JPS6146137B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＸ線のような透過性放射線によつて物
体を検査するための装置に関する。

英国特許第1283915号には人体の薄い断面状仮
想輪切り部分（slices）を透過性放射線によつて
検査し、かつ前記放射線に対する前記人体の断面
部分における要素の可変透過または吸収の映像を
再構成するための装置が記載されている。この英
国特許による装置の一例は現在人体の頭部を検査
するために用いられている。その装置において
は、正確な映像再構成を確保するために、放射線
源と、頭部を通過して後の放射線を検知するため
の手段とに関して頭部を正確に位置決めする必要
がある。所要の位置決め精度は、水溜めの１つの
壁を構成している袋状の可撓性部材に頭を支持す
ることによつて実現される。溜めに水が充填され
ると、その可撓性の部材が頭をしつかりとしかも
やわらかく保持する作用をする。放射線と検知手
段が袋状の可撓性部材に支持された頭に関して走
査されるのであるが、その走査運動は放射線源と
検知手段との歩進状（step by step）の回動を
含んでいる。水溜めは、それの可撓性の壁を別に
して、この回転に関与する。また、その水溜め
は、頭を支持するという機能に加えて、あらゆる
角度位置において頭の幅を横切る方向の放射線の
通路長の変化を実質的に補償する働きをする減衰
器としても作用する。

しかしながら、頭部検査機の場合に用いられる
方策は人体の他の部分を検査しなければならない
場合には問題を惹起する。そのような問題の１つ
の理由は、例えば人体の胴または他の中間部分を
検査しなければならない場合には支持の目的で袋
状の可撓性部材を用いることは非実際的であると
いうことである。また、水溜めが放射線の通路長
の差異を補償する減衰器として作用するといつて
も、その補償機能は満足しうる程充分なものでは
なかつた。さらに、頭の場合よりもはるかに大き
い寸法の変化に対処しうるようになされなければ
ならない。

本発明の目的は上述の問題を軽減することであ
る。

本発明によれば、検査されるべき患者の部分を
包囲するようになされた開孔を有する位置決め構
体と、前記開孔を通る軸線のまわりで回転するこ
とができかつ透過性放射線源と検知手段とを該放
射線源が該検知手段によつて受取られるように前
記開孔を横切つて放射線を照射しうるように支持
する走査構体と、放射線が前記開孔の平面内にお
いて異なる角度をもつて該開孔を横切つて照射さ
れうるように前記走査構体を前記軸線のまわりで
回転させるための手段と、前記位置決め構体から
分離されかつ前記走査構体の回転にともなつて前
記位置決め構体のまわりを回転して前記走査構体
の異なる角度位置において前記放射線に実質的に
同じ輪郭を与えるようになされた吸収体とよりな
り、前記走査構体の回転時に前記位置決め構体が
前記走査構体に関して固定された位置に位置づけ
られるようになされた、透過性放射線により物体
を検査するための装置が提供される。

通常は、放射線源は、開孔の弦を画定する横方
向に離間された多くのビーム通路に該開孔を横切
つて放射線を照射するようになされており、かつ
検知手段はそれらの通路に沿つて伝送される放射
線の量を表示する独別の出力信号を与えるように
なされている。これは、放射線源からの放射線を
それが検査の平面内の１つのビーム通路にとじ込
められるようにコリメート（collimating）しか
つその平面内で放射線源と検知手段とを横方向に
走査することによつて実現される。この場合、横
方向走査は走査構体の回転の各小さい増分に対し
て行なわれる。他の態様としては、放射線源から
の放射線は開孔の平面内に放射線の扇状軌跡
（sectoral swath）を形成するようにコリメート
されうる。その場合、軌跡の角対辺は開孔を包含
するのに十分である。いずれの構成においても、
前述した吸収体は、放射線が開孔を横切つて追従
する種々の弦状の通路の異なる長さ補償するよう
な形状になされている。その吸収体は、位置決め
構体が患者の身体の異なる部分または寸法の異な
る患者に適合するように調節または交換されうる
ようにその位置決め構体から離間されるまたはそ
れから離れる方向に移動できる中実の部材を包含
していることが好ましい。

本明細書において吸収体が中実部材を具備して
いるという場合には、吸収が主として中実部材で
発生するということを意味するものであり、その
部材が空洞を含んでいないということを必ずしも
意味するものではない。吸収体は液体を含んでい
てもよい。

以下図面に示す実施例につき本発明をさらに詳
細に説明しよう。

第１図を参照すると、水の入つた可撓性管状袋
１が被検査体の挿入領域のまわりに巻きつけられ
ていて、その袋１の端部は重なり合つている。袋
１は例えばゴムで形成されうるものであり、その
袋をふくらませてそれに水を再充填することによ
つて被検査体２のまわりにしつかりと嵌着されて
その被検査体に親密に接触し、袋１と被検査体２
との間の領域からできるだけ多くの空気を排除す
る。袋１の重なり合つた端部はその袋を被検査体
のまわりの所定の位置に一時的に保持するために
例えばテープ（図示せず）によつて互いに固着さ
れ、然る後、第２図にさらに詳細に示されている
締付けまたは位置決め手段３でもつて所定の場所
に固く締めつけられる。締付け手段３は６で互い
にヒンジ付けされた一対の半円形部材４，５より
なつている。部材４および５はそれぞれ中央の帯
部分７と上下フランジ部分８，９とよりなつてお
り、各部の少なくとも中央帯部分はパースペクス
（Perspex）または他の適当なプラスチツク材料
で形成されている。ヒンジ６は部材４および５の
上方フランジ部分を連結する部分と、それらの部
材の下方フランジ部分を連結する部分とを有して
おり、それら２つの部材のヒンジ付されていない
端部が互いに閉じられると、それらの部材の中央
帯部分がヒンジ付けされた端部において互いに当
接するようになされている。締付け手段３は、部
材４および５のヒンジ付けされていない端部の上
下フランジを連結するが中央帯部分７上には位置
しない止金１０によつて、閉塞位置に固定されう
る。

締付け手段３を袋１のまわりに装着する場合に
は、その締付け手段が開かれ、袋１を包囲するよ
うに配置され（その袋が被検査体２の一部分を包
囲する）、閉塞されそして止金１０によつて所定
の位置に固着される。締付け手段３の内径および
袋１に入れられる水の量は検査されるべき体部分
の寸法に応じて選定されるものであり、そしてそ
の締付け手段は、袋１のまわりに固着された場
合、その全周に加えられる圧力によつて被検査体
部分に圧着され、而して袋１と被検査体部分との
間に親密な接触を確保するとともに袋１が被検査
体部分に関して動くのを防止するのに十分な把持
力を与えるようになされている。

以上のことが行われてから、被検査体が放射線
写真走査装置の円形開口１１内に位置づけられ
る。その装置はＸ線源またはγ線源１２と、前記
開口を含んだパースペクスよりなる分割された扇
形シート１３と、放射線源１２によつて発生され
た放射線に感応する複数の検知器１４とを具備し
ている。放射線源１２は破線１２ａで示されてい
る放射線の扇形軌跡を発生し、その軌跡の角度弦
（angular subtense）は患者のための締付または
位置決め手段３を包含するのに十分な大きさであ
る。パースペクス・シート１３は、後で詳細に説
明されるように較正の目的のために前記開口１１
の左側（第３図でみて）に延長せしめられてい
る。この走査装置は開口１１と同心状の回転板部
材１５上に取付けられている。円板部材１５は、
それの周面に設けられた歯車歯（図示せず）と協
働するようになされた歯車１７を駆動するモータ
１６によつて、前記開口の中心を通る軸線のまわ
りで回転されうる。

放射線源１２と検知器１４はピボツト１８によ
りパースペクス・シート１３に関して移動するこ
とができ、検知器１４はそれら自身の平面内で揺
動されて破線１９で示された位置を占有せしめら
れうるようになされている。放射線源１２も検知
器１４と同じ角度だけ揺動し、これによつて、放
射線が開口１１を含んでいないパースペクス・シ
ート１３の部分を通じて放射線源１２から検知器
１４へ伝送せしめられうる。これは較正の目的の
ために有用である。なぜならば、互いに実質的に
同一の条件下で動作される場合の種々の検知器の
相対的な性能が決定されうるからである。

しかしながら、通常の動作時には、放射線源１
２と検知器１４は第１図において破線で示されて
いる位置をそれぞれ占有する。

水袋１と締付け手段３とによつて包囲されてい
る被検査体を走査装置に位置決めするために、開
口１１の内径には締付け手段３の中央帯部分７に
係合するようになされた舌片が設けられている。
さらに、シート１３の２つの部分はヒンジ式に分
離できるようなされていて、そのヒンジはピボツ
ト１８と同一位置に設けられている。シート１３
の２つの部分は被検査体を、それを包囲している
水袋および締付け手段とともに、開口１１内に位
置決めできるように開かれる（その装置はシート
１３の２つの部分間の分割線によつて二分され
る）。次に、シート１３の２つの部分が互いに閉
じられて、前述した舌片が締付け手段３の中央帯
部分７に係合する。然る後、締付け手段３は、そ
れが部材１５といつしよに回転するのを防止する
ために例えば位置決め棒２０によつて固着され、
かくして複数の異なる方向から被検査体に放射線
を照射する工程が開始しうる。その放射線照射は
部材１５を約180゜または360゜）の全角度にわた
つて15段階式に（例えば一度に１゜ずつ）または
連続的に回転させかつ一連の角度位置において検
知器１４により検知される放射線を記録すること
によつて実施されうる。

走査装置が回転する場合、開口１１の舌片と内
径が締付け手段３の中央帯部分７において軸受と
して作用する。しかしながら、もし所望されれば
他の軸受表面が設けられうる。また、装置は全体
としてこれまで説明してきたように水平面内では
なく垂直面内に適当に取付けられてもよいことが
理解されるであろう。

第３図には本発明の他の実施例における走査装
置の一部分と、締付け手段とを示している。第１
図におけるのと同様の特徴は同一参照数字で示さ
れている。

第３図においては、第１図とは異なり、開口１
１と検知器１４との間におけるシート１３の部分
は省略されている。これを補償するために、放射
線源１２と開口１１との間に２１で示されている
ように付加的なパースペクスが設けられている。
締付けまたは位置決め手段３は開口１１内の所定
位置に示されているが、それは水袋も被検査体も
包含していない。

締付け手段３はヒンジ式に互いに固着された２
つの半円形部材４および５よりなるものとして説
明されたが、それは、それらの２つの部材４およ
び５が袋１のまわりの所定位置にあるときに、両
端における止金１０によつて分離されたり互いに
接合されるべき場合には有利でありうる。

第４ａおよび４ｂ図は、例えばパースペクスで
形成され走査装置の開口１１に嵌入するような寸
法を有する較正円板２２をそれぞれ平面図および
立面図で示している。

円板２２には周辺溝２３が設けられており、そ
の周辺溝には開口１１の内表面に設けられている
前記舌片が係合する。２２で示されているような
円板が用いられる場合には、開口１１の左側に延
長したシート１３の部分が省略されうるから、そ
の分だけ材料を節約できる。さらに、円板２２が
走査装置の回転にともなつて回転しないように固
定されるならば、較正が準動作状態で実施されう
る。シート１３またはそれの部分は、放射線源１
２からの放射線が患者のための開口を横切る方向
に追従して検知器１４に到達する種々の弦状通路
の異なる通路を補償するような形状を与えられた
減衰体を構成していることが理解されるであろ
う。その減衰体は、放射線源１２と検知器１４を
支持している構体とともに回転するから、放射線
源からの放射線の扇形軌跡に常に同一の輪郭が与
えられる。

第１図および第３図に示されている検知器１４
の数は比較的少ない。実際には、その数はそれよ
りはるかに多いであろう。各検知器は放射線源か
らの狭いビーム通路に沿つたＸ線の透過または吸
収を表わす出力信号を与える。映像再構成に精度
を実現するためには、走査構体１２，１４，１５
の多くの異なる角度位置において、前記軌跡の幅
を横切る多くのビームからの出力が必要とされ
る。この理由のために、検知器１４は実際には互
いに非常に近接して配置されており、かつ検知器
１４によつてある一つの時点で定義される出力信
号の中間においてビームからの出力信号を得るた
めの方策も採用されうる。

映像再構成は英国特許第1283915号明細書に記
載されているようにして、あるいはコンボリユー
シヨンを含む方法によつて影響されうる。

第５図においては、患者３１が２つの部分３２
および３３として構成された支持手段上に横にな
つて示されており、彼の体は破線３４によつて示
されているようにＸ線による検査に付される。こ
の放射線は放射線源３５によつて発生され、そし
て図面の平面に対して直交する平面内において扇
状の軌跡をなして延長する。

探索放射線の領域においては、患者の体は、水
でありうる液体によつて包囲されている。この場
合、その液体の放射線に対する吸収係数は人体組
識のそれに親密に類似している。図面においてそ
の液体は３６で示されており、容器または袋３７
内に入れられている。容器３７は、ジユラルミン
のような金属で形成されうるリング状の位置決め
構体３８内に位置づけられている。リング構体３
８は２つの部分よりなる構体であり（後述すると
ころより明らかなごとく）、装置の動作時にその
装置の他の部分に対して固定された関係に保持さ
れる。リング構体３８の取付けは、それが患者の
身長の方向に沿つて移動されうるとともに、端索
放射線の平面内において任意の方向に変位されう
るようになされている。かくして、リング構体の
長手方向の運動により、患者の身体の特定の横断
面部分が検査のために選択される。

リング構体３８が長手方向運動の軸線に対して
直角に変位される場合、患者支持手段の部分３２
および３３が同様な変位をうけるように適当な手
段によつてなされており、手段は図面には示され
ていないが、部分３２に対する支持体３９がこれ
を許容するようになされている。部分３３はそれ
のリング構体から離れた端部をローラ４０によつ
て支持されている。このローラは軸部材４１によ
つて支持された軸受上に担持されている。その軸
部材の軸線のまわりでＸ線源３５の回転または軌
道運動が行われる。ローラ４４による部分３３の
支持は、その部分３３が局部領域選択の目的のた
めに横方向に変位される場合に、リング構体とい
つしよに変位されうるようにする。ローラ４０に
対する部分３３の他端において、その部分３３は
４２で示されているようにリング溝体３８に対し
てヒンジ式に関連づけられており、而して局部領
域選択の目的のため部材３８の垂直方向の変位を
許容する。

患者の身体のまわりには、彼が装置の所定位置
に位置決めされた場合、軸部材４１の軸線である
長手方向の軸線を有していて長さ方向に沿つて円
筒状である包囲部材４３が配置される。その部材
４３は端部を閉塞されており、かつ部材４１によ
つて支持された軸受４４によつて支持されてい
る。他端において部材４３はその中に患者を位置
決めするのを許容するために開放されており、か
つこの端においてその部材は４５で示された態様
でローラ上に支持されている。これらのローラは
部材４３がそれの軸線のまわりで自由に回転しう
るようになされている。その軸線は、前述のよう
に、Ｘ線源３５の軌道運動の軸線である。放射線
源３５は支持体４６により包囲部材４３上に取付
けられている。放射線源３５のすぐ反対側には、
その放射線源からの放射線の平面内における患者
の身体の横断面部分の一部分または全部における
吸収の分布が決定されうる放射線吸収データを与
えるように検知手段４８が支持体４７によつて包
囲部材４３上に取付けられている。

軸部材４１は支持体４９によつて担持されてお
り、かつその支持体４９の近傍には軸部材４１を
包囲してボビン５０が設けられている。そのボビ
ンは支持体４９に固定して関連せしめられてお
り、かつそのボビンには、吸収データを検知手段
から処理ユニツトへ伝送するためおよびＸ線源３
５に対して電力を供給するためのケーブル５２お
よび５３が巻装されている。放射線源と検知手段
とが軌道運動をする場合、それらのケーブルはボ
ビンに巻きついたり離れたりする。それらのケー
ブルは、包囲部材４３によつて担持されたそれぞ
れのガイド５３および５４を通じてボビンに供給
される。部材４３は半回転、１回転または２回転
をなしうるものであり、ケーブルはそれに対応し
てボビンに対し巻きついたりあるいはそれからほ
どけたりする。ケーブルはボビンに固定されてお
り、それからそれらの各処理ユニツト、即ち前述
したデータ処理ユニツトおよび電源ユニツトまで
延びている。

第６図は第５図に示された装置の端面図であ
り、数字３５，３８，４３，４５，４６，４７お
よび４８で示されている構成要素は第５図におけ
るのと同じ意味を有している。第６図において、
６０は軌道運動の軸線を示し、６１は探索放射線
に平面内における患者の身体の横断部分の輪郭を
示している。中心が軌道軸線６０にあるこの横断
部分内の円６２は、吸収分布が特に意図されてい
る選択された局部領域を画定している。この局部
領域の選択は、前述のように、装置の軌道軸線に
直交する方向に患者の身体を適当に変位させるこ
とによつて行われる。第２図に示されているよう
に、その変位は主として横方向である。放射線源
３５から出る放射線の扇形軌跡の限界は６５およ
び６６で示されている。この図からわかるよう
に、検知手段４８は放射線源３５からの放射線の
軌跡の全拡がりにわたつて、即ち一端における輻
射線６５から他端における輻射線６６まで延長し
ている。その検知器は、患者位置決め構体３８の
開口内における弦状ビーム通路に沿つた放射線源
３５からの放射線に対する患者の身体の透過また
は吸収を表わすそれぞれの出力信号を与える一列
の検知器よりなつている。

第７図を参照すると、装置内に患者を位置決め
するためのリング構体３８および液体媒体３６が
第５図におけるよりも詳細に包囲部材４３に関連
して示されている。かくして、第７図に示されて
いるように、構体３８にはそれの端部を堅固にす
る目的のために７０で示されているごとくフラン
ジがつけられており、かつ７１において２つの部
分即ち下半分３８_１と上半分３８_２とに分割され
ている。これらの両半分は、図面に示されていな
いが例えばピンまたは止金のような適当な手段に
よつて相対的に位置決めされる。前に水であつて
もよいといつた液体媒体３６は、第５図における
３７に対応する巻回状の容器または袋２７に入れ
られている。この袋はリング構体３８のフランジ
端間にある円筒状の部分によつて位置決めされ
る。その袋の中には、検査のための局部領域の選
択によつて必要とされる包囲部材４３内のある変
位位置を占有するように拘束されて患者の身体が
入れられる。

第８図においては、リング構体３８の上半分３
８_２が除去されかつ袋７２が包まれていない状態
で下半分３８_１上に配置されて示されている。こ
の場合、下半分３８_１は包囲部材４３に対して変
位されない関係で配置されている。図示された配
置は装置に患者を入れる直前の場合にみられうる
状態である。患者が入れられると、袋７２が所要
の検査の領域において患者に巻きつけられ、リン
グ３８の上半分が所定の場所に嵌入され、そして
袋が液体媒体でもつてふくらまされ、患者の身体
とリングとの間に液体媒体が充満する。患者とリ
ングは、検査領域がＸ線源３５の下に持ち来たさ
れるまで包囲部材４３の軸線方向にいつしよに移
動され、そして続いて患者とリングが所要の局部
領域選択のために４３の軸線即ち装置の軌道軸線
に直交する方向に変位される。３８と同様である
が直径の異なる多くのリング構体が設けられ得、
その場合、Ｘ線の最少吸収が液体媒体で発生する
ように患者のまわりに最も親密に嵌着する構造が
選択される。

特に装置の軌道軸線から離れる方向に被検査横
断面部分を極端に変位させる場合には、少なくと
も扇形の放射線のある輻射線に沿つて、装置の軌
道運動の過程において全吸収の大きい変化を受け
る傾向のあることがわかるであろう。第９図は、
制限された励起の範囲内で検知手段が動作されう
るようにこの効果を除去しうる手段を示してい
る。

この図においては、リング構体３８はそれの両
半分３８_１および３８_２を組立てて示されている
が、図示をいたずらに複雑にするのを避けるため
に、水袋は図示されていない。人体の組織または
水に近似した使用放射線に対する吸収係数を有す
る材料よりなる２つの吸収体８１および８２が、
リング構体３８の外表面に対接して、サドルのよ
うな態様で装着されている。パースペクスで都合
よく形成されうるこれらの吸収体は両側からリン
グに嵌着している。リングに対して親密に嵌着し
うるようにするためのサドル状の形状を別にすれ
ば、それらの吸収体は本質的には直方体であり、
本質的に互いに平行に配置される。吸収体８１お
よび８２はそれら間に連結されたばね（そのうち
の１つが図示されている）の張力によつてリング
構体３８に対接して保持されているが、その張力
は吸収体がリング３８のまわりで回動できない程
度には大きくない。

８３で示されているように４つの平行な棒また
はスライドが吸収体８１および８２を貫通せしめ
られており、それらの棒は装置の軌道軸線に対し
て平行になるように配列されている。これらの棒
は、それぞれ８５で概略的に示されている直交線
形軸受によつて環状支持部材８４に取付けられて
いる。環状の支持部材８４は、軌道運動をする放
射線源および検知手段を担持している包囲部材４
３に固定的に関連せしめられかつその中に配置さ
れている。スライド８３は患者の身体内の所要の
検査平面を選択するためにリング部材３８を軌道
軸線に平行に横動せしめうる。このようにそれら
のスライド（棒）を取付けることによつて、必要
に応じて被検査横断面内での局部領域の選択が可
能であるが、その取付けは、装置の軌道運動時に
前記ブロツクが始終放射線源３５からの放射線の
一般的な方向に対して本質的に直角をなしている
ようになされており、その場合、軸受８５がリン
グ構体３８の軸線に対する走査構体の同心運動を
許容する。この運動時には、リング構体３８と、
水袋と関連した患者とは移動も回動もしない。上
述のような構成においては、患者が存在しない場
合にはリング構体内の空間が水で完全に充満され
ていると仮定すると、放射線源３５からの扇形の
放射線の種々の輻射熱（rays）に沿つて全吸収は
装置が軌道状に回転しても実質的には変化しな
い。かくして、装置の通常の動作時に発生する検
知手段４８の励起の変化が最少限に抑えられる。
また、上述した構成においては、リング構体３８
は患者を印置決めする目的のためにその構体を長
手方向および横方向に変位できるようにする保持
手段によつて保持されることもわかるであろう。

第１０図は、リング構体３８の横断面が真円で
はなく、楕円状に若干変形されることがあるのを
防止する方法を示している。リング構体がそのよ
うに変形されて、それの主楕円軸が図面の紙面に
対して垂直方向であるとすると、吸収体（第１０
図では８１^１および８２^１で示されている）をそ
れらの最も小さい構断面の点で十分に薄くするこ
とによつて、それらの吸収体はそれらの間のばね
張力のもとで変形するのに十分な可撓性を有する
ようになされ得るとともに、さもなくばそれらの
吸収体とリング構体との間に存在する傾向のある
空隙をふさぐことができる。このようにして、位
置決め構体３８の開口内において異なるビームに
対して通路長が異なるという理由による輻射線吸
収の変化が大きく軽減されるか除去される。

第１１図は第９図および第１０図について説明
した構成の変形例を示す概略図である。第１１図
において、数字４３は同様に装置の包囲部材を示
しており、数字３５はＸ線源を示しているが、４
８は検知手段をしている。点Ｘは放射線源３５か
らの放射線が出てくる点を表わしている。点Ｏは
第６図において６０で示された軌導軸線であり、
この軸線は部材４３の軸線となつている。点Ｏ
は、前述したように特別の検査のために選択され
た円形の領域の中心でもある。第１１図に示され
ているように、リング部材３８の中心は、患者と
リングとの間の空間を充満する液体媒体を含ん
で、一般的にそうであるように点Ｏに関して変位
される。数字６５および６６は第２図に示された
ように放射線源３５からの放射線の軌跡の境界即
ち両端の輻射線（rays）を示している。

ARおよびCDは第５図における吸収体８１の最
上面と吸収体８２の最下面とにこれらの吸収体の
一端から他端へと引かれ直線である。線ABは点
Ａで輻射線６５と交差しかつ点Ｂで輻射線６６と
交差する。同様に、線DCは点Ｄで輻射線６５と
交差しかつ点Ｃにおいて輻射線６６と交差する。
周辺ARCDとリング３８の外表面の間に存在する
領域を示す軌道半径OXの特定の場所は第９図の
構成に付加された吸収を補償する領域を表わして
いるから、患者が存在せず、かつリング３８内の
領域に人体組織と本質的に同じ吸収係数を有する
媒体が充満されていると仮定すると、扇状放射線
のすべての輻射線の全吸収は多かれ少なかれ同じ
になり、半径OXの軌道運動によつて実質的に変
化するようなことはない。この場合、吸収体８１
および８２間の間隙は無視できるものと仮定す
る。

第１１図において、直線PQおよびSRも線AB
およびDDと同様であり、軌道半径OXに対して直
交関係である。PQはＰで輻射線６５と交差し、
Ｑで輻射線６６と交差するが、SRはＳで輻射線
６５と交差し、Ｒで輻射線６６と交差する。さら
にPQおよびSRは図形PQRSが図形ABCDと幾可
学的に相似形となるように配置されている。これ
らの状況において、図形PQRS内の領域に放射線
源３５の放射線に対して適当な吸収係数を有する
吸収材料が充満されており、かつ残りの吸収領域
が周辺ABCD内の吸収領域を幾可学的に相似形と
なるように円３８₁′によつて画定された円形開口
が図形PQRS内の領域に形成されていて、リング
３８内では吸収が生じないとすると、開口を有す
る領域PQRSを通る放射線の吸収は第９図の吸収
体８１および８２を通過する放射線のそれと同一
になるであろう。この手法に従えば、吸収補償用
材料がリング部材３８を包囲している必要はな
く、その部材の一側にのみ配設されていればよ
く、その場合には、吸収補償は放射線が患者に入
射する前に生ずる。もし周辺PQRSに関連する吸
収補償が完全でなければ、それは、さらに点Ｘの
方向に変位された他の幾可学的に相似の領域内の
同様の線上における付加的な補償によつて補充さ
れうる。

一般的に、軌道回転の過程において領域ABCD
は、点Ｏにおける軸線がリング３８の軸線に対し
て偏心しているから、放射線源Ｘに向う方向とそ
れから離れる方向との両方向に移動しなければな
らないことがわかるであろう。従つて、この回転
時における領域ABCDに対する領域PQRSの幾可
的相似性は、領域PQRSがＸから離れるに従つて
比例的にABCDと同様の運動をうける場合にのみ
維持されうる。第１２図はこのような比例運動を
実現しうる実際的な実施方法の一例を示してい
る。

第１２図において４３は前述と同様に包囲部材
を表わしている。Ｏは軌道軸線の場所を表わして
いる。３５は放射線源であり、Ｘは放射線が出て
くる点である。軌道軸線Ｏから変位された点
O′はリング構体３８の軸線の場所を表わしてい
る。数字９０は第１１図における周辺PQRSに関
連した有孔吸収領域に対応する吸収材料の有孔吸
収体を表わしているが、吸収体９０は、軌道運動
の過程において軌道半径OXがどの方向にあろう
とも、放射線源Ｘからの放射線の軌跡の全体がそ
の吸収体９０を常に通過しうるように、領域
PQRSよりもさらに横方向に延長していることを
理解しなければならない。横方向の寸法を除け
ば、吸収体９０は第１１図の周辺PQRS内の吸収
領域に関連して示された原理に適合している。か
くして、吸収体９０の最上面および最下面は常に
軌道半径OXに対して直角に維持されるが、その
吸収体の開口の中心は常に点O′と点Ｘを結ぶ直
線上にあり、その開口の中心が線O′Xを同じ比率
で分割している。

吸収体９０の最上面および最下面が軌道半径
OXに対して直交関係にある状態は、軌道半径OX
の方向への吸収体９０の移動を許容するスライド
によつて確保されうるが、この場合、そのスライ
ドは軌道軸線の横方向へのその吸収体の運動を制
限しない。O′Xを結ぶ線は開口の中心によつて常
に同じ比で分割されていなければならないから、
吸収体の所要の運動を確保するために、リング構
体３８のフランジ７０と、放射線源Ｘを通る図面
の紙面に直交する軸線との間に、破線で示された
伸縮腕機構９２が設けられている。フランジ７０
に連結した伸縮腕９２の端はO′Xを結ぶ線上にあ
る点においてフランジにピン付けされている。吸
収体９０はそれの最上面近傍において伸縮腕にお
けるクロスオーバ点９３に枢着されている。吸収
体に対するクロスオーバ点９３のこの関連づけは
吸収体９０を保持しているフレーム（図示せず）
の媒介によつてなされうる。第１２図には吸収体
９０と同様の他の吸収体９１が示されているが、
それは、吸収体９０による補償が十分に完全でな
い場合にその吸収体の補償作用を補足するために
必要に応じて用いられうるものである。吸収体９
１は吸収体９０と同様の態様でもつて伸縮腕９２
に関連せしめられている。

第１３図は第１２図に関連して説明した構成か
ら発展したものを示している。第１３図におい
て、Ｏはここでも軌道回転の軸線を表わしてお
り、Ｘは放射線がＸ線源３５から出てくる点を示
している。O′は前述と同様にリング部材３８の
軸線の場所を表わしている。第１１図における周
辺PQRSによつて囲まれた吸収補償領域のかわり
に、P′Q′R′S′で表わされた補償吸収領域が存在し
ている。この領域の形態においては、領域PQRS
の開口の作用が第１３図に示されているくびれ部
分によつて与えられる。このくびれ部分の形態
は、領域P′Q′R′S′を通過する任意の輻射線が、第
１１図の有孔領域PQRSを通過したのと同じ吸収
を受けるようになされている。

P′Q′R′S′の図形の線上における吸収材料の領域
が実際に用いられるべき場合には、軌道回転が行
われるときにその領域を放射線源Ｘの向う方向お
よびそれから離れる方向に移動させるための手段
を設ける必要がある。これは第１２図の構成に従
つた伸縮腕による手法によつて達成されうるが、
第１４図には他の実施態様が示されており、この
方が好ましい。第１４図において、文字Ｏ、Ｘ、
O′および数字３８は第１３図におけるのと同じ
意味を有している。吸収材料の吸収体１００は第
１３図の吸収領域P′Q′R′S′に対応しているが、そ
れは放射線源Ｘを通る軸線に関して本質的に対称
的である。支持のために、吸収体１００の側部は
各長手方向の部材１０１および１０２に固着され
ており、それらの部材はそれぞれ一端をピン１０
３によつて位置決めされている。そのピン１０３
の軸線は紙面に垂直でありかつ放射線源Ｘを通過
している。各部材１０１および１０２はそれに形
成されたスロツトによつて前記ピンに係合し、そ
れぞれピン１０３に関して長さ方向に自由に移動
しうるようになされている。

部材１０１および１０２は、それらの長さの他
の端部において、ドラム面７０′に対接してい
る。そのドラム面はリング部材３８のフランジ７
０の延長部分と考えられうるものであるが、フラ
ンジ（リム）７０の直径によりもむしろ大きい直
径を有している。部材１０１および１０２は図面
には示されていない引張ばねによつてドラム面７
０′の方に引張られている。このような構成によ
れば、軌道回転によつて、吸収体１００が所要の
態様に従つて放射線源３５に近づく方向およびそ
れから離れる方向に移動するであろう。しかしな
がら、部材１０１および１０２はその軌道運動の
過程において互いに変化する角度をなす必要があ
るから、その吸収体１００は可撓性の材料で形成
される必要がある。所要の撓みは吸収体状のくび
れ部分が存在することによつて助長される。さら
に、吸収体１００の撓みは、軌道運動が発生した
ときに放射線源Ｘからの放射線の扇形軌跡内にお
ける吸収体の位置の変化に関係なく第１１図の有
孔ブロツクPQRSを通る輻射線の吸収に関する高
精度の模擬（simulation）を助長する。

第１５図および第１６図は第１図の患者位置決
め構体の変形例をそれぞれ示している。この実施
例は患者の寸法に大きな変化がある場合の検査に
適しているという利点を有するものである。第１
５図において数字１１０は相対的に回転可能な内
側および外側リングを有する一対の環状液体シー
ルを示している。環状シールは互いに平行であり
かつ第１図の走査構体１２，１４，１５の回転軸
線に関して平行である。シール１１０の２つのリ
ングは水袋の２つの部分、即ち部分１１１および
部分１１２にそれぞれ付設されている。部分１１
１は環状シール１１０の内側リングに付設されて
おり、部分１１２はそのシールの外側リングに付
設されている。環状シール１１０は内側および外
側袋部分が互いに相対的に回転するのを許容す
る。水袋の内側部分が付設されているシール１１
０のリングは、走査動作時に任意適当な態様で装
置の走査構体に関して固定される。他方、水袋の
外側部分１１３が付設されているシール１１０の
リングは走査構体と一緒に回転するように取付け
られている。

患者が装置の所定位置にあるとし、かつ彼の身
体の一部分が環状シール１１０内に延長せしめら
れているとすると、部分１１１および１１２によ
つて形成された袋の壁の膨張によつて部分１１１
が患者の身体に押下圧着される。それと同時に、
部分１１２は一対の剛性パースペクス・クロス部
材１１３および１１４に圧着される。それらの部
材は互いに平行であつて均一な横断面を有してお
りかつ走査構体と一緒に移動するように取付けら
れている。

第１６図は第１５図に示された構成の端面図で
ある。第１６図において、数字６１は検査中の患
者の身体の横断面の境界を示しており、患者の各
側において、閉塞部材１１５が水袋の部分１１２
の端部を閉塞している。患者の身体が水に等しい
容積だけ変位されるとすると、第１図におけるパ
ースペクス・シート１３と類似した、水袋とパー
スペクス・クロス部材１１３および１１４とで形
成された減衰体が設けられることがわかるであろ
う。これらのクロス部材１１３および１１４は、
水の圧力がそれらを変形させようとするから、剛
性部材を構成するのに十分な横断面厚を有してい
なければならないこと当然である。第１５図およ
び第１６図に示された構造は、例えば第５図およ
び第６図に示されているような本発明による他の
型式の装置にも適応しうることもちろんである。

次に第１７図を参照すると、そこに示された装
置は放射線源１２１を包含している。この放射線
源１２１は放射線ビーム１２２を発生するように
なされている。放射線源１２１に対向した位置に
は、放射線に感応する検知手段１２３がその放射
線源からの放射線を受取るようにして取付けられ
ている。典型的には、この検知手段１２３は、各
二次電子増倍管（図示せず）に光学的に結合され
たヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カルシウム検知
器よりなるものである。前記二次電子増倍管は、
後述する実質的に円筒状の被検査体位置決め構体
１２４内に配置された被検査体を放射線源１２１
からの放射線が横切るときに受ける吸収を表示す
る出力信号を与える。前述したビームを画定する
ために、各検知手段１２３は各コリメータ（図示
せず）を通じて放射線を受取る。

放射線源１２１と検知手段１２３は、各チヤン
ネル１１５および１２６内において、被検査体位
置決め構体１２４に関して直線的に移動すること
ができ、その構体１２４内に配置された被検査体
を通る興味のある平面内において放射線の変換的
走査を行う。

一方では放射線源１２１と被検査体位置決め構
体１２４との間に、そして他方ではその構体１２
４と検知器１２３との間に、それぞれ吸収体は１
２７および１２８が配置されており、これらの部
材はパースペクス（Perspex）という商標で知ら
れている材料で都合よく形成される。吸収体１２
７および１２８の機能は、同じ材料で形成された
他の２つの吸収体１２９および１３０と関連し
て、被検査体位置決め構体１２４が吸収体と同じ
材料で形成された均質な円板（図示せず）によつ
て置換された場合、前述した変換走査が生じたと
きに、実質的に一定の吸収または減衰を放射線源
１２１からの放射線に与える。かくして吸収体１
２７，１２８，１２９および１３０は減衰体を構
成する。これは、被検査体が所定の場所に位置づ
けられた状態で走査が実施される場合に、二次電
子増倍管からの出力信号の変化によつて表わされ
る吸収の変化が被検査体内の変化に帰せしめられ
うる。ある状況においては、後述するように、被
検査体が存在している場合の吸収を走査の横方向
において完全に一定にすることはできない。その
ような場合には、出力信号を処理するようになさ
れた計算機が、被検査体が挿入されたときに得ら
れる出力信号について演算を行う場合に、その被
検査体以外の原因による吸収の変化を考慮するよ
うにプログラムされる。

放射線源１２１、検知手段１２３および吸収体
１２７〜１３０は被検査体位置決め構体１２４に
関して回転するようになされており、かつそれら
は、ビーム１２２の平面に対して直交しかつ被検
査体中を通る軸線のまわりで回転（通常は段階
状）せしめられる共通の枠体または構体１３３に
支持されている。

吸収体１２９および１３０は実質的に、凹状の
底辺を有する二等辺三角形の形をしており、それ
らの凹状底辺は被検査体位置決め構体１２４の円
筒状外表面に嵌着するように屈曲されている。吸
収体１２９および１３０は一対の圧縮ばね１３１
および１３２として概略的に示されている手段に
よつて構体１２４の方へ弾性的に押しやられてい
る。こられの吸収体１２９および１３０のプラス
チツク材料は、特別な軸受表面を必要とすること
なしに、アルミニウムで形成された構体１２４の
表面上を容易に滑ることが認められた。

第１７図に示された装置の特別の利点は、放射
線源１２１、検知手段１２３、枠体１３３または
それらより大きい吸収体１２７および１２８を全
く移動させることなしに、種々の寸法の被検査体
を収容することができるということである。即
ち、小さい吸収体１２９および１１３０をそれら
に関連したばねと一緒に動かし、そして被検査体
位置決め構体１２４を軸線方向に取り出すだけで
よいのである。この装置によつていま実質的に小
さい被検査体を検査しようとする場合には、第１
８図に示されているように、構体１２４が適当に
小さい容器１２４′と交換され、吸収体１２９お
よび１３０が小さい吸収体１２９′および１３
０′と交換され、かつ大きいばね部材１３１′およ
び１３２′が設けられる。第１８図には、小さい
被検査体に対する変換走査運動の左方端にビーム
１２が示されているが、これは、第１７図におけ
るように、較正の目的のために放射線源１２１と
検知手段１２３とが被検査体位置決め構体１２４
（または１２４′）の一側に完全に位置づけられう
るようにする過剰走査が存在することを示すもの
である。第１８図においては、吸収体１２９およ
び１３０のまつすぐな辺がそうであるように、吸
収体１２９′および１３０′のまつすぐな辺が吸収
体１２７および１２８の傾斜面と平行であること
がわかるであろう。しかしながら、吸収体１２７
および１２８の小さい円弧状の部分は、平均寸法
の被検査体のための容器となる被検査体位置決め
構体１２４の外表面の曲率に合致するような寸法
となされており、従つて、小さい構体（１２４′
のような）あるいは大きい容器が用いられた場合
には、被検査体容器と吸収体１２７および１２８
の円弧状部分との間における曲率の若干の不一致
に基因して変換走査の中途において吸収に若干の
変化が生じる。しかしながら、そのような変化は
前述した態様でかつ計算機を適当にプログラムす
ることによつて、補償されうる。

装置の動作においては、位置決め構体１２４は
走査構体に関して固定されるが、被検査体位置決
め構体が２つの吸収体１２７および１２８の間に
正確に中央に位置づけられ得ないことも起るが、
これらの場合には、被検査体容器の左側および右
側における過剰走査位置はそのことを示す情報を
与え、そのようにして与えられた情報は中央性の
欠如を補償するような態様で計算機をプログラム
しなおすために用いられうる。

例えば、もし第１８図において、被検査体位置
決め構体が中央位置の左側に配置されているとす
ると、ビーム１２２が構体１２４の完全に左側に
ある場合に得られた過剰走査読みは、吸収体１２
９が左方に変位されるから、あるべき値よりも大
きい吸収読みを与えるが、軌跡を完全に構体１２
４の右側に位置づけた場合の過剰走査読みは、吸
収体１３０が左側に変位されているから、あるべ
き値より小さい吸収読みを与えるであろう。これ
らの剰走査読みは、それらの間で直線的に外挿
（extrapotlate）して、横方向の走査を横切る各
点に対る補償をなすようになされた計算機に供給
される。

第１９図に示されているように都合のよい構成
においては、被検査体位置決め構体１２４は２つ
の半円筒状部分よりなり、それらの部分のうちの
１つが１３４で示されており、他方の部分は示さ
れていない。１３４のような部分厚さ0.02インチ
のアルミニウムで構成されており、厚さ0.5イン
チの端リム部分１３５，１３６はそれらの部分と
一体的に形成されている。それらのリム部分の軸
線方向の長さは0.25インチである。部分１３４内
には、空であるかあるいは水が少し入つた端１３
７が配置されている。患者は彼の身体の検査され
るべき部分が袋１３７上にあるようにして部分１
３７上に寝かせられる。図示のように部分１３４
の外側に懸下している袋の自由端はそれらが重な
り合うようにして患者に巻きつけられ、そして構
体１２４の第２の円筒状部分は部分１３４の頂部
に配置され、対応する部分が当接され、任意の手
段によつて固着される。次に、袋１３７にそれが
患者の身体のまわりにしつかりと嵌着するまで水
がポンプで送り込まれ、興味のある領域、即ち検
査の平面によつて交差される患者の身体の縁端の
まわりの領域から空気を追い出す。

上記の手続は患者の身体のほとんどの部分につ
いての検査に該当するが、肺を通る平面が検査さ
れるべき場合には、その平面の大きい領域が空気
よりなつており、従つて、この方策は放射線源か
ら検知手段への放射線が受ける吸収の不連続性を
軽減するために用いられるものであるから、この
場合には、被検査体を水で包囲する必要はないこ
とがわかつた。これらの場合には、被検査体位置
決め構体も省略でき、特別な形状を有する一対の
吸収体（それらのうちの１つが第２０図において
１３８で示されている）が設けられて第１７図お
よび１８図の吸収体１２７および１２８と置換さ
れる。１３８のような吸収体の形状は、肺を通る
平面について検査を行う場合に、２つの大きい空
気領域が心臓の位置している組織の連続領域によ
つて通常分離されるという事実を許容するように
設計されている。かくして、中央の領域において
は、１３８のような吸収体の厚さは、大きい空気
領域上にある領域における厚さに比較して減少さ
れていて、装置の解像度を改善するために横方向
の走査を横切る方向の吸収の変化を最少限に抑え
る。肺を通る平面が検査される場合には、装置の
「ゼロ」が空気の吸収に合致せしめられるが、患
者の身体の他の部分を通る平面が検査される場合
には、その「ゼロ」は組織の吸収に、即ちほぼ水
の吸収に対応せしめられる。本発明は種々のビー
ム走査方式を有する種々の型式の装置に適用され
うるものであることを理解すべきである。さら
に、単一の平面内のみにおける走査について示し
たが、同じ放射線源と吸収体を用いて、隣接した
平行な平面内における同時走査を行うようにして
もよい。減衰体の選択においてはある判断がなさ
れなければならないことも注意しなければならな
い。高い精度を維持するという関点においては、
減衰体は透過性放射線の周波数スペクトラムを過
度に妨害しないようなものでなければならない。
水または種々のプラスチツクよりなる吸収体が適
している。なお、上述の実施例においては、透過
性放射線により検査される物体が人体の場合につ
いて説明したが、本発明の装置は、医療用用途の
みでなく工業用用途にも使用しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放射線写真装置の一例を
示す概略平面図、第２図は第１図に示された装置
に用いるのに適した締付手段を示す斜視図、第３
図は本発明による装置の他の実施例を示す概略平
面図、第４図は第１図および第３図に示された較
正機構のかわりに利用されうる較正用円板を示す
斜視図、第５図は本発明による他の型式の装置を
側立面図で示す概略構成図、第６図はその装置の
端面立面図、第７図および第８図は第５図および
第６図に示された装置の部分を示す図、第９図お
よび第１０図は第５図および第６図に示された装
置に用いられる吸収体の詳細を示す図、第１１〜
１４図は第９図および第１０図に示されたものの
変形例を示す図、第１５図および第１６図は第１
図に示されているような装置に用いられうる患者
位置決め構体と、減衰体とを示す図、第１７図は
本発明のさらに他の形態を示す立面図、第１８図
は小さい被検査体を収容するようになされた第１
７図の装置の一部分を示す同様の図、第１９図は
被検査体を位置決めするために用いられうる部材
の一部分を示す図、第２０図は吸収体と、本発明
のある種の用途において有用な吸収体の形状の変
形例とを示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射線を実質的に平面状の扇形輻射分布をも
   つて生ぜしめる放射線源と、物体の被検査部分に
   対する保持手段と、前記放射線に感応する検知手
   段と、前記物体を通る軸線のまわりで回転する走
   査手段とを具備し、 前記放射線源および前記検知手段が、前記放射
   線源から生ぜしめられる前記放射線をして前記物
   体内を透過して前記軸線に対して直角な平面内に
   おける複数の方向から前記検知手段に入射せしめ
   るように配置された透過性放射線により物体を検
   査するための装置において、 前記物体を透過する放射線の通路長の差異を補
   償するための吸収体が前記物体のまわりを前記走
   査手段とともに回転しうるように設けられ、 前記検知手段は、前記扇形輻射分布内の互いに
   近接した多数の通路に沿つて前記物体の被検査部
   分を透過する放射線を受けるべく前記走査手段に
   互いに近接して取付けられた多数の検知器よりな
   り、 前記走査手段は、それに取付けられた前記検知
   手段とともに180゜またはそれ以上の全角度範囲
   に亘つて回転しうるように構成され、 前記保持手段は、前記放射線にさらされる前記
   物体の被検査部分を包囲するカラーと変形可能な
   袋との結合体よりなり、かつ前記カラーは前記物
   体の被検査部分が挿入されうるように開かれまた
   は互いに分離される複数の部材よりなり、 前記カラー全体を固定位置に保持しかつ前記吸
   収体をして前記走査手段の回転の間に前記カラー
   のまわりで同心回転運動を生ぜしめる手段が設け
   られていることを特徴とする透過性放射線により
   物体を検査するための装置。