(57)【要約】【目的】  様々な撮影部位に応じた各所要の放射線フィルタ補償効果がコンパクトに容易かつ安全に得られることを課題とする。【構成】  放射線吸収材を含む所定厚みの円柱様体６０Ｌ，６０Ｒからなり、その中心軸の回りに放射線強度を部分的に減弱させるための各所定形状の影を形成する複数のフィルタパターンを備えるものを、放射線コーンビーム照射野の一部に斜めに挿入することにより該ビーム周囲の放射線強度を部分的に減弱させる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線吸収材を含む所定厚みの円柱様体からなり、放射線コーンビーム照射野の一部に斜めに挿入されて該ビーム周囲の放射線強度を部分的に減弱させるための各所定形状の影を形成する複数のフィルタパターンをその中心軸の回りに備えることを特徴とする放射線の補償フィルタ。
【請求項２】
フィルタパターンは円柱様体と空気層とを画する界面部の凹凸形状からなることを特徴とする請求項１記載の放射線の補償フィルタ。
【請求項３】
放射線コーンビーム照射野の周辺で相対向するように設けられた請求項１又は２記載の複数の補償フィルタと、
前記各補償フィルタをその中心軸の回りに回転させていずれか一つのフィルタパターンを選択する選択手段と、
前記各補償フィルタを放射線コーンビーム照射野の一部に斜めに挿入しかつ退避させる挿入退避手段とを備えることを特徴とする放射線の補償フィルタ装置。
【請求項４】
挿入退避手段は各補償フィルタの選択されたフィルタパターンをビーム照射野内にチルトさせる態様で挿入しかつ退避させることを特徴とする請求項３記載の放射線の補償フィルタ装置。
【請求項５】
各補償フィルタをビーム照射軸の周りで各独自にローテートさせるローテート手段を備えることを特徴とする請求項３又は４記載の放射線の補償フィルタ装置。
【請求項６】
前記フィルタパターンの選択、補償フィルタの挿入退避及びビーム照射軸周りのローテートの各動作の内の何れか１又は２以上を遠隔のマニュアル操作信号に従って制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項５記載の放射線の補償フィルタ装置。
【請求項７】
Ｘ線コーンビ−ムを発生するＸ線源と、
Ｘ線出射口付近のＸ線照射軸の周りで相対向するように設けられた請求項１又は２記載の複数のＸ線補償フィルタと、
被検体を挟んで前記Ｘ線源の対向位置に設けられたＸ線撮影部と、
前記Ｘ線撮影部で撮影した被検体の透視映像を表示するモニタ部とを備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項８】
放射線吸収材を含む所定厚みの円柱様体からなり、その中心軸の回りに放射線強度を減弱させる各所定形状の影を形成する複数のフィルタパターンを備えるものを、放射線コーンビーム照射野の一部に斜めに挿入することにより該ビーム周囲の放射線強度を部分的に減弱させることを特徴とする放射線のフィルタ補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線の補償フィルタ及びその装置並びにフィルタ補償方法に関し、アンギオ装置やＸ線テレビ装置等における透視映像のフィルタ補償に適用して好適なるものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置では、被検体の透視領域内にＸ線吸収差の大きい部分があると、モニタ上ではＸ線吸収の少ない部分がハレーションを起こし、像が見にくくなる。例えば心臓の撮影では周辺の肺のＸ線吸収率が低いため、心臓の周囲部でハレーションが起こり、冠状動脈の像が見にくくなる。このようなハレーションを防止するため、肺の部分をＸ線遮蔽材の補償フィルタで覆い、Ｘ線吸収差を補正している。
【０００３】
従来の補償フィルタは、金属や鉛を含むアクリル板などの平板（フィルタブレード）からなり、予め技師が撮影部位に合わせた形状のものを撮影前に交換していた。また、複数の部位を撮影する場合は、その都度フィルタブレードを交換する必要があった。
【０００４】
また従来は、鋏やナイフで最適形状に加工した２枚の放射線遮蔽板を、放射線照射軸の回りで開閉及び回転させることにより撮影領域に適したフィルタ効果の得られる放射線診断装置が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−２６４７８８（要約，図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のように一々撮影部位に合わせた形状のフィルタを交換する方式であると、交換作業が繁雑であるばかりか、フィルタを装着する清潔領域に直接手を入れることは安全上、衛生上の観点からも好ましくはない。このことは、一回で複数部位を撮影する場合はなおさらである。また、従来のように平板フィルタを使用する方式では、放射線射出口付近で平板フィルタの占める面積が広くなり、この部分のスペースファクタを悪化させていた。
【０００６】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的とする所は、様々な撮影部位に応じた各所要のフィルタ補償効果がコンパクトに容易かつ安全に得られる放射線の補償フィルタ及びその装置並びにフィルタ補償方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は例えば図２，図３の構成により解決される。即ち、本発明（１）の放射線の補償フィルタ６０は、放射線吸収材を含む所定厚みの円柱様体からなり、放射線コーンビーム照射野の一部に斜めに挿入されて該ビーム周囲の放射線強度を部分的に減弱させるための各所定形状の影を形成する複数のフィルタパターンをその中心軸の回りに備えるものである。
【０００８】
本発明（１）によれば、所定厚みの円柱様体の周囲には複数のフィルタパターンを立体的かつコンパクトに効率よく収容できる。また、各フィルタパターンをビーム周囲に斜めに挿入して使用することにより、補償フィルタが占める空間をコンパクトにできる。
【０００９】
本発明（２）では、上記本発明（１）において、フィルタパターンは円柱様体と空気層
とを画する界面部の凹凸形状からなる。従って、所要の影形状を容易に形成できる。
【００１０】
本発明（３）の放射線の補償フィルタ装置は、放射線コーンビーム照射野の周辺で相対向するように設けられた本発明（１）又は（２）記載の複数の補償フィルタ６０Ｌ，６０Ｒと、前記各補償フィルタをその中心軸の回りに回転させていずれか一つのフィルタパターンを選択する選択手段４８Ｌ，４８Ｒと、前記各補償フィルタを放射線コーンビーム照射野の一部に斜めに挿入しかつ退避させる挿入退避手段４４Ｌ，４４Ｒとを備えるものである。
【００１１】
本発明（３）によれば、遠隔より所要のフィルタパターンを選択し、かつビーム照射野に挿入退避させることにより、補償フィルタに直接手を触れることなく、撮影部位に応じた各所要のフィルタ効果が容易かつ安全に得られる。
【００１２】
本発明（４）では、上記本発明（３）において、挿入退避手段は各補償フィルタの選択されたフィルタパターンをビーム照射野内にチルトさせる態様で挿入しかつ退避させるものである。
【００１３】
本発明（４）によれば、選択されたフィルタパターンをコーンビーム内にチルト（傾斜）させる構成により、放射線ビームのパターン透過長を容易に変更でき、様々な濃度のフィルタ効果を容易に実現できる。
【００１４】
本発明（５）では、上記本発明（３）又は（４）において、各補償フィルタをビーム照射軸の周りで各独自にローテートさせるローテート手段を備える。従って、様々な撮影部位の形状に対応できる。
【００１５】
本発明（６）では、上記本発明（５）において、前記フィルタパターンの選択、補償フィルタの挿入退避及びビーム照射軸周りのローテートの各動作の内の何れか１又は２以上を遠隔のマニュアル操作信号に従って制御する制御手段を備える。従って、被検体透視映像のモニタを見ながらのマニュアル遠隔制御で、最適のフィルタ効果が容易に得られる。
【００１６】
本発明（７）のＸ線診断装置は、Ｘ線コーンビ−ムを発生するＸ線源と、Ｘ線出射口付近のＸ線照射軸の周りで相対向するように設けられた本発明（１）又は（２）記載の複数のＸ線補償フィルタと、被検体を挟んで前記Ｘ線源の対向位置に設けられたＸ線撮影部と、前記Ｘ線撮影部で撮影した被検体の透視映像を表示するモニタ部とを備えるものである。本発明の補償フィルタは、Ｘ線診断装置に適用して好適である。
【００１７】
本発明（８）の放射線のフィルタ補償方法は、放射線吸収材を含む所定厚みの円柱様体からなり、その中心軸の回りに放射線強度を減弱させる各所定形状の影を形成する複数のフィルタパターンを備えるものを、放射線コーンビーム照射野の一部に斜めに挿入することにより該ビーム周囲の放射線強度を部分的に減弱させるものである。従って、コンパクトな照射スペースを利用して様々な撮影部位に対するフィルタ補償を効率よく安全に行える。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べた如く本発明によれば、様々な撮影部位に応じた各所要のフィルタ補償効果がコンパクトに容易かつ安全に得られるため、放射線診断の効率及び安全性の改善に寄与するところが極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を
通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。
【００２０】
図１は実施の形態によるＸ線診断装置の外観図で、別途造影剤により特徴づけた血管部位のイメージ（Angiography）を得るのに好適なアンギオ（Angio）装置への適用例を示している。図において、３０は被検体１００の透視映像をモニタ・撮影するＸ線撮影部、３１はその基台、３２は基台３１によって腕部を旋回自在に支持されるＣアーム、３３はＣアームの一端部に設けられたＸ線発生部、３４はＸ線コーンビームを発生する回転陽極型のＸ線管、３５はＸ線照射野を制限する絞り（コリメータ）、３６は本実施の形態によるＸ線補償フィルタユニット、３７はＣアームの他端に設けられたＸ線透視映像の撮影部、３８は多数の半導体Ｘ線検出素子が２次元に配列されてなるフラットパネル検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）、２０は被検体１００を搭載する撮影テーブル、２１は被検体を体軸方向に移動させる天板（クレイドル）、１０は上記各部の制御を行うと共に、医者や技師等が操作をする操作コンソール部、１１はその表示部、１２は被検体１００の透視映像をモニタするためのＴＶモニタである。
【００２１】
このような構成により、Ｘ線管３４から射出されたＸ線は絞り３５によって所定径のコーンビーム状に放射されると共に、Ｘ線補償フィルタユニット３６及び被検体１００を透過した透視映像がＦＰＤ３８により検出され、モニタ１２に表示される。この時、被検体の撮影部位に適したフィルタパターンを選択し、かつ所要に位置や姿勢を調整することにより、所望のフィルタ効果が得られる。以下、実施の形態によるＸ線補償フィルタユニット３６とその制御に係る構成を詳細に説明する。
【００２２】
図３は実施の形態による補償フィルタを説明する図で、図３（Ａ）に一例の補償フィルタ６０の外観形状を示す。図の（ａ）は正面図、（ｂ）は上側面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は下側面図、（ｅ）は図（ａ）のａ−ａ断面図である。補償フィルタ６０は、例えば鉛を含むアクリル等で構成した所定厚みの円柱様体からなり、放射線コーンビーム照射野の一部に斜めの姿勢で挿入することにより該ビーム周囲の放射線強度を部分的に減弱させるための各所定形状の影を形成する複数のフィルタパターンＸ，Ｙ，Ｚをその中心軸の回りに備えている。
【００２３】
フィルタパターンＸは、２つのパターンＸが対向して長方形状の開口影を形成するのに適しており、例えば頸椎の撮影に使用される。フィルタパターンＹは、同じく略円形の開口影を形成するのに適しており、頭部や心臓等の撮影に使用される。フィルタパターンＺは、２つのパターンＺが対向して比較的大きい楕円形の開口影を形成するのに適しており、各種臓器の撮影に使用して好適である。なお、任意の異なるフィルタパターンを対向させても良いことは言うまでもない。
【００２４】
これらの各フィルタパターンＸ〜Ｚは、表面が平坦なアクリル円柱様体に含まれる鉛の濃淡密度（濃淡形状）によって実現してもよいが、本実施の形態では、鉛を一様に含む円柱様体と周辺の空気層とを画する界面部の凹凸形状によって実現している。従って、所要の影形状を容易に形成できる。
【００２５】
図（ｅ）のａ−ａ断面図において、Ｘ線ビームがラインＬ１を透過した時は、その透過長はｂと比較的短く、この部分のＸ線減衰は相対的に小さい。一方、Ｘ線ビームがラインＬ２を透過した時は、その透過長はｃと相対的に長く、この部分のＸ線減衰は相対的に大きい。コーンビーム周囲のＸ線ビームがフィルタ６０のどのラインを通過するかは、補償フィルタ６０のチルト（傾き）角の度合とも関係しており、チルト角を適当に選ぶことで、所望のフィルタ効果が得られる。図３（Ｂ）にＸ線コービームに挿入する各フィルタパターンＸ，Ｙ，Ｚのチルト角とフィルタ補償効果との関係をグラフに示す。
【００２６】
本実施の形態によれば、所定厚みの円柱様体の周囲には複数のフィルタパターンＸ，Ｙ，Ｚ等を立体的かつコンパクトに効率よく収容（形成）できる。また、各フィルタパターンをビーム周囲に斜めに挿入して使用することにより、従来の平板型フィルタに比べて補償フィルタ６０が占める空間をコンパクトにできる。
【００２７】
図２は実施の形態によるＸ線補償フィルタ装置の要部構成図であり、図の上半部にはＸ線補償フィルタユニット３６の機構部構成が概念的に示されている。図において、Ｘ線管３４から射出されたＸ線は不図示の絞りによって所定径Ｎ，Ｍ１，Ｍ２等のコーンビーム状に放射される。ここで、径ＮはノーマルＮの照射野径であって、被検体の相対的に広い範囲の部位の透視映像をノーマル表示サイズでモニタできる。径Ｍ１は拡大率Ｍ１の照射野径であって、被検体のより狭い範囲の部位の透視映像をノーマル表示サイズに拡大してモニタできる。径Ｍ２は拡大率Ｍ２（＞Ｍ１）の照射野径であって、被検体の更に狭い範囲の部位の透視映像をノーマル表示サイズに拡大してモニタできる。このようなビーム照射野の周辺で一対の補償フィルタ６０Ｌ，６０Ｒを相対向するように設けると共に、フィルタパターンの選択、補償フィルタの挿入退避及びビーム照射軸周りのローテートの各動作を遠隔よりマニュアル制御する。
【００２８】
まず図の左側の構成を説明すると、リング状の支持台４１ＬはＸ線照射軸の回りでローテート可能に支持されており、フィルタローテートモータ４２Ｌによって矢印ＡＬ方向にローテート（回転）される。支持台４１Ｌの上には支柱４３Ｌを介してシャフトアクチュエータモータ４４Ｌが固定されており、該支柱４３Ｌの延長方向にはシャフトアクチュエータモータ４４Ｌによって矢印ＢＬ方向にスライド可能なシャフト部材４５Ｌが設けられている。このシャフト部材４５Ｌの上端部にはリンク部材４６Ｌがリンクしており、シャフト部材４５Ｌの上／下動に応じてリンク部材４６Ｌに固定された支持柱４７Ｌが矢印ＣＬ方向にチルトする。支持柱４７Ｌの先端部にはフィルタ選択リボルバモータ４８Ｌが固定されており、該モータ４８Ｌの回転軸には補償フィルタ６０Ｌが取り付けられている。図の右側の構成についても同様である。
【００２９】
左右の各モータは、それぞれ駆動回路部５５に接続しており、遠隔のコントロールパネル５０からのマニュアル操作信号に従ってそれぞれ個別に制御される。コントロールパネル５０において、５１Ｌはいずれかのフィルタパターンを選択する押しボタン、５２Ｌは補償フィルタ６０Ｌをビーム周囲内にチルトＩＮ／チルトＯＵＴさせるためのスライドつまみ、５３Ｌは補償フィルタ６０Ｌの支持台４１Ｌをローテートさせるローテートつまみである。右側の各モータに対するパネルも同様である。
【００３０】
図４〜図６は実施の形態によるフィルタ効果を説明する図（１）〜（３）であり、一対の補償フィルタ６０Ｌ，６０Ｒに対してパターン選択、チルト、ローテートの様々な制御を行った場合に得られるフィルタ効果（Ｘ線照射野ＦＯＶに対する影形状）を示している。図４（Ａ）はＸ線照射野ＦＯＶの少し右側の位置で一対のフィルタパターンＺを対向させた場合の影形状を示している。なお、図示しないが、パターンＺをビーム照射野に斜めに挿入することにより、楕円パターンＺの境界部付近では影が徐々に濃くなるようなグラデーション効果が得られ、これによって境界面付近では滑らかなフィルタ効果が得られる。この点は後述する他のフィルタパターンについても同様である。図４（Ｂ）は一対のフィルタパターンＺをビーム照射野の周りでローテートさせると共に、補償フィルタ６０Ｌの側を幾分大きくローテートさせた場合の影形状を示している。
【００３１】
図５（Ａ）はＸ線照射野ＦＯＶの略中央の位置で一対のフィルタパターンＹを対向させた場合の影形状を示している。図５（Ｂ）は補償フィルタ６０ＬのフィルタパターンＹをビーム照射野の周りでローテートさせた場合の影形状を示している。
【００３２】
図６（Ａ）はＸ線照射野ＦＯＶの少し右側の位置で一対のフィルタパターンＸを対向させた場合の影形状を示している。図６（Ｂ）は補償フィルタ６０ＬのフィルタパターンＸを更に右側に移動させた場合の影形状を示している。このように、本実施の形態によれば、補償フィルタ６０Ｌ，６０Ｒに直接手を触れることなく、ＴＶモニタ１２を見ながらのマニュアル操作で、撮影部位に適した各所要のフィルタ効果が容易かつ安全に得られる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では放射線がＸ線である場合の例を中心に述べたが、これに限らない。本発明は他の種類の放射線に対する補償フィルタにも適用できる。
【００３４】
また、上記実施の形態では補償フィルタ６０Ｌ，６０Ｒをビーム照射野内にチルトさせたが、これに限らない。補償フィルタ６０Ｌ，６０Ｒに傾きを与える機構部と、補償フィルタ６０Ｌ，６０Ｒをビーム照射野に挿入し退避させる移動機構部とに分けて構成しても良い。      
【００３５】
また、上記本発明に好適なる実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態によるＸ線診断装置の外観図である。
【図２】実施の形態によるＸ線補償フィルタ装置の要部構成図である。
【図３】実施の形態による補償フィルタを説明する図である。
【図４】実施の形態によるフィルタ効果を説明する図（１）である。
【図５】実施の形態によるフィルタ効果を説明する図（２）である。
【図６】実施の形態によるフィルタ効果を説明する図（３）である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  操作コンソール部
１１  表示部
１２  ＴＶモニタ
２０  撮影テーブル
２１  天板（クレイドル）
３０  Ｘ線撮影部
３１  基台
３２  Ｃアーム
３３  Ｘ線発生部
３４  Ｘ線管
３５  絞り（コリメータ）
３６  Ｘ線補償フィルタユニット
３７  撮影部
３８  フラットパネル検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）
４１  支持台
４２  フィルタローテートモータ
４３  支柱
４４  シャフトアクチュエータモータ
４５  シャフト部材
４６  リンク部材
４７  支持柱
４８  フィルタ選択リボルバモータ
５０  コントロールパネル
６０  補償フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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