JP4446208B2 - Ｘ線像形成 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は特に診断の目的のＸ線像形成に関する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】
医療像形成分野において、診断の目的で患者の像を生じるのにＸ線がしばしば使用される。Ｘ線はＸ線管内に発生され、検査中の患者または検体を通して患者の反対側に位置された検出器組立体へ差し向けられる。検出器組立体内の検出器により受入れられたＸ線の強さに基づいて、管と検出器との間に位置決めされた物体の放射線減衰特性を示す像を生じる。
Ｘ線が患者の身体を通るとき、Ｘ線はそのいくらかを分散させるかも知れない異なる密度よりなる組織、骨および他の身体部を通る。このような分散Ｘ線は、考慮されないままであると、全体の像品質を悪化させてしまう。この理由で、分散防止格子が開発されてきた。分散防止格子は、検出器組立体の取付けられ、分散Ｘ線のいくらか又はすべてが検出器に達するのを防ぎ、それにより良好な像品質をもたらすのに役立つ装置である。
【０００３】
分散防止格子を使用することに対する１つの知られた欠点は、分散防止格子がいくらかの有用な放射線が検出器に達するのを防いでしまうという点である。かくして、分散防止格子を使用する場合、十分な品質の像を得ることができるために患者を通して差し向けられるＸ線の投与量を増やすことがしばしば必要である。もちろん、像品質に及ぼす負の作用を減じるのに分散防止格子が必要でないなら、患者がさらされなければならない放射線の必要な投与量を減じるように分散防止格子を取り外すことが望ましい。かくして、例えば、少量のみの像形成を必要とする小児科および他の分野において、代表的には分散防止格子が使用されていない。しかしながら、肝臓の針生検中にＸ線透過像を生じる場合ような、より多い量の像形成する場合、分散防止格子は非常に有用である。
【０００４】
この理由で、分散防止格子は代表的には、望むときに分散防止格子を取外することができる機構を使用して検出器に機械的に固着される。分散防止格子の取付けに使用される機構としては、即開放ラッチ、留めねじおよびクリップがある。このような機構を使用する場合の１つの欠点は、Ｘ線像形成装置のオペレータが格子を取り外すのに工具を利用する必要があり、このような手順に時間が追加され、不便であるという点である。工具が必要でなくても、オペレータは放射線への露出に対して保護するのにしばしばグローブを身につけている。運悪く、グローブを身につけると、代表的には、小さい解放装置を操るのに必要とされる正確性、手先の器用さおよび触感フィードバックが減じてしまう。また、分散防止格子取付け機構は、流体を捕獲したり、Ｘ線像形成装置を消毒し難さを高めてしまう割れ目およびポケットを与えてしまう。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明は、放射線を放出するためのＸ線源と、像形成すべき物体を通ったＸ線源により放出された放射線を検出するためのＸ線検出器と、Ｘ線検出器により受入れられた分散放射線を減少させるための機械的に取付け可能な手段とを備えたＸ線像形成装置を提供する。
より限定された面によれば、減少手段は分散防止格子を有している。
更に限定された面によれば、装置は分散防止格子に対して固定関係で配置された強磁性構造体を有している。更に限定された面によれば、強磁性構造体は金属フレームよりなる。他のより限定された面によれば、装置は、Ｘ線検出器の周囲に配置され、強磁性構造体に磁気で係合するための磁石を備えている。
【０００６】
更に限定された面によれば、装置は、Ｘ線検出器のまわりに配置され、減少手段を支持するための支持構造体を備えている。更に限定された面によれば、支持構造体はフォームベゼルを有しており、複数の磁石の各々は少なくとも一部がフォームベゼル内に配置されている。更に限定された面によれば、ベゼルは人の指を受け入れるように寸法決めされた窪みを有しており、それにより分散放射線を減少させる手段を取付ける際に窪みを使用し得る。
他の限定面によれば、装置は、分散防止格子の周囲に配置された磁石を備えている。更に限定された面によれば、装置は、Ｘ線検出器に対して固定関係で配置され、磁石に磁気的に係合するための強磁性構造体を備えている。
他のより限定された面によれば、装置は、第１端部および第２端部を有する可動Ｃアームを備えている。Ｘ線源は第１端部に取付けられており、Ｘ線検出器（２６）は第２端部に取付けられている。
【０００７】
本発明の他の面によれば、Ｘ線像形成方法は、分散防止格子を像形成すべき物体とＸ線検出器との間の位置に位置決めし、分散防止格子を上記位置に磁気的に取付け、物体を通った放射線を検出し、物体を示す像を発生させる諸工程を有している。
より限定された面によれば、磁気的取付け工程は分散防止格子に対して固定関係で配置されてＸ線検出器の周囲に配置された強磁性構造体に磁気的に係合する磁石を使用することを含む。
他のより限定された面によれば、磁気的取付け工程は検出器に対して固定関係で配置されて分散防止格子の周囲に配置された強磁性構造体に磁気的に係合する磁石を使用することを含む。
【０００８】
本発明の一利点は、分散放射線を減少させる手段と検出器との間の磁気連結により、分散放射線を減少させる手段の取外しおよび再取付けを簡単にしているという点である。
本発明の他の利点は検出器組立体の清浄および消毒を簡単化することができると言う点である。
【０００９】
【実施例】
添付図面を参照して本発明を実施するための方法を以下に例として詳細に説明する。
図１を参照して説明すると、Ｘ線像形成装置１０はＣの形態で成形された可動アーム１８を有する支持構造体１５を備えている。可動アーム１８は摺動可能なコネクタ２２を介して接地支持脚部２０に回転可能に連結されている。可動アーム１８の一端には、電子制御パネル３０が固着されており、この電子制御パネル３０により、使用者がＸ線像形成装置１０の作動を制御することができる。可動アーム１８の反対端部には、Ｘ線源２４が固着されており、このＸ線源２４は患者または物体２５の像形成用のＸ線２３を与える。電子制御パネル３０には、Ｘ線２３を受入れ、且つ受け入れたＸ線の強さを示す信号を生じるためのＸ線検出器組立体２６が固着されている。
【００１０】
検出器組立体２６は好ましくは、平らなパネルシリコン検出アレイを有している。このアレイは入射放射線に応答して光シンチレーションを放出するシンチレーチング材シートを有するシンチレータの背後に配置されたフォトダイオードアレイがそこにおける複数のｘ、ｙ位置の各々ごとに入射放射線の強さを示す電気信号を発生させる。変更例として、検出器組立体２６はリーの米国特許第 5,331,179号および第 5,319,206号に開示されたような所謂「直接変換アレイ」を有してもよい。これらの検出器はマイクロキャパシタマトリックスの頂部にセレニウム光伝導体相を使用して入射放射線を直接電気電荷に変換する。
像形成すべき患者または他の物体をＸ線源２４と検出器組立体２６との間で患者支持体（図示せず）に位置させる。Ｘ線像形成装置１０がコンプータ付き断層撮影（ＣＴ）像形成装置（図示せず）の一部であってもよいことはわかるであろう。
【００１１】
検出器組立体２６は像形成再構成回路２８に連結されており、この像形成再構成回路２８は当業界で公知であるように検出Ｘ線２３の位置および強さに基づいて物体２５の像を再構成するのに役立つ。次いで、再構成像をビデオモニタ２９に表示するか、さもなければ後の検索のために記憶する。Ｘ線透視像を生じるのに使用する場合、検出器２６および再構成回路が協力して、動機能を観察し、手順を案内し、身体部分中を検索するなどのために有用である繰り返し更新された像を生じる。放射線透過像を生じるのに使用する場合、１つまたはそれ以上のスチール像を発生させる。
図２を参照すると、本発明の検出器組立体２６の分解図が示されている。図示のように、検出器組立体２６は平らなパネル検出器２７および支持組立体３５を有している。支持組立体３５はベゼル５０、サブフレーム５１および磁石５５を有している。ベゼル５０はウレタンフォーム９０（図５）のような軟質の耐久性材料で作られており、平らなパネル検出器２７の像品質および無菌状態を悪影響するかも知れない光、空気および流体から平らなパネル検出２７をシールするのを助ける。また、フォーム９０は平らなパネル検出２７において或いはその近くで導入される生物危険性流体に対してシールを形成するのを助ける。ベゼル５０には、一連のパック形磁石５５が配置されている。磁石５５は図２の分解図にベゼル５０の上方に示されているが、ベゼル５０が実際には磁石５５のまわりに成形されていることはわかるであろう。これは図５を参照して以下でよりはっきりわかり、磁石５５は実際にベゼル５０の軟質ウレタンフォーム９０内に位置されて示されている。本発明では、支持組立体３５は８つの磁石５５を有するが、任意の数の適当な磁石を使用してもよいことはわかるであろう。本実施例の各磁石５５は直径がほぼ１．９１ｃｍ（３／４インチ）、高さが０．６４ｃｍ（１／４インチ）である。更に、各磁石５５は３．６３ｋｇ（ほぼ８ポンド）の強さまたは引張力を有している。以下でより詳細の論述するように、磁石５５の総合力は使用者による容易に取外しを許容しながら、ベゼル５０を解して分散防止格子組立体を支持するのに十分である。もちろん、磁石５５の他の適当な大きさ、形状および強さを択一的に使用してもよい。
サブフレーム５１は鋼のような金属で作られており、ベゼル５０用の支持体をなしている。図３で最も良くわかるように、サブフレーム５１は各磁石５５に対応する磁石受入れ溝５３を有している。磁石受入れ溝５３はベゼル５０の周囲への磁石の設置に対して追加保護をもたらす。
【００１２】
図２を再び参照すると、平らなパネル検出器２７はベゼル５０、サブフレーム５１および平らなパネル検出器２７の整合ねじ孔５７を通してねじ込まれた複数のねじ（図示せず）により支持組立体３５に連結されている。これらのねじはベゼルの底面９１に挿通され、且つサブフレーム５１および平らなパネル検出器２７の両方を通してねじ込まれている。
図４を参照すると、分散防止格子組立体４５の分解図が示されている。分散防止格子組立体４５は分散防止格子６０を有しており、この分散防止格子６０は本実施例では、カーボンファイバ製であり、迷走放射線が検出器（図示せず）に達するのを防ぐのに役立つ。本実施例で使用し得る分散防止格子は、例えば、ネザーランドのスミットロトゲンから市販されている種類のものである。更に、分散防止格子組立体４５は上側フレーム６８および下側フレーム７０を有するフレーム組立体６５を備えている。上側フレーム６８および下側フレーム７０は共に鋼のような金属製であり、分散防止格子６０を間に挟むのに役立つ。より詳細には、エポキシ樹脂を使用して分散防止格子６０を間に挟んで上側フレーム６８の下面７４が下側フレーム７０の上面７６に接合されている。エポキシ樹脂は分散防止格子６０のカーボンファイバとも接合するしっかりした永久連結をもたらす。もちろん、分散防止格子６０の性能に悪影響しない他の接合方法を使用してもよい。分散防止格子６０の外周７８は、分散防止格子６０が下側フレーム７０により支持され、且つこれに静止するように下側フレーム７０の内周８０よりわずかに大きい。更に、分散防止格子６０の適切な整合を確保するために、上側フレーム６８は分散防止格子６０の位置決めを許容するように分散防止格子６０の高さよりほんのわずかに高い高さの上昇部分８１をその内周８２にそって有している。フレーム組立体６５は分散防止格子６０をベゼル５０（図２）に連結するために磁気インターフェースをもたらすのに役立り、また落下したり、誤取扱いしたりする場合に分散防止格子６０を損傷から保護するのを助ける。
【００１３】
図５を参照すると、ベゼル５０のウレタンフォーム４５内の磁石５５の配置之より詳細な図が連結された分散防止格子組立体４５とともに示されている。より詳細には、磁石５５はその磁気力により近接して設置された分散防止格子組立体４５を支持するためにベゼル５０の底面９１に十分に近接するようにしてベゼル５０のウレタンフォーム９０内に配置されるようにしめされている。各磁石５５の頂部分５９は、サブフレーム５１の磁石受入れ溝５３が磁石の嵌合するようにベゼル５０の内面から上方に突出している（図２参照）。
図５で最もわかるように、ベゼル５０の底部分は分散防止格子組立体４５をすべり嵌めするように寸法決めされ且つ形成された凹み室１００を構成している。凹み室１００の両側に沿って構成されたベゼル５０の一対の親指穴または親指窪み１１０により、分散防止格子組立体４５を検出器組立体２６に対して容易に挿入したり、取出したりし得る（図１）。親指穴１１０は例えば手にグローブをはめた使用者を受け入れるように寸法決めされるのがよい。本実施例では２つの親指穴１１０を開示しているが、変更例として、種々の大きさの１つまたはそれ以上の親指穴を使用してもよいことはわかるであろう。
【００１４】
作動にあたり、分散防止格子組立体４５を検出器組立体２６のベゼル５０に対して容易に挿入したり、取外したりし得る。分散防止格子組立体４５の挿入はこれをベゼル５０の凹み室１００の近接部内の設置することにより達成される。分散防止格子組立体４５を凹み室１００の近くに移動すると、磁石５５および金属フレーム組立体６５の上側フレーム６８は更にの作用を使用者の一部に及ぼさずに分散防止格子組立体４５がベゼル５０に連結するように十分に引付ける。分散防止格子組立体４５を移動させるために、使用者はその指のいずれか１つを例えば対向して隔てられた親指穴１１０に装入し、分散防止格子組立体４５を凹み室１００から離れる方向に差し向ければよい。格子４５がベゼル５０、従って磁石５５から離れ始めると、分散防止格子組立体４５は十分に移動され、ベゼル５０から独立する。かくして、本発明は追加の機械的クリップ、ジョイントまたは留め具を必要としない、分散防止格子６０を検出器組立体２６に連結する簡単且つ効率的な方法を提供する。更に、追加の機械的連結部および割れ目がないので、本発明は検出器組立体２６を消毒のために容易に清浄し得る設計を提供する。
【００１５】
図７を参照すると、本発明の別の実施例が示されている。この実施例では、分散防止格子組立体４５の金属フレーム組立体６５がこれに固着された磁石５５を有して示されている。磁石５５はエポキシまたは他の適当な接着剤を使用して金属フレーム組立体６５に固着されるのがよい。本実施例の分散防止格子組立体４５を金属フレーム組立体６５のベゼル５０に連結するために、ベゼル５０は例えば磁石５５の代わりに鋼製金属ディスクを有する。かくして、分散防止格子組立体４５に位置された磁石５５をベゼル５０に配置された金属板に極めて近接させると、磁気連結により分散防止格子組立体４５はベゼル５０に取付けられる。また、ベゼル５０および分散防止格子組立体４５がともにこれに連結されるか或いは配置された磁石５５を有することはわかるであろう。このような場合、対向した構成要素が、これと他方の構成要素とを接合するとき、他方の構成要素上の対向磁石５５と整合するような金属表面を構成している。
【００１６】
分散防止格子を介在手順に特に適切であるＣアーム系と併せて説明したが、ＣＴスキャナなどにＸ線撮影またはＸ線透過テーブルと関連して使用してもよい。
本発明を好適な実施例について説明した。明らかに、先の詳細な説明を読んで理解すると、変更例および変形例が明らかになるであろう。本発明はこのような変更例および変形例すべてを含むものと解釈されるものと思われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線像形成装置の側面図である。
【図２】本発明の検出器組立体の分解等角投影図である。
【図３】図２の検出器組立体のサブフレームの等角投影図である。
【図４】本発明の分散防止格子の分解等角投影図である。
【図５】図４の分散防止格子を支持する図２の検出器組立体のベゼルの部分横断面拡大側面図である。
【図６】本発明の検出器組立体に連結された分散防止格子の等角投影図である。
【図７】本発明の別の鰭による格子組立体の等角投影図である。
【符号の説明】
１０ Ｘ線像形成装置
１５ 支持構造体
１８ 可動アーム
２０ 接地支持脚部
２２ 摺動可能コネクタ
２３ Ｘ線
２４ Ｘ線源
２５ 患者または物体
２６ Ｘ線検出器組立体
２７ パネル検出器
３０ 電子制御パネル
３５ 支持構造体
４５ 分散防止格子組立体
５０ ベゼル
５５ 磁石
６０ 分散防止格子
６５ フレーム組立体
９０ ウレタンフォーム

Claims (11)

1. 放射線を放出するためのＸ線源（２４）と、像形成すべき物体を通ったＸ線源により放出された放射線を検出するためのＸ線検出器（２６）と、Ｘ線検出器により受入れられた分散放射線を減少させるための手段（４５）とを備えており、前記分散放射線を減少させるための手段（４５）は、前記Ｘ線検出器（２６）に磁気的に取付け可能であり、かつ使用者の指で前記Ｘ線検出器（２６）から取外し可能であり、Ｘ線検出器のまわりに配置され、分散放射線を減少させる手段（４５）を支持するための支持構造体（３５）と、複数の磁石（５５）とをさらに備えており、前記支持構造体はフォームベゼル（５０）を有しており、前記複数の磁石の各々は少なくとも一部が前記フォームベゼル内に配置されており、ベゼルは人の指を受け入れるように寸法決めされた窪み（１１０）を有しており、それにより分散放射線を減少させるための手段を取付ける際に窪みを使用し得ることを特徴とするＸ線像形成装置。
2. 分散放射線を減少させるための手段（４５）は分散防止格子（６０）を有していることを特徴とする請求項１に記載のＸ線像形成装置。
3. 分散防止格子（６０）に対して固定関係で配置された強磁性構造体（６５）を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線像形成装置。
4. 強磁性構造体（６５）は金属フレームよりなることを特徴とする請求項３に記載のＸ線像形成装置。
5. Ｘ線検出器の周囲に配置され、強磁性構造体（６５）に磁気で係合するための磁石（５５）を備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のＸ線像形成装置。
6. 分散防止格子の周囲に配置された磁石（５５）を備えていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線像形成装置。
7. Ｘ線検出器に対して固定関係で配置され、磁石に磁気的に係合するための強磁性構造体を備えていることを特徴とする請求項６に記載のＸ線像形成装置。
8. 第１端部および第２端部を有する可動Ｃアーム（１８）を備えており、Ｘ線源（２４）はＣアームの第１端部に取付けられており、Ｘ線検出器（２６）はＣアームの第２端部に取付けられていることを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれかに記載のＸ線像形成装置。
9. 分散防止格子（６０）を像形成すべき人間以外の物体とＸ線検出器（２６）との間の位置に位置決めし、分散防止格子（６０）は、使用者の指でＸ線検出器の支持構造体（３５）から取外し可能であり、前記支持構造体はフォームベゼル（５０）を有しており、該フォームベゼル（５０）は、人の指を受け入れるように寸法決めされた窪み（１１０）を有しており、それにより分散放射線を減少させるための手段を取付ける際に窪みを使用することができ、
   分散防止格子を前記位置でＸ線検出器（２６）に磁気的に取付け、
   物体を通った放射線を検出し、物体を示す像を発生させることを特徴とするＸ線像形成方法。
10. 磁気的取付け工程は分散防止格子（６０）に対して固定関係で配置されてＸ線検出器（２６）の周囲に配置された強磁性構造体に磁気的に係合する磁石（５５）を使用することを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 磁気的取付け工程は検出器（２６）に対して固定関係で配置されて分散防止格子の周囲に配置された強磁性構造体に磁気的に係合する磁石（５５）を使用することを特徴とする請求項９に記載の方法。

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