專利名稱：在醫(yī)療診斷中使用的減少輻射的過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線照相和透視，特別是關(guān)于在醫(yī)療和牙科診斷期間限制患者受到的X-射線輻射劑量的過濾器。
X-射線是在X-射線管中由于高速電子撞擊一種靶物質(zhì)而產(chǎn)生的，這種高速電子撞擊并穿透靶物質(zhì)的表面層，通過與靶原子的相互作用或撞擊，電子的能量就賦予靶物質(zhì)中的電子。
如果在轟擊靶時，電子的能量通過與靶原子外層電子的一系列撞擊而被消耗，則能量是以熱量或可見光的形式被釋放。在一系列的撞擊之后，也會從靶上以背散射電子的形式發(fā)出電子，這些撞擊造成大部分損失的能量貢獻于靶發(fā)熱，因而降低了X-射線管的壽命。
這種電子還會引起輻射撞擊，放出其部分能量或者有時是全部能量給光子。由這些撞擊產(chǎn)生的光子具有小于或等于電子放出的能量。
如果電子的能量足以與靶原子的內(nèi)K層撞擊，并從該層彈射出一個電子，那么，該被激發(fā)的靶原子在其外層上的電子進入該空缺的內(nèi)層時，將返回它的基態(tài)并發(fā)射一個光子。這些躍遷的能量取決于組成靶物質(zhì)的原子，因而發(fā)射的光子的能量是該靶原子所特有的。這種輻射在該技術(shù)領(lǐng)域中被稱作為特征X-射線輻射，并且只有當轟擊靶的電子能量高于撞擊靶原子K層電子所需的能量時才會由X-射線管產(chǎn)生。
組成X-射線的光子能量直接與和靶分子撞擊中電子放出的能量有關(guān)，正如大家知道的那樣，光子的波長(λ)和其能量之間的關(guān)系是由Duana-Hunt公式表示的λ＝ 12.4/(KeV) A°
所以，這種過程引起各種波長的X-射線，構(gòu)成該領(lǐng)域中所謂的連續(xù)X-射線譜。
X-射線穿透檢查物體的能力取決于波長或X-射線光子的能量，也取決于被檢查物體的組成-即它的化學(xué)元素，厚度和密度，就X-射線的波長或能量而言，一般，穿透能力與波長成反比或與能量成正比。于是，短波長(高能量)的X-射線具有比長波長(低能量)X-射線更強的穿透能力，對組成檢查物體的化學(xué)元素來說，一般，元素的原子序數(shù)愈高，X-射線束穿透愈少。但是在接近這些元素吸收端限的波長或能量時，由于在這些點上X-射線吸收度的不連續(xù)性，這些通則不再成立。就檢查物體的厚度和密度而言，一般，物體愈厚，密度愈大，它對X-射線的吸收能力也愈大，可以只有很少的X-射線通過該物體。穿透能力是這些因素的組合，這些因素與供X-射線照相局部診斷的物質(zhì)的不同組成有關(guān)。于是在醫(yī)療診斷期間對X-射線設(shè)備工作參量的選擇取決于被檢查的物體，它的化學(xué)組成，厚度和密度。若需要更詳細的描述，請參考醫(yī)學(xué)物理學(xué)或放射學(xué)教科書。
由于低能量的X-射線通常無助于該方法的分辨力而只是由檢查物體吸收和散射，所以在X-射線束接觸被檢查物體之前從射線束中去除這樣一些X-射線是極其令人希望的。這樣一些低能量的X-射線通常通過利用衰減器或過濾器從X-射線束中被除去。
相似于檢查物體所起的作用，過濾器的衰減能力取決于組成該過濾器物質(zhì)的化學(xué)組成，密度和厚度。以下的方程式代表了這些關(guān)系I＝I0e-μρX其中I是被透射的輻射的強度，I0是入射輻射的強度，e是自然對數(shù)的底，μ是組成該過濾器物質(zhì)化學(xué)元素的質(zhì)量衰減系數(shù)，ρ是該過濾器物質(zhì)的密度，而X是經(jīng)過濾器物質(zhì)的厚度。
在上述因素中，除了衰減系數(shù)μ外，所有其它因子與入射輻射的能量或頻率無關(guān)。衰減系數(shù)隨入射輻射的能量不同而變化，并與過濾器物質(zhì)化學(xué)元素的原子序數(shù)有關(guān)。這些系數(shù)已由實驗被確定，并可在例如由W.H.McMaster等人著的UCRL50174這樣的發(fā)行的表中找到，這些表可在國立技術(shù)情報中心(Springfield，Va.，22151)獲得。
多年來，用于醫(yī)療和牙科診斷中最普遍的X-射線過濾器裝置一直是用鋁過濾器。例如，美國專利2，225，940公開了一個放在X-射線束通路中的V形金屬片。此外，美國專利3，976，889公開了在牙科X-射線中利用不同厚度的鋁過濾器來改變照射的水平。幾乎所有商售的X-射線裝置都有某個與約1.0至1.5毫米鋁等同的固有的過濾。用于醫(yī)療和/或牙科用途的裝置利用了附加的鋁過濾。
利用鋁之外的過濾器來過濾X-射線束中的低能量X-射線是美國專利4，499，591的主題內(nèi)容，在該專利中，采用了127微米厚的鐿過濾器來過濾X-射線束，使得射線束中低于20Kev的能量被消除。還有，Heinrick和Schuster.的“ReductionofPatientDosebyFiltrationinPediatricFluogrscopyandFluorography”(Ann.Radiol.(1976)Vol.19，57-66頁)中利用了100微米的鉬過濾器來去除X-射線束中低于20KeV的輻射。
Koedooder和Venema(Phys.Med.Biol.(1986)Vol.，585-600頁)描述了一個計算機程序，研制用于計算用在一個千伏峰值(KVP)范圍和不同的成象接收器下可能的過濾器材料。在他們的結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)劑量的降低可達高至40%，但是，在大部分場合下，X-射線管的負荷被加倍，造成X-射線管的壽命降低。
在X-射線晶體衍射圖和衍射研究中，具有較均勻的單色X-射線束是有用的。一直采用通過限制X-射線束波長的范圍來產(chǎn)生這些比較均勻X-射線的過濾材料。所以在美國專利1，624，443中，發(fā)現(xiàn)利用具有比X-射線管的靶稍低原子量的過濾器會產(chǎn)生適合用于X-射線晶體衍射圖的比較均一的X-射線束。這個專利在一個最佳實施例中公開了在鉬靶情況下利用一個鋯過濾器。利用與靶同樣材料的過濾器也已表明可以引起一個比較均一的X-射線束。美國專利3，515，074公開了利用鉬作為靶和過濾器，特別是用于哺乳動物照像中，在那里，已發(fā)現(xiàn)由鉬靶發(fā)射的Kα線的能量水平在哺乳動物照像應(yīng)用中對分辨腫瘤是很理想的。
由上可見，在與診斷X-射線打交道時，由于多余輻射劑量有害的影響而存在著危險。因此需要一個有效的X-射線過濾器來降低這樣的劑量并且它要適合于現(xiàn)有的X-射線裝備。
按照本發(fā)明，給出一個X-射線過濾器，它顯著減少了通常由檢查物體吸收的低能量輻射而對所需的高能量輻射沒有明顯的影響。該過濾器由一種或多種材料組成，作為其主要成份，含有從鋁和原子序數(shù)在26至50之間的元素組成的組中選出的元素，該過濾器被選成具有這樣的X-射線過濾特性，使50KeV能量的X-射線的強度降低到普通輻射水平的8%至35%。
在本發(fā)明的一個方面中，過濾器被埋在一薄的塑料層里，該塑料層在運送時對過濾器提供了保護，還在X-射線束接觸過濾器時可以吸收一些由過濾器發(fā)出的二次輻射。
在本發(fā)明的另一個方面，該過濾器由單獨一個元素材料構(gòu)成的金屬箔組成，該元素材料選自由鈮、銅、銀、錫、鐵、鎳、鋅、鋯、鋁或鉬組成的組。
在本發(fā)明的另一個方面，該過濾器由最大厚度約為75微米的鈮金屬箔或一層鈮金屬箔與一些另外的過濾箔組合組成。
由于上面的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的過濾器從X-射線束中濾去通常由檢查物體吸收的能量，并且對檢查物體的輻射照相成象沒有影響。這是在沒有什么(如果有的話)增加X-射線管的負荷下實現(xiàn)的，在其它情形下，增加其負荷會降低它的有效壽命。根據(jù)以下對本發(fā)明最佳實施方案的詳細描述，將會理解本發(fā)明的這些和其它一些特征。
附圖表示了本發(fā)明的一些最佳實施方案，其中。


圖1是按本發(fā)明構(gòu)成的一個過濾器的透視圖;
圖2是圖1過濾器的剖視圖;
圖3是本發(fā)明過濾器放在適當位置下的一個X-射線診斷設(shè)備的正視圖;
圖4是圖3典型設(shè)備的X-射線波譜，顯示了過濾后的與未過濾的譜;以及圖5是圖3設(shè)備的X-射線波譜，顯示了利用本發(fā)明第二個實施方案過濾器下未過濾的和過濾后的譜。
圖1和2表示了一個總的用10表示的本發(fā)明過濾器的最佳實施方案，由一個最好選自鈮、銅、銀、錫、鐵、鎳、鋅、鋯或鉬中的一個單體材料構(gòu)成的金屬箔組成。特別適合的結(jié)構(gòu)是厚度厚至75微米的鈮，40至60微米較好，鈮金屬箔最佳的厚度是50微米。這種金屬箔被埋在一張彩色紙板14中，上面的顏色被用作標記該過濾器材料和它的厚度或要被應(yīng)用場合的手段。一層塑料罩層復(fù)蓋和包裹過濾器12和紙板封皮14，起著過濾器保護罩的作用。除此之外，紙板14和塑料罩層16還起著當X-射線與該金屬箔接觸時吸收由金屬箔12發(fā)射的一些二次輻射，同時也減少或消除了金屬箔與空氣的接觸，因而減少了氧化。一個用于將過濾器固定到X-射線裝置上的裝置連在過濾器10的一側(cè)，圖中是一條雙面膠帶18。將過濾器加到X-射線裝置上的方法將在下面加以討論。
圖2是圖1過濾器10的截面圖，清楚地表明了金屬箔12，紙板封皮14和塑料罩層材料16之間的關(guān)系。
圖3表示一個典型的鉛基結(jié)構(gòu)的X-射線發(fā)生設(shè)備，該設(shè)備包括一個具有陰極22和旋轉(zhuǎn)陽極24的X-射線管。陰極里裝有燈絲(未畫出)，由電流加熱時在陰極周圍產(chǎn)生電子云。當從一個發(fā)生器(也未畫出)來的高電壓加在陰極22與陽極之間時，圍繞陰極電子云中的電子被加速成電子束的形式飛向由適合做靶的金屬材料組成的陽極24，最通常的情況下，靶由鎢構(gòu)成。當電子束撞擊靶材料時，靶材料吸收電子束的能量并且像前面說明過的那樣，引起X-射線的產(chǎn)生。
由于陽極24的結(jié)構(gòu)，X射線在很大程度上被聚焦并從該X射線設(shè)備20通過口26被發(fā)射出來?？?6通常由固有過濾作用與大約0.5毫米的鋁片相等效的玻璃或塑料做成的窗口組成。在典型的應(yīng)用中，從管子發(fā)射的X-射線束通過使用一個準直器38被聚焦，準直器38的用途是將X-射線束引導(dǎo)到只復(fù)蓋照射檢查物體所需要的面積范圍。這通過調(diào)節(jié)光圈32和36設(shè)定準直器的開口34來實現(xiàn)。
X-射線設(shè)備也具有固有的或附加的過濾作用，其通常與2.5至3.5毫米的鋁相等效，以從射線束中去除非常低能量的X射線，這些低能量射線通常在被檢查物體最初的幾毫米內(nèi)就被吸收。這些極低能量的X射線對輻射照相的分辨率決無絲毫幫助，而僅僅幫助增加了檢查物體的照射劑量。一旦X射線通過被檢查物體42，它們由一個輻射檢測器，例如一個成象倍增器進行檢測或者直接到一個輻射成象的膠片40上。
過濾器10被加在該設(shè)備中，從圖上可看出是在管子30的口26和準直器38之間。用雙面膠帶18通過或者將它貼到管30的口26上或者貼到附加的鋁過濾器上將過濾器安裝到該設(shè)備上。另外，在不可能這樣做的應(yīng)用中，即在某些牙科應(yīng)用中，可以將它固定在準直器的開口上。
圖4通常顯示了由圖3的X射線設(shè)備發(fā)射的X射線的波譜。該設(shè)備用鎢做靶并具有與3.5毫米鋁相等效的過濾作用，工作在80KVP的加速電壓下，產(chǎn)生一個具有最小波長約為0.15°A和鎢的分別大約0.21A°和0.18A°的特征Kα和Kβ輻射的連續(xù)譜。實線表示了在用50微米的鈮過濾器過濾之前該設(shè)備發(fā)射的正常X射線束輻射的波譜。長虛線是50微米鈮過濾器的衰減特性。原子序數(shù)為41的鈮在大約0.65A°處有一個K吸收端限以及在大約4.58A°處有一個L1吸收端限(圖中未畫出)。短虛線表示通過該鈮過濾器后X射線束的波譜。從大約0.25A°到0.65A°處的K吸收端限之前的這些X射線波長，有明顯的降低，就在0.65A°的K吸收端限前的地方，只有大約3%的入射的正常輻射未被該過濾器吸收。在這之后，正常的X射線束輻射被衰減到實際上所有輻射都被吸收。
過濾器材料的選擇取決于診斷技術(shù)的要求，因為不同的技術(shù)會要求不同的X射線波譜。對于X射線設(shè)備工作在55Kev至110Kev峰值電壓的大多數(shù)醫(yī)用或牙用診斷技術(shù)來說，任何一種其主要成分是原子序數(shù)在26至50之間的元素的材料都適合用于衰減X射線束。原子序數(shù)在26至50的元素在大約7Kev和30Kev之間具有K吸收端限，因而在這些KVP范圍里不會呈現(xiàn)明顯的K端限現(xiàn)象，所以通常起非特殊過濾器的作用。對過濾器材料的選擇還取決于是否能獲得適合于過濾器結(jié)構(gòu)形式、特別是適當厚度金屬箔形式的材料。
由于這些材料、特別是可以金屬箔形式獲得的這些元素的特性，所需的過濾器比較薄，通常是在200微米或更小的數(shù)量級里變化，產(chǎn)生X射線過濾器較好的材料具有30至120微米數(shù)量級的厚度，最好的形成X射線過濾器的材料具有30至70微米數(shù)量級的厚度。這在下表中被闡述，表中列出了推薦的金屬箔過濾器材料以及優(yōu)選的厚度。
原子序號元素厚度范圍最佳厚度26Fe50-25012527Co50-22512528Ni50-20010029Cu50-18012030Zn60-20512538Sr100-30520539Y55-16510040Zr35-1057041Nb25-755042Mo20-604043Tc15-503544Ru15-453046Pd15-403047Ag15-453048Cd20-503549In20-604050Sn20-5535原子序數(shù)在26到50之間、不能以金屬箔形式獲得的那些元素可以通過將它們與其它一種材料形成合金而被利用。對形成合金特別有用的是鋁。按本發(fā)明構(gòu)成的過濾器很方便地適合用于現(xiàn)有的X射線裝置，可以減少患者的輻射而不會顯著地增加費用。這種過濾器還有減少從X射線源來的入射散射輻射的附加優(yōu)點，從而降低了對可能受到照射的設(shè)備操作人員的輻射水平。
如果希望從X射線束中去除能量接近鈮的K吸收端限的輻射而對診斷來說是重要區(qū)域(一般從0.15A°至約0.4A°)的衰減不帶來明顯的增加，則可以采用組合過濾器。組合過濾器含有一種或多種有多于一種元素組成的材料，這些元素從鋁和原子序數(shù)在26到50之間的元素中選出。組合過濾器可以通過各個金屬箔層構(gòu)成或者通過將這些材料形成合金并成為單獨的箔層來組成。材料以及組成材料的元素的選擇取決于所希望的X射線的波譜，而波譜又取決于具體的應(yīng)用。
如圖5所示，采用了由25微米鈮和50微米硒組成的組合過濾器。曲線的基本內(nèi)容與圖4相同，實線是未過濾的譜，長虛線是該組合過濾器的衰減圖，而短虛線是過濾后的譜。如圖中可清楚地看出的那樣，采用了與鈮組合的K吸收端限約為0.98A°的硒，組合過濾器從X射線束中去除了大體上比0.6A°更長波長的所有X射線。
于是，在圖5所示的例子中，當應(yīng)用是希望用波長小于大約0.4A°的X射線束時，這種鈮和硒的組合特別有用。如果希望一個更硬的射線束，即波長低于0.3A°或0.2A°的射線束，那么應(yīng)當選擇去除比此更長波長X射線的過濾器材料。例如，K吸收端限在約0.42A°的錫或K吸收端限在約0.44A°的銦或者K吸收端限在0.48A°左右的銀會是有用的。上述的或衰減特性類似的其它材料可以與一種或多種K吸收端限在約0.6A°至1.0A°范圍的材料、例如周期表中從锝至鍺的材料結(jié)合使用。
如前所述，選取材料的最佳厚度取決于密度和衰減系數(shù)。通常，過濾器總的厚度應(yīng)當選得使該厚度與50Kev下的密度與衰減系數(shù)一起相乘得到的乘積是在約0.15至約0.45的范圍中，最好在約0.25至0.35。在組合過濾器中，每個單獨元素的該乘積之和應(yīng)當在上面這個范圍中。對于由兩個單獨元素組成的組合過濾器的情況，每個單獨元素最好應(yīng)當在約0.075至約0.225的范圍中，尤其以在約0.125至約0.175更好。
在以下的實例中，進一步說明本發(fā)明過濾器的應(yīng)用實例1一個罩在塑料中的50微米的鈮過濾器被放在由一個3相6脈沖單元組成的準直器的正面，具有和3.5毫米鋁等效的總的過濾作用。進入的劑量用一個Victoreen輻照儀測量。在有和沒有鈮過濾器下拍了一系列剖視輻射照片，為了在輻射照片上獲得同一光強度，對過濾后的輻射照片的輻射略微地增加8至10%，由于這種輻射的微少增加，對劑量減小量已作修正。
表1測得的進入劑量KV范圍無試驗過有試驗過%劑量(KVP)濾器濾器減少40.9毫倫琴/毫安秒.22毫倫琴/毫安秒72%502.0.5572%603.41.2164%705.02.158%806.73.154%表1顯示在有和沒有鈮過濾器下取得的進入劑量測量值之間有顯著的減小。這種劑量的減小在較低的KVP下最為顯著。
實例2這一實驗是用一個通用三相電發(fā)生器和一個具有在150KVP下和1.5毫米鋁等效的固有過濾作用的自動射線束限制裝置進行的。輻射探測器用的是RedCheckPlus，型號06-526。附加過濾與2.0毫米的鋁相等效，使得總的過濾作用與3.5毫米的鋁相等效。由于大多數(shù)X射線檢查是在75至100KVP下進行的，所以，發(fā)生器在以下設(shè)定值下使用mA＝200;時間-.35秒;KVP-80。
在以下的條件下，進行了一半數(shù)值層厚的實驗并對獲得的輻射劑量進行比較a)正常工作-在源和探測器之間只有3.5毫米鋁或等同物。
b)與a)完全一樣，只是在該范圍的源處附加一個100微米的鐿。
c)與a)完全一樣，只是在該范圍的源處附加了50微米的鈮。
d)與a)完全一樣，只是在該范圍的源處附加25微米的鈮。
運行情況附加的過濾作用劑量mR%劑量減少(與A比較)A)正常運行02621mm2102mm1763mm1484mm1245mm107
一半數(shù)值層厚＝3.7mmAl。
B)對A附加100微米鐿0149441mm128392mm112373mm95364mm8333一半數(shù)值層厚＝4.85mmAl。
C)對A附加50微米鈮0138481mm118442mm99443mm83444mm72425mm6440一半數(shù)值層厚＝4.35mmAl。
D)對A附加25微米鈮0175341mm148302mm125293mm107284mm91275mm7926一半數(shù)值層厚＝4.25mmAl。
實例3用了5cm，10cm，15cm，和20cm深的水模型來進行試驗。水中放一個分級光劈以提供一個可以測量的光密度(O.D)。采用SiemensTridorosOptimatic800發(fā)生器用0.6焦點尺寸進行試驗。試驗在115cmFFD下用Keithly35055數(shù)字式輻射劑量儀完成的。試驗前在80KV下測得的HVL(一半數(shù)值層厚)是3.8mmAl。在準直器外測對3.8mmAl加上一個50微米的鈮過濾器，其結(jié)果如下模型附加過濾輻射管電壓劑量%劑量減少5cm10毫安秒63KV28.4mR5cm0.05mmNb10mAs63KV10.2mR64%5cm0.05mmNb12mAs63KV16mR44%5cm4mmAl10mAs63KV10.2mR64%10cm20mAs77KV94mR10cm0.05mmNb20mAs77KV50mR47%10cm0.05mmNb25mAs77KV73mR22%10cm3mmAl20mAs77KV51mR46%15cm32mAs96KV283mR15cm0.05mmNb32mAs96KV170mR40%15cm0.05mmNb40mAs96KV215mR24%15cm3mmAl50mAs96KV172mR39%
20cm50mAs117KV715mR20cm0.05mmNb50mAs117KV453mR37%20cm0.05mmNb64mAs117KV569mR20%20cm3mmAl50mAs117KV460mR36%實例4在下表顯示的條件下拍取了一系列的脊柱和腹部輻射照相。劑量測量值是用一個Capintec輻射劑量計得到的。
項目FFDKVPmA時間未過濾劑量過濾后劑量%劑量減少頸脊骨4070100.131778腰脊骨4090300.255626454全脊骨7290300.21105055腹部7290100.21105055用鈮過濾器下取得的膠片給有經(jīng)驗的放射科專家判斷，斷定比未過濾時的膠片具有更好的清晰度。
實例5在有50微米鈮過濾器下用WEBER牙科X射線裝置在70KVP和10mA下進行試驗。發(fā)現(xiàn)為了在有鈮過濾器下獲得同等的對照度和膠片質(zhì)量，輻照時間要增加到只有鋁過濾器時的1.5至2倍。在只有鋁過濾器的正常工作時，輻照時間通常是0.2至0.3秒，在用了鈮過濾器時，它們是0.3至0.5秒。劑量減少量被表示在下表中
過濾器輻照時間劑量MR%劑量減少Al0.211669%Nb0.236Al0.211650.9%Nb0.357Al0.211637.9%Nb0.472Al0.317166.7%Nb0.357Al0.317157.9%Nb0.472Al0.317150.3%Nb0.585Al0.317130.4%Nb0.6102所以，在普通的工作情形下，50微米的鈮過濾器引起患者輻照劑量下降30至50%。
雖然，這里詳細描述了本發(fā)明的各種具體實施方案，但是，在不脫離本發(fā)明要旨或所附權(quán)利要求范圍的情況下，本領(lǐng)域的專業(yè)人員可以對之作出各種變型。
權(quán)利要求
1.一個用于醫(yī)學(xué)或牙科診斷用X射線設(shè)備，包括一個X射線源，它在檢查要經(jīng)受該源的X射線束輻照的檢查物體時工作在約55Kev至約110Kev的峰值電壓下。所說設(shè)備包括一個過濾器，它顯著降低由檢查物體吸收的低能量輻射，而對該源的所希望的高能輻射沒有明顯的影響，所說過濾器被選取具有這樣的過濾特性，使得50Kev能量的X射線強度被降低到正常輻射水平的約8%至約35%。所說過濾器包括一種或多種含有選自鋁和原子序數(shù)在26至50之間元素中的一些元素的材料。
2.如權(quán)利要求1所述的X-射線設(shè)備，其中所說過濾器由單獨一種元素材料的金屬箔組成。
3.如權(quán)利要求2所述的X-射線設(shè)備，其中所說的元素材料是從鈮、銅、銀、錫、鐵、鎳、鋅、鋯、鋁或鉬中選出的。
4.一個如權(quán)利要求1所述的X射線設(shè)備，其中所說過濾器至少包括有一個最大厚度為75微米的鈮金屬箔。
5.一個與用于醫(yī)學(xué)或牙科診斷的X射線設(shè)備一起使用的過濾器，其中的X射線設(shè)備包括一個工作在約55Kev至110Kev之間的峰值電壓下的X射線源和一個要接受該源輻照的檢查物體;所說過濾器顯著降低由檢查物體吸收的低能量輻射，而對該源的所希望的高能輻射沒有明顯影響，所說過濾器被選成具有這樣的特性，使得具有50Kev能量的X射線強度被降低到正常輻射水平的約8%至約35%。所說過濾器包括至少一種元素材料，該元素材料是從鈮、銅、銀、錫、鐵、鎳、鋅、鋯、鋁和鉬中選出。
6.一個如權(quán)利要求5所述的過濾器，其中所說過濾器由單獨一種元素材料的金屬箔組成。
7.一個如權(quán)利要求6所述的過濾器，其中所說的元素材料是從鈮、銅、銀、錫、鐵、鎳、鋅、鋯或鉬中選出。
8.一個如權(quán)利要求5所述的過濾器，其中所說過濾器至少包括有一個最大厚度約為75微米的鈮金屬箔。
9.一個如權(quán)利要求8所述的過濾器，其中所說的鈮金屬箔具有的最佳厚度在約25至約75微米的范圍中。
10.一個如權(quán)利要求9所述的過濾器，其中所說的鈮金屬箔具有約50微米的厚度。
11.一個如權(quán)利要求8所述的過濾器，包括與具有最大厚度為約75微米的所說鈮金屬箔組合的一些輔助過濾箔。
12.一個如權(quán)利要求5所述的過濾器，它被罩在一透明罩殼中。
13.一個如權(quán)利要求12所述的過濾器，其中所說的透明罩殼由一種柔性塑料組成。
14.一個如權(quán)利要求13所述的過濾器，包括一個在所說透明罩殼內(nèi)的彩色背景，該彩色背景中的彩色用于認辨關(guān)于該過濾器的特定信息。
15.如權(quán)利要求14所述的過濾器，其中，所說的彩色背景由一個紙板材料組成，而所說的透罩殼由一種可撓曲的塑料組成，使所說的過濾器總體具有撓性。
16.一種降低在醫(yī)學(xué)或牙科診斷時經(jīng)受X射線束輻照的檢查物體的輻射劑量的方法，該方法包括從一個X射線設(shè)備向檢查物體發(fā)射一個具有最大能量在約55Kev至約110Kev之間的穿透輻射束，所說X射線設(shè)備包括一個工作在約55Kev至約110Kev之間的一個峰值電壓下的X射線源，并具有等效于2至4毫米鋁的固有過濾作用。將一個過濾器安裝在所說X射線源和所說檢查物體之間，所說過濾器顯著降低了由檢查物體吸收的低能量輻射，而對該源的所希望的高能輻射沒有明顯影響，所說過濾器由一種或多種包含一些元素作為主要成分的材料組成，這些元素從鋁和原子序數(shù)在26至50之間的元素中選出以具有使具有50Kev的輻射強度被降低到正常輻射水平的約8%至約35%的X射線過濾特性。用過濾后的輻射輻照所說檢查物體，結(jié)果使大多數(shù)過濾后的輻射都通過所說患者。探測從所說被檢查物體出來的過濾后的輻射，以及對該出來的過濾后的輻射進行處理，以得出一個與該出來的過濾后的輻射相對應(yīng)的檢查物體的輻射攝影象。
17.一個如權(quán)利要求16所述的方法，其中所說的過濾器由一個單獨元素的材料做成的金屬箔。
18.一個如權(quán)利要求17所述的方法，其中所說的元素材料是從鈮、銅、銀、錫、鐵、鎳、鋅、鋯、鋁或鉬中選出。
19.一個如權(quán)利要求18所述的方法，其中所說的過濾器至少包括有一個具有最大厚度為約75微米的鈮金屬箔。
20.一個如權(quán)利要求19所述的方法，其中所說的鈮金屬箔的最佳厚度在約25至75微米的范圍中。
全文摘要
按照本發(fā)明，提供了一個X射線過濾器，它顯著降低了通常被檢查物體吸收的低能輻射，而對所希望的高能輻射沒有明顯影響。過濾器由一種或多種包含一些元素作為主要成分的材料組成，這些元素從鋁和原子序數(shù)在26至50之間的元素中選出以具有這樣的X射線過濾特性，使得具有50Kev能量的X射線的強度被降低到其正常輻射水平的約8％至約35％。作為上述結(jié)構(gòu)的效果，本發(fā)明過濾器從X射線束中濾除了通常由檢查物體吸收，并對檢查物體的輻射攝影成像無幫助的那些能量。
文檔編號A61B6/00GK1036285SQ8910141
公開日1989年10月11日 申請日期1989年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月29日
發(fā)明者肯尼思·E·迪蒙, 厄爾·J·麥卡瑟 申請人:肯尼思·E·迪蒙, 厄爾·J·麥卡瑟