JP4576123B2 - Ｘ線防護装置 - Google Patents

Description

本発明は、患者（検査される人）及びオペレータ（看護師）を散乱／反射Ｘ線から防護する、マンモグラフィ用のＸ線撮像装置における遮蔽装置に関する。

より詳細には、本発明は、少なくともＸ線源と、コリメータ装置と、検出アセンブリとを含み、コリメータがＸ線源と検出アセンブリとの間に配置され、Ｘ線がコリメータを通過するようになっているＸ線装置に関する。

Ｘ線を用いて人を検査するとき、特にマンモグラフィの場合、検査される人及びオペレータは、通常、散乱／反射Ｘ線に曝される。

図１は、放射線源１１と、コリメータ１２と、検出アセンブリ１３とを含むデジタル・マンモグラフィ装置１０の概略側面図である。検査される胸部１４は、コリメータを含むペダルと検出アセンブリとの間で押圧されて平らにされる。Ｘ線源１１からのＸ線１５は、コリメータ１２によって平行化され、胸部１４を通過し、検出アセンブリを加熱する。しかし、コリメータに入射するＸ線の一部は、反射／散乱される。散乱／反射されたビームが、符号１６で示されている。これらのビームは、全方向に散乱され、ここでは、図面の平面に出入りする方向（図示せず）にも散乱される。また、Ｘ線源１１から散乱するＸ線もある。

望ましくない放射線は、１ｍ／Ｇｒａｙまでに及ぶ場合があり、通常、Ｘ線源とコリメータとの間で発生する。したがって、異なる２つの放射線強度、すなわち、コリメータの手前の強度及びコリメータの後方の強度が生じる可能性がある。コリメータの手前の放射線は、より強いものであり、検査される人を防護しなければならない。

先行技術は、マンモグラフィ検査時に人を防護する種々の構成を開示している。例えば、米国特許第４，０９０，０８４号は、マンモグラフィ装置に関し、より詳細には、装置の圧迫板を胸部に当てて圧迫する手段に関する。圧迫板は、胸部領域全体に圧力を均一に加えることができるように装着される。そのような均一な圧力が得られるようにするために、圧迫板は、その両端で、Ｘ線機械のコーン上に装架されたトラックの上を滑るスライド手段に連結されている。圧迫板と上に胸部が載せられたフィルムとの間で圧迫された胸部組織の厚さを決定するために、トラックに計測ロッドが固定され、トラック上を移動する手段にポインタが取り付けられている。

この場合、コリメータは、Ｘ線源から圧迫板へと延びる、長円の円錐状ユニットである。したがって、コリメータは、変位可能ではない。圧迫板は、変位可能であり、遮蔽体は、圧迫板の一部として構成されている。

米国特許第４，１２２，３５０号に他の構成が開示されており、当該特許によれば、マンモグラフィで使用される調節可能なコリメータが提供され、当該コリメータには、コリメータをＸ線源に固定する取付けリングと、複数のリーフを有する平行化コーンとが設けられており、当該リーフがそれぞれそれらの一端で前記取付けリングに枢動可能に固定され、互いに重なり合う関係で位置決めされて、それらリーフの他端にほぼ腎臓形の開口部を画定しており、当該開口部を通じてＸ線を前記コーンの下方に位置決めされた女性の胸部へと誘導することができ、当該コリメータには、さらに、複数のリーフの周囲に位置決めされて当該リーフを掴持するカラーが設けられており、当該カラーが複数のリーフに沿って前記取付けリングに対して相対的に上下されて、開口部のサイズを調節する。

この文献は、Ｘ線源から支持板へと延びる調節可能なコリメータを記載している。当該コリメータは、変位可能なカラーを用いて、Ｘ線を女性の胸部へと誘導するように調節することができる。特別な放射線遮蔽体は、使用されない。ただし、（１つ又は複数の）非伝導性シートが、コリメータから掛けられ、コリメータと胸部との間に置かれて、胸部がコリメータと接触しないように保護している。

したがって、好ましい実施例による本発明の主な目的は、Ｘ線装置、特に、胸部とＸ線源との間に配置されたコリメータ・ユニット、主として垂直方向に調節可能なコリメータ・ユニットを有するマンモグラフィ装置において、散乱／反射量を低減させ、又は除去することである。好ましい実施例による他の目的は、遮蔽装置が原因で被検査物にＸ線が当たる面積が縮小するのを防ぐことである。さらに、遮蔽体が不必要な空間を占めて患者に不便なものにならないように、当該遮蔽体を配置しなければならない。また、遮蔽体は、Ｘ線曝露の前であって、コリメータ／ペダルが例えば女性の胸部にかぶせて調節／位置決めされた後に位置決めできるように配列されなければならない。機能的な視点から、このことは、少なくとも２つの位置、すなわち曝露期間のための位置（コリメータ／ペダルの上方）、及びコリメータ／ペダルの調節のための位置（行路外）を占めることのできる、自動遮蔽装置を必要とする。

したがって、上記したＸ線装置は、Ｘ線源とコリメータとの間に、散乱及び／又は反射Ｘ線を遮断する遮蔽装置を含む。好ましい一実施例では、遮蔽装置は、前記コリメータのためのハウジング上に設けられた箱形構造体である。他の実施例によれば、遮蔽装置は、Ｘ線源とコリメータとの間にある入れ子式(テレスコピック)構造体である。他の実施例では、遮蔽装置は、前記Ｘ線源とコリメータとの間にある蛇腹状の折畳み構造体である。遮蔽装置は、少なくとも部分的にＸ線遮断材料で作られる。遮蔽装置が設けられたコリメータと検出装置とが相対的に変位可能であり、遮蔽装置が設けられたコリメータとＸ線源とが相対的に変位可能であることが好ましい。

好ましい一実施例では、遮蔽装置は、互いに挿入可能な種々のサイズの多数の箱を含む。最も大きな箱は、コリメータの最も近くにあり、各箱の少なくとも１つの壁が傾斜している。これで、Ｘ線源から圧迫板までの行路全体に沿った遮蔽が可能になり、Ｘ線が遮断されず、さらに患者に快適な設計が可能になる。勿論、反対のサイズの構成にすることも可能である。

したがって、本発明は、少なくともＸ線源と、コリメータと、検出アセンブリとを含み、コリメータがＸ線源と検出アセンブリとの間に配置されているＸ線装置における遮蔽装置に関する。その遮蔽装置は、少なくとも部分的にＸ線遮断材料で作られ、散乱及び／又は反射Ｘ線を遮断するようになっていて、少なくとも部分的にＸ線源とコリメータとの間の空間に配置される。

また本発明は、少なくともＸ線源と、コリメータと、検出アセンブリとを含み、コリメータがＸ線源と検出アセンブリとの間に配置されたＸ線装置、好ましくはマンモグラフィ検査用のＸ線装置において散乱及び／又は反射Ｘ線を遮断する方法であって、前記散乱及び／又は反射Ｘ線を遮断する遮蔽装置をＸ線源とコリメータとの間に配置するステップを含む方法に関する。

以下、添付の図面を参照して本発明をさらに非制限的に説明する。

本発明の好ましい一実施例が、図２に示されている。通常は支持体（図示せず）上に設けられるデジタルＸ線装置２０の一部は、ハウジング２０１を含んでおり、そのハウジングの内部にＸ線源２１が設けられている。また、ハウジングは、Ｘ線発生の制御やＸ線装置の制御などのための追加的な部品（図示せず）も含む。当該装置は、ペダル若しくは圧迫板装置２０２と、支持体２０３とを含む。コリメータ・アセンブリ２２は、ペダル２０２の内部に設けられており、検出アセンブリ２３は、支持体２０３の内部に設けられている。検出器は、入射Ｘ線に対して傾斜して基材上に配置された電極ストリップ、又は気体検出器で構成されることが好ましい。

ペダル２０２及び支持体２０３は、互いに対して、またさらにＸ線源に対して相対的に変位可能であり、特に、ペダル２０３を垂直方向に上下させることができる。検査される人の胸部（若しくは身体の他の部分（図示せず））を、ペダルと支持体との間に置くことができる。ペダルの動き及び他の装置の機能を制御するいくつかの制御スイッチ２６が、ハウジング上に配置されている。

散乱／反射Ｘ線を低減させ、又は除去するために、フレーム若しくは箱の形態をした遮蔽装置２７が、ペダル２０２／コリメータ２２の上側、すなわち、当該ペダルがＸ線源２１からのＸ線に曝される側に配置される。フレームは、ペダル上面の縁部のほぼ全体を覆う。フレームは、鉛やウォルフラムなどのＸ線遮断材料で作られるか、Ｘ線が当該フレーム構造を通過するのを阻止するのに十分な量のＸ線遮断材料を含有する材料で作られる。フレームは、最も低い位置、すなわち支持体に最も近い位置、並びに最も高い位置、すなわちＸ線源に近い位置の両方で遮蔽を行える寸法を有する。図３は、フレーム２７を通過するＸ線経路２５を示す略図である。類似の符号は、図２と同一の部品を示す。この実施例によれば、フレームは、３つの垂直側部と、１つの傾斜側部２７１とを有する。これで、ほぼ支持体表面２０３全体をＸ線に曝すことが可能になる。しかしながら、フレームは、Ｘ線源２１からのＸ線を集束させるように構成することができる。

当該フレームの位置の利点の１つは、図２に示した部分２０全体を、例えば軸（図示せず）周りの枢動を通じて側方に移動可能にするように構成でき、それでもなお防護を提供できることである。

第２実施例が、図４に概略的に示されている。この実施例は、後に図９に関してより詳細に説明する。遮蔽装置４７は、Ｘ線源４１とコリメータ／ペダル４２との間に延在する入れ子式フレームである。検出アセンブリ４３（図示せず）は、支持体４０３の内部に配置されている。当該遮蔽装置は、その入れ子式の構造によって、Ｘ線源からペダルまでの距離全体の遮蔽を可能にする。また、Ｘ線遮断材料を含有する可撓性材料で作られたカーテン形の遮蔽体を、例えばアコーディオン状に折り畳まれる形で構成することも可能である。

本発明の第３実施例が、図５及び図６に示されている。遮蔽装置５７は、基部５７１と、それぞれ接合具５７３を介して上部、例えばＸ線源のハウジング（図示せず）、に連結された、ほぼＬ字形の２つの側部５７２とを含む。接合具５７３には溝が設けられており、その溝の中には、Ｌ字形側部の端部に設けたペグが配列されている。側部は、基部に対して枢動するように配列されている。図６は、Ｘ線源に近い上方位置にあるときの折り畳まれた遮蔽装置５７を示す。ほぼ扇形をしたＬ字形部分の下端は、基部の内側で枢動する。この構成は、より多くの散乱ビームを遮断するので、より高度な防護が可能である。

本発明の第４実施例が、図７及び図８に示されている。遮蔽装置７７は、図５による遮蔽装置に類似しており、基部７７１と、それぞれ接合具７７３を介して上部でＸ線源ハウジング（図示せず）に連結された、円の部分でファン形をした２つの側部７７２とを含む。接合具７７３には溝が設けられており、その溝の中で、ファン形側部の端部に設けたペグを移動させることができる。側部は、折畳み可能に構成される。図８は、Ｘ線源に近い上方位置にあるときの折り畳まれた遮蔽装置７７の側部を示す。

図４の構成は、それぞれＸ線装置４００の正面図及び側面図を示す図９及び図１０に、より詳細に示されている。遮蔽体４７の構造を説明するために、ハウジング及び遮蔽体の一部が切り取られている。入れ子式の遮蔽体は、サイズの異なる多数の箱４７１を含んでおり、パドル４０３の近くにある箱が大きく、Ｘ線源の最も近くにある箱が最も小さい。ペダルが垂直方向に変位するときに箱を折り畳み、又は展開させるために、駆動機構４７５が配置されている。

既述のように、遮蔽装置は、Ｘ線源からコリメータまでのＸ線経路を妨害してはならない。したがって、遮蔽体は、ペダルのすべての位置でほぼ同一の境界線をもたなければならない。概略図１１及び１２に示したように、箱の少なくとも１つの側部を傾斜させることで、この問題が解決される。図１１は、引っ込められた遮蔽体を示し、図１２は、引き出された遮蔽体を示す。この場合、患者に面する箱の壁４７４が傾斜しているので、Ｘ線経路を遮ることなく壁を直線に沿って互いに滑り込ませることができる。勿論、実際の構成では壁間の距離がはるかに小さいので、Ｘ線が壁を通ってリークするのが妨げられる。壁間の空間には、屈曲部、可撓性カーテン、薬剤などの形態をしたシーリングを設けることができる。この例の駆動機構は、巻取り部４７５と、線形駆動シャフト４７７とを含むものとして非常に概略的に示されている。この機構は、箱を内側に引くこと（図１１）、すなわち横方向の移動を可能にする。箱を正面の壁の傾斜よりも横方向に移動させることが可能である。これで、入れ子式構造体の接合が、引き出された位置で非常に堅固になり、Ｘ線のリークを阻止し、それと同時に、引っ込める動作について良好な機械的遊びが得られる。

代替的な駆動機構及びその配置が考えられることは明らかである。

図１３は、女性１の胸部２を検査している動作状態にある、図４による遮蔽装置を有するＸ線装置４００の略図である。

本発明は、図示実施例に制限されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々形態に変更することができ、本発明の構成及び方法は、用途、機能単位、需要及び要件などに応じて、種々の態様で実施することができる。

マンモグラフィＸ線装置の略図である。 本発明の好ましい一実施例の斜視図である。 遮蔽体及びＸ線の経路を示す、図２の実施例の概略斜視図である。 本発明の第２実施例の斜視図である。 本発明の第３実施例の斜視図である。 本発明の第３実施例の斜視図である。 本発明の第３実施例の斜視図である。 本発明の第３実施例の斜視図である。 図４による遮蔽装置の正面図である。 図４及び図９による遮蔽装置の側面図である。 異なる位置にある遮蔽装置の略図である。 異なる位置にある遮蔽装置の略図である。 本発明の一態様による遮蔽装置を含むマンモグラフィ装置の動作図である。

Claims (13)

1. Ｘ線源、
   検出アセンブリ
   前記検出アセンブリと前記Ｘ線源との間に配置され、Ｘ線が内部を通過するようになった変位可能のコリメータ、
   ならびに
   前記Ｘ線源と前記変位可能のコリメータとの間に配置されてこれらの間に延在し、散乱および／もしくは反射するＸ線を遮断するための遮蔽装置
   を有し、前記遮蔽装置を設けた前記変位可能なコリメータおよび前記Ｘ線源が互いに相対的に変位可能に配置されているＸ線装置。
2. 前記遮蔽装置（２７）が、前記変位可能のコリメータ（２２）のハウジング（２０２）上に設けられた箱形構造体である、請求項１に記載のＸ線装置（２０）。
3. 前記遮蔽装置（４７）が、前記Ｘ線源（４１）と前記変位可能のコリメータ（４２）との間に配置された入れ子式構造体である、請求項１に記載のＸ線装置（４０）。
4. 前記遮蔽装置が、前記Ｘ線源と前記変位可能のコリメータとの間にあるアコーディオン形の折畳み構造体である、請求項１に記載のＸ線装置。
5. 前記遮蔽装置が、少なくとも部分的にＸ線遮断材料で作られる、請求項１から４までのいずれか一項に記載のＸ線装置。
6. 前記遮蔽装置が設けられた前記変位可能のコリメータと前記検出アセンブリとが互いに相対的に変位可能である、請求項１から５までのいずれか一項に記載のＸ線装置。
7. 前記遮蔽装置が実質的に垂直方向へ変位可能である、請求項１から６までのいずれか一項に記載のＸ線装置。
8. 前記遮蔽装置が互いに挿入可能なサイズの異なる複数の箱（４７）を含んでおり、最も大きな箱が前記変位可能のコリメータに最も近く配置されている、請求項３に記載のＸ線装置。
9. 各箱の少なくとも１つの壁（４７４）が傾斜している、請求項８に記載のＸ線装置。
10. Ｘ線源、
    変位可能のコリメータ
    検出装置、
    該検出装置と前記Ｘ線源との間に前記変位可能のコリメータが設けられてＸ線が該変位可能のコリメータを通るようにされ、
    ならびに
    前記Ｘ線源と前記変位可能のコリメータとの間に配置され、該変位可能のコリメータに取り付けられた遮蔽装置
    を有し、
    該遮蔽装置が折り畳み構造を有するマンモグラフィ検査用のＸ線装置。
11. 前記折り畳み構造は、互いの間でスライドするようにされ、かつ被検査者の方を向いた傾斜壁を有する複数の箱を含む、請求項１０に記載のＸ線装置。
12. コリメータから散乱および／もしくは反射するＸ線を遮断するための折り畳み可能の遮蔽装置にして、該遮蔽装置は、Ｘ線源と胸部検査領域に隣接する前記コリメータとの間の空間に配置され、かつ該遮蔽装置は、作動機構により互いにスライド挿入可能の複数の箱を有する遮蔽装置。
13. マンモグラフィ検査用のＸ線装置（２０，４０，４００）内で散乱および／もしくは反射するＸ線を遮断する方法にして、前記Ｘ線装置（２０，４０，４００）は、少なくとも一つのＸ線源（２１，４１）、コリメータ装置（２２，４２）ならびに検出装置（２３，４３）を有し、前記コリメータ装置（２２，４２）は、前記Ｘ線源（２１，４１）と前記検出装置（２２，４２）との間に配置され、
    前記方法は、遮蔽装置を、前記コリメータ装置（２２，４２）に接続可能に、かつ前記Ｘ線源（２１，４１）に相対的に該コリメータ装置（２２，４２）とともに移動可能に配置して該Ｘ線源（２１，４１）と該コリメータ装置（２２，４２）との間で散乱および／もしくは反射する前記Ｘ線を遮断するＸ線遮断方法。

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