(57)【要約】      （修正有）【課題】撮影待機時間を短縮できるようにすることができる回転陽極を用いるタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】Ｘ線撮影装置１によれば、Ｘ線源１１のＸ線管１１１は回転陽極を有し、制御部は、回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、Ｘ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａにより被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行わせる。【選択図】図１
2016165314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を載置する被写体台と、
前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有するマルチスリット、第１格子及び第２格子と、
前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線源は、回転陽極を有し、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行わせる制御部を備えるＸ線撮影装置。
【請求項２】
被写体を載置する被写体台と、
前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有する第１格子及び第２格子と、
前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ干渉計を用いたＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線源は、回転陽極を有し、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行わせる制御部を備えるＸ線撮影装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影後、継続して行う撮影がある場合は、前記回転陽極の回転を継続させたまま、次の撮影を行わせる請求項１又は２に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
撮影オーダー情報を記憶するコンソールと接続され、
前記制御部は、前記コンソールにおいて、一の患者に対し複数の被写体部位の撮影オーダー情報が記憶されている場合は、一の被写体部位についての前記一連の撮影後、前記回転陽極の回転を継続させたまま、他の被写体部位についての前記一連の撮影を行わせる請求項３に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
撮影オーダー情報を記憶するコンソールと接続され、
前記制御部は、前記コンソールにおいて、複数の患者に対する撮影オーダー情報が記憶されている場合は、一の患者についての前記一連の撮影後、前記回転陽極の回転を継続させたまま、他の患者についての前記一連の撮影を行わせる請求項３に記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記一連の撮影の前後に画像補正用の画像の撮影を行う場合は、前記回転陽極の回転を継続させたまま、前記画像補正用の画像の撮影及び前記一連の撮影を行わせる請求項１〜５の何れか一項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記一連の撮影の前に前記被写体のポジショニングの確認を行うための事前撮影を行う場合は、前記回転陽極を回転させて前記事前撮影を行った後、前記回転陽極の回転を継続させたまま、前記一連の撮影を行わせる請求項１〜６の何れか一項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項８】
タイマーを有し、
前記制御部は、前記回転陽極が回転を開始してから所定時間が経過した場合に、前記回転陽極の回転を停止させる請求項１〜７の何れか一項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項９】
前記Ｘ線源のＨＵ値を算出する算出手段を備え、
前記制御部は、前記ＨＵ値が所定値以上となった場合に、前記回転陽極の回転を停止させる請求項１〜８の何れか一項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項１０】
前記Ｘ線源のＸ線管の温度を測定する測定手段を備え、
前記制御部は、前記Ｘ線源のＸ線管の温度が所定値以上となった場合に、前記回転陽極の回転を停止させる請求項１〜８の何れか一項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項１１】
被写体を載置する被写体台と、
回転陽極を有し、前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有するマルチスリット、第１格子及び第２格子と、
前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置におけるＸ線撮影方法であって、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行うＸ線撮影方法。
【請求項１２】
被写体を載置する被写体台と、
回転陽極を有し、前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有する第１格子及び第２格子と、
前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ干渉計を用いたＸ線撮影装置におけるＸ線撮影方法であって、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行うＸ線撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置及びＸ線撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が配列され、これらの変換素子によって生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）を備えるＸ線撮影装置としては、例えば、Ｘ線検出器にＸ線を照射するＸ線源や、複数の回折格子等を備えたタルボ（Talbot）干渉計やタルボ・ロー（Talbot-Lau）干渉計を用いたＸ線撮影装置が知られている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計は、一定の周期でスリットが設けられた第１格子を可干渉性（コヒーレント）の光が透過すると光の進行方向に一定周期でその格子像を結ぶタルボ効果を利用するものである。タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計は、第１格子の格子像を結ぶ位置に第２格子を配置し、この第２格子の格子方向を第１格子の方向に対してわずかに傾けることでモアレ縞を形成させる。第２格子の前に物体を配置するとモアレが乱れることから、第１格子の前に被写体を配置して干渉性Ｘ線を照射し、得られたモアレ縞の画像（モアレ画像という）を演算することによって被写体の再構成画像を得ることが可能である。
【０００４】
再構成画像としては、少なくともＸ線の吸収画像や微分位相画像、小角散乱画像の３種類の画像を生成することができることが知られている。このうち、微分位相画像は、関節部の軟骨の描写が行えることが確認されている（非特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０３３７９８号パンフレット
【特許文献２】米国特許第５８１２６２９号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】永島雅文他７名「関節軟骨の抽出−微分干渉の原理を応用したＸ線撮像技術の可能性−」臨床解剖研究会記録No.11（2011）p.56-57
【非特許文献２】Junji Tanaka et al. ,Cadaveric and in vivo human joint imaging based on differential phase contrast by X-ray Talbot-Lau interferometry, Z MED PHYS.,(2012) DOI:10.1016
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のように、タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計は関節部の軟骨等の微細な構造を撮影するのに用いられる。そのため、ぼけを極力抑えるためにＸ線源は小焦点であることが好ましい。
また、タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計では、Ｘ線源とＸ線検出器の間に複数枚の格子を配置するためにＸ線が減弱される。そのため、格子を配置しない撮影装置に比べてＸ線量は多いほうが好ましい。また、タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計では、１枚の再構成画像を生成するために、被写体を固定したまま格子を相対移動させて一定周期間隔のモアレ画像を複数撮影する。そのため、撮影時間は短いほうが好ましい。Ｘ線量（ｍＡｓ値）は管電流（ｍＡ）と時間（ｓ）に比例することから、Ｘ線源は、最大許容管電流がより大きいものであることが好ましい。
【０００８】
ここで、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）用の、回転陽極を使用したＸ線源をタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計に適用すれば、従来から使用されている単純Ｘ線撮影用のＸ線源を用いるよりも小焦点でかつ大きな管電流で撮影を行うことができる。しかしながら、Ｘ線ＣＴ用のＸ線源では、一度陽極を回転させると停止及び再起動するまでに時間がかかる。そのため、次の撮影までの待機時間が長くなってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明の課題は、回転陽極を用いるタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計において、撮影待機時間を短縮できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
被写体を載置する被写体台と、
前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有するマルチスリット、第１格子及び第２格子と、
前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線源は、回転陽極を有し、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行わせる制御部を備える。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、
被写体を載置する被写体台と、
前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有する第１格子及び第２格子と、
前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ干渉計を用いたＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線源は、回転陽極を有し、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行わせる制御部を備える。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御部は、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影後、継続して行う撮影がある場合は、前記回転陽極の回転を継続させたまま、次の撮影を行わせる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
撮影オーダー情報を記憶するコンソールと接続され、
前記制御部は、前記コンソールにおいて、一の患者に対し複数の被写体部位の撮影オーダー情報が記憶されている場合は、一の被写体部位についての前記一連の撮影後、前記回転陽極の回転を継続させたまま、他の被写体部位についての前記一連の撮影を行わせる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
撮影オーダー情報を記憶するコンソールと接続され、
前記制御部は、前記コンソールにおいて、複数の患者に対する撮影オーダー情報が記憶されている場合は、一の患者についての前記一連の撮影後、前記回転陽極の回転を継続させたまま、他の患者についての前記一連の撮影を行わせる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、
前記制御部は、前記一連の撮影の前後に画像補正用の画像の撮影を行う場合は、前記回転陽極の回転を継続させたまま、前記画像補正用の画像の撮影及び前記一連の撮影を行わせる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記制御部は、前記一連の撮影の前に前記被写体のポジショニングの確認を行うための事前撮影を行う場合は、前記回転陽極を回転させて前記事前撮影を行った後、前記回転陽極の回転を継続させたまま、前記一連の撮影を行わせる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、
タイマーを有し、
前記制御部は、前記回転陽極が回転を開始してから所定時間が経過した場合に、前記回転陽極の回転を停止させる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、
前記Ｘ線源のＨＵ値を算出する算出手段を備え、
前記制御部は、前記ＨＵ値が所定値以上となった場合に、前記回転陽極の回転を停止させる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、
前記Ｘ線源のＸ線管の温度を測定する測定手段を備え、
前記制御部は、前記Ｘ線源のＸ線管の温度が所定値以上となった場合に、前記回転陽極の回転を停止させる。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、
被写体を載置する被写体台と、
回転陽極を有し、前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有するマルチスリット、第１格子及び第２格子と、
前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記マルチスリット、前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置におけるＸ線撮影方法であって、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行う。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は
被写体を載置する被写体台と、
回転陽極を有し、前記被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源により照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間のＸ線照射経路上に配置され、複数のスリットを有する第１格子及び第２格子と、
前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部により前記第１格子、前記第２格子のうち少なくとも一つを前記Ｘ線の照射方向と直交する方向に一定周期間隔で移動させる毎に、前記Ｘ線源により前記被写体にＸ線を照射して、照射されたＸ線に応じて前記Ｘ線検出器が画像信号を読み取る撮影を繰り返すことにより、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するタルボ干渉計を用いたＸ線撮影装置におけるＸ線撮影方法であって、
前記Ｘ線源の回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、前記被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行う。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、回転陽極を用いるタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計において、撮影待機時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係るＸ線撮影装置の側面図である。
【図２】マルチスリットの平面図である。
【図３】図１の本体部の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】図１のコンソールの機能的構成を示すブロック図である。
【図５】タルボ干渉計の原理を説明する図である。
【図６】Ｘ線撮影装置による撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は、本実施形態におけるＸ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａの動作のタイミングチャート、（ｂ）は、従来の撮影におけるＸ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａの動作のタイミングチャートである。
【図８】５ステップの撮影により得られるモアレ画像を示す図である。
【図９】図６のステップＳ４において実行される陽極回転停止判断処理を示すフローチャートである。
【図１０】再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を２回行った場合のＸ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａの動作のタイミングチャートである。
【図１１】プレ撮影を行ってから再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影（本撮影）を行った場合のＸ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａの動作のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
＜Ｘ線撮影システムの構成＞
図１に、本実施形態に係るＸ線撮影システムを示す。Ｘ線撮影システムは、Ｘ線撮影装置１とコンソール５を備える。Ｘ線撮影装置１はタルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影を行い、コンソール５は当該Ｘ線撮影により得られた複数のモアレ画像を用いて被写体の再構成画像を生成する。
【００２６】
Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように、Ｘ線源１１、マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、Ｘ線検出器１６、保持部１７、本体部１８等を備える。
Ｘ線撮影装置１は縦型であり、Ｘ線源１１のＸ線管１１１、マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、Ｘ線検出器１６は、この順序に重力方向であるｚ方向に配置される。Ｘ線源１１の焦点とマルチスリット１２間の距離をｄ１（ｍｍ）、Ｘ線源１１の焦点とＸ線検出器１６間の距離をｄ２（ｍｍ）、マルチスリット１２と第１格子１４間の距離をｄ３（ｍｍ）、第１格子１４と第２格子１５間の距離をｄ４（ｍｍ）で表す。
【００２７】
距離ｄ１は好ましくは５〜５００（ｍｍ）であり、さらに好ましくは５〜３００（ｍｍ）である。
距離ｄ２は、一般的に撮影室の高さは３（ｍ）程度又はそれ以下であることから、少なくとも３０００（ｍｍ）以下であることが好ましい。なかでも、距離ｄ２は４００〜３０００（ｍｍ）が好ましく、さらに好ましくは５００〜２０００（ｍｍ）である。
Ｘ線源１１の焦点と第１格子１４間の距離（ｄ１＋ｄ３）は、好ましくは３００〜３０００（ｍｍ）であり、さらに好ましくは４００〜１８００（ｍｍ）である。
Ｘ線源１１の焦点と第２格子１５間の距離（ｄ１＋ｄ３＋ｄ４）は、好ましくは４００〜３０００（ｍｍ）であり、さらに好ましくは５００〜２０００（ｍｍ）である。
それぞれの距離は、Ｘ線源１１から照射されるＸ線の波長から、第２格子１５上に第１格子１４による格子像（自己像）が重なる最適な距離を算出し、設定すればよい。
【００２８】
Ｘ線源１１のＸ線管１１１、マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、Ｘ線検出器１６は、同一の保持部１７に一体的に保持され、ｚ方向における位置関係が固定されている。保持部１７はアーム状に形成され、本体部１８に設けられた駆動部１８ａによりｚ方向に移動可能に本体部１８に取り付けられている。
Ｘ線源１１のＸ線管１１１は、緩衝部材１７ａを介して保持されている。緩衝部材１７ａは、衝撃や振動を吸収できる材料であれば何れの材料を用いてもよいが、例えばエラストマー等が挙げられる。Ｘ線管１１１はＸ線の照射によって発熱するため、Ｘ線管１１１側の緩衝部材１７ａは加えて断熱素材であることが好ましい。
【００２９】
Ｘ線源１１は、回転陽極及び陰極のフィラメントを有するＸ線管１１１と、Ｘ線管１１１から目的の線質、線量のＸ線を照射させるための高電圧供給等を行うためのＸ線制御装置１１２を備えて構成されており、Ｘ線制御装置１１２によりＸ線管１１１にＸ線を発生させて重力方向（ｚ方向）にＸ線を照射する。
Ｘ線管１１１の回転陽極は、タングステンやモリブデン等からなるターゲットを有し、Ｘ線制御装置１１２からの制御に従って、ターゲット面の局部過熱を防ぐ目的で、不図示の駆動モーターにより所定の回転数で回転される。Ｘ線管１１１のフィラメントは、Ｘ線制御装置１１２から供給される電流により熱せられ、熱電子を放出する。放出された熱電子は、Ｘ線制御装置１１２により陽極と陰極との間に印加された２０ 〜１００ ｋＶの高電圧によりターゲット方向に加速され、ターゲットに衝突し、Ｘ線を発生させる。
【００３０】
Ｘ線制御装置１１２は、Ｘ線管１１１に高電圧を印加する高電圧発生装置１１２ａと、Ｘ線管１１１及び高電圧発生装置１１２ａを制御するＸ線制御部１１２ｂとを備えて構成されている。
高電圧発生装置１１２ａとしては、単相全波整流回路、単相半波整流回路、自己整流回路、三相全波整流回路、定電圧回路、コンデンサ式等様々な種類の回路を適用可能であるが、特に限定されない。
Ｘ線制御部１１２ｂは、Ｘ線管１１１に供給する管電流、管電圧、これらを供給する時間等を制御することにより、Ｘ線管１１１によるＸ線照射を制御する。管電流は、Ｘ線管１１１のターゲットに入射する電子ビームの電流である。管電圧は、Ｘ線管１１１の陽極と陰極との間に印加する電圧である。また、Ｘ線制御部１１２ｂは、Ｘ線管１１１の回転陽極に接続された駆動モーターを制御して、回転陽極を回転させる。
Ｘ線の焦点径は、０．０３〜３（mm）が好ましく、さらに好ましくは０．１〜１（mm）である。
本実施形態におけるＸ線源１１は、Ｘ線ＣＴ装置用の、小焦点かつ高出力（最大許容管電流の大きい）のＸ線源である。
【００３１】
マルチスリット１２は回折格子であり、図２に示すようにｘ方向に複数のスリットが所定間隔で設けられている。マルチスリット１２はシリコンやガラスといったＸ線の吸収率が低い材質の基板上に、タングステン、鉛、金といったＸ線の遮蔽力が大きい、つまりＸ線の吸収率が高い材質により形成される。例えば、フォトリソグラフィーによりレジスト層がスリット状にマスクされ、ＵＶが照射されてスリットのパターンがレジスト層に転写される。露光によって当該パターンと同じ形状のスリット構造が得られ、電鋳法によりスリット構造間に金属が埋め込まれて、マルチスリット１２が形成される。
【００３２】
マルチスリット１２のスリット周期は１〜６０（μｍ）である。スリット周期は、図２に示すように隣接するスリット間の距離を１周期とする。スリットの幅（ｘ方向の長さ）はスリット周期の１〜６０（％）の長さであり、さらに好ましくは１０〜４０（％）である。スリットの高さ（ｚ方向の長さ）は１〜５００（μｍ）であり、好ましくは１〜１５０（μｍ）である。
マルチスリット１２のスリット周期をｗ０（μｍ）、第１格子１４のスリット周期をｗ１（μｍ）とすると、スリット周期ｗ０は下記式により求めることができる。
ｗ０＝ｗ１・（ｄ３＋ｄ４）／ｄ４
当該式を満たすように周期ｗ０を決定することにより、マルチスリット１２及び第１格子１４の各スリットを通過したＸ線により形成される自己像が、それぞれ第２格子１５上で重なり合い、いわばピントが合った状態とすることができる。
【００３３】
図１に示すように、マルチスリット１２に隣接して、マルチスリット１２をｚ方向と直交するｘ方向に移動させる駆動部１２ａが設けられる。駆動部１２ａとしては、例えばウォーム減速機等の比較的大きな減速比系の駆動機構を単体で又は組合せて用いることができる。
【００３４】
被写体台１３は、被写体を載置するための台である。
第１格子１４は、マルチスリット１２と同様にｘ方向に所定の周期の複数のスリットが設けられた回折格子である（図２参照）。第１格子１４は、マルチスリット１２と同様にＵＶを用いたフォトリソグラフィーによって形成することもできるし、いわゆるＩＣＰ法によりシリコン基板に微細細線で深掘加工を行い、シリコンのみで格子構造を形成することとしてもよい。第１格子１４のスリット周期は１〜２０（μｍ）である。スリットの幅はスリット周期の２０〜７０（％）であり、好ましくは３５〜６０（％）である。スリットの高さは１〜１００（μｍ）である。
【００３５】
第１格子１４として位相型を用いる場合、スリットの高さはスリット周期を形成する２種の素材、つまりＸ線透過部とＸ線遮蔽部の素材による位相差がπ／８〜１５×π／８となる高さとする。好ましくは、π／４〜３×π／４となる高さである。第１格子１４として吸収型を用いる場合、スリットの高さはＸ線遮蔽部によりＸ線が十分吸収される高さとする。
【００３６】
第１格子１４が位相型である場合、第１格子１４と第２格子１５間の距離ｄ４は、次の条件をほぼ満たすことが必要である。
ｄ４＝（ｍ＋１／２）・ｗ１２／λ
なお、ｍは整数であり、λはＸ線の波長である。
【００３７】
第２格子１５は、マルチスリット１２と同様にｘ方向に所定の周期の複数のスリットが設けられた回折格子である（図２参照）。第２格子１５もフォトリソグラフィーにより形成することができる。第２格子１５のスリット周期は１〜２０（μｍ）である。スリットの幅はスリット周期の３０〜７０（％）であり、好ましくは３５〜６０（％）である。スリットの高さは１〜１００（μｍ）である。
【００３８】
本実施形態では第１格子１４及び第２格子１５は、それぞれの格子面がｚ方向に対し垂直（ｘ−ｙ平面内で平行）であり、第１格子１４のスリットの方向と第２格子１５のスリットの方向とは、ｘ−ｙ平面内で所定角度だけ（わずかに）傾けて配置されているが、両者を平行な配置としても良い。
【００３９】
上記マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５は、例えば下記のように構成することができる。
Ｘ線源１１のＸ線管１１１の焦点径；３００（μｍ）、管電圧：４０（ｋＶｐ）、付加フィルター：アルミ１．６（ｍｍ）
Ｘ線源１１の焦点からマルチスリット１２までの距離ｄ１  ：  ２４０（ｍｍ）
マルチスリット１２から第１格子１４までの距離ｄ３      ：１１１０（ｍｍ）
マルチスリット１２から第２格子１５までの距離ｄ３＋ｄ４：１３７０（ｍｍ）
マルチスリット１２のサイズ：１０（ｍｍ四方）、スリット周期：２２．８（μｍ）
第１格子１４のサイズ：５０（ｍｍ四方）、スリット周期：４．３（μｍ）
第２格子１５のサイズ：５０（ｍｍ四方）、スリット周期：５．３（μｍ）
【００４０】
Ｘ線検出器１６は、照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取る。
Ｘ線検出器１６の画素サイズは１０〜３００（μｍ）であり、さらに好ましくは５０〜２００（μｍ）である。
【００４１】
Ｘ線検出器１６は第２格子１５に当接するように保持部１７に位置を固定することが好ましい。第２格子１５とＸ線検出器１６間の距離が大きくなるほど、Ｘ線検出器１６により得られるモアレ画像がボケるからである。
Ｘ線検出器１６としては、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いることができる。ＦＰＤには、検出されたＸ線を光電変換素子を介して電気信号に変換する間接変換型、検出されたＸ線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
【００４２】
間接変換型は、ＣｓＩやＧｄ２Ｏ２等のシンチレータプレートの下に、光電変換素子がＴＦＴ（薄膜トランジスタ）とともに２次元状に配置されて各画素を構成する。Ｘ線検出器１６に入射したＸ線がシンチレータプレートに吸収されると、シンチレータプレートが発光する。この発光した光により、各光電変換素子に電荷が蓄積され、蓄積された電荷は画像信号として読み出される。
【００４３】
直接変換型は、アモルファスセレンの熱蒸着により、１００〜１０００（μm）の膜圧
のアモルファスセレン膜がガラス上に形成され、２次元状に配置されたＴＦＴのアレイ上にアモルファスセレン膜と電極が蒸着される。アモルファスセレン膜がＸ線を吸収するとき、電子正孔対の形で物質内に電圧が遊離され、電極間の電圧信号がＴＦＴにより読み取られる。
なお、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、Ｘ線カメラ等の撮影手段をＸ線検出器１６
として用いてもよい。
【００４４】
本体部１８は、図３に示すように、制御部１８１、操作部１８２、表示部１８３、通信部１８４、記憶部１８５、タイマー１８６等を備えて構成されている。
制御部１８１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により、各種処理を実行する。制御部１８１は、Ｘ線制御装置１１２、駆動部１２ａ、駆動部１８ａ、Ｘ線検出器１６等の各部に接続されており、例えば、コンソール５から入力される撮影条件の設定情報に従って、Ｘ線源１１からのＸ線照射のタイミングやＸ線照射条件、Ｘ線検出器１６による画像信号の読取タイミング、マルチスリット１２の移動等を制御する。
【００４５】
操作部１８２は、曝射スイッチ、プレ曝射スイッチ等を備え、これらの操作に応じた操作信号を生成して制御部１８１に出力する。
表示部１８３は制御部１８１の表示制御に従って、ディスプレイに操作画面やＸ線撮影装置１の動作状況等を表示する。
【００４６】
通信部１８４は通信インターフェイスを備え、ネットワーク上のコンソール５と通信する。例えば、通信部１８４はＸ線検出器１６によって読み取られ、記憶部１８５に記憶されたモアレ画像をコンソール５に送信する。
【００４７】
記憶部１８５は、制御部１８１により実行されるプログラム、プログラムの実行に必要なデータを記憶している。また、記憶部１８５はＸ線検出器１６によって得られたモアレ画像を記憶する。
【００４８】
コンソール５は、オペレーターによる操作に従ってＸ線撮影装置１の撮影動作を制御する。また、コンソール５は、Ｘ線撮影装置１により得られた複数のモアレ画像を用いて診断用の（被写体の）再構成画像を生成する。
【００４９】
コンソール５は、図４に示すように、制御部５１、操作部５２、表示部５３、通信部５４、記憶部５５を備えて構成されている。
制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory
）等から構成され、記憶部５５に記憶されているプログラムとの協働により、後述する再構成画像生成処理をはじめとする各種処理を実行する。
【００５０】
操作部５２は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部５１に出力する。表示部５３のディスプレイと一体に構成されたタッチパネルを備え、これらの操作に応じた操作信号を生成して制御部５１に出力する構成としてもよい。
【００５１】
表示部５３は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニターを備えて構成されており、制御部５１の表示制御に従って、操作画面、Ｘ線撮影装置１の動作状況、生成された診断用の再構成画像等を表示する。
【００５２】
通信部５４は、通信インターフェイスを備え、ネットワーク上のＸ線撮影装置１やＸ線検出器１６と有線又は無線により通信する。例えば、通信部５４は、Ｘ線撮影装置１に撮影条件や制御信号を送信したり、Ｘ線撮影装置１又はＸ線検出器１６からモアレ画像を受信したりする。
【００５３】
記憶部５５は、制御部５１により実行されるプログラム、プログラムの実行に必要なデータを記憶している。例えば、記憶部５５は、図示しないＲＩＳ（Radiology Information System）やＨＩＳ（Hospital Information System）等により予約された撮影の情報である撮影オーダー情報を記憶している。撮影オーダー情報は、患者ＩＤ、患者名、撮影部位（被写体部位）、バックグラウンド撮影の有無等の情報である。
ここで、バックグラウンド撮影とは、コンソール５において実行される再構成画像生成処理において被写体の再構成画像に対し補正を行うために用いられる画像補正用の画像を取得するための撮影である。具体的には、被写体台１３に被写体を載置することなく後述の複数ステップの一連の撮影を行い、被写体なしのモアレ画像を複数得るものである。
【００５４】
また、記憶部５５は、撮影オーダー情報に基づいてＸ線撮影装置１で取得されたモアレ画像、モアレ画像に基づき生成された診断用の再構成画像を当該撮影オーダー情報に対応付けて記憶する。
また、記憶部５５は、Ｘ線検出器１６に対応するゲイン補正データ、欠陥画素マップ等を予め記憶する。欠陥画素マップは、Ｘ線検出器１６の欠陥画素（画素がないものも含む）の位置情報（座標）である。
【００５５】
コンソール５においては、操作部５２の操作により撮影オーダー情報の一覧表示が指示されると、制御部５１により、記憶部５５から撮影オーダー情報が読み出されて表示部５３に表示される。操作部５２により撮影オーダー情報が指定されると、制御部５１により、指定された撮影オーダー情報に「撮影中」のステータスが対応付けられるとともに、指定された撮影オーダー情報に応じた撮影条件の設定情報（被写体部位、バックグラウンド撮影の有無の情報を含む）が通信部５４によりＸ線撮影装置１に送信される。
Ｘ線撮影装置１においては、通信部１８４によりコンソール５から撮影条件の設定情報等が受信されると、撮影条件の設定情報に基づいてＸ線撮影準備が実行される。
【００５６】
＜Ｘ線撮影システムの動作＞
ここで、上記Ｘ線撮影装置１のタルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影方法を説明する。
図５に示すように、Ｘ線源１１のＸ線管１１１から照射されたＸ線が第１格子１４を透過すると、透過したＸ線がｚ方向に一定の間隔で像を結ぶ。この像を自己像といい、自己像が形成される現象をタルボ効果という。自己像を結ぶ位置に第２格子１５が自己像と概ね平行に配置され、第２格子１５を透過したＸ線によりモアレ画像（図５においてＭで示す）が得られる。Ｘ線源１１のＸ線管１１１と第１格子１４間に被写体（図５においてＨで示す）が存在すると、被写体によってＸ線の位相がずれるため、図５に示すようにモアレ画像上のモアレ縞は被写体の辺縁を境界に乱れる。このモアレ縞の乱れを、モアレ画像を処理することによって検出し、被写体像を画像化することができる。これがタルボ干渉計の原理である。
【００５７】
Ｘ線撮影装置１では、Ｘ線源１１のＸ線管１１１と第１格子１４との間のＸ線管１１１に近い位置に、マルチスリット１２が配置され、タルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影が行われる。タルボ干渉計はＸ線源１１が理想的な点線源であることを前提としているが、ある程度焦点径が大きい焦点が用いられた場合でも、マルチスリット１２によってあたかも点線源が複数連なってＸ線が照射されているかのように多光源化する。これがタルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影法であり、焦点径がある程度大きい場合にも、タルボ干渉計と同様のタルボ効果を得ることができる。
【００５８】
図６は、Ｘ線撮影装置１の制御部１８１により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。図６を参照して撮影制御処理の流れについて説明する。
【００５９】
被写体台１３に被写体を載置した状態で、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチが操作されると（ステップＳ１；Ｙ）、制御部１８１は、Ｘ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａを制御して複数ステップの撮影を実行し、１枚の再構成画像を生成するのに必要な複数のモアレ画像を取得する（ステップＳ２）。
【００６０】
図７（ａ）に、ステップＳ２におけるＸ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａの動作のタイミングチャートを示す。なお、図７、図１０、図１１のタイミングチャートにおいて、凸の区間が各動作が実施されている期間を示す。
ステップＳ２において、制御部１８１は、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転が停止している場合、Ｘ線源１１のＸ線制御装置１１２によりＸ線管１１１の回転陽極を回転させ（陽極回転）、マルチスリット１２が停止した状態でＸ線源１１によるＸ線の照射を開始させる（Ｘ線照射）。また、Ｘ線検出器１６に前回の撮影により残存する不要な電荷を取り除くリセットを行わせた後、Ｘ線照射のタイミングに合わせて電荷の蓄積を行わせ、Ｘ線の照射停止のタイミングに合わせて蓄積された電荷を画像信号として読み取らせる（画像取得）。これが１ステップ分の撮影である。１ステップ分の撮影が終了するタイミングで駆動部１２ａによるマルチスリット１２の移動を開始させ、所定量移動すると停止させ（格子移動）、次のステップの撮影を行わせる。このようにして、マルチスリット１２の移動と停止が所定のステップ数分だけ繰り返され、マルチスリット１２が停止したときにＸ線の照射と画像信号の読み取りが行われる。マルチスリット１２がスリット周期１周期分移動した撮影が終了したときに、１枚の再構成画像を生成するのに必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影が終了する。
【００６１】
ここで、従来より単純Ｘ線撮影等に用いられるＸ線源を用いたタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計においては、図７（ｂ）に示すように、１ステップ分の撮影毎に回転陽極の回転と停止が繰り返されていた。しかし、本実施形態のＸ線撮影装置１のように、画質向上のためにＸ線源としてＣＴ用の小焦点かつ高出力の回転陽極Ｘ線管を用いた場合、回転陽極を一旦回転させると、停止及び再起動に時間がかかる（約３分程度時間がかかる）。この間、患者は、被写体部位を固定させておかなければならないが、この間に動かないでいることはほとんど不可能である。
そこで、Ｘ線撮影装置１では、図７（ａ）に示すように、少なくとも１枚の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影（１スリット周期分の撮影）が終了するまでは、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転を継続することとしている。なお、制御部１８１は、Ｘ線制御装置１１２によりＸ線管１１１の回転陽極を回転させた後、タイマー１８６に予め定められた所定時間をセットし、計時（カウントダウン）を開始させる。ここでセットされる所定時間は、Ｘ線管１１１の回転陽極を継続して回転させる場合の制限時間に相当する時間であり、実験的経験的に、この所定時間以上継続して回転陽極を回転させるとＸ線管１１１の寿命に影響がでるとされる時間である。
【００６２】
なお、一連の撮影におけるステップ数は２〜２０、さらに好ましくは３〜１０である。視認性の高い再構成画像を短時間で得るという観点からすれば、５ステップが好ましい（参照文献１：K.Hibino, B.F.Oreb and D.I.Farrant, Phase shifting for nonsinusoidal wave forms with phase-shift errors, J.Opt.Soc.Am.A, Vol.12, 761-768(1995)、参照文献２：A.Momose, W.Yashiro, Y. Takeda, Y.Suzuki and T.Hattori, Phase Tomography by X-ray Talbot Interferometetry for biological imaging, Jpn. J. Appl. Phys., Vol.45, 5254-5262(2006)）。ここでは、５ステップの撮影を行うこととして説明する。
例えば、マルチスリット１２のスリット周期を２２．８（μｍ）とし、５ステップの撮影を１０秒で行うとする。マルチスリット１２がそのスリット周期の１／５に該当する４．５６（μｍ）移動し停止する毎に撮影が行われる。撮影時間でいえば曝射スイッチＯＮ後、２、４、６、８、１０秒後にそれぞれ撮影が行われる。理想的な送り精度によりマルチスリット１２を一定の送り量で移動できた場合、図８に示すように、５ステップの撮影でマルチスリット１２のスリット周期１周期分のモアレ画像５枚が得られる。
【００６３】
一連の各ステップの撮影が終了すると、制御部１８１は、通信部１８４によりコンソール５に、各ステップのモアレ画像を送信させる（ステップＳ３）。通信部１８４からコンソール５に対しては各ステップの撮影が終了する毎に１枚ずつ送信することとしてもよいし、各ステップの撮影が終了し、全てのモアレ画像が得られた後、まとめて送信することとしてもよい。
コンソール５の制御部５１は、Ｘ線撮影装置１から送信されたモアレ画像を「撮影中」のステータスが対応付けられた撮影オーダー情報に対応付けて記憶部５５に記憶する。また、その撮影オーダー情報のステータスを「撮影済み」に更新する。
【００６４】
また、一連の撮影が終了後、制御部１８１は、陽極回転停止判断処理を実行する（ステップＳ４）。
図９に、制御部１８１により実行される陽極回転停止判断処理のフローチャートを示す。
まず、制御部１８１は、タイマー１８６による時間計測に基づいてＸ線管１１１の回転陽極が回転を開始してから予め定められた所定時間が経過したか（即ち、回転陽極が所定時間回転を続けているか否か）を判断する（ステップＳ１１）。Ｘ線管１１１の回転陽極が回転を開始してから予め定められた所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ１１；Ｙ）、制御部１８１は、Ｘ線制御装置１１２によりＸ線管１１１の回転陽極の回転を停止させ（ステップＳ１６）、陽極回転停止判断処理を終了する。
【００６５】
Ｘ線管１１１の回転陽極が回転を開始してから予め定められた所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ１１；Ｎ）、制御部１８１は、ＨＵ（Heat Unit）値が予め定められた所定値に到達したか否かを判断する（ステップＳ１２）。
制御部１８１は、Ｘ線制御装置１１２からＨＵ値を取得して、ＨＵ値が所定値に到達したか否かを判断する。
ＨＵ値は、Ｘ線制御装置１１２において算出される、Ｘ線管１１１の入力を表す値であり、ＪＩＳ Ｚ４７０４において、高電圧発生装置１１２ａの回路構成に応じて以下の（１）〜（４）の式によって定義されている（「医用Ｘ線管装置  ＪＩＳ Ｚ４７０４：２００＊ガイド」（社）日本画像医療システム工業会  ＳＣ０１０１参照）。なお、各式で用いられる記号は、以下のとおりである。
Ｕ：管電圧（ｋＶ）
Ｉ：管電流（ｍＡ）
Ｔ：負荷時間（ｓ）
Ｃ：コンデンサ容量（μＦ）
ここで、負荷時間は、陽極入力をＸ線管１１１に供給している時間である。
【００６６】
（１）高電圧発生装置１１２ａの回路が単相全波整流回路、単相半波整流回路又は自己整流回路の場合
ＨＵ値＝Ｕ×Ｉ×Ｔ
（２）高電圧発生装置１１２ａの回路が三相全波整流回路又はこれと同等のリプル百分率をもつ回路の場合
ＨＵ値＝Ｕ×Ｉ×Ｔ×１．３５
（３）定電圧回路の場合
ＨＵ値＝Ｕ×Ｉ×Ｔ×１．４１
（４）コンデンサ式の場合
ＨＵ値＝０．７１×Ｃ×（Ｕ１２−Ｕ２２）
ただし、Ｕ１は放電開始時、Ｕ２は放電終了時の管電圧を表す。
【００６７】
ステップＳ１２の判断基準となる所定値は、Ｘ線管１１１のＨＵ値の制限値に相当する値であり、実験的経験的に、ＨＵ値がこの所定値以上になるとＸ線管１１１の寿命に影響がでるとされる値である。
ＨＵ値が予め定められた所定値に到達したと判断した場合（ステップＳ１２；Ｙ）、制御部１８１は、Ｘ線制御装置１１２によりＸ線管１１１の回転陽極の回転を停止させ（ステップＳ１６）、陽極回転停止判断処理を終了する。
【００６８】
ＨＵ値が予め定められた所定値に到達していないと判断した場合（ステップＳ１２；Ｎ）、制御部１８１は、ステップＳ１３〜Ｓ１５により、継続して行う撮影があるか否かを判断する。
ステップＳ１３において、制御部１８１は、コンソール５から送信された撮影条件の設定情報に、バックグラウンド撮影をする設定がされているか否かを判断する（ステップＳ１３）。バックグラウンド撮影をする設定がされていると判断した場合（ステップＳ１３；Ｙ）、制御部１８１は、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転を継続させ（ステップＳ１７）、陽極回転停止判断処理を終了する。
【００６９】
バックグラウンド撮影をする設定がされていないと判断した場合（ステップＳ１３；Ｎ）、制御部１８１は、撮影した患者に対する他の被写体部位の撮影がコンソール５に登録されているか否かを判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において、制御部１８１は、例えば、撮影した患者に対する患者ＩＤ、被写体部位の情報等を通信部１８４を介してコンソール５に送信し、撮影した患者に対して他の被写体部位の撮影（未撮影のもの）が登録されているか否か（具体的には、コンソール５の記憶部５５に、撮影した患者に対する他の被写体部位の撮影オーダー情報（ステータスが撮影中、撮影済みのものを除く）が記憶されているか否か）の問い合わせを行う。そして、コンソール５からの回答に応じて、撮影した患者に対する他の被写体部位の撮影が登録されているか否かを判断する。
撮影した患者に対する他の被写体部位の撮影が登録されていると判断した場合（ステップＳ１４；Ｙ）、制御部１８１は、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転を継続させ（ステップＳ１７）、陽極回転停止判断処理を終了する。
【００７０】
撮影した患者に対する他の被写体部位の撮影が登録されていないと判断した場合（ステップＳ１４；Ｎ）、制御部１８１は、他の患者に対する撮影がコンソール５に登録されているか否かを判断する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、制御部１８１は、例えば、通信部１８４を介してコンソール５に他の患者に対する撮影が登録されているか否か（具体的には、コンソール５の記憶部５５に、他の患者に対する撮影オーダー情報（ステータスが撮影中、撮影済みのものを除く）が記憶されているか否か）の問い合わせを行い、コンソール５からの回答に応じて、他の患者に対する撮影が登録されているか否かを判断する。
他の患者に対する撮影が登録されていると判断した場合（ステップＳ１５；Ｙ）、制御部１８１は、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転を継続させ（ステップＳ１７）、陽極回転停止判断処理を終了する。
他の患者に対する撮影が登録されていないと判断した場合（ステップＳ１５；Ｎ）、制御部１８１は、継続して行う撮影がないと判断し、Ｘ線制御装置１１２によりＸ線管１１１の回転陽極の回転を停止させ（ステップＳ１６）、陽極回転停止判断処理を終了する。
【００７１】
上記の陽極回転停止判断処理により、１枚の再構成画像を生成するのに必要な複数のモアレ画像を得るための一連の撮影が１回終了した後、次の（２回目の）一連の撮影が待機している場合（バックグラウンド撮影がある、撮影した患者に他の被写体部位の撮影が登録されている、他の患者の撮影が登録されている場合）は、図１０のタイミングチャートに示すように、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転が継続され、次の（２回目の）一連の撮影が実行される（図６の撮影制御処理が実行される。バックグラウンド撮影は被写体台１３に被写体を載置しないで撮影を行われる。）。その後も次の撮影が待機している場合は、回転陽極の回転が所定時間以上継続した、所定のＨＵ値に到達した等の条件に該当しない限り、同様にＸ線管１１１の回転陽極の回転が継続されたまま、次の撮影が実行される。
【００７２】
このように、バックグラウンド撮影がある、撮影した患者に他の被写体部位の撮影が登録されている、他の患者の撮影が登録されている等、継続して行うべき次の撮影が待機している場合は、Ｘ線管１１１の陽極の回転を停止させずに、回転を継続したまま次の撮影に移行するので、陽極の停止、再起動を待たずに次の撮影を行うことができ、撮影待機時間を短縮することが可能となる。
【００７３】
なお、バックグラウンド撮影は、被写体台１３に被写体を載置して行う一連の撮影の前後の何れに実施しても良い。撮影前に行う場合、図１０に示す１回目がバックグラウンド撮影となり、２回目が被写体ありの１枚の再構成画像を得るための一連の撮影となる。
【００７４】
また、Ｘ線撮影装置１においては、被写体のポジショニングの確認のため、本番の撮影前に、被写体台１３に被写体を載置して、プレ撮影（事前撮影）を行うことができる。プレ撮影は、操作部１８２のプレ曝射ボタンが押下された際に、制御部１８１により実行される。プレ撮影において、制御部１８１は、Ｘ線管１１１の陽極が回転していなければ陽極の回転を開始させ、Ｘ線照射、画像取得を行わせる。即ち、プレ撮影では、複数ステップの撮影は行われず、マルチスリット１２の移動を伴わない１回の撮影が行われる。制御部１８１は、プレ撮影終了後はＸ線管１１１の回転陽極の回転を停止させずに継続し、次のプレ撮影又は本番の撮影（図６の撮影制御処理）を実行する。
【００７５】
図１１に、２回のプレ撮影後に本撮影（再構成画像を生成するのに必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影）を行った場合のＸ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａの動作のタイミングチャートを示す。図１１に示すように、プレ撮影から本撮影まで陽極の回転が継続されるので、プレ撮影後、陽極の回転停止及び再起動を待たずに次の撮影を行うことができ、患者が姿勢を固定したままで長時間待機することなく、撮影を行うことが可能となる。
【００７６】
コンソール５の制御部５１においては、通信部５４により本体部１８からの複数ステップのモアレ画像が受信されると、受信したモアレ画像をステータスが「撮影中」の撮影オーダー情報に対応付けて記憶部５５に記憶した後、受信したモアレ画像に対し、再構成画像生成処理を実行する。なお、被写体台１３に被写体を載置して行った撮影により得られたモアレ画像を被写体有りのモアレ画像と呼ぶ。被写体台１３に被写体を載置せずに行ったバックグラウンド撮影により得られたモアレ画像を被写体無しのモアレ画像と呼ぶ。
【００７７】
再構成画像生成処理において、制御部５１は、まず、被写体有りの一連のモアレ画像と被写体無しの一連のモアレ画像に、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、Ｘ線強度変動補正等の補正処理を施す。なお、撮影オーダー情報にバックグラウンド撮影無しの情報が含まれている場合は、予め記憶部５５に記憶されている被写体無しのモアレ画像を使用する。
【００７８】
次いで、制御部５１は、補正後の被写体有りのモアレ画像と被写体無しのモアレ画像に基づいて、３種類の再構成画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成する。３種類の再構成画像は、例えば、国際公開第２０１２／０２９３４０号公報に記載のように、公知の手法により生成することができる。
まず、補正後の被写体有りのモアレ画像に基づいて、被写体有りの３種類の再構成画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成する。また、補正後の被写体無しのモアレ画像に基づいて、被写体無しの３種類の再構成画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成する。
具体的には、複数のモアレ画像のモアレ縞を加算することにより吸収画像を生成する。また、縞走査法の原理を用いてモアレ縞の位相を計算することにより、微分位相画像を生成する。また、縞走査法の原理を用いてモアレ縞のVisibilityを計算し（Visibility＝振幅÷平均値）、小角散乱画像を生成する。
そして、生成された被写体有りの再構成画像に対し、同種の被写体無しの再構成画像を用いて（例えば、被写体有りの微分位相画像に対し、被写体無しの微分位相画像を用いて）、モアレ縞の位相の除去と、画像ムラを除去するための補正処理を行い、最終的な診断用の（被写体の）３種類の再構成画像が生成される。
【００７９】
以上説明したように、Ｘ線撮影装置１によれば、Ｘ線源１１のＸ線管１１１は回転陽極を有し、制御部１８１は、Ｘ線制御装置１１２により回転陽極の回転を開始させ、当該回転陽極の回転を継続させたまま、Ｘ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａにより被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影を行わせる。
従って、回転陽極の停止、再起動を行わずに一連の撮影を行うことができるので、撮影待機時間を短縮することが可能となる。
【００８０】
また、制御部１８１は、被写体の再構成画像の生成に必要な複数のモアレ画像を取得するための一連の撮影後、継続して行う撮影がある場合は、回転陽極の回転を継続させたまま、Ｘ線源１１、Ｘ線検出器１６、駆動部１２ａにより次の撮影を行わせる。
従って、一連の撮影後、次の撮影がある場合は、回転陽極の停止、再起動を行わずに次の撮影を行うことができるので、撮影待機時間を短縮することが可能となる。
【００８１】
例えば、コンソール５において、一の患者に対し複数の被写体部位の撮影オーダー情報が記憶されている場合は、一の被写体部位についての一連の撮影後、回転陽極の回転を継続させたまま、他の被写体部位の一連の撮影に移行するので、他の被写体部位の撮影までの待機時間を短縮することができる。また、コンソール５において、複数の患者に対する撮影オーダー情報が記憶されている場合は、一の患者についての一連の撮影後、回転陽極の回転を継続させたまま、他の患者についての一連の撮影に移行するので、他の患者の撮影までの待機時間を短縮することができる。
【００８２】
また、一連の撮影の前後に画像補正用の画像の撮影を行う場合は、回転陽極の回転を継続させたまま、画像補正用の画像の撮影及び一連の撮影を行うので、画像補正用の画像の撮影及び一連の撮影の間の撮影待機時間を短縮することができる。
【００８３】
また、一連の撮影の前に被写体のポジショニングの確認を行うための事前撮影を行う場合は、回転陽極を回転させて事前撮影を行った後、回転陽極の回転を継続させたまま、一連の撮影に移行するので、事前撮影と本番の撮影の間の撮影待機時間を短縮することができる。患者の負担も低減することができる。
【００８４】
また、制御部１８１は、回転陽極が回転を開始してから所定時間が経過した場合は、回転陽極の回転を停止させるので、制限時間を超えない範囲、即ち、Ｘ線管の寿命に影響のない範囲で回転陽極の回転を継続させることができる。
【００８５】
また、制御部１８１は、ＨＵ値が所定値以上となった場合は、回転陽極の回転を停止させるので、Ｘ線管の寿命に影響のない範囲で回転陽極の回転を継続させることができる。
【００８６】
なお、上述した本実施形態における記述は、本発明に係る好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、撮影時にマルチスリット１２を第１格子１４及び第２格子１５に対して移動させる方式のタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置を例にとり説明したが、本発明は、第１格子１４又は第２格子１５の何れか又は双方を移動させる方式のタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置に適用してもよい。また、本発明は、第１格子１４又は第２格子１５の何れかを他の格子に対して移動させる方式のタルボ干渉計を用いたＸ線撮影装置に適用してもよい。
【００８７】
また、上記実施形態においては、ＨＵ値が所定値に到達した場合に、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転を停止させることとしたが、Ｘ線撮影装置１はＸ線管１１１の温度を測定する温度計（測定手段）を有する構成とし、制御部１８１は、図９のステップＳ１２において、ＨＵ値の代わりに測定手段により測定されたＸ線管１１１の温度が所定値に達したと判断した場合に、Ｘ線管１１１の回転陽極の回転を停止させることとしてもよい。このように構成しても、Ｘ線管の寿命に影響のない範囲で回転陽極の回転を継続させることができる。
【００８８】
その他、Ｘ線撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１  Ｘ線撮影装置
１１  Ｘ線源
１１１  Ｘ線管
１１２  Ｘ線制御装置
１１２ａ  高電圧発生装置
１１２ｂ  Ｘ線制御部
１２  マルチスリット
１２ａ  駆動部
１３  被写体台
１４  第１格子
１５  第２格子
１６  Ｘ線検出器
１７  保持部
１７ａ  緩衝部材
１８  本体部
１８１  制御部
１８２  操作部
１８３  表示部
１８４  通信部
１８５  記憶部
１８６  タイマー
１８ａ  駆動部
５  コンソール
５１  制御部
５２  操作部
５３  表示部
５４  通信部
５５  記憶部
【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】
2016165314.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図８】
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