(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整可能な１次ビーム絞り（５）、画像信号を発生するための、患者を透過照射したＸ線放射の部分を検出するための検出器（３）、ならびに１次ビーム絞り（５）の開口を放射線電気変換器（１０）の上に結像するための、光送信機（７）を含むＸ線画像システムを有するＸ線装置において、
前記１次ビーム絞り（５）の開口が、前記光送信機（７）から送出される光によって透過照射され、前記１次ビーム絞り（５）を通過した光の部分が、前記変換器（１０）に当たり、
前記変換器（１０）に、前記１次ビーム絞り（５）の開口に相応する電気信号を形成するための評価電子装置が後置接続されており、
前記Ｘ線画像システムは光学絞り（８）およびレンズ（９）を含み、レンズ（９）は光送信機（７）と１次ビーム絞り（５）の間に配置されており、レンズ（９）を通った光が平行光束であることを特徴とする、Ｘ線装置。
【請求項２】
前記光送信機（７）が発光ダイオードであることを特徴とする、請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記変換器（１０）がＣＣＤラインセンサ又はホトダイオードアレーであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＸ線装置。
【請求項４】
前記Ｘ線装置がＣＴ装置であり、該装置において、Ｘ線放射器（１）および検出器（３）が軸（４）の周りを回転可能であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、調整可能な１次ビーム絞りを有するＸ線装置に関する。調整可能な１次ビーム絞りを有するＸ線装置は、例えばファンビームを有するＣＴ装置である。そのようなＣＴ装置では、スリット絞りとして構成されている１次ビーム絞りによってＸ線ファンビームが形成される。このようなファンビームは患者の放射線量プロフィルを決め、それにより撮影の際のスライスの厚さを決める。ファンビームはまた、患者の放射線量負荷及び検出信号の強度に影響を与える。前記検出信号からは、画像データが得られる。異なるスライスの厚さを調整するために、１次ビーム絞りの開口を種々に調整することが必要である。検出器においてできるだけ多くの量子収量を得るために、ファンビームのビーム重心が検出器と同心上に置かれるように考慮しなければならない。従って、検出器が最適な照射を受けるために、Ｘ線放射器の焦点、１次ビーム絞りの中心線及び検出器中心線が重なるようにすべきである。患者の線量負荷が僅かであるためには、必要な撮影回数を最小限にすることを考慮する必要がある。さらに、撮影品質とその際の診療報酬ができるだけ高ければ好都合である。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、特にＸ線放射器において、ＣＴ装置の回転部の回転の際の動力学的影響、及び／又は熱的影響によって、ビーム幾何学的効率が変化する。このことにより、画像品質の低下が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ビーム幾何学的効率に関して正確な推論が可能であり、その結果必要な場合には前記効率を補正できる、調整可能な１次ビーム絞りを有するＸ線装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、１次ビーム絞りの開口が、光送信機から送出される光によって透過照射され、１次ビーム絞りを通過した光の部分が、変換器に当たり、変換器に、１次ビーム絞りの開口に相応する電気信号を形成するための評価電子装置が後置接続されており、Ｘ線画像システムは光学絞りおよびレンズを含み、レンズは光送信機と１次ビーム絞りの間に配置されており、レンズを通った光が平行光束であることにより解決される。本発明のＸ線装置では、有利にはＣＴ装置の場合、回転基準面に対して相対的に開口と１次ビーム絞りの位置とが固定され、適当な評価電子装置において評価される。本発明のＸ線装置は、電動調整可能な１次ビーム絞りと関連して特に有効に使用される。
【０００５】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細に説明する。
【０００６】
図１は、本発明を説明するためのＣＴ装置である。図１では、焦点２をもつＸ線放射器１と、検出器３とを有するＣＴ装置の回転部が示されている。構成要素１、３は、軸線４の回りを回転する。調整可能な１次ビーム絞り５は、ファン状Ｘ線束６を形成する。このファン状Ｘ線束６は、軸線４を通るように横たわる図示されていない患者を透過する。構成要素１、３の回転の際、患者は様々な方向から透過され、計算機が検出器３の出力信号から、患者のＸ線透過された部分の画像を計算する。このとき、ファン平面は図平面に対して垂直に延びており、検出器３は、単一検出器の列からなる。単一検出器の列は、同様に図平面に対して垂直に延在しており、焦点２を中心として湾曲されている。１次ビーム絞り５は、ファン状のＸ線束６の厚さを決める部分のみが図示されている。その開口角は、図１に見えていない１次ビーム絞り５の相応する部分によって決定される。
【０００７】
図２は、図１によるコンピュータ断層撮影の際の絞り開口と絞り開口位置とを検出するための光学システムである。図２は、発光ダイオード７が、光学絞り８とレンズ９とを介して、１次ビーム絞り５を通って照射することを示している。このとき、発光ダイオード７と１次ビーム絞り５との間にレンズ９が配置されている。レンズ９を通った光は平行光となる。１次ビーム絞り５を通過する光の部分は、ＣＣＤラインセンサ１０に当たる。従って、センサ１０の照射部分は、１次ビーム絞り５のその都度の開口と位置に相応する。ラインセンサ１０の出力信号から、図４と関連して以下に述べるように適当な評価電子装置によって、絞り開口と絞り位置に相応する電気信号が形成される。
【０００８】
図２に基づき拡大縮尺率１：１で投影することにより、画像形成が行われる。
【０００９】
別の拡大縮尺率を可能にしたり、別の特性、例えば非直線的画像形成、あるいは回析効果や機械的許容偏差の最小限化を実現化するために、よりコストのかかる光学システムを使用することも可能である。
【００１０】
図３は、光学システムを示しており、２つの発光ダイオード１１が１次ビーム絞り５の絞りパターンの下側を照射している。レンズ１２を介して反射光がセンサ１０に向けられ、このセンサ１０によって検出される。
【００１１】
センサ１０を照射するために別個の光源の代わりに、そこにあるＸ線放射装置を利用することも自明である。照射強度の調整装置は、老化及び汚れによる影響を補償し、センサ１０を最適に調整し、照射ユニットの欠陥を検知するためにも役立つ。また、図２及び図３による実施例では、発光ダイオード７、１１の強度が変化可能である。ＣＣＤラインセンサの代わりに、例えばホトダイオードアレーのような別のセンサも使用できる。図示されているセンサ１０では、所定の画素間隔において照射された画素を簡単に計数することにより、１次ビーム絞り５のエッジの位置測定が行われる。
【００１２】
ＰＳＤセンサ（位置感応形デバイス）のような更に別のセンサを使用することもできる。その際、通常の重心の形成によって絞り位置を測定し、また、強度の測定を介して間接的に開口を測定する。
【００１３】
図４は、図２及び図３に基づく光学システムのための評価電子装置の基本的なブロック回路図である。図４の評価電子装置は、次のような構成要素を含んでいる。
【００１４】
センサ１０。
【００１５】
必要な場合にはフィルタによるろ波を用いての、ＣＣＤ出力信号を後述の電子装置にオフセット整合及びレベル整合するための増幅器１３。
【００１６】
決定レベルを求めるために、最小輝度と最大輝度を検出するための検出器１４。
【００１７】
明るい画素及び暗い画素を求めるための比較回路１５。
【００１８】
明／暗移行の時間基準ひいては場所基準を固定するためのカウンタ１６。このとき、一方のカウンタは最初の暗／明移行に到達するまでの時間又は画素を計数し、他方のカウンタは最初の明／暗移行までの時間を計数する。
【００１９】
経過のために必要な信号、特に新しいラインの開するためのスタート信号や、カウンタ１６をリセットするためのスタート信号や、センサ１０を読み出したり、カウンタ１６をを増分するためのクロック信号を発生するための制御論理装置１７。
【００２０】
計算器、指示ユニットなどの上位システムのためのインターフェース１８。
【００２１】
さらに選択的に、それぞれの画素を検出するためにアナログ／デジタル変換器１９を計算器２０と接続させることができる。
【００２２】
評価は実質的に、センサ１０の作動によって制限され、出力信号の時間軸線とセンサ１０の位置軸線との間に厳密な関係があることに基づく。その結果、時間測定を介して、その位置を推論することができる。一般にエッジの像は、１つの画素から次の画素へと明／暗移行が生じるほどシャープではなく、多数の画素にわたって分布している。そのため、明るい画素又は暗い画素を識別する信号を規定する決定レベルが重要である。このような閾値は、例えば明るい画素及び暗い画素の平均値として求められ、照射ユニットの輝度制御にも役立つ。
【００２３】
絞り開口と絞り位置の同時測定は、次のような結果をもたらす。
【００２４】
焦点位置の移動の際、１次ビーム絞り５を追従調整することができるので、焦点位置（熱的焦点移動及び組込み個所の位置）の安定への要求が低減される。さらに、画像撮影中に１次ビーム絞り５を追従調整することによって、動力学的影響（例えば重力や遠心力）を補正することができる。１次ビーム絞り５の有効な開口（ひいては層厚）を簡単に決めることができる。電動調整可能な１次ビーム絞りと関連して機械調整作業を省くことができ、センサ１０の精度によって絞り運動の絶対尺度が与えられるので、前述のような調節を容易に行うことができる。１次ビーム絞り５の左右に１台ずつセンサを使用すると、傾倒を検知し、機械調整ストロークの情報を伝達し、また機械的構成に応じてこうした傾倒を電動調整することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を説明するためのＣＴ装置を示す。
【図２】図１によるコンピュータ断層撮影の際の絞り開口と絞り位置とを検出するための光学システムを示す。
【図３】図１によるコンピュータ断層撮影の際の絞り開口と絞り位置とを検出するための光学システムを示す。
【図４】図２及び図３に基づく光学システムのための評価電子装置のブロック図を示す。
【符号の説明】
１  Ｘ線放射器
２  焦点
３  検出器
４  軸線
５  １次ビーム絞り
６  ファン状Ｘ線束
７  発光ダイオード
８  光学絞り
９  レンズ
１０  ラインセンサ
１１  発光ダイオード
１２  レンズ
１３  増幅器
１４  検出器
１５  比較回路
１６  カウンタ
１７  制御論理装置
１８  インターフェース
１９  アナログ／デジタル変換器
２０  計算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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