JPH04221531A - コンピュータ断層撮影システムに用いられるフィルタ組立体 - Google Patents
コンピュータ断層撮影システムに用いられるフィルタ組立体Info
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- JPH04221531A JPH04221531A JP3082918A JP8291891A JPH04221531A JP H04221531 A JPH04221531 A JP H04221531A JP 3082918 A JP3082918 A JP 3082918A JP 8291891 A JP8291891 A JP 8291891A JP H04221531 A JPH04221531 A JP H04221531A
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
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-
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- A61B6/482—Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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- G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線ビ―ムのエネルギ
を制御するＸ線フィルタに関し、更に詳しくは、二重エ
ネルギを測定するＸ線コンピュ―タ断層撮影システムに
使用されるフィルタに関する。
を制御するＸ線フィルタに関し、更に詳しくは、二重エ
ネルギを測定するＸ線コンピュ―タ断層撮影システムに
使用されるフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュ―タ断層撮影（ＣＴ）システム
は一般に被撮像体を通るように向けられ、Ｘ線検出器列
によって受信されるファンビ―ムを形成するようにコリ
メ―トされたＸ線源を有している。Ｘ線源、ファンビ―
ムおよび検出器列は、「撮像面」と呼ばれるデカルト座
標系のｘ−ｙ面内に横たわるように方向付けられている
。Ｘ線源および検出器列は撮像面内において構台上を一
緒に被撮像体の周りを、従ってデカルト座標系のｘ軸の
周りを回転させられる。
は一般に被撮像体を通るように向けられ、Ｘ線検出器列
によって受信されるファンビ―ムを形成するようにコリ
メ―トされたＸ線源を有している。Ｘ線源、ファンビ―
ムおよび検出器列は、「撮像面」と呼ばれるデカルト座
標系のｘ−ｙ面内に横たわるように方向付けられている
。Ｘ線源および検出器列は撮像面内において構台上を一
緒に被撮像体の周りを、従ってデカルト座標系のｘ軸の
周りを回転させられる。
【０００３】検出器列は複数個の検出素子を配列したも
のであり、各検出素子はＸ線源からその特定の検出素子
へ投射された光線路に沿った透過放射線の強度を測定す
る。各構台（ｇａｎｔｒｙ）角度において、検出素子の
各々からの強度信号からなる投影が得られる。それから
、構台は新しい構台角度に回転させられ、この処理が繰
り返され、多くの構台角度に従った多くの投影が収集さ
れ、断層撮影投影群が形成される。得られた各断層撮影
投影群は本技術分野で知られているアルゴリズムに従っ
て断面像を再構成する後のコンピュ―タ処理のために数
値の形で蓄積される。再構成された画像は通常のＣＲＴ
管上に表示されたり、またはコンピュ―タ制御されたカ
メラによってフィルムレコ―ドに変換される。
のであり、各検出素子はＸ線源からその特定の検出素子
へ投射された光線路に沿った透過放射線の強度を測定す
る。各構台（ｇａｎｔｒｙ）角度において、検出素子の
各々からの強度信号からなる投影が得られる。それから
、構台は新しい構台角度に回転させられ、この処理が繰
り返され、多くの構台角度に従った多くの投影が収集さ
れ、断層撮影投影群が形成される。得られた各断層撮影
投影群は本技術分野で知られているアルゴリズムに従っ
て断面像を再構成する後のコンピュ―タ処理のために数
値の形で蓄積される。再構成された画像は通常のＣＲＴ
管上に表示されたり、またはコンピュ―タ制御されたカ
メラによってフィルムレコ―ドに変換される。
【０００４】Ｘ線源は一般にアノ―ドおよびカソ―ドを
有する真空のガラスＸ線管から構成される。カソ―ドか
らの電子がアノ―ドとカソ―ドの間の高電圧によってア
ノ―ド上の焦点スポットに対して加速された場合にＸ線
が発生する。
有する真空のガラスＸ線管から構成される。カソ―ドか
らの電子がアノ―ドとカソ―ドの間の高電圧によってア
ノ―ド上の焦点スポットに対して加速された場合にＸ線
が発生する。
【０００５】発生するＸ線のスペクトルは異なる周波数
、従って異なるエネルギの放射線帯を含んでいる。高い
エネルギの短い波長の放射線は「硬」Ｘ線と称され、低
いエネルギの長い波長の放射線は「軟」Ｘ線と称されて
いる。最も低いエネルギのＸ線は身体によってほとんど
完全に吸収されるので、Ｘ線画像にはほとんど貢献しな
い。それにも関わらず、これらの軟Ｘ線は有害なイオン
化放射線を患者に対して全体的に照射している。従って
、これらの光線は通常本技術分野で知られているように
Ｘ線管内に設けられているフィルタによって除去されて
いる。
、従って異なるエネルギの放射線帯を含んでいる。高い
エネルギの短い波長の放射線は「硬」Ｘ線と称され、低
いエネルギの長い波長の放射線は「軟」Ｘ線と称されて
いる。最も低いエネルギのＸ線は身体によってほとんど
完全に吸収されるので、Ｘ線画像にはほとんど貢献しな
い。それにも関わらず、これらの軟Ｘ線は有害なイオン
化放射線を患者に対して全体的に照射している。従って
、これらの光線は通常本技術分野で知られているように
Ｘ線管内に設けられているフィルタによって除去されて
いる。
【０００６】Ｘ線管から放出されるＸ線は「スペクトル
」フィルタおよび「減衰」フィルタの２つの補助フィル
タを通る。
」フィルタおよび「減衰」フィルタの２つの補助フィル
タを通る。
【０００７】スペクトルフィルタは波長がより長く低い
エネルギのＸ線を更に除去することによってＸ線ビ―ム
を硬化するように作用するモリブデン細片である。この
スペクトルフィルタはＸ線ビ―ムの内側および外側に移
動することができるので異なるスペクトル成分のＸ線ビ
―ムで被対象物を撮像することができる。異なるスペク
トル成分のＸ線ビ―ムで取られた２つ以上の画像からＸ
線画像を構成することは「二重エネルギ走査」と称され
、単一のエネルギ走査が限られたコントラストを提供す
るのみである柔らかい組織の撮像にかなり使用されてい
る。スペクトルフィルタはトラックまたは蝶番を備えて
おり、Ｘ線ビ―ムの中に入れたり、Ｘ線ビ―ムから外し
たりすることができる。
エネルギのＸ線を更に除去することによってＸ線ビ―ム
を硬化するように作用するモリブデン細片である。この
スペクトルフィルタはＸ線ビ―ムの内側および外側に移
動することができるので異なるスペクトル成分のＸ線ビ
―ムで被対象物を撮像することができる。異なるスペク
トル成分のＸ線ビ―ムで取られた２つ以上の画像からＸ
線画像を構成することは「二重エネルギ走査」と称され
、単一のエネルギ走査が限られたコントラストを提供す
るのみである柔らかい組織の撮像にかなり使用されてい
る。スペクトルフィルタはトラックまたは蝶番を備えて
おり、Ｘ線ビ―ムの中に入れたり、Ｘ線ビ―ムから外し
たりすることができる。
【０００８】スペクトルフィルタに加えて、Ｘ線ビ―ム
は減衰フィルタを通るようになっている。減衰フィルタ
は通常水、従って人体のＸ線吸収スペクトル特性に近い
特性を有するテフロンのような合成ポリマである。この
フィルタはＸ線ビ―ムのスペクトル特性を調整するもの
ではなく、むしろ被撮像体の厚さの変化を補償するもの
である。被撮像体の中心、通常最も厚い部分を通過する
Ｘ線はこのフィルタによって最も少なく減衰されるのに
対して、被撮像体の縁部、通常最も薄い部分を通過する
Ｘ線はこのフィルタによって一層多く減衰させられる。 被撮像体によって全く遮られないＸ線はこのフィルタに
よって最大に、理想的には被撮像体の中心を通過するＸ
線の量に等しい量だけ減衰させられる。この選択的減衰
の結果、ＣＴ用Ｘ線検出器にあたるＸ線は同じエネルギ
になり、検出器の感度の真中当りに中心が設けられる。 従って、減衰フィルタはＸ線エネルギの範囲を減らした
更に感度の高いＸ線検出器を使用することを可能にする
。
は減衰フィルタを通るようになっている。減衰フィルタ
は通常水、従って人体のＸ線吸収スペクトル特性に近い
特性を有するテフロンのような合成ポリマである。この
フィルタはＸ線ビ―ムのスペクトル特性を調整するもの
ではなく、むしろ被撮像体の厚さの変化を補償するもの
である。被撮像体の中心、通常最も厚い部分を通過する
Ｘ線はこのフィルタによって最も少なく減衰されるのに
対して、被撮像体の縁部、通常最も薄い部分を通過する
Ｘ線はこのフィルタによって一層多く減衰させられる。 被撮像体によって全く遮られないＸ線はこのフィルタに
よって最大に、理想的には被撮像体の中心を通過するＸ
線の量に等しい量だけ減衰させられる。この選択的減衰
の結果、ＣＴ用Ｘ線検出器にあたるＸ線は同じエネルギ
になり、検出器の感度の真中当りに中心が設けられる。 従って、減衰フィルタはＸ線エネルギの範囲を減らした
更に感度の高いＸ線検出器を使用することを可能にする
。
【０００９】校正のためには、減衰フィルタはＸ線ビ―
ムの通路から取り除かれることが通常好ましい。これは
減衰フィルタを移動可能なトラック上に設けることによ
って達成される。
ムの通路から取り除かれることが通常好ましい。これは
減衰フィルタを移動可能なトラック上に設けることによ
って達成される。
【００１０】上述したように、減衰フィルタは、被撮像
体の吸収特性に的確に合わせるようにテフロンのような
合成ポリマで構成されている。このようなポリマの吸収
特性は比較的安定しているものであるが、Ｘ線を連続的
に照射する場合には、ポリマの機械的特性が変化する。 材料の色は黒くなり、割れ目が発生する。割れ目によっ
て発生するＸ線ビ―ムの不連続性は強い画像ア―チファ
クトを生じ、フィルタの取り替えを必要とする。このよ
うな取り替えは不都合であるし、費用がかかるものであ
る。
体の吸収特性に的確に合わせるようにテフロンのような
合成ポリマで構成されている。このようなポリマの吸収
特性は比較的安定しているものであるが、Ｘ線を連続的
に照射する場合には、ポリマの機械的特性が変化する。 材料の色は黒くなり、割れ目が発生する。割れ目によっ
て発生するＸ線ビ―ムの不連続性は強い画像ア―チファ
クトを生じ、フィルタの取り替えを必要とする。このよ
うな取り替えは不都合であるし、費用がかかるものであ
る。
【００１１】
【発明の概要】本出願人は特定の理論によって拘束され
ることを望まないが、連続した使用による減衰フィルタ
の割れ目はＸ線ビ―ムによる重合体分子のブレ―クダウ
ンによる減衰フィルタの重合体が砕け易くなることと、
隣接するＸ線管の熱によって膨張する場合の減衰フィル
タとその支持体との間に発生する応力との組合せによっ
て生ずる。
ることを望まないが、連続した使用による減衰フィルタ
の割れ目はＸ線ビ―ムによる重合体分子のブレ―クダウ
ンによる減衰フィルタの重合体が砕け易くなることと、
隣接するＸ線管の熱によって膨張する場合の減衰フィル
タとその支持体との間に発生する応力との組合せによっ
て生ずる。
【００１２】従って、本発明によれば、減衰フィルタは
膨張によって発生する応力を減らすように取り付けられ
る。特に、減衰フィルタ用のフィルタ要素はＸ線ビ―ム
内にフィルタ要素を位置付けする移動可能な支持プレ―
トに取り付けられる。フィルタ要素の中心は支持プレ―
トに取り付けられるが、端部は温度の変化に従って摺動
するように、すなわちフィルタ要素と支持プレ―トの寸
法の変化に従って摺動するように取り付けられる。
膨張によって発生する応力を減らすように取り付けられ
る。特に、減衰フィルタ用のフィルタ要素はＸ線ビ―ム
内にフィルタ要素を位置付けする移動可能な支持プレ―
トに取り付けられる。フィルタ要素の中心は支持プレ―
トに取り付けられるが、端部は温度の変化に従って摺動
するように、すなわちフィルタ要素と支持プレ―トの寸
法の変化に従って摺動するように取り付けられる。
【００１３】一実施例においては、フィルタ要素の端部
は孔を備えており、この孔の直径より小さい軸径を有す
る留め具で保持される。軸と孔の直径の間の差は所定の
膨張寸法に等しい。フィルタ要素は留め具のヘッドとフ
ィルタとの間に位置付けられた圧縮ばねによって支持プ
レ―トに対して保持される。
は孔を備えており、この孔の直径より小さい軸径を有す
る留め具で保持される。軸と孔の直径の間の差は所定の
膨張寸法に等しい。フィルタ要素は留め具のヘッドとフ
ィルタとの間に位置付けられた圧縮ばねによって支持プ
レ―トに対して保持される。
【００１４】本発明の一目的は、フィルタ要素が支持プ
レ―トに対して膨張する場合にフィルタ要素の端部が摺
動することを可能とし、これによりフィルタ要素が多く
のＸ線照射によってもろくなる場合にフィルタ要素に破
砕を生ずる応力を避けることである。圧縮ばねは支持プ
レ―トの面に対してフィルタを押し付けるが、膨張する
に従って支持プレ―トの面に沿ってフィルタを摺動可能
とする。
レ―トに対して膨張する場合にフィルタ要素の端部が摺
動することを可能とし、これによりフィルタ要素が多く
のＸ線照射によってもろくなる場合にフィルタ要素に破
砕を生ずる応力を避けることである。圧縮ばねは支持プ
レ―トの面に対してフィルタを押し付けるが、膨張する
に従って支持プレ―トの面に沿ってフィルタを摺動可能
とする。
【００１５】本発明の他の目的はフィルタのずれによっ
て生ずる画像ア―チファクトを低減することにある。中
心ラインに沿ってフィルタを固定することによってフィ
ルタ全体が両端に向かってずれることなくフィルタが両
端に向かって膨張することを可能にする。一実施例にお
いては、フィルタ要素の中心は取り付け壁によって支持
プレ―トに取り付けられる。取り付け壁内の孔は２つの
端部に直角な方向のフィルタ要素の膨張の結果として取
り付け部上に応力が形成されることを防止する。
て生ずる画像ア―チファクトを低減することにある。中
心ラインに沿ってフィルタを固定することによってフィ
ルタ全体が両端に向かってずれることなくフィルタが両
端に向かって膨張することを可能にする。一実施例にお
いては、フィルタ要素の中心は取り付け壁によって支持
プレ―トに取り付けられる。取り付け壁内の孔は２つの
端部に直角な方向のフィルタ要素の膨張の結果として取
り付け部上に応力が形成されることを防止する。
【００１６】更に他の実施例においては、第２のフィル
タが支持プレ―トに取り付けられ、第１の支持プレ―ト
の位置においてＸ線ビ―ムは第１および第２フィルタ要
素の両方によって減衰され、第２の支持プレ―トの位置
においてはＸ線ビ―ムは一方のフィルタ要素によっての
み減衰される。第２のフィルタは支持プレ―トの相対的
膨張によって第１のフィルタに張力をかけるように支持
プレ―トに取り付けられる。
タが支持プレ―トに取り付けられ、第１の支持プレ―ト
の位置においてＸ線ビ―ムは第１および第２フィルタ要
素の両方によって減衰され、第２の支持プレ―トの位置
においてはＸ線ビ―ムは一方のフィルタ要素によっての
み減衰される。第２のフィルタは支持プレ―トの相対的
膨張によって第１のフィルタに張力をかけるように支持
プレ―トに取り付けられる。
【００１７】本発明の他の目的は、スペクトルフィルタ
と減衰フィルタの両方の確実な位置付けを行うようにス
ペクトルフィルタを減衰フィルタと併合する方法を提供
することにある。支持プレ―トの相対的膨張時にスペク
トルフィルタに張力をかけることによって、スペクトル
フィルタが冷却時に跳ね上がりを起こすような圧縮状態
の下に置かれないように保証する。スペクトルフィルタ
は減衰フィルタに対して固定され、全フィルタ組立体は
Ｘ線ビ―ムの内側および外側に動かされ、スペクトルフ
ィルタを更に正確に位置決めする。
と減衰フィルタの両方の確実な位置付けを行うようにス
ペクトルフィルタを減衰フィルタと併合する方法を提供
することにある。支持プレ―トの相対的膨張時にスペク
トルフィルタに張力をかけることによって、スペクトル
フィルタが冷却時に跳ね上がりを起こすような圧縮状態
の下に置かれないように保証する。スペクトルフィルタ
は減衰フィルタに対して固定され、全フィルタ組立体は
Ｘ線ビ―ムの内側および外側に動かされ、スペクトルフ
ィルタを更に正確に位置決めする。
【００１８】上述したもの以外の他の目的および利点は
以下の本発明の好適実施例の説明から本技術分野に経験
を有する者に明らかであろう。この説明では、本発明の
一例を示している添付図面を参照する。しかしながら、
このような例は本発明の種々の代わりの形態を網羅する
ものでないので、本発明の範囲の判定には特許請求の範
囲を参照されたい。
以下の本発明の好適実施例の説明から本技術分野に経験
を有する者に明らかであろう。この説明では、本発明の
一例を示している添付図面を参照する。しかしながら、
このような例は本発明の種々の代わりの形態を網羅する
ものでないので、本発明の範囲の判定には特許請求の範
囲を参照されたい。
【００１９】
【実施例の説明】図１を参照すると、ほぼ矩形の支持プ
レ―ト１０が軸１４に沿って垂直に放射するＸ線ファン
ビ―ム１２に端と端を接して設けられている。支持プレ
―ト１０の一方の面にはテフロンの対応する矩形のフィ
ルタブロック１８から成る減衰フィルタ１６が取り付け
られている。本技術分野に専門知識を有する者には減衰
フィルタ１６用に他の同様な材料を使用できることは明
らかであろう。フィルタブロック１８の露出した面には
下方に延在したサドル状切り欠き部２０がある。この切
り欠き部２０はフィルタブロック１８の中心に設けられ
ているが、支持壁２２をそのまま残すようにフィルタブ
ロック１８の全幅よりも小さい。サドル状切り欠き部２
０は投射されるＸ線ファンビ―ム１２の通路に沿った減
衰フィルタ１６の厚さを低減し、減衰フィルタ１６の厚
さが典型的な被撮像体（図示せず）の厚さに逆に対応し
ている。すなわち、減衰フィルタ１６は中央が最も薄く
なっていて、被撮像体の最も厚い部分を通過するＸ線１
２を最も少なく減衰させ、両側が最も厚くなっていて、
被撮像体の両側において減衰しないで通過するＸ線１２
を最も多く減衰させている。上述したように、減衰フィ
ルタ１６の目的は検出器によって受信されるＸ線１２の
強度をほぼ均等化することであり、従って検出器の感度
を改良することである。
レ―ト１０が軸１４に沿って垂直に放射するＸ線ファン
ビ―ム１２に端と端を接して設けられている。支持プレ
―ト１０の一方の面にはテフロンの対応する矩形のフィ
ルタブロック１８から成る減衰フィルタ１６が取り付け
られている。本技術分野に専門知識を有する者には減衰
フィルタ１６用に他の同様な材料を使用できることは明
らかであろう。フィルタブロック１８の露出した面には
下方に延在したサドル状切り欠き部２０がある。この切
り欠き部２０はフィルタブロック１８の中心に設けられ
ているが、支持壁２２をそのまま残すようにフィルタブ
ロック１８の全幅よりも小さい。サドル状切り欠き部２
０は投射されるＸ線ファンビ―ム１２の通路に沿った減
衰フィルタ１６の厚さを低減し、減衰フィルタ１６の厚
さが典型的な被撮像体（図示せず）の厚さに逆に対応し
ている。すなわち、減衰フィルタ１６は中央が最も薄く
なっていて、被撮像体の最も厚い部分を通過するＸ線１
２を最も少なく減衰させ、両側が最も厚くなっていて、
被撮像体の両側において減衰しないで通過するＸ線１２
を最も多く減衰させている。上述したように、減衰フィ
ルタ１６の目的は検出器によって受信されるＸ線１２の
強度をほぼ均等化することであり、従って検出器の感度
を改良することである。
【００２０】サドル状切り欠き部２０によって露出した
支持壁２２は２つの垂直に設けられたさら孔２４を有し
ている。図１および図２を参照すると、減衰フィルタ１
６は、さら孔２４内にはめ込まれて支持プレ―ト１０の
中心で対応するねじ付孔２８によって受け入れられる頭
の平らなビス２６によって支持プレ―ト１０に取り付け
られている。そして、減衰フィルタ１６は支持プレ―ト
１０および減衰フィルタ１６の垂直対称線に沿って支持
プレ―ト１０に固定される。頭の平らな留め具２６と支
持壁２２内のさら孔２４との間の嵌合面は減衰フィルタ
１６の中心が支持プレ―ト１０に対してずれることを防
止するように作用する。
支持壁２２は２つの垂直に設けられたさら孔２４を有し
ている。図１および図２を参照すると、減衰フィルタ１
６は、さら孔２４内にはめ込まれて支持プレ―ト１０の
中心で対応するねじ付孔２８によって受け入れられる頭
の平らなビス２６によって支持プレ―ト１０に取り付け
られている。そして、減衰フィルタ１６は支持プレ―ト
１０および減衰フィルタ１６の垂直対称線に沿って支持
プレ―ト１０に固定される。頭の平らな留め具２６と支
持壁２２内のさら孔２４との間の嵌合面は減衰フィルタ
１６の中心が支持プレ―ト１０に対してずれることを防
止するように作用する。
【００２１】ＣＴ機械の使用中、Ｘ線管（図示せず）は
かなりの熱を放出し、減衰フィルタ１６および支持プレ
―ト１０を通常の室温よりも最大５０°Ｆまで高く加熱
する。減衰フィルタ１６の膨張は各々が構成される材料
によって支持プレ―ト１０の膨張と異なっている。テフ
ロンの減衰フィルタおよびアルミニウムの支持プレ―ト
の場合には、膨張係数はそれぞれ約８０×１０−６イン
チ／インチ−°Ｆおよび１３×１０−６インチ／インチ
−°Ｆである。従って、５０°Ｆにおける膨張の差は材
料の１インチあたり約１０００分の３インチである。
かなりの熱を放出し、減衰フィルタ１６および支持プレ
―ト１０を通常の室温よりも最大５０°Ｆまで高く加熱
する。減衰フィルタ１６の膨張は各々が構成される材料
によって支持プレ―ト１０の膨張と異なっている。テフ
ロンの減衰フィルタおよびアルミニウムの支持プレ―ト
の場合には、膨張係数はそれぞれ約８０×１０−６イン
チ／インチ−°Ｆおよび１３×１０−６インチ／インチ
−°Ｆである。従って、５０°Ｆにおける膨張の差は材
料の１インチあたり約１０００分の３インチである。
【００２２】応力軽減孔３０がさら孔２８の間の減衰フ
ィルタ１６の支持壁２０に形成され、隣接するＸ線管（
図示せず）によって加熱された場合の支持壁２２とフィ
ルタブロック１８の垂直方向の膨張によって生ずる応力
を軽減する。支持壁の取り付け点相互間の距離、すなわ
ちさら孔２４相互間の距離は約２インチであるので、１
０００分の６インチの膨張が応力軽減孔３０によって吸
収される。応力軽減孔は円から楕円に変形し、支持プレ
―ト１０上のフィルタブロック１８の相対的膨張による
さら孔２４の間の支持壁の座屈を防止する。
ィルタ１６の支持壁２０に形成され、隣接するＸ線管（
図示せず）によって加熱された場合の支持壁２２とフィ
ルタブロック１８の垂直方向の膨張によって生ずる応力
を軽減する。支持壁の取り付け点相互間の距離、すなわ
ちさら孔２４相互間の距離は約２インチであるので、１
０００分の６インチの膨張が応力軽減孔３０によって吸
収される。応力軽減孔は円から楕円に変形し、支持プレ
―ト１０上のフィルタブロック１８の相対的膨張による
さら孔２４の間の支持壁の座屈を防止する。
【００２３】フィルタブロック１８の水平方向の膨張は
フィルタブロック１８の高さよりも長さが大きい結果上
述したように垂直方向の膨張よりもかなり大きい。例え
ば、フィルタブロックの長さが１０インチである場合、
上述した条件および材料の下で約１０００分の３０イン
チの水平方向の膨張が予想される。
フィルタブロック１８の高さよりも長さが大きい結果上
述したように垂直方向の膨張よりもかなり大きい。例え
ば、フィルタブロックの長さが１０インチである場合、
上述した条件および材料の下で約１０００分の３０イン
チの水平方向の膨張が予想される。
【００２４】フィルタブロック１８のこの水平方向の膨
張は垂直方向の膨張と異なる方法で吸収される。普通よ
り大きな孔３２がフィルタブロック１８の各端部の面に
形成され、段付ねじ３６の軸部３４の挿入を可能にして
いる。この段付ねじ３６は支持プレ―ト１０の両端の支
持プレ―ト１０の面にある対応するねじ付孔３８に受け
入れられている。段付ねじ３６の段部４０が支持プレ―
ト１０の面に当接したとき、段付ねじ３６の軸部３４が
フィルタブロック１８の外面を超えて延在し、段付ねじ
３６のヘッド４２がフィルタブロック１８の外面から変
位させられるような大きさに段付ねじ３６は形成される
。圧縮ばね４４が各段付ねじ３６のヘッド４２とフィル
タブロック１８の外面との間に設けられている。段付ね
じ３６が支持プレ―ト１０と完全に係合したとき圧縮ば
ね４４が圧縮され、従って圧縮ばね４４はフィルタブロ
ック１８を支持プレ―ト１０に対して保持しているフィ
ルタブロック１８に対して内側に向く力を加えるような
大きさに圧縮ばね４４は形成されている。ワッシャ４６
が圧縮ばね４４とフィルタブロック１８との間に設けら
れ、圧縮ばね４４の力を広げ、フィルタブロック１８の
材料のコ―ルドフロ―（ｃｏｌｄ ｆｌｏｗ ）を低減
している。
張は垂直方向の膨張と異なる方法で吸収される。普通よ
り大きな孔３２がフィルタブロック１８の各端部の面に
形成され、段付ねじ３６の軸部３４の挿入を可能にして
いる。この段付ねじ３６は支持プレ―ト１０の両端の支
持プレ―ト１０の面にある対応するねじ付孔３８に受け
入れられている。段付ねじ３６の段部４０が支持プレ―
ト１０の面に当接したとき、段付ねじ３６の軸部３４が
フィルタブロック１８の外面を超えて延在し、段付ねじ
３６のヘッド４２がフィルタブロック１８の外面から変
位させられるような大きさに段付ねじ３６は形成される
。圧縮ばね４４が各段付ねじ３６のヘッド４２とフィル
タブロック１８の外面との間に設けられている。段付ね
じ３６が支持プレ―ト１０と完全に係合したとき圧縮ば
ね４４が圧縮され、従って圧縮ばね４４はフィルタブロ
ック１８を支持プレ―ト１０に対して保持しているフィ
ルタブロック１８に対して内側に向く力を加えるような
大きさに圧縮ばね４４は形成されている。ワッシャ４６
が圧縮ばね４４とフィルタブロック１８との間に設けら
れ、圧縮ばね４４の力を広げ、フィルタブロック１８の
材料のコ―ルドフロ―（ｃｏｌｄ ｆｌｏｗ ）を低減
している。
【００２５】普通よりも大きな孔３２は段付ねじ３６の
軸３４よりも約１０００分の６０インチだけ直径が大き
く、フィルタブロック１８の約１０インチの水平方向の
寸法に沿ってフィルタブロック１８の１０００分の３０
インチの膨張を吸収する。圧縮ばね４４は通常の力のみ
をフィルタブロック１８に加えるので、減衰フィルタ１
６の膨張を阻止しないが、減衰フィルタ１６と支持プレ
―ト１０との間のすべり摩擦のみに影響を与える。この
すべり摩擦は通常低いものである。
軸３４よりも約１０００分の６０インチだけ直径が大き
く、フィルタブロック１８の約１０インチの水平方向の
寸法に沿ってフィルタブロック１８の１０００分の３０
インチの膨張を吸収する。圧縮ばね４４は通常の力のみ
をフィルタブロック１８に加えるので、減衰フィルタ１
６の膨張を阻止しないが、減衰フィルタ１６と支持プレ
―ト１０との間のすべり摩擦のみに影響を与える。この
すべり摩擦は通常低いものである。
【００２６】図１を再び参照すると、２つのＴブラケッ
ト４８がこのＴブラケット４８の垂直脚部によって支持
プレ―ト１０の両端の上縁部に取り付けられている。各
Ｔブラケット４８の２つの垂直ア―ムは各々スペクトル
フィルタとして使用される２つの平行な金属のフィルタ
条片５０および５０′の一端を支持している。フィルタ
条片５０および５０′の端部は、フィルタ条片５０およ
び５０′の端部の孔５４およびＴブラケット４８の水平
ア―ムを貫通する２つのビス５２によってＴブラケット
４８の水平ア―ムに固定され、またロックワッシャ５６
を用いて固定されている。フィルタ条片５０および５０
′は室温において組立中にわずかな張力を与えられ、低
温状態での座屈が防止される。
ト４８がこのＴブラケット４８の垂直脚部によって支持
プレ―ト１０の両端の上縁部に取り付けられている。各
Ｔブラケット４８の２つの垂直ア―ムは各々スペクトル
フィルタとして使用される２つの平行な金属のフィルタ
条片５０および５０′の一端を支持している。フィルタ
条片５０および５０′の端部は、フィルタ条片５０およ
び５０′の端部の孔５４およびＴブラケット４８の水平
ア―ムを貫通する２つのビス５２によってＴブラケット
４８の水平ア―ムに固定され、またロックワッシャ５６
を用いて固定されている。フィルタ条片５０および５０
′は室温において組立中にわずかな張力を与えられ、低
温状態での座屈が防止される。
【００２７】フィルタ条片５０および５０′はモリブデ
ンで形成され、アルミニウムの支持プレ―ト１０よりも
低い膨張係数を有する。更に詳しくは、モリブデンの膨
張係数は約３×１０−６インチ／インチ−°Ｆであるの
に対して、アルミニウムの支持プレ―ト１０の場合は１
３×１０−６インチ／インチ−°Ｆである。５０°Ｆに
わたる膨張の差は材料の１インチあたり約１０００分の
０．５インチである。
ンで形成され、アルミニウムの支持プレ―ト１０よりも
低い膨張係数を有する。更に詳しくは、モリブデンの膨
張係数は約３×１０−６インチ／インチ−°Ｆであるの
に対して、アルミニウムの支持プレ―ト１０の場合は１
３×１０−６インチ／インチ−°Ｆである。５０°Ｆに
わたる膨張の差は材料の１インチあたり約１０００分の
０．５インチである。
【００２８】この膨張に対処するには、フィルタ条片５
０および５０′が加熱および冷却の場合に支持プレ―ト
１０に対してスリップせず、従ってフィルタ条片５０お
よび５０′を常に張力がかかった状態にする。この張力
状態においては、フィルタ条片５０および５０′は座屈
しない。減衰フィルタ１６のポリマ材と異なって、金属
のフィルタ条片５０および５０′はＸ線照射によって脆
くならないので、小さな応力を許容することができる。
０および５０′が加熱および冷却の場合に支持プレ―ト
１０に対してスリップせず、従ってフィルタ条片５０お
よび５０′を常に張力がかかった状態にする。この張力
状態においては、フィルタ条片５０および５０′は座屈
しない。減衰フィルタ１６のポリマ材と異なって、金属
のフィルタ条片５０および５０′はＸ線照射によって脆
くならないので、小さな応力を許容することができる。
【００２９】一方のフィルタ条片５０はＸ線ファンビ―
ム１２による照射から減衰フィルタの厚さの半分を遮蔽
するように減衰フィルタ１６上に設けられている。他方
のフィルタ細片５０′は減衰フィルタ１６から離れて支
持プレ―ト１０の後部から遮るもののないスペ―スへ延
在している。この構造は以下に説明するように減衰フィ
ルタ１６とフィルタ条片５０および５０′の選択的組合
せを可能にしている。
ム１２による照射から減衰フィルタの厚さの半分を遮蔽
するように減衰フィルタ１６上に設けられている。他方
のフィルタ細片５０′は減衰フィルタ１６から離れて支
持プレ―ト１０の後部から遮るもののないスペ―スへ延
在している。この構造は以下に説明するように減衰フィ
ルタ１６とフィルタ条片５０および５０′の選択的組合
せを可能にしている。
【００３０】図１を参照すると、ピロ―ブロック５８が
フィルタブロック１８の範囲を超えた支持プレ―ト１０
の両端において支持プレ―ト１０の面に取り付けられて
いる。支持プレ―ト１０の隅部のピロ―ブロック５８の
孔内には後述する親ねじ６２を受け入れるねじ付き差込
み体６０が設けられている。また、ねじ付き差込み体６
０の間に中心がある各ピロ―ブロック５８内にはリニア
ベアリング６４があり、このベアリング６４は、ピロ―
ブロック５８および支持プレ―ト１０が移動できるよう
にする案内軸６６を受け入れるようになっている。
フィルタブロック１８の範囲を超えた支持プレ―ト１０
の両端において支持プレ―ト１０の面に取り付けられて
いる。支持プレ―ト１０の隅部のピロ―ブロック５８の
孔内には後述する親ねじ６２を受け入れるねじ付き差込
み体６０が設けられている。また、ねじ付き差込み体６
０の間に中心がある各ピロ―ブロック５８内にはリニア
ベアリング６４があり、このベアリング６４は、ピロ―
ブロック５８および支持プレ―ト１０が移動できるよう
にする案内軸６６を受け入れるようになっている。
【００３１】次に、図２および図３を参照すると、ねじ
付き差込み体６０の位置に対応する親ねじ６２が支持プ
レ―ト１０と並列に並んでいるモ―タ駆動プレ―ト６８
から突出している。親ねじはベアリング７０によってモ
―タ駆動プレ―ト６８上に支持され、各ねじ付き差込み
体６０に受け入れられている。２つの案内軸６６（図３
においては部分的にのみ示されている）はリニアベアリ
ング６４によって同様に受け入れられ、親ねじ６２の動
作に従って支持プレ―ト１０がモ―タ駆動プレ―ト６４
の方に向かって移動したり、またモ―タ駆動プレ―ト６
８から離れるように移動するときに支持プレ―ト１０の
重量を保持する。
付き差込み体６０の位置に対応する親ねじ６２が支持プ
レ―ト１０と並列に並んでいるモ―タ駆動プレ―ト６８
から突出している。親ねじはベアリング７０によってモ
―タ駆動プレ―ト６８上に支持され、各ねじ付き差込み
体６０に受け入れられている。２つの案内軸６６（図３
においては部分的にのみ示されている）はリニアベアリ
ング６４によって同様に受け入れられ、親ねじ６２の動
作に従って支持プレ―ト１０がモ―タ駆動プレ―ト６４
の方に向かって移動したり、またモ―タ駆動プレ―ト６
８から離れるように移動するときに支持プレ―ト１０の
重量を保持する。
【００３２】親ねじ６２はモ―タ駆動プレ―ト６８およ
びＸ線ファンビ―ム１２の領域に対する支持プレ―ト１
０の確実で平行な動作を保証するように同期して動かさ
れる。この動作はモ―タ駆動プレ―ト６８の近くの親ね
じ５２の各々に取り付けられ、ロ―ラチェーン７４のル
―プによって互いに連結されているスプロケットホイ―
ル７２によって達成される。駆動スプロケット７６は一
般に本技術分野で知られているようにロ―ラチェ―ン７
４のル―プの緩みを除去するように調整ボルト８０によ
ってモ―タ駆動プレ―ト６８に沿って移動するステップ
モ―タ７８の軸に取り付けられている。
びＸ線ファンビ―ム１２の領域に対する支持プレ―ト１
０の確実で平行な動作を保証するように同期して動かさ
れる。この動作はモ―タ駆動プレ―ト６８の近くの親ね
じ５２の各々に取り付けられ、ロ―ラチェーン７４のル
―プによって互いに連結されているスプロケットホイ―
ル７２によって達成される。駆動スプロケット７６は一
般に本技術分野で知られているようにロ―ラチェ―ン７
４のル―プの緩みを除去するように調整ボルト８０によ
ってモ―タ駆動プレ―ト６８に沿って移動するステップ
モ―タ７８の軸に取り付けられている。
【００３３】ステップモ―タ７８は、方向およびステッ
プ数を示すディジタル信号に応答して、ステップモ―タ
７８の軸をいずれかの方向にある度数動かす固体式ステ
ップモ―タコントロ―ラ８２によって制御される。支持
プレ―ト１０の相対的動作、従って減衰フィルタ１６お
よびフィルタ条片５０および５０′の相対的動作は親ね
じ６２のピッチおよびステップモ―タ７８によってステ
ップされる度数から計算される。支持プレ―ト１０の絶
対的位置は、モ―タ駆動プレ―ト６８に取り付けられて
いるリミットスイッチ８２のプランジャがモ―タ支持プ
レ―ト６８に面する減衰フィルタ１６の面によって押し
下げられるまで支持プレ―ト１０をモ―タ駆動プレ―ト
６８に向かって引くように親ねじ６２を回転することに
よって決定される。リミットスイッチ８２のプランジャ
が押し下げられたことは支持プレ―ト１０が既知の位置
にあることを示している。支持プレ―ト１０のこれから
先の位置はステップモ―タ７８の次に続く相対的動作を
追跡することによって決定される。
プ数を示すディジタル信号に応答して、ステップモ―タ
７８の軸をいずれかの方向にある度数動かす固体式ステ
ップモ―タコントロ―ラ８２によって制御される。支持
プレ―ト１０の相対的動作、従って減衰フィルタ１６お
よびフィルタ条片５０および５０′の相対的動作は親ね
じ６２のピッチおよびステップモ―タ７８によってステ
ップされる度数から計算される。支持プレ―ト１０の絶
対的位置は、モ―タ駆動プレ―ト６８に取り付けられて
いるリミットスイッチ８２のプランジャがモ―タ支持プ
レ―ト６８に面する減衰フィルタ１６の面によって押し
下げられるまで支持プレ―ト１０をモ―タ駆動プレ―ト
６８に向かって引くように親ねじ６２を回転することに
よって決定される。リミットスイッチ８２のプランジャ
が押し下げられたことは支持プレ―ト１０が既知の位置
にあることを示している。支持プレ―ト１０のこれから
先の位置はステップモ―タ７８の次に続く相対的動作を
追跡することによって決定される。
【００３４】更に、図３を参照すると、支持プレ―ト１
０はＸ線ファンビ―ム１２に対して４つの位置の内の１
つに位置付けられている。第１の位置においては、支持
プレ―ト１０はモ―タ駆動プレ―ト６８から最も遠くに
あり、領域Ａはファンビ―ム１２と整列しており、減衰
フィルタ１６もフィルタ条片５０または５０′もファン
ビ―ム１２を遮っていない。第２の位置では、支持プレ
―ト１０はモ―タ駆動プレ―ト６８に近づくように動作
し、領域Ｂはファンビ―ム１２と整列し、減衰フィルタ
１６のみがファンビ―ム１２の通路内にある。第３の位
置においては、支持プレ―ト１０はモ―タ駆動プレ―ト
６８に更に近づくように動作し、領域Ｃはファンビ―ム
１２と整列し、減衰フィルタ１６およびフィルタ条片５
０の両方がファンビ―ム１２の通路内にある。最後に、
第４の位置においては、支持プレ―ト１０はモ―タ駆動
プレ―ト６８に向かって更に動作し、フィルタ条片５０
′のみがファンビ―ム１２の通路内にある。
０はＸ線ファンビ―ム１２に対して４つの位置の内の１
つに位置付けられている。第１の位置においては、支持
プレ―ト１０はモ―タ駆動プレ―ト６８から最も遠くに
あり、領域Ａはファンビ―ム１２と整列しており、減衰
フィルタ１６もフィルタ条片５０または５０′もファン
ビ―ム１２を遮っていない。第２の位置では、支持プレ
―ト１０はモ―タ駆動プレ―ト６８に近づくように動作
し、領域Ｂはファンビ―ム１２と整列し、減衰フィルタ
１６のみがファンビ―ム１２の通路内にある。第３の位
置においては、支持プレ―ト１０はモ―タ駆動プレ―ト
６８に更に近づくように動作し、領域Ｃはファンビ―ム
１２と整列し、減衰フィルタ１６およびフィルタ条片５
０の両方がファンビ―ム１２の通路内にある。最後に、
第４の位置においては、支持プレ―ト１０はモ―タ駆動
プレ―ト６８に向かって更に動作し、フィルタ条片５０
′のみがファンビ―ム１２の通路内にある。
【００３５】ステップモ―タ７８は、支持プレ―ト１０
を適当に動かすことによってＸ線ファンビ―ム１２の濾
波作用を変えるために使用される。
を適当に動かすことによってＸ線ファンビ―ム１２の濾
波作用を変えるために使用される。
【００３６】上述した説明は本発明の好適実施例につい
てのものである。当業者は本発明の精神および範囲から
逸脱することなく多くの変更を行うことができるであろ
う。例えば、減衰フィルタ１６、フィルタ条片５０およ
び５０′および支持プレ―ト１０はここに記載したもの
と異なる膨張係数を有する本技術分野で知られている他
の材料で構成してもよいことは勿論である。
てのものである。当業者は本発明の精神および範囲から
逸脱することなく多くの変更を行うことができるであろ
う。例えば、減衰フィルタ１６、フィルタ条片５０およ
び５０′および支持プレ―ト１０はここに記載したもの
と異なる膨張係数を有する本技術分野で知られている他
の材料で構成してもよいことは勿論である。
【図１】減衰フィルタ、支持プレ―トおよびスペクトル
フィルタの相対的位置を示すフィルタ組立体の分解斜視
図である。
フィルタの相対的位置を示すフィルタ組立体の分解斜視
図である。
【図２】減衰プレ―トを支持プレ―トに取り付ける様子
を示したフィルタ組立体の部分破断平面図である。
を示したフィルタ組立体の部分破断平面図である。
【図３】図２に類似した平面図であり、フィルタ組立体
をＸ線ビ―ム内に移動する駆動機構上のフィルタ組立体
の取り付けを示している。
をＸ線ビ―ム内に移動する駆動機構上のフィルタ組立体
の取り付けを示している。
１０ 支持プレ―ト
１２ Ｘ線ファンビ―ム
１８ フィルタブロック
１６ 減衰フィルタ
５０，５０′ フィルタ条片
Claims (6)
- 【請求項１】 コリメ―トされたＸ線ビ―ムを投射軸
に沿って投射するＸ線源を有するコンピュ―タ断層撮影
システムに用いられるフィルタ組立体において、Ｘ線ビ
―ムを減衰するフィルタ要素であって、投射軸に平行な
中心軸およびこの中心軸の両側に設けられた２つの端部
を有するフィルタ要素と、前記フィルタ要素の中心軸を
Ｘ線ビ―ム内に位置付ける移動可能な支持プレ―トと、
前記フィルタ要素をその中心軸に沿って前記支持プレ―
トに固定的に取り付ける中心固定手段と、前記フィルタ
要素の端部を前記支持プレ―トの各端部に摺動可能に取
り付ける端部取り付け手段と、を有するフィルタ組立体
。 - 【請求項２】 前記フィルタ要素は両端部に孔を有し
、前記端部取り付け手段は、シャンクを有するとともに
、一端にヘッドを有し、前記シャンクは前記孔の直径よ
りも所定の膨張寸法だけ小さい直径を有し、前記シャン
クは前記孔を通してはめ込まれ、かつ前記移動可能な支
持プレ―トによって受けられて、前記ヘッドの面と前記
移動可能な支持プレ―トの面との間に前記フィルタ要素
の端部を保持するようになっている留め具と、前記ヘッ
ドと前記フィルタ要素との間に位置付けられ、前記フィ
ルタ要素を前記支持プレ―トに対して摺動可能に保持す
る圧縮ばねとで構成されている請求項１記載のフィルタ
組立体。 - 【請求項３】 前記フィルタ要素は合成ポリマから形
成されている請求項１記載のフィルタ組立体。 - 【請求項４】 前記フィルタ要素はその中心線に沿っ
た支持壁を有し、この支持壁に設けた孔により、膨張に
よる支持壁の変形を許容する請求項１記載のフィルタ組
立体。 - 【請求項５】 コリメ―トされたＸ線ビ―ムを投射軸
にそって投射するＸ線源を有するコンピュ―タ断層撮影
システムに用いられるフィルタ組立体において、Ｘ線ビ
―ムを減衰させる第１のフィルタ要素であって、前記投
射軸に平行な中心軸およびこの中心軸の両側に設けられ
た２つの端部を有する第１のフィルタ要素と、前記第１
のフィルタ要素の中心軸をＸ線ビ―ム内に位置付ける移
動可能な支持プレ―トと、前記第１のフィルタ要素をそ
の中心軸に沿って前記支持プレ―トに固定的に取り付け
る中心固定手段と、前記第１のフィルタ要素の端部を前
記支持プレ―トの各端部に摺動可能に取り付ける端部取
り付け手段と、Ｘ線ビ―ムを減衰させる第２のフィルタ
要素であって、第１の支持プレ―トの位置においてＸ線
ビ―ムが前記第１および第２のフィルタ要素の両方によ
って減衰され、また第２の支持プレ―トの位置において
Ｘ線ビ―ムが一方のフィルタ要素によってのみ減衰され
るように前記第１のフィルタ要素に対して位置付けられ
る第２のフィルタ要素と、前記支持プレ―トの相対的膨
張により前記第２のフィルタ要素に張力をかけるように
前記第２のフィルタ要素の端部を前記支持プレ―トに取
り付ける張力手段と、を有するフィルタ組立体。 - 【請求項６】 前記第２のフィルタ要素は金属条片で
ある請求項５記載のフィルタ組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US498,409 | 1990-03-26 | ||
| US07/498,409 US4975933A (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Bow-tie X-ray filter assembly for dual energy tomography |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221531A true JPH04221531A (ja) | 1992-08-12 |
| JPH0785740B2 JPH0785740B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=23980972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082918A Expired - Fee Related JPH0785740B2 (ja) | 1990-03-26 | 1991-03-25 | コンピュータ断層撮影システムに用いられるフィルタ組立体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4975933A (ja) |
| EP (1) | EP0449083B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0785740B2 (ja) |
| CA (1) | CA2034476A1 (ja) |
| DE (1) | DE69114885T2 (ja) |
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