(57)【要約】  本発明はオブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングに関する。例えば、３次元ディスプレイに対して特定の位置を維持したり、３次元メガネなどの追加的コンポーネントを装着したりアクティブにしたりする必要性を減らしつつ、ユーザに空間的情報を提供するために、カソード装置（３２）からアノード（３４）のターゲットエリアに向けて電子ビーム（３８）を発生し、電子ビームが移動する焦点（４４）においてアノードをヒットするように電子ビームを制御する。電子ビームは、焦点がビューイング方向（４８）を横断する少なくとも第１の動き方向（４６）に動くように制御される。そうすることにより、移動する焦点に当たる電子ビームによりＸ線放射（４２）を発生する。さらに、オブジェクトを少なくとも部分的に通過するＸ線放射を検出し、Ｘ線検出信号を発生する。さらにまた、検出信号に基づいてモノスコーピック２次元画像が生成され、そのモノスコーピック２次元画像は移動焦点により確定される異なる視点に関する。モノスコーピックＸ線画像が異なる視点から表示される。
2015514463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線管であって、
カソード装置と、
アノードと、
制御手段とを有し、
前記カソード装置及び前記アノードは、前記カソード装置から前記アノードのターゲットエリアに向けて電子ビームを発生し、前記ターゲットエリアに当たる電子によりＸ線放射を発生するように設けられ、
前記制御手段は、電子ビームが移動焦点において前記アノードに当たるように、前記電子ビームを制御するように構成され、
前記制御手段は、ビューイング方向を横断する少なくとも第１の移動方向で、焦点を移動させるように構成されている、Ｘ線管。
【請求項２】
焦点を徐々に動かしたＸ線画像が提供される、請求項１に記載のＸ線管。
【請求項３】
前記制御手段は、少なくとも第２の移動方向でも焦点を動かすように構成され、前記第２の移動方向は、前記第１の移動方向に対して横方向であり、前記ビューイング方向に対して横方向である、
請求項１または２に記載のＸ線管。
【請求項４】
前記カソード装置は単一のカソードを含み、
前記制御手段は前記電子ビームを偏向するように設けられた偏向手段である、
請求項１ないし３いずれか一項に記載のＸ線管。
【請求項５】
前記カソード装置は複数のカーボンナノチューブエミッタを含み、前記カーボンナノチューブエミッタは焦点位置を移動する電子ビームを提供するように構成され、
前記制御手段は前記カーボンナノチューブエミッタの制御装置として設けられている、
請求項１ないし３いずれか一項に記載のＸ線管。
【請求項６】
前記アノードには、前記焦点位置に対して高さが異なる傾斜焦点トラックエリアが設けられ、
前記焦点トラックエリアの傾斜度は増加する、
請求項１ないし５いずれか一項に記載のＸ線管。
【請求項７】
オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線画像システムであって、
Ｘ線源と、
Ｘ線検出器と、
処理部と、
表示デバイスとを有し、
前記Ｘ線源は請求項１ないし６いずれか一項に記載のＸ線管であり、
前記Ｘ線検出器は、Ｘ線検出信号を前記処理部に提供するように構成され、
前記処理部は、前記検出信号に基づいてモノスコーピック２次元画像を生成するように構成され、前記モノスコーピック２次元画像は前記移動焦点により確定される異なる視点に関し、
前記表示デバイスは、異なる視点からの前記モノスコーピックＸ線画像を示すように構成された２次元ディスプレイである、
Ｘ線画像システム。
【請求項８】
前記移動焦点はユーザの頭の動きをシミュレーションする、
請求項７に記載のＸ線画像化システム。
【請求項９】
前記処理部は異なる移動焦点からの画像の移動平均を計算するように構成され、前記移動平均は所定時間に対するものである、請求項７または８に記載のＸ線画像化システム。
【請求項１０】
オブジェクトの空間的ライブビューイングを提供する方法であって、
ａ）カソード装置からアノードのターゲットエリアに向かう電子ビームを発生し、前記電子ビームが移動する焦点において前記アノードをヒットするように前記電子ビームを制御するステップであって、前記電子ビームは、前記焦点がビューイング方向を横断する少なくとも第１の動き方向に動くように制御されるステップと、
ｂ）前記移動する焦点に当たる前記電子ビームによりＸ線放射を発生するステップと、
ｃ）オブジェクトを少なくとも部分的に通過するＸ線放射を検出し、Ｘ線検出信号を発生するステップと、
ｄ）前記検出信号に基づいてモノスコーピック２次元画像を生成する、前記モノスコーピック２次元画像は前記移動焦点により確定される異なる視点に関するステップと、
ｅ）前記異なる視点からのモノスコーピックＸ線画像を表示するステップとを有する、
方法。
【請求項１１】
ステップｅ）において、動く視点に対してオブジェクトのライブ画像データが表示され、そのオブジェクトの空間的印象を提供する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記表示するステップのため、異なる移動焦点からの複数の画像の移動平均が計算され、
前記移動平均は所定時間のものである、
請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
ステップｂ）において、前記焦点はループ状の移動経路に沿って移動される、
請求項１０ないし１２いずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
処理ユニットにより実行された時、請求項１０ないし１３に記載の方法を実行するように構成された、請求項１ないし９いずれか一項に記載の装置を制御するコンピュータプログラム要素。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプログラム要素を記憶したコンピュータ読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線管、オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線画像化システム、オブジェクトの空間的ライブビューイングを提供する方法、及びコンピュータプログラム要素、並びにコンピュータ読み取り可能媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像では、空間情報の提供が患者などのオブジェクトの検査時などに現状の理解に役立つ。Ｘ線画像では、オブジェクトのライブ３次元立体視に対して、空間ビューを提供する方法としての立体視が提供される。例えば、特許文献１は、２つの焦点を生成して、それにより立体画像を提供するＸ線管について記載している。ユーザにいわゆる異なる２つの画像をすなわち左右画像の形式で提供するため、特有の３次元ディスプレイが用いられ、または外科医などにより３次元メガネが使われねばならない。しかし、３次元ディスプレイは、ディスプレイとそのディスプレイを見ているユーザとの間に所定距離を必要とする。これは外科医に対する現実的な移動の制約を意味する。さらに、３次元メガネに関して、ユーザは、同期シャッター機構を使う時、装着しなければならず、または少なくともこのメガネをアクティブにしなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際出願公開第２０１０／１４６５０４Ａ１号
【発明の概要】
【０００４】
このように、例えば、３次元ディスプレイに対して特定の位置を維持したり、３次元メガネまたは３次元ディスプレイなどの追加的コンポーネントを装着したりアクティブにしたりする必要性を減らしつつ、ユーザに空間的（ライブの深さ）情報を提供する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、独立請求項の主題により達成され、さらに別の実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００６】
留意点として、本発明の下記の態様は、オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線管、オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線画像システム、オブジェクトの空間的ライブビューイングを提供する方法、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ読み取り可能媒体に当てはまる。
【０００７】
本発明の第１の態様によると、オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線管が提供される。該Ｘ線管は、カソード装置と、アノードと、制御手段とを有する。前記カソード装置及び前記アノードは、前記カソード装置から前記アノードのターゲットエリアに向けて電子ビームを発生し、前記ターゲットエリアに当たる電子によりＸ線放射を発生するように設けられている。前記制御手段は、電子ビームが移動焦点においてアノードに当たるように、電子ビームを制御するように構成されている。制御手段は、ビューイング方向を横断する少なくとも第１の移動方向で、焦点の移動を提供するように構成されている。
【０００８】
一実施形態によれば、焦点を徐々に動かしたＸ線画像が提供される。
【０００９】
さらに別の一実施形態では、前記制御手段は、少なくとも第２の移動方向でも焦点を動かすように構成され、前記第２の移動方向は、前記第１の移動方向に対して横方向であり、前記ビューイング方向に対して横方向である。
【００１０】
一実施形態によれば、前記カソード装置は単一のカソードを含み、前記制御手段は前記電子ビームを偏向するように設けられた偏向手段である。
【００１１】
さらに別の一実施形態では、前記カソード装置は複数のカーボンナノチューブエミッタを含み、前記カーボンナノチューブエミッタは焦点位置を移動する電子ビームを提供するように構成されている。前記制御手段は前記カーボンナノチューブエミッタの制御装置として設けられている。
【００１２】
空間的ライブビューイングとの用語は、例えば、立体視を用いたように、空間的情報を提供することに関する。
【００１３】
本発明の第２の態様により、オブジェクトのシミュレーションされた空間的ライブビューイングのためのＸ線画像システムが提供される。該Ｘ線画像システムは、Ｘ線源と、Ｘ線検出器と、処理部と、ディスプレイデバイスとを含む。前記Ｘ線源は上記の例のうちいずれか１つによるＸ線管である。Ｘ線検出器は、Ｘ線検出信号を処理ユニットに提供するように構成されている。処理ユニットは、検出信号に基づいてモノスコーピック（ｍｏｎｏｓｃｏｐｉｃ）２次元画像を生成するように構成されている。モノスコーピック２次元画像は移動焦点により確定される異なる視点に関する。ディスプレイデバイスは、異なる視点からのモノスコーピックＸ線画像を示すように構成された２次元ディスプレイである。
【００１４】
一実施形態によれば、前記処理部は異なる移動焦点からの画像の移動平均を計算するように構成されている。前記移動平均は所定時間に対するものである。
【００１５】
本発明の第３の態様により、オブジェクトの空間的ライブビューイングを提供する方法が提供される。該方法は、
ａ）カソード装置からアノードのターゲットエリアに向かう電子ビームを発生し、前記電子ビームが移動する焦点において前記アノードをヒットするように前記電子ビームを制御するステップであって、
前記電子ビームは、前記焦点がビューイング方向を横断する少なくとも第１の動き方向に動くように制御されるステップと、
ｂ）前記移動する焦点に当たる前記電子ビームによりＸ線放射を発生するステップと、
ｃ）オブジェクトを少なくとも部分的に通過するＸ線放射を検出し、Ｘ線検出信号を発生するステップと、
ｄ）前記検出信号に基づいてモノスコーピック２次元画像を生成する、前記モノスコーピック２次元画像は前記移動焦点により確定される異なる視点に関するステップと、
ｅ）前記異なる視点からのモノスコーピックＸ線画像を表示するステップとを有する。
【００１６】
一実施形態によれば、ステップｅ）において、動く視点に対してオブジェクトのライブ画像データが表示され、そのオブジェクトの空間的印象を提供する。
【００１７】
一実施形態によれば、ステップｂ）において、前記焦点はループ状の移動経路に沿って移動される。
【００１８】
本発明の一態様によると、Ｘ線画像化中のＸ線焦点の移動により、様々なオブジェクトの移動サイズによりライブの深さ情報／感覚を提供する。得られる移動の軌跡により、医師に、２次元ディスプレイ上のライブの深さ情報を与えることができる。例えば、検出器と、例えば患者とは一定の位置に留まり、Ｘ線スポットのみが動かされる。これは深さ情報を直感的に感知する役に立つ。検出器に近いオブジェクトは一定の位置に留まる。オブジェクトが検出器から遠ければ遠いほど、動きは大きくなる。このように、検出器が医師の方に配置され、Ｘ線源が医師から遠い方に配置されたとき、ユーザは深さ情報を直感的な方法で提供される。さらに別の態様では、Ｘ線検出器を患者の下に配置し、Ｘ線管を患者の上に配置することも可能である。こうすることにより、Ｘ線画像は医師の頭の動きによるもののように見える。検出器が医師の方に、例えば患者台の上に配置される、反対の配置の場合も同様である。本発明の一態様によると、特殊な３次元ディスプレイや３次元メガネ３がなくても、空間的情報が提供される。さらなる利点は、患者と３次元ディスプレイとを見るたびに、医師が３次元情報に適応する必要がない方法で空間的情報を提供できることにある。さらに、本発明によると、一連の画像を見ることにより、すなわち移動焦点により、空間的情報が提供される２次元画像を提供する。このように、本発明により表示される画像は、本当の「立体画像」ではなく、むしろ２次元画像であり、時間の経過とともに空間的情報を含み表示するものである。このように、「シミュレーションされた立体ライブビューイング」との用語を用いる。さらに、全員が３次元メガネを装着しなくても、すべての医師（及びスタッフ）が空間的情報を見ることができる。  本発明によると、焦点の移動の結果、オブジェクト中のその空間的配置に応じて要素の移動比率は異なる。上記の通り、Ｘ線源に近いオブジェクトは、Ｘ線源からの距離が大きいオブジェクトとは異なって見える。留意点として、「オブジェクト」との用語は、例えば、その「オブジェクト」すなわち患者のある領域またはロケーションのフィーチャまたはその他の可視的特徴に関する。２次元画像はオブジェクトの位置のｘとｙについて明確な情報を与える。しかし、ｚ（深さ）位置は不明確である。Ｘ線画像は吸収画像である：オクルージョン（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）などの深さ情報は失われている。様々な視点からの画像を提供すると、表示された関心オブジェクトの、他の表示オブジェクト（部分）に対する相対的な動きの大きさ（すなわちぼけの量）により、医師に深さ情報／感覚を与えられる。
【００１９】
本発明のこれらの態様等は、以下に説明する実施形態から明らかであり、これらの実施形態を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
次の図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。
【図１】本発明によるＸ線画像システムを示す図である。
【図２】本発明によるＸ線管の一実施形態を示す図である。
【図３】本発明によるＸ線管の別の一実施形態を示す図である。
【図４】本発明によるＸ線管のさらに別の一実施形態を示す図である。
【図５】本発明によるＸ線管のさらに別の一実施形態を示す図である。
【図６】回転アノード上に配置された焦点の上面図において、本発明によるＸ線管のさらに別の実施形態を示す図である。
【図７】図６のＸ線管を示す断面図である。
【図８】Ｘ線管のさらに別の例を示す上面図である。
【図９】図８の断面を示す図である。
【図１０】さらに別のＸ線管を示す斜視図である。
【図１１】Ｘ線管のさらに別の実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、検出器と組み合わせたＸ線管のさらに別の実施形態を示す図である。
【図１３】本発明によるオブジェクトの空間ライブビューイングを提供する方法の一例の方法ステップを示す図である。
【図１４】本発明による方法の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、オブジェクトのシミュレーションされた空間ライブビューイングのためのＸ線画像システム１０を示す。Ｘ線画像システム１０は、いわゆるＣアーム装置として示されている。Ｘ線源１２とＸ線検出器１４がＣアーム構造１６の対向端に設けられ、Ｃアーム構造１６はシーリングサポート１８により可動的に支持されている。さらに、処理ユニット２０はディスプレイデバイス２２と共に示されている。さらに、患者を支持する患者サポートテーブルなど、オブジェクト２６を支持するサポート２４が示されている。
【００２２】
さらにまた、処理ユニット２０（別途図示はしない）に関連して、幾つかのモニターと共にインタフェース装置２８が示されている。Ｘ線源はＸ線管３０であり、これは以下の図面により詳細に記載する。Ｘ線検出器は、Ｘ線検出信号を処理ユニット２０に提供するように構成されている。処理ユニット２０は、検出信号に基づいてモノスコーピック（ｍｏｎｏｓｃｏｐｉｃ）２次元画像を生成するように構成されている。モノスコーピック２次元画像は移動焦点により確定される異なる視点に関する。ディスプレイデバイス２２は、異なる視点からのモノスコーピックＸ線画像を示すように構成された２次元ディスプレイである。
【００２３】
図２は、オブジェクトのシミュレーションされた空間ライブビューイングのためのＸ線画像システム３０を示す。Ｘ線管３０は、カソード装置３２、アノード３４、図２にはこれ以上は示さない制御手段３６を有する。カソード装置３２及びアノード３４が設けられ、カソード装置３２からアノード３４のターゲットエリア４０に向けてた電子ビーム３８を発生し、ターゲットエリア４０に当たる電子によりＸ線放射４２を発生する。制御手段３６は、電子が移動焦点４４においてアノード３４に当たるように、電子ビームを制御するように構成されている。制御手段は、ビューイング方向４８を横断する少なくとも第１の移動方向４６で、焦点の移動を提供するように構成されている。
【００２４】
点線３８ｎで示したように、電子ビームが、点線の円で示した異なる焦点位置４４ｎに向けて制御され、例えば、屈折される。よって、結果として、異なるＸ線ビーム４２ｎが提供され、これらはそれぞれ点線タイプで示されている。言い換えると、Ｘ線画像が動きの経路に沿って複数の焦点から提供される。本発明によると、Ｘ線画像は徐々に動く焦点で提供される。結果として、ライブ画像として示された画像は、焦点の動きから直接依存して常に変化している。
【００２５】
このように、提供されたＸ線画像を見ているユーザは、提示される２次元画像シーケンスを組み合わせることにより、空間的（ライブ深度）情報の印象を提供される。言い換えると、空間的または立体的ビューイングがいわゆるシミュレーションされる。シミュレーションされた空間的または立体的ビューイングは、シミュレーションされた３次元ビューイング、２次元深度ビューイングまたは２次元プラスビューイングとも呼ばれる。シミュレーションされた立体的ビューイングは、認識される立体ビューイングとも呼ばれる。
【００２６】
図３は、別の例を示し、制御手段は、第１の移動方向４６に対して横方向であり、ビューイング方向４８に対して横方向である少なくとも第２の移動方向５０でも焦点の動きを提供するように構成されている。その結果得られる焦点位置は、参照数字４４ａで示された１つの位置だけで示されている。もちろん、複数の位置があってもよく、例えば、第１と第２の動きを組み合わせてもよい。
【００２７】
第１の移動方向は、第１の立体方向とも呼ばれ、第２の移動方向は第２の立体方向とも呼ばれる。第１の立体方向は、水平方向とも呼ばれ、第２の立体方向は垂直方向とも呼ばれ、これらは例えば図６，７及び図８，９を参照して後で説明される。
【００２８】
図４は、カソード装置３２が１つのカソード５２を有し、制御手段が電子ビームを偏向するように設けられた偏向手段５４である一例を示す。例えば、偏向は静電気的に、または電磁気的に行われても良い。このように、移動する焦点位置が与えられる。
【００２９】
図５は、別の一実施形態を示し、カソード装置３２が複数のカーボンナノチューブエミッタ５６を有し、これは焦点位置が移動する電子ビームを提供するように構成されている。単なる一例として、電子ビームの第２の形状／方向を、参照数字５８ａを付した点線で示した。もちろん、他の形状／方向も提供される。カーボンナノチューブエミッタ５６は、ステアリングまたはガイディング電極６０及びゲート構造６２が設けられ、異なるＸ線放射４２、４２ｉを発生するために、異なるターゲットスポットまたはターゲットエリアをそれぞれの電子ビームでヒットすることができるように、カーボンナノチューブエミッタを制御している。他の一実施形態では、図５のように１つのステアリングカソードの替わりに、複数のステアリングカソードが設けられ、動くＸ線源（焦点）を生成している。
【００３０】
図６と図７は、別の一例を示しており、回転アノードディスクとしてアノード３４が設けられている。図６は、焦点位置が異なる配置の上面図であり、図７は断面図である。アノード３４には、焦点位置に対して異なる高さを与える傾斜焦点トラックエリア６４が設けられている。図から分かるように、焦点トラックエリア６４の傾斜度は増加する。点線６６で示したように、傾斜度が連続した、すなわち角度が全表面上で同じである傾斜面を有する替わりに、外縁から始めて回転軸６８の方向に内部に動くとき、表面は点線６６から離れる方向に動き、傾斜度が増加することを表す。電子ビームは矢印７０で示され、アノード表面をヒットしている。電子ビームを表す点線（参照数字７２で示されている）と、アノードの表面との交点（参照数字７４で示されている）は、焦点位置の高さ、すなわち点７４の高さである。この高さはｙ方向７６と呼ばれ、回転軸６８と平行にそろえられ、ｒ方向とも呼ばれるビューイング方向４８と垂直である。比較のため、電子ビーム方向７２と点線６６の交点７８もマークされている。これは傾斜度が連続的である場合の焦点の高さを表す。図６の上面図にこの点線を投影することにより、次のことが分かる。第１のマーク８０は、焦点トラックエリア６４のいわゆる下部の第１の焦点位置を表す。第２のマーク８２は、交点７８の高さを達成するための第２の焦点の位置を表す。第１の矢印８４は、連続的傾斜度の場合に達成されるであろう高さを表す。第２の矢印８５は、傾斜度が増加することにより達成される高さを表す。増加する傾斜度により、ｒ方向にさらに伸びなくても、デルタ（ｄ）８６が加算される。言い換えると、連続的な、すなわち線形の傾斜プロファイルと比較すると、増加する傾斜度により、同様の焦点高度（ｙ方向の動きまたはｙ方向の偏向）を提供するのに、焦点トラックの半径方向のエクステンションが少なくてよい。
【００３１】
留意点として、図６と図７の態様、及び図８ないし図１１を参照して説明するフィーチャは、アノードが回転アノードディスクであるものに関して記載している。しかし、同様のフィーチャを有する非回転アノードディスクを有していてもよい。また、前出の図面、例えば図２ないし図５などのフィーチャは、明示はしないが、回転アノードディスクと組み合わせできる。
【００３２】
別の例では、図８と図９に示したように、アノードは、傾斜度が増加する切り取られた断面（すなわち、傾斜焦点トラックエリア６４）を有する外縁部分８８を有する回転アノードディスクである。焦点は外縁部分に配置された焦点トラック上に設けられる。
【００３３】
例えば、焦点は、図８に示すように、複数の焦点位置９２を示したループ状の動き経路９０に沿って動かされる。しかし、他の動き経路でもよく、例えば、スイベル運動や直線運動、及びもちろんその他のすべての幾何学的構成でもよい。さらに留意点として、図８は見やすくするため、複数の焦点位置のうちの幾つかのみを示している。もちろん、中間位置でもよい。矢印９４は、動き経路９０に沿った焦点のループ状の連続した動きを示している。
【００３４】
図８は、アノード面上の焦点位置を示す上面図であり、図９は断面図である。
【００３５】
図１０は、表面の切り取られた断面上に投影されたループ状の動き経路９０を有する斜視図である。
【００３６】
図１１は、いわゆる中央ビームのビュー方向９２と、動き経路に沿ったビームの複数のビュー方向９５を示す図である。
【００３７】
別の例では、「焦点トラックの傾斜」はビューイング方向の傾斜に関する。例えば、傾斜度はビューイング方向で減少する。
【００３８】
図１２は、動くＸ線焦点の概念を示す図である。第１の焦点位置１００と、その結果の投影である患者内の検出オブジェクトなどである空間的に分散した複数のフィーチャ１０２，１０４，１０６及び１０８の投影点それぞれとを示す。それゆえ、複数の接続線１１０が、第１の焦点位置１００から始まり、それぞれのオブジェクト１０２等を通り、図示されたＸ線検出器１１４上のある位置１１２を示している。
【００３９】
焦点を第１の位置１００から第２の位置１１６に動かす（この動きは移動矢印１１７で示した）ことにより、焦点とそれぞれのオブジェクト１０２等との間を結ぶ線は、各オブジェクト位置の周りですこし旋回する。これらの接続ラインを点線で示し、参照数字１１８で示した。図から分かるように、これによりディテクタ１１４上での位置１２０はさらにシフトする。シフトベクトルは、第１のオブジェクト１０２に対する各矢印１２２、第２のオブジェクト１０４に対する第２の矢印１２４、第３のオブジェクト１０６に対する第３の矢印１２６、及び第４のオブジェクト１０８に対する第４の矢印１２８で示した。このように、ディテクタ１１４に近いオブジェクトまたは点のＸ線投影は、Ｘ線焦点が第１の位置１００から第２の位置１１６に動いたとしても、互いに近い。ディテクタから遠い、すなわちＸ線源に近いオブジェクト点については、ディテクタ１１４上の各Ｘ線投影は互いに遠い。
【００４０】
いわゆるデフォルトの場合には、ディテクタは医師に近くにあり、医師に近いオブジェクトの動きの軌跡は小さい。もちろん、逆の構成では、各結果は逆になる。このように、Ｘ線源が医師の方に配置され、Ｘ線ディテクタが医師から遠いところに配置されている場合、これにより、オブジェクトが医師から遠ければ遠いほど、オブジェクトの動きの軌跡は小さくなる。そのため、Ｘ線焦点を動かすと、様々なオブジェクトの動きサイズにより、深さ情報が生で分かる。スポットの動きはすべての方向で行え、またはスポット移動中に中間的取得により徐々に行える。もちろん、切り替えてもよい。
【００４１】
焦点を動かすことにより、ユーザは、表示される画像が実際には立体画像でなくても、すなわち同時に異なる２つの焦点から取得した同時にユーザに提供された左右の画像でなくても、表示されたライブ画像の空間的情報を読み出すことができる。このように、本発明では画像は２次元画像として提供されるが、それにもかかわらず、焦点を動かしながら動きの経路に沿って一連の画像を提供することにより、空間的情報がユーザに見える。１つの画像中に表示されるフィーチャの距離は異なるので、焦点が動いた時、次の画像におけるオフセットまたは動きは異なる。このように、ユーザには検査中のオブジェクトに関する深さ情報が提供される。
【００４２】
図１３は、オブジェクトの空間的ライブビューイングを提供する方法２００を示す。該方法は次のステップを含む。第１のステップ２１０において、カソード装置からアノードのターゲットエリアに向かう電子ビームが生成され、その電子ビームは制御され、例えば偏向され、その電子ビームが動く焦点においてアノードをヒットするようにする。電子ビームは制御され、例えば偏向され、焦点がビューイング方向を横切る少なくとも第１の動き方向に動くようにする。第２のステップ２１２において、動く焦点に当たる電子ビームによりＸ線放射が生成される。第３のステップ２１４において、オブジェクトを少なくとも部分的に通過するＸ線放射が検出され、各Ｘ線検出信号が精製される。第４のステップ２１６において、検出信号に基づいてモノスコーピック（ｍｏｎｏｓｃｏｐｉｃ）２次元画像が生成され、そのモノスコーピック２次元画像は移動焦点により確定される異なる視点に関する。第５のステップ２１８において、異なる視点からのモノスコーピックＸ線画像が表示される。
【００４３】
第１のステップ２１０はステップａ）とも呼ばれ、第２のステップ２１２はステップｂ）とも呼ばれ、第３のステップ２１４はステップｃ）とも呼ばれ、第４のステップ２１６はステップｄ）とも呼ばれ、第５のステップ２１８はステップｅ）とも呼ばれる。
【００４４】
例えば、画像データの変更は画像コンテンツを徐々に変更することを含む。
【００４５】
さらに別の例では、ステップｅ）において、動く視点に対してオブジェクトのライブ画像データが表示され、そのオブジェクトの空間的印象を提供する。
【００４６】
図１４に示したように、表示に対して、異なる移動焦点からの画像の移動平均２２０を第１のサブステップ２２２で計算する。移動平均は所定時間に対するものである。次に、第２のサブステップ２２４において、計算した平均を表示する。こうすることにより、オブジェクトの深さが異なれば異なるぼかしを入れ、ユーザに空間的情報を提供する。
【００４７】
第４の例（図示せず）では、ステップｂ）において、焦点をループ状の動き経路に沿って動かす。
【００４８】
他の一例（図示せず）では、Ｘ線検出器を患者の下に配置し、Ｘ線管を患者の上に配置する。こうすることにより、Ｘ線画像は医師の頭の動きによるもののように見える。十分な関心領域画像を用いることにより、この構成ではＸ線散乱を制限できる。
【００４９】
２次元画像はオブジェクトの位置のｘとｙについて明確な情報を与える。しかし、ｚ（深さ）位置は不明確である。Ｘ線画像は吸収画像である：オクルージョン（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）などの深さ情報は失われている。様々な視点からの画像を提供すると、表示された関心オブジェクトの、他の表示オブジェクト（部分）に対する相対的な動きの大きさ（すなわちぼけの量）により、医師に深さ情報／感覚を与えられる。
【００５０】
本発明の他の一実施形態では、適切なシステムにおいて、上記の実施形態の一つによる方法の方法ステップを実行するように較正されたことを特徴とするコンピュータプログラムまたはコンピュータプログラム要素が提供される。
【００５１】
コンピュータプログラム要素は、コンピュータユニットに記憶されてもよい。コンピュータユニットも本発明の一実施形態の一部であってもよい。このコンピューティングユニットは、上記の方法のステップを実行するまたは実行を誘起するように構成され得る。さらに、上記の装置のコンポーネントを動作させるように構成されていてもよい。コンピューティングユニットは、自動的に動作し、及び／またはユーザの命令を実行するように構成されている。コンピュータプログラムはデータプロセッサのワーキングメモリにロードされる。データプロセッサは、本発明の方法を実行するように構成されている。
【００５２】
本発明のこの実施形態は、初めから本発明を用いるコンピュータプログラムと、アップデートにより本発明を用いるプログラムになる既存のプログラムとの両方をカバーする。
【００５３】
さらに、コンピュータプログラム要素は、上記の方法の実施形態の手順を満たす必要なすべてのステップを提供できる。
【００５４】
本発明のさらに別の一実施形態によると、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能媒体が提供され、そのコンピュータ読み取り可能媒体は、前のセクションで説明したコンピュータプログラム要素を記憶したものである。
【００５５】
コンピュータプログラムは、光記憶媒体や他のハードウェアとともに、またはその一部として供給される固体媒体などの適切な媒体に記憶及び／または配布することができ、インターネットや有線または無線の電気通信システムなどを介して他の形式で配信することもできる。
【００５６】
しかし、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上で提供されてもよく、そのようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされてもよい。本発明のさらにべつの実施形態では、コンピュータプログラム要素をダウンロードできるようにする媒体が提供され、そのコンピュータプログラム要素は本発明の上記の実施形態の一つによる方法を実行するように構成されている。
【００５７】
留意すべき点として、本発明の実施形態を、異なる主題を参照して説明する。具体的に、一部の実施形態を方法の請求項を参照して説明し、他の一部の実施形態を装置の請求項を参照して説明する。しかし、本技術分野の当業者は、上記の説明と以下の説明から、特に断らないかぎり、一種類の主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる複数の主題に関係する特徴の間の任意の組み合わせも本出願で開示されていると考えられることが分かるであろう。しかし、すべての特徴は組み合わせて、特徴の単なる和以上のシナジー効果を提供することができる。
【００５８】
図面と上記の説明に詳しく示し本発明を説明したが、かかる例示と説明は例であり限定ではない。本発明は開示した実施形態には限定されない。請求項に記載した発明を実施する際、図面、本開示、及び従属項を研究して、開示した実施形態のその他のバリエーションを、当業者は理解して実施することができるであろう。
【００５９】
請求項において、「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は他の要素やステップを排除するものではなく、「１つの（”ａ”  ｏｒ  ”ａｎ”）」という表現は複数ある場合を排除するものではない。単一のプロセッサまたはその他のアイテムが請求項に記載した複数のユニットの機能を満たすこともできる。相異なる従属クレームに手段が記載されているからといって、その手段を組み合わせて有利に使用することができないということではない。請求項に含まれる参照符号は、その請求項の範囲を限定するものと解してはならない。
【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６−７】
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【図８−９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年11月26日(2014.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトのビューイングのためのＸ線管であって、
カソード装置と、
アノードと、
制御手段とを有し、
前記カソード装置及び前記アノードは、前記カソード装置から前記アノードのターゲットエリアに向けて電子ビームを発生し、前記ターゲットエリアに当たる電子によりＸ線放射を発生するように設けられ、
前記制御手段は、電子ビームが移動焦点において前記アノードに当たるように、前記電子ビームを制御するように構成され、
前記制御手段は、ビューイング方向を横断する少なくとも第１の移動方向で、焦点を移動させるように構成され、
前記制御手段はループ状の移動経路に沿った前記焦点の移動を提供するように構成されている、Ｘ線管。
【請求項２】
焦点を徐々に動かしたＸ線画像が提供される、請求項１に記載のＸ線管。
【請求項３】
前記カソード装置は単一のカソードを含み、
前記制御手段は前記電子ビームを偏向するように設けられた偏向手段である、
請求項１または２に記載のＸ線管。
【請求項４】
前記カソード装置は複数のカーボンナノチューブエミッタを含み、前記カーボンナノチューブエミッタは焦点位置を移動する電子ビームを提供するように構成され、
前記制御手段は前記カーボンナノチューブエミッタの制御装置として設けられている、
請求項１または２に記載のＸ線管。
【請求項５】
オブジェクトのビューイングのためのＸ線画像システムであって、
Ｘ線源と、
Ｘ線検出器と、
処理部と、
表示デバイスとを有し、
前記Ｘ線源は請求項１ないし６いずれか一項に記載のＸ線管であり、
前記Ｘ線検出器は、Ｘ線検出信号を前記処理部に提供するように構成され、
前記処理部は、前記検出信号に基づいてモノスコーピック２次元画像を生成するように構成され、前記モノスコーピック２次元画像は前記移動焦点により確定される異なる視点に関し、
前記表示デバイスは、異なる視点からの前記モノスコーピックＸ線画像を示すように構成された２次元ディスプレイである、
Ｘ線画像システム。
【請求項６】
前記移動焦点はユーザの頭の動きをシミュレーションする、
請求項５に記載のＸ線画像化システム。
【請求項７】
オブジェクトのビューイングを提供する方法であって、
ａ）カソード装置からアノードのターゲットエリアに向かう電子ビームを発生し、前記電子ビームが移動する焦点において前記アノードをヒットするように前記電子ビームを制御するステップであって、前記電子ビームは、前記焦点がビューイング方向を横断する少なくとも第１の動き方向に動くように制御されるステップと、
ｂ）前記移動する焦点に当たる前記電子ビームによりＸ線放射を発生する、前記焦点はループ状の移動経路に沿って動かされるステップと、
ｃ）オブジェクトを少なくとも部分的に通過するＸ線放射を検出し、Ｘ線検出信号を発生するステップと、
ｄ）前記検出信号に基づいてモノスコーピック２次元画像を生成する、前記モノスコーピック２次元画像は前記移動焦点により確定される異なる視点に関するステップと、
ｅ）前記異なる視点からのモノスコーピックＸ線画像を表示するステップとを有する、
方法。
【請求項８】
ステップｅ）において、動く視点に対してオブジェクトのライブ画像データが表示され、そのオブジェクトの空間的印象を提供する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記表示するステップのため、異なる移動焦点からの複数の画像の移動平均が計算され、
前記移動平均は所定時間のものである、
請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
処理ユニットにより実行された時、請求項７ないし９に記載の方法を実行するように構成された、請求項１ないし６いずれか一項に記載の装置を制御するコンピュータプログラム要素。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラム要素を記憶したコンピュータ読み取り可能媒体。
【国際調査報告】
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