JPH10192273A - 放射線撮影装置および放射線撮影方法 - Google Patents

放射線撮影装置および放射線撮影方法

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JPH10192273A
JPH10192273A JP9006388A JP638897A JPH10192273A JP H10192273 A JPH10192273 A JP H10192273A JP 9006388 A JP9006388 A JP 9006388A JP 638897 A JP638897 A JP 638897A JP H10192273 A JPH10192273 A JP H10192273A
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JP
Japan
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grid
radiation
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ray
irradiation
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JP9006388A
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Takashi Ogura
隆 小倉
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 X線画像に生ずる鉛箔の影像の影響が大き
い。 【解決手段】 被写体SにX線照射する照射手段11
と、被写体SのX線画像を撮影する撮影手段13と、被
写体Sの散乱X線を除去するグリッド18と、グリッド
18を動かす移動グリッド手段12と、被写体Sの体厚
を計測する被写体厚計測手段14と、得られた被写体厚
情報に基づきX線照射時間を決定する照射時間決定手段
15と、得られた照射時間に基づいて照射手段11を制
御する照射制御手段16と、該照射時間に基づいて移動
グリッド手段12を制御する移動グリッド制御手段17
と、を有する装置。X線を照射する被写体の体厚を計測
し、得られた被写体厚情報に基づいてX線照射時間を決
定し、このX線照射時間に基づいて、X線照射手段11
の制御を行うとともに移動グリッド手段12の制御を行
う方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線撮影装置およ
び放射線撮影方法に係わり、特にグリッドを移動させつ
つ被写体の放射線撮影を行う放射線撮影装置および放射
線撮影方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】X線撮影では、被写体内で散乱したX線
が画像に大きな影響を与える。この散乱X線を効率よく
除去するために散乱X線除去用グリッド(以下、グリッ
ドという)を使用し、X線画像のコントラストと鮮鋭度
の向上に役立てている。使用されるグリッドはその構造
により、平行グリッドと集束グリッドに区分することが
できる。図9は平行グリッドの断面図であり、鉛箔91
と中間物質90が相互に平行で、X線の入射に対して垂
直に配置されている。図10は集束グリッドの断面図で
あり、鉛箔91と中間物質90が一つの点(ここでは集
束点101)に対して集束するように配置されている。
この中間物質はアルミニウムまたは木などである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなグリッドを用いた場合、グリッドカットオフを生
ずる。図11は平行グリッドによるグリッドカットオフ
が生じた場合を示し、FはX線管焦点、114a,11
4bはX線がグリッド111の鉛箔112a,112b
を透過した際の受像面113上における影像をそれぞれ
示している。鉛箔112aは一次X線の方向に配置され
た鉛箔の影像よりも広い影像として投影され、その分だ
け一次X線は受像面に到着しない。その結果、X線画像
では広い影像が生じている部分は、それが生じていない
ところに比べて暗くなる。このグリッドカットオフの量
は一般にグリッド比が高くグリッドとX線管焦点Fの距
離が短いほど多くなる。
【0004】集束グリッドを使用した際も、X線管焦点
Fとグリッドの集束点101との位置関係が適正でない
場合はグリッドカットオフを生じる。図12はX線管焦
点Fがグリッドの集束点101から横方向に偏位してい
る場合の例である。この場合は、グリッドのすべての鉛
箔が均等に一次X線をグリッドカットオフするので、前
面にわたり均等に暗いX線画像となる。
【0005】また、グリッドは使用方法によって、静止
グリッドと移動グリッドに区分される。静止グリッドは
X線受像面(以下、受像面という)に対して静止した状
態で使用するグリッドであり、移動グリッドは鉛箔の影
像を消すために、X線照射中にグリッドを受像面に対し
て相対的に動かす装置に組み込んで使用するグリッドで
ある。
【0006】この移動グリッドを用いた従来の装置にお
いても、グリッドを移動させる速度が一定であるため
に、X線照射時間においてグリッドがX線照射野の中心
を挟んで等間隔に移動せず、グリッドカットオフの影響
により、先に述べた横方向偏位の状態を照射時間内で積
分した結果と同様になりX線画像に明暗を生じることが
あった。また、撮影時間が長く、グリッドの移動が往復
移動となった場合、折り返し位置で鉛箔の影像が生じる
ことがあった。
【0007】本発明の目的は、X線照射前に被写体の体
厚を計測することで、X線照射時間を決定し、そのX線
照射時間情報をもとに移動グリッドを制御し、X線画像
に生じる鉛箔の影像の影響を少なくするX線撮影装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる放射線撮影装置は、被写体に放射線
を照射する放射線照射手段と、前記被写体の放射線画像
を撮影する放射線撮影手段と、前記被写体の散乱放射線
を除去するグリッドと、該グリッドを動かす移動グリッ
ド手段と、前記被写体の体厚を計測する被写体厚計測手
段と、該被写体厚計測手段で得られた被写体厚情報に基
づいて放射線の照射時間を決定する放射線照射時間決定
手段と、該放射線照射時間決定手段で得られた照射時間
に基づいて前記放射線照射手段を制御する放射線照射制
御手段と、前記放射線照射時間決定手段で得られた照射
時間に基づいて前記移動グリッド手段を制御する移動グ
リッド制御手段と、を有することを特徴とする。
【0009】また、本発明に係わる放射線撮影方法は、
被写体に放射線を照射する放射線照射手段と、前記被写
体の放射線画像を撮影する放射線撮影手段と、前記被写
体の散乱放射線を除去するグリッドと、前記グリッドを
動かす移動グリッド手段と、を有する放射線撮影装置の
放射線撮影方法において、放射線を照射する被写体の体
厚を計測し、得られた被写体厚情報に基づいて放射線照
射時間を決定し、この放射線照射時間に基づいて、前記
放射線照射手段の制御を行うとともに前記移動グリッド
手段の制御を行うことを特徴とする。
【0010】なお、本願では放射線にはX線を含むもの
とする。なお、以下に説明する実施の形態ではX線撮影
装置について説明するが、本発明は特に放射線はX線に
限定されるものではない。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図1〜図8に図示
の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0012】図1は本発明のX線撮影装置の構成図であ
り、同図に示すように、X線を発生させるX線照射手段
11と、その前方には、散乱X線を除去するグリッド1
8、このグリッド18を平行移動させる移動グリッド手
段12と、このグリッド18を透過したX線画像を撮影
するX線撮影手段13が配置されている。ここでX線撮
影手段13は、例えばスクリーンフィルムや輝尽性蛍光
体や固体撮像素子などをX線受像面に用いた装置であ
る。
【0013】被写体Sの体厚を計測する被写体厚計測手
段14と被写体厚計測手段14で得られた被写体厚情報
に基づいてX線照射時間を決定するX線照射時間決定手
段15が、X線照射制御手段16と移動グリッド制御手
段17に接続されている。X線照射制御手段16は決定
されたX線照射時間に基づいてX線照射手段11を制御
している。同様に移動グリッド制御手段17は決定され
たX線照射時間に基づいて移動グリッド手段12を制御
している。
【0014】図2に被写体厚計測手段14の体厚計測の
原理を示す。光源21、例えばレーザダイオードから出
た光束は投影光学系22によって細い光束に絞られ、観
察面上に小さい光スポットPを形成する。この光スポッ
トPは結像光学系23によって位置検出素子24、例え
ばCCDセンサ上に結像され、光スポット像pを形成す
る。観察面上の光スポットPと被写体厚計測手段14ま
での相対距離Zは、位置検出素子24上のこの光スポッ
ト像pの座標から算出することができる。
【0015】結像光学系23の主点を原点Oとし、Z=
−dの位置に位置検出素子24の結像面を、X=Lの位
置に投影光学系22の主点を配置したとする。φ方向に
照射した光束によって観察面上に形成させた光スポット
Pが、原点Oからθ方向に観察された場合、例えば被写
体厚計測手段14の位置を結像光学系23の位置とする
と、光スポットPまでの相対距離Dは次式によって求め
られる。
【0016】D=L/(tanθ+tanφ) 角度θは次式によって求められる。ただし、xは位置検
出素子24上の光スポット像pの座標である。
【0017】θ=tan-1(x/d) 被写体の体厚は、例えばX線撮影手段13に光スポット
を投影して求めたX線撮影手段13と被写体厚計測手段
14との相対距離と、被写体Sに光スポットを投影して
求めた被写体Sと被写体厚計測手段14との相対距離と
の差より算出することができる。
【0018】上記の方法は被写体上に光スポットを投影
し、その一点までの距離を算出しているが、図3に示す
ように光源31から照射されたレーザ光を回転ミラー3
2を用いて被写体上を光スポットで走査することにより
被写体の光切断面の体厚を計測することもできる。
【0019】また、図4に示すように、光源41から照
射されたレーザ光をシリンドリカルレンズ42を用い
て、1本の帯のように広げて被写体Sに投影しても、被
写体の光切断面の体厚を計測することもできる。
【0020】同様に図5に示すように、光源51から照
射されたレーザ光をシリンドリカルミラー52に反射さ
せても、被写体の光切断面の体厚を計測することもでき
る。
【0021】図6にX線照射時間決定手段のダイアグラ
ムの一例を示す。被写体厚計測手段14で計測された体
厚情報と、操作パネル等の撮影条件入力手段61で入力
された撮影条件情報、例えば撮影部位や管電圧や管電流
などをX線照射時間決定手段15に入力する。X線照射
時間決定手段15は、各管電圧における被写体の体厚に
対する照射条件の関係のルックアップテーブル62を参
照してX線照射時間を決定し、X線照射制御手段16と
移動グリッド制御手段17にX線照射時間情報を出力す
る。
【0022】図7に被写体の厚さの増減に対する照射係
数Kの関係を表したルックアップテーブル62を図にし
た一例を示す。照射係数Kは、例えば基準となる被写体
の体厚をd1 、照射すべき線量をI1 、撮影する被写体
の体厚をd2 、同一の濃度を得るために被写体に照射す
べき線量をI2 としたとき以下の式で与えられる。
【0023】
【数1】 ただし、Iは被写体を透過した線量、μは被写体の減弱
係数、eは自然対数の底を表す。
【0024】つまり、異なる体厚d2 の被写体において
基準となる濃度を得るためには、
【0025】
【数2】 倍の線量を必要とする。
【0026】このように、X線照射時間決定手段15
は、撮影条件入力手段61で入力された管電流情報Aと
管電圧情報より、ルックアップテーブル62を参照して
1 ×Kの値を得、以下の式よりX線照射時間Tを決定
することができる。
【0027】T=I1 ×K/A 図8にグリッド18と移動グリッド手段12と移動グリ
ッド制御手段17の構成の一例を示す。移動グリッド手
段12は、例えば回転モータ81と、回転モータ81の
回転運動を往復運動に変える板カム82からなる。集束
距離がfcm、グリッド比がr:1の集束グリッドを用
いて、横方向にbcm動かした場合の一次X線損失量
(%)は以下の式で与えられる。
【0028】L=r×b/f×100(%) 例えば、集束距離が180cm、グリッド比が12:1
のグリッドを用いて撮影する場合、一次X線損失量を1
0%以下にしたい場合は、上式より横方向の移動は1.
5cm以下にする必要がある。
【0029】グリッドは、カットオフのX線画像上での
偏りを生じさせないために、X線照射中にX線照射野の
中心を挟んで同じ幅だけ移動させる。移動グリッド制御
手段17はX線照射中にグリッドがX線照射野の中心を
挟んである一定の幅だけ移動するように回転モータ81
を制御するものである。
【0030】そして、X線照射制御手段16は回転モー
タ81がある条件を満たしたとき、X線照射時間決定手
段15で決定されたX線照射時間だけX線を照射するよ
うに制御する。例えば、図13に示すように、X線照射
時間決定手段15によりX線照射時間がTと決定され、
グリッドの移動距離を2b、回転モータ81の回転半径
をRとした場合、X線照射時間Tの間に、回転モータ8
1が回転する回転角2θは、 2θ=sin-1(b/R)×2 となる。よって、移動グリッド制御手段17は、X線照
射時間Tの間に、回転モータ81が2θ回転するように
制御する。
【0031】また、X線照射制御手段16は、グリッド
がX線照射野の中心位置にある位置より板カム82との
接点がθだけ前の位置、またはシステムの遅延を考慮し
てθより遅延時間分だけ前の位置で、X線を照射するよ
うに制御する。
【0032】X線照射時間中のグリッドの移動距離2b
をなるべく小さくすることで、例えば1cm以下にする
ことで、グリッドカットオフの影響を少なくすることが
できる。
【0033】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、放射線照射前に被写体の体厚を計測することで、放
射線照射時間を決定し、その放射線照射時間情報をもと
に移動グリッドを制御し、放射線画像に生じる鉛箔の影
像の影響を少なくし、観察しやすい放射線画像を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線撮影装置の実施形態の構成図であ
る。
【図2】体厚計測の原理の説明図である。
【図3】回転ミラーを使った例の説明図である。
【図4】シリンドリカルレンズを使った例の説明図であ
る。
【図5】シリンドリカルミラーを使った例の説明図であ
る。
【図6】X線照射時間決定手段のダイヤグラムの説明図
である。
【図7】被写体厚の増減に対する照射係数の関係図であ
る。
【図8】移動グリッドとその制御手段の説明図である。
【図9】平行グリッドの説明図である。
【図10】集光グリッドの説明図である。
【図11】平行グリッドのカットオフの説明図である。
【図12】集光グリッドの横方向偏位の説明図である。
【図13】移動グリッド制御手段の動作を説明するため
の図である。
【符号の説明】
11 X線照射手段 12 移動グリッド手段 13 X線撮影手段 14 被写体厚計測手段 15 X線照射時間決定手段 16 X線照射制御手段 17 移動グリッド制御手段 18 グリッド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体に放射線を照射する放射線照射手
    段と、 前記被写体の放射線画像を撮影する放射線撮影手段と、 前記被写体の散乱放射線を除去するグリッドと、 該グリッドを動かす移動グリッド手段と、 前記被写体の体厚を計測する被写体厚計測手段と、 該被写体厚計測手段で得られた被写体厚情報に基づいて
    放射線の照射時間を決定する放射線照射時間決定手段
    と、 該放射線照射時間決定手段で得られた照射時間に基づい
    て前記放射線照射手段を制御する放射線照射制御手段
    と、 前記放射線照射時間決定手段で得られた照射時間に基づ
    いて前記移動グリッド手段を制御する移動グリッド制御
    手段と、を有することを特徴とする放射線撮影装置。
  2. 【請求項2】 前記放射線はX線であることを特徴とす
    る請求項1記載の放射線撮影装置。
  3. 【請求項3】 被写体に放射線を照射する放射線照射手
    段と、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線撮影手
    段と、前記被写体の散乱放射線を除去するグリッドと、
    前記グリッドを動かす移動グリッド手段と、を有する放
    射線撮影装置の放射線撮影方法において、 放射線を照射する被写体の体厚を計測し、得られた被写
    体厚情報に基づいて放射線照射時間を決定し、この放射
    線照射時間に基づいて、前記放射線照射手段の制御を行
    うとともに前記移動グリッド手段の制御を行うことを特
    徴とする放射線撮影方法。
  4. 【請求項4】 前記放射線はX線であることを特徴とす
    る請求項3記載の放射線撮影方法。
JP9006388A 1997-01-17 1997-01-17 放射線撮影装置および放射線撮影方法 Pending JPH10192273A (ja)

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US10/299,806 US6731718B2 (en) 1997-01-17 2002-11-20 Radiographic apparatus

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