JP2012526568A - トモグラフィ装置及びトモグラフィ方法 - Google Patents

トモグラフィ装置及びトモグラフィ方法 Download PDF

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Abstract

【課題】スキャニングプロセスの際に照射される線量を低減する。
【解決手段】本発明は、測定面内の撮像対象物4の断面像を生成するトモグラフィ装置1に関する。トモグラフィ装置は、放射線源2と放射線検出器3と放射線マスク7とを有する。放射線源2は、撮像対象物4に関して測定面内で回転すると共に撮像対象物4を透過する放射線ビーム6を、出射する。放射線検出器3は、測定面内において放射線源2の反対側で撮像対象物4の周囲で回転し、撮像対象物4を透過した放射線ビーム6を検出する。放射線マスク7は、放射線ビーム6をマスキングするよう、放射線源2と放射線検出器3との間の放射線ビーム6の経路に配置される。発明者らは、放射線ビーム6が放射線源2と放射線検出器3との間で放射線マスク7を一度だけ通過する構成を提案する。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像対象物(例えば患者)の画像を生成するためのトモグラフィ装置及びトモグラフィ方法に関する。
第三世代の従来のコンピュータトモグラフィ装置は、例えば国際公開第WO2007/048590A1号(特許文献1)に開示されている。このような従来のコンピュータトモグラフィ装置に関する問題点の一は、スキャンの際に高線量の放射線が患者に照射されることである。
さらに、米国特許第US4315157号明細書(特許文献2)は、静止放射線検出器を有するコンピュータトモグラフ(断層撮影機)を開示している。したがって、該特許は本発明とは異なるアプローチを採用している。
さらに、欧州特許出願公開第EP1780676A1号(特許文献3)及び第EP1677253A1号(特許文献4)が参照される。
国際公開第WO2007/048590A1号 米国特許第US4315157号明細書 欧州特許出願公開第EP1780676A1号明細書 欧州特許出願公開第EP1677253A1号明細書
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明の目的は、主にスキャニングプロセスの際に照射される線量を低減することにある。より具体的には、本発明の目的は、スキャニングの際に患者に照射される線量を低減したトモグラフィ装置及びトモグラフィ方法を提供することにある。
上記の目的は、独立請求項に係る新規なトモグラフィ装置及び対応するトモグラフィ方法によって達成される。
撮像対象物(例えば患者)の画像を生成するための新規なトモグラフィ装置は、放射線ビームを出射する放射線源(例えばX線源)を有する。放射線ビームは、撮像対象物の周囲で回転すると共に撮像対象物を透過する。
好ましくは、トモグラフィ装置は、特定の測定面において撮像対象物の断面二次元画像を生成する。そのような場合では、放射線ビームを測定面に限定できる。例えば、放射線ビームを扇状とでき、測定面と同一面に配置できる。
しかしながら、あるいは、トモグラフィ装置は三次元画像を生成することもできる。そのような場合では、放射線ビームは放射線ビームの回転軸に対して軸方向に延びて、放射線ビームは、1つの測定面内だけでなく撮像対象物の全長あるいは少なくとも一部上にわたって撮像対象物を透過する。この場合、放射線ビームの一回の回転の間に撮像対象物の体積全体をスキャン(走査)することができるので、有用となりえる。
さらに新規なトモグラフィ装置は、放射線源の反対側で撮像対象物の周囲で回転し撮像対象物を透過した後に放射線ビームを検出する放射線検出器を、有する。上述の通り、本発明は、放射線検出器が静止配置される前述の米国特許第US4315157号明細書(特許文献2)とは異なるアプローチを採用している。したがって、本発明のすべての態様は、放射線検出器の撮像対象物の周囲での回転を特徴づける特定の技術的特徴と関連している。
さらに新規なトモグラフィ装置は、放射線ビームをマスキングするよう撮像対象物を包囲している放射線マスクを有する。放射線マスクは、放射線源と放射線検出器との間の放射線ビームの経路に配置されている。
本発明に係る新規なトモグラフィ装置は、放射線ビームが放射線源と放射線検出器との間で放射線マスクを一度だけ通過し、これにより、スキャニングの際に照射される線量を低減できることを特徴とする。
本発明の第1の態様では、放射線マスクはリング状であり、撮像対象物を包囲している。そのような構成は、例えば前述の国際公開第WO2007/048590A1号(特許文献1)に開示されており、したがって、参照によってここに援用する。この態様では、放射線検出器は、放射線ビームが放射線源から放射線検出器へのその経路で放射線マスクを一度だけ通過するよう、リング状の放射線マスクの内側に配置され、これにより、スキャニングの際に照射される線量を低減できる。
本発明の第2の態様でもまた、放射線マスクはリング状であり、撮像対象物を包囲している。しかしながら、本発明の第2の態様では、例えば前述の国際公開第WO2007/048590A1号(特許文献1)に開示されているように、放射線検出器が、リング状の放射線マスクの外側に配置されるよう構成される。したがって、マスク面(つまりマスクの中央面あるいは中心面)は測定面に対して傾斜されており、放射線ビームが放射線源と放射線検出器との間の経路で放射線マスクを一度だけ通過するよう、マスク面は測定面と交差している。言いかえれば、リング状の放射線マスクは、放射線マスクの一方の側が測定面内にありしたがって放射線ビームに影響し同時に放射線マスクの反対側が測定面から外側に傾斜されしたがって放射線ビームに影響しないよう、測定面に対して傾斜される。
本発明の前述の第2の態様において、放射線マスクは、好ましくは、マスク面の法線(a surface normal of the mask plane)が常に放射線源に面するよう、測定面に垂直な軸を中心として歳差運動を行う。言いかえれば、放射線ビームに対して放射線マスクの角度位置が固定したまま維持されており、同時に放射線ビームはスキャニングの際に撮像対象物(例えば患者)の周囲を回転する。したがって、放射線マスクの前述の歳差運動は、好ましくは、放射線ビームの回転と同期している。さらに、マスク面と測定面との傾斜角は予め決められており、その傾斜角は2°、5°、7°あるいは10°より大きく、かつ/又は60°、45°、30°あるいはさらに25°よりも小さいことを付言しておく。しかしながら、本発明は、傾斜角の前述の例示的な値に限定されない。
本発明の第3の態様では、放射線マスクはリング状であり、撮像対象物の周囲に配置されており、放射線検出器はリング状の放射線マスクの外側に配置されている。本発明のこの態様では、放射線マスクは、リング状の放射線マスクの周囲に沿って撮像対象物の周囲に分散配置される複数の隣接セクタを有する。個々のセクタは、放射線ビームの経路内へあるいは放射線ビームの経路外へ選択的に移動されて、放射線ビームが放射線源と放射線検出器との間で放射線マスクを一度だけ通過する。放射線ビームが放射線マスクを一度だけ通過するよう、放射線マスクの一方の側では、放射線マスクのセクタは放射線ビームの経路内へと移動され、同時に放射線マスクの反対側のセクタは放射線ビームから外側に移動され、これによりスキャニングの際に照射される線量を低減できる。
本発明の前述の態様では、放射線マスクのセクタは、好ましくはマスク面と直交してあるいは放射線ビームの回転軸と平行に移動可能である。
さらに、放射線マスクは、好ましくは放射窓部によって分離されるN個の遮蔽要素を有する。遮蔽要素は、撮像対象物の周囲に配置される。さらに、放射線マスクは、好ましくはn個の選択的に移動可能なセクタを有する。各セクタは、撮像対象物の周囲で360/n°の角度にわたって延設されている。また、好ましくは特定の関係
3≦n≦N
が、遮蔽要素の数Nと、放射線マスクの移動可能なセクタの数nと、の間で成立する。
上述の通り、本発明では、放射線マスクが撮像対象物を囲むよう構成される。好ましくは、これにより、トモグラフィ装置を軸方向から見たとき、放射線マスクが放射線ビーム及び放射線検出器の回転軸に関して撮像対象物を包囲していることを意味する。しかしながら、放射線マスク全体が一つの面内に配置され撮像対象物を包囲している必要はない。放射線マスクの軸方向の投影が撮像対象物を囲んでいればむしろ十分である。
本発明の第4実施形態で、放射線マスクは部分的にのみリング状であって一方の側に開口しており、これにより放射線検出器への経路上の放射線ビームの2回目のコリメーション(collimation:放射線マスクの影響)を回避している。この実施態様では、放射線マスクは、撮像対象物の周囲の所定角をカバーしており、カバーの角度は好ましくは180°〜270°の範囲内である。
本発明の前述の第4の態様では、放射線マスクは好ましくは部分的にリング状であり、撮像対象物を包囲している。しかしながら、放射線マスクの扇状の開口部により、リング状の放射線マスクの外側に放射線検出器を配置できる。
本発明の前述の第4の態様では、放射線マスクは、撮像対象物の周囲で離散的に所定の角度幅αで移動され、そして、放射線マスクは、好ましくは、放射窓部によって分離されるN個の遮蔽要素を有する。遮蔽要素は、撮像対象物の周囲に角度を空けて配置される。角度幅αは、好ましくはα=360°/Nである。
さらに、本発明には、放射線源が撮像対象物を囲むリング状のアノードを好ましくは測定面内に有する第5の態様が含まれる。この実施態様では、放射線源及びリング状のアノードの両方を固定配置できる。しかしながら、放射線源は、撮像対象物を囲んでいるリング状のアノードに電子線を導くと共に第二X線放射ビームとして放射線ビームを生成する電子線源を、有する。この実施態様では、リング状のアノードは、離間して配置され撮像対象物の周囲で分散配置される複数のアノード要素を有し、各アノードが放射線マスクを構成する。さらに、電子線がリング状のアノードの周囲でリング状のアノードの円周に沿って移動され、第二X線放射ビームは撮像対象物の周囲で回転する。
本発明の前述の第4の態様では、放射線検出器は、好ましくは撮像対象物の周囲で回転し、放射線検出器と、リング状のアノード上の電子線のターゲット点と、は撮像対象物に関して常に反対側にあり、第二X線放射ビームが放射線検出器へのその経路上の撮像対象物を透過するよう、電子線と放射線検出器とは、同じ方向に撮像対象物の周囲で同じ角速度で移動される。さらに、電子線は測定面の表面の法線に対して実質的に平行あるいは鋭角で配置されていることを付言しておく。言いかえれば、電子線は、好ましくは、リング状のアノードによって円錐の底面の円周が構成される円錐の表面殻上で回転する。
本発明の前述の態様では、放射線検出器を測定面において平坦状あるいは曲面状とできる。
本発明の前述の第1の態様では、放射線検出器は、リング状の放射線マスクの内側に配置されると共に、好ましくは放射線マスクに囲まれた撮像対象物を透過した放射をカバーするのに十分なサイズまで延設される。
さらに、放射線マスクを固定配置でき、これは本発明の前述の第1の態様において好ましい。
さらに、放射線ビームは好ましくは扇状であり、測定面と実質的に同一面にあり、これにより扇状の放射線ビームが測定面内の撮像対象物の全断面を透過する。
あるいは、放射線ビームは円錐形であり、この場合、円錐ビームの中央の扇部はリングの中央面と同一面にある。
さらに、放射線検出器は、好ましくは測定面に沿ってかつ/又は放射線ビームの回転軸に沿って所定の拡がり範囲で放射線を検知可能であることを付言しておく。これは、感度がポイント状である放射線検出器とは対照的である。
さらに、撮像対象物を透過する放射線ビームは、好ましくはX線放射ビームである。しかしながら、他のタイプの放射を使用することも理論上可能であり、したがって本発明はX線放射に限定されない。
さらに、放射線マスクは、好ましくは放射線吸収材、特に鉛あるいはタングステンで形成されることを付言しておく。
さらに、放射線源と放射線検出器は、好ましくは撮像対象物に関して反対側にあるガントリーに配置される。ガントリーは、測定面内で回転する。
さらに、放射線ビーム、放射線源及び放射線検出器は、好ましくは共通軸上で回転運動する。
放射線検出器は、好ましくは同じ方向に撮像対象物の周囲で放射線ビームと同じ角速度で回転することを付言しておく。本発明の前述の第5の態様では、放射線源を固定配置でき、一方、二次放射線ビームは撮像対象物の周囲で回転する。しかしながら、他の態様では、放射線源はそれ自体が撮像対象物の周囲で回転する。
さらに、本発明は、好ましくは、第三世代のコンピュータトモグラフィ装置、つまり回転移動放射線源と回転放射線検出器とを共に有する回転/回転装置に関する。しかしながら、本発明は第三世代のトモグラフィ装置に限定されない。
最後に、本発明は前述のトモグラフィ装置に限定されず、むしろ同じく対応する方法も含まれることを付言しておく。
本発明及びその特徴並びに利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を考慮することによってより明らかになろう。
放射線検出器がリング状の放射線マスクの内側に配置される、本発明の第1実施形態に係るトモグラフィ装置の断面図である。 平坦な放射線検出器の代わりに曲面状の放射線検出器を有する図1の変形例である。 図3Aは、放射線検出器がリング状の放射線マスクの外側に配置されると共に放射線マスクは測定面に対して傾斜されている、本発明の第2実施形態の断面図、図3Bは、図3Aに係る第2実施形態の側面図である。 図4Aは、放射線マスクが、放射線ビームの経路内へあるいは放射線ビームの経路外へ選択的に移動可能な複数のセクタを備えている、本発明の第3実施形態の断面図であり、図4Bは、図4Aに係る実施形態の側面図である。 図5Aは、放射線マスクは部分的にリング状であり一方の側で開口しており、放射線検出器が放射線マスクの外側に配置できる、本発明の第4実施形態の断面図であり、図5Bは、図5Aに係る実施形態の側面図である。 リング状のアノードが測定面内の撮像対象物を囲んでおり、電子線がリング状のアノードに衝突することで第二のX線放射ビームを生成する、本発明の第5実施形態の斜視図である。 トモグラフィ装置が撮像対象物の三次元画像を生成する、本発明の第6実施形態の斜視図である。
図1は、いわゆる第三世代のコンピュータトモグラフィ装置1、つまり回転移動放射線源2と回転放射線検出器3とを有するコンピュータトモグラフィ装置1の断面図を示す。
コンピュータトモグラフィ装置1は、測定面における撮像対象物4(例えば患者)の断面像を生成するために使用することができる。この測定面は、その図において示される切断面と同一である。
放射線源2は、円形経路5上の撮像対象物4の周囲で矢印の方向につまり反時計回りで回転する。
さらに、放射線検出器3は、撮像対象物4の周りで矢印の方向に反時計回りに回転する。放射線源2の回転及び放射線検出器3の回転が同期されており、放射線源2及び放射線検出器3は常に撮像対象物4に関して反対側にある。
放射線源2は、測定面と同一面にある扇状の放射線ビーム6を出射する。放射線ビーム6の扇の角度は、扇状の放射線ビーム6が測定面における撮像対象物4の横方向の拡がり全体をカバーするのに十分に大きい。
さらに、コンピュータトモグラフィ装置1は、撮像対象物4を囲むリング状の放射線マスク7を有する。放射線マスク7は、放射線源2の円形経路5と同軸状に配置される。
放射線マスク7は、リング状の放射線マスク7の周囲に沿って配置される多くの遮蔽要素から成る。放射線マスクの個々の遮蔽要素は、放射線ビーム6が透過できる放射窓部によって分離されている。一方、放射線マスク7の遮蔽要素は、鉛(Pb)あるいはタングステン(W)のような高い放射線吸収特性を備えた材料から成る。放射線マスク7の周囲に沿って、遮蔽要素は同サイズの放射窓部と交互に配置されている。
この実施形態に係る新規なコンピュータトモグラフィ装置1は、従来のコンピュータトモグラフィ装置と異なり、放射線源がリング状のマスクの外側にあり、放射線検出器3がリング状の放射線マスク7の内側に配置され、これにより、放射線ビーム6は、放射線源2と放射線検出器3との間のその経路上で放射線マスク7を一度だけ通過する。これは、撮像対象物4のスキャニングの際に照射される線量を著しく低減できるので、有用である。
放射線検出器3は平坦であり、放射線マスク7の内側まで横方向に延設されることをさらに付言しておく。
図2は、図1に示した本発明の第1実施形態の変形例を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
この変形例の1つの特徴は、放射線検出器3が平坦ではなく曲面状であるということにある。
図3A及び図3Bは、本発明の前述の第1実施形態と同様な本発明の前述の第2実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
まず、放射線検出器3がリング状の放射線マスク7の外側に配置されていることを述べておく。
さらに、放射線マスク7は、測定面9に対して傾斜角α?20°で傾斜されるマスク面8内に配置され、これにより、放射線ビーム6は放射線マスク7を一方の側でみでつまり放射線源2と撮像対象物4との間でのみ通過し、一方、放射線マスク7の反対側は測定面9から外側に傾斜され、したがって、放射線ビーム6に影響しないことを述べておかなければならない。
さらに、放射線マスク7は、中心軸10のまわりで歳差運動を行い、放射線マスク7の表面の法線11は常に放射線源2に面することを付言しておく。
図4A及び図4Bは、本発明の他の実施形態と同様な本発明の前述の第3実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
本実施形態では、放射線マスク7は、測定面9内へあるいは測定面9外へ選択的に移動可能な複数のセクタ7A、7Bから成る。図4Bでは、セクタ7Aが測定面9内へ移動され、一方、他方のセクタ7Bが測定面9外へ移動されている。したがって、放射線マスク7のセクタ7Aは放射線ビーム6に影響し、一方、放射線マスク7の他方のセクタ7Bは、測定面9外へ移動されるので、放射線ビーム6に影響しない。
放射線ビーム6が放射線マスク7の対向するセクタ7A、7Bの一方のみを通過するよう、放射線マスク7のセクタ7A及び7Bの移動は制御される。
図5A及び図5Bは、他の実施形態と部分的に同様な本発明の前述の第4実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
本実施形態では、放射線マスク7は部分的にリング状であるが一方の側で開口している。したがって、放射線ビーム6は、放射線源2と放射線検出器3との間の経路上で放射線マスク7を一度だけ通過する
スキャニングの際に、放射線マスク7は、所定の角度幅α=360°/Nで、撮像対象物4の周囲を離散的に(ステップ幅毎に)移動される。ここで、Nはリング状の放射線マスク7の遮蔽要素の数である。
さらに、図6は、他の実施形態と部分的に同様な本発明の前述の第5実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
本発明の本実施形態では、放射線マスク7は、放射線源2によって生成される電子線12が当たるリング状のアノードから成る。リング状のアノード上の電子線のターゲット点13は、撮像対象物4を透過する第二X線放射を生成する。
電子線12は、中心軸10を囲む円錐の表面殻上で移動され、リング状のアノード上の電子線12のターゲット点13は、リング状の放射線マスク7の周囲に沿って撮像対象物のまわりで回転する。
最後に、図7は、他の実施形態と部分的に同様な本発明の第6実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
本発明の本実施形態では、放射線ビーム6は1つの測定面に限定されない。代わりに、放射線ビーム6は、放射線ビーム6の回転軸である中心軸10に対して軸方向に拡がっている。
さらに、放射線マスク7は一つの測定面に限定されない。代わりに、放射線マスク7は、中心軸10に沿って軸方向に拡がって、その軸方向の拡がりに沿って放射線ビーム6全体をマスキングする。
さらに、放射線検出器3は、中心軸10に沿って軸方向に拡がっている。
したがって、単に撮像対象物の断面像を生成する本発明の前述の他の実施形態とは対照的に、本実施形態のトモグラフィ装置1は、撮像対象物4(例えば患者)の三次元画像を生成する。
本発明を、部材、特徴等の特定の構成を参照して説明したが、これらは特徴のあらゆる構成を論じ尽くすことを意図しておらず、実際には当業者は他の多くの変形及び変更を思いつくであろう。さらに、本発明はまた、従属請求項の主題をその前の請求項の特徴を含むことなく包含する。したがって、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく請求項のどのような特徴をも削除することもできる。
1…コンピュータトモグラフィ装置
2…放射線源
3…放射線検出器
4…撮像対象物
5…円形の経路
6…放射線ビーム
7…放射線マスク
7A、7B…放射線マスクのセクタ
8…マスク面
9…測定面
10…中心軸
11…放射線マスクの表面法線
12…電子線
13…ターゲット点

Claims (15)

  1. 撮像対象物(4)の画像を生成するためのトモグラフィ装置(1)であって、
    a)撮像対象物(4)の周囲で回転すると共に該撮像対象物(4)を透過する放射線ビーム(6)を、出射するための放射線源(2)と、
    b)前記放射線源(2)と対向して、撮像対象物(4)の周囲を回転し、撮像対象物(4)を透過した放射線ビーム(6)を検出するための放射線検出器(3)と、
    c)放射線ビーム(6)をマスキングするよう撮像対象物(4)を包囲し、前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の放射線ビーム(6)の経路に配置される放射線マスク(7)と、
    を備えるトモグラフィ装置において、
    d)放射線ビーム(6)を、前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で、前記放射線マスク(7)を一度だけ通過させてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
  2. 請求項1に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    a)前記放射線マスク(7)は、撮像対象物(4)を包囲するリング状であり、
    b)前記放射線検出器(3)は、前記リング状放射線マスク(7)の内側に配置されてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
  3. 請求項1に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    a)放射線ビーム(6)は、測定面(9)内において撮像対象物(4)の周囲を回転し、
    b)放射線マスク(7)は、リング状であると共にマスク面内の撮像対象物(4)を包囲しており、
    c)放射線検出器(3)は、リング状の放射線マスク(7)の外側に配置されており、
    d)マスク面は測定面(9)に対して傾斜されており、放射線ビーム(6)が前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の経路で前記放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、マスク面が測定面(9)と交差されてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
  4. 請求項1に記載のトモグラフィ装置(3)であって、
    a)前記放射線マスク(7)は、マスク面の法線が常に前記放射線源(2)に面するよう、測定面(9)に垂直な軸を中心として歳差運動を行い、及び/又は
    b)前記放射線マスク(7)の歳差運動は、放射線ビーム(6)の回転と同期しており、及び/又は
    c)マスク面と測定面(9)との傾斜角は、2°、5°、7°あるいは10°を超え、かつ/又は60°、45°、30°あるいは25°未満であることを特徴とするトモグラフィ装置。
  5. 請求項1に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    a)放射線マスク(7)がリング状であって、撮像対象物(4)の周囲に配置されており、
    b)放射線検出器(3)は、前記リング状放射線マスク(7)の外側に配置されており、
    c)前記放射線マスク(7)は、該リング状放射線マスク(7)の周囲に沿って、撮像対象物(4)の周囲に分散配置される複数の隣接セクタ(7A,7B)を有し、かつ
    d)前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)は、放射線ビーム(6)の経路内又は放射線ビーム(6)の経路外に選択的に移動可能であり、及び/又は
    e)放射線ビーム(6)が、放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)が移動され、及び/又は
    f)放射線ビーム(6)が、前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で、前記放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、撮像対象物(4)の一方の側の前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)が放射線ビーム(6)の経路内へ移動されると共に、撮像対象物(4)に関して反対側のセクタ(7A,7B)は、放射線ビーム(6)の経路外に移動されてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
  6. 請求項5に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    a)前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)は、マスク面と直交、又は放射線ビーム(6)の回転軸と平行な方向に、移動可能であり、及び/又は
    b)前記放射線マスク(7)は、放射窓部によって分離されると共に、撮像対象物(4)の周囲に配置されるN個の遮蔽要素を有し、かつ、
    c)n個の選択的に移動可能な前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)が備えられており、各セクタは撮像対象物(4)の周囲で360/N°の倍数の角度にわたって延設されており、
    なおかつ、
    d)セクタ(7A,7B)の数nと遮蔽要素の数Nの関係が、
    3<=n<=N
    であることを特徴とするトモグラフィ装置。
  7. 請求項1に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    前記放射線マスク(7)は一方の面を開口しており、これにより前記放射線検出器(3)への経路上における放射線ビーム(6)の2回目のコリメーションを回避してなることを特徴とするトモグラフィ装置。
  8. 請求項7に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    a)前記放射線マスク(7)は、撮像対象物(4)の周囲で離散的な所定の角度幅αで移動され、及び/又は
    b)前記放射線マスク(7)は、放射窓部によって分離され、撮像対象物(4)の周囲で大きさβの角度をもったセクタにわたる円弧上に環状に配置されるN個の遮蔽要素を有し、かつ、
    c)角度幅αはβ/Nの倍数であり、前記マスクのサイズβは5°〜355°を許容することを特徴とするトモグラフィ装置。
  9. 請求項1に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    a)放射線源(2)は、撮像対象物(4)を囲むリング状のアノードを好ましくは測定面(9)内に有し、
    b)放射線源(2)は、電子線(12)をリング状のアノードに導き第二X線放射ビーム(6)として放射線ビーム(6)を生成する電子線源を有し、
    c)リング状のアノードは、離間して配置され撮像対象物(4)の周囲で分散配置される複数のアノード要素を有し、各アノードが放射線マスク(7)を構成しあるいは放射線マスクとして機能し、
    d)電子線(12)がリング状のアノードの周囲で移動され、第二X線放射ビーム(6)は撮像対象物(4)の周囲で回転することを特徴とするトモグラフィ装置。
  10. 請求項9に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
    a)放射線検出器(3)は撮像対象物の周囲を回転し、及び/又は
    b)電子線と放射線検出器(3)は、同じ方向に撮像対象物(4)の周囲で同じ角速度で移動され、及び/又は
    c)電子線は測定面(9)に対して概ね横方向に配置されていることを特徴とするトモグラフィ装置。
  11. 請求項1乃至10に記載のトモグラフィ装置であって、
    a)放射線ビーム(6)はその回転軸(10)に対して軸方向に拡がっており、
    b)放射線ビーム(6)は、三次元領域における撮像対象物(4)を透過して、トモグラフィ装置(1)が撮像対象物(4)の三次元画像を生成し、及び/又は、
    c)放射線マスク(7)は、放射線ビーム(6)の回転軸(10)に拡がっており、放射線ビーム(6)を一つの面内だけでなく放射線ビーム(6)の回転軸(10)に沿ってもマスキングしており、及び/又は
    d)放射線検出器(3)は、放射線ビーム(6)の回転軸(10)に拡がっており、放射線ビーム(6)を一つの面内だけでなく放射線ビーム(6)の回転軸(10)に沿っても検出することを特徴とするトモグラフィ装置。
  12. 請求項1乃至11に記載のトモグラフィ装置であって、
    a)放射線検出器(3)は平坦状あるいは曲面状であり、及び/又は
    b)放射線マスク(7)は固定されており、及び/又は
    c)放射線検出器(3)はリング状の放射線マスク(7)の内側に配置されており、及び/又は
    d)放射線ビーム(6)は扇状であり、測定面(9)と実質的に同一面にあり、及び/又は
    e)
    放射線ビーム(6)は円錐状であり、放射線マスク(7)の窓部を通って撮像対象物(4)を透過する、及び/又は
    f)放射線検出器(3)は測定面(9)に沿って所定の拡がり範囲で放射線を検知可能であり、及び/又は
    g)放射線検出器(3)は二次元において所定の拡がり範囲で放射線を検知可能であり、及び/又は
    h)放射線はX線であり、及び/又は
    i)放射線マスク(7)は、放射線吸収材、特に鉛あるいはタングステンで形成されていることを特徴とするトモグラフィ装置。
  13. 請求項1乃至10に記載のトモグラフィ装置であって、
    a)放射線源(2)と放射線検出器(3)は、撮像対象物(4)に関して反対側にある、測定面(9)内で回転するガントリーに配置され、及び/又は
    b)放射線ビーム(6)、放射線源(2)及び放射線検出器(3)は、共通軸上で回転運動し、及び/又は、
    c)放射線源(2)は撮像対象物(4)の周囲を回転し、及び/又は
    d)放射線検出器(3)は、同じ方向に撮像対象物(4)の周囲で放射線ビーム(6)と同じ角速度で回転し、及び/又は
    e)放射線ビーム(6)及び放射線検出器(3)は、撮像対象物(4)の周囲で同じ角速度で同じ方向に回転して、放射線源(2)と放射線検出器(3)とが常に撮像対象物(4)に関して反対側にある、及び/又は
    f)放射線検出器(3)の回転は、放射線ビーム(6)あるいは放射線源(2)の回転と同期させ、撮像対象物(4)を透過した放射線ビーム(6)を検出し、及び/又は
    g)トモグラフィ装置(1)は、第三世代のコンピュータトモグラフィ装置(1)、つまり回転移動放射線源(2)と回転放射線検出器(3)とを有する回転/回転装置であることを特徴とするトモグラフィ装置。
  14. 測定面(9)内の撮像対象物(4)の断面像を生成するトモグラフィ方法であって、
    a)測定面(9)内で撮像対象物(4)に対して相対的に回転すると共に撮像対象物(4)を透過する放射線ビーム(6)を、放射線源(2)を用いて出射する工程と、
    b)撮像対象物(4)を透過した放射線ビーム(6)を放射線検出器(3)を用いて検出する工程と、
    c)撮像対象物(4)を包囲しており、放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の放射線ビーム(6)の経路に配置される放射線マスク(7)を用いて、放射線ビーム(6)をマスキングする工程と、
    を備える方法であり、
    d)放射線ビーム(6)は、放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で放射線マスク(7)を一度だけ通過することを特徴とする方法。
  15. 請求項14に記載のトモグラフィ方法であって、
    a)放射線マスク(7)はリング状であり、放射線検出器(3)はリング状の放射線マスク(7)の内側に配置される、又は
    b)放射線マスク(7)は、リング状の放射線マスク(7)の周囲に沿って撮像対象物(4)の周囲に分散配置される複数の隣接セクタを有し、セクタは放射線ビーム(6)の経路内へあるいは放射線ビーム(6)の経路外へ選択的に移動されて、放射線ビーム(6)が放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で放射線マスク(7)を一度だけ通過する、又は
    c)放射線マスク(7)はリング状であり、測定面(9)に対して傾斜されているマスク面(8)内で撮像対象物(4)を包囲しており、放射線ビーム(6)が放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の経路で放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、マスク面(8)は測定面(9)と交差している、又は
    d)放射線源(2)は、測定面(9)内で撮像対象物(4)を囲んでいるリング状のアノードと、さらに電子線(12)をリング状のアノードに導き第二X線放射ビーム(6)として放射線ビーム(6)を生成する電子線源と、を有しており、リング状のアノードは、離間して配置され撮像対象物(4)の周囲で分散配置される複数のアノード要素を有し、各アノードが放射線マスク(7)を構成すると共に、電子線がリング状のアノードの周囲で移動され、第二X線放射ビーム(6)は撮像対象物(4)の周囲で回転することを特徴とする方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2976626A4 (en) * 2013-03-22 2016-09-21 Univ New York COMPUTER ACCESSIBLE MEDIUM FOR MODULATING X-RAY INTENSITY
WO2023123301A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Imaging systems with rotating image sensors

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5542640A (en) * 1978-09-21 1980-03-26 Nippon Electron Optics Lab Xxray tomogram camera device
US4315157A (en) * 1980-05-01 1982-02-09 The University Of Alabama In Birmingham Multiple beam computed tomography (CT) scanner
JPS646898A (en) * 1987-06-30 1989-01-11 Yokogawa Medical Syst Collimator for x-ray tomographic apparatus
JPH1128201A (ja) * 1997-07-10 1999-02-02 Hitachi Medical Corp X線ct装置
JP2000279406A (ja) * 1999-02-12 2000-10-10 Siemens Ag コンピュータ断層撮影装置における検査対象物の走査方法及びコンピュータ断層撮影装置
JP2004283343A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Toshiba Corp X線ct装置及びデータ収集方法
JP2008541807A (ja) * 2005-05-23 2008-11-27 ヘルムホルツ・ツェントルム・ミュンヒェン・ドイチェス・フォルシュンクスツェントルム・フューア・ゲズントハイト・ウント・ウムベルト(ゲーエムベーハー) 断層撮像(imagingtomography)のための方法及び装置
JP2009512526A (ja) * 2005-10-25 2009-03-26 ヘルムホルツ・ツェントルム・ミュンヒェン・ドイチェス・フォルシュンクスツェントルム・フューア・ゲズントハイト・ウント・ウムベルト(ゲーエムベーハー) デュアル読取スキャナを用いる撮像方法および装置
JP2009533151A (ja) * 2006-04-14 2009-09-17 ウィリアム・ボーモント・ホスピタル 走査スロットコーンビームコンピュータ断層撮影法及び走査焦点スポットコーンビームコンピュータ断層撮影法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7885375B2 (en) * 2004-02-27 2011-02-08 General Electric Company Method and system for X-ray imaging
EP1677253A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-05 GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH Method and device of reconstructing an (n+1)-dimensional image function from radon data
WO2007004859A1 (en) * 2005-07-03 2007-01-11 Widee B.V. Coupling between two bodies

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5542640A (en) * 1978-09-21 1980-03-26 Nippon Electron Optics Lab Xxray tomogram camera device
US4315157A (en) * 1980-05-01 1982-02-09 The University Of Alabama In Birmingham Multiple beam computed tomography (CT) scanner
JPS646898A (en) * 1987-06-30 1989-01-11 Yokogawa Medical Syst Collimator for x-ray tomographic apparatus
JPH1128201A (ja) * 1997-07-10 1999-02-02 Hitachi Medical Corp X線ct装置
JP2000279406A (ja) * 1999-02-12 2000-10-10 Siemens Ag コンピュータ断層撮影装置における検査対象物の走査方法及びコンピュータ断層撮影装置
JP2004283343A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Toshiba Corp X線ct装置及びデータ収集方法
JP2008541807A (ja) * 2005-05-23 2008-11-27 ヘルムホルツ・ツェントルム・ミュンヒェン・ドイチェス・フォルシュンクスツェントルム・フューア・ゲズントハイト・ウント・ウムベルト(ゲーエムベーハー) 断層撮像(imagingtomography)のための方法及び装置
JP2009512526A (ja) * 2005-10-25 2009-03-26 ヘルムホルツ・ツェントルム・ミュンヒェン・ドイチェス・フォルシュンクスツェントルム・フューア・ゲズントハイト・ウント・ウムベルト(ゲーエムベーハー) デュアル読取スキャナを用いる撮像方法および装置
JP2009533151A (ja) * 2006-04-14 2009-09-17 ウィリアム・ボーモント・ホスピタル 走査スロットコーンビームコンピュータ断層撮影法及び走査焦点スポットコーンビームコンピュータ断層撮影法

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