(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線散乱を低減させるための装置であって、前記装置は、
モータと、
前記モータに結合されている散乱防止グリッドと
を備え、
前記散乱防止グリッドは、複数の隔壁を有し、前記散乱防止グリッドは、前記複数の隔壁の各隔壁が、Ｘ線撮像デバイスを使用する対象の撮像の間、前記対象の冠状面と実質的に平行な方向に沿って延びるように、前記Ｘ線撮像デバイスに対して位置付けられるように構成されており、
前記モータは、前記Ｘ線撮像デバイスの第１のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを視野の外へ後退させるように構成されており、前記モータは、前記Ｘ線撮像デバイスの第２のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを視野内で検出器に対して移動させるように構成されており、
前記検出器は、前記第２のモードにおける前記対象の撮像の間に回転するように構成されており、前記散乱防止グリッドは、前記第２のモードにおいて前記対象を撮像している間に、前記検出器とともに対応する回転方向に回転するように構成されている、装置。
【請求項２】
前記複数の隔壁の各隔壁は、実質的に線形である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記散乱防止グリッドは、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数の隔壁の各隔壁は、前記対象の冠状面と実質的に平行な方向に沿って延びている長さを有する薄細片である、請求項１または３に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の隔壁は、平行構成で配列されている、請求項１または３に記載の装置。
【請求項６】
前記複数の隔壁は、集束構成で配列されており、前記複数の隔壁は、Ｘ線源の焦点に向けられている、請求項１または３に記載の装置。
【請求項７】
前記Ｘ線撮像デバイスは、トモシンセシス撮像デバイスである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記Ｘ線撮像デバイスは、２Ｄマンモグラフィモードおよび３Ｄトモシンセシスモードで動作するように構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記散乱防止グリッドは、前記Ｘ線撮像デバイスを使用する前記対象の撮像の間、前記対象の矢状面と実質的に平行な第１の方向に沿って移動するようにさらに構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記散乱防止グリッドは、前記Ｘ線撮像デバイスを使用する前記対象の撮像の間、前記対象の冠状面と実質的に平行な第２の方向に沿って移動するようにさらに構成されている、請求項１、３、または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記散乱防止グリッドは、トモシンセシスモードで動作する前記Ｘ線撮像デバイスを使用する前記対象の撮像の間、結果として生じる画像中のモアレパターンを低減させるために有効な軌道に沿い、かつ前記モアレパターンを低減させるために有効な速度で移動するようにさらに構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記散乱防止グリッドは、複数のトモシンセシスばく露の各ばく露の間、前記軌道に沿って移動するようにさらに構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記散乱防止グリッドは、前記モアレパターンを低減させるために必要とされる運動距離を制限するために、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記モータは、ステッパモータ、サーボモータ、線形モータ、音声コイル、および圧電モータのうちの１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記モータは、台形プロファイルおよび正弦波プロファイルのうちの１つである速度プロファイルで前記散乱防止グリッドを移動させるようにさら構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記散乱防止グリッドは、後退可能であるようにさらに構成されている、請求項１または３に記載の装置。
【請求項１７】
対象の胸部の撮像のためにトモシンセシスモードで動作するように構成されている装置であって、前記装置は、
モータと、
前記トモシンセシスモードで撮像するために移動するように構成されているＸ線源と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に胸部を位置付けるように構成されているプラットフォームと、
前記プラットフォームと前記Ｘ線検出器との間に配置されている散乱防止グリッドと
を備え、
前記散乱防止グリッドは、複数の隔壁を有し、前記複数の隔壁の各隔壁は、前記対象の冠状面と実質的に平行な方向に沿って延びている長さを有し、
前記モータは、前記装置の第１のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを視野の外へ後退させるように構成されており、前記モータは、前記装置の第２のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを視野内で前記Ｘ線検出器に対して移動させるように構成されており、前記第２のモードは、前記トモシンセシスモードであり、
前記Ｘ線検出器は、前記第２のモードにおける前記対象の撮像の間に回転するように構成されており、前記散乱防止グリッドは、前記第２のモードにおいて前記対象を撮像している間に、前記検出器とともに対応する回転方向に回転するように構成されている、装置。
【請求項１８】
前記Ｘ線検出器は、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記Ｘ線源の運動に対して相互的な方向に移動するように構成されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記散乱防止グリッドは、前記Ｘ線検出器に結合され、それによって、前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記Ｘ線検出器とともに移動する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記対象の矢状面と実質的に平行な第１の方向に沿って移動するように構成されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記対象の冠状面と実質的に平行な第２の方向に沿って移動するようにさらに構成されている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、結果として生じる画像中のモアレパターンを低減させるために有効な軌道に沿い、かつ前記モアレパターンを低減させるために有効な速度で移動するようにさらに構成されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項２３】
前記散乱防止グリッドは、前記モアレパターンを低減させるために必要とされる運動距離を制限するために、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記散乱防止グリッドは、複数のトモシンセシスばく露の各ばく露の間、前記軌道に沿って移動するようにさらに構成されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記モータは、ステッパモータ、サーボモータ、線形モータ、音声コイル、および圧電モータのうちの１つである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２６】
前記モータは、台形プロファイルおよび正弦波プロファイルのうちの１つである速度プロファイルで前記散乱防止グリッドを移動させるようにさらに構成されている、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記対象の胸部の撮像のために、２Ｄマンモグラフィモードで動作するようにさらに構成されている、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記散乱防止グリッドは、前記散乱防止グリッドを撮像領域から除去することを可能にするように、後退可能であるようにさらに構成されている、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記複数の隔壁の各隔壁は、実質的に線形である、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記散乱防止グリッドは、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数の隔壁の各隔壁は、薄細片である、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数の隔壁は、平行構成で配列されている、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
前記複数の隔壁は、集束構成で配列されており、前記複数の隔壁は、前記Ｘ線源の焦点に向けられている、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
前記プラットフォームは、前記胸部を圧迫するように構成されている圧迫構造と、前記胸部を前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に固定するように構成されている固定構造とのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、ＰＣＴ国際出願として２０１４年３月１３日に出願され、米国仮特許出願第６１／７９０，３３６号（２０１３年３月１５日出願）に対する優先権を主張し、上記出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、概して、Ｘ線撮影に関し、より具体的には、胸部撮像のためのＸ線散乱を低減させる散乱防止デバイスおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
Ｘ線マンモグラフィシステムは、胸部撮像のために広く使用されている。より最近では、トモシンセシスに基づく高度な撮像システムが、乳癌および他の病変のスクリーニングにおける使用のために開発されている。トモシンセシスシステムは、マンモグラフィＸ線線量レベルにおける限定された角度断層撮影に基づいて高分解能胸部撮像を可能にする、３次元（３Ｄ）マンモグラフィシステムである。典型的２次元（２Ｄ）マンモグラフィシステムとは対照的に、トモシンセシスシステムは、一連のＸ線投影画像を取得し、各投影画像は、Ｘ線源が胸部を覆って円弧等の経路に沿って移動するにつれて、異なる角変位で得られる。従来のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）とは対照的に、トモシンセシスは、典型的には、胸部の周りのＸ線源の限定された角変位で得られた投影画像に基づく。トモシンセシスは、２Ｄマンモグラフィ撮像に存在する、組織重複および構造雑音によって生じる問題を低減または排除する。デジタル胸部トモシンセシスはまた、低減された胸部圧迫、改良された診断およびスクリーニング正確度、より少ない改修、および３Ｄ病変位置特定の可能性をもたらす。
【０００４】
散乱Ｘ線は、概して、Ｘ線画像にぼけを生じさせ、その画質を劣化させる。散乱防止グリッドが、典型的には、従来の２ＤＸ線撮像システムでは使用され、主要Ｘ線をＸ線検出器に到達させながら、コンプトン散乱Ｘ線等の散乱Ｘ線を選択的に遮断することによって、Ｘ線散乱を低減させる。したがって、散乱防止グリッドは、組織によって散乱される検出されたＸ線の数を低減させることによって、画質および組織コントラストを向上させる。散乱防止グリッドは、２Ｄマンモグラフィ等の従来のＸ線撮像システムにおける使用のために開発されているが、トモシンセシス撮像と協働する、Ｘ線散乱低減デバイスおよび方法の必要性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の側面および実施形態は、胸部撮像のために、より具体的には、トモシンセシス撮像のために、Ｘ線散乱を低減させるためのシステムおよび方法を提供することを対象とする。散乱防止グリッドおよび散乱防止グリッドがその中に組み込まれるＸ線撮像システムが、開示される。種々の実施形態では、Ｘ線撮像システムは、本明細書に開示される側面に従って構成される散乱防止グリッドを有し得、２Ｄマンモグラフィモードおよび（３Ｄ）トモシンセシスモードのうちの少なくとも１つで動作可能であり得る。散乱防止グリッドの使用は、特に、厚い胸部、例えば、不均一に高密度または非常に高密度である胸部を撮像するために有用である。
【０００６】
種々の側面、実施形態、および利点が、以下に詳細に論じられる。本明細書に開示される実施形態は、本明細書に開示される原理のうちの少なくとも１つと一貫した任意の様式において、他の実施形態と組み合わせられ得、「ある実施形態」、「いくつかの実施形態」、「ある代替実施形態」、「種々の実施形態」、「一実施形態」等への言及は、必ずしも、互に排他的であるわけではなく、説明される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも一実施形態内に含まれ得ることを示すことを意図する。本明細書におけるそのような用語の出現は、必ずしも全て、同一の実施形態を参照するわけではない。１つ以上の側面による任意の１つ以上の実施形態と関連して論じられる特徴および利点は、任意の他の実施形態または側面における類似の役割から除外されることを意図するわけではない。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
Ｘ線散乱を低減させるための装置であって、前記装置は、
モータと、
前記モータに結合されている散乱防止グリッドと
を備え、
前記散乱防止グリッドは、複数の隔壁を有し、前記散乱防止グリッドは、前記複数の隔壁の各隔壁が、Ｘ線撮像デバイスを使用する対象の撮像の間、前記対象の冠状面と実質的に平行な方向に沿って延びるように、前記Ｘ線撮像デバイスに対して位置付けられるように構成されており、
前記モータは、前記Ｘ線撮像デバイスの第１のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを視野の外へ後退させるように構成され、前記モータは、前記Ｘ線撮像デバイスの第２のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを前記視野内で検出器に対して移動させるように構成されている、装置。
（項目２）
前記複数の隔壁の各隔壁は、実質的に線形である、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記散乱防止グリッドは、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、項目１に記載の装置。
（項目４）
前記複数の隔壁の各隔壁は、前記対象の冠状面と実質的に平行な方向に沿って延びている長さを有する薄細片である、項目１または３に記載の装置。
（項目５）
前記複数の隔壁は、平行構成で配列されている、項目１または３に記載の装置。
（項目６）
前記複数の隔壁は、集束構成で配列されており、前記複数の隔壁は、Ｘ線源の焦点に向けられている、項目１または３に記載の装置。
（項目７）
前記Ｘ線撮像デバイスは、トモシンセシス撮像デバイスである、項目１に記載の装置。
（項目８）
前記Ｘ線撮像デバイスは、２Ｄマンモグラフィモードおよび３Ｄトモシンセシスモードで動作するように構成されている、項目７に記載の装置。
（項目９）
前記散乱防止グリッドは、前記Ｘ線撮像デバイスを使用する前記対象の撮像の間、前記対象の矢状面と実質的に平行な第１の方向に沿って移動するようにさらに構成されている、項目１に記載の装置。
（項目１０）
前記散乱防止グリッドは、前記Ｘ線撮像デバイスを使用する前記対象の撮像の間、前記対象の冠状面と実質的に平行な第２の方向に沿って移動するようにさらに構成されている、項目１、３、または９に記載の装置。
（項目１１）
前記散乱防止グリッドは、トモシンセシスモードで動作する前記Ｘ線撮像デバイスを使用する前記対象の撮像の間、結果として生じる画像中のモアレパターンを低減させるために有効な軌道に沿い、かつそのために有効な速度で移動するようにさらに構成されている、項目１に記載の装置。
（項目１２）
前記散乱防止グリッドは、複数のトモシンセシスばく露の各ばく露の間、前記軌道に沿って移動するようにさらに構成されている、項目１１に記載の装置。
（項目１３）
前記散乱防止グリッドは、前記モアレパターンを低減させるために必要とされる運動距離を制限するために、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、項目１１または１２に記載の装置。
（項目１４）
前記散乱防止グリッドに結合されているモータをさらに備え、前記モータは、トモシンセシスモードで動作する前記Ｘ線撮像デバイスを使用する前記対象の胸部の撮像の間、前記散乱防止グリッドを移動させるように構成されている、項目１に記載の装置。
（項目１５）
前記モータは、ステッパモータ、サーボモータ、線形モータ、音声コイル、および圧電モータのうちの１つである、項目１４に記載の装置。
（項目１６）
前記モータは、前記トモシンセシスモードで動作する前記Ｘ線撮像デバイスを使用した前記胸部の撮像の間、前記対象の矢状面と実質的に平行な第１の方向に沿って、前記散乱防止グリッドを移動させるようにさらに構成されている、項目１４に記載の装置。
（項目１７）
前記モータは、台形プロファイルおよび正弦波プロファイルのうちの１つである速度プロファイルで前記散乱防止グリッドを移動させるようにさら構成されている、項目１４に記載の装置。
（項目１８）
前記散乱防止グリッドは、後退可能であるようにさらに構成されている、項目１または３に記載の装置。
（項目１９）
対象の胸部の撮像のためにトモシンセシスモードで動作するように構成されている、装置であって、前記装置は、
モータと、
前記トモシンセシスモードで撮像するために移動するように構成されているＸ線源と、
Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に胸部を位置付けるように構成されているプラットフォームと、
前記プラットフォームと前記Ｘ線検出器との間に配置されている散乱防止グリッドと
を備え、
前記散乱防止グリッドは、複数の隔壁を有し、前記複数の隔壁の各隔壁は、前記対象の冠状面と実質的に平行な方向に沿って延びている長さを有し、
前記モータは、前記装置の第１のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを前記視野の外へ後退させるように構成され、前記モータは、前記装置の第２のモードにおいて、前記散乱防止グリッドを前記視野内で前記Ｘ線検出器に対して移動させるように構成され、前記第２のモードは、前記トモシンセシスモードである、装置。
（項目２０）
前記Ｘ線検出器は、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記Ｘ線源の運動に対して相互的な方向に移動するように構成されている、項目１９に記載の装置。
（項目２１）
前記散乱防止グリッドは、前記Ｘ線検出器に結合され、それによって、前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記Ｘ線検出器とともに移動する、項目２０に記載の装置。
（項目２２）
前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記対象の矢状面と実質的に平行な第１の方向に沿って移動するように構成されている、項目１９に記載の装置。
（項目２３）
前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、前記対象の冠状面と実質的に平行な第２の方向に沿って移動するようにさらに構成されている、項目２２に記載の装置。
（項目２４）
前記散乱防止グリッドは、前記トモシンセシスモードでの撮像の間、結果として生じる画像中のモアレパターンを低減させるために有効な軌道に沿い、かつそのために有効な速度で移動するようにさらに構成されている、項目１９に記載の装置。
（項目２５）
前記散乱防止グリッドは、前記モアレパターンを低減させるために必要とされる運動距離を制限するために、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、項目２４に記載の装置。
（項目２６）
前記散乱防止グリッドは、複数のトモシンセシスばく露の各ばく露の間、前記軌道に沿って移動するようにさらに構成されている、項目２４に記載の装置。
（項目２７）
前記モータは、ステッパモータ、サーボモータ、線形モータ、音声コイル、および圧電モータのうちの１つである、項目１９に記載の装置。
（項目２８）
前記モータは、台形プロファイルおよび正弦波プロファイルのうちの１つである速度プロファイルで前記散乱防止グリッドを移動させるようにさらに構成されている、項目２７に記載の装置。
（項目２９）
前記対象の胸部の撮像のために、２Ｄマンモグラフィモードで動作するようにさらに構成されている、項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３０）
前記散乱防止グリッドは、前記散乱防止グリッドの撮像領域からの除去を可能にするように、後退可能であるようにさらに構成されている、項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３１）
前記複数の隔壁の各隔壁は、実質的に線形である、項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３２）
前記散乱防止グリッドは、少なくとも７０隔壁／ｃｍの密度を有する、項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３３）
前記複数の隔壁の各隔壁は、薄細片である、項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３４）
前記複数の隔壁は、平行構成で配列されている、項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３５）
前記複数の隔壁は、集束構成で配列されており、前記複数の隔壁は、前記Ｘ線源の焦点に向けられている、項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
（項目３６）
前記プラットフォームは、前記胸部を圧迫するように構成されている圧迫構造と、前記胸部を前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に固定するように構成されている固定構造とのうちの少なくとも１つを含む、前記項目２０から２８のいずれかに記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
少なくとも一実施形態の種々の側面が、正確な縮尺で描かれることを意図するわけではない、付随の図を参照して、以下に論じられる。図は、種々の側面および実施形態の例証およびさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書内に組み込まれ、かつその一部を構成するが、本開示の限定の画定として意図されるわけではない。図中、種々の図に図示される各同じまたは略同じ構成要素は、同一数字によって表される。明確にする目的のために、全ての構成要素が、全ての図において標識されない場合がある。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の側面に従って構成される散乱防止グリッドを有する、トモシンセシス撮像装置の一実施形態を使用した対象の胸部の撮像を図示する、断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の側面による、対象の矢状面と平行な方向に沿った散乱防止グリッドの移動をさらに図示する、図１Ａと同一の実施形態を示す。
【図２】図２Ａは、従来の線形散乱防止グリッドの上面図である。図２Ｂは、従来のセル状散乱防止グリッドの上面図である。図２Ｃは、本発明の側面による、図１の散乱防止グリッドの上面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の側面による、図１の散乱防止グリッドの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の側面による、図１の散乱防止グリッドの隣接する隔壁間の距離を図示する、側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の側面による、円錐形Ｘ線ビームをさらに図示する、図１のトモシンセシス撮像装置の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の側面による、Ｘ線源の中心位置を図示する、図１のトモシンセシス撮像装置の正面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の側面による、Ｘ線源の移動、Ｘ線検出器の相互的な移動、および散乱防止グリッドをさらに図示する、図１のトモシンセシス撮像装置の正面図である。
【図５】図５は、本発明の側面による、Ｘ線散乱を低減させるための装置の一実施形態の斜視図である。
【図６】図６は、本発明の側面による、Ｘ線散乱を低減させるための装置の別の実施形態の斜視図である。
【図７】図７は、本発明の側面による、Ｘ線散乱を低減させるための装置のさらに別の実施形態の平面図である。
【図８】図８は、トモシンセシスシステム内のＸ線散乱を低減させるためのシステムを描写する。
【図９】図９は、トモシンセシスシステム内のＸ線散乱を低減させるための方法を描写する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
散乱防止グリッドは、多くの場合、画像に及ぼす散乱放射の画像劣化影響を低減させるために、放射線撮像において使用される。定常散乱防止グリッドは、例えば、Ｘ線検出器の画素パターンへの散乱防止グリッドパターンの干渉により、特に、デジタルＸ線検出器において問題となる、モアレパターンアーチファクトを生じさせ得る。したがって、結果として生じる画像は、画質を劣化させる、モアレパターン化またはグリッド線アーチファクトを呈する。放射線撮像における使用のための散乱防止グリッドの非限定的実施例として、米国特許出願公開第２０１２／０１７０７１１号ならびに米国特許第７，４１８，０７６号および第７，７１５，５２４号（それぞれ、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）が挙げられる。
【０００９】
本開示の側面および実施形態は、２Ｄおよび３Ｄマンモグラフィにおける使用のために、モアレパターンの低減または補正もまた可能にする、Ｘ線散乱低減システムおよび方法を提供することを対象とする。いくつかの実施形態では、散乱防止グリッドは、Ｘ線ばく露の間、Ｘ線検出器に対して移動し、モアレパターンをぼけさせ得る。種々の実施形態では、モアレパターンはまた、画像処理技法を使用して低減され得る。
【００１０】
本開示の一側面によると、散乱防止グリッドの運動は、トモシンセシス撮像システムにおける使用に対して特有の課題を呈し、それがトモシンセシス撮像のための散乱防止グリッドの使用を妨げることが理解される。例えば、散乱防止グリッドの運動は、Ｘ線ばく露信号と同期されなければならない。しかしながら、従来の２Ｄマンモグラフィとは対照的に、トモシンセシス撮像は、胸部の複数のＸ線投影画像を得ることを伴い、Ｘ線投影画像の各々は、胸部に対するＸ線源の複数の角変位の各々における短いＸ線ばく露時間の間に得られる。したがって、散乱防止グリッドは、トモシンセシス撮像のＸ線ばく露に対応する非常に短持続時間の間に、モアレパターンを低減させるために有効な距離を移動しなければならない。さらに、トモシンセシス撮像システムは、典型的には、散乱防止グリッドが撮像の間に移動し得る距離に厳しい空間的制約を課す。
【００１１】
本明細書に提示される種々の側面および実施形態は、前述の課題に対処する。種々の実施形態では、散乱防止グリッドは、隔壁または積層とも称される、薄細片を含む。隔壁は、鉛等の放射線不透過性材料または高Ｘ線吸収材料から作製され得、隙間によって分離され得る。隙間は、炭素ファイバまたはアルミニウム等の放射線透過性材料または低Ｘ線減衰材料から作製され得る。従来の散乱防止グリッドとは対照的に、本明細書に開示される散乱防止グリッドの実施形態は、散乱防止グリッドの各隔壁が、撮像の間、対象の冠状面と実質的に平行な軸に沿って、長さ方向に向けられるように、Ｘ線撮像デバイス、より具体的には、トモシンセシス撮像デバイスに対して位置付けられるように構成され得る。いくつかの実施形態では、散乱防止グリッドは、撮像の間、対象の矢状面と実質的に平行な方向に沿って移動するように構成され得る。いくつかの実施形態では、散乱防止グリッドは、典型的には、３０〜５０隔壁／ｃｍの範囲内の隔壁密度を有する、従来の散乱防止グリッドとは対照的に、少なくとも７０隔壁／ｃｍのグリッド線密度とも称される、隔壁密度を有し得る。本明細書に開示される種々の実施形態は、散乱防止グリッドが、トモシンセシス撮像のＸ線ばく露と同期した持続時間内に、かつ結果として生じる画像内のモアレパターンを低減させるように構成される向きにおいて、従来の散乱防止グリッドと比較して、比較的に短い距離を移動することを可能にする。
【００１２】
本明細書で論じられる方法および装置の実施形態は以下の説明に記載される、または付随の図面に図示される構成要素の構造および配列の詳細に用途が限定されないことを理解されたい。本方法および装置は、他の実施形態にも実装可能であり、かつ種々の方法で実践または実施可能である。具体的実装の実施例が、例証目的のためだけに本明細書に提供されるが、限定として意図されるものではない。特に、任意の１つ以上の実施形態に関連して論じられる作用、要素、および特徴は、任意の他の実施形態における類似の役割から除去されることを意図するものではない。
【００１３】
また、本明細書で使用される用語および専門用語は、説明の目的のためのものであり、限定と見なされるべきではない。単数形で言及される本明細書のシステムおよび方法の実施形態または要素または作用の任意の言及はまた、複数のこれらの要素を含む実施形態を包含し得、本明細書の任意の実施形態または要素または作用における複数形の任意の言及はまた、単一要素のみを含む実施形態を包含し得る。本明細書では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「伴う（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、およびその変形例の使用は、その後に列挙されるアイテムおよびその均等物ならびに付加的アイテムを包含することを意味する。「または（ｏｒ）」の言及は、「ｏｒ」を使用して説明される任意の用語が、説明される用語の１つ、２つ以上、および全部のいずれかを示し得るということの含有として解釈され得る。
【００１４】
便宜上、かつ例証を明確にするために、適切な場合、参照番号は、対応または類似する要素あるいはステップを示すために図間で繰り返され得ることを理解されたい。
【００１５】
ここで図面を参照すると、図１Ａは、本開示の側面に従って構成される散乱防止グリッド１０４を有するトモシンセシス撮像装置１０２を使用して、対象１００の胸部の撮像の断面側面図を図示する。いくつかの実施形態では、トモシンセシス撮像装置１０２はさらに、例えば、特許文書第ＵＳ７，８３１，２９６号、第ＵＳ２０１１／０２１６８７９号、および第ＵＳ２０１２／０２１９１１１号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるように、２Ｄマンモグラフィモードで動作可能であり得る。
【００１６】
トモシンセシス撮像装置１０２は、Ｘ線管とも称される、Ｘ線源１０６を含む。Ｘ線源１０６は、例えば、線１０８によって示されるように、Ｘ線ビームを対象１００の胸部に向かって送達するように構成される。２Ｄマンモグラフィモードでは、Ｘ線源は、Ｘ線ばく露の間、固定位置からＸ線ビームを方向付け得る。トモシンセシスモードでは、Ｘ線源は、図４Ａから４Ｃを参照して以下にさらに図示および説明されるように、対象１００の胸部の上方の弧等の経路に沿って移動し得る。トモシンセシス撮像装置１０２はさらに、撮像されている胸部を通して伝送されるＸ線を受信するように位置付けられる、Ｘ線検出器１１０を含む。いくつかの実施形態では、検出器は、デジタルＸ線検出器であり得る。２Ｄマンモグラフィ撮像では、Ｘ線検出器１１０は、静止し得る。トモシンセシスモードでは、Ｘ線検出器１１０は、図４Ａから４Ｃを参照して以下にさらに図示および説明されるように、Ｘ線源１０６の運動に対して相互的な経路に沿って移動または回転し、それによって、その向きをＸ線源に向かって維持し得る。
【００１７】
トモシンセシス撮像装置１０２はさらに、対象１００の胸部をＸ線源１０６とＸ線検出器１１０との間に位置付けるように構成される、プラットフォーム１１２を含む。プラットフォーム１１２は、Ｘ線源１０６とＸ線検出器１１０との間に位置付けられ、対象１００の胸部のトモシンセシス撮像の間、Ｘ線源およびＸ線検出器のうちの少なくとも１つがプラットフォームの周りを回転するに場合、静止したままである。トモシンセシス撮像装置１０２はさらに、撮像のために、胸部を圧迫および固定するように構成される、固定構造１１４を含む。胸部は、対象の運動を低減させ、また、散乱を低減させ、胸部内の重複構造を分離させ、撮像される胸部の厚さをより均一にし、より均一なＸ線ばく露を提供するように圧迫され得る。プラットフォーム１１２および固定構造１１４は、図１Ａを参照すると、別個の要素として説明されたが、プラットフォームおよび固定構造は、統合された要素として提供され得る。
【００１８】
図１Ａはさらに、対象１００の身体面を図示する。図１Ａにおける対象１００の断面図は、対象の矢状面と平行な面にある。矢状面は、対象１００を右および左部分に分割する、縦断面である。矢状面は、図１Ａに示されるように、ｙ−軸１２２およびｚ−軸１２４を含む、ｙ−ｚ平面と平行である。ｘ−軸（図１Ａには図示されないが、図４Ｂおよび４Ｃを参照して以下にさらに図示および説明される）は、ページの外へ延び、ｙ−ｚ平面に直交する。対象１００の冠状面１２６は、対象を正面および背面部分に分割する、別の縦断面である。図１Ａに破線によって示される、冠状面１２６は、ｚ−軸１２４およびｘ−軸を含む、ｘ−ｚ平面と平行である。対象１００の横断面１２８は、対象を上および下部分に分割する、水平平面である。図１Ａに破線によって示される、横断面１２８は、ｙ−軸１２２およびｘ−軸を含む、ｘ−ｙ平面と平行である。矢状面、冠状面１２６、および横断面１２８は、互に直交し、それぞれ、ｙ−ｚ平面、ｘ−ｚ平面およびｘ−ｙ平面と平行である。
【００１９】
身体面の言及は、散乱防止グリッドの向きおよび運動を説明するために、本明細書で使用される。散乱防止グリッドは、Ｘ線撮像装置のアームの位置に対して固定され得、散乱防止グリッド運動は、身体面に対して位置付けられ得る、アームのデカルト座標に基づいて説明され得ることを理解されたい。
【００２０】
トモシンセシス撮像装置１０２は、複数の隔壁１１６を有する、散乱防止グリッド１０４を含む。散乱防止グリッド１０４は、少なくとも７０隔壁／ｃｍの隔壁密度を有する。散乱防止グリッド１０４は、プラットフォーム１１２とＸ線検出器１１０との間に位置付けられ、撮像の間、胸部組織によって散乱されるＸ線がＸ線検出器１１０に到達することを低減させるように構成される。散乱防止グリッド１０４は、複数の隔壁の各隔壁１１６が、冠状面１２６（または、ｘ−ｚ平面）と実質的に平行な方向に沿って延びるように、トモシンセシス撮像装置１０２に対して位置付けられる。ある実施形態では、複数の隔壁は、冠状面と正確に平行であるか、冠状面に対して若干角度がずれるか（但し、概して、その平面内にある）、またはそれらのある組み合わせであり得る。例証目的のために、実施例として、患者の胸壁に最も近い隔壁は、冠状面と正確に平行であり得る一方、胸壁から最も遠い隔壁は、冠状面に対して若干角度がずれ得る（但し、概して、その平面内にある）。別の実施例では、患者の胸壁に最も近い隔壁は、冠状面に対して若干角度がずれ得る（但し、概して、その平面内にある）一方、胸壁から最も遠い隔壁は、冠状面と正確に平行であり得る。図１Ａは、隔壁の高さおよび厚さを図示する、隔壁１１６の側面図を示す。しかしながら、隔壁１１６は、図３Ａを参照して以下にさらに図示および説明されるように、冠状面１２６と平行な軸に沿って延びる、長さを有する。胸部撮像の場合、冠状面１２６と実質的に平行な方向に沿った隔壁１１６の向きは、対象１００の胸壁と実質的に平行な隔壁に対応し得る。冠状面１２６と実質的に平行な方向に沿って長さ方向に延びる隔壁の構成は、トモシンセシス撮像の間、散乱防止グリッドを通した伝送を最大限にする。ある実施形態では、隔壁は、胸壁に最も近い隔壁が、胸壁から最も遠い隔壁と同一の整列を有しないように、例えば、Ｘ線源に集束させられる。加えて、または代替として、散乱防止グリッド１０４の上面の隔壁は、互に略平行である。
【００２１】
図１Ｂは、散乱防止グリッド１０４の移動をさらに図示する、対象１００の胸部を撮像するための同一の実施形態を示す。示されるように、散乱防止グリッドは、Ｘ線検出器１１０に対して移動させられる。散乱防止グリッド１０４は、矢状面（または、ｙ−ｚ平面）と実質的に平行な方向に沿って移動する。前述のように、Ｘ線検出器に対する散乱防止グリッドの運動は、結果として生じる画像内のモアレパターンを低減させることが可能である。種々の実施形態では、矢状面と実質的に平行な方向に沿った散乱防止グリッドの運動は、グリッド線のぼけ（モアレパターン）を最大限にし、グリッド線の強度を低減させる。
【００２２】
Ｘ線検出器１１０は、いくつかの撮像モードの間、静止し得るが、Ｘ線検出器は、トモシンセシス撮像の間、Ｘ線源が移動するにつれて、その向きをＸ線源に向かって維持するように移動させられ得る。散乱防止グリッド１０４の運動はさらに、Ｘ線検出器１１０の運動に結合され得る。例えば、散乱防止グリッド１０４は、Ｘ線検出器１１０に堅く取り付けられ得る。したがって、散乱防止グリッドは、Ｘ線検出器が移動すると、Ｘ線検出器とともに移動し得る。例えば、トモシンセシス撮像の間、散乱防止グリッドは、Ｘ線検出器とともに移動または回転し、その向きをＸ線源１０６の焦点に向かって維持する一方、同時に、Ｘ線検出器に対して移動し、モアレパターンを低減させ得る。種々の実施形態では、散乱防止グリッド１０４は、隔壁１１６が冠状面１２６と実質的に平行な方向に沿ってその向きを維持しながら、Ｘ線検出器１１０とともに移動し得る。例えば、Ｘ線検出器１１０は、散乱防止グリッド１０４とともに、隔壁１１６が冠状面１２６と平行な長さ方向を維持しながら、ｙ−軸１２２と平行な軸の周りを回転し得る（例えば、図４Ｃに示されるように）。他の実施形態では、散乱防止グリッドは、Ｘ線検出器とともに移動または回転しないこともある。さらに他の実施形態では、散乱防止グリッドは、トモシンセシス撮像の間、静止し得る。例えば、散乱防止グリッドは、静止したプラットフォームに結合され得る。
【００２３】
散乱防止グリッド１０４はさらに、撮像の間、対象１００の冠状面１２６と実質的に平行な第２の方向に沿って移動するように構成される。種々の実施形態では、散乱防止グリッドは、対象１００の矢状面と実質的に平行な第１の方向および冠状面１２６と実質的に平行な第２の方向のうちの少なくとも１つに沿って移動し得る。例えば、ｘ−軸に沿った散乱防止グリッドの運動は、ｙ−軸に沿った運動と併せて、円形および／または楕円形運動を可能にする。隔壁が胸壁（冠状面）と若干平行がずれている場合、円形運動または楕円形運動はさらに、グリッド線をぼけさせ、モアレパターンを低減させ得る。
【００２４】
散乱防止グリッド１０４は、結果として生じる画像内のモアレパターンの低減を可能にする、軌道に沿って移動し得る。散乱防止グリッドの運動軌道は、線形、円形、または楕円形であり得る。さらに、散乱防止グリッド１０４は、トモシンセシス撮像の間、モアレパターンを低減させるために有効な速度で移動し得る。速度プロファイルは、散乱防止グリッドの速度変動を最小限にし、それによって、グリッド線を低減させ得る。速度プロファイルは、正弦波プロファイルおよび台形プロファイルのうちの１つであり得る。正弦波プロファイルは、運動アルゴリズムを単純化し得る。例えば、図５を参照して以下にさらに図示および説明されるような回転式モータが、正弦波プロファイルを提供するために使用され得る。回転式モータシャフトの一定速度は、例えば、ｘ−軸および／またはｙ−軸の方向に正弦波プロファイルを産生し得る。台形プロファイルは、正弦波プロファイルと比較して、グリッド線をぼけさせるのにより効果的であり得る。しかしながら、台形プロファイルは、回転式モータにおいて採用することが困難であり得、代わりに、図６を参照して以下にさらに図示および説明されるような線形モータによって提供され得る。散乱防止グリッド１０４の運動は、散乱防止グリッドが、複数のトモシンセシスばく露の各ばく露の間、モアレパターンの低減を可能にする軌道に沿って移動するように、トモシンセシス撮像の間、Ｘ線ばく露と同期され得る。
【００２５】
いくつかの実施形態では、散乱防止グリッド１０４は、部分的または完全のいずれかにおいて、後退可能であり得、および／またはプラットフォーム１１２とＸ線検出器１１０との間の撮像領域から除去され得るように分断可能であり得、および／または散乱防止グリッド１０４は、異なる構成を有する別のグリッドと交換され得る。例えば、散乱防止グリッド１０４は、２Ｄマンモグラフィモードにおける動作のために、撮像領域の外側に後退され、および／または分断され得、トモシンセシスモードにおける動作のために、撮像領域の中に戻され得る。加えて、随意に、散乱防止グリッド１０４は、２Ｄマンモグラフィモードで使用され得る。概して、マルチモードマンモグラフィシステムの場合、散乱防止グリッドは、ばく露の間、静止しているかまたは移動するかのいずれかのあるモードに対して視野内にあり、および／または別のモード、例えば、２Ｄマンモグラフィモード、拡大モード等に対して視野外にあり得る。種々の実施形態では、散乱防止グリッド１０４は、図２から６を参照して説明される特徴等、本明細書に開示される１つ以上の特徴に従って構成され得る。
【００２６】
図２Ａは、複数の隔壁２０２を有する、従来の散乱防止グリッド２００の上面図である。隔壁２０２は、線形であり、図１および２の両方に示される、ｙ−軸１２２と平行な長さ方向に延びる。図２Ａに示されるｘ−軸２０４は、図１では、見えない。散乱防止グリッド２００が、従来の２Ｄマンモグラフィシステムと併用されるとき、散乱防止グリッド２００の隔壁２０２は、隔壁１１６が冠状面と平行な方向に沿って延びる、散乱防止グリッド１０４の構成とは対照的に、冠状面１２６と垂直である。
【００２７】
図２Ｂは、第１の一連の隔壁２０８と、第１の一連の隔壁と垂直に延びる第２の一連の隔壁２１０とを有する、従来のセル状散乱防止グリッド２０６の上面図である。隔壁２０８および２１０は、ｘ−軸２０４およびｙ−軸１２２に対して非ゼロ角度で向けられ、それによって、網目状パターンを生成する。図２Ａおよび２Ｂを参照すると、従来の散乱防止グリッド２００および２０６は、典型的には、２Ｄマンモグラフィ撮像システムにおいて使用される。しかしながら、前述のように、これらの従来のグリッドは、トモシンセシス撮像に関連付けられた課題に対処しない。
【００２８】
図２Ｃは、図１を参照して図示および前述された散乱防止グリッド１０４の上面図を示す。図２Ｃはさらに、隔壁１１６の長さを図示する。図２Ｃでは、隔壁１１６は、ｘ−軸２０４の方向に沿って長さ方向に延びるように示される（ｘ−軸は、図１の断面図では見えない）。より一般的には、隔壁１１６は、冠状面１２６（または、ｘ−ｚ平面）と実質的に平行な任意の軸の方向に沿って長さ方向に延び得る。散乱防止グリッドは、１／（ｄ＋ｔ）に等しい隔壁密度によって特徴付けられ得、式中、ｄは、隣接する隔壁間の距離であり、ｔは、隔壁の厚さである。ある側面の散乱防止グリッド１０４の隔壁密度は、約１００隔壁／ｃｍである。他の実施形態では、隔壁密度は、典型的には、３０〜５０隔壁／ｃｍの範囲内の隔壁密度を有する、従来の散乱防止グリッドとは対照的に、少なくとも７０隔壁／ｃｍ、好ましくは、約１００隔壁／ｃｍであり得る。より高い隔壁密度は、結果として生じる画像内のモアレパターンを低減させるために、従来の散乱防止グリッドと比較して、散乱防止グリッドが比較的に短い距離を移動することを可能にする。これは、典型的には、散乱防止グリッドが撮像の間に移動し得る距離に厳しい空間制約を課すトモシンセシス撮像システムにおける散乱防止グリッドの使用を可能にする。散乱防止グリッド１０４の隔壁密度の増加は、前述のように、トモシンセシス撮像に対する利点を有するが、ｈ／ｄによって画定される隔壁の密度および／またはグリッド比率の増加（ｈは、隔壁高さであり、ｄは、隔壁間の距離である）はまた、Ｘ線検出器に到達する主要Ｘ線の低減をもたらし得、これは、撮像されている対象への増加放射線線量の送達を必要とすることに留意されたい。
【００２９】
図３Ａは、図１の直交軸ｘ、ｙ、およびｚによって画定される同一の基準座標系に対する散乱防止グリッドの向きをさらに図示する、複数の隔壁１１６を有する、散乱防止グリッド１０４の斜視図を示す。図１の冠状面１２６は、ｘ−軸２０４およびｚ−軸１２４を含む、ｘ−ｚ平面と平行であり、図１の対象１００の矢状面は、ｙ−軸１２２およびｚ−軸１２４を含む、ｙ−ｚ平面と平行である。各隔壁１１６は、それぞれの長さｌ、高さｈ、および厚さｔを有する、薄細片である。各隔壁１１６は、ｘ−ｚ平面または冠状面１２６と平行なそれぞれの軸に沿って長さ方向に延びるように図３Ａに示される。隣接する隔壁は、距離ｄだけ分離される。隔壁間の隙間は、低Ｘ線減衰材料を含み得る。いくつかの実施形態では、散乱防止グリッドは、アルミニウムまたは別の低Ｘ線減衰材料から作製される支持体を含み得る。
【００３０】
図３Ｂは、隣接する隔壁間の距離ｄをさらに図示する、隔壁１１６を有する、散乱防止グリッド１０４の側面図を示す。図３Ａおよび３Ｂでは、散乱防止グリッド１０４の隔壁１１６は、平行構成で配列されて示され、隔壁は、互に平行である。例えば、図３Ａは、他の隔壁の平面と平行な各隔壁１１６の長さおよび高さによって画定される平面を示す。他の実施形態では、散乱防止グリッドは、集束構成で配列される隔壁を有し得、隔壁は、実質的に、図１のＸ線源１０６等のＸ線源の焦点に向かって集束する。この場合、隔壁の高さおよび長さによって画定される平面は、互に平行ではなく、代わりに、角度が若干ずれ、Ｘ線源の焦点からＸ線検出器へのＸ線ビームの発散に一致するように向けられ得る。散乱防止グリッドの隔壁の集束は、Ｘ線源の焦点から生じる経路に沿って、主要Ｘ線の通過を可能にし、他の経路に沿って進行する散乱Ｘ線を遮断する。トモシンセシス撮像の間、集束構成で配列される隔壁を有する散乱防止グリッドは、隔壁がＸ線源の焦点に向かって集束させられたままであるように、Ｘ線源の移動に一致して移動させられ得る。集束隔壁を有する散乱防止グリッドはまた、本開示の側面によると、隔壁を撮像されている対象の冠状面と平行な方向に沿って長さ方向に延び得ることを理解されたい。
【００３１】
図４Ａは、Ｘ線源１０６と、Ｘ線検出器１１０と、プラットフォーム１１２と、プラットフォーム１１２とＸ線検出器１１０との間に位置付けられる散乱防止グリッド１０４とを含む、図１のトモシンセシス撮像装置１０２の断面側面図を示す。図４Ａはさらに、Ｘ線源１０６によって放出され、圧縮された胸部４０２（圧縮構造は、図４Ａに図示せず）を通して伝送される、円錐形Ｘ線ビーム４００を図示する。前述のように、散乱防止グリッド１０４は、隔壁が、集束構成で配列され、例えば、Ｘ線源と散乱防止グリッドとの間の距離を考慮して、Ｘ線源１０６の焦点からＸ線検出器１１０へのＸ線ビーム４００の発散に一致するように構成され得る。
【００３２】
図４Ｂは、圧縮された胸部４０２の上方に位置付けられ、中心軸４０４と整列される、Ｘ線源１０６をさらに図示する、図１および４Ａのトモシンセシス撮像装置１０２の正面図である。Ｘ線検出器１１０および散乱防止グリッド１０４は、ｘ−ｙ平面（または、図１の横断面１２８）と平行に向けられる。散乱防止グリッド１０４は、ｘ−ｚ平面（または、図１の冠状面１２６）と平行な方向に沿って長さ方向に延びる隔壁を有する。隔壁はさらに、Ｘ線源１０６の焦点に向かって集束させられ得る。図４Ｂはさらに、トモシンセシス撮像装置１０２のコリメータ４０６を図示する。コリメータ４０６は、Ｘ線源１０６とプラットフォーム１１２との間に位置付けられ、撮像されるべき胸部４０２のみ照射するように、Ｘ線ビーム４００を制限し、制限されたＸ線ビーム４０８をもたらすように構成される。コリメータ４０６の使用は、撮像されない対象の部分の照射を回避し、結果として生じる画像へのコンプトン散乱Ｘ線の寄与をさらに低減させる。
【００３３】
図４Ｃは、Ｘ線源１０６の移動と、Ｘ線検出器１１０および散乱防止グリッド１０４の相互的な移動とをさらに図示する、図１、４Ａ、および４Ｂのトモシンセシス撮像装置１０２の正面図である。トモシンセシス撮像装置１０２が、２Ｄマンモグラフィモードで動作しているとき、Ｘ線源１０６は、静止しており、図４Ｂの中心軸４０４と整列された位置等、Ｘ線源の固定位置に対応する画像が、得られる。トモシンセシス撮像装置１０２が、トモシンセシスモードで動作するとき、複数のＸ線画像が、Ｘ線源１０６およびＸ線検出器１１０が固定かつ圧迫された胸部４０２に対して移動するにつれて撮影される。図４Ｃは、中心軸４０４に対してある角度で位置付けられたＸ線源１０６を示す。図４Ｃはさらに、Ｘ線検出器１１０および散乱防止グリッド１０４が、Ｘ線源１０６に向けられたままであるように、中心軸４０４の周りを回転させられることを示す。散乱防止１０４の隔壁は、散乱防止グリッドがＸ線検出器１１０とともに移動するにつれて、ｘ−ｚ平面（または、冠状面１２６）と実質的に平行なままであり得る。Ｘ線検出器１１０の運動に結合されている散乱防止グリッドの運動に加え、散乱防止グリッド１０４はさらに、例えば、図１Ｂを参照して説明および図示されるように、Ｘ線検出器に対して移動し得る。いくつかの実施形態では、散乱防止グリッド１０４は、Ｘ線検出器１１０とともに回転し得、Ｘ線検出器に対して平行移動し得る。例えば、Ｘ線検出器１１０は、トモシンセシス撮像のために、各Ｘ線ばく露の間、Ｘ線ばく露間のＸ線源１０６の異なる角位置に一致するように回転し得、モアレパターンを低減させるように、Ｘ線検出器に対して移動し得る。他の実施形態では、散乱防止グリッドは、トモシンセシス撮像の間、Ｘ線検出器に合わせて移動する必要はない。例えば、散乱防止グリッドは、静止したままであり得、またはＸ線検出器と異なる速度で移動し得るか、またはＸ線検出器と異なる方向に移動し得る。
【００３４】
Ｘ線源の単一の軸外中心位置１０６のみ、図４Ｃに図示されるが、実際は、画像データは、Ｘ線源１０６のはるかに多数の位置の各々において、例えば、中心軸４０４に対して−１５°〜＋１５°まで延びる弧の１°毎に、撮影される。いくつかの実施形態では、画像データの撮影は、Ｘ線源１０６、散乱防止グリッド１０４、およびＸ線検出器１１０が、ある位置から次の位置へ移動後、それらのそれぞれの位置に停止されている間に生じ得る。すなわち、Ｘ線源１０６、散乱防止グリッド１０４、およびＸ線検出器１１０に対応する各位置において、Ｘ線源１０６は、励起され、コリメートされたＸ線ビームを放出し、胸部４０２のそれぞれの画像を得る。他の実施形態では、Ｘ線源１０６、Ｘ線検出器１１０、および散乱防止グリッド１０４のうちの１つまたは全部の運動は、連続的であり得、それぞれの組の画像データが、連続運動のわずかなインクリメント、例えば、Ｘ線源１０６の運動の０．１°〜０．５°の弧にわたって蓄積される。さらに、図４Ｃは、その向きをＸ線源１０６に向かって維持するためのＸ線検出器１１０の回転を図示するが、他の実施形態では、Ｘ線検出器は、例えば、平行であり、かつプラットフォーム１１２から同一の距離のまま、線形に移動し得る。さらに他の実施形態では、Ｘ線検出器１１０は、Ｘ線源１０６と同一方向に回転する。Ｘ線検出器１１０の回転は、Ｘ線源１０６と同期し、かつ角度比例する。トモシンセシスの間、Ｘ線検出器１１０は、±１５°のＸ線源１０６の回転の場合、１／３．５の率、すなわち、±４．３°で回転し得る。Ｘ線源１０６が駆動されると、Ｘ線検出器１１０が、ギヤ機構を通して追従する。他の実施形態では、Ｘ線源１０６およびＸ線検出器１１０の回転は、図８において以下に説明されるシステムにおけるように、コントローラを介して協調され得る。
【００３５】
本明細書に説明されるシステムは、Ｘ線源およびＸ線検出器の一方または両方に対して散乱防止グリッドの移動を可能にする。例えば、図１Ａおよび１Ｂを参照すると、散乱防止グリッド１１６は、ｚ−軸１２４と平行な軸に沿って移動し得る（すなわち、Ｘ線源１０６により近いまたはそこからより遠い）。別の実施形態では、散乱防止グリッド１１６は、ｙ−軸１２２と平行な軸に沿って移動し得る（すなわち、患者１１０により近いまたはそこからより遠い）。代替として、または加えて、散乱防止グリッド１１６は、ｘ−軸（図示せず）と平行な軸に沿って移動し得る（すなわち、患者１００に対して並列）。例えば、前述の図４Ｃに描写されるようなｙ−軸またはｘ−軸の周りの枢動移動もまた、想定される。図４Ｂに描写される中心軸４０４の周りの回転移動もまた、所望に応じて、利用され得る。
【００３６】
特定の平面または軸に対する移動を可能にする、例示的システムおよび構造が、以下にさらに詳細に説明される。ある軸に沿った散乱防止グリッドの移動は、トモシンセシスと併用されるとき、特に所望の結果を示し得る。単一のモータが、以下の実施例では描写されるが、複数のモータまたはアクチュエータが、特定の用途に対する要求または所望に応じて、散乱防止グリッドと併用され、その要素を任意の方向に移動させ得る。加えて、モータは、複数自由度を有する連結部または他の要素を駆動し、本明細書に定義される任意の平面または軸に対して、所望に応じて散乱防止グリッドを移動させ得る。ギヤシステムが、検出器およびエミッタの一方または両方に対する移動の速度を制御するために利用され得る。
【００３７】
図５は、Ｘ線散乱を低減させるための装置５００の一実施形態の斜視図である。装置５００は、本明細書に開示される１つ以上の特徴に従って構成され得る、散乱防止グリッド５０２を含む。例えば、散乱防止グリッドは、各隔壁がｘ−ｚ平面（または、図１の冠状面１２６）と平行な方向に沿って長さ方向に延びる、複数の隔壁を有し得る。装置５００はさらに、モータ５０４を含む。いくつかの実施形態では、モータ５０４は、ステッパモータまたはサーボモータであり得る。偏心器５０６は、中心からずれた位置において、モータ５０４に結合される。さらに、散乱防止グリッド５０２は、細長い開口部５０８を含む。細長い開口部５０８は、隔壁の長さと実質的に平行な方向に沿って細長である。偏心器５０６は、細長いスロット５０８を通して挿入される。開口部５０８は、細長であるので、偏心器５０６が細長いスロット５０８を通して挿入された場合、少なくとも１つの間隙が生成される。偏心器５０６が回転するにつれて、散乱防止グリッド５０２は、ｙ−ｚ平面と略平行（または、図１の矢状面と平行）方向に沿って前後に移動する。この場合、散乱防止グリッド５０２は、ｙ−軸１２２の方向に沿って前後に移動するであろう。偏心器５０６が細長いスロット５０８を通して挿入された場合に生成される間隙は、散乱防止グリッドが、ｘ−軸２０４の方向に沿って移動することを防止する。しかしながら、他の実施形態では、モータ５０４は、ｘ−軸２０４に沿って運動を可能にするように、散乱防止グリッド５０２に結合され得る。散乱防止グリッドに接続された偏心器を利用するモータは、本明細書に説明される任意の平面または軸に対して、任意の所望方向に散乱防止グリッドを移動させるように、所望に応じて向けられ得る。
【００３８】
図５のモータ５０４等の回転式モータが、正弦波速度プロファイルを提供するために使用され得る。種々の実施形態では、回転式モータシャフトの一定速度は、例えば、ｘ−軸および／またはｙ−軸の方向に、正弦波プロファイルを産生し得る。種々の実施形態では、回転式ステッパモータが、正弦波プロファイルを提供するためのコスト効果的機構であり得る。
【００３９】
一実施形態では、図１の散乱防止グリッド１０４は、図５の装置５００および散乱防止グリッド５０２に従って構成され得る。したがって、散乱防止グリッド５０２は、図１の対象１００の矢状面と実質的に平行な第１の方向に沿って移動するように構成され得、さらに、冠状面１２６と実質的に平行な第２の方向に沿って移動するように構成され得る。
【００４０】
図６は、Ｘ線散乱を低減させるための装置６００の別の実施形態の斜視図である。装置６００は、本明細書に開示される１つ以上の特徴に従って構成され得る、散乱防止グリッド６０２を含む。装置６００はさらに、機構６０６によって、散乱防止グリッドに結合されるモータ６０４を含む。種々の実施形態では、モータ６０４は、線形モータ、ステッパモータ、圧電モータ、または音声コイルであり得る。モータ６０４は、散乱防止グリッドを図１における対象１００の矢状面と平行な方向等の方向に沿って前後に平行移動ささせるように構成され得る。種々の実施形態では、図６のモータ６０４等の線形モータが、正弦波プロファイルと比較して、グリッド線をぼかすのにより効果的であり得る、台形プロファイルを提供するために使用され得る。しかしながら、線形モータは、回転式モータと比較して、より高価であり得る。利用されるモータのタイプにかかわらず、そのようなモータは、所望に応じて、散乱防止グリッドに接続され、本明細書に説明される任意の平面または軸に対して、散乱防止グリッドを任意の所望の方向に移動させ得る。
【００４１】
種々の実施形態では、モータ（図５のモータ５０４または図６のモータ６０４等）は、正弦波プロファイルおよび台形プロファイルの一方である、速度プロファイルで散乱防止グリッドを移動させるように構成され得、トモシンセシス撮像モードのＸ線ばく露持続時間と同期され得る。図５および６を参照して前述のように、正弦波プロファイルは、例えば、図５に示されるような回転式モータを使用することによって、実装がより容易かつコスト効果的となり得る。台形プロファイルは、例えば、図６に示されるような線形モータを使用することによって、実装がより高価となり得る。しかしながら、台形プロファイルは、正弦波プロファイルと比較して、モアレパターンをより効果的に低減させ得る。
【００４２】
図７は、マンモグラフィシステム、例えば、統合されたマルチモードマンモグラフィシステムのために散乱防止グリッドを後退させるモータが、トモシンセシス画像取得のためのばく露の間、散乱防止グリッドに運動を付与する、同一のモータである、本発明の実施形態を図示する。散乱防止グリッド７００（隔壁は図示せず）は、グリッドキャリッジ７０２に結合される。散乱防止グリッド７００およびグリッドキャリッジ７０２は、モータ７０４に結合される。そのような結合の非限定的実施例の１つとして、ナット７０８を介して、グリッドキャリッジ７０２に結合される、送りねじ７０６が挙げられる。モータ７０４をグリッドキャリッジ７０６に結合するための他の公知の機械的配列も、利用されることができる。本明細書に論じられるように、あるモード７０８では、モータ７０４は、散乱防止グリッド７００を視野から完全に後退させることができる。代替として、モータ７０４は、ばく露の場合、視野内に完全に存在しないように、散乱防止グリッド７００を部分的に後退させることができる。別のモード７０８では、モータは、トモシンセシス画像取得等の画像取得のためのばく露の間、散乱防止グリッド７００を移動させる。
【００４３】
図８は、トモシンセシス撮像システム８００内のＸ線散乱を低減させるためのシステムを描写する。本システムは、Ｘ線エミッタ８０２と、検出器８０４と、散乱防止グリッド８０６とを含む。これらの構成の各々は、それぞれ、位置センサ８０２ａ、８０４ａ、８０６ａを含む。加えて、各構成要素は、それぞれ、１つ以上のアクチュエータまたはモータ８０２ｂ、８０４ｂ、８０６ｂによって、作動させられ得る（例えば、線形に、回転可能に、枢動可能に等、移動させられる）。位置、向き、移動の速度等を示す信号が、３つの構成要素８０２、８０４、８０６のいずれかを作動させ得るコントローラ８０８に送信される。したがって、コントローラは、各構成要素の位置を他の構成要素の１つ以上に対して判定し、信号を種々のアクチュエータに送信し、要求または所望に応じて、各構成要素を移動させる。
【００４４】
図９は、トモシンセシスシステム内のＸ線散乱を低減させるための方法９００を描写する。一実施形態では、Ｘ線散乱を低減させる方法９００は、本明細書に開示される１つ以上の特徴に従って構成される散乱防止グリッドをトモシンセシス撮像デバイス等のＸ線撮像装置に対して位置付けることを含み得る。特に、本方法は散乱防止グリッドを、例えば、図１および４に示されるように、トモシンセシス撮像装置のＸ線源とＸ線検出器との間に位置付けることを含み得る（動作９０２）。本方法はさらに、図１から４を参照して図示および前述されるように、胸部のトモシンセシス撮像の間、散乱防止グリッドの複数の隔壁の各隔壁を対象の冠状面と実質的に平行なそれぞれの軸に沿って長さ方向に配向することを含み得る（動作９０４）。いくつかの実施形態では、散乱防止グリッドは、少なくとも７０隔壁／ｃｍの隔壁密度を有し得る。隔壁は、Ｘ線源に対して平行構成または集束構成で配列され得る。
【００４５】
いくつかの実施形態では、本方法はさらに、例えば、図１に示されるように、固定または圧迫構造を使用して、対象の胸部の固定および圧迫のうちの少なくとも１つを行なうこと含み得る（動作９０６）。
【００４６】
種々の実施形態では、Ｘ線散乱を低減させる方法はまた、結果として生じる画像内のモアレパターンを低減させることを包含し得る。したがって、Ｘ線散乱を低減させる方法はさらに、散乱防止グリッドが、トモシンセシス撮像の間、Ｘ線検出器またはエミッタとともに移動するように、散乱防止の運動をＸ線検出器またはエミッタのものに結合することを含み得る（動作９０８）。結合されると、散乱防止グリッドは、Ｘ線検出器またはエミッタの一方または両方に対して移動させられ得る（動作９１０）。種々の実施形態では、散乱防止グリッドの移動は、散乱防止グリッドの回転または平行移動を含み得る。いくつかの実施形態では、本方法は、例えば、図１Ｂに示されるように、トモシンセシス撮像の間、対象の矢状面と実質的に平行な第１の方向に沿って散乱防止グリッドを移動させることを含み得る。いくつかの実施形態では、本方法は、トモシンセシス撮像の間、対象の冠状面と実質的に平行な第２の方向に散乱防止グリッドを移動させることを含み得る。種々の実施形態では、散乱防止グリッドの移動は、散乱防止グリッドを結果として生じる画像中のモアレパターンを低減させるために有効な速度で移動させることを含み得る。例えば、速度プロファイルは、台形プロファイルおよび正弦波プロファイルのうちの１つであり得る。従来の散乱防止グリッドと比較して比較的に高隔壁密度を伴う散乱防止グリッドの使用はさらに、各Ｘ線ばく露の間、トモシンセシス撮像装置の制限内のわずかな距離のみ移動させながら、散乱防止グリッドがモアレパターンを効果的に低減させることを可能にするであろう。
【００４７】
種々の実施形態では、Ｘ線撮像装置は、２Ｄおよび３Ｄモードの両方で動作可能であるように構成される、統合されたマンモグラフィおよびトモシンセシス装置であり得る。いくつかの実施形態では、Ｘ線散乱を低減させる方法は、２Ｄおよび３Ｄモードの両方における撮像のために、本明細書に開示される側面に従って構成される同一の散乱防止グリッドの使用を含み得る。他の実施形態では、本方法は、本明細書に開示される側面に従って構成される散乱防止グリッドを後退させること、または２Ｄマンモグラフィモードにおける撮像のために、散乱防止グリッドを従来の散乱防止グリッドと切り替えることを含み得る。
【００４８】
少なくとも一実施形態のいくつかの側面が前述されたが、種々の改変、修正、および改良が、当業者に容易に想起されるであろうことを理解されたい。そのような改変、修正、および改良は、本開示の一部であることが意図され、かつ本開示の範囲内であることが意図される。故に、前述の説明および図面は、一例にすぎず、本開示の範囲は、添付の請求項の適切な構成およびその均等物から判定されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【図９】
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