JP2017538457A - Ｘ線コリメーションにより制御される検出器回転 - Google Patents

Abstract

本発明は、回転可能なＸ線検出器に関する。臨床ワークフローを改善するために、Ｘ線検出器ユニット１２と回転ユニット１４とを備えるＸ線検出器装置１０が提供される。Ｘ線検出器ユニット１２は、検出器表面１８として配設された複数のＸ線検出素子を備えたＸ線検出器１６を備える。回転ユニット１４は、回転信号２２を受信すると少なくとも検出器表面１８との交点において検出器表面１８に直交する軸線２０の周りにＸ線検出器を回転させるように構成される。更に、回転信号２２は、Ｘ線検出器ユニットに向かうＸ線照射を提供するためのＸ線源装置のコリメータ構成により依存的に規定される。

Description

本発明は、回転可能なＸ線検出器に関し、特に、Ｘ線検出器装置、Ｘ線画像取得システム、検出器を位置合わせするための方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ可読媒体に関する。

Ｘ線照射の検出のために、異なる大きさ及びフォーマットのＸ線検出器が提供される。現在市販されているＸ線検出器は、通常、正方形状又は矩形状を有する。Ｘ線照射される対象物の性質に依存して、矩形状を備えたＸ線検出器は、横長姿勢又は縦長姿勢で配置することができる。異なる身体構造上の条件に適合させるために、Ｘ線検出器を他の角度で回転させることもできる。Ｘ線検出器の回転のために、現在のワークフローでは、検査技師が、ある種のレバーアームを用いてＸ線検出器を手動で回転させること、又は「回転ボタン」を押して、これにより、Ｘ線検出器の電動回転を可能にすることが必要となる。しかしながら、その結果として、余計なワークフローステップが発生し、且つ医療従事者の作業負担が増加する。

米国特許第６２５９７６７Ｂ１号は、Ｘ線画像検出装置の露出野をプリセットするために調節可能な絞り開口を有するＸ線装置を説明している。露出野の大きさは、器官又は身体領域に関連付けられた１組の露出パラメータを使用することにより撮像される器官又は身体領域と相関する。

臨床ワークフローを改善するために、Ｘ線撮像システムを提供する必要がある場合がある。

本発明の目的は、独立請求項の主題により解決され、更に別の実施形態は従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に説明する態様が、Ｘ線検出器装置、Ｘ線画像取得システム、検出器を位置合わせするための方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ可読媒体にも適用されることを留意すべきである。

本発明によれば、Ｘ線検出器ユニットと回転ユニットとを備えるＸ線検出器装置が提供される。Ｘ線検出器ユニットは、検出器表面として配設された複数のＸ線検出素子を備えたＸ線検出器を備える。回転ユニットは、Ｘ線検出器ユニットに向かうＸ線照射を提供するためのＸ線源装置のコリメータ構成により依存的に規定される回転信号を受信すると少なくとも検出器表面との交点において検出器表面に直交する軸線の周りに、Ｘ線検出器ユニットに対して、Ｘ線検出器を回転させるように構成される。

利点として、ある種のレバーアームを用いての検出器ユニットの手動回転、又は「回転ボタン」を用いての検出器ユニットの電動回転が不要である。換言すれば、検出器を回転させるのに明示的なユーザの行動又はユーザインタフェースは必要ない。ユーザは、照射野の大きさ、形状、及び／又は向きを画定するためにコリメータ構成を簡単に修正することができ、且つ検出器ユニットは、自動的にコリメータ構成と一致するように回転する。

実施例において、検出器表面は、平らな表面又は平坦な表面である。

別の実施例において、検出器表面は湾曲した表面である。

軸線は物理的な回転シャフトであってもよいが、その原義は、交点を通る数学的な軸線又は仮想軸線であることに留意されたい。

実施例によれば、回転信号は、マスタ／スレーブ指令信号として供給される。回転ユニットは、マスタ／スレーブ指令信号を受信するためのスレーブユニットであるように構成される。

換言すれば、コリメータは、マスタ／スレーブシステムのマスタ装置であり、且つＸ線検出器は、コリメータ構成と一致するように回転する。つまり、検出器は、マスタ／スレーブシステムのスレーブ装置である。

実施例によれば、回転信号は、少なくとも第１の回転位置から第２の回転位置にＸ線検出器を回転させるように回転ユニットを制御するために供給される。第２の回転位置と第１の回転位置との間の角度変位は、回転信号により決定される。

換言すれば、回転信号は、Ｘ線検出器の回転動作を開始するだけでなく、角度変位、即ち、Ｘ線検出器が回転する角度を決定し得る。その結果、Ｘ線検出器は、スレーブユニットの役割を果たす。Ｘ線検出器の回転は、Ｘ線検出器の停止位置をも設定する回転信号により引き起こされる。

実施例によれば、Ｘ線検出器は、第１の延在部と第２の延在部とを備えた形状を有する。第１の延在部は、第２の延在部よりも大きい。第２の回転位置における第１の延在部及び第２の延在部は、第１の回転位置における第１の延在部及び第２の延在部に対して角度変位をもって配設される。好ましくは、Ｘ線検出器は矩形状を有する。

Ｘ線検出器の形状は様々であり得る。例えば、Ｘ線検出器は、長円形状又は楕円形状である。例えば、Ｘ線検出器は菱形形状を有する。好ましくは、Ｘ線検出器は矩形である。

実施例によれば、コリメータ構成は、コリメータ開口部の寸法、コリメータ位置、コリメータの向き、及び検出器平面内のコリメーションの寸法からなるグループのうちの少なくとも１つを含む。

本発明によれば、Ｘ線源装置とＸ線検出器装置とを備えるＸ線画像取得システムも提供される。Ｘ線源装置は、Ｘ線源ユニットと、コリメータユニットと、制御ユニットとを備える。Ｘ線源ユニットは、Ｘ線検出器装置に向けてＸ線照射を発生させるように構成される。コリメータは、コリメータ開口部を通過するＸ線照射ビームの形状を調節するために調節可能な寸法を有するコリメータ開口部を備える。制御ユニットは、コリメータ構成を検出するように且つそれに応答して回転信号を回転ユニットに供給するように構成される。回転ユニットは、Ｘ線検出器の回転位置がコリメータ構成と一致するように回転信号に基づいてＸ線検出器を回転させる。

換言すれば、コリメータユニットは、Ｘ線検出器の回転位置のマスタである。

利点として、コリメーションの調節は、ワークフローのマスタであり、且つＸ線検出器を回転させるのにユーザとの相互作用は不要である。その結果、医療従事者の作業負担が軽減され、且つ臨床ワークフローが改善される。実施例によれば、コリメータユニットは、マスタユニットの少なくとも一部であり、且つＸ線検出ユニットは、スレーブユニットの少なくとも一部である。

例えば、コリメータユニットは、スレーブユニットであるＸ線検出器ユニットのマスタユニットである。

実施例によれば、制御ユニットは、コリメータ構成に基づいて検出器表面上のコリメーション野の幾何学的形状を検出するように構成される。幾何学的形状は、１次延在部と、１次延在部を横断する、２次延在部とを備える。１次延在部は、２次延在部よりも大きい。検出器表面は、１次検出器延在部と２次検出器延在部とを備えた形状を有し、且つ１次検出器延在部は、２次検出器延在部よりも大きい。制御ユニットは、検出されたコリメーション野と検出器表面との幾何学的関係を評価するように且つそれに応答して回転信号を回転ユニットに供給するように構成される。回転ユニットは、コリメーション野が検出器表面の形状に制限されるように回転信号に基づいてＸ線検出器を回転させるように構成される。

例えば、制御ユニットは、コリメータ場と検出器表面の幾何学的形状とを比較して、コリメーション野が検出器表面の形状に制限されているかどうかを判定する。そうでなければ、制御ユニットは、コリメーション野と一致するようにＸ線検出器を回転させるように回転ユニットに通知する回転信号を供給する。このことは、検出器表面を露出させ、それ以外を露出させないために、Ｘ線照射が制限されることを確実にする。

実施例によれば、コリメータ構成の変更時に、制御ユニットは、現在検出されているコリメータ構成と以前に検出されたコリメータ構成とのずれを検出し、且つそれに応答して回転信号の更に別の信号又は更新された信号を回転ユニットに供給する。回転ユニットは、Ｘ線検出器の現在の回転位置が現在検出されているコリメータ構成と再び一致するように、回転信号の更に別の信号又は更新された信号に基づいてＸ線検出器を回転させるように構成される。

その結果、Ｘ線検出器の回転位置は、コリメータ構成の変更に連続的に追従する。

実施例によれば、制御ユニットは、Ｘ線検出器装置の動作パラメータと共に少なくともコリメータ構成パラメータを記憶するように構成される。

例えば、動作パラメータは、検出器回転位置データ、検出器位置データ、又は検出器の寸法を含み得る。このように、幾何学的関係は、コリメータ構成パラメータとＸ線検出器の動作パラメータとを比較することにより検出することができる。

実施例によれば、制御ユニットは、コリメーション野の寸法が検出器表面の寸法よりも小さくなるようにコリメータ開口部の最大寸法を設定するように構成される。

実施例によれば、制御ユニットは、Ｘ線源装置とＸ線検出器装置との間の空間的な変位を検出するように構成される。検出された空間的な変位に基づいてＸ線検出器装置をＸ線源装置と位置合わせするための相対移動を実施する移動組立体が提供される。

本発明によれば、以下のステップ、即ち、ａ）Ｘ線源装置のコリメータの構成を調節するステップと、ｂ）調節されたコリメータ構成を検出するステップと、ｃ）回転信号を回転ユニットに供給するステップであって、回転信号が、調節されたコリメータ構成の検出に基づいている、供給するステップと、ｄ）回転信号に従ってＸ線検出器を回転させるステップとを含む、検出器を位置合わせするための方法も提供される。本発明によれば、機器を制御するためのコンピュータプログラム要素が提供され、このコンピュータプログラム要素は、処理ユニットにより実行されたときに、方法ステップを実施するように適合される。

本発明によれば、先に述べたプログラム要素を記憶しているコンピュータ可読媒体が提供される。

態様によれば、Ｘ線検出器は、マスタユニットであるコリメータのスレーブユニットであるように構成される。コリメータの調節可能な開口部の寸法、コリメータの向き、及び／又はコリメータの位置等のコリメータ構成の変更が決定され、且つそれに応じて、Ｘ線検出器が、このコリメータ構成と一致するように回転する。換言すれば、コリメータは、Ｘ線検出器位置のマスタである。例えば、Ｘ線検出器が横向きであるときには、コリメータを縦向きに設定することができる。そして、検出器は、それに応じて、例えば縦向きになるように９０°回転することによりその設定と一致するように回転する。ユーザとの相互作用がＸ線検出器の回転のプロセスに必要ないので、医療従事者に対するワークフローステップの数が低減され、且つ臨床ワークフローの改善が達成される。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に説明する実施形態から明らかになるとともに、これら実施形態を参照して明らかにされるであろう。

本発明の例示的な実施形態について以下の図面を参照して以下に説明する。

図１は、本発明によるＸ線検出器装置の例示的な実施形態を示す。 図２は、本発明による２つの異なる回転位置にあるＸ線検出器装置の更に別の例示的な実施形態を示す。 図３Ａは、本発明によるＸ線画像取得システムの例示的な実施形態を示す。 図３Ｂは、本発明によるコリメータ構成に適合した回転させるＸ線検出器を備えたＸ線画像取得システムの更に別の例示的な実施形態を示す。 図３Ｃは、本発明による別のコリメータ構成に適合した回転させるＸ線検出器を備えたＸ線画像取得システムの更に別の例示的な実施形態を示す。 図４は、本発明による検査室内のＸ線画像取得システムの更に別の例示的な実施形態を示す。 図５は、本発明による検出器を位置合わせするための方法の実施例の基本的なステップを示す。

図１は、本発明によるＸ線検出器装置１０の例示的な実施形態を示している。Ｘ線検出器装置１０は、Ｘ線検出器ユニット１２と、回転ユニット１４とを備える。Ｘ線検出器ユニット１２は、検出器表面１８として配設された複数のＸ線検出素子を備えたＸ線検出器１６を備える。回転ユニット１４は、回転信号２２を受信すると少なくとも検出器表面１８との交点において検出器表面１８に直交する軸線２０の周りにＸ線検出器１６を回転させるように構成される。回転信号２２は、Ｘ線検出器ユニット１２に向かうＸ線照射を提供するためのＸ線源装置のコリメータ構成により依存的に規定される。

実施例において、回転信号２２は、マスタ／スレーブ指令信号として供給され、且つ回転ユニット１４は、マスタ／スレーブ指令信号を受信するためのスレーブユニットであるように構成される。

実施例において、コリメータ構成は、コリメータ開口部の寸法、コリメータ位置、コリメータの向き、及び／又は検出器平面内のコリメーションの寸法からなるグループのうちの少なくとも１つを含む。

検出器表面１８は、平らな表面又は平坦な表面であってもよい。別の実施例において、検出器表面１８は湾曲した表面である。

Ｘ線検出器１６は、異なるフォーマットを有し得る。実施例において、Ｘ線検出器１６は、トレイ、例えば、Bucky trayの内側に常設される剛性検出器等の、Ｘ線検出器ユニット１２に支持される検出器である。別の実施例において、Ｘ線検出器１６は、ユーザがトレイから外すことができる可搬型検出器等の、Ｘ線検出器ユニット１２に仮支持される可搬型検出器である。別の実施例において、Ｘ線検出器１６は、Ｘ線フィルムスクリーンを備えたカセットである。

Ｘ線検出器１６はまた、正方形状又は矩形状を有し得るハウジング内に配設されてもよく、且つ画像マトリクスは矩形であってもよい。実施例において、回転ユニット１４は、ハウジングの内部でＸ線検出器１６を回転させるように構成される。別の実施例において、回転ユニット１４は、ハウジングと共にＸ線検出器１６を回転させるように構成される。

「直交する」という用語は、例えば、±１５°のずれを含む、およそ９０°の角度を指す。

「依存的に規定される」という用語は、本質的にコリメータ構成により制御される信号を指す。例えば、コリメータ構成が変更又は適合される場合、それに応じて回転信号も変更又は修正される。

図２は、２つの異なる回転位置にあるＸ線検出器装置１０の更に別の例示的な実施形態を示している。

回転信号２２は、少なくとも第１の回転位置２４から第２の回転位置２６にＸ線検出器１６を回転させるように回転ユニット１４を制御するために供給される。第２の回転位置２６と第１の回転位置２４との間の角度変位２８は、回転信号２２により決定される。

回転可能なＸ線検出器１６は、第１の矢印３０、３２で表される、第１の延在部と、第２の矢印３４、３６で表される、第２の延在部とを備えた形状を有する。第１の延在部３０、３２は、第２の延在部３４、３６よりも大きい。実施例において、Ｘ線検出器１６は、丸みを帯びた角部分を備えた矩形状を有する。別の実施例において、Ｘ線検出器１６は、長円形状又は楕円形状を有する。別の実施例において、Ｘ線検出器１６は菱形形状を有する。好ましくは、Ｘ線検出器１６は矩形状を有する。Ｘ線検出器１６はまた、撮像される対象物に対する手動での自由な位置決めを可能にするための手掛け部を有し得る。

第２の回転位置２６において、第１の延在部３２及び第２の延在部３６は、第１の回転位置における第１の延在部３０及び第２の延在部３４に対して角度変位２８をもって配設される。「配設される」という用語は、例えば、角度変位２８に従う第１の延在部及び第２の延在部の回転に関係することに留意されたい。

角度変位２８は、第１の回転位置２４における第１の延在部３０と第２の回転位置２６における第１の延在部３２との間の角度で表される。代替的に、角度変位２８は、第１の回転位置２４における第２の延在部３４と第２の回転位置２６における第２の延在部３６との間の角度で表される。実施例において、第２の回転位置２６は、第１の回転位置２４に直交しており、換言すれば、角度変位は±９０°である。別の実施例において、角度変位２８は、１０°、１５°、３０°、４５°、６０°若しくは７５°等の任意の値、又は異なる値である。角度変位２８の値は、患者の身体との良好な一致を達成するようにＸ線検出器１６を回転させることができるような方式で決定される。例えば、手等の器官が台上にどのように配置されるかにより値が決定されてもよい。

実施例において、回転は正確に９０°である。別の実施例では、回転には、数度の小さな回転に適合するようにはるかに小さな値が与えられる。図３Ａは、Ｘ線画像取得システム１００の例示的な実施形態を示している。Ｘ線画像取得システム１００は、Ｘ線源装置４０とＸ線検出器装置１０とを備える。

Ｘ線源装置４０は、Ｘ線源ユニット４２と、コリメータユニット４４と、制御ユニット４６とを備える。Ｘ線源ユニット４２及びコリメータユニット４４は、例えば、コリメータユニット４４の回転を可能にする軸受を含む任意の好適な手法により接続されてもよい。Ｘ線検出器装置１０は、Ｘ線検出器装置１０の上述の実施例の１つとして提供され、且つＸ線検出器ユニット１２と回転ユニット１４とを備える。Ｘ線源ユニット４２は、Ｘ線検出器装置１０に向けてＸ線照射４８を発生させるように構成される。コリメータユニット４４は、コリメータ開口部５０を通過するＸ線照射４８の形状を調節するために調節可能な寸法を有するコリメータ開口部５０を備える。制御ユニット４６は、コリメータ構成を検出するように且つそれに応答して回転信号２２を回転ユニット１４に供給するように構成される。回転信号２２に基づいて、回転ユニット１４は、Ｘ線検出器１６の回転位置がコリメータ構成と一致するようにＸ線検出器１６を回転させる。

実施例によれば、コリメータユニット４４は、マスタユニットの少なくとも一部であり、且つＸ線検出器ユニット１２は、スレーブユニットの少なくとも一部である。

実施例において、線源−画像距離（ＳＩＤ：source image distance）、及び線源−コリメータ距離（ＳＣＤ： source collimator distance）等の幾何学的パラメータは、制御ユニットに提供され、且つ制御ユニット４６は、検出器平面内のコリメート領域の寸法を算出することができる。

コリメータ構成は、手動又は自動で調節されてもよい。実施例では、コリメータ構成を制御するために、コリメータ用ユーザインタフェースが提供される。例えば、コリメータ開口部５０の寸法を変更するためのホイールが提供される。ホイールの代替として、コリメータ開口部５０の寸法を制御するために、ボタンが使用される。別の実施例では、コリメータ用ユーザインタフェースが設けられない。それよりむしろ、患者の身体の幾何学的形状（大きさ、形状、及び向き等）が、距離カメラ、光学カメラ、又は超音波カメラ等の、カメラにより検出されてもよい。照射野を患者の身体に適合させるためにコリメータの開口部の寸法、コリメータの向き、及び／又はコリメータの位置等の、コリメータ構成を決定するために、解剖学的指標が画像データから得られてもよい。

コリメータ構成に基づいて、制御ユニット４６は、検出器表面１８上のコリメーション野５２の幾何学的形状を検出するように構成される。幾何学的形状は、矢印５４で表される、１次延在部と、１次延在部を横断する、矢印５６で表される、２次延在部とを備える。１次延在部は、２次延在部よりも大きい。

更に、検出器表面１８は、矢印３０で表される、第１の検出器延在部と、矢印３４で表される、第２の検出器延在部とを備えた形状を有する。第１の検出器延在部は、第２の検出器延在部よりも大きい。

制御ユニット４６は、検出されたコリメーション野５２と検出器表面１８との幾何学的関係を評価するように且つそれに応答して回転信号を回転ユニット１４に供給するように構成される。回転信号に基づいて、回転ユニット１４は、コリメーション野５２が検出器表面１８の範囲内に限定されるようにＸ線検出器１６を回転させる。

「評価する」という用語は、幾何学的関係の決定又は算出に関係する。

例えば、回転信号に応答して、回転ユニット１４は、コリメーション野５２の１次延在部５４及び／又は２次延在部５６が検出器表面１８の第１の検出器延在部３０及び／又は第２の検出器延在部３４とそれぞれ位置合わせされるように、Ｘ線検出器１６を回転位置まで回転させる。

更に別の実施例によれば、コリメータ構成の変更時に、制御ユニット４６は、現在検出されているコリメータ構成と以前に検出されたコリメータ構成とのずれを検出し、且つそれに応答して回転信号２２の更に別の信号又は更新された信号を回転ユニット１４に供給する。回転ユニット１４は、Ｘ線検出器１６の現在の回転位置が現在検出されているコリメータ構成と再び一致するように、更に別の回転信号に基づいてＸ線検出器１６を回転させる。換言すれば、Ｘ線検出器１６は、コリメータ構成と一致するように連続的に回転させられてもよい。このことは、スレーブユニット、即ち、回転ユニット１４がコリメータ構成に連続的に追従することを確実にする。

「幾何学的関係」という用語は、寸法、形状、及び／又は向きの関係を指す。

コリメーション野５２と検出器表面１８との幾何学的関係は、幾つかの手法で決定されてもよい。実施例によれば、制御ユニット４６は、Ｘ線検出器装置１０の動作パラメータと共に少なくともコリメータ構成パラメータを記憶するように構成される。実施例において、動作パラメータは、検出器回転位置データ、検出器位置データ、又は検出器の寸法を含む。したがって、幾何学的関係は、コリメータ構成パラメータとＸ線検出器装置１０の動作パラメータとを比較することにより決定されてもよい。

「ずれ」という用語は、コリメータ構成の調節後にコリメーション野５２が検出器表面１８でカバーされていない状況を指すことがある。幾つかの理由により、このような状況が生じる場合がある。実施例において、コリメータ開口部５０の寸法は、例えば、横サイズから縦サイズに変えられる。別の実施例において、コリメータユニット４４は、患者の身体と一致させる目的である程度回転させられる。別の実施例において、コリメーション野５２の形状は、正方形状から矩形状に変更される。

「ずれ」という用語はまた、コリメーション構成の調節後に、コリメーション野５２が依然として検出器表面１８の範囲内に位置するがもはや検出器表面１８と位置合わせされていない、状況を指すこともある。例えば、コリメータユニットは、患者の身体と位置合わせされるように微小角度回転させられる。

実施例によれば、制御ユニット４６は更に、コリメーション野５２の寸法が検出器表面１８の寸法よりも小さくなるように調節可能なコリメータ開口部５０の最大寸法を設定するように構成される。実施例において、検出器表面１８は矩形状を有し、且つ最大寸法は、検出器表面１８の矩形状の大きさに関係する。制御ユニット４６は、コリメータ構成が調節された時点で回転信号２２を供給する。

回転時に、且つコリメーション野５２と検出器表面１８とが一致していないときの期間に、Ｘ線照射の発生が無効にされてもよい。回転後に、Ｘ線の発生が再び有効にされてもよい。

一致のために、１次延在部５４及び２次延在部５６は、１次検出器延在部３０及び２次検出器延在部３４と位置合わせされる。

図３Ｂは、コリメータ構成に適合した回転させるＸ線検出器を備えたＸ線画像取得システムの更に別の例示的な実施形態を示している。

第１の回転位置２４（即ち、第１の向き）では、１次検出器延在部（即ち、より長い検出器延在部）が基準線５８に平行に配設され、且つ第２の回転位置２６（即ち、第２の向き）では、１次検出器延在部（即ち、より長い検出器延在部）が基準線５８に直交する方向に配設される。第１の位置２４は「縦向き」とも呼ばれ、且つ第２の位置２６は「横向き」とも呼ばれる。

垂直方向のＸ線照射の場合、「基準線」という用語は、患者支持体（患者台）の方向、又は検査中の患者の向き、即ち伸長状態を指す。水平方向のＸ線照射の場合、「基準線」という用語は、水平線に関係し得る。

この実施形態において、Ｘ線検出器１６が第１の回転位置２４にある、即ち、縦向きであるときでさえ、コリメータ構成を横サイズに設定することができ、したがって、これにより、手足、胴、首頭、肩等の、対象領域６０の幾何学形状と一致するように横向きのコリメーション野５２を画定する。コリメータ構成の変更時に、制御ユニット４６は、第１の回転位置２４におけるコリメーション野５２と検出器表面１８との幾何学的関係を評価する。ずれが検出された時点で、制御ユニット４６は、回転信号２２の更に別の信号又は更新された信号を回転ユニット１４に送信し、これにより、それぞれの回転を始動させて、Ｘ線検出器１６を第２の回転位置２６に移動させる（即ち、横向きにする）ためのＸ線検出器１６の回転位置を補正し、その結果、コリメーション野５２がＸ線検出器表面１８の範囲内に位置する。

回転時に、Ｘ線照射の発生は、制御ユニット４６により無効にされる。Ｘ線の発生は、回転後に制御ユニット４６により再び有効にされる。

図３Ｃは、別のコリメータ構成に適合した回転させるＸ線検出器を備えたＸ線画像取得システム１００の更に別の例示的な実施形態を示している。

この実施形態において、コリメータユニット４４は、例えば、患者の身体のような、対象領域６０とのより良好な一致を達成するために、任意の角度だけ回転させられる。コリメーション野５２の向きのために、コリメーション野５２を、第１の方向位置２４ではＸ線検出器表面１８でカバーすることができない。このずれは、制御ユニット４６により検出される。コリメータ構成に従って、制御ユニット４６は更に、角度変位を決定し、且つ回転信号２２を回転ユニット１４に送る。回転信号２２を受信したときに、回転ユニット１４は、コリメーション野５２がＸ線検出器表面１８で再びカバーされるように第１の回転位置２４から第２の回転位置２６にＸ線検出器１６を回転させる。

Ｘ線照射の発生は、制御ユニット４６により回転時は無効にされる。回転後に、Ｘ線の発生は、制御ユニット４６により再び有効にされる。

図４は、検査室内のＸ線画像取得システム１００の更に別の例示的な実施形態を示している。検査室が、床ＦＬと、天井ＣＬと、壁ＷＬの１つとで概略的に表されている。Ｘ線源ユニット４２とコリメータユニット４４と制御ユニット４６とを備えるＸ線源装置４０と、Ｘ線検出器ユニット１２と回転ユニット１４とを備えるＸ線検出器装置１０とを備えた、Ｘ線画像取得システム１００が示されている。制御ユニット４６は、Ｘ線源装置４０とＸ線検出器装置１０との間の空間的な変位を検出するように構成される。検出された空間的な変位に基づいてＸ線検出器装置１０をＸ線源装置４０と位置合わせするための相対移動を実施する移動組立体が提供される。

この実施形態において、移動組立体は、可動検出器組立体６２と可動線源組立体６４とを備える。しかしながら、移動組立体はまた、可動検出器組立体として又は可動線源組立体として提供されてもよい。

Ｘ線検出器ユニット１２は、可動検出器組立体６４に取り付けられ、この可動検出器組立体６４は、ｘ軸線、ｙ軸線及びｚ軸線に沿ってＸ線検出器ユニット１２を移動させることができる。回転ユニット１４は、検出器表面１８に直交する軸線２０の周りでＸ線検出器１６を回転させるように構成される。回転動作は、第１の円形矢印α_Ｄで表される。実施例において、Ｘ線検出器１６はハウジング内に配設される。実施例において、Ｘ線検出器１６はハウジングの内部で回転する。別の実施例において、Ｘ線検出器１６はハウジングと共に回転する。

Ｘ線源ユニット４２は、摺動可能な天井台車６６と、伸縮アーム６８と、ハウジング７０とを備えた可動線源組立体６２に装着される。Ｘ線源ユニット４２は、ハウジング７０の内部に配設される。摺動可能な天井台車６６は、それぞれｘ軸線及びｙ軸線に沿ったＸ線源ユニット４２の移動を可能にする、ｘ軌道７２とｙ軌道７４とを更に備える。加えて、伸縮アーム６８は、ｚ軸線に沿ってＸ線検出器ユニット１２を上下に移動させることができ、且つ第２の円形矢印β_Ｓで表される、ｚ軸線の周りでＸ線検出器ユニットを回転させることもできる。第３の円形矢印α_Ｓで表される、Ｘ線源ユニット４２の枢動運動を可能にする、枢支軸７６が伸縮アーム６８の端部に設けられる。換言すれば、可動線源組立体６２は、Ｘ線源ユニット４２を対象領域６０に対する所望の位置に位置決めするために多数の自由度を可能にする。

コリメータユニット４４は、照射野４８の大きさ及び形状を画定する調節可能なコリメータ開口部５０を備える。コリメータ開口部の寸法は、例えば縦サイズに設定されるように調節することができる。その上、コリメータユニット４４は、患者の身体とのより良好な一致を達成するために回転させることができる。

実施例において、可動線源組立体６２及びコリメータ構成は、コンピュータ等のコンソール７８を用いて、検査技師等の操作者により制御されてもよい。調節可能なコリメータ開口部５０の寸法はまた、ホイール又はボタンを使用することにより調節されてもよい。

別の実施例では、コンソール７８は不要である。それよりむしろ、対象領域６０の幾何学的形状（大きさ、形状、及び向き等）は、距離カメラ、光学カメラ、又は超音波カメラ等の、カメラにより検出されてもよい。対象領域６０に対するＸ線源ユニットの所望の位置と、照射野４８を患者の身体に適合させるためにコリメータの開口部の寸法及びコリメータの向き等のコリメータ構成とを決定するために、解剖学的指標が画像データから得られてもよい。

実施例において、制御ユニット４６は、Ｘ線検出器装置１０の動作パラメータと共に少なくともコリメータ構成パラメータを記憶する。

Ｘ線源装置４０及び／又はＸ線検出器装置１０の位置の変更時に、制御ユニット４６は、空間的な変位を検出し、且つ移動組立体、即ち、可動線源組立体６２及び／又は可動検出器組立体６４は、検出された空間的な変位に基づいてＸ線検出器装置１０をＸ線源装置４０と位置合わせするための相対移動を実施する。

更に、制御ユニット４６は、コリメーション野５２とＸ線検出器表面１８との幾何学的関係を決定する。例えば、ずれが検出された時点で、コリメーション野５２が、例えば、コリメータ開口部５０の調節によって又はコリメータユニット４４の回転によって、Ｘ線検出器表面１８でカバーされていなければ、制御ユニット４６が、コリメータ構成に従って角度変位を決定し、且つ回転信号２２の更に別の信号又は更新された信号を回転ユニット１４に送信する。実施例において、回転信号２２は、電線を介して且つ／又は光ファイバを介して送られる。別の実施例において、回転信号２２は、無線信号として供給される。回転信号２２を受信すると、回転ユニット１４は、コリメーション野５２が検出器表面１８で再びカバーされるようにＸ線検出器１６を回転させる。回転時に、制御ユニット４６は、Ｘ線照射の発生を無効にする。回転後に、Ｘ線の発生は、制御ユニット４６により再び有効にされる。

換言すれば、コリメータユニット４４は、マスタ／スレーブ信号（即ち、回転信号２２）を送信することによりＸ線検出器１６（即ち、スレーブユニット）の回転位置を制御する、マスタユニットであるように構成される。回転信号２２はまた、回転ユニット１４に角度変位を通知してもよい。回転ユニット１４は、コリメーション野５２が検出器表面１８で再びカバーされるように角度変位によりＸ線検出器１６を回転させる。

例示的な実施形態におけるＸ線画像取得システム１００が検査室の壁に固定されることに留意されたい。しかしながら、他のＸ線撮像システム、例えば、患者が直立するのではなく診察台の上に横たわるＣアームシステムも提供される。

図５は、以下のステップを含む、検出器を位置合わせするための方法２００を示している。第１のステップＳ２１０では、Ｘ線源装置のコリメータの構成が調節される。第２のステップＳ２２０では、コリメータ構成が検出される。第３のステップＳ２３０では、回転信号が回転ユニットに供給される。回転信号は、調節されたコリメータ構成の検出に基づいている。第４のステップＳ２４０では、Ｘ線検出器が回転信号に従って回転させられる。

第１のステップＳ２１０は、ステップａ）とも称され、第２のステップＳ２２０は、ステップｂ）とも称され、第３のステップＳ２３０は、ステップｃ）とも称され、且つ第４のステップＳ３４０は、ステップｄ）とも称される。

本発明の別の例示的な実施形態では、先述の実施形態のうちの１つに従って方法の方法ステップを適切なシステム上で実行するように適合されることにより特徴付けられるコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。

それゆえ、コンピュータプログラム要素は、本発明の実施形態の一部でもあり得る、コンピュータユニットに記憶されてもよい。この計算ユニットは、上で説明した方法のステップを実施するか又はステップの実施を誘導するように適合されてもよい。その上、計算ユニットは、上で説明した機器の構成要素を動作させるように適合されてもよい。計算ユニットは、自動的に動作するように且つ／又はユーザの命令を実行するように適合させることができる。コンピュータプログラムは、データ処理装置の作業メモリにロードされてもよい。したがって、データ処理装置が、本発明の方法を実行するように装備されてもよい。本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、更新によって既存のプログラムを、本発明を使用するプログラムに変換するコンピュータプログラムとの両方を網羅する。

更に、コンピュータプログラム要素は、上で説明したような方法の例示的な実施形態の手順を満たすために必要な全てのステップを提供することが可能であってもよい。

本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読媒体が提示され、コンピュータ可読媒体は、その媒体に記憶されたコンピュータプログラム要素を有し、そのコンピュータプログラム要素については、先述のセクションで説明されている。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体等の、好適な媒体に記憶及び／又は分配されるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システム等を介して、他の形式で分配されてもよい。

しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提示されてもよく、且つそのようなネットワークからデータ処理装置の作業メモリにダウンロードすることができる。本発明の更に別の例示的な実施形態によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロード用に利用可能にするための媒体が提供され、このコンピュータプログラム要素は、本発明の先に説明した実施形態の１つに従って方法を実施するように構成される。

異なる主題を参照して本発明の実施形態が説明されていることに留意しなければならない。特に、幾つかの実施形態は方法形式の請求項を参照して説明され、その一方で、他の実施形態は装置形式の請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者であれば、別段の断りのない限り、１種類の主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関係する特徴の任意の組み合わせが本出願に開示されていると見なされることを上記の説明及び以下の説明から推測するだろう。しかしながら、全ての特徴を組み合わせて、特徴の単なる足し合わせ以上の相乗効果をもたらすことができる。

本発明が図面及び前述の説明において詳細に図示され説明されてきたが、このような図示及び説明は、説明的又は例示的であって限定的ではないと見なされるべきである。本発明は、開示の実施形態に限定されるものではない。図面、本開示、及び従属請求項の検討により、特許請求される発明を実施する際に、当業者は開示の実施形態に対する他の変形例を理解し実施することができる。

特許請求の範囲において、「備える（comprising）」という単語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は複数の存在を排除するものでない。単一の処理装置又は他のユニットが、特許請求の範囲に列挙する幾つかの項目の機能を果たしてもよい。ある特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利になるように使用できないことを示すものではない。特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. Ｘ線検出器ユニットと回転ユニットとを備えるＸ線検出器装置であって、
   前記Ｘ線検出器ユニットは、検出器表面として配設された複数のＸ線検出素子を備えたＸ線検出器を備え、
   前記回転ユニットは、前記Ｘ線検出器ユニットに関係する回転信号を受信すると、少なくとも前記検出器表面との交点において検出器表面に直交する軸線の周りに前記Ｘ線検出器を回転させ、
   前記回転信号は前記Ｘ線検出器ユニットに向かうＸ線照射を提供するためのＸ線源装置のコリメータ構成により依存的に規定される、Ｘ線検出器装置。
2. 前記回転信号は、マスタ／スレーブ指令信号として供給され、
   前記回転ユニットは、前記マスタ／スレーブ指令信号を受信するためのスレーブユニットである、請求項１に記載のＸ線検出器装置。
3. 前記回転信号は、少なくとも第１の回転位置から第２の回転位置まで前記Ｘ線検出器を回転させるように前記回転ユニットを制御し、
   前記第２の回転位置と前記第１の回転位置との間の角度変位は、前記回転信号により決定される、請求項１又は２に記載のＸ線検出器装置。
4. 前記Ｘ線検出器は、第１の延在部と第２の延在部とを備えた形状を有し、前記第１の延在部は、前記第２の延在部よりも大きく、
   前記第２の回転位置における前記第１の延在部及び前記第２の延在部は、前記第１の回転位置における前記第１の延在部及び前記第２の延在部に対して角度変位をもって配設され、
   好ましくは、前記Ｘ線検出器は矩形状を有する、請求項３に記載のＸ線検出器装置。
5. 前記コリメータ構成は、コリメータ開口部の寸法、コリメータ位置、コリメータの向き、及び前記検出器平面内のコリメーションの寸法のグループのうちの少なくとも１つを含む、請求項１、２、３、又は４に記載のＸ線検出器装置。
6. Ｘ線源装置と請求項１乃至５の何れか一項に記載のＸ線検出器装置とを備えるＸ線画像取得システムであって、
   前記Ｘ線源装置は、Ｘ線源ユニットと、コリメータユニットと、制御ユニットとを備え、
   前記Ｘ線源ユニットは、前記Ｘ線検出器装置に向けたＸ線照射を発生させ、
   前記コリメータユニットは、コリメータ開口部を通過するＸ線照射ビームの形状を調節するために調節可能な寸法を有するコリメータ開口部を備え、
   前記制御ユニットは、前記コリメータ構成を検出し、それに応答して前記回転信号を前記回転ユニットに供給し、
   前記回転ユニットは、前記Ｘ線検出器の回転位置が前記コリメータ構成と一致するように前記回転信号に基づいて前記Ｘ線検出器を回転させる、Ｘ線画像取得システム。
7. 前記コリメータユニットは、マスタユニットの少なくとも一部であり、前記Ｘ線検出ユニットは、スレーブユニットの少なくとも一部である、請求項６に記載のＸ線画像取得システム。
8. 前記制御ユニットは、前記コリメータ構成に基づいて前記検出器表面上のコリメーション野の幾何学的形状を検出し、
   前記幾何学的形状は、１次延在部と、前記１次延在部を横断する２次延在部とを備え、前記１次延在部は、前記２次延在部よりも大きく、
   前記検出器表面は、１次検出器延在部と２次検出器延在部とを備えた形状を有し、前記１次検出器延在部は、前記２次検出器延在部よりも大きく、
   前記制御ユニットは、検出された前記コリメーション野と前記検出器表面との幾何学的関係を評価し、それに応答して前記回転信号を前記回転ユニットに供給し、
   前記回転ユニットは、前記コリメーション野が前記検出器表面の形状に制限されるように前記回転信号に基づいて前記Ｘ線検出器を回転させる、請求項６又は７に記載のＸ線画像取得システム。
9. 前記コリメータ構成の変更時に、前記制御ユニットは、現在検出されているコリメータ構成と以前に検出されたコリメータ構成とのずれを検出し、それに応答して前記回転信号の更に別の信号又は更新された信号を前記回転ユニットに供給し、
   前記回転ユニットは、前記Ｘ線検出器の現在の回転位置が前記現在検出されているコリメータ構成と一致するように、前記回転信号の前記更に別の信号又は更新された信号に基づいて前記Ｘ線検出器を回転させる、請求項６乃至８の何れか一項に記載のＸ線画像取得システム。
10. 前記制御ユニットは、前記Ｘ線検出器装置の動作パラメータと共に少なくともコリメータ構成パラメータを記憶する、請求項６乃至９の何れか一項に記載のＸ線画像取得システム。
11. 前記制御ユニットは、前記コリメーション野の寸法が前記検出器表面の寸法よりも小さくなるように前記コリメータ開口部の最大寸法を設定する、請求項６乃至１０の何れか一項に記載のＸ線画像取得システム。
12. 前記制御ユニットは、前記Ｘ線源装置と前記Ｘ線検出器装置との間の空間的な変位を検出し、
    検出された前記空間的な変位に基づいて前記Ｘ線検出器装置を前記Ｘ線源装置と位置合わせするための相対移動を実施する移動組立体を備える、請求項６乃至１１の何れか一項に記載のＸ線画像取得システム。
13. ａ）Ｘ線源装置のコリメータ構成を調節するステップと、
    ｂ）調節された前記コリメータ構成を検出するステップと、
    ｃ）回転信号を回転ユニットに供給するステップであって、前記回転信号が、前記調節されたコリメータ構成の検出に基づいている、供給するステップと、
    ｄ）前記回転信号に従ってＸ線検出器を回転させるステップとを含む、検出器を位置合わせするための方法。
14. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のＸ線検出器装置又は請求項６乃至１２の何れか一項に記載のＸ線画像取得システムを制御するためのコンピュータプログラムであって、処理ユニットにより実行されたときに、請求項１３に記載の方法のステップを実施する、コンピュータプログラム。
15. 請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ可読媒体。

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