JPH03149035A - 皮膚ラインの観察を改良した走査式乳房撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、医学用Ｘ線システムに関し、更に詳しくは、
Ｘ線乳房撮影用の改良された方法および装置に関する。

発明の背景 乳房撮影装置は、女性の乳房をＸ線で検査して癌または
他の腫瘍を検出するために使用される。

このような装置の典型的なものが第１図に示されている
。一般に、この装置はオペレータ制御ユニットおよびＸ
線発生器部分２０を有している。この部分２０はこの装
置用の電子的制御装置およびＸ線諏用の電源を有してい
る。機械部分２２は時々Ｃ字状アーム組立体と称される
部分で、フィルムテーブル２４、上側圧縮板２６および
Ｘ線源２８を有する。Ｃ−字状アーム組立体は異なる角
度からの画像を得るために水平軸３０の周りで回転する
ことができる。放射線シールド３２は部分２０に隣接す
るオペレータ制御領域をフィルムテーブル２４に隣接す
る患者領域から隔離している。Ｃ字状アーム２２は高さ
の異なる患者に対応するために第１図に示す位置におい
て垂直方向にｘ節可能である。テーブル２４は画像を記
録するために標準のＸ線フィルムカセットを受は入れる
ことができる。

乳房撮影検査を行うには、患者の乳房をフィルムテーブ
ル２４の上に置き、圧縮板２６で圧縮する。この圧縮は
、均一なＸ線画像密度特性を得るのに必要な乳房のほぼ
均一な密度すなわち厚さを得るために必要である。換言
すると、従来の固定Ｘ線露出技術は一般に乳房が均一な
厚さを持っている場合、十分な画像品質すなわちコント
ラストを得ることができる。このような圧縮行為はしば
しば患者に苦痛を与える。

更に、従来の乳房撮影法は各検査毎に単一のにＶｐおよ
びフィルタを手動で選択する必要がある。

これはよく見ても目標物の一部分のみに対して適切な露
出、コントラストおよび放射線量が得られるにすぎない
。

他の欠点は、従来の乳房撮影法がコリメータの鉛プレニ
ドを手動で調節することを必要とすることであり、この
手動調節は２つの間層を有する。

１つの問題は鉛ブレードが皮膚の線に余り近づいた場合
に発生するものであり、この場合背景画像の露出が良好
な表示のためには適切でなくなる。

他の問題はブレードが広く開いたままの状態の場合に発
生するものであり、この場合にはしばしば強い放射線に
よって画像をぼやけさせる散乱が生じる。

更に他の欠点は、従来の乳房撮影法においては単一のＸ
線露出検出器を手動で設定することである。この単一の
検出器の設定におけるエラーは露出を不適正にする。

更に他の欠点は、従来の乳房撮影法においてはフィルム
の相反性（ｒｅｃｌｐｒｏｃｌｔｙ　）により、選択し
た技術要因が長い露出時間を有する場合、患者の放射Ｉ
！量が増大することである。

別の欠点は、従来の乳房撮影法においては金属またはプ
ラスチックの隙間グリッドを使用することである。この
ようなグリッドは高エネルギのＸ線を必要とし、この結
果患者の放射線量が増大し、散乱阻止が制限される。

強制的な圧縮による従来の乳房撮影検査に関連する不快
さに加えて、別の欠点は十分なコントラストを得るのに
比較的高いＸ線放射線量が必要なことである。Ｘ線強度
はフィルムテーブルに設けられたセンサによって設定で
きる。このセンサは入射するＸ線に応答し、センサの位
置において所望の露出を設定するようにＸ線露出時間を
調節する。このようなセンサは一般に患者の胸壁に隣接
して設置される。これはこの領域が乳房の最も厚い領域
であるからである。胸壁近くで十分な画像コントラスト
を得るためのＸ線強度レベルは通常他の領域で必要なレ
ベルよりも非常に高いので、−乳首に向かうに従ってフ
ィルムが露出過剰になり、画像品質が悪化する。

本発明の目的は、従来の上記および他の欠点を克服した
乳房撮影装置を提供することにある。−発明の要約 本発明は、走査用Ｘ線ビームを発生するＸ線源を有する
医学用Ｘ！Ｉ診断装置において皮膚ラインの観察を改良
する方法および装置を提供する。第１のコリメータがＸ
線ビーム内に位置決めされ、これはＸ線ビームを扇状に
コリメートする矩形スリットを有する。第１の駆動手段
が第１のコリメータに接続され、走査用Ｘ線ビームと同
期して線形通路に沿って前記コリメータを駆動して、こ
れによりコリメータをビーム内に留まった状態に維持す
る。第１のコリメータに隣接して位置決めされる第２の
コリメータ手段が、第１および第２の個々に制御可能な
Ｘ線減衰板を有する。第１のブレードが第１のフリメー
タのスリットの第１の端部に配置され、第２の板はスリ
ットの第２の端部に配置される。第２の駆動手段が第１
および第２の減衰板に接続され、第１のコリメータの矩
形スリットの対応する位置にオーバーラップするように
前記減衰板の各々を選択的に位置決めする。目標物の下
側に設けられ、走査用Ｘ線ビームを通してＸ線を検知す
るように整列された検出手段が、ビーム幅にわたる所定
の領域における放射線強度を表す信号を発生する。検出
手段からの放射線強度信号に応答する処理手段が目標物
の縁部を識別し、これらの縁部の位置を示す信号を発生
する。

処理手段に応答する制御手段が第２の駆動手段を制御し
て、目標物の縁部に揃えるように減衰板を位置決めし、
これにより目標物の縁部を増強するように目標物領域の
外側の放射線を減衰させる。

好ましくは、第１および第２の減衰板は第１のコリメー
タのスリットに対して所定の角度をなすようにテーバが
付けられ、制御手段は第１のコリメータの矩形スリット
の中心線に沿って目標物のそれぞれの縁部と交差するよ
うに減衰板の各々を位置決めする。また、減衰板はＸ線
ビームの方向に所定の角度をなすようにテーバが付けら
れ、各ブレードが目標物のそれぞれの縁部に近づくに従
って減衰量を低減している。検出手段は複数の間隔をあ
けて設けられた線形検出器を有し、この検出器は目標物
の左側半分についての第１のグループと目標物の右半分
についての第２のグループに分割され、グループの各々
は第１および第２の減衰板のそれぞれを制御する信号を
発生する。一形態においては、処理手段は検出器のグル
ープからの各々に応答して、各グループからのそれぞれ
の最大信号およびグループの両方における最小信号を識
別する。この最小信号は制御信号として設定され、その
後各グループにおける最大信号と比較され、これにより
処理手段は最大信号が最小信号より大きい予め選択され
た値になっている位置の目標物領域を識別する。

好適実施例の詳細な説明 第１図は従来の乳房撮影装置の斜視図である。

第２図はこの装置の種々の機能構成要素を示す構成図で
ある。ここで行う説明においては、これらの構成要素は
全ての電子的に制御される乳房撮影装置に共通であるの
で、簡単に説明する。一般に、乳房撮影装置は、Ｘ線管
を除いて、電力分配および電源障害検出組立体３２から
供給される低電圧、例えば直流２４ボルト（ＶＤＣ）で
作動する。組立体３２は電源組立体３４からの電力を受
は取る。

また、電源組立体３４は交流２２０ボルト（ＶＡＣ）ま
たは他の適当な電源に接続され、乳房撮影装置用の必要
な直流電圧を発生するための適当な変圧器、整流器およ
び調整回路を有している。

装置の動作は８０Ｃ３１の様なホストプロセッサ（マイ
クロコンピュータ）３６の制御の下にある。プロセッサ
３６はバリアン（Ｖａｒｌａｎ）発生器３８と、Ｃ字状
アーム組立体２２内のＸ線センサおよびアーム駆動装置
とのインタフェースを有している。また、プロセッサ３
６はフィラメント制御を含むＸ線源の閉ループ制御を行
うとともに、Ｘ線センサに応答する。バリアン発生器３
８はＸ線源用の高電圧を発生する。乳房撮影装置の全体
的動作はプロセッサ３６と通信を行う表示コントローラ
およびオペレータインタフェース４０を介して指令され
る。

従来の乳房撮影装置の動作においては、オペμ−タは予
め選択されたｋＶｐ　　（Ｘ線管のアノード電圧）、予
め選択されたＨａ（Ｘ線管の電流）およびバックアップ
露出時間を設定する。露出が開始すると、Ｘ線強度がフ
ィルムテーブル２４において感知される。その感知信号
が積分され、積分値が使用されている特定のフィルム用
の所定の値に達すると、Ｘ線の露出は終了する。そして
、露出はセンサの領域内においてのみ制御される。この
結果、乳房の薄い領域、すなわち密度の低い領域は画像
品質が悪いものになる。従って、フィルムテーブル２４
と圧縮板２Ｂとの間に乳房を締め付けるようケかなり苦
痛を与える圧縮を使用する必要があった。

本発明は課数の新規な機能を実施することによって従来
の乳房撮影装置の多くの欠点を克服する。

各機能は従来装置に対して意味のある改良を行うもので
あるが、これらの機能を組ろ合わせることによって乳房
撮影画像を得る実質的に新規な装置および方法が提供さ
れる。主要な個々の機能は次の通りである。

１、　Ｘ線源の実質的に「点」放射源への変換および焦
点はずれ放射の除去。

２、検査する患者からの散乱放射線を低減するように、
走査方向に比較的薄い断面を有する走査用Ｘ線ビームを
使用した撮像。

３、目標物の縁部における強度を低減することによって
目標物の一部に沿った皮膚線を観察できるようにＸ線ビ
ームを目標物領域に制限する自動コリメート板。

４、　Ｘ線一次透過率を改良して患者のＸ線放射線量を
低減するために目標物領域とｘ！１フィルムとの間に配
設された空気隙間グリッド。　　　−５、グリッド線を
除去するためにグリッドの走行の各最端部においてｘ＊
ｇ出を遮断しながら空気隙間グリッドを往復運動させる
こと。

６、グリッド領域の外側の散乱Ｘ線を阻止するために走
査用グリッドと同時に動かすＸ線不透過性ベルト。

７、　Ｗ数の小さな領域の各々におけるＸ線強度を検出
するためにフィルムテーブルの下に設けられた多重素子
型Ｘ線検出器。このＸ線検出器は乳房を圧縮するという
要求条件を除去するように走査中のＸ線強度を連続的に
調整する制御装置に接続する。

Ｓ、Ｘａの集束方向を走査用グリッドに維持して、露出
時間を減少し、かつＸ線管の負荷を改良するために走査
中のＸ線管の位置を角度的に変えること。

９、患者の厚さに応じて最適なＸ線フィルタ作用を行う
可変フ−イルタ。

上述した主要な特徴の各々は既存の乳房撮影装置を改良
するものであり、これらの組合せは乳房撮影用の新規な
方法および装置を提供するものである。これらの特徴お
よび他の特徴に付いて以下に個別に譚明する。

Ａ、走査装置ニ ー　患者の面からは、本発明の走査均等化乳房撮影装置
の更に重要な利点は患者の乳房を圧縮することなくＸ線
画像を得ることができることである。

医者の面からは、画像品質の改良およびＸ線放射１１ｆ
ｆｉの低減に利点がある。これらの利点は目標物領域の
一部のみを常に撮像するようにＸ線ビームを走査させる
ことによって少なくとも部分的に達成される。第３図を
参照すると、本走査装置の一実施例の構成図が示されて
いる。Ｘｇ管５ｏがフィルムテーブル２４上に位置決め
され、Ｘ線ビーム５２がテーブル２４上の目標物領域５
４に向けられている。ビーム５２はＸ軸方向の狭い扇状
ビームにコリメートされている。コリメートは主に前側
コリメータ５８の前側スロット５６により達成される。

スリット５６を通過した後、ビームは目標物５０に向け
られ、後側スロット、即ちグリッド６２に当たる。グリ
ッド６２はフィルムテーブル２４内で目標物６０の下側
に位置決めされているフィルムカセツト６４上への散乱
放射線の到達を減らしている。目標物６４全体の画像を
得ることが望ましいので、ファンビーム５２を目標物６
０の全領域にわたって走査させることが必要である。こ
の走査機能は装置内の多くの構成要素の同時動作を必要
とする。

ビームの初期動作は回転アノード６８上の焦点スポット
６６の周りでＸ線管５０を傾斜または旋回させることに
よって達成される。Ｘ線管５０の旋回と同時に、前側コ
リメータ５８はＸ線ビーム５２の主焦点方向をスリット
５６に揃えるように動かされなければならない。同時に
、グリッド６２ちまたビーム５２と揃うように動かされ
なければならない。図示の実施例においては、Ｘ線管５
０、コリメータ５８およびグリッド６２の各々の移動動
作はそれぞれ直流（ＤＣ）モータ７０，７２および７４
で制御される。Ｘ線管５０の旋回はベルトおよびギア装
置によって制御され、ここでモータ７０のシャフト７８
に接続された駆動ギア７６が回転されてベルト８０を動
かし、これにより、Ｘ線管５０に固定されたスレーブギ
ア８２を駆動する。エンコーダ８４がギア７６の正確な
位置、従ってＸ線管５０の旋回角度に関する瞬時フィー
ドバック情報を発生する。モータ７０およびエンコーダ
８４の両方はモータコントローラ８６に接続され、モー
タコントローラ８４は電力増幅器８８を介してモータ７
０に電力を供給し、ライン９０を介してエンコーダ８４
から符号化された位置情報を受信する。モータコントロ
ーラ８６はマイクロプロセッサをベースとした時Ｍ／速
度コントローラ７２の制御の下にあり、このコントロー
ラ７２は出力信号をモータコントローラに供給して、ビ
ーム５２の走査動作を指令する。

コントローラ９２は信号をモータコントローラ８６に供
給して、Ｘ線管５Ｇの動作と前側コリメータ５８および
グリッド６２の動作とを調和させるように対応する速度
でモータ７０，７２および７４の各々を駆動する。コン
トローラ８６は信号を電力増幅器９４を介してモータ７
２に供給するとともに、電力増幅器９６を介してモータ
７４に供給する。エンコーダ９８がモータ７２に接続さ
れていて、モータ７２のシャフト１００の位置を表すフ
ィードバック信号をモータコントローラ８６に供給する
。モータのシャフト１００はラックおよびピニオン駆動
装置に接続されており、ビニオンギア１０２は前側コリ
メータ５８に固定されたラックギア１０４と噛合してい
る。ギア１０２の回転は図示のＸ線軸の方向に沿って水
平平面内でコリメータ５Ｂを駆動するように作用する。

また、モータ７４はエンコーダ１０６を有し、このエン
コーダ１０６はモータのシャフト１０Ｂの角度位置を示
すフィードバック情報をモータコントローラ８６に供給
する。図示の実施例においては、グリッド６２は駆動ベ
ルト１１０に連結されており、この駆動ベルト１１０は
モータシャフト１０ｇに連結されたローラ１１２によっ
て駆動される。ローラ１１２の駆動回転によってベルト
１１ＧがＸ線方向に水平に移動する。エンコーダ１０６
はグリッド６６の位置を表すフィードバック信号をモー
タコントローラ８６に供給する。モータコントローラ８
６はモータ７０．７２および７４の各々の閉ループ制御
を同時に実行して、Ｘ線管５０、前側コリメータ５８お
よびグリッド６２を同時に連動する。この様にして、目
標物６０の領域にわたるＸ線ビーム５２の走査動作が達
成される。前側スリットを調節することによりグリッド
よりもわずかに狭い扇状ビームを形成できるので、Ｘ線
管、前側スリットおよびグリッドの同期は必ずしも正確
である必要はない。

第３図においては、フィルムテーブル２４内のフィルム
カセット６４の下側に位置決めされたＸ線強度センサま
たは検出器１１４が示されていることに注意されたい。

Ｘ線検出器１１４は目標物領域を通って検出器に達成す
るＸ線放射強度を表す信号を発生する。扇状ビームの幅
が約１インチの場合、Ｘ線検出器はビーム強度をほぼ１
インチの増分で調節するのに有効である。この構成は従
来の装置に対して意味のある改良を行っているものであ
るが、検出器に対する目標物の正確な位置決めに対する
必要性を除去するように１インチ幅の増分の各々を複数
の個々のチャンネルに分割することが更に好ましい。例
えば、走査方向に伸びている単一の検出器の場合、目標
物６０ｉｉＸ線ファンビーム走査方向に沿った最大減衰
領域が常にＸ線検出器の上にあるように位置決めされな
ければならない。即ち、乳房の最も厚い部分が検出器の
中心に揃うようにしなければならない。単一の検出器を
複数の並列な検出器によって置き換えると、オペレータ
による目標物の正確な位置決め、すなわち中心合わせ操
作を除去することができる。

第４図貴参照すると、従来の単一の検出器はストリップ
状検出器の配列１１６で置き換えせれ、−このストリッ
プ状検出器の各々はコントローラ１１８に接続されてい
る。このコントローラ１１ｇは配列１１６内の検出器の
各々に当たるＸ線強度を対応する電気制御信号に変換す
る。配列１１６内の検出器の数は用途に応じて変えられ
る。配列は上記のように検出器要素で構成してもよいし
、または線形電離箱または他の適当なＸ線検出装置で構
成してもよい。好適実施例においては、１２個のストリ
ップ状検出器が１２インチ幅のフィルムカセット用に適
当であることがわかった。配列内の各要素は、コリメー
トされた１インチの厚さのＸ線ビームによって走査され
たとき、目標物の１インチ×１インチ（１平方インチ）
の領域を表す。

目標物領域内において、コントローラ１１８はＸ線管の
にＶｌ）およびコリメータブレードを制御する出力信号
を発生する。Ｘ線管のにＶｐはｋＶｐおよびＨａの間の
予め選択された関係に基づいてＸ線管のＭａを設定する
。１インチ×１インチの領域は好ま−しいものと考えら
れる。これはそれより更に小さな領域にすると目標物領
域内の大きな包嚢または他の異常な部分を見失うことに
なる力でらである。

領域を横切る各走査ビームで、即ちビームの走査方向に
直角な各走査ビームで、強度の１２個の読み取り値が１
２個の検出器によって供給される。

コントローラ１１８は１２個の読み取り値の内の最も低
い読み取り値を最も高密度の目標物領域に対応するもの
として選択し、この読み取り値をＸ線管５０のにＶｐを
制御するのに使用する。従って、１２個の検出器を持つ
装置は最も高密度の目標物領域に適したコントラストを
形成するようにＸ線エネルギの強度を設定する。強度レ
ベルすなわちｋＶｐ露出は走査にわたって均一なフィル
ム濃度を得るように調節されるので、目標物を均一な密
度に圧縮する必要はもはやない。本願に適切な多重要素
検出器についての詳細な説明が１９８９年６月５日出願
の米国特許出願第３６１，９８８号明細書に記載されて
いる。

Ｘ線ビームの走査によって得られる改良および走査の間
のＸ線強度を連続的に調節することによって得られる改
良に加えて、本発明は走査の端における強度を低減する
ことによって目標物領域に沿った皮膚ラインの観察を改
良する。この改良は可動スライド板によって得られ、こ
の可動スライド板は走査の間に目標物の皮膚ラインを追
跡する自動コリメータとして作用する。この自動コリメ
ータは好ましくは第４図において１００で示すテーパを
付けたアルミニュームのコリメータブレードであり、第
５図および第６図に更に詳細に示されている。コリメー
タ１２Ｇは個々に制御可能な左および右の三角形状減衰
器１２０Ｌおよび１２０Ｒを有し、この各々はＤＣモー
タ１２６および１−２８から対応するラックおよびピニ
オンギヤ１２４からなる装置によって駆動される。側部
コリメータ板１２０すなわち減衰器は本質的に皮膚ライ
ンにおける目標物領域に対してビームの強度を徐々に低
減している。これらの板の制御はコントローラ１１８（
第４図）によって達成される。配列１１６内の各検出器
がサンプリングされたとき、最も低い検出器信号を使用
して、Ｘ線強度を制御する。残りの信号−はそれぞれ最
も低い信号と比較され、その比較結果の比が予め選択し
た値を超えた場合、減衰器板はより高いＸ線強度を有す
る検出器に当たる放射線を遮るように駆動される。Ｘ線
強度レベルは目標物領域の外側の領域において最も高い
ので、減衰器は本質的に目標物の縁部を追跡する。適当
に調節されていると、減衰器板１２０の縁部はコリメー
タ、５８の矩形のコリメート用スリット５６の中央にお
いて目標物の縁部、すなわち皮膚ラインと交差する。目
標物の外側の領域における放射線を低減することによっ
て目標物領域に対するコントラストを改良する。第５図
および第６図に示すように、コリメータブレード１２０
の両方は患者の皮膚ラインに対してビームを成形するよ
うに角度が付けられ且つテーパが付けられている。テー
パは異なる寸法の複数の板を積み重ねることによって図
示の形に付けることができ、この段状のテーパは板１２
０の目標物の縁部の所に形成されるようにする。第７Ａ
図はＸ線扇形ビーム強度の別の漸時的変化を作るように
コリメータ板１２Ｇを積み重ねたものの端面図を示して
いる。最大のブレードの厚さを選択して、各ブレードを
２つの方向にテーバ付けることによって所望の生のビー
ムのフィルム濃度を形成する。これは露出が高くなりそ
うな走査の初めにおいて厚くなり、露出が低くなりそう
な走査の終わりにおいて薄くなるフィルタを構成してい
る。これは目標物の皮膚ラインにおいて並びにその外側
において所望のフィルム濃度を形成している。

また、コリメータブレードは扇状ビームの幅、すなわち
走査方向に対して角度が付けられていることに注意され
たい。これは目標物、フィルムおよび検出器に達するＸ
線強度の付加的な変化を与える。ｍＴＢ図、第７Ｃ図お
よび第７Ｄ図はブレードの２方向のテーパの様子を示す
１つのコリメータブレードの平面図、右側縁部を示す図
、および前側縁部を示す図である。

本発明の走査用Ｘ線ビームから得られる別の利点は、走
査が一定速度で行われる場合、目標物の全ての領域にわ
たって同じ露出時間が生じることである。この一定露出
時間はフィルムの反則性の不良による放射線線量の増大
を除去する。これは強度制御によって目標物の全領域に
わたって一定のＸ線強度を、所望の画像コントラストに
相応する所定の値に連続的に維持しているからである。

所望の形状のビームを得るとともに、目標物領域にわた
ってビームを走査させるという上述した特徴に加えて、
Ｘ線管内のＸ線ウィンドウに隣接して別のコリメータを
追加することによってビーム形成を改良することができ
ることが更にわかった。特に、第８Ａ図および第８Ｂ図
を参照すると、ライン１３０で示す焦点を外れたＸ線ビ
ームがＸ線管５０のアノード６８から発生され、焦点を
外れた放射線をいくらか有する。この焦点を外れた放射
線は画像品質に悪影響を与える。焦点を外れた放射線を
除去することによってＸ線ビームによって発生される画
像品質を改良することができる。

本発明者は小さな孔のあいた減衰器１３２を一体的にＸ
線管ウィンドウ１３６に隣接してＸ線ビーム内に挿入す
ることによって焦点を外れた放射線を有効に除去できる
ことを見出した。この減衰器１３６はＸ線管の焦点スポ
ットに非常に近接して、例えば約１インチの位置に位置
決めされ、小さな開口部１３８を有し、この開口部を通
して放射線が通過することができる。Ｘ線管ウィンドウ
１３６は典型的にはベリリウム材であり、減衰器１３２
は鉛のようなＸ線を減衰させる材料で形成される。これ
は目標物領域全体を同時に照明しなければならない装置
では実行できない。また、扇状ビーム走査装置に関連す
る旋回型のＸ線管および小さなスリット開口部は目標角
度が小さいアノードを使用することを可能とし、これは
Ｘ線管の負荷を改良する。

８、可動の空気隙間グリッド： 以上説明した本発明は、静止したＸ線フィルムの隣接す
る領域を比較的短期間に順次露出する可動スリットを使
用することによりＸ線乳房撮影画像を得る改良された手
順を提供する。この装置はフィルムおよび目標物領域の
後方に設けられたＸ線放射線量センサまたは検出器の配
列を使用して、Ｘ線管のにＶｐおよび一対の横方向のコ
リメータブレードの位置の両方を連続的に調整する。こ
の両方を使用することによって最適なＸ線フィルム露出
線量特性が得られる。この制御方法の１つの主な利点は
、Ｘ線乳房撮影手順の間に従来の固定Ｘ線露出技術を使
用した場合に良好の診断のために要求される比較的均一
なＸ線密度特性を得るのに必要であった患者の乳房の組
織をやや平坦で均一な厚さに圧縮するというしばしば苦
癌を伴う操作の必要性を最小にし、可能な場合には除去
することである。この開示した装置の他の主要な利点は
、従来のＸ線装置を使用して形成されるＸ線乳房撮影写
真に等価なＸ線乳房撮影写真を作るのに必要な患者に対
するＸ線放射量を低減することである。

他の主要な利点は、フィルムに達する散乱Ｘ線を低減す
ることによって画像品質を改良することである。

第３図において説明したグリッド６２は散乱Ｘ線すなわ
ち２次Ｘ線を除去または最小にする。これは１次Ｘ線を
低減することなく走査方向の散乱を低減する狭い扇状ビ
ームおよびＸａ不透過性のベルトの結果として達成され
るものであり、空気散在グリッドは１次Ｘ線を減衰させ
ることなく走査方向に直角な方向の分散を低減する。こ
のようなグリッドの性質によってグリッドの隔壁（？イ
ン）がはっきりした線として見えるよりもむしろフィル
ムの領域にわたってぼやけるように、グリッドを露出の
間に動かすことが好ましい。この種のグリッドを設ける
ことは知られていたことであり、このようなグリッドは
典型的にはバッキイ（Ｂｕｃｋｙ　）グリッドと称され
る。乳房撮影用途に使用されていた従来のグリッドは、
Ｘ線ビームが単一の露出で目標物領域全体を覆うように
設計されていたので、目標物領域全体にわたる比較的大
きなグリッドであったことが理解されよう。これらのグ
リッドの隔壁すなわちグリッド要素はプラスチックまた
は他の適当な材料により間隔をあけて設けられており、
これらの材料はグリッド要素の間すなわち隙間に埋めら
れてグリッドを構造的に支持していた。この種のグリッ
ド構造の欠点は隙間を埋める材料のＸ線吸収特性である
。グリッドは目標物とフィルムとの間に設けられるので
、吸収特性はフィルムに到達する放射線の量に影響を与
えるが、目標物領域を通過する放射線の強度を低減しな
い。この結果、所望のフィル今画像を得るために、患者
は必要なＸ線量よりも高い放射線が竺射さ些ることにな
る。

本発明の主な利点の１つは、グリッド要素間の隙間材料
を空気としたグリッドを構成できることである。この形
態においては目標物領域とフィルムカセットとの間のＸ
線ビームの実質的減衰はない。この形態のグリッドは、
後側スリットが狭い寸法（約１インチ）であるので各隔
壁の長さが短くて済むととから、本発明で構成され得る
ものである。従って、隔壁は極めて薄く作られ、別個の
支持体を使用することなく、全グリッド領域にわたって
均一な間隔を維持することができる。

Ｘ線露出の間にグリッドの往復運動を制御して行うこと
は知られているが、このような往復運動は従来ではグリ
ッドの走査動作と組み合わせられていなかった。グリッ
ドを往復運動させる１つの方法は、往復運動用カムパー
１４−２内に第９Ｃ図−第９Ｄ図に１４０で示すような
曲がりくねったスロットを設けることである。グリッド
６２の少なくとも一端１４４にローラ１４６を設け、こ
のローラをスロット１４０内にぴったりと嵌合し、グリ
ッドが走査動作で駆動されているとき、グリッドは曲が
りくねったスロット１４Ｇによって往復運動する。第９
Ａ図では、グリッド６２およびカムパー１４２が始動位
置で示されている。グリッドは均一な露出を得るために
Ｘ線源を作動する前に往復運動が開始されていなければ
ならない。

従って、第１のステップでは、カムパー１４２を起動し
て矢印１４８で示すように前進動作させて、グリッド６
２を矢印１４９で示す方向に動かし始めることである。

第９８図および第９Ｃ図はグリッドを前進動作すなわち
走査動作させることなく、カムバーの動きによって如何
にグリッド６２が往復運動を行うかを示している。第９
Ｃ図で示す位置から始めて、カムパー１４２が動きを停
止し、グリッド６２が走査動作で駆動される。これによ
りローラ１４６がスロット１４Ｇを追従し、グリッドが
往復運動を継続する。Ｘ線源はグリッドが第９Ｃ図の位
置に到達したときに起動され、走査動作を開始するカム
パー１４２は、カムバーとグリッドの両方が第９Ａ図で
示す位置に戻る走査の終わりまで竿９Ｄ図の位置に留ま
っている。

上述した機構は、Ｘ線乳房撮影法におけるグツド線のア
ーティファクトをを最小にするのに必要なグリッドの移
動の本質的に瞬時の反転と組み合わさった走査動作の関
数として注意深く定められて調整されたグリッド動作の
利点を提供しているものである。しかしながら、このグ
リッドの動作は純粋な機構的手段で達成されてお°す、
グリッドの動きが曲がりくねったスロット内で逆転する
ときに摩耗したり故障を生じたりすることがある。

第１０図はグリッド６２の前進動作すなわち走査動作と
グリッドの往復運動すなわちバッキ動作との両方を行う
電気式駆動モータを利用したグリッド駆動機構の好適な
形態を示している。この実施例においては、グリッド６
２は延長アーム１５０を有し、この延長アーム１５０に
は垂下部材１５２が取り付けられ、この部材１５２の端
部にはローラ１５４が取り付けられている。このローラ
１５４は棒状部材１５８のスロット１５６内をすべるよ
うになっている。棒状部材１５８の各端部は対応するギ
ア付ラック１６０，１６２に取り付けられている。逆転
駆動モータ１６４は第１および第２のピニオンギア１６
８および１７０に連結されているシャフト１６６を駆動
する。ピニオンギア１６１１，１７０の各々はラック１
６２および１６０の対応するものに係合している。モー
タ１６４が往復運動のために駆動されると、ラック１６
０および１６２に接続されている部材１５８が往復運動
して、グリッド６２が往復運動する。走査駆動モータ７
４はベルト１７２を駆動し、ベルト１７２はグリッドを
走査動作するように動かす。

グリッド６２はホルダ１７４内に支持されており、ホル
ダ１７４はグリッドを走査方向に駆動しながらグリッド
６２の往復運動を可能にする。モータ１６４は第３図の
モータコントローラに接続され、モータ７４のような制
御形態でＷ勤される。

第１０図の電子的に具体化された発明においてさえもグ
リッドが往復動作の方向を逆転するのに有限の時間を必
要とすることを理解されたい。更に、グリッド線を効果
的に除去するために、グリッドの往復運動は均一な速度
を維持しなければならない。この均一な速度の要求条件
はグリッドの動く方向を逆転する必要性と一致しないの
で、グリッド速度の変化から発生するグリッド線を除去
するために付加的な装置の変更を行った。特に、Ｘ線ビ
ームの露出がグリッドの逆転動作と同期して変調される
。例えば、扇状ビームが１スリット幅を進行する度毎に
グリッドの反転動作が発生し、露出が逆転動作の際にオ
フされる場合には、逆転時のグリッド線は除去される。

典型的にはグリッドの逆転動作は扇状ビーム露出の１０
％以下を占める。従って、露出の減少は１０％以下であ
る。

しかしながら、Ｘ線強度を５０９６低減することによっ
てグリ・ラド線を十分に減らすことができ、全体の露出
の低減は５％以下であることがわかった。

露出の低減は、チョッパホィールを使用することによっ
て、またはより好ましくはＸ線管のにＶｐを変調するこ
とによって扇状ビームの走査と同期される。このような
方法および装置が１９８９年６月２日出願の米国特許出
願第３６１，９８９号明細書に開示されている。

グリッド動きの逆転に関連してＸ線エネルギを同期また
は変調させる１つの方法は、リミットスイッチを設ける
ことである。このリミットスイッチの１つがラック１６
２に隣接して１７６で示されており、スイッチの１つは
ラック１６２の走行動作の各端において作動される。ラ
ック１６２との接触によるようなリミットスイッチの作
動によって発生される信号はプロセッサ３６（第２図）
に結合して、方向の転換毎にｋＶｐを低減させることが
できる。リミットスイッチは方向転換位置を検出する受
は入れ可能な方法であるが、繰り返し接触するために機
械的調節を必要とする。機械的接触を避ける別の方法は
本技術分野で周知め赤外線リミットスイッチを設けるこ
とである。スイッチ１７６は赤外線（ＩＲ）リミットス
イッチとして示されている。このようなスイッチは通常
Ｃ形ホルダを使用し、ＩＲビームがＣ形ホルダの対向す
るアーム間のギャップを通過するようになっている。対
象物がギャップの間に入ってビームが遮断されると検−
出信号が発生される。ホルダはギヤラフ内にラック１６
２の端部を受は入れるように構成されたり、または延長
部がＩＲビームを遮断するようにラック１６２に取り付
けられる。

グリッドの往復運動に対する代りの方法は、グリッドの
個々の要素を傾斜させ、すなわち角度を付けて、フィル
ムカセット上の全ての点が同じ継続時間にわたって隔壁
の影通過および隙間による露出を受けるように設計する
ことである。次に第１１Ａ図−節１１０図を参照すると
、グリッド内に位置決めされる隔壁１８０の構成が第１
１Ａ図に示されている。第１１Ｂ図は走査の方向に沿っ
てのみ（すなわち隔壁１８０を第１０図で説明したよう
に往復運動させないで）隔壁を動かした場合に、Ｘ線ビ
ーム１８４でＸ線感知フィルム１８２上を走査した結果
を示している。複数の隔壁の影１８６がグリッドの下の
フィルム１８２上に見られる。個々の隔壁１１１Ｇを第
１１Ｃ図で示すように走行方向に対しである角度で傾斜
させている場合、フィルム１８２の各部分は同じ量の隔
壁の影にさらされ、その結果のフィルムはコントラスト
が低くなるが、個々の影は見られない。第１１Ｄ図は傾
斜した隔壁を用いて走査した結果を示している。フィル
ム上の各点が同じ方向の隔壁の影の通過および隙間によ
る露出を受けるように走査する条件は第１１Ｄ図に示す
ようにｔａｎ−１（Ｓ　／Ｄ）に等しい角度αで隔壁を
設けることであることに注意されたい。ここでＳは隔壁
間の水平方向の距離であり、ＤはＸ線ビームの幅である
。この構成は各点がビーム通過の間にＮ個の隔壁の影を
受けるようにｔａ「１（Ｎ＊Ｓ／Ｄ）の角度で隔壁を有
する条件まで拡張することができる。Ｎが増大するに従
って、第１１Ｄ図において点線に沿って発生する隔壁間
のアーティファクトに対する可能性は低減する。しかし
ながら、走査の距離が長くなると、焦点スポットはグリ
ッドの焦点ラインと揃わなく−なり、この結果、散乱を
低減するグリッド効率が低減する。曲がりくねったカム
（第９図）は最初のグリッド振動のみに対して角度付け
　−られている。

ビーム走査方式においては、比較的大きな寸法にわたっ
て走査が行われ、グリッドが厚い、即ち高グリッド比で
ある場合、走査ビームが比較的狭いグリッドに入射する
角度によって走査の両端においてＸ線ビームの減衰が発
生することを理解されたい。本発明で考えられている比
較的短い走査の場合には、走査の両端における減衰が重
大であるとは考えられない。また、扇状ビームはグリッ
ドの幅よりもわずかに狭くすることができる。しかしな
がら、走査の両端における減衰問題を克服する−１つの
方法は、グリッドを走査用Ｘ線ビームよりもわずかに広
くし、またグリッドが目標物領域を横切って動くに従っ
てグリッドを回転させて、グリッドをＸ線ビームにほぼ
直角な平面に維持することである。第１２図は本発明の
一実施例を示している。動作はグリッド６２の一方の側
のギアボックス１８８で制御される。このギアボックス
１８８はその側部に取り付けられている駆動モータ１９
０によって駆動される。この回転はグリッドが常に画像
面および焦点スポットと焦点が合っていることを補償し
ている。グリッド６２は本質的に第１０図に示すものと
同じであるが、グリッドホルダ１７４がギアボックス１
８８によって傾斜され、すなわち角度が付けられるよう
に変更されている。この実施例においては、ギアボック
ス１８８はベルト１７２に固定され、ホルダ１７４に対
するその駆動機能は走査用ビームの方向の最端部から走
行するに従ってホルダが角度を徐々に　　傾斜すなわち
変えていくようになっていることに注意されたい。第１
３図はグリッド６２の傾斜した効果を誇張して示す図で
ある。

０、散乱Ｘ線の減衰： 特にＸ線画像の品質およびコントラストを改良するため
に、Ｘ線フィルムカセットの入口において主Ｘ線ビーム
を可能な最も小さな領域にコリメートするのみならず、
患者とＸ線源またはＸ線管との間のコリメートのマツチ
ング（ｍａｔｃｈｉｎｇ）をとることが重要なことであ
る。このようなコリメーシヨンおよびマツチングは主Ｘ
線ビームによって撮像していない組織から発する散乱放
射線を最小にするように作用する。このような散乱放射
線は主ビームによって露出されているＸ線フィルム上に
当たって、かぶりを生じさせる。本発明においては、Ｘ
線ビームを目標物に対して走査し、コリメータ５８，１
２０およびグリッド６０を使用してＸ線フィルムに入る
散乱放射線の存在の最小にする。しかしながら、目標物
６０に入射し、目標物６０内における衝突によってそ−
らされたＸ線はグリッド領域の外側にそらそれて、フィ
ルムにかぶりを生じさせることがある。本発明はグリッ
ド６２のまわりに減衰器を設けることによってグリッド
領域の外側のＸ線を処理する。このような減衰器に必要
な特性の１つはグリッドがフィルムテーブル２４の縁部
に位置しているときに本質的にスペースを取らないこと
である。すなわち、グリッドが乳房撮影手順の間に患者
の胸壁に隣接また当たって位置決めされたとき、減衰手
段は本質的にスペースを必要とせず、胸壁に隣接した目
標物の完全な画像を得ることができるようにしなければ
ならない。同様に、走査ビームの走行の両端において、
減衰手段は全走査領域に害を与えないことが望ましい。

本発明によれば、減衰手段は、Ｘ線減衰用の鉛または酸
化鉛の粒子を均一に埋め込まれた薄いゴムまたはプラス
ティックの膜からなる広い可撓性のベルトとして構成さ
れている。ここで第１４図を参照すると、グリッド組立
体および本発明による鉛シャッタベルト１９２を′組み
込んだフィルムテーブル２４の一実施例が示されている
。明確にするため、テーブル２４の外側ケースは示され
ていないが、これらのケースは第１図に示すような装置
に見られるものと同じである。ベルト１９２は好ましく
はマイラー（Ｍｙｌａｒ　）プラスティックの薄いシー
トを使用して引き裂きや伸びに対して強化した合成織布
を使用することにより強化されている。マイラーブラろ
ティック強化材は圧力感知粘着コーティングによって鉛
のベルトに適用し１する。上述したように、後側スリッ
トすなわちグリッド６２は第１０図に示すようなギア駆
動モータ上の対応するプーリーと共に可撓性のはめ歯型
駆動テープ装置を使用してモータで駆動される。

第１４図を参照すると、鉛の減衰ベルト１９２の両端は
グリッドのフレーム１７４の先端部および後端部に固定
され、ベルトはグリッドと同時に動くようになっている
。ベルトは連続的であり、フィルムカセット領域および
検出器配列組立体の下で循環するようになっている。目
標物によって散乱されてグリッド６２の外側に落ちるＸ
線はベルト１９２に当たって、本質的には１９２で吸収
される。従って、ベルト−１９２は散乱放射線の有効な
減衰器である。

０、可変フィルタ乳房撮影法： 乳房撮影手順の間の患者に対する放射線量を最小にしな
がら、コントラストを最大にするための最適なｋＶｐお
よびフィルタが存在することは知られている。小さな患
者から中位の大きさの患者の場合、モリブデンのターゲ
ットおよびモリブデン−のフィルタを持つＸ線管を使用
して２８ないし３２　ｋＶｐの範囲のＸ線電圧で良好な
結果がしばしば得られる。しかしながら、この構成はよ
り高い密度の患者を透過するために−層高いＸ線管電圧
を使用する場合には適切でない。３０ないし４０ｋＶｐ
の範囲の電圧の場合、モリブデンのフィルタをより高い
原子番号のフィルタに置き換えることが望ましい。銀で
形成されたフィルタは２０乃至２５ｋｅＶのエネルギ範
囲の放射線を透過しながら、コントラストを減らす硬い
放射線を濾波するので、この銀で形成されたフィルタが
ときどき使用される。従来の乳房撮影法においては、ｋ
Ｖｐフィルタを１回選択することが要求されている。そ
して、露出はたった１つの患者透過値に対して最適化さ
れている。本発明の均等化スリット走査乳房撮影法にお
いては、患者透過値が走査の間に連続的に検出され、適
切なフィルタの選択が可能である。

第３図を再び参照すると、Ｘ線管５０から発生されたＸ
＠を濾波するためにＸ線管の下側に位置決めされたフィ
ルタ１９４が示されている。本発明においては、Ｘ線管
のにＶｐを設定するのに使用される検出器１１４からの
出力信号はフィルタ１９４を制御して、Ｘ線管のにＶｐ
の関数としてフィルタの位置を変更する。フィルタは従
来説明したようにラックおよびピニオン構成を使用して
モータで駆動されるものであってもよいし、またはｋＶ
ｐが特定の設定点の上にあるかまたは下にあるかに従っ
て選択される２つの別のフィルタであってもよい。連続
フィルタは、円盤の種々の部分をＸ線ビーム５２の中に
回転させることにより変更することができる異なる材料
で構成することができる。更に詳しくは、回転可能な円
盤は異なる所定のＸ線減衰特性を有する異なる材料から
形成された複数の弧状部分で構成される。この円盤はＸ
線ビーム内の所定の位置に設けられ、円盤は選択的に回
転駆動されて、ビームを選択的に減衰させるために弧状
部分の選択した１つがビーム内に設定される。この種の
円盤またはホィールを使用することは、例えばカラーホ
ィールとして知られているようにテレビジョンのような
他の分野でも知られている。

Ｅ、制御装置： 従来の乳房撮影装置の一般的な＄１１ｊ装置については
第２図において既に説明した。本発明に特有な制御装置
については第１５図−第１８図を参照して以下に説明す
る。まず第１５図を参照すると、本発明で使用される全
体的な制御装置の機能ブロック図が示されている。この
制御装置はタンディ（Ｔａｎｄｙ　）　４００　Ｇパー
ソナルコンピュータのような汎用コンピュータ１９０を
中心として実施される。このコンピュータ１９Ｇに関連
してキーボード１９２およびモニタ１９４が設けられて
いる。

これらの３つの要素は互いに周知の一般的パーソナルコ
ンピュータシステムを構成している。コンピュータ１９
０はアナログ電圧制御回路を有し、この回路はコンピュ
ータで使用されるディジタル信号を、Ｘ線管１９８に電
力を供給するＸ線電源ユニット１９６を制御するための
適当なアナログ　ー制御信号に変換する。電源ユニット
１９６およびＸ線管１９８の両方は現在手に入れること
ができる乳房撮影装置に通常使用されている市販の装置
である。Ｘ線管１９８の前方には第８図の円盤１３２の
開口部１３８として前に示したＸ線管の開口部が位置付
けられている。Ｘ線管から開口部を通って多重チャンネ
ル検出器１１４に至る経路においては、開口部に続く次
の構成要素は２０Ｇで示す上述したフィルタであり、こ
れは平均Ｘ線エネルギを変更するように調節することが
できる。

フィルタ２００の下側には第５図で説明した左および右
のコリメータ１２Ｇがある。次に前側スリットすなわち
扇状ビームのコリメータ５８がある。

このコリメータ５８の下側には、第１０図で詳細に説明
した組み合わせられた後側スリットおよびグリッド６２
がある。グリッド６２の下側にはＸ線フィルムを有する
フィルムカセット６４が位置付けられている。複数の間
隔をあけたＸ線センサからなる検出器１１４がフィルム
カセット６４の下側に設けられ、このセンサの各々は対
応する前置増幅器２０２に接続され、′検出器に当たる
Ｘ線の放射強度を表す出力信号を供給する。この前置増
幅器２Ｇ２からの信号はアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ
）変換器２０４に供給され、このＡ／Ｄ変換器からコン
ピュータ１９０の■０ポートに接続される。

また、コンピュータ１９Ｇは駆動信号をディジタル信号
プロセッサ２０６に供給する。このディジタル信号プロ
セッサ２０６はディジタル信号を適当な駆動信号に変換
し、コリメータ１２０１フィルタ２００および後側スリ
ットおよびグリッド６２に接続されたモータを制御する
。また、プロセッサ２０６はモータの位置を表すモータ
エンコーダからの情報を受取り、これらの信号を適当な
ディジタル信号に変換し、コンピュータ１９Ｇの１０ボ
ートに供給する。モータエンコーダおよび増幅器は２０
８で示すブロック形式で示されている。モータエンコー
ダの各々は２１２で示すようなモータに接続された２１
０で示すようなエンコーダを有する。モータ２１２は電
力増幅器２１４を介してプロセッサ２０６から駆動され
る。電源２１６はプラスおよびマイナス２４ボルトの電
力を電力増幅器および装置の他の処理ユニットに分配す
る。別の電源２１８が多重チャンネル検出器１１４用に
設けられている。

第１６図は第１４図の装置で使用される露出、＄４御お
よび左コリメータブレード制御部の詳細な機能ブロック
図である。左コリメータブレード１２０を制御するため
に、Ａ／Ｄ変換器２０４は機能的に２つの別々のＡ／Ｄ
変換器２０４Ａおよび２０４Ｂよりなると考えられる。

検出器１１４は左半分および右半分に分けられる。フー
１２で示すセンサ要素は検出器の左半分のものと考えら
れ、センサ要素１−６は右半分のものである。実際の分
割点は最小信号またはｋＶｐ　ｖ制御信号要素として自
動的に決定される。センサフー１２の各々はＡ／Ｄ変換
器２０４Ｂに供給される信号を発生する。

基準信号は通常コリメータブレードの全厚さを通過した
放射線を受ける検出器チャンネル１２からのものである
。変換器２０４Ｂはこれらの信号から左端部信号および
最大左信号を選択する。変換器２０４Ａは目標物の最も
高密度の領域を少なくとも力バーするように選択された
所定数のセンサから信号を受信する。例えば、センサ３
−９からの信号がサンプリングされて、変換器２０４Ａ
は最小振幅信号を出力するセンサを示す出力信号を発生
する。このセンサは目標物領域のその部分が最大の減衰
を有しているので、目標物領域の最も厚い部分に関連し
ている。この比較を行うために比較回路２０６が設けら
れている。比較回路２０６からの信号はどのセンサが最
小信号を出力しているかを示している。この情報はコン
ピュータ１９０に供給され、ブロック２０８で示す制御
アルゴリズムで処理される。左コリメータブレードの場
合、制御アルゴリズムは最大左チャンネルの信号の強度
に例えば１．２のような所定の数を掛けて、この最大左
信号の積が基準信号より大きいかどうかを決定する。最
大左信号の積が基準信号より大きい場合、左コリメータ
ブレードは通常のプログラムされた速度よりも大きい速
度で動かされる。制御アルゴリズムは左コリメータの一
定速度の開成を予想し、従って計算は速度を増大するか
どうか決定するにすぎないことを理解されたい。

制御アルゴリズム２０８からの信号はモータ制御ブロッ
ク２１０に供給され、このモータ制御ブロック、２１０
ｔ；信号を電力増幅器２１２に供給し、モータ２１４を
駆動する。モータ２１４はラックおよびピニオンギヤ装
置を介して左コリメータ１２０に連結されている。モー
タの位置、従ってフリメータ１２０の位置はエンコーダ
フィードバック信号としてモータ制御ブロック２１０に
供給される。　比較器２０６からの信号をルックアップ
テーブル２１６に供給することによって露出制御が得ら
れる。このルックアップテーブル２１６はａｔａｔの最
大の厚さを表す出力信号を第２のルックアップテーブル
２１８に供給する。このルックアップテーブル２１８は
組織の最大厚さ情報をＤ／Ａ変換器２２０に供給するに
ＶｐおよびＨａデータに変換するデータを有している。

Ｄ／Ａ変換器２２０はディジタル情報を電力発生器１９
６用の信号に変換する。また、電力発生器１９６は適当
な電力をＸ線管４９８に供給する。最後のにＶｐ値を示
すＸ線管からのフィードバック信号は閉ループ制御川に
発生器１９６に供給されるとともに、比較器２０６から
供給される最小信号情報と調整するためにルックアップ
テーブル２１６に供給される。

右コリメータの制御は本質的に左コリメータの制御と同
じである。

第１フ図はＸ線ファンビーム内に設けられたフィルタ２
００の制御の一方法を示している。この図においては、
ルックアップテーブル２１８から供給される新しいにＶ
ｐ情報はフィルタ選択回路２２２に供給される。フィル
タ選択回路はｋＶｐ値からＸ線ビーム内に設けられる特
定のフィルタまたは減衰レベルを決定する。この情報は
モータ制御部２２４に供給され、このモータ制御部２２
４はまた駆動信号を電力増幅器２２６を介してフィルタ
２００を駆動するモータ２２８に供給する。従来の駆動
機構と同様に、モータ２２８は本技術分野で周知のラッ
クおよびぐニオンギア装置を介してフィルタを駆動する
閉ループ制御はモータ２２８の後に接続されたエンコー
ダ２３０によって行われ、フィードバック信号がモータ
制御回路２２４に供給される。

次に、第１８Ａ図および第１８Ｂ図を参照すると、発生
器１−９６のにＶｐおよびＭａ出力を制御する制御ルー
ティンのフローチャートが示されている。

最初、ブロック２３２で示すように、Ｘ線オペレータの
従来の経験に基づいて特定の変数が設定される。ブロッ
ク２３２で選択された起動ｋＶｐはブロック２３４で示
すように装置によって認識され、プロセッサはルックア
ップテーブル２１６で示されるように起動ｋＶｐおよび
最小検出器信号が与えられると患者の厚さを決定する。

これはブロック２３６で示されている。患者の厚さが一
度決定されると、ブロック２３８で示すように、次にア
ルゴリズムは第１６図において２１８で示した第２のル
ックアップテーブルによりブロック発生器用の適切なｋ
Ｖ９を決定する。初期ｋＶｐがブロック２４０で示すよ
うに設定されると、プロセッサはブロック２４２で示す
ようにオペレータが開始すべき露出を指示したかどうか
判定するための試験を行う。プロセッサはこのブロック
において露出指令を受信するまで試験を繰り返す。露出
指令が受信されると、前側スロットすなわちコリメータ
５８がブロック２４４で示すように起動位置に駆動され
る。次いで、ブロック２４６および２４８で示すように
、２５０ミリ秒の後、Ｘ線管１９８が起動位置まで動か
される。次にブロック２５０および２５にて示すように
７５０ミリ秒の後、後側スロットすなわちグリットが起
動位置まで動かされる。これらの要素の各々は既に初期
位置にあるが、この部分のアルゴリズムは各要素が走査
の開始の前に適切に位置付けられることを確実にするた
めに必要である。各要素が正しい位置に設定されると、
露出が開始され、プログラムは数を判定する。ブロック
２５４および２５６で示すように、５０回を越えに場合
、データがプリンタに書き出される。書き込み動作の直
後、ブロック２５８および１６０で示すように、プログ
ラムはコリメータを停止し、全ての軸をその起動位置に
戻し、ルーチンを終了する。ルーチンが所定回数行われ
なかった場合には、プログラムはブロック２６２に進み
、オペレータの露出ボタンが解除されているかどうか判
定する。露出ボタンが解除されている場合には、プログ
ラムはブロック２５８に進む。

そうでな°い場合には、プログラムはブロック２Ｂ４で
示すように、第６図において説明した適切なｋＶｐおよ
びＨａを計算し続ける。ブロック２６６で示すように、
検出器からの信号の各々は約０．　２秒間積分され、そ
れからリセットされて、データ　　　　　　−を収集し
続ける。制御アルゴリズムはブロック２６８で示すルー
プを有し、積分時間が過ぎたかどうかを判定する。積分
時間の終わりにおいて、ブロック２７０で示すようにタ
イマがオフにされ、ブロック２７２で示すように検出器
が読み取られ、ブロック２７４で示すように検出器がリ
セットされる。それから、プログラムはチャンネル２−
１０または３−９の検出器チャンネルのうちで最も小さ
い信号のチャンネルを決定し、このチャンネルまたはセ
ンサをブロック２７６で示すように制御チャンネルとし
て設定する。検出器からの信号はブロック２７８で示す
ように例えば０．２から９．８ボルトまでの所定の範囲
内に制限される。

検出器の値が決定されると、コリメータの位置を制御す
るために、第１６図で説明したようなコリメータの制御
ルーチンが実施される。次いで、この処理過程はブロッ
ク２５４に戻されて、５０回繰り返し実施されたか判定
されるまで続けられる。

コリメータ制御ルーチンは第１９図に示されており、ブ
ロック２８２から始まる。このブロック２８２において
は制御チャンネルと端のチャンネルとの間の最も大きな
検出器の値が識別される。

それから、ブロック２８４において最も大きな信号力（
外側チャンネル（例えばチャンネル１１）の値の１．２
倍より大きいかどうか判定され、大きい場合には、ブロ
ック２８６で示すようにコリメータの速度を５％増大す
る。１．２倍より小さい場合には、ブロック２８８で示
すように制御チャンネルとチャンネルｌとの間の最も大
きな検出器の値が決定される。この処理は最初は右側の
コリメータについて行われ、それから左側のコリメータ
について行われることに注意されたいりルーチンは、ブ
ロック２９Ｇで示すように最も大きな信号が第１のチャ
ンネルすなわちチャンネルｌの値の１、．２倍よ−り大
きいか判定し、大きい場合には、ブロック２９２で示す
ように左側コリメータの速度を５％増大する。そこで、
プログラムは終了し、ｍ１　ＨＡ図および第１８８図で
示すルーチンによって次に呼び出されるのを待つ。

本発明の特定の好ましい特徴のみを例示したが、本技術
分野に専門知識を有する者にとっては多くの変更および
変形を行うことができるであろう。

従って、特許請求の範囲は本発明の真の精神および範囲
内に入るこのような全ての変更および変形を含むもので
あることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の乳房撮影装置の斜視図である。 第２図は、第１図の装置の簡略化した機能ブロック図で
ある。 第３図は、本発明の教示による乳房撮影装置の−態様を
示す簡略構成図である。 第４図は、多重素子Ｘ線検出器を示す第３図の装置の一
部の簡略構成図である。 第５図および第６図は、第３図の減衰器板および扇状ビ
ームコリメータをより詳しく示す平面図である。 第７Ｂ図乃至第７Ｄ図は、第６図の減衰器板を示す図で
あって、第７Ａ図は端面図、第７Ｂ図は一部の平面図、
第７Ｃ図は第７Ｂ図の線７Ｃ−７０に沿って見た端面図
、第７Ｄ図は第７Ｂ図の線？Ｄ−７Ｄに沿って見た端面
図である。 第８Ａ図および第８Ｂ図は、Ｘ線源から焦点を外れた放
射線を最小にするコリメータを示す側面図および斜視図
である。 第９Ｂ図乃至第９Ｄ図は走査用グリッドの往復運動すな
わちバッキイ動作を実施する１つの方法を例示する部分
側面図である。 第１０図は、Ｘ線グリッドの走査および往復運動を実施
する好ましい方法を示す斜視図である。 第１１Ａ図乃至第１１Ｄ図は、それぞれバッキイ動作を
行わないでグリッド線を除去するためのグリッドの隔壁
の構成を説明するための斜視図、グリット線の平面図、
隔壁の配列図およびその部分詳細図であるヶ 第１２図は、走査の最端部での減衰を減らすようにグリ
ッドを傾斜させる装置を示す斜視図である。 第１３図は、グリッドの傾斜の効果を誇張して示す側面
図である。 第１４図は、散乱放射線を阻止するＸ線不透過性のベル
トの構成を示すようにケースを除いたフィルムテーブル
組立体の斜視図である。 第１５図は、本発明による乳房撮影装置を制御する装置
の機能ブロック図である。 第１６図は、本発明の−態様による露出およびコリメー
タ制御装置の機能ブロック図である。 第１０図は、本発明の−態様によるフィルタ制御方法を
示す機能ブロック図である。 第１８Ａ図および第１８Ｂ図は、本発明の一形態におけ
る所望の画像コントラストを達成するためにファンビー
ム、ｋＶｐおよびＨａを走査してコリメータブレードを
調節するプログラムを示すフローチャートである。 第１９図は、第１１１Ａ図および第１１１Ｂ図のフロー
チャートとともに使用されるコリメータ制御ルーチンの
一形態を示すフローチャートである。 ２４−・−フィルムテーブル、５０・−・Ｘ線管、５２
−・Ｘ線ビーム、５４−・・目標物領域、５６・・・前
側スロット、５８・・・前側コリメータ、６０・・−目
標物、６２・・・グリッド、Ｔｏ、７２．７４・・・モ
ータ、８６・・−モータコントローラ、９２・・一時間
／速度コントローラ、１１４・・・Ｘ線検出器。 ２８Ｘ　、−７１鉦−Ｊ３２ ｌ？Ｎ 〜 トにー Ｉ２０Ｌ＼／１２０Ｒ 】Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくともビーム幅よりも狭い部分を有する目標物
   を撮像するための走査用Ｘ線ビームを発生するＸ線源を
   有するＸ線診断装置で、皮膚ラインの観察を改良する装
   置であって、 Ｘ線ビーム内に位置決めされ、Ｘ線ビームを扇状にコリ
   メートする矩形スリットを持つ第１のコリメータと、 前記第１のコリメータに接続され、該コリメータを走査
   用Ｘ線ビームと同期して線形通路に沿って駆動して、前
   記コリメータを前記ビームに整列した状態に維持する第
   １の駆動手段と、 前記第１のコリメータに隣接して位置決めされ、第１お
   よび第２の個別に制御可能なＸ線減衰板で構成され、該
   第１の減衰板が前記第１のコリメータのスリットの第１
   端部に配置され、かつ該第２の減衰板が前記スリットの
   第２の端部に配置されている第２のコリメータ手段と、 前記第１および第２の減衰板に接続され、前記スリット
   のそれぞれの部分にオーバーラップするように前記減衰
   板の各々を選択的に位置決めする第２の駆動手段と、 目標物の下側に設けられ、走査用Ｘ線ビーム全体にわた
   ってＸ線を検知し、ビーム幅を横切る所定の領域の放射
   線強度を表す第１の信号を発生する検出手段と、 前記検出手段からの前記第１の信号に応答して、目標物
   の縁部を識別し、該縁部の位置を表す第２の信号を発生
   する処理手段と、 前記第２の信号に応答して、前記第２の駆動手段を制御
   することにより、前記減衰板を目標物の縁部に揃うよう
   に位置決めして、目標物の縁部を増強するように目標物
   の外側の放射線を減衰させる制御手段と、 を有することを特徴とする前記装置。 ２、前記第１および第２の減衰板は前記第１のコリメー
   タの前記スリットに対して所定の角度をなすようにテー
   パーが付けられており、前記制御手段は前記スリットの
   中心線に沿って目標物のそれぞれの縁部と交差するよう
   に前記減衰板の各々を位置決めする機能を持つ請求項１
   記載の装置。 ３、前記第１および第２の減衰板はＸ線ビームの方向に
   所定の角度をなすようにテーパが付けられ、各ブレード
   が目標物のそれぞれの縁部に近づくにつれて減衰量が低
   減するようになっている請求項２記載の装置。 ４、前記検出手段は複数の間隔をあけて設けられた線形
   検出器を有し、これらの検出器は目標物の左半分につい
   ての第１のグループと目標物の右半分についての第２の
   グループに分割され、各グループは前記第１および第２
   の減衰板のうちの対応するものをそれぞれ制御する信号
   を発生する請求項１記載の装置。 ５、前記処理手段は、前記検出器のグループの各々から
   の前記信号に応答して、前記グループの各々の最大信号
   および前記グループの両方の最小信号を識別し、この最
   小信号を制御信号として設定した後、前記最大信号を目
   標物の外側の基準信号と比較して、該最大信号が該基準
   信号より大きい予め選択された値になる位置に目標物の
   縁部を配置させる請求項４記載の装置。 ６、目標物を撮像するために制御可能な強度の走査用Ｘ
   線ビームを発生するＸ線源を有するとともに、Ｘ線ビー
   ムの縁を定めるためにＸ線ビーム内に選択的に移動可能
   な第１および第２の対向するＸ線減衰板、ならびに目標
   物を横切る所定の間隔でＸ線強度を表す信号を発生する
   ように位置決めされた多重要素検出器を有し、前記Ｘ線
   ビームを目標物に対して予め選択された方向に走査する
   Ｘ線診断装置で、皮膚ラインの観察を改良する方法であ
   って、 Ｘ線源への電力を設定することによってＸ線強度の初期
   値を設定し、 前記検出器の信号からＸ線強度の値を読み取り、目標物
   領域から目標物の外側の領域への移行部をＸ線強度の値
   から識別し、 前記識別の結果に応じて、目標物の外側の領域を覆うよ
   うに前記減衰板を再位置決めするステップを有する前記
   方法。 ７、Ｘ線強度の値から最小Ｘ線強度値を識別し、前記最
   小Ｘ線強度値を所定の値に維持するようにＸ線源への電
   力を再設定するステップを含む請求項６記載の方法。 ８、前記Ｘ線強度値を識別する前記ステップおよびＸ線
   源への電力を再設定する前記ステップが、Ｘ線ビームを
   目標物全体にわたって走査している間、連続的に繰り返
   される請求項７記載の方法。 ９、Ｘ線装置内の選択された軸の周りに往復回転するよ
   うに旋回自在に取り付けられたＸ線源からコリメートさ
   れた走査用Ｘ線ビームを発生する装置であって、 Ｘ線源を選択的に位置決めするとともに、前記選択され
   た軸の周りにＸ線源を旋回させる第１の駆動手段と、 Ｘ線源の瞬時角度方向に対応する目標物領域の部分を照
   射するＸ線ビームを発生するようにＸ線源に作動信号を
   供給する処理手段あって、Ｘ線源の作動と同時に前記選
   択された軸の周りにＸ線源を旋回させるように前記第１
   の駆動手段を初期設定する手段をそなえた処理手段と、 Ｘ線源と目標物領域との間に位置決めされ、Ｘ線ビーム
   を所定の扇状に形成するスリットを有する第１のコリメ
   ータ手段であって、前記処理手段からの信号に応答して
   、Ｘ線源の旋回と同時に該コリメータを動かして、該コ
   リメータが目標物の走査の間中Ｘ線ビーム内に留まって
   いるように該コリメータを線形通路内に動かす第２の駆
   動手段に動作的に接続されている第１のコリメータ手段
   と、 第１および第２の減衰板に接続され、前記スリットの対
   応する部分にオーバーラップするように前記減衰板の各
   々を選択的に位置決めする第２の駆動手段と、 前記第２の信号に応答して、前記第２の駆動手段を制御
   することにより、目標物の縁部に揃うように前記減衰板
   を位置決めして、目標物の縁部を増強するように目標物
   の外側の放射線を減衰させる制御手段と、 目標物領域の走査の完了を示す信号を前記処理手段に供
   給して、Ｘ線源の作動を終了させる手段と、を有する前
   記装置。