JPH0318352A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、散乱Ｘ線を除去するライン状スリットを備え
たＸ線診断装置に関する。

（従来の技術） ■Ｘ線診断装置におけるＸ線撮影は、Ｘ線源から比較的
多量のＸ線を被検体に対して照射し、該被検体を透過し
たＸ線をＸ線照射範囲内に配置されたＸ線記録体に記録
することにより行なわれる。しかし、この撮影法を用い
ると、被検体から散乱される大量の散乱Ｘ線が撮影画像
に撮し込まれ、画質の劣化を発生してしまう。

そこで従来ではＸ線をスリットでライン状に絞りながら
被検体に照射したり、あるいはＸ線を被検体に照射した
後にスリットでライン状に絞ってスリットを移動させる
ことにより、一つの撮影画像を１１１るようにしている
。

あるいはＸ線をスリット状に絞って被検体に沿って照＃
・｝Ｌ、線状のセンサにより電気信号に変換して線状の
撮影情報を得なから、スリ・ン１・状Ｘ線とセンザ位置
とを同期させ、一つの撮影画像を得る方式も用いられて
いる。

このように一つのスリットを用いる撮影では、被検体か
ら散乱される散乱Ｘ線除去効果が極めて低い。すなわち
Ｘ線をスリットで絞ってから被検体に照射する場合には
、Ｘ線は被検体内部で散乱するので、被検体を透過した
Ｘ線分布は山型となって広範囲に渡る。またＸ線を被検
体に照射してからスリットで絞る場合には、スリットを
通過したＸ線分布は、前記方式よりも収束する。

しかしながら、被検体全体からの散乱Ｘ線がスリットを
通過することになり、散乱線量としては上記方式と同様
に悪化するものとなってしまう。

また撮影時間内は被検体全体にＸ線を照射することにな
るので、被検体に対する被曝線量も増大してしまうとい
う問題があった。

さらに前記線状センザは受光面に蛍光物質を有するＣＣ
Ｄ，ａ−ｓｉてあり、センサ長の技術的限界、画像素子
間バラツキ，ダイナミックレンジなどにおいて、フィル
ムに比較して劣っていた。

またＸ線診断装置として電子的に複雑となってしまい、
さらには電子回路の高速性の限界により、被検体の動き
に対して解像度が低下してしまうという問題があった。

（発明が躬訣しようとする課題） そこで本発明の目的は、散乱Ｘ線の影響を極力代減でき
、両像の重複や欠けが生しることなく、装置を簡単化で
き、しかも短峙間で処理でき、解像度の低下を防止し得
るＸ線診断装置を提供することにある。

［発明の構ｆｉ．］ （課題を角ｑ決する為の手段） 本発明は上記の問題を解決し目的を達或する為に次のよ
うな手段を講した。本発明は、被検体を挟んで配置され
該被検体に対してスキャンされる２つのライン状スリッ
トと、この２つのライン状スリットを駆動させる駆動手
段と、この駆動手段を制御させる制御手段と、Ｘ線源か
ら前記被検体および２つのライン状スリットを通過した
Ｘ線５ を２次元状に記録する記録手段とを具備したものである
。

制御手段は、２つのライン状スリットの中心を結ぶ直線
の延長が常に特定の一点と交差するような位置関係を維
持させながら前記２つのライン状スリットをスキャンさ
せるように駆動手段を制御するものである。

披検体を挟んで配置される２つのライン状スリットはそ
れぞれ複数本からなるものである。

２つのライン状スリットのスリットエッジは所定の角度
を有してなるものである。

２つのライン状スリットのスリット幅比は、Ｘ線源から
前記各ライン状スリットまでの距離の比に等しくないも
のである。

２つのライン状スリットのうちの一方のライン状スリッ
トに設けられたＸ線遮蔽部材はエッジ部で厚く、中央部
で薄くなるものである。

複数本からなる２つのライン状スリットにＸ線を遮蔽す
る捕助遮蔽部材を備えたものである。

Ｘ線源と２つのライン状スリットとの初期位置６ を検出する光源を備えたものである。

Ｘ線源と２つのライン状スリットとの初期相対位置を調
整する機構を備えたものである。

（作　用） このような手段を講したことにより次のような作用を呈
する。

■２次元状の記録手段をＸ線ディテクタとすることによ
り、従来のＸ線診断装置および画像処理装置をそのまま
引用でき、装置を簡単化できる。

２つのライン状スリットを備えたので、散乱Ｘ線を効果
的に除去でき、人体各組織の吸収係数を忠実に反映した
画像が得られ、病変抽出能を大幅に向上できる。

■複数本スリットにすることにより、移動距離か少なく
て済み、撮影装置の小型化，撮影時間の短縮化，Ｘ線源
許容負荷に伴う撮影タイムインタバルの短縮化（連続撮
影）化．Ｘ線源の長寿命化を図ることができる。

■常にＸ線を遮蔽するスリットエッジを一つに限定する
ことにより、Ｘ線照射線量を全部領域に渡って均一にす
ることができ、欠陥のない画像を得ることができる。

■補助遮蔽部材をライン状スリットに備えることにより
、Ｘ線照射期間精度を必要とせず、照射Ｘ線量を精密に
制御できる。

■位置検出用光源を備えることにより、Ｘ線源と、２つ
のライン状スリットの位置ズレを即座にかつ正確に検知
し、補正することが可能となる。

そして欠陥のない所望の画像を褥ることかできる。

（実施例） 第１図は本発明に係るＸ線診断装置の一実施例を示す概
略構戊図である。Ｘ線診断装置は、次のように構成され
ている。

■第１図に示すようにＸ線管１は高圧制御器２からの制
御信号によりＸ線を被検体８に対して照射するものであ
る。ライン状スリット３，４には、それぞれ１本のスリ
ット３ｂ，４ｂが設けられている。前記スリット３ｂと
スリット４ｂのそれぞれの開口部中心は、前記Ｘ線管１
の管球焦点位置から放射状に位置するものとなっている
。駆動部５，６は制御部７からの制御信号により前記ラ
イン状スリット３，４を同期させながら被検体８に対し
て左方向（矢印方向）に移動させるものである。スリッ
ト位置検出センサー０は、ライン状スリット３の端子に
設けられライン状スリット３の位置信号を高圧制御器２
に送り、Ｘ線照射タイミングとライン状スリット３との
移動の一致をとるものである。

第２図は前記ライン状スリット３，４のスキャン法を示
す具体的な構或図である。ステップモータ５ａ，６ａは
それぞれライン状スリット３，４をスクリューネジ１１
，１２を介し駆動するものである。２軸同期駆動モータ
コントローラ７ａはステップモータ５ａ，ステップモー
タ６ａをライン状スリット３，４の開口部中心を結ぶ直
線か常に管球魚点位置］８で交差するような位置関係を
保つように制御するものである。

第３図はスリット位置検出方法を示す具体的な構成図で
ある。スリット取付台１３は前記スクリューネジ１１に
取り付けられこのスリット取付台９ １３の左右にはマイクロスイッチ１５．１６が設けられ
ている。スリット取付台１３がマイクロスイッチ１５を
ＯＦＦＬた瞬間に、マイクロスイッチ１５から高圧制御
器２にＸ線照射開始の信号を出力するものとなっている
。またスリット取付台１３がマイクロスイッチ１６をＯ
Ｎした瞬間に、マイクロスイッチ１６から高圧制御器２
にＸ線照射終了の信号を出力するものとなっている。

このように構成された実施例の作用について説明する。

まず第３図に示すようにスリット取付台１３がマイクロ
スイッチ１５の下に位置すると、マイクロスイッチ１５
はＯＦＦＬて高圧制御器２にＸ線照射開始の信号を出力
する。そうすると、Ｘ線管１から照射されたＸ線は、ラ
イン状スリット３ｂにより１本のファンビーム状Ｘ線と
なるようにＪ（（ク射範凹が制眼されて被検体８に照射
される。

そして被検体８を透過した１本のファンビーム状Ｘ線は
、ライン状スリット４で制限され、２次元状シ一ト９に
入射する。さらにライン状スリット３，４は、第２図に
示すようにコン１・ローラ７ａ］０ からの制御信号を人力した駆動部５ａ，６ａにより被検
体８に対してスキャンされる。そしてスリット取付台１
３がマイクロスイッチ１６の下に位置すると、マイクロ
スイッチ１６はＯＮＬ，て高圧制御器２にＸ線照射終了
の信号を出力する。これによりＸ線照射タイミングとラ
イン状況スリット３，４の移動の一致を図ることができ
る。

したがって、２次元状シ一ト９をＸ線ディテクタとする
ことにより、従来のＸ線診断装置および画像処理装置を
そのまま引用でき、装置を簡単化できる。また２つのラ
イン状スリット３，４を備えたので、散乱Ｘ線を効果的
に除去でき、人体各組織の吸収係数を忠実に反映した画
像が得られ、病変抽出能を大幅に向上できる。

■第４図は本発明の第２の実施例を示す概略構成図であ
る。前記第１の実施例において、２つのライン状スリッ
ト３，４を駆動部５ａ，６ａにより同期駆動させる場合
には、最高速度の限界から撮影に長時間を要してしまい
、解像度が低下してしまう。またライン状スリット３，
４のＸ線遮蔽１１ 板は、常時２次元状シー１・９を覆う必要があり、装置
が大型化するという問題があった。

本実施例は前記第１の実施例を改善したものである。第
１図に示す部分と同一部分は同一？１−号を付しその詳
細な説明は省略する。第２図に示すようにライン状スリ
ット３，４には、それぞれ等間隔で３本のスリット３ａ
〜３ｃ，４ａ〜４ｃが設けられている。前記スリット３
ａとスリット４ａ，スリット３ｂとスリット４ｂ，スリ
ット３ｃとスリット４ｃのそれぞれの開口部中心は、前
記Ｘ線管１の管球焦点位置から放射状に位置するものと
なっている。

このように構成された実施例によれば、Ｘ線管１から照
射されたＸ線は、ライン状スリット３ａ〜３ｃにより３
本のファンビーム状Ｘ線となるように照射範囲が制限さ
れて被検体８に照射される。

そして被検体８を透過した３本のファンビーム状Ｘ線は
、ライン状スリット４で制限され、２次元状シ一ト９に
入射する。またライン状スリット３，４は、制御部７か
らの制御信号を入力した駆動部１　２ ５，駆動部６により被検体８に対してスキャンされる。

したがって、３本のスリットを用いることにより、前記
第１の実施例による１本のスリットに比較して１／３の
移動ですむ。これにより撮影時間の短縮化，撮影装置の
小型化，Ｘ線管許容負荷に伴う撮影タイムインターバル
の短縮化（連続撮影），Ｘ線管球の長寿命化を図ること
ができる。

なお第２の実施例ではスリットの本数を３本としたが、
これに限定することなく、他の本数であっても良い。

■次に第５図は本発明の第３の実施例としてライン状ス
リットの断面形状を示す概略構成図である。前記第１の
実施例において、ライン状スリット３，４を一方向に移
動する撮影では、スリット位置によりＸ線を遮蔽するス
リットエッジがＸ線遮蔽部材の管球側と２次元状シ一ト
９側で入れ替わる。また２つのライン状スリット３，４
を同期駆動する場合、同期精度技術には限界があり、管
球焦点と２つのライン状スリット３，４の位置関１　３ 係がズレる。これらは画像に縞などの欠陥を生じる原因
となる。

本実施例は前記第１の実施例を改善したものであり、図
示のようにライン状スリット３，４のエッジ角度θ１，
θ２は、管球焦点１８と２次元状シ一ト９のエッジを結
ぶ直線のなす角度θと等しいものとなっている。またラ
イン状スリット３におけるスリット３ｂは幅Ｌ，を有し
、ライン状スリット４におけるスリット４ｂは幅Ｌ２を
有している。ライン状スリット３，４とのスリット幅比
Ｌｌ／Ｌ２は、 Ｌ　＋　／　Ｌ　２　””　ｋ　ｄ　１／　ｄ　２　　
　　　（　ｋ　＞　１　）となるように設定するものと
なっている。

ここでｋは管球焦点１８とライン状スリット３，４の初
期位置設定精度、ライン状スリット３，４の加工精度お
よびライン状スリット３，４の同期駆動精度により決定
する。

これによれば、ライン状スリッＩ−３．４の位置にかか
わらず、常にＸ線遮蔽部材の管球側表面のエッジ４ｆに
よりＸ線を遮蔽でき、Ｘ線照射線量１４ を全領域に渡って均一にすることができ、欠陥のない画
像を得ることかできる。

またＸ線管から照射されたＸ線は、ライン状スリット３
で遮蔽され、さらにライン状スリット４で遮蔽されるこ
とになるので、重複している部分はライン状スリット４
のＸ線遮蔽部材４ｄの厚みを散乱Ｘ線除去可能の厚さに
薄くする。これにより軽量化を図ることができるととも
に、樹脂プレト４ｅを張り合わせ、Ｘ線遮蔽部材４ｄの
剛性を保つことができる。

■次に第６図は本発明の第４の実施例としてライン状ス
リッ｝４ａと補助遮蔽部材の位置関係を示す概略図であ
る。第２図に示すように複数本スリットを用いた場合に
は、Ｘ線照射期間とスリットピッチ移動時間を厳密に一
致させる必要がある。

しかしながら、これらを一致させるのは、現状のＸ線管
，高江制御器では、照ａｔ期間の再現性が正確に保たれ
ないため、困難である。このためＸ線照射期間が設定値
より長くなると、重複照射，短いと照射不足となり、画
像にスリット間隔のライ１５ ン状の縞か生じていた。

そこで本実施例は前記第２の丈施例を改善したものであ
り、第６図のように（１）はＸ線撮影開始の瞬間を示し
、（２）はＸ線撮影終了の瞬間を示している。ライン状
スリット４は尋速度Ｖで矢印方向に移動し、補助遮蔽部
祠１９はそれぞれ所定の位置で静止している。なおＸ線
発生器からのＸ線照射開始終了のタイミングはラフであ
っても良い。Ｘ線照射開始は、（３）の状態から（１）
の状態にライン状スリット４が移動するまでのどの時点
でもよく、Ｘ線照射終了は（２）の状態から（４）の状
態にライン状スリット４ａが移動するまでのどの時点で
もよい。

第７図は補助遮蔽部材の駆動方法を示す概略図である。

同図に示すごとくラック２０が取り付けられたライン状
スリット４は、矢印方向に等速度Ｖで移動する。ギャ２
１とギャ２２はベアリング２４を介してプレート２３に
固定されており、ラック２０によりギア２１は反時計方
向，ギア２２は時計方向に回転する。補助遮蔽部利１９
はアー１６ ム２５によりギア２２に固定されており、ラック２０の
取付位置と歯数によりライン状スリット４の遮蔽部Ｃに
隠された状態で時計方向に１８０゜だけ回転する。

したがって、補助遮蔽部材１つをライン状スリット４に
備えることにより、ライン状スリットＡとライン状スリ
ットＢとの通過Ｘ線の繋ぎをぴったり一致させることが
でき、Ｘ線照射期間精度を必要とせず、照射Ｘ線量を精
密に制御できる。

■次に第８図は本発明の第５の実施例を示す概略構成図
である。前記第１の実施例において、Ｘ線管１と２つの
ライン状スリット３，４の初期相対位置関係にズレがあ
る場合には、画像の重複や欠けが生じる。しかしながら
、これらの位置ズレを検出することはＸ線が可也光線で
ないこと，ズレ量が空間的であることにより困難であっ
た。

そこで本実施例はこれを改善したものであり、第８図に
示すように可視光半導体レーザ４０は、その発振部がミ
ラー４１に対しＸ線管と対象の位置に設置されている。

可視光半導体レーサ４０か１７ らの発振光は、着脱可能なビンポール４５により絞られ
ており、ライン状スリット３に平行に貼り付けられたミ
ラー４６により反射する。この反射光のピンホール４５
の中心からの位置ズレにより光軸とライン状スリット３
の垂直度を検出する。

そしてライン状スリット３に設けられた回転機構により
垂直度を調整する。ライン状スリット４についても、ミ
ラー４７により同様に垂直度を検出し、調整する。これ
によりライン状スリット３とライン状スリット４とは平
行になる。

次にピンホール４５を取り外す。可視光半導体レーザ４
０からの発振光はライン状スリット４にそれぞれ設けら
れた位置合わせ用スリット４２４３を通過し、目盛り付
き投影スクリーン４４に到達する。投影スクリーン４４
に映し出されたフォトパターンにより、Ｘ線管１とライ
ン状スリット３．４の相対位置関係を知ることかできる
。

第９図はフォトパターンによる位置ズレ検出方法のθ，
Ｘ，Ｙの軸および回転方向を示す図、第１０図はフォト
パターンによる位置ズレ検出方法１８ の原理図である。第１０図において、（１），（２）は
位置合わせ用スリット４２．４３のスリット形状を示す
。（３）はＸ線管１とライン状スリット３　４の位置関
係にズレがないときのフォトパターンを示す。（４），
（５），（６）はそれぞれθ，Ｘ，Ｙの位置ズレがある
場合のフォトパターンを示すものである。このフォトパ
ターン検出方法によれば、ライン状スリット３またはラ
イン状スリット４のいずれかに備えられた２次元（Ｘ，
Ｙ）｝ラパース機構回転（θ）機構により、フォトパタ
ーンが（３）となるように調整し、いずれも容易に検出
できる。

なお本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、２次元状の記録手段をＸ線ディテクタ
とすることにより、従来のＸ線診断装置および画像処理
装置をそのまま引用でき、装置を簡単化できる。２つの
ライン状スリットを備えた１　９ ので、散乱Ｘ線を効果的に除去でき、人体各組織の吸収
係数を忠実に反映した画像が得られ、病変抽出能を大幅
に向上できる。

複数本スリットにすることにより、移動距離が少なくて
済み、撮影装置の小型化，撮影時間の短縮化，Ｘ線源許
容負−：ｊに伴う撮影タイムインタバルの短縮化（連続
撮影）化．Ｘ線源の長寿命化を図ることができる。

常にＸ線を遮蔽するスリットエッジを一つに限定するこ
とにより、Ｘ線照射線量を全部領域に渡って均一にする
ことができ、欠陥のない画像を書ることができる。

補助遮蔽部材をライン状スリッｌ・に備えることにより
、Ｘ線照射期間精度を必要とせず、照射Ｘ線量を精密に
制御できる。

位置検出用光源を備えることにより、Ｘ線源と、２つの
ライン状スリットの位置ズレを即座にかつ正確に検知し
、補正することが可能となる。そして欠陥のない所望の
画像を得るＸ線診断装置を提供できる。

２　０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＸ線診断装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図はライン状スリット３，４のスキャン
法を示す具体的な構成図、第３図はスリット位置検出方
法を示す具体的な構成図、第４図は本発明の第２の実施
例を示す概略図、第５図は本発明の第３の実施例として
ライン状スリットの断面形状を示す概略構或図、第６図
は本発明の第４の実施例としてライン状スリット４ａと
補助遮蔽部材の位置関係を示す概略図、第７図は補助遮
蔽部材の駆動方法を示す概略図、第８図は本発明の第５
の実施例を示す概略構成図、第９図はフォトパターンに
よる位置ズレ検出方法のθ，Ｘ．Ｙの軸および回転方向
を示す図、第１０図はフォトパターンによる位置ズレ検
出方法の原理図である。 １・・・Ｘ線管、２・・・高江制御器、３．４・・・ラ
イン状スリット、５，６・・・駆動部、５ａ，５ｂ・・
・ステップモー夕、７・・・制御部、７ａ・・・２軸同
期駆動モータコン！・ローラ、８・・・披検体、９・・
・２次元状シ２１ ト、１０・・・スリット位置検出センサ、１１１２・・
・スクリューネジ、１３．１４・・・スリ・ソト取付台
、１５．１６・・・マイクロスイッチ、１７・・・マイ
クロスイッチ、１８・・・管球焦点、１９・・・補助遮
蔽部材、２０・・・ラック、２１．２２・・・ギア、２
３．２６・・・プレート、２４・ベアリング、２５２７
・・・アーム、２８・・・スｌ・ツパ、４０・・・可祖
光半導体レーザ、４１・・・ミラー　４２．４３・・・
位置合わせ用スリット、４４・・・目盛付投影スクリー
ン、４５・・・ピンホール、４６．４７・・・位置合わ
せ用ミラー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被検体を挟んで配置され該被検体に対してスキャ
   ンされる２つのライン状スリットと、この２つのライン
   状スリットを駆動させる駆動手段と、この駆動手段を制
   御させる制御手段と、Ｘ線源から前記被検体および２つ
   のライン状スリットを通過したＸ線を２次元状に記録す
   る記録手段とを具備したことを特徴とするＸ線診断装置
   。 （２）制御手段は、２つのライン状スリットの中心を結
   ぶ直線の延長が常に特定の一点と交差するような位置関
   係を維持させながら前記２つのライン状スリットをスキ
   ャンさせるように駆動手段を制御することを特徴とする
   請求項１記載のＸ線診断装置。 （３）被検体を挟んで配置される２つのライン状スリッ
   トはそれぞれ複数本からなることを特徴とする請求項１
   記載のＸ線診断装置。 （４）２つのライン状スリットのスリットエッジは所定
   の角度を有してなることを特徴とする請求項１記載のＸ
   線診断装置。 （５）２つのライン状スリットのスリット幅比は、Ｘ線
   源から前記各ライン状スリットまでの距離の比に等しく
   ないことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。 （６）２つのライン状スリットのうちの一方のライン状
   スリットに設けられたＸ線遮蔽部材はエッジ部で厚く、
   中央部で薄くなることを特徴とする請求項１記載のＸ線
   診断装置。（７）複数本からなる２つのライン状スリッ
   トにＸ線を遮蔽する補助遮蔽部材を備えたことを特徴と
   する請求項１記載のＸ線診断装置。 （８）Ｘ線源と２つのライン状スリットとの初期位置を
   検出する光源を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   Ｘ線診断装置。 （９）Ｘ線源と２つのライン状スリットとの初期相対位
   置を調整する機構を備えたことを特徴とする請求項１記
   載のＸ線診断装置。