JPH09266906A - スリットx線撮影装置の運転方法 - Google Patents

スリットx線撮影装置の運転方法

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JPH09266906A
JPH09266906A JP8218867A JP21886796A JPH09266906A JP H09266906 A JPH09266906 A JP H09266906A JP 8218867 A JP8218867 A JP 8218867A JP 21886796 A JP21886796 A JP 21886796A JP H09266906 A JPH09266906 A JP H09266906A
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slit
rays
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OPTISCHE IND OUDE DELFT BV
Optische Industrie de Oude Delft NV
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1枚のX線写真で骨の他に胸部および腹部な
どの柔かい組織の画像を明瞭に得ること。 【解決手段】 X線管の管電圧を周期的変調し、スリッ
ト絞り手段を介してファンビームを被撮影物体に照射し
て走査し、この被撮影物体を透過したX線の量を、スリ
ット絞りのX線減衰素子毎に対応して設けられた信号発
生器を検出し、その素子の変位量を振幅変調し、または
その素子による開閉の位相変調をして、全体として均質
のX線写真を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線源およびX線源の
前に位置決めしたスリット絞り手段を利用して、扇状の
X線ビームを形成するスリットX線撮影装置の運転方法
に関する。かかるX線ビームを利用して、検査しようと
する身体部分の少なくとも一部を走査し、身体の後側に
位置決めしたX線検出器にX線陰影を形成し、また、扇
状のX線ビームは、相互に隣接して位置決めした多数の
セクタまたはセクションによって形成する。この装置に
おいては、透過したX線は、スリット絞りと共に作動す
る調節可能な絞り手段用変調手段によって、走査動作
中、各セクタに対し瞬間的に制御される。
【0002】
【従来の技術】かかる装置は、オランダ特許出願第84
0085号から公知である。この特許出願により公知の
技術によると、各時点においてスリット絞りを透過する
X線の量を制御するため、スリット絞り付近またはその
内部に位置決めされた、ビームセクタ変調装置として作
用する減衰要素を利用する。これら減衰要素は、各々、
扇状X線ビームのセクタを制御し、また、検査せんとす
る身体に起因して関係するセクタ内に生じる減衰如何に
より、X線ビーム内に伸長する程度が制御される。或る
セクタ内における或る瞬間、X線照射を受けた身体に起
因する減衰程度が大である場合、このセクタと関係する
減衰要素は、動いてX線ビームから略完全に外れる。他
方、或るセクタ内における或る瞬間、X線照射を受けた
身体に起因する減衰程度が小である場合、関係する減衰
要素は、さらにX線ビーム内に伸長する。
【0003】この技術の利点は、等質なX線写真、すな
わち、明暗部共、コントラストに優れたX線写真が得ら
れることである。したがってたとえば、上記方法により
患者の上体をX線撮影したならば、医者は、1枚の写真
で患者の胸部および腹部のデータを同時に知ることがで
きる。これに反し、従来の方法では、かかる情報を得る
ためには2種類の別のX線写真が必要であった。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】上記の如き公知の技
術は、患者の柔かい組織にX線照射を行う場合、柔かい
X線で充分であり、また望ましいが、該当するセクタ内
で照射されるX線は比較的硬いという欠点がある。
【0005】ゆえに、本発明の目的は、公知の技術を改
良しかつ全体として均質のX線写真を撮影し得る効果的
な装置の運転方法を提供せんとすることである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】上記目的のため、本発
明による装置の運転方法は、全てのセクタを一括したX
線源用変調手段によりX線の照射を周期的に変調させ、
また、調節可能なビームセクタ変調装置である絞り手段
用変調手段の各素子を個々に制御して、各セクションに
対するX線の照射を選択し、上記選択はX線の照射の所
定の周期的変調と同期化させて行うことを特徴としてい
る。
【0007】本発明は、スリットX線撮影装置の運転方
法において、スリットX線撮影装置を準備するステップ
を含み、このスリットX線撮影装置は、第1方向にX線
を発生するX線源と、X線被照射物体を通過したX線を
受けて、そのX線被照射物体の像を形成する像形成手段
と、X線源と前記X線被照射物体との間に配置される絞
り手段であって、この絞り手段は、前記第1方向に交差
する第2の方向に沿って配置される複数のセクションを
有し、各セクションは、X線を遮断しまたは減弱する素
子によってX線を変調する絞り手段と、前記セクション
を介するX線によって前記第1方向と第2方向との両者
に交差する第3の方向に前記X線被照射物体を走査する
手段と、検出手段であって、この検出手段は、前記第2
方向に沿って配置される複数の信号発生器を有し、各信
号発生器は、X線被照射物体を通過したX線に応答して
その送られてきたX線の量を表す電気信号を発生し、各
信号発生器は各セクションにそれぞれ対応している、そ
のような検出手段とを含み、さらに、X線源からのX線
の照射を、全てのセクションにわたって予め定める変調
周期で周期的に変調する周期的変調ステップと、X線の
照射の変調周期に同期して、その各変調周期毎に、信号
発生器に対応するセクションのX線の照射を前記素子に
よって変調してX線の一部を周期的を選択する周期的選
択ステップとを含むことを特徴とするスリットX線撮影
装置の運転方法である。
【0008】また本発明は、前記周期的選択ステップ
は、X線ビームを略透過させる第1固定位置と第2可変
位置との間で一定の周期にて前記素子の位置を変えるこ
とにより、周期的選択を実行することを特徴とする。ま
た本発明は、前記周期的選択ステップは、X線ビームを
略透過させる第1位置とX線ビームを最大限制御する第
2位置との間で前記素子の位置を変えることにより周期
的選択を実行し、かつ第2位置の少なくとも位相を前記
周期的変調に対して変化させることを特徴とする。また
本発明は、第1位置の開始時点を変化させることを特徴
とする。また本発明は、第1位置の終了時点を変化させ
ることを特徴とする。また本発明は、第1および第2位
置間の持続時間を変化させることを特徴とする。また本
発明は、前記周期的選択ステップは、前記素子を振動さ
せ、振動位相を変化させることにより周期的選択を実行
することを特徴とする。また本発明は、前記周期的選択
ステップは、前記素子を振動させ、振動振幅を変化させ
ることにより周期的選択を実行することを特徴とする。
また本発明は、前記周期的選択ステップは、前記素子を
振動させ、振動位相および振幅を変化させることにより
周期的選択を実行することを特徴とする。また本発明
は、より急激な第2振動を前記振動に重ね合せることを
特徴とする。
【0009】また本発明は、スリットX線撮影装置の運
転方法において、スリットX線撮影装置を準備するステ
ップを含み、このスリットX線撮影装置は、第1方向に
X線を発生するX線源と、X線被照射物体を通過したX
線を受けて、そのX線被照射物体の像を形成する像形成
手段と、X線源と前記X線被照射物体との間に配置され
る絞り手段であって、この絞り手段は、前記第1方向に
交差する第2の方向に沿って配置される複数のセクショ
ンを有し、各セクションは、X線を遮断しまたは減弱す
る素子によってX線を変調する絞り手段と、前記セクシ
ョンを介するX線によって前記第1方向と第2方向との
両者に交差する第3の方向に前記X線被照射物体を走査
する手段と、検出手段であって、この検出手段は、前記
第2方向に沿って配置される複数の信号発生器を有し、
各信号発生器は、X線被照射物体を通過したX線に応答
してその送られてきたX線の量を表す電気信号を発生
し、各信号発生器は各セクションにそれぞれ対応してい
る、そのような検出手段とを含み、さらに、X線源から
のX線の照射を、全てのセクションにわたって予め定め
る変調周期で周期的に変調する周期的変調ステップと、
測定時間中に前記変調周期に同期して各セクションのX
線の量を測定するステップと、第1時間間隔と第2時間
間隔とを交互に作成するステップと、第1時間間隔の少
なくとも一部の間、前記周期的変調に同期して、前記素
子を制御してそのセクションでX線が完全に透過する開
いた位置にするステップと、少なくとも第1の時間間隔
と少なくとも部分的に一致している測定時間を作成する
ステップと、第2の時間間隔の少なくとも一部の間、少
なくとも1つ前の測定時間においてセクションを通過し
て測定されたX線の量に依存した位置および/または時
間に、前記素子をもたらすステップとを含むことを特徴
とするスリットX線撮影装置の運転方法である。
【0010】また本発明は、第2時間間隔の少なくとも
一部の間、各素子を多数の異なる位置の1つの位置に動
かすことを特徴とする。また本発明は、第2時間間隔中
における前記素子の異なる位置が、前記素子が該当する
セクタ内にてX線ビームを最大限制御する開いた位置
と、および閉じた位置とを包含し、測定時間中、測定し
たセクタ内のX線の量が所定の値を上回る場合、後続の
時間間隔中、関係する前記素子を閉じた位置に動かす一
方、セクタ内にて測定したX線の品質が所定の値を上回
らない場合、前記素子を開放位置に維持することを特徴
とする。また本発明は、前記各素子が、少なくとも1つ
のさらに別の位置を占め、前回の測定時間中に測定した
関係するセクタ内のX線の量が所定の2つの値の間にあ
る場合、第2時間間隔中、前記素子を前記位置に動かす
ことを特徴とする。
【0011】また本発明は、スリットX線撮影装置の運
転方法において、スリットX線撮影装置を準備するステ
ップを含み、このスリットX線撮影装置は、第1方向に
X線を発生するX線源と、X線被照射物体を通過したX
線を受けて、そのX線被照射物体の像を形成する像形成
手段と、X線源と前記X線被照射物体との間に配置され
る絞り手段であって、この絞り手段は、前記第1方向に
交差する第2の方向に沿って配置される複数のセクショ
ンを有し、各セクションは、X線を遮断しまたは減弱す
る素子によってX線を変調する絞り手段と、前記セクシ
ョンを介するX線によって前記第1方向と第2方向との
両者に交差する第3の方向に前記X線被照射物体を走査
する手段と、検出手段であって、この検出手段は、前記
第2方向に沿って配置される複数の信号発生器を有し、
各信号発生器は、X線被照射物体を通過したX線に応答
してその送られてきたX線の量を表す電気信号を発生
し、各信号発生器は各セクションにそれぞれ対応してい
る、そのような検出手段とを含み、さらに、X線源から
のX線の照射を、全てのセクションにわたって予め定め
る変調周期で周期的に変調する周期的変調ステップと、
測定時間中、前記変調周期に同期して各セクションのX
線の量を測定するステップと、変調周期に同期した時間
間隔を作成するステップと、連続する時間間隔中、前記
各素子を交互に開いた位置と閉じた位置とにもたらし、
開いた位置では、X線の照射は完全に透過し、閉じた位
置では、X線の照射は最大限制御される、そのようなス
テップと、各セクションの前記素子が開いた位置にある
時間間隔の少なくとも一部の間においてセクションを通
過するX線の量を測定するステップと、その測定された
X線の量に依存して前記変調周期に関して、そのセクシ
ョンの前記素子を開いた位置にもたらす後続の時間間隔
の開始の位相を制御するステップとを含むことを特徴と
するスリットX線撮影装置の運転方法である。
【0012】また本発明は、「開放位置」の時間間隔の
長さも制御することを特徴とする。また本発明は、X線
源の高電圧の振幅変調を行うことにより周期的変調を実
現することを特徴とする。また本発明は、X線源のX線
管を流れる電流を変調させることによって周期的変調を
実現することを特徴とする。また本発明は、X線を減衰
させる少なくとも1つの要素でスリット絞りのスリット
を周期的に覆うことにより周期的変調を実現することを
特徴とする。また本発明は、X線を減衰させる第1およ
び第2要素でスリット絞りのスリットを周期的かつ連続
的に覆うことにより、周期的変調を実現し、前記第1お
よび第2要素が異なる方法にてX線に作用することを特
徴とする。また本発明は、X線源が高エネルギX線およ
び低エネルギX線を供給する、周期的変調の所定の周期
的位相軌跡の間、低エネルギX線を吸収する要素でスリ
ット絞りのスリットを周期的に覆うことを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明の装置では、X線源と、X線源の前に位
置決めしたスリット絞りとを備え、検査する身体の少な
くとも一部を走査し、身体の後側に位置決めしたX線検
出器に身体の走査部分のX線陰影を形成するスリットX
線撮影法に使用する装置であって、その装置の運転中、
X線ビームの各セクタ毎に身体のX線透過量を示す信号
を発生する信号発生器による前記信号の制御に基づき、
スリットと共に作動し、各セクションに対してX線ビー
ムを影響させることのできる調節可能な素子を備える装
置であり、絞り手段用変調手段は、X線源用変調手段に
よって所定の周期的方法で変調されたX線ビームを、振
幅変調または位相変調することを特徴とする。
【0014】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について詳細に説明する。
【0015】図1は、X線源1と、X線源の前に位置決
めしたスリット絞り2と、X線スクリーン3とを備える
スリットX線撮影装置の例を線図的に示す図である。ス
リット絞り2は、比較的薄厚の扇状X線ビーム4を透過
させる。作動時、X線ビーム4がX線検出器3を走査し
得るような方法にてX線源またはスリット絞りの一方、
もしくはその双方を動かす。この目的のため、たとえ
ば、X線源は、矢印5で示すように、X線の焦点を経
て、図面の面に対して直角に伸長する軸を中心としてス
リット絞りと共に揺動させることができる。X線を照射
すべき身体6をX線源とX線検出器間に位置決めしたな
らば、この方法により、身体6(の一部)のX線写真を
撮影することができる。オランダ特許出願第83031
56号に記載されているように、静止型のX線検出器に
代えて、ストリップ状のX線検出器を使用することもで
きる。
【0016】扇状X線ビームのセクタ当りスリット絞り
を透過するX線の量を制御し、均質なX線写真を得るこ
とができるようにするため、スリット絞りと共に作動
し、ビームセクタを変調する調節可能な減衰要素7が設
けてある。この減衰要素は、たとえばオランダ特許出願
第8400845号に記載されているような各種の形態
にて構成することができる。図1に示した例において、
減衰要素は舌状であり、舌状部分の自由端は、適当な制
御信号に基づいてX線ビーム内に揺動する程度を制御す
ることができる。しかし、減衰要素は、オランダ特許出
願第8400845号に記載されているように、スライ
ダ型式とすることもできる。
【0017】減衰要素に必要な制御信号を発生させるた
め、X線ビームの各セクタに対し、身体6が透過したX
線を検出し、該当する電気信号を発生させる検出器が身
体より遠方に位置決めされている。この検出器は、入射
光の高さにてX線スクリーンの後側に位置決めした一列
の光検出器を備えている。これら光検出器は、入射X線
の作用によってX線スクリーン3によって発生された光
の量を検出する。また、X線スクリーン3を透過したX
線を検出することも可能である。検出器は、X線源の前
に位置決めし、たとえば、オランダ特許出願第8503
152号および第8503153号に記載されたような
楕円形の放射線計にて構成してもよい。
【0018】かかる放射線計は、図1にて8として線図
的に示してあり、矢印9で示すように、走査X線ビーム
に同期化させて動かす。この放射線計からの信号は、導
体10を介して、制御回路11に供給され、減衰要素の
制御信号となる。
【0019】上述の技術において、X線源から供給され
るX線ビームは、減衰要素による作用を受ける前にスペ
クトルおよび強度は一定になるものと考えられる。
【0020】他方、本発明によれば、X線ビームの照射
束または硬さもしくはその双方共、所定の方法にて変調
し、また、減衰要素に加えて、セクタにてもX線ビーム
の制御が行われる。以下に説明するように、減衰要素の
制御が簡単になる一方、本発明のある実施態様において
は、X線管の高電圧供給もより簡単にすることができ
る。
【0021】X線ビームの作用を一定に保つことも各種
の方法にて実現することができる。
【0022】本発明の第1実施態様によると、X線管の
高電圧は一定のリプル電圧によって変調される。一次周
波数(50Hzまたは60Hz)のリプル電圧を利用す
る場合、一次周波数に起因して常時存在する供給電圧中
のリプル電圧を解消するための手段が不要であるため、
X線管に対する高電圧の供給は比較的低廉となる。
【0023】図2は、X線管に対する変調した供給電圧
Bの例を示す。かかる電圧は、通常の正弦交流電圧を
全波整流することにより得ることができる。X線管の供
給電圧の値によってX線の硬さが決まり、特に、VB
値が大きくなるのに伴って、X線の硬さも増大する。し
たがって、図示した型式の供給電圧にて励起させたX線
管は、供給電圧に比例して最小値から最大値まで増大
し、次いで再び最小値まで周期的に低下する硬さのX線
ビームを発生させる。
【0024】供給電圧を変化させることに加えて、減衰
要素の位置も制御して、X線管の電圧が低い時間間隔o
の間は開放位置にあり、中間の時間間隔dの間は原則と
して閉じた位置となり、この中間の時間間隔中にX線ビ
ームが略遮断されるようにする。
【0025】図3は、1つの減衰要素が完全に閉じた位
置と完全に開放した位置の間にある変形例を示す。他の
減衰要素は、同一の方法にてX線管からのX線の変調周
期に同期化させた状態にて制御される。したがって、減
衰要素は、比較的柔かいX線のみを透過させる。
【0026】X線を照射させた身体を通って該当するセ
クタ内にて透過されたX線の関数として、希望のセクタ
にてX線ビームを作用させるようにするため、透過した
X線の強度は、各セクタ内のたとえば放射線計8によっ
て測定する。所定の最小強度に達しないセクタについて
は、後続の時間間隔の間、減衰要素は閉じないようにさ
れる。このようにして、X線の透過性の小さい身体部分
が位置するセクタ内ではより硬いX線が透過する。図3
において、時間間隔d′は破線で示してある。後続の時
間間隔oの間、或るセクタ内では所定の最小のX線強度
に再び達し、またはこれを上回った場合、後続の時間間
隔dの間、関係する減衰要素は再び閉じられる。
【0027】走査するX線ビームは、X線検出器の位置
にてたとえば約4cmの厚みを備えるため、X線写真の
各作像点の輝度は、走査ビームが該当する作像点を通過
する際の瞬間的な輝度を積合することによって決する。
その結果、最終的なX線写真において明−暗が走査方向
に余り急激に移行するのを避けることができる。また、
実際上、減衰要素の開閉は、ある程度の時間を要すると
いう効果もある。
【0028】減衰要素は、2つの異なる位置(完全に開
放または完全に閉じた位置)に動かすだけでよく、ま
た、身体を透過したX線が所定の強度を上回るか否かを
検出すればよいから、減衰要素は極めて簡単に制御する
ことができる。
【0029】上述した減衰要素の制御方法は、必要であ
れば、減衰要素を上記2位置以外の位置に動かすことに
よってさらに精巧なものとすることができる。たとえ
ば、半閉じの中間位置を採用し、関係するセクタ内にて
身体を透過したX線の強さが2つの所定値の間にある場
合に、減衰要素がこの位置まで動くようにすることがで
きる。かかる中間位置は、破線d′で示してある。ま
た、幾つかの中間位置を採用し、もしくは位置を連続的
に変化させることさえ可能である。
【0030】上記減衰要素の制御方法は、振幅制御と称
される。これは、減衰要素が所定時間間隔中、多数の異
なる位置の、1つの位置に動かされるからである。
【0031】別の手段として、各減衰要素が交互に開閉
する位相制御を採用することもできる。この場合、この
開閉の時点は、一定または別の方法により変調させたX
線管またはX線ビームの変調高電圧に対してずらす。
【0032】図4は、位相制御システムの原理を示す。
この図4は、図2と同様の方法にて、X線管の高電圧を
変調させることによって得られたX線ビームの一定の変
調状態を示している。さらに、図4において、時間間隔
の一例として、単一の減衰要素が開放し、または完全に
閉じる時間間隔が示してある。
【0033】時間間隔o1、およびo2の間、減衰要素は
開放し、この間、上述した制御方法により、X線管の高
電圧は比較的低い値となる。該当する減衰要素と関係す
るセクタ内にて身体を透過したX線の強度が第2の「開
放」時間間隔o2 の間、所定の値以下である場合、図4
に示すように第3の「開放」時間間隔o3 の開始が所定
の時間だけ早くなる。その結果、該当するX線ビームの
セクタ内では、X線を照射せんとする身体はより硬いX
線を受ける。図4に示した状態時、時間間隔o の開始お
よび終了時点共早くなるが、時間間隔の長さは変わらな
い。後続の時間間隔が早くなったか否か判断するために
は、早くなった「開放」時間間隔の間、該当するX線ビ
ームのセクタ内にて身体を透過したX線も測定する必要
がある。このためには、早くなった時間間隔の間、上記
セクタ内にて身体を透過したX線の強度が所定の最大値
を上回らない場合、図4にて時間間隔o4 に対して示し
たと同様の方法にて後続の時間間隔も早くする必要があ
る。
【0034】別の手段として、前の「開放」時間間隔に
おいて、X線ビームの関係するセクタ内にて身体を透過
したX線が所定の最大強度に達し得なかった場合には、
直ちに、「開放」時間間隔の開始時点を所定の時間だけ
早める一方、該当する時間間隔の終了時点は変わらない
ようにすることも可能である。その結果、時間間隔は長
くなるが、完全な当初の「開放」時間間隔も同様に維持
される。これらは全て図5に示してある。図5におい
て、時間間隔o13の開始時点を早め、延長した開放時間
間隔o13′となるようにしてある。この時間間隔中、前
の間隔において該当する減衰要素を透過した比較的柔ら
かいX線に加えて、より硬いX線も透過される。延長し
た時間間隔は、また、延長していない完全な時間間隔o
13をも含んでいる。該当するセクタ内にて身体を透過し
たX線の強度は、「当初」の時間間隔o13を含む時間間
隔o13′内にて測定することができる。この場合にも、
X線の強度の測定値が所定のいき値に達し得なかったな
らば、後続の「開放」時間間隔の開始時点もまた早くな
る。
【0035】上述した位相制御の最も単純な形態は、X
線ビームの一定の変調を示す曲線に対する「開放」時間
間隔の位置として、2つの異なる位置を採用する形態で
ある。
【0036】図6に示すように、各場合共、変調曲線の
ピークを位相軌跡360°を包含する完全なサイクルと
みた場合、制御回路は、たとえば、減衰要素の「開放」
時間間隔が−90°(=270°)から+90°まで、
または180°から360°まで(図4と同様)となる
か、あるいは、「開放」時間間隔は常時90°にて終了
するが、開始時点は−90°(=270°)または18
0°(図5を参照)となるように構成することができ
る。また、早めた「開放」時間間隔に対して、別の位置
を採用することも勿論可能である。
【0037】身体の後側にて測定したX線の強度に関し
多数の異なるいき値を選択し、したがって、減衰要素の
「開放」時間間隔に対し対応する一定の位相軌跡を選択
することにより、精巧な位相制御システムを実現するこ
とができる。
【0038】身体を透過したX線の強度の瞬間的な測定
値の直接的関数として、開放時間間隔の少なくとも開始
時点の位置を連続的に変化させれば最も正確な制御が可
能となる。
【0039】図4〜図6から明らかなように、「開放」
時間間隔、または少なくとも終了時点を遅らせることに
よって、同一効果の位相制御を実現することもできる。
この考えを採用した実施態様については後で詳細に説明
する。
【0040】前述のオランダ特許出願第8400845
号において、ビームセクタ変調装置として作用する減衰
要素は、舌状体またはスライドとして構成し、制御信号
の制御の下、スリット絞りのスリットを露出させる位置
をスリットを完全に覆う位置の間の任意の位置となり得
るようにしてある。かかる減衰要素は、本発明の範囲内
にて直ちに使用することができる。しかし、上述した位
相制御システムにおいて、減衰要素は、一定の周波数に
て開閉し、開放または閉じる時点の一方、もしくは、そ
の両時点を変化させるものであるため、減衰要素には、
連続的に回転する主軸が設けられている。
【0041】これは全て図7に線図的に示してある。図
7は、スリットX線撮影装置のスリット絞りのスリット
Sを示す。このスリット絞りの前には、図示しない手段
によって回転させることのできる主軸20が設けられて
いる。この主軸20には、一方のみ21で図示した羽根
ホイールに隣接して取付けられている。両羽根ホイール
21は、スリットSの全長を占めている。羽根ホイール
の羽根22は、X線を減衰させ、または遮断する材料に
て構成されており、スリットSの幾分上方または下方に
位置決めした主軸20から一定距離伸長しているため、
主軸が1回転する毎に、図8に示すように、羽根ホイー
ルに向い合うよう位置決めしたスリットSの一部を短時
間だけ覆う。X線ビーム4の周波数または一定の変調に
合わせた一定の回転速度にて主軸を回転させたとき、ス
リットが羽根によって周期的に覆われ、または露出され
るように羽根の寸法、羽根ホイールの周縁に沿った羽根
の配分および羽根の数を選択する。
【0042】希望通りの位相制御を実現するためには、
主軸20に対する各羽根の位置を少なくとも一時的に別
個に変化させることができなければならない。この目的
上、羽根ホイールは、摺動、または跳ね出し可能なよう
に主軸に取付けてあり、各羽根には、電気的に励起可能
なブレーキが設けてある。羽根のブレーキを作動させる
と、この羽根の主軸20に対する角位置が変化し、次の
羽根がX線ビームを遮断し、X線ビームの一定の変調に
対して、開放時間間隔の位相が変化する。
【0043】羽根のブレーキの一例は、図9に線図的に
示してある。このブレーキは、小さいブレーキブロック
23を備えている。このブロック23は枢支点26を有
し、羽根ホイール21の周縁付近に位置決めしたレバー
25の端部に設けられている。このレバー25の他端
は、励起可能で、制御信号が送られるコイル27の可動
コアに接続されている。制御信号のない場合、ブレーキ
は、ばね28によって非閉塞位置に保持される。羽根ホ
イールを摺動可能なように主軸20に取付けてある場
合、ブレーキを短時間励起させると、位置が恒久的に変
化し、その結果、恒久的な位相シフトが行われる。この
ようにして生じた位相シフトは、再びブレーキを作動さ
せ、羽根ホイールの位置が変化して2つの羽根間の角度
距離と等しくなるようにさせると取消される。
【0044】図10の実施態様において、羽根ホイール
には、各々、羽根ホイールのスポークと主軸20の突起
32間を伸長する4つのばね30が設けてある。この場
合、ブレーキは、位相変化の状態を保つ必要がある限
り、励起状態を保たなければならない。ブレーキの作動
が完了すると、羽根ホイールは、ばね30の作用により
再び当初の位置に自動的に復帰する。
【0045】減衰要素を備える羽根ホイールは、各種の
方法にて製造することができる。羽根ホイールを適当な
プラスチック材料にて一体に製造し、減衰要素を構成す
る羽根をこの羽根ホイールに埋込むことも可能である。
【0046】回転する減衰要素を使用する重要な利点
は、高い周波数を選択してスリットSを露出させ、また
は覆うことができ、このため、X線ビームの変調周波数
もこれに対応して高くなり、その結果、X線検出器をよ
り均一に露出させることができる点である。
【0047】羽根ホイールの位置もまた、図9に示した
以外の方法にて制御することができる。図10は、一例
として、羽根ホイールと相互作用するうず電流ブレーキ
35を示す。
【0048】上記において、X線源から供給されるX線
ビームは、X線管の高電圧を周期的に変化させることに
より一定の変調を行わせることができることを明らかに
した。これにより、X線ビームの硬さが変化する。ま
た、X線管を流れる電流を変調させることができ、その
結果、X線ビームの強度を変化させることが可能とな
る。
【0049】別の手段として、機械的手段によって所定
の変調を行うことも可能である。かかる機械的手段は、
スリット絞りのスリットを周期的に覆うしまたは複数の
要素を備えている。かかる機械的変調手段の第1実施態
様は、図11に示してある。
【0050】図11に示した実施態様において、X線源
(X線焦点のみ図示)とスリット絞り2間には板状要素
40が位置決めしてある。この板状要素40は、スリッ
ト2の全長に亘って伸長しており、スリットを完全に露
出させる位置に引込んでいる。スリットを覆う板状要素
40の位置は、破線にて示してある。板状要素40は、
その一縦方向端縁に対して旋回、または回転することが
できる。板状要素40は、図示した2つの位置間を前方
および後方に周期的に旋回させることができるが、同様
に、端縁41またはこの端縁41に接続され、図面の面
に対して直角に伸長する主軸を中心として回転させるこ
ともできる。
【0051】第1の場合、板状要素40は、圧電材料に
て製造し、周期的制御電圧の作用の下、一体に取付けた
端縁に対して図示した2つの位置間を前方および後方に
旋回するようにすることが望ましい。
【0052】第2の場合、回転主軸に対して放射状に伸
長する幾つかの板状羽根を使用し、上述したと同様の構
造の羽根ホイールとなるようにすることができる。ただ
し、羽根は、スリットの全長に亘って伸長し、全てのセ
クタに同時かつ同一の状態にて作用し得るようにするこ
とができる。かかる構造は、羽根ローラとして説明する
ことができる。
【0053】また、図12にて42で示したように、ス
リットSの前にて上下に摺動する板状要素を使用するこ
とも可能である。
【0054】各セクタ内にて作動する減衰要素の実施態
様をどのように選択するかに関係なく、X線ビーム4の
一定の変調が可能であることにも注目する必要がある。
減衰要素の例として、図11では羽根ホイールとして、
また図12では、舌状体して示してある。
【0055】さらに、スリットの前または後側に機械的
変調手段を位置決めすることも任意である。減衰要素に
ついても同様であり、図11と図12の実施態様では、
機械的変調手段と減衰要素の位置を入れ替えるか、また
は、両者ともスリットと同一側に設けることができる。
これは、以下に説明する実施態様についても同様であ
る。
【0056】図13および図14は、本発明によるシス
テムに採用することのできる機械的変調手段の別の実施
態様を示す。図13は、矢印48で示すように、主軸4
7を中心として回転することのできる中心ハブ46で構
成した扇状ホイール45を示す。このハブ46には、X
線を減衰させる材料で製造した多数の放射状アーム49
が設けられている。図示した例において、4つの放射状
アーム49を使用しているが、この数はこれより増減さ
せることが可能である。基本的には、1つのアームで充
分である。扇状ホイールは、作動中、アームがスリット
Sに沿って回転するように構成してある。この目的上、
図14に示すように、主軸47は、スリット絞り2の面
に対し直角に伸長している。
【0057】図14は、かかる扇状ホイールを備えた本
発明による装置の平面図である。X線を減衰させるアー
ム間のスペースには、X線を透過させる材料を充填し、
扇状ホイールがより剛性ではあるが、開放状態を保つよ
うにすることができる。スリットSに沿って回転するア
ームの効果をスリットSの全長に亘って回転する場合と
同一にするため、アームは、図13に破線で示すように
扇状に構成することが望ましい。上述した如き扇状ホイ
ールは、また、X線ビームに異なる方法にて同一の作用
を与える2種類の材料製の連続する扇状片にて構成する
こともできる。この例は図15に示してある。扇状ホイ
ール50は、たとえば、鉛にて構成し、また、間のセク
タ51は、たとえば銅製とすることができる。たとえ
ば、アルミニウムと銅または鉛とアルミニウムというよ
うに他の材料を組合せて使用してもよい。
【0058】扇状ホイールは、X線管の高電圧を変える
ことにより実現する一定の変調と共に採用することも可
能である。X線ビームが硬いX線および柔かいX線の双
方を含んでいる場合には、扇状ホイールを使用すること
により、高電圧の変化ピーク時(図2)、柔かいX線を
濾波することが可能となる。この場合、扇状ホイールの
アームがスリットの前に位置し、柔かいX線を遮断す
る。
【0059】羽根ローラを使用する場合、羽根を交互に
別の材料にて製造することにより同様の効果が得られ
る。
【0060】図14において、減衰要素7は、相互に平
行に伸長する直線状の舌状体として示してある。しか
し、この舌状体は、X線の焦点付近に収斂点がある扇状
の形態に配設することもできる。さらに、かかる扇状の
形態とした場合、舌状体は円錐状にテーパを付けた状態
にて構成することもできる。さらに、舌状体は、幾つか
の組として使用し、たとえば相互に前後となるように、
または一部一方が他方の上となるように、もしくはその
両形態にて位置決めすることができる。
【0061】最後に、前述の実施態様は別にして、当業
者には幾多の変形例が明らかであろう。たとえば、X線
絞り自体、他方の縦方向端縁に対して周期的に離接し、
X線ビームを変調させる可動の縦方向端縁を備えるよう
にすることができる。
【0062】また、図2および図4〜図6に示す以外の
特徴に従って、一般的な一定の周期的変調を実行するこ
とも可能である。図16は、一例として、X線管の正弦
波高電圧を半波整流することに得られる変調Mを示し、
および図17は、その変形例を示す。図16はまた、単
一のビームセクタ変調装置として示したビームセクタ変
調装置の制御方法の変形例を示す。この変形例によれ
ば、ビームセクタ変調装置は、一般的な変調周波数より
高い周波数にて制御される。ビームセクタ変調装置の振
幅または位相の一方、もしくはその両方を上述の方法に
て制御することができる。各セクタに対して作用する特
定の制御信号の効果を考慮しなかったならば、これまで
説明した実施態様において、開放および閉じた位相は同
様に長くなる。しかし、そうする必要はない。閉じた位
相はたとえば、開放位相より長くするか、またはその逆
に短かくすることができよう。
【0063】図17は、たとえば、ビームセクタ変調装
置を舌状の減衰要素にて構成する場合に採用することの
できるビームセクタ変調装置の基本的制御手段を示す。
図17によれば、舌状体は、迅速に振動し、開放または
閉じた位置まで動くようにしてある。その結果、舌状の
減衰要素の位置に存在するヒステリシス効果を軽減する
ことができる。
【0064】さらに、上述した全ての状況下において、
すでにコンピュータの記憶装置に記録させておいた身体
のX線透過に関するデータをデータベースとして利用す
ることも可能である。これらデータは、同一の身体を予
め検査して入力しておくことができる。そして、放射線
計8のような検出器を使用することなく、上記データを
ベースとして、ビームセクタ変調装置の制御信号を発生
させることができる。かかる変形例も、本発明の範囲に
属するものとみなす。
【図面の簡単な説明】
【図1】スリットX線撮影装置の線図である。
【図2】本発明によりX線ビームに一定の変調を実行す
る方法を示す線図である。
【図3】減衰要素の制御線図である。
【図4】図3の変形図である。
【図5】図3の変形図である。
【図6】図3の変形図である。
【図7】本発明による装置の詳細を示す図である。
【図8】本発明による装置の詳細を示す図である。
【図9】本発明による装置の別の詳細を示す線図であ
る。
【図10】図9の変形図である。
【図11】本発明に使用する機械的変調装置の各種の実
施態様を示す図である。
【図12】本発明に使用する機械的変調装置の各種の実
施態様を示す図である。
【図13】本発明に使用する機械的変調装置の各種の実
施態様を示す図である。
【図14】本発明に使用する機械的変調装置の各種の実
施態様を示す図である。
【図15】本発明に使用する機械的変調装置の各種の実
施態様を示す図である。
【図16】図2および図3のさらに別の変形例を示す図
である。
【図17】図2および図3のさらに別の変形例を示す図
である。
【符号の説明】
1 X線源 2 スリット絞り 3 X線検出器(X線スクリーン) 4 X線ビーム 6 身体 8 放射線計 10 導体 20 主軸 21 羽根ホイール 23 ブレーキブロック 25 レバー 26 枢支点 30 ばね 35 うず電流ブレーキ 40 板状要素

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スリットX線撮影装置の運転方法におい
    て、 スリットX線撮影装置を準備するステップを含み、 このスリットX線撮影装置は、 第1方向にX線を発生するX線源と、 X線被照射物体を通過したX線を受けて、そのX線被照
    射物体の像を形成する像形成手段と、 X線源と前記X線被照射物体との間に配置される絞り手
    段であって、この絞り手段は、前記第1方向に交差する
    第2の方向に沿って配置される複数のセクションを有
    し、各セクションは、X線を遮断しまたは減弱する素子
    によってX線を変調する絞り手段と、 前記セクションを介するX線によって前記第1方向と第
    2方向との両者に交差する第3の方向に前記X線被照射
    物体を走査する手段と、 検出手段であって、この検出手段は、前記第2方向に沿
    って配置される複数の信号発生器を有し、各信号発生器
    は、X線被照射物体を通過したX線に応答してその送ら
    れてきたX線の量を表す電気信号を発生し、各信号発生
    器は各セクションにそれぞれ対応している、そのような
    検出手段とを含み、さらに、 X線源からのX線の照射を、全てのセクションにわたっ
    て予め定める変調周期で周期的に変調する周期的変調ス
    テップと、 X線の照射の変調周期に同期して、その各変調周期毎
    に、信号発生器に対応するセクションのX線の照射を前
    記素子によって変調してX線の一部を周期的を選択する
    周期的選択ステップとを含むことを特徴とするスリット
    X線撮影装置の運転方法。
  2. 【請求項2】 前記周期的選択ステップは、X線ビーム
    を略透過させる第1固定位置と第2可変位置との間で一
    定の周期にて前記素子の位置を変えることにより、周期
    的選択を実行することを特徴とする請求項1記載のスリ
    ットX線撮影装置の運転方法。
  3. 【請求項3】 前記周期的選択ステップは、X線ビーム
    を略透過させる第1位置とX線ビームを最大限制御する
    第2位置との間で前記素子の位置を変えることにより周
    期的選択を実行し、かつ第2位置の少なくとも位相を前
    記周期的変調に対して変化させることを特徴とする請求
    項1記載のスリットX線撮影装置の運転方法。
  4. 【請求項4】 第1位置の開始時点を変化させることを
    特徴とする請求項3記載のスリットX線撮影装置の運転
    方法。
  5. 【請求項5】 第1位置の終了時点を変化させることを
    特徴とする請求項3記載のスリットX線撮影装置の運転
    方法。
  6. 【請求項6】 第1および第2位置間の持続時間を変化
    させることを特徴とする請求項3記載のスリットX線撮
    影装置の運転方法。
  7. 【請求項7】 前記周期的選択ステップは、 前記素子を振動させ、振動位相を変化させることにより
    周期的選択を実行することを特徴とする請求項1記載の
    スリットX線撮影装置の運転方法。
  8. 【請求項8】 前記周期的選択ステップは、 前記素子を振動させ、振動振幅を変化させることにより
    周期的選択を実行することを特徴とする請求項1記載の
    スリットX線撮影装置の運転方法。
  9. 【請求項9】 前記周期的選択ステップは、 前記素子を振動させ、振動位相および振幅を変化させる
    ことにより周期的選択を実行することを特徴とする請求
    項1記載のスリットX線撮影装置の運転方法。
  10. 【請求項10】 より急激な第2振動を前記振動に重ね
    合せることを特徴とする請求項7〜9のうちの1つに記
    載のスリットX線撮影装置の運転方法。
  11. 【請求項11】 スリットX線撮影装置の運転方法にお
    いて、 スリットX線撮影装置を準備するステップを含み、 このスリットX線撮影装置は、 第1方向にX線を発生するX線源と、 X線被照射物体を通過したX線を受けて、そのX線被照
    射物体の像を形成する像形成手段と、 X線源と前記X線被照射物体との間に配置される絞り手
    段であって、この絞り手段は、前記第1方向に交差する
    第2の方向に沿って配置される複数のセクションを有
    し、各セクションは、X線を遮断しまたは減弱する素子
    によってX線を変調する絞り手段と、 前記セクションを介するX線によって前記第1方向と第
    2方向との両者に交差する第3の方向に前記X線被照射
    物体を走査する手段と、 検出手段であって、この検出手段は、前記第2方向に沿
    って配置される複数の信号発生器を有し、各信号発生器
    は、X線被照射物体を通過したX線に応答してその送ら
    れてきたX線の量を表す電気信号を発生し、各信号発生
    器は各セクションにそれぞれ対応している、そのような
    検出手段とを含み、さらに、 X線源からのX線の照射を、全てのセクションにわたっ
    て予め定める変調周期で周期的に変調する周期的変調ス
    テップと、 測定時間中に前記変調周期に同期して各セクションのX
    線の量を測定するステップと、 第1時間間隔と第2時間間隔とを交互に作成するステッ
    プと、 第1時間間隔の少なくとも一部の間、前記周期的変調に
    同期して、前記素子を制御してそのセクションでX線が
    完全に透過する開いた位置にするステップと、 少なくとも第1の時間間隔と少なくとも部分的に一致し
    ている測定時間を作成するステップと、第2の時間間隔
    の少なくとも一部の間、少なくとも1つ前の測定時間に
    おいてセクションを通過して測定されたX線の量に依存
    した位置および/または時間に、前記素子をもたらすス
    テップとを含むことを特徴とするスリットX線撮影装置
    の運転方法。
  12. 【請求項12】 第2時間間隔の少なくとも一部の間、
    各素子を多数の異なる位置の1つの位置に動かすことを
    特徴とする請求項11記載のスリットX線撮影装置の運
    転方法。
  13. 【請求項13】 第2時間間隔中における前記素子の異
    なる位置が、前記素子が該当するセクタ内にてX線ビー
    ムを最大限制御する開いた位置と、および閉じた位置と
    を包含し、測定時間中、測定したセクタ内のX線の量が
    所定の値を上回る場合、後続の時間間隔中、関係する前
    記素子を閉じた位置に動かす一方、セクタ内にて測定し
    たX線の品質が所定の値を上回らない場合、前記素子を
    開放位置に維持することを特徴とする請求項12記載の
    スリットX線撮影装置の運転方法。
  14. 【請求項14】 前記各素子が、少なくとも1つのさら
    に別の位置を占め、前回の測定時間中に測定した関係す
    るセクタ内のX線の量が所定の2つの値の間にある場
    合、第2時間間隔中、前記素子を前記位置に動かすこと
    を特徴とする請求項13記載のスリットX線撮影装置の
    運転方法。
  15. 【請求項15】 スリットX線撮影装置の運転方法にお
    いて、 スリットX線撮影装置を準備するステップを含み、 このスリットX線撮影装置は、 第1方向にX線を発生するX線源と、 X線被照射物体を通過したX線を受けて、そのX線被照
    射物体の像を形成する像形成手段と、 X線源と前記X線被照射物体との間に配置される絞り手
    段であって、この絞り手段は、前記第1方向に交差する
    第2の方向に沿って配置される複数のセクションを有
    し、各セクションは、X線を遮断しまたは減弱する素子
    によってX線を変調する絞り手段と、 前記セクションを介するX線によって前記第1方向と第
    2方向との両者に交差する第3の方向に前記X線被照射
    物体を走査する手段と、 検出手段であって、この検出手段は、前記第2方向に沿
    って配置される複数の信号発生器を有し、各信号発生器
    は、X線被照射物体を通過したX線に応答してその送ら
    れてきたX線の量を表す電気信号を発生し、各信号発生
    器は各セクションにそれぞれ対応している、そのような
    検出手段とを含み、さらに、 X線源からのX線の照射を、全てのセクションにわたっ
    て予め定める変調周期で周期的に変調する周期的変調ス
    テップと、 測定時間中、前記変調周期に同期して各セクションのX
    線の量を測定するステップと、 変調周期に同期した時間間隔を作成するステップと、 連続する時間間隔中、前記各素子を交互に開いた位置と
    閉じた位置とにもたらし、開いた位置では、X線の照射
    は完全に透過し、閉じた位置では、X線の照射は最大限
    制御される、そのようなステップと、 各セクションの前記素子が開いた位置にある時間間隔の
    少なくとも一部の間においてセクションを通過するX線
    の量を測定するステップと、 その測定されたX線の量に依存して前記変調周期に関し
    て、そのセクションの前記素子を開いた位置にもたらす
    後続の時間間隔の開始の位相を制御するステップとを含
    むことを特徴とするスリットX線撮影装置の運転方法。
  16. 【請求項16】 「開放位置」の時間間隔の長さも制御
    することを特徴とする請求項15記載のスリットX線撮
    影装置の運転方法。
  17. 【請求項17】 X線源の高電圧の振幅変調を行うこと
    により周期的変調を実現することを特徴とする請求項1
    〜16のうちの1つに記載のスリットX線撮影装置の運
    転方法。
  18. 【請求項18】 X線源のX線管を流れる電流を変調さ
    せることによって周期的変調を実現することを特徴とす
    る請求項1〜16のうちの1つに記載のスリットX線撮
    影装置の運転方法。
  19. 【請求項19】 X線を減衰させる少なくとも1つの要
    素でスリット絞りのスリットを周期的に覆うことにより
    周期的変調を実現することを特徴とする請求項1〜16
    のうちの1つに記載のスリットX線撮影装置の運転方
    法。
  20. 【請求項20】 X線を減衰させる第1および第2要素
    でスリット絞りのスリットを周期的かつ連続的に覆うこ
    とにより、周期的変調を実現し、 前記第1および第2要素が異なる方法にてX線に作用す
    ることを特徴とする請求項19に記載のスリットX線撮
    影装置の運転方法。
  21. 【請求項21】 X線源が高エネルギX線および低エネ
    ルギX線を供給する、周期的変調の所定の周期的位相軌
    跡の間、低エネルギX線を吸収する要素でスリット絞り
    のスリットを周期的に覆うことを特徴とする請求項17
    または19記載のスリットX線撮影装置の運転方法。
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