(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）撮影対象の被検体へＸ線ビームを照射するＸ線管と被検体へのＸ線ビームの照射により生じる被検体の透過Ｘ線像を検出する２次元Ｘ線検出器とが配備されているＸ線撮像手段と、（Ｂ）被検体へ照射するＸ線ビームのエネルギーをエネルギーが高い方の側とエネルギーが低い方の側との間で少なくともエネルギーの高い方の側は複数段階にわたって変化させながら切り替えるエネルギー切替制御をＸ線管に対しておこなうＸ線エネルギー切替制御手段と、（Ｃ）エネルギーの高い高エネルギーＸ線ビームの照射に伴って２次元Ｘ線検出器から出力されるＸ線検出信号にしたがって高エネルギーＸ線撮影画像をＸ線ビームのエネルギーの各段階毎に取得すると共にエネルギーの低い低エネルギーＸ線ビームの照射に伴って２次元Ｘ線検出器から出力されるＸ線検出信号にしたがって低エネルギーＸ線撮影画像を取得するＸ線撮影画像取得手段と、（Ｄ）高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像について重み付けを設定する画像重み付け設定手段と、（Ｅ）画像重み付け設定手段による重み付けにしたがって高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像を高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像の少なくとも２以上の組み合わせについてそれぞれ画像サブトラクション処理してエネルギーサブトラクション画像を取得する画像サブトラクション手段と、（Ｆ）画像サブトラクション手段により取得されたエネルギーサブトラクション画像を表示する画像表示手段とを備えていることを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線撮像装置において、Ｘ線エネルギー切替制御手段は、Ｘ線管の管電圧を切り替える電気的制御を実行することによりエネルギー切替制御を行うＸ線撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＸ線撮像装置において、画像サブトラクション手段は、複数枚の高エネルギーＸ線撮影画像の中から、エネルギーの切り替え範囲の中心に近い高エネルギーＸ線撮影画像から順に使用して画像サブトラクション処理を行うＸ線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体にエネルギーが高いＸ線ビームを照射した時に得られる高エネルギーＸ線撮影画像と被検体にエネルギーが低いＸ線ビームを照射した時に得られる低エネルギーＸ線撮影画像を画像サブトラクション処理してサブトラクション画像を得るエネルギーサブトラクションタイプのＸ線撮像装置に係り、特に画像品位の良いエネルギーサブトラクション画像を取得するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエネルギーサブトラクションタイプのＸ線撮像装置は、被検体にエネルギーが高いＸ線ビームを照射した時に得られる高エネルギーＸ線撮影画像と被検体にエネルギーが低いＸ線ビームを照射した時に得られる低エネルギーＸ線撮影画像を、高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像について設定されている重み付けにしたがって画像同士を差し引く画像サブトラクション処理をして１枚のエネルギーサブトラクション画像を取得する。
【０００３】
通常、Ｘ線ビームのエネルギーの切り替えは被検体にＸ線を照射するＸ線管の管電圧を切り替えることで行われる。エネルギーが高い高エネルギーＸ線ビームの場合、例えばＸ線管の管電圧を１４０ｋＶとし、エネルギーが低い低エネルギーＸ線ビームの場合、例えばＸ線管の管電圧を６０ｋＶとする。エネルギーサブトラクションの場合、高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像との間には、被検体の骨部や軟部組織のエネルギー吸収特性の違いによる画像の差があり、エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像について設定されている重み付けにしたがって画像同士を差し引くことにより、高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像とは違った様相を呈するエネルギーサブトラクション画像が得られる。
【０００４】
さらに、高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像の重み付けを変化させることによってエネルギーサブトラクション画像の画質を調整したり、エネルギーサブトラクション画像の中に抽出される注目部位を変化させることもできる。高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像の重み付けを変えることにより、例えば、軟部組織が消去されて骨部が注目部位として抽出されたエネルギーサブトラクション画像が得られたり、逆に骨部が消去されて軟部組織が注目部位として抽出されたエネルギーサブトラクション画像が得られる（例えば特許文献１を参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８８０２４号公報（第６頁９欄，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のＸ線撮像装置は、往々にして適切な画質のエネルギーサブトラクション画像を速やかに取得することができないという問題がある。
高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像の重み付けの変化によるエネルギーサブトラクション画像の画質の調整には一定の限界がある。つまり、元々、Ｘ線撮影画像を得る時のＸ線ビームのエネルギーが、エネルギーサブトラクション画像の適切画質の生成が可能な範囲を外れている時は、Ｘ線ビームのエネルギーを変更する操作を行ってから再びＸ線撮影を実行して適当な画像差がある別のＸ線撮影画像を撮り直す必要がある。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、適切な画質のエネルギーサブトラクション画像を速やかに取得することができるＸ線撮像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】
【０００８】
請求項１の発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明に係るＸ線撮像装置は、（Ａ）撮影対象の被検体へＸ線ビームを照射するＸ線管と被検体へのＸ線ビームの照射により生じる被検体の透過Ｘ線像を検出する２次元Ｘ線検出器とが配備されているＸ線撮像手段と、（Ｂ）被検体へ照射するＸ線ビームのエネルギーをエネルギーが高い方の側とエネルギーが低い方の側との間で少なくともエネルギーの高い方の側は複数段階にわたって変化させながら切り替えるエネルギー切替制御をＸ線管に対しておこなうＸ線エネルギー切替制御手段と、（Ｃ）エネルギーの高い高エネルギーＸ線ビームの照射に伴って２次元Ｘ線検出器から出力されるＸ線検出信号にしたがって高エネルギーＸ線撮影画像をＸ線ビームのエネルギーの各段階毎に取得すると共にエネルギーの低い低エネルギーＸ線ビームの照射に伴って２次元Ｘ線検出器から出力されるＸ線検出信号にしたがって低エネルギーＸ線撮影画像を取得するＸ線撮影画像取得手段と、（Ｄ）高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像について重み付けを設定する画像重み付け設定手段と、（Ｅ）画像重み付け設定手段による重み付けにしたがって高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像を高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像の少なくとも２以上の組み合わせについてそれぞれ画像サブトラクション処理してエネルギーサブトラクション画像を取得する画像サブトラクション手段と、（Ｆ）画像サブトラクション手段により取得されたエネルギーサブトラクション画像を表示する画像表示手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
［作用・効果］請求項１の発明のＸ線撮像装置によりＸ線撮影を行う場合、Ｘ線撮像手段に配備されているＸ線管は、Ｘ線エネルギー切替制御手段から受けるエネルギー切替制御にしたがって、Ｘ線ビームのエネルギーをエネルギーが高い方の側とエネルギーが低い方の側との間で少なくともエネルギーの高い方の側は複数段階にわたって変化させながら切り替えてエネルギーが高い高エネルギーＸ線ビームとエネルギーが低い低エネルギーＸ線ビームを被検体に照射する。Ｘ線撮像手段に配備されている２次元Ｘ線検出器は、高エネルギーＸ線ビームあるいは低エネルギーＸ線ビームが照射される毎に生じる被検体の透過Ｘ線像を検出しＸ線検出信号に変換して出力する。
【００１０】
一方、Ｘ線撮像手段の後段では、Ｘ線撮影画像取得手段が高エネルギーＸ線ビームの照射に伴って２次元Ｘ線検出手段から出力されるＸ線検出信号にしたがって高エネルギーＸ線撮影画像をＸ線ビームのエネルギーの各段階毎に取得し、低エネルギー画像取得手段が低エネルギーＸ線ビームの照射に伴って２次元Ｘ線検出手段から出力されるＸ線検出信号にしたがって低エネルギーＸ線撮影画像を取得する。
【００１１】
他方、画像サブトラクション手段は、画像重み付け設定手段によって高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像について設定されている重み付けにしたがって、高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像を高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像の少なくとも２以上の組み合わせについてそれぞれ画像サブトラクション処理してエネルギーサブトラクション画像を取得すると共に、取得されたエネルギーサブトラクション画像は画像表示手段によって表示される。また画像重み付け設定手段による重み付けを変化させることによってエネルギーサブトラクション画像の画質を調整することができる。
【００１２】
即ち、請求項１の発明のＸ線撮像装置の場合、１回のＸ線撮影において、Ｘ線撮像手段に配備されているＸ線管により照射されるＸ線ビームのエネルギーの高い方の側については、エネルギーが複数段階にわたって変化させられるのに加えて、Ｘ線撮影画像取得手段でＸ線ビームのエネルギーの各段階毎に高エネルギーＸ線撮影画像が取得される。
またＸ線ビームのエネルギーの高い側ではＸ線ビームのエネルギーの変化に伴って被検体の骨部のＸ線吸収の様相が相当に変化するので、Ｘ線ビームのエネルギーの異なる高エネルギーＸ線撮影画像同士の間ではＸ線ビームのエネルギー違いによる明確な画像差がある。
【００１３】
したがって、請求項１の発明のＸ線撮像装置では、１回のＸ線撮影だけでエネルギーサブトラクション画像の元になる高エネルギーＸ線撮影画像として、明確な画像差のある複数枚の高エネルギーＸ線撮影画像が取得されるので、１回のＸ線撮影で適切な画質のエネルギーサブトラクション画像が確実に取得できる。
よって請求項１の発明のＸ線撮像装置によれば、適切な画質のエネルギーサブトラクション画像を速やかに取得できる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のＸ線撮像装置において、Ｘ線エネルギー切替制御手段は、Ｘ線管の管電圧を切り替える電気的制御を実行することによりエネルギー切替制御を行うものである。
【００１５】
［作用・効果］請求項２の発明のＸ線撮像装置の場合、Ｘ線エネルギー切替制御手段がＸ線管の管電圧を切り替える電気的制御を実行することによりエネルギー切替制御が行われてＸ線ビームのエネルギーが切り替えられる。
【００１６】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のＸ線撮像装置において、画像サブトラクション手段は、複数枚の高エネルギーＸ線撮影画像の中から、エネルギーの切り替え範囲の中心に近い高エネルギーＸ線撮影画像から順に使用して画像サブトラクション処理を行うものである。
【００１７】
［作用・効果］請求項３の発明のＸ線撮像装置によれば、エネルギーの切り替え範囲を最も代表的なエネルギーを中心にして振り分けた場合に、画像サブトラクション手段が、複数枚の高エネルギーＸ線撮影画像の中から、エネルギーの切り替え範囲の中心に近い高エネルギーＸ線撮影画像から順に使用して画像サブトラクション処理を行うので、適切な画質のエネルギーサブトラクション画像をより速やかに取得できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のＸ線撮像装置の場合、１回のＸ線撮影において、Ｘ線撮像手段に配備されているＸ線管により照射されるＸ線ビームのエネルギーの高い方の側については、エネルギーが複数段階にわたって変化させられるのに加えて、Ｘ線撮影画像取得手段でＸ線ビームのエネルギーの各段階毎に高エネルギーＸ線撮影画像が取得される。
またＸ線ビームのエネルギーの高い側ではＸ線ビームのエネルギーの変化に伴って被検体の骨部のＸ線吸収の様相が相当に変化するので、Ｘ線ビームのエネルギーの異なる高エネルギーＸ線撮影画像同士の間ではＸ線ビームのエネルギー違いによる明確な画像差がある。
【００１９】
したがって、この発明のＸ線撮像装置では、１回のＸ線撮影だけでエネルギーサブトラクション画像の元になる高エネルギーＸ線撮影画像として、明確な画像差のある複数枚の高エネルギーＸ線撮影画像が取得されるので、１回のＸ線撮影で適切な画質のエネルギーサブトラクション画像が確実に取得できる。
よって、この発明のＸ線撮像装置によれば、適切な画質のエネルギーサブトラクション画像を速やかに取得することができる。
【実施例】
【００２０】
この発明のＸ線撮像装置の実施例を説明する。図１は実施例に係るＸ線撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【００２１】
実施例のＸ線撮像装置は、図１に示すように、撮影対象の被検体Ｍへコーン状のＸ線ビームを照射するＸ線管１と被検体ＭへのＸ線ビームの照射により生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出する２次元Ｘ線検出器としてのフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」と略記）２とが配備されている立位撮影式のＸ線撮像機構３を備えている。
Ｘ線撮像機構３には、天井Ｕに架設されたガイドレール４に沿って水平方向へ移動可能な走行部５と、走行部５に上端が固定されて長手方向が上下方向となる向きで設置されている伸縮可能なロッド状の支持アーム６とが配備されていて、支持アーム６の下端にＸ線管１が取り付けられている。
【００２２】
Ｘ線管１を支持アーム６ごと押して走行部５をガイドレール４に沿って手動で移動させることにより、矢印ＲＡで示すように、Ｘ線管１の位置を水平方向へ変化させられる。また支持アーム６を手動で伸び縮みさせることにより、矢印ＲＢで示すように、Ｘ線管１の位置を上下方向へ変化させられる。実施例の装置では、走行部５の移動や支持アーム６の伸縮が手動で行われる構成であるが、走行部５の移動あるいは支持アーム６の伸縮は電動で行われる構成でもよい。
【００２３】
またＸ線撮像機構３には、床Ｆに立設されている支持スタンド７が配備されていて、支持スタンド７へＦＰＤ２が垂直に立てた状態で垂直方向へのスライド可能に設置されている。ＦＰＤ２を手動で垂直方向へスライドさせることによりＦＰＤ２の位置を上下方向へ変化させられる。実施例の装置では、ＦＰＤ２の移動が手動で行われる構成であるが、ＦＰＤ２の移動は電動で行われる構成でもよい。
【００２４】
一方、Ｘ線撮像機構３に配備されているＸ線管１はＸ線管用電源８の高圧発生部８Ａから管電圧が印加される毎にＸ線ビームＸＡを照射するのであるが、実施例の装置は、被検体Ｍへ照射するＸ線ビームＸＡのエネルギーをエネルギーが高い方の側とエネルギーが低い方の側との間で少なくともエネルギーの高い方の側は５段階にわたって変化させながら切り替えるエネルギー切替制御をＸ線管１に対しておこなうＸ線エネルギー切替制御部９を備えている。このＸ線エネルギー切替制御部９の場合、Ｘ線管１の管電圧を切り替える電気的制御をＸ線管用電源８の高圧発生部８Ａに対し実行することによりエネルギー切替制御を行う。
【００２５】
具体的には、Ｘ線エネルギー切替制御部９によるエネルギー切替制御によって、Ｘ線ビームＸＡのエネルギーの高い方の側は、Ｘ線管１の管電圧が、１２０ｋＶ，１２５ｋＶ，１３０ｋＶ，１３５ｋＶ，１４０ｋＶの５段階にわたって変化させられる。Ｘ線ビームＸＡのエネルギーの低い方の側は、Ｘ線管１の管電圧は、６０ｋＶのひとつの電圧に固定されていて、変化させられない。つまり、実施例の装置では、１回のＸ線撮影が行われる間にＸ線管１の管電圧が、図２に示すように、１２０ｋＶから始まって、１２５ｋＶ，１３０ｋＶ，１３５ｋＶ，１４０ｋＶ，６０ｋＶへと順番に変化させられる。
【００２６】
他方、Ｘ線撮像機構３に配備されているＦＰＤ２は、Ｘ線ビームＸＡのエネルギーの高い高エネルギーＸ線ビームあるいはＸ線ビームＸＡのエネルギーの低い低エネルギーＸ線ビームが照射される毎に生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出しＸ線検出信号に変換して出力する。ＦＰＤ２の後段のＸ線撮影画像取得部１０は、高エネルギーＸ線ビームの照射に伴ってＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがって高エネルギーＸ線撮影画像をＸ線ビームのエネルギーの各段階毎に取得すると共に、低エネルギーＸ線ビームの照射に伴ってＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがって低エネルギーＸ線撮影画像を取得する。Ｘ線撮影画像取得部１０で取得された高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像は、後段の表示モニタ１１の画面に映し出すことができる。
【００２７】
１回のＸ線撮影中にＸ線管１の管電圧が上述のように切り替えられるので、１回のＸ線撮影でＸ線撮影画像取得部１０により取得される高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）に示す５枚の高エネルギーＸ線撮影画像と下記の（Ｆ）に示す１枚の低エネルギーＸ線撮影画像となる。
【００２８】
（Ａ）Ｘ線管１の管電圧が１２０ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像。
（Ｂ）Ｘ線管１の管電圧が１２５ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像。
（Ｃ）Ｘ線管１の管電圧が１３０ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像。
（Ｄ）Ｘ線管１の管電圧が１３５ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像。
（Ｅ）Ｘ線管１の管電圧が１４０ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像。
（Ｆ）Ｘ線管１の管電圧が６０ｋＶの時の低エネルギーＸ線撮影画像。
【００２９】
実施例の装置の場合、Ｘ線管１の管電圧や管電流のＸ線撮影条件用データあるいはＸ線撮影開始の指令などを入力する操作パネル１２や、コンピュータとその動作プログラムを中心に構成されていて、操作パネル１２により入力されるデータや指令あるいはＸ線撮影の進行にしたがって各部に必要なデータや命令を送出して統括的機能を果たす撮像制御部１３を備えている。また表示モニタ１１の画面にはＸ線撮影の実行に必要な操作メニューも表示される構成とされており、表示モニタ１１と操作パネル１２および撮像制御部１３はＸ線撮影画像取得用のワークステーションを造り出している。
【００３０】
また、Ｘ線撮影画像取得部１０で取得された高エネルギーＸ線撮影画像は、高エネルギー画像メモリ１４へ送り込まれて記憶され、Ｘ線撮影画像取得部１０で取得された低エネルギーＸ線撮影画像は、低エネルギー画像メモリ１５へ送り込まれて記憶される。１回のＸ線撮影中、高エネルギー画像メモリ１４には、上記の（Ａ）〜（Ｅ）に示す５枚の高エネルギーＸ線撮影画像が記憶され、低エネルギー画像メモリ１４には、上記の（Ｆ）に示す１枚の低エネルギーＸ線撮影画像が記憶される。
【００３１】
さらに、実施例の装置は、高エネルギー画像メモリ１４や低エネルギー画像メモリ１５に記憶されている高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像について重み付けを設定する画像重み付け設定部１６と、画像重み付け設定部１６による重み付けにしたがって高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像を高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像の全ての組み合わせについてそれぞれ画像サブトラクション処理してエネルギーサブトラクション画像を取得する画像サブトラクション部１７を備えている。
【００３２】
具体的には、画像重み付け設定部１６により高エネルギーＸ線撮影画像についての係数ａと低エネルギーＸ線撮影画像についての係数ｂが設定される。また、画像サブトラクション部１７により、ａ×ｌｏｇ（高エネルギーＸ線撮影画像の画素信号）−ｂ×ｌｏｇ（低エネルギーＸ線撮影画像の画素信号）という画像を差し引く演算が行われる。したがって、画像重み付け設定部１６によって係数ａと係数ｂを適当に設定することにより、例えば、実質的に肋骨や背骨等の骨部のみが写っている画像をサブトラクション画像として取得したり、逆に実質的に軟部組織のみが写っている画像をサブトラクション画像として取得することができる。
【００３３】
なお、実施例の装置では、画像重み付け設定部１６により５枚の高エネルギーＸ線撮影画像に対して纏めてひとつの重み付け用の係数ａが設定される構成であるが、画像重み付け設定部１６により５枚の高エネルギーＸ線撮影画像のそれぞれについて別々に重み付け用の係数が設定される構成であってもよい。
【００３４】
画像サブトラクション部１７による画像サブトラクション処理が行われる高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像の組み合わせは、以下の（ａ）〜（ｅ）に示す５通りで全てである。したがって、１回のＸ線撮影でサブトラクション画像によって取得される画像サブトラクション部１７の枚数は５枚となる。
【００３５】
（ａ）Ｘ線管１の管電圧が１２０ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像とＸ線管１の管電圧が６０ｋＶの時の低エネルギーＸ線撮影画像の組み合わせ。
（ｂ）Ｘ線管１の管電圧が１２５ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像とＸ線管１の管電圧が６０ｋＶの時の低エネルギーＸ線撮影画像の組み合わせ。
（ｃ）Ｘ線管１の管電圧が１３０ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像とＸ線管１の管電圧が６０ｋＶの時の低エネルギーＸ線撮影画像の組み合わせ。
（ｄ）Ｘ線管１の管電圧が１３５ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像とＸ線管１の管電圧が６０ｋＶの時の低エネルギーＸ線撮影画像の組み合わせ。
（ｅ）Ｘ線管１の管電圧が１４０ｋＶの時の高エネルギーＸ線撮影画像とＸ線管１の管電圧が６０ｋＶの時の低エネルギーＸ線撮影画像の組み合わせ。
【００３６】
上記の（ａ）〜（ｅ）に示す５通りの組み合わせによれば、Ｘ線ビームＸＡのエネルギーの高い方の側ではＸ線管１の管電圧が１１０ｋＶ以上の範囲の電圧となるので、高エネルギーＸ線撮影画像を取得する際のＸ線ビームＸＡのエネルギーは常に適当な高レベル域にある。またＸ線ビームＸＡのエネルギーの低い方の側ではＸ線管１の管電圧が７０ｋＶ以下の範囲となるので、低エネルギーＸ線撮影画像を取得する際のＸ線ビームＸＡのエネルギーは常に適当な低レベル域にある。その結果、高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像の間に、十分な画像差が確実に付く。
【００３７】
画像サブトラクション部１７により取得される５枚のサブトラクション画像は、サブトラクション画像メモリ１８に記憶されると共に、適時にサブトラクション画像メモリ１８から読み出されて表示モニタ１９の画面に映し出される。５枚のサブトラクション画像は、表示モニタ１９の画面に並べて同時に表示してもよいし、表示モニタ１９の画面に順番に表示してもよい。
【００３８】
実施例の装置の場合、高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像についての重み付けの数値など画像サブトラクション処理の実行に必要なデータあるいは指令を入力する操作ボード２０や、コンピュータとその動作プログラムを中心に構成されていて、操作ボード２０により入力されるデータや指令あるいは画像サブトラクション処理の進行にしたがって各部に必要なデータや命令を送出して統括的機能を果たすサブトラクション制御部２１を備えている。また表示モニタ１９の画面には高エネルギーＸ線撮影画像や低エネルギーＸ線撮影画像についての重み付けの数値入力用の操作メニューも表示される構成とされており、表示モニタ１９と操作ボード２０およびサブトラクション制御部２１はサブトラクショ画像取得用のワークステーションを造り出している。
【００３９】
続いて、以上に述べた構成を有する実施例のＸ線撮像装置によるＸ線撮影画像取得プロセスを図面を参照して説明する。図３は実施例の装置によるＸ線撮影画像取得プロセスを示すフローチャートである。
【００４０】
〔ステップＳ１〕オペレータが操作パネル１２でＸ線撮像装置の始動を指令する入力操作を行うのに伴ってＸ線撮影が開始される。
【００４１】
〔ステップＳ２〕Ｘ線管１の管電圧が１２０ｋＶに設定される。
【００４２】
〔ステップＳ３〕Ｘ線管１に管電圧が印加されるのに伴って高エネルギーＸ線ビームが被検体に照射される。
【００４３】
〔ステップＳ４〕ＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがってＸ線撮影画像取得部１０で高エネルギーＸ線撮影画像が取得されて高エネルギー画像メモリ１４に記憶される。
【００４４】
〔ステップＳ５〕Ｘ線管１に既に１４０ｋＶの管電圧が印加されたのであれば、ステップＳ７に飛ぶ。Ｘ線管１に未だ１４０ｋＶの管電圧が印加されていなければ、次のステップＳ６に進む。
【００４５】
〔ステップＳ６〕Ｘ線管１の管電圧の設定を５ｋＶだけアップしてからステップＳ３に戻る。
【００４６】
〔ステップＳ７〕Ｘ線管１の管電圧の設定を６０ｋＶにダウンさせる。
【００４７】
〔ステップＳ８〕Ｘ線管１に管電圧が印加されるのに伴って低エネルギーＸ線ビームが被検体に照射される。
【００４８】
〔ステップＳ９〕ＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがってＸ線撮影画像取得部１０で低エネルギーＸ線撮影画像が取得されて低エネルギー画像メモリ１５に記憶されると、Ｘ線撮影画像は全て取得されたことになる。
【００４９】
次に、以上に述べた構成を有する実施例のＸ線撮像装置によるサブトラクション画像取得プロセスを図面を参照して説明する。図４は実施例の装置によるサブトラクション画像取得プロセスを示すフローチャートである。
なお、以下では、高エネルギーＸ線撮影画像および低エネルギーＸ線撮影画像についての重み付け用の係数の設定は完了しているものとする。
【００５０】
〔ステップＴ１〕低エネルギー画像メモリ１５から低エネルギーＸ線撮影画像が読み出されて画像サブトラクション部１７にセットされる。
【００５１】
〔ステップＴ２〕高エネルギー画像メモリ１４から未読み出しの高エネルギーＸ線撮影画像が１枚読み出されて画像サブトラクション部１７にセットされる。
【００５２】
〔ステップＴ３〕画像サブトラクション部１７が画像重み付け設定部１６による重み付けにしたがって高エネルギーＸ線撮影画像と低エネルギーＸ線撮影画像を画像サブトラクション処理してサブトラクショ画像を取得する。
【００５３】
〔ステップＴ４〕画像サブトラクション部１７で取得されたサブトラクション画像をサブトラクション画像メモリ１８に記憶する。
【００５４】
〔ステップＴ５〕サブトラクション画像の取得枚数が５枚に達したのであれば、サブトラクション画像は全て取得されたことになり、サブトラクション画像取得プロセスは完了する。サブトラクション画像の取得枚数が５枚未満であれば、ステップＴ２に戻る。
なお、サブトラクション画像メモリ１８に記憶されたサブトラクション画像の読み出しと表示は、上のプロセスと平行して行われるか、あるいは上のプロセスの終了後に速やかに行われる。オペレータは表示モニタ１９に表示される５枚のサブトラクション画像の中から速やかに最適画質の１枚を選び出すことができる。
【００５５】
以上に詳述したように、実施例の装置の場合、１回のＸ線撮影において、Ｘ線撮像機構３に配備されているＸ線管１により照射されるＸ線ビームＸＡのエネルギーの高い方の側については、エネルギーが５段階にわたって変化させられるのに加えて、Ｘ線撮影画像取得部１０でＸ線ビームＸＡのエネルギーの各段階毎に高エネルギーＸ線撮影画像が取得される。またＸ線ビームＸＡのエネルギーの高い側ではＸ線ビームＸＡのエネルギーの変化に伴って被検体Ｍの骨部のＸ線吸収の様相が相当に変化するので、Ｘ線ビームのエネルギーの異なる高エネルギーＸ線撮影画像同士の間ではＸ線ビームＸＡのエネルギー違いによる明確な画像差がある。
【００５６】
したがって、実施例の装置では、１回のＸ線撮影だけでエネルギーサブトラクション画像の元になる高エネルギーＸ線撮影画像として、明確な画像差のある５枚もの高エネルギーＸ線撮影画像が取得されるので、１回のＸ線撮影で適切な画質のエネルギーサブトラクション画像を確実に取得できる。
よって、実施例のＸ線撮像装置によれば、適切な画質のエネルギーサブトラクション画像を速やかに取得することができる。
【００５７】
この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。
（１）実施例の装置において、さらにＸ線ビームのエネルギーをエネルギーの低い方の側も複数段階にわたって変化させる他は実施例と同一の構成である装置を、変形例として挙げることができる。
この変形例の装置の場合、１回のＸ線撮影だけでエネルギーサブトラクション画像の元になる低エネルギーＸ線撮影画像として、画像差のある複数枚の低エネルギーＸ線撮影画像が取得されるので、１回のＸ線撮影で適切な画質のエネルギーサブトラクション画像がいっそう確実に取得できる。
【００５８】
（２）実施例の装置の場合、５枚の高エネルギーＸ線撮影画像に対して１枚の低エネルギーＸ線撮影画像を撮影取得する構成であったが、１枚の高エネルギーＸ線撮影画像を得る直前または直後に低エネルギーＸ線撮影画像を１枚ずつ撮影して低エネルギーＸ線撮影画像も５枚取得する他は実施例と同一の構成である装置を、変形例として挙げることができる。但し、この変形例の装置の場合、実施例の装置と比べて、４枚の低エネルギーＸ線撮影画像の撮影を行う分だけ被検体のＸ線被曝量が増えることになる。
【００５９】
（３）実施例の装置の場合、Ｘ線撮像機構３が立位撮影式であったが、この発明は立位撮影式のＸ線撮像機構を備えている装置に限られるものではなく、立位撮影式以外のＸ線撮像機構を備えている装置にも適用することができる。
【００６０】
（４）実施例の装置は、２次元Ｘ線検出手段がＦＰＤであったが、２次元Ｘ線検出手段はＦＰＤに限らず、例えばイメージインテンシファイアなどであってもよい。
【００６１】
（５）実施例の装置の場合、５枚の高エネルギーＸ線撮影画像と１枚の低エネルギーＸ線撮影画像との全ての組み合わせについてエネルギーサブトラクション画像を得たが、この発明は、必ずしも全ての組み合わせについて画像サブトラクション処理を行う必要はない。例えば、高エネルギーの切り替え範囲を最も代表的なエネルギーを中心にして振り分けた場合に、高エネルギーのＸ線撮影画像の中から、まずエネルギーの切り替え範囲の中心に近い２枚の高エネルギーＸ線撮影画像を選択し、これらの２枚の高エネルギーＸ線撮影画像と１枚の低エネルギーＸ線撮影画像の組み合わせについて画像サブトラクション処理を行って画面に表示する。最初に使用される２枚の高エネルギーＸ線撮影画像は代表的なエネルギーであるので、適切な画質のエネルギーサブトラクション画像が得られることが多い。表示された２枚のエネルギーサブトラクション画像の中の一方が適切な画像であれば、それを採用し、残りの高エネルギーのＸ線撮影画像については画像サブトラクション処理を省略して処理効率を上げることができる。表示された２枚のエネルギーサブトラクション画像が不適切な画質であれば、残りの高エネルギーのＸ線撮影画像について画像サブトラクション処理を行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例のＸ線撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施例のＸ線撮像装置のＸ線管の管電圧の経時変化を示すグラフである。
【図３】実施例のＸ線撮像装置のＸ線撮影画像取得プロセスを示すフローチャートである。
【図４】実施例のＸ線撮像装置のサブトラクション画像取得プロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１  …  Ｘ線管
２  …  ＦＰＤ（２次元Ｘ線検出器）
３  …  Ｘ線撮像機構（Ｘ線撮像手段）
９  …  Ｘ線エネルギー切替制御部（Ｘ線エネルギー切替制御手段）
１０  …  Ｘ線撮影画像取得部（Ｘ線撮影画像取得手段）
１６  …  画像重み付け設定部（画像重み付け設定手段）
１７  …  画像サブトラクション部（画像サブトラクション手段）
１９  …  表示モニタ（画像表示手段）
Ｍ  …  被検体
ＸＡ…  Ｘ線ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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