(57)【要約】【解決手段】視野を拡大し、かつ肉眼では見えない特徴を有する画像表示を与えるために、選択的に強化された画像解像度を有する複数のＸ線画像信号を生成するための自動Ｘ線画像装置及び方法が与えられる。対応する画像信号を生成するために被写体の一部にＸ線放射線の連続ドーズが照射される。Ｘ線放射線のこのドーズは、強度、焦点スポットサイズ、焦点スポット位置、焦点スポット形状または視準を制御することにより制御される。その結果、後の画像信号は前の画像信号と、画像解像度などの画像特性のひとつまたはそれ以上の点で相違する。【選択図】図１
2007502652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＸ線画像信号を生成するための自動化されたＸ線画像装置を含むシステムであって、
Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを与えることにより少なくともひとつの放射制御信号に応答するＸ線放射装置であって、前記第2ドーズは前記第1ドーズと複数のＸ線放射線特性のうちのひとつまたはそれ以上の点で相違するところのＸ線放射装置と、
少なくともひとつの検出制御信号に応答するＸ線検出装置であって、対応する第1及び第2画像信号を与えることにより、前記Ｘ線放射装置と検出装置との間に実質的に配置された被写体の一部への照射に従い、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に応答して、前記Ｘ線放射装置を相対的に配置するためのＸ線検出装置と、
前記Ｘ線放射装置及び前記Ｘ線検出装置と接続し、前記放射制御信号及び前記検出制御信号を与えることにより前記第1及び第2画像信号に応答する制御装置であって、前記第2画像信号は前記第1画像信号と複数の画像特性のうちのひとつまたはそれ以上の点で異なる、ところの制御装置と、
から成るシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記複数のＸ線放射線特性のうちのひとつまたはそれ以上は、強度、焦点スポット及び視準の少なくとも一つであるところのシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記複数の画像特性のうちのひとつまたはそれ以上は画像解像度から成る、ところのシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、
前記複数のＸ線放射線特性のうちのひとつまたはそれ以上は、強度、焦点スポット及び視準の少なくとも一つから成り、
前記複数の画像特性のうちのひとつまたはそれ以上は画像解像度から成る、
ところのシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、
前記被写体の一部は、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に対するターゲット領域を画定し、
前記ターゲット領域は前記Ｘ線放射装置に関して第1空間関係で配置されており、
前記Ｘ線放射装置は、前記第1空間関係を制御することにより前記少なくともひとつの放射制御信号にさらに応答する、
ところのシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、
前記被写体の一部は、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に対するターゲット領域を画定し、
前記ターゲット領域は前記Ｘ線放射装置に関して第1空間関係で配置されており、
前記ターゲット領域は前記Ｘ線検出装置に関して第２空間関係で配置されており、
前記Ｘ線検出装置は、前記第２空間関係を制御することにより前記少なくともひとつの検出制御信号にさらに応答する、
ところのシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、
前記被写体の一部は、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に対するターゲット領域を画定し、
前記ターゲット領域は前記Ｘ線放射装置に関して第1空間関係で配置されており、
前記ターゲット領域は前記Ｘ線検出装置に関して第２空間関係で配置されており、
前記Ｘ線放射装置は、前記第1空間関係を制御することにより前記少なくともひとつの放射制御信号にさらに応答し、
前記Ｘ線検出装置は、前記第２空間関係を制御することにより前記少なくともひとつの検出制御信号にさらに応答する、
ところのシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、前記Ｘ線放射装置は、
前記少なくとも一つの放射制御信号の第1部分に対応する複数のＸ線放射線特性の少なくともひとつを有するＸ線放射線を与えることにより、前記少なくともひとつの放射制御信号の第1部分に応答するＸ線ソースと、
前記少なくとも一つの放射制御信号の第2部分に対応する複数のＸ線放射線特性の少なくとももう一つを有するＸ線放射線を照射することにより、少なくともひとつの放射制御信号の第2部分に応答し、かつ前記Ｘ線ソースに接続されたコリメータと、
から成るところのシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、前記Ｘ線検出装置は、複数の画素信号を与えることにより、前記少なくともひとつの検出制御信号の第1部分並びにＸ線放射線の第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に応答する検出回路から成るところのシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、前記Ｘ線検出装置はさらに、前記検出回路に接続され、前記第1及び第2画像信号を与えることにより、前記少なくともひとつの検出制御信号の第2部分及び前記複数の画素信号に応答する処理回路から成るところのシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムであって、前記制御装置は、
対応する複数の画像データを格納することにより前記第1及び第2画像信号に応答する受信回路と、
前記受信回路に接続され、複数の格納された画像データ及び複数の基準データを選択的に処理し、かつ複数の制御データを与えるべく応答する処理回路と、
前記処理回路に接続され、前記放射及び検出制御信号を与えることにより前記複数の制御データに応答する制御回路と、
から成るところのシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、前記受信回路はデータメモリ回路から成る、ところのシステム。
【請求項１３】
請求項１１に記載のシステムであって、前記処理回路は、
前記複数の基準データを格納するためのデータメモリ回路と、
前記データメモリ回路に接続され、前記複数の基準データ及び格納された画像データを処理しかつ前記複数の制御データを与えるべく応答するコンピュータと、
から成るところのシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムであって、前記少なくともひとつの放射制御信号は、前記Ｘ線放射装置に対する複数の動作パラメータの少なくともひとつを制御するための少なくともひとつの信号から成る、ところのシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムであって、前記Ｘ線放射装置に対する複数の動作パラメータの少なくともひとつは、電圧、電流、焦点スポット及び視準の少なくともひとつから成る、ところのシステム。
【請求項１６】
請求項１に記載のシステムであって、前記少なくともひとつの検出制御信号は、前記Ｘ線検出器装置に対する複数の動作パラメータの少なくともひとつを制御するための少なくともひとつの信号から成る、ところのシステム。
【請求項１７】
請求項１４に記載のシステムであって、前記Ｘ線検出装置に対する複数の動作パラメータの少なくともひとつはバイアス及びダイナミックレンジの少なくともひとつから成る、ところのシステム。
【請求項１８】
選択された被写体に対応する複数のＸ線画像信号を選択的に有効な画像解像度で生成するための自動化された方法であって、
少なくともひとつの放射制御信号を受信する工程と、
前記少なくともひとつの放射制御信号に応答して、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する工程であって、前記第2ドーズは前記第1ドーズと、複数のＸ線放射線特性のうちのひとつまたはそれ以上の点で異なるところの工程と、
被写体の一部への照射に従い、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分を受信する工程と、
少なくともひとつの検出制御信号を受信する工程と、
前記少なくともひとつの検出制御信号並びにＸ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に応答して、第1及び第2画像信号を生成する工程と、
前記第1及び第2画像信号を処理する工程と、
前記処理された第1及び第2画像信号に応答して、前記放射及び検出制御信号を生成する工程であって、前記第2画像信号は前記第1画像信号と複数の画像特性のうちのひとつまたはそれ以上の点で相違する、ところの工程と、
から成る方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、前記複数のＸ線放射線特性のうちのひとつまたはそれ以上は、強度、焦点スポット及び視準の少なくとも一つであるところの方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の方法であって、前記複数の画像特性のうちのひとつまたはそれ以上は画像解像度から成る、ところの方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の方法であって、
前記複数のＸ線放射線特性のうちのひとつまたはそれ以上は、強度、焦点スポット及び視準の少なくとも一つから成り、
前記複数の画像特性のうちのひとつまたはそれ以上は画像解像度から成る、
ところの方法。
【請求項２２】
請求項１８に記載の方法であって、
前記少なくともひとつの放射制御信号に応答して、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する前記工程は、前記少なくともひとつの放射線制御信号に応答して、Ｘ線放射装置により、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する工程から成り、
被写体の一部への照射に続き、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分を受信する工程は、前記Ｘ線放射装置と前記検出装置との間に実質的に配置された被写体の一部への照射に続き、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分を、Ｘ線検出装置により受信する工程から成り、
前記被写体の一部は、Ｘ線放射線の第1及び第2ドーズのぞれぞれの部分に対するターゲット領域を画定する、
ところの方法であり、さらに、
前記Ｘ線放射装置に対して第1空間関係で前記ターゲット領域を配置する工程と、
前記Ｘ線検出装置に対して第2空間関係で前記ターゲット領域を配置する工程と、
前記少なくともひとつの放射制御信号に応答して前記第1空間関係を制御する工程と、
を含む方法。
【請求項２３】
請求項１８に記載の方法であって、
前記少なくともひとつの放射制御信号に応答して、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する前記工程は、前記少なくともひとつの放射線制御信号に応答して、Ｘ線放射装置により、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する工程から成り、
被写体の一部への照射に続き、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分を受信する工程は、前記Ｘ線放射装置と前記検出装置との間に実質的に配置された被写体の一部への照射に続き、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分を、Ｘ線検出装置により受信する工程から成り、
前記被写体の一部は、Ｘ線放射線の第1及び第2ドーズのぞれぞれの部分に対するターゲット領域を画定する、
ところの方法であり、さらに、
前記Ｘ線放射装置に対して第1空間関係で前記ターゲット領域を配置する工程と、
前記Ｘ線検出装置に対して第2空間関係で前記ターゲット領域を配置する工程と、
前記少なくともひとつの検出制御信号に応答して前記第２空間関係を制御する工程と、
を含む方法。
【請求項２４】
請求項１８に記載の方法であって、
前記少なくともひとつの放射制御信号に応答して、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する前記工程は、前記少なくともひとつの放射線制御信号に応答して、Ｘ線放射装置により、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する工程から成り、
被写体の一部への照射に続き、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分を受信する工程は、前記Ｘ線放射装置と前記検出装置との間に実質的に配置された被写体の一部への照射に続き、Ｘ線放射線の前記第1及び第2ドーズのそれぞれの部分を、Ｘ線検出装置により受信する工程から成り、
前記被写体の一部は、Ｘ線放射線の第1及び第2ドーズのぞれぞれの部分に対するターゲット領域を画定する、
ところの方法であり、さらに、
前記Ｘ線放射装置に対して第1空間関係で前記ターゲット領域を配置する工程と、
前記Ｘ線検出装置に対して第2空間関係で前記ターゲット領域を配置する工程と、
前記少なくともひとつの放射制御信号に応答して前記第1空間関係を制御する工程と、
前記少なくともひとつの検出制御信号に応答して前記第２空間関係を制御する工程と、
を含む方法。
【請求項２５】
請求項１８に記載の方法であって、前記少なくともひとつの放射制御信号に応答して、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成する前記工程は、
前記少なくとも一つの放射制御信号の第1部分に応答して、前記少なくともひとつの放射制御信号の前記第1部分に対応する複数のＸ線放射線特性の少なくともひとつを有するＸ線放射線を生成する工程と、
前記少なくとも一つの放射制御信号の第2部分に応答して、前記Ｘ線放射線を視準する工程と、
から成るところの方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、前記少なくともひとつの検出制御信号並びにＸ線放射線の第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に応答して、第1及び第2画像信号を生成する前記工程は、前記少なくともひとつの検出制御信号の第1部分に応答して、複数の画素信号を生成する工程から成る、ところの方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記少なくともひとつの検出制御信号並びにＸ線放射線の第1及び第2ドーズのそれぞれの部分に応答して、第1及び第2画像信号を生成する前記工程は、さらに、前記第1及び第2画像信号を生成するべく前記複数の画素信号を処理する工程を含む、ところの方法。
【請求項２８】
請求項１８に記載の方法であって、前記処理された第1及び第2画像信号に応答して、前記放射及び検出制御信号を生成する前記工程は、前記第1及び第2画像信号に対応する複数の画像データを格納する工程から成る、ところの方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、前記処理された第1及び第2画像信号に応答して、前記放射及び検出制御信号を生成する前記工程は、さらに、生成した複数の制御データに応答して、格納された複数の画像データ及び複数の基準データを処理する工程を含む、ところの方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、前記処理された第1及び第2画像信号に応答して、前記放射及び検出制御信号を生成する前記工程は、さらに、前記複数の制御データに応答して、前記放射及び検出制御信号を生成する工程を含む、ところの方法。
【請求項３１】
請求項１８に記載の方法であって、前記処理された第1及び第2画像信号に応答して、前記放射及び検出制御信号を生成する前記工程は、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成するための複数のパラメータの少なくともひとつを制御するために、少なくともひとつの信号を生成する工程から成る、ところの方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法であって、Ｘ線放射線の少なくとも第1及び第2ドーズを生成するための複数のパラメータの少なくともひとつは、電圧、電流、焦点スポット、及び視準の少なくともひとつである、ところの方法。
【請求項３３】
請求項１８に記載の方法であって、前記処理された第1及び第2画像信号に応答して、前記放射及び検出制御信号を生成する工程は、前記第1及び第2画像信号を生成するための複数のパラメータの少なくともひとつを制御するための少なくともひとつの信号を生成する工程から成る、ところの方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法であって、 第1及び第2画像信号を生成するための複数のパラメータの少なくともひとつは、バイアス及びダイナミックレンジの少なくともひとつから成る、ところの方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線画像装置に関し、特に、視野を拡大しかつ肉眼では見えない特徴の画像表示を与えるために、選択的に強化された画像解像度を与えることが可能な自動Ｘ線画像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用Ｘ線画像装置は診断のために非常に重要になっている。典型的に、この装置は被写体を通過する光子の強度を記録するためのデジタル電子画像センサーまたはＸ線フィルムを使用する。従来の自動照射装置はしばしば、Ｘ線ソースを駆動する電圧または電流などを制御することにより、または被写体の全体積に対する最適な照射を達成するための照射時間を制御することによりＸ線照射を制御するのに使用されている。このような装置は照射を制御するためにＸ線画像の被写体の出口側で捕捉される信号を使用する。フィルムを使用する装置において、フィルムの前後いずれかに配置された検出器は受けたＸ線照射量に基づいてひとつまたはそれ以上の信号を生成する。使用されているフィルムに対して較正されたこれらの検出器は全体の照射を決定しかつ制御するために処理される信号を与える。電子画像センサーを使用する装置において、センサーアレイにより与えられる画像信号は照射をモニターしかつ適当な制御信号を与えるために直接使用される。
【０００３】
Ｘ線撮影の完了後、フィルム内または電子形式の画像が在席技術者により画質をチェックされる。後に、同じフィルムまたは電子画像は、放射線技師のような専門家によりチェックされ、診断が行われる。診断結果によっては、被写体は診断により発見された興味深い領域のさらなるＸ線画像を撮るために戻される。典型的に、このような後の撮影は関心のある特定領域に焦点を合わせるよう調節するためのコリメータを使って実行され、増加されたＸ線ドーズが印加される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｘ線放射線を使って生成された画像は、放射線の散乱、低い信号対ノイズ比（被写体をできるだけ最小の放射線に曝すことが所望されることから生じる）、大きなダイナミックレンジの要求、及び検出器アレイ内で使用されるセンサーの飽和（減衰することなく画像装置をたたくＸ線放射線により引き起こされる）により、しばしば劣化する。これらの問題は、関心領域を隔離するのにコリメータを使って技術者により最低限にできるが、これらの技術者は概して画像を読み取りまたは適切に関心領域を決定する資格がない。また、多くの処理の間、患者は不快な状態に置かれるため、フィルムまたは画像の読み取り前に画像装置から離れてしまう。よって、被写体の大部分が付加的な撮影のために取り消される。
【０００５】
したがって、最も関心のある被写体の領域を決定し、焦点を合わせかつその画像解像度をリアルタイムで選択的に強化させることができるＸ線画像装置を与えることが所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従い、視野を拡大しかつ肉眼で見えない特徴を有する画像表示を与えるために、選択的に強化された画像解像度を有する複数のＸ線画像信号を生成するための自動Ｘ線画像装置及び方法が与えられる。Ｘ線放射線の連続ドーズが対応する画像信号を生成するために被写体の一部に照射される。Ｘ線放射線のドーズ量は、前の画像信号と後の画像信号が画像解像度のような画像特性のひとつまたはそれ以上の点で違いが生じるように、強度、焦点スポットサイズ、焦点スポット位置、焦点スポット形状、または視準などのＸ線特性を制御することにより制御される。
【０００７】
本発明のひとつの態様に従い、複数のＸ線画像信号を生成するための自動Ｘ線画像装置は、Ｘ線放射装置、Ｘ線検出装置及び制御装置を含む。Ｘ線放射装置は、少なくともひとつの放射制御信号に応答して、Ｘ線放射線の少なくとも第１及び第２ドーズを与える。ここで、第２ドーズと第１ドーズは、複数のＸ線放射特性のひとつまたはそれ以上の点で異なる。Ｘ線検出装置は、少なくともひとつの検出制御信号に応答し、Ｘ線放射装置と検出装置との間に実質的に配置された被写体の一部への照射に従い、対応する第１及び第２画像信号を与えることにより、Ｘ線放射の第１及び第２ドーズのそれぞれの部分に応答して、Ｘ線放射装置を相対的に配置する。Ｘ線放射及び検出装置に接続された制御装置は、第１及び第２画像信号に応答して放射及び検出制御信号を与える。ここで、第２画像信号は第１画像信号と、複数の画像特性のひとつまたはそれ以上の点で異なる。
【０００８】
本発明の他の態様に従い、複数のＸ線画像信号を生成するための自動化された方法は、
少なくともひとつの放射制御信号を受信する工程と、
少なくともひとつの放射制御信号に応答して、Ｘ線放射線の少なくとも第１及び第２ドーズを生成する工程であって、第２ドーズは第１ドーズと複数のＸ線放射線特性のひとつまたはそれ以上の点で異なるところの工程と、
被写体の一部への照射に従い、Ｘ線放射線の第１及び第２ドーズのそれぞれ部分を受信する工程と、
少なくともひとつの検出制御信号を受信する工程と、
少なくともひとつの検出制御信号並びにＸ線放射線の第１及び第２ドーズのそれぞれに応答して、第１及び第２画像信号を生成する工程と、
第１及び第２画像信号を処理する工程と、
処理された第１及び第２画像信号に応答して、放射及び検出制御信号を生成する工程であって、第２画像信号は第１画像信号と複数の画像特性のひとつまたはそれ以上の点で相違するところの工程と、
を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、図面を参照した本発明の実施例である。この説明は、例示に過ぎず、本発明の態様を限定する意図はない。この実施例は、当業者が本願発明を実施することができるように詳細に説明され、他の実施例が本願発明の思想または態様から離れることなく変形されて実行可能である。
【００１０】
以下でより詳細に説明するように、本願発明に従うＸ線画像装置は、初期画像のリアルタイムなコンピュータ解析を使って診断Ｘ線画像の画質を改良し、次に最適化された画像パラメータを使って関心ある領域の複数の画像が取られる。Ｘ線パラメータの最適化は、関心ある領域へのＸ線ビームの視準の他、焦点スポットサイズ、焦点スポット位置、焦点スポット形状、Ｘ線チューブ電圧または電流、及び検出器のバイアスまたはダイナミックレンジの制御を含む。
【００１１】
図１を参照して、本願発明のひとつの実施例に従うＸ線画像装置10は、Ｘ線送信機12及びＸ線検出器14を含み、それらの間に被写体9が配置される。これらのコンポーネント12、14は基本的に従来のものである。例えば、Ｘ線送信機12は、当業者に周知のＸ線チューブのようなＸ線放射線ソース12aを含む。付加的に、被写体9が曝される放射されたＸ線放射線13aを視準するために、以下でより詳細に説明される制御可能なコリメータ12bが使用される。
【００１２】
被写体から出たＸ線放射線13bは従来の検出器アセンブリ14aにより検出される。検出器アセンブリはプロセッサ14bにより画像信号15bに処理された対応する画素信号15aを生成する。
【００１３】
このような検出器アセンブリ14aは周知である。この検出器アセンブリ14aの例は、半導体（例えば、アモルファスシリコン(a-Si)またはアモルファスセレニウム(a-Se)）検出器アレイが画素の２次元マトリクスとして配列されており、それぞれが感光エレメント（例えば、フォトダイオードまたはフォトコンダクタ）及びトランジスタスイッチ（例えば、薄膜トランジスタ(TFT)）を構成する固体電子画像センサーとして実行されるものを含む。Ｘ線膜カセットと同様に、このような検出器アレイは、入射Ｘ線を感光エレメント用の可視光に変換するためのシンチレーション層で覆われている。このような検出器アセンブリを使ったＸ線入射装置は、他に、ここに参考文献として組み込む米国特許第5,970,115号に詳細に記載されている。
【００１４】
付加的に、本願発明に従い、以下でより詳細に説明されるように、被写体中の関心領域を決定するために画像信号15bを処理する制御装置16が使用される。関心領域が識別されると、制御装置16は適当な検出器制御信号17a及びＸ線制御信号17bを与える。該制御信号17bは、Ｘ線ソース12a及びコリメータ12bに対する特定の制御信号17ba、17bbを含む。
【００１５】
図２を参照して、制御装置16は、プロセッサ160、入力画像データ15b用のメモリ162、基準画像データ用のメモリ164、及び検出器14及びＸ線送信機12用の制御信号17a、17bを生成するためのコントローラ166を含み、それぞれは図示されるように実質的に相互接続されている。検出器アセンブリ14からの入力画像データ15bはメモリ162内に格納される。格納されたメモリデータ163は、基準データメモリ164内に格納された基準画像データ165と共にプロセッサ160により処理される。
【００１６】
プロセッサ160によるこの処理は周知の画像解析技術に従って実行される。例えば、基準データ165はさまざまな医学的条件に一般に関連すると知られた任意の数の周知特性を表しまたは対応するデータを含む。例えば、このデータ165は、微小石灰化クラスタ、大きさまたは構造的歪みを含む乳ガンに一般に関連する特性を表す。微小石灰化クラスタの場合、画像データ163は微小石灰化クラスタを示唆する明るいスポットのクラスタを示す画像データを含む。その後、このイメージデータ163は、例えば、神経ネットワーク処理または人工知能技術を使って、リアルタイムで基準データ165と比較されかつ処理される。そのような特徴が存在することを処理結果が示唆する場合、画像データ163のその部分が関心領域として識別され、それに対する制御信号17a、17bがより詳細な画像データ156にアクセスするために生成されなければならない。同様に、大きさまたは構造上の歪みの場合、画像データ163は、画像データ163がそのような特徴を示唆するデータを含むか否かを決定するために、基準データ165と比較されかつ処理される。もしそうであれば、関心ある対応領域が識別され、リアルタイムにより詳細かつ強化された画像データ156を生み出すべく適当な制御信号17a、17bが生成される。
【００１７】
格納された画像163及び基準データ165が処理され、被処理体内の関心ある領域が識別されると、プロセッサにより制御データ161がコントローラ166へ与えられ、その後コントローラが検出器アセンブリ14及びＸ線送信機12に対して適当な制御信号17a、17bを与える。この処理は十分な解像度の画像が形成されるまで繰り返される。例えば、画像処理中に（表示画像を見ることで）リアルタイムでユーザーにより十分な解像度が決定されるか、または入力画像データ15b（格納された画像データ163）の基準データ165による処理（例えば、比較）がある所定の最小値を超えるさらなる画像情報をもたらすかどうかに基づいてコントローラ166により十分な解像度が決定される。
【００１８】
図３を参照して、本願発明に従う画像解像度強化の効果が理解しやすくなる。被写体9をＸ線放射線13aに最初に曝している間、画像システムに対する通常の完全な視野30は周知原理に従ってコリメータ12bを使用することによりより小さい視野31aに制限される。この視準された画像フィールド31aは、視準されたフィールド31aに対応する画像33を表す画像データ15bを生成する。制御装置16内での処理に基づいて、関心領域32が視準されたフィールド31a内で識別される。この関心領域32は画像33内の特定領域34aを表す画像データ15bに対応する。したがって、プロセッサ160は検出器アセンブリ14及びＸ線放射線送信機12用の適当な制御信号17a、17bを生成するためにコントローラ166に対する制御データ161を形成する。周知の画像装置制御技術に従い、この制御信号17a、17bは、検出器アセンブリ14のバイアスまたはダイナミックレンジ、並びにＸ線ソース12a内のＸ線チューブを駆動する電圧または電流を制御するため、及びＸ線ソース12a内の焦点スポット（例えば、サイズ、位置または形状）用の信号及び照射されたＸ線放射線13aの視準を制御するのに使用される。
【００１９】
コリメータ12bに対する制御信号17bbに基づいて、視準されたフィールド31bが識別された関心領域にもっぱら焦点を合わせるべく縮小するように、さらに視準が実行されてもよい。このような増加した視準ばかりでなく画像パラメータへの他の修正により、上記したように、識別された関心領域34aの解像度は強化された解像度を有する画像34bを表す画像データを生成するために増加される。
【００２０】
図１に戻って、Ｘ線放射線送信機12及び検出器アセンブリ14に対して制御装置16により与えられる制御の範囲は、上記した制御特徴ばかりでなく、物理的な位置制御をも含む。容易に理解できるように、被処理体9はＸ線放射線送信機12と検出器アセンブリ14との間に、Ｘ線放射線送信機との空間的関係11a及び検出器アセンブリ14との他の空間的関係11bで実質的に配置され、この空間関係11a、11bは３次元（例えば、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を有する。したがて、被処理体9内の関心領域11もまたＸ線放射線送信機12及び検出器アセンブリ14と対応する空間的関係を有する。（その関心領域11は放射線13aが印加されるところの被写体9の一部であるように定義されている。）
Ｘ線放射線送信機12へ与えられる制御信号17bの一部として、望み通りにＸ線放射線送信機12を配置するためのある形式の電子機械的アセンブリ（図示しないが、多くの種類のものが周知である）を使用して、Ｘ線放射線送信機12の物理的位置を制御するための付加的な制御信号17bcが与えられる。同様に、付加的な制御信号17cは、望み通りに検出器アセンブリ14を物理的に配置するための、ある形式の従来の電子機械的アセンブリ（図示せず）を使って、アセンブリ14の物理的な位置を制御するための検出器アセンブリ14に与えられる。また、同様に、さらなる制御信号17dが、望み通りに被写体9の物理的位置（及び関心領域11の物理的位置）を配置するためのある形式の従来の電子機械的アセンブリ（図示せず）を使って被写体の物理的配置を制御するために与えられる。したがって、Ｘ線放射線送信機12及び検出器アセンブリ14に対する被処理体9（及び関心領域11）の空間関係11a、11bは、３次元(x,y,z)すべてに望み通りに制御可能であり、それにより被写体9の関心領域11の最適な照射が与えられる。
【００２１】
識別された関心領域の増幅を通じた自動画像強化のこの技術は、電子画像センサーアレイの解像度が増加するに従いより重要になる。あらゆる光学的拡大の助けを借りずに肉眼で見ることができる画像の最大解像度は網膜錐体間隔により約１２１ミクロン画素ピッチであることが決定されている。典型的に、分析されている解剖学的特徴と実質的に同じサイズでＸ線を読み取ることが好ましい。付加的に、上記したように、患者へのＸ線ドーズ量を最小限にするために、約１２１ミクロンの最小画素ピッチでモニター上に表示するためにノーマルサイズの初期Ｘ線画像を表示または取得することが概して所望される。その後、上記した関心領域の画像強化及び増幅技術を使って、より多いドーズ量で関心領域に対して取得された付加的なＸ線画像は、新しい電子画像センサーが可能なより高い解像度で実行される。したがって、適当に拡大された画像が、この改良されたセンサー解像度を利用してモニター上に表示される。
【００２２】
この自動画像強化技術は、ユーザーが既知の特徴を視覚的に識別することができ、Ｘ線画像の被写体内に存在すると思われるがその特徴は必ずしも拡大する必要がないことが所望される場合のようなそれ自体の拡大以外の強化形式が所望されるところの画像にも適応可能である。代りに、このような特徴が初期のまたは後の画像データ内で検出されたとき、上記したような適当な方法（例えば、集束、視準または集中の他の形式）でさらに放射線が適用され、その特徴は電子画像センサーにより検出可能となり、その結果生成されたイメージデータによりその特徴が拡大しなくとも視覚的に識別可能となる。例えば、内蔵の特徴（例えば、サイズ、形状、または輪郭）を観測したいならば、その特徴の拡大を必ずしも要求することなく最終画像の一部として見るためにその特徴が強化される。
【００２３】
上記説明は医学的画像の文脈でなされてきたが、本発明に係るＸ線画像装置及び方法が医学的画像分野以外にも容易に応用可能であることは、Ｘ線画像の当業者には明白である。例えば、本発明に係る装置及び方法により利益が得られるさまざまな産業上の応用として、物理的物体（例えば、さまざまな物品または製造材料）の非破壊検査及びパッケージまたは貨物（例えば、運送または旅行産業）のスクリーニングが含まれる。
【００２４】
物理的物体の非破壊検査に関して、本発明に係るＸ線画像装置及び方法は製造または処理中に発生する物品中の欠陥または傷を探すのに適用される。例えば、肉眼では見えないクラックのような傷が存在するか否かを、傷の既知または疑惑形式のさまざまなモデルを表すデータと共にＸ線データを解析する制御装置により決定するべく金属鋳造がテストされる。この種の応用において、このようなテストでは、Ｘ線照射量があまり問題とならない点で簡単である。
【００２５】
パッケージまたは貨物のスクリーニングに関して、本発明に係るＸ線画像装置または方法は、一般的及び特定の形状または画像のプロファイルが知られているさまざまな物体を表すデータとともにＸ線データを解析する制御装置により適用される。
【００２６】
したがって、本発明に従う自動画像解像度強化のためのＸ線画像装置及び方法は、被写体の内部特性のより詳細な画像を連続的に得るために自動的にＸ線放射線の連続ドーズを適用することが有利であるところのあらゆる応用に対して使用可能である。
【００２７】
本発明の思想及び態様から離れることなく、装置及び方法に対するさまざまな修正及び変更が可能であることは当業者の知るところである。発明は特定の好適実施例との関係で説明されてきたが、本発明はこのような特定の実施例に限定されるものではない。本願発明の態様は、特許請求の範囲によって確定され、その態様の範囲内の構造及び方法並びにそれと均等なものがそれに包含される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明のひとつの実施例に従うＸ線画像装置の機能ブロック図である。
【図２】図２は、図１の制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明に従うＸ線画像装置を使った、選択的視準及び生成された画像解像度の強化を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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