JP6673188B2 - X線位相撮影装置 - Google Patents
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Description
図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態によるX線位相撮影装置100の構成について説明する。
まず、図1を参照して、第1実施形態によるX線位相撮影装置100の構成について説明する。
ここで、従来の縞走査法において吸収像および暗視野像を生成する方法を説明する。従来の縞走査法では、格子を格子の周期方向に1/M周期ずつ並進させて撮影した画像から、X線位相コントラスト画像を生成する。たとえば、Mステップの縞走査を行った場合、各ステップkにおけるX線の強度Ik(x,y)は、以下の式(2)により表される。
次に、図2〜図6を参照して、本発明の第1実施形態によるX線位相撮影装置100のX線位相コントラスト画像生成方法について説明する。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図7を参照して、本発明の第2実施形態によるX線位相撮影装置200について説明する。被写体3を固定して撮影するように構成されている第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、被写体3を回転させる回転機構10をさらに備え、被写体3のCT撮影を行うように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
図7に示すように、第2実施形態によるX線位相撮影装置200では、被写体3を回転させる回転機構10をさらに備え、被写体3のCT撮影を行うように構成されている。具体的には、X線位相撮影装置200では、制御部7は、回転機構10を介して被写体3を360度回転させながら、所定の回転角度(たとえば、9度)の回転位置の各々において、位相格子2および吸収格子4を開口イルミネーションおよび閉口イルミネーションの状態で撮影することにより、CT撮影を行うように構成されている。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
図2および図8を参照して、本発明の第3実施形態によるX線位相撮影装置300について説明する。第3実施形態では、位相格子2と吸収格子4とを、開口イルミネーションおよび閉口イルミネーションの状態の2か所の相対位置に配置して撮影した画像から、暗視野像を生成するように構成されている第1実施形態とは異なり、位相格子2と吸収格子4とを、開口イルミネーションの状態の1か所に配置して撮影した画像から、吸収像と暗視野像とを含む画像を生成するように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態では、X線位相撮影装置300は、図2に示すフローチャートのステップS3〜ステップS5、ステップS7、およびステップS8を行わず、ステップS2で撮影した画像および、ステップS6で撮影した画像から、吸収像と暗視野像とを含む画像を生成するように構成されている。すなわち、開口イルミネーションの状態で、被写体3を配置しないで撮影した画像(図8(B)参照)と、被写体3を配置した状態で撮影した画像(図8(A)参照)とから、吸収像と暗視野像とを含む画像26(図8(C)参照)を生成するように構成されている。具体的には、以下に示す式(11)により、吸収像と暗視野像とを含む画像TD(x,y)を生成する。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図9を参照して、本発明の第4実施形態によるX線位相撮影装置400について説明する。第4実施形態では、上記第1実施形態の構成に加えて、X線源1と位相格子2との間に、マルチスリット11をさらに備えるように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態では、図9に示すように、X線位相撮影装置400は、X線源1と位相格子2との間に配置されたマルチスリット11をさらに含んでいる。なお、マルチスリット11は、特許請求の範囲の「第3格子」の一例である。
第4実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更(変形例)が含まれる。
2 位相格子または吸収格子(第1格子)
2c 位相格子の自己像の明線(第1格子の自己像の明線)
3 被写体
4 吸収格子(第2格子)
5 検出器
6 画像処理部
8 マルチスリット(第3格子)
20、21 開口イルミネーションの状態で撮影した画像(第1画像)
22、23 閉口イルミネーションの状態で撮影した画像(第2画像)
26 暗視野像と吸収像とを含む画像(第3画像)
100、200、300 X線位相撮影装置
Claims (10)
- X線源と、
前記X線源から照射されたX線を検出する検出器と、
前記X線源と前記検出器との間に配置され、前記X線源から前記X線が照射される第1格子と、前記第1格子を通過した前記X線が照射される第2格子とを含む複数の格子と、
前記検出器により検出されたX線の強度分布から、暗視野像を含む画像を生成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記複数の格子を1か所または2か所の所定位置に配置して撮影した画像から、暗視野像を含む画像を生成するように構成されている、X線位相撮影装置。 - 前記画像処理部は、前記複数の格子のうち、いずれかを格子の周期方向に移動させた第1相対位置と、第2相対位置との2か所で撮影した画像から、暗視野像を生成するように構成されている、請求項1に記載のX線位相撮影装置。
- 前記画像処理部は、前記第1格子の自己像の明線の中心が、前記第2格子のスリット部分に位置するように、前記第1格子と前記第2格子とを配置した前記第1相対位置において撮影された第1画像と、
前記第1格子の自己像の明線の中心が、前記第2格子のX線吸収部分に位置するように、前記第1格子と前記第2格子とを配置した前記第2相対位置において撮影された第2画像と、から暗視野像を生成するように構成されている、請求項2に記載のX線位相撮影装置。 - 前記画像処理部は、前記第1格子の自己像の明線の中心と、前記第2格子のスリット部分の中心とが、略一致するように前記第1格子と前記第2格子とを配置した前記第1相対位置において撮影された前記第1画像と、
前記第1格子の自己像の明線の中心と、前記第2格子のX線吸収部分の中心とが、略一致するように前記第1格子と前記第2格子とを配置した前記第2相対位置において撮影された前記第2画像と、から暗視野像を生成するように構成されている、請求項3に記載のX線位相撮影装置。 - 被写体と、前記X線源と、前記複数の格子と、前記検出器とを備えた撮影系とを相対回転させる回転機構をさらに備え、
被写体と、前記撮影系との相対回転に伴う複数の回転位置の各々において、前記複数の格子を前記第1相対位置および前記第2相対位置に配置して撮影することにより、断層撮影を行うように構成されている、請求項2〜4のいずれか1項に記載のX線位相撮影装置。 - 被写体と、前記X線源と、前記複数の格子と、前記検出器とを備えた撮影系とを相対回転させる回転機構をさらに備え、
前記画像処理部は、被写体と、前記撮影系との1回転分の相対回転を伴う複数の回転位置の各々において、前半180度の範囲では、前記第1相対位置または前記第2相対位置のどちらか一方に前記複数の格子を配置して画像を撮影し、後半の180度の範囲では、前記第1相対位置または前記第2相対位置の他方に前記複数の格子を配置して画像を撮影することにより、断層撮影を行うように構成されている、請求項2〜4のいずれか1項に記載のX線位相撮影装置。 - 前記画像処理部は、前記複数の格子を1か所の所定位置に配置して撮影した画像から、吸収像と暗視野像とを含む第3画像を生成するように構成されている、請求項1に記載のX線位相撮影装置。
- 前記画像処理部は、前記第1格子の自己像の明線の中心が、前記第2格子のスリット部分に位置するように、前記第1格子と前記第2格子とを配置して撮影された第1画像と、
前記第1格子の自己像の明線の中心が、前記第2格子のX線吸収部分に位置するように、前記第1格子と前記第2格子とを配置して撮影された第2画像との、どちらか一方の画像から前記第3画像を生成するように構成されている、請求項7に記載のX線位相撮影装置。 - 前記画像処理部は、前記第1格子の自己像の明線の中心と、前記第2格子のスリット部分の中心とが、略一致するように前記第1格子と前記第2格子とを配置して撮影された前記第1画像と、
前記第1格子の自己像の明線の中心と、前記第2格子のX線吸収部分の中心とが、略一致するように前記第1格子と前記第2格子とを配置して撮影された前記第2画像との、どちらか一方の画像から前記第3画像を生成するように構成されている、請求項8に記載のX線位相撮影装置。 - 前記複数の格子は、前記X線源と前記第1格子との間に配置された第3格子をさらに含んでいる、請求項1〜9のいずれか1項に記載のX線位相撮影装置。
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