JP2002159482A - 位相コントラスト放射線画像撮影方法および位相コントラスト放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位相コントラスト撮影法に適した大画面検出
器を、狭い撮影室内でも配置可能な大きさで、かつ画質
の劣化もなく、従来の検出器と同等の価格で提供する。 【解決手段】 小焦点Ｘ線源１から放射させるＸ線によ
り拡大撮影を行う位相コントラスト放射線画像撮影装置
であって、検出面が複数の小検出面に分割された検出手
段６と、前記検出手段での複数の小検出器によって撮影
された画像を合成して総合画像を得る合成手段８と、を
備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、位相コントラス
ト放射線画像撮影方法および位相コントラスト放射線画
像撮影装置に関するものであり、特に小焦点Ｘ線源を用
いて拡大撮影を行って位相コントラスト放射線画像を得
る位相コントラスト撮影方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】小焦点Ｘ線源を用いて位相コントラスト
放射線画像を得る位相コントラスト撮影法について、本
件出願人は特願２０００−４４３８１号として既に別途
出願を行っている。

【０００３】この位相コントラスト撮影法は被写体と検
出器の間を離して撮影するので、必然的に拡大撮影とな
り、従来の検出器を被写体の直後においた撮影（吸収コ
ントラスト撮影）に比べ、必要とされる検出器の面積が
大きくなる。

【０００４】たとえば、従来の吸収コントラスト撮影の
胸部専用機では縦横それぞれ４３cm程度の大きさがあれ
ば十分とされてきたが、位相コントラスト撮影法では２
倍の拡大撮影に対応させるため、縦横８６cm程度の従来
より大面積の検出器が必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような大面積の検
出器は、従来の方法では達成困難であった。たとえばア
ナログのスクリーンフィルム系では、診断時に縦横２倍
ずつの大面積の拡大写真をそのまま用いなければなら
ず、医師の負担が大きくなる。

【０００６】また、撮影に用いるカセッテも大型となり
取り扱いが困難となるほか、現像器も大型になりすぎて
室内に設置するのが困難となる。これに対し、輝尽性蛍
光体を用いたＣＲ（コンビューテッド・ラジオグラフ
ィ）や半導体ディテクタであるＦＰＤ（フラットパネル
・ディテクタ）などのディジタル撮影器では、拡大撮影
により取得した画像を縮小して出力することが可能なの
で、医師は従来と同じ大きさの画像で診断することが可
能であり、負担の増加はない。

【０００７】しかしＣＲの場合は、約８６cmにもおよぶ
幅を走査できるレーザ走査光学系および輝尽発光をフォ
トマルなどの光電変換器に導く集光光学系が大型とな
り、装置全体が大型かつ高価なものとなり、やはり従来
の撮影装置にくらべ室内への設置が困難となる。

【０００８】さらにＦＰＤについても、大画面化は電気
ノイズの増加、画像欠陥の増加につながるため、画質が
低下し好ましくない。本発明は、位相コントラスト撮影
法に適した大画面検出器を、狭い撮影室内でも配置可能
な大きさで、かつ画質の劣化もなく、従来の検出器と同
等の価格で提供するための撮影方法および撮影装置を提
供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は以下のように構成されている。 （１）請求項１記載の発明は、小焦点Ｘ線源から放射さ
せるＸ線により拡大撮影を行う位相コントラスト放射線
画像撮影方法であって、検出面を複数の小検出器に分割
した状態で、これら複数の小検出器により画像を撮影
し、これら小検出器によって撮影された画像を合成して
総合画像を得る、ことを特徴とする位相コントラスト放
射線画像撮影方法である。

【００１０】また、請求項１３記載の発明は、小焦点Ｘ
線源から放射させるＸ線により拡大撮影を行う位相コン
トラスト放射線画像撮影装置であって、検出面が複数の
小検出面に分割された検出手段と、前記検出手段での複
数の小検出器によって撮影された画像を合成して総合画
像を得る合成手段と、を備えたことを特徴とする位相コ
ントラスト放射線画像撮影装置である。

【００１１】これらの発明では、小検出器によって分割
して検出された画像を合成して総合画像を得ることをに
より、大画面化に伴う装置の大型化を抑えることがで
き、特に奥行き方向については、小検出器１個を構成す
るために必要な大きさに抑えることができる。

【００１２】この結果、位相コントラスト撮影法に適し
た大画面検出器を、狭い撮影室内でも配置可能な大きさ
で、かつ画質の劣化もなく、従来の検出器と同等の価格
で実現することができる。

【００１３】（２）請求項２記載の発明は、上記小検出
器は、画像情報を電気信号として取得するディジタル検
出器である、ことを特徴とする請求項１記載の位相コン
トラスト放射線画像撮影方法である。

【００１４】また、請求項１４記載の発明は、上記小検
出器は、画像情報を電気信号として取得するディジタル
検出器である、ことを特徴とする請求項１３記載の位相
コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００１５】これらの発明では、画像情報を電気信号と
して取得するディジタル検出器で上記の小検出器を構成
しているので、拡大撮影により取得した画像を縮小して
出力することが可能になり、従来と同じ大きさの画像
（実寸大画像）で読影することが可能となって負担の増
加がないので、より好ましい。

【００１６】（３）請求項３記載の発明は、上記小検出
器は輝尽性蛍光体プレートである、ことを特徴とする請
求項２記載の位相コントラスト放射線画像撮影方法であ
る。また、請求項１５記載の発明は、上記小検出器は輝
尽性蛍光体プレートである、ことを特徴とする請求項１
４記載の位相コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００１７】これらの発明では、小検出器を輝尽性蛍光
体プレートとして、プレートの大きさや形を従来のカセ
ッテと互換性を持たせておくことが可能であり、ユーザ
は従来のカセッテおよびその読み取り機をそのまま用い
ることができるため、ＦＰＤ等の専用の撮影装置を購入
する必要がなく、費用の負担が小さくて済む。

【００１８】（４）請求項４記載の発明は、上記輝尽性
蛍光体プレートは、２×２以上のマトリクス状に配置さ
れている、ことを特徴とする請求項３記載の位相コント
ラスト放射線画像撮影方法である。

【００１９】また、請求項１６記載の発明は、上記輝尽
性蛍光体プレートは、２×２以上のマトリクス状に配置
されている、ことを特徴とする請求項１５記載の位相コ
ントラスト放射線画像撮影装置である。

【００２０】これらの発明では、小検出器である輝尽性
蛍光体プレートを２×２以上のマトリクス状に配置する
ことにより、任意の長方形の面積の検出面を形成するこ
とができる。したがって、既存の輝尽性蛍光体プレート
を用いて、任意の大面積の検出面を形成することが可能
になり、位相コントラスト放射線画像の撮影に適する。

【００２１】（５）請求項５記載の発明は、上記複数の
輝尽性蛍光体プレートは、いずれもこれら複数の輝尽性
蛍光体プレートより構成される大検出器の外周に接する
ように配置されており、外周側から引きだし可能であ
る、ことを特徴とする請求項４記載の位相コントラスト
放射線画像撮影方法である。

【００２２】また、請求項１７記載の発明は、上記複数
の輝尽性蛍光体プレートは、いずれもこれら複数の輝尽
性蛍光体プレートより構成される大検出器の外周に接す
るように配置されており、外周側から引きだし可能であ
る、ことを特徴とする請求項１６記載の位相コントラス
ト放射線画像撮影装置である。

【００２３】これらの発明では、小検出器である輝尽性
蛍光体プレートを、いずれもこれら複数の輝尽性蛍光体
プレートより構成される大検出器の外周に接するように
配置すれば、大検出器の外周側からそれぞれ引きだし可
能となり、取り扱いが簡便となる。

【００２４】（６）請求項６記載の発明は、上記複数の
輝尽性蛍光体プレートは、いずれも水平方向に引きだし
可能である、ことを特徴とする請求項５記載の位相コン
トラスト放射線画像撮影方法である。

【００２５】また、請求項１８記載の発明は、上記複数
の輝尽性蛍光体プレートは、いずれも水平方向に引きだ
し可能である、ことを特徴とする請求項１７記載の位相
コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００２６】これらの発明では、小検出器である輝尽性
蛍光体プレートを、いずれもこれら複数の輝尽性蛍光体
プレートより構成される大検出器の外周に接するように
配置しておくと共に、水平方向に引き出し可能とすれ
ば、大検出器の外周側水平方向にそれぞれ引きだし可能
となり、取り扱いがさらに簡便となる。

【００２７】（７）請求項７記載の発明は、読み取り画
素サイズは検出面上で１００μm 以上５００μm 以下で
ある、ことを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれ
かに記載の位相コントラスト放射線画像撮影方法であ
る。

【００２８】また、請求項１９記載の発明は、読み取り
画素サイズは検出面上で１００μm以上５００μm 以下
である、ことを特徴とする請求項１４乃至請求項１８記
載の位相コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００２９】これらの発明では、読み取り画素サイズを
検出面上で１００μm 以上５００μm 以下としておけ
ば、撮影された画像を実寸大に縮小出力する場合に十分
な解像度を得られ、さらに、画像読み出しにかかる時間
が短くすることができる。

【００３０】（８）請求項８記載の発明は、読み取り画
素サイズは検出面上で２００μm 以上４００μm 以下で
ある、ことを特徴とする請求項７記載の位相コントラス
ト放射線画像撮影方法である。

【００３１】また、請求項２０記載の発明は、読み取り
画素サイズは検出面上で２００μm以上４００μm 以下
である、ことを特徴とする請求項１９記載の位相コント
ラスト放射線画像撮影装置である。

【００３２】これらの発明では、読み取り画素サイズを
検出面上で２００μm 以上４００μm 以下とすること
で、撮影された画像を実寸大に縮小出力する場合にさら
に十分な解像度を得られ、一層、画像読み出しにかかる
時間が短くすることができる。

【００３３】（９）請求項９記載の発明は、小検出器は
シンチレータ、光学的画像転送手段およびエリアセンサ
を含んで構成されている、ことを特徴とする請求項１記
載の位相コントラスト放射線画像撮影方法である。

【００３４】また、請求項２１記載の発明は、小検出器
はシンチレータ、光学的画像転送手段およびエリアセン
サを含んで構成されている、ことを特徴とする請求項１
３記載の位相コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００３５】これらの発明では、小検出器を、シンチレ
ータ，光学的画像転送手段およびエリアセンサにより構
成しており、薄型で可動部分がなく、しかも小検出器の
出し入れなどのユーザーの操作が不要な大検出器を得る
ことができる。この構成では基本的に、１組のシンチレ
ータ、光学的画像転送手段、エリアセンサより構成され
る１つの検出器を、そのまま縦横に多数並べるだけで大
画面化が可能であり、大画面化に伴う技術的困難が発生
しない利点がある。

【００３６】（１０）請求項１０記載の発明は、上記光
学的画像転送手段は１枚もしくは複数枚のレンズよりな
るレンズユニットである、ことを特徴とする請求項９記
載の位相コントラスト放射線画像撮影方法である。

【００３７】また、請求項２２記載の発明は、上記光学
的画像転送手段は１枚もしくは複数枚のレンズよりなる
レンズユニットである、ことを特徴とする請求項２１記
載の位相コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００３８】これらの発明では、小検出器を構成する光
学的画像転送手段を、１枚もしくは複数のレンズよりな
るレンズユニットとしているので、縮小光学系を用いた
場合には、鮮明な画像を低コストで得ることができる。

【００３９】（１１）請求項１１記載の発明は、読み取
り画素サイズは前記シンチレータの検出面上で１００μ
m 以上５００μm 以下である、ことを特徴とする請求項
１０記載の位相コントラスト放射線画像撮影方法であ
る。

【００４０】また、請求項２３記載の発明は、読み取り
画素サイズは前記シンチレータの検出面上で１００μm
以上５００μm 以下である、ことを特徴とする請求項２
２記載の位相コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００４１】これらの発明では、読み取り画素サイズを
検出面上で１００μm 以上５００μm 以下とすること
で、撮影された画像を実寸大に縮小出力する場合に十分
な解像度を得られ、さらに、画像読み出しにかかる時間
が短くすることができる。

【００４２】（１２）請求項１２記載の発明は、読み取
り画素サイズは前記シンチレータの検出面上で２００μ
m 以上４００μm 以下である、ことを特徴とする請求項
１１記載の位相コントラスト放射線画像撮影方法であ
る。

【００４３】また、請求項２４記載の発明は、読み取り
画素サイズは前記シンチレータの検出面上で２００μm
以上４００μm 以下である、ことを特徴とする請求項２
３記載の位相コントラスト放射線画像撮影装置である。

【００４４】これらの発明では、読み取り画素サイズを
検出面上で２００μm 以上４００μm 以下とすること
で、撮影された画像を実寸大に縮小出力する場合にさら
に十分な解像度を得られ、一層、画像読み出しにかかる
時間が短くすることができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の位相コントラス
ト放射線画像撮影装置の実施の形態を図面に基づいて詳
細に説明するが、この発明は、この実施の形態に限定さ
れるものではない。

【００４６】この発明の位相コントラスト放射線画像撮
影装置では、ディジタルデータである位相コントラスト
放射線画像データが用いられ、この位相コントラスト放
射線画像データは直接ディジタル画像として得られる場
合と、アナログ画像として得たものをディジタル化した
場合とがある。

【００４７】〈位相コントラスト放射線画像の説明〉こ
の位相コントラスト放射線画像は、特願平１１−２０３
９６９号の装置、特願平１１−２６６６０５号の装置、
特願２０００−４４３８１号の装置、特願２０００−５
３５６２号の装置等で撮影して得られた画像であり、特
願平１１−２０３９６９号の方法、特願平１１−２６６
６０５号の方法、特願２０００−４４３８１号の方法等
の撮影方法により得られた画像である。

【００４８】特願２０００−４４３８１号の装置は、図
２に示すように、発散するＸ線を照射する小焦点Ｘ線源
であるＸ線源１と、Ｘ線源１に対して被写体３を固定す
るための被写体保持具と、被写体３を透過したＸ線画像
を検出するＸ線画像検出器４とを有し、Ｘ線画像の半影
によるボケ幅をＢ（μｍ）、図２及び図３に示すＸ線屈
折コントラストによるエッジ強調幅をＥ（μｍ）とする
とき、Ｘ線管より照射されるＸ線を被写体に透過させて
Ｘ線拡大撮影を行う際、９Ｅ≧Ｂとなるように被写体保
持具及びＸ線画像検出器を設置可能としたＸ線画像撮影
装置である。

【００４９】また、特願２０００−４４３８１号に記載
の方法は、発散するＸ線を放射するＸ線源１を用い、こ
のＸ線源１から放射するＸ線を被写体３に透過させてＸ
線拡大撮影を行い、このＸ線拡大撮影で得られるＸ線画
像の半影によるボケ幅をＢ（μｍ）、Ｘ線屈折コントラ
ストによるエッジ強調幅をＥ（μｍ）とすると、９Ｅ≧
ＢであるようにしたＸ線画像撮影方法である。

【００５０】前記特願２０００−４４３８１号に記載の
装置及び方法については、Ｘ線源１と被写体３との距離
Ｒ１を０．５ｍ以上離すこと、被写体とＸ線画像検出器
４との距離Ｒ２を１ｍ以上離すこと、さらに前記Ｒ１＋
Ｒ２が５ｍ以下であること、前記Ｘ線拡大撮影が１．０
〜１０倍であること、前記Ｘ線源１の焦点サイズが１０
μｍ以上１０００μｍ以下であること、さらに前記Ｘ線
源１の焦点サイズが３０μｍ以上３００μｍ以下である
こと、被写体３に照射されるＸ線の設定管電圧が５０〜
１５０ｋＶｐであること、前記Ｘ線源１がタングステン
回転陽極Ｘ線管であること、前記Ｘ線検出器４の画素サ
イズが１μｍ以上２００μｍ以下であること、などがさ
らに好ましい態様である。

【００５１】また、前記エッジ強調幅Ｅは、たとえば以
下の３つの式で表すことができる。ここで、Ｒ１：Ｘ線
源−被写体距離（ｍ）、Ｒ２：被写体−Ｘ線画像検出器
（ｍ）、λ：Ｘ線量の最大値の波長（１０^-10ｍ）、
Ａ：被写体を円柱としたときの断面の円の直径（mm）、
δ：物体と空気の屈折率差、である。

【００５２】Ｅ＝３９×Ｒ２（１＋０．０４５／Ｒ１）
×λ²×√Ａ、 Ｅ＝２７×（１＋Ｒ２／Ｒ１）^1/3×（λ²×Ｒ２×√
Ａ）^2/3、 Ｅ＝２．３×（１＋Ｒ２／Ｒ１）^1/3×（Ｒ２×δ×√
Ａ）^2/3、 となる。

【００５３】特願平１１−２０３９６９号に記載の装置
は、焦点サイズ（Ｄμｍ）が３０μｍ以上であるＸ線管
と、被写体位置を固定する固定手段と、被写体を透過し
たＸ線画像を検出するＸ線検出器とを有し、固定手段
は、Ｘ線管から固定手段により固定された被写体までの
距離Ｒ１（ｍ）を Ｒ１≧（Ｄ−７）／２００（ｍ）の
式の範囲に、且つ固定手段により固定された被写体から
Ｘ線検出器までの距離Ｒ２が０．１５ｍ以上に設定可能
に構成されているＸ線画像撮影装置である。

【００５４】また、特願平１１−２０３９６９号に記載
の方法は、Ｘ線管から照射され、被写体を透過したＸ線
画像をＸ線検出器で検出し、半影によって低下する鮮鋭
性を、屈折コントラスト強調による画像エッジ強調によ
って高めるＸ線画像撮影方法であり、 また、焦点サイ
ズ（Ｄμｍ）が３０μｍ以上であるＸ線管を用いるＸ線
画像撮影法であって、 前記Ｘ線管から被写体までの距
離Ｒ１（ｍ）を Ｒ１≧（Ｄ−７）／２００（ｍ）の式
の範囲とし、且つ前記被写体からＸ線検出器までの距離
Ｒ２を０．１５ｍ以上として撮影するＸ線画像撮影方法
である。

【００５５】前記特願平１１−２０３９６９号に記載の
装置及び方法については、前記距離Ｒ１が１０＞Ｒ１≧
（Ｄ−７）／２００（ｍ）であること、さらに０．７≦
Ｒ１≦５（ｍ）であること、前記Ｘ線管の焦点サイズが
３０μｍ以上１０００μｍ以下であること、さらに前記
Ｘ線管の焦点サイズが５０μｍ以上５００μｍ以下であ
ること、被写体に照射されるＸ線の輝線スペクトルのエ
ネルギーが１０ｋｅＶ以上６０ｋｅＶ以下であること、
前記Ｘ線管の陽極がモリブデンもしくはロジウムを有す
ること、前記Ｘ線検出器の画素サイズが１μｍ以上２０
０μｍ以下であること、などがさらに好ましい態様であ
る。

【００５６】特願平１１−２６６６０５号に記載の装置
は、支持部材上に移動可能で且つ一時的に固定すること
のできる被写体支え器具及びフィルムカセッテ保持具を
備え、クーリッジＸ線管とフィルムカセッテ保持具のス
クリーン・フィルムシステムとの距離を７０ｃｍ以上離
すことが可能であり、且つ被写体支え器具の被写体とフ
ィルムカセッテ保持具のスクリーン・フィルムシステム
までの距離を２０ｃｍ以上離すことが可能であり、Ｘ線
屈折コントラスト画像を撮影するＸ線画像撮影装置であ
る。

【００５７】また、特願平１１−２６６６０５号に記載
の方法は、支持部材上に移動可能で且つ一時的に固定す
ることのできる被写体支え器具及びフィルムカセッテ保
持具を備え、クーリッジＸ線管とフィルムカセッテ保持
具のスクリーン・フィルムシステムとの距離を７０ｃｍ
以上離し、且つ被写体支え器具の被写体とフィルムカセ
ッテ保持具のスクリーン・フィルムシステムまでの距離
を２０ｃｍ以上離し、Ｘ線屈折コントラスト画像を撮影
するＸ線画像撮影方法である。

【００５８】特願２０００−５３５６２号の装置は、被
写体に放射線を照射する小焦点放射線源と、被写体を保
持する保持部材と、被写体を透過した放射線に基づく放
射線画像情報を読み取る読み取り手段と、小焦点放射線
源と保持部材との間の第１の距離または保持部材と読み
取り手段との間の第２の距離を変更する距離変更手段
と、小焦点放射線源の放射条件を制御する制御手段とを
有し、制御手段は少なくとも第１の距離または第２の距
離に関する距離情報に応じて小焦点放射線源の放射条件
を制御する放射線画像撮影装置であり、 また被写体に
放射線を照射する小焦点放射線源と、被写体を保持する
保持部材と、被写体を透過した放射線に基づく放射線画
像情報を読み取る読み取り手段と、放射線画像情報を表
示する画像表示手段または放射線画像情報を出力する画
像出力手段とを有し、放射線画像撮影時の画像拡大率か
ら変更して放射線画像情報を画像表示手段により表示ま
たは画像出力手段により出力を行う制御手段を有する放
射線画像撮影装置である。

【００５９】吸収コントラスト放射線撮影とは、被写体
をディテクタに密着して、場合によりグリッドを介して
撮影することであり、吸収コントラスト放射線画像と
は、吸収コントラスト放射線撮影により得られた画像の
ことである。

【００６０】また、位相コントラスト放射線画像を直接
ディジタル画像として得ることができる位相コントラス
ト放射線画像撮影装置は、吸収コントラスト放射線撮影
（通常行われている一般の撮影）とともに、位相コント
ラスト放射線画像の撮影も可能な装置であってもよい。

【００６１】この発明では、実施の形態を説明する図面
を示すが、それぞれの図は一例でありこれに限定されな
い。 〈第１の形態例〉まず、請求項に記載の位相コントラス
ト放射線画像撮影装置の実施の形態について説明する。

【００６２】図１は位相コントラスト放射線画像撮影装
置の第１の実施の形態例の撮影部分に関する構成を示す
模式図である。この第１実施の形態の位相コントラスト
放射線画像撮影装置は、小焦点Ｘ線源であるＸ線源１か
ら放射させるＸ線により拡大撮影を行う位相コントラス
ト放射線画像撮影装置であって、検出面が複数の小検出
面に分割されたＸ線画像検出器４を備えており、このＸ
線画像検出器４は、複数の小検出器５（図４および図５
における５ａ〜５ｆ）によって構成されている。なお、
各小検出器５ａ〜５ｆを通常の読み取り手段で読み取っ
て得た分割画像を、画像処理手段（合成手段）が合成し
て総合画像を得ると仕組みになっている。

【００６３】なお、小焦点Ｘ線源であるＸ線源１として
は、Ｍｏ管球、Ｒｈ管球、Ｗ管球等が用いられるが、位
相コントラスト放射線撮影では、管球の焦点径が小さく
かつ高出力のＸ線源が望ましい。高出力化の一つの例と
しては、回転陽極（ターゲット）に照射される電子線が
回転陽極の同心円上の同じ位置に当たらないように、電
子線が照射されている間回転陽極が少しずつ移動すると
いう方法が考えられる。位相コントラスト放射線画像を
撮影するには、放射線管焦点径が３０〜５００μｍで、
最大管電流が５０ｍＡ以上の放射線発生源が好ましい。

【００６４】この実施の形態例では、複数の小検出器５
によって分割して検出された画像を合成して総合画像を
得ることをにより、Ｘ線画像検出器４の大画面化に伴う
装置の大型化を抑えることができ、特に奥行き方向につ
いては、小検出器１個を構成するために必要な大きさに
抑えることができる。この結果、位相コントラスト撮影
法に適した大画面検出器を、狭い撮影室内でも配置可能
な大きさで、かつ画質の劣化もなく、従来の検出器と同
等の価格で実現することができる。

【００６５】なお、この第１の実施の形態例では、複数
の小検出器５を輝尽性蛍光体プレートとして、プレート
の大きさや形を従来のカセッテと互換性を持たせておく
ことが可能であり、ユーザは従来のカセッテおよびその
読み取り機をそのまま用いることができるため、ＦＰＤ
等の専用の撮影装置を購入する必要がなく、費用の負担
が小さくて済む。

【００６６】また、この第１の実施の形態例では、複数
の小検出器である輝尽性蛍光体プレートを２×２以上の
マトリクス状に配置することにより、任意の長方形の面
積の検出面を形成することができる。したがって、既存
の輝尽性蛍光体プレートを用いて、任意の大面積の検出
面を形成することが可能になり、位相コントラスト放射
線画像の撮影に適する。図４および図５は横２×縦３の
マトリクス状に配置した例を示している。

【００６７】また、この第１の実施の形態例では、複数
の小検出器である輝尽性蛍光体プレートを、いずれもこ
れら複数の輝尽性蛍光体プレートより構成される大検出
器（Ｘ線画像検出器４）の外周に接するように配置すれ
ば、大検出器の外周側からそれぞれ引きだし可能とな
り、取り扱いが簡便となる。

【００６８】なお、この第１の実施の形態例では、小検
出器である輝尽性蛍光体プレートを、いずれもこれら複
数の輝尽性蛍光体プレートより構成される大検出器の外
周に接するように配置しておくと共に、水平方向に引き
出し可能とすれば、大検出器の外周側水平方向にそれぞ
れ引きだし可能となり、取り扱いがさらに簡便となる。

【００６９】なお、この第１の実施の形態例では、読み
取り画素サイズを検出面上で１００μm 以上５００μm
以下としておけば、拡大撮影された画像を実寸大に縮小
出力する場合に十分な解像度（２倍拡大撮影されている
場合には、５０〜２５０μm）を得られ、さらに、画像
読み出しにかかる時間が短くすることができる。

【００７０】なお、この第１の実施の形態例では、読み
取り画素サイズを検出面上で、上述した１００〜５００
μm の範囲内で、２００μm 以上４００μm 以下とする
ことで、撮影された画像を実寸大に縮小出力する場合に
さらに十分な解像度（２倍拡大撮影されている場合に
は、１００〜２００μm ）を得られ、一層、画像読み出
しにかかる時間が短くすることができる。

【００７１】複数の小検出器５を輝尽性蛍光体プレート
により構成した図４の撮影装置では、３５．５cm×４
３．２cmの半切サイズの輝尽性蛍光体プレートを縦３×
横２＝６枚で、略８６．４cm×８６．４cmの大検出器
（Ｘ線画像検出器４）を構成している。大検出器の筐体
（大カセッテ）内部には図５のような溝が掘られてお
り、それぞれの小検出器５ａ〜５ｆを水平方向外側に引
き出すことが可能となっている。なお、水平方向の溝で
は、溝をやや前後方向にずらした形になっており、左右
の輝尽性蛍光体プレート同士が中央で重なり合う形で配
置できるようにしてある。

【００７２】なお、輝尽性蛍光体プレートの配置はこの
例に限定されるものではなく、各種の構成が可能であ
る。また、各小検出器５ａ〜５ｆの画像取得後に画像処
理部（図示せず）での画像処理により、重なり部分の補
正や接合を行うことで、最終的には継ぎ目のない１枚の
画像を得ることができる。

【００７３】〈第２の形態例〉図６は位相コントラスト
放射線画像撮影装置の第２の実施の形態例の撮影装置に
関する構成を示す模式図、図７は位相コントラスト放射
線画像撮影装置の第２の実施の形態例のＸ線画像検出器
６に関する構成を示す正面図、図８は位相コントラスト
放射線画像撮影装置の第２の実施の形態例のＸ線画像検
出器６に関する断面構成を示す断面図である。

【００７４】この第２実施の形態の位相コントラスト放
射線画像撮影装置は、小焦点Ｘ線源であるＸ線源１から
放射させるＸ線により拡大撮影を行う位相コントラスト
放射線画像撮影装置であって、検出面が複数の小検出器
で構成されたＸ線画像検出器６を備えており、このＸ線
画像検出器６における小検出器は、画像情報を電気信号
として取得するディジタル検出器によって構成されてい
る。

【００７５】なお、小焦点Ｘ線源であるＸ線源１として
は、上述した第１の実施の形態例と同様のものを使用す
ることが望ましい。また、各ディジタル検出器で得た分
割画像を、画像処理部８（合成手段）が合成して総合画
像を得ると仕組みになっている。この総合画像は、ネッ
トワーク９を介して、ディスプレイ１０や出力機器１１
に供給される。

【００７６】ここで、図６は２×２のディジタル検出器
を用いた例であり、図７は６×６のディジタル検出器を
用いた例であり、図８は縦方向に６個のディジタル検出
器を用いた例を示している。

【００７７】図７の破線は、放射線画像検出器６の格子
６０の線であるが、実際には保護部材やＸ線シンチレー
タに隠れて正面からは見えないものである。図７はユニ
ットが６×６＝３６個の例であるが、数はこれに限るも
のではない。

【００７８】この実施の形態例では、複数の小検出器に
よって分割して検出された画像を合成して総合画像を得
ることをにより、Ｘ線画像検出器６の大画面化に伴う装
置の大型化を抑えることができ、特に奥行き方向につい
ては、小検出器１個を構成するために必要な大きさに抑
えることができる。この結果、位相コントラスト撮影法
に適した大画面検出器を、狭い撮影室内でも配置可能な
大きさで、かつ画質の劣化もなく、従来の検出器と同等
の価格で実現することができる。

【００７９】また、この実施の形態例は、画像情報を電
気信号として取得するディジタル検出器で上記の小検出
器を構成しているので、拡大撮影により取得した画像を
縮小して出力することが可能になり、従来と同じ大きさ
の画像（実寸大画像）で読影することが可能となって負
担の増加がないので、より好ましい。

【００８０】Ｘ線画像検出器６は、Ｘ線シンチレータ６
１、レンズアレイ６２、そしてそのレンズアレイ６２の
各々のレンズ６３に対応するエリアセンサ６４をこの順
に配置して構成される。Ｘ線シンチレータ６１は、保護
部材６５により保護される。レンズアレイ６２の各々の
レンズ６３は、レンズ支持部材６８に支持され、Ｘ線シ
ンチレータ６１とレンズアレイ６２との間には、透明部
材６６が配置される。エリアセンサ６４は、エリアセン
サ支持部材６７に支持されている。

【００８１】Ｘ線画像検出器６の構成要素の形状、厚
み、光線経路などは正確ではない。格子６０は直接Ｘ線
シンチレータ６１に触れるのではなく、透明部材６６に
突き当たるようにしてあり、これにより格子６０がＸ線
シンチレータ６１に当たって傷がつくことを避けるとと
もに、格子６０の境界線が画像の欠落部分となることを
防いでいる。

【００８２】図８はＸ画像検出器６の縦断面の模式的な
断面図であり、あくまでも一例を示し、この発明の必須
要素はＸ線シンチレータ６１、レンズアレイ６２、エリ
アセンサ６４であり、Ｘ線シンチレータ６１、レンズア
レイ６２、そしてそのレンズアレイ６２の各々のレンズ
６３に対応するエリアセンサ６４をこの順に配置したた
め、エリアセンサを複数用いることで、画素数を容易に
増やすことができ、空間分解能を高くでき、高画質が可
能である、さらに、複数のエリアセンサを用いるので、
焦点距離を短くすることが可能となり、厚さが薄く小型
で、しかも軽量である。

【００８３】Ｘ線シンチレータ６１の材料として、ガド
リウムオキシサルファイドや沃化セシウム等を含有させ
ることにより、Ｘ線シンチレータ６１がＸ線の曝射によ
り可視光を発するので空間分解能を高くでき、高画質な
画像を得ることができる。

【００８４】レンズアレイ６２が、２枚以上の複数の異
なるレンズ６３の組み合わせからなるレンズ群から構成
されており、レンズ群とすることで収差を補正しやすく
なり、空間分解能が高く高画質であり、厚さを薄くする
ことができる。レンズ６３の結像倍率が１／１．５から
１／２０であり、結像倍率が１／１．５より大きいとエ
リアセンサが大きくなりすぎて配置が困難となり、１／
２０より小さいとＸ線シンチレータ６１からレンズまで
の距離が長くなり、Ｘ線画像検出器６の厚みが増大す
る。

【００８５】以上のように、この実施の形態例では、小
検出器を、シンチレータ６１，光学的画像転送手段（レ
ンズ６３）およびエリアセンサ６４により構成してお
り、薄型で可動部分がなく、しかも小検出器の出し入れ
などのユーザーの操作が不要な大検出器を得ることがで
きる。この構成では基本的に、１組のシンチレータ、光
学的画像転送手段（レンズ）、エリアセンサより構成さ
れる１つの検出器を、そのまま縦横に多数並べるだけで
大画面化が可能であり、大画面化に伴う技術的困難が発
生しない利点がある。

【００８６】また、この実施の形態例では、小検出器を
構成する光学的画像転送手段を、１枚もしくは複数のレ
ンズよりなるレンズユニットとしているので、縮小光学
系を用いた場合には、鮮明な画像を低コストで得ること
ができる。

【００８７】なお、この第２の実施の形態例では、読み
取り画素サイズをシンチレータの検出面上で１００μm
以上５００μm 以下としておけば、拡大撮影された画像
を実寸大に縮小出力する場合に十分な解像度（２倍拡大
撮影されている場合には、５０〜２５０μm ）を得ら
れ、さらに、画像読み出しにかかる時間が短くすること
ができる。

【００８８】なお、この第１の実施の形態例では、読み
取り画素サイズをシンチレータの検出面上で、上述した
１００〜５００μm の範囲内で、２００μm 以上４００
μm以下とすることで、撮影された画像を実寸大に縮小
出力する場合にさらに十分な解像度（２倍拡大撮影され
ている場合には、１００〜２００μm ）を得られ、一
層、画像読み出しにかかる時間が短くすることができ
る。

【００８９】この第２の実施の形態例においては、ディ
ジタル検出器として長方形のＣＣＤを用いて、３２個×
２４個を配置することで、略８６．４cm×８６．４cmの
大検出器（Ｘ線画像検出器６）を構成した。この場合に
おいて、レンズユニットの焦点距離を８mmとすること
で、全体としては大面積の検出器にもかかわらず、奥行
きの小さい薄型の構成が可能となった。

【００９０】この結果、位相コントラスト撮影法に適し
た大画面検出器を、狭い撮影室内でも配置可能な大きさ
で、かつ画質の劣化もなく、従来の検出器と同等の価格
で提供することが可能になる。

【００９１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、小焦点Ｘ線
源から放射させるＸ線により拡大撮影を行うＸ線位相コ
ントラスト撮影の際に、検出面を複数の小検出器に分割
した状態で、これら複数の小検出器により画像を撮影
し、これら小検出器によって撮影された画像を合成して
総合画像を得ることにより、位相コントラスト撮影法に
適した大画面検出器を、狭い撮影室内でも配置可能な大
きさで、かつ画質の劣化もなく、従来の検出器と同等の
価格で提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例の位相コントラス
ト放射線画像撮影装置の構成を示す構成図である。

【図２】位相コントラスト放射線画像撮影装置の原理説
明のための説明図である。

【図３】位相コントラスト放射線画像撮影装置の原理説
明のための説明図である。

【図４】位相コントラスト放射線画像撮影装置Ｘ線画像
検出器の構成の説明のための説明図である。

【図５】位相コントラスト放射線画像撮影装置Ｘ線画像
検出器の構成の説明のための説明図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態例の位相コントラス
ト放射線画像撮影装置の構成を示す構成図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態例の位相コントラス
ト放射線画像撮影装置の構成を示す構成図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態例の位相コントラス
ト放射線画像撮影装置の構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１ Ｘ線源 ３ 被写体 ４ Ｘ線画像検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 42/02 Ｇ０３Ｂ 42/02 Ｂ Ｇ０６Ｔ 1/00 ２９０ Ｇ０６Ｔ 1/00 ２９０Ａ 3/00 ３００ 3/00 ３００ Ｇ２１Ｋ 4/00 Ｇ２１Ｋ 4/00 Ｌ (72)発明者 本田 凡 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2G083 AA03 AA10 BB03 CC10 DD16 EE10 2G088 EE01 FF02 GG19 JJ05 2H013 AC01 AC06 4C093 AA01 AA28 CA32 EB05 EB28 FF07 FF35 5B057 AA08 BA03 CA02 CA08 CA12 CB02 CB08 CB12 CB16 CE08

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小焦点Ｘ線源から放射させるＸ線により
   拡大撮影を行う位相コントラスト放射線画像撮影方法で
   あって、 検出面を複数の小検出器に分割した状態で、これら複数
   の小検出器により画像を撮影し、 これら小検出器によって撮影された画像を合成して総合
   画像を得る、ことを特徴とする位相コントラスト放射線
   画像撮影方法。
2. 【請求項２】 上記小検出器は、画像情報を電気信号と
   して取得するディジタル検出器である、ことを特徴とす
   る請求項１記載の位相コントラスト放射線画像撮影方
   法。
3. 【請求項３】 上記小検出器は輝尽性蛍光体プレートで
   ある、ことを特徴とする請求項２記載の位相コントラス
   ト放射線画像撮影方法。
4. 【請求項４】 上記輝尽性蛍光体プレートは、２×２以
   上のマトリクス状に配置されている、ことを特徴とする
   請求項３記載の位相コントラスト放射線画像撮影方法。
5. 【請求項５】 上記複数の輝尽性蛍光体プレートは、い
   ずれもこれら複数の輝尽性蛍光体プレートより構成され
   る大検出器の外周に接するように配置されており、外周
   側から引きだし可能である、ことを特徴とする請求項４
   記載の位相コントラスト放射線画像撮影方法。
6. 【請求項６】 上記複数の輝尽性蛍光体プレートは、い
   ずれも水平方向に引きだし可能である、ことを特徴とす
   る請求項５記載の位相コントラスト放射線画像撮影方
   法。
7. 【請求項７】 読み取り画素サイズは検出面上で１００
   μm 以上５００μm以下である、ことを特徴とする請求
   項２乃至請求項６のいずれかに記載の位相コントラスト
   放射線画像撮影方法。
8. 【請求項８】 読み取り画素サイズは検出面上で２００
   μm 以上４００μm以下である、ことを特徴とする請求
   項７記載の位相コントラスト放射線画像撮影方法。
9. 【請求項９】 小検出器はシンチレータ、光学的画像転
   送手段およびエリアセンサを含んで構成されている、こ
   とを特徴とする請求項１記載の位相コントラスト放射線
   画像撮影方法。
10. 【請求項１０】 上記光学的画像転送手段は１枚もしく
    は複数枚のレンズよりなるレンズユニットである、こと
    を特徴とする請求項９記載の位相コントラスト放射線画
    像撮影方法。
11. 【請求項１１】 読み取り画素サイズは前記シンチレー
    タの検出面上で１００μm 以上５００μm 以下である、
    ことを特徴とする請求項１０記載の位相コントラスト放
    射線画像撮影方法。
12. 【請求項１２】 読み取り画素サイズは前記シンチレー
    タの検出面上で２００μm 以上４００μm 以下である、
    ことを特徴とする請求項１１記載の位相コントラスト放
    射線画像撮影方法。
13. 【請求項１３】 小焦点Ｘ線源から放射させるＸ線によ
    り拡大撮影を行う位相コントラスト放射線画像撮影装置
    であって、 検出面が複数の小検出面に分割された検出手段と、 前記検出手段での複数の小検出器によって撮影された画
    像を合成して総合画像を得る合成手段と、を備えたこと
    を特徴とする位相コントラスト放射線画像撮影装置。
14. 【請求項１４】 上記小検出器は、画像情報を電気信号
    として取得するディジタル検出器である、ことを特徴と
    する請求項１３記載の位相コントラスト放射線画像撮影
    装置。
15. 【請求項１５】 上記小検出器は輝尽性蛍光体プレート
    である、ことを特徴とする請求項１４記載の位相コント
    ラスト放射線画像撮影装置。
16. 【請求項１６】 上記輝尽性蛍光体プレートは、２×２
    以上のマトリクス状に配置されている、ことを特徴とす
    る請求項１５記載の位相コントラスト放射線画像撮影装
    置。
17. 【請求項１７】 上記複数の輝尽性蛍光体プレートは、
    いずれもこれら複数の輝尽性蛍光体プレートより構成さ
    れる大検出器の外周に接するように配置されており、外
    周側から引きだし可能である、ことを特徴とする請求項
    １６記載の位相コントラスト放射線画像撮影装置。
18. 【請求項１８】 上記複数の輝尽性蛍光体プレートは、
    いずれも水平方向に引きだし可能である、ことを特徴と
    する請求項１７記載の位相コントラスト放射線画像撮影
    装置。
19. 【請求項１９】 読み取り画素サイズは検出面上で１０
    ０μm 以上５００μm 以下である、ことを特徴とする請
    求項１４乃至請求項１８記載の位相コントラスト放射線
    画像撮影装置。
20. 【請求項２０】 読み取り画素サイズは検出面上で２０
    ０μm 以上４００μm 以下である、ことを特徴とする請
    求項１９記載の位相コントラスト放射線画像撮影装置。
21. 【請求項２１】 小検出器はシンチレータ、光学的画像
    転送手段およびエリアセンサを含んで構成されている、
    ことを特徴とする請求項１３記載の位相コントラスト放
    射線画像撮影装置。
22. 【請求項２２】 上記光学的画像転送手段は１枚もしく
    は複数枚のレンズよりなるレンズユニットである、こと
    を特徴とする請求項２１記載の位相コントラスト放射線
    画像撮影装置。
23. 【請求項２３】 読み取り画素サイズは前記シンチレー
    タの検出面上で１００μm 以上５００μm 以下である、
    ことを特徴とする請求項２２記載の位相コントラスト放
    射線画像撮影装置。
24. 【請求項２４】 読み取り画素サイズは前記シンチレー
    タの検出面上で２００μm 以上４００μm 以下である、
    ことを特徴とする請求項２３記載の位相コントラスト放
    射線画像撮影装置。