JPH04308700A - Sor device for angiofraphy - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To get two wavelength by energy difference method without performing mechanical operation in angiography wherein an SOR device is used. CONSTITUTION:By changing the quantity of excitation of the deflecting electromagnet being arranged in the deflecting part of an storage ring 22, the magnetic field is varied to the intensity that the SOR light of the peak wavelength above and below the absorption edge of the contrast medium injected into a sample can be gotten.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】この発明は、アンジオグラフィ用
ＳＯＲ光装置に関し、２結晶モノクロメータを揺動する
ことなくエネルギー差分法によるアンジオグラフィを実
現したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an SOR optical device for angiography, which realizes angiography using an energy difference method without swinging a two-crystal monochromator.

【０００２】0002

【従来の技術】従来より、冠状動脈等の診断にアンジオ
グラフィ（Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ　）が用いられてい
る。この方法は、造影剤を注入した状態の試料の透過画
像から造影剤を注入する前の画像を差し引くことにより
、造影部分のみを抽出した画像情報を得るものである。 このアンジオグラフィ用のＸ線源として、ＳＯＲ光（シ
ンクロトロン放射光）装置からのＳＯＲ光が利用されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, angiography has been used to diagnose coronary arteries and the like. This method obtains image information in which only the contrast area is extracted by subtracting the image before the contrast agent is injected from the transmitted image of the sample with the contrast agent injected. As an X-ray source for this angiography, SOR light from an SOR light (synchrotron radiation) device is used.

【０００３】従来のアンジオグラフィでは、造影剤を注
入した状態と注入してない状態の２つの画像を得る方法
として時間差分法が用いられていた。これは、造影剤注
入前および注入後の画像を撮って、それらを差し引くも
のである。ところが、この方法では２つの画像を撮る時
間間隔が長いのでその間の位置ずれが大きく、造影部分
を高精度に映し出すことはできなかった。[0003] In conventional angiography, a time difference method has been used to obtain two images, one with and without contrast agent injection. This takes images before and after contrast injection and subtracts them. However, in this method, since the time interval between taking the two images is long, the positional deviation between them is large, and the contrast-enhanced area cannot be imaged with high precision.

【０００４】そこで、このような問題を解決する方法と
してエネルギー差分法が提案されていた。これは、造影
剤として例えばヨウ素を用いた場合に、そのＸ線吸収率
が、図２に示すように、あるエネルギー（周波数、波長
）の点（Ｋ吸収端）の前後で大きく変化することを利用
したものである。この方法では、Ｋ吸収端上側とＫ吸収
端下側の２種類の単色Ｘ線を高速で切り換えることによ
り、Ｋ吸収端下側のＸ線吸収率の低いＸ線による画像（
すなわち造影剤を注入する前の状態の画像）と、Ｋ吸収
端上側のＸ線吸収率の高いＸ線による画像（すなわち造
影剤を注入した後の状態の画像）を瞬時に得て、それら
の差分を取ることにより、位置ずれがなく高精度に造影
部分を映し出した画像が得られる。[0004] Therefore, an energy difference method has been proposed as a method for solving such problems. This means that when, for example, iodine is used as a contrast agent, its X-ray absorption rate changes significantly around a certain energy (frequency, wavelength) point (K absorption edge), as shown in Figure 2. It was used. In this method, by switching at high speed between two types of monochromatic X-rays, one above the K-absorption edge and one below the K-absorption edge, an image (
In other words, an image of the state before the contrast agent is injected) and an image of X-rays with high X-ray absorption rate above the K-absorption edge (that is, an image of the state after the contrast agent is injected) are obtained instantly. By taking the difference, an image showing the contrast area with high precision without positional deviation can be obtained.

【０００５】このエネルギー差分法において、２種類の
Ｘ線を高速に切り換える方法として、従来は２結晶モノ
クロメータを用いる方法があった。これは、図３に示す
ように、ＳＯＲ光２９をシリコン等の２結晶モノクロメ
ータ５０で反射して、試料５４に照射して、その透過光
を検出器５６に投影して、これをＴＶカメラ５８で撮る
ものである。２結晶モノクロメータ５０は入射角度（ブ
ラック角）によって出射するＸ線のエネルギ（波長）が
変化するので、この２結晶モノクロメータ５０を構成す
る２つの結晶６０，６２を軸６４，６６を中心に高速で
揺動させることにより、Ｋ吸収端の上側および下側の波
長が交互に得られる。In this energy difference method, there has conventionally been a method of using a two-crystal monochromator to switch between two types of X-rays at high speed. As shown in FIG. 3, SOR light 29 is reflected by a two-crystal monochromator 50 made of silicon or the like, irradiated onto a sample 54, and the transmitted light is projected onto a detector 56, which is then captured by a TV camera. 58. Since the energy (wavelength) of the X-rays emitted from the two-crystal monochromator 50 changes depending on the incident angle (Black angle), the two crystals 60 and 62 that make up the two-crystal monochromator 50 are arranged around axes 64 and 66. By swinging at high speed, wavelengths above and below the K absorption edge can be obtained alternately.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図３の方法では、２結
晶モノクロメータ５０を高速で揺動させる機構が必要と
なるため故障が発生しやすい問題があった。この発明は
、前記従来の技術における問題点を解決して、２結晶モ
ノクロメータを揺動させることなくエネルギー差分法の
２波長が得られるようにしたアンジオグラフィ用ＳＯＲ
光装置を提供しようとするものである。The method shown in FIG. 3 requires a mechanism for swinging the two-crystal monochromator 50 at high speed, so there is a problem in that failures are likely to occur. This invention solves the problems in the conventional technology and provides an SOR for angiography that allows two wavelengths to be obtained using the energy difference method without swinging the two-crystal monochromator.
The present invention aims to provide an optical device.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、蓄積リング
の偏向部からその接線上に分岐して設けられた光取り出
しラインと、この光取り出しラインから出射されるＳＯ
Ｒ光を造影剤が注入された試料に照射して、その透過画
像を検出する検査装置と、前記偏向部に配設された偏向
電磁石の磁場を前記造影剤の吸収端の両側のピーク波長
のＳＯＲ光が得られる強度に変動させる励磁量制御装置
とを具備してなるものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a light extraction line branched from a deflection section of a storage ring on a tangential line thereof, and an SO outputted from this light extraction line.
An inspection device that irradiates R light onto a sample injected with a contrast agent and detects a transmitted image thereof, and a magnetic field of a deflecting electromagnet disposed in the deflection unit that has a peak wavelength on both sides of the absorption edge of the contrast agent. The device is equipped with an excitation amount control device that varies the intensity to obtain SOR light.

【０００８】[0008]

【作用】ＳＯＲ光装置から出射されるＳＯＲ光のスペク
トルは図４のような特性を有する。そしてＳＯＲ光のピ
ーク強度が得られる波長はλｃ　（周波数、ωｃ　）は
、蓄積リングを周回している電子ビームのエネルギをＥ
（ＧｅＶ）、偏向電磁石の磁場強度をＢ（ｋＧ）、Ｋを
定数とすると、 λｃ　＝Ｋ／Ｂ・Ｅ２　 で与えられる。ＳＯＲ光のスペクトルは偏向電磁石の磁
場の強さによって変わるので、偏向電磁石の磁場を試料
に注入した造影剤の吸収端の上側および下側でＳＯＲ光
のピーク波長が得られる強度に変動させることにより、
エネルギー差分法の２波長が得られる。これによれば、
２結晶モノクロメータの揺動が不要なので、故障を少な
くすることができる。[Operation] The spectrum of the SOR light emitted from the SOR optical device has characteristics as shown in FIG. The wavelength at which the peak intensity of the SOR light is obtained is λc (frequency, ωc), which is the energy of the electron beam orbiting the storage ring.
(GeV), the magnetic field strength of the bending electromagnet is B (kG), and K is a constant, it is given by λc = K/B·E2. The spectrum of the SOR light changes depending on the strength of the magnetic field of the bending electromagnet, so by varying the magnetic field of the bending electromagnet to an intensity that allows the peak wavelength of the SOR light to be obtained above and below the absorption edge of the contrast agent injected into the sample. ,
Two wavelengths of the energy difference method are obtained. According to this,
Since there is no need to swing the two-crystal monochromator, failures can be reduced.

【０００９】[0009]

【実施例】この発明の一実施例を以下説明する。図１は
、この発明を適用したＳＯＲ光装置の概要を示したもの
である。ＳＯＲ光装置１において、電子発生装置（電子
銃等）１０で発生した電子ビーム１１は直線加速器（ラ
イナック）１２で光速近くに加速され、ビーム輸送部１
４の偏向電磁石１６で偏向されて、インフレクタ１８を
介してシンクロトロンの蓄積リング２２内に入射される
。蓄積リング２２に入射された電子ビーム１１は高周波
加速空洞２１でエネルギを与えられながら各直線部に配
された収束電磁石（２３，２５）で収束されて蓄積リン
グ２２内の中心軌道を通り、偏向電磁石２４で偏向され
て真空リング２２内を周回し続ける。蓄積リング２２の
偏向部からは、その接線上に光取り出しライン２６が分
岐されて、検査装置２８に導かれている。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an outline of an SOR optical device to which the present invention is applied. In the SOR optical device 1, an electron beam 11 generated by an electron generator (electron gun, etc.) 10 is accelerated to near the speed of light by a linear accelerator (linac) 12, and then transferred to the beam transport section 1.
The beam is deflected by the deflection electromagnet 16 of No. 4, and is incident into the storage ring 22 of the synchrotron via the inflector 18. The electron beam 11 incident on the storage ring 22 is given energy by the high-frequency acceleration cavity 21, is focused by the focusing electromagnets (23, 25) arranged in each straight line, passes through the central orbit inside the storage ring 22, and is deflected. It is deflected by the electromagnet 24 and continues to circulate within the vacuum ring 22. A light extraction line 26 is branched from the deflection section of the storage ring 22 on a tangent thereof, and is led to an inspection device 28 .

【００１０】検査装置２８は、図５のように、光取り出
しライン２６に導かれてベリリウム窓２７から出射され
たＳＯＲ光２９を造影剤（例えばヨウ素）が注入された
試料５４に照射して、その透過光を検出器５６に投影し
て、これをＴＶカメラ５８で撮る。処理装置５９はＫ吸
収端の前後の画像情報の差分をとって、その結果をＴＶ
画面等に画像として映し出し、検査、診断を行なう。As shown in FIG. 5, the inspection device 28 irradiates the sample 54 injected with a contrast agent (for example, iodine) with SOR light 29 guided by the light extraction line 26 and emitted from the beryllium window 27. The transmitted light is projected onto a detector 56 and photographed by a TV camera 58. The processing device 59 calculates the difference between the image information before and after the K absorption edge, and displays the result on the TV.
The image is displayed on a screen, etc. for inspection and diagnosis.

【００１１】図１において、４個の偏向電磁石２４はコ
イルが直列に接続されて、偏向電磁石電源３８から励磁
電流が供給されて、等しい励磁量（磁場強度）に励磁さ
れる。この磁場強度の大きさは、蓄積リング２２内を周
回している電子ビームのエネルギ値に対応している。す
なわち、磁場強度が小さい時は電子ビームエネルギ値が
小さくなってＳＯＲ光２９のピーク波長は長くなり、磁
場強度が大きい時は電子ビームエネルギ値が大きくなっ
てＳＯＲ光２９のピーク波長は短くなる。したがって、
この励磁電流値を制御することにより電子ビームエネル
ギを変動させて、ＳＯＲ光２９のピーク波長を変動させ
ることができる。In FIG. 1, the coils of four bending electromagnets 24 are connected in series, and an excitation current is supplied from a bending electromagnet power source 38 to excite them to the same amount of excitation (magnetic field strength). The magnitude of this magnetic field strength corresponds to the energy value of the electron beam circulating within the storage ring 22. That is, when the magnetic field strength is small, the electron beam energy value becomes small and the peak wavelength of the SOR light 29 becomes long, and when the magnetic field strength is large, the electron beam energy value becomes large and the peak wavelength of the SOR light 29 becomes short. therefore,
By controlling this excitation current value, the electron beam energy can be varied and the peak wavelength of the SOR light 29 can be varied.

【００１２】そこで、図１の励磁量制御装置４０は偏向
電磁石電源３８から供給する励磁電流を制御して、偏向
電磁石２４の磁場強度を、ＳＯＲ光２９のピーク波長が
試料５４（図５）に注入された造影剤のＫ吸収端の上側
および下側（図２のＫ吸収端上側、Ｋ吸収端下側）に変
化するように例えば図６のように４ｍｓ等の周期で交互
に変化させる。これにより、Ｋ吸収端下側のＸ線吸収率
の低いＸ線による画像（すなわち造影剤を注入する前の
状態の画像）と、Ｋ吸収端上側のＸ線吸収率の高いＸ線
による画像（すなわち造影剤を注入した後の状態の画像
）が瞬時に得られ、処理装置５９（図５）でそれらの差
分を取ることにより、位置ずれがなく高精度に造影部分
を映し出した画像が得られる。したがって、従来の２結
晶モノクロメータの揺動のような機械的な動きは不要で
あり、故障が少なくてすむ。Therefore, the excitation amount control device 40 shown in FIG. 1 controls the excitation current supplied from the bending electromagnet power supply 38 to adjust the magnetic field strength of the bending electromagnet 24 such that the peak wavelength of the SOR light 29 reaches the sample 54 (FIG. 5). For example, as shown in FIG. 6, the K absorption edge of the injected contrast agent is alternately changed at a cycle of 4 ms, etc. so as to change above and below the K absorption edge (upper K absorption edge and lower K absorption edge in FIG. 2). As a result, an image using X-rays with low X-ray absorption rate below the K-absorption edge (i.e., an image before the contrast agent is injected) and an image using X-rays with high X-ray absorption rate above the K-absorption edge ( In other words, an image of the state after the contrast agent has been injected) is obtained instantaneously, and by taking the difference between them in the processing device 59 (FIG. 5), an image showing the contrast area with high precision without positional deviation can be obtained. . Therefore, there is no need for mechanical movement such as the rocking of conventional two-crystal monochromators, resulting in fewer failures.

【００１３】[0013]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、偏向電磁石の磁場を試料に注入した造影剤の吸収端の
上側および下側の波長のＳＯＲ光が得られる強度に変動
させることにより、エネルギー差分法の２波長を得るよ
うにしたので、２結晶モノクロメータの揺動等の機械的
な動きが不要となり、故障を少なくすることができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the magnetic field of the bending electromagnet is varied to an intensity that allows SOR light of wavelengths above and below the absorption edge of the contrast medium injected into the sample to be obtained. Since two wavelengths are obtained using the energy difference method, mechanical movements such as swinging of the two-crystal monochromator are not required, and failures can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図１】　　この発明の一実施例を示す図で、ＳＯＲ光
装置の概要を示す平面図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a plan view showing an outline of an SOR optical device.

【図２】　　Ｘ線造影剤の波長による吸収率の変化特性
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the change characteristics of absorption rate depending on the wavelength of an X-ray contrast agent.

【図３】　　従来の２結晶モノクロメータの揺動による
エネルギー差分法を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an energy difference method using oscillation of a conventional two-crystal monochromator.

【図４】　　図１の検査装置２８の内部構成例を示す図
である。4 is a diagram showing an example of the internal configuration of the inspection device 28 in FIG. 1. FIG.

【図５】　　蓄積リング偏向部から出射されるＳＯＲ光
のスペクトルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a spectrum of SOR light emitted from a storage ring deflection section.

【図６】　　図１の励磁量制御装置４０の励磁量制御に
よるＳＯＲ光の波長の変化状態を示す図である。6 is a diagram showing how the wavelength of SOR light changes due to the excitation amount control of the excitation amount control device 40 of FIG. 1. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１　　ＳＯＲ光装置 ２２　　蓄積リング ２４　　偏向電磁石 ２６　　光取り出しライン ２８　　検査装置 ２９　　ＳＯＲ光 ４０　　励磁量制御装置 ５４　　試料 1 SOR optical device 22 Storage ring 24 Bending electromagnet 26 Light extraction line 28 Inspection equipment 29 SOR light 40 Excitation amount control device 54 Sample

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】蓄積リングの偏向部からその接線上に分岐
して設けられた光取り出しラインと、この光取り出しラ
インから出射されるＳＯＲ光を造影剤が注入された試料
に照射して、その透過画像を検出する検査装置と、前記
偏向部に配設された偏向電磁石の磁場を前記造影剤の吸
収端の両側のピーク波長のＳＯＲ光が得られる強度に変
動させる励磁量制御装置とを具備してなるアンジオグラ
フィ用ＳＯＲ光装置。Claims 1: A light extraction line branched from a deflection part of a storage ring on a tangent thereof, and a sample injected with a contrast agent is irradiated with SOR light emitted from this light extraction line. It includes an inspection device that detects a transmitted image, and an excitation amount control device that changes the magnetic field of a deflection electromagnet disposed in the deflection unit to an intensity that allows SOR light with peak wavelengths on both sides of the absorption edge of the contrast agent to be obtained. SOR optical device for angiography.