JP5272943B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents

Description

この発明は、放射線源と放射線検出器が備えられた放射線撮影装置に関し、特に、放射線検出器には放射線グリッドが付設されているとともに、放射線源と放射線検出器との相対距離が変更可能となっている放射線撮影装置に関する。

医療機関には被検体の放射線画像を取得する放射線撮影装置が備えられている。この様な放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器と、放射線検出器の検出面を覆う放射線グリッドとを備えている。

従来の放射線撮影装置の構成について説明する。従来の放射線撮影装置５１は、図１５に示すように放射線源５３と放射線検出器５４と放射線グリッド５５とを備えている。放射線源５３から照射された放射線は、被検体Ｍを通過した後、放射線検出器５４に入射する。放射線検出器５４は放射線の検出信号を出力し、これを基に被検体の透視画像が生成されることになる。放射線グリッド５５は、放射線検出器５４に固定されて設けられている。

放射線グリッド５５は、図１６に示すように、細長状の吸収箔５５ａがブラインドのように配列されて構成される。この吸収箔５５ａは、被検体で生じた散乱線を除去する目的で設けられている。

放射線検出器５４は、放射線源５３に対して進退自在に移動することが可能となっている（図１５の矢印参照）。放射線検出器５４と放射線源５３との距離を変更することにより放射線検出器５４に写りこむ被検体の投影像の大きさを調節することができるのである。放射線検出器５４が移動すると、これに固定されている放射線グリッド５５もこれに追従して移動することになる。放射線検出器５４と放射線源５３との距離は、一番短いＳＩＤ_ｍｉｎから、一番長いＳＩＤ_ｍａｘまで変化されることができる。この様な構成となっている放射線撮影装置としては、特許文献１に記載のようなものがある。

特開２００５−３４２５２２号公報

しかしながら、従来構成の放射線撮影装置には、次の様な問題点がある。
すなわち、従来構成の放射線撮影装置では、放射線検出器５４に放射線グリッド５５の影が写りこんでしまい、透視画像の視認性が悪化するという問題点がある。放射線グリッド５５の吸収箔５５ａの並びは、放射線源５３と放射線検出器５４との位置がある距離にあるときを想定して設定されている。すなわち、両者５３，５４の距離がＳＩＤ_ｍｉｎとＳＩＤ_ｍａｘとの中間のＳＩＤ_０となっているとき、放射線グリッド５５の吸収箔５５ａは、図１７に示すように、放射線源５３から放射状に発する直接放射線に進む方向（図中の矢印参照）に沿うように傾斜されているのである。このとき取得される透視画像には、放射線グリッド５５の影Ｓの影響がさほど現れない。なお、従来装置において、ＳＩＤ_０は、（ＳＩＤ_ｍａｘ＋ＳＩＤ_ｍｉｎ）／２と等しくなっているのが通常である。

しかし、放射線検出器５４が放射線源５３に対して移動すると、両者５３，５４の距離がＳＩＤ_０では無くなる。そうなると、放射線が放射線グリッド５５に照射する方向が変化するので、放射線グリッド５５の吸収箔５５ａの影Ｓはより広くなって放射線検出器５４に写りこむ（図１８参照）。この様な吸収箔５５ａの影Ｓの肥大化は、放射線グリッド５５に設けられた吸収箔５５ａのうち、それらの配列方向の端部において顕著である。また、吸収箔５５ａの影Ｓの肥大化は、両者５３，５４の距離がＳＩＤ_０からズレるほど顕著である。この様な現象を放射線グリッドのカットオフと呼ぶ。

上述のような状態で取得された透視像は、肥大化した吸収箔５５ａの影Ｓが写りこんだ部分が暗くなっている。この影Ｓが放射線透視画像に写りこむことにより、放射線透視画像には、ストライプ状の模様が表れる。この様な診断に邪魔となるアーチファクトは可能な限り除いたほうがより好ましい。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、放射線源に対して放射線検出器が移動したとしても、放射線グリッドに由来するアーチファクトが透視画像に極力写りこまないように工夫された放射線撮影装置を提供することにある。

本発明は、上述の課題を解決するために次の様な構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段を放射線源に最も接近した第１位置から最も離れた第２位置まで進退移動させる検出器移動手段と、放射線検出手段の放射線を検出する検出面を覆うように放射線検出手段に固定されるとともに、第１方向に延びた短冊状の吸収箔が第２方向に配列されて構成される放射線グリッドとを備え、放射線源に対する放射線検出手段の位置が第１位置、および第２位置に挟まれた位置である標準位置にあるとき、放射線検出手段に写りこむ吸収箔の第２方向の影の幅が最も狭くなっており、放射線検出手段が標準位置から第１位置、第２位置のいずれに向かっても放射線検出手段に写りこむ吸収箔の第２方向の影の幅が次第に広くなる放射線撮影装置において、（Ａ）放射線源に対する放射線検出手段の位置が第１位置となっているとき、放射線検出手段に写りこむ吸収箔の第２方向の影の幅と、（Ｂ）放射線源に対する放射線検出手段の位置が第２位置となっているとき、放射線検出手段に写りこむ吸収箔の第２方向の影の幅とが等しくなっていることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明によれば、放射線源に対し放射線検出手段が進退移動する。具体的には、放射線検出手段は放射線源に最も接近した第１位置から最も離れた第２位置まで移動するのである。また、本発明の放射線検出手段には散乱放射線を除去する放射線グリッドが設けられている。この放射線グリッドは、第１方向に延びた短冊状の吸収箔が第２方向に配列されて構成される。

放射線検出手段が標準位置にあるとき、放射線グリッドの吸収箔が放射線を遮ることで生じる影の幅は最も狭いものとなっている。このときの幅は、吸収箔の厚さと略同一となっている。完全に同一とならないのは、放射線ビームがコーン状となっているからであり、吸収箔の影が放射線検出手段に届くまでに僅かながら拡大されるからである。

放射線検出手段が放射線源に対して移動すると、吸収箔に対する放射線ビームの照射方向が変化する。すると、放射線グリッドの吸収箔が放射線を遮ることで生じる影の幅が広がる。本発明によれば、放射線源に対する放射線検出手段の位置が第１位置となっているときと第２位置となっているときとで、放射線検出手段に写りこむ吸収箔の第２方向の影の幅が等しくなっている。一方、従来構成では、この様な構成となっていないので、放射線源に対する放射線検出手段の位置が第１位置となっているときと第２位置となっているときとで吸収箔の影の幅が異なる。この様に設定してしまうと、放射線検出手段が第１位置または第２位置にあるときに放射線検出手段に写りこむ吸収箔の影の幅は、より広くなってしまう。放射線検出手段が標準位置から第１位置または第２位置まで移動したとき、放射線ビームの進行方向が本発明の設定よりもより激しく変化するからである。本発明によれば、放射線検出手段の移動に係らず、放射線検出手段に対する放射線ビームの進行方向が極力変化しないようになっているので、放射線検出手段の移動に伴う吸収箔の影の幅の変化は最小限となっている。したがって、放射線源から照射された放射線ビーム（直接線）は、吸収箔に邪魔されずに放射線検出手段まで到達するのである。これにより、放射線透視画像に表れる偽像を抑制することができる。

また、上述の放射線グリッドの第２方向の最端部に位置する吸収箔を最端部吸収箔としたとき、放射線検出手段に写りこむ最端部吸収箔の影は、放射線源に対する放射線検出手段の位置が第１位置であるかそれとも第２位置であるかによらず幅が等しくなっていればより望ましい。

［作用・効果］放射線グリッドの第２方向の最端部に位置する吸収箔（放射線源が発するコーン状の放射線ビームの照射限界位置に存する吸収箔）は、放射線検出手段の移動に伴う吸収箔の影の幅の変化が最も激しい。上述の構成によれば、放射線グリッドの最先端部に位置する吸収箔を基準に上述の影の幅に係る設定が行われる。この様にすれば、より確実に、吸収箔の影響が除去された放射線透視画像を取得することができる。

また、上述の放射線源に対する放射線検出手段の位置が標準位置にあるとき、放射線グリッドを構成する吸収箔の各々を短手方向に延長する延長線の各々は放射線源の焦点で交わればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を示している。この様にすれば、放射線源から照射される放射線ビームの進行が放射線グリッドに極力邪魔されない放射線撮影装置が提供できる。

また、上述の放射線源と放射線検出手段とを両端で支持する円弧状のＣ型アームと、円弧状となっているＣ型アームの円弧が存する平面に直交するとともに、Ｃ型アームの曲率中心を通過する第１軸を中心にＣ型アームを回転させる第１回転手段と、第１軸に直交するとともに、水平方向に延びた第２軸を中心にＣ型アームを回転させる第２回転手段とを備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を示している。このように、放射線撮影装置の具体的な構成としてＣ型アームを有する構成が採用できる。

本発明の放射線検出手段には第１方向に延びた短冊状の吸収箔が第２方向に配列されて構成される放射線グリッドが設けられている。放射線検出手段が放射線源に対して移動すると、放射斜線ビームが吸収箔に当たる方向が変化する。これにより、放射線グリッドの吸収箔が放射線を遮ることで生じる影の幅は広がる。本発明によれば、放射線源に対する放射線検出手段の位置が第１位置となっているときと、第２位置となっているときとで、放射線検出手段に写りこむ吸収箔の第２方向の影の幅が等しくなっている。本発明によれば、放射線検出手段の移動に係らず、放射線検出手段に対する放射線ビームの進行方向が極力変化しないようになっているので、放射線検出手段の移動に伴う吸収箔の影の幅の変化は最小限となっている。したがって、放射線源から照射された放射線ビーム（直接線）は、吸収箔に邪魔されずに放射線検出手段まで到達するのである。これにより、放射線透視画像に表れる偽像を抑制することができる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係るＣ型アームの構成を説明する模式図である。 実施例１に係るアーム回転機構ついて説明する斜視図である。 実施例１に係るＸ線グリッドについて説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線グリッドについて説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線管とＦＰＤとの相対位置の移動を説明する模式図である。 実施例１に係る各部の位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る各部の位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る吸収箔の影を説明する模式図である。 実施例１に係る各部の位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る各部の位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る効果を説明する模式図である。 実施例１に係る効果を説明する模式図である。 本発明の１変形例について説明する模式図である。 従来構成のＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 従来構成のＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 従来構成のＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。 従来構成のＸ線撮影装置の構成を説明する模式図である。

次に、実施例１に係る放射線撮影装置の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、実施例１におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。

＜Ｘ線撮影装置の構成＞
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。図１は、実施例１に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係るＸ線撮影装置１は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の下側に設けられたＸ線管３と、天板２の上側に設けられたＸ線を検出するフラット・パネル・ディテクタ：ＦＰＤ４と、ＦＰＤ４のＸ線を入射させる検出面を覆うように設けられているＸ線グリッド５とを備えている。ＦＰＤ４の検出面にはＸ線を検出する検出素子が縦横に配列されて、検出素子の２次元マトリックスが構成されている。また、Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３の管電流、管電圧、Ｘ線ビームのパルス幅を制御するものである。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。また、Ｘ線グリッド５は、本発明の放射線グリッドに相当する。

Ｘ線管３は、コーン状の放射線ビームＢをＸ線グリッド５，ＦＰＤ４に向けて照射する。放射線ビームの中心軸は、Ｘ線グリッド５，ＦＰＤ４に垂直となっており、かつ、縦横にシート状となっているＸ線グリッド５，ＦＰＤ４の中心点を通過する。

Ｃ型アーム７は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を一括に支持するものである。Ｃ型アーム７は、図２に示すように円弧状となっており、円弧の一端にＸ線管３，他端にＦＰＤ４が設けられている。アーム回転機構９は、Ｃ型アーム７を回転させる目的で設けられている（図１参照）。円弧状となっているＣ型アーム７の円弧が存する平面を基準平面［図２（ａ）における紙面］とすると、Ｃ型アーム７は、基準平面に垂直でＣ型アーム７の曲率中心を通過する第１中心軸Ｅを中心に回転することもできれば、図２（ｂ）に示すように、基準平面に含まれる水平な第２中心軸Ｆを中心に回転することもできる。また、第１中心軸Ｅと第２中心軸Ｆとは互いに直交する。この様にＣ型アーム７は、２つの中心軸を有しており、互いの回転は独立している。Ｃ型アーム７の回転はアーム回転機構９によって行われる。アーム回転制御部１０は、アーム回転機構９を制御するものである。このＣ型アーム７は、検査室の床面に配置された支柱８によって支持される。

アーム回転機構９は、図３に示すようにＣ型アーム７を第１中心軸Ｅをまわりに回転させる第１回転機構９ａと、Ｃ型アーム７を第２中心軸Ｆまわりに回転させる第２回転機構９ｂとを備えている。アーム回転制御部１０は、第１回転機構９ａを制御する第１回転制御部１０ａと、第２回転機構９ｂを制御する第２回転制御部１０ｂとを備えている。第２回転機構９ｂは、本発明の第２回転手段に相当し、第１回転機構９ａは、本発明の第１回転手段に相当する。

ＦＰＤ４には、ＦＰＤ４をＸ線管３に対して進退移動させるシフトさせるシフト機構１１が設けられている（図１参照）。ＦＤＰ４は、シフト機構１１によってＸ線管３に近づくこともできれば、遠ざかることもできる。シフト制御部１２は、シフト機構１１を制御するものである。シフト機構１１は、本発明の検出器移動手段に相当する。

画像生成部２１は、ＦＰＤ４から出力される検出信号を基に被検体の透視像が写りこんだＸ線透視画像Ｐを生成する。

Ｘ線グリッド５は、Ｘ線が被検体Ｍを通過する際に生じる散乱Ｘ線を除去する目的で設けられている。Ｘ線グリッド５は、矩形となっているＦＰＤ４の検出面を覆うことができる板状であり、縦方向ｐ（本発明の第１方向に相当）に延びた短冊状の吸収箔５ａが横方向ｑ（本発明の第２方向に相当）に配列されて構成される（図４参照）。各吸収箔５ａは、進路上で散乱しないで直線的にＦＰＤ４に向かう直接Ｘ線を通過させるように配列されている。進行方向がＸ線管３から照射される放射線ビームの広がる方向からずれた散乱線は、吸収箔５ａのいずれかに当たって吸収され、ＦＰＤ４に到達できない。

Ｘ線グリッド５の吸収箔５ａは、図５に示すように傾斜している。すなわち、吸収箔５ａの各々の吸収箔５ａの短手方向がＸ線管３から照射されるコーン状の放射線ビームの進行方向に沿うように設けられている。いいかえれば、吸収箔５ａの各々を短手方向に延長する延長線は、全ての吸収箔５ａは、ＦＰＤ４から標準距離ＳＩＤ_０だけ離れたＸ線管３のＸ線発生焦点Ｐ_０で交わることになる。Ｘ線管３に対するＦＰＤ４の位置が本発明の標準位置となっているとき、ＦＰＤ４とＸ線管３との距離はＳＩＤ_０となっている。

図６は、ＦＰＤ４とＸ線管３との距離の変化を説明している。ＦＰＤ４は、シフト機構１１によりＸ線管３が発するＸ線ビームの中心軸に沿って進退自在に移動する。本来はＦＰＤ４のほうがＸ線管３に対して移動するのであるが、図６とこれ以降の図においては、簡潔な説明の目的でＸ線管３がＦＰＤ４に対して移動するものとして説明する。ＦＰＤ４とＸ線管３との距離は、最大のＳＩＤ_ｍａｘから最小のＳＩＤ_ｍｉｎまで変動する。ＳＩＤ_ｍａｘとＳＩＤ_ｍｉｎとの差の距離Ｄは、２５ｃｍ程度である。なお、Ｘ線管３に対するＦＰＤ４の位置が本発明の第１位置となっているとき、ＦＰＤ４とＸ線管３との距離はＳＩＤ_ｍｉｎとなっている。Ｘ線管３に対するＦＰＤ４の位置が本発明の第２位置となっているとき、ＦＰＤ４とＸ線管３との距離はＳＩＤ_ｍａｘとなっている。

実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，１０を統括的に制御する主制御部４１を備えている。この主制御部４１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６，１０および画像生成部２１を実現している。なお、各部は、それぞれを担当する制御装置に分割された構成としてもよい。表示部３５は、Ｘ線透視画像を表示するものであり、操作卓３６は、術者の操作を入力させるものである。

記憶部３７は、各制御部６，１０や画像生成に関する画像生成部２１における設定値、参照データ、出力の一切を記憶する。

＜Ｘ線グリッドと各部との位置関係＞
実施例１の構成は、Ｘ線グリッド５の吸収箔５ａの傾斜の程度と、Ｘ線管３とＦＰＤ４との移動可能範囲との間に特別な関係がある。これを説明する目的で、Ｘ線グリッドと各部との位置関係について説明する。

図７は、Ｘ線管３とＦＰＤ４との距離がＳＩＤ_０となっているときの各部の位置関係を示している。Ｐ_０は、そのときのＸ線管３の焦点である。Ｘ線グリッド５の横方向の最端部に位置する吸収箔を５ｂとし、Ｘ線グリッド５の厚さ方向（縦方向、および横方向のいずれにも直交する方向）のＸ線グリッド５の幅をＬとする。Ｘ線グリッド５がＸ線を出射する出射面からＦＰＤ４がＸ線を入射させる検出面までの距離をｈとする。Ｘ線グリッド５はＦＤＰ４に固定されているので、この距離ｈは一定である。吸収箔５ｂは、本発明の最端部吸収箔に相当する。なお、Ｘ線グリッド５の各吸収箔５ａは、焦点Ｐ_０に配向するように製作され、ＦＰＤ４に取り付けられている。

Ｘ線グリッド５の厚さ方向の中央線をＣとし、中央線Ｃと吸収箔５ｂとが交わる点を吸収箔基準点Ｇとする。そして、焦点Ｐ_０から中央線Ｃまでの距離をＳ_０とする。また、焦点Ｐ_０から吸収箔基準点Ｇとを結ぶ線分Ｄ_０を考える。この線分Ｄ_０と中央線Ｃとがなす角をθ_０とする。Ｘ線管３に対するＦＰＤ４が本発明の標準位置にあるとき、ＦＰＤ４に対するＸ線管３の焦点位置は焦点Ｐ_０の位置となっている。

また、Ｘ線管３とＦＰＤ４との距離がＳＩＤ_ｍｉｎとなっているとき、Ｘ線管３の焦点をＰ_ｍｉｎとする（図８参照）。Ｘ線管３に対するＦＰＤ４が本発明の第１位置にあるとき、ＦＰＤ４に対するＸ線管３の焦点位置は焦点Ｐ_ｍｉｎの位置となっている。

そして、Ｘ線管３とＦＰＤ４との距離がＳＩＤ_ｍａｘとなっているとき、Ｘ線管３の焦点をＰ_ｍａｘとする（図８参照）。すなわち、Ｘ線管３に対するＦＰＤ４が第２位置にあるとき、ＦＰＤ４に対するＸ線管３の焦点位置はＰ_ｍａｘの位置となっている。

実施例１の特徴は、図８に示すように線分Ｄ_０と線分Ｄ_ｍａｘとがなす角θＡと、線分Ｄ_０と線分Ｄ_ｍｉｎとがなす角θＢとが等しいことにある。Ｘ線管３とＦＰＤ４との距離がＳＩＤ_０にあるとき、図９（ａ）の左側に示すように、吸収箔５ｂによって吸収箔５ｂの厚さ分だけＸ線を遮り、ＦＰＤ４には、影Ｓが投影される。この影Ｓは、ＦＰＤ４の検出面においては、横方向に配列される検出素子を比較したとき、図中の中央に示すように、影Ｓは、単一の検出素子に写りこんでいる。この様な影Ｓと検出素子の位置関係は、ＦＰＤ４の全域において同様である。すなわち、影Ｓは、２つの検出素子に横方向から跨って現れることがない。

図９（ａ）のとき、影Ｓの横方向の幅は、吸収箔５ｂの厚さ分しかなく、狭いものとなっている。したがって、ＦＰＤ４が出力する検出信号を基に生成されたＸ線透視画像Ｐには、図中の右側が示すような画素一個分の幅の暗い縦筋が現れる。画素値が暗いのは、影Ｓが写り込んだ検出素子に係る画素値が影Ｓが写りこんでいないものと比べて低くなっているからであり、縦筋となるのは、ＦＰＤ４上において影Ｓが写り込んだ検出素子が縦方向に連続して存在しているからである。

図９（ｂ）は、Ｘ線管３とＦＰＤ４との距離がＳＩＤ_ｍａｘにあるとき、ＦＰＤ４に投影される影Ｓの様子を示している。図９（ａ）の場合と比較して、吸収箔５ｂにとってＸ線管３から照射されるＸ線ビームの照射方向は、θＡ（図８参照）だけ変更されている。これに伴って、吸収箔５ｂに照射されるＸ線ビームの進行方向が変更され、ＦＰＤ４に写りこむ吸収箔５ｂの影Ｓは図９（ａ）の場合と比べて横方向に広くなる。

一方、図９（ｃ）は、Ｘ線管３とＦＰＤ４との距離がＳＩＤ_ｍｉｎにあるとき、ＦＰＤ４に投影される影Ｓの様子を示している。図９（ａ）の場合と比較して、吸収箔５ｂにとってＸ線管３から照射されるＸ線ビームの照射方向は、θＢ（図８参照）だけ変更されている。これに伴って、吸収箔５ｂに照射されるＸ線ビームの進行方向が変更され、ＦＰＤ４に写りこむ吸収箔５ｂの影Ｓは図９（ａ）の場合と比べて横方向に広くなる。

実施例１の構成において、図９（ｂ）の場合の影Ｓの横方向の幅と、図９（ｃ）の場合の影Ｓの横方向の幅とは等しくなっている。θＡとθＢとが等しい角度となっているからである。また、θＡとθＢとを適宜違えて、図９（ｂ）の場合の影Ｓの横方向の幅と、図９（ｃ）の場合の影Ｓの横方向の幅とを厳密に同一とするようにしてもよい。吸収箔５ｂの短手方向は、ＦＰＤ４の入射面に直交していないので、図９（ｂ）の状態のほうが図９（ｃ）の状態より吸収箔５ｂがＦＰＤ４に近づいた状態となっている。Ｘ線ビームはコーン状であるので、図９（ｂ）と図９（ｃ）とでＦＰＤ４に現れる影の拡大率は厳密には異なる。そこで、θＡとθＢとを適宜調節することで、拡大率の影響を取り除き、影Ｓの横方向の幅をより一致させることができる。

なお、図８における焦点Ｐｃは、焦点Ｐ_ｍａｘと焦点Ｐ_ｍｉｎの中間の位置を示している。すなわち、焦点Ｐｃは、焦点Ｐ_ｍａｘと焦点Ｐ_ｍｉｎとを結ぶ線分の中点である。焦点ＰｃからＦＰＤ４までの距離は、ＳＩＤ_ｍａｘとＳＩＤ_ｍｉｎとの平均の距離となっている。焦点Ｐ_０は、焦点Ｐｃと比べて焦点Ｐ_ｍｉｎ寄りとなっている。したがって、ＳＩＤ_０は、ＳＩＤ_ｍａｘとＳＩＤ_ｍｉｎとの平均の距離よりも短い。

次に、焦点Ｐ_ｍａｘと焦点Ｐ_ｍｉｎの位置が決定しているときの焦点Ｐ_０の位置の求め方について説明する。これに先立って、各部の位置関係を記号で表すことにする。まず、図７に示すように、ＦＰＤ４の横方向ｑの中心から吸収箔基準点Ｇまでの距離をＲとする。また、図１０に示すように、焦点Ｐ_ｍａｘから中央線Ｃまでの距離をＳ_ｍａｘとする。また、焦点Ｐ_ｍａｘから吸収箔基準点Ｇとを結ぶ線分Ｄ_ｍａｘを考える。このＤ_ｍａｘと中央線Ｃとがなす角をθ_ｍａｘとする。同様に、図１１に示すように、焦点Ｐ_ｍｉｎから中央線Ｃまでの距離をＳ_ｍｉｎとする。また、焦点Ｐ_ｍｉｎから吸収箔基準点Ｇとを結ぶ線分Ｄ_ｍｉｎを考える。このＤ_ｍｉｎと中央線Ｃとがなす角をθ_ｍｉｎとする。以降の説明において、Ｐ_０，Ｓ_０，Ｄ_０，θ_０は、図７を参照すれば理解できる。Ｐ_ｍａｘ，Ｓ_ｍａｘ，Ｄ_ｍａｘ，θ_ｍａｘは、図１０を参照すれば理解できる。Ｐ_ｍｉｎ，Ｓ_ｍｉｎ，Ｄ_ｍｉｎ，θ_ｍｉｎは、図１１を参照すれば理解できる。

Ｓ_ｍａｘ，およびＳ_ｍｉｎは、次の様に表せる。
Ｓ_ｍａｘ＝ＳＩＤ_ｍａｘ−ｈ−Ｌ／２ ……（１）
Ｓ_ｍｉｎ＝ＳＩＤ_ｍｉｎ−ｈ−Ｌ／２ ……（２）

ｔａｎθ_ｍａｘ，およびｔａｎθ_ｍｉｎは次の様に表せる。
ｔａｎθ_ｍａｘ＝Ｓ_ｍａｘ／Ｒ ……（３）
ｔａｎθ_ｍｉｎ＝Ｓ_ｍｉｎ／Ｒ ……（４）

ところで、θＡは、θ_０−θ_ｍｉｎに等しく、θＢは、θ_ｍａｘ−θ_０に等しい。θＡ＝θＢであることからすれば、次の様な等式が成り立つ。
θ_０＝（θ_ｍｉｎ＋θ_ｍａｘ）／２ ……（６）

また、ＳＩＤ_０，およびＳ_０は、次の様に表せる。
ＳＩＤ_０＝Ｓ_０＋Ｌ／２＋ｈ ……（７）
Ｓ_０＝Ｒ・ｔａｎθ_０ ……（８）

式（６）〜（８）より次のような等式が成り立つ。
ＳＩＤ_０＝Ｒ・ｔａｎ（θ_ｍｉｎ／２＋θ_ｍａｘ／２）＋Ｌ／２＋ｈ ……（９）

ここで、式（１）〜（４）を参照すれば、ＳＩＤ_０は、ＳＩＤ_ｍａｘ，ＳＩＤ_ｍｉｎ，Ｌ，およびｈのみを用いて決定できることが分かる。すなわち、ｔａｎθ_ｍａｘは、Ｓ_ｍａｘとＲで表され［式（３）参照］、Ｓ_ｍａｘは、ＳＩＤ_ｍａｘ，Ｌ，およびｈで表される［式（１）参照］。したがって、ｔａｎθ_ｍａｘは、ＳＩＤ_ｍａｘ，Ｌ，ｈ，およびＲで表される。同様にｔａｎθ_ｍｉｎは、ＳＩＤ_ｍｉｎ，Ｌ，ｈ，およびＲで表される［式（２）、式（４）参照］。ここで、Ｌ，ｈ，およびＲは、ＦＰＤ４およびＸ線グリッド５の配置、寸法であるから、一定である。すなわち、ＳＩＤ_０は、ＳＩＤ_ｍａｘ，ＳＩＤ_ｍｉｎの設定に伴って一義的に決定されるのである。Ｘ線グリッド５の吸収箔５ａの傾斜はＳＩＤ_０を基準として決定されることになる。吸収箔５ａを短手方向に延長すれば、全て焦点Ｐ_０で交わるのである。

次に、図１２，図１３を用いて本発明の効果を説明する。従来のＸ線撮影装置において、図１２の焦点ＰｃがＸ線グリッド５の吸収箔５ａの傾斜の基準となっている。吸収箔５ａを短手方向に延長すれば、全て焦点Ｐｃで交わるのである。吸収箔基準点Ｇと焦点Ｐｃとを結ぶ線分をＤｃとする。

線分Ｄ_ｍａｘと線分Ｄｃとがなす角をθＰとし、線分Ｄ_ｍｉｎと線分Ｄｃとがなす角をθＱとすれば、θＰ＜θＱとなっている。これは、本実施例の構成がθＡ＝θＢとなっているのとは大きく異なる。なお、Ｄ_ｍｉｎとＤ_ｍａｘとがなす角はθＰ＋θＱであり、図８を参照すれば分かるように、これはθＡ＋θＢとなっている。つまり、線分Ｄ_ｍｉｎと線分Ｄ_ｍａｘとがなす角の分割の割合が従来構成と本発明と異なるのである。

従来と本実施例とを比較するとθＱ＞θＢとなっている（図８，図１２参照）。すなわち、ＰｃにあるＸ線管３の焦点をＰ_ｍｉｎに移動させると、Ｘ線ビームの照射方向が大きく変化し、図１３の左側、中央に示すように、図９（ｃ）と比較して幅方向により幅広の影ＳがＦＰＤ４に写りこむ。すると、図１３の右側に示すように、図９（ｃ）よりも暗く、より目立つ縦筋が現れるのである。本実施例においては、縦筋は現れるものの、さほど目立つものではない。

以上のように、実施例１の構成によれば、Ｘ線管３に対しＦＰＤ４が進退移動する。具体的には、ＦＰＤ４はＸ線管３に最も接近した位置から最も離れた位置まで移動するのである。また、実施例１の構成のＦＰＤ４には散乱Ｘ線を除去するＸ線グリッド５が設けられている。このＸ線グリッド５は、縦方向に延びた短冊状の吸収箔５ａが横方向に配列されて構成される。

ＦＰＤ４が標準位置にあるとき、Ｘ線グリッド５の吸収箔５ａが放射線を遮ることで生じる影の横方向の幅は最も狭いものとなっている。このときの幅は、吸収箔５ａの厚さと略同一となっている。完全に同一とならないのは、放射線ビームがコーン状となっているからであり、吸収箔５ａの影がＦＰＤ４に届くまでに僅かながら拡大されるからである。

ＦＰＤ４がＸ線管３に対して移動すると、吸収箔５ａに対する放射斜線ビームの照射方向が変化する。すると、Ｘ線グリッド５の吸収箔５ａが放射線を遮ることで生じる影の幅が広がる。実施例１の構成によれば、ＦＰＤ４に対するＸ線管３の焦点の位置がＰ_ｍｉｎの位置となっているときとＰ_ｍａｘの位置となっているときとで、ＦＰＤ４に写りこむ吸収箔５ａの横方向の影の幅が等しくなっている。従来構成では、この様な構成となっていないので、ＦＰＤ４に対するＸ線管３の焦点の位置がＰ_ｍｉｎの位置となっているときとＰ_ｍａｘの位置となっているときとで吸収箔５ａの影の幅が異なる。この様に設定してしまうと、ＦＰＤ４に対するＸ線管３の焦点の位置がＰ_ｍｉｎの位置またはＰ_ｍａｘにあるときにＦＰＤ４に写りこむ吸収箔５ａの影の幅は、より広くなってしまう。Ｘ線管３が標準位置からＰ_ｍｉｎの位置またはＰ_ｍａｘの位置まで移動したとき、放射線ビームの進行方向が実施例１の構成の設定よりもより激しく変化するからである。実施例１の構成によれば、ＦＰＤ４の移動に係らず、Ｘ線グリッド５の吸収箔５ａに対する放射線ビームの進行方向が極力変化しないようになっているので、ＦＰＤ４の移動に伴う吸収箔５ａの影の幅の変化は最小限となっている。したがって、Ｘ線管３から照射された放射線ビーム（直接線）は、吸収箔５ａに邪魔されずにＦＰＤ４まで到達するのである。これにより、放射線透視画像に表れる偽像の影響を抑制することができる。

Ｘ線グリッド５の横方向の最端部に位置する吸収箔５ｂ（Ｘ線管３が発するコーン状の放射線ビームの照射限界位置に存する吸収箔）は、ＦＰＤ４の移動に伴う吸収箔５ａの影の幅の変化が最も激しい。上述の構成によれば、Ｘ線グリッド５の最先端部に位置する吸収箔５ａを基準に上述の影Ｓの幅に係る設定が行われる。この様にすれば、より確実に、吸収箔５ａの影響が除去された放射線透視画像を取得することができる。

また、Ｘ線管３に対するＦＰＤ４の位置が標準位置にあるとき（Ｘ線管３とＦＰＤ４との距離がＳＩＤ_０のとき）、Ｘ線グリッド５を構成する吸収箔５ａの各々を短手方向に延長する延長線の各々はＸ線管３の焦点で交わる。上述の構成は、実施例１の構成の放射線撮影装置のより具体的な構成を示している。この様にすれば、Ｘ線管３から照射される放射線ビームの進行がＸ線グリッド５に極力邪魔されない放射線撮影装置が提供できる。

本発明は上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。

（１）実施例１の構成はＣ型アームを有する構成であったが、これに代えて図１４のように、Ｘ線管３が支柱に支えられるタイプの放射線撮影装置（通称：透視台）に適応してもよい。この場合にはＸ線管３が上下動してＳＩＤを適正に設定する。

（２）上述した実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。

（３）上述した実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。

３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５ Ｘ線グリッド（放射線グリッド）
５ａ 吸収箔
７ Ｃ型アーム
９ａ 第１回転機構（第１回転手段）
９ｂ 第２回転機構（第２回転手段）
１１ シフト機構（検出器移動手段）

Claims (4)

1. 放射線を照射する放射線源と、
   放射線を検出する放射線検出手段と、
   前記放射線検出手段を前記放射線源に最も接近した第１位置から最も離れた第２位置まで進退移動させる検出器移動手段と、
   前記放射線検出手段の放射線を検出する検出面を覆うように前記放射線検出手段に固定されるとともに、第１方向に延びた短冊状の吸収箔が第２方向に配列されて構成される放射線グリッドとを備え、
   前記放射線源に対する前記放射線検出手段の位置が第１位置、および第２位置に挟まれた位置である標準位置にあるとき、前記放射線検出手段に写りこむ吸収箔の前記第２方向の影の幅が最も狭くなっており、
   前記放射線検出手段が標準位置から第１位置、第２位置のいずれに向かっても前記放射線検出手段に写りこむ吸収箔の前記第２方向の影の幅が次第に広くなる放射線撮影装置において、
   （Ａ）前記放射線源に対する前記放射線検出手段の位置が前記第１位置となっているとき、前記放射線検出手段に写りこむ吸収箔の前記第２方向の影の幅と、（Ｂ）前記放射線源に対する前記放射線検出手段の位置が前記第２位置となっているとき、前記放射線検出手段に写りこむ吸収箔の前記第２方向の影の幅とが等しくなっていることを特徴とする放射線撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線グリッドの前記第２方向の最端部に位置する吸収箔を最端部吸収箔としたとき、
   前記放射線検出手段に写りこむ最端部吸収箔の影は、前記放射線源に対する前記放射線検出手段の位置が前記第１位置であるかそれとも前記第２位置であるかによらず幅が等しくなっていることを特徴とする放射線撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線源に対する前記放射線検出手段の位置が前記標準位置にあるとき、前記放射線グリッドを構成する吸収箔の各々を短手方向に延長する延長線の各々は放射線源の焦点で交わることを特徴とする放射線撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線源と前記放射線検出手段とを両端で支持する円弧状のＣ型アームと、
   円弧状となっている前記Ｃ型アームの円弧が存する平面に直交するとともに、前記Ｃ型アームの曲率中心を通過する第１軸を中心に前記Ｃ型アームを回転させる第１回転手段と、
   前記第１軸に直交するとともに、水平方向に延びた第２軸を中心に前記Ｃ型アームを回転させる第２回転手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。

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