JPH0234511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は放射線による生体等の透視像を観察す
る放射線診断装置に利用できる放射線像拡大装置
に関する。

（先行技術） 患者の診断のために、生体組織を破壊すること
なく観察したいと言う要請を満たすＸ線透視像の
観察装置が広く利用されている。

また生体内を３次元的に観察する放射線CTの
技術も広く利用されている。

一方、人体組織を細胞レベルで拡大観察したい
ときには、例えば人体組織を10％ホルマリンで固
定した後に極めて薄い薄片とし、ヘマトキシリ
ン・エオジンで染色し光学顕微鏡で観察する。当
然のことではあるが、この光学顕微鏡による観察
の対象は、一般に光の透視性の範囲内でなければ
ならないので薄い標本に限られる。

つまり、厚みを持つた生体内の組織の拡大観察
は不可能である。

なお、剔出標本ではマイクロアンギオグラフイ
という方法が用いられているがこれはあくまで剔
出されることが前提である。

生体内で、例えば血管内に造影剤を入れて放射
線を照射して得られた像を拡大して組織レベルで
観察する等、生体組織を破壊することなく拡大観
察したいという要請があるが、そのような技術に
は開発されていない。

（発明の目的） 本発明の目的は放射線像を任意の倍率で拡大す
ることができる放射線像拡大装置を提供すること
にある。

（構成および作用） 前記目的を達成するために本発明による放射線
を用いた診断装置は、円筒気密容器と、前記容器
の第１の底面に形成された光電面と、前記第１の
底面に対向する第２の底面に形成された螢光面
と、放射線像を前記光電面で光電変換可能な像に
変換するシンチレータと、前記シンチレータの変
換像を前記光電面に接続する光学装置と、前記円
筒気密容器の外周に配置された第１および第２の
集束コイルと、前記光電面の発生した電子を前記
螢光面方向に加速する電界発生手段と、前記光電
面の発生した電子を偏向する偏向装置と、前記第
１および第２の集束コイルに一定の関係を保つて
電流を供給し螢光面上に形成される像の倍率を変
更する集束電流発生回路とから構成されている。

前記構成によれば、前記放射線拡大装置で任意
の部位の像を可変倍率で螢光面に形成することが
できる。

すなわち本発明のよる放射線像拡大装置を用い
ると、生体にバリウム（人体では消化管のみ）や
ヨードの造影剤（血管系に使用可）などを注入し
て特定の脈管、臓器組織の注入または沈着せしめ
ることによつてＸ線像を拡大して観察することが
できる。

（実施例） 以下図面等を参照して、本発明による放射線像
拡大装置をさらに詳しく説明する。

第１図は本発明による放射線像拡大装置の実施
例を示すブロツク図、第２図は前記拡大装置の第
１および第２の集束コイルの電流と拡大率の関係
を示すグラフである。

放射線像拡大装置の本体を形成するガラス容器
は、直径は50mm、長さは300mmの円筒状の容器で
ある。前記ガラス気密容器の第１の底面は、光学
フアイバープレート６で形成されており、その外
面にシンチレータ５が形成されている。前記シン
チレータ５の中心は前記軸線一致させられ、面は
軸線に垂直である。

そしてこの第１の面の内面にＳ−20と呼ばれる
高感度の光電面７が形成されている。

シンチレータ５に投射された被写体の情報を含
むＸ線像は、このシンチレータ６により前記光電
面７で光電変換可能な像に変換される。

光学フアイバープレート６の光学フアイバーの
ピツチは4.5μｍである。シンチレータ５は銀をド
ープした硫化鉛を100mm²当り7.5mg塗布したもので
ある。

前記第１の底面を形成する光学フアイバープレ
ート６はシンチレータ５の発光を光電面７に伝達
する光学装置を形成している。

前記容器内には前記光電面７に対向するように
網目状電極９、容器内周面に円筒状電極１０が設
けられている。

網目状電極９は光電面７と間隔５mmを保つて平
行に配置されている。円筒電極１０は気密容器の
円筒状の側面の内壁で、網目状電極９と螢光面８
の間の部分にアルミニユウムの薄膜を形成したも
のである。螢光面８は、前記ガラス気密容器の第
２の底面の内壁にＰ−11と呼ばれる螢光体を塗布
して形成したものである。

また電界発生手段１６は各電極等に以下の電位
を与えて、前記光電面７の発生した電子を螢光面
８方向に加速する。

光電面７には−7KV、螢光面８、網目状電極
９、円筒電極１０が接地されている。

前記円筒気密容器の外周には、第１および第２
の集束コイル１１，１２が配置されている。第１
集束コイル１１は光電面７から20mmだけ螢光面８
に寄つた気密容器の外側に配置され、第２集束コ
イル１２は光電面７から150mmだけ螢光面８に寄
つた気密容器の外側に配置されている。これらの
集束コイルに、集束電流発生回路１３から、第２
図に示す一定の関係を持つ電流を供給することに
より、結像面を移動させることなく、螢光面８に
形成される像の倍率を変更することができる。

第１の集束コイル１１に400ｍＡ、第２の集束
コイルに220ｍＡの電流を供給すると像の倍率は
１倍、第１の集束コイル１１の電流1300ｍＡ第２
の集束コイルの電流を０ｍＡにすると像の拡大倍
率は６倍となる。

この間第２図に示す関係を保つて各コイルの電
流を変化させると、１〜６倍の間で倍率を連続的
に変化させることができる。前記円筒気密容器の
外周にはさらに、前記電子を偏向する２対の偏向
コイル１４が設けられている。前記２対のコイル
に０〜500ｍＡの電流を供給することにより光電
面７の任意の点から放出した光電子を螢光面８の
任意の点に入射させることができる。

偏向電流電源１５は前記２対のコイルに所望の
偏向が得られる電流を供給する。

次に、第３図を参照して本発明による放射線像
拡大装置を用いた診断装置の構成を説明する。

放射線源として、微小焦点Ｘ線源１を用いる。
理想的には幾何学的な点すなわち大きさのない点
よりＸ線を放射するものが望まれるが、実際には
そのようなものではないので、直径50〜60μｍの
大きさを持つ点Ｘ線源を微小焦点Ｘ線源１として
用いることができる。このようなＸ線源は市販さ
れている回転陽極に小断面積（微小焦点）の電子
ビームを衝突させる形式のＸ線管によつて容易に
得られる。

またＸ線中心束のほぼ平行Ｘ線束を用いること
により通常のＸ線管によつても実現される。この
際、高出力Ｘ線管球ではＸ線の密度が高いので、
細いコリメータを通過する有効Ｘ線のみを利用す
る。細いコリメータレンズを使用すると人体等に
無駄な被爆を少なくすることができるという利点
がある。高拡大生体観察装置としては、被写体の
小範囲（例えば２mm平方程度）しか観察できない
ので細いビームで情報量の多いシグナルをシンチ
レータに投影すれば本発明の目的は達成される。
この実施例に微小焦点Ｘ線管１ではタングステン
のターゲツトに加速エネルギー60KV電流値50ｍ
Ａ、断面直径50μｍの電子ビームを衝突させてＸ
線を放出させている。

鉛製の遮蔽板２の中央には円形の開孔が設けら
れている。この遮蔽板２の開孔は直径は10mm程度
であり、遮蔽板２は前記Ｘ線管のターゲツトから
150mm離れたところに配置されている。前記Ｘ線
管１から放射され前記開口を通過したＸ線によ
り、被写体３が照射される。前記観察に利用され
るＸ線の放射角は約４度である。以下前記Ｘ線管
１のＸ線の放出点と、前記遮蔽板２の開孔の中心
とを結ぶ線を軸線と呼ぶこととする。

前記放射線像拡大装置４のシンチレータ５の面
を前記軸線に垂直かつ中心を前記軸線に一致させ
て配置し、被写体３の透過像をシンチレータ５上
に形成する。

リレーレンズ２０は放射線像拡大装置４の螢光
面８の上の像をテレビジヨンカメラ１７の光電面
に結像するために用いられる。

テレビジヨンカメラ１７として、シリコン増強
ターゲツト（SIT）を用いたヒジコン型の撮像管
が適している。シリコン増強ターゲツト（SIT）
を用いたビジコン型の撮影管は、前記螢光面８の
上の微弱な像を撮像できるから被写体の被曝量を
少なくすることができるからである。

もつとも本願発明者等の実験、すなわち放射線
像拡大装置４内にマイクロチヤンネルプレート
（MCP）を使用した場合は、通常用いられる撮像
管を利用できることが確認されている。

テレビジヨンカメラ１７の偏向電流電源１８は
標準的な鋸歯状の走査電流と振幅の小さい走査電
流をテレビジヨンカメラ１７に供給し、光電面の
全面走査と局部的な走査をすることができる。

テレビジヨンモニタ１９はテレビジヨンカメラ
１７の出力映像信号を再生する装置である。

前述の診断装置の操作例を説明する。

まず、操作者は全ての装置に電源を接続して動
作待機する状態とし、被写体３を所定の位置に配
置する。

このとき放射線像拡大装置４の第１集束コイル
１１と第２集束コイル１２へは集束電流発生回路
１３から第４図Ｐ点で示す電流400ｍＡ、220ｍＡ
を供給して拡大率１としておくと便利である。

また偏向コイル１４へは偏向電流電源１５から
電流を供給しないで光電面７上の電子像の中心が
螢光面８の中心に投撮されるようにする。

またテレビジヨンカメラ１７へは前記テレビジ
ヨンカメラ１７の偏向電流電源１８より振幅500
ｍＡの鋸歯状の垂直偏向電流と振幅800ｍＡの鋸
歯状の水平偏向電流とを供給して撮像管の光電面
の全画面を走査するようにしておく。次に微小焦
点Ｘ線管１から被写体３へＸ線を照射する。この
ときテレビジヨンモニタ１９に被写体３の全体像
が写し出される。

テレビジヨンモニタ１９に写し出された被写体
の全体像を観察して、注目すべき点を発見する。
そして、注目すべき点がテレビジヨンモニタ１９
の画面の中心にくるように偏向電流電源１５から
像変換管の偏向コイル１４に適当な偏向電流を供
給する。

この状態で、第１および第２の集束コイル１
１，１２の電流を第２図に示すＳ点方向に変化さ
せると螢光面８の像は次第に拡大され、テレビジ
ヨンモニタ１９の画面に再生される像も拡大され
る。さらに拡大して観察するときは、前記テレビ
ジヨンカメラ１７の偏向電流電源１８は標準的な
鋸歯状の走査電流をテレビジヨンカメラ１７に供
給すると共に前記鋸歯状走査電流の振幅を標準的
な走査の場合の５分１まで連続的に小さくする
と、被写体の像はシンチレータ５上に形成された
Ｘ線の６×５＝30倍に拡大される。

（本発明の効果） 本発明による放射線像拡大装置は、第１および
第２の集束コイルの電流を前記一定の関係を保つ
て変化させることにより、シンチレータにより形
成された可視像の倍率を変えて螢光面に表示する
ことができる。

光電面の解像力は極めて優れているのでシンチ
レータの発光像の解像度を実質的に保つたまま拡
大できる。

また放射線像拡大装置は偏向手段を持つている
から螢光面に希望する部位の像を形成できる。

したがつて本装置を前述のように、放射線源、
テレビジヨン撮像装置、テレビジヨンモニタと組
み合せることにより、診断装置を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放射線像拡大装置の実施
例を示すブロツク図、第２図は前記拡大装置の第
１および第２の集束コイルの電流と拡大率の関係
を示すグラフ、第３図は本発明による放射線像拡
大装置を用いた診断装置の実施例を示すブロツク
図である。 １……微小焦点Ｘ線源、２……遮蔽板、３……
被写体、４……放射線像拡大装置、５……シンチ
レータ、６……光結合手段、７……光電面、８…
…螢光面、９……網目状電極、１０……円筒状電
極、１１……第１集束コイル、１２……第２集束
コイル、１３……第１および第２の集束コイルの
電源、１４……偏向コイル、１５……偏向電源、
１６……加速電源、１７……テレビジヨンカメ
ラ、１８……テレビジヨンカメラの偏向電流電
源、１９……テレビジヨンモニタ、２０……リレ
ーレンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒気密容器と、前記容器の第１の底面に形
   成された光電面と、前記第１の底面に対向する第
   ２の底面に形成された螢光面と、放射線像を前記
   光電面で光電変換可能な像に変換するシンチレー
   タと、前記シンチレータの変換像を前記光電面に
   接続する光学装置と、前記円筒気密容器の外周に
   配置された第１および第２の集束コイルと、前記
   光電面の発生した電子を前記螢光面方向に加速す
   る電界発生手段と、前記光電面の発生した電子を
   偏向する偏向装置と、前記第１および第２の集束
   コイルに一定の関係を保つて電流を供給し螢光面
   上に形成される像の倍率を変更する集束電流発生
   回路と、から構成した放射線像拡大装置。 ２ 前記光学装置はフアイバープレートである特
   許請求の範囲第１項記載の放射線像拡大装置。 ３ 前記偏向装置は前記円筒気密容器の外周に配
   置された２対の電磁偏向コイルである特許請求の
   範囲第１項記載の放射線像拡大装置。