新しいレントゲン設備

開業とともに約１０年以上使用してきたレントゲン照射装置を更新いたしました。

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今回更新した設備は下の写真の中央のレントゲン（エックス線）照射装置と付属する撮影台です。テーブルの下には写真では見えませんが、Ｘ線（エックス線）を検出してデジタル画像データに変換する フラットパネル検出器（ＦＰＤ）が設置されています。

近年のレントゲン装置はこのように「照射装置」と「Ｘ線検出器」の２つのシステムから構成されています。今回、このブログでご紹介させて頂くのは、このＸ線照射装置で、この装置は撮影のための光源となるＸ線を発生・照射する役割を担います。

PETMATE SXA-10S（ 島津メディカルシステムズ )
＞このレントゲン装置について

Ｘ線照射装置はその進歩に伴って、根本的なしくみが大幅に変わる機器ではありませんが、近年では「撮影に最適な性質を持つＸ線」を「より高出力」で「より短時間」に照射するための技術的な向上が積み重ねられています。

Ｘ線照射機の進歩はまた、「動物の大きさや種類ごとの撮影条件の自動化」や「動物医療に最適な操作環境の改善」にも及んでおります。動物病院特有の作業の煩雑さをより少ない方向へ、レントゲン検査のデジタル化と並行して動物達への負担軽減と時代が求めるより一層の低被爆化も進んで参りました。

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ここで、ちょっと脱線しますが、レントゲン検査の進歩のもうひとつの柱といえるのがＸ線を検出するためのイメージングプレート（第一世代のＣＲレントゲン）やフラットパネル検出器（次世代のＤＲレントゲン）と呼ばれるＸ線検出装置です。
これらは得られた画像情報をデジタル処理する仕組みの中心的役割を担い、まさにレントゲン検査の”デジタル化を象徴する装置”となっています。

デジタル化以前のフィルムによるレントゲン検査は、撮影の度に”光に弱い”レントゲンフィルムを真っ暗な暗室の中で手探りで準備して、撮影後にまた暗室に戻って現像するという、手順を要する面倒な作業でした。
また、現像に熟練を要する部分が多く、画像の品質も必ずしも一定しませんでした。

レントゲン検査の進歩は、「フィルムカメラ」が「初期のデジタルカメラ」（ＣＲレントゲンに相当）に進化してフィルムを現像するという概念がなくなり、さらに「連続撮影・通信機能付きの高画質のデジカメ」（ＤＲレントゲンに相当）になってきた、というカメラの進化に置き換えると理解しやすいかもしれません。

フラットパネル検出器では、レントゲン写真は撮影された直後にディスプレイに表示されるため、デジタル第一世代のＣＲよりも手順が少なく、より速やかに高画質な画像による診断を行うことができます。

当院ではフラットパネルによる最新のＤＲシステムをＸ線照射装置に先立って済ませたばかりですが、この話題はまた次のブログでご紹介いたします。

＞レントゲン検査のデジタル革命とは？

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次に、レントゲン検査の原理やその仕組みをご説明したいと思います。

レントゲン検査はＸ線（エックス線）を光源にしたレントゲン写真による画像検査のひとつで、医療における検査手段としてなくてはならないものです。

Ｘ線とは強いエネルギーを持つ肉眼ではとらえられない”光”の一種であり、”放射線”に分類されます。
つまり、体の組織をいとも簡単に通り抜けてしまう能力を持っており、その性質を利用して肉眼では見ることができない体内の様子をレントゲン写真として映し出すことができます。

Ｘ線は体を簡単に透過できますが、その「内部構造」によって、さまざまな割合で吸収されます。例えば、骨や歯のように固い部分はＸ線を吸収しやすくほとんどＸ線を通しません。一方で、脂肪や筋肉組織などの水分の多い軟らかい部分や液体などは一部が吸収されて透過しますが、空気が多い肺などの臓器であれば、ほとんど吸収されずに通してしまいます。
さらにＸ線が吸収（透過）される度合いは、そこにある異常の有無でも異なってきます。つまりその違いが異常なレントゲン画像として検出されるのです。

レントゲン写真では体を通り抜けたＸ線が体の中の構造によって様々なパターンで吸収され、Ｘ線が多く透過した部分はより”黒く”、透過しにくい部分はより”白く”写ります。明るさを白から黒の濃淡として表現する「白黒写真」をイメージしていただくとイメージしやすいかもしれません。
レントゲン検査というのは白黒画像として作られた、濃淡の微妙な差や変化を臓器や「内部構造」の異常としてとらえて診断につなげる作業なのです。

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ここで、ちょっと脱線してレントゲン検査の歴史はどんなものであったのか紐解いてみましょう。

Ｘ線は、1895年にドイツの物理学者であるヴィルヘルム・コンラート・レントゲン博士（下写真）によって発見され、博士はこの功績により１９０１年に第一回ノーベル物理学賞を受賞しています。
つまり、Ｘ線の発見はまさに大発見であったというわけです。

クルックス管と呼ばれる初期の真空管を使って、とある実験をしていたレントゲン博士は、一定の条件の下で、その真空管から物体を透過する能力のある、”未知の光のようなもの”が放出されることを偶然に発見しました。
不思議なことに、その強い”謎の光”は目に見えないばかりか、分厚い本や厚いガラスさえも通り抜けたそうです。

レントゲン博士はそのよく分からない光に、数学での未知を表す”Ｘ”から意を得て、Ｘ線（エックス線）と名付けました。このＸ線には強い物質透過性があることから、その証拠として自身のアンナ・ベルタ夫人の手を写真乾板の上に置き、放電管からのＸ線を１５分間も！照射したところ、手の骨と結婚指輪だけの写真が撮れました。
これが有名な「１１５年前」の世界初のレントゲン写真として現代に残っています。（下写真）

夫人はこの写真を見たとき、「自分の死体を見た気分だわ！」と叫んだという逸話があるとか。
写真の薬指にある黒い塊は金の指輪です。金属はＸ線を強く吸収して透過させないために写真の上では黒く見えており、現在見慣れているレントゲン画像と比べると、白黒逆転した「反転画像」になっているのが分かります。

現在の最新のレントゲン写真と比較してみると１００年以上の技術の進歩は偉大ですね。

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Ｘ線の発見によって、人体にメスを入れることなく人体の内部が観察できるという驚きの事実は、誰もが分かりやすくインパクトのあるレントゲン写真という衝撃的な画像と共に、ヨーロッパ域内だけではなく海外にも広く駆け巡りました。

発見から３か月後には日本国内でも紹介され、翌年１８９６年には、Ｘ線の研究に着手していた島津源蔵氏（２代目）が手のＸ線写真撮影に成功し、その翌年には教育用のＸ線装置が商品化され、その後の同社での１９０９年の国内初の医療用レントゲン装置の発売につながります。

ちなみに初代、島津源蔵氏の父親（一代目）が１８７５年に創業したのが、かの島津製作所だそうです。
この会社は世間一般での知名度こそ低いのですが、理系学部卒にはお馴染みの計測器メーカーであり、精密機器、医療機器、航空機器など目立たないけれども重要な分野を手掛けています。

また、医療用レントゲン装置の開発だけではなく、レントゲン検査のデジタル化の根幹となるＸ線フラットパネル検出器（ＦＰＤ）や、科学分野でなくてはならない電子顕微鏡や微量分析器のガスクロマトグラフなど多くの機器を開発しています。
つまり、島津製作所はその歴史の長さに加えて、世間一般の目には触れないものの、今やそれなしでは世の中が非常に困る機器を開発、商品化し続けて来た企業でもあります。

最近では、”現役サラリーマン初”のノーベル賞（化学賞）を受賞した、田中耕一氏が島津製作所の研究者であったことも世の中の話題となったことも記憶に新しいのではないでしょうか。
また、創業者が薩摩の島津家とも関わっているとかいないとか。諸説あるようですが、調べてみると歴史の一部にもつながっているようで、とても興味深いものですね。