JP2010200808A - 放射線画像撮影装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】グリッドの移動に伴う放射線検出器の振動によって画像にボケが生じるのを防止する。
【解決手段】グリッドを移動させて被写体によって散乱したＸ線を除去する本移動の前に、本移動の移動範囲外でグリッドを移動させる予備移動を行う。本移動によってＦＰＤユニットに発生した振動は、予備移動によってＦＰＤユニットに発生した振動により振幅が小さくなり、位相がずれる。これにより、Ｘ線照射時間ｔ中のＦＰＤユニットの変位量Ｄ１は、予備移動を行わない場合の変位量Ｄａと比べて格段に小さくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出して放射線画像を得る放射線画像撮影装置及び方法に関し、更に詳しくは、被写体を透過する際に散乱した放射線を放射線検出器の検出面に平行な方向に移動させたグリッドによって除去する放射線画像撮影装置及び方法に関する。

Ｘ線等の放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を受像して被写体の内部構造を撮影する医療用の放射線画像撮影装置が普及している。従来、放射線の受像にはフイルムが用いられていたが、現在ではイメージングプレート（以下、ＩＰと呼ぶ）やフラットパネルディテクタ（以下、ＦＰＤと呼ぶ）等の放射線検出器の利用が進んでいる。

放射線画像撮影装置には、被写体を透過する際に散乱した放射線によって画像のコントラストが低下するのを防止するため、散乱放射線を除去するグリッドが用いられている。グリッドは、鉛等の放射線が透過しにくい物質を格子状に配列した構造を有しており、放射線検出器に対して斜めに入射する散乱放射線を格子で吸収している。また、格子状のグリッド構造が撮影されるのを防止するため、放射線の照射中にグリッドを放射線検出器の検出面と平行な方向に移動させている。

グリッドは、鉛を使用しているので、３〜４ｋｇ程度の重量を有している。そのため、数十ｍｓ程度という短い放射線の照射時間に合せてグリッドを移動させると、移動開始時の加速期間の慣性力によって放射線検出器に振動が発生する。

上述したＦＰＤは、放射線を信号電荷に変換して蓄積し、蓄積した信号電荷を撮像信号として出力するが、撮像信号の出力時に振動が生じると、微弱な電荷容量が変動して画像にノイズが重畳されてしまう。これを防止するため、特許文献１、２記載の発明は、グリッドの移動停止後にＦＰＤから撮像信号を読み出している。

特開２００１−２７６０２９号公報 特開２００５−２３７９７８号公報

特許文献１、２記載の発明は、ＦＰＤから撮像信号を読み出す際の振動を防止することはできるが、撮影中の振動を防止することはできない。そのため、撮影中のＦＰＤの振動により、画像にボケが生じることがあった。

従来の放射線画像撮影装置は、放射線検出器が取り付けられている柱等の構造部材の剛性を高くして振動しにくくすることにより、画像のボケを小さくしている。しかし、構造部材の剛性を高くするのは、コスト的にも技術的にも限界があった。また、グリッドの移動開始時の加速度を小さくしてグリッドをゆっくりと動かすことにより、振動の原因となるグリッドの慣性力自体を小さくすることも行われている。しかし、この手法では、グリッドが所定の速度に達するまで放射線の照射を待たなければならないので、撮影指示から実際に放射線が照射されるまでのタイムラグが大きくなる。

本発明の目的は、グリッドの移動に伴う放射線検出器の振動によって、画像にボケが生じるのを防止する。

本発明の放射線画像撮影装置は、放射線源、撮像手段、撮影制御手段を備えている。放射線源は、被写体に放射線を照射する。撮像手段は、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、被写体と放射線検出器との間で被写体により散乱した放射線を除去するグリッドと、グリッドを放射線検出器の検出面と平行な方向に移動させるグリッド駆動機構を有している。撮影制御手段は、グリッド駆動機構に、グリッドを移動させながら散乱した放射線を除去する本移動と、本移動の前に本移動の移動範囲外でグリッドを移動させる予備移動とを行わせ、予備移動により撮像手段に発生した振動によって、本移動時に撮像手段に発生する振動の振幅を小さくしている。

撮影制御手段は、予備移動により撮像手段に発生した振動によって、本移動により撮像手段に発生する振動の位相をずらし、本移動による振動の振幅が最大となる時点と放射線の照射時間の略中間時点とを一致させている。

撮影制御手段は、本移動時の撮像手段の振動に影響を与える複数の振動影響因子と、予備移動の動作条件を表す複数の予備移動条件とが関連付けて格納されている予備振動条件テーブルを参照し、予め設定された撮影条件に適合する予備移動条件を取得している。なお、予備移動条件として、予備移動と本移動との間の待機時間を用いてもよい。

振動影響因子は、グリッドの移動速度である。また、グリッドの種類または重量、撮像手段の重量、撮像手段に装着されているオプション装備の有無及び種類の少なくとも１つを振動影響因子として用いてもよい。

また、撮影制御手段により放射線の照射タイミングを調整し、本移動によって撮像手段に発生した振動の振幅が最大となる時点と、放射線の照射時間の略中間時点とを一致させてもよい。

撮影制御手段は、振動影響因子に基づいて、撮像手段の振動が放射線検出器による放射線の検出に悪影響を及ぼすか否かを判定し、悪影響がないと判定したときには、予備移動を行わずに本移動を開始させてもよい。

撮影制御手段は、放射線の照射時間が撮像手段に発生する振動の１周期以上の長さであるか否かを判定し、照射時間が振動の１周期以上の長さであるときには、予備移動を行わずに本移動を開始してもよい。

本発明の放射線画像撮影方法は、本移動の移動範囲外で、放射線検出器の検出面と平行な方向にグリッドを予備移動させ、予備移動後に行われる本移動によって放射線検出器に発生する振動を小さくするための振動を発生させるステップと、放射線検出器の検出面と平行な方向にグリッドを本移動させるステップと、グリッドが本移動している間に、放射線源に放射線を照射させるステップと、被写体によって散乱した放射線を除去するグリッドを介して、被写体を透過した放射線を前記放射線検出器により検出するステップとを備えている。

予備移動に起因する振動により、本移動に起因する振動を打ち消すようにして小さくすることができる。したがって、放射線の照射時間中の撮像手段の変位量は、予備移動を行わない場合に比べて格段に小さくなる。これにより、ボケの少ない画像を安定して取得することができる。また、撮像手段が取り付けられる構造部材の剛性を高くする必要がないので、ローコストである。更には、グリッドの移動開始時の加速度を小さくする必要もないので、放射線の照射タイミングに遅れが生じることもない。

第１実施形態のＸ線画像撮影システムの構成を示す概略図である。 グリッドの初期位置、予備移動完了位置、本移動完了位置を示す正面図である。 予備移動及び本移動によってＦＰＤユニットに生じる振動とＸ線の照射時の変位量とを表したグラフである。 第１実施形態の撮影手順を示すフローチャートである。 グリッド移動速度の変化によってＦＰＤユニットに生じる振動が変化する状態を示したグラフである。 待機時間を調整してＦＰＤユニットの振動の振幅が最大となる時点とＸ線照射時間の略中間時点とを一致させた状態を示すグラフである。 予備移動条件ＬＵＴの説明図である。 Ｘ線照射タイミングを調整してＸ線照射時間の中間時点とＦＰＤユニットの振動の振幅が最大となる時点とを一致させた状態を示すグラフである。 照射タイミングＬＵＴの説明図である。 ＦＰＤユニットの振動が画像に影響を及ぼさないときに、予備移動を中止する撮影手順を示すフローチャートである。 Ｘ線照射時間がＦＰＤユニットの振動の１周期よりも長いときに、予備移動を中止する撮影手順を示すフローチャートである。

［第１実施形態］
図１に示すように、本発明を用いたＸ線画像撮影システム１０は、被写体ＨにＸ線を照射して、被写体Ｈの体内の様子を撮影するシステムであり、Ｘ線源１１、Ｘ線撮影スタンド１２、システムコントローラ１３、コンソール装置１４等から構成される。

Ｘ線源１１は、陰極のフィラメントからタングステンやモリブデン等のターゲットに電子を加速して入射させることによりＸ線を発生させるＸ線管である。Ｘ線源１１から照射されるＸ線の線質や線量は、陰極に流す電流（管電流）や加速電圧（管電圧）を調節することにより、撮影する被写体Ｈや被写体Ｈの撮影部位に応じて適宜調節される。

Ｘ線撮影スタンド１２は、床に据え付けられた支柱部１７と、この支柱部１７に上下動できるように取り付けられたＦＰＤユニット１８等から構成されている。ＦＰＤユニット１８は、Ｘ線源１１に対面するＸ線入射面１９ａが設けられた筐体１９と、筐体１９内に組み込まれたＦＰＤ２０、グリッド２１、グリッド駆動機構２２を備えている。Ｘ線入射面１９ａには、撮影時に被写体Ｈの胸等の撮影部位が接触される。筐体１９には、例えば被写体Ｈが撮影時に把持するつかまり棒２３等のオプション装備が装着可能に構成されている。

ＦＰＤ２０は、入射したＸ線を可視光に変換せずに、直接的に電荷に変換する直接変換型フラットパネルディテクタであり、撮像面２０ａをＸ線入射面１９ａに向けて配置されている。ＦＰＤ２０は、被写体Ｈの胸部全体をカバーする程度の面積を持つ。ＦＰＤ２０は、例えば、ＴＦＴが形成されたガラス基板上に、画素毎に形成された画素電極、光導電膜、及びバイアス電極が積層された構造となっている。

光導電膜は、アモルファスセレン等からなり、Ｘ線の入射により、Ｘ線の線質や線量に応じた電荷を発生する。バイアス電極と画素電極との間にはバイアス電圧が印加され、バイアス電圧によって光導電膜内に電界が生じ、光導電膜内で発生した電荷が画素電極に収集される。画素電極は、収集した電荷を蓄積するコンデンサ上部の電極を構成する。画素電極はＴＦＴに接続されており、コンデンサに蓄積された電荷はＴＦＴを介して読み出される。ＦＰＤ２０は、ＴＦＴで読み出した電荷をＡ／Ｄ変換器によってデジタルな撮像信号に変換し、システムコントローラ１３に出力する。

グリッド２１は、ＦＰＤ２０の撮像面２０ａの前方に配置されており、撮像面２０ａを遮蔽可能な大きさを有している。グリッド２１は、Ｘ線を遮蔽する多数の鉛の箔がＸ線の照射方向に対して平行に、間隙を設けながら積層されたグリッド構造を有している。Ｘ線源１１から照射されたＸ線のうち、被写体Ｈを透過して減衰しながら直進したＸ線は、鉛箔の間隙を通過してＦＰＤ２０の撮像面２０ａに到達する。これに対し、被写体Ｈ内で散乱して方向を変えた散乱Ｘ線は、鉛箔により遮断されてＦＰＤ２０に到達しないので、コントラストの低下が防止される。

グリッド２１は、Ｘ線源１１とＦＰＤ２０の撮像面２０ａまでの距離、すなわちＸ線の焦点距離に応じて、異なったグリッド構造のものが用いられる。これは、被写体Ｈを透過してきたＸ線が散乱Ｘ線と一緒に遮断されるのを防止するためである。したがって、被写体Ｈの撮影部位等に応じて、Ｘ線源１１とＦＰＤユニット１８との距離が変更されたときには、その変更後の焦点距離に適合したグリッド構造を有するグリッド２１に交換する必要があるので、ＦＰＤユニット１８は、グリッド２１が交換できるように構成されている。

グリッド駆動機構２２は、Ｘ線の照射中にグリッド２１を右方にスライドさせ、グリッド２１の構造がＦＰＤ２０に撮像されないようにする。グリッド駆動機構２２は、モータ等のアクチュエータと、モータの回転によってグリッド２１をＦＰＤ２０の撮像面２０ａと平行に移動させる機構部品とによって構成されている。

図２に示すように、グリッド２１は、実線で示す初期位置から２点鎖線で示す予備移動完了位置を経て、本移動完了位置まで移動される。予備移動完了位置から本移動完了位置までの距離は、初期位置から予備移動完了位置までの距離よりも長くなっている。グリッド駆動機構２２は、グリッド２１を初期位置から予備移動完了位置まで移動させる予備移動を行い、所定の時間間隔をおいてグリッド２１を予備移動完了位置から本移動完了位置まで移動させる本移動を行う。Ｘ線は、本移動の間に照射され、本移動中のグリッド２１によって散乱Ｘ線が除去される。予備移動は、同期移動によってＦＰＤユニットに発生する振動を小さくするために、同期移動の前に実施される予備的動作である。

システムコントローラ１３は、キーボードやマウス、モニタ等を備えたコンソール装置１４からの入力を受けて、Ｘ線画像撮影システム１０の動作を統括的に制御する。システムコントローラ１３は、撮影制御部２５、信号処理部２６、ストレージ２７、通信インターフェース２８等から構成される。

撮影制御部２５は、例えばＣＰＵ３１とメモリ３２を有している。ＣＰＵ３１は、メモリ３２に記憶されている制御プログラムに基づいて、データバス３３を介してシステムコントローラ１３の各部と制御信号やデータ等を送受信し、各種演算処理を行うことにより、システムコントローラ１３の各部を統括的に制御する。

例えば、ＣＰＵ３１は、コンソール装置１４によって設定されたＸ線照射時間に基づいて、グリッド２１の移動速度を決定し、コンソール装置１４からの撮影指示に基づいてグリッド駆動機構２２を制御し、グリッド２１の移動を開始させる。また、ＣＰＵ３１は、グリッド２１の同期移動中に、Ｘ線源１１にＸ線を照射させる。更に、ＣＰＵ３１は、図示しないタイミングジェネレータに所定の駆動信号を生じさせ、これをＦＰＤ２０に入力することにより、ＦＰＤ２０の信号電荷の蓄積や、撮像信号の読み出しを制御する

信号処理部２６には、ＦＰＤ２０から撮像信号が入力される。信号処理部２６は、入力された撮像信号に、階調調節、ガンマ補正等の各種画像処理を施し、コンソール装置１４のモニタへの表示に適した画像を生成する。また、信号処理部２６で各種画像処理が施された画像（以下、単に画像または撮影した画像という）は、ＣＰＵ３１によってコンソール装置１４のモニタに表示され、また、メモリやＨＤＤ等で構成されたストレージ２７に記憶される。

コンソール装置１４は、一般的なパーソナルコンピュータであり、内蔵したネットワーク回路によって、システムコントローラ１３の通信Ｉ／Ｆ２８に接続している。コンソール装置１４は、例えば、インストールされているＸ線撮影システム用操作プログラムによって、Ｘ線源１１、システムコントローラ１３及びＦＰＤユニット１８を操作する。

図３は、グリッド駆動機構２２によって移動されるグリッド２１の速度変化Ｈ１と、グリッド２１の移動によってＦＰＤユニット１８に生じる振動Ｓ１とを表している。予備移動時のグリッド２１は、停止状態から移動速度が上昇する加速期間Ｔｐａを経て移動速度Ｖｐまで達し、移動速度が下降する減速期間Ｔｐｒを経て再び停止する。

本移動は、予備移動の終了後、所定の待機時間Ｔｗを待って開始される。本移動時のグリッド２１は、停止状態から移動速度が上昇する加速期間Ｔａと、移動速度が一定になる定速期間Ｔｆと、移動速度が下降する減速期間とを経て再び停止する。定速期間の速度Ｖ１は、撮影制御部２５により、Ｘ線撮影時間ｔに基づいて決定されたグリッド移動速度であり、Ｘ線照射時間の長短に応じて変化する。加速期間Ｔａは、グリッド移動速度Ｖ１に係わらず一定となっている。そのため、グリッド移動速度Ｖ１が変化すると、加速期間Ｔａの加速度が変化する。なお、図面の煩雑化を避けるため、本移動の減速期間は図示していない。

ＦＰＤユニット１８には、グリッド２１の予備移動によって振動Ｓａが発生する。振動Ｓａは、グリッド２１の予備移動終了後に徐々に減衰する。また、ＦＰＤユニット１８には、グリッド２１の本移動時の加速期間Ｔａの慣性力によって振動Ｓｂが発生する。慣性力は、加速期間Ｔａの加速度によって変化し、加速度はグリッド移動速度に応じて変化する。すなわち、本移動時の振動Ｓｂは、グリッド移動速度に応じて変化する。

グリッド２１が予備移動と本移動とを行った後のＦＰＤユニット１８には、振動ＳａとＳｂとが合成された振動Ｓ１が発生する。この振動Ｓ１は、振動Ｓｂよりも振幅が小さく、かつ位相がずれた振動となる。

Ｘ線源１１によるＸ線の照射は、グリッド２１が本移動の定速期間Ｔｆに達したときに行われるように、例えば、本移動の開始から照射タイミング時間Ｔｘの経過後に開始されている。グリッド２１の予備移動を行わない従来のＸ線画像撮影システムでは、グリッド２１の移動により発生した振動Ｓｂによって、Ｘ線の照射時間中にＦＰＤユニット１８が変位量Ｄａだけ変位していた。この変位量Ｄａは、例えばＦＰＤ２０の１画素のサイズよりも大きいときに、撮影した画像にボケが生じてしまう。

これに対し、グリッド２１の予備移動を行う本発明では、ＦＰＤユニット１８に生じる振動Ｓ１は、本移動だけを行ったときの振動Ｓｂよりも小さくなる。したがって、Ｘ線照射時間中の変位量Ｄ１は、変位量Ｄａよりも格段に少なくなる。これにより、従来のＸ線画像撮影システムによって発生していた画像のボケを防止することができる。

上記実施形態の作用について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。コンソール装置１４の操作により、Ｘ線照射時間ｔが入力される（Ｓ１）。撮影制御部２５は、入力されたＸ線照射時間ｔに基づいて、グリッド移動速度Ｖ１を決定する（Ｓ２）。例えば、入力されたＸ線照射時間ｔが３０ｍｓのとき、グリッド移動速度Ｖ１は、１２０ｍｍ／ｓとなる。

コンソール装置１４の操作により、撮影が指示されると（Ｓ３）、撮影制御部２５は、グリッド駆動機構２２のアクチュエータを制御してグリッド２１に予備移動を開始させる（Ｓ４）。撮影制御部２５は、予備移動の完了後、待機時間Ｔｗの経過を待ってグリッド２１の本移動を開始させる（Ｓ５）。図３に示すように、グリッド２１の予備移動及び本移動により、ＦＰＤユニット１８には振動Ｓ１が発生する。

撮影制御部２５は、グリッド２１の本移動が定速期間Ｔｆに達したときに、Ｘ線源１１にＸ線を照射させ、ＦＰＤ２０にＸ線を受像させる（Ｓ６）。ＦＰＤ２０は、光導電膜でＸ線の線質や線量に応じた電荷を発生し、画素電極のコンデンサに蓄積する。

図３に示すように、Ｘ線照射時間の間にＦＰＤユニット１８には変位量Ｄ１の変位が発生する。しかし、変位量Ｄ１は、予備移動を行わない場合の変位量Ｄａに比べて格段に小さくなるので、画像にボケが生じるのを防止することができる。

撮影制御部２５は、グリッド２１が本移動完了位置に達したときにグリッド駆動機構２２のアクチュエータを停止し、グリッド２１を停止させる（Ｓ７）。撮影制御部２５は、グリッド２１の停止後、ＦＰＤ２０から撮像信号を読み出して信号処理部２６に入力させる（Ｓ８）。撮像信号の読み出し時にＦＰＤ２０が振動しないので、撮像信号にノイズが重畳することはない。信号処理部２６の各種画像処理により生成された画像は、ストレージ２７に記憶され、通信Ｉ／Ｆ５０を介してコンソール装置１４のモニタに表示される。

撮影制御部２５は、ＦＰＤ２０から撮像信号を読み出した後、グリッド駆動機構２２のアクチュエータを逆方向に駆動させ、グリッド２１を元の位置に戻す（Ｓ９）。これにより、すぐに次の撮影を行うことができる。

［第２実施形態］
第１実施形態では、常に一定の予備移動を行っている。そのため、グリッド移動速度が切り換えられて本移動時のＦＰＤユニット１８の振動が変化すると、予備移動の振動と本移動の振動との合成振動も変化することになる。この合成振動の変化によっては、Ｘ線照射時間中のＦＰＤユニット１８の変位量が大きくなる可能性がある。

図５は、第１実施形態で例示した速度変位Ｈ１と、変位速度Ｈ１よりもグリッド移動速度Ｖ２が遅くされた速度変位Ｈ２と、速度変位Ｈ１、Ｈ２によってＦＰＤユニット１８に発生する振動Ｓ１、Ｓ２を表している。例えば、グリッド移動速度Ｖ１が速度変位Ｈ２よりも速い速度変位Ｈ１では、振動Ｓ１の振幅が最大となる時点がＸ線の照射時間の略中間時点に一致するので、Ｘ線照射時間ｔ中のＦＰＤユニット１８の変位量Ｄ１は小さくなる。しかし、速度変位Ｈ２の振動Ｓ２は、振動Ｓ１よりも振幅は小さくなるものの、振幅が最大となる時点がＸ線照射時間ｔの略中間時点と一致しなくなるので、Ｘ線照射時間ｔ中のＦＰＤユニット１８の変位量Ｄ２はＤ１よりも大きくなってしまう。

上記問題を解決するため、例えば、本移動時に発生する振動に応じて待機時間Ｔｗを調整し、ＦＰＤユニット１８に生じる振動の振幅が最大となる時点とＸ線照射時間の略中間時点とが一致するように、振動の位相をずらしてもよい。図６は、図５に示した速度変位Ｈ２よりも待機時間Ｔｗをわずかに長くした速度変位Ｈ３と、速度変位Ｈ３によってＦＰＤユニット１８に発生する振動Ｓ３とを示している。振動Ｓ３は、待機時間Ｔｗをわずかに長くすることによって、振動Ｓ２に対して周期が短くなって位相がずれる。これにより、振動Ｓ３は、振幅が最大となる時点がＸ線照射時間ｔの略中間時点と一致するので、位相をずらす前の変位量Ｄ２に比べ、位相ずらし後の変位量Ｄ３は格段に小さくなる。

ＦＰＤユニット１８の振動に応じて待機時間Ｔｗを変更するには、例えば、図７に示すように、グリッド移動速度Ｖと待機時間Ｔｗとを関連付けて格納した予備移動条件ＬＵＴ４０をストレージ２７に記憶しておき、撮影制御部２５がグリッド移動速度Ｖに基づいて待機時間Ｔｗを選択できるようにすればよい。

また、予備移動条件ＬＵＴ４０には、グリッド移動速度ＶとともにＦＰＤユニット１８の振動に影響を与える振動影響因子である、グリッド２１の種類と、ＦＰＤユニット１８に取り付けられるオプション装備の有無及び種類とを関連付けて格納することが好ましい。なお、グリッド２１の種類、オプション装備の状況などは、例えば撮影制御部２５のメモリ３２内に記憶しておき、この記憶されている情報に基づいて予備移動条件ＬＵＴ４０を参照すればよい。

上述したように、グリッド２１は、Ｘ線源１１とＦＰＤユニット１８との焦点距離に応じて交換されるが、交換時にグリッド２１の重量が変わることがある。グリッド２１の重量は、加速期間の加速度に影響する。例えば、グリッド２１の種類Ａが３ｋｇ、種類Ｂが４ｋｇであるとき、種類Ｂのグリッド２１を使用したときには、種類Ａのグリッド２１を使用したときに比べてグリッド２１が移動しにくくなるので、本移動時の加速度が小さくなる。そして、グリッド２１の加速度によりＦＰＤユニット１８に対する慣性力が変化するので、グリッド２１の種類によってＦＰＤユニット１８に生じる振動が変化することになる。

また、ＦＰＤユニット１８に、つかまり棒２３等のオプション装備を装着すると、ＦＰＤユニット１８の重量が重くなる。すると、グリッド２１の慣性力の影響を受けにくくなるので、振動の振幅が小さくなり、周期が長くなる。逆に、装着されていたオプションを取り外すと、装着時に比べて振動の振幅が大きくなり、周期が短くなる。

予備移動条件ＬＵＴ４０に格納された待機時間Ｔｗは、Ｘ線画像撮影システム１０の製造時に、複数のグリッド移動速度Ｖと、重量の異なる複数種類のグリッド２１と、各種オプション装備の有無との組み合わせによって予め計測し、この計測値を予備移動条件ＬＵＴ４０に格納するのが好ましい。装置の個体差に応じた待機時間Ｔｗを得ることができるので、ＦＰＤユニット１８の振動の位相を精度よくずらすことができる。

また、振動の位相をずらすために待機時間Ｔｗを調整したが、予備移動中の加速度、減速度、予備移動の移動距離等を調整して位相をずらしてもよい。

［第３実施形態］
第２実施形態では、ＦＰＤユニット１８に発生する振動の位相をずらすことにより、ＦＰＤユニット１８の振動の振幅が最大となる時点と、Ｘ線照射時間の略中間時点とを一定させたが、例えば、Ｘ線の照射タイミングを調整することにより、同様の効果を得ることもできる。

図８は、図５に示した速度変位Ｈ２によるグリッド２１の移動において、グリッド２１の本移動の開始からＸ線の照射が開始されるまでの照射タイミング時間Ｔｘを調整し、Ｘ線照射時間ｔの中間時点と、振動Ｓ２の振幅が最大となる時点とを一致させている。これにより、Ｘ線照射時間中にＦＰＤユニット１８に発生する変位量Ｄ４は、照射タイミング時間Ｔｘを調整する前の変位量Ｄ２に比べて格段に小さくなる。

ＦＰＤユニット１８の振動に応じて照射タイミング時間Ｔｘを調整するには、例えば、グリッド２１の本移動開始からＦＰＤユニット１８の振動の振幅が最大となる時点までの時間である振幅時間Ｔｓを予め求めておく。そして、図９に示すように、振幅時間Ｔｓとグリッド移動速度Ｖとを関連付けて格納した照射タイミングＬＵＴ５０をストレージ２７に記憶しておき、撮影制御部２５がグリッド移動速度Ｖに基づいて振幅時間Ｔｓを選択できるようにすればよい。照射タイミング時間Ｔｘは、撮影制御部２５が、振幅時間ＴｓとＸ線照射時間ｔから簡単な演算処理を行うことにより得ることができる。

なお、照射タイミングＬＵＴ５０には、第２実施形態の予備移動条件ＬＵＴ４０と同様に、グリッド２１の種類と、ＦＰＤユニット１８に取り付けられるオプション装備の有無及び種類とを関連付けて格納することが好ましい。

振幅時間Ｔｓは、第２実施形態の待機時間Ｔｗと同様に、Ｘ線画像撮影システムの製造時に、複数のグリッド移動速度Ｖと、重量の異なる複数種類のグリッド２１と、各種オプション装備の有無との組み合わせによって予め計測し、この計測値を照射タイミングＬＵＴ５０に格納するのが好ましい。装置の個体差に応じた振幅時間Ｔｓが得られるので、照射タイミングの調整を精度よく行うことができる。

また、予め測定しておいた振幅時間Ｔｓに基づいて照射タイミング時間Ｔｘを調整したが、ＦＰＤユニット１８の振動速度を実測し、この振動速度が予め設定した規定値以下になったときにＸ線を照射させてもよい。

［第４実施形態］
ＦＰＤユニット１８の振動時の変位量がＦＰＤ２０の１画素のサイズ以下であるときには、画像に悪影響が生じないことが分かっている。また、上述したようにＦＰＤユニット１８に生じる振動は、グリッド移動速度Ｖ、グリッド２１の種類、オプション装備の有無及び種類からなる振動影響因子に影響されるので、これらの振動影響因子の組み合わせから、ＦＰＤユニット１８に生じる振動の大きさを推定することも可能である。

そこで、図１０に示すように、振動影響因子であるグリッド移動速度Ｖが決定された段階（Ｓ２）で、撮影制御部２５によってＦＰＤユニット１８に生じる振動の大きさを推定し（Ｓ２０）、推定した振動が画像に悪影響を及ぼすときには、第１実施形態のステップＳ３〜Ｓ９を実行する（Ｓ２１）。また、推定した振動が画像に悪影響を及ぼさない場合には、撮影指示（Ｓ５）に応じて、予備移動を行わずにグリッド２１を本移動させ、Ｘ線の照射及び撮影（Ｓ６）を開始してもよい。これによれば、撮影指示からＸ線の照射が開始されるまでのタイムラグを短くすることができる。

［第５実施形態］
また、本発明は、Ｘ線照射時間ｔがＦＰＤユニット１８に生じる振動の１周期以内の長さでないと効果が得られない。そこで、図１１に示すように、Ｘ線照射時間ｔが、ＦＰＤユニット１８の振動の１周期よりも長くなる蓋然性が高い規定値以上であるときには（Ｓ３０）、撮影指示（Ｓ５）に応じて、予備移動を行わずにグリッド２１を本移動させ、Ｘ線の照射及び撮影（Ｓ６）を開始してもよい。

なお、ＦＰＤユニット１８に生じる振動は、Ｘ線画像撮影システム１０の振動影響因子だけでなく、Ｘ線画像撮影システム１０が設置される設置場所固有の因子、例えば床の強度などにも影響を受ける。そのため、第２実施形態の待機時間Ｔｗ、第３実施形態の振幅時間Ｔｓ等のタイミング情報は、Ｘ線画像撮影システム１０を設置場所に設置した後に測定を行い、ＬＵＴに格納してもよい。

振動影響因子として、グリッドの種類及びオプション装備の有無及び種類を用いたが、グリッドの重量、ＦＰＤユニットの重量等を振動影響因子として用いてもよい。また、Ｘ線照射時間の略中間時点は、５０％の時点に限定されない。

上記各実施形態は、直接変換型のＦＰＤを例に説明したが、間接変換型のＦＰＤ、ＩＰやイメージインテンシファイア、フイルム等を用いる放射線画像撮影装置にも適用可能である。また、被写体が起立した状態で撮影を行う立位式のＸ線画像撮影装置を例に説明したが、診察台に横たわった状態で撮影を行う臥位式の放射線画像撮影装置や、乳ガンの検診に用いるマンモグラフィ等にも適用可能である。また、放射線の照射量を自動的に制御する自動露出制御装置を用いた放射線画像撮影装置にも適用可能である。

以上、本発明に係るＸ線画像撮影システムについて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ Ｘ線画像撮影システム
１１ Ｘ線源
１２ Ｘ線撮影スタンド
１３ システムコントローラ
１４ コンソール装置
２０ ＦＰＤ
２１ グリッド
２２ グリッド駆動機構
２５ 撮影制御部
４０ 予備移動条件ＬＵＴ
５０ 照射タイミングＬＵＴ

Claims (10)

1. 被写体に放射線を照射する放射線源と、
   前記被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器、前記被写体と前記放射線検出器との間で前記被写体により散乱した放射線を除去するグリッド、及び前記グリッドを前記放射線検出器の検出面と平行な方向に移動させるグリッド駆動機構を有する撮像手段と、
   前記グリッド駆動機構に、前記グリッドを移動させながら散乱した放射線を除去する本移動と、前記本移動の前に前記本移動の移動範囲外で前記グリッドを移動させる予備移動とを行わせ、前記予備移動により前記撮像手段に発生した振動によって、前記本移動時に前記撮像手段に発生する振動の振幅を小さくする撮影制御手段とを備えたことを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記撮影制御手段は、前記予備移動により前記撮像手段に発生した振動によって、前記本移動により前記撮像手段に発生する振動の位相をずらし、前記本移動による振動の振幅が最大となる時点と前記放射線の照射時間の略中間時点とを一致させることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
3. 前記撮影制御手段は、前記本移動時の前記撮像手段の振動に影響を与える複数の振動影響因子と、前記予備移動の動作条件を表す複数の予備移動条件とが関連付けて格納されている予備移動条件テーブルを参照し、予め設定された撮影条件に適合する前記予備移動条件を取得することを特徴とする請求項２記載の放射線画像撮影装置。
4. 前記予備移動条件は、前記予備移動と本移動との間の待機時間であることを特徴とする請求項３記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記振動影響因子は、前記グリッドの移動速度であることを特徴とする請求項２〜４いずれか記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記振動影響因子は、前記グリッドの種類または重量、前記撮像手段の重量、前記撮像手段に装着されているオプション装備の種類の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記撮影制御手段は、前記本移動によって前記撮像手段に発生した振動の振幅が最大となる時点と前記放射線の照射時間の略中間時点とが一致するように、所定の照射タイミングで前記放射線源に放射線を照射させることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
8. 前記撮影制御手段は、前記振動影響因子に基づいて、前記撮像手段の振動が前記放射線検出器による放射線の検出に悪影響を及ぼすか否かを判定し、悪影響がないと判定したときには、前記予備移動を行わずに本移動を開始することを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
9. 前記撮影制御手段は、前記放射線の照射時間が前記撮像手段に発生する振動の１周期以上の長さであるか否かを判定し、前記照射時間が振動の１周期以上の長さであるときには、前記予備移動を行わずに本移動を開始することを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
10. 本移動の移動範囲外で、放射線検出器の検出面と平行な方向にグリッドを予備移動させ、予備移動後に行われる本移動によって放射線検出器に発生する振動を小さくするための振動を発生させるステップと、
    放射線検出器の検出面と平行な方向に、前記グリッドを本移動させるステップと、
    前記グリッドが本移動している間に、放射線源に放射線を照射させるステップと、
    被写体によって散乱した放射線を除去する前記グリッドを介して、前記被写体を透過した放射線を前記放射線検出器により検出するステップとを備えたことを特徴とする放射線画像撮影方法。

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