Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学 X線

Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学 X線

X線源装置 ― X線管装置

○X線発生装置  ├― X線源装置 |  └―― X線管装置 + 照射野限定器 | ├― X線用高電圧ケーブル | └― X線高電圧装置    └―― 高電圧発生装置 + X線制御装置 X線源装置 ○X線管の構造 ・固定陽極X線管 陽極が固定された構造  →  熱容量が小さい 歯科用・携帯形などの小容量X線装置に使用され、焦点外X線の発生が少ない ・回転陽極X線管 陽極が回転する構造  → 熱容量が大きい ①ガラスバルブ :真空の維持、高電圧の絶縁と耐高温性材質  → 硼珪酸硬質ガラス ②陰極(フィラメント、集束電極) :加熱電流で高温にして熱電子を発生、熱電子を細いビームに絞る ③ターゲット :傘形で焦点面の材質はタングステン  →  高原子番号、高融点3450℃ ④ 陽極回転子(ロータ) :誘導電動機の原理でターゲットを高速回転させる ・格子制御系X線管  グリッド電極により高電圧型でX線を開閉できる  コンデンサ式X線装置と組み合わせて使用  管電流を制御する格子電極をもつ *暗電流(6...
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X線源装置 ― 許容負荷 / 照射野限定器 / X線用高電圧ケーブル

○X線発生装置  ├― X線源装置 |  └―― X線管装置 + 照射野限定器 | ├― X線用高電圧ケーブル | └― X線高電圧装置    └―― 高電圧発生装置 + X線制御装置 X線源装置 ○短時間・長時間許容負荷  (70am5、68pm5、67am5、65.9、62.10) ・短時間許容負荷  一般撮影のような大管電流が流れる場合  → 実焦点面の温度上昇によって制限  短時間許容負荷増大の条件 1,実焦点面積を大きくする  (固定陽極では面積に比例、回転陽極では長さに比例し幅の1/2乗に比例) 2,ターゲット角度を小さくする  (実効焦点サイズが同じ場合)  → 実焦点面積が増大 3,管電圧脈動率(リプル百分率)を小さくする  → 焦点面温度の均一化 4,陽極の回転速度を大きくする  (回転陽極の場合) 5,焦点軌道直径を大きくする  (回転陽極の場合)  → おのおのの実焦点位置での熱電子衝突時間の短縮 ・一秒以下の短時間許容負荷W(オスターカンプの式) $$W∝\frac { l }{ si...
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X線高電圧装置 - 変圧器 / 二、三相式 / コンデンサ式

○X線発生装置  ├― X線源装置 |  └―― X線管装置 + 照射野限定器 | ├― X線用高電圧ケーブル | └― X線高電圧装置    └―― 高電圧発生装置 + X線制御装置 X線高電圧装置 ○高電圧変圧器  (70pm5、65.12)  管電圧はピーク値、管電流は平均値を示すため換算して扱う   n2/n1 = a = V2/V1 =I1/I2   n1:コイルの一次側巻数     n2:コイルの二次側巻数     a:巻数比   V1:一次側の電圧(実効値で表示)   V2:二次側の管電圧(最大値で表示)   I1:一次側の電流(実効値で表示)   I2:二次側の管電流(平均値で表示) ・ピーク時、実効値、平均値の関係  → 管電圧波形(X線高電圧装置による)で変わる (1)インバータ式、定電圧形、三相12ピーク型   実効値≒ピーク値    かつ 実効値≒平均値 (2)三相6ピーク形   実効値=最大値×0.956    かつ 実効値≒平均値    かつ 最大値=平均値×π/3 (3)単相2ピーク形  ...
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X線高電圧装置 - インバータ式 / 制御装置

○X線発生装置  ├― X線源装置 |  └―― X線管装置 + 照射野限定器 | ├― X線用高電圧ケーブル | └― X線高電圧装置    └―― 高電圧発生装置 + X線制御装置 X線高電圧装置 インバータ式高電圧装置 ○インバータ式高電圧装置の分類  (61.9) ・変圧器形 :据置形(出力30~100kW)がある  電源設備からX線照射エネルギーを供給する ・エネルギー蓄積形 :コンデンサエネルギー蓄積形(胃部・胸部集団検診に用いる間接撮影用装置)、  電池エネルギー蓄積形:移動形(出力15kW程度)がある ○インバータ式高電圧装置の特徴 (71am10、70pm7、69am6、69pm6、68am5、67am6、64.13、64.14、63.9、62.13、60.14) 1,X線照射中に交流電力を直流電力に変換してから高周波交流電力に変換して、高電圧を得る → 出力の調節 2,単相電源でも3相(12ピーク形)装置と同等のX線出力が得られる  インバータ式装置では単相、3相、コンデンサ式、直流電源などに関わらず、低いリプル百分...
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自動露出機構(AEC)

自動露出機構(AEC)  被写体透過後のある領域のX線を検出、その量に応じて照射条件(管電圧・管電流・照射時間)を自動制御 ○制御対象  撮影:「照射時間」  透視:「管電流」「管電圧」  X線CT:「管電流」 ○X線量の検出方式 1)フォトタイマ方式 :蛍光体からの発光を電気信号に変え、光電流を検出する  X線制御は撮影時間で行う  バックアップタイマの設定が必要 2)イオンタイマ方式 :電離箱からの電離電流を検出する 3)半導体タイマ方式 :半導体検出器からの電離電流を検出する 4)I.I.方式 :I.I.  → X線TVカメラからの映像信号の大きさで制御する ※バックアップタイマ :自動露出機構の動作不良時に対応するための最大撮影時間  指定のX線負荷(負荷時間)に達した時、照射を終了させる ○X線検出部の位置  (69am7、68pm7、61.12)  → 検出方法により管電圧に対する写真濃度への影響が異なる 1)前面検出方式 → 被写体 →  → カセッテ(胸・腹部・骨など)  フィルム透過前のX線を検出するため...
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X線映像装置

○X線TV装置{イメージインテンシファイアを用いたもの} ・X線TV装置の構成  (67am7) ①イメージインテンシフアイア(I.I.) :人体透過X線を明るい可視像に変換 ②タンデムレンズ :I.I.の出力像を忠実にTVカメラに入力する光学レンズ ③撮像管・固体撮像素子(CCD) :I.I.の可視光(像)を電気信号に変換 ④映像回路 :電気信号から電子ビームを走査するための映像信号を作成 ⑤TVモニタ :映像信号により電子ビームを走査して動画像を表示 ・I.I.の構造  (66.13、64.15、61.91)    電圧を切り替えることによって入力視野を小さくすることにより、出力像を拡大表示できる  集東電極=フォーカス電極、陽極≒加速電極など、問題ごとに言い方が変化する ・内部:高真空 ・入力窓:硼珪酸ガラス,アルミニウム,チタニウム ・入力蛍光面 :CsIの微細柱状構造(厚み400μm)(横方向への光散乱防止)  蛍光体にはCsI:Naを用いる ・出力蛍光面 :硫化亜鉛系(Zn、Cd)S:Ag ・入力蛍光面・出力...
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X線画像装置

CR装置 (71am12、67am8、66.14、64.16、61.92) ・CR装置の動作  IPをレーザービームで走査することで画像情報を蛍光として取り出し、蛍光を光電子増倍管で電気信号に変換しAD変換して画像処理を行う  リアルタイムでの観察はできない  撮影後のIPは自色光を当てて画像を消去できる  撮影時は遮光と保護のため専用カセッテに収納して使用  両面集光方式では発行の検出効率が向上する ・CR装置の読取り装置構成部品 (65.14、62.19) ・イメージングプレート ・輝尽性蛍光体(BaFX:Eu2+、X:Cl、Br、I):バリウムフロロハイド化合物  X線の照射によりエネルギーを蓄積した物質が、その後の可視光・赤色光(He –Neレーザ:633nm)の照射により、波長が短く放射線量に比例した光量で発光する蛍光体 ・二次励起光を照射すると青紫色に発光する ・消去光(白色光)によってくり返し使用可能 FPD装置  (62.20、61.19)  半導体を用いて人体透過X線を電気信号(電荷)に変換してX線画像を構築する検出器 ・特徴 ...
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X線特殊撮影装置:乳房撮影用 / 集団検診用 / 歯科用 / 可搬形 / 断層撮影

乳房撮影用X線管  (71am14、70am6.am72、67am9、67pm8、66.18、65.10、64.18、62.15.pm70、61.14、60.15) 1、軟部組織の撮影のために必要な軟X線を発生させる低管電圧用X線管(30kV)を用いる 2、X線放射口(窓) :発生X線を低減するためにベリリウムを使用 3、ターゲット(焦点部分) :主にMoを用いる  特性X線を利用のためMoフィルタと組み合わせる 4、付加フィルタ :乳房の大きさや乳腺の状態に合わせて以下のような組み合わせを用いる ターゲット Mo Rh W Kα 17.4 20.2 59 Kβ 19.6  22.7 67 K吸収端 20.0 23.2    *W:最近利用され始めた ・付加フィルタの組み合わせ 「Rh陽極+Rhフィルタ」「W陽極+Rhフィルタ」 「Mo陽極+Moフィルタ」「Mo陽極+Rhフィルタ」  *乳腺含有率の高い場合、乳房圧の厚い場合:Rhフィルタを使用する 5、電極間距...
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散乱X線除去用グリッド

 散乱X線除去用グリッド ・定義  (69am84)  X線受像面に入射する散乱X線の量を減少させることにより、X線像のコントラストを改善する  受像面の前に置く ・散乱X線の性質  散乱X線含有率は照射野の大きさと被写体の厚さに依存する  高管電圧ほど高グリッドが必要 ・構造  (65.16)   薄い鉛箔とX線吸収の少ない中間物質(アルミ)の薄い板を交互に配置  散乱線除去用グリッドの中間物質はX線吸収の少ないものを使う  → アルミニウム、紙、木、合成樹脂  ・種類  1、直線グリッド   :箔を長手方向に平行になるように構成    2、平行グリッド   :箔の延長が互いに平行で入射面に垂直    →  集束距離は無限大      集束型よりもカットオフが多い  3、集束グリッド   :箔の面の延長が1つの直線に集束  4、クロスグリッド   :2枚の直線グリッドをそれらの箔の方向がある角度を持つように一体形成したもの  5、運動グリッド   :ブッキーブレンデともいう    ※病室撮影ではグリッドに対してX線が...
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JIS規格、装置管理

JIS規格 ・JIS Z 4701 X線管焦点皮膚間距離  (71am13.14、64.28、62.28、60.28)  透視装置 手術中:20cm以上      その他::30cm以上  移動型及び携帯型X線装置:20cm以上  乳房撮影用(拡大撮影に限る)X線装置:20cm  循環器用撮影装置(拡大撮影に限る):30cm  歯科用パノラマ断層撮影装置:15cm以上  口こう外X線受像器をもち皮膚焦点間距離が短い歯科用撮影装置:6cm  公称最高管電圧70kV以上の歯科用X線装置:20cm以上  公称最高管電圧70kV以下の歯科用X線装置:15cm以上  CT装置:15cm以上 ・JIS Z 4702 各試験項目の誤差(許容差) (乳房用X線装置以外)  (70pm14)  管電圧:±10%以内  管電流:±20%以内  撮影時間の正確度:±(10%+1ms)以内  管電流時間積の正確度:±(10%+0.2mAs)以内  X線出力の再現性:変動係数0.05以下 ・JIS Z 4751-2-45 乳房用X線装置の各試験項目の誤差(許容差)  (...
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