JP7427664B2 - パルスx線撮像 - Google Patents
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Description
画像コントラスト
1.小児(放射線の線量を許容可能なレベルまで低下させることができる場合)
2.前臨床(CNRの減少により空間分解能を向上させることができる場合)
3.歯科医療(線量および形態因子が重要である場合)
4.肥満患者(コントラストが問題となる場合)
5.四肢(形態因子および線量)
6.介入放射線学(形態因子、線量、および分解能)
7.ゲーティング撮像。
Claims (24)
- X線撮像装置であって、
制御信号を有するパルスX線源であって、扇形または円錐形のビームを生成するパルスX線源と、
時間依存性X線光子検出信号出力を有する時間感受性X線検出器と、
前記制御信号および前記時間依存性X線光子検出信号出力に接続され、前記時間感受性検出器によって受け取られた散乱光子の測定値を低減して弾道光子の測定値を含む出力信号を提供するように構成された、プロセッサまたは電子回路と、を備え、
前記時間感受性X線検出器は、
各画素要素で検出された各光子に対して検出信号の時間を提供する、または、
光子検出が可能になる時間を制御するゲート信号に応答する、のいずれか1つを目的として構成され、
X線感受性シンチレータと、前記シンチレータにおけるX線検出事象を測定するように前記シンチレータと結合された光センサアレイと、を備え、
前記時間感受性X線検出器が、前記時間感受性X線検出器内の画素位置の関数として前記弾道光子に異なる飛行時間を提供するように、前記パルスX線源に対して配置され、前記プロセッサは、前記画素の位置の関数として異なるタイミングを使用して、前記時間感受性検出器によって受け取られた散乱光子の前記低減と共に弾道光子の前記測定値を提供する、X線撮像装置。 - 前記パルスX線源が、高電圧源と、電子を加速するように前記高電圧源に接続された電極と、X線のパルスを生成するように、前記電極による加速後に前記電子を受け取るように配置されたX線放出ターゲット材料と、を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記パルスX線源が、
前記制御信号に応答するパルスレーザ源と、
前記パルスレーザ源から光パルスを受け取り、それに応答して電子のバーストを放出するように配置された光電材料と、
を備え、
前記電子のバーストを加速するように電極が配置されている、請求項2に記載の装置。 - 前記光電材料が、前記電極のカソードの少なくとも一部である、請求項3に記載の装置。
- 前記パルスX線源が、前記高電圧源に接続された前記電極によって加速された前記電子を操縦して前記X線放出ターゲット材料に制御可能に衝突させる偏向電極を含む、請求項2に記載の装置。
- 前記高電圧源に接続された前記電極が、ゲート付きカーボンナノチューブカソードを含む、請求項2に記載の装置。
- 前記時間感受性X線検出器が、光子検出が不可能になる時間を制御するゲート信号に応答する、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記プロセッサが、前記制御信号に関して異なる時間フレーム内に検出されたX線光子を収集し、異なる時間フレーム内に検出された前記X線光子の減算によって前記時間感受性検出器によって受け取られた散乱光子の測定値の低減によって弾道光子の前記測定値を決定するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記時間感受性X線検出器が、光子検出が可能になる時間窓を制御するパルスゲート信号に応答する、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- X線撮像装置であって、
制御信号を有するパルスX線源と、
時間依存性X線光子検出信号出力を有する時間感受性X線検出器と、
前記制御信号および前記時間依存性X線光子検出信号出力に接続され、前記時間感受性検出器によって受け取られた散乱光子の測定値を低減して弾道光子の測定値を含む出力信号を提供するように構成された、プロセッサまたは電子回路と、を備え、
前記時間感受性X線検出器が、前記時間感受性X線検出器内の画素位置の関数として前記弾道光子に異なる飛行時間を提供するように、前記パルスX線源に対して配置され、前記プロセッサは、前記画素の位置の関数として異なるタイミングを使用して、前記時間感受性検出器によって受け取られた散乱光子の測定値の前記低減と共に弾道光子の前記測定値を提供する、X線撮像装置。 - 前記時間感受性X線検出器が、前記検出器内のX線事象を測定するように光子の電子への直接変換に基づくX線感受性検出器を備える、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記プロセッサが、二次元画像を提供するように構成される、請求項1から11のいずれか一項に記載の装置。
- 撮像される対象物または被検体に対して前記パルスX線源および前記時間感受性X線検出器を移動させる電動マウントをさらに備え、前記プロセッサが、三次元画像を提供するように構成される、請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、前記時間感受性X線検出器および前記プロセッサが、前記パルスX線源からの散乱光子の測定値が低減することなく、弾道光子および散乱光子を測定するように構成されている場合よりも低い線量のX線を少なくとも20cmの厚さの典型的なヒトの腹部領域に送達しながら、所与のコントラスト対ノイズ比(CNR)で画像を取得するように動作する、請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記より低い線量が、少なくとも50%低い、請求項14に記載の装置。
- 前記より低い線量が、少なくとも60%である、請求項15に記載の装置。
- 前記パルスX線源がコーンビームを生成し、前記時間感受性X線検出器が画素の2Dアレイを検出するように配置される、請求項1から16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記パルスX線源と前記時間感受性検出器との組み合わせの応答時間が、0.9ナノ秒未満である、請求項1から17のいずれか一項に記載の装置。
- 前記応答時間が、0.3ナノ秒未満である、請求項18に記載の装置。
- 前記パルスX線源によって放射されるパルスの立ち上がり時間が、0.15ナノ秒未満である、請求項18または19に記載の装置。
- 前記プロセッサが、前記パルスX線源と前記時間感受性検出器との組み合わせのインパルス応答時間を測定して、前記パルスX線源と前記時間感受性検出器との間の対象物または患者なしで弾道光子の測定値を得て、その後散乱を提供する対象物または患者を測定するときに、前記時間感受性検出器によって受け取られた散乱光子の測定値の低減を伴う弾道光子の前記測定値のゲートパラメータを導出し、メモリに格納するように構成される、請求項1から20のいずれか一項に記載の装置。
- ヒト患者の医療診断画像を取得する方法であって、請求項1から21のいずれか一項に記載の装置を使用して関心領域の画像を取得することと、所与のエネルギーのX線を使用してコントラスト対ノイズ比を有することと、を含み、前記患者に送達される放射線の量は、前記所与のエネルギーのX線を使用した前記関心領域の連続多色X線撮像のために同じ患者に送達される放射線の量の約60%以下である、方法。
- 前記患者に送達される前記放射線の量が、前記所与のエネルギーのX線を使用した前記関心領域の連続多色X線撮像のために同じ患者に送達される放射線の量の約30%以下である、請求項22に記載の方法。
- X線撮像装置であって、
制御信号を有するパルスX線源と、
時間依存性X線光子検出信号出力を有する時間感受性X線検出器と、
前記制御信号および前記時間依存性X線光子検出信号出力に接続され、前記時間感受性検出器によって受け取られた散乱光子の測定値を低減して弾道光子の測定値を含む出力信号を提供し、かつ前記測定値から2D画像または3D画像を作成するように構成された、プロセッサまたは電子回路と、を備え、
同じエネルギーの連続X線が同様の構造の連続X線撮像装置で使用される場合よりも約30%以下の低い線量のX線を少なくとも20cmの厚さの典型的なヒトの腹部領域に送達しながら、所与のコントラスト対ノイズ比(CNR)で画像を取得するように動作する、X線撮像装置。
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