JPH09508048A - ビームダイアフラムからなるｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明によるＸ線検査装置はＸ線ビーム（２）の一部分を阻止するためにＸ線源（１）とＸ線検出器（９）との間に配置され、斯くして制限されたＸ線ビーム（７）が形成されるＸ線吸収シャッター（４、３１、３２）を有するビームダイアフラム（３）からなる。シャッター（４、３１、３２）はそれにシャッター（４、３１、３２）が結合される制御環（２１、２２、４１、４２、４７、４８）の異なる回転により異なる自由度により変位される。シャッター（４、３１、３２）はＸ線ビーム（２）内で実質的にどのような所望の位置にも動かされるのでビームダイアフラム（３）は制限されたＸ線ビーム（７）の断面を検査される患者（６）の本質的に一部分（５）のみをＸ線に露出するような方法で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 ビームダイアフラムからなるＸ線検査装置 本発明はシャッター開口を変える調整部材からなるシャッターを有するビーム ダイアフラムからなるＸ線検査装置に関する。 この種のＸ線検査装置は米国特許第５０８６４４４号から知られている。 知られているＸ線検査装置は対象、例えばＸ線源とＸ線検出器間に配置される 検査される患者を照射するＸ線ビームをそこから出射するＸ線源からなる。 Ｘ線画像は患者の中のＸ線吸収の差故にＸ線検出器上で形成される。Ｘ線ビー ムから患者のある部分を遮蔽するためにＸ線源と患者の間に所望の場合にＸ線ビ ームの一部分を遮るようシャッター開口を調節するためにＸ線ビームの中へ又は それから外へと動くＸ線吸収シャッターを有するビームダイアフラムが配置され る。例えば患者の心臓及び冠状動脈を検査する最中にシャッターはＸ線から周囲 の肺組織を可能な限り遮蔽するよう調整され、専ら心臓の領域をＸ線ビームに露 出する。 知られているＸ線検査装置ではシャッターはピンと共に設けられ、ピンがその 中で係合する不変の形状の溝と共に設けられる単一の制御環からなる調整部材に より制御される。シャッターは制御環を回転することにより動かされ、それによ り溝はピンに沿って係合される。溝の不変の形状はシャッターの動きを決定し、 シャッターが例えばＸ線ビームの中に、それから外に摺動するようなその開口を 変化するために相互に独立に異なる動きをなすことを不可能にする。知られたシ ャッターの動きの可能性が限定されている故に、Ｘ線ビームの断面は検査される 患者の領域と無条件には正確に適合しえない。知られているシャッターは検査さ れる患者の領域と正確に適 合する限定されたＸ線が形成されるのをしばしば許容しない故に、特に該領域が 複雑な形状であるときに、検査される領域の外側の患者の部分はＸ線に不必要に 露出され、それにより患者は高品質のＸ線画像の形成に必要とされるより高いＸ 線量に曝される。更にまたその様な部分のＸ線吸収が低い場合には過度に露出さ れた領域がＸ線画像内に発生し、それによりＸ線画像の診断上の品質は低下する 。 本発明の目的は知られているＸ線装置と比較して照射される領域に正確に対応 する限定された断面のＸ線ビームを形成するより大きい可能性を提するビームダ イアフラムからなるＸ線検査装置を提供することにある。 これを達成するために本発明のＸ線検査装置はシャッターは調整部材の一部を 形成する２つの制御環の相互に独立な回転によりビームダイアフラムの中心軸を 横切る面で半径方向に摺動可能であり、回転可能であることを特徴とする。 制御環の回転はシャッターが多数の異なる、独立の方法でＸ線ビーム内の実際 的にいかなる所望の位置にも動かされうることを可能にし、斯くして限定された Ｘ線ビームの断面を本質的に検査される領域のみがＸ線ビームに露出されるよう な方法で制御するようにシャッター開口は調節される。シャッターに結合された ２つの制御環の異なる相対的な回転は異なる距離又は角度にわたる摺動的動き及 び回転のようなシャッターの動きの異なるモードに独立に伝達される。 シャッターが例えば数ミリメーターの厚さを有する鉛の板のような高いＸ線吸 収を有する材料で作られているときにはシャッター上に入射するＸ線ビームの一 部分はシャッターにより止められ、それによりそれは患者に到達しない。一方で 例えばそのＸ線吸収はＸ線を完全に阻止するために要求されるより小さい概略１ ミリメーターの厚さを有する銅板のような材料を用いてシャッターを構成するこ ともまた可能である。その様なシャッターはＸ線を減衰し、患者内 の低いＸ線吸収の領域に対応するＸ線画像の部分の過度の露出を回避するＸ線フ ィルターとして動作する。 制御環は小さい厚さを有し、限定された数の部品によりシャッターに結合され る故に、それらはコンパクトビームダイアフラムに対して特に適切である。 本発明のＸ線検査装置の好ましい実施例ではシャッターは同じ方向の該２つの 制御環の回転により回転可能であることを特徴とする。 シャッターに結合した２つの制御環の同じ方向の回転はＸ線ビームを概略横断 する面内のシャッターの回転に伝達される。シャッターのこの回転はシャッター の他の可能な動きのモードと独立である。結果としてシャッターは限定されたＸ 線ビームの断面と照射される領域との間の正確な整合を達成するためにＸ線ビー ム内のいかなる所望の方位角にも向けられるように動かされうる。 シャッターは好ましくは長方形の平坦な板に形成され、シャッターの回転の軸 がＸ線ビームの中心束（ｒａｙ）に一致するような方法でＸ線検査装置に設けら れる。それで制御環の回転はＸ線ビーム内のシャッターの動きがビームダイアフ ラムを通過するＸ線ビームの概略円形の断面の概略半月部分を阻止することを可 能にする。この概略半月部分はシャッターの直線縁及びＸ線ビームの概略円形の 断面の周囲の円弧により限定される。実際的に半月部分のどのような向きも制御 環によるシャッターの回転により実現されうる。 代替的にシャッターはＸ線検査装置内にシャッターの回転の軸がＸ線ビームの 中心束と一致しないような方法で設けられる。制御環の回転はビームダイアフラ ムを通過するＸ線ビームの概略扇形部分を阻止するためにＸ線ビーム内でシャッ ターの動きを可能にする。この扇形部分はシャッターの角及び概略円形の断面の 周囲の円弧により限定される。概略扇形部分の大きさはそれを通して制御環が共 に回転される角度に基づき制御される。斯くしてシャッターにより阻止されるＸ 線ビームの扇形部分の大きさ及び向きの大きな変動は シャッターの調整により実現される。 本発明によるＸ線検査装置の更なる好ましい実施例ではシャッターは反対の方 向の該２つの制御環の回転により摺動可能であることを特徴とする。 シャッターに結合した２つの制御環の反対方向の回転はＸ線ビームを概略横断 する面内のシャッターの摺動に伝達される。シャッターのこの摺動はシャッター の他の可能な動きのモードと独立である。 シャッターをＸ線ビーム内に横方向に摺動することにより、シャッターはＸ線 ビームの概略円形の断面から所望の寸法の概略半月部分を遮る。他方で制御環が 反対方向に回転する角度は概略半月部分の大きさを決める。 本発明によるＸ線検査装置の更なる好ましい実施例ではビームダイアフラムは Ｘ線ビームの方向に連続的に配置される複数の類似のシャッターからなることを 特徴とする 各シャッターは制御環の回転及び／又は摺動により異なる方向からＸ線ビーム の中に入り、それからでるように動かされる。各シャッターが適切に配置されて いるときには患者は例えばその辺及び頂点がシャッターの位置により任意に調整 される多角形である複雑な断面のＸ線ビームに曝される。結果として断面はＸ線 ビームを照射される検査される患者の一部分に形状及び寸法を正確に適合される 。より多くのシャッターが異なる方向からＸ線ビーム内に摺動するように設けら れると、患者に入射するＸ線ビームの断面を制限する多角形の任意に摺動可能な 辺の最大数がより多くなる。故に複数のシャッターからなるビームダイアフラム の使用は実現されるＸ線ビームの断面のより複雑な形状を可能にし、断面と検査 される領域との間の正確な適合がよりしばしば可能となる。 本発明のこれらの及び他の特徴は添付された図及び以下に記載された実施例を 参照して説明され、明らかとなる。 図１は本発明によるビームダイアフラムからなるＸ線検査装置の実施例の概略 図を示す。 図２は本発明によるＸ線検査装置の実施例のビームダイアフラムの拡大図であ る。 図３及び４は本発明によるＸ線検査装置の更なる実施例のビームダイアフラム の側面拡大図及び平面図である。 図１は本発明によるビームダイアフラムからなるＸ線検査装置の概略図を示す 。Ｘ線源１はＸ線ビーム２を出射し、それはシャッター４を含むビームダイアフ ラム３により制限される。例えば検査される患者６である対象６の一部分５は限 定されたＸ線ビーム７に露出され、それにより患者内の吸収の差の結果としてＸ 線画像はＸ線画像増強器９の入射スクリーン８上の影画像として形成される；こ の画像は出射窓１０上の光画像に変換される。出射窓上の光画像は例えば一以上 のレンズを有するシステムである光伝送１２により出射窓１０に結合される。ビ デオカメラ１１は光画像から電子信号を得、この電子画像信号は画像情報を再現 するためにモニタ１３に印加される；電子画像信号はまた画像情報の更なる処理 用の画像処理ユニット１４に印加される。 図２は本発明によるＸ線検査装置の実施例のビームダイアフラム３の拡大図で ある。シャッターの調整部材は第一の制御環２１と第二の制御環２２からなり、 これらは担持板２０の各側に一つが配置される。制御環は担持板に相対的に回転 可能にジャーナル軸受けされる。担持板２０はＸ線ビームの通り道に対する円形 シャッター開口２３からなる。シャッター開口は制御環の幅に依存して部分的に 制御環により覆われ；シャッター開口の大きさは制御環内の開口により決められ る。平坦な長方形状を有するシャッター４は２つのピン２５、２６を設けられた フレーム２４上に設けられる。第一のピン２５は第一の制御環２１のスロット２ ７に係合し、第二のピンは第二の制御環２２の孔２８に係合する。スロット２７ の長さはその 幅の数倍であり、スロット２７の長手方向は第一の制御環の軸に関して放射状に 向けられる。開口と係合するピンによるこの伝達は限定された数の簡単な部品の 使用のみを必要とする。 シャッター４は制御環２１、２２の回転によりＸ線ビームの通路の領域に入り 、それからでるように動かされうる。制御環は例えばアクチュエーターにより駆 動される；この目的のために各制御環は例えば歯車により歯合される歯を付けら れた部分を設けられる。制御環のそれぞれはそれぞれのアクチュエーターに結合 されるが、複数の制御環を一つ及び同じアクチュエーターに結合することもまた 可能である。制御環は種々の別の方法でシャッターの変位に対してフレームと協 働する。制御環は例えば両方の制御環が実線の矢印で示されるように反時計回り に同じ角速度で同じ方向に回転するときに、制御環２１、２２はシャッターと共 にフレームを反時計周りに回転する。制御環２１、２２は例えばそれらの軸がビ ームダイアフラムの中心軸３０と一致するように設けられ、それによりシャッタ ーはＸ線源により出射されたＸ線ビームの中心束が一致するビームダイアフラム の中心軸について回転可能であり、シャッターの回転によりＸ線ビームの概略円 形の断面の概略半月の阻止された部分は中心軸３０に関して回転される。制御環 ２１、２２はそれらの軸が相互に一致し、中心軸に平行にシフトされ、それによ りシャッター４は中心軸に一致しない軸に関して回転可能である。この軸に関し てシャッターの回転においてそれはＸ線ビームの中へ、それから外に動かされ、 斯くしてＸ線ビームの概略円形の断面の概略扇形形状の部分を阻止し、その部分 の大きさはそれを介して制御環２１、２２が回転される角度に基づき制御される 。 制御環が例えば破線の矢印で示されるように第一の制御環２１が反時計周りに 、第二の制御環２２が時計回りに同一の角速度で反対方向に回転されるときには 制御環２１、２２はフレームをシャッターと共にＸ線ビーム内に半径方向に（中 心軸３０に関して）摺動 する；シャッターは制御環を逆の方向に回転することによりＸ線ビームの外に摺 動され、それによりピン２５はスロット２７を介した距離変位される。シャッタ ーにより阻止されるＸ線ビームの概略半月部分の大きさは制御環を反対方向に回 転することによりシャッターをＸ線ビーム内に所望の程度動かすことにより変化 される。 制御環が同じではない角速度でそれらの軸について回転する場合には結合され たシャッターの回転と摺動が生ずる。 図３は本発明によるＸ線装置の更なる実施例のビームダイアフラムの側面拡大 図である。第一の担持板２０１の第一のシャッター３１と第二の担持板２０２の 第二のシャッター３２は一方が他方の後ろに配置される。第一のシャッターは制 御環４１と制御環４２からなる制御環の第一の対にピン４３と４５により結合さ れるフレーム３５上に設けられる。ピン４３は制御環４１内のスロット４４に係 合し、ピン４５は制御環４２内の孔４６に係合する。第二のシャッター３２は第 二の担持板２０２に設けられ、それぞれ制御環４７と制御環４８内の孔４９及び スロット５１と係合するピン５０、５２により制御環４７、４８の第二の対に結 合する。制御環の回転においてそれらの動きはピン４３、４５、５０、５２に伝 達され、それらはシャッター３１、３２を有するフレームと係合する。 図４は図３のビームダイアフラムの平面図であり、本発明によるＸ線検査装置 の部分を構成する。Ｘ線ビーム２の通路に対する担持板２０内の円形開口２３は 所望であればＸ線ビームの断面の一部分を遮るためにＸ線吸収シャッター３１、 ３２により部分的に閉じられ、これらは制御環４１、４２及び４７、４８の対の 回転によりＸ線ビームの中に、その外に動かされる。シャッターが図面内で動き うる方向は軸３０についての回転を示す実線の矢印及びＸ線ビーム内へ、それか ら外への摺動を示す破線の矢印により示される。図面はまたその中でＸ線がシャ ッターにより阻止されるＸ線ビームの断面の概略半月部分５３、５４を示す。シ ャッターはまたシャッター 又はシャッターが設けられる担持フレームを孔又はスロットと共に設けることに より、問題のシャッター又は担持フレーム内に孔又はスロットに係合するピンを 有する中心環を設けることによりそれぞれの中心環に結合される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． シャッター開口を変える調整部材（２１、２２）からなるシャッター（４ ）を有するビームダイアフラム（３）からなるＸ線検査装置であって、シャッタ ー（４）は調整部材の一部を形成する２つの制御環（２１、２２）の相互に独立 な回転によりビームダイアフラム（３）の中心軸（３０）を横切る面内で半径方 向に摺動可能かつ回転可能であることを特徴とするＸ線検査装置。 ２． シャッター（４）は該２つの制御環（２１、２２）の同じ方向の回転によ り回転可能であることを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。 ３． シャッター（４）は該２つの制御環（２１、２２）の反対の方向の回転に より摺動可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線検査装置。 ４． Ｘ線ビーム（２）を出射するＸ線源（１）からなり、ビームダイアフラム （３）はＸ線ビームの方向に順次配置される複数の同様のシャッター（３１、３ ２）からなることを特徴とする請求項１乃至３のうちの一項記載のＸ線検査装置 。