(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物(4)の画像を生成するためのトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）撮像対象物(4)の周囲で回転すると共に該撮像対象物(4)を透過する放射線ビーム(6)を、出射するための放射線源(2)と、
ｂ）前記放射線源(2)と対向して、撮像対象物(4)の周囲を回転し、撮像対象物(4)を透過した放射線ビーム(6)を検出するための放射線検出器(3)と、
ｃ）放射線ビーム(6)をマスキングするよう撮像対象物(4)を包囲し、前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の放射線ビーム(6)の経路に配置される放射線マスク(7)と、
を備えるトモグラフィ装置において、
ｄ）放射線ビーム(6)を、前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で、前記放射線マスク(7)を一度だけ通過させてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）前記放射線マスク(7)は、撮像対象物(4)を包囲するリング状であり、
ｂ）前記放射線検出器(3)は、前記リング状放射線マスク(7)の内側に配置されてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）放射線ビーム(6)は、測定面(9)内において撮像対象物(4)の周囲を回転し、
ｂ）放射線マスク(7)は、リング状であると共にマスク面内の撮像対象物(4)を包囲しており、
ｃ）放射線検出器(3)は、リング状の放射線マスク(7)の外側に配置されており、
ｄ）マスク面は測定面(9)に対して傾斜されており、放射線ビーム(6)が前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の経路で前記放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、マスク面が測定面(9)と交差されてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のトモグラフィ装置(3)であって、
ａ）前記放射線マスク(7)は、マスク面の法線が常に前記放射線源(2)に面するよう、測定面(9)に垂直な軸を中心として歳差運動を行い、及び／又は
ｂ）前記放射線マスク(7)の歳差運動は、放射線ビーム(6)の回転と同期しており、及び／又は
ｃ）マスク面と測定面(9)との傾斜角は、２°、５°、７°あるいは１０°を超え、かつ／又は６０°、４５°、３０°あるいは２５°未満であることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）放射線マスク(7)がリング状であって、撮像対象物(4)の周囲に配置されており、
ｂ）放射線検出器(3)は、前記リング状放射線マスク(7)の外側に配置されており、
ｃ）前記放射線マスク(7)は、該リング状放射線マスク(7)の周囲に沿って、撮像対象物(4)の周囲に分散配置される複数の隣接セクタ(7A,7B)を有し、かつ
ｄ）前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)は、放射線ビーム(6)の経路内又は放射線ビーム(6)の経路外に選択的に移動可能であり、及び／又は
ｅ）放射線ビーム(6)が、放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)が移動され、及び／又は
ｆ）放射線ビーム(6)が、前記放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で、前記放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、撮像対象物(4)の一方の側の前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)が放射線ビーム(6)の経路内へ移動されると共に、撮像対象物(4)に関して反対側のセクタ(7A,7B)は、放射線ビーム(6)の経路外に移動されてなることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)は、マスク面と直交、又は放射線ビーム(6)の回転軸と平行な方向に、移動可能であり、及び／又は
ｂ）前記放射線マスク(7)は、放射窓部によって分離されると共に、撮像対象物(4)の周囲に配置されるＮ個の遮蔽要素を有し、かつ、
ｃ）ｎ個の選択的に移動可能な前記放射線マスク(7)のセクタ(7A,7B)が備えられており、各セクタは撮像対象物(4)の周囲で３６０／Ｎ°の倍数の角度にわたって延設されており、
なおかつ、
ｄ）セクタ(7A,7B)の数ｎと遮蔽要素の数Ｎの関係が、
３＜＝ｎ＜＝Ｎ
であることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項７】
請求項１に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
前記放射線マスク(7)は一方の面を開口しており、これにより前記放射線検出器(3)への経路上における放射線ビーム(6)の２回目のコリメーションを回避してなることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）前記放射線マスク(7)は、撮像対象物(4)の周囲で離散的な所定の角度幅αで移動され、及び／又は
ｂ）前記放射線マスク(7)は、放射窓部によって分離され、撮像対象物(4)の周囲で大きさβの角度をもったセクタにわたる円弧上に環状に配置されるＮ個の遮蔽要素を有し、かつ、
ｃ）角度幅αはβ／Ｎの倍数であり、前記マスクのサイズβは５°〜３５５°を許容することを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項９】
請求項１に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）放射線マスク(7)は、撮像対象物(4)を囲むリング状のアノードを測定面(9)内に有し、
ｂ）放射線源(2)は、電子線(12)をリング状のアノードに導き第二Ｘ線放射ビーム(6)として放射線ビーム(6)を生成する電子線源を有し、
ｃ）リング状のアノードは、離間して配置され撮像対象物(4)の周囲で分散配置される複数のアノード要素を有し、各アノードが放射線マスク(7)を構成しあるいは放射線マスクとして機能し、
ｄ）電子線(12)がリング状のアノードの周囲で移動され、第二Ｘ線放射ビーム(6)は撮像対象物(4)の周囲で回転することを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のトモグラフィ装置(1)であって、
ａ）放射線検出器(3)は撮像対象物の周囲を回転し、及び／又は
ｂ）電子線と放射線検出器(3)は、同じ方向に撮像対象物(4)の周囲で同じ角速度で移動され、及び／又は
ｃ）電子線は測定面(9)に対して概ね横方向に配置されていることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載のトモグラフィ装置であって、
ａ）放射線ビーム(6)はその回転軸(10)に対して軸方向に拡がっており、
ｂ）放射線ビーム(6)は、三次元領域における撮像対象物(4)を透過して、トモグラフィ装置(1)が撮像対象物(4)の三次元画像を生成し、及び／又は、
ｃ）放射線マスク(7)は、放射線ビーム(6)の回転軸(10)に拡がっており、放射線ビーム(6)を一つの面内だけでなく放射線ビーム(6)の回転軸(10)に沿ってもマスキングしており、及び／又は
ｄ）放射線検出器(3)は、放射線ビーム(6)の回転軸(10)に拡がっており、放射線ビーム(6)を一つの面内だけでなく放射線ビーム(6)の回転軸(10)に沿っても検出することを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１に記載のトモグラフィ装置であって、
ａ）放射線検出器(3)は平坦状あるいは曲面状であり、及び／又は
ｂ）放射線マスク(7)は固定されており、及び／又は
ｃ）放射線検出器(3)はリング状の放射線マスク(7)の内側に配置されており、及び／又は
ｄ）放射線ビーム(6)は扇状であり、測定面(9)と実質的に同一面にあり、及び／又は
ｅ）
放射線ビーム(6)は円錐状であり、放射線マスク(7)の窓部を通って撮像対象物(4)を透過する、及び／又は
ｆ）放射線検出器(3)は測定面(9)に沿って所定の拡がり範囲で放射線を検知可能であり、及び／又は
ｇ）放射線検出器(3)は二次元において所定の拡がり範囲で放射線を検知可能であり、及び／又は
ｈ）放射線はＸ線であり、及び／又は
ｉ）放射線マスク(7)は、放射線吸収材、特に鉛あるいはタングステンで形成されていることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１０に記載のトモグラフィ装置であって、
ａ）放射線源(2)と放射線検出器(3)は、撮像対象物(4)に関して反対側にある、測定面(9)内で回転するガントリーに配置され、及び／又は
ｂ）放射線ビーム(6)、放射線源(2)及び放射線検出器(3)は、共通軸上で回転運動し、及び／又は、
ｃ）放射線源(2)は撮像対象物(4)の周囲を回転し、及び／又は
ｄ）放射線検出器(3)は、同じ方向に撮像対象物(4)の周囲で放射線ビーム(6)と同じ角速度で回転し、及び／又は
ｅ）放射線ビーム(6)及び放射線検出器(3)は、撮像対象物(4)の周囲で同じ角速度で同じ方向に回転して、放射線源(2)と放射線検出器(3)とが常に撮像対象物(4)に関して反対側にある、及び／又は
ｆ）放射線検出器(3)の回転は、放射線ビーム(6)あるいは放射線源(2)の回転と同期させ、撮像対象物(4)を透過した放射線ビーム(6)を検出し、及び／又は
ｇ）トモグラフィ装置(1)は、第三世代のコンピュータトモグラフィ装置(1)、つまり回転移動放射線源(2)と回転放射線検出器(3)とを有する回転／回転装置であることを特徴とするトモグラフィ装置。
【請求項１４】
測定面(9)内の撮像対象物(4)の断面像を生成するトモグラフィ方法であって、
ａ）測定面(9)内で撮像対象物(4)に対して相対的に回転すると共に撮像対象物(4)を透過する放射線ビーム(6)を、放射線源(2)を用いて出射する工程と、
ｂ）撮像対象物(4)を透過した放射線ビーム(6)を放射線検出器(3)を用いて検出する工程と、
ｃ）撮像対象物(4)を包囲しており、放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の放射線ビーム(6)の経路に配置される放射線マスク(7)を用いて、放射線ビーム(6)をマスキングする工程と、
を備える方法であり、
ｄ）放射線ビーム(6)は、放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で放射線マスク(7)を一度だけ通過することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のトモグラフィ方法であって、
ａ）放射線マスク(7)はリング状であり、放射線検出器(3)はリング状の放射線マスク(7)の内側に配置される、又は
ｂ）放射線マスク(7)は、リング状の放射線マスク(7)の周囲に沿って撮像対象物(4)の周囲に分散配置される複数の隣接セクタを有し、セクタは放射線ビーム(6)の経路内へあるいは放射線ビーム(6)の経路外へ選択的に移動されて、放射線ビーム(6)が放射線源(2)と放射線検出器(3)との間で放射線マスク(7)を一度だけ通過する、又は
ｃ）放射線マスク(7)はリング状であり、測定面(9)に対して傾斜されているマスク面(8)内で撮像対象物(4)を包囲しており、放射線ビーム(6)が放射線源(2)と放射線検出器(3)との間の経路で放射線マスク(7)を一度だけ通過するよう、マスク面(8)は測定面(9)と交差している、又は
ｄ）放射線マスク(7)は、測定面(9)内で撮像対象物(4)を囲んでいるリング状のアノードを有しており、放射線源(2)は、電子線(12)をリング状のアノードに導き第二Ｘ線放射ビーム(6)として放射線ビーム(6)を生成する電子線源を有しており、リング状のアノードは、離間して配置され撮像対象物(4)の周囲で分散配置される複数のアノード要素を有し、各アノードが放射線マスク(7)を構成すると共に、電子線がリング状のアノードの周囲で移動され、第二Ｘ線放射ビーム(6)は撮像対象物(4)の周囲で回転することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像対象物（例えば患者）の画像を生成するためのトモグラフィ装置及びトモグラフィ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第三世代の従来のコンピュータトモグラフィ装置は、例えば国際公開第ＷＯ２００７／０４８５９０Ａ１号（特許文献１）に開示されている。このような従来のコンピュータトモグラフィ装置に関する問題点の一は、スキャンの際に高線量の放射線が患者に照射されることである。
【０００３】
さらに、米国特許第ＵＳ４３１５１５７号明細書（特許文献２）は、静止放射線検出器を有するコンピュータトモグラフ（断層撮影機）を開示している。したがって、該特許は本発明とは異なるアプローチを採用している。
【０００４】
さらに、欧州特許出願公開第ＥＰ１７８０６７６Ａ１号（特許文献３）及び第ＥＰ１６７７２５３Ａ１号（特許文献４）が参照される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００７／０４８５９０Ａ１号
【特許文献２】米国特許第ＵＳ４３１５１５７号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第ＥＰ１７８０６７６Ａ１号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第ＥＰ１６７７２５３Ａ１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の目的は、主にスキャニングプロセスの際に照射される線量を低減することにある。より具体的には、本発明の目的は、スキャニングの際に患者に照射される線量を低減したトモグラフィ装置及びトモグラフィ方法を提供することにある。
【０００７】
上記の目的は、独立請求項に係る新規なトモグラフィ装置及び対応するトモグラフィ方法によって達成される。
【０００８】
撮像対象物（例えば患者）の画像を生成するための新規なトモグラフィ装置は、放射線ビームを出射する放射線源（例えばＸ線源）を有する。放射線ビームは、撮像対象物の周囲で回転すると共に撮像対象物を透過する。
【０００９】
好ましくは、トモグラフィ装置は、特定の測定面において撮像対象物の断面二次元画像を生成する。そのような場合では、放射線ビームを測定面に限定できる。例えば、放射線ビームを扇状とでき、測定面と同一面に配置できる。
【００１０】
しかしながら、あるいは、トモグラフィ装置は三次元画像を生成することもできる。そのような場合では、放射線ビームは放射線ビームの回転軸に対して軸方向に延びて、放射線ビームは、１つの測定面内だけでなく撮像対象物の全長あるいは少なくとも一部上にわたって撮像対象物を透過する。この場合、放射線ビームの一回の回転の間に撮像対象物の体積全体をスキャン（走査）することができるので、有用となりえる。
【００１１】
さらに新規なトモグラフィ装置は、放射線源の反対側で撮像対象物の周囲で回転し撮像対象物を透過した後に放射線ビームを検出する放射線検出器を、有する。上述の通り、本発明は、放射線検出器が静止配置される前述の米国特許第ＵＳ４３１５１５７号明細書（特許文献２）とは異なるアプローチを採用している。したがって、本発明のすべての態様は、放射線検出器の撮像対象物の周囲での回転を特徴づける特定の技術的特徴と関連している。
【００１２】
さらに新規なトモグラフィ装置は、放射線ビームをマスキングするよう撮像対象物を包囲している放射線マスクを有する。放射線マスクは、放射線源と放射線検出器との間の放射線ビームの経路に配置されている。
【００１３】
本発明に係る新規なトモグラフィ装置は、放射線ビームが放射線源と放射線検出器との間で放射線マスクを一度だけ通過し、これにより、スキャニングの際に照射される線量を低減できることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１の態様では、放射線マスクはリング状であり、撮像対象物を包囲している。そのような構成は、例えば前述の国際公開第ＷＯ２００７／０４８５９０Ａ１号（特許文献１）に開示されており、したがって、参照によってここに援用する。この態様では、放射線検出器は、放射線ビームが放射線源から放射線検出器へのその経路で放射線マスクを一度だけ通過するよう、リング状の放射線マスクの内側に配置され、これにより、スキャニングの際に照射される線量を低減できる。
【００１５】
本発明の第２の態様でもまた、放射線マスクはリング状であり、撮像対象物を包囲している。しかしながら、本発明の第２の態様では、例えば前述の国際公開第ＷＯ２００７／０４８５９０Ａ１号（特許文献１）に開示されているように、放射線検出器が、リング状の放射線マスクの外側に配置されるよう構成される。したがって、マスク面（つまりマスクの中央面あるいは中心面）は測定面に対して傾斜されており、放射線ビームが放射線源と放射線検出器との間の経路で放射線マスクを一度だけ通過するよう、マスク面は測定面と交差している。言いかえれば、リング状の放射線マスクは、放射線マスクの一方の側が測定面内にありしたがって放射線ビームに影響し同時に放射線マスクの反対側が測定面から外側に傾斜されしたがって放射線ビームに影響しないよう、測定面に対して傾斜される。
【００１６】
本発明の前述の第２の態様において、放射線マスクは、好ましくは、マスク面の法線（a surface normal of the mask plane）が常に放射線源に面するよう、測定面に垂直な軸を中心として歳差運動を行う。言いかえれば、放射線ビームに対して放射線マスクの角度位置が固定したまま維持されており、同時に放射線ビームはスキャニングの際に撮像対象物（例えば患者）の周囲を回転する。したがって、放射線マスクの前述の歳差運動は、好ましくは、放射線ビームの回転と同期している。さらに、マスク面と測定面との傾斜角は予め決められており、その傾斜角は２°、５°、７°あるいは１０°より大きく、かつ／又は６０°、４５°、３０°あるいはさらに２５°よりも小さいことを付言しておく。しかしながら、本発明は、傾斜角の前述の例示的な値に限定されない。
【００１７】
本発明の第３の態様では、放射線マスクはリング状であり、撮像対象物の周囲に配置されており、放射線検出器はリング状の放射線マスクの外側に配置されている。本発明のこの態様では、放射線マスクは、リング状の放射線マスクの周囲に沿って撮像対象物の周囲に分散配置される複数の隣接セクタを有する。個々のセクタは、放射線ビームの経路内へあるいは放射線ビームの経路外へ選択的に移動されて、放射線ビームが放射線源と放射線検出器との間で放射線マスクを一度だけ通過する。放射線ビームが放射線マスクを一度だけ通過するよう、放射線マスクの一方の側では、放射線マスクのセクタは放射線ビームの経路内へと移動され、同時に放射線マスクの反対側のセクタは放射線ビームから外側に移動され、これによりスキャニングの際に照射される線量を低減できる。
【００１８】
本発明の前述の態様では、放射線マスクのセクタは、好ましくはマスク面と直交してあるいは放射線ビームの回転軸と平行に移動可能である。
【００１９】
さらに、放射線マスクは、好ましくは放射窓部によって分離されるＮ個の遮蔽要素を有する。遮蔽要素は、撮像対象物の周囲に配置される。さらに、放射線マスクは、好ましくはｎ個の選択的に移動可能なセクタを有する。各セクタは、撮像対象物の周囲で３６０／ｎ°の角度にわたって延設されている。また、好ましくは特定の関係
【００２０】
３≦ｎ≦Ｎ
【００２１】
が、遮蔽要素の数Ｎと、放射線マスクの移動可能なセクタの数ｎと、の間で成立する。
【００２２】
上述の通り、本発明では、放射線マスクが撮像対象物を囲むよう構成される。好ましくは、これにより、トモグラフィ装置を軸方向から見たとき、放射線マスクが放射線ビーム及び放射線検出器の回転軸に関して撮像対象物を包囲していることを意味する。しかしながら、放射線マスク全体が一つの面内に配置され撮像対象物を包囲している必要はない。放射線マスクの軸方向の投影が撮像対象物を囲んでいればむしろ十分である。
【００２３】
本発明の第４実施形態で、放射線マスクは部分的にのみリング状であって一方の側に開口しており、これにより放射線検出器への経路上の放射線ビームの２回目のコリメーション（collimation：放射線マスクの影響）を回避している。この実施態様では、放射線マスクは、撮像対象物の周囲の所定角をカバーしており、カバーの角度は好ましくは１８０°〜２７０°の範囲内である。
【００２４】
本発明の前述の第４の態様では、放射線マスクは好ましくは部分的にリング状であり、撮像対象物を包囲している。しかしながら、放射線マスクの扇状の開口部により、リング状の放射線マスクの外側に放射線検出器を配置できる。
【００２５】
本発明の前述の第４の態様では、放射線マスクは、撮像対象物の周囲で離散的に所定の角度幅αで移動され、そして、放射線マスクは、好ましくは、放射窓部によって分離されるＮ個の遮蔽要素を有する。遮蔽要素は、撮像対象物の周囲に角度を空けて配置される。角度幅αは、好ましくはα＝３６０°／Ｎである。
【００２６】
さらに、本発明には、放射線マスクが撮像対象物を囲むリング状のアノードを好ましくは測定面内に有する第５の態様が含まれる。この実施態様では、放射線源及びリング状のアノードの両方を固定配置できる。しかしながら、放射線源は、撮像対象物を囲んでいるリング状のアノードに電子線を導くと共に第二Ｘ線放射ビームとして放射線ビームを生成する電子線源を、有する。この実施態様では、リング状のアノードは、離間して配置され撮像対象物の周囲で分散配置される複数のアノード要素を有し、各アノードが放射線マスクを構成する。さらに、電子線がリング状のアノードの周囲でリング状のアノードの円周に沿って移動され、第二Ｘ線放射ビームは撮像対象物の周囲で回転する。
【００２７】
本発明の前述の第４の態様では、放射線検出器は、好ましくは撮像対象物の周囲で回転し、放射線検出器と、リング状のアノード上の電子線のターゲット点と、は撮像対象物に関して常に反対側にあり、第二Ｘ線放射ビームが放射線検出器へのその経路上の撮像対象物を透過するよう、電子線と放射線検出器とは、同じ方向に撮像対象物の周囲で同じ角速度で移動される。さらに、電子線は測定面の表面の法線に対して実質的に平行あるいは鋭角で配置されていることを付言しておく。言いかえれば、電子線は、好ましくは、リング状のアノードによって円錐の底面の円周が構成される円錐の表面殻上で回転する。
【００２８】
本発明の前述の態様では、放射線検出器を測定面において平坦状あるいは曲面状とできる。
【００２９】
本発明の前述の第１の態様では、放射線検出器は、リング状の放射線マスクの内側に配置されると共に、好ましくは放射線マスクに囲まれた撮像対象物を透過した放射をカバーするのに十分なサイズまで延設される。
【００３０】
さらに、放射線マスクを固定配置でき、これは本発明の前述の第１の態様において好ましい。
【００３１】
さらに、放射線ビームは好ましくは扇状であり、測定面と実質的に同一面にあり、これにより扇状の放射線ビームが測定面内の撮像対象物の全断面を透過する。
【００３２】
あるいは、放射線ビームは円錐形であり、この場合、円錐ビームの中央の扇部はリングの中央面と同一面にある。
【００３３】
さらに、放射線検出器は、好ましくは測定面に沿ってかつ／又は放射線ビームの回転軸に沿って所定の拡がり範囲で放射線を検知可能であることを付言しておく。これは、感度がポイント状である放射線検出器とは対照的である。
【００３４】
さらに、撮像対象物を透過する放射線ビームは、好ましくはＸ線放射ビームである。しかしながら、他のタイプの放射を使用することも理論上可能であり、したがって本発明はＸ線放射に限定されない。
【００３５】
さらに、放射線マスクは、好ましくは放射線吸収材、特に鉛あるいはタングステンで形成されることを付言しておく。
【００３６】
さらに、放射線源と放射線検出器は、好ましくは撮像対象物に関して反対側にあるガントリーに配置される。ガントリーは、測定面内で回転する。
【００３７】
さらに、放射線ビーム、放射線源及び放射線検出器は、好ましくは共通軸上で回転運動する。
【００３８】
放射線検出器は、好ましくは同じ方向に撮像対象物の周囲で放射線ビームと同じ角速度で回転することを付言しておく。本発明の前述の第５の態様では、放射線源を固定配置でき、一方、二次放射線ビームは撮像対象物の周囲で回転する。しかしながら、他の態様では、放射線源はそれ自体が撮像対象物の周囲で回転する。
【００３９】
さらに、本発明は、好ましくは、第三世代のコンピュータトモグラフィ装置、つまり回転移動放射線源と回転放射線検出器とを共に有する回転／回転装置に関する。しかしながら、本発明は第三世代のトモグラフィ装置に限定されない。
【００４０】
最後に、本発明は前述のトモグラフィ装置に限定されず、むしろ同じく対応する方法も含まれることを付言しておく。
【００４１】
本発明及びその特徴並びに利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を考慮することによってより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】放射線検出器がリング状の放射線マスクの内側に配置される、本発明の第１実施形態に係るトモグラフィ装置の断面図である。
【図２】平坦な放射線検出器の代わりに曲面状の放射線検出器を有する図１の変形例である。
【図３】図３Ａは、放射線検出器がリング状の放射線マスクの外側に配置されると共に放射線マスクは測定面に対して傾斜されている、本発明の第２実施形態の断面図、図３Ｂは、図３Ａに係る第２実施形態の側面図である。
【図４】図４Ａは、放射線マスクが、放射線ビームの経路内へあるいは放射線ビームの経路外へ選択的に移動可能な複数のセクタを備えている、本発明の第３実施形態の断面図であり、図４Ｂは、図４Ａに係る実施形態の側面図である。
【図５】図５Ａは、放射線マスクは部分的にリング状であり一方の側で開口しており、放射線検出器が放射線マスクの外側に配置できる、本発明の第４実施形態の断面図であり、図５Ｂは、図５Ａに係る実施形態の側面図である。
【図６】リング状のアノードが測定面内の撮像対象物を囲んでおり、電子線がリング状のアノードに衝突することで第二のＸ線放射ビームを生成する、本発明の第５実施形態の斜視図である。
【図７】トモグラフィ装置が撮像対象物の三次元画像を生成する、本発明の第６実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、いわゆる第三世代のコンピュータトモグラフィ装置１、つまり回転移動放射線源２と回転放射線検出器３とを有するコンピュータトモグラフィ装置１の断面図を示す。
【００４４】
コンピュータトモグラフィ装置１は、測定面における撮像対象物４（例えば患者）の断面像を生成するために使用することができる。この測定面は、その図において示される切断面と同一である。
【００４５】
放射線源２は、円形経路５上の撮像対象物４の周囲で矢印の方向につまり反時計回りで回転する。
【００４６】
さらに、放射線検出器３は、撮像対象物４の周りで矢印の方向に反時計回りに回転する。放射線源２の回転及び放射線検出器３の回転が同期されており、放射線源２及び放射線検出器３は常に撮像対象物４に関して反対側にある。
【００４７】
放射線源２は、測定面と同一面にある扇状の放射線ビーム６を出射する。放射線ビーム６の扇の角度は、扇状の放射線ビーム６が測定面における撮像対象物４の横方向の拡がり全体をカバーするのに十分に大きい。
【００４８】
さらに、コンピュータトモグラフィ装置１は、撮像対象物４を囲むリング状の放射線マスク７を有する。放射線マスク７は、放射線源２の円形経路５と同軸状に配置される。
【００４９】
放射線マスク７は、リング状の放射線マスク７の周囲に沿って配置される多くの遮蔽要素から成る。放射線マスクの個々の遮蔽要素は、放射線ビーム６が透過できる放射窓部によって分離されている。一方、放射線マスク７の遮蔽要素は、鉛（Ｐｂ）あるいはタングステン（Ｗ）のような高い放射線吸収特性を備えた材料から成る。放射線マスク７の周囲に沿って、遮蔽要素は同サイズの放射窓部と交互に配置されている。
【００５０】
この実施形態に係る新規なコンピュータトモグラフィ装置１は、従来のコンピュータトモグラフィ装置と異なり、放射線源がリング状のマスクの外側にあり、放射線検出器３がリング状の放射線マスク７の内側に配置され、これにより、放射線ビーム６は、放射線源２と放射線検出器３との間のその経路上で放射線マスク７を一度だけ通過する。これは、撮像対象物４のスキャニングの際に照射される線量を著しく低減できるので、有用である。
【００５１】
放射線検出器３は平坦であり、放射線マスク７の内側まで横方向に延設されることをさらに付言しておく。
【００５２】
図２は、図１に示した本発明の第１実施形態の変形例を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
【００５３】
この変形例の１つの特徴は、放射線検出器３が平坦ではなく曲面状であるということにある。
【００５４】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の前述の第１実施形態と同様な本発明の前述の第２実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
【００５５】
まず、放射線検出器３がリング状の放射線マスク７の外側に配置されていることを述べておく。
【００５６】
さらに、放射線マスク７は、測定面９に対して傾斜角α?２０°で傾斜されるマスク面８内に配置され、これにより、放射線ビーム６は放射線マスク７を一方の側でみでつまり放射線源２と撮像対象物４との間でのみ通過し、一方、放射線マスク７の反対側は測定面９から外側に傾斜され、したがって、放射線ビーム６に影響しないことを述べておかなければならない。
【００５７】
さらに、放射線マスク７は、中心軸１０のまわりで歳差運動を行い、放射線マスク７の表面の法線１１は常に放射線源２に面することを付言しておく。
【００５８】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の他の実施形態と同様な本発明の前述の第３実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
【００５９】
本実施形態では、放射線マスク７は、測定面９内へあるいは測定面９外へ選択的に移動可能な複数のセクタ７Ａ、７Ｂから成る。図４Ｂでは、セクタ７Ａが測定面９内へ移動され、一方、他方のセクタ７Ｂが測定面９外へ移動されている。したがって、放射線マスク７のセクタ７Ａは放射線ビーム６に影響し、一方、放射線マスク７の他方のセクタ７Ｂは、測定面９外へ移動されるので、放射線ビーム６に影響しない。
【００６０】
放射線ビーム６が放射線マスク７の対向するセクタ７Ａ、７Ｂの一方のみを通過するよう、放射線マスク７のセクタ７Ａ及び７Ｂの移動は制御される。
【００６１】
図５Ａ及び図５Ｂは、他の実施形態と部分的に同様な本発明の前述の第４実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
【００６２】
本実施形態では、放射線マスク７は部分的にリング状であるが一方の側で開口している。したがって、放射線ビーム６は、放射線源２と放射線検出器３との間の経路上で放射線マスク７を一度だけ通過する
【００６３】
スキャニングの際に、放射線マスク７は、所定の角度幅α＝３６０°／Ｎで、撮像対象物４の周囲を離散的に（ステップ幅毎に）移動される。ここで、Ｎはリング状の放射線マスク７の遮蔽要素の数である。
【００６４】
さらに、図６は、他の実施形態と部分的に同様な本発明の前述の第５実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
【００６５】
本発明の本実施形態では、放射線マスク７は、放射線源２によって生成される電子線１２が当たるリング状のアノードから成る。リング状のアノード上の電子線のターゲット点１３は、撮像対象物４を透過する第二Ｘ線放射を生成する。
【００６６】
電子線１２は、中心軸１０を囲む円錐の表面殻上で移動され、リング状のアノード上の電子線１２のターゲット点１３は、リング状の放射線マスク７の周囲に沿って撮像対象物のまわりで回転する。
【００６７】
最後に、図７は、他の実施形態と部分的に同様な本発明の第６実施形態を示している。したがって上述の説明が参照できる。また、同じ参照符号をこれと対応する部材や細部に用いている。
【００６８】
本発明の本実施形態では、放射線ビーム６は１つの測定面に限定されない。代わりに、放射線ビーム６は、放射線ビーム６の回転軸である中心軸１０に対して軸方向に拡がっている。
【００６９】
さらに、放射線マスク７は一つの測定面に限定されない。代わりに、放射線マスク７は、中心軸１０に沿って軸方向に拡がって、その軸方向の拡がりに沿って放射線ビーム６全体をマスキングする。
【００７０】
さらに、放射線検出器３は、中心軸１０に沿って軸方向に拡がっている。
【００７１】
したがって、単に撮像対象物の断面像を生成する本発明の前述の他の実施形態とは対照的に、本実施形態のトモグラフィ装置１は、撮像対象物４（例えば患者）の三次元画像を生成する。
【００７２】
本発明を、部材、特徴等の特定の構成を参照して説明したが、これらは特徴のあらゆる構成を論じ尽くすことを意図しておらず、実際には当業者は他の多くの変形及び変更を思いつくであろう。さらに、本発明はまた、従属請求項の主題をその前の請求項の特徴を含むことなく包含する。したがって、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく請求項のどのような特徴をも削除することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１…コンピュータトモグラフィ装置
２…放射線源
３…放射線検出器
４…撮像対象物
５…円形の経路
６…放射線ビーム
７…放射線マスク
７Ａ、７Ｂ…放射線マスクのセクタ
８…マスク面
９…測定面
１０…中心軸
１１…放射線マスクの表面法線
１２…電子線
１３…ターゲット点
【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】
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【図６】
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【図７】
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