JP2006026425A - Digital phase contrasted x-ray imaging system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain phase contrasted X-ray digital images by using digital X-ray image detectors such as a computed radiography (CR), a flat panel X-ray image detector (FPD) and the like. <P>SOLUTION: The pixel size of the digital X-ray image detector 2 is 0.5 or more times and 3 or less times of EB shown as the following simulation formula (1) or EP shown as the following simulation formula (2). EB=2.3(1+R2/R1)<SP>1/3</SP>äR2δ(2r)<SP>1/2</SP>}<SP>2/3</SP>+D×(R2/R1) (1). EP=2.3äR2δ(2r)<SP>1/2</SP>}<SP>2/3</SP>(2). In the above formulas (1) and (2), R1 is shown as the distance to the center of a cylinder when assuming the X-ray source 5 and the subject 1 to be cylinders, and R2 is shown as the distance from the center of the cylinder to the digital X-ray image detector when assuming the subject to be the cylinder, and r is shown as the radius of the cylinder when assuming the subject to be the cylinder, and δ is shown as the coefficient defined by each subject, and D is shown as the focal size of the X-ray source. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、非破壊検査や医用画像診断に用いるX線画像撮影システムであって、鮮鋭性のよい高画質のX線画像が得られるデジタル位相コントラストX線画像撮影システムに関する。   The present invention relates to an X-ray imaging system for use in nondestructive inspection and medical image diagnosis, and relates to a digital phase contrast X-ray imaging system capable of obtaining a high-quality X-ray image with good sharpness.

X線は物質を透過し、そして物質を透過するとき、その物質を構成する原子による光電効果やコンプトン散乱によりX線が吸収される。X線の吸収量は原子量に依存する。従って、X線が物体を透過した後に、原子の分布に従い2次元的にX線強度分布を得ることでX線画像が得られる。ここで得られる画像濃度として生ずるX線強度差を一般に濃度コントラストといわれる。1895年のレントゲン博士のX線発見以来、X線画像として利用されてきた原理である。   X-rays pass through a substance, and when passing through a substance, the X-rays are absorbed by photoelectric effect and Compton scattering by atoms constituting the substance. The amount of X-ray absorption depends on the atomic weight. Therefore, an X-ray image can be obtained by obtaining an X-ray intensity distribution two-dimensionally according to the distribution of atoms after X-rays pass through the object. The X-ray intensity difference generated as the image density obtained here is generally called density contrast. This is the principle that has been used as an X-ray image since the discovery of X-rays by Dr. Roentgen in 1895.

一方1990年代に入り、位相コントラストX線画像の研究が広く行なわれ始めた。X線は電磁波であるために、光同様の性質を有する。即ち、屈折や干渉が生ずる。この性質によって得られるX線強度差を位相コントラストと呼ばれる。位相コントラストによって、従来の吸収コントラスト画像の辺縁がシャープに描写されることが見出された。しかし、可視光線と比較して、X線の屈折率は極めて小さいため、従来のX線画像撮影方法では位相コントラスト画像は観測されなかった。そしてX線の波長は可視光線の3桁ほど小さいために、その干渉をコントロールして位相コントラスト画像を得ることは非常に難しく、現在研究段階であり、広く病院などで使用され得る段階ではない。   On the other hand, in the 1990s, research on phase contrast X-ray images began to be widely conducted. Since X-rays are electromagnetic waves, they have the same properties as light. That is, refraction and interference occur. The X-ray intensity difference obtained by this property is called phase contrast. It has been found that the edge of a conventional absorption contrast image is sharply depicted by the phase contrast. However, since the refractive index of X-rays is extremely small compared to visible light, no phase contrast image was observed with the conventional X-ray imaging method. Since the wavelength of X-rays is as small as three orders of magnitude of visible light, it is very difficult to obtain a phase contrast image by controlling the interference, and it is currently in the research stage and not at a stage that can be widely used in hospitals.

X線の屈折の性質を利用して、画像の辺縁を強調するいわゆるエッジ強調画像を得て、鮮明なX線画像を得る方法が報告されている。すなわち、シンクロトロンからの放射光X線を用いたものは、例えばN.Yagi等による雑誌Medical Physics第26巻10号2190頁(1999年)、そしてクーリッジX線管(熱電子X線管)を用いるものはA.Ishisaka等による雑誌Optical Review第7巻6号566頁(2000年)などである。X線の干渉を利用してエッジ強調された位相コントラストX線画像を得る方法については、微小焦点サイズの特殊なクーリッジX線管を用いた方法として、S.W.Wilkins等によって雑誌Nature第384巻335頁(1996年)やWO96/31098特許公報や、上記放射光X線を用いて干渉計の原理を応用したものは、特開平9−187455号公報に開示されている。   There has been reported a method for obtaining a clear X-ray image by obtaining a so-called edge-enhanced image that enhances the edge of an image by utilizing the property of X-ray refraction. That is, those using synchrotron X-rays are described in, for example, N.I. The magazine Medical Physics Vol. 26, No. 10, page 2190 (1999) by Yagi et al. And the one using a Coolidge X-ray tube (thermo-electron X-ray tube) are described in A.C. Journal of Optical Review Vol. 7, No. 6, page 566 (2000) by Ishisaka et al. Regarding a method for obtaining an edge-enhanced phase-contrast X-ray image using X-ray interference, a method using a special Coolidge X-ray tube with a small focal point size is described in S.A. W. Wilkins et al. Discloses a magazine Nature 384, 335 (1996), WO96 / 31098, and an application of the principle of the interferometer using the above-mentioned synchrotron X-ray, in JP-A-9-187455. ing.

この発明においては、X線の屈折を利用して、鮮鋭性の優れるX線画像を得るX線画像撮影システムに関するものである。その屈折による鮮明なX線画像を撮影するには、ノンスクリーンX線フィルムやX線増感紙とX線フィルムを用いたもの、あるいは画素サイズが10μm程度の非常に小さいCCDカメラが用いられてきた。それはX線の屈折によるエッジ強調を撮影するには非常に高い分解能を必要とすると考えられてきたからである。   The present invention relates to an X-ray imaging system that uses X-ray refraction to obtain an X-ray image with excellent sharpness. In order to capture a clear X-ray image due to the refraction, a non-screen X-ray film, an X-ray intensifying screen and an X-ray film, or a very small CCD camera having a pixel size of about 10 μm have been used. It was. This is because it has been considered that a very high resolution is required to image edge enhancement due to X-ray refraction.

ここで、ノンスクリーンX線フィルムやX線増感紙とX線フィルムを用いる場合は、その分解能が非常に高い一方、これらはいわゆるアナログX線画像検出器であって、その画像処理や出力画像の拡大・縮小を自由に行えない。   Here, when using a non-screen X-ray film or an X-ray intensifying screen and an X-ray film, the resolution is very high. On the other hand, these are so-called analog X-ray image detectors, and their image processing and output image are performed. Cannot freely enlarge / reduce.

そして、デジタルX線画像を得るには高分解能のCCDを用いてX線検出器を用いることができるが、十分な感度を維持するためにCCD部分の冷却や装置が非常に高価となり、一部の特殊な研究にのみに使用されるにすぎない。   In order to obtain a digital X-ray image, an X-ray detector can be used using a high-resolution CCD. However, in order to maintain sufficient sensitivity, the cooling of the CCD part and the apparatus become very expensive, and partly It is only used for special research.

この発明は、簡便に位相コントラストX線画像のデジタル画像を得ることができるデジタル位相コントラストX線画像撮影システムを提供するものである。即ち、医療現場や非破壊検査等で広く使用されているコンピューテッドラジオグラフィ(CR)や平面X線画像検出器(FPD)等のデジタルX線画像検出器を用いて、容易に鮮鋭性の優れるデジタルX線位相コントラスト画像を得るデジタル位相コントラストX線画像撮影システムを提供する。   The present invention provides a digital phase contrast X-ray imaging system that can easily obtain a digital image of a phase contrast X-ray image. That is, sharpness can be easily achieved by using a digital X-ray image detector such as a computed radiography (CR) or a planar X-ray image detector (FPD) widely used in the medical field or nondestructive inspection. Provided is a digital phase contrast X-ray imaging system that obtains an excellent digital X-ray phase contrast image.

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.

請求項1に記載の発明は、『X線源から照射され、被写体を透過した位相コントラストX線画像のデジタル画像を得るデジタルX線画像検出器を備え、
前記デジタルX線画像検出器の画素サイズが、下記シミュレイション式(1)で表されるEBあるいは下記シミュレイション式(2)で表されるEPの0.5倍以上3倍以下であることを特徴とするデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。
EB=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3+D×(R2/R1)
(1)
EP=2.3{R2δ(2r)1/22/3 (2)
なお上記式(1)及び式(2)において、R1はX線源と被写体を円柱と仮定したときの該円柱の中心までの距離を表し、R2は被写体を円柱と仮定したときの該円柱の中心からデジタルX線画像検出器までの距離を表し、rは被写体を円柱と仮定した時の該円柱の半径を表し、δは被写体毎に定まる係数を表し、DはX線源の焦点サイズを表す。』である。
The invention according to claim 1 includes a digital X-ray image detector that obtains a digital image of a phase contrast X-ray image irradiated from an X-ray source and transmitted through a subject,
The pixel size of the digital X-ray image detector is not less than 0.5 times and not more than 3 times the EB represented by the following simulation formula (1) or the EP represented by the following simulation formula (2). A digital phase contrast X-ray imaging system.
EB = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 + D × (R2 / R1)
(1)
EP = 2.3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 (2)
In the above equations (1) and (2), R1 represents the distance to the center of the cylinder when the X-ray source and the object are assumed to be a cylinder, and R2 represents the cylinder when the object is assumed to be a cylinder. This represents the distance from the center to the digital X-ray image detector, r represents the radius of the cylinder when the object is assumed to be a cylinder, δ represents a coefficient determined for each object, and D represents the focal point size of the X-ray source. To express. ].

請求項2に記載の発明は、『前記X線源はクーリッジX線管であることを特徴とする請求項1に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。』である。   The invention according to claim 2 is as follows: “The X-ray source is a Coolidge X-ray tube. The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 1, wherein: ].

請求項3に記載の発明は、『前記デジタルX線画像検出器の画素サイズが、前記EBの0.5倍以上3倍以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。』である。   According to a third aspect of the present invention, the pixel size of the digital X-ray image detector is 0.5 to 3 times the EB. Digital phase contrast X-ray imaging system. ].

請求項4に記載の発明は、『下記シミュレイション式(3)で得られるEが12μm以上300μm以下であることを特徴とする請求項3に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。   The invention according to claim 4 is as follows: “E obtained by the following simulation formula (3) is not less than 12 μm and not more than 300 μm. The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 3.

E=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3 (3)』である。 E = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 (3) ”.

請求項5に記載の発明は、『前記X線源は放射光X線を照射することを特徴とする請求項1に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。』である。   5. The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 1, wherein the X-ray source emits synchrotron radiation X-rays. ].

請求項6に記載の発明は、『前記デジタルX線画像検出器の画素サイズが、前記EPの0.5倍以上3倍以下であることを特徴とする請求項5に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。』である。   The invention according to claim 6 is: "Digital phase contrast X according to claim 5, wherein the pixel size of the digital X-ray image detector is not less than 0.5 times and not more than 3 times the EP." Line imaging system. ].

請求項7に記載の発明は、『前記画素サイズが20μm以上300μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。』である。   7. The digital phase contrast X-ray imaging system according to any one of claims 1 to 6, wherein the pixel size is 20 μm or more and 300 μm or less. ].

請求項8に記載の発明は、『前記デジタルX線画像検出器の検出面の大きさが、15cm×15cm以上90cm×90cm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。』である。   The invention according to claim 8 is as follows: “The detection surface of the digital X-ray image detector has a size of 15 cm × 15 cm or more and 90 cm × 90 cm or less. 2. The digital phase contrast X-ray imaging system according to item 1. ].

この請求項1乃至請求項8に記載の発明は、簡便に位相コントラストX線画像のデジタル画像を得ることができ、即ち、医療現場や非破壊検査等で広く使用されているコンピューテッドラジオグラフィ(CR)や平面X線画像検出器(FPD)等のデジタルX線画像検出器を用いて、容易に鮮鋭性の優れるデジタルX線位相コントラスト画像を得ることができる。   According to the first to eighth aspects of the present invention, it is possible to easily obtain a digital image of a phase contrast X-ray image, that is, a computed radiography widely used in a medical field or a nondestructive inspection. A digital X-ray phase contrast image having excellent sharpness can be easily obtained by using a digital X-ray image detector such as (CR) or a planar X-ray image detector (FPD).

以下、この発明の構成を、以下について詳細に説明する。   The configuration of the present invention will be described in detail below.

X線の屈折によって、被写体画像の位相コントラストエッジ強調が生ずる原理を、図1に示す。X線の屈折率は1より小さいために、円柱状または球の物体の被写体1を透過すると、その円柱または球は凹レンズのように作用する。すなわち物体の辺縁を通過したX線は、デジタルX線画像検出器2上で物体の横を通過したX線と重なり、X線強度が強くなる。物体辺縁を通過して物体の外側にX線がはみ出すために、被写体辺縁近傍ではX線強度は弱くなる。このようにしてX線強度が物体辺縁を境にして、外側に山、内側に谷が生じる。こうしたエッジ強調作用をエッジ効果ともよばれることがある。このようにしてX線の屈折による位相コントラストエッジ強調が生ずると、辺縁がくっきりと描写される鮮鋭性のよいX線画像を得ることができる。   The principle that phase contrast edge enhancement of a subject image occurs due to refraction of X-rays is shown in FIG. Since the refractive index of X-rays is smaller than 1, when the object 1 is a cylindrical or spherical object, the cylindrical or spherical object acts like a concave lens. That is, X-rays that have passed through the edge of the object overlap with X-rays that have passed beside the object on the digital X-ray image detector 2, and the X-ray intensity is increased. Since the X-rays pass through the object edge and protrude outside the object, the X-ray intensity is weak in the vicinity of the object edge. In this way, the X-ray intensity has a mountain on the outside and a valley on the inside with the object edge as a boundary. Such edge enhancement is sometimes called an edge effect. When phase contrast edge enhancement due to X-ray refraction occurs in this way, a sharp X-ray image with sharp edges can be obtained.

このとき、X線源が点光源としてみなすと、図2に示すように、その位相コントラストエッジ強調の半値幅Eは、次の式で表すことができる。
E=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3・・・(1)
ここで、R1はX線点源3と被写体1の円柱の中心までの距離、R2は被写体1として仮定した円柱の中心からデジタルX線画像検出器2までの距離、rは被写体1を円柱とした時のその半径に相当する。人体は血管や骨が主たるX線画像構成物質であるので、近似的に円柱に形態を近似してもさしつかえない。そしてδについては、X線の屈折率nは次のように表すと、n=1−δ・・・(2)
δは位相変化に関するものである。
At this time, if the X-ray source is regarded as a point light source, as shown in FIG. 2, the half width E of phase contrast edge enhancement can be expressed by the following equation.
E = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 (1)
Here, R1 is the distance from the X-ray point source 3 to the center of the cylinder of the subject 1, R2 is the distance from the center of the cylinder assumed as the subject 1 to the digital X-ray image detector 2, and r is the subject 1 as a cylinder. It corresponds to the radius when Since the human body is an X-ray image constituent material mainly composed of blood vessels and bones, the shape may be approximated to a cylinder. For δ, the refractive index n of X-rays is expressed as follows: n = 1−δ (2)
δ relates to the phase change.

ここで、医療現場や非破壊検査施設では、クーリッジX線管5(熱電子X線管とも言う)が広く使用されている。クーリッジX線管5を用いる場合を図3に示す。クーリッジX線管5では、熱電子がタングステンなどの金属陽極に衝突してX線を放射し、焦点と呼ばれるほぼ正方形の窓から放射状にX線が飛び出す。このほぼ正方形の焦点の一辺の長さを焦点サイズという。クーリッジX線管5を用いるときは、X線源を理想的な点光源とみなすことができない。すなわち有限の大きさをもつX線源としての焦点によって、いわゆる幾何学的不鋭によって位相コントラストエッジ強調の半値幅がひろがり、かつ強度が減少する。このとき位相コントラストエッジ強調の半値幅は3式のように表すことができる。   Here, in medical sites and non-destructive inspection facilities, the Coolidge X-ray tube 5 (also referred to as a thermoelectron X-ray tube) is widely used. The case where the Coolidge X-ray tube 5 is used is shown in FIG. In the Coolidge X-ray tube 5, thermoelectrons collide with a metal anode such as tungsten to emit X-rays, and X-rays are emitted radially from a substantially square window called a focal point. The length of one side of this almost square focus is called the focus size. When the Coolidge X-ray tube 5 is used, the X-ray source cannot be regarded as an ideal point light source. That is, the focus as an X-ray source having a finite size widens the half-width of phase contrast edge enhancement and reduces the intensity due to so-called geometrical sharpness. At this time, the half-value width of the phase contrast edge enhancement can be expressed by the following equation (3).

EB=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3 +D×(R2/R1)・・・(3)
ここで、Dは使用するクーリッジX線管5の焦点サイズを表す。
EB = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 + D × (R2 / R1) (3)
Here, D represents the focal spot size of the Coolidge X-ray tube 5 to be used.

すなわち、この幾何学的不鋭により、かえって位相コントラストエッジ強調半値幅を広げるので、デジタルX線画像検出器2の画素サイズが一定の大きさをもっていても、図4に示すように、検出可能な大きさに広げることができる。これがクーリッジX線管5を用いる場合のこの発明の基本的な原理である。   In other words, this geometrical sharpness widens the half width of the phase contrast edge enhancement, so that even if the pixel size of the digital X-ray image detector 2 has a constant size, it can be detected as shown in FIG. Can be expanded in size. This is the basic principle of the present invention when the Coolidge X-ray tube 5 is used.

次に、兵庫県播磨のSpring−8や筑波の高エネルギー研究所の放射光X線装置では平行に極めて近い、強力なX線ビームを得ることができる。平行なX線は、点光源あるいは有限サイズのX線焦点を無限遠に遠ざけることとみなしても差し支えない。すなわち1式あるいは3式においてR1が無限大とすると、平行なX線を用いたときの位相コントラストエッジ強調の半値幅EPを、4式のように表すことができる。   Next, a powerful X-ray beam that is very close to parallel can be obtained with Spring-8 in Harima, Hyogo Prefecture, and the synchrotron radiation X-ray apparatus at the High Energy Laboratory in Tsukuba. Parallel X-rays can be regarded as moving a point light source or a finite-size X-ray focal point to infinity. In other words, when R1 is infinite in Formula 1 or Formula 3, the half-value width EP of phase contrast edge emphasis when using parallel X-rays can be expressed as Formula 4.

EP=2.3×{R2δ(2r)1/22/3・・・(4)
平行なX線源で一定サイズの画素のデジタルX線画像検出器2で位相コントラストエッジ強調を観測できるようにEPを広げるには、図5に示すように、R2を大きくとることにより実現する。平行なX線を使用する場合は、デジタルX線画像検出器2を被写体1から遠ざけても、X線強度の低下が生じない。したがって、十分な長さのR2を設定することにより、大きな画素をもつデジタルX線画像検出器2でも位相コントラストエッジ強調を観測することが可能となる。
EP = 2.3 × {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 (4)
In order to expand the EP so that phase contrast edge enhancement can be observed by the digital X-ray image detector 2 having a fixed-size pixel with a parallel X-ray source, as shown in FIG. 5, it is realized by increasing R2. When using parallel X-rays, the X-ray intensity does not decrease even if the digital X-ray image detector 2 is moved away from the subject 1. Therefore, by setting R2 having a sufficient length, it is possible to observe phase contrast edge enhancement even in the digital X-ray image detector 2 having a large pixel.

デジタルX線画像撮影においては、2次元平面のデジタルX線画像検出器2は10μmから300μmほどの一辺の正方形または長方形のいわゆる画素によって構成される。この画素一つ一つがX線画像の最小単位を表す(図6)。   In digital X-ray image capturing, the two-dimensional planar digital X-ray image detector 2 is constituted by so-called pixels of a square or a rectangle with sides of about 10 μm to 300 μm. Each pixel represents the minimum unit of the X-ray image (FIG. 6).

このデジタルX線画像検出器2の画素サイズは、20μm以上300μm以下が好ましく、より好ましくは、50μm以上200μm以下である。また、デジタルX線画像検出器2の検出面の大きさが、15cm×15cm以上90cm×90cm以下が、医療で好ましく用いることができる大きさである。   The pixel size of the digital X-ray image detector 2 is preferably 20 μm or more and 300 μm or less, and more preferably 50 μm or more and 200 μm or less. The size of the detection surface of the digital X-ray image detector 2 is preferably 15 cm × 15 cm or more and 90 cm × 90 cm or less, which can be preferably used in medicine.

ここで、この画素サイズが上記EBあるいはEPより大きい時には、エッジ効果による山と谷は互いに相殺して位相コントラストエッジ強調が消滅するということが起こりうる。従って位相コントラストエッジ強調をデジタルX線画像検出器2で検出するには、位相コントラストエッジ強調の山と谷が画素サイズ以上に離れていることが望ましい。あるいは画素サイズが上記EBあるいはEPより大きい時でも、位相コントラストエッジ強調の山または谷がそれぞれ別の画素にあることで位相コントラストエッジ強調は検出される。画素サイズが山と谷の距離より大きい場合には、あるときは一つの画素内にあって相殺し、あるときは別々の画素で捕まえることにより位相コントラストエッジ強調を検知できる。すなわち確立論的に位相コントラストエッジ強調は検知され、画素サイズに比べて山と谷の間の距離が大きいほど、位相コントラストエッジ強調は検知されやすくなる。   Here, when the pixel size is larger than the EB or EP, it is possible that peaks and valleys due to the edge effect cancel each other and phase contrast edge enhancement disappears. Therefore, in order to detect the phase contrast edge enhancement by the digital X-ray image detector 2, it is desirable that the peaks and valleys of the phase contrast edge enhancement are separated by more than the pixel size. Alternatively, even when the pixel size is larger than the above EB or EP, the phase contrast edge enhancement is detected because the peaks or valleys of the phase contrast edge enhancement are in different pixels. When the pixel size is larger than the distance between the peaks and valleys, phase contrast edge enhancement can be detected by capturing within one pixel in some cases and canceling with another pixel in other cases. In other words, phase contrast edge enhancement is detected in an established manner, and phase contrast edge enhancement is more easily detected as the distance between the peaks and valleys is larger than the pixel size.

クーリッジX線管5を用いる場合、幾何学的不鋭によって位相コントラストエッジ強調の山と谷の間が広げられる一方、山の高さと谷に底との差、すなわち位相コントラストエッジ強調の強度は低くなる。従って、幾何学的不鋭によって山と谷の距離が広げられるとき、山と谷の距離が画素サイズとほぼ一致するときに、位相コントラストエッジ強調は最も強く検出される。   When the Coolidge X-ray tube 5 is used, the gap between the peak and valley of the phase contrast edge emphasis is widened due to geometrical sharpness, while the difference between the peak height and the valley to the bottom, that is, the intensity of the phase contrast edge emphasis is low. Become. Thus, when the distance between the peaks and valleys is increased due to geometrical sharpness, the phase contrast edge enhancement is detected most strongly when the distance between the peaks and valleys approximately matches the pixel size.

一方、平行X線を用いる場合は、R2が大きくなるとエッジ幅が広がるゆえにデジタルX線画像検出器2に検知されるX線強度は、位相コントラストエッジ強調の山と谷の距離が画素サイズ以上で強く検知できる。   On the other hand, when parallel X-rays are used, the edge width increases as R2 increases, so the X-ray intensity detected by the digital X-ray image detector 2 is such that the distance between the peaks and valleys of phase contrast edge enhancement is greater than or equal to the pixel size. It can be detected strongly.

このように位相コントラストエッジ強調の強さは、位相コントラストエッジ強調の山と谷の距離と、デジタルX線画像検出器2の画素サイズの相対関係で決まり、そして連続的に変化する。実際には画素サイズに対して山と谷との距離が0.5倍以上あれば実用領域である。これは、位相コントラストエッジ強調がぼけて広がる因子として、X線管の焦点径以外に検出器自体によるボケなど他の因子も存在するからである。クーリッジX線管5の場合、山と谷との距離が画素サイズの3倍程度まではX線強度が低下しても、明瞭に位相コントラストエッジ強調が観測される。あまりエッジ幅が広くなりすぎるとかえって見づらい画像になってしまうため、さらに好ましくは1.5倍程度までである。   Thus, the strength of phase contrast edge enhancement is determined by the relative relationship between the peak-to-valley distance of phase contrast edge enhancement and the pixel size of the digital X-ray image detector 2, and varies continuously. Actually, if the distance between the peak and the valley is 0.5 times or more with respect to the pixel size, it is a practical area. This is because other factors such as blur due to the detector itself exist in addition to the focal diameter of the X-ray tube as a factor that blurs and spreads the phase contrast edge enhancement. In the case of the Coolidge X-ray tube 5, phase contrast edge enhancement is clearly observed even when the X-ray intensity decreases until the distance between the peak and the valley is about three times the pixel size. If the edge width becomes too wide, the image will be difficult to see, and more preferably about 1.5 times.

一方、平行X線の場合も同様に、山と谷との距離が画素サイズの3倍程度、さらに好ましくは1.5倍程度までが好ましい条件となる。すなわち「デジタルX線画像検出器の画素サイズが、位相コントラストX線画像の位相コントラストエッジ強調半値幅と略同等」とはEBあるいはEPの0.5〜3倍程度の画素サイズをいう。また、ここでのEBまたはEPは、例えば医用画像の場合観察したい血管サイズ1mm程度、あるいは乳房撮影の時は微小石灰化の0.1mmである。また、非破壊検査の場合は数μm幅の金属線などであり、3式や4式で計算によって求めることができる。   On the other hand, in the case of parallel X-rays, the preferable condition is that the distance between the peaks and valleys is about three times the pixel size, more preferably about 1.5 times. That is, “the pixel size of the digital X-ray image detector is substantially equal to the half-width of the phase contrast edge enhancement of the phase contrast X-ray image” refers to a pixel size of about 0.5 to 3 times EB or EP. The EB or EP here is, for example, about 1 mm of the blood vessel size to be observed in the case of a medical image, or 0.1 mm of microcalcification at the time of mammography. In the case of non-destructive inspection, it is a metal wire having a width of several μm, and can be obtained by calculation using formulas 3 and 4.

上記でも述べたが、クーリッジX線管を用いる場合は幾何学的不鋭によって位相コントラストエッジ強調の山と谷の間が広げられる一方、山の高さと谷に底との差、すなわち位相コントラストエッジ強調の強度は低くなる。よって元々の位相コントラストエッジ強調が十分でなければ検出することができない。すなわち、5式で表される幾何学的不鋭が生じる前の位相コントラストエッジ強調E1が12μm以上300μm以下であることが好ましい。   As described above, when the Coolidge X-ray tube is used, the gap between the peak and valley of the phase contrast edge emphasis is widened due to geometrical sharpness, while the difference between the peak height and the valley and the bottom, that is, the phase contrast edge. The intensity of emphasis is low. Therefore, it cannot be detected unless the original phase contrast edge enhancement is sufficient. That is, it is preferable that the phase contrast edge emphasis E1 before the geometrical unsharpness expressed by Formula 5 is 12 μm or more and 300 μm or less.

E=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3 ・・・(5)
一方、平行X線の場合は、幾何学的不鋭による位相コントラストエッジ強調の低下は存在しないので、上記のような制約は生じない。
E = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 (5)
On the other hand, in the case of parallel X-rays, there is no reduction in phase contrast edge enhancement due to geometrical insensitivity, so the above limitation does not occur.

上記の構成に基づき、簡便に位相コントラストX線画像のデジタル画像を得ることができる。即ち、医療現場や非破壊検査で広く使用されているコンピューテッドラジオグラフィ(CR)や平面X線画像検出器(FPD)等のデジタルX線画像検出器を用いて、鮮鋭性の優れる位相コントラストX線画像のデジタル画像を得ることができる。   Based on the above configuration, a digital image of a phase contrast X-ray image can be easily obtained. That is, phase contrast with excellent sharpness using digital X-ray image detectors such as computed radiography (CR) and planar X-ray image detector (FPD) widely used in the medical field and non-destructive inspection. A digital image of an X-ray image can be obtained.

すなわち、「デジタルX線画像検出器の画素サイズが、位相コントラストX線画像の位相コントラストエッジ強調半値幅と略同等であることを特徴とするデジタル位相コントラストX線画像撮影システム」によって、位相コントラストエッジ強調された鮮鋭性の優れるデジタルX線画像を得ることができる。   That is, the phase contrast edge is obtained by the “digital phase contrast X-ray imaging system characterized in that the pixel size of the digital X-ray image detector is substantially equal to the half-width of the phase contrast edge enhancement of the phase contrast X-ray image”. An enhanced digital X-ray image with excellent sharpness can be obtained.

さらに「使用するX線管がクーリッジX線管であることを特徴とするこの発明のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム」によって、一般の病院施設などで鮮鋭性の優れる医用診断画像を得ることができる。   Furthermore, by the “digital phase contrast X-ray imaging system of the present invention characterized in that the X-ray tube to be used is a Coolidge X-ray tube”, a medical diagnostic image having excellent sharpness can be obtained in a general hospital facility or the like. it can.

クーリッジX線管を使用とき「下記シミュレイション式で得られるEB値の0.5〜1.5倍の画素サイズのデジタルX線画像検出器を用いることを特徴とするデジタル位相コントラストX線画像撮影システム」によって、簡便に一般の病院施設などで鮮鋭性の優れる医用診断画像を得ることができる。   When a Coolidge X-ray tube is used, “digital phase contrast X-ray imaging characterized by using a digital X-ray image detector having a pixel size 0.5 to 1.5 times the EB value obtained by the following simulation formula The “system” makes it possible to easily obtain medical diagnostic images with excellent sharpness in general hospital facilities.

EB=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3+D×(R2/R1)
また「使用するX線が放射光X線であることを特徴とするこの発明のデジタル位相コ
ントラストX線画像撮影システム」によって、微細構造を明瞭に描写するX線画像を得ることができる。
EB = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 + D × (R2 / R1)
In addition, an “X-ray image clearly depicting a fine structure can be obtained by the“ digital phase contrast X-ray imaging system of the present invention characterized in that the X-ray used is a synchrotron radiation X-ray ”.

平行X線を用いる場合は「下記シミュレイション式で得られるEP値の0.5〜1.5倍
の画素サイズのデジタルX線画像検出器を用いることを特徴とするデジタル位相コントラストX線画像撮影システム」によって、簡便に微細構造を明瞭に描写するX線画像を得ることができる。
In the case of using parallel X-rays, “digital phase contrast X-ray imaging characterized by using a digital X-ray image detector having a pixel size 0.5 to 1.5 times the EP value obtained by the following simulation formula. With the “system”, an X-ray image that clearly depicts a fine structure can be obtained.

EP=2.3{R2δ(2r)1/22/3また、「下記シミュレイション式で得られるE値が12μ
m以上300μm以下であることを特徴とするデジタル位相コントラストX線画像撮影システム」によって、鮮鋭性の優れる医用診断画像を得ることができる。
EP = 2.3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 In addition, “E value obtained by the following simulation formula is 12 μm.
A medical diagnostic image having excellent sharpness can be obtained by a digital phase contrast X-ray imaging system characterized by being m to 300 μm.

E=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3 E = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3

以下、この発明のデジタル位相コントラストX線画像撮影システムの実施の形態
の例を示すが、この発明はこれに限定するものではない。
Hereinafter, although the example of embodiment of the digital phase contrast X-ray imaging system of this invention is shown, this invention is not limited to this.

この発明のデジタル位相コントラストX線画像撮影システムは、図1乃至図6に示すように、放射光X線源やクーリッジX線管などのX線源、そしてCRやFPDなどのX線画像の2次元平面画像検出器等のデジタルX線画像検出器である。ここで得られたデジタルX線画像は、図7に示すように、適切に画像処理10、CAD11が行なわれ、レーザーイメージャなどで透過画像X線フィルムとして画像プリント出力12でプリントされる。また、陰極管や液晶ディスプレイ等の画像表示13に映し出し、あるいは画像信号保存14を行ない画像診断等の目的に使用される。   As shown in FIGS. 1 to 6, the digital phase contrast X-ray imaging system according to the present invention includes an X-ray source such as a synchrotron X-ray source and a Coolidge X-ray tube, and two X-ray images such as CR and FPD. A digital X-ray image detector such as a two-dimensional planar image detector. The digital X-ray image obtained here is appropriately subjected to image processing 10 and CAD 11 as shown in FIG. 7, and is printed on the image print output 12 as a transmission image X-ray film by a laser imager or the like. Further, the image is displayed on an image display 13 such as a cathode ray tube or a liquid crystal display, or an image signal storage 14 is performed and used for purposes such as image diagnosis.

このデジタル位相コントラストX線画像撮影システムでは、デジタルX線画像が得られるために、画像の縮小や拡大を任意に行なうことができ、また、出力画像の階調処理や周波数処理を行なうことができる。また、図7に示すように、インターネット15等を利用して、遠隔地へ画像転送を容易に行なうことができる。   In this digital phase contrast X-ray imaging system, since a digital X-ray image can be obtained, the image can be arbitrarily reduced or enlarged, and gradation processing and frequency processing of the output image can be performed. . Also, as shown in FIG. 7, image transfer to a remote place can be easily performed using the Internet 15 or the like.

クーリッジX線管は熱電子X線管とも呼ばれる所以は、加熱したフィラメントから熱電子が放出され、金属陽極に衝突して加速電圧相当のエネルギーを持つX線を発生させるX線発生機構である。金属陽極はモリブデン、ロジウム、タングステン、銅、銀などが使用される。熱電子の激しい衝突のために陽極の金属は高熱を発生して溶解するなどの不都合を解消するために、円盤状の陽極を回転させる回転陽極の熱電子X線管が医療現場などで広く使用されている。この発明においては、固定陽極X線管、そして回転陽極X線管などを使用することができる。そして、陽極の金属の種類や加速電圧をとくに限定するものではない。一般に非破壊検査や医療診断画像撮影用にはモリブデン、ロジウム、タングステンなどの陽極が用いられる。また熱電子を加速する電圧は10kV〜200kVが好ましい範囲である。とくに医用画像診断では20kVから150kVがこのましい。この設定電圧がもっとも高いX線の運動エネルギー成分であるので、それぞれに設定した電圧のX線は、20kVp(キロボルトピーク)や150kVpのX線と呼ばれる。   The reason why the Coolidge X-ray tube is also called a thermoelectron X-ray tube is an X-ray generation mechanism in which thermoelectrons are emitted from a heated filament and collide with a metal anode to generate X-rays having energy equivalent to an acceleration voltage. For the metal anode, molybdenum, rhodium, tungsten, copper, silver or the like is used. In order to eliminate inconveniences such as melting of the anode metal due to intense collision of thermoelectrons, the rotating anode thermoelectron X-ray tube that rotates the disk-shaped anode is widely used in medical fields Has been. In the present invention, a fixed anode X-ray tube and a rotary anode X-ray tube can be used. The type of metal of the anode and the acceleration voltage are not particularly limited. In general, anodes such as molybdenum, rhodium, and tungsten are used for nondestructive inspection and medical diagnostic imaging. The voltage for accelerating the thermoelectrons is preferably in the range of 10 kV to 200 kV. Particularly in medical image diagnosis, 20 kV to 150 kV is preferable. Since the set voltage is the highest kinetic energy component of X-rays, the X-rays of the set voltages are called 20 kVp (kilovolt peak) or 150 kVp X-rays.

熱電子X線管を用いるとき、X線が放射される窓を焦点と呼ばれる。これはほぼ正方形をしており、その一辺の長さが焦点サイズと呼ばれる。この焦点サイズの測定方法はピンホールカメラ法、スリットカメラ法、そして解像力法などがあり、JIS 4704−1994に記載されている。一般の市販の熱電子X線管においては、メーカーがそれぞれの方法で測定して、製品仕様として焦点サイズのあげることが一般的である。この精度は±15%程度であり、この焦点サイズを実際のX線管の焦点サイズとして理解してもさしつかえない。   When using a thermionic X-ray tube, the window through which X-rays are emitted is called a focal point. It is almost square and the length of one side is called the focal spot size. There are a pinhole camera method, a slit camera method, a resolving power method, and the like as methods for measuring the focus size, which are described in JIS 4704-1994. In general commercially available thermoelectron X-ray tubes, it is common for manufacturers to measure the respective methods and increase the focal spot size as a product specification. This accuracy is about ± 15%, and this focus size can be understood as the actual focus size of the X-ray tube.

この発明で用いられるX線管の焦点サイズは10μmから500μmが好ましく、さらに好ましくは50μmから200μmである。この焦点サイズが小さいほど被写体のより小さい構成物を鮮明に描くことができるが、小さすぎると人体などを透過するのに充分な強度のX線が得られない。また、焦点サイズが大きすぎると、幾何学的不鋭が大きくなり、エッジ効果は消滅する。   The focal spot size of the X-ray tube used in the present invention is preferably 10 μm to 500 μm, more preferably 50 μm to 200 μm. The smaller the focal spot size, the clearer the composition of the subject can be drawn. However, if the focal spot size is too small, X-rays with sufficient intensity to pass through the human body cannot be obtained. On the other hand, if the focal spot size is too large, geometrical sharpness increases and the edge effect disappears.

放射光X線はいわゆるシンクロトロンで得られる。これは電子を光速度付近まで加速し、その電子を円弧状の運動をさせたとき、その接線方向に放射角の極めて小さい強力なX線が得られる。例えばその放射角は100μmラジアン以下であり、10μmラジアンあるいは数μmラジアンなど、加速される電子の速度によりその放射角が変わる。放射光X線の特徴は、放射角が小さくすなわち平行性が高いことと、強い強度である故にシリコン結晶のブラッグ反射を利用して充分な強度の単色X線を取り出すことができることである。例えば、17keVや50keV等、人体を充分に透過できる高いエネルギーの単色X線を得ることができ、屈折による強い位相コントラストエッジ強調を伴い医用の画像診断に用いることのできる鮮明な画像を得ることができる。   The synchrotron X-ray is obtained by a so-called synchrotron. This accelerates the electrons to near the speed of light, and when the electrons are moved in an arc shape, powerful X-rays having a very small radiation angle in the tangential direction can be obtained. For example, the radiation angle is 100 μm radians or less, and the radiation angle varies depending on the speed of the accelerated electrons, such as 10 μm radians or several μm radians. The characteristics of synchrotron radiation X-rays are that the radiation angle is small, that is, the parallelism is high, and that the intensity is so high that monochromatic X-rays with sufficient intensity can be extracted using the Bragg reflection of silicon crystal. For example, high-energy monochromatic X-rays such as 17 keV and 50 keV that can be sufficiently transmitted through the human body can be obtained, and a clear image that can be used for medical image diagnosis with strong phase contrast edge enhancement due to refraction can be obtained. it can.

放射光X線は例えば茨城県筑波市の高エネルギー研究所のシンクロトロン、兵庫県播磨のSPring−8、そして特願2000−366836に開示されているマイクロトロンなどである。ここで得られるX線は平行性が極めてよいために、R2を大きくとってもX線の広がりが生じないために、X線強度の低下がなく、したがって充分に広いエッジ効果の半値幅EPをとることができる。   Synchrotron X-rays are, for example, the synchrotron of the High Energy Research Institute in Tsukuba, Ibaraki, SPring-8 of Harima, Hyogo, and the microtron disclosed in Japanese Patent Application 2000-366836. Since the X-ray obtained here has extremely good parallelism, even if R2 is increased, the X-ray does not spread, so that the X-ray intensity does not decrease, and therefore, the half width EP of the edge effect is sufficiently wide. Can do.

放射光X線源を用いるときには、X線源と被写体との距離はとくに定める必要はない。しかし、被写体が充分に安全な場所が好ましい。熱電子X線管を用いる場合はX線管と被写体との距離(R1)は0.1mから2m程度である。好ましくは0.3mから1m程度である。   When using a synchrotron radiation X-ray source, the distance between the X-ray source and the subject need not be determined. However, a place where the subject is sufficiently safe is preferable. When a thermionic X-ray tube is used, the distance (R1) between the X-ray tube and the subject is about 0.1 m to 2 m. Preferably, it is about 0.3 m to 1 m.

被写体からデジタルX線画像検出器までの距離(R2)については、放射光X線を用いるときは0.15m〜50mが好ましい。近すぎると充分な位相コントラストエッジ強調の効果が得られない。また余りにも遠すぎると、撮影する部屋の物理的制約を受ける。また熱電子X線管を用いるとき、被写体からデジタルX線画像検出器までの距離(R2)は0.15以上5mが好ましい。この範囲を取る理由は上記同様である。   The distance (R2) from the subject to the digital X-ray image detector is preferably 0.15 m to 50 m when using synchrotron X-rays. If it is too close, a sufficient phase contrast edge enhancement effect cannot be obtained. If it is too far away, it is subject to the physical constraints of the room where the image is taken. When using a thermionic X-ray tube, the distance (R2) from the subject to the digital X-ray image detector is preferably 0.15 or more and 5 m. The reason for taking this range is the same as above.

この発明における被写体の最小読取の大きさ、すなわち被写体情報をどの程度細かく読み取りたいかという最小の大きさは、円柱の直径として30μmから10mm程度である。非破壊検査などでは30μm程度が要求される。乳房X線画像の場合は100μm程度が要求される。また胸部画像などでは1mm〜5mm程度が要求される。目的に応じて、設定することができる。   The minimum reading size of the subject in the present invention, that is, the minimum size of how much subject information is to be read, is about 30 μm to 10 mm as the diameter of the cylinder. For non-destructive inspection, about 30 μm is required. In the case of a mammogram, about 100 μm is required. Further, in the chest image or the like, about 1 mm to 5 mm is required. It can be set according to the purpose.

被写体は鉄などの金属や人体である。このときδの値は10-8台から10-6である。 The subject is a metal such as iron or a human body. At this time, the value of δ is 10 −8 to 10 −6 .

この発明に使用する2次元平面のデジタルX線画像検出器2は、輝尽性蛍光体プレートを用いるコンピューティッドラディオグラフィー:CR、フラットパネルディテクタ:FPD(直接方式、間接方式)などの固体撮像素子、蛍光体(Gd22S:Tb、CsI等)とレンズ(またはテーパー)とCCDを用いたもの等がある。 The two-dimensional planar digital X-ray image detector 2 used in the present invention is a solid-state imaging such as computed radiography: CR, and flat panel detector: FPD (direct method, indirect method) using a stimulable phosphor plate. There are an element, a phosphor (Gd 2 O 2 S: Tb, CsI, etc.), a lens (or taper), and a CCD.

これらのデジタルX線画像検出器2を用いた場合、位相コントラスト画像は拡大撮影なので、デジタルX線画像検出器2の画素サイズを小さくしたことに相当する。すなわち高精細読み取りをしたことに相当し、画像情報が増えるという利点がある。   When these digital X-ray image detectors 2 are used, since the phase contrast image is enlarged, it corresponds to the pixel size of the digital X-ray image detector 2 being reduced. In other words, this corresponds to high-definition reading and has the advantage of increasing image information.

輝尽性蛍光体プレートは、放射線(X線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等)を照射するとこの放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用して、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート上の蓄積性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像データに基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録材料、CRT等に可視像として出力させることができる(特開昭55−124929号、同56−163472号、同56−104645号、同55−116340号等)。   When the stimulable phosphor plate is irradiated with radiation (X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, ultraviolet rays, etc.), a part of the radiation energy is accumulated, and then irradiated with excitation light such as visible light. Then, using a stimulable phosphor (stimulable phosphor) that exhibits stimulating luminescence according to the stored energy, radiation image information of a subject such as a human body is once recorded on the stimulable phosphor on the sheet, The stimulable phosphor sheet is scanned with excitation light such as laser light to generate stimulated emission light, and the obtained stimulated emission light is photoelectrically read to obtain an image signal. A radiation image can be output as a visible image on a recording material such as a photographic material, a CRT, etc. (Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-124929, 56-163472, 56-104645, 55-116340, etc.) ).

また、フラットパネルディテクタ等の固体撮像素子としては、例えば特開平6−342098号公報に記載されているように、照射されたX線の強度に応じた電荷を生成する光導電層と、生成された電荷を2次元的に配列された複数のコンデンサに蓄積する方式が用いられる。また、特開平9−90045号公報に記載されているように、X線を増感紙等の蛍光体層に吸収させて蛍光を発光させ、その蛍光の強度を画素毎に設けたフォトダイオード等の光検出器で検知する方式も用いられる。   Further, as a solid-state imaging device such as a flat panel detector, for example, as described in JP-A-6-342098, a photoconductive layer that generates charges according to the intensity of irradiated X-rays is generated. A method is used in which the accumulated charges are stored in a plurality of capacitors arranged two-dimensionally. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90045, a photodiode or the like in which X-rays are absorbed by a phosphor layer such as an intensifying screen to emit fluorescence and the intensity of the fluorescence is provided for each pixel. A method of detecting with a photodetector is also used.

前記のフラットパネルディテクタなどの固体撮像素子については、フォトダイオードなどの光検出器やTFT等のスイッチング素子が有機半導体を用いて作製されている有機フラットパネルディテクタを用いることもできる。   As for the solid-state imaging device such as the flat panel detector, an organic flat panel detector in which a photodetector such as a photodiode or a switching element such as a TFT is manufactured using an organic semiconductor can also be used.

ここで、図8によりフラットパネルディテクタ240に設けられている撮像パネル241の構成を説明する。この撮像パネル241は所定の剛性を得られるだけの厚みを有する基板を有しており、この基板上には照射された放射線の線量に応じて電気信号を出力する検出素子2413−(1,1)〜2413−(m,n)がマトリクス状に2次元配置されている。また、走査線2411−l〜2411−mと信号線2412−l〜2412−nがたとえば直交するように配設される。   Here, the configuration of the imaging panel 241 provided in the flat panel detector 240 will be described with reference to FIG. The imaging panel 241 has a substrate having a thickness sufficient to obtain a predetermined rigidity, and a detection element 2413- (1,1) that outputs an electrical signal on the substrate in accordance with the dose of irradiated radiation. ) To 2413- (m, n) are two-dimensionally arranged in a matrix. Further, the scanning lines 2411-1 to 2411-m and the signal lines 2412-1 to 2412-n are arranged so as to be orthogonal to each other, for example.

撮像パネル241の走査線2411−l〜2411−mは、走査駆動部2414と接続されている。走査駆動部2414から走査線2411−l〜2411−mのうちの1つ走査線2411−p(pはl〜mのいずれかの値)に読出信号RSが供給されると、この走査線2411−pに接続された検出素子から照射された放射線の線量に応じた電気信号SV−l〜SV−nが出力されて、信号線2412−l〜2412−nを介して撮影データ生成回路2415に供給される。   The scanning lines 2411-1 to 2411 -m of the imaging panel 241 are connected to the scanning driving unit 2414. When the readout signal RS is supplied from the scan driver 2414 to one of the scanning lines 2411-1 to 2411-m, the scanning line 2411-p (p is any value of 1 to m), the scanning line 2411. Electric signals SV-l to SV-n corresponding to the radiation dose emitted from the detection element connected to −p are output, and are sent to the imaging data generation circuit 2415 via the signal lines 2412-l to 2412-n. Supplied.

この検出素子2413は、照射された放射線の線量に応じた電気信号を出力するものであればよい。たとえば放射線が照射されたときに電子−正孔対が生成されて抵抗値が変化する光導電層を用いて検出素子が形成されている場合、この光導電層で生成された放射線量に応じた量の電荷が電荷蓄積コンデンサに蓄えられて、この電荷蓄積コンデンサに蓄えられた電荷が電気信号として撮影データ生成回路2415に供給される。なお、光導電層としては暗抵抗値が最も高いものが望ましく、アモルファスセレン、酸化鉛、硫化カドミウム、ヨウ化第2水銀、または光導電性を示す有機材料(X線吸収コンパウンドが添加された光伝導性ポリマを含む)などが用いられ、特にアモルファスセレンが望ましい。   The detection element 2413 may be any element that outputs an electrical signal corresponding to the dose of irradiated radiation. For example, when a detection element is formed using a photoconductive layer in which electron-hole pairs are generated and change in resistance when irradiated with radiation, the detection element is in accordance with the amount of radiation generated in the photoconductive layer. An amount of charge is stored in the charge storage capacitor, and the charge stored in the charge storage capacitor is supplied to the imaging data generation circuit 2415 as an electrical signal. It is desirable that the photoconductive layer has the highest dark resistance value, such as amorphous selenium, lead oxide, cadmium sulfide, mercuric iodide, or an organic material exhibiting photoconductivity (light added with an X-ray absorption compound). Including conductive polymer), and amorphous selenium is particularly desirable.

また、検出素子2413が、たとえば放射線が照射されることにより蛍光を生ずるシンチレータ等を用いて形成されている場合、フォトダイオードでこのシンチレータで生じた蛍光強度に基づく電気信号を生成して撮影データ生成回路2415に供給するものとしてもよい。   Further, when the detection element 2413 is formed by using, for example, a scintillator that generates fluorescence when irradiated with radiation, an electrical signal based on the fluorescence intensity generated by the scintillator is generated by a photodiode to generate imaging data. It may be supplied to the circuit 2415.

撮影データ生成回路2415では、後述する読取回路242からの出力制御信号SCに基づいて供給された電気信号SVを順次選択して、ディジタルの撮影データDTに変換する。この撮影データDTは読取回路242に供給される。   The photographing data generation circuit 2415 sequentially selects the electrical signal SV supplied based on an output control signal SC from a reading circuit 242 described later, and converts it into digital photographing data DT. The photographing data DT is supplied to the reading circuit 242.

読取回路242はコントローラ210と接続されており、コントローラ210から供給された制御信号CTDに基づいて走査制御信号RCや出力制御信号SCを生成する。この走査制御信号RCが走査駆動部2414に供給されて、走査制御信号RCに基づき走査線2411−l〜2411−mに対しての読出信号RSの供給が行われる。   The reading circuit 242 is connected to the controller 210, and generates the scanning control signal RC and the output control signal SC based on the control signal CTD supplied from the controller 210. The scan control signal RC is supplied to the scan driver 2414, and the read signal RS is supplied to the scan lines 2411-l to 2411-m based on the scan control signal RC.

また、出力制御信号SCは撮影データ生成回路2415に供給される。この読取回路242からの走査制御信号RCや出力制御信号SCによって、たとえば撮像パネル41が上述のように(m×n)個の検出素子2413で構成されている場合には、検出素子2413−(l,l)〜2413(m,n)からの電気信号SVに基づくデータをデータDP(l,l)〜DP(m,n)とすると、データDP(1,1)、DP(1,2)、・・・・DP(1,n)、DP(2,1)、・・・、DP(m,n)の順として撮影データDTが生成されて、この撮影データDTが撮影データ生成回路2415から読取回路242に供給される。また、読取回路242では、この撮影データDTをコントローラ210に送出する処理も行う。   Further, the output control signal SC is supplied to the photographing data generation circuit 2415. For example, when the imaging panel 41 includes (m × n) detection elements 2413 as described above by the scanning control signal RC and the output control signal SC from the reading circuit 242, the detection element 2413- ( If the data based on the electrical signal SV from l, l) to 2413 (m, n) is data DP (l, l) to DP (m, n), data DP (1, 1), DP (1, 2 ),... DP (1, n), DP (2,1),..., DP (m, n) are generated in this order, and this shooting data DT is generated as a shooting data generation circuit. 2415 is supplied to the reading circuit 242. In addition, the reading circuit 242 also performs processing for sending the photographing data DT to the controller 210.

フラットパネルディテクタ240で得られた撮影データDTは、読取回路242を介してコントローラ210に供給される。なお、放射線画像読取器240で得られた画像データをコントローラ210に供給する際に対数変換処理を行った画像データを供給すれば、コントローラ210における放射線画像データの処理を簡単とすることができる。   Shooting data DT obtained by the flat panel detector 240 is supplied to the controller 210 via the reading circuit 242. If the image data obtained by logarithmic conversion processing is supplied when the image data obtained by the radiation image reader 240 is supplied to the controller 210, the processing of the radiation image data in the controller 210 can be simplified.

次に、図9に輝尽性蛍光体プレートを用いたフラットパネルディテクタ240の構成例の機械的部分を示す。まず、フラットパネルディテクタ240について説明する。輝尽性蛍光体プレート241Bは左側壁に固定されており、繰り返し使用される。読取ユニット243は、ステッピングモータ等で構成され副走査モータ244Mによるボールネジ244Aの駆動により、ガイドシャフト244Bに沿って移動し、走査線(光ビーム)245を副走査方向にスキャンする。   Next, FIG. 9 shows a mechanical part of a configuration example of a flat panel detector 240 using a stimulable phosphor plate. First, the flat panel detector 240 will be described. The photostimulable phosphor plate 241B is fixed to the left side wall and is used repeatedly. The reading unit 243 is composed of a stepping motor or the like, and moves along the guide shaft 244B by driving the ball screw 244A by the sub-scanning motor 244M, and scans the scanning line (light beam) 245 in the sub-scanning direction.

走査方向のスキャンはポリゴン走査機構243Aにより行われる。ポリゴン走査機構243Aは、ポリゴンと該ポリゴンを回転させる機構を含む。副走査モータ244Mの動作は、副走査モータ制御機構244Cにより制御される。蛍光は集光器243Bにより集光され、フォトマル243Cにより電気信号に変換されるようになっている。   Scanning in the scanning direction is performed by the polygon scanning mechanism 243A. Polygon scanning mechanism 243A includes a polygon and a mechanism for rotating the polygon. The operation of the sub-scanning motor 244M is controlled by the sub-scanning motor control mechanism 244C. The fluorescence is condensed by a condenser 243B and converted into an electric signal by a photomultiplier 243C.

LD1はレーザ光源、PD1はフォトセンサであり、原点位置検出センサを構成している。この原点位置検出センサは、読取ユニット243の副走査方向の原点位置を検出するものである。フォトセンサPD1の出力は、副走査モータ制御機構244Cに入力され、副走査モータ制御機構244Cは読取ユニット243の停止位置を制御する。   LD1 is a laser light source, PD1 is a photo sensor, and constitutes an origin position detection sensor. This origin position detection sensor detects the origin position of the reading unit 243 in the sub-scanning direction. The output of the photosensor PD1 is input to the sub-scanning motor control mechanism 244C, and the sub-scanning motor control mechanism 244C controls the stop position of the reading unit 243.

なお、ここでは、読取ユニット243がボールネジ244Aの駆動によって移動するものを例示したが、輝尽性蛍光体プレート241Bが副走査方向に移動するものであってもよい。   In this example, the reading unit 243 is moved by driving the ball screw 244A, but the stimulable phosphor plate 241B may be moved in the sub-scanning direction.

蛍光の検知手段としては他にCCDやC−MOSセンサを用いる方法もある。また、X線の照射により可視光を発するX線シンチレータと、レンズアレイ及び各々のレンズに対応するエリアセンサとを組み合わせた構成も用いられれる。   As another fluorescence detection means, there is a method using a CCD or a C-MOS sensor. A configuration in which an X-ray scintillator that emits visible light by X-ray irradiation, a lens array, and an area sensor corresponding to each lens is also used.

また、例えば集団検診において放射線画像の撮影が通常X線フィルムを用いて行われ、これらのX線写真をこの実施の形態のシステムに入力するためには、レーザーディジタイザを用いる。これは、フィルム上をレーザービームで走査し、透過した光量を測定し、その値をアナログデジタル変換することにより、デジタル画像データとして扱うことができる。このときの画素サイズは、レーザーディジタイザのサンプリングピッチに対応している。   Further, for example, radiographic images are usually taken using an X-ray film in a mass examination, and a laser digitizer is used to input these X-ray photographs to the system of this embodiment. This can be handled as digital image data by scanning the film with a laser beam, measuring the amount of transmitted light, and converting the value into analog to digital. The pixel size at this time corresponds to the sampling pitch of the laser digitizer.

前記の種々の構成によりデジタルX線画像を得る際には、撮影部位や診断目的にもよるが、画像の実効画素サイズが200μm以下であることが好ましく、特にマンモグラムに対しては100μm以下であることが好ましい。また、画像の階調数は10bit以上が好ましく、12bit以上が特に好ましい。   When a digital X-ray image is obtained with the various configurations described above, the effective pixel size of the image is preferably 200 μm or less, particularly 100 mm or less for a mammogram, depending on the imaging region and the diagnostic purpose. It is preferable. Further, the number of gradations of the image is preferably 10 bits or more, and particularly preferably 12 bits or more.

デジタルX線画像検出器2では、CRの場合、イメージングプレートの読み出し最小サイズがデジタル画像の画素サイズであり、30μm以上、300μm以下が好ましい。30μmより小さくなると、画素数が膨大となり、迅速な画像処理や画像表示に支障をきたす。好ましくは50μmから200μmが好ましい。FPDの場合はX線画像検出する最小サイズが画素サイズであり、CR同様に30μm以上300μmが、同様に好ましい範囲である。   In the digital X-ray image detector 2, in the case of CR, the minimum reading size of the imaging plate is the pixel size of the digital image, and is preferably 30 μm or more and 300 μm or less. If it is smaller than 30 μm, the number of pixels becomes enormous, which hinders rapid image processing and image display. The thickness is preferably 50 to 200 μm. In the case of FPD, the minimum size for detecting an X-ray image is the pixel size, and similarly to CR, 30 μm or more and 300 μm are similarly preferable ranges.

最適な画素サイズは、被写体によっても異なってくる。2倍拡大撮影を行う場合、手骨などの細かい成分を含む部位は、100μm程度の画素サイズが適当である。それより画素サイズが小さくなっても情報量はほとんど変わらず、それより画素サイズが大きくなると画像情報が劣化する。胸部画像などでは、手骨画像などと比べて細かい成分が少ないので、画素サイズが200μm程度までは画像情報の劣化がない。一方、乳房画像などは、微小石灰化の形状などの非常に微細な情報が必要であるため、100μm以下の画素サイズが必要であり、50μm程度で十分に良好な画像が得られる。   The optimum pixel size varies depending on the subject. In the case of performing double-magnification imaging, a pixel size of about 100 μm is appropriate for a part including fine components such as a hand bone. Even if the pixel size becomes smaller than that, the amount of information hardly changes, and when the pixel size becomes larger than that, the image information deteriorates. A chest image or the like has fewer fine components than a hand bone image or the like, and therefore there is no deterioration of image information until the pixel size is about 200 μm. On the other hand, since a breast image or the like requires very fine information such as the shape of microcalcification, a pixel size of 100 μm or less is necessary, and a sufficiently good image can be obtained at about 50 μm.

得られた位相コントラストエッジ強調された画像のデジタル画像信号は、適切な画像処理の後にモニターに表示されたり、またプリンターでハードコピーを得ることができる。観察する物体の大きさは、例えば医用においては実寸で観察することは非常に重要である。したがって、モニター上、あるいはハードコピー上に実寸にして表示することは好ましい態様である。一方、画像を精査するために、任意の大きさに拡大することも好ましい態様である。また、画像診断などに使用した後に、電子信号として画像保存することは、好ましい態様である。   The resulting digital image signal of the phase contrast edge enhanced image can be displayed on a monitor after appropriate image processing, or a hard copy can be obtained with a printer. For example, in the case of medical use, it is very important to observe the actual size of the object to be observed. Therefore, it is a preferable aspect to display the actual size on the monitor or on the hard copy. On the other hand, it is also a preferable aspect to enlarge the image to an arbitrary size in order to examine the image. In addition, it is a preferable aspect that an image is stored as an electronic signal after being used for image diagnosis or the like.

この発明におけるデジタル位相コントラストX線画像撮影システムは、医用画像診断や医用検体画像診断、さらに工業用のCIチップ検査等に用いることができる。   The digital phase contrast X-ray imaging system according to the present invention can be used for medical image diagnosis, medical specimen image diagnosis, industrial CI chip inspection, and the like.

1.クーリッジX線管を用いる場合のシミュレイション計算1mm直径のプラスチックファイバを被写体とする。X線のエネルギーを50keVとするとδ=8×10−7となる。R1=1m,R2=1mとし、クーリッジX線管を用いた時のデジタルX線画像検出器上でのエッジプロファイルを3式を用いて計算した。X線管の焦点サイズを20μmから150μmまで変化させた結果を図10に示す。焦点サイズが大きくなるに従い、エッジ強度は低くなるエッジ幅は広がっている。87.5μm画素サイズでは100μmの焦点サイズのとき、位相コントラストエッジ強調の山と谷がそれぞれ画素の外となる。すなわち、焦点サイズ100μmのX線管を用いたとき、ここでシミュレイション計算した中で最も位相コントラストエッジ強調が強く得られることがわかる。   1. Simulation calculation when using Coolidge X-ray tube A 1 mm diameter plastic fiber is the subject. If the energy of the X-ray is 50 keV, δ = 8 × 10 −7. The edge profile on the digital X-ray image detector when R1 = 1 m and R2 = 1 m and the Coolidge X-ray tube was used was calculated using three equations. FIG. 10 shows the result of changing the focal spot size of the X-ray tube from 20 μm to 150 μm. As the focal spot size increases, the edge width at which the edge strength decreases becomes wider. In the 87.5 μm pixel size, when the focus size is 100 μm, the peaks and valleys of the phase contrast edge enhancement are outside the pixels, respectively. That is, when an X-ray tube having a focal size of 100 μm is used, it is understood that the phase contrast edge enhancement is obtained most strongly in the simulation calculation here.

2.クーリッジ管による撮影実験結果陽極がタングステンである浜松ホトニクス製のX線管L6622−02を用いた。焦点サイズは100μmで管電圧は50keV設定とした。200μmの厚さのポリエステルベース板を保持具として用い、それに直径1mmの円柱状の樹脂を被写体とした。デジタルX線画像検出器は輝尽性プレートであるコニカ製REGIUSプレートRP−1S(35cm×43cm)を用いた。撮影は表の示すように距離R1、R2に設定した。撮影条件はR1=R2=1mのときに10mAsとした。距離を変更したときには被写体に照射されるX線量が一定になるようにX線照射量を調整してX線画像の撮影を行った。それぞれの撮影には輝尽性プレートをコニカ製REGIUS150を用いて画像情報を読み取った。   2. Results of photographing experiment using Coolidge tube An X-ray tube L6622-02 manufactured by Hamamatsu Photonics, whose anode is tungsten, was used. The focal spot size was 100 μm and the tube voltage was set to 50 keV. A polyester base plate having a thickness of 200 μm was used as a holder, and a cylindrical resin having a diameter of 1 mm was used as a subject. As the digital X-ray image detector, Konica REGIUS plate RP-1S (35 cm × 43 cm), which is a photostimulable plate, was used. Photographing was set at distances R1 and R2 as shown in the table. The photographing condition was 10 mAs when R1 = R2 = 1 m. When the distance was changed, the X-ray dose was adjusted so that the X-ray dose applied to the subject was constant, and an X-ray image was taken. The image information was read using a REGIUS150 manufactured by Konica for each photoshoot.

このときの読取サイズは87.5μmであった。読み取った画像データはコニカ製レーザイメージャLi62Pで記録用ハロゲン化銀写真フィルム用にプリントを行った。写真フィルムを現像処理後に8000lxのシャウカステン上で画像を観察した。エッジ強調が被写体辺縁に見えないもの、強すぎて違和感があるものを×、見えるものを△、良く見えるものを〇とした。この結果を、表1に示す。   The reading size at this time was 87.5 μm. The read image data was printed on a silver halide photographic film for recording with a Konica laser imager Li62P. After the photographic film was developed, the image was observed on a 8000 lx Schaukasten. The case where the edge enhancement was not visible at the edge of the subject, the case where it was too strong and uncomfortable, was marked as “X”, the case where it was visible as △, and the case where it looked good as ◯. The results are shown in Table 1.

3.平行X線を用いる場合のシュミレイション計算1mm直径のプラスチックファイバを被写体とする。X線のエネルギーを50keVとするとδ=8×10−7となる。87.5μm画素サイズのCRを用いて位相コントラストエッジ強調を充分に観測するためのR2を求める。平行X線の場合、焦点径の幾何学的不鋭によるエッジ強度の低下はないので、EPの値を87.5μmとして対応するR2を求めると9.3mを得た。この計算からほぼ5m以上被写体からイメージングプレートを離すと1mmファイバーのエッジが観測でき始め、10m以上で位相コントラストによるエッジ効果が明瞭に得られる。   3. Simulation calculation using parallel X-rays A plastic fiber having a diameter of 1 mm is used as a subject. If the energy of the X-ray is 50 keV, δ = 8 × 10 −7. R2 for sufficiently observing the phase contrast edge enhancement is obtained using a CR of 87.5 μm pixel size. In the case of parallel X-rays, there is no reduction in edge strength due to geometrical sharpness of the focal spot diameter. Therefore, when the value of EP is 87.5 μm and the corresponding R2 is determined, 9.3 m is obtained. From this calculation, when the imaging plate is separated from the subject by about 5 m or more, the edge of the 1 mm fiber starts to be observed, and the edge effect due to the phase contrast is clearly obtained at 10 m or more.

この発明は、非破壊検査や医用画像診断に用い、鮮鋭性のよい高画質のX線画像が得られるデジタル位相コントラストX線画像撮影システムに適用でき、簡便に位相コントラストX線画像のデジタル画像を得ることができ、即ち、医療現場や非破壊検査等で広く使用されているコンピューテッドラジオグラフィ(CR)や平面X線画像検出器(FPD)等のデジタルX線画像検出器を用いて、容易に鮮鋭性の優れるデジタルX線位相コントラスト画像を得ることができる。   The present invention can be applied to a digital phase-contrast X-ray imaging system that can be used for nondestructive inspection and medical image diagnosis to obtain high-definition, high-quality X-ray images. That is, using a digital X-ray image detector such as a computed radiography (CR) and a planar X-ray image detector (FPD) widely used in the medical field or non-destructive inspection, A digital X-ray phase contrast image having excellent sharpness can be easily obtained.

X線の屈折によって被写体画像の位相コントラストエッジ強調が生ずる原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle which phase contrast edge emphasis of a to-be-photographed image arises by refraction | bending of a X-ray. 位相コントラストエッジ強調の半値幅を示す図である。It is a figure which shows the half value width of phase contrast edge emphasis. クーリッジX線管を用いる場合の位相コントラストエッジ強調の半値幅を示す図である。It is a figure which shows the half value width of phase contrast edge emphasis in the case of using a Coolidge X-ray tube. デジタルX線画像検出器の画素サイズが一定の大きさをもっていても検出可能なことを説明する図である。It is a figure explaining that it can detect even if the pixel size of a digital X-ray image detector has a fixed size. 平行なX線源で一定サイズの画素のデジタルX線画像検出器で位相コントラストエッジ強調を観測できるようにEPを広げることを説明する図である。It is a figure explaining extending EP so that phase contrast edge emphasis can be observed with a digital X-ray image detector of a fixed size pixel with a parallel X-ray source. デジタルX線画像検出器の一辺の正方形または長方形のいわゆる画素によって構成されることを説明する図である。It is a figure explaining comprising by what is called a square or rectangular so-called pixel of one side of a digital X-ray image detector. デジタル位相コントラストX線画像撮影システムの出力利用を説明する図である。It is a figure explaining the output utilization of a digital phase contrast X-ray imaging system. フラットパネルディテクタに設けられている撮像パネルの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the imaging panel provided in the flat panel detector. 輝尽性蛍光体プレートを用いたフラットパネルディテクタの構成例の機械的部分を示す図である。It is a figure which shows the mechanical part of the structural example of the flat panel detector using a stimulable fluorescent substance plate. X線管の焦点サイズを20μmから150μmまで変化させた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having changed the focus size of X-ray tube from 20 micrometers to 150 micrometers.

符号の説明Explanation of symbols

1 被写体
2 デジタルX線画像検出器
3 X線点光源
5 クーリッジX線管
1 Subject 2 Digital X-ray image detector 3 X-ray point light source 5 Coolidge X-ray tube

Claims (8)

X線源から照射され、被写体を透過した位相コントラストX線画像のデジタル画像を得るデジタルX線画像検出器を備え、
前記デジタルX線画像検出器の画素サイズが、下記シミュレイション式(1)で表されるEBあるいは下記シミュレイション式(2)で表されるEPの0.5倍以上3倍以下であることを特徴とするデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。
EB=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3+D×(R2/R1) (1)
EP=2.3{R2δ(2r)1/22/3 (2)
なお上記式(1)及び式(2)において、R1はX線源と被写体を円柱と仮定したときの該円柱の中心までの距離を表し、R2は被写体を円柱と仮定したときの該円柱の中心からデジタルX線画像検出器までの距離を表し、rは被写体を円柱と仮定した時の該円柱の半径を表し、δは被写体毎に定まる係数を表し、DはX線源の焦点サイズを表す。
A digital X-ray image detector for obtaining a digital image of a phase contrast X-ray image irradiated from an X-ray source and transmitted through a subject;
The pixel size of the digital X-ray image detector is not less than 0.5 times and not more than 3 times the EB represented by the following simulation formula (1) or the EP represented by the following simulation formula (2). A digital phase contrast X-ray imaging system.
EB = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 + D × (R2 / R1) (1)
EP = 2.3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 (2)
In the above equations (1) and (2), R1 represents the distance to the center of the cylinder when the X-ray source and the object are assumed to be a cylinder, and R2 represents the cylinder when the object is assumed to be a cylinder. This represents the distance from the center to the digital X-ray image detector, r represents the radius of the cylinder when the object is assumed to be a cylinder, δ represents a coefficient determined for each object, and D represents the focal point size of the X-ray source. To express.
前記X線源はクーリッジX線管であることを特徴とする請求項1に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。   The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 1, wherein the X-ray source is a Coolidge X-ray tube. 前記デジタルX線画像検出器の画素サイズが、前記EBの0.5倍以上3倍以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。   3. The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 1, wherein a pixel size of the digital X-ray image detector is not less than 0.5 times and not more than 3 times the EB. 下記シミュレイション式(3)で得られるEが12μm以上300μm以下であることを特徴とする請求項3に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。
E=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3 (3)
4. The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 3, wherein E obtained by the following simulation formula (3) is not less than 12 μm and not more than 300 μm.
E = 2.3 (1 + R2 / R1) 1/3 {R2δ (2r) 1/2 } 2/3 (3)
前記X線源は放射光X線を照射することを特徴とする請求項1に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。   The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 1, wherein the X-ray source emits synchrotron radiation X-rays. 前記デジタルX線画像検出器の画素サイズが、前記EPの0.5倍以上3倍以下であることを特徴とする請求項5に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。   6. The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 5, wherein a pixel size of the digital X-ray image detector is 0.5 to 3 times the EP. 前記画素サイズが20μm以上300μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。   The digital phase contrast X-ray imaging system according to claim 1, wherein the pixel size is 20 μm or more and 300 μm or less. 前記デジタルX線画像検出器の検出面の大きさが、15cm×15cm以上90cm×90cm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のデジタル位相コントラストX線画像撮影システム。


8. The digital phase contrast X-ray according to claim 1, wherein a size of a detection surface of the digital X-ray image detector is 15 cm × 15 cm or more and 90 cm × 90 cm or less. Image shooting system.


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