JP2018526052A - Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステムに関する。本システムは、Ｘ線ビームを生成するためのＸ線管インサートであり、真空管であるＸ線管インサートと、Ｘ線管インサートを包含するための管ハウジングであり、Ｘ線吸収材料からできている管ハウジングと、Ｘ線ビームをコリメートするためのコリメータと、を含む。コリメータは、Ｘ線管インサートと管ハウジングとの間に配置されている。本発明は、また、本システムを含み、Ｘ線ビームを用いて関心オブジェクトをスキャニングするための対応する装置にも関する。

Description

本発明は、Ｘ線ビームを用いて関心オブジェクトをスキャニングするための装置に関し、特定的には、Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステムに関する。

Ｘ線画像化装置は、Ｘ線源によって生成されたＸ線ビームを用いてオブジェクトを照射することによって、関心オブジェクト（object of interest）の中の内部構造に関する情報を獲得するために使用される。例えば、医療用Ｘ線画像化において、これらの装置は、人体の中の内部構造（骨、器官・・・）に関する情報を獲得するために使用される。Ｘ線画像化装置は、２次元または３次元の画像を取得することができる。例えば、Ｘ線画像化装置は、２次元Ｘ線投影画像を取得するための従来のＸ線画像化装置、ＣアームＸ線画像化装置、またはコンピュータ断層撮影（CT）装置であってよい。

従来、Ｘ線源、しばしばＸ線管と呼ばれるものは、管ハウジング（tube housing）と、管ハウジングの内部にあるＸ線管インサート（X-ray tube insert）とを含んでいる。Ｘ線管インサートは真空管であり、そして、管を封止するためのいわゆる管インサートキャップを備えている。管インサートキャップの内側には、電子を放出するための陰極（cathode）および電子を受けてＸ線を放出するための陽極（anode）が存在している。管ハウジングは壊れやすい真空管を保護している。典型的に、管ハウジングは、Ｘ線放射に対して不透明であり、かつ、Ｘ線ビームを通過させるための開口を有している。放射されたＸ線ビームは、関心領域（region of interest）、例えば患者の体の一部分、に向かって方向付けされる。患者の身体の中の異なる組織及び／又は骨は異なるレベルのＸ線吸収を有しているので、関心領域を通過してきたＸ線ビームは、それに応じて減衰される。関心領域を通過したＸ線ビームは、次いで、Ｘ線検出器によって検出され、かつ、検出されたＸ線強度を示す信号である。そして、検出された信号は、患者の身体の中の内部構造に関する情報を含んでおり、かつ、それに応じて、そうした情報が、例えばＸ線画像を形成することによって、取り出される。

コリメータ（collimator）は、Ｘ線源によって生成されたＸ線ビームを関心領域を通過するＸ線ビームのスライスに対してコリメートするために使用され得る。コリメータは、コリメータを通過した後のＸ線ビームのサイズを制限するように、Ｘ線ビームのコリメーションを提供するために使用され得る。例えば、典型的なCTシステムにおいて、コリメーションは、２つの可動ブレードおよび固定スロットまたはカムを伴う可動プレートを有するブレードセットによって達成される。

米国特許出願公開第２０１５／１７３６９２号は、焦点スポットから、関心ボリュームに向かって放射線を放射する放射源を含む。

および、焦点スポットと関心ボリュームとの間に配置されたダイナミックコリメータを含んでいる。

国際公開第２０１２／０５８２０７号は、Ｘ線源、および、スキャンの範囲を変更するようにＸ線ビームをコリメートするためのコリメータ、画像スキャニングの最中は静止しているもの、を含むＸ線ビームスキャナを開示している。

コリメータはスタンドアロン装置であり、Ｘ線源の外側、すなわち開口を有する管ハウジングの外側、に配置されている。

発明者は、そうしたＸ線源とコリメータは、全体として構造が複雑であることを認識してきた。

従って、上述の問題を緩和し、かつ／あるいは、軽減するＸ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステムを提供することが有利である。

本発明の第１の態様に従って、Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステムが提供される。本システムは、Ｘ線ビームを生成するためのＸ線管インサートであり、真空管であるＸ線管インサートと、Ｘ線管インサートを包含するための管ハウジングであり、Ｘ線吸収材料からできている管ハウジングと、Ｘ線ビームをコリメートするためのコリメータと、を含む。ここで、コリメータは、Ｘ線管インサートと管ハウジングとの間に配置されている、

コリメータをＸ線管インサートと管ハウジングとの間に配置することによって、管ハウジングの外側に追加のスペースを設ける必要がない。このようにして、本システムは、重量及び／又はサイズに関して、はるかにコンパクトにすることができる。その結果、より小さいサイズの装置における実装が促進され、かつ、コストが低減され得る。

本発明に従ったシステムの一つの実施形態において、コリメータは複数のコリメート領域を含み、かつ、コリメータは、Ｘ線ビームをコリメートするための複数のコリメート領域のうち１つを選択するように、Ｘ線管インサートに関して移動可能であるように適合されている。

コリメート領域のうち選択された１つは、Ｘ線ビームをコリメートする位置に移動させることができる。複数のコリメート領域により、Ｘ線ビームのコリメーションのための複数の選択が可能である。

本発明に従ったシステムの別の実施形態において、複数のコリメート領域は、サイズ及び／又は形状が異なってよい。好ましくは、少なくとも１つのコリメート領域それぞれはスリットである。

コリメート領域を形成するスリットの様々なサイズ及び／又は形状によって、コリメーションのための複数の選択が可能である。Ｘ線ビームのサイズに関しては、異なるサイズのスリットを通過した後で複数の選択が可能である。

一つの実施形態において、コリメート領域のうち少なくとも１つは、それぞれ完全に材料を含まない開口である。別の言葉で言えば、コリメート領域は完全な開口である。

別の実施形態において、複数のコリメート領域のうち少なくとも１つは、それぞれ複数のピンホールを含んでいる。

別の実施形態において、コリメート領域のうち少なくとも１つは、それぞれ複数のスロットを含んでいる。

本発明に従ったシステムの別の実施形態において、コリメータは、Ｘ線ビームをコリメートするためのコリメート領域のうち１つを選択するために、軸の周りに回転するように適合されている。ここで、軸は、Ｘ線ビームの放射方向に対して垂直である。

一つの実施形態において、複数のコリメート領域は、Ｘ線ビームの放射方向に対して垂直な軸に沿った同じ位置に配置されている。

コリメータを回転させることによって、Ｘ線ビームの前に所与のコリメート領域を配置することができる。

本発明に従ったシステムの別の実施形態において、コリメータは、Ｘ線ビームをコリメートするためのコリメート領域のうち１つを選択するために、Ｘ線管インサートの軸に沿って並進するように適合されている。ここで、軸は、Ｘ線ビームの放射方向に対して垂直である。

例えば、軸はＸ線管インサートの中心軸であってよい。

一つの実施形態において、複数のコリメート領域のうち少なくとも２個は、Ｘ線ビームの放射方向に対して垂直な軸に沿って異なる位置に配置されている。

コリメータの並進によって、コリメート領域のうち１つをＸ線ビームの伝播経路（propagation path）に配置することができる。

本発明に従ったシステムの別の実施形態において、システムは、さらに、コリメータの移動を制御するためのアクチュエータを含む。

アクチュエータによって、コリメータは、回転、及び／又は、中心軸に沿った並進を行うことができる。

本発明に従ったシステムの別の実施形態において、コリメータは、円柱形状部分を有しており、かつ、複数のコリメート領域は、コリメータの円柱形状部分の外周面において配置されている。例えば、コリメート領域は、円柱形状コリメータの長手方向軸の周りに延びている。

本発明の第２の実施形態に従って、Ｘ線ビームを用いて関心オブジェクトをスキャニングするための装置が提供される。本装置は、Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステム、および、Ｘ線ビームが関心オブジェクトを通過した後でＸ線ビームを検出するための検出器を含む。

本発明に係る詳細な説明および他の態様が、以下に提供される。

本発明に係る特定の態様が、これから、以下に記載される実施形態を参照して説明され、かつ、添付の図面に関して検討される。図面において、同一のパーツまたはサブステップは、同じ方法で指定されている。
図１は、本発明の一つの実施形態に従って、Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステムに係る長手方向の断面図である。 図２Ａは、システムのエレメント間の接続を説明するために、本発明の一つの実施形態に従って、Ｘ線ビームを発生し、かつ、コリメートするためのシステムに係る横断面図である。 図２Ｂは、システムのエレメント間の接続を説明するために、本発明の一つの実施形態に従って、Ｘ線ビームを発生し、かつ、コリメートするためのシステムに係る横断面図である。 図３は、本発明の一つの実施形態に従って、典型的なコリメータの３次元図を示している。 図４Ａは、本発明の一つの実施形態に従って、コリメータの典型的なコリメート領域を示している。 図４Ｂは、本発明の一つの実施形態に従って、コリメータの典型的なコリメート領域を示している。 図４Ｃは、本発明の一つの実施形態に従って、コリメータの典型的なコリメート領域を示している。 図５Ａは、本発明の一つの実施形態に従って、典型的なコリメータを示している。 図５Ｂは、本発明の一つの実施形態に従って、典型的なコリメータを示している。 図６は、本発明の一つの実施形態に従って、Ｘ線を用いて関心オブジェクトをスキャニングするための装置の概略設計を示している。

図１は、本発明の一つの実施形態に従って、Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステム100に係る長手方向の断面図である。システム100は、Ｘ線管インサート101と、Ｘ線管インサート101を収容するための管ハウジング102と、コリメータ103とを含んでいる。Ｘ線管インサート101は、真空管である。いわゆる管インサートキャップは、真空環境を提供するために管を密封するように構成される。管インサートキャップの内側には、電子を放出するための陰極（cathode）と、電子を受けてＸ線を放出するための陽極（anode）が存在している。

Ｘ線ビーム104は、Ｘ線管インサート101によって生成される。管ハウジング102は、Ｘ線管インサート101を取り囲んでいる。コリメータ103は、Ｘ線管インサート101の外側であり、かつ、管ハウジング102の内側に配置されている。

図１に示される一つの実施形態において、管101は円柱形状部分（cylinder-shaped portion）を含み、そして、コリメータ103も、また、円柱形状部分を含んでおり、かつ、管インサート101の円柱形状部分を囲んで配置されている。

コリメータ103は、Ｘ線管インサート101の外面、すなわち管インサートキャップの外面に取り付けられているか、または、コリメータ103が、管ハウジング102の内面に取り付けられているかいずれかである。

例えば、ベアリングが、コリメータ103を取り付けるために使用されている。コリメータ103は、ベアリングの一方のレースに対して取り付けられおり、かつ、ベアリングの別のレースは、図２Ａに示されるように、Ｘ線管インサート101の外面、または、図２Ｂに示されるように、管ハウジング102の内面、のいずれかに対して取り付けられている。別の実施形態において、コリメータ103は、ベアリングのレースの一部とされている。例えば、コリメータ103は、ベアリングのアウターレース（outer race）、または、ベアリングのインナーレース（inner race）である。

コリメータ103は、Ｘ線ビームをコリメートするための少なくとも１つのコリメート領域を含んでいる。Ｘ線ビーム104は、コリメータ103のコリメート領域、そして、次いで、管ハウジング102、特には管ハウジング102の開口、を通過する。

いくつかの実施形態において、コリメータ103は、Ｘ線吸収材料、例えば、鉛、タングステン、および、それらの合金からできている。典型的に、コリメート領域は、Ｘ線ビーム104が通過できるように、スリットといった、コリメータの開口である。

有利なことに、コリメータ103は、複数のコリメート領域106を有しており、そこで、コリメータ103は、Ｘ線ビームをコリメートするためにコリメート領域のうち選択された１つをＸ線ビームの中へ持ってくるように、管インサートに関して移動可能であるよう適合されている。

図３は、本発明の一つの実施形態に従って、典型的なコリメータの３次元図を示している。

コリメータ103において、複数のコリメート領域106が存在している。Ｘ線ビームのコリメーションの最中に、複数のコリメート領域106のうちの１つが、Ｘ線ビームの中に配置されるように適合される。複数のコリメート領域106のうちの選択された１つは、特定の位置に対して移動されるように適合されている。

例えば、CT（Computed Tomography）スキャニングの最中にＸ線ビームが生成される場合、関心オブジェクトに対して適用されるＸ線ビームのサイズは異なってよい。関心オブジェクトをカバーし、かつ、不要な線量（unnecessary dose）を避けるためには、関心オブジェクトに対して適用されるＸ線ビームの適切なサイズがコリメートされる必要がある。複数のコリメート領域106により、コリメーションのための複数のオプションが可能である。一方で、特定の関心オブジェクトについてのＸ線ビームのコリメーションのためには、複数のコリメート領域106のうちの１つを選択することが必要である。

図３を参照すると、コリメート領域106は、スリットであってよい。Ｘ線ビームを異なる形状及び／又はサイズへとコリメートするように、異なるコリメート領域106は、異なる形状及び／又はサイズであってよい。

スリットといったコリメート領域は、完全に材料を含まなくてよく（material-free）、または、複数の開口を有している。図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃの各々は、本発明の一つの実施形態に従って、典型的なコリメート領域を示している。

図４Ａに示されるように、コリメート領域の一つの例は、完全に材料を含まない、スリット110である。

コリメータ103は、少なくとも１つのコリメート領域を含んでいる。従って、コリメータ103は、少なくとも１つの開口スリットを含んでおり、それぞれが１つのコリメート領域を形成している。

図３に戻って参照すると、一つの実施形態において、コリメータ103は、円柱（circular cylinder）形状であり、そして、各スリットは、中心軸ＡＡ、すなわち円柱の長手方向軸の周りに延びている。少なくとも１つのスリットのサイズは、互いに異なっていてよい。特に、１つのスリットの幅、すなわち中心軸ＡＡに対して平行な方向に沿った寸法、及び／又は、スリットの長さ、すなわちスリットが延びる寸法、は異なっていてよい。

スリット110を用いて、Ｘ線放射ビーム104は、扇状ビーム（fan-shaped beam）にコリメートされる。スリット110の幅と長さが、コリメートされたＸ線ビーム104の厚さとファンアングル（fan angle）を定めている。

コリメートされたＸ線ビーム104の厚さは、スリット110の幅に依存している。スリット110の幅がより広いほど、コリメートされたＸ線ビーム104はより厚くなる。コリメートされたＸ線ビーム104のファンアングルは、スリット110の長さに依存している。スリット110の長さがより長いほど、コリメートされたＸ線ビーム104のファンアングルは、より大きくなる。

コリメータ103の円周に沿ったスリット110の長さは、Ｘ線管インサート101の直径とスリットの数量に依存している。例えば、スリット110は、CTスキャンについて、数百ミリメートルまでの長さを有している。

スリット110の幅は、特定のシステム設計要求に依存している。例えば、スリット110の幅は、CTスキャンについて、スライス厚さに関係する。例えば、スリット110は、数十ミリメートルまでの幅を有している。

いくつかの実施形態においては、完全な開口、すなわち完全に材料を含まないことの代わりに、コリメート領域は、一連の小さなスロットまたはホールからできている「バイナリ開口（"binary opening"）」であってよい。そうした「バイナリ開口」は、コリメータがアノードディスクの焦点に対して非常に近くに配置された場合に生じる散乱放射線との問題を低減することにおいて有利である。

図４Ｂに示されるように、別の例示的なコリメート領域は、完全には材料がないものではないが、複数のピンホール111を含んでいる。

例えば、所与のコリメート領域の横方向寸法は、数センチメートルから数十センチメートルの間の範囲である。例えば、ピンホール111の数量は、１００個以上、好ましくは１０００個以上である。ピンホールは、規則的なパターンで、または、不規則に、例えばランダムに配置され、備えられてよい。

図４Ｃに示されるように、別の例示的なコリメート領域は、完全には材料がないものではないが、コリメート領域の幅方向に沿って延びている複数のスロット109を含んでいる。

図３に戻って参照すると、コリメータ103は、軸ＡＡに関して回転するように適合されており、そして、コリメータ103は、Ｘ線ビームが中心軸ＡＡに対して垂直な方向に沿って照射されるように、Ｘ線管インサートに対して取り付けられている。一つの実施形態において、軸ＡＡは、Ｘ線管インサート101の中心軸ＡＡである。

さらに、コリメータ103は、複数のコリメート領域106を有しており、それぞれが中心軸ＡＡの周りに延びており、かつ、互いに隣接している。コリメータ103を回転させることによって、複数のコリメート領域106のうちの１つのコリメート領域が、Ｘ線ビーム104の中に入るように、そして、従って、Ｘ線ビーム104をコリメートするために選択されるように移動される。

コリメータ103の回転は、複数のコリメート領域106のいずれか１つがＸ線ビーム104の中に移動されることを可能にする。回転の最中に、コリメータ103の回転角のステップは、複数のコリメート領域106の角度位置（angular position）の違いによって定められる。例えば、５つのスリットを伴うコリメータの場合に、角度位置の差は７２度（３６０／５＝７２）であり、従って、回転角のステップは７２度である。

代替的にまたは追加的に、コリメータ103は、軸ＡＡに沿って並進するように適合されている。コリメータ103を中心軸ＡＡに沿って並進させることによって、複数のコリメート領域106のうち１つのコリメート領域がＸ線ビーム104の中に移動される。

例えば、コリメータ103の並進は、スレッドトランスミッション（thread transmission）によって可能である。スレッドは、コリメータ103およびＸ線管インサート101上に存在しており、または、スレッドは、コリメータ103および管ハウジング102上に存在している。

コリメータ103の並進の範囲は、管ハウジング102の内側で利用可能なスペースに関係する。複数のコリメート領域106の全体として必要とされる幅、および、その間の接続材料の長さが、共にコリメータ103の全並進距離を定める。

図５Ａおよび図５Ｂのそれぞれは、本発明の一つの実施形態に従って、典型的なコリメータを示している。

図５Ａに示される実施形態において、コリメータは、円柱形状であり、そして、中心軸ＡＡを有している。複数のコリメート領域、複数のスリット110といったものは、中心軸ＡＡに沿って同じ位置に配置されている。例えば、スリット110は、中心軸ＡＡに垂直な同一平面において対称軸を有する。中心軸に対して垂直な同一平面において対称軸を有している様々なスリットにより、選択されたスリットのうち１つをＸ線放射ビームの前に置くことができる。コリメータを回転させることによるものである。

スリット110の対称軸の方向は、コリメータ103の円周に沿っている。

図５Ａは、この実施形態に従って、スリット110の一つの例を示している。例えば、スリット110の数量は５個であってよい。

より一般的に、コリメート領域106の数量は、Ｘ線ビームコリメーションシステムの範囲に依存する。例えば、ローエンドのＸ線ビームコリメーションシステムについては、コリメーションのための２つのオプションを提供するように２個のコリメート領域が使用されてよい。

しかしながら、大部分のシステム要求を満たすためには、５個のコリメート領域が、柔軟性と実用的な使用との間で良好な折衷案である。

コリメート領域の数量が多いほど、より多くのコリメーションオプションが選択するために存在する。一方で、コリメート領域の数量が多いほど、コリメート領域のサイズは小さくなり、コリメータ103を通過した後のＸ線ビームのサイズがより小さくなることを意味している。

例えば、CTコリメーションは、正面ビュー（front view）において５０−６０度のファンビーム角度を必要とする。円形リングの上に規則的に間隔を空けて置かれた５個のコリメート領域を用いると、５個のスリット全ての対称軸が中心軸ＡＡに対して垂直な同一平面である場合に、ファンビーム角度は約７２°である。

図５Ｂに示される別の実施形態においては、複数のスリット110といった、複数のコリメート領域が、軸ＡＡの周りに延びており、そして、軸ＡＡに沿って異なる位置に配置されている。例えば、スリット110は、軸ＡＡに対して垂直な異なる平行平面において対称軸を有している。中心軸に対して垂直な異なる平行平面内において対称軸を有している様々なスリットにより、コリメータを回転および並進させることによって、選択されたスリットのうち１つをＸ線ビームの前に配置することができる。

図５Ｂは、この実施形態に従って、スリット110の一つの例を示している。

本システムの好ましい実施形態において、コリメータ103の移動は、軸ＡＡの周りの回転および軸ＡＡに沿った並進の両方を同時に含んでいる。実際的な実施形態において、スリット110のスリットの円周に沿った長さは、コリメータ103の円周の少なくとも半分の長さに等しくてよい。従って、スリット110のスリットの円周に沿った長さは、特定のコリメート領域まで回転した場合に、特定のコリメート領域をカバーするのに十分な長さである。

いくつかの実施形態において、ピンホール111の密度は、コリメート領域のうち少なくとも１つの境界部108よりも、コリメート領域のうち少なくとも１つの中央部107において高い。

ピンホールの密度は、Ｘ線ビーム104に対する透明度が中央部107において境界部108よりも高いように、中央部107において境界部108よりも高くなっている。従って、ピンホールを通過した後のＸ線ビーム104の強度は、中央部107において境界部108よりも高い。

例えば、CTスキャンにおいては、Ｘ線ビームが人体の一部に向かって放射される。人体は、人体の中央部において人体の境界部よりも厚い。従って、必要なＸ線ビーム強度は、人体の中央部において人体の境界部よりも重要である。

いくつかの実施形態では、コリメート領域のうち少なくとも１つにおいて、スロット109は、コリメート領域のうち少なくとも１つの軸方向について横断する方向に沿って互いに平行に配置されており、そして、複数のＸ線領域によって互いに分離されている。コリメート領域のうち少なくとも１つの中央部112におけるスロット111の幅は、コリメート領域のうち少なくとも１つの境界部113における幅よりも大きい。

スロットの幅は、Ｘ線ビーム104に対する透明度が中央部107において境界部108よりも高いように、中央部112において境界部113よりも大きくなっている。従って、スロットを通過した後のＸ線ビーム104は、中央部112において境界部113よりも高い。

いくつかの実施形態では、システム100において、コリメータ103は円柱形状である。

図３に示されるように、コリメータ103は円柱形状、または、別の言葉で言えば、円筒の形状をしており、それが取り付けられているところのＸ線管インサート101及び／又は管ハウジング102の一部と同一形状である。

いくつかの実施形態において、システム100は、コリメータ103の移動を制御するためのアクチュエータ301（図示なし）をさらに含んでよい。

アクチュエータ301は、コリメータ103に対して接続されている。中心軸に沿った回転および中心軸に沿った並進を含む、コリメータ103の移動が、アクチュエータ301によって制御される。

例えば、アクチュエータ301は、ステップモータまたはサーボモータに対応するものである。

図６は、本発明の一つの実施形態に従って、Ｘ線ビーム104を用いて関心オブジェクト201をスキャニングするための装置200の概略設計を示している。

装置200は、Ｘ線ビーム104を生成し、かつ、コリメートするシステム、および、Ｘ線ビームが関心オブジェクト201を通過した後でＸ線ビーム104を検出するための検出器202を含む。装置200は、さらに、検出器202によって検出されたＸ線ビーム104の強度を示す信号に基づいて画像を生成するためのプロセッサを含んでよい。

サポート（support）203が、関心オブジェクト201を支えるために使用される。サポート203は、システム100と検出器202との間に配置されている。コンソール（図示なし）が検出器202に接続される。コンソールは、検出器202から受信した信号を処理し、かつ、ディスプレイ上で信号を視覚化することができる。

検出器202は、関心オブジェクト201とサポート203を通過した後のＸ線放射ビームを検出し、そして、それに応じて画像を生成する。生成された画像は、コンソールに対して送付され、そして、それに続いてディスプレイ上で視覚化される。

上記の実施形態は、説明されたように単なる例示であり、かつ、本発明の技術アプローチを限定するように意図されたものではない。本発明は、好ましい実施形態を参照して詳細に説明されているが、当業者であれば、本発明の技術アプローチの範囲から逸脱することなく、本発明の技術アプローチが変更され、または、同様に置換され得ること、それらは、また、本発明の請求項の保護範囲の中に入るであろうこと、を理解するであろう。請求項において、用語「含む（"comprising"）」は、他のエレメントまたはステップを排除するものではない、そして、不定冠詞「１つの（"a"または"an"）」は、複数を排除するものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

米国特許出願公開第２０１５／１７３６９２号は、焦点スポットから、関心ボリュームに向かって放射線を放射する放射源を含む。および、焦点スポットと関心ボリュームとの間に配置されたダイナミックコリメータを含んでいる。

国際公開第２０１２／０５８２０７号は、Ｘ線源、および、スキャンの範囲を変更するようにＸ線ビームをコリメートするためのコリメータ、画像スキャニングの最中は静止しているもの、を含むＸ線ビームスキャナを開示している。コリメータはスタンドアロン装置であり、Ｘ線源の外側、すなわち開口を有する管ハウジングの外側、に配置されている。発明者は、そうしたＸ線源とコリメータは全体として構造が複雑であることを認識してきた。

米国特許出願公開第２０１３／０２９４５８２号は、複数のＸ線源およびコリメータを伴うＸ線画像化装置を開示している。コリメータにおいて、Ｘ線を通過させるための複数のスリットが２次元で形成されており、スリットのサイズと位置が調整可能である。

米国特許開第５３８４８２０号は、ハウジング、Ｘ線管、および円柱状のスリーブを含むＸ線管アセンブリを開示している。

米国特許出願公開第２０１２／０１０６７１４号は、コンテナの中身を検査するといった目的のために、透過性放射線のビームを中断及び／又はスキャンする装置を開示している。

Claims (15)

1. Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステムであって、
   前記Ｘ線ビームを生成するためのＸ線管インサートであり、真空管である、Ｘ線管インサートと、
   前記Ｘ線管インサートを包含するための管ハウジングであり、Ｘ線吸収材料からできている、管ハウジングと、
   前記Ｘ線ビームをコリメートするためのコリメータと、
   を含み、
   前記コリメータは、前記Ｘ線管インサートと前記管ハウジングとの間に配置されている、
   システム。
2. 前記コリメータは、複数のコリメート領域を含み、かつ、
   前記コリメータは、前記Ｘ線ビームをコリメートするための前記複数のコリメート領域のうち１つを選択するように、前記Ｘ線管インサートに関して移動可能であるように適合されている、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記コリメート領域のうち少なくとも１つは、それぞれ完全に材料を含まない開口である、
   請求項２に記載のシステム。
4. 前記複数のコリメート領域のうち少なくとも１つは、それぞれ複数のピンホールを含んでいる、
   請求項２に記載のシステム。
5. 前記ピンホールの密度は、前記コリメート領域の中央部において、前記コリメート領域の境界部よりも高くなっている、
   請求項４に記載のシステム。
6. 前記複数のコリメート領域のうち少なくとも１つは、それぞれ複数のスロットを含んでいる、
   請求項２に記載のシステム。
7. 前記スロットの幅は、前記コリメート領域の中央部において、前記コリメート領域の境界部よりも広くなっている、
   請求項６に記載のシステム。
8. 前記コリメータは、前記Ｘ線ビームをコリメートするための前記コリメート領域のうち１つを選択するために、軸の周りに回転するように適合されており、
   前記軸は、前記Ｘ線ビームの放射方向に対して垂直である、
   請求項２に記載のシステム。
9. 前記複数のコリメート領域は、前記軸に沿った同じ位置に配置されている、
   請求項８に記載のシステム。
10. 前記コリメータは、前記Ｘ線ビームをコリメートするための前記コリメート領域のうち１つを選択するために、前記Ｘ線管インサートの軸に沿って並進するように適合されており、
    前記軸は、前記Ｘ線ビームの放射方向に対して垂直である、
    請求項２に記載のシステム。
11. 前記複数のコリメータのうち少なくとも２個は、前記軸に沿って異なる位置に配置されている、
    請求項１０に記載のシステム。
12. 前記Ｘ線管インサートは、円柱形状部分を有しており、
    前記コリメータは、円柱形状部分を有しており、かつ、前記Ｘ線管インサートの前記円柱形状部分を取り囲んで配置されている、
    請求項１に記載のシステム。
13. 前記コリメータは、円柱形状部分を有しており、かつ、
    前記複数のコリメート領域は、前記コリメータの円柱形状部分の外周面において配置されている、
    請求項２に記載のシステム。
14. 前記システムは、さらに、
    前記コリメータの移動を駆動させるためのアクチュエータ、を含む、
    請求項２に記載のシステム。
15. Ｘ線ビームを用いて関心オブジェクトをスキャニングするための装置であって、
    請求項１乃至１４いずれか一項に記載の前記Ｘ線ビームを生成し、かつ、コリメートするためのシステムと、
    前記Ｘ線ビームが前記関心オブジェクトを通過した後で、前記Ｘ線ビームを検出するための検出器と、
    を含む、装置。

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