JP2003038475A

JP2003038475A - Ｘ線診断装置およびｘ線治療装置

Info

Publication number: JP2003038475A
Application number: JP2001233772A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yokoyama; 横山　　稔; Akira Iwata; 章岩田; Tsutomu Kawai; 努川合; Yasunari Oku; 康成奥; Hidenori Miura; 秀徳三浦; Masanori Kuroda; 雅教黒田; Fumihiko Oda; 史彦小田; Masao Sobashima; 正朗傍島
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】小さな患部でも検出治療できる安全なＸ線治
療診断装置であって、病院でも設備することができる程
度に小型で経済的な装置を提供する。【解決手段】被験者７に摂取させたＸ線遮断性金属錯
体を患部に選択的に蓄積させて、Ｘ線発生装置１，２か
らのＸ線を照射してＸ線撮像装置６で患部のＸ線画像を
形成するＸ線診断装置であって、Ｘ線撮像装置６に到達
するＸ線のＳＮ比がほぼ５０以上になり、患部に蓄積し
た金属錯体と被験者７を透過するＸ線のコントラストが
ほぼ２％以上になり、かつＸ線エネルギーが４０keV以
上であるようなエネルギー範囲に属する特性Ｘ線を発生
する金属ターゲット３を用いて、電子発生器１で発生し
電子加速器２で加速した電子ビームを金属ターゲット３
にぶつけて発生した特性Ｘ線を照射用Ｘ線として利用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重金属の錯体を患
部に蓄積させてＸ線を照射することにより患部の発見や
治療を行うＸ線治療診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線による診断は医学分野において無く
てはならないものになっている。特に腫瘍の発見にはＸ
線診断装置が有効であるが、従来は５ｍｍ程度より小さ
い腫瘍を確実に検出することは難かった。しかし、早期
発見により治療効果を高めるためには、０．５ｍｍ以下
の腫瘍を検出するＸ線診断装置が求められていた。小さ
な腫瘍などの患部を確実に検出することを目的として、
Ｘ線を遮断する重金属錯体を投与して患部に集中的に蓄
積させた上でＸ線を照射することにより、撮影時のコン
トラストを向上させ、小さな患部を見落とすことなく確
実に検出するようにしたＸ線診断方法が開発されてい
る。

【０００３】たとえばＰＣＴ／ＪＰ９９／０３７５に
は、モノ−Ｌ−アスパルチルクロリンｅ６のＸ線遮断性
金錯体を用いることにより、腫瘍組織や動脈硬化症病変
部の鮮明はＸ線画像を造影することが開示されている。
この金錯体はＸ線をよく遮断し、毒性が低い上、投与後
１〜３時間で腫瘍組織などに選択的に蓄積し、その後速
やかに排泄されるので、Ｘ線造影剤として利用すること
ができる。なお、０．１５３オングストロームの波長の
Ｘ線を照射すると励起されて腫瘍組織や動脈硬化病変部
に蓄積したコレステロールに対して細胞殺細胞作用ある
いは破壊作用を及ぼす可能性も有する。このため、Ｘ線
治療診断のために投与する造影剤および治療剤として利
用することができる。なお、この金錯体を動物に用い
て、大型シンクロトロン放射装置（ＳＰｒｉｎｇ−８）
で生成した２５keV線を照射することにより、腫瘍の撮
影に成功している。

【０００４】しかし、大型シンクロトロン放射装置を病
院ごとに設備することは、装置の運転に特別の専門技術
が必要となることからもまた経済的にも実際的でないか
ら、この方法を実用化することは困難である。一方、従
来の小型管球を用いたＸ線源では、最大級のものを使用
しても満足できる分解能を得るためには１０００分の１
程度の線量しかないため、よいＸ線画像を得ることは難
しい。また、２５keVの低ネルギーＸ線は人体に吸収さ
れ易く、人体に障害を与える可能性がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、小さな患部でも検出あるいは治療
できる安全なＸ線治療診断装置であって、病院でも設備
することができる程度に小型で経済的な装置を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、Ｘ線遮断性金属錯体を患部に選択的に蓄積させてＸ
線を照射してＸ線撮像装置で患部のＸ線画像を形成する
本発明のＸ線診断装置は、特性Ｘ線を発生する金属ター
ゲットと該金属ターゲットに照射する電子ビームを発生
する電子ビーム発生器とにより特性Ｘ線を発生させて前
記照射するＸ線として利用するＸ線発生装置を備えたこ
とを特徴とする。本発明のＸ線診断装置は、重金属の特
性Ｘ線を利用するため、簡単に極めて強力なＸ線を得る
ことができ、鮮明なＸ線画像を形成することができる。

【０００７】本発明のＸ線診断装置は、さらに、Ｘ線撮
像装置に到達するＸ線のＳＮ比がほぼ５０以上になり、
患部に蓄積した金属錯体と被験者を透過するＸ線のコン
トラストがほぼ２％以上になり、かつＸ線エネルギーが
４０keV以上であるようなエネルギー範囲に属する特性
Ｘ線を発生する金属ターゲットと該金属ターゲットに照
射する電子ビームを発生する電子ビーム発生器とにより
照射用Ｘ線を発生させるＸ線発生装置を備えることを特
徴とする。

【０００８】４０keV以下のＸ線は人体に吸収し易く、
長時間の照射は障害をもたらす危険があるが、４０keV
以上のＸ線は人体を容易に通過して大きな影響を残さな
い。また、鮮明なＸ線画像を得るためには、画像のＳＮ
比が５０以上で、かつ対象が存在するときと存在しない
ときを比較した画像のコントラストが２％以上あること
が好ましい。ＳＮ比は、１個の測定画素（ピクセル）に
入射する光子数の平方根に等しくなる。したがって、測
定画素の面積が等しければ、Ｘ線の強度が大きいほどＳ
Ｎ比は大きくなる。ＳＮ比を５０以上にするためには、
１画素当たり測定時間中に２５００個以上の光子が入射
するようにすればよい。

【０００９】また、コントラストは、金属錯体に吸収さ
れるＸ線量と透過するＸ線量の比が大きいほど大きくな
る。金属錯体に吸収されるＸ線量はＫ吸収端やＬ吸収端
などの吸収端を無視すればＸ線エネルギーが小さいほど
増大する。コントラストは金属錯体の密度に比例する
が、金属錯体が患部に蓄積されるときの濃度には限界が
あるので、検出可能な患部の大きさに制約が生じる。本
発明のＸ線診断装置は、重金属の特性Ｘ線を利用して、
画像のＳＮ比を５０以上、画像のコントラストを２％以
上あるようにし、かつ人体が吸収しやすい４０keV以下
のＸ線を減少させるので、被験者に悪い影響を与えるこ
となく、極く小さな初期の癌細胞など患部の明瞭なＸ線
画像を取得することができる。

【００１０】また、本発明のＸ線診断装置は、４０keV
から５５keVの範囲で特性Ｘ線を発生する金属ターゲッ
トを用いて照射用Ｘ線を発生させるようにすることが好
ましい。本発明の発明者等の知見によれば、人体内の患
部に金属錯体を０．１％から１％程度堆積させることが
できるので、Ｘ線エネルギーと人体のＸ線吸収と金属錯
体のＸ線吸収の関係から、患部を測定するときにはＸ線
エネルギーが５５keV以下であれば、ほぼ満足できるコ
ントラストを得ることができる。そこで、４０keVから
５５keVの範囲で特性Ｘ線を発生する金属ターゲットを
用い、これに加速電子ビームを照射してＳＮ比を確保で
きる程度に強い特性Ｘ線を発生させて利用するようにし
た。したがって、本発明装置により取得されるＸ線画像
は、十分なコントラストと高いＳＮ比を有する。

【００１１】本発明のＸ線診断装置を用いるときには、
４０keVから５５keVの範囲に吸収帯を有する重金属を含
むＸ線遮断性金属錯体を被験者に投与する。すると、被
験者の体内に存在する腫瘍や動脈硬化症病変部に金錯体
が蓄積されるので、Ｘ線を照射すると、腫瘍などの形状
が鮮明なＸ線画像として現れる。本発明のＸ線診断装置
によると、視認すべき患部の大きさより十分小さい、た
とえば径５０μｍ程度の画素を用いることにより、０．
２ｍｍ程度の患部を検出することができる。このよう
に、本発明を用いることにより、患部の検出可能サイズ
を従来の５ｍｍ程度と比較して１桁小さくすることがで
きるので、癌などの早期発見に大きく役立つ。さらに、
本装置を組み込んだコンピュータトモグラフィ装置（Ｃ
Ｔ）を用いれば、腫瘍、固定癌などの患部の３次元的位
置を容易に知ることができるので、より的確な治療を行
うことができる。

【００１２】また、本発明のＸ線診断装置は、４０keV
から５５keVの範囲で特性Ｘ線を発生する金属ターゲッ
トを用いる代わりに、Ｘ線遮断性金属錯体に含まれる金
属が有する４０keV以上のＫ吸収端エネルギーからその
Ｋ吸収端エネルギーよりほぼ２０keV高いエネルギーま
でのエネルギー範囲に特性Ｘ線を有する金属ターゲット
を用いるようにしても良い。重金属は、Ｋ殻電子の結合
エネルギーであるＫ吸収端エネルギーを持った電子を吸
収してＫ殻電子を放出すると、この電子の空席に外側の
たとえばＮ殻軌道から電子が落ち込んできて、Ｋ殻電子
とＮ殻電子とのエネルギー差に対応する特性Ｘ線を発生
する。一般にＸ線の吸収はＸ線のエネルギーが高くなる
ほど減少するが、Ｋ吸収端では質量吸収係数が不連続的
に変化し、吸収量が著しく増加する。

【００１３】そこで、患部に選択的に蓄積させる錯体金
属を４０keV以上のＫ吸収端を持つものからが適当に選
択して、そのＫ吸収端に近い特性Ｘ線を発生する金属を
ターゲットとして利用すると、錯体に吸収される光子数
が増加してコントラストが向上する。なお、Ｋ吸収端付
近の質量吸収係数はＫ吸収端の下縁で急激に増加し吸収
端よりエネルギーの高い方で徐減するので、Ｋ吸収端よ
り僅かに高い領域、たとえばＫ吸収端以上であって、Ｋ
吸収端より２０keV程度高いエネルギー以下のエネルギ
ー範囲内に、特性Ｘ線を有するような金属をＸ線発生用
ターゲットとすることが好ましい。

【００１４】なお、Ｘ線発生装置において、電子ビーム
に代えてレーザを金属ターゲットに照射することにより
金属プラズマを発生させ、そこから特性Ｘ線を取り出す
方法を用いることもできる。また、Ｘ線発生装置にモノ
クロメータなどのフィルタ手段を備えて、患部の測定に
必要な領域のＸ線以外はできるだけ人体に照射しないよ
うにすることが好ましい。無意味なＸ線被曝を排除する
ためである。なお、フィルタ手段として各種のＸ線用フ
ィルタが使用できる。

【００１５】Ｋ吸収端が４０keV付近より高いエネルギ
ー位置にあり、低毒性で安定同位体を有する金属を含む
Ｘ線遮断性金属錯体を使用することができる。ランタノ
イド元素は、安定同位体を有し、原子量が増加するにつ
れて４０keVから６５keV付近までのＫ吸収端を有するの
で、造影剤として使用することができるが、特に、４０
keVから５５keV付近までのＫ吸収端を有するセリウム、
プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、
ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムが最適であ
る。なお、プロメチウムは安定同位体を持たないので、
造影剤として使うことは好ましくない。

【００１６】なお、金のＫ吸収端は８０．７keVにあ
り、４０keVから５５keVの範囲から外れているが、金錯
体は使用する上に有用な情報が豊富でありかつ安全性が
高いので、安心して造影剤として使用することができ
る。そこで、被験者に金錯体を投与して、Ｋ吸収端に近
い領域に特性Ｘ線を有する金属をターゲットとして発生
させたＸ線を照射して撮像することにより、患部の鮮明
なＸ線画像を効率的に得ることができる。

【００１７】また、ランタノイド元素は、３５keVから
５５keV付近までのエネルギー範囲に特性Ｘ線を持つの
で、特性Ｘ線発生用のターゲットとして使用することが
できる。特に、４０keV付近から５５keV付近までの特性
Ｘ線を有するサマリウム、ユウロピウム、ガドリニウ
ム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビ
ウム、ツリウム、イッテルビウム、ハフニウムが最適で
ある。特に、４３．６keVにＫ吸収端を持つネオジムを
造影剤とし、４４．１keVの特性Ｘ線を発生するテルビ
ウムをＸ線発生用ターゲットとすると、安全性と経済性
に優れた組合せとなる。

【００１８】また、患部に蓄積された金属錯体がＸ線を
良く吸収するため、その周囲の患部に集中的にＸ線を照
射したと同じ効果が得られる。従って、本発明のＸ線治
療装置は、上に説明したＸ線診断装置と同じ構成を有す
る装置であって、Ｘ線照射による治療行為が有効な疾患
に対して有効な治療を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下実施例を用いて本発明を詳細
に説明する。本実施例のＸ線治療診断装置は、被験者に
金属錯体からなる造影剤を投与して患部に堆積させ、特
定のエネルギーを有するＸ線を照射してＸ線画像を得
て、患部を観察するものである。また、患部に堆積した
金属に吸収させたＸ線エネルギーにより患部の変容を図
り、軽癒させることもできる。

【００２０】

【実施例１】図１は本実施例のＸ線治療診断装置を示す
概念構成図である。図２は人体にＸ線を照射したときに
得られるＸ線画像のコントラストとＳＮ比をＸ線エネル
ギーに対してプロットした図面、図３は金属ターゲット
に電子ビームを入射させたときに特性Ｘ線が多量に発生
することを示した線図、図４はランタノイド元素のＫ吸
収端と特性Ｘ線のエネルギー値を示した表、図５はＸ線
防護用にフィルターを設けた場合に有効となるＸ線エネ
ルギー領域を説明するグラフである。

【００２１】本実施例のＸ線治療診断装置は、被験者７
が仰臥する寝台５の上方に電子発生部１と電子加速部２
を備えるＸ線発生装置を設け、寝台５の下にＸ線撮像部
６を設けたものである。Ｘ線撮像部６は、小さな画素を
平面に配列した光電変換装置を備えて、画素ごとに入射
した光子エネルギーに対応する電気信号を発生してＸ線
画像情報を形成する。また、Ｘ線発生装置と被験者７の
間にフィルター装置４を設けて不要なＸ線をカットし、
被験者７のＸ線被曝量をできるだけ抑えるようにしてい
る。

【００２２】電子発生部１で発生する電子は電子加速部
２で加速され、加速部２の内に設けられた金属ターゲッ
ト３に照射する。ターゲットに電子がぶつかると、Ｘ線
が発生する。被験者７は、Ｘ線を良く吸収して遮断する
重金属が含まれた造影剤を予め与えられている。被験者
に投与される造影剤は、Ｘ線遮断性が大きく患部に選択
的に堆積すると共に、毒性が小さく速やかに排泄される
ものである必要がある。このような造影剤として、ＰＣ
Ｔ／ＪＰ９９／０３７５２に開示されたクロリン誘導体
の金錯体あるいは白金錯体を使用することができる。

【００２３】シンクロトロン放射光は、従来の線源に比
べると非常に強く、通常の回転対陰極で得られるＸ線強
度の約１０００倍以上ある。上記金錯体を固形癌部に蓄
積させて大型のシンクロトロン放射装置からの２５keV
シンクロトロン放射Ｘ線を照射し、撮影時のコントラス
トを向上させて小さな癌を撮影することに成功してい
る。また、金錯体がよく吸収する波長を持ったＸ線を照
射すれば、金錯体が蓄積した癌部を破壊することがで
き、この方法は固形癌や腫瘍の発見のみならずそれらを
治療するためにも有効であることが分かっている。しか
し、大型のシンクロトロン放射装置は一般の病院で利用
することができるようなものではないので、実用化する
ことは困難であった。

【００２４】本実施例のＸ線治療診断装置は、従来の管
球等で加速した電子ビームをターゲットに照射してＸ線
を発生させる従来のＸ線源を用いて、大型のシンクロト
ロン放射装置で得たものと変わらない精細で鮮明な患部
Ｘ線画像を得られるようにしたものである。鮮明な画像
を得るためには、ＳＮ比が５０以上でコントラストが２
％以上必要とされている。図２は、本実施例のＸ線治療
診断装置におけるＳＮ比とコントラストの波長依存性を
表したグラフである。評価の前提条件として、被験者７
に投与した金錯体が患部細胞に１％の濃度で含まれると
した。Ｘ線光子が被験者７に照射するときの密度を１ｃ
ｍ²に対して１秒当たり７×１０⁹個とし、光子が被験者
７の体を透過する距離を水に換算して１６ｃｍとし、照
射時間を１秒としている。また、０．２ｍｍの癌細胞を
検出するため画素の大きさを５０μｍとした。

【００２５】Ｘ線エネルギーが増加すると、人体を透過
するＸ線光子数が増加するので、体の下に設けた画素に
到達する光子数が増加し、Ｘ線画像のＳＮ比が向上す
る。上記条件の下では４０keV近くでＳＮ比５０を越え
るようになる。また、金錯体に吸収されるＸ線光子数は
高エネルギーになるにつれて減少するが、Ｋ吸収端があ
るとそこで急増し、その後また徐々に減少する。水換算
１６ｃｍ厚の人体に吸収される光子数もエネルギーが高
くなるにつれて減少するが、金錯体と人体ではＸ線光子
エネルギーに対する変化量が異なる。

【００２６】画像のコントラストは、金錯体が含まれる
患部を透過する光子数と人体を透過する光子数の比に基
づいて決まるが、高エネルギーになるにつれて減少し、
５５keV付近で２％を割ってしまう。しかし、８０．７
２keVにある金のＫ吸収端の位置では急激に回復して２
％を超え、Ｋ吸収端より２０keV大きな１００keVの付近
で再び２％を下回るようになることが分かる。

【００２７】一方、人体は４０keV以下のＸ線を良く吸
収するので、Ｘ線被曝による悪影響を避けるため４０ke
V以下のＸ線を照射しないようにすることが好ましい。
なお、図２は金を含む造影剤を使用することを前提とし
て求めた特性図であるが、他の重金属を用いた場合も吸
収端の位置が異なるがその他の領域では同様の傾向を有
し、４０〜５５keVの領域が利用に最適な領域であるこ
とは変わらない。

【００２８】そこで、図２の下欄に示すように、Ｘ線撮
影には４０〜５５keVの範囲のＸ線を用いることによ
り、被験者に対する危険なＸ線被曝を抑制しながら、小
さな患部についてＳＮ比が大きくコントラストが大きい
鮮明なＸ線画像を得ることができる。また、金錯体を造
影剤に使用するときは８０〜１００keV、その他の金属
を用いた場合でもＫ吸収端と吸収端からほぼ２０keV上
のエネルギー位置まで範囲のＸ線を照射して撮影するこ
とにより、同様に鮮明なＸ線画像を得ることができる。

【００２９】本実施例のＸ線治療診断装置は、癌部や腫
瘍部、動脈硬化症病変部などに金属錯体を選択的に集積
させてＸ線撮影をするものであって、上記Ｘ線エネルギ
ー領域に特性Ｘ線を有する金属をターゲットとして用い
るＸ線発生装置を使用することにより、さらに効率よく
鮮明なＸ線画像を得るようにしたものである。

【００３０】ターゲットに電子がぶつかって発生するＸ
線には連続Ｘ線と特性Ｘ線がある。連続Ｘ線はいわゆる
制動放射により発生するもので、その強度は、電子の加
速電圧の２乗と電流と原子番号に比例して増加する。一
方、特性Ｘ線は、ターゲット物質を構成する元素の原子
殻を回る電子の結合エネルギーより大きい運動エネルギ
ーを有する入射電子が衝突することにより発生するもの
で、元素について固有の波長を有し、その強度は印加電
圧と励起電圧の差のｎ乗とＸ線管の電流に比例する。印
加電圧が励起電圧の２〜３倍のときにｎはほぼ２であ
り、励起電圧の３倍以上ではｎはほぼ１になり強度増加
の割合は減少する。

【００３１】図３に、金をターゲットとして、０．５Me
Vの電子ビームを４５度の角度で入射させた結果得られ
るＸ線のエネルギー分布を示す。図３には、８０．７２
keVの特性Ｘ線がその周辺の連続Ｘ線と比較すると１０
倍程度の強度に達することが示されている。金以外の金
属であっても、一般に、特性Ｘ線は連続Ｘ線に対して１
桁から３桁程度高い強度を持っている。

【００３２】そこで、このように強度の高い特性Ｘ線を
利用するため、特性Ｘ線が上記の目標領域に存在するよ
うな重金属をターゲットとし、電子加速装置で高エネル
ギー化した電子ビームを衝突させて発生したＸ線を被験
者に照射するようにした。４０〜５５keVの範囲に特性
Ｘ線を有する元素として、ランタノイド元素が挙げられ
る。図４は、ランタノイド元素のうち４０〜５５keVの
範囲にＫ吸収端または特性Ｘ線を有するものをリストし
たものである。特性Ｘ線に注目すると、原子番号６３の
ユーロピウムＥｕから原子番号７１のルテチウムＬｕま
でがこの範囲に特性Ｘ線を有するので、Ｘ線源用ターゲ
ットとして利用することができる。原子番号６２から７
０の元素を列挙すると、ガドリニウムＧｄ、テルビウム
Ｔｂ、ジスプロシウムＤｙ、ホルミウムＨｏ、エリビウ
ムＥｒ、ツリウムＴｍ、イッテルビウムＹｂである。

【００３３】なお、ターゲット金属から特性Ｘ線を発生
させる方法として、電子ビームの照射に限らず、レーザ
ビームの照射により金属をプラズマ化して特性Ｘ線を得
るレーザプラズマＸ線法を使用してもよい。

【００３４】なお、哺乳類宿主に生じた腫瘍や癌、ある
いは動脈硬化症病変部などに選択的に蓄積される光感受
性の金属錯体として、ヘマトポリフィリン誘導体やクロ
リン誘導体が知られている。これら金属錯体を経口的に
あるいは注射などにより投与して紫外線やレーザを照射
する方法で癌等の発見や治療を行うことができる。さら
に、Ｘ線遮断性の高い重金属を含む金属錯体を投与して
患部に蓄積させ、透過力の強いＸ線を照射することによ
り、深部の患部に作用して診断あるいは治療することが
できる。

【００３５】本実施例のＸ線診断装置では、４０〜５５
keVの範囲にある強い特性Ｘ線を使用するので、この範
囲にＫ吸収端を有する元素を造影剤として投与して、患
部に蓄積させてさらに有効にＸ線遮断を行うようにする
ことにより、Ｘ線画像のコントラストを向上させること
ができる。なお、造影剤としては、患部に対する選択性
が高く、排泄が速く、安全性が高いことが好ましい。

【００３６】原子番号５８のセリウムＣｅから原子番号
６６のジスプロシウムＤｙまでのランタノイド元素はＸ
線を有効に遮断する重金属で、図４に示したリストのＫ
吸収端の欄から明らかなように、４０〜５５keVの範囲
にＫ吸収端を有する。したがって、これら重金属を含む
造影剤を使用し、そのＫ吸収端近くのエネルギーを有す
るＸ線を照射するようにすれば、患部の鮮明なＸ線画像
を得ることができる。

【００３７】ただし、造影剤は体内の摂取するものであ
るため、放射化するものを避けることが好ましい。この
ため、安定同位体を持たないプロメチウムＰｍを除外し
て、セリウムＣｅ、プラセオジムＰｒ、ネオジムＮｄ、
サマリウムＳｍ、ユーロピウムＥｕ、ガドリニウムＧ
ｄ、テルビウムＴｂ、ジスプロシウムＤｙのいずれかを
含む金属錯体を造影剤として利用することが好ましい。
たとえば、Ｋ吸収端が４３．５７keVのネオジムを含む
金属錯体を投与して、テルビウムの４４．１２keV特性
Ｘ線を照射すると、Ｘ線吸収領域と照射Ｘ線がよく整合
して、質の高いＸ線画像を形成することができる。

【００３８】なお、金錯体は比較的入手しやすく安全性
も高く臨床データもよく蓄積されているので、造影剤と
して利用しやすい。金は４０〜５５keVの範囲では特に
強いＸ線吸収特性を示さないが、本実施例のＸ線診断装
置により強い特性Ｘ線を照射することにより比較的明瞭
なＸ線画像を得ることができる。さらに、金のＫ吸収端
が８０．７２keVにあるので、この領域の近所に特性Ｘ
線を有する金属をターゲットとして発生させたＸ線を照
射することによっても、明瞭なＸ線画像を得ることがで
きる。

【００３９】また、強いＸ線を使用するため、無意味な
Ｘ線被曝をできるだけ避けて、患部の測定に必要な領域
のＸ線以外はできるだけ被験者に照射しないようにする
ことが好ましい。このため、Ｘ線発生装置と被験者７の
間にフィルター装置４を設けて不要なＸ線をカットして
いる。波長選択性を有するＸ線濾過方法には、モノクロ
メータを利用したフィルタなど、各種のＸ線用フィルタ
がある。

【００４０】図５は、Ｘ線透過領域を示す図面である。
第１の透過領域は４０〜５５keVの範囲で、人体の吸収
が問題となる４０keV以下の領域を除き、さらにコント
ラストが不足して鮮明なＸ線画像を形成するためには役
立たない５５keV以上の領域を除いたものである。第２
の領域は、図中では金錯体を造影剤としたときを代表的
に表して８０〜１００keVの領域としているが、使用す
る重金属のＫ吸収端を下端として２０keV高いエネルギ
ー位置を上端とする窓である。第２のフィルタ領域は、
Ｋ吸収端の後でコントラストが減少してほぼ２％以下に
なるまでの領域である。

【００４１】第１のフィルタと第２のフィルタは、使用
する特性Ｘ線に従って選択して用いればよい。また、第
１と第２の領域が両方とも透過するようなフィルタを構
成して使用しても良い。このようなフィルタ手段によ
り、発生したＸ線のうち診断に直接貢献しない部分を除
去して、被験者７のＸ線被曝をできるだけ小さくするこ
とができる。

【００４２】

【実施例２】また、ＰＣＴ／ＪＰ９９／０３７５２にも
記載されているように、重金属錯体を患部に蓄積させて
適当な時間Ｘ線ビームを照射すると、患部に蓄積された
重金属錯体が励起されて電子を放出し、ガン細胞あるい
は動脈硬化症病変部のコレステロールに殺細胞作用ある
いは破壊作用を及ぼして、治療することができる可能性
があることが知られている。したがって、本発明のＸ線
診断装置は、そのままの構成でＸ線治療装置として使用
することができる可能性がある。

【００４３】

【発明の効果】本発明のＸ線治療診断装置によれば、従
来、癌などの患部は大きさ５ｍｍ程度までが検出限界と
されてきたのに対して、１桁以上小さな患部の鮮明なＸ
線画像を得ることができるので、病変部を治療が容易な
極く早期のうちに発見して、早期治療を施すことが可能
になる。また、癌や動脈硬化症などに対して効果的なＸ
線治療が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のＸ線治療診断装置を示す概
念構成図である。

【図２】本実施例において得られるＸ線画像のコントラ
ストとＳＮ比をＸ線エネルギーに対してプロットした図
面である。

【図３】金属ターゲットに電子ビームを入射させたとき
に発生するＸ線のエネルギー分布図である。

【図４】ランタノイド元素のＫ吸収端と特性Ｘ線のエネ
ルギー値を示した表である。

【図５】Ｘ線防護用フィルターを設けたときに使用する
Ｘ線を説明するグラフである。

【符号の説明】

１電子発生部２電子加速部３金属ターゲット４フィルター装置５寝台６Ｘ線撮像部７被験者

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川合努千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内 (72)発明者奥康成千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内 (72)発明者三浦秀徳千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内 (72)発明者黒田雅教千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内 (72)発明者小田史彦千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内 (72)発明者傍島正朗千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内Ｆターム(参考） 4C082 AA01 AA03 AC02 AE01 AG02 AG32 AG42 AJ07 AL04 MA01 4C093 AA24 EA01 EA02 EA11 EA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線遮断性金属錯体を被験者に摂取させ
ることにより患部に選択的に蓄積させてからＸ線を照射
しＸ線撮像装置で患部のＸ線画像を形成するＸ線診断装
置であって、特性Ｘ線を発生する金属ターゲットと該金
属ターゲットに照射する電子ビームを発生する電子ビー
ム発生器とにより特性Ｘ線を発生させて前記照射するＸ
線として利用するＸ線発生装置を備えたことを特徴とす
るＸ線診断装置。
【請求項２】前記特性Ｘ線が、前記Ｘ線撮像装置の測
定素子に到達するＸ線のＳＮ比がほぼ５０以上になり、
患部に蓄積した前記金属錯体と被験者を透過するＸ線の
コントラストがほぼ２％以上になり、かつＸ線エネルギ
ーが４０keV以上であるようなエネルギー範囲に属する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】前記エネルギー範囲が、４０keVから５
５keVの範囲であることを特徴とする請求項１または２
記載のＸ線診断装置。
【請求項４】前記エネルギー範囲が、前記Ｘ線遮断性
金属錯体に含まれる金属が有する４０keV以上のＫ吸収
端エネルギーから該エネルギーよりほぼ２０keV高いエ
ネルギーまでのエネルギー範囲であることを特徴とする
請求項１または２記載のＸ線診断装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載のＸ線
診断装置において、前記電子ビーム発生器に代えて、前
記金属ターゲットに照射するレーザを発生するレーザ発
生器を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項６】前記Ｘ線発生装置が、さらにフィルター
手段を備えて、前記エネルギー範囲以外のＸ線を減衰さ
せて照射することを特徴とする請求項１から５のいずれ
かに記載のＸ線診断装置。
【請求項７】前記Ｘ線遮断性金属錯体が、金、セリウ
ム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウ
ム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウムのいず
れかの金属を含むことを特徴とする請求項１から６のい
ずれかに記載のＸ線診断装置。
【請求項８】前記金属ターゲットが、サマリウム、ユ
ウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウ
ム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウ
ム、ハフニウムのいずれかであることを特徴とする請求
項１から７のいずれかに記載のＸ線診断装置。
【請求項９】請求項１から８のいずれかに記載の構成
を備えて、Ｘ線遮断性金属錯体を患部に選択的に蓄積さ
せてＸ線を照射することにより患部の治療を行うＸ線治
療装置。