(57)【要約】【課題】放射線グリッドに由来する縞模様が写り込むことがなく、かつ、被検体の透視像がズレずに重ねられることにより視認性に優れたサブトラクション画像を取得できる放射線撮影装置を提供する。【解決手段】本発明によれば、散乱線を吸収するＸ線グリッド５がＦＰＤ４に対して移動されながらサブトラクション画像Ｐ３の撮影が行われる。このサブトラクション画像Ｐ３は、複数枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２を重ね合わせることで生成される。本発明の最も特徴的な構成は、Ｘ線グリッド５が移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像Ｐ３を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像Ｐ１，Ｐが撮影されることである。このようにすれば、視認性の優れたサブトラクション画像Ｐ３が提供できる。【選択図】図１
2012090872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、
照射された放射線を検出面で検出して検出信号を出力する検出手段と、
前記検出面の前面に配設され、被検体内部で発生した散乱放射線を除去する放射線グリッドと、
前記放射線グリッドを前記検出手段に対して往復移動させる放射線グリッド移動手段と、
前記放射線グリッド移動手段を制御する放射線グリッド移動制御手段と、
前記検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、
前記放射線源制御手段の制御により、異なる放射線の照射条件で撮影された複数枚の透視画像を重ね合わせて被検体の組織を強調したサブトラクション画像を生成するサブトラクション画像生成手段とを備え、
前記放射線グリッド移動制御手段の制御により、前記放射線グリッドが移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像が撮影されることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮影装置において、
前記放射線グリッド移動制御手段は、前記放射線グリッドが移動可能範囲の一端から他端に移動される間に等速で前記放射線グリッドを移動させるように制御し、
前記放射線源制御手段および前記検出手段は、前記放射線グリッドが等速で移動している間に一連の撮影を行うことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線撮影装置において、
前記放射線グリッド移動制御手段は、一連の透視画像の撮影における最初の放射線照射が開始される時点で前記放射線グリッドが等速移動しているように前記放射線グリッド移動手段を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の放射線撮影装置において、
前記放射線グリッド移動制御手段は、一連の透視撮影の撮影における最後の放射線照射が終了する時点で前記放射線グリッドが等速移動しているように前記放射線グリッド移動手段を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の放射線撮影装置において、
術者の指示を入力させる入力手段を備え、
前記放射線グリッド移動制御手段は、前記入力手段の入力に従って、放射線グリッドが等速移動している時間が短くなるように前記放射線グリッド移動手段を制御することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
立位撮影用となっていることを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を用いて被検体の透視像をイメージングする放射線撮影装置に関し、特に、放射線の散乱線成分を除去する放射線グリッドを備えた放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、放射線で被検体Ｍの画像を取得する放射線撮影装置が備えられている。この様な放射線撮影装置５１は、被検体Ｍを載置する天板５２と、放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出する放射線検出器５４とを備えている（図１２、特許文献１参照）。放射線検出器５４から出力された検出信号を基に被検体Ｍの透視像が写り込んだ画像が取得される。
【０００３】
放射線検出器５４の放射線が入射する入射面（検出面）には、被検体Ｍで生じた散乱放射線を除去する放射線グリッド５５が備えられている。放射線グリッド５５は、細長状の吸収箔がブラインドのように配列して構成される。この吸収箔に散乱放射線が当たると、ほとんどの放射線は吸収箔に吸収され、放射線検出器５４に入射することがない。
【０００４】
放射線グリッド５５が設けられることで、散乱放射線が除去された鮮明な透視画像が取得できる一方で、次のような問題が生じる。すなわち、放射線検出器５４に吸収箔の影が写り込んでしまうのである。すると、透視画像に画素値の暗い縞模様が写り込むことになり、これが透視画像の視認性を悪化する。
【０００５】
そこで、従来の構成によると、放射線グリッド５５を放射線検出器５４に対して吸収箔の伸びる方向と直交する方向に移動させながら撮影を行うようにしている。これにより、放射線検出器５４における吸収箔の影が写り込む位置が撮影の間に変化するので、透視画像にはっきりとした縞模様が現れなくなり、透視画像の視認性が向上する。
【０００６】
放射線グリッド５５は、放射線検出器５４に対して往復移動するように設定されている。放射線グリッド５５が移動可能範囲の一端側から他端側に向かう間に放射線源５３が放射線を照射する。そして、被検体Ｍを透過してきた放射線を放射線検出器５４が検出することで一枚の透視画像を取得できるようになっている。放射線グリッド５５の縞模様を透視画像に現れないようにするには、放射線の照射中にできるだけ放射線グリッド５５を放射線検出器５４に対して大きく動かす必要がある。
【０００７】
ところで、従来の構成には、撮影条件の異なる２つの画像を重ね合わせて被検体Ｍの骨部や軟組織などが強調されたサブトラクション画像を取得する場合がある。サブトラクション画像を撮影するには、放射線グリッド５５を放射線検出器５４に対して移動させながら、放射線の強さを変えて２回の撮影が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１１４０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の構成によれば次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線撮影装置によれば、鮮明なサブトラクション画像を取得することができないという問題点がある。
【００１０】
従来の構成によれば、画像に放射線グリッド５５に由来する縞模様を写り込ませない目的で、放射線の照射中に放射線グリッド５５を放射線検出器５４に対してできるだけ大きく動かすように設定されている。従って、従来の構成によりサブトラクション画像を取得しようとするとき、撮影条件の異なる２枚の画像の撮影は次のようにして行われる。
【００１１】
すなわち、１回目の撮影においては、放射線グリッド５５を放射線検出器５４に対して移動可能範囲の一端から他端に向かうように移動させ、２回目の撮影においては、放射線グリッド５５を放射線検出器５４に対して移動可能範囲の他端から一端に向かうように移動させる。つまり、放射線検出器５４から見たときの放射線グリッド５５の移動方向は撮影をする毎に反転するのである。
【００１２】
放射線グリッド５５は、放射線検出器５４と放射線グリッド５５との間に設けられた移動機構により放射線検出器５４に対して相対移動するようになっている。したがって、放射線グリッド５５が移動可能範囲の一端側から他端側に移動させる際に、放射線検出器５４には、その移動により生じる反作用がかかり、放射線グリッド５５とは逆に他端側から一端側に移動しようとする。放射線検出器５４は、支持部材により固定されてはいるが、この反作用に従って放射線検出器５４の位置が僅かにずれる。この状態で撮影を行うと、画像に写り込む被検体Ｍの透視像の位置は、上述の放射線検出器５４のズレに応じて僅かにずれる。
【００１３】
サブトラクション画像を撮影する場合、従来の構成によれば、１回目の撮影における放射線グリッド５５の移動方向と、２回目の撮影における移動方向とは互いに異なっていたのであるから、両撮影の間で放射線検出器５４にかかる反作用の方向が互いに異なることになる。これにより、両撮影で取得された両画像の間で被検体Ｍがずれる方向が互いに異なる結果となる。例えば、１回目の撮影で被検体Ｍが画像に対して右側にずれて写り込んでいるとすると、２回目の撮影では検体が画像に対して左側にずれて写り込んでしまう。
【００１４】
この様に、従来構成においては撮影の度に放射線グリッド５５の移動が反転する構成となっているので、両撮影で取得された画像において被検体Ｍの写り込む位置が大きくずれてしまい、これらを重ね合わせてサブトラクション画像を生成しようとすると、画像上で被検体Ｍの透視像がずれて重ね合わされることになる。従って、従来構成によれば、視認性に優れたサブトラクション画像が得られない。
【００１５】
画像処理により、両画像上で被検体Ｍの透視像の位置合わせをした後、両画像を互いに重ね合わせてサブトラクション画像を生成する構成も考えられるが、このようにすると画像の移動処理により画質が劣化してしまう。また、重ね合わせられる両画像において被検体Ｍの透視像がどの程度ずれているかを算出する動作が必要となるので、サブトラクション画像の表示速度が低下してしまう。
【００１６】
本発明はこの様な事情に鑑みてされたものであって、その目的は放射線グリッドに由来する縞模様が写り込むことがなく、かつ、被検体の透視像がズレずに重ねられることにより視認性に優れたサブトラクション画像を取得できる放射線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】
【００１７】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線源を制御する放射線源制御手段と、照射された放射線を検出面で検出して検出信号を出力する検出手段と、検出面の前面に配設され、被検体内部で発生した散乱放射線を除去する放射線グリッドと、放射線グリッドを検出手段に対して往復移動させる放射線グリッド移動手段と、放射線グリッド移動手段を制御する放射線グリッド移動制御手段と、検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、放射線源制御手段の制御により、異なる放射線の照射条件で撮影された複数枚の透視画像を重ね合わせて被検体の組織を強調したサブトラクション画像を生成するサブトラクション画像生成手段とを備え、放射線グリッド移動制御手段の制御により、放射線グリッドが移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像が撮影されることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］本発明によれば、散乱放射線を吸収する放射線グリッドが検出手段に対して移動されながらサブトラクション画像の撮影が行われる。従って、取得されたサブトラクション画像は、放射線グリッドに由来する縞模様が写り込むことが抑制され、診断に好適なものとなる。このサブトラクション画像は、複数枚の透視画像を重ね合わせることで生成される。本発明の最も特徴的な構成は、放射線グリッドが移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像が撮影されることにある。放射線グリッドを検出手段に対して移動させると、その反作用により検出手段が被検体に対して移動する。従来構成のように放射線グリッドの移動方向を反転しながら一連の透視画像を撮影すると、取得される透視画像の間で被検体の写り込む位置が大きく変化してしまう。検出手段にかかる反作用の方向が透視画像の撮影の度に異なるからである。本発明によれば、一連の透視画像の撮影において検出手段にかかる反作用の方向が変化しないので、一連の透視画像における被検体の位置はより一致したものとなる。このような透視画像を重ね合わせてサブトラクション画像を生成すれば、被検体の像がズレずに重ね合わされるので、視認性の優れた画像が提供できる。
【００１９】
また、上述の放射線撮影装置において、放射線グリッド移動制御手段は、放射線グリッドが移動可能範囲の一端から他端に移動される間に等速で放射線グリッドを移動させるように制御し、放射線源制御手段および検出手段は、放射線グリッドが等速で移動している間に一連の撮影を行えばより望ましい。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を示すものとなっている。放射線グリッドの速度が変速されている状態で撮影を行うと、得られた透視画像から放射線グリッド由来の偽像を消し去ることができない。放射線グリッドの速度が変速しながら撮影を行うと放射線グリッドの影が写り込む時間が検出手段の部分によって変わってくるからである。本発明のように、放射線グリッドが等速で移動している間に一連の撮影を行うようにすれば、放射線グリッドの影は検出手段の検出面上で確実に分散され、透視画像に放射線グリッドの縞模様が写り込むことがない。
【００２１】
また、上述の放射線撮影装置において、放射線グリッド移動制御手段は、一連の透視画像の撮影における最初の放射線照射が開始される時点で放射線グリッドが等速移動しているように放射線グリッド移動手段を制御すればより望ましい。
【００２２】
また、上述の放射線撮影装置において、放射線グリッド移動制御手段は、一連の透視撮影の撮影における最後の放射線照射が終了する時点で放射線グリッドが等速移動しているように放射線グリッド移動手段を制御すればより望ましい。
【００２３】
［作用・効果］上述の構成は本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を示すものとなっている。上述のように構成すれば、放射線グリッドが等速移動中に一連の透視画像の撮影を確実に行うことができる。
【００２４】
また、上述の放射線撮影装置において、術者の指示を入力させる入力手段を備え、放射線グリッド移動制御手段は、入力手段の入力に従って、放射線グリッドが等速移動している時間が短くなるように放射線グリッド移動手段を制御すればより望ましい。
【００２５】
［作用・効果］上述の構成は本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を示すものとなっている。上述のように構成すると、放射線グリッドが等速移動しているときの速さを最速にすることができる。このようにすることにより、放射線グリッドの影は検出手段の検出面上で確実に分散され、透視画像に放射線グリッドの縞模様が写り込むことがない。
【００２６】
また、上述の放射線撮影装置において、立位撮影用となっていればより望ましい。
【００２７】
［作用・効果］上述の構成は本発明の放射線撮影装置のより具体的な構成を示すものとなっている。上述のように構成すると、検出手段が放射線グリッドの移動に伴ってぐらつきやすい。放射線グリッドは直立の部材により支持されるからである。本発明は、この様な立位撮影用の放射線撮影装置に好適である。
【００２８】
また、本発明は次のような発明も開示している。
放射線を照射する放射線源と、前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、照射された放射線を検出面で検出して検出信号を出力する検出手段と、前記検出面を覆うように設けられるとともに、延伸方向に伸びた吸収箔が前記延伸方向と直交する配列方向に配列されており、被検体内部で発生した散乱放射線を吸収する放射線グリッドと、前記放射線グリッドを前記検出手段に対して前記配列方向に往復移動させる放射線グリッド移動手段と、前記放射線グリッド移動手段を制御する放射線グリッド移動制御手段と、前記検出手段が出力する検出信号を基に透視画像を生成する画像生成手段と、前記放射線源制御手段の制御により、異なる放射線の照射条件で撮影された複数枚の透視画像を重ね合わせて被検体の組織を強調したサブトラクション画像を生成するサブトラクション画像生成手段とを備え、前記放射線グリッド移動制御手段の制御により、前記放射線グリッドが移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像が撮影されることを特徴とする放射線撮影装置。
【００２９】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の構成について放射線グリッドの移動方向等について、より具体的に示した構成となっている。上述のように放射線グリッドを移動させればより確実に鮮明なサブトラクション画像が取得できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、散乱放射線を吸収する放射線グリッドが検出手段に対して移動されながらサブトラクション画像の撮影が行われる。このサブトラクション画像は、複数枚の透視画像を重ね合わせることで生成される。本発明の最も特徴的な構成は、放射線グリッドが移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像が撮影されることである。このようにすれば、一連の透視画像の撮影において検出手段にかかる反作用の方向が変化しないので、サブトラクション画像を生成する際に被検体の像がズレずに重ね合わされ、視認性の優れた画像が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るＸ線グリッドを説明する平面図である。
【図３】実施例１に係るＸ線グリッドを説明する断面図である。
【図４】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図７】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成の効果を説明する模式図である。
【図８】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成の効果を説明する模式図である。
【図９】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成の効果を説明する模式図である。
【図１０】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成の効果を説明する模式図である。
【図１１】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成の効果を説明する模式図である。
【図１２】従来構成の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。
【実施例１】
【００３２】
以降、本発明の実施例を説明する。実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。また、ＦＰＤは、フラット・パネル・ディテクタの略である。
【００３３】
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。Ｘ線撮影装置１は、立位の被検体Ｍの撮影を行うように構成されており、図１に示すように、床面から鉛直方向ｖに伸びた支柱２と、Ｘ線を照射するＸ線管３と、支柱２に支持されるＦＰＤ４と、鉛直方向ｖに伸びるとともに天井に支持されている懸垂支持体７を有している。懸垂支持体７は、Ｘ線管３を懸垂支持するものである。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の検出手段に相当する。
【００３４】
ＦＰＤ４は、支柱２に対し鉛直方向ｖにスライドすることができる。また、懸垂支持体７は、鉛直方向ｖに伸縮自在となっており、懸垂支持体７の伸縮に伴ってＸ線管３の鉛直方向ｖにおける位置が変更される。ＦＰＤ４の支柱２に対する鉛直方向ｖの移動は、両者２，４の間に設けられたＦＰＤ移動機構１５により実行される。これは、ＦＰＤ移動制御部１６により制御される。
【００３５】
Ｘ線管３の移動について説明する。Ｘ線管３は、懸垂支持体７に設けられたＸ線管移動機構１１により行われる。Ｘ線管移動制御部１２は、Ｘ線管移動機構１１を制御する目的で設けられている。Ｘ線管３は、Ｘ線管移動機構１１により（１）鉛直方向ｖ，（２）ＦＰＤ４に対する接近・離反方向、（３）Ｘ線管３からＦＰＤ４に向かう方向と直交する水平方向ｓ（図１における紙面貫通方向、被検体Ｍの体側方向）に移動する。Ｘ線管３が鉛直方向ｖに移動する場合、懸垂支持体７は、伸縮することになる。
【００３６】
ＦＰＤ４は、Ｘ線を検出する検出面４ａ（図１参照）を有している。検出面４ａは、鉛直方向ｖに起立してＸ線撮影装置１に配置されている。これにより、起立した被検体Ｍを効率的に撮影できるようになっている。検出面４ａは、Ｘ線管３のＸ線照射口に面するように配置されている。いいかえれば、検出面４ａは、水平方向ｓ，鉛直方向ｖの２方向がなす平面に沿って配置されている。また、検出面４ａは、矩形となっており、１辺が水平方向ｓに、その１辺と直交する他の１辺が鉛直方向ｖに一致している。
【００３７】
Ｘ線グリッド５は、被検体内部で発生した散乱Ｘ線を吸収・除去し鮮明な透視画像Ｐ１，Ｐ２を取得する目的で設けられている。Ｘ線グリッド５は、ＦＰＤ４の検出面４ａの前面を覆うように配設されており、Ｘ線はこのＸ線グリッド５を通過しなければＦＰＤ４の検出面４ａに入射することができないようになっている。Ｘ線グリッド５は、本発明の放射線グリッドに相当する。
【００３８】
Ｘ線グリッド５の構成について説明する。Ｘ線グリッド５は、図２に示すように、縦方向に伸びるとともに縦方向に直交する横方向に配列した複数の吸収箔５ａを有している。縦方向は、本発明の延伸方向に相当する。この吸収箔５ａは、Ｘ線管３からＦＰＤ４に向かう方向（正確には、Ｘ線管３から照射されたＸ線の進行方向）を短手方向とする短冊状となっている。Ｘ線管３から照射されるＸ線は放射状に広がるので、ＦＰＤ４の端部ではＸ線は斜め方向から検出面４ａに入射する。従って、吸収箔５ａの短手方向は、このＸ線の傾斜に倣って傾斜されている。Ｘ線グリッド５は、鉛直方向がＸ線グリッド５の縦方向と一致するようにＦＰＤ４に配置されている。図３は、吸収箔５ａとＦＰＤ４との関係を示す断面図である。図３においては、ＦＰＤ４の検出面４ａから遠ざかる方向が吸収箔５ａの短手方向と一致している。
【００３９】
吸収箔５ａは、モリブデン合金等のＸ線を吸収する部材で構成される。したがって、Ｘ線管３からＦＰＤ４に向かう方向に進行方向が沿わないＸ線はこの吸収箔５ａによって吸収・除去される。このようにして、被検体ＭにＸ線を照射することで被検体内部で生じた散乱Ｘ線が吸収箔５ａによって吸収・除去され、ＦＰＤ４の検出面４ａに到達することがない。したがって、取得される透視画像Ｐ１，Ｐ２の視認性が散乱Ｘ線によって悪化することがない。
【００４０】
Ｘ線グリッド移動機構１３は、ＦＰＤ４とＸ線グリッド５との間に設けられており、ＦＰＤ４に対してＸ線グリッド５を横方向（吸収箔５ａの配列方向：図３における左右方向）に往復移動させる目的で設けられている。Ｘ線グリッド移動制御部１４は、これを制御するものである。Ｘ線グリッド５をＦＰＤ４に対して移動させながら透視画像Ｐ１，Ｐ２を撮影すると、ＦＰＤ４の検出面４ａに投影される吸収箔５ａの影が移動されながら撮影が行われることになる。すると、透視画像Ｐ１，Ｐ２に縞状の模様が現れることなく、診断に好適な画像が取得できる。Ｘ線グリッド移動機構１３は、本発明の放射線グリッド移動手段に相当し、Ｘ線グリッド移動制御部１４は、本発明の放射線グリッド移動制御手段に相当する。
【００４１】
仮に、Ｘ線グリッド５をＦＰＤ４に対して移動させずに撮影を行うと、Ｘ線の照射中、ＦＰＤ４の検出面４ａの同じ位置に吸収箔５ａの影が現れるので、透視画像Ｐ１，Ｐ２にこの影が現れてしまう。しかし、実施例１の構成にように、Ｘ線グリッド５を移動させる様にすれば、Ｘ線の照射中、吸収箔５ａの影は、ＦＰＤ４の検出面４ａ上を移動することになる。検出面４ａに２次元的に配列されている検出画素が設けられていることからすれば、影が写り込む検出画素が変更されながら撮影が行われることとなる。したがって、透視画像Ｐ１，Ｐ２に吸収箔５ａの影が分散され、透視画像Ｐ１，Ｐ２にはっきりと影が現れることがない。吸収箔５ａの影をより目立たなくするには、ＦＰＤ４に対しＸ線グリッド５をより高速で移動させるようにする。
【００４２】
Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３の管電圧、管電流やＸ線の照射時間を制御するものである。Ｘ線管制御部６は、所定の管電流・管電圧・パルス幅で放射線を出力するようにＸ線管３を制御する。管電流等のパラメータは、記憶部２４に記憶されている。Ｘ線管制御部６は、本発明の放射線源制御手段に相当する。
【００４３】
画像生成部２１は、ＦＰＤ４から出力された検出データを組み立てて、被検体Ｍの投影像が写りこんでいる透視画像Ｐ１，Ｐ２を生成する。サブトラクション画像生成部２２は、異なる撮影条件（異なるＸ線の照射条件）で撮影された複数枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２を重ね合わせて被検体Ｍの組織を強調したサブトラクション画像Ｐ３を生成する。画像生成部２１は、本発明の画像生成手段に相当し、サブトラクション画像生成部２２は、本発明のサブトラクション画像生成手段に相当する。
【００４４】
サブトラクション画像Ｐ３について説明する。サブトラクション画像Ｐ３は、２回の撮影を行って、撮影で得られて２枚の透視画像の差分をとることで生成される。
【００４５】
１回目の撮影と２回目の撮影とでは、Ｘ線管３の出力が異なる。たとえば、１回目の撮影においては、Ｘ線源の出力は高出力となっており、２回目の撮影においては、Ｘ線源の出力は低出力となっている。どちらの撮影においても、被検体Ｍの骨組織と軟組織とが写り込んでいる。
【００４６】
１回目の撮影においてＸ線の透過の程度が骨組織と軟組織とで異なっている。同様に、２回目の撮影においてもＸ線の透過の程度は骨組織と軟組織とで異なっている。そして、１回目の撮影におけるＸ線の透過の異なり方と、２回目に撮影におけるＸ線の透過の異なり方は、一致していない。たとえば、高出力条件の１回目の撮影においては、骨組織の部分と軟組織の部分とで相当の画素値の違いが見られるにもかかわらず、低出力条件の２回目の撮影においては、骨組織の部分と軟組織の部分とであまり画素値の違いが見られないといった現象が起こる。このような特性を有する２枚の透視画像の差分をとると、たとえば、２枚の透視画像に写り込んでいる軟組織の部分が相殺され、骨組織の部分が強調され、骨組織がより鮮明に写り込んだサブトラクション画像Ｐ３が取得できる。
【００４７】
同様に、２枚の透視画像に階調補正を行って重ね合わせるようにすれば、軟組織の部分がより鮮明に写り込んだサブトラクション画像Ｐ３を取得することもできる。なお、サブトラクション画像生成部２２は、ｌｏｇ変換後の２枚の透視画像を重ね合わせるように構成されてもよい。この様にすることで、２枚の透視画像に写り込む被検体像の差がより鮮明となり、診断に好適なサブトラクション画像Ｐ３が取得できる。
【００４８】
操作卓２７は、術者の各指示を入力させる目的で設けられており、記憶部２４は、Ｘ線管３の制御情報、Ｘ線管３の位置情報、ＦＰＤ４の鉛直方向ｖの位置情報などのＸ線撮影に用いられる各種パラメータの一切を記憶する。なお、Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように、各部６，１２，１４，１６，１８，２１，２２，２４を統括的に制御する主制御部４１を備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、種々のプログラムを実行することにより、各部を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。表示部２６は、撮影されたサブトラクション画像Ｐ３を表示させる目的で設けられている。操作卓２７は、本発明の入力手段に相当する。
【００４９】
＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。実施例１に係るＸ線撮影装置１を用いてサブトラクション画像Ｐ３を生成するには、図４に示すように、まず、被検体Ｍを装置に配置させ（被検体載置ステップＳ１），Ｘ線グリッド５の移動が開始される（Ｘ線グリッド移動開始ステップＳ２）。そして、Ｘ線の照射が開始され（照射開始ステップＳ３），透視画像Ｐ１，Ｐ２が生成される（透視画像生成ステップＳ４）。最後に透視画像Ｐ１，Ｐ２を重ね合わせてサブトラクション画像Ｐ３が生成される（サブトラクション画像生成ステップＳ５）。以降、これら各ステップについて順を追って説明する。
【００５０】
＜被検体載置ステップＳ１＞
撮影に先立って、被検体ＭがＸ線管３とＦＰＤ４とに挟まれる位置に起立される。これにより、Ｘ線撮影装置１に被検体Ｍが載置されたことになる。術者が操作卓２７を通じてＸ線管３およびＦＰＤ４の位置の調整を行うと、Ｘ線管３およびＦＰＤ４はそれぞれの移動を制御する制御部１２，１６の制御に従って、被検体Ｍの撮影領域まで移動する。
【００５１】
＜Ｘ線グリッド移動開始ステップＳ２＞
術者が操作卓２７を通じて透視画像Ｐ１，Ｐ２の撮影開始の指示を与えると、Ｘ線グリッド移動制御部１４は、Ｘ線グリッド５の移動を開始させる。Ｘ線グリッド５は、移動される前の初期状態においてＸ線グリッド５の移動可能範囲の一端に位置している。Ｘ線グリッド５が等速で移動する距離をできるだけ長くする必要があるからである。撮影の際、Ｘ線グリッド５を大きく動かすと、透視画像Ｐ１，Ｐ２におけるＸ線グリッド５の影の写り込みはより抑制される。
【００５２】
Ｘ線グリッド５の移動開始に伴うＦＰＤ４の位置変化について説明する。図５は、移動が開始される時点におけるＸ線グリッド５の様子を示している。図５においては、Ｘ線グリッド５は、紙面左側の初期位置から紙面右側に移動しようとしている。この移動は、Ｘ線グリッド移動機構１３が行うことになる。Ｘ線グリッド移動機構１３がＸ線グリッド５を矢印に示すように紙面左側に移動させようとすると、破線の矢印に示す反作用をＦＰＤ４にかけてしまう。Ｘ線グリッド５の移動に伴う反作用は、Ｘ線グリッド５の移動方向と逆方向となっているので、ＦＰＤ４は、この反作用に従って、図５の紙面左方向に移動しようとする。ＦＰＤ４の移動は、支柱２によって禁止されているものの、それでもＦＰＤ４は、Ｘ線グリッド５の移動に伴い、支柱２とともに僅かに左側に移動してしまう。
【００５３】
＜照射開始ステップＳ３＞
Ｘ線グリッド５の移動が開始された後、Ｘ線管制御部６は、記憶部２４に記憶されている照射時間・管電流・管電圧に従い、Ｘ線を照射する。この照射の開始時刻ｔ１は、Ｘ線グリッド５の移動様式と関連しているので、この関連性について説明する。図６は、Ｘ線グリッド５の移動とＸ線照射との関連性を示したタイミングチャート図となっている。
【００５４】
Ｘ線グリッド５の移動様式は、図６の上側に示すように、Ｘ線グリッド５の移動開始から時刻ｔａまで、Ｘ線グリッド５のＦＰＤ４に対する相対移動速度が増加するようになっている。そして、時刻ｔａから、時刻ｔｂまでの間は、Ｘ線グリッド５は等速で移動する。最後に、時刻ｔｂを経過した時点でＸ線グリッド５のＦＰＤ４に対する相対移動速度が減少するようになっている。移動速度が減少する理由は、Ｘ線グリッド５の移動可能範囲の制約による。すなわち、時刻ｔｂ付近においては、Ｘ線グリッド５は、移動可能範囲の他端側に近づいており、Ｘ線グリッド５は、これ以上同一方向に移動することができない。そこで、次回の撮影のときに逆方向に移動できるようにＸ線グリッド５をいったん停止させるのである。
【００５５】
なお、Ｘ線グリッド５の移動は、等速状態にあるときの時間が最大になるよう急速に変速させるようにすれば望ましい。すなわち、加速しようとするときは高い加速度で、減速しようとするときは高い絶対値を有する負の加速度で行われるようにすれば望ましい。また、実施例１の構成では、Ｘ線グリッド５の加速・減速中に撮影が行われることがない。Ｘ線グリッド５が加速・減速している状態では、Ｘ線グリッド５のＦＰＤ４に対する移動が一様でないので、この状態で撮影を行うと、画像の部分によってＸ線グリッド５由来の縞模様が重畳してしまう。したがって、実施例１の構成はＸ線グリッド５の加速・減速中の期間は撮影に適さないことになる。実施例１の構成によれば、Ｘ線グリッド５が変速する時間は極力抑えられているので、それだけ撮影に使用できる時間を長くとれるような構成となっている。
【００５６】
Ｘ線グリッド５が等速の状態にある期間中に２回の透視画像Ｐ１，Ｐ２の撮影が行われる。すなわち、図６における時刻ｔａから、時刻ｔｂまでの等速移動時間の間に２回のＸ線パルスｐ１，ｐ２がＸ線管３より照射され、それぞれのパルス照射について２枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２が照射される。つまり、１回目のＸ線パルスｐ１の開始時刻ｔ１は、等速移動時間の開始時刻ｔａよりも後になっている。また、２回目のＸ線パルスｐ２の終了時刻ｔ２は、等速移動時間の終了時刻ｔｂよりも先になっている。つまり、Ｘ線パルスｐ１，ｐ２が照射されている間は、Ｘ線グリッド５は、ＦＰＤ４に対し、等速で移動していることになる。
【００５７】
すなわち、Ｘ線グリッド移動制御部１４の制御により、Ｘ線グリッド５が移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像Ｐ３を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像Ｐ１，Ｐ２が撮影される。しかも、一連の撮影は、Ｘ線グリッド５が等速で移動している間に行われる。また、一連の透視画像Ｐ１，Ｐ２の撮影における最初のＸ線照射が開始される時点でＸ線グリッド５が等速移動しているようにＸ線グリッド移動機構１３が制御され、同様に、一連の透視撮影の撮影における最後のＸ線照射が終了する時点でＸ線グリッド５が等速移動しているようにＸ線グリッド移動機構１３が制御される。
【００５８】
また、サブトラクション画像Ｐ３の取得一回当たりのＸ線グリッド５が移動する距離は、一定である。具体的には、Ｘ線グリッド５の移動が移動可能範囲の一端から開始され、他端で終了する間に単一のサブトラクション画像Ｐ３が取得されるようになっている。
【００５９】
なお、透視画像Ｐ１，Ｐ２を撮影するときのＸ線管３の制御（照射時間・管電流・管電圧）は、互いに異なっている。これにより、透視の方式が異なる２種類の透視画像Ｐ１，Ｐ２ができることになる。
【００６０】
＜透視画像生成ステップＳ４＞
ＦＰＤ４は、Ｘ線パルスｐ１，ｐ２が被検体Ｍに向けて照射される度に、Ｘ線を検出して検出信号を画像生成部２１に出力する。画像生成部２１は、各検出信号を基に、被検体Ｍの透視像が写り込んだ透視画像Ｐ１，Ｐ２を生成する。２枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２は、サブトラクション画像生成部２２に送出される。
【００６１】
＜サブトラクション画像生成ステップＳ５＞
画像生成部２１が生成した２枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２は、サブトラクション画像生成部２２に送出される。サブトラクション画像生成部２２は、２枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２を互いに重ね合わせてサブトラクション画像Ｐ３が生成される。画像の重ね合わせの方式としては、一方の透視画像から他方の透視画像を減算することでなされる。サブトラクション画像Ｐ３が表示部２６に表示されて検査は終了となる。
【００６２】
＜実施例１の構成の効果＞
最後に、実施例１の構成の効果について説明する。実施例１の構成において最も特徴的なのは、図６に示すように、Ｘ線グリッド５が等速移動している間にサブトラクション画像Ｐ３の生成に係る撮影の全てを完了させてしまうというところにある。この様に構成することにより、２枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２における被検体Ｍの写り込んでいる位置に食い違いが生じることないので、透視画像Ｐ１，Ｐ２を重ね合わせると、被検体Ｍの像がズレずに重ねられて視認性に優れたサブトラクション画像Ｐ３を生成することができる。
【００６３】
従来構成によるサブトラクション画像Ｐ３の生成は、まず、Ｘ線グリッド５を一方向に移動させながら１回目の撮影行い、次にＸ線グリッド５を逆方向に移動させながら２回目の撮影を行う。つまり、Ｘ線グリッド５を往復させて２回の撮影をするのである。これは、Ｘ線グリッド５を１回の撮影の間に移動可能範囲の全域を移動させることで、Ｘ線グリッド５をＦＰＤ４に対してできるだけ大きく動かして、Ｘ線グリッド５の縞模様を透視画像に重畳させまいとした結果である。
【００６４】
図７は、従来構成において、１回目に撮影された透視画像を示している。透視画像には、説明の便宜上、円形の被写体が写り込んでいるものとする。被検体Ｍから見たＦＰＤ４の位置は、Ｘ線グリッド５の移動の影響でＸ線グリッド５の移動方向と逆方向にずれている。図７の破線で示す像ｍａは、Ｘ線グリッド５が移動しなかったときに透視画像に写り込む被写体である。実際は、Ｘ線グリッド５は移動しているので、被写体は図７の実線で示す像ｍ１の位置に写り込む。
【００６５】
図８は、従来構成において、２回目に撮影された透視画像を示している。図８の破線で示す像ｍａは、Ｘ線グリッド５が移動しなかったときに透視画像に写り込む被写体である。実際は、Ｘ線グリッド５は移動しているので、被写体は図８の実線で示す像ｍ２の位置に写り込む。
【００６６】
図７と図８とを参照して２枚の透視画像を比較すれば分かるように、透視画像における被写体の像がズレる方向は、像ｍａを基準に逆方向となっている。Ｘ線グリッド５の移動方向が両撮影の間に反転し、ＦＰＤ４にかかる反作用の力も反転しているからである。しかも、２回目の撮影においては、ＦＰＤ４にかかる反作用に加えて、前回の撮影時にＦＰＤ４にかかった反作用も加勢して、ＦＰＤ４が１回目の撮影のときよりも更に大きく移動する。すなわち、１回目の撮影時においてＦＰＤ４にある方向の反作用がかけられてしばらくすると、ＦＰＤ４は、その反動で逆方向に戻ろうとする力が働く。この力は支柱２の弾性に基づいたものである。この力は、２回目の撮影においてＦＰＤ４が新たに受ける反作用と同一方向なので、互いの力は強め合ってＦＰＤ４を大きく移動させようとするのである。従って、図８の像ｍ２のほうが、図７のｍ１よりも余計に像ｍａからずれることになる。
【００６７】
サブトラクション画像を生成しようとして図７，図８に示した２枚の透視画像を重ね合わせると、図９に示すように、被写体の像は互いに大きくずれてしまう。したがって、得られたサブトラクション画像の視認性は悪いものとなる。
【００６８】
次に、実施例１の構成によるサブトラクション画像Ｐ３の取得について説明する。実施例１において、１回目に撮影された透視画像は、図７に示したものと同様である。
【００６９】
図１０は、実施例１の構成において、２回目に撮影された透視画像を示している。図８の破線で示す像ｍａは、Ｘ線グリッド５が移動しなかったときに透視画像に写り込む被写体である。実際は、Ｘ線グリッド５は移動しているので、被写体は図８の実線で示す像ｍ２の位置に写り込む。
【００７０】
図７と図１０とを比較すれば分かるように、透視画像における被写体の像がズレる方向は、像ｍａを基準に同一方向となっている。Ｘ線グリッド５の移動方向が両撮影の間に反転しておらず、ＦＰＤ４にかかる反作用の力も反転していないからである。確かに、２回目の撮影におけるＦＰＤ４の位置は、１回目の撮影のときよりも若干移動している可能性はあるが、これは大きな移動ではない。弾性体たる支柱２の撓みには限界があるので、ＦＰＤ４は、図７を撮影したときの位置から同一方向には大きく移動できないからである。
【００７１】
サブトラクション画像を生成しようとして図７，図１０に示した２枚の透視画像を重ね合わせると、図１１に示すように、被写体の像のずれは最小限に抑制されることになる。
【００７２】
以上のように、実施例１の構成によれば、散乱Ｘ線を吸収するＸ線グリッド５がＦＰＤ４に対して移動されながらサブトラクション画像Ｐ３の撮影が行われる。従って、取得されたサブトラクション画像Ｐ３は、Ｘ線グリッド５に由来する縞模様が写り込むことが抑制され、診断に好適なものとなる。このサブトラクション画像Ｐ３は、複数枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２を重ね合わせることで生成される。実施例１の構成の最も特徴的な構成は、Ｘ線グリッド５が移動可能範囲の一端側から他端側に移動される間に単一のサブトラクション画像Ｐ３を生成する際に重ね合わされる一連の透視画像Ｐ１，Ｐ２が撮影されることにある。すなわち、実施例１の構成は、Ｘ線グリッド移動機構１３の移動方法に特徴がある。Ｘ線グリッド５をＦＰＤ４に対して移動させると、その反作用によりＦＰＤ４が被検体Ｍに対して移動する。従来構成のようにＸ線グリッド５の移動方向を反転しながら一連の透視画像Ｐ１，Ｐ２を撮影すると、取得される透視画像Ｐ１，Ｐ２の間で被検体Ｍの写り込む位置が大きく変化してしまう。ＦＰＤ４にかかる反作用の方向が透視画像Ｐ１，Ｐ２の撮影の度に異なるからである。実施例１の構成によれば、一連の透視画像Ｐ１，Ｐ２の撮影においてＦＰＤ４にかかる反作用の方向が変化しないので、一連の透視画像Ｐ１，Ｐ２における被検体Ｍの位置はより一致したものとなる。このような透視画像Ｐ１，Ｐ２を重ね合わせてサブトラクション画像Ｐ３を生成すれば、被検体Ｍの像がズレずに重ね合わされるので、視認性の優れた画像が提供できる。
【００７３】
また、Ｘ線グリッド５の速度が変速されている状態で撮影を行うと、得られた透視画像Ｐ１，Ｐ２からＸ線グリッド由来の偽像を消し去ることができない。Ｘ線グリッド５の速度を変速させながら撮影を行うとＸ線グリッド５の影が写り込む時間がＦＰＤ４の部分によって変わってくるからである。実施例１の構成のように、Ｘ線グリッド５が等速で移動している間に一連の撮影を行うようにすれば、Ｘ線グリッド５の影はＦＰＤ４の検出面上で確実に分散され、透視画像Ｐ１，Ｐ２にＸ線グリッド５の縞模様が写り込むことがない。
【００７４】
また、撮影中においてＸ線グリッド５が等速移動している時間が短くなるようにすれば、Ｘ線グリッド５が等速移動しているときの速さを最速にすることができる。このようにすることにより、Ｘ線グリッド５の影はＦＰＤ４の検出面上で確実に分散され、透視画像Ｐ１，Ｐ２にＸ線グリッド５の縞模様が写り込むことがない。
【００７５】
また、立位撮影用のＦＰＤ４がＸ線グリッド５の移動に伴ってぐらつきやすい。Ｘ線グリッド５は直立の支柱２により支持されるからである。実施例１の構成は、この様な立位撮影用のＸ線撮影装置に好適である。
【００７６】
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００７７】
（１）実施例の構成によれば、２枚の透視画像Ｐ１，Ｐ２を重ね合わせてサブトラクション画像Ｐ３を生成するようにしていたが、これを２枚以上の透視画像を重ねてサブトラクション画像Ｐ３を生成するようにしてもよい。
【００７８】
（２）実施例の構成によれば、Ｘ線グリッド５の移動の様式を決定する構成には、言及がなかったが、サブトラクション画像の撮影の様式に合わせて移動の様式を決定するようにしてもよい。すなわち、操作卓２７を通じた術者の指示により、Ｘ線グリッド移動制御部１４が１回目のＸ線パルスｐ１の照射開始から２回目のＸ線パルスｐ２の照射終了までの間、Ｘ線グリッド５を等速でありかつ、できるだけ速い速度でＦＰＤ４に対して相対移動するように構成してもよい。操作卓２７を通じて術者が撮影するサブトラクション画像の種類を選択すると、この種類に応じた撮影条件が記憶部２４から読み出されて、Ｘ線管制御部６はこの撮影条件に従って、Ｘ線照射を行わせる。と同時に、この撮影条件はＸ線グリッド移動制御部１４にも送出され、１回目のＸ線パルスｐ１の照射開始から２回目のＸ線パルスｐ２の照射終了までにかかる時間が算出される。そして、Ｘ線グリッド移動制御部１４は、Ｘ線グリッド５の等速移動が開始される時刻ｔａと撮影開始の時刻ｔ１との間の時間が短くなるとともに、撮影終了の時刻ｔ２とＸ線グリッド５の等速移動が終了するまでの時刻ｔｂとの間の時間が短くなるようにＸ線グリッド移動機構１３を制御する。すると、Ｘ線グリッド５が等速移動している時間が最小限のものとなる。
【００７９】
１回のサブトラクション画像Ｐ３の撮影についてのＸ線グリッド５の移動距離は一定なのであったから、等速移動している時間が短くなったということは、それだけ等速移動中のＸ線グリッド５の速度が速くなったことを意味している。Ｘ線グリッド５を速い速度で移動させるようにすれば、吸収箔５ａの影がＦＰＤ４の検出面４ａ上を大きく移動するようになるので、透視画像Ｐ１，Ｐ２に現れるＸ線グリッド５由来の縞模様がより視認しにくくなり、鮮明なサブトラクション画像Ｐ３が取得できるようになる。
【００８０】
（３）上述した実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。
【００８１】
（４）上述した実施例のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。
【符号の説明】
【００８２】
３     Ｘ線管（放射線源）
４     ＦＰＤ（検出手段）
４ａ   検出面
５     Ｘ線グリッド（放射線グリッド）
６     Ｘ線管制御部（放射線源制御手段）
１３   Ｘ線グリッド移動機構（放射線グリッド移動手段）
１４   Ｘ線グリッド移動制御部（放射線グリッド移動制御手段）
２１   画像生成部（画像生成手段）
２２   サブトラクション画像生成部（サブトラクション画像生成手段）
２７   操作卓（入力手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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