KR20010110739A - Ｘ선 방사선을 사용하여 대상 내부 구조의 화상을 얻는방법 및 그 실현을 위한 디바이스 - Google Patents

Ｘ선 방사선을 사용하여 대상 내부 구조의 화상을 얻는방법 및 그 실현을 위한 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대상 특히 생물학적인 대상의 내부 구조의, 가시적으로 인지할 수 있는 형태로 나타나는 화상을 얻기 위해 사용되는 수단에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따라, 소스에 의해 조사된 X선 방사선은 대상(5)의 연구되는 필드(7)내 놓여진 현 측정 결과가 관련된 포인트(4)를 포함하는 영역내에 (예를 들어, X선 렌즈(2)에 의해) 집중된다. 상기 영역내에서 발생하는 제2 방사선(컴프턴, 형광)은 하나 이상의 검출기(6)로 (예를 들어, X선 렌즈(3)에 의해) 전달된다. 대상(5)의 연구되는 필드(7)의 스캔아웃은 상기 영역을 변위시킴으로서 실행되고 상기 포인트에서의 대상의 밀도는 하나 이상의 검출기(6)로부터 수신된 제2 방사선 강도 값을 종합함으로써 결정되고 상기 포인트(4)의 좌표와 동시에 결정된다. 밀도 값은 변환기(11)에 의해 얻어진 상응하는 좌표 값과 함께 대상의 연구되는 필드내의 물질의 밀도 분포의 화상을 생성하기 위해 데이터 처리 및 데이터 디스플레이용 유닛(12)에서 사용된다.

Description

Ｘ선 방사선을 사용하여 대상 내부 구조의 화상을 얻는 방법 및 그 실현을 위한 디바이스{METHOD FOR OBTAINING A PICTURE OF THE INTERNAL STRUCTURE OF AN OBJECT USING X-RAY RADIATION AND DEVICE FOR THE IMPLEMENTATION THEREOF}
프로젝션 뢴트게노스코피(roentgenoscopy)의 전통적인 원리를 실현하는, 상기 목적의 다양한 방법 및 디바이스가 공지되어 있다. 세이디(shady) 프로젝션과 같은 방법 및 디바이스는 예를 들어 생물학적인 대상의 조직인 대상의 내부 구조의 이미지 형성을 얻기 위해 사용된다. 그 포인트 각각에서의 결과적인 이미지의 밀도는 소스로부터 검출기의 시설로의 연구되는 대상을 통과하는 X의 대략적인 감소에 의해 정의된다. 그리고 이미지를 가시화하기 위해 화학적으로 처리되어야 하는 형광 스크린 또는 X선 필름이다(Polytechnical Dictionary. Moscow, "Soviet Encyclopedia", 1976[1],p.425; Physics of image visualization in medicine. Edited by S. Webb. Moscow, "Mir", 1991 [2],p. 40-41를 참조).
상기 2차원 세이디 프로젝션 형태의 실제 3차원 구조의 이미지는 상기 방법및 디바이스에서 얻어진다. (특히 기술적이고 의학적인 진단에서)대상을 분석하는 전문가는 종종 그가 상기 프로젝션의 해석에서 어려움을 만날 수 있기 때문에 적합한 자격 및 경험이 요구된다. 낮은 콘트라스트, 적당한 S/N비, 실패없이 구조 요소 이미지를 저장하는 것, 밀도에 의한 대상의 개별적인 국부 조각의 양적인 비교의 불가능이 그 이유이다. 이미지 선명도 및 콘트라스트 범위는 제2 컴프턴 산란 방사선의 검출 설비상에 부딪히는 양자의 효과로 마찬가지로 감소된다.
3차원 대상의 얇은 층의 2차원 이미지를 얻는 X선 컴퓨터 단층 촬영법에 대한 방법 및 디바이스도 마찬가지로 공지되어 있다(V.V. Piklov, N.G. Preobrazhenskiy. Computational tomography and physical experiment. The progress of physical sciences, v. 141, 3rd ed., November 1983, [3], p. 469-498 및 [2], p. 138-146 참조). 연구되는 대상의 상이한 지점으로부터의 다중 조사 및 이러한 대상을 통과하는 방사선의, 검출기 룰러에 의한 수용이 그러한 방법 및 디바이스에서 실현된다. 연구되는 단면에서의 대상 조직의 밀도의 분포는 컴퓨터를 사용하여 방정식의 시스템의 해에 의해 이산적인 형태로 얻어진다(해상도 요소의 양 및 형태의 차수는 검출기의 양에 의한, 조사가 실현된 위치 양의 곱에 상응한다). 3차원 대상 이미지는 상이한 단면으로의 조사에 의해 설정된 2차원 여러층의 이미지에 기초하여 얻어질 수 있다. 이미지의 고품질은 계산된 단층 촬영법을 사용하여 얻어질 수 있고, 이러한 이미지는 조직 밀도의 분포의 화상(소스로부터 가시적인 프로젝션의 여러 요소로의 방사선상에 위치된 물질(예를 들어 생물학적인 조직)의 완전한 흡수에 의해 야기된 화상이 아니다)을 나타낸다. 그러나, 그 화상은조사 위치의 양을 증가시킴으로써 얻어질 수 있다. 이러한 경우에 물질에 의해 흡수된 방사량은 증가하는데, 이것은 바람직하지 않다(종종 의학용에서는 금지되어 있다). 산란 컴프턴 방사선의 존재는 공지된 방법 및 디바이스의 이러한 그룹에도 영향을 미치는 부정적인 요인이다. 양쪽 모두 검토된 그룹의 방법 및 디바이스를 의학적으로 응용할 경우, 조직 및 기관이 연구의 대상이 아닌 방사선상에 (연구되는 영역의 전후에) 있을 때 그 조직 및 기관 위에 강한 방사선이 작용하는 특징이 있다. 제2 그룹의 방법 및 디바이스에서의 조사량은 연구되는 조직 및 기관을 둘러 싸는 상이한 조직 및 기관이 조사될 때 상이한 위치를 선택하기 때문에 제1 그룹에서 보다는 더 적다.
무엇보다 먼저, 상이한 포인트로부터의 조사량의 확대를 요구하는 제2 그룹의 수단에서의 해상도의 증가는 금지된 조사량의 증가에 의해 제한된다. 주요 정보 산출에 대한 기술적 설비 및 이어지는 이미지의 재구성은 매우 복잡하다. 그것은 특별한 소프트웨어를 갖는 고속 컴퓨터의 사용의 필요 및 구조의 기계적 요소의 정밀도에 대한 높은 요구에 의해 조건이 설정된다. 이러한 요소는 상이한 지점으로부터 그 요소를 조사할 때 연구되는 영역의 해상도의 동일한 요소의 올바른 위치측정을 보장해야 한다. 최근의 발명은 이미지를 재구성할 때 계산해야 하는 (조사선의 상이한 사이클에서 나오지만 해상도의 동일한 요소를 나타내는) 실제 데이터에 의존한다. 상기 제2 그룹의 방법 및 디바이스(여기에서 해상도의 각 요소의 밀도에 대한 이산적인 형태의 정보가 얻어진다)는 상기 가정에 매우 가깝다.
본 발명은 및 X선을 사용하여 특히 생물학적인 대상의 내부 구조를 관찰하여 이 구조의 이미지 형성을 나타내는 수단에 관한 것이다. 본 발명은 디펙토스코피(defectoscopy) 및 의학적인 진단에 사용되는 것을 전제로 한다.
도 1은 본 디바이스의 기본적인 주요부 즉, 본 디바이스를 실행하는 주요 요소의 조합 및 상호 로케이션의 개략 이미지를 묘사한 도면,
도 2 및 도 3은 방법 실현 및 검출기로의 제2 방사선 전달 및 X선 집중용 콜리메이터를 사용하는 디바이스를 수행하는 특별한 경우를 묘사한 도면,
도 4 및 도 5는 X선 하프-렌즈를 사용하는 상기 동일한 것을 묘사한 도면,
도 6은 검출기로의 제2 방사선 전달용 "풀" X선 렌즈 및 X선 집중용 X선 하프-렌즈를 사용하는 동일한 것을 묘사한 도면,
도 7 및 도 8은 검출기로의 제2 방사선 전달용 콜리메이터 및 X선 집중용 X선 하프-렌즈를 사용하는 동일한 것을 묘사한 도면,
도 9는 검출기로의 제2 방사선 전달 및 X선 집중용 X선 렌즈를 사용하는 동일한 것을 묘사한 도면, 및
도 10 및 도 11은 검출기로의 제2 방사선 전달용 콜리메이터 및 X선 집중용 X선 렌즈를 사용하는 동일한 것을 묘사한 도면.
본 조사는 복잡하고 비싼 기술적 수단에 반하여 얻어진 이미지의 물질 밀도의 상대적인 인덱스의 정의하는 정확도의 상승의 기술적 결과를 얻는 것이 목적이다. 생물학적인 물질에 대한 영향과 관련된 의학적 진단 및 다른 연구에서 본 연구를 사용하면 연구되는 조직을 둘러싸는 조직으로의 방사량을 감소시킬 수 있다.
X선을 사용하여 대상의 내부 구조의 이미지 형성의 본 방법의 상기 종류의 기술적 결과를 얻기 위하여, 이러한 방사선은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에 대한 존에 집중되어야 한다. 이러한 존으로부터 발생되는 제2 방사선(컴프턴 산란 코히어런트 및 인코히런트 형광 방사선)은 하나 이상의 검출기로 전달된다. 연구되는 대상의 존의 스캐닝은 상기 존을 이동시킴으로써 실현된다. 동시에 현 측정 결과를 나타내는 포인트에 대한 X선 집중의 존의 좌표는 정의되고 고정된다. 상기 포인트에서 대상 물질의 밀도는 하나 이상의 검출기로부터 얻어지고 이러한 포인트의 좌표와 동시에 정의된다. 상응하는 좌표값을 갖는 대상 물질의 밀도의 인덱스로서 취해진, 상기 얻어진 값은 연구되는 대상 영역의 물질 밀도의 분포의 화상을 모델링하기 위해 사용된다. 연구되는 영역을 스캐닝하는 X선 집중의 존의 이동은 연구되는 대상의 상대적인 이동 및, X선 소스, X선 집중용 수단, 검출기로의 제2 방사선 전달용 수단 및 검출기 자체의 서로에 대한 정지체의 상호 변위에 의해 실현된다.
연구되는 대상 및 X선 소스의 제어 수단 및 검출기와 함께 X선 소스를 포함하는 X선 광 시스템의 상대적인 이동이 실현될 때, 연구되는 대상위의 X선 작용은 공지된 방법([2], p. 138-146, [3], p. 471-472) 및 본 방법에 대해 공통이다.
본 방법은 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존에서의 X선 집중의 동작의 존재에서 다른 방법들과 상이하다. 스캐닝은 공지된 방법 및 본 방법에 대해 공통된 특징이지만, 최신 방법에서, 즉, 연구되는 대상의 물질 밀도가 정의되고 있는 다음 포인트의 주변으로 X선 집중 존의 현 위치를 이동시킴으로써 완전히 상이하게 실현된다. 이러한 집중 존으로부터 검출기(검출기들)로, 이 존에서 발생된 제2 방사선(산란 컴프턴 코히어런트 및 인코히어런트 형광 방사선)의 전달 역시 뚜렷한 특징이다.
이러한 경우에 상기 제2 방사선은 검출기(검출기들)상에 작용하지만, 연구되는 대상을 통과하는 소스 방사선은 그렇지 않다. 잘 알려진 바와 같이, 다른 것들이 동일하다는 가정하에 제2 방사선의 강도는 물질의 특성에 관계없이 이러한 방사선이 발생되는 물질의 밀도에 비례한다. 이러한 사실로 인해 공지된 방법에서 인자가 아닌 제2 확산 방사선은 정보 인자가 된다. 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서의 물질 밀도 계수로서 제2 방사선 밀도의 현재값을 사용하는 것 역시 본 방법의 차이점이다.
본 방법의 공지된 방법과의 차이점은 이러한 방법의 실현 가능한 특정 경우를 설명함으로써 아래에 특징지어졌다. 이러한 경우에서 X선 집중 및 제2 방사선 전달을 위한 방법의 상이한 조합을 사용할 수 있다.
이러한 특정 경우에 하나 이상의 콜리메이터는 현 특정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존에서의 X선을 집중시키기 위해 사용된다. 이러한 경우에 적당한 양의 이격된 X선 소스가 사용된다. 포맷팅된 제2 방사선은 마찬가지로 하나 이상의콜리메이터에 의해 하나 이상의 검출기로 전달된다. 이러한 경우에 모든 콜리메이터는 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 상기 콜리메이터의 중앙 채널의 축을 교차시키도록 방향지어진다.
또 다른 특정 경우에 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존에서의 X선 집중은 적당한 양의 이격된 X선 소스의 확산 방사선을 준평행(quasi-parallel) 방사선으로 변환시키는 하나 이상의 X선 하프-렌즈를 사용함으로써 얻어진다. 이러한 경우에 이러한 방사선의 초점을 검출기상에 맞추는 하나 이상의 X선 하프-렌즈 또는 렌즈는 하나 이상의 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선의 전달을 가능하게 할 수 있다. 준평행 방사선을 형성하는 하나 이상의 X선 하프-렌즈에 의해 하나 이상의 검출기로의 제2 방사선의 전달 또한 가능하다. 이러한 경우에 모든 X선 렌즈 및 하프-렌즈는 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서의 그들의 광축을 교차하도록 방향지어져야 한다.
하나 이상의 특정 경우에 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중은 적당한 양의 이격된 소스의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 하나 이상의 X선 하프-렌즈에 의해 실현된다. 하나 이상의 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달은 하나 이상의 콜리메이터에 의해 실현된다. 이러한 경우에 X선 하프-렌즈 및 콜리메이터는 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서의 모든 콜리메이터의 중앙 채널 및 모든 X선 하프-렌즈의 모든 광축을 교차시키도록 방향지어져야 한다.
현 측정 결과를 나타나는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중은 또한 하나 이상의 이격된 X선 소스 및 적당한 양의 X선 렌즈의 사용에 의해 실현된다. 이러한 렌즈는 현 측정 결과를 나타내는 포인트에 각 소스의 확산 X선의 초점을 맞춘다. 하나 이상의 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달은 검출기상에 이러한 방사선의 초점을 맞추고 상기 포인트에 제2 초점을 갖는 X선 렌즈에 의해 실현된다.
특정한 경우에, 하나 이상의 이격된 X선 소스 및 적당한 양의 X선 렌즈를 사용하여, 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내에 X선 집중을 제공하는 단계, 고정된 포인트에 각 소스의 확산 뢴트겐 방사선의 초점을 맞추는 단계 및 하나 이상의 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선을 전달하는 단계는 동일한 포인트에서 콜리메이터의 중앙 채널의 광축을 교차시키도록 방향지어진 콜리메이터를 사용함으로써 실현될 수 있다.
X선을 사용하여 대상의 내부 구조의 이미지를 형성하는 본 디바이스는 연구되는 대상의 위치결정용 수단, X선 광 시스템, 연구되는 대상의 위치결정용 수단 및 X선 광 시스템의 상대적인 이동에 대한 수단, 데이터 처리 및 이미지에 대한 수단 및 포인트의 좌표를 결정하는 검출기를 포함한다. 포인트는 연구되는 대상의 물질내에 위치되고 그 측정 결과를 나타낸다. 그 결과는 연구되는 대상의 위치결정용 수단 및 그 출력에 의한 데이터 처리 및 이미지용 수단에 관한 것이다. 따라서, X선 광 시스템은 하나 이상의 X선 소스, 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내에 상기 하나 이상의 X선 소스의 방사선을 집중하는 수단, 포맷팅된 제2 방사선 전달용 하나 이상의 수단 및 수단의 출력부에 위치된 방사선 검출기로 구성된다. 검출기 출력부는 데이터 처리 및 이미지용 수단에 연결된다.
데이터 처리 및 이미지용 수단은 물론 연구되는 대상의 위치결정용 수단, X선 광축, 서로에 상대적으로 상기 연구되는 대상의 위치결정용 수단 및 X선 광축을 이동시키는 수단, 좌표 검출기의 존재는 공지된 디바이스 및 본 디바이스에 대해 공통적이다.
공지된 디바이스와는 달리, 본 디바이스의 X선 광 시스템은 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내에 상기 하나 이상의 X선 소스의 방사선 집중용 수단을 포함한다. 그외에도, 이러한 시스템은 (연구되는 대상을 통과하는 소스(소스들)의 방사선이 아닌)이러한 방사선이 검출기 입력에 정확하게 부딪힌다는 사실로 인해, 이러한 방사선의 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달용 하나 이상의 수단을 포함한다. 이 좌표 검출기는 공지된 디바이스와는 달리 본 디바이스에서 또 다른 기능을 수행하는데, 즉, 좌표 검출기는 현 측정 결과를 나타내는 포인트의 좌표를 결정한다. 데이터 처리 및 이미지용 수단의 기능도 마찬가지로 상이한데, 즉, 이러한 수단은 이러한 데이터를 나타내는 포인트의 좌표 및 물질 밀도에 대한 정보를 직접 저장하여 입력 데이터를 조작한다. 본 디바이스 품질의 이러한 인덱스는 실제적으로 전적으로 X선 집중용 수단의 사용된 파라미터에 의해 정의되기 때문에 본 디바이스의 구성 및 그 기능의 원리에서 정밀도 및 해상도가 데이터 처리용 수단에 전혀 의존하지 않게 된다.
실행의 상이한 특정 경우에서, 본 디바이스의 특별한 다른 차이의 특징은 아래와 같다.
이러한 특정 경우중 하나에서, 본 디바이스의 X선 시스템은 다수의 X선 소스를 포함한다. 따라서, 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 소스의 방사선 집중용 모든 수단 및 검출기로의 제2 방사선 전달용 모든 수단은 X선 소스의 방사선 집중의 존으로 방향지어진 채널을 갖는 콜리메이터로서 만들어진다. 모든 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
이러한 특정 경우에 X선 광 시스템의 X선 소스는 준포인트일 수 있다. 따라서 콜리메이터는 이러한 소스상에 초점이 맞추어지고 연구되는 대상의 위치결정용 수단쪽으로 확산하는(넓어지는)채널을 갖는다. 개구를 갖는 스크린이 각 X선 소스의 출력부 및 상응하는 콜리메이터의 입력부 사이에 위치된다.
동일한 특정 경우에 X선 시스템의 X선 소스는 넓어질 수 있다. 따라서 콜리메이터는 연구되는 대상의 위치결정용 수단쪽으로 집중되는(좁아지는)채널을 갖는다.
본 디바이스를 수행하는 다른 특정 경우에, X선 시스템의 X선 소스는 준포인트(quasi-point)이다. 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다. 검출기로의 포맷팅된 컴프턴 제2 방사선 전달용 각 수단은 검출기상에 이러한 방사선의 초점을 맞추는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다.
따라서, 모든 X선 하프-렌즈의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
본 디바이스를 실현하는 다음 특정 경우에서, 이전 경우에서와 같이, X선 시스템의 X선 소스는 준포인트이다. 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다. 그러나, 이전 경우와는 달리, 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달용 각 수단은 X선 하프-렌즈로서 만들어진다. 렌즈 초점은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에 있고, 렌즈는 상기 방사선을 준평행 방사선으로 변환시켜 검출기로 향하게 한다. 따라서, 모든 X선 하프-렌즈의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
하나 이상의 특정 경우에 X선 광 시스템의 X선 소스 또한 준포인트이고, 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다. 그러나, 이전 경우와는 대조적으로, 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달용 각 수단은 검출기상에 이러한 방사선의 초점을 맞추고 X선 집중의 존내에 제2 초점을 갖는 X선 렌즈로서 만들어진다. 모든 X선 하프-렌즈 및 렌즈의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
다음의 특정 경우에서, 이전의 2개의 경우와 같이, X선 광 시스템의 X선 소스는 준포인트이고, 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다. 이것이 발생하는 바와 같이, 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달용 각 수단은 상응하는 검출기로 확산하는(넓어지는) 채널을 갖는 콜리메이터로서 만들어진다. 모든 X선 하프-렌즈 및 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
본 디바이스의 X선 광 시스템은 다음과 같이 만들어질 수 있다. 이러한 시스템의 X선 소스는 준포인트이다. 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 X선 소스의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다. 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달용 각 수단은 상응하는 검출기로로 집중하는(좁아지는)채널을 갖는 콜리메이터로서 만들어진다. 모든 X선 하프-렌즈 및 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
본 디바이스를 수행하는 다음 특정 경우는 다음에 의해 특징지어진다: X선 광 시스템의 X선 소스는 준포인트이다; 현 측정결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중용 각 수단은 X선 소스의 확산 방사선의 초점을 맞추는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다; 검출기로의 포맷팅된 제2 방사선 전달용 각 수단은 상응하는 검출기로 좁아지는(집중하는) 채널을 갖는 콜리메이터로서 만들어진다. 따라서, 모든 X선 렌즈의 광축 및 콜리메이터의 중앙 채널은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
상기 디바이스를 수행하는 하나 이상의 특정 경우는 다음에 의해 특징지어진다: X선 광 시스템의 X선 소스는 준포인트이다; 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 갖는 존내의 X선 집중용 각 수단은 X선 소스의 확산 방사선의 초점을 맞추는 X선 렌즈로서 만들어진다. 검출기로의 포맷팅된 컴프턴 제2 방사선 전달용 각 수단은 상응하는 검출기로 넓어지는(확산하는) 채널을 갖는 콜리메이터로서 만들어진다. 따라서, 모든 X선 렌즈 및 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차한다.
본 방법은 본 디바이스에 의해 다음과 같이 실행한다:
준포인트 소스(1; 도1)로부터의 확산 X선은 (예를 들어 생물학적인) 대상의 연구되는 영역(7)의 소정의 포인트(4)에서 X선 렌즈(2)에 의해 초점에 맞추어진다. 이러한 대상은 위치결정용 수단(10)에 의해 요구되어지는 대로 위치된다. 그 포인트(4)에 초점이 맞추어진 방사선은 대상 물질(5)의 제2 확산 방사선(코히어런트 및 인코히어런트 컴프턴 방사선, 형광 방사선)을 발생한다. 제2 방사선 발생 프로세스의 확률적인 특성에 의해 야기된 파동내의 제2 방사선의 밀도는 방사선이 나타나는 물질의 밀도에 비례한다. 제2 X선 렌즈(3)의 초점은 동일한 포인트에 있다. 이러한 렌즈는 상기 산란 제2 방사선을 포착하고, 산란 제2 방사선을 이미지 및 데이터 처리용 수단(12) 입력부에 연결된, 전기적인 신호로 변환시키는 검출기(6)상에 상기 산란 제2 방사선의 초점을 맞춘다. 렌즈(1,3)의 전체 초점 포인트(4)에 대한 위치의 선택은 대상 위치결정을 위한 수단(10) 및 디바이스 요소의 그룹(X선 소스(1), X선 렌즈(2,3) 및 방사선의 검출기(6)를 구비한 X선 광 시스템)을 서로에 대하여 이동시킴으로써 실현된다.
X선 제어(확산 방사 포커싱, 확산 방사선으로부터 형성되는 준평행 빔, 준평행 빔 포커싱등)용 렌즈가 방사선 전달용 만곡 채널의 조합을 나타낸다는 것이 설명되어 있다. 이러한 채널내의 방사선은 다중 전체 외부 반사에 노출된다(예를 들어, Arkadiev V.A., Kolomiytsev A.I., Kumakhov M.A. et al. Broadband X-ray optic with wide angular aperture; 이러한 종류의 제1 렌즈를 설명한 The Progress of Physics, 1989, vol. 157, issue 3, p.529-537[6]; 모던 렌즈를 설명한 (1998년 4월 28일에 공개된)미국 특허 제 5744813호를 참조). 렌즈가 확산 방사선 포커싱용이라면, 렌즈는 전체가 배럴 형상(즉, 양쪽으로 좁아진다)이고, 또는 확산 방사선의 준평행 방사선으로의 변환용 또는 상기 방사선 포커싱용이라면, 렌즈는 하프 배럴 형상(즉, 오직 한 쪽만이 좁아진다)이다. 용어"풀 렌즈" 및 "하프렌즈"는 상기 2개 종류의 렌즈를 결정하기 위해 널리 사용된다.
도 1은 디바이스 작동 및 사용의 2가지 가능한 변형을 묘사한다. 일 변형에서 안에 놓인 연구되는 대상(5)을 갖는 연구되는 대상의 위치결정용 수단(10)이 정지되어 있다. 또한 X선 시스템은 요소(1,2,3,6)의 상호 배열을 유지하도록(결과적으로 렌즈(1,3)의 초점을 일치시키도록) 변위한다(도 1에서, 화살표 9는 X선 시스템 변위 가능성을 도시한다). 또 다른 변형에서, 거꾸로, X선 시스템(8)은 정지되어 있고, 연구되는 대상을 가진 위치결정용 수단(10)은 변위한다. 어느 변형의 실현을 사용하는지에 대한 여부는 X선 시스템(8)을 포함한 상기 나열된 요소의 그룹의 크기 및 질량과 비교되는 대상(5)의 크기 및 질량에 달려 있다.
더욱이, 이 수단은 X선 광 시스템(8)의 상대적인 모션에 반응하는 좌표 검출기(11) 및 검출기(11)와 연결된 위치결정용 수단(10)을 구비한다. 위치결정용 수단(10)에 연결된 검출기(11)는 선택된 원점 판독에 대하여, 렌즈(2,3)의 공통 초점 포인트(4)의 현 좌표에 비례하는 신호를 형성하도록 조정되어야 한다. 검출기(6)의 출력 신호는 물론 검출기(11)의 출력 신호는 데이터 처리 및 이미지용 수단(12)의 입력부에 공급된다. 이러한 경우에, 초점 포인트(4)는 측정의 현 결과를 나타내는 포인트이고, 소스(1)의 방사선은 X선 렌즈(2)의 초점 존의 유한한 치수를 고려할 때, 사실 이러한 포인트의 주변에 집중된다. 데이터 처리 및 이미지용 수단(12)은 밀도 분포에 대한 이미지를 재구성하여 스크린 상에 2차원 또는 3차원 이미지의 임의의 형성 알고리즘을 실현한다(예를 들어, E. Lapshin. Graphics for IBM PC. M., "Solon", 1995 [5]를 참조). 가장 간단한 경우에, 예를 들어 대상(5)의 특정 평면부상에 스캐닝(현결과를 나타내는 포인트(4)를 갖는 X선 집중 존의 변위)이 실현될 때, 스크린상의 긴 잔광을 갖는 수단(12)의 이미지 스캔은 동시에 실행될 수 있다. 마찬가지로 연속적으로 주기적인 이미지 스캐닝에 대한 한정된 수의 측정 결과를 저장하는 것등 역시 가능하다.
본 발명의 작동 원리는 산란 제2 컴프턴 방사선의 밀도(이러한 방사선의 양자 구성의 확률)가 (특히, 물질에 작용하는 소정의 제1 X선 강도에서) 모든 다른 인자가 동일하다는 가정하에 상기 물질 밀도에 비례한다는 사실에 기초한다.
본 방법 및 디바이스 본질의 설명에서 언급된 것처럼, 본 발명의 주요 특징은 공지된 방법 및 디바이스로부터 명백한 것처럼 정보제공자로서 산란 제2 컴프턴 방사선의 유해한 효과를 갖는 양자를 사용한다는 것이다.
설명된 바와 같이, 본 발명이 의학용으로 사용되는 경우에, 중요한 장점은 생물학적 조직의 조사량이 감소하면서도 적당한 정확도의 제품을 생산할 수 있다는 것이다.
가능한 이득을 추정하기 위해 다음을 가정하자: 광자 에너지는 E=50 KeV이고; X선 집중 존은 깊이가 50㎜이고 1㎜×1㎜×1㎜(이러한 값은 예를 들어, 맘모그래피(mammography) 조사에서 정밀한 작업 및 관찰 조건을 위한 것이다)의 치수를 갖고; 검출기는 5㎝에서 비롯된 제2 방사선의 5%를 감지한다(이러한 가정은 제2 방사선이 환자의 신체에서 5㎝의 거리를 커버한 후에, 검출기로의 방사선 전달용 수단의 입력부에 조사되는 것을 의미하고, 그래서 제2 방사선을 검출기로 전달하는 렌즈 또는 콜리메이터의 포착 각은 0.05 ×4π 스테라디안이다). 환자 신체내의 선형 광자 흡수 인자가 수중에서의 선형 광자 흡수 인자와 가깝다는 것을 고려할 때, E=50kev의 에너지에서 약 2×10-11/㎝가 되고, 그래서 깊이 5㎝를 관통하는 제1 방사선의 강도는 exp(2×10-1×5)= e≒2.71 배로 감소한다는 것을 알 수 있다. 환자의 신체로부터 나타나는 제2 방사선의 강도(그 광자 에너지는 50keV에 가깝다)도 마찬가지로 e≒2.71배로 감소한다. 따라서, 환자 신체에서의 방사선 흡수의 결과로서의 전체 강도 손실은 e×e≒7.3배이다. 추정된 이득을 무시하고 제2 방사선의 컴프턴 구성요소만을 고려하자. 두께 σk에서의 컴프턴 제2 방사선의 양자의 구성의 확률은 φ=σk×Ne×Δχ인데, 여기에서 제2 컴프턴 산란의 단면적은 σk=6.55×10-25㎝2이고, 수중 전자 밀도는 Ne=3×10231/㎝3이다. 따라서, Δχ=1㎜=10-1㎝에서 φ의 확률은 6.55×10-25×3×1023×10-1≒2×10-2이다. 즉, 평균적으로 1:(2×10-2)=50개의 광자의 제1 방사선 길이 Δχ=1㎜상에 하나의 제2 광자를 형성하기 위해 필요하다.
밀도 추정(즉, 제2 광자 데이팅의 양)의 오차는 약 1%이어야 한다고 가정하자. 예상 프로세스 특성을 고려할 때 상대적인 에러의 평균 제곱값은 σ=1/(N)1/2인데, 여기에서 N은 등록된 광자의 양이다. N=10000일때 σ=0.01이다.
이제 Nx(5㎝ 깊이를 관통하고 그곳에 제2 컴프턴 방사선을 형성하는 제1 광장의 필요한 양)에 대한 간단한 등식을 설정하는 가능하다. 상기 제2 컴프턴 방사선은 교대로 5㎝ 깊이를 관통하고 이러한 경우에 N=10000(Nx×e-2×5×10-2×2×10-2=104)개의 광자가 검출기에 조사된다.
여기에서 계수 5×10-2는 광자의 5%=5×10-2만이 검출기에 조사되고 형성된 제2 광자의 전체 양으로 등록되는 것을 의미한다. 이 등식은 Nx=7.3×107값을 낸다.
E=50keV의 에너지를 가진 광자는 광자 플럭스가 2.8×10101/㎝2이라면(예를 들어, [2]내의 광자 에너지, 그 양 및 방사량 사이의 관계에 대한 표로 만들어진 데이터를 참조하라), 1 뢴트겐인 방사 존을 형성하게 된다. 제1 X선의 단면적이 환자의 신체의 입력부상의 1㎝2이라면, 플럭스 7.3×1071/㎝2은 환자 신체내에 2.6×10-3뢴트겐의 방사 존을 형성하게 된다.
전통적인 X선 단층 촬영법에서, 예를 들어, 골다공증을 조사할 때, 조사량은 보통 100÷300밀리뢴트겐, 즉, 100배 더 커진다(V.I. Mazurov, E.G. Zotkin. Topical questions of osteroporosis diagnostics and treatment. Saint-Petersburg, IKF "Foliant", 1998,p.47[8]).
이 조사량은 광선이 다른 방법으로 집중 존에 부딪히고 환자의 신체에 저장되지 않는, 다수의 소스로부터 조사가 실행된다면 수배 감소될 수 있다.
따라서, 검출기로의 제2 컴프턴 방사선 전달 및 방사선 집중용 수단(렌즈,하프-렌즈, 콜리메이터)의 상응하는 양을 갖는 검출기 및 다수의 이격된 X선 소스가 사용되는, 본 방법 및 디바이스를 수행하는 변형을 사용하는 것이 더 적합하다. 한편으로, 그 변형은 더 효과적인 방사선 집중을 얻을 수 있게 하고(집중용 수단만이 사용된다면 이러한 집중은 도 1에 도시된 바와 같이이 X선 렌즈를 사용할 때만 가능하다), 또한 검출기 출력부상에서 S/N 비가 증가할 수 있게 한다. 또 다른 한편으로, 그 변형은 연구되는 대상에 X선 영향을 미치는 것을 가능하게 하고 연구되지 않는 대상 부분으로의 과다한 조사량을 방지할 수 있게 한다. 모든 다른 것들은 동일하다고 할 때, 단순한 애버리징(또는 데이터 처리 및 이미지용 수단(12)의 다른 검출기의 출력 신호의 더 복잡한 처리(예를 들어, "웨이팅"애버리징), 또는 서로 가까운 포인트에 밀도 상관의 존재를 고려하는 처리)을 갖는 다수의 검출기를 사용하면, 정밀도가 악화되는 일 없이 더 적은 전력의 X선 소스를 사용할 수 있게 된다. 그외에, 애버리징의 경우에, 정밀도를 감소시키는 다른 인자의 영향(예를 들어, 밀도 결정에 대한 다른 포인트로의 경로상의 소스 및 검출기로의 제2 컴프턴 방사선 전달용 수단의 입력부로의 이러한 포인트로부터의 경로상의 제2 방사선에 의한 방사선의 다양한 흡수)이 감소된다.
이러한 변형은 아래(도 1 내지 도 11)에서 검토된다.
도 1 및 도 2에 도시된 변형은 기술적 실현에 대해 가장 단순하다.
도 2의 구성에서 존(16)내의 이러한 방사선 집중에 대한 방사선 분포로 확산하는(넓어지는) 채널을 가진 콜리메이터(13) 및 준포인팅된(quasi-pointed) X선 소스(1)가 사용된다. 콜리메이터 입력부상에 방사선 전송을 위한 개구를 갖고 대상위에 방사선이 직접 조사되는 것을 방지하는 스크린(14)이 소스(1) 및 콜리메이터(13)사이에 위치되어 있다. 제2 방사선은 방사선 전파방향쪽으로(즉, 검출기(6)쪽으로) 집중시키는(좁아지는) 채널을 가진 콜리메이터(15)에 의해 검출기(6)로 전달된다. 이러한 채널은 표면이 민감한 검출기상에 초점을 가질 수 있다. 검출기(6)로서 예를 들어, 작은 입구 개구를 갖는 반도체 검출기를 사용하는 것이 가능하다.
도 3에서 콜리메이터는 도 2에 도시된 것과는 반대의 방위를 갖는다. 콜리메이터(18)의 입구 개구의 장점을 충분히 활용하도록 확장된 X선 소스(17)을 사용하여 존(16)내에 방사선을 집중시키는 것이 적당하다. 이것은 넓은 개구를 갖는(예를 들어 신틸레이션 종류의) 검출기(20)를 사용하는 같은 이유이다.
도 4에서 준포인팅된 소스(1)의 방사선 집중용 수단 및 제2 방사선 전달용 수단은 상응하게 X선 하프-렌즈(21,22)로서 만들어진다. 이것이 발생함에 따라 하프-렌즈(22)는 검출기(6)상에 확산 제2 방사선의 초점을 맞춘다.
도 5에서 준포인팅된 소스(1)의 방사선 집중용 수단 및 제2 방사선 전달용 수단은 상응하게 하프-렌즈(21,23)로서 만들어진다. 이것이 발생함에 따라 하프-렌즈(23)는 준평행 방사선으로 확산 제2 방사선을 변형하여 넓은 입구 개구를 갖는 검출기(20)로 향하게 한다.
도 6에서 조합된 변형이 도시되었는데, 즉 준포인팅딘 소스(1)의 방사선 집중용 수단이 평행 빔을 존(16)으로 향하게 하는 X선 하프-렌즈로서 만들어진다. 또한 검출기(6)로의 제2 컴프턴 방사선 전달용 수단은 "풀" X선 렌즈(3)으로서 만들어진다.
도 7 및 도 8에서 다른 조합이 도시되었는데, 이것은 검출기로의 제2 컴프턴 방사선 전달용 수단이 콜리메이터로서 만들어진다는 사실에서 이전 것과는 상이하다.
도 7에서, 콜리메이터(19)는 채널을 가져 검출기(6)로 넓어지고, 가장 마지막에 넓은 입구 개구를 갖는다.
도 8에서, 콜리메이터(15)는 반대로, 채널을 가져, 검출기(6)로 좁아지고, 가장 마지막에 좁은 입구 개구를 갖는다.
도 9에서 정밀도 및 해상도에 있어서 가장 효과적인 변형이 도시되었다. 이러한 변형에서 준포인팅된 소스(1)의 방사선 집중용 수단 및 검출기(6)로의 제2 방사선 전달용 수단은 상응하게 "풀" 렌즈(2,3)로서 만들어진다(이 변형을 도 1에 도시된 것과 비교해보라).
도 10 및 도 11에서 두개 이상의 조합된 변형이 도시되었다. 그들은 준포인팅된 소스(1)의 방사선 집중용 수단으로서 "풀" X선 렌즈(2)를 사용한다는 점에서 공통이다.
도 10에서 검출기로의 좁아지는 콜리메이터(15)의 사용이 좁은 개구를 가진 검출기(6)로의 제2 방사선 전달용 수단으로서 도시되었다.
도 11에서 검출기로 넓어지는 콜리메이터(19)의 사용이 넓은 개구를 가진 검출기(20)로의 제2 컴프턴 방사선 전달용 수단으로서 도시되었다.
디바이스 모델링 및 상기 방법의 실현의 여러 구성의 사용은 방사선 집중 및전달용의 그러한 효과적인 수단을 사용할 기회 및 필요한 해상도에 의존한다. 마찬가지로 (초점의 크기, 렌즈 광축으로의 초점 존의 범위등과 같은 마지막 인자가 렌즈 및 하프-렌즈 파라미터의 선택에 영향을 미친다. 따라서, (밀리미터 이상의 특정 부분의)"풀"렌즈를 사용할 때 고해상도의 실현은 연구되는 대상 영역의 스캐닝에 대해 더 많은 시간을 요구한다는 것을 고려해야 한다. 마찬가지로 필요한 용량 및 크기등의 X선 소스의 유용성과 같은 다른 환경역시 고려되어야 한다.
본 디바이스 모델링 및 본 방법 실현의 설명된 많은 다른 변형의 유용성은 내시용 수단의 구조에 대한 다양한 구조를 주어, 처한 상황의 구체적인 필요를 만족시킨다.

Claims (19)

  1. 대상이 X선에 의해 조사되어 방사선의 하나 이상의 검출기의 출력 신호가 대상의 물질 밀도에 대한 정보를 얻기 위해 사용될 때 X선에 의해 대상의 내부 구조의 이미지를 생성하는 방법에 있어서,
    X선은 연구되는 대상(5)의 영역(7)내의 존에 집중되고;
    상기 존은 현 측정 결과를 나타내는 포인트(4)를 포함하고;
    상기 존에서 발생하는 제2 방사선은 하나 이상의 검출기로 향하고;
    상기 연구되는 대상(5)의 영역(7)의 스캐닝은 상기 존의 이동에 의해 수행되고;
    상기 포인트에서의 상기 대상의 물질의 밀도는 하나 이상의 검출기(6)에 의해 얻어지는 상기 제2 방사선 강도의 값의 세트로 계산되고, X선 방사선이 집중된 존내의 현 측정 결과를 나타내는 상기 포인트(4)의 좌표와 동시에 결정되고;
    연구되는 상기 대상(5)의 영역(7)내의 물질 밀도의 분포의 패턴은 상응하는 좌표 값과 공동으로 밀도의 값에 기초하여 재구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, X선은 연구되는 대상의 영역내에 놓인 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내에, 이격된 상응하는 수의 X선 소스(1)를 사용하여 하나 이상의 콜리메이터(13,18)에 의하여 집중되고;
    발생하는 제2 방사선은 마찬가지로 하나 이상의 콜리메이터(15,19)에 의해하나 이상의 검출기(6,20)로 향하고;
    그래서, 모든 콜리메이터는 현 측정 결과를 나타내는 상기 포인트에서 상기 모든 콜리메이터의 중앙 채널의 축이 교차되는 방식으로 방향이 정해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, X선은 현 측정 결과를 나타내는, 포인트를 포함하는 존(16)내에 이격된 상응하는 수의 X선 소스(1)의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 하나 이상의 X선 하프-렌즈(21)에 의해 집중되고;
    발생하는 제2 방사선은 상기 방사선의 초점을 상기 검출기상에 맞추거나 준평행 방사선을 형성하는 하나 이상의 X선 하프-렌즈(22,23)에 의해 하나 이상의 검출기(6,20)로 향해지고;
    그래서, 모든 X선 하프-렌즈는 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 상기 모든 X선 하프-렌즈의 광축이 교차되는 방식으로 방향이 정해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, X선은 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내에, 이격된 상응하는 수의 X선 소스(1)의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 하나 이상의 X선 하프-렌즈(21)에 의해 집중되고;
    발생하는 제2 방사선은 상기 방사선의 초점을 상기 검출기(6)상에 맞추는 하나 이상의 X선 렌즈(3)에 의해 하나 이상의 검출기(6)로 향해지고;
    그래서, 모든 X선 하프-렌즈 및 렌즈는 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 모든 X선 하프-렌즈 및 렌즈의 광축이 교차되는 방식으로 방향이 정해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, X선은 연구되는 영역내에 놓인 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내에, 이격된 상응하는 수의 X선 소스(1)의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 하나 이상의 X선 하프-렌즈(21)에 의해 집중되고;
    발생하는 제2 방사선은 하나 이상의 콜리메이터(19)에 의해 하나 이상의 검출기(20)로 향해지고;
    그래서, X선 하프-렌즈 및 콜리메이터는 하프-렌즈 및 콜리메이터의 중앙 채널의 광축이 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차되는 방식으로 방향이 정해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, X선은 연구되는 영역내에 놓인 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(4)내에, 하나 이상의 X선 소스(1) 및 현 측정 결과를 나타내는 상기 포인트(4)에 각 소스(1)의 확산 X선의 초점을 맞추는 상응하는 수의 X선 렌즈(2)에 의해 집중되고;
    발생하는 제2 방사선은 상기 검출기(6)상에 상기 방사선의 초점을 맞추고 상기 포인트에 제2 초점을 갖는 X선 렌즈(3)에 의해 하나 이상의 검출기(6)로 향해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, X선은 연구되는 영역내에 놓인 현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(4)내에, 이격된 하나 이상의 X선 소스(1) 및 현 측정 결과를 나타내는 상기 포인트(4)에 각 소스(1)의 확산 X선의 초점을 맞추는 상응하는 수의 X선 렌즈(2)에 의해 집중되고;
    발생하는 제2 방사선은 콜리메이터(15,19)의 중앙 채널의 광축이 상기 포인트에서 교차하는 방식으로 방향이 정해지는 콜리메이터(15,19)에 의해 하나 이상의 검출기(6,20)로 향해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. X선에 의해 대상의 내부 구조의 이미지를 생산하는 디바이스에 있어서,
    연구되는 대상(5)의 위치결정용 수단(10);
    X선 시스템(8);
    연구되는 대상(5)의 위치결정용 수단(10) 및 X선 시스템(8)의 상대적인 변위를 위한 수단;
    데이터 처리 및 이미지용 수단을 포함하며,
    X선 시스템(8)은 하나 이상의 X선 소스(1), 현 측정 결과를 나타내는 포인트(4)를 포함하는 존내에 상기 하나 이상의 X선 소스(1)의 방사선을 집중하는 수단(2), 제2 방사선을 발생시키는 하나 이상의 수단(3), 상기 수단(3)의 출력부에 놓인 상기 방사선의 검출기(6)를 포함하고,
    상기 검출기의 출력부는 데이터 처리 및 이미지용 수단(12)에 연결되고,
    상기 포인트(4)의 좌표를 결정하는 검출기(11)는 연구되는 대상(5)의 위치결정용 수단(10) 및 X선 시스템(8)에 연결되고,
    상기 측정 결과를 나타내는 상기 포인트(4)는 연구되는 대상(5)내에 있고,
    상기 검출기(11)는 그 출력부에 의해 데이터 처리 및 이미지용 수단(12)에 연결되는 특징으로 하는 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서, X선 시스템은 다수의 X선 소스(1,17)를 포함하고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 상기 제2 방사선 집중용 각 수단 및 상기 포인트에서 발생하는 상기 제2 방사선을 검출기(6,20)로 향하게 하는 각 수단은 콜리메이터(13,15,18,19)로 만들어지고,
    상기 콜리메이터는 상기 X선 소스의 방사선이 집중된 존(16)내로 방향이 정해진 채널을 갖고,
    그래서, 모든 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    콜리메이터(13,15)는 상기 소스상에 초점이 맞추어지고 연구되는 대상(5)의 위치결정용 수단으로 확산하는 채널을 가지며,
    개구를 갖는 스크린은 각 X선 소스(1)의 출력부 및 상응하는 콜리메이터(13)의 입력부 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  11. 제 9 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(17)는 넓어지고,
    콜리메이터(18,19)는 연구되는 대상의 위치결정용 수단으로 좁아지는 채널을 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  12. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스(1)의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈(21)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 검출기(6)로 전달하는 각 수단은 상기 방사선의 초점을 검출기(6)상에 맞추는 X선 하프-렌즈(22)로서 만들어지고,
    그래서, 모든 X선 하프-렌즈의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  13. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스(1)의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈(21)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 상기 검출기로 전달하는 각 수단은 준평행 방사선을형성하고 방사선이 집중된 존(16)내에 초점을 갖는 X선 하프-렌즈(23)로서 만들어지고,
    그래서, 모든 X선 하프-렌즈의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징을 하는 디바이스.
  14. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스(1)의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈(21)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 상기 검출기(6)로 전달하는 각 수단은 상기 검출기(6)상에 상기 방사선의 초점을 맞추고 방사선이 집중된 존(16)내에 제2 초점을 갖는 X선 렌즈(3)로서 만들어지고,
    모든 X선 하프-렌즈 및 렌즈의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  15. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스(1)의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈(21)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 상기 검출기(20)로 전달하는 각 수단은 상응하는 검출기로 확산하는 채널을 가진 콜리메이터(19)로서 만들어지고,
    모든 X선 렌즈, 하프-렌즈 및 상기 콜리메이터의 중앙 채널의 광축이 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  16. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 X선 집중용 각 수단은 상응하는 소스의 확산 방사선을 준평행 방사선으로 변환시키는 X선 하프-렌즈(21)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 상기 검출기(6)로 전달하는 각 수단은 상응하는 검출기로 집중하는 채널을 가진 콜리메이터(16)로서 만들어지고,
    모든 X선 하프-렌즈 및 상기 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  17. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트(4)를 포함하는 존내의 X선 집중용 각 수단은 X선 소스(1)의 확산 방사선의 초점을 맞추는 X선 렌즈(2)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 상기 검출기(6)로 전달하는 각 수단은 상응하는 검출기상에 상기 방사선의 초점을 맞추는 X선 렌즈(3)로서 만들어지고,
    모든 X선 렌즈의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  18. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 X선 집중용 각 수단은 X선 소스(1)의 확산 방사선의 초점을 맞추는 X선 렌즈(2)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 상기 검출기(6)로 전달하는 각 수단은 상응하는 검출기로 집중하는 채널을 가진 콜리메이터(15)로서 만들어지고,
    모든 X선 렌즈 및 상기 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  19. 제 8 항에 있어서, X선 시스템내에 포함된 X선 소스(1)는 준포인팅되고,
    현 측정 결과를 나타내는 포인트를 포함하는 존(16)내의 X선 집중용 각 수단은 X선 소스(1)의 확산 방사선의 초점을 맞추는 X선 렌즈(2)로서 만들어지고,
    발생하는 제2 방사선을 상기 검출기(20)로 전달하는 각 수단은 상응하는 검출기로 확산하는 채널을 가진 콜리메이터(19)로서 만들어지고,
    그래서, 모든 X선 렌즈 및 상기 콜리메이터의 중앙 채널의 광축은 현 측정 결과를 나타내는 포인트에서 교차하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
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