(57)【要約】【課題】  Ｘ線映像取得・イメージング装置および方法を提供する。【解決手段】複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画されるＸ線センサを用いてＸ線映像を取得することができる。このとき、それぞれのピクセルは、互いに異なる特性を有するシンチレータ層を含むことができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのＸ線を光に変換するシンチレータパネルを含むセンサ部と、
前記光から変換された電気的信号を用いて複数の第１Ｘ線映像を生成し、前記複数の第１Ｘ線映像を用いて第２Ｘ線映像を生成する映像生成部と、
を含み、
前記センサ部は、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画され、
前記シンチレータパネルは、前記複数のピクセルとそれぞれ対応する複数のシンチレータ層を含み、
前記シンチレータ層は、互いに異なる層特性を有するＸ線映像取得装置。
【請求項２】
前記Ｘ線は、単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、および多色光Ｘ線のうちの少なくともいずれか１つを含む請求項１に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項３】
前記互いに異なる層特性は、前記シンチレータ層の厚さおよび前記シンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項４】
前記シンチレータ層を構成する物質は、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）およびガーネット（ｇａｒｎｅｔ）含有物質のうちの少なくともいずれか１つを含む請求項３に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのＸ線は、他のエネルギーレベルを有する複数のＸ線を含み、
前記複数の第１Ｘ線映像は、前記複数のＸ線とそれぞれ対応する請求項１に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項６】
前記複数のピクセルは、前記複数のＸ線とそれぞれ対応し、
前記複数のシンチレータ層それぞれの層特性は、それぞれのピクセルに入射するＸ線のエネルギーレベルに対応して形成される請求項５に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項７】
前記複数のピクセルは、前記複数のＸ線とそれぞれ対応し、
前記映像生成部は、ピクセルに入射するＸ線にそれぞれ対応する前記ピクセルから発生する電気的信号に基づいて、前記第１Ｘ線映像を生成する請求項５に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項８】
前記複数のピクセルは、前記複数のＸ線とそれぞれ対応し、
前記映像生成部は、ピクセルに入射するＸ線にそれぞれ対応する前記ピクセルから発生する電気的信号および前記ピクセルに隣接したピクセルに入射するＸ線にそれぞれ対応する前記隣接したピクセルから発生する電気的信号に基づいて、前記第１Ｘ線映像を生成する請求項５に記載のＸ線映像取得装置
【請求項９】
前記少なくとも１つのＸ線をオブジェクトに放射する放射部、
をさらに含み、
前記シンチレータパネルは、前記少なくとも１つのＸ線が前記オブジェクトを透過した以後に、前記透過した少なくとも１つのＸ線を光に変換する請求項１に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１０】
前記放射部は、前記少なくとも１つのＸ線を順次放射し、
前記放射されるＸ線は、コーンビームまたはファンビーム状である請求項９に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１１】
前記放射部は、前記複数のＸ線を同時に放射し、
前記放射されるＸ線は、ファンビーム状である請求項９に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１２】
前記放射部は、前記オブジェクトを中心に複数の角度で前記少なくとも１つのＸ線を放射する請求項９に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのＸ線は、１つの多色光Ｘ線を含み、
前記複数のピクセルは、前記複数の第１Ｘ線映像とそれぞれ対応する請求項１に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１４】
Ｘ線をオブジェクトに放射する放射部と、
前記オブジェクトを透過した前記Ｘ線を検出するセンサ部と、
前記検出されたＸ線を用いて前記オブジェクトに対するＸ線映像を生成する映像生成部と、
を含み、
前記放射部は、複数の第１Ｘ線を放射する第１放射部および単色光Ｘ線を放射する第２放射部を含み、
前記センサ部は、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画された第１シンチレータパネルおよび均一な厚さを有する第２シンチレータパネルを含み、
前記第１シンチレータパネルおよび前記第２シンチレータパネルは、前記複数のピクセルとそれぞれ対応する複数のシンチレータ層を含み、
前記シンチレータ層は、互いに異なる層特性を有するＸ線映像取得装置。
【請求項１５】
前記第１Ｘ線は、単色光Ｘ線および狭帯域Ｘ線のうちの少なくともいずれか１つを含む請求項１４に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１６】
前記互いに異なる層特性は、
少なくとも前記第１シンチレータパネルに含まれる前記シンチレータ層の厚さおよび前記第１シンチレータパネルと前記第２シンチレータパネルに含まれる前記シンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つを含む請求項１４に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１７】
制御部、
をさらに含み、
前記制御部は、前記放射部が前記第１放射部を介して、前記複数の第１Ｘ線を放射する場合、前記第１シンチレータパネルを用いて前記複数の第１Ｘ線を検出するように制御し、
前記放射部が前記第２放射部を介して、前記多色光Ｘ線を放射する場合、前記第２シンチレータパネルを用いて前記多色光Ｘ線を検出するように制御する請求項１４に記載のＸ線映像取得装置。
【請求項１８】
複数のピクセルを含む複数の区画されたピクセルブロックと、
前記複数のピクセルの第１ピクセルに含まれ、第１電磁気放射スペクトルを光に変換するための第１シンチレータ層と、
前記複数のピクセルの第２ピクセルに含まれ、第２電磁気放射スペクトルを光に変換するための第２シンチレータ層と、
を含み、
前記複数のピクセルそれぞれはシンチレータ層を含むＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項１９】
前記第１シンチレータ層および前記第２シンチレータ層は、互いに異なる厚さを有する請求項１８に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２０】
前記第１シンチレータ層および前記第２シンチレータ層は、互いに異なる物質で構成される請求項１８に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２１】
前記第１シンチレータ層および前記第２シンチレータ層は、同一の厚さを有する
請求項２０に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２２】
前記複数のピクセルそれぞれは、光を電気的信号に変換する光電変換素子をさらに含む請求項１８に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２３】
前記光電変換素子は、フォトダイオードを含む請求項２２に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２４】
前記ピクセルブロックそれぞれは、２×２大きさのアレイ形態で配列された４個のピクセルを含む請求項１８に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２５】
前記４個のピクセルそれぞれに含まれるそれぞれのシンチレータ層は、互いに異なる電磁気放射スペクトルを光に変換する請求項２４に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２６】
前記４個のピクセルそれぞれに含まれるそれぞれのシンチレータ層は、互いに異なる厚さを有する請求項２４に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２７】
前記４個のピクセルそれぞれに含まれるそれぞれのシンチレータ層は、互いに異なる物質で構成される請求項２４に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２８】
前記第１シンチレータ層および前記第２シンチレータ層は、互いに重ならない請求項１８に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項２９】
前記複数のピクセルそれぞれは、１つのシンチレータ層を含む請求項１８に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項３０】
前記シンチレータ層は、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）およびガーネット含有物質のうちの少なくともいずれか１つの物質を含む請求項１８に記載のＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項３１】
複数のピクセルを含む複数のピクセルブロックで区画されるセンサ部と、
シンチレータパネルと、
を含み、
前記複数のピクセルそれぞれは、少なくとも１つのＸ線を光に変換するシンチレータ層を含み、
前記シンチレータパネルは、前記複数のピクセルそれぞれに対応する複数のシンチレータ層を含み、
前記シンチレータ層は、互いに異なる層特性を有し、
前記互いに異なる層特性は、シンチレータ層それぞれの厚さおよび前記シンチレータ層それぞれを構成する物質の種類のうちの少なくとも１つであるＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置。
【請求項３２】
シンチレータ層それぞれを介して、少なくとも１つのＸ線から変換された光を用いて、少なくとも１つの第１Ｘ線映像を生成する請求項３１のセンサ部と、
前記少なくとも１つの第１Ｘ線映像に基づく少なくとも１つの第２Ｘ線映像を生成する映像生成部と、
を含むＸ線映像取得装置。
【請求項３３】
少なくとも１つの電磁気放射スペクトルを放射する放射ユニットと、
前記放射された少なくとも１つの電磁気放射スペクトルを検出するセンサと、
を含み、
前記センサは、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画され、
前記複数のピクセルそれぞれは、シンチレータ層を含み、
前記複数のピクセルのうち第１ピクセルに含まれる第１シンチレータ層は、第１電磁気放射スペクトルを光に変換し、
前記複数のピクセルのうち第２ピクセルに含まれる第２シンチレータ層は、第２電磁気放射スペクトルを光に変換するイメージング装置。
【請求項３４】
互いに異なる層特性を有するシンチレータパネルの複数のシンチレータ層それぞれに対応する複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画される前記シンチレータパネルから生成される光に基づく少なくとも１つのＸ線信号を生成するステップと、
前記生成された少なくとも１つのＸ線信号に基づく複数の第１Ｘ線映像を生成するステップと、
前記複数の第１Ｘ線映像に基づいて、第２Ｘ線映像を生成するステップと、
を含むＸ線映像取得方法。
【請求項３５】
前記Ｘ線は、単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、および多色光Ｘ線のうちの少なくともいずれか１つを含む請求項３４に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項３６】
前記互いに異なる層特性は、
前記シンチレータ層の厚さおよび前記シンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つを含む請求項３４に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項３７】
前記シンチレータ層を構成する物質は、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）およびガーネット含有物質のうちの少なくともいずれか１つを含む請求項３６に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのＸ線は、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を含み、
前記複数の第１Ｘ線映像は、前記複数のＸ線とそれぞれ対応する請求項３６に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項３９】
前記複数のピクセルは、前記複数のＸ線とそれぞれ対応し、
前記複数のシンチレータ層それぞれの層特性は、ピクセルそれぞれに入射するＸ線のエネルギーレベルに対応して形成される請求項３８に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項４０】
前記複数のピクセルは、前記複数のＸ線とそれぞれ対応し、
前記第１Ｘ線映像を生成するステップは、前記ピクセルに入射するＸ線それぞれから発生する電気的信号に基づいて、前記第１Ｘ線映像を生成する請求項３８に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項４１】
前記複数のピクセルは、前記複数のＸ線とそれぞれ対応し、
前記第１Ｘ線映像を生成するステップは、
ピクセルに入射するＸ線それぞれに対応する前記ピクセルから発生する電気的信号および前記ピクセルに隣接したピクセルに入射するＸ線それぞれに対応する前記隣接したピクセルから発生する電気的信号に基づいて、前記第１Ｘ線映像を生成する請求項３８に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項４２】
前記少なくとも１つのＸ線をオブジェクトに放射するステップをさらに含み、
前記複数の第１Ｘ線映像は、前記少なくとも１つのＸ線が前記オブジェクトを透過した以後に、生成されたＸ線信号に基づいて生成される請求項３４に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項４３】
前記少なくとも１つのＸ線を前記オブジェクトに放射する前記ステップは、前記少なくとも１つのＸ線を順次放射し、
前記放射されるＸ線は、コーンビームまたはファンビーム状である請求項４２に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項４４】
前記少なくとも１つのＸ線を前記オブジェクトに放射する前記ステップは、前記少なくとも１つのＸ線を同時に放射し、
前記放射されるＸ線は、ファンビーム状である請求項４２に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項４５】
前記少なくとも１つのＸ線は、１つの多色光Ｘ線を含み、
前記複数のピクセルは、前記複数の第１Ｘ線とそれぞれ対応する請求項３４に記載のＸ線映像取得方法。
【請求項４６】
請求項３４の方法を行う少なくとも１つのプロセシング装置を制御するコンピュータ読取可能コードを含むコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の１つ以上の実施例は、Ｘ線映像取得装置および方法とイメージング装置と方法に関するものであり、より詳細には、Ｘ線映像などオブジェクトに対する映像（ｉｍａｇｅ）のコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を高めることができるＸ線映像取得装置および方法と、Ｘ線映像取得装置と、イメージング装置とそれに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線（Ｘ−ｒａｙ）は、ガンマ線と紫外線の中間波長に該当する波長を有する透過性の強い電磁気波である。Ｘ線映像は、通常Ｘ線をオブジェクト（ｏｂｊｅｃｔ）に放射する場合、観察されたオブジェクトをなす物質と同じオブジェクトの厚さに応じて透過率が異なる原理を用いて生成される。例えば、Ｘ線映像は、医療分野、保安検索分野、および非破壊検査分野などで用いられることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−０６４０２５１号公報
【特許文献２】特開２０００−２９８１９８号公報
【特許文献３】特開２００３−００５７８号公報
【特許文献４】特開２００７−０９３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、コントラストが高いオブジェクトに対する映像を取得することができるＸ線映像取得装置およびその方法、イメージング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は、単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、多色光Ｘ線を選択的に用いてＸ線映像を取得することができるＸ線映像取得装置およびその方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのＸ線を光に変換するシンチレータパネル（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ  ｐａｎｅｌ）を含むセンサ部と、前記光から変換された電気的信号を用いて複数の第１Ｘ線映像を生成し、前記複数の第１Ｘ線映像に基づいて第２Ｘ線映像を生成する映像生成部とを含み、前記センサ部は、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画され、前記シンチレータパネルは、複数のピクセルそれぞれに対応する複数のシンチレータ層を含み、前記シンチレータ層は互いに異なる層特性を有するＸ線映像取得装置が提供される。
【０００７】
前記Ｘ線は、少なくとも単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、および多色光Ｘ線のうちのいずれか１つを含むことができる。
【０００８】
また、互いに異なる層の特性は、前記シンチレータ層の厚さおよび前記シンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【０００９】
また、前記シンチレータ層を構成する物質は、少なくとも、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）、およびガーネット（ｇａｒｎｅｔ）含有物質のうちの少なくともいずれかの１つを含むことができる。
【００１０】
前記少なくとも１つのＸ線は、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を含むことができ、前記複数の第１Ｘ線映像それぞれは、前記複数のＸ線に対応する。
【００１１】
前記複数のピクセルそれぞれは、前記複数のＸ線に対応することができ、前記複数のシンチレータ層それぞれの層特性は、ピクセルそれぞれに入射するＸ線のエネルギーレベルに対応して形成されることができる。同じように、前記複数のピクセルは、前記複数のＸ線にそれぞれ対応することができ、前記映像生成部は、ピクセルに入射するＸ線のそれぞれに対応する前記ピクセルから発生する電気的信号に基づいて、第１Ｘ線映像を生成することができる。
【００１２】
また、前記複数のピクセルそれぞれは、前記複数のＸ線に対応することができ、前記映像生成部は、ピクセルに入射するＸ線それぞれに対応する前記ピクセルから発生する電気的信号、および前記ピクセルに隣接したピクセルに入射するＸ線それぞれに対応する前記隣接したピクセルから発生する電気的信号に基づいて、前記第１Ｘ線映像を生成することができる。
【００１３】
本発明の一実施例に係るＸ線映像取得装置は、前記少なくとも１つのＸ線をオブジェクト（ｏｂｊｅｃｔ）に放射する放射部をさらに含むことができ、前記シンチレータパネルは、前記少なくとも１つのＸ線が前記オブジェクトを透過した後に、前記透過した少なくとも１つのＸ線を光に変換することができる。前記放射部は、前記少なくとも１つのＸ線を順次放射して、前記放射されるＸ線は、コーンビーム（ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ）またはファンビーム（ｆａｎ−ｂｅａｍ）状とすることができる。さらに、前記放射部は前記複数のＸ線を同時に放射して、前記放射されるＸ線はファンビーム状とすることができる。
【００１４】
前記放射部は、前記オブジェクトを中心に複数の角度で前記少なくとも１つのＸ線を放射することができる。
【００１５】
また、前記少なくとも１つのＸ線は１つの多色光Ｘ線を含むことができ、前記複数のピクセルそれぞれは前記複数の第１Ｘ線映像に対応する。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、Ｘ線をオブジェクトに放射する放射部と、前記オブジェクトを透過した前記Ｘ線を検出するセンサ部と、前記検出されたＸ線を用いて前記オブジェクトに対するＸ線映像を生成する映像生成部とを含み、前記放射部は、複数の第１Ｘ線を放射する第１放射部と、多色光Ｘ線を放射する第２放射部とを含み、前記センサ部は、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画された第１シンチレータパネルおよび均一な厚さを有する第２シンチレータパネルを含み、前記第１シンチレータパネルおよび前記第２シンチレータパネルは、前記複数のピクセルとそれぞれ対応する複数のシンチレータ層を含み、前記シンチレータ層は互いに異なる層特性を有するＸ線映像取得装置が提供される。
【００１７】
複数のピクセルを含む複数の区画されたピクセルブロックと、前記複数のピクセルの第１ピクセルに含まれ、第１電磁気放射スペクトラムを光に変換するための第１シンチレータ層と、前記複数の第２電磁気放射スペクトラムを光に変換するための第２シンチレータ層とを含み、前記複数のピクセルそれぞれは、シンチレータを含むＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトラム装置が提供される。
【００１８】
本発明の一実施例によれば、複数のピクセルを含む複数の区画されたピクセルブロックと、シンチレータパネルを含み、前記複数のピクセルそれぞれは、少なくとも１つのＸ線を光に変換するシンチレータ層を含み、前記シンチレータパネルは、前記複数のピクセルそれぞれに対応する複数のシンチレータ層を含み、前記シンチレータ層は、互いに異なる層特性を有し、前記互いに異なる層特性は、シンチレータ層それぞれの厚さ、および前記シンチレータ層それぞれを構成する物質の種類のうちの少なくとも１つのＸ線映像を得るための電磁気放射スペクトル装置が提供される。
【００１９】
シンチレータ層それぞれを介して、少なくとも１つのＸ線から変換された光を用いて少なくとも１つの第１Ｘ線映像を生成するセンサ部、および前記少なくとも１つの第１Ｘ線映像に基づく少なくとも１つの第２Ｘ線映像を生成する映像生成部を含むＸ線映像取得装置が提供される。
【００２０】
また、本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの電磁気放射スペクトラムを放射する放射ユニットと、前記放射された少なくとも１つの電磁気放射スペクトラムを検出するセンサとを含み、前記センサは、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画され、前記複数のピクセルそれぞれはシンチレータ層を含み、前記複数のピクセルのうち第１ピクセルに含まれる第１シンチレータ層は、第１電磁気放射スペクトラムを光に変換し、前記複数のピクセルのうち第２ピクセルに含まれる第２シンチレータ層は、第２電磁気放射スペクトラムを光に変換するイメージング装置が提供される。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、互いに異なる層特性を有するシンチレータパネルの複数のシンチレータ層それぞれに対応する複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画される、前記シンチレータパネルから生成される光に基づいて少なくとも１つのＸ線信号を生成するステップと、前記生成された少なくとも１つのＸ線信号に基づいて複数の第１Ｘ線映像を生成するステップと、前記複数の第１Ｘ線映像に基づいて第２Ｘ線映像を生成するステップとを含むＸ線映像取得方法が提供される。
【００２２】
本発明のさらなる実施例および／または長所は、下記にて詳細に説明する。前記詳細な説明によって、または本発明の実施によって、前記本発明のさらなる実施例および／または長所が明確になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置およびその方法、イメージング装置は、コントラストが高いオブジェクトに対する映像を取得することができる。
【００２４】
また、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置および方法は、単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、多色光Ｘ線を選択的に用いてＸ線映像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシンチレータパネルの構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るセンサ部の構造を示す図である。
【図４】順にＸ線を放射する放射部の一例を示す図である。
【図５】順にＸ線を放射する放射部の一例を示す図である。
【図６】複数のＸ線を同時に放射する放射部の一例を示す図である。
【図７】Ｘ線映像取得装置のさらに他の一実施形態を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得方法をステップ別に示すフローチャートである。
【図９】本発明の他の一実施形態に係るＸ線映像取得方法をステップ別に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について、添付の図面を参考にしながら詳細に説明する。
【００２７】
各図に示す同一の参照符号は、同一の部材を表す。しかし、本発明が実施例によって、制限されたり限定されることはない。参考に、実施例に応じて図に示される実施例は、単に本発明の一面を説明するためのものである。
【００２８】
図１は、本発明の一実施例に係るＸ線映像取得装置を示す図である。以下に示す装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ）という用語（ｔｅｒｍ）は、物理的なシステムの要素と同じ意味として扱われるべきであり、図に示される実施例のそれぞれの一要素や図に示されている一実施例に制限されるものではない。むしろ、実施例は互いに異なる要素によって分離するか一緒に考慮して理解されるべきである。それぞれの装置／システムまたは方法は、１つ以上のプロセシング要素／装置を介して制御されることができ、分散型ネットワークを介して実行されることができ、さらなる実施例および代替的な実施例に適用することができることに注意しなければならない。
【００２９】
本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置１００は、放射部１１０と、センサ部１２０と、映像生成部１３０とを含むことができる。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、Ｘ線映像取得装置１００は、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得することができる。また、本発明の他の一実施形態によれば、Ｘ線映像取得装置１００は、１つの多色光Ｘ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得することもできる。以下では、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得する場合と、１つの多色光Ｘ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得する場合とに分けて説明する。
【００３１】
実施例では、互いに異なるエネルギーを有する前記複数のＸ線を用いて前記オブジェクトの前記Ｘ線映像を取得することができ、放射部１１０は、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を放射してオブジェクト（ｏｂｊｅｃｔ）に透過させることができる。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、前記Ｘ線は、単色光Ｘ線（ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ  Ｘ−ｒａｙ）、狭帯域Ｘ線（ｎａｒｒｏｗ  ｂａｎｄ  Ｘ−ｒａｙ）、および多色光Ｘ線（ｐｏｌｙｃｈｒｏｍａｔｉｃ  Ｘ−ｒａｙ）のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。
【００３３】
実施例では、Ｘ線映像を取得する場合、一般的に１つの多色光Ｘ線が用いられることができる。しかしながら、多色光Ｘ線を用いてＸ線映像を取得する場合、映像のコントラストが低く、オブジェクトの一部構成が不明瞭に表現されることがある。
【００３４】
したがって、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置１００は、特定エネルギーを有する複数の単色光Ｘ線または狭帯域Ｘ線を用いてＸ線映像を取得することができ、これによってＸ線映像のコントラストを高めようとする。このとき、複数の単色光Ｘ線または狭帯域Ｘ線それぞれは、互いに異なるエネルギーレベルを有することができる。すなわち、マルチエネルギー（ｍｕｌｔｉ−ｅｎｅｒｇｙ）Ｘ線を用いてＸ線映像を取得することができる。
【００３５】
狭帯域Ｘ線とは、Ｘ線スペクトラムの半値全幅（Ｆｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  ａｔ  Ｈａｌｆ  Ｍａｘｉｍｕｍ：ＦＷＨＭ）値が２０ｋｅＶ以下の値を有するＸ線を意味し、狭帯域Ｘ線のエネルギーレベルは、狭帯域Ｘ線の平均エネルギーを意味する。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、放射部１１０は、白色光を放射する放射ソースおよび白色光から単一エネルギーを有する単色光Ｘ線または狭帯域Ｘ線を取得するためのフィルタを含むことができる。一例として、単色光Ｘ線または狭帯域Ｘ線を取得するためのフィルタは、ブラッグの法則（Ｂｒａｇｇ’ｓ  ｌａｗ）を用いた単色光Ｘ線フィルタであり得る。
【００３７】
また、本発明の一実施形態によれば、Ｘ線映像取得装置１００は、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数の多色光Ｘ線を用いてＸ線映像を取得することもできる。この場合、単色光または狭帯域Ｘ線を用いてＸ線映像を取得する場合よりもＸ線映像のコントラストが低いことがあるが、後述するシンチレータパネルの層特性により、１つの多色光Ｘ線を用いるＸ線映像装置よりもコントラスタが高いＸ線映像を取得することができる。多色光Ｘ線のエネルギーレベルも、多色光Ｘ線の平均エネルギーを意味する。
【００３８】
放射部１１０を介して放射されたＸ線は、オブジェクトを透過してセンサ部１２０を介して検出される。
【００３９】
センサ部１２０は、オブジェクトを透過した複数のＸ線を測定することができる（ｍｅａｓｕｒｅａｂｌｅ）光に変換するシンチレータパネル（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ  ｐａｎｅｌ）を含むことができる。シンチレータは、放射線が入射されれば光を発する蛍光物質を意味することができる。
【００４０】
このとき、センサ部１２０は、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画され、シンチレータパネルは、複数のピクセルとそれぞれ対応する複数のシンチレータ層を含むことができ、シンチレータ層は互いに異なる層特性を有する。
【００４１】
実施例では、ピクセルブロックは、Ｘ線映像において１つのピクセルと対応する。すなわち、ピクセルブロックの数は、Ｘ線映像のピクセル数と対応する。
【００４２】
それぞれのピクセルは、シンチレータ層を含む。また、後述するように、ピクセルは、光電変換素子（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）をさらに含むことができる。
【００４３】
ここで、層特性は、シンチレータ層の物理的、化学的特性を意味する。一例として、物理的特性としては、シンチレータ層の厚さ（深さ）、広さ（面積）などが含まれるようになり、化学的特性としては、シンチレータ層を構成する物質の種類などが含まれるようになる。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、層特性は、シンチレータ層の厚さおよびシンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００４５】
一例として、複数のピクセルに含まれるシンチレータ層それぞれは同じ物質で構成され、互いに異なる厚さを有することができる。
【００４６】
他の一例として、複数のピクセルに含まれるシンチレータ層それぞれは同じ厚さを有し、相違した物質で構成することができる。
【００４７】
さらに、複数のピクセルに含まれるシンチレータ層それぞれは互いに異なる厚さを有し、相違した物質で構成することもできる。
【００４８】
本発明の一実施形態によれば、シンチレータ層を構成する物質は、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）、およびガーネット（ｇａｒｎｅｔ）含有物質のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。本発明は、前記実施例に制限されないことに注意しなければならない。
【００４９】
本発明の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数のＸ線とそれぞれ対応し、複数のシンチレータ層それぞれの層特性は、ピクセルに対応するＸ線のエネルギーレベルに基づいて決定されるようになる。
【００５０】
シンチレータ層の厚さが極めて厚い場合、放射線の光への変換がシンチレータ層内部で完了し、このとき光がシンチレータを通過すれば光が散乱することがある。反対に、シンチレータ層の厚さが薄い場合、光への変換が完了しないこともある。したがって、シンチレータ層は、放射線の適切な／要求されるエネルギーレベルに応じて適切な厚さを有さなければならない。
【００５１】
すなわち、本発明の一実施形態によれば、シンチレータ層の厚さおよびシンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つ以上は、Ｘ線のエネルギーレベルに基づいて決定されるようになる。一例として、シンチレータ層の厚さは、Ｘ線のエネルギーレベルに比例することができる。すなわち、Ｘ線のエネルギーが大きいほど、シンチレータ層の厚さも大きくなる。
【００５２】
また、実施例では、シンチレータ層を構成する物質は、入射されるＸ線のエネルギーレベルに応じて互いに異なる減衰（ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）特性を加えるため、シンチレータ層を構成する物質は、入射される放射線のエネルギーレベルに応じて適切な物質ではなければならない。
【００５３】
したがって、複数のピクセルに含まれるシンチレータ層それぞれが複数のＸ線それぞれのエネルギーレベルに適合した厚さを有し、複数のＸ線それぞれのエネルギーレベルに適合した物質で構成される場合、Ｘ線映像のコントラストを高められるようになる。
【００５４】
以下、図２を参考しながら、本発明の一実施形態に係るシンチレータパネルについて詳しく説明する。
【００５５】
図２は、本発明の一実施形態に係るシンチレータパネルの構造を示す図である。
【００５６】
シンチレータパネル２００は、複数の層ブロック２１０で区画される。また、それぞれの層ブロックは、複数の層２１１〜２１４を含んで構成される。
【００５７】
ここで、シンチレータパネル２００は、１つの物質で構成され、複数の層ブロック２１０はすべて同じ構造を有するものと仮定する。
【００５８】
また、図２では、層ブロック２１０が４つの層２１１〜２１４を含む２×２のサイズを有するアレイ（ａｒｒａｙ）で構成されるものと仮定したが、層ブロック２１０は任意の数の層を含むことができ、アレイのサイズも変更することができる。すなわち、代替的な実施例が可能である。
【００５９】
また、図２では、Ｘ線映像を取得するために４つの単色光Ｘ線（これをそれぞれ第１単色光Ｘ線、第２単色光Ｘ線、第３単色光Ｘ線、および第４単色光Ｘ線とし、そのエネルギーレベルはそれぞれＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４である）が用いられ、４つの単色光Ｘ線は、シンチレータパネルによって測定することができる光線、例えば可視光線に変換されることができる。
【００６０】
複数の層は、複数の単色光Ｘ線とそれぞれ対応することができるため、層２１１〜層２１４は、第１単色光Ｘ線〜第４単色光Ｘ線とそれぞれ対応することができる。すなわち、層２１１は、第１単色光Ｘ線を第１測定することのできる光線に変換するための層であることができる。同様に、層２１２は第２単色光Ｘ線を第２測定することのできる光線に、層２１３は第３単色光Ｘ線を第３測定することのできる光線に、層２１４は第４単色光Ｘ線を第４測定することのできる光線にそれぞれ変換するための層であることができる（勿論、実施例によっては、第１単色光Ｘ線は、層２１２〜層２１４によっても測定することのできる光線に変換されるものであるが、図２ではこれについての説明を省略する）。
【００６１】
第１測定することのできる光線〜第４測定することのできる光線は、互いに異なるエネルギースペクトラムを有することができる（例えば、それぞれの光線は、互いに異なるエネルギースペクトラムを有することができる）。これとは異なり、第１測定することのできる光線〜第４測定することのできる可視光線は、同じエネルギースペクトラムを有することもできる。言い換えれば、第１単色光Ｘ線〜第４単色光Ｘ線が互いに異なるエネルギーレベルを有する場合、第１測定することのできる光線〜第４測定することのできる光線は互いに異なるエネルギーレベルを有することもできるし、同じエネルギーレベルを有することもできる。
【００６２】
第１単色光Ｘ線を用いる場合、層２１１の光線の値を用いてＸ線映像を生成することができる。同様に、第２単色光Ｘ線を用いる場合には層２１２の光線の値を、第３単色光Ｘ線を用いる場合には層２１３の光線の値を、第４単色光Ｘ線を用いる場合には層２１４の光線の値を用いてＸ線映像を生成することができる。ここでは４つの光線を用いたが、本発明の実施例がこれに制限されることはない。
【００６３】
後述するように、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置は、生成された互いに異なるＸ線映像を用いてオブジェクトに対する最終Ｘ線映像を取得することができる。
【００６４】
図２に示すように、層２１１〜層２１４は、それぞれｔ１〜ｔ４の厚さを有する。このとき、ｔ１〜ｔ４は、単色光Ｘ線のエネルギーレベル（Ｅ１〜Ｅ４）に基づいて決定されるようになる。また、上述したように、ｔ１〜ｔ４は、単色光Ｘ線のエネルギーレベル（Ｅ１〜Ｅ４）に比例することができる。シンチレータ層の厚さがｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４の関係を有するため、単色光Ｘ線のエネルギーレベルはＥ１＜Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ４の関係を有する。
【００６５】
再び図１を参考しながら、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置１００について説明する。
【００６６】
本発明の一実施形態によれば、センサ部１２０は、光電変換素子を含むことができる。光電変換素子は、光を電気的信号に変換することができる。
【００６７】
以下、図３を参考しながら、本発明の一実施形態に係るシンチレータパネルと光電変換素子との関係について詳しく説明する。
【００６８】
図３は、本発明の一実施形態に係るセンサ部の構造を示す図である。
【００６９】
図３では、センサ部のピクセルブロックを示している。図３には、一例として、ピクセルブロックが２つのピクセルを含むものとして示されているが、図２に示すように、ピクセルブロックは、２×２のサイズを有するアレイ状に配列された４つのピクセルを含んで構成されることができ、その他にも、他の数のピクセルを含んで構成されることもできる。すなわち、他の数のピクセルおよびピクセルブロックを有する他の実施例が可能となる。実施例によっては、ピクセルそれぞれは、シンチレータパネルの一部であるシンチレータ層３２１、３２２を含む。図３において、ピクセルに含まれるそれぞれのシンチレータ層３２１、３２２は同じ物質で構成され、互いに異なる厚さを有するものと仮定することができる。
【００７０】
オブジェクトを透過したＸ線３１０は、センサ部に含まれたシンチレータ層３２１、３２２に受信されることができる。シンチレータ層３２１と反応したＸ線３１０は光３３１に変換され、シンチレータ層３２２と反応したＸ線３１０は光３３２に変換される。上述したように、光３３１と光３３２は、互いに異なるエネルギーレベルを有することもできるし、同じエネルギーレベルを有することもできる。
【００７１】
シンチレータ層３２１、３２２の下端には、光３３１および光３３２を電気的信号に変換するための光電変換素子３４１、３４２が配置されている。光電変換素子３４１は光３３１を電気的信号に変換し、光電変換素子３４２は光３３２を電気的信号に変換する。また、他の代替的な実施例も可能であることを注意すべきである。
【００７２】
一例として、光電変換素子３４１、３４２は、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）などとすることができる。また、光電変換素子３４１、３４２は、ＰＩＮ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ−Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ−Ｎｅｇａｔｉｖｅ）ダイオードなどとすることができる。また、他の代替的な実施例も可能であることをもう一度注意しなければならない。
【００７３】
他の一例として、光電変換素子３４１、３４２は、フォトンカウンティングピクセルデテクタ（ｐｈｏｔｏｎ  ｃｏｕｎｔｉｎｇ  ｐｉｘｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などとすることができ、レンズ（ｌｅｎｓ）を備えたＣＣＤデテクタ（Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が光電変換素子３４１、３４２として用いられることもある。
【００７４】
再び図１を参考しながら、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置１００について説明する。
【００７５】
映像生成部１３０は、前述した光から変換した電気的信号を用いて複数のＸ線それぞれと対応する複数の第１Ｘ線映像を生成し、複数の第１Ｘ線映像を用いて第２Ｘ線映像を生成する。
【００７６】
上述したように、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置１００は、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得することができるが、この場合、第１Ｘ線映像は、複数のＸ線のうちの１つのＸ線と対応することができる。すなわち、１つのＸ線に対応して１つの第１Ｘ線映像が生成されることができる。したがって、放射される複数のＸ線の数と生成される第１Ｘ線映像の数は同じになり得る。
【００７７】
映像生成部１３０は、生成された複数の第１Ｘ線映像を用いて第２Ｘ線映像を生成することができるが、第２Ｘ線映像は、取得しようとするオブジェクトに対するＸ線映像を意味する。これは実施例に過ぎず、また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【００７８】
このとき、映像生成部１３０は、複数の第１Ｘ線映像のうちから１つの第１Ｘ線映像を選択し、選択された第１Ｘ線映像を第２Ｘ線映像としてオブジェクトに対する選択された第１Ｘ線映像を出力Ｘ線映像として出力することができる。
【００７９】
また、映像生成部１３０は、複数の第１Ｘ線映像のうちから少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像を選択し、選択された少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像を合成して第２Ｘ線映像を生成することができる。
【００８０】
また、映像生成部１３０は、複数の第１Ｘ線映像のうちから少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像を選択し、選択された少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像から発生した差映像（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｉｍａｇｅ）を第２Ｘ線映像として前記発生した差映像に基づくオブジェクトに対するＸ線映像を出力することもできる。
【００８１】
また、本発明の一実施形態によれば、映像生成部１３０は、光から変換した電気的信号を処理するための電気的回路（図示せず）を含んで構成することができる。このとき、電気的回路はＴＦＴ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含むことができ、光から変換した電気的信号は、ＴＦＴによってリードアウト（ｒｅａｄｏｕｔ）されるようになる。
【００８２】
本発明の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数のＸ線とそれぞれ対応し、映像生成部１３０は、Ｘ線に対応するピクセルの電気的信号に基づいて第１Ｘ線映像を生成することができる。
【００８３】
すなわち、複数のＸ線のうちの１つのＸ線が特定のエネルギーレベルを有する場合（例えば、Ｅ１）、映像生成部１３０は、１つのＸ線と対応する特定のピクセル（例えば、図２の層２１１を含むピクセル）から取得した電気的信号に基づいてオブジェクトに対する第１Ｘ線映像を取得することができる。
【００８４】
また、本発明の他の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数のＸ線とそれぞれ対応し、映像生成部１３０は、Ｘ線に対応する特定のそれぞれのピクセルの電気的信号およびピクセルと隣接したピクセルの電気的信号に基づいて第１Ｘ線映像を生成することができる。
【００８５】
すなわち、映像生成部１３０は、放射されるＸ線と対応するピクセルの電気的信号だけではなく、対応するピクセルと隣接したピクセル、すなわち上下、左右、対角線方向などで対応するピクセルと接触または隣接しているピクセルの電気的信号値をすべて用いてオブジェクトに対する第１Ｘ線映像を取得することもできる。この場合、１つのピクセル値ではない周辺の他のピクセル値も第１Ｘ線映像の生成に用いられるため、感度が優れており、コントラストが高いＸ線映像を生成することができる。
【００８６】
本発明の一実施形態によれば、放射部１１０は、複数のＸ線を順に放射し、放射されるＸ線は、コーンビーム（ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ）状またはファンビーム（ｆａｎ−ｂｅａｍ）状などとすることができる。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【００８７】
また、本発明の他の一実施形態によれば、放射部１１０は、複数のＸ線を同時に放射し、放射されるＸ線はファンビーム状などとすることができる。また他の代替的な実施例も可能であることをもう一度注意すべきである。
【００８８】
以下、図４〜図６を参照しながら、本発明の一実施形態に係る放射部について詳しく説明する。
【００８９】
図４および図５は、順にＸ線を放射する放射部の一例を示す図である。
【００９０】
上述したように、放射部４１０および５１０から放射されるＸ線は、単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、多色光Ｘ線のうちのいずれか１つであることができる。
【００９１】
図４は、コーンビーム状のＸ線を放射する場合を示す図である。
【００９２】
すなわち、放射部４１０は、シンチレータパネルを含んだセンサ部４２０にＸ線４３０を放射するが、図４に示すように、Ｘ線４３０の形態は円錐（コーンビーム）状などとすることができる。
【００９３】
この場合、放射部４１０は、複数のＸ線を順に放射する。放射される複数のＸ線は、互いに異なるエネルギーレベルを有することができる。
【００９４】
センサ部４２０は、順に放射されるＸ線とそれぞれ対応するピクセルのピクセル値を格納することができるが、このとき映像生成部（図示せず）は、格納されたピクセル値を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を生成する。
【００９５】
図５は、ファンビーム状のＸ線を放射する場合を示す図である。
【００９６】
放射部５１０は、センサ部５２０にＸ線５３０を放射し、放射されるＸ線は扇（ファンビーム）状を有することができる。互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線それぞれは順に放射されることができる。この場合、Ｘ線は、センサ部５２０に含まれたシンチレータパネルの列（ｒｏｗ）単位で放射されることができる。
【００９７】
一例として、放射部５１０は、回転軸に基づいて回転し、センサ部５２０全体にＸ線を放射することができる。
【００９８】
さらに他の一例として、放射部５１０は、垂直移動軸に基づいて上下に移動しながらファンビーム状のＸ線を放射することができる。
【００９９】
センサ部５２０は、順に放射されるＸ線とそれぞれ対応するピクセルのピクセル値を格納し、映像生成部（図示せず）は、格納されたピクセル値を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を生成することができる。
【０１００】
図６は、複数のＸ線を同時に放射する放射部の一例を示す図である。
【０１０１】
この場合、放射されるＸ線は、単色光Ｘ線であっても良く、狭帯域Ｘ線であっても良く、単色光Ｘ線と狭帯域Ｘ線をすべて含むこともできる。
【０１０２】
放射部６１０は、センサユニット６２０に互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線６３１〜６３４を同時に放射する。一例として、図６では、４つのＸ線が放射される場合を示している。実施例によっては、また他の数のＸ線が放射され得ることに注意すべきである。
【０１０３】
一例として、Ｘ線映像を生成するときに用いようとするＸ線の数が放射部６１０が一度に放射することができるＸ線の数よりも多い場合、放射部６１０は、複数のＸ線を同時に放射するステップを繰り返すことができる。例えば、用いようとするＸ線の数が１２個であり、放射部６１０が一度に放射することができるＸ線の数が４つである場合、放射部６１０は、４つのＸ線の放射を３回繰り返すことができる。前記放射の繰り返しは順になされる。
【０１０４】
Ｘ線は、センサ部６２０に含まれたシンチレータパネルの列単位で放射されるが、この場合、放射部６１０は、回転軸に基づいて回転しながらＸ線を放射することもできるし、垂直移動軸に基づいて上下に移動しながらＸ線を放射することもできる。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【０１０５】
再び図１を参照しながら、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置１００について説明する。
【０１０６】
以上では、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得する場合について説明した。以下では、１つの多色光Ｘ線を放射してＸ線映像を取得する場合について説明する。
【０１０７】
本発明の一実施形態によれば、放射部１１０は、多色光Ｘ線を放射してオブジェクトに透過させることができる。
【０１０８】
この場合、センサ部１２０は、オブジェクトを透過した多色光Ｘ線を検出する。
【０１０９】
上述したように、センサ部１２０は、オブジェクトを透過した複数のＸ線を測定することのできる光線に変換するシンチレータパネルを含む。また、センサ部１２０は、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画され、シンチレータパネルは、複数のピクセルとそれぞれ対応する複数のシンチレータ層を含み、シンチレータ層は互いに異なる層特性を有することができる。すなわち、シンチレータそれぞれは、互いに異な層特性を有することができる。
【０１１０】
したがって、シンチレータパネルに入射した多色光Ｘ線は、シンチレータ層によって光に変換されることができるが、それぞれのピクセルに含まれるシンチレータ層は互いに異なる層特性を有するため、映像生成部１３０は、１つの多色光Ｘ線に対して複数の第１Ｘ線映像を生成することができる。
【０１１１】
例えば、シンチレータパネルが、図２に示すように４つのピクセルを含むピクセルブロックに含まれるように形成された場合、１つのピクセルブロックに入射する多色光Ｘ線は、互いに異なる層特性を有するシンチレータ層によって互いに異なる放射光量を有する４種類の識別することができる光にそれぞれ変換される。これを用い、映像生成部１３０は、互いに異なる４つの第１Ｘ線映像を生成することができ、４つの第１Ｘ線映像を用いてオブジェクトに対するＸ線映像（第２Ｘ線映像）を生成することができる。
【０１１２】
この場合にも、層特性は、シンチレータ層の厚さおよびシンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つを含むことができ、シンチレータ層を構成する物質は、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）、およびガーネット含有物質のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【０１１３】
また、発明の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数の第１Ｘ線映像とそれぞれ対応することができる。すなわち、ピクセルの数と第１Ｘ線映像の数は同じであり、複数のピクセルと複数の第１Ｘ線映像はそれぞれ対応することができる。
【０１１４】
また、放射部１１０が多色光Ｘ線を放射する場合、図４および図５に示すように、放射される多色光Ｘ線は、コーンビーム状またはファンビーム状などとすることができる。
【０１１５】
以下では、本発明の一実施形態によってＸ線映像取得装置１００がオブジェクトに対するＸＣＴ（Ｘ−ｒａｙ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）映像を生成する場合について説明する。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【０１１６】
まず、放射部１１０は、オブジェクトを中心に複数の角度でＸ線を放射することができる。放射部１１０から放射されるＸ線は、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線であっても良いし、１つの多色光Ｘ線であっても良い。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【０１１７】
例えば、放射部１１０は、オブジェクトを中心に回転して複数の角度でＸ線を放射することができる。また、放射部１１０は、固定されて放射線を放射し、オブジェクトが放射部１１０を中心に回転することもできる。このとき、センサ部１２０は、オブジェクトを基準として放射部１１０の向かい側からオブジェクトを透過したＸ線を検出することができる。
【０１１８】
この場合、放射部１１０がオブジェクトを中心に複数の角度でＸ線を放射したため、映像生成部１３０は、１つのピクセルと対応する複数の第１Ｘ線映像を生成することができる。
【０１１９】
例えば、放射部１１０がオブジェクト周囲を回転しながらＸ線を放射したり、放射部１１０がＸ線を放射したりしてオブジェクトが放射部１１０周囲を回転する場合、映像生成部１３０は、オブジェクト内の１つのピクセルに対応する３６０個の第１Ｘ線映像を取得することができる。例えば、図２に示すように、ピクセルブロックが４つのピクセルを含む場合、それぞれのピクセルに対応する第１Ｘ線映像が３６０個が生成されるため（例えば、回転のすべての角度に対する第１Ｘ線映像）、映像生成部１３０は１４４０個（３６０個の第１Ｘ線映像とピクセルブロックの４つのピクセルを乗じた値）の第１Ｘ線映像を取得することができる。
【０１２０】
このとき、映像生成部１３０は、オブジェクトに対して複数の角度で取得した第１Ｘ線映像を３次元的に再構成し、オブジェクトに対する第１ＸＣＴ映像を生成することができる。例えば、図２に示すように、４つのピクセルを含むピクセルブロックに含まれたシンチレータパネルを用いる場合、映像生成部１３０は、４つの第１ＸＣＴ映像を生成することができる。
【０１２１】
この場合、映像生成部１３０は、複数の第１ＸＣＴ映像を用いてオブジェクトに対する第２ＸＣＴ映像を生成することができる。
【０１２２】
一例として、映像生成部１３０は、複数の第１ＸＣＴ映像のうちから１つの第１ＸＣＴ映像を選択し、選択された第１ＸＣＴ映像を第２ＸＣＴ映像としてオブジェクトに対するＸＣＴ映像を出力することができる。
【０１２３】
また、映像生成部１３０は、複数の第１ＸＣＴ映像のうちから少なくとも１つ以上の第１ＸＣＴ映像を選択し、選択された少なくとも１つ以上の第１ＸＣＴ映像を合成して第２ＸＣＴ映像を生成することができる。
【０１２４】
また、映像生成部１３０は、複数の第１ＸＣＴ映像のうちから少なくとも１つ以上の第１ＸＣＴ映像を選択し、選択された少なくとも１つ以上の第１ＸＣＴ映像に対する差映像（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｉｍａｇｅ）を第２ＸＣＴ映像としてオブジェクトに対するＸＣＴ映像を出力することもできる。
【０１２５】
図７は、Ｘ線映像取得装置のさらに他の一実施形態を示す図である。
【０１２６】
本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得装置は、放射部７１０、７４０、シンチレータパネルを含むセンサ部７２０、７５０、および映像生成部（図示せず）を含む。
【０１２７】
放射部７１０、７４０は、複数の第１Ｘ線を放射する第１放射ユニット７１１、７４１、および多色光Ｘ線を放射する第２放射部７１２、７４２を含む。
【０１２８】
また、センサ部７２０は、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画された第１シンチレータパネル、および均一な厚さを有する第２シンチレータパネルを含むことができる。この場合、第１シンチレータパネルおよび第２シンチレータパネルは、複数のピクセルとそれぞれ対応する複数のシンチレータ層を含み、それぞれのシンチレータ層は互いに異なる層特性を有することができる。
【０１２９】
放射部７１０と放射部７４０とは、構造が変更された同じ放射部を示すことができる。また、放射部７１０に含まれた第１放射ユニット７１１は、放射部７４０に含まれた第１放射ユニット７４１と同じであり、放射部７１０に含まれた第２放射ユニット７１２は、放射部７４０に含まれた第２放射ユニット７４２と同じであり得る。すなわち、放射部７１０と放射部７４０とは、その構造が相互に変更が可能な１つの放射部を意味することができる。
【０１３０】
Ｘ線映像を生成しようとする場合、放射部７１０、７４０は、第１放射ユニット７１１、７４１および第２放射ユニット７１２、７４２のうちのいずれか１つを用いてＸ線を放射し、センサ部７２０、７５０は、第１シンチレータパネルおよび第２シンチレータパネルのうちのいずれか１つを用いてオブジェクトを透過したＸ線を検出することができる。
【０１３１】
前記第１Ｘ線は、単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、および多色光Ｘ線のうちのいずれか１つを含むことができる。
【０１３２】
本発明の一実施形態によれば、Ｘ線映像取得装置は、放射部７１０が第１放射ユニット７１１を介して複数の第１Ｘ線を放射する場合、第１シンチレータパネルを用いて複数の第１Ｘ線を検出するように制御し、放射部７４０が第２放射ユニット７４２を介して多色光Ｘ線を放射する場合、第２シンチレータパネルを用いて多色光Ｘ線を検出するように選択的に制御することができる。図７を参照すれば、第１放射ユニット７１１、７４１と第２放射ユニット７１２、７４２とは、白色光を放射する放射ソースに位置し、制御部（図示せず）は、放射ソースまたは第１放射ユニットと第２放射ユニットを構成するＸ線フィルタなどを回転させることで、第１放射ユニット７１１、７４１と第２放射ユニット７１２、７４２のうちのいずれか１つを選択することができる。
【０１３３】
すなわち、本発明の一例に係るＸ線映像取得装置は、場合によってはセンサ部に含まれたシンチレータパネルを変更することで、第１Ｘ線および単色光Ｘ線を選択的に用いてＸ線映像を取得することができる。
【０１３４】
以下では、本発明の他の一実施形態によって電磁気放射スペクトラムを感知するセンサの構造について説明する。
【０１３５】
センサは、電磁気放射スペクトラム（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を感知する。電磁気放射スペクトラムの一例として、Ｘ線を含むことができる。
【０１３６】
この場合、センサは、複数のピクセルを含むピクセルブロックで区画され、それぞれのピクセルはシンチレータ層を含んで構成される。
【０１３７】
センサを構成する複数のピクセルのうち第１ピクセルに含まれる第１シンチレータ層は、第１電磁気放射スペクトラムを光に変換し、第２ピクセルに含まれる第２シンチレータ層は、第２電磁気放射スペクトラムを光に変換する。第１シンチレータ層によって変換された光と第２シンチレータ層によって変換された光は、同じエネルギーレベルを有することもできるし、互いに異なるエネルギーレベルを有することもできる。
【０１３８】
このとき、複数のピクセルそれぞれは、１つのシンチレータ層のみを含むことができる。また、第１シンチレータ層および第２シンチレータ層は、互いに重ならないように構成することができる。第１シンチレータ層と第２シンチレータ層とがそれぞれ１つのシンチレータ層で構成され、それぞれが互いに重ならない場合、本発明の一実施形態に係るセンサは、図３に示すセンサ部と同じように動作することができる。この場合、シンチレータパネルは、第１シンチレータ層３２１と第２シンチレータ層３２２を有する。この場合、第１シンチレータ層３２１は電磁気放射スペクトラム３１０を光３３１に変換し、第２シンチレータ層３２２は電磁気放射スペクトラム３１０を光３３２に変換する。
【０１３９】
それぞれのピクセルに含まれるシンチレータ層は複数であることができる。一例として、それぞれのピクセルは、２つのシンチレータ層（ダブルシンチレータ層）を含むことができる。それぞれのピクセルが複数のシンチレータ層を含む場合、ピクセルに含まれた複数のシンチレータ層は、同じ特性（例えば、層の厚さまたは層の構成物質の種類）を有することもできるし、互いに異なる特性を有することもできる。
【０１４０】
本発明の一実施形態によれば、第１シンチレータ層および第２シンチレータ層は、互いに異なる厚さを有することもできるし（図３参照）、本発明の他の一実施形態によれば、第１シンチレータ層および第２シンチレータ層は、互いに異なる物質で構成されることもできる。この場合、第１シンチレータ層および第２シンチレータ層は、同じ厚さを有することができる。シンチレータ層の厚さおよびシンチレータ層を構成する物質についての内容は、図１で説明したシンチレータパネルに含まれたシンチレータ層の層特性に関する内容と対応するため、これについての詳しい説明は省略する。
【０１４１】
また、本発明の一実施形態によれば、複数のピクセルそれぞれは、光を電気的信号に変換する光電変換素子をさらに含むことができ、この場合、光電変換素子は、フォトダイオードを含むことができる。
【０１４２】
本発明の一実施形態によれば、ピクセルブロックは、２×２サイズのアレイ状に配列された４つのピクセルを含むことができる。この場合、センサに含まれるシンチレータ層は、図２に示すシンチレータパネルと同じような構造を有することができる。
【０１４３】
この場合、４つのピクセルに含まれるそれぞれのシンチレータ層は、互いに異なる電磁気放射スペクトラムを光に変換することができる。このため、上述したように、４つのピクセルに含まれるそれぞれのシンチレータ層は互いに異なる厚さを有することができ、４つのピクセルに含まれるそれぞれのシンチレータ層は互いに異なる物質で構成することができる。シンチレータ層を構成する物質としては、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）、およびガーネット含有物質などを用いることができる。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【０１４４】
また、上述したセンサが放射ユニットと共に用いられる場合、オブジェクトに対する映像（イメージ）を取得するイメージング装置として用いることができる。この場合、放射ユニットは、少なくとも１つの電磁気放射スペクトラムを放射することができる。
【０１４５】
図８は、本発明の一実施形態に係るＸ線映像取得方法をステップ別に示すフローチャートである。
【０１４６】
図８では、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得する方法についてステップ別に示している。
【０１４７】
まず、ステップＳ８１０では、互いに異なるエネルギーレベルを有する複数のＸ線のうちから放射しようとするＸ線を選択する。
【０１４８】
本発明の一実施形態によれば、ステップＳ８１０では、１つのＸ線が選択されることもできるし、複数のＸ線が選択されることもできる。
【０１４９】
また、本発明の一実施形態によれば、Ｘ線は、単色光Ｘ線、狭帯域Ｘ線、および多色光Ｘ線のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。
【０１５０】
ステップＳ８２０では、選択されたＸ線を放射してオブジェクトに透過させることができる。放射されるＸ線は１つであっても良いし、複数であっても良い。また、放射されるＸ線はコーンビームであっても良いし、ファンビームであっても良い。本発明の一実施形態によれば、複数のＸ線が選択された場合、ステップＳ８２０では、ファンビーム状のＸ線を同時に放射することができる。
【０１５１】
ステップＳ８３０では、シンチレータパネルを用いてオブジェクトを透過したＸ線を光に変換することができる。このとき、シンチレータパネルは、複数のピクセルにそれぞれ含まれた複数のシンチレータ層を有するように構成され、複数のピクセルとそれぞれ対応するシンチレータ層は互いに異なる層特性を有することができる。
【０１５２】
シンチレータ層の厚さは、所望する放射線のエネルギーレベルに応じて適切な厚さを有さなければならず、さらに、シンチレータ層は、所望する放射線のエネルギーレベルに適合した物質で構成されなければならないが、本発明の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数のＸ線とそれぞれ対応し、それぞれのピクセルに含まれるシンチレータ層の層特性は、対応するＸ線のエネルギーレベルに基づいて決定することができる。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【０１５３】
また、本発明の一実施形態によれば、シンチレータ層を構成する物質は、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）、およびガーネット含有物質のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。また他の代替的な実施例も可能であることに注意すべきである。
【０１５４】
ステップＳ８４０では、光から変換された電気的信号を用いて第１Ｘ線映像を生成することができる。
【０１５５】
本発明の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数のＸ線とそれぞれ対応し、ステップＳ８４０は、Ｘ線に対応するピクセルの電気的信号に基づいて第１Ｘ線映像を生成することができる。
【０１５６】
また、本発明の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数のＸ線とそれぞれ対応し、ステップＳ８４０は、Ｘ線に対応するピクセルの電気的信号およびＸ線に対応するピクセルと隣接したピクセルの電気的信号に基づいて第１Ｘ線映像を生成することができる
【０１５７】
すなわち、ステップＳ８４０は、放射されたＸ線と対応するピクセルの電気的信号のみを用いて第１Ｘ線映像を生成することもできるし、対応するピクセルおよびこれと隣接したピクセルの電気的信号をすべて用いて第１Ｘ線映像を生成することもできる。
【０１５８】
ステップＳ８５０では、他のエネルギーレベルを有するＸ線を選択するか否かを判断する。
【０１５９】
ステップＳ８５０で、他のエネルギーレベルを有するＸ線が選択された場合、ステップＳ８２０〜ステップＳ８４０は繰り返し実行される。ステップＳ８１０で選択されるＸ線の数とステップＳ８５０で選択されるＸ線の数とは同じであることができる。
【０１６０】
ステップＳ８１０およびステップＳ８５０で１つのＸ線を選択する場合、選択されたＸ線は順に放射される。
【０１６１】
本発明の一実施形態によれば、順に放射されるＸ線は、コーンビーム状またはファンビーム状などとすることができる。
【０１６２】
ステップＳ８６０では、生成された複数の第１Ｘ線映像を用いて第２Ｘ線映像を生成する。
【０１６３】
一例として、ステップＳ８６０では、複数の第１Ｘ線映像のうちから１つの第１Ｘ線映像を選択することで、第２Ｘ線映像を生成することもできるし、ステップＳ８６０では、複数の第１Ｘ線映像のうちから少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像を選択し、選択された少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像を用いて第２Ｘ線映像を生成することもできる。さらに、ステップＳ８６０では、複数の第１Ｘ線映像のうちから少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像を選択し、選択された少なくとも１つ以上の第１Ｘ線映像に対する差映像を第２Ｘ線映像としてオブジェクトに対するＸ線映像を出力することもできる。
【０１６４】
図９は、本発明の他の一実施形態に係るＸ線映像取得方法をステップ別に示すフローチャートである。
【０１６５】
図９では、１つの多色光Ｘ線を用いてオブジェクトに対するＸ線映像を取得する方法をステップ別に示している。
【０１６６】
まず、ステップＳ９１０では、多色光Ｘ線を放射してオブジェクトに透過させる。
【０１６７】
ステップＳ９２０では、シンチレータパネルを用いてオブジェクトを透過した多色光Ｘ線を光に変換する。上述したように、複数のピクセルにそれぞれ含まれた複数のシンチレータ層を有するように構成され、複数のピクセルとそれぞれ対応するシンチレータ層は互いに異なる層特性を有する。
【０１６８】
ステップＳ９３０では、光から変換された電気的信号を用いて複数の第１Ｘ線映像を生成する。
【０１６９】
このとき、それぞれのピクセルに含まれるシンチレータ層は、互いに異なる層特性を有するため、ステップＳ８３０では、１つの多色光Ｘ線に対して複数の第１Ｘ線映像を生成することができる。
【０１７０】
この場合にも、層特性は、シンチレータ層の厚さおよびシンチレータ層を構成する物質の種類のうちの少なくとも１つを含むことができ、シンチレータ層を構成する物質は、ＣｓＩ、ＣｓＩ（Ｔｌ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｔｂ）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ２Ｓ（Ｅｕ）、Ｙ２Ｏ３（Ｅｕ）、およびガーネット含有物質のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。
【０１７１】
ステップＳ９４０で、第２Ｘ線映像は、前記生成された複数の第１Ｘ線映像を用いて生成することができる。
【０１７２】
また、発明の一実施形態によれば、複数のピクセルは、複数の第１Ｘ線映像とそれぞれ対応することができ、ステップＳ９１０で放射される多色光Ｘ線は、コーンビーム状またはファンビーム状などとすることができる。
【０１７３】
以上では、本発明に係るＸ線映像取得方法の実施形態について説明したが、図１で上述したＸ線映像取得装置に関する構成は、本実施形態にもそのまま適用が可能である。このため、より詳細な説明については省略する。
【０１７４】
なお、本発明に係るＸ線映像取得方法は、コンピュータにより実現される多様な動作を実行するためのプログラム命令を含むコンピュータ読取可能な記録媒体を含む。当該記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含むこともでき、記録媒体およびプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知であり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。また、記録媒体は、プログラム命令、データ構造などを保存する信号を送信する搬送波を含む光または金属線、導波管などの送信媒体でもある。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コードを含む。
【０１７５】
上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。
【符号の説明】
【０１７６】
２００  シンチレータパネル
２１０  層ブロック
２１１  層
２１２  層
２１３  層
２１４  層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010133957.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010133957.tif 000009
【図８】
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【図９】
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