(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査される対象物で生成される散乱放射線を減少するためのＸ線装置での使用における散乱防止グリッドであって、前記散乱放射線を吸収するための複数の吸収器層板構造及びＸ線に対して透過で、前記吸収器層板構造間に配置されたチャンネル媒体を含み、前記チャンネル媒体は非弾性の耐久性発泡体であることを特徴とする反散乱グリッド。
【請求項２】
前記高抵抗泡はポリメタクリルイミド高抵抗泡であることを特徴とする請求項１に記載の反散乱グリッド。
【請求項３】
前記チャンネル媒体は、個々の事前に形成された、二つの吸収器層板構造間の各時間で配置しているチャンネル要素を伴って提供されることを特徴とする請求項１に記載の反散乱グリッド。
【請求項４】
前記チャンネル要素は、円錐形状を有し、前記吸収器層板構造の延長部分が、Ｘ線源の焦点によって延在するラインで互いに交差するような方法で整列されることを特徴とする請求項３に記載の反散乱グリッド。
【請求項５】
前記個々のチャンネル要素はグリッドとして形作られることを特徴とする請求項３に記載の反散乱グリッド。
【請求項６】
前記反散乱グリッドは、中間の接着剤なしで近隣して整列され、フレームによって共に維持される、前記チャンネル要素及び層板構造の交替によって形成されることを特徴とする請求項３に記載の反散乱グリッド。
【請求項７】
Ｘ線源、Ｘ線検出器、及び検査される前記対象物とＸ線検出器との間に整列される、前述までの請求項１乃至６の一つに記載のような反散乱グリッドを含む、検査される対象物のＸ線画像を形成するためのＸ線装置。
【請求項８】
コリメーターチャンネルを形成するための複数の層板構造及び前記層板構造間に提供されるチャンネル媒体を含み、前記チャンネル媒体は非弾性の耐久性発泡体であることを特徴とする、単一の光子放射断層撮影若しくはポジトロン断層撮影用コリメーター。
【請求項９】
放射する対象物の画像の投影方向を確定するために役立つ請求項８に記載のコリメーターを備えて提供されるガンマカメラ。
【請求項１０】
請求項９に記載のガンマカメラの手段によって放射する対象物の画像を形成するための単一の光子エミッター。
【請求項１１】
検出器及び請求項８に記載のコリメーターを備えて提供されるポジトロンエミッター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、散乱放射線を吸収するための複数の吸収器層板構造（ａｂｓｏｒｂｅｒ  ｌａｍｉｎａｔｉｏｎｓ）及び、Ｘ線に対して透明で、吸収器層板構造間に配置されるチャンネル媒体を含み、検査される対象物で生成される散乱放射線を削減するために、Ｘ線装置の使用における散乱防止グリッドに関する。本発明はまた、層板構造間に提供されるコリメーターチャンネル及びチャンネル媒体を形成するために、複数の層板構造を有する、単一の光子のコリメーターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
検査される対象物がＸ線の手段にて照射される場合、例えば、患者である検査される対象で生成される主要な放射線だけでなく、散乱放射線は、その結果としての“散乱霧”はＸ線画像に現れる。この追加的な露出のために、Ｘ線画像の対比は、散乱放射線濃度に依存する内容に対して減少され、さらに、画像化された詳細なＳＮ比は劣化する。
【０００３】
したがって、散乱放射線を減少するために、Ｘ線装置は、検査される対象物とＸ線検出器との間に配置された、散乱防止グリッドを伴って提供され、Ｘ線検出器はＸ線管の焦点スポットから出る主要な放射線を伝えるが、様々な角度で吸収器層板構造上で入射される検査される対象物からの散乱放射線を実質上吸収する。
【０００４】
この種類のＸ線装置は、米国特許出願番号１１６４９８７により周知である。吸収器層板構造は、高い吸収率との組み合わせで少量の鉛から通常は合成される。吸収器層板構造間の中間間隔のチャンネル媒体は、紙、ファイバー若しくはアルミニウムである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、散乱放射線が可能な限り抑制されて、一方で主要な放射線が可能な限り伝達される、散乱防止グリッドを提供することである。さらに、散乱防止グリッドの製造は、可能な限り簡素で、幾何学的に正確で経済的であるべきである。この目的は、チャンネル媒体は非弾性の耐久性発泡体であることを特徴とする、この種の散乱防止グリッドの手段による本発明と一致して達成される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空気が理想的なチャンネル媒体であるだけでなく、可能な限り高い均質性を達成するように、吸収器層板構造が機械的にしっかりと、位置的に正確な手法で配置されるという事実の認識に基づいている。非弾性の耐久性発泡体は、この点から理想的であることが分かっている。このような泡は、密度が紙よりも１５乃至３０倍ほど小さいために、主要な放射線における高い透過率を有する。さらに、高い機械的な精度は、物質の形状が安定して、物質が適切に作用するために、吸収器層板構造の配置において達成される。さらに、好ましい多数のライン、すなわち、散乱グリッドの長さ単位（例えば、ｃｍ）における多くの吸収器層板構造を達成することができる。さらに、吸収器層板構造とチャンネル媒体は共に固着しないので、生産上の欠陥は製造中に修理することができる。さらに、チャンネル物質は非常に安価である。
【０００７】
好ましくは、ポリメタクリルイミド耐久性発泡体は、例えば、Ｒｏｈａｃｅｌ（登録商標）で市販されている泡として、チャンネル媒体として使用される。この物質は、例えば、分割、切断、粉砕若しくは製粉によって、速い材若しくはプラスチック処理機で簡単に作用され得る。潤滑剤の使用は許容可能である。最終的な形状と最終的な大きさは、例えば、冷却プレスによる作用の後（チャンネル要素が平行の後）に、チャンネル要素に与えることができる。最終的な形状を獲得するように、熱変形及び結合形成か、若しくは樹脂化はさらに可能である。このように、この物質は、チャンネル媒体と同様に空気を活用する散乱防止グリッドと同一の特質を実質的に有する、散乱防止グリッドの製造を可能にする。
【０００８】
さらに、好ましい実施態様のチャンネル媒体は、二つの吸収器層板構造間の各時間で配置されたチャンネル要素である、個々に実行されるチャンネル要素を含んでいる。このようにチャンネル要素は、散乱防止グリッドを形成するように吸収器層板構造と実質的に組み合わせられて実行され、さらなる好ましい実施態様として、このアセンブリは接着剤の手段か、若しくはフレームの手段による共にアセンブリを保持することによる、何れかで実現される。
【０００９】
代替として、例えば、切り出し、熱水ジェット、レーザー若しくは熱いワイヤーの手段によって大きな一片が耐久性発泡体の個々のスリットを成形することは原理において可能であり、及び前述のスリットにおいて吸収器層板構造を結果的に整列することは可能である。このスリットは、円錐形ではなく、平行に延在するかもしれない。
【００１０】
散乱防止グリッドは、吸収器層板構造が平行に配置される、平らな散乱防止グリッドとして構成されるかもしれない。しかしながら、散乱防止グリッドは、好ましくは、吸収器層板構造がＸ線源の焦点により延在する、ラインに沿った各時間と提携する、集中された散乱防止グリッドとして構成される。適切な傾斜を伴う円錐になるように、事前に形成されたチャンネル要素は好ましく形態化される。全体の散乱防止グリッドが平らではなく、曲って整列されるかもしれず、したがって球状のキャップのように形態化され、このようにＸ線源の焦点に関してより良い集中化を可能にし、したがってさらに高い均一性を可能にする。
【００１１】
さらに好ましい実施態様の個々のチャンネル要素は、グリッドの形状で形態化される。これは、個々の比較的平らな延在しているチャンネル要素から、好ましくは切り出す（平行若しくは円錐形に）ことによって部分が除去され、結果として、側面（主要な放射線の方向に垂直）から見た場合に、チャンネル要素はこの種類のグリッド若しくはネットワークを形成する。散乱放射線のより良い吸収はこのように達成できる。
【００１２】
本発明は、検査される対象物のＸ線画像を形成するためのＸ線装置に関し、装置はＸ線源、Ｘ線検出器、及び検査される対象物と前述に記載のＸ線検出器との間に配置された散乱防止グリッドを含んでいる。この種類のＸ線装置は、例えば、突出画像化若しくはＣ−アームＸ線システムだけでなく、コンピュータ連動断層撮影システムである、従来のＸ線システムであるかもしれない。
【００１３】
本発明はまた、特に、単一光子エミッター（ＳＰＥＣＴ）のガンマカメラ若しくはポジトロンエミッター（ＰＥＴ）におけるコリメーターに関する。非弾性耐久性発泡体は、コリメーターチャンネルを形成するための複数の層板構造及び層板構造間のチャンネル媒体を含む、この種類のコリメーターのチャンネル媒体として再度有用に使用（例えば、質量を削減するために）される。この種のコリメーターは、特に、コリメーターの後ろに位置しているガンマカメラのさらなる要素に検査される対象物から出るガンマ量の一部だけを伝達するように意図される。検査される対象物に直面するコリメーターの表面へ実際に垂直で入射する量だけが、コリメーターを通過することができるが、しかし、角度での入射である量はコリメーター壁に吸収される。層板構造の配置を可能な限り正確に、及び伝達される量における吸収を最小化するために、記載された非弾性の耐久性発泡体、特に、Ｒｏｈａｃｅｌとして市販されている、ポリメタクリルイミド耐久性発泡体は、チャンネル媒体において使用することができる。次いで、コリメーターは、平行若しくは集中化された形体の線形若しくはグリッド状の形態であるかもしれない。さらに、層板構造は交差して集中しているかもしれない。
【００１４】
最後に、本発明は、ガンマカメラ、ガンマカメラの手段により放射する対象物の画像を形成するための単一光子エミッターに関し、ガンマカメラは、ポジトロンエミッターと同様に画像の投影方向を確定するために、記載の種類のコリメーターを伴って提供されている。
【００１５】
本発明は、図を参照して下記において詳細に記載されるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、散乱防止グリッドを伴って提供されるＸ線システムの簡素化された表現である。
【００１７】
Ｘ線ビーム３は、例えば、患者である、検査される対象物４に、Ｘ線管１の焦点２から適用される。検査される対象物４を通過するＸ線は、散乱防止グリッド５に結果として入射し、放射線のままである構成要素はＸ線検出器６に入射される。散乱防止グリッド５は、吸収器層板構造５１及び吸収器層板構造５１間に提供されるチャンネル媒体５２から本質的に構成される。吸収器層板構造は、通常は、少量との組み合わせでＸ線の高い吸収率を有する鉛から合成され、焦点２に向かって向けられる。チャンネル媒体５２は、紙若しくはアルミニウムから構成され、Ｘ線を可能である最も高い度合いまで伝達する。
【００１８】
散乱防止グリッド５は、検査される対象物４を通過する主要な放射線７を伝達することとして本質的に役立ち、結果として、この放射線はさらなる吸収をせずにＸ線検出器６に入射できる一方で、検査される対象物４で生成される散乱放射線８は可能な限り完全に抑制されて、Ｘ線検出器６に入射できない。図で示されているように、散乱放射線８は検査される対象物４からの様々な角度で発散し、散乱放射線８が高い度合いで吸収される、吸収器層板構造５１に入射される。
【００１９】
図２は、本発明と一致して構成される、散乱防止グリッド５を示している。図は、吸収器層板構造５１間に配置されたチャンネル媒体５２を伴う吸収器層板構造５１を再度示している。さらに、散乱防止グリッドは、示されているような適切なフレーム５３の手段によって曲った形状が与えられ、すべての吸収器層板構造５１は、焦点に向かうか、若しくは焦点により延在する直線、すなわち、図１の面に対して垂直に沿って導かれる。本発明と一致して、非弾性耐久性発泡体、特にＲｏｈａｃｅｌという銘柄で市販されているポリメタクリルイミド（ＰＭＩ）の耐久性発泡体は本発明と一致してチャンネル媒体５２として使用される。
【００２０】
本発明と一致する散乱防止グリッドは、例えば、切り出し若しくは粉砕による平行なスリットを提供することによって好ましく製造され、耐久性発泡体の曲っていないブロックにおいて、吸収器層板構造として作用するように意図された薄膜は、スリットへの挿入が可能であるのと同様に、Ｘ線を吸収する、例えば、鉛、タングステン、モリブデン、タンタル、銅若しくは別の物質で製造される。
【００２１】
耐久性発泡体が非弾性のため、スリットは正確に特定の位置で非常に精巧に形成され、すなわち、非常に小さい距離と大きさであるこの場合でさえも、一般的にマイクロメートルの範囲である。結果として、図で示されている曲った形状は、チャンネル媒体５２に与えられて、フレーム５３の手段によって吸収器層板構造５１が挿入され、その形状は安定したフレーム５３の手段によって維持される。スリットは、円錐状に延在するように切断若しくは粉砕されるかもしれない。
【００２２】
図２で示されるような散乱防止グリッドはＣＴシステムで使用されることができ、この場合において、フレーム５３と検出器もまた曲っている。
【００２３】
図３に示されるような、本発明の代替となる実施態様において、個々の円錐状のチャンネル要素は耐久性発泡体で製造され、これは、そのような物質が使用される場合に、非常に正確になされる。吸収器層板構造はチャンネル要素５４間に配置されて、そのアセンブリは共に圧縮されて、複数のチャンネル要素５４及び吸収器層板構造から構成される図２で示される種類の散乱防止グリッドとなる。
【００２４】
チャンネル要素５４及び中間の吸収器層板構造５１は、お互いに固着されるか、若しくはフレーム５３の手段による圧縮によって共に保持されるが、しかしながら、後者の形態が好ましい。一つの実施態様のチャンネル要素５４は、例えば、薄い端で４９０μｍの厚さを有し、より厚い端で５００μｍの範囲の厚さを有する。
【００２５】
図４は、単一のチャンネル要素５４の側面図である。三角形の内部領域５４２は、チャンネル要素５４からパンチされ、その結果、耐久性発泡体の全体の接続部５４１のみが残る。このように、主要な放射線におけるチャンネル要素５４の吸収はさらに縮小される一方で、二次的放射線は同じ度合いに吸収されることで達成される。示されるような三角形形状の切り出し５４２は、上からチャンネル要素５４に入射される主要なビーム、すなわち、図４で示される図において、図の平面で下方への発散は、接続部５４１を構成する耐久性発泡体物質のほぼ同じ厚さを透過すべきである利点を有している。ある実施態様のチャンネル要素は、ほぼ４０ｍｍの高さｈを有している。この種類のチャンネル要素は、高さが高い場合にのみ有効である。
【００２６】
図５は、ガンマカメラを伴う単一光子エミッターの回路図を示している。マークされて同化作用の調製が与えられた、この種の核医学画像化方法において、不安定な核種が患者に注入され、その調製は臓器に特異的な手法で続いて濃縮されている。身体から照射される対応する崩壊量の検出は臓器の画像となり、臓器の活性の時間での変化は、情報をその機能から引き出すことを可能にする。
【００２７】
ＳＰＥＣＴ（単一の光子放射コンピュータ連動断層撮影）方法は、単一のガンマ量（γ量）が照射する間に崩壊する放射性核種を活用する。検査される対象物４において、注入された同化作用の調製は臓器４１で濃縮され、γ線１０、１１を照射し、このγ線は、主要なγ量１０及び散乱γ量１１からなる。特に、主要なγ量１０は、ガンマカメラ１９に入射する。そのカメラの入り口において、例えば、画像の投影方向を確定する平行なコリメーターである、コリメーター１２が提供される。コリメーターの表面に実際的に垂直で入射する唯一の量は、中間の空間１２２によりコリメーター１２を透過でき、一方で、コリメーター壁１２１で吸収される角度で入射される量は層板構造によって形成される。次いで、転送される量は、対象物４１によって照射されるγ量を吸収するＮａＩ（Ｔｉ）のモノクリスタル１３に入射される。次いで、そのエネルギーは、光コンダクタ１５によって一連の光電子増倍管１７に導かれる、複数の可視光子１４に変換される。光電子増倍管の電気出力信号１６が一方で限局化のために使用され、すなわち、クリスタル１３での吸収の位置を決定するために使用され、もう一方では、合計後のパルス振幅分析のために使用される。さらに、図５は光電子増倍管１７の対応する出力信号１８を示している。
【００２８】
本発明と一致する散乱防止グリッドのチャンネル媒体として使用される非弾性耐久性発泡体はまた、コリメーターが層板構造１２１の距離と配列に関して高い正確性を要求し、主要なγ量１０がクリスタル１３に入射する以前に可能な限り再度吸収されないため、ガンマカメラにおけるコリメーターの製造において使用できる。
【００２９】
既に記載の非弾性耐久性発泡体は、層板構造１２１間のチャンネル媒体１２２として使用され、その製造はすでに記載の製造と同一であるか、若しくは同様である。例えば、層板構造は鉛からなるかもしれない。
【００３０】
図６ａ、ｂ、ｃはコリメーターの実施態様の実施例を例示する。図６ａ、ｂは、一つの方向に配列し、集中した層板構造を伴うファンビームコリメーターに関する。図６ｃは二方向に曲っているコリメーターを示している。
【００３１】
交差するグリッドの場合、耐久性発泡体（例えば、切り出しによって）、層板構造１２１若しくはグリッドに提供されている例えば鉛を伴う硬化する金属糊で対応する交差するグリッドが形成される層板構造１２１を構成する、グリッドを形成するだけのこの種の耐久性発泡体を使用することは実現可能である。硬化後、層板構造１２１間に存在する耐久性発泡体物質は再度除去され、結果として、層板構造間に空気が存在する。次いで、交差するグリッドは、耐久性発泡体の平らな部分に配列される。グリッドのスリットは平行若しくは円錐状で延在可能である。例えば、耐久性発泡体セクションは、低い表面に提供されたファイバーマットを介して共に維持される。スリットが提供された後、例えば、ドーム状の装置において、グリッドは二方向に集中される。層板構造物質は、既に記載のこの位置で提供される。
【００３２】
図７はポジトロンエミッター（ＰＥＴ）のための検出器を示している。検出器２１はリングのように形態化され、さらに、リングのように形態化されたコリメーター２０を囲む。層板構造（セプタ）２２は鉛箔からなり、層板構造間の中間の空間２３は、既に記載の耐久性発泡体で再度満たされる。γ量の望ましい集中及び望ましくない量の吸収は、このようにして再び達成される。しかしながら、ポジトロンエミッタ−の既知の作用は、ここでは解明されないだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  散乱防止グリッドを伴って提供される既知のＸ線システムの概略を表している。
【図２】  本発明と一致する散乱防止グリッドを示す。
【図３】  本発明と一致する散乱防止グリッドにおける個々のチャンネル要素を示す。
【図４】  本発明と一致するチャンネル要素の側面図である。
【図５】  ガンマカメラを伴う単一光子エミッターの概略を表している。
【図６ａ】  単一光子エミッターなどの本発明と一致するコリメーターの様々な実施態様を示している。
【図６ｂ】  単一光子エミッターなどの本発明と一致するコリメーターの様々な実施態様を示している。
【図６ｃ】  単一光子エミッターなどの本発明と一致するコリメーターの様々な実施態様を示している。
【図７】  ポジトロンエミッターにおける検出器の概略を表している。
【符号の説明】
１      Ｘ線管
２      焦点
３      Ｘ線ビーム
４      対象物
５      散乱防止グリッド
６      Ｘ線検出器
７      主要な放射線
８      散乱放射線
５１    吸収器層板構造
５２    チャンネル媒体
５３    フレーム
５４    チャンネル要素
５４１  接続部
５４２  内部領域
ｈ      高さ
１０    γ線
１１    γ線
１２    コリメーター
１３    モノクリスタル
１４    可視光子
１５    光コンダクタ
１６    電気出力信号
１７    光電子増倍管
１８    出力信号
１９    ガンマカメラ
４１    対象物
１２１  コリメーター壁
１２２  中間の空間
２０    コリメーター
２１    検出器
２２    層板構造
２３    中間の空間
【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６ａ】
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【図６ｂ】
0004643885.tif 000008
【図６ｃ】
0004643885.tif 000009
【図７】
0004643885.tif 000010