(57)【要約】  本発明は電磁放射線により実施される撮像の自動露光制御に関し、より詳細には、暗黒化が少なすぎる領域が、乳房組織の領域内では少なくともない形成される画像内には残されない形で、使用されるためのマモグラフィ撮像に関していくつかの自動露光信号を優先させ、かつ、選択することに関する。信号の選択工程は本発明の不可欠な部分を構成し、同工程において、信号は、本発明による選択基準を根拠として、信号値に従って、および、恐らくは信号源の物理的位置にも従って撮像パラメータの制御の基礎のために選択される。
2009507595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像に使用されるための放射線は放射線源において生成され、
画像情報を含む放射線は、画像情報を受信するための手段により検出され、
撮像されている対象物を通過した放射線はいくつかの位置において測定され、かつ、
このように得られた信号のうち少なくとも一部は、前記撮像に関連した撮像パラメータの１つまたは複数の値を制御するために利用されるために選択される、マモグラフィ装置の自動露光制御のための方法であって、
前記撮像パラメータの前記１つまたは複数の値を制御するために利用されるための前記信号は、最小の信号から開始される大きさの順に所望の数だけ、または、代わりに、選択された信号の平均値と前記最小信号との間の差が所望の限界値よりも小さくなる形で前記最小信号から開始される可能な限り多くの信号のいずれかが選択工程において選択され、前記選択工程において、
ｉ）少なくとも２つの信号、または、乳房組織を表さない考えられる最小信号重みが小さいまま残存するほどに多くの信号が、例えば、所定の限界基準よりも小さな信号の重みが、所望の重みよりも低いまま残存する多くの信号を選択することなどにより選択されるか、または、
ｉｉ）前記選択工程の開始の前に、所定の排除基準を満たす考えられる信号が前記選択工程の外に残されるか、のいずれかとなることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記選択工程に関して、先ず、前記信号は、前記信号の大きさの順に従って、異なった組織タイプを表す値範囲に分割され、そのすぐ後に、前記選択工程において、前記最小信号を含む前記値範囲から第１の信号を選択し、続いて、次に小さな値範囲から信号を、など各値範囲内で、信号を生成する信号源の所望の物理的位置の順に従って選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号源の前記物理的位置の基準は、乳房の先端からある距離に所在する乳房組織の領域、より小さな乳房に関しては基本的に撮像される領域の中央区画、より大きな乳房に関しては基本的に撮像される領域の中央区画だが前記乳房の先端に比較的により近いところにある領域を優先するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記信号が、乳房組織以外の何物かを通過した信号値に明らかに対応するほどに小さく、かつ、このような信号が前記信号選択工程の外に残される、前記信号に対する少なくとも１つの排除基準は、定義されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記信号は信号源により測定され、これにより、画像情報の電気的検出器または画像情報の受信装置の背後に配列された自動露光検出器の個々の画素または画素グループを前記信号源として使用することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記選択工程において選択された信号は、放射線の少なくともその量が撮像される前記対象物の少なくともその領域を透過するように少なくとも１つの撮像パラメータ値を制御するために、所望の形で重み付けされた通りに使用され、前記領域は、前記選択工程において選択された前記信号から算出された前記信号が対応し、問題の前記領域は、少なくとも所望されたほどに暗く撮像されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
平均値は、前記選択された信号から算出されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記値範囲を決定する時に、組織タイプおよび／または選択／排除の基準、ならびに、信号値を個々の基準と比較する時に、前記撮像領域に位置決めされた際のビームの方向における撮像されている前記対象物の厚さの情報が使用されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記選択工程の前に、
前記撮像装置の前記放射線源から得られた前記放射線スペクトルは、少なくとも基本的な動作パラメータ、および、放射線量子の生成に応じてモデル化され、
前記放射線源と前記画像データ受信手段との間にある撮像装置の構成部分の少なくともいくつか、および、さらに、前記露光検出器の前に恐らくある前記方法において使用される前記考えられる他の構成部分の少なくともいくつかは、放射線の減衰に関してモデル化され、
前記ビームの方向における、かつ、前記撮像領域内に位置決めされた際の撮像される前記対象物の厚さが決定され、ならびに、
前記露光が開始され、前記露光検出器から得られる前記信号が測定され、かつ、これらの信号が対応する放射線の前記モデル化された減衰に関した撮像されている前記対象物の密度が決定され、この後、
前記選択工程に従って信号が選択され、前記選択された信号の平均値または他のいくつかの重み付けされた値が算出され、前記モデル化および前記算出された信号値ならびに問題の前記組織厚に基づき、前記露光において使用される前記動作パラメータ値、特に露光時間において恐らくは必要な変更が、問題の前記算出された信号に対応する前記対象物の前記領域が少なくとも所望の程度に暗黒化されるように決定され、かつ、これに従って前記撮像パラメータの値が調整されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記スペクトルにおける前記変化は、モデル化されている要素の材料および厚さを考慮して、コヒーレントな単色放射線の減衰を記述する等式を使用することによりモデル化されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
画像データを受信するための手段として使用されるフィルム上の前記画像の暗黒化の速度は、前記フィルムにより受光される放射線に応じてモデル化され、かつ、前記フィルムの暗黒化のモデル化においては、フィルム・カセットのカバーを通過した後に前記フィルムに直接に吸収されたＸ線量子と、前記フィルム・カセットの前記カバーを通過した放射線のモデル化されたスペクトルに基づく、前記フィルム・カセットの前記増感スクリーンにおいて変換され、前記増感スクリーンから前記フィルムに発せられた光子との双方である前記撮像パラメータの値は、前記所望の暗黒化に到達するために必要とされる値に相当するように調整されることを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記信号は決定され、
前記信号は、撮像される前記対象物における減衰が前記乳房組織に対して典型的かつ平均的であることを推定して、前記撮像のために使用される前記放射線スペクトル、前記組織の前記厚さ、および、前記モデル化に従った放射線の前記減衰を考慮して前記露光信号源から受信され、
問題の前記モデル化に従った前記信号に対応する露光時間が決定され、
露光が開始され、前記信号源において受信された前記信号が測定され、
前記選択工程に従った信号が選択され、かつ、
前記選択された信号の平均値または他の計算により重み付けされた値が算出され、
前記計算による値は、モデル化に基づき決定された対応する露光信号値と比較され、ならびに、
万が一前記計算による値が前記所定の値から事前設定された限界基準よりも偏っているなら、露光時間および／または他のいくつかの撮像パラメータは、前記計算による信号値に対応した少なくとも組織領域が、問題のパラメータ値を使用すると少なくとも所望の程度において暗黒化するように調整されることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
撮像されている前記対象物の前記密度の大きさの順を考慮すると、前記信号の前記信号源が、撮像されている前記対象物を通過した放射線の領域に所在することができないほどに大きい前記信号は、前記選択工程の外に完全に、または、少なくとも部分的に残されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
特に乳房組織を通過した放射線を測定しているように見える信号源は、前記測定された信号値、前記モデル化、前記対象物の厚さの情報、および、恐らくは前記信号源の位置の情報を利用することにより決定され、可能である限界内で、露光制御は、これらの信号に基づき、二次的には、形成されている前記画像のいずれの部分も暗くなりすぎないように重み付けされることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
マモグラフィ装置において使用されるための自動露光制御のための装置であって、
マモグラフィ装置は、
撮像領域に対象物（３、５）を位置決めするための手段と、
撮像のために使用される放射線を生成する放射線源（１）と、
画像情報を含む放射線を検出するための手段（７）と、
制御信号を作り出すため、および、前記制御信号に基づき撮像中に少なくとも１つの撮像パラメータを制御するための手段と、を含み、
前記装置は、いくつかの場所において撮像されている前記対象物を通過した放射線を測定するように配列されている信号源を含み、かつ、前記制御信号は、このように得られた信号の少なくとも一部から作り出されるように構成されている装置であって、
前記装置は、前記制御信号を作り出すために使用される信号を選択するためのプログラム・ルーチンが保存されている情報を保存するための手段であって、以下の機能、
信号は、最小信号から開始される大きさの順に所望の数だけ、または、代わりに、選択された信号の平均値と前記最小信号との間の差が所望の限界値よりも小さくなる形で前記最小信号から開始されることにより可能な限り多くの信号のいずれかが選択工程において選択され、前記選択工程における時、
ｉ）少なくとも２つの信号、または、乳房組織を表さない考えられる最小信号の重みが小さいまま残存するほどに多くの信号のいずれかが、例えば、所定の限界基準よりも小さな信号の重みが、所望の重みよりも低いまま残存するなどの多くの信号を選択することなどにより選択されるか、または、
ｉｉ）前記選択工程の開始の前に、所定の排除基準を満たす考えられる信号が前記選択工程の外に残されるか、のいずれかを含む手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記プログラム・ルーチンは、前記信号が、前記選択工程に関して、先ず、前記信号の大きさの順に従って、異なった組織タイプを表す値範囲に分割され、そのすぐ後に、前記選択工程において、最小信号を含む前記値範囲から第１の信号を、続いて、次に小さな値範囲から信号を、など各値範囲内で、前記信号を生成する前記信号源の所望の物理的位置の順に従って選択される機能を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記プログラム・ルーチンにおいて、前記信号源の前記物理的位置の基準は、乳房の先端からある距離に所在する乳房組織の領域、より小さな乳房に関しては基本的に撮像される領域の中央区画、より大きな乳房に関しては基本的に撮像される領域の中央区画だが前記乳房の先端に比較的により近いところにある領域を優先するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記プログラム・ルーチンは、信号値が前記信号に対する少なくとも１つの所定の排除基準と比較された際に、信号値が、乳房組織以外のものを通過した信号値に明らかに相当するほどに低い信号が、前記選択工程の外に残される機能を含むことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置において、画像情報の電気的検出器または画像情報の受信機の背後に配列された自動露光検出器の個々の画素または画素グループは、信号源として使用されることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記プログラム・ルーチンは、前記選択工程において選択された信号が、放射線の少なくともその量が撮像される前記対象物の少なくともその領域を透過するように少なくとも１つの撮像パラメータ値を制御するために、所望の形で重み付けされた通りに使用され、前記領域は、前記選択工程において選択された信号から算出された前記信号が対応し、問題の前記領域は、少なくとも所望されたほどに暗く撮像される機能を含むことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記プログラム・ルーチンは前記選択された信号の平均値が算出される機能を含むことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記プログラム・ルーチンは、前記値範囲を決定する際に、組織タイプおよび／または選択基準／排除基準が、および、信号値を個々の基準と比較する際に、前記撮像領域内に位置決めされた時の前記ビームの方向における撮像されている前記対象物の厚さの情報が使用される機能を含むことを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記撮像装置の前記放射線源から得られた前記放射線スペクトルは、少なくとも前記基本的な動作パラメータ、および、放射線量子の生成に応じて、および、前記放射線源と前記画像データ受信手段との間にある撮像装置の構成部分の少なくともいくつか、および、さらに、前記露光検出器の前に恐らくはある前記方法において使用される前記考えられる他の構成部分の少なくともいくつかは放射線の減衰に関して前記装置においてモデル化されること、ならびに、
前記装置は、前記ビームの方向における、かつ、前記撮像領域内に位置決めされた際の撮像される前記対象物の厚さを決定するための手段を含み、ならびに、
前記プログラム・ルーチンは、露光の開始後に、前記露光検出器から得られた前記信号が測定され、撮像されている前記対象物の密度が、これらの信号が相当する前記放射線のモデル化された減衰に関連して決定され、この後、信号が前記選択工程に従って選択され、前記選択された信号の平均値または他のいくつかの重み付けされた値が算出され、かつ、前記モデル化および前記算出された信号値ならびに問題の前記組織厚に基づき、前記露光において使用される前記動作パラメータ値、特に露光時間において恐らくは必要な変更が、問題の前記算出された信号に対応する前記対象物の前記領域が少なくとも所望の程度に暗黒化されるように決定され、かつ、これに従って前記撮像パラメータの値が調整される機能を含むことを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
スペクトルの変化は、前記装置において、前記モデル化された要素の材料および厚さを考慮することにより、コヒーレントな単色放射線の減衰を記述した等式の支援を得てモデル化されることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
画像データを受光するための手段として使用されている前記フィルム上の前記画像の暗黒化の速度は、前記フィルムにより受光される放射線に応じて前記装置においてモデル化され、かつ、前記フィルムの暗黒化のモデル化においては、前記フィルム・カセットの前記カバーを通過した後に前記フィルムに直接に吸収されたＸ線量子と、前記フィルム・カセットの前記カバーを通過した放射線のモデル化されたスペクトルに基づく、前記フィルム・カセットの前記増感スクリーンにおいて変換され、前記増感スクリーンから前記フィルムに発せられた光子との双方である前記撮像パラメータの値は、前記所望の暗黒化に到達するために必要とされる値に相当するように調整されることを特徴とする請求項２３または２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記プログラム・ルーチンは、
前記信号が決定され、前記信号が、撮像される前記対象物における減衰が前記乳房組織に対して典型的かつ平均的であることを推定して、前記撮像のために使用される前記放射線スペクトル、前記組織の前記厚さ、および、前記モデル化に従った放射線の前記減衰を考慮して前記露光信号源から受信され、
問題の前記モデル化に従った前記信号に対応する露光時間が決定され、
露光が開始され、前記信号源において受信された信号が測定され、
前記選択工程に従った信号が選択され、かつ、
前記選択された信号の平均値または他の計算により重み付けされた値が算出され、
前記計算による値は、モデル化に基づき決定された対応する露光信号値と比較され、ならびに、
万が一前記計算による値が前記所定の値から事前設定された限界値よりも偏っているなら、露光時間および／または他のいくつかの撮像パラメータは、前記計算による信号値に対応した少なくとも組織領域が、問題のパラメータ値を使用すると少なくとも所望の程度において暗黒化するように調整される機能を含むことを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
前記プログラム・ルーチンは、撮像されている前記対象物の前記密度の大きさの順を考慮すると、信号源が、撮像されている前記対象物を通過した放射線の領域に所在することができないほどに大きい信号が、前記選択工程の外に完全に、または、少なくとも部分的に残される機能を含むことを特徴とする請求項１５乃至２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
前記プログラム・ルーチンは、特に乳房組織を通過した放射線を測定しているように見える信号源が、前記測定された信号値、前記モデル化、前記対象物の厚さの情報、および、恐らくは前記信号源の位置の情報を利用することにより決定され、可能である限界内で、露光制御は、これらの信号に基づき、二次的には、形成されている前記画像のいずれの部分も暗くなりすぎないように重み付けされる機能を含むことを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁放射により実施される撮像の自動露光制御に関し、より詳細には、自動露光制御のために使用されるために設計された多くの信号が生成される装置における乳房Ｘ線撮影（マモグラフィ）の自動露光制御において使用される信号の選択に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術においては、多くの異なった自動露光制御（ＡＥＣ）システムが知られており、それらのシステムは多くの異なった撮像用解決策と関連して適用されてきている。診断用Ｘ線撮像において、露光自動装置は非常に重要な役割を演じている。なぜなら、同装置の不正確な動作は露光過剰または露光不足につながることがあり、かつ、その結果、患者によって受光される放射線照射量の不必要な増加、および、貧弱な画質による不確かな診断または虚偽の診断さえにもつながる。失敗した露光は、当然、再撮像することにより補正することができるが、再撮像は患者によって受光される放射線照射量をさらに増加させ、その一方で、余分な作業も引き起こす。
【０００３】
現在使用されているフィルムを基本とした装置の自動露光システムの動作は、典型的に、経験主義的な方法に基づき、この方法では、撮像装置の異なった撮像値を使用し、かつ、撮像される対象物を表わすために典型的に使用されるアクリル板の厚さを一般に２０〜８０ｍｍの範囲で変化させて、新しいフィルム／増感スクリーンの組合せに対して、膨大な数の試験露光が行なわれる。各々の場合で使用される自動露光システムの動作の詳細に応じて、その場合の様々なパラメータが、十分に一定の程度のフィルムの暗色化が全ての状況において達成されるまで、得られた結果に従って調整される。新しいフィルム／増感スクリーンの組合せが市場に出現するたびに、または、より要求の厳しい許容誤差の要件が設定されるたびに、このような測定の連続が新たに実行されなければならない。
【０００４】
電気的な撮像技術が適用される従来技術による解決策においては、自動露光制御が、典型的に、僅かに異なった原理を使用することにより実現されている。なぜなら、撮像検出器のダイナミック・レンジがフィルムの同レンジよりも顕著に広く、かつ、対象物のいくつかの領域の過剰露光がこれらの解決策では問題とはならないからであり、その理由は、画像処理の手段により後でそれらの領域をとにかく見えるようにすることができるからである。にもかかわらず、自動露光システムの調整の原理は、フィルムに基づく技術のこの調整と同じであり、すなわち、束になったアクリル板が露光され、検出器で作り出される信号のレベルが実質的に同じままであるような撮像パラメータが経験主義的に捜し求められるというものである。
【０００５】
そのため、上記に説明された一般に使用されている調整方法は、全般にアクリルから作成され、撮像される対象物をシミュレートする均一な板の撮像に基づいている。露光自動装置を試験するための当局により実施される定期検査も同じ方法に基づいている。この方法は、試験の反復可能性の点で明らかに必要である。しかし、実際の撮像状況では、撮像されている対象物が必ずしも均一とは限らない。例えば、マモグラフィで撮像された乳房組織は決して均一ではなく、乳房はその全体の寸法においても標準的なサイズまたは形状ではない。マモグラフィでは、典型的に、対象物が異なった投影からも撮像される一方、撮像領域における対象物の形状および位置もこの理由のために変化することがある。
【０００６】
単一の検出器信号のみに基づく自動露光システムの問題を低減する目的のために、いくつかのＡＥＣ信号を使用する手法が開発されている。それらの手法のいくつかにおいて、受光される放射線の量がプリセットされた何らかのレベルを超える検出器の信号は、自動的に無視されるように構成されている。このような限界レベルは、このレベルに到達するために、検出器が撮像される組織から完全または部分的に外に所在することが明らかとなるように設定することができる。いくつかの検出器のうちで信号が最も適していると思われる１つが選択される解決策も開発されている。これらの解決策は、露光の失敗を大幅に低減している一方で、それでも、撮像中に形成される画像の最も明るい領域も十分暗くなることを、必ずしも保証しない。
【０００７】
特にマモグラフィでは、撮像自体のために使用される放射線の減衰に関した乳房組織の上述の不均一性によるだけでなく、乳房組織に加えて、例えば脇窩領域のシリコン・インプラントまたは筋肉組織を撮像する可能性によってももたらされるマモグラフィ自体の特殊な問題がある。さらに、いくつかの撮像モードにおいて、撮像のために使用される装置の部品でさえ画像内に含まれてしまうことがある。がん腫瘍がしばしば乳房組織の最も高密度箇所内にちょうど所在すると、それらの箇所を特に適切に黒く撮像することが不可欠となる。露光制御が、その重要な部分について、または、完全にさえ、（撮像に使用される放射線の減衰に関して）乳房組織の最も高密度の箇所よりさえも放射線を減衰させる領域に対応する信号に基づく場合であっても、これを達成することは必ずしも可能ではない。このような結果は、上述の最も適した信号とするために、例えば、最小信号を選択すると決定した場合に生じる可能性があるが、問題のまさにこの信号は、例えばシリコン・インプラントを透過した放射線をたまたま測定しているのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、露光信号の発生源により生成される信号のうちから、形成される画像において、乳房組織自体を表す最も明るい箇所さえも十分に黒く撮像される形での露光制御のために使用される信号を選択する新しい種類の方法に到達することである。電気による形態の撮像に関する限り、これは、最小の信号を生成している撮像検出器の箇所においてさえも適切な信号レベル（実際には、適切なＳＮＲ＝信号対雑音比またはＣＮＲ＝コントラスト対雑音比）に到達することを、実際には意味している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの好ましい実施形態は、一度に撮像される組織の組織タイプのうち、平均からの領域別の偏差が見出され、露光自動装置の使用のために、撮像のために使用される放射線を最も多く吸収する乳房組織自体の領域に対応する信号が選択される方法を利用している。
【００１０】
本発明の目的は、付随の特許請求の範囲においてより詳細に定義された本発明により達成され、本発明は、本発明の好ましい実施形態のいくつかの支援を得て、かつ、添付の図面を参照することにより、以下により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１において、典型的なフィルムに基づくマモグラフィ装置の構造が断面図として示され、この構造は撮像中にＸ線管（１）により生成されたＸ線ビームにより透過されている。図１によれば、このような構造は、フィルタ（２）、乳房を撮像領域に圧縮する上部圧縮板（３）、乳房（４）、下部圧縮板（５）、フィルム・カセットのカバー（６）、フィルム（７）、増感スクリーンと一体になったフィルム・カセットの底部（８）、および、ＡＥＣ検出器（１０）のカバー（９）を含んでいる。
【００１２】
本発明の実施形態の範囲内では、より詳細に以下に示されるが、問題の露光自動装置の算出処理において必要である装置内で使用される異なったフィルタについての、フィルム・カセット内で使用されることが意図される異なったフィルムについての、その増感スクリーンについての、および、露光検出器などのエピタキシャル層の厚さなどについての情報とともに、この構造のこれらの構成部分の全ての材料およびビームの方向における厚さを、撮像装置のメモリまたは撮像装置に接続可能なコンピュータのメモリに保存することができる。経験主義的な試験に基づき、Ｘ線管の動作パラメータ値のいくつかにおいてＸ線管により生成される放射線の表がメモリに保存されている。露光信号の発生源として典型的に撮像検出器自体が使用されている電気的な撮像を実施する解決策において、露光自動装置において測定されている大きさは、制御される大きさと実際に同じであり（画像信号）、そのため、そのようなモデル化は、フィルムにより受光される光子／量子の量に対して制御される大きさの関係が別個に確立される必要のない時に、僅かにより単純となる。
【００１３】
図２ｊａは、自動露光信号が小さな局所領域においていくつかの異なった箇所において測定される装置として知られている装置を示す図である。ＡＥＣ検出器（１０）内に、例えば、数十の小さな検出器（１０’、１０’’、．．．）が対象物の領域内に散乱されて広がって配列されることは、現在の技術により最早現実の費用の問題以上のものではなく、この場合でさえ、平均密度の組織（４）の一部がどのくらい大きいか、および／または、いずれの方向において平均密度から偏っているかの問題の代表的な像を、それ自体は知られている手段により得ること、および、それに従って、露光制御に重み付けすることは可能である。信号は、撮像されている対象物の完全に、または、部分的に外に可能に残される。すなわち、直接の放射線に完全に、または、部分的に露光される検出器は、小さな重みを有するように残されるか、または、完全に無視することができる。満足できる制御下でも、少なくとも、対象物が、全ての点において最適である結果を達成する可能性のない、すなわち、必要なダイナミック・レンジが広すぎる幅広く変化する密度の各領域を含んでいる状況を、このような解決策により得ることもできる。この場合、撮像パラメータは、撮像されている組織の最大部分がまだ画像から読取可能である結果が達成可能であるように最適化することができる。別個のＡＥＣ検出器の代わりに、電気的な撮像では、撮像検出器の個々の画素または画素グループにおいて読取可能な信号を使用することができる。したがって、図２は、例えばいくつかの画素または画素グループ（１０’、１０’’、．．．）がＡＥＣ信号を生成するために使用されるために配列される電気全フィールド検出器（１０）も示していると解釈することができる。
【００１４】
本発明によれば、自動露光方法は、撮像される対象物を撮像領域内に位置決めすること、この後、撮像に使用される放射線が放射線源により生成され、画像情報を含む放射線が画像情報を受光するための手段により検出され、かつ、対象物を通過した放射線が何箇所かで測定され、かつ、信号から、そのように達成された少なくとも１つの部分が、１つまたはいくつかの撮像パラメータを制御するために利用される信号が選択工程において選択されるように、撮像に関して、前記１つまたはいくつかの撮像パラメータを制御するために利用されるために選択され、同選択工程において、信号は、最小の信号から開始されることによる大きさの順に所望の数を選択されるか、または、代わりに、信号は、選択された信号の平均値と前記最小信号との間の残り部分が所望の限界値よりも小さい形で最小信号から開始されることにより可能な限り多く順に選択されることにより実現される。この選択工程においては、少なくとも２つの信号、または、乳房組織を表さない考えられる信号値の重みが小さいまま残存するほどに多くの信号が、例えば、所定の選択基準よりも小さな信号の重みが、所望の重みよりも低いまま残存する多くの信号を選択することなどにより選択されるか、または、前記選択工程の開始の前に、所定の排除基準を満たす信号が前記選択工程の外に残されるか、のいずれかとなる。
【００１５】
上述の選択基準を構築することは信号値に基づくことができ、これらの信号値は、筋肉組織、シリコン・インプラント、または、撮像装置のいくつかの要素を通過した放射線など、乳房組織以外のものを通過した放射線の信号値に、恐らく対応するか、または、計算上で確かに対応する。場合にはよるが、撮像されることを所望された組織を表さない、考えられる小さな信号の重みは、１０または２０のオーダなどの適切に大きな数の信号源を使用することによって、および、少なくとも５または少なくとも１０などの適切に大きな数の信号を制御の基礎のために選択することによってさえ、満足できる最終結果に結局は到達することができるほどに小さくすることができる。したがって、このように、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、より小さな信号が選択工程において含まれるようには全く選択されない所望の信号用最低基準を決定することができる。
【００１６】
基本的に、選択工程において選択された信号は、問題の領域が少なくとも所望されたほどに暗く撮像される量の放射線が、撮像される対象物の、選択において選択された信号から算出された信号が対応する、少なくとも領域を透過する形で少なくとも１つの撮像パラメータを制御するために、所望の形で計算により重み付けされるように使用される。好ましくは、かつ、特に、そのような信号が、乳房組織を透過した放射線以外のものの信号値に恐らく対応するほどに値が低い所望の無視基準により実際の選択工程の外に先ず残される時に、選択された信号の平均値が算出され、この平均値は、露光時間などの少なくとも１つの撮像パラメータの値を制御するために、本発明による自動露光信号として使用される。
【００１７】
本発明によれば、選択工程に対して選択された信号は、それらの大きさの順に従って様々な組織タイプに特徴的な所望の値の各範囲に、先ず分割することもできる。この場合、選択工程は、各値範囲内で、信号が、信号を生成する信号源の物理的位置の基準の順に従って選択される形で、先ず最小の信号値を含む値範囲から信号を、続いて、次に小さい値範囲から信号を、以下同様に選択することにより実現することができる。１つの考えられるそのような位置基準の順が図３に示されている。信号源の物理的位置に基づいてこの種類の二次的選択基準に従うと、自動露光機能の所望の種類の挙動の観点から、同じオーダの大きさの信号から、撮像されている対象物の最も関連のある領域を恐らく表している信号を主に選択することができる。したがって、万が一、所望の限界基準が満たされれば、すなわち、信号の選択が、例えば２つの信号源のうちの１つが乳房組織の領域内に、および、他の１つが脇の下の領域内に物理的に所在している信号値領域の第１の信号の選択後に信号の選択が終了する場合、特に、その信号は乳房組織の領域から受光された自動露光に含まれている。この物理的位置の基準は、例えば乳房の先端からある距離にある乳房組織の領域、より小さな乳房に関しては基本的に撮像される領域の中央区画、より大きな乳房に関しては基本的に撮像される領域の中央区画だが乳房の先端に比較的により近いところの領域を優先するように構成することができる。
【００１８】
所望の選択基準より小さい／に対応する信号が、本発明によれば、信号選択工程の外に直接残すことができると上述した際に、これに対応して、信号値の特定の領域に所属する信号も、すなわち、実際、特定の組織タイプに対応した信号も、実際の信号選択工程の外に直接に残すことができる。選択工程の外に残された値のこの範囲は、小さな信号だけでなく、所望の基準よりも大きな信号も含むことができる。基本的に、特に組織タイプに基づく基準を決定／使用する際に、放射線の方向における撮像される対象物の厚さは、撮像領域に位置決めされた際に、考慮される。続いて、例えば、考えられる実際には最も高密度な乳房組織に対応する信号値／厚さの組合せに値１００％を、それより僅かに少なく放射線を吸収する組織タイプに値９９％などを与え、かつ、これらのパラメータを本発明による信号選択方法において使用するように進めることができる。このような場合、選択基準の限界値は、例えば１００％とすることができ、かつ、排除基準は１００％未満のパラメータ値を含むことができる。当然、これらの種類の基準およびそれらの限界値を決定するための他の方法もあり、かつ、例えば、限界値を決定することは、絶対的に（恐らく）特に考えられる最も高密度な乳房組織に基づく必要はない。
【００１９】
したがって、本発明においては、例えば画像情報の電気的受信装置の検出器の、または、フィルムなどの画像情報の受信装置の背後に配列された自動露光検出器の個々の画素または画素グループにおいて、信号源として使用することができる。
【００２０】
これにより、本発明により生成された自動露光信号は、好ましくは１つの方法および装置において利用することができ、同方法および装置において、少なくとも１つの撮像パラメータの制御は放射線スペクトルの減衰の事前にモデル化された情報に基づいている一方、同信号はマモグラフィ装置の放射線源（１）から画像情報（７）の受信装置に進行する。このような解決策において、例えば、撮像工程の開始時に、先ず、撮像に使用されるｋＶおよびｍＡがＸ線装置に供給されるか、または、代わりに、装置の制御システムが、圧縮板（３、５）の間の距離に基づいて、乳房が撮像位置に同板の間で圧縮された後に、自身が最適と推測する値を自身により選択することもできるように進めることができる。ここで、メモリに保存されているデータに基づき、この段階で既に事前に、すなわち、露光の開始の前に既に、Ｘ線管（１）を出る放射線のスペクトルを精密に知っている。さらに、Ｘ線管（１）を出る放射線を濾過するために使用されている材料、および、それの厚さ、ならびに、さらに、圧縮板の相当するデータの知識を持っていると、撮像されている乳房（４）に進入する放射線のスペクトルを計算により精密に決定することができる。図４ａおよび４ｂにおいて、一例として提示されているのは、Ｘ線管（１）および各材料のいくつかの動作値により達成されたスペクトルが、フィルタ（２）を通過した後にどのように変化し得るかである（図４ｂ）。
【００２１】
撮像される対象物である乳房（４）の圧縮厚さが知られると、露光が開始される前でさえ、組織が均一な性質である場合の乳房を透過した放射線スペクトルが、使用された撮像パラメータによりどうなるのかを計算により確立することができ、したがって、さらに、図１に示された実施形態におけるように、この場合は、放射線がさらに特性が知られている下部圧縮板（５）、フィルム・カセット、および、その増感スクリーン（６、７、８）、および、ＡＥＣ検出器のカバー（９）を通過した後、装置において使用されている各ＡＥＣ検出器（１０’、１０’’、．．．）に当たる放射線スペクトルが、どうなるのかを決定することができる。したがって、この算出されたスペクトル、および、例えばＡＥＣ検出器として典型的に使用されているダイオードのエピタキシャル層の厚さに基づき、それ自体は知られている手段により、検出器の各々において生成された電気信号がどうなるのかを算出することができる。
【００２２】
実際のＡＥＣ機能は撮像の開始から短時間の後に開始され、その直後に、ＡＥＣ検出器から受信された信号ならびに知られている撮像パラメータおよび組織の厚さのデータに基づき、測定されたＡＥＣ信号がどの種類の組織密度に相当するのかを見出すことができ、この後、組織を通過した放射線スペクトルに及ぼされる密度が今や知られている組織の影響をさらに算出することが可能となる。それにより、最後に、フィルムを使用する実用例の場合、例えば、露光検出器により測定された信号単位当りで各箇所においてどのようにフィルムが暗くなるか正確に決定することができ、かつ、画像パラメータ、特に露光時間を最適値に調整することができる。
【００２３】
このようにして、結果的に、本発明の好ましい実施形態によれば、放射線源と画像データを受信する手段との間にある構成部分の少なくとも一部、および、露光検出器の前に恐らくは残存する本方法において使用されるさらなる考えられる他の構成部分が、放射線の減衰に関してモデル化され、撮像のために位置決めされた時の撮像される対象物の放射線の方向における厚さが決定され、露光が開始され、露光信号源において受信された信号が測定され、かつ、モデル化された減衰に関してどの密度にこれらの信号が対応するのかを決定するために使用され、この後、信号は本発明の選択工程に従って選択され、平均値または他の何らかの重み付けされた値が、選択された信号から、かつ、前記モデル化に基づき算出され、ならびに、前記算出信号値および問題の組織の厚さ、露光に使用された動作パラメータ値において、特に露光時間において恐らくは必要な変化が、計算による問題の信号に対応する対象物の領域が少なくとも１つの所望の量だけ暗くされ、かつ、撮像パラメータの値がそれに従って調整されるように決定される。
【００２４】
さらに、本発明によれば、信号を決定することができ、この信号は、撮像される対象物における減衰が乳房組織に対して典型的かつ平均的であると推定して、前記モデル化に従って撮像に使用される放射線スペクトル、組織の厚さ、および、放射線の減衰を考慮して露光信号源から受信し、問題の前記モデル化に従って信号に対応する露光時間を決定し、露光を開始し、前記信号源において受信された信号を測定し、前記選択工程に従って信号を選択し、かつ、前記選択された信号の平均値または他の何らかの計算により重み付けされた値を算出し、前記計算による値をモデル化に基づき決定された対応する露光信号値と比較し、ならびに、前記計算による値が前記所定の値から事前設定された限界基準よりも偏っている場合、露光時間および／または他の何らかの撮像パラメータを、前記計算による信号値に対応する少なくとも組織領域が、問題のパラメータ値を使用することにより少なくとも所望の量だけ暗くなるように調整する。
【００２５】
さらに、測定された信号値、前記モデル化、対象物の厚さの情報、および、恐らくは信号源の位置の情報を、乳房組織を通過した放射線を特に測定するように見える信号源を決定するために、および、これらの信号を基づいて、二次的に、かつ、可能であるものの限界内で、ならびに、形成される画像のいずれの部分も暗くなりすぎないように、露光制御を重み付けするために使用することができる。
【００２６】
上記に提示されたスペクトルの変化のモデル化は、それ自体は知られているコヒーレントな単色放射線の減衰を記述する等式の支援を得て、モデル化される要素の材料および厚さを考慮して行なうことができる。フィルムによる実用例が関する限り、フィルムにより受光される放射線の関数としてフィルム上で検出される画像の暗黒化の速度をモデル化することも好ましく、これに対し、撮像パラメータの前記値は、フィルム・カセットのカバーを通過した後でフィルムに直接に吸収されるＸ線量子、および、フィルム・カセットのカバーを通過した放射線のモデル化されたスペクトルに基づく、フィルム・カセットの増感スクリーンにおいて変換されて、同スクリーンからフィルムに発せられた光子の双方を、モデル化において考慮することにより、所望の暗黒化を達成するために必要な値に対応するように調整することができる。好ましくは、相互法則からの暗黒化の偏りが知られており、かつ、露光時間がそれに従って、すなわち、使用されているフィルムのタイプに対する補正係数特性に従って所望の暗黒化につながるモデル化された露光時間を考慮することにより調整されているフィルムが使用される。
【００２７】
本発明の基本概念から逸脱せずに、経験主義的試験ならびに他の情報および算出モデルに基づくか、または、これらから算出された情報の他の多くの項目を、露光自動装置において利用されるためにメモリに保存することができる。この情報は、例えば開始時の状況において最適であると信じられていた撮像パラメータ値が、例えば使用される露光時間、ｋＶ、ｍＡ、Ｘ線管の焦点サイズなどの関数として、かつ、これらの考えられる異なった組合せの関数として達成される最適な撮像結果を可能にする値とは有意に異なっていると、測定されたＡＥＣ信号に基づき判明した時に利用されるための露光時間に加えて他の撮像パラメータの調整のための、例えばそれ自体は知られている制御アルゴリズムを含むことができる。
【００２８】
露光自動装置の信号から、大幅に高すぎる、すなわち、乳房はそのように低い密度を有する組織を典型的に含んでいないために、信号により生成された測定結果に基づき撮像される乳房組織の完全に、または、部分的に明らかに外にある信号源を識別することができる。同様に、システムに内蔵されている適した基準に基づき、撮像される組織の辺縁部に非常に近く存在する信号源を識別でき、かつ、本発明による選択工程から部分的または完全に取り去ることができる。対象物の外に恐らくはある少なくとも１つの検出器の信号は、例えば放射線源の放射線出力を測定するために、および、したがって、放射線の生成における考えられる変化を補償するために使用することができる。
【００２９】
本発明によれば、マモグラフィ装置において実施されるための自動露光制御システムであって、撮像領域に対象物を位置決めするための手段（３、５）、撮像のために使用するための放射線を生成するための放射線源（１）、画像情報を含む放射線を検出するための手段（７）、制御信号を生成し、かつ、前記制御信号に基づき少なくとも１つの撮像パラメータを制御するための手段を含むシステムを実現することができる。また、本発明によれば、装置は、いくつかの箇所で対象物を通過した放射線を測定するために配列された信号源を含み、問題の制御信号は、このようにして達成された信号の少なくとも一部から生成されるように構成されている。装置は、データを保存するための手段も含み、同手段には、問題の制御信号を作成するために使用される信号を選択するための自動露光に関連した手順を含むプログラム・ルーチンが保存されている。プログラム・ルーチンが含むことができる、自動露光に関連した問題の手順は、上記に既に説明され、かつ、したがって、ここでは新たには繰り返されない。
【００３０】
上記に説明された本発明およびその実施形態においては、上記に説明された解決策に限られず、代わりに、それらは、添付の特許請求の範囲内で改変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】撮像中に放射線ビームの領域に残留する典型的なフィルムに基づくマモグラフィ装置の構造の断面図である。
【図２】いくつかの小さな検出器からなる本発明の実施形態に関した使用のために適用可能な露光検出器の構成を示す図である。
【図３】信号発生源の物理的な位置に従って同発生源を配列するための本発明の好ましい実施形態による考えられる方法を示す図である。
【図４ａ】濾過前のＸ線管から受光される放射線の典型的なスペクトルを示す図である。
【図４ｂ】濾過後のＸ線管から受光される放射線の典型的なスペクトルを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【国際調査報告】
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