JPH0331240B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ この発明は標的に投射される放射のパターン寸
法並びに形を定めるコリメータに関する。こうい
うコリメータは、例えば医療診療診断用Ｘ線装置
で放出され且つ検出される放射ビームの境界を限
定する為に使われる。

＜発明の背景＞ 医療診断用Ｘ線装置はＸ線源、螢光透視形、電
子式又は写真式Ｘ線検出器、及び患者の関心のあ
る解剖学的な部分を源と検出器の間に支持する手
段で構成されるのが典型的である。Ｘ線放射を精
密な寸法並びに形のビームに制限する為に、コリ
メータを源と検出器の間に介在配置しなければな
らないが、源と、患者の間に配置するのが普通で
ある。コリメータが、患者の関心が持たれる解剖
的な部分を解明する目的と見合う範囲で、Ｘ線に
対する患者の露出を出来るだけ制限する。

従来何種類かのコリメータが知られている。板
形式のコリメータでは、開口を有する１つ又は多
くの板がＸ線放射の伝搬方向に対して横方向に配
置され、放射ビームの途中に介在配置されてい
る。開口の縁より先で板に当るＸ線放射は、そら
されるか吸収される。開口を介して投射されたビ
ームは、開口と同様な断面の形を持つと共に、放
射の焦点の位置、開口の位置並びに寸法、及び検
出器の位置によつて決まる寸法又は直径を持つて
いる。

或る板形式のコリメータでは、ビームの寸法が
虹彩絞り又は同様な構造によつて調整されてい
る。虹彩絞りはその各葉を鉛で作らなければなら
ないので、厚くて重いので、厄介である。更に虹
彩絞りは、非常に小さい開口の場合、真に円形の
開口を作ることが出来ないし、直径の範囲が限ら
れている。鍵穴形又は検討しようとする器官の形
と云う様な特別の断面形をＸ線ビームに希望する
場合、虹彩は設計が困難である。

他の公知の板形式のコリメータでは、種々の寸
法の開口を持つ板（又は一連の板）がビームの中
に介在配置されている。こういうコリメータは、
検出器に投射されるパターンの直径を連続的に調
節することが出来ないので、望ましくない。

＜発明の概要＞ この発明の目的は、第１に、広い範囲内の任意
の寸法のパターンを検出器に投射するコリメータ
を供すること、第２に任意の寸法の不規則な形の
パターンを投射するコリメータを提供すること、
最後に、動く要素の縦方向移動範囲が短い様なコ
リメータで前述の両方の利点を達成することであ
る。

この発明のコリメータは、Ｘ線に対して不透明
な材料で作られた少なくとも１つの開口つきのコ
リメータ板で構成され、連続的なコリメーシヨン
作用が出来る。コリメータＸ線源と検出器の間に
配置され、このＸ線放射ビームはその開口を通過
しなければならない。板はＸ線源に一番近い第１
の移動の末端から、放射ビームの伝搬方向に第２
の移動末端まで移動することが出来、その行程に
沿つた任意の点で停止することが出来る。Ｘ線源
の焦点からの板の距離並びにその開口の直径が、
開口を介して投射されるビームの立体角、従つて
検出器に投射されるパターンの直径を制限する。

コリメータは第１の板の開口よりも小さい第２
の開口を持つ第２のコリメータ板を持つことが好
ましく、これはＸ線源及び第１の板の間に配置さ
れる。第２の板は、第１の板がビームの寸法を制
御している時、第２の板のＸ線に不透明な部分を
ビームの外側の不動作位置へ引込める手段を備え
ている。第２の板のＸ線に不透明な部分を動作位
置に配置して、ビームの寸法を調整する手段を設
ける。第２の板はＸ線源に一番近い第１の移動の
末端と、第２の移動の末端にある第１の板に隣接
した第２の移動の末端との間で移動させることが
出来る。第２の開口の直径、第１の開口の直径、
並びにＸ線源に対するそれらの相対位置は、第２
の板が第１の移動の末端で動作位置にある時、第
２の開口を介して投射されるビームが、第２の移
動の末端にある第１の開口を介して投射されるビ
ームと、寸法、形及び位置が略同一になる様にな
つている。この結果、第１の板をその第２の移動
の末端まで移動した後、第２の板をその第２の移
動の末端に向つて前進させることにより、ビーム
を更にコリメートすることが出来る。

第３の開口つき板を焦点と第２の板の間に設け
ることが出来る。これは、他の２つの開口の何れ
かがビームの寸法を制御している時、そのＸ線に
不透明な部分をビームの外側の不動作位置へ引込
めると共に、その他の場合は、ビームの寸法を調
整する為に、Ｘ線に不透明な部分を動作位置へ前
進させる手段を含んでいる。第３の開口は第２の
開口より小さく、第３の板は第１の移動の末端か
ら第２の移動の末端まで前進させて、ビームの寸
法を更に小さくすることが出来る。第２及び第３
の開口の両方が動作位置にある時、第２の移動の
末端にある第２の開口を介して投射されるビーム
は、第１の移動の末端にある第３の開口を介して
投射されるビームと略同一であり、こうして第３
の板を前進させる時、ビームを更に小さくするこ
とが出来る。

この発明の好ましい実施例では、他の板が静止
状態に保持されている間、各々の板をその第１の
移動の末端から第２の移動の末端まで順次前進さ
せる駆動手段を設ける。この駆動は可逆であつ
て、この為、各々の板は順次その第１の移動の末
端まで後退させることも出来る。板の相次ぐ移動
は一体化した機構によつて行なうことが好まし
い。

この発明の別の好ましい１面として、板を動作
位置へ並びに動作位置から移動する手段が、その
前の板をビームの伝搬方向に前進させる手段と一
体化され、この為、１つの板がその第２の移動の
末端に達すると、次の板の開口が動作位置に来て
から、その第１の末端から第２の移動の末端への
移動を開始する。

開口は任意の形を持つことが出来る。この為、
任意の形並びに寸法を持つパターンを関心が持た
れる解剖学的な部分に投射し、こうして検出器へ
投射することが出来る。複数個のコリメータ板を
持つコリメータでは、相次ぐ段階でビームの寸法
を小さくする為に、各々の板が大まかに行つて同
じ領域を移動するから、板を縦方向の小さな移動
範囲しか必要としない。そうしても、検出器に投
射されるパターンの直径は広い範囲にわたつて変
えることが出来、追加のコリメータ板を装置に設
けることにより、変化の範囲を増加するのは容易
である。

＜詳細な説明＞ 以下、当業者がこの発明を実施することが出来
る様に詳しく、正確に説明するが、こゝに例示す
る物理的な実施例は、この発明を例示するものに
すぎず、この発明は他の特定の構成としても実施
することが出来る。この発明の搬域は特許請求の
範囲によつて限定されており、この発明の範囲を
逸脱せずに細部を変えることが出来る。

第１図はこの発明のコリメータが使われる典型
的な医療診断用Ｘ線装置を示す。装置２０の基本
的な部分は、Ｘ線又はその他の適当な放射の源２
２、この放射に対する検出器（図ではイメージ・
インテンシフアイヤ）、及びＸ線ビーム３０の通
路内に患者２８を支持する患者テーブル２６又は
その他の適当な手段である。コリメータ３２が検
出器２４と、Ｘ線がそこから放出される焦点スポ
ツト３４との間に配置され、普通は焦点スポツト
３４と患者２８の間にあつて、検出器２４に投射
されるＸ線ビーム寸法を連続的に調節することが
出来る様にする。真鍮のカラー３５は、この発明
の一部分を構成するものではないが、焦点スポツ
ト３４とコリメータ３２の間に介在配置された鉛
板（図に示してない）を支持する。これは、ビー
ム３０の寸法を装置にとつて有用な最大の寸法に
制限する。第１図のビーム３０及びビーム３６
が、コリメータ３２を介して投射されるビームの
最大寸法及び最小寸法を表わす。（以下ビームは
その寸法に関係なく、数字３０で表わす。）中心
のＸ線３８が、ビーム３０伝搬方向、並びに源２
２と検出器２４の間の縦軸線を表わす。第１図は
患者２８を通過するＸ線に対して１つの検出器し
か示してないが、典型的な装置では、１台の装置
に幾つかの検出器が設けられる。これらの検出器
は、写真式、螢光透視形又は電子式であつてよ
い。更に源２２及び検出器２４の両方か中心Ｘ線
３８に沿つて並進可能であつて、この為、源２２
及び検出器２４の間の距離は一定ではない。

源２２及び検出器２４はＬ／Ｕ形アームと呼ば
れる構造によつて支持される。この構造は、源２
２及び検出器２４を支持するＵ字形部材４０をＬ
字形部材４２に枢着して支持することによつて構
成されている。部材４２が基部部材４４に枢着さ
れている。この構成により、Ｕ字形部材４０を中
心Ｘ線３８に対して垂直な水平軸線の周りに、並
びに中心Ｘ線３８と同一直線上にある垂直軸線の
周りに回転し、広い範囲のいろいろな方向から、
放射ビームが患者を通過する様にすることが出来
る。

第２図乃至第６図はコリメータ３２の各部分を
更に詳しく示す。コリメータ３２は第１のコリメ
ータ板集成体４８、第２のコリメータ板集成体５
０及び第３のコリメータ板集成体５２を有する。
これらの板集成体が枠５４によつて摺動自在に支
持されている。この枠は、第１及び第２の枠部材
５６，５８を案内棒６０，６２，６４，６６によ
つて結合することによつて構成され、焦点スポツ
ト３４に対して固定である。

第６図について説明すると、第１図のコリメー
タ板集成体４８は、Ｘ線に対して実質的に不透明
な板６８で構成される。第１の板６８が開口７０
を持ち、図示の場合はこの開口の横断面が円形で
ある。こゝで円形を選んだのは、検出器２４の円
形に対応する放射パターンを作る為である。然
し、この発明のコリメータは、開口７０は任意の
形にすることが出来、例えば検討しようとする特
定の器官の断面形にすることが出来る。

支え部材７２が枠７４にボルトで留められてい
て、支え部材７２に取付けられたブラケツト７
６，７８が、板６８を支え部材７２に接する所定
位置に保持する。板集成体４８は、枠７４から対
角線上で向い合つて伸びる突起に取付けられた線
形支承スリーブ８０，８２を支えている。支承ス
リーブ８２が案内棒６２を受入れ、支承スリーブ
８０が案内棒６４（第５図参照）を受入れて、板
集成体４８をその第１及び第２の移動の末端の間
で、案内棒に沿つて駆動することが出来る様にし
ながら、第１の板６８を中心Ｘ線３８に対して垂
直な状態に保つ。後で説明する様に、第１の板集
成体４８をその第２の移動の末端に係止する為の
突片８３が設けられている。集成体４８は滑車８
４をも持つている。この滑車は、第１及び第２の
綱車８６，８８を持つている。これらの綱車は、
枠７４の前側に固定されたブラケツト９２に取付
けられた短軸９０によつて構成された支承軸に独
立に枢着されている。滑車８４は、第１の板集成
体４８をその第１及び第２の移動の末端の間で移
動させる駆動機構（後で説明する）の一部分であ
る。

第２の板集成体５０はＸ線に不透明な材料で作
られた第２の板９４で構成され、これは２つのセ
グメント９６，９８に分割されている。これらの
セグメントを分離面１００（第６図に示す）で締
合せて、第１の開口７０よりも小さい第２の開口
１０２を構成することが出来る。セグメント９
６，９８を締合せると、第２の板集成体５０はビ
ームと交差する動作位置にある。セグメント９
６，９８を引離した時、板集成体５０は不動作位
置にあつて、ビームと交差しない。

セグメント９６，９８が支持の為に支え部材１
０４，１０６に夫々取付けられている。支え部材
１０４，１０６は枠１１４に固定された案内棒１
１２に摺動自在に支持される様に、線形軸受１０
８，１１０を持つている。突起１１６，１１８，
１２０，１２２が支持面１２４，１２６にのつか
つて、支え部材１０４，１０６が案内棒１１２の
周りに回転しない様にする。第２の開口１０２
は、セグメント９６，９８が、第１の板集成体４
８の任意の位置で、第１の開口７０を介して投射
されたビームと交差しない様に、支え部材１０
４，１０６を引離すことによつて、開くことが出
来る。第２の開口１０２は、支え部材１０１，１
０６を当てつけることによつて閉じることが出来
る。こういうことをする機構は後で説明する。

更に第２の板集成体５０が案内棒６０，６６を
受入れる線形支承スリーブ１２７，１２８を持つ
ていて、第２の板集成体５０が、中心Ｘ線３８に
対して垂直な状態のまゝ、集成体４８及び５２の
間を上下に摺動することが出来る様にしている。
支承スリーブ１２７，１２８は支承スリーブ８
０，８２に対して食い違いになつていて、第１及
び第２の板集成体が隣接している時、それらを密
に巣ごもりにすることが出来る様にしている。後
で説明する様に、第２の板集成体５０をその第２
の移動の末端で係止する為の突片１２９が設けら
れている。最後に、第２の板集成体５０が滑車１
３０を持ち、これは、ブラケツト１３４に固定さ
れた短軸１３３によつて、枠１１４に独立に枢着
された第１及び第２の綱車１３１，１３２を有す
る。

第３の板集成体５２は第２の板集成体５０と略
同じ様に構成されているが部品の配置が幾分変わ
つていて、第２及び第３の板集成体５０，５２が
互いに隣接する時、その間が一層密な巣ごもりが
出来る様になつている。第３の板集成体５２が、
Ｘ線に対して不透明な材料で作られていて、２つ
のセグメント１５６，１５８に分割された第３の
板１５４を有する。これらのセグメントが内向き
の面１６０，１６２を持ち、これらは、ゼグメン
トを動作位置に持つて来て壁部材１６４ａ，１６
４ｂによつて定められる第３の開口１６４を形成
する時、界面として接触する。第３の開口１６４
は（板集成体５０，５２が夫々作動位置にある時
の）第２の開口１０２より小さい。セグメント１
５６，１５８は支え部材１６６，１６８に夫々担
持されており、これらの支え部材が線形支承スリ
ーブ１７０，１７２を持ち、これらのスリーブが
枠１７５に固定された案内棒１７４に摺動自在に
担持されていて、セグメント１５６，１５８が、
第１の板集成体４８の任意の位置で、又は第２の
板集成体５０の任意の位置又は状態で、開口７０
又は１０２を介して投射されたビームと交差しな
い様に、支え部材１６６，１６８を引離すことに
よつて、開くことが出来る様になつている。支え
部材１６６，１６８の突起１７６，１７７，１７
８，１７９が、支え部材１６６，１６８が、案内
棒１７４の周りに回転しない様にしている。前と
同じく、これらの突起は支承面（図に示してな
い）に沿つて摺動し、開口１６４を開閉する為の
てこ装置（後で説明する）を備えている。

前と同じく、枠１７５が案内溝６４，６２を受
入れる線形支承スリーブ１８０，１８１を支持し
ていて、第１の枠部材５６に隣接する第１の移動
の末端並びに第２の移動の末端の間を並進する
際、第３の板集成体５２を中心Ｘ線３８に対して
垂直な状態に保つことが出来る様にしている。支
承スリーブ１８０，１８１は支承スリーブ１４
０，１４２に対して食い違いになつており、支承
スリーブ８０，８２と整合していて、夫々の板が
隣接する時、板を密に巣ごもりすることが出来る
様にしている。

最後に、第３の板集成体５２が滑車１８２を持
ち、これは、枠１７５に固定されたブラケツト１
８６に固定される短軸１８５に独立に枢着された
第１及び第２の綱車１８３，１８４を持ち、第３
の板集成体５２を案内棒６４，６２に沿つた任意
の位置へ駆動し又はこの位置に支持することが出
来る様にしている。

この発明のこの実施例では、第１の板６８は鉛
で作られていて厚さが0.125吋（3.18ミリ）であ
る。開口７０は直径1.76吋（44.7ミリ）である。
第２の板９４は、向い合つた面が合さる様に閉じ
た時、分離線が板の平面に対して45゜傾斜する
（第２の開口１０２をその作用直径まで閉じた時
のＸ線の漏れを防止する為）。第２の板９４は鉛
で作られていて、厚さ0.125吋（3.18ミリ）であ
る。閉じた時、第２の開口１０２は円形であつ
て、直径が0.82吋（20.8ミリ）である。第３の板
１５４は他の板と同じ厚さの鉛で作られ、分離面
が45゜傾斜し、閉じた時の第３の開口１６４の直
径は0.38吋（9.7ミリ）である。

他の材料も使うことが出来るが、この実施例で
は、枠７４，１１４，１７５はアルミニウムで作
られ、支え部材７２，１０４，１０６，１６６，
１６８も同じである。枠部材５６，５８は鋼製で
ある。滑車の綱車は何れもアルミニウムで作ら
れ、他の大部分の部品は鋼製である。

こゝで開口１０２，１６４を開閉する第２図乃
至第６図に示した機構について説明することが出
来る。各々の開口に対する機構は略同一であり、
各々の機構の或る部品は図面に示されていない。

第５図及び第６図は、後で説明する様に突起１
７６を操作する時、支え部材１６６，１６８を反
対向きに同じだけ移動させることにより、開口１
６４を開閉する機構を示す。ケーブル・ループ１
８７が、枢軸１９０，１９１によつて枠１７５に
取付けられた滑車１８８，１８９によつて支持さ
れている。短軸１９２，１９３がループ１８７の
第１及び第２の部分を夫々支え部材１６６，１６
８に固定する。この結果、何れかの支え部材の移
動により、ループ１８７がそれを他方の支え部材
に伝達する。図面に示してないが、突起１２２を
操作した時、開口１０２を閉鎖する同様な構造が
設けられている。

第２図、第３図及び第４図は、開口１０２を開
閉する為に突起１２２をどの様に操作するかを示
す。Ｘ線ビームの直径を減少しているか増加して
いるかに応じて、これらの図で開口は閉じたばか
り又はこれから開こうとする所である。突起１２
２が、枠５４に固定された板１９４に支持される
リンク機構と係合する。リンク機構が、第１の板
集成体４８の移動に応答して、集成体４８がその
第２の移動の末端に近づく時に、開口１０２を閉
じると共に、集成体４８が第２の移動の末端を離
れた少し後、開口１０２を開き且つ集成体５０を
その第１の移動の末端に固定する。リンク機構は
板１９４の溝孔１９５と、溝孔１９５の中を摺動
によつて移動する様に拘束された摺動体１９６
と、上端で摺動体１９６に枢着され、且つ枠７４
によつて持ち上げられる様に水平に伸びるフイン
ガ部分を持つＬ字形リンク１９７と、枢軸１９９
によつて板１９４に取付けられていて、リンク１
９７の下端に枢着された第１のアーム２００及び
突起１２２を前後に摺動させる押し部材２０２，
２０３を持つ第２のアーム２０１を有するベルク
ランク１９８と、ベルクランク１９８を反時計廻
りに回転する様に偏圧するばね２０４とで構成さ
れる。枠７４が（図示の様に）第２の移動の末端
にある時、開口１０２はその作用直径まで閉じて
いる。突起１２２が、板２０５から離れているの
で、部材２０２，２０３の間から持上げるのを妨
げるものはない。

枠７４を下向きに移動すると、リンク１９７が
従動し、ベルクランク１９８が偏圧によつて反時
計廻りに回転出来る様にする。押し部材２０２
が、板２０６，２０７，２０８によつて板１９４
に取付けられた板２０５の下で、突起１２２を右
へ押す。開口が開いている時の突起１２２と板２
０５の間の干渉が掛金として作用し、第１の板集
成体４８が第２の移動の末端に達するまで、第２
の板集成体５０が第１の移動の末端から離れて持
上げられない様にする。摺動体１９６の下向きの
移動が溝孔１９５によつて制限され、この為、第
１の板集成体４８が第１の移動の末端に近づく
と、第２の板集成体５０の開口を開閉するてこ機
構から離れる。第２の開口１０２を閉じて、第２
の板集成体５０を板２０５から離れる様に持上げ
る時は、この過程が逆になり、突起１２２を左
（第３図で見て）へ移動する。図面には詳しく示
してないが、枠１１４の位置に応答して突起１７
６を操作する同様な構造が設けられている。

係止集成体２６２，２６４が枠部材５８に固定
されている。これらは独立に第１及び第２の板集
成体４８，５０をその第２の（上側の）移動の末
端に係止する。係止集成体がこれから説明する駆
動機構と協働して、板が順次第１の移動の末端か
ら駆動される様にする。

係止集成体２６２が第１の板集成体４８の突片
８３と係合して、それを上側の移動の末端（第５
図参照）に保持することが示されている。係止集
成体２６２はソレノイド２７０と、軟鉄プランジ
ヤ２７２と、プランジヤ２７２を偏圧する圧縮ば
ね２７４と、傾斜前面２７８（第２図参照）を持
つ傾斜掛金２７６とで構成される。突片１２９に
係合して第２の板集成体５０をその第２の移動の
末端に保持する係止集成体２６４が、同様に、ソ
レノイド２８０と、プランジヤ２８２と、圧縮ば
ね２８４と、傾斜掛金２８６と傾斜全面２８８と
で構成される。

係止集成体２６２，２６４は作用が同じであ
り、この為、係止集成体２６４の動作だけを具体
的に説明する。第２の板集成体５０がその移動の
末端の間にある時、突片１２９は掛金２８６から
離れている。板集成体５０を第２の移動の末端ま
で持上げると、突片１２９が前面２８８に対して
上向きに接し、ばね２８４の偏圧に逆つて傾斜掛
金２８６を後退させる。突片１２９が傾斜掛金１
８６の上方に前進すると、掛金に当り、突片１２
９、従つて板集成体５０を所定位置に固定する。
板集成体５０を下げる時、ソレノイド回路に電流
パルスを通すことによつて、プルンジヤをソレノ
イドの中に引込め、第２の板集成体５０を下げる
時、突片１２９が脱出出来る様にする。この為の
手段は後で説明する。

第２図は各々の板集成体を上下に駆動する機構
を一番よく示している。滑車２９０，２９２，２
９４は、短軸２９６，２９８，３００によつて第
１の枠部材５６に回転自在に取付けられた綱車１
個の滑車である。同様に、滑車３０２，３０４，
３０６は、何れも第２の枠部材５８の下向きに曲
げた縁に固定された短軸３０８，３１０，３１２
に回転自在に担持される綱車１個の滑車である。

１本のケーブル３２０がドラム駆動装置３２２
及び幾つかの滑車を相互接続し、係止集成体２６
２，２６４、並びに前述のリンク機構２６６，２
６８と協働して、第２及び第３の板集成体５０，
５２をその第１の移動の末端に係止し、個々の板
を相次いでその第１の末端から第２の移動の末端
へ駆動する。ケーブル３２０の第１の端３２４が
枠部材５６に取付けられている。第１の端３２４
から始まつて、ケーブルが滑車８４の第１の綱車
８６の上、滑車２９０の下、滑車１３０の第１の
綱車１３１の上、滑車２９２の下、滑車１８２の
第１の綱車１８３の上、滑車２９４の下、ドラム
駆動装置３２２の周り、ケーブル駆動ポテンシヨ
メータ３２６の周り、滑車３０６の上、滑車１８
２の第２の綱車１８４の下、滑車３０４の上、滑
車１３０の第２の綱車１３２の下、滑車３０２の
上、及び滑車８４の第２の綱車８８の下に通され
る。レーブル３２０は枠部材５８に固定された第
２の端３２８で終端する。例示の為、並びに特許
請求の範囲の記載に従つて云うと、滑車８４の上
に通された部分が第１の部分であり、滑車８４の
下に通される部分が第２の部分であり、駆動装置
３２２の周りに通される部分が第３の部分であ
り、滑車１３０の上に通される部分が第４の部分
であり、滑車１３０の下に通される部分が第５の
部分であり、滑車１８２の上に通される部分が第
６の部分であり、滑車１８２の下に通される部分
がケーブルの第７の部分である。

駆動装置がどの様に作用するかを考える為、最
初に第２図に示す場合を考える。この時、板集成
体４８，５２は夫々第２及び第１の移動の末端に
係止されており、第２の板集成体５０は、その第
１の移動の末端から第２の移動の末端へ前進する
用意として、解放されている。この状態では、滑
車１３０が垂直方向に自由に移動し得る唯一の滑
車である。ドラム駆動装置３２２が動かない時、
滑車１３０の第２の綱車１３２の下に通されたケ
ーブルの第５の部分は、滑車１３０が下向きに移
動するのを妨げ、滑車１３０の第１の綱車１３１
の上に通されたケーブルの第４の部分は、第２の
板集成体５０が上向きに移動するのを妨げ、この
為第２の板集成体５０は上げ下げが出来ない。第
２の位置から第２の板集成体５０を上昇させるに
は、ドラム駆動装置３２２を時計廻りに駆動し、
こうしてケーブルの第４の部分を緩めると同時
に、ケーブルの第５の部分を引き込み、こうして
それを弛める。滑車１３０、従つて第２の板集成
体５０がこの為に第２の移動の末端に向つて移動
する。１つの部分が緩む割合は、別の部分が引き
込まれる割合と同じであり、２つの綱車が同じ方
向に同じ距離だけ移動するから、目立つ程の緩み
は生ぜず、偶々観察して目につく唯一の動きは、
第２の板集成体の動きである。第２の板集成体を
下げるには、ドラム駆動装置３２２を反時計廻り
に駆動し、こうしてケーブルの第５の部分を緩
め、ケーブルの第４の部分を引き込む。

基本的な動作原理が、他の２つの滑車に取付け
られた板集成体が係止されている時、滑車１３
０、滑車８４又は滑車１８２を駆動する場合にも
同じであることが理解されよう。滑車１８２は、
第６及び第７の部分の内の一方の緩め、他方を引
き込むことによつて駆動される。滑車８４は、第
１及び第２の部分の内の一方を緩め、他方を引き
込むことによつて駆動される。板を相次いで移動
させる制御機構は、動かない２つの板を係止し、
残りの板をドラム駆動装置３２２の回転に応じ
て、一方の方向又は反対方向に移動させることに
よつて作用する。係止された板に取付けられた滑
車は単にケーブルを案内するだけであり、残りの
滑車が動く間、不動である。

第２に概略的に示したソレノイド制御手段は次
の様に作用する。ポテンシヨメータ３２６の抵抗
値がケーブル３２０が駆動される時に変化し、板
集成体４８，５０，５２の位置の目安である。ポ
テンシヨメータ３２６からソレノイド制御手段３
３０に送られた信号は、板集成体の位置に関係し
た電圧効果を生ずる。この電内効果の値が、板集
成体がその第２の移動の末端を正に離れる様な状
態に対応する時、対応するソレノイドが付勢され
て、この板集成体を固定している掛金を一時的に
解放し、その後板集成体が掛金を脱出する位に移
動した時に脱勢される。

以上構成の細部を説明したので、次に第７図乃
至第１０図についてコリメータの動作原理を説明
する。第７図は第１の移動の末端にある板６８，
９４，１５４を示す。この時、第１の開口７０
が、検出器２４に入るパターンの機能な最大の直
径D₁を定める。第２の板９４セグメント９６，
９８は離れており、第３の板１５４のセグメント
１５６，１５８も同じである。

第８図は第１の板６８がその第２の移動の末端
まで移動した後の状態を示す。第２の板９４は第
１の移動の末端にとゞまり、第２の板９４のセグ
メント９６，９８は第２の開口１０２を閉じる様
に引寄せられている。この時、第１の開口７０及
び第２の開口１０２がＸ線放射の同一のパターン
を定め、これは直径D₂である。第３の板１５４
のセグメント１５６，１５８は第８図では依然と
して離れており、ビームに影響しない。

第９図に示す状態では、第１の板６８及び第２
の板９４が第２の移動の末端にある。第３の板１
５４は第１の移動の末端にとゞまつていて、その
開口を閉じたばかりである。この時第１の開口７
０は大きすぎてビームの直径に何等影響がない
が、開口１０２及び１５４が何れも直径D₃を持
つ同一のパターンを定める。

第１０図は３つの板全部が第２の移動の末端に
ある状態を示す。この時第１及び第２の開口７
０，１０２は大きすぎてビームの直径に影響を持
たないので、第３の開口１６４だけが検出器に投
射されるパターンの最小直径D₄を決定する。第
３の板１５４が好ましい実施例ではケーブル駆動
装置によつて所定位置に保持されるので、それを
第２の移動の末端に係止する係止集成体を設ける
必要はない。むしろ第３の板は、ビームの直径を
増加する時まで、ケーブルによつて保持されてい
る。この後、駆動装置を逆転して、第３の板１５
４を第１の移動の末端まで後退させ、この時係止
集成体２６４のソレノイドを付勢して第２の板９
４を（セグメント１５６，１５８を引離しなが
ら）第１の移動の末端まで後退させることが出来
る様にする。最後に、係止集成体２６２のソレノ
イドを付勢し、（セグメント９６，９８を引離し
ながら）第１の板６８を第１の移動の末端まで後
退させる。

以上説明したコリメータは、Ｘ線放射ビームを
３段階に分けて連続的にコリメートすることが出
来る。１段階ではなく、３段階でコリメートする
利点は、第７図乃至第１０図から明らかである。
大体同じ領域にわたつて大体同じ距離だけ３つの
板が移動することにより、同じ領域を同じ距離だ
け移動する１個の板よりも、視野の寸法Ｄをずつ
と大きく変化させることが出来る。

第１１図、第１２図及び第１３図は、鍵穴形断
面を持つビームをコリメータを介して投射するこ
の発明の別の実施例に使われる第１、第２及び第
３のコリメータ板１０６８，１０９４、及び１１
５４を示す。このパターンは患者の頭及び首の形
に対応しており、こういう解剖学的な区域だけを
Ｘ線放射に露出する時に使うことが出来る。開口
１０７０，１１０２及び１１６４は、開口７０，
１０２，１６４と同じく、同様な形であるが寸法
が異なる。板１０９４，１１５４は開口を通つて
分割され、板９４，１５４と同じ様に、対応する
板を不動作位置へ引離すことが出来る様にしてい
る。この為、板６８，１０２及び１６４の代り
に、第１１図、第１２図及び第１３図の板を使う
場合、それらの開口が正しい割合になつていれ
ば、鍵穴形ビームが投射され、その断面寸法はそ
の断面形に影響を与えずに連続的に変えることが
出来る。

任意の器官をＸ線照射に対して連続的に露出す
る為に、考えられる任意の断面形並びに可変の寸
法を持つビームを投射するコリメータを作る為
に、同じ原理を利用することが出来る。例えば、
腎臓の検討には腎臓形ビームをくことが出来、肝
臓の検討には肝臓形ビームを使うことが出来ると
いうことである。寸法の異なる器官を持つ患者に
対して同じ板を使うことが出来る。源及び検出器
の所望の位置に対処する様に、ビームの寸法をコ
リメータが補正することが出来るので、源と検出
器の許容し得る位置又は隔たりを制限する必要は
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は医療診断用Ｘ線装置の簡略正面図で、
この発明がこういう装置にどの様に配置されるか
を示す。第２図は第１図に較べて著しく拡大した
この発明のコリメータの正面図で、Ｘ線源に対す
る関係を示す。第３図は第２図に示した構造の側
面図、第４図は第２図に示した構造の部分背面
図、第５図は第２図に示した構造の平面図である
が、一部分を切欠いてあり、上側の板集成体を取
除いて細部を示している。第６図は第２図のコリ
メータ板を単独に示す分解斜視図、第７図、第８
図、第９図及び第１０図は第１図乃至第６図のコ
リメータをその中心Ｘ線の平面で切つた簡略断面
図で、ビームの寸法を３段階に分けて小さくする
為に板が相次いで前進させられる様子を示す。第
１１図、第１２図及び第１３図は不規則な形を持
つＸ線放射パターンをＸ線検出器に投射すること
が出来る様にするこの発明の別の実施例に使われ
るコリメータ板の簡略平面図である。 主な符号の説明、２２：Ｘ線源、２４：検出
器、６８：コリメータ板、７４：枠、８４：滑
車、３２０：ケーブル、３２２：ドラム駆動装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線源２２及びイメージ検出器２４の間に配
   置されて、該検出器に投射されるＸ線ビームの直
   径を調整するコリメータに於て、前記Ｘ線源及び
   検出器の間の縦軸線を横切るように配置されてい
   て縦軸線に沿つて移動可能な少なくとも２つの第
   １および第２のコリメータ板を有し、第１のコリ
   メータ板４８，６８はＸ線に対して不透明な材料
   で作られ、前記Ｘ線源からのＸ線放射の一部分を
   通過させ、前記軸に中心を有する１つの第１の開
   口７０を持つていて、こうして前記検出器に送ら
   れるＸ線放射パターンを定め、第２のコリメータ
   板５０，９４はＸ線に対して不透明な材料で作ら
   れていて第１の開口７０より小さな第２の開口１
   ０２を持ち、更に該第１のコリメータ板４８を前
   記縦軸線に沿つて、前記Ｘ線源２２に一番近い第
   １の移動の末端と前記Ｘ線源から遠い第２の移動
   の末端との間で移動させて、前記開口７０が前記
   検出器２４に投射される前記Ｘ線ビームの発散角
   および直径を小さくする第１の駆動手段８４と、
   前記第２の開口１０２がＸ線放射パターンの寸法
   を定める様に、前記第２のコリメータ板５０，９
   ４をＸ線源２２及び第１のコリメータ板４８，６
   ８の間の動作位置に選択的に配置する手段９６，
   ９８と、第２のコリメータ板がＸ線放射パターン
   の寸法を定めなくなる様に、前記第２のコリメー
   タ板５０，９４のＸ線に不透明な部分を前記動作
   位置からＸ線ビーム外側の不動作位置へ選択的に
   移動する手段９６，９８と、前記第２のコリメー
   タ板５０，９４が前記動作位置にある時に、前記
   第２のコリメータ板を前記縦軸線に沿つて前記Ｘ
   線源２２に一番近い第１の移動の末端から該Ｘ線
   源から遠い第２の移動の末端まで前進させてＸ線
   放射パターンの寸法を更に小さくする第２の駆動
   手段１３０とを有するコリメータ。 ２ 特許請求の範囲１に記載したコリメータに於
   て、Ｘ線に対して不透明な材料で作られていて第
   ３の開口１６４を持つ第３のコリメータ板５２，
   １５４と、該第３の開口１６４が前記Ｘ線放射パ
   ターンの寸法を定める様に、前記第３のコリメー
   タ板５２，１５４を動作位置に選択的に配置する
   手段１５６，１５８と、前記第３のコリメータ板
   ５２，１５４がＸ線放射パターンの寸法を定めな
   くなる様に、前記第３のコリメータ板を前記動作
   位置から不動作位置へ選択的に移動する手段１５
   ６，１５８と、前記第３のコリメータ板５２，１
   ５４が前記動作位置にある時、前記第３のコリメ
   ータ板５２，１５４を前記縦軸線に沿つて前記Ｘ
   線源に一番近い第１の移動の末端から前記Ｘ線源
   から一番遠い第２の移動の末端まで前進させて、
   前記パターンの寸法を更に小さくする第３の駆動
   手段１８２とを有するコリメータ。 ３ 特許請求の範囲１に記載したコリメータに於
   て、前記第１のコリメータ板４８，６８が第２の
   移動の末端にある時に前記第１の開口７０を介し
   て投射されるＸ線放射のパターンが、前記第２の
   コリメータ板が第１の移動の末端にあつて前記第
   ２の開口１０２が動作位置にある時に、前記第２
   の開口１０２を介して投射されるＸ線放射のパタ
   ーンと略合同であるコリメータ。 ４ 特許請求の範囲１又は２に記載したコリメー
   タに於て、各々の前記駆動手段が、前記コリメー
   タ板よりもＸ線源に一層近く並びにそれから一層
   遠くに夫々配置された第１及び第２の不動の枠部
   材５６，５８と、コリメータ板４８，５０，５２
   に枢着された２重綱滑車８４，１３０，１８２
   と、可逆ドラム駆動装置３２２と、前記第１の枠
   部材５６に固定された第１の端３２４、前記第２
   の枠部材５８に固定された第２の端３２８、前記
   第１の端３２４から前記滑車８４の一方の綱車８
   ６に通された第１の部分、前記第２の端３２８か
   ら前記滑車８４の他方の綱車８８の周りに通され
   た第２の部分、及び前記第１及び第２の部分の間
   にあつて前記ドラム駆動装置３２２の周りに通さ
   れた第３の部分を持つケーブル３２０とで構成さ
   れ、この為、前記ドラム駆動装置が一方の向きに
   回転すると前記第１の部分が緩むと共に第２の部
   分を引き込み、前記コリメータ板を前記第２の枠
   部材に向つて前進させ、ドラム駆動装置が逆向き
   に回転すると、第２の部分が緩むと共に第１の部
   分を引き込み、コリメータ板を前記第１の枠部材
   に向つて後退させる様にしたコリメータ。 ５ 特許請求の範囲１又は２に記載したコリメー
   タに於て、前記第１及び第２の駆動手段８４，１
   ３０が一体化されていて、前記コリメータ板より
   もＸ線源に一層近く並びに一層遠く夫々配置され
   た第１及び第２の不動の枠部材５６，５８と、前
   記第１及び第２のコリメータ板４８，５０に夫々
   枢着された第１及び第２の２重綱車滑車８４，１
   ３０と、可逆ドラム駆動装置３２２と、前記第１
   及び第２の枠部材に夫々固定された第１及び第２
   の端３２４，３２８、夫々の端から前記第１の滑
   車８４の夫々の綱車８６，８８の周りに通された
   第１及び第２の部分、該第１及び第２の部分の間
   にあつて、前記ドラム駆動装置３２２の周りに通
   された第３の部分、並びに前記第１の部分及び第
   ３の部分の間並びに前記第２の部分及び第３の部
   分の間にあつて、前記第２の滑車１３０の夫々の
   綱車１３１，１３２の周りに通された第４及び第
   ５の部分を有するケーブル３２０と、他方のコリ
   メータ板を動かす時、一方のコリメータ板をその
   移動の何れかの末端で不動状態に保持する係止手
   段２６２，２６４とで構成され、この為、何れか
   のコリメータ板が係止されると、他方は、ドラム
   駆動装置３２２を一方の向きに回転することによ
   つて第２の枠部材５８に向つて前進させられると
   共に、ドラム駆動装置３２２を逆転することによ
   つて第１の枠部材５６に向つて後退させられる様
   にしたコリメータ。 ６ 特許請求の範囲２に記載したコリメータに於
   て、前記第１、第２及び第３の駆動手段が一体化
   していて、コリメータ板よりもＸ線源に一層近く
   並びに一層遠く夫々配置された第１及び第２の不
   動の枠部材５６，５８と、第１及び第２及び第３
   のコリメータ板４８，５０，５２に夫々枢着され
   た第１、第２及び第３の２重綱車滑車８４，１３
   ０，１８２と、可逆ドラム駆動装置３２２と、前
   記第１及び第２の枠部材５６，５８にそれぞれ固
   定された第１及び第２の端３２４，３２８、夫々
   の端から前記第１の滑車８４の夫々の綱車８６，
   ８８の周りに通された第１及び第２の部分、該第
   １及び第２の部分の間にあつて前記ドラム駆動装
   置３２２の周りに通された第３の部分、前記第１
   の部分及び第３の部分の間、並びに前記第２の部
   分及び第３の部分の間に夫々あつて、前記第２の
   滑車１３０の夫々の綱車１３１，１３２の周りに
   通された第４及び第５の部分、及び前記第３の部
   分及び第４の部分の間、並びに前記第３の部分及
   び第５の部分の間に夫々あつて、前記第３の滑車
   １８２の夫々の綱車１８３，１８４の周りに通さ
   れた第６及び第７の部分を有するケーブル３２０
   と、１つのコリメータ板を動かす時、該１つのコ
   リメータ板を除く全てのコリメータ板を各々その
   一方の移動の末端で不動状態に保つ係止手段２６
   ２，２６４とで構成されているコリメータ。 ７ 特許請求の範囲１又は２に記載したコリメー
   タに於て、前記第２コリメータ板５０，９４がそ
   の開口１０２を通つて複数個のセグメント９６，
   ９８に分割され、前記第２のコリメータ板を動作
   位置に選択的に配置し又は動作位置から選択的に
   移動させる手段が、第２のコリメータ板のセグメ
   ント９６，９８を互いに引離し又はそれらを引寄
   せて、第２の開口１０２の寸法を増減する第１の
   機械的なリンク機構で構成されるコリメータ。 ８ 特許請求の範囲７に記載したコリメータに於
   て、前記第１のリンク機構が前記第１のコリメー
   タ板４８，６８と協働して、第１のコリメータ板
   がその第２の移動の末端に近づく時に、前記第２
   のコリメータ板のセグメント９６，９８を引寄せ
   ると共に、前記第１のコリメータ板がその第２の
   移動の末端を離れる時に、前記第２のコリメータ
   のセグメントを引離す様にしたコリメータ。 ９ 特許請求の範囲２に記載したコリメータに於
   て、前記第３のコリメータ板５２，１５４がその
   開口１６４を通つて複数個のセグメント１５６，
   １５８に分割されており、前記第３のコリメータ
   板を動作位置に選択的に配置し又は動作位置から
   選択的に移動させる手段が、該セグメントを引離
   し又は引寄せて第３の開口１６４の寸法を増減す
   る第２の機械的なリンク機構で構成されるコリメ
   ータ。 １０ 特許請求の範囲９に記載したコリメータに
   於て、前記第２のリンク機構が前記第２のコリメ
   ータ板５０，９４と協働して、第２のコリメータ
   板がその第２の移動の末端に接近する時に第３の
   コリメータ板のセグメント１５６，１５８を引寄
   せると共に、前記第２のコリメータ板が第２の移
   動の末端を離れる時に第３のコリメータ板のセグ
   メントを引離すコリメータ。