(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を備えた線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）であって、
前記検出器モジュール・アセンブリ及び前記監視レンズはＸ線源の近傍に配置され、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、前記複数のスリットは、第一の方向に構成された第一のスリット対と、異なる第二の方向に構成された第二のスリット対とを含んでおり、
前記監視レンズは、前記複数のスリットの間に配設されて前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている少なくとも一つの開口をさらに含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記開口を透過した前記Ｘ線を検出して前記焦点スポットの強度を示す情報を生成するように構成されている、線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）。
【請求項２】
前記第一のスリット対は、第一の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報を生成し、なおかつ前記第一のスリット対は前記第二のスリット対と垂直であり、
前記第二のスリット対は、第二の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報を生成する、請求項１に記載の線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）。
【請求項３】
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を備えた線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）であって、
前記検出器モジュール・アセンブリ及び前記監視レンズはＸ線源の近傍に配置され、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、前記複数のスリットは、第一の方向に構成された第一のスリット対と、異なる第二の方向に構成された第二のスリット対とを含んでおり、
前記監視レンズは三つの開口をさらに含んでおり、該三つの開口の各々に異なるフィルタが設置され、前記三つの開口は、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されており、前記検出器モジュール・アセンブリは、第一の開口からの出力を第二の開口からの出力に対して比較して前記Ｘ線の出力を示す情報を生成するように構成されている、線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）。
【請求項４】
前記焦点スポットの位置を追尾するための情報を用いて、物体について前記監視レンズとは反対側に配置されている第二の撮像検出器から取得されるデータを正規化する請求項１に記載の線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）。
【請求項５】
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を備えた線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）であって、
前記検出器モジュール・アセンブリ及び前記監視レンズはＸ線源の近傍に配置され、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、
前記監視レンズは複数の開口をさらに含んでおり、該開口の各々にフィルタが設置され、前記複数の開口は、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されており、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記複数の開口を透過した前記Ｘ線を検出して前記焦点スポットの強度を示す情報を生成するように構成されている、線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）。
【請求項６】
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を備えた線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）であって、
前記検出器モジュール・アセンブリ及び前記監視レンズはＸ線源の近傍に配置され、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、
前記監視レンズは複数の開口をさらに含んでおり、該開口の各々に異なるフィルタが設置され、前記複数の開口は、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されており、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記複数の開口を透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線の出力を示す情報を生成するように構成されている、線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）。
【請求項７】
物体を撮像するイメージング・システムであって、
前記物体へ向けてエネルギを放出するように構成されているＸ線源と、
前記物体の第一の側に配置された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）と、
前記物体の反対側の第二の側に配置された撮像検出器と
を備えており、前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、前記撮像検出器により生成される投影データを正規化するのに用いられるデータを出力し、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を含んでおり、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、
前記複数のスリットは、
第一の方向に構成された第一のスリット対と、
異なる第二の方向に構成された第二のスリット対と
を含んでおり、
前記監視レンズは、前記複数のスリットの間に配設されて前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている少なくとも一つの開口をさらに含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記開口を透過した前記Ｘ線を検出して前記焦点スポットの強度を示す情報を生成するように構成されている、イメージング・システム。
【請求項８】
前記第一のスリット対は、第一の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報を生成し、なおかつ前記第一のスリット対は前記第二のスリット対と垂直であり、
前記第二のスリット対は、第二の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報を生成する、請求項７に記載のイメージング・システム。
【請求項９】
物体を撮像するイメージング・システムであって、
前記物体へ向けてエネルギを放出するように構成されているＸ線源と、
前記物体の第一の側に配置された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）と、
前記物体の反対側の第二の側に配置された撮像検出器と
を備えており、前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、前記撮像検出器により生成される投影データを正規化するのに用いられるデータを出力し、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を含んでおり、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、
前記複数のスリットは、
第一の方向に構成された第一のスリット対と、
異なる第二の方向に構成された第二のスリット対と
を含んでおり、
前記監視レンズは三つの開口をさらに含んでおり、該三つの開口の各々に異なるフィルタが設置され、前記三つの開口は、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されており、前記検出器モジュール・アセンブリは、第一の開口からの出力を第二の開口からの出力に対して比較して前記Ｘ線の出力を示す情報を生成するように構成されている、イメージング・システム。
【請求項１０】
物体を撮像するイメージング・システムであって、
前記物体へ向けてエネルギを放出するように構成されているＸ線源と、
前記物体の第一の側に配置された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）と、
前記物体の反対側の第二の側に配置された撮像検出器と
を備えており、前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、前記撮像検出器により生成される投影データを正規化するのに用いられるデータを出力し、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を含んでおり、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、
前記監視レンズは複数の開口をさらに含んでおり、該開口の各々にフィルタが設置され、前記複数の開口は、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されており、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記複数の開口を透過した前記Ｘ線を検出して前記焦点スポットの強度を示す情報を生成するように構成されている、イメージング・システム。
【請求項１１】
物体を撮像するイメージング・システムであって、
前記物体へ向けてエネルギを放出するように構成されているＸ線源と、
前記物体の第一の側に配置された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）と、
前記物体の反対側の第二の側に配置された撮像検出器と
を備えており、前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、前記撮像検出器により生成される投影データを正規化するのに用いられるデータを出力し、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を含んでおり、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記スリットを透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されており、
前記監視レンズは複数の開口をさらに含んでおり、該開口の各々に異なるフィルタが設置され、前記複数の開口は、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されており、前記検出器モジュール・アセンブリは、前記複数の開口を透過した前記Ｘ線を検出して前記Ｘ線の出力を示す情報を生成するように構成されている、イメージング・システム。
【請求項１２】
物体を撮像するイメージング・システムであって、
前記物体へ向けてエネルギを放出するように構成されているＸ線源と、
前記物体の第一の側に配置された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）と、
前記物体の反対側の第二の側に配置された撮像検出器と、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）から受け取った情報を用いて前記撮像検出器により生成される投影データセットを補正するプロセッサと
を備えており、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、
検出器モジュール・アセンブリと、
該検出器モジュール・アセンブリに結合されている監視レンズと
を含んでおり、前記監視レンズは、前記Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、
前記複数のスリットは、
第一の方向に構成された第一のスリット対と、
異なる第二の方向に構成された第二のスリット対と
を含んでおり、
前記検出器モジュール・アセンブリは、前記第一のスリット対を用いて第一の方向での前記Ｘ線源の焦点スポットの移動を示す情報と、前記第二のスリット対を用いて第二の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報とを生成するように構成されており、
前記プロセッサは、前記第一及び第二の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報を用いて前記投影データセットを補正する、イメージング・システム。
【請求項１３】
撮像データを補正する方法であって、
被撮像体の第一の側に配設された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）から情報を受け取るステップと、
前記被撮像体の反対側の第二の側に配置された撮像検出器から投影データセットを受け取るステップと、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）から受け取った前記情報を用いて前記投影データセットを補正するステップと
を備え、
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、第一の方向に構成された第一のスリット対と、異なる第二の方向に構成された第二のスリット対とを含んでおり、
前記第一のスリット対を用いて第一の方向でのＸ線源の焦点スポットの移動を示す情報を生成するステップと、
前記第二のスリット対を用いて第二の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報を生成するステップと、
前記第一及び第二の方向での前記焦点スポットの移動を示す情報を用いて前記投影データセットを補正するステップと
をさらに含んでいる、方法。
【請求項１４】
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は、前記第一のスリット対と前記第二のスリット対との間に配設された少なくとも一つの開口をさらに含んでおり、該少なくとも一つの開口を用いて前記焦点スポットの強度を示す情報を生成するステップを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）は複数の開口を含んでおり、該開口の各々に異なるフィルタが設置され、前記複数のフィルタ付きの開口から取得された情報を用いて前記Ｘ線源の出力を示す情報を生成するステップをさらに含んでいる請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本書に開示される主題は一般的には、イメージング・システムに関し、さらに具体的には、イメージング・システム用の線源側焦点スポット監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システムのような幾つかの公知のイメージング・システムは、ガントリに結合されたＸ線源及び検出器アセンブリを含んでいる。動作時には、Ｘ線源はファン形（扇形）のＸ線ビーム又はコーン形（円錐形）のＸ線ビームを、テーブルに配置された被検体又は物体へ向けて放出する。Ｘ線ビームは被検体によって減弱された後に、検出器アセンブリに入射する。検出器アセンブリにおいて受光される減弱後のＸ線ビームの強度は典型的には、被検体によるＸ線ビームの減弱に依存する。検出器アセンブリの各々の検出器素子が、受光された減弱後のＸ線ビームを示す別個の電気信号を発生する。これらの電気信号を集合的にＸ線減弱測定値又はＸ線画像と呼ぶ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ｘ線源出力のゆらぎの影響を減少させる又は除去するために、ＣＴ前処理演算において参照正規化が用いられている。この目的のために、従来の検出器アセンブリは、一組の参照チャネル（参照検出器とも呼ぶ）を含んでいる。参照チャネルは典型的には、当該参照チャネルが被走査体からの干渉なしにＸ線源から直接Ｘ線フォトンを受光するように、検出器アセンブリの再構成視野（ＦＯＶ）の僅かに外部に配置される。動作時には、参照チャネルによってＸ線源線束を監視し、測定された信号を測定された投影に適用する。これにより、測定された投影に対するＸ線源出力のあらゆるばらつきの影響が実質的に除去される。
【０００４】
しかしながら、このＣＴイメージング・システムを用いて比較的大きい被検体又は物体を画像化するときには、これらの被検体又は物体が走査中に参照チャネルの一部又は全てを遮断する可能性がある。このように、参照チャネルは遮断されると減弱したＸ線を受光する。結果として、参照チャネルは無効な正規化値を発生する場合があり、これにより画質が劣化する。さらに明確に述べると、誤った正規化のため、表示画像に縞及びアーティファクトが現われる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）が提供される。このＳＳＲＤは、検出器モジュール・アセンブリと、該検出器モジュール・アセンブリに結合された監視レンズとを含んでおり、検出器モジュール・アセンブリ及び監視レンズはＸ線源の近傍に配置され、監視レンズは、Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでおり、検出器モジュール・アセンブリは、スリットを透過したＸ線を検出してＸ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されている。
【０００６】
もう一つの実施形態では、イメージング・システムが提供される。このイメージング・システムは、物体へ向けてエネルギを放出するように構成されているＸ線源と、物体の第一の側に配置された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）と、物体の反対側の第二の側に配置された撮像検出器とを含んでおり、ＳＳＲＤは、撮像検出器によって生成される投影データを正規化するのに用いられるデータを出力する。
【０００７】
さらにもう一つの実施形態では、撮像データを補正する方法が提供される。この方法は、線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）から情報を受け取るステップと、撮像検出器から投影データセットを受け取るステップと、ＳＳＲＤから受け取った情報を用いて投影データセットを補正するステップとを含んでいる。
【０００８】
さらにもう一つの実施形態では、参照追尾用放射線検出器が提供される。この参照追尾用放射線検出器は、検出器モジュール・アセンブリと、該検出器モジュール・アセンブリに結合された監視レンズとを含んでいる。検出器モジュール・アセンブリ及び監視レンズは、患者透過後位置の（ポスト・ペイシェント）撮像検出器の近傍に配置される。監視レンズは、Ｘ線源からのＸ線を受け入れるように構成されている複数のスリットを含んでいる。検出器モジュール・アセンブリは、スリットを透過したＸ線を検出してＸ線源の焦点スポットの位置を追尾するための情報を生成するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】様々な実施形態に従って形成される線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）を含むイメージング・システムの単純化した概略ブロック図である。
【図２】図１に示すＳＳＲＤの部分展開図である。
【図３】様々な実施形態に従って形成される図２に示す監視レンズの前面遠近図である。
【図４】図２に示す監視レンズの上面図である。
【図５】図２に示す監視レンズの側面図である。
【図６】図２に示す監視レンズの一部の断面図である。
【図７】様々な実施形態に従って、図２に示す検出器モジュール・アセンブリに関してスリット対及び複数の開口の構成を示す図である。
【図８】様々な実施形態による図１に示すＸ線源によって放出され得るＸ線ビーム・パターンの一例の概略図である。
【図９】様々な実施形態に従って発生され得る焦点スポット移動補正値を示すグラフである。
【図１０】他の様々な実施形態に従って発生され得る他の焦点スポット移動補正値を示すグラフである。
【図１１】様々な実施形態に従って形成されるマルチ・モダリティ・イメージング・システムの見取り図である。
【図１２】図８に示すシステムのブロック概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以上の概要及び以下の本発明の幾つかの実施形態の詳細な説明は、添付図面と併せて読むとさらに十分に理解されよう。図面が様々な実施形態の機能ブロックの線図を示す範囲では、機能ブロックは必ずしもハードウェア回路の間の区分を示す訳ではない。従って、例えば、機能ブロックの１又は複数（例えばプロセッサ、コントローラ、回路若しくはメモリ）が単体のハードウェアとして実装されてもよいし、多数のハードウェアとして実装されてもよい。尚、様々な実施形態は図面に示されている構成及び手段に限定されないことを理解されたい。
【００１１】
本書で用いる場合には、単数形で記載されており単数不定冠詞を冠した要素又はステップとの用語は、排除を明記していない限りかかる要素又はステップを複数備えることを排除しないものと理解されたい。さらに、「一実施形態」に対する参照は、所載の特徴を同様に組み入れている追加の実施形態の存在を排除しないものと解釈されたい。また、反対に明記されていない限り、特定の特性を有する１若しくは複数の要素を「含んでいるcomprising」又は「有しているhaving」実施形態は、この特性を有しないような追加の要素も包含し得る。
【００１２】
本書で用いられる「モジュール」との用語は、ソフトウェア、ハードウェア例えばプロセッサ、又はアルゴリズム若しくは方法を実行する命令によってプログラムされているソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを指す。本書に記載されるモジュールは、無線通信又は有線接続を介した通信を行なうことができる。
【００１３】
様々な実施形態が、Ｘ線源と撮像されている被検体との間に配置された線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）を提供する。このＳＳＲＤは、Ｘ線が被検体によって減弱される前にＸ線源から直接Ｘ線を受光するように構成されている。ＳＳＲＤから受け取った情報を用いて、撮像されている被検体の反対側に配置された第二の撮像検出器から取得される情報に正規化を施すことができる。従って、様々な実施形態の技術的効果は、ＳＳＲＤがＸ線源からの正規化情報（様々な実施形態において撮像検出器から取得される情報を補正するのに用いられ得る）を取得する参照センサとして作用するように、ＳＳＲＤをＸ線源の近傍に配置することにある。ＳＳＲＤはまた、Ｘ線源１２を追尾することもでき、典型的にはＸ線管焦点スポット及びＸ線源１２から放出されたＸ線の強度を追尾することができる。
【００１４】
図１は、様々な実施形態に従って形成される計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム１０の単純化したブロック図である。イメージング・システム１０は、被検体１６例えば撮像されている患者を含む容積を通して放射線例えばＸ線１４を放出するように構成されているＸ線源１２を含んでいる。図１に示す実施形態では、イメージング・システム１０はまた、調節自在型コリメータ１８を含んでいる。動作時には、放出されたＸ線１４は、上述の容積を通過する当該Ｘ線１４に関連する角度範囲を１又は複数の次元において制限する調節自在型コリメータ１８の開口を通過する。さらに明確に述べると、コリメータ１８は、放出されたＸ線１４を全体的にコーン形又は全体的にファン形のビーム等に成形し、成形後のビームが被検体１６に入射して被検体１６を通過する。コリメータ１８は、異なる走査モードに対応するように調節されることができ、ヘリカル・スキャン・モードでは狭いファン形Ｘ線ビームを提供し、アキシャル・スキャン・モードではより広いコーン形Ｘ線ビームを提供する等を行なう。コリメータ１８は、一実施形態では２枚の円筒形円板から形成されることができ、これらの円板を回転させて被検体１６を通過するＸ線１４の形状又は角度範囲を調節する。選択随意で、コリメータ１８は、２枚以上の平行移動式プレート又はシャッタを用いて形成されてもよい。様々な実施形態では、コリメータ１８は、当該コリメータ１８によって画定されるアパーチャが撮像検出器２０の形状に対応するように形成され得る。
【００１５】
動作時には、Ｘ線１４は被検体１６を通過して、撮像検出器２０に入射する。撮像検出器２０は、アレイを形成するように単一又は複数の横列を成して配列され得る複数の検出器素子２４を含んでいる。検出器素子２４は、入射したＸ線１４の強度を表わす電気信号を発生する。これらの電気信号は、被検体１６の内部の１又は複数の特徴又は構造の画像を再構成するように取得されて処理される。
【００１６】
イメージング・システム１０はまた、電力信号及びタイミング信号をＸ線源１２に与えるように構成されているＸ線制御器２６を含んでいる。イメージング・システム１０はさらに、データ取得システム２８を含んでいる。動作時には、データ取得システム２８は、撮像検出器２０の読み出し電子回路部によって収集されたデータを受け取る。データ取得システム２８は、サンプリングされたアナログ信号を撮像検出器２０から受け取り、またプロセッサ３０による後の処理のためにデータをディジタル信号へ変換することができる。選択随意で、ディジタルからアナログへの変換を撮像検出器２０に設けられた回路によって行なってもよい。
【００１７】
プロセッサ３０は本書に記載される諸作用を果たすようにプログラムされており、本書で用いられるプロセッサとの用語は当技術分野でコンピュータと呼ばれる集積回路のみに限らず、コンピュータ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能論理コントローラ、特定応用向け集積回路、及び他のプログラム可能回路を広く指し、これらの用語は本書では互換的に用いられる。
【００１８】
イメージング・システム１０はまた、Ｘ線源１２と被検体１６との間に配置されたＳＳＲＤ５０を含んでいる。図示の実施形態では、ＳＳＲＤ５０は、コリメータ１８に隣接して配置されている。但し、ＳＳＲＤ５０はＸ線源と被検体１６との間の任意の位置に配置されてよく、図１に示す位置は一例に過ぎないことを認められたい。動作時には、Ｘ線源１２から放出されたＸ線１４はＳＳＲＤ５０に入射する。加えて、ＳＳＲＤ５０はまた、当該ＳＳＲＤ５０がＸ線源１２の非遮断像を有する限り、被検体１６の後方に配置されてもよいことを理解されたい。ＳＳＲＤ５０は、後にあらためて詳述するように、アレイを形成するように横列及び縦列を成して配列されている複数の検出器素子を含んでいる。ＳＳＲＤ検出器素子は、入射したＸ線１４の強度を表わす電気信号を発生する。電気信号は、後にあらためて詳述するように、被検体１６の内部の１又は複数の特徴又は構造の画像を再構成するように取得されて処理される。
【００１９】
様々な実施形態では、イメージング・システム１０はまた、ＳＳＲＤ５０から情報を受け取って、Ｘ線ビーム１４の焦点スポットの位置を示す情報を生成するように構成されている焦点スポット監視モジュール５２を含んでいる。様々な実施形態では、モジュール５２はまた、焦点スポットの強度及び／又はＸ線ビーム１４の出力レベル（ｋＶｐ）を示す情報を生成するように構成される。モジュール５２は、焦点スポット位置、焦点スポット強度、及び／又はＸ線ビーム１４の出力レベルを自動的に決定するように構成され得る。モジュール５２は、プロセッサ３０に内蔵される単体のハードウェアとして実装され得る。選択随意で、モジュール５２は、プロセッサ３０にインストールされる一組の命令として実装されてもよい。この一組の命令は、独立プログラムであってもよいし、プロセッサ３０にインストールされたオペレーティング・システムのサブルーチンとして組み込まれていてもよいし、プロセッサ３０のインストールされたソフトウェア・パッケージの機能であってもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせであってもよい。
【００２０】
図２は、図１に示すＳＳＲＤ５０の部分展開図である。ＳＳＲＤ５０は、監視レンズ１００及び検出器モジュール・アセンブリ１０２を含んでいる。様々な実施形態では、検出器モジュール・アセンブリ１０２は複数のシンチレータ１１０を含んでいる。シンチレータ１１０は、入射するＸ線ビームによって衝突されるとＸ線ビームのエネルギを吸収して、吸収されたエネルギを光の形態で再び放出する。検出器モジュール・アセンブリ１０２はさらに、隣接するシンチレータから光エネルギを受け取って、ここから電気信号を発生する複数の光センサ又はフォトダイオード１１２を含んでいる。典型的には、各々のシンチレータ１１０がＸ線を光エネルギへ変換する。また、各々のフォトダイオード１１２が光エネルギを検出して、対応する電気信号を対応するシンチレータ１１０によって放出された光の関数として発生する。これらの電気信号は読み出し電子回路部１１４によって処理されて、後の処理及び画像再構成のためにデータ・プロセッサ３０及び／又はモジュール５０へ送信される。様々な実施形態では、検出器モジュール・アセンブリ１０２は、例えば軟質ケーブル１１６及びコネクタ１１８を用いてプロセッサ３０に結合されていてよい。
【００２１】
様々な実施形態では、監視レンズ１００は、第一の側１３０及び反対側の第二の側１３２を含んでいる。監視レンズ１００はまた、第一の側１３０から外向きに延在し又は突出した部分１３４を含んでいる。様々な実施形態では、複数の開口（後にあらためて詳述する）が部分１３４に形成されている。第二の側１３２には陥凹部１３６が形成されている。陥凹部１３６は、検出器モジュール・アセンブリ１０２を収容するような寸法を有する。従って、図示の実施形態では、陥凹部１３６は、検出器モジュール・アセンブリ１０２が陥凹部１３６に設置されるとアセンブリ１０２の移動が制限されるように、検出器モジュール・アセンブリ１０２の形状又は寸法に類似した形状又は寸法を有する。様々な実施形態では、監視レンズ１００は、単一の一体型装置として作製される。さらに明確に述べると、監視レンズ１００は、単一の成形作業で単一部材片として作製されてもよいし、単一部材片として打ち抜きされてもよい。監視レンズ１００は、Ｘ線を実質的に通過させない材料から作製される。例えば監視レンズ１００は、例えば鉛材から作製され得る。監視レンズ１００はまた、結合されると監視レンズ１００を形成するような多数の別個の部材片から作製されていてもよい。さらに、焦点スポット追尾のために多数のスロット又は多数の孔を用い得ることを理解されたい。監視レンズ１００は、例えば中実ブロック材の切削、鋳造、金属射出成形、及び／又は多部材片型のレンズ設計のためのこれらの手法の組み合わせによって構築され得る。
【００２２】
図３は、図２に示す監視レンズ１００の前面遠近図である。図４は、図２に示す監視レンズ１００の上面図である。図５は、図２に示す監視レンズ１００の側面図である。図６は、図２に示す監視レンズ１００の一部の断面図である。図３〜図６に示すように、様々な実施形態では、監視レンズ１００は、貫通するように形成された複数のスリット及び複数の開口を含んでいる。さらに明確に述べると、これらのスリット及び開口は、第一の側１３０に入射したＸ線が監視レンズ１００を通って第二の側１３２まで透過して検出器モジュール・アセンブリ１０２に入射することを可能にしている。次いで、後にあらためて詳述するように、検出器モジュール・アセンブリ１０２がＸ線を検出して出力を発生する。
【００２３】
様々な実施形態では、監視レンズ１００は、第一のスリット対１４０及び第二のスリット対１４２を含んでいる。本書で用いられるスリットとは、相対的に狭い幅及びこの幅よりも実質的に長い長さを有する例えば矩形の開口である。監視レンズ１００はまた、少なくとも一つの開口１４４を含んでいる。図示の実施形態では、監視レンズは三つの開口１４４を含んでいる。但し、監視レンズは単一の開口１４４、二つの開口１４４、又は三つよりも多い開口１４４を含み得ることを認められたい。図示の実施形態では、第一のスリット対１４０は第一のスリット１５０及び第二のスリット１５２を含んでいる。同様に、スリット１６０及び１６２が、スリット対１５０及び１５２から９０°で配設されたもう一つのスリット対を形成している。各々のスリット対は、スリット同士の間の中心平面から相対向する角度オフセットを有する平面に位置している。これらの中心平面は、ｘスリットについてはＹＺ平面となり、ＺスリットについてはＹＸ平面となる。このスリット対の角度によって、典型的には焦点スポットの前方に位置するスリット対の焦点が決まる。すなわち、スリット対は、互いに対して一定の角度を成す交差平面に収束する投影を生成する。スリットのアスペクト比（幅対深さ比）は、焦点スポットを追尾するためのレンズの感度を決める設計パラメータであって、長さ対幅の比が大きいほど追尾能力は敏感になる。加えて、このアスペクト比によって、全ての信号対雑音比にわたり作用する軸外散乱Ｘ線を拒絶するスリットの能力が決まる。
【００２４】
上述のように、スリット１５０、１５２、１６０、及び１６２に加えて、監視レンズ１００はまた少なくとも一つの開口１４４を含んでいる。図示の実施形態では、監視レンズ１００は、第一の開口１７０、第二の開口１７２、及び第三の開口１７４を含んでいる。図示の実施形態では、第一の開口１７０は第四の側１６６に近接して配設され、第三の開口１７４は第三の側１６４に近接して配設され、第二の開口１７２は第一の開口１７０と第三の開口１７４との間に配設されている。また、複数の開口１４４は、第一のスリット対１４０及び第二のスリット対１４２より内側に配設されている。図６に示すように、開口１７０は、監視レンズ１００の一部として一体形成されている分割部１８０によって開口１７２から離隔されている。また、第二の開口１７２は、やはり監視レンズ１００と一体形成されている分割部１８２によって第三の開口１７４から離隔されている。動作時には、分割部１８０及び１８２は、Ｘ線を第一の開口１７０、第二の開口１７２又は第三の開口１７４の何れかにコリメートするコリメータとして作用する。各開口１４４の作用については後にあらためて詳述する。
【００２５】
図３へ戻り、スリット１５０、１５２、１５４、及び１５６の各々は幅１８４及び長さ１８６を有する。スリット１５０は、スリット１５２から距離１８８だけ離隔され、スリット１６０はスリット１６２から距離１９０だけ離隔されている。図示の実施形態では、スリット１５０及び１５２の長さ及び幅はスリット１６０及び１６２の長さ及び幅と実質的に同じである。但し、他の様々な実施形態では、スリット１５０及び１５２の長さ及び幅は、スリット１６０及び１６２の長さ及び幅と異なっていてもよいことを認められたい。また、監視レンズ１００は厚み１９２を有する。
【００２６】
図７は、検出器モジュール・アセンブリ１０２に関して第一及び第二のスリット対１４０及び１４２、並びに複数の開口１４４の構成を示す単純化した図である。上述のように、スリット１５０、１５２、１６０、及び１６２は、相対的に狭い幅及びこの幅よりも実質的に長い長さを有し、例えば矩形を有している。図示の実施形態では、スリット１５０、１５２、１６０、及び１６２の各々は、約１個分のピクセル幅である幅を有する。また、スリット１５０、１５２、１６０、及び１６２の各々は、約１２個分のピクセルに延在する長さを有する。また、開口１４４の各々は、約４個分のピクセルに延在する幅と、約３個分のピクセルに延在する幅とを有する。このように、動作時には、各々のそれぞれの開口１４４を透過したＸ線はＭ×Ｎのピクセル・アレイによって検出され、図示の実施形態ではＭ＝３及びＮ＝４である。また、スリット１５０、１５２、１６０、及び１６２を透過したＸ線の各々は、Ｏ×Ｐのピクセル・アレイによって検出され、図示の実施形態ではＯ＝１及びＰ＝１２である。図示の実施形態では、各々の光センサ１１２が１個のピクセル１９４を画定している。このように、各々のピクセル１９４によって発生される電気信号は、得られる画像の１個のピクセルに対応する。
【００２７】
様々な実施形態では、ＳＳＲＤ５０を用いて、焦点スポット移動（半影、及び隣り合ったチャネルの間の利得ばらつきを生じ得る）を補正し又は補償することができる。さらに明確に述べると、ＳＳＲＤ５０は、第一及び第二のスリット対１４０及び１４２を用いて焦点スポット追尾を行なうことができる。動作時には、第一のスリット対１４０を用いて、第一の方向又は第一の撮像軸例えばｘ軸に沿ったＸ線焦点スポットの運動を追尾し、第二のスリット対１４２を用いて、第二の異なる方向又は第二の撮像軸例えばｚ軸に沿ったＸ線焦点スポットの運動を追尾する。例えば、第一のスリット対１４０を用いて焦点スポット位置をｚ方向に追尾し、第二のスリット対１４２を用いて焦点スポット位置をｚ方向に追尾することができる。
【００２８】
焦点スポットは、放射線がＸ線源１２（図１に示す）から投射される原点となる領域である。様々な実施形態では、Ｘ線源１２によって発生されるＸ線１４は焦点スポットから円錐パターンに発散する。アキシャル・スキャンから臨床に適した画像細部を提供する等のように許容可能な分解能で画像を形成するために、焦点スポットがｘ軸及びｚ軸に正しく整列していることが望ましい。例えば、動作時に、イメージング・システム１０は様々な要因によって発熱し得る。この熱によって放射線源構造の幾つかの熱膨脹を生ずる場合があり、これにより対応する偏移が焦点スポット位置に生じ得る。この焦点スポット位置の偏移を補正するために、ＳＳＲＤ５０すなわち第一及び第二のスリット対１４０及び１４２から取得された情報を用いて、撮像手順中の焦点スポットの位置を正確に決定する。次いで、第一及び第二のスリット対１４０及び１４２から導かれた情報を用いて、撮像検出器２０から取得される撮像データを補正することができる。
【００２９】
Ｘ線源１２の焦点スポットはまた、Ｘ線源１２及び／又は検出器アセンブリ２０に起こる回転力に起因する機械的な偏向によって、検出器コリメータ１８に対する位置が変化し得る。ＳＳＲＤ５０の一つの可能な付加的用途は、回転速度に対する焦点スポット位置との間の伝達関数を求めることにある。次いで、かかる情報を収集されたモジュール・データに適用して、画質を改善することができる。
【００３０】
図８は、図１に示すＸ線源１２によって放出され得るＸ線ビーム・パターンの一例の概略図である。図８に示すように、Ｘ線ビーム１４は焦点スポット２００から発散する。また、スリット１５０は、予め決められた焦点距離２０２にコリメートされている。単一のスリットすなわちスリット１５０のみを図示しているが、他のスリット１５２、１６０、及び１６２の作用もスリット１５０の作用と同様であることを認められたい。様々な実施形態では、焦点スポット２００が上下に移動するのに伴って、スリット１５０によって発生される信号も変化することが認められよう。例えば、焦点スポット２００が、Ｘ線がスリット１５０を自由に通過するような第一の位置にある場合には、Ｘ線はスリット１５０の後方に位置するピクセル１９４に入射するので、スリット１５０からの出力（読み出し電子回路部１１４によって記録される）は相対的に高いレベルとなり、すなわち信号は相対的に高くなる。同様に、焦点スポット２００が第一の位置にある間にはＸ線はスリット１５２を自由に通過することができないため、スリット１５２からの出力（読み出し電子回路部１１４によって記録される）は第一のスリット１５０からの出力よりも低いレベルとなる。従って、焦点スポット２００の位置が例えばｚ軸に沿って偏移するのに伴って、第一及び第二のスリット１５０及び１５２からの出力が変化することが認められよう。従って、様々な実施形態では、ｚ軸のような第一の軸での焦点スポット偏移を決定するために、スリット１５０及び１５２からの出力の比（Ｓ150／Ｓ152）が計算される。このように、比（Ｓ150／Ｓ152）は、第一の軸に沿った焦点運動を表わす。様々な実施形態では、ｚ軸に沿った焦点スポットの位置すなわち比（Ｓ150／Ｓ152）は、例えばスポット位置モジュール５２及び／又はプロセッサ３０を用いて算出され得る。
【００３１】
同様に、図３に戻り、焦点スポット２００が横から横へ移動するのに伴って、スリット１６０及び１６２によって発生される信号が変化することを認められたい。例えば、焦点スポット２００が、Ｘ線がスリット１６０を自由に通過するような第一の位置にある場合には、Ｘ線はスリット１６０の後方に位置するピクセル１９４に入射するので、スリット１６０からの出力（読み出し電子回路部１１４によって記録される）は相対的に高いレベルとなり、すなわち信号は相対的に高くなる。同様に、焦点スポット２００が第一の位置にある間にはＸ線はスリット１６２を自由に通過することができないため、スリット１６２からの出力（読み出し電子回路部１１４によって記録される）は第一のスリット１６０からの出力よりも低いレベルとなる。従って、焦点スポット２００の位置が例えばｘ軸に沿って偏移するのに伴って、第一及び第二のスリット１６０及び１６２からの出力が変化することが認められよう。従って、様々な実施形態では、ｘ軸のような第二の軸での焦点スポット偏移を決定するために、第二の比（Ｓ160／Ｓ162）を算出し、このようにして第二の軸に沿った焦点運動を表わす。
【００３２】
図９は、様々な実施形態に従って生成され得る焦点スポット移動補正値３０２を示すグラフ３００であって、ｘ軸は焦点スポット２００の位置を表わし、ｙ軸は、ｚ方向での焦点スポット移動に対処するように様々なビューを補償し又は補正するために、撮像検出器２０から取得される情報に適用され得る利得値を表わす。この実施形態の例では、線３０２が、スリット１５０及び１５２を用いて算出される比（Ｓ150／Ｓ152）を表わす。従って、図９に示すように、比（Ｓ150／Ｓ152）が変化するのに伴って、ｚ方向において各々のビューに適用される利得も呼応して変化する。
【００３３】
同様に、図１０は、様々な実施形態に従って生成され得る焦点スポット移動補正値３１２を示すグラフ３１０であって、ｘ軸は焦点スポット２００の位置を表わし、ｙ軸は、ｘ方向での焦点スポット移動に対処するように様々なビューを補償し又は補正するために、撮像検出器２０から取得される情報に適用され得る利得値を表わす。この実施形態の例では、線３１２が、スリット１６０及び１６２を用いて算出される比（Ｓ160／Ｓ162）を表わす。従って、図１０に示すように、比（Ｓ160／Ｓ162）が変化するのに伴って、ｘ方向において各々のビューに適用される利得も呼応して変化する。尚、様々な実施形態では、焦点スポット２００がｘ方向には移動していないがｚ方向に移動している場合に、比Ｓ３／Ｓ４を用いて画像データを補正し得ることを認められたい。同様に、焦点スポット２００がｚ方向には移動していないがｘ方向に移動している場合に、比Ｓ１／Ｓ２を用いて画像データを補正することができる。
【００３４】
図３へ戻り、前述のように、監視レンズ１００は、単一の開口１４４、二つの開口１４４、又は三つよりも多い開口１４４を含み得る。図示の実施形態では、監視レンズ１００は三つの開口１４４を含んでいる。動作時には、これらの開口１４４を用いて、Ｘ線ビーム１４の強度値及び／又はＸ線源１２の出力レベル（ｋＶｐ）の両方を決定する。さらに明確に述べると、開口１４４は、イメージング・システム１０がＸ線ビーム１４の強度値及び／又はＸ線源１２の出力レベル（ｋＶｐ）を経時的に追尾することを可能にする。様々な実施形態では、開口の各々が内部に設置されたフィルタを含んでいる。例えば、第一の開口１７０にはフィルタ２５０が設置されており、第二の開口１７２にはフィルタ２５２が設置されており、第三の開口１７４にはフィルタ２５４が設置されている。様々な実施形態では、フィルタ２５０、２５２、及び２５４を用いて、撮像検出器２０から取得される投影データを正規化するのに用いられる補正値を発生する。さらに明確に述べると、Ｘ線強度を問わず画質を保つために、画像を形成する前に、撮像検出器２０から取得される投影データを正規化する。具体的には、各々のビューについて、投影データを、撮像検出器２０に入射するＸ線の強度に対して正規化する。従って、様々な実施形態では、フィルタ２５０、２５２、及び２５４から取得されるフィルタ通過後の情報を用いて、撮像検出器２０から取得される投影データを処理する。様々な実施形態では、フィルタ２５０、２５２、及び２５４は同じフィルタである。例えば、フィルタ２５０、２５２、及び２５４はｋエッジ・フィルタとして実装され得る。従って、フィルタ２５０、２５２、及び２５４は、全てが同じｋエッジ・フィルタとして具現化されるので類似の態様でＸ線を吸収する。従って、フィルタ２５０、２５２、及び２５４の各々において観測されるＸ線強度は実質的に同じになる。結果として、三つのフィルタ２５０、２５２、及び２５４からの出力を平均して、撮像検出器２０によって取得される各々のビュー又は投影を補正し又は正規化するのに用いられる補正値を発生する。参照正規化又はｋＶｐ測定に用いられる開口の形状は、各開口の読み取り値が焦点スポットの移動又は位置に影響されないように構築されることを銘記することが重要である。このことを可能にするために、開口の側壁に、各開口壁に平行に形成される各平面がＳＳＲＤ５０の後に（Ｘ線経路に従って）収束するように、Ｘ追尾用スリット及びＺ追尾用スリットの反対のテーパを設ける。
【００３５】
他の様々な実施形態において、フィルタ２５０はフィルタ２５２と異なる。また、フィルタ２５４はフィルタ２５０及びフィルタ２５２と異なる。例えば、様々な実施形態では、フィルタ２５０、２５２、及び２５４は全てｋエッジ・フィルタとして実装され得る。しかしながら、フィルタ２５０は、ｋＶの関数としてフィルタ２５２とは異なる率でＸ線を吸収する材料から作製され得る。また、フィルタ２５４は、ｋＶの関数としてフィルタ２５０及び２５２とは異なる率でＸ線を吸収し得る。従って、これらのフィルタの二つについて比を算出すると、Ｘ線源１２のｋＶレベルを表わす値が生成される。例えば、比２５０／２５２がＸ線源のｋＶレベルを表わし得る。また、比２５２／２５４がＸ線源１２のｋＶレベルを表わし得る。このように、フィルタ２５０、２５２、及び２５４は、やはり撮像検出器２０によって取得される投影データを正規化するのに用いられ得る情報を与える。
【００３６】
図１１は、本書に記載される様々な実施形態を具現化するように構成され得るイメージング・システムの一例４００の遠近図である。図１２は、イメージング・システム４００（図１１に示す）の概略ブロック図である。ＣＴイメージング・システム及び陽電子放出断層写真法（ＰＥＴ）イメージング・システムを含む例示的な二重モダリティ・イメージング・システムの環境で様々な実施形態を説明するが、本書に記載される諸作用を果たすことが可能な他のイメージング・システムを用いることも思量されることを理解されたい。
【００３７】
マルチ・モダリティ・イメージング・システム４００が図示されており、このイメージング・システム４００はＣＴイメージング・システム４０２及びＰＥＴイメージング・システム４０４を含んでいる。イメージング・システム４００は、異なるモダリティでの多数の走査によって単一のモダリティ・システムよりも高い診断能力を容易にすることを可能にする。一実施形態では、例示的なマルチ・モダリティ・イメージング・システム４００はＣＴ／ＰＥＴイメージング・システム４００である。選択随意で、ＣＴ及びＰＥＴ以外のモダリティをイメージング・システム４００と共に用いる。例えば、イメージング・システム４００は、特に独立型ＣＴイメージング・システム、独立型ＰＥＴイメージング・システム、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）・システム、超音波イメージング・システム、Ｘ線イメージング・システム、及び／又は単光子放出計算機式断層写真法（ＳＰＥＣＴ）イメージング・システム、侵襲処置用Ｃアーム断層写真法、四肢若しくは乳房走査のような専用目的のＣＴシステム、並びにこれらの組み合わせであってよい。
【００３８】
ＣＴイメージング・システム４０２はガントリ４１０を含んでおり、ガントリ４１０は、Ｘ線のビーム１４をガントリ４１０の反対側に設けられた撮像検出器２０へ向けて投射するＸ線源１２を有する。また、Ｘ線源１２はまた、Ｘ線のビーム１４をＸ線源と被検体１６との間に装着されたＳＳＲＤ５０へ向けて投射する。撮像検出器２０は複数の検出器素子２４を含んでおり、これらの検出器素子２４は横列及びチャネルを成して配列されて、被検体１６のような物体を通過した投射Ｘ線を共に感知する。イメージング・システム４００はまた、撮像検出器２０からの投影データを受け取って、被検体１６の画像を再構成するように投影データを処理するプロセッサ３０を含んでいる。また、プロセッサ３０は、ＳＳＲＤ５０からのデータを受け取って、前述のように撮像検出器２０から取得された撮像データを補正するようにデータを処理する。
【００３９】
動作時には、操作者が供給した命令及びパラメータをプロセッサ３０によって用いて、電動式テーブル４２２を再配置するための制御信号及び情報を与える。さらに明確に述べると、電動式テーブル４２２を用いてガントリ４１０の内外に被検体１６を移動させる。具体的には、テーブル４２２は、ガントリ４１０を通して延在するガントリ開口４２４の内部に被検体１６の少なくとも一部を移動させる。
【００４０】
イメージング・システム４００はまた、本書に記載される様々な方法を具現化するように構成されている焦点スポット監視モジュール５２を含んでいる。例えば、モジュール５２は、Ｘ線源１２の焦点スポットの位置を自動的に決定し、焦点スポットの強度を決定し、またＸ線源１２からのＸ線の出力を決定するように構成され得る。焦点スポット監視モジュール５２によって決定された情報を撮像検出器２０から取得された透過データに適用して、上述のような様々な投影データ補正を行なうことができる。
【００４１】
モジュール５２は、プロセッサ３０に内蔵される単体のハードウェアとして実装され得る。選択随意で、モジュール５２は、プロセッサ３０にインストールされる一組の命令として実装されてもよい。この一組の命令は、独立プログラムであってもよいし、プロセッサ３０にインストールされたオペレーティング・システムのサブルーチンとして組み込まれていてもよいし、プロセッサ３０のインストールされたソフトウェア・パッケージの機能等であってもよい。尚、様々な実施形態は図面に示されている構成及び手段に限定されないことを理解されたい。
【００４２】
前述のように、検出器２０は複数の検出器素子２４を含んでいる。各々の検出器素子２４が、被検体１６を通過したときの入射Ｘ線ビームの強度を表わす、従ってビームの減弱の推定を可能にする電気信号すなわち出力を発生する。Ｘ線投影データを取得する走査中に、ガントリ４１０及びガントリ４１０に装着された構成要素は回転中心４４０の周りを回転する。図１２は単一の横列分の検出器素子２４（すなわち検出器横列１列）のみを示している。しかしながら、マルチ・スライス検出器アレイ２０は、複数のスライスに対応する投影データが走査中に同時に取得され得るように、複数の平行な検出器横列を成す検出器素子２４を含んでいる。
【００４３】
ガントリ４１０の回転及びＸ線源１２の動作は、制御機構４４２によって制御される。制御機構４４２は、電力信号及びタイミング信号をＸ線源１２に与えるＸ線制御器２６と、ガントリ４１０の回転速度及び位置を制御するガントリ・モータ制御器４４６とを含んでいる。制御機構４４２に設けられたデータ取得システム（ＤＡＳ）２８は、検出器素子２４及びＳＳＲＤ５０からアナログ・データをサンプリングして、データを後の処理のためにディジタル信号へ変換する。例えば、後の処理は、本書に記載される様々な方法を具現化するためにモジュール５２を用いることを含み得る。画像再構成器４５０が、サンプリングされてディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ２８から受け取って、高速画像再構成を実行する。再構成された画像はプロセッサ３０に入力されて、プロセッサ３０は画像を記憶装置４５２に記憶させる。選択随意で、プロセッサ３０は、サンプリングされてディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ２８から受け取って、本書に記載される様々な方法をモジュール５２を用いて実行することができる。プロセッサ３０はまた、キーボードを有するコンソール４６０を介して操作者から命令及び走査パラメータを受け取る。付設されている視覚表示ユニット４６２によって、操作者は再構成画像及びコンピュータからの他のデータを観察することが可能になる。
【００４４】
操作者が供給した命令及びパラメータをプロセッサ３０によって用いて、ＤＡＳ２８、Ｘ線制御器２６及びガントリ・モータ制御器４４６に制御信号及び情報を与える。加えて、プロセッサ３０は、電動式テーブル４２２を制御するテーブル・モータ制御器４６４を動作させて、ガントリ４１０に被検体４０６を配置する。具体的には、テーブル４２２は、図１１に示すようにガントリ開口４２４を通して被検体１６の少なくとも一部を移動させる。
【００４５】
図１２へ戻り、一実施形態では、プロセッサ３０は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又は網若しくはインターネットのような他のディジタル・ソース等の非一時的なコンピュータ可読の媒体４７２から命令及び／又はデータを読み取る装置４７０、例えばＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、光磁気ディスク（ＭＯＤ）装置、又はイーサネット(登録商標）装置等のような網接続装置を含めた他の任意のディジタル装置を含んでいる。他の実施形態では、プロセッサ３０はファームウェア（図示されていない）に記憶されている命令を実行する。プロセッサ３０は本書に記載する諸作用を果たすようにプログラムされており、本書で用いられるコンピュータとの用語は当技術分野でコンピュータと呼ばれている集積回路のみに限らず、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能論理コントローラ、特定応用向け集積回路、及び他のプログラム可能な回路を広範に指しており、これらの用語は本書では互換的に用いられている。
【００４６】
この実施形態の例では、Ｘ線源１２、撮像検出器２０、及びＳＳＲＤ５０は、Ｘ線ビーム４７４が被検体１６と交差する角度が定常的に変化するように、撮像平面の内部で、撮像されている被検体１６の周りをガントリ４１０によって回転する。一つのガントリ角度における撮像検出器２０からの一群のＸ線減弱測定値すなわち投影データを「ビュー」と呼ぶ。被検体１６の「走査」は、Ｘ線源１２、撮像検出器２０、及びＳＳＲＤ５０の一回転中に異なるガントリ角度すなわちビュー角度で形成される一組のビューを含んでいる。ＣＴ走査では、投影データは、被検体１６を通る二次元スライスに対応する画像を再構成するように処理される。
【００４７】
以上、マルチ・モダリティ・イメージング・システムの実施形態の例について詳細に説明した。図示のマルチ・モダリティ・イメージング・システムの各構成要素は本書に記載される特定の実施形態に限定されず、各々のマルチ・モダリティ・イメージング・システムの各構成要素を本書に記載される他の構成要素とは独立に別個に用いてよい。例えば、上で述べたマルチ・モダリティ・イメージング・システム構成要素を他のイメージング・システムと共に用いてもよい。
【００４８】
本書で用いる場合には、単数形で記載されており単数不定冠詞を冠した要素又はステップとの用語は、排除を明記していない限りかかる要素又はステップを複数備えることを排除しないものと理解されたい。さらに、本発明の「一実施形態」に対する参照は、所載の特徴を同様に組み入れている追加の実施形態の存在を排除しないものと解釈されたい。また、反対に明記されていない限り、特定の特性を有する１若しくは複数の要素を「含んでいるcomprising」又は「有しているhaving」実施形態は、この特性を有しないような追加の要素も包含し得る。
【００４９】
また、本書で用いられる「画像を再構成する」との表現は、画像を表わすデータが生成されるが可視画像は形成されないような本発明の実施形態を排除するものではない。従って、本書で用いられる「画像」との用語は可視画像及び可視画像を表わすデータの両方を広く指す。但し、多くの実施形態は少なくとも１枚の可視画像を形成し又は形成するように構成されている。
【００５０】
本書で用いられる「ソフトウェア」及び「ファームウェア」との用語は互換的であり、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、及び不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含めたメモリに記憶されて、コンピュータによって実行される任意のコンピュータ・プログラムを含んでいる。以上のメモリ形式は例示のみのためのものであり、従ってコンピュータ・プログラムの記憶に利用可能なメモリの形式に関して制限するものではない。
【００５１】
以上の記載は例示説明のためのものであって制限するものではないことを理解されたい。例えば、上述の各実施形態（及び／又は各実施形態の諸観点）を互いに組み合わせて用いてよい。加えて、本発明の範囲を逸脱することなく、特定の状況又は材料を発明の教示に合わせて適応構成する多くの改変を施すことができる。本書に記載されている材料の寸法及び形式は、発明の各パラメータを定義するためのものであるが、限定するものではなく例示する実施形態である。以上の記載を吟味すれば、当業者には他の多くの実施形態が明らかとなろう。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲に関連して、かかる特許請求の範囲が網羅する等価物の全範囲と共に決定されるものとする。特許請求の範囲では、「including包含する」との用語は「comprising含む」の標準英語の同義語として、また「in whichこのとき」との用語は「whereinここで」の標準英語の同義語として用いられている。また、特許請求の範囲では、「第一」、「第二」及び「第三」等の用語は単にラベルとして用いられており、これらの用語の目的語に対して数値的要件を課すものではない。さらに、特許請求の範囲の制限は、「手段プラス機能（means-plus-function）」形式で記載されている訳ではなく、かかる特許請求の範囲の制限が、「〜のための手段」に続けて他の構造を含まない機能の言明を従えた文言を明示的に用いていない限り、合衆国法典第３５巻第１１２条第６パラグラフに基づいて解釈されるべきではない。
【００５２】
この書面の記載は、最適な態様を含めて発明の様々な実施形態を開示し、また任意の装置又はシステムを製造して利用すること及び任意の組み込まれた方法を実行することを含めてあらゆる当業者が発明の様々な実施形態を実施することを可能にするように実例を用いている。特許付与可能な発明の様々な実施形態の範囲は特許請求の範囲によって画定されており、当業者に想到される他の実例を含み得る。かかる他の実例は、特許請求の範囲の書字言語に相違しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の書字言語と非実質的な相違を有する等価な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００５３】
１０：計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム
１２：Ｘ線源
１４：Ｘ線
１６：被検体
１８：調節自在型コリメータ
２０：撮像検出器
２４：検出器素子
２６：Ｘ線制御器
２８：データ取得システム（ＤＡＳ）
３０：プロセッサ
５０：線源側放射線検出器（ＳＳＲＤ）
５２：焦点スポット監視モジュール
１００：監視レンズ
１０２：検出器モジュール・アセンブリ
１１０：シンチレータ
１１２：光センサ又はフォトダイオード
１１４：読み出し電子回路部
１１６：軟質ケーブル
１１８：コネクタ
１３０：第一の側
１３２：第二の側
１３４：外向きに延在し又は突出した部分
１３６：陥凹部
１４０：第一のスリット対
１４２：第二のスリット対
１４４：少なくとも一つの開口
１５０：第一のスリット
１５２：第二のスリット
１６０、１６２：スリット
１６４：第三の側
１６６：第四の側
１７０：第一の開口
１７２：第二の開口
１７４：第三の開口
１８０、１８２：分割部
１８４：幅
１８６：長さ
１８８、１９０：距離
１９２：厚み
１９４：ピクセル
２００：焦点スポット
２０２：焦点距離
２５０、２５２、２５４：フィルタ
３００、３１０：グラフ
３０２、３１２：焦点スポット移動補正値
４００：イメージング・システム
４０２：ＣＴイメージング・システム
４０４：ＰＥＴイメージング・システム
４１０：ガントリ
４２２：電動式テーブル
４２４：ガントリ開口
４４０：回転中心
４４２：制御機構
４４６：ガントリ・モータ制御器
４５０：画像再構成器
４５２：記憶装置
４６０：コンソール
４６２：視覚表示ユニット
４６４：テーブル・モータ制御器
４７０：命令及び／又はデータを読み取る装置
４７２：非一時的なコンピュータ可読の媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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