JP5380916B2 - 放射線断層撮影装置、および放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、被検体に放射線ビームを照射する放射線源と、被検体の放射線透視画像を取得するフラットパネル・ディテクタとを同期移動させながら放射線透視画像の取得を繰り返し、得られた一連の放射線透視画像を基に被検体の断層画像を構成する放射線断層撮影装置に係り、特に放射線源とＦＰＤとの間に放射線ビームを通過させる放射線グリッドを備えた放射線断層撮影装置、および放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法に関する。

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、ＦＰＤ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反対方向に同期移動しながらＸ線透視画像を連写し、それを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のＸ線断層画像をデジタル処理によって再構成してモニタなどの表示部に表示する構成となっている（たとえば、特許文献１参照）。

図１３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ＦＰＤ（フラットパネル・ディテクタ）１０２と、Ｘ線源１０１とＦＰＤ１０２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ＦＰＤ１０２とは、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ＦＰＤ１０２に固定載置されている。したがって、Ｘ線グリッド１０３は、Ｘ線透視画像の連写中、ＦＰＤ１０２の移動に追従し、常に散乱Ｘ線のＦＰＤ１０２への入射を防ぐ。

ところで、Ｘ線グリッド１０３は、その部位によってＸ線の透過率が不均一となっている場合がある。この場合、Ｘ線グリッド１０３が有するＸ線の透過ムラがＦＰＤ１０２に写り込んでしまい、被検体ＭのＸ線透視画像に重畳してしまう。すると、最終的に得られるＸ線断層画像は、Ｘ線グリッド１０３に由来する粒状のノイズを含んだものとなり、鮮明なＸ線断層画像が得られない。

なお、Ｘ線断層撮影装置の場合、Ｘ線源１０１とＦＰＤ１０２とが対向移動し被検体Ｍを挟んで互いに反対方向に同期移動するので、被検体Ｍに対するＸ線グリッド１０３の相対位置がＸ線透視画像の取得中にズレる場合がある。その場合、Ｘ線グリッド１０３の透過ムラは、最終的に得られるＸ線断層画像にズレながら写り込むので、結果としてＸ線グリッド１０３によるＸ線透過ムラはＸ線断層画像から確認できなくなる。
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、次のような問題がある。すなわち、特定の裁断位置（以降、グリッド不動裁断位置ＭＳとよぶ）において、Ｘ線グリッド１０３におけるＸ線透過ムラがＸ線断層画像から消去されないという現象が生じる。しかも、グリッド不動裁断位置ＭＳの近傍でもＸ線グリッド１０３が写り込むことになるので、グリッド不動裁断位置ＭＳの近傍についてのＸ線断層画像はＸ線グリッド１０３によるＸ線透過ムラが写り込んでしまい、鮮明なＸ線断層画像が得られない。

このグリッド不動裁断位置ＭＳは、Ｘ線源１０１とＦＰＤ１０２との距離（ＳＩＤ：ｓｏｕｒｃｅ ｉｍａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）と、Ｘ線源１０１と基準裁断面ＭＡとの距離（ＳＯＤ：ｓｏｕｒｃｅ ｏｂｊｅｃｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ）と、Ｘ線グリッド１０３と、ＦＰＤ１０２との距離（ＧＩＤ：ｇｒｉｄ ｉｍａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）とによって幾何学的に求められる。いずれの値も、一般には変更できるものでなく、定数であるので、このグリッド不動裁断位置ＭＳは、基準裁断面ＭＡから常に所定の距離と方向に現れることになる。

図１４は、従来のＸ線断層撮影装置におけるＸ線グリッド由来のＸ線の透過ムラがＦＰＤに写り込む様子を説明する模式図である。グリッド不動裁断位置ＭＳ上の点ｐは、ＦＰＤ１０２において、点Ｐ１，点Ｐ２，および点Ｐ３へと移動しながら写り込む。このグリッド不動裁断位置ＭＳでＸ線断層画像を取得する場合、点Ｐ１，点Ｐ２，および点Ｐ３を不動点となるようにＸ線透視画像をずらしながら重ね合わせる。ところで、グリッド不動裁断位置ＭＳにおける点ｐを通過したＸ線は、Ｘ線源１０１，およびＦＰＤ１０２の位置にかかわらず、常にＸ線グリッド１０３上の点ｇｐを透過して、ＦＰＤ１０２に入射する。つまり、ＦＰＤ１０２における点ｐに対応する点Ｐ１，点Ｐ２，および点Ｐ３にはＸ線グリッドにおける点ｇｐの影が重畳している。同様のことがグリッド不動裁断位置ＭＳにおける点ｑについてもいえる。つまり、ＦＰＤ１０２における点ｑに対応する点Ｑ１，点Ｑ２，および点Ｑ３にはＸ線グリッド１０３上の点ｇｑの影が重畳している。

ところで、Ｘ線グリッド１０３のＸ線透過率は、その部位によってまちまちとなっている。たとえば、Ｘ線グリッド１０３上の点ｇｐのＸ線透過率が点ｇｑのそれよりも低かったとすると、点Ｐ１，点Ｐ２，および点Ｐ３に入射するＸ線は、点Ｑ１，点Ｑ２，および点Ｑ３に入射するＸ線よりも弱いものとなる。こうして、ＳＩＤ，ＳＯＤ，およびＧＩＤで幾何学的に決定されるグリッド不動裁断位置ＭＳにおけるＸ線断層画像を取得しようとすると、その画像には、Ｘ線グリッド１０３のＸ線透過ムラ（粒子状のノイズ）が重畳してしまう。グリッド不動裁断位置ＭＳにおいて、この粒子状ノイズを写り込ませないようにする方法は、従来の構成では不可能である。

従来のＸ線断層撮影装置でグリッド不動裁断位置ＭＳにおけるＸ線断層画像を取得すると、その画像は、Ｘ線グリッドに起因する粒子状のノイズが重畳したものであり、検査に好適な画像とはならない。このような粒子状のノイズがＸ線断層画像に重畳するのを防ぐには、ＳＩＤ，ＳＯＤ，およびＧＩＤを変更して再びＸ線透視画像を連写する必要がある。そうなると、二度の検査が要求され、被検体のＸ線被曝が増加するうえ、ＳＩＤ，ＳＯＤ，およびＧＩＤを変更する機構が必要となり、Ｘ線断層撮影装置が高価なものとなる。

本発明は、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、裁断位置に係らず放射線グリッドの放射線透過ムラが放射線断層画像に写り込むことがない放射線断層撮影装置、および放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法を提供することにある。

本発明は、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、放射線ビームを照射する放射線源と、複数の放射線検出素子を有し、放射線源と対向する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段を互いに同期移動させる同期移動手段と、放射線検出手段の放射線検出面を覆うように配置された散乱放射線を除去する放射線グリッドとを備え、放射線源と放射線検出手段とを互いに反対方向に同期移動させながら一連の放射線透視画像を連写して撮影し、一連の放射線透視画像から被検体の断層画像を得る放射線断層撮影装置において、放射線グリッドを放射線検出手段に対して相対移動させて、放射線グリッドの放射線透過ムラの放射線検出手段に写り込む位置を変更させることにより、放射線グリッドが放射線検出手段に固定載置された状態で取得される放射線断層画像に対して放射線グリッドが不動となる裁断位置であるグリッド不動裁断位置において被検体の放射線像に対する放射線グリッドの透過ムラの出現位置をずらしながら放射線透視画像を連写す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放射線断層撮影装置によれば、裁断位置に係らず放射線グリッドの放射線透過ムラが放射線断層画像に写り込むことがない。すなわち、本発明の構成によれば、放射線グリッドと放射線検出手段が相対移動しながら放射線透視画像を連写するので、たとえグリッド不動裁断位置おける放射線断層画像を生成したとしても、放射線グリッドの放射線透過ムラが被検体の放射線透視画像に対して位置を変更させながら放射線検出手段に写り込むことになる。したがって、放射線透視画像に写り込んだ放射線透過ムラは、一連の放射線透視画像を重ね合わせるだけで、互いに相殺されることになる。したがって、最終的に得られる放射線断層画像は裁断位置に係らず鮮明なものとなる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、放射線グリッドは放射線源と放射線検出手段の同期移動方向と直交する方向に放射線検出手段に対して相対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２に記載の発明によれば、より確実に放射線グリッドの放射線透過ムラが消去された放射線断層画像が取得できる。すなわち、放射線検出手段を覆うように配置された放射線グリッドを効率よく放射線検出手段に対して相対移動できる構成となっている。すなわち、放射線グリッドの放射線検出手段に対する相対移動をより容易に行うことができるので、より放射線グリッドによる放射線透過ムラに起因する粒状ノイズが確実に除去された放射線断層画像を提供できる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、放射線グリッドは放射線源と放射線検出手段の同期移動方向に沿って放射線検出手段に対して相対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、より一層放射線グリッドの放射線透過ムラが消去された放射線断層画像が取得できる。すなわち、放射線源と放射線検出手段の同期移動方向にも、放射線検出手段に対する放射線グリッドの相対位置が変更されることになるので、放射線グリッドの放射線透過ムラが放射線検出手段に写り込む位置を、放射線源と放射線検出手段の同期移動方向と直交する方向に変更させることができるばかりか、放射線源と放射線検出手段の同期移動方向にも変更させることができる。したがって、放射線グリッドの透過ムラが放射線検出手段に写り込む位置は、互いに直交する二方向について変更されることになるので、この構成によれば、より一層放射線グリッドの放射線透過ムラを確実に消去できる放射線断層画像が取得できる。

また、請求項４に記載の発明に係る放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法は、放射線ビームを照射する放射線源と、複数の放射線検出素子を有し、前記放射線源と対向する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段を互いに同期移動させる同期移動手段と、放射線検出手段の放射線検出面を覆うように配置された散乱放射線を除去する放射線グリッドとを備え、放射線源と放射線検出手段とを互いに反対方向に同期移動させながら一連の放射線透視画像を連写して撮影し、一連の放射線透視画像から被検体の断層画像を得る放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法において、放射線グリッドを放射線検出手段に対して相対移動させて、放射線グリッドの放射線透過ムラの放射線検出手段に写り込む位置を変更させることにより、放射線グリッドが放射線検出手段に固定載置された状態で取得される放射線断層画像に対して放射線グリッドが不動となる裁断位置であるグリッド不動裁断位置において被検体の放射線像に対する放射線グリッドの透過ムラの出現位置をずらしながら放射線透視画像を連写することを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の放射線断層撮影装置におけるノイズ除去方法において、放射線グリッドは放射線源と放射線検出手段の同期移動方向と直交する方向に放射線検出手段に対して相対移動されることを特徴とするものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の放射線断層撮影装置におけるノイズ除去方法において、放射線グリッドは放射線源と放射線検出手段の同期移動方向に沿って放射線検出手段に対して相対移動されることを特徴とするものである。

この様に、本発明は、放射線断層撮影装置におけるノイズ除去方法に関する発明も開示している。

なお、本明細書は、次のような放射線断層撮影装置に係る発明も開示している。

（１）請求項２または請求項３に記載の放射線断層撮影装置において、前記放射線グリッドは前記放射線源と前記放射線検出手段の同期移動方向と直交する方向に前記放射線検出手段に対して往復移動することを特徴とする放射線断層撮影装置。

（２）請求項２または請求項３に記載の放射線断層撮影装置において、前記放射線グリッドは前記放射線源と前記放射線検出手段の同期移動方向に沿って前記放射線検出手段に対して往復移動することを特徴とする放射線断層撮影装置。

（１）、および（２）のように構成すれば、放射線検出手段に対する放射線グリッドの相対移動は、より複雑なものとなる。仮に、放射線グリッドが放射線検出手段に対する相対移動が単方向であると、グリッド不動裁断位置と異なる裁断位置において、放射線グリッドの透過ムラが写り込む可能性がある。放射線グリッドの透過ムラが、その裁断位置における被検体の像に対してズレたものとならない場合があるからである。上記の構成によれば、放射線検出手段に対する放射線グリッドの移動方向が放射線透視画像の連写中に反転するので、もはや、このような条件において放射線グリッドの放射線透過ムラが結像する裁断位置は残されていない。したがって、放射線グリッドが有する透過ムラが被検体の放射線断層画像に写り込む位置を確実に違えることができる。

本発明に係る放射線断層撮影装置によれば、グリッド不動裁断位置においても放射線グリッドの放射線透過ムラが放射線透視画像に結像することがない。なぜならば、放射線グリッドは、放射線検出手段に対して相対移動しているからである。また、このような構成をとれば、グリッド不動裁断位置における被検体の放射線透視画像に対して放射線グリッドがズレながら放射線透視画像が連写されるので、これを重ね合わせれば、放射線透過ムラが相殺されることになり、放射線断層画像に結像することがない。したがって、最終的に得られる放射線断層画像には、放射線グリッドの放射線透過ムラに起因する粒状ノイズが写り込むことがない。

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線断層撮影装置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。なお、Ｘ線は、本発明の放射線に相当する。また、Ｘ線管、ＦＰＤ、Ｘ線グリッドの各々は、本発明の放射線源、放射線検出手段、放射線グリッドの各々に相当する。

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線透視画像を撮影する撮影系を形成している。

そして、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、同期移動機構６は、本発明の同期移動手段に相当する。

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。

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線管３と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。

Ｘ線グリッド８は、被検体Ｍの体軸方向Ａに伸びた短冊状の複数の羽根８ａを有している。そして、その羽根８ａの各々が散乱Ｘ線を吸収しＦＰＤ５に入射させないようになっている。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３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３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、および延伸方向に沿って移動可能となっている。また、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。そして、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、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。

図４は、実施例１に係るＸ線グリッドのＦＰＤに対する相対移動を説明する平面図である。図４（ａ）の示すように、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して被検体Ｍの体軸方向Ａに位置−Ｄから位置Ｄまでの範囲を相対移動可能であるとともに、被検体Ｍの体側方向Ｓに位置−Ｅから位置Ｅまでの範囲を相対移動可能となっている。このように、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，および体軸方向Ａに往復移動自在となっている。なお、Ｘ線透視画像の連写中、Ｘ線グリッド８は、位置−Ｄから位置Ｄまでの範囲を例えば、２．５往復するとともに、位置−Ｅから位置Ｅまでの範囲を例えば２．５往復するようになっている。そして、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して被検体Ｍの体軸方向Ａ，および体側方向Ｓに関する相対移動可能範囲は、例えば、１ｃｍに設定される。

Ｘ線透視画像の連写中、Ｘ線グリッド８は、図４（ｂ）に示すように、ＦＰＤ５に対して相対移動する。実施例１の構成の場合、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動の移動方向は、互いに直交する被検体Ｍの体軸方向Ａと、被検体Ｍの体側方向Ｓとの２成分を加算したものとなっている。つまり、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して斜め方向に相対移動する。このようにして、Ｘ線グリッド８のＸ線透過ムラのＦＰＤ５に写り込む位置を変更させながらＸ線透視画像が連写されることになる。なお、実施例１におけるＸ線透過ムラとは、コーン状のＸ線ビームがＸ線グリッド８を透過したときに表れるＸ線強度の不均一性のことである。Ｘ線透過ムラは、Ｘ線グリッド８の部位に依存してＸ線透過率がまちまちであることに起因し、平面的に延在する。

次に、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動を具体的に例示する。図４（ｂ）に示すように、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対する被検体Ｍの体軸方向Ａについての相対移動可能範囲の一端である位置Ｄに向かうとともに、体側方向Ｓについての相対移動可能範囲の一端である位置Ｅに向かっているとする。そして図４（ｃ）に示すように、Ｘ線グリッド８は、被検体Ｍの体軸方向Ａについての相対移動可能範囲の一端である位置Ｄに到達すると、図４（ｄ）に示すように、被検体Ｍの体軸方向Ａについての進行方向を逆転させ、今度は他端の位置−Ｄに向かって移動を開始する。この時点において、被検体Ｍの体側方向ＳについてのＸ線グリッド８の相対移動は、依然として位置Ｅに向かっており、図４（ｃ）の時点で必ずしも被検体Ｍの体側方向Ｓの進行方向を逆転させ、位置−Ｅには向かうわけではない。つまり、被検体Ｍの体軸方向、および体側方向ＳについてのＸ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動は、互いに独立している。このようにすることにより、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動は、より複雑なものとなる。

続いて、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５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に平行な基準裁断面ＭＡについて説明すると、図５に示すように、基準裁断面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、基準裁断面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、基準裁断面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の基準裁断面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。このように、一連のＸ線透視画像を単純に重ね合わせると、基準裁断面ＭＡにおける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、基準裁断面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と基準裁断面ＭＡとの離間距離に応じて、この移動速度は定まる。これを利用して、取得された一連のＸ線透視画像から、移動方向と移動速度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、基準裁断面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、グリッド不動裁断位置ＭＳについて説明する。グリッド不動裁断位置ＭＳとは、従来のＸ線グリッド８がＦＰＤ５に固定載置されたＸ線断層撮影装置において、Ｘ線断層画像に対してＸ線グリッド８が不動となる特定の裁断位置のことである。連写されたＸ線透視画像には、Ｘ線グリッド８のＸ線透過ムラが所定の速度と方向で位置を変えながら写り込む。このＸ線透視画像には、被検体ＭのＸ線像も裁断位置に応じて移動速度を変えながら写り込んでいることからすると、Ｘ線像の移動速度と方向が、ちょうどＸ線透過ムラのそれと一致する裁断位置があることになる。ということは、この裁断位置におけるＸ線断層画像を得ようとしてＸ線透視画像を重ね合わせると、対象のＸ線像と移動速度を同じくするＸ線透過ムラも積算され、Ｘ線断層画像に結像することになる。この裁断位置が、本発明でいうグリッド不動裁断位置ＭＳである。

このグリッド不動裁断位置ＭＳの位置について更に詳細に説明する。図６は、実施例１に係るグリッド不動裁断位置の出現位置を説明する模式図である。いま、被検体Ｍの基準裁断面ＭＡにおける中心Ｃから、ｚ方向にｚ１，ｙ方向にｙ１ズレた点Ｐについて考える。なお、この中心Ｃは、コーン状のＸ線ビームの中心軸ＸＡがＸ線を照射する角度に係らず常に通過する点である。Ｘ線グリッド８上における点Ｐに対応する点を点ＰＧとし、Ｘ線グリッド８の中心Ｇからの距離をｙ２とし、Ｘ線管３が照射するＸ線ビームの照射方向と鉛直方向とのなす角度であるＸ線照射角度をθとする。なお、Ｘ線グリッド８の中心Ｇは、Ｘ線グリッド８の両対角線の交点である。

一般には、θが変化するにつれｙ２も変化する。ところが、所定値分だけ被検体Ｍの基準裁断面ＭＡから離間した裁断位置では、ｙ２は角度θに係らず一定となる。つまり、これが、グリッド不動裁断位置ＭＳである。グリッド不動裁断位置ＭＳと基準裁断面ＭＡとの離間距離は、Ｘ線管３とＸＦＰＤ５との距離ＳＩＤ，Ｘ線管３と基準裁断面ＭＡとの距離ＳＯＤ，およびＦＰＤ５とＸ線グリッド８との距離ＧＩＤによって幾何学的に求められる。一般に、ｙ１，ｙ２，ｚ１，θ、ＳＩＤ，ＳＯＤ，およびＧＩＤには、以下の式のような関係がある。

被検体Ｍ内部の定点ｙ１に関するｙ２の値は、ＳＩＤ，ＳＯＤ，ＧＩＤは定数であるので、θとｚ１に関する２変数関数となり、上式をｙ２について解いて、以下のように表される。

つまり、ｚ１がＧＩＤ・ＳＯＤ／ＳＩＤに等しければ、ｙ２はθに係らず定点となる。実施例１に係るＸ線断層撮影装置１において、ＧＩＤ，ＳＯＤ，およびＳＩＤのそれぞれは、たとえば２４．３ｍｍ，９２４ｍｍ，および１，１００ｍｍとなっているので、ｚ１がＧＩＤ・ＳＯＤ／ＳＩＤ＝２０．４２ｍｍと求められる。つまり、基準裁断面ＭＡからＸ線管３方向に２０．４２ｍｍだけ離間した裁断位置がグリッド不動裁断位置ＭＳとなっている。仮に、Ｘ線グリッド８をＦＰＤ５に対して相対移動させなければ、ｙ２は、ｙ１に関する１変数関数となり、θに係らずｙ１とｙ２とが一対一で対応する。これは、グリッド不動裁断位置ＭＳにおける被検体ＭのＸ線像に追従してＸ線グリッド８が７４枚のＸ線透視画像に写り込んでしまうことを意味する。しかしながら、実施例１のように、Ｘ線グリッド８がＦＰＤ５に対して相対移動していれば、グリッド不動裁断位置ＭＳにおける被検体ＭのＸ線像にＸ線グリッド８が追従せず、Ｘ線グリッド８が有する透過ムラの出現位置をグリッド不動裁断位置ＭＳにおける被検体ＭのＸ線像に対してズレながら７４枚のＸ線透視画像が連写されることになる。

次に、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・表示プロセスについて図面を参照して説明する。図７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７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の関心部位を撮影位置にセットする（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。

以上のように、実施例１において、グリッド不動裁断位置ＭＳにおいてもＸ線グリッド８のＸ線透過ムラがＸ線透視画像に結像することがない。なぜならば、Ｘ線グリッド８は、被検体Ｍの体軸方向Ａ，および体側方向ＳにＦＰＤ５に対して相対移動しているからである。このような構成をとれば、グリッド不動裁断位置ＭＳにおける被検体ＭのＸ線像に対してＸ線グリッド８がズレながらＸ線透視画像が連写されるので、Ｘ線透過ムラが重ね合わせ部１６で積算され、Ｘ線断層画像に結像することがない。したがって、最終的に得られるＸ線断層画像には、Ｘ線グリッド８のＸ線透過ムラに起因する粒状ノイズが重畳することがない。

しかも、Ｘ線グリッド８がＦＰＤ５に対する相対移動可能範囲を往復する構成となっているので、ＦＰＤ５に対するＸ線グリッド８の相対移動は、より複雑なものとなり、Ｘ線グリッド８が有する透過ムラが被検体ＭのＸ線断層画像に写り込む位置を確実に違えることができる。仮に、Ｘ線グリッド８がＦＰＤ５に対する相対移動が単方向であると、グリッド不動裁断位置ＭＳと異なる裁断位置において、Ｘ線グリッド８の透過ムラが写り込む可能性がある。Ｘ線グリッド８の透過ムラが、その裁断位置における被検体ＭのＸ線像に対してズレたものとならない場合があるからである。実施例１の構成によれば、ＦＰＤ５に対するＸ線グリッド８の相対動方向がＸ線透視画像の連写中に反転するので、もはやこのような条件においてＸ線グリッド８のＸ線透過ムラが結像する裁断位置は残されていない。したがって、Ｘ線グリッド８をＦＰＤ５に対する相対移動可能範囲を往復させれば、より確実に検査に好適なＸ線断層画像が提供できる。図８は、実施例１の構成によって、Ｘ線グリッドのＸ線透過ムラに起因する粒状ノイズがＸ線断層画像から消去される様子を表した模式図である。従来の構成において、グリッド不動裁断位置ＭＳにおけるＸ線断層画像は、図８（ａ）に示すように、その全面に亘って粒状ノイズが重畳したものとなっている。しかし、実施例１の構成によれば、図８（ｂ）に示すように、粒状ノイズが確認できず、診断に良好なＸ線断層画像となっている。

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）の撮影開始位置を被検体Ｍの足側とし、図１０（ｄ）の撮影終了位置を被検体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。

実施例２の構成においても、実施例１で説明したグリッド不動裁断位置ＭＳにおいてＸ線グリッド８のＸ線透過ムラがＸ線透視画像に結像する。そこで、実施例２に係るＸ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して相対移動できるようになっており、このＸ線透過ムラがＸ線透視画像に結像しない構成となっている。

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４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、図４（ａ）の示すように、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して被検体Ｍの体軸方向Ａに位置−Ｄから位置Ｄまでの範囲を相対移動可能であるとともに、被検体Ｍの体側方向Ｓに位置−Ｅから位置Ｅまでの範囲を相対移動可能となっている。このように、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，および体軸方向Ａに往復移動自在となっている。なお、Ｘ線透視画像の連写中、Ｘ線グリッド８は、位置−Ｄから位置Ｄまでの範囲を例えば、２．５往復するとともに、位置−Ｅから位置Ｅまでの範囲を例えば２．５往復するようになっている。そして、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対して被検体Ｍの体軸方向Ａ，および体側方向Ｓに関する相対移動可能範囲は、例えば、１ｃｍに設定される。

Ｘ線透視画像の連写中、Ｘ線グリッド８は、図４（ｂ）に示すように、ＦＰＤ５に対して相対移動する。実施例２の構成の場合、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動の移動方向は、互いに直交する被検体Ｍの体軸方向Ａ、および被検体Ｍの体側方向Ｓの２成分を加算したものとなっている。つまり、Ｘ線グリッド８はＦＰＤ５に対して斜め方向に相対移動する。このようにして、Ｘ線グリッド８のＸ線透過ムラのＦＰＤ５に写り込む位置を変更させながらＸ線透視画像が連写されることになる。なお、実施例１におけるＸ線透過ムラとは、コーン状のＸ線ビームがＸ線グリッド８を透過したときに表れるＸ線強度の不均一性のことである。Ｘ線透過ムラは、Ｘ線グリッド８の部位に依存してＸ線透過率がまちまちであることに起因し、平面的に延在する。

次に、Ｘ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動を具体的に例示する。図４（ｂ）に示すように、Ｘ線グリッド８は、ＦＰＤ５に対する被検体Ｍの体軸方向Ａについての相対移動可能範囲の一端である位置Ｄに向かうとともに、体側方向Ｓについての相対移動可能範囲の一端である位置Ｅに向かっているとする。そして図４（ｃ）に示すように、Ｘ線グリッド８は、被検体Ｍの体軸方向Ａについての相対移動可能範囲の一端である位置Ｄに到達すると、図４（ｄ）に示すように、被検体Ｍの体軸方向Ａについての進行方向を逆転させ、今度は他端の位置−Ｄに向かって移動を開始する。この時点において、被検体Ｍの体側方向ＳについてのＸ線グリッド８の相対移動は、依然として位置Ｅに向かっており、図４（ｃ）の時点で必ずしも被検体Ｍの体側方向Ｓの進行方向を逆転させ、位置−Ｅには向かうわけではない。つまり、被検体Ｍの体軸方向、および体側方向ＳについてのＸ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動は、互いに独立している。このようにすることにより、よりＸ線グリッド８のＦＰＤ５に対する相対移動は、より複雑なものとなる。

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。

本発明は、上記の各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）上述した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、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）本発明に係るＸ線グリッドのＦＰＤに対する相対移動は、各実施例において記載した様式に限定されない。例えば、Ｘ線グリッドを被検体の体軸方向、あるいは体側方向についてのみ相対移動させても良い。本変形例において、Ｘ線透視画像の連写中に相対移動の方向が反転する構成とすることがより望ましい。

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線グリッドおよびＦＰＤの斜視図である。 実施例１に係るＸ線グリッドの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に係るグリッド不動裁断位置の出現位置を説明する模式図である。 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１の構成によって、Ｘ線グリッドのＸ線透過ムラに起因する粒状ノイズがＸ線断層画像から消去される様子を表した模式図である。 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。 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線断層撮影装置におけるＸ線グリッド由来のＸ線の透過ムラがＦＰＤに写り込む様子を説明する模式図である。

符号の説明

１ Ｘ線断層撮影装置（放射線断層撮影装置）
３ Ｘ線管（放射線源）
５ ＦＰＤ（放射線検出手段）
６ 同期移動機構（同期移動手段）
８ Ｘ線グリッド（放射線グリッド）

Claims (6)

1. 放射線ビームを照射する放射線源と、複数の放射線検出素子を有し、前記放射線源と対向する放射線検出手段と、前記放射線源と前記放射線検出手段を互いに同期移動させる同期移動手段と、前記放射線検出手段の放射線検出面を覆うように配置された散乱放射線を除去する放射線グリッドとを備え、前記放射線源と前記放射線検出手段とを互いに反対方向に同期移動させながら一連の放射線透視画像を連写して撮影し、前記一連の放射線透視画像から被検体の断層画像を得る放射線断層撮影装置において、前記放射線グリッドを前記放射線検出手段に対して相対移動させることにより、前記放射線グリッドが前記放射線検出手段に固定載置された状態で取得される放射線断層画像に対して前記放射線グリッドが不動となる裁断位置であるグリッド不動裁断位置において被検体の放射線像に対する前記放射線グリッドの透過ムラの出現位置をずらしながら放射線透視画像を連写することを特徴とする放射線断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、前記放射線グリッドは前記放射線源と前記放射線検出手段の同期移動方向と直交する方向に前記放射線検出手段に対して相対移動されることを特徴とする放射線断層撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、前記放射線グリッドは前記放射線源と前記放射線検出手段の同期移動方向に沿って前記放射線検出手段に対して相対移動されることを特徴とする放射線断層撮影装置。
4. 放射線ビームを照射する放射線源と、複数の放射線検出素子を有し、前記放射線源と対向する放射線検出手段と、前記放射線源と前記放射線検出手段を互いに同期移動させる同期移動手段と、前記放射線検出手段の放射線検出面を覆うように配置された散乱放射線を除去する放射線グリッドとを備え、前記放射線源と前記放射線検出手段とを互いに反対方向に同期移動させながら一連の放射線透視画像を連写して撮影し、一連の放射線透視画像から被検体の断層画像を得る放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法において、前記放射線グリッドを前記放射線検出手段に対して相対移動させることにより、前記放射線グリッドが前記放射線検出手段に固定載置された状態で取得される放射線断層画像に対して前記放射線グリッドが不動となる裁断位置であるグリッド不動裁断位置において被検体の放射線像に対する前記放射線グリッドの透過ムラの出現位置をずらしながら放射線透視画像を連写することを特徴とする放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法。
5. 請求項４に記載の放射線断層撮影装置におけるノイズ除去方法において、前記放射線グリッドは前記放射線源と前記放射線検出手段の同期移動方向と直交する方向に前記放射線検出手段に対して相対移動されることを特徴とする放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法。
6. 請求項４または請求項５に記載の放射線断層撮影装置におけるノイズ除去方法において、前記放射線グリッドは前記放射線源と前記放射線検出手段の同期移動方向に沿って前記放射線検出手段に対して相対移動されることを特徴とする放射線断層撮影装置におけるノイズの除去方法。

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