(57)【要約】デジタルラジオグラフィーシステムは、画素化された光検出器、および画素化された光検出器に隣接して配置されるマスクを有している。マスクは、電磁放射の異なる波長が通過するように、第１の部分と第２の部分の繰り返しのパターンを含み、第１の部分は開口部であり、第２の部分は材料（例えば銅であるが、それには限定されない）の堆積である。多色のＸ線画像が、単一のイメージング検出器を用いて単一のＸ線のみへの露光を使用して、取得され得る。
2008516692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジオグラフィーシステムであって、
ラジオグラフィーセンサーパッドと、
該ラジオグラフィーセンサーパッドにわたって配置されるマスクであって、該マスクは第１の部分および第２の部分の繰り返しのパターンを含み、該第１の部分はＸ線の第１の波長が通過するように構成され、かつ第２の部分はＸ線の第２の波長を通過するように構成される、マスクと
を含む、システム。
【請求項２】
前記マスクは、前記ラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上に直接形成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記マスクは、前記ラジオグラフィーセンサーパッドの前記画像受信面への材料の堆積によって形成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記材料は銅である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記マスクは、前記ラジオグラフィーセンサーパッドの前記画像受信面の上に、グリッドとして形成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の部分は、前記マスクの開口部である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２の部分は、前記ラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上に配置される材料である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記マスクは、
複数の第３の部分であって、該マスクは前記第１の部分、前記第２の部分、および該第３の部分の繰り返しのパターンを含み、該第３の部分はＸ線の第３の波長が通過するように構成される、第３の部分
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
多色のＸ線を取得する方法であって、
Ｘ線ビームが体の一部を通過し、光検出器にわたってかつ該光検出器の上に配置されるマスクを通過することであって、該マスクは第１の部分および第２の部分の繰り返しのパターンを含み、該第１の部分は電磁放射の第１の波長が通過するように構成され、かつ該第２の部分は電磁放射の第２の波長が通過するように構成される、ことと、
電磁放射の該第１の波長に対応する第１の画像を生成することと、
電磁放射の該第２の波長に対応する第２の画像を生成することと、
多色のＸ線画像を生成するために該第１の画像と該第２の画像とを比較することと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記Ｘ線ビームがマスクを通過することは、
電磁放射の前記第１の波長が、前記マスクの開口部を通過することと、
電磁放射の前記第２の波長が、ラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上に配置される材料を通過することと
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
多色のＸ線画像を取得するためにラジオグラフィーセンサーパッドを構成する方法であって、
ラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上に材料の繰り返しのパターンを配置することであって、該材料の間の開口部はＸ線の第１の波長が通過することを可能にし、かつ該材料はＸ線の第２の波長が通過することを可能にする、こと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記材料は、開口部の繰り返しのパターンが該材料の配置される個々のエリアの間に形成されるように、堆積される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
デジタルラジオグラフィーシステムであって、
画素化された光検出器と、
該画素化された光検出器に隣接して配置されるマスクであって、該マスクは、電磁放射の異なる波長が通過するように構成される、第１の部分および第２の部分の繰り返しのパターンを含む、マスクと
を含む、システム。
【請求項１４】
前記マスクの前記第１の部分および前記第２の部分は、Ｘ線の異なる波長が通過するように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記マスクの前記第１の部分および前記第２の部分は、可視光の異なる波長が通過するように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
電磁放射の異なる波長が通過するように構成される第１の部分および第２の部分の前記繰り返しのパターンは、グリッドである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記マスクは第３の部分の繰り返しの部分を含み、該第３の部分は、該マスクの前記第１の部分および前記第２の部分を通過する電磁放射の波長とは異なる電磁放射の波長が通過するように、構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記マスクに隣接して配置されるシンチレータスクリーンをさらに含む、請求項１３のシステム。
【請求項１９】
前記シンチレータスクリーンは複数の異なるシンチレータ材料を含み、該シンチレータ材料はそれぞれ、異なる波長において電磁放射を放射するように構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記複数の異なるシンチレータ材料は、第１のシンチレータ材料および第２のシンチレータ材料を含み、該第１のシンチレータ材料は可視光の第１の波長を放射し、かつ前記第２のシンチレータ材料は可視光の第２の波長を放射する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１のシンチレータ材料は、第１のエネルギーレベルのＸ線を吸収するときには、可視光の第１の波長を放射し、かつ前記第２のシンチレータ材料は、第２のエネルギーレベルのＸ線を吸収するときには、可視光の第２の波長を放射する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記マスクは色フィルターのグリッドである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２３】
前記シンチレータスクリーンは前記マスクに接して配置される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記シンチレータスクリーンは前記マスクから離して配置される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
デジタルラジオグラフィーシステムであって、
シンチレータスクリーンと、
該シンチレータスクリーンに隣接して配置される画素化された光検出器であって、該画素化された光検出器は、材料の第１の層および材料の第２の層を含み、材料の該第１の層および材料の該第２の層は電磁放射の異なる波長が通過するように構成される、画素化された光検出器と
を含む、システム。
【請求項２６】
前記シンチレータスクリーンは複数の異なるシンチレータ材料を含み、該異なるシンチレータ材料はそれぞれ、異なる波長において電磁放射を放射するように構成される、請求項２５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願はデジタルラジオグラフィーシステムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
光の異なる波長において患者のＸ線を取得することは、異なる体の形が光の異なる波長において強調されるので、非常に有用である。
【０００３】
光の異なる波長における患者のラジオグラフ画像を作り上げる過程は通常、「多色」Ｘ線イメージングとして参照される。
【０００４】
多色Ｘ線画像を取得する既存のシステムは典型的に、光の第１の波長において第１のＸビームを用いて患者を第１のイメージングおよび光の第２の波長において第２のＸ線ビームを用いて患者を第１のイメージングすることを含む。
【０００５】
このアプローチの不利な点は、使用されるビームエミッターが（少なくとも）二つの異なる波長においてＸ線ビームを選択的に放射するように構成されなければならないことである。さらに、別の不利な点は、患者が二つの異なるＸ線に連続してさらされなければならないことである。健康上の理由で、患者のＸ線への被曝の回数が制限されることが常に所望される。追加的に不利な点は、二つのＸ線はそれぞれ異なる時間（その時間の間に患者が移動し得る）で記録されることである。
【０００６】
他の既存のシステムにおいて、少なくとも二つの堆積するＸ線感応性検出器が使用される。第１の検出器は低いエネルギーのＸ線に対して優先的に感応性があり、高いエネルギーのＸ線が部分的に透過し、イメージングされる対象と第２検出器との間に位置する。第２の検出器は高いエネルギーのＸ線に対して優先的に感応性がある。両方の層は、Ｘ線ビームからの単一露光を使用して、露光される。このいわゆる「単一露光、２重検出器」技術は、２重露光技術の動き誤記録問題を克服する。
【０００７】
例えば、入射Ｘ線光子を多くの光（可視）光子へ変換させるＸ線感応性シンチレータの層を含む、Ｘ線感応性検出器が使用され得る。Ｘ線感応性シンチレータの層は、入射Ｘ線光子の記録（画像）を作成するために、感光性検出器へ結合される。「単一露光、２重検出」技術に関して、それゆえ、少なくとも二つの感光性検出器が要求される。このことは複雑さおよび費用の負担を意味する。
【０００８】
Ａｌｖａｒｅｚに対する特許文献１は、エネルギー感度を用いてＸ線画像を記録することであって、二つの堆積されたＸ線感応層は、別個のシンチレータ材料で構成され、第１の層（低いＸ線エネルギーに対して優先的に感応性がある）は第１の色の光子を生成し、かつ第２の層（高いＸ線エネルギーに対して優先的に感応性がある）は第２の実質的に異なる色の光子を生成するように、構成される、方法を開示する。これらの二つのシンチレータの層は、二つのシンチレータの層の間に位置する単一の色に感応性のある写真フィルムに光学的に結合され、二つのＸ線感応性層からの光信号が、単一の色フィルムの上に異なる色として記録される結果となる。この方法は、フィルムが現像されなければならず、かつ例えば骨組織か軟組織のどちらかの派生画像を制作するために、さらなる画像の処理が所望される場合には、フィルムの画像がデジタル化されなければならないという不利な点がある。
【０００９】
特許文献２および特許文献３および非特許文献１は、単一パルスの２重エネルギーラジオグラフィーに関する２元のスクリーン検出システム、および単一露光（単一パルスと呼ばれる）のエネルギー感応性Ｘ線イメージジングであって、単一のＸ線感応性層を含み、Ｘ線感応性層（「２重のスクリーン」と呼ばれる）は二つのシンチレータ材料の混合を含む、方法を記載する。上記のＡｌｖａｒｅｚのシステムにおけるように、シンチレータ材料は、一つのシンチレータ材料が低いエネルギーのＸ線に対して優先的に感応性があり、第１の色（第１の波長）の光子を生成し、かつ別のシンチレータ材料が高いエネルギーの光子に対して優先的に感応性があり、第２の色（第２の波長）の光子を生成するように、選択される。このシステムにおいて、二つのシンチレータ材料が、単一のシンチレータの層を形成するように混合される。単一の層は、二つの異なる光カメラによって、同時に検視され得、第１のカメラは低いエネルギーのシンチレータの光放射に対して感度をよくする光フィルターを有し、かつ第２のカメラは高いエネルギーのシンチレータの光放射に対して感度をよくする光フィルターを有する。このシステムは、単一露光（パルス）のみが必要だということと、カメラが、コンピュータによってさらに処理され得る画像を直ちに提供する電子装置であり得ることとの利点を有する。
【００１０】
残念なことに、このシステムの不利な点は、それぞれの光検出器の上でＸ線感応性層の光放射の画像を形成するために要求される適切なカップリングレンズの有限のサイズ（小さい数の開口部）のために、Ｘ線感応性層によって生成される光子の大きな部分は光検出器によって受信されず、それゆえ失われることである。発明者らによって述べられるように、このことは光学的な「量子的落ち込み」を生じ、システムは、入射Ｘ線を記録する効率は所望されるほど良くはない、つまり、システムは低い検出量子効率（ＤＱＥ）を有するという結果になる。
【００１１】
代わりに所望されるものは、多色のＸ線画像が、患者をイメージングする単一のＸ線ビームから生成され得る単純なシステムである。そのようなシステムは二つの別個のカメラシステムを要求しないことがまた、所望される。そのような画像はデジタル形式において取得されることがまた、所望される。
【特許文献１】米国特許第４，０２９，９６３号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２１６，２５２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４５１，７９３号明細書
【非特許文献１】Ｂｏｏｎｅ、「Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ」、１８３（３）、８６３〜８７０、１９９２年６月
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、画素化された光検出器および画素化された光検出器に隣接するように配置されるマスクを有するデジタルラジオグラフィー（ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）システムを提供し、マスクは電磁放射の異なる波長が通過するように構成される第１の部分および第２の部分の繰り返しのパターンを含む。
【００１３】
一つの実施形態において、マスクの第１の部分および第２の部分は、Ｘ線の異なる波長が通過するように構成される。他の実施形態において、マスクの第１の部分および第２の部分は、可視光の異なる波長が通過するように構成される。第１の部分および第２の部分の繰り返しのパターンは、光検出器の前面にわたるグリッドとして形成され得る。オプションの実施形態において、放射線の他の異なる波長が通過する第３の部分の繰り返しのパターンがまた、含まれ得る。ゆえに、本発明は二つの色のみの多色のＸ線に限定されない。より多くの色が使用され得る。
【００１４】
本発明はまた、マスクに隣接するように配置されるシンチレータスクリーンを含み得る。シンチレータスクリーンは、複数の異なるシンチレータ材料を含み、異なるシンチレータ材料は異なる波長において電磁放射を放射する。例えば、第１のエネルギーレベルのＸ線を吸収するときには、第１のシンチレータ材料は可視光の第１の波長を放射し得、第２のエネルギーレベルのＸ線を吸収するときには、第２のシンチレータ材料は可視光の第２の波長を放射し得る。マスクは色フィルターのグリッドであり得る。シンチレータスクリーンはマスクに接して、またはマスクから離れて設置され得る。
【００１５】
一つの実施形態において、本発明は、ラジオグラフィーセンサーパッド、およびラジオグラフィーセンサーパッドにわたって配置されるマスクを有する、ラジオグラフィーシステムを提供する。マスクは、第１の部分および第２の部分の繰り返しのパターンを含み、第１の部分はＸ線の第１の波長が通過するように構成され、かつ第２の部分はＸ線の第２の波長が通過するように構成される。好ましい実施形態において、マスクは、ラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上に直接形成される。マスクはラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上への材料の堆積（例えば、銅の堆積）によって形成され得る。最も好ましくは、材料（銅であり得るが、そうである必要はない）が、ラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上に長方形部分の繰り返しのパターン（その間に開口部を残す）を形成するように配置されることである。好ましい実施形態において、このことが画像受信面に「グリッド」または「チェッカー盤」の外観を与え得る。
【００１６】
本発明は、Ｘ線の第１の波長がマスクの開口部を通過することを可能にし、その上同時に、Ｘ線の第２の波長がマスクの材料堆積部を通過することを可能にすることによって、動作する。
【００１７】
もっとも好ましくは、材料堆積部およびその間の開口部の繰り返しのパターンは、開口部または材料堆積部のそれぞれがラジオグラフィーセンサーパッドの数個の画素のみを覆うように配置されるように、充分に小さく分割されることである。結果として、ラジオグラフィーセンサーパッドへ向けられた単一のＸ線は、第１の画像（マスクの開口部を通過する光の第１の波長に対応する）および第２の画像（マスクの材料堆積部を通過する第２の波長に対応する）として記録され得る。
【００１８】
本発明はまた、Ｘ線ビームが体の一部を通過し、ラジオグラフィーセンサーパッドじゅうにまたはラジオグラフィーセンサーパッドの上に配置されるマスクを通過することであって、マスクは第１の部分および第２の部分の繰り返しのパターンを含み、第１の部分は、電磁放射の第１の波長を通過するように構成され、かつ第２の部分は、電磁放射の第２の波長が通過するように構成されることと、電磁放射の第１の波長に対応する第１の画像を取得することと、電磁放射の第２の波長に対応する第２の画像を取得することと、多色のＸ線画像を生成するために第１の画像と第２の画像を比較することとによって、多色のＸ線を取得する方法を提供する。
【００１９】
本発明はまた、ラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の上に材料の繰り返しのパターンを配置することであって、材料の間の開口部はＸ線の第１の波長が通過することを可能にし、かつ材料はＸ線の第２の波長が通過することを可能にすることによって、多色のＸ線画像を取得する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態を示し、図４〜図７は、本発明の第２の実施形態を示し、図８は、本発明の第３の実施形態を示す。
【００２１】
図１を参照すると、本発明は、ラジオグラフィーセンサーパッド１２であって、そのラジオグラフィーセンサーパッドの上にマスク１４が配置されている、ラジオグラフィーセンサーパッド１２を含む、ラジオグラフィーシステム１０を提供する。ラジオグラフィーセンサーパッド１２は、Ｘ線放射器１８と共に使用されるときには、体の一部（例えば、患者の足Ｌ）のＸ線画像を受信するように構成される。様々な実施形態において、ラジオグラフィーセンサーパッド１２は、携帯用およびハンドヘルド（例えば示されているような、持ち手１３を有している）であり得る。しかしながら、ラジオグラフィーセンサーパッド１２は携帯用である必要は全くないことが、理解されるべきである。さらに、本発明の範囲に従って、ラジオグラフィーセンサーパッド１２は、任意の標準的で市販されていて入手可能なラジオグラフィーセンサーパッドを含み得、任意の特定のラジオグラフィーセンサーパッドに限定されない。
【００２２】
ラジオグラフィーセンサーパッド１２は、後で説明する理由で、デジタル（すなわち、画素化される）であることが好ましい、画像受信面１５を含む。
【００２３】
本発明に従って、「マスク」１４は画像受信面１５に適用される。マスク１４の２つの異なる実施形態が、それぞれ図２および図３に示される。
【００２４】
まず図２を参照すると、マスク１４Ａは、第１の部分２１および第２の部分２２の繰り返しのパターンを含む。第１の部分２１は、マスク１４Ａを貫いた開口部を単純に含み得る。第２の部分２２は、材料がラジオグラフィーセンサーパッド１２の画像受信面１５へ直接に堆積される領域を単純に含み得る。
【００２５】
一つの実施形態において、マスク１４は、ラジオグラフィーセンサーパッド１２の画像受信面１５の上へ（小さな）銅の部分（すなわち部分２２）を堆積させることによって、単純に形成される。本発明は、銅の堆積に限定されず、他の材料も同様に使用され得る。
【００２６】
上記のように、銅の部分２２は、形は長方形で、銅の部分の間にある開口部２１と同じサイズの長方形であることが好ましい。このことはマスク１４が図にされている「チェッカー盤」または「グリッド」の外観を与える。
【００２７】
本発明に従って、光の第１の波長（すなわち、Ｘ線放射器１８によって放射される光の全波長）が開口部２１を通過する。しかしながら、銅が画像受信面１５（すなわち部分２２）の上に堆積される領域は、Ｘ線放射器１８によって放射される光の全波長（または波長の範囲）が通過することを可能にし得ない。代わりに、光の第２の波長（または波長の範囲）のみが部分２２を通過し得る。
【００２８】
好ましい実施形態において、マスク１４の領域２１および領域２２は非常に小さい。もっとも好ましくは、個々の領域２１および領域２２は、画像受信面１５の一つの（または数個の）画素を覆うのみである。例えば、好ましい実施形態において、マスク１４の個々の第１の部分２１および第２の部分２２のそれぞれは、ラジオグラフィーセンサーパッドの一つ以上の個々の画素を覆う。結果として、放射器１８によって放射される単一のＸ線ビームは、二つのＸ線画像を同時に生成するために使用され得る。特に、第１のＸ線画像は開口部２１における画素によって受信される画像に対応し得、第２のＸ線画像は領域２２の銅の堆積の後ろにある画素によって受信される画像に対応し得る。
【００２９】
マスク１４の第２の実施形態に従って、二つより多いタイプの領域を有する繰り返しのパターンが提供される。例えば図３に示されるように、領域２１および領域２２が上述のように残る。しかしながら、さらに、複数の第３の部分２３がまた提供される。部分２３は、領域２２で使用されるもの以外の材料が堆積されるロケーションを含み得る。または、部分２３は、領域２２に堆積される同じ材料を含み得るが、厚さが異なる。結果として、光の第１の波長（または波長の範囲）は開口部２１を通過するが、一方、光の他の波長（または波長の範囲）は領域２２および領域２３の各領域を通過する。こうして、三つの異なった（例えば、多色の）画像が、放射器１８からの単一のＸ線ビームから抽出される。
【００３０】
マスク１４は、ラジオグラフィーセンサーパッド１２の画像受信面１５の上に直接形成されることが好ましいが、そうである必要はないことが理解されるべきである。例えば、マスク１４は、（図６に示される実施形態のように）画像受信面１５から（少しの）距離だけ離され得る。
【００３１】
本発明はまた、Ｘ線ビームが体の一部（例えば、足Ｌ）を通過し、ラジオグラフィーセンサーパッド１２じゅうに配置されるマスク１４を通過し、ラジオグラフィーセンサーパッド１２の上に届くことによって、多色のＸ線を取得する方法を提供する。その後、領域２１を通過するＸ線の第１の波長に対応して、第１の画像が生成される。領域２２を通過するＸ線の第２の波長に対応して、第２の画像がまた、生成される。その後、第１の画像および第２の画像が、多色のＸ線画像を生成するために比較される。
【００３２】
本発明はまた、領域２２の間の開口部２１が、Ｘ線の第１の波長が通過することを可能にし、かつ領域２２に堆積する材料が、Ｘ線の第２の波長が通過することを可能にする、ラジオグラフィーセンサーパッド１２の画像受信面１５の上に材料の繰り返しのパターン（例えば、領域２２）を堆積することによって、ラジオグラフィーセンサーパッド１２を構成し、多色のＸ線画像を取得する方法を提供する。
【００３３】
図４〜図７は、デジタルラジオグラフィーシステム３０が画素化された光検出器３２、およびその付近へ配置されるマスク３４を含む、本発明の第２の実施形態を示す。マスク３４は、異なる波長の電磁放射が通過するように構成される第１の部分３５および第２の部分３７の繰り返しのパターンを含む。好ましい実施形態において、マスク３４の第１の部分３５および第２の部分３７は、異なる波長のＸ線または可視光を通過させる。
【００３４】
マスク３４の第１の部分３５および第２の部分３７は、図２および図３に示されるグリッドと同様のグリッドとして形成されることが好ましい。オプションの実施形態において、（図３に示されるものと同様の方法で）第３の部分の繰り返しのパターンがまた、含まれ得る。そのような実施形態において、マスク３４の第１の部分３５および第２の部分３７を通過する電磁放射の波長と異なる電磁放射の波長が通過するように第３の部分が構成される。
【００３５】
ラジオグラフィーシステム３０はまた、マスク３４に隣接して配置されるシンチレータスクリーン３６を含むことが好ましい。後に説明するように、シンチレータスクリーン３６は、（図５に示されるように）マスク３４に接して設置されるか、または（図６および図７に示されるように）マスク３４から間隔をあけて配置されるかのどちらかであり得る。後に説明するように、本発明の利点は、シンチレータスクリーン３６によって放射される光子の実質的にすべてが、光検出器３２に衝突することである。このことは既存のシステムの量子的落ち込みおよび低い量子検出効率の問題を防ぐ。
【００３６】
シンチレータスクリーン３６は、シンチレータの異なるタイプの粒子の混合から構成されることが好ましい。例えば、粒子３８は低いエネルギーのＸ線４１に対する感度がよく、粒子３９は高いエネルギーのＸ線４３に対する感度がよい。シンチレータの粒子３８およびシンチレータの粒子３９は、吸収された各Ｘ線の光子に対して異なる色の光子（可視光）を放射する。すなわち、シンチレータ粒子３８は可視光の第１の色４３を放射し、一方シンチレータ粒子３９は、可視光の第２の色４４を放射する。可視光４３の色は可視光４４の色とは異なる。このようにして、第１のエネルギーレベルのＸ線を吸収するときには、第１のシンチレータ粒子の材料３８は可視光の第１の波長を放射し、第２のエネルギーレベルのＸ線を吸収するときには、第２のシンチレータ粒子の材料３９が可視光の第２の波長を放射する。
【００３７】
マスク３４は、色４４の光が透過する第１の領域３５と、色４２の光が透過する第２の領域３７とを有する色フィルターアレイである。色フィルターアレイを透過する光子は、画素化された光検出器３２へ衝突し、画素化された光検出器３２によって記録される。
【００３８】
好ましい実施形態において、マスク３４の第１の領域３５および第２の領域３７は非常に小さい。もっとも好ましくは、マスク３４の個々の第１の領域３５および第２の領域３７は、画像受信光検出器３２の一つ（または数個の）ピクセルを覆うのみである。
【００３９】
結果として、（低いエネルギーの成分４１および高いエネルギーの成分４２を有する）単一のＸ線ビームは、二つのＸ線画像を同時に生成するために使用され得る。特に、第１のＸ線画像は、マスク３４の部分３７の後ろにある光検出器１０の中で、画素によって受信される画像に対応し得、一方第２のＸ線画像は、マスク３４の部分３５の後ろにある光検出器３２の中で、画素によって受信される画像に対応し得る。
【００４０】
本発明はまた、Ｘ線ビームが体の一部（例えば図１の足Ｌ）を通過し、ラジオグラフィーセンサーパッド１２または光検出器３２じゅうに配置されるマスク１４またはマスク３４を通過することによって、多色のＸ線を取得する方法を提供する。その後、領域２１または領域３５を通過するＸ線の第１の波長に対応して、第１の画像が生成される。領域２２または領域３７を通過するＸ線の第２の波長に対応して、第２の画像がまた生成される。その後、第１の画像および第２の画像が、多色のＸ線画像を生成するために比較される。
【００４１】
図１から図７はすべて、Ｘ線ビームが体の一部を通過し光検出器１０または光検出器３２じゅうに配置されるマスク１４またはマスク３４を通過することであって、マスク３４は第１の部分および第２の部分（２１および２２）または（３５および３７）の繰り返しのパターンを含み、第１の部分は、電磁放射の第１の波長が通過するように構成され、かつ第２の部分は、電磁放射の第２の波長が通過するように構成されることと、電磁放射の第１の波長に対応する第１の画像を生成することと、電磁放射の第２の波長に対応する第２の画像を生成することと、多色のＸ線画像を生成するために第１の画像と第２の画像とを比較することとによって、多色のＸ線を取得する方法を示す。
【００４２】
図５は、本発明の一つの実施形態の一部の詳細を示す。この場合には、シンチレータスクリーン３６は、画素化された検出器３２に直接隣接する色フィルターアレイ（マスク）３４に直接隣接するように配置される。高いエネルギーに感応性があるシンチレータ粒子３９について少々検討すると、一部の粒子３９Ａは光フィルターマスク３４の第１の部分３５のそばにあり、その場合には、放射される光子４５は、マスク３４の第１の部分３５を通過し画素化された検出器３２において検出される。他方、一部の粒子３９Ｂはマスク３４の第２の部分３７のそばにあり、その場合には、放射された光子４７は、マスク３４に吸収され画素化された検出器１０によって検出されない。粒子３９Ｂの検出されない放射された光子４７は、システムの性能の基本的な低下を表す。これらの粒子３９Ｂは、画像の一部としては決して検出されないＸ線の光子を吸収し、この状況は量子的落ち込みとして参照される。同じ状況が低いエネルギーに感応性がある粒子３８にそれ相応にあてはまる。
【００４３】
図６は、本発明の別の実施形態を示す。この場合には、シンチレータスクリーン３６は、画素化された検出器１０に直接隣接する色フィルターアレイマスク３４から距離５０だけ離れている。この場合には、すべての粒子から放射される光子は、色フィルター３４に到達する前に、横方向に広がり得る。このようにして、すべての粒子３９Ａおよび３９Ｂは一部の光子４７であって、第２の領域３７に当たり、吸収されて、検出されない一部の光子４７を放射し、かつ別の光子４５であって、第１の領域３５に当たり、検出される別の光子４５を放射する。また、同じ状況が低いエネルギーに感応性がある粒子３８にそれ相応にあてはまる。重要なことは、自身の光放射が検出されることから排除されている粒子はなく、それゆえ吸収されるＸ線が画像の一部として検出されることから排除されることもない。こうして、量子的な落ち込みはなくなる。
【００４４】
さらに、一部の粒子３９Ｂは、粒子３９Ｂに関して横方向に変位している検出器の画素において検出される光子４５を放射する。この効果は画像をぶれさせることである。シンチレータ３６と、色フィルターマスク３４と画素化された検出器３２との組み合わせとの間の間隔が広ければ広いほど、ぶれ効果も大きくなる。
【００４５】
シンチレータスクリーン３６の中の光散乱はまた、光子４６の一部が隣接の色フィルター（すなわち第１の領域３５および第２の領域３７）へ到着するように、散乱する４８、図７に示されるようにぶれに寄与する。ぶれが有する、量子的落ち込みを除去する効果は、ぶれが、Ｘ線感応層３６における散乱によって生じるのか、またはシンチレータスクリーン３６と色フィルターマスク３４との間の間隔５０によって生じる広がりによって生じるのかに依存するものではない。それゆえ、本発明の好ましい実施形態は、第１の領域３５および第２の領域３７（ゆえに検出器１０の中の画素）の横のサイズが、Ｘ線感応層３６における散乱によって生じるぶれと比較すると小さい、システムを含み得る。そのような実施形態において、好ましい間隔５０はゼロへ向かう。しかしながら、例えばコストを削減するために、検出器の画素の数を減らすことが所望される場合には、第１の部分３５および第２の部分３７のより大きなサイズを使用することが選択され得る。
【００４６】
二つより多いタイプの色応答を有する色フィルターマスク３４が使用され得る。唯一必要なことは、シンチレータ粒子３８およびシンチレータ粒子３９の二つのタイプからの光放射が、例えば、二つより多いタイプの色応答に対応して、検出器の出力の一次結合を形成することによって、区別可能であるということである。さらに、二つより多いタイプのシンチレータ粒子が使用され得、その場合には、少なくとも同数のタイプのフィルターの領域が必要とされ得る。フィルターの領域のタイプによる色応答が、各タイプのシンチレータの光放出が区別可能であり得るように選択され得る。
【００４７】
図８は、シンチレータスクリーン３６、およびシンチレータスクリーン３６の隣に配置される画素化された光検出器３２を含む、デジタルラジオグラフィーシステムの第３の実施形態を表す。画素化された光検出器３２は、電磁放射の異なる波長が通過するように構成される材料の第１の層６１および第２の層６１を有する。シンチレータスクリーン３６は、複数の異なるシンチレータ材料から形成され、異なるシンチレータ材料のそれぞれは、上述のように、異なる波長において電磁放射を放射するように構成される。
【００４８】
図８に見られるように、色の感度は、互いに横方向に隣接する色フィルター領域によって作られるのではなく、むしろ異なる色に対して感度のよい複数の光検出層６１および光検出層６２を有する。特に、第１の光検出層６１は、第１の色に対して優先的に感度がよく、第２の層６２は、第２の色に対して優先的に感応性がある。第１の色６３の入射光子は第１の層６１に吸収され、第２の色６４の光子は第１の層６１を通過し、第２の層６２に吸収される。上記のように、低いエネルギーに感応性がある粒子３８から放射される光子６３が高いエネルギーに感応性がある粒子３９から放射される光子６４と区別可能である限りは、二つより多い光検出層が、利用され得ることが理解されるべきである。また、上述のように、異なるＸ線エネルギー感度および異なる光放射の色を有する、二つより多いタイプのシンチレータ粒子が、使用され得る。「Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＸＸＩＸ」（Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｂｊｏｕｒｎ  Ｆ．、Ｆｕｌｏｐ，Ｇａｂｏｒ  Ｆ．編、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＳＰＩＥ、第５０７４巻、ｐｐ．３１８〜３３１（２００３）、Ｇｉｌｂｏｍ，Ｄ．Ｌ．、Ｙｏｏ，Ｓ．Ｋ．、Ｖｅｎｔｕｒａ，Ｐ．）に記載されるような例示的な光画像検出器が、本発明のこの実施形態において使用され得る。
【００４９】
例として、高いエネルギーの粒子６６を考慮すると、一部の高いエネルギーに感応性がある粒子６６から放射される一部の光子６５は、粒子６６に関して横方向に変位している画像画素６７の中に記録され得る。これが上記のものに類似するぶれのメカニズムである。さらに、上記の光散乱によるぶれのメカニズムは通常、存在することが予期される。これらと同じ主張が低いエネルギーに感応性がある粒子３８にもそれ相応にあてはまる。さらに、ぶれは別の実施形態に示された光量子の落ち込みを克服するのに必要なわけではない。したがって、光検出器の画素のサイズは完全に利便性のために選択され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の動作における第１の実施形態の透視図である。
【図２】図２は、（図１に示される点線部分に対応する）デジタルラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の第１の実施形態の拡大図である。
【図３】図３は、（図１に示される点線部分に対応する）デジタルラジオグラフィーセンサーパッドの画像受信面の第２の実施形態の拡大図である。
【図４】図４は、シンチレータスクリーン、マスクおよび画素化された検出器を示す、本発明の第２の実施形態の側面の概略図である。
【図５】図５は、図４と同様であるが、シンチレータスクリーン、マスク、および画素化された検出器が互いに接して配置されている図である。
【図６】図６は、図４および図５と同様であるが、シンチレータスクリーンがマスクから離れている図である。
【図７】図７は、図６と同様であるが、散乱の効果を示している図である。
【図８】図８は、シンチレータスクリーン、および電磁放射の異なる波長が通過するようにそれぞれ構成される材料の二つの層によって形成される画素化された検出器を示す、本発明の第３の実施形態の側面の概略図である。
【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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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月10日(2007.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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