JP6641725B2 - X-ray equipment - Google Patents
X-ray equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6641725B2 JP6641725B2 JP2015097426A JP2015097426A JP6641725B2 JP 6641725 B2 JP6641725 B2 JP 6641725B2 JP 2015097426 A JP2015097426 A JP 2015097426A JP 2015097426 A JP2015097426 A JP 2015097426A JP 6641725 B2 JP6641725 B2 JP 6641725B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- image
- shielding wall
- light
- fringes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 50
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 36
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 21
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 17
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- LFEUVBZXUFMACD-UHFFFAOYSA-H lead(2+);trioxido(oxo)-$l^{5}-arsane Chemical compound [Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[O-][As]([O-])([O-])=O.[O-][As]([O-])([O-])=O LFEUVBZXUFMACD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 102000016751 Fringe-like Human genes 0.000 description 1
- 108050006300 Fringe-like Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
本発明は、医療分野などにおいて被検体のX線画像を撮影するX線撮影装置に係り、特にX線位相画像の撮影を可能とするX線撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus that captures an X-ray image of a subject in the medical field or the like, and particularly to an X-ray imaging apparatus that can capture an X-ray phase image.
医療分野などにおいて被検体の内部を診断する場合、X線を照射してX線画像を生成するX線撮影装置が広く用いられている。一般的に普及しているX線画像は、X線強度の減衰の違いをコントラストとして画像化する吸収イメージング法によって生成される。 When diagnosing the inside of a subject in the medical field or the like, an X-ray imaging apparatus that irradiates X-rays and generates an X-ray image is widely used. An X-ray image that is widely used is generated by an absorption imaging method in which a difference in X-ray intensity attenuation is imaged as contrast.
被検体に対して照射されたX線は、被検体を透過する際に被検体の各部分を構成する物質に応じて吸収されて減衰する。被検体を透過したX線はX線吸収像としてX線検出器により検出され、X線検出信号として出力される。X線検出信号はX線の吸収率によって異なるので、X線検出信号に対して各種画像処理を行うことにより、X線強度の減衰の違いがコントラスト(濃淡の差)として表されたX線画像が生成される。例えば骨部組織はX線吸収率が高いので、吸収イメージング法によってコントラストの高い骨部組織の像を取得できる。 The X-rays radiated to the subject are absorbed and attenuated according to the substances constituting each part of the subject when transmitting through the subject. The X-ray transmitted through the subject is detected by the X-ray detector as an X-ray absorption image and output as an X-ray detection signal. Since the X-ray detection signal varies depending on the absorption rate of the X-ray, various image processing is performed on the X-ray detection signal, so that the difference in attenuation of the X-ray intensity is represented as a contrast (difference in density). Is generated. For example, since bone tissue has a high X-ray absorption rate, an image of bone tissue with high contrast can be acquired by the absorption imaging method.
しかしX線の吸収率は被検体を構成する元素によって大きく異なり、原子番号が小さい元素はX線吸収率が小さくなる。原子番号が小さい元素を多く含む、軟骨などの軟部組織ではX線がほとんど吸収されない。そのため吸収イメージング法によるX線画像では、十分なコントラストが形成された軟部組織の像を得ることが困難である。 However, the X-ray absorptance varies greatly depending on the elements constituting the subject, and an element having a small atomic number has a small X-ray absorptivity. X-rays are hardly absorbed in soft tissues, such as cartilage, which contain many elements having low atomic numbers. Therefore, it is difficult to obtain an image of a soft tissue with a sufficient contrast formed by an X-ray image by the absorption imaging method.
そこで近年では、X線の位相差を利用して被検体を画像化する、位相イメージング法によるX線画像を生成するX線撮影装置について提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。電磁波の一種であるX線は、被検体を透過する際に位相がシフトする。すなわちX線は物質によって伝播速度が異なるので、被検体を透過することによってX線の波の山の位置がずれ、位相シフトが発生することとなる。X線の減衰効果と比べてX線の位相シフトの効果は非常に大きいので、X線吸収率の低い軟部組織などについても、位相イメージング法によってコントラストの高いX線画像を取得できる。
Therefore, in recent years, there has been proposed an X-ray imaging apparatus that generates an X-ray image by a phase imaging method, which images an object using a phase difference of X-rays (for example, see
位相イメージング法によるX線画像を撮影するX線撮影装置について説明する。位相イメージング法によるX線撮影(X線位相撮影)の方式として、特にタルボ干渉を利用したタルボ干渉方式によるX線撮影装置を例にとって説明する。 An X-ray imaging apparatus that captures an X-ray image by the phase imaging method will be described. As an X-ray imaging method using a phase imaging method (X-ray phase imaging), an X-ray imaging apparatus using a Talbot interference method using Talbot interference will be described as an example.
X線位相撮影に用いる従来のX線撮影装置101では、図8(a)に示すように、X線管103から位相の揃ったX線103aが被検体Mに対して照射される。被検体MとX線検出器105との間には、すだれ状の格子R1を有する位相格子107が設けられている。格子R1はy方向に延伸しており、X線103aの位相をシフトさせる。そのため位相格子107を透過することにより、格子R1を透過するX線103aと格子R1の間隙部(スリット部)を透過するX線103aとの間で位相が変調する。
In the conventional
X線は位相格子107を透過することにより、位相格子107から所定の距離(タルボ距離)離れた位置に、位相格子107の像がタルボ干渉効果によって投影される。タルボ干渉によって投影される位相格子107の像は、自己像と呼ばれる。自己像には、X線の干渉によって生じる縞状のX線強度分布の像(干渉縞)が映し出される。干渉縞は、いずれも格子R1が伸びる方向(y方向)に平行である。
By transmitting the X-rays through the phase grating 107, an image of the
自己像に映し出される干渉縞は被検体Mを透過するX線の位相シフトによって変調を受ける。すなわち被検体Mが存在する場合、被検体Mを透過することによりX線103aの位相がシフトする結果、干渉縞がy方向と異なる方向に乱れる。干渉縞の乱れは被検体Mの形状や被検体Mを構成する物質に依存するので、自己像に映る干渉縞を解析することによって被検体Mの位相情報を取得できる。
The interference fringe projected on the self image is modulated by the phase shift of the X-ray transmitted through the subject M. That is, when the subject M exists, the phase of the
タルボ干渉効果が発生するには位相格子107に設けられる格子のピッチは数μm程度の狭い距離である必要があるので、自己像に映る干渉縞の周期も同様の距離となる。このような狭い周期の縞を直接X線検出器で解析することは比較的困難であるので、位相格子107からタルボ距離だけ離れた位置に吸収格子109をさらに設けることが一般的である。吸収格子109はX線吸収材からなるすだれ状の格子R2によって構成される。
In order for the Talbot interference effect to occur, the pitch of the grating provided on the
この場合、吸収格子109の背後に形成される自己像には、位相格子107に基づく干渉縞と吸収格子109の干渉縞との周期のずれにより縞状のモアレが発生する。モアレ縞の周期は干渉縞の周期より大きく、自己像に映る干渉縞の乱れに応じてモアレ縞の形状も変化する。そのため自己像に発生するモアレ縞の形状に基づいて、被検体Mの構造を比較的容易に解析できる。
In this case, in the self-image formed behind the
ここで、X線強度分布を検出するX線検出器105について説明する。X線検出器105はフラットパネル型検出器(FPD)などが用いられる。ここではX線をシンチレータ素子などで光に変換し、さらに光を電気信号である電荷に変換する間接変換型のX線検出器を例として説明する。X線検出器105は図8(b)に示すようにシンチレータ層105aと出力層105bがz方向に積層された構成を有している。シンチレータ層105aはX線を吸収して光に変換するシンチレータ素子によって構成される。
Here, the
出力層105bは基板111と、二次元マトリクス状に配列された画素113とを備えている。画素113の各々は、図示しない光電変換素子と出力素子とを備えている。X線検出器105へ入射するX線はシンチレータ層105aにおいて光に変換され、シンチレータ光として発光する。シンチレータ光は画素113に設けられる光電変換素子によって電気信号である電荷に変換され、X線検出信号として出力素子から出力される。そして出力されたX線検出信号に基づいて、自己像を映すX線画像が生成される。
The
タルボ干渉方式によるX線撮影を行う場合、吸収格子109を格子R2の周期方向(x方向)に走査させつつX線画像を複数枚撮影する。そして複数のX線画像の各々に発生するモアレ縞の変化を解析することによって、被検体Mの位相コントラスト像を映す画像(X線位相画像)を取得する。位相コントラスト像は吸収コントラスト像と異なり軟部組織などであっても明瞭に映るので、X線位相画像を用いることにより、軟部組織などについて精度の高い診断を実行できる。 When performing X-ray imaging using the Talbot interference method, a plurality of X-ray images are captured while scanning the absorption grating 109 in the periodic direction (x direction) of the grating R2. Then, an image (X-ray phase image) showing a phase contrast image of the subject M is obtained by analyzing a change in moiré fringes generated in each of the plurality of X-ray images. Unlike an absorption contrast image, a phase contrast image is clearly seen even in a soft tissue or the like. Therefore, by using an X-ray phase image, highly accurate diagnosis can be performed on a soft tissue or the like.
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来のX線撮影装置に用いられるX線検出器105では、シンチレータ層105aを構成するシンチレータ素子が薄いので、入射するX線のうち、比較的高エネルギーのX線をシンチレータ光に変換できない。そのためX線検出信号に基づいて取得されるX線位相画像は、位相情報の精度が低いものとなる。但し、高エネルギーのX線を検出可能とすべくシンチレータ層105aを厚くする場合、シンチレータ光がシンチレータ層105aの内部で容易に散乱する。その結果、X線位相画像の解像度が低下するという新たな問題が懸念される。
However, the conventional example having such a configuration has the following problem.
That is, in the
一方でX線画像の解像度を向上させることを目的として、X線検出器においてシンチレータ素子を隔壁で区画する構成について提案されている(参考文献1:国際公開2012/161304号参照)。このような構成を有するX線検出器201は、シンチレータ層203と、出力層205とが積層され、出力層205は基板207および画素209を備えている(図9(a))。そしてシンチレータ層203は二次元マトリクス状に配列された多数のシンチレータ素子211が格子状の遮光壁213によって区画された形状を有している(図9(b))。
On the other hand, for the purpose of improving the resolution of an X-ray image, a configuration in which a scintillator element is partitioned by a partition in an X-ray detector has been proposed (see Reference 1: International Publication 2012/161304). In the
このような構成では散乱したシンチレータ光は遮光壁213によって遮断されるので、シンチレータ素子211において発生する散乱光が、隣接するシンチレータ素子211へ到達することを防止できる。従って遮光壁を有するX線検出器201の構成をタルボ干渉方式によるX線撮影装置101に適用させることにより、シンチレータ素子211を厚くした場合であっても、X線位相画像の解像度の低下を回避することを期待できる。
In such a configuration, the scattered scintillator light is blocked by the
しかしX線検出器201において、シンチレータ素子211の各々は遮光壁213によって仕切られているので、遮光壁213に入射するX線は光に変換されない。従って、X線検出器201に照射されるX線のうち、遮光壁213の部分についてはX線検出信号が出力されないので、X線検出器201全体としてのX線感度が低下するという新たな問題が懸念される。特に遮光壁が厚くなるほどX線検出器201のX線感度がより低下するので、X線位相画像の診断能が低くなる。
However, in the
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、診断能の高いX線位相画像の撮影を可能とする、よりX線感度の高いX線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an X-ray imaging apparatus with higher X-ray sensitivity that enables imaging of an X-ray phase image with high diagnostic performance. .
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、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線管と、第1の方向に延伸する回折部材が前記第1の方向に直交する第2の方向に並列され、前記X線を回折することで前記第1の方向に延伸する干渉縞を形成する第1の回折格子と、前記干渉縞を形成する前記X線を回折させて第3の方向に延伸するモアレ縞を形成する第2の回折格子と、二次元マトリクス状に配列され、前記モアレ縞を形成する前記X線を検出して光に変換するシンチレータ素子および前記シンチレータ素子を区画し前記光を遮蔽する遮光壁からなるシンチレータ層、並びに前記シンチレータ素子の各々が変換した光を電荷に変換してX線検出信号を出力する画素が二次元マトリクス状に配列された出力層によって構成されるX線検出器と、前記X線検出器が出力する前記X線検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部が生成したX線画像に基づいて前記被検体のX線位相コントラスト像を映すX線位相画像を再構成する再構成部とを備え、前記X線の位相の変化によって前記モアレ縞が変形する方向における前記遮光壁の周期は、前記モアレ縞が延伸する前記第3の方向における前記遮光壁の周期より短くなっており、前記モアレ縞のうち変形する部分の少なくとも一部が、前記遮光壁と交差し、変形しない部分を検出する前記シンチレータ素子とは異なる前記シンチレータ素子で検出されること、を特徴とするものである。
The present invention has the following configuration to achieve such an object.
That is, in the X-ray imaging apparatus according to the present invention, the X-ray tube for irradiating the subject with X-rays and the diffractive member extending in the first direction are arranged in parallel in a second direction orthogonal to the first direction. A first diffraction grating for forming interference fringes extending in the first direction by diffracting the X-rays; and a moiré for diffracting the X-rays forming the interference fringes and extending in a third direction. A second diffraction grating that forms fringes, a scintillator element that is arranged in a two-dimensional matrix and detects the X-rays that form the moiré fringes and converts the X-rays into light, and partitions the scintillator element to block the light An X-ray detector including a scintillator layer including a light-shielding wall and an output layer in which pixels that convert light converted by each of the scintillator elements into electric charges and output an X-ray detection signal are arranged in a two-dimensional matrix. And the X-ray An image generation unit that generates an X-ray image using the X-ray detection signal output by the output unit; and an X-ray that displays an X-ray phase contrast image of the subject based on the X-ray image generated by the image generation unit. A reconstructing unit for reconstructing a phase image, wherein a period of the light shielding wall in a direction in which the moiré fringes are deformed by a change in the phase of the X-rays is equal to the light shielding in the third direction in which the moiré fringes extend. than the period of the wall is kept short, at least a part of the portion to be deformed of the moire fringes, intersects with the light-shielding wall, is detected at said different scintillator element from said scintillator element for detecting a portion which is not deformed That is, it is characterized.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、X線検出器のシンチレータ層は遮光壁がシンチレータ素子を区画する構成を有している。そのためシンチレータ素子において変換される光の散乱は遮光壁によって回避される。従って、高エネルギーのX線を検出すべくシンチレータ層を厚くした場合であってもX線画像およびX線位相画像の解像度を向上させることができる。 [Operation and Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the scintillator layer of the X-ray detector has a configuration in which the light shielding wall partitions the scintillator element. Therefore, scattering of light converted in the scintillator element is avoided by the light shielding wall. Therefore, the resolution of the X-ray image and the X-ray phase image can be improved even when the scintillator layer is made thick to detect high-energy X-rays.
そしてX線の位相の変化によってモアレ縞が変形する方向における遮光壁の周期は、モアレ縞が延伸する方向における遮光壁の周期より短くなっている。モアレ縞が変形する方向における遮光壁の周期が短いので、X線の位相の変化によって変形するモアレ縞の部分と、変形しないモアレ縞の部分とに基づくX線は、それぞれ確実に異なるシンチレータ素子に入射する。 The period of the light shielding wall in the direction in which the moire fringes are deformed by the change in the phase of the X-rays is shorter than the period of the light shielding wall in the direction in which the moiré stripes extend. Since the period of the light shielding wall in the direction in which the moiré fringes are deformed is short, the X-rays based on the moiré fringe portions deformed by the change in the phase of the X-rays and the moiré fringe portions that are not deformed are surely transmitted to different scintillator elements. Incident.
シンチレータ素子同士は遮光壁によって区画されているので、異なるシンチレータ素子において変換される光について、モアレ縞が変形する方向において散乱することを好適に回避できる。従って、X線画像はモアレ縞が変形する方向において解像度が特に高くなるので、X線画像においてX線の位相変化によって変形したモアレ縞の部分と、変形していないモアレ縞の部分とを高い精度で区別できる。その結果、再構成されるX線位相画像には被検体の位相コントラスト像が明瞭に映り込むので、X線位相画像の診断能を向上できる。 Since the scintillator elements are separated from each other by the light-shielding walls, it is possible to preferably prevent the light converted by the different scintillator elements from scattering in the direction in which the moire fringes are deformed. Therefore, the resolution of the X-ray image is particularly high in the direction in which the moiré fringes are deformed, so that the moiré fringe portions deformed by the phase change of the X-ray and the moiré fringe portions that are not deformed in the X-ray image have high accuracy. Can be distinguished. As a result, the phase contrast image of the subject is clearly reflected in the reconstructed X-ray phase image, so that the diagnostic performance of the X-ray phase image can be improved.
一方でモアレ縞が延伸する方向における遮光壁の周期は長くなる。そのためX線検出器のX線検出面において、遮光壁の配設される領域をより少なくできる。すなわちX線検出器においてX線を検出できない領域がより少なくなるので、X線位相画像の診断能を向上できるとともに、X線検出器のX線感度の低下を好適に回避できる。 On the other hand, the period of the light-shielding wall in the direction in which the moiré stripes extend becomes longer. Therefore, on the X-ray detection surface of the X-ray detector, the area where the light shielding wall is provided can be reduced. That is, since the region where the X-ray detector cannot detect X-rays is further reduced, the diagnostic performance of the X-ray phase image can be improved, and a decrease in the X-ray sensitivity of the X-ray detector can be suitably avoided.
また、上述した発明において、前記遮光壁および前記シンチレータ素子は前記第3の方向に延伸し、前記モアレ縞が変形する方向へ交互に並列されていることが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that the light-shielding wall and the scintillator element extend in the third direction, and are alternately arranged in a direction in which the moiré stripes are deformed.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、遮光壁およびシンチレータ素子は第3の方向に延伸し、モアレ縞が変形する方向に並列されている。この場合、遮光壁はモアレ縞が伸びる第3の方向にのみ延伸しており、第3の方向と交差する方向に延伸する遮光壁は形成されない。そのためX線検出器のシンチレータ層において、遮光壁が配設される領域をさらに少なくできる。従ってX線検出器のX線不感領域をより狭くできるので、X線感度をより向上させることが可能となる。 [Operation and Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the light shielding wall and the scintillator element extend in the third direction, and are arranged in parallel in the direction in which the moire fringes are deformed. In this case, the light-shielding wall extends only in the third direction in which the moiré stripes extend, and no light-shielding wall extending in a direction intersecting the third direction is formed. Therefore, in the scintillator layer of the X-ray detector, the area where the light shielding wall is provided can be further reduced. Therefore, the X-ray insensitive region of the X-ray detector can be narrowed, so that the X-ray sensitivity can be further improved.
そして遮光壁およびシンチレータ素子はモアレ縞が変形する方向へ交互に並列されているので、モアレ縞が変形する方向における遮光壁のピッチがより短くなる。そのためX線の位相変化によってモアレ縞が変形する方向において、X線画像の解像度がより高くなる。従って、X線画像においてX線の位相変化によって変形したモアレ縞の部分と、変形していないモアレ縞の部分とを特に高い精度で区別できる。その結果、再構成されるX線位相画像には被検体の位相コントラスト像がより明瞭に映り込むので、X線位相画像の診断能をより向上させることができる。 Since the light-shielding walls and the scintillator elements are alternately arranged in the direction in which the moire fringes are deformed, the pitch of the light-shielding walls in the direction in which the moiré fringes are deformed becomes shorter. Therefore, the resolution of the X-ray image becomes higher in the direction in which the moiré fringes are deformed by the phase change of the X-ray. Therefore, in the X-ray image, the moiré fringe portion deformed by the phase change of the X-ray and the moiré fringe portion that is not deformed can be distinguished with particularly high accuracy. As a result, the phase contrast image of the subject is more clearly reflected in the reconstructed X-ray phase image, so that the diagnostic performance of the X-ray phase image can be further improved.
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ってもよい。
すなわち、本発明に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線管と、第1の方向に延伸する回折部材が前記第1の方向に直交する第2の方向に並列され、前記X線を回折することで前記第1の方向に延伸する干渉縞を形成する第1の回折格子と、二次元マトリクス状に配列され、前記干渉縞を形成する前記X線を検出して光に変換するシンチレータ素子および前記シンチレータ素子を区画し前記光を遮蔽する遮光壁からなるシンチレータ層、並びに前記シンチレータ素子の各々が変換した光を電荷に変換してX線検出信号を出力する画素が二次元マトリクス状に配列された出力層によって構成されるX線検出器と、前記X線検出器が出力する前記X線検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部が生成したX線画像に基づいて前記被検体のX線位相コントラスト像を映すX線位相画像を再構成する再構成部とを備え、前記X線の位相の変化によって前記干渉縞が変形する方向における前記遮光壁の周期は、前記第1の方向における前記遮光壁の周期より短くなっており、前記干渉縞のうち変形する部分の少なくとも一部が、前記遮光壁と交差し、変形しない部分を検出する前記シンチレータ素子とは異なる前記シンチレータ素子で検出されること、を特徴とするものである。
The present invention may have the following configuration in order to achieve such an object.
That is, in the X-ray imaging apparatus according to the present invention, the X-ray tube for irradiating the subject with X-rays and the diffractive member extending in the first direction are arranged in parallel in a second direction orthogonal to the first direction. A first diffraction grating that forms interference fringes extending in the first direction by diffracting the X-rays, and detects the X-rays that are arranged in a two-dimensional matrix and form the interference fringes. A scintillator element that converts light into light, a scintillator layer that partitions the scintillator element and includes a light-shielding wall that blocks the light, and a pixel that converts the light converted by each of the scintillator elements into an electric charge and outputs an X-ray detection signal. An X-ray detector including an output layer arranged in a two-dimensional matrix; an image generation unit configured to generate an X-ray image using the X-ray detection signal output from the X-ray detector; X generated by the part A reconstruction unit for reconstructing an X-ray phase image showing an X-ray phase contrast image of the subject based on an image, wherein the interference fringes are deformed by a change in the phase of the X-rays. period, the first and the shielding wall period than the short Kuna' in direction, at least a part of the portion to be deformed of the interference fringes, the scintillator in which the light shielding wall and intersect to detect the portion is not deformed And detecting by the scintillator element different from the element.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、X線の位相の変化によって干渉縞が変形する方向における遮光壁の周期は、干渉縞が延伸する第1の方向における遮光壁の周期より短くなっている。干渉縞が変形する方向における遮光壁の周期が短いので、X線の位相の変化によって変形する干渉縞の部分と、変形しない干渉縞の部分との各々に基づくX線は、それぞれ確実に異なるシンチレータ素子に入射する。 [Operation / Effect] According to the X-ray imaging apparatus according to the present invention, the period of the light shielding wall in the direction in which the interference fringes are deformed by the change in the phase of the X-ray is determined by the period of the light shielding wall in the first direction in which the interference fringes extend. It is shorter than the period. Since the period of the light shielding wall in the direction in which the interference fringes are deformed is short, the X-rays based on the interference fringe portions deformed by the change in the phase of the X-rays and the X-rays based on the non-deformed interference fringe portions are surely different scintillators Light enters the element.
シンチレータ素子同士は遮光壁によって区画されているので、異なるシンチレータ素子において変換される光について、干渉縞が変形する方向において散乱することを好適に回避できる。従って、X線画像は干渉縞が変形する方向において解像度が特に高くなるので、X線画像においてX線の位相変化によって変形した干渉縞の部分と、変形していない干渉縞の部分とを高い精度で区別できる。その結果、再構成されるX線位相画像には被検体の位相コントラスト像が明瞭に映り込むので、X線位相画像の診断能を向上できる。 Since the scintillator elements are separated from each other by the light-shielding walls, it is possible to preferably prevent the light converted by the different scintillator elements from scattering in the direction in which the interference fringes are deformed. Therefore, the resolution of the X-ray image is particularly high in the direction in which the interference fringes are deformed. Therefore, in the X-ray image, the portions of the interference fringes deformed by the phase change of the X-rays and the portions of the non-deformed interference fringes are highly accurately determined. Can be distinguished. As a result, the phase contrast image of the subject is clearly reflected in the reconstructed X-ray phase image, so that the diagnostic performance of the X-ray phase image can be improved.
一方で干渉縞が延伸する方向における遮光壁の周期は長くなる。そのためX線検出器のX線検出面において、遮光壁の配設される領域をより少なくできる。すなわちX線検出器においてX線を検出できない領域がより少なくなるので、X線位相画像の診断能を向上できるとともに、X線検出器のX線感度の低下を好適に回避できる。 On the other hand, the period of the light-shielding wall in the direction in which the interference fringes extend becomes longer. Therefore, on the X-ray detection surface of the X-ray detector, the area where the light shielding wall is provided can be reduced. That is, since the region where the X-ray detector cannot detect X-rays is further reduced, the diagnostic performance of the X-ray phase image can be improved, and a decrease in the X-ray sensitivity of the X-ray detector can be suitably avoided.
さらにX線検出器は第1の回折格子によって形成される干渉縞を直接検出するので、第2の回折格子を省略することができる。第2の回折格子はX線検出器に応じた大面積で作製することが困難である。そのため第2の回折格子を省略することにより、X線撮影装置の製造コストを低減することができる。 Further, since the X-ray detector directly detects the interference fringes formed by the first diffraction grating, the second diffraction grating can be omitted. It is difficult to manufacture the second diffraction grating with a large area corresponding to the X-ray detector. Therefore, by omitting the second diffraction grating, the manufacturing cost of the X-ray imaging apparatus can be reduced.
また、上述した発明において、前記遮光壁および前記シンチレータ素子は前記第1の方向に延伸し、前記干渉縞が変形する方向へ交互に並列されていることが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that the light-shielding wall and the scintillator element extend in the first direction, and are alternately arranged in a direction in which the interference fringes are deformed.
[作用・効果]本発明に係るX線撮影装置によれば、遮光壁およびシンチレータ素子は第1の方向に延伸し、干渉縞が変形する方向に並列されている。この場合、遮光壁は第1の方向にのみ延伸しており、第1の方向と交差する方向に延伸する遮光壁は形成されない。そのためX線検出器のシンチレータ層において、遮光壁が配設される領域をさらに少なくできる。従ってX線検出器のX線不感領域をより狭くできるので、X線感度をより向上させることが可能となる。 [Operation and Effect] According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the light shielding wall and the scintillator element extend in the first direction and are arranged in parallel in the direction in which the interference fringes are deformed. In this case, the light shielding wall extends only in the first direction, and no light shielding wall extending in a direction intersecting with the first direction is formed. Therefore, in the scintillator layer of the X-ray detector, the area where the light shielding wall is provided can be further reduced. Therefore, the X-ray insensitive region of the X-ray detector can be narrowed, so that the X-ray sensitivity can be further improved.
そして遮光壁およびシンチレータ素子は干渉縞が変形する方向へ交互に並列されているので、干渉縞が変形する方向における遮光壁のピッチがより短くなる。そのためX線の位相変化によって干渉縞が変形する方向において、X線画像の解像度がより高くなる。従って、X線画像においてX線の位相変化によって変形した干渉縞の部分と、変形していない干渉縞の部分とを特に高い精度で区別できる。その結果、再構成されるX線位相画像には被検体の位相コントラスト像がより明瞭に映り込むので、X線位相画像の診断能をより向上させることができる。 Since the light-shielding walls and the scintillator elements are alternately arranged in the direction in which the interference fringes are deformed, the pitch of the light-shielding walls in the direction in which the interference fringes are deformed becomes shorter. Therefore, the resolution of the X-ray image becomes higher in the direction in which the interference fringes are deformed by the phase change of the X-ray. Therefore, in the X-ray image, the portion of the interference fringe deformed by the phase change of the X-ray and the portion of the interference fringe that are not deformed can be distinguished with particularly high accuracy. As a result, the phase contrast image of the subject is more clearly reflected in the reconstructed X-ray phase image, so that the diagnostic performance of the X-ray phase image can be further improved.
本発明に係るX線撮影装置によれば、X線検出器のシンチレータ層は遮光壁がシンチレータ素子を区画する構成を有している。そのためシンチレータ素子において変換される光の散乱は遮光壁によって回避される。従って、高エネルギーのX線を検出すべくシンチレータ層を厚くした場合であってもX線画像およびX線位相画像の解像度を向上させることができる。 According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the scintillator layer of the X-ray detector has a configuration in which the light shielding wall partitions the scintillator element. Therefore, scattering of light converted in the scintillator element is avoided by the light shielding wall. Therefore, the resolution of the X-ray image and the X-ray phase image can be improved even when the scintillator layer is made thick to detect high-energy X-rays.
そしてX線の位相の変化によってモアレ縞が変形する方向における遮光壁の周期は、モアレ縞が延伸する方向における遮光壁の周期より短くなっている。モアレ縞が変形する方向における遮光壁の周期が短いので、X線の位相の変化によって変形するモアレ縞の部分と、変形しないモアレ縞の部分とに基づくX線は、それぞれ確実に異なるシンチレータ素子に入射する。 The period of the light shielding wall in the direction in which the moire fringes are deformed by the change in the phase of the X-rays is shorter than the period of the light shielding wall in the direction in which the moiré stripes extend. Since the period of the light shielding wall in the direction in which the moiré fringes are deformed is short, the X-rays based on the moiré fringe portions deformed by the change in the phase of the X-rays and the moiré fringe portions that are not deformed are surely transmitted to different scintillator elements. Incident.
シンチレータ素子同士は遮光壁によって区画されているので、異なるシンチレータ素子において変換される光について、モアレ縞が変形する方向において散乱することを好適に回避できる。従って、X線画像はモアレ縞が変形する方向において解像度が特に高くなるので、X線画像においてX線の位相変化によって変形したモアレ縞の部分と、変形していないモアレ縞の部分とを高い精度で区別できる。その結果、再構成されるX線位相画像には被検体の位相コントラスト像が明瞭に映り込むので、X線位相画像の診断能を向上できる。 Since the scintillator elements are separated from each other by the light-shielding walls, it is possible to preferably prevent the light converted by the different scintillator elements from scattering in the direction in which the moire fringes are deformed. Therefore, the resolution of the X-ray image is particularly high in the direction in which the moiré fringes are deformed, so that the moiré fringe portions deformed by the phase change of the X-ray and the moiré fringe portions that are not deformed in the X-ray image have high accuracy. Can be distinguished. As a result, the phase contrast image of the subject is clearly reflected in the reconstructed X-ray phase image, so that the diagnostic performance of the X-ray phase image can be improved.
一方でモアレ縞が延伸する方向における遮光壁の周期は長くなる。そのためX線検出器のX線検出面において、遮光壁の配設される領域をより少なくできる。すなわちX線検出器においてX線を検出できない領域がより少なくなるので、X線位相画像の診断能を向上できるとともに、X線検出器のX線感度の低下を好適に回避できる。 On the other hand, the period of the light-shielding wall in the direction in which the moiré stripes extend becomes longer. Therefore, on the X-ray detection surface of the X-ray detector, the area where the light shielding wall is provided can be reduced. That is, since the region where the X-ray detector cannot detect X-rays is further reduced, the diagnostic performance of the X-ray phase image can be improved, and a decrease in the X-ray sensitivity of the X-ray detector can be suitably avoided.
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図1(a)は実施例に係るX線撮影装置の全体構成を示す概略図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic diagram illustrating the entire configuration of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment.
タルボ干渉方式のX線位相撮影に用いられる、実施例に係るX線撮影装置1は、被検体MにX線3aを照射するX線管3と、X線3aを検出してX線検出信号を出力するX線検出器5と、第1の回折格子7と、第2の回折格子9と、移動機構11と、X線照射制御部12と、画像生成部13と、再構成部15とを備えている。
The
第1の回折格子7はX線管3から照射されるX線3aの中心軸3bに沿った方向(z方向)と、第1の回折格子7におけるX線入射面とが直交するように配置される。第1の回折格子7は、y方向に延伸しX線を回折させる回折部材R1が、x方向に所定のピッチ(周期)T1で配列されている(図1(b)左図参照)。回折部材R1同士の間隙にはX線透過部R2がスリット状に設けられている。y方向は第1の回折格子7におけるX線入射面内の一方向であり、x方向はz方向およびy方向の各々に直交する方向である。第1の回折格子7として、一般的にX線の位相を変調させる位相格子が用いられる。この場合、回折部材R1としてはX線の位相を変調させる材料を用いることが好ましい。
The
X線3aが第1の回折格子7を通過する場合、第1の回折格子7を通過したX線3aは回折されることにより重なり合って干渉する。そして図1(c)に示すように、回折されたX線3aの位相が揃う条件を満たすような所定の距離(タルボ距離)離れた位置において自己像Sが現れる。自己像Sには、X線の干渉によって生じる縞状のX線強度分布の像である、干渉縞Rが映し出される。干渉縞Rのパターンは第1の回折格子7に設けられる回折部材R1の形状を反映している。すなわち干渉縞Rはy方向に延伸し、x方向に長さT3の周期で並列する複数の縞模様として現れる。
When the
第2の回折格子9は第1の回折格子7とX線検出器5との間に設けられ、そのX線入射面はz方向と直交するように構成される。第2の回折格子9の構成は第1の回折格子7と同様であり、y方向に延伸しX線をさらに回折させる回折部材R3がx方向に所定のピッチT2で配列されている(図1(b)右図参照)。回折部材R3同士の間隙にはX線透過部R4がスリット状に設けられている。第2の回折格子9と第1の回折格子7との距離はタルボ距離となるように調整される。そのため、X線3aは第1の回折格子7および第2の回折格子9を透過し、第2の回折格子9の背後に自己像Sを形成する。第2の回折格子9として、一般的にX線の強度を変調させるX線吸収型の遮蔽格子(吸収格子)が用いられる。この場合、回折部材R2としてはX線を好適に吸収する材料を用いることが好ましい。
The
X線3aが第1の回折格子7および第2の回折格子9を通過する場合、第1の回折格子7を通過したX線3aは第2の回折格子9を通過することによって一部遮蔽され、さらに回折する。そのため干渉縞Rのパターンと回折部材R3のパターンとの重ね合わせにより、自己像Sにモアレ縞Pが現れる(図1(d))。
When the
実施例において、回折部材R1および回折部材R3はいずれもy方向に延伸する。すなわちy方向に延伸する干渉縞Rと回折部材R3の重ね合わせによって現れるモアレ縞Pは、y方向に延伸するいわゆる平行モアレであり、モアレ縞Pの周期Dは(T3・T2)/(T3−T2)の式で求められる。モアレ縞Pの周期Dの値は干渉縞Rの周期T3と比べて非常に大きくなるので、回折部材R3の周期T2および干渉縞Rの周期T3の値をそれぞれ調整することにより、画素27のピッチが大きい場合であっても容易にモアレ縞Pの形状の変化を検出できる。
In the embodiment, each of the diffraction members R1 and R3 extends in the y direction. That is, the moiré fringes P appearing due to the superposition of the interference fringes R extending in the y direction and the diffraction member R3 are so-called parallel moirés extending in the y direction, and the period D of the moiré fringes P is (T3 · T2) / (T3- T2). Since the value of the period D of the moire fringes P is much larger than the period T3 of the interference fringes R, the pitch of the
移動機構11は第2の回折格子9に接続されており、第2の回折格子9を移動させることにより、第1の回折格子7と第2の回折格子9との位置関係を相対的に変位させる。X線管3にはX線照射制御部12が接続されており、X線照射制御部12はX線管3からX線3aを照射するタイミングやX線3aの線量などを制御する。移動機構11が第1の回折格子7と第2の回折格子9との相対位置をx方向に変位させつつ、X線照射制御部12がX線3aを適切なタイミングで照射することにより、自己像Sを映し出すX線画像を撮影する。
The moving
移動機構11は第2の回折格子9を格子R2の周期方向(x方向)に移動させつつ、モアレ縞Pの発生している自己像Sを複数枚撮影する。第2の回折格子9を移動させる距離は、一般的に回折部材R3のピッチ長さT2に相当する。X線管3aと第1の回折格子7との間に被検体Mを載置することにより、被検体Mを通過するX線3aの位相がシフトする。その結果、自己像Sにおける干渉縞Rが変形するので、モアレ縞Pの形状も変化する。
The moving
画像生成部13はX線検出器5の後段に設けられており、X線検出器5から出力されるX線検出信号に基づいて自己像Sを映すX線画像を生成する。再構成部15は画像生成部13の後段に設けられており、画像生成部13が生成するX線画像に対して各種演算処理を行い、自己像Sに映るモアレ縞Pの情報に基づいて、被検体Mの位相コントラスト像を映すX線画像(X線位相画像)を再構成する。
The image generation unit 13 is provided at a stage subsequent to the
X線検出器5はz方向にX線検出面が直交するように配置され、自己像Sの情報を検出する。また自己像Sのボケを回避すべく、X線検出器5と第2の回折格子9とはなるべく近接するように構成することが好ましい。実施例において、X線検出器5として間接変換型のフラットパネル型検出器(FPD)を用いることとする。X線検出器5は図2(a)に示すように、シンチレータ層17と出力層19がz方向に積層された構成を有している。シンチレータ層17はシンチレータ素子21を格子状の遮光壁23で区画する構成を備えている(参考文献1:国際公開2012/161304号参照)。
The
シンチレータ素子21は照射されたX線を吸収し、照射されたX線に応じて蛍光などの光をシンチレータ光として発光する。シンチレータ素子21を構成する材料としては、ヨウ化セシウムなどのX線蛍光体が挙げられる。遮光壁23の材料としては、一例としてアルカリ金属酸化物を含有するガラス粉末などが用いられる。なお、シンチレータ素子15の材料、遮光壁23の材料、および出力層19に遮光壁23を形成する工程の詳細などについては参考文献1などに詳述されているので、ここではこれ以上の説明を省略する。
The
出力層19は図2(b)に示すように基板25と、二次元マトリクス状に配列された画素27とを備えている。画素27の各々は光を電荷に変換する光電変換素子と、変換された電荷に基づいてX線検出信号を出力する出力素子とを備えており、シンチレータ素子21において発光するシンチレータ光をX線検出信号に変換して出力する。画像生成部13は画素27の各々と接続されており、画素27が出力するX線検出信号に対して各種画像処理を施すことにより、自己像Sを映す画像を生成する。このようにX線検出器5によって、自己像Sに映るモアレ縞Pのパターンが検出される。
The
なお図2(a)に示すように、遮光壁23によって区画されたシンチレータ素子21の各々と、画素27の各々とはx方向において1対1に対応する位置関係になるように配置されることが好ましい。すなわち画素27のピッチ(周期)は、x方向におけるシンチレータ素子21のピッチと略同じとなるように構成されることが好ましい。このような構成にすることで、x方向についてより高い解像度のX線画像を取得できる。
Note that, as shown in FIG. 2A, each of the
このように、シンチレータ層17は格子状の遮光壁23によって区画されたセルの各々の内部に、シンチレータ素子21が充填された構成を有している。このような構成を有することにより、シンチレータ素子21が発光するシンチレータ光がシンチレータ層17の内部で散乱した場合であっても散乱したシンチレータ光は遮光壁23によって遮断される。
As described above, the
そのためシンチレータ素子21において発生する散乱光が、隣接するシンチレータ素子21へ入射することを防止できる。従って、シンチレータ素子21を遮光壁23で仕切ることによって、X線検出器5のX線感度を向上すべくシンチレータ素子21をz方向に厚くした場合であっても、X線画像の解像度が低下することを回避できる。なお実施例に係るX線検出器5では、遮光壁17のピッチを60〜100μm程度の短い距離にすることができる。そのため画素のピッチがより細かいX線画像が要求される場合であっても、X線画像の解像度の低下を回避できる。
Therefore, it is possible to prevent the scattered light generated in the
<シンチレータ素子の配列とその効果>
ここで実施例に特徴的な、遮光壁23に区画されているシンチレータ素子21の配列について説明する。X線検出器5は所定の1方向に延伸するシンチレータ素子21が、延伸する方向に直交する方向へ複数配列された構成を有している。そして遮光壁23およびシンチレータ素子21の各々が延伸する方向はモアレ縞Pの伸びる方向と平行であり、モアレ縞Pが変形する(乱れる)方向と直交するように設定される。実施例において自己像Sに映るモアレ縞Pはy方向に伸びている。すなわち図2(c)に示すように、実施例に係るX線撮影装置1では、X線検出器5においてy方向に延伸する遮光壁23およびシンチレータ素子21の各々がx方向へ交互に並ぶように配列されている。
<Arrangement of scintillator elements and their effects>
Here, an arrangement of the
X線管3と第1の回折格子7との間に被検体Mを載置することにより、自己像Sにおける干渉縞Rが変形する。すなわちX線3aが被検体Mを透過しない場合、干渉縞Rはy方向に延伸する形状である(図3(a))。一方、X線3aが被検体Mを透過する場合、X線3aの位相がシフトすることによって、干渉縞Rは波状に歪むように変形する。このような干渉縞Rの変形は、干渉縞Rを構成する成分(点)の各々がx方向へ移動することによって生じている(図3(b)、符号N1〜N3参照)。すなわち符号N1〜N3は干渉縞Rの各成分における、x方向への変化量を示すものである。
By placing the subject M between the
従って、第1の回折格子7の回折部材R1がy方向に伸びる場合、干渉縞Rが変形する方向は、y方向に直交するx方向とみなすことができる。そして干渉縞Rがx方向に変形する(乱れる)結果、y方向に伸びるモアレ縞Pも干渉縞Rの変化量に応じてx方向に変形する。すなわち被検体Mによって変化するX線3aの位相情報はモアレ縞Pのx方向への変化量に基づいて検出される。
Therefore, when the diffraction member R1 of the
そしてシンチレータ層17は、y方向に延伸する遮光壁23およびシンチレータ素子21の各々が、干渉縞Rの変形する方向(x方向)に交互に並ぶ構成を有している。そのためx方向における遮光壁23のピッチの長さが短くなる。またシンチレータ素子23の伸びる方向と、モアレ縞Pの伸びる方向とは略同じである。
The
従って、自己像Sのモアレ縞PがX線検出器5のX線検出面に映り込む位置は図4(a)に示す通りとなる。X線3aの位相シフトが発生しない場合、モアレ縞Pは変形せずy方向に延伸する形状となる。このようなモアレ縞P1は全成分が同一のシンチレータ素子21cに映り込む。X線3aが被検体Mを透過して位相がシフトする場合、干渉縞Rの変形に起因してモアレ縞Pは変形する。X線3aの位相シフトによって変形するモアレ縞Pについて、モアレ縞P2とする。
Accordingly, the position where the moiré fringes P of the self-image S are reflected on the X-ray detection surface of the
X線3aの位相シフトによって変形したモアレ縞P2のうち、x方向に変形しない部分は同一のシンチレータ素子21aに映り込む。一方で、x方向における遮光壁23のピッチ長さが短いので、モアレ縞Pのうちx方向に変形する部分は遮光壁23と交差し、シンチレータ素子21aと異なるシンチレータ素子21bに映り込む。
Of the moiré fringes P2 deformed by the phase shift of the
シンチレータ素子21aとシンチレータ素子21bとは遮光壁23によって区画されているので、シンチレータ光のx方向への散乱は好適に回避される。すなわちX線3aをシンチレータ素子21aで変換したシンチレータ光Wは確実に画素27aに入射し、シンチレータ素子21aで変換したシンチレータ光Wは確実に画素27bに入射する(図4(b))。
Since the
このようにX線検出器5はx方向における遮光壁23のピッチが短くなるように構成されているので、x方向に変化しないモアレ縞Pの成分と、x方向に変化するモアレ縞Pの成分とはそれぞれ異なる画素27において確実に検出される。従って、モアレ縞Pの各々についてx方向への変化量を精度良く検出できるので、X線位相画像におけるx方向の解像度を向上できる。X線の位相変化に基づく被検体Mの情報の精度を向上するには、モアレ縞Pの変化量を精度良く検出する必要がある。そのためx方向の解像度を向上することにより、被検体Mの位相コントラスト像を映すX線位相画像の診断能を大きく向上できる。
As described above, since the
また実施例に係るX線検出器5では、遮光壁23およびシンチレータ素子21の各々はy方向に延伸するよう構成されるので、y方向における遮光壁23のピッチは長くなる(図4(c))。X線検出器のシンチレータ層に格子状の遮光壁を設ける場合、一般的に考えられる構成は図6(c)に示すような、シンチレータ素子21が碁盤目状に配列される構成である。
Further, in the
図6(c)に示すような比較例に係るX線検出器201の構成では、x方向のみならずy方向においても遮光壁213のピッチが短いので、遮光壁213の配設される領域が広くなる。遮光壁213に入射されるX線はシンチレータ光に変換されることなくX線検出器201を通過する。そのためX線検出器201において遮光壁213が付設される領域は、X線を検出できない盲点とも言うべき領域となる。従って、遮光壁の付設される領域が多くなるとX線検出器のX線感度が低下する。
In the configuration of the
このようなX線感度の低下の問題を回避すべく、実施例に係るX線検出器5ではモアレ縞Pの伸びるy方向について遮光壁23のピッチを長くする構成となっている。このような構成にすることで、シンチレータ素子21が碁盤目状に配列される比較例の構成に比べて、X線検出器5において遮光壁23が付設される領域をより少なくすることができる(図6(c))。その結果、X線不感領域である遮光壁23の領域が少なくなるので、X線検出器5におけるX線感度の低下を好適に回避できる。
In order to avoid such a problem of a decrease in X-ray sensitivity, the
なおy方向にモアレ縞Pが延伸している場合、モアレ縞Pはy方向に変形せずx方向に変形する。従ってy方向へのモアレ縞Pの変化量を精密に検出する必要はないので、X線位相画像におけるy方向の解像度がX線位相画像の診断能に対して寄与する影響は小さい。従って、遮光壁23およびシンチレータ素子21の延伸する方向をモアレ縞Pの延伸する方向と平行にすることにより、遮光壁23が付設される領域を少なくしつつ、モアレ縞Pが変形する方向についてのX線検出器5の検出精度を高めることができる。その結果、X線検出器5のX線感度が低下することを好適に回避できるとともに、X線位相画像の診断能を大きく向上できる。
When the moire fringes P extend in the y direction, the moiré fringes P do not deform in the y direction but deform in the x direction. Therefore, since it is not necessary to accurately detect the amount of change in the moiré fringes P in the y direction, the influence of the resolution in the y direction on the X-ray phase image contributing to the diagnostic performance of the X-ray phase image is small. Therefore, by making the direction in which the
X線撮影装置1を用いてX線位相画像を撮影する動作について説明する。まず図1(a)に示すようにX線管3からX線3aを照射する。この場合、第1の回折格子7におけるX線透過部R2と第2の回折格子9におけるX線透過部R4とを通過したX線3aによって、第2の回折格子9の背後に自己像Sが形成される。自己像Sには干渉縞Rのパターンと回折部材R3のパターンが重なり合うことによって、モアレ縞Pが現れる(図1(d))。
An operation of capturing an X-ray phase image using the
被検体Mが存在しない場合、モアレ縞Pはy方向に延伸する。一方でX線管3と第1の回折格子7との間に被検体Mが載置されている場合、X線3aは被検体Mを透過する際に位相が変化(シフト)する。その結果、y方向に延伸する干渉縞Rの形状は被検体Mの辺縁を境界にx方向へ乱れるので、自己像Sにおけるモアレ縞Pの形状はx方向に変化する。
When the subject M does not exist, the moire fringes P extend in the y direction. On the other hand, when the subject M is placed between the
X線検出器5はX線3aの照射によって形成される自己像Sについて、モアレ縞Pのパターンを検出してX線検出信号を出力する。画像生成部13はX線検出信号に各種画像処理を施して画像化することにより、モアレ縞Pを映すX線画像(モアレ画像)を生成する。X線検出器5において、遮光壁23およびシンチレータ素子21のx方向における周期はy方向における周期より短くなるように構成されている。このような構成ではx方向へのシンチレータ光の散乱が好適に防止されるので、x方向におけるモアレ画像の解像度が向上する。また遮光壁23は、モアレ縞Pの変形する方向(x方向)と好適に交差するように構成される。
The
そのためX線の位相シフトによって変形したモアレ縞Pの成分は、遮光壁23と交差してシンチレータ素子21aと重複する位置からシンチレータ素子21bと重複する位置へ変位する(図4(a))。従って、変形しないモアレ縞Pの成分とx方向へ変形したモアレ縞Pの成分とは、それぞれ異なるシンチレータ素子21によってシンチレータ光に変換され、異なる画素27によってX線検出信号として出力される。その結果、画像生成部13が生成するモアレ画像には、X線位相シフトに基づくモアレ縞Pの変形パターンの情報が高い精度で映し出される。
Therefore, the component of the moiré fringes P deformed by the phase shift of the X-rays is displaced from the position intersecting the
そして移動機構11は第2の回折格子9をx方向へ移動させ、X線照射制御部12は第2の回折格子9がx方向へ所定の距離を移動するたびに、X線管3からX線3aを照射させる。第2の回折格子9が移動する距離は回折部材R3のピッチ長さT2であり、X線照射制御部12は第2の回折格子9がx方向にT2/m(mは整数)の距離を移動するたびにX線照射を行わせる。
Then, the moving
このようにm回のX線照射を行うことによりm枚のモアレ画像が生成される。再構成部15は画像生成部13が生成したm枚のモアレ画像を解析し、各モアレ画像に映るモアレ縞Pの位相情報に基づいてX線位相画像を再構成する。
By performing m times of X-ray irradiation in this manner, m moiré images are generated. The
具体的にはm枚のモアレ画像について画素27の各々における輝度値の変化を算出し、輝度値変化により微分位相を算出する。画素27の輝度値はm枚のモアレ画像においてサインカーブを描くような周期的変化を示すが、X線の位相シフトに基づいて変形しているモアレ縞Pの部分については輝度値変化の周期がシフトする。従って、再構成部15はm枚のモアレ画像における輝度値変化の周期に基づいて微分位相を算出し、さらに微分位相情報に基づいて被検体Mの形状を表すX線位相画像を再構成することができる。
Specifically, a change in the luminance value of each of the
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified as follows.
(1)上述した各実施例では、第1の回折格子7および第2の回折格子9からなる2枚の回折格子を備える構成としたが、回折格子の枚数は1枚でもよい。すなわち第2の回折格子9を省略し、X線検出器5は第1の回折格子7の自己像Sに映る干渉縞Rを直接検出する構成であってもよい。この場合、X線検出器5においてシンチレータ素子21および遮光壁23が延伸する方向は、干渉縞Rの延伸する方向、すなわち第1の回折格子7の回折部材R1が延伸する方向と平行になるように構成される。
(1) In each of the embodiments described above, two diffraction gratings including the
このような変形例(1)では一例として、回折部材R1とシンチレータ素子21と遮光壁23とはいずれもy方向に延伸するように、第1の回折格子7とX線検出器5との位置関係が設定される。この場合、自己像Sに映る干渉縞RはX線の位相シフトによりx方向に変形する。X線検出器5において遮光壁23のピッチ長さはx方向に短いので、x方向に変形する干渉縞Rの変形量を精度良く検出できる。
In such a modified example (1), as an example, the positions of the
また干渉縞Rが変形しないy方向については遮光壁23のピッチが長いのでX線検出器5におけるX線不感領域をより少なくできる。従って、X線検出器5のX線感度の低下を回避できるとともに、X線位相画像の診断能を向上できる。さらに、回折格子R3が数μmのピッチ長さで配設される構成である第2の回折格子9を、X線検出器5の検出面に応じた広い面積で作成することは非常に困難である。そのため第2の回折格子9を省略することによってX線撮影装置1の製造コストを大きく低減できる。
In the y direction in which the interference fringes R are not deformed, the pitch of the
(2)上述した実施例および変形例では、モアレ縞Pが伸びる方向と、遮光壁23が延伸する方向とが平行である構成を例にとって説明したがこれに限られない。すなわちモアレ縞Pが変形する方向と、遮光壁23が伸びる方向が交わるのであれば、モアレ縞Pおよび遮光壁23の各々が延伸する方向はそれぞれ異なっていてもよい。
(2) In the above-described embodiments and modified examples, the configuration in which the direction in which the moiré fringes P extend and the direction in which the light-shielding
このような変形例(2)に係るX線検出器5Aでは図5に示すように、遮光壁23およびシンチレータ素子21が延伸する方向(F方向)は、モアレ縞Pが延伸する方向(y方向)から傾斜するように構成される。X線検出器5AのX線検出面において、モアレ縞Pの各々はシンチレータ素子21および画素27の配列に対して傾斜するように伸びている。モアレ縞Pの延伸方向yがシンチレータ素子21の延伸方向Fに対して傾斜する角度をθ1とする。なお、モアレ縞Pの傾斜角度θ1は、モアレ縞Pの変形する方向(x方向)が遮光壁23と交わる程度の大きさである。また傾斜角度θ1は、モアレ縞Pの変形するx方向における遮光壁23の周期Vxが、モアレ縞Pの延伸するy方向における遮光壁23の周期Vyより短くなるように適宜設定されることがより好ましい。
In the
このように変形例(2)に係る構成では、モアレ縞Pの形状が変化しない場合であっても、モアレ縞Pは複数のシンチレータ素子21に跨がるように位置することとなる。一方実施例に係る構成では、モアレ縞Pの延伸する方向と遮光壁23の延伸する方向とは平行である。そのため遮光壁23の周期とモアレ縞Pの周期との組み合わせによっては、モアレ縞Pが遮光壁23と重複する場合がある(図4(a)、モアレ縞P3を参照)。
As described above, in the configuration according to the modified example (2), even when the shape of the moire fringes P does not change, the moire fringes P are positioned so as to straddle the plurality of
遮光壁23に入射するX線はシンチレータ素子21によって検出されることなくX線検出器5を通過するので、遮光壁23が配設される領域はX線不感領域ともいえる。従って、遮光壁23に重複するモアレ縞P3について、X線検出器5は一切検出することができない。
Since the X-rays incident on the light-shielding
モアレ縞Pと遮光壁23が平行に延伸する実施例の構成では、モアレ縞Pが変化するx方向における遮光壁23の周期が最も短いので、X線の位相変化によるモアレ縞Pの変化量を特に精度良く検出できる。一方で実施例の構成では上述したようにモアレ縞Pと遮光壁23とが重複する場合、モアレ縞Pに対するX線検出器の感度が低下するという問題が懸念される。
In the configuration of the embodiment in which the moiré fringes P and the light-shielding
一方で変形例(2)に係るX線検出器5Aでは、モアレ縞Pの延伸するy方向は遮光壁23およびシンチレータ素子21の延伸するF方向に対して傾斜するので、モアレ縞Pの少なくとも一部は確実にシンチレータ素子21の領域に重複する。一例として図5に示す構成では、モアレ縞Pはシンチレータ素子21a〜21cの各々に重複する。従って、シンチレータ素子21a〜21cの各々に対応する画素27がモアレ縞Pを検出するので、変形例に係るX線検出器5Aでは、より多くの画素27によって確実にモアレ縞Pを検出できる。その結果、X線検出器5AのX線感度をより向上させることができる。
On the other hand, in the
そしてモアレ縞Pのうち、X線3aの位相シフトによって変形するモアレ縞P2について、モアレ縞Pの変形するx方向は遮光壁23と交わるように設定される。そのためモアレ縞P2のうちX線の位相シフトによってx方向に変形する成分は遮光壁23と交差し、モアレ縞P2のうち変形しない成分とは異なるシンチレータ素子21によって検出される。
Then, of the moire fringes P, with respect to the moire fringes P2 deformed by the phase shift of the
x方向における遮光壁23の周期は短いので、遮光壁23はx方向についてシンチレータ光の散乱を好適に遮蔽する。そのため画像生成部13が生成するモアレ画像は、X線の位相変化に起因してモアレ縞P2が変化する方向である、x方向における解像度が高い画像である。従って、再構成部15はX線の位相変化に起因するモアレ縞P2の変化量を精度良く検出し、診断能の高いX線位相画像を再構成できる。
Since the period of the
またモアレ縞Pの周期Dが遮光壁23の周期Vより大きい場合、シンチレータ素子23および遮光壁23の伸びる方向をモアレ縞Pの伸びる方向から傾斜させることにより、モアレ縞Pを検出しないシンチレータ素子21をより少なくできる。その結果、モアレ縞Pをより多くのシンチレータ素子21および画素27によって検出できるので、変形例(2)に係るX線撮影装置では、X線検出器5AのX線感度をより向上させることができる。従って、X線検出器のX線感度の向上とX線位相画像の診断能の向上とを両立できる。
When the cycle D of the moire fringes P is larger than the cycle V of the light-shielding
(3)上述した実施例および各変形例では、遮光壁23はy方向にのみ延伸する構成を例にとって説明したがこれに限られない。すなわち図6(a)に示すように、X線検出器5において遮光壁23はy方向のみならずx方向に延伸する構成であってもよい。変形例(3)に係る構成では、y方向における遮光壁23のピッチV1より、x方向における遮光壁23のピッチV2より短くなるように構成される。ピッチV1の長さは画素27のピッチ長さYと略等しくなることが好ましく、ピッチV2の長さは画素27のピッチ長さYの4〜6倍程度であることが特に好ましい(図6(b))。図6(b)は図6(a)に示すX線検出器5BのA−A断面図である。
(3) In the above-described embodiments and the modifications, the configuration in which the
このような構成では、x方向のみならずy方向についてもシンチレータ光の散乱を好適に回避できるので、モアレ画像およびX線位相画像の解像度をさらに向上させ、画像の診断能をより高めることができる。またy方向について遮光壁23の周期が長いので、遮光壁を備えるX線検出器201として従来考えられる、シンチレータ素子211が碁盤目状に配列される構成(図6(c)、図9(b))と比べて、遮光壁213の配設される領域を少なくできる。そのため図6(c)に示すような比較例に係る構成と比べて、変形例(3)ではX線検出器5BのX線感度を向上できる。
In such a configuration, the scattering of the scintillator light can be preferably avoided not only in the x direction but also in the y direction, so that the resolution of the moiré image and the X-ray phase image can be further improved, and the diagnostic performance of the image can be further improved. . Further, since the cycle of the
なおモアレ縞Pはy方向に変形しないので、X線位相画像はy方向について高い解像度を必要としない。そのためy方向における遮光壁23のピッチV2を長くしてもX線位相画像の診断能の低下を回避できる。従って、ピッチV1をピッチV2より短くすることで、X線検出器のX線感度の向上とX線位相画像の診断能の向上とを両立できる。
Since the moiré fringes P do not deform in the y direction, the X-ray phase image does not require a high resolution in the y direction. Therefore, even if the pitch V2 of the
なお変形例(2)に係る構成に変形例(3)に係る構成を適用する場合、モアレ縞Pの変形する方向(y方向)における遮光壁23のピッチを、モアレ縞Pの伸びる方向(y方向)における遮光壁23のピッチより短くするように、遮光壁23の格子パターンを構成する。このような構成にすることにより、モアレ縞PのうちX線の位相変化によってx方向に変形する部分と変形しない部分とは確実に異なるシンチレータ素子21によって検出される。その結果、モアレ画像においてモアレ縞Pの変化量を精度良く検出できる。また図6(c)に示すような比較例に係る構成と比べて遮光壁23の領域を低減できる。従って、X線検出器のX線感度の向上とX線位相画像の診断能の向上とを両立できる。
When the configuration according to the modification (3) is applied to the configuration according to the modification (2), the pitch of the
(4)上述した実施例および各変形例では、第1の回折格子7の回折部材R1と、第2の回折格子9の回折部材R3とは同じ方向に延伸する構成を例にとって説明したが、回折部材R1および回折部材R3は延伸する方向がそれぞれ異なっていてもよい。この場合、回折部材R1はy方向に延伸するのに対して、回折部材R3の延伸する方向(J方向)はy方向と比べて角度θ2ずれている(図7上段)。実施例では回折部材R1と回折部材R3とは同じ方向に延伸するので、自己像Sには平行モアレであるモアレ縞Pがy方向に延伸するように現れる。
(4) In the above-described embodiment and each modified example, the configuration in which the diffraction member R1 of the
一方変形例(4)では回折部材R1と回折部材R3とはそれぞれ異なる方向に延伸するので、自己像Sにはいわゆる回転モアレであるモアレ縞Paが現れる。モアレ縞Paの延伸する方向はJ方向に略直交する方向(K方向)であり、モアレ縞Paの周期Daは、T1/θの式で求められる(図7下段)。移動機構11がz方向の軸回りに第2の回折格子9を回転移動させることにより、角度θ2を調整できる。そのため移動機構11により、モアレ縞Paの延伸する方向Kおよびモアレ縞Paの周期Daの各々を適宜調整できる。
On the other hand, in the modification (4), since the diffractive member R1 and the diffractive member R3 extend in different directions, moire fringes Pa, which are so-called rotational moire, appear in the self-image S. The direction in which the moire fringes Pa extend is a direction substantially orthogonal to the J direction (K direction), and the period Da of the moiré fringes Pa is obtained by the formula of T1 / θ (lower part in FIG. 7). The angle θ2 can be adjusted by rotating the
変形例(4)に係るX線検出器5では、シンチレータ素子21および遮光壁23が延伸する方向はモアレ縞Paの変形する方向と交わるように構成される。この場合、被検体MをX線3aが通過して位相シフトが起こることにより、モアレ縞Paは遮光壁23と交わる方向へ変形する。
In the
変形したモアレ縞Paは好適に遮光壁23と交差し、隣接するシンチレータ素子21の位置へと変位するので、変形しないモアレ縞Paの成分と変形したモアレ縞Paの成分とは、より確実に異なるシンチレータ素子21によって検出される。その結果、それぞれ異なる画素27によってX線検出信号が出力されるので、X線3aの位相シフトに基づいて変化するモアレ縞Paの位相情報を精度良く検出できる。
Since the deformed moiré fringes Pa preferably intersect with the
(5)上述した実施例および各変形例では、第1の回折格子7と第2の回折格子9とをx方向に相対移動させて撮影する複数のX線画像に基づいて被検体MのX線位相画像を取得する、縞走査法によるX線位相撮影を例にとって説明している。しかしタルボ干渉方式によるX線位相撮影を行う手法は縞走査法に限ることはなく、フーリエ変換法などの他の手法を適宜用いてよい。フーリエ変換法ではX線位相画像を再構成するために第2の回折格子9を移動させる必要がないので、X線照射の回数を1回に抑えることができる。
(5) In the above-described embodiment and each modified example, the X-ray of the subject M is obtained based on a plurality of X-ray images that are obtained by relatively moving the
(6)上述した実施例および各変形例では、第1の回折格子7としてX線の位相を変調させる位相格子を用いたが、X線を回折できる構成であれば第1の回折格子7はX線の強度を変調させる振幅型の回折格子であってもよい。また第2の回折格子9は吸収格子すなわちX線吸収型の遮蔽格子を用いたが、X線を反射することでX線を遮蔽する、X線反射型の遮蔽格子を第2の回折格子9として用いてもよい。またX線を回折できる構成であれば、第2の回折格子9として遮蔽格子の代わりに位相格子を用いてもよい。
(6) In the above-described embodiment and each of the modifications, a phase grating that modulates the phase of X-rays is used as the
(7)上述した実施例および各変形例では、X線をシンチレータ素子などで光に変換し、さらに光を電気信号に変換する間接変換型のX線検出器を用いる構成を例として説明したが、本発明に係るX線検出器の構成は、X線を直接電気信号に変換する直接変換型のX線検出器においても適用できる。すなわち各実施例に係る構成において、シンチレータ素子の代わりにa−Se(アモルファス・セレン)などで構成され、X線を電荷に変換するX線変換素子を用いる。 (7) In the above-described embodiment and each modified example, the configuration using an indirect conversion type X-ray detector that converts X-rays into light with a scintillator element or the like and further converts light into an electric signal has been described as an example. The configuration of the X-ray detector according to the present invention can also be applied to a direct conversion type X-ray detector that directly converts X-rays into an electric signal. That is, in the configuration according to each embodiment, an X-ray conversion element configured of a-Se (amorphous selenium) or the like and converting X-rays into electric charges is used instead of the scintillator element.
そして遮光壁の代わりに電荷の散乱を遮蔽する溝部を格子状に形成させることによって、直接変換型のX線検出器においても本発明の効果を得ることができる。なお、間接変換型のX線検出器において、遮光壁23の代わりに溝部でシンチレータ素子21を区画する構成であってもよい。
By forming the grooves for shielding the scattering of electric charges in a lattice shape instead of the light shielding walls, the effect of the present invention can be obtained also in the direct conversion type X-ray detector. Note that, in the indirect conversion type X-ray detector, a configuration in which the
1 …X線撮影装置
3 …X線管
5 …X線検出器
7 …第1の回折格子
9 …第2の回折格子
11 …移動機構
12 …X線照射制御部
13 …画像生成部
15 …再構成部
17 …シンチレータ層
19 …出力層
21 …シンチレータ素子
23 …遮光壁
27 …画素
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1の方向に延伸する回折部材が前記第1の方向に直交する第2の方向に並列され、前記X線を回折することで前記第1の方向に延伸する干渉縞を形成する第1の回折格子と、
前記干渉縞を形成する前記X線を回折させて第3の方向に延伸するモアレ縞を形成する第2の回折格子と、
二次元マトリクス状に配列され、前記モアレ縞を形成する前記X線を検出して光に変換するシンチレータ素子および前記シンチレータ素子を区画し前記光を遮蔽する遮光壁からなるシンチレータ層、並びに前記シンチレータ素子の各々が変換した光を電荷に変換してX線検出信号を出力する画素が二次元マトリクス状に配列された出力層によって構成されるX線検出器と、
前記X線検出器が出力する前記X線検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成したX線画像に基づいて前記被検体のX線位相コントラスト像を映すX線位相画像を再構成する再構成部とを備え、
前記X線の位相の変化によって前記モアレ縞が変形する方向における前記遮光壁の周期は、前記モアレ縞が延伸する前記第3の方向における前記遮光壁の周期より短くなっており、前記モアレ縞のうち変形する部分の少なくとも一部が、前記遮光壁と交差し、変形しない部分を検出する前記シンチレータ素子とは異なる前記シンチレータ素子で検出されること、を特徴とするX線撮影装置。 An X-ray tube that irradiates the subject with X-rays;
A diffractive member extending in a first direction is arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and diffracts the X-ray to form an interference fringe extending in the first direction. A diffraction grating;
A second diffraction grating that diffracts the X-rays that form the interference fringes to form Moiré fringes extending in a third direction;
A scintillator element that is arranged in a two-dimensional matrix and detects the X-rays that form the moiré fringes and converts the X-ray into light, a scintillator layer including a light-shielding wall that partitions the scintillator element and blocks the light, and the scintillator element An X-ray detector configured by an output layer in which pixels each converting the converted light into an electric charge and outputting an X-ray detection signal are arranged in a two-dimensional matrix;
An image generation unit that generates an X-ray image using the X-ray detection signal output by the X-ray detector;
A reconstruction unit for reconstructing an X-ray phase image showing an X-ray phase contrast image of the subject based on the X-ray image generated by the image generation unit,
Cycle of the light shielding wall in a direction in which the moire fringes is deformed by the phase change of the X-ray is kept short than the period of the shielding wall in the third direction in which the moire fringes is extended, the moire fringes at least a part of the portion which deforms out of the shielding wall and intersect, X-rays imaging apparatus characterized by, detected by said different scintillator element from said scintillator element for detecting a portion which is not deformed.
前記遮光壁および前記シンチレータ素子は前記第3の方向に延伸し、前記モアレ縞が変形する方向へ交互に並列されているX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
The X-ray imaging apparatus, wherein the light shielding wall and the scintillator element extend in the third direction, and are alternately arranged in a direction in which the moiré fringes are deformed.
第1の方向に延伸する回折部材が前記第1の方向に直交する第2の方向に並列され、前記X線を回折することで前記第1の方向に延伸する干渉縞を形成する第1の回折格子と、
二次元マトリクス状に配列され、前記干渉縞を形成する前記X線を検出して光に変換するシンチレータ素子および前記シンチレータ素子を区画し前記光を遮蔽する遮光壁からなるシンチレータ層、並びに前記シンチレータ素子の各々が変換した光を電荷に変換してX線検出信号を出力する画素が二次元マトリクス状に配列された出力層によって構成されるX線検出器と、
前記X線検出器が出力する前記X線検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成したX線画像に基づいて前記被検体のX線位相コントラスト像を映すX線位相画像を再構成する再構成部とを備え、
前記X線の位相の変化によって前記干渉縞が変形する方向における前記遮光壁の周期は、前記第1の方向における前記遮光壁の周期より短くなっており、前記干渉縞のうち変形する部分の少なくとも一部が、前記遮光壁と交差し、変形しない部分を検出する前記シンチレータ素子とは異なる前記シンチレータ素子で検出されること、を特徴とするX線撮影装置。 An X-ray tube that irradiates the subject with X-rays;
A diffractive member extending in a first direction is arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and diffracts the X-ray to form an interference fringe extending in the first direction. A diffraction grating;
A scintillator element that is arranged in a two-dimensional matrix and detects the X-rays that form the interference fringes and converts the X-ray into light; a scintillator layer including a light-shielding wall that partitions the scintillator element and blocks the light; and the scintillator element An X-ray detector configured by an output layer in which pixels each converting the converted light into an electric charge and outputting an X-ray detection signal are arranged in a two-dimensional matrix;
An image generation unit that generates an X-ray image using the X-ray detection signal output by the X-ray detector;
A reconstruction unit for reconstructing an X-ray phase image showing an X-ray phase contrast image of the subject based on the X-ray image generated by the image generation unit,
Cycle of the light shielding wall in a direction in which the interference fringes are deformed by the phase change of the X-rays, said first and kept short than the period of the shielding wall in the direction of the portion that deforms out of the interference fringes at least in part, the light shielding wall and intersect, X-rays imaging apparatus characterized by, detected by said different scintillator element from said scintillator element for detecting a portion which is not deformed.
前記遮光壁および前記シンチレータ素子は前記第1の方向に延伸し、前記干渉縞が変形する方向へ交互に並列されているX線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 3,
The X-ray imaging apparatus, wherein the light shielding wall and the scintillator element extend in the first direction, and are alternately arranged in a direction in which the interference fringes are deformed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015097426A JP6641725B2 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | X-ray equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015097426A JP6641725B2 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | X-ray equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016209401A JP2016209401A (en) | 2016-12-15 |
JP6641725B2 true JP6641725B2 (en) | 2020-02-05 |
Family
ID=57549012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015097426A Expired - Fee Related JP6641725B2 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | X-ray equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6641725B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020170494A1 (en) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | 株式会社島津製作所 | X-ray phase imaging device and x-ray phase imaging method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040251420A1 (en) * | 2003-06-14 | 2004-12-16 | Xiao-Dong Sun | X-ray detectors with a grid structured scintillators |
EP2442722B1 (en) * | 2009-06-16 | 2017-03-29 | Koninklijke Philips N.V. | Correction method for differential phase contrast imaging |
JP2012150144A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Fujifilm Corp | Grid for photographing radiation image, radiation image detector, radiation image photographing system, and method for manufacturing grid for photographing radiation image |
JP2012236005A (en) * | 2011-04-26 | 2012-12-06 | Fujifilm Corp | Radiation imaging apparatus |
WO2013140444A1 (en) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | 株式会社島津製作所 | Scintillator, method for producing same, radiation detector, and method for producing same |
-
2015
- 2015-05-12 JP JP2015097426A patent/JP6641725B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016209401A (en) | 2016-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6460226B2 (en) | X-ray equipment | |
JP5777360B2 (en) | X-ray imaging device | |
JP5804848B2 (en) | Imaging device | |
JP2011218147A (en) | Radiographic system | |
JP2011224329A (en) | Radiation imaging system and method | |
JP2012090945A (en) | Radiation detection device, radiographic apparatus, and radiographic system | |
US20160035450A1 (en) | Talbot interferometer, talbot interference system, and fringe scanning method | |
EP2789296A1 (en) | Radiography apparatus | |
CN108714033B (en) | Radiation grating detector and X-ray inspection apparatus | |
JP2010190777A (en) | X-ray imaging apparatus | |
RU2556712C2 (en) | X-ray imaging device | |
WO2012169426A1 (en) | Radiography system | |
JP2013164339A (en) | X-ray imaging device | |
JP2018102558A (en) | X-ray phase imaging device | |
EP3865865B1 (en) | X-ray phase-contrast detector | |
JP6641725B2 (en) | X-ray equipment | |
JP2014012029A (en) | Radiographic system and image processing method | |
WO2012169427A1 (en) | Radiography system | |
WO2013038881A1 (en) | Radiography device and image processing method | |
JPWO2017212687A1 (en) | X-ray phase difference imaging system, X-ray phase difference imaging apparatus, and X-ray phase difference imaging method | |
JP6680356B2 (en) | Radiography device | |
JP2013042788A (en) | Radiographic apparatus and unwrapping processing method | |
JP2011206162A (en) | Radiographic system and method | |
US11249034B2 (en) | X-ray Talbot capturing apparatus | |
WO2018168621A1 (en) | Radiographic image generating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190903 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191216 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6641725 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |