JP3724393B2

JP3724393B2 - X-ray equipment

Info

Publication number: JP3724393B2
Application number: JP2001226540A
Authority: JP
Inventors: 英樹藤井; 功中西
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JP2003038482A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｘ線撮影装置に関し、とくに散乱線除去用グリッドを備えたＸ線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線撮影装置では、被写体によって散乱した散乱線を除去するため、Ｘ線の吸収率が高い物質と低い物質とを一定間隔で交互に平行に並べたグリッドが用いられるが、このグリッドの持つ空間的な周波数（配列間隔）とＸ線検出器の空間的サンプリング周期（検出画素間隔）の相違により、このＸ線検出器によって得た画像にモアレ縞が生じる。そのため、従来では、このような撮影画像におけるモアレ縞の除去・軽減を図るべく、種々の対策を講じてきた。
【０００３】
そのひとつの対策として、モアレ縞が生じないようにＸ線検出器と同じ周波数特性を持つグリッドを使用するというものが知られている。また、Ｘ線照射中にグリッドを移動させてモアレ縞を消すようにすることもある。さらに、グリッドをその平面内で回転させて、グリッドの間隔を cosθ倍にし（回転角度θ）、この cosθ倍のグリッド間隔がＸ線検出器の画素間隔と同じになるようにすることで、Ｘ線検出器と同じ周波数特性を持つグリッドを用いたのと同様の効果を得ることなども行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｘ線検出器と同じ周波数特性を有するグリッドを使用する場合、それらを厳密に一致させなければ効果がないため、グリッドの位置精度・製作精度には非常に高度なものが要求され、安価には得られない。たとえそのようなグリッドが得られたとしても、ＳＩＤ（Ｘ線源とＸ線検出器との間の距離）が変れば周波数特性の一致は崩れてしまうし、ＳＩＤが微妙に変化しただけでも周波数差が生じてモアレ縞が発現する。
【０００５】
Ｘ線照射中にグリッドを移動させる場合は、単純に移動させるだけでは、移動速度とＸ線検出器のサンプリング周期との関係で微細なモアレ縞を消すことはできない。さらに連続的にＸ線を照射する手技ではグリッドをどれだけ移動させればよいのか定かでない。
【０００６】
グリッドを回転させる場合には、平行グリッドの長さ方向に一致した方向から斜めにＸ線を入射させる場合以外、斜めに入射するＸ線の一部がグリッドによって遮られてしまうという問題が生じる。そのため、Ｘ線検出器の検出面に直角にＸ線を入射させずに、斜めに入射させることの多い、Ｘ線断層撮影法には向かない。
【０００７】
この発明は、上記に鑑み、グリッドを移動させる場合の条件を探求してそれにしたがって制御することにより、その問題を解決するとともに、Ｘ線検出器の検出面に直角にＸ線を入射させない場合の問題や、グリッドの位置精度を高めなければならない問題などを回避するようにした、Ｘ線撮影装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるＸ線撮影装置においては、Ｘ線発生器と、被写体を透過したＸ線が入射するように配置されるＸ線検出器と、被写体とＸ線検出器との間に配置される散乱線除去用グリッドと、該グリッドを、上記Ｘ線検出器の信号蓄積期間の間、該Ｘ線検出器の空間サンプリング周期の整数倍の距離だけ、該グリッドのＸ線の高吸収率部と低吸収率部との並び方向に移動させる移動装置とが備えられることが特徴となっている。
【０００９】
グリッドが、Ｘ線検出器の信号蓄積期間の間、一定距離だけ、一定方向に移動させられる。その方向というのは、グリッドのＸ線高吸収率部と低吸収率部との並び方向であり、その距離というのは、Ｘ線検出器の空間サンプリング周期の整数倍の距離である。これにより、グリッドのＸ線高吸収率部の投影像が、Ｘ線検出器の信号蓄積期間の間、Ｘ線検出器の画素ピッチの整数倍の距離だけ移動することとなり、各画素における、グリッドのＸ線高吸収率部の投影像による信号低下の割合が平均化され、モアレ縞の影響をより少なくできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示す実施の形態は、この発明をＸ線断層撮影装置に適用したものである。この図１において、Ｘ線管１１には、Ｘ線用の高電圧電源装置１２が接続される。この電源装置１２は曝射制御装置１３によって制御される。また、Ｘ線管１１は、Ｘ線管移動装置１４によって矢印方向（図では左右方向）に移動させられるようになっている。この曝射制御装置１３の制御の下、電源装置１２からＸ線管１１に高電圧が供給されると、Ｘ線管１１よりＸ線が発生する。
【００１１】
このＸ線は、検査台３２に横たえられた被写体（患者）３１に向けて照射され、被写体３１を透過したＸ線はグリッド１５を経て、フラットパネルディテクタ（以下ＦＰＤと略す）２１に入射する。グリッド１５は、被写体３１によって散乱した散乱線を除去するためのもので、Ｘ線の吸収率が高い物質と低い物質とを一定間隔で交互に平行に並べて構成される。ここでは、鉛等のＸ線吸収率の高い金属の板を一定間隔で平行に並べたものを使用している（金属板の間の空間がＸ線吸収率の低い空気で満たされている）。この高吸収率板の長さ方向は図１の左右方向となっており、この高吸収率板の並び方向が図１の紙面に直角な方向となっている。
【００１２】
図２は、検査台３２に横たわる被写体３１の頭部方向から見た模式的な図であって、この図からも、グリッド１５の高吸収率板の並び方向が、横たわった被写体３１の左右方向となっており、高吸収率板が被写体３１の身長方向に伸びていることが分かる。このグリッド１５は、グリッド移動装置１６によって図１の紙面に直角な方向、つまり図２において矢印で示すように、検査台３２上に横たわった被検者３１の左右方向に直線的に往復移動させられるようになっている。
【００１３】
ＦＰＤ２１は、半導体Ｘ線検出器であり、多数の検出画素がマトリックス状に平面的に並べられており、その検出面に入射したＸ線画像に対応した画像信号を出力する。ＦＰＤ２１にＸ線が入射すると、その入射Ｘ線量に対応してＦＰＤ２１の各検出画素に信号が蓄積され、読み出し部２２を経てその各画素ごとの信号が読み出され、Ａ／Ｄ変換器２３を経てフレームメモリ２４に送られ、記憶させられる。
【００１４】
このフレームメモリ２４における画像信号の書き込み番地はＣＰＵ２８によって制御されている。ＣＰＵ２８は、この装置の全体を制御するもので、ここではとくに曝射制御装置１３、Ｘ線管移動装置１４、グリッド移動装置１６の制御が重要である。ＣＰＵ２８は、曝射制御装置１３を介してＸ線の曝射のタイミング、曝射時間の長さを制御し、そのＸ線曝射タイミング・時間に同期して、Ｘ線管移動装置１４を介してＸ線管１１を移動させ、グリッド移動装置１６を介してグリッド１５を移動させる。
【００１５】
ここでは、Ｘ線管１１を図１の左右方向にステップ的に移動させ、その各停止位置ごとに一定時間Ｘ線曝射し、曝射が終了したらつぎの停止位置まで移動させるということを繰り返すものとする。これによりＸ線管１１からのＸ線は、実線で示すようにＦＰＤ２１（の検出面）に直角に入射するだけでなく、点線で示すようにＦＰＤ２１に対して斜めに入射する。入射角度が斜めになることから、被写体３１の同一部位はＦＰＤ２１の異なる位置に投影される。そこで、通常のＸ線断層撮影法の原理によれば、被写体３１の同一深さの部位が、入射角度の変化にもかかわらず、同一位置に投影されるようにＦＰＤ２１を位置ずれさせることで、その深さ以外の部位をぼけさせ、その深さの部位が鮮明に現れるようにするのであるが、ここでは、ＦＰＤ２１を実際に位置ずれさせる代わりに、フレームメモリ２４の書き込み番地をずらしながら、各入射角度ごとの画像を加算して現実にＦＰＤ２１を位置ずれさせたと同様に被写体３１の一定深さの断層像を、フレームメモリ２４上で再構成するようにしている。
【００１６】
なお、各入射角度ごとの画像の各々をそのままフレームメモリ２４に記憶するとともにその各々の画像に関する入射角度（Ｘ線管１１の位置）を記憶しておき、後に位置ずれさせながら各画像を加算し一定深さの断層像を再構成するようにもでき、その場合画像加算時の位置ずれ量を変えることで、再構成する断層像の深さを変えることができる。
【００１７】
こうして得られた断層像は、階調変換器２５を経ることによって階調の調整がされた後、Ｄ／Ａ変換器２６を経てアナログ信号にされて画像モニター装置２７に送られて表示される。
【００１８】
つぎにグリッド１５の移動について説明する。グリッド１５は、Ｘ線管１１がある位置で停止し、Ｘ線曝射が行われている期間、一方向に一定距離だけ移動させられる。その移動距離は、ＦＰＤ２１の検出画素の配列間隔（ピッチ）の整数倍の距離とする。つぎの停止位置で停止しＸ線曝射が行われるとき、反対方向に同距離だけ移動し、このような往復移動を、Ｘ線曝射ごとに繰り返す。ここれにより、グリッド１５の空間周波数特性と、ＦＰＤ２１の空間サンプリング周波数特性との相違に基づくモアレ縞をなくすことができる。
【００１９】
以下その原理について少し詳しく説明する。図３の（ａ）は、ＦＰＤ２１を断面して横方向（図２と同様の、被写体３１の頭部方向）から見た拡大図であり、この図で上方向からＸ線が入射するものとする。この（ａ）に示すように、グリッド１５（の高吸収率部）の投影像１５ａのピッチがＦＰＤ２１の検出画素２１ａのピッチと厳密に一致していれば、モアレ縞は生じない。ところが、一般に図３の（ｂ）に示すようにそれらのピッチは一致していない。図３の（ｂ）ではグリッド１５の投影像１５ａのピッチは検出画素２１ａのピッチより狭くなっている。仮にあるＳＩＤ（Ｘ線管１１におけるＸ線焦点位置とＦＰＤ２１の検出面との間の距離）において図３の（ａ）のような理想的な状態が実現できたとしても、ＳＩＤが変れば（ｂ）のような状態になってしまう。図３の（ｂ）のようになると、投影像１５ａがより入る画素２１ａとより入らない画素２１ａとが一定周期で現れ、投影像１５ａがいくつも入る画素２１ａの信号は小さく、投影像１５ａの入る数の少ない画素２１ａの信号が大きくなるので、これがモアレ縞を作る原因となる。
【００２０】
図３の（ｂ）で投影像１５ａを画素２１ａの１間隔だけ左右方向、たとえば右方向に移動させ、その間Ｘ線曝射および各画素２１ａでの信号蓄積を行わせたとする。すると、どの画素２１ａにおいても、投影像１５ａが右方向に横切っていくので、どの画素２１ａでも投影像１５ａの影響は平均化され、投影像１５ａによる画素２１ａごとの信号変化は小さなものとなる。そのため、このようなグリッド１５の移動によりモアレ縞の振幅を小さくすることが可能である。さらに移動距離を画素間隔の何倍もの距離とすれば、より投影像１５ａの影響の平均化はより強くなり、モアレ縞の振幅をより小さくすることができる。
【００２１】
実際に、画素ピッチ（サンプリング周期）１５０μｍのＦＰＤ２１と、ＳＩＤ＝１０００ｍｍで投影像周期１００μｍとなるグリッド１５とを用いて実験しデータを得てみた。ここでは１３３ｍｓｅｃごとにＦＰＤ２１の読み出しを行った（ＦＰＤ２１の信号蓄積期間＝１３３ｍｓｅｃ、つまり画像読み出し速度＝１３３ｍｓｅｃ／ｓｈｅｅｔ）。この画像読み出し時間間隔の間に、グリッド１５を移動させる量（距離）を変化させてみたところ、図４に示すような結果が得られた。この図４で、横軸のグリッド移動量の単位は画素ピッチの倍数であり、縦軸はモアレ縞の振幅（％）を示す。このようにＦＰＤ２１の空間サンプリング周期とグリッド１５の投影像周期とが異なっている場合、グリッド１５を移動させない（グリッド移動量＝０）と、モアレ縞の振幅は大きなものとなるが、グリッド移動量を大きなものとすればするほどモアレ縞の振幅は小さなものとなり、上記が実証された。
【００２２】
なお、実際のシステムでは上記のようにＦＰＤ２１の画像読み出し速度が速いため、その都度Ｘ線管１１を停止させることはできず、Ｘ線管１１を連続的に移動させることになるが、その場合画像読み出し時間間隔（上記の例では１３３ｍｓｅｃ）でＸ線管１１が停止していると見れば、同じように説明できる。この場合、Ｘ線曝射についてもＸ線管１１の停止位置ごとに行うのではなく、Ｘ線管１１の移動中連続的にＸ線曝射を行うことになる。実際にＸ線断層撮影を行う場合には、たとえばＸ線の入射角度が４０度振れるようにＸ線管１１を１．５秒かけて移動させ、その１．５秒の間Ｘ線は連続的に発生させる。そして、１３３ｍｓｅｃごとにＦＰＤ２１の読み出しを行い、その読み出し時間間隔ごとに、グリッド１５を、Ｘ線吸収率の高・低部の並び方向に、ＦＰＤ２１の検出画素ピッチの整数倍の距離だけ一方向に移動させ、つぎの読み出し時間間隔では反対方向に同距離だけ移動させるという往復移動を繰り返す。
【００２３】
Ｘ線断層撮影では、Ｘ線検出器（ここではＦＰＤ２１）の検出面に直角にＸ線を入射すること以外に、斜めにＸ線を入射することが必須であるから、とくにこのようなＸ線断層撮影に効果的である。すなわち、Ｘ線管１１の移動方向（図１の左右方向、図２の紙面に直角な方向）とグリッド１５のＸ線の高吸収率部と低吸収率部とが平行に伸びていく方向（図１の左右方向、図２の紙面に直角な方向）とを一致させることによって、斜めにＸ線を入射させる場合の、グリッド１５によるＸ線の遮断を防ぐことができるからである。
【００２４】
なお上の説明はこの発明の実施の形態に関するものであって、この発明は上で説明した例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、具体的な構成などは上記した以外に種々に変更できることはもちろんである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のＸ線撮影装置によれば、散乱線除去用グリッドを用いる場合にモアレ縞の発生を防ぐことができる。しかも、グリッドの製造精度を高める必要もないし、Ｘ線をＸ線検出器の検出面に直角に入射させない場合にＸ線がグリッドによって遮断されてしまわないようにグリッドを用いることができるので、Ｘ線を斜めに入射させる必要のあるＸ線断層撮影に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかるＸ線断層撮影装置のブロック図。
【図２】同実施形態における、Ｘ線管、被写体、グリッド、ＦＰＤの部分についての正面（図１の左側）からの模式図。
【図３】グリッドの投影像とＦＰＤの検出画素との関係を示す模式図。
【図４】グリッド移動量に対するモアレ縞振幅の測定結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１１Ｘ線管
１２電源装置
１３曝射制御装置
１４Ｘ線管移動装置
１５グリッド
１６グリッド移動装置
２１ＦＰＤ
２２ＦＰＤ読み出し部
２３Ａ／Ｄ変換器
２４フレームメモリ
２５階調変換器
２６Ｄ／Ａ変換器
２７画像モニター装置
２８ＣＰＵ
３１被写体
３２検査台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly to an X-ray imaging apparatus provided with a scattered radiation removal grid.
[0002]
[Prior art]
In an X-ray imaging apparatus, in order to remove scattered radiation scattered by a subject, a grid in which a substance having a high X-ray absorption rate and a substance having a low X-ray absorption rate are alternately arranged in parallel at regular intervals is used. Moire fringes occur in the image obtained by the X-ray detector due to the difference between the typical frequency (array interval) and the spatial sampling period (detection pixel interval) of the X-ray detector. For this reason, conventionally, various countermeasures have been taken in order to remove and reduce moire fringes in such a photographed image.
[0003]
One countermeasure is to use a grid having the same frequency characteristics as the X-ray detector so as not to cause moire fringes. Also, the moire fringes may be erased by moving the grid during X-ray irradiation. Further, by rotating the grid within the plane, the grid interval is multiplied by cos θ (rotation angle θ), and the cos θ-fold grid interval is made equal to the pixel interval of the X-ray detector. An effect similar to that obtained by using a grid having the same frequency characteristic as that of the line detector is also performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when grids having the same frequency characteristics as the X-ray detector are used, there is no effect unless they are matched exactly. Therefore, extremely high grid position accuracy and manufacturing accuracy are required and are inexpensive. Cannot be obtained. Even if such a grid is obtained, if the SID (distance between the X-ray source and the X-ray detector) changes, the coincidence of the frequency characteristics will be lost, and the frequency even if the SID changes slightly. A difference occurs and moire fringes appear.
[0005]
When the grid is moved during X-ray irradiation, the fine moire fringes cannot be eliminated by simply moving the grid due to the relationship between the moving speed and the sampling period of the X-ray detector. Furthermore, it is not certain how much the grid should be moved in the procedure of continuously irradiating X-rays.
[0006]
When the grid is rotated, there is a problem that a part of the obliquely incident X-rays is blocked by the grid, except for the case where X-rays are incident obliquely from the direction that coincides with the length direction of the parallel grid. Therefore, it is not suitable for X-ray tomography, in which X-rays are not incident on the detection surface of the X-ray detector at right angles but are incident obliquely.
[0007]
In view of the above, the present invention solves the problem by searching for conditions for moving the grid and controlling according to the conditions, and prevents X-rays from being incident at a right angle on the detection surface of the X-ray detector. It is an object of the present invention to provide an X-ray imaging apparatus that avoids problems and problems in which the grid position accuracy must be increased.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the X-ray imaging apparatus according to the present invention, an X-ray generator, an X-ray detector arranged so that X-rays transmitted through the subject are incident, and the subject and the X-ray detector And the grid for removing scattered radiation between the X-ray detector and the grid by a distance that is an integral multiple of the spatial sampling period of the X-ray detector during the signal accumulation period of the X-ray detector. It is characterized in that a moving device is provided that moves the line in the direction in which the high-absorption rate part and the low-absorption rate part are arranged.
[0009]
The grid is moved in a fixed direction by a fixed distance during the signal accumulation period of the X-ray detector. The direction is the direction in which the X-ray high-absorption ratio portion and the low-absorption ratio portion of the grid are arranged, and the distance is an integer multiple of the spatial sampling period of the X-ray detector. As a result, the projected image of the X-ray high absorption rate portion of the grid is moved by a distance that is an integral multiple of the pixel pitch of the X-ray detector during the signal accumulation period of the X-ray detector. The ratio of the signal decrease due to the projected image of the X-ray high-absorption ratio is averaged, and the influence of moire fringes can be reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment shown in FIG. 1, the present invention is applied to an X-ray tomography apparatus. In FIG. 1, an X-ray high voltage power supply device 12 is connected to an X-ray tube 11. The power supply device 12 is controlled by an exposure control device 13. Further, the X-ray tube 11 is moved in the direction of the arrow (left and right in the figure) by the X-ray tube moving device 14. When a high voltage is supplied from the power supply device 12 to the X-ray tube 11 under the control of the exposure control device 13, X-rays are generated from the X-ray tube 11.
[0011]
This X-ray is irradiated toward a subject (patient) 31 lying on the examination table 32, and the X-ray transmitted through the subject 31 enters a flat panel detector (hereinafter abbreviated as FPD) 21 through the grid 15. The grid 15 is for removing scattered rays scattered by the subject 31, and is configured by alternately arranging a substance having a high X-ray absorption rate and a substance having a low X-ray absorption rate in parallel at regular intervals. Here, a metal plate having a high X-ray absorption rate such as lead arranged in parallel at regular intervals is used (the space between the metal plates is filled with air having a low X-ray absorption rate). The length direction of the high absorptivity plates is the left-right direction in FIG. 1, and the arrangement direction of the high absorptivity plates is a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
[0012]
FIG. 2 is a schematic view seen from the head direction of the subject 31 lying on the examination table 32. From this figure as well, the arrangement direction of the high-absorbance plates of the grid 15 is the left-right direction of the lying subject 31. Thus, it can be seen that the high absorptivity plate extends in the height direction of the subject 31. The grid 15 is linearly reciprocated in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 by the grid moving device 16, that is, in the left-right direction of the subject 31 lying on the examination table 32, as indicated by an arrow in FIG. It is supposed to be.
[0013]
The FPD 21 is a semiconductor X-ray detector, in which a large number of detection pixels are arranged in a matrix, and outputs an image signal corresponding to an X-ray image incident on the detection surface. When X-rays enter the FPD 21, signals are accumulated in each detection pixel of the FPD 21 corresponding to the incident X-ray dose, and the signal for each pixel is read through the reading unit 22, and the A / D converter 23 is Then, it is sent to the frame memory 24 and stored therein.
[0014]
The address for writing the image signal in the frame memory 24 is controlled by the CPU 28. The CPU 28 controls the entire apparatus. In this case, the control of the exposure control device 13, the X-ray tube moving device 14, and the grid moving device 16 is particularly important. The CPU 28 controls the X-ray exposure timing and the length of the exposure time via the exposure control device 13, and synchronizes with the X-ray exposure timing / time via the X-ray tube moving device 14. The X-ray tube 11 is moved to move the grid 15 via the grid moving device 16.
[0015]
Here, the X-ray tube 11 is moved stepwise in the left-right direction in FIG. 1 and X-ray exposure is performed for each fixed position for a certain time, and when the exposure is completed, the X-ray tube 11 is moved to the next stop position. Shall. Thereby, the X-rays from the X-ray tube 11 not only enter the FPD 21 (detection surface thereof) at a right angle as indicated by a solid line but also enter the FPD 21 obliquely as indicated by a dotted line. Since the incident angle is oblique, the same part of the subject 31 is projected at a different position on the FPD 21. Therefore, according to the principle of normal X-ray tomography, by shifting the position of the FPD 21 so that the part of the subject 31 having the same depth is projected at the same position regardless of the change in the incident angle, The part other than the depth is blurred so that the part of the depth appears clearly, but here, instead of actually shifting the position of the FPD 21, each write address of the frame memory 24 is shifted, A tomographic image of a certain depth of the subject 31 is reconstructed on the frame memory 24 in the same manner as when the FPD 21 is actually displaced by adding images for each incident angle.
[0016]
Each image for each incident angle is stored in the frame memory 24 as it is, and the incident angle (the position of the X-ray tube 11) relating to each image is stored, and each image is added while being displaced later. It is also possible to reconstruct a tomographic image having a certain depth. In this case, the depth of the tomographic image to be reconstructed can be changed by changing the amount of positional deviation at the time of image addition.
[0017]
The tomographic image thus obtained is adjusted in gradation by passing through the gradation converter 25, then converted into an analog signal through the D / A converter 26, sent to the image monitor device 27, and displayed. .
[0018]
Next, the movement of the grid 15 will be described. The grid 15 stops at a position where the X-ray tube 11 is located, and is moved by a certain distance in one direction during the period when X-ray exposure is performed. The moving distance is a distance that is an integral multiple of the arrangement interval (pitch) of the detection pixels of the FPD 21. When X-ray exposure is performed after stopping at the next stop position, it moves in the opposite direction by the same distance, and such reciprocation is repeated for each X-ray exposure. Thereby, moire fringes based on the difference between the spatial frequency characteristics of the grid 15 and the spatial sampling frequency characteristics of the FPD 21 can be eliminated.
[0019]
The principle will be described in detail below. FIG. 3A is an enlarged view of the FPD 21 taken in a cross section and viewed from the lateral direction (similar to the head direction of the subject 31 as in FIG. 2). In this figure, X-rays are incident from above. To do. As shown in (a), moire fringes do not occur if the pitch of the projected image 15a of the grid 15 (its high absorptance portion) exactly matches the pitch of the detection pixels 21a of the FPD 21. However, as shown in FIG. 3B, their pitches generally do not match. In FIG. 3B, the pitch of the projected images 15a of the grid 15 is narrower than the pitch of the detection pixels 21a. Even if an ideal state as shown in FIG. 3A is realized in a certain SID (distance between the X-ray focal point position in the X-ray tube 11 and the detection surface of the FPD 21), if the SID changes ( b). As shown in FIG. 3B, the pixels 21a into which the projected image 15a enters and the pixels 21a into which the projected image 15a does not appear appear at a constant cycle, and the signal of the pixel 21a into which the projected images 15a enter several is small. Since the signal of the pixel 21a with a small number of entering becomes large, this causes a moire fringe.
[0020]
In FIG. 3B, it is assumed that the projected image 15a is moved left and right, for example, rightward by one interval of the pixel 21a, and during that time, X-ray exposure and signal accumulation at each pixel 21a are performed. Then, since the projection image 15a crosses rightward in any pixel 21a, the influence of the projection image 15a is averaged in any pixel 21a, and the signal change for each pixel 21a by the projection image 15a becomes small. For this reason, it is possible to reduce the amplitude of moire fringes by such movement of the grid 15. Furthermore, if the moving distance is set to a distance that is many times the pixel interval, the influence of the projected image 15a is further averaged, and the moire fringe amplitude can be further reduced.
[0021]
Actually, an experiment was performed using the FPD 21 having a pixel pitch (sampling period) of 150 μm and the grid 15 having a projection image period of 100 μm when SID = 1000 mm and data was obtained. Here, reading of the FPD 21 was performed every 133 msec (signal accumulation period of the FPD 21 = 133 msec, that is, image reading speed = 133 msec / sheet). When the amount (distance) by which the grid 15 is moved is changed during the image reading time interval, the result shown in FIG. 4 is obtained. In FIG. 4, the unit of the amount of grid movement on the horizontal axis is a multiple of the pixel pitch, and the vertical axis indicates the amplitude (%) of moire fringes. As described above, when the spatial sampling period of the FPD 21 and the projected image period of the grid 15 are different, if the grid 15 is not moved (grid movement amount = 0), the moire fringe amplitude becomes large, but the grid movement amount. The larger the value is, the smaller the amplitude of the moire fringes becomes. This proves the above.
[0022]
In the actual system, since the image reading speed of the FPD 21 is fast as described above, the X-ray tube 11 cannot be stopped each time, and the X-ray tube 11 is continuously moved. If the X-ray tube 11 is stopped at the image reading time interval (133 msec in the above example), the same explanation can be made. In this case, X-ray exposure is not performed for each stop position of the X-ray tube 11 but X-ray exposure is continuously performed while the X-ray tube 11 is moving. When actually performing X-ray tomography, for example, the X-ray tube 11 is moved over 1.5 seconds so that the incident angle of X-rays varies by 40 degrees. To generate. Then, reading of the FPD 21 is performed every 133 msec, and the grid 15 is arranged in one direction by a distance that is an integral multiple of the detection pixel pitch of the FPD 21 in the arrangement direction of the high and low portions of the X-ray absorption rate at every reading time interval. The reciprocating movement is repeated such that it is moved and moved by the same distance in the opposite direction at the next reading time interval.
[0023]
In X-ray tomography, it is essential to enter X-rays obliquely in addition to incident X-rays at right angles to the detection surface of the X-ray detector (here, FPD 21). It is effective for tomography. That is, the moving direction of the X-ray tube 11 (the left-right direction in FIG. 1 and the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2) and the direction in which the X-ray high-absorption ratio and low-absorption ratio sections of the grid 15 extend in parallel ( This is because the X-rays can be prevented from being blocked by the grid 15 when the X-rays are incident obliquely by matching the horizontal direction in FIG. 1 and the direction perpendicular to the paper surface in FIG.
[0024]
The above description relates to the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the example described above, and the specific configuration and the like are described above without departing from the spirit of the invention. Of course, various changes can be made.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the X-ray imaging apparatus of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of moire fringes when the scattered radiation removal grid is used. In addition, it is not necessary to increase the manufacturing accuracy of the grid, and the grid can be used so that the X-ray is not blocked by the grid when the X-ray is not incident on the detection surface of the X-ray detector at a right angle. It is suitable for X-ray tomography in which a line needs to be incident obliquely.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an X-ray tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view from the front (left side in FIG. 1) of the X-ray tube, the subject, the grid, and the FPD in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between a projected image of a grid and detection pixels of an FPD.
FIG. 4 is a graph showing measurement results of moire fringe amplitude with respect to grid movement amount;
[Explanation of symbols]
11 X-ray tube 12 Power supply device 13 Exposure control device 14 X-ray tube moving device 15 Grid 16 Grid moving device 21 FPD
22 FPD reading unit 23 A / D converter 24 Frame memory 25 Gradation converter 26 D / A converter 27 Image monitor device 28 CPU
31 Subject 32 Inspection table

Claims

Ｘ線発生器と、被写体を透過したＸ線が入射するように配置されるＸ線検出器と、被写体とＸ線検出器との間に配置される散乱線除去用グリッドと、該グリッドを、上記Ｘ線検出器の信号蓄積期間の間、該Ｘ線検出器の空間サンプリング周期の整数倍の距離だけ、該グリッドのＸ線の高吸収率部と低吸収率部との並び方向に移動させる移動装置とを備えることを特徴とするＸ線撮影装置。An X-ray generator, an X-ray detector arranged so that X-rays transmitted through the subject are incident, a scattered radiation removal grid arranged between the subject and the X-ray detector, and the grid, During the signal accumulation period of the X-ray detector, the grid is moved in the alignment direction of the X-ray high-absorption rate portion and the low-absorption rate portion by an integer multiple of the spatial sampling period of the X-ray detector. An X-ray imaging apparatus comprising: a moving device.