JPWO2011033798A1 - X線撮影装置、x線画像システム及びx線画像生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
X線を照射するX線源と、
複数のスリットを有するマルチスリット、第1格子及び第2格子と、
前記マルチスリットを移動させる駆動部と、
被写体台と、
照射されたX線に応じて電気信号を生成する変換素子が2次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るX線検出器と、を備え、
前記駆動部によりマルチスリットを前記X線の照射方向と直交する方向に、前記第1格子及び第2格子に対して相対移動し、マルチスリットが一定周期間隔で移動する毎に、前記X線源により照射されたX線に応じて前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返し、一定周期間隔のモアレ画像を複数得ることを特徴とするX線撮影装置が提供される。
前記X線源、前記マルチスリット、前記被写体台、前記第1格子、前記第2格子、前記X線検出器がこの順に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置が提供される。
前記第1格子及び前記第2格子は同一の保持部に保持され、X線の照射方向における前記第1格子及び前記第2格子の位置関係が固定されていることを特徴とする請求項2に記載のX線撮影装置が提供される。
前記マルチスリットは、前記保持部に前記第1格子及び前記第2格子と一体的に保持され、前記第1格子及び前記第2格子とのX線の照射方向における位置関係が固定されていることを特徴とする請求項3に記載のX線撮影装置が提供される。
前記X線検出器は、前記保持部に前記第1格子及び前記第2格子と一体的に保持され、前記第1格子及び前記第2格子とのX線の照射方向における位置関係が固定されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のX線撮影装置が提供される。
前記被写体台は、前記保持部に前記第1格子及び前記第2格子と一体的に保持され、前記第1格子及び前記第2格子とのX線の照射方向における位置関係が固定されていることを特徴とする請求項3〜5の何れか一項に記載のX線撮影装置が提供される。
前記被写体台は、前記マルチスリットとは別の保持部に保持されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のX線撮影装置が提供される。
前記駆動部により一定周期毎にマルチスリットの移動と停止を繰り返し、マルチスリットが停止する毎に、前記X線源により照射されたX線に応じて、前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返すことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のX線撮影装置が提供される。
前記駆動部によりマルチスリットを連続的に移動し、一定周期毎に前記X線源により照射されたX線に応じて、前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返すことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のX線撮影装置が提供される。
請求項1〜9の何れか一項に記載のX線撮影装置と、
前記X線撮影装置によって得られたモアレ画像を処理し、被写体の再構成画像を作成する画像処理装置と、
を備えることを特徴とするX線画像システムが提供される。
X線を照射するX線源と、
複数のスリットを有するマルチスリット、第1格子及び第2格子と、
前記マルチスリットを移動させる駆動部と、
被写体台と、
照射されたX線に応じて電気信号を生成する変換素子が2次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るX線検出器と、を備え、
前記駆動部によりマルチスリットを前記X線の照射方向と直交する方向に、前記第1格子及び第2格子に対して相対移動し、マルチスリットが一定周期間隔で移動する毎に、前記X線源により照射されたX線に応じて前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返し一定周期間隔のモアレ画像を複数得て、当該複数のモアレ画像に基づき被写体の再構成画像を生成することを特徴とするX線画像生成方法が提供される。
前記X線源、前記マルチスリット、前記被写体台、前記第1格子、前記第2格子、前記X線検出器がこの順に配置されているX線撮影装置を用いることを特徴とする請求項11に記載のX線画像生成方法が提供される。
当該式を満たすように周期w0を決定することにより、マルチスリット12及び第1格子14の各スリットを通過したX線により形成される自己像が、それぞれ第2格子15上で重なり合い、いわばピントが合った状態とすることができる。
なお、mは整数であり、λはX線の波長である。
X線源11のX線管の焦点径;300(μm)、管電圧:40(kVp)、付加フィルタ:アルミ1.6(mm)
X線源11の焦点からマルチスリット12までの距離d1:240(mm)
マルチスリット12から第1格子14までの距離d3:1110(mm)
マルチスリット12から第2格子15までの距離d3+d4:1370(mm)
マルチスリット12のサイズ:10(mm四方)、スリット周期:22.8(μm)
第1格子14のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:4.3(μm)
第2格子15のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:5.3(μm)
X線検出器16は、照射されたX線に応じて電気信号を生成する変換素子が2次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取る。
撮影実験により、第1格子14又は第2格子15ではなく、マルチスリット12を移動させた場合にも同様なモアレ画像及び再構成画像が得られることを検証した。
X線検出器;Condor486(Fairchild Imaging社製)、画素サイズ;15(μm)
X線源11の焦点からマルチスリットまでの距離d1: 34(mm)
マルチスリットから第1格子までの距離d3 :1110(mm)
マルチスリットから第2格子までの距離d3+d4 :1370(mm)
マルチスリットのサイズ:5(mm四方)、スリット周期:22.8(μm)
第1格子のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:4.3(μm)
第2格子のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:5.3(μm)
図10(a)〜図10(c)は、マルチスリットを移動させて得られた画像を示している。図10(a)は被写体(サンプル)を配置して撮影された1〜5ステップのモアレ画像、図10(b)は被写体を配置せずに撮影された1〜5ステップのモアレ画像である。図10(c)は、図10(a)の各ステップのモアレ画像から作成された再構成画像を示す。
上記実施形態に係るX線撮影装置1は、タルボ・ロー干渉計によるX線撮影専用の構成を有する。しかし、医療施設によっては、通常のX線撮影用にX線源が予め施設の天井部分に取り付けられていたり、被写体台が床に固定されていたりする場合がある。ここへX線撮影装置1を導入すれば、備え付けのX線撮影機器を有効利用できない。以下、他の実施形態として、既存のX線撮影機器を利用して通常のX線撮影と、タルボ・ロー干渉計によるX線撮影の両方が可能なX線撮影装置の例を示す。
X線源21の焦点からマルチスリット12までの距離d1:240(mm)
マルチスリット12から第1格子14までの距離d3:1690(mm)
マルチスリット12から第2格子15までの距離d3+d4:1990(mm)
マルチスリット12のサイズ:10(mm四方)、スリット周期:30(μm)
第1格子14のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:4.5(μm)
第2格子15のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:5.3(μm)
タルボ・ロー干渉計によるX線撮影を行う場合、図16に示すように、まず被写体の高さ位置に合わせて被写体台13が移動される。次に、被写体台13から離間するようにX線検出器16が移動されると、その間に第1格子14及び第2格子15が配置されるように、本体部18が移動され、位置が固定される。その後、被写体台13と第1格子14が近接するように保持部17の位置が移動される。さらに、第2格子15とX線検出器16が近接するように、X線検出器16の位置が移動され、X線源21がマルチスリット12に近接するように、X線源21が移動される。
11、21 X線源
12 マルチスリット
12a 駆動部
13 被写体台
14 第1格子
15 第2格子
16 X線検出器
17 保持部
17a 緩衝部材
18 本体部
5 コントローラ
2、3 X線撮影装置(他の実施形態)
13b 保持部
16b 保持部
22 シャッター
222 開口部
Claims (12)
- X線を照射するX線源と、
複数のスリットを有するマルチスリット、第1格子及び第2格子と、
前記マルチスリットを移動させる駆動部と、
被写体台と、
照射されたX線に応じて電気信号を生成する変換素子が2次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るX線検出器と、を備え、
前記駆動部によりマルチスリットを前記X線の照射方向と直交する方向に、前記第1格子及び第2格子に対して相対移動し、マルチスリットが一定周期間隔で移動する毎に、前記X線源により照射されたX線に応じて前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返し、一定周期間隔のモアレ画像を複数得ることを特徴とするX線撮影装置。 - 前記X線源、前記マルチスリット、前記被写体台、前記第1格子、前記第2格子、前記X線検出器がこの順に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置。
- 前記第1格子及び前記第2格子は同一の保持部に保持され、X線の照射方向における前記第1格子及び前記第2格子の位置関係が固定されていることを特徴とする請求項2に記載のX線撮影装置。
- 前記マルチスリットは、前記保持部に前記第1格子及び前記第2格子と一体的に保持され、前記第1格子及び前記第2格子とのX線の照射方向における位置関係が固定されていることを特徴とする請求項3に記載のX線撮影装置。
- 前記X線検出器は、前記保持部に前記第1格子及び前記第2格子と一体的に保持され、前記第1格子及び前記第2格子とのX線の照射方向における位置関係が固定されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のX線撮影装置。
- 前記被写体台は、前記保持部に前記第1格子及び前記第2格子と一体的に保持され、前記第1格子及び前記第2格子とのX線の照射方向における位置関係が固定されていることを特徴とする請求項3〜5の何れか一項に記載のX線撮影装置。
- 前記被写体台は、前記マルチスリットとは別の保持部に保持されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のX線撮影装置。
- 前記駆動部により一定周期毎にマルチスリットの移動と停止を繰り返し、マルチスリットが停止する毎に、前記X線源により照射されたX線に応じて、前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返すことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のX線撮影装置。
- 前記駆動部によりマルチスリットを連続的に移動し、一定周期毎に前記X線源により照射されたX線に応じて、前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返すことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のX線撮影装置。
- 請求項1〜9の何れか一項に記載のX線撮影装置と、
前記X線撮影装置によって得られたモアレ画像を処理し、被写体の再構成画像を作成する画像処理装置と、
を備えることを特徴とするX線画像システム。 - X線を照射するX線源と、
複数のスリットを有するマルチスリット、第1格子及び第2格子と、
前記マルチスリットを移動させる駆動部と、
被写体台と、
照射されたX線に応じて電気信号を生成する変換素子が2次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るX線検出器と、を備え、
前記駆動部によりマルチスリットを前記X線の照射方向と直交する方向に、前記第1格子及び第2格子に対して相対移動し、マルチスリットが一定周期間隔で移動する毎に、前記X線源により照射されたX線に応じて前記X線検出器が画像信号を読み取る処理を繰り返し一定周期間隔のモアレ画像を複数得て、当該複数のモアレ画像に基づき被写体の再構成画像を生成することを特徴とするX線画像生成方法。 - 前記X線源、前記マルチスリット、前記被写体台、前記第1格子、前記第2格子、前記X線検出器がこの順に配置されているX線撮影装置を用いることを特徴とする請求項11に記載のX線画像生成方法。
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