(57)【要約】  本発明は、複数の焦点スポットで生成されるＸ線放射線のフィルタリングに関する。複数エネルギーのＸ線放射線の生成に関して、陽極１２及びフィルタユニット１４を有する、複数エネルギーのＸ線放射線を生成するＸ線管１０が提供される。上記陽極が、Ｘ線放射線投影方向を横断するオフセット方向２０において互いからオフセットされる少なくとも第１の焦点スポット位置１６及び第２の焦点スポット位置１８を有する。上記フィルタユニットは、Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を持つ第１の部分２４の第１の複数２２と、Ｘ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を持つ第２の部分２８の第２の複数２６とを有し、上記フィルタユニットが、上記フィルタユニットを通過するとき、上記第１の焦点スポット位置から放射する第１のＸ線ビーム３０の少なくとも第１の部分が、上記第１の部分を介して上記フィルタユニットを少なくとも部分的に通過し、上記第２の焦点スポット位置から放射する第２のＸ線ビーム３２の少なくとも第２の部分は、上記第２の部分を通過するという態様で構成される指向性フィルタである。上記第２のＸ線ビームの上記第２の部分は、上記第１のＸ線ビームの上記第１の部分より大きい。上記フィルタユニットを通過するとき、上記第１の部分を介して上記フィルタユニットを通過する上記第１のＸ線ビームの部分及び上記第２の部分を通過する上記第２のＸ線ビームの部分が、上記フィルタユニットの共通の領域を通過する。
2014520363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数エネルギーのＸ線放射線を生成するＸ線管であって、
陽極と、
フィルタユニットとを有し、
前記陽極が、Ｘ線放射線投影方向を横断するオフセット方向において互いからオフセットされる少なくとも第１及び第２の焦点スポット位置を有し、
前記フィルタユニットは、Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を持つ第１の部分の第１の複数と、Ｘ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を持つ第２の部分の第２の複数とを有し、
前記フィルタユニットが、
−前記第１の焦点スポット位置から放射する第１のＸ線ビームの少なくとも第１の部分が、前記第１の部分を介して前記フィルタユニットを通過し、
−前記第２の焦点スポット位置から放射する第２のＸ線ビームの少なくとも第２の部分は、前記フィルタユニットを通過するとき、前記第２の部分を通過するという態様で構成される指向性フィルタであり、
前記第２のＸ線ビームの前記第２の部分は、前記第１のＸ線ビームの前記第１の部分より大きく、
前記第１の部分を介して前記フィルタユニットを通過する前記第１のＸ線ビームの部分、及び前記フィルタユニットを通過するとき前記第２の部分を通過する前記第２のＸ線ビームの部分が、前記フィルタユニットの共通の領域を通過する、Ｘ線管。
【請求項２】
前記第１の部分の横方向の面が、共通の参照ポイントに対して整列配置され、前記共通の参照ポイントは、前記第１の焦点スポット位置である、請求項１に記載のＸ線管。
【請求項３】
前記Ｘ線管が、陰極構成を含むデュアルエネルギー管であり、該管は、前記第１の焦点スポット位置に対して第１の加速電圧を持つ第１の電子ビームを提供し、前記第２の焦点スポット位置に対して第２の加速電圧を持つ第２の電子ビームを提供するよう構成され、前記第１の電圧が、前記第２の電圧より低く、
前記第２のフィルタ特性は、前記第２の電圧ビームから低エネルギー光子を除去するよう構成される、請求項１又は２に記載のＸ線管。
【請求項４】
前記フィルタユニットが、前記第２のフィルタリング特性を具備するフィルタ体構造を有し、前記第１の部分は、前記フィルタ体構造においてリセスとして提供される、請求項１乃至３の一項に記載のＸ線管。
【請求項５】
前記第２の部分が、前記オフセット方向においてそれらのフィルタリング特性において異なる、請求項１乃至４の一項に記載のＸ線管。
【請求項６】
前記フィルタユニットが、前記Ｘ線放射線の方向のステープルにおいて配置される複数のフィルターシートを有し、前記フィルターシートはそれぞれ、隣接するフィルターシートの前記第１のサブ部分と整列配置される複数の第１のサブ部分を具備する、請求項１乃至５の一項に記載のＸ線管。
【請求項７】
前記陽極が、回転軸を持つ回転陽極であり、前記Ｘ線ビームは、前記回転軸に対して垂直な方向において放出され、
前記第２の焦点スポット位置が、前記Ｘ線放射線投影方向に垂直で前記回転軸に平行な第１のオフセット方向において、及び／又は、前記回転軸に垂直で前記放出方向に垂直な第２のオフセット方向において、前記第１の焦点スポット位置に対してオフセットされる、請求項１乃至６の一項に記載のＸ線管。
【請求項８】
前記Ｘ線管が、外層を有し、前記フィルタユニットは、前記外層内部又は前記外層のＸ線ウィンドウの外側に配置される、請求項１乃至７の一項に記載のＸ線管。
【請求項９】
前記フィルタユニットが、前記焦点スポット位置に対して着脱自在に固定される、請求項１乃至８の一項に記載のＸ線管。
【請求項１０】
Ｘ線撮像システムであって、
Ｘ線源と、
Ｘ線検出器とを有し、
前記Ｘ線源が、請求項１乃至９の一項に記載のＸ線管を有し、
前記Ｘ線検出器は、前記第１の焦点スポット位置から放射する前記第１のＸ線ビームから、及び前記第２の焦点スポット位置から放射する前記第２のＸ線ビームから生じるＸ線放射線を検出するよう構成される、Ｘ線撮像システム。
【請求項１１】
複数エネルギーのＸ線ビームを生成する方法において、
ａ）電子ビームを生成するステップと、
ｂ）前記電子ビームが、交互する態様で、Ｘ線管の第１の焦点スポット位置及び第２の焦点スポット位置で衝突するよう、前記電子ビームを方向付けるステップであって、
ｂ１）第１のＸ線ビームが、前記第１の焦点スポット位置から放射し、
ｂ２）第２のＸ線ビームは、前記第２の焦点スポット位置から放射する、ステップと、
ｃ）フィルタユニットを通り前記第１及び第２のＸ線ビームが通過するステップであって、
ｃ１）前記第１のＸ線ビームの少なくとも第１の部分が、前記フィルタユニットの第１の部分を通過し、
ｃ２）前記第２のＸ線ビームの少なくとも第２の部分は、第２の部分を通過する、ステップとを有し、
前記第２のＸ線ビームの前記第２の部分が、前記第１のＸ線ビームの前記第１の部分より大きく、
前記第１の部分は、前記Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を具備し、前記第２の部分が、Ｘ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を具備する、方法。
【請求項１２】
前記ステップａ）において、前記電子ビームが、前記第１の焦点スポットに対する第１の加速電圧と、前記第２の焦点スポットに対する第２の加速電圧とを持つデュアルエネルギー電子ビームとして提供され、前記第１の電圧が、前記第２の電圧より低く、
前記ステップｃ２）において、前記第２の部分は、前記第２の高電圧ビームから低エネルギー光子を除去する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数エネルギーのＸ線放射線の生成に関するフィルタユニットの使用であって、
前記フィルタユニットが、Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を持つ第１の複数の第１の部分と、Ｘ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を持つ第２の部分の第２の複数とを有し、
前記フィルタユニットは、
−前記第１の焦点スポット位置から放射する第１のＸ線ビームの少なくとも第１の部分が、前記第１の部分を介して前記フィルタユニットを通過し、
−前記第２の焦点スポット位置から放射する第２のＸ線ビームの少なくとも第２の部分は、前記フィルタユニットを通過するとき、前記第２の部分を通過するという態様で構成される指向性フィルタであり、
前記第２のＸ線ビームの前記第２の部分は、前記第１のＸ線ビームの前記第１の部分より大きく、
前記第１の部分を介して前記フィルタユニットを通過する前記第１のＸ線ビームの部分、及び前記フィルタユニットを通過するとき前記第２の部分を通過する前記第２のＸ線ビームの部分が、前記フィルタユニットの共通の領域／セクションを通過する、フィルタユニットの使用。
【請求項１４】
コンピュータに、請求項１１又は１２に記載の方法ステップを実行させるための、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプログラムが格納されたコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の焦点スポットで生成されるＸ線放射線のフィルタリングに関する。本発明はより詳細には、複数エネルギーのＸ線放射線を生成するＸ線管、Ｘ線撮像システム、複数エネルギーのＸ線ビームを生成する方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ可読媒体に関する。本発明は、複数のＸ線放射線の生成に関するフィルタユニットの使用にも関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば医療撮像において、複数エネルギーの、より詳細にはデュアルエネルギーの使用が急増している。複数エネルギーのＸ線放射線は、画像における、及び物質構成識別における増加されたコントラストを提供することができる。所望のスペクトル分離を実現する手法に関する例は、ｋＶスイッチングである。これは、異なるエネルギーのＸ線ビームを生成する。別の例は、異なるフィルタを用いる２つの別々のＸ線源である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これは、増加されたコスト及び複雑な構造上のセットアップを意味する。
【０００４】
本発明の目的は、複数エネルギーのＸ線放射線の生成に関する追加的な可能性を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、独立請求項の主題により解決される。更なる実施形態は、従属項に含まれる。
【０００６】
本発明の以下に記載される側面が、複数エネルギーのＸ線放射線を生成するＸ線管、Ｘ線撮像システム、複数エネルギーのビームを生成する方法、コンピュータプログラム、コンピュータ可読媒体及び複数のＸ線放射線の生成に関するフィルタユニットの使用にも適用される点に留意されたい。
【０００７】
第１の本発明の側面によれば、複数エネルギーのＸ線放射線を生成するＸ線管が、陽極及びフィルタユニットを具備する。上記陽極が、Ｘ線放射線投影方向を横断するオフセット方向において互いからオフセットされる少なくとも第１及び第２の焦点スポット位置を有する。上記フィルタユニットは、Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を持つ第１の部分の第１の複数と、Ｘ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を持つ第２の部分の第２の複数とを有する。上記フィルタユニットが、上記フィルタユニットを通過するとき、上記第１の焦点スポット位置から放射する第１のＸ線ビームの少なくとも第１の部分が、上記第１の部分を介して上記フィルタユニットを少なくとも部分的に通過し、上記第２の焦点スポット位置から放射する第２のＸ線ビームの少なくとも第２の部分は、上記第２の部分を通過するという態様で構成される指向性フィルタである。上記第２のＸ線ビームの上記第２の部分は、上記第１のＸ線ビームの上記第１の部分より大きい。上記フィルタユニットを通過するとき、上記第１の部分を介して上記フィルタユニットを通過する上記第１のＸ線ビームの部分及び上記第２の部分を通過する上記第２のＸ線ビームの部分が、上記フィルタユニットの共通の領域を通過する。
【０００８】
オフセット方向は、Ｘ線放射線投影方向に対する横方向として規定されることもできる。
【０００９】
フィルタユニットは、方向特異性フィルタである。例えば、第１のフィルタリング特性は、Ｘ線放射線に関しほとんど又は全くフィルタリング効果を持たないよう構成され、第１のＸ線ビームは一般に、フィルタリングされないでフィルタユニットを通過する。
【００１０】
本発明によれば、フィルタユニットは、管に割り当てられる、例えば管内部で管の集積部分に割り当てられる、管に取り付けられる、又は、他の態様で管に接続される。いずれの場合でも、フィルタユニットにより提供される複数のＸ線放射線で放射される対象物の前に、フィルタユニットは配置される。言い換えると、対象物は、フィルタユニット及び検出器の間に配置される。
【００１１】
例えば、フィルタユニットを通過するとき、第２の焦点スポット位置から放射する第２のＸ線ビームの第２の部分は、第１の部分の方向に対して傾斜された角度において第２の部分を通過し、一方、第１の焦点スポット位置から放射するＸ線ビームは、傾斜された角度において通過するそのＸ線のより小さなパーセンテージを持つ。
【００１２】
フィルタユニットを通過するとき、第２のＸ線ビームは第２の部分を通過することができる。例えば、生成されたＸ線ビームの完全な部分が、検出器の方へ放射される。もちろん、Ｘ線放射線は、種々の方向における焦点スポットで生成される。しかしながら、この文脈における用語「Ｘ線ビーム」は、検出器の方へ放射されるＸ線を指す。
【００１３】
更に例示的な実施形態によれば、上記Ｘ線管が、陰極構成を含むデュアルエネルギー管であり、該管は、電子ビームを提供するよう構成される。即ち、上記第１の焦点スポットに対して第１の加速電圧を持つ加速された電子のビームと、上記第２の焦点スポットに対して第２の加速電圧を持つ電子ビームとである。ここで、上記第１の電圧は、上記第２の電圧より低い。上記第２のフィルタ特性は、上記第２の電圧ビームから低エネルギー光子を除去するよう構成される。
【００１４】
更に例示的な実施形態によれば、上記陽極が、回転軸を持つ回転陽極であり、Ｘ線投影に関する上記Ｘ線ビームは、上記回転軸に対して垂直な方向において放出される。上記第２の焦点スポット位置が、上記回転軸に垂直で上記放出方向に垂直な第１のオフセット方向において、及び／又は、上記Ｘ線放射線（投影）方向に垂直で上記回転軸に平行な第２のオフセット方向において、上記第１の焦点スポット位置に対してオフセットされる。
【００１５】
Ｘ線ビームの「回転軸に対して垂直である」という用語は、ビームの撮像中央ラインを指し、９０°ではないより小さな又はより大きな角度、例えば、約３０°〜１５０°までの範囲の角度である方向を含む。
【００１６】
更に例示的な実施形態によれば、上記Ｘ線管が、外層を有し、上記フィルタユニットは、上記外層内部又は上記外層のＸ線ウィンドウの外側に配置される。
【００１７】
更に例示的な実施形態によれば、上記フィルタユニットが、上記焦点スポット位置に着脱自在に固定される。
【００１８】
本発明の第２の側面によれば、Ｘ線源及びＸ線検出器を有するＸ線撮像システムが提供される。Ｘ線源は、上述した側面、実施形態及び例の１つに基づかれるＸ線管を有する。上記Ｘ線検出器は、上記第１の焦点スポット位置から放射する上記第１のＸ線ビームから、及び上記第２の焦点スポット位置から放射する上記第２のＸ線ビームから生じるＸ線放射線を検出するよう構成される。
【００１９】
本発明の第３の側面によれば、複数エネルギーのＸ線ビームを生成する方法が提供され、この方法は、
ａ）加速された電子のビーム（電子ビーム）を生成するステップと、
ｂ）上記電子ビームが、交互する態様で、Ｘ線管の第１の焦点スポット位置及び第２の焦点スポット位置で衝突するよう、上記電子ビームを方向付けるステップであって、
ｂ１）第１のＸ線ビームが、上記第１の焦点スポット位置から放射し、
ｂ２）第２のＸ線ビームは、上記第２の焦点スポット位置から放射する、ステップと、
ｃ）フィルタユニットを通り上記第１及び第２のＸ線ビームが通過するステップであって、
ｃ１）上記第１のＸ線ビームの少なくとも第１の部分が、上記フィルタユニットの第１の部分を通過し、
ｃ２）上記第２のＸ線ビームの少なくとも第２の部分は、第２の部分を通過する、ステップとを有する。
【００２０】
上記第２のＸ線ビームの上記第２の部分が、上記第１のＸ線ビームの上記第１の部分より大きい。
【００２１】
上記第１の部分は、上記Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を具備し、上記第２の部分が、Ｘ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を具備する。
【００２２】
例示的な実施形態によれば、上記ステップａ）において、上記電子ビームが、上記第１の焦点スポットに対する第１の加速電圧と、上記第２の焦点スポットに対する第２の加速電圧とを持つデュアルエネルギー電子ビームとして提供され、上記第１の電圧が、上記第２の電圧より低い。上記ステップｃ２）において、上記第２の部分は、上記第２の高電圧ビームから低エネルギー光子を除去する。
【００２３】
本発明のある側面によれば、動的な焦点スポットは指向性フィルタと組み合わせられる。その結果、１つの焦点スポットからのＸ線放射線は、１つのフィルタリング特性に従い、別の焦点スポットからのＸ線ビームは、別のフィルタリング特性に従う。もちろん、これは、個別のビームの部分だけをフィルタリングすることにも当てはまる。斯かる場合、第１の特性でフィルタリングされる部分は、第１のビームに関してより高く、第２のビームに関してより低くなければならない。反対に、第２の特性でフィルタリングされる部分は、第１のビームに関してより低く、第２のビームに関してより高くなければならない。従って、例えば、患者又は例えば荷物等の商品といった関心対象物を検査するため、２つの異なる態様でフィルタリングされるＸ線ビーム、及び従って、異なるエネルギーを持つＸ線ビームを提供することが可能である。本発明による指向性フィルタは、第１のフィルタリング特性を持つ第１の部分を提供する。その結果、第１のフィルタリング特性に従う間、個別の第１の焦点スポットで生成されるＸ線が一般に、通過する。例えば、それらは一般に、フィルタリングされないで通過する。他の焦点スポット位置で生成されるＸ線は、第１の部分を通る視線を持たず、及び従って、第２のフィルタリング特性を持つ第２の部分と交差する。こうして、第２のフィルタリング特性によりフィルタリングされる。エネルギー差は、異なる焦点スポットでの異なるエネルギーを持つＸ線ビームを生成することにより更に改善されることができる。このため、陽極（ターゲット）及び電子ビームが放出される陰極の間の異なる電圧を印加することが提供される。従って、本発明によるＸ線管により提供されるＸ線ビームのエネルギーに関して、異なるフィルタリングが追加的な差を提供することができる。本発明の別の側面によれば、異なる焦点スポット位置に異なるターゲット物質を提供することにより、なお更なる改善が提供される。もちろん、切り替えられる電圧の代わりに、異なるターゲット物質及び単一の電圧を持つ電子ビームを提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の例示的な実施形態による複数エネルギーのＸ線放射線を生成するＸ線管を示す図である。
【図２】図１によるＸ線管の追加的な表示を示す図である。
【図３】本発明の更なる例示的な実施形態によるＸ線管を示す図である。
【図４】図３によるＸ線管の追加的な表示を示す図である。
【図５】本発明によるデュアルエネルギーＸ線管の例示的な実施形態の概略的な表示を示す図である。
【図６】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図７】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図８】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図９】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図１０】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図１１】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図１２】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図１３】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図１４】本発明によるフィルタユニットの例示的な実施形態の側面を示す図である。
【図１５】本発明の例示的な実施形態による回転陽極を持つＸ線管を示す図である。
【図１６】回転Ｘ線陽極管の更なる例示的な実施形態を示す図である。
【図１７】本発明によるＸ線管の更なる例示的な実施形態を示す図である。
【図１８】本発明によるＸ線撮像システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図１９】本発明によるＸ線撮像システムの更なる例示的な実施形態を示す図である。
【図２０】本発明による複数エネルギーのＸ線ビームを生成する方法の例示的な実施形態の基本的な方法ステップを示す図である。
【図２１】本発明による方法の更なる例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のこれら及び他の側面は、本書において述べられる実施形態から明らかとなり、及び実施形態を参照して説明されることになる。
【００２６】
本発明の例示的な実施形態が、以下の図面を参照して以下に説明されることになる。
【００２７】
図１は、複数エネルギーのＸ線放射線を生成するＸ線管１０を示す。Ｘ線管１０は、陽極１２及びフィルタユニット１４を有する。
【００２８】
陽極は、第１の焦点スポット位置１６及び第２の焦点スポット位置１８を少なくとも有する。これらは、オフセット方向ｄＯにおいて互いにオフセットされる。この方向は、二重矢印２０で示され、Ｘ線放射線投影方向２１を横断する。用語「Ｘ線放射線投影方向」は、Ｘ線ビームの撮像中央ライン、即ちＸ線ビームのメイン方向を指す。
【００２９】
追加的な例によれば、「メイン方向」は、例えば第１の焦点スポットから検出器の中央へと、検出器の中央の方へ向けられる。
【００３０】
別の例によれば、「メイン方向」は、第２の焦点スポットから検出器の中央への方向である。
【００３１】
別の例によれば、「メイン方向」は、２つの焦点スポットの間のポイントから検出器の中央への方向である。
【００３２】
フィルタユニット１４は、Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を持つ第１の部分２４の第１の複数２２及びＸ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を持つ第２の部分２８の第２の複数２６を有する。フィルタユニット１４は、図１において鎖点入りのライン３０で示され、第１の焦点スポット位置１６から放射する第１のＸ線ビームの少なくとも第１の部分が、第１の部分２４を介してフィルタユニット１４を通過するという態様で構成される指向性フィルタである。
【００３３】
図１〜図４を参照すると、１つの例によれば、第１及び第２の部分を示すフィルタにおける角度の付いたラインは、第１の焦点スポットの中央を指す点に留意されたい。その結果、このポイントからの光線が、これらの角度のついたラインに対して平行である。
【００３４】
図２において、鎖点入りの矢印３２で示され、第２の焦点スポット位置１８から放射する第２のＸ線ビームの少なくとも第２の部分が、フィルタユニット１４を通過するとき、第２の部分２８を通過するという態様で、フィルタユニット１４が構成されることが示される。
【００３５】
本発明によれば、第２のＸ線ビームの第２の部分は、第１のＸ線ビームの第１の部分より大きい。
【００３６】
図示しない追加的な例によれば、第２の焦点スポット位置から放射する第２のＸ線ビームの第２の部分は、フィルタユニットを通過するとき、傾斜された角度において第２の部分を通過する。
【００３７】
図示しないなお更なる例によれば、第２のＸ線ビームは、フィルタユニットを通過するとき、第２の部分を通過することができる。例えば、検出器に向かって放射されるＸ線ビームの完全な部分が通過する。もちろん、Ｘ線放射線は、種々の方向において焦点スポットで生成される。しかしながら、この文脈における用語「Ｘ線ビーム」は、検出器の方へ放射されるＸ線を指す。
【００３８】
これも図示されていないが、追加的な例によれば、第１の部分はより狭い。例えば、第１の部分は、フィルタユニットのより小さな領域において提供される。例えば、図面を参照すれば、それらは、図１に示されるほど下までは達しないかもしれない。
【００３９】
図示しない追加的な例によれば、フィルタリング効果は、ターゲット角度、例えば、焦点スポットが配置される斜面への第１の部分の方向の関係に基づき構成される。例えば、低エネルギー光子は、平行になる又はターゲット角度に近くなる放射角におけるHeel効果が原因で「フィルタリングされる」ことができる。
【００４０】
従って、図１及び図２を参照して、第１の部分２４を介してフィルタユニット１４を通過する第１のＸ線ビーム３０の部分、及びフィルタユニット１４を通過するとき、第２の部分２８を通過する第２のＸ線ビーム３２の部分は、フィルタユニット１４の共通の領域を通過する。
【００４１】
より好適な理解のため、第１のＸ線ビーム３０は、図２において破線の輪郭で示され、第２のＸ線ビーム３２も、図１において破線の輪郭で示される。
【００４２】
見て分かるように、結果として生じる共通の領域は、図２において、少なくとも共通の領域の外側境界を示すため、フィルタユニット１４の左側にある左ブラケット３４とフィルタユニット１４の右側にある右ブラケット３６とを用いて示される。
【００４３】
図１に戻ってこれを参照すると、座標系３８が、ｙ方向又はｒ軸とも呼ばれるＸ線放射線投影方向４０、ｚ軸と呼ばれる第１の垂直な軸４２、及びｘ軸と呼ばれる第２の垂直な軸４４を示す。二重矢印２０で示されるオフセットは、ｒ−要素、即ち図１においてΔｒで示されるｒ軸方向におけるオフセットと、ｚ−要素、即ち、Δｚで示されるｚ方向における特定の距離を持つオフセットとを有する。
【００４４】
フィルタユニット１４に関して、焦点スポット位置は、陽極１２の傾斜した又は斜めの表面上に提供される。
【００４５】
陽極は、例えば斜面の代わりに、第１及び第２の焦点スポット位置（図示省略）に対して階段状に配置された表面を具備することもできる。例えば、陽極は、連続的に提供されたステップ部分を持つ階段状のエッジ輪郭を有することができる。
【００４６】
別の例（図示省略）によれば、陽極は、鋸歯状の構造を持つエッジ輪郭を有することもできる。従って、例えば、陽極が回転陽極であるとき、陽極を回転させるとき交互する態様で、上部及び下部の表面が提供されることができる。従って、Ｘ線ビームの個別の屈折の必要性なしに、異なる焦点スポット位置が、フィルタユニットに対して提供されることができる。なぜなら、Ｘ線ビームが陽極に対して同じ位置で衝突するが、陽極の回転運動が原因で、個別の焦点スポット位置は、異なる高さを具備するからである。こうして、２つの焦点スポット位置が互いに対してオフセットされることが提供される。
【００４７】
更なる例示的な実施形態（図示省略）によれば、第１及び第２の焦点スポット位置１６、１８で提供される第１及び第２の焦点スポットがそれぞれ、第１及び第２のターゲット物質を有する。
【００４８】
追加的な側面（図示省略）によれば、２つ以上の焦点スポットが提供される。これは、２つ以上の異なる焦点軌道物質を含むことができる。
【００４９】
図３では、陽極１２が、上から、即ち図１及び図２に対して示される。言い換えると、傾斜する又は傾斜した表面が、上から見られる。
【００５０】
二重矢印２０で示されるように、第１の焦点スポット位置１６及び第２の焦点スポット位置１８は、互いにオフセットされる。放射線方向４０及び第２の垂直な軸４４を示す、個別の２つの軸座標系により示されるように、このオフセットは、ｘ方向において提供され、Δｘで示される。従って、図１の構成と比較して、オフセットは、垂直な方向において、即ちｚ方向ではなく、ｘ方向において、提供される。従って、わずか９０度回転されて、同じタイプのフィルタユニット１４が提供されることができる。
【００５１】
追加的な理解のため、図１及び図２の第２の焦点スポット位置が、鎖点入りの円４６で示される。
【００５２】
更なる例示的な実施形態によれば、オフセットは、ｘ方向だけでなくｚ方向においても提供される。これは、第２の鎖点入りの円４８により示される。
【００５３】
図４に示されるように、Ｘ線放射線が第２の焦点スポット位置１８で生成される場合、第２のＸ線ビーム３２は、第２の焦点スポット位置１８から放射し、フィルタユニット１４を通過するとき、第２の部分２８を通過する。
【００５４】
図３に示されるように、Ｘ線放射線が第１の焦点スポット位置１６から放射する第１のＸ線ビーム３０として提供されるとき、Ｘ線ビーム３０は第１の部分２４を介してフィルタユニット１４を少なくとも部分的に通過する。
【００５５】
第１の部分及び第２の部分の提供が、それぞれ第１及び第２の焦点スポット位置に対して提供される点に留意されたい。
【００５６】
従って、第１のＸ線ビーム３０は、第１の部分２４を介してフィルタユニット１４を基本的に通過することができる。
【００５７】
例えば、第１のフィルタリング特性は、Ｘ線放射線に関するフィルタリング効果を持たないよう構成される。その結果、第１のＸ線ビーム３０は一般に又は基本的にフィルタリングされない状態でフィルタユニット１４を通過する。
【００５８】
上述したように、第１の焦点スポット位置からのＸ線が第１の部分２４を通りフィルタユニット１４を通過するよう、第１の部分２４が方向付けられる。
【００５９】
２つ以上の焦点スポット位置が提供されることができる点に留意されたい。この場合、各焦点スポットから、フィルタユニットを通過する個別のＸ線ビームに異なるフィルタ特性が適用されるよう、フィルタが構成される。例えば、２つ以上のフィルタ物質が、即ち２つ以上の異なる複数の異なる部分がフィルタユニットに関して提供される。
【００６０】
更なる例示的な実施形態によれば、図５に示されるように、Ｘ線管は、デュアルエネルギー管５０である。この管は、電子ビーム５４、即ち加速された電子のビームを提供するよう構成される陰極構成５２を有する。陰極構成５２は、第１の焦点スポット位置１６に対して、陽極及び陰極の間の第１の電圧差で加速される第１の電子ビーム５６として、及び第２の焦点スポット位置１８に対して、陽極及び陰極の間の第２の電圧差で加速される第２の電子ビーム５８として、電子ビーム５４を提供するよう更に構成される。第１の電圧は、第２の電圧より低くすることができる。
【００６１】
図示しない更なる例示的な実施形態によれば、管電流（ｍＡ）が、２つの位置に関して制御されることもできる。例えば、スイッチ電圧だけの場合、管電流は、より低い電圧で低下する。しかしながら、撮像観点からの改善のため、管電流は、スポット位置だけでなく電圧に関しても調整される。これは、２つのトラック物質を用いて適用されることもできる。
【００６２】
例えば、屈折構成６０は、電子ビーム５４を偏向させるために提供されることができる。その結果、第１の電圧が印加される場合、電子ビーム５４は、第１の焦点スポット位置１６の方へ向けられ、電子ビームが第２の電圧を具備する場合、屈折構成は、電子ビーム５４が第２の焦点スポット位置１８の方へ向けられることを確実にする。
【００６３】
上述されるフィルタに結合される屈折構成及び後続の焦点スポット位置は、フィルタリングされた及びフィルタリングされていなないビームの間の高速切り替えを可能にする。
【００６４】
こうして、第１のＸ線放射線３０は、第２のＸ線放射線３２より低いエネルギーを具備する。
【００６５】
図４に示される例示的な実施形態によれば、第２のフィルタリング特性が、第２の電圧ビームから、即ちより高い電圧電子ビームから生じる第２のＸ線放射線３２から、低エネルギー光子を除去するよう、フィルタユニット１４は構成される。従って、第２のＸ線放射線又は第２のＸ線ビーム３２は、更に強調された、即ち区別された、第２のＸ線ビーム３２'としてフィルタユニット１４を通過する。第１のＸ線ビーム３０に対してフィルタリング効果を適用しないよう、第１のフィルタリング特性が提供される場合、第１のＸ線ビーム３０は、フィルタユニット１４を出る。即ち、フィルタユニット１４を通過後は第１のＸ線ビーム３０'となる。このビームは、第１のＸ線ビーム３０と同じ特性を持つか、又は最も少なくとも基本的に同じＸ線特性を持つ。
【００６６】
更なる例示的な実施形態によれば、第１のＸ線ビームの何らかのフィルタリングが提供される。なぜなら、この一部はフィルタ物質を通過するからである。しかしながら、フィルタリングは第１のＸ線ビームの部分に対してのみ適用される。一方、他の位置に対して、即ち第２の焦点スポット位置に対して、フィルタリングは、ビームのより多くの部分、例えば完全なビームに適用される。
【００６７】
しかしながら、フィルタが第２のＸ線ビーム３２から低エネルギー光子の除去を提供するので、従って結果として生じる第２のＸ線ビーム３２'は、より低いエネルギーＸ線ビーム３０'から更に区別される。
【００６８】
概略的に示され、大きさ通りに示されていないが、本発明によるＸ線管及び検出器６４の間に対象物６２が提供されることができる。その結果、対象物６２が、異なるＸ線エネルギービームで放射されることができる。
【００６９】
Ｘ線管により生成されるＸ線放射線は、１つ以上のエネルギーの光子を含む。特性制動放射は、電子加速電圧（ｋＶ）及びＸ線が生成される物質（ターゲット）に依存する。Ｘ線ビームは、使用される加速電圧（ｋＶ）までのエネルギーを持つ光子を含む。より高いエネルギービームのより低いエネルギーのＸ線をフィルタリングアウトすることにより、異なるｋＶで生成されても、２つのビームのスペクトルにおける相当な重複が存在するので、我々は、２つのビームにおけるより大きな差を持つことができる。
【００７０】
本発明によれば、用語「低エネルギー光子」は、より低い加速電圧（ｋＶ）より低いエネルギーを持つ光子を指す。
【００７１】
例えば、第２の電圧ビーム５８は、高電圧ビームである。用語「高電圧ビーム」は、アプリケーションに基づかれる最小のｋＶを指す。例えば、分析作業に関しては、それは、３ｋＶ程度の低さとすることができる。医療撮像に関しては、この範囲は、２０ｋＶ〜１５０ｋＶであるよう提供されることができる。ＣＴに関しては、８０ｋＶ〜１４０ｋＶの使用が提供される。より低い範囲は、６０〜８０ｋＶとすることができ、より高い範囲は、１２０〜１４０ｋＶとすることができる。もちろん、他の値が適用されることもできる。
【００７２】
本発明によれば、デュアルエネルギー管が、複数エネルギー管として提供されることができる。この場合、２つ以上の電圧を持つ電子ビームが提供される（図示省略）。
【００７３】
図６ａに示されるように、本発明の例示的な実施形態によれば、個別の第１の部分の上部及び下部の横方向の面に関して鎖点入りの接続ライン７０で示されるように、第１の部分２４は、共通の参照ポイント６８に整列配置される横方向の表面６６を具備する。もちろん、これは、ｘ方向若しくはｚ方向又は両方の方向において提供されることができる。第１の焦点スポット位置１６から放射する個別のＸ線ビームの指向性フィルタリングを提供するため、共通の参照ポイントは好ましくは、第１の焦点スポット位置１６である。こうして、第１の部分２４を介してフィルタユニット１４を通過する第１のＸ線ビーム放射線の最大量又はパーセンテージが提供される。
【００７４】
本発明の更なる例示的な実施形態によれば、隣接する第１の部分２４の間に提供される第２の部分２８は、第２の部分２８の第２のフィルタリング特性の代わりにフィルタリングされる第１のＸ線ビーム３０からのＸ線放射線のマイナーな部分の少なくとも特定のフィルタリングを意味するので、フィルタ画像、即ち第１のＸ線ビーム３０により提供されるフィルタの個別の画像を格納することが可能である。フィルタ画像は、これが最小のフィルタ効果だけである場合であっても、個別のフィルタリング効果を考慮するために実際の又は現在の画像から後に減算されることができる。
【００７５】
図示される実施形態にわたり、図のより良好な読みやすさを確実にするため、第１及び第２の部分の寸法及び割合は、現実的な態様で示されていない点に更に留意されたい。特に、第２の部分は、より狭い又はより広いパターンにおいて提供されることができ、第２の部分の間の距離、即ち第１の部分の幅は、より広い又はより狭いパターンにおいて提供されることができる。
【００７６】
前述したように、第１のＸ線ビームは、第１のフィルタリング特性により少なくとも部分的にのみ影響を受ける。これに反して、第２のＸ線ビームは、ビーム幅にわたり第２のフィルタリング特性により影響を受ける。
【００７７】
図６ｂに示されるように、本発明の更なる例示的な実施形態によれば、第１の部分２４は、隣接する第１の部分を分離するより広い断面として提供される第２の部分２８の間のかなり狭いスロットとして提供される。
【００７８】
例えば、第１の部分は、フィルタ体における穴又はスロットである。
【００７９】
図７に示されるように、更なる例示的な実施形態によれば、フィルタユニット１４は、第２のフィルタリング特性を具備するフィルタ体構造７２を有し、第１の部分２４は、フィルタ体構造におけるリセス７４として提供される。見て分かるように、リセス７４は、開口部又はスルーホール又は貫通開口部として提供される。従って、隣接する第１の部分２４の間に構成されるフィルタ体構造７２の部分が、第２の部分２８を形成する。
【００８０】
例えば、リセスは、充填されない。リセスは、充填物質で充填されることもできる。この物質は、第１のフィルタリング特性を具備する。
【００８１】
例えば、充填物質は、Ｘ線放射線に対するフィルタリング機能を持たないとすることができる。充填物質は、体構造のフィルタリング効果とは異なるフィルタリング効果を持つこともできる。
【００８２】
更なる例示的な実施形態によれば、図８に示されるように、フィルタユニット１４は、第１のフィルタリング特性を具備する第１の体構造７６と、第１の体構造７６においてリセス７８として提供される第２の部分２８とを有する。第２のフィルタリング特性を持つフィルタリングを確実にするため、リセス７８は、第２のフィルタリング特性を具備する物質で充填される。
【００８３】
本発明の更なる例示的な実施形態によれば、上述した図に示されるように、第１の部分は、少なくとも１つの方向における断面において扇形の態様で構成される。
【００８４】
例えば、ｘ方向及びｚ方向におけるオフセットの場合、フィルタ体構造が提供されることができる。そこでは、第１の部分２４は、例えばボアといった複数の開口部として構成される。この開口部は、２つの方向において扇形の構造を提供するため、それらの拡張方向において適合され、それらの断面形状においても適合される。
【００８５】
本発明の更なる側面によれば（図示省略）、第２の部分２８は、オフセット方向においてそれらのフィルタリング特性が変化するよう提供されることができる。例えば、第２の部分は、オフセット方向においてそれらの厚みが変化することができる。
【００８６】
第１の部分及び第２の部分は、交互的な態様で提供されることができる。第２の部分は、第１の部分を互いから分離する壁セグメントとして提供されることもできる。この場合、断面において、すでに上述されたように、壁セグメントは第１の焦点スポット位置と整列配置される。
【００８７】
図示しない追加的な例によれば、フィルタ構造は、ほとんどフィルタリング機能を持たない物質から製造され、低エネルギーＸ線に関するより多くの減衰を提供する別のフィルタリング物質が、指向性フィルタリングを提供するため、様々なパターンにおいて第１の物質に埋め込まれる。
【００８８】
図９を参照すると、本発明の例示的な実施形態によれば、フィルタユニット１４は、Ｘ線放射線の方向における要素８２に配置される複数のフィルターシート８０を有する。フィルターシートはそれぞれ、隣接するフィルターシートの第１のサブ部分と整列配置される複数の第１のサブ部分８４を具備する。
【００８９】
「整列配置される」という用語に関して、図９に示されるような整列が提供されることができる点に留意されたい。ここで、個別の第１のサブ部分８４は、個別のフィルターシート８０の表面平面に対して矩形の態様で提供される。しかしながら、鎖点入りの矢印８６で示されるように、隣接する第１のサブ部分８４はいわば平均スルー方向に対して整列配置される。一方、隣接するシートの個別の追加により、階段状の側壁構成が提供される。しかしながら、全体の整列は、個別の第１のＸ線ビーム３０が通過することを可能にするため、連続的なスルーホール開口部を提供する。
【００９０】
図示しない追加的な例によれば、第１のサブ部分８４は、それぞれ傾斜した側壁を具備する。こうして、連続的な側面表面が提供される。
【００９１】
それらのミクロ構造が第１のサブ部分８４の矩形の側壁を提供するか、又はそれぞれ傾斜した側壁であるかに関係なく、フィルターシートの第１のサブ部分はすべて同じ位置を向く。
【００９２】
図１０は、更なる例示的な実施形態を示す。この場合、非平面表面を持つフィルタに関して、複数のフィルターシート８８が、隣接するフィルターシートの第１のサブ部分に対してオフセットされる複数の第１のサブ部分９０を具備する。このフィルターシートは、例えばカーブするフィルタを提供するため、スタックされ、非平面表面へと形成される。
【００９３】
図１０に示される第１のサブ部分９０は、斜面を具備する。一方、図１１は、矩形の側壁を備える複数の第１のサブ部分９４を持つ複数のフィルターシート９２を示す。
【００９４】
しかしながら、側壁が傾けられる又は矩形であるかに関係なく、図１１は、スタックされたフィルターシートをカーブする形式９６へとすることにより、個別の第１のサブ部分が整列配置された態様で提供されることを示す。ここで、図１１の左半分に示される初期のオフセットは、異なる曲げ半径及び個別のフィルターシート９２の曲げ長さが原因で、除去される。
【００９５】
追加的な例によれば、指向性穴又はスロットを持つ薄いシートが互いに対してオフセットされる。ここで、穴又はスロットは、シート毎に並ぶわけではないが、それでも同じ位置を向く。それらは、フィルタを作成するためにスタックされる。斯かる場合、検出器により見られる線量変調パターンは少なくなる。シートは、穴又はスロットの整列を確実にするため、まっすぐ通る穴を伴い作られ、スタックされ、互いにオフセットされ、それから曲げられる。
【００９６】
追加的な例によれば、穴又はスロットは、フィルタ体を通りまっすぐに提供されることができ、その後、フィルタは、第１の焦点スポット位置で穴又はスロットを指すよう形成されることができる。
【００９７】
図１２〜図１４に示される本発明の更なる例示的な実施形態によれば、第１の部分２４は、穴９８として提供されることができる。これは、図１２及び図１３に示される。
【００９８】
図１４に示されるように、第１の部分２４は、第１の体におけるスロット１００として提供されることもできる。
【００９９】
第１の部分２４は、線形ジオメトリを具備することができる。第１の部分２４は、第１の焦点スポット位置１６の中央を指す円錐形状を持つ２次元ジオメトリを具備することもできる。
【０１００】
開口部の間隔は、フィルタの長さ又は幅に沿って、即ちフィルタ平面にわたり変化されることができる。
【０１０１】
例えば、図１２は、複数の穴９８を示す。これらは、フィルタの幅及びフィルタの長さに沿って互いに対して距離を置いて構成される。
【０１０２】
図１２に示されるフィルタユニットは、カーブするフィルタユニットとして示されるが、図１３に示されるフィルタユニット１４はフラットなフィルタユニットとして提供される。図１３における穴９８は、フィルタ平面にわたり変化する間隔も具備する。
【０１０３】
更なる例示的な実施形態（図示省略）によれば、第１の部分２４のサイズ、形式は、フィルタの長さ及び／又は幅に沿って、即ちフィルタ平面にわたり変化される。
【０１０４】
第１の部分２４の断面は、フィルタの深度に沿って、即ちＸ線放射線投影方向において変化されることもできる。例えば、第２の部分２８を平行な側壁を持つボア部分と提供するため、第１の部分２４を円錐部分として提供することが可能である。こうして、第１の焦点スポット位置の放射線に対するフィルタリング効果を最小にすることを確実にする。
【０１０５】
図１５は、本発明の更なる例示的な実施形態を示す。そこでは、陽極１２は、回転軸１０４を持つ回転陽極１０２である。Ｘ線ビーム、即ち第１のＸ線ビーム３０及び第２のＸ線ビーム３２が、回転軸１０４に垂直な矢印で示される放射線方向１０６に放出される。
【０１０６】
回転軸１０４がｚ軸とも呼ばれ、放射方向１０６がｒ軸と呼ばれ、これらの両方の軸に垂直な軸がｘ軸と呼ばれることを示す座標系が、図示される。
【０１０７】
更に、オフセットを示す二重矢印２０と共に、第１及び第２の焦点スポット位置１６及び１８が示される。第２の焦点スポット位置１８は、第１のオフセット方向ｄＺにおける第１の焦点スポット位置１６に対してオフセットされる。この方向は、Ｘ線放射投影方向ｒ１０６に垂直であり、回転軸ｚ１０４に平行である。
【０１０８】
図１５に示される例示的な実施形態において、２つの焦点スポット位置１６、１８は、回転陽極１０２の斜面１０７上に提供される。従って、第１のオフセット方向ｄＺにおける第１のオフセットは、追加的なオフセット方向ｄＲにおけるオフセットを含む又は生じさせる。これは、完全に適用される場合、指向性フィルタリング効果に貢献しないか、又は少なくともわずかだけ貢献する。
【０１０９】
フィルタユニット１４は、概略的にのみ示される。これは、遠近法で見られる弧又は方形状の形式の代わりにフレームで示される検出器１０８に関しても同様である。本発明によれば、対象物は、フィルタユニット及び検出器の間に配置されることができる。フィルタユニットがＸ線管に配置又は割り当てられる点に留意されたい。
【０１１０】
図１６は、更なる例示的な実施形態を示す。ここで、陽極は回転陽極１０２である。第２の焦点スポット位置は、第２のオフセット方向ｄＸにおいて二重矢印２０で示される第１の焦点スポット位置１６に対してオフセットされる。この方向は、回転軸ｚ１０４に垂直であり、放出方向ｒ１０６に垂直である。
【０１１１】
更なる例示的な実施形態（図示省略）によれば、オフセットは、第１のオフセット方向ｄＸ及び第２のオフセット方向ｄＺにおいて提供される。
【０１１２】
図１７は、更なる例示的な実施形態を示す。そこでは、Ｘ線管１０は、外層１１０を有する。外層には、陽極１２が提供される。フィルタユニット１４は、外層内部に配置される。更に、図１７は、二重矢印２０で示されるように、第１及び第２の焦点スポットが１６及び１８が互いから変位されることを示す。しかしながら、図示される変位は、１つの例に過ぎず、もちろん、上述されたような他の変位方向が適用されることができる点に留意されたい。更に、検出器１０８は、概略的にのみ示され、サイズに関して、特に管への距離に関して、スケール通りに示されてはいない。
【０１１３】
Ｘ線管１０が、回転陽極を持つＸ線管として示される点に更に留意されたい。しかしながら、本発明によれば、外層を持つ異なるＸ線管タイプも提供されることができる。外層には、フィルタユニットだけでなく陽極も提供される。即ち、それらは管内部に配置される。
【０１１４】
更に、フィルタユニット１４は、クーリング構成１１２を具備することができる。これは、ボックスで概略的にのみ示され、鎖点入りの接続ラインでフィルタユニット１４に接続される。これは、このクーリング構成が本発明の実現に関して必ずしも必要ではなく、可能なオプションであることを示す。
【０１１５】
更なる例示的な実施形態（図示省略）によれば、フィルタユニット１４は、外層のＸ線ウィンドウの外側に配置されることができる。例えば、フィルタユニットはＸ線ウィンドウの外側に提供されることができる。例えばウィンドウの外側表面に取り付けられる。
【０１１６】
本発明の更なる側面によれば、フィルタユニット１４は、焦点スポット位置１６、１８に対して着脱自在に固定される。こうして、異なるエネルギーを持つＸ線放射線の生成に関して、フィルタユニット１４は、焦点スポット位置に対して移動しない。しかしながら、例えば、対象物の非デュアル・エネルギーＸ線照射が必要とされる場合、又は保守目的で、着脱自在にフィルタユニット１４を提供することが可能である。
【０１１７】
図１８及び１９に非常に概略的に示されるように、本発明の更なる例示的な実施形態によれば、Ｘ線撮像システム２００が、提供される。例えば、Ｘ線源２１４及びＸ線検出器２１６を有する図１８のＣＴシステム２１０又は図１９のＣアームシステム２１２である。Ｘ線源は、上述した例示的な実施形態の１つに基づかれるＸ線管を有する。Ｘ線検出器２１６は、第１の焦点スポット位置から放射する第１のＸ線ビーム、及び第２の焦点スポット位置から放射する第２のＸ線ビームから生じる、記号的なライン２１８で示されるＸ線放射線を検出するよう構成される。図面のより好適な理解によって、第１及び第２のＸ線ビームに関して、図１８及び１９では更なる区別は行われない点に留意されたい。
【０１１８】
ＣＴシステム２１０は、ガントリー２２０を有することができる。これは、検出器２１６と共にＸ線源２１４の回転運動を可能にする。従って、例えば患者である対象物２２２は、Ｘ線源２１４及び検出器２１６に対する運動だけでなく、このＸ線源及び検出器に対する対象物の調整を可能にするため、支持部２２４に提供されることができる。更に、処理ユニット２２６及びディスプレイ２２８が、インターフェースユニット２３０と共に概略的に示される。
【０１１９】
図１９におけるＣアームシステム２１２は、Ｃアーム構造２３２を示す。このアームの端部に、検出器２１６及び源２１４が取り付けられる。Ｃアーム構造２３２は、支持部２３４により可動に保持される。支持部自身は、天井支持部アーム２３６に取り付けられる。天井支持部アームは、取り付け支持部２３８により天井に取り付けられる。異なる動きの可能性を可能にするため、取付け要素及びＣアーム取り付けユニットが提供される。特に、支持部アーム構造２３６の端部の固定部の周り及び天井固定ポイントの周りでの回転運動を可能にするために提供される。蹄鉄状のＣアーム支持部２３４も、Ｃアームのスライド運動を可能にする。従って、個別の支持部２４２において与えられる対象物２４０に対するＣアームの異なる位置が提供されることができる。支持部２４２は、患者テーブルとすることができる。これは、スライド、並びに上方及び下方への運動を可能にするため調整可能な支持部２４４に取り付けられる。
【０１２０】
本発明によれば、他のＸ線撮像モダリティ及びシステムも提供される。例えば、固定されたＸ線管構成を持つシステム、又はＸ線管及び検出器が固定して取り付けられるシステムである。
【０１２１】
特に、本発明による指向性フィルタを持つＸ線管が、商品をスキャンするシステム、例えば荷物制御システム又は品質検査システムにおいて提供される。
【０１２２】
指向性フィルタユニット１４と少なくとも２つの焦点スポット位置に対する個別の関係とをＸ線撮像システム２００のＸ線源２１４に提供することにより、異なるＸ線エネルギーで対象物のＸ線画像を取得することが可能である。こうして、異なる画像データ及び物質識別が提供される。
【０１２３】
もちろん、本書において明示的に言及されないが、Ｘ線管に関する上述の特徴の組合せが、複数の可能性において結合されることができる。特に、指向性フィルタは、異なる電子ビームエネルギー、即ち異なる電圧と組み合わせられることができる。これは、異なる焦点軌道物質との組合せにもあてはまる。言い換えると、指向性フィルタは、異なる焦点軌道物質及び／又は異なる電子ビーム電圧と組み合わせられることができる。
【０１２４】
同じことが、図１８及び図１９に例示的に示されるＸ線撮像システムにも言える。
【０１２５】
以下、図２０を参照して、複数エネルギーのＸ線ビームを生成する方法３００における基本的なステップが表される。方法３００は、以下のステップを含む。生成ステップ３１０において、電子ビーム、即ち加速された電子のビームが生成される。方向ステップ３１２において、電子ビームがＸ線管の第１の焦点スポット位置及び第２の焦点スポット位置に交互する態様で衝突するよう、電子ビームは方向付けされる。ここで、第１の放射サブステップ３１４において、第１のＸ線ビームが、第１の焦点スポット位置から放射し、第２の放射サブステップ３１６において、第２のＸ線ビームは、第２の焦点スポット位置から放射する。追加的なステップとして、第１及び第２のＸ線ビームがフィルタユニットを通過する通過ステップ３１８が提供される。個別の第１の通過サブステップ３２０において、第１のＸ線ビームの少なくとも第１の部分が、フィルタユニットの第１の部分を通過し、第２の通過サブステップ３２２において、第２のＸ線ビームの少なくとも第２の部分が、第２の部分を通過する。ここで、第２のＸ線ビームの第２の部分は、第１のＸ線ビームの第１の部分より大きい。本発明によれば、第１の部分は、Ｘ線放射線に関する第１のフィルタリング特性を具備し、第２の部分は、Ｘ線放射線に関する第２のフィルタリング特性を具備する。
【０１２６】
生成ステップ３１０は、ステップａ）とも呼ばれ、方向ステップ３１２は、ステップｂ）と、第１の放射サブステップ３１４は、ステップｂ１）と、第２の放射サブステップ３１６は、ステップｂ２）と、通過ステップ３１８は、ステップｃ）と、第１の通過サブステップ３２０は、ステップｃ１）と、第２の通過サブステップ３３２は、ステップｃ２と呼ばれる。
【０１２７】
更なる例示的な実施形態によれば、図２１に示されるように、ステップａ）において、電子ビームは、第１の提供ステップ３２４においてデュアルエネルギー電子ビームとして提供される。電子ビームは、第１の焦点スポットに対する第１の加速電圧と、第２の焦点スポットに対する第２の加速電圧とを具備する。ここで、第１の電圧は第２の電圧より低い。従って、ステップｂ）において、第１の電圧を持つ電子ビームは、フレーム３２６で示される第１の焦点スポット位置に衝突し、第２の電子ビームは、フレーム３２８で示される第２の焦点スポット位置に衝突する。個別の方向ステップは、図２０に類似する交互的な態様で提供される。これが、鎖点入りのフレーム３３０が両方のサブステップを囲んでいる理由である。結果的にステップｂ１）において、第１のエネルギーを持つ第１のＸ線ビームが、放射サブステップ３３２において放射する。一方、ステップｂ２）において、第２のＸ線エネルギーを持つ第２のＸ線ビームが、第２の放射サブステップ３３４において放射する。続いて、ステップｃ１）において、第１の通過サブステップ３３６として、第１のエネルギーを持つ第１のＸ線ビームの少なくとも部分が、フィルタユニットの第１の部分を通過し、ステップｃ２）において、第２の通過サブステップ３３８として、第２のＸ線エネルギーを持つ第２のＸ線ビームが第２の部分を通過する。図２１に示される例示的な実施形態によれば、ステップｃ２）において、第２の部分は、除去ステップ３４０において、第２の高電圧ビームから低エネルギー光子を除去する。
【０１２８】
図示しない更なる例示的な実施形態によれば、特定のエネルギー光子が除去される。例えばｋエッジフィルタリングが実行される。
【０１２９】
図示しない更なる例示的な実施形態によれば、第１の焦点スポット位置からのＸ線放射線で照射されるものとしてフィルタの画像が取得及び格納される方法が提供される。フィルタ画像は、第１の焦点スポット位置からの放射線で取得される画像から後に減算される。従って、例えば、フィルタ穴又はスロットの壁が第１の焦点スポット位置から、例えば低ｋＶの焦点スポット位置からＸ線をフィルタリングするときでも、これは、取得した画像に関して考慮されることができる。
【０１３０】
更に、本発明によれば、複数のＸ線放射線の生成のためのフィルタユニットの使用が提供される。そこでは、上述の例示的な実施形態の１つに基づかれるフィルタユニットが提供される。
【０１３１】
本発明によれば、フィルタユニットによりフィルタリングされる４つの異なるＸ線エネルギーを提供するため、ｋＶスイッチング及び異なる焦点スポット物質を組み合わせることも提供される。
【０１３２】
以下において、本発明に関連するいくつかの更なる側面が説明される。本発明によれば、Ｘ線ビームが、ターゲット上の異なる焦点スポット位置で生成される。これらの位置は異なるターゲット物質を含むことができる、及び／又は異なる管ｋＶが各位置で用いられることができる。上述したように、２つの焦点スポット位置及び２つのＸ線管電位（ｋＶ）を使用する場合、各焦点スポット位置は、異なるｋＶで用いられる。こうして、焦点スポット位置が切り替えられる間、ｋＶが切り替えられる。
【０１３３】
スペクトル分離を強調するため、Ｘ線フィルタは、より高いエネルギービームをフィルタリングする。指向性フィルタとしてフィルタを提供することにより、第１の焦点スポット位置、即ち低エネルギービーム位置で生成されるＸ線は、一般にフィルタリングされないで通過する。しかしながら、別の焦点スポット位置、即ちより高いエネルギービーム位置で生成されるＸ線は、スロットを通る視線を持たず、従って、フィルタリングされる。
【０１３４】
更に例示的な実施形態によれば、第２のフィルタ特性は、検出器平面にわたり変化する。これは、第２の部分の異なる量又は異なる距離をＸ線ビームが通過する結果をもたらすことができる。しかしながら、これは既知の関係であるので、検出器信号における個別の検出された差が、対象物の第２のＸ線ビーム放射線の検出に対応するように調整されることができる。
【０１３５】
例えば、本発明は、ＣＴシステムで使用される動的な焦点スポット（ＤＦＳ）特徴に特に適用可能である。例えば、ｘＤＦＳ（ｘ方向における動的な焦点スポット）の場合、分解能が増加されることができる。ｚＤＦＳの場合、スライス計数を実質的に２倍にすることをもたらすことができる。もちろん、ｘＤＦＳ及びｚＤＦＳが同時に用いられることができる。
【０１３６】
フィルタが焦点スポット位置、及び従ってＸ線管に対して移動しないという側面は、フィルタリングなしからフィルタリングありのＸ線ビームへの高速な移行時間を可能にする。即ち、１つの焦点スポット位置から別の焦点スポット位置への移行が、例えば５０マイクロ秒のオーダーで行われる。もちろん、本発明によれば、移行時間は、１０マイクロ秒より短くすることもできる。同じことが、ｋＶ間のスイッチング時間にも適用される。フィルタ自身は、個別のデュアルエネルギー放射線ステップの間で移動されないので、高速移行及びｋＶスイッチング時間は、追加的なフィルタリングと組み合わせて提供されることができる。これは、ｋＶスイッチングなしの単一のエネルギー電子ビームの場合にも当てはまる。
【０１３７】
フィルタに関する物質は好ましくは、第２のフィルタリング特性に関して、高ｋＶビームから低エネルギー光子を除去するよう選ばれる。例えば、Ｓｎ（スズ）である。
【０１３８】
更なる側面は、フィルタが焦点スポット中央に焦束される場合、これが、ガウス分布を提供するということである。焦点スポット位置分離がより大きいほど、指向性フィルタユニットの構成にはより適している点を理解されたい。
【０１３９】
本発明の別の例示的な実施形態において、適切なシステムにおいて上述した方法のステップを実行するよう構成されるコンピュータプログラムが提供される。
【０１４０】
コンピュータプログラムは従って、計算ユニットに格納されることができる。これは、本発明の実施形態の一部でもある。この計算ユニットは、上記の方法におけるステップを実行する、又はこの実行をもたらすよう構成されることができる。更に、プログラムは、上記装置の要素を作動させるよう構成されることができる。計算ユニットは、自動的に作動する、及び／又はユーザの命令を実行するよう構成されることができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサのワーキングメモリにロードされることができる。従ってデータプロセッサは、本発明の方法を実行する能力を具備する。
【０１４１】
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を用いるコンピュータプログラム、及び更新を用いて既存のプログラムを本発明を用いるプログラムに変えるコンピュータプログラムの両方をカバーする。
【０１４２】
更に、コンピュータプログラムは、上述した方法の例示的な実施形態の手順を満たすために必要なすべてのステップを提供することができる。
【０１４３】
本発明の更に例示的な実施形態によれば、例えばＣＤ−ＲＯＭといったコンピュータ可読媒体が与えられる。この場合、コンピュータ可読媒体は、この媒体に格納されるコンピュータプログラムを持つ。このコンピュータプログラムは、以前のセクションで記載される。
【０１４４】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学的記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体に格納／配布されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してといった他の形式で配布されることもできる。
【０１４５】
しかしながら、このコンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブといったネットワークを介して与えられることもでき、及び斯かるネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされることもできる。本発明の更に例示的な実施形態によれば、コンピュータプログラムをダウンロードに関して利用可能にする媒体が提供される。このコンピュータプログラムは、本発明の上記実施形態の１つに基づかれる方法を実行するよう構成される。
【０１４６】
本発明の実施形態が異なる主題を参照して記載される点に留意されたい。特に、ある実施形態は、方法タイプの請求項を参照して説明されるが、他の実施形態は、装置タイプの請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者であれば、他の記載がない限り、あるタイプの主題に属する特徴の任意の組合せに加えて、異なる主題に関する特徴の任意の組合せが、本願に開示されると考えられる点を上記又は下記の説明から推察するであろう。しかしながら、すべての特徴は、これらの特徴の単純な合計より多くのシナジー効果を提供する態様で、結合されることができる。
【０１４７】
本発明が図面及び前述の説明において詳細に図示され及び説明されたが、斯かる図示及び説明は、説明的又は例示的であると考えられ、本発明を限定するものではない。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。図面、開示及び添付された請求項の研究から、開示された実施形態に対する他の変形が、請求項に記載の本発明を実施する当業者により理解され、実行されることができる。
【０１４８】
請求項において、単語「有する」は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数性を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される複数のアイテムの機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを意味するものではない。請求項における任意の参照符号は、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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