(57)【要約】【課題】タルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置により取得されたモアレ縞画像に基づく再構成画像において、マイクロバブル造影剤の描出性能を向上させる。【解決手段】放射線撮影装置１によれば、制御部１８１は、撮影に用いるマイクロバブルの造影剤の粒径をφ、第１格子１４のスリット周期をｄ１、マルチスリット１２と第１格子１４の距離をＲ１、マルチスリット１２と被写体との距離をＲＳとすると、φ、ｄ１、ＲＳ／Ｒ１が以下の関係となるように制御する。  φ≧(１／２)×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１＞φ×０．７  １≦φ≦１０（μｍ）  ０．５≦（ＲＳ／Ｒ１）≦１【選択図】図５
2017205138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源、マルチスリット、第１格子、第２格子、及び放射線検出器を備えるタルボ・ロー干渉計を用いて被写体の再構成画像を生成するためのモアレ縞画像を取得する撮影手段を備える放射線撮影装置であって、
撮影に用いるマイクロバブルの造影剤の粒径をφ、前記第１格子のスリット周期をｄ１、前記マルチスリットと前記第１格子の距離をＲ１、前記マルチスリットと前記被写体との距離をＲＳとすると、φ、ｄ１、ＲＳ／Ｒ１が以下の関係となるように制御する制御手段を備える放射線撮影装置。
φ≧(１／２)×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１＞φ×０．７
１≦φ≦１０（μｍ）
０．５≦（ＲＳ／Ｒ１）≦１
【請求項２】
φ＝(１／２)×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１である請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて小角散乱画像を生成する小角散乱画像生成手段を備える請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて吸収画像を生成する吸収画像生成手段を備える請求項３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記吸収画像に対し、前記吸収画像の骨部の信号のレベルを前記小角散乱画像の骨部の信号のレベルに合わせるためのスケーリングを行い、前記小角散乱画像からスケーリングされた前記吸収画像を減算することにより差分画像を生成する差分画像生成手段を備える請求項４に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記造影剤を前記被写体に投与する前に前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された造影前の小角散乱画像と、前記造影剤を前記被写体に投与した後に前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された造影後の小角散乱画像との差分画像を生成する差分画像生成手段を備える請求項３に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記差分画像生成手段は、前記被写体に前記造影剤を投与する前にポジショニング確認用に前記撮影手段により撮影され、得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像のうち、直前に撮影されたモアレ縞画像に基づいて生成された小角散乱画像を前記造影前の小角散乱画像として前記差分画像を生成する請求項６に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記被写体に前記造影剤を投与した後、所定時間間隔で前記撮影手段により低線量で撮影することにより得られたモアレ縞画像と、前記造影前の小角散乱画像との差分画像を生成し、生成した差分画像に基づいて、前記造影剤が撮影対象部位に到達したことを検知する検知手段を備える請求項６又は７に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記検知手段により前記造影剤が前記撮影対象部位に到達したことが検知された場合に、本撮影が可能である旨を通知する通知手段を備える請求項８に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記差分画像生成手段は、前記検知手段により前記造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された後に前記撮影手段により撮影され、得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像を前記造影後の小角散乱画像として前記差分画像を生成する請求項８又は９に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記検知手段により前記造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された場合に、前記撮影手段に予め設定された本撮影用の規定線量から前記撮影手段により直前に低線量で撮影を行った際の線量を引いた線量を算出して前記撮影手段に設定する設定手段を備え、
前記差分画像生成手段は、前記検知手段により前記造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された後に前記撮影手段において前記設定手段により設定された線量で撮影され、得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像に対し、前記撮影手段において直前に低線量で撮影を行った際に得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像を加算した画像を前記造影後の小角散乱画像として、前記差分画像を生成する請求項８又は９に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて吸収画像を生成する吸収画像生成手段と、
前記差分画像生成手段により生成された差分画像に画素値に応じた色を付して前記吸収画像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備える請求項６〜１１の何れか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記造影前の小角散乱画像と、前記差分画像生成手段により生成された差分画像を並べて又は切り替えて表示手段に表示させる表示制御手段を備える請求項６〜１１の何れか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
被写体台と、
前記被写体台を前記被写体の体軸方向に移動させる移動機構と、
を備える請求項１〜１３の何れか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
被写体台と、
前記放射線源及び前記放射線検出器を前記被写体台に対して一体的に移動させる移動機構と、
を備える請求項１〜１３の何れか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１６】
前記マイクロバブルの造影剤は、殻材にブドウ糖を含浸させた造影剤、又は殻材をブドウ糖を含むコート剤でコートさせた造影剤である請求項１〜１５の何れか一項に記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置では、マイクロバブルの造影剤を用いて撮影を行い、得られた画像を観察することによりがん診断を行う診断手法がある。マイクロバブルの造影剤を使用することにより、例えば、新生血管の描出が可能である。しかしながら、超音波診断装置では、骨があると更に深部の部位の撮影を行うことができない、操作者が対象部位毎にプローブを当てながら検査するため、一度の造影で全身の検査を行うことができないという問題がある。
【０００３】
一方、特許文献１においては、位相コントラスト技術の一つであるＤＥＩ法にて、マイクロバブルの造影剤を高いコントラストで描出した画像を生成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５１７５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、タルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置においてマイクロバブルの造影剤を用いて生体の撮影を行った場合、マイクロバブルの造影剤は、微小な構造での散乱を描出する小角散乱画像にて画像化される。しかしながら、小角散乱画像におけるマイクロバブルの信号は微弱であり、また、小角散乱画像には、マイクロバブルの造影剤以外にも生体内の組織の信号が含まれており、これらが重なり合って、診断が困難である。
【０００６】
本発明の課題は、タルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置により取得されたモアレ縞画像に基づく再構成画像において、マイクロバブル造影剤の描出性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
放射線源、マルチスリット、第１格子、第２格子、及び放射線検出器を備えるタルボ・ロー干渉計を用いて被写体の再構成画像を生成するためのモアレ縞画像を取得する撮影手段を備える放射線撮影装置であって、
撮影に用いるマイクロバブルの造影剤の粒径をφ、前記第１格子のスリット周期をｄ１、前記マルチスリットと前記第１格子の距離をＲ１、前記マルチスリットと前記被写体との距離をＲＳとすると、φ、ｄ１、ＲＳ／Ｒ１が以下の関係となるように制御する制御手段を備える。
φ≧(１／２)×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１＞φ×０．７
１≦φ≦１０（μｍ）
０．５≦（ＲＳ／Ｒ１）≦１
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
φ＝(１／２)×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１である。
【０００９】
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、
前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて小角散乱画像を生成する小角散乱画像生成手段を備える。
【００１０】
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、
前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて吸収画像を生成する吸収画像生成手段を備える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、
前記吸収画像に対し、前記吸収画像の骨部の信号のレベルを前記小角散乱画像の骨部の信号のレベルに合わせるためのスケーリングを行い、前記小角散乱画像からスケーリングされた前記吸収画像を減算することにより差分画像を生成する差分画像生成手段を備える。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記造影剤を前記被写体に投与する前に前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された造影前の小角散乱画像と、前記造影剤を前記被写体に投与した後に前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された造影後の小角散乱画像との差分画像を生成する差分画像生成手段を備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、
前記差分画像生成手段は、前記被写体に前記造影剤を投与する前にポジショニング確認用に前記撮影手段により撮影され、得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像のうち、直前に撮影されたモアレ縞画像に基づいて生成された小角散乱画像を前記造影前の小角散乱画像として前記差分画像を生成する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の発明において、
前記被写体に前記造影剤を投与した後、所定時間間隔で前記撮影手段により低線量で撮影することにより得られたモアレ縞画像と、前記造影前の小角散乱画像との差分画像を生成し、生成した差分画像に基づいて、前記造影剤が撮影対象部位に到達したことを検知する検知手段を備える。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、
前記検知手段により前記造影剤が前記撮影対象部位に到達したことが検知された場合に、本撮影が可能である旨を通知する通知手段を備える。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明において、
前記差分画像生成手段は、前記検知手段により前記造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された後に前記撮影手段により撮影され、得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像を前記造影後の小角散乱画像として前記差分画像を生成する。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明において、
前記検知手段により前記造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された場合に、前記撮影手段に予め設定された本撮影用の規定線量から前記撮影手段により直前に低線量で撮影を行った際の線量を引いた線量を算出して前記撮影手段に設定する設定手段を備え、
前記差分画像生成手段は、前記検知手段により前記造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された後に前記撮影手段において前記設定手段により設定された線量で撮影され、得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像に対し、前記撮影手段において直前に低線量で撮影を行った際に得られたモアレ縞画像に基づいて前記小角散乱画像生成手段により生成された小角散乱画像を加算した画像を前記造影後の小角散乱画像として、前記差分画像を生成する。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項６〜１１の何れか一項に記載の発明において、
前記撮影手段により取得されたモアレ縞画像に基づいて吸収画像を生成する吸収画像生成手段と、
前記差分画像生成手段により生成された差分画像に画素値に応じた色を付して前記吸収画像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備える。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項６〜１１の何れか一項に記載の発明において、
前記造影前の小角散乱画像と、前記差分画像生成手段により生成された差分画像を並べて又は切り替えて表示手段に表示させる表示制御手段を備える。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３の何れか一項に記載の発明において、
被写体台と、
前記被写体台を前記被写体の体軸方向に移動させる移動機構と、
を備える。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１３の何れか一項に記載の発明において、
被写体台と、
前記放射線源及び前記放射線検出器を前記被写体台に対して一体的に移動させる移動機構と、
を備える。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１５の何れか一項に記載の発明において、
前記マイクロバブルの造影剤は、殻材にブドウ糖を含浸させた造影剤、又は殻材をブドウ糖を含むコート剤でコートさせた造影剤である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、タルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置により取得されたモアレ縞画像に基づく再構成画像において、マイクロバブル造影剤の描出性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】放射線撮影装置の構成例を示す図である。
【図２】マルチスリットの平面図である。
【図３】本体部の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】タルボ干渉計の原理を説明する図である。
【図５】図３の制御部により実行される画像生成処理Ａを示すフローチャートである。
【図６】１／２×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１を変化させて生成された小角散乱画像におけるマイクロバブルを撮影した部分の信号値をプロットしたグラフである。
【図７】（ａ）は、吸収画像のスケーリングに用いる近似関数を生成するための小角散乱画像を示す図、（ｂ）は、吸収画像のスケーリングに用いる近似関数を生成するための吸収画像を示す図である。
【図８】吸収画像をスケーリングするための近似関数の生成を説明するためのグラフである。
【図９】骨腫瘍のファントムの生成手順を説明するための図である。
【図１０】（ａ）は、造影後の小角散乱画像、（ｂ）は、スケーリングした吸収画像、（ｃ）は（ａ）から（ｂ）を減算した減算画像（差分画像）である。
【図１１】図３の制御部により実行される画像生成処理Ｂを示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）は、造影前の小角散乱画像、（ｂ）は、（ａ）の小角散乱画像を図１０（ａ）の小角散乱画像から減算した差分画像である。
【図１３】図３の制御部により実行される画像生成処理Ｃを示すフローチャートである。
【図１４】放射線撮影装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００２６】
［第１の実施形態］
（放射線撮影装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置１を模式的に示した図である。
図１に示すように、放射線撮影装置１は、タルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影を行い、当該Ｘ線撮影により得られたモアレ縞画像を用いて再構成画像を生成する。なお、以下の説明では、Ｘ線を用いて撮影を行う放射線撮影装置を例にとり説明するが、他の放射線、例えば、中性子線、ガンマ線等を用いてもよい。
【００２７】
放射線撮影装置１は、図１に示すように、放射線源１１及びマルチスリット１２を含む第１のカバーユニット１２０と、被写体台１３と、第１格子１４、第２格子１５、及び放射線検出器１６を含む第２のカバーユニット１３０と、支柱１７と、本体部１８とを備える。放射線撮影装置１は縦型であり、放射線源１１、マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、放射線検出器１６は、この順序に重力方向であるｚ方向に配置される。放射線源１１の焦点とマルチスリット１２間の距離をＲ０（ｍｍ）、マルチスリット１２と放射線検出器１６間の距離をＲｄ（ｍｍ）、マルチスリット１２と第１格子１４間の距離をＲ１（ｍｍ）、マルチスリット１２と第２格子１５間の距離をＲ２（ｍｍ）で表す。
【００２８】
距離Ｒ０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Ｒｄは、一般的に放射線科の撮影室の高さは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Ｒｄは４００〜５０００（ｍｍ）が好ましく、さらに好ましくは５００〜２０００（ｍｍ）である。
放射線源１１と第１格子１４間の距離（Ｒ０＋Ｒ１）は、好ましくは３００〜５０００（ｍｍ）であり、さらに好ましくは４００〜１８００（ｍｍ）である。
放射線源１１の焦点と第２格子１５間の距離（Ｒ０＋Ｒ２）は、好ましくは４００〜５０００（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、放射線源１１から照射される放射線の波長から、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。
【００２９】
放射線源１１は、Ｘ線管を備え、当該Ｘ線管によりＸ線を発生させてｚ方向（重力方向）にＸ線を照射する。Ｘ線管としては、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線管や回転陽極Ｘ線管を用いることができる。陽極としては、タングステンやモリブデンを用いることができる。
放射線源１１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。
【００３０】
第１のカバーユニット１２０は、放射線源１１と一体的に設けられたユニットである。第１のカバーユニット１２０は、図１に示すように、マルチスリット１２、照射野絞り１２１等を備えて構成されている。第１のカバーユニット１２０の各構成要素は、カバー部材に覆われて保護されている。
【００３１】
マルチスリット１２（Ｇ０格子）は回折格子であり、図２に示すように、放射線照射軸方向（ここではｚ方向）と直交するｘ方向に複数のスリットが所定間隔で配列されて設けられている。マルチスリット１２はシリコンやガラスといった放射線の吸収率が低い材質の基板上に、タングステン、鉛、金といった放射線の遮蔽力が大きい、つまり放射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（格子周期）ｄ０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（各スリットのスリット周期方向（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方向の高さ）は１〜５００（μｍ）であり、好ましくは１〜１５０（μｍ）である。
【００３３】
照射野絞り１２１は、放射線源１１から照射されるＸ線の照射領域を制限する。  
【００３４】
被写体台１３は、被写体を載置するための台である。被写体台１３には、被写体台１３をｘ方向及びｚ方向に移動させるための移動機構１３ａが取り付けられている。移動機構１３ａは、モーター等の駆動により被写体台１３をｚ方向に昇降させる第１の移動機構と、モーター等の駆動により被写体台１３をｘ方向に直線送りする第２の移動機構と、を備える。
【００３５】
第２のカバーユニット１３０は、図１に示すように、第１格子１４、送り機構１４ａ、第２格子１５、放射線検出器１６等を備えて構成されている。第２のカバーユニット１３０は、患者や技師の接触によるダメージや塵埃の侵入から内部の構成要素を保護している。また、ユニット内の温度が外気の影響を受けにくくなるため、第１格子１４及び第２格子１５の熱膨張等による格子位置の変動を低減することができる。
【００３６】
第１格子１４（Ｇ１格子）は、マルチスリット１２と同様に、放射線照射軸方向であるｚ方向と直交するｘ方向に複数のスリットが配列されて設けられた回折格子である。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ｄ１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。第１格子１４に隣接して、第１格子１４をｘ方向に移動させる送り機構１４ａが設けられている。送り機構１４ａは、モーター等の駆動により第１格子１４をｘ方向に直線送り可能であればどのような構成のものを用いてもよい。
【００３７】
第２格子１５（Ｇ２格子）は、マルチスリット１２と同様に、放射線照射軸方向であるｚ方向と直交するｘ方向に複数のスリットが配列されて設けられた回折格子である。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ｄ２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】
放射線検出器１６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。放射線検出器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。放射線検出器１６は第２格子１５に当接するように位置を固定することが好ましい。第２格子１５と放射線検出器１６間の距離が大きくなるほど、放射線検出器１６により得られるモアレ縞画像がボケるからである。
【００４０】
放射線検出器１６としては、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いることができる。ＦＰＤには、放射線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、放射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。
また、放射線検出器１６としては、第２格子１５の強度変調効果を与えた放射線検出器を使用しても良い。例えば、シンチレーターに第２格子１５のスリットと同等の周期および幅で不感領域を与えるために、シンチレーターに溝を掘り、格子状のシンチレーターとしたスリットシンチレーター検出器を放射線検出器１６として用いても良い（参照文献１：Simon Rutishauser et al.,「Structured scintillator for hard x-ray grating interferometry」，APPLIED PHYSICS LETTERS 98,171107 (2011)）。この構成の放射線検出器１６は、第２格子１５と放射線検出器１６とを兼ね備えたものであるため、第２格子１５を別途設ける必要はない。
【００４１】
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、本体部１８外の各部（例えば、放射線源１１、放射線検出器１６、移動機構１３ａ、送り機構１４ａ等）に接続されており、放射線撮影装置１の各部を制御することによりモアレ縞画像の生成を行う。また、制御部１８１は、生成したモアレ縞画像に基づいて、小角散乱画像、吸収画像、微分位相画像等の再構成画像や、後述する差分画像を生成する。制御部１８１は、制御手段、小角散乱画像生成手段、吸収画像生成手段、差分画像生成手段、検知手段、設定手段、表示制御手段として機能する。
【００４２】
操作部１８２は曝射スイッチや撮影条件等の入力操作に用いるキー群の他、表示部１８３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、放射線撮影装置１の動作状況、生成された画像等を表示する。表示部１８３は、表示手段、通知手段として機能する。
【００４３】
通信部１８４は通信インターフェイスを備え、図示しないＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System；医用画像診断支援システム）等の外部装置と通信を行い、生成した再構成画像や差分画像を外部装置に送信する。
【００４４】
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は放射線検出器１６によって得られたモアレ縞画像を記憶する。
【００４５】
なお、放射線撮影装置１は、上側に設けられた放射線源１１から下方の被写体に向けてＸ線を照射するように構成されている場合（いわゆる縦型の場合）として説明したが、これに限らず、下側に設けられた放射線源１１から上方の被写体に向けてＸ線を照射するように構成してもよい。また、Ｘ線を水平方向（いわゆる横型の場合）に照射するなど任意の方向に照射するように構成することも可能である。
【００４６】
（放射線撮影装置１の動作）
ここで、上記放射線撮影装置１のタルボ・ロー干渉計による撮影方法を説明する。
図４に示すように、放射線源１１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線によりモアレ縞画像（図４においてＭｏで示す）が得られる。即ち、第１格子１４は、周期パターンを形成し、第２格子１５は周期パターンをモアレ縞に変換する。放射線源１１と第１格子１４間に被写体（図４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４に示すようにモアレ縞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、モアレ縞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。
【００４７】
放射線撮影装置１では、放射線源１１と第１格子１４との間の放射線源１１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。タルボ干渉計は放射線源１１が理想的な点線源であることを前提としているが、実際の撮影にはある程度焦点径が大きい焦点が用いられるため、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な効果が得られる。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。
【００４８】
放射線撮影装置１においては、被写体の再構成画像を生成するために必要なモアレ縞画像を、縞走査法により撮影する。縞走査とは、一般的には、格子（マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５）のうちの何れか１枚（本実施形態では、第１格子１４とする）または２枚をスリット周期方向（ｘ方向）に相対的に動かしてＭ回（Ｍは正の整数、吸収画像はＭ＞２、微分位相画像と小角散乱画像はＭ＞３）の撮影（Ｍステップの撮影）を行い、再構成画像を生成するのに必要なＭ枚のモアレ縞画像を取得することをいう。具体的には、移動させる格子のスリット周期をｄ（μｍ）とすると、ｄ／Ｍ（μｍ）ずつ格子をスリット周期方向に動かして撮影を行うことを繰り返し、Ｍ枚のモアレ縞画像を取得する。そして、Ｍ枚のモアレ縞画像に基づいて、少なくとも小角散乱画像、吸収画像を生成し、生成した小角散乱画像と吸収画像の差分画像を生成する。
【００４９】
以下、放射線撮影装置１における撮影動作及び画像生成動作について説明する。
図５に、放射線撮影装置１の制御部１８１により実行される画像生成処理Ａのフローチャートを示す。画像生成処理Ａは、制御部１８１と記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。画像生成処理Ａは、マイクロバブルの造影剤を用いて撮影を行い、画像を生成するものである。
【００５０】
まず、制御部１８１は、移動機構１３ａを制御して、マルチスリット１２と被写体位置との距離Ｒｓを調整する（ステップＳ１）。
【００５１】
ステップＳ１においては、撮影に使用するマイクロバブルの造影剤の粒径をφ、第１格子１４の周期をｄ１、マルチスリット１２と第１格子１４の距離をＲ１、マルチスリット１２と被写体位置の距離をＲＳとすると、以下の（式１）〜（式３）の関係を満たすように、Ｒｓを調整する。
φ≧(１／２)×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１＞φ×０．７      （式１）
１≦φ≦１０（μｍ）            （式２）
０．５≦（Ｒｓ／Ｒ１）≦１       （式３）
本実施形態では、被写体位置を被写体台１３の位置とし、ＲＳをマルチスリット１２と被写体台１３の距離とする。
【００５２】
ここで、小角散乱画像の各画素の信号値Ｖ(x,y)は、被写体モアレ縞画像の各画素のＸ線強度信号値ＩＳ(x,y)とＢＧモアレ縞画像の各画素のＸ線強度信号値Ｉｒ(x,y)を用いて以下の（式４）で算出される。被写体モアレ縞画像とは、被写体を被写体台１３に配置して撮影することにより得られるモアレ縞画像である。ＢＧ（Back Ground）モアレ縞画像とは、被写体を被写体台１３に配置せずに撮影することにより得られるモアレ縞画像である。ｖｉｓｓ(x,y)は被写体モアレ縞画像の各画素の鮮明度、ｖｉｓｒ(x,y)はＢＧモアレ縞画像の各画素の鮮明度である。ｖｉｓｓ(x,y)、ｖｉｓｒ(x,y)、Ｖ(x,y)の値は、散乱が大きいほど値が小さくなる。
【数１】
2017205138.tif 000003
【００５３】
図６に、φ＝２．５（μｍ）、ｄ１＝４．３（μｍ）のとき、ＲＳ／Ｒ１を変化させることで１／２×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１を変化させたときに得られた小角散乱画像におけるマイクロバブルを代替する樹脂製の球体を撮影した部分の信号値をプロットしたグラフを示す。図６に示すように、１／２×（ＲＳ／Ｒ１）×ｄ１が２．５となったとき、即ち、１／２×（Ｒｓ／Ｒ１）×ｄ１がマイクロバブル造影剤の粒径φと同じとなったとき、マイクロバブルの信号が最も強い（マイクロバブルの信号の検出感度が高い）。また、φ×０．７＝２．５×０．７＝１．８（μｍ）のときもマイクロバブルの信号が充分強い（マイクロバブルの信号の検出感度が高い）。即ち、（式１）を満たすようにすることで、マイクロバブル造影剤の描出性能を向上させることができる。ここで、Ｖ(x,y)は、小さいほど描出性能が高い。
なお、毛細血管の太さは一般的に１０（μｍ）以下であり、タルボ・ロー干渉計で検出できるサイズはおよそ１（μｍ）であるため、１≦φ≦１０（μｍ）とすることが好ましい。また、Ｒｓ／Ｒ１が小さくなると画像にぼけが生じるため、０．５≦Ｒｓ／Ｒ１≦１とすることが好ましい。
【００５４】
マイクロバブルの造影剤としては、例えば、ソナゾイドを使用することができる。ソナゾイドの粒径φは２〜３（μｍ）である。例えば、φ＝２（μｍ）、ｄ１＝４（μｍ）のとき、ＲＳ／Ｒ１＝１である。即ち、制御部１８１は、ステップＳ１において、移動機構１３ａを制御して、ＲＳ＝Ｒ１となるようにＲＳを調整する。また、φ＝１（μｍ）、ｄ１＝４（μｍ）のとき、ＲＳ／Ｒ１＝０．５である。即ち、制御部１８１は、ステップＳ１において、移動機構１３ａを制御して、ＲＳ＝０．５Ｒ１となるようにＲＳを調整する。なお、調整にあたり、例えば、オペレーターは、使用するマイクロバブルの造影剤の粒径を操作部１８２により入力する。本実施形態において、ｄ１及びＲ１は固定値であるため、制御部１８１は、上記（式１）〜（式３）を満たすＲＳを算出して調整を行う。
【００５５】
マイクロバブルの造影剤としては、殻材（例えば、脂質やポリマー）にブドウ糖を含浸させたもの、若しくは殻材をブドウ糖を含むコーティング剤でコートしたものを用いることが好ましい。ブドウ糖は、癌が取り込もうとするため、癌の新生血管へのマイクロバブルの造影剤の集積によってマイクロバブルの信号のコントラストが高くなり、癌の検出性が高まるからである。また、ＰＥＴのような特殊な放射性薬剤の調整設備が不要であり、ＰＥＴの造影剤よりも侵襲性が低い。
【００５６】
次いで、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ２）。
ここで、オペレーターは、被写体を被写体台１３に配置してポジショニングを行い、被写体にマイクロバブルの造影剤を注射（投与）し、造影剤が撮影対象部位に到達するまでの所定時間待機を行い、所定時間が経過すると、操作部１８２の曝射スイッチを押下（ＯＮ）する。
【００５７】
曝射スイッチがＯＮされると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部１８１は、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、送り機構１４ａを制御して、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ３）。
【００５８】
縞走査法による撮影では、まず、第１格子１４が停止した状態で放射線源１１によるＸ線の照射が開始される。放射線検出器１６では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後、Ｘ線照射のタイミングに合わせて電荷が蓄積され、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が画像信号として読み取られる。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第２格子１５の移動が開始され、所定量移動すると停止され、次のステップの撮影が行われる。第１格子１４の移動量は、ｄ1／Ｍである。このようにして、第１格子１４の移動と停止が所定のステップ数分だけ繰り返され、第１格子１４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。第１格子１４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縞画像を取得するための一連の撮影が終了する。なお、撮影終了後、第１格子１４の位置は元の位置に戻される。
【００５９】
次いで、制御部１８１は、撮影により取得した複数のモアレ縞画像（被写体モアレ縞画像）に基づいて、小角散乱画像を生成する（ステップＳ４）。小角散乱画像は、上記の（式４）により生成することができる。ＢＧモアレ縞画像は、予め撮影され、記憶部１８５に記憶されているものを用いることとするが、被写体モアレ縞画像の撮影前又は後に撮影することとしてもよい。
【００６０】
次いで、制御部１８１は、撮影により取得した複数のモアレ縞画像に基づいて、吸収乱画像を生成する（ステップＳ５）。吸収画像の各画素の信号値Ｔ(x,y)は、被写体モアレ縞画像の各画素のＸ線強度信号値Ｉｓ(x,y)とＢＧモアレ縞画像の各画素のＸ線強度信号値Ｉｒ(x,y)を用いて以下の（式５）で算出される。ａ０ｓ(x,y)は被写体モアレ縞画像の各画素の平均強度、ａ０ｒ(x,y)はＢＧモアレ縞画像の各画素の平均強度である。
【数２】
2017205138.tif 000004
【００６１】
次いで、制御部１８１は、吸収画像の骨部の信号値のレベルを小角散乱画像の骨部の信号値のレベルに合わせるため、吸収画像のスケーリングを行う（ステップＳ６）。
ここで、小角散乱画像は被写体のＸ線の散乱を画像化したものであり、吸収画像は被写体によるＸ線の吸収を画像化したものであり、完全に一致するものではないが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、骨部は似通っている。そこで、吸収画像の骨部の信号値が同一位置の小角散乱画像の信号値に近くなるように、スケーリングを行う。例えば、造影剤を投与していない状態で同一部位を撮影することにより得られたモアレ縞画像に基づいて生成された小角散乱画像において、信号強度の異なる複数ポイント（例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示す１〜１３のポイント）の信号値を取得し、次いで、同じモアレ縞画像に基づいて生成された吸収画像において同じ位置のポイントの信号値を取得し、図８に示すように、取得した値を横軸を吸収画像の信号値、縦軸を小角散乱画像の信号値としたグラフ上にプロットしてその近似関数を求める。そして、求めた近似関数のｘにステップＳ５で生成された吸収画像の信号値を代入してｙの値を算出し、算出した値に吸収画像の信号値を変換する。なお、近似関数を求めるために使用する、造影剤を投与していない状態の小角散乱画像及び吸収画像は、ポジショニング後、造影剤を投与する前に撮影を行って生成することが好ましいが、他者の同一部位或いは組織の構成が近い別部位を予め撮影して生成された小角散乱画像及び吸収画像を用いることとしてもよい。
【００６２】
次いで、制御部１８１は、小角散乱画像から、スケーリングした吸収画像を減算して差分画像を生成する（ステップＳ７）。即ち、小角散乱画像の各画素の信号値からスケーリングした吸収画像の同じ位置の画素の信号値を減算する。小角散乱画像とスケーリングした吸収画像は、同一のモアレ縞画像から生成することができる。そのため、差分をする際に小角散乱画像と吸収画像の位置ずれを補正しなくても、精度良く差分を行うことができる。
【００６３】
そして、制御部１８１は、生成した差分画像を表示部１８３に表示し（ステップＳ８）、画像生成処理Ａを終了する。
【００６４】
図１０（ａ）に、図９（ａ）〜（ｄ）に示す手順で生成した骨腫瘍のファントムを撮影したモアレ縞画像から生成した小角散乱画像、図１０（ｂ）に、同じモアレ縞画像から生成した吸収画像をスケーリングした吸収画像、図１０（ｃ）に、図１０（ａ）の小角散乱画像から図１０（ｂ）のスケーリングした吸収画像を減算した差分画像を示す。なお、撮影には、以下の仕様のタルボ・ロー撮影装置及びマイクロバブルの造影剤を用いた。
格子周期  マルチスリット  ２２．８（μｍ）
第１格子  ４．３（μｍ）
第２格子  ５．３（μｍ）
造影剤    ソナゾイド  粒子径２〜３（μｍ）
【００６５】
骨腫瘍ファントムは、以下の手順で生成した。
まず、図９（ａ）に示すように食用牛の骨を割断し、一方にくぼみを形成した。次いで、図９（ｂ）に示すように、腫瘍の新生血管を模擬するためにくぼみに整理食塩水を注入し、図９（ｃ）に示すように、くぼみにマイクロバブルの造影剤を注入した。そして、図９（ｄ）に示すように、割断した一方の骨を被せて、造影剤が注入された骨内部の腫瘍の新生血管を模した。
【００６６】
図１０（ａ）に示すように、小角散乱画像には造影剤の信号が高感度に描出されているが、骨の信号が重なって見づらくなっている。また、図１０（ｂ）に示すように、吸収画像には、造影剤は写っていない。一方、図１０（ｃ）に示すように、図１０（ａ）の小角散乱画像から図１０（ｂ）に示すスケーリングした吸収画像を減算することにより得られた差分画像では、マイクロバブル以外の信号が低減され、マイクロバブルの造影剤を注入した部分が視認性高く描出されている。即ち、差分画像を表示することで、マイクロバブルが集まる炎症や癌（新生血管）の診断性能を向上させることができる。
なお、制御部１８１は、差分画像を表示する際、差分画像に画素値に応じた色を付して吸収画像上に重ねて表示してもよい。これにより、マイクロバブルの造影剤で描出された病変の観察と、医師が見慣れた吸収画像上での組織の観察を同じ画像上で行うことができ、診断性が向上する。
【００６７】
図１に示す放射線撮影装置１では、上述のように、移動機構１３ａは、被写体台１３をｘ方向（体軸方向）に直線送りする第２の移動機構を備えており、制御部１８１の制御に応じて被写体台１３を被写体となった被検者の体軸方向に移動可能である。そこで、ステップＳ３においては、被写体台１３を移動させながら、複数個所で撮影を行うこととしてもよい。これにより、超音波診断装置では不可能な、１度の造影により全身の検査を行うことが可能となる。
【００６８】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態の構成は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、第２の実施形態の動作について説明する。
【００６９】
図１１に、第２の実施形態において放射線撮影装置１の制御部１８１により実行される画像生成処理Ｂのフローチャートを示す。画像生成処理Ｂは、制御部１８１と記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００７０】
まず、制御部１８１は、移動機構１３ａを制御して、マルチスリット１２と被写体位置との距離Ｒｓを調整する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理は、ステップＳ１で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００７１】
次いで、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ１２）。
ここで、オペレーターは、被写体を被写体台１３に配置してポジショニングを行う。
【００７２】
曝射スイッチがＯＮされると（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、送り機構１４ａを制御して、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）の造影剤投与前（造影前）の被写体モアレ縞画像を取得する（ステップＳ１３）。
【００７３】
撮影終了後、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ１４）。
オペレーターは、造影前の撮影終了後、被写体にマイクロバブルの造影剤を注射し、造影剤が撮影対象部位に到達するまでの所定時間待機を行い、所定時間が経過すると、操作部１８２の曝射スイッチを押下（ＯＮ）する。
【００７４】
曝射スイッチがＯＮされると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、送り機構１４ａを制御して、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）の造影剤投与後（造影後）の被写体モアレ縞画像を取得する（ステップＳ１５）。
【００７５】
次いで、制御部１８１は、撮影により取得した複数のモアレ縞画像に基づいて、造影前の小角散乱画像と造影後の小角散乱画像を生成する（ステップＳ１６）。小角散乱画像は、上記の（式４）により生成することができる。ＢＧモアレ縞画像は、予め撮影され、記憶部１８５に記憶されているものを用いることとするが、被写体モアレ縞画像の撮影前又は後に撮影することとしてもよい。
【００７６】
次いで、制御部１８１は、造影前の小角散乱画像と造影後の小角散乱画像の差分画像を生成する（ステップＳ１７）。即ち、造影後の小角散乱画像の各画素の信号値から造影前の小角散乱画像の同じ位置の画素の信号値を減算する。なお、造影前後の画像の一方の画像に対し、平行移動、拡大縮小等の補正を行い、他方の画像と位置合わせを行ってから減算を行うようにすることが好ましい。
【００７７】
そして、制御部１８１は、生成した差分画像を表示部１８３に表示し（ステップＳ１８）、画像生成処理Ｂを終了する。
【００７８】
ステップＳ１８においては、造影前の小角散乱画像と、ステップＳ１７で生成した差分画像を並べて表示（タイリング表示）、又は、操作部１８２の操作に応じて切り替え表示する。
【００７９】
図１２（ｂ）に、図９（ａ）〜（ｄ）に示す手順で生成した造影後の骨腫瘍のファントムを撮影して生成した小角散乱画像（図１０（ａ）参照）から、図９（ｂ）のマイクロバブルの造影剤の注入を行わずに割断した他方の骨を被せた造影前の骨腫瘍のファントムを撮影して生成した小角散乱画像（図１２（ａ）参照）を減算することにより生成した差分画像を示す。図１２（ｂ）に示すように、第２の実施形態により生成される差分画像では、マイクロバブルの造影剤以外の信号が低減され、マイクロバブルが集まる炎症や癌（新生血管）の部分が視認性高く描出されている。即ち、差分画像を表示することで、マイクロバブルが集まる炎症や癌の診断性能を向上させることができる。また、造影前の小角散乱画像では、図１２（ａ）に示すように撮影対象部位の組織を視認性高く描出することができる。よって、造影前の小角散乱画像と差分画像とを並べて又は切り替え表示することで、撮影対象部位の組織及び癌等の双方の観察が容易に可能となり、診断性を向上させることができる。また、造影前画像と差分画像を一度に、或いは簡単な操作で切り替え表示できるので、医師の疲労を低減することができる。
【００８０】
なお、制御部１８１は、差分画像を表示する際、差分画像に画素値に応じた色を付して吸収画像上に重ねて表示してもよい。これにより、マイクロバブルの造影剤で描出された病変の観察と、医師が見慣れた吸収画像上での組織の観察を同じ画像上で行うことができ、診断性が向上する。
【００８１】
図１に示す放射線撮影装置１では、上述のように、移動機構１３ａは、被写体台１３をｘ方向（体軸方向）に直線送りする第２の移動機構を備えており、制御部１８１の制御に応じて被写体台１３を被写体となった被検者の体軸方向に移動可能である。そこで、ステップＳ１３とステップＳ１５においては、被写体台１３を移動させながら撮影を行うこととしてもよい。これにより、超音波診断装置では不可能な、１度の造影により全身の検査を行うことが可能となる。
【００８２】
［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態の構成は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用し、第３の実施形態の動作について説明する。
【００８３】
図１３に、第３の実施形態において放射線撮影装置１の制御部１８１により実行される画像生成処理Ｃのフローチャートを示す。画像生成処理Ｃは、制御部１８１と記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００８４】
まず、制御部１８１は、移動機構１３ａを制御して、マルチスリット１２と被写体位置との距離Ｒｓを調整する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１は、ステップＳ１で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００８５】
オペレーターは、被写体を被写体台１３に配置してポジショニングを行い、操作部１８２により、スカウト撮影の開始を指示する。
操作部１８２によるスカウト撮影の開始が指示されると、制御部１８１は、スカウト撮影を行う（ステップＳ２２）。スカウト撮影は、ポジショニングの確認のために低線量で所定時間間隔で行われる撮影である。ステップＳ２２では、低線量で縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する。
【００８６】
次いで、制御部１８１は、ステップＳ２２で取得された複数のモアレ縞画像に基づいて、小角散乱画像を生成する（ステップＳ２３）。小角散乱画像は、上記の（式４）により生成することができる。ＢＧモアレ縞画像は、予め撮影され、記憶部１８５に記憶されているものを用いることとするが、被写体モアレ縞画像の撮影前又は後に撮影することとしてもよい。スカウト撮影により得られたモアレ縞画像に基づいて生成した小角散乱画像をスカウト撮影画像と呼ぶ。
【００８７】
次いで、制御部１８１は、生成したスカウト撮影画像を表示部１８３に表示する（ステップＳ２４）。オペレーターは、表示されたスカウト撮影画像を見て、ポジショニングが正しいか否かを判断し、必要があればポジショニングを調整する。ポジショニングが正しい場合、オペレーターは、第１の実施形態で説明したマイクロバブルの造影剤を被写体に注射し、操作部１８２により造影剤の投与完了を入力する。
【００８８】
次いで、制御部１８１は、操作部１８２により造影剤の投与が完了した旨が入力されたか否かを判断する（ステップＳ２５）。造影剤の投与完了が完了した旨が入力されていないと判断した場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、制御部１８１は、ステップＳ２２に戻る。
【００８９】
造影剤の投与が完了した旨が入力されたと判断した場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、制御部１８１は、直前のスカウト撮影により生成されたスカウト撮影画像を造影前画像（造影前の小角散乱画像）に設定する（ステップＳ２６）。
【００９０】
次いで、制御部１８１は、造影後の低線量撮影を行う（ステップＳ２７）。造影後の低線量撮影は、造影剤が撮影対象部位に到達したか否かを検出するために、低線量で所定時間間隔で行われる撮影である。ステップＳ２７では、低線量で縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する。
【００９１】
次いで、制御部１８１は、ステップＳ２７で取得された複数のモアレ縞画像に基づいて、小角散乱画像を生成する（ステップＳ２８）。小角散乱画像は、上記の（式４）により生成することができる。
【００９２】
次いで、制御部１８１は、造影前画像とステップＳ２８で生成された小角散乱画像の差分画像を生成する（ステップＳ２９）。即ち、生成された小角散乱画像の各画素の信号値から造影前画像の同じ位置の画素の信号値を減算する。なお、造影前後の画像の一方の画像に対し、平行移動、拡大縮小等の補正を行い、他方の画像と位置合わせを行ってから減算を行うようにすることが好ましい。
【００９３】
次いで、制御部１８１は、ステップＳ２９において生成された差分画像に基づいて、造影剤が撮影対象部位に到達したか否かを判断する（ステップＳ３０）。例えば、制御部１８１は、１つ前に生成された差分画像と今回生成された差分画像との差（絶対値）が所定の閾値以上であった場合に、造影剤が撮影対象部位に到達したことを検知する。
造影剤が撮影対象部位に到達したと判断した場合（ステップＳ３０；ＮＯ）、制御部１８１は、ステップＳ２７に戻る。
【００９４】
造影剤が撮影対象部位に到達したと判断した場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）、制御部１８１は、本撮影が可能である旨を通知する（ステップＳ３１）。具体的には、本撮影が可能である旨を表示部１８３に表示する。なお、放射線撮影装置１が音声出力部を備えている場合、音声により本撮影が可能である旨を通知することとしてもよい。
【００９５】
次いで、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ３２）。
【００９６】
曝射スイッチがＯＮされると（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、制御部１８１は、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、送り機構１４ａを制御して、本撮影を行う。即ち、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ３３）。
【００９７】
次いで、制御部１８１は、ステップＳ３４の本撮影により取得された複数のモアレ縞画像に基づいて、小角散乱画像を生成する（ステップＳ３４）。小角散乱画像は、上記の（式４）により生成することができる。本撮影により得られたモアレ縞画像に基づいて生成した小角散乱画像を造影後画像（造影後の小角散乱画像）とする。
【００９８】
次いで、制御部１８１は、造影後画像から造影前画像を減算して差分画像を生成する（ステップＳ３５）。即ち、造影後画像の各画素の信号値から造影前画像の同じ位置の画素の信号値を減算する。なお、造影前後の画像の一方の画像に対し、平行移動、拡大縮小等の補正を行い、他方の画像と位置合わせを行ってから減算を行うようにすることが好ましい。
【００９９】
そして、制御部１８１は、造影前画像、差分画像を表示部１８３に表示し（ステップＳ３６）、画像生成処理Ｃを終了する。
ステップＳ３６において表示される画像及び表示方法は、第２の実施形態で説明したものと同様であり、第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、第３の実施形態においては、造影剤の撮影対象部位への到達の検知を動画撮影によらずに低線量で行うことが可能となる。
【０１００】
なお、制御部１８１は、造影剤が撮影対象部位に到達したことを検知した場合に、予め放射線源１１に設定された本撮影用の規定線量から直前にステップＳ２７において低線量撮影を行った際の線量を引いた線量を算出して放射線源１１に設定して本撮影を行うこととしてもよい。そして、本撮影により取得されたモアレ縞画像に基づいて生成した小角散乱画像に対し、直前の低線量撮影により取得されたモアレ縞画像に基づいて生成した小角散乱画像を加算した画像を造影後の小角散乱画像として、差分画像を生成することとしてもよい。これにより、本撮影時の線量を抑えることができ、被写体の被曝を低減することができる。
【０１０１】
以上説明したように、放射線撮影装置１によれば、制御部１８１は、撮影に用いるマイクロバブルの造影剤の粒径をφ、第１格子１４のスリット周期をｄ１、マルチスリット１２と第１格子１４の距離をＲ１、マルチスリット１２と被写体との距離をＲＳとすると、φ、ｄ１、ＲＳ／Ｒ１が（式１）〜（式３）の関係となるように制御する。
従って、小角散乱画像におけるマイクロバブル造影剤の描出性能を向上させることが可能となる。
【０１０２】
また、制御部１８１は、撮影により得られたモアレ縞画像に基づいて生成した吸収画像の骨部の信号のレベルを同じモアレ縞画像により生成された小角散乱画像の骨部の信号のレベルに合わせるためのスケーリングを行い、造影後の小角散乱画像からスケーリングされた吸収画像を減算することにより差分画像を生成する。従って、マイクロバブルの造影剤以外の信号が低減され、マイクロバブルが集まる炎症や癌（新生血管）の部分が視認性高く描出された差分画像を得ることができるので、マイクロバブルが集まる炎症や癌の診断性能を向上させることができる。
【０１０３】
また、制御部１８１は、造影剤を被写体に投与する前に取得されたモアレ縞画像に基づいて生成された造影前の小角散乱画像と、造影剤を被写体に投与した後に取得されたモアレ縞画像に基づいて生成された造影後の小角散乱画像との差分画像を生成する。従って、マイクロバブルの造影剤以外の信号が低減され、マイクロバブルが集まる炎症や癌（新生血管）の部分が視認性高く描出された差分画像を得ることができるので、マイクロバブルが集まる炎症や癌の診断性能を向上させることができる。
【０１０４】
また、制御部１８１は、被写体に造影剤を投与する前にポジショニング確認用に撮影（スカウト撮影）され、得られたモアレ縞画像に基づいて生成された小角散乱画像のうち、直前に撮影されたモアレ縞画像に基づいて生成された小角散乱画像を造影前の小角散乱画像として差分画像を生成することで、スカウト撮影を行う場合に別途被写体の造影前の撮影を行う必要がなくなり、被写体の被曝量を抑えることができる。
【０１０５】
また、制御部１８１は、造影剤を投与した後、所定時間間隔で低線量撮影することにより得られたモアレ縞画像と、造影前の小角散乱画像との差分画像を生成し、生成した差分画像に基づいて、造影剤が撮影対象部位に到達したことを検知する。従って、動画撮影によらずに低線量で造影剤の撮影対象部位への到達を検知することが可能となる。
【０１０６】
また、制御部１８１は、造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された場合に、本撮影が可能である旨を表示部１８３に表示するので、オペレーターに造影後の撮影が可能であることを通知することが可能となる。
【０１０７】
また、制御部１８１は、造影剤が撮影対象部位に到達したことが検知された後に撮影され、得られたモアレ縞画像に基づいて生成された小角散乱画像を造影後の小角散乱画像として差分画像を生成する。従って、確実に造影後の小角散乱画像を用いて差分画像を生成することができる。
【０１０８】
また、制御部１８１は、差分画像に画素値に応じた色を付して吸収画像に重ねて表示部１８３に表示させる。従って、マイクロバブルの造影剤で描出された病変の観察と、医師が見慣れた吸収画像上での組織の観察を同じ画像上で行うことができ、診断性が向上する。
【０１０９】
また、制御部１８１は、造影前の小角散乱画像と、生成した差分画像を並べて又は切り替えて表示部１８３に表示させる。従って、撮影対象部位の組織及び癌等の双方の観察が容易に可能となり、診断性を向上させることができる。また、造影前画像と差分画像を一度に、或いは簡単な操作で切り替え表示できるので、医師の疲労を低減することができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
例えば、上記実施形態においては、放射線源１１を含む第１のカバーユニット１２０及び放射線検出器１６を含む第２のカバーユニット１３０に対して被写体台１３がｘ方向に移動可能な構成の放射線撮影装置を例にとり説明したが、図１４に示す放射線撮影装置１Ａのように、被写体台１３に対し、放射線源１１を含む第１のカバーユニット１２０及び放射線検出器１６を含む第２のカバーユニット１３０が同期してｘ方向に移動可能な構成としてもよい。例えば、第１のカバーユニット１２０をレール２０に沿ってｘ方向に直線移動させるための移動機構２１及び第２のカバーユニットをレール２２に沿ってｘ方向に直線移動させるための移動機構２３等を備え、制御部１８１からの移動機構２１及び２３の制御により第１のカバーユニット１２０及び第２のカバーユニット１３０が一体的に移動する構成としてもよい。
【０１１２】
また、上記第１〜第３の実施形態において説明した放射線撮影装置は、乳房を圧迫するための圧迫板を備える乳房撮影装置に適用してもよい。圧迫板により乳房を圧迫し、造影前、造影後の画像を撮影すると、造影前後の被写体の保持精度が高いので、モーションアーチファクトがほとんどなく、アーチファクトの少ない鮮明な差分画像を得ることができる。
【０１１３】
また、上記第１〜第３の実施形態において説明した放射線撮影装置は、リウマチ患者の関節の造影前と造影後の撮影に適用してもよい。例えば、造影前に撮影したモアレ縞画像に基づいて生成した微分位相画像と、造影前と造影後に撮影したモアレ縞画像に基づいて生成した小角散乱画像の差分画像を並べて、又は切り替えて表示部１８３に表示してもよい。微分位相画像により、軟骨が高感度に描出され、差分画像により、炎症（新生血管や血流）が高感度に描出されるので、リウマチの検出性を高めることができる。
【０１１４】
また、被写体台１３に対し、第１のカバーユニット１２０及び第２のカバーユニット１３０が回転しながら複数方向から撮影し、得られたモアレ縞画像を再構成して３Ｄ画像を生成し、任意位置の断層像を表示することとしてもよい。これにより、組織の重なりに妨げられることなく、病変部を描出することが可能となる。
【０１１５】
また、上記実施形態では、縞走査法による撮影時に第１格子１４をマルチスリット１２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放射線撮影装置を例にとり説明したがマルチスリット１２又は第１格子１４又は第２格子１５の何れか又はそのうちの二つの格子を移動させる方式のタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置に適用することができる。また、本発明は、縞走査を必要としないフーリエ変換法を用いたタルボ・ロー干渉計に適用してもよい。
【０１１６】
その他、放射線撮影装置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】
【０１１７】
１  放射線撮影装置
１１  放射線源
１２  マルチスリット
１３  被写体台
１３ａ  移動機構
１４  第１格子
１４ａ  送り機構
１５  第２格子
１６  放射線検出器
１２０  第１のカバーユニット
１２１  照射野絞り
１３０  第２のカバーユニット
１８  本体部
１８１  制御部
１８２  操作部
１８３  表示部
１８４  通信部
１８５  記憶部
２１  移動機構
２３  移動機構
【図１】
2017205138.tif 000005
【図２】
2017205138.tif 000006
【図３】
2017205138.tif 000007
【図４】
2017205138.tif 000008
【図５】
2017205138.tif 000009
【図６】
2017205138.tif 000010
【図７】
2017205138.tif 000011
【図８】
2017205138.tif 000012
【図９】
2017205138.tif 000013
【図１０】
2017205138.tif 000014
【図１１】
2017205138.tif 000015
【図１２】
2017205138.tif 000016
【図１３】
2017205138.tif 000017
【図１４】
2017205138.tif 000018