(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源とＸ線検出器の間に配置されるフィルタを含み、該フィルタが、調整可能なＸ線吸収率を有するフィルタ部材内にＸ線吸収体を含む、Ｘ線検査装置であって、
別々の隣接するフィルタ部材内のＸ線吸収体の量が、調整回路により調整された電界に応じて調整可能であることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
上記調整回路は、上記Ｘ線検出器により検出され、かつ、上記Ｘ線源によって放出されたＸ線ビームを用いて対象物を照射することにより形成されたＸ線画像の輝度値が所定の範囲内に収まるＸ線吸収率に関し、上記フィルタ部材を調整するため配置されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
上記調整回路は、上記Ｘ線検出器によって検出されたＸ線画像の上記輝度値から調整された電界を得るため配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
上記調整回路は、更に、該調整された電界の極性に対向する極性の抹消場を調整するため配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
上記フィルタは、Ｘ線透過性媒体内に荷電されたＸ線吸収体を含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
上記Ｘ線吸収体は、上記Ｘ線透過性媒体内で上記Ｘ線吸収体の懸濁を安定化させるためコーティングが設けられていることを特徴とする請求項５記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
上記Ｘ線透過性媒体は、上記Ｘ線吸収体と協働して上記Ｘ線吸収体上に電荷を生じさせる添加剤を含むことを特徴とする請求項５又は６記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
上記フィルタは、上記Ｘ線透過性媒体内の上記荷電されたＸ線吸収体を備えたフィルタ層よりなり、上記フィルタ部材を画成し、上記調整回路に結合された複数の電極を更に有することを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれか１項記載のＸ線検査装置。
【請求項９】
上記フィルタは、上記Ｘ線透過性媒体が設けられたサブストレート上に上記電極が設けられたフィルタユニットからなることを特徴とする請求項８記載のＸ線検査装置。
【請求項１０】
上記フィルタは、サブストレートの両面に上記電極が設けられたフィルタユニットを更に有し、上記Ｘ線透過性媒体は上記電極を備えた上記サブストレートの両面に設けられていることを特徴とする請求項８記載のＸ線検査装置。
【請求項１１】
上記フィルタは、互いに継続するよう配置された複数のフィルタユニットからなることを特徴とする請求項９又は１０記載のＸ線検査装置。
【請求項１２】
上記フィルタは、上記フィルタ層に接続された上記Ｘ線透過性媒体内の上記Ｘ線吸収体のための貯蔵器と、上記Ｘ線吸収体を備えた上記Ｘ線透過性媒体を上記フィルタ層の中で循環させるポンプとを更に有することを特徴とする請求項８乃至１１のうちいずれか１項記載のＸ線検査装置。
【請求項１３】
上記貯蔵器は、上記Ｘ線透過性媒体内で上記Ｘ線吸収体を攪拌する混合器が設けられていることを特徴とする請求項１２記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、Ｘ線源とＸ線検出器の間に配置され、調整可能なＸ線吸収率を有するフィルタ部材からなるフィルタよりなるＸ線検査装置に関する。
上記の種類のＸ線検査装置は、米国特許明細書第3,775,672号により周知である。
上記周知のＸ線検査装置は、両極端の輝度値の間に収まるようＸ線画像のダイナミックレンジを制限するフィルタよりなる。Ｘ線画像は、例えば、検査を受けるべき患者のような対象物をＸ線源とＸ線検出器の間に置き、Ｘ線源によって放出されたＸ線を用いて照射することによりＸ線検出器上に形成される。上記処置のない場合、Ｘ線画像のダイナミックレンジは大きくなり過ぎる可能性がある。一方で、例えば、肺組織のＸ線透過率のような対象物の一部分のＸ線透過率は高く、他方で、骨組織のような対象物の他の部分は、殆どＸ線が透過し得ない。検査されるべき対象物の一部分をＸ線から保護するべくＸ線源によって放出されたＸ線ビームの一部を遮るため鉛片を使用するとき、鉛片は均一の非常に低い輝度で画像化される。従って、更なる処置が行なわれない場合、大きいダイナミックレンジのＸ線画像が得られるが、例えば、Ｘ線画像中の医療関連情報は、かなり小さいダイナイックレンジの輝度変化内にある。医療関連情報を含む輝度値の範囲がＸ線画像のダイナミックレンジよりも遙に小さいとき、Ｘ線画像を診断ツールとしての用途に適当な画像に容易に処理することは難しい。例えば、Ｘ線検出器が、入射Ｘ線画像を光の画像に変換する画像増倍管と、光の画像から電子画像信号を得るビデオカメラとからなる画像増倍器／ピックアップ回路により形成される場合、上記問題が生ずる。Ｘ線画像内の非常に高い輝度及び非常に低い輝度の領域によって、光の画像に非常に高い輝度の領域及び低い輝度の領域が形成される。更なる処置が行なわれない場合、光の画像のダイナミックレンジは、ビデオカメラが電子画像信号中に妨害を発生することなく処理可能な輝度値の範囲を超える。
従来のＸ線検査装置のフィルタはＸ線画像のダイナミックレンジを制限する。このため、フィルタは、Ｘ線吸収性液体で充填され、移動可能な膜で覆われたチャンバーからなる。チャンバーの液体層の局部的な厚さは、膜に取り付けられ、これにより、膜を局部的に押し下げ、又は、持ち上げ得る駆動ワイヤを用いて調整することが可能である。膜が押し下げられた場所では、液体層の局部的な厚さが減少し、それにつれてその局部的なＸ線吸収率は減少し；膜が持ち上げられた場所で、液体層の局部的な厚さは増加し、その局部的なＸ線吸収率が増加する。液体層の厚さを調整し得るチャンバー領域は、調整可能なフィルタ素子を構成する。膜の運動は駆動ワイヤを駆動するサーボモータによって制御される。サーボモータは、Ｘ線画像又はＸ線ビーム内の局部的な輝度値に対応する信号によって制御される。サーボモータ制御は、対象物の透過部分をトラバースするＸ線ビームの一部において、フィルタ素子は膜を局部的に持ち上げることにより高いＸ線吸収率に調整され、かつ、対象物の不透明な部分をトラバースし、又は、鉛片によって遮られたＸ線ビームの一部において、フィルタ素子は膜を局部的に押し下げることにより低いＸ線吸収率に調整されるような態様で駆動ワイヤが膜を調整することを保証する。
従来のＸ線装置のフィルタは、膜の局部的な押し下げ及び持ち上げの際に、押し下げられ又は持ち上げられた部分の周辺領域も同様に押し下げられ又は持ち上げられる欠点がある。その結果として、Ｘ線ビームの断面内で非常に短い間隔に亘る高分解能、即ち、Ｘ線吸収率の変化のあるＸ線ビームの局部的な減衰は、実現不可能である。従来のＸ線検査装置のフィルタの別の欠点は、膜は機械的に駆動される点にあり；これによって、高速運動が妨げられるので、フィルタの設定を切り換えるためかなり長い時間間隔、即ち、数秒乃至数十秒が必要とされる。従って、フィルタの設定を連続的なＸ線画像間で毎回変更しなければならない上記例は、従来のＸ線装置が絶え間なく一連のＸ線画像を形成する場合に適当ではない。
特に、本発明の目的は、高分解能のＸ線ビームを局部的に減衰させるのに適当なフィルタを備えたＸ線検査装置を提供することである。更に、本発明の目的は、短い時間間隔内にその設定を変更し得るフィルタを備えたＸ線検査装置を提供することである。
そのため、本発明のＸ線検査装置は、上記フィルタが、調整回路によって調整された電界による影響を受けるＸ線吸収体からなることを特徴とする。
上記調整回路によって調整された電界は、電気泳動の影響下でＸ線吸収体が高いＸ線吸収率に調整されたフィルタ素子内に集まり、Ｘ線吸収体が低いＸ線吸収率に調整されたフィルタ部材から離れるようＸ線吸収体に影響を与える。電界強度は、フィルタ内の短い間隔に亘って変化するので、電気泳動によって集められたＸ線吸収体の数は実質的に上記短い間隔、例えば、１乃至数ミリに亘って変化する。集められたＸ線吸収体の個数の著しく異なるフィルタの部分は、最小寸法の小さいフィルタ部材を構成する。本発明のフィルタは、数ミリメートルの寸法の高分解能のＸ線ビームを局部的に減衰させる。
巨視的、機械的に移動可能な部品は含まれていないが、略二つの隣接したフィルタ部材の間の距離である短い間隔に亘って変位した多数のＸ線吸収体又は粒子が集められるので、フィルタ部材のＸ線吸収率の調整を非常に短い時間間隔、例えば、１乃至数秒内に変更することが可能である。フィルタ部材の調整は、調整された電界を変えることにより変更される。他の電圧に切り換えるには、非常に短い時間、例えば、数ミリ秒しか必要ではない。次いで、フィルタ部材に集められたＸ線吸収体の個数は、新しいフィルタの設定に達するまで電気泳動の影響で変化する。Ｘ線吸収体はＸ線を実質的に吸収する材料を含み；好ましくは、酸化鉛ガラス粒状物、又は、硫化鉛ガラス粒状物が使用される。しかし、酸化ウラン、又は、酸化セリウムもＸ線の吸収に適当である。
調整回路は、Ｘ線画像の種類とＸ線画像が形成された環境とに従ってフィルタを調整するよう電界を調整する。調整回路には、例えば、ユーザ、例えば、放射線医師又はその補助者が操作する多数の選択スイッチが設けられている。種々の選択スイッチは、例えば、患者の身体の別の部分を画像化するとき得られる種々の輝度変化パターンに関係する。例えば、心臓又は冠状動脈血管と、身体の末端部位の画像化には、別のフィルタの設定が必要である。放射線医師は、選択スイッチを介して所望のフィルタの設定を選択することができ、その後、調整回路は、フィルタが短い時間間隔内に正確な設定に到達するよう電界を制御する。更に、調整回路は、例えば、Ｘ線源が動作する高圧及びアノード電流のようなＸ線源の設定から電界の調整を得るため配置されている。
本発明のＸ線検査装置の好ましい一実施例は、調整回路がＸ線吸収率に関しフィルタ部材を調整するため配置され、Ｘ線検出器によって検出され、Ｘ線源によって放出されたＸ線ビームを用いて対象物を照射することにより形成されたＸ線画像の輝度値は、所定の範囲内に収まることを特徴とする。
対象物の透過性部分をトラバースするＸ線源からのＸ線ビームの一部において、フィルタ素子は高いＸ線吸収率に調整され、一方、対象物の不透明部分をトラバースし、又は、鉛片によって遮られたビームの一部において、フィルタ素子は低いＸ線吸収率に調整されるようフィルタを調整することにより、Ｘ線画像の輝度変化は所定の範囲内に収まるようになる。上記所定の範囲は、好ましくは、医療関連情報を表わす輝度変化の範囲に従って選択される。所定の制限された範囲内の輝度変化を有するＸ線画像は、高度の医療診断的品質を有する画像を抽出するのに適当である。かかる所定の範囲は、例えば、Ｘ線画像から得られた光の画像の輝度値の範囲に従って選択される。上記光の画像の輝度値は、ビデオカメラによって供給された電子画像信号に妨害を誘起することなく画像増倍器／ピック  アップ回路のビデオカメラによって処理することができる。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、調整回路が、Ｘ線検出器によって検出されたＸ線画像の輝度値から調整された電界を得るため配置されていることを特徴とする。
調整回路は、Ｘ線画像の種類と、Ｘ線画像が形成された環境とに従って電界を調整する。例えば、Ｘ線検出器は、画像情報を含む画像情報信号、及び／又は、Ｘ線検出器に形成されたＸ線画像の輝度値を調整回路に供給する。上記画像情報信号は、特に画像の輝度が所望のダイナミックレンジ内に収まらない領域に関係する情報を含み；この情報によって調整回路は、フィルタ部材のＸ線吸収率を、画像の輝度の全体が上記ダイナミックレンジ内に収まる値に調整するべく電界が調整されるよう制御される。
本発明のＸ線検査装置は、フィルタの設定を変更するために殆ど、即ち、１乃至数秒の時間しか必要ではなく；かかる設定は、画像情報及び／又は輝度値に基づいている。検査されるべき患者又はその中に動きがある場合、Ｘ線画像が照射中の患者の動きに起因して変化するならば、調整回路はフィルタの設定を変更するので、フィルタの設定は自動的に適応させられる。上記動きの中には、例えば、鼓動、或いは、呼吸によって生じる動きがある。フィルタの設定は適応しているので、かかる動きがＸ線画像に与える悪影響は制限され続ける。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい実施例は、更に、調整回路が上記調整された電界の極性に対向する極性の抹消場（Erasure field）を調整するため配置されていることを特徴とする。
抹消場は、短い時間間隔、例えば、１秒の数分の１の間、印加される。抹消場の印加中、始めにフィルタ部材に集められたＸ線吸収体はフィルタ部材から離れ、全フィルタ部材は短い時間間隔内で低いＸ線吸収率に調整され、かくしてフィルタの設定は抹消される。抹消場を使用する利点は、フィルタの抹消後、新しい設定に調整するためもう一度フィルタを即座に利用できる点にある。抹消場の印加の結果として、先に抹消することなくフィルタの設定を変更する場合よりもフィルタの設定の変更に要する時間は短縮される。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、フィルタがＸ線透過性媒体内に荷電されたＸ線吸収体を含むことを特徴とする。Ｘ線吸収体は電荷を有するので、調整された電界による影響を受ける。電界の影響下で、Ｘ線吸収体は、Ｘ線透過性であり、かつ、Ｘ線ビームを減衰させないか、又は、殆ど減衰させない媒体に移動させられる。Ｘ線透過性媒体は、Ｘ線吸収体の電荷に対向する電荷を含む。したがって、Ｘ線透過性媒体は、フィルタを電気的中性に維持する電気的中性のバックグラウンドとしての機能を行なう。Ｘ線吸収体は、好ましくは、Ｘ線透過性媒体と協働して、コロイド状の化学的に安定な懸濁を構成する。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、Ｘ線吸収体がＸ線透過性媒体内のＸ線吸収体の懸濁を安定化させるためコーティングをされていることを特徴とする。
例えば、Ｘ線吸収体を構成する酸化鉛ガラス又は硫化鉛ガラスの粒状物は、Ｘ線透過性媒体の機能を行なう懸濁液に添加される。上記粒状物が懸濁液と協働してコロイド状の化学的に安定な懸濁を形成することを保証するため、粒状物にはコーティングが行なわれる。コロイド状の化学的安定化は、コーティングの材料と懸濁液の間の相互反応によって得られるので、コロイド状の化学的安定性はＸ線吸収性材料体とは無関係である。実際上、Ｘ線吸収体上に設けられた適当なコーティングによってＸ線吸収体は懸濁液内に安定な懸濁を形成するため適するようになるので、全てのＸ線吸収性材料をＸ線吸収体として使用することが可能である。例えば、リン酸エチル界面活性剤のコーティングのある酸化鉛又は硫化鉛は、イソプロパノールのような懸濁液中にコロイド状の化学的に安定な懸濁を形成するため適当である。
その上、コーティングが施されたＸ線吸収体の平均濃度は懸濁液の濃度に一致、或いは、実質的に一致するようコーティングの濃度と厚さの組み合わせを選択することが好ましい。その結果として、Ｘ線吸収体は、懸濁中の沈殿が実質的な程度で妨げられるよう懸濁液中に懸濁する。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、Ｘ線透過性媒体が、Ｘ線吸収体と協働してＸ線吸収体に電荷を生じさせる添加剤を含むことを特徴とする。
添加剤は電荷をＸ線吸収体に印加する充電媒体の機能を行なうので、懸濁は静電的に安定化されている。例えば、懸濁液として機能し、混合比によって粘性が選択されるメタノールとポリ酢酸ビニルの混合物に硝酸を添加する。特に、酸化アルミニウム粒状物は、充電媒体として機能する硝酸を含む上記懸濁液中の懸濁として適当である。ポリアルキルメタクリル酸エーテル又はＶｉｓｃｏｐｌｅｘ−３（登録商標）コーティングが施された酸化鉛及び／又は硫化鉛の粒状物の安定な懸濁は、充電媒体としてＡＳＡ−３（登録商標）（有機クロム塩を含有する静電気防止剤）が添加されたＳｈｅｌｌｓｏｌ（登録商標）内で形成される。他の安定な懸濁は、Ｘ線吸収性粒状物にニトロセルロースコーティングを施し、懸濁液としてアセトンを使用し、充電媒体として硫酸塩又は蓚酸オキラザートを添加することにより形成される。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、フィルタが、Ｘ線透過性媒体内に荷電されたＸ線吸収体を備えたフィルタ層よりなり、フィルタ部材を画成し、調整回路に結合された複数の電極を更に有することを特徴とする。
電極の活性化、即ち、電圧の印加によって、電界は調整され、Ｘ線吸収体に影響が及ぶ。荷電されたＸ線吸収体は、電気泳動被膜によって励起された電極の近くに集まる。励起された電極の近くではＸ線透過性媒体内の荷電されたＸ線吸収体の個数は、励起されていない電極の近くのＸ線吸収体の集中のため増加する。各電極は、中にフィルタ部材として機能する荷電されたＸ線吸収体のあるフィルタ層の一部を画成する。上記フィルタ部材内、換言すると、電極の近くの荷電されたＸ線吸収体の集中体は、当該電極に印加された電圧に依存している。上記フィルタ部材のＸ線吸収率は、従って、フィルタ部材の電極上の電圧の調整によって調整可能である。
電極は、例えば、構造化された金属層としてサブストレート上に設けられている。かかる電極、及びフィルタ部材は、例えば、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ又は０．２ｍｍ×０．２ｍｍのような小さい寸法を有し、二つの隣接する電極間の距離は、電極自体の寸法よりも小さい。巨視的な機械的に移動可能な部品は考慮せず、短い距離、即ち、略二つの隣接する電極間の間隔の一部しか移動しないＸ線吸収体又は粒子を考慮するので、フィルタ部材のＸ線吸収率の設定は、短い時間間隔、例えば、１乃至数秒内に変更することができる。フィルタ部材の設定は、電極に印加された電圧を変えることにより変更される。変更された電圧への変化に要する時間は、例えば、数ミリ秒のように殆どない。次いで、Ｘ線吸収体は、Ｘ線透過性媒体内に移動するよう既に励起されていない電極から離れ、Ｘ線透過性媒体内のＸ線吸収体は、切り換え後に活性化された電極の近くに集まる。Ｘ線吸収体を集める際のアノードとして機能する電極は、好ましくは、貴金属により作成される。上記金属には、励起される限り懸濁液中に溶解する傾向がないという利点がある。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、フィルタがＸ線透過性媒体が設けられたサブストレート上に電極が設けられているフィルタユニットよりなることを特徴とする。
電極は、好ましくは、金属トラック又は金属面のパターンとしてサブストレート上に設けられている。例えば、電極が０．５ｍｍ×０．５ｍｍよりも大きくないときには、例えば、リトグラフ技術を用いて、上記パターンに小さい細部を設けることが可能であり；高分解能フィルタを実現するため、電極の寸法は、例えば、０．２ｍｍ×０．２ｍｍである。サブストレート上に、例えば、小さい表面積を占める電圧リード線と制御リード線が設けられ、種々のフィルタの設定に対し電極を励起するため配置してもよい。電極と、制御リード線は、例えば、マトリックス配置に設けられている。特に、リトグラフ技術は、所望の小さい寸法の電極を形成するため適当である。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、フィルタがサブストレートの両面に電極が設けられフィルタユニットからなり、Ｘ線透明性媒体は電極のあるサブストレートの両面に設けられていることを特徴とする。
サブストレートの各面上の各電極は、Ｘ線吸収体の夫々の部分、例えば、半分に影響を与える。フィルタの設定を変えるため、電極に印加された電圧は変更される。変更された電圧に起因して、Ｘ線吸収体の集中体は、サブストレートの両面のＸ線透過性媒体内の電気泳動によって一つのフィルタ部材から別のフィルタ部材に同時に移動させられる。Ｘ線吸収体の移動がサブストレートの両面で同時に生じることによって、所定の数のＸ線吸収体の移動に要する時間間隔は短縮される。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、フィルタが連続的に配置された複数のフィルタユニットからなることを特徴とする。
フィルタユニットは、電極と、Ｘ線吸収体を含有するＸ線透過性媒体とが設けられたサブストレートからなる。各フィルタ部材内の最大Ｘ線吸収率は、関連するフィルタ部材内のフィルタ層の厚さの全体に亘ってＸ線吸収体の最大の集中体を集めることにより得られる。フィルタユニットの最大Ｘ線吸収率は、Ｘ線吸収体の懸濁を有するＸ線透過性媒体の厚さと、電極の近く、即ち、フィルタ部材内のＸ線吸収体の最大の集中と、Ｘ線吸収性材料の特定のＸ線吸収率とによって定められる。複数の連続的に配置されたフィルタユニットからなるフィルタの最大Ｘ線吸収率は、各フィルタユニットのＸ線吸収率の合計に達する。フィルタの最大Ｘ線吸収率は連続的な配置内の複数のフィルタ部材を使用することにより増加される。
複数の連続的に配置されたフィルタよりなるフィルタユニットは、全てのフィルタユニット内で同時に変化が生じることにより変更される。次いで、各フィルタユニット内で、僅かな量のＸ線吸収体は、各フィルタユニットのフィルタ部材間の電気泳動によって移動させられる。フィルタ部材の調整時間は、当該フィルタ内で移動させられるべきＸ線吸収体の個数が減少するのにつれて短くなる。複数のフィルタ部材を用いることにより、フィルタの設定は、別々のフィルタ部材内でＸ線吸収体を同時に移動させることによって変えられるようになる。従って、本発明のフィルタが複数の連続的に配置されたフィルタ部材からなるよう構成された場合、所定の数のＸ線吸収体を移動させることによりフィルタの設定を変更するために要する時間は短縮される。
本発明のＸ線検査装置の他の好ましい一実施例は、フィルタが、フィルタ層に接続されたＸ線透過性媒体内のＸ線吸収体用の貯蔵器と、Ｘ線吸収体を備えたＸ線透過性媒体をフィルタ層の中で循環させるポンプとからなることを特徴とする。
フィルタ部材内の最大Ｘ線吸収率は、当該フィルタ部材内のフィルタ層の全体の厚さに亘って最大の濃度のＸ線吸収体を集めることにより得られる。適切な量のＸ線吸収体は実質的に最大のＸ線吸収率を得るため利用可能であることが要求される。フィルタ層の懸濁液によって形成されたＸ線透過性媒体内で利用可能な実質的に全てのＸ線吸収体が電極の近くに集まるならば、懸濁は枯渇する。このような枯渇は、懸濁を含む貯蔵器を設け、フィルタ層中にこの懸濁を循環させることにより防止される。Ｘ線吸収体は励起された電極の近くに集まると同時に、Ｘ線吸収体は貯蔵器から循環している懸濁に達する。多量のＸ線吸収体が利用可能に維持される貯蔵器が存在するので、Ｘ線透過性媒体は、励起されていない電極の付近、及び、電極に隣接していないフィルタ層領域のＸ線吸収が低いままに保たれるよう小さい層の厚さしかなくても構わない。Ｘ線吸収体を備えたＸ線透過性媒体は、ポンプによってフィルタ層と貯蔵器の中を循環させられる。循環用に、特に、Ｘ線吸収体が浮遊させられた懸濁液の形でＸ線透過性媒体を用いる点に魅力がある。
本発明の他の好ましい一実施例は、貯蔵器にＸ線吸収体をＸ線透過性媒体中で攪拌させる混合装置が設けられていることを特徴とする。
たとえ、懸濁液中のＸ線吸収体の懸濁はコロイド状の化学的安定性があっても、フィルタは、時々懸濁を攪拌することにより懸濁からの沈殿を除去する混合装置を貯蔵器に設けることにより更に改良される。
以下の実施例と添付図面とに基づいて本発明を以下に詳細に説明する。
上記図面において：
図１は本発明によるフィルタからなるＸ線検査装置を概略的に示す図であり；
図２ａは図１に示したＸ線検査装置のフィルタ用のフィルタユニットの第１の実施例の略断面図であり；
図２ｂは図１に示したＸ線検査装置のフィルタ用のフィルタユニットの第１の実施例の略断面図であり；
図３ａは図１に示したＸ線検査装置のフィルタの第１の実施例の略断面図であり；
図３ｂは図１に示したＸ線検査装置のフィルタの第２の実施例の略断面図であり；
図４は図１に示したＸ線検査装置のフィルタの略平面図である。
図１には本発明のフィルタを有するＸ線検査装置が概略的に示されている。Ｘ線源１はＸ線ビーム２を放出し、これにより、例えば、検査を受けるべき患者のような対象物３は照射される。対象物３内のＸ線の吸収に起因して、Ｘ線画像は、上記例の場合、画像増倍器／ピックアップ回路により形成されたＸ線検出器４に形成される。Ｘ線画像はＸ線画像増倍器６の入口スクリーン５に形成され、レンズ系８を用いてカメラ９上に画像化される光の画像に出口ウィンドウ７で変換される。カメラ９は上記光の画像から電子画像信号を形成する。例えば、更なる処理のため、電子画像信号は、画像処理ユニット１０又はＸ線画像内の画像情報が可視化されるモニター１１に供給される。
Ｘ線源１と対象物３の間に、調整回路１４を用いて調整可能なＸ線吸収率を有する幾つかのフィルタ部材１３によってＸ線ビーム２を局部的に減衰させるフィルタ１２が設けられている。フィルタは、懸濁液中に荷電されたＸ線吸収体の懸濁を含み、例えば、Ｘ線吸収体は、調整された電界の影響下の電気泳動によって高いＸ線吸収率のため調整されたフィルタ部材内に集まる１乃至数μｍの径の含鉛粒状物又は粉末粒子である。ニトロセルロースのコーティングが施された酸化鉛ガラスのような含鉛（鉛のような）粒状物は、例えば、アセトン中に懸濁させられる。電界は、例えば、Ｘ線画像の輝度値に基づいて、及び／又は、Ｘ線源の設定に基づいて調整回路１４によって調整されるので；このため、調整回路は、Ｘ線源の電源１５と、カメラ９の出力端子１６とに接続されている。フィルタ部材は、調整回路によってＸ線吸収率に関し調整され、Ｘ線画像の輝度値は、例えば、電子画像信号を妨害することなくカメラ９によって処理し得る光の画像の輝度値の範囲に従って所定の範囲内に収まる。対象物によって強く減衰されたＸ線ビームの一部によってトラバースされたフィルタ部材は、低いＸ線吸収率へ調整され、一方、対象物によって適当に透過させられたＸ線ビームの一部によってトラバースされたフィルタ部材は、低いＸ線吸収率へ調整される。
フィルタ層２６は、多量の懸濁を含む貯蔵器１７に接続されている。懸濁はポンプ１８を用いてフィルタ層２６の中を循環させられる。フィルタ部材が多量の含鉛粒状物を必要とする高いＸ線吸収率に調整されたとき、懸濁の枯渇は、貯蔵器から含鉛粒状物を供給することにより防止される。懸濁は、特に、含鉛粒状物にはニトロセルロースのコーティングが施されているので、コロイド状で化学的に安定している。更に、必要ならば、貯蔵器内の懸濁を攪拌する混合装置１９を用いることにより、懸濁の沈殿が防止される。上記実施例において、混合装置１９は、懸濁を攪拌するよう回転可能な刃回転盤によって形成されている。
フィルタ１２は少なくとも一つのフィルタユニットからなる。図２ａは、図１に示されたＸ線検査装置のフィルタ用のフィルタユニット３０の第１の実施例の略断面図である。フィルタユニット３０は、スイッチ２３を介して電圧リード線２４に結合された多数の電極２２が設けられたサブストレート２１からなり、電圧リード線２４は電極２２を調整回路１４に結合する。スイッチ２３は、同様に調整回路１４に結合された制御リード線２５によって制御されている。電極２２のあるサブストレート２１上に、懸濁した含鉛粒状物を有するフィルタ層２６が設けられている。各電極はフィルタ部材１３としてフィルタ層２６の一部を定める。電圧が印加される電極のあるフィルタ部材において、電気泳動の影響下で懸濁からの含鉛粒状物が上記電極の近くに集まる場合、Ｘ線吸収率は増加する。電極は、例えば、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ以下の寸法を有し；高分解能フィルタを得るために、電極の寸法は、例えば、０．２ｍｍ×０．２ｍｍである。調整回路１４は、電極２２に印加された電圧、即ち、含鉛粒状物に影響を与えるフィルタ層２６内の電界を調整する。
図２ｂは、図１に示したＸ線検査装置のフィルタ用のフィルタユニット３１の第２の実施例の略断面図である。電極２２と、懸濁内の含鉛粒状物のあるフィルタ層２６は、サブストレート２１の両面に設けられている。サブストレートの各面の電極は、懸濁内の含鉛粒状物の夫々の部分、例えば、半分に影響を与える。
図３ａは、図１に示したＸ線検査装置のフィルタ１２の第１の実施例の略断面図である。フィルタ１２は、複数、例えば、図３ａに示したユニットのように２個のフィルタユニット３０からなり、上記ユニットはＸ線ビームの方向で互いに継続するよう配置されている。
図３ｂは、図１に示したＸ線検査装置のフィルタ１２の第２の実施例の略断面図である。フィルタ１２は、複数、例えば、図３ａに示したユニットのように２個のフィルタユニット３１からなり、上記ユニットはＸ線ビームの方向で、一方が他方の陰になるよう配置されている。
図４は、図１に示したＸ線検査装置のフィルタの略平面図である。電極２２はマトリックスの形状でサブストレート２１上に配置されている。同図には、一例として３×３のマトリックスが示されてるが、実際上、一つずつは１平方ミリメートルよりも小さい数百×数百個の小さい電極からなるマトリックスを使用可能である。各電極は、スイッチ２３を介して、電極の各列に設けられた電圧リード線２４に結合されている。スイッチ２３は、例えば、ドレイン接点２７が電極２２の中の一つに結合され、ソース接点は当該列の電圧リード線２４に結合されたトランジスタである。電極の各行には制御リード線２５が設けられ、制御リード線２５を介して、当該行の電界効果トランジスタのゲート接点２９に制御電圧を印加することによりスイッチを制御する。所定の行及び列の電極に電圧を印加するため、当該列の電圧リード線は電圧を受け、当該行の制御リード線は、当該行のスイッチを閉じる制御電圧を受ける。短い時間間隔後、制御電圧はスイッチオフされるので、スイッチが開かれ、電圧リード線上の電圧もスイッチオフされる。制御及び電圧リード線から電気的に絶縁された当該電極は、印加電圧を維持する。電圧リード線に列状に電圧を連続的に供給し、当該列内で電極が活性化された行に対する電圧リード線に制御電圧を供給することにより、フィルタの調整に求められた電圧をマトリックス全体の電極に供給することができるようになる。
【図１】
0004043511.tif 000002
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図４】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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