(57)【要約】【課題】  放射線投射型断層撮影用の装置を提供する。【解決手段】  放射線投射型断層撮影、特にマンモグラフィ用の装置では、Ｘ線管（５）が相対運動機構（３６，３７，４０，４１）により旋回アーム（１０）の端部に取り付けられる。相対運動機構は、Ｘ線管がサイクロイド（４４）の経路（２２）を辿ることができるように構成されている。管がその経路において尖点（１３，１４）を通る時間の間のみ撮像又は露出を行って、アームの移動速度を一定に保ちながら、同時に像の有用な持続期間を増大させることができるようにする。装置に固有の震動又は振動の影響を、必要な場合に釣合い錘（５０）を配置することによって補償する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断層撮影を受ける物体を支持する支持手段（２）と、
焦点スポット（１１）を持つ放射線源（４７）を備える手段（５）と、
放射線を検出する検出手段（６）と、
前記放射線源を備える手段を前記支持手段に対して所定の経路（２２）に沿ってシフトさせる手段であって、当該シフトさせる手段は、前記支持手段に対する前記焦点スポットの位置の関数として前記焦点スポットの速度を変化させる手段を有し、また当該シフトさせる手段は、前記支持手段に対する前記焦点スポットの加速度が連続であることを規定し、前記支持手段に対する前記焦点スポットの速度が連続であることを規定し、３より大きいか又は３に等しい数の位置を前記経路上に分布させることを規定し、速度が毎回一点で最小値を通ることを規定し、そして放射線に対する物体の各露出を、前記焦点スポットの速度が最小である持続期間の間に行うことを規定する、当該シフトさせる手段と、
を含んでいる断層撮影装置（１）。
【請求項２】
断層撮影を受ける物体を支持する支持手段（２）と、
焦点スポット（１１）を持つ放射線源（４７）を備える手段（５）と、
放射線を検出する検出手段（６）と、
断層撮影動作中に前記支持手段に対して所定の経路（２２）に沿って前記焦点スポットを担持する手段（１０）であって、当該担持する手段は、当該担持する手段の一端部（４９）に対する前記焦点スポットの相対的シフトを促す手段を有するか、又は断層撮影動作中に前記放射線源を備える手段のハウジング（５６）に対して前記放射線源を備える手段の平均照射方向を修正する手段を有している、当該担持する手段（１０）と、
を含んでいる断層撮影装置。
【請求項３】
前記相対的シフトを促す手段は、サイクロイド、エピサイクロイド又はハイポサイクロイドである相対的運動を生じさせる、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記相対的シフトを促す手段は、前記担持する手段の端部に取り付けられ且つ偏心ピン（４０，４１）を備えた運動手段（３３）を含み、前記運動手段の回転位置が前記担持する手段の位置に対して割り出され、前記ピンは前記放射線源を備える手段のハウジング（４２，４３）に係合していて、前記担持する手段の端部に対して運動するように前記放射線源を備える手段を駆動する、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記ピンは、前記運動手段の周縁部に設けられた軸線を持つ円柱体である、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記相対的シフトを促す手段は、前記担持する手段の端部に取り付けられた２つの運動歯車（３６，３７）を有し、その各々の運動歯車は偏心ピン（４０，４１）を備えており、前記２つの歯車の回転位置は前記担持する手段の位置で同じ様に割り出され、前記ピンは前記放射線源を備える手段の２つのハウジング（４２，４３）に係合しており、該２つのハウジングは前記放射線源を備える手段の放射線（４７）の主方向に整列している、請求項４又は５記載の装置。
【請求項７】
前記２つの運動歯車は同一の駆動歯車によって駆動される、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記放射線源を備える手段の相対的運動に釣り合わせるために釣合い錘機構（５０）を含んでいる請求項１乃至７の何れか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記釣合い錘機構は、アームの端部に取り付けられた釣合い歯車を有し、該釣合い歯車は、釣合い錘を駆動する偏心手段を備えており、運動歯車の回転位置及び前記釣合い歯車の回転位置が前記担持する手段の位置とは反対の位相で割り出される、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
断層撮影動作中に前記放射線源を備える手段の外囲器（５６）に対して前記管の平均照射方向を修正するために、コリメータのスリット（５７）の位置が前記放射線源を備える手段の運動方向とは反対の方向に修正される、請求項１乃至９の何れか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記経路（２２）は円又は直線である、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は放射線投射型断層撮影用の装置であり、特に、放射線がＸ線であるマンモグラフィ用の装置である。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線を使用する投射型断層撮影法は身体内の又は物体内の一断面、一般的に云えば断層撮影平面の像を取得できる技法である。実際には、医学の分野では、患者は診断又は治療のために腫瘍のような病気の存在及び性質を識別するために検査を受ける。
【０００３】
投射型断層撮影法の原理はフランス国特許出願公開ＦＲ−Ａ−２５６８１２２に記載されている。このＦＲ−Ａ−２５６８１２２には、機械的な型式の断層撮影装置が開示され、該装置では、Ｘ線管のような放射線源の運動平面と検出フィルムの平面と検査する身体中の画像化すべきスライスの平面との間の一定の相似関係又は拡大縮小を示す。
【０００４】
しかしながら、Ｘ線によるこのような像の取得では、Ｘ線発生技術に固有の問題が存在する。実際には、Ｘ線管は、良好に制御された使用条件においてのみ所要の硬度及び期待されたレベルのパワーを持つ放射線を放出することができる。特に、取得の際に、異なる撮像又は露出が実行されている限り、管の焦点スポットの温度が上昇し、これはＸ線管の陽極に損傷を生じさせるか又は放射線の品質を損なう恐れがある。その上、特にマンモグラフィ検査のために高電力が必要とされる場合、露出を非常に短くしながら管を連続運動させることはできない。そこで選択すべき最も効率の良い原理は、焦点スポットが不動である間に物体に照射することである。次いで、焦点スポットは２つの露出位置の間をシフト（移動）させる。そこで、その次の像を取得すると云う様に続ける。
【特許文献１】ＦＲ−Ａ−２５６８１２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この型式の取得の際に遭遇する問題は、第１には物体（すなわち、マンモグラフィの場合では患者）が検査を受ける時間の長さである。この種のマンモグラフィ検査で患者の胸部に苦痛を伴う圧迫が加えられる場合、この検査が長すぎれば、検査における快適さの程度が許容できないレベルになる。その上、Ｘ線管の重量は、その相次ぐシフト及び停止がマンモグラフィ装置又はより一般的には断層撮影装置の構造に振動を生じさせる程である。これらの振動は像の取得の際に焦点スポットを揺動させることになる。これらの状態下では、取得した像はぼやけたものになり、活用することはできない。そこで、これらの問題の間で妥協策を見つけることが必要になる。一方で、撮像相互の間で断層撮影装置の振動又は旋回を防止しようとした場合、検査の持続期間が患者の快適さを害する程度まで延長される。他方、一連の撮像を加速しようとした場合、得られる像は良好な品質ではない。いずれの場合でも、その妥協策は満足なものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は放射線投射型断層撮影装置であり、該装置は、具体的には断層撮影を受ける物体を支持する支持手段と、Ｘ線を放出する焦点スポットを備えた管のような放射線源を備える手段と、物体の露出中に放出されたＸ線を検出するＸ線検出器のような検出手段と、支持手段に対して所定の経路に沿ってＸ線管をシフトさせる手段とを有する。該シフトさせる手段は、管の焦点スポットの速度が支持手段に対する該焦点スポットの位置の関数として変化するように命令する手段を有する。該命令する手段は、支持手段に対する焦点スポットの加速度が連続であることを規定し、支持手段に対する焦点スポットの速度が連続であることを規定し、３より大きいか又は３に等しい数の位置をこの経路上に分布させることを規定し、速度が毎回一点で最小値を通ることを規定し、そしてＸ線への物体の各露出を、焦点スポットの速度が最小である持続期間中に行うことを規定する。
【０００７】
本発明の一実施形態は放射線投射型断層撮影装置であり、該装置は、具体的には断層撮影を受ける物体を支持する支持手段と、Ｘ線を放出する焦点スポットを持つ管のような放射線源を備える手段と、物体の露出中に放出されたＸ線を検出するＸ線検出器のような検出手段と、断層撮影動作中に支持手段に対して所定の経路に沿って焦点スポットを担持する手段、例えば、移動可能なアームとを有する。該焦点スポットを担持する手段は、アームの一端部に関して焦点スポットの相対的シフトを促す手段を有するか、又は断層撮影動作中に管の外囲器に対して管の平均照射方向を修正する手段を有する。
【０００８】
本発明の実施形態は以下の説明及び添付の図面からより明瞭に理解されよう。図面は本発明を例示する目的のためにのみ示し、本発明の範囲を制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施形態による放射線投射型断層撮影装置１を示す。断層撮影装置１は、断層撮影を受けるべき物体を支持する支持手段２を有する。本発明の一実施形態では、断層撮影装置はマンモグラフィ装置であってよく、その場合、支持手段２は患者の胸部（乳房）を支持するための胸部保持トレイである。とはいえ、任意の他の型式の断層撮影装置も考えられる。通常、患者の胸部はトレイ２の上に置かれて、パッド３によって圧迫される。パッド３は、例えば把手４を使用してオペレータによって操作することができる。断層撮影装置１は更に、Ｘ線管５のような放射線源と、患者の胸部を横切った後の射線を検出することのできる検出器６のような検出手段とを含んでいる。検出器６は胸部保持トレイ２の下に配置されている。実際には、パッド３はＸ線透過性材料、具体的にはプラスチックで作られる。
【００１０】
パッド３、患者の胸部、トレイ２及び検出器６は固定した位置にあるが、Ｘ線管５はこの組立体に対して空間内の幾つかの位置を取ることができる。具体的に述べると、図１は、例えば二分方向９に対して互いに対称であるような第１の極限位置７と第２の極限位置８との間での再配置方向の分布を示している。このような複数の位置は全体として円弧上に分布する。この目的のために、図示例では環帯(hoop)によって形成されているアーム１０により、管５が担持される。しかしながら、Ｘ線管５を摺動位置で保持するためのアームを支持するために断層撮影装置１の頂部に（例えば、天井に固定された）水平レールを設けることを想定することが可能である。この場合、Ｘ線管５の経路は、環帯１０の端部にあって全体として円弧上に位置するよりはむしろ、全体として一平面内に位置する。管を平面内又は球面部分内でシフトさせることのできる他の配置構成も可能である。
【００１１】
管５には、Ｘ線を放出する焦点スポットである焦点スポット１１が設けられている。本発明の一実施形態によれば、焦点スポット１１の速度は支持手段２に対するこの焦点スポット１１の位置に従って変化する。速度の変化の本質的特徴は、支持手段２に対する焦点スポット１１の加速度が連続であることである。従って、この速度の値は連続的に変化する。同様に、支持手段に対する焦点スポット１１の速度もまた連続である。図示例では１２から２１までの番号を付けた１０個の位置で表したように露出位置が多数あり、これらの位置の数が３よりも大きいか又は３に等しい場合、速度が毎回ただ１つの点で最小値を通る。３よりも大きいか又は３に等しい露出位置の数は、管が入射（位置）７で停止し、そして通常の調査後にまた入射（位置）８で停止するようなマンモグラフィ装置を構成する既知のやり方があると云うことに関係する。
【００１２】
経路上にはこれらの位置を、好ましくは均等に分布させる。とはいえ、画像再構成処理補正により、位置１２〜２１を均等に分布させない場合を想定することが可能であろう。Ｘ線の進路内に配置された物体の露出は、焦点スポットの速度が最小である期間中、すなわち、位置１２〜２１に及びその付近にある期間中に行われる。図１に見られるように、特に焦点スポットの運動がサイクロイドであるとき、焦点スポットの正確な経路は必ずしも円弧又は球面部分の経路である必要はないが、円又は球面のリング部分に内接するものである。しかしながら、サイクロイド運動は平面内又は球面上で作ることが可能である。この場合、相対運動はこの平面に対して又はこの球の面に対して接線方向である。
【００１３】
図２ａは、従来技術では、焦点スポット１１が期間ｔ１の間は公称値を持ち且つこの期間ｔ１の間に距離Ａだけ焦点スポット１１を移動させるべきであることを示している。期間ｔ１に続く期間ｔ２の間は、Ｘ線管５は停止されて、焦点スポット１１は移動せず、そこで像を取得することができる。従って、この方法を継続して、管をその経路に沿った幾つかの位置に環帯アーム１０により配置させながら幾つかの像を取得することができる。しかしながら、図２ａに表される速度は設定したとき及び終了させたときに無限大の変化を受けるので、この解決策は実用上可能ではない。
【００１４】
図２ｂに示されているように、速度の変化が機械的に可能なように速度曲線を補正して、期間ｔ１の始めに次第に増大し、次いで期間ｔ１の終わりに次第に減少するようにすることができる。実際には、像を取得する期間ｔ２の前に、振動の減衰のための期間として作用する待機期間ｔ３を設けることが必要である。このような状態では、期間ｔ２が短い、例えば、約５０ミリ秒であっても、撮像を行って次の撮像へ移るまでの全持続期間ｔＴは非常に長く、７００ミリ秒の範囲内であった。像の数が多い場合、例えば、約１０よりも大きい数である場合は、検査の持続期間が約１０秒までにもなることがある。これは、胸部を圧迫され続けられている患者にとって耐え難いものである。
【００１５】
本発明の一実施形態では、実際に推奨される速度曲線を得るために、焦点スポット１１を経路に沿って支える移動可能なアーム１０に、該アームの一端部に対して焦点スポット１１を担持し且つシフトさせる手段を設ける。換言すると、アーム１０を連続的に運動させ、これは一定速度であるか、又は変化を小さくした少なくとも１つの速度であってよい。一例では、アーム１０の経路、特にその端部４９（図５ａ）の経路は、円弧であるか、又は球面部分上に位置している。アームがレールに接続されている場合は、その経路は平面内に位置する。Ｘ線管５が取り付けられているアーム１０のこの端部に関して、断層撮影動作の間、焦点スポット１１が時には非常に高い速度で駆動され且つ時には非常に低い速度で駆動されるように、相対運動が設けられる。速度は毎回ただ１つの点で最小値を通る。焦点スポットのこの速度がこのように最小である期間の間に像が取得される。
【００１６】
一例として、図３ａは端部４９の経路２２を円弧の形で示している。この経路は（図１に示されているように、検出器６の付近に又は検出器６の中央にほぼ配置されている）目標中心２３を中心とする。実際には、目標中心２３は主要な断層撮影断面が位置している場所に配置することができる。しかしながら、補正を行うことができる場合、この制約は不可欠なものではない。従って、アーム１０の端部４９は、そのシフト中に、その経路２２上のｘ軸位置を占める。これらのｘ軸位置に対して、焦点スポット１１はシフトされる。図３ａに簡単に示されている一例では、焦点スポット１１は、経路２２上を滑ることなく転がる円２４の周縁に対応して配置される。このような状態では、焦点スポット１１はサイクロイドの軌跡を生じ、この場合は、エピサイクロイドの経路を生じる。
【００１７】
円２４の中心２５及び焦点スポット１１のそれぞれの位置を表すために角度α及びθをそれぞれ使用する。図３ｂは、中心２５の角度位置の関数として中心２５の角速度に対する焦点スポット１１の角速度の変化の発生を示している。この変化は正弦状の変化である。それは、サイクロイド運動の１３及び１４のような尖点において、この中心２５に関して焦点スポット１１の相対速度はゼロであり、他方、これらの尖点の間では相対速度が非常に高いことを示している。
【００１８】
図３ａは、焦点スポットが、経路２２上を滑ることなく転がる円２４の上に、又は該円２４に対応して配置されている場合に対応することを表している。しかしながら、焦点スポットを円２４の半径２６の正確な値より短い又は長い所に配置することができる。もしこの値よりも短い又は長い所に配置した場合は、図３ｂの曲線は形状が変わる。このような解決策は一般に、余裕の点を除いて有意な改善を何らもたらさないか、又は焦点スポットを円２４の周縁に配置した場合よりも最適でなくなる。
【００１９】
図４ａは、円２４の中心２５の位置の時間的に線形の進行（曲線２７）を示している。平均速度が一定の場合、曲線２７は時間的に線形に進行する直線である。図４ａでは、大まかに、この進行の部分が、一定の速度である中心２５の速度、従って、Ｘ線管５（それ自身が焦点スポット１１を含んでいる）を担持するアーム１０の速度と対応していると見なしている。経路２２上の曲線ｘ軸値はｙ軸上に示されている。図４ａはまた、経路２２上の焦点スポット１１の投影の曲線ｘ軸値の進行を表す曲線２８も示している。投影はθに沿ったものである。
【００２０】
曲線２７が直線の形を取ったように、曲線２８も斜線をベースとした正弦曲線の形を取る。この正弦曲線は水平又は殆ど水平の部分２９と垂直又は殆ど垂直な部分３０とを有する。部分２９は、露出又は撮像を行う期間に対応する。これらの期間では、焦点スポット１１が時間につれて殆ど動かない。期間３０は、Ｘ線管５がもはやどの物体も照射せず、露出又は撮像が行われない期間であり、その期間中、対照的に、焦点スポット１１は高速で動く。
【００２１】
図４ｂは、中心２５及び焦点スポット１１の進行の拡大図を示している。焦点スポットが平均位置の周りを２００マイクロメートルだけ動く間に露出すなわち撮像を行うことができると仮定すると、所与の平均速度の場合に、焦点スポットが円の中心２５に配置されている場合は、均一な速度によって与えられる露出の持続期間はτ１であり、これは一例では１．５ミリ秒に等しいことが観察される。このような平均速度では、診査区域の完全な走査を、患者が耐えることのできる約１〜３秒で行える。比較として、焦点スポット１１のサイクロイド経路の場合で減速段階２９が存在すると、露出のために取り得る持続期間は、６０ミリ秒の範囲内のτ２（図４ｂ）になる。換言すると、本発明の一実施形態によれば、線形の変化の場合に実現することが必要であった管よりも電力が４０分の１で済むＸ線管４０によって充分な照射を行うことが可能になる。とはいえ、このような管を作ることは不可能であろう。
【００２２】
図５ａは、サイクロイド運動を可能にする装置の模範的な実施形態を示している。この図は、管１の目標中心に対応する回転中心２３に関して、アーム１０を示している。アーム１０は、軸受３１によって、中心２３の周りに傾斜させることができる。従って、アーム１０の全ての点は円形のシフトを受け、その中心は円弧の中心である。図５ｂに見ることができるように、アーム１０は歯車３３を担持し、歯車３３は回転軸線３４を持ち、且つ軸受３５によって支持されている。歯車３３は、軸線３４に平行な回転軸線３８及び３９をそれぞれ持つ２つの歯車３６及び３７を駆動する。軸線３８及び３９は更に、軸線３４の位置に対して互いに対称に位置決めされている。２つの歯車３６及び３７はまた図５ａにも示されている。軸線３８及び３９に対応するシャフトはまた軸受（図示していない）によって保持され且つアーム１０によって維持されている。
【００２３】
歯車３３はモータ（図示していない）によって駆動され、その角度位置は中心２３を中心としたアーム１０の回転の位置に対して割り出される。２つの歯車３６及び３７の各々は偏心ピン４０及び４１をそれぞれ担持する。ピン４０及び４１は円柱体であり、その円柱体の軸線は軸線３４、３８及び３９に平行である。これらのピンは、図５ｂに示されているように、管５の外囲器内に作られたハウジング４２及び４３にそれぞれ係合する。ピン４０及び４１は更に、例えば円形の溝によって、管５を保持する。
【００２４】
アーム１０が中心２３を中心として回転するとき、軸線３４はそれ自身が回転して、２つの歯車３６及び３７が共に（それらの軸線が軸線３４に対して対称であるので）同じ方向に回転するように２つの歯車３６及び３７を駆動する。その結果、ピン４０及び４１はサイクロイド運動を生じる。そこで、図５ａには、ピン４１の軸線の位置のエピサイクロイドの軌跡４４を示している。
【００２５】
管５の中には、回転陽極４５が陰極４６の前に配置されており、陰極４６は電子を回転陽極４５に衝突させる。この衝突を受けたとき、陽極４５はその焦点スポット１１の位置でＸ線４７を放出する。ここで、焦点スポット１１は、歯車３７の周縁部に配置したピン４１の軸線４８の延長線上にある。従って、焦点スポット１１はこの軸線４８と全く同じように動く。
【００２６】
図５ａは、管５、従って、その焦点スポット１１がアーム１０の端部４９に対して（又はこのアーム１０の任意の点に対して）エピサイクロイドのシフトを受けることを示している。シフトはハイポサイクロイドとすることが可能であった。しかしながら、この場合、速いシフトの際に管が中心２３の方へより接近させられるので余り関心をひかないと云う欠点があった。照射の際には、管は中心から離れる向きに動かされる。この理由のため、エピサイクロイドの解決策の方が、ハイポサイクロイドの解決策よりは好ましい。
【００２７】
図５ａで分かるように、約１０ｋｇまでの重さになることのある管５は、軸受３１にかなり強い反力を加える。非常に厳密な機械的構成では、特に尖点におけるターンから生じ且つ接線方向の運動の高速から生じる加速度を抑制することができる。しかしながら、構成を容易にするために、管５が配置された側とはアーム１０の反対側に釣合い錘５０を配置する。釣合い錘５０はまた歯車５１によって駆動され、歯車５１自体は歯車５２によって駆動される。歯車５１及び歯車５２は、歯車３６及び３３とそれぞれ同じ向きで且つ同じ軸線３８及び３５で回転する。しかしながら、釣合い錘５０が（例えば、ピンによって）歯車５１に取り付けられている位置はまた、偏心していて、且つピン４０が配置された位置に対して、軸線３８を挟んで直径上反対側にある。実際には、釣合い錘５０は、管５のエピサイクロイド運動からオフセットされているエピサイクロイド運動を生じる。このようにして、釣合い錘５０は軸受３１に加えられる反力を補償する。
【００２８】
アーム１０は管５を担持する。軸線２３を中心として旋回するアーム１０の代わりに、従来技術におけるようにレール上を摺動する滑り台又は往復台を使用することを選択した場合、この往復台上に保持されているシャフトで管を担持し、このシャフトは、焦点スポットの相対的シフトを測定するアームの役割を満たす。
【００２９】
アーム１０上で回転する歯車３３の位置を割り出し且つ駆動するために、歯車は歯付き円形トラック５３に係合して、その中心が２３である円の弧を形成する。この場合、トラック５３はマンモグラフィ装置１の構造に対して、特に支持手段及び検出器６に対して堅固に保持される。ピン４０及び４１は歯車３６及び３７の周縁部に保持するのが好ましい。
【００３０】
２つの歯車３６及び３７を同時に回転させたとき、ピン４０及び４１は常に、アーム１０の中央軸線の方向５４と平行な方向に沿って互いに整列する。２つのハウジングが管の放射線の主方向に沿って整列する。この動作モードでは、管５の主方向が常に中心２３の方へ向けられると云う結果が得られる。そうでない場合は、パンタグラフ装置により整列作用を制御するように計画することができる。
【００３１】
図５ｂはまた、Ｘ線４７が管の外囲器５６内に作られた窓５５を通過することも示している。窓５５から下流側で（又は上流側で）、マルチリーフ形コリメータ５７のスリットが、方向５８に沿った複数のリーフ(leaf)の作用によって、放射線４７の広がりを制限することができる。
【００３２】
図６に示されるような本発明の別の実施形態では、マルチリーフ形コリメータ５７は、露出又は撮像の際に管５の運動の方向とは反対の方向に焦点スポットをシフトさせるために使用される。例えば、撮像の始めに、焦点スポット１１は位置１１ａにある。撮像中、焦点スポットは矢印５９の方向に位置１１ｂまで移動する。位置１１ａにおいて、コリメータのリーフは空間的に位置５７ａにあるのに対し、Ｘ線は空間的に位置４７ａにある。この場合、管５の平均照射方向は、空間的に、コリメータ５７のリーフによるスロットの縁で阻止された側方のＸ線の境界６０ａ及び６１ａの間に含まれる。
【００３３】
焦点スポットが空間内でシフトした位置１１ｂでは、放射線は、通常は、細かい破線で表した境界６０ｂ及び６１ｂの間の４７ｂに位置することになる。このとき、放射線４７ｂは、位置５７ｂにあるコリメータのリーフによって規定されることになる。この代わりに、本発明の一実施形態では、コリメータのリーフに、シフトの方向５９とは反対の方向のシフト６２及び６２’を与える。このような状態では、有用な放射線は、その平均方向が太めの破線で表した側方の射線６０ｃ及び６１ｃの間に位置する放射線４７ｃであることが分かる。この結果、管が位置１１ａから位置１１ｂへシフトする間に、物体の同じ区域６２が照射される。このように、管の平均照射方向は露出又は撮像中に管の外囲器５６に対して修正される。当然のことであるが、露出又は撮像を行った後、外囲器が移動し続ける間に、リーフはその後に直ぐ起こり得る露出に備えて位置５７ａへ戻る。
【００３４】
特に（フィルムではなく）電子型の検出器を使用するとき、Ｘ線管が円弧上又は球面部分上にあるが、もはや検出器の平面に対して及び撮像しようとする断面の平面に対して平行な平面内に位置しないようにＸ線管をシフトすることが可能である。この場合、取得した像の歪みは、シフトに対応して補正される。実際には、放射線写真フィルムよりはむしろ電子検出器が使用され、そして、画像再構成のために必要な全ての補正処理演算が、検出器によって測定されてディジタル信号へ変換された信号から実行される。
【００３５】
従って、Ｘ線検知フィルム上での照射の連続した蓄積によって像を取得するよりはむしろ、一連の像をサンプリングすることによって処理を進めることが好ましい。物体、従って検出器が、相次ぐ撮像又は露出の際に照射される。これらの撮像又は露出のために、Ｘ線管の焦点スポットは空間内で固定され且つ角度方向に分布した位置を占める。一例では、これを制限と見なすものではないが、角度方向診査範囲は６０度、すなわち、中央照射方向（これはマンモグラフィでは一般に垂直である）に対して±３０度に等しい。
【００３６】
この取得の際に、或る特定の数の像、例えば、画像再構成の所望の精度に応じて９、１１、１３又は別の数の像が取得される。次いで、コンピュータ断層撮影法で使用される種類の画像再構成アルゴリズムを適用することによって、断層撮影平面に画像を再構成し、またこの断層撮影平面に隣接する平面に他の画像を再構成することが可能である。従って、これは、単一の走査で全ての像が取得される合成断層撮影法と呼ぶことができる。実際には、診査が１８０°以上にわたって行われないとき、断層撮影平面内の像は隣接の像よりも精密である。この合成によって暗示される補正は、Ｘ線管の焦点スポットの経路が検出器の位置に対して相似でないこと、並びに異なる入射値に応じて、検出器が正常な投射方向に対する傾斜を示していることに関係する。これらの取得の制約による影響は、コンピュータ断層撮影再構成アルゴリズムを使用する演算によって補正することができる。
【００３７】
本発明の一実施形態は、実質的に停止に至ることなく撮像の際に進展し続けながら、焦点スポットの移動速度が非常に低い期間の間に個別の像を取得するシステムを提供する。この動作モードでは、揺動を低減するように、各像に対応する減速及び加速の影響を低減することが幾分可能である。全診査の間、患者に受け入れることのできる検査と調和して、焦点スポットの平均シフト速度を同じにした場合、この動作モードでは、各像の取得の間で同じ許容可能なシフトにして、像の持続期間を増大させることが可能である。この持続期間の増大は、焦点スポットのシフト速度を一定に維持することに対応する像の持続期間の４０倍の割合である。
【００３８】
速度のこの一定の発生では、また運動の第一次調波値に対して振動を補償することが可能である。一実施形態では、補償は機械的である。
【００３９】
別の実施形態では、例えば、フランス国特許出願公開ＦＲ−Ａ−２５６８１２２に開示されているような、帰還制御又は開放ループ制御により、光学的符号化器を使用して、このように課せられる速度の法則に従うことができる。
【００４０】
別の実施形態では、Ｘ線管を担持するアームの一端部に対して焦点スポットを機械的にシフトさせる。一実施形態の特定例では、アームの端部に対する焦点スポットのこの相対的シフトはサイクロイド、エピサイクロイド又はハイポサイクロイド運動である。
【００４１】
別の実施形態では、管の焦点スポットは撮像の際に管の動きとは反対の方向にシフトされる。実際には、管の壁の中では、Ｘ線出口窓においてコリメーション・スリットがシフトされる。このように、撮像の際に管の外囲器をシフトさせるのに拘わらず、焦点スポットが（一時的に）静止した状態にされる。この場合、より正確には、平均照射軸線が、少なくとも近似的に、物体内の特定の固定した点、例えば、中間点へ向けられる。必要な場合、サイクロイド運動とコリメータのシフトとが組み合わされる。このように作用することによって、管の焦点スポットが一時的に静止した状態に保たれる。
【００４２】
同じ結果を達成するための追加の実施形態が、リンク−ロッド型構成により可能である。リンク−ロッド系は回転運動を交互の並進運動へ変換する。さもなければ、例えば、フランス国特許出願公開ＦＲ−Ａ−２５６８１２２に記載されているような、光学的符号化による任意の割り出し装置が可能である。
【００４３】
更に、本発明の一実施形態を模範的な実施形態に関して説明したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を為すことができ、且つその素子又は特徴部を等価物と置換することができることを理解されたい。その上、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本発明の実施形態の教示に適合させるために多数の修正をなすことができる。従って、本発明は、発明を実施するための最良の形態として開示した特定の実施形態に制限されず、本発明は特許請求の範囲内に入る全ての実施形態を含むものである。その上、第１、第２などの用語は如何なる順序又は重要さを表しているものではなく、むしろ第１、第２などの用語は様々な素子、特徴又は項目を互いから区別するために使用している。更に、一、１つなどの用語は数量の制限を表しているものではなく、むしろ言及した素子、特徴又は項目の少なくとも１つの存在を表しているものである。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】
【００４４】
【図１】放射線投射型断層撮影装置、特にマンモグラフィ装置の線図である。
【図２ａ】従来技術における焦点スポットの理論的な速度曲線を表す図である。
【図２ｂ】従来技術における焦点スポットの実際の速度曲線を表す図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態において、好ましい速度曲線を得ることが可能である焦点スポットの運動の例を示す図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態において、好ましい速度曲線を得ることが可能である焦点スポットの運動の例を示す図である。
【図４ａ】従来技術の場合と本発明の一実施形態の場合のそれぞれにおける、焦点スポットの空間内での位置をその経路に沿って時間の関数として表す曲線を比較して示す図である。
【図４ｂ】従来技術の場合と本発明の一実施形態の場合のそれぞれにおける、焦点スポットの空間内での位置をその経路に沿って時間の関数として表す曲線を比較して示す図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態の特徴を示す図である。
【図５ｂ】本発明の一実施形態の特徴を示す図である。
【図６】本発明の変形実施形態を表す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  放射線投射型断層撮影装置
２  支持手段
３  パッド
４  把手
５  Ｘ線管
６  検出器
７、８  極限位置
９  二分方向
１０  アーム
１１  焦点スポット
１１ａ、１１ｂ  位置
１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１  露出位置
２２  経路
２３  目標中心
２４  円
２５  円の中心
２６  円の半径
２７、２８  曲線
２９  水平の部分
３０  垂直な部分
３１  軸受
３２
３３、３６、３７  歯車
３４、３８、３９  回転軸線
３５  軸受
４０、４１  偏心ピン
４２、４３  ハウジング
４４  エピサイクロイドの軌跡
４５  回転陽極
４６  陰極
４７  Ｘ線
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ  Ｘ線の位置
４８  軸線
４９  端部
５０  釣合い錘
５１、５２  歯車
５３  歯付き円形トラック
５４  中央軸線の方向
５５  窓
５６  外囲器
５７  マルチリーフ形コリメータ
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ  コリメータのリーフの位置
５８  方向
５９  シフトの方向
６０ａ〜ｃ、６１ａ〜ｃ  Ｘ線の境界
６２  物体の照射区域
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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