(57)【要約】【課題】断層画像形成装置の機能を拡張する。【解決手段】断層画像形成装置、特にＸ線コンピュータ断層像撮像装置は１つの共通な回転軸線（９）の周りで回転可能な２つの撮像システムを有する。各撮像システムは１つの放射源（１１もしくは１５）と１つの検出器（１３もしくは１７）とからなる。両撮像システムによって回転軸線（９）の周りにおける回転時に走査される最大測定フィールド（３１，３５）は異なる大きさであるかまたは異なる大きさに設定可能である。特に、両検出器（１３，１７）の方位角方向に測定された長さ（Ｌ１，Ｌ２）は異なる大きさである。断層画像形成装置は、通常の時間分解能で被検体ないしは患者（５）の身体横断面全体の走査のために用いることができると共に、１つの撮像システムのみを備えた装置よりも高い時間分解能または加速されたデータ取得速度で細部もしくは心臓範囲の走査のために用いることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１放射源（１１）と第１放射源（１１）から出る放射を検出するための第１検出器（１３）とを含む第１の撮像システムと、第２放射源（１５）と第２放射源（１５）から出る放射を検出するための第２検出器（１７）とを含む第２の撮像システムとを少なくとも備え、両撮像システムが共通の回転軸線（９）の周りを回転可能である断層画像形成装置（１）において、両撮像システムによって回転軸線（９）の周りを回転する際に走査される最大測定フィールド（３１，３５）は異なる大きさであり、および／または両撮像システムの測定フィールドは異なる大きさに設定可能であることを特徴とする断層画像形成装置。
【請求項２】
両撮像システムの最大ファン開度（２β1max，２β2max）は異なる大きさであり、および／または両撮像システムのファン開度は異なる大きさに設定可能であることを特徴とする請求項１記載の断層画像形成装置。
【請求項３】
両検出器（１３，１７）の方位角方向に測定された長さ（Ｌ１，Ｌ２）は異なる大きさであることを特徴とする請求項１または２記載の断層画像形成装置。
【請求項４】
患者（５）の身体横断面の全体を走査するための第１の測定フィールド（３１）と、患者（５）の身体横断面の一部を走査するための第２の測定フィールド（３５）とが用いられることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の断層画像形成装置。
【請求項５】
両撮像システムの検出器（１３，１７）はそれぞれ方位角方向に並べられた複数の検出器要素（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・）を有し、第１検出器（１３）の検出器要素（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・）は第２検出器（１７）の検出器要素（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・）と同じ要素幅（Δβ）を有することを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の断層画像形成装置。
【請求項６】
検出器（１３，１７）は、それぞれの撮像システムに、「第１放射源（１１）の第１焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線を「第２放射源（１５）の第２焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線の以前の位置へ移行させる両撮像システムの共通な回転運動の後に、第１検出器（１３）の検出器要素（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・）の少なくとも幾つかが、第２検出器（１７）の検出器要素（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・）の以前の位置に対して或るずれ角だけずれた位置を取るように取付けられていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の断層画像形成装置。
【請求項７】
「第１焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線と「第１焦点と検出器要素（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・）とを結ぶ」仮想接続線との間で第１焦点の周りにおいて測定された第１検出器（１３）の検出器要素（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・）の角度位置（γ1）と、「第２焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線と「第２焦点と検出器要素（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・）とを結ぶ」仮想接続線との間で第２焦点の周りにおいて測定された第２検出器（１７）の検出器要素（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・）の角度位置（γ2）とに、両角度位置（γ1，γ2）の差（γ1−γ2）が要素幅（Δβ）の半分の奇数整数倍（２Ｎ＋１）であることが当てはまることを特徴とする請求項６記載の断層画像形成装置。
【請求項８】
両撮像システムは１つの共通な平面内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の断層画像形成装置。
【請求項９】
両撮像システムは回転軸線（９）の方向に互いに隔てられているおよび／または互いに隔てて位置決め可能であることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の断層画像形成装置。
【請求項１０】
大きい方の最大測定フィールド（３１）を備えた撮像システムには、大きい方の測定フィールド（３１）の範囲のうち大きい方の測定フィールド（３１）が他方の撮像システムの小さい方の測定フィールド（３５）と重なっていない範囲における放射を低減させる手段（５１）が付設されていることを特徴とする請求項１乃至９記載の断層画像形成装置。
【請求項１１】
手段（５１）は大きい方の測定フィールド（３１）を備えた撮像システムのファン開度（２β1）を縮小可能である絞り装置であることを特徴とする請求項１０記載の断層画像形成装置。
【請求項１２】
手段（５１）は形状フィルタ装置（５５）であることを特徴とする請求項１０記載の断層画像形成装置。
【請求項１３】
形状フィルタ装置（５５）は、少なくとも２つの異なる形状フィルタ（５６，５７）を有し、これらの形状フィルタ（５６，５７）は選択的にビーム束内へ導入可能であり、一方の形状フィルタ（５７）は、大きい方の測定フィールド（３１）の範囲のうち大きい方の測定フィールド（３１）が小さい方の測定フィールドと重なっていない範囲に、他方の形状フィルタ（５６）よりも少ない放射透過度を有することを特徴とする請求項１２記載の断層画像形成装置。
【請求項１４】
操作ユニット（１０）は、操作者によって少なくとも大きい方の測定フィールドによる第１の走査モードと小さい方の測定フィールドによる第２の走査モードとが選択可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の断層画像形成装置。
【請求項１５】
第１の走査モードでは小さい方の測定フィールドを備えた撮像システムが不動作であることを特徴とする請求項１４記載の断層画像形成装置。
【請求項１６】
第２の走査モードでは両撮像システムが動作することを特徴とする請求項１４または１５記載の断層画像形成装置。
【請求項１７】
制御用および／または画像用コンピュータ（１８）は、画像再構成が選択された走査モードに関係して異なって実施されるように構成されていることを特徴とする請求項１４乃至１６の１つに記載の断層画像形成装置。
【請求項１８】
制御用および／または画像用コンピュータ（１８）は、両撮像システムからの生データが画像再構成に使用可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１７の１つに記載の断層画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１放射源と第１放射源から出る放射を検出するための第１検出器とを含む第１の撮像システムと、第２放射源と第２放射源から出る放射を検出するための第２検出器とを含む第２の撮像システムとを少なくとも備え、両撮像システムが共通の回転軸線の周りを回転可能である断層画像形成装置、特にＸ線コンピュータ断層撮影装置（Ｘ線コンピュータトモグラフ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の断層画像形成装置は公知である（例えば、特許文献１乃至５参照）。１つの撮像システムを備えた断層画像形成装置に比べて複数の撮像システムを備えたこの種の断層画像形成装置が有する利点は、より少ない撮像時間をもたらす高いデータ取得速度および／または高い時間分解能にある。撮像時間の短縮は有利である。なぜならば、それにより、例えば患者の自由意志による運動または自由意志によらない運動によっておよび／または心臓運動の不整脈によって引き起こされる再構成画像内の運動アーチファクトが最小限に抑えられるからである。これは、特に、例えば、スパイラル走査により例えば心臓の如き比較的大きいボリュームが走査される場合に重要である。高い時間分解能は例えば運動経過を表示するために必要である。なぜならば、その場合には画像の再構成に使用するデータをできるだけ短い時間で取得しなければならないからである。これは、従来、撮像システムの回転速度を高めることによって達成するよう試みられた。しかし、回転速度の上昇にともなって加速力およびその結果として生じる機械的問題が著しく増大する。この種の問題は、方位角方向に互いに隔てて配置された、すなわち互いに「ひねられた」関係にある複数の撮像システム、つまり複数の放射源−検出器組合せを有する冒頭に述べた断層画像形成装置により解決される。特に、冒頭に述べた断層画像形成装置は、検出器によって発生された生データから画像を再構成するために１８０°の角度範囲からの投影データだけを必要とするスパイラル再構成アルゴリズムが使用される場合に有利である。なぜならば、その場合には、例えば２つの撮像システムが存在すると、撮像時間が全回転に必要な測定時間の４分の１に短縮されるからである。かかる作動様式は本発明にとっても好ましいことである。
【特許文献１】米国特許第４９９１１９０号明細書
【特許文献２】米国特許第４３８４３５９号明細書
【特許文献３】米国特許第４１９６３５２号明細書
【特許文献４】米国特許第５９６６４２２号明細書
【特許文献５】米国特許第６４２１４１２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は冒頭に述べた種類の断層画像形成装置の機能を拡張することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明によれば、冒頭に述べた断層画像形成装置において、両撮像システムによって回転軸線の周りを回転する際に走査される最大測定フィールドは異なる大きさであり、および／または両撮像システムの測定フィールドは異なる大きさに設定可能であることによって解決される。
【０００５】
両撮像システムは、方位角方向に一定の角度間隔をもって共通な回転軸線の周りを回転可能であると好ましい。
【０００６】
例えば、小さい方の（最大）測定フィールドは大きい方の（最大）測定フィールドに対して６０％以下、特に４５％以下または２５％以下の横断面積を有する。
【０００７】
本発明は次の考えに基づいている。一般に、ＣＴ画像の再構成ために、Ｘ線放射源の全回転（３６０°）からの投影データが使用される。特に一平面内にあるｎ個のＸ線放射源−検出器対を使用する場合、３６０°データセットを取得するための時間は１／ｎ倍に短縮される。しかしながら、実用的な実現のために必要な検出器保持体つまり検出器弓状体並びに場合によっては必要なＸ線放射源絞り装置は相手方を遮蔽してはならないことから、ｎは、全ての個々のＸ線放射源−検出器組合せの、すなわち全ての撮像システムの最大可能なファン開度およびこれにともなう測定フィールドを著しく制限することなしに、任意に大きく選ぶことができない。ｎ＝３の場合に、複数の同一の撮像システムを備えた断層画像形成装置は１つのみの撮像システムを備えた断層画像形成装置に比べて非常に制限され、ｎ＝２の場合にも小さな焦点−回転軸線間隔を持つ断層画像形成装置において可能な測定フィールドの大きさに制限が生じ得る。
【０００８】
測定フィールドをあまりにも著しく制限することは、例えば、身体断層の部分範囲つまり例えば人間の心臓の部分範囲を高い品質で走査可能であるが、人体断層全体の走査およびそれにともなう人体断層画像全体の撮像をもはやできないということを意味する。
【０００９】
本発明は、非常に短い撮像時間はたいてい人間の心臓または人間の他の運動性器官を表示するためにのみ必要とされ、運動する心臓の表示のためには小さな測定フィールドしか必要とされないという考えに基づいている。
【００１０】
それゆえ、測定フィールドをあまりにも著しく制限することの問題は、測定フィールド全体をカバーする１つの放射源−検出器組合せと、制限された測定フィールドのみをカバーする１つまたは複数の放射源−検出器組合せとを組み合わせるつまり併用することによって解決することができる。それによって、例えば通常の時間分解能を持つ身体横断面全体の画像と、高い時間分解能を持つ心臓範囲の表示とが得られる。撮像システムの可能な個数、つまり放射源−検出器組合せの可能な個数は、特有の装置ジオメトリおよび望まれる実際の測定フィールドに関係する。断層画像形成装置は、大きな範囲も小さな範囲も高品質で走査可能であることから、動かない物品の検査、例えば手荷物の検査にも好適である。
【００１１】
撮像システムによって走査可能であり被検体（特に患者）のために用いられる範囲は測定フィールドと呼ばれ、その範囲からは半回転時または全回転時に再構成に十分な投影データが発せられる。両撮像システムの測定フィールドは、一般に円形であるか、もしくは同時の（漸次または連続の）ｚ方向への送りを行なう場合には円筒状であり、且つ一般に互いに同心である。
【００１２】
特に、両撮像システムは多数の異なる投影方向からの投影データを取得すべく用意されている。特に、両撮像システムは被検体の断層撮影および／または３Ｄ走査を行なうべく構成されている。
【００１３】
有利な構成によれば、両撮像システムの最大ファン開度は異なる大きさであり、および／または両撮像システムのファン開度（扇開度）は異なる大きさに設定可能である。
【００１４】
Ｘ線放射源としての在来のＸ線管から放出されたＸ線は一般に３６０°の角度範囲で放射される。Ｘ線検出器に当たるＸ線ビームが画像発生に寄与する。これにより規定される画像にとって重要なＸ線束は、回転軸線に対して直角方向の平面において、すなわちスライス平面において、ファン開度によって規定される。これは、ｚ方向におけるＸ線ビーム束の開きであるいわゆるコーン角（円錐角）と混同されるべきではない。この開きは、特にここでも考慮される多数行の検出器としての、つまりいわゆる平面形検出器としての検出器の好ましい構成の場合に、画像再構成時にもはや無視できないような少なからぬ値をとり得る。
【００１５】
上述のことから、撮像システムの最大ファン開度は、一般にほぼ、特にＸ線放射源の焦点を中心に湾曲したＸ線検出器の方位角方向に測定された長さによって与えられる。従って、特に方位角方向に測定された両検出器の長さは異なる大きさである。両検出器に同じ大きさの検出器要素を使用する場合、これは両検出器において異なる個数の検出器要素、例えば６７２個もしくは３３６個の要素が存在することを意味する。
【００１６】
例えば小さい方の最大ファン開度または小さい方の検出器長さは、大きい撮像システムの対応する値に対して７５％以下、５０％以下または２５％以下の値を有する。
【００１７】
患者の身体断層の全体を走査するための第１の測定フィールドと、患者の身体断層の一部、特に心臓の範囲を走査するための第２の測定フィールドとが用いられると特に有利である。
【００１８】
他の有利な構成によれば、両撮像システムの検出器はそれぞれ方位角方向に並べられた複数の検出器要素を有し、第１検出器の検出器要素は互いに第２検出器の検出器要素と同じ要素幅を有する。
【００１９】
とりわけこの構成の場合、検出器はそれぞれの撮像システムに、「第１放射源の第１焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線を「第２放射源の第２焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線の以前の位置へ移行させる両撮像システムの共通な回転運動の後に、第１検出器の検出器要素の少なくとも幾つかが、第２検出器の検出器要素の以前の位置に対して例えば要素幅の半分に等しいずれ角だけずれた位置を取るように取付けられていると特に有利である。これは、作用上所謂ジャンプフォーカス（ｊｕｍｐ  ｆｏｃｕｓ）（フライング・フォーカル・スポット（Ｆｌｙｉｎｇ  Ｆｏｃａｌ  Ｓｐｏｔ）とも呼ばれる）に相当する被検体または患者の微細な走査が行なわれるという利点を有する。それによって走査誤差が最小限に抑えられる。上述の優れた構成は同じファン角（扇角）または測定フィールドを有する２つ以上の撮像システムを備えた断層画像形成装置の場合にも有効である。
【００２０】
上述の「ジャンプフォーカス（フライング・フォーカル・スポットとも呼ばれる）」の場合、２つの角度位置の差が要素幅の半分の奇数整数倍であるという規則に基づいて行動され、角度位置は次のように定義されている。
ａ）「第１焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線と「第１焦点と検出器要素とを結ぶ」仮想接続線との間で第１焦点の周りにおいて測定された第１検出器の検出器要素の角度位置。
ｂ）「第２焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線と「第２焦点と検出器要素とを結ぶ」仮想接続線との間で第２焦点の周りにおいて測定された第２検出器の検出器要素の角度位置。
【００２１】
特に、本発明による断層画像形成装置では、両撮像システムは１つの共通な平面内に配置されている。それにより、特に、運動経過を表示する際に従来技術に比べて高い時間分解能の利点が生じる。
【００２２】
しかしながら、両撮像システムが回転軸線方向に互いに隔てられているおよび／または互いに隔てられて位置決め可能である構成も本発明の枠内にある。この特別な構成は放射源の冷却休止なしにできるだけ短い時間で大きなボリュームの撮像を行なおうとする場合に特に有利である。その場合、特に両撮像システムの軸線方向の間隔は、１つの撮像システムによって軸線方向に、すなわち回転軸線に対して平行な方向に走査される被検体範囲に等しいかまたはその整数倍に等しい。これは、両撮像システムが軸線方向に距離ｄだけ隔てられている場合に患者用寝台装置の走査範囲すなわち送り行程ｄにおいて範囲２ｄが走査されることを意味する。
【００２３】
線量を最小限に抑えるために、大きい方の最大測定フィールドを備えた撮像システムには、大きい方の測定フィールドの範囲のうち大きい方の測定フィールドが他方の撮像システムの小さい方の測定フィールドと重なっていない範囲における放射を低減させる手段が付設されていると好ましい。すなわち。それによって、例えば人間の心臓だけを走査しようとする場合に、心臓の外側の範囲における不要なビーム負担を低減または回避することができる。
【００２４】
かかる手段は、例えば大きい方の測定フィールドを備えた撮像システムのファン開度を縮小可能である、特に連続的に縮小可能である絞り装置である。
【００２５】
この手段は、例えば、選択的にビーム束内に導入し得る少なくとも２つの異なる形状フィルタを有する形状フィルタ装置であってもよい。一方の形状フィルタは、大きい方の測定フィールドの範囲のうち大きい方の測定フィールドが小さい方の測定フィールドと重なっていない範囲に、他方の形状フィルタよりも少ない放射透過度を有する。
【００２６】
優れた発展形態によれば、断層画像形成装置は、操作者（例えば医師または医療技術助手）によって少なくとも大きい方の測定フィールドによる第１の走査モードと小さい方の測定フィールドによる第２の走査モードとの間で選択可能であるように構成された操作装置または操作ユニットを有する。例えば、患者の身体横断面全体の走査のための第１の走査モードと、心臓範囲だけの走査のための第２の走査モードとが構成されている。
【００２７】
特に、第１の走査モードでは、小さい方の測定フィールドを備えた撮像システムは不動作である、つまり付属の放射源は遮断されている。
【００２８】
同様に好ましくは第２の走査モードでは両撮像システムが動作させられる。例えば、第２の走査モードでは、大きい方の測定フィールドを備えた撮像システムのファン開度が絞り装置により絞られ、および／または外側範囲で強く吸収する形状フィルタが導入される。
【００２９】
他の優れた発展形態によれば、放射源の制御のためにも存在する制御用および／または画像用コンピュータは、選択された走査モードに関係して種々に画像再構成が行なわれるように構成されている。例えば、第１の走査モードでは個々の撮像システムのための再構成アルゴリズムが適用され、第２の走査モードでは複数の走査システムのための特別のアルゴリズムが適用される。
【００３０】
別の優れた発展形態によれば、制御用および／または画像用コンピュータは、両撮像システムからの生データが画像再構成、特に同一の画像の再構成に使用可能であるように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下において図１乃至図４に基づいて断層画像形成装置の２つの実施例を詳細に説明する。
図１は本発明による断層画像形成装置の第１の実施例の全体斜視図を示し、
図２は図１の断層画像形成装置における２つの撮像システムの横断面図を示し、
図３は図２の別の詳細を示し、
図４は本発明による断層画像形成装置の第２の実施例における両撮像システムの縦断面図を示す。
【００３２】
図１は断層画像形成装置（ここではＸ線コンピュータ断層撮影装置）１を示し、これは患者５を受け入れて寝かせるための寝台装置３を備えている。寝台装置３の移動テーブル板により、所望の検査範囲つまり走査範囲を有する患者５が断層画像形成装置１のケーシング８における開口７（直径７０ｃｍ）内へ導入可能である。スパイラル走査の場合、さらに寝台装置３により連続的に軸線方向への送りが行なわれる。
【００３３】
ケーシング８の内部において、図１には示されていないガントリ（測定輪）が、患者５を通る回転軸線９の周りを高速度で回転可能である。
【００３４】
医師またはそれと同等の者による断層画像形成装置１の操作のために操作ユニット１０が存在する。
【００３５】
短い走査時間および／または高い時間分解能を達成するために、ガントリ上には複数の撮像システム、例えば２つの撮像システム（ｎ＝２）が取付けられている。第１の撮像システムは第１放射源１１としてＸ線管を有し、第１検出器１３として８行のＸ線検出器アレイを有する。第２の撮像システムは第２放射源１５として別のＸ線管を有し、第２検出器１７として別の８行のＸ線検出器アレイを有する。ガントリ上における両放射源１１，１５および両検出器１３，１７の配置は断層画像形成装置１の作動中は固定されているので、作動中のそれらの相対間隔も一定である。
【００３６】
Ｘ線検出器アレイは、電子式に読み出し可能なシンチレータセラミックス、いわゆるＵＦＣ（Ｕｌｔｒａ  Ｆａｓｔ  Ｃｅｒａｍｉｃ）セラミックスを基に作られている。例えば２５６以上の行を有するいわゆる平面形検出器を使用するとよい。
【００３７】
連続的に走査される両撮像システムの投影データは、制御用および／または画像用コンピュータ１８にて画像再構成アルゴリズムを用いて処理されてＣＴ画像に形成される。
【００３８】
図２は両撮像システムを詳細に示す。この図は、特に、後で画像を再構成するための生データが種々の投影角から発生させられている間、どのように両放射源１１，１５が回転軸線９の周りにおける共通な回転軌道１９上を矢印方向に回転するかを示している。図２の横断面図において、それぞれ多数の検出器要素１３ａ，１３ｂ，１３ｃもしくは１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・を備えた検出器１３もしくは１７のそれぞれ１行が示されている。両検出器１３，１７の検出器分割は同じである。
【００３９】
放射源１１もしくは１５の各焦点の周りに湾曲させられた検出器１３もしくは１７の弓形長さつまり長さＬ１もしくはＬ２は異なっているので、図２の表示において両撮像システムに対して異なる大きさの検出可能なＸ線束が生じる。第１の撮像システムは、画像発生のために、縁部ビーム２１、中央ビーム２３および約５５°の最大ファン開度２β1maxを備えたＸ線ビーム束を利用することができる。同様に、第２の撮像システムは、画像再構成のために、縁部ビーム２５、中央ビーム２７および約２５°の最大ファン開度２β2maxを備えたＸ線ビーム束を利用することができる。両測定システムによる回転走査のために、それから第１の測定システムについては約５０ｃｍの直径の最大測定フィールド３１が生じ、第２の測定システムについては２５ｃｍの直径の比較的小さい最大測定フィールド３５が生じる。
【００４０】
第１の測定フィールド３１は患者５の身体横断面全体を走査するために用いられ、第２の測定フィールド３５は患者の心臓領域だけを走査するために用いられる。
【００４１】
操作者は操作装置１０において特に次の作動モードを選択することができる。
【００４２】
断層画像形成装置１の身体作動モードにおいては、後で行なわれる画像再構成のための生データが第１の撮像システムにおける第１の測定フィールド３１から取得される。第２の撮像システムおよび特に第２放射源１５はこのモードにおいては不動作であってよい。その場合、患者５の身体横断面全体は従来の時間分解能で走査される。
【００４３】
本発明による断層画像形成装置１の心臓作動モードにおいては、生データが両撮像システムから取得される。このモードにおいて、第２の測定フィールド３５は１つのみの撮像システムを有する断層画像形成装置に比べて高い時間分解能または／および高いデータ速度で走査される。その際に、第１検出器１３はその全体の長さＬ１に比べて短くされた長さＬ１’のみを使用される。この長さＬ１’は小さい方の検出器１７の長さＬ２とほぼ同じである。それゆえ、測定フィールド３１，３５の両境界の間におけるリング状の範囲に入射するＸ線は利用されないで患者５を通過するので、心臓作動モードにおける第１の撮像システムの実際のファン開度２β1を第１の撮像システムの最大ファン開度２β1maxよりも小さい値に、特に第２の撮像システムにおける最大ファン開度２β2maxと同じに設定することが場合によっては有利である。これに対応する縁部ビーム３７が図２に示されている。
【００４４】
放射源１１もしくは１５から出るＸ線ビーム束を回転軸線方向に絞るために、従って検出器行の個別選択もしくは複数選択のためにも、第１の撮像システムには第１絞り装置４１が、そして第２の撮像システムには第２絞り装置４５が両者のそれぞれの放射源側に付設されている。両絞り装置４１，４５は、例えば、それぞれ回転軸線９に対して平行な方向に移動可能な２つの絞り片を有する。
【００４５】
種々の大きさへのファン開度の設定可能性を支援するために、特に第１の撮像システムのファン開度を値２β1へ減少させるために、両測定フィールド境界間のリング状範囲におけるＸ線放射を低減させるための図３に概略的に示された手段５１が存在する。この手段５１は、例えば第１絞り装置４１に対して付加的に存在する別の絞り装置である。この別の絞り装置は、回転軸線９に対して直角方向に、すなわちスライス平面内で移動可能（２重矢印５４）である概略的に示された絞り片５２，５３を備えている。代替としてまたは付加的に、手段５１は形状フィルタ装置５５として構成することができ、あるいはこのようなものを含むとよい。一方は上述の身体作動モード用であり、他方は上述の心臓作動モード用である２つの異なる形状フィルタ５６，５７が概略的に示されている。
【００４６】
図３には断層画像形成装置１の別の特徴が示されている。それは、図３に角度γ1，γ2およびαにて示されている両撮像システムの方位角方向の間隔に関係し、あるいは他に検出器１３もしくは１７における２つの任意の検出器要素の方位角方向の幅をまとめて表示している。図３には両撮像システムにとって同一の等幅の検出器分割、すなわち同一の等幅の要素幅Δβが示されている。
【００４７】
以下において、各撮像システムの位置を、「第１放射源１１の第１焦点と回転軸線９上の回転中心とを結ぶ」仮想接続線および「第２放射源１５の第２焦点と回転軸線９上の回転中心とを結ぶ」仮想接続線によって規定する。この例では、これらの接続線は中央ビーム２３もしくは２７（図２）と一致している。
【００４８】
少なくとも撮像中一定である撮像システムの方位角方向の角度間隔αは、ｎ個の撮像システムの場合特にほぼ３６０°／（２ｎ）となり、すなわち、図示の例（ｎ＝２）の場合ほぼ９０°となる。従って、全回転（３６０°）の１／（２ｎ）の後には、１８０°の角度範囲が累積的に走査される。この角度範囲は、後に行なわれる大抵の画像再構成アルゴリズムにとって十分である。本発明の関係においては、特に、半回転の投影データで十遍であるスパイラル再構成アルゴリズムが使用される。
【００４９】
第１の撮像システムの検出器１３は、「第１焦点と回転中心とを結ぶ」接続線に対して相対的に、第２の撮像システムに比べて方位角方向に要素幅Δβ（すなわち検出器分割）の半分の奇数整数倍だけずらされて組み込まれている。有利な事例はΔβ／２のずれである。
【００５０】
個々の検出器要素に関して類似の組込み規則が設定されている。ここに、
γ1は、「第１焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線と「第１焦点と検出器要素１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・とを結ぶ」仮想接続線との間で第１焦点の周りにおいて測定された第１検出器１３の任意の検出器要素１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・の角度位置であり、そして
γ2は、「第２焦点と回転中心とを結ぶ」仮想接続線と「第２焦点と検出器要素１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・とを結ぶ」仮想接続線との間で第２焦点の周りにおいて測定された第２検出器１７の任意の検出器要素１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・の角度位置である。
なお、検出器要素１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・の位置は、図３においては、それぞれ要素縁側で測定されている。
【００５１】
両検出器１３，１７は、両角度位置γ1，γ2の差γ1−γ2が要素幅Δβの半分の奇数整数倍２Ｎ＋１となるように、すなわち、
γ1−γ2＝（２Ｎ＋１）・Δβ／２  但し、Ｎ＝０，１，２，３・・・  （式１）
となるように組み込まれている。
【００５２】
上述の組込み規則は、ガントリが角度間隔αを回転した後に、第１検出器１３の要素１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・に、回転前の第２検出器１７の要素１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・の位置に対して検出器分割の半分だけずらされた位置を取らせる。
【００５３】
これは、特に多数の異なる投影方向から患者５の特に微細な走査を可能にする。
【００５４】
図１乃至図３による断層画像形成装置の実施例の場合、両撮像システムが、すなわち、特に放射源と検出器とを結ぶそれぞれの接続線が、従って例えばそれぞれの中央ビーム２３もしくは２７が、図２および図３の紙面である１つの共通な平面内に配置されている。この第１の実施例は特に高い時間分解能で運動経過を表示するのに適している。
【００５５】
図４は断層画像形成装置１の第２の実施例を示す。この第２の実施例は図1乃至図３による実施例とほぼ同じであるが、しかし両撮像システムが回転軸線９の方向に距離ｄだけ互いに隔てられている点で相違している。このような変形は、放射源１１，１５の冷却休止なしにできるだけ短時間でできるだけ大きいボリュームを撮像することができるようにするのに有利である。
【００５６】
代替としての実施例によれば、図１ないし図３による断層画像形成装置は、撮像システムの軸線方向における相対移動によって平坦モードから軸線方向のずれを持つモードへの移行およびその逆の移行が可能である。
【００５７】
これらの実施例では２つの撮像システムを備えた断層画像形成装置しか示されていないが、本発明の基本思想は３つ以上の撮像システムを備えた断層画像形成装置にも適用可能である。それゆえ、３つの撮像システムを備え、そのうちの２つの撮像システムが小さい同じ大きさの測定フィールドを有し、残りの３番目の撮像システムがそれに比べて大きい測定フィールドを保証するような断層画像形成装置も本発明の枠内にある。しかしながら、少なくとも３つの撮像システムによって３つの互いに異なる測定フィールドを利用できる断層画像形成装置も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による断層画像形成装置の第１の実施例を示す全体斜視図
【図２】図１による断層画像形成装置の２つの撮像システムを示す横断面図
【図３】図２の別の詳細を示す横断面図
【図４】本発明による断層画像形成装置の第２の実施例における両撮像システムを示す縦断面図
【符号の説明】
【００５９】
１                    断層画像形成装置
３                    寝台装置
５                    患者
７                    開口
８                    ケーシング
９                    回転軸線
１０                    操作ユニット
１１                    第１放射源
１３                    第１検出器
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  検出器要素
１５                    第２放射源
１７                    第２検出器
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  検出器要素
１８                    制御用および／または画像用コンピュータ
１９                    回転軌道
２１                    縁部ビーム
２３                    中央ビーム
２５                    縁部ビーム
２７                    中央ビーム
３１                    第１の最大測定フィールド
３５                    第２の最大測定フィールド
３７                    縁部ビーム
４１                    第１絞り装置
４５                    第２絞り装置
５１                    手段
５２，５３              絞り片
５４                    二重矢印
５５                    形状フィルタ装置
５６，５７              形状フィルタ
Ｌ１’                  長さ
Ｌ１                    長さ
Ｌ２                    長さ
２β1                   第１の撮像システムのファン開度
２β1max               第１の撮像システムの最大ファン開度
２β2max               第２の撮像システムの最大ファン開度
Δβ                    要素幅
ｄ                      間隔
ｎ                      数
α                      角度間隔
γ1                    角度
γ2                    角度
２Ｎ＋１                倍数
【図１】
2004223255.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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