(57)【要約】      （修正有）【課題】計算機式断層写真法（ＣＴ）スキャナ等において焦点スポット移動によるアーティファクトを防ぐコリメータを提供する。【解決手段】イメージング・システムにおける検出器のコリメーションの方法及び装置を提供する。一つのイメージング・システムが、焦点スポット２６２から対象に放射線を投射するように構成されている放射線源と、対象の少なくとも一部に配設された複数の放射線検出器２５４とを含んでいる。複数の放射線検出器２５４は、焦点スポット２６２から複数の検出器２５４に投射される経路に沿った受光される放射線を検出する。イメージング・システムは、対象と複数の検出器２５４との間に配置され、テーパ付き構成を有する複数のコリメータ２５０を有することで焦点スポット２６２の移動を許容する。【選択図】図３
2013029495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点スポット（２６２）から対象に放射線（４１６）を投射するように構成されている放射線源（４１５）と、
前記対象（４２２）の少なくとも一部の周囲に配設されて、前記焦点スポット（２６２）から前記複数の検出器（４２０）に投射される経路に沿った受光される放射線（４１６）を検出する複数の放射線検出器（４２０）と、
前記対象（４２２）と前記複数の検出器（４２０）との間に配置されて、テーパ付き（３０８、２６４、２６６）構成を有する複数のコリメータ（４１８）と
を備えたイメージング・システム（４００）。
【請求項２】
前記コリメータ（４１８）は、前記複数の放射線検出器（４２０）に近接した底部（２５６）と、前記対象に近接した上部（２０８）とを有し、前記底部（２５６）は前記上部（２５８）よりも広い、請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項３】
前記複数のコリメータ（４１８）は、一定の斜面（２６４、２６６）を有する単体のテーパ付き板（２５０）から形成される、請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項４】
前記複数のコリメータ（４１８）は、階段斜面（３０８）を有する複数の板（３０２、３０４、３０６）から形成され、該複数の板（３０２、３０４、３０６）はテーパ付き端辺を形成し、１枚の板（３０２）が１対の背の低い板（３０４）の間に位置し、該１対の背の低い板（３０４）は１対のさらに背の低い板（３０６）の間に位置する、請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項５】
前記複数のコリメータ（４１８）はＸ線吸収性材料を含んでおり、隣り合ったコリメータが、散乱放射線が前記複数の放射線検出器（４２０）に到達しないように制限する通路（２６８）を内部に形成しており、該通路（２６８）は入口（２７０）及び出口（２７２）を有し、前記入口（２７０）の方が前記出口（２７２）よりも広い、請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項６】
前記通路（２６８）入口（２７０）及び前記通路（２６８）出口（２７２）は、焦点スポット（２６２）寸法及び前記放射線源（４１５）の移動の関数として画定される、請求項５に記載のイメージング・システム。
【請求項７】
前記複数のコリメータは、第一の側面（２６４）に第一の斜面を有すると共に、第二の側面（２６６）に第二の斜面を有し、前記第一の斜面は第一の傾角を有し、前記第二の斜面は第二の傾角を有し、前記第一の傾角及び前記第二の傾角は等しい、請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項８】
前記複数のコリメータは、第一の側面（２６４）に第一の斜面を有すると共に、第二の側面（２６６）に第二の斜面を有し、前記第一の斜面は第一の傾角を有し、前記第二の斜面は第二の傾角を有し、前記第一の傾角及び前記第二の傾角は不等である、請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項９】
イメージング・システム用のコリメータを製造する方法であって、
前記コリメータの複数の通路の壁面を画定する複数のコリメータ要素を形成するステップと、
前記複数のコリメータ要素の第一の側面にテーパ付き斜面を設けると共に前記複数のコリメータ要素の第二の側面にテーパ付き斜面を設けるステップと
を備えた方法。
【請求項１０】
前記複数の平坦なコリメータ板（２５０）と共に階段斜面を設けたテーパ付き端辺（３０８）をさらに含んでいる請求項９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、検出器用の物体後置型（post-object）コリメータ（例えば患者を通過した後のＸ線を検出する検出器に配置されているコリメータ）に関し、さらに具体的には、計算機式断層写真法（ＣＴ）スキャナのような撮像用検出器のためのコリメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
速度を高めると共に撮像面積を拡大したマルチ・スライスＣＴスキャナのようなマルチ・スライス画像スキャナは、分解能を高めた診断画像を提供することができる。例えば、さらに詳細な解剖学的細部又は診断関連の情報を有する画像を提供することができる。例えば、診断時に着目する様々な細部は、正常な解剖学的構造及び様々な病的状態に関連する微小な構造、特徴及び物体であり得る。しかしながら、これらの微小な構造及び特徴の視覚化における限定要因の一つは、イメージング・システムによって導入されるアーティファクトであり得る。特に、医用イメージング・システムにおいて画像再構成時に画像アーティファクトを導入し得る一つのかかる公知の限定要因は、焦点スポットのドリフトであり、焦点スポット移動としても公知である。
【０００３】
焦点スポット移動は様々な要因に起因し得るものであり、特に走査対象に対するガントリ・システムの移動、イメージング・システム較正誤差、空気較正誤差、アノードの整列不正又はＸ線管ガラスの劣化、機械的振動による焦点スポットの振動、及び熱的変化等の要因がある。従って、焦点スポット移動を減少させると再構成画像のアーティファクトが減少する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
幾つかの従来のイメージング・システムは、焦点スポット移動に対して検出器を減感する斜行型（skewed）検出器コリメータを用いている。コリメータを斜行化することにより、ピクセルの各々の側でのコリメーションが提供される。しかしながら、この斜行型コリメーションでは、Ｘ線開口が縮小するため集光が減少する。斜行化は検出器の幾何学的効率を低下させるが、幾何学的許容差及び焦点スポット移動に対するコリメータ感度を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態によれば、焦点スポットから対象に放射線を投射するように構成されている放射線源と、対象の少なくとも一部の周囲に配設された複数の放射線検出器とを含むイメージング・システムが提供される。複数の放射線検出器は、焦点スポットから当該複数の検出器に投射される経路に沿った受光される放射線を検出する。このイメージング・システムはまた、対象と複数の検出器との間に配置されて、テーパ付き構成を有する複数のコリメータを含んでいる。
【０００６】
もう一つの実施形態によれば、放射線検出器をコリメートする方法が提供される。この方法は、対象の少なくとも一部を包囲するように複数の放射線検出器を配設するステップと、対象と複数の検出器との間に複数のテーパ付き端辺型（tapered edge）コリメータを設けるステップとを含んでおり、複数のテーパ付き端辺型コリメータは、一定範囲の焦点スポット位置による複数の放射線検出器の曝射を増大させるように構成されている。この方法はまた、焦点スポットから対象を通過して複数の放射線検出器に投射される経路に沿って透過する放射線を測定するように複数の放射線検出器を構成するステップを含んでいる。
【０００７】
さらにもう一つの実施形態によれば、イメージング・システム用のコリメータを製造する方法が提供される。この方法は、コリメータの複数の通路の壁面を画定する複数のコリメータ要素を形成するステップと、これら複数のコリメータ要素の第一の側面にテーパ付き斜面を設けると共に複数のコリメータ要素の第二の側面にテーパ付き斜面を設けるステップとを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図面は、本書において議論される様々な実施形態を制限ではなく一例として全体的に示す。
【図１】矩形コリメータの遠近図である。
【図２】図１の矩形コリメータの遠近図であって、検出器アセンブリを示す図である。
【図３】一実施形態に従って形成されるテーパ付き端辺型コリメータを示す図である。
【図４】もう一つの実施形態に従って形成されるテーパ付き端辺型コリメータのコリメータ板を示す図である。
【図５】図４のコリメータ板を用いて形成されるもう一つの実施形態によるテーパ付き端辺型コリメータを示す図である。
【図６】様々な実施形態に従って形成されるコリメータを含み得るイメージング・システムの遠近図である。
【図７】図６に示すイメージング・システムの概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本書に記載される主題の以上の概要、及び以下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。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また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」又は「有している」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。
【００１０】
以下の詳細な説明では、本書の一部を成す添付図面であって、本書に開示される主題を実施し得る特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。これらの実施形態は本書では「例」とも呼ばれ、当業者が本書に開示される主題を実施することを可能にするように十分に詳細に説明されている。尚、各実施形態を結合し得ること又は他の実施形態を利用し得ること、並びに本書に開示される主題の範囲から逸脱することなく構造的変型、論理的変型及び電気的変型を施し得ることを理解されたい。従って、以下の詳細な説明は限定する意味で解釈されるべきでなく、本書に開示される主題の範囲は特許請求の範囲及び均等物によって画定される。以下の記載では、全体を通して、類似の参照番号又は参照符号を用いて類似の部材又は要素を表わす。本書では、単数不定冠詞は、特許文献に一般的であるように１又は複数を包含するために用いられる。本書では、「又は」「若しくは」との用語は、特に記載のない限り非排他的論理和を指す。
【００１１】
図１は、コリメータ・アセンブリ１００の遠近図であって、支持部材又は底面材／保定材として図示されている上部支持材１０４及び下部支持材１０６から形成されるフレーム構造を示す。上部支持材１０４及び下部支持材１０６は炭素又は他の低Ｚ物質のような任意の適当な材料から形成されて、矩形コリメータ壁面１０２として示すコリメータ板を整列させることができる。コリメータ・アセンブリ１００は全体的に矩形断面を有し、複数の壁面１０２を含んでいる。複数のコリメータ壁面１０２（全体的に平行な板として示す）は、上部支持材１０４と下部支持材１０６との間に装着されている。上部支持材１０４及び下部支持材１０６は、例えば当該上部支持材１０４及び下部支持材１０６のスロット又は溝の内部で支持され得る。これらのスロット又は溝は、壁面１０２の整列性を画定している。尚、変型が思量されることを特記しておく。例えば、着脱自在の固定具又は支持材を用いて、所定位置に接着され得る壁面１０２を保定することができる。もう一つの例として、壁面１０２は、固定部材又は支持材の開口と整列した小突起を有していてもよい。
【００１２】
このように、上部支持材１０４及び下部支持材１０６は、壁面１０２を所定位置に支持して、隣り合った壁面１０２の間に複数の通路１０８を生成するように構成されている。動作時には、各々のコリメータ通路１０８が放射線源からの放射線を検出器アレイ１５２に向ける（図２に示す）。
【００１３】
図２は、図１のコリメータ・アセンブリ１００の遠近図であって、検出器アレイ１５２（例えばピクセル型撮像用検出器）として示す検出器アセンブリを示している。図２は、焦点スポット範囲１５８を示している。検出器アレイ１５２は複数の検出器素子を含んでおり、検出器素子の各々が、Ｘ線源、具体的にはＸ線源の焦点スポット１５４から検出器アレイ１５２の特定の素子に投射される射線経路１５６に沿った透過放射線の強度を測定する。一実施形態では、検出器アレイ１５２は単一の次元において組み立てられた検出器素子のアレイであってよい。代替的な実施形態では、検出器アレイ１５２は二つの次元において組み立てられた検出器素子のアレイであってもよい。
【００１４】
一実施形態では、焦点スポット１５４、コリメータ・アセンブリ１００及び検出器アレイ１５２は、フレーム構造に装着され得る。フレーム構造は、走査されている対象（例えば患者）の周囲に広がるように側面支持体に支えられて構築されていてよい。例えば、フレーム型構造は、中孔（ボア）又は中央開口を有する適当な撮像用ガントリであってよい。走査対象は、中孔に配置される。
【００１５】
焦点スポット１５４、コリメータ・アセンブリ１００及び検出器アレイ１５２は全て回転し得る。例えば、検出器アレイ１５２は、異なる回転角において走査されている対象の放射線投影を検出することができる。各々のガントリ角度において、投影が検出器アレイ１５２によって取得される。次いで、ガントリは新たなガントリ角度まで回転させられて（様々な実施形態では連続的）、もう一つの投影が取得される。回転及び取得の工程は、複数の投影をそれぞれのガントリ角度について取得するように繰り返されて、投影データ集合を形成する。検出器アレイ１５２によって検出される投影が強度信号を発生する。
【００１６】
尚、本書で用いられる焦点スポットとは、放射線が投射される又は放射線が放射する起点となる領域を一般に指すことを特記しておく。例えば、焦点スポット１５４は、Ｘ線管のアノード表面の一領域であってよい。Ｘ線管は、例えば投影放射線撮影及び／又はＣＴを含めたＸ線イメージング・システムの一部として用いられ得る。
【００１７】
焦点スポット１５４は、視野の中心の放射線ビームに沿って見ると方形に成形され得る。例えば、焦点スポット１５４の寸法は０．６×０．６ｍｍ2であってよい。しかしながら、一実施形態では、アノード表面の焦点スポット１５４は矩形であってもよい。アノードは傾斜しているので、焦点スポット１５４の方形像はアノード表面に後方投影されると１本の長辺を有する。動作時には、焦点スポット１５４の寸法は、イメージング・システムの空間分解能に影響する。従って、焦点スポット１５４が小さいほど空間分解能は高くなる。加えて、幾何学的鮮明性も焦点スポット１５４の移動によって影響され得る。幾何学的鮮明性は一般的には、焦点スポット１５４及び投影を受け取る検出器に対する走査対象の位置に依存する。従って、焦点スポット１５４の移動は、空間分解能を限定して、再構成画像に画像アーティファクトを導入することによりイメージング・システムの幾何学的鮮明性に影響する場合がある。
【００１８】
本書で用いられる焦点スポット範囲１５８とは、焦点スポット１５４から投射される又は放射する１本の放射線が検出器によって直接受光され得るように一次元の何れかの方向において元の位置１６０から変位する焦点スポット１５４の最大変位の和を一般に指す。例えば、焦点スポット範囲１５８は、システム較正時に焦点スポット位置の変位として測定され得る。図２に示すように、矩形断面を有するコリメータ・アセンブリ１００を用いると、コリメータは、検出器が放射線を受光し得るときの起点となる焦点スポット範囲を限定し得る。故に、移動する焦点スポットからの放射線が減少する又は遮断されるのに伴って空間分解能及び幾何学的鮮明性は増大し得る。幾つかの実施形態によれば、テーパ付きの板又は壁面を有するコリメータが提供される。例えば、テーパ付きの板又は壁面は、焦点スポットへ向けて先細になっている。一実施形態では、複数のテーパ付き板が積層（ラミネート）板から形成され得る。テーパによって形成される角度は、焦点スポット移動の範囲を画定する。このように、様々な実施形態を実施することにより、斜行を設けない検出器を提供することができる。
【００１９】
図３は、一実施形態によるテーパ付きコリメータ板２５０を有するテーパ付き板コリメータ構成を示す。板２５０は底面２５６では全体的に広く（１又は複数の検出器２５４の面に近づくにつれて）、上部２５８では細幅になるようにテーパを設けられている。図示の実施形態では、コリメータ板２５０は、コリメータ板２５０の第一の側面２６４にテーパ付き斜面又は角度を有するが、第二の側面２６６にも同様に、但し反対向きのテーパ付き斜面又は角度を有する。一実施形態では、第一の側面２６４の斜面及び第二の側面２６６の斜面は等しくてよい。代替的な実施形態では、第一の側面２６４の斜面及び第二の側面２６６の斜面は異なっていてよい。このように、様々な実施形態において、コリメータ板２５０は全体的に台形断面を有する。
【００２０】
このように、図示の実施形態では、コリメータ板２５０は、広い底面２５６が検出器２５４に近接し、コリメータ板２５０の上部２５８の最も薄い端辺が焦点スポット２６２に近接するように、検出器２５４に隣接し又は当接して上方に配置（例えば装着）されている。テーパ付き端辺型コリメータ構成は、検出器２５４に入射して検出器２５４によって検出される焦点スポット２６２からの放射線の受光のために、相対的に広い焦点スポット範囲２６０を提供する。このように、テーパ付き端辺型コリメータ構成は、焦点スポット２６２に増大した焦点スポット範囲２６０を提供することにより、焦点スポット移動に対する感度を低下させ又は最小化することができる。看取されるように、テーパ付きコリメータ板２５０を有する構成の焦点スポット範囲２６０は、図２に示すような全体的に矩形の壁面１０２を有するコリメータ・アセンブリ１００の焦点スポット範囲１５８よりも広い。
【００２１】
動作時には、テーパ付き側面２６４及び２６６は、コリメータ構成の相対的に厚い底面２５６において全４本の端辺の利用を可能にする。４本の底辺は、放射線が検出器２５４に到達しないように阻止する。加えて、テーパ付き端辺２５２を有するコリメータの上部２５８は、通路２６８のために相対的に広い開口を形成する。通路２６８は入口２７０と出口２７２とを有し、様々な実施形態において入口２７０の方が出口２７２よりも広い。入口２７０及び出口２７２は、例えば焦点スポット寸法の関数として調節され得る。このように、テーパ付き端辺２５２は、走査対象からの散乱拒絶を提供しつつ、焦点スポット２６２の移動に対して低下した感度を提供することができる。
【００２２】
一実施形態では、テーパ付き端辺２５２を有するコリメータ板２５０は、例えば鋳造工程を用いて単一の一体材として製造され得る。しかしながら、コリメータ板２５０は、後述する多数の要素から形成されてもよいし、異なる製造工程を用いて形成されてもよい。
【００２３】
具体的には、図４は、テーパ付き端辺型コリメータ構成３００のもう一つの実施形態を示しており、図５に示すような多通路コリメーションを提供するのに用いられる壁面を画定するためにこのコリメータ構成３００を用いることができる。テーパ付き端辺型コリメータ構成３００は、共に結合された複数の薄板から形成されて、階段型斜面又は漸増斜面を形成する。例えば、テーパ付き端辺型コリメータ構成３００は、コリメータ板３０２、１対のコリメータ板３０４、及び１対のコリメータ板３０６から形成される。尚、５枚のコリメータ板を図示しているが、さらに多い又は少ない枚数の板を提供してよいことを特記しておく。
【００２４】
一実施形態では、テーパ付き端辺型コリメータ構成３００は、全体的に平坦な板として示す複数の積層された薄いコリメータ板を用いて形成される。しかしながら、コリメータ板３０２、３０４及び３０６もまた、斜面付き又はテーパ付き端辺を有していてもよい。
【００２５】
コリメータ板３０２、３０４及び３０６は、最も背の高い（すなわち最大長又は最大高を有する）コリメータ板３０２が、コリメータ板３０２よりも背の低い１対のコリメータ板３０４に挟まれて中心に配置されるように構成される。従って、コリメータ板３０４は、コリメータ板３０２の各々の側に設けられる。尚、コリメータ板３０２、３０４及び３０６の間の高さの差は、所望又は必要に応じて変化させてよいことを特記しておく。積層される薄板の枚数は、例えば所望の散乱線拒絶量対一次線拒絶量、及び焦点スポット移動の範囲に依存する。
【００２６】
１対のコリメータ板３０６は、コリメータ板３０４がコリメータ板３０２とコリメータ板３０６との間に介設されるようにコリメータ板３０４の両側に配置される。コリメータ板３０６はコリメータ板３０２及び３０４よりも背が低い。付加的なコリメータ板を設けてさらに斜面を画定してもよい。
【００２７】
コリメータ板３０２、３０４及び３０６は、接着剤又はエポキシのような任意の適当な接着剤を用いて共に結合され得る。このように、一実施形態では、コリメータ板３０２、３０４及び３０６は別個に形成された後に、共に結合される。他の実施形態では、コリメータ板３０２、３０４及び３０６は単一の鋳造工程において形成されてもよい。コリメータ板３０２、３０４及び３０６は、同じ厚みを有していてもよいし異なる厚みを有していてもよく、又は異なる材料から形成されていてもよい。例えば、一実施形態では、コリメータ板３０２、３０４及び３０６は、図示の５枚の板のような各々４０μｍの板を重ねて共に結合したものであり、２００μｍのコリメータ構成を形成する。選択随意で、コリメータ板は積層材であってもよい。尚、５枚のコリメータ板を図示しているが、テーパ付きコリメータを形成するのに用いられるコリメータ板の枚数は５枚の板よりも多くても少なくてもよいことを特記しておく。例えば、一つのテーパ付きコリメータを形成するのに用いられるコリメータ板の枚数は、検出器によって受光される放射線散乱量に基づいて（例えば散乱線対一次線比に基づいて）決定され得る。もう一つの例として、一つのテーパ付きコリメータを形成するのに用いられるコリメータ板の枚数は、焦点スポット移動に基づいて決定されてもよい。
【００２８】
尚、異なる製造工程を用いてコリメータ板３０２、３０４及び３０６を形成してもよいことを特記しておく。例えば、コリメータ板３０２、３０４及び３０６は、焼結工程を用いて又は鋳造板として（例えばエポキシ＋Ｗ、鉛、エポキシ＋高Ｚ充填材）形成され得る。もう一つの例として、コリメータ板３０２、３０４及び３０６は、選択的化学蝕刻を施した板として形成され得る。
【００２９】
このように、階段構成はテーパ付き端辺３０８によって生成される角度を画定し、この角度は焦点スポット移動の許容差の範囲を画定し、これによりＸ線管の焦点スポット移動の仕様の緩和を可能にし得る。コリメータ板３０２、３０４及び３０６の高さの変化は、コリメーションの傾斜角を画定する。
【００３０】
図５は、テーパ付き端辺型コリメータ構成３００を示しており、ここでは複数の階段要素が図３と同様の複数の通路を画定するように整列している。尚、これらの階段要素も図３に関して上で述べたように、やはり所定位置に保持され得ることを特記しておく。
【００３１】
尚、ｘ軸での焦点スポット２０２の移動を減少させることに加えて、テーパ付き端辺型コリメータの実施形態を有するイメージング・システムは、コリメータの傾斜及び屈曲の結果として導入されるアーティファクトを軽減し得ることを特記しておく。
【００３２】
図６は、様々なコリメータ構成を具現化し得る例示的なイメージング・システム４００の遠近図である。図７は、イメージング・システム４００（図６に示す）の概略ブロック図である。この実施形態の例では、イメージング・システム４００は、多重モード・イメージング・システムであって、第一のモダリティ・ユニット４０２と第二のモダリティ・ユニット４０４とを含んでいる。モダリティ・ユニット４０２及び４０４は、システム４００が対象例えば被検体４２２（例えば患者）を、第一のモダリティ・ユニット４０２を用いて第一のモダリティにおいて走査し、第二のモダリティ・ユニット４０４を用いて第二のモダリティにおいて走査することを可能にする。システム４００は、異なるモダリティでの多数の走査を可能にして単一モダリティのシステムよりも向上した診断能力を促進することを可能にする。
【００３３】
一実施形態では、多重モード・イメージング・システム４００は、計算機式断層写真法／陽電子放出断層写真法（ＣＴ／ＰＥＴ）イメージング・システム４００である。ＣＴ／ＰＥＴシステム４００は、第一のモダリティ・ユニット４０２に関連する第一のガントリ４１３と、第二のモダリティ・ユニット４０４に関連する第二のガントリ４１４とを含んでいる。他の実施形態では、ＣＴ及びＰＥＴ以外のモダリティをイメージング・システム４００と共に用いてもよい。ガントリ４１３は、当該ガントリ４１３の反対側に設けられている複数の検出器素子４２０へ向けてＸ線ビーム４１６を投射するＸ線源４１５を有する第一のモダリティ・ユニット４０２を含んでいる。
【００３４】
一実施形態では、多重モード・イメージング・システム４００は、被検体４２２と複数の検出器素子４２０との間に配置された複数のコリメータ４１８を含んでおり、コリメータ４１８は本書に記載されているようなテーパ付き構成を有する。テーパ付きコリメータ４１８を用いてＸ線管からのＸ線放射線をコリメートすることができる。
【００３５】
代替的な実施形態では、コリメータ４１８はＸ線吸収性材料を含み得る。コリメータ４１８は、背景放射線が検出器に到達しないように制限する通路４２４を隣り合ったコリメータ４１８が形成するように組み立てられる。通路４２４は入口及び出口を有し、入口の方が出口よりも広い。通路入口及び通路出口は、Ｘ線源の焦点スポット寸法の関数として調節可能である。
【００３６】
一実施形態では、多重モード・イメージング・システム４００はテーパ付きコリメータ４１８を含んでおり、テーパ付きコリメータ４１８は第一の側面に第一の斜面を有すると共に第二の側面に第二の斜面を有する。第一の斜面は第一の傾角を有し、第二の斜面は第二の傾角を有する。第一の傾角及び第二の傾角は、本書に記載されているように、同じであっても異なっていてもよい。
検出器素子４２０は複数の検出器横列（図示されていない）によって形成されて、被検体４２２のような対象を透過した投射Ｘ線を一括で感知する。各々の検出器素子４２０は、入射Ｘ線ビームの強度を表わし従って被検体４２２を透過する際のビームの減弱の推定を可能にする電気信号を発生する。
【００３７】
Ｘ線投影データを取得するための１回の走査の間に、ガントリ４１３及びガントリ４１３に装着されている構成部品は検査軸４２６の周りを回転する。図７は、検出器素子４２０の単一の横列（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、検出器アレイは、１回の走査中に複数のスライスに対応する投影データが同時に取得され得るように検出器素子４２０の複数の平行な横列を有するマルチ・スライス検出器アレイとして構成されていてよい。
【００３８】
ガントリ４１３の回転及びＸ線源４１５の動作は、ＣＴ／ＰＥＴシステム４００のシステム制御器４２３によって制御される。システム制御器４２３は、Ｘ線制御器４２８とガントリ・モータ制御器４３０とを含んでおり、Ｘ線制御器４２８はＸ線源４１５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４３０はガントリ４１３の構成要素の回転速度及び位置を制御する。システム制御器４２３のデータ取得システム（ＤＡＳ）４３２が、上述のような後の処理のために検出器素子４２０からのデータを標本採取する。画像再構成器４３４が、標本採取されてディジタル化されたＸ線投影データをＤＡＳ４３２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コンピュータ４３６への入力として伝達され、コンピュータ４３６は大容量記憶装置４３８に画像を記憶させる。コンピュータ４３６は、本書に記載される様々な実施形態を実装するようにプログラムされ得る。さらに明確に述べると、コンピュータ４３６は、本書に記載される様々な方法を実行するようにプログラムされている画像再構成器４３４を含み得る。
【００３９】
コンピュータ４３６はまた、キーボードのような入力装置を有する操作者ワークステーション４４０を介して操作者から命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４４２によって、操作者は、再構成された画像及びコンピュータ４３６からの他のデータを観察することができる。操作者が供給した命令及びパラメータはコンピュータ４３６によって用いられて、ＤＡＳ４３２、システム制御器４２３及びガントリ・モータ制御器４３０に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ４３６は、電動式テーブル４４６を制御するテーブル・モータ制御器４４４を動作させて、被検体４２４をガントリ４１３及び４１４に配置する。具体的には、テーブル４４６は被検体４２４の各部分をガントリ開口４４８を通して移動させる。
【００４０】
一実施形態では、コンピュータ４３６は、フロッピィ・ディスク、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コンピュータ可読媒体４５２からの命令及び／又はデータを読み取る読み書き装置４５０、例えばフロッピィ・ディスク・ドライブ、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(商標）装置等の網接続装置を含めた他の任意のディジタル装置、並びに開発途上のディジタル手段を含んでいる。他の実施形態では、コンピュータ４３６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。コンピュータ４３６は、本書に記載される各作用を実行する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、プログラマブル論理コントローラ、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。ＣＴ／ＰＥＴシステム４００はまた、複数の検出器素子を含む複数のＰＥＴ検出器（図示されていない）を含んでいる。
【００４１】
本書に記載される様々な実施形態は、プロセッサ又はコンピュータが撮像装置を動作させて本書に記載される方法の一実施形態を実行するように命令を記録されて有する有形の非一時的機械可読媒体（１又は複数）を提供する。媒体（１又は複数）は、任意の形式のＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フロッピィ・ディスク、ハード・ディスク、光ディスク、フラッシュＲＡＭドライブ若しくは他の形式のコンピュータ可読媒体、又はこれらの組み合わせであってよい。
【００４２】
様々な実施形態、並びに／又は構成要素、例えばモニタ若しくは表示器、又は内部の構成要素及び制御器は、１又は複数のコンピュータ又はプロセッサの一部として実装され得る。コンピュータ又はプロセッサは、計算装置、入力装置、表示ユニット、及び例えばインターネットにアクセスするためのインタフェイスを含み得る。コンピュータ又はプロセッサはマイクロプロセッサを含み得る。マイクロプロセッサは通信バスに接続され得る。コンピュータ又はプロセッサはまた、メモリを含み得る。メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含み得る。コンピュータ又はプロセッサはさらに、記憶装置を含んでいてよく、記憶装置はハード・ディスク・ドライブ、又はフロッピィ・ディスク・ドライブ及び光ディスク・ドライブ等のような着脱自在の記憶ドライブであってよい。記憶装置はまた、コンピュータ又はプロセッサにコンピュータ・プログラム又は他の命令を読み込む他の同様の手段であってよい。
【００４３】
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、本発明の様々な実施形態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様々な実施形態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、本発明の様々な実施形態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、本発明の様々な実施形態の範囲は、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。
【００４４】
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】
【００４５】
１００：コリメータ・アセンブリ
１０２：壁面
１０４：上部支持材
１０６：下部支持材
１０８：コリメータ通路
１５２：検出器アレイ
１５４：焦点スポット
１５６：射線経路
１５８：焦点スポット範囲
１６０：元の位置
２０２：焦点スポット
２５０：板
２５２：テーパ付き端辺
２５４：検出器
２５６：底部
２５８：上部
２６０：焦点スポット範囲
２６２：焦点スポット
２６４：第一の側面
２６６：第二の側面
２６８：通路
２７０：入口
２７２：出口
３００：テーパ付き端辺型コリメータ構成
３０２、３０４、３０６：コリメータ板
３０８：テーパ付き端辺
４００：システム
４０２、４０４：モダリティ・ユニット
４１３、４１４：ガントリ
４１５：Ｘ線源
４１６：Ｘ線
４１８：コリメータ
４２０：検出器素子
４２２：被検体
４２３：システム制御器
４２４：通路
４２６：検査軸
４２８：Ｘ線制御器
４３０：ガントリ・モータ制御器
４３２：データ取得システム（ＤＡＳ）
４３４：画像再構成器
４３６：コンピュータ
４３８：記憶装置
４４０：操作者ワークステーション
４４２：表示器
４４４：テーブル・モータ制御器
４４６：電動式テーブル
４４８：ガントリ開口
４５０：読み書き装置
４５２：コンピュータ可読媒体
【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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【外国語明細書】
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