(57)【要約】  少なくとも１つのＸ線造影化学元素を含有する被検対象物を、該被検対象物を透過するＸ線ビームと該被検対象物から放射されるＸ線ビームとによって画像形成するＸ線装置であって、ａ．実質的に多色のＸ線ビームを送出する少なくとも１つのＸ線ビーム源、ｂ．前記被検対象物を透過したＸ線ビームの第１の強度値を検出する第１の検出器、または第１の検出ユニット、ｃ．前記被検対象物から放射されたＸ線ビームの第２の強度値を検出する第２の検出器、または第２の検出ユニット、ｄ．透過したＸ線ビームの第１強度値と、放射されたＸ線ビームの第２強度値とを、画素毎に相互に相関させる少なくとも１つの相関ユニット、ｅ．前記第１の強度値と前記第２の強度値との相関によって得られた画素信号から被検対象物を表示するための少なくとも１つの出力ユニット、を有するＸ線装置、およびその使用法が記載されている。有利には透過画像と放射画像は同時に記録される。この方法はまた、例えば陽電子放射トモグラフ（ＰＥＴ）、単光子放射コンピュータトモグラフ（ＳＰＥＣＴ）からの別の放射線画像と組み合わせることもできる。
2008541963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのＸ線造影化学元素を含有する被検対象物を、該被検対象物を透過するＸ線ビームと該被検対象物から放射されるＸ線ビームとによって画像形成するＸ線装置であって、
ａ．実質的に多色のＸ線ビームを送出する少なくとも１つのＸ線ビーム源、
ｂ．前記被検対象物を透過したＸ線ビームの第１の強度値を検出する第１の検出器、または第１の検出ユニット、
ｃ．前記被検対象物から放射されたＸ線ビームの第２の強度値を検出する第２の検出器、または第２の検出ユニット、
ｄ．透過したＸ線ビームの第１強度値と、放射されたＸ線ビームの第２強度値とを、画素毎に相互に相関させる少なくとも１つの相関ユニット、
ｅ．前記第１の強度値と前記第２の強度値との相関によって得られた画素信号から被検対象物を表示するための少なくとも１つの出力ユニット、
を有するＸ線装置。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線装置において、
前記相関ユニットは次の装置を有する：
ｄ１．透過Ｘ線ビームの第１の強度値を画素毎に記憶する第１の記憶ユニット、
ｄ２．放射Ｘ線ビームの第２の強度値を画素毎に記憶する第２の記憶ユニット、
ｄ３．透過したＸ線ビームの第１の強度値と、放射されたＸ線ビームの第２の強度値とを画素毎に相互に相関させる計算ユニット、
ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のＸ線装置において、
前記第２の強度値は、放射されたＸ線ビームのエネルギーに依存して分解して検出される、ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項記載のＸ線装置において、
前記第２の検出器または第２の検出ユニットにより、被検対象物に含有される造影化学元素から放射されるＸ線ビームは別の放射Ｘ線ビームからそれらのエネルギーに基づいて弁別される、ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載のＸ線装置において、
第１の強度値と第２の強度値は、前記被検対象物に照射されたＸ線ビームの吸収および／または前記被検対象物で放射されたＸ線ビームの固有吸収を考慮した先行の補正後に、画素毎に相互に相関される、ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載のＸ線装置において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器はフラットベッド形検出器である、ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項７】
請求項１から５までのいずれか一項記載のＸ線装置において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器は、個々の画素を記録するように構成されており、全ての画素を記録するために走行する、ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項８】
請求項１から５までのいずれか一項記載のＸ線装置において、
放射されたＸ線ビームを検出するために、Ｘ線光学的モジュールによりエネルギー選択性に構成された検出ユニットが設けられている、ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項９】
請求項１から５までのいずれか一項記載のＸ線装置において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器は、それぞれ１つの画素を記録するように構成された検出器センサのアレイを有し、全ての画素を記録するために走行する、ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項記載のＸ線装置であって、別の放射線画像形成方法、例えば陽電子放射トモグラフ（ＰＥＴ）、単光子放射コンピュータトモグラフ（ＳＰＥＣＴ）およびソノグラフ、並びに光学的画像形成方法との組合わせで放射線学的診断を行うＸ線装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法であって、少なくとも１つのＸ線造影化学元素を含有する被検対象物を、該被検対象物を透過するＸ線ビームと該被検対象物から放射されるＸ線ビームとによって画像形成するために使用する使用法。
【請求項１２】
請求項１１記載のＸ線装置の使用法において、
以下の方法ステップを実行する：
ａ．前記被検対象物を、実質的に多色のＸ線ビームにより照射するステップ、
ｂ．前記被検対象物を透過したＸ線ビームの第１の強度値を検出するステップ、
ｃ．前記被検対象物から放射されたＸ線ビームの第２の強度値を検出するステップ、
ｄ．透過したＸ線ビームの前記第１の強度値を画素毎に、放射されたＸ線ビームの前記第２の強度値と相関させるステップ、
ｅ．前記第１の強度値と前記第２の強度値との相関によって得られた画素信号から前記被検対象物を表示するステップ：
ことを特徴とする、Ｘ線装置の使用法。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のＸ線装置の使用法において、
前記第２の強度値は、放射されたＸ線ビームのエネルギーに依存して分解して検出される、ことを特徴とする使用法。
【請求項１４】
請求項１１から１３までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法において、
前記被検対象物に含有される造影化学元素から放射されるＸ線ビームは、他の放射Ｘ線ビームからそれらのエネルギーに基づいて弁別される、ことを特徴とする使用法。
【請求項１５】
請求項１１から１４までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法において、
前記第１の強度値と前記第２の強度値は、前記被検対象物に照射されたＸ線ビームの吸収および／または前記被検対象物で放射されたＸ線ビームの固有吸収を考慮した先行の補正後に、画素毎に相互に相関される、ことを特徴とする使用法。
【請求項１６】
請求項１１から１５までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法において、
第１の検出器および第２の検出器、または第１の検出ユニットまたは第２の検出ユニットが設けられている、ことを特徴とする使用法。
【請求項１７】
請求項１６項記載のＸ線装置の使用法において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器はフラットベッド形検出器である、ことを特徴とする使用法。
【請求項１８】
請求項１６項記載のＸ線装置の使用法において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器は、個々の画素を記録するように構成されており、全ての画素を記録するために走行する、ことを特徴とする使用法。
【請求項１９】
請求項１６項記載のＸ線装置の使用法において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器は、それぞれ１つの画素を記録するように構成された検出器センサのアレイを有し、全ての画素を記録するために走行する、ことを特徴とする使用法。
【請求項２０】
請求項１６項記載のＸ線装置の使用法において、
放射されたＸ線ビームを検出するために、Ｘ線光学的モジュールによりエネルギー選択性に構成された検出ユニットが設けられている、ことを特徴とする使用法。
【請求項２１】
請求項１１から２０までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法において、
前記造影化学元素は、臭素、ヨウ素、ランタニド、およびビスマスを含む群から選択される、ことを特徴とする使用法。
【請求項２２】
請求項１１から２１までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法において、
前記造影化学元素は経腸または腸管外で投与される、ことを特徴とする使用法。
【請求項２３】
請求項１１から２２までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法であって、少なくとも１つのＸ線造影化学元素を含有する被検対象物の被検領域を、元素固有に画像表示または量表示するために使用する使用法。
【請求項２４】
請求項１１から２３までのいずれか一項記載のＸ線装置の使用法であって、別の放射線画像形成方法、例えば陽電子放射トモグラフ（ＰＥＴ）、単光子放射コンピュータトモグラフ（ＳＰＥＣＴ）およびソノグラフ、並びに光学的画像形成方法との組合わせで放射線学的診断に使用するＸ線装置の使用法。
【請求項２５】
被検対象物を透過するＸ線ビームと、該被検対象物から放射されるＸ線ビームとによって前記被検対象物のＸ線造影画像を形成する方法であって、以下の方法ステップを有する：
ａ．前記被検対象物を、実質的に多色のＸ線ビームにより照射するステップ、
ｂ．前記被検対象物を透過したＸ線ビームの第１の強度値を検出するステップ、
ｃ．前記被検対象物から放射されたＸ線ビームの第２の強度値を検出するステップ、
ｄ．透過したＸ線ビームの前記第１の強度値を画素毎に、放射されたＸ線ビームの前記第２の強度値と相関させるステップ、
ｅ．前記第１の強度値と前記第２の強度値との相関によって得られた画素信号から前記被検対象物を表示するステップ：
ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項２６】
請求項２５記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記被検対象物に、前記方法ステップａ）からｅ）を実施する前に少なくとも１つのＸ線造影化学元素を投与する、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項２７】
請求項２５または２６記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記第２の強度値は、放射されたＸ線ビームのエネルギーに依存して分解して検出される、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項２８】
請求項２５から２６までのいずれか一項記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記被検対象物に含有される造影化学元素から放射されるＸ線ビームは、他の放射Ｘ線ビームからそれらのエネルギーに基づいて弁別される、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項２９】
請求項２５から２８までのいずれか一項記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記第１の強度値と前記第２の強度値は、前記被検対象物に照射されたＸ線ビームの吸収および／または前記被検対象物で放射されたＸ線ビームの固有吸収を考慮した先行の補正後に、画素毎に相互に相関される、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３０】
請求項２５から２９までのいずれか一項記載のＸ線造影画像形成方法において、
第１の検出器および第２の検出器、または第１の検出ユニットまたは第２の検出ユニットが設けられている、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３１】
請求項３０記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器はフラットベッド形検出器である、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３２】
請求項３０記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器は、個々の画素を記録するように構成されており、全ての画素を記録するために走行する、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３３】
請求項３０記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記第１の検出器および／または第２の検出器は、それぞれ１つの画素を記録するように構成された検出器センサのアレイを有し、全ての画素を記録するために走行する、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３４】
請求項３０記載のＸ線造影画像形成方法において、
放射されたＸ線ビームを検出するために、Ｘ線光学的モジュールによりエネルギー選択性に構成された検出ユニットが設けられている、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３５】
請求項２５から３４までのいずれか一項記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記造影化学元素は、臭素、ヨウ素、ランタニド、およびビスマスを含む群から選択される、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３６】
請求項２５から３５までのいずれか一項記載のＸ線造影画像形成方法において、
前記造影化学元素は経腸または腸管外で投与される、ことを特徴とするＸ線造影画像形成方法。
【請求項３７】
請求項２５から３６までのいずれか一項記載のＸ線造影画像形成方法であって、別の放射線画像形成方法、例えば陽電子放射トモグラフ（ＰＥＴ）、単光子放射コンピュータトモグラフ（ＳＰＥＣＴ）およびソノグラフ、並びに光学的画像形成方法との組合わせで放射線学的診断を行うＸ線造影画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つＸ線造影化学成分を含む被検対象物をＸ線ビームによって画像表示するためのＸ線装置、このＸ線装置の使用法、および被検対象物、例えばほ乳類、とりわけヒトでのＸ線画像形成造影法に関する。
【０００２】
Ｘ線ビームによる医学診断は、病気の診断、例えば早期発見、Ｘ線画像検査、腫瘍、血管性疾病、および人体の病跡変化の性質と位置の特定のために高度に開発された分野である。この技術は非常に有能であり、高い使用可能性を有している。
【０００３】
Ｘ線ビームを形成するためのＸ線管は、例えばＷ−、Ｍｏ−ないしはＲｈ−回転アノードと、Ａｌ−、Ｃｕ−、Ｔｉ−、Ｍｏ−およびＲｆ−フィルタを有する。適切なフィルタリングによってブレーキビームの一部が取り出しろ波され、もっとも有利な場合には特徴的ビームがＸ線管から出射される。
【０００４】
検出器として従来のＸ線フィルム、メモリシート、またはデジタルフラットベッド形検出器が使用される。コンピュータトモグラフでは、１つまたは複数の検出器列が使用される。複数の検出器を並列に接続することもできる。Ｘ線ビームを電気信号の直接変換するために、半導体検出器が使用される。この半導体検出器は、カドミウム−テルル化物（ＣＴ）、カドミウム−亜鉛−テルル化物（ＣＺＴ）、アモルファスセレン、アモルファスシリコン、または結晶シリコンからなる（Ｍ．Ｊ．Ｙａｆｆｅ，Ｊ．Ａ．Ｒｏｗｌａｎｄｓ，"Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ"，Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．，４２（１）（１９９７）１−３９）。
【０００５】
この種の検出器の構造に対する例はＵＳ  ５，４３４，４１７  Ａに記載されている。検出器のエネルギー感度を上昇するために、この検出器は複数の層から形成される。種々異なるエネルギーを備えるＸ線ビームがこの検出器に種々異なる深度で浸透し、それぞれの層で光電作用によって電気信号を形成する。この電気信号は層およびＸ線フォトンのエネルギーに従い識別可能であり、電流パルスとして直接的に読み出すことができる。
【０００６】
コンピュータトモグラフ（ＣＴ）はすでに長い間、ルーチンの方法として臨床現場で使用されている。ＣＴにより身体の断層画像を得ることができ、この断層画像により従来の投影Ｘ線画像よりも良好な空間的解像度が達成される。ＣＴの濃度解像度は従来のＸ線技術の濃度解像度よりも格段に高いが、多数の病的変化を確実に識別するためには造影剤が必要である。この造影剤は形態学的情報の品質を改善する。ここでは造影剤により、一方では身体内での機能的経過（排泄、血流、浸透性）が表示され、他方では形態がコントラストの影（組織が異なると造影剤濃度が異なる）によって強調される。
【０００７】
多くの場合、従来のＸ線技術を使用することができない。なぜなら被検組織のコントラストが十分でなかったからである。この目的のために、蓄積された組織において高いＸ線画像濃度を形成するＸ線造影剤が開発された。典型的にはヨウ素、臭素、原子番号３４，４２，４４〜５２、５４〜６０，６２〜７９，８２および８３の元素、並びに原子番号５６〜６０，６２〜７９，８２および８３の元素のキレートが造影元素として提案される。ヨウ素化合物として例えばメグルミン−Ｎａ−またはリジン−ジアトリゾエート、イオタラム酸塩、イオキシタラム酸塩、イオプロミド、イオヘキソール、イオメプロール、イオパミドール、イオベルソール、イオペンタール、イオトロラン、イオデキサノール、およびイオシラン（ＩＮＮ）が使用される（ＥＰ０８８５６１６Ａ１）。
【０００８】
若干の場合、Ｘ線造影剤を適用したにもかかわらず、十分な組織コントラストが達成されないことがある。さらなるコントラストの上昇を達成するために、デジタル減算血管撮影法（ＤＳＡ）が導入された。ここでは造影剤投与前後の撮影が（対数的に）相互に減算される。マモグラフィで適用する減算方法がＥＰ０８８５６１６Ａ１に開示されている：そこでは投影マモグラフィに対して、まずプレコントラストマモグラフィを記録し、次に患者に一般的な尿路造影Ｘ線造影剤を迅速にｉ．ｖ．で注入し、注入の約３０秒から１分後にポストコントラストマモグラフィを記録する。２つの画像から得られたデータは相互に相関され、有利には相互に減算される。
【０００９】
ＣＴ分野での新規の開発は励起側に関するものであり、例えばＣＴでのシンクロトロンビームの使用である（Ｆ．Ａ．Ｄｉｌｍａｎｉａｎ，"Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ｗｉｔｈ  Ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ  Ｘ−Ｒａｙｓ"，Ａｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｉｍａｇｉｎｇ，３１４（１９９２）１７５−１９３）。良好なＸ線画像が例えば「Ｋエッジ減算ＣＴ」により得られる（Ｆ．Ａ．Ｄｉｌｍａｎｉａｎ、上記刊行物１７９頁）。ここでは原子のＫ電子の結合エネルギーにおける吸収係数の大きな上昇が利用される。ヨウ素元素は、３３．１７ｋｅＶのエネルギーのＫエッジを有する。残念ながらこの方法は、例えばＤＥＳＹ社の大きなメモリリングで使用可能なシンクロトロンビームを用いてのみ機能する。なぜならこのビームだけがこの方法に対して有利な単色性と強度を有するからである。従来のＸ線管は単色ビームを送出せず、連続スペクトルを送出する。従って従来のＸ線管はこの種の差分測定には適さない。
【００１０】
択一的手段がＤＥ１０１１８７９２Ａ１に記載されている：ここでは投影マモグラフィを記録するために、異なる材料からなる２つのＸ線アノードを備えるＸ線ビーム源を使用する方法が提案される。マモグラフィを記録するために、患者にはまずＸ線造影剤が投与される。次に最初の投影画像が、２つのＸ線アノードの一方を使用して記録され、その後に他方のＸ線アノードを使用して第２の投影画像が記録される。第１の画像の各個々の画素を第２の画像の相応する各個々の画素と重畳することにより、相関画像が作成される。２つのＸ線アノードの特徴的ビームはＸ線造影剤の吸収スペクトルに整合されている。第１のＸ線アノードの放射エネルギーはＸ線造影剤のコントラスト形成元素の吸収エネルギーより僅かに小さく、第２のＸ線アノードの放射エネルギーはコントラスト形成元素の吸収エネルギーより僅かに大きい。この方法の欠点は、１つのＸ線アノードだけを備える従来のＸ線管をバイアノード管と交換しなければならないことである。
【００１１】
透過Ｘ線グラフィの他に放射Ｘ線グラフィも記載されている：
例えばＷＯ２００４／０４１０６０  Ａ２には、ヒトの前立腺における化学元素の非侵襲性インビボ検出のための装置が記載されている。
この装置は、ゾンデと、化学元素をビーム放射のために励起することのできる照射システムと、前記ゾンデ内のビーム検出器と、信号記録処理および表示装置を有する。前記ビーム検出器は放射されたビームを結像することができ、前記信号記録処理および表示装置により前立腺内の種々異なる個所における化学元素の量を、検出されたビームの結像に相応して再現することができる。検出されるビームは実質的に蛍光ビームである。前立腺の検査の場合には、有利には亜鉛の組織内での分布が検出される。
【００１２】
さらにＤＥ３６０８９６５  Ａ１には、被検領域の層内の種々の化学元素成分を、ガンマビームまたはＸ線ビームにより検出する方法が記載されている。ここではコンプトン散乱ビームおよびレイリー散乱ビームが別個に検出される。測定値から検出された差分散乱係数の経過が、個々の画素に含まれる種々の化学元素の成分によって影響を受ける。従ってこの経過から、この化学元素の成分を検出することができる。このために被検領域が多数の方向から一次ビームにより照射され、この被検領域から種々異なる角度で発生したビームが検出器構成体によって被検領域外の種々異なる位置で検出される。
そして得られた測定値から種々異なるパルス伝達率に対して層の各画素毎に差分散乱係数が検出される。
【００１３】
さらにＱｕａｎｗｅｎ  Ｙｕ  ｅｔ  ａｌ．，"Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔ  Ｄｕａｌ  Ａｇｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｙ"ｉｎ：Ｊ．Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄ．（２００１），８  １０３０−１０３４では、Ｘ線蛍光法を生物医学的研究において非常に濃度の低い非放射性物質の検出のために利用することが提案されている。この方法によって、蛍光Ｋａラインを使用することによりただ１回の検査で多重作用物質を同時に検出することのできる画像が得られ、例えば脳内の血流と脳細胞の濃度を量的に検出することができる。前記の研究ではこの方法によって作成された画像が、Ｘ線透過トモグラフにより得られた画像と比較された。
【００１４】
前記の刊行物に記載されたＸ線蛍光法ないしはＸ線散乱法には、結像の際の困難性から被検対象物の詳細を表示するのができないという欠点がある。解像度の粗い表示しかできないため、細かな詳細を画像表示することができない。
【００１５】
従って本発明の基礎とする課題は、前記の欠点を回避し、種々のＸ線造影化学元素によって記録を行うことのできる装置および方法を提供することである。さらにＸ線画像をより簡単かつ快適に記録することができるようにし、しかもコストの上昇が発生しないようにする。この技術は広い分野で使用できるようにする。被検対象物における比較的小さな障害も高位置分解能を以て、できるだけ小さな線量で可視化できるようにする。運動アーチファクトも回避する。
【００１６】
この課題は、少なくとも１つのＸ線造影化学元素を含む被検対象物をＸビームによって画像表示するための請求項１記載のＸ線装置、このＸ線装置の請求項１１記載の使用法、および請求項２５記載の画像形成Ｘ線コントラスト法によって解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【００１７】
以下の本発明の説明および特許請求の範囲で概念「放射」および「放射する」とは、一方ではＸ線蛍光、すなわち電磁ビームによって照射された物質が励振してビームを放射することであり、他方では有利にはレイリー散乱であると理解されたい。後者の場合、ビームは被照射物質からのパルス伝達がなくても再び放射され、このときに照射によってこの物質の原子のカプセル電子には励起状態でも、蛍光の場合のような励振は生じない。
【００１８】
Ｘ線装置による画像形成のために、被検対象物を透過し、これにより放射されたＸ線ビームが使用される。このために本発明のＸ線装置は以下の構成を有する：
ａ．実質的に多色のＸ線ビームを送出する少なくとも１つのＸ線ビーム源、
ｂ．被検対象物を透過したＸ線ビームの第１の強度値を検出する第１の検出器、または並列に接続されたおよび／または配置された複数の検出器からなる検出ユニット、
ｃ．被検対象物から放射されたＸ線ビームの第２の強度値を検出する第２の検出器、または第２の検出ユニット、
ｄ．透過したＸ線ビームの第１の強度値と、放射されたＸ線ビームの第２の強度値とを、画素毎に相互に相関させる少なくとも１つの相関ユニット、
ｅ．前記第１の強度値と前記第２の強度値との相関によって得られた画素信号から被検対象物を表示するための少なくとも１つの出力ユニット。
【００１９】
この透過Ｘ線ビームと放射Ｘ線ビームとは同時に、または順次検出することができる。
【００２０】
このＸ線装置は有利には、少なくとも１つのＸ線造影化学元素を含む被検対象物をＸ線ビームによって画像表示するために使用される。Ｘ線造影化学元素は有利には、Ｘ線造影剤によって被検対象物に導入される。このために被検対象物、例えばヒトまたは動物に投与される。
【００２１】
もちろん被検対象物に存在する低次数の造影化学元素は、Ｘ線蛍光に僅かな収量しか有していない。そのためこの元素を利用して画像形成するのは有効でないように思われる。さらにこの場合、Ｘ線蛍光光子のエネルギーは小さく、身体組織におけるその到達距離も小さい。とりわけ、輝線２８．６と３２．３ｋｅＶのヨウ素元素（Ｚ＝５３）から、十分な程度で被検対象物から去り、対象物の外部に配置された検出器により記録することのできる蛍光ラインが得られる。化学元素の次数が低い場合には、第２の検出器を被検領域（ＲＯＩ：関心領域）にできるだけ接近して配置する。
【００２２】
このＸ線装置は本発明のＸ線コントラスト法を実施するために使用される。この方法は次の方法ステップを有する：
ａ．少なくとも１つのＸ線造影化学元素を有利には投与する、
ｂ．被検対象物を、実質的に多色のＸ線ビームにより照射する、
ｃ．被検対象物を透過したＸ線ビームの第１の強度値を検出する、
ｄ．被検対象物から放射されたＸ線ビームの第２の強度値を検出する、
ｅ．透過したＸ線ビームの第１強度値を画素毎に、放射されたＸ線ビームの第２の強度値と相関させる、
ｆ．第１の強度値と第２の強度値との相関によって得られた画素信号から被検対象物を表示する。
【００２３】
Ｘ線透過トモグラフ（ＴＸＣＴ）だけにより、またはＸ線蛍光法だけにより実施され、検出される公知の方法とは異なり、ここでは透過と放射が同時に、または順次測定され、両者の技術が本発明により相互に組み合わされる。
ここではそれぞれ得られた画像が適切な相関法によって重畳される。このようにして両者の技術のそれぞれの利点が利用される。
【００２４】
Ｘ線透過トモグラフは達成可能な時間的および位置的分解能が高いという利点を提供する。従って基本的に、被検身体内の非常に小さい障害または他の詳細を解明することができる。しかし得られるコントラストは、この詳細を可視化するにはしばしば十分でない。このことはとりわけ軟組織内の障害の検査に当てはまる。さらに所定の身体領域をＴＸＣＴ法により検査することは骨格組織によっても妨害を受ける。
【００２５】
他方ではＸ線蛍光トモグラフは非常にコントラストの豊富な表示を行うという利点を提供する。なぜなら、所定の化学元素だけが適切に励起されると電磁ビームを放射し、対象領域（ＲＯＩ）にあるこの元素は非常に感度の良い測定ゾンデとして適するからである。しかしＦＸＣＴ法には空間的解像度が低いという欠点があり、そのため小さな障害を表示することができない。
【００２６】
透過Ｘ線ビームの強度値を放射Ｘ線ビームの強度値と画素毎に相関させ、この相関により得られた画素信号から被検対象物を表示することによって初めて、被検領域（ＲＯＩ）を十分なコントラストで詳細に画像表示することができる。確かにコントラスト形成画像部分の解像度は低い。しかしそれぞれの値を相互に相関することによってこの欠点は十分に解消される。なぜなら所要の詳細な情報をＴＸＣＴによって測定されたビームの強度値から得られるからである。
【００２７】
本発明はとりわけヒトの検査に使用することができる。本発明は空洞部、血管および血流を表示するためにラジオグラフを形成する。例えば食道−胃−腸−経路の表示、気管支造影法、胆嚢造影法、血管および関節造影法、脳血管造影法、血流測定、マモグラフ、およびリンパ管造影法に使用できる。本発明の主要な適用技術は、コンピュータトモグラフ（ＭＳ−ＣＴ、μＣＴ）およびそれらの融合モデル（ＰＥＴ−ＣＴ（陽電子放射トモグラフ）、ＳＰＥＣＴ（単光子放射コンピュータトモグラフ）、ソノグラフ、および他の光学的画像形成方法）である。基本的に本発明は非生物材料の検査、例えば材料検査の領域にも使用することができる。
【００２８】
検査を実行するために透過ビームが第１の検出器によって記録される。この第１の検出器は、被検対象物によって減衰されるＸ線管のビーム路中に配置されている。放射ビームは第２の検出器によって測定される。この第２の検出器は前記ビーム路の外に配置されており、有利にはこのビーム路に対して約９０°の角度を有する。しかしこの第２の検出器は基本的にＸ線ビームに対して他の任意の角度位置に配置することもできる。例えばＸ線ビーム源から発するビームに対して４５°または１３５°の角度で、この検出器が被検対象物を通過するビームを検出することがないように配置することができる。Ｘ線管が１２時の位置にあれば、通常のコンピュータトモグラフに一連の検出器が対向する６時の位置に装備される。有利には第２の検出器は３時の位置および／または９時の位置に配置することができる。この第２の検出器によって、Ｘ線蛍光もＸ線散乱（ライリー散乱、コプトン散乱）も記録することができる。
【００２９】
放射Ｘ線ビームを利用した第２の検出器による選択的画像検出のために、放射Ｘ線ビームをそのエネルギーに関して分解して測定することができる。所定の放射性化学元素が被検対象物に存在している場合、この造影化学元素から発し、第２の検出器により記録されたＸ線ビームを他の放射Ｘ線ビーム、例えば散乱ビーム（コプトン散乱、ライリー散乱）および他の化学元素から発する蛍光ビームから区別すると有利である。これにより所定の対象領域（ＲＯＩ）を人の身体の所定の器官に造影化学元素を投与することで選択的に可視化することができ、これにより可視化された組織に周辺の組織に対して特に大きなコントラストを付けることができる。骨格組織により惹起された構造もこの形式の画像表示では組織の表示に対して後方へ引っ込み、従って骨格は画像表示を実質的に妨げない。
【００３０】
放射ビームを検出し、特徴付けるために有利にはエネルギー分散検出器を使用する。しかしこのために簡単な検出器を使用し、放射の特徴付けをＸ線光学的モジュール（フィルタコンビネーション、モノクロメータ）により保証することもできる。
【００３１】
さらにこの原理は同じように、第１の検出器による透過Ｘ線ビームの強度値の測定にも適用できる。この場合も、被検対象物（ＲＯＩ）における造影化学元素が投与された領域の選択的表示が達成される。
【００３２】
従って本発明により例えばヒトの軟組織も十分なコントラストで表示することができる。検出器により記録される透過Ｘ線ビームおよび放射Ｘ線ビームのエネルギーまたはエネルギーインターバルを、造影化学物元素の種類に整合することによって、従来の方法に対して効果的なコントラスト上昇を達成することができる。
【００３３】
Ｘ線ビームを形成するために、連続スペクトルを備える、通常の市販されているＸ線管を使用することができる。このＸ線管は例えばＭｏアノード、Ｗアノード、またはＲｈアノードを有する。被検対象物に含まれる造影化学元素の種類に応じて、例えば１００ｋｅＶ以上の領域で連続ビームを放射する電圧が印加される。
【００３４】
基本的にＸ線ビーム源は放射ビームのフィルタリングなしで駆動することができ、スペクトル領域全体の多色ビームが被検対象物に照射される。しかし被検対象物のビーム負荷を低減するために、エネルギー的に検出には必要のない、または有利ではないＸ線ビームを多色Ｘ線ビーム源のスペクトルから取り出しろ波することもできる。このために２０ｋｅＶ（ソフトビーム）の領域にあるエネルギーを取り出しろ波するＡｌフィルタまたはＣｕフィルタが使用される。従って連続スペクトルとは、≧０ｋｅＶ、有利には≧１５ｋｅＶ領域のＸ線放射、特に有利には≧１７ｋｅＶ、特別に有利には≧２０ｋｅＶ、例えば１００ｋｅＶ≧領域のＸ線放射であると理解すべきであり、この限界内のスペクトル領域を他のものに対して強調または排除するものではない。放射スペクトルの上限は、Ｘ線アノードに印加される電圧によって決められる。ビームの低エネルギー領域は有利には、人体に対して線量的に関連のあるビームを除去するために取り出しろ波される。
【００３５】
通常、被検対象物は多色Ｘ線ビームと適切な検出器によって検査される。オプションとしてエネルギー分散型の検出器を使用することができ、これにより照射される光子のエネルギーが検出される。
エネルギー分散型検出器および検出ユニットとして基本的に２つの構成がある：
ａ．明細書冒頭に述べたＣｄ（Ｚｎ）Ｔｅ−検出器の形態のエネルギー分散型検出器。このような一連の検出器により、放射されるＸ線ビームのＸ線スペクトルを画素毎に測定することができる。
ｂ．単純なＸ線検出器を使用する。検出器前方には選別器が配置される。この選別器は最も簡単な場合、適切なコンビネーションフィルタからなる。しかしエネルギー選択のために、例えば投与された造影剤のＸ線蛍光に調整されたモノクロメータを使用することができる。
ｃ．しかし検出器を造影剤に適合することも技術的にまったく可能である。従ってＧｄ（Ｚｎ）Ｔｅ検出器またはＤｙ（Ｚｎ）Ｔｅ検出器を使用することができる。
【００３６】
多くの場合、検出器は、最小のコンプトン散乱が測定されるように位置決めされる。
【００３７】
被検対象物から放射されたＸ線ビームの強度値並びにエネルギー値を検出するために、検出された光子が少なくとも２つの異なるエネルギー領域に分割される。これらのエネルギー領域は例えばＫα放射ラインとＫβ放射ラインを含む。元素特異性を高めるために場合により、コンプトン補正を実施することができる。しかし下の実施例に示すように、このことは常に必要ではない。
【００３８】
固有のＸ線コントラストを無視すれば、被検対象物、例えばヒトに本発明の方法を実施するためにＸ線造影剤を投与することができる。Ｘ線造影剤は例えば腸内投与または腸管外投与することができ、とりわけｉ．ｖ．、ｉ．ｍ．または皮下注射または点滴により投与することができる。引き続きＸ線記録が作成される。選択されたスペクトル領域それ自体に高い減衰係数を有する造影剤が適する。吸収元素が選択されたスペクトル領域に吸収スペクトルのＫエッジを有する造影剤も同様に適する。この種のＸ線像得剤は、原子番号３５または３５以上の造影化学元素、ここでは臭素含有造影剤、原子番号４７またはそれ以上の造影化学元素、ここではヨウ素含有造影剤、原子番号５７またはそれ以上の造影化学元素、ここではランタニド含有造影剤、とりわけガドリニウム含有造影剤、または原子番号８３の造影化学元素、ここではビスマス含有造影剤である。従って、原子番号３５（臭素）から８３（ビスマス）までの造影化学元素を含むＸ線造影剤が適する。とりわけ原子番号５３（ヨウ素）から８３（ビスマス）の造影化学元素を有する造影剤が適する。同様に、原子番号５７または５７以上の造影化学元素（ランタニド）−８３（ビスマス）の造影化学元素を有するＸ線造影剤が適し、特に有利には原子番号５７−７０（ランタニド：Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，ＥＵ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ）の造影化学元素を有する造影剤が適する。
【００３９】
適切なヨウ素を含有するＸ線造影剤は芳香族トリヨード含有の化合物、例えばアミドトリゾ酸、イオヘキソール、イオパミドール、ヨーパン酸、ヨーパジン酸、イオプロミド、イオプロン酸、イオピドン、イオタラミン酸、イオペンタール、イオベルソール、イオキサグラート、イオトロラン、イオジクサノール、イオトロキシ酸、イオキサグリン酸およびイオキタラミン酸およびイオンジメノール（ＩＮＮ）である。ヨウ素含有Ｘ線造影剤に対する商品名は、Ｕｒｏｇｒａｆｉｎ（ＴＭ）（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ社），Ｇａｓｔｒｏｇｒａｆｉｎ（ＴＭ）（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ社），Ｂｉｌｉｓｃｏｐｉｎ（ＴＭ）（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ社），Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ）（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ社）およびＩｓｏｖｉｓｔ（ＴＭ）（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ社）である。
【００４０】
同様にＸ線造影剤として金属合成物も適する。
【００４１】
Ｘ線造影剤は腸内投与または腸管外投与することができる。有利には腸管外投与の場合は、静脈注射（ｉ．ｖ．）適用が選択される。有利な投与量は、ヨウ素含有非イオン造影剤の場合、０．７５ｇｌ／ｋｇ体重の投与量である。これは約６ｍモルｌ／ｋｇ体重に相当する。この投与量はさらに有利には１．５ｇｌ／ｋｇ体重（約１２ｍモル／ｋｇ体重に相当）および例外的に２ｇｌ（約１６ｍモルｌに相当）または５ｇｌ／ｋｇ体重（約３９ｍモルｌ／ｋｇ体重に相当）まで高めることができる。ランタニド合成物の場合、有利な投与量は０．１ｍモル／ｋｇ体重である。さらに有利には０．３ｍモル／ｋｇ体重または１ｍモル／ｋｇ体重までの投与量も適する。
【００４２】
ガドリニウムの放射ラインは４３．０および４８．７ｋｅＶである。すなわち２８．６および３２．３ｋｅＶであるヨウ素の放射ラインよりはるか上方にある。金属合成物は、ガドリニウム原子の代わりに例えば他の全てのランタニド、例えばランタン、ジスプロシウムまたはイッテルビウムを含有することができる。
【００４３】
デジタル検出器はすでに数年前から種々の製造業者から提供されている（例えばＴｈｅ  ＢＢＩ  Ｎｅｗｓｌｅｔｔｅｒ、１９９９年２月３４頁、Ｈ．Ｇ．Ｃｈｏｔａｓ，Ｊ．Ｔ．Ｄｏｂｂｉｎｓ，Ｃ．Ｅ．Ｒａｖｉｎ著、"Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ  ｗｉｔｈ  Ｌａｒｇｅ−Ａｒｅａ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｒｅａｄａｂｌｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ：Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｂａｓｉｃｓ"Ｒａｄｉｏｌ．，２１０（１９９９）５９５−５９９）。このデジタル検出器はしばしば、アモルファスシリコンまたは他の半導体材料からなる。本発明のＸ線装置では、以下の検出器が適する。すなわち、蛍光体プレート（例えばＦｕｊｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社、Ｋｏｎｉｃａ社による）、アモルファスシリコン（例えばＧＥ  Ｍｅｄｉｃａｌ社、Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ社、Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ社による）、セレン（例えばＰｈｉｌｉｐｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ社、Ｔｏｓｈｉｂａ社による）、ガドリニウムチオ硫酸塩（例えばＫｏｄａｋ社による）、カドミウムテルル化物（ＣＴ）またはカドミウム−亜鉛−テルル化物（ＣＺＴ）半導体、イットリウムオキシオルトシリケート、ルテチウムオキシオルトシリケート、ナトリウムヨウ化物またはビスマスゲルマニウム酸塩を備える検出器である。特に良好な結果は、いわゆるＣ（Ｚ）Ｔ検出器、すなわちカドミウム−（亜鉛）−テルル化物（Ｃ（Ｚ）Ｔ）半導体からなる検出器により達成される。
【００４４】
半導体からなるエネルギー分散型検出器の構造はＵＳ５４３４４１７Ａに詳細に記載されている。この場合、セグメント化された半導体ストライプが設けられており、これらの半導体ストライプが端面側からＸ線ビームにより照射される。ビームは半導体材料に、これが半導体材料と交互作用するまで浸透する。浸透深さは、Ｘ線光子のエネルギーに依存する。Ｘ線光子のエネルギーが比較的に大きければ、エネルギーが比較的に小さい場合よりもビームは検出器材料と交互作用するまで比較的に深く浸透し、光電効果によって電流パルスを形成する。この電流パルスは、検出器の個々のセグメントから取り付けられた電気接点により導出することができる。電流パルスは前置増幅器により処理される。
【００４５】
一方で検出器はフラットベッド形検出器として構成することができる。この実施形態では、全ての画素が同時に検出され、評価のために相関ユニットに供給される。この検出器はこの場合、個々の検出器の偏平な構成体からなり、有利にはこの種のセンサを行および列で有するマトリクスである。
【００４６】
さらに放射されたＸ線ビームを検出し、場合により放射画像を記録するために用いる検出器ユニットを設けることもできる。このためにこの検出器ユニットはエネルギー選択のためのＸ線光学的モジュールにより構成されている。
【００４７】
フラットベッド形検出器の代わりに、ライン検出器または個々の画素を記録するのに適する複数の検出器からなるマトリクスを使用することもできる。後者の検出器の場合、Ｘ線ビームは被検対象物から同時にＸ線光導体を介して導かれる多数のこの種の光導体がフラットベッド形検出器に組み合わされている。
【００４８】
さらに検出器は、個々の画素を記録するように構成することができ、全ての画素を記録するために走行することができる。この実施形態で検出器は、測定中にエネルギーに依存する強度だけを個々の画素で検出する。次に個々の画素の強度が、例えばライン毎に検出され、さらなる処理のために相関ユニットに供給される。
【００４９】
さらに検出器は、それぞれ１つの画素を記録するように構成された検出器センサのアレイを有することもでき、全ての画素を記録するために走行することができる。検出器センサのアレイとは本発明によれば、検出器センサのライン、または検出器センサのマトリクス状構成体である。この実施形態で、検出器は個々の画素の強度値をライン毎に、または場合によりブロックごとに検出する。全ての強度値を記録するために、検出器は測定中に有利にはアレイの主軸に対して垂直に走行される。測定中に検出された強度値は相関ユニットに供給される。
【００５０】
被検対象物にある造影化学元素の分布を画像表示するために、それぞれの空間エレメントから放射されたビーム強度がそれぞれ同じ重みで検出される。さらにこの目的のために、それぞれの空間エレメントをＸ線ビーム源からそれぞれ同じビーム強度で照射することも有利である。しかし実際には、この前提は近似的なものでしかないことが立証されている。なぜなら一方で、照射されたＸ線ビームは、このビームが被検対象物内で進む距離に応じて種々異なる程度の吸収によって減衰されるからであり、他方で、被検対象物内の空間エレメントから放射されたビームは被検対象物内を検出器まで進む種々異なる距離に応じて固有吸収により減衰されるからである。
【００５１】
この問題は、すべての放射分光学的方法で発生する。この問題を解決するために第２の強度値がまず、照射されたＸ線ビームの吸収および／または被検対象物内で放射されたＸ線ビームの固有吸収を考慮して補正され、第１の強度値と第２の強度値はこの補正の後に初めて画素毎に相互に相関される。この種の補正は数値的方法によって実施することができる。この補正では、被検対象物の幾何学的配置構成と、少なくとも近似的な、位置に依存するＸ線密度が考慮される。位置に依存するＸ線密度を検出するために、第１の強度値から形成された画像を利用することができる。位置に依存する吸収および固有吸収を検出するために、第１近似では、この測定から得られた位置に依存するＸ線密度を基礎とすることができる。なぜなら照射されたＸ線ビームの吸収係数は放射されたビームの吸収係数に類似するからである。
【００５２】
放射されたビームの固有吸収があるので、第２の検出器の位置および角度を被検領域（ＲＯＩ）に対して相対的に測定中に、例えば円セグメント軌道上を移動させ、観察角および位置により吸収が異なる被検対象物内の構造的不均質性を補償することができる。画像表示はこの場合、固有吸収を補正した後、平均によって得られることになる。
【００５３】
前置増幅器から発した信号は次に少なくとも１つの相関ユニットに供給される。この相関ユニットにより、被検対象物の画素を透過したＸ線ビームの強度が、同じ画素から放射されたＸ線ビーム（Ｘ線散乱およびＸ線蛍光）の画像と相関される。相関ユニットは相応にプログラミングされたデータ処理装置とすることができる。
【００５４】
２つの方式（透過画像と放射画像）の光子の強度値を相関させるため、２つの強度値が画素毎に相互に相関される。有利には相互に減算または順次割り算される。このためにコンパレータまたは割り算素子を、画素毎の相関を形成するために使用することができる。もちろん他の数学的演算を、１つの画素の透過Ｘ線ビームと放射Ｘビームの強度値を相関させるために実行することもできる。
【００５５】
測定された画素の強度値を処理するために有利には次のような装置が設けられており、これらの装置はデータ処理装置に実現することができる。
【００５６】
ｄ１．第１の記憶ユニット。この第１の記憶ユニットにより、透過Ｘ線ビームの第１の強度値を画素毎に記憶することができる。
【００５７】
ｄ２．第２の記憶ユニット。この第２の記憶ユニットにより、放射Ｘ線ビームの第２の強度値を画素毎に記憶することができる（例えばエレメントＩ、Ｇｄ、Ｙｂにより）。
【００５８】
ｄ３．計算ユニット。この計算ユニットは、発生した２つの画像データセットを適切に相関させ、透過データセットの情報と、Ｘ線放射、有利にはＸ線蛍光のデータから画像データセットを形成ないしは計算する。
【００５９】
このことにより、透過と放射でのすべての画素の強度値を相互に相関させることができる。ここで放射画像は特徴的な放射ラインを用いて、使用された造影剤に整合される。Ｘ線造影剤（例えばＵｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ）またはＧａｄｏｖｉｓｔ（ＴＭ））の混合物、またはヨウ素とランタニド（例えばＧｄまたはＤｙ）を含有する物質が使用される場合、それぞれ特徴的な放射ラインを放射画像形成のために利用することができる。測定されたデータセットは引き続き画素毎に相互に相関され、画像表示に利用される。または択一的にそれぞれの強度値は画素毎に相互に相関され、得られたデータが引き続き画像表示に使用される。このために得られたデータは画素毎に出力ユニットに引き渡される。この出力ユニットはたとえばモニタ（ＣＲＴ表示器またはＬＣＤ表示器）またはプロッタを含む。
【００６０】
本発明を詳細に説明するために以下の図面と実施例を用いる。本発明の作用の直接的印象を提供するために、測定されたＸ線スペクトルを励起ビームの吸収および固有吸収に従って補正することはすべての場合において無視する。
図１は、コンピュータトモグラフでの被検構成体の写真である。
図２は、画像ないしは被検体構造を形成するための構成体の概略図である。
図３は、第１のファントム測定を発生するための被検構成体の概略図である。
図４は、図３のファントムを水（図４ａ）、Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ）（図４ｂ）、Ｇａｄｏｖｉｓｔ（ＴＭ）（図４ｃ）で満たした場合の放射スペクトルを示す線図である。
図５は、図３のファントムを水（図５ａ）、Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ）（図５ｂ）、Ｇａｄｏｖｉｓｔ（ＴＭ）（図５ｃ）で満たした場合の放射スペクトルを示す線図であり、それぞれ５ｃｍの厚さのＰＭＭＡディスクが検出器とファントムとの間に配置されている。
図６は、放射の強度を図３のファントムの位置／シフトに依存して示す線図であり、ＫαラインおよびＫβラインがエネルギーバンドとして選択されている（ヨウ素：図６ａ、ガドリニウム：図６ｂ、ヨウ素とガドリニウムの混合物：図６ｃ）。
図７は、Ｇｄ、ヨウ素／Ｇｄ混合物、ヨウ素、空気、および水が満たされたファントムのＣＴ断層画像（透過画像）を示す図である。
【００６１】
図１には、コンピュータトモグラフでの、ゴムボール１である被検構成体の写真であり、このコンピュータトモグラフは架台２に固定されている。ゴムボールはコンピュータトモグラフの中央に配置されている。種々の実験でゴムボールには空気、水、並びに種々の造影剤溶液が充填された。ゴムボールはＣＴ管（ゴムボールの上方にあるが図示されていない）とライン検出器（ゴムボールの下に見えるテーブルの下方にあるが図示されていない）との間に配置されている。
【００６２】
ＣＴ管、ゴムボールおよび検出器の間の接続線に対して９０°の角度で、Ｘ線蛍光を検出するための測定カメラ３が配置されている。この被検構造体により、造影剤の充填された組織、腫瘍などが被検対象物としてシミュレートされ、コンピュータトモグラフで検査される。このために対象物は層ごとに走査され、スペクトルが測定された。
【００６３】
この実験に使用された被検構造体は図２に詳細が示されている。そこに示された概略図はボール１を示し、ボールはファントムとしてガントリー４のアイソセンタに配置されている。ＣＴ管５は１２時の位置に配置されており、そこに固定されている。測定室３は検出器６と鉛管７からなり、Ｘ線円錐ビームに対して９０°の角度にある。Ｘ線円錐ビームはＣＴ管から発してファントム（ボール）に配向されている（ｚ方向、矢印参照）。
【００６４】
Ｘ線ビームを検出するためにＣＺＴ検出器６（Ａｍｐｔｅｋ  Ｉｎｃ．社、米国）が使用される。このＣＺＴ検出器は３ｍｍ×３ｍｍ×２ｍｍの大きさのカドミウム−亜鉛−テルル化物−結晶と、１００／４００μｍのピンホールを有する。蛍光検出器により記録されたデータは検出器から増幅器８を介してマルチチャネルアナライザ９に供給され、引き続きＥｘｃｅｌ（ＴＭ）（マイクロソフト）グラフィックテーブルに供給される。そしてデータはＰＣ１０に記憶される。従って信号強度ＳＩ＝ＳＩ（Ｅ）はデジタル形式で、エネルギーＥの関数として使用される。
【００６５】
図３には、第１のファントム測定を発生するための被検構成体の概略が示されている。蛍光測定のための測定室３の一部が図の左側に示されており、ボール１は図の中央に示されている。図３で垂直に延在する個々の断面が上方から照射されるＸ線ビームにより形成される。これらの断面から蛍光が測定室に達する。破線は、画像断面の上方にあるＣＴ管のそれぞれの位置を示す。水平の目盛りはファンビームのシフトを表し、従ってボールのそれぞれ応答した断面（励起された層）を指示する。
【００６６】
「ゼロ測定」は＋４５ｍｍで、すなわち励起ビームの外で実行された。
【００６７】
スペクトルの各記録後に、測定構造体全体が１０ｍｍさらにガントリー方向（ｚ方向）に走行され、新たなスペクトルが記録される。従い層ごとに種々異なるスペクトルが、ビームにおけるボールのそれぞれの位置に依存し、ないしはボールの幾何学的形状に相応して得られる。
【００６８】
従ってこの測定構造体により、Ｘ線蛍光をファントムのトポロジーに依存して測定することができる。ｚ＝−６０ｍｍで検出器に最も近い層が、ｚ＝０ｍｍで検出器からもっとも離れた層が透過照射された（従いｚ＝−６０ｍｍで放射の固有吸収が最小であり、ｚ＝０ｍｍで最大である。幾何形状が球形であるので、透過照射の吸収作用も造影剤濃度が比較的に高い場合に顕著である）。
【００６９】
例１
第１の測定で、水の充填されたボールをボールの各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡのビームにより図３に相応して測定した（パラメータ：検出器：ＸＲ−１００．ＣＺＴ（ピンホール０．１ｍｍ）、ボール−検出器間隔：１０．０ｃｍ、ボール−ＣＴ管間隔３２．０ｃｍ）。
【００７０】
図４ａには、ファントム内の水の散乱スペクトルが種々異なる位置に対して示されている。
【００７１】
第２の測定で、水に５０ｍｍｏｌ／ｌヨウ素の溶解液（Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ））の充填されたボールを各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡの条件で測定した（パラメータ：検出器：ＸＲ−１００．ＣＺＴ（ピンホール０．１ｍｍ））。
【００７２】
種々異なる位置で得られた放射スペクトルは図４ｂに示されている。ヨウ素のＫαラインとＫβライン（２８．６および３２．３ｋｅＶ）が顕著に識別される。図面から、測定されたＸ線蛍光の強度とファントムの幾何形状との依存性が顕著である。ファントムのビーム透過される層が大きくなれば、測定される強度も大きくなる。
【００７３】
第３の測定で、水に５０ｍｍｏｌ／ｌガドリニウムの溶解液（Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ））の充填されたボールを各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡの条件で測定した（パラメータ：検出器：ＸＲ−１００．ＣＺＴ（ピンホール０．１ｍｍ））。
【００７４】
種々異なる位置で得られた放射スペクトルは図４ｃに示されている。ガドリニウムのＫαラインとＫβライン（４３．０および４８．７ｋｅＶ）が顕著に識別される。測定された放射ビームの強度はとりわけＫラインの領域において、ビーム野にあるボールの幾何形状に依存していることが分かる。
【００７５】
例２
この実験の個々の測定ではそれぞれ５ｃｍ厚のＰＭＭＡディスクがフィルタとして検出器とファントムとの間に配置され、周囲の組織によるＸ線蛍光ビームの固有吸収をシミュレートした。
【００７６】
図５ａには、ファントム内の水の散乱スペクトルが種々異なる位置に対して示されている。
【００７７】
第２の測定で、水に５０ｍｍｏｌ／ｌヨウ素の溶解液（Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ））の充填されたボールを各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡの条件で測定した（パラメータ：検出器：ＸＲ−１００．ＣＺＴ（ピンホール０．１ｍｍ））。
【００７８】
種々異なる位置で得られた放射スペクトルは図５ｂに示されている。ＰＭＭＡディスクにより蛍光ビームの強度が減衰している。強度は、ディスクの厚さが厚いほど弱くなることが検証された。しかしボールの層が最大（中央）であってもＫラインを測定することができる。
【００７９】
第３の測定で、水に５０ｍｍｏｌ／ｌガドリニウムの溶解液（Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ））の充填されたボールを各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡの条件で測定した（パラメータ：検出器：ＸＲ−１００．ＣＺＴ（ピンホール０．１ｍｍ））。
【００８０】
種々異なる位置で得られた放射スペクトルは図５ｃに示されている。ここでも挿入されたＰＭＭＡディスクにより蛍光ビームが減衰している。ガドリニウムのＫαラインとＫβラインは４３．０ｋｅＶないし４８．７ｋｅＶにあるから、５ｃｍ厚のＰＭＭＡディスクが存在する場合、以前のヨウ素放射の場合よりも格段に強い蛍光ビームを測定することができた。従ってこの場合でも、ボールの層が最大（中央）であってもＫラインを測定することができた。
【００８１】
例３
別の実験で、蛍光の強度値がＸ線ビームに対するボールの位置に依存して検出され、記録された。
【００８２】
第１の測定で、水に５０ｍｍｏｌ／ｌヨウ素の溶解液（Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ））の充填されたボールを各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡの条件で測定した。
【００８３】
図６ａには、蛍光ビームの強度がファントムの位置／シフトに依存して、ヨウ素での２８．６ｋｅＶであるＫαラインと、ヨウ素での３２，３ｋｅＶであるＫβラインに相当するエネルギーバンドが選択されてプロットされている。ボールの形状によって惹起された放射強度のプロフィールがこの図面から分かる。
【００８４】
第２の測定で、水に５０ｍｍｏｌ／ｌガドリニウムの溶解液（Ｇａｄｏｖｉｓｔ（ＴＭ））の充填されたボールを各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡの条件で測定した。
【００８５】
図６ｂには、蛍光ビームの強度がファントムの位置／シフトに依存して、ガドリニウムでの４３．０ｋｅＶであるＫαラインと、ガドリニウムでの４８．７ｋｅＶであるＫβラインに相当するエネルギーバンドが選択されてプロットされている。ボールの形状によって惹起された放射強度のプロフィールがこの図面から同様に分かる。
【００８６】
第３の測定で、水に２５ｍｍｏｌ／ｌヨウ素の溶解液（Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ））と２５ｍｍｏｌ／ｌガドリニウムの溶解液（Ｇａｄｏｖｉｓｔ（ＴＭ））の充填されたボールを各位置毎に８０ｓの間、８０ｋＶ、５０ｍＡの条件で測定した。
【００８７】
図６ｃには、蛍光ビームの強度がファントムの位置／シフトに依存して、ヨウ素での２８．６ｋｅＶであるＫαラインと、ヨウ素での３２，３ｋｅＶであるＫβライン、ガドリニウムの４３．０ｋｅＶであるＫαライン、およびガドリニウムでの４８．７ｋｅＶであるＫβラインに相当するエネルギーバンドが選択されてプロットされている。図６ｃから分かるように、ボールプロフィールは、信号強度を位置の関数として直接プロットした場合には不満足な程度にしか描写されない。このことは励起側の吸収と放射側の固有吸収によるものであり、画像にエラーを生じさせる。造影剤濃度が低く、一次ビームの吸収とＸ線蛍光の固有吸収との補正が不十分であると、ボールは一次元で画像表示される。
【００８８】
例４
図７は、Ｘ線蛍光の先行の例について記録されたＣＴ断層画像を示す。左上から右下へ、ガドリニウム、ガドリニウムとヨウ素の混合物、ヨウ素、純粋な水、および空気の充填されたボールが示されている。空気の充填されたボールでは明らかにＸ線減衰が最も小さく、次が水の充填されたボールである。５０ｍｍｏｌ／ｌの造影元素を備えるボールを使用する場合には、Ｘ線減衰が水の場合よりも顕著であり、量的評価がハウンスフィールド単位（ＨＵ）の検出により可能である。しかしＸ線蛍光画像を加えることにより初めて、ボールの元素固有の充填について述べることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、コンピュータトモグラフでの被検構成体の写真である。
【図２】図２は、画像ないしは被検体構造を形成するための構成体の概略図である。
【図３】図３は、第１のファントム測定を発生するための被検構成体の概略図である。
【図４】図４は、図３のファントムを水（図４ａ）、Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ）（図４ｂ）、Ｇａｄｏｖｉｓｔ（ＴＭ）（図４ｃ）で満たした場合の放射スペクトルを示す線図である。
【図５】図５は、図３のファントムを水（図５ａ）、Ｕｌｔｒａｖｉｓｔ（ＴＭ）（図５ｂ）、Ｇａｄｏｖｉｓｔ（ＴＭ）（図５ｃ）で満たした場合の放射スペクトルを示す線図であり、それぞれ５ｃｍの厚さのＰＭＭＡディスクが検出器とファントムとの間に配置されている。
【図６】図６は、放射の強度を図３のファントムの位置／シフトに依存して示す線図であり、ＫαラインおよびＫβラインがエネルギーバンドとして選択されている（ヨウ素：図６ａ、ガドリニウム：図６ｂ、ヨウ素とガドリニウムの混合物：図６ｃ）。
【図７】図７は、Ｇｄ、ヨウ素／Ｇｄ混合物、ヨウ素、空気、および水が満たされたファントムのＣＴ断層画像（透過画像）を示す図である。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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