(57)【要約】      （修正有）【課題】放射線源付近で反射したり散乱したりした放射線が第１格子等に到達することを的確に防止することが可能な放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】放射線画像撮影装置１は、放射線を照射する放射線源２と、放射線源２から照射された放射線を多光源化する線源格子１０と、照射された放射線に応じて電気信号を生成する変換素子が二次元状に配置され、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放射線検出器とを備え、さらに、線源格子１０の放射線源２側に第１照射野絞り１２を少なくとも１枚備え、線源格子１０の近傍に、第１照射野絞り１２とは別体で、放射線が被写体の所定の範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るための第２照射野絞り１３を備える。【選択図】図７
2016165315.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、
前記放射線源から照射された放射線を多光源化する線源格子と、
照射された放射線に応じて電気信号を生成する変換素子が二次元状に配置され、前記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放射線検出器と、
を備え、
さらに、前記線源格子の前記放射線源側に第１照射野絞りを少なくとも１枚備え、
前記線源格子の近傍に、前記第１照射野絞りとは別体で、放射線が被写体の所定の範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るための第２照射野絞りを備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記線源格子には、一定の周期でスリットが設けられており、
前記第１照射野絞りは、前記放射線源から前記線源格子に照射される放射線が、前記線源格子の前記スリットが設けられた部分を含む範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞ることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
さらに、前記線源格子の前記放射線源側に複数のろ過フィルターが配置され、または、前記線源格子の前記放射線源側および当該放射線源側とは反対側にそれぞれ少なくとも１枚以上のろ過フィルターが配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置に係り、特に、タルボ・ロー干渉計を用いた放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線等の放射線が物体を透過するときに生じる放射線の位相シフトを捉えて画像化する、タルボ・ロー干渉計を用いた放射線画像撮影装置が知られている（例えば特許文献１参照）。なお、以下、タルボ・ロー干渉計を用いた放射線画像撮影装置をタルボ・ロー撮影装置という。
【０００３】
タルボ・ロー撮影装置は、タルボ干渉計を用いた放射線画像撮影装置と同様に、放射線源と第１格子（すなわちいわゆるＧ１格子）と第２格子（すなわちいわゆるＧ２格子）とフラットパネルディテクター（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）として知られる放射線検出器とを備えている。そして、さらに放射線源と第１格子との間の放射線源付近に線源格子（マルチスリット等ともいう。いわゆるＧ０格子）が配置されて構成される。
【０００４】
そして、後述するように、線源格子には、第１格子や第２格子と同様に複数のスリットが設けられており（例えば後述する図４参照）、線源格子は、放射線源から照射された放射線を多光源化するように機能する。
【０００５】
そして、タルボ・ロー撮影装置では、後述する図３に示すようなモアレ縞を有するモアレ画像Ｍが撮影されるが、そのモアレ画像Ｍを縞走査法の原理に基づく方法で複数枚撮影し、撮影した複数枚のモアレ画像Ｍに基づいて画像を再構成したり、或いはフーリエ変換法を用いてモアレ画像Ｍを解析したりすることで、少なくとも３種類の画像を再構成することが可能である。
【０００６】
すなわち、放射線の吸収に基づくコントラストが撮影された吸収画像（これは通常の放射線の吸収画像と同じ。）と、位相情報に基づくコントラストが撮影された微分位相画像と、小角散乱に基づくコントラストが撮影された小角散乱画像の３種類の画像である。
【０００７】
なお、吸収画像は、モアレ縞の平均成分を画像化したものであり、被写体による放射線の減衰量に応じてコントラストが付く。微分位相画像は、モアレ縞の位相情報を画像化したものであり、被写体による放射線の波面の傾き量に応じてコントラストが付く。また、小角散乱画像は、モアレ縞のVisibility（鮮明度）を画像化したものであり、被写体による放射線の散乱に応じてコントラストが付く（特許文献２参照）。また、これらの画像を合成する等して、さらに種々の画像を再構成することも可能である。
【０００８】
そして、このようにして画像を再構成することで、例えば、患者の身体の関節部分の軟骨組織や乳房の組織等の、放射線吸収差が小さく、通常の放射線の吸収画像には現れにくい部分を画像化することができることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２４３３９号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Distribution of unresolvable  anisotro pic microstructures revealed in visibility-contrast images using x-ray Talbot in terferometry Wataru Yashiro et.al. PHYSICAL REVIEW B 84, 094106 (2011)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来のタルボ・ロー撮影装置では、例えば前述した特許文献１に記載されているように、線源格子の近傍には、ろ過フィルターや照射野絞り等が配置される場合が多い。
【００１２】
ろ過フィルターは、線源格子の近傍に配置され、撮影される被写体の撮影部位等にあわせて、放射線源から照射され線源格子を透過する前或いは透過した後の放射線の線質を適切な線質に変えるように機能するものである。また、照射野絞りも、線源格子の近傍に配置され、被写体の適切な範囲に放射線が照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るように機能するものである。
【００１３】
しかしながら、従来のタルボ・ロー撮影装置では、上記のように線源格子の近傍にろ過フィルターや照射野絞り等が配置されているため、被写体の適切な範囲に適切な線質の放射線が照射されてモアレ画像が適切に撮影され、それに基づいて吸収画像や微分位相画像等が的確に再構成されるはずであるが、実際には、モアレ画像に基づいて小角散乱画像を再構成した場合に小角散乱画像における上記のVisibilityが低下してしまう場合があることが分かってきた。
【００１４】
そして、本発明者らが研究を重ねた結果、上記のような現象が現れる原因として、放射線源付近で生じる、装置内で反射したり散乱したりした放射線（迷Ｘ線等とも呼ばれる。以下、簡単に散乱線という。）が線源格子に入り込むことが大きな原因の１つであることが分かってきた。
【００１５】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線源付近で反射したり散乱したりした散乱線が線源格子に入り込むことを的確に防止することが可能な放射線画像撮影装置（タルボ・ロー撮影装置）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】
【００１６】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された放射線を多光源化する線源格子と、
照射された放射線に応じて電気信号を生成する変換素子が二次元状に配置され、前記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放射線検出器と、
を備え、
さらに、前記線源格子の前記放射線源側に第１照射野絞りを少なくとも１枚備え、
前記線源格子の近傍に、前記第１照射野絞りとは別体で、放射線が被写体の所定の範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るための第２照射野絞りを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、線源格子の放射線源側に第１照射野絞りを少なくとも１枚配置するように構成したため、装置内で反射されたり散乱されたりした放射線すなわち散乱線をこの第１照射野絞りで的確に遮断することが可能となる。そのため、散乱線が線源格子に入射することを的確に防止することが可能となり、撮影されたモアレ画像に基づいて小角散乱画像を再構成した場合に、小角散乱画像におけるVisibility（鮮明度）が低下してしまうことを的確に防止することが可能となる。
【００１８】
また、線源格子の近傍に、上記の第１照射野絞りとは別体で、放射線が被写体の所定の範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るための第２照射野絞りを備えるように構成したため、例えば放射線源を収納する本体フレームの下側に第１照射野絞りを直接取り付けて、本体フレームの振動にあわせて第１照射野絞りが振動するような場合であっても、第２照射野絞りによって、第１照射野絞りや線源格子を透過した放射線の照射野をさらに絞って、放射線を被写体の所定の範囲に的確に照射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置の全体像を表す斜視図である。
【図２】図１のタルボ・ロー撮影装置の放射線源付近の拡大図である。
【図３】タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計の原理を説明する図である。
【図４】第１格子や第２格子、線源格子に所定の周期で複数のスリットが配列されて設けられていることを説明する図である。
【図５】本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置の下部の第２のカバーユニット内の構成を説明する図である。
【図６】本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置における放射線源付近の構成を模式的に示す模式図である。
【図７】第１のカバーユニットを取り外した状態の線源格子付近の構成をやや下側から見た図である。
【図８】線源格子のスリットが設けられた部分を説明する図である。
【図９】線源格子に対して第１照射野絞りが振動する場合の第１照射野絞りの開口部と線源格子のスリットが設けられた部分との位置関係を射線源側から見た図である。
【図１０】第１のカバーユニットを取り外した状態の線源格子付近の構成をやや上側から見た図である。
【図１１】開口が設けられた円形板に種々の形状のろ過フィルターが重ね合わされて第２ろ過フィルターが形成されることを説明する図である。
【図１２】支持部の上面の下方に設けられた発光手段やミラーを下側から見た図である。
【図１３】放射線源から（Ａ）平板状の線源格子および（Ｂ）湾曲された線源格子に放射線が照射される状態を示した図である。
【図１４】（Ａ）湾曲させたホルダーで平板状の線源格子を挟み付けることを説明する図であり、（Ｂ）湾曲させたホルダーによって線源格子が湾曲された状態で維持されることを説明する図である。
【図１５】（Ａ）線源格子と第２照射野絞りを湾曲させたホルダーで挟み付けることを説明する図であり、（Ｂ）一方の湾曲したホルダーに取り付けた湾曲させた第２照射野絞りと湾曲させたホルダーとで線源格子を挟み付けることを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係る放射線画像撮影装置は、前述したように、タルボ・ロー干渉計を用いた放射線画像撮影装置であり、以下においてもタルボ・ロー撮影装置と略称する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置の全体像を表す斜視図であり、図２は、図１のタルボ・ロー撮影装置の放射線源付近の拡大図である。本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置１は、図１や図２に示すように、放射線源２と、後述する線源格子１０（後述する図６や図７等参照）等を含む第１のカバーユニット３と、第１のカバーユニット３等を支持する支持部４と、被写体台５と、後述する第１格子２１や第２格子２２、放射線検出器２３（後述する図５参照）等を含む第２のカバーユニット６と、支柱７と、基台部８等を備えて構成されている。
【００２２】
ここで、まず、タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計に共通する原理について、図３を用いて説明する。
【００２３】
なお、図３では、タルボ干渉計の場合が示されているが、本実施形態におけるタルボ・ロー干渉計の場合も基本的に同様に説明される。また、図３におけるｚ方向が図１のタルボ・ロー撮影装置１における鉛直方向に対応し、図３におけるｘ、ｙ方向が図１のタルボ・ロー撮影装置１における水平方向（前後、左右方向）に対応する。
【００２４】
また、図４に示すように、第１格子２１や第２格子２２には（タルボ・ロー干渉計の場合は線源格子１０（後述する図６等参照）にも）、放射線の照射方向であるｚ方向と直交するｙ方向に、所定の周期ｄで複数のスリットＳが配列されて設けられている。
【００２５】
図３に示すように、放射線源２から照射された放射線（タルボ・ロー干渉計の場合は放射線源２から照射された放射線が線源格子１０（図３では図示省略）で多光源化された放射線）が第１格子２１を透過すると、透過した放射線がｚ方向に一定の間隔で像を結ぶ。この像を自己像（格子像等ともいう。）といい、このように自己像がｚ方向に一定の間隔をおいて形成される現象をタルボ効果という。
【００２６】
すなわち、タルボ効果とは、図４に示すように一定の周期ｄでスリットＳが設けられた第１格子２１を可干渉性（コヒーレント）の光が透過すると、上記のように光の進行方向に一定の間隔でその自己像を結ぶ現象をいう。
【００２７】
そして、第１格子２１の自己像が像を結ぶ位置に、第１格子２１と同様にスリットＳが設けられた第２格子２２を配置する。その際、第２格子２２のスリットＳの延在方向（すなわち図３ではｘ軸方向）が、第１格子２１のスリットＳの延在方向に対して僅かに角度を持つように配置すると、第２格子２２上でモアレ画像Ｍが得られる。
【００２８】
なお、図３では、モアレ画像Ｍを第２格子２２上に記載すると分かりにくくなるため、モアレ画像Ｍを第２格子２２から離して記載しているが、実際には第２格子２２上および第２格子２２の下流側でモアレ画像Ｍが形成される。そして、このモアレ画像Ｍが、第２格子２２の直下に配置される放射線検出器２３で撮影される。
【００２９】
また、図３に示すように、放射線源２と第１格子２１との間に（すなわち図１の被写体台５上に）被写体Ｈが存在すると、被写体Ｈによって放射線の位相がずれるため、モアレ画像Ｍのモアレ縞が被写体の辺縁を境界に乱れる。一方、図示を省略するが、放射線源２と第１格子２１との間に被写体Ｈが存在しなければ、モアレ縞のみのモアレ画像Ｍが現れる。以上がタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計の原理である。
【００３０】
この原理に基づいて、本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置１においても、例えば図５に示すように、第２のカバーユニット６内で、第１格子２１の自己像が像を結ぶ位置に第２格子２２が配置されるようになっている。また、第２格子２２と放射線検出器２３とを離すとモアレ画像Ｍ（図３参照）がぼやけるため、本実施形態では、放射線検出器２３は第２格子２２の直下に配置されるようになっている。
【００３１】
図示を省略するが、放射線検出器２３は、照射された放射線に応じて電気信号を生成する変換素子が二次元状に配置され、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ように構成されている。そして、本実施形態では、放射線検出器２３は、第２格子２２上に形成される放射線の像である上記のモアレ画像Ｍを変換素子ごとの画像信号として撮影するようになっている。
【００３２】
そして、いわゆる縞走査法を用いるタルボ・ロー撮影装置１では、第１格子２１と第２格子２２との相対位置を図３〜図５におけるｙ軸方向（すなわちスリットＳの延在方向（ｘ軸方向）に直交する方向）にずらしながら上記のモアレ画像Ｍを複数枚撮影する。そして、後の画像処理において、複数枚のモアレ画像Ｍに基づいて吸収画像や微分位相画像等を再構成することができる。そのため、タルボ・ロー撮影装置１で、縞走査法によりモアレ画像Ｍを複数枚撮影するように構成する場合には、タルボ・ロー撮影装置１に、第１格子２１または第２格子２２（或いはその両方）をｙ軸方向に移動させるための図示しない移動装置等が設けられる。
【００３３】
また、タルボ・ロー撮影装置１で、第１格子２１と第２格子２２との相対位置を固定したままモアレ画像Ｍを１枚だけ撮影し、後の画像処理で、このモアレ画像Ｍをフーリエ変換法等を用いて解析する等して吸収画像や微分位相画像等を再構成することも可能であり、この方法を用いる場合には、タルボ・ロー撮影装置１に必ずしも上記の移動装置等を設ける必要はない。
【００３４】
次に、本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置１における放射線源２付近の詳しい構成等について説明する。また、本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置１（放射線画像撮影装置１）の作用についてもあわせて説明する。
【００３５】
図６は、本実施形態に係るタルボ・ロー撮影装置１における放射線源２付近の構成を模式的に示す模式図である。本実施形態では、図６に示すように、線源格子１０の放射線源２側と、線源格子１０の放射線源２側とは反対側とに、それぞれ第１照射野絞り１２および第２照射野絞り１３が配置されるようになっている。
【００３６】
そして、本実施形態では、さらに、線源格子１０の放射線源２側および放射線源２側とは反対側に、それぞれ少なくとも１枚ずつろ過フィルター１１、１４が配置されている。なお、以下、放射線源２側のろ過フィルター１１を第１ろ過フィルター１１といい、放射線源２側とは反対側のろ過フィルター１４を第２ろ過フィルター１４という。
【００３７】
すなわち、図６に示した例では、放射線源２側から見た場合、第１ろ過フィルター１１、第１照射野絞り１２、線源格子１０、第２照射野絞り１３、第２照射野絞り１４の順に配置されている。
【００３８】
なお、ろ過フィルターを、線源格子１０の放射線源２側および放射線源２側とは反対側にそれぞれ１枚以上配置するように構成することも可能であり、また、線源格子１０の放射線源２側に複数のろ過フィルターを配置するように構成することも可能である。
【００３９】
本実施形態では、放射線源２としては、例えば医療現場で広く一般に用いられているクーリッジＸ線源や回転陽極Ｘ線源等を用いることが可能である。陽極としては、例えばタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等を用いることができる。そして、本実施形態では、放射線源２は、図１や図２に示すように、略円筒形の本体フレーム９内に配置されている。
【００４０】
第１ろ過フィルター１１は、通常のろ過フィルターと同様にアルミニウム（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属板等で形成されている。また、第１照射野絞り１２は、通常の照射野絞りと同様に放射線を透過しない鉛（Ｐｂ）等の金属板等で形成されている。
【００４１】
そして、本実施形態では、図７に示すように、第１ろ過フィルター１１と第１照射野絞り１２とは、放射線源２が収納されている略円筒形の本体フレーム９の下側に直接取り付けられている。なお、図７では、第１のカバーユニット３が取り外された状態が示されている。また、線源格子１０は本体フレーム９には取り付けられておらず、後述するように、固定部材１５や図示しない支持部材を介して支持部４の上面４ａ上に取り付けられている。
【００４２】
放射線源２にはもともと図示しないいわゆる固定ろ過フィルター（固定ろ過ともいう。）が設けられており、この固定ろ過フィルターで放射線源２から照射された放射線の線質が適切な線質に変えられて、放射線源２から照射される放射線に含まれる、被写体Ｈである患者の人体に必ずしも良くない影響を及ぼし得る成分がカットされるようになっている。
【００４３】
そして、本実施形態では、上記の固定ろ過フィルターとは別に、第１ろ過フィルター１１を設けることで、放射線源２から照射され上記の固定ろ過フィルターを透過した放射線の線質を、さらに第１ろ過フィルター１１でさらに変化させてタルボ・ロー撮影装置１に向く線質に変えるようになっている。
【００４４】
すなわち、タルボ・ロー撮影装置１では、放射線源２から照射される放射線の線質を、通常の放射線撮影の場合以上に大きく変えることが必要になる。そのため、本実施形態では、放射線源２にもともと設けられている上記の固定ろ過フィルターで通常の放射線撮影用の線質に変えられた放射線の線質を、第１ろ過フィルター１１でさらに変化させてタルボ・ロー撮影装置１用の線質に変えるようになっている。
【００４５】
なお、後述するように、第２ろ過フィルター１４は、被写体Ｈに照射される放射線の線質をいわば微調整する役割を担っている。なお、第２ろ過フィルター１４の機能や形状等については後で説明する。
【００４６】
一方、放射線源２の近傍に設けられる照射野絞りは、前述したように、通常、放射線源２から照射される放射線が被写体の適切な範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るためのものであるが、本実施形態では、この機能は、後述する第２照射野絞り１３がこの機能を担っている。なお、この点については後で説明する。
【００４７】
本実施形態では、上記のように、線源格子１０と放射線源２との間に第１照射野絞り１２を配置するように構成することにより、装置内、特に放射線源２を収納する本体フレーム９（図２や図７参照）内で反射されたり散乱されたりした放射線すなわち散乱線が線源格子１０に入り込むことを防止するようになっている。
【００４８】
すなわち、従来の放射線画像撮影装置のように、放射線源２から照射された放射線が第１照射野絞り１２を通過せずにそのまま線源格子１０に照射するように構成すると、放射線源２から照射され本体フレーム９内等で反射されたり散乱されたりした放射線すなわち散乱線が、線源格子１０に入射してしまう状態になる。
【００４９】
そして、このように散乱線が線源格子１０に入射してしまうと、前述したように、少なくとも、そのような状態で撮影されたモアレ縞を有するモアレ画像Ｍ（図３参照）に基づいて再構成された小角散乱画像における上記のVisibility（鮮明度）が低下してしまうという問題が生じる場合があった。
【００５０】
しかし、本実施形態のように、線源格子１０の放射線源２側に第１照射野絞り１２を配置するように構成することで、第１照射野絞り１２によって散乱線が線源格子１０に入射してしまうことを的確に防止することが可能となり、散乱線が除去された放射線が線源格子１０に入射する状態に形成することが可能となる。
【００５１】
そして、本実施形態のように、第１照射野絞り１２により散乱線が除去された状態で放射線が線源格子１０に入射するように構成することで、少なくとも、そのような状態で撮影されたモアレ画像Ｍに基づいて再構成された小角散乱画像においてVisibility（鮮明度）が低下してしまうことを的確に防止することが可能となる。
【００５２】
なお、前述したように、本実施形態では、第１照射野絞り１２（図７参照）は放射線源２が収納された本体フレーム９の下方に直接取り付けられているが、線源格子１０は本体フレーム９には取り付けられていない。そのため、放射線源２の回転陽極が回転する等して本体フレーム９が振動すると第１照射野絞り１２もそれにあわせて振動するが、線源格子１０は振動しない（或いは振動の振幅が小さい）。
【００５３】
そのため、例えば、放射線源２側から第１照射野絞り１２と線源格子１０を見た場合、本体フレーム９が振動すると、第１照射野絞り１２の開口部１２ａ（図７参照）の位置と、線源格子１０のスリットＳ（図４等参照）が設けられた部分（図７における１０ａ参照）の位相がずれる。
【００５４】
なお、線源格子１０のスリットＳが設けられた部分１０ａとは、図８に示すように、線源格子１０の中央部分にスリットＳが所定の周期で複数配列されて設けられた部分をいい、その周囲の、スリットＳが形成されていない部分１０ｂは上記部分１０ａには含まれない。
【００５５】
すなわち、放射線源２側から第１照射野絞り１２と線源格子１０を見た図９に示すように、放射線源２の回転陽極が回転する等して本体フレーム９が振動してもほとんど振動しない線源格子１０（図中の破線参照）に対して、本体フレーム９の振動に追随して移動する第１照射野絞り１２（図中の実線や一点鎖線参照）の位置がずれる状態になる。なお、図９では、第１ろ過フィルター１１等の図示が省略されている。
【００５６】
そして、本実施形態では、上記のように第１照射野絞り１２と線源格子１０とが相対的に位置がずれても、第１照射野絞り１２は、放射線源２から線源格子１０に照射される放射線が、線源格子１０のスリットＳが設けられた部分１０ａを含むより広い範囲に確実に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るように構成されている。
【００５７】
このように構成することで、本体フレーム９の振動で第１照射野絞り１２と線源格子１０とが相対的に位置がずれても、第１照射野絞り１２によって、放射線源２から照射されて線源格子１０のスリットＳに入射する放射線の光路が遮られてしまうことを的確に防止することが可能となる。
【００５８】
なお、第１照射野絞り１２で線源格子１０のスリットＳに入射する放射線の光路を遮らないようにするために第１照射野絞り１２の開口部１２ａを大きくし過ぎると、上記のように、放射線源２から照射され本体フレーム９内等で反射されたり散乱されたりした放射線すなわち散乱線が、線源格子１０の外側を通って下方に抜けてしまう。そのため、第１照射野絞り１２の開口部１２ａの大きさは、上記の機能が的確に発揮されるように、適宜の大きさに形成される。
【００５９】
一方、前述したように、線源格子１０は、本体フレーム９には取り付けられておらず、図７や図１０に示すように、固定部材１５や、図７や図１０では図示を省略する支持部材により支持部４の上面４ａ上に取り付けられている。
【００６０】
そして、線源格子１０の下方には、第２照射野絞り１３が配置されている。本実施形態では、第２照射野絞り１３は、第１照射野絞り１２と同様、放射線を透過しない鉛（Ｐｂ）等の金属板等で形成されている。また、本実施形態では、第２照射野絞り１３は、線源格子１０と同じく、固定部材１５や、図７や図１０では図示を省略する支持部材により支持部４の上面４ａ上に取り付けられている。
【００６１】
なお、第２照射野絞り１３を線源格子１０の上方に配置してもよく、また、線源格子１０と第２照射野絞り１３とが直接接する状態に配置するように構成することも可能である。この点については後で説明する。
【００６２】
前述したように、本実施形態では、第１照射野絞り１２が、散乱線が線源格子１０に入射することを防止するように機能するのに対し、第２照射野絞り１３が、放射線源２から照射される放射線が被写体の所定の範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るための通常の照射野絞りの機能を担っている。
【００６３】
すなわち、本実施形態では、線源格子１０の近傍に、上記の第１照射野絞り１２とは別体で、放射線が被写体の所定の範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るための第２照射野絞り１３が設けられている。
【００６４】
図７や図１０に示すように、線源格子１０や第２照射野絞り１３の下方には、第２ろ過フィルター１４が配置されている。本実施形態では、前述したように、第２ろ過フィルター１４は、上記のように第１ろ過フィルター１１により適切に変えられた放射線の線質を、被写体Ｈにあわせてさらに微調整するように機能するようになっている。
【００６５】
本実施形態では、第２ろ過フィルター１４は、複数種類（図７や図１０では４種類）のろ過フィルターが略鉛直方向に延在する回転軸１４ａを中心として回転することで、複数種類のろ過フィルターのうちのいずれかを、第２照射野絞り１３で照射野が絞られた放射線が透過するように配置される、いわゆるリボルバー方式の回転機構を備えて構成されている。
【００６６】
そして、本実施形態では、リボルバー方式の第２ろ過フィルター１４の円形状の周囲には歯車１４ｂが設けられており、この歯車１４ｂに、他の歯車を介して例えばステッピングモーター等で形成された駆動モーター１４ｃの回転駆動が伝達されることで、円形状の第２ろ過フィルター１４が回転軸１４ａを中心として回転して、ろ過フィルターを切り替えることができるようになっている。
【００６７】
なお、本実施形態では、第２ろ過フィルター１４は、図１１に示すように、放射線を透過しない鉛（Ｐｂ）等の金属等で形成され４カ所に開口１４Ａ〜１４Ｄが設けられた円形板１４に、例えばアルミニウム（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属等で形成された３／４円状のろ過フィルター１４ｑと、半円状のろ過フィルター１４ｒと、１／４円状のろ過フィルター１４ｓとを重ね合わせて形成されている。
【００６８】
このように構成すると、第２ろ過フィルター１４の開口１４Ａの部分では３枚のろ過フィルター１４ｑ〜１４ｓが、開口１４Ｂの部分では２枚のろ過フィルター１４ｑ、１４ｒが、開口１４Ｃの部分では１枚のろ過フィルター１４ｑがそれぞれ重ね合わされた状態になる。なお、各ろ過フィルター１４ｑ〜１４ｓを同じ金属等で形成してもよく、また、異なる金属等で形成してもよい。
【００６９】
そして、回転軸１４ａを中心に第２ろ過フィルター１４を回転させて、第２ろ過フィルター１４の各ろ過フィルター（すなわち各開口１４Ａ〜１４Ｄ）を切り替えることで、各開口１４Ａ〜１４Ｃでは、透過する放射線の線質を、各開口１４Ａ〜１４Ｃに存在するろ過フィルターの枚数や種類に応じた線質に変えることが可能となる。
【００７０】
また、第２ろ過フィルター１４で放射線の線質を変える必要がない場合には、第２ろ過フィルター１４のフィルターが形成されていない、いわば素通しの開口１４Ｄを放射線が通過するようになるように第２ろ過フィルター１４を回転させることで、放射線の線質を変えずに放射線を透過させることができるようになっている。
【００７１】
そして、例えば被写体Ｈが標準的な体型である場合のように、第１ろ過フィルター１１を透過した後の放射線の線質を変える必要がない場合には、素通しの開口１４Ｄが放射線の光路上にくるように第２ろ過フィルター１４を回転させてセットする。また、撮影部位等に応じて、第１ろ過フィルター１１を透過した後の放射線の線質をさらに変えることが必要な場合には、開口１４Ａ〜１４Ｃのいずれかが放射線の光路上にくるように第２ろ過フィルター１４を回転させてセットし、セットされた開口に存在するろ過フィルターが放射線の線質を適切に変えるようになっている。
【００７２】
なお、第２ろ過フィルター１４の開口１４Ａ〜１４Ｄにどのような種類や枚数のろ過フィルターを配置するかは適宜決められる。また、第２ろ過フィルター１４の開口は、４カ所に限定されず、適宜の数だけ設けることが可能である。
【００７３】
また、本実施形態では、設定された撮影部位等に応じて、タルボ・ロー撮影装置１の図示しない制御部等が第２ろ過フィルター１４のろ過フィルターを自動的に切り替えることが想定されているため、制御部等が駆動モーター１４ｃ（図７や図１０参照）を回転駆動させて第２ろ過フィルター１４を回転させることで自動的にろ過フィルターを切り替える場合について説明したが、例えば、放射線技師等が手動で第２ろ過フィルター１４を回転させてろ過フィルターを切り替えるように構成することも可能である。
【００７４】
さらに、第２ろ過フィルター１４における各ろ過フィルターを、撮影部位だけでなく、例えば患者が太っているか否かによって切り替えるように構成することも可能である。そして、このように、第２ろ過フィルター１４が複数種類のろ過フィルター（上記の開口１４Ｄのように素通しの場合を含む。）を切り替え可能に備えるように構成することで、これらと、放射線源２に設定する種々の管電圧との組み合わせで、的確な線量や線質の放射線を照射することが可能となる。
【００７５】
そのため、放射線源２に適切な管電圧が設定されることで、被写体Ｈに照射される放射線の線量が適切な線量とされ、被写体Ｈである患者の被曝線量が大幅に低減される。また、上記のように、第２ろ過フィルター１４を入れることで、照射される放射線の線質を撮影部位や患者の体格にあった最適な線質にすることが可能となる。また、それとともに、モアレ画像Ｍ（図３参照）のノイズを低減させることが可能となり、モアレ画像Ｍに基づいて再構成される吸収画像や微分位相画像、小角散乱画像等の画質を向上させることが可能となるといった利点もある。
【００７６】
さらにまた、第２ろ過フィルター１４は、本実施形態のようにリボルバー方式でなくてもよく、照射された放射線の線質を適切な線質に変えて被写体Ｈに照射することができるものであれば、どのような形態であってもよく、本発明は、第２ろ過フィルター１４の形態に限定されない。
【００７７】
そして、本実施形態では、第２ろ過フィルター１４を透過した放射線は、線源格子１０や第２照射野絞り１３、第２ろ過フィルター１４等を支持する支持部４の上面４ａに設けられた開口４ｂ（図２や図１０参照）を通って、下方の被写体Ｈ（図３参照）に照射され、第１格子２１や第２格子２２を通って放射線検出器２３に入射するようになっている（図５参照）。
【００７８】
なお、タルボ・ロー撮影装置１等の放射線画像撮影装置では、実際に放射線源２から被写体Ｈに放射線を照射する前に、被写体Ｈの放射線が照射される範囲すなわち照射野に相当する部分に白色光等の可視光を照射して、放射線源２と被写体Ｈとの相対的な位置を調整する位置合わせが行われるように構成されている場合が多い。
【００７９】
その際、例えば前述した特許文献１に記載されている従来のタルボ・ロー撮影装置のように、放射線源２近傍に設けられたコリメーターユニット（本実施形態では第１のカバーユニット３（図１や図２参照）に相当する。）内の、照射される放射線の光路を遮らない位置に、可視光を照射するランプを設け、ランプから照射された可視光を反射するミラーで反射して、照射野絞りで可視光の照射野を絞って被写体Ｈに照射するように構成される場合がある。
【００８０】
しかし、このように構成すると、放射線源２から照射された放射線の光路上にミラーが存在するため、撮影されたモアレ画像に基づいて小角散乱画像を再構成した場合に小角散乱画像における上記のVisibility（鮮明度）が低下してしまうことになる。
【００８１】
本実施形態では、このように放射線源２と被写体Ｈとの相対的な位置合わせのために可視光を照射するための手段が、照射される放射線の光路上に存在しないようにするために、図１２に示すように、位置合わせのために可視光を照射する発光手段を、タルボ・ロー撮影装置１の支持部４の上面４ａの下方に設けるように構成されている。なお、図１２は、タルボ・ロー撮影装置１の支持部４の上面４ａ付近を下側から見た図である。
【００８２】
すなわち、本実施形態では、図１２に示すように、支持部４の上面４ａの下方の、上記のように支持部４の上面４ａに設けられた開口４ｂを通って下方に照射される放射線の光路を遮らない位置に、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等で形成され可視光Ｌを発光する発光手段１６が配置されている。
【００８３】
そして、発光手段１６から照射された可視光Ｌを、発光手段１６と同様に支持部４の上面４ａの下方の放射線の光路を遮らない位置に配置されたミラー１７で反射するようになっている。すなわち、本実施形態では、発光手段１６もミラー１７も、いずれも放射線の光路上には存在しない。
【００８４】
そして、ミラー１７は、発光手段１６から照射された可視光Ｌを、下方の被写体台５（図１や図５等参照）上に載置された被写体Ｈに反射する際、上記のようにして第２照射野絞り１３（図１０等参照）等を透過した放射線が照射される被写体Ｈ上の範囲（すなわち放射線の照射野）と同じ範囲に可視光Ｌが反射されるように、ミラー１７の形状や鉛直方向に対する角度等が設定されている。
【００８５】
本実施形態では、発光手段１６から照射された可視光Ｌが、下方の被写体台５上の被写体Ｈに対して矩形状の範囲に反射されるようにするために、ミラー１７の図示しない枠体でミラー１７を台形状にマスクするように形成されている。また、本実施形態では、ミラー１７として、凹面ミラーが用いられている。
【００８６】
このように構成する場合、発光手段１６を、ミラー１７から、ミラー１７の凹面形状の焦点距離だけ離れた位置に配置すると、被写体Ｈ上に発光手段１６の発光源（ＬＥＤ等）の形状が投影されてしまい、上記の矩形状の範囲をムラなく均等の明るさで照射することができない。
【００８７】
しかし、発光手段１６を、ミラー１７から、例えばミラー１７の凹面形状の焦点距離の半分の距離だけ離れた位置に配置すると、被写体Ｈ上に発光手段１６の発光源の形状が投影されることなく、上記の矩形状の範囲をムラなく均等の明るさで照射することが可能となる。
【００８８】
なお、図示を省略するが、発光手段１６やミラー１７等には、その位置や角度等を適切な位置や角度等に調整するための調整手段が設けられている。
【００８９】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置（タルボ・ロー撮影装置）１によれば、図６や図７等に示したように、線源格子１０の放射線源２側と、線源格子１０の放射線源２側とは反対側とに、それぞれ第１照射野絞り１２および第２照射野絞り１３を配置するように構成した。
【００９０】
このように、線源格子１０の放射線源２側に第１照射野絞り１２を少なくとも１枚配置するように構成したため、本体フレーム９等の装置内で反射されたり散乱されたりした放射線すなわち散乱線を放射線源２側の第１照射野絞り１２で的確に遮断することが可能となる。
【００９１】
そのため、散乱線が線源格子１０に入射することを的確に防止することが可能となり、撮影されたモアレ画像に基づいて小角散乱画像を再構成した場合に、小角散乱画像におけるVisibility（鮮明度）が低下してしまうことを的確に防止することが可能となる。
【００９２】
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置（タルボ・ロー撮影装置）１によれば、線源格子１０の近傍に、上記の第１照射野絞り１２とは別体で、放射線が被写体の所定の範囲に照射されるように、照射される放射線の照射野を絞るための第２照射野絞り１３を備えるように構成した。
【００９３】
そのため、本実施形態のように、放射線源２を収納する本体フレーム９の下側に第１照射野絞り１２を直接取り付けて、本体フレーム９の振動にあわせて第１照射野絞り１２が振動するような場合であっても、第２照射野絞り１３によって、第１照射野絞り１２や線源格子１０を透過した放射線の照射野をさらに絞って、放射線を被写体の所定の範囲に的確に照射することが可能となる。
【００９４】
なお、上記の実施形態では、第１ろ過フィルター１１や第１照射野絞り１２を本体フレーム９の下側に直接取り付ける場合について説明したが（図７参照）、必ずしもこのように構成する必要はない。
【００９５】
［変形例］
また、以下、線源格子（Ｇ０格子）１０を湾曲させる場合について説明する。なお、以下の説明において、線源格子１０の後述する温度変動対策に関する構成等については、線源格子１０を湾曲させず平板状のまま用いる場合にも適用することができる。また、以下の説明は、第１格子２１や第２格子２２を湾曲させる場合や、その温度変動対策等においても同様に適用することが可能である。さらに、図１３以下の各図では、前述した第１ろ過フィルター１１や第１照射野絞り１２、第２ろ過フィルター１４等の図示が省略されている。
【００９６】
上記の実施形態では、図６や図７等に示したように、線源格子１０が平板状に形成されていることを前提に説明した。しかし、線源格子１０が平板状であると、放射線を放射線源２から線源格子１０に照射した場合、図１３（Ａ）に示すように、照射される放射線の光軸部分では、放射線が線源格子１０に垂直に入射するが、照射される放射線の光軸から外れた部分では、放射線が線源格子１０に斜めに入射する状態になる。
【００９７】
そのため、放射線源２から照射される放射線が線源格子１０に対してすべて垂直に入射するように構成するためには、図１３（Ｂ）に示すように、線源格子１０を適切な曲率に湾曲させることが好ましい。しかし、線源格子１０をシリコンウェハーに金メッキ等の加工を施す等して作製すると、シリコンウェハーは曲げに対する応力が大きいため、線源格子１０に強い力で押さえて湾曲させることが必要になる。
【００９８】
そこで、例えば、図１４（Ａ）に示すように、開口３１ａを有し（すなわち略ロ字状の）予め所定の曲率に湾曲させた２個のホルダー３１、３１を用い、湾曲させたホルダー３１、３１で平板状の線源格子１０を上下から挟み付けて線源格子１０を保持するように構成することで、図１４（Ｂ）に示すように、線源格子１０を所定の曲率に湾曲させ、かつ、線源格子１０が所定の曲率で湾曲した状態を維持するように構成することが可能となる。
【００９９】
なお、ホルダー３１が線源格子１０のスリットＳ（図８等参照）を遮蔽しないように取り付けられることは言うまでもない。また、ホルダー３１を、線源格子１０に溶接や接着、ネジ止め等により取り付けることが可能であり、ホルダー３１の取り付け方は特に限定されない。
【０１００】
また、本実施形態では、上記のように、線源格子１０の放射線源２側に第１照射野絞り１２が配置されるが、第１照射野絞り１２が本体フレーム９の振動にあわせて振動するため、第１照射野絞り１２を通過した放射線がホルダー３１に到達する可能性がある。そして、放射線がホルダー３１に照射されると、放射線がホルダー３１によって反射されたり散乱されたりして悪影響が生じる虞れがある。
【０１０１】
そこで、ホルダー３１を放射線を透過しない鉛（Ｐｂ）等の金属で形成したり、或いは、放射線が当たりそうなホルダー３１の表面部分等に鉛等の金属層を設ける等して、放射線を吸収させるように構成して、ホルダー３１による放射線の乱反射が生じることを防止するように構成することが可能である。
【０１０２】
また、上記のように、線源格子１０にホルダー３１を固定するように構成すると、線源格子１０のみの場合よりも熱容量が大きくなるため、線源格子１０の温度の変動幅を小さくすることが可能となる（前述した線源格子１０の温度変動対策）といった効果もある。線源格子１０は、放射線源２に近い位置に設けられているため、高温になる放射線源２の影響で温度が上昇し易い。
【０１０３】
そこで、例えば、ホルダー３１の厚さをより厚くしたり、ホルダー３１を熱容量が大きな材料（例えば熱容量が線源格子１０の熱容量の数倍から数十倍等の材料）で形成することで線源格子１０とホルダー３１全体の熱容量を大きくしたり、或いは、ホルダー３１にヒートシンク等の熱を逃がす構造を設ける等して、ホルダー３１が線源格子１０からより多くの熱を奪うように構成することが可能である。また、線源格子１０とホルダー３１の間に熱伝導性が高いペーストを塗布する等の処理を行ってもよい。
【０１０４】
このように構成すれば、線源格子１０の熱を効率良く線源格子１０から奪うことが可能となるため、高温になる放射線源２が近くに存在しても、線源格子１０の温度の変動幅をより小さくすることが可能となる。そのため、線源格子１０の温度が必要以上に上昇してスリットＳの周期ｄ（図４参照）が変化してしまい適切なモアレ画像Ｍが撮影されなくなる等の事態が発生することを的確に防止することが可能となる。
【０１０５】
また、上記のように、本実施形態では、第２照射野絞り１３（図６や図１０等参照）は鉛等で形成されており、照射野絞りとして機能すると同時に、線源格子１０に直接取り付けることで線源格子１０や第２照射野絞り１３、ホルダー３１全体の熱容量をより大きくするように利用することができる。
【０１０６】
そこで、例えば図１５（Ａ）に示すように、線源格子１０と第２照射野絞り１３とを、線源格子１０のスリットＳが設けられた部分（図８等参照）と第２照射野絞り１３の開口部１３ａ（図１０等参照）とが適切な位置関係になるように予め貼り合わせる等しておき、それらを、所定の曲率に湾曲させたホルダー３１、３１で上下から挟み付けて、線源格子１０と第２照射野絞り１３とを所定の曲率に湾曲させた状態に保持するように構成することが可能である。
【０１０７】
また、図１５（Ｂ）に示すように、第２照射野絞り１３を湾曲させた状態で予め一方の湾曲したホルダー３１に取り付けておき、その状態のホルダー３１、３１と第２照射野絞り１３で平板状の線源格子１０を上下から挟み付けて保持することで、線源格子１０を所定の曲率に湾曲させた状態にするように構成することも可能である。
【０１０８】
このように構成すれば、線源格子１０や第２照射野絞り１３、ホルダー３１全体の熱容量をより大きくすることが可能となり、線源格子１０の温度の変動幅をより小さくすることが可能となる。そのため、上記のような事態が生じることを的確に防止することが可能となる。
【０１０９】
なお、図６等に示したように、第２照射野絞り１３は線源格子１０の下方に設けられる場合が多いが、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示したように、第２照射野絞り１３を線源格子１０に直接接する状態に配置するように構成するのであれば、第２照射野絞り１３を線源格子１０の上方に設けることも可能である。また、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示した場合において、第２照射野絞り１３を線源格子１０の下方に設けるように構成することが可能であることは言うまでもない。
【０１１０】
前述したように、以上の構成等は、第１格子２１や第２格子２２を湾曲させる場合や、その温度変動対策等においても同様に適用することが可能である。例えば図５に示した構成からも分かるように、第１格子２１は、被写体台５上に載置された被写体である患者の体温や、下方の放射線検出器２３から排気される熱等により、また、第２格子２２は、下方の放射線検出器２３から排気された熱等によって、それぞれ格子の温度が上昇し得る。
【０１１１】
一方、前述したように、第２格子２２と放射線検出器２３との距離を離すとモアレ画像Ｍ（図３参照）がぼやけてしまう。そこで、第２格子２２上に形成されたモアレ画像Ｍがぼやけて撮影されないようにするため、図５に示したように、第２格子２２の直下の近接した位置に放射線検出器２３が配置される場合が多い。しかし、そのため、第２格子２２が放射線検出器２３から排気された熱の影響等を受け易くなり、第２格子２２の温度が上昇し易くなってしまう。
【０１１２】
そこで、第２格子２２の熱が放射線検出器２３に移って放射線検出器２３の温度が上昇しないようにするために、例えば、第２格子２２と放射線検出器２３との間に、スポンジ等の熱遮断性の遮断材を配置するように構成することが可能である。なお、この場合、放射線検出器２３によるモアレ画像Ｍの撮影の邪魔にならないようにするために、例えば、遮断材の中央部に開口を設け、遮断材を略ロ字状に形成することが可能である。そして、この場合も、第２格子２２自体の温度が上昇しないようにする必要がある場合には、上記のような第２格子２２の熱を奪う構造を設ける等の措置が適宜とられる。
【０１１３】
なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１４】
１  タルボ・ロー撮影装置（放射線画像撮影装置）
２  放射線源
１０  線源格子
１０ａ  スリットが設けられた部分
１１  第１ろ過フィルター（ろ過フィルター）
１２  第１照射野絞り
１２ａ  開口部
１３  第２照射野絞り
１３ａ  開口部
１４  第２ろ過フィルター（ろ過フィルター）
２３  放射線検出器
ｄ  周期
Ｈ  被写体
Ｓ  スリット
【図１】
2016165315.tif 000003
【図２】
2016165315.tif 000004
【図３】
2016165315.tif 000005
【図４】
2016165315.tif 000006
【図５】
2016165315.tif 000007
【図６】
2016165315.tif 000008
【図７】
2016165315.tif 000009
【図８】
2016165315.tif 000010
【図９】
2016165315.tif 000011
【図１０】
2016165315.tif 000012
【図１１】
2016165315.tif 000013
【図１２】
2016165315.tif 000014
【図１３】
2016165315.tif 000015
【図１４】
2016165315.tif 000016
【図１５】
2016165315.tif 000017