(57)【要約】【課題】Ｘ線ビームを調節する。【解決手段】トモシンセシスでの改善された運動プロファイル及び角度設定プロファイルのための方法（５００）は、第一の次元（１６）及び第二の次元を有する目標物（１２）を指定するステップを含んでいる。Ｘ線ビーム（１８）が目標物（１２）の少なくとも一部に投射される。Ｘ線ビーム（１８）は、第一の次元（１６）に沿った位置（５８）の原点（８０）を有する。Ｘ線ビーム（１８）はまた、ビーム軸（３４）、投射域（２８）、及びビーム軸（３４）と目標物（１２）と少なくとも一部との間の角度距離を表わす角度φ（２０、４０）を有する。方法（５００）はさらに、第一の次元（１６）に沿った原点（８０）の位置（５８）に少なくとも部分的に基づいて角度φ（２０、４０）を変化させるステップを含んでいる。角度φ（２０、４０）は、投射域（２８）を実質的に保つように変化する。【選択図】図３
2006263466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の次元及び第二の次元を含む目標物（１２）を指定するステップと、
前記目標物（１２）の少なくとも一部に、前記第一の次元（１６）に沿った位置を有する原点（８０）、ビーム軸（３４）、投射域（２８）、及び前記ビーム軸（３４）と前記前記目標物の少なくとも一部（１２）との間の角度距離を表わす角度φ（２０、４０）を含むＸ線ビーム（１８）を投射するステップと、
前記投射域（２８）を実質的に保つように前記第一の次元（１６）に沿った前記原点（８０）の前記位置に少なくとも部分的に基づいて前記角度φ（２０、４０）を変化させるステップと、
を備えたトモシンセシスの方法（５００）。
【請求項２】
【数１】
2006263466.tif 000016
であって、式中、ｘｓ（５８）は前記第一の次元（１６）に沿った前記原点（８０）の前記位置を表わし、ｘｄ（６４）は前記第一の次元（１６）に沿った前記目標物（１２）の位置を表わし、ｄ（２６）は第三の次元（４２）に沿った前記原点（８０）と前記目標物（１２）との間の距離を表わし、Ｄｌ（７０）は前記第一の次元（１６）に沿った前記目標物（１２）の寸法を表わす、請求項１に記載の方法（５００）。
【請求項３】
前記目標物（１２）はディジタルＸ線検出器を含んでいる、請求項１に記載の方法（５００）。
【請求項４】
前記投射域（２８）はＤｌ（７０）に実質的に合致する、請求項１に記載の方法（５００）。
【請求項５】
第一の次元（１６）及び第二の次元を含む目標物（１２）を識別するステップと、
前記目標物（１２）の少なくとも一部に、線源（１４）、ビーム軸（３４）、投射域（２８）、前記ビーム軸（３４）と前記目標物の前記少なくとも一部（１２）との間の角度距離を表わす角度φ（２０、４０）、及び前記第一の次元（１６）に沿ったＸ線ビーム幅（３２）を表わす角度γ（２４）を有するＸ線ビーム（１８）を投射するステップと、
少なくとも前記第一の次元（１６）に沿った前記Ｘ線源（５８）の位置を変化させるステップと、
前記投射域（２８）を実質的に保つように、前記第一の次元（１６）に沿った前記Ｘ線源（１４）の前記位置（５８）に少なくとも部分的に基づいて前記角度γ（２４）及び前記角度φ（２０、４０）を変化させるステップと、
を備えたトモシンセシスの方法（５００）。
【請求項６】
【数２】
2006263466.tif 000017
であって、式中、ｘｓ（５８）は前記第一の次元（１６）に沿った前記線源（１４）の前記位置を表わし、ｘｄ（６４）は前記第一の次元（１６）に沿った前記目標物（１２）の位置を表わし、ｄ（２６）は第三の次元（４２）に沿った前記原点（８０）と前記目標物（１２）との間の距離を表わし、Ｄｌ（７０）は前記第一の次元（１６）に沿った前記目標物（１２）の寸法を表わす、請求項６に記載の方法（５００）。
【請求項７】
【数３】
2006263466.tif 000018
であって、式中、ｘｓ（５８）は前記第一の次元（１６）に沿った前記線源（１４）の前記位置を表わし、ｘｄ（６４）は前記第一の次元（１６）に沿った前記目標物（１２）の位置を表わし、ｄ（２６）は第三の次元（４２）に沿った前記原点（８０）と前記目標物（１２）との間の距離を表わし、Ｄｌ（７０）は前記第一の次元（１６）に沿った前記目標物（１２）の寸法を表わす、請求項６に記載の方法（５００）。
【請求項８】
前記Ｘ線ビーム（１８）はさらに、前記第二の次元に沿ったＸ線ビーム幅を表わす角度α（２２）を含んでいる、請求項６に記載の方法（５００）。
【請求項９】
前記投射域（２８）を実質的に保つように、前記角度φ（２０、４０）及び前記角度γ（２４）に少なくとも部分的に基づいて前記角度α（２２）を変化させるステップをさらに含んでいる請求項８に記載の方法（５００）。
【請求項１０】
【数４】
2006263466.tif 000019
であって、式中、Ｄｗ（７２）は前記第二の次元に沿った前記目標物（１２）の寸法を表わし、ｄ（２６）は第三の次元（４２）に沿った前記線源（１４）と前記目標物（１２）との間の距離を表わす、請求項９に記載の方法（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、トモシンセシスに関する。さらに具体的には、本発明は、トモシンセシス・システムでの角度設定（angulation）プロファイル及び運動プロファイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
断層写真法は、三次元空間から二次元画像スライス（又はトモグラム）を得るものである。現在は、従来式の線形断層写真法、計算機式アキシャル断層写真法（ＣＴ）及び陽電子放出断層写真法（ＰＥＴ）のような多様な断層写真撮像手法が存在している。
【０００３】
比較的新しく将来性のある断層写真撮像手法がトモシンセシスである。トモシンセシスは、様々な角度にわたって取得された一組の投影画像からの解剖学的構造の任意数の断層平面の遡及的再構成を可能にする。トモシンセシスは、従来式の線形断層写真法と比較して、上質な画質及び強化された深さ情報を低Ｘ線量で提供する。画質及び深さ情報は言うまでもなく、患者を診断するときに重要である。加えて、トモシンセシスは比較的高速で経費効率が高い。
【０００４】
図１は、トモシンセシス・イメージング・システムを全体的に示す。トモシンセシス・イメージング・システム１０では、目標物１２は静止していてよく、Ｘ線源１４が少なくとも第一の次元１６に沿って移動する。第一の次元１６は水平、垂直であってもよいし、又はトモシンセシス撮像に有用な任意の配向に沿っていてもよい。幾つかの構成では、Ｘ線源１４は二つ以上の次元に沿って移動することができる。例えば、Ｘ線源１４は円弧に沿って移動してもよい。Ｘ線源１４が移動するにつれて、Ｘ線ビーム１８が多様な角度設定２０にわたって目標物１２に投射される。Ｘ線ビーム１８は、Ｘ線源１４の位置若しくはその近くから発し、又はＸ線源１４の位置若しくはその近くに原点を有する。Ｘ線ビーム１８と目標物１２によって画定される平面との交わりがＸ線投射域２８を形成する。目標物１２はＸ線検出器であってよい。Ｘ線検出器を用いる場合には、Ｘ線検出器はディジタル画像を形成し得る点でディジタル式であってよい。ディジタルＸ線検出器は、フィルム方式の検出器を凌ぐ利点を有するが、比較的高価な場合がある。
【０００５】
図１に示す手法を用いて、様々なＸ線源角度設定２０にわたって一連のＸ線投影画像を取得することができる。続いて、これら一連のＸ線投影画像を画像処理手法で処理して、平面画像を再構成することができる。得られる再構成された平面画像は、高度の明瞭さ及び構造分解能を提供する。明瞭さ及び分解能は部分的には、様々な角度設定にわたって取得された一連のＸ線投影画像に含まれる情報に帰するものとされ得る。
【０００６】
Ｘ線撮像を行なう場合に、Ｘ線照射を制限することが重要な場合がある。例えば、人体に対するＸ線照射は現在、米国食品医薬品局によれば２１Ｃ．Ｆ．Ｒ．１０２０．３０に記載されているように規制されている。従って、Ｘ線イメージング・システムでの過剰なＸ線を低減することが望ましい。
【０００７】
例えば、トモシンセシス・システムでの過剰なＸ線は、投射域２８の一部が目標物１２の外部に位置する場合に生じ得る。目標物がＸ線検出器である場合には、検出器から外れて入射するＸ線はトモシンセシス撮像に用いることができない。従って、これらのＸ線はトモシンセシス撮像に無用であると看做すことができる。
【０００８】
Ｘ線ビーム１８の寸法はコリメータによって調節することができる。幾種類かのコリメータは、例えば電気機械的系によって調節され得る。これらのコリメータの幾種類かは、Ｘ線ビーム寸法を調節する２枚以上の可動ブレードを有する。一つの形式のコリメータは４枚のブレードを有する。ブレードを移動させて、Ｘ線ビーム１８の寸法を調節することができる。調節されたＸ線ビームの断面は様々な矩形形状を有し得る。他の形状も可能である。例えば、４枚ブレードのコリメータは、八角形のように４辺よりも多い辺を有する多角形としてＸ線ビーム断面を形成することができる。Ｘ線ビームの投射域２８は、Ｘ線ビームがＸ線源から遠くに進むにつれて拡大する。トモシンセシス・システムが動作するときには、様々な投射域２８の寸法及び形状が可能である。
【特許文献１】米国特許公開第２００３／０１３８０７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
Ｘ線ビーム投射域２８の寸法及び形状はトモシンセシス・イメージング・システムの動作中に変化するので、投射域２８が目標物１２の周辺の実質的に内部に入射するようにＸ線ビーム１８の寸法を調節することが望ましい場合がある。この態様でＸ線ビームを調節するのには少なくとも二つの理由がある。第一に、目標物１２に入射しないＸ線はイメージング・システムによって検出され得ず、従って無用であり得る。無用のＸ線のために、システムの性能は高まらずにＸ線の被検体によって受光されるＸ線量が増大する。第二に、ディジタルＸ線検出器は比較的高価な場合がある。従って、目標物１２の表面積を効率的に利用するようにＸ線ビームの寸法を調節することが望ましい場合がある。
【００１０】
このように、Ｘ線源の移動及びＸ線ビームの角度設定に従ってＸ線ビームを調節し得るトモシンセシス・イメージング・システムが必要とされる。加えて、Ｘ線ビームがディジタルＸ線検出器のような目標物の実質的に範囲内に入射するようにＸ線ビームを調節し得るトモシンセシス・イメージング・システムが必要とされる。さらに、トモシンセシス投影システムと共に用いられる場合にディジタルＸ線検出器を効率的に活用するようにＸ線ビームを調節し得るトモシンセシス・イメージング・システムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の幾つかの実施形態は、トモシンセシスでの運動プロファイル及び角度設定プロファイルのためのシステム及び方法を提供する。一実施形態では、トモシンセシスの方法が、目標物を指定するステップを含んでいる。目標物は、第一の次元及び第二の次元を有する。Ｘ線ビームが目標物の少なくとも一部に投射される。Ｘ線ビームは原点を有し、原点は第一の次元に沿った位置を有する。Ｘ線ビームはまた、ビーム軸、投射域、及び目標物とＸ線ビームとの間の角度距離を表わす角度φを有する。角度φは、第一の次元に沿った原点の位置に少なくとも部分的に基づいて変化する。角度φは、Ｘ線ビーム投射域が実質的に保たれるように変化する。
【００１２】
もう一つの実施形態では、このトモシンセシスの方法はさらに、第一の次元に沿った目標物の位置、第三の次元に沿った目標物と原点との間の距離、及び第一の次元に沿った目標物の寸法に少なくとも部分的に基づいて角度φを変化させるステップを含んでいる。
【００１３】
もう一つの実施形態では、この方法の目標物はディジタルＸ線検出器を含んでいる。さらにもう一つの実施形態では、投射域は目標物の実質的に内部に位置する。さらにもう一つの実施形態では、投射域は、第一の次元に沿った検出器の寸法に実質的に合致する。
【００１４】
また、一実施形態では、トモシンセシスの方法が、目標物を識別するステップを含んでいる。目標物は第一の次元及び第二の次元を有する。Ｘ線ビームが目標物の少なくとも一部に投射される。Ｘ線ビームは線源を有し、線源は第一の次元に沿った位置を有する。Ｘ線ビームはまた、ビーム軸、投射域、及び目標物とＸ線ビームとの間の角度距離を表わす角度φを有する。Ｘ線ビームはまた、第一の次元に沿ったＸ線ビーム幅を表わす角度γを有する。Ｘ線源位置は、第一の次元に沿って変化する。角度φは、第一の次元に沿った線源の位置に少なくとも部分的に基づいて変化する。角度φは、Ｘ線ビーム投射域が実質的に保たれるように変化する。角度γは、第一の次元に沿った線源の位置に少なくとも部分的に基づいて変化する。角度γは、Ｘ線ビーム投射域が実質的に保たれるように変化する。
【００１５】
もう一つの実施形態では、このトモシンセシスの方法はさらに、第一の次元に沿った目標物の位置、第三の次元に沿った目標物と原点との間の距離、及び第一の次元に沿った目標物の寸法に少なくとも部分的に基づいて角度φを変化させるステップを含んでいる。
【００１６】
もう一つの実施形態では、このトモシンセシスの方法はさらに、第一の次元に沿った目標物の位置、第三の次元に沿った目標物と原点との間の距離、及び第一の次元に沿った目標物の寸法に少なくとも部分的に基づいて角度γを変化させるステップを含んでいる。
【００１７】
もう一つの実施形態では、この方法はさらに、第二の次元に沿ったＸ線ビーム幅を表わす角度αのＸ線ビームを含んでいてよい。さらにもう一つの実施形態では、この方法は、Ｘ線ビーム投射域が実質的に保たれるように、角度φ及び角度γに少なくとも部分的に基づいてαを変化させるステップを含んでいてよい。さらにもう一つの実施形態では、角度αは、第二の次元に沿った目標物の寸法、及び第三の次元に沿った線源と目標物との間の距離に少なくとも部分的に基づいて変化する。
【００１８】
もう一つの実施形態では、この方法はさらに、第一の次元及び第二の次元にそれぞれ沿った寸法を表わす投射域の寸法ｌ及びｗを調節するステップを含んでいてよい。寸法ｌは、角度γ、及び線源と目標物との間の距離を表わす線源−画像間距離ＳＩＤに関して調節することができる。寸法ｗは、角度φ及び角度γ、並びに寸法ｌに関して調節することができる。さらにもう一つの実施形態では、目標物はディジタルＸ線検出器を含んでおり、投射域は目標物の実質的に内部に位置する。
【００１９】
一実施形態では、トモシンセシスを実行するシステムが提供され、このシステムは、Ｘ線ビームを放出することが可能なＸ線源を含んでいる。Ｘ線ビームは、ビーム軸、ビーム幅、投射域、及び第一の次元に沿ったビーム幅を表わす角度γを有する。このシステムはまた、周辺を有する目標物を有する。Ｘ線源を第一の次元の少なくとも一部に沿って第一の次元位置まで移動させる第一の運動サブシステムが含まれている。また、ビーム軸と目標物との間の角度距離を表わす角度φを調節する第二の運動サブシステムが設けられている。このシステムはさらに、投射域が目標物の周辺の実質的に内部に位置するように、Ｘ線源の第一の次元位置に少なくとも部分的に基づいて角度γを変化させることが可能な少なくとも一つのコリメータを含んでいる。
【００２０】
もう一つの実施形態では、このトモシンセシスのシステムはさらに、第一の次元に沿った目標物の位置、第三の次元に沿った目標物と原点との間の距離、及び第一の次元に沿った目標物の寸法に少なくとも部分的に基づいて角度φを変化させるステップを含んでいる。
【００２１】
もう一つの実施形態では、このトモシンセシスの方法はさらに、第一の次元に沿った目標物の位置、第三の次元に沿った目標物と原点との間の距離、及び第一の次元に沿った目標物の寸法に少なくとも部分的に基づいて角度γを変化させるステップを含んでいる。
【００２２】
もう一つの実施形態では、この方法はさらに、第二の次元に沿ったＸ線ビーム幅を表わす角度αのＸ線ビームを含んでいてよい。さらにもう一つの実施形態では、この方法は、Ｘ線ビーム投射域が実質的に保たれるように、角度φ及び角度γに少なくとも部分的に基づいてαを変化させるステップを含んでいてよい。さらにもう一つの実施形態では、角度αは、第二の次元に沿った目標物の寸法、及び第三の次元に沿った線源と目標物との間の距離に少なくとも部分的に基づいて変化する。さらにもう一つの実施形態では、目標物はディジタルＸ線検出器を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図２は、Ｘ線ビーム１８を表わす幾何学的構成を示す。Ｘ線ビーム１８は原点８０から発する。Ｘ線ビーム１８は投射域２８を有する。図２は矩形の投射域２８を示しているが、Ｘ線ビーム投射域２８は、八角形、台形又は円形のような他の幾何学的形状であってよい。Ｘ線ビーム１８はまた、ビーム軸３４、並びに二つのビーム幅の角度すなわちアルファα２２及びガンマγ２４を有している。投射域２８は幅ｗ３０及び長さｌ３２を有する。ビーム幅角度２２及び２４は、図２には示されていないコリメータによって調節可能であってよい。Ｘ線ビーム１８が次元２６に沿って距離「線源−画像間距離」（ＳＩＤ）を進むにつれて、Ｘ線ビーム投射域２８は拡大する。
【００２４】
以下の式（１）及び式（２）は、α、γ、ｗ、ｌ及びＳＩＤの間の幾つかの幾何学的関係を記述している。
【００２５】
【数１】
2006263466.tif 000003
式（１）及び式（２）をそれぞれｌ及びｗについて解くと式（３）及び式（４）を得ることができる。
【００２６】
【数２】
2006263466.tif 000004
【００２７】
【数３】
2006263466.tif 000005
図３は、トモシンセシス・イメージング・システムを表わす幾何学的構成を示す。図１に一時的に戻ると、トモシンセシス・イメージング・システム１０は、静止した目標物１２を基準とした一定範囲の角度設定２０にわたって移動するＸ線ビーム１８を特徴としている。図３に戻り、角度設定２０を角度ファイφ４０によって表わすことができる。角度φ４０は、Ｘ線ビーム軸３４と、Ｘ線検出器に垂直な第三の次元と記述することもできる次元４２との間の角度距離を表わす。
【００２８】
角度φ４０が０°でない場合に、Ｘ線ビーム１８は台形の投射域２８を形成する。さらに、角度φ４０が変化し、Ｘ線源１４の位置が第一の次元１６に沿って変化するにつれて、投射域２８の寸法及び形状が変化する。
【００２９】
ビーム幅角度ガンマγ２４は、第一の次元に沿ったＸ線ビーム１８の角度距離を表わす。ビーム幅角度アルファα２２は、第二の次元に沿ったＸ線ビーム１８の角度距離を表わす。距離ｄ２６は、第三の次元４２に沿ったＸ線源１４と目標物１２の位置との間の距離を表わす。線源−画像間距離ＳＩＤ７４は、Ｘ線源と目標物１２との間の距離を表わす。ＳＩＤ７４は、以下の幾何学的関係によって表わすことができる。
【００３０】
【数４】
2006263466.tif 000006
図４は、本発明の一実施形態に従って用いられる第一の次元及び第二の次元に関する幾何学的構成を示す。Ｘ線源の位置（ｘｓ，ｙｓ）５８が示されている。Ｘ線源位置５８はまた、第三の次元４２に沿った位置を有し、この次元は図３には示されているが図４には示されていない。Ｘ線ビーム１８（図３に示す）と目標物１２によって画定される平面との交わりの間にＸ線ビーム投射域２８が形成されている。目標物１２は、例えばディジタルＸ線検出器であってよい。Ｘ線ビーム１８が矩形である場合には、台形投射域２８が形成される。
【００３１】
投射域２８は第一の辺６０と第二の辺６２とを有する。図３に示すように、台形投射域２８の「広い」方の辺が第二の辺６２である。角度φ４０が正から負へ（又はその反対に）変化するにつれて、台形投射域２８は図３に示すように形状を変化させる。位置ｘ１５０は、第一の次元に沿ったＸ線源位置５８と投射域２８の第一の辺６０との間の距離を表わす。位置ｘ２５２は、第一の次元に沿ったＸ線源位置５８と投射域２８の第二の辺６２との間の距離を表わす。位置ｘｄ６４は、第一の次元に沿った目標物１２の中心の位置を表わす。寸法Ｄｌ７０は、長さ次元として記述することもできる第一の次元に沿った目標物１２の寸法を表わす。寸法Ｄｗ７２は、幅次元として記述することもできる第二の次元に沿った目標物１２の寸法を表わす。図３及び図４の両方を参照して述べると、位置ｘ１及び位置ｘ２を次の式（６）によって表わすことができる。
【００３２】
【数５】
2006263466.tif 000007
位置ｙ１５４は、第二の次元に沿ったＸ線源位置５８と投射域２８の第一の辺６０の頂点との間の距離を表わす。位置ｙ２５６は、第二の次元に沿ったＸ線源位置５８と投射域２８の第二の辺６２の頂点との間の距離を表わす。位置ｙ１及び位置ｙ２は次の式（７）によって記述することができる。
【００３３】
【数６】
2006263466.tif 000008
Ｘ線ビーム投射域２８が第一の次元に沿って目標物１２の範囲内に納まるようにするために、次の式（８）によって表わされる仮定を用いることができる。
【００３４】
【数７】
2006263466.tif 000009
目標物１２が例えばディジタルＸ線検出器である場合には、式（８）によって表わされる仮定は、第一の次元に沿ってディジタルＸ線検出器を効率的に利用するという付加的な利点を有する。換言すると、式（８）の仮定は、第一の次元に沿ってディジタルＸ線検出器を実質的にカバーする第一の次元に沿ったＸ線ビーム投影を表わす。
【００３５】
式（６）及び式（８）を角度φ４０について解くことにより、次の式（９）を得ることができる。
【００３６】
【数８】
2006263466.tif 000010
また、式（６）及び式（８）を角度γ２４について解くことにより、次の式（１０）を得ることができる。
【００３７】
【数９】
2006263466.tif 000011
以下の式（１１）は、角度φ４０についての角速度プロファイルを表わしており、式（９）によって表わされる角度φ４０の角度位置の導関数を求めることにより得ることができる。
【００３８】
【数１０】
2006263466.tif 000012
図３及び図４を参照して、角度φ４０が正である場合にはｙ１はｙ２よりも大きく、角度φ４０が負である場合にはｙ１はｙ２よりも小さいことに留意されたい。換言すると、台形の「広い」方の辺は、角度φ４０が正から負へ、又は負から正へ移るに従って辺同士で変化する。Ｘ線ビーム投射域２８が第二の次元に沿って目標物１２の範囲内に納まるようにするために、ｙ１又はｙ２の最大値は検出器寸法の２分の１すなわちＤｗ／２を超えてはならないとの仮定を置くことができる。目標物１２が例えばディジタルＸ線検出器である場合には、ｙ１又はｙ２の最大値がＤｗ／２に等しいと仮定すると好ましい場合がある。ｙ１又はｙ２の最大値がＤｗ／２に実質的に等しい場合に、ディジタルＸ線検出器という目標物を効率的に利用することができる。以上で議論した仮定を式（７）に当てはめると、次式（１２）、（１３）及び（１４）を得ることができる。
【００３９】
【数１１】
2006263466.tif 000013
【００４０】
【数１２】
2006263466.tif 000014
【００４１】
【数１３】
2006263466.tif 000015
一組の式（９）、（１０）及び（１４）は、トモシンセシスの最中のφ、α及びγについての一組のシステム角度設定を表わす。トモシンセシス・システムの挙動を式（８）及び式（１２）によって表わされる仮定に制約することにより、式（９）、（１０）及び（１４）によって表わされるシステム角度設定を導くことができる。
【００４２】
式（９）、（１０）及び（１４）に少なくとも部分的に基づいてφ、α及びγについてのシステム角度設定を調節するトモシンセシス・システムは、Ｘ線ビーム投射域２８を目標物１２に実効的に投射することができる。加えて、式（９）、（１０）及び（１４）は、投射域２８が目標物１２の実質的に内部に納まるようにトモシンセシス・システムがＸ線ビーム投射域２８を投射するのを支援することができる。目標物が例えばディジタルＸ線検出器である場合には、式（９）、（１０）及び（１４）は、トモシンセシス・システムがディジタルＸ線検出器の表面積を効率的に活用することを支援することができる。
【００４３】
図５は、本発明の一実施形態に従って用いられるトモシンセシスの方法の流れ図を示す。ステップ１１０では、目標物を識別する。ステップ１２０では、Ｘ線ビームが線源から目標物の少なくとも一部に投射される。Ｘ線ビームは、Ｘ線ビーム軸と目標物との間の角度距離を表わす角度φを有する。Ｘ線ビームはまた、第一の次元に沿ったビーム幅角度を表わす角度γを有する。Ｘ線ビームはまた、追加の角度を有していてもよい。ステップ１３０では、第一の次元に沿ってＸ線源位置を変化させる。ステップ１４０では、Ｘ線ビーム投射域が実質的に保たれるように角度φを変化させる。ステップ１５０では、Ｘ線ビーム投射域が実質的に保たれるように角度γを変化させる。ステップ１５０は、選択随意のステップである。
【００４４】
本書に開示する各実施形態はまた、画像ペースト処理手法及び自動配置手法を改善するのにも有用な場合がある。画像ペースト処理は、検出器寸法よりも大きい面積を撮像する手法である。画像ペースト処理では、検出器は可動である。様々な検出器位置で異なる画像を形成する。次いで、画像を共にペースト処理する。例えば、画像ペースト処理を用いて、４１ｃｍ四方の検出器のみを用いて脊柱全体の単一の画像を形成することが可能である。当業者には認められるように、本書に開示した手法は画像ペースト処理にも有用であり得る。
【００４５】
自動配置は、Ｘ線撮像装置の操作者が管線源を正確に配置するのを支援する手法である。自動配置は、管線源を手動で配置するのではなく、モータ又は他の自動運動サブシステムを用いて、管線源を適当な撮像位置に配置することができる。当業者には認められるように、本書に開示した手法は自動配置にも有用であり得る。
【００４６】
このように、幾つかの実施形態は、Ｘ線源の移動に従ってＸ線ビームを調節するシステム及び方法を提供する。幾つかの実施形態は、Ｘ線源の移動及びシステム角度設定に従ってＸ線ビームを調節するシステム及び方法を提供する。幾つかの実施形態は、Ｘ線ビームがディジタルＸ線検出器のような目標物の実質的に範囲内に入射するように調節するシステム及び方法を提供する。幾つかの実施形態は、ディジタルＸ線検出器のような目標物の可用表面積を効率的に活用するようにＸ線ビームを調節するシステム及び方法を提供する。幾つかの実施形態は、画像ペースト処理、自動追尾、自動配置及び視野中心決定のような他機能にも拡張することができる。
【００４７】
幾つかの実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せずに様々な変形を施し均等構成を置換し得ることが理解されよう。加えて、本発明の範囲から逸脱せずに特定の状況又は材料を本発明の教示に合わせて構成する多くの改変を施してもよい。従って、本発明は開示した特定の実施形態に限定されるのではなく、特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態を包含するものとする。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】トモシンセシス・イメージング・システムを示す図である。
【図２】Ｘ線ビームの幾何学的構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に従って用いられるトモシンセシス・イメージング・システムを表わすＸ線ビームの幾何学的構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に従って用いられるトモシンセシス・イメージング・システムを表わすＸ線ビーム投影の幾何学的構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に従って用いられるトモシンセシスの方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  トモシンセシス・イメージング・システム
１２  目標物
１４  Ｘ線源
１６  第一の次元
１８  Ｘ線ビーム
２０  角度設定
２２  ビーム幅角度α
２４  ビーム幅角度γ
２６  線源−画像間距離の次元
２８  Ｘ線投射域
３０  投射域幅ｗ
３２  投射域長さｌ
３４  ビーム軸
４０  角度距離φ
４２  Ｘ線検出器に垂直な次元（第三の次元）
５０  ｘ１
５２  ｘ２
５４  ｙ１
５６  ｙ２
５８  Ｘ線源位置
６０  投射域の第一の辺
６２  投射域の第二の辺
６４  ｘｄ
７０  Ｄｌ
７２  Ｄｗ
７４  線源−画像間距離ＳＩＤ
８０  原点
【図１】
2006263466.tif 000020
【図２】
2006263466.tif 000021
【図３】
2006263466.tif 000022
【図４】
2006263466.tif 000023
【図５】
2006263466.tif 000024