(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線により対象の内部構造の画像を作成する装置であって、該装置は、以下の部分を含む：
該対象を位置付ける手段；
Ｘ線光学系であって、間隔を置いて配置した複数のＸ線源を含む、該Ｘ線光学系；
該Ｘ線光学系に対して、該対象を位置付ける手段を相対的に移動するための手段；
データ処理および画像化の手段；
被測定対象領域内部に位置づけられ、かつ測定結果が帰属される現在のポイントをカバーするＸ線集中ゾーン内の、該間隔を置いて配置した複数のＸ線源からの放射を集中するためのＸ線集中手段；
該Ｘ線集中ゾーン内で生じる二次放射を運搬するための複数の手段であって、該二次放射のための放出Ｘ線検出器に接近して取り付けられた、手段；
該検出器の出力口は、該データ処理および画像化の手段に連結されている；
該対象を位置付ける手段および該Ｘ線光学系は、該測定結果が帰属される現在のポイントの座標を決定するために設計されたセンサに連結されている；
該センサは、該検出器の出力口を介して、該データ処理および画像化の手段に連結されている；
該間隔を置いて配置した複数のＸ線源からの放射を集中するように設計された該Ｘ線集中手段の各々および該二次放射を運搬するための手段の各々は、コリメータとして作製され；
該各コリメータが、該Ｘ線集中ゾーンに向けて配向された複数のチャンネルを有し；
全コリメータの中心チャンネルの光軸が、該測定結果が帰属される現在のポイントで交差する、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記Ｘ線光学系内に組み込まれた前記間隔を置いて配置した複数のＸ線源が、擬似ポイント源であり；
前記全てのコリメータが、前記対象を位置づけるための手段に向かって広がるチャンネルを有し；
該間隔を置いて配置した複数のＸ線源の各々の出力口と各コリメータの入力口との間に開口部を有するスクリーンが設置されている、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記Ｘ線光学系内に組み込まれた前記間隔を置いて配置した複数のＸ線源が、拡張Ｘ線源であり；
前記全てのコリメータが、前記対象を位置付ける手段に向かって狭まっているチャンネルを有する、装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
提案した発明は、内部観察する手段に関し、Ｘ線を使用して、対象（特に、生体）の内部構造の画像形成手段である。本発明は、欠陥検査（ｄｅｆｅｃｔｏｓｃｏｐｙ）および医療診断で使用することを前提としている。
【０００２】
該目的の多様な方法および装置は、投影レントゲン検査の伝統的な原理を実現したものであり、公知である。このような方法および装置は、陰影のある投射として、対象（例えば、生体の組織）の内部構造の画像形成を獲得するのに使用される。その各ポイントで得られる密度は、その光源から検出設備で研究中の対象を通るＸ線の簡単な低減（ｓｕｍｍａｒｙ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）により、規定される。最後の手段として、Ｘ線フィルムの蛍光スクリーンがあり、これは、画像視覚化を得るために、化学的に処理されるはずである（Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ．Ｍｏｓｃｏｗ，「Ｓｏｖｉｅｔ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ」，１９７６［１］，ｐ．４２５；Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  ｉｍａｇｅ  ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｉｉｎ  ｍｅｄｉｃｉｎｅ．Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｓ．Ｗｅｂｂ．Ｍｏｓｃｏｗ，「Ｍｉｒ」，１９９１［２］，ｐ．４０〜４１）。
【０００３】
該二次元陰影投射形状での実質三次元構造の画像は、上記方法および装置で獲得される。その専門家は、（特に、技術的および医学的な診断において）、この対象を分析するが、時には、該投射の解釈に困難が伴い得るので、適当な資格および経験がなければならない。その理由は、以下である：低いコントラスト、中程度の信号−ノイズ関係、その構造要素の画像を確実に書き留めること（ｕｎｆａｉｌｉｎｇｌｙ  ｋａｙｉｎｇ  ｄｏｗｎ）、その対象の別個の局所断片を密度で定量的に比較することが不可能なこと。その画像の鮮明度およびコントラスト範囲も同様に、γ効果の下で低下し、二次コンプトン散乱照射の検出設備に当たる。
【０００４】
三次元対象の薄層の二次元画像を得るためのＸ線コンピュータ断層撮影用の方法および装置も同様に、公知である（Ｖ．Ｖ．Ｐｉｋｌｏｖ，Ｎ．Ｇ．Ｐｒｅｏｂｒａｚｈｅｎｓｋｉｙ．Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ  ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｏｆ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ｖ．１４１，３版、１９８３年１１月、ｐ．４６９〜４９８［３］；また、［２］，ｐ．１３８〜１４６を参照）。異なるポイントから研究中の対象を複数回照射すること、および検出器ルーラーによりこの対象を通る放射線を受容することは、このような方法および装置において、行われる。研究中の断面での対象組織の密度分布は、コンピューターを使用して、方程式体系への解により、別個の形態で得られる（その形態の次元および解要素の量は、位置量の積に対応しており、そこから、これらの検出器の量により、この照射が実現される）。異なる断面での照射により設定される二次元リット−パリット（ｌｉｔ−ｐａｒｌｉｔ）画像を規準にして、三次元対象画像を得ることができる。この画像の高い品質は、コンピューター断層撮影を使用して得ることができ、この画像は、組織密度の分布写真を提供する（その光源から視覚投影の一方または他方の要素への照射路に設置された物質（例えば、生体組織）の全体的な吸収により生じる写真ではない）。しかしながら、それは、照射位置の量的増大により、得ることができる。この場合、この物質により吸収される照射用量は、高くなり、これは、望ましくない（それは、しばしば、医療用途で禁止されている）。コンプトン散乱照射の存在は、マイナス要因であり、これは、この群の公知方法および装置でも起こる。両方の試験群の方法および装置の医療への応用は、集中的な照射により特徴付けられ、これは、照射路にある検査対象ではない組織および器官（研究中の領域の前または後）で作用する。第二群の方法および装置での照射は、研究中のものを取り囲んでいる異なる組織および器官が照射中のとき、異なる位置の選択が原因で、第一のものよりも少ない。
【０００５】
第二群の手段で解像度を高めるには、異なる点からの照射量の増大が要求され、まず第一に、この照射用量の法外な増大（ｐｒｏｈｉｂｉｌｉｔｉｖｅｌｙ  ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）により、限定される。この画像の一次情報作成および引き続いた再構成のための技術的な設備は、非常に複雑である。それは、特別なソフトウェアを備えた高速コンピュータの使用の必要性およびその構成の機械的な要素に精度が要求されることの両方により、調整される。これらの要素は、それらを異なる点から照射するとき、研究中の領域の同じ解像要素の正確な位置確認を保証すべきである。その最新のものは、実際のデータ（これは、異なる照射サイクルで推測されるが、同じ解像要素を参照する）に依存しており、これは、この画像を再構成するとき、その算出に加えるべきである。
【０００６】
該群の第二の方法および装置（各解像要素の密度についての分散形態での情報は、そこで獲得される）は、想定されたものに非常に近い。
【０００７】
提案された研究は、以下の技術上の結果を得る目的である：複雑かつ高価な技術的手段を使わないことと組み合わせて、得られた画像の物質密度の相対指標を規定する精度の向上。医療診断および他の研究で提案された治験を使用すると、生体物質に対する影響と関連して、研究中のものを取り囲んでいる組織での照射用量を低下できるようになる。
【０００８】
Ｘ線を使用して対象の内部構造を画像形成する提案方法のこの種の技術的な成果を得るために、この照射は、そのポイントを備えたゾーンに集中するべきであり、それには、電流測定結果（ｔｈｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｒｅｓｕｌｔｓ  ｏｆ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）が参照される。二次照射（コンプトン散乱干渉および非干渉、蛍光照射）は、このゾーンから得られ、１つ以上の検出器に運搬される。研究中の対象ゾーンの走査は、該ゾーンを移動させることにより、実現される。同時に、このポイントを備えたＸ線集中ゾーンの座標（それには、電流測定結果が参照される）が規定され、そして固定される。該ポイントでの対象物質の密度は、二次照射強度の値から生じ、１つ以上の検出器から得られ、この点の座標と同時に規定される。得られた値は、この対象物質の密度の指標として取り扱われるが、それに対応している座標値を備えて、研究中の対象領域の物質密度の分布画像をモデル化するのに使用される。研究中の領域を走査するためにＸ線集中ゾーンを移動させることは、研究中の対象の相対的なシフト、Ｘ線源、Ｘ線集中手段、これらの検出器への二次放射を運搬する手段、および検出器それ自体の互いに対する静電気の相互転置により、実現される。
【０００９】
研究中の対象およびＸ線光学系（これは、それらの制御手段および検出器と共に、Ｘ線源を含む）の相対シフトが実現されるとき、公知（［２］，ｐ．１３８〜１４６，［３］，ｐ．４７１〜４７２）の提案方法には、研究中の対象に対するＸ線作用が共通している。
【００１０】
この提案方法は、そのポイントを備えたゾーンでのＸ線濃度（それには、電流測定結果が参照される）の存在下では、他のものとは異なる。その走査は、公知の提案方法の一般的な特徴であるが、すなわち、次のポイント（それに対して、研究中の対象の物質密度が規定される）の近傍にＸ線集中ゾーンの現在位置を移動させることにより、最後のものとは完全に異なって実現される。二次照射（コンプトン散乱干渉および非干渉、蛍光照射）の運搬は、その集中ゾーンで励起されるが、このゾーンから検出器まで、その独特の特徴でもある。
【００１１】
この場合、該二次照射は、この検出器に作用するが、その照射源は、研究中の被験体を通る。よく知られているように、この二次照射の強度は、他の事柄と共に、同等である（Ｊ．Ｊａｃｋｓｏｎ．Ｃｌａｓｓｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ．Ｍ．，「Ｍｉｒ」，１９６５，ｐｐ．５３７〜５３８［４］）が、その物質の密度に比例しており、ここで、この照射は、物質の性質とは無関係に励起される。この事実のために、この二次散乱照射は、公知方法での妨害要因であるが、その情報要因になる。この二次照射密度の現在値をそのポイントでの物質密度係数（それには、電流測定結果が参照される）として使用することも同様に、この提案方法の違いである。
【００１２】
この提案方法と公知方法との差は、この方法の具体化の実行可能な特定の場合の記述において、以下で特徴付けられる。これらの場合では、Ｘ線集中方法および二次散乱放射運搬方法の異なる組合せを使用することが可能となる。
【００１３】
特定の場合では、このポイントを備えたゾーンでＸ線を集中するために、１つ以上のコリメータが使用され、それには、電流測定結果が参照される。フォーマット済二次照射もまた、１つ以上のコリメータにより、１つ以上の検出器に運搬される。この場合、全てのコリメータは、そのポイントにて、それらの中心チャンネルの軸を横切るように配向され、それには、電流測定結果が参照される。
【００１４】
他の特定の場合では、このポイントを備えたゾーンでのＸ線集中は、それには、電流測定結果が参照されるが、１つ以上のＸ線半レンズを使用することにより得られ、これらは、間隔を置いたＸ線源の適当な量の分岐照射を擬似平行に変換する。この場合、１つ以上のＸ線半レンズまたはレンズは、検出器にこの照射の焦点を合わせ、フォーマット済二次照射を１つ以上の検出器に運搬するのを可能にする。１つ以上のＸ線半レンズによる二次照射の１つ以上の検出器の運搬もまた、擬似平行照射を形成して、可能である。この場合、全てのＸ線レンズおよび半レンズは、それらの光軸がこのポイントと交差するように配向すべきであり、それには、電流測定結果が参照される。
【００１５】
もう１つの特定の場合では、このポイントを備えたゾーンでのＸ線集中は、それには、電流測定結果が参照されるが、１つ以上のＸ線半レンズにより実現され、これらは、間隔を置いたＸ線源の適当な量の分岐照射を擬似平行に変換する。１つ以上検出器へと運搬されるフォーマット済二次照射は、１つ以上のコリメータにより実現される。この場合、Ｘ線半レンズおよびコリメータは、全Ｘ線半レンズの全光軸および全コリメータの中心チャンネルがこのポイントで交差するように配向すべきであり、それには、電流測定結果が参照される。
【００１６】
このポイントを備えたゾーンでのＸ線集中はまた、それには、電流測定結果が参照されるが、１つ以上の間隔を置いたＸ線源および適当な量のＸ線半レンズの使用により実現される。これらのレンズは、このポイントで、各Ｘ線源の分岐Ｘ線の焦点を合わせ、それには、電流測定結果が参照される。１つ以上の検出器に運搬されるフォーマット済二次照射は、Ｘ線レンズにより実現され、それは、検出器にこの照射の焦点を合わせ、そして該ポイントで第二焦点を有する。
【００１７】
特定の場合では、このポイントを備えたゾーンでのＸ線の集中に備えて、それには、電流測定結果が参照されるが、１つ以上の間隔を置いたＸ線源および適当な量のＸ線半レンズの使用と共に、固定ポイントで各Ｘ線源の分岐レントゲン照射の焦点を合わせ、フォーマット済二次照射の１つ以上検出器への運搬は、コリメータの使用で実現でき、これらは、同じポイントにおいて、それらの中心チャンネルの光軸を交差するように配向される。
【００１８】
Ｘ線を使用して対象の内部構造を画像形成するのに提案された装置は、以下を含む：研究中の対象を位置付ける手段、Ｘ線光学システム、研究中の対象を位置付ける手段およびＸ線光学システムを相対的に移動する手段、データ処理および画像手段、このポイントの座標を決定する検出器。このポイントは、研究中の対象物質で位置付けられ、それには、その測定結果が参照される。これらの結果は、研究中の対象を位置付ける手段およびＸ線光学システムと関係しており、これらは、それらの出力口を備えたデータ処理および画像手段に連結されている。それゆえ、Ｘ線光学システムは、以下からなる：１つ以上のＸ線源、該１つ以上のＸ線源の放射をポイントを備えたゾーンに集中する手段（それには、電流測定結果が参照される）、フォーマット済二次照射を運搬する１つ以上の手段、および照射検出器（これは、これらの手段の出力口で位置付けられている）。これらの検出器の出力口は、このデータ処理および画像手段に連結されている。
【００１９】
提案された公知装置に一般的なものには、研究中の対象を位置付ける手段、Ｘ線光学システム、それらを互いに対して移動する手段、この座標検出器だけでなく、データ処理および画像手段がある。
【００２０】
この公知装置とは異なり、提案されたもののＸ線光学システムは、このポイントを備えたゾーンでの該１つ以上のＸ線源の照射集中手段を含み、それには、電流測定結果が参照される。そのほかに、このシステムは、フォーマット済二次照射をこの照射の検出器に運搬する１つ以上の手段を含み、正確には、この事実のために、この照射（このＸ線源の照射ではなしに、研究中の被験体を通る）は、この検出器の入力口に落ちる。これらの座標検出器は、公知のものよりも提案装置において、他の機能を備えている：それらは、このポイントの座標を確認し、それには、電流測定結果が参照される。このデータ処理および画像手段の機能もまた、異なる：この手段は、その入力データで操縦され、この物質の密度およびポイントの座標についての情報を直接的に運び、それには、これらのデータが参照される。この提案装置の構成およびその機能の原理は、全精度排除の必要条件（ｔｈｅ  ｔｏｔａｌ  ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｃｃｕｒａｃｙ）を生じ、また、データ処理手段に対する解像度依存性を生じ、この装置品質の指数は、Ｘ線集中手段の使用パラメータにより、実用的かつ全体的に規定される。
【００２１】
それを実行する特定の異なる場合における提案装置に独特な他の相違は、以下で特徴付けられる。
【００２２】
これらの特定の場合の１つでは、提案装置のＸ線システムは、数個のＸ線源を含む。それゆえ、このポイントを備えたゾーンでのＸ線源の各照射集中手段（それには、電流測定結果が参照される）、およびフォーマット済二次照射を検出器に運搬する各手段は、それらのチャンネルを備えたコリメータとして作製され、Ｘ線源を集中する照射ゾーンに配向される。全コリメータの中心チャンネルの光軸は、その点で交差しており、それには、電流測定結果が参照される。
【００２３】
この特定の場合では、Ｘ線光学システムのＸ線源は、擬似ポイント（ｑｕａｓｉ−ｐｏｉｎｔ）であり得る。それゆえ、これらのコリメータは、それらのチャンネルを有し、これらのＸ線源に集中させ、そして研究中の対象を位置付ける手段の方へと分岐する（広がる）。開口部を備えたスクリーンは、各Ｘ線源の出力口と対応するコリメータの入力口との間に位置している。
【００２４】
同じ特定の場合では、Ｘ線システムのＸ線源は、拡張され得る。それゆえ、これらのコリメータは、それらのチャンネルを有し、そして研究中の対象を位置付ける手段の方へと収束する（狭まる）。
【００２５】
この提案装置を実行する他の特定の場合では、Ｘ線システムのＸ線源は、擬似ポイントである。このポイントを備えたゾーンでのＸ線集中手段は、それには、電流測定結果が参照されるが、Ｘ線半レンズとして作製され、対応するＸ線源の分岐放射を擬似平行に変換する。この検出器に向かってフォーマット済コンプトン二次照射を運搬する各手段は、Ｘ線半レンズから作製され、検出器にこの照射の焦点を合わせる。それゆえ、全Ｘ線半レンズの光軸は、このポイントで交差し、それには、電流測定結果が参照される。
【００２６】
この提案装置を実現する以下の特定の場合では、先の場合のように、Ｘ線システムのＸ線源は、擬似ポイントである。また、このポイントを備えたゾーンでの各Ｘ線集中手段は、それには、電流測定結果が参照されるが、Ｘ線半レンズとして作製され、対応するＸ線源を擬似平行に変換する。しかしながら、先の場合とは異なり、フォーマット済二次照射を検出器に運搬する各手段は、Ｘ線半レンズから作製される。レンズの焦点は、このポイントにあり、それには、電流測定結果が参照され、レンズは、該放射を擬似平行に変換し、それを検出器に向ける。それゆえ、全Ｘ線半レンズの光軸は、このポイントで交差し、それには、電流測定結果が参照される。
【００２７】
１つまたはそれ以上の特定の場合では、Ｘ線光学システムのＸ線源もまた、擬似ポイントであり、このポイントを備えたゾーンでの各Ｘ線集中手段は、それには、電流測定結果が参照されるが、Ｘ線半レンズとして作製され、これは、対応するＸ線源の分岐照射を擬似平行に変換する。しかしながら、先の場合とは対照的に、フォーマット済二次照射を検出器に輸送する各手段は、Ｘ線レンズとして作製され、この照射を検出器に集中させ、Ｘ線集中ゾーンにおいて、二次焦点を有する。全Ｘ線半レンズおよびレンズの光軸は、このポイントで交差し、それには、電流測定結果が参照される。
【００２８】
以下の特定の場合では、先の２つの場合のように、Ｘ線光学システムのＸ線源は、擬似ポイントであり、このポイントを備えたゾーンでの各Ｘ線集中手段は、それには、電流測定結果が参照されるが、Ｘ線半レンズとして作製され、これは、対応するＸ線源の分岐照射を擬似平行に変換する。これが起こるとき、フォーマット済二次照射を検出器に輸送する各手段は、チャンネルを備えたコリメータとして作製され、対応する検出器の方へと分岐する（広がる）。全Ｘ線半レンズの光軸およびコリメータの中心チャンネルは、このポイントで交差し、それには、電流測定結果が参照される。
【００２９】
提案装置のＸ線光学システムは、以下のようにして作製できる。このシステムのＸ線源は、擬似ポイントである。このポイントを備えたゾーンでの各Ｘ線集中手段は、それには、電流測定結果が参照されるが、Ｘ線半レンズとして作製され、これは、対応するＸ線源の分岐照射を擬似平行に変換する。フォーマット済二次照射を検出器に輸送する各手段は、チャンネルを備えたコリメータとして作製され、対応する検出器の方へと収束する（狭まる）。全Ｘ線半レンズの光軸およびコリメータの中心チャンネルは、このポイントで交差し、それには、電流測定結果が参照される。
【００３０】
この提案装置を実行する次の特定の場合は、以下により特徴付けられる：Ｘ線光学システムのＸ線源は、擬似ポイントである：このポイントを備えたゾーンでの各Ｘ線集中手段は、それには、電流測定結果が参照されるが、Ｘ線半レンズとして作製され、これは、Ｘ線源の分岐照射の焦点を合わせる；フォーマット済二次照射を検出器の方に輸送する各手段は、チャンネルを備えたコリメータとして作製され、対応する検出器の方へと狭まる（収束する）。それゆえ、全Ｘ線半レンズの光軸およびコリメータの中心チャンネルは、このポイントで交差し、それには、電流測定結果が参照される。
【００３１】
この装置を実行するそれ以上の特定の場合は、以下により特徴付けられる：Ｘ線光学システムのＸ線源は、擬似ポイントである：このポイントを備えたゾーンでの各Ｘ線集中手段は、それには、電流測定結果が参照されるが、Ｘ線半レンズとして作製され、これは、Ｘ線源の分岐照射の焦点を合わせる；フォーマット済二次照射を検出器の方に輸送する各手段は、チャンネルを備えたコリメータとして作製され、対応する検出器の方へと広げる（分岐する）。それゆえ、全Ｘ線半レンズの光軸およびコリメータの中心チャンネルは、このポイントで交差し、それには、電流測定結果が参照される。
【００３２】
この提案方法は、以下のようにして、この提案装置によって行われる：
擬似ポイント源１（図１）に由来の分岐Ｘ線は、対象（例えば、生体）の研究中の領域７の所定点４で、Ｘ線レンズ２により集中される。この対象は、位置決め手段１０によって、必要に応じて、位置付けられる。その照射は、ポイント４で集中されるが、対象物質５の分岐二次照射（コンプトン干渉または非干渉照射、蛍光照射）を励起する。変動内での二次照射の強度は、二次照射の励起プロセスの確率的な性質により生じるが、そこから照射が現れる物質の密度と比例している。二次Ｘ線レンズ３の焦点は、同じポイントにある。このレンズは、散乱した二次照射を検出器６に捕捉し、次いで、焦点を合わせるが、この検出器は、それを電気信号に変換し、これは、データ処理および画像入力手段１２に伝導される。レンズ１および３の全焦点４の位置選択は、対象を位置付ける手段１０および装置要素の群を互いに対して移動することにより、実現される（Ｘ線源１、Ｘ線レンズ２、３および照射検出器６を備えたＸ線光学システム８）。
【００３３】
Ｘ線制御用レンズ（分岐照射集中、分岐照射から形成される擬似平行ビーム、擬似平行ビーム集中など）は、この照射運搬用の曲線状チャンネルの組合せを示す。これらのチャンネルでの照射は、複数の外部全反射に晒される（例えば、Ａｒｋａｄｉｅｖ  Ｖ．Ａ．，Ｋｏｌｏｍｉｙｔｓｅｖ  Ａ．Ｉ．，Ｋｕｍａｋｈｏｖ  Ｍ．Ａ．ら、Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｘ−ｒａｙ  ｏｐｔｉｃ  ｗｉｔｈ  ｗｉｄｅ  ａｎｇｕｌａｒ  ａｐｅｒｔｕｒｅ、Ｔｈｅ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９８９，ｖｏｌ．１５７，３版、ｐ．５２９〜５３７［６］（この場合、この種の第一レンズが記載されている）；米国特許第５７４４８１３号（１９９８年４月２８日に公開）［７］（この場合、最新レンズが記載されている）を参照）。レンズは、全体として、バレル形状であり（すなわち、それは、両面の方へと狭まっている）、もし、このレンズが分岐照射を集中すると言われているなら、半バレル形状（すなわち、１面だけ狭まっている）であり、もし、分岐照射を擬似平行変換すると言われているなら、該照射の焦点を合わせられる。「全レンズ」および「半レンズ」との用語は、該２種類のレンズを明確にするために、広く使用されている。
【００３４】
図１は、この装置の操作および使用の２つの可能な変型を描写している。１つの変型では、研究中の対象を位置付ける手段１０（研究中の対象５は、その中に設置される）は、静止している。そして、Ｘ線システムが位置をずらされ（図１の矢印９は、Ｘ線システムの位置ずれの可能性を示す）、要素１、２、３および６の相互配列を保持する（これは、結果的に、レンズ１および３の焦点に一致している）。他の変型では、その逆もまた正しく、Ｘ線システム８は静止しており、研究中の対象５と共に位置付ける手段１０が位置をずらされる。１つの変型または他の変型を実現することの有用性は、上で枚挙した要素（Ｘ線システム８を含めて）の群のサイズおよび要素と比較した対象５のサイズおよび質量に依存している。
【００３５】
この手段は、同様に、調整検出器１１を含み、Ｘ線光学システム８および位置付け手段１０（これは、検出器１１に連結されている）の相対的な運動に反応する。検出器１１は、選択した基点表示（これは、位置決め手段１０に連結されている）に関して、レンズ２および３の共通焦点４の現在の座標に比例して、信号を形成するように調整しなければならない。検出器１１の出力信号は、検出器６の出力信号と同様に、データ処理および画像手段１２の入力口に供給される。この場合、焦点４は、そのポイントであり、それには、電流測定結果が参照される；照射源１の照射は、実際には、Ｘ線レンズ２の焦点ゾーンの有限寸法を考慮して、このポイントの周囲で集中される。データ処理および画像手段１２は、密度分布の画像再構築を行い、このスクリーン上での二次元または三次元画像の一方または他方の形成アルゴリズムを実現する（例えば、Ｅ．Ｌａｐｓｈｉｎ．Ｇｒａｐｈｉｃｓ  ｆｏｒ  ＩＢＭ  ＰＣ．Ｍ．，「Ｓｏｌｏｎ」，１９９５［５］を参照）。その最も簡単な場合では、例えば、対象５のある平面部分にて、走査（ポイント４でのＸ線集中ゾーンの転置であり、それには、電流測定結果が参照される）が実現され、このスクリーン上で長い残光を備えた手段１２の画像走査なども、同時に実施できる。次の定期的画像と共に有限数の測定結果を保存することも可能である。
【００３６】
提案発明の操作原理は、その散乱二次コンプトン照射の密度（この照射の量子形成の確率）が物質密度に比例しており他の全ての因子は同等である（特に、この物質に作用する一定の一次Ｘ線強度で）という事実に基づいている。
【００３７】
提案方法および装置の本質の説明で述べたように、これらの発明の主要な特徴は、公知の方法および装置（ここでは、量子は、有害な効果がある）とは異なり、情報提供者として散乱二次コンプトン照射の量子を使用することにある。
【００３８】
述べたように、提案発明を医学で使用するなら、合理的な精度を生じる可能性は、生体組織の照射用量が高まるとき、非常に有利となる。
【００３９】
可能なゲインを概算するために、以下の仮定を行う：光子エネルギーは、Ｅ＝５０ｋｅＶである；Ｘ線集中ゾーンは、５０ｍｍ深さであり、１ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍの寸法を有する（これらの値は、例えば、乳房Ｘ線撮影研究における観察状態および正確な作業に特徴的である）；この検出器は、５ｃｍの深さで始めて、二次照射の５％を感知する（この仮定は、二次照射が検出器に照射を運搬する手段の入力口に当たる前に、この放射線が患者の身体で５ｃｍの距離を覆うことを意味し、それゆえ、このレンズまたはコリメータ（これは、二次照射を検出器に送達する）の捕捉角は、０．０５×４πステラジアンである）。患者の身体での線形光子吸収因子は、Ｅ＝５０ｋｅＶで、水中でのものに近いことを考慮すると、それは、２×１０-1ｌ／ｃｍのオーダーであり、そのようにして、以下を得る：５ｃｍの深さで貫通している一次照射ビームの強度は、ｅｘｐ（２×１０-1×５）＝ｅ〜２．７１倍。二次照射（その光子エネルギーは、５０ｋｅＶに近い）の強度は、同様に、ｅ〜２．７１倍で低下し、患者の身体から現れる。それゆえ、患者の身体での放射線吸収の結果としての全強度損失は、ｅ×ｅ〜７．３倍である。この概算ゲインを過小評価して、二次照射のコンプトン要素だけを考慮してみる。厚さσkでのコンプトン二次照射の量子形成確率は、ψ＝σk×Ｎe×Δχであり、この場合、その二次コンプトン散乱の部分は、σk＝６．５５×１０-25ｃｍ2である；水中での電子密度は、Ｎe＝３×１０23ｌ／ｃｍ3である。それゆえ、Δχ＝１ｍｍ＝１０-1ｃｍでは、ψ＝６．５５×１０-25×３×１０23×１０-1〜２×１０-2である。言い換えれば、長さΔχ＝１ｍｍでは、１個の二次光子を形成するために、平均して、一次照射の１：（２×１０-2）＝５０個の光子が必要である。
【００４０】
この密度概算（すなわち、二次光子デーティング（ｄａｔｉｎｇ）の量）の誤差が１％のオーダーである必要とあるとする。予想されるプロセス特性を考慮すると、その相対誤差の平均平方値は、σ＝１（Ｎ）1/2であり、この場合、Ｎは、登録光子の量である。Ｎ＝１００００は、σ＝０．０１に相当している。
【００４１】
現在、Ｎx−一次光子（これは、５ｃｍの深さで貫通しており、そこで、二次コンプトン照射を形成する）の必要量−に対する簡単な等式を設定することが可能である。それは、順に、５ｃｍ深さを貫通し、この場合、Ｎ＝１００００個の光子が、この検出器に当たる。
Ｎx×ｅ-2×５×１０-2×２×１０-2＝１０4
ここで、この係数５×１０-2は、５％＝５×１０-2だけの光子がこの検出器に当たり、形成された二次光子の全量が登録されることを意味する。この等式は、Ｎx＝７．２×１０7となる。
【００４２】
エネルギーＥ＝５０ｋｅＶの光子は、もし、この光子フラックスが２．８×１０10ｌ／ｃｍ2であるなら、１レントゲンに等しい照射ゾーンを形成する（この光子エネルギー、それらの量およびドーズ（ｄｏｚｅ）を表にしたデータは、例えば、［２］を参照）。もし、一次Ｘ線ビームの断面が、患者の身体の入力口において、１ｃｍ2に等しいなら、そのフラックス７．３×１０7ｌ／ｃｍ2は、患者の身体において、２．６×１０-3レントゲンに等しい照射を形成する。
【００４３】
伝統的なＸ線断層撮影では、例えば、骨粗鬆症を検査するとき、その照射ゾーンは、通常、１００÷３００ミリレントゲン、すなわち、１００倍大きい（Ｖ．Ｉ．Ｍａｚｕｒｏｖ，Ｅ．Ｇ．Ｚｏｔｋｉｎ．Ｔｏｐｉｃａｌ  ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ  ａｎｄ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｓａｉｎｔ−Ｐｅｔｅｒｓｂｕｒｇ，ＩＫＦ「Ｆｏｌｉａｎｔ」，１９９８，ｐ．４７［８］）。
【００４４】
もし、この照射が数個のＸ線源（それらのビームは、異なる様式で、その集中ゾーンに当たり、患者の身体には保存されない）から実行されるなら、そのドーズは、数倍少なくできる。
【００４５】
従って、提案方法および装置を実行する変型を使用するのがさらに適当であり、ここで、数個の間隔を置いたＸ線源および検出器は、相当量の照射集中手段と、この検出器（レンズ、半レンズ、コリメータ）に向かって運搬される二次コンプトン照射とを備えて、使用される。一方では、それにより、さらに有効な照射集中（もし、この集中手段だけが使用されるなら、この集中は、図１で示すように、Ｘ線レンズを使用してのみ、可能である）を得ることができ、また、その検出器の出力口での信号／ノイズ関係を高めることができるようになる。他方、それにより、研究中の対象に対するＸ線の影響を分散できるようになり、また、ドーズにわたる対象部分に対する照射を回避できるようになり、これらは、研究されないと推測される。単純平均化（または、データ処理および画像手段１２の異なる検出器の出力信号のさらに複雑な処理（例えば、「重み」平均）、または互いに対して近いポイントで相関した密度の存在を考慮した処理）で、数個の検出器を使用すると、他の全ては等しいとして、精度を損なうことなく、出力の低いＸ線源を使用することが可能となる。そのうえ、平均化につれて、精度を低下させる他の要因の影響が少なくなる（例えば、決定する密度に対して異なる点に向かう途中でのＸ線源により照射の種々の吸収、および検出器の方へと二次コンプトン照射を運搬する手段の入力口に向かうこれらのポイントからの途中での二次照射）。
【００４６】
これらの変型は、以下で検査する（図１〜１１）。
【００４７】
図１および２で示す変型は、技術的には、最も簡単に実現できる。
【００４８】
図２の図式では、擬似鋭利Ｘ線源１およびコリメータ１３（チャンネルを備えている）は、ゾーン１６で集中する照射に対して、この照射分布の方へと分岐して（広がって）、使用される。このコリメータ入力口での放射線透過用の開口部を備えたスクリーン１４は、その照射が物体に直接当たるのを防止する（これらのコリメータを迂回して）が、Ｘ線源１とコリメータ１３との間に位置している。この二次照射は、これらのチャンネルを備えたコリメータ１５により、検出器６に運搬され、照射伝播（すなわち、検出器６）の方へと収束する（狭まる）。これらのチャンネルは、これらの検出器の感知面において、焦点を有することができる。それは、検出器６（例えば、小さな入口開口部を備えた半導体検出器）として使用することが可能である。
【００４９】
図３では、これらのコリメータは、図２で示したものとは反対の配向を有する。その照射をゾーン１６に集中させて、コリメータ１８の入口開口部を十分に利用するために、伸長Ｘ線源１７を使用することが適当である。それは、広い開口部を備えた検出器２０（例えば、シンチレーション型のもの）を使用するのと同じである。
【００５０】
図４では、擬似鋭利Ｘ線源１の照射集中手段および二次照射を運搬する手段は、それに対応して、Ｘ線半レンズ２１、２２として作製される。これが起こるにつれて、半レンズ２２は、散乱二次照射を検出器６に焦点させる。
【００５１】
図５では、擬似鋭利Ｘ線源１の照射集中手段および二次照射を運搬する手段は、それに対応して、Ｘ線半レンズ２１、２３として作製される。これが起こるにつれて、半レンズ２３は、散乱二次照射を検出器６を擬似平行に変換し、それを、広い開口部を備えた検出器２０に向ける。
【００５２】
図６では、それらを組み合わせた変型が示されている：擬似鋭利Ｘ線源１の照射集中手段は、Ｘ線半レンズ２１、２３として作製され、それらの平行ビームをゾーン１６に向ける。そして二次コンプトン照射を検出器６に運搬する手段は、「完全」Ｘ線レンズ３として作製される。
【００５３】
図７および８では、他の組合せが示されており、これらは、二次コンプトン照射をそれらの検出器の方へと運搬する手段は、コリメータとして作製される。
【００５４】
図７では、コリメータ１９は、検出器６に広がるチャンネルを有し、その最後のものは、広い入口開口部を有する。
【００５５】
図８では、コリメータ１５は、逆に、検出器６に狭まるチャンネルを有し、その最後のものは、狭い入口開口部を有する。
【００５６】
図９では、精度および解像度に関して最も有効な変型が示されている。この変型では、擬似鋭利Ｘ線源１の照射集中手段および二次照射を検出器６に運搬する手段は、（この変型を、図１で示したものと比較して）、それに対応して、「完全」レンズ２および３として作製される。
【００５７】
図１０および１１では、２個のさらに組み合わせた変型が示されている。それらは、擬似鋭利Ｘ線源１の照射集中手段として「完全」Ｘ線レンズ２を使用する点で、共通している。
【００５８】
図１０では、この検出器の方へと狭まっているコリメータ１５の使用は、狭い開口部を備えた検出器６に二次照射を運搬する手段として、示されている。
【００５９】
図１１では、この検出器の方へと広がっているコリメータ１９の使用は、広い開口部を備えた検出器２０に二次コンプトン照射を運搬する手段として、示されている。
【００６０】
この方法および装置のモデル化を実現する１つまたは他の図式の使用は、以下に依存している：照射集中および運搬のためのこのような有効手段（すなわち、Ｘ線レンズおよび半レンズ）、および必要な解像度。この最後の要因は、同様に、これらのレンズおよび半レンズのパラメータ（例えば、焦点スポットのサイズ、レンズの光軸に向かい焦点ゾーンの伸長など）の選択に影響を与える。それゆえ、（一部、数ミリメトール以上の）「完全」レンズを使用するとき、高い解像度の実現には、研究中の被験体領域のさらに長時間の走査を要することを考慮しなければならない。他の状況もまた、同様に、考慮しなければならず、これには、例えば、必要な性能およびサイズのＸ線源の利用可能性などがある。
【００６１】
提案方法の実現および提案装置のモデル化の記述した変型および他の多くの変型の利用可能性により、内部観察（ｉｎｔｒａｖｉｅｗｉｎｇ）して具体的な要件を満たす手段を構築する種々の機会が得られる。
【００６２】
（情報源）
【００６３】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
提案発明は、図面により例示されている：
【図１】  図１は、提案装置の基本的な原理を描写している：提案装置を実行するための相互位置および主要要素接合の概略図。
【図２】  図２は、その方法の具体化および装置の実行の特別な場合を描写しており、Ｘ線を集中し二次照射を検出器の方へと運搬するコリメータを使用する。
【図３】  図３は、その方法の具体化および装置の実行の特別な場合を描写しており、Ｘ線を集中し二次照射を検出器の方へと運搬するコリメータを使用する。
【図４】  図４は、Ｘ線半レンズを使用するものを描写している。
【図５】  図５は、Ｘ線半レンズを使用するものを描写している。
【図６】  図６は、Ｘ線集中用のＸ線半レンズおよび検出器の方へと二次照射を運搬するための「完全」Ｘ線レンズを使用するものを描写している。
【図７】  図７は、Ｘ線集中用のＸ線半レンズおよび検出器の方へと二次照射を運搬するためのコリメータを使用するものを描写している。
【図８】  図８は、Ｘ線集中用のＸ線半レンズおよび検出器の方へと二次照射を運搬するためのコリメータを使用するものを描写している。
【図９】  図９は、Ｘ線集中用のＸ線レンズおよび検出器の方へと二次照射を運搬するためのコリメータを使用するものを描写している。
【図１０】  図１０は、Ｘ線集中用のＸ線レンズおよび検出器の方へと二次照射を運搬するためのコリメータを使用するものを描写している。
【図１１】  図１１は、Ｘ線集中用のＸ線レンズおよび検出器の方へと二次照射を運搬するためのコリメータを使用するものを描写している。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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