(57)【要約】【課題】広範囲な医療用途などに対して適用することが可能な、高出力かつ高輝度で平行性に優れたＸ線を利用して、高解像度かつ短時間で目的とする被写体のＸ線画像を得ることが可能な画像測定方法及び画像測定装置を提供する。【解決手段】回転式ターゲットの表面に所定のエネルギー線源からエネルギー線を照射し、被写体の最大長に相当するような大きさを有するように前記ターゲットからＸ線を発生させる。次いで、前記Ｘ線を分光器に入射させ、前記Ｘ線から波長及び波長幅を選択するとともに、平行光となった平行Ｘ線を生成する。次いで、前記平行X線を前記被写体の周りに相対的に回転させながら照射し、前記被写体より得たＸ線画像を検知する。【選択図】図３
2008145116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式ターゲットの表面に所定のエネルギー線源からエネルギー線を照射し、被写体の最大長に相当するような大きさを有するように前記ターゲットからＸ線を発生させる工程と、
前記Ｘ線を分光器に入射させ、前記Ｘ線から波長及び波長幅を選択するとともに、平行光となった平行Ｘ線を生成する工程と、
前記平行X線を前記被写体の周りに相対的に回転させながら照射し、前記被写体より得たＸ線画像を検知する工程と、
を具えることを特徴とする、画像測定方法。  
【請求項２】
前記Ｘ線画像は、前記平行Ｘ線を前記被写体の周りに相対的に半回転以下で回転させることによって得ることを特徴とする、請求項１に記載の画像測定方法。
【請求項３】
前記Ｘ線は、前記エネルギー線の幅方向の大きさと略同一の１つのスリットを通過させることによって、前記平行Ｘ線とすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像測定方法。
【請求項４】
前記分光器は２以上の結晶板を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の画像測定方法。
【請求項５】
前記結晶板は、Ｘ線表面反射型結晶板、Ｘ線透過型（ラウエ型）結晶板及び非対称カット結晶板の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項４に記載の画像測定方法。
【請求項６】
前記ターゲットは複数のターゲットであり、これら複数のターゲットに対してエネルギー線を照射し、前記被写体の前記入射側全体の長さに相当するような大きさを有するような複数のＸ線を発生させ、これら複数のX線を前記被写体の周りに相対的に回転させながら、前記被写体よりＸ線画像を生成し、検知することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の画像測定方法。
【請求項７】
表面に対するエネルギー線照射によりＸ線を発生させるための回転式ターゲットと、
前記Ｘ線が、被写体の最大長に相当するような大きさを有するように前記回転式ターゲットからＸ線を発生させるためのエネルギー線を生成するエネルギー線源と、
前記Ｘ線を入射させ、前記Ｘ線から波長及び波長幅を選択するとともに、平行光となった平行Ｘ線を生成するための分光器と、
前記平行X線を前記被写体の周りに相対的な回転運動を生ぜしめるための回転駆動系と、
前記平行Ｘ線を前記被写体に照射して得たＸ線画像を検知するための検知器と、
を具えることを特徴とする、画像測定装置。
【請求項８】
前記回転駆動系は、前記平行Ｘ線を少なくとも前記被写体の周りに相対的に半回転以下で回転させるように構成したことを特徴とする、請求項７に記載の画像測定装置。
【請求項９】
前記Ｘ線の断面を直線状とするための、少なくとも１つのスリットを具えることを特徴とする、請求項７又は８に記載の画像測定装置。
【請求項１０】
前記分光器は２以上の結晶板を含むことを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一に記載の画像測定装置。
【請求項１１】
前記結晶板は、Ｘ線表面反射型結晶板、Ｘ線透過型（ラウエ型）結晶板及び非対称カット結晶板の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の画像測定装置。
【請求項１２】
前記ターゲットは複数のターゲットであり、これら複数のターゲットに対して前記エネルギー線源からエネルギー線を照射し、前記被写体の前記入射側全体の長さに相当するような大きさを有するような複数のＸ線を発生させ、これら複数のX線を前記回転駆動系で前記被写体の周りに相対的に回転させながら、前記被写体よりＸ線画像を生成し、前記検知器で検知することを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一に記載の画像測定装置。
【請求項１３】
前記平行Ｘ線は医療用として使用することを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか一に記載の画像測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像測定方法及び画像測定装置に関し、特に医療用として好適に用いることが可能な画像測定方法及び画像測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療用のＸ線撮影においては、所定のＸ線管球が用いられ、このＸ線管球から発せられるＸ線を被写体に照射するとともに、前記被写体を透過したＸ線をフィルムなどの所定の検出部において撮像あるいは検出し、その撮像あるいは検出した映像を解析することにより医療用に供していた。
【０００３】
例えば、従来のＸ線管においては、実効焦点１ｍｍ×１ｍｍから出たＸ線が広がって４０ｃｍ×４０ｃｍまで拡大して被写体に照射されるとすると、そのＸ線の輝度は（１ｍｍ×１ｍｍ）／（４００ｍｍ×４００ｍｍ）の割合だけ弱くなる。すなわち、被写体に照射されるＸ線の輝度は、出射直後の輝度に比較して少なくとも６．２５×１０−6まで減衰してしまう。
【０００４】
また、従来のＸ線管を医療用などに用いる場合においては、不要な成分をフィルターによりカットして使用する場合が大部分であった。しかし、この方法では目的とする波長成分を有効に取り出すには不十分であった。
【０００５】
一方、医療現場では、被写体の高速かつ高分解能３次元CTの開発が望まれている。すなわち、分解能が上がれば初期癌などの初期症状の発見が進み、治癒率が格段に上がるためである。被写体を高分解能で撮像するためには、波長幅が小さく平行性の良い高出力かつ高輝度Ｘ線を短時間露光する必要がある。しかしながら、従来のＸ線管球においては、被写体に照射される段階でのＸ線輝度は格段に減少してしまうとともに、平行性の高いＸ線を得ることができなかった。
【０００６】
また、従来のＸ線管球を用いたＣＴ装置では、被写体の画像を得ようとすると、前記Ｘ線管球を前記被写体の周りに数十回回転させなければならず、測定が長時間化してしまうという問題があった。
【０００７】
このように、従来のＸ線管球を特に医療用として使用するには、目的とする被写体の画像を高分解能かつ短時間で得ることができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、広範囲な医療用途などに対して適用することが可能な、高出力かつ高輝度で平行性に優れたＸ線を利用して、高解像度かつ短時間で目的とする被写体のＸ線画像を得ることが可能な画像測定方法及び画像測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明は、
回転式ターゲットの表面に所定のエネルギー線源からエネルギー線を照射し、被写体の最大長に相当するような大きさを有するように前記ターゲットからＸ線を発生させる工程と、
前記Ｘ線を分光器に入射させ、前記Ｘ線から波長及び波長幅を選択するとともに、平行光となった平行Ｘ線を生成する工程と、
前記平行X線を前記被写体の周りに相対的に回転させながら照射し、前記被写体より得たＸ線画像を検知する工程と、
を具えることを特徴とする、画像測定方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、
表面に対するエネルギー線照射によりＸ線を発生させるための回転式ターゲットと、
前記Ｘ線が、被写体の最大長に相当するような大きさを有するように前記回転式ターゲットからＸ線を発生させるためのエネルギー線を生成するエネルギー線源と、
前記Ｘ線を入射させ、前記Ｘ線から波長及び波長幅を選択するとともに、平行光となった平行Ｘ線を生成するための分光器と、
前記平行Ｘ線を前記被写体の周りに相対的な回転運動を生ぜしめるための回転駆動系と、
前記平行Ｘ線を前記被写体に照射して得たＸ線画像を検知するための検知器と、
を具えることを特徴とする、画像測定装置に関する。
【００１１】
本発明においては、従来のようなＸ線管球に相当する回転式ターゲットを用い、このターゲットに対してエネルギー線を照射し、前記ターゲットに対する前記エネルギー線の照射強度及び照射面積を適宜制御することにより、被写体の大きさ（長さ）とほぼ同等、あるいはそれ以上の大きさを有するようなＸ線を生成するようにしている。また、前記ターゲットから発生したＸ線を分光器に入射させ、前記Ｘ線から平行であって所定の波長範囲にあるＸ線成分のみを取り出すようにしている。
【００１２】
したがって、このように被写体よりも大きくかつ高出力、高輝度の平行Ｘ線を使用していることに起因して、前記平行Ｘ線を前記被写体の周りに相対的に、半回転以下で回転させれば、前記被写体の全体画像を得ることができる。したがって、前記被写体のＸ線画像、具体的には３次元のＸ線CT画像用データを高精度かつ短時間に得ることができる。なお、前記相対的な回転は、等速で実施しても良いし、必要に応じて任意に速度を変化させるようにすることもできる。
【００１３】
実際、従来の３次元ＣＴ装置では測定データをもとに計算機で３次元画像を得る。この時、画像データが全て同じ倍率（実際には倍率１）になるようにするため、３次元ＣＴ装置などに用いられているＸ線管などでは、正方形に近いスリットを通過させることによって平行Ｘ線を得るものであるので、前記平行Ｘ線においては、本来的にコンマ数ミリメータの大きさを有する断面積まで絞り込んだＸ線ビームとして使用する。したがって、本来的に小さいＸ線輝度がさらにその効率を下げてしまう結果となる。
【００１４】
なお、ここで、前記Ｘ線ビームの大きさとは、前記Ｘ線の大きさを特徴づけるようなものを言い、例えば前記Ｘ線の断面積が矩形状の場合は、その一辺の長さを言う。
【００１５】
例えば上述したように、前記平行Ｘ線の効率は1mm×1mmのコリメーターを通さないで40cm×40cmの透過写真を撮る場合に比較して1/(400×400)=6.25×10-6にまで減少してしまう。また、前記平行Ｘ線の断面積が極めて限定されてしまうため及びデジタルデータから３次元画像を計算により求めるため、前記平行Ｘ線を前記被写体に対して数十回スキャンさせる必要が生じる。この結果、前記被写体全体のＸ線画像を得ようとすると、１回の測定に数十秒オーダの時間を要することになる。  
【００１６】
一方、スキャンの高速化に伴い現状では１秒間に３回転する装置も出来ており、回転中心から200mmの位置で1mm×1mmの面積をＸ線ビームが走査する時間は僅か0.26ミリ秒にすぎない。即ち画素当たりミリ秒以下の露光のため、露光不足になりやすく、良質な画像、即ち低ノイズで解像度が良い３次元ＣＴ画像が得にくい。結果として、従来の方法では、分解能を上げるためにはＸ線ビームを細くする必要があり、その結果更に測定時間が長時間化する。そのため、高解像度の３次元Ｘ線ＣＴ画像が事実上得られないなどの問題が生じる。
【００１７】
これに対して本発明では、被写体の最大長に相当するような大きさであって、高輝度の平行Ｘ線を用いているので、前記被写体のＸ線画像を得るに際して、前記平行Ｘ線を前記被写体に対して、相対的に半回転以下で回転させて照射するようにすれば、目的とするＸ線画像を得ることができる。したがって、前記被写体の高分解能Ｘ線画像を、上記高速スキャンの方法を用いた場合には、極短時間、コンマ秒のオーダで得ることができる。結果として、本発明の方法及び装置では、被写体の大きさや形状に依存することなく、前記被写体に対し、短時間の測定で、高解像度のＸ線画像を得ることができる。
【００１８】
なお、本発明の一態様においては、前記Ｘ線を、少なくとも前記エネルギー線の幅方向の大きさと略同一の１つのスリットを通過させることによって、前記Ｘ線を簡易に平行Ｘ線とすることができる。この場合、前記Ｘ線は、目的とする幅方向の分解能に合致した大きさとなるような実効焦点を有するようにする。
【００１９】
また、前記分光器は結晶板を含むようにすることができる。この場合、前記結晶板を２以上組み合わせて用い、前記結晶板の内少なくとも一つは、Ｘ線表面反射型結晶板として機能するようにすることができる。また、前記結晶板の内少なくとも一つは、Ｘ線透過型結晶板として機能するようにすることができる。これによって、目的とする長軸方向の平行Ｘ線を簡易に得ることができる。但し、この段階では異なる波長間のＸ線は非平行である。さらに、これら結晶板の組み合わせ方法を適宜に設定することにより、平行のみならず単色のＸ線を得ることができる。
【００２０】
また、上述した複数の結晶板の総てをＸ線表面反射型結晶板とすることもできるし、その総てをＸ線透過型結晶板とすることもできる。さらに、これらの結晶板を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
前記結晶板は、例えば本発明のように細長いＸ線を用いる場合は、シリコン、ゲルマニウム、リチウムフルオライド（LiF）、グラファイト、水晶などから構成することもできる。これによって、ターゲットから発生したＸ線を入射させることによって、上述したような平行Ｘ線を簡易に形成することができる。
【００２２】
さらに、上記結晶板はＸ線用多層膜反射板を含むようにすることができる。このような多層膜反射板は、２種以上の物質を周期的に層状に重ねた膜として構成することができ、Ｘ線の回折現象を利用して単色或いは一定幅のＸ線を取り出しうる多層膜を意味する。この場合、前記多層膜反射板の周期により取り出される波長と反射角の関係が決まる。また、層の数や周期を微少量変化させることによって反射Ｘ線幅を変えることが出来る。本態様によれば、ターゲットから発生したＸ線を入射させることによって、上述したような平行Ｘ線を簡易に形成することができる。
【００２３】
また、本発明の一態様においては、前記ターゲットは複数のターゲットであり、これら複数のターゲットに対してエネルギー線を照射し、前記被写体の前記入射側全体の長さに相当するような大きさを有するような複数のＸ線を発生させ、これら複数のX線を前記被写体の周りに相対的に回転させながら、前記被写体よりＸ線画像を生成し、検知するようにすることができる。この場合、前記平行X線の、前記被写体の周りに対する相対的な回転角度をさらに低減させることができ、より短時間で前記被写体のＸ線画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、広範囲な医療用途などに対して適用することが可能な、高出力かつ高輝度で平行性に優れたＸ線を利用して、高解像度かつ短時間で目的とする被写体のＸ線画像を得ることが可能な画像測定方法及び画像測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明のその他の特徴及び利点について、発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の画像測定装置におけるＸ線発生装置の一例を示す構成図であり、図２は、図１に示す陰極の構成を詳細に示す構成図であり、図３は、本発明の画像測定装置におけるＸ線から平行Ｘ線を生成するための分光器の一例を示す構成図である。なお、これらＸ線発生装置及び分光器は、前記画像測定装置の主要構成要素である。
【００２７】
図１から明らかなように、Ｘ線発生装置１０においては、所定の真空度に保持された容器１１内に、円盤状のターゲット支持台１２が配置され、その上にターゲット１３が取り付けられている。また、ターゲット１３の上方には陰極１４が配置されている。さらに、ターゲット支持台１２の中心には回転軸１６Ａがあり、その右端には回転子１６が取り付けられている。回転子は２個のベアリング１７を介して固定軸１６Ｂに繋がっており、固定軸は頑丈な容器１１により位置及び方位が正確に保たれている。その外周部においてステータコイル１５が設けられている。また、陰極１４の先端部には陰極接続端子１８が設けられ、固定軸１６Ｂの先端部には陽極接続端子１９が設けられている。なお、容器１１には、生成したＸ線を外部に取り出すためのＸ線取り出し窓１１Ａが形成されている。
【００２８】
図１に示すＸ線発生装置１０においては、回転子１６に対してステータコイル１５から磁場が印加されることにより、回転駆動され、これに伴ってターゲット支持台１２及びその上に取り付けられたターゲット１３が回転駆動される。一方、陽極接続端子１９から固定軸１６Ｂ、ベアリング１７、回転子１６及びターゲット支持台１２を介してターゲット１３に正電圧が印加されるとともに、陰極接続端子１８から陰極１４に対して負電圧が印加される。
【００２９】
陰極１４は、ウエーネルト１４１内に収容されており、所定の電子線Ｅが生成され、発射されるとともに、ウエーネルト１４１の開口部１４１Ａで絞られた後、ターゲット１３の表面に照射される。これによって、ターゲット１３の表面からは、白色かつ非平行のＸ線３１が生成され、Ｘ線取り出し窓から外部に取り出されるようになる。
【００３０】
図３に示す分光器２０は、第１の結晶板２１及び第２の結晶板２２が所定の角度２αをなすようにして配置されている。さらに、分光器２０内の、第１の結晶板２１及び第２の結晶板２２の間には、第１のスリット２３が設けられ、第２の結晶板２２の外方には第２のスリット２４が設けられている。図３に示す分光器２０は、図１に示すＸ線発生装置１０の、Ｘ線取り出し窓１１Ａの近傍に配置する。
【００３１】
図１に示すＸ線発生装置から取り出された白色かつ非平行Ｘ線３１は、第１の結晶板２１で反射させ、続いて第１のスリット２３を通ることによって紙面に平行なＸ線３２となる。
【００３２】
具体的には、Ｘ線３１が第１の結晶板２１に入射することによって、Ｘ線３１はブラッグ回折（2dsinα= nλ）を受け、続いて第１のスリット２３を通過し、平行Ｘ線３２及び３３となって反射される。第１結晶板と第２結晶板とが同じ素材で且つ同じ反射面を使用し、かつ図３に示されているように、両結晶板が２αの角度に設定されている場合、第一結晶で反射された平行Ｘ線３２は、第１の結晶板２１の入射角度及び反射角度αと等しい角度で第２の結晶板２２に入射するので、第２の結晶板２２でも同様に反射し、その後は直進して被写体に届くようになる。一方、平行Ｘ線３２と波長の異なる平行Ｘ線３３は、第１の結晶板２１において入射角度及び反射角度がβとなるのに対し、第２の結晶板２２における入射角度は異なる角度γとなる。したがって、第２の結晶板２２で平行Ｘ線３３は反射しなくなる。
【００３３】
なお、第１のスリット２３のエッジに当たったＸ線は散乱され迷光となるがこの迷光は第２の結晶板２２及び第２のスリット２４によってカットされる。
【００３４】
結果として、図３に示す分光器２０では平行Ｘ線３２のみが生成されるようになる。このことは、その波長に於けるその他の平行Ｘ線は生成されないことを意味し、したがって、図３に示す分光器２０では単色の平行Ｘ線２２のみが生成され、被写体に照射される直前の断面形状はほぼ直線状になる。
【００３５】
また、図３に関する例では、第１の結晶板２１及び第２の結晶板２２の２つの結晶板を用い、いずれの結晶板においてもＸ線の反射を行わせ、Ｘ線表面反射型結晶板として機能させている。これらの結晶板は、シリコン、リチウムフルオライド（LiF）、グラファイト、ゲルマニウム及び水晶からなる群より選ばれる材料から構成することができる。
【００３６】
図４は、本発明の画像測定装置における分光器の他の例を示す構成図である。図４に示す分光器３０において、図３に示す分光器と同一あるいは類似の構成要素に関しては同じ参照符号を用いている。
【００３７】
図４に示す分光器３０も、２枚の結晶板４１及び４２によって構成しているが、本例では、結晶板４１及び４２はＸ線反射型ではなく、Ｘ線透過型（ラウエ型）として構成している。そして、第１の結晶板４１と第２の結晶板４２との間に、第１のスリット２３を設け、第２の結晶板４２の後方に第２のスリット２４を設けている。なお、本例においても、同種の結晶板を用いている場合には第１の結晶板４１の反射面と第２の結晶板４２の反射面とは角度２αをなすようにして配置している。異種の結晶板を用いている場合は各々の反射角度の和に等しい角度に配置する。
【００３８】
図１に示すＸ線発生装置１０のＸ線取り出し窓１１Ａから外部に取り出した白色かつ非平行Ｘ線３１は、第１の結晶板４１の反射面に対して角度αで入射させる。この際、Ｘ線３１はブラックの回折式2dsinα= nλに従って回折し、第１の結晶板４１内を透過する。この際、特に明示していないが、異なる波長λ’のＸ線が角度βで入射した際に上記ブラックの回折式を満足すれば、同じく第１の結晶板４１を透過することができる。したがって、第１の結晶板４１を透過したのみでは、Ｘ線３１は未だ白色かつ非平行なＸ線のままである。          
【００３９】
なお、Ｘ線３１は極めて細長い長方形の実効焦点を有しているので、第１のスリット２３通過後は波長λのＸ線は紙面に平行な面に沿った平行成分を有するようになるが、その他第１のスリット２３で散乱された非平行成分も残存する。また、波長λ’のＸ線は波長λのＸ線とは異なる方向に回折するので、これらは互いに平行とはならない。
【００４０】
次いで、第１の結晶板４１を透過したＸ線３２は第２の結晶板４２に角度αで入射し、同じくブラックの回折式2dsinα= nλに従って回折し、第２の結晶板４２内を透過する。一方、波長λ’のＸ線は第２の結晶板４２に対するブラッグの回折式を満足しないので、第２の結晶板４２内を通過することがない。したがって、Ｘ線発生装置１０から生成したＸ線３１は、第２の結晶板４２を通過した後に、単色かつ平行なＸ線３２となる。
【００４１】
第１のスリット２３で散乱された非平行成分は第２の結晶板４２と第２のスリット２４とで除かれる。
【００４２】
また、本例においては、第１の結晶板４１及び第２の結晶板４２は、シリコン、ゲルマニウム、リチウムフルオライド(LiF)、グラファイト、水晶などの結晶板から構成することができるが、その他の材料からなる結晶板を用いることもできる。
【００４３】
図５は、本発明の画像測定装置における分光器のその他の例を示す構成図である。図５に示す分光器４０において、図３及び図４に示す分光器と同一あるいは類似の構成要素に関しては同じ参照符号を用いている。
【００４４】
図３では、分光器２０は２枚の反射型結晶板２１及び２２によって構成されていたが、本例の分光器４０は２枚の非対称カット結晶板５１及び５２から構成されている。非対称カット結晶板とは、結晶の外形面とＸ線を反射する反射面が平行ではなく、傾斜した結晶表面を有するものである。これによって、生成するＸ線の断面積（傾斜方向の長さ）を変更でき、前記Ｘ線の断面積を拡大したり、縮小したりすることができる。この場合の拡大率Ｍは
Ｍ =｛sin（α＋ε）/sin（α−ε）｝である。ここでαは反射角、εは非対称カット角である。
【００４５】
なお、本例では、第１の結晶板５１及び第２の結晶板５２は、結晶のＸ線を反射する反射面を数度、例えば約ε＝６度（非対称角６度）の角度で傾斜させている。また、第１の結晶板５１の反射面及び第２の結晶板５２の反射面は紙面に垂直であるとともに、互いに２αの角度をなすようにして配置されている。
【００４６】
本例に示す分光器４０では、Ｘ線発生装置１０から生成したＸ線３１は第１の結晶板５１において、断面積（長軸方向のみ）が拡大された状態で反射される。その後、反射Ｘ線は第２の結晶板５２において、断面積（長軸方向のみ）が更に拡大された状態で反射される。このとき、第１の結晶板５１の反射面と第２の結晶板５２の反射面とは、上記図３に関する例と同様に、所定の角度で入射したＸ線のみがブラッグ回折条件を満足し、単色の平行Ｘ線３２が得られるようになる。したがって、本例においては、Ｘ線発生装置１０から生成したＸ線に比し、断面積が拡大された単色の平行Ｘ線を得ることができる。
【００４７】
具体例を示すと、反射型結晶板としてSiを用い、反射面に（４４０）を選ぶと面間隔は０．６４Åである。波長として沃素（造影剤）の吸収端であるλ＝０．３７３８Åを選ぶと反射角はブラッグの式によりα＝１１．２２６Åである。非対称角εを６度とすると拡大率Ｍは３．２５となる。即ち、第１の結晶板５１により長軸方向に３．２５倍拡大され、次いで第２の結晶板５２により更に３．２５倍拡大される。結果として１０．５６倍に拡大される。従って、ターゲットから出射されるＸ線の実効焦点の長軸方向の長さが４ｃｍの場合、約４０ｃｍの被写体に照射可能なＸ線を得る。
【００４８】
なお、本例においても、第１のスリット４１で散乱された非平行成分は第２の結晶板５２及び第２のスリット４２で除かれることになる。
【００４９】
次に、上述した画像測定装置を用いた測定方法について概略的に説明する。図６は、本発明の画像測定装置を、被写体に対して配置した場合の概略構成を示す平面図である。本例では、被写体Ｓの周囲において、１組の画像測定装置を配置した場合について示している。
【００５０】
図６において、参照数字２００は画像測定装置を示しており、参照数字２１１及び２１２は、それぞれ分光器を含む平行Ｘ線発生装置及び被写体ＳからのＸ線画像を検知するための検知器である。
【００５１】
本発明においては、図示しない回転手段を用いて画像測定装置２００を被写体Ｓの周りに回転できるように構成している。そして、半回転の間に、被写体Ｓに対して、上述したような断面が直線状の単色の平行Ｘ線を照射し、それによって得た画像を検知することにより、上記半回転の間に、被写体Ｓの種々の方位からの画像を得ることができる。勿論１回転することもできる。その結果、３次元Ｘ線ＣＴ画像を得ることができるようになる。
【００５２】
換言すれば、被写体Ｓの周りに画像測定装置２００を半転させるのみで、被写体ＳのＸ線画像を得ることができる。なお、この際、単色の高輝度平行Ｘ線を用いているので、本装置のＸ線に見合う高分解能の検出器を用いれば、得られるＸ線画像の分解能も高くなる。
【００５３】
なお、このような半回転の回転で被写体Ｓの画像が得られる理由は、本願では使用するＸ線の平行性が高くしかも波長幅も狭いので、画像測定装置２００を被写体Ｓの周りに０から１８０度まで回転させた場合（半回転）のデータと、１８０度から３６０度まで回転させた場合（半回転）のデータは同じになる。したがって、０から１８０度までの半回転を実施するのみで被写体ＳのＸ線画像を得ることができる
【００５４】
なお、上記例では、被写体Ｓに対して画像測定装置２００を回転するようにしているが、本発明においては、被写体Ｓと画像測定装置２００とが相対的に回転しさえすれば良く、したがって、画像測定装置２００の代わりに被写体Ｓを回転するようにすることができる。但し、被写体Ｓが人体や動物などの場合、それらを高速で回転させると被写体Ｓに対して多大な負担を強いることになるので、このような場合は、上述したように画像測定装置２００を回転させる方が好ましい。また、上記相対的な回転は、等速で実施しても良いし、必要に応じて速度を変化させるようにすることもできる。
【００５５】
また、本発明では、画像測定装置２００を複数個取り付けることにより測定速度を上げることが出来る。図７は、本発明の画像測定装置を、被写体に対して配置した場合の概略構成を示す平面図である。本例では、被写体Ｓの周囲において、４組の画像測定装置を等角度間隔（４５度間隔）に配置した場合について示している。
【００５６】
図７において、参照数字２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ及び２００Ｄは画像測定装置を示しており、参照数字２１１、２２１、２３１及び２４１は分光器を含む平行Ｘ線発生装置であり、２１２、２２２、２３２、及び２４２は被写体ＳからのＸ線画像を検知するための検知器である。
【００５７】
図７は撮影開始時の配置である。４組の画像測定装置が同時に測定を開始し、２００Ａが２００Ｂの位置に達したときは、２００Ｂは２００Ｃの位置に、２００Ｃは２００Ｄの位置に、更に２００Ｄは２００Ａの位置に達し、それぞれ４５度分の画像を撮影する。従って全体として半周の画像がえられる。即ちこの場合各々の画像測定装置は４５度分を測定すれば良いので、測定時間は図６の場合に比べて１／４になる。
【００５８】
図示はしていないが、１周（３６０度）測定する場合は画像測定装置の数は奇数台でなければならない。例えば３組の画像測定装置を置く場合は１２０度間隔で配置する。偶数台、例えば２台配置した場合を図６で説明すると、２台は互いに１８０度回転した位置に配置することになり、その結果分光器を含むＸ線発生装置２１１と検出器である２１２が同じ場所を閉めることになり、配置することが物理的に不可能になるため偶数台を配置することは出来ない。
【００５９】
図８は図７の１次元検出器をイメージングプレート（ＩＰ）に代表される大型２次元検出器を用いた例である。撮影後ＩＰ読み取り装置に運ばれてデジタル化される。図７は半回転用の撮影装置で、２１１，２２１，２３１及び２４１は分光器を含む平行Ｘ線発生装置である。相対する位置に配置されたスリット２５１〜２５４は目的とするＸ線のみを通すためのスリットであり、このスリット以外は全てＸ線遮蔽材によりＩＰに不要なＸ線の照射を防止する。また、撮影時回転運動に伴う遠心力のバランスを取るための重り２６１〜２６４などを必要とすることは従来のＣＴ装置と同じである。
【００６０】
また、IPは撮影時には固定された円筒形ドラム２５０に固定されている必要がある。しかるに撮影終了間際には２４１が２５１に接近し、撮影終了時点には２４１が２５１の場所に来る。従って、IPを固定するドラム２５０の半径は２４１に接触しないよう充分大きな半径を持たせる必要がある。
【００６１】
本発明の画像測定方法及び画像測定装置は、特に限定されるものではないが、人体を含む種々の生物のＣＴ撮影に対して用いることができる。このような場合、本発明によれば、極めて短時間の平行Ｘ線照射で目的とする高分解能のＸ線画像を得ることができる。
【００６２】
また、本発明の画像測定方法及び画像測定装置では単色の平行Ｘ線を発生させることができるため、その平行Ｘ線の波長を造影剤の吸収端の高エネルギー側に合わせることにより、大きな吸収を得ることができ、前記造影剤の量を大幅に削減すること或いは／更に被曝量を少なくすることができる。したがって、人体を含む種々の生物に対してＣＴ撮影を行う場合に、生物への負担を軽減することができる。さらに、短時間撮影が可能であるため、生物の呼吸停止時間を大幅に削減したり、前記呼吸に伴うノイズの発生を大幅に低減したりすることができる。
【００６３】
なお、当然のことながら、本発明の画像測定方法及び画像測定装置は、医療や生命科学の分野のみならず、非破壊検査などの種々の分野において用いることができる。
【００６４】
また、本発明の画像測定装置における検知器は、汎用のものから構成することができる。
【００６５】
以上、本発明について具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の画像測定装置におけるＸ線発生装置の一例を示す構成図である。
【図２】図1に示すＸ線発生装置における陰極の部分を拡大して示す図である。
【図３】本発明の画像測定装置における分光器の例を示す構成図である。
【図４】本発明の画像測定装置における分光器の他の例を示す構成図である。
【図５】本発明の画像測定装置における分光器のその他の例を示す構成図である。
【図６】本発明の画像測定装置を、被写体に対して配置した場合の一例における概略構成を示す平面図である。
【図７】本発明の画像測定装置を、被写体に対して配置した場合の他の例における概略構成を示す平面図である。
【図８】図７に示す画像測定装置の変形例における概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  Ｘ線発生装置
１１  （真空）容器
１２  ターゲット支持台
１３  ターゲット
１４  陰極
１４１  ウエーネルト  
１５  ステータコイル
１６  回転子      
１６Ａ  回転軸
１６Ｂ  固定軸
１７  ベアリング
１８  陰極接続端子
１９  陽極接続端子
２０、３０、４０  分光器
２１  第１の（Ｘ線表面反射型）結晶板
２２  第２の（Ｘ線表面反射型）結晶板
２３  第１のスリット
２４  第２のスリット
４１  第１の（Ｘ線透過型）結晶板
４２  第２の（Ｘ線透過型）結晶板
５１  第１の（Ｘ線表面反射型）非対称カット結晶板
５２  第２の（Ｘ線表面反射型）非対称カット結晶板
２００  画像測定装置
２１１  平行Ｘ線発生装置
２１２  検知器
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ  画像測定装置
２１１、２２１、２３１、２４１  分光器を含むＸ線発生装置
２１２、２２２、２３２、２４２  検知器
２５０  イメージングプレート（ＩＰ）
２５１、２５２、２５３、２５４  スリット
２６１、２６２、２６３、２６４  おもり
【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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【図７】
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【図８】
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