(57)【要約】  回転陽極Ｘ線管が、陽極を有する。その陽極の焦点トラックは、サドル軌跡の形状を持つ。高出力ラインフォーカスを可能にする適切な陽極角が、陽極における焦点経路に沿って常に実現される。Ｘ線管は、ＣＴスキャナ用であり、ガントリ回転の間、患者軸に沿った焦点スポットの移動を可能にする。こうして、再構成によるコーンビームアーチファクトが回避されることができる。
2009536434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注目対象物の検査のための検査装置であって、
焦点スポットを備える電磁放射線ビームを前記注目対象物に放出するよう構成される回転陽極Ｘ線管を有し、
前記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有し、
前記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、前記陽極の回転の間、前記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く、検査装置。
【請求項２】
前記陽極の焦点トラックが、正弦曲線フォームを持ち、結果として、前記焦点スポットの正弦曲線状の前後移動を生じさせる、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記陽極の焦点トラックが、ほぼ三角フォームを持ち、結果として、前記焦点スポットのほぼ線形な前後移動を生じさせる、請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記陽極の回転の間、前記焦点スポットがサドル軌跡上を移動する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項５】
前記Ｘ線管が、前記注目対象物の周りのｚ軸の周りを回転するよう構成される、請求項１に記載の検査装置。
【請求項６】
前記検査装置が、
前記注目対象物の周りを前記Ｘ線管と共に回転するよう構成される検出器を更に有する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項７】
前記検査装置が、
前記陽極に向かって電子ビームを放出する陰極と、
前記電子ビームの再フォーカスを提供するよう構成される電子光学レンズシステムとを更に有する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項８】
前記陽極の第１の回転軸が、ｚ軸に平行であり、前記ｚ軸の周りで前記Ｘ線管が回転する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項９】
前記陽極が、前記電子ビームに対して小さな陽極角を提供するよう更に構成され、結果として、高い負荷耐久性を生じさせる、請求項１に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記検査装置が、素材検査装置、医療用途装置、及びマイクロＣＴ装置からなるグループの１つとして構成される、請求項１に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記検査装置が、３Ｄコンピュータ断層撮影装置及び３Ｄ回転Ｘ線装置のいずれかとして構成される、請求項１に記載の検査装置。
【請求項１２】
検査装置のための回転陽極Ｘ線管であって、焦点スポットを備える電磁放射線ビームを検査される注目対象物に放出するよう構成され、
前記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有し、
前記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、前記陽極の回転の間、前記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く、回転陽極Ｘ線管。
【請求項１３】
前記陽極の焦点トラックが、正弦曲線フォームを持ち、結果として、前記焦点スポットの正弦曲線状の前後移動を生じさせる、請求項１２に記載の回転陽極Ｘ線管。
【請求項１４】
前記陽極の焦点トラックが、ほぼ三角フォームを持ち、結果として、前記焦点スポットのほぼ線形な前後移動を生じさせる、請求項１２に記載の回転陽極Ｘ線管。
【請求項１５】
前記陽極の回転の間、前記焦点スポットがサドル軌跡上を移動する、請求項１２に記載の回転陽極Ｘ線管。
【請求項１６】
前記Ｘ線管が、前記注目対象物の周りのｚ軸の周りを回転するよう構成される、請求項１２に記載の回転陽極Ｘ線管。
【請求項１７】
検査装置を用いて注目対象物を検査する方法であって、
回転する陽極Ｘ線管により、焦点スポットを備える電磁放射線ビームを前記注目対象物に放出するステップを有し、
前記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有し、
前記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、前記陽極の回転の間、前記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く、方法。
【請求項１８】
注目対象物の検査に関するコンピュータプログラムが格納されるコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムが、プロセッサにより実行されるとき、
回転する陽極Ｘ線管により、焦点スポットを備える電磁放射線ビームを前記注目対象物に放出するステップを実行するよう構成され、
前記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有し、
前記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、前記陽極の回転の間、前記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く、コンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
注目対象物の検査に関するコンピュータプログラムであって、プロセッサにより実行されるとき、
回転する陽極Ｘ線管により、焦点スポットを備える電磁放射線ビームを前記注目対象物に放出するステップを実行するよう構成され、
前記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有し、
前記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、前記陽極の回転の間、前記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断層撮影イメージングの分野に関する。特に、本発明は、注目対象物の検査のための検査装置、注目対象物の検査方法、コンピュータ可読媒体、プログラム、及び回転陽極Ｘ線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力のＸ線管は、特にコンピュータ断層撮影スキャナに使用される。この場合、Ｘ線管は、患者の周りで検出器と共に回転する。ボリューム画像を再構成するために、患者ベッドがスキャナを通過するようゆっくり動かされる。その結果、Ｘ線焦点スポットが、患者の周りで螺旋を描くことになる。最新のスキャナは、多くの検出器スライスを持つことができ、従って、大きなコーン角を持つことができる。このことは、患者ベッドの高速な移動を可能にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、斯かる螺旋軌跡を用いると、ボリューム画像再構成が正確には可能では無い場合がある。このことは、再構成アーチファクトが、コーン角の増加と共に増大するという事実に反映される。従って、特定の限界を超えて検出器スライス数を更に増加させても、何ら追加的な利点が生み出されることができない。
【０００４】
コンピュータ断層撮影(ＣＴ)の再構成では、異なる種類の焦点軌跡が使用されることができる。例えば、ｚ方向における動きが線形ではなく、患者軸(ｚ軸)に沿って前後に振動するような軌跡が選択されると、コーンビームアーチファクトが削減されることができ、正確なボリューム画像再構成が可能となる。
【０００５】
従来のＣＴスキャナ及び回転陽極Ｘ線管を用いる場合、ｚ方向において前後に振動する焦点経路の実現することは困難である。
【０００６】
１回のガントリ回転の間、そのＸ線管が２度前後に動くと、ｚ軸移動に対する５〜１０Ｈｚのオーダの振動周波数が生じ、簡単なサドル型軌跡が実現されることができる。しかしながら、Ｘ線管がかなり重いことから、これは実現可能ではない。
【０００７】
ＣＴにおいて正確な画像再構成を可能にする焦点スポット軌跡の改善された生成を提供することが望ましいことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、独立項に記載の特徴を備える、検査装置、回転陽極Ｘ線管、検査装置を用いて注目対象物を検査する方法、コンピュータ可読媒体及びプログラムを提供する。
【０００９】
本発明の以下に説明される例示的な実施形態は、注目対象物の検査方法、コンピュータ可読媒体及びプログラムにも適用されることができる点に留意されたい。
【００１０】
本発明の例示的な実施形態によれば、注目対象物の検査のための検査装置が与えられることができる。その検査装置は、上記注目対象物に対して焦点スポットを備える電磁放射線ビームを放出するよう構成される回転陽極Ｘ線管を有し、上記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有する。上記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、上記陽極の回転の間、上記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く。
【００１１】
従って、単にＸ線管の陽極を回転させることにより、その検査装置が、往復する焦点スポット移動を実現するよう構成されることができる。往復する焦点スポット移動は、その形式が陽極の焦点トラックに依存するものの、患者といった注目対象物を追加的に動かすことなく、正確なボリューム画像再構成が可能になるように実行されることができる。
【００１２】
こうして、その検査装置は、ガントリ回転の間、患者軸に沿った焦点スポットの動きを可能にする回転陽極Ｘ線管を有する。こうして、再構成が原因によるコーンビームアーチファクトが、回避されることができる。
【００１３】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記陽極の焦点トラックが、正弦曲線フォームを持ち、結果として、上記焦点スポットの正弦曲線状の前後移動を生じさせる。
【００１４】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記陽極の焦点トラックが、ほぼ三角フォームを持ち、結果として、上記焦点スポットのほぼ線形な前後移動を生じさせる。
【００１５】
従って、ｚ軸に沿った振動は、正弦曲線フォームとは異なる関数フォームを持つことができる。振動周波数は、陽極回転周波数の偶数の複数倍とすることができる。これは、均衡化された陽極の質量分布をもたらすことができる。
【００１６】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記陽極の回転の間、上記焦点スポットがサドル軌跡上を移動する。
【００１７】
更に、本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記Ｘ線管が、上記注目対象物の周りのｚ軸の周りを回転するよう構成される。
【００１８】
従って、患者軸に沿った焦点スポットの動きが、ガントリ回転の間に与えられる。
【００１９】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記検査装置が、上記注目対象物の周りを上記Ｘ線管と共に回転する検出器を更に有する。
【００２０】
更に、本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記検査装置が、上記陽極に向かって電子ビームを放出する陰極と、上記電子ビームの再フォーカスを提供するよう構成される電子光学レンズシステムとを有する。
【００２１】
その電子光学レンズシステムは、高度な電子光学レンズシステムとすることができる。
【００２２】
その高度な電子光学レンズシステムは、焦点トラック上を前後に移動する間、焦点サイズが変化しないままであることを確実にするよう構成されることができる。これは、Ｘ線管技術においては困難な作業である。原理上は、磁気及び／又は静電気レンズの適切な組み合わせにより実現されることができる。
【００２３】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記陽極の第１の回転軸が、ｚ軸に平行であり、上記ｚ軸の周りで上記Ｘ線管が回転する。
【００２４】
更に、上記陽極が、上記電子ビームに対して小さな陽極角を提供するよう更に構成され、結果として、高い負荷耐久性を生じさせる。検出器の行数が増えることで、コーン角が増加する場合、陽極角も同様に増加することができる。さもなければ、コーン全体が、Ｘ線で照射されることができない。
【００２５】
本書において、高い負荷耐久性は、陽極が高出力の電子ビームに耐えることができること、即ち高温負荷に耐えうることを意味する。陽極角が増加される場合、負荷耐久性は低下する。なぜなら、(検出器から見られるときの)投影される焦点サイズが変わらないと仮定すると、陽極における焦点の物理サイズが一層小さくなるからである。
【００２６】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記検査装置が、素材検査装置、医療用途装置、及びマイクロＣＴ装置からなるグループの１つとして構成される。
【００２７】
本発明の適用分野は、医療イメージング、特に心臓ＣＴとすることができる。
【００２８】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記検査装置が、３次元コンピュータ断層撮影装置及び３次元回転Ｘ線装置のいずれかとして構成される。
【００２９】
本発明は、コンピュータ断層撮影に限定されるものではなく、Ｘ線ビームの焦点スポットが往復又は振動する態様で動かなければならないとき、常に適用されることができる点に留意されたい。
【００３０】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、検査装置のための回転陽極Ｘ線管が与えられることができる。その回転陽極Ｘ線管は、焦点スポットを備える電磁放射線ビームを放出するよう構成される。そのビームは、検査される注目対象物に向かって放出される。上記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有する。上記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、上記陽極の回転の間、上記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く。
【００３１】
高出力ラインフォーカスを可能にする適切な陽極角が、陽極における焦点経路に沿って常に実現されることができる。
【００３２】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、上記陽極の焦点トラックが、正弦曲線フォーム、又はほぼ三角フォームを持ち、結果として、上記焦点スポットの正弦曲線状の前後移動、又は上記焦点スポットのほぼ線形な前後移動をそれぞれ生じさせる。
【００３３】
更に、本発明の別の例示的な実施形態によれば、検査装置を用いて注目対象物を検査する方法が与えられることができる。その方法は、回転する陽極Ｘ線管により上記注目対象物に焦点スポットを備える電磁放射線ビームを放出するステップを有し、上記回転陽極Ｘ線管が、焦点トラックを備える陽極を有する。上記陽極が、第１の回転軸の周りを回転するよう構成され、その結果、上記陽極の回転の間、上記焦点スポットがｚ軸の方向に沿って前後に動く。
【００３４】
これは、注目対象物を前後に動かすことなく、正確な画像再構成を可能にする焦点軌跡の生成を提供することができる。従って、例えば、より高い振動周波数が実現されることができる。
【００３５】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、注目対象物の検査に関するコンピュータプログラムが格納されるコンピュータ可読媒体が与えられることができる。上記プログラムは、プロセッサにより実行されるとき、上述した方法ステップを実行するよう構成される。
【００３６】
更に、本発明の別の例示的な実施形態によれば、注目対象物の検査に関するコンピュータプログラムが与えられる。上記プログラムは、プロセッサにより実行されるとき、上述した方法ステップを実行するよう構成される。
【００３７】
(少なくともＣＴに関しては)ｚ方向に移動する焦点を備えるＸ線管が、その管の出力ウィンドウと注目対象物との間にコリメーションユニット(又は開口システム)も有することができる点、及びこのコリメータユニットは、焦点の異なるz位置に非常に高速に適合することができ、その結果、焦点のすべての位置に対して、注目対象物の全体が、Ｘ線ビームを用いて検出器上に投影されることができる点に留意されたい。この高速適合可能なコリメータは、例えば、可動部品とすることができるか、又は、ｚ軸に沿って異なる焦点位置が存在することになるのと同じく、多くの固定されたコリメーション「スリット」を提供することができる。
【００３８】
注目対象物の検査は、コンピュータプログラム、即ちソフトウェアにより、又は１つ若しくは複数の特殊な電子最適化回路、即ちハードウェアにより、又はハイブリッド形式、即ちソフトウェア要素とハードウェア要素とを用いる形式で実現されることができる。
【００３９】
問題のシステムがコーンビームＣＴである場合、コンピュータプログラムは、コーンビームアーチファクトのない、注目対象物の画像再構成を実行することができる点に留意されたい。これは、特殊な形状の陽極により可能にされることができる特徴である。
【００４０】
好ましくは、本発明の例示的な実施形態によるプログラムは、データプロセッサのワーキングメモリにロードされることができる。従って、データプロセッサは、本発明の方法の例示的な実施形態を実行するよう構成されることができる。そのコンピュータプログラムは、例えば、C++といった適切なプログラム言語で記述されることができ、CD-ROMといったコンピュータ可読媒体に格納されることができる。また、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブといったネットワークからも利用可能とすることができる。プログラムは、ネットワークから、プロセッサの画像処理ユニット、又は任意の適切なコンピュータにロードされることができる。
【００４１】
本発明の例示的な実施形態の要点として、検査装置が、陽極を持つ回転陽極Ｘ線管を具備することがわかる。その陽極の焦点トラックは、ガントリの回転の間、患者軸に沿ってその焦点スポットが動くような形状を持つ。従って、患者テーブルの往復運動はもはや必要ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明のこれら及び他の側面が、以下に説明される実施形態から明らかとなり、及び実施形態を参照して説明されることになる。
【００４３】
本発明の例示的な実施形態が、以下対応する図面を参照して説明されることになる。
【００４４】
図面における説明は概略的なものである。異なる図面において、類似又は同一の要素には同じ参照符号が与えられる。
【００４５】
図１は、本発明によるコンピュータ断層撮影スキャナシステムの例示的な実施形態を示す。
【００４６】
図１に表されるコンピュータ断層撮影装置１００は、コーンビームＣＴスキャナである。しかしながら、本発明は、ファンビームジオメトリを用いて実行されることもできる。１次ファンビームを生成するため、開口システム１０５が、スリットコリメータとして構成されることができる。図１に表されるＣＴスキャナは、回転軸１０２の周りで回転可能なガントリ１０１を有する。ガントリ１０１は、モータ１０３を用いて駆動される。参照符号１０４は、Ｘ線源といった放射線源を表し、本発明の側面によれば、その放射線源は、多色又は単色放射線を放出し、及び回転陽極２００(図２参照)を備える回転陽極Ｘ線管を有する。
【００４７】
参照符号１０５は、放射線源から放出される放射線ビームをコーン形状の放射線ビーム１０６に形成する開口システムを表す。コーンビーム１０６は、それが、ガントリ１０１の中心、即ちＣＴスキャナの検査領域に配置される注目対象物１０７を貫通し、検出器１０８に衝突するよう方向付けられる。図１から分かるように、検出器１０８は、放射線源１０４の反対側のガントリ１０１の上に配置され、その結果、検出器１０８の表面は、コーンビーム１０６により覆われる。図１に表される検出器１０８は、複数の検出器要素１２３を有し、各検出器要素は、注目対象物１０７により散乱された、又は注目対象物を通過したＸ線を検出することができる。
【００４８】
注目対象物１０７をスキャンする間、放射線源１０４、開口システム１０５、及び検出器１０８が、矢印１１６により示される方向にガントリ１０１に沿って回転される。放射線源１０４、開口システム１０５、及び検出器１０８と共にガントリ１０１が回転するように、モータ１０３が、モータ制御ユニット１１７に接続される。モータ制御ユニットは、(計算又は決定ユニットとして表されることもできる)再構成ユニット１１８に接続される。
【００４９】
図１において、注目対象物１０７は、例えば、検査台１１９に配置される人間とすることができる。例えば人間１０７の心臓１３０のスキャンの間、ガントリ１０１が、人間１０７の周りを回転しつつ、検査台１１９は、ガントリ１０１の回転軸１０２に平行な方向に沿って人間１０７を変位させる。これにより、心臓１３０は螺旋スキャン経路に沿ってスキャンされる。検査台１１９は、信号スライスを測定するため、スキャンの間停止されることもできる。上述したすべての場合において、円形スキャンを実行することも可能であることに留意されたい。この場合、回転軸１０２に平行な方向における変位は存在せず、回転軸１０２の周りのガントリ１０１の回転だけが存在する。
【００５０】
更に、心臓１３０を通過することにより減衰するＸ線が、検出器１０８で検出される間、人間１０７の心臓１３０の心電図を測定する心電図デバイス１３５が与えられることができる。測定された心電図に関連付けられるデータが、再構成ユニット１１８に送信される。
【００５１】
検出器１０８は、再構成ユニット１１８に接続される。再構成ユニット１１８は、検出結果、即ち検出器１０８の検出器要素１２３からの読出しを受信し、こうした読出しに基づきスキャン結果を決定する。更に、ガントリ１０１の動きをモータ１０３と調和させるため及び検査台１１９の動きをモータ１２０と調和させるために、再構成ユニット１１８はモータ制御ユニット１１７と通信する。
【００５２】
再構成ユニット１１８は、検出器１０８の読み出しから画像を再構成するよう構成されることができる。再構成ユニット１１８により生成される再構成画像は、インタフェース１２２を介して(図１にて図示省略された)ディスプレイに出力されることができる。
【００５３】
再構成ユニット１１８は、検出器１０８の検出器要素１２３からの読出しを処理するデータプロセッサにより実現されることができる。
【００５４】
図１に示されるコンピュータ断層撮影装置は、心臓１３０のマルチサイクル心臓コンピュータ断層撮影データをキャプチャする。言い換えると、ガントリ１０１が回転するとき、及び検査台１１９が線形にシフトされるとき、Ｘ線源１０４及び検出器１０８により心臓１３０に対して螺旋スキャンが実行される。この螺旋スキャンの間、心臓１３０は複数回拍動することができる。こうした拍動の間、複数の心臓コンピュータ断層撮影データが取得される。同時に、心電図ユニット１３５により心電図が測定されることができる。これらのデータが取得された後、そのデータは再構成ユニット１１８に送信され、測定されたデータが回顧的に解析されることができる。
【００５５】
測定されたデータ、即ち心臓コンピュータ断層撮影データ及び心電図データは、グラフィカル・ユーザ・インタフェース(ＧＵＩ)１４０を介して追加的に制御されることができる再構成ユニット１１８により処理される。この回顧的解析は、回顧的ECRゲーティングを用いる螺旋心臓コーンビーム再構成スキームに基づかれる。
【００５６】
しかしながら、本発明は、この特定のデータ取得及び再構成に限定されるものではないことに留意されたい。
【００５７】
図２は、本発明の例示的な実施形態による陽極２００の概略的な表現を示す。図２に表される陽極２００が、サドル型軌跡に従う焦点トラック２０３を有する。陰極は、図２では図示省略されているが、下方に配置され、電子ビームを放出する。これは、矢印２０２で表される。電子ビーム２０２は、回転する陽極２００の回転軸２０１に沿った向きに向けられる。
【００５８】
図２から分かるように、高い負荷耐久性(loadability)を確実にするため、小さな陽極角が、焦点経路に沿ってどこでも実現される。
【００５９】
本発明のある実施形態によるＸ線管は、回転陽極２００を含む。回転陽極の焦点経路は、陽極が回転する間、サドル軌跡を描く。回転軸２０１は、図１のｚ方向１０２に平行である。
【００６０】
更に、Ｘ線管は、電子ビームを放出する陰極と、ビームの適切な再フォーカスを確実にすることができる高度電子光学レンズシステムとを含む。電子ビーム２０２は、回転軸２０１に平行な向きに向けられる。
【００６１】
陽極がその軸２０１の周りを高速回転する間、電子ビーム２０２は、焦点経路のｚ軸の動きにつられるように従う。
【００６２】
サドル形状は、陽極２００が回転する間、ｚ方向１０２に沿って焦点スポットが前後に動くことを確実にすることができる。
【００６３】
更に、高い負荷耐久性を確実にするため、(通常の回転する陽極管同様)小さな陽極角が保たれることができる。
【００６４】
本発明の例示的な実施形態による陽極の焦点経路は、
2009536434.tif 000003
として、パラメタ化されることができる。
【００６５】
ここで、固定されたrと変化するφ(ファイ)とに対して、サドル軌跡が描かれる。固定されたφと変化するrとに対して、焦点経路の放射状の拡張部分(radial extension)がトレースされる。図４に示されるように、αは、陽極角を表し、２ｂが、回転軸に沿ったサドル軌跡の拡張部である。これは、図１の回転軸１０２に対応することができる。
【００６６】
高い負荷耐久性を維持するために、焦点トラック速度はできるだけ高くあるべきである。これは、ｚ方向における焦点スポットの高速な動きを強制することができる。例えば、陽極の形状が図２のような場合、回転周波数１００Ｈｚに対して、ｚ方向における距離２ｂは、２．５ミリ秒内に通過される。高速な焦点スポット移動を分解するには、検出器が十分に高速でなければならない。この要件は、図３に関して説明される「修正されたサドル陽極」に関して緩和されることができる。
【００６７】
図３は、本発明の例示的な実施形態による修正されたサドル陽極を示す。ここで、焦点トラックは、連続的な経路よりむしろ離散的なステップを含む。従って、ｚ方向における焦点位置は、検出器一体期(integration period)の間一定である。
【００６８】
図３から分かるように、ｚ軸に沿った振動は、上述の式に与えられるのとは異なる関数フォームを持つことができる。正弦曲線フォームの代わりに、焦点スポットのほぼ線形の前後移動を生成する、ほぼ三角フォームが使用されることができる(これは、図３の「修正されたサドル陽極」の場合である。ここで、三角フォームは有益である。なぜなら、ファン方向における検出器に影を落とすシャドーイングを避けることを可能にするからである。シャドーイングは、サドルの極値点間の通常のサドル陽極に対して生じる場合がある。)。
【００６９】
各検出器一体期が、陽極における１ステップ(即ちz位置)に対応するよう、陽極の回転が検出器読出しに対して同期化される。こうして、高速回転周波数のためｚ方向に沿った焦点ぼかし(smearing out)が回避されることができる。更に、ファン角に沿った検出器のシャドーイングが回避されることができる。
【００７０】
振動周波数は、陽極回転周波数の偶数の複数倍とすべきである。さもないと、陽極の質量分布が、不釣合いになる場合がある。
【００７１】
図４は、本発明の例示的な実施形態による幾何学的セットアップの概略的表現を示す。
【００７２】
上述されたように、αは、陽極角を表し、２ｂが、回転軸２０１に沿ったサドル軌跡の拡張部である。これは、図１の回転軸１０２(ｚ軸)に対応することができる。患者１０７は、検出器１０８と陽極２００との間に配置される。
【００７３】
図５は、注目対象物の検査のための本発明による例示的な方法のフローチャートを示す。その方法は、ステップ１で、陰極から陽極に向かって電子ビームを放出することで開始する。その後、ステップ２で、電子ビームが回転陽極に当たり、こうして、焦点スポットを備える電磁放射線ビームを生成する。これは、注目対象物に向かって向けられる。
【００７４】
すると、ステップ３で、その陽極は更に回転され、電子ビームが、電子光学レンズシステムにより再フォーカスされる。陽極は更に回転され、かつ陽極は特殊な形状の焦点トラックを有するので、新たに生成される電磁放射線のビームは、注目対象物に向かって異なる向きに向けられ、開口システムが、この新しいビーム位置に対して適合される必要がある。
【００７５】
ステップ１、２及び３を繰り返すことにより、電磁放射線ビームの焦点スポットの移動が提供され、それは、サドル軌跡又は他の任意の軌跡を描き、正確な画像再構成を可能にする。
【００７６】
図６は、本発明による方法の例示的な実施形態を実行する、本発明によるデータ処理デバイス４００の例示的な実施形態を表す。
【００７７】
図６に描かれるデータ処理デバイス４００は、患者又は荷物の中身といった注目対象物を表す画像を格納するメモリ４０２に接続される中央処理ユニット(CPU)又は画像プロセッサ４０１を有する。データプロセッサ４０１は、複数の入力／出力ネットワーク又はＣＴデバイスといった診断デバイスに接続されることができる。データプロセッサ４０１は、例えばコンピュータモニタといった、データプロセッサ４０１で計算又は適合される情報又は画像を表示する表示デバイス４０３に更に接続されることができる。操作者又はユーザは、図６では図示省略されているが、キーボード４０４及び／又は他の出力デバイスを介して、データプロセッサ４０１と対話することができる。
【００７８】
更に、バスシステム４０５を介して、画像処理及び制御プロセッサ４０１を、例えば注目対象物の動きを監視するモーションモニタに接続することも可能である。例えば、患者の肺が画像化される場合、モーションセンサは呼気センサとすることができる。心臓が画像化される場合、モーションセンサは心電図とすることができる。
【００７９】
本発明の例示的な実施形態は、ＣＴスキャナ端末、イメージングワークステーション、又はＰＡＣＳワークステーションに対するソフトウェアオプションとして販売されることができる。
【００８０】
単語「comprising(有する)」は、他の構成要素又はステップの存在を排除するものではないこと、単語「a」又は「an」は、複数性を排除するものではないことに留意されたい。異なる実施形態に関連して説明される要素が結合されることもできる。
【００８１】
請求項におけるいかなる参照符号もその請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきでない点に留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の例示的な実施形態による検査装置の簡略化された概略表現を示す図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態による陽極の簡略化された概略表現を示す図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態による修正されたサドル型陽極を示す図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態による幾何学的セットアップの概略表現を示す図である。
【図５】本発明による例示的な方法のフローチャートを示す図である。
【図６】本発明による方法の例示的な実施形態を実行する、本発明による画像処理デバイスの例示的な実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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