(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像取得用Ｘ線装置であって、当該Ｘ線装置は：
被検体の画像取得用のＸ線放射を生成するように構成されたＸ線源と；
前記Ｘ線放射をコーン状放射線にコリメートするように構成されコリメータであって、前記コーン状放射線は、画像を取得するときに、前記被検体の関心領域を照射する、コリメータと；
前記被検体を通過した後のＸ線放射を記録するように構成された可搬式放射線検出器と；
プレショットのイメージング段階において、前記コリメータの仮設定で、前記可搬式放射線検出器によって取得されたスカウト画像を受信するように構成された視野補正手段であって、前記仮設定によって前記可搬式放射線検出器に衝突する低照射量のコーン状放射線がもたらされ、低照射量のコーン状放射線は、前記可搬式放射線検出器の画像平面において、前記可搬式放射線検出器の表面領域の形状を縮小させた形状を有しており、且つ前記可搬式放射線検出器の表面積よりも小さい第１の断面積を有する、視野補正手段と；を備えており、
前記視野補正手段は、前記スカウト画像を使用して、後続のイメージング段階のための視野補正情報を定めるようにさらに構成されており、前記視野補正情報は、前記コリメータの補正後の設定を決定するためのコリメーション補正情報を含み、
ここで、前記後続のイメージング段階において、前記コリメータの補正後の設定によって、前記可搬式放射線検出器に衝突する高照射量のコーン状放射線がもたらされ、前記高照射量のコーン状放射線は、前記低照射量のコーン状放射線よりも照射量が高く、前記高照射量のコーン状放射線は、前記可搬式放射線検出器の画像平面において、前記第１の断面積よりも大きい第２の断面積を有しており、前記高照射量のコーン状放射線は、ｉ）前記可搬式放射線検出器の表面積と基本的に同一の広がりを有する、又はｉｉ）前記第１の断面積の対称的な拡大部であり且つその全体において前記可搬式放射線検出器の表面領域内に延びる、
Ｘ線装置。
【請求項２】
前記視野補正手段は、前記コリメータの補正情報を定めるときに、前記スカウト画像を使用して、ソースから画像レセプタまでの距離を計算する、
請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記視野補正手段は、前記スカウト画像を使用して、ｉ）前記低照射量のコーン状放射線の中心ビームが前記可搬式放射線検出器の表面を照射する位置と、ｉｉ）前記可搬式放射線検出器の表面領域の中心点との間の偏差を計算し、偏心情報を定める、
請求項１又は２に記載のＸ線装置。
【請求項４】
前記視野補正情報をレンダリングして画面上に表示するためのグラフィック表示制御装置を含み、そのように表示された場合に、前記視野補正情報は、前記可搬式放射線検出器の画像平面に対して平行な面において、前記Ｘ線源から画像レセプタまでの距離及び／又はＸ線管の位置を手動で変更するようにユーザを案内し、前記視野補正手段が視野補正を実行するように構成されている、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＸ線装置。
【請求項５】
前記定められた視野補正情報を使用して、該視野補正情報を前記コリメータに適用し、前記後続のイメージング段階のための補正されたコリメータ設定を自動的に行うように構成されたコリメーション制御装置を含む、
請求項３のいずれか一項に記載のＸ線装置。
【請求項６】
前記視野補正情報の演算の適用によって、前記可搬式放射線検出器の表面領域の中心点に対して中心合わせされた高照射量のコーン状放射線がもたらされ、前記コリメーション制御装置は、前記偏心情報を使用して、前記コリメータの少なくとも一つの可動式シャッターを調整するように動作する、
請求項５に記載のＸ線装置。
【請求項７】
前記偏心情報を使用して、前記可搬式放射線検出器の画像平面に対して平行な平面に前記Ｘ線源を移動させ、コーン状放射線の中心合わせ動作を行うように構成されたＸ線管の位置制御装置を含む、
請求項３に記載のＸ線装置。
【請求項８】
前記Ｘ線装置は、移動式装置である、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＸ線装置。
【請求項９】
前記コリメータは、非対称型コリメータであり、ここで前記コーン状放射線の中心合わせは、前記非対称型コリメータの個々のシャッターを独立して移動させることによって、前記Ｘ線源を移動させずに行われる、
請求項６に記載のＸ線装置。
【請求項１０】
Ｘ線イメージング装置の視野設定を補正する方法であって、当該方法は：
プレショットのイメージング段階において、コリメータの仮設定で、Ｘ線装置により取得されたスカウト画像を受信するステップであって、前記仮設定によって前記スカウト画像を取得するための、可搬式放射線検出器に衝突する低照射量のコーン状放射線がもたらされ、該低照射量のコーン状放射線は、前記可搬式放射線検出器の画像平面において、前記可搬式放射線検出器の表面領域の形状を縮小させた形状を有しており、且つ前記可搬式放射線検出器の表面積よりも小さい第１の断面積を有する、受信するステップと；
前記スカウト画像に基づいて、後続のイメージング段階のための視野補正情報を定めるステップと；を含み、
前記視野補正情報は、前記コリメータの補正後の設定を決定するためのコリメーション補正情報を含み、前記補正後の設定によって前記可搬式放射線検出器に衝突する高照射量のコーン状放射線がもたらされ、前記高照射量のコーン状放射線は、前記低照射量のコーン状放射線よりも照射量が高く、及び前記高照射量のコーン状放射線は、前記可搬式放射線検出器の画像平面において、第１の断面積よりも大きい第２の断面積を有しており、前記高照射量のコーン状放射線は、ｉ）前記可搬式放射線検出器の表面積と基本的に同じ広がりを有する、又はｉｉ）第１の断面積の対称的な拡大部であり且つその全体において前記可搬式放射線検出器の表面領域内に延びる、
方法。
【請求項１１】
プロセッサによって実行されたときに、Ｘ線装置に請求項１０に記載の方法を実行させるプログラムを内部に格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記Ｘ線源は、前記プレショットのイメージング段階において低照射量で動作し、前記後続のイメージング段階において高照射量で動作する、
請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項１３】
前記低照射量は、前記高照射量の５パーセント（％）である、
請求項１２に記載のＸ線装置。
【請求項１４】
前記スカウト画像は、前記可搬式放射線検出器の表面積の２５％である、
請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項１５】
Ｘ線源を、前記プレショットのイメージング段階において低照射量で動作させ、及び前記後続のイメージング段階において高照射量で動作させるステップをさらに含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記低照射量は、前記高照射量の５％である、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記スカウト画像は、前記可搬式放射線検出器の表面積の２５％である、
請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線装置、Ｘ線装置の視野設定を補正する方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
集中治療室の又はＡ＆Ｅ（救急外来）部門の医療従事者は、移動式Ｘ線イメージング装置に増々依存するようになってきた。それらイメージング装置は、厄介な、不利な条件下であってもＸ線画像の取得を提供する。例えば介護施設において長い間寝たきりとなっている高齢患者は、胸部Ｘ線を毎日撮影して、肺炎につながるおそれがあるようなその患者の肺の中の水の溜まり具合を監視する必要がある。もっとも、これらの移動式Ｘ線イメージング装置の一部には、照射量を低く保つのに役立つ（コリメータ等の）装置が備え付けられているが、患者及び医療従事者に対するＸ線の照射量は、依然として驚くほど高いことが指摘されている。移動式Ｘ線イメージング装置は、本出願人の特許文献１（ＷＯ２００８／０２３,３０１）に記載されている。
【０００３】
このような装置における特定の問題は、コリメータの最適な設定を決定することが困難なことである。また、Ｘ線源及び検出器の適切な位置合せを達成することは、面倒である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０２３３０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、上述した欠点に少なくとも対処するために、改善されたＸ線装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、ここで更なる実施形態は、従属請求項に組み込まれている。本発明の以下で説明する態様は、方法に、コンピュータプログラム要素に、及びコンピュータ可読媒体に同様に適用されることに留意されたい。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、画像取得のためのＸ線装置（本明細書では「イメージング装置」とも呼称される）が提供される。当該Ｘ線装置は：
被検体の画像取得用のＸ線放射を生成するように構成されたＸ線源と；
Ｘ線放射をコーン状放射線にコリメートするように構成されたコリメータであって、コーン状放射線は、画像を取得するときに、被検体の関心領域を照射する、コリメータと；
被検体を通過した後のＸ線放射を記録するように構成された可搬式放射線検出器と；
プレショット(pre-shot；予備的照射)のイメージング段階において、コリメータの仮設定で、検出器によって取得されたスカウト画像を受信するように構成された視野補正手段であって、仮設定によって検出器に衝突する低照射量のコーン状放射線がもたらされ、低照射量のコーンは、検出器の画像平面において、検出器の表面積よりも小さい第１の断面を有する、視野補正手段と；を有しており、
視野補正手段は、スカウト画像を使用して、後続のイメージング段階のための視野補正情報を定めるようにさらに構成されており、視野補正情報は、コリメータの補正後の設定を決定するためのコリメーション補正情報を含み、
ここで、後続のイメージング段階において、コリメータの補正後の設定によって、検出器に衝突する高照射量のコーン状放射線がもたらされ、高照射量は、低照射量よりも照射量が高く、高照射量のコーン状放射線は、検出器の画像平面において、第１の断面よりも大きい第２の断面を有しており、高照射量のコーン状放射線は、ｉ）検出器の表面積と実質的に同延である、又はｉｉ）第１の断面の対称的な拡大部であり且つその全体において検出器の表面領域内に延びる。
【０００８】
イメージングセッションの準備中に、Ｘ線源、患者、及び移動式検出器は、適切に設定する必要がある。しかしながら、多くの場合、患者が、検出器を完全に覆っていることが見受けられる。その結果、コリメータの補正設定を選択することは困難であった。
本発明によれば、コリメータの補正設定をより正確に決定することができる。プレショットが、小さな仮コリメータ設定に適用され、検出器よりもはるかに小さい照射視野が得られる。このプレショットについて検出器上の断面及び位置を決定することにより、ユーザは、既知の仮コリメータ設定に基づいて、後続のイメージング中に使用すべきコリメータの最適な設定を計算することができる。
【０００９】
好ましい実施形態では、単一のスカウト画像のみが取得され、後続のイメージング段階は、スカウト画像を取得した後に、直ぐ次の画像に進むことができる（すなわち、イメージング装置は、その後、次の画像を取得するために高照射量のコーンで作動される）。もっとも、この実施形態では、時々、複数のスカウト画像が、高照射量で取得され、後続のイメージ段階が、複数のスカウト画像を取得した後に開始する。次に、ユーザは、補正手段の動作を複数のスカウト画像のうちの１つに基づいて選択することができる。
【００１０】
イメージング装置がプレショット段階においてスカウト画像を取得するために操作される照射量は、後続の「適切な」イメージング段階において、フォローアップ画像取得のための高照射量よりも意図的に低くしている。達成すべき特定の最小画像コントラストを考えると、より高い照射量は、患者を通るコーン状放射線の通過方向における患者の厚みの関数によるものである。より高い又は「適切な」照射量は、テーブル又はデータベース及び／又はスカウト（又はプレショット）画像の評価から得ることができる。しかし、その時点での患者に対して適切な照射量を決定するために単にプレショット画像を使用するというよりもむしろ、Ｘ線装置のＦｏＶ補正手段は、プレショット画像の画像情報をさらに活用し、視野設定を調整して、適切なコリメーション及び随意にＸ線管の検出器の位置合わせを達成する。換言すれば、装置の補正手段は、プレショット画像を新しい使用、すなわち視野補正を行うことに使用する。照射量決定のためにプレショット画像をＦｏＶ補正の際に依然として使用することは、当然のことながら、排除されず、ここではいくつかの実施形態によって実際に想定される。
【００１１】
Ｘ線装置は、一実施形態では、移動式である。これは、特に、検出器が、可搬式（又は移動式）であり、画像取得をする間にＸ線管に恒久的に結合されないことを意味する。一実施形態では、装置全体が、移動式フレーム又は（ローラー又は同様のものを含む）車台を含み、異なる場所で、特に病棟又は同様の異なる部屋で使用するのを可能にするという意味で移動式であるが、例えば、天井に取り付けられた構造もここでは想定される。
【００１２】
換言すれば、本明細書で提案される装置は、低照射量の非常に小さいプレショット画像を使用して視野補正情報を取得するための機能を有している。これは、医療従事者と患者との両方について照射量を低くするのに役立つ。これは、医療スタッフが、Ｘ線画像を取得する場合に、コリメーション設定を最大限に開けた状態で頻繁に使用することが見受けられているためである。開放開口でコリメータ設定を使用する実践は、関心領域が、画像に実際に捕捉されるような良い機会を提供する。しかしながら、これは、照射量の増大が強いられる。スタッフは、移動式Ｘ線イメージング装置で最大コリメーションを使用する可能性が高いことが確認された。ここで移動式検出器は、例えば患者が同じ位置に横になっているため、Ｘ線管と検出器との間の位置合せが要求精度について既知ではないため、及び検出器のポータブルな性質のため、プレショットの間に正常に視認することができない。従って、スタッフが、プレショット画像について良好な初期視野設定を推測することは困難である。本明細書で提案される移動式検出器を含むＸ線装置は、最適化された視野設定、特に最適化されたコリメータ設定にたどり着くような当て推量を行うのに役立つ。
【００１３】
この装置は、対称又は非対称のコリメータと一緒に使用することができ、いずれかのコリメータのタイプの実施形態が、本明細書において想定される。
一実施形態によれば、補正手段は、コリメータ補正情報を定めるときに、スカウト画像を使用してイメージング装置のＳＩＤ（ソースから画像レセプタまでの距離、すなわちＸ線源と検出器との間の距離）を計算する。
一実施形態によれば、補正手段は、スカウト画像を使用して、ｉ）低照射量のコーン状放射線の中心ビームが検出器の表面を照射する位置と、ｉｉ）検出器の表面領域の中心点との間の偏差を計算し、偏心情報を定める。
【００１４】
一実施形態によれば、Ｘ線装置は、補正情報をレンダリングして画面上に表示するためのグラフィック表示制御装置を含み、補正情報は、検出器の画像平面に対して平行な平面において、イメージング装置のＳＩＤ及び／又はＸ線管の位置を手動で変更するようにユーザを案内するように適切に表示され、視野補正を実行するようになっている。
一実施形態によれば、Ｘ線装置は、定められた視野補正情報を使用して、この補正情報を現在の仮コリメータ設定に適用し、後続のイメージング段階のための補正されたコリメータ設定を自動的に行うように構成されたコリメーション制御装置を含む。
【００１５】
一実施形態によれば、視野補正演算の適用によって、検出器の表面領域の中心点に対して中心合わせされる高照射量のコーン状放射線がもたらされ、コリメーション制御装置は、偏心情報を使用して、コリメータの少なくとも一つの可動式シャッターを調整する。
一実施形態によれば、Ｘ線装置は、偏心情報を使用して、検出器の画像平面に対して平行な平面にＸ線源を移動させ、コーン状放射線の中心合わせ動作を行うように構成されたＸ線管の位置制御装置を含む。
【００１６】
一実施形態によれば、コリメータは、非対称型コリメータであり、Ｘ線ビームの中心合わせは、非対称のコリメータの個々のシャッターを独立して移動させることにより、Ｘ線源を移動させずに行われる。これによって、Ｘ線管の動作が可能でない、又はその動作が所望されない場合であっても、ＦｏＶを最適化することができる。
【００１７】
規定
本明細書で使用される「コーン状放射線」は、コリメータ開口と、殆どの一次放射線で照射され又は「あふれている(flooded)」検出器表面との間の体積の形状を指す。「コーン」は、本明細書中で広範な数学的な意味で使用されており、特に従来の円形コーンだけでなくピラミッド形状のコーンも含む。特に、本明細書で使用されるコーンは、本発明装置を「コーンビーム」のイメージング装置に限定することを意味していない（専門用語は、しばしば、例えばファンビームのイメージング装置等から区別するために使用される）。
検出器の画像平面におけるコーン状放射線の「断面」とは、検出器の放射線受光面によって規定される平面において、コーン状放射線によって形成される照射野又はＦｏＶである。
本発明の例示的な実施形態について、以下の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】移動式Ｘ線装置を用いる際の配置を示す図である。
【図２】モジュールを含む図１のＸ線装置のより詳細な部分切断図である。
【図３】異なるコーン状放射線に対する検出器の様々な露出を示す図である。
【図４】異なる視野設定で取得された様々なＸ線画像を示す図である。
【図５】グラフィカル・ユーザインターフェイスを概略的に示す図である。
【図６】移動式Ｘ線装置における視野設定を補正するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１を参照すると、移動式Ｘ線装置１００が示されている。図１に示されるようなＸ線装置は、Ａ＆Ｅ（救急外来）の集中治療病棟で使用される。
一実施形態によれば、装置１００は、「台車(dolly)タイプ」であり、患者ＰＡＴに対して便利な位置で位置付けできるように、ローラー付きの車台を含む。イメージング装置１００を操作するために臨床従事者（以下においてオペレータとも呼称される）用のオペレータ側コンソールＣＯＮがある。オペレータは、このコンソールＣＯＮを用いて、例えばこのコンソールＣＯＮに接続されたジョイスティックやペダル又は他の適切な入力手段を作動させることにより、個々のＸ線照射を放出することによって画像の取得を制御することができる。
【００２０】
コンソールは、移動式Ｘ線装置１００においてＸ線を使用する場合に、取得したＸ線画像を確認するための、又はオペレータを案内するようなユーザインターフェイスを表示するための表示装置Ｍを含む。一実施形態では、コンソールＣＯＮは、単にモニタＭを含む。一実施形態によれば、移動式Ｘ線装置１００は、Ｘ線位置調整機構を含む。この機構によって、水平方向平面ｘ，ｙにおいてＸ線管ＸＲの動きを実質的に可能にさせ、いくつかの実施形態では、水平方向平面に対して垂直なｚ方向においてもＸ線管の動きを可能にする。Ｘ線管の位置調整機構は、Ｘ線装置の車台ＵＣに対して可動である。
Ｘ線管ＸＲは、ハウジング内に配置されおり、このハウジングには、Ｘ線管ＸＲ（以下、「チューブ」とも言う）から放出される放射線をコリメートするコリメータが含まれる。
【００２１】
一実施形態によれば、Ｘ線管の位置調整機構は、部材ＰＬのような基本的に直立したポールを含んでおり、この部材ＰＬは、そのポールに沿ってｚ方向に摺動可能な軌道スライダＳＬを含む。チューブのコリメータハウジングは、伸縮アームＴＡを介してスライダーＳＬに結合される。ポールＰＬに沿ったスライド性能によって、ｚ方向の調整が提供されるが、伸縮アームＴＡによって、コリメータＣを用いて、Ｘ線管をｙ方向に位置付けするのが可能になる。ｙ方向に直交するようなｙ方向のスライド性能を可能にするスライダ機構ＸＲＳがさらに存在する。両方のスライダーは、それぞれの軌道で受け取られるようなローラーを含むボールベアリングユニットとして配置することができるが、これは単なる一例であり、他の機械的解決策も想定される。ｚ方向の動きは、必ずしも垂直ではないことがある。例えば、患者が、例えば骨盤より高い肩部で、ベッドＢにわずかに傾動して横になっている。この場合に、Ｘ線装置全体又はポール部材ＰＬは、患者の姿勢を補正するためにピボット点（図示せず）の周りに傾斜させることができる。
【００２２】
図１に示されるように、ハウジングは、位置付けチューブＸＲを所定の位置に手動で位置付けするためのハンドルを含む。ただし、ステッピングモータ等の多数の適切な機械的アクチュエータＭ１〜Ｍ３を配置した電動駆動の実施形態が想定され、それぞれの軸線ｘ，ｙ，ｚに沿った動きを独立して行うことができる。
図１に示すように、移動式又は可搬式検出装置Ｄが存在する。
【００２３】
一実施形態では、検出器Ｄは、比較的平坦な、スラブ(slab)状又はプレート状の物体であり、以下でより詳細に説明するように、患者の体の部分により減衰された、Ｘ線源から放出される放射線を受けることに感受性を示す検出セルＤＣＬのアレイを含む。一実施形態では、検出装置Ｄは、ｘ，ｙ平面において、約３０センチメートル（ｃｍ）×４０ｃｍで測定される矩形の形状であり、約３〜５ｃｍ以下のｚ方向の厚さを有している。移動式検出器は、フィルムカセット又は完全なデジタル装置であってもよい。検出器Ｄは、無線接続を介してＸ線装置の操作コンソールと通信することができる。コンソール及び移動式検出器が、この無線接続を実行するための適切な無線インターフェイスＷＬを含む。
【００２４】
殆どの場合に利便性が低いが、検出器Ｄが有線のソケット接続を介して通信するような、有線の実施形態も想定される。その移動式検出器を含む移動式Ｘ線装置は、オペレータ（例えば、放射線技師）によって、例えば集中治療室で日々の仕事をしている医師を支援するために使用することができる。使用時には、医師は、移動式Ｘ線１００の構造ＰＬ等のポールを把持し、車台ＵＣのローラーを介してそのポール「回転させ」、患者ＰＡＴが横になっているベッドＢにイメージング装置１００を近接して位置付けする。
【００２５】
患者は、次に、起き上がるように求められ、又は起き上がれず寝たきりの場合には、医療スタッフが優しく寝返りを打つように体の向きを変え、検出プレートＤをベッドＢの支持面に位置付けする。一実施形態では、可搬式検出ユニットＤは、その位置付けを容易にするためのハンドルＨを含む。患者ＰＡＴは、患者の胸部や背中又は他の関心領域を移動式検出器Ｄで基本的に覆うように、寝返りを打つ又は横になることのいずれかが求められる。患者にとってこの作業をより簡便にするために、一実施形態では、移動式検出器は、横たわったときに患者ＰＡＴの体が検出器Ｄの表面に接触する場合に、その表面が体温に基本的に近いことを保証するように、その表面全体に配置された加熱要素を含むことが想定される。一つの可能な臨床用途は、胸部Ｘ線である。しかしながら、このＸ線装置は、怪我についての検査が求められており、患者の手、足、脚や頭等の他の身体部分をＸ線撮影する必要がある場合は、同様にＡ＆Ｅ（救急外来）で良く用いられることが想定される。
【００２６】
上述したシナリオから理解されるように、特に胸部Ｘ線のシナリオでは、Ｘ線検出器の放射線感応表面自体の大部分（又は全体）は、患者がその表面上に横たわっているため、イメージング中に、実際に視認できない場合がある。検出器は、様々なサイズであり、例えば、幾分コンパクトに構成された検出器は、幾分肥満患者がその検出器の上に横たわるように求められた場合に、視野から完全に「消える」ことがある。
【００２７】
換言すれば、オペレータが、Ｘ線管と患者との位置合わせを粗く迅速にした後に、実際の画像取得に進んだ場合に、検出器と、Ｘ線管／検出器と、コリメータとが、それぞれ、位置合わせが出来ておらず又は調整されていない可能性があるので、準最適な画像を取得するような重大な危険性がある。位置ずれの危険性は、イメージング装置１００の移動特性によってさらに悪化される。すなわち、例えば検出器、コリメータ及びＸ線管が、Ｃアームのそれぞれの端部に対向関係で恒久的に取り付けられるようなＣアームイメージング装置の場合のように、Ｘ線管／コリメータと検出器の画像平面との間の恒久的な、事前に規定された、先験的な既知の空間的関係が存在していない。
【００２８】
以下の図４には、方向性を間違えた状態が示されている。３×３の画像アレイのタイルは、従来の移動式Ｘ線装置を用いたＸ線画像の例を示している。これらの例は、特定のコリメータの調整不良を証明している。円（サークル）は、検出器表面のそれぞれの中心部分を示している。例えば、検出器の矩形の画像表面について、その位置は、２つの対角線の交点として規定される。他方で、十字形の記号は、視野の中心、又は所定のＳＩＤ及び露出量についてコリメーション開口／ウィンドウの境界を規定する。視野（ＦｏＶ）設定（コリメータ設定を含む、すなわち、その露出に用いるコリメータ開口のサイズを含む）及びその幾何学的形状に関する詳細について、図３を参照して以下でより詳細に説明する。図４に戻って、タイルａ）は、コリメータの視野中心と検出器の画像平面の中心とが一致するような望ましい状況を示している。タイルａ）ほど良好ではないが、タイルf）は、いくつかの医療ケースにおいて許容可能であるとして依然として合格するような状況を示している。もっとも、タイルｂ）〜ｅ），ｇ）及びｈ）は、強い位置ずれを証明しており、特にタイルｃ）は、論外である。
【００２９】
移動式Ｘ線を用いて取得した画像の中から当て推量を行うために、本明細書で提案される本移動式Ｘ線装置は、非常に低照射量のコストで、オペレータがＸ線管／コリメータと移動式検出器との間の互いの空間的関係における必要な手掛かりを得るのに役立つようなモジュールＭＯＤを含む。
参照が、ここで図２について行われ、この図２は、イメージング装置の構成要素の部分切断図を提供し、且つ本明細書で提案されるモジュールの機能を明らかにするのに役立つ。モジュールＭＯＤは、視野設定の決定手段／補正手段ＣＳを含む。一実施形態によれば、コリメーション制御装置ＣＣが存在する。更なる実施形態では、Ｘ線管の位置調整制御装置ＸＲＣが存在する。一実施形態では、グラフィック表示制御装置ＧＤＣが存在する。
【００３０】
図２の左側は、Ｘ線管ＸＲ、コリメータＣ、及び移動式検出器Ｄの部分切断図である。画像の幾何学的形状をより良く表示するために、患者ＰＡＴは、示されていない。放射線は、コーン状放射線ＲとしてＸ線管から放出され、コリメータＣに入射される。コリメータＣ又は「ビーム絞り機構」の目的は、関心領域ＲＯＩのサイズ及び形状に一致するように、コーンＰＲの断面の寸法を制限することである。図２の実施形態によれば、コリメータＣは、鉛又はタングステン又は他の高度に放射線不透過性材料から形成された２ペアのブレードＣＢ又はシート（シャッター）を含む。一方のペアは、他方のペアに対して垂直に配置され、ブレードは、それらブレードの相対位置に応じて２つの次元のうちのいずれか又は２つにおいて多少なりともコーン状放射線を制限するように、それぞれのコリメータのステッピングモータ（図示せず）によって個別にアドレス可能であり且つ移動可能である。ブレードＣＢは、４枚のブレードによって形成された中心に向けて内外に回転可能及び／又は移動可能であってもよい。図２のコリメータの配置によって、様々なサイズの正方形又は長方形の形状にビームを整形することが可能になる。別の実施形態では、４枚のブレードの代わりに、対向関係で配置された多数のモータ可動式スラット又はストリップを含むようなマルチリーフ・コリメータが使用される。マルチリーフ・コリメータによって、例えばよりきめ細かい曲線状の形状を形成することが可能になる。各コリメータ設定又は構成は、４枚のブレードで囲まれた、図２に示されるコリメータ開口を形成するブレードＢＣの特定の位置に対応する。ブレードＣＢの高い放射線不透過性のため、ブレードＣＢに入射するコーン状１次放射線ＰＲは阻止されるが、開口に向けられたコーン状放射線ＰＲの一部は阻止されず、それによって、コリメータＣを通過して標的体積の患者ＰＡＴ体積を照射する。
【００３１】
概して、画像取得中に、コリメートされたＸ線ビームＰＲは、Ｘ線管ＸＲから放射され、関心領域ＲＯＩにおいて患者ＰＡＴを通過し、内部の特定物との相互作用により減衰され、こうして、減衰したコーンＰＲは、次に、複数の検出セルにおいて検出器Ｄの表面に衝突する。（コーン状１次放射線ＰＲの）個々の放射線が衝突した各セルは、対応する電気信号を発することによって応答する。この信号の集合は、次に、データ取得システム（ＤＡＳ：図示せず）によって減衰を表すそれぞれのデジタル値に変換される。関心領域ＲＯＩ、例えば胸郭及び心臓組織を構成する有機材料の密度によって、減衰レベルが決定される。（骨等の）高密度材料は、（心臓組織等の）低密度材料よりも大きく減衰する。コーン状放射線ＰＲの各（Ｘ）線についてそのように記録されたデジタル値の集合は、次に、所定のＦｏＶ設定のためにＸ線投影画像を形成するデジタル値のアレイに集約される。
【００３２】
上述したように、患者の体の少なくとも一部を通過した後に、コーン状放射線ＰＲは、次に、検出器の表面に入射し、特定の検出セルＤＣＬを励起する。所定のコーン状放射線によって複数の検出セルのうちのどの検出セルが正確に励起されるかは、ｉ）ＳＩＤ（Ｘ線管から検出器までの距離）と、ｉｉ）ブレードＣＢの相互位置によって規定されるコリメーション開口のサイズとの関数である。所定の（この場合には、コリメートされた）コーン状放射線ＣＲによって励起された全ての検出セルの集合によって、検出器の画像平面に断面が規定され、その断面の形状は、投影の中心におけるコリメーション開口とＸ線源との中心投影された形状である。その領域（又はその物体についての画像）が、境界Ｂを有する。図２の実施形態では、これは、矩形／正方形のコリメーション開口による矩形の周囲部である。幾何学的には、照射野ＣＦは、検出器Ｄの表面によって規定されるｘ，ｙ平面π（図３参照）と交差することによって形成されるコーン状放射線ＰＲの断面として理解することができる。理想的には、照射野ＣＦの断面全体は、図２に示されるように、検出器Ｄの表面内に位置している。望ましくないが、これは、胸部Ｘ線の例で以前示したが、特に移動式検出装置が使用される場合に、図４のタイルｃのＸ線画像が証明するように、常にその表面内に位置するわけではなく、一部のコーンの断面が検出器Ｄの表面の外側にある場合に、画像は、カットオフされた状態（切り取られた状態で）表示される。これは、解剖学的情報の一部が失われているので、非常に望ましくなく、照射は、患者とスタッフとの両方について依然として発生している。理想的には、画像平面πは、画像取得中に患者及び検出器が位置するようなベッドＢの支持面によって規定される平面に対して平行である。平行でない場合は、検出器Ｄは傾斜され、傾斜量は、適切な角度量／測定値によって規定可能であり且つ定量化可能である。
【００３３】
図に示されるように、任意の露出についての実際のＦｏＶは、ａ）断面のサイズ又はその断面の形状と、ｂ）検出器の表面内の露出領域ＣＦの位置とによって与えられる。コリメータの開口は、完全に閉じた状態から最大コリメーションウィンドウ又は開放開口（開放絞り）に（ブレードアクチュエータの刻み幅を考えて）を徐々に増加させることができる。
【００３４】
簡潔に言えば、イメージングセッションについて、本明細書で提案されるＸ線装置モジュールの動作は、２つの連続した段階、つまりプレショット(pre-shot；予備的照射)段階及び後続の画像取得段階で進行する。プレショット段階では、スカウト画像ＳＩは、Ｘ線放射管が、はるかに低い照射量で、検査中のその時点の患者ＰＡＴに必要な実際の照射量の例えば５％で作動するように取得される。従来のシステムとは対照的に、スカウト画像は、非常に小さく、典型的には検出器の全表面積の５０％〜６０％の領域である。一実施形態では、スカウト画像の寸法は、ｘ方向における検出器Ｄの伸長ｄの５０％及びｙ方向における検出器Ｄの伸長ｈの５０％であり、結果として検出器Ｄの面積の２５％になる。図５の実施形態では、サイズ比は、約３０％である。換言すれば、コリメーションの開放開口は、プレショット・スカウト画像について使用されない。
【００３５】
スカウト画像ＳＩの幾何学中心は、検出器Ｄの表面の先験的に既知の中心と比較される。この動作は、図５に示される。ｘ及びｙ方向における偏差の成分毎(component-wise)の分解能を与える偏差ベクトルＶを定めることができる。そのように定められた偏差ベクトル（「偏心情報」）によって、スカウト画像ＳＩが検出器表面の中心点に対して「偏心した」程度が測定される。小さなスカウト画像ＳＩから抽出される他のＦｏＶ情報は、（長さ及び幅、すなわちｘ，ｙ方向の画像の伸長を定めることによって）スカウト画像の領域サイズを測定し、且つ検出器Ｄの総表面積に対するスカウト画像の領域サイズの比を定める。この比を使用して、正しいＳＩＤを定めることができる。より具体的には、ＳＩＤを計算するために、コリメータＣの開口部ｃｘ，ｃｙが、スカウト画像の伸長ｈｈ，ｄｄと比較される。ＦＣＤ（焦点−コリメータ間距離）を考えると、ＳＩＤ＝ＦＣＤ＊ｄｄ／ｃｘ、又はＳＩＤ＝ＦＣＤ＊ｈｈ／ｃｙであり、これは、矩形コリメータの実施形態を参照しており、対応するサイズのパラメータが、他の開口形状を含むコリメータについて使用されることが理解される。正しいＳＩＤは、Ｘ線管と検出器表面の画像平面との間の距離を意味するものと解釈され、スカウト画像のサイズ（すなわち、その平面放射野ＣＦの断面）が、検出器表面のサイズに正確に対応する。
【００３６】
理解されるように、プレショット用のＳＩＤは、プレショット前に正確に知られていないが、ポール要素ＰＬに沿って延びる長さゲージによっておおよそ（ざっくり）推定することができる。しかしながら、プレショットのスカウト画像ＳＩを評価した後に、ＳＩＤは、前の段落において上述したように既知である。初期の開口サイズ（開放開口の通常５０％〜６０％）は、検出器Ｄによって記録されたスカウト画像ＳＩが実際に「小さくなる」ようにおおよそ推定することができる。
【００３７】
簡潔には、プレショット段階でスカウト画像を取得した後に、画像は、次に、無線接続を介して移動式検出器の無線送信機からモジュールにおける無線受信機に転送される。コリメーション設定補正手段は、次に、以前説明した方法で、スカウト画像の画像情報（先験的に既知の中心点と検出器の全表面積と共に）を使用して、偏差ベクトル及び／又は正しいＳＩＤを定める。正しいＳＩＤから、正確なコリメーション開口を計算することができる。
【００３８】
一実施形態では、ＦｏＶ補正情報は、次に、コリメーション制御装置ＣＣに転送することができる。コリメーション制御装置ＣＣは、適当なインターフェイスを介してコリメータＣと通信して、コリメータのブレードの動きを制御し、コリメーション開口を開いた状態に再調整する。それによって、フォローアップ画像において、コーン状放射線の断面は、検出器の表面積と実質的に同延となる。この補正情報は、一実施形態では、Ｘ線管位置制御装置にも転送され、チューブＸＲをｘ，ｙ方向にシフトすることにより、検出器表面の中心点の上にチューブＸＲの中心合わせを行ってもよい。これによって、後続のイメージング段階でのフォローアップ露出について、コーン状放射線を生成することが可能になり、このコーン状放射線の中心ビームは、検出器表面の中心点で、ユーザが規定可能な許容マージン内で、検出器表面の中心点の周りで、検出器に実質的に衝突する。
【００３９】
一実施形態よれば、コリメータＣは、対称型である。換言すれば、向かい合ったコリメータブレードは、互いに独立して移動することはできないが、常に一緒に移動しており、こうして、開口の形状は、開口のサイズに関係なく同じ形状になるように保証する。これは、適切な歯車機構によってコリメータのそれぞれのブレードを結合することによって達成することができ、それによって、ブレードは、同期した態様で一緒に移動して、任意の所望の設定について対称な開口を維持する。
【００４０】
別の実施形態では、コリメータは、非対称型である。このようなコリメータでは、各々のブレードは、個々に且つ互いに独立に移動することができる。また、非対称型コリメータは、対向するブレードの１つのペアだけを同じ方向に移動させることにより、検出器の画像平面を横切ってコリメートウィンドウを効果的にシフトさせることができる。いずれかのタイプのコリメータは、全自動、半自動、又は手動のいずれであってもよい。手動の実施形態では、Ｘ線装置は、レバー又はサムホイール等の機械的作動手段又は同様の機械的手段を含み、コリメータブレードの動きを手動で行い且つ制御する。
【００４１】
半自動の実施形態では、コリメータブレードＣＢの動作を要求するために、ユーザが適当な印が付けられたボタンを押下する際に通電されるサーバモータや他のアクチュエータが存在する。
最後に、全自動の実施形態では、ブレードは、コリメータ補正情報を受信すると制御コマンドを発するコリメータ制御装置ＣＣに応答する。換言すれば、全自動の実施形態では、ユーザとの相互作用が、コリメータブレードＣＢの動作中に必要とされない。
【００４２】
一実施形態によれば、実際の装置は、コーン状１次放射線ＲＣが画質を損なうような患者を通過する際に、コンプトン散乱（「二次放射線」）を生じさせる二次放射線を遮断するための散乱防止グリッドを含む。検出セル表面に衝突する二次放射線の量を最小限に抑えるために、散乱防止グリッドは、患者と検出器表面との間に位置付けされる。一実施形態によれば、グリッドは、検出器表面の上部に恒久的に設置されるか、取り外される。取外し可能な散乱グリッド（図示せず）は、多数のピンを介して移動式検出器上に例えばスナップ式に嵌合するように近づけられる。一実施形態によれば、検出器及び／又は散乱グリッド全体は、散乱防止グリッドが取り付けられているかどうかを検出するために、検出手段を含んでもよい。
【００４３】
簡素な実施形態では、散乱防止グリッドは、検出器表面から離れる方向に且つ検出器表面に対して垂直方向に延びる小さなフィンから形成された基本的に格子状の構造体である。グリッドは、取り付けられたときに、検出器の全表面を基本的に覆っている。ピンを取り付けるグリッドは、部分的に金属製であり、且つ検出器ハウジング内の対応する凹部に受容される。一旦その凹部内に受容されると、論理回路が特定のフラグを設定すると直ぐに、電気回路が閉じた状態にされる。フラグは、フラグが設定される場合には、散乱防止グリッドが取り付けられており、フラグが設定されていない場合には、散乱防止グリッドが取り付けられていないことを示す。別の実施形態では、ＲＩＦＩＤセンサが、グリッド及び検出器の代わりに使用される。これによって、グリッドの存在を検出する（「グリッドを使用している」）だけではなく、グリッドのタイプを照会する（「どのグリッドを使用しているか」）ことが可能になる。いくつかの実施形態では、スカウト画像が偏心した状態で設定された場合に、以下でより詳細に説明するように、グリッドの存在が、補正手段によって、Ｘ線管をシフトすべきか否か、シフトすべきＸ線管をユーザに示すか否かの決定に関して照会される。他の簡素な実施形態によれば、この装置は、散乱防止グリッドが使用されているか否かを示すために２つの位置の間で切り替えることができるようなスイッチを単に含んでもよい。
【００４４】
非常に簡潔に説明すると、本明細書で提案されるＭＯＤモジュールが、視野設定の決定手段ＣＳによって、小さなスカウト画像の情報に基づいて、補正されたＦｏＶ設定を決定するように動作する。
【００４５】
基本的な実施形態では、確定したＦｏＶ補正情報は、ユーザが補正を手動で行うのを案内するように単にモニタに表示される。グラフィックス表示制御装置ＧＤＣは、画面上に適切な形式で情報をレンダリングする。例えば、図５には、このような表示装置の一例が示されている。表示されたＦｏＶ補正情報は、特に、イメージング装置の前述した半自動の及び手動の実施形態で使用することができる。ユーザインターフェイスは、検出器の幅ｄ／高さｈを含む検出器表面Ｄのグラフィック表現（図５の記号「Ｄ」で示されるものと同様）と、幅ｄｄ／高さｈｈを有するスカウト画像ＳＩのサイズを示す第２のウィンドウとを含む。スカウト画像ＳＩの及び検出器表面のそれぞれの中心点ＣＰＩ，ＣＰＤは、適当なマーカーによって、グラフィック表示装置に同様に示されている。この実施形態では、マーカーは、それぞれのフレームの交差する対角線上に示されている。偏心情報が、ベクトルＶで示されている。グラフィック・ユーザインターフェイスは、一旦ユーザが視野設定を変更すると、ベクトルが正しい中心位置に近づく進行状況を示すために同様に変更されるという意味で対話型(interactive)とすることができる。図５の実施形態では、偏心ベクトルＶは、そのベクトル方向を変え、そのベクトルサイズを変更し、例えば、あるポイントに最終的に縮小して、正しい中心点ＣＰＤに到達したことを示す。別の実施形態では、もっとも、図４に示されるような別のグラフィカル表示を用いてもよく、ここで検出器の中心が、例えば円（サークル）として示されており、スカウト画像の中心が、十字記号として示されている。この実施形態では、十字及び円の位置は、ユーザが視野設定を変更すると、それに応じて対話形式で更新される。一旦十字全体が円内に位置付けされると、正しい中心合わせが達成される。しかしながら、他のグラフィック・ウィジェット(widget)を同じ効果を得るために使用してもよく、当業者は、グラフィック・ユーザインターフェイスについての前述した実施形態は、単に例示目的のためであることを理解するであろう。
モジュールの動作について、以下でより詳細に説明する。
【００４６】
動作
検出器Ｄの全表面に対して小さなスカウト画像ＳＩが、好ましくは無線通信を介して、モジュールのインターフェイス又は入力ポートで受信され、次に、視野設定決定手段ＣＳに転送される。決定手段ＣＳは、次に、スカウト画像のそれぞれの中心点と検出器表面の既知の中心点とを比較することにより、偏心情報を定めるように動作する。前述したように、図５に示されるような面内画像ベクトルＶは、偏差を測定するために確定することができる。
【００４７】
一実施形態では、視野決定手段ＣＳは、所望のＳＩＤを確定するように動作する。このような主旨で、先に示したように、検出器表面及びスカウト画像の面積サイズの比が確定される。この比によって、スカウト画像を取得したときに選択した暫定的な仮ＳＩＤを調整することが可能になる。一旦ＳＩＤが分かると、一般的には、コーン状放射線を生成するような拡大したコリメータ開放開口を計算することができ、そのコーン状放射線の断面は、依然として検出器の表面領域内に完全に存在している。特に、正しいＳＩＤについての情報を偏心情報と組み合わせることができ、コーンの断面が検出器表面の総面積と基本的に同延となるようなコーンを生成するコリメーション開口に到達することができる。この拡大されたコリメート開口は、インターセプト定理(intercept theorem)を適用することによって、幾何学的な根拠に基づいて計算されたＳＩＤから計算することができる。
【００４８】
視野補正決定手段ＣＳは、もしあれば、例えば画像取得中に患者が横たわるベッドの支持面によって、検出器表面と所定の基準面との間の傾斜を確定するように動作することもできる。傾斜量は、スカウト画像の歪みを確定することによって測定することができる。例えばコリメータ開口が矩形である場合に、次に、スカウト画像は、正しい透視投影の下で同様に矩形である。傾斜がある場合には、スカウト画像の頂点に形成された角度で測定されるような射影歪みが存在することになる。矩形開口のコリメータの実施形態では、スカウト画像は、この傾斜によって台形形状をとるように歪むことになる。従って、角度は、９０°未満になる。９０°を下回る角度量を使用して、次に、傾斜を定量化することができる。決定手段ＣＳは、各実施形態及び全ての実施態様において、３つの視野設定、ｉ）偏心の偏差、ｉｉ）ＳＩＤ／コリメータ開口、及びｉｉｉ）傾斜の全てを計算しない場合があることが理解されるであろう。例えば、傾斜は、いくつかの実施形態では、無視することができ、中心合わせ及び確定したコリメーションのウィンドウサイズのみを用いる。他の実施形態では、しかしながら、確定した中心合わせのみを用い、理想の更新されたコリメート開口／ＳＩＤを用いない。
【００４９】
図３Ａ，３Ｂには、一実施形態では、提案するモジュールＭＯＤのイメージング幾何学上の効果が模式的に示されている。図Ａは、プレショット段階での状況を示しており、ここで（検出器のサイズに比べて）小さなスカウト画像ＳＩは、仮ＳＩＤ及びコリメータ開口を含む仮視野設定にて低照射量で取得される。図３Ａに確認されるように、スカウト画像ＳＩは、わずかに偏心している。補正決定手段ＣＳは、補正された視野設定を確定する。視野は、次に、制御装置ＣＣ，ＸＲＣによって、ｘ，ｙ平面においてＸ線管の平面シフトを行うことにより、及びコリメータ開口を開放することにより、再調整される。
【００５０】
図３Ｂに示される後続のイメージング段階では、「適切な」画像が、患者に適切な照射量で、且つ画像が検出器の中心に対して正しく中心合わせされるとともに画像が検出器表面と基本的に同延となる状態で、補正されたＦｏＶ設定を使用して取得される。
図３Ｃに示される状況は、回避すべき状況であり、且つ明確にするためにここに示されている。シナリオ３Ｃでは、画像は、「過度なコリメーション」で取得される。図から分かるように、画像平面πのコーン状放射線の断面は、検出器表面よりも大きく、特に画像平面を越えて延びている。この状況は、オペレータと患者との両方が不必要な放射線量を被ることになるので、回避すべきである。
【００５１】
換言すれば、一実施形態では、図３Ａに示すように、プレショット段階では、プレショット画像又はスカウト画像ＳＩは、検出器表面上の小さな部分のみを照射するような低照射量のコーン状放射線を生成することによって取得される。補正手段ＣＳによって視野補正を確定した後に、イメージング装置は、次に、図３Ｂに示されるように、高照射量のコーン状放射線で作動することができ、この高照射量のコーン状放射線は、後続の画像に使用される場合に、断面において、検出器の表面全体と同延となる画像平面と交差する。
【００５２】
プレショット画像又はスカウト画像ＳＩは、一実施形態によれば、２０ｃｍ×２０ｃｍのコリメーション開口で、若しくは１０ｃｍ×１０ｃｍ又は２０ｃｍ×１０ｃｍのコリメーション開口で取得されるが、検出器Ｄのサイズに依存する。「低」照射量のプレセットが、データベースを照会して、目の前の患者について確定され、このデータベースには、性別、身長、体重等に応じて患者に対する照射量の値が表にされている。理想的な照射量の値は、次に、プレショット画像ＳＩについて５％まで縮小される。
【００５３】
補正決定手段ＣＳは、プレショット画像ＳＩから、ｘ，ｙ方向におけるその２つのエッジの長さを計算するように動作する。検出器によって記録されたスカウト画像ＳＩの全体の面積は、次に、ソース距離を計算するために使用され、一実施形態では、オペレータが所望する場合には、傾斜量を角度で計算する。同延の露出を与えるＳＩＤが、次に確定され、それは、中心位置からの偏差Ｖである。
【００５４】
一実施形態によれば、前述したように、傾斜を無視することができる。全自動の実施形態では、Ｘ線位置制御装置ＸＲＣは、補正手段ＣＳにより指示され、それぞれのアクチュエータを通電して、Ｘ線管を横方向運動に設定し、算出中心位置を推測する。補正手段ＣＳは、コリメータ制御装置ＣＣにも指示して、コリメータブレードＣＢを通電し、算出コリメーションウィンドウを形成する。一実施形態では、チューブ（Ｘ線管）は、コリメータのブレードの調整後に、その算出位置に移動される。しかしながら、逆の順序もいくつかの実施形態では想定される。コーン状放射線の中心ビームは、ここでは、検出器表面の中心点の上方に多少なりとも正確に位置付けされる。随意に、チューブＸＲのｚ位置は、調整することができ、或いはコリメーション開口を変える代わりに、調整される。一旦新しいＸ線ＸＲ及びブレードＣＢの位置が想定されると、視覚的又は音響的な「準備完了」信号をオペレータに発することができる。イメージング装置は、ここでは、検出器表面の同延を照射を次の画像に与えるような露出を緩める(release)準備が出来ている。次に、ユーザは、イメージング装置に指示して、これらのパラメータを使用してフォローアップ画像を取得する、又はここではコリメータ開口を所望のサイズに減少させる、又はこのような減少を要求することができる。
【００５５】
ある実施形態では、コリメータＣが、非対称型である場合に、コリメート開口を変えて、検出器表面を横切る照射野を効果的にシフトすることができる。換言すれば、検出器表面の中心点に対するコーンの中心合わせは、Ｘ線管ＸＲを移動させずに達成することができる。ユーザは、Ｘ線管ＸＲの動作を含む又は含まない中心合わせが望ましいかどうかを選択することができる。
検出器Ｄの傾斜が考慮される実施形態では、Ｘ線管の新しい中心位置は、検出器の傾斜した座標系で計算することができる。
【００５６】
対称的なコリメータを用いる一実施形態では、Ｘ線管をｘ，ｙ平面に再位置付けする必要がないか、このようなＸ線管の再位置付けは不可能である。この実施形態では、補正手段ＣＳは、散乱防止グリッドの存在についてのフラグを照会する。散乱防止グリッドが存在することが検出され、現在のＸ線の位置が偏心していることを補正決定手段が明らかにした場合に、対応する視覚的な（例えば画面Ｍのグラフィック表示装置上に）又は音響的な警告メッセージをユーザに生成する。次に、ユーザは、依然としてＸ線位置を再調整することを決定する、又はそのＸ線位置を再調整することができる。散乱防止グリッドが存在しないことが検出された場合に、偏心情報を、もしあれば、依然として画面上でユーザに示すことができる。しかしながら、コリメータが、対称型のみから構成される場合に、補正手段ＣＳは、視野補正情報を最大コリメーションウィンドウとして確定するように動作し、使用される場合に、コーンの断面が、依然として検出器の面内にその全体が入るようなコーンを生成する。より具体的には、矩形開口のコリメータを用いる実施形態について、これは、コーン状放射線の矩形照射野の４つの全てのエッジが、依然として検出器表面内に入るような開口を計算するということになる。コリメータが、非対称型から構成される場合に、コーン状放射線は、上記で確認されたように、依然として中心合わせすることができる。
【００５７】
換言すれば、この実施形態では、偏心位置は、検出器表面の全体が照射された状態で、コリメーションを達成できないという損失を甘受する。
いずれかの実施形態では、プレショット画像又はスカウト画像を他の公知の方法で使用して、これらの画像から、フォローアップ画像のために使用されるような目の前の患者についての正しい（一般的により高い）放射線量を推定することができる。その提案された放射線量は、次に、画面Ｍ上でユーザに表示され、このユーザは、そのように算出された照射量を受け入れるかどうか、又はオペレータが、データベースから検索された事前に規定した照射量に戻すことを望むかどうかを決定することができる。一実施形態では、この装置は、これらの値のいずれかを無効にする、及び完全に異なる照射量を選択するような機会を可能にする。「適切な」Ｘ線画像は、ここではイメージング段階において、以前のプレショット段階よりも高照射量の補正された視野で取得することができる。
【００５８】
上述した手動、半自動、自動の区別は、Ｘ線管の動きにも適用されることが理解されるであろう。台車(dolly)タイプとして示されるＸ線イメージング装置の図３の実施形態は、単なる例示であることも理解されるだろう。例えば、別の実施形態では、天井に取り付ける実施形態を代わりに用いてもよい。この実施形態は、Ｘ線管を検査室のあらゆる箇所に位置付けすることができるという意味で依然として「移動式」であり、特に、移動式検出器との恒久的な機械的接続部が依然として存在していない。この実施形態では、部屋の天井に固定された天井設置用キャリッジがある。天井設置用キャリッジは、一実施形態では、垂直方向に延びる２つのトラックを有しており、第１のトラックは、第２の（固定）トラック上を摺動可能であり、このキャリッジは、第１のトラックにおいて摺動可能な懸吊アームを有している。懸吊アームは、その後、部屋内の所望のｘ，ｙ位置に位置付けされるＸ線管を保持する。この実施形態では、コリメータ及びＸ線管を保持する懸吊アーム又はハウジングは、オペレータがＸ線管を所望の位置に「引きずる」ことができるようなハンドルを含む。しかしながら、理解されるように、機械的な機構が、検出器Ｄのｘ，ｙ平面に対して平行な面内で少なくともチューブＸＲをシフトさせる限り、他の機械的な機構も想定される。
【００５９】
上述した実施形態のいずれも、スカウト画像を完全にする必要がないことを理解することができる。換言すれば、部分的に「切り取られた」スカウト画像は、上述したように、視野情報を計算するのに依然として十分であり得る。検出器の画像平野におけるコーン状放射線の断面が、検出器表面に完全に取り囲まれておらず、断面の一部が、図４のその検出器表面の外側（タイルｃを参照）に位置するように、患者に対するＸ線イメージング装置の初期調整が、ひどく悪く選択されたときに、このような状況が発生する。しかしながら、この場合には、開口の形状は既知であるので、視野情報を依然として計算することができる。例えば、コリメータ開口が矩形である実施形態では、画像のエッジの少なくとも２つがフルレングス(full length)で記録される場合に、それは十分である。このような不完全な「切り取られた」スカウト画像の領域及び偏心情報は、純粋に幾何学的な対称性の理由から、この不完全な画像から依然として推定することができる。換言すれば、記録された画像の部分が画像の完全な対称性を十分に符号化する限り、その中心及び総面積は、埋め合わせることができる。
【００６０】
Ｘ線イメージング装置のモジュールは、ソフトウェアルーチンとして実行されるコンソール／ワークステーションＣＯＮ上に存在することが想定されるが、他の実施形態では、移動式検出装置Ｄ（「スマート検出器」）に統合されたプロセッサ上で実行される。さらに他の実施形態では、分散型アーキテクチャは、モジュールＭＯＤ又は図２のその構成要素の一部が、オペレータ側コンソールＣＯＮではなく中央演算装置で実行される場合に、使用される。この分散型の実施形態では、モジュールＭＯＤは、複数の移動式Ｘ線イメージング装置１００の中央制御で機能させることができる。モジュールＭＯＤ又はその構成要素の一部は、専用のＦＰＧＡ又は配線接続されたスタンドアロンチップとして構成することができる。モジュールＭＯＤは、MATLAB（登録商標）やSimulink（登録商標）等の適切なセマンティック・コンピュータプラットフォームにおいてプログラムすることができ、次に、プロセッサによってコールされたときに、ライブラリ内に維持され且つリンク付けされたＣ＋＋やＣルーチン（又は他の適切な言語）に翻訳される。
【００６１】
図６を参照すると、Ｘ線イメージング装置において視野設定を補正する方法のフローチャートが示されている。
ステップＳ６０１において、移動式Ｘ線イメージング装置が、患者に対して位置付けされ、移動式／可搬式検出器は、患者がイメージング装置のＸ線管と移動式検出器との間に存在するような位置にもたらされる。（コリメータ開口サイズ及び推定ＳＩＤに基づく）プレショット画像サイズ、及び対応するｋＶ、ｍＡｓ、標的ＳＩＤ値が、仮のＦｏＶ設定として選択される。ステップＳ６０２で、データベースに照会してこれらの値を取得することができる。Ｘ線の照射量は、達成すべき所望の画像コントラストを考えると、目の前の患者について予定される照射量未満の照射量を意図的に選択する。
【００６２】
プレショットの段階では、ステップＳ６０５において、プレショット画像又はスカウト画像ＳＩが、次に、仮設定を使用して取得される。選択されたコリメータ開口の既知の幾何学的形状を使用して、取得したプレショット画像の正確なサイズ及び／又は正しいＳＩＤ及び／又はコリメーションの開放開口（具体的には、対応するコリメータブレード位置）及び／又は偏心情報がステップＳ６１０で確定される。次に、これをイメージング装置のコーン状放射線の中心合わせのために使用することができる。一実施形態では、偏心情報は、ステップＳ６４６，６５０及びステップＳ６７０において、画面上に表示される。
次に、ステップＳ６１２において、コリメータ及び／又はＸ線管を電動駆動するかどうかが確定される。
【００６３】
Ｘ線が少なくとも電動駆動される場合には、次に、コリメータが、対称型又は非対称型であるかどうかが確定される。コリメータが対称型である場合には、Ｘ線位置付け制御装置は、それぞれのアクチュエータに通電するように指示して、ステップＳ６２５で確定された偏心情報に従ってＸ線管を再位置付けする。
ステップＳ６６０において、コリメータブレードは、１つ又は複数のアクチュエータによってコーン状放射線を形成するように通電され、検出器の画像平面におけるコーン状放射線の断面が、検出器の全表面と実質的に同延となる。
【００６４】
後続のイメージング／取得段階では、「適切な」フォローアップＸ線画像は、ステップＳ６８０で、補正された視野設定を使用して高照射量で取得することができる。
ステップＳ６８０に進む前に、ステップＳ６５５で、補正照射量が、現在の患者の特徴に応じて増量される。特に、Ｘ線管のｋＶ、ｍＡｓ値が、次に調整され、後続のイメージング又は取得段階で使用される。一実施形態では、ｍＡ値の計算は、プレショット・スカウト画像ＳＩで測定された画像信号及び予め規定された標的値に基づくものであり、換言すると、後続のイメージング段階での最終ｍＡｓｍＡｓ値は、
最終ｍＡｓ＝プレショットｍＡｓ＊標的信号／プレショット＿信号
である。
【００６５】
ステップＳ６１２において、特に、移動式イメージング装置のＸ線管の位置付けが、電動駆動されないように確定された場合には、次にステップＳ６２０で、散乱防止グリッドが所定の位置に存在するか否かが照会される。
散乱防止グリッドが取り付けられていない場合には、偏心情報が、ステップＳ６７０で画面上に表示され、ステップＳ６７５で、画像を切り取ることなく、最大のコリメータウィンドウを与えるであろうコリメータ設定（特にその開口）を手動で変更するようにユーザ／オペレータに要請する。
フォローアップ画像は、次に、ステップＳ６８０で前述したように取得することができる。
【００６６】
ステップＳ６２０で、グリッドが所定の位置に存在することが確定された場合には、次に、ステップＳ６４０で、現在の視野設定が偏心しているかどうかが照会される。
ステップＳ６４０で、現在の視野が偏心していないことが確定された場合に、又は依然として十分に中心合わせが確定された場合に、「適切な」フォローアップ画像は、ステップＳ６８０で、イメージング段階で取得することができる。
しかしながら、ステップＳ６４０で、視野設定が偏心していることが確定された場合には、この事実が、ステップＳ６５０でユーザに示される。ユーザは、次に、前述したように、ステップＳ６６５でＸ線管位置を調整し、及び／又はステップＳ６７５でコリメータブレードを手動で調整することができる。フォローアップ画像は、次に、ステップＳ６８０で取得することができる。
【００６７】
ステップＳ６１５で、非対称なコリメータが利用可能であることが確定された場合には、次に、ステップＳ６３０において、散乱防止グリッドが所定の位置にあるかどうかが照会される。
散乱防止グリッドが所定の位置に存在しない場合には、偏心情報が、ステップＳ６７０で、画面上に表示され、ステップＳ６７５で、コリメータを手動で移動するようにユーザに要請する。
フォローアップ画像は、次に、ステップＳ６８０で取得することができる。ステップ６３０で、散乱防止グリッドが所定の位置に存在していることが確定された場合には、次に、ステップＳ６１５で、視野設定が偏心しているかどうかが照会される。
【００６８】
十分な中心合わせが行われた場合には、プロセスフローは、次にステップＳ６６０に進み、ここでコリメータが開くように通電され、それによって、イメージング装置は、コーン状放射線を生成することが可能になり、画像平野におけるコーン状放射線の断面は、ステップＳ６６０で前述したように検出器表面と同延となる。
しかしながら、現在の視野設定が偏心していることが確定された場合には、この事実は、ステップＳ６４５でユーザに示され、ステップＳ６６５で、計算された補正情報に従ってＸ線管を焦点位置に手動で移動するように要請する。画像は、ステップＳ６８０で前述したように、取得することができる。
【００６９】
なお、前述した方法ステップにおいて、コリメータブレードの動作及び／又はＸ線管の再位置付けは、ステップＳ６１２の照会で現在のイメージング装置が実際にそれぞれの電動駆動装置を有することが明らかになった場合に、代わりに自動的に行うことができることが理解される。様々な表示ステップは、いくつかの（完全）自動の実施形態ではスキップしてもよいことに留意されたい。しかしながら、好ましくは、安全性の理由のため、表示ステップは、イメージング装置が自動的に行われても実行され、手動及び半自動の実施形態についても実行される。前述したステップは、イメージング装置の状態が照会される（はい／いいえ、電動駆動についてはい／いいえ等）ような様々な問合わせステップを含むことに留意されたい。これらのステップは、同一のプログラムフロー／方法が、異なるタイプの方法について使用される際に、より高いレベルの柔軟性を与える。いくつかの実施形態では、この方法が、特定の装置に付される場合に、特定の又は全ての問合わせステップをスキップすることができる。
【００７０】
本発明の別の実施形態では、上述した実施形態のうちの１つに従った方法の方法ステップを実行するように構成されることを特徴とするコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が、適切なシステム上に提供される。
従って、コンピュータプログラム要素は、本発明の実施形態の一部となり得るコンピュータ装置に保存してもよい。この計算装置は、上述した方法のステップを実行するか、又はこれらステップの実行を誘導するように適合することができる。また、上述した装置の構成要素を操作するように適合してもよい。計算装置は、ユーザの命令を自動的に演算する及び／又は実行するように適合することができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサの作業メモリにロードしてもよい。データプロセッサは、従って、本発明の方法を実行するように装備することができる。
【００７１】
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、更新によって既存のプログラムを本発明を使用するプログラムに変化させるコンピュータプログラムとの両方を網羅する。
これより先、コンピュータプログラム要素は、上述したように本方法の例示的な実施形態の手順を遂行するために必要な全てのステップを提供することができる。
【００７２】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、ＣＤ−ＲＯＤ等のコンピュータ可読媒体が提示され、ここでコンピュータ可読媒体は、その媒体に記憶されたコンピュータプログラム要素を有しており、コンピュータプログラム要素は、前の段落で説明される。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体等の適切な媒体に記憶され及び／又は分散させることができるが、インターネットや他の有線又は無線通信システム等を介して、他の形式で配布してもよい。
【００７３】
しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブ等のネットワークを介して提供することができ、このようなネットワークからデータプロセッサの作業メモリ内にダウンロードすることができる。本発明のさらに他の実施形態によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロードさせるための媒体が提供され、コンピュータプログラム要素は、本発明の前述した実施形態のいずれかに従った方法を実行するように構成される。
【００７４】
なお、本発明の実施形態は、様々な主題を参照して説明することに留意されたい。特に、いくつかの実施形態は、方法形式のクレームを参照して説明するのに対し、他の実施形態は、装置形式のクレームを参照して説明する。しかしながら、当業者は、特に断らない限り、一つのタイプの主題に属する特徴の組合せに加えて、様々な主題に関する特徴間の組合せが、本願に開示されているとみなされることを上述した説明及び以下の説明から推測するだろう。もっとも、全ての特徴は、複数の特徴の簡単な総和以上の相乗効果を提供するように組み合わせることができる。
【００７５】
本発明について、図面及び前述した説明において詳細に図示し且つ説明してきたが、このような図示及び説明は、例示又は例であり、限定的なものであるとみなすべきでない。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。開示された実施形態に対する他の変形形態は、図面、明細書の開示、及び従属請求項の検討から、特許請求の範囲に記載された発明を実施する際に当業者によって理解され且つ実施することができる。
【００７６】
請求項において、「備える、有する、含む(comprising)」という用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの(a, an)」は、複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他の装置は、特許請求の範囲に記載されたいくつかのアイテムの機能を満たすことができる。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組合せが有利に使用できないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
【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６】
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