(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査される被検体（２２）を収容する開口（４８）を有する回転式ガントリ（１２）であって、
前記被検体（２２）に向かって一定数の高周波（ＨＦ）電磁エネルギ・ビーム（１６）を投射するように構成されている高周波電磁エネルギ源（１４）と、
少なくとも第一のエネルギ状態及び第二のエネルギ状態まで前記高周波電磁エネルギ源（１４）を作動させるように構成されている発生器と、
ハブ（８６）と、
前記ハブに対しスポークの関係を有し、前記高周波電磁エネルギ源（１４）と前記被検体（２２）との間に配置される一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタ（１７）であって、該一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタ（１７）は少なくとも第一のフィルタ（９０）と第二のフィルタ（９２）とを含んでおり、前記高周波電磁エネルギ源（１４）が前記第一のエネルギ状態まで作動するときには前記ハブの回転により前記第一のフィルタ（９０）が前記高周波電磁エネルギ源（１４）と前記被検体（２２）との間に配置され、また前記高周波電磁エネルギ源（１４）が前記第二のエネルギ状態まで作動するときには前記ハブの回転により前記第二のフィルタ（９２）が前記高周波電磁エネルギ源（１４）と前記被検体（２２）との間に配置される、一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタ（１７）と、
各々が異なるフィルタ補正力を有する一定数のフィルタ区画（１００〜１０６）を備え、前記高周波電磁エネルギ源（１４）のエネルギ状態に応じたフィルタ区画（１００〜１０６）が前記高周波電磁エネルギ源（１４）と前記被検体（２２）との間に配置され、前記一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタ（１７）と併用される、階段状のフィルタ装置（９８）と、
を備えた回転式ガントリ（１２）を含み、
前記高周波電磁エネルギ源（１４）、階段状のフィルタ装置（９８）及び前記一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタ（１７）は前記被検体（２２）の周りに回転可能である、計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項２】
前記被検体（２２）により減弱された高周波電磁エネルギを示す一組の電気信号を発生するように構成されている一組の高周波電磁エネルギ検出器（２０）と、前記一組の電気信号を受信するように構成されているデータ取得システム（ＤＡＳ）（３２）と、該データ取得システム（３２）に接続されており、該データ取得システム（３２）により受信された前記電気信号から前記被検体（２２）の画像を再構成するように構成されている画像再構成器（３４）とをさらに含んでいる請求項１に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項３】
前記開口（４８）内に前記被検体（２２）を配置するように構成されている可動式テーブル（４６）をさらに含んでいる請求項１に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項４】
医用撮像装置に組み入れられており、前記被検体（２２）は患者である請求項３に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項５】
前記可動式テーブル（４６）は、前記開口を通して物品を運搬するように構成されており、該物品（１１６）は手荷物及び小荷物を含んでいる請求項３に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項６】
空港検査装置（１００）及び郵便物検査装置（１００）の少なくとも一方に組み入れられている請求項５に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項７】
１よりも多い色エネルギ状態で計算機式断層写真法（ＣＴ）撮像データを取得するように構成されている制御器（２６）であって、走査される被検体（２２）に向かって高周波（ＨＦ）電磁エネルギ・ビーム（１６）を投射するように構成されている高周波電磁エネルギ源（１４）を第一の電圧ポテンシャルまで作動させる命令と、前記高周波電磁エネルギ源（１４）を前記第一の電圧ポテンシャルまで作動させているときに回転経路（２４）に沿って前記被検体（２２）と前記高周波電磁エネルギ源（１４）との間にフィルタ装置（１７）の第一の部分（９０）を配置する命令と、前記高周波電磁エネルギ源（１４）を第二の電圧ポテンシャルまで作動させる命令と、前記高周波電磁エネルギ源（１４）を前記第二の電圧ポテンシャルまで作動させているときに前記回転経路（２４）に沿って前記被検体（２２）と前記高周波電磁エネルギ源（１４）との間に前記フィルタ装置（１７）の第二の部分（５２）を配置する命令とを有している制御器（２６）を更に備える請求項１乃至６のいずれかに記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項８】
高周波電磁エネルギのバースト（１６）が前記被検体（２２）に向かって投射されるように前記高周波電磁エネルギ源（１４）を作動させる命令をさらに有している請求項７に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項９】
前記制御器（２６）はさらに、共通の回転経路（２４）に沿って前記被検体（２２）の周りに前記第一のフィルタ（９０）及び前記第二のフィルタ（９２）を回転させる請求項１乃至８のいずれかに記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は一般的には、診断撮像に関し、さらに具体的には、多重エネルギ用高速切り換えフィルタを用いて１よりも多いエネルギ範囲で撮像データを取得する方法及び装置に関する。
【０００２】
典型的には、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システムでは、Ｘ線源が患者又は手荷物等の被検体又は物体に向かってファン（扇形）形状のビームを照射する。以下では、「被検体」又は「物体」という用語は撮像が可能な任意の物体を包含するものとする。ビームは被検体によって減弱された後に放射線検出器のアレイに入射する。検出器アレイで受光される減弱後のビーム放射線の強度は典型的には、被検体によるＸ線ビームの減弱量に依存している。検出器アレイ内の各々の検出器素子が、各々の検出器素子によって受光された減弱後のビームを示す別個の電気信号を発生する。電気信号は解析のためにデータ処理システムへ送信されて、これにより最終的には画像が形成される。
【０００３】
一般的には、Ｘ線源及び検出器アレイは、ガントリを巡って撮像平面内で物体の周りを回転する。Ｘ線源は典型的にはＸ線管を含んでおり、Ｘ線管は焦点においてＸ線ビームを放出する。Ｘ線検出器は典型的には、検出器で受光されるＸ線ビームをコリメートするコリメータと、コリメータに隣接して設けられておりＸ線を光エネルギへ変換するシンチレータと、隣接して設けられてい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フォトダイオードとを含んでいる。
【０００４】
典型的には、シンチレータ・アレイ内の各々のシンチレータがＸ線を光エネルギへ変換する。各々のシンチレータは、隣接して設けられているフォトダイオードへ光エネルギを放出する。各々のフォトダイオードはこの光エネルギを検出して対応する電気信号を発生する。次いで、フォトダイオードの出力は画像再構成のためにデータ処理システムへ送信される。
【０００５】
近年、被検体の診断情報を取得する手段として、一般に「トモケミストリ（tomochemistry）」と呼ばれる二重エネルギＣＴ走査が次第に用いられるようになっている。二重エネルギ走査の主な目的は、異なる色エネルギ状態での二回の走査を用いることにより画像内でのコントラスト分離を強化した診断用ＣＴ画像を取得することにある。「二結晶」法及び「二種ｋＶ(Two kV)」法を含めた二重エネルギ走査を達成する多くの手法が提案されている。これら二つの手法は、
【非特許文献１】
Medical Physics、第６巻第５号、１９７９年９月／１０月のF. Kelcz等による論文“Noise Considerations in Dual Energy CT Scanning”において議論されている。「二種ｋＶ」法について述べると、高周波発生器が、高周波電磁エネルギ投射源のｋＶｐポテンシャルを交互のビューで切り換えることを可能にしている。結果として、従来のＣＴ技術で要求されていたように数秒の間隔を置いて二回の別個の走査を行なうのではなく、時間的にインタリーブした態様で二つの二重エネルギ画像のためのデータを取得することができる。しかしながら、二重エネルギ・レベルの濾波に問題が残されているため、インタリーブ方式で二つのｋＶｐポテンシャルで単純に走査するのは望ましくない。例えば、固定した濾波で二重エネルギＣＴ走査を行なう場合に、８０ｋＶｐスペクトルを１４０ｋＶｐスペクトルに対して比較すると信号強度が著しく低下する。さらに、これら二つのスペクトルの間の実効エネルギ分離は約２５ｋＶとなる。異なるＸ線濾波で各々のｋＶｐスペクトルを選択的にフィルタ補正すると、この例ではエネルギ分離が４５ｋＶまで増加し得る。これにより、二重エネルギＣＴ撮像の実効性が著しく向上する。
【０００６】
従って、信号強度を損なわずに単一回の走査で１よりも多いエネルギ状態での撮像データを取得する装置及び方法を設計できると望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の短所を克服した多重エネルギ撮像の方法及び装置に関するものである。一組の回転式フィルタを設けて、ｋＶｐサイクルの変化と同期して高周波電磁エネルギの経路に各々のフィルタを配置するように構成されている制御器によってフィルタを制御する。この一組のフィルタと共にパルス型高周波電磁エネルギ源を用いることにより、高周波電磁エネルギ・ビームのバーストを各々のビュー毎に所望のエネルギ／濾波の組み合わせで発生させることができる。次いで、このようにして具現化した高周波電磁エネルギについて適正にフィルタ補正した一組のビューを形成し、画像再構成に用いることができる。
【０００８】
従って、本発明の一観点では、ＣＴシステムが、走査される被検体を収容する開口を有する回転式ガントリを含んでいる。ＣＴシステムはさらに、被検体に向かって一定数の高周波電磁エネルギ・ビームを投射するように構成されている高周波電磁エネルギ源を含んでいる。また、発生器が設けられ、少なくとも第一のエネルギ状態及び第二のエネルギ状態まで高周波電磁エネルギ源を作動させるように構成される。ＣＴシステムはまた、高周波電磁エネルギ源と被検体との間に配置することが可能な一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタを含んでいる。一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタは少なくとも第一のフィルタと第二のフィルタとを含んでおり、高周波電磁エネルギ源が第一のエネルギ状態まで作動するときには、第一のフィルタが高周波電磁エネルギ源と被検体との間に配置される。また、高周波電磁エネルギ源が第二のエネルギ状態まで作動するときには、第二のフィルタが高周波電磁エネルギ源と被検体との間に配置されるように構成される。
【０００９】
本発明のさらにもう一つの観点では、制御器が、１よりも多い色エネルギ状態でＣＴ撮像データを取得するように構成される。制御器は、走査される被検体に向かって高周波電磁エネルギ・ビームを投射するように構成されている高周波電磁エネルギ源を第一の電圧ポテンシャルまで作動させる命令を有している。制御器はさらに、高周波電磁エネルギ源を第一の電圧ポテンシャルまで作動させているときに回転経路に沿って被検体と高周波電磁エネルギ源との間にフィルタ装置の第一の部分を配置する命令を有している。制御器はまた、高周波電磁エネルギ源を第二の電圧ポテンシャルまで作動させる命令を有している。次いで、制御器は、高周波電磁エネルギ源を第二の電圧ポテンシャルまで作動させているときに回転経路に沿って被検体と高周波電磁エネルギ源との間にフィルタ装置の第二の部分を配置する命令を受ける。
【００１０】
本発明のさらにもう一つの観点では、１よりも多い色エネルギで撮像データを取得する方法が、被検体に向かって投射経路に沿って第一の電磁エネルギ・ビームを投射する工程を含んでいる。この方法はさらに、第一のビームの投射時に投射経路に第一のフィルタを配置する工程を含んでいる。この方法はまた、被検体に向かって投射経路に沿って第二の電磁エネルギ・ビームを投射する工程と、第二の電磁エネルギ・ビームの投射時に投射経路に第二のフィルタを配置する工程とを含んでいる。
【００１１】
本発明のさらにもう一つの観点では、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体が、該媒体に記憶されているコンピュータ・プログラムを有している。コンピュータ・プログラムは一組の命令を表わしており、該一組の命令は、コンピュータによって実行された場合に、高周波電磁エネルギ源を第一の電圧まで作動させて、高周波電磁エネルギ源が走査される被検体に向かって第一の電磁エネルギ・ビームを投射するようにすることをコンピュータに行なわせる。コンピュータはさらに、高周波電磁エネルギ源を第一の電圧まで作動させているときに高周波電磁エネルギ源と被検体との間に第一のフィルタを配置するように命令される。一組の命令はさらに、高周波電磁エネルギ源を第二の電圧まで作動させて、高周波電磁エネルギ源が被検体に向かって第二の電磁エネルギ・ビームを投射するようにすること、及び高周波電磁エネルギ源を第二の電圧まで作動させているときに高周波電磁エネルギ源と被検体との間に第二のフィルタを配置することをコンピュータに行なわせる。
【００１２】
本発明のさらにもう一つの観点では、放射線照射イメージング・システム用のフィルタ装置を提供する。フィルタ装置は、一定数の結合ポートを有するハブと、第一の結合ポートにおいてハブに結合されている第一のフィルタと、第二の結合ポートにおいてハブに結合されている第二のフィルタとを含んでいる。第一のフィルタは第一のフィルタ補正力を有するように構成され、第二のフィルタは第二のフィルタ補正力を有するように構成される。
【００１３】
本発明のその他の様々な特徴、目的及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図面は、本発明を実施するために現状で思量される好ましい一実施形態を示している。
【００１５】
４スライス型計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに関連して本発明の動作環境を説明する。但し、当業者であれば、本発明がシングル・スライス型構成又は他のマルチ・スライス型構成での利用にも同等に適用可能であることが理解されよう。さらに、本発明は、Ｘ線の検出及び変換に関連して説明される。しかしながら、当業者は、本発明が他の高周波電磁エネルギの検出及び変換にも同等に適用可能であることをさらに理解されよう。本発明は、「第三世代」ＣＴスキャナに関連して説明されるが、他のＣＴシステムにも同等に適用可能である。
【００１６】
図１及び図２には、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世代」ＣＴスキャナに典型的なガントリ１２を含むものとして示されている。ガントリ１２はＸ線源１４を有しており、Ｘ線源１４は、Ｘ線ビーム１６をフィルタ装置１７及びガントリ１２の対向する側に設けられている検出器アレイ１８に向かって投射する。フィルタ装置１７は、プリ・ペイシェント・フィルタ若しくはポスト・ペイシェント・フィルタ、又はこれら両方を含んでいるものであってよい。図１及び図２では、フィルタ装置１７はプリ・ペイシェント・フィルタとして示されており、このことについては図６〜図８に関連して後に詳述する。検出器アレイ１８は複数の検出器２０によって形成されており、検出器２０は一括で、患者２２を透過した投射Ｘ線を感知する。各々の検出器２０は、入射Ｘ線ビームの強度を表わし、従って患者２２を透過した減弱後のビームを表わす電気信号を発生する。Ｘ線投影データを取得するための一回の走査の間に、ガントリ１２、並びにガントリ１２に装着されている線源１４、フィルタ装置１７及び検出器アレイ１８を含めた構成部品が回転中心２４の周りを回転する。
【００１７】
ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御されている。後述するように、制御機構２６は、フィルタ装置１７に配置信号を供給するフィルタ制御器２７を含んでいる。制御機構２６はまたＸ線制御器２８とガントリ・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８はＸ線源１４に電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御器３０はガントリ１２の回転速度及び位置を制御する。制御機構２６内に設けられているデータ取得システム（ＤＡＳ）３２が検出器２０からのアナログ・データをサンプリングして、後続の処理のためにこれらのデータをディジタル信号へ変換する。画像再構成器３４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ＤＡＳ３２から受け取って高速再構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ３６への入力として印加され、コンピュータ３６は大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。
【００１８】
コンピュータ３６はまた、キーボード又は他のデータ入力モジュールを有するコンソール４０を介して操作者から指令及び走査用パラメータを受け取る。付設されている表示器４２によって、操作者は再構成された画像及びコンピュータ３６からのその他のデータを観測することができる。操作者が供給した指令及びパラメータはコンピュータ３６によって用いられて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制御器３０に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御するテーブル・モータ制御器４４を動作させて、患者２２及びガントリ１２を配置する。具体的には、テーブル４６は患者２２の各部分をガントリ開口４８を通して移動させる。
【００１９】
図３及び図４に示すように、検出器アレイ１８は、フォトダイオード・アレイ５２を形成している複数のフォトダイオード６０と、シンチレータ・アレイ５６を形成している複数のシンチレータ５７とを含んでいる。シンチレータ・アレイ５６の上方にはコリメータ（図示されていない）が配置されていて、Ｘ線ビーム１６がシンチレータ・アレイ５６に入射する前にかかるビームをコリメートしている。
【００２０】
図３に示す一実施形態では、検出器アレイ１８は５７個の検出器２０を含んでおり、各々の検出器２０が１６×１６のアレイ寸法を有している。結果として、アレイ１８は１６行及び９１２列（１６×５７個の検出器）を有し、ガントリ１２の各回の回転で同時に１６枚のスライスのデータを収集できるようになっている。
【００２１】
図４のスイッチ・アレイ８０及び８２は、シンチレータ・アレイ５６とＤＡＳ３２との間に結合されている多次元半導体アレイである。スイッチ・アレイ８０及び８２は、多次元アレイとして配列されている複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ、図示されていない）を含んでいる。ＦＥＴアレイは、フォトダイオード６０の各々にそれぞれ接続されている一定数の電気リードと、可撓性電気インタフェイス８４を介してＤＡＳ３２に電気的に接続されている一定数の出力リードとを含んでいる。具体的には、フォトダイオード出力の約半数がスイッチ８０に電気的に接続されており、フォトダイオード出力の残り半数がスイッチ８２に電気的に接続されている。加えて、反射体物質５９が各々のシンチレータ５７の間に介設されて、隣接するシンチレータからの光拡散を減少させている。各々の検出器２０は、装着用ブラケット７９によって図３の検出器フレーム７７に固定されている。
【００２２】
スイッチ・アレイ８０及び８２はさらに、各々のスライスについて所望のスライス数及びスライス分解能に従ってフォトダイオード出力のイネーブル、ディスエーブル及び結合を行なうデコーダ（図示されていない）を含んでいる。デコーダは一実施形態では、当技術分野で公知のデコーダ・チップ又はＦＥＴコントローラである。デコーダは、スイッチ・アレイ８０及び８２並びにＤＡＳ３２に結合されている複数の出力線及び制御線を含んでいる。１６スライス・モードとして定義される一実施形態では、デコーダは、フォトダイオード・アレイ５２のすべての行が起動されるようにスイッチ・アレイ８０及び８２をイネーブルにして、結果として、ＤＡＳ３２によって処理される１６スライス分のデータを同時に生成する。言うまでもなく、他の多くのスライスの組み合わせが可能である。例えば、デコーダは、１スライス・モード、２スライス・モード及び４スライス・モードを含めた他のスライス・モードから選択してもよい。
【００２３】
図５に示すように、適当なデコーダ命令を送信することにより、スイッチ・アレイ８０及び８２を４スライス・モードとして構成して、データがフォトダイオード・アレイ５２の１行以上の行から成る４枚のスライスから収集されるようにすることができる。スイッチ・アレイ８０及び８２の特定の構成に応じて、１行、２行、３行又は４行のシンチレータ・アレイ素子５７でスライス厚みを構成し得るように、フォトダイオード６０の様々な組み合わせをイネーブル、ディスエーブル又は結合することができる。他の例としては、１．２５ｍｍ厚〜２０ｍｍ厚のスライスによる１枚のスライスを含んだシングル・スライス・モード、１．２５ｍｍ厚〜１０ｍｍ厚のスライスによる２枚のスライスを含んだ２スライス・モード等がある。所載以外の他のモードも思量される。
【００２４】
図６について説明する。同図には、４スポーク型フィルタ装置１７が示されている。４スポーク型フィルタ装置について説明するが、本発明はこれに限定されている訳ではなく、従って、四個よりも少ないフィルタ・スポークを有するフィルタ装置及び四個よりも多いフィルタ・スポークを有するフィルタ装置が思量され、本発明の範囲内にあるものとする。フィルタ装置１７は、一定数の結合ポート８８を有するハブ８６を含んでいる。本実施形態では、結合ポート８８はハブの周囲の９０°毎に配置されている。ハブ８６は円筒として図示されているが、球形のハブも思量される。三スポーク型フィルタ装置の場合には、各々の結合ポートはハブに沿って１２０°毎に配置される。ハブ８６の各々の結合ポート８８にフィルタ９０が結合されている。各々のフィルタ要素９０は、多くの公知の態様で結合ポート８８においてハブ８６に結合されてよい。例えば、フィルタ要素９２〜９６は、スナップ嵌めされていてもよいし、ボルト締めされていてもよいし、或いは単一の一体型本体としてハブ８６に一体化されていてもよい。本実施形態では、各々の結合ポート８６はフィルタを収容するスロットを含んでいるが、他の収容設計も思量される。後述するように、各々のフィルタ要素９２〜９６は異なるフィルタ補正力を有する。すなわち、フィルタ要素９０はフィルタ９４のフィルタ補正力と異なるフィルタ補正力を有し、以下同様である。
【００２５】
ハブ８６は、フィルタ制御器２７（図２）によって発生された電気信号に応じてフィルタ９０〜９６の一つを高周波電磁エネルギの経路に配置するサーキットリ（図示されていない）を含んでいる。これにより、ハブ８６によって、図１の高周波電磁エネルギ投射源１４を作動させるのと同期してフィルタ９０〜９６を高周波電磁エネルギの経路に入るまで回転させる。フィルタ位置と線源作動との同期関係は図７に最も分かりやすく示されている。
【００２６】
図７に示すのは、高周波電磁エネルギ源のｋＶｐポテンシャルに関して各々のフィルタの位置を図示した三つのプロットである。図示のように、高周波電磁エネルギ源がｋＶｐポテンシャルＡを有する高周波電磁エネルギのバーストを投射するときには、第一のフィルタ例えばフィルタ９０が高周波電磁エネルギの経路に配置される。次いで、Ｘ線源がｋＶｐポテンシャルＢを有する第二のＸ線バーストを照射すると同時に、フィルタ９２がＸ線経路に配置される。この後に、Ｘ線はｋＶｐポテンシャルＣを有するもう一つのＸ線バーストを照射する。これと同時に、フィルタ９４がＸ線経路に入るまでハブによって回転させられる。次いで、Ｘ線源は、ｋＶｐポテンシャルＤを有するもう一つのＸ線バーストを照射する命令を受ける。Ｘ線源がポテンシャルＤでＸ線源バーストを発生すると、フィルタ制御器はフィルタ装置に制御信号を送信してフィルタ９６をＸ線経路に配置させる。
【００２７】
図７は、Ｘ線ビームのｋＶｐポテンシャルに応じた各々のフィルタのＸ線経路への配置を示している。但し、本発明は、以上に述べたような各々のフィルタの逐次型配置を要求している訳ではない。すなわち、撮像プロトコルの要件に応じて、フィルタ９０の後にフィルタ９６をＸ線経路に配置してもよい。最終的には、フィルタをＸ線経路に配置する順序は以上に掲げたような逐次型の記載には限定されない。
【００２８】
図８には、本発明のもう一つの実施形態によるフィルタ装置９８が示されている。フィルタ装置９８は、図６で特定的に記載したフィルタ装置１７と併用してもよいし単独で用いてもよい。図示の実施形態では、フィルタ装置９８は、一定数のフィルタ区画１００〜１０６を備えた単一のフィルタを含んでいる。各々のフィルタ区画１００〜１０６が異なるフィルタ補正力を有する。従って、フィルタ装置９８を多重エネルギＣＴ走査に用いることができる。フィルタ装置９８は、Ｘ線ビームのｋＶｐポテンシャルに応じてＸ線経路に一つの区画１００〜１０６を配置するように設計されている。例えば、Ｘ線ビームが高いｋＶｐポテンシャルを有しているときには、フィルタ区画１００をＸ線経路に配置することができる。一方、Ｘ線ビームが相対的に低いｋＶｐポテンシャルを有しているときには、フィルタ区画１０６をＸ線経路内に配置する。フィルタ装置９８は分離した別個の四つのフィルタ区画を備えたものとして図示されている。しかしながら、本発明は四つの区画のみに限定されている訳ではなく、従って、四つよりも少ない区画又は四つよりも多い区画を備えたフィルタ装置も本発明に同等に適用可能である。
【００２９】
本発明の代替的な一実施形態では、図８に示すフィルタ装置９８を図６に示す４スポーク型フィルタ装置１７と共に組み入れる。この実施形態では、各々のフィルタ９０〜９６が図８に示すものと同様の一定数のフィルタ区画を有する。結果として、多数のフィルタ装置を必要とせずにフィルタ補正の組み合わせの数を増大させることができる。例えば、各々のフィルタが四つのフィルタ区画を有する場合の４スポーク型フィルタ装置では、撮像データを取得するときに合計で１６のフィルタ補正の組み合わせを用いることができる。
【００３０】
図９について説明する。小荷物／手荷物検査システム１００が、小荷物又は手荷物を通過させることのできる開口１０４を内部に有する回転式ガントリ１０２を含んでいる。回転式ガントリ１０２は、高周波電磁エネルギ源１０６及びフィルタ装置１０７、並びに検出器アセンブリ１０８を収容している。フィルタ装置１０７は、線源１０６と物体１１６との間に配置されているものとして図示されている。しかしながら、フィルタ装置１０７を物体１１６と検出器アセンブリ１０８との間に配置してもよい。他の実施形態では、第一のフィルタを物体の前方に配置し、第二のフィルタを物体の後方に配置する。また、コンベヤ・システム１１０が設けられており、コンベヤ・システム１１０は、構造１１４によって支持されており走査のために開口１０４を通して小荷物又は手荷物１１６を自動的に且つ連続的に通過させるコンベヤ・ベルト１１２を含んでいる。物体１１６をコンベヤ・ベルト１１２によって開口１０４内に送り込み、次いで撮像データを取得し、コンベヤ・ベルト１１２によって開口１０４から小荷物１１６を除去することを、制御された連続的な態様で行なう。結果として、郵便物検査官、手荷物積み降ろし員、及び他の保安人員が、表示器（図示されていない）上の画像を観察することにより小荷物１１６の内容物を爆発物、刃物、銃、密輸品等について非侵襲的に検査することができる。
【００３１】
従って、本発明の一実施形態では、ＣＴシステムが、走査される被検体を収容する開口を有する回転式ガントリを含んでいる。ＣＴシステムはさらに、被検体に向かって一定数の高周波電磁エネルギ・ビームを投射するように構成されている高周波電磁エネルギ源を含んでいる。また、発生器が設けられ、少なくとも第一のエネルギ状態及び第二のエネルギ状態まで高周波電磁エネルギ源を作動させるように構成される。ＣＴシステムはまた、高周波電磁エネルギ源と被検体との間に配置することが可能な一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタを含んでいる。一定数の高周波電磁エネルギ・フィルタは少なくとも第一のフィルタと第二のフィルタとを含んでおり、高周波電磁エネルギ源が第一のエネルギ状態まで作動するときには、第一のフィルタが高周波電磁エネルギ源と被検体との間に配置される。また、高周波電磁エネルギ源が第二のエネルギ状態まで作動するときには、第二のフィルタが高周波電磁エネルギ源と被検体との間に配置されるように構成される。
【００３２】
本発明のさらにもう一つの実施形態では、制御器が、１よりも多い色エネルギ状態でＣＴ撮像データを取得するように構成される。制御器は、走査される被検体に向かって高周波電磁エネルギ・ビームを投射するように構成されている高周波電磁エネルギ源を第一の電圧ポテンシャルまで作動させる命令を有している。制御器はさらに、高周波電磁エネルギ源を第一の電圧ポテンシャルまで作動させているときに回転経路に沿って被検体と高周波電磁エネルギ源との間にフィルタ装置の第一の部分を配置する命令を有している。制御器はまた、高周波電磁エネルギ源を第二の電圧ポテンシャルまで作動させる命令を有している。次いで、制御器は、高周波電磁エネルギ源を第二の電圧ポテンシャルまで作動させているときに回転経路に沿って被検体と高周波電磁エネルギ源との間にフィルタ装置の第二の部分を配置する命令を受ける。
【００３３】
本発明のさらにもう一つの実施形態では、１よりも多い色エネルギで撮像データを取得する方法が、被検体に向かって投射経路に沿って第一の電磁エネルギ・ビームを投射する工程を含んでいる。この方法はさらに、第一のビームの投射時に投射経路に第一のフィルタを配置する工程を含んでいる。この方法はまた、被検体に向かって投射経路に沿って第二の電磁エネルギ・ビームを投射する工程と、第二の電磁エネルギ・ビームの投射時に投射経路に第二のフィルタを配置する工程とを含んでいる。
【００３４】
本発明のさらにもう一つの実施形態では、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体が、該媒体に記憶されているコンピュータ・プログラムを有している。コンピュータ・プログラムは一組の命令を表わしており、該一組の命令は、コンピュータによって実行された場合に、高周波電磁エネルギ源を第一の電圧まで作動させて、高周波電磁エネルギ源が走査される被検体に向かって第一の電磁エネルギ・ビームを投射するようにすることをコンピュータに行なわせる。コンピュータはさらに、高周波電磁エネルギ源を第一の電圧まで作動させているときに高周波電磁エネルギ源と被検体との間に第一のフィルタを配置するように命令される。一組の命令はさらに、高周波電磁エネルギ源を第二の電圧まで作動させて、高周波電磁エネルギ源が被検体に向かって第二の電磁エネルギ・ビームを投射するようにすること、及び高周波電磁エネルギ源を第二の電圧まで作動させているときに高周波電磁エネルギ源と被検体との間に第二のフィルタを配置することをコンピュータに行なわせる。
【００３５】
本発明のさらにもう一つの実施形態では、放射線照射イメージング・システム用のフィルタ装置を提供する。フィルタ装置は、一定数の結合ポートを有するハブと、第一の結合ポートにおいてハブに結合されている第一のフィルタと、第二の結合ポートにおいてハブに結合されている第二のフィルタとを含んでいる。第一のフィルタは第一のフィルタ補正力を有するように構成され、第二のフィルタは第二のフィルタ補正力を有するように構成される。
【００３６】
好適実施形態によって本発明を説明したが、明示した以外の均等構成、代替構成及び改変が可能であって、これらが特許請求の範囲内にあることを理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＴイメージング・システムの見取り図である。
【図２】図１に示すシステムのブロック模式図である。
【図３】ＣＴシステム検出器アレイの一実施形態の遠近図である。
【図４】検出器の一実施形態の遠近図である。
【図５】４スライス・モードでの図４の検出器の様々な構成の図である。
【図６】本発明によるフィルタ装置の一実施形態の遠近図である。
【図７】フィルタ装置の各々のフィルタの配置を、高周波電磁エネルギ投射源に加えられるエネルギの関数として示す図である。
【図８】本発明によるフィルタ装置の代替的な実施形態の断面図である。
【図９】非侵襲型小荷物検査システムと共に用いられるＣＴシステムの見取り図である。
【符号の説明】
１０  ＣＴシステム
１２、１０２（図９）  ガントリ
１４  Ｘ線源
１６  Ｘ線ビーム
１７、９８、１０７  フィルタ装置
１８  検出器アレイ
２０  検出器
２２  患者
２４  回転中心
２６  制御機構
４２  表示器
４６  モータ式テーブル
４８、１０４（図９）  ガントリ開口
５２  フォトダイオード・アレイ
５６  シンチレータ・アレイ
５７  シンチレータ
５９  反射体物質
６０  フォトダイオード
７７  検出器フレーム
７９  装着用ブラケット
８０、８２  スイッチ・アレイ
８４  可撓性電気インタフェイス
８６  ハブ
８８  結合ポート
９０、９２、９４、９６  フィルタ要素
１００、１０２、１０４、１０６（以上、図８）  フィルタ区画
１００（図９）  小荷物／手荷物検査システム
１０６（図９）  高周波電磁エネルギ源
１０８  検出器アセンブリ
１１０  コンベヤ・システム
１１２  コンベヤ・ベルト
１１４  支持構造
１１６  物体（手荷物、小荷物）
【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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