JP2014518116A - X線ビーム透過プロファイル整形器 - Google Patents

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Abstract

イメージングシステム300は、フォーカルスポット312から検査領域の方向に放射線を放出する放射線源308を有する。前記イメージングシステムは、前記焦点と前記検査領域との間に位置決めされ、前記ビーム整形器を出る前記放射線が所定の透過プロファイルを有するように、前記線源から放出され前記ビーム整形器に入射する放射線のX線透過プロファイルを整形する、ビーム整形器314を更に有する。

Description

以下は、概して、X線ビーム透過プロファイルの整形に関し、コンピュータトモグラフィ(CT)への特定のアプリケーションを用いて説明される。しかしながら、以下は、X線のような他の撮像モダリティへの適用も可能である。
通常のCTスキャナは、放射線をフォーカルスポット(焦点)から検査領域の方向に放出するX線管を有する。線源コリメータは、フォーカルスポットと検査領域との間に配置され、所定の幾何学形状(例えば、扇形、円錐形、楔形等)を有するビームを生成するために、放出された放射線をコリメートする。コリメートされたビームは、検査領域、及びその中の対象物又は被検体の一部(これらは、ビームを対象物又は被検体の放射線濃度の関数として減衰させる)を横切り、検査領域の向こう側に配置された、X線管の反対側にある検出器アレイを照射する。検出器は、検出された放射線を示す投影データを生成する。投影データは、対象物又は被検体の一部を示すボリュメトリック画像データを生成するように再構成されうる。
プリ・ペイシェント放射線フィルタ(その形状からボウタイフィルタと呼ばれることが多い)は、放出された放射線を空間的に減衰させ透過プロファイルを整形するために、フォーカルスポットとコリメータとの間に位置付けられてきた。図1は、フォーカルスポット104、ソースコリメータ106、X線ビーム108、検出器アレイ110、検査領域112、及び検査領域の中にある対象物又は被検体の一部114と関連してボウタイフィルタ102の例を概略的に図示する。その形状から、ボウタイフィルタ102は、空気のみを横切るビーム108の領域を重くフィルタリングし、被検体114を横切るビーム108の領域を軽くフィルタリングし、及び、それらの間の遷移に対してフィルタリングの度合いを変化させる。図2は、結果として生ずる透過プロファイル200をビーム角度の関数とした一例を図示し、y軸202が透過率を表し、x軸204がビーム角度を表している。プロファイル200は、フィルタ102の厚さの関数として変化することに留意されたい。
残念ながら、ボウタイフィルタ102は、高エネルギー放射線より低エネルギー放射線を優先的にフィルタリングし、これによってフィルタ102に入るビームに対して、フィルタ102を出るビームのX線スペクトルを変化させる。このように、対象物又は被検体をスキャンするのに使用されるビームのスペクトルは、最適又は所望のスペクトルでないことがありうる。更に、ボウタイフィルタ102によって散乱されたX線は、画像品質を劣化させ、散乱を軽減するために散乱補正の画像処理が必要となりうる。ボウタイフィルタ102からの散乱は、患者線量に寄与しうるが、一方で、再構成された画像に含まれる診断情報には寄与しない。更に、ボウタイフィルタ102の幾何学形状は、焦点104とコリメータ106との間の最小空間を決定し、この空間は、所定の焦点位置に対する検査領域112のサイズを限定し、及び/又は、所定の検査領域サイズのためX線管の移動を必要としうる。
少なくとも上記の観点から、CTスキャナの放射線ビームの透過プロファイルを整形するための別のアプローチのための未解決のニーズが存在する。
本出願の態様は、上記事案及びその他の事案に対処する。
1つの態様によると、イメージングシステムは、フォーカルスポットから検査領域の方向に放射線を放出する放射線源を有する。フォーカルスポットと検査領域との間に位置付けられるビーム整形器であって、当該ビーム整形器から出る放射線が所定の透過プロファイルを有するように、線源から放出されビーム整形器に入射する放射線のX線透過プロファイルを整形するビーム整形器を、イメージングシステムは更に有する。
他の態様では、この方法は、互いに分離されていて、減衰器の低い密度が中心領域近くに位置付けられ、減衰器の高い密度が中心領域から遠くに位置付けられるように配置された個々の減衰器の2次元のアレイを有するビーム整形器を用いて、透過プロファイルが、ビームの中心領域からビームの周辺へと減少するように、被検体及び対象物をスキャンするために用いられるX線ビームの透過プロファイルを整形するステップと、整形された透過プロファイルを持つビームを用いて被検体又は対象物をスキャンするステップとを有する。
他の態様では、イメージングシステムでの使用のために構成されたビーム整形器は、個々の放射線減衰要素が互いに分離され、減衰要素の密度がx軸方向に沿って変化するように互いに配置されている個々の放射線減衰要素の2次元アレイを有し、個々の放射線減衰要素は、完全に又は実質的に完全にX線を減衰させる。
本発明の更なる態様は、当業者が以下の詳細な説明を読んで理解することにより、わかるであろう。
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配列、又は、様々なステップ及びステップの配列の形式を取ることができる。図は、好ましい実施形態を図示する目的のためだけにあり、発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
CTスキャナの放射線ビームの透過プロファイルを整形する従来のアプローチを概略的に図示する。 図1の従来技術のアプローチを用いて整形された透過プロファイルの一例を図示する。 イメージングシステムによって放出された放射線の透過プロファイルを整形するビーム整形器を含むイメージングシステムの一例を概略的に図示する。 放射線透過領域によって分離された複数の放射線減衰要素を有するビーム整形器の一例を概略的に図示する。 フォーカルスポットに焦点を合わせた減衰器を備えるビーム整形器を概略的に図示する。 ビーム整形器の放射線減衰要素によって起こる任意の影をぼやけさせるためのビーム整形器の物理的な動作の例を概略的に図示する。 どのように減衰要素の厚さがビーム整形器の透過を決定するかを図示する。 ビーム整形器を通過するX線のスペクトルを図示する。 それぞれが複数の減衰器を有する、複数のセプタを含むビーム整形器を概略的に図示する。 x−z平面の透過プロファイルを整形するように構成されたビーム整形器を概略的に図示する。 方法の一例を図示する。
図3は、コンピュータトモグラフィ(CT)スキャナのようなイメージングシステム300を図示する。イメージングシステム300は、静止ガントリ302と、静止ガントリ302によって回転可能に支持された回転ガントリ304とを有する。回転ガントリ304は、長手軸、すなわちz軸を中心に検査領域306の周りを回転する。
X線管のような放射線源308は、回転ガントリ304によって支持され、回転ガントリ304と共に、検査領域306の周りを回転する。放射線源308は、線源308のアノード(不図示)のフォーカルスポット312から、検査領域306の方向を含む本質的に全方向へ放射線310を放出する。
ビーム整形器314は、フォーカルスポット312と検査領域306との間に配置される。図示されたビーム整形器314は、ビーム310の透過プロファイルを整形するように構成されている。以下により詳細に説明されているように、透過が、ビーム310の中心線316のより近くでは強くなり、線316から遠ざかり周辺線318に向かう方向では弱くなるように、ビーム整形器314は、放出された放射線の透過プロファイルを整形する。このように、ビーム整形器314は、図2に描写されたボウタイフィルタのような従来のボウタイフィルタの代わりに、又はそれと組み合わせて、使用することができる。透過は、一次元で、例えばx軸に沿って、又は多次元で、例えばx−z平面で、(線形に又は非線形に、決定的に、又は局所的にランダムではあるが全体的には明確に)変化しうる。
更に、ビーム整形器314は、フォーカルスポット312に関して、実質的にオフ焦点線をフィルタリングするように位置決めすることができ、これは患者線量を減少させ、オフ焦点の画像処理補正の必要性を軽減させうる。加えて、ビーム整形器314は、薄型で、散乱がほとんどか全く無いようにすることができ、これは散乱による患者線量を減少させ、散乱画像処理補正の必要性を軽減しうる。更に、ビーム整形器314は、ビーム整形器314を出る放射線のX線スペクトルが、入射する放射線入射のX線スペクトルとおおよそ同じになるように、X線スペクトルにほとんどか全く影響を与えない。その上、ビーム整形器314のフットプリントは、ボウタイフィルタを使用する構成に比べて、y軸方向では相対的に小さく、所定のフォーカルスポット312の位置に対して、より広い検査領域を可能にする。
線源コリメータ320は、検査領域306を横切る扇形、円錐形、楔形、又は他の整形されたビーム310を含む所定の関心幾何学形状にビーム310をコリメートする。
放射線感受性検出器アレイ322は、放射線源308の反対側に、検査領域306の向こう側に位置決めされる。検出器アレイ322は、検査領域306を横切る放射線を検出し、及び放射線を示す投影データを生成する、検出器ピクセルの2次元(2D)アレイを有する。
寝台のような支持台324は、検査領域306内の被検体を支持し、スキャニングの前、最中、及び/又は後で、x、y、及び/又はz軸に関して、被検体を位置付けるために使用されうる。
再構成器326は、投影データを再構成し、検査領域306及びその中の対象物又は被検体を示す3次元(3D)ボリュメトリック画像データを生成する。結果として生ずるボリュメトリック画像データは、1つ以上の画像を生成するために、イメージプロセッサ等によって処理されうる。
汎用コンピューティングシステムは、オペレータコンソール328として機能し、ディスプレイのような出力デバイスと、キーボード、マウス及び/又はそれに類するもののような入力デバイスとを有する。コンソール328にあるソフトウエアは、オペレータがシステム300の動作を制御することを可能にし、例えばオペレータにスキャニング等を始めさせることを可能にする。
図4は、ビーム整形器314をフォーカルスポットから検査領域へy方向に沿って覗いた、ビーム整形器314の非限定の例を概略的に図示する。
この例では、ビーム整形器314は支持台又は基材402を有する。基材402は、アルミニウム、プラスチック等のような低Z物質を含む。このように、基材402は、X線がほとんどか全く減衰せずに基材402を横切るという点で、X線放射線には実質的に透明である。結果として、ビーム整形器314を出るX線スペクトルは、ビーム整形器314に入射するビームのX線スペクトルとおおよそ同じになる。一例では、これが、ビーム整形器314をスペクトル又は多重エネルギーのアプリケーションに適するようにさせる。
図示された基材402は、縦6インチ未満(但し、ゼロより大きい)×横3インチ未満(但し、ゼロより大きい)の大きさを持つ長方形形状である。吸収材は、1ミリメートルの4分の1から10ミリメートルの範囲の厚さを有しうる。一例では、前記厚さは、ビーム整形器314が、フォーカルスポット312とコリメータ320との間に位置決めされ、フォーカルスポット312に隣接する従来のCTスキャナX線管のビームポートに収まることができ、それゆえ、追加のスペースを必要としないような厚さである。他の実施形態では、基材402は、それ以外の形状(例えば、正方形、円形、楕円形、八角形等)をしていて、縦横及び/又は厚さのそれぞれは、6インチ、6インチ及び1ミリメートルの半分よりも大きくなりうる。図示された実施形態では、基材402の厚さは、基材402にわたって概して均一である。他の実施形態では、厚さは非均一の場合もある。
ビーム整形器314は、(図4に黒点として示される)個々のX線減衰要素又は減衰器410の2次元アレイを更に有する。減衰器410は、タングステン、タンタル、金、プラチナのような高Z物質、及び/又は他の高Z物質を含む。このように、減衰器410は、完全に又は実質的に完全に、減衰器410に入射するX線入射を減衰させる。個々のX線を減衰させる減衰器410のサブセット1200の一例が、図12に基材402と共に示されている。図12では、X線を減衰させる減衰器410は、300から1000ミクロンの範囲の長さ1202及び10から60ミクロンの直径1204を有する、円筒形状のロッド、ワイヤ、棒又はそれに類するものである。他の実施形態では、個々のX線を減衰させる減衰器410は、円錐形、長方形、又はそれ以外の形状の場合もある。
図12では、図示された基材402の減衰器410は、個々にフォーカルスポット312に向かって収束し、これで、オフ焦点線をフィルタリングすることによって、オフ焦点線、線量、オフ焦点の補正等が減らしやすくなる。更なる例として、図5は、ビーム整形器314をz軸方向に見た側面図を概略的に図示し、フォーカルスポット312に焦点を合わせた減衰器410が示されており、フォーカルスポット312から放出されたオン焦点線502、504、及び506はそれぞれ、減衰器410の間隙508、510、及び512を通過し、線源308のアノード518の別の領域516から放出されたオフ焦点線514は、減衰器410によって減衰される。別の実施形態では、減衰器410はフォーカルスポット312に焦点が合っていない。
図4に戻ると、図示された実施形態では、減衰器410は、検出器アレイ322の上に落ちる妨害影を作らない程度に十分に小さい(例えば、直径10−30ミクロン)。しかしながら、減衰器410がこのような影を生じさせる場合、影をぼやけさせるために、スキャニングの間、基材402を移動させることができる。フォーカルスポット312からy方向にある検査領域への方向にビーム整形器314を覗いたトップダウンビューを示す、非限定のアプローチが図6に示されている。図6では、減衰器410の密度はグレースケールで表され、より濃いグレー領域は、減衰器410のより高い密度を表し、より薄いグレー領域は、減衰器410のより低い密度を表している。
図6のアプローチでは、ビーム整形器314の中心領域600は、z−x平面で所定の軌跡602を移動し、例えば、スキャンが行われる毎に、1回又は複数回、位置604から、位置606へ、位置608へ、位置610へ、位置612へと移動し、そして位置604に戻る。図示された動作は限定されるものではないことを理解されたい。例えば、他の軌跡も考えられる。加えて、位置がより多くてもよく、又はより少なくてもよい。更に、その後の軌跡に対する位置は、重なってもよく、又は重ならなくてもよい。ビーム整形器314を動かすためには、限定しない一例では、ビーム整形器は、モーターコントローラによって制御されるモーターを介して動く、可動支持台に搭載する又は取り付けることができる。当業者が思い付くであろうが、しかしそれらに限定されない他のアプローチも考えられる。
図4に戻ると、減衰器410は、ジェルのような固形又は半固形状の低Z物質に埋め込まれている。別の実施形態では、減衰器410は、基材402の一部でありうる。図示された減衰器410は、基材402の中心領域412に近い減衰器の密度は、領域414及び416のような中心領域412から遠い減衰器410の密度よりも低くなるようなパターンに配置されており、減衰器410は、基材402内で互いに分離されている又は間隔を置かれている。この例では、密度は線形に変化する。他の実施形態では、密度は非線形的に変化しうる。図4では、減衰器410の密度は、ドットの間の距離で表され、よりドットが多い群はより高い密度を示している。
図示された減衰器410のパターンは、決定論的であり、中心領域412を中心に対称である。この例では、X線吸収の放射状の空間的な勾配の範囲は、スキャナの中心領域412内での約ゼロから領域414及び416内のビームの端での約70%までである。他の実施形態では、パターンはランダム及び/又は非対称であってもよい。減衰器410は、同じ直径を有してもよく、又は、少なくとも2つの減衰器410は異なる直径を有してもよい。減衰器410の形状及び/又は長さは同じであってもよく、又は、2つ以上の減衰器410は、異なる形状及び/又は長さを有してもよい。
減衰器410の厚さは、ビーム整形器314の送信を決定する。このことは、図7に図示されており、y軸は、被曝又は透過を表し、x軸は、減衰器410の領域を表す。大きい領域番号は、減衰器410の高い密度に対応する。図7は、X線透過の3つの曲線の例を、異なる3つのタングステン減衰器の厚さに対する領域番号(タングステン減衰器410の密度)の関数として示す。3つの曲線は、タングステン減衰器410の密度が高いほど、ビーム整形器314から出る線の数を減少させることができ、従って被曝を抑えられることを示している。
図8は、ビーム整形器314を通過するX線のスペクトルを図示する。y軸は、平均エネルギーを表し、x軸は、大きい領域番号は減衰器410の高い密度に対応する領域番号に関して、減衰器410の密度を表す。図8は、平均エネルギーの3つの曲線の例を、3つの異なるタングステン減衰器の厚さに対する領域番号(減衰器410の密度)の関数として示す。
レーザー焼結、フォトリソグラフィ、先端印刷技術等を含むがこれらに限定されない、様々な技術がビーム整形器314を製造するのに用いられうる。
バリエーションは考えられうる。
図4では、ビーム整形器314は、概して、複数の放射線減衰器410が中に埋め込まれた放射線透過基材402を有する。図9は、ビーム整形器314が、x軸方向に沿って配置されたセプタ(各列はz軸方向に沿って延び、互いに分離した複数の放射線減衰器410を有する)の複数の列902を有し、それによって2次元のビーム整形器を形成するバリエーションを図示する。列902は、支持台又はそれ以外のものによって固定されうる。
引き続き図9において、類似するバリエーションでは、ビーム整形器314は、z軸方向に沿って配置されたセプタ(各行はx軸方向に沿って延び、互いに分離した複数の放射線減衰器410を有する)の複数の行を有し、それによって2次元のビーム整形器を形成する。
図4に図示されたビーム整形器314を用いると、減衰器410の密度は、x方向に沿って変化する。ビーム整形器314がx−z平面で多次元に変化するバリエーションが図10に示されており、フォーカルスポット312からy方向にある検査領域への方向にビーム整形器314を覗いたトップダウンビューを示す。このバリエーションでは、ビーム整形器314は円形をしており、減衰器410の密度は、中心領域1002から放射状に、対称に増加する。この例では、ビーム整形器314は、6インチ未満の直径を有する。より大きな直径も考えられうる。同じように、厚さは、1ミリメートルの半分未満又は1ミリメートルの半分よりも大きい厚さも可能である。図6に類似して、密度は、減衰器410の密度がより高いとより濃い影で、減衰器410の密度がより低いとより薄い影で、グレースケールで表されている。同じように、パターンは、決定論的及び/又は対称であってもよく、そうでなくてもよい。
引き続き図10において、z軸方向にある減衰器410の密度は、アノードを出る線の“ヒール”効果に対する強度を補償しやすくするために変化させることもできる。“ヒール”効果によって、アノードに近くカソードから遠いビーム側のビーム強度は、通常、カソードに近くアノードから遠いビーム側のビーム強度よりも低い。1つの実施形態では、z軸にある減衰器410の密度は、強度がビームにわたってより均一であるように変化させることができる。例えば、カソードに近い側のビームのビーム強度が、ビームのカソード側のビーム強度に近くなるように、強度を減少させるために、アノードから離れるとより密度を高くすることができる。
引き続き図10において、ぼやけを軽減するためのアプローチは、ビーム整形器314が軌道602を移動する、図6で説明されたアプローチに類似するアプローチ、ビーム整形器314がx−z平面で中心領域1002を中心として回転するアプローチ、及び/又はそれ以外のアプローチを含む。
図示された実施形態では、影はビーム整形器314を動かすことによって軽減される。付加的に又は代替的に、影は、投影のぼやけを生じさせるフォーカルスポット312をデザリングすることによって軽減されうる。焦点の動作は、静電偏向、磁気偏向、及び/又はそれ以外によって制御されうる。焦点は、焦点がアノードが回転する毎にわずかに動く(例えば、ターゲットの揺れ)ように、アノードを意図的に整形することによってもデザリングしうる。
図11は、システム300の動作の例を図示する。
以下の行為の順番は、説明目的のためであって限定するためではないと受け入れられたい。従って、他の順番も考えられる。加えて、1つ又はそれ以上の行為を省略することができ、及び/又は、1つ又はそれ以上の他の行為を含めることができる。
1102では、スキャナのX線管は、X線を生成するために活性化される。
1104では、X線のサブポーションは、ビーム整形器の方向に横切る。
1106では、ビーム整形器は、ビーム整形器を横切るX線を、中心領域近くではより低い度合いに、及び、中心領域から遠いところではより高い度合いに、減衰させる。これは、ここに説明されるように、ビーム整形器314を用いて達成することができ、少なくともx方向にわたって、減衰器410の密度を変化させることを含む。
1108では、ビーム整形器から出るビームは、コリメートされる。
1110では、コリメートされたビームは、検査領域及びその中の被検体又は対象物の一部を横切る。
1112では、検査領域内の被検体又は対象物の一部の中を横切るビームは、スキャナの検出器アレイによって検出される。
1114では、検出器アレイは、検出された放射線を示す信号を生成する。
1116では、信号が再構成され、スキャンされた被検体又は対象物の一部を示すボリュメトリック画像データを生成する。
上記は、1つ又はそれ以上のプロセッサに様々な行為、及び/又は、他の機能及び/又は行為を実行させる、物理メモリのようなコンピュータ可読記憶媒体にエンコード又は具現化された1つ又はそれ以上のコンピュータ可読命令を実行することで、1つ又はそれ以上のプロセッサを介して実現されることができる。付加的に又は代替的に、1つ又はそれ以上のプロセッサは、信号又はキャリア波のような一時的な媒体によって搬送される命令を実行することができる。
本発明は、様々な実施形態を参照してここに説明された。この中の記載を読めば、第三者は、修正及び変更を思いつくことができる。それらの修正及び変更が添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限り、本発明は、全てのこのような修正及び変更を含むものとして解釈されることが意図される。

Claims (26)

  1. 検査領域の方向にフォーカルスポットから放射線を放出する放射線源、及び
    前記フォーカルスポットと前記検査領域との間に位置付けられるビーム整形器を有するイメージングシステムであって、前記ビーム整形器は、前記ビーム整形器を離れる放射線が所定の透過プロファイルを有するように、前記放射線線源から放出され前記ビーム整形器に入射する放射線のX線透過プロファイルを整形する、
    イメージングシステム。
  2. 前記ビーム整形器は中心領域を持ち、前記ビーム整形器は、
    放射線減衰要素の密度がx軸方向に沿って前記中心領域から遠ざかる方向に前記中心領域から変化する、互いに分離された個々の放射線減衰要素の2次元アレイを有し、前記個々の放射線減衰要素が完全に又は実質的に完全にX線を減衰させる、請求項1に記載のイメージングシステム。
  3. 前記放射線減衰要素は、前記放射線減衰要素の密度が、x−y平面内で前記中心領域から遠ざかる方向に前記中心領域から放射状に変化するように設けられている、請求項2に記載のイメージングシステム。
  4. 前記放射線減衰要素が前記フォーカルスポットに焦点を合わせる、請求項2又は3に記載のイメージングシステム。
  5. 前記放射線減衰要素がオフ焦点線を減衰する、請求項4に記載のイメージングシステム。
  6. 前記ビーム整形器の前記放射線減衰要素のパターンが決定されている、請求項2乃至5のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  7. 前記ビーム整形器の前記放射線減衰要素のパターンがランダムである、請求項2乃至5のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  8. 実質的にX線透過材料を含む基材を更に有し、前記放射線減衰要素が前記基材に埋め込まれている、請求項2乃至7に記載のイメージングシステム。
  9. 複数の行又は列のセプタを更に有し、前記セプタの各行及び各列が互いに分離された複数の前記放射線減衰要素を含み、前記セプタが互いに分離されて配置されている、請求項2乃至7のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  10. 前記ビーム整形器の放射線減衰要素が同じ幾何学形状を有する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  11. 前記ビーム整形器の少なくとも2つの放射線減衰要素が異なる幾何学形状を有する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  12. 前記ビーム整形器が、長さ6インチ未満及び幅6インチ未満又は直径6インチ未満の幾何学形状を有する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  13. 前記ビーム整形器が、1ミリメートルの4分の1から10ミリメートルの範囲の厚さを有する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  14. スキャニング中に制御可能に移動させる可動支持台を更に有し、前記ビーム整形器が前記可動支持台に固定されていて、前記可動支持台によりスキャニング中に前記ビーム整形器を移動させる、た請求項1乃至13のいずれか一項に記載のイメージングシステム。
  15. 前記ビーム整形器が、スキャニング中に軌道に沿って移動する又はスキャニング中に回転する、請求項14に記載のイメージングシステム。
  16. 前記ビーム整形器の移動が、前記減衰器によって落ちる影をぼやけさせるぼやけを導く、請求項14乃至15のいずれかに記載のイメージングシステム。
  17. 互いに分離されていて、より低い密度の減衰器が中心領域近くに位置付けられ、より高い密度の減衰器が前記中心領域から遠くに位置付けられるように配置された個々の減衰器の2次元のアレイを有するビーム整形器を用いて、透過プロファイルが、ビームの中心領域からビームの周囲へ減少するように、被検体及び対象物をスキャンするために用いられるX線ビームの透過プロファイルを整形するステップ、及び
    前記整形された透過プロファイルを持つビームを用いて、前記被検体又は対象物をスキャンするステップ、
    を含む方法。
  18. 前記密度が1次元に沿って減少する、請求項17に記載の方法。
  19. 前記密度が多次元に沿って減少する、請求項17に記載の方法。
  20. 前記減衰器が、前記減衰器に入射するX線を大幅に減衰させる材料を含む、請求項17乃至19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記被検体又は対象物をスキャニングする間、前記ビーム整形器を平面の軌道で移動させるステップを更に有する、請求項17乃至20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 個々の放射線減衰要素が互いに分離され、前記放射線減衰要素の密度がx軸方向に沿って変化するように互いに配置される、個々の放射線減衰要素の2次元アレイを有し、前記個々の放射線減衰要素が、完全に又は実質的に完全にX線を減衰させる、イメージングシステムでの使用のために構成されたビーム整形器。
  23. 前記個々の放射線減衰要素が互いに分離され、前記減衰要素の密度がz軸方向に沿って変化するように互いに対して配置されている、請求項22に記載のビーム整形器。
  24. 実質的にX線透過材料を含む基材を更に有し、前記放射線減衰要素が前記基材に埋め込まれている、請求項22又は23に記載のビーム整形器。
  25. 複数の行又は列のセプタを更に有し、前記セプタの各行及び各列が互いに分離された複数の前記放射線減衰要素を含み、前記セプタが互いに分離されて配置されている、請求項22乃至24のいずれか一項に記載のビーム整形器。
  26. 前記放射線減衰要素が円錐形又は棒状のいずれかである、請求項22乃至25のいずれか一項に記載のビーム整形器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022501111A (ja) * 2018-09-19 2022-01-06 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. ビーム整形フィルタを有するcbct

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6088503B2 (ja) * 2011-06-30 2017-03-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. X線ビーム透過プロファイル整形器
CN104837406B (zh) * 2012-12-03 2020-05-05 皇家飞利浦有限公司 平移x射线射束发射分布图整形器
EP3010417B1 (en) 2013-06-19 2017-02-15 Koninklijke Philips N.V. Calibration of imagers with dynamic beam shapers
US10058292B2 (en) * 2014-01-14 2018-08-28 Koninklijke Philips N.V. X-ray emitting device with an attenuating element for an X-ray imaging apparatus
CN103977506B (zh) * 2014-05-22 2016-06-22 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种质子断层扫描方法及装置
WO2017001256A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-05 Koninklijke Philips N.V. A system for generating and collimating an x-ray beam
CN105575455B (zh) * 2015-12-14 2017-11-21 天津三英精密仪器有限公司 一种x射线衰减器设计方法和应用以及利用该方法设计的带有衰减器的ct装置
US10839973B2 (en) * 2016-02-25 2020-11-17 Illinois Tool Works Inc. X-ray tube and gamma source focal spot tuning apparatus and method
US10835193B2 (en) * 2016-09-08 2020-11-17 Koninklijke Philips N.V. Source grating for X-ray imaging
US10281414B2 (en) * 2016-12-01 2019-05-07 Malvern Panalytical B.V. Conical collimator for X-ray measurements
CA3025797A1 (en) 2017-11-30 2019-05-30 Institut National De La Recherche Scientifique System and method for correcting laser beam wavefront of high power laser systems
EP3759762A4 (en) * 2018-02-26 2021-11-10 Formlabs, Inc. HEATING TECHNOLOGIES IN GENERATIVE MANUFACTURING AS WELL AS ASSOCIATED SYSTEMS AND PROCESSES
CA3103702A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Institut National De La Recherche Scientifique Method and system of laser-driven intense x-ray photons imaging
US10751549B2 (en) * 2018-07-18 2020-08-25 Kenneth Hogstrom Passive radiotherapy intensity modulator for electrons
CN111956249B (zh) * 2020-09-07 2024-02-02 上海联影医疗科技股份有限公司 一种乳腺x射线扫描设备及扫描方法
US11911199B2 (en) * 2020-11-24 2024-02-27 Our United Corporation Medical imaging apparatus and treatment device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0677705U (ja) * 1993-04-26 1994-11-01 株式会社島津製作所 X線ct装置
JP2001061831A (ja) * 1999-08-25 2001-03-13 Hitachi Medical Corp X線ct装置
JP2001509899A (ja) * 1997-10-06 2001-07-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ X線フィルタを含むx線検査装置
JP2005037214A (ja) * 2003-05-19 2005-02-10 Kawakami Hideyuki 放射線照射用コンペンセータ、コンペンセータ製造装置および放射線照射装置
JP2006158744A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Univ Of Tokyo 放射線照射用コンペンセータおよびコンペンセータ配列照合装置
JP2011110223A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc ビーム形成x線フィルタおよびこれを使ったx線ct装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2216326A (en) * 1938-03-05 1940-10-01 Charles D Smith X-ray filter
US3717768A (en) * 1970-02-09 1973-02-20 Medinova Ab X-ray filter device in combination with a positioning light converging means
SE347859B (ja) * 1970-11-30 1972-08-14 Medinova Ab
US4277684A (en) * 1977-08-18 1981-07-07 U.S. Philips Corporation X-Ray collimator, particularly for use in computerized axial tomography apparatus
US4672648A (en) 1985-10-25 1987-06-09 Picker International, Inc. Apparatus and method for radiation attenuation
US5493599A (en) 1992-04-03 1996-02-20 Picker International, Inc. Off-focal radiation limiting precollimator and adjustable ring collimator for x-ray CT scanners
US6127688A (en) * 1997-02-07 2000-10-03 The University Of Miami Iso-energetic intensity modulator for therapeutic electron beams, electron beam wedge and flattening filters
WO2002052580A1 (en) 2000-12-27 2002-07-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus
US6836535B2 (en) 2002-04-22 2004-12-28 General Electric Company Method and apparatus of modulating the filtering of radiation during radiographic imaging
US7076029B2 (en) * 2003-10-27 2006-07-11 General Electric Company Method and apparatus of radiographic imaging with an energy beam tailored for a subject to be scanned
US7505554B2 (en) * 2005-07-25 2009-03-17 Digimd Corporation Apparatus and methods of an X-ray and tomosynthesis and dual spectra machine
CN101548339B (zh) * 2006-12-04 2012-06-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 尤其适用于x射线的射束过滤器
WO2008090518A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Spectrum-preserving heel effect compensation filter made from the same material as anode plate
CN101854863B (zh) * 2007-11-15 2013-08-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于改进3d x射线成像的图像质量的可移动楔
DE102008055921B4 (de) * 2008-11-05 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Modulierbarer Strahlenkollimator
DE102009053523B4 (de) * 2009-11-16 2011-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Filter zur Filterung von Röntgenstrahlung und Röntgencomputertomograph
JP6088503B2 (ja) * 2011-06-30 2017-03-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. X線ビーム透過プロファイル整形器
CN104837406B (zh) * 2012-12-03 2020-05-05 皇家飞利浦有限公司 平移x射线射束发射分布图整形器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0677705U (ja) * 1993-04-26 1994-11-01 株式会社島津製作所 X線ct装置
JP2001509899A (ja) * 1997-10-06 2001-07-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ X線フィルタを含むx線検査装置
JP2001061831A (ja) * 1999-08-25 2001-03-13 Hitachi Medical Corp X線ct装置
JP2005037214A (ja) * 2003-05-19 2005-02-10 Kawakami Hideyuki 放射線照射用コンペンセータ、コンペンセータ製造装置および放射線照射装置
JP2006158744A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Univ Of Tokyo 放射線照射用コンペンセータおよびコンペンセータ配列照合装置
JP2011110223A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc ビーム形成x線フィルタおよびこれを使ったx線ct装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022501111A (ja) * 2018-09-19 2022-01-06 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. ビーム整形フィルタを有するcbct

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