JPH0234512B2 - - Google Patents

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JPH0234512B2
JPH0234512B2 JP57209128A JP20912882A JPH0234512B2 JP H0234512 B2 JPH0234512 B2 JP H0234512B2 JP 57209128 A JP57209128 A JP 57209128A JP 20912882 A JP20912882 A JP 20912882A JP H0234512 B2 JPH0234512 B2 JP H0234512B2
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JP
Japan
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image
radiation
photocathode
scintillator
fluorescent surface
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JP57209128A
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JPS59101135A (ja
Inventor
Masao Kaneko
Teruo Hiruma
Yoshiji Suzuki
Katsuyuki Kinoshita
Masaru Sugyama
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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Priority to FR8317418A priority patent/FR2536652A1/fr
Priority to DE19833342034 priority patent/DE3342034A1/de
Priority to GB08331528A priority patent/GB2133611A/en
Publication of JPS59101135A publication Critical patent/JPS59101135A/ja
Publication of JPH0234512B2 publication Critical patent/JPH0234512B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/64Circuit arrangements for X-ray apparatus incorporating image intensifiers

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は医療電子技術、さらに詳しく言えば放
射線による生体等の透過像の観察する放射線診断
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ために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拡大
して組織レベルで観察することができる等、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、そのような技術は開発されていな
い。
(発明の目的) 本発明の目的は、生体組織を破壊することなく
目的とする部分を任意の倍率に拡大して観察する
ことができる放射線診断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、放射線源と、円筒気密容
器、前記容器の第1の底面に形成された光電面、
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、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、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、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、前記光電面の発生した電子を螢光
面方向に加速する電界発生手段、前記光電面の発
生した電子を偏向する偏向装置、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、からなり前記シンチレータが前
記放射線源により照射された被写体からの放射線
を受け入れるように配置されている放射線像拡大
装置と、前記放射線像拡大装置の螢光面上の光学
像が光電面に投影され、その光電面に形成された
像の一部および全部を走査して撮像するテレビジ
ヨン撮像装置と、前記テレビジヨン撮像装置の映
像信号を再生するテレビジヨンモニタ装置とから
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しその像を
さらに回路テレビジヨン装置で観察できる。
すなわち本発明では、光学的に適当なコントラ
ストの差異が得られない場合でも、組織ごとにX
線の透過率が異なることを利用して、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
織に注入または沈着せしめることによつてX線像
の拡大観察を可能にすることができる。
本発明は、脈管、臓器組織ごとにX線の透過率
が異なる場合(例えば骨髄系)、造影剤の注入な
どにより、あるいはX線の透過率が異ならしめる
ことが可能な場合に、前記組織の像を拡大して観
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診断装置の実施例
を示すブロツク構成図である。
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のX線のみを利用
する。細いコリメータ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、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。この実施例の
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50mA、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の開孔の直径は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線の放出時と、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。
次に第2図を参照して、放射線像拡大装置を詳
細に説明する。
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の中心は前記軸線に一致させられ、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の光学フアイバーは
ピツチ4.5μmで配列されている。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。
網目電極9は光電面7と間隔5mm置いて平行に
配置されている。円筒状電極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、円筒状電極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3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3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
任意の点に入射されることができる。
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。
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)を用いたビジコン型の撮像管
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像管は、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とすることができる。
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18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の中心に投影されるようにする。
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3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分の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線像の6×5=30倍に拡大される。
観察例 1 被写体3としてマウスの剔出肝臓の静脈内にバ
リウムを注入したものをホルマリンで固定したの
ちに1mmの切片にしたものを前記軸線上X線放射
点から1000mmの位置に配置した。
(イ) 放射線像拡大装置の倍率1、テレビジヨン撮
像装置全画面走査 モニタ上で比較的太い血管から直径100μm
までの血管が目視できた。
(ロ) 放射線像拡大装置の倍率1.2倍、テレビジヨ
ン撮像装置全画面走査 モニタ上で比較的太い血管から直径100μm
以下の血管の一部が目視できた。
(ハ) 放射線像拡大装置の倍率2.5、テレビジヨン
撮像装置全画面走査 モニタ上で直径30μmの血管が分岐している
状態を目視で確認きた。
(ニ) 放射線像拡大装置の倍率2.5倍、テレビジヨ
ン撮像装置の走査振幅1/2(総合倍率5) 腎の糸球体と肝静脈洞の存在が確認できた。
観察例 2 被写体3として人体の剔出碑をホルマリンで固
定したのちに1mmの切片にしたものを前記軸線上
X線放射点から1000mmの位置に配置した。
(イ) 放射線像拡大装置の倍率1.2倍、テレビジヨ
ン撮像装置全画面走査 人体の剔出碑に沈着したトロトラスト顆粒の
全体像が観察された。
(ロ) 放射線像拡大装置の倍率2.5倍、テレビジヨ
ン撮像装置全画面走査 不整形の顆粒が容易に観察された。
(ハ) 放射線像拡大装置の倍率6倍、テレビジヨン
撮像装置全画面走査 幅150μmのおたまじやくし状の顆粒をモニ
タスクリーン上で目視できた。
(本発明の効果) 本発明による装置は、前述のように構成され、
動作させられるものであるから、以下の効果が得
られる。
放射線源により被写体を照射して透過X線像を
観察するのであるから、従来の透過X線像観察に
用いられた種々の造影技術を利用できる。
放射線像拡大装置により、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
し、さらにテレビジヨン撮像装置で拡大率を可変
できる。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。
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。
なおここで注目すべきことは、螢光面上の像を
光学的に拡大したときは螢光面の解像力は光電面
の解像力に比してかなり劣るのでシンチレータの
発光像の解像力を保つことはできないことであ
る。本発明によれば、解像度を維持してシンチレ
ータの発光像を数十倍に拡大できる。
理解を容易にするために、剔出標本に付いての
前記観察例を示した。
しかし、本発明の特徴は前記剔出標本ではな
く、生体を損うことなく生体内部の透視拡大観察
を可能にすることである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の放射線を用いた診断装置の実
施例を示すブロツク図、第2図は像放射線像拡大
装置を示すブロツク図、第3図は第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。 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……集束コイル電流発生回路、14
……偏向コイル、15……偏向電流電源、16…
…電界発生手段、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、1
9……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 放射線源と、円筒気密容器、前記容器の第1
    の底面に形成された光電面、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、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、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、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、前記
    光電面の発生した電子を螢光面方向に加速する電
    界発生手段、前記光電面の発生した電子を偏向す
    る偏向装置、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、か
    らなり前記シンチレータが前記放射線源により照
    射された被写体からの放射線を受け入れるように
    配置されている放射線像拡大装置と、前記放射線
    像拡大装置の螢光面上の光学像が光電面に投影さ
    れ、その光電面に形成された像の一部および全部
    を走査して撮像するテレビジヨン撮像装置と、前
    記テレビジヨン撮像装置の映像信号を再生するテ
    レビジヨンモニタ装置とから構成した放射線を用
    いた診断装置。 2 前記放射線源は微小焦点放射線管と、開口を
    有する遮蔽板より構成される特許請求の範囲第1
    項記載の放射線を用いた診断装置。 3 前記テレビジヨン撮像装置の光電面を走査す
    るための偏向電源装置は走査の振幅が可変である
    特許請求の範囲第1項記載の放射線を用いた診断
    装置。
JP57209128A 1982-11-29 1982-11-29 放射線を用いた診断装置 Granted JPS59101135A (ja)

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DE19833342034 DE3342034A1 (de) 1982-11-29 1983-11-22 Strahlungsdiagnoseeinrichtung
GB08331528A GB2133611A (en) 1982-11-29 1983-11-25 Radiographic magnifying device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US4142101B1 (en) * 1977-07-20 1991-02-19 Low intensity x-ray and gamma-ray imaging device

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