(57)【要約】被験物の検査方法は、コントラスト促進剤を検査すべき被験物（７，４２）内に投与（３２）し、コントラスト促進剤がその被験物に密度差を導入する段階；イオン化放射線（３）を被験物に向ける段階（３３）；および、被験物を透過するようなイオン化放射線を空間分解的に検出し（３４）、一方、被験物でのコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱放射線（３ａ，３ｃ）が本質的に検出されないようにする段階からなる。被験物に向けられるイオン化放射線は、被験物で光電効果によって吸収されるよりも多くのイオン化放射線の光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱され得るようなスペクトル範囲内で提供され、それにより、コントラスト促進剤によって被験物に導入された密度差が、空間分解的に検出される。
2007512081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントラスト促進剤を、検査すべき被験物（７，４２）内に投与することにより、前記コントラスト促進剤が前記被験物に密度差を導入する段階（３２）と、
前記被験物にイオン化放射線（３）を向ける段階（３３）と、
前記被験物を透過するようなイオン化放射線を空間分解的に検出するが、前記被験物でコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱が本質的に検出されないようにする段階（３４）と
を含む被検物の検査方法であって、
前記被験物に向けられる前記イオン化放射線は、前記被験物で光電効果により吸収されるよりも多くの前記イオン化放射線の光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱され得るようなスペクトル範囲内で提供され（３１）、それによって、コントラスト促進剤により前記被験物に導入された密度差を空間分解的に検出することを特徴とする被験物の検査方法。
【請求項２】
前記コントラスト促進剤は、超音波検査用の造影剤であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コントラスト促進剤は、ガス超微粒気泡分散を含むか、又は、その分散を生成できることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は空間分解式超音波検査方法と組み合わされ、該空間分解式超音波検査方法は前記コントラスト促進剤を用いて行なわれ、それによって、前記コントラスト促進剤によって被験物に導入された密度差を前記超音波検査方法によっても空間分解的に検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記被験物がヒト組織、好ましくは乳房であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記イオン化放射線は、１０〜３００ｋｅＶ、好ましくは２０〜１００ｋｅＶ、より好ましくは３０ｋｅＶより高い広帯域Ｘ線放射線として提供されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記イオン化放射線は、３０ｋｅＶより高い放射線として提供されることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記イオン化放射線は、前記被験物で光電吸収が本質的に生じないスペクトル範囲内で提供されることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記イオン化放射線は、前記被検物で光電効果により吸収されるよりも少なくとも２倍、好ましくは少なくとも５倍、より好ましくは少なくとも１０倍多くの前記イオン化放射線の光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱され得るようなスペクトル範囲内で提供されることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記被験物を透過するようなイオン化放射線を空間分解的に検出する前記段階は、イオン化性ガスを含むガス状式平行板検出器を用いることにより行なわれることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記イオン化放射線により前記イオン化性ガスがイオン化した結果として放出された電子は、検出前にアバランシェ増幅されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
広帯域イオン化放射線（３）を放射するＸ線源（１）と、
前記の放射された広帯域イオン化放射線をろ過するために、前記Ｘ線源の前に配置されるフィルタ配列（４）と、
前記Ｘ線写真検査中に前記被験物を収容するために提供される被検物領域であって、該被検物領域は、ろ過された前記広帯域イオン化放射線が前記被験物を透過できるように配置されることと、
前記被験物内にコントラスト促進剤を投与するために提供される装置（４４）と、および、
前記被験物を透過するような前記ろ過広帯域イオン化放射線の画像を記録するために配置される検出器装置（１１）と
を含む被験物（７，４２）のＸ線写真検査用装置であって、
前記ろ過イオン化放射線のスペクトル範囲を、光電効果により前記被験物で吸収されるよりも多くの前記イオン化放射線のＸ線光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱され得る（３ａ、３ｃ）ようにするために、前記フィルタ配列は、測定すべき被験物に応じたフィルタ機能を有し、
前記被験物内にコントラスト促進剤を投与するために提供される前記装置（４４）は、前記被験物内にコントラスト促進剤を投与することによって前記被験物に密度差を導入するために提供され、更に、
前記検出器装置は、前記被験物でコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱放射線（３ａ，３ｃ）が本質的に検出されないように配置されることを特徴とするＸ線写真検査用装置。
【請求項１３】
前記コントラスト促進剤は、超音波検査用の造影剤であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記コントラスト促進剤は、ガス超微粒気泡分散を含むか、又は、分散を生成できることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
更に空間分解式超音波検査装置（４３）を具備し、前記空間分解式超音波検査装置は、前記コントラスト促進剤を使用するために提供され、それにより、前記コントラスト促進剤により前記被験物に導入された前記密度差を空間分解的に検出することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記被験物は、ヒト組織、好ましくは乳房であることを特徴とする請求項１２から１５の何れか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記フィルタ配列は、光電効果により前記被験物で吸収されるよりも少なくとも２倍、好ましくは少なくとも５倍、より好ましくは少なくとも１０倍多くの前記イオン化放射線の光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱され得るようなスペクトル範囲内で前記ろ過イオン化放射線を提供できるようなフィルタ機能を有することを特徴とする請求項１２から１６の何れか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記検出器装置は、イオン化性ガスを含むガス状式平行板検出器であることを特徴とする請求項１２から１７の何れか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記検出器装置は電子アバランシェ検出器であり、前記イオン化放射線により前記イオン化性ガスがイオン化した結果として放出される電子は、検出前にアバランシェ増幅されることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン化放射線を検出する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線生成画像を獲得する小さなセンサ配列を具備するＸ線写真撮像検出器は、当該分野において周知である。視準放射線ビームは、放射線吸収被験物を通過するとき、強度が変調されるので、検出される透過ビームは、被験物による吸収の倒立像を示し、これは、次に、元素組成、密度および被験物の厚さと関連付けられる。
【０００３】
コントラストを改善するため、Ｘ線管に由来の広帯域放射線を厳しくろ過した後、Ｘ線写真目的に使用する。通常使用されるＸ線光子エネルギでは、Ｘ線光子エネルギが増加すると、指数法則で光電吸収は低下するが、不都合な散乱が増加することが周知である。
【０００４】
軟組織では光電吸収は、約２０ｋｅＶより高いエネルギで急速に減少しており、このよりも高いエネルギＸ線放射線は、記録される画像に寄与しないが、画像のコントラストを低くする。従って、より高いエネルギが放射線から除去される。
【特許文献１】米国特許第６，１１８，１２５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３７３，０６５号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３３７，４８２号明細書
【特許文献４】米国特許第６，３８５，２８２号明細書
【特許文献５】米国特許第６，４１４，３１７号明細書
【特許文献６】米国特許第６，４７６，３９７号明細書
【特許文献７】米国特許第６，４７７，２２３号明細書
【特許文献８】米国特許第６，５１８，５７８号明細書
【特許文献９】米国特許第６，５２２，７２２号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，５４６，０７０号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，５５６，６５０号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，６００，８０４号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，６２７，８９７号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，６４５，１４７号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，５９５，９２５号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，５４７，７３８号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，４０９，６７１号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，３７５，９３１号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，７７２，９８４号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，５６７，４１５号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，２３６，６９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
公知の種類の取組み方法に関する問題は、大部分のＸ線管が、２０ｋｅＶのような低い光子エネルギでは効率が低いこと、つまり、管に供給される単位電力当りのＸ線の数が少ないことである。
【０００６】
さらに、全てのＸ線管は、広いエネルギスペクトル内の放射線を放射する。通常、金属箔は、Ｘ線管由来の放射線をろ過するが、同時に、Ｘ線束が減少してしまう。従って、大きな負荷をＸ線管にかけて、金属箔の下流に適度な放射線束を得なければならない。また、相対的に低いＸ線束は、暴露時間に逆の様式で影響を与える。つまり、暴露時間を長くしてしまい、明らかに技術の適用性を制限する。
【０００７】
重要性の高い別の問題は、被験物が生きている生物またはその一部分である場合の、被験物に対する放射線量である。この数十年間の、効率的なコリメータ、適切なフィルタおよび感受性検出器配列の開発により、放射線量は効果的に低下したが、依然として、なすべきことは多い。放射線量をさらに減らすことは、今日の検出器設計における推進メカニズムである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主目的は、従って、先行技術に関する前述の問題を克服する、被験物の検査方法と装置を提供することにある。
この点において、検査すべき被験物に少量のエネルギだけを溜める方法およびそのような装置を提供する、特定の目的がある。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、測定に広帯域放射線を用いる可能性を提供する方法およびそのような装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、画像のいくつかの領域の暴露不足あるいは過剰暴露の危険性が減少するスペクトル範囲の放射線を用いる方法およびそのような装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、広いエネルギ範囲、特に、高い光子エネルギで放射線を高い効率で検出できるような方法およびそのような装置を提供することにある。
特に、これらの目的は、添付の特許請求の範囲において請求される方法および装置により達成される。
【００１１】
本願発明者は、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱放射線が検出されないようにすることにより、および、検査すべき被験物で光電効果により吸収されるよりも多くの、好ましくは非常に多くのイオン化放射線の光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱され得るようなスペクトル範囲内のイオン化放射線を提供することにより、まったく新しい放射線学の分野が広がることを見出した。散乱確率は、広域スペクトルの光子エネルギに対して本質的に同じなので、より高いエネルギを含む広帯域放射線を検出に使用することができる。
【００１２】
被験物で主にコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱を得るのに十分高い光子エネルギで獲得される画像差は、被験物の厚さが一定であるか、あるいは公知および補正されるならば、事実上、検査される被験物の密度のみによる。これは、１０〜３００ｋｅＶの光子エネルギでのコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱に対する減衰係数が、原子番号および光子エネルギに僅かしか依存しないため、真実である。これは、エネルギの多少に依存し、ましてや原子番号にも依存する光電吸収とは非常に対照的である。従って、得られる放射線画像は、本質的に、検査すべき被験物における密度差の陰影画像である。
【００１３】
しかし、例えば、マンモグラフィを含む軟組織に適用するようないくつかのＸ線写真用途において、密度差は非常に低くなり得るので、記録画像のコントラストは非常に低い。そのため、本発明に従って、適したコントラスト促進剤が、検査すべき被験物内に導入される。適したコントラスト促進剤は、検査すべき被験物の密度を変調し、密度勾配を導入すべきである。コントラスト促進剤の密度は、被験物の密度よりも高くても低くてもよいが、好ましくは、被験物の密度よりも低いのがよい。例えば、超音波造影剤を用いてもよい。ガス超微粒気泡分散を含むか、あるいはその分散を生成できる造影剤が好まれる。何故なら、このような分散は、低密度および超微粒気泡の圧縮が容易なためである。従って、密度勾配よりはむしろ被験物内に原子番号勾配を導入するヨウ素のようなＸ線診断用の普通のコントラスト促進剤は、あまり適さない。さらに、被験物に投与される超音波造影剤は、撮像前に血液プール内で平衡化され得るように、投与後に血流で再循環するのに生体内（ｉｎ  ｖｉｖｏ）で十分に安定であるべきである。
【００１４】
好ましくは、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱放射線は、二つの電極を含む一次元ガスイオン化検出器を用いることにより、検出されないようにする。二つの電極間にイオン化ガスが置かれ、放射線入射口は、前記イオン化放射線が電極間を横向きに前記検出器に進入するように配列され、イオン化放射線とガス間の相互作用により遊離された電子は、本質的に垂直な方向に加速され、電極間の距離は短く維持され、本質的に、電極間の平面で視準された放射線だけが、ガスをイオン化できるようにする。さらに、検出器は、好ましくは電子アバランシェ増幅を用い、陰極電極に最も近くて非常に薄い平面に視準された放射線だけが検出されるような信号に本質的に寄与するように、十分に増幅されることになる。
【００１５】
本発明の利点は、広帯域放射線を検出に使用すると、厚いフィルタの必要性が減少し、放射線源の効率が増加し、放射線源にかかる負荷を低くでき、より高い光子束のために暴露時間を減らせることにある。
【００１６】
さらに、散乱光子は、被験物にそのエネルギの一部分だけが溜まり、一方、光電的に吸収された光子は、そのエネルギ全てを溜めるので、被験物に対する線量が減少する。
本発明の特定の好適実施例において、吸収よりはむしろ散乱に基づく前記の新規検査方法を超音波検査方法と組み合わせる。この場合、コントラスト促進剤を被験物に投与でき、投与後、散乱に基づく前記の新規検査方法と超音波検査方法を行い、好ましくは、同じコントラスト促進剤を用いて同時に行なう。これは、マンモグラフィ検査に特に好都合であり、散乱に基づく前記の新規検査方法は、検査すべき乳房の高品質画像の検出に備え、被験物に対して極めて低い線量をもたらす。例えば、その線量は、先行技術のＸ線マンモグラフィ検査よりも２０〜１００倍低いかもしれない。この超音波検査は、超音波画像を提供し、この画像は、診断の補足として役立つ。腫瘍によっては、超音波画像でより良く視覚化されることになる。
【００１７】
さらに、本発明の特徴およびその利点は、以下に与えられる本発明の好適実施例の詳細な説明および添付図１〜図４から明らかになるだろう。これらは、例示のためだけに与えられているのであり、本発明を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
Ｘ線光子エネルギＥの関数として、ヒト組織に対する光電吸収、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱、対（ペア）生成および総減衰係数μＰＥ、μＣＳ、μＰＲ、μＴＯＴを例示する略図である図１において認められるように、光電減衰係数μＰＥは光子エネルギの指数法則として減少し、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱減衰係数μＣＳは約２５ｋｅＶで光電吸収減衰係数μＰＥに匹敵する。コンプトン散乱減衰係数μＣＳは約３０〜数百ｋｅＶ間で完全に支配的であるが、より高い光子エネルギ（１ＭｅＶ程度）では、対生成確率が急速に増加して支配的な相互作用過程になる。図１は、ヒト軟組織に対してだけの例を例示するが、相対的な線図の構造全体は、多種多様な物体にあてはまる。
【００１９】
コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱減衰係数μＣＳは、広い範囲の光子エネルギに渡ってかなり一定である。軟組織のコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱減衰係数μＣＳが約３０〜数百ｋｅＶの光子エネルギ間でかなり一定であることは、図１において認めることができる。
【００２０】
さらに、光電吸収減衰係数μＰＥは、物質を構成する元素の原子番号に大きく依存するが、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱減衰係数μＣＳは、原子番号に非常に僅かしか依存しない。
【００２１】
またさらに、物質の透過率は、
透過率  −ｅｘｐ［−（μＴＯＴ＊ρ＊ｔ）］
に従って、総減衰係数μＴＯＴと、物質の密度ρと、更に、物質の厚さｔとに指数関数的に依存する。
【００２２】
このように、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱が光電吸収を支配できるように、十分高い光子エネルギを有するイオン化放射線が物質を通過するならば、そこを通る透過率は、非常に弱くにしか物質の原子番号および実際の光子エネルギに依存しないが、物質の密度には強く依存する。これは、光電吸収が支配的な相互作用機構である場合とは非常に対照的である。この場合、物質の透過率は、物質の密度に強く依存するだけでなく、物質の原子番号に、および、用いられる実際の光子エネルギにも依存する。従って、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱が光電吸収を支配できるように、十分高い光子エネルギを有するイオン化放射線が用いられれば、任意の強い光子エネルギ依存性を補償するため、複雑な計算を行なう必要の無い広帯域放射線になり得る。
【００２３】
例えば、先行技術に従うマンモグラフィ検査で使用するロジウムフィルタによってろ過されるような３０ｋＶウォルフラム性Ｘ線管に由来する典型的な連続Ｘ線スペクトルを、図１に一点破線により図式的に示す。この場合、光電吸収がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱を支配する。また、銅フィルタでろ過されるような８０ｋＶタングステン性Ｘ線管に由来の広帯域Ｘ線スペクトルを破線で示す。広帯域放射線スペクトルは、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱が光電吸収を支配する、より高い光子エネルギに移動する。
【００２４】
図２は、本発明で使用するＸ線写真撮影用装置を側面図で図式的に例示する。この装置は、左から右に見て、Ｘ線源１、フィルタ配列４、オプションの線源開口５および検出器装置１１を具備する。
【００２５】
Ｘ線源は、広域エネルギスペクトル範囲のＸ線放射線ビームを放射するタングステン性Ｘ線管でもよい。このビームは、Ｘ線源１の出口のフィルタ配列４を用いることによりろ過される。このフィルタ配列４は、より高いエネルギ、好ましくは、例えば、図１に例示される広帯域Ｘ線スペクトルのようなずっと広いスペクトルを透過するという意味では、通常のフィルタとは異なる。ろ過されるような放射線ビームは、次いでオプションの線源開口５を通過し、ビームを視準する。好ましくは、線源開口５の形状とサイズは、特定なサイズと種類の検出器装置１に適合される。従って、一次元検出器装置が与えられる場合には、開口５は、スリット形の放射線透視窓を考慮して設計され、長方形の二次元検出器装置が与えられる場合には、開口５は、好ましくは、長方形放射線透視窓を考慮して設計される。
【００２６】
線源コリメータは任意であり、これを使用することによって、被験物が生きている生物かその一部分である場合に検出器装置１１の感受性領域を照射するだけのＸ線ビームを生成することにより、検査すべき被験物に対する線量を減らす。
【００２７】
ろ過および任意に視準されるような放射線ビーム３は、撮像すべき被験物、被験物質、物質、物体または患者７が置かれる領域に進入する。被験物７において、いくつかの光子は、光電的に吸収されるかもしれず、いくらかはローリ（Ｒａｌｅｉｇｈ）およびコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱されるかもしれず（図２の光線３ａにより示される）、いくらかの光子は、対生成過程で電子および陽電子に変換されるかもしれない。その過程でこれらの電子と陽電子は、Ｘ線光子を放射させる（図２の光線３ｂにより示される）。様々な過程は、被験物７の元素組成に依存し、入射放射線ビーム３の光子エネルギに依存する。
【００２８】
偏光されずに、被験物７を透過した放射線ビームは、検出器装置１１により検出されるが、散乱放射線は、検出されないようにされる。概して、しかし、少量の散乱放射線が、検出器装置１１内に進入し、記録される画像をぼやけさせるかもしれない。
【００２９】
本発明に従って、フィルタ配列４は、被験物７で光電効果により吸収されるよりも多くの前記ろ過放射線ビームの光子がコンプトン散乱され得るような、つまり、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱が光電吸収を支配できるようなスペクトル範囲内であるような方法で、撮像すべき被験物７の元素組成に適合される。
【００３０】
乳房組織のようなヒト軟組織の場合、ろ過放射線は、１０〜３００ｋｅＶ（つまり、図１の広帯域放射線スペクトルと類似）、好ましくは２０〜１００ｋｅＶ、より好ましくは３０ｋｅＶより高い広帯域放射線スペクトルかもしれない。別の適用において、ろ過放射線は、３０ｋｅＶより高い放射線になり得る。
【００３１】
また、ろ過放射線は、光電効果によって被験物で吸収されるよりも少なくとも２倍、より好ましくは少なくとも５倍、最も好ましくは少なくとも１０倍多くのろ過放射線の光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱されるようなスペクトル範囲にある。可能であれば、ろ過放射線は、被験物７で光電吸収が本質的に生じないスペクトル範囲にあるべきである。
【００３２】
検出器１１は、好ましくは、イオン化放射線を進入させる細長開口と、そして、この細長開口に本質的に平行に配置される個別検出器要素列とを有し、イオン化放射線と検出器内の検出媒体との間の相互作用により生成されてイオン化放射線とは本質的に垂直な方向に走る電荷または光子が個別検出器要素列により検出されるようなものである。
【００３３】
この検出器は、好ましくは、アバランシェ増幅様式で動作するガス状式平行板検出器であり、個別検出器要素の信号は、本質的に、平行板間の距離よりも少なくとも２〜５倍薄くできる薄層内のイオン化から生じるのみである。この好都合な挙動は、増幅が指数関数的であり、個別検出器要素のより近くで放出される電子が十分に強い信号を生成できないときに得られる。
【００３４】
さらに、本発明に使用する別の種類の検出器に関する詳細については、トム・フランク（Ｔｏｍ  Ｆｒａｎｃｋｅ）らによるもので、スウェーデンのエックスカウンター  アーベー（ＸＣｏｕｎｔｅｒ  ＡＢ）に譲り受けられた以下の米国特許を参照する（特許文献１〜特許文献１３）。
【００３５】
また、検出器装置１１は、より一般的には、任意の一次元あるいは二次元の検出器であり、大部分は散乱光子を識別することができる。検出器は、好ましくは、ＴＦＴ式検出器；シンチレータ式検出器；ＣＭＯＳ−、ＣＣＤ−、ＣｄＺｎ−あるいはＣｄＺｎＴｅ性検出器のような固体状態検出器；ガス状式検出器；または、それらの組み合わせのいずれでもよく、好都合なことに、抗散乱装置、特に、検出器の前に配置される放射線透視性チャンネル列が提供されている。
【００３６】
本発明を適切に動作させるため、散乱放射線は、特に大部分が検出から識別されなければならない。被験物７におけるコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱放射線の、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９９％、最も好ましくは９９．９％が、検出されないようにする。前記の平行板検出器は、このような必要条件を容易に満たすことが示された。
【００３７】
コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱が光電吸収を支配する光子エネルギのイオン化放射線を、主として用いることにより、更に、被験物で散乱される放射線とは別個の透過放射線を検出することにより、多数の利点が生じる。すなわち、
・放射線は、主として被験物７から散乱され、被験物には吸収されないので、被験物に対する放射線量が減少する。５０ｋｅＶの光子エネルギで、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱光子は、光電的に吸収される光子と比較して約１０％のエネルギしか溜めない。
【００３８】
・その放射線は、厳しくろ過される放射線でなくてもよいので（光電吸収減衰係数と比較したコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱減衰係数のため）、フィルタをより薄く作製してもよい。厚いフィルタよりも薄いフィルタで散乱される放射線が少ない。すなわち、フィルタ配列４由来の散乱放射線は、通常のフィルタ配列と比較したとき、減少する。
【００３９】
・放射スペクトルのより大きな部分を利用できるので、Ｘ線管の効率が増加する。これは、また、Ｘ線管にかかる負荷を下げることができることを意味する。より高いＸ線光子束が得られるため、暴露時間も減らすことができる。
【００４０】
・１０〜３００ｋｅＶの光子エネルギでのコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱の減衰係数は、原子番号と光子エネルギに僅かにしか依存しないので、獲得画像の変化量は、本質的に被験物のみの密度の変化量による。ただし、被験物の厚さが一定であるか、公知および補正される場合に限られる。
【００４１】
後者の利点は、適用によっては、欠点になる可能性がある。密度差が、いくつかのマンモグラフィ検査において可能性があるように、非常に小さければ、画像のコントラストは低すぎるかもしれない。
【００４２】
しかし、これに対する解決策は、本発明に従って、前記のＸ線撮像技術に適したコントラスト促進剤を使用することを含む。この適したコントラスト促進剤は、検査すべき被験物の密度を変調し、そこに密度勾配を導入すべきである。例えば、超音波造影剤を用いてもよい。ガス超微粒気泡分散を含むか、その分散を生成できる造影剤が好まれる。何故なら、このような分散は、低密度および超微粒気泡の圧縮が容易なため、特に効率的だからである。従って、密度勾配よりむしろ被験物内に原子番号勾配を導入するヨウ素のような、Ｘ線診断用の通常のコントラスト促進剤はあまり適していない。さらに、被験物に投与される造影剤は、撮像の前に、血液プール内で平衡化できるように、投与後、血流中で再循環するのに生体内（ｉｎ  ｖｉｖｏ）で十分安定であるべきである。超音波検査に対して記載され、本発明において適している造影剤は、特許文献１４〜特許文献２１に記載され、これらの内容は、この明細書において参照される文献により盛り込んである。
【００４３】
従って、図３に例示されている、本発明の好適実施例に従う被験物の検査方法は、以下の段階を含む。
検査すべき被験物で光電効果によって吸収されるよりも多くの前記イオン化放射線の光子がコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱され得るようなスペクトル範囲内で、イオン化放射線は段階３１において提供される。すなわち、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱は、入射イオン化放射線と被験物との相互作用の支配的相互作用機構であるべきである。好ましくは、放射線光子のエネルギは、被験物における光電吸収量、特定の適用により課せられるような、例えば、使用される放射線源の特徴、利用可能な放射線フィルタ、必要な放射線束などの他の所与制約の全てを最小限にするように選択すべきである。この説明に開示される任意の放射線スペクトルプロフィールを、実際の環境に依存して用いてもよい。
【００４４】
適した造影剤は、段階３２において、検査すべき被験物に投与され、コントラスト促進剤は、前記被験物に密度差を導入する。コントラスト促進剤は、前記のコントラスト促進剤のいずれでもよい。
【００４５】
次に、イオン化放射線は、段階３３において、被験物に向けられ、被験物を通過する。被験物では、様々な相互作用が生じる。しかし、入射イオン化放射線と被験物との間の支配的相互作用機構はコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱であり、上記に記載されてきたように、これは密度に依存するが、原子番号および光子エネルギにほとんど依存しない（所与の範囲内で）。
【００４６】
偏光されずに前記被験物を透過するようなイオン化放射線は、段階３４において、空間分解的に検出されるが、被験物におけるコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱放射線は、本質的に検出されないようにする。このため、前記の散乱遮断式検出装置のいずれかを用いることができる。光電吸収を無視できる場合、記録される信号を整えて透過画像を形成することができる。この画像は、被験物でのコンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱の真の倒立画像または陰影画像であろう。従って、形成される画像は、被験物で空間分解される密度差（被験物に元来存在する密度差およびコントラスト促進剤により導入された密度差）を示す。
【００４７】
図４に例示される本発明のさらに別の好適実施例において、吸収よりもむしろ散乱に基づく前記の新規の検査装置を、超音波検査装置と組み合わせる。
図２のＸ線源５、フィルタ配列４およびオプションの線源開口５を含むＸ線検出器装置１１と、Ｘ線源配列４１とは、乳房４２のような検査すべき被験物の対側に配置される。超音波検査装置４３は、Ｘ線検出器装置１１の隣に配置される。シリンジのような装置４４は、被験物４２に超音波コントラスト促進剤を投与するために提供される。
【００４８】
検査前に、超音波コントラスト促進剤を被験物４２に投与し、投与後、Ｘ線検出器装置１１／Ｘ線源配列４１の組み合わせおよび全く同じコントラスト促進剤投与を用いる超音波検査装置４３により、好ましくは同時に乳房を撮像する。
【００４９】
これは、散乱に基づく前記の新規の検査方法が検査すべき被験物の高品質乳房画像の検出に供え、被験物に対する線量を極めて低くするマンモグラフィ検査に特に好都合である。例えば、線量は、先行技術のＸ線マンモグラフィ検査よりも２０〜１００倍低くなり得る。超音波検査は、超音波画像を提供し、診断の補足に役立つ。腫瘍によっては、超音波画像でより良好に視覚化され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】Ｘ線光子エネルギの関数として、ヒト組織に対する光電吸収、コンプトン（Ｃｏｍｐｔｏｎ）散乱、対生成ならびに総減衰係数、および、本発明に用いる典型的なＸ線源の連続Ｘ線スペクトルを例示する略図。
【図２】本発明に用いるＸ線写真撮影用装置の例示図。
【図３】本発明の好適実施例に従う方法の系統線図。
【図４】本発明の別の好適実施例に従うＸ線写真撮影用装置の例示図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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