(57)【要約】【課題】Ｘ線画像撮影システムおよびＸ線画像撮影装置であって、アナライザを用いてＸ線画像を取得する場合に、１回のＸ線撮影でエネルギーサブトラクション処理を行うための２枚以上のＸ線画像を取得できるもの、および、１回の撮影で位相像と吸収像とを同時に取得できるものを提供することである。【解決手段】Ｘ線画像撮影装置において、第１および第２の異なる２つの波長のＸ線の合波Ｘ線を照射するＸ線源と、前記合波Ｘ線を、第１の波長の吸収像のＸ線と、それ以外の第２の合波Ｘ線とに分離する第１の角度アナライザと、第２の合波Ｘ線を、第２の波長の吸収像のＸ線と、前記第１および第２の波長の位相像のＸ線からなる第３の合波Ｘ線とに分離する第２の角度アナライザと、第１および第２の波長の吸収像のＸ線をそれぞれ検出し、それぞれの画像データを出力する第１および第２のＸ線画像検出器を備えることを特徴とするＸ線画像撮影装置を提供する。【選択図】図２
2010188035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長のＸ線と第１の波長とは異なる第２の波長のＸ線を合波した第１の合波Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射される第１の合波Ｘ線を、第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、第１の波長のＸ線の位相像のＸ線ならびに第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線および位相像のＸ線が合波された第２の合波Ｘ線とに分離する第１の角度アナライザと、
前記第１の角度アナライザから入射される第２の合波Ｘ線を、第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、前記第１の波長のＸ線の位相像のＸ線と第２の波長のＸ線の位相像のＸ線が合波された第３の合波Ｘ線とに分離する第２の角度アナライザと、
前記第１の角度アナライザによって分離された第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第１の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第１のＸ線画像検出器と、
前記第２の角度アナライザによって分離された第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第２の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第２のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
【請求項２】
さらに、前記第２の角度アナライザによって分離された第３の合波Ｘ線を検出して、第３の合波Ｘ線に対応するＸ線画像の画像データを出力する第３のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項３】
所定帯域の波長のＸ線を含むブロードＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されるブロードＸ線を、第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、第１の波長のＸ線の位相像のＸ線および前記第１の波長のＸ線以外の波長のＸ線が合波された合波Ｘ線とに分離する角度アナライザと、
前記角度アナライザによって分離された第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第１の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第１のＸ線画像検出器と、
前記角度アナライザによって分離された合波Ｘ線を検出して、合波Ｘ線に対応するＸ線画像の画像データを出力する第２のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
【請求項４】
所定帯域の波長のＸ線を含むブロードＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されるブロードＸ線を、第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、第１の波長のＸ線の位相像のＸ線、第１の波長とは異なる第２の波長のＸ線の吸収像および位相像のＸ線、ならびに、前記第１および第２の波長のＸ線以外の波長のＸ線が合波された第１の合波Ｘ線とに分離する第１の角度アナライザと、
前記第１の角度アナライザから入射される第１の合波Ｘ線を、前記第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、前記第１および第２の波長のＸ線の位相像のＸ線ならびに前記第１および第２の波長のＸ線以外の波長のＸ線が合波された第２の合波Ｘ線とに分離する第２の角度アナライザと、
前記第１の角度アナライザによって分離された第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第１の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第１のＸ線画像検出器と、
前記第２の角度アナライザによって分離された第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第２の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第２のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
【請求項５】
さらに、前記第２の角度アナライザによって分離された第２の合波Ｘ線を検出して、前記第２の合波Ｘ線に対応するＸ線画像の画像データを出力する第３のＸ線画像検出器を備えていることを特徴とする請求項４に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線画像撮影装置と、
前記Ｘ線画像撮影装置により撮影されたＸ線画像を用いて、エネルギーサブトラクション処理を含む画像処理を施す画像処理装置とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線画像撮影装置と、
前記Ｘ線画像撮影装置により撮影されたＸ線画像を用いて、吸収像もしくは該吸収像に画像処理を施した吸収像と、位相像もしくは該位相像に画像処理を施した位相像との間で加減算処理を施す画像処理装置とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナライザを用いてＸ線画像を取得するＸ線画像撮影システムおよびＸ線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像撮影において、従来は、Ｘ線が人体等の被写体を透過する時、被写体の各組織（各部位）の密度に応じて吸収されるＸ線量が異なることを利用して吸収像（吸収コントラスト画像）を作成すること（吸収イメージング）が主流であった。
【０００３】
これに対し、近年では、Ｘ線が被写体を透過する時、被写体の各組織の輪郭部分（組織間の境界部分）、例えば、軟骨と関節液との境界部分において、Ｘ線がわずかに屈折して位相が変化することを利用して位相像（位相コントラスト画像）を作成すること（位相イメージング）が行われるようになってきた。また、吸収像と位相像を組み合わせてＸ線画像を作成することも行われている。
【０００４】
位相像は、被写体の各組織の輪郭部分が強調された画像であるため、吸収像では描画することが困難であった軟部組織、例えば、軟骨、乳房、筋肉、腱、靱帯、血管等の組織も鮮明に描画することができ、医療画像においては、病変部位の診断等への利用が検討されている。
【０００５】
また、Ｘ線画像においては、エネルギーの異なるＸ線を用いて、同一部位について１回ないし２回の撮影で取得した２枚のＸ線画像のうち、高エネルギー画像（画像データ）から低エネルギー画像（画像データ）を減算することにより、軟部組織のみの画像や骨部組織のみの画像を得る画像処理（エネルギーサブトラクション処理）が知られている。
【０００６】
従来、骨部組織については、吸収像によって正確で鮮明な画像が得られていた。一方、軟部組織については、位相像によって正確で鮮明な画像が得られるようになってきた。位相像および吸収像やエネルギーサブトラクション処理等の技術を用いて、さらに正確で鮮明な軟部組織画像を生成することが望まれる。
【０００７】
本発明に関連性のあると思われる先行技術文献として、文献１，２がある。これらの文献には、高エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データと、低エネルギー帯域に対応する位相コントラスト画像の画像データとを生成し、エネルギーサブトラクション処理を行うことが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開2008-18059
【特許文献２】特開2008-18060
【０００９】
上記２つの文献では、エネルギーサブトラクション処理を行うための２つのコントラスト画像を得るために２回の撮影が行われる。従来、アナライザを用いてＸ線画像を取得するＸ線撮影装置において、１回の撮影でエネルギーサブトラクション処理を行うための２枚のＸ線画像を取得することはできなかった。また、１回の撮影で位相像と吸収像とを同時に取得することもできなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の目的は、アナライザを用いてＸ線画像を取得する場合に、１回のＸ線撮影でエネルギーサブトラクション処理を行うための２枚以上のＸ線画像を取得することができるＸ線画像撮影システムおよびＸ線画像撮影装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、上記第１の目的に加えて、１回の撮影で位相像と吸収像とを同時に取得することができるＸ線画像撮影システムおよびＸ線画像撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、Ｘ線画像撮影装置において、第１の波長のＸ線と第１の波長とは異なる第２の波長のＸ線を合波した第１の合波Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射される第１の合波Ｘ線を、第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、第１の波長のＸ線の位相像のＸ線ならびに第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線および位相像のＸ線が合波された第２の合波Ｘ線とに分離する第１の角度アナライザと、前記第１の角度アナライザから入射される第２の合波Ｘ線を、第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、前記第１の波長のＸ線の位相像のＸ線と第２の波長のＸ線の位相像のＸ線が合波された第３の合波Ｘ線とに分離する第２の角度アナライザと、前記第１の角度アナライザによって分離された第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第１の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第１のＸ線画像検出器と、前記第２の角度アナライザによって分離された第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第２の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第２のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、Ｘ線画像撮影装置において、前記第２の角度アナライザによって分離された第３の合波Ｘ線を検出して、第３の合波Ｘ線に対応するＸ線画像の画像データを出力する第３のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像撮影装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、Ｘ線画像撮影装置において、所定帯域の波長のＸ線を含むブロードＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射されるブロードＸ線を、第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、第１の波長のＸ線の位相像のＸ線および前記第１の波長のＸ線以外の波長のＸ線が合波された合波Ｘ線とに分離する角度アナライザと、前記角度アナライザによって分離された第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第１の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第１のＸ線画像検出器と、前記角度アナライザによって分離された合波Ｘ線を検出して、合波Ｘ線に対応するＸ線画像の画像データを出力する第２のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置を提供する。
【００１４】
また、本発明は、Ｘ線画像撮影装置において、所定帯域の波長のＸ線を含むブロードＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射されるブロードＸ線を、第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、第１の波長のＸ線の位相像のＸ線、第１の波長とは異なる第２の波長のＸ線の吸収像および位相像のＸ線、ならびに、前記第１および第２の波長のＸ線以外の波長のＸ線が合波された第１の合波Ｘ線とに分離する第１の角度アナライザと、前記第１の角度アナライザから入射される第１の合波Ｘ線を、前記第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線と、前記第１および第２の波長のＸ線の位相像のＸ線ならびに前記第１および第２の波長のＸ線以外の波長のＸ線が合波された第２の合波Ｘ線とに分離する第２の角度アナライザと、前記第１の角度アナライザによって分離された第１の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第１の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第１のＸ線画像検出器と、前記第２の角度アナライザによって分離された第２の波長のＸ線の吸収像のＸ線を検出して、第２の波長のＸ線の吸収像の画像データを出力する第２のＸ線画像検出器とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置を提供する。
【００１５】
また、本発明は、Ｘ線画像撮影装置において、さらに、前記第２の角度アナライザによって分離された第２の合波Ｘ線を検出して、前記第２の合波Ｘ線に対応するＸ線画像の画像データを出力する第３のＸ線画像検出器を備えていることを特徴とする請求項４に記載のＸ線画像撮影装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、Ｘ線画像撮影装置において、前記いずれかに記載のＸ線画像撮影装置と、前記Ｘ線画像撮影装置により撮影されたＸ線画像を用いて、エネルギーサブトラクション処理を含む画像処理を施す画像処理装置とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影システムを提供する。
【００１７】
また、本発明は、Ｘ線画像撮影装置において、前記いずれかに記載のＸ線画像撮影装置と、前記Ｘ線画像撮影装置により撮影されたＸ線画像を用いて、吸収像もしくは該吸収像に画像処理を施した吸収像と、位相像もしくは該位相像に画像処理を施した位相像との間で、加減算処理を施す画像処理装置とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影システムを提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、アナライザを用いてＸ線画像を取得するＸ線撮影装置において、１回の撮影でエネルギーサブトラクション処理を行うための２枚のＸ線画像を取得することができる。また、吸収像と位相像を同時に取得するように構成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のＸ線画像撮影システムおよびＸ線画像撮影装置について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に関わるＸ線画像撮影システムの構成を表す第１の実施形態のブロック図である。同図に示すＸ線画像撮影システム１０は、人体等の被写体をＸ線撮影して得られる同一部位の吸収像と位相像を組み合わせてＸ線画像を作成するものである。撮影システム１０は、本発明に関わるＸ線画像撮影装置であるＸ線撮影部１２と、画像処理装置である画像処理部１４と、表示部１６と、出力部１８とによって構成されている。
【００２１】
Ｘ線撮影部１２は、被写体のＸ線画像を撮影するものであり、図２に示すように、Ｘ線源２０と、シリコン単結晶からなる、２つの角度アナライザ（角度分析板）２２ａおよび２２ｂと、３つのデジタルＸ線画像検出器２４ａ、２４ｂおよび２４ｃとによって構成されている。Ｘ線源２０から照射（曝射）されるＸ線の照射方向の下流側にアナライザ２２ａが配置され、アナライザ２２ａの下流側にアナライザ２２ｂと検出器２４ａが配置され、さらに、アナライザ２２ｂの下流側に検出器２４ｂと検出器２４ｃが配置されている。
【００２２】
Ｘ線源２０は、図３に示すように２つのＸ線発生器３０ａおよび３０ｂ、ならびに、合波ミラー３２によって構成される。Ｘ線撮影時には、Ｘ線発生器３０ａから照射される波長λ１のＸ線が合波ミラーを透過するとともに、Ｘ線発生器３０ｂから照射される、波長λ１とは異なる波長λ２のＸ線が合波ミラーによって反射される。これにより、図２左下のグラフに示すように、波長λ１のＸ線と波長λ２のＸ線が合波（合成）され、両者の合波Ｘ線がＸ線源２０から照射される。
【００２３】
アナライザ２２ａおよび２２ｂは、例えば、矩形板状のものであり、撮影されるＸ線画像において最大コントラストが得られるように、その板面（Ｘ線の受光面）がＸ線の照射方向に垂直な面に対して一方向に所定の角度で傾斜されている。アナライザに入射されたＸ線は、アナライザ内部を通過する時に、シリコン単結晶中の多数の結晶格子面で繰り返し反射され、吸収像のＸ線と位相像のＸ線に分離される。アナライザの詳細は、例えば、特開２００３−３２９６１７号公報等に開示されている。
【００２４】
本実施形態の場合、アナライザ２２ａは、Ｘ線源２０から入射されるＸ線のうち、波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像のＸ線、波長λ２の吸収像のＸ線および位相像のＸ線（３者が重ね合わされた合波Ｘ線画像のＸ線）とに分離する。また、アナライザ２２ｂは、アナライザ２２ａを通過して入射されるＸ線のうち、波長λ２の吸収像のＸ線と、波長λ１およびλ２の位相像のＸ線（両者が重ね合わされた合波位相像のＸ線）とに分離する。
【００２５】
ここで、波長λ１の吸収像のＸ線とは、波長λ１のＸ線によって撮影される被写体のＸ線画像のうち、吸収像に相当するＸ線を意味する。その他の波長λ１の位相像のＸ線、波長λ２の吸収像および位相像のＸ線も同様である。
【００２６】
また、吸収像は、被写体２６を透過したＸ線の強度情報に基づいて生成される画像である。一方、位相像は、被写体２６を透過したＸ線の位相情報に基づいて生成される画像である。
【００２７】
検出器２４ａ、２４ｂおよび２４ｃは、それぞれアナライザ２２ａおよび２２ｂによって分離された波長λ１の吸収像のＸ線、波長λ２の吸収像のＸ線、波長λ１およびλ２の合波位相像のＸ線を検出して、それぞれ波長λ１の吸収像のデジタル画像データ、波長λ２の吸収像のデジタル画像データ、ならびに、波長λ１およびλ２の合波位相像のデジタル画像データを出力する。
【００２８】
アナライザ２２ａおよび２２ｂによって分離された波長λ１とλ２の吸収像のＸ線と位相像のＸ線は、それぞれアナライザ２２ａおよび２２ｂの板面（受光面の反対側の面）から所定の角度をなして出力される。検出器２４ａ、２４ｂおよび２４ｃは、その板面（Ｘ線の受光面）が、各々検出する吸収像のＸ線および位相像のＸ線の進行方向に対して垂直な方向に配置されている。検出器２４ａ、２４ｂおよび２４ｃの一例としては、Ｘ線検出用のフラット型パネル（ＦＰＤ）が挙げられる。
【００２９】
Ｘ線撮影部１２は、Ｘ線撮影時に、Ｘ線源２０とアナライザ２２ａとの間の所定位置に位置決めされる被写体２６の方向（すなわち、アナライザ２２ａの方向）に向かってＸ線を照射し、被写体２６のＸ線画像を撮影する。撮影されたＸ線画像は、波長λ１の吸収像、波長λ２の吸収像、波長λ１および波長λ２の合波位相像を含む。Ｘ線撮影部１２からは、撮影した上記Ｘ線画像に含まれるそれぞれの画像のデジタル画像データが出力される。
【００３０】
続いて、画像処理部１４は、Ｘ線撮影部１２により撮影されたＸ線画像にエネルギーサブトラクション処理等を含む各種の画像処理を施すものであり、例えば、コンピュータと本発明に関わるＸ線画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムによって構成される。
【００３１】
画像処理部１４で行われるエネルギーサブトラクション処理は、１回のＸ線撮影（１ショット撮影）で取得した複数枚のＸ線画像を用いて１つの画像から他の１つの画像を減算する（例えば、高エネルギー画像（画像データ）から低エネルギー画像（画像データ）を減算する）ことにより、例えば、軟部組織のみの画像や骨部組織のみの画像、軟部組織の輪郭を強調した画像等を得るものである。
【００３２】
また、表示１６部は、例えば、液晶ディスプレイ等のように、撮影されたＸ線画像を表示するものである。
【００３３】
出力部１８は、例えば、撮影されたＸ線画像をプリント出力するサーマルプリンタや、Ｘ線画像のデジタル画像データを保存する記憶装置等を含む。
【００３４】
本実施形態のＸ線画像撮影システム１０であれば、１回のＸ線撮影により、波長λ１の吸収像と、波長λ２の吸収像と、波長λ１およびλ２の合波位相像の３枚のＸ線画像を同時に取得することができる。そのため、これらのＸ線画像のうち、１つの画像から他の１つの画像を減算してエネルギーサブトラクション処理を行うことにより、正確で鮮明なＸ線画像を得ることができる。
【００３５】
次に、Ｘ線画像撮影システム１０にて、被写体（例えば人体）をＸ線撮影する時の動作を説明する。
【００３６】
被写体２６をＸ線撮影する場合、Ｘ線撮影しようとする被写体２６の所定部位が、Ｘ線撮影部１２のＸ線源２０とアナライザ２２ａとの間の所定位置に位置決めされる。その後、波長λ１およびλ２の合波Ｘ線がＸ線源２０から被写体２６に向かって照射されると、Ｘ線源２０から照射されたＸ線は、被写体２６を透過し、アナライザ２２ａによって波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像のＸ線ならびに波長λ２の吸収像および位相像のＸ線とに分離される。
【００３７】
被写体２６によって屈折されなかった波長λ１の吸収像のＸ線は、アナライザ２２ａを通過して検出器２４ａで検出され、検出器２４ａから波長λ１の吸収像のデジタル画像デー）として出力される。一方、被写体２６によって屈折された波長λ１の位相像Ｘ線と、波長λ２の吸収像および位相像のＸ線は、アナライザ２２ａを通過して、アナライザ２２ｂへ入射する。
【００３８】
アナライザ２２ｂに入射したＸ線のうち、被写体２６によって屈折されなかった波長λ２の吸収像のＸ線は、アナライザ２２ｂを通過して検出器２４ｂで検出され、検出器２４ｂから波長λ２の吸収像のデジタル画像データとして出力される。一方、被写体２６によって屈折された波長λ１およびλ２の位相像のＸ線は、アナライザ２２ｂを通過して検出器２４ｃで検出され、検出器２４ｃから波長λ１およびλ２の合波位相像のデジタル画像データとして出力される。
【００３９】
Ｘ線画像撮影部１２から出力されたデジタル画像データは、画像処理部１４において、エネルギーサブトラクション処理等を含む各種の画像処理がなされた後、表示部１６に表示され、状況に応じて出力部１８から出力される。エネルギーサブトラクション処理の方法については、例えば、文献１、２に開示されている方法等が利用できる。
【００４０】
Ｘ線画像撮影システム１０で作成されたＸ線画像は、１回の撮影で得られた２枚のＸ線画像にエネルギーサブトラクション処理を施すことにより、従来よりも正確で鮮明な画像を得ることができ、例えば、医療画像として診断上有用な情報を提供できる。本発明を医療画像に適用することにより、従来２回の撮影が必要であったところを１回の撮影で済ませることができ、被験者（患者等）の被曝の低減、Ｘ線撮影の効率化等の効果が得られる。
【００４１】
なお、上記第１の実施形態において、検出器２２ｃは必須の構成要素ではない。すなわち、エネルギーサブトラクション処理を行うために、波長（すなわち、エネルギー）の異なる２枚のＸ線画像（波長λ１およびλ２のＸ線の吸収像）を取得する場合には検出器２２ｃは不要である。一方、吸収像と位相像とを同時に取得したい場合には検出器２２ｃを設ける必要がある。
【００４２】
また、上記の通り吸収像と位相像を同時に取得する場合、該吸収像もしくは該吸収像に画像処理を施した吸収像と、該位相像もしくは該位相像に画像処理を施した位相像との間で、前記画像処理装置において加減算処理を施すことで、視認性の高いＸ線画像を取得することができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４４】
本発明の第２の実施形態であるＸ線の画像撮影システムの構成は図１と同様である。第１の実施形態のＸ線画像撮影システムと第２の実施形態のＸ線画像撮影システムの違いは、Ｘ線撮影部１２である。以下、第２の実施形態について、Ｘ線撮影部１２を中心に説明する。
【００４５】
第２の実施形態のＸ線画像撮影システムおいて、Ｘ線撮影部１２は、図４に示すように、Ｘ線源４０と、シリコン単結晶からなる角度アナライザ（角度分析板）４２と、２つのデジタルＸ線画像検出器４４ａおよび４４ｂとによって構成されている。Ｘ線源４０から照射されるＸ線の照射方向の下流側にアナライザ４２が配置され、アナライザ４２の下流側に検出器４４ａおよび４４ｂが配置されている。
【００４６】
Ｘ線源４０からは、所定帯域の波長のＸ線を含むブロードＸ線が、被写体４６（すなわち、アナライザ４２）に向かって照射される。本実施形態の場合、Ｘ線源４０からは、Ｘ線撮影時に、波長λ１のＸ線を含むブロードＸ線が照射される。
【００４７】
アナライザ４２は、第１の実施形態のアナライザ２２ａおよび２２ｂと同様のものである。アナライザ４２は、波長λ１の単色Ｘ線のエネルギーに応じて、撮影されるＸ線画像において最大コントラストが得られるように、その板面（Ｘ線の受光面）がＸ線の照射方向に垂直な面に対して一方向に所定の角度で傾斜されている。
【００４８】
本実施形態の場合、アナライザ４２は、Ｘ線源４０から入射されるＸ線を、波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像のＸ線および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線（両者の合波Ｘ線）とに分離する。
【００４９】
検出器４４ａおよび４４ｂは、第１の実施形態の検出器２４ａ、２４ｂおよび２４ｃと同様のものである。検出器４４ａおよび４４ｂは、それぞれ、アナライザ４２によって分離された波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線とを検出して、それぞれ波長λ１の吸収像のデジタル画像データと、波長λ１の位相像および波長λ１以外のＸ線画像（両者の合成画像）のデジタル画像データを出力する。アナライザ４２によって分離された波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線（両者の合波Ｘ線）は、アナライザ４２から所定の角度をなして出力される。検出器４４ａおよび４４ｂは、それぞれ、その板面（Ｘ線の受光面）が、各々検出する波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線（両者の合波Ｘ線）の進行方向に対して垂直な方向に配置されている。
【００５０】
Ｘ線撮影部１２は、Ｘ線撮影時にＸ線源４０とアナライザ４２との間の所定位置に位置決めされる被写体４６の方向（すなわち、アナライザ４２の方向）に向かってＸ線を照射し、被写体４６のＸ線画像を撮影する。撮影されたＸ線画像は、波長λ１の吸収像と、波長λ１の位相像および波長λ１以外のＸ線画像の重ね合わせ画像（合成画像）を含む。Ｘ線撮影部１２からは、撮影した上記Ｘ線画像のデジタル画像データが出力される。
【００５１】
画像処理部１４、表示部１６、出力部１８は、第１の実施形態と同様である。
【００５２】
次に、Ｘ線画像撮影システム１０にて、被写体（例えば人体）をＸ線撮影する時の動作を説明する。
【００５３】
被写体４６をＸ線撮影する場合、第１の実施形態と同様にして、被写体４６の所定部位が位置決めされ、ブロードＸ線がＸ線源４０から被写体４６に向かって照射される。Ｘ線源４０から照射されたＸ線は、被写体４６を透過し、アナライザ４２によって波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像のＸ線および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線とに分離される。
【００５４】
被写体４６によって屈折されなかった波長λ１のＸ線は、アナライザ４２を通過して検出器４４ａで検出され、検出器４４ａから波長λ１の吸収像のデジタル画像データとして出力される。一方、被写体４６によって屈折された波長λ１の位相像のＸ線と、波長λ１以外のＸ線画像のＸ線は、アナライザ４２を通過して検出器４４ｂで検出され、検出器４４ｂから波長λ１の位相像および波長λ１以外のＸ線画像の合成画像（のデジタルデータ）として出力される。
【００５５】
これ以後の動作は第１の実施形態と同様である。
【００５６】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５７】
本発明の第３の実施形態であるＸ線画像撮影システムの構成は図１と同様である。第１の実施形態のＸ線画像撮影システムと第３の実施形態のＸ線画像撮影システムの違いは、Ｘ線画像撮影装置であるＸ線撮影部１２である。以下、第３の実施形態について、Ｘ線撮影部１２を中心に説明する。
【００５８】
第３の実施形態のＸ線画像撮影システムおいて、Ｘ線撮影部１２は、図５に示すように、Ｘ線源５０と、シリコン単結晶からなる、２つの角度アナライザ（角度分析板）５２ａおよび５２ｂと、２つのデジタルＸ線画像検出器５４ａおよび５４ｂとによって構成されている。Ｘ線源５０から照射（曝射）されるＸ線の照射方向の下流側にアナライザ５２ａが配置され、アナライザ５２ａの下流側にアナライザ５２ｂと検出器５４ａが配置され、さらに、アナライザ５２ｂの下流側に検出器５４ｂが配置されている。
【００５９】
Ｘ線源５０からは、所定帯域の波長のＸ線を含むブロードＸ線が、被写体５６（すなわちアナライザ５２ａ）に向かって照射される。照射されたＸ線は、被写体５６が存在しない部分ではアナライザ５２ａに直接入射され、被写体５６が存在する部分では、被写体５６を透過したＸ線がアナライザ５２ａに入射する。
【００６０】
アナライザ５２ａおよび５２ｂは、第１の実施形態のアナライザ２２ａおよび２２ｂと同様のものである。アナライザ５２ａおよび５２ｂは、波長λ１の単色Ｘ線のエネルギーに応じて、撮影されるＸ線画像において最大コントラストが得られるように、その板面（Ｘ線の受光面）がＸ線の照射方向に垂直な面に対して一方向に所定の角度で傾斜されている。
【００６１】
本実施形態の場合、アナライザ５２ａは、Ｘ線源５０から入射されるＸ線のうち、波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像のＸ線および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線とに分離する。
【００６２】
検出器５４ａおよび５４ｂは、第１の実施形態の検出器２４ａ、２４ｂおよび２４ｃと同様のものである。検出器５４ａはアナライザ５２ａによって分離された波長λ１の吸収像のＸ線を検出して、波長λ１の吸収像のデジタル画像データを出力する。検出器５４ｂは、アナライザ５２ｂによって分離された波長λ２の吸収像のＸ線を検出して、波長λ２の吸収像のデジタル画像データを出力する。アナライザ５２ａおよび５２ｂによってそれぞれ分離された波長λ１の吸収像のＸ線および波長λ２の吸収像のＸ線と、波長λ１、λ２の位相像のＸ線およびこれら以外の波長のＸ線画像のＸ線は、それぞれ、アナライザ５２ａおよび５２ｂから所定の角度をなして出力される。検出器５４ａおよび５４ｂは、それぞれ、その板面（Ｘ線の受光面）が、各々検出する波長λ１およびλ２の吸収像のＸ線の進行方向に対して垂直な方向に配置されている。
【００６３】
Ｘ線撮影部１２は、Ｘ線撮影時にＸ線源５０とアナライザ５２ａとの間の所定位置に位置決めされる被写体５６の方向（すなわち、アナライザ５２ａの方向）に向かってＸ線を照射し、被写体５６のＸ線画像を撮影する。撮影されたＸ線画像は、波長λ１の吸収像と、波長λ２の吸収像を含む。Ｘ線撮影部１２からは、撮影した上記Ｘ線画像のデジタル画像データが出力される。
【００６４】
画像処理部１４、表示部１６、出力部１８は、第１の実施形態と同様である。
【００６５】
次に、Ｘ線画像撮影システム１０にて、被写体（例えば人体）をＸ線撮影する時の動作を説明する。
【００６６】
被写体５６をＸ線撮影する場合、第１の実施形態と同様にして、被写体５６の所定部位が位置決めされ、ブロードＸ線がＸ線源５０から被写体５６に向かって照射される。Ｘ線源５０から照射されたＸ線は、被写体５６を透過し、アナライザ５２ａによって波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像のＸ線および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線とに分離される。
【００６７】
被写体５６によって屈折されなかった波長λ１のＸ線は、アナライザ５２ａを通過して検出器５４ａで検出され、検出器５４ａから波長λ１の吸収像のデジタル画像データとして出力される。一方、被写体５６によって屈折された波長λ１の位相像のＸ線と、波長λ１以外のＸ線画像のＸ線は、アナライザ５２ａを通過して、アナライザ５２ｂへ入射する。
【００６８】
アナライザ５２ｂに入射したＸ線のうち、被写体５６によって屈折されなかった波長λ２の吸収像のＸ線は、アナライザ５２ｂを通過して検出器５４ｂで検出され、検出器５４ｂから波長λ２の吸収像のデジタル画像データとして出力される。
【００６９】
これ以後の動作は第１の実施形態と同様である。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００７１】
本発明の第４の実施形態であるＸ線の画像撮影システムの構成は図１と同様である。第１の実施形態のＸ線画像撮影システムと第４の実施形態のＸ線画像撮影システムの違いは、Ｘ線画像撮影装置であるＸ線撮影部１２である。以下、第４の実施形態について、Ｘ線撮影部１２を中心に説明する。
【００７２】
第４の実施形態のＸ線画像撮影システムおいて、Ｘ線撮影部１２は、図６に示すように、Ｘ線源６０と、シリコン単結晶からなる２つの角度アナライザ（角度分析板）６２ａおよび６２ｂと、３つのデジタルＸ線画像検出器６４ａ、６４ｂおよび６４ｃとによって構成されている。Ｘ線源６０から照射（曝射）されるＸ線の照射方向の下流側にアナライザ６２ａが配置され、アナライザ６２ａの下流側にアナライザ６２ｂと検出器６４ａが配置され、さらに、アナライザ６２ｂの下流側に検出器６４ｂおよび６４ｃが配置されている。
【００７３】
すなわち、本実施形態のＸ線撮影部１２では、第３の実施形態のアナライザ５２ｂに相当するアナライザ６２ｂの下流側にさらに検出器６４ｃが配置されている。
【００７４】
Ｘ線源６０、アナライザ６２ａ、６２ｂ、検出器６４ａ、６４ｂは、第３の実施形態のものと同様であり、その配置や作用も同様である。
【００７５】
ここで、アナライザ６２ｂは、アナライザ６２ａから入射される波長λ１の位相像のＸ線、波長λ２の吸収像および位相像のＸ線、ならびに、これ以外の波長のＸ線画像のＸ線を、波長λ２の吸収像のＸ線と、これ以外の波長のＸ線、すなわち、波長λ１の位相像のＸ線、波長λ２の位相像のＸ線、および、これ以外の波長のＸ線画像のＸ線の合波Ｘ線とに分離する。
【００７６】
検出器６４ｃは、アナライザ６２ｂによって分離された波長λ１の位相像のＸ線、波長λ２の位相像のＸ線、および、これ以外の波長のＸ線画像のＸ線の合波Ｘ線を検出し、その合成画像のデジタル画像データを出力する。検出器６４ｃは、その板面（Ｘ線の受光面）が、検出する波長λ１の位相像のＸ線、波長λ２の位相像のＸ線、および、これ以外の波長のＸ線画像のＸ線の合波Ｘ線の進行方向に対して垂直な方向に配置されている。
【００７７】
Ｘ線撮影部１２は、Ｘ線撮影時にＸ線源６０とアナライザ６２ａとの間の所定位置に位置決めされる被写体６６の方向（すなわち、アナライザ６２ａの方向）に向かってＸ線を照射し、被写体６６のＸ線画像を撮影する。撮影されたＸ線画像は、波長λ１の吸収像、波長λ２の吸収像と、波長λ１の位相像、波長λ２の位相像、および、これ以外の波長のＸ線画像の合成画像を含む。Ｘ線撮影部１２からは、撮影した上記Ｘ線画像のデジタル画像データが出力される。
【００７８】
画像処理部１４、表示部１６、出力部１８は、第１の実施形態と同様である。
【００７９】
次に、Ｘ線画像撮影システム１０にて、被写体（例えば人体）をＸ線撮影する時の動作を説明する。
【００８０】
本実施形態のＸ線画像撮影システムにて、被写体（例えば人体）をＸ線撮影する時の動作は、画像撮影部１２における検出器６４ｃの動作を除いて、第３の実施形態と同様である。
【００８１】
すなわち、被写体６６をＸ線撮影する場合、第１の実施形態と同様にして、被写体６６の所定部位が位置決めされ、ブロードＸ線がＸ線源６０から被写体６６に向かって照射される。Ｘ線源６０から照射されたＸ線は、被写体６６を透過し、アナライザ６２ａによって波長λ１の吸収像のＸ線と、波長λ１の位相像のＸ線および波長λ１以外のＸ線画像のＸ線とに分離される。
【００８２】
被写体６６によって屈折されなかった波長λ１のＸ線は、アナライザ６２ａを通過して検出器６４ａで検出され、検出器６４ａから波長λ１の吸収像のデジタル画像データとして出力される。一方、被写体６６によって屈折された波長λ１の位相像のＸ線と、波長λ１以外のＸ線画像のＸ線は、アナライザ６２ａを通過して、アナライザ６２ｂへ入射する。
【００８３】
アナライザ６２ｂに入射したＸ線のうち、被写体６６によって屈折されなかった波長λ２の吸収像のＸ線は、アナライザ６２ｂを通過して検出器６４ｂで検出され、検出器６４ｂから波長λ２のＸ線の吸収像のデジタル画像データとして出力される。一方、被写体６６によって屈折された波長λ１の位相像のＸ線、λ２の位相像のＸ線ならびに波長λ１およびλ２以外Ｘ線画像のＸ線の合波Ｘ線は、アナライザ６２ｂを通過して検出器６４ｃで検出され、検出器６４ｃから、波長λ１およびλ２の位相像ならびにそれ以外の波長のＸ線画像の重ね合わせ画像のデジタル画像データとして出力される。
【００８４】
これ以後の動作は第１の実施形態と同様である。
【００８５】
上記第２〜４の実施形態においても第１の実施形態と同様の効果が得られることは、言うまでもない。
【００８６】
なお、Ｘ線画像撮影システムにおいて、Ｘ線撮影部、画像処理部、表示部、および、出力部の構成は何ら限定されず、同様の機能を果たす各種構成のものを利用できる。また、表示部および出力部は必須の構成要素ではない。
【００８７】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に関わるＸ線画像撮影システムの構成を表す一実施形態のブロック図である。
【図２】図１に示すＸ線撮影部の構成を表す概念図（第１の実施形態）である。
【図３】図２に示すＸ線源の構成を表す概念図である。
【図４】Ｘ線撮影部の構成を表す第２の実施形態の概念図である。
【図５】Ｘ線撮影部の構成を表す第３の実施形態の概念図である。
【図６】Ｘ線撮影部の構成を表す第４の実施形態の概念図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  Ｘ線画像撮影装置
１２  Ｘ線画像撮影部
１４  画像処理部
１６  表示部
１８  出力部
２０  Ｘ線源
２２ａ、２２ｂ、４２、５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂ  角度アナライザ（角度分析板）
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、４４ａ、４４ｂ、５４ａ、５４ｂ、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ  デジタルＸ線画像検出器
２６、４６、５６、６６  被写体
３０ａ、３０ｂ  Ｘ線発生器
３２  合波ミラー
４０、５０、６０  ブロードＸ線源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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