專利名稱:狹縫式x射線照相設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種狹縫式x射線照相設(shè)備，該設(shè)備包括有X射線源，置于被照射人體后面的X射線探測器，該探測器收集透過人體的射線，以及界于x射線源與被照射人體之間的狹縫光闌，通過此光闌形成平面x射線扇形束，而為了取得人體特定部位的完整X射線陰影圖象，此扇形束至少要進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)。這類設(shè)備已披露在荷蘭專利申請8303156號中。
這種已知的設(shè)備包括有一個(gè)細(xì)長形的x射線探測器，它的裝設(shè)方式能使其入射面總是收集透過狹縫光闌和被照射人體的射線。探測器、x射線源和光闌三者的組合系統(tǒng)相對于人體移動(dòng)，得以掃描人體的特定部位，探測器將收集的X射線轉(zhuǎn)換成增強(qiáng)的亮象，用以使照相膠片暴光。
業(yè)已觀察到，使用不同的另一類探測器時(shí)也可以應(yīng)用本發(fā)明。例如可以安裝這樣的探測器，它不是用來產(chǎn)生亮象，而是用來提供代表圖象的電信號。
同時(shí)，探測器可以加工成這樣的尺寸，即在扇形束掃描運(yùn)動(dòng)時(shí)，它仍然保持靜止。后面還將對此進(jìn)行解釋。此外，在用電視攝象機(jī)攝取探測器的輸出圖象時(shí)，也可應(yīng)用本發(fā)明。
總之，本發(fā)明可以應(yīng)用于任一情形，在其中，為了形成一x射線陰影象，使平面x射線扇形束在一定范圍內(nèi)掃描被照射的人體。
在荷蘭專利申請8303156號中獲知的設(shè)備及其它已知的設(shè)備中，都遇到了一個(gè)問題，即必須在待形成之陰影象的反差靈敏度與反差的范圍之間作出折衷，例如，在胸腔照相中，不能很好地在既顯示軟部位如肺和腹部的同時(shí)，又顯示硬部位如肋骨和脊骨，使得軟硬部位中反差的細(xì)小區(qū)別都可看清。除此，為了調(diào)整x射線源還必須先有一測量行程。
本發(fā)明的目的即在于消除上述問題。為了達(dá)到這一目的，根據(jù)本發(fā)明，提出了上述類型的設(shè)備，其特征為配備有同X射線探測器共同工作的探測裝置，并包括有通過狹縫光闌而被照射的一批沿x射線探測器的條狀部分縱向搭連排列的片狀件，每一片狀件可在射線照射到x射線探測器上與之相關(guān)片狀件時(shí)立刻產(chǎn)生電信號;狹縫光闌包括有沿狹縫縱向搭連排列的許多片狀件，每一片狀件至少有一個(gè)與之共同工作的可控衰減器，其數(shù)量與探測裝置的片狀件的個(gè)數(shù)相對應(yīng)，而且配有控制裝置，在掃描運(yùn)動(dòng)中，在探測裝置產(chǎn)生的電信號的控制下，即時(shí)調(diào)整通過光闌的每一片狀件的x射線量。
業(yè)已知道，過去為消除上述問題已做了大量的工作。
在《醫(yī)用成象技術(shù)中物理與工程國際專業(yè)組進(jìn)展報(bào)告》(Procee-dings International Workshop on Physics and Engineering in Medical Imaging)，1982年3月號第79頁，D·B·普萊士(Plewes)的“掃描式膠片x射線照相中的計(jì)算機(jī)輔助暴光”中，披露了一種狹縫x射線照相中使圖象反差平衡的方法。根據(jù)此文，為達(dá)到這一目的，對于運(yùn)動(dòng)中的狹縫光闌，配備有第二塊與之共同工作的運(yùn)動(dòng)的狹縫光闌，后者的位置橫切第一塊，得以在光闌作較小的移動(dòng)條件下，產(chǎn)生出多少是呈矩形或菱形的構(gòu)型。結(jié)果，使被照射的人體事實(shí)上是根據(jù)飛點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行掃描的。
x射線膠片盒是放在被照射的人體后面。在膠片盒的后面安置有即時(shí)測量透過膠片盒射線的探測器。依據(jù)以上測量結(jié)果，即可控制X射線源的調(diào)整，由此也控制了強(qiáng)度和x射線能譜。
雖然普萊士的文章在涉及到使動(dòng)態(tài)成象的反差平衡方面是同本發(fā)明類似的，但該文中所述的方法卻是基于不同的主導(dǎo)思想的，它并未涉及到在給定的x射線源的情況下，局部地調(diào)整光闌的狹縫寬度。
上述文章中所述技術(shù)還有這樣的缺點(diǎn)，即需要價(jià)昂的可控x射線源。另一缺點(diǎn)是，由于應(yīng)用了飛點(diǎn)掃描系統(tǒng)，使產(chǎn)生的x射線只能有效地利用其中一小部分，因?yàn)榇蟛糠稚渚€是被共同工作的移動(dòng)的狹縫光闌所抑制。為了通過較小的合成光闌孔徑而獲得有較的射線量，還必須采用尺寸過大的X射線源。此外，還須較長的掃描時(shí)間。
此外，在該文披露的技術(shù)中，測量是在膠片盒后面進(jìn)行的，這會(huì)影響到X射線的能譜，其結(jié)果使x射線源調(diào)整的控制，對病人中引起x射線有稍許衰減的部位，不能達(dá)到最優(yōu)化。
還可參閱發(fā)表在SPIE第347卷，光學(xué)儀器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用C，1982年號，第106頁，帕普勒(Peppler)等的文章“數(shù)控射束衰減器”，其中闡述了使x射線影象獲得反差平衡的方法。根據(jù)帕普勒等所述技術(shù)，使用了衰減元件陣列，可單獨(dú)調(diào)整元件的衰減。在對元件的衰減進(jìn)行調(diào)整之后，才對病人進(jìn)行x射線照射。因此，帕普勒的方法既沒涉及到狹縫x射線照相，也沒有涉及到使動(dòng)態(tài)圖象的反差平衡，并且是很耗時(shí)間的。
以下參看附圖，以舉例方式講述本發(fā)明設(shè)備的某些實(shí)施例，其中圖1是本發(fā)明x射線狹縫照相設(shè)備一實(shí)施例的示意性側(cè)視圖;
圖2示意地表示了可用于圖1設(shè)備中的狹縫光闌;
圖3表明了如何對圖2中狹縫光闌進(jìn)行控制的方式;
圖4表明了圖2中所示狹縫光闌的一些實(shí)施例;
圖5表明狹縫光闌和能夠局部控制有效的狹縫寬度之方法;
圖6、圖7和圖8表明圖5的各種變型;
圖9～圖11表明本發(fā)明可控制狹縫光闌的另一實(shí)施例;
圖12、圖13反映對本發(fā)明所作出的進(jìn)一步精細(xì)改進(jìn);
圖14中示出本發(fā)明的又一實(shí)施例。
圖1是狹縫x射線照相設(shè)備一實(shí)施例的示意性側(cè)視圖，包括有x射線源1，它與狹縫光闌2一起適應(yīng)于進(jìn)行箭頭3所示的運(yùn)動(dòng)。通過狹縫光闌產(chǎn)生平面扇形x射線束4，當(dāng)x射線源和狹縫光闌進(jìn)行如箭頭3所示的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，便進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)。
業(yè)已觀察到，x射線源的掃描運(yùn)動(dòng)還可以這樣獲得使x射線源保持靜止，讓狹縫光闌相對于狹縫縱向作橫向平移，可能伴有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);或者，使光闌保持靜止，而令x射線源進(jìn)行平移和可能的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
相對狹縫光闌，在可以容納被照射人體乚的間距處設(shè)置一機(jī)殼5，該機(jī)殼內(nèi)包含一具有充分大入射面的x射線探測器6。在x射線源和狹縫光闌旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，收集任一瞬間透過被照射人體的射線。
在所示的實(shí)施例中，例如，以荷蘭專利申請8303156號中所述方法，采用了近焦聚型長筒狀探測器，將收集的x射線轉(zhuǎn)變成亮象，由此與x射線源的旋轉(zhuǎn)同步地進(jìn)行如箭頭7所示的垂直運(yùn)動(dòng)。
由探測器給出的瞬時(shí)條狀光圖象通過示意繪出的透鏡系統(tǒng)8投射到膠片9上，由相繼投影的帶狀圖象形成完整的圖象。
根據(jù)本發(fā)明，在x射線探測器6的近旁設(shè)置有一個(gè)光探測裝置10，所視方向橫切附圖平面，它包括有許多搭連排列的片狀件，每一片狀件測量x射線探測器出射面相應(yīng)的對岐部分所產(chǎn)生的光量。為此，在所示實(shí)施例中，光探測裝置與x射線探測器一起移動(dòng)。由光探測裝置各部分所測得的光量用已知方法轉(zhuǎn)換成電信號，同時(shí)經(jīng)導(dǎo)線11傳給圖中示意繪出的控制裝置，控制裝置用于局部調(diào)整狹縫光闌的縫寬和(或)其x射線透過率，為此，狹縫光闌是由一批片狀件所組成，其數(shù)目與光探測裝置中的片狀件相同。光闌中每一片狀件的狹縫寬度和(或)透射特性可以由下述各方法之一進(jìn)行獨(dú)立的調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，光闌片狀件的調(diào)節(jié)是在照射x射線期間進(jìn)行的，這樣便取得了動(dòng)態(tài)瞬時(shí)暴光的控制，膠片9可以在任何時(shí)刻以最佳方式暴光。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由此獲得了噪聲平衡，使得在形成整個(gè)圖象的過程中信噪比恒定，這在應(yīng)用數(shù)字化x射線診斷技術(shù)時(shí)是極為重要的。
自然，這一光探測裝置設(shè)置的方式不能干擾x射線探測器6與透鏡系統(tǒng)8之間的x射線通道。
圖2a示意地表示了本發(fā)明設(shè)備中狹縫光闌的一個(gè)實(shí)施例。此光闌有一個(gè)上部20，可由鉛制成，還有一下部21，該下部有相互之間可向上部滑動(dòng)的片狀件22。此類片狀件22也可由鉛制成。
圖2b表示照射x射線時(shí)某一時(shí)刻滑動(dòng)片22可能處的位置，箭頭所示的片狀件已移向光闌的上部方向，得以減小該處光闌的狹縫寬度。
在某些特定時(shí)刻移動(dòng)的范圍取決于光探器1相應(yīng)片狀件所測得的光量。
在所示實(shí)施例中，采用了10塊相應(yīng)于10個(gè)光探測片狀件的滑動(dòng)片。
在胸腔的x射線照相中，用上述數(shù)目的滑動(dòng)片可以獲得滿意的結(jié)果。如果愿意當(dāng)然可以使用不同數(shù)目的滑動(dòng)片。
圖3示意性地給出了用來控制圖2所示狹縫光闌中滑動(dòng)片的方法。光闌部分21的每一滑動(dòng)片都經(jīng)由一固定件30，例如一根小桿，連接于一個(gè)，例如，由軟鐵制的線圈芯31，此鐵芯可在線圈32內(nèi)滑動(dòng)，也可由復(fù)位裝置如彈簧裝置或一塊磁鐵保持在靜止位置。
每一線圈由控制器34的一個(gè)輸出33激勵(lì)，在每個(gè)輸出端33處出現(xiàn)的控制信號取決于此控制器相應(yīng)輸入端35的輸入信號，后一信號來自光探測裝置相關(guān)的片狀件。通過線圈的電流強(qiáng)度決定了相關(guān)軟鐵芯的位置，因而也確定了與光闌中滑動(dòng)片相耦合的位置。
在所示實(shí)施例中可以看到，在狹縫光闌的構(gòu)件中僅有一個(gè)滑動(dòng)片。自然，狹縫光闌的構(gòu)件都可裝備滑動(dòng)片。還要說明的一點(diǎn)是，光闌的滑動(dòng)片都安置在一個(gè)支撐體上，這種支撐體對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的一般技術(shù)人員而言都是清楚的，故這里不再敘述。
圖2和圖3中所示狹縫光闌中某一構(gòu)件的滑動(dòng)片，可以具有，如圖4A所示的，沿圖3中Ⅳ-Ⅳ線剖開的矩形橫斷面。這種情況中，滑動(dòng)片之間的間隙或過渡段能夠在最終的x射線照片中留下線跡。為了減少這種可能性，狹縫光闌中每塊滑動(dòng)片的橫斷面都可以是梯形的，如圖4B所表示的對應(yīng)于圖4A中的那種橫斷面也可以設(shè)想出其它的變換形式，例如，圖4C所示的滑動(dòng)片相互之間是由突棱與溝槽結(jié)構(gòu)嚙合的。
圖5表示可應(yīng)用于本發(fā)明設(shè)備中的狹縫光闌一不同實(shí)施例的示意性側(cè)視圖，它由限制著固定狹縫S的兩固定光闌構(gòu)件50、51組成。為了標(biāo)明其方位，圖5示意地繪出了x射線源1。
狹縫S包括有許多搭連的長形衰減器，其中之一在圖5中表示為52，衰減器52伸出狹縫S，適合相對于固定隔板的一部分作樞軸移動(dòng)，在本實(shí)施例中則是相對于下部51，或者相對于適當(dāng)放置的載體作樞軸移動(dòng)。在鄰近衰減器52的一端，用相對于圖3滑動(dòng)片所講述的相同方法，將其與線圈54的可滑動(dòng)軟鐵芯53結(jié)合。軟鐵芯又連接于一衰減器55，用于防止鐵芯53在線圈受激勵(lì)時(shí)滑脫。此外，在衰減器內(nèi)設(shè)置了復(fù)位彈簧，本實(shí)施例中為壓縮彈簧55a。
在本實(shí)施例中，衰減器52的另一端指向x射線源，在線圈54的控制下，可多可少地伸進(jìn)通過狹縫S的x射線束，使得它至少是部分地被截?cái)唷?br>衰減器可以是鉛制的，但也可使用其它適當(dāng)?shù)哪芩pX射線的材料如軟鐵、銅、金等制成。
圖6表示圖5的一種變型。在圖6的實(shí)施例中，狹縫光闌的固定構(gòu)件同樣標(biāo)為50和51。在x射線源1和狹縫光闌之間放置有軟鐵制成的U形軛鐵，它的一個(gè)分枝60靠近狹縫光闌，另一分枝61與此間隔開，與分枝60上部相接觸的是彈性片62，它斜向上方，另一端裝有磁鋼之類的磁性材料板，位于分枝61之上方。此外，由控制裝置激勵(lì)的線圈64纏繞在分枝61周圍，可與圖3的控制裝置相比較。依靠線圈64的控制，磁板63以或大或小的程度被分枝61所吸引，從而或大或小地衰減通過狹縫S的X射線。
從圖中可以看到，為了在狹縫S的全長上控制狹縫的寬度，搭連配置了許多上面所述的帶有彈性片的軛鐵。
而且還可知道，軛鐵的放置方式原則上可將帶有線圈64的分枝靠近光闌，而彈性片則連接在與隔板相距的那一分枝上。
此外，兩種情況中的軛鐵都可安置在光闌的另一側(cè)，即遠(yuǎn)離x射線源的一側(cè)。
當(dāng)采用如圖2～4所示的滑動(dòng)件或圖5與圖6所示的長形件時(shí)，它們的瞬時(shí)位置還可以由微型步進(jìn)電機(jī)控制，該電機(jī)與通過例如桿來控制的這種部件有偏心連接，所以每個(gè)部件就需一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的控制信號由控制裝置12提供。為了保證滿意的運(yùn)行，使用了步進(jìn)電機(jī)后，事實(shí)上只可以調(diào)整某些衰減部件的具體位置，但其數(shù)量可能相當(dāng)大，如一百個(gè)。
圖14示意性地說明了使用步進(jìn)電機(jī)來控制滑動(dòng)片狀的衰減部件。為了清楚起見。圖14僅表示出覆蓋與狹縫光闌2的狹縫共同工作的4個(gè)部件22a～22d，每個(gè)部件都通過鋼性連接件130a-130b，例如一連桿，與步進(jìn)電機(jī)131a-131d的軸作偏心連接，或與裝在軸上的園盤或凸輪132a～132d作偏心連接，這樣，步進(jìn)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)便通過偏心連桿而轉(zhuǎn)換為相關(guān)衰減部件的滑動(dòng)。
圖7表示與圖5不同的一種變型，有許多搭連排列的桿狀壓電體部件，其中之一標(biāo)為20，至少與狹縫光闌構(gòu)件之一或一個(gè)適當(dāng)?shù)妮d體相接，這樣的部件靜止時(shí)是直的，但當(dāng)兩側(cè)加有電壓時(shí)，部件變彎如圖7所示。可以利用上述效應(yīng)以可控方式改變狹縫光闌的縫寬。
這種部件可按畢莫爾夫(Bimorph)撓曲件的商品名購得。需知，由于這類部件大都含有鉛所以可方便地應(yīng)用于本發(fā)明之目的。而且如果衰減效應(yīng)不充分，則可用吸收X射線的材料涂覆于壓電體部件上。
圖8表示另一種不同的變型，其中使用了磁性液體來調(diào)整狹縫光闌的縫寬。
在x射線源1和狹縫光闌之間設(shè)置有一批搭連排列的塑料或玻璃制扁平空心管80，內(nèi)充有性質(zhì)已知的磁性液體81。
上述每一根管子的上端裝置有極塊82，與繞有線圈83的鐵心相連，當(dāng)線圈通電時(shí)，此磁性液體受極塊的吸引而在狹縫S前移動(dòng)，這樣，便局部地衰減了來自x射線源1的輻射。
另有一衰減裝置的實(shí)施例表示在圖9中，它以可控方式或大或小地局部衰減通過或?qū)⑼ㄟ^狹縫光闌的x射線。
圖9中給出了在狹縫光闌之前或后，平行于此狹縫而延伸開的兩排磁極90、91。此光闌的狹縫由虛線表示為92。將以上兩排磁極以兩北極或兩南極始終相對的方式安置。各磁極可以由永久磁鐵或電磁鐵形成，在每對相對的磁極之間安置一個(gè)輕而小的線圈，例如銅線圈，其長度與鄰近上述兩排磁極的X射線束厚度相當(dāng)。為醒目起見圖9中只表示出一個(gè)線圈93，通過控制經(jīng)線圈93的電流強(qiáng)度和方向，該線圈在兩相對磁極之間的位置可得到調(diào)整和變化，線圈的銅線吸收了所有硬x射線及大部分軟x射線，這樣，利用圖9所示的結(jié)構(gòu)，就能以有效的可控方式衰減通過狹縫S的x射線。
由于并置線圈93之間必須留有間距，由此可通過未衰減的x射線所以最好是偏心串列地設(shè)置至少兩組圖9所示的結(jié)構(gòu)。圖10為其示意圖。第二排帶有線圈93′的磁極90′、91′設(shè)置在帶線圈93的第一排磁極90、91之后。圖10中的磁極和線圈相對于x射線束4設(shè)置得稍傾斜一些，使每個(gè)線圈產(chǎn)生一個(gè)橢園陰影，并且能夠準(zhǔn)確地控制衰減范圍，圖10中由實(shí)線94給出了第一排線圈的陰影(所有線圈都伸進(jìn)x射線束中等同距離)以及由虛線95表示的第二排線圈的陰影。
圖11表示可用作衰減部件的實(shí)施例。在兩凸緣98、99之間的套筒上繞有許多繞組96，套筒延伸到凸緣98后面的一端，而延伸的部分99則在相關(guān)的磁極100周圍受到推斥，導(dǎo)致線圈運(yùn)動(dòng)。
此線圈適于與限定線圈極限位置的運(yùn)動(dòng)裝置一起作用，為此目的可以利用上述這兩個(gè)凸緣98、99，它們在兩個(gè)極限位置處可以碰觸相應(yīng)的磁極。這一功能也可由套筒延伸部分99′的自由端和凸緣99來完成。
此外，還可使用在圖中以例示方式表明在101處的一回位彈簧，若圖11所示位置為靜止位置，則彈簧101為拉簧;若圖11所示位置為極限位置，則彈簧101為壓簧。
實(shí)驗(yàn)表明，不必將每一線圈安置在兩磁極間，而只須使每一線圈對應(yīng)于一單一磁極即可。此外，如果線圈運(yùn)動(dòng)的方向上有足夠大的垂直分量，則線圈的返回力可以是線圈的自身重量。
因此，在一優(yōu)選的實(shí)施例中，在待衰減的x射線束上方設(shè)置單一的一排磁極，就足以勝任了，與每一個(gè)磁極相關(guān)的線圈，在靜止位置時(shí)位于x射線束的下面，當(dāng)工作時(shí)則以或大或小的程度被吸入x射線束中。
業(yè)已看到，在所示的實(shí)施例中，例如圖2b所示，狹縫寬度可沿縫長分段改變。這有時(shí)未必是合適的。然而，可將圖2、圖3和圖4中的滑動(dòng)片，以及圖5、圖6和圖7中的衰減部件分成奇數(shù)個(gè)一組，僅對每一組中的中心片或中心部件由控制裝置來控置，而每一片或每一部件都與連接件作彈性連接。這樣，由狹縫的長向上看去，就可取得狹縫寬度的較為徐緩的漸變。
應(yīng)該指出，上面僅給出了一些例子，用以說明局部地改變狹縫光闌之有效縫寬的方法。對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域：
的一般技術(shù)人員，在閱讀完上面所敘之后，將會(huì)迅速地發(fā)現(xiàn)其它一些方法，例如，可以使許多衰減件與狹縫光闌的每一受控滑動(dòng)片一同工作，由此對每一滑動(dòng)片引入了預(yù)定衰減因數(shù)。
依據(jù)一給定的滑動(dòng)片所需的衰減量，可把一個(gè)或多個(gè)衰減部件推至狹縫前沿這樣的位置，以提供所需的衰減因數(shù)。上述這一改進(jìn)型式和其它的改進(jìn)形式都被視為包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在圖1所示的狹縫X射線照相設(shè)備實(shí)施例中，使用了長形近焦距管作為x射線探測器。這樣的管子中有一長形陰極，用已知方法使其具有將x射線轉(zhuǎn)變成光量子的物質(zhì)及依據(jù)光量子釋放電子的物質(zhì)。這些電子被吸引通過一個(gè)電場，引向平行與陰極的同樣取條狀形式的陽極，在飛來的電子影響下形成一亮象。
光探測裝置可以包括一系列安置在x射線探測器機(jī)殼上的光敏元件，但這些光敏元件則可以安置在機(jī)殼之外，這種情況下的光探測裝置可以由一列透鏡組成，每個(gè)透鏡都對準(zhǔn)一陽極部分，且每個(gè)透鏡后面都跟有一光電增倍管。
也可以用下述方法來加速由x射線探測器的陰極所釋放的電子，即使用電荷耦合器件(CCDs)陣列為陽極，這些CCDs可直接提供輸出電信號，一方面可用來局部控制狹縫寬度，另一方面，例如還可通過計(jì)算機(jī)構(gòu)造所要的圖象，在后一種情況，透鏡系統(tǒng)8和膠片9就不用了。
本發(fā)明還可用于這樣的狹縫x射線照相設(shè)備，其中不包括隨x射線源和狹縫光闌的轉(zhuǎn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的探測器，取而代之的是由可進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)的X射線源暴光的一大型X射線屏幕。在這種情況下，相應(yīng)于X射線屏幕后面的X射線源的轉(zhuǎn)動(dòng)，光探測裝置也進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)。另一種形式例如可在X射線屏幕前(事實(shí)上這里也產(chǎn)生光)，設(shè)置垂直排列的條狀光敏電阻，它基本上不吸收X射線，由此而形成光探測裝置。
后一解決方法特別適合于，當(dāng)此大型X射線屏幕是既有穩(wěn)定的x射線圖象增強(qiáng)器的屏幕時(shí)，這種增強(qiáng)器大都有一園形入射窗。本發(fā)明的設(shè)想，提供了在這種情況中減少對病人輻射量的可能性。下面參閱圖12作進(jìn)一步說明。
x射線圖象增強(qiáng)管的入射窗120有一個(gè)受平面扇形x射線束4條形掃描的表面。雖然x射線圖象增強(qiáng)管一般具有園形入射窗，但x射線束4卻掃描出一個(gè)矩形面121，結(jié)果使被照人體的某些部分沒有必要地暴露于x射線下，這部分x射線的確照射了人體，但卻不碰觸入射窗。按以下所述方法，可以防止這些不必要的輻射量。
通過導(dǎo)線11(圖1)將信號傳給控制裝置12，使狹縫光闌的滑片完全依下述方式閉合，即在任何掃描瞬間，狹縫光闌未閉合的部分，其長度與此刻被掃描之入射窗上條狀區(qū)域122的長度相等。所述信號可以由一組與掃描運(yùn)動(dòng)同步地測量入射窗形狀的傳感器產(chǎn)生。入射窗的形狀也可以作為掃描運(yùn)動(dòng)的函數(shù)以數(shù)字形式存入存儲(chǔ)器。在掃描運(yùn)動(dòng)中，讀出所述存儲(chǔ)內(nèi)容，由計(jì)算機(jī)算出所需狹縫光闌的長度，產(chǎn)生控制裝置12需要的信號。
這種情況中，控制裝置12，除了連接限定狹縫寬度的部件外，還可以與限定狹縫長度的類似部件連接。
調(diào)整狹縫光闌長度部件的最有利的實(shí)施例可應(yīng)用圖5、圖6和圖7所示部件來限定狹縫光闌的長度來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)把上述這種部件用在狹縫的每一端時(shí)，即不應(yīng)把這些圖看作是側(cè)視圖，而應(yīng)視作為狹縫光闌的俯視圖。圖2所示的這兩個(gè)部件也可用于此目的。在狹縫的各端配備有一個(gè)這樣的滑動(dòng)部件，它可以由(例如)鉛來制成。這一實(shí)施例示意地表明在圖13中，滑動(dòng)部件分別標(biāo)為123和124。
如果直接將閉光膠片盒安置在x射線屏幕后面，則跡可應(yīng)用安置在x射線屏幕前的光探測裝置;或者，應(yīng)用為進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)而安裝在膠片盒后的x射線探測器，且配有前述的光探測裝置;或者，應(yīng)用第二個(gè)大型x射線屏幕將透過底片盒的x射線轉(zhuǎn)變成光，其后是進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)的光探測裝置。另一方面，上面提到的膠片盒會(huì)影響x射線能譜的缺點(diǎn)又要出現(xiàn)，但卻保留了局部控制狹縫光闌縫寬的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)用轉(zhuǎn)動(dòng)掃描代替相對于狹縫長度的橫向直線運(yùn)動(dòng)式掃描時(shí)，也可應(yīng)用本發(fā)明。
所有這樣的變型都視為包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種狹縫x射線照相設(shè)備，包括有x射線源；置于被照射人體之后的x射線探測器，該探測器收集通過人體的射線；以及裝置在x射射線源與被照射人體之間的狹縫光闌，通過該光闌形成一平面扇形x射線束，而為了獲得人體上所需部分的完整x射線影象，至少是扇形束要進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)，其特征在于裝置有同x射線探測器共同工作的探測裝置，并且包括有，沿通過狹縫光闌照射在x射線探測器上形成的條狀部分的長向，搭連排列的許多片狀件，每一片狀件都適用于x射線探測器相關(guān)部分上瞬時(shí)受到的輻射來產(chǎn)生電信號；還在于狹縫光闌包括有沿其長向搭連排列的許多滑動(dòng)片，每一滑動(dòng)片至少能同一個(gè)可控衰減部件共同工作，其數(shù)目與探測器裝置的片狀件相等，并且配備有控制裝置，在掃描運(yùn)動(dòng)期間內(nèi)，根據(jù)探測裝置所產(chǎn)生的電信號，即時(shí)地調(diào)整通過此光闌每一滑動(dòng)片的x射線量。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于搭連排列的片狀件包括有許多并置的部件，可彼此相互沿橫切光闌狹縫的縱向滑動(dòng)，每個(gè)部件與由控制裝置激勵(lì)之線圈的可滑動(dòng)鐵心相連。
3.按照權(quán)利要求
2所述的設(shè)備，其特征在于此并置部件的橫截面呈梯形。
4.按照權(quán)利要求
2所述的設(shè)備，其特征在于并置部件通過突棱和凹槽結(jié)構(gòu)而相互嚙合。
5.按照權(quán)利要求
2所述的設(shè)備，其特征在于將部件分成奇數(shù)個(gè)一組，部件之間彈性連接，在控制裝置的影響下，僅對中間部件的位置加以調(diào)節(jié)。
6.按照權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于狹縫光闌的每一可滑動(dòng)片都至少與一個(gè)基本上是橫切狹縫縱向延伸的細(xì)長部件共同起作用，所述部件適于在控制裝置的影響下轉(zhuǎn)動(dòng)，以將其一端移入x射線源發(fā)出的射線束中。
7.按照權(quán)利要求
6所述的設(shè)備，其特征在于上述細(xì)長部件在其端部之間絞接于光闌構(gòu)件之一，或絞接于一個(gè)與之平行延伸的載體上;還在于至少有某些這類部件各在靠近其另一端處，連接于由控制裝置激勵(lì)的可滑動(dòng)線圈鐵心。
8.按照權(quán)利要求
7所述之設(shè)備，其特征在于上述細(xì)長部件被分成奇數(shù)個(gè)一組，部件間彈性連接，僅中間的部件連接于線圈的滑動(dòng)鐵心。
9.按照權(quán)利要求
6所述之設(shè)備，其特征在于至少一些部件包括有彈性片，其一端固定在U形線圈鐵心的一個(gè)分枝上，另一端上帶有磁性材料板，延伸到U形線圈鐵心另一分枝上。
10.按照權(quán)利要求
9所述之設(shè)備，其特征在于每個(gè)與U形線圈鐵心共同作用的彈性片，彈性連接于鄰接的細(xì)長且有類似取向的部件上，該部件不與U形線圈鐵心共同起作用。
11.按照權(quán)利要求
6所述之設(shè)備，其特征在于至少一些長形部件包括有壓電元件，該元件在控制裝置給出的電壓影響下發(fā)生彎曲，使壓電元件的自由端在該處減小了狹縫的有效寬度。
12.按照權(quán)利要求
6所述之設(shè)備，其特征在于每個(gè)長形部件的自由端涂覆有衰減x射線的材料。
13.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于狹縫光闌的每個(gè)片狀件都裝有橫跨狹縫的管子，管內(nèi)充有一部分磁性液體，由控制裝置激勵(lì)電磁鐵，所產(chǎn)生的磁場將磁性液體吸向狹縫前。
14.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于x射線探測器是一近焦距型的長型圖象增強(qiáng)管，與x射線源和狹縫光闌的掃描運(yùn)動(dòng)同步移動(dòng)，并將所收集的x射線轉(zhuǎn)變成亮象;還在于此探測裝置包括有一系列與長型光電倍增管相耦合的光敏元件，每個(gè)都對準(zhǔn)亮象相關(guān)的部分，產(chǎn)生正比于瞬時(shí)接收光量的電信號。
15.按照權(quán)利要求
14所述之設(shè)備，其特征在于有一系列光敏元件安置在所述長型圖象增強(qiáng)管上。
16.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于x射線探測器是一近焦距型長形圖象增強(qiáng)管，包括有作為陽極的CCD器件(電荷耦合器件)的矩陣，其輸出信號一方面?zhèn)鹘o控制裝置，另一方面?zhèn)鹘o后級裝置以形成所需圖象。
17.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于x射線探測器為一固定x射線屏幕，通過包括有許多并置片狀件的光敏探測器，受到與x射線源和狹縫隔板的掃描運(yùn)動(dòng)同步的掃描。
18.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于x射線探測器為一固定x射線屏幕，以蔽光方式與膠片盒相結(jié)合;還在于在所述膠片盒之后安置有第二個(gè)收集瞬時(shí)通過此膠片盒之x射線的探測器，由此將射線轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的光量，該光量由一系列光敏元件，與x射線源和狹縫光闌的掃描運(yùn)動(dòng)同步地進(jìn)行測量，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。
19.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于狹縫光闌的每個(gè)可滑動(dòng)片近傍都裝置有許多串聯(lián)排列的部件，每個(gè)都具有給定的衰減x射線率，而且控制裝置根據(jù)探測裝置產(chǎn)生的信號，操作一個(gè)或多個(gè)部件在光闌的每個(gè)滑動(dòng)片前滑動(dòng)。
20.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于x射線探測器為一固定的x射線屏幕，還在于探測器包括有并置的，基本上不吸收x射線的光敏材料制成的條狀件，安置在靠近被照射人體一側(cè)的x射線屏幕的一側(cè)，橫切掃描方向伸展。
21.按照權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征在于衰減部件由并置的線圈形成，每個(gè)這樣的部件都與至少一排磁極的一個(gè)磁極共同作用，該排磁極平行于狹縫光闌的狹縫而安置，流徑每個(gè)線圈的電流由控制裝置限制，每個(gè)線圈根據(jù)電流的強(qiáng)度，在相關(guān)磁極的影響下或大或小地移入x射線束內(nèi)。
22.按照權(quán)利要求
21所述之設(shè)備，其特征在于每個(gè)線圈都纏繞在一個(gè)套管上，該套管有一與磁極相套合的延長部分，并可相對于磁極移動(dòng)。
23.按照權(quán)利要求
21所述之設(shè)備，其特征在于偏心地排列有至少兩排與磁極相關(guān)的線圈。
24.按照權(quán)利要求
21所述之設(shè)備，其特征在于磁極和線圈相對于平面x射線束傾斜排列。
25.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于裝配有與狹縫光闌的狹縫端部共同作用的裝置，該裝置用于在控制裝置的控制下改變狹縫的有效長度。
26.按照權(quán)利要求
1所述之設(shè)備，其特征在于至少某些衰減部件通過連接器偏心地連接在步進(jìn)電機(jī)的軸上，每個(gè)步進(jìn)電機(jī)由控制裝置控制。
專利摘要
該設(shè)備包括X射線源、收集透過人體射線的X射線探測器和在X射線源前用以形成平面X射線扇形束的狹縫光闌，為了獲得人體(某部分)完整的X射圖象，該扇形束進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)。還配有探測裝置，它包括沿瞬時(shí)指出的X射線探測器條件部分縱向排列的許多片狀件，每片狀件根據(jù)瞬時(shí)照射到X射線探測器相關(guān)片狀件上的射線產(chǎn)生電信號。狹縫光闌包括有沿狹縫縱向排列的許多片狀件，每個(gè)至少與一個(gè)衰減件共同工作，并且對衰減件配有控制裝置。
文檔編號G03B42/02GK85106837SQ85106837
公開日1987年3月11日 申請日期1985年9月10日
發(fā)明者雨果·夫拉斯布勞姆, 西蒙·達(dá)英克 申請人:老代爾夫特光學(xué)工業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan