JP5143471B2 - イメージング装置 - Google Patents
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Description
(手段1)
イメージング装置において、X線を被検体に照射するX線源と、被検体を介してX線源と対面しX線及び光を検出する第1検出器と、第1検出器の検出結果を処理する処理部とを有し、処理部はX線源がX線を照射する照射期間に第1検出器が検出するX線の信号を第1信号とし、X線照射期間以外の期間に第1検出器が検出する光の信号を第2信号として処理することを特徴とする。これにより、X線イメージングと発光性分子プローブを用いた光イメージングを一度の検査で行える。乳房を検査対象とした場合、空間分解能の高いマンモグラフィ画像と病変検出感度の高い光画像が一度の検査で得られる。このため両者の利点の組み合わせることで、病変の見落としや読影負担を軽減して、診断能を向上できる。
手段1に記載のイメージング装置において、第1検出器の受光部がX線以上赤外線以下の範囲の波長を有する光に感度を有する光導電体材料で形成されていることを特徴とする。これにより、1つの検出器にてX線と光の両方を検出できる。
手段1に記載のイメージング装置において、第1検出器の受光部がシンチレータ材料で形成されており、シンチレータ材料は可視光線以上赤外線以下の範囲の波長を有する光の一部を透過することを特徴とする。シンチレータにてX線信号を光信号に変換することで、光センサによるX線イメージングが可能となる。また被検体から出力された光はシンチレータを透過して光センサで検出できるため、1つの検出器にてX線と光の両方を検出できる。
手段1に記載のイメージング装置において、第1検出器は、X線に感度を有するX線検出層と可視光線以上赤外線以下の範囲の波長を有する光に感度を有する光検出層との2層で構成されることを特徴とする。被検体から出力された光を光検出層で検出すると共に、被検体から出力されたX線は光検出層を透過した後にX線検出層で検出される。これにより、1つの検出器にてX線と光の両方を検出できる。
手段1に記載のイメージング装置において、被検体の外表面より出力された光を第1検出器の受光面に導く導光部を有することを特徴とする。これにより、被検体表面と第1検出器の間の空間で発生する光の拡散に起因するボケを防ぎ、光イメージングにおける空間分解能の低下を防止できる。
手段5に記載のイメージング装置において、導光部は被検体の内部で散乱したX線の一部を除去する機能を有することを特徴とする。これにより、X線イメージングと光イメージングの両方において、空間分解能の低下を防止できる。
手段1に記載のイメージング装置において、第1信号と第2信号を同一画像上に合成する機能を処理部が有することを特徴とする。これにより、X線画像と光画像を同一の画像上で確認できるため、両者の位置関係が明確になり、病変の見落としや読影負担を軽減できる。
手段1に記載のイメージング装置において、紫外線以上赤外線以下の範囲の波長を有する光を被検体に照射する光源を有することを特徴とする。これにより、X線イメージングに加えて光による血管イメージングや蛍光性分子プローブを用いた光イメージングを一度の検査で行える。
手段8に記載のイメージング装置において、被検体に接触した状態で被検体を支持する支持部を有し、支持部が光源より照射された光を被検体に導く導光機能を有することを特徴とする。これにより、被検体表面における光の反射を低減して被検体内部への光の入射強度の低下を防止できる。
手段1に記載のイメージング装置において、X線源と被検体の間に配置され光を検出する第2検出器を有し、処理部は、X線源がX線を照射する照射期間に第1検出器が検出する光の信号を第1信号とし、照射期間以外の期間に第1検出器及び第2検出器が検出する信号をそれぞれ第2信号及び第3信号として処理することを特徴とする。これにより、第1検出器が配置された側と反対側の被検体表面から出力される光を第2検出器で検出できるため、光イメージングにおける撮影範囲を拡大して、感度を向上できる。
イメージング装置において、X線を被検体に照射するX線源と、被検体を介してX線源と対面しX線を検出する第1検出器と、X線源と被検体の間に配置され光を検出する第2検出器と、被検体と第1検出器の間に配置され光を検出する第3検出器と、第1〜3検出器の検出結果を処理する処理部とを有し、処理部は、X線源がX線を照射する照射期間に第1検出器が検出するX線の信号を第1信号とし、照射期間以外の期間に第3検出器及び第2検出器が検出する光の信号をそれぞれ第2信号及び第3信号として処理することを特徴とする。これにより、第1検出器にてX線画像を計測すると共に、第1検出器が配置された側、及びその反対側の被検体表面より出力される光をそれぞれ第3、第2検出器で検出できる。このため、X線画像と2つの光画像を組み合わせが可能となり、病変の見落としや読影負担を軽減して、診断能を向上できる。
手段10及び11に記載のイメージング装置において、第1信号と第2信号と第3信号とを同一画像上に合成する機能を処理部が有することを特徴とする。これにより、X線画像と2つの光画像を同一の画像上で確認できるため、両者の位置関係が明確になり、病変の見落としや読影負担を軽減できる。
手段11に記載のイメージング装置において、X線源と被検体の間に配置される反射鏡と、反射鏡により反射される光を集光するレンズと、レンズにより集光された光を検出する第2検出器とを有し、処理部は、X線源がX線を照射する照射期間に第1検出器が検出するX線の信号を第1信号とし、X線照射期間以外の期間に第1検出器及び第2検出器が検出する光の信号をそれぞれ第2信号及び第3信号として処理することを特徴とする。これにより、第1検出器が配置された側と反対側の被検体表面から出力される光を第2検出器で検出できるため、光イメージングにおける撮影範囲を拡大して、感度を向上できる。
イメージング装置において、X線を被検体に照射するX線源と、被検体を介してX線源と対面しX線を検出する第1検出器と、X線源と被検体の間に配置される第1反射鏡と、第1反射鏡により反射される光を集光する第1レンズと、第1レンズにより集光された光を検出する第2検出器と、被検体と第1検出器の間に配置される第2反射鏡と、第2反射鏡により反射される光を集光する第2レンズと、第2レンズにより集光された光を検出する第3検出器と、第1〜3検出器の検出結果を処理する処理部とを有し、処理部は、X線源がX線を照射する照射期間に第1検出器が検出するX線の信号を第1信号とし、X線照射期間以外の期間に第3検出器及び第2検出器が検出する光の信号をそれぞれ第2信号及び第3信号として処理することを特徴とする。これにより、第1検出器にてX線画像を計測すると共に、第1検出器が配置された側、及びその反対側の被検体表面より出力される光をそれぞれ第3、第2検出器で検出できる。このため、X線画像と2つの光画像を組み合わせが可能となり、病変の見落としや読影負担を軽減して、診断能を向上できる。
手段13及び14に記載のイメージング装置において、被検体のサイズを測定するサイズ測定手段と、サイズ測定手段の測定結果に応じてレンズの配置を変更してピントを調整するピント調整部とを有することを特徴とする。これにより、被検体のサイズの違いに起因するピントのボケを防ぎ、光イメージングにおける空間分解能の低下を防止できる。
手段13及び14に記載のイメージング装置において、第1信号と第2信号と第3信号を同一画像上に合成する機能を処理部が有することを特徴とする。これにより、X線画像と2つの光画像を同一の画像上で確認できるため、両者の位置関係が明確になり、病変の見落としや読影負担を軽減できる。
手段16に記載のイメージング装置において、被検体のサイズを測定するサイズ測定手段と、サイズ測定手段の測定結果に応じて第1信号と第3信号の合成位置を調整する機能を処理部が有することを特徴とする。これにより、X線画像と光画像を合成する際に、被検体のサイズの違いに起因する両者の位置ズレを防止して、位置精度を向上できる。
手段10、11、13及び14に記載のイメージング装置において、第2信号と第3信号に基づいて被検体内部における発光または吸光強度分布を計算する機能を処理部が有することを特徴とする。これにより、X線画像に加えて被検体内部における発光または吸光強度分布を一度の検査で共に取得できる。被写体内部における病変位置の推定が可能となり、診断能を向上できる。
手段10、11、13及び14に記載のイメージング装置において、被検体内部におけるX線のビームパス上で発光または吸光強度分布を積分した仮想信号を計算する機能と、第1信号と仮想信号を同一画像上に合成する機能とを処理部が有することを特徴とする。これにより、発光強度分布または吸光強度分布を仮想的なX線源に対して投影した仮想画像が作成できると共に、これをX線画像と重ね合わせることができるため、両者の位置ズレを防止すると共に、光画像の空間分解能を向上できる。
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係るイメージング装置の模式図である。なお以下では、図1の紙面に対して水平方向、垂直方向、及び上下方向をそれぞれX方向、Y方向、Z方向とする。本実施の形態1に係るイメージング装置は、X線管1、コリメータ2、光源3、光拡散板4、圧迫板5、光学フィルタ7、導光板8、散乱線除去グリッド9、検出器10、撮影制御装置101、コンソール102、メモリ103、演算装置104、モニタ105等から構成される。なお、本実施の形態1に記載のイメージング装置が対象とする被写体6は乳房である。
図14は、本発明の実施の形態2に係るイメージング装置の模式図である。なお本実施の形態2に係るイメージング装置の構成及び動作方法は、実施の形態1と共通する箇所が多いため、以下では共通箇所の説明を省略し、相違する箇所のみを説明する。
X1= X3 * Z1 / (Z1 - Z2) …(1)
ただし、Z1はX線発生点Sと検出器10の入力面との距離、Z2は導光板8の下面と検出器10の入力面との距離とする。また同様に位置P1及び位置P3のY方向の位置をそれぞれY1、Y3とすると、Y1とY3には次式の関係が成り立つ。
Y1= Y3 * Z1 / (Z1 - Z2) …(2)
図19は、本発明の実施の形態3に係るイメージング装置の模式図である。本実施の形態3に係るイメージング装置の機能は、実施の形態2に示したイメージング装置と同一であるが、一部の構成が異なる。相違点は、検出器1900がX線専用検出器である点、導光板8aと散乱線除去グリッド9の間に光専用検出器1901aが配置されている点、導光板8bの上面に光専用検出器1901bが配置されている点である。
図20は、本発明の実施の形態4に係るイメージング装置の模式図である。本実施の形態4に係るイメージング装置の機能は実施の形態2に示したイメージング装置と同一であるが、一部の構成が異なる。相違点は、検出器1900がX線専用検出器である点、導光板8aと散乱線除去グリッド9の間に反射鏡2000が配置されている点、反射鏡2000に映った被検体6の像を撮影するためのCCDカメラ2001が配置されている点である。
2…コリメータ
3…光源
4…光拡散板
5…圧迫板
6…被検体
7…光学フィルタ
8…導光板
9…散乱線除去グリッド
10…検出器
1400…反射鏡
1401…CCDカメラ
Claims (7)
- X線を被検体に照射するX線源と、
被検体を介して前記X線源と対面する受光部を有し、被検体を介して入射するX線及び光に感度を有する光導電体材料で構成される前記受光部を用いてX線及び光を検出する第1検出器と、
前記第1検出器の検出結果を処理する処理部とを有し、
前記処理部は、前記X線源がX線を照射する照射期間に前記第1検出器が検出したX線の信号を第1信号とし、前記照射期間以外の期間に前記第1検出器が検出した光の信号を第2信号として処理し、前記第1信号と前記第2信号を同一画像上に合成する機能を有することを特徴とするイメージング装置。 - 請求項1に記載のイメージング装置において、被検体の外表面より放出された光を前記第1検出器の前記受光部に導く導光部を有し、前記導光部は被検体の内部で散乱したX線の一部を除去する機能を有することを特徴とするイメージング装置。
- 請求項1に記載のイメージング装置において、
光を被検体に照射する光源と、
被検体に接触した状態で被検体を支持すると共に、前記光源より照射された光を被検体に導く支持部と
を有することを特徴とするイメージング装置。 - X線を被検体に照射するX線源と、
被検体を介して前記X線源と対面する受光部を有し、被検体を介して入射するX線及び光に感度を有する光導電体材料で構成される前記受光部を用いてX線及び光を検出する第1検出器と、
前記X線源と被検体の間に配置され光を検出する第2検出器と、
前記第1及び第2検出器の検出結果を処理する処理部とを有し、
前記処理部は、前記X線源がX線を照射する照射期間に前記第1検出器が検出したX線の信号を第1信号とし、前記照射期間以外の期間に前記第1検出器が検出した光の信号を第2信号として処理し、
前記処理部は、前記X線源がX線を照射する照射期間以外の期間に前記第2検出器が検出する信号を第3信号として処理し、前記第1信号と第2信号と第3信号を同一画像上に合成する機能を有することを特徴とするイメージング装置。 - 請求項4に記載のイメージング装置において、前記X線源と被検体の間に配置される反射鏡と、前記反射鏡により反射される光を集光するレンズとを有し、前記第2検出器は前記レンズにより集光された光を検出することを特徴とするイメージング装置。
- 請求項4に記載のイメージング装置において、前記被検体のサイズを測定するサイズ測定手段を有し、前記処理部は、前記サイズ測定手段の測定結果に応じて前記第1信号と第3信号の合成位置を調整する機能を有することを特徴とするイメージング装置。
- 請求項4に記載のイメージング装置において、前記処理部は、前記第2信号と前記第3信号に基づいて被検体内部における発光または吸光強度分布を計算する機能を有することを特徴とするイメージング装置。
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