JP4946927B2 - Ｘ線断層撮影装置 - Google Patents

Description

この発明は、被検体にコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線源と、被検体の透過Ｘ線像を取得するＸ線受像器との各々が互いに対向する配置を保ったまま、被検体を挟んで同期移動させながらＸ線透視画像の取得を繰り返し、得られた一連のＸ線透視画像を基に被検体の断層画像を構成するＸ線断層撮影装置に係り、特にＸ線源とＸ線受像器との間にＸ線ビームを通過させるＸ線グリッドを備えたＸ線断層撮影装置に関する。

Ｘ線を利用して被検体の断層画像を取得するものとして、Ｘ線断層撮影装置がある。このＸ線断層撮影装置は、Ｘ線源と、Ｘ線受像器との各々が互いに対向する配置を保ったまま、被検体を挟んで互いに同期移動しながらＸ線透視画像の取得を繰り返し、それを基に、所望の裁断位置における被検体のＸ線断層画像をデジタル処理によって再構築してモニタなどの表示部に表示する構成となっている。

図１４は、従来のＸ線断層撮影装置の構成を説明する図である。従来のＸ線断層撮影装置１００は、被検体Ｍにコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線源１０１と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するシート状のＸ線受像器１０２と、Ｘ線源１０１とＸ線受像器１０２との間に散乱Ｘ線を吸収するシート状のＸ線グリッド１０３と、被検体Ｍを載置する天板１０４とを備える。また、このＸ線グリッド１０３は、その内部にＸ線を吸収する素材で構成された短冊状の羽根１０３ａを複数有する。また、この複数の羽根１０３ａは、Ｘ線グリッド１０３全体で見れば、ブラインド状に配置され、互いに平行、かつ、等間隔となっている。

なお、Ｘ線源１０１とＸ線受像器１０２は、被検体Ｍの体軸方向Ｘに移動可能となっているとともに、シート状のＸ線グリッド１０３はＸ線受像器１０２に固定載置されている。したがって、Ｘ線グリッド１０３は、撮影中、Ｘ線受像器１０２の移動に追従し、常に散乱Ｘ線のＸ線受像器１０２への入射を防ぐ。

ところで、シート状のＸ線受像器１０２のＸ線検出面には、多数の半導体タイプのＸ線検出素子１０２ａが被検体Ｍの体軸方向Ｘ，および体側方向Ｙに配列されたマトリクス状となっている。この様なＸ線受像器１０２は、Ｘ線受像器１０２に配列された各々のＸ線検出素子１０２ａにより被検体Ｍを透過したＸ線を離散的にサンプリングすることによりＸ線透視画像を構成する。
特開２００４−２３６９２９号公報

しかしながら、上述した従来のＸ線断層撮影装置には次のような問題点がある。即ち、Ｘ線源から照射されたＸ線がＸ線グリッドを透過する際に、Ｘ線グリッドの有する羽根の各々について筋状の影が生じてしまう。この筋状の影は、羽根の配列方向に沿って等間隔に並んでいるので、Ｘ線グリッド全体で見れば複数の筋状の影がストライプ状に並んだＸ線影パターンとなっており、これがＸ線グリッドの下方に配置されたＸ線受像器に写し込まれる。そのとき、このＸ線影パターンと、Ｘ線受像器に配列されたＸ線検出素子の配列パターンとの間に干渉が起こる。その結果、モアレが生じ、縞状の明暗が被検体のＸ線透視画像データに重畳してしまう。そして、それを基に構成される被検体のＸ線断層画像は、不鮮明となってしまう。

従来、この様なモアレを除去することができるＸ線撮像装置として、Ｘ線グリッドをＸ線受像器に対して遥動させる機構を備えたものがある。なお、このようなＸ線撮像装置のＸ線源とＸ線受像器は被検体のスポット撮影を行うためそれぞれ固定配置されており、上記Ｘ線断層撮影装置のように、Ｘ線源とＸ線受像器とを移動させることにより被検体の断層画像が得られる構成ではない。

上記スポット撮影において、Ｘ線グリッドを遥動させながらＸ線透視画像を撮影すると、上記モアレ縞は、縞の配列方向に移動しながらＸ線受像器に写り込むことになる。つまり、撮影中にモアレの明部領域と暗部領域が互いに相殺されながらＸ線受像器に写り込み、結果としてモアレは、Ｘ線受像器の中で消去される。因みに、このＸ線グリッドを遥動させる際のＸ線グリッドの移動速度は６０ｃｍ／ｓｅｃであり、Ｘ線グリッドが移動できる長さは約１ｃｍであることからすると、１枚のＸ線透視画像を得るためには、Ｘ線グリッドは１秒当たり３０往復程度、遥動可能範囲の一端から他端までを往復することになる。このような撮影は、モアレを十分に消去できるように２秒間に亘って行われる。

このＸ線グリッドが遥動する機構をＸ線源とＸ線受像器が同期移動するＸ線断層撮影装置に適応することは、困難なものである。つまり、Ｘ線断層撮影装置が１度の検査で被検体から取得するＸ線透視画像は、７４枚にも及び、１枚ずつＸ線グリッドを遥動さながら撮影すると、Ｘ線グリッドは１度の検査あたり７４×３０（２，２２０）往復することになる。したがって、１枚のＸ線透視画像撮影時間は長いものとなる。さらに、実際の検査時間は、この上にＸ線源、およびＸ線受像器が移動する時間が加算されたものとなり、現実的に鮮明なＸ線断層画像が得られる条件ではない。

かといって、検査に好適なように１枚あたりのＸ線透視画像撮影時間を短縮させようとすると、Ｘ線グリッドをそれに応じて更に高速で遥動させる必要があり、Ｘ線グリッドを遥動させる機構にとって不可能な程度の遥動速度が要求される。つまり、モアレ除去のためにＸ線グリッドが遥動する構成は、１枚のＸ線透視画像撮影時間が比較的長いスポット撮影において採用できるのであって、Ｘ線源とＸ線受像器とを同期移動させ複数の方向からＸ線透視画像を撮影する必要のあるＸ線断層撮影装置には適応できない。

したがって、従来のＸ線断層撮影装置においては、得られたＸ線透視画像ごとにモアレの除去を行う構成となっている。すなわち、１枚づつＸ線透視画像を周波数解析し、モアレ成分を含む特定の周波数の除去演算を行わせる。これによって、Ｘ線透視画像に生じたモアレは除去できるものの、被検体から得られたＸ線透視画像データについても上記のような除去演算がなされてしまい、それに伴って最後に合成される被検体のＸ線断層像を劣化させるという別異の問題が生じる。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、Ｘ線グリッドによるＸ線影パターンとＸ線受像器に配列されたＸ線検出素子の配列パターンとが干渉して生じるモアレを容易に除去し、鮮明な被検体のＸ線断層像を取得できるＸ線断層撮影装置を提供することにある。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明に係るＸ線断層撮影装置は、コーン状のＸ線ビームを照射するＸ線源と、Ｘ線源と対向する複数のＸ線検出素子からなるＸ線受像器と、コーン状のＸ線ビームの中心とＸ線受像器の中心が一致する状態でＸ線源とＸ線受像器とを同期移動させる同期移動手段と、Ｘ線受像器のＸ線検出面を覆うように配置された散乱Ｘ線を除去するＸ線グリッドと、Ｘ線グリッドを所定方向に進退自在に移動させるグリッド移動手段とを備え、Ｘ線源とＸ線受像機を同期移動させながら一連のＸ線透視画像を撮影し、これらのＸ線透視画像を重ね合わせることにより被検体に断層像を得るＸ線断層撮影装置において、Ｘ線受像器が有するＸ線検出素子配列パターンとＸ線グリッドによるＸ線影パターンとが干渉して生じＸ線受像器に写り込むモアレの出現位置が一連のＸ線透視画像の過半数において互いに異なる位置となるように、グリッド移動手段がＸ線グリッドを移動させることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明に係るＸ線断層撮影装置によれば、より鮮明で診断に好適なＸ線断層画像を形成することができる。本発明に係るＸ線断層撮影装置において、Ｘ線検出素子配列パターンとＸ線グリッドによるＸ線影パターンとが干渉して生じるモアレは、Ｘ線透視画像に縞状の明暗となって被検体の透視画像データに重畳する。ただし、その出現位置は、検査過程で得られる一連のＸ線透視画像のうち、過半数のＸ線透視画像についてそれに写り込んだモアレの出現位置が互いに異なるものとなっている。つまり、Ｘ線透視画像を重ね合わせて、被検体のＸ線断層画像を取得する段階において、Ｘ線透視画像の各々は、モアレに起因する縞状の明暗が互いに相殺されながら重ね合わされることになり、結果的にモアレが消去される。したがって、最終的に得られる被検体のＸ線断層画像は、Ｘ線検出素子配列パターンとＸ線グリッドによるＸ線影パターンとが干渉して生じるモアレによって画像が劣化することがない。

また、上記の構成によれば、一連のＸ線透視画像取得の後、モアレを除去する構成となっているので、Ｘ線透視画像撮影する度ごとにモアレを消去する必要がない。したがって、１枚ずつＸ線グリッドを遥動さながらＸ線透視画像を撮影する構成が必要でなく、検査時間の大幅な短縮と、グリッド遥動に起因する騒音を抑制することができる。

さらに、上記の構成によれば、Ｘ線透視画像ごとに周波数解析を行い、モアレの除去演算を行う必要がない。したがって、被検体のＸ線透視画像データについても特定の周波数を除去する除去演算がなされることがない。したがって、Ｘ線透視画像データは、劣化せず、最終的に得られる被検体のＸ線断層画像は、より鮮明なものとなる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線断層撮影装置において、グリッド移動手段によるＸ線グリッドの移動は少なくとも経時的に互いに隣接するＸ線透視画像撮影の合間に行われることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２に記載の発明に係るＸ線断層撮影装置によれば、被検体のＸ線断層画像の合成時において各々のＸ線透視画像に写り込んだモアレを確実に消去させることが可能となる。すなわち、Ｘ線断層画像を得るため、Ｘ線透視画像を繰返して撮影する際に、前の撮影と次の撮影の合間にモアレを移動させるようＸ線グリッドを移動させておけば、経時的に互いに隣接するＸ線透視画像に写り込むモアレの位置を確実に異なるものとさせることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のＸ線断層撮影装置において、一連のＸ線透視画像の撮影中にＸ線源と対向する複数のＸ線検出素子からなるＸ線受像器と、コーン状のＸ線ビームの中心とＸ線受像器の中心が一致する状態でＸ線源とＸ線受像器の中心が互いに反対方向に同期移動されることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、一連のＸ線透視画像を単に重ね合わせるだけで、Ｘ線断層画像を取得することができる。本構成によれば、演算が簡単であるので、より安価なＸ線透視画像を提供することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＸ線断層撮影装置において、モアレの出現位置が一連のＸ線透視画像の各々で異なる位置となるように、グリッド移動手段がＸ線グリッドを移動させることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、より確実にモアレを消去することができるＸ線断層撮影装置が提供できる。この構成によれば、一連のＸ線透視画像に映りこんだモアレの出現位置が互いに異なったものとなっているので、これを重ね合わせてＸ線断層画像を取得するようにすれば、モアレは確実に相殺され、検査に好適なＸ線断層画像が提供できる。

なお、本明細書は、次のようなＸ線断層撮影装置に係る発明も開示している。

（１）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＸ線断層撮影装置において、互いに出現位置の異なるモアレが写り込んだ複数枚のＸ線透視画像を重ね合わせてＸ線断層画像を形成する重ね合わせ部を備えることを特徴とするＸ線断層撮影装置。

（１）のような構成によれば、Ｘ線透視画像に写り込んだモアレを容易に消去させることができる。つまり、Ｘ線透視画像に写り込んだモアレの各々は、Ｘ線透視画像においてその位置が互いに異なっているので、検査によって取得された一連のＸ線透視画像を重ね合わせることによって、確実にモアレを消去させることができる。したがって、より鮮明で診断に好適なＸ線断層画像を取得することができる。

（２）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＸ線断層撮影装置において、一連のＸ線透視画像を撮影するときにグリッド移動手段はＸ線グリッドを０．３ｍ／ｓｅｃ以上の速度で移動させることを特徴とするＸ線断層撮影装置。

（２）のような構成によれば、一連のＸ線透視画像を取得する際にＸ線グリッドの移動距離を最小限に抑制することができる。これにより、グリッド遥動に起因する騒音をより抑制するとともに、一連のＸ線透視画像の取得時において、Ｘ線受像器に対するＸ線グリッドの移動方向を極力反転させない構成とすることができる。

（３）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＸ線断層撮影装置において、Ｘ線グリッドは互いに平行に配列された短冊状の複数の羽根を有し、撮影時におけるグリッド移動手段によるＸ線グリッドの移動方向は、複数の羽根の配列方向となっていることを特徴とするＸ線断層撮影装置。

（３）のような構成によれば、より確実にモアレを移動させることができる。Ｘ線受像器に写り込むモアレのモアレ縞の配列方向とＸ線グリッドが有する複数の羽根の配列方向とは一致している。したがって、Ｘ線グリッドをこの羽根の配列方向に移動させれば、このモアレもこの方向に沿って速やかに移動することになる。つまり、このように構成すれば、より確実に、経時的に互いに隣接するＸ線透視画像に写り込むモアレの発生位置を異なるものとさせることができる。

この発明によれば、Ｘ線グリッドによるＸ線影パターンとＸ線受像器に配列されたＸ線検出素子の配列パターンとが干渉して生じるモアレを容易に除去し、鮮明な被検体のＸ線断層像を取得できるＸ線断層撮影装置を提供することができる。すなわち、本発明に係るＸ線断層撮影装置の検査過程で得られる一連のＸ線透視画像において、それらに表れるモアレの位置は、一連のＸ線透視画像のうち、過半数のＸ線透視画像についてそれに写り込んだモアレの出現位置が互いに異なるものとなっている。つまり、Ｘ線透視画像を重ね合わせて、被検体のＸ線断層画像を取得する段階において、Ｘ線透視画像の各々は、モアレに起因する縞状の明暗が互いに相殺されながら重ね合わされることになり、結果的にモアレが消去される。また、この発明の構成によれば、一連のＸ線透視画像取得の後、モアレを除去する構成となっているので、Ｘ線透視画像撮影する度ごとにモアレを消去する必要がない。したがって、１枚ずつＸ線グリッドを遥動さながらＸ線透視画像を撮影する構成が必要でなく、Ｘ線透視画像ごとに周波数解析を行い、モアレ成分を含む特定の周波数を除去する必要もない。以上のように、本発明に係るＸ線断層撮影装置によれば、鮮明で診断に好適なＸ線断層画像を取得することができる。また、検査中において、グリッド遥動に起因する騒音を抑制することができる。

以下、本発明に係るＸ線断層撮影装置の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、実施例１に係るＸ線断層撮影装置の構成について説明する。図１は、実施例１に係るＸ線断層撮影装置の全体構成を示すブロック図である。実施例１に係るＸ線断層装置１は、図１に示すように、Ｘ線断層撮影の対象である被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上部に設けられた被検体Ｍに対してコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管３と、天板２の下部に設けられ、被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出するシート状のＸ線受像器であるフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、ＦＰＤと略記）５と、コーン状のＸ線ビームの中心とＦＰＤ５の中心が常に一致する状態でＸ線管３とＦＰＤ５の各々を被検体Ｍの関心部位を挟んで互いに反対方向に同期移動させる同期移動機構６と、これを制御する同期移動制御部７と、天板２の下部に設けられ、ＦＰＤ５のＸ線を検出するＸ線検出面を覆うように設けられたＸ線グリッド８と、このＸ線グリッド８をＦＰＤ５に対して移動させるＸ線グリッド移動機構９と、これを制御するＸ線グリッド制御部１０とを備える。

そして、さらに実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、各制御部４，７，１０を統括的に制御する主制御部１３と、Ｘ線断層画像を表示する表示部１４とを備えている。この主制御部１３は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部４，７，１０，および後述の天板移動制御部１２，透視画像形成部１５，および重ね合わせ部１６とを実現している。なお、Ｘ線管３，ＦＰＤ５，同期移動機構６，およびＸ線グリッド移動機構９は、本発明のＸ線源、Ｘ線受像器、同期移動手段、およびグリッド移動手段のそれぞれに相当する。

天板２は、昇降自在、かつ被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って摺動自在となっており、天板移動機構１１によって駆動される。この天板移動機構１１は、天板移動制御部１２の制御にしたがう。なお、この天板移動制御部１２も主制御部１３によって他の各制御部４，７，１０と共に統括的に制御される。

Ｘ線管３は、Ｘ線照射制御部４の制御にしたがってコーン状のＸ線ビームを被検体Ｍに対してパルス照射を繰返す構成となっている。このＸ線管３には、Ｘ線ビームを角錐となっているコーン状にコリメートするコリメータが付属している。そして、このＸ線管３と、ＦＰＤ５はＸ線透視画像を撮像する撮像系を形成している。

同期移動機構６は、Ｘ線管３とＦＰＤ５とを同期させて移動させる構成となっている。この同期移動機構６は、同期移動制御部７の制御にしたがって被検体Ｍの体軸方向Ａに平行な直線軌道に沿ってＸ線管３を直進移動させる。しかも、検査中、Ｘ線管３の照射するコーン状のＸ線ビームは、常に被検体Ｍの関心部位に向かって照射されるようになっており、このＸ線照射角度は、コリメータの角度を変更することによって、たとえば初期角度−２０°から最終角度２０°まで変更される。

また、同期移動機構６は、上述のＸ線管３の直進移動に同期して、天板２の下部に設けられたＦＰＤ５を被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って直進移動させる。そして、その移動方向は、Ｘ線管３の移動方向と反対方向となっている。つまり、Ｘ線管３が移動することによって照射源位置と照射方向が変化するコーン状のＸ線ビームは、常にＦＰＤ５のＸ線検出面の全面で受光される構成となっている。このように、一度の検査において、ＦＰＤ５は、Ｘ線管３と互いに反対方向に同期して移動しながら、たとえば７４枚のＸ線透視画像を取得するようになっている。具体的には、Ｘ線管３とＦＰＤ５とは、破線で示した位置を介して、一点鎖線で示す位置まで対向移動する。すなわち、Ｘ線管３とＦＰＤ５の位置を変化させながら複数のＸ線透視画像が撮影されることになる。ところで、コーン状のＸ線ビームは常にＦＰＤ５のＸ線検出面の全面で受光されるので、撮影中コーン状のＸ線ビームの中心は、常にＦＰＤ５の中心と一致している。また、撮影中ＦＰＤ５の中心は、直進移動するが、この移動はＸ線管３の移動の反対方向となっている。つまり、Ｘ線源であるＸ線管３とＸ線受像器であるＦＰＤ５との中心が互いに反対方向に同期移動される構成となっている。

また、ＦＰＤ５の後段には、そこから出力されるＸ線検出信号を基に被検体ＭのＸ線透視画像を形成する透視画像形成部１５が備えられており、この透視画像形成部１５の更に後段には、透視画像形成部１５で形成された複数のＸ線透視画像を互いに重ね合わせることによって、所望の裁断位置における被検体ＭのＸ線断層画像を形成する重ね合わせ部１６が備えられている。

次に、このＦＰＤ５の構成を説明する。図２は、実施例１に係るＦＰＤのＸ線検出面とＸ線グリッドの構成を説明する平面図である。ＦＰＤ５は、図２（ａ）に示すように、たとえば、３０ｃｍ×３０ｃｍのＸ線を検出するＸ線検出面を有し、そこには、被検体Ｍから透過した透過Ｘ線を検出する半導体タイプのＸ線検出素子５ａが被検体Ｍの体軸方向Ａにたとえば、１，０２４列に配列され、被検体Ｍの体側方向Ｓにたとえば、１，０２４行に配列されたマトリクス状となっている。つまり、Ｘ線検出素子５ａの配列ピッチは、行方向、列方向ともに３００μｍとなっている。そして、ＦＰＤ５は被検体Ｍの体軸方向Ａ，および体側方向Ｓに沿った４辺を有する矩形となっている。

続いて、Ｘ線グリッド８の構成について説明する。図３は、実施例１に係るＸ線断層撮影装置を被検体の体側側から見たときの平面図である。図３に示すように、Ｘ線受像器２を覆うように設けられたＸ線グリッド８の内部には、被検体Ｍの体軸方向Ａ（紙面に対して垂直方向）に沿って伸びた短冊状の羽根８ａが複数設けられている。また、複数の羽根８ａは、図２（ｂ）に示すようにＸ線グリッド８における被検体Ｍの体側方向Ｓに沿って所定の間隔を隔ててブラインド状に配列され、その間隔は、たとえば、２００μｍに設定される。そして、Ｘ線管３から放射状に照射されるＸ線を通過させるよう、各々の羽根８ａの面が向かう方向と、Ｘ線管３から照射されるＸ線ビーム１７の進行方向とが一致するように羽根８ａは、配向されている。つまり、図３に示すように、羽根８ａは、Ｘ線グリッド８の被検体Ｍの体軸方向Ａに沿った端部に向かうに従い、次第に傾斜するようになっている。そして、Ｘ線グリッド８も被検体Ｍの体軸方向Ａ，および体側方向Ｓに沿った４辺を有する矩形となっている。なお、図３においては、羽根８ａを強調して描写しており、実際の羽根８ａ同士の間隔はより狭いものである。同様に、以降の図においても羽根８ａ同士の間隔は、強調されて描かれている。

Ｘ線グリッド８は、散乱Ｘ線をＦＰＤ５に入射させないために設けられる。Ｘ線管３からＦＰＤ５方向へ進むＸ線のうち、途中で反射するなどして、進行方向が乱れた散乱Ｘ線は、Ｘ線グリッド８が有する羽根８ａに吸収され、ＦＰＤ５には入射しない。こうして、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、Ｘ線グリッド８を備えることにより、散乱Ｘ線に起因する画像ボケやコントラスト低下を抑制する構成となっている。なお、Ｘ線ビーム１７は、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動にかかわらず、常にＸ線グリッド８を透過してからＦＰＤ５に入射する構成となっている。

次に、Ｘ線グリッド８の構成について説明する。図４は、実施例１に係るＸ線グリッドおよびＦＰＤの斜視図である。図４に示すように、ＦＰＤ５を覆うように設けられたＸ線グリッド８は、主板１８ａと、被検体Ｍの体側方向Ｓに沿った主板１８ａの両端に配置された２つの側板１８ｂ，１８ｃを有している。そして、側板１８ｂ，１８ｃは、ＦＰＤ５を覆うために十分な高さを有している。このような構成のＸ線グリッド８は、図示しないＸ線グリッド移動機構９によって、羽根８ａの配列方向（本実施例では、被検体Ｍの体側方向Ｓ）に沿って移動可能となっているが、このＸ線グリッド移動機構９の基部は、ＦＰＤ５に固定支持され、可動部は、Ｘ線グリッド８を支持する。したがって、このＸ線グリッド８は、同期移動機構６によってＦＰＤ５と一体的に被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って移動可能となっているとともに、Ｘ線グリッド移動機構９によって被検体Ｍの体側方向Ｓに沿ってＦＰＤ５に対して進退可能となっている。すなわち、羽根８ａの配列方向にＸ線グリッド８がＦＰＤ５に対して相対移動することになる。なお、この被検体Ｍの体側方向Ｓに沿うＸ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動可能距離は、たとえば１ｃｍに設定される。さらに、上述のＸ線グリッド移動機構９は、たとえばアクチュエータによって構成される。また、このＸ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動速度については後述する。

このＸ線グリッド８の移動方法に関して更に説明する。図５は、実施例１に係るＸ線断層撮影装置のＦＰＤに対する相対移動を説明する平面図である。上述のようにＸ線グリッド８は、Ｘ線グリッド移動機構９に駆動され、ＦＰＤ５に対して被検体Ｍの体側方向Ｓ（紙面左右方向）に往復移動自在となっている。すなわち、図５（ａ）にあっては、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５とともに被検体Ｍの体軸方向Ａ（紙面に対して垂直方向）に移動されながら、ＦＰＤ５に対して紙面左方向に相対移動されることになる。そして、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１は、ＦＰＤ５およびＸ線グリッド８を上記のように移動させながら、被検体ＭのＸ線断層画像を連続して撮影する。

撮影中Ｘ線グリッド８がＦＰＤ５に対する相対移動可能範囲の一端まで到達すると、図５（ｂ）に示すようにＸ線グリッド８はその瞬間に停止する。その後、図５（ｃ）に示すように、今度は、Ｘ線グリッド８が紙面右方向に移動し、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対する相対移動可能範囲の他端を目指す。実施例１におけるＸ線グリッド８は、その移動方向を反転させる前に一度停止する。なお、図５（ｂ）のようにＸ線グリッド８がＦＰＤ５に対して停止している時点においても、Ｘ線菅３及びＦＰＤ５は、引き続き被検体ＭのＸ線透視画像を連続して撮影する。

また、Ｘ線グリッド８は、他の方法で移動させてもよい。たとえば、１枚のＸ線透視画像撮影の最中にはＸ線グリッド８を停止させ、その代わり、経時的に隣接するＸ線透視画像撮影の合間にＸ線グリッド８を移動させてもよい。

次に、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１の断層画像の取得原理について説明する。図６は、実施例１に係るＸ線断層撮影装置の断層画像の取得方法を説明する図である。例えば、天板２に平行な基準断面ＭＡについて説明すると、図６に示すように、基準断面ＭＡに位置する点Ｐ，Ｑが、常にＦＰＤ５のＸ線検出面の不動点ｐ，ｑのそれぞれに投影されるように、Ｘ線管３によるコーン状のＸ線ビーム１７の照射方向に合わせてＦＰＤ５をＸ線管３の反対方向に同期移動させながら連続的に複数枚のＸ線透視画像が透視画像形成部１５にて形成される。そして、このＸ線透視画像を重ね合わせ部１６にて重ね合わせれば、基準断面ＭＡに位置する像（たとえば、不動点ｐ，ｑ）が集積され、Ｘ線断層画像としてイメージングされることになる。一方、基準断面ＭＡに位置しない点Ｉは、ＦＰＤ５における投影位置を変化させながら一連のＸ線透視画像に点ｉとして写り込んでいる。この様な点ｉは、不動点ｐ，ｑとは異なり、重ね合わせ部１６でＸ線透視画像を重ね合わせる段階で像を結ばずにボケる。このように、Ｘ線透視画像の重ね合わせを行うことにより、被検体Ｍの基準断面ＭＡに位置する像のみが写り込んだＸ線断層画像が得られる。

さらに、重ね合わせ部１６の設定を変更することにより、基準断面ＭＡに平行な任意の裁断位置においても、同様なＸ線断層画像を得ることができる。撮影中、ＦＰＤ５において上記点ｉの投影位置は移動するが、投影前の点Ｉと基準断面ＭＡとの離間距離が大きくなるにしたがって、この移動速度は増加する。これを利用して、取得された一連のＸ線透視画像から、移動方向と移動距離が同一となっている像を選択しながらＸ線透視画像を重ね合わせれば、基準断面ＭＡに平行な裁断位置におけるＸ線断層画像が得られる。このように、重ね合わせ部１６でＸ線透視画像を重ね合わせれば、所望のＸ線断層画像が得られる。

次に、実施例１に係るＦＰＤ５が有するＸ線検出素子配列パターンとＸ線グリッド８によるＸ線影パターンとが干渉して生じるモアレについて説明する。このモアレの発生は、ＦＰＤ５とＸ線グリッド８の構造に起因している。そこでまず、ＦＰＤ５について説明する。ＦＰＤ５は、多数の半導体タイプのＸ線検出素子５ａがマトリクス状に配列されている。この様なＦＰＤ５は、配列された各々のＸ線検出素子５ａにより被検体Ｍを透過したＸ線を離散的にサンプリングすることによりＸ線透視画像を構成する。

一方、Ｘ線グリッド８は、ブラインド状に配列された複数の羽根８ａを有する。Ｘ線管３から照射されたコーン状のＸ線ビームがこのＸ線グリッド８を透過すると、Ｘ線グリッド８の有する羽根８ａの各々について筋状の影が生じる。この影をＸ線グリッド８全体で見れば、ストライプ状のＸ線影パターンとなっており、それがＸ線グリッド８の下方に配置されたＦＰＤ５に写り込む。このＸ線影パターンは、ＦＰＤ５を構成するＸ線検出素子５ａによって離散的にサンプリングされることになるが、Ｘ線検出素子５ａの各々に写るＸ線影の本数は、ＦＰＤ５全体で一定とはならない。Ｘ線検出素子５ａの配列ピッチとＸ線影の配列ピッチが一致していないためである。こうして、影の多数が映りこんだ細長状の暗部領域と、より少数の影が映りこんだ細長状の明部領域とが交互に並んだ干渉縞がＸ線透視画像に出現する。これが、本発明におけるＸ線受像器が有するＸ線検出素子配列パターンとＸ線グリッドによるＸ線影パターンとが干渉して生じＸ線受像器に写り込むモアレである。

次に、このモアレが重ね合わせ部１６による画像処理によって消去される様子を説明する。図７は、実施例１に係るＸ線断層撮影装置の画像処理を説明する図である。実施例１の構成では、一連のＸ線透視画像の撮影において、モアレ縞をその配列方向に移動させる構成となっているので、Ｘ線透視画像の各々について比較すれば、そのモアレの出現位置がそれぞれで異なっている。つまり、図７におけるＸ線透視画像２０ａ，２０ｂ，および２０ｃは、一連のＸ透視画像撮影のうち、経時的に隣接した画像であるが、これらＸ線透視画像２０ａ，２０ｂ，および２０ｃに表れたモアレの明部Ｂと、暗部Ｄの出現位置は、互いに異なったものとなっている。さらに、一連の撮影において、Ｘ線透視画像は、７４枚取得されるが、いずれも図６におけるＸ線透視画像２０ａ，２０ｂ，および２０ｃに示すようにモアレ縞の出現位置が互いに異なっている。このような、モアレ縞の移動は、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動によって実現される。

続いて、重ね合わせ部１６では、これら７４枚のＸ線透視画像が重ね合わせられる。すると、７４枚のＸ線透視画像に写り込んだモアレ縞の出現位置が互いに異なっているので、モアレの明部領域と暗部領域が互いに相殺されながらＸ線透視画像が重ね合わせられることになる。したがって、重ね合わせ部１６によってモアレが消去されたＸ線断層画像２１が得られることになる。なお、図中、モアレの明部Ｂと、暗部Ｄの被検体Ｍの体側方向Ｓの幅は、強調されて描写されているが、実際の幅長は、たとえば、６００μｍである。

なお、実施例１においては、撮影中、Ｘ線グリッド８がその移動方向を反転させる合間にＸ線グリッド８は停止している。このとき、複数枚のＸ線透視画像が撮影されたとすると、それらに写り込むモアレ縞の出現位置は略同一なものとなり、上述のように互いに異なったものとはならない。しかしながら、１度のＸ線グリッド８の停止中に取得されるＸ線透視画像は多くとも２枚程度であり、一連の撮影で得られるＸ線透視画像が７４枚であることからすると、十分に少ないので、結局、モアレ縞は目視できなくなる。

次に、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動速度について説明する。本実施例において、Ｘ線グリッド８に起因するＸ線影パターンのピッチは２００μｍであり、ＦＰＤ５が有するＸ線検出素子配列パターンの配列ピッチは３００μｍである。このことからすると、両パターンに起因するモアレのピッチは、約６００μｍとなる。このモアレをＸ線透視画像の重ね合わせで消去するためには、少なくとも、経時的に互いに隣接するＸ線透視画像撮影の合間にＸ線影パターンのピッチの３倍の移動が望ましい。この合間が、たとえば２ｍｓｅｃだとすると、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対速度は、０．３ｍ／ｓｅｃとなる。つまり、７４枚のＸ線透視画像を撮影する間に、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して４．４ｃｍ移動したことになる。また、より望ましくは、経時的に互いに隣接するＸ線透視画像撮影の合間にＸ線グリッド８をＸ線影パターンのピッチの１０倍の長さ分ＦＰＤ５に対して移動させる。この場合の移動速度は、１ｍ／ｓｅｃとなる。

続いて、以上に述べた構成を有する実施例１に係るＸ線断層撮影装置１における断層撮影の取得・表示プロセスを図面を参照して説明する。図８は、実施例１に係るＸ線断層撮影装置における段増画像の取得・表示プロセスの一例を示すフローチャートである。以降、図８のフローチャートを構成する各ステップについて詳細に説明する。

まず、被検体Ｍを天板２に仰臥させ、天板２を被検体Ｍの体軸方向Ａに移動させることにより、被検体Ｍの関心部位を撮像位置にセットする（ステップＳ１）。次に、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動が開始される（ステップＳ２）。そして、Ｘ線管３がＦＰＤ５とともに同期移動しながら天板２の被検体Ｍに対してコーン状のＸ線ビームパルスが照射される（ステップＳ３）。それに引き続いて、透視画像形成部１５によりＸ線断層画像の取得に必要な７４枚のＸ線透視画像が取得される（ステップＳ４）。さらに、重ね合わせ部１６によりＸ線透視画像が重ね合わされ、所望の裁断位置におけるＸ線断層画像が取得される（ステップＳ５）。最後に、モニタなどで構成される表示部１４にＸ線断層画像が表示され（ステップＳ６）、検査は終了となる。

以上に述べたように、実施例１に係るＸ線断層撮影装置１を用いれば、ＦＰＤ５が有するＸ線検出素子配列パターンとＸ線グリッド８によるＸ線影パターンとが干渉して生じるモアレによる画像劣化のないＸ線断層画像を取得することができる。すなわち、検査で取得する一連のＸ線透視画像に写り込むモアレを個別に消去するのではなく、モアレを消去しないまま、重ね合わせ部１６にて重ね合わせる構成としたので、Ｘ線透視画像ごとに周波数解析を行い、モアレ成分を除去する必要がない。したがって、被検体Ｍから得られたＸ線透視画像データについて上記のような除去演算を行うことがないので、結果として、鮮明で診断に好適なＸ線断層画像が得られる。

しかも、一連の撮影で得られるＸ線透視画像のうち、経時的に互いに隣接したＸ線透視画像において、上記モアレの出現位置は、互いに異なったものとなっている。したがって、重ね合わせ部１６では、モアレの明部領域と暗部領域とが互いに相殺されながらＸ線透視画像が重ね合わされることになる。したがって、最終的にモアレは、Ｘ線断層画像において消去されることになる。

さらに、実施例１の構成では、重ね合わされる複数枚のＸ線透視画像間において各々のＸ線グリッド８の位置が異なればよいのであって、１枚のＸ線透視画像を撮影している最中にＸ線グリッド８を遥動させる必要がない。したがって、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動速度をより低速に設定することができるので、検査時間の短縮と、Ｘ線グリッド８が遥動するときに生じる騒音を低減させることができる。

次に、実施例２に係るＸ線断層撮影装置３０について説明する。図９は、実施例２に係るＸ線断層撮影装置の機能ブロック図である。図９に示すように、実施例２に係るＸ線撮影装置は、実施例１で説明した構成と類似している。したがって、構成が同一となっている各部についての説明は適宜省略するものとする。なお、実施例２の構成は、Ｘ線管３とＦＰＤ５の移動の様式と、Ｘ線透視画像の画像処理の様式が異なる。

同期移動機構６は、上述のＸ線管３の直進移動に同期して、天板２の下部に設けられたＦＰＤ５を被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って直進移動させる。そして、その移動方向は、Ｘ線管３の移動方向と同一方向となっている。つまり、Ｘ線管３が移動することによって照射源位置と照射方向が変化するコーン状のＸ線ビームは、常にＦＰＤ５のＸ線検出面の全面で受光される構成となっている。このように、一度の検査において、ＦＰＤ５は、Ｘ線管３と同一の方向に同期して移動しながら、たとえば７４枚のＸ線透視画像を取得するようになっている。具体的には、Ｘ線管３とＦＰＤ５とは、破線で示した位置を介して、一点鎖線で示す位置まで同方向移動する。

検査中、Ｘ線管３の照射するコーン状のＸ線ビームは、常に被検体Ｍの関心部位に向かって照射されるようになっており、このＸ線照射角度は、一連のＸ線透視画像の撮影中、常に一定の０°となっている。

Ｘ線断層画像装置３０には、画像形成部１５と、重ね合わせ部１６との介在する位置に後述の同角度画像を形成する同角度画像形成部１９が更に備えられている。

次に、実施例２に係るＸ線断層撮影装置１の断層画像の取得原理について説明する。一連の撮影で取得された７４枚のＸ線透視画像は、透視画像形成部１５で形成された後、同角度画像形成部１９に送出され、そこで、たとえば、５０枚の同角度画像が形成される。この５０枚の同角度画像を重ね合わせ部１６で重ね合わせれば、所望のＸ線断層画像を取得できる。

同角度画像形成部１９における動作を説明する。同角度画像形成部１９では、まず、得られたＸ線透視画像をＸ線管３，およびＦＰＤ５の同期移動方向と直交する方向に沿って分割して、例えば５０個の短冊状画像を取得する。そして、一連のＸ線透視画像から得られた（７４×５０＝３，７００）個の短冊状画像のうち、曝射されたＸ線の角度が互いに同一となっている短冊状画像を選択しながらそれらをつなぎ合わせ、同角度画像を取得する。Ｘ線透視画像の各々が５０分割されていることからすると、５０枚の同角度画像が取得されることになる。本発明に係るＸ線ビームはコーン状となっているが、このような過程を経ることで、周知の長尺Ｘ線ビームを使用したＸ線断層撮影装置における再構成法が適応できる。

同角度画像形成部１９が行う画像処理について更に詳細に説明する。図１０，図１１，および図１２は、実施例２に係るＸ線断層画像の同角度画像形成部の画像処理を説明する模式図である。説明に先立って、ＦＰＤ５の検出面に撮影されたＸ線透視画像の各々を、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、Ｘ線管３がピッチｄ毎に移動する度に、図１０（ｅ）〜図１０（ｈ）に示すように、Ｏ_１，Ｏ_２，…，Ｏ_Ｉ，…，Ｏ_Ｍとする（１≦Ｉ≦Ｍ）。Ｘ線管３がピッチｄ毎に移動する度にＸ線管３はＸ線を間欠的に照射する。すなわち、ピッチｄ毎に移動する度にＸ線をパルス照射する。そして、このＸ線管３に追従して、ＦＰＤ５も同期的に移動する。

具体的には、最初にＸ線管３が、図１０（ａ）に示す位置でＸ線を照射した場合には、次に、ピッチｄを移動させた図１０（ｂ）に示す位置でＸ線を照射する。図１０（ａ）でＸ線をＦＰＤ５が検出することでＸ線透視画像Ｏ_１（図１０（ｅ）を参照）が得られ、図１０（ｂ）でＸ線をＦＰＤ５が検出することでＸ線透視画像Ｏ_２（図１０（ｆ）を参照）が得られる。以下、同様にＸ線管３がピッチｄ毎に移動すると、（Ｉ−１）番目には、図１０（ｃ）に示す位置でＸ線を照射し、図１０（ｃ）でＸ線をＦＰＤ５が検出することでＸ線透視画像Ｏ_Ｉ（図１０（ｇ）を参照）が得られる。最終的には、（Ｍ−１）番目には、図１０（ｄ）に示す位置でＸ線を照射し、図１０（ｄ）でＸ線をＦＰＤ５が検出することでＸ線透視画像Ｏ_Ｍ（図１０（ｈ）を参照）が得られる。実施例２では図１０（ａ）の撮像開始位置を被検体Ｍの足側とし、図１０（ｄ）の撮像終了位置を被検体Ｍの頭側とし、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）とＸ線管３とＦＰＤ５とが移動するのに伴って被検体Ｍの体軸方向Ａに沿って順に移動する。

Ｘ線管３がピッチｄ毎に移動することで、各Ｘ線透視画像Ｏ_１，Ｏ_２，…，Ｏ_Ｉ，…，Ｏ_Ｍをピッチｄ毎に分解することができる。具体的には、図１０（ｉ）の拡大図に示すように、Ｘ線管３からＦＰＤ５を結ぶ照射軸と被検体Ｍの体軸とのなす角度である投影角度をピッチｄ毎に、θ_１，θ_２，…，θ_Ｊ，…，θ_Ｎ−１，θ_Ｎとする（１≦Ｊ≦Ｎ）。すると、ピッチｄ毎に分解された画像は、同一の投影角度θ_１，θ_２，…，θ_Ｊ，…，θ_Ｎ−１，θ_Ｎとに分けられた短冊状画像にそれぞれ一致する。

図１０（ｅ）に示すようにＸ線透視画像Ｏ_１は、ピッチｄ毎にＯ_１１，Ｏ_１２，…，Ｏ_１Ｊ，…，Ｏ_{１（Ｎ−１）}，Ｏ_１Ｎと分解され、分解された短冊状画像Ｏ_１１は投影角度θ_１で照射されて得られた画像となり、分解された短冊状画像Ｏ_１２は投影角度θ_２で照射されて得られた画像となり、以下、同様に分解された短冊状画像Ｏ_１Ｊは投影角度θ_Ｊで照射されて得られた画像となり、最終的に分解された短冊状画像Ｏ_１Ｎは投影角度θ_Ｎで照射されて得られた画像となる。

同様に、図１０（ｆ）に示すようにＸ線透視画像Ｏ_２は、ピッチｄ毎にＯ_２１，Ｏ_２２，…，Ｏ_２Ｊ，…，Ｏ_{２（Ｎ−１）}，Ｏ_２Ｎと分解され、分解された短冊状画像Ｏ_２１は投影角度θ_１で照射されて得られた画像となり、分解された短冊状画像Ｏ_２２は投影角度θ_２で照射されて得られた画像となり、以下、同様に分解された短冊状画像Ｏ_２Ｊは投影角度θ_Ｊで照射されて得られた画像となり、最終的に分解された短冊状画像Ｏ_２Ｎは投影角度θ_Ｎで照射されて得られた画像となる。

（Ｉ−１）番目には、図１０（ｇ）に示すようにＸ線透視画像Ｏ_Ｉは、ピッチｄ毎にＯ_Ｉ１，Ｏ_Ｉ２，…，Ｏ_ＩＪ，…，Ｏ_{Ｉ（Ｎ−１）}，Ｏ_ＩＮと分解され、分解された短冊状画像Ｏ_Ｉ１は投影角度θ_１で照射されて得られた画像となり、分解された短冊状画像Ｏ_Ｉ２は投影角度θ_２で照射されて得られた画像となり、以下、同様に分解された短冊状画像Ｏ_ＩＪは投影角度θ_Ｊで照射されて得られた画像となり、最終的に分解された短冊状画像Ｏ_ＩＮは投影角度θ_Ｎで照射されて得られた画像となる。

最終的には、（Ｍ−１）番目には、図１０（ｈ）に示すようにＸ線透視画像Ｏ_Ｍは、ピッチｄ毎にＯ_Ｍ１，Ｏ_Ｍ２，…，Ｏ_ＭＪ，…，Ｏ_{Ｍ（Ｎ−１）}，Ｏ_ＭＮと分解され、分解された短冊状画像Ｏ_Ｍ１は投影角度θ_１で照射されて得られた画像となり、分解された短冊状画像Ｏ_Ｍ２は投影角度θ_２で照射されて得られた画像となり、以下、同様に分解された短冊状画像Ｏ_ＭＪは投影角度θ_Ｊで照射されて得られた画像となり、最終的に分解された短冊状画像Ｏ_ＭＮは投影角度θ_Ｎで照射されて得られた画像となる。

このように分解された各画像を、図１１，図１２に示すように同一の投影角度θ_１，θ_２，…，θ_Ｊ，…，θ_Ｎ−１，θ_Ｎ毎にそれぞれ合成する。上述したように各Ｘ線透視画像Ｏ_１，Ｏ_２，…，Ｏ_Ｉ，…，Ｏ_Ｍは、各ピットｄごとに分解された（すなわち各投影角度θ_１，θ_２，…，θ_Ｊ，…，θ_Ｎ−１，θ_Ｎごとに分けられた）画像を、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）、図１１（ｆ）〜図１１（ｉ）、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）、図１２（ｆ）〜図１２（ｉ）に示すように有している。

例えば、投影角度θ_１の場合には、図１１（ａ）に示すＸ線透視画像Ｏ_１中の短冊状画像Ｏ_１１と、図１１（ｂ）に示すＸ線透視画像Ｏ_２中の短冊状画像Ｏ_２１と、…、図１１（ｃ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｉ中の短冊状画像Ｏ_Ｉ１と、…、図１１（ｄ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｍ中の短冊状画像Ｏ_Ｍ１とを合成することで、図１１（ｅ）に示すように投影角度θ_１での同角度画像Ｐ_１を得る。

同様に、投影角度θ_２の場合には、図１１（ｆ）に示すＸ線透視画像Ｏ_１中の短冊状画像Ｏ_１２と、図１１（ｇ）に示すＸ線透視画像Ｏ_２中の短冊状画像Ｏ_２２と、…、図１１（ｈ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｉ中の短冊状画像Ｏ_Ｉ２と、…、図１１（ｉ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｍ中の短冊状画像Ｏ_Ｍ２とを合成することで、図１１（ｊ）に示すように投影角度θ_２での同角度画像Ｐ_２を得る。

（Ｊ−１）番目には、投影角度θ_Ｊの場合には、図１２（ａ）に示すＸ線透視画像Ｏ_１中の短冊状画像Ｏ_１Ｊと、図１２（ｂ）に示すＸ線透視画像Ｏ_２中の短冊状画像Ｏ_２Ｊと、…、図１２（ｃ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｉ中の短冊状画像Ｏ_ＩＪと、…、図１２（ｄ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｍ中の短冊状画像Ｏ_ＭＪとを合成することで、図１２（ｅ）に示すように投影角度θ_Ｊでの同角度画像Ｐ_Ｊを得る。

最終的には、（Ｎ−１）番目には、投影角度θ_Ｎの場合には、図１２（ｆ）に示すＸ線透視画像Ｏ_１中の短冊状画像Ｏ_１Ｎと、図１２（ｇ）に示すＸ線透視画像Ｏ_２中の短冊状画像Ｏ_２Ｎと、…、図１２（ｈ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｉ中の短冊状画像Ｏ_ＩＮと、…、図１２（ｉ）に示すＸ線透視画像Ｏ_Ｍ中の短冊状画像Ｏ_ＭＮとを合成することで、図１２（ｊ）に示すように投影角度θ_Ｎでの同角度画像Ｐ_Ｎを得る。

以上をまとめると、画像合成部９ｃは、分解された各画像を同一の投影角度θ_１，θ_２，…，θ_Ｊ，…，θ_Ｎ−１，θ_Ｎ毎に合成して、図１１（ｅ）、図１１（ｊ）、図１２（ｅ）、図１２（ｊ）に示すように投影角度θ_１，θ_２，…，θ_Ｊ，…，θ_Ｎ−１，θ_Ｎ毎の同角度画像Ｐ_１，Ｐ_２，…，Ｐ_Ｊ，…、Ｐ_Ｎを得る。

重ね合わせ部１６は、その合成された同角度画像Ｐ_１，Ｐ_２，…，Ｐ_Ｊ，…、Ｐ_Ｎに基づいて再構成処理を行って断層画像を得る。再構成処理については、周知のフィルタード・バックプロジェクション（ＦＢＰ： Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）（「フィルタ補正逆投影法」とも呼ばれる）を用いて行えばよい。

次に、実施例２に係るＸ線グリッド８の移動方法に関して説明する。図５は、実施例１に係るＸ線断層撮影装置のＦＰＤに対する相対移動を説明する平面図であるが、実施例２に係るＸ線断層撮影装置３０にも適応できる。すなわち、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して被検体Ｍの体側方向Ｓ（紙面左右方向）に往復移動する。具体的に、図５（ａ）にあっては、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５とともに被検体Ｍの体軸方向Ａ（紙面に対して垂直方向）に移動されながら、ＦＰＤ５に対して紙面左方向に相対移動されることになる。そして、実施例２に係るＸ線断層撮影装置３０は、ＦＰＤ５およびＸ線グリッド８を上記のように移動させながら、被検体ＭのＸ線断層画像を連続して撮影する。

撮影中Ｘ線グリッド８がＦＰＤ５に対する相対移動可能範囲の一端まで到達すると、図５（ｂ）に示すようにＸ線グリッド８はその瞬間に停止する。その後、図５（ｃ）に示すように、今度は、Ｘ線グリッド８が紙面右方向に移動し、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対する相対移動可能範囲の他端を目指す。実施例２におけるＸ線グリッド８は、その移動方向を反転させる前に一度停止する。なお、図５（ｂ）のようにＸ線グリッド８がＦＰＤ５に対して停止している時点においても、Ｘ線菅３及びＦＰＤ５は、引き続き被検体ＭのＸ線透視画像を連続して撮影する。

実施例２の構成によれば、被検体Ｍの同一位置において比較したとき、同角度画像Ｐに写り込んだモアレの出現位置が互いに異なったものとなる。図１３は、実施例２のＸ線断層画像においてモアレが消去される様子を説明する図である。図１３に示すように、被検体Ｍの位置Ｎが写っている短冊状画像Ｏ_３１、Ｏ_２２、およびＯ_１３で比較すれば、図１３の左側を参照すれば明らかなように、写り込んだモアレの出現位置は互いに異なっている。これは、被検体Ｍの位置Ｎに限らず、全ての被検体Ｍの全領域についても同様なことがいえる。このように被検体Ｍの同一位置において比較したとき、同角度画像Ｐに写り込んだモアレの出現位置が互いに異なるので、同角度画像Ｐを重ね合わせ部１６で重ね合わせてＸ線断層画像３１を形成するとき、出現位置の互いに異なるモアレの明部領域Ｂと暗部領域Ｄが互いに相殺されながら同角度画像Ｐが重ね合わされることになる。したがって、結果的に得られるＸ線断層画像３１からはモアレが消去される。

以上のように、実施例２に係るＸ線断層撮影装置３０によれば、周知の長尺Ｘ線ビームを使用したＸ線断層撮影装置における再構成法が適応できる。したがって、Ｘ線断層撮影装置がとりうる実施形態がより多様なものとなるので、本発明が更に多様な用途において適応可能となる。

この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。

（１）上述の各実施例の装置の場合、Ｘ線管とＦＰＤが直線軌道に沿って同期移動する構成であったが、Ｘ線管とＦＰＤが円弧軌道や、渦巻き軌道に沿って同期移動させる構成としてもよい。

（２）上述の各実施例のＸ線断層撮影装置は、医用の装置であったが、この発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。

（３）上述の各実施例のＸ線断層撮影装置においては、被検体のスポット撮影も兼ねて行う構成としてもよい。つまり、本変形例に係るＸ線グリッドは、撮影モードによって、そのＦＰＤに対する相対移動の様式を変更させる構成としてもよい。

（４）上述の各実施例に示したＸ線影パターンのピッチ、およびＸ線検出素子の配列ピッチは、あくまでも一例である。したがって、上述した実施例の各設定は、両パターンのピッチに合わせて、Ｘ線グリッドのＦＰＤに対する移動速度を適宜に変更することを妨げるものではない。

（５）上述した各実施例に示したＸ線グリッドのＦＰＤに対する相対移動可能距離は１ｃｍであったが、これをより長いものとして、Ｘ線グリッドの移動方向の反転を極力行わせない構成としてもよい。

（６）上述した各実施例において、一連のＸ線透視画像に映りこむモアレの出現位置は、互いに異なったものとなっていたが、本発明はこれに限らず、一連のＸ線透視画像のうち、少なくとも過半数においてモアレの出現位置が互いに異なるものとなっていればよい。つまり、Ｘ線透視画像においてモアレの出現位置が同一となっていれば、これを重ね合わせるとモアレが強め合ってしまうが、モアレの出現位置が同一となっているＸ線透視画像が一連のＸ線透視画像のうち、半数以下であれば、十分にＸ線断層画像からモアレが消去される効果が期待できる。

実施例１に係るＸ線断層撮影装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例１に係るＦＰＤのＸ線検出面とＸ線グリッドの構成を説明する平面図である。 実施例１に係るＸ線断層撮影装置を被検体の体側側から見たときの平面図である。 実施例１に係るＸ線グリッドおよびＦＰＤの斜視図である。 実施例１に係るＸ線断層撮影装置のＦＰＤに対する相対移動を説明する平面図である。 実施例１に係るＸ線断層撮影装置の断層画像の取得方法を説明する図である。 実施例１に係るＸ線断層撮影装置の画像処理を説明する図である。 実施例１に係るＸ線断層撮影装置における段増画像の取得・表示プロセスの一例を示すフローチャートである。 実施例２に係るＸ線断層撮影装置の機能ブロック図である。 実施例２に係るＸ線断層画像の同角度画像形成部の画像処理を説明する模式図である。 実施例２に係るＸ線断層画像の同角度画像形成部の画像処理を説明する模式図である。 実施例２に係るＸ線断層画像の同角度画像形成部の画像処理を説明する模式図である。 実施例２のＸ線断層画像においてモアレが消去される様子を説明する図である。 従来のＸ線グリッドを備えたＸ線断層撮影装置を説明する図である。

符号の説明

３ …Ｘ線管（Ｘ線源）
５ …ＦＰＤ（Ｘ線受像器）
６ …同期移動機構（同期移動手段）
８ …Ｘ線グリッド
９ …Ｘ線グリッド移動機構（Ｘ線グリッド移動手段）

Claims (4)

1. コーン状のＸ線ビームを照射するＸ線源と、前記Ｘ線源と対向する複数のＸ線検出素子からなるＸ線受像器と、前記コーン状のＸ線ビームの中心と前記Ｘ線受像器の中心が一致する状態で前記Ｘ線源と前記Ｘ線受像器とを同期移動させる同期移動手段と、前記Ｘ線受像器のＸ線検出面を覆うように配置された散乱Ｘ線を除去するＸ線グリッドと、前記Ｘ線グリッドを所定方向に進退自在に移動させるグリッド移動手段とを備え、前記Ｘ線源と前記Ｘ線受像機を同期移動させながら一連のＸ線透視画像を撮影し、これらのＸ線透視画像を重ね合わせることにより被検体に断層像を得るＸ線断層撮影装置において、前記Ｘ線受像器が有するＸ線検出素子配列パターンと前記Ｘ線グリッドによるＸ線影パターンとが干渉して生じ前記Ｘ線受像器に写り込むモアレの出現位置が一連のＸ線透視画像の過半数において互いに異なる位置となるように、前記グリッド移動手段が前記Ｘ線グリッドを移動させることを特徴とするＸ線断層撮影装置。
2. 請求項１に記載のＸ線断層撮影装置において、前記グリッド移動手段による前記Ｘ線グリッドの移動は少なくとも経時的に互いに隣接するＸ線透視画像撮影の合間に行われることを特徴とするＸ線断層撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のＸ線断層撮影装置において、一連のＸ線透視画像の撮影中に前記Ｘ線源と対向する複数のＸ線検出素子からなるＸ線受像器と、前記コーン状のＸ線ビームの中心と前記Ｘ線受像器の中心が一致する状態で前記Ｘ線源と前記Ｘ線受像器の中心が互いに反対方向に同期移動されることを特徴とするＸ線断層撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＸ線断層撮影装置において、前記モアレの出現位置が一連のＸ線透視画像の各々で異なる位置となるように、前記グリッド移動手段が前記Ｘ線グリッドを移動させることを特徴とするＸ線断層撮影装置。

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