(57)【要約】  本発明は、  ・主放出方向（１３）に集光されたＸ線ビーム（１２）を生成するＸ線管（１１）と、  ・Ｘ線（１２）を受信すべく意図された、主放出方向（１３）にほぼ垂直な平面センサ（１４）とを含む放射線設備（１０）およびそのような設備を整列配置させる方法に関する。本発明によれば、当該放射線設備（１０）は、  ・２個の電磁場放出部分に分割され、主放出方向（１３）にほぼ垂直な主方向に第１の電磁場を放出すべく配置された第１の分割放出器（１５，１６）であって、当該分割放出器の２個の放出部分の各々がＸ線ビーム（１２）の両側に配置されている第１の分割放出器（１５，１６）と、  ・平面センサ（１４）に確実に固定されていて、放出器（１５，１６）から放出された電磁場を検出し、かつ検出された電磁場に応じて第１の電気信号を生成することが可能な電磁場センサ（２９，３０，３１，３２）と、  ・Ｘ線管（１１）に対する平面センサ（１４）の相対位置を決定すべく意図されている、第１の電気信号を処理する手段（１７）とを含んでいる。
2018535020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・主放出方向（１３）に集光されたＸ線ビーム（１２）を生成するＸ線管（１１）と、
・前記Ｘ線（１２）を受信すべく意図された、前記主放出方向（１３）にほぼ垂直な平面センサ（１４）とを含む放射線設備（１０）であって、
・２個の電磁場放出部分（２０，２１；２２，２３）に分割され、前記主放出方向（１３）にほぼ垂直な主方向（１８，１９）に第１の電磁場を放出すべく配置された第１の分割放出器（１５，１６）であって、前記分割放出器の前記２個の放出部分（２０，２１；２２，２３）の各々が前記Ｘ線ビーム（１２）の両側に配置されている第１の分割放出器（１５，１６）と、
・前記平面センサ（１４）に確実に固定されていて、前記第１の放出器（１５，１６）から放出された電磁場を検出し、かつ前記検出された電磁場に応じて第１の電気信号を生成することが可能な電磁場センサ（２９，３０，３１，３２）と、
・前記第１の電気信号に応じて、前記Ｘ線管（１１）に対する前記平面センサ（１４）の相対位置を決定すべく意図されている、前記第１の電気信号を処理する手段（１７）とを含むことを特徴とする放射線設備（１０）。
【請求項２】
いわゆる平面電磁場放出器（２４）を更に含み、前記いわゆる平面放出器（２４）が巻き線からなるコイルであり、前記いわゆる平面放出器（２４）が、前記主放出方向（１３）とほぼ平行な主方向（９）に電磁場を放出すべく配置されていて、前記巻き線を前記主放出方向（１３）が貫通することを特徴とする、請求項１に記載の放射線設備（１０）。
【請求項３】
２個の電磁場放出部分（２２，２３）に分割され、前記主放出方向（１３）にほぼ垂直であって前記第１の電磁場の前記主方向（１８）に対する正割である主方向（１９）に電磁場を放出すべく配置された第２の分割放出器（１６）であって、前記分割放出器（１６）の前記２個の部分（２２，２３）の各々が前記Ｘ線ビーム（１２）の両側に配置されている第２の分割放出器（１６）を含むこと、および前記センサ（２９，３０，３１，３２）が、前記第２の分割放出器（１６）から放出された電磁場を検出し、かつ前記検出された電磁場に応じて第２の電気信号を生成することが可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の放射線設備（１０）。
【請求項４】
前記処理手段（１７）が、前記生成された電気信号を区別する手段を含むことを特徴とする、請求項３に記載の放射線設備（１０）。
【請求項５】
前記分割放出器（１５，１６）の前記２個の放出部分（２０，２１；２２，２３）の各々が、少なくとも１本の巻き線を含むこと、および前記Ｘ線ビーム（１２）の前記主放出方向（１３）が、前記分割放出器（１５，１６）の前記少なくとも１本の巻き線の間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線設備（１０）。
【請求項６】
前記いわゆる平面放出器（２４）が、前記Ｘ線ビーム（１２）の前記主放出方向（１３）が通過する少なくとも１本の巻き線を含むことを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の放射線設備（１０）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線設備（１０）を整列配置する方法であって、以下のステップ、すなわち
・前記放出器による電磁場の放出（ステップ１００）と、
・前記センサによる電磁場の検出（ステップ１１０）と、
・前記検出された電磁場に応じた、前記センサ（２９，３０，３１，３２）による電気信号の生成（ステップ１２０）と、
・前記電気信号に応じた、前記処理手段（１７）による前記Ｘ線管（１１）に対する前記平面センサ（１４）の相対位置の決定（ステップ１３０）とを含むことを特徴とする、方法。
【請求項８】
前記Ｘ線管（１１）および前記平面センサ（１４）の所定位置の関数として、前記電気信号を較正すべく意図された較正ステップ（１４０）を予め含むことを特徴とする、請求項７に記載の整列配置方法。
【請求項９】
以下のステップ、すなわち
・前記第２の放出器による電磁場の放出（ステップ１００）と、
・前記センサによる電磁場の検出（ステップ１１０）と、
・前記センサ（２９、３０、３１、３２）により生成された前記第１の電気信号とは異なる第２の電気信号の、前記検出された電磁場に応じた、前記センサ（２９、３０、３１、３２）による生成（ステップ１２０）と、
・前記第１および第２の電気信号に応じた、前記処理手段（１７）による前記Ｘ線管（１１）に対する前記平面センサ（１４）の相対位置の決定（ステップ１３０）とを含むことを特徴とする、請求項３または６に記載の放射線設備を整列配置する請求項７または８に記載の整列配置方法。
【請求項１０】
以下のステップ、すなわち
・前記いわゆる平面放出器（２４）による電磁場の放出（ステップ１００）と、
・前記センサによる電磁場の検出（ステップ１１０）と、
・前記センサ（２９、３０、３１、３２）により生成された前記第１の電気信号とは異なる第３の電気信号の、前記検出された電磁場に応じた、前記センサ（２９、３０、３１、３２）による生成（ステップ１２０）と、
・前記第１および第２の電気信号に応じた、前記処理手段（１７）による前記Ｘ線管（１１）に対する前記平面センサ（１４）の相対位置の決定（ステップ１３０）とを含むことを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の放射線設備を整列配置する請求項７〜９のいずれか一項に記載の整列配置方法。
【請求項１１】
前記電磁場放出器による放出が、前記放出器（１５、１６、２４）に電力供給するステップを含むこと、および前記放出された電磁場を区別すべく、前記放出器に異なる時点で、または異なる周波数で同時に、あるいは位相がずれた状態で同時に電力供給されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の整列配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線設備に関し、より正確には放射線設備の２個の要素、すなわちＸ線管に対する平面センサの整列配置に関する。本発明はまた、そのような放射線設備を整列配置する方法にも関する。本発明は、放射線医学分野（例えば医療用または獣医用放射線）に関係する。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願において、本発明を放射線設備に適用する場合について示す。しかし、本発明は、２個の要素を互いに正確に配置することが求められる他の分野にも適用できる。
【０００３】
放射線設備は、２個の要素、すなわちＸ線管および放射線画像の平面センサからなる。当該設備は主に、病院施設内の患者の放射線画像を生成すべく意図されている。放射線撮影の対象である患者が、Ｘ線管と平面センサの間に配置される。２個の要素は従って、Ｘ線管から放出された全てのＸ線が平面センサにより捕捉されるよう、互いの位置が適切に調整される必要がある。その場合、２個の要素は正しく整列配置されていると言う。整列配置は、Ｘ線管からＸ線が発せられる前に行わなければならない。その目的は、センサにより捕捉されなかったＸ線による患者への過剰照射を防止することである。
【０００４】
一般に、Ｘ線管は、平面センサに対向するよう操作者により手動で整列配置される。整列配置は、並進的および回転的に行われる。整列配置は一般に、患者が所定位置、すなわちＸ線管と平面センサの間に位置するときに行われる。平面センサがマスキングされる多くの特定のケースがある。例えば、平面センサが、腹部または骨盤の放射線撮影のため患者の下に配置されるケースが挙げられる。また、平面センサがシーツの下、担架更には保育器の下に配置されるケースが挙げられる。従って、これらのケースにおいて、操作者が平面センサに対してＸ線管を整列配置することは極めて困難である。
【０００５】
更に、平面センサの環境は数種類あってよい。環境は特に、金属フレームまたは未熟児の保育器を含む病院の病床または担架であってもよい。センサの環境は従って、平面センサに関するＸ線管の正しい位置決めを更に妨げる恐れがある。
【０００６】
第２の要素に対する第１の要素の整列配置はいくつかの不具合の修正を伴う。集光不具合（Ｘ線ビームが平面センサの中心に集光されていない）、方位不具合（Ｘ線ビームが平面センサの平面に正しく向いていない）および垂直性不具合（Ｘ線ビームが平面センサに垂直に当たらない）。垂直性不具合は、画像の生成に散乱防止格子が用いられている場合、致命的である。従って格子は平面センサ上に配置される。Ｘ線は、平面センサにより検出可能とすべく、平面センサに垂直に当たらなければならない。垂直性に関する角許容度が小さい（僅か数度）。
【０００７】
２個の要素の整列配置を進めるいくつかの方法がある。最初に、一方の要素のもう一方に対する相対位置を測定する光ビームにより２個の要素が整列配置される光学的整列配置を挙げることができる。平面センサは往々にしてシーツまたは患者により部分的に遮蔽されるため、光学的整列配置は放射線分野で用いることができない。
【０００８】
整列配置はまた、２個の音波ビームによっても実現することができる。しかし、患者がいる状態で整列配置が行われるため、患者は平面センサの全部または一部を遮蔽する恐れがある。また、患者の存在により、音波が局所的に減衰する恐れがあり、従って平面センサとＸ線管との距離の測定を妨げる恐れがある。
【０００９】
また、電磁波の伝搬時間の測定に基づいて２個の要素の整列配置を実行することも可能である。波の伝搬時間の測定により、２個の要素間の距離を測定することができる。三角測量により、２個の要素の互いの相対位置を決定することが可能である。しかし、このような整列配置技術は、電磁波の伝搬時間は２個の要素（Ｘ線管および平面センサ）間における患者の位置に依存して変動し得るため、放射線に応用する場合に連続的に使用できない。また、環境（病床、担架等）に起因して複数の反響が生じ場合があり、当該反響は恐らく主信号よりも高い信号レベルを有している。
【００１０】
同一原理で、２個の要素間の距離を測定するための電磁信号の減衰の測定に基づく整列配置技術が存在する。放射線への応用の場合、患者が電磁波を局所的に減衰させて測定を損なう恐れがあるため、当該整列配置は不適当である。
【００１１】
最後に、歯科放射線システム（仏国特許第２，８９９，３４９号明細書）は、同一平面に配置された複数の電磁場放出器、および当該放出器から放出された電磁場の受信に適合された１または２個の電磁場受信器を用いる。２個の受信器を用いることで、センサの角度方位が決定できるが、１個の要素の、他の要素に対する（平面センサに対するジェネレータ管）角度を示すものではない。また、同一平面内での放出器の位置は、ジェネレータ管に対する平面センサの位置を中途半端に示すに過ぎない。歯科放射線が、医療放射線分野におけるＸ線管とセンサとの距離（対照的に１〜２ｍ）に比べて、Ｘ線管とセンサとの比較的短い距離（２０〜３０ｃｍ）しかカバーしない点に注意されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】仏国特許発明第２，８９９，３４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、Ｘ線管に確実に固定されかつ別々の平面に配置された複数の電磁場放出器、およびＸ線を受信する平面センサに配置された複数の電磁場センサを放射線設備に設けることにより、上述の課題の全てまたはいくつかを緩和することを目的とする。当該設備により、平面センサの空間位置を明確に決定すること、従ってＸ線管に対する位置を決定することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的のため、本発明の一主題は、
・主放出方向に集光されたＸ線ビームを生成するＸ線管と、
・Ｘ線を受信すべく意図された、主放出方向にほぼ垂直な平面センサとを含む放射線設備であって、
・２個の電磁場放出部分に分割され、主放出方向にほぼ垂直な主方向に第１の電磁場を放出すべく配置された第１の分割放出器であって、当該分割放出器の２個の放出部分の各々がＸ線ビームの両側に配置されている第１の分割放出器と、
・平面センサに確実に固定されていて、第１の放出器から放出された電磁場を検出し、かつ検出された電磁場に応じて電気信号を生成することが可能な電磁場センサと、
・第１の電気信号に応じて、Ｘ線管に対する平面センサの相対位置を決定すべく意図されている、第１の電気信号を処理する手段とを含むことを特徴とする放射線設備である。
【００１５】
一実施形態によれば、放射線設備は更に、いわゆる平面電磁場放出器を含み、当該いわゆる平面放出器は巻き線からなるコイルであり、当該いわゆる平面放出器は、主放出方向とほぼ平行な主方向に電磁場を放出すべく配置されていて、当該巻き線を主放出方向が貫通する。
【００１６】
別の実施形態によれば、放射線設備は、２個の電磁場放出部分に分割され、主放出方向にほぼ垂直であって第１の電磁場の主方向に対する正割である主方向に電磁場を放出すべく配置された第２の分割放出器であって、当該分割放出器の２個の放出部分の各々がＸ線ビームの両側に配置されている第２の分割放出器を含んでいてよい。当該センサは、第２の分割放出器から放出された電磁場を検出し、かつ検出された電磁場に応じて第２の電気信号を生成することが可能である。
【００１７】
有利な特徴として、処理手段は、生成された電気信号を区別する手段を含んでいる。
【００１８】
別の実施形態によれば、分割放出器の２個の放出部分の各々は、少なくとも１本の巻き線を含み、Ｘ線ビームの主放出方向は、分割放出器の少なくとも１本の巻き線の間に配置されている。
【００１９】
別の実施形態によれば、いわゆる平面放出器は、Ｘ線ビームの主放出方向が通過する少なくとも１本の巻き線を含んでいる。
【００２０】
本発明はまた、以下のステップ、すなわち
・放出器による電磁場の放出と、
・センサによる電磁場の検出と、
・検出された電磁場に応じた、センサによる電気信号の生成と、
・当該電気信号に応じた、処理手段によるＸ線管に対する平面センサの相対位置の決定とを含む、本発明による放射線設備を整列配置する方法にも関する。
【００２１】
一実施形態によれば、本発明による整列配置方法は、Ｘ線管および平面センサの所定位置の関数として電気信号を較正すべく意図された較正ステップを予め含んでいる。
【００２２】
有利な特徴として、少なくとも１個の放出器により少なくとも１個の電磁場を放出するステップは以下のステップ、すなわち
・主放出方向にほぼ垂直な主方向を有する第１の電磁場を放出すべく、第１の分割放出器に第１の電気信号を供給するステップと、
・主放出方向にほぼ垂直であって第１の電磁場の主方向に対する正割である主方向を有する第２の電磁場を放出すべく、第２の分割放出器に第２の電気信号を供給するステップとを含んでいる。
【００２３】
一実施形態によれば、少なくとも１個の放出器により少なくとも１個の電磁場を放出するステップは以下のステップ、すなわち
・主放出方向とほぼ平行な主方向を有する第３の電磁場を放出すべく、いわゆる平面放出器に第３の電気信号を供給するステップを含んでいる。
【００２４】
有利な特徴として、放出された電磁場を区別すべく、放出器への電力供給が異なる時点で、または異なる周波数で同時に、あるいは位相がずれた状態で同時に行われる。
【００２５】
添付の図面に例示的に示す一実施形態の詳細な記述を精査することにより本発明の理解が深まり、かつ他の利点も明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明による放射線設備の一実施形態を示す。
【図２】図２は、本発明による電磁場放出器の構成の一例を示す。
【図３】図３は、電磁場放出器の保持部の一例を示す。
【図４】図４は、本発明による放射線設備の断面図を示す。
【図５】図５は、本発明による整列配置方法のステップを模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
説明を明快にすべく、各種図面で同一要素には同一参照符号を与えている。
【００２８】
図１に、本発明による放射線設備１０の一実施形態を示す。放射線設備１０は、主放出方向１３に集光されたＸ線ビーム１２を生成するＸ線管１１を含んでいる。主放出方向１３にほぼ垂直なに、放射線設備１０は平面センサ１４を含んでいる。平面センサ１４はＸ線１２を受信すべく意図されている。本発明によれば、放射線設備は、主放出方向１３にほぼ垂直な主方向に第１の電磁場を放出すべく配置された２個の電磁場放出部分２０、２１に分割された第１の分割放出器１５を含み、分割放出器１５の２個の放出部分２０、２１の各々がＸ線ビーム１２の両側に配置されている。有利な特徴として、分割放出器１５は、Ｘ線ビーム１２を生成するＸ線管１１に確実に固定されている。本構成において、Ｘ線ビーム１２を生成するＸ線管１１の位置は、分割放出器１５から放出された電磁場の主方向から推論することができる。
【００２９】
同様に、放射線設備は、２個の電磁場放出部分２２、２３からなる第２の分割放出器１６を含んでいてよく、上記放出器は主放出方向１３にほぼ垂直であって第１の電磁場の主方向に対する正割である主方向に電磁場を放出すべく配置されており、分割放出器１６の２個の放出部分２２、２３の各々が、Ｘ線ビーム１２の両側に配置されている。
【００３０】
換言すれば、各分割放出器（例えば１５）は、互いに平行な主面を有する放出器のペア（２０、２１）と見なすことができ、各々の放出器はＸ線ビームの両側に配置されている。放出器のペア２０、２１（２２、２３も同様）は、Ｘ線ビームにおいて、２個の放出器２０、２１の間に配置された仮想放出器に等価である。１個の分割放出器（すなわち一方の放出器）を考慮して、放出された電磁場は等価な仮想放出器から放出された電磁場に等価である。当該構成が有利な点は、放出器のペアがビーム内ではなくＸ線ビームのいずれかに位置するため、Ｘ線がぼやけない利点がある。更に、放出器の本構成は、放出器を損傷させないという利点がある。具体的には、Ｘ線ビーム内に配置された等価な放出器は使用時にＸ線により損傷を受ける。本発明の場合、放出器はＸ線の影響を受けず、従って材料抵抗の観点から保護される。
【００３１】
放射線設備１０はまた、平面センサ１４に確実に固定されていて、放出器１５、１６から放出された電磁場を検出して、検出された電磁場に応じて電気信号を生成することが可能な電磁場センサ２９、３０、３１、３２を含んでいる。一般に、各々の電磁場センサは、各々のセンサにより生成された電気信号を処理すべく意図された増幅およびフィルタリング電子回路を含んでいてよい。
【００３２】
最後に、放射線設備１０は、センサ２９、３０、３１、３２により生成された電気信号に応じて、ジェネレータ管１１に対する平面センサの相対位置を決定すべく意図された、電気信号処理手段１７を含んでいる。
【００３３】
図２に、本発明による電磁場放出器１５、１６の構成の一例を示す。図２において、放射線設備は、２個の電磁場放出部分２０、２１および２２、２３に分割された２個の分割放出器１５、１６を含んでいる。２個の電磁場放出部分２０、２１に分割された第１の分割放出器１５は、主放出方向１３にほぼ垂直な主方向１８に第１の電磁場を放出すべく配置されている。分割放出器１５の２個の放出部分２０、２１の各々がＸ線ビーム１２の両側に配置されている。同様に、２個の電磁場放出部分２２、２３に分割された第２の分割放出器１６は、主放出方向１３にほぼ垂直な主方向１９に第１の電磁場を放出すべく配置されている。分割放出器１６の２個の放出部分２２、２３の各々がＸ線ビーム１２の両側に配置されている。
【００３４】
放出器は、例えばコイルまたはソレノイドであってもよい。放出器は、気流が通過して流れ得る少なくとも１本の巻き線を含んでいる。放出部分２０、２１および２２、２３の各々の巻き線により表される表面を今考えるならば、放出部分２０の表面１２０は、放出部分２１の表面１２１とほぼ平行である点に注意されたい。更に、分割放出器１５から放出された電磁場は、表面１２０、１２１に垂直な主方向１８を有している。同一原理で、放出部分２２の表面１２２は、放出部分２３の表面１２３とほぼ平行である。更に、分割放出器１６から放出された電磁場は、表面１２２、１２３に垂直な主方向１９を有している。有利な特徴として、表面１２０、１２１は表面１２２、１２３に垂直である。主方向１８、１９は、互いに正割であることに加え、互いにほぼ垂直である。この構成は、Ｘ線ビーム１２を生成するＸ線管１１が正方形の放出線束を有している場合に特に有利である。従って、Ｘ線１２の線束は、放出器１５、１６がＸ線１２の線束内に位置していないため、放出器１５、１６と交差することなく（従って、損傷させることなく）かつぼやけることなく、表面１２０、１２１、１２２、１２３の間を主放出方向１３に放出される。換言すれば、分割放出器１５、１６の２個の放出部分２０、２１、２２、２３の各々が少なくとも１本の巻き線を含み、Ｘ線ビーム１２の主放出方向１３は、分割放出器１５、１６の少なくとも１本の巻き線の間に配置されている。
【００３５】
具体的には、本構成により、放出器のペア２０、２１および２２、２３の各々は、各々の表面１２０、１２１および１２２、１２３が互いに平行（上述のように表面１２１は表面１２２とほぼ平行であり、表面１２２、１２３も同様）であって、Ｘ線の主放出方向１３と水平な放出器１５、１６の表面１２０、１２１、１２２、１２３の中央に位置する仮想放出器と等価であるのに対し、中心がＸ線ビームにより占有されているため、単一の放出器を中心に配置することは不可能であろう。従って、放出器は、中心からずれた位置で、Ｘ線管１１から放出されたＸ線をぼやけさせることなく、中央に合わせた位置で放出された電磁場に等価な電磁場を放出することができる。
【００３６】
放射線設備１０は更に、主放出方向１３とほぼ平行な主方向９に電磁場を放出すべく配置されたいわゆる平面電磁場放出器２４を含んでいてよい。放出器２４の表面１２４は、表面１２０、１２１、１２２、１２３にほぼ垂直である。いわゆる平面放出器２４により、主放出方向１３と並行な電磁場を生成することができる。いわゆる平面放出器２４は恐らく例えばコイルまたはソレノイドであって、気流が通過して流れ得る少なくとも１本の巻き線を含んでいる。更に、Ｘ線１２の線束は、巻き線と水平ないわゆる平面放出器２４を通過することができる。換言すれば、いわゆる平面放出器２４は、Ｘ線ビーム１２の主放出方向１３を通過する少なくとも１本の巻き線を含んでいる。Ｘ線１２の線束は、１本以上の巻き線を通過するため、いわゆる平面放出器２４によりぼやけることがない。
【００３７】
図２に示すように放出器を配置することで、互いに垂直な３本の異なる軸に沿った主方向を有する電磁場を得ることができる。放出器が、Ｘ線ビーム１２を生成するＸ線管１１に確実に固定されているため、３本の軸に沿った電磁場により平面センサ１４に対する放出器の位置を決定することができ、従ってＸ線ビーム１２を生成するＸ線管１１の平面センサ１４に対する位置を決定することができる。３本の軸が必ずしも互いに垂直ではない点に注意されたい。方向１８、１９は互いに正割であってよく、（それらの間で、および主放出方向１３との間で）任意の角度をなすことができる。平面センサ１４に対するＸ線管１１の相対位置も決定することができる。
【００３８】
図２において、放出器の個数は３個（１５、１６、２４、すなわち４個の放出部分２０、２１、２２、２３および１個の放出器２４）であって直方体を形成すべく配置されている。にもかかわらず、使用する放出部分および放出器の個数に面の個数が対応する多面体の一面に各々が配置されている３個よりも多い放出器の存在も全く想定できる。放出器の個数が多いほど、Ｘ線管１１に対する平面センサ１４の位置の決定の精度が増す。にもかかわらず、個数が多いほど、製造コストが増大すると共に信号処理の複雑さも増す。３個の放出器は、図２に示すように、Ｘ線管１１に対する平面センサ１４の位置決定の精度と、信号処理の複雑さとの間の極めて良好な妥協を表す。
【００３９】
図３に、電磁場放出器の保持部３９の一例を示す。図２の構成に対応して、保持部３９は、互いにほぼ垂直な面４０、４１、４２、４３、４４を有している。面４２は、放出部分２２を収納するのに適した溝４５を含んでいる。同様に、面４４は、放出器２４を収納するのに適した溝４６を含んでいる。各面についても同様である。保持部３９は、面４０、４１、４２、４３にほぼ垂直であって面４４とほぼ平行な中間要素４７を含んでいる。中間要素４７は、Ｘ線ビーム１２を生成すべく保持部３９（従って放出器１５、１６、２４）をＸ線管１１に確実に固定できるようにする固定手段である。
【００４０】
他の複数の放出器を有する構成の場合、保持部３９は従って、平坦面を有する別の３次元の幾何学的形状を有し、各平坦面は１個の放出器を収納すべく構成された溝を有している。
【００４１】
図２および３に示す幾何学的形状により、互いに平行な表面のペア（１２０と１２１、１２２と１２３）および本目的のために設けられた溝における放出器（例えば巻き線）の配置は、（面４２、４３の）左右の巻き線および／または（面４０、４１の）前後の巻き線が極めて対称的であり、Ｘ線の通過を妨げることなく幾何学的形状の中心に完全に中心を有する磁場が得られることを意味する。対称性を得るには必ずしも側面の溝に複数の巻き線を有していなくてよく、底部巻き線すなわち溝４６内の面４４の巻き線で充分である。
【００４２】
換言すれば、各分割放出器（１５、１６）は、放出部が形成する２個の面の間に完全に中心を有する電磁場を生成すべく構成された２個の電磁場放出部分（２０、２１および２２、２３）に分割されている。２個の放出部分は各々表面を有し、当該２個の表面は互いに平行である。
【００４３】
図１に示すように、放射線設備１０は４個の電磁場センサ２９、３０、３１、３２を含んでいる。４個のセンサ２９、３０、３１、３２は、平面センサ１４に組み込まれていてよい。センサ２９、３０、３１、３２は、放出器１５、１６、２４から放出された電磁場を検出して、検出された電磁場に応じて電気信号を生成すべく意図されている。放射線設備が４個未満の、または４個を超える電磁場センサを含んでいてよい点に注意されたい。
【００４４】
センサ２９、３０、３１、３２は平面センサ１４に組み込まれている。当該センサは、放射線画像の取得を妨げないように設置されている。当該センサは例えば、Ｘ線の入射面に対して放射線画像の検出素子の後側に配置されている。当該センサは、平面センサ１４の任意の位置にあってよい。この場合、平面センサ１４に対するＸ線管１１の相対位置を決定すべく修正が必要である。対照的に、当該センサが平面センサの中心に関して完全に対称である位置にある場合、センサ２９、３０、２１、３２が完全に釣り合いが取れた信号を有していればＸ線ビーム１２はＸ線管１１に完全に集光されている。
【００４５】
電磁場センサ２９、３０、３１、３２は例えば、コイル、磁力計、磁気抵抗器、異方性磁気抵抗器、磁気トランジスタ、磁気ダイオード、磁束ゲート、またはホール効果センサであってよい。
【００４６】
図４に、本発明による放射線設備１０の断面図を示す。各々の電磁場センサ２９、３０、３１、３２は、各々のセンサ２９、３０、３１、３２により生成された電気信号を処理すべく意図された増幅およびフィルタ例ング電子回路（図示せず）を含んでいてよい。
【００４７】
処理手段１７は更に、Ｘ線管１１に対する平面センサ１４の相対位置を計算するのに適合したプロセッサを含んでいる。
【００４８】
各センサ２９、３０、３１、３２は電磁場を検出して、検出された電磁場の振幅に応じて電気信号を生成する。生成された電気信号は、増幅およびフィルタリング電子回路により処理される。
【００４９】
使用するセンサの種類に応じて、任意の所与の時点で、各センサ２９、３０、３１、３２は１個以上の情報を生成することができる。センサが単軸である場合、１個の情報を生成する。センサが多軸である場合、複数個の情報を生成する。多軸センサの使用により、電磁場の振幅および方位を判定することができる。
【００５０】
検出された信号はデジタル化されて、Ｘ線ビームを生成すべくＸ線管１１に対する平面センサ１４の相対位置を決定すべく複数個の情報を処理するプロセッサへ送信される。センサ２９、３０、３１、３２により生成された複数個の情報はデジタル形式で送信される。当該複数個の情報は有線接続を介して、または無線接続を介して送信されてよい。
【００５１】
平面センサ１４の所与の位置に対して、平面センサ１４の空間位置は一組の情報、特に放出器１５への電力供給時に各々の電磁場センサ２９、３０、３１、３２によりされた複数個の情報、放出器１６への電力供給時に各々の電磁場センサ２９、３０、３１、３２により生成された複数個の情報、および最終的に放出器２４へ電力供給時に各々の電磁場センサ２９、３０、３１、３２により生成された複数個の情報から決定される。
【００５２】
本構成において、センサが単軸センサである場合、平面センサ１４の所与の位置に対して１２個の情報が生成される。センサが多軸センサである場合、３６個の情報が生成される。
【００５３】
これらの個数の情報の全てを用いる計算により、平面センサ１４の空間位置を明確に決定することができる。
【００５４】
図５に、本発明による整列配置方法のステップを模式的に示す。本発明による放射線設備１０を整列配置する方法は以下のステップ、すなわち
・放出器１５、１６または２４による電磁場の放出（ステップ１００）と、
・センサ２９、３０、３１、３２による電磁場の検出（ステップ１１０）と、
・検出された電磁場に応じた、センサ２９、３０、３１、３２による電気信号の生成（ステップ１２０）と、
・当該電気信号に応じた、処理手段１７によるＸ線管１１に対する平面センサ１４の相対位置の決定（ステップ１３０）とを含んでいる。
【００５５】
複数の放出器１５、１６、２４を含む放射線設備１０の場合、処理手段１７は、生成された電気信号を区別する手段を含んでいてよい。本方法は従って以下のステップ、すなわち
・第２の放出器による電磁場の放出（ステップ１００）と、
・センサによる電磁場の検出（ステップ１１０）と、
・第１の放出器から放出された電磁場に応じてセンサ２９、３０、３１、３２により生成された電気信号とは異なる電気信号の、検出された電磁場に応じた、センサ２９、３０、３１、３２による生成（ステップ１２０）と、
・当該電気信号に応じた、処理手段１７によるＸ線管１１に対する平面センサ１４の相対位置の決定（ステップ１３０）とを含んでいる。
【００５６】
ジェネレータ管に対する平面センサの相対位置を決定するステップ１３０は以下のステップ、すなわち
・増幅およびフィルタリング電子回路による電気信号の処理（ステップ１３１）と、
・電気信号のデジタル化（ステップ１３２）と、
・デジタル化された信号のプロセッサへの送信（ステップ１３３）とを含んでいる。
【００５７】
本発明による整列配置方法は、Ｘ線管１１および平面センサ１４の所定位置の関数として電気信号を較正すべく意図された較正ステップ１４０を予め含んでいてよい。本段階において、各種要素（平面センサ１４およびＸ線管１１）の相対位置が記録され、次いでＸ線管１１に対する平面センサ１４の相対位置を決定するステップ１３０で考慮に入れる修正条件の決定に用いられる。
【００５８】
本発明による方法は従って、平面センサ１４により捕捉されなかったＸ線による、Ｘ線管１１と平面センサ１４の間に位置する患者への過剰照射を回避できるようにする。
【００５９】
少なくとも１個の電磁場を少なくとも１個の放出器１５、１６により放出するステップ１００は以下のステップ、すなわち
・主放出方向１３にほぼ垂直な主方向１８を有する第１の電磁場を放出させるべく第１の分割放出器１５に電力供給するステップと、
・主放出方向１３にほぼ垂直であって第１の電磁場の主方向１８に対して正割である主方向１９を有する第２の電磁場を放出させるべく第２の放出器１６電力供給するステップとを含んでいる。
・ｎ個の電磁場を放出器１５、１６、２４により放出するステップ１００は以下のステップ、すなわち
・主放出方向１３とほぼ平行な主方向９を有する第３の電磁場を放出すべくいわゆる平面放出器２４に電力供給するステップを含んでいてよい。
【００６０】
最後に、放出された電磁場を区別すべく、放出器１５、１６、２４に対し異なる時点で、または異なる周波数で同時に、あるいは位相がずれた状態で同時に電気信号が供給される。
【００６１】
換言すれば、分割された第１の放出器１５および分割された第２の放出器１６に対し異なる時点で、または異なる周波数あるいは位相がずれた状態で同時に、電力供給することができる。分割放出器に異なる時点で、または異なる周波数あるいは位相がずれた状態で同時に電力供給することは、生成された電気信号を区別する一手段である。
【００６２】
同様に、いわゆる平面放出器２４および分割された第１の放出器１５並びに分割された第２の放出器１６に対し異なる時点で、または異なる周波数あるいは位相がずれた状態で同時に電力供給することができる。
【００６３】
一般に、放出器を永久磁石および地球磁場から離すべく、ＡＣ信号を介して放出器に電力供給する。供給周波数は典型的に１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの範囲にある。
【００６４】
検出された電磁場をセンサが容易に分離できるよう、放出器は異なる時点で電力供給される。放出器に対し同時に電力供給される場合、周波数は異なり、かつ周波数の選択は、電磁場センサから出力された信号出力を容易に分離できるようになされる。
【００６５】
整列配置方法が操作者により起動される場合、Ｘ線ビーム１２を生成するＸ線管１１に確実に固定された電磁場放出器１５、１６、２４はデジタル接続を介して起動される。各放出器の電磁場の周波数はプログラム可能である。各放出器は従って、他ものとは異なる特定の周波数を放出することができる。平面センサ１４に確実に固定された電磁場センサ２９、３０、３１、３２は、放出器１５、１６、２４の電磁信号を受信する。各々のセンサにより検出された信号のレベルおよび周波数は、デジタル接続を介して、処理手段１７へ送信される。処理手段１７は、データを処理し、操作者が平面センサ１４に対向するＸ線管１１を手動で整列配置するのに必要な情報を操作者に送る。操作者は、互いの整列配置を最適化すべくＸ線管１１または平面センサ１４を移動させる。整列配置を可能にする情報は例えば、Ｘ線管１１に組み込まれたディスプレイ画面を介して、または放射線設備に接続された他の要素を介して送られる。最適位置に対する距離に応じて周波数が変調される音声信号もまた、整列配置の精度をユーザーに示すことができる。
【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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【国際調査報告】
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