JP2012090740A - 放射線撮影装置及び放射線撮影システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射線撮影システム10は、放射線が照射される被写体Hを支持するガイド筐体16と、第1の格子31と、第1の格子31を通過した放射線によって形成される放射線像のパターン周期と実質的に一致する周期を有する第2の格子32と、第2の格子32によってマスキングされた放射線像を検出する放射線画像検出器30と、を備え、ガイド筐体16内には、第1の格子31、第2の格子32、及び放射線画像検出器30が収容され、第1の格子31、第2の格子32、及び放射線画像検出器30のうち少なくとも、第1の格子31及び第2の格子32は、ガイド筐体16内壁との間に緩衝材36を介在させた状態でガイド筐体16に支持されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
ここで、特許文献1のように第1、第2の格子の保持構造体と被写体台とを別体構造にしたことにより、被写体と第1の格子との間隔、そして被写体と放射線画像検出器との間隔が大きくなるために、被写体像は拡大される。このため、被写体台と第1、第2の格子及び放射線画像検出器とを一体構造とした場合に比べて、被写体の撮影対象範囲が小さく制限される。この問題に対応するために、格子や放射線画像検出器を大面積化することは容易に想到可能であるが、製造技術、コスト面の困難さに加え、装置の大型化に伴ってX線撮影装置の取扱性を損なうという問題がある。更に、特許文献1のように第1、第2の格子の保持構造体と被写体台とが別体構造とされていると、第1、第2の格子に直接的に加わる外力によって第1、第2の格子が振動することにより、位相コントラスト画像の画質に悪影響を及ぼす虞がある。
第1の格子と、
前記第1の格子を通過した放射線によって形成される放射線像のパターン周期と実質的に一致する周期を有する格子パターンと、
前記格子パターンによってマスキングされた前記放射線像を検出する放射線画像検出器と、を備え、
前記ガイド筐体内には、前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器が収容され、
前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器のうち少なくとも、前記第1の格子及び前記格子パターンは、前記ガイド筐体内壁との間に緩衝材を介在させた状態で前記ガイド筐体に支持されることを特徴とする放射線撮影装置。
前記放射線撮影装置の前記放射線画像検出器により検出された画像から、前記放射線画像検出器に入射する放射線の屈折角の分布を演算し、この屈折角の分布に基づいて、被写体の位相コントラスト画像を生成する演算処理部と、を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
更に、撮影部がガイド筐体内に収容されかつ、第1、第2の格子又はそれを保持する保持構造体が緩衝材を介してガイド筐体に支持されたことにより、ガイド筐体から第1、第2の格子への力及び振動の伝達を遮断でき、かつ、第1、第2の格子に直接外力が作用することを防ぐことが出来るため、X線焦点と第1、第2の格子とのそれぞれの相対位置ズレが抑制されるので、振動等による位相コントラスト画像の画質低下を抑制し、好適な位相コントラスト画像を撮影することができる。更に、撮影部がガイド筐体内に収容されかつ、第1、第2の格子又はそれを保持する保持構造体が緩衝材を介してガイド筐体に支持されたことにより、片持ちによって第1、第2の格子又はそれを保持する保持構造体が傾くことによる放射線焦点と第1、第2の格子とのそれぞれの相対位置ズレが抑制されるので、位相コントラスト画像の画質低下を抑制し、好適な位相コントラスト画像を撮影することができる。
ガイド筐体16は、床上に設置された立位スタンド15により上下方向に移動自在に保持されている。
なお、緩衝材36による支持位置は3点に限らず、少なくとも1点が同一直線上にない3点以上であることが好ましい。
また、撮影部12がガイド筐体16内に収容されることで、第1、第2の格子に直接外力が作用することを防ぐことが出来、更に、第1、第2の格子31,32を内包する格子ユニット筐体35が緩衝材36を介してガイド筐体16に支持されたことにより、被写体Hのポジショニング時の衝撃や体動などに起因してガイド筐体が振動しても、X線焦点とガイド筐体16内の撮影部12との相互の位置関係が安定的に維持された状態となる。すなわち、ガイド筐体16に力や振動が加わった際にも、X線焦点と撮影部12との間の相対位置ズレが抑制されるため、位相コントラスト画像の画質低下を抑制し、好適な位相コントラスト画像を撮影することができる。
このような第1及び第2の吸収型格子31,32は、入射X線に位相差を与えるものでなく、強度差を与えるものであるため、振幅型格子とも称される。なお、スリット部(上記間隔d1,d2の領域)は空隙でなくてもよく、例えば、高分子や軽金属などのX線低吸収材で該空隙を充填してもよい。
なお、ガイド筐体16に加わる力や振動としては、被写体Hのポジショニング時の衝撃や体動によるものの他、X線撮影システム10が設置された床面から伝わる振動や、装置設置状況によってはX線源11から伝わる振動などが考えられる。
緩衝材36は、上記例における緩衝材36と同様に、光軸Aに直交する面内の一方向である走査方向(x方向)における格子ユニット筐体とガイド筐体16内壁との間に設けられているので、上記例と同様に、第1の格子の放射線像が第2の格子に入射する位置でx方向にボケることが抑制され、この結果、FPD30で検出される強度変化のコントラスト及び位相コントラスト画像の画質低下を抑制することができ、好適な位相コントラスト画像を撮影することができる。
X線画像検出器は、X線を電荷に変換する変換層と、変換層において変換された電荷を収集する電荷収集電極とを画素毎に備えた直接変換型とされており、その電荷収集電極は、第1の方向にそれぞれ延伸しかつ第1の格子31により形成された放射線像の縞状パターンの周期と実質的に一致するピッチで配列された複数の線状電極を互いに電気的に接続してなる複数の線状電極群を有する。これらの線状電極群は、互いに位相が異なるように線状電極のピッチよりも短いピッチで位置がずれた状態に配置されている。ここで、格子パターンは、複数の線状電極群の各々により構成されている。
このようにX線画像検出器を構成することにより、第2の吸収型格子が不要となるため、コスト削減とともに、撮像部のさらなる薄型化を図ることができる。また、一度の撮影で複数の位相成分の縞画像を取得することができるため、縞走査のための物理的な走査が不要となる。
放射線が照射される被写体を支持するガイド筐体と、
第1の格子と、
前記第1の格子を通過した放射線によって形成される放射線像のパターン周期と実質的に一致する周期を有する格子パターンと、
前記格子パターンによってマスキングされた前記放射線像を検出する放射線画像検出器と、を備え、
前記ガイド筐体内には、前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器が収容され、
前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器のうち少なくとも、前記第1の格子及び前記格子パターンは、前記ガイド筐体内壁との間に緩衝材を介在させた状態で前記ガイド筐体に支持されることを特徴とする放射線撮影装置が開示されている。
前記緩衝材は、少なくとも鉛直方向下側における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられる。
前記緩衝材は、前記光軸に沿った方向における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられる。
前記緩衝材は、前記光軸に直交する面内方向の少なくとも一方向における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられる。
前記緩衝材は、前記格子パターンのパターン配列方向における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられる。
前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器のうち少なくとも前記第1の格子及び前記格子パターンは、前記第1の格子及び前記格子パターンにおける放射線の光軸に沿った方向において互いに重ねられてユニットを構成し、
前記緩衝材は、前記ユニットの前記ガイド筐体内壁との対向面において、少なくとも1点が同一直線上にない3点以上を支持する。
前記緩衝材は、1点が同一直線上にない前記3点を支持する。
前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器のうち少なくとも前記第1の格子及び前記格子パターンは、前記第1の格子及び前記格子パターンにおける放射線の光軸に沿った方向において互いに重ねられてユニットを構成し、
前記緩衝材は、前記ユニットの前記ガイド筐体内壁との対向面における周縁部の少なくとも一部を支持する。
前記格子パターンは、第2の格子であり、
前記第1の格子及び前記第2の格子の一方を、前記第2の方向に相対移動させる走査手段を更に備える。
前記第1の格子は、第1の方向に延伸する複数の放射線遮蔽部が、前記第1の方向に直交する第2の方向に第1のピッチで配設されて構成され、
前記第2の格子は、前記第1の方向に延伸する複数の放射線遮蔽部が、前記第2の方向に、前記第1の格子により形成される放射線像の周期パターンと実質的に一致する第2のピッチで配設されて構成され、
前記放射線源の焦点から前記第1の格子までの距離をL1、前記第1の格子から前記第2の格子までの距離をL2、前記第1のピッチをp1、前記第2のピッチをp2、とした場合に、下記の式を満たす。
p2={(L1+L2)/L1}×p1
前記第1の格子及び第2の格子のそれぞれにおける隣り合う前記放射線遮蔽部の間の前記第2方向における間隔をそれぞれd1、d2とした場合に、下記の式を満たす。
d2={(L1+L2)/L1}×d1
前記放射線画像検出器は、放射線を電荷に変換する変換層と、前記変換層において変換された電荷を収集する電荷収集電極と、を画素毎に備え、
前記電荷収集電極は、前記放射線像のパターン周期に実質的に一致するピッチで配列された線状電極を互いに電気的に接続してなる線状電極群を複数含み、
前記複数の線状電極群は、互いに位相が異なるように配列されており、
前記格子パターンは、前記複数の線状電極群の各々により構成されている。
前記第1の格子に向けて放射線を照射する放射線源を更に備える。
前記放射線撮影装置の前記放射線画像検出器により検出された画像から、前記放射線画像検出器に入射する放射線の屈折角の分布を演算し、この屈折角の分布に基づいて、被写体の位相コントラスト画像を生成する演算処理部と、を備えることを特徴とする放射線撮影システムが開示されている。
11 X線源(放射線源)
12 撮影部
13 コンソール(制御演算手段)
14 X線源保持装置
15 立位スタンド
16 ガイド筐体
18 X線管
18a 回転陽極
18b X線焦点
19 コリメータユニット
19a コリメータ
30 フラットパネル検出器(FPD)
31 第1の吸収型格子
31a 基板
31b X線遮蔽部
32 第2の吸収型格子
32a 基板
32b X線遮蔽部
33 走査機構
35 格子ユニット筐体
36 緩衝材
37 緩衝材
60 X線撮影システム
61 ベッド
62 天板
63 脚部
65 格子ユニット筐体
66 ガイド筐体
70 X線撮影システム
71 旋回アーム
71a U字状部
71b 直線状部
72 基台
73 第1の溝
74 第2の溝
75 連結機構
80 マンモグラフィ装置
81 アーム部材
82 X線源収納部
83 撮影台(ガイド筐体)
84 圧迫板
90 マンモグラフィ装置
91 格子収納部
92 撮影部
100 X線撮影システム
101 X線源(放射線源)
102 コリメータユニット
103 マルチスリット(第3の吸収型格子)
110 第1の吸収型格子
110a 基板
110b X線遮蔽部
111 第2の吸収型格子
111a 基板
111b X線遮蔽部
112 フラットパネル検出器(FPD)
120 画素
121 電荷収集電極
122〜127 第1〜第6の線状電極群
128 スイッチ群
Claims (14)
- 放射線が照射される被写体を支持するガイド筐体と、
第1の格子と、
前記第1の格子を通過した放射線によって形成される放射線像のパターン周期と実質的に一致する周期を有する格子パターンと、
前記格子パターンによってマスキングされた前記放射線像を検出する放射線画像検出器と、を備え、
前記ガイド筐体内には、前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器が収容され、
前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器のうち少なくとも、前記第1の格子及び前記格子パターンは、前記ガイド筐体内壁との間に緩衝材を介在させた状態で前記ガイド筐体に支持されることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1に記載の放射線撮影装置であって、
前記緩衝材は、少なくとも鉛直方向下側における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1又は2に記載の放射線撮影装置であって、
前記緩衝材は、前記光軸に沿った方向における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の放射線撮影装置であって、
前記緩衝材は、前記光軸に直交する面内方向の少なくとも一方向における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項4に記載の放射線撮影装置であって、
前記緩衝材は、前記格子パターンのパターン配列方向における前記第1の格子及び前記格子パターンと前記ガイド筐体内壁との間に設けられることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の放射線撮影装置であって、
前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器のうち少なくとも前記第1の格子及び前記格子パターンは、前記第1の格子及び前記格子パターンにおける放射線の光軸に沿った方向において互いに重ねられてユニットを構成し、
前記緩衝材は、前記ユニットと前記ガイド筐体内壁との対向面において、少なくとも1点が同一直線上にない3点以上を支持することを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項6に記載の放射線撮影装置であって、
前記緩衝材は、1点が同一直線上にない前記3点を支持することを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の放射線撮影装置であって、
前記第1の格子、前記格子パターン、及び前記放射線画像検出器のうち少なくとも前記第1の格子及び前記格子パターンは、前記第1の格子及び前記格子パターンにおける放射線の光軸に沿った方向において互いに重ねられてユニットを構成し、
前記緩衝材は、前記ユニットの前記ガイド筐体内壁との対向面における周縁部の少なくとも一部を支持することを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の放射線撮影装置であって、
前記格子パターンは、第2の格子であり、
前記第1の格子及び前記第2の格子の一方を、他方に対して前記パターンの配列方向に移動させる走査手段を更に備えることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の放射線撮影装置であって、
前記第1の格子は、第1の方向に延伸する複数の放射線遮蔽部が、前記第1の方向に直交する第2の方向に第1のピッチで配設されて構成され、
前記第2の格子は、前記第1の方向に延伸する複数の放射線遮蔽部が、前記第2の方向に、前記第1の格子により形成される放射線像の周期パターンと実質的に一致する第2のピッチで配設されて構成され、
前記放射線源の焦点から前記第1の格子までの距離をL1、前記第1の格子から前記第2の格子までの距離をL2、前記第1のピッチをp1、前記第2のピッチをp2、とした場合に、下記の式を満たすことを特徴とする放射線撮影装置。
p2={(L1+L2)/L1}×p1 - 請求項10に記載の放射線撮影装置であって、
前記第1の格子及び前記第2の格子のそれぞれにおける隣り合う前記放射線遮蔽部の間の前記第2方向における間隔をそれぞれd1、d2とした場合に、下記の式を満たすことを特徴とする放射線撮影装置。
d2={(L1+L2)/L1}×d1 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の放射線撮影装置であって、
前記放射線画像検出器は、放射線を電荷に変換する変換層と、前記変換層において変換された電荷を収集する電荷収集電極と、を画素毎に備え、
前記電荷収集電極は、前記放射線像のパターン周期に実質的に一致するピッチで配列された線状電極を互いに電気的に接続してなる線状電極群を複数含み、
前記複数の線状電極群は、互いに位相が異なるように配列されており、
前記格子パターンは、前記複数の線状電極群の各々により構成されている放射線画像検出装置。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の放射線撮影装置であって、
前記第1の格子に向けて放射線を照射する放射線源を更に備えることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載の放射線撮影装置と、
前記放射線撮影装置の前記放射線画像検出器により検出された画像から、前記放射線画像検出器に入射する放射線の屈折角の分布を演算し、この屈折角の分布に基づいて、被写体の位相コントラスト画像を生成する演算処理部と、を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
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