JPH0631890B2 - フイルタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は比較的狭いスペクトル帯内にある平均光子エ
ネルギを持つ発生ビームを得る為に、多重エネルギのＸ
線ビームを波する装置に関する。この発明のフィルタ
装置は、ディジタル形減算血管造影撮影法を実施するの
に適したＸ線装置に特に役立つ。

沃素化化合物の様なＸ線造影剤を入れた血液を持つ血管
を作像する為に、現在ディジタル形減算血管造影撮影法
（ＤＳＡ）が用いられている。１つのＤＳＡ方法では、
低い平均光子エネルギ及び比較的高い平均光子エネルギ
を持つＸ線ビームが、造影剤が関心のある血管に到達し
ていない造影前期間にわたり、交互にたて続けに患者に
投射される。この期間はこの後の造影後期間に続き、こ
の期間中、造影剤が血管に入り、不透明度を最大にし、
血管から出て行く。１つの方法では、例えば最初の低エ
ネルギの露出を用いて得られた像を表わすディジタル画
素データがマスク像として取扱われ、この後の造影前及
び造影後の全ての低エネルギ像を低エネルギのマスク像
から減算し、その結果を貯蔵する。同様に最初の高エネ
ルギ露出がマスク像のデータを作り、これに続く造影前
及び造影後の全ての高エネルギの像に対するデータを高
エネルギのマスクのデータから減算して、その結果を貯
蔵する。これは普通時間減算法と呼ばれる。この後、貯
蔵された低エネルギ及び高エネルギの像を所謂エネルギ
減算法によって互いに減算し、造影剤の境界がその内部
の輪郭となっている血管だけを表わす画素データを持つ
筈の差像フレームのデータを発生する。減算の前、この
像データに重みをかけて、骨及び柔らかい組織が減算さ
れてなくなり、造影剤で充填された血管を表わすデータ
が残る様にする。上に簡単に述べた手順は、時間減算工
程及びエネルギ減算工程を用いるので、普通混成ディジ
タル形減算血管造影撮影法と呼ばれる。

平均光子エネルギが低及び高であるＸ線ビームは、Ｘ線
管の陽極に低及び高のキロボルト数を夫々印加すること
によって得られる。この結果、低及び高キロボルト数に
対し、Ｘ線光子の尖頭エネルギは互いに実質的に異なっ
ているが、各々のビームはＸ線光子エネルギの或る分布
を持っている。Ｘ線ビームの途中に適当なフィルタ要素
を配置して、高及び低キロボルト数のビームの所望のエ
ネルギより低いエネルギを持つ光子を波すれば、柔ら
かい組織及び骨の様な像の望ましくない部分の減算を改
良することが出来る。

Ｘ線像は普通は、Ｘ線像を光像に変換するＸ線イメージ
・インテンシファイヤを用いて収集される。光像をテレ
ビジョン・カメラで観る。好ましい動作様式は、テレビ
・カメラを消している間、低エネルギの露出を行い、こ
の後、Ｘ線ビームを遮断した33msの次のフレーム時間の
間、カメラのターゲットを読出すことである。この直ぐ
様に、テレビ・カメラを消しておいて高エネルギＸ線ビ
ームを用いた露出を行ない、その後Ｘ線ビームを遮断し
た次のフレーム時間の間にカメラのターゲットを読出
す。この為、最良の結果を得る為には、一方のエネルギ
の露出を開始する前に、１つのＸ線フィルタをＸ線ビー
ム内に挿入すると共に、典型的には33msのテレビ・カメ
ラの読出フレーム時間の間、このフィルタを取除いて別
のフィルタを挿入して、他方のＸ線エネルギの露出が開
始される時までに、このフィルタが不動になる様にする
ことが望ましいことが理解されよう。この為、最も厳格
な条件としては、一方の種類のフィルタをＸ線ビームの
通路に挿入し、それを停止し、一方のエネルギの露出の
持続時間の間、それを保持し、カメラの読出フレーム時
間の間、それを取出し、別のフィルタを挿入し、このフ
ィルタを停止し、他方のエネルギの露出の間、このフィ
ルタを不動状態に保持することが出来ることである。或
る方法では、例として云うと、約25秒の期間内に、高エ
ネルギ及び低エネルギの露出の50個程度の対を行うこと
が要求される。何れにせよ、実質的な時間だけ露出が互
いに離れていることにより不随意筋の動きの悪影響を最
小限に抑える為に、１対の内の高エネルギ及び低エネル
ギの露出を出来るだけ互いに近づけて行うことが出来る
ことが望ましい。

Ｘ線ビームに異なるフィルタを挿入する為の最も普通の
やり方は、一方の向きに回転駆動される円板又はドラム
にフィルタを取付け、正しいフィルタがＸ線ビーム内に
到着するのと同期して、Ｘ線露出を行うことである。こ
ういうフィルタ装置は大きな半径で回転するフィルタ要
素を設けなければならないが、これはフィルタ車輪が大
きな半径を持っていなければならないことを意味する。
この為、慣性が大きくなり、急な加速、一時停止、その
後の加速、次の露出を開始する前に別のフィルタ要素を
ビームに入れる為の再びの一時停止をすることが出来な
くなる。この解決策として、長い円弧として形成された
フィルタ要素を使い、それらを実質的な半径を持つフィ
ルタ車輪に取付けて、円弧状のフィルタ要素が、少なく
とも限られた持続時間の間、相異なるエネルギの露出が
出来る位に長い間、Ｘ線ビーム内にとどまる様にするこ
とである。こういう種類のフィルタ装置は、許容し難い
程大きくしなければならないし、Ｘ線管の焦点スポット
の近くに配置するのが困難である。

発明の概要 この発明は上に述べた欠点を解決し、他の有利な特徴を
も提供する。この発明では、相異なるエネルギのＸ線露
出用のフィルタ要素が、回転移動するのではなく、Ｘ線
ビームに対して直線的に出たり入ったり並進させられ
る。フィルタ要素は、Ｘ線管の焦点スポットのごく近く
に位置ぎめすることが出来る様に設計されている。これ
は、フィルタ要素を小さくすることが出来ることを意味
しているが、発散がごく僅かである所でＸ線ビームを横
切る様にする。フィルタ要素の質量が小さいことは、小
電力駆動装置を用いて、テレビジョンのフレーム時間内
に、Ｘ線ビーム内のフィルタ要素の交換を達成すること
に役立つ。図示の実施例の別の特徴は、Ｘ線ビーム内に
異なる種類のフィルタ要素を使うことが出来ると共に、
２種類の異なる波特性を持つフィルタ要素をＸ線ビー
ム内に同時に挿入することが出来ることである。

図示の実施例では、平面状の第１のフィルタ要素及び平
面状の第２のフィルタ要素が、種々の様式で、ビームに
出たり入ったりする様に、略同一平面内の一体の部材と
して形成される。一体の部材が反対向きに並進する様に
基部に取付けられる。第３の平面状のフィルタ要素が、
一体の部材の移動平面に対して平行な平面内を並進する
様に取付けられる。一体の部材及び第３のフィルタ要素
に設けられた手段が協働して、この部材がその行程の一
方の限界に向って駆動される時、一体の部材によって第
３のフィルタ要素をビーム内に引張り込むと共に、一体
の部材がその行程の他方の限界に向って駆動され且つ該
限界まで駆動される時、第３の要素をビームの外へ押出
す様にする。可逆サーボ・モータが、第１及び第２のフ
ィルタ要素を互いに隣接して配置した一体の部材に作動
的に結合される。１つの動作様式では、一体の部材が一
方の限界位置へ駆動され、この場合、この部材が第３の
フィルタ要素をＸ線ビームの通路内に引張り込む。典型
的には、第３のフィルタ要素はアルミニゥムであり、こ
れは大部分が患者の皮膚によって吸収され、Ｘ線像には
殆んど寄与のない、Ｘ線スペクトルの一番エネルギの低
い部分を波する為に使われる。普通、この第３のフィ
ルタは、減算像ではなく、１回の螢光透視露出を行う為
に装置が使われる時、ビーム内に保持される。

別の様式では、一体の部材が他方の限界位置へ駆動され
て、第３の要素をビームの通路内に押出すと同時に、第
１の要素をビームの通路内に配置し、一体の部材に設け
られた第２の要素をビームの通路に隣接させる。この様
式では、第３及び第１のフィルタ要素が最初はビームの
通路に隣接しており、一体の部材に設けられた第２の要
素がビーム通路内にある。従って、第３のフィルタ要素
をビーム内に移動させずに、一体の部材を揺動させて、
一体の部材に設けられた第１及び第２の要素を交互にビ
ーム内に配置することが出来る。

更に別の様式では、最初に一体の部材を一方の限界位置
へ移動させ、第３のフィルタ要素をビームの通路内に引
張り込む。この後一体の部材を移動通路上の中間位置へ
並進させる。この時、第１のフィルタ要素が最初は、即
ち、露出順序が開始される前の時点では、第３のフィル
タ要素と整合している。この後一体の部材を揺動させ、
第１のフィルタ要素が或るエネルギの露出を行う為に、
第３の要素の下から滑り出し、別のＸ線エネルギの次の
露出を行う為に、第３の要素と整合する状態に復帰する
様にすることが出来る。

上に述べた目的並びに有利な特徴がどの様に達成される
かは、以下図面について好ましい実施例のフィルタ装置
を詳しく説明する所から明らかになろう。

実施例の記載 第１図は種々のディジタル形減算血管造影撮影法（ＤＳ
Ａ）及び普通のディジタル形螢光透視法の手順を実施す
る為に使うことの出来るＸ線装置のブロック図である。
Ｘ線管及びそれを収容したケーシングをブロック10で示
す。Ｘ線管はＸ線電源11によって付勢される。この電源
は、普通の高圧逓昇変圧器、整流器、Ｘ線露出の間にＸ
線管に供給するキロボルト数及び電流の選択器、及びＸ
線管をオン及びオフに転ずるスイッチング素子を含む点
では、普通と同じである。スイッチング・サイクルを制
御する電子回路をブロック12で示したＸ線制御装置で表
わす。Ｘ線電源及び制御装置は、混成ＤＳＡを実施する
為に、平均光子エネルギが低及び高のＸ線ビーム・パル
スを交互に且つ高速で投射することが出来ると共に、普
通のディジタル形螢光透視法又はＸ線撮影法を実施する
為に、持続時間が一層長いビームを投影することが出来
る装置である。適当な多重電圧、即ち多重Ｘ線エネルギ
のビーム発生装置が、米国特許第4,361,901号に記載さ
れている。

普通のＸ線ビーム・コリメータをブロック13で示す。コ
リメータは、Ｘ線ビームの場の境界を限定する普通の目
的の為に使われる。コリメータの協働する１対の羽根を
破線14で示してある。この１対の羽根に対して直交方向
に動く別の１対は図に示してない。何れにせよ、羽根
は、15に示す様なサーボ・モータにより、Ｘ線ビームの
適正な場を限定する様な位置に駆動される。各対の羽根
に対するサーボ・モータはコリメータのハウジングに装
着するのが普通である。使うことが出来るイメージ・イ
ンテンシファイヤ又はその他の像受容体の面積程度のビ
ームの場を限定する為の、コリメータの羽根の開口の自
動調節を行う制御装置は、普通のものであるから、図面
に示してないし、説明もしない。

露出順序の間に使われる相異なるエネルギのビームに対
して、Ｘ線管に対するキロボルト数及び電流をオペレー
タが選択することが出来る様にするオペレータ・インタ
ーフェイスをブロック18で示してあり、これは「選択
器」とも呼ぶ。

コリメータ13によって限定されたＸ線ビームの境界を破
線21、22で示す。このビームがＸ線管の焦点スポットか
ら、楕円23で表わした患者を介して投射される。ＤＳＡ
検査の被検体である血管を24に示す。

第１図で、この発明のフィルタ装置がブロック25で示さ
れている。このブロックの内部に示す破線は、Ｘ線ビー
ムが患者を透過する前に、１つ又は更に多くのフィルタ
要素を通過することを示す為に記入した。この発明で
は、後で説明する様に、実際にはフィルタ・ハウジング
に装着されたサーボ・モータ26を使うことにより、フィ
ルタ要素をＸ線ビームの通路に出入りする様に移動させ
る。サーボ増幅器及びその他の電子回路を３角の記号27
で示す。制御器18が、混成ＤＳＡ、即ち時間減算及びエ
ネルギ減算のＤＳＡと、普通のＤＳＡを実施するのに適
切な種々のフィルタ移動様式を達成する為に、サーボ装
置に対する制御信号を供給する様にプログラムされてい
る。様式の選択は端末装置19によって行われる。

第１図で、身体によって差別的に減衰を受けて、Ｘ線像
を持つ、出て来るＸ線ビームが、普通の電子式イメージ
・インテンシファイヤ29の光電陰極28に入射する。公知
の様に、イメージ・インテンシファイヤはＸ線像を、破
線30で表わした出力発光体上に形成される明るい縮小し
た光像に変換する。テレビ・カメラが、例えば高及び低
エネルギのＸ線ビームを用いて得られた相次ぐ光像を撮
影し、この像をアナログ・ビデオ信号に変換する。この
ビデオ信号がケーブル33を介してビデオ信号処理装置32
に送られる。前に述べた様に、ディジタル形減算血管造
影撮影法では、低エネルギの露出に対しては或る種類の
フィルタがＸ線ビームの中にあり、高Ｘ線エネルギの露
出には別の種類のフィルタがＸ線ビーム内になければな
らない。何れの場合も、ビデオ信号処理装置32がフレー
ム毎に、アナログ・ビデオ信号をディジタル信号に変換
し、その周囲の略全部の軟らかい組織及び骨を除外し
た、例えば血管24の像を表わすデータを発生する為の全
ての加重、加算及び減算工程を実施する。最終的な像デ
ータがアナログ・ビデオ信号に変換され、テレビ・モニ
タ34を駆動する。このモニタがそのスクリーン35に、造
影剤を含む血管の像24′を表示する。

第１図では、フィルタ要素の位置ぎめ、テレビ・カメラ
のターゲットの読出し及びＸ線露出の正しい時間関係を
調節するカメラ制御装置をブロック36で示してある。カ
メラ制御装置に対する制御信号は母線37を介して制御器
18から供給される。

次に第２図乃至第１１図についてこの発明のフィルタ装
置を詳しく説明する。第８図について説明すると、コリ
メータ・ハウジングの底40はＸ線管ケーシングに取付け
ることが出来る。Ｘ線管の焦点スポットを点41で示して
あり、ここからＸ線ビーム21、22が発散する。焦点スポ
ットと全体を数字25で示したフィルタ装置に対する位置
を示す為に１対の羽根14を示す他は、コリメータ13の細
部は示してない。コリメータの頂部がフィルタ装置の基
板42になる。この基板に開口43があり、Ｘ線ビームはこ
の開口を介して患者に向って投射される。

次に第２図について、フィルタ要素を簡単に説明する。
１つの要素を数字１で示してあり、これは、制約するつ
もりはないが、例として云えば、銅又は鉄の様なフィル
タ材料から成る金属条片で構成され、高エネルギのＸ線
露出を行なう時のＸ線ビーム内にある。例として、銅を
使うと仮定する。この銅の条片１の形は、第１１図の分
解図にも示してあるが、この条片は孔50を持ち、それに
重ねて平面状の別のフィルタ要素２がある。フィルタ要
素２は、低Ｘ線エネルギの露出を行う時にビーム内にあ
る。フィルタ要素２は実例ではガドリニゥムで構成され
るが、特定のＸ線手順で減衰又は透過させたい光子エネ
ルギの範囲に応じて、他の材料を用いてもよい。例え
ば、原子番号で58乃至71の範囲内の元素を使うことが出
来る。何れにせよ、２つの相異なる平面状のフィルタ要
素１、２が互いに隣接して配置されていて、略同じ平面
内にあり、一体の部材４を形成する様に結合されてい
る。

更に第２図で、第３のフィルタ要素３が、フィルタ要素
１、２で構成された一体の部材４の平面と平行な平面内
に配置されていることが判る。フィルタ要素３は、身体
だけにしか吸収されない程低いエネルギを持つＸ線光子
を波するフィルタ材料で構成される。１つの実例で
は、要素３にアルミニゥムを使っている。第２図で、フ
ィルタ要素１、２で構成された一体の部材２は、駆動片
又は突片51となる様に上向きに折曲げた縁を持つことに
注意されたい。これに対して、上側のフィルタ要素３は
２対の下向きに突出するピンを持っている。１対のピン
はピン52（第２図に示す）及びピン53（第１１図に示
す）で構成され、もう１対のピンはピン54（第２図に示
す）及びピン55（第１１図に示す）で構成される。第２
図に示す様に、一体のフィルタ部材４を図示の一番右側
の限界位置へ並進させると、突片51がピン52、53と係合
して、フィルタ要素３を第２図へ示す位置へ引張ること
は明らかであろう。この為、この時、要素３の中心はＸ
線ビームの中心線56と一致する。第５図で、一体のフィ
ルタ部材４を、突片51が正にピン54に接触せんとするま
で、左へ移動させると、フィルタ３、１の中心がＸ線ビ
ームの中心線56の通路と一致することが認められよう。
第５図では、組合せのフィルタ部材は、行程の左側及び
右側の限界の間の中間位置にある。

組合せの又は一体のフィルタ部材４を第５図の位置から
第３図の左側の限界位置まで更に左へ移動させると、突
片51がピン54、55に54を押込み、フィルタ要素３、１が
互いに揃ってＸ線ビームの通路の外に来ることが認めら
れよう。第３図では、低エネルギ用のフィルタ要素２の
中心がビームの中心線56と略一致する。第３図では、上
側のフィルタ要素３は定置又は不作動位置にある。ここ
で、フィルタ要素１、２で構成された一体の部材４を第
３図に示した左側の限界位置から、第４図に示す中間位
置まで右へ移動させると、第３図でビーム内にあったフ
ィルタ要素２が、第４図の場合と同じく、ビームの外に
移動することが認められよう。第４図では、高エネルギ
の露出を行う為に使われるフィルタ要素１がビーム内に
ある。この発明では、質量が小さく、従って慣性の小さ
い組合せのフィルタ要素をテレビジョンのフレーム速度
で揺動させて、一方のフィルタ要素２を第３図に示す様
にビーム内におき、その後、テレビジョンのフレーム時
間程度の遅延をもって、他方のフィルタ要素１をＸ線ビ
ーム内におくことが出来る。

前に説明した第５図は、組合せのフィルタ部材４を一番
右の限界まで並進させて、この部材に設けた突片51がピ
ン52、53にあたり、こうして初期状態を設定する別の１
つの工程として、上側のフィルタ要素３を第５図に示す
中間位置へ引張ることにより、初期状態が設定される様
な動作様式を示している。次に組合せのフィルタ部材４
を、突片51がピン52、53に殆んど接触するばかりになる
まで右へ移動させると、フィルタ要素１がＸ線ビームか
ら取出され、要素３がビームにとどまる。組合せの部材
を第５図に示す位置へ復元すると、フィルタ要素３及び
１の組合せがＸ線ビーム内に来る。

まとめて云えば、第２図は、役に立たない軟らかいＸ線
を除去する原子番号の小さいフィルタ材料３が、任意の
持続時間を持つ露出の間、ビーム内に固定される螢光透
視法に用いられる１つの動作様式を示す。

混成ＤＳＡに用いられる第２のフィルタ動作様式が、第
３図及び第４図を一緒にしたものによって示される。組
合せのフィルタ部材４を急速に揺動させて、一時的にフ
ィルタ要素１を第３図に示す様にビーム内に位置ぎめす
ると共に、要素１を第４図に示す様に取出した同じテレ
ビ・フレーム時間内に、フィルタ要素２をビーム内に位
置ぎめし、何れの場合も、フィルタ要素３はビームの外
に定着したまゝになっている。これは混成ＤＳＡに使わ
れる１つの波方法である。

第３の波様式がＤＳＡに使われ、これを第５図に示
す。この時、組合せフィルタ部材４を揺動させて、高Ｘ
線エネルギの露出では、フィルタ要素３及び１を一緒に
ビーム内におき、低エネルギの露出の間は、フィルタ要
素３だけをビーム内にとどめる。

上に述べた何れの様式でも、身体によって吸収され、像
を形成することに寄与せずに、患者の線量を増加する一
番軟らかい又は最低エネルギの光子が波される様に保
証する為に、少なくとも１つのフィルタ要素１、２又は
３が常にＸ線ビーム内にあることに注意されたい。然
し、或るＸ線装置では、フィルタ３を省略し、一体のフ
ィルタ部材４だけを使うことが出来ることを承知された
い。この場合、Ｘ線管の外被、その周囲の冷却油及び普
通はアルミニゥムで作られたフィルタ板に頼って、軟ら
かい又は低エネルギのＸ線光子を除去するのに十分な
波作用を行う。

第１１図及び第７図を参照すれば、一体のフィルタ集成
体４のフィルタ要素１を構成する金属基板の薄板が横方
向に伸びる舌片60、61及び62、63を持つことが判る。こ
れらの舌片は、Ｘ線ビームの横方向に直線的に並進する
様に一体のフィルタ要素を制御する案内として役立つ１
対のトラック部材66、67に設けた一番下側の溝64、65に
はまる。全体的に平面状の一体のフィルタ部材は、68に
示す様な上向きに曲げた側縁をも持ち、これが導管又は
案内部材66、67に沿って摺動し、こうして一体のフィル
タ部材が斜めになったり、引っかかったりしない様にす
る。

更に第１１図で、上側のフィルタ要素３は平面状であっ
て、その縁70、71が、一体のフィルタ部材４と平行な、
不動のトラック又は案内部材66、67の上側の溝72、73に
夫々入る。

次にフィルタ駆動機構を説明する。第１１図及び第１図
で、一体のフィルタ部材の要素１の材料で構成された基
板から、突片又はフランジ84が伸びている。無端又は閉
ループのケーブル74をボルト75により、フランジ84に取
付ける。このボルトは、両端をケーブルに結合する為に
使われるはと目76を通抜ける。ケーブルが不動の遊動滑
車77、78、79の周りを通る。遊動滑車77は固定ブラケッ
ト80に回転出来る様に装着され、遊動滑車78は固定ブラ
ケット81に取付けられている。これに対して、遊動滑車
79は可動ブラケット82に取付けられる。可動ブラケット
82が親ねじ83と係合する。親ねじは摺動ブラケット82を
前進又は後退させて、必要に応じてケーブルの張力を増
減する様に回転自在である。

第７図及び第８図に一番よく示されている様に、ケーブ
ル74は、第１図と同じく、第７図及び第８図でも数字26
で示したサーボ・モータの軸に設けられた滑車85に、何
回か巻付けられている。サーボ・モータが基部40から伸
びるブラケット86に固着されている。第８図に示す様
に、サーボ・モータの軸の上端にピオニン87が固定され
ており、このピニオンがポテンショメータ89の軸に設け
られた歯車88と噛合う。図面に示してないが、ポテンシ
ョメータのワイパアがサーボ・モータの軸と共に回転
し、モータの回転位置、従ってフィルタ要素の位置を表
わす変化する信号を発生する。装置の制御器18がこうい
う信号を解釈して前に述べたフィルタの３つの動作様式
の内の１つを達成る為の適切な制御信号を送出す。

第７図では、上側のフィルタ要素３の中心が中心Ｘ線の
通路56と一致している。一体のフィルタ部材に設けられ
た突片51が、第７図及び第９図にも示した様に、ピン5
2、53に当る。フィルタ要素１はフィルタ要素２と同じ
く、Ｘ線ビームの通路の通路外にあり、この為、第７図
のフィルタ要素の状態は第２図に示した状態に対応す
る。実際のＸ線装置では、コリメータ及びフィルタ装置
は垂直及び水平の姿勢の間でいろいろな向きに配置す
る。現在のフィルタの設計では、一体のフィルタ部材４
がケーブル74によってモータに接続され、この為、フィ
ルタ集成体を配置した姿勢に関係なく、モータが一体の
部材が移動しない様にする。然し、上側のフィルタ要素
３は、特定の手順で固定すべき位置から、そのトラック
内で摺動する惧れがある。従って、上側のフィルタ要素
３が、それを強制的に並進させた任意の位置にとどまる
様に保証する手段を設ける。この目的の為、２つの係止
部材を設ける。１つの係止部材95は、トラック66の頂部
に固定したピン96上で旋回する様に装着されている。他
方の係止部材97は同じ様にトラック66に取付けたピン98
上で旋回し得る。上側のフィルタ要素３から固定ピン99
が伸びている。このピンは係止部材の溝孔100、101に係
合し得る。平坦なばねの端102が図示位置では、第７図
の係止部材97の真直ぐな縁に圧接して、係止部材が回転
しない様にし、こうしてフィルタ要素３を図示の位置に
固定する。次にフィルタ要素３が第７図で左に駆動され
た場合、溝孔100内にあるピン99が係止部材97を時計周
りに90°回転させ、端を上に向け、この係止部材の真直
ぐな縁103に平坦なばねの端102が圧接して、溝孔100を
正しい角度に保ち、フィルタ要素３を図示の位置に復元
した時に起る様に、ピン99が戻る時、このピンが溝孔10
0に入り、係止部材97を回転させてリセットすることが
出来る様にする。第７図のフィルタ要素３が一番左の位
置へ移動すると、勿論その直立ピン99が係止部材95の溝
孔101に係合し、平坦なばねの他端104がこの時下向きに
伸びる第７図の係止部材95の縁に圧接するまで、係止部
材95を回転させる。この為、利用者が選択したフィルタ
装置の動作様式に応じて、上側のフィルタ要素３は常に
自動的にＸ線ビーム内に係止されるか又は定置位置に係
止され、要素３は水平以外の姿勢であっても、移動しな
い。

フィルタ要素３をその行程の両方の限界で保持する為
に、図面に示してないが、この他の係止手段を用いるこ
とが出来る。例えば、１つのトラックのソケットに取付
けたばねで偏圧した玉（図に示してない）を要素３の面
に設けた異なる凹み又は凹所に圧入することが出来る。
この代りに、図面に示してないが、ゴム又はビニールの
様な摩擦材料の斜め切りした切片を要素３の面に接着し
て、トラックに沿って取付けた突片（図に示してない）
の下を摺動する様にして、切片がその下を通って摩擦に
よって捕捉される様にすることが出来る。

前にも触れたが、第３のフィルタ要素３は用途によって
除くことが出来、この場合、略同一平面内にあって隣接
する２つのフィルタ材料を持つ一体のフィルタ部材４だ
けが取付けられる。この構成は、これまで説明し且つ図
示した３つのフィルタ要素を持つ組合せの場合でも、慣
性は小さいが、それよりもフィルタ装置の慣性を更に小
さくする。一体のフィルタ部材４は面積が小さく、薄く
て、重量が小さく、慣性も小さいので、動力の小さい駆
動装置で極めて高速に移動させることが出来る。勿論、
部材４は面積が小さく、薄いと共に、重量及び慣性も小
さい。フィルタ集成体が、Ｘ線ビームが最も細くなるＸ
線管の焦点スポットのごく近くに配置することが出来る
程こじんまりしている為、面積の小さいフィルタを使う
ことが出来る。この為、小さい動力で、雑音を小さくし
て、且つ目立つ程の振動なしに、フィルタ要素をテレビ
ジョンのフレーム速度で揺動させることが出来るという
目的が達成される。

実例では、前にガドリニゥムで構成されると述べたフィ
ルタ要素２は約２吋平方で厚さが５ミルであり、この為
質量及び慣性はごく小さい。前に銅で構成されると述べ
たフィルタ要素１は、大体同じ寸法であって厚さが約20
ミルである。前にアルミニゥムで構成されると述べたフ
ィルタ要素３は、全体の長さが２吋程度であり、厚さは
約64ミルである。ここで述べたフィルタ要素の厚さは、
Ｘ線管の陽極に印加されるキロボルト数が約60キロボル
ト乃至135キロボルトの範囲内である様な２重エネルギ
Ｘ線方式に適切である。当業者であれば、ここに例とし
て述べたものの代りに、種々のフィルタ材料を使うこと
が出来ることが云うまでもない。

第６図はこの発明のフィルタ装置の場合に使われる時間
線図を示す。この線図は、混成ＤＳＡ露出順序の１サイ
クルを示す。第１の期間Ａは準備に使われ、典型的には
約33ms、即ち、テレビ・カメラの１フレーム時間であ
る。期間Ｂは、例えば低エネルギの露出を行う期間であ
る。これは典型的には１フレーム即ち33ms乃至500ms、
即ち約15テレビジョン・フレーム時間である。期間Ｃは
実例では33ms、即ち１テレビ・フレーム時間であり、フ
ィルタの位置はこの期間内に入れ替えなければならな
い。フィルタの入れ替えと同時に、その前の低エネルギ
の露出に対するテレビ・カメラのターゲットを読出す。
実例では、フィルタの取替えを行うのに30msを割当て、
この期間の内の最初の３ミリ秒はＣＰＵ18が必要な位置
の計算を行う為に使われる。典型的には期間Ｄは、接近
して相次ぐ１対の内の高Ｘ線エネルギの露出を行う為、
33ms、即ち１テレビ・フレーム時間の長さであってもよ
いし、或いは500msまで長くしてもよい。その後の期間
Ｅはフィルタの交換並びに高エネルギの露出の後のテレ
ビ・カメラのターゲットの読出しが出来る様にする為
に、33ms、即ち１テレビ・フレーム時間の最低持続時間
を持っていてよいが、期間Ｅは、次の低エネルギの露出
に対して期間Ａに戻る前に、任意に所望の遅延時間を持
たせる為に延ばすことが出来る。

この発明の多重様式並進形フィルタ装置の実施例を詳し
く説明したが、この発明は種々の形式で実施することが
出来、特許請求の範囲だけによって限定されるものであ
るから、以上の説明はこの発明を制約するものではな
く、例示するものと承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のフィルタ装置を使うことが出来るデ
ィジタル形減算血管造影撮影装置のブロック図、第２図
は１つの動作様式の為に配置された、フィルタ装置のフ
ィルタ要素を示す図、第３図及び第４図は別の動作様式
の為に配置されたフィルタ要素を示す図、第５図は更に
別の動作様式の為に配置されたフィルタ要素を示す図、
第６図はフィルタ装置の種々の動作様式を説明する為の
時間線図、第７図はフィルタ装置の平面図、第８図は第
７図に示したフィルタ装置の正面図で、一部分を破断し
てある。第９図は第７図の線９−９で切った断面図、第
１０図は第７図の線１０−１０で切った断面図、第１１
図はフィルタ要素と案内トラック及び駆動ケーブルとの
関係を示す分解図である。 主な符号の説明 １，２，３：フィルタ要素、 ４：一体の部材、 26：サーボ・モータ、 42：基板、 51：突片、 52，53，54，55；ピン、 74：ケーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−135590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−35374（ＪＰ，Ａ) 米国特許4246488（ＵＳ，Ａ)

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ線源から投射されるＸ線ビーム内に介在
   配置されるフィルタ装置に於て、 基部部材と、 全体的に平面状の第１のフィルタ要素及び該第１の要素
   に隣接していてそれと略同一平面内にある全体的に平面
   状の第２のフィルタ要素とを有し、該第１及び第２の要
   素は、前記Ｘ線ビームの中心線の通路に対して横方向の
   １平面内で、前記基部部材に対して限界位置の間で移動
   する様に装着された一体の部材を形成する様に結合さ
   れ、更に、 前記１平面と平行な第２の平面内で前記基部部材に対し
   て移動する様に装着された平面状の第３のフィルタ要素
   と、 前記一体の部材及び前記第３のフィルタ要素に設けられ
   ていて、その協働によって、前記部材がその行程の一方
   の限界に向って駆動され且つ該限界まで駆動される時、
   前記部材が前記第３のフィルタ要素をビーム内に引張り
   込み、且つ前記部材がその行程の他方の限界に向って駆
   動され且つ限界まで駆動される時、前記部材が前記第３
   の要素をビームの外へ押出す様にする手段と、 可逆モータ手段と、該モータ手段を前記第１及び第２の
   フィルタ要素で構成された前記部材に作動的に結合し
   て、該モータ手段が前記部材を反対向きに選択的に駆動
   して複数個のフィルタ様式が得られる様にする手段とを
   有し、 １つの様式では、前記一体の部材を前記一方の限界位置
   へ駆動すると、前記第３の要素がビーム内に引張り込ま
   れ、 別の様式では、前記一体の部材を前記他方の限界位置へ
   駆動すると、前記第３の要素がビームの通路外に押出さ
   れて、前記部材がモータ手段の作用によって揺動して、
   前記第１及び第２のフィルタ要素を交互にビームの通路
   内に位置ぎめする様にし、 更に別の様式では、前記部材が前記一方の限界まで初め
   に移動して、前記第３のフィルタ要素をビームの通路内
   に引張り込んだ後、前記部材が揺動して、前記第１のフ
   ィルタ要素を前記第３の要素と共にビームの通路内に位
   置ぎめし且つ交代的に前記第３のフィルタ要素だけをビ
   ーム通路内に残す様にしたフィルタ装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲１）に記載したフィルタ装
   置に於て、前記第１のフィルタ要素が銅であり、前記第
   ２のフィルタ要素がガドリニゥムであり、前記第３のフ
   ィルタ要素がアルミニゥムであるフィルタ装置。
3. 【請求項３】Ｘ線源から投射されるＸ線ビームに使われ
   るフィルタ装置に於て、 第１及び第２のＸ線フィルタ材料で構成されていて、略
   同一平面内にあって互いに隣接し且つ一体の部材を形成
   する様に結合された略平面状の第１及び第２のフィルタ
   要素と、 前記Ｘ線ビームの中心線の通路に対して横方向の第１の
   平面内を一方の限界位置と他方の限界位置との間を移動
   する様に前記一体の部材を案内する案内手段と、 略平面状の第３のフィルタ要素と、前記第１の平面に対
   して平行な第２の平面内を移動する様に前記第３の要素
   を案内する案内手段と、 可逆モータ手段と、該モータ手段を前記一体のフィルタ
   部材に作動的に結合して、前記部材を駆動し、こうして
   前記モータ手段を制御することによって、前記部材がそ
   の両方の末端の限界位置の一方並びに他方及び該末端の
   限界位置の中間の位置へ移動することが出来る様にする
   手段と、 前記第３のフィルタ要素上でその移動方向に相隔たって
   設けられた第１及び第２の突片手段と、 前記一体のフィルタ部材に設けられていて、前記第３の
   要素に設けられた第１及び第２の突片手段の移動通路上
   でその間に突出する第３の突片手段とを有し、 前記一体の部材を一方の限界位置へ駆動すると、前記第
   ３の突片手段が前記第３のフィルタ要素上の前記第１の
   突片手段と係合して、該第３のフィルタ要素をＸ線ビー
   ムの通路内に移動し、前記一体の部材を他方の限界位置
   へ駆動すると、前記第３の突片手段が前記第３のフィル
   タ要素上の前記第２の突片手段と係合して、該第３のフ
   ィルタ要素をＸ線ビームの通路外に移動するフィルタ装
   置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲３）に記載したフィルタ装
   置に於て、前記一体の部材が、その一部分が前記第１の
   フィルタ要素を構成する１種類のフィルタ材料の条片で
   構成され、該条片が前記部分の近くに開口を持ち、前記
   第２のフィルタ要素が該開口と整合して結合されている
   フィルタ装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲４）に記載したフィルタ装
   置に於て、前記条片が銅で構成されるフィルタ装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲４）に記載したフィルタ装
   置に於て、前記条片が鉄で構成されるフィルタ装置。
7. 【請求項７】特許請求の範囲３），４），５），６）の
   いずれか一項に記載したフィルタ装置に於て、前記第３
   のフィルタ要素がアルミニゥムで構成されるフィルタ装
   置。
8. 【請求項８】特許請求の範囲３），４），５），６）の
   いずれか一項に記載したフィルタ装置に於て、前記第２
   のフィルタ要素がガドリニゥムで構成されるフィルタ装
   置。
9. 【請求項９】特許請求の範囲３）に記載したフィルタ装
   置に於て、前記第３のフィルタ要素の移動通路に沿って
   互いに隔たる係合手段を有し、一方の係合手段は、前記
   Ｘ線ビームの通路内に位置ぎめされた時の前記第３のフ
   ィルタ要素と着脱自在に係合し、他方の係合手段はビー
   ムの通路の外へ位置ぎめされた時の第３のフィルタ要素
   と着脱自在に係合することにより、前記第３の要素が重
   力の影響によって移動するのを防止し、前記一体のフィ
   ルタ部材の移動によって前記第３のフィルタ要素に加え
   られる力は、前記係合手段及び第３のフィルタ要素の係
   合並びに離脱を行わせるのに十分である様にしたフィル
   タ装置。
10. 【請求項１０】特許請求の範囲３）に記載したフィルタ
    装置に於て、前記第３のフィルタ要素の移動通路に沿い
    且つ上方で互いに隔たると共に、前記第３の要素が移動
    する前記第２の平面に対して垂直な軸線の周りに夫々旋
    回自在の係止要素を有し、該係止要素は何れも該要素の
    旋回軸から略半径方向に遠ざかる向きに伸びる溝孔を持
    ち、更に、 前記第３のフィルタ要素から前記係止要素の平面内へ垂
    直に突出して、前記第３の要素がその長手位置の一方又
    は他方に接近する時に、一方又は他方の溝孔に入って、
    前記係止要素を回転させるピン手段と、 前記係止要素に夫々作用するばね手段とを有し、前記フ
    ィルタ要素を駆動することによって前記ばね手段の力に
    打ち勝って前記係止要素を回転させ、この後前記ばね手
    段が前記係止要素を回転しない様に保持する力を加え
    て、前記第３のフィルタ要素を重力の作用で移動しない
    様に固定するフィルタ装置。