JP4732341B2 - トモシンセシス用電離放射線の走査ベース検出装置及びその方法 - Google Patents
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Description
マンモグラフィ診断法は概して患者の各乳房の2個の画像、1個は上からであり1個は横から、を取得する工程を含む。外科医又は放射線技師は次に乳癌を調べるために乳房の画像、即ちマンモグラフを検査する。
にある。
とりわけこれらの目的は、添付の請求項において請求されている装置及び方法により達成される。
好適には、対称軸と直角な回転軸の周りで放射線検出装置を回転させる機器が提供され、更なる複数の別々の角度の夫々に伝播する放射線束がラインディテクタに入射するように、ラインディテクタは回転後に各々が発散放射線源へ向けられる。移動機器は更に、発散放射線源及び放射線検出装置の対象体に対する直線移動を繰り返すように構成される一方で、各ラインディテクタは放射線が更なる複数の別々の角度の夫々において対象体を透過させられている時に、更なる複数の放射線画像を記録するように構成される。
ラインディテクタは気体ベース平行平板検出装置が好適であるがこれに独占されない。使用されてもよい他のラインディテクタには、シンチレータベースアレイ、CCDアレイ、TFT及びCMOSベース検出装置、液体検出装置及びダイオードアレイ、例えば真横向きな、略真横向きな、又は直角なX線入射を伴うPINダイオードアレイが含まれる。コリメータ構造体は散乱X線を部分的に拒絶するために、検出装置の前面に配置されてもよい。
伝播する放射線2の夫々の線束b1,・・・,bn,・・・,bNが夫々のラインディテクタ6aに入るように、発散放射線源1へ向けられる。ラインディテクタ6aはy方向へ延びる線画像を記録するために、y方向へ延在する。
タ6aと整列させられる。コリメータ4は任意で、ラインディテクタ6aへ直接向けられない放射線が対象体5に衝突するのを阻止し、これにより対象体への放射線量が低減する。これは対象体が人間又は動物、或いはそれらの一部である全ての用途において有利である。
ディテクタ6aが二次元放射線画像を取得するべく、各々のラインディテクタ6aが対象体全体を横切り走査され得る程度に充分に長い。
bn,bNが検査対象体5を横断している状態が概略的に示されている。符号9はx軸と平行な平面を表しており、走査方向8と一致すると共に、放射線検出装置2の前面と一致する。
せられた放射線の二次元画像構成体を示し、図2bは角度αnにおいて同対象体を透過さ
せられた放射線の二次元画像構成体を示し、図2cは角度αNにおける同様な二次元画像
の構成体を示す。
小さい。
・,αn+Δ,・・・,αN+Δにおいて対象体5を透過させられている時に、各ラインディテクタは更なる複数の放射線画像を記録する。
と同様に、x軸と平行な平面を示しており、ここでは回転に起因して走査方向8から、且つ放射線検出装置2の前面から僅かに外れている。
象体透過させられた放射線の二次元画像構成体を示し、図3bは角度αn+Δにおいて同
対象体を透過させられた放射線の二次元画像構成体を示し、図3cは角度αN+Δにおけ
る同様な二次元画像構成体を示す。
別々の角度で得られる画像が多いほど、再構成されるトモシンセシス画像において上を覆う対象体からの騒音はより小さくなる。
本発明に使用される好適なラインディテクタは、気体ベースの平行平板検出装置であり、好適には電子雪崩増幅器を備える。この気体ベース平行平板検出装置は電離検出装置であり、電離放射線による電離の結果として解放された電子は、放射線の方向と基本的には直角な方向へ加速させられる。
ラインディテクタは放射線束の入口のための窓30と、誘電基板28上に配置される長手状独立伝導性検出要素即ちストリップ27列とを含む。好適には、要素即ちストリップ27は各々が入射放射線光子を独立して検出することが可能であり、またラインディテクタ内において電離ガスの電離の間に放出された電子を引き付けるために、ラインディテクタのアノードを含む。好適には、誘電基板28及び窓30は、側壁29,31,32及び図示されていない誘電カソード基板と共に、電離ガスが充填され得る気密封じ込めを画定する。或いは、ラインディテクタは外部気密ケース(図示なし)内に配置される。
がラインディテクタに入射した放射線束の別々の角度部分β1,・・・,βn,・・・,βNを検出する。
でxz面へ傾いており、走査の間に二次元画像一個を記録し、隣接するストリップは別の
角度で別の二次元画像を記録する等。第1走査の後に、ディテクタはx軸と平行な軸の周りで角度+Δだけ回転させられる。第2走査の間に、複数のラインディテクタのストリップはβ1+Δ,・・・,βm+Δ,・・・,βM+Δだけxz面へ傾く。従って、間に僅か
な回転を伴う2個の直線走査によれば、別々の角度β1,β1+Δ,・・・,βm,βm+Δ,・・・,βM,βM+Δにおいて2Mの二次元画像構成体が供給される。同様に、P×Mの二次元画像を取得するために、回転及び直線走査がP回繰り返されてもよい。
Claims (16)
- 対象体(5)のトモシンセシスデータを取得する走査ベース装置であって、
対称軸(3)を中心として放射線(2)を照射するために設けられる発散放射線源(1)と、
複数のラインディテクタ(6a)を含む放射線検出装置(6)と、
前記対象体を収容するために前記発散放射線源及び前記放射線検出装置の間の放射線経路に配置される対象体領域と、
該発散放射線源と対象体領域との間の放射線経路に配置され、複数のスリットが設けられたコリメータ(4)と、各ラインディテクタは、複数の別々の角度(α1,・・・,αn,・・・,αN)の夫々でコリメータ(4)の複数のスリットを通して伝播する放射線束(b1,・・・,bn,・・・,bN)が該ラインディテクタに入射するように、前記発散放射線源へ向けられることと、
発散放射線源とコリメータと放射線検出装置とを対称軸(3)に沿って相互に堅固に連結する移動機器(7)とを含み、該機器(7)は前記発散放射線源及びコリメータ及び放射線検出装置を前記対象体に対して直線的に且つ該対象体全体を横切る方向へ移動させるように設けられる一方で、前記複数の別々の角度の夫々において放射線が前記対象体を通り伝播されている時に、各ラインディテクタは複数の放射線画像を記録するように構成され、
前記移動機器(7)は、放射線が前記複数の別々の角度の夫々で前記対象体を通り伝播されている時に、各ラインディテクタが放射線の二次元画像を取得するために、該対象体全体を横切る各ラインディテクタの走査に十分な長さだけ、前記発散放射線源及びコリメータ及び放射線検出装置を前記対象体に対して移動させるように構成される
ことを特徴とする装置。 - 前記放射線検出装置(6)を前記対称軸(3)と直交する回転軸の周りで角度(Δ)だけ回転させるように設けられる機器を含み、前記ラインディテクタ(6a)は更なる複数の別々の角度(α1+Δ,・・・,αn+Δ,・・・,αN+Δ)の夫々において伝播する前記放射線束が該ラインディテクタに入射するように回転後に各々が発散放射線源へ向けられ、
前記移動させるように設けられる機器(7)は更に、前記発散放射線源及び放射線検出装置の前記対象体に対する直線動作を繰り返すように配置される一方で、前記ラインディテクタ(6a)は、放射線が前記更なる複数の別々の角度(α1+Δ,・・・,αn+Δ,・・・,αN+Δ)の夫々で対象体を通るように伝播されている時に、各々が更なる複数の放射線画像を記録するように構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記回転軸は前記発散放射線源(1)を通過することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記回転機器は前記放射線検出装置(6)を前記回転軸の周りで繰り返し回転させるように構成され、前記ラインディテクタ(6a)は夫々の角度で伝播する放射線束が該ラインディテクタに入射するように、各回転後に各々が前記発散放射線源へ向けられ、
前記移動させるように設けられる機器(7)は前記回転の各々の後に、前記発散放射線源及び放射線検出装置の前記対象体に対する直線動作を繰り返すように構成される一方で、前記ラインディテクタは放射線が夫々の角度において前記対象体を通り伝播されている時に、各々が放射線画像を記録するように構成される
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の装置。 - 前記ラインディテクタは前記対称軸(3)と直交し且つ前記移動機器(7)が前記発散放射線源及び放射線検出装置を前記対象体と相対的に移動させるように設けられた方向(8)と直交する方向(y)に延在する線画像を検出するように配向されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記線画像が延在する方向(y)は前記回転軸と平行であることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記ラインディテクタは前記対称軸(3)と直交し、且つ前記移動機器(7)が前記発散放射線源及び放射線検出装置を前記対象体と相対的に移動させるように設けられた方向(x)と直交する方向(y)に延在する線画像を検出するように配向され、
前記線画像が延在する方向(y)は前記回転軸(x)と直交する
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の装置。 - 前記複数の別々の角度は少なくとも5度、好適には少なくとも10度、最も好適には少なくとも15度の角度範囲(αN−α1)に亘り割り当てられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記複数のラインディテクタにおけるラインディテクタ(6a)の数は少なくとも3個、好適には少なくとも10個、最も好適には少なくとも25個であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記発散放射線源はX線源(1)であり、
前記ラインディテクタは各々が気体ベース電離ディテクタ(6a)であり、夫々の放射線束による電離の結果として解放された電子はその放射線束の方向と垂直な方向へ加速させられる
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置。 - 前記気体ベース電離ディテクタは電子雪崩ディテクタ(6a)であることを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記ラインディテクタはダイオードアレイ、シンチレータベースアレイ、CCDアレイ、TFT又はCMOSベースディテクタ、又は液体検出装置(6a)のいずれかであること
を特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の装置。 - 前記放射線源及び対象体領域の間の放射線経路に配置されるコリメータ(4)を含み、該コリメータは前記ラインディテクタへ向けられていない放射線が前記対象体に衝突するのを阻止し、それにより該対象体への放射線量を減少させることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の装置。
- 発散放射線源(1)及びコリメータ(4)及び放射線検出器(6)を使用して対象体(5)のトモシンセシスデータを取得する走査ベース方法であって、発散放射線源(1)は対称軸(3)を中心として放射線(2)を放射し、放射線検出器(6)は複数のラインディテクタ(6a)を含み、各ラインディテクタは複数の別々の角度(α1,・・・,αn,・・・,αN)の夫々でコリメータ(4)の複数のスリットを通して伝播する放射線束((b1,・・・,bn,・・・,bN)が該ラインディテクタに入射するように前記発散放射線源へ向けられ、
前記対象体を前記発散放射線源及び放射線検出装置の間の放射線経路に設けられる対象体領域に配置する工程と、
前記コリメータを前記発散放射線源及び対象体領域の間の放射線経路に配置する工程と、
前記発散放射線源及びコリメータ及び放射線検出装置を前記対象体に対して直線的に且つ該対象体全体を横切る方向(8)へ移動させる一方で、放射線が前記複数の別々の角度の夫々において前記対象体を通り伝播されている時に、各ラインディテクタにより複数の放射線画像を記録する工程とを含み、前記複数の別々の角度の夫々において放射線が前記対象体を通り伝播されている時に、各ラインディテクタが放射線二次元画像を取得するために、該対象体全体を横切る各ラインディテクタの走査に十分な長さだけ前記移動は行われる
ことを特徴とする方法。 - 前記放射線検出装置(6)を前記対称軸(3)と直交する回転軸の周りで角度(Δ)だけ回転させる工程と、前記ラインディテクタ(6a)は更なる複数の別々の角度(α1+Δ,・・・,αn+Δ,・・・,αN+Δ)の夫々において伝播する放射線束が該ラインディテクタに入射するように、回転後に各々が前記発散放射線源へ向けられ、
前記発散放射線源及び放射線検出装置の前記対象体に対する直線動作を繰り返す一方で、前記更なる複数の別々の角度(α1+Δ,・・・,αn+Δ,・・・,αN+Δ)の夫々において放射線が前記対象体を通り伝播されている時に、各ラインディテクタが更なる複数の放射線画像を記録するように構成される工程と
を更に含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 前記回転軸は前記発散放射線源(1)を通過することを特徴とする請求項15に記載の方法。
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