JP2006149493A - Ｘ線の屈折効果を利用した高分解能画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転陽極Ｘ線管１で発生するＸ線放射領域のうち、屈折効果が利用でき、撮影可能な程度の強度を有するＸ線を利用でき、軟Ｘ線成分が少ないＸ線を利用できる高分解能画像診断装置を実現する。
【解決手段】ターゲット５から発生したＸ線の放射領域の中で、ターゲット５の面に垂直な線に対して高速電子が衝突してくる方向と反対側であって回転陽極２の周縁斜面３に沿う側の放射部分領域のＸ線を通過させるスリット１１を形成する遮蔽体１０を設け、放射部分領域のＸ線強度をＸ線検出器で測定し、スリット１１は、放射部分領域のうち予め定められたＸ線強度以下のＸ線強度を有する放射部分領域のＸ線の通過は阻止するために、２枚の遮蔽板により、スリット１１の幅、スリット１１の位置を調整可能とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、Ｘ線画像診断装置に関し、特に、Ｘ線の屈折に伴う組織境界部の輸郭強調により高分解能画像を提供することが可能なＸ線の屈折効果を利用した高分解能画像診断装置に関する。

従来のＸ線管装置による画像は、被写体中の電子密度の違いに応じたＸ線吸収量の相違を画像コントラストにする、Ｘ線吸収コントラスト画像法によって得られる。

又、Ｘ線吸収コントラスト画像法とは別に、小焦点Ｘ線源から放射されるＸ線により拡大撮影を行う放射線拡大画像装置が知られている（特許文献１参照）。このような拡大画像装置では、より高い屈折効果（屈折コントラスト）を得るために、実効焦点のより小さなＸ線管の利用、もしくは焦点と被写体距離を大きくする機構により、観測点から見た実効焦点サイズを小さくすることで、Ｘ線の空間干渉性を向上させていた（特許文献２、非特許文献１参照）。
特開２００２−１５９４８２号公報 特表平１１−５０２６２０号公報 K. Mori et al. J. Synchrotron Rad.(2002) 9 143-147

従来のＸ線吸収コントラスト画像法では、吸収差の小さな組織や臓器（低吸収物質）を高い画像コントラストで描写することが難しく、また、焦点サイズ（Ｘ線発生源の大きさ）が有限であることに伴う画像ボケが無視できないほどの小さな被写体を鮮明に描写することも難しいという問題があった。

また、従来の拡大画像装置では、観測点から見た実効焦点サイズを小さくし、Ｘ線の空間干渉性を向上させていたが、この空間干渉性の向上に伴いＸ線の出力も低下するため、臨床利用に不都合である。そして、得られる画像は、中心部と周辺部で、像の拡大に伴う像歪みの程度が異なる。患部の正確な位置決定に都合が悪いという問題があった。

本発明に係るＸ線の屈折効果を利用した高分解能画像診断装置（以下、「高分解能画像診断装置」という。）は、上記従来の問題を解決することを目的とするものである。そして、本発明では、従来のＸ線吸収コントラスト画像法では描写が難しい被写体、つまり低吸収物質や微小被写体について、Ｘ線の屈折効果を利用して画像（Ｘ線屈折コントラスト画像）を撮影する画像診断装置において、次の点を課題とする。

（１）形状をより鮮明画像としてとらえること、特に、被写体の輸郭線を強調することで形状を鮮明にする。即ち、Ｘ線の屈折効果を効率よく利用するために、Ｘ線管から放射されるビームのうち、特に高い屈折コントラストが得られるＸ線成分を用いる撮影の仕方に着目し、これを利用して、高分解能を有するＸ線画像診断装置を実現する。

（２）利用するＸ線束から軟Ｘ線成分を除去することにより、より低被ばくで撮影可能とすること。即ち、陽極における自己吸収効果を最大限活用し、Ｘ線から人体に有害な軟Ｘ線成分を除去する。

（３）乳房等の病巣をスポット撮影（部分撮影）する場合において、Ｘ線出力の大きな低下を伴わない状態で、高分解能撮影を可能とする。

（４）拡大画像装置で平坦な受像面として、Ｘ線フィルム、フラットパネル検出器（ＦＰＤ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、イメージングプレート（ＩＰ）又は半導体検出器等が利用できる。そして、これらの平坦な受像面では原理的には周辺部における歪みが生じるが、実用上は無視できるほど小さな歪みである。しかし、Ｘ線束の発散に対し直角になるような湾曲受像面を採用することで、このような周辺部の歪みの発生をより少なくすることができる。

（５）さらに、Ｘ線管と受像素子の同期走査（スキャニング）、もしくは、Ｘ線管だけのスキャニングを採用すれば、被写体全体の描画が可能な高分解能画像診断装置を実現できる。

本発明は上記課題を解決するために、陽極Ｘ線管における円板状の陽極のターゲット部の表面にフィラメントで発生した高速電子を衝突させて発生するＸ線を被写体に照射して透過したＸ線を受像部で受けて撮像する高分解能画像診断装置であって、前記ターゲット部から発生したＸ線の放射領域の中で、前記ターゲット部の面に垂直な線に対して前記高速電子が衝突してくる方向と反対側（より遠い側）であって前記陽極のターゲット部の表面に沿う側の放射部分領域のＸ線を通過させるスリットを形成する遮蔽体を設けて成ることを特徴とする高分解能画像診断装置を提供する。

前記スリットは、前記放射部分領域のうち予め定められたＸ線強度以下のＸ線強度を有する放射部分領域のＸ線の通過は阻止するために、スリット幅及び位置のいずれか１つ又は両方が調整可能な構成であることを特徴とする請求項１記載の高分解能画像診断装置。

前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器が、前記遮蔽体のスリット側縁部に設けられている構成としてもよい。

前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器が、前記遮蔽体のスリット側縁部に設けられている蛍光体（シンチレータ）と、該蛍光体で励起された可視光を反射体又は光ファイバを介して受光する光電管又は半導体光素子である構成としてもよい。

前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器が、高分解能画像診断装置の受像部に設けられている構成としてもよい。

前記遮蔽体は、それぞれ独立的に移動可能な２枚の遮蔽板から成り、該２枚の遮蔽板は、互いに離間することで前記スリットを形成するとともに、それぞれ独立的に移動することにより前記スリット幅及び位置のいずれか１つ又は両方が調整可能な構成としてもよい。

前記遮蔽体を移動するために必要なモータが設けられており、該モータは前記Ｘ線検出器による検出結果によりモータを制御する制御装置により制御される構成としてもよい。

前記Ｘ線検出器は、前記受像部に、前記遮蔽板と平行して可動なホトタイマ、イオンタイマ又は電子受像素子が設けられている構成としてもよい。

前記受像部には、照射面が平坦又は円弧状に湾曲した状態で、Ｘ線フィルム、フラットパネル検出器（ＦＰＤ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、イメージングプレート（ＩＰ）又は半導体検出器が設置されている構成としてもよい。

前記陽極Ｘ線管は前記スリットの位置を固定した状態で移動可能であり、被写体の全体画像又は部分画像を走査して撮影可能な構成である。

前記陽極Ｘ線管は、前記のスリットの位置を固定した状態で、前記陽極の中心軸の角度を水平面方向の０度に対して上側に９０度、下側に９０度の範囲で調整可能な構成である。

前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器は、前記遮蔽体の内部に電離箱を設けて構成してもよい。

前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器は、前記遮蔽体に照射されたことにより前記遮蔽体から生じる電離した電子を測定する測定装置を前記遮蔽体の被照射面側に設けてなる構成としてもよい。

前記陽極の表面に垂直な方向から見た焦点の寸法は、幅が２０μｍ〜３００μｍ、長さが２０μｍ〜５００００μｍであり、前記焦点から被写体までの距離及び被写体から受像素子までの距離は、０．１ｍ以上であり２ｍ以下としてもよい。

以上の構成から成る本発明に係る高分解能画像診断装置によると、次の効果を生じる。
（１）例えば、乳房撮影やそのスポット撮影等においては、従来のものに比較してより鮮明に石灰化病巣をとらえることで、診断能の高いＸ線画像を提供する。早期診断や確定診断に有用である。患部の位置も従来法より正確に決定できる。
（２）陽極Ｘ線管で陽極のターゲット部の表面の接線方向へ放射される領域のＸ線を利用するから、陽極の自己吸収効果を十分受けて、軟Ｘ線成分が少ないＸ線を利用でき、より低被ばくでＸ線撮影が実施できる。特に乳房撮影で有用である。
（３）Ｘ線ＣＴに利用すれば、Ｘ線屈折に伴う画像の輪郭強調効果を含んだ断層画像が得られ、従来のものに比較してより高い空間分解能の断層画像が得られる。

本発明に係る高分解能画像診断装置について、その基本的な構成等を説明するとともに、その実施するための最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。陽極Ｘ線管としては、回転陽極Ｘ線管と固定陽極Ｘ線管とがあり、本発明は、陽極Ｘ線管からの放射領域のうち最適な領域を利用する構成を特徴とするものであるから、回転陽極Ｘ線管と固定陽極Ｘ線管のいずれにも適用可能であるが、以下の本発明の基本的な構成及び実施例の記載では、回転陽極Ｘ線管を例にあげて本発明の構成を説明する。なお、固定陽極Ｘ線管に適用しても、本発明の構成、効果は全く変わらない。

（本発明の基本的な構成）
本発明に係る高分解能画像診断装置の基本的な構成を説明する。本発明は、陽極Ｘ線管から放射されるＸ線のうち、Ｘ線屈折に伴う患部、もしくは組織境界部画像の輪郭強調において、大きな効果が得られる放射領域のＸ線を利用する構成である。

回転陽極Ｘ線管では、フィラメントで発生した高速電子を回転陽極の周縁斜面の部分に衝突させてＸ線を発生させるが、この回転陽極の周縁斜面の部分を本明細書及び特許請求の範囲では、「ターゲット部」という。本発明は、ターゲット部にフィラメントで発生した高速電子を衝突させて発生するＸ線放射領域のうち、回転陽極のターゲット部の表面に沿う側の放射部分領域のＸ線を遮蔽体のスリットを通過させ、しかも、この放射部分領域の中、Ｘ線出力が低い領域のＸ線を遮蔽し、ある程度以上のＸ線強度を有する領域のＸ線にさらに絞って利用する構成である。以下、この基本的な構成を図１において説明する。

図１は、本発明に係る高分解能画像診断装置の基本的な構成の原理を説明する図である。図１（ａ）において、回転陽極Ｘ線管１の内部には、円板状の回転陽極２があり、そのターゲット部５もしくはターゲット部５を含め陽極全体が、タングステンやモリブデンやロジウム、もしくはこれらの複合材料から成る。

このターゲット部５に、フィラメント（電子銃）４で発生し集束された高速電子が衝突する。すると、この衝突面６（焦点：focus）から、図１（ａ）に示すような放射領域Ａに、Ｘ線が発生する。ここで輻射の原理上からは、ほぼ全ての方位にＸ線が放射されるが、Ｘ線撮影に適用する都合、通常被写体が配置される図1（a）の下方に放射される主な放射線領域Ａに着目して説明する。

図１（ａ）において、放射線領域Ａは閉じた曲線Ａで囲われる部分であるが、これは、Ｘ線強度を示すものであり、焦点からの距離が遠い曲線ほど、強いＸ線放射の生じる方向と言える。説明の都合上、衝突面（焦点）から放射領域Ａに接する２つの接線Ｔ１、Ｔ２の矢印Ａで示す間を放射線領域Ａとして示す。後述する他の領域に関しても同様とする。図１（ｂ）に示すように、放射領域Ａは、ターゲット部５の面に垂直な線Ｓに対して高速電子が衝突してくる方向とほぼ直交する方向の線Ｏ（中心線）を中心に、立体的に拡がってＸ線が発生している。線Ｏの直角からのずれは、高速電子のエネルギーや陽極でのＸ線自己吸収の程度により変わる。

この放射領域Ａのうちで、中心線Ｏに近い中心部分の放射部分領域Ｂは、Ｘ線強度が高く、通常のＸ線画像診断装置ではこの放射部分領域Ｂが利用されている。しかしながら、この放射部分領域ＢのＸ線は、Ｘ線屈折に伴う患部、もしくは組織境界部画像の輪郭強調において、隣接領域Ｃよりその効果が小さい。また、Ｘ線被ばく上好ましくない軟Ｘ線の成分がより多い。

これに対して、図１（ｂ）に示すように、放射部分領域Ｂから側方（図で領域Ａのより左方）にはずれた放射領域であって、回転陽極２の周縁斜面３に沿い外側に延びる接線に近い放射部分領域Ｃ（より正確に表現すると、ターゲット部５の面に垂直な線Ｓに対して高速電子が衝突してくる方向と反対側に放射されるＸ線で、回転陽極２のターゲット部５の斜表面３に沿い外側に延びる接線Ｔ２に近い側の放射部分領域ＣのＸ線は、Ｘ線強度は領域Ｂより低いが、Ｘ線屈折に伴う患部、もしくは組織境界部画像の輪郭強調による画質改善能力は大きく、また、被ばくを増大させる軟Ｘ線の成分は領域Ｂより少ない。

ところで、高速電子がターゲット部５に衝突する衝突面６を焦点（focus）という。この衝突面６の寸法を、ターゲット部５の面に垂直な方向から見た大きさを図１（ｃ）の斜線で示した四角形に示す。回転陽極２の中心軸から周縁斜面３に沿って外側に向かう方向の寸法を「長さｍ」とし、これに直交する向きの寸法を「幅ｔ」とする。なお、回転陽極の代りに、固定陽極のＸ線管を用いるときも同様である。

しかしながら、この衝突面６の大きさは、観察する方向により異なって見える。即ち、図１（b）に見るように、この衝突面６をターゲット部５の表面３の垂直線Ｓの方向から観察した場合は、その大きさは、「長さｍ」と「幅ｔ」である。例えば本発明では、幅ｔが ２０μｍ〜３００μｍ、長さｍが２０μｍ〜５００００μｍとする。

ここで、焦点の大きさは、JIS規格によるピントールカメラ法、スリットカメラ法、解像力法（スターパターン法、平行パターンカメラ法）のずれかで測定した値とする。JIS規格の適用範囲外の焦点サイズについても、この該規格を準用するものとする。そして、衝突面６を放射領域Ａの中心軸方向から観察すると、「幅ｔ」は変わらないが、長さは「長さｍ」より小さく見える。さらに、放射部分領域Ｃの方向から観察すると、さらにその「長さｍ」は小さく見える。

要するに、放射部分領域Ｃの方向から観察した焦点は、放射領域Ａの中心である放射部分領域Ｂの中心線Ｏの方向から観察した焦点より小さいので、放射部分領域ＣのＸ線光源サイズは、従来から良く用いられる放射部分領域Ｂの焦点サイズより小さい。Ｘ線の屈折効果による画質改善効果は、実効的な焦点サイズの小さい方が優れる。言い換えるならば、焦点サイズが小さい光源ほど、空間干渉性の良いＸ線が得られ、Ｘ線屈折効果に伴う画質改善効果が大きい。この事実は、特許文献２に開示されているとおりである。

半定量的に言うならば、空間コヒーレンス長：ｄの大きなときほど、Ｘ線の空間干渉性が良く、高画質画像を得る。ここに焦点サイズ：σ、観測点（フイルム位置）から焦点までの距離：ｌ（エル）、Ｘ線の波長：λ、とすれば、相互の関係は、
ｄ＝(λ・l)/ σ
特定の波長λについて考えれば、１（エル）が一定のとき、σが小さいほど、ｄが大きい。

本発明に係る高分解能画像診断装置の特徴は、放射領域Ａの中心である放射部分領域Ｂ方向のＸ線を利用するのではなく、放射部分領域ＣのＸ線によるＸ線屈折に伴う画像の輪郭強調効果が大きくなることを利用して高分解能画像を得るとともに、前述のとおり、放射部分領域Ｃは、軟Ｘ線の成分が少ないことにより、従来より低被ばくでＸ線撮影を可能とする構成である。

本発明に係る高分解能画像診断装置において、放射部分領域ＣのＸ線により、Ｘ線屈折に伴う画像の輪郭強調効果が大きくなることを利用し高分解能画像を得ることについて、その原理等を以下に説明する。

図２（ａ）は、Ｘ線の屈折効果を利用した高分解能画像撮影の原理を示す図である。被写体７は骨梁であり、周囲に軟組織８を有する。ここにＸ線を透過させると、入射角θ１及び屈折角θ２で空気から被写体７に入射し、出射角θ３及び屈折角θ４で骨から出射する。このように図の右方向に曲がる性質は、光学におけるスネル（Snell）の法則で理解できる。屈折角の大小関係は、この例では、θ１＜θ２、θ３＞θ４である。また、Ｘ線は、組織の周辺部において、大きく曲がる。

そして、被写体７の背面側に受像面９を配置する。受像面９は、Ｘ線フイルムなどの感光材料、又はフラットパネル検出器（ＦＰＤ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、イメージングプレート（ＩＰ）、半導体検出器、シンチレータ等の電子画像素子から構成される。なお、本明細書で「電子画像素子」とは、フラットパネル検出器（ＦＰＤ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、イメージングプレート（ＩＰ）又は半導体検出器、シンチレータ等を言う。

図２（ｂ）は、像位置−像濃度（Ｘ線透過強度）を示すグラフであり、被写体を透過したＸ線による感光濃度（Ｘ線透過強度）を、被写体の図中横方向の位置に対応して測定し、プロットして得られたグラフである。

このグラフでは代表として２つのＸ線の入射と出射の状態を図示している。骨梁の右端２つの透過したＸ線により感光される部分の画像は受像面上では、Ｘ線の密度が高く、ゆえに高濃度（フイルムでは一般に黒色）となる。そのすぐ左隣の領域は、本来飛来すべきＸ線が右方向に移行するため、Ｘ線密度が低くい、ゆえに低濃度（フイルムでは、一般に白色）となる。結果として、骨梁の右側外周（輪郭）に沿って、白・黒の線が発生するために組織の形状がより鮮明になる。この白・黒線は、被写体である骨梁と受像面（フイルム）の距離（Ｚ）を適度に離すことで、鮮明な骨梁画像が得られる。

前記非特許文献１によれば、Ｘ線のエネルギー３０ｋｅＶ（λ＝０．０４１ｎｍ）において、Ｚ＝１ｍ〜７ｍ にて、高分解能画像を得ている。この距離は、焦点サイズや、Ｘ線エネルギー（波長）、被写体の種類により変わる。ただし、Ｚ＝０ｍでは、白・黒線のそれぞれ、白と黒が相重なり、結果その平均として灰色となるため、輪郭強調は生じない。このときの画像は、通常のＸ線吸収効果だけによる画像（吸収コントラスト画像法）となる。

ゆえに、従来の「Ｘ線吸収コントラスト画像法」によれば、図２（ｃ）に示すように、感光面を被写体の背面に近接（当接）して、配置したが、これによると、２つのＸ線による感光点は互いに近接し間隔ｋは小さいために、濃度差があってもその濃度差が明確に現れず、従って、被写体の輪郭がシャープにならない。図２（ｄ）では、有限のｋ’により、輪郭強調が可能となる。

そこで、本発明では診療撮影における拡大撮影と同じ方式、つまり被写体と受像面の距離を離す手段を採用しＸ線が被写体を透過する際に生じる屈折により、濃度差のある白と黒を適度に離し間隔ｋ’を大きくすることで、濃度差が重ならず明確に現れるようにして、被写体の輪郭を強調するものである。要するに、Ｘ線の屈折効果を最大限に利用しようとする構成のものである。

ところで、図２（ａ）において、Ｘ線を１本の線で示したが、これは、非常に小さな理想的な焦点を考えたときの図である。実際のターゲット部５は、小さな点状Ｘ線源の集合であり、実際には夫々から放たれる複数のＸ線の束で撮影する。この束の１つ１つが図２（a）に示した白・黒線を発生する。

ここで、図２（a）の濃度図の横軸と同じ１次元方向に分布する相隣あう点状Ｘ線源を考える。夫々の点状Ｘ線源から生じる白・黒線は、図２（a）の横軸上（位置）にて、少しずつ位置がずれて重なり合うので、十分に大きなＸ線限を用いると、1つの白・黒線の白の領域に他の点状Ｘ線限から生じた白・黒線の黒が重なり、結果として、灰色となり、ぼけることで鮮明な輪郭が見えない。これが、実効的に小さなＸ線限を用いる必要性の説明となる。

要するに、高速電子がターゲット部５に衝突する衝突面６（焦点：focus）は、点状Ｘ線源であるが、この衝突面６は、実効的に小さい方が多くの濃度差曲線が生じることなく、濃度差が明確に現れるので被写体の輪郭がシャープとなる。この点を図１（ｃ）についてみると、放射線領域の中心線Ｏ方向からの観察した焦点より、接線Ｔ２に適度に近い、放射部分領域Ｃの方向から観察した焦点の方が小さい。

以上の理由により、本発明に係る高分解能画像診断装置では、図１（ｂ）、（ｃ）において、放射部分領域ＣのＸ線光源を利用することで、Ｘ線屈折に伴う画像の輪郭強調効果が大きくして、高分解能画像を得られるものである。

ゆえに、従来は、図１（a）に見るごとく、領域Ａに発生するＸ線のほぼ全て、もしくは、主に領域Ｂに発生するＸ線を用いて撮影していたが、本発明に係る高分解能画像診断装置では、領域Ｃに発生するＸ線（接線Ｔ２に近すぎて、強度が極端に弱い成分は除く）を用いて、焦点から被写体までの距離と被写体から受像面までの距離Ｚを適度に調整して撮影を行うものである。

焦点の大きさが、十分に小さいときは、図２（ａ）と（ｂ）のごとく鮮明な白・黒線により、骨梁の輪郭強調がなされる。ただし、Ｚ＝０では、図２（ｃ）のごとく、白と黒の線は一致し、灰色となるため、輪郭のぼやけた骨梁像（現在の診療撮影で得られる骨梁像）となる。Ｘ線エネルギーや被写体の種類に応じて、図２（ｄ）のごとく、距離Ｚを最適値に選べば、いろいろな被写体において、鮮明な輪郭強調画像が得られる。

その具体的な手段としては、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ターゲット部５上の焦点から生じる放射領域ＡにおけるＸ線の進行方向に、Ｘ線を遮蔽する遮蔽体１０を設け、この遮蔽体１０は、右側の遮蔽体１０’（これを「右側刃」という）と左側の遮蔽体１０’（これを「左側刃」という）から成り、左右の両刃１０’、１０’によりスリット１１を形成する。そして、このスリット１１を放射部分領域ＣのＸ線が通過するように、遮蔽体１０の位置が図中の左右矢印方向に移動して設定される構成とする。遮蔽体１０の両刃１０’、１０’は同期して左右に動くこともできるし、また、両刃が独立して左右に動いてもよい。

しかしながら、放射部分領域ＣのＸ線光源は、Ｘ線屈折に伴う高分解能画像を得ることができ、しかも軟Ｘ線成分が比較的少ないという点ではメリットがあるが、その反面、特に図２に見る接線Ｔ２に近い所ではＸ線強度が低くなるという問題がある。Ｘ線強度があまり低くなる放射領域のＸ線では、十分なＸ線撮影はできないので、放射部分領域Ｃの中でも、Ｘ線強度がＸ線撮影はできない程度低い領域のＸ線を遮蔽板で遮断し、Ｘ線強度がある程度以上の部分で、できるだけ左側のＸ線のみをスリット１１で通過させるように選択する必要がある。

図４は、本発明者が、放射部分領域Ｃについて、放射部分領域Ｃを横切る方向の位置に対する画像濃度（Ｘ線を受ける受像面におけるＸ線濃度：Ｘ線強度）を測定して得られた関係曲線を示すグラフである（縦軸：画像濃度、横軸：位置、グラフの原点が接線T2側）。この曲線における点Ｐより左側の部分（濃度が飽和する領域に比べて、濃度1/2程度以下の領域）、即ち、放射部分領域Ｃの中でも、回転陽極２のターゲット部５の表面３に沿い外側に延びる接線T2により近い位置の放射領域では、Ｘ線強度はかなり低下する。点Ｐより右側の放射領域では、Ｘ線強度は点Ｑまでは高まるが、Ｑより右側の位置では漸増又はほぼ一定状態となる。

本発明者は、このような点Ｐより左側のＸ線強度が低い領域のＸ線について、実際にＸ線撮影を実施した結果、一例として、通常のＸ線撮影（例．後述する乳ガンの撮影等）するには十分な強度を有せず、点Ｐは点Ｑのほぼ１／２程度のＸ線強度であるという知見を得た。そこで、このような低い領域のＸ線については、通常のＸ線撮影では、遮蔽体１０で遮蔽し除く必要があり、本発明で利用するＸ線強度の放射領域は、図４において、少なくとも点Ｐより右側の範囲に相当する放射部分領域であることが好ましいことを確認した。

なお、上記１／２程度のＸ線強度も必要なく、１／３程度、或いは１／４程度のＸ線強度でも実用上、Ｘ線撮影が可能な場合（例．鼻骨や小児の四肢などの局所撮影など）は、図４の点Ｐより左側の範囲に相当する放射部分領域も使用できる。例えば、図４の点Ｑのほぼ１／４程度のＸ線強度でも利用できるＸ線撮影の場合は、図４の点Ｐ’から右側にかけての範囲に相当する放射部分領域も使用できる。

このように放射部分領域Ｃのうち、回転陽極のターゲット部５の表面から外側に延びる接線Ｔ２に、より近い部分では、Ｘ線強度がかなり低下することを考慮して、本発明に係る高分解能画像診断装置では、遮蔽体１０の両刃１０’、１０’で形成されるスリット１１を通過する放射部分領域ＣのＸ線のうち、Ｘ線強度が低下しない放射部分領域Ｃ’をさらに選択することのできる構成とする。

具体的には、遮蔽体１０の左右の両刃１０’、１０’で形成されるスリット１１を通過する放射部分領域ＣのＸ線強度を測定して、放射部分領域Ｃの中でも、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線強度があまり低下しない放射領域Ｃ’のみがスリット１１を通過するように、遮蔽体１０をターゲット部５に対して相対的に移動して、スリット１１の位置を図中左右方向に調整可能な構成とし、さらに必要に応じてスリット１１の幅を調整可能な構成とする。或いは、スリット１１の位置は放射部分領域Ｃに対応して予め設定し、スリット１１の幅を調整可能な構成としてもよい。

ところで、従来のＸ線画像診断装置では、図５（ａ）に示すように、広がったＸ線を利用し、被写体１２がフィルムや電子受像素子（ＣＣＤ、ＦＰＤ等）等の平坦な受像面１３に拡大して撮像面１４（本明細書で「撮像面」とは受像面のうち透過放射線により撮像が形成可能な領域面をいう。）が形成されるために、撮像面１４の両端部１４’に近くなる部分では、像の歪みがより大きくなる。図中、この像歪みは、ｘ方向（紙面に沿って左右方向）とｙ方向（紙面に垂直な方向）について発生する。

これに対して、本発明に係る高分解能画像診断装置では、図５（ｂ）に示すように、放射部分領域Ｃ（回転陽極２のターゲット部５の表面３に沿って外側に延びる接線Ｔ２に近い放射部分領域）を、さらに放射部分領域Ｃ’に遮蔽体１０の両刃１０’、１０’で形成されるスリット１１で絞って利用するので、少なくとも、図中、ｘ方向（スリット１１の幅方向）はＸ線の広がりが小さくなる。従って、図５（ａ）に示すようには、ｘ方向については撮像面１５は小さくなるが、従来のような撮像面１４の両端部１４’における歪みについては小さくなり、実質的に排除可能である。

本発明に係る高分解能画像診断装置は、図５（ｃ）に示すように、ｙ方向（スリット１１の長手方向）については、依然、平坦な受像面１３であると、撮像面１５の両端部に歪みが生じる。以上、要するに、本発明に係る高分解能画像診断装置は、スリット１１の幅方向（図５（ｂ）のｘ方向）に小さい撮像面しか形成されず、スリット１１の長手方向（図５（ｂ）のｙ方向）には、撮像面は大きいが、その両端に歪みが生じるという問題はある。

しかしながら、スリット１１の幅方向（ｘ方向）の撮像面１５が小さいことについてみると、実際の高分解能画像診断装置では、後述するように、人の乳房を被写体１２として乳ガンのスポット撮影を行うように狭い病巣等を撮影する場合には、スリット１１の幅方向の撮像面１５が小さいことは問題とならない。もし、ｘ方向に大きい被写体１２を撮影する場合は、被写体１２に対してＸ線発生部及び受像部を相対的に移動して、また、Ｘ線発生部（回転陽極Ｘ線管）のみが移動することで、被写体１２をスキャンする構成とすればよい。

そして、スリット１１の長手方向（ｙ方向）についてみると、図６（ａ）に示すように、ターゲット部５のＸ線放射点（焦点６）と被写体１２間の距離ａ、被写体１２と受像面１３（フィルムの面）間の距離をｂとし、被写体１２の大きさＡＢとし、撮像面１５上の像の大きさＡ’Ｂ’とすると、像の拡大率Ｍは次式で表される。
Ｍ＝Ａ’Ｂ’／ＡＢ＝１＋ａ／ｂ

実際の画像診断装置では、例えば、乳房撮影における拡大撮影法で用いる値、ａ＝１００ｃｍとした場合、ｂ＝２０ｃｍならば、Ｍ（拡大率）＝１．２であり、ｂ＝６０ｃｍならば、Ｍ（拡大率）＝１．６となる。この程度の拡大率では、像周辺部の歪みは小さいが、本発明によれば、ｘ方向の歪みをより小さくできる。

なお、ｙ方向の空間分解能を向上させる手段としては、別の実施例でも後述するが、ｙ方向の受像面１３は、図６（ｂ）に示すように、１次元で円弧状に湾曲した構成とすればよい。ｘ方向について併記するならば、スリット１１でＸ線束の幅を狭くすることと、放射部分領域Ｃ’を用いることは、ｘ方向の画像歪み軽減と高分解能画像取得の２つの達成に寄与している。本発明では、焦点から被写体までの距離及び被写体から受像素子までの距離は、０．１ｍ以上であり２ｍ以下とすることが好ましい。

以上の本発明の基本的な構成を踏まえて、本発明に係る高分解能画像診断装置の実施例１を図７及び図８において説明する。この実施例１の全体構成は、上記基本的な構成で説明したものと同じであるから、特に、遮蔽体１０の左右の両刃１０’、１０’で形成されるスリット１１を最適位置、最適幅に調整する構成を中心に、以下に説明する。

この実施例１の高分解能画像診断装置は、図７で示したように、Ｘ線放射部１６とＸ線受光部１７から成り、基本構成で説明した構成と同様に、Ｘ線放射部１６には、円板状の回転陽極２が、中心軸を中心に回転可能に設けられて成る回転陽極Ｘ線管１を有する。

この回転陽極２の周縁斜面３に衝突させる高速電子を発生し収束するフィラメント４（電子銃）が設けられている。高速電子がターゲット部５に衝突する衝突面６（焦点）から、Ｘ線受光部に向けて放射領域ＡでＸ線を放射する。

放射領域Ａの下方には、スリット１１を形成する遮蔽体１０が配設されている。この実施例１では、遮蔽体１０は２枚の遮蔽板１８から成り、２枚の遮蔽板１８は、それぞれ遮蔽板移動機構によって、それぞれ図中左右方向に独立的に移動するように設けられている。この２枚の遮蔽板１８の互いに対向する内側縁の間隙でスリット１１を形成する。Ｘ線エネルギーは、１０ｋｅＶ〜５００ｋｅＶが好ましい。ここで、１０ｋｅＶは人体撮影に用いられるに当たって画像形成効果が得られる吸収量が適度となる下限の値であり、５００ｋｅＶは画像形成効果が得られる吸収量が適度となる上限の値である。

２枚の遮蔽板１８の移動機構はいろいろな実施の態様があるが、この実施例１では、図７に示すように、２枚の遮蔽板１８のそれぞれに固定されたブラッケット１９と、ブラケット１９に螺着されたネジ棒２０と、ネジ棒２０を回転駆動するモータ２１と、ブラケット１９を摺動して案内するガイド２２とから成る遮蔽板直動機構２３を設けている。

このように、２枚の遮蔽板１８は独立して移動可能な構成であるから、それぞれのモータ２１を制御することにより、スリット１１の位置を変えたり、スリット１１の幅を変えたりすることができる。

即ち、２枚の遮蔽板１８を互いに離間又は接近する方向に移動することで、スリット１１の幅を広げ又は狭めるように調整可能である。又、スリット１１の幅を変えずに、２枚の遮蔽板１８が同じ方向に移動することで、放射部分領域Ｃのうち最適な使用領域をさらに絞ることができる。同様の機構を紙面に垂直な方向にも設置すれば、より精密にＸ線束の形状を決定できる。ただし、後述の紙面に垂直な方向（ｙ方向）においては、手動でスリット位置を決定する構造でも実用上不都合はない。

Ｘ線受光部１７には受像面１３となるＸ線フィルム２４がセット可能であり、フィルム２４の背面側には、ホトタイマ２５が配置されている。このホトタイマ２５は、スリット１１を通過してきたＸ線の強度を検出するＸ線検出器として機能するものである。ホトタイマ２５も遮蔽板１８と同様にホトタイマ移動機構により、Ｘ線の進行方向を横切るように移動可能である。なお、ホトタイマ２５の代わりにイオンタイマを利用してもよい。

ホトタイマ２５の移動機構は、ホトタイマ２５を取り付ける取付ブラケット２６と、取付ブラッケット２６に螺着されたネジ棒２７と、ネジ棒２７を回転駆動するモータ２８と、取付ブラッケット２６を摺動して案内するガイド２９とから成るホトタイマ直動機構３０から構成されている。モータ２８によりネジ棒２７を回転すると、は、取付ブラケット２６は、２枚の遮蔽板１８に平行してガイド２９に沿って移動可能である。

図８に示すように、２枚の遮蔽板１８及びホトタイマ２５を移動させるモータ２１、２８をそれぞれ駆動制御する制御装置３１がＸ線受光部１７（又はＸ線放射部１６）に設けられている。この制御装置３１とホトタイマ２５は接続され、この制御装置３１にホトタイマ２５の検出出力が送信されるように構成されている。制御装置３１は、ホトタイマ２５からのＸ線強度の検出出力を受けて、それぞれのモータ２８を駆動制御することができる。

これにより、２枚の遮蔽板１８をそれぞれ移動させてスリット１１の幅を調整したり、或いはスリット１１の幅を固定した状態で２枚の遮蔽板１８を同じ方向に移動させたりすることができる。そして、ホトタイマ２５自体も、制御装置３１で制御され、スリット１１の幅のほぼ中央の位置に常時位置するように、２枚の遮蔽板１８の移動に同期して移動する。

制御装置３１としては、図示しないが、入力部、出力部、ＣＰＵ及びメモリから成るマイコンを利用する。このマイコンにより、例えば、スリット１１の幅を一定にしておいて、ホトタイマ２５からのＸ線強度の検出値を受けて、この検出値に基づいて、モータ２１、２８を動作させて２枚の遮蔽板１８、ホトタイマ２５を移動させるように動作する。これにより、スリット１１の位置を調整し、通過する放射部分領域Ｃのうちの放射部分領域Ｃ’に合わせることができる。なお後述するが、スリット１１を形成する２枚の遮蔽板１８に設置したＸ線検出部での信号強度変化から、通過する放射部分領域Ｃのうちの放射部分領域Ｃ’に合わせることができる。

なお、この実施例１では、Ｘ線受光部１７の受像面としてＸ線フィルム２４をセットする構成としたが、フィルム２４の代わりにフラットパネル検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、イメージングプレート（ＩＰ：Imaging Plate）、半導体検出器ＣＣＤ等のような電子受像素子を配置し、このような電子受像素子による画像イメージをパソコン等に取り込めるような構成としてもよい。

Ｘ線フイルム、IP、ＦＰＤ、ＣＣＤなどの（画像）受光部がｘ方向とｙ方向に主な広がりを持つ2次元Ｘ線検出器とみなすときは、Ｘ線発生部が移動し、これらが図７の左右方向（ｘ方向）に狭く、これと直交するｙ方向に主な広がりを持つ１次元検出とみなすときは、Ｘ線発生部と（画像）受光部が同期して同じ向きに移動することで、被写体の全体像を得る。

（作用）
以上の構成から成る実施例１の作用を説明する。フィラメント４で発生し集束された高速電子がターゲット部５に衝突し、その衝突面６からＸ線受光部１７に向けて放射領域ＡでＸ線を発生する。Ｘ線放射領域Ａのうち、回転陽極２の接線方向Ｔ２に近い放射部分領域ＣのＸ線の一部で、Ｘ線強度の観点から特に撮影に有用な放射部分領域Ｃ’は、２つの遮蔽板１８の隙間であるスリット１１を通過する。そして、ホトタイマ２５（または、イオンタイマ）でＸ線強度が検出され、その検出出力が制御装置３１に送信される。

制御装置３１は、この検出出力に基づいて、放射部分領域ＣのＸ線のうち、図４に示す「位置と画像濃度（Ｘ線強度）」の関係曲線の点Ｐ以下となるようなＸ線強度を示す部分を遮蔽板１８で遮蔽し、所定のＸ線強度、即ち、図４の関係曲線の点Ｐより大きいＸ線強度を有する領域のＸ線を通過させるために、スリット１１の幅及び位置を設定する制御信号を発生して、各モータ２１に送信する。

この制御信号に基づき、遮蔽板１８及びホトタイマ２５を移動するためのモータ２１及びモータ２８が動作して、遮蔽板直動機構２３及びホトタイマ直動機構３０により２枚の遮蔽板１８をそれぞれ独立に移動させるとともに、ホトタイマ２５がスリット１１の中間位置になるように遮蔽板１８に同期して移動する。

以上により、放射部分領域ＣのＸ線のうち、所定のＸ線強度以上の放射部分領域Ｃ’のＸ線を通過させるためのスリット１１の幅及び位置が設定され、しかも図２で説明したとおり、Ｘ線屈折を生じることで、Ｘ線屈折に伴う画像の輪郭強調効果が大きくなり、高分解能画像を得るとともに、軟Ｘ線の成分が少ないことにより、従来のものに較べてより低被ばくで高分解能なＸ線撮影が可能となる。

なお、スリット１１の位置は、特に高速電子のエネルギーの違い（Ｘ線管電圧の値：ｋＶ）や回転陽極部のターゲット部表面の劣化（亀裂発生）に伴いしばしば調整が必要となるが、そのような場合にも本発明の２枚の遮蔽板１８をそれぞれ独立に移動させる機構が必須である。

図９は、実施例１の高分解能画像診断装置を、乳ガンの病巣を撮像するためにＸ線乳房撮影に適用した例を説明する図である。Ｘ線乳房撮影では、予め遮蔽板１８を移動し、スリット１１の幅及び位置を適宜調整し、前述したとおり、放射部分領域Ｃの中で所定以上のＸ線強度を有する放射部分領域Ｃ’の放射線がスリット１１を通過できるようにしておく。被写体１２である乳房を支持台３２上に載置して、上方から圧迫板３３で抑えて固定する。

この状態で、回転陽極Ｘ線管１からＸ線を放射させて、放射部分領域ＣのＸ線をさらに遮蔽板１８のスリット１１を通過させて放射部分領域Ｃ’に絞り、被写体１２である乳房に照射する。このＸ線乳房撮影のように、体の一部をスポット撮影する場合は、スリット１１方向の撮像面１５が小さくなる点は、必ずしも問題とならず、Ｘ線屈折に伴う画像の輪郭強調効果が大きくなり、高分解能画像を得られ、しかも軟Ｘ線成分の少ないるＸ線を利用することができるので、低被ばくという点でも好ましい。

また、回転陽極Ｘ線管１はスリット１１の位置を固定した状態で移動可能な構成としてもよい。このような構成とすれば、被写体７の全体画像又は部分画像を走査して撮影可能となる。図９についてみると、スリット１１を上記状態で、Ｘ線発生部（Ｘ線管）をｘ方向に走査すれば、乳房の全体像を得ることができる。

（変形例１）
実施例１の変形例１を説明する。上記実施例１では、Ｘ線撮影装置において、Ｘ線フィルム２４の背面側（図の下方）に設けているホトタイマ２５（または、イオンタイマ）を、遮蔽板１８を制御するＸ線強度測定用のＸ線検出器として利用したが、本変形例１では図示しないが、ホトタイマ２５を利用せずに、Ｘ線受光部１７内にＸ線フィルム２４の背面側において、ホトタイマ２５の代わりに、ＣＣＤセンサ、ＦＰＤ（フラットパネルディテクター：Flat Panel Detector）等の電子受像素子をＸ線検出器として設ける。

この変形例１ではホトタイマ２５の代わりにＣＣＤセンサ、ＦＰＤ等からの信号によりＸ線強度を検出する点は、上記実施例１とは異なるが、ＣＣＤセンサ、ＦＰＤ等のＸ線検出器も制御装置３１に接続し、検出したＸ線強度に基づいて、制御装置３１によりモータ２１を制御して、遮蔽板１８を移動させ、この遮蔽板１８の移動と同期してＸ線検出器自体も移動するように制御可能である構成は、実施例１と同様である。

（変形例２）
実施例１の変形例２を説明する。上記実施例１（又は変形例１）は、Ｘ線フィルム２４の背面側に、遮蔽板１８と同期して移動可能なホトタイマ（変形例１ではＦＰＤ、ＣＣＤ等）を、遮蔽板１８の移動を制御するＸ線強度測定用のＸ線検出器として利用したが、本変形例２では、このような移動するＸ線検出器は特に利用せずに、図１０に示すように、Ｘ線フィルム２４の背面側において定置する大型のＦＰＤ又はＣＣＤセンサ３４を利用してＸ線強度を測定する構成とした。

要するに、実施例１（又は変形例１）では、放射線放射部分領域Ｃのうち、所定以上のＸ線強度を有するスリット１１の幅及び位置を決めるために、遮蔽板１８に同期してホトタイマ２５（変形例１ではＦＰＤ、ＣＣＤ等）は移動する。しかし、本変形例２では、図１０（ａ）から図１０（ｂ）に示すように、遮蔽板１８が移動してスリット１１は移動するが、大型のＦＰＤ又はＣＣＤセンサ３４を定置するために、常時スリット１１を通過したＸ線の強度を検出することができる。

図１０（ａ）において、スリット１１は図中、左側に寄って放射部分領域Ｃのうち回転陽極２の接線方向Ｔ２に対してより近い放射部分領域Ｃ１のＸ線をスリット１１から通過させる。そして、通過したＸ線強度を、大型のＦＰＤ又はＣＣＤセンサ３４で検出する。例えば、放射部分領域Ｃ１その中心ＰにおけるＸ線強度は、図１０（ｃ）のＰ点のＸ線濃度に対応するとする。

そして、図１０（ａ）の状態から図１０（ｂ）の状態に移動してスリット１１が移動すると、放射部分領域Ｃのうち回転陽極２の接線方向から離れた放射部分領域Ｃ２のＸ線をスリット１１から通過させる。例えば、放射部分領域Ｃ２は、すでにＰ点からずれて、その中心ＱにおけるこのＸ線強度がＦＰＤ又はＣＣＤセンサ３４で検出され、そのＸ線強度は、図１０（ｃ）のＱ点のＸ線濃度に対応するような場合は、このようにして、Ｐ点以下の強度成分を除去できる位置にスリット１１を設定して撮影をすればよい。

この変形例２によれば、スリット１１の移動に伴い刻々と変化するＸ線の強度を、大型のＦＰＤ又はＣＣＤセンサ３４でその位置と対応して、図１０（ｃ）に示すような出力を常時出力可能とする。そして、この変形例２でも、大型のＦＰＤ又はＣＣＤ３４を制御装置３１に接続し、上記実施例１と同様に、検出したＸ線強度に基づいて、制御装置３１により遮蔽板１８移動用モータを制御可能とした。

図１１は、実施例２を説明する図である。この実施例２は、実施例１とほぼ同様な構成であるが、特徴とする構成は、Ｘ線強度を測定する手段として、遮蔽板１８にＸ線強度を測定するためのＸ線検出器を設けた構成である。以下、実施例２について、その特徴的な構成を中心に説明する。

実施例２の高分解能画像診断装置は、実施例１と同様に、高速電子が回転陽極２のターゲット部５に衝突し、衝突面６からＸ線受光器に向けて放射したＸ線放射領域Ａのうち、回転陽極２の接線方向Ｔ２に近い放射部分領域Ｃを利用するものである。

そして、放射領域Ａの前方には、２枚の遮蔽板１８が移動可能に設けられている。２枚の遮蔽板１８は、それぞれ実施例１で説明した遮蔽板直動機構２３により、矢印方向に移動可能である。これにより、遮蔽板１８のスリット１１の幅や位置を変更できる。

放射部分領域ＣのＸ線強度を測定し、その測定結果に基づいて、放射部分領域Ｃの中のさらに最適な放射領域のみ通過させるために、２枚の遮蔽板１８で形成されるスリット１１の幅を変え、しかもスリット１１の位置を変えることが可能である。このＸ線強度を測定する手段として、実施例２では、２枚の遮蔽板１８にＸ線強度を測定するためのＸ線検出器を設けている。

その具体的な構成を図１１において説明する。図１１（ａ）に示すように、２枚の遮蔽板１８が対向するそれぞれの内側縁に沿う位置に、蛍光体３５（シンチレータ）が配設されている。図１１（ｂ）は、この蛍光体３５の位置におけるＸ−Ｘ方向に切断した場合の遮蔽板１８の断面構造を示す図（Ｘ−Ｘ断面図）である。

蛍光体３５の位置に対応して遮蔽板１８にはその幅方向（図１１（ａ）中の左右方向）に横切る空洞部３６が形成されている。この空洞部３６における蛍光体３５の直下には反射鏡３７が設けられ、空洞部３６の上面及び下面には反射板３８が貼り付けられている。なお、このような構成の代わりに光ファイバを利用してもよい。

遮蔽板１８の外側端であって、空洞部３６の外端開口に面して小型の光電管３９が取り付けられている。この小型の光電管３９は、図示しない増幅器を介して、図８と同様に、制御装置３１に接続されている。制御装置３１は、遮蔽板１８を移動させるモータ２１に接続されており、光電管３９の検出出力を増幅器を介して受けて、それぞれのモータ２１を駆動制御することができる。なお、光電管３９の代わりに半導体光素子を利用してもよい。

放射部分領域ＣのＸ線強度を測定するためのＸ線検出器の実施の態様としては、遮蔽板１８の内部に電離箱（図示しない）を設け、Ｘ線強度を測定する構成としてもよい。ゆえにスリットの両刃の内部を空洞にし、そこにある空気の電離量を検出する装置である。またピンダイオード等の半導体Ｘ線検出器を用いても良い。

さらに、放射部分領域のＸ線強度を測定するための別のＸ線検出器の別の実施態様としては、遮蔽板１８に照射されたことにより遮蔽板１８から生じる電離した電子を測定する測定装置（図示しない）を遮蔽板１８の被照射面側に設けてなる構成としてもよい。例えば、スリットを構成する物質中の電子がＸ線の作用で電離し、このとき生じる電荷の変化をスリットに接続した電流計で、測定する装置等があり、このような装置は、スリットに当たるＸ線の強度が強いときには特に便利である。

前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器は、蛍光体（シンチレータ）の他、Ｘ線エネルギーを電気信号に変換する機能をもつ半導体素子（アモルファス・セレンなど）と電気信号量を読み取るトランジスタ回路である構成としてもよい。

（作用）
この実施例２の作用を説明する。図３等ですでに説明した放射部分領域ＣのＸ線が蛍光体３５に照射されると、蛍光体３５が励起されてＸ線の強度に対応する光強度を有する可視光（シンチレーション光）を発生する。この可視光が、反射鏡３７で反射され、空洞部３６内を上下の反射板で反射されて遮蔽板１８の外側側方に送られ、光電管３９（又は半導体光素子）に入射される。

光電管３９は、入射光の強度を検出し、増幅器を介して制御装置３１に送信し、図８で示す実施例１と同様に、制御装置３１では、Ｘ線強度に対応する光の強度に基づいて、遮蔽板１８の幅及び位置を制御する制御信号をモータ２１に送信する。モータ２１はこの制御信号に基づいて遮蔽板１８を駆動する。

これにより、スリット１１の幅及び位置が設定され、放射部分領域ＣのＸ線のうち、所定のＸ線強度以上の領域のＸ線に絞って通過させることができ、しかも、図２で説明したとおり、Ｘ線屈折を生じることで、Ｘ線屈折に伴う画像の輪郭強調効果が大きくなり、高分解能画像を得るとともに、軟Ｘ線の成分が少ないことにより、従来のものに比較してより低被ばくでＸ線撮影を可能となる。

図１２は実施例３を説明する図であり、図１２（ａ）を白抜き矢印方向から見た図が図１２（ｂ）である。この実施例３は、実施例１又は実施例２と基本的には同じ構成であるが、実施例１、実施例２では、受像面として、平坦なフィルム２４、或いは電子受像素子（ＰＤＡ、ＣＣＤ等）を設けた構成であるが、この実施例３は、図１２（ｂ）に示すように、フィルム２４、電子受像素子（ＰＤＡ、ＣＣＤ等）等の撮像面１５が湾曲を有する構成とした。

即ち、本発明の基本構成の項で説明したとおり、スリット１１の長手方向については、前述のとおり撮像面１５に歪みが発生するので、これを解消するために、この実施例３では、図１２に示すように、ｙ方向（スリット１１の長手方向）について、フィルム２４を載置する支持面を円弧状の湾曲面とし、フィルム２４の撮像面１５を湾曲面とする構成である。或いは、電子受像素子（ＰＤＡ、ＣＣＤ等）を湾曲面状に設置する。

なお、スリット１１を形成する遮蔽板１８は、図１２（ｂ）で示す構成は平坦な板から形成されているが、図１２（ｃ）に示すように、ｙ方向（スリット１１の長手方向）に湾曲状に形成されていてもよい。

以上、本発明に係る高分解能画像診断装置の最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は特にこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることはいうまでもない。例えば、本実施例では、回転陽極Ｘ線管について説明したが、固定陽極Ｘ線管についても同様に適用できる。

本発明に係る高分解能画像診断装置は、以上のような構成であるから、特に医療分野における乳ガン診断のためのＸ線乳房撮影（スポット撮影を含む）、肺ガンや肝臓ガンなどの診断のためのＸ線断層画像撮影（Ｘ線ＣＴ）を代表例として、高画質医療画像診断装置のＸ線源に利用できる。また、Ｘ線非破壊検査機器のＸ線源として、荷物検査などに利用できる。

本発明の基本構成を説明する図である。 本発明の原理を説明する図である。 本発明の基本構成を説明する図である。 本発明の基本構成を説明するグラフである。 本発明の基本構成を説明する図である。 本発明の基本構成を説明する図である。 本発明の実施例１を説明する図である。 本発明の実施例１の制御のための構成を説明する図である。 本発明の実施例１の適用例を説明する図である。 本発明の実施例１の変形例２を説明する図である。 本発明の実施例２を説明する図である。 本発明の実施例３を説明する図である。

符号の説明

１ 回転陽極Ｘ線管
２ 回転陽極
３ 回転陽極の周縁斜面
４ フィラメント
５ ターゲット部
６ 衝突面（焦点）
７ 被写体
８ 軟骨
９ 受像面
１０ 遮蔽体
１１ スリット
１２ 被写体
１３ 受像面
１４ 撮像面
１４’撮像面の両端部
１５ 撮像面
１６ Ｘ線放射部
１７ Ｘ線受光部
１８ 遮蔽板
１９ ブラッケット
２０ ネジ棒
２１ モータ
２２ ガイド
２３ 遮蔽板直動機構
２４ Ｘ線フィルム
２５ ホトタイマ
２６ 取付ブラケット
２７ ネジ棒
２８ モータ
２９ ガイド
３０ ホトタイマ直動機構
３１ 制御装置
３２ 支持台
３３ 圧迫板
３４ 大型のＦＰＤ又はＣＣＤセンサ
３５ 蛍光体
３６ 空洞部
３７ 反射鏡
３８ 反射板
３９ 光電管

Claims (14)

1. 陽極Ｘ線管における円板状の陽極のターゲット部にフィラメントで発生した高速電子を衝突させて発生するＸ線を被写体に照射し、透過したＸ線を受像部で受けて撮像する高分解能画像診断装置であって、
   前記ターゲット部から発生したＸ線の放射領域の中で、前記ターゲット部の面に垂直な線に対して前記高速電子が衝突してくる方向と反対側であって前記陽極のターゲット部の表面に沿う側の放射部分領域のＸ線を通過させるスリットを形成する遮蔽体を設けて成ることを特徴とする高分解能画像診断装置。
2. 前記スリットは、前記放射部分領域のうち予め定められたＸ線強度以下のＸ線強度を有する放射部分領域のＸ線の通過は阻止するために、スリット幅及び位置のいずれか１つ又は両方が調整可能な構成であることを特徴とする請求項１記載の高分解能画像診断装置。
3. 前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器が、前記遮蔽体のスリット側縁部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の高分解能画像診断装置。
4. 前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器が、前記遮蔽体のスリット側縁部に設けられている蛍光体と、該蛍光体で励起された可視光を反射体又は光ファイバを介して受光する光電管又は半導体光素子であることを特徴とする請求項１又は２記載の高分解能画像診断装置。
5. 前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器が、高分解能画像診断装置の受像部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の高分解能画像診断装置。
6. 前記遮蔽体は、それぞれ独立的に移動可能な２枚の遮蔽板から成り、該２枚の遮蔽板は、互いに離間することで前記スリットを形成するとともに、それぞれ独立的に移動することにより前記スリット幅及び位置のいずれか１つ又は両方が調整可能な構成であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
7. 前記遮蔽体を移動するために必要なモータが設けられており、該モータは前記Ｘ線検出器による検出結果によりモータを制御する制御装置により制御される構成であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
8. 前記Ｘ線検出器は、前記受像部に、前記遮蔽板と平行して可動なホトタイマ、イオンタイマ又は電子受像素子が設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
9. 前記受像部には、照射面が平坦又は円弧状に湾曲した状態で、Ｘ線フィルム又は電子画像素子が設置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
10. 前記陽極Ｘ線管は前記スリットの位置を固定した状態で移動可能であり、被写体の全体画像又は部分画像を走査して撮影可能な構成であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
11. 前記陽極Ｘ線管は、前記のスリットの位置を固定した状態で、前記陽極の中心軸の角度を水平面を０度としたとき、上側に９０度、下側に９０度の範囲で調整可能な構成であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
12. 前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器は、前記遮蔽体の内部に電離箱を設けて構成したことを特徴とする請求項１〜３、６〜１１のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
13. 前記放射部分領域のＸ線強度を測定するためのＸ線検出器は、前記遮蔽体に照射されたことにより前記遮蔽体から生じる電離した電子を測定する測定装置を前記遮蔽体の被照射面側に設けてなる構成であることを特徴とする請求項１〜３、６〜１１のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。
14. 前記陽極の表面に垂直な方向から見た焦点の寸法は、幅が２０μｍ〜３００μｍ、長さが２０μｍ〜５００００μｍであり、前記焦点から被写体までの距離及び被写体から受像素子までの距離は、０．１ｍ以上であり２ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の高分解能画像診断装置。

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