(57)【要約】  本発明は平面及び立体X線観測に関する。深さ情報を視覚的認識が改善されたX線観測の作業の流れを改善するため、陰極構造から陽極の標的領域へ向かう電子ビームを生成する段階；様々な標的スポット(94a,94b)に衝突するように前記電子ビームを偏向させる段階が供される。前記電子ビームを偏向させる段階により、前記電子ビームは、変化は前記電子の衝突方向の漸進的変化として与えられることで、平面観測と立体観測との間での無段遷移が供される。前記平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生する。前記立体観測では、X線放射線は、観測方向(92)に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生する。前記標的領域に衝突する前記電子ビームによってX線放射線を発生させる段階がさらに供される。平面及び立体X線観測用の様々な焦点スポットを有する前記X線放射線が供される。またさらに平面観測と立体観測との間で漸進的に遷移する前記対象物の画像データを表示又は提供する段階が供される。
2015516647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極構造；
陽極；及び
制御手段；
を有する平面及び立体観測用X線管であって、
前記陰極構造及び前記陽極は、前記陰極構造から前記陽極の標的領域へ向かう電子ビームを生成することで、前記標的領域に衝突する電子によってX線放射線を発生させるように供され、
前記制御手段は、様々な標的スポットで前記陽極に衝突するように前記電子ビームを制御するように供され、
前記制御手段は、平面観測と立体観測との間での無段遷移のために前記電子の衝突方向の漸進的変化を供するように構成され、
前記平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生し、前記立体観測では、X線放射線は、観測方向に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生する、
X線管。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第1立体方向と交差し、かつ、前記観測法とも交差する第2立体方向での少なくとも1つの立体焦点スポットの漸進的変化を供するように構成される、請求項1に記載のX線管。
【請求項３】
前記制御手段は、立体観測において、前記第1焦点スポットと前記第2焦点スポットとの間での接続線が、前記観測方向と共に共通の面上に位置するような漸進的変化を供するように構成される、請求項1又は2に記載のX線管。
【請求項４】
前記陰極構造は単一の電極を含み、かつ、
前記制御手段は、前記電子ビームを偏向させるように供された偏向手段である、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載のX線管。
【請求項５】
前記陰極構造は、様々な焦点スポット位置を有する電子ビームを供するように構成された複数のカーボンナノチューブエミッタを含み、かつ、
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供される、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載のX線管。
【請求項６】
前記陽極には、前記焦点スポット位置に様々な高さを供する傾斜焦点追跡領域が供され、かつ、
前記焦点追跡領域の傾斜は増大する、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のX線管。
【請求項７】
X線源；
X線検出器；及び
処理ユニット；
を有する平面及び立体観測用X線撮像システムであって、
前記X線源は、請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載のX線管で、
前記X線検出器は、X線検出信号を前記処理ユニットへ供するように構成され、かつ、
前記処理ユニットは、前記X線検出信号に基づいて平面X線画像データと立体X線画像データを計算するように構成される、
X線撮像システム。
【請求項８】
対象物の空間観測方法であって：
a)  陰極構造から陽極の標的領域向かう電子ビームを生成する段階；
b)  様々な標的スポットで前記陽極に衝突するように前記電子ビームを制御する段階；
c)  前記標的領域に衝突する前記電子ビームによってX線放射線を発生させる段階であって、平面及び立体X線撮像用の様々な焦点スポットを有する前記X線放射線が供される段階；並びに、
d)  平面観測と立体観測との間で漸進的に遷移する前記対象物の画像データを供する段階；
を有し、
前記制御は、平面観測と立体観測との間での無段遷移が供されるような前記電子の衝突方向の漸進的変化として与えられ、
前記平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生し、前記立体観測では、X線放射線は、観測方向に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生する、
方法。
【請求項９】
前記段階b)における漸進的変化は、前記第1立体方向と交差し、かつ、前記観測法とも交差する第2立体方向での少なくとも1つの立体焦点スポットの漸進的変化を含む、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記段階b)における漸進的変化は、立体観測において、前記観測方向と共に共通の面上に位置するような前記第1焦点スポットと前記第2焦点スポットとの間での接続線の移動を含む、請求項8又は9に記載の方法。
【請求項１１】
処理ユニットによって実行されるときに、請求項8乃至10のうちいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される請求項1乃至7のうち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。
【請求項１２】
請求項11に記載のコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面及び立体観測用X線管、平面及び立体観測用X線撮像システム、対象物の空間観測方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物の深さ情報を供するため、たとえば医療撮像においてはX線立体撮像が利用されている。しかしたとえ立体撮像が有用な深さ情報を与えるとしても、ユーザー−たとえば医師−は、平面観測法を維持するし、時には好みさえもすることがわかった。従って立体撮像への切り換えは忌避されることがある。よってさらなる深さ情報はユーザーに視認可能とならないことがある。特許文献1は立体回転陽極X線管について記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第2010/0067662号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って深さ情報の視覚的認識が改善されたX線観測の作業の流れを改善する必要があると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は独立請求項に記載された発明によって解決される。他の実施例は従属請求項に記載されている。
【０００６】
以降に記載する本発明の態様は、平面及び立体観測用X線管、対象物の空間観測方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ可読媒体にも適用されうることに留意して欲しい。
【０００７】
本発明の第1態様によると、陰極構造、陽極、及び制御手段を有する平面並びに立体観測用X線管が供される。前記陰極構造及び前記陽極は、前記陰極構造から前記陽極の標的領域へ向かう電子ビームを生成することで、前記標的領域に衝突する電子によってX線放射線を発生させるように供される。前記制御手段は、様々な標的スポットで前記陽極に衝突するように前記電子ビームを制御するように供される。前記制御手段は、平面観測と立体観測との間での無段遷移のために前記電子の衝突方向を漸進的に変化させるように構成される。前記平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生する。前記立体観測では、X線放射線は、観測方向に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生する。
【０００８】
「無段遷移のための漸進的変化」という語句は、画像を観測するユーザーが容易に視点−具体的には平面観測とそれに対応する立体観測用の視点（2つの離間した焦点スポットの場合）−の連続的変化を知覚できるような前記焦点スポット位置の連続的変化を指称する。「漸進的」という語句は、具体的には前記ユーザーの知覚に関するので、前記焦点スポットの移動の相対的に小さなステップを含む。前記移動のステップ状変化もまた、文言上漸進的移動ではないものの、「漸進的」という語句に含まれる。
【０００９】
「衝突方向」という語句は、たとえば前記電子ビームの衝突角度を含む。
【００１０】
たとえば前記漸進的変化は前記電子ビームの漸進的偏向である。他の例では、実効的な方向が変化する電子ビームが、たとえば多数の可変電子源によって生成される。
【００１１】
たとえば前記制御手段は、前記電子ビームを偏向させる手段である。
【００１２】
典型的実施例によると、前記制御手段は、前記第1立体方向と交差し、かつ、前記観測法とも交差する第2立体方向での少なくとも1つの立体焦点スポットを漸進的に変化させるように構成される。
【００１３】
典型的実施例によると、前記陰極構造は単一の電極を含み、かつ、前記制御手段は、前記電子ビームを偏向させるように供された偏向手段である。
【００１４】
さらなる典型的実施例によると、前記陰極構造は、様々な焦点スポット位置を有する電子ビームを供するように構成された複数のカーボンナノチューブエミッタを含み、かつ、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供される。
【００１５】
典型的実施例によると、前記陽極には、前記焦点スポット位置に様々な高さを供する傾斜焦点追跡領域が供され、かつ、前記焦点追跡領域の傾斜は増大する。
【００１６】
本発明の第2態様によると、X線源、X線検出器、及び処理ユニットを有する平面並びに立体観測用X線撮像システムが供される。前記X線源は上述の例のうちの一によるX線管である。前記X線検出器は、X線検出信号を前記処理ユニットへ供するように構成される。前記処理ユニットは、前記X線検出信号に基づいて平面X線画像データと立体X線画像データを計算するように構成される。
【００１７】
本発明の第3態様によると、対象物の空間観測方法が供される。当該方法は以下の段階を有する。
a)  陰極構造から陽極の標的領域向かう電子ビームを生成する段階
b)  様々な標的スポットで前記陽極に衝突するように前記電子ビームを制御する段階
c)  前記標的領域に衝突する前記電子ビームによってX線放射線を発生させる段階であって、平面及び立体X線撮像用の様々な焦点スポットを有する前記X線放射線が供される段階、並びに、
d)  平面観測と立体観測との間で漸進的に遷移する前記対象物の画像データを供する段階
前記段階b)における制御は、平面観測と立体観測との間での無段遷移が供されるような前記電子の衝突方向の漸進的変化として与えられる。「無段遷移」という語句はユーザーの知覚に関することに留意して欲しい。前記平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生する。前記立体観測では、X線放射線は、観測方向に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生する。
【００１８】
たとえば、前記段階b)における制御は偏向で、かつ、前記漸進的変化は漸進的偏向である。
【００１９】
前記電子ビームは複数の電子サブビームによって供されて良い。
【００２０】
前記電子の衝突方向の漸進的変化は、様々な位置に衝突する電子ビームつまり変化する前記焦点追跡位置を含む。前記様々な衝突方向は様々な位置に衝突する平行な方向を含んで良い。前記様々な衝突方向はまた様々な前記方向の角度をも含んで良い。
【００２１】
本発明の態様によると、平面撮像と立体撮像との間での遷移のため、前記焦点スポット分離が定常的に増大又は減少する。逆のことも言える。よって平面撮像と立体撮像とを単純に切り換える代わりに、2つの種類の観測を漸進的に遷移させる−つまり平面観測と立体観測とを漸進的に遷移させる−ことで、実際の深さ情報の視覚的認識が容易になり、その結果として、ユーザーの使いやすさや許容度が改善される。具体的には前記漸進的遷移によって作業の流れは改善される。本発明の態様によると、前記漸進的遷移はまた、立体効果の強度の適合すなわち調節を可能にする。それにより様々な個人それぞれの好みの設定を考慮することが可能となる。
【００２２】
本発明の上記及び他の態様は、後述する実施例を参照することで明らかとなる。
【００２３】
本発明の典型的実施例は以下の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるX線撮像システムの一例としてのCアーム装置を示している。
【図２】本発明の例によるX線管の概略的斜視図を示している。
【図３】図2のX線管の上面図を示している。
【図４】本発明によるX線管の他の例の斜視図を示している。
【図５】図4のX線管の上面図を示している。
【図６】図4の概略的断面図を示している。
【図７】本発明による焦点スポットの漸進的変化の例を示している。
【図８】本発明によるX線管の別な例の概略的断面図を示している。
【図９】本発明によるX線管の別な例の断面図を示している。
【図１０】本発明によるX線管の別な例の上面図を示している。
【図１１】図10のX線管の断面図を示している。
【図１２】本発明によるX線管の別な例を示している。
【図１３】図12の例の画像を概略的に示している。
【図１４】本発明によるX線管の別な例を示している。
【図１５】本発明によるX線管の典型的実施例の結果として得られる効果を示している。
【図１６】本発明の典型的実施例による対象物を空間観測する方法の基本段階を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図1は、平面及び立体観測用X線撮像システム10を示している。X線撮像システム10には、X線源12、X線検出器14、及び処理ユニット16が供される。X線源12とX線検出器14は、関心対象−たとえば患者−の周りでの回転運動を可能にする可動支持構造20に取り付けられたCアーム構造18上に配置される。対象−環状構造のみで示されている−は参照番号22で示されている。さらに対象22を支持する支持構造−たとえば患者台24−が供される。またさらに表示装置26が示され、それだけではなくインターフェース及び制御装置28が前方に示されている。
【００２６】
X線源12は以降の図面を参照しながら以降で詳述するX線管30である。X線検出器14は、X線検出信号を処理ユニット16へ供するように構成される。処理ユニット16は、X線検出信号に基づいて平面及び立体X線画像データを計算するように構成される。
【００２７】
X線撮像システム10は単なる一例としてCアーム型の検査装置として図示されていることに留意して欲しい。当然のこととして、他のX線撮像システム−たとえばX線源とX線検出器がロボットアームに設けられているX線撮像システム、又は、X線源とX線検出器が固定された状態で設けられているX線撮像システム−も供される。
【００２８】
図2はX線管30の概略的斜視図を示している。X線管30は、平面及び立体観測用に供され、かつ、陰極構造32、陽極34、及び制御手段を有する。制御手段については以降で説明する。
【００２９】
陰極構造32及び陽極34は、陰極構造32から陽極34の標的領域へ向かう電子ビーム36を生成して、前記標的領域に衝突する電子によってX線放射線を発生させるように供される。
【００３０】
制御手段は、電子が様々な標的領域に衝突するように電子ビームを制御するように供される。制御手段は、平面観測と立体観測との間での無段遷移（図7も参照のこと）のために電子の衝突方向を漸進的に変化させるように構成される。
【００３１】
平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生する。立体観測では、X線放射線は、観測方向42に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生する。
【００３２】
たとえば電子ビームは、点線36a,36bで示されているいずれかの側へ移動するように制御される。よって電子ビームは様々な標的スポット−たとえば中間標的スポット44、第1の横方向に位置する焦点スポット44a、及び、第2の横方向に位置する焦点スポット44b−で陽極に衝突する。従って、中間焦点スポット44でX線放射線38が発生し、第1の横方向に位置する焦点スポット44aで参照番号38aが付された他のX線放射線ビームが発生し、かつ、第2の横方向に位置する焦点スポット44bで第2X線放射線38bが発生する。たとえば、平面観測では、中間焦点スポット44が供されて良く、かつ、立体観測では、横方向に位置する焦点スポット44aと44bが供されて良い。当然のこととして、焦点スポットの他の位置及びそれぞれの組み合わせが供されても良い。たとえば、立体観測用に、横方向に位置する焦点スポットのうちの一が中間焦点スポットと共に用いられ、かつ、平面観測用に、横方向に位置する焦点スポットのうちの一が用いられても良い。
【００３３】
さらに本発明の中心態様は、様々な焦点スポットの位置間での遷移を漸進的にすることである。この漸進的遷移については図7でさらに説明する。よって図2での焦点スポット位置は、その焦点スポットの遷移運動のある位置を示しているに過ぎない。
【００３４】
図3は、陽極とそれぞれの焦点スポット位置の上面図を示している。同一の部位については同一の参照番号が用いられている。
【００３５】
図4と図5に示されている他の例によると、制御手段は、第1立体方向40と交差し、かつ、観測方向42とも交差する第2立体方向で少なくとも1つの立体焦点スポットを漸進的に変化させるように構成される。
【００３６】
視覚的にわかりやすくするため、第2立体方向での変化−たとえば偏向−は、中間焦点スポット44についてのみ示している。第2立体方向での漸進的変化の結果、さらに変化した−つまり偏向又はオフセットされた−焦点スポット44cが生じる。さらにそれぞれの制御された電子ビームは参照番号36cで示されている。
【００３７】
少なくとも1つの立体焦点スポット−つまり2つの立体焦点スポットのうちの一であるか又は両方の立体焦点スポット−については、それぞれオフセット又は移動した位置が供される。
【００３８】
図5は図4の焦点スポット配置の上面図を示している。
【００３９】
図6は図4の装置の断面図を示している。図からわかるように、電子ビーム36は漸進的に変化−たとえば左へ向かって偏向−して良い。その結果、上述した電子ビーム路36cが生じ、焦点スポット位置44cで陽極34に衝突する。この結果X線ビーム38cが発生する。
【００４０】
陽極34には傾斜標的領域48が供される。その結果、観測方向42と交差し、かつ、第1観測方向40（図5参照）とも交差する実効的第2立体方向46としての垂直オフセット50が得られる。
【００４１】
制御手段は漸進的に変化させるように構成される。立体観測において、第1焦点スポットと第2焦点スポットとの間での接続線が、観測方向と共に共通の面上に位置して良い（図中でさらに示されてはいない）。当然のこととして、第1変化方向と第2変化方向−たとえば第1偏向方向と第2偏向方向−との組み合わせも供される。
【００４２】
第1立体方向40はまた水平方向とも呼ばれる。第2立体方向46はまた垂直方向とも呼ばれる。
【００４３】
図7は、本発明による漸進的な変化が与えられた焦点スポット位置を示している。その結果、複数の異なる焦点スポット位置44nが生成される。そのうちの上述の焦点スポット位置44,44a,44bは単なる例である。観測方向42だけではなく第1立体方向40も示されている。第2立体方向46でも漸進的な変化をさせる場合、標的位置44と標的位置44cとの間に各対応するスポット位置が与えられる（さらには示されていない）。
【００４４】
よって本発明による漸進的変化は焦点スポット分離の増大又は減少を含む。
【００４５】
図8はX線管30別な実施例を示している。陰極構造は単一の陰極52を有し、かつ、制御手段は、電子ビームを偏向させるように供された偏向手段54として供される。たとえば電子ビーム36と電子ビーム36cが示されている。その結果、陽極34上での上述の標的位置44と44cとなる。
【００４６】
たとえば変化−たとえば偏向−は静電的又は電磁的に供される。
【００４７】
図9はX線管30の別な例を示している。陰極構造は複数のカーボンナノチューブエミッタ56を有する。複数のカーボンナノチューブエミッタ56は、様々な焦点スポット位置を有する電子ビーム58を供するように構成される。単なる例として、電子ビームの第2形状/方向が、点線と参照番号58iによって示されている。当然のこととして、他の形状/方向も供される。制御手段は、カーボンナノチューブエミッタの制御装置として供される。たとえばゲート構造62に加えて操縦又は案内電極60が供される。それによりX線放射線を生成（さらには図示されていない）するため、各異なる標的領域64,64aが各対応する電子ビームによって衝突可能となるようにカーボンナノチューブエミッタを制御することが可能となる。
【００４８】
図10は陽極−たとえば回転陽極−の上面図を示している。図11に示されているように、陽極には傾斜焦点追跡領域66が供される。よって焦点スポット位置について様々な高さが供される。本発明によると、図11に図示されているように、焦点スポット領域の傾斜は増大する。
【００４９】
回転陽極である陽極の構造は他の実施例−たとえば図1乃至図9−と組み合わせても供される。しかし図10、図11、図12、及び図14に関しては、同様の構造を備える非回転陽極円盤を有するように供される。
【００５０】
「焦点追跡の傾斜」という語句は、観測方向に対する傾斜を意味する。傾斜の大きさは、観測方向での増大であって良い。たとえば表面は、観測方向において断面中で凹型構造又は形状を有する。
【００５１】
観測方向42はまた”r”でも示されている。第1矢印68は、第1焦点スポット位置70で陽極34に衝突する第1電子ビームを表す。たとえば第1焦点スポットと第2焦点スポットは陽極34の参照番号72で示されている中心点の両側に供されて良い。第2矢印74は、結果として各対応する焦点追跡位置76を生じさせる第2電子ビーム位置を示している。陽極円盤上での標的の表面領域が定常的−つまり連続的又は直線的に−傾斜する場合、これは結果として、参照番号78で示されているように、各対応する線の交差点が得られる。しかし傾斜は大きくなるので、結果として得られる焦点スポット位置76は、y方向79において、陽極円盤の回転軸に対してより高くなる。その結果、y方向において別なオフセットが生じる。
【００５２】
当然のこととして、観測方向で増大しても良い。つまり回転軸に近い点から陽極円盤の外側端部へ向かう円盤の断面プロファイルの傾斜が大きくなる結果、y方向−つまり陽極34の回転軸方向−においてさらなるオフセットが生じる。これにより、各対応する焦点スポット高さ位置（y方向での変化/偏向）を供するのに、電子ビームをを制御−たとえば偏向−させることによって、半径方向でのわずかなオフセットが供されさえるれば良いという利点が供される。
【００５３】
第1印70は、焦点追跡領域66の所謂下側部分での第1焦点スポット位置を表している。第2印76は、交差点の高さを実現するための第2焦点スポットの位置を表す。第1矢印71は、傾斜の大きさが連続的である場合に実現される高さを表す。第2矢印73は、傾斜の大きさが増大することで実現される高さを表す。よって傾斜の大きさが増大することで、さらにr方向を延長することなく高さでのδ75が与えられる。換言すると、傾斜の大きさが増大することで、同様の焦点スポット位置（y方向での変化/偏向）に対する傾斜の範囲が減少する。
【００５４】
図12に示されているように、2つの焦点スポット位置のうちの一についてのみ矢印80によって示されてた漸進的変化を与えることで立体方向で傾斜させることが可能である。これは、直線である接続線84で示される傾斜立体方向に対する、非傾斜立体焦点スポット位置と接続する、点線で示された接続線82によって示されている。よって傾斜角86が得られる。
【００５５】
効果として、図13に示されているように、第1容器部分88と第2容器部分90もまた、それぞれの空間配置に起因して互いに傾斜する。よって2つの容器部分は、改善及び促進されながら、互いに擬似的に分離されて良い。
【００５６】
換言すると、各焦点スポット−たとえば第1立体方向及び/又は第2立体方向−について、漸進的変化は別個に−つまり各独立して−適合されて良い。
【００５７】
図14に図示されているように、漸進的変化によって、接続線が観測方向に対して垂直な面内に位置する第1立体方向での標準的な立体視野から、接続線が観測方向の面内に位置する第2立体方向へ接続線をシフト又は回転させることも可能である。よって接続線84は、図14の焦点スポット位置の上面内の観測方向42と位置合わせされた状態で供される。第1焦点スポットは、所謂右側へ向かう第1シフト運動において、第1位置83から第2位置85へ漸進的に移動する。第2焦点スポットは、所謂わずかに左上側へ向かう第2シフト運動において、第1位置87から第2位置89へ漸進的に移動する。いずれのシフト運動も矢印81によって示される。
【００５８】
上述したように、平面撮像と立体撮像との間での切り換えは、作業の流れを改善するため、定常的な焦点スポット分離の増大又は減少による2つの観測モード間での漸進的な遷移として供される。よって実際の深さ情報の視覚的認識が支援される。
【００５９】
さらなる漸進的なX線焦点スポット運動はまた、立体観測事態も改善させうる。X線立体撮像は主として、水平立体方向における実際の深さ情報を与える。立体観測中での2つの立体焦点スポットのさらなる移動によって、又は、2つの立体焦点スポットのうちの一のみの移動によって、垂直方向における実際の深さ情報が増大する。たとえば結果として、X線画像中で互いに重なっている2つの水平な血管間での区別が改善される。しかもさらなる移動もまた、立体認識事態を改善させる。2つの立体焦点スポットの同期した垂直運動に加えて、主として垂直方向に1つの焦点スポットを移動させることによって立体方向を傾斜させる段階が供される。「垂直」という語句は、結果として得られるすなわち実効的な焦点スポット運動−たとえば傾斜焦点追跡領域の場合−に関することに留意して欲しい。
【００６０】
図15に示されているように、参照番号92で示された焦点スポット分離を漸進的に適合させることが可能である。参照番号94aと94bで示された2つの立体焦点スポットの距離を所謂漸進的又は連続的に変化させることによって、焦点スポットの近くに供される対象96は、その運動100が結果として大きくなった状態でX線検出器98によって検出され、他方焦点スポットから離れた位置に配置される対象102は、その検出可能な運動104が小さくなった状態でX線検出器98によって検出される。
【００６１】
たとえば結果として生成された画像は、X線管に近い対象をちらついた状態で表示する。他方検出に近い位置に配置された対象は、画像中で明確に現れる。
【００６２】
このことはまた、たとえば垂直交差の場合において、一の血管が他の血管の後方に位置する状況でのユーザーによる理解をも改善する。
【００６３】
図16は、以下の段階を有する対象を空間観測する方法200を示している。第1段階210では、陰極構造から陽極の標的領域へ向かう電子ビームが生成される。第2段階212では、電子ビームが、様々な標的スポットで陽極に衝突するように制御される。制御は、平面観測と立体観測との間の無段遷移214が実現されるような電子の衝突方向の漸進的な変化として与えられる。平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生する。立体観測では、X線放射線は、観測方向に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生する。第3段階216では、X線放射線は標的領域に衝突する電子ビームによって生成される。平面X線撮像及び立体X線撮像用の様々な焦点スポットを有するX線放射線が供される。第4段階218では、平面観測と立体観測との間で漸進的に遷移する対象の画像データが供される。
【００６４】
たとえば、段階212での制御は偏向で、かつ、漸進的変化は漸進的偏向である。
【００６５】
第1段階210は段階a)とも指称され、第2段階212は段階b)とも指称され、第3段階216は段階c)とも指称され、かつ、第4段階218は段階d)とも指称される。
【００６６】
他の実施例（図示されていない）によると、段階b)での漸進的変化は、第1立体方向と交差し、かつ、観測方向もと交差する第2立体方向での少なくとも1つの立体焦点スポットの漸進的変化を含む。
【００６７】
他の実施例（これも図示されていない）によると、段階b)での漸進的変化は、立体観測において、接続線が観測方向と共に共通の面上に位置するように、第1焦点スポットと第2焦点スポットとの間の接続線のシフトを含む。
【００６８】
本発明によると、立体観測と平面観測との単純に切り換える代わりに、たとえば平面観測から開始するときに、単一の焦点スポットが滑らかに立体観測用の2つの焦点スポットへ変換されるように、電子ビームを制御すなわち偏向させることによって、滑らかな遷移が供される。所謂2つの焦点スポットの分離−立体観測であれば2つの焦点スポットは最初同じ位置に存在する−は、立体観測では、互いに距離が大きくなるように離間する。よって所謂標準的な平面観測を非常に快適に思うユーザーは、継ぎ目なく立体観測に誘導される。換言すると、2つの種類の観測の間での目障りなシフト−これは示されたこの画像の理解を最初に適応させなければならないユーザーにとってのさらなる適応段階を意味する−は存在しない。当然のこととして、立体画像を観測し、その後本発明によって平面観測へ滑らかにシフトする場合にも当てはまる。従って立体観測において供されるものとしてさらなる空間情報の提供は、作業の流れに組み込まれるように促進され、かつ、ユーザー−たとえば外科医−が、この提供された画像の読み取りを新たな方法−つまり平面観測又は立体観測−に適応させなければならない状況が回避される。他の態様として、平面観測から立体観測への遷移を実行するとき、最初にユーザーには所謂減衰情報が与えられるが、その段階では空間情報は与えられない。しかし立体観測への遷移中、2つの焦点スポットの幅の増大に依存して、さらなる空間情報が順次視認可能となる。よってユーザーは所謂、成長する空間深さ情報を見ることになる。このことで、X線画像を読み取るユーザーの能力が向上する。本発明による増大しながら与えられる空間情報は、本質的に現在の状況の理解を改善するように与えられる。
【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１０−１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月25日(2014.9.25)
【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】
陰極構造；
陽極；及び
制御手段；
を有する平面及び立体観測用X線管であって、
前記陰極構造及び前記陽極は、前記陰極構造から前記陽極の標的領域へ向かう電子ビームを生成することで、前記標的領域に衝突する電子によってX線放射線を発生させるように供され、
前記制御手段は、様々な標的スポットで前記陽極に衝突するように前記電子ビームを制御するように供され、
前記制御手段は、平面観測と立体観測との間での無段遷移のために前記電子の衝突方向の漸進的変化を供するように構成され、
前記平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生し、前記立体観測では、X線放射線は、観測方向に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生し、
前記制御手段は、前記第1立体方向と交差し、かつ、前記観測法とも交差する第2立体方向での少なくとも1つの立体焦点スポットの漸進的変化を供するように構成される、
X線管。
【請求項２】
前記制御手段は、立体観測において、前記第1焦点スポットと前記第2焦点スポットとの間での接続線が、前記観測方向と共に共通の面上に位置するような漸進的変化を供するように構成される、請求項1に記載のX線管。
【請求項３】
前記陰極構造は単一の電極を含み、かつ、
前記制御手段は、前記電子ビームを偏向させるように供された偏向手段である、
請求項1又は2に記載のX線管。
【請求項４】
前記陰極構造は、様々な焦点スポット位置を有する電子ビームを供するように構成された複数のカーボンナノチューブエミッタを含み、かつ、
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供される、
請求項1又は2に記載のX線管。
【請求項５】
前記陽極には、前記焦点スポット位置に様々な高さを供する傾斜焦点追跡領域が供され、かつ、
前記焦点追跡領域の傾斜は増大する、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のX線管。
【請求項６】
X線源；
X線検出器；及び
処理ユニット；
を有する平面及び立体観測用X線撮像システムであって、
前記X線源は、請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のX線管で、
前記X線検出器は、X線検出信号を前記処理ユニットへ供するように構成され、かつ、
前記処理ユニットは、前記X線検出信号に基づいて平面X線画像データと立体X線画像データを計算するように構成される、
X線撮像システム。
【請求項７】
対象物の空間観測方法であって：
a)  陰極構造から陽極の標的領域向かう電子ビームを生成する段階；
b)  様々な標的スポットで前記陽極に衝突するように前記電子ビームを制御する段階；
c)  前記標的領域に衝突する前記電子ビームによってX線放射線を発生させる段階であって、平面及び立体X線撮像用の様々な焦点スポットを有する前記X線放射線が供される段階；並びに、
d)  平面観測と立体観測との間で漸進的に遷移する前記対象物の画像データを供する段階；
を有し、
前記制御は、平面観測と立体観測との間での無段遷移が供されるような前記電子の衝突方向の漸進的変化として与えられ、
前記平面観測では、X線放射線は単一の焦点スポット位置から発生し、前記立体観測では、X線放射線は、観測方向に対して交差する第1立体方向で互いに離間する2つの焦点スポット位置から発生し、
前記段階b)における漸進的変化は、前記第1立体方向と交差し、かつ、前記観測法とも交差する第2立体方向での少なくとも1つの立体焦点スポットの漸進的変化を含む、
方法。
【請求項８】
前記制御手段は、前記段階b)における漸進的変化は、立体観測において、前記観測方向と共に共通の面上に位置するような前記第1焦点スポットと前記第2焦点スポットとの間での接続線の移動を含む、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
処理ユニットによって実行されるときに、請求項7又は8に記載の方法を実行するように構成される請求項1乃至6のうち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。
【請求項１０】
請求項9に記載のコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体。
【国際調査報告】
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