JP2006312045A - 患者のｘ線透視方法およびｘ線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線源に対して可変の距離に配置可能な患者のＸ線透視方法およびＸ線装置を改善する。
【解決手段】Ｘ線源（２０）に対して可変の距離（３８ａ，３８ｂ）に配置可能な患者（４）のＸ線透視方法において、Ｘ線源（２０）から放出される線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）が、距離（３８ａ，３８ｂ）の減少時に低減され、および／または距離（３８ａ，３８ｂ）の増加時に増大される。線源（２０）に対して可変の距離（３８ａ，３８ｂ）に配置可能な患者（４）のＸ線透視のためのＸ線装置（８）は、Ｘ線源（２０）から放出可能な線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）を距離（３８ａ，３８ｂ）に依存して変更する線量率変更装置を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線源に対して可変の距離に配置可能な患者のＸ線透視方法およびＸ線装置に関する。

Ｘ線方法もしくはＸ線装置は、数十年前から、生きている人間または動物としての患者の身体にＸ線を投射することによって医用画像化に使用されている。医学における大きな価値にもかかわらず、この種の電離放射線は患者の健康上の危険から解放されていない。それゆえ、生きている患者へのＸ線の使用は厳しく法的に規制されている。特に、患者の体表面に照射されるＸ線の線量率に対して最大許容限界値が存在する。ここでは、例えば、米国の保健社会福祉省の連邦規制基準第２１編を挙げることができる。これは、「ＤＨＨＳ２１ ＣＦＲ １０２０．３２ｅ」において、いわゆる最大許容被曝率、つまり放射器側の患者面におけるｍＧｙ／ｓ単位での皮膚入射線量率を規制する。

Ｘ線源から監視面へ入射する線量率は、Ｘ線源からの監視面の距離の二乗にともなって減少する。監視面における線量率に関する距離の二乗則と予め与えられる最大値、すなわち限界値とから、上記の限界線量率すなわち入力被曝率を上回らないために生物組織がＸ線源つまりＸ線管の焦点から少なくとも取らなければならない最小距離が得られる。

この最小距離は、主としてＸ線源から放出される１次線量率およびＸ線の限界エネルギーならびにＸ線管の最大到達可能なビーム電流に依存する。

特定のＸ線用途においてはＸ線放射器と患者との間の距離は常に固定である。Ｘ線放射器は、Ｘ線管もしくはこれを作動させる高電圧発生器の設計によって、あるいは線源側のビーム通路内に固定挿入されたフィルタによって、照射される患者が許容されない高い線量率で照射されないように選定されている。

例えば泌尿器学におけるＸ線装置の場合には違う状況にある。いわゆるアンダーテーブル方式のＸ線透視ワークステーションの場合、Ｘ線放射器が患者テーブルの下に配置されている。しかしながら、患者テーブルは高さ調整が可能であり、すなわちテーブルつまりテーブル表面に載っている患者とＸ線放射器つまりその焦点との間の距離が可変である。従って、異なる高さのテーブル位置は、例えばテーブルのそばで、またはテーブル上にいる患者のそばで作業する泌尿器科医が人間工学的に良好な作業位置で治療することができるように追求するに値する。

たいてい、患者テーブルは、Ｘ線放射器の動作時でブル上にいる患者が許容できない高い線量率で照射される位置までＸ線放射器に向かって移動可能である。従って泌尿器科医が立っているときにはテーブルはたいてい上方に移動され、従って、患者は臨床上の線量率範囲外に置かれている。その際に患者のＸ線透視は危険なしに可能である。しかし、Ｘ線監視のもとでの長い泌尿器内手術については、例えば、医師は座り、従って患者テーブルははるかに下方に、すなわちＸ線放射器に非常に近いところに移動される。この場合には状況によっては最小距離が下回られ、これがＸ線源投入時に許容できない高い入射線量率を生じる。

高すぎる線量率による患者照射をあらゆる場合に回避するために、種々の技術的な解決手段が知られている。Ｘ線装置を開発もしくは設計する際、Ｘ線放射器において、Ｘ線源から放出可能でありかつほぼ患者に入射可能な最大１次線量率を下げるために、Ｘ線システムにおいてＸ線源と患者との間のビーム通路中に１次アルミニウムフィルタが設置されるとよい。それゆえ、Ｘ線源と患者との間の安全距離すなわち最小許容距離は１次アルミニウムフィルタのない場合よりも僅かであり、従って、例えば泌尿器科の作業テーブルはそれによってはるかに下方に移動可能である。もちろん、１次アルミニウムフィルタによってＸ線は管側で硬化され、そのために一般にＸ線画像における画像ノイズが障害となるほど増大し、しかもＸ線が弱められない場合にも、すなわちアルミニウムフィルタが無い場合にも危機的ではなかった患者とＸ線放射器との間の距離においても画像ノイズが増大する。金属フィルタは、銅からなるフィルタも、Ｘ線から軟Ｘ線成分を除去するので、作成された画像もコントラスト豊かになるが、画像明るさはそのままである。

更に、患者テーブルが安全距離によって予め与え得るよりもＸ線源の近くに移動可能でないように患者テーブルの移動行程を機械的に固く制限することは知られている。これは装置の人間工学を制限する。なぜならば、泌尿器科医がＸ線なしの作業を実施する場合にもテーブルを下げることができないからである。

安全距離を下回ったときにＸ線源を遮断するかもしくはＸ線源の作動を阻止することは知られている。しかしながら、このようなテーブル位置においては、もはや患者のいかなるＸ線透視もできない。しかし、医師は与えられたケースにおいてＸ線テーブルを、人間工学的に有利なテーブル位置へ移動することができず、あるいは患者のＸ線透視のためでブルを再びそれができるところまで上方へ移動しなければならない。

更に、Ｘ線放射器をその制御によって永続的にその最大出力範囲以下で作動させること、すなわちＸ線源が本来的に最大に放出できるよりも少ないビーム電流と加速エネルギーとの積で作動させることは知られている。これは、同様に永続的な最小安全距離の低下をもたらす。これによって、しかしながら固定設置されたフィルタの場合と同様に、Ｘ線システムの画質が一般に低下させられる。なぜならば、Ｘ線源が決してその最適な動作点で作動させられないからである。この場合も、この措置は、本来的に安全距離を上回り高い画質を可能にするテーブル位置にとっても永続性がある。高電圧発生器出力の低下は量子ノイズの増大時における発生Ｘ線量子数の低下をもたらす。Ｘ線画像は大まかに生じ、ノイズを含んでいるように見え、もはや良好には観察することができない。

従って、公知の解決策の全てがＸ線コントラストもしくはＸ線画質と装置全体の人間工学との間の妥協案である。

本発明の課題は、Ｘ線源に対して可変の距離に配置可能な患者のＸ線透視方法およびＸ線装置を改善することにある。

方法に関する課題は、Ｘ線源に対して可変の距離に配置可能な患者のＸ線透視のための方法において、Ｘ線源から放出される線量率が、距離の減少時に低減されるおよび／または距離の増加時に増大されることによって解決される。

従って、Ｘ線源から放出可能な線量率は、もはや患者とＸ線源との間の全ての距離について同じではなく、むしろ変更可能である。従って、患者がＸ線源からはるかに離れているときには、高い線量率、例えば最大線量率またはシステムに最適な線量率でＸ線源を動作させることができ、これは高画質のＸ線画像化をもたらす。これは、Ｘ線源への患者の接近時に、目下良好な線量率にとって許容できる最小距離が到達されるまで可能である。最小距離の到達時または到達前に、本発明によれば、Ｘ線源から放出される線量率が低減され、従って患者とＸ線源との間の最小距離が低減される。つまり放出される線量率は、常に、その線量率から生じる最小距離がＸ線源からの患者の実際距離よりも小さいかまたは等しいように、選定されている。それゆえ、患者を再び少しＸ線源に接近させてもかまわない。患者を遠ざけると、Ｘ線源の線量率は、その線量率から生じる最小距離がＸ線源からの患者の実際距離よりも小さいかまたは等しいかぎり再び高められる。

従って、この方法は、患者が決して過大な線量率で照射されないことを保証する。患者とＸ線源との間の距離がＸ線源の最大出力線量率に対する安全距離を下回る場合にも、限界線量率すなわち患者に照射される最大許容線量率を超過することなしに、Ｘ線画像化を続行することができる。その際に、画質が場合によっては制限されるが、しかし画像化は、患者を再びＸ線源から遠ざけねばならずかつこれによって例えば医師にとって人間工学的に不利な位置になることなしに、なおも行うことができる。

線量率の変更は患者の治療前または治療中等に行うことができる。それゆえ、医師は、治療中も任意に、医師にとってＸ線源と患者との間の最適な距離を選択することができる。場合によっては線量率の低減に付随して生じるＸ線画像の画質低下は、事情によっては医師にとって、得られる改善された人間工学よりも重要でない。本発明による方法によって、常に、画質とＸ線源に対する相対的な患者位置とからの最適な妥協案を見つけ出すことができる。

Ｘ線源から放出可能な線量率の変更は例えば無段階的に可能である。Ｘ線源から放出可能な線量率が患者とＸ線源との間の距離にほぼ逆比例で変更されるならば、患者に入射する線量率は例えば一定に保たれる。患者は常に最大許容線量率で照射され、これは、Ｘ線源からの患者距離が定められている際にＸ線画像の常になおも最善の画質を生じる。

しかしながら、線量率を、患者とＸ線源との間の距離の特定の限界距離においてステップ状に変更することもできる。例えば、Ｘ線源の放出可能な最大線量率に関連づけた限界距離が存在する。これらの限界距離を上回る現在距離については、たとえＸ線源がシステム的に制約された最大線量率で放射したとしても、患者は決して過大な線量率を照射されることはない。更に、それぞれＸ線源の異なる低減された出力線量率が割り付けられている他の限界距離を予め与えることができる。２つの限界距離の間においてＸ線源から放射された出力線量率は一定であるので、例えば画像化システムの残りの構成要素は、同様にそれぞれステップ状にそれぞれのＸ線源特性に対して調整することができる。構成要素特性の高価な連続的な調整が回避される。

線量率の変更は、距離つまり現在距離の限界距離への接近時に事前に通告されるとよい。それにより、Ｘ線源から放出される線量率の低減を阻止しＸ線撮影の画質を低下させないために、患者を、例えば特定の限界距離のほんの僅か下におくのではなく、ほんの僅か上にしておくことは、方法を実施している者にゆだねたままである。画質に対する決定的な利点を、人間工学的な利便性の僅かな損失によって獲得することができる。

線量率は自動的に変更されるとよい。それにより、実施者は安全距離の遵守等を気にかけなくてすむ。なぜならば、例えばＸ線放射器に対する患者距離を自由に選択する場合に線量率が自動的に調整され、あるいは特定の画質を予め選択した場合に適切な患者距離が調整されるからである。例えば手術の重要な段階において、医師は、治療テーブルの簡単な上昇移動によって自動的に、改善された画質を有するＸ線画像を獲得ことができる。

患者がＸ線源から受ける線量率を低減するために、種々の選択肢が単独または組み合わせで可能である。線量低減の位置はこの場合には重要でない。これは、Ｘ線源自体において既に、Ｘ線源または患者近くでの措置によって行うことができる。Ｘ線源と患者との間のビーム通路における減弱だけが重要である。

線量率の低減のために、Ｘ線源と患者との間にフィルタが挿入されるとよい。これは、距離に依存して、Ｘ線源と患者との間のＸ線のビーム通路内へ移動され、あるいは再びビーム通路外へ移動される。公知の固定設置されたフィルタとは違って、これは、本発明に従って、距離に依存してだけビーム通路内へ揺動され、つまり、患者に照射される線量率が過大であるときに、Ｘ線源と患者との間に存在する。従って、患者とＸ線源との間の距離が増大すると、フィルタは再びビーム通路外へ揺動され、それによって再び十分な線量率およびＸ線画像化の十分な画質が生じる。フィルタとして金属フィルタ、例えば銅フィルタが使用されるとよい。この種の銅フィルタは、多くのＸ線源において既に存在するが、しかしながら、医師によって治療前もしくは画像化前に手動で揺動されなければならない。そこには、安全最小距離との相応の相互作用は想定されていない。

この方法は、フィルタがＸ線源と患者との間にモータ駆動により移動されるならば、特に簡単に実施可能である。それにより、方法全体が自動化可能である。手動による揺動のための人は必要でない。

Ｘ線源の最大線量率は線量率を制限する電流電圧特性によって予め与えられるならば、線量率の低減のために低い最大線量率を有する特性曲線を使用することができる。Ｘ線源もしくは付属の制御要素における特性曲線切り換えによって、同様に出力線量率が低減され、これは、同様に、患者への最大入射線量率の超過なしにＸ線源への患者の接近を可能にする。この種の線量率低減は純粋に電子的に作動させることができ、すなわち可動部分を上述のようにＸ線ビーム通路内へ揺動させる必要がない。異なる特性曲線の選択による線量率低減は、上述の放射線フィルタもしくは線量フィルタの揺動に対して代替的もしくは追加的に使用することができる。

最大線量率の特性曲線に対する代替的な特性曲線として、異なって制限されたビーム電流および電圧を有するこれらに自己相似の特性曲線が使用されてもよい。それゆえ、線源のビーム特性は維持されたままで出力線量率が低減されるだけである。後で行われる画像処理等はＸ線源の新たな特性曲線に合わせられる必要はない。さらに、線量率制御の制御特性は著しくは変更しない。

線量率の低減のために、上述の選択肢に対して代替または追加としてＸ線源が遮断されるとよい。これによって、患者とＸ線源との間の現在距離において、Ｘ線源から放出される線量率を、他の方法では患者が危険なしに照射されるまで下げることができない場合に、いわば最後の手段として、患者へのＸ線照射が完全に遮断される。もちろん、その際にＸ線画像化はもはや不可能である。

線量率は多段階的増大法により変更されるつまり低減または増大されるとよい。例えばＸ線源への患者の接近時に漸次、線量率が多数の増大段でステップ状に下げられるので、患者とＸ線源との臨界的な最小間隔は、Ｘ線源への患者の接近にともなって、常に患者が最小間隔に到達しないように下げられる。Ｘ線源から患者を遠ざける際、患者がすぐ次に高い可能な線量率の安全距離を通過すると直ちにＸ線源の線量率が漸次再び高められる。

Ｘ線装置に関して、本発明の課題は、線源に対して可変の距離に配置可能な患者のＸ線透視のためのＸ線装置において、Ｘ線源から放出可能な線量率を距離に依存して変更する線量率変更装置を備えていることによって解決される。

本発明によるＸ線装置は、利点に関しても、方法に関連して多くの観点で上記において既に説明されている。

線量率を距離に依存して変更する線量率変更装置としては、線量率を低減するためにＸ線源と患者との間へ揺動可能な上記フィルタ、例えばＸ線ビーム通路における金属フィルタつまり銅フィルタが考慮される。

代替または追加として、線量率を距離に依存して変更する線量率変更装置は、Ｘ線源の最大線量率が線量率を制限する電流電圧特性曲線によって予め与えられ場合に、異なる最大線量率を有する異なる特性曲線を選択する装置であるとよい。これは、例えばＸ線源つまりＸ線管の相応に合わせられた制御要素、つまり例えば特性曲線機能を備えた高電圧発生器である。

線量率を距離に依存して変更する線量率変更装置はＸ線源の作動を阻止する装置であってもよい。最小距離を下回るとＸ線源はもはや接続不可能となり、もしくはＸ線照射はもはや不可能となる。これは簡単な機械的スイッチによって実現可能である。

もちろん、Ｘ線装置は、方法が自動化される場合には、Ｘ線源からの患者の距離もしくは間隔のための距離センサ、例えばＸ線システムにおけるハードウェアまたはソフトウェア処理による相応の経過制御要素のごとき構成要素、そして他の自明のシステム構成要素を持たなければならない。

本発明の更なる説明のために図面の実施例を参照する。それぞれ概略図で、
図１は泌尿器科のアンダーテーブル方式のＸ線透視ワークステーションを患者および立っている泌尿器科医と共に示し、
図２は図１のワークステーションを座っている泌尿器科医および低い位置の患者と共に示し、
図３は図１のＸ線源を拡大して示し、
図４は図１のＸ線源に付属する特性曲線図を示す。

図１は泌尿器科ワークステーション２を患者４および医師６と共に示す。ワークステーション２はＸ線Ｃアーム８および患者テーブル１０を含み、患者テーブル１０のテーブル板１２上に患者４がいる。テーブル板１２は台座１４上に両方向矢印１６の方向に高さ調整可能に支持されている。高さ調整は詳しくは図示されていないが操作レバー４２の操作によって行なわれる。

Ｘ線Ｃアーム装置８はＣ形支持アーム１８を含み、この支持アームの端部にそれぞれＸ線源２０およびＸ線イメージインテンシファイア２２が配置されている。Ｘ線源２０、正確に言えばＸ線源２０の中に含まれている図示されていないＸ線管において、焦点２４から、図１に中心ビーム２８に沿ったコーンビームによって示されたＸ線２６がＸ線イメージインテンシファイア２２に向けて放出される。Ｘ線は患者４を透過し、患者体内から公知のようにしてＸ線画像３０を作成する。Ｘ線画像３０はモニタ３２で医師６に表示される。Ｘ線源２０はテーブル板１２の下側に配置されているので、ワークステーション２はアンダーテーブル配置と言われているが、もちろん本発明はあらゆる他の配置、例えばオーバーテーブル配置に転用することができる。

患者４はテーブル板１２上にいるので、テーブル板１２の上面３４は、患者４つまりその身体部分の下面３６が存在することになる最も深い可能な位置である。これは、焦点２４と患者４の身体との間の最小可能な距離が焦点２４とテーブル板１２の上面３４との間の距離であるという事実と同じであることを意味する。図１において、この距離が患者４と焦点２４との間の実際の現在距離３８ａの形で両方向矢印として記入されている。患者テーブル１０つまりテーブル板１２の高さ調整の際に、この現在距離３８ａが変更され、例えばテーブル板１２がＸ線源２０の方向へ下降する場合に現在距離３８ａは小さくなる。

どのＸ線源２０も、構造に制約されて、またはその装置側もしくは高電圧発生器側の接続回路により、極端な場合に完全に患者４の身体に入射するＸ線２６に関して最大出力線量率Ｐ_maxを有する。Ｘ線源２０の出力線量率が定められているつまり固定である場合、入射位置において患者４が被爆するいわゆる皮膚入射線量率Ｐ_einは距離の二乗則に従って距離３８ａおよびＰ_maxに関係する。患者に入射するこの皮膚入射線量率Ｐ_einについては、例えば超過してはならない法的な既述の限界値Ｐ_grenzが存在する。従って、患者４が最大許容皮膚入射線量Ｐ_ein≦Ｐ_grenzでしか照射されないようにするために、Ｘ線２６のビーム形状および距離３８ａから、焦点２４からの患者４までの少なくとも守らなければならない最小距離４０ａが得られる。

従って、テーブル板１２の上面３４が図１において距離範囲Ａにあるかぎり、すなわち、現在距離３８ａが最小距離４０ａよりも大きい場合（これは図１において当てはまる。）、Ｘ線源２０の最大出力線量率Ｐ_maxの際にも、患者４がＸ線２６の許容できない高い皮膚入射線量率Ｐ_ein＞Ｐ_grenzにより照射されないことが常に保証されている。従って、全距離範囲Ａ内においてはＸ線源が線量率Ｐ_A＝Ｐ_maxで動作させられる。

従って、全距離範囲Ａ内において、医師は、テーブル板１２を操作レバー４２によって、患者４における処置を実施するために、医師にとって人間工学的に有利な治療位置もしくは作業位置を見つけるまで調整することができる。図１において、例えば医師６すなわち泌尿器科医は、立ちながら患者への補助的処置をＸ線監視下で、すなわちＸ線２６の投入状態で実施する。

補助的処置の実施後に、間をおかずに患者４の治療が始まる。図２は、後の時点の、つまり医師６が患者４に泌尿器内手術をＸ線監視下で実施するときの図１のワークステーション２を示す。治療中の医師６の人間工学的要求を満たすために、医師６は椅子４４に着席する。このために、患者４の図１に示された位置は適していない。付加的に患者４を医師６にとって人間工学的に良好な作業位置へ移動させるために、医師６は、操作レバー４２によりテーブル板１２を患者４と一緒にＸ線源２０の方向に、すなわち矢印４６の方向に下げた。

今や、テーブル板１２の上面３４および患者４の下面３６は、焦点２４からの、図１に対して変更したすなわち小さくなった現在距離３８ｂを有する。更に、Ｘ線源２０が図１において説明した最大線量率Ｐ_Aで照射したとしたならば、患者４の下面３６がＸ線２６の許容できない高い皮膚入射線量Ｐ_ein＞Ｐ_grenzで照射され、これは許容できない状況である。この理由から、Ｘ線源２０の出力線量率が図２においては値Ｐ_C＜Ｐ_Aに低減されている。従って、図２において選択されたＸ線源２０の出力線量率Ｐ_Cについては、最小距離４０ａよりも減少させられた最小距離４０ｃが生じる。焦点２４からの患者４の現在距離３８ｂは最小距離４０ｃよりも大きいので、患者は更に最大許容皮膚入射線量よりも小さいＸ線２６による皮膚入射線量率Ｐ_ein＜Ｐ_grenzを受けるにすぎない。

図２からさらに、図１に基づく状況から出発したならば、矢印４６の方向への下降時にテーブル板１２の上面３４が距離範囲Ａ〜Ｆを通過することが明白である。これらの距離範囲のそれぞれにおいて、Ｘ線源２０は常に小さい線量率Ｐ_F＜Ｐ_E＜Ｐ_D＜Ｐ_C＜Ｐ_B＜Ｐ_Aで動作させられる。従って、焦点２４に向かって、距離範囲Ａ〜Ｅはそれぞれに割り当てられたそれぞれの線量率から計算された最小距離４０ａ〜ｅによって制限されている。

各最小距離４０ａ〜ｅの到達時に、現行の最小距離がすぐ次の最小距離へ低減されるように、Ｘ線源２０の線量率が漸次ステップ状に低減される。例えば、テーブル板１２が図１に示されている位置（そこでは最小距離４０ａが当てはまる。）から下降する際、まず、最小距離４０ａへの到達時に出力線量率Ｐ_Aが出力線量率Ｐ_Bへ低減され、従ってこのときから最小距離４０ｂが当てはまる。テーブル板１２が範囲Ｂを通って更に下げられ、結局限界距離４０ｂに到達すると、Ｘ線源２０の出力線量率が出力線量率Ｐｃへ再び定められた値だけ低下させられ、従ってこのときから有効な最小距離が距離４０ｃに下げられる。

この進行は、距離範囲Ｅの通過後に最小距離範囲４０ｅが到達されたときに終了する。最小距離４０ｅよりも下ではＸ線源２０の出力線量率の更なる低減ができないか、もしくは有効でない。なぜならば、ワークステーション２における有効なＸ線画像化がもはやできなくなるからである。従って、距離範囲ＦにおいてはＸ線源２０が完全に遮断されるつまりＸ線照射のためのＸ線源２０の作動が阻止される。

矢印４６の方向とは反対への患者テーブル１０の上昇時には、距離範囲Ｆ〜Ａが逆の順序で通過され、それゆえＸ線源の出力線量率は漸次上述の線量率ステップだけ高められる。テーブル板１２の上面３４が最小距離４０ａに到達し、テーブル板１２がこのときから距離範囲Ａを移動すると、Ｘ線源は最大線量率Ｐ_Aに戻る。

Ｘ線源の出力線量率のステップ状の低減のためにいわゆる段階的増大法が使用され、この段階的増大法の実行を図３および図４に基づいて説明する。

図３は図１もしくは図２のＸ線源２０の部分図を示す。Ｘ線２６の線源としての図示されていないＸ線管の焦点２４が記入されている。Ｘ線源２０から放出可能なＸ線２６の包括的な線量率制限のために、ワークステーション２を設計もしくは構想する際に１次アルミニウムフィルタ４８がＸ線源２０に固定的に取り付けられ、例えばＸ線源２０にねじ止めされいる。アルミニウムフィルタ４８が焦点２４で最大に放出可能なＸ線管の内部Ｘ線線量率Ｐ_intern＞Ｐ_maxを制限するので、Ｘ線源２０の出口５０ではちょうど最大線量率Ｐ_maxだけが放出可能である。

付加的にＸ線源２０に、矢印５４の方向に互いに独立にＸ線２６のビーム通路の内および外へ揺動可能である銅フィルタ５２ａ〜５２ｃが設けられている。このために銅フィルタはモータ５６によって駆動される詳しくは示されていない軸５５に支持されている。図３においては、図１と違って、第１の銅フィルタ５２ａが既にＸ線２６のビーム通路内へ揺動させられ、それによってＸ線源２０の出力線量率が値Ｐ_Aから値Ｐ_Bへ低減されている。従って、図３に示されたビーム通路内へ揺動させられている銅フィルタ５２ａとビーム通路外へ揺動させられている銅フィルタ５２ｂ，５２ｃとの配置は、距離範囲Ｂに当てはまる。この場合に、確かにＸ線画像３０における大まかなコントラストは低下するが、しかし画像化を継続する際にはこれまでの最小距離４０ａ以下においてもさらに動作可能である。

値Ｐ_CへのＸ線源２０の出力線量率の更なる低減の達成のために、図４に基づいて説明する他の措置が講じられている。図４には、Ｘ線源２０の特性曲線図つまりＸ線管を動作させる高電圧発生器６０の特性曲線図が示されている。図４においては、横軸にビーム電流、縦軸に高電圧発生器電圧がとられ、２つの異なる動作特性曲線６２ａ，６２ｂが描かれている。Ｘ線源２０から最大に放出可能な出力線量率Ｐ_max（固定設置されたアルミニウムフィルタ４８を利用した値）は線量率双曲線５８ａによって予め与えられ、この線量率双曲線５８ａは動作特性曲線６２ａから延びている。

図示されていないＸ線管から焦点２４で放出された内部線量率Ｐ_internの低減のために、距離範囲Ｃ，Ｄ，Ｅにおいて、例えば図２におけるように、装置制御要素または高電圧発生器６０によってＸ線源２０が第２の線量率双曲線５８ｂへ切り換えられる。従って、Ｘ線源２０は異なる特性曲線６２ｂで動作させられる。特性曲線６２ｂは、線量率双曲線５８ａに比べてＸ線管の制限された最大出力線量率Ｐ_internによって特徴付けられている。Ｘ線システムにおける図示されていない照射補正が、或る限界内においてわずかの受信線量の調整を引き受け、画像３０にノイズを含ませるが、線量にそれ以上作用しない。

それゆえ、焦点２４で発生され既に特性曲線５８ｂに従って減少させられた線量率は、距離範囲Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおいてビーム通路内に揺動された銅フィルタ５２ａによって出口５０で最大値Ｐ_Cに低減される。

Ｘ線２６の出力線量率の更なる低減のために、距離範囲Ｄにおいて付加的に第２の銅フィルタ５２ｂが、そして距離範囲Ｅにおいて第３の銅フィルタ５２ｃがＸ線２６のビーム通路内へ揺動させられる。Ｘ線２６のビーム通路内へ揺動された銅フィルタ５２ａ〜５２ｃおよび低減された特性曲線６２ｂにおけるこのように低減された出力線量率Ｐ_Eにより、テーブル板は、既に述べたように、焦点２４に対する最小距離４０ｅまで移動させることができる。

最小距離４０ｅを下回った際には高電圧発生器６０がＸ線管を遮断するので、焦点４で更にＸ線２６が発生されることはない。従って出力線量率Ｐ_Fは０である。高電圧発生器６０はいわばＸ線源２０の作動阻止要素として作用する。

線量率双曲線５８ａ，５８ｂに方向づけられた動作特性曲線６２ａ，６２ｂは自己相似であるので、放射線特性つまりＸ線源２０の動作特性は出力線量率が線量率双曲線５８ｂに従って低減されても変化せず、これは、ワークステーション２の放射線医学的な特性が限界線量率まで同じであることを生じる。単に画質が２つの距離範囲間の各移行時に変化するだけである。

ビーム通路内およびビーム通路外への銅フィルタ５２ａ〜５２ｃの揺動も、動作特性曲線５２ａ，５２ｂの切り換えも、求められた距離３８ａ，３８ｂに応じて完全に自動的に行われるので、医師６は操作レバー４２によるテーブル板１２の上昇または下降に集中するだけでよい。医師６はモニタ３２で現在のテーブル位置もしくは種々の最小距離４０ａ〜４０ｅの到達または距離の情報を提供される。例えば、医師は、テーブル１２の数ｃｍの上昇移動によって、テーブル１２が２つの距離範囲間の限界を上回らないならば、より高い線量率のＸ線２６を使えることを判断することができる。これは、医師にとって、利便性に関する最小の損失で、改善された画質のＸ線画像３０を得ることを意味する。

泌尿器科のアンダーテーブルＸ線透視ワークステーションを患者および立っている泌尿器科医と共に示す概略図 図１のワークステーションを座っている泌尿器科医および低い位置の患者と共に示す概略図 図１のＸ線源を拡大して示す部分図 図１のＸ線源に付属する特性曲線図

符号の説明

２ 泌尿器科ワークステーション
４ 患者
６ 医師
８ Ｘ線Ｃアーム装置
１０ 患者テーブル
１２ テーブル板
１４ 台座
１６ 両方向矢印
１８ 支持アーム
２０ Ｘ線源
２２ Ｘ線イメージインテンシファイア
２４ 焦点
２６ Ｘ線
２８ 中心Ｘ線
３０ Ｘ線画像
３２ モニタ
３４ テーブル板の表面
３６ 背面
３８ａ，ｂ 現在距離
４０ａ〜ｄ 最小距離
４２ 操作レバー
４４ 椅子
４６ 矢印
４８ アルミニウムフィルタ
５０ 出口
５２ａ〜ｃ 銅フィルタ
５４ 矢印
５５ 軸
５６ モータ
５８ａ，ｂ 線量率双曲線
６０ 高電圧発生器
６２ａ，ｂ 動作曲線

Claims (16)

1. Ｘ線源（２０）に対して可変の距離（３８ａ，３８ｂ）に配置可能な患者（４）のＸ線透視方法において、Ｘ線源（２０）から放出される線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）が、距離（３８ａ，３８ｂ）の減少時に低減されるおよび／または距離（３８ａ，３８ｂ）の増加時に増大されることを特徴とする患者のＸ線透視方法。
2. 線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）は定められた限界距離（４０ａ〜４０ｅ）においてステップ状に変更されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）の変更は限界距離（４０ａ〜４０ｅ）への距離（３８ａ，３８ｂ）の接近時に事前に通告されることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 線量率は自動的に変更されることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
5. 線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）の低減のために、Ｘ線源（２０）と患者（４）との間にフィルタ（５２ａ〜５２ｃ）が挿入されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
6. フィルタ（５２ａ〜５２ｃ）として銅フィルタが使用されることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. フィルタ（５２ａ〜５２ｃ）はＸ線源（２０）と患者（４）との間にモータ駆動により挿入されることを特徴とする請求項５又は６記載の方法。
8. Ｘ線源の最大線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）は線量率を制限する電流電圧特性（６２ａ）によって予め与えられ、線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）の低減のために、より低い最大線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）を有する特性曲線（６２ｂ）が使用されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の方法。
9. 特性曲線（６２ａ，６２ｂ）として異なって制限されるビーム電流を有する自己相似の特性曲線が使用されることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
10. 線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）の低減のためにＸ線源（２０）が遮断されることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の方法。
11. 線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）は多段階的増大法で変更されることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の方法。
12. 線源（２０）に対して可変の距離（３８ａ，３８ｂ）に配置可能な患者（４）のＸ線透視のためのＸ線装置（８）において、Ｘ線源（２０）から放出可能な線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）を距離（３８ａ，３８ｂ）に依存して変更する線量率変更装置を備えていることを特徴とするＸ線装置。
13. 線量率変更装置はＸ線源（２０）と患者（４）との間へ距離（３８ａ，３８ｂ）に依存して揺動可能なフィルタ（５２ａ〜５２ｃ）であることを特徴とする請求項１２記載のＸ線装置。
14. フィルタ（５２ａ〜５２ｃ）は銅フィルタであることを特徴とする請求項１３記載のＸ線装置。
15. Ｘ線源の最大線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）は線量率を制限する電流電圧特性曲線（６２ｂ）によって予め与えられ、線量率変更装置は、異なる最大線量率（Ｐ_A〜Ｐ_F）を有する異なる特性曲線（６２ａ，６２ｂ）を距離（３８ａ，３８ｂ）に依存して選択するための制御要素（６０）であることを特徴とする請求項１２乃至１４の１つに記載のＸ線装置。
16. 線量率変更装置は、Ｘ線源の作動を距離（３８ａ，３８ｂ）に依存して阻止するＸ線源作動阻止要素（６０）であることを特徴とする請求項１２乃至１５の１つに記載のＸ線装置。

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