JPH1085208A - Ｘ線骨密度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線管と管電圧切換手段と２種のフィルタと
フィルタ切換手段とコリメータとを備えた二重エネルギ
Ｘ線吸収法を用いたＸ線骨密度測定装置において、コリ
メータと２種のフィルタ、焦点位置、検出位置との間の
位置調整を簡易化して位置精度の向上を図り、また被検
体とＸ線管側ユニットとの間隔を広げて被検体の測定位
置に対する出入りを容易にする。 【解決手段】 ２種のフィルタ５，６のうちのいずれか
一方のフィルタを、コリメータ９のＸ線通過方向に交差
する面に積層してコリメータ９とで積層体１１を構成
し、他方のフィルタ６を、フィルタ切換手段８により積
層体１１のフィルタ５側又はコリメータ９側に重合／非
重合交互切換可能にその積層体１１と一体に構成し、か
つ２種のフィルタ５，６とコリメータ９とを、それら相
互間において所定の位置調整の完了した単一の組立体１
３として構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、骨塩量を定量する
ためのＸ線骨密度測定装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実開平７−３６０１号公報で開示されて
いるように、二重エネルギＸ線吸収法（ＤＥＸＡ法）を
利用したＸ線骨密度測定装置は、各々Ｘ線の連続スペク
トルを単色化する２種のフィルタを、高低２種のエネル
ギのＸ線の出力切換周期に合わせて切換え使用する必要
がある。また、このようなＸ線骨密度測定装置におい
て、Ｘ線ビームにファンビームを用いる場合には、被検
体の骨の位置を想定してＸ線ビーム幅（スライス幅）を
規定するためにコリメータが用いられるが、このコリメ
ータは上記２種のフィルタとは別体でその２種のフィル
タの上方又は下方に挿入，配置される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来技術
では、コリメータは切換使用される２種のフィルタとは
別体でその２種のフィルタの上方又は下方に挿入，配置
されるもので、このため次のような問題点があった。す
なわちコリメータは、Ｘ線管の焦点位置及びＸ線検出器
の検出位置とで精度の高い位置調整が要求されるが、上
記２種のフィルタとは別体であることから、例えば、ま
ず２種のフィルタとの間で位置調整を行った上で、更に
これらと上記焦点位置及び検出位置との位置調整を行う
か、最初に上記焦点位置及び検出位置との間で位置調整
を行った上で、その後に２種のフィルタとの位置調整を
行う必要がある。このため位置調整に手間がかかり、し
かも調整誤差が生じやすく、位置精度が低くなるという
問題点があった。

【０００４】また、コリメータが２種のフィルタとは別
体でその２種のフィルタの上方又は下方に挿入，配置さ
れることから、フィルタ，コリメータ部分の占有空間が
大きくなる。一方、Ｘ線焦点（Ｘ線管）及びＸ線検出器
相互間距離は一定である。したがって、上記フィルタ，
コリメータ部分の占有空間が大きくなることは、Ｘ線管
及びＸ線検出器相互間に位置付けられる被検体と、フィ
ルタ，コリメータを備えたＸ線管側ユニットとの間隔を
狭めることを意味する。すなわち従来技術では、被検体
とＸ線管側ユニットとの間隔を狭め、被検体の測定位置
に対する出入りが窮屈になるという問題点があった。

【０００５】本発明の目的は、コリメータと２種のフィ
ルタ、焦点位置、検出位置との間の位置調整が簡単で誤
差なく行えて位置精度の向上が図れ、また、被検体とＸ
線管側ユニットとの間隔が広がり、被検体の測定位置に
対する出入りが容易になるＸ線骨密度測定装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、Ｘ線管と、
高，低２種のＸ線エネルギを得るために前記Ｘ線管の管
電圧を切り換える管電圧切換手段と、前記Ｘ線管より発
せられるＸ線の連続スペクトルを単色化する２種のフィ
ルタと、この２種のフィルタを前記管電圧切換手段によ
り得られる高，低のＸ線出力周期に合わせ切換使用する
ためのフィルタ切換手段と、前記Ｘ線管からのＸ線のビ
ーム幅を規定するコリメータとを備えた二重エネルギＸ
線吸収法を適用してなるＸ線骨密度測定装置において、
前記２種のフィルタのうちのいずれか一方のフィルタは
前記コリメータのＸ線通過方向に交差する面に積層され
て当該コリメータとで積層体を構成し、他方のフィルタ
は前記フィルタ切換手段により前記積層体の少なくとも
前記一方のフィルタ側又はコリメータ側に重合／非重合
交互切換可能にその積層体と一体に構成され、かつ、前
記２種のフィルタとコリメータとがそれら相互間におい
て所定の位置調整の完了した単一の組立体として構成さ
れることにより達成される。

【０００７】積層体は一方のフィルタとコリメータとか
らなり、他方のフィルタはフィルタ切換手段により積層
体の少なくとも一方のフィルタ側又はコリメータ側に重
合／非重合交互切換可能に積層体と一体構成されてい
る。そして両フィルタとコリメータとはそれら相互間に
おいて所定の位置調整の完了した単一の組立体として構
成されている。これによれば、２種のフィルタ及びコリ
メータは、Ｘ線管及びＸ線検出器間に位置決めする際、
単一の組立体としてＸ線管の焦点位置及びＸ線検出器の
検出位置に対して位置決めすればよいので、コリメータ
と２種のフィルタ、焦点位置、検出位置との間の位置調
整が簡単で誤差なく行えて位置精度が向上する。また、
コリメータは一方のフィルタの固定部材として機能し、
それらは積層体として構成されている。すなわち、コリ
メータと一方のフィルタとの取付間隔は最小の０であ
り、したがってその分、被検体とＸ線管側ユニットとの
間隔が広がり、被検体の測定位置に対する出入りが容易
になる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明によるＸ線骨密度測
定装置の一実施形態の要部を示す側面図、図２は同装置
の一部省略正面図である。これら図１，図２において、
１はＸ線管、２は被検体３を挟んでＸ線管１と対向配置
されたＸ線検出器、４は高，低２種のＸ線エネルギを得
るためにＸ線管１の管電圧を切り換える管電圧切換手
段、５，６（６ａ，６ｂ）はＸ線管１より発せられるＸ
線ファンビーム７の連続スペクトルを単色化する２種の
フィルタ、８はこの２種のフィルタ５，６を管電圧切換
手段４により得られる高，低のＸ線出力周期に合わせ切
換使用するためのフィルタ切換手段、９はＸ線管１から
のＸ線ファンビーム７のビーム幅（スライス幅）Ｓを規
定する１枚又は２枚のコリメータ板からなるコリメータ
である。

【０００９】上記２種のフィルタ５，６のうちのいずれ
か一方のフィルタ、ここではフィルタ（固定フィルタ）
５は、コリメータ９のＸ線通過方向に交差する面、ここ
では上面に積層されて当該コリメータ９とで積層体１１
を構成している。また、他方のフィルタ（移動フィル
タ）６は、上記フィルタ切換手段８により上記積層体１
１の少なくともフィルタ５側又はコリメータ９側に重合
／非重合交互切換可能に積層体１１と一体に構成されて
いる。

【００１０】ここでフィルタ６は、図示例ではフィルタ
６ａと６ｂに２分割され、上記積層体１１を内方に位置
させた円筒体１２の円周上の１８０゜離れた位置に各々
配置されており、円筒体１２が９０゜回転する度に積層
体１１と重合／非重合が交互に繰り返されるようになさ
れている。またフィルタ５とフィルタ６とコリメータ９
とは、それら相互間において所定の位置調整が完了した
単一の組立体１３として構成されている。この組立体１
３はＸ線管１及び被検体３相互間に位置する。

【００１１】上記フィルタ切換手段８は、ここではモー
タ８ａと、このモータ８ａの回転により回転する歯車８
ｂと、この歯車８ｂに噛合し上記円筒体１２と一体かつ
同軸的に設けられた歯車８ｃと、上記モータ８ａの制御
回路８ｄとからなる。そして、モータ制御回路８ｄによ
ってモータ８ａを制御することにより、上記円筒体１２
を、図示状態を基準として９０゜単位で回転するように
なされている。この場合、モータ制御回路８ｄは、これ
よる円筒体１２の回転動作が上記管電圧切換手段４の管
電圧（Ｘ線エネルギ）切換動作に、図３に示すように同
期するようになされている。

【００１２】なお、１４はコリメータ９に連結する回転
軸、１５は回転軸１４及び円筒体１２相互間に介在して
円筒体１２を回転軸１４に回転自在に支持するベアリン
グ、１６は回転軸１４の、換言すれば組立体１３の回転
支持部材である。

【００１３】次に上述本発明装置の動作について説明す
る。Ｘ線管１からのＸ線ファンビーム７はＸ線連続スペ
クトルを単色化するフィルタ５，６（６ａ，６ｂ）の双
方、又はフィルタ５のみを介して単色化され、かつコリ
メータ９を介してビーム幅ＳのＸ線ファンビーム１７に
なされ、被検体３を透過してＸ線検出器２に入射され
る。この際、モータ制御回路８ｄは、これよる円筒体１
２、すなわちフィルタ５，６の回転動作が管電圧切換手
段４の管電圧（Ｘ線エネルギ）切換動作に、図３に示す
よう同期している。すなわち、Ｘ線管１及び被検体３相
互間に、高管電圧（高Ｘ線エネルギ）動作時（図３中の
Ｈ期間）においてはフィルタ５，６の双方が、低管電圧
（低Ｘ線エネルギ）動作時（図３中のＬ期間）において
はフィルタ５のみが、各々介在するように、Ｘ線管１及
び円筒体１２が駆動されている。ここでは、フィルタ５
はコリメータ９上に固定されていてＸ線管１及び被検体
３相互間に常に介在することになるので、高Ｘ線エネル
ギ動作時（Ｈ期間）のみフィルタ５に重ねてフィルタ６
もＸ線管１及び被検体３相互間に介在するよう円筒体１
２が回転駆動されている。

【００１４】このようにフィルタ５，６、コリメータ９
を介したＸ線ファンビーム１７は被検体３を透過してＸ
線検出器２に入射される。この時、２種のＸ線エネルギ
におけるＸ線検出器２の出力信号を差分して骨密度値を
算出する。図３において、Ｈ期間及びＬ期間が時間軸ｔ
上に繰り返されているのは、ここでは被検体３の体軸に
沿って連続的に骨密度値を算出している場合を例示して
いるからである。

【００１５】ここで上述したように、積層体１１はフィ
ルタ５とコリメータ９とからなり、フィルタ６（６ａ，
６ｂ）はフィルタ切換手段８により上記積層体１１の少
なくともフィルタ５側又はコリメータ９側に重合／非重
合交互切換可能にその積層体１１と一体構成されてい
る。そして両フィルタ５，６とコリメータ９とはそれら
相互間において所定の位置調整の完了した単一の組立体
１３として構成されている。したがって、フィルタ５，
６及びコリメータ９は、Ｘ線管１及びＸ線検出器２間に
位置決めする際、単一の組立体１３としてＸ線管１の焦
点位置及びＸ線検出器２の検出位置に対して位置決めす
ればよいので、コリメータ９とフィルタ５，６、焦点位
置、検出位置との間の位置調整が簡単で誤差なく行えて
位置精度が向上する。

【００１６】また、コリメータ９はフィルタ５の固定部
材として機能し、それらは積層体１１として構成されて
いる。すなわち、コリメータ９とフィルタ５との取付間
隔は最小の０であり、したがってその分、被検体２とＸ
線管側ユニット（組立体１３）との間隔が広がり、被検
体２の測定位置に対する出入りが容易になる。

【００１７】図４は、本発明装置の他の実施形態の要部
を示す側面図である。この図４において、１〜５、７、
９、１１及び１７は各々図１，図２と同様である。６及
び８も各々図１，図２と同様に、他方のフィルタ（移動
フィルタ）及びフィルタ切換手段を示すが、ここでは以
下のように構成されている。

【００１８】すなわち、他方のフィルタ６は、ここでは
２分割されず単一のフィルタからなり、また上述実施形
態のような回転移動ではなく反復直線移動により、積層
体１１の一方のフィルタ５側又はコリメータ９側、ここ
では一方のフィルタ５側に重合／非重合交互切換可能に
その積層体１１と一体に構成されている。

【００１９】またフィルタ切換手段８は、フィルタ６を
反復直線移動させるべく、モータ８ａと、このモータ８
ａの回転により回転するピニオン８ｅと、このピニオン
８ｅに噛合し上記フィルタ６が固着されたラック８ｆ
と、上記モータ８ａの制御回路８ｄとからなる。そし
て、モータ制御回路８ｄによってモータ８ａを制御する
ことにより、上記ラック８ｆを、図示状態を基準として
所定距離、反復直線移動するようになされている。この
場合、モータ制御回路８ｄは、これよるラック８ｆの反
復直線移動動作が管電圧切換手段４の管電圧（Ｘ線エネ
ルギ）切換動作に、図３に示すように同期するようにな
されている。

【００２０】フィルタ５とフィルタ６とコリメータ９と
は、図示省略されているが、それら相互間において所定
の位置調整が完了した単一の組立体１３として構成され
ており、この組立体１３がＸ線管１及び被検体３相互間
に位置することは上述実施形態と同様である。

【００２１】この実施形態による動作は、フィルタ６
が、上述実施形態では回転移動であるのに対して反復直
線移動である点を除けば、上述実施形態とほぼ同様であ
る。この実施形態によれば、上述実施形態と同様に、コ
リメータ９とフィルタ５，６、焦点位置、検出位置との
間の位置調整が簡単で誤差なく行えて位置精度が向上す
る。組立体１３としては、この実施形態のようにフィル
タ（移動フィルタ）６の移動形式を直線移動形式とした
ほうが、上述実施形態のような回転移動形式とするより
も図中上下方向寸法を容易に短縮できる。したがって、
被検体２とＸ線管側ユニット（組立体１３）との間隔を
より広げることができ、被検体２の測定位置に対する出
入りがより容易になる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
リメータと２種のフィルタ、焦点位置、検出位置との間
の位置調整が簡単で誤差なく行えて位置精度の向上が図
れ、また、被検体とＸ線管側ユニットとの間隔が広が
り、被検体の測定位置に対する出入りが容易になるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施形態の要部を示す側面図で
ある。

【図２】同装置の一部省略正面図である。

【図３】本発明装置の動作説明図である。

【図４】本発明装置の他の実施形態の要部を示す側面図
である。

【符号の説明】

１…Ｘ線管、２…Ｘ線検出器、３…被検体、４…管電圧
切換手段、５…一方のフィルタ（固定フィルタ）、６，
６ａ，６ｂ…他方のフィルタ（移動フィルタ）、７…Ｘ
線管からのＸ線ファンビーム、８…フィルタ切換手段、
９…コリメータ、１１…積層体、１２…円筒体、１３…
単一の組立体、１４…回転軸、１５…ベアリング、１６
…組立体回転支持部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線管と、高，低２種のＸ線エネルギを
   得るために前記Ｘ線管の管電圧を切り換える管電圧切換
   手段と、前記Ｘ線管より発せられるＸ線の連続スペクト
   ルを単色化する２種のフィルタと、この２種のフィルタ
   を前記管電圧切換手段により得られる高，低のＸ線出力
   周期に合わせ切換使用するためのフィルタ切換手段と、
   前記Ｘ線管からのＸ線のビーム幅を規定するコリメータ
   とを備えた二重エネルギＸ線吸収法を適用してなるＸ線
   骨密度測定装置において、 前記２種のフィルタのうちのいずれか一方のフィルタは
   前記コリメータのＸ線通過方向に交差する面に積層され
   て当該コリメータとで積層体を構成し、 他方のフィルタは前記フィルタ切換手段により前記積層
   体の少なくとも前記一方のフィルタ側又はコリメータ側
   に重合／非重合交互切換可能にその積層体と一体に構成
   され、 かつ、前記２種のフィルタとコリメータとがそれら相互
   間において所定の位置調整の完了した単一の組立体とし
   て構成されてなるＸ線骨密度測定装置。