JPH03500609A - スリット放射線写真装置 - 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】 この発明はスリット放射線写真装置に関し、Ｘ線源とＸ線源の前方に配置され、 動作時に扇状のＸ線ビームを形成し、それによって被検者の身体の少なくとも一 部を走査して身体の後方に配置したＸ線検出器に走査した部分のＸ線像を形成さ せるスリット状のダイヤフラムと、動作中扇状のＸ線ビームのセクション別に身 体の瞬時透過率を表わす信号を制御手段に供給する制御信号発生器と、その制御 手段から与えられる制御信号の制御の下にスリットダイヤフラムと相互作用して セクション別に扇状Ｘ線ビームに影響を与える制御可能な減衰要素とを備えるス リット放射線写真装置に関する。

この種の装置はオランダ特許出願８，４００，８４５に示されている。

このオランダ特許出願８，４００，８４５の技術によれば、任意の時点でスリッ トダイヤフラムを通過するＸ線の量がスリットダイヤフラムのスリットのところ に設けた減衰要素によって調整されるようになっている。これらの各減衰要素は 扇状Ｘ線ビームの１セクターに作用し、そしてそのセクターにおける被検部のＸ 線透過率に依存して、減衰要素がＸ線ビームをしゃ断する移動の量が制御される 。例えば、特定の時点で特定のセクターにおける被検部でのＸ線減衰量が大きい 場合には、そのセクターに係る減衰要素はＸ線ビームを全くまたはほとんどさえ ぎらないようにＸ線ビームの外方に動かされる。逆に、特定の時点に特定のセク ターに入った被検部のＸ線減衰量が小さい場合、対応する減衰要素はＸ線ビーム をさえぎる量が大きくなるように動かされる。

この技術には等化放射線写真、即ち、明部も暗部も等しく正確に露光した放射線 写真が得られる利点がある。したがって、例えば、この方法で患者の身体の上部 のＸ線写真を１枚だけとれば、放射線専門医はその１枚の写真から胸部と腹部の 両方に関して十分な情報が得られ、以前のように同じ情報を得るのに異なる２枚 のＸ線写真を必要としない。

しかしながら、上記技術には、原理上、同じ硬度（）１−ドネス、透過力）のＸ 線を被検者の透明な部分と不透明な部分の両方に使用するという欠点があり、不 透明部での露光を良好にし、透明部のＸ線像のコントラストを上げるためには不 透明部では透明部より高い硬度のＸ線が望ましいという事実を考慮していない。

したがって、この発明の目的は上記技術を改良し、等化放射線写真をとるのに有 効な装置を提供することである。

この目的のため、上述したタイプの装置は、この発明に従い、扇状Ｘ線ビームの 硬度を所定の態様で周期的に変動させる手段と、制御信号によって定められる、 各時点の各減衰要素の瞬時位置に重畳させる成分として、スリットダイヤフラム のスリ・ストの閤さより低い所定の振幅を有し、硬度の周期的変動に同期する振 動を全ての減衰要素に同時に加えて各減衰要素がＸ線ビームに与える影響が最大 の硬度の時点で最大になるようにする手段とによって特徴づけられる。

以下、添付図面を参照してこの発明の詳細な説明する。図面において、 第１図は、この発明を適用したスリット放射線写真装置の例を示す図、 第２図はＸ線管に供給する周期的に変動する供給電圧を示す図、 第３図と第４図は種々の位置をとる単一の減衰要素を有するスリットダイヤフラ ムの断面図、 第５図は第３図と第４図の変形例を示す図である。

第１図に示すように、実施例のスリット放射線写真装置は、Ｘ線源１と、Ｘ線源 の前方に配置したスリットダイヤフラム２と、Ｘ線スクリーン３を含んでいる。

スリットダイヤフラム２から厚みが薄い扇状のＸ線ビーム４が送出される。動作 の際、Ｘ線源および／またはスリットダイヤフラムはＸ線ビーム４でＸ線スクリ ーン３を走査するように動く。このために、例えば、Ｘ線源はスリットダイヤフ ラムとともに、矢印５で示すように、Ｘ線焦点ｆを介し、投射面を上下に横切る 方向で旋回する。検査すべき身体６がＸ線源とＸ線検出器との間にあれば、これ によって身体６（の一部）の放射線写真が得られる。なお、ストリップ状のＸ線 検出器の代りに、オランダ特許出願８，３０３．１５６に示されるような固定式 のＸ線検出器を使用することができる。

スリットダイヤフラムから出力されるＸ線量を扇状Ｘ線ビームのセクション別に 調整して等化放射線写真を得るために、スリットダイヤフラムと相互作用する制 御可能な減衰要素７が設けである。減衰要素７は例えばオランダ特許出願８，４ ００，８４５に示されるように種々の態様で構成し得る。第１図の例では減衰要 素は舌状であり、舌部の自由端が矢印１２で示すように、制御信号の制御の下に 、Ｘ線ビームに入る大きさを変えるように旋回可能である。減衰要素はオランダ 特許出願８，４００．８４５に示されるように、例えば、平板状であってもよい 。

減衰要素に対する制御信号を生成するために、被検体６の後方に検出器を設け、 この検出器により、身体を透過した放射線量をＸ線ビームのセクター別に検出し 、対応する電気信号を生成する。例えば、検出器はＸ線スクリーンの後方の入射 ビームの高さに配置され、入射Ｘ線によってＸ線スクリーン３に生じた光量を検 出する光検出器の線状アレーで構成できる。

あるいは、検出器を例えば、本件出願人に係るオランダ特許出願８，５０３，１ ５２　、Ｌ５０３，１５３に示されるように、Ｘ線スクリーンの前方に配置する 細長い線量計で構成してもよい。

この種の線量計を第１図に８で示している。線量計８は矢印９で示すようにＸ線 ビームの走査に同期して移動する。線量計で発生した信号は電線１０を介して制 御回路１１に供給され、ここで減衰要素に対する制御信号が形成される。

上述した従来の技術は一定のスペクトルのＸ線ビームをＸ線源から出力すること を出発点としており、その後で減衰要素でＸ線ビームを調整している。

これに対し、この発明の場合は、Ｘ線ビームのセクター別調整を減衰要素で行わ せるとともに、Ｘ線ビームの硬度自体を所定の態様で変動させるようにしている 。即ち、以下の説明から明らかとなるが、硬度の変動に同期する振動を上記制御 信号による減衰要素の位置変化に付加、重畳させている。

Ｘ線ビームの所定の変動はＸ線管の供給電圧を一定のりプル電圧で変調すること で得られる。標準周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）のりプル電圧を使用できる ので、第１図に１４で示すＸ線管用の高電圧源は、供給電圧に必ずありまた標準 周波数により与λられるリプルを除去する必要がなく安価に構成できる。変調器 は１５で示しである。

第２図はＸ線管に対する変調された供給電圧Ｖの例である。

このような電圧は通常の正弦波交流電圧を片側整流し、平滑化することによつて 容易に得られる。Ｘ線管の供給電圧の大きさによってＸ線の硬度が決まり、■が 高いほどＸ線の硬度が上がる。したがって、図示のような供給電圧でＸ線管を駆 動することにより、供給電圧に同期して、最小値から最大値、最大値から最小値 というように周期的に硬度が変動するＸ線ビームがＸ線管から出力されることに なる。

第２図の例ではＸ線管の供給電圧は１５０ｋＶと１ｏｏｋｖとの間を、例えば５ ０Ｈｚの変調周波数に対応する周期２０ｍ５ｅｃで変動する。

もちろん、その外の変調深さ、レベル、変調周波数を供給電圧にもたせてもよい 。

第３図はスリットダイヤフラムと１つの減衰要素について、比較的透明な被検部 を走査しているときの減衰要素の位置を示し、第４図は不透明部を走査している ときの減衰要素の位置を示す断面図である。

第３図と第４図において、スリットダイヤフラムは２で示され、スリットＳの高 さはｈｌである。更に、両図には、スリットＳに対する相対的位置が制御回路１ １からの制御信号によって連続的に調整される舌状の減衰要素２０も示される。

スリットＳは投射面の横方向に所定の長さを有し、この方向に沿って多数の減衰 要素が互に隣り合うように並べられており、各々の減衰要素によりスリットから 出力される扇状Ｘ線ビームの夫々のセクションを調整可能となっている。

第３図に示す減衰要素２０は対応するスリットＳの部分をその全高ｈ１にわたっ てほとんどさえぎるような位置にある。これは対応する扇状Ｘ線ビームセクショ ンに係る被検部が非常に透明であることを意味する。したがってＸ線検出器３の 露光を適正なものとするため、走査時点でのこのようなセクションにおける有効 なＸ線の大部分をさえぎる必要がある。これは、減衰要素を第３図に示すような 位置に動かすことによって達成される。このような減衰要素に対する制御はオラ ンダ特許出願Ｌ４００．８４５により既に知られており、更に、同特許出願によ り減衰要素を別の形状で構成することも既知である。

けでなく、更にその動きに加え、一定の振幅の振動を生じさせる付加的な制御信 号によって動きが調整される。この振幅のピーク間の大きさを第３図と第４図に ｈ２で示す。実用装置でｈ２は例えばｈｌの１０〜２０％程度である。局所的な 透明度に比例する位置について、減衰要素２０が取る極限位置を第３図と第４図 に破線２０′　と２０′で示す。

位置２０′　と２０′との間での振動は、この発明に従い、Ｘ線の硬度の変動に 同期し、したがって第２図に示すＸ線管の供給電圧の振幅変調に同期して生じる 。この振動において減衰要素が位置２０′に位置し、したがってＸ線ビームを最 大限調整するのはＸ線管の供給電圧が最大値となる時点ｔ１．ｔ３等であり、位 置２０′に減衰要素が位置するのはＸ線管の供給電圧が最小値となる時点ｔ２． ｔ４等である。

以上により次の作用、効果が生じる。身体の比較的透明な部分を走査していると きは、減衰要素２０は制御回路１１により、Ｘ線の大部分を阻止する位置にセッ トされる。この場合、減衰要素は第３図に示すようにスリットＳのほぼ全高にわ たってスリットＳを覆う。更に、時点ｔｉ、ｔｓ等では最大の硬度をもつＸ線が 与えられるので、減衰要素の振動の結果、スリットは更に覆われる。したがって 、高硬度のＸ線照射はほとんど阻止される。一方、時点ｔ２．ｔ４等では最小の 硬度のＸ線が与えられるので減衰要素はスリットＳのより多くの部分を開放する （第３図の位置２０′参照）。したがって、透明な被検部分は比較的ソフトなＸ 線で照射されることになり、最終的なＸ線像としてコントラストの良好なものが 得られる。

これに対し、透明度の低い被検部分を走査しているときには制御回路１１により 減衰要素はスリットｓのごく一部が覆われる位置にセットされる。これは第４図 に示される通りである。この場合でも、Ｘ線の硬度が最大となる時点ではスリッ トが覆われる高さは高くなるが、それでもなおスリットはその大部分が開放され ており、減衰要素の振動による影響は相対的に小さい。

したがって、透明度の低い被検部分は相対的に高いエネルギーのＸ線が当てられ ることになる。

減衰要素の所望の周期的振動は制御回路１１の生成する制御信号に周期信号を重 畳させることによって容易に生じさせることができる。この目的のため、図示の ように、別途、発振器１６を設けてもよいが、この種の発振器１６を制御回路内 に組み込んでもよい。上述したように、振動はＸ線管の供給電圧の変動に同期す べきである。このために、装置１６を第１図に示すようにＸ線管の供給回路１４ に接続することができ、あるいは変調器１５に接続するようにしてもよい。

更に減衰要素の振動は異なる態様で制御でき例えば装置１６で減衰要素を直接制 御する構成、あるいは減衰要素の共通の支持例えば、減衰要素に与える振動の大 きさを減衰要素がスリットを覆う割合に依存させることができる。例えば減衰要 素がスリットを覆う度合が大きいほどそれに合わせて振動の振幅を大きくさせる ことができる。このように振動に「位置に依存する」大きさをもたせるのは例え ば、検出器８からの信号に共通振動用の信号を加え、その和信号を増幅して所望 の大きさの制御信号成分を得ることによって達成できる。そして振動を生じさせ る同期信号の振幅を制御信号に依存して増幅させる。

更に、減衰要素の代りにスリットの上端あるいはスリット全体を硬度の周期的変 動に同期して周期的に振動させるようにしてもよい。ここに、スリットＳの上端 とは減衰要素の停止位置から遠い方のスリットのエツジである。

第５図にその様子を示す。第５図は第３図、第４図にほぼ対応するが、ここでは 減衰要素は通常の態様で制御され、スリットダイヤフラム２あるいはその上端３ ０が矢印３１で示すようにスリットＳの面内を振動する。この目的のため、例え ばエクスセンタードライブを使用できる。更に、スリットダイヤフラム（の一部 ）を振動させる適当なガイドを設ける必要がある。

第５図でも振動のピーク間の大きさをｈ２で示しである。

以上の及び同様な変形もこの発明の範囲内とすべきである。

手続補正書（方力 ■、事件の表示 ＰＣＴ／ＥＰ８８１００６７６ ２、発明の名称 スリット放射線写真装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名　称　ベー・ファウ・オプティシエ・インダストリー・“デ・オウデ・デルフ ト” ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の日付　平成　２年１１月　６日　溌送日）６、補正の対象 タイプ印書により浄書した明細書及び請求の範囲の翻訳文国際調ｆ＠告 １＋＋＋＋＋ｖ＋ｌｅ〜１Ａ□１゜１．−　、Ｔｅ−ＰＣＴ／ＥＰ　εＢ１００ ６７６国際調査報告 ＥＰ　８８００６７６ ＳＡ　２３３９０

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．Ｘ線源と、このＸ線源の前方に配置され動作時に扇状のＸ線ビームを形成し 、このＸ線ビームによって被検体の少なくとも一部を走査して被検体の後方に配 置されるＸ線検出器上に被検体の走査部分のＸ線像を形成させるスリットダイヤ フラムと、動作時に前記扇状Ｘ線ビームのセクター別に被検体の瞬時透過率を表 わす信号を制御手段に供給する制御信号発生器と、前記スリットダイヤフラムと 相互作用し、前記制御手段から与えられる制御信号の制御の下に前記扇状Ｘ線ビ ームをセクター別に調整する制御可能な減衰要素とを含むスリット放射線写真装 置において、前記扇状Ｘ線ビームの硬度を所定の態様で周期的に変動させる手段 と、各減衰要素が最大の硬度時点で前記Ｘ線ビームに対し最大の調整を加えるよ うに、各時点で、前記制御信号によって定められる各減衰要素の瞬時位置に付加 される振動として前記スリットダイヤフラムのスリットの高さより小さい所定の 振幅を有し、硬度の周期的変動に同期する振動を同時にすべての前記減衰要素に 与える手段と、を有することを特徴とする装置。
2. ２．Ｘ線源と、このＸ線源の前方に配置され動作時に扇状のＸ線ビームを形成し 、このＸ線ビームによって被検体の少なくとも一部を走査して被検体の後方に配 置されるＸ線検出器上に被検体の走査部分のＸ線像を形成させるスリットダイヤ フラムと、動作時に前記扇状Ｘ線ビームのセクター別に被検体の瞬時透過率を表 わす信号を制御手段に供給する制御信号発生器と、前記スリットダイヤフラムと 相互作用し、前記制御手段から与えられる制御信号の制御の下に前記扇状Ｘ線ビ ームをセクター別に調整する制御可能な減衰要素とを含むスリット放射線写真装 置において、前記扇状Ｘ線ビームの硬度を所定の態様で周期的に変動させる手段 と、各減衰要素が最大の硬度時点で前記Ｘ線ビームに対し最大の調整を加えるよ うに、前記スリットダイヤフラムのスリットの高さより小さい所定の振幅を有し 、硬度の周期的変動に同期する振動を前記ダイヤフラムの、前記減衰要素の停止 位置から遠い方の端に少なくとも加える手段と、を有することを特徴とする装置 。
3. ３．請求項１または２記載の装置において、前記扇状Ｘ線ビームの硬度を周期的 に変動させる手段は、上記Ｘ線源の供給電圧を変調すること、を特徴とする装置 。
4. ４．請求項３記載の装置において、前記Ｘ線源の電源に接続される変調器を有す ること、を特徴とする装置。
5. ５．請求項２記載の装置において、前記スリットダイヤフラムの前記端に振動を 加える前記手段は、発振器を含むこと、を特徴とする装置。
6. ６．請求項１記載の装置において、同時にすべての前記減衰要素に振動を与える 前記手段は、発振器を含むこと、を特徴とする装置。
7. ７．請求項６記載の装置において、前記発振器は、前記減衰要素を直接に制御す ること、を特徴とする装置。
8. ８．請求項６記載の装置において、前記発振器は、前記制御手段に電気信号を供 給すること、を特徴とする装置。
9. ９．請求項８記載の装置において、前記発振器は、前記制御手段内に組み込まれ ること、を特徴とする装置。
10. １０．請求項１記載の装置において、同時にすべての前記減衰要素に振動を与え る前記手段は、前記減衰要素の共通支持体に振動を生じさせること、を特徴とす る装置。
11. １１．請求項２記載の装置において、前記スリットダイヤフラムの少なくとも一 端に振動を加える前記手段は、エクスセンタードライブを含むこと、を特徴とす る装置。
12. １２．請求項１記載の装置において、同時に前記減衰要素に振動を与える前記手 段は、前記減衰要素が前記Ｘ線ビームを調整する度合に依存して振動の大きさを 加減すること、を特徴とする装置。
13. １３．請求項１２記載の装置において、減衰要素の振動の大きさは、減衰要素が Ｘ線ビームに対して調整する量が大きい程比例して大きな値をとること、を特徴 とする装置。