(57)【要約】対象物の２Ｄ画像を記録するための装置は、対象物を透過又は同対象物から散乱された電離放射線に各々曝露される複数の１Ｄ検出器ユニット（４１）を含み、また、それが曝露される放射線の１Ｄ画像形成用に配置される。検出器ユニットは、検出器ユニットからの放射線の１Ｄ画像が２Ｄ画像の大部分に渡って配置されるように、高密度のアレイに分散される。装置は、検出器ユニットが繰返し検出を行なって対象物の２Ｄ画像を生成する間対象物に対して検出器ユニットを移動させるためのデバイス（８７〜８９，９１）と、制御デバイスとを含む。制御デバイスは、（ｉ）検出器ユニットを制御して、動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかの短い時間の間における電離放射線を検出し、（ｉｉ）その短い時間の検出に基づき、繰返し検出のための最適曝露時間を計算し、（ｉｉｉ）繰返し検出を制御して、最適曝露時間を自動的に得る。
2005519668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の一次元検出器ユニット（４１）を備える、対象物の二次元画像を記録するための走査式放射線検出装置において、前記ユニットの各々は、前記対象物内を透過するか又は同対象物から散乱された電離放射線に曝露されるとともに、そのユニットが曝露されるそれぞれの電離放射線の一次元画像を形成するように構成される、走査式放射線検出装置であって、
前記複数の一次元検出器ユニットは、前記複数の一次元検出器ユニットからの電離放射線の一次元画像が、記録される対象物の前記二次元画像の大部分に渡って配置されるように、高密度のアレイに分散されており、
前記走査式検出装置は、更に、
複数の一次元検出器ユニットが、繰返し検出することによって、対象物の二次元画像を生成するように構成される場合に、前記対象物に対して前記一次元検出器ユニットのアレイを移動させるためのデバイス（８７〜８９，９１）と、
前記一次元検出器ユニットのアレイの動作及び一次元検出器ユニットのアレイによる繰返し検出を制御するための制御デバイスとを備え、前記制御デバイスは、（ｉ）前記一次元検出器ユニットのアレイを制御して、動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける短い時間の間における電離放射線を検出し、（ｉｉ）動作の初期部分及び前記短い時間の前又はその間における電離放射線の前記検出に基づき、各繰返し検出のための最適曝露時間を計算し、（ｉｉｉ）前記一次元検出器ユニットのアレイによる繰返し検出を制御して、各繰返し検出のための前記最適曝露時間を自動的に得ることによって、最適な画像品質を実現するように適合されていることを特徴とする走査式放射線検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の走査式放射線検出装置であって、
２つの隣接する一次元放射線検出器ユニット間の各距離は、約３０ｍｍ未満であり、好適には、約２０ｍｍ未満であり、より好適には、約１０ｍｍ未満であり、最も好適には、約５ｍｍ未満である走査式放射線検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の走査式放射線検出装置であって、前記複数の一次元検出器ユニット（４１）は少なくとも１００個であり、前記複数の一次元検出器ユニット（４１）の各々は少なくとも１００個のチャネルを有する走査式放射線検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、前記複数の一次元検出器ユニット（４１）の各々は、光子計数検出器である装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、前記複数の一次元検出器ユニット（４１）の内の少なくとも１つに沿う空間信号強度導関数を計算するように適合され、かつ、前記最適曝露時間の前記計算を前記計算された空間信号強度導関数に基づかせるように適合されている装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出から得られる最小信号値および平均信号値のいずれかに基づき、前記最適曝露時間を計算するように構成されている装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出から得られる前記一次元検出器ユニットのアレイの領域内における最小信号値および平均信号値のいずれかに基づき、前記最適曝露時間を計算するように適合されている装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、前記一次元検出器ユニットのアレイの内の１つ以上の一次元検出器ユニットの積分信号値に基づき、前記最適曝露時間を計算するように適合されており、好適には、前記１つ以上のユニットは、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出から得られる最も小さい積分信号値を有する走査式放射線検出装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、複数の一次元検出器ユニットが繰返し検出を行なって対象物の二次元画像を生成する間、前記対象物に対して連続的に前記一次元検出器ユニットのアレイを移動させるように動作させるために前記デバイス（８７〜８９，９１）を制御するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、前記繰返し検出の各々ための計算された最適曝露時間に基づく速度で、前記対象物に対して前記一次元検出器ユニットのアレイを移動させるように動作させるために前記デバイス（８７〜８９，９１）を制御するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、（ｉ）前記対象物に対して段階的に前記一次元検出器ユニットのアレイを移動させるように動作させるために前記デバイス（８７〜８９，９１）を制御するように構成され、（ｉｉ）前記一次元検出器ユニットのアレイが前記対象物を基準にして静止状態に維持される間、複数の一次元検出器ユニットを制御して検出するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、前記一次元検出器ユニットのアレイが、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線を検出する短い時間は、１００ｎｓ〜１ｓの間隔、好適には、１μｓ〜１００ｍｓの間隔、最も好適には、１０μｓ〜１０ｍｓである装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記制御デバイスは、様々な対象物特性に対する所望の信号強度のルックアップテーブルおよび様々な対象物特性に対する所望の信号強度を決定するアルゴリズムのいずれかを含み、かつ、（ｉ）その二次元画像が記録されるべき対象物の特性を受信するように構成され、（ｉｉ）前記短い時間に対して、所望の信号強度と、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出から得られる信号強度との比を乗算することによって、各繰返し検出のための最適曝露時間を計算するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記様々な対象物特性は、対象物厚さを含み、例えば、対象物は圧迫された胸部であり、前記厚さは、特定の圧迫力における厚さと定義される走査式放射線検出装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記様々な対象物特性は、推定密度を含み、例えば、対象物は胸部であり、前記推定密度は、脂肪含有量対他の組織の含有量と定義される走査式放射線検出走査式放射線検出装置。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記対象物は、圧迫された胸部であり、前記様々な対象物特性は、圧迫力の変化に起因する圧迫された胸部厚さの変化を含む走査式放射線検出装置。
【請求項１７】
請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記対象物は、圧迫された胸部であり、前記様々な対象物特性は、圧迫力の変化に起因する吸収の変化を含む走査式放射線検出装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記対象物（５５）上流の前記電離放射線の経路に配置された制御可能な可変開口部を有するコリメータ（６４）を備え、
前記制御デバイスは、（ｉ）前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出から前記対象物の外形を推定するように構成され、（ｉｉ）シールドデバイスの可変開口部を制御して、前記対象物を透過しない放射線または前記対象物から散乱された放射線をシールドするように構成されており、さらに、前記シールドデバイス（６４）は、前記対象物に対して前記一次元検出器ユニットのアレイが動く間、前記一次元検出器ユニットのアレイに関して固定されるように構成される走査式放射線検出装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記対象物（５５）上流の前記電離放射線の経路に配置された制御可能な可変分光透過特性を有するフィルタデバイスを備え、
前記制御デバイスは、（ｉ）前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出から検出のコントラストを示す尺度を推定するように構成され、（ｉｉ）検出のコントラストを示す前記尺度に応答して、フィルタデバイスの可変分光透過特性を制御するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
電離放射線を生成するためのＸ線管（８１）を備え、前記Ｘ線管（８１）は、電子を放射する陰極と、前記電子が衝突するとともに、Ｘ線の供給源である陽極とを有し、前記管は、前記陽極と前記陰極との間の電圧降下である制御可能な可変の動作電圧と、前記陽極と前記陰極との間の電流である管電流と、前記電子が衝突する前記陽極の領域である焦点スポットサイズとを有し、
前記制御デバイスは、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出に応答して、Ｘ線管の可変の動作電圧を制御するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項２１】
請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
電離放射線を生成するためのＸ線管（８１）を備え、前記Ｘ線管（８１）は、電子を放射する陰極と、前記電子が衝突するとともに、Ｘ線の供給源である陽極とを有し、前記管は、前記陽極と前記陰極との間の電圧降下である制御可能な可変の動作電圧と、前記陽極と前記陰極との間の電流である制御可能な可変の管電流と、前記電子が衝突する前記陽極の領域である焦点スポットサイズとを有し、
前記制御デバイスは、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出に応答して、Ｘ線管の可変の管電流を制御するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項２２】
請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
電離放射線を生成するためのＸ線管（８１）を備え、前記Ｘ線管（８１）は、電子を放射する陰極と、前記電子が衝突するとともに、Ｘ線の供給源である陽極とを有し、前記管
は、前記陽極と前記陰極との間の電圧降下である制御可能な可変の動作電圧と、前記陽極と前記陰極との間の電流である制御可能な可変の管電流と、前記電子が衝突する前記陽極の領域である制御可能な可変の焦点スポットサイズとを有し、
前記制御デバイスは、前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出に応答して、Ｘ線管の可変の焦点スポットサイズを制御するように適合されている走査式放射線検出装置。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記複数の一次元検出器ユニットは、二次元パターンで共通支持部構造（４２）上に分散されている走査式放射線検出装置。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記複数の一次元検出器ユニットは、行（４４；６１；７１）及び階層（４５；６３；７３）に配置され、行は、一次元検出器ユニットと平行であり、階層は、一次元検出器ユニットに本質的に直交し、各行の一次元検出器ユニットは、共に、対象物を一次元で完全に検出可能である走査式放射線検出装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置であって、各行（４４；６１）の一次元検出器ユニットは、行の方向において、隣接する一次元検出器ユニット間に重複部（Ｘ１）がある状態で互い違いに配置されている走査式放射線検出装置。
【請求項２６】
請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、前記複数の一次元検出器ユニットは、円状に配置され、各々前記円に対して本質的に半径方向に配向されている走査式放射線検出装置。
【請求項２７】
請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記複数の各一次元検出器ユニットは、気体式電離放射線検出器であり、
放射線光子と気体との間の相互作用によって放出される電子が、その一次元検出器ユニットに入射する電離放射線に本質的に直交する方向に抽出され得る走査式放射線検出装置。
【請求項２８】
請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の走査式放射線検出装置であって、
前記対象物（５５）上流の前記電離放射線の経路に配置された放射線吸収性材料からなるコリメータ（５１）を備え、このコリメータは、複数の放射線透過スリット（５２）を含み、放射線透過スリットの数が、一次元検出器ユニットの数に対応し、
コリメータの放射線透過スリットを透過する本質的に平面の線束がそれぞれの一次元検出器ユニットを照射するように、放射線透過スリットが、一次元検出器ユニットに整合され、
前記コリメータは、前記対象物に対して前記一次元検出器ユニットのアレイが動く間、前記一次元検出器ユニットのアレイに関して固定されるように構成される走査式放射線検出装置。
【請求項２９】
対象物の二次元画像を記録するための方法であって、
複数の一次元検出器ユニット（４１）を含む走査式放射線検出装置を提供する工程であって、前記一次元検出器ユニットの各々は、そのユニットが曝露されるそれぞれの電離放射線の一次元画像を形成するために構成されており、複数の一次元検出器ユニットは、複数の一次元検出器ユニットからの電離放射線の一次元画像が、記録されるべき対象物の二次元画像の大部分に渡って配置されるように、高密度のアレイに分散されている、工程と、
前記対象物を透過又は同対象物から散乱された電離放射線を短い時間の間にわたって検
出する工程と、
前記短い時間の間における電離放射線の前記検出に基づき、各繰返し検出の最適曝露時間を計算する工程と、
前記対象物を透過又は同対象物から散乱された電離放射線に複数の一次元検出器ユニットを曝露する間、前記対象物に対して複数の一次元検出器ユニットのアレイを移動させる工程であって、さらに前記計算された最適曝露時間を用いて繰返し検出することによって、対象物の二次元画像を生成する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、
２つの隣接する一次元放射線検出器ユニット間の各距離は、約３０ｍｍ未満、好適には、約２０ｍｍ未満、より好適には、約１０ｍｍ未満、最も好適には、約５ｍｍ未満である方法。
【請求項３１】
請求項２９又は３０に記載の方法であって、前記複数の一次元検出器ユニット（４１）は、少なくとも１００個であり、それら複数の一次元検出器ユニットの各々は、少なくとも１００個のチャネルを有する方法。
【請求項３２】
請求項２９乃至３１のいずれか１項に記載の方法であって、前記複数の一次元検出器ユニット（４１）の各々は、光子計数検出器である方法。
【請求項３３】
請求項２９乃至３２のいずれか１項に記載の方法であって、
前記複数の一次元検出器ユニット（４１）の内少なくとも１つに沿う空間信号強度導関数を計算する工程と、
前記最適曝露時間の計算を、前記計算された空間信号強度導関数に基づかせる工程とを含む方法。
【請求項３４】
請求項２９乃至３３のいずれか１項に記載の方法であって、
前記最適曝露時間は、前記短い時間の間における電離放射線の検出から得られる最小信号値および平均信号値のいずれかに基づき計算される方法。
【請求項３５】
請求項２９乃至３３のいずれか１項に記載の方法であって、
前記最適曝露時間は、前記短い時間の間における電離放射線の検出から得られる前記一次元検出器ユニットのアレイの領域内における最小信号値および平均信号値のいずれかに基づき計算される方法。
【請求項３６】
請求項２９乃至３３のいずれか１項に記載の方法であって、
前記最適曝露時間は、前記一次元検出器ユニットのアレイの内、１つ以上の一次元検出器ユニットの積分信号値に基づいて計算され、好適には、ユニットは、前記短い時間の間における電離放射線の検出から得られる最も小さい積分信号値を有する方法。
【請求項３７】
請求項２９乃至３６のいずれか１項に記載の方法であって、
前記一次元検出器ユニットのアレイは、繰返し検出を行なって対象物の二次元画像を生成する間、前記対象物に対して連続的に移動される方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法であって、
前記一次元検出器ユニットのアレイは、前記計算された最適曝露時間に基づく速度で、前記対象物に対して移動される方法。
【請求項３９】
請求項２９乃至３６のいずれか１項に記載の方法であって、
前記一次元検出器ユニットのアレイは、前記対象物に対して段階的に移動され、また、
前記一次元検出器ユニットのアレイが前記対象物を基準にして静止状態に維持される間、前記計算された最適曝露時間を用いて、前記繰返し検出が、各ステップの動作間で行なわれる方法。
【請求項４０】
請求項２９乃至３９のいずれか１項に記載の方法であって、
前記一次元検出器ユニットのアレイが、動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線を検出する前記短い時間は、１００ｎｓ〜１ｓの間隔、好適には、１μｓ〜１００ｍｓの間隔、最も好適には、１０μｓ〜１０ｍｓである方法。
【請求項４１】
請求項２９乃至４０のいずれか１項に記載の方法であって、
その二次元画像が記録されるべき対象物の特性が受信され、
その二次元画像が記録されるべき対象物の所望の信号強度が、様々な対象物特性のための所望の信号強度のルックアップテーブルを参照することによって、又は、アルゴリズムによって、確立され、
各繰返し検出のための前記最適曝露時間は、前記短い時間に対して、所望の信号強度と、短い時間の間における電離放射線の前記検出から得られる信号強度との比を乗算することによって、計算される方法。
【請求項４２】
請求項２９乃至４１のいずれか１項に記載の方法であって、
前記対象物（５５）上流の前記電離放射線の経路に可変開口部を有するシールドデバイス（６４）を配置する工程と、
前記短い時間の間における電離放射線の検出から前記対象物の外形を推定する工程と、
前記シールドデバイスの可変開口部を調整して、前記対象物を透過しない放射線または前記対象物から散乱された放射線をシールドする工程とを含み、
前記コリメータデバイス（６４）は、前記対象物に対して前記一次元検出器ユニットのアレイを移動させる工程の間、前記一次元検出器ユニットのアレイに関して固定される方法。
【請求項４３】
請求項２９乃至４２のいずれか１項に記載の方法であって、
前記対象物（５５）上流の前記電離放射線の経路に可変分光透過特性を有するフィルタデバイスを配置する工程と、
前記動作の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける電離放射線の検出から検出のコントラストを示す尺度を推定する工程と、
検出のコントラストを示す前記尺度に応答して、前記フィルタデバイスの可変分光透過特性を調整する工程とを含む方法。
【請求項４４】
請求項２９乃至４３のいずれか１項に記載の方法であって、
電子を放射する陰極と、前記電子が衝突するとともに、Ｘ線の供給源である陽極とを有するＸ線管（８１）によって、前記電離放射線を生成する工程であって、前記管は、前記陽極と前記陰極との間の電圧降下である可変の動作電圧と、前記陽極と前記陰極との間の電流である管電流と、前記電子が衝突する前記陽極の領域である焦点スポットサイズとを有する、工程と、
短い時間の間における電離放射線の前記検出に応答して、Ｘ線管の可変の動作電圧を調整する工程とを含む方法。
【請求項４５】
請求項２９乃至４３のいずれか１項に記載の方法であって、
電子を放射する陰極と、前記電子が衝突するとともに、Ｘ線の供給源である陽極とを有するＸ線管（８１）によって、前記電離放射線を生成する工程であって、前記管は、前記陽極と前記陰極との間の電圧降下である動作電圧と、前記陽極と前記陰極との間の電流である可変の管電流と、前記電子が衝突する前記陽極の領域である焦点スポットサイズとを
有する、工程と、
短い時間の間における電離放射線の前記検出に応答して、Ｘ線管の可変の管電流を調整する工程とを含む方法。
【請求項４６】
請求項２９乃至４３のいずれか１項に記載の方法であって、
電子を放射する陰極と、前記電子が衝突するとともに、Ｘ線の供給源である陽極とを有するＸ線管（８１）によって、前記電離放射線を生成する工程であって、前記管は、前記陽極と前記陰極との間の電圧降下である動作電圧と、前記陽極と前記陰極との間の電流である管電流と、前記電子が衝突する前記陽極の領域である可変の焦点スポットサイズとを有する、工程と、
短い時間の間における電離放射線の前記検出に応答して、Ｘ線管の可変の焦点スポットサイズを調整する工程とを含む方法。
【請求項４７】
請求項２９乃至４６のいずれか１項に記載の方法であって、
前記複数の一次元検出器ユニットは、二次元パターンで共通支持部構造（４２）上に設けられている方法。
【請求項４８】
請求項２９乃至４７のいずれか１項に記載の方法であって、
前記複数の一次元検出器ユニットは、行（４４；６１；７１）及び階層（４５；６３；７３）の形で設けられ、行は、一次元検出器ユニットと平行であり、階層は、一次元検出器ユニットに本質的に直交し、各行の一次元検出器ユニットは、共に、対象物を一次元で完全に検出可能である方法。
【請求項４９】
請求項４８に記載の方法であって、各行（４４；６１）の一次元検出器ユニットは、行の方向において、隣接する一次元検出器ユニット間に重複部（Ｘ１）がある状態で互い違いに配置されている方法。
【請求項５０】
請求項２９乃至４７のいずれか１項に記載の方法であって、
前記複数の一次元検出器ユニットは、円状に配置され、各々前記円に関して本質的に半径方向に配向されている方法。
【請求項５１】
請求項２９乃至５０のいずれか１項に記載の方法であって、
前記複数の各一次元検出器ユニットは、気体式電離放射線検出器であり、
放射線光子と気体との間の相互作用によって放出される電子が、その一次元検出器ユニットに入射する電離放射線に本質的に直交する方向に抽出される方法。
【請求項５２】
請求項２９乃至５１のいずれか１項に記載の方法であって、
前記対象物（５５）上流の前記電離放射線の経路に放射線吸収性材料のコリメータ（５１）を配置する工程であって、このコリメータは、複数の放射線透過スリット（５２）を含み、放射線透過スリットの数は、一次元検出器ユニットの数に対応する、工程と、
コリメータの放射線透過スリットを透過する本質的に平面の線束が、各一次元検出器ユニットを照射するように、放射線透過スリットを一次元検出器ユニットに整合する工程とを含み、
前記コリメータは、前記対象物に対して前記一次元検出器ユニットのアレイを移動させる工程の間、前記一次元検出器ユニットのアレイに関して固定される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、走査式二次元放射線検出のための装置及び方法に関する。本発明は、特に、走査式二次元放射線検出において最適な画像品質を実現するための自動曝露制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル医療用Ｘ線診断において、使用するＸ線照射時間、エネルギ及び線束は、記録される画像の最適な品質を実現するために注意深く制御しなければならない。
曝露量は、画像が過剰に曝露されることなく、即ち検出器が飽和することなく、画像が高い信号対雑音比および高いダイナミックレンジを有するように選択する必要がある。
【０００３】
ＣＣＤ等、感光性の二次元検出器アレイの曝露量を制御する１つの方法は、自明なように、画像を記録し、実現した信号強度及びコントラストを基準にしてその画像を分析し、曝露量を調整し、その後、第２の高品質画像を記録することである。このような手法は、高品質画像の記録を提供する一方で、それにもかかわらず、幾つかの不都合を有する。第１に、本方法は、時間がかかる。即ち、中間的な分析及び調整で、画像化される各対象物領域に対して２つの値を読み取る必要がある。更に、対象物が放射線に２回曝露されることから、画像化される対象物領域への照射量が大きい。
【０００４】
ヤナキによる米国再発行特許番号第３３，６３４号に開示された他の方法は、総曝露時間のうちの短い部分の間、診断される対象物を通過する放射線をセンサによってサンプリングし、曝露時間、及びＸ線源の電圧、電流及び焦点スポットサイズを調整して、曝露の残りの間にＸ線管によって出力される放射線が、診断される対象物内の構造物間の最適なコントラストと、フィルム、乾式Ｘ線撮影写真、透視画像、又は他の記録媒体の最適な黒化とをもたらす。本方法は、Ｘ線撮影される１つの対象物と次の対象物との間の吸収係数のばらつきに対応する。
【０００５】
他の従来技術による方法は、Ｘ線画像の線束等化に基づくものであり、例えば、特許文献１及び特許文献２を参照されたい。ビーム強度は、患者のＸ線減衰ばらつきを補償するために、多数の点において調整される。
【特許文献１】米国特許第４，９５３，１８９号（ワン（ＷＡＮＧ））
【特許文献２】米国特許第５，００８，９１４号（ムーア（ＭＯＯＲＥ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヤナキによって開示された手法の１つの不都合は、二次元画像の生成のために、記録媒体の他にセンサが必要なことである。このような解決策は、不必要に複雑であり、また、センサ及び記録媒体は、異なる感度、異なるダイナミックレンジ、及び異なる雑音レベルを有することがあり、これによって、校正及び曝露制御が、更に複雑になる。
【０００７】
他の不都合は、画像の異なる位置で信号強度を同時に検出する能力及び／又は高空間分解能で差動信号を検出する能力が用いられるセンサに不足していることである。これらの能力は、信号強度の空間的に積分された単一の値のみならず、最大密度、従って最大吸収率を有する対象物領域の信号強度と、画像上の信号強度のばらつきとを得るために必要である。
【０００８】
線束等化方法の不都合は、これらの方法が極めて複雑であること、また、全体走査時、
強度変調を実施しなければならないことである。更に、これらの方法は、走査時の強度ばらつきのために、非実用的であると思われ、また、得られる画像は、雑音が多い及び／又は解釈が困難な場合がある。
【０００９】
従って、本発明の主な目的は、従来技術に付随する制限を克服する自動曝露制御を含む電離放射線検出装置及び方法を提供することである。
この点に関しては、複雑でなく、尚且つ、信号対雑音比、ダイナミックレンジ、及び画像コントラストが優れた高品質画像を生成し得る装置及び方法を提供するという特別な目的が存在する。
【００１０】
本発明の他の目的は、記録される対象物の外形の外側を通過する放射線を自動的にシールドするために前記自動曝露制御と一体化したシールド機能を任意で組み込んだ装置及び方法を提供することである。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、信頼性が高く正確であり精密で安価な装置及び方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、大量生産に適し、また、寿命が長い装置を提供することである。
【００１２】
特に、これらの目的は、添付の特許請求の範囲で請求される装置及び方法によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、小さな一次元放射線検出器ユニットをアレイ状に配置することによって、高速で高度な自動曝露制御に極めて良好に適する、例えば、乳房撮影検査での胸部等の対象物の高解像二次元画像形成を行なうための走査式検出装置が提供されることを見出した。
【００１４】
検出器ユニットは、複数の一次元検出器ユニットからの放射線の一次元画像が記録されるべき対象物の二次元画像の大部分に渡って配置されるように、アレイ中に分散される。２つの隣接する一次元放射線検出器ユニット間の距離は、約３０ｍｍより小さく、好適には約２０ｍｍより小さく、より好適には約１０ｍｍより小さく、また、最も好適には約５ｍｍより小さい。
【００１５】
検出器ユニットは、高密度のアレイに配置され、これによって、走査距離が低減されるとともに、走査することなく画像化されるべき対象物全領域の巨視的構造情報が提供される。他の選択肢として、検出器ユニットは、他のパターン、例えば、円状に配置されてもよく、この場合、各検出器ユニットは、円を基準にして本質的に半径方向に配向される。２つの隣接する一次元放射線検出器ユニット間の距離が約３０ｍｍ未満の場合、巨視的画像情報が、端から端まで３０ｍｍの大きさの構造物から確実に得られる。また、検出器アレイの初期位置に対するそれらの位置に応じて、より小さい構造物が観察可能な場合がある。一次元放射線検出器ユニット間の距離が短い場合、更により小さい構造物が、曝露測定時に検出可能である。このことは、例えば、乳房撮影を含み、極めて様々な用途において非常に重要である。
【００１６】
通常、走査式検出装置は、少なくとも１００個の検出器ユニットを含み、該検出器ユニットの各々は少なくとも１００個のチャネルを有する。このような高密度マトリックスの検出器ユニットは、曝露における極めて短い初期部分の間、診断される対象物全体に渡って実質的に分散された極めて多数の画素における吸収データを提供する。更に、対象物にわたる減衰の多数の画素値から、各一次元検出器ユニットに沿う空間減衰導関数を計算し
て、引き続き最適な曝露パラメータの決定に用い得る。
【００１７】
好適な線検出器ユニットは、例えば、任意で電子なだれ増幅器が設けられた気体式電離検出器、特に、入射電離の方向にほぼ直交する方向に自由電子がドリフトされる気体式電離検出器等の光子計数検出器ユニットである。このような検出器ユニットからの信号は、入射光子の数に比例し、入射光子のエネルギとは無関係である。このことは、光子のエネルギを積算し、信号出力が光子流の積算エネルギの尺度である他の多くの種類の検出器とは対照的である。この場合、主に貢献するのは、低エネルギ光子よりも対象物による減衰が小さい高エネルギ光子からのものである。従って、極めて信頼性の高い減衰の尺度が得られ、また、その結果、より良い値の曝露パラメータを決定し得る。
【００１８】
更に、雑音は、全く存在しないか、又は極めて低いレベルでのみ存在し、このことは、高感度の測定値を提供する。従って、上述した光子計数検出器を用いる場合、曝露パラメータを決定するためには、非常に少量の光子しか必要とせず、このことによって、曝露測定の時間が低減され及び／又は患者への照射量が減少する。好適には、１００ｎｓ〜１ｓの間隔、好適には、１μｓ〜１００ｍｓの間隔、また、最も好適には、１０μｓ〜１０ｍｓの間隔の曝露時間が、曝露測定に用いられる。
【００１９】
走査の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおけるこのような短い時間の間に、一次元検出器ユニットのアレイによって電離放射線を検出することによって、写真のほとんどの部分に渡って分散された線画像の写真が極めて速く得られる。このことは、例えば、対象物の平均、最大及び最小密度等、走査される対象物の情報を出力するのに優れている。
【００２０】
次に、後続の走査時又は残りの走査の間の各読み取りの最適曝露時間が、線画像の写真から推定された情報および前記の短い時間に基づいて計算され、その後、この最適曝露時間が、走査時又はその残りの間、各読み取りに用いられる。これによって、最適な画像品質が達成される。
【００２１】
曝露時間は、線画像の写真のもしくはその限定された領域の最小又は平均信号値から、又は、例えば、線画像写真のヒストグラムに基づく高度なアルゴリズムから、計算し得る。好適には、最小あるいは平均信号値は、（走査される対象物のほとんどの吸収部に対応する）最小平均信号強度を有する多数の隣接する線画像から推定される。
【００２２】
好適には、様々な対象物の特性（例えば、異なる圧迫された胸部厚さ）に対する所望の信号強度のルックアップテーブルが提供され、また、その二次元画像が記録される対象物の特性が、例えば、装置のセンサ又はオペレータから受信される。その後、所望の信号強度と、線画像の写真から得られた信号強度との比をその短い時間に乗算することによって、最適曝露時間が計算される。
【００２３】
任意で組み込み得る本発明による他の特徴は、対象物上流の電離放射線の経路に配置された可変開口部を有するコリメータデバイスである。線画像の写真によって、対象物の外形を決定でき、また、可変開口部を調整して対象物と相互作用しない放射線がシールドされる。
【００２４】
本発明の他の特徴及びその利点は、以下に示す本発明の好適な実施形態の詳細な説明及び添付の図１−６から明らかになる。これらは、例示のためだけに与えられたものであり、従って、本発明を制限するものではない。
【００２５】
特に、強調したいことは、本発明は、Ｘ線放射線及びＸ線管に関して詳細に説明される
が、本発明は、必要に応じて変更を加えて、他の種類の電離放射線及び電離放射線源に適用可能なことである。
【００２６】
更に、本発明は、基本的に、医療用途、特に、乳房撮影に着目するが、にもかかわらず、例えば、プリント回路基板やパイプラインの非破壊試験及び検査等、他の種類の産業用途にも有用である。従って、画像化される対象物は、以下の説明では、胸部と呼ぶが、これは、本発明から逸脱することなく、実質的にあらゆる種類のものに交換可能であることを認識されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
乳房撮影法（マンモグラフィ）用に好適に設計されたデバイスを側面図で概略的に示す図１を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
上から下に向かって、このデバイスには、Ｘ線源８１、フィルタデバイス８２、コリメータデバイス８３ａ、ファンビームコリメータ８３ｂ、圧迫板８４及び対象物テーブル８５、並びに複数の一次元検出器ユニットを含む走査式検出器機構８６が含まれる。
【００２８】
Ｘ線源８１は、電子を放射する陰極と、前記電子が衝突するとともに、Ｘ線の供給源である陽極とを有する従来のＸ線管である、前記管は、前記陽極と前記陰極との間の電圧降下である動作電圧と、前記陽極と前記陰極との間の電流である管電流と、前記電子が衝突する前記陽極の領域である焦点スポットサイズと、を有する。
【００２９】
動作電圧、管電流及び／又は焦点スポットサイズは、調整可能であってよい。小さいピーク電圧をＸ線管に印加することによって、あらゆる組織によって更に容易に吸収される低エネルギのＸ線光子が生成される。Ｘ線管において陰極から陽極への電流を大きくすることによって、Ｘ線束は、比例して大きくなる。焦点スポットのサイズを大きくすることによって、Ｘ線管の定格電力を大きくすることができる。Ｘ線写真撮影法に対する動作電圧、管電流及び焦点スポットサイズの影響に関する更に詳細については、その内容を本明細書中に引用参照するヤナキの特許（米国再発行特許番号第３３，６３４号）を参照されたい。
【００３０】
フィルタデバイス８２は、Ｘ線管の直下に位置し、通常、最も低い（また時として最も高い）エネルギの光子を吸収するフィルタとしての役割を果たす金属ホイルを含む。このような光子は、画像品質には大きく寄与しないが、患者への照射量を増加させる。フィルタデバイスは、可変の分光透過特性を有し得る。
【００３１】
コリメータデバイス８３ａは、放射線吸収性であるが、放射線透過性の制御可能な可変開口部を有し、これによって、診断には必要とされない大量の放射線は、診断対象物、即ち、乳房撮影検査での胸部のレベルに到達する前に阻止され得る。これによって、患者への放射線量を増大し、かつ画像のコントラストを低減する散乱放射線の量が低減される。
【００３２】
図２に概略的に示したファンビームコリメータ８３ｂは、例えば、多数の狭い放射線透過スリット５２がエッチング処理されたタングステン製の薄膜ホイル５１であってよい。これらのスリットは、行５３及び階層５４に配置され、検出器機構の検出器ユニットの対応する線状感応領域又は入口スリットに整合されることで、各スリット５２を通過するＸ線は、対応する感応領域又は検出器機構に到達する。このコリメータの目的は、診断される胸部への照射量を低減することである。
【００３３】
検出器機構８６は、図３に示すが、行４４及び階層４５の二次元アレイにおいて、それらそれぞれの感応領域又は入口スリット４３が機構の正面に向いた状態で、共通支持部構造４２上に配置された複数の一次元検出器ユニット４１を含む。例示の目的のために、４
×１０の検出器ユニットのみから成るマトリックスを示す。即ち、この機構は、更に多くのユニットを含み得ることを認識されるであろうが、各行４４は、４つの検出器ユニットを含み、各階層４５は、１０個の検出器ユニットを含む。例えば、検出器ユニットが、（検出器ユニットから検出器ユニットまで）Ｓ１＝５ｍｍだけ離れていて、かつ、通常２０×２０乃至５０×５０ｃｍ２の面積が覆われる場合、各階層は、４０〜１００個の検出器ユニットを含み得る。例えば、各線検出器ユニットの幅は、４０〜６０ｍｍであり、従って、通常５〜１２個の検出器ユニットが各行に配置される。各検出器ユニットは、検出器ユニットによって記録される一次元画像に高空間分解能を提供する数１００個のチャネルを通常含む。
【００３４】
更に、図３の検出器機構は、側面及び正面カバー（明確に図示せず）を含み得る。
乳房撮影診断の間、胸部は、圧迫板８４と対象物テーブル８５との間で圧迫される。この場合、その目的のための圧迫板８４は、縦方向に移動可能であり、かつ、固定可能である。図１のデバイスが、乳房撮影診断でなく他の種類の測定に用いられる場合、２つの圧迫板８４及び対象物テーブル８５は、診断される特定の対象物を支持するためのホルダ又は支持部（図示せず）と交換され得る。
【００３５】
Ｘ線管８１、ファンビームコリメータ８３ｂ及び検出器機構８６は、共通Ｅアーム８７に取り付けられ、共通Ｅアーム８７は、スピンドル８９によって、ほぼＸ線管８１の高さで直立スタンド８８へ回転自在に取り付けられる。このようにして、Ｘ線管８１、ファンビームコリメータ８３ｂ及び検出器機構８６は、胸部に対して、共通の旋回運動で動き、胸部を走査し、その二次元画像を生成することができる。検出器機構における各階層４５の検出器ユニット間の距離（完全な二次元画像を記録するための可能な限り短い走査距離に対応する）を５ｍｍと仮定し、かつ、スピンドル８９と検出器機構との間の距離を６５ｃｍと仮定すると、走査は、通常、約０．４４°の回転に対応するが、これは、通常、数秒で実施し得る。走査方向は、図３の矢印４７で示す。
【００３６】
コリメータデバイス８３ａは、直立スタンド８８に堅固に取り付けられ、圧迫板８４及び対象物テーブル８５は、支持部９０に堅固に取り付けられるが、該支持部９０は、直立スタンド８８に堅固に取り付けられる。この目的のために、Ｅアーム８７には、２つの凹部が設けられるか、あるいは、同様なものがＥアーム８７に設けられる（破線によって示す）。走査時、コリメータデバイス８３ａ及び胸部は、静止状態に維持される。
【００３７】
図１のデバイスは、診断される胸部を基準にして、Ｘ線管８１、ファンビームコリメータ８３ｂ及び検出器機構８６の直線運動のために、修正及び配置し得ることを認識されたい。
【００３８】
図１のデバイスは、走査時、Ｘ線管８１、ファンビームコリメータ８３ｂ及び検出器機構８６が静止している間、患者及びコリメータデバイスが移動されるように、修正し得ることを更に認識されたい。
【００３９】
図３の検出器機構の各行４４における検出器ユニット４１は、互い違いに配置されていることに留意されたい。検出器ユニットは、その最端部では検出できないことから、ユニットは、互い違いに配置されて、２０〜５０ｃｍの全距離を網羅し、あらゆる“不感”帯を回避する。１つの検出器ユニット４１の感応領域又は入口スリット４３が終わる所では、他の検出器ユニットの感応領域又は入口スリットが各行４４において始まる。この特徴は、図３の破線４８に沿ってはっきりと示されており、検出器ユニット間の重複部Ｘ１を必要とし、ここで、Ｘ１は、通常、少なくとも０．０５〜１０ｍｍ以上であってよい。
【００４０】
線検出器ユニットは、平面基板上で必ずしも互いに平行に配置される必要はないが、放
射線源からの放射線がそれぞれの検出器ユニットに入射できるように、用いられる放射線源側に向かって配置されることを認識されたい。
【００４１】
同じ目的のために、ファンビームコリメータ８３ｂには、検出器ユニットより配置間隔が小さく、また、検出器ユニット入口スリットより狭いスリットが備えられている。放射線源（点供給源、線供給源又は２Ｄ供給源）、ファンビームコリメータ８３ｂ及び検出器機構８６間が整合されていると、ファンビームコリメータ８３ｂ  ５１を通過して、検出器機構８６の個々の検出器ユニット４１に入射する放射線源からの多数の平面放射線が提供される。
【００４２】
検出器ユニットのアレイ及び検出器ユニット自体に関する更に詳細については、２００１年２月１５日出願された本出願人の係属中のスウェーデン国特許出願第０２００４４６−３号、表題「放射線検出器機構（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）」を参照されたい。該特許出願の内容は本明細書中に援用する。
【００４３】
更に、このデバイスには、デバイスの制御、線検出器ユニットからの信号の読み取り及び後処理のための適切なソフトウェアが備えられたマイクロプロセッサ又はコンピュータ９１が含まれる。また、このデバイスには、検出器ユニット及びマイクロプロセッサ又はコンピュータ９１に電力を供給する電源９２であって、スピンドル８９及び従ってＥアーム８７を駆動するために直立スタンド８８に収容されたステップモータ等を駆動するための電源９２が含まれる。
【００４４】
動作時、Ｘ線は、Ｘ線管８１から出射され、フィルタデバイス８２を通過する。コリメータ８３ａ及びファンビームコリメータ８３ｂは、ほとんどのＸ線を吸収する。ファンビームコリメータ８３ｂのスリットを通過するＸ線だけが、胸部を横断する。胸部では、Ｘ線光子が透過、吸収、又は散乱され得る。透過されるＸ線は、胸部を出て、検出器機構８６の検出器ユニット４１に入射して検出される。
【００４５】
走査時、Ｘ線源８１、ファンビームコリメータ８３ｂ、及び検出器機構８６を保持するＥアーム８７は、検出器機構が、圧迫板８４及び対象物テーブル８５と本質的に平行で、かつ、胸壁と平行な方向に胸部を走査するように、旋回運動で移動される。
【００４６】
各線検出器ユニットは、Ｘ線を連続的に検出する。通常１０〜５０マイクロメータ毎の一定の動作間隔で、検出信号が読み出され、マイクロプロセッサ９１のメモリに記憶される。このようにして、各線検出器ユニットは、胸部の多数の線画像を与える。Ｘ線源及び走査が停止した場合、これら全ての画像セグメントは、マイクロプロセッサ９１によって共にグループ化され、二次元画像を形成する。
【００４７】
他の走査手法では、一次元検出器ユニットのアレイは、胸部に対して段階的に移動され、一次元検出器ユニットのアレイが段階的な動作の間で静止状態を維持する間、一次元検出器ユニットは、検出を行なっている。
【００４８】
本発明によれば、図１のデバイスには、好適には、適切なソフトウェアによってマイクロプロセッサ９１に実装された自動曝露制御が設けられる。ほとんどの汎用バージョンでは、マイクロプロセッサ９１は、以下の動作を実行するように構成されている。
【００４９】
（ｉ）胸部走査の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおける短い時間の間、曝露測定を実行するために、即ち、Ｘ線を検出するために、一次元検出器ユニットを制御する動作。前記短い時間は、通常、間隔１００ｎｓ〜１ｓ、好適には、間隔１μｓ〜１００ｍｓ、また、最も好適には、１０μｓ〜１０ｍｓである。
【００５０】
（ｉｉ）走査の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおけるＸ線の検出に基づき、走査の各検出のための最適曝露時間を計算する動作。
（ｉｉｉ）走査時における各検出のための最適曝露時間を得ることによって、最適な品質を有する胸部の二次元画像を得るように走査を制御する動作。
【００５１】
検出装置が好適に用いられるのは、２つの隣接する検出器ユニット間の距離Ｓ１が、約３０ｍｍ未満、より好適には、約２０ｍｍ未満、更により好適には、約１０ｍｍ未満、最も好適には、約５ｍｍ未満の場合である。
【００５２】
走査式検出器機構に実装された本発明による曝露制御の重要な利点は、短い時間の検出（先行走査検出）及び検出器ユニットの分布及び密度の結果として、後続の走査時記録される胸部二次元画像の大部分に分散された胸部の複数の一次元画像を含む写真が得られることである。従って、胸部及びその巨視的構造についての非常に良好な知見が、胸部への最小の照射量で極めて迅速に取得でき、このことによって、残りの走査のための曝露時間の最適設定値が提供される。高密度マトリックスの検出器ユニットであるために、曝露測定時、極めて小さな構造も検出可能であり、また、これらの構造の減衰は、最適曝露時間を決定する一方で、考慮される。このことは、点測定手法を用いたり、単一の一次元検出器アレイを用いたり、あるいは、幾つかの一次元検出器アレイであって、アレイ間の距離がかなり大きい状態で配置された一次元検出器アレイを用いたりしても、可能ではない。
【００５３】
走査式検出のための最適曝露時間は、走査の初期部分の前および同部分の間のいずれかにおけるＸ線の検出から得られた最小信号値および平均信号値のいずれかに基づきて計算されるか、あるいは、線画像の写真の特定領域内で、例えば、図５に示した中央に位置する領域５６内で得られるか、もしくは、一定の数の隣接する線画像から得られる最小又は平均信号値から計算され得る。このような中央に位置する領域５６は、例えば、２ｃｍｘ２ｃｍ又は３ｃｍｘ３ｃｍのサイズを有し得る。この領域は、好適には、（画像化された胸部の最も吸収する部分に対応する）信号強度が最も小さい所に位置する。
【００５４】
他の選択肢として、走査式検出のための最適曝露時間は、１つ以上の一次元検出器ユニット、例えば、積分信号値が最も小さいユニットの積分信号値に基づき計算し得る。
更に、走査時、一次元検出器ユニットのアレイが胸部に対して動く速度は、走査の初期部分の前もしくはその間におけるＸ線の検出に応じて、又は特に、計算された最適曝露時間に応じて、調整され得る。例えば、極めて短い最適曝露時間が計算された場合、このことは、過剰な量の信号値が記録されないように、走査がより速く行なわれることを示し得る。
【００５５】
次に、自動曝露制御のための方法のフローチャートである図４を参照して、本発明の好適な実施形態の概要を述べる。
本方法は、ステップ６１で始まり、画像化される胸部（又は他の対象物）の特性を受信する。この情報は、乳房撮影の場合、一定の力が圧迫板に印加された圧迫状態の胸部厚さであり得る。これに対して、他の選択肢として、又は補足的に、この情報は、例えば、その脂肪含有量対腺組織として定義された胸部組織の推定密度に関係し得る。この情報は、デバイスのオペレータの入力を介して、又は、センサ等（図示せず）による検出を介して、マイクロプロセッサ９１によって受信され得る。例えば、圧迫板間の距離は、位置センサ並びに印加された力によって容易に測定される。
【００５６】
他の選択肢として、胸部の脂肪含有量対腺組織は、２つの異なる圧迫状態（即ち、２つの異なる力を圧迫板に印加した状態）において、（多数の一次元検出器の機構８６による）２つの短い胸部曝露の検出から決定され得る。これは、脂肪含有量及び腺組織は、全く
異なる吸収係数を有するためである（フローチャートには図示せず）。
【００５７】
その後、ステップ６２において、調査対象の胸部の短い曝露が行なわれるとともに、多数の一次元検出器の機構８６によって透過放射線が測定される。信号は、ステップ６３において、ユニットから読み出されて、マイクロプロセッサ９１に転送される。検出器機構の構造のために、検出及び読み取りは、極端に速く行ない得る。
【００５８】
充分に分散された多数の胸部線画像を表す信号から、例えば、計数レート等の信号値が、ステップ６４で推定される。この信号値は、数多くの方法で、例えば、上述したように、又は、全ヒストグラム及び／又は空間信号情報を考慮する高度な方法によって、推定され得る。
【００５９】
次に、ステップ６５において、マイクロプロセッサ９１に記憶されたルックアップテーブル、又は、デバイスの製造業者又はオペレータによって入力された様々な胸部特性及びオプションとしてその厚さのために所望の信号強度のテーブルを含むアクセス可能なメモリ（明確に図示せず）の検索を行なう。計算から所望の信号強度を決定して、最適な又は許容可能な信号対雑音レベル、引き続き記録される二次元画像のダイナミックレンジ又はコントラストを実現し得る。又は、これらは、規制基準によって確立され得る。前記検索は、ステップ６１の入力に基づき、走査のための所望の信号強度が決定される。他の選択肢として、ルックアップテーブルを用いる代わりに、所望の信号強度は、適切なアルゴリズムを採用することによって決定され得る。
【００６０】
次に、ステップ６６において、所望の信号強度、ステップ６４で推定された信号値、及びステップ６２で用いられた曝露時間に基づき、電流設定値での胸部用の最適曝露時間が計算され、また、ステップ６７において、曝露時間設定値が、計算された最適曝露時間に調整され、その後、本方法は、終了して、デバイスが胸部を走査する準備が完了する。
【００６１】
本方法の他の特徴は、走査に使用されない放射線をシールドし得ることである。従って、（ステップ６３の後に実行しなければならないが、方法のステップ６４−６７とは独立に実行し得る）ステップ６８において、“最大”信号強度を有する、即ち、Ｘ線が胸部を透過しないことを示す、吸収が全く発生していない線画像の写真要素（画素）が推定される。これによって、胸部の外形を決定し得る。次に、ステップ６９において、胸部を透過しない放射線がコリメータデバイスを通過しないように、図１におけるデバイスのコリメータデバイス８３ａの可変開口部を制御して胸部の外形に調整する。このようにして、患者への照射量を増加し得、かつ、画像コントラストを減じ得る散乱放射線の量を低減することができる。
【００６２】
本方法の更に他の特徴は、曝露時間のみならず更に他の曝露パラメータ、例えば、フィルタデバイス８２の可変分光透過特性及び／又はＸ線管８１の動作電圧もしくは電流は、初期曝露測定に基づいて調整され得ることである。従って、（ステップ６３の後に実行しなければならないが、該方法のステップ６４〜６７及び６８〜６９とは独立に実行され得る）ステップ７０において、線画像の写真のコントラストを示す尺度。このような尺度は、好適には、線画像の写真要素（画素）の信号強度ばらつき、又は圧迫ユニットによって制御される胸部の異なる厚さに対する検出されたＸ線の信号強度に関連付けられる。
【００６３】
次に、ステップ７１において、マイクロプロセッサ９１に記憶されたルックアップテーブル、又は、例えば、様々な胸部特性用の所望のコントラストレベルのテーブルを含むアクセス可能なメモリ（明確に図示せず）の検索を行なう。検索は、ステップ６１の入力に基づくことができ、走査のための所望のコントラストレベルが決定される。ルックアップテーブルを用いる代わりに、適切なアルゴリズムを適用して、所望のコントラストレベル
を決定してもよい。
【００６４】
乳房撮影の場合、他の選択肢として又は追加的に、走査のための所望のコントラストレベルは、（ｉ）圧迫力の変動に起因する圧迫された胸部厚さの変化、及び／又は（ｉｉ）異なる圧迫力での圧迫された胸部の２回の曝露から得られる信号レベルに基づいてよい。
【００６５】
次に、ステップ７２において、線画像の写真のコントラストを示す尺度は、所望のコントラストレベルと比較され、そして、この比較に基づき、フィルタデバイス８２の可変分光透過特性及び／又はＸ線管８１の動作電圧は、後続の走査において所望のコントラストレベルを得るために、調整し得る。
【００６６】
このような調整には、胸部を透過して引き続き検出されるＸ線の変動スペクトルを考慮するために、更に曝露時間の調整が必要なことがあり、従って、ステップ６２〜６７は、例えば、異なるフィルタ及び／又は異なる胸部圧迫を用いて、繰返さなければならないことがある。
【００６７】
また更に、ステップ６６で計算された最適曝露時間が極めて長い場合、Ｘ線束を大きくすることが必要な場合がある。曝露時間が極めて長いと、診断される患者にとって不快な場合があり、また、更に、患者が動き、そのため、記録される画像がぼやける危険性がある。このため、上述した本方法は、以下のように修正され得る。
【００６８】
ステップ６６で計算された最適曝露時間が、（実施される測定の種類に応じて、製造業者又はオペレータによって設定される可能性のある）特定の閾値より長い場合、Ｘ線管の管電流を大きくし、さらに、焦点スポットサイズ（図示せず）も大きくすることがある。
【００６９】
複数の一次元検出器ユニット４１は、これらからの電離放射線の一次元画像が、記録される二次元画像の大部分に渡って配置されるように配置される限り、アレイ中に任意に分散され得ることを認識されたい。
【００７０】
例えば、検出器ユニット４１は、図６に示すように、共通円形支持部４２’上に円状に配置され得る。この場合、各検出器ユニット４１は、円を基準にして本質的に半径方向に配向され、また、その感応領域又は入口スリット４３が機構の正面に面する。図示した機構は、支持部４２’の全直径に渡って配置された１つの極めて幅の広い検出器ユニットと、極めて幅の広いユニットを基準にして対称に配置された幅がより狭い１０個の検出器ユニットと、より幅が狭い１２個の検出器ユニット４１とを有し、検出器ユニット４１の各々は、幅がより広い検出器ユニットの内２つの隣接する検出器ユニット間に対称に配置されている。
【００７１】
この機構は、走査時、矢印４７’で示すように、胸部又は他の画像化される対象物を基準にして、支持部４２´の平面内で回転する。好適には、図６の機構は、裏側から機構に取り付けられた中央に位置するスピンドル８９´によって回転される。１つの完全な二次元画像は、円周距離Ｓ１に対応する角度でアレイを回転することによって記録され得る。ファンビームコリメータが用いられる場合、これは、走査時、アライメントを維持するために、検出器機構と共に回転させなければならない。
【００７２】
円形アレイの検出器ユニットに関する更に詳細については、２００１年２月１５日出願された我々の係属中のスウェーデン国特許出願第０２００４４７−１号、表題「放射線検出器機構（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）」（その内容は本明細書中に援用する）を参照されたい。
【００７３】
更に、本発明は、対象物を透過する代わりにそこから散乱される放射線の二次元画像の記録にも等しく適用可能であることを認識されたい。
更にまた、本発明の検出器ユニットは、それらが曝露される電離放射線の一次元画像を記録可能な一次元検出器である限り、実質的に如何なる種類のものであってもよいことを認識されたい。
【００７４】
しかしながら、好適な線検出器ユニットは、オプションとして電子なだれ増幅器が設けられた気体式電離検出器等の、また、特に、自由電子が入射電離方向に本質的に垂直な方向にドリフトされる気体式電離検出器等の光子計数検出器である。
【００７５】
本発明に用いられる様々な種類の気体式検出器ユニットに関する更に詳細については、本明細書中に引用参照するエックスカウンター  アーベー（Ｘｃｏｕｎｔｅｒ  ＡＢ）に譲渡されたトム・フランケ（Ｔｏｍ  Ｆｒａｎｃｋｅ）らによる以下の米国特許出願、即ち、第０８／９６９５５４号（米国特許第６、１１８、１２５号として発行）、第０９／４４３、２９２号、第０９／４４３、３２０号、第０９／４４３、３２１号、第０９／４４４、５６９号、第０９／５５０２８８号、第０９／５５１６０３号、第０９／５５２６９２号、第０９／６９８１７４号、第０９／７０８５２１号、第０９／７１６２２８号、第０９／７６０７４８号を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の好適な実施形態によるＸ線診断のためのデバイスを示す概略側面図。
【図２】図１のデバイスに含まれるファンビームコリメータを示す概略平面図。
【図３】図１のデバイスに含まれる走査式検出器機構を示す概略正面図。
【図４】本発明の好適な実施形態による図１のデバイスにおける自動曝露制御のための方法を示すフローチャート。
【図５】図１のデバイスに含まれるコリメータデバイスによるシールドが示されている図２の走査式検出器機構を示す概略正面図。
【図６】本発明の他の好適な実施形態による走査式検出器機構を示す概略正面図。
【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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