(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のアーム（２７、３７、４７）と、
第二のアーム（１３）と、
前記第二のアーム（１３）に装着され、撮像対象を配置する静止型電子式Ｘ線検出器（９）と、
円弧形軌道（５、３５）と、
前記円弧形軌道（５）によって規定される円弧形経路に沿って移動するように構成されている、前記電子式Ｘ線検出器（９）の上に配置されたＸ線源（３）と、
前記Ｘ線源を前記円弧形経路に沿って移動させるように構成されている機械的駆動機構（７、２７）とを備え、
前記Ｘ線源（３）は第一のアーム（２７、３７、４７）の第一の部分に装着されており、
前記第一のアームの第二の部分が前記第一のアーム（２７、３７、４７）と前記第二のアーム（１３）とを連結するシャフト（２９、３９、４９）に連結されており、
前記Ｘ線源（３）又は前記第一のアーム（２７、３７、４７）の下端部が前記円弧形軌道（５、３５）に装着されており、
前記機械的駆動機構は、前記Ｘ線源を移動させるべく前記円弧形軌道に沿って前記第一のアーム（２７）の前記下端部を移動させるように構成されているモータ（７）を含んでおり、
前記電子式Ｘ線検出器（９）は、当該電子式Ｘ線検出器の上方に撮像空間が形成されるように、前記Ｘ線源（３）に対面して第二のアーム（１３）の第一の面に装着されており、前記第一のアーム（２７）の中央部が前記第二のアームの第二の面に取り付けられており、前記Ｘ線源（３）は、前記第二のアームの前記第一の面に隣接して配置されて前記第二のアームの前記第一の面に平行な平面において移動するように、前記第一のアームに装着されている、イメージング・システム。
【請求項２】
前記電子式Ｘ線検出器（９）に電気的に接続されており、前記電子式Ｘ線検出器により出力された信号から被撮像物体の三次元画像を形成するプロセッサをさらに含み、
前記電子式Ｘ線検出器（９）はＸ線感受性シンチレータ（６７）と固体放射線検出器（６１）とを含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電子式Ｘ線検出器（９）は、患者の乳房を撮像のために配置するのに適した当該検出器の上方に撮像空間が形成されるように、前記第二のアームに装着され、
当該システムは地面に対して実質的に垂直に配置されており、前記機械的駆動機構（７、２７）は段階的運動で前記Ｘ線源を移動させるように構成されている請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記Ｘ線源は、２０°〜６０°の前記円弧形経路に沿って段階当たり０．１秒〜１．５秒の速度での前記段階的運動で移動する請求項１乃至３のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
前記円弧形経路は、２°〜１０°ずつ離隔した５段階〜１５段階を含んでおり、前記Ｘ線源は各々の段階で一定線量のＸ線を照射する請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記Ｘ線源が前記円弧形軌道に支持され、前記円弧形軌道が前記静止型電子式Ｘ線検出器（９）の上に配置され、前記システムがトモシンセシス・マンモグラフィ・システムである請求項１乃至５のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は一般的には、イメージング・システムに関し、さらに具体的には、Ｘ線マンモグラム・トモシンセシス（tomosynthesis）・システムに関する。
【０００２】
従来のＸ線マンモグラフィ・イメージング・システムは、支持フレームに装着されているＸ線源を利用する。フレームは、患者の乳房に隣接した所望の位置にＸ線源を配置するようにシステム操作者によって手動で回転させられる。Ｘ線源は患者の乳房を通して第一回の照射のＸ線を放出し、患者の乳房の反対側に配置されているＸ線感光性フィルムに第一の画像が撮影される。次いで、フレームは操作者によって手動でもう一つの位置へ手動で回転させられて、第二回の照射のＸ線によって第二のＸ線感光性フィルムが露光される。この手順を数回繰り返して異なるフィルムに幾つかの画像を形成することができる。次いで、Ｘ線感光性フィルムの画像は医師によって評価されてもよいし、且つ／又はコンピュータによってディジタル化されて評価されてもよい。かかるシステムは患者の乳房の二次元画像を形成するが、二次元画像は腫瘍及び石灰化の存在に関して不十分な情報しか提供せず、偽陽性読影をしばしば帰結する。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第５，８７２，８２８号は、乳房撮像用のトモシンセシス・システムを開示している。このシステムは、撮像されている乳房の三次元画像を形成する。このトモシンセシス・システムは、撮像されている乳房の上方で円弧形経路内で移動するＸ線源と、静止型のディジタルＸ線検出器と、画像プロセッサとを含んでいる。検出器は支持構造の静止部分に装着されている。Ｘ線源は支持構造の可動部分に装着されている。支持構造の可動部分はアームであって、アームの下端はピボット点で静止支持構造に回転自在に取り付けられ、上端はＸ線源を支持している。
【０００４】
しかしながら、このトモシンセシス・システムには幾つかの欠点がある。第一に、Ｘ線源は回転式アームの上方自由端に装着されているが、アームはその下端でピボット点のみで支持されているため、Ｘ線源は多量の振動を受ける。Ｘ線源が振動すると画像が歪む。第二に、このシステムはＸ線源を移動させるために多量の駆動力を必要とする。高駆動力が必要とされる理由は、大重量のＸ線源がアームの自由上端に装着されているが、トルクはアームの下方固定端に加わるからである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの好適な側面では、円弧形経路内で移動するように構成されているＸ線源と、静止型電子式Ｘ線検出器と、軌道と、円弧形経路内でＸ線源を移動させるように構成されている機械的駆動機構とを備えたイメージング・システムを提供する。
【０００６】
本発明のもう一つの好適な側面では、円弧形経路内で移動するように構成されているＸ線源と、Ｘ線源を円弧形経路内で移動させることを可能にするように設けられている円弧形軌道と、Ｘ線源の反対側に配置されている静止型電子式Ｘ線検出器と、円弧形経路内でＸ線源を移動させるように構成されている機械的駆動機構とを備えたトモシンセシスＸ線マンモグラフィ・イメージング・システムを提供する。
【０００７】
本発明のもう一つの好適な側面では、第一のアームの上部に装着されているＸ線源と、第一の面及び第二の面を有する第二のアームと、当該電子式Ｘ線検出器の上方に撮像空間が形成されるように、Ｘ線源に対面して第二のアームの第一の面に装着されている静止型電子式Ｘ線検出器とを備えたトモシンセシスＸ線マンモグラフィ・イメージング・システムを提供する。このシステムはまた、第一のアームの中央部を第二のアームの第二の面の中央部に回転自在に連結するシャフトと、第二のアームに対して移動するように構成されている線形運動軌道と、Ｘ線源が円弧形経路内で移動するように線形運動軌道に沿って第一のアームの下部を移動させるように構成されている機械的駆動機構とを含んでいる。
【０００８】
本発明のもう一つの好適な側面では、円弧形経路に沿った複数の段階において一定のＸ線量で患者の乳房を照射する第一の手段と、患者の乳房を中心とした円弧形経路上で段階的運動で第一の手段を機械的に移動させる第二の手段と、患者の乳房を透過したＸ線を検出する第三の手段と、第三の手段によって出力された信号から患者の乳房の三次元画像を構成する第四の手段とを備えたトモシンセシスＸ線マンモグラフィ・イメージング・システムを提供する。
【０００９】
本発明のもう一つの好適な側面では、軌道を用いて物体を中心とした円弧形経路上で段階的運動でＸ線源を機械的に移動させる工程と、円弧形経路に沿った複数の段階に位置するＸ線源から一定のＸ線量で物体を照射する工程と、静止型電子式Ｘ線検出器によって物体を透過したＸ線を検出する工程と、電子式Ｘ線検出器によって出力された信号から物体の三次元画像を構成する工程とを備えたトモシンセシスＸ線撮像方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、円弧形経路上で垂直位置と水平位置との間の任意の角度にＸ線源を配置し得る軌道及び機械的駆動システムを用いることにより、Ｘ線トモシンセシス・イメージング・システムの速度及び精度が改善され得ることを発見した。軌道によってＸ線源の振動が低減し、またＸ線源を移動させるのに必要な駆動力が減少する。
【００１１】
Ｘ線源は、高速（段階当たり約０．１秒〜１．５秒）で機械的駆動機構によって円弧形経路を巡って段階的運動で（すなわち一連の角度増分で）移動させられる。円弧形経路は、円の一部又は曲線を含む経路である。好適さでは劣るが、Ｘ線源の経路が完全円、楕円又は多角形を含んでいてもよい。静止型電子式検出器（すなわちＸ線感光性フィルムではなく、Ｘ線を検出する電子装置）を用いて、Ｘ線によって照射されて被撮像物体によって減弱したＸ線を検出する。
【００１２】
本イメージング・システムはまた、汎用又は特定目的のコンピュータ又はマイクロプロセッサ・チップ例えばＡＳＩＣチップ等のような画像プロセッサを含んでいる。プロセッサは、電子式検出器に電気的に接続されている。プロセッサは、電子式Ｘ線検出器によって出力された信号から被撮像物体の三次元画像を形成する。プロセッサは、円弧形Ｘ線源走査から被撮像物体の三次元画像を再構成する任意の適当なアルゴリズムを用いていてよい。例えば、かかるアルゴリズムは、本出願と同日に出願されているJeffrey Eberhard及びBernhard Clausに対する関連米国特許出願第１０／０６３，３５６“Generalized Filtered Back-Projection Reconstruction In Digital Tomosynthesys”に開示されている。この出願をその全体として文献の援用によって本明細書に取り込む。好適さでは劣るが、米国特許第５，８７２，８２８号に開示されている方法を用いてもよい。この特許をその全体として文献の援用によって本明細書に取り込む。所望があれば、機械的駆動機構の運動を制御するのにこのプロセッサを用いてもよい。代替的には、別個の制御器、例えばコンピュータ、マイクロプロセッサ・チップ又はモータ・コントローラ等を用いて機械的駆動機構の運動を制御してもよい。この場合には、制御器を画像プロセッサと同期させる。
【００１３】
好適実施形態のＸ線イメージング・システムは、Ｘ線管のような任意のＸ線源を用いていてよい。円弧形経路内で移動するように構成されているＸ線源は第一の支持部に装着されている。第一の支持部は多数の異なる構成を有していてよく、これについては以下の各好適実施形態に関して説明する。幾つかの好適実施形態では、機械的駆動機構は、円弧形経路内でＸ線源及び第一の支持部の両方を移動させるように構成されている。しかしながら、他の実施形態では、第一の支持部はＸ線源と共には移動しない。
【００１４】
好ましくは、電子式検出器は、第二の支持アームのような第二の支持部に装着されており、第二の支持部は実質的に、平坦な矩形プレート、円筒チューブ又は他の任意の所望の形状であってよい。検出器とＸ線源との間に撮像空間が形成される。例えば、患者の乳房のような被撮像物体を撮像のために検出器上に配置することができ、次いで、Ｘ線を照射するＸ線源を物体の周りに回転させて画像を形成する。電子式検出器は、Ｘ線感光性フィルム以外の任意のＸ線検出器を含んでいてよい。好ましくは、電子式検出器は、可視光線、ＵＶ線又はＩＲ線を放出するＸ線感受性シンチレータと、これらの輻射線をプロセッサへ送られる電気的パルスへ変換するシリコン電荷結合素子又はアバランシュ・フォトダイオード／トランジスタ・アレイ等の固体放射線検出器とを含んでいる。所望があれば、光電子増倍管及び直接式Ｘ線−ディジタル信号検出器のような他の検出器を代替的に用いてもよい。
【００１５】
好ましくは、マンモグラフィ・システムは、システムに隣接して直立している患者が乳房を撮像のために検出器の上に配置し得るように、地面に対して実質的に垂直に配置される（すなわちシステムが設置されている建物の床に垂直な平面から２０°の範囲内）。但し、システムを水平に配置して、横臥、座位又は垂直と水平との間の他の任意の所望の姿勢にある患者の身体部分を撮像してもよい。例えば、所望があれば、所望の画像に応じて垂直から水平に到る任意の位置にシステム全体を手動で又は自動的に配置してもよい。
【００１６】
好適実施形態の好ましいシステム構成を以下に記載する。但し、これらの構成は例示のみのためのものであって、本発明の範囲を限定するものと考えるべきではない。異なる図面では類似した部材番号を用いて同じ要素を表わす。
【００１７】
図１に、第一の好適実施形態のシステム１を概略図示する。システム１は、Ｘ線管のようなＸ線源３を含んでいる。Ｘ線源３は第一の支持部に装着されており、第一の実施形態では、第一の支持部は円弧形軌道５を含んでいる。第一の実施形態の機械的駆動機構はモータ７を含んでいる。モータ７はＸ線源３に取り付けられており、円弧形軌道に沿ってＸ線源を移動させるように構成されている。モータ７はまた好ましくは、軌道５にも取り付けられる。電子式検出器９は、該電子式検出器９の上方に撮像域１１が形成されるようにＸ線源３に対面して配置されている。
【００１８】
図２は、図１に概略形態で図示したシステム１の好ましい構成を示す。円弧形軌道５はＸ線管３を支持している。モータ７は明示されていない。図２に示すように、検出器９は、ブラケット、クランプ、ボルト及び／又は接着剤等の接合具１５によって、実質的に矩形のプレート形のアーム１３である第二の支持部に装着されている。撮像域１１は選択により、撮像時に患者の乳房を圧迫するのに用いられる乳房圧迫板を含んでいる。システムはまた、選択随意の把手１７を有しており、把手１７を用いてシステムを所望の位置に傾斜させる及び／又は移動させることができる。図２に示すアーム１３のその他の特徴は、構造的な凸部、凹部及び装着ボルトを含んでいる。
【００１９】
図３に、第二の好適実施形態のシステム２１を概略図示する。システム２１もまた、Ｘ線管のようなＸ線源３を含んでいる。Ｘ線源３は第一の支持部に装着されており、第一の支持部は第二の実施形態でも円弧形軌道５を含んでいる。第一の実施形態の機械的駆動機構は第一のアーム２７を含んでいる。好ましくは、第一のアーム２７は、質量を最小限にするために比較的薄く軽量にされるが、軌道５に沿ってＸ線源３を移動させるのに十分な剛性を有するものとする。第一のアーム２７は、Ｘ線源３をシャフト２９に連結する円筒形又はプレート形のアームを含んでいてよい。図３に示すように、シャフト２９は図の紙面の内外方向に延在している。シャフト２９は、モータ又は他の回転付与装置（図示されていない）によって回動する。Ｘ線源３の段階的運動は、シャフト２９のトルクからアーム２７を介して生成される。電子式検出器９は、該電子式検出器９の上方に撮像域１１が形成されるようにＸ線源３に対面して配置されている。
【００２０】
システム１及びシステム２１の各部の運動によって生ずる動的力の大きさは、運動の加速度及び運動質量に一次で比例する。第一の好適実施形態及び第二の好適実施形態の構成は、運動質量を最小限にするので有利である。Ｘ線源３単独のみ、又はＸ線源及び軽量アーム２７が軌道５に沿って運動する。これにより、所要の駆動力が減少し、延いては比較的軽量で小型のモータの利用が可能になる。Ｘ線源３は軌道５に沿って運動するので、その運動は軌道によって精密に制御される。これにより、システムの振動が減少し、画質が向上する。さらに、視野の最適化のために、円弧形経路の中心は検出器９の位置（第一の実施形態でのように）に位置していてもよいし、或いはシャフト２９の中心（第二の実施形態でのように）に位置していてもよい。
【００２１】
図４に、第三の好適実施形態のシステム３１を概略図示する。第三の好適実施形態では、Ｘ線源は回転式アームによって支持されており、第一の実施形態及び第二の実施形態のように軌道によって支持されるのではなく円弧形軌道に沿って移動する。従って、Ｘ線源３用の第一の支持部は第一のアーム３７を含んでいる。アーム３７は、チューブ形又はプレート形等の任意の所望の形状を有していてよい。Ｘ線源３は第一のアーム３７の上部又は第一の部分に装着されている。第一の部分から遠位にある第一のアームの下部又は第二の部分が、円弧形軌道３５に装着されている。
【００２２】
本実施形態の機械的駆動機構はモータ７を含んでいる。モータ７は、円弧形軌道３５に沿って第一のアーム３７の下部を移動させることによりＸ線源３を円弧形軌道内で移動させるように構成されている。所望があれば、モータ７を軌道に装着してもよい。
【００２３】
図５は、図４に概略形態で図示したシステム３１の好ましい構成を示す。図４及び図５を参照して述べると、検出器９は、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様に第二の支持部又は第二のアーム１３に装着されている。シャフト３９が第一のアーム３７の中央部と第二のアーム１３の中央部とを連結しており、アーム１３及びアーム３７がシャフト３９を中心として互いに対して鋏様運動で回転し得るようにしている。好ましくは、第二のアーム１３は静止しており、第一のアーム３７は回転する。
【００２４】
電子式検出器９は、図５に示すように、プレート形の第二のアーム１３の第一の面又は前面に装着されている。検出器９は、電子式検出器９の上方に撮像域１１が形成されるようにしてＸ線源３に対面している。Ｘ線源３は、第二のアーム１３の前面に隣接して配置されるように第一のアーム３７に装着されている。従って、Ｘ線源３は、第二のアームの前面に平行な平面において円弧形経路内で移動する。しかしながら、第一のアーム３７自体は好ましくは、第二のアーム１３の第二の面又は背面に隣接して配置されている。連結具（図５には明示されていない）がＸ線源３の上部を第一のアーム３７の上部に連結しており、Ｘ線源３及び第一のアームが第二のアーム１３の両面で移動するようにしている。言うまでもなく、所望があれば異なる構成のアーム１３及び３７を用いてよい。
【００２５】
第一のアーム３７がシャフト３９を中心として回転しているときに、Ｘ線源３は角度走査用に配置される。半径距離を隔てた位置で第一のアーム３７に接線方向の力を加えることにより回転トルクが生成される。半径距離が大きいほど、同じ結果的トルクに必要な力が小さくなる。第一のアーム３７の下端は半径距離が最長となる位置であるのでトルクを加えるのに好ましい位置である。従って、駆動モータ７をＸ線源３の反対側のアーム３７の端部に取り付けると駆動力が最小になる。円弧形軌道３５は第一のアーム３７の運動の境界を画定する。このようにして、アーム３７を駆動するのに追加の移動部材が必要とされないので、移動部材の外形が最小になる。
【００２６】
安全性の理由で、遮蔽体又はカバー（明示されていない）を用いて移動部品を密閉し、Ｘ線は遮蔽体に設けられる小さなスリットを通して照射されるようにする。検出器は好ましくは、遮蔽体から突出している。システム３１はコンパクトであるので、遮蔽体の寸法は比較的小さくなる。これにより、システムの重量が減少し、システムの固有振動数が高くなってシステムの振動が少なくなる。
【００２７】
図６に、第四の好適実施形態のシステム４１を概略図示する。第四の好適実施形態のシステム４１は、円弧形軌道ではなく線形運動軌道が用いられている点で第三の好適実施形態のシステム３１と異なっている。Ｘ線源３は第一のアーム４７の上部又は第一の部分に装着されている。第一のアーム４７は、チューブ形又はプレート形等の任意の所望の形状を有していてよい。第一の部分から遠位にある第一のアーム４７の下部又は第二の部分は線形運動軌道４５に装着されている。
【００２８】
本実施形態の機械的駆動機構は、モータ７によって駆動されるボールねじ（軌道４５内に配置されているので図示されていない）を含んでいる。ボールねじとモータ７との組み合わせは、第一のアーム４７の下部を軌道４５に沿って移動させて、Ｘ線源３を円弧形経路内で移動させるように構成されている。所望があれば、モータ７は軌道に装着されていてもよい。固定した点に関して軌道が回転できるようにすることにより安定した全範囲駆動を生成するように、サイド・ピン４３が配置されている。
【００２９】
図７は、図６に概略形態で図示したシステム４１の好ましい構成を示す。図６及び図７を参照して述べると、検出器９は、第一の実施形態〜第三の実施形態と同様に第二の支持部又は第二のアーム１３に装着されている。シャフト４９が第一のアーム４７の中央部と第二のアーム１３の中央部とを連結しており、アーム１３及びアーム４７がシャフト４９を中心として互いに対して鋏様運動で回転し得るようにしている。好ましくは、第二のアーム１３は静止しており、第一のアーム４７は回転する。
【００３０】
第四の実施形態の一好適実施形態では、図７に示すように第二のアーム１３にピボット点プレート４４が取り付けられている。ピボット点プレート４４は、サイド・ピン４３によって線形運動軌道４５に回転自在に装着されている。ピボット・プレート４４及び軌道４５は選択により、プレート４４及び軌道４５の重量を減少させる孔４６を有している。
【００３１】
図８及び図９は、第四の好適実施形態のシステム４１の動作の方法を示している。Ｘ線源３は、第二のアーム１３の前面に隣接して配置されるように第一のアーム４７に装着されている。従って、Ｘ線源３は、第二のアームの前面に平行な平面において円弧形経路内で移動する。しかしながら、第一のアーム４７自体は好ましくは、第二のアーム１３の第二の面又は背面に隣接して配置されている。連結具（図８及び図９には明示されていない）がＸ線源３の上部を第一のアーム３７の上部に連結しており、Ｘ線源３及び第一のアーム４７が第二のアーム１３の両面で第二のアーム１３を通過して移動し得るようにしている。言うまでもなく、所望があれば異なる構成のアーム１３及び４７を用いてよい。
【００３２】
ピボット・プレート４４と軌道４５とのピン４３を中心とした相対的な回転運動によって、第一のアーム１３の軌道４５に対する運動が可能になる。好ましくは、検出器９を支持している第二のアーム１３は静止したままであり、軌道４５は第二のアームに対して移動する。第一のアーム４７及び第二のアーム１３は、シャフト４９によって回転自在に連結されている。図８及び図９に示すように、軌道４５の第二のアーム１３に対する運動によって、第一のアーム４７の下部の軌道４５に沿った線形運動を、第一のアーム４７の上部に装着されているＸ線源３の円弧形運動へ変換することが可能になる。Ｘ線源３は、図８における右側の位置から円弧形経路に沿って図９における第二のアーム１３に対して左側の位置まで移動する。同時に、軌道４５は図８における第一の位置から図９における第二の位置まで第二のアーム１３に対して移動し、また第一のアーム４７の下部は図８における左から図９における右へ移動して、Ｘ線源３の円弧形経路を完成する。このように、軌道４５は、第一のアーム４７の移動中にシャフト４９に対して垂直に移動して、軌道４５に沿った線形運動を円弧形運動へ変換する。
【００３３】
図１０は、第四の好適実施形態のシステム４１の三次元図である。図１０は、第二のアーム４７とＸ線源３とを連結する連結具４８を示している。連結具４８は第二のアーム１３に被さるようにして延在しており、第一のアーム４７及びＸ線源３が第二のアーム１３の両面で移動することを可能にしている。
【００３４】
図１１及び図１２は、代替的な側面の第四の好適実施形態のシステムを示している。この側面では、ピボット・プレート４４はシステム５１から省かれている。代わりに、第二のアーム１３は、可動部材５３及びピン４３によって軌道４５に装着されている。可動部材は、第二のアーム１３と軌道４５との間の相対的な垂直運動を可能にするものである。例えば、可動部材５３は、ピン４３によって軌道４５に回転自在に装着されているピストンであってよく、ピストンは軌道４５に垂直な方向に伸縮して、第二のアーム１３と軌道４５との間の相対的な運動を可能にする。この運動によって、Ｘ線源３が円弧形経路内で移動することが可能になる。第一のアーム４７はピン５５によって軌道４５に連結されており、ピン５５は、軌道４５に対するアーム４７の回転運動を可能にすると共に、軌道４５に沿ったアーム４７の線形運動を可能にしている。
【００３５】
図１３は、ガントリ又は台５７に装着されている第四の好適実施形態のシステム４１を示す。図１３の右側の図は、第一のアーム４７及び第二のアーム１３の拡大図を示しており、図１３の左側の図は電子式検出器９の拡大図を示している。検出器９は、患者が乳房を検出器９の上に配置し得るような位置でガントリ５７に装着されている。システム４１は、身長の異なる患者が背伸びしたり屈んだりせずにシステムを利用し得るように地面に対して垂直な方向に調節可能とすることができる。圧迫板５８も同様に高さ調節が可能である。好ましい電子式検出器９は、ガラス基材５９の上に形成されているアモルファス・シリコン光検出器アレイ６１を含んでいる。アレイ６１は、金属接点フィンガ６３及び金属接点導線６５を含んでいる。Ｘ線感受性シンチレータ物質６７がアレイ６１を覆って形成されている。シンチレータ物質６７は、Ｘ線の受光に応答してアレイ６１のシリコン・ピクセルによって検出可能な波長を有する輻射線を放出する。輻射線の振幅は、被撮像物体によるＸ線の減弱に比例している。アレイ６１のピクセルは、受光した輻射線を所定の大きさの電気信号へ変換し、電気信号はプロセッサへ供給された後にプロセッサによって画像へ変換される。
【００３６】
尚、「上（方）」及び「下（方）」という語は、好ましい縦設置型システムにおいての方向を表わしていることを特記しておく。これらの方向は、本発明の他の側面の非縦設置型システムでは異なるものとなる。各好適実施形態の機械的駆動システムは、低駆動力しか必要とせず、少量のシステム振動しか生ぜず、また小さい外形の移動部材境界を提供してシステムの寸法を減少させる。軌道、機械的駆動部及び電子式検出器を備えたＸ線トモシンセシス・イメージング・システムは、短時間で乳房の正確な三次元画像を形成すると共に乳房の皮膚に隣接した位置での画像コントラストを改善するので、マンモグラフィに特に有利である。但し、所望があれば、本イメージング・システムを用いて患者の身体のその他の部分、並びに動物及び動物以外の物体を撮像してよい。
【００３７】
以上に述べたように、本発明の好適実施形態のシステムは好ましくは、トモシンセシスＸ線マンモグラフィ撮像方法に用いられる。但し、所望があれば、他の患者の身体部分、動物及び／又は動物以外の物体を撮像してもよい。好ましいマンモグラフィ方法は、患者の乳房を中心とした円弧形経路上で段階的運動でＸ線源３を機械的に移動させる工程と、円弧形経路に沿った複数の段階に位置するＸ線源から一定のＸ線量で患者の乳房を照射する工程とを含んでいる。次いで、患者の乳房を透過したＸ線を電子式Ｘ線検出器９で検出して、電子式Ｘ線検出器９によって出力された信号から患者の乳房の三次元画像を構成する。好ましくは、検出器９はガントリ５７において、患者が機械に隣接して直立すると患者の乳房が電子式Ｘ線検出器９の上に位置するように構成され、またＸ線源３は患者の乳房の上方を円弧形経路内で移動する。
【００３８】
第一の好適実施形態では、Ｘ線源を機械的に移動させる工程は、円弧形軌道５上でＸ線源３を移動させる工程を含んでいる。第二の好適実施形態では、Ｘ線源３は、モータによって回転させられる第一のアーム２７によって円弧形軌道５上を移動する。第三の好適実施形態では、Ｘ線源３を機械的に移動させる工程は、第一のアーム３７の第二の部分がＸ線源３を支持している状態で、第一のアーム３７の第一の部分を円弧形軌道３５上で移動させる工程を含んでいる。第四の好適実施形態では、Ｘ線源を機械的に移動させる工程は、軌道４５と電子式Ｘ線検出器９を支持している第二のアーム１３との間の相対的な運動を可能にする状態で、Ｘ線源３を支持している第一のアーム４７を線形運動軌道４５上で移動させる工程を含んでいる。
【００３９】
本発明の各好適実施形態の方法は、被撮像物体の高速走査に配慮しているので有利である。例えば、３秒〜１０秒、好ましくは３秒〜５秒といったように、約１秒〜１５秒で１０枚の投影を撮影することができる。従って、Ｘ線源は各投影位置の間に、０．１秒〜０．５秒又は０．３秒〜１秒、好ましくは０．３秒〜０．５秒といったように、０．１秒〜１．５秒を要する。Ｘ線源３は、円弧形経路が約２°〜約１０°ずつ離隔した５段階〜１５段階を含むように、約２０°〜６０°、好ましくは３０°〜５０°といったように５０°以上の円弧形経路を走行することが可能である。Ｘ線源は各々の段階で一定線量のＸ線を照射する。これにより、正確、反復可能、カスタマイズ可能で、且つ自動化されたＸ線源の運動を維持しながら患者のスループットを迅速化することができる。さらに、ディジタル検出器のような電子式検出器９は、従来のＸ線フィルムとは対照的に秒当たり多数回の照射を取り扱うことが可能である。
【００４０】
本書では、説明の目的のために好適実施形態について述べた。但し、この記載を本発明の範囲に対する限定と見做すべきではない。従って、当業者であれば、特許請求の範囲の発明概念の範囲から逸脱せずに、様々な改変、適応構成及び代替構成に想到されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の好適実施形態によるシステムの概略図である。
【図２】本発明の第一の好適実施形態によるシステムの側面図である。
【図３】本発明の第二の好適実施形態によるシステムの概略図である。
【図４】本発明の第三の好適実施形態によるシステムの概略図である。
【図５】本発明の第三の好適実施形態によるシステムの側面図である。
【図６】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの概略図である。
【図７】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの側面図である。
【図８】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの側面図である。
【図９】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの側面図である。
【図１０】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの三次元図である。
【図１１】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの側面図である。
【図１２】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの三次元図である。
【図１３】本発明の第四の好適実施形態によるシステムの三次元図である。
【符号の説明】
１、２１、３１、４１、５１  本発明のシステム
３  Ｘ線管
５、３５  円弧形軌道
７  モータ
９  電子式Ｘ線検出器
１１  撮像域
１３、３７、４７  アーム
１５  接合具
１７  把手
２９、３９、４９  シャフト
４３、５５  ピン
４４  ピボット点プレート
４５  線形運動軌道
４６  孔
４８  連結具
５３  可動部材
５７  ガントリ又は台
５８  圧迫板
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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