分享X射线摄影装置的制作方法

本站提供的分享X射线摄影装置的制作方法,为您描述后面内容: 本发明涉及一种x射线摄影装置,包括光栅,所述光栅形成有光栅图案,以对从x射线源照射的x射线进行衍射或遮挡。

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本发明涉及一种x射线摄影装置,包括光栅,所述光栅形成有光栅图案,以对从x射线源照射的x射线进行衍射或遮挡。



背景技术:

以往,已知有一种包括光栅的x射线摄影装置,所述光栅形成有光栅图案,以对从x射线源照射的x射线进行衍射。此种x射线拍摄装置,例如在凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776中有所揭示。

在凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776中,公开了一种相位成像(imaging)装置(x射线摄影装置),包括:x射线源;相位光栅,形成有光栅图案,以对从x射线源照射的x射线进行衍射;以及检测器,对经相位光栅衍射的x射线进行检测。凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776的相位成像装置构成为对乳房进行摄影的乳房x射线摄影装置(乳腺造影(mammography))。作为对经相位光栅衍射的x射线进行检测的方法,有下列方法:与对x射线进行衍射的相位光栅独立地进一步设置一光栅,此光栅用于与由相位光栅产生的自身像产生干涉;使用微细像素的检测器来直接探测自身像;或者将闪烁体(scintillator)(用于检测x射线的物质)形成为光栅状而与自身像产生干涉。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776



技术实现要素:

[发明所要解决的问题]

在使用凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776这样的x射线摄影装置的x射线相位摄影中,除了不使用相位光栅的通常的x射线摄影所形成的吸收像以外,还生成相位微分像(折射像)及暗场像(散射像)。这些图像中,例如,在乳腺癌的诊断中,通过判读吸收像中的淡淡的阴影或形状,来进行肿瘤的良恶判断。而且,已知的是,暗场像在因乳腺癌引起的组织的钙化(钙的沉积)或癌边界的描绘方面优异。因此,通过使用凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776这样的x射线摄影装置(乳腺造影),能够进行将用于判断肿瘤良恶的吸收像、与钙化或癌边界的描绘方面优异的暗场像加以组合的乳腺癌的诊断。

但是,通过使用凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776这样的x射线摄影装置的x射线相位摄影而生成的吸收像存在下述问题,即,由于是对通过相位光栅的x射线进行检测,因而对比度比借由对未通过相位光栅的x射线进行检测的通常的x射线摄影而生成的吸收像要差。因此,为了生成诊断用的吸收像,需要在借助凯舍尔(kaischerer)等人所著的"面向临床兼容的相位-对比度乳腺造影(towardclinicallycompatiblephase-contrastmammography)",plosone,us,plos,2015年6月25日,doi:10.1371/journal.pone0130776这样的x射线摄影装置所进行的x射线相位摄影以外,另行使用通常的x射线摄影装置来进行通常的x射线摄影。但是,由于是在独自的装置中进行通常的x射线摄影与x射线相位摄影,因此存在通常的x射线摄影与x射线相位摄影中的被摄物的摄影位置不一致的问题。另外可认为,并不限于乳腺癌的诊断,例如在其他医用检查的诊断或非破坏性检查的评价等中,在将吸收像与相位微分像及暗场像加以组合的情况下,也会发生与所述同样的问题。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成,本发明的一个目的在于提供一种x射线摄影装置,能够对基于利用通常的x射线摄影与x射线相位摄影所拍摄的图像的诊断(评价)的精度下降的情况加以抑制。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的,本发明的一方案的x射线摄影装置包括:x射线源;第一光栅,形成有光栅图案,以对从x射线源照射的x射线进行衍射或遮挡;检测器,包含第一检测区域与第二检测区域,所述第一检测区域对通过第一光栅而到达的x射线进行检测,所述第二检测区域对未通过第一光栅而到达的x射线进行检测;相对位置变更部,变更第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置;以及图像处理部,基于在相对于被摄物的多个所述相对位置而在第一检测区域中获取的多个第一图像来生成相位或散射对比度图像,并且基于在相对于被摄物的多个所述相对位置而在第二检测区域中获取的多个第二图像来生成吸收像。

本发明的一方案的x射线摄影装置中,如上所述,图像处理部基于在相对于被摄物的多个所述相对位置而在第一检测区域中获取的多个第一图像来生成相位或散射对比度图像,并且基于在相对于被摄物的多个所述相对位置而在第二检测区域中获取的多个第二图像来生成吸收像。由此,能够基于同时获取的第一图像及第二图像来进行相位或散射对比度图像及吸收像的生成,因此在通常的x射线摄影与x射线相位摄影中,能够容易地使各个图像中的被摄物的摄影位置一致。其结果,与利用独自的装置来进行通常的x射线摄影与x射线相位摄影的情况相比,能够容易地使各个图像中的被摄物的摄影位置一致,因此能够对基于利用通常的x射线摄影与x射线相位摄影所拍摄的图像的诊断(评价)的精度下降的情况加以抑制。由此,在医用检查的诊断或非破坏性检查的评价等中,在相对于同一被摄物而存在仅利用吸收像、或相位微分像及暗场像中的其中任一者容易描绘的部分与仅利用另一者容易描绘的部分时,能够高精度地进行诊断(评价)。

所述一方案的x射线摄影装置中,优选的是,图像处理部基于在相对于被摄物的多个所述相对位置而在第一检测区域中获取的多个第一图像来生成暗场像,并且基于在相对于被摄物的多个所述相对位置而在第二检测区域中获取的多个第二图像来生成吸收像。若以此方式构成,则能够在容易使被摄物的摄影位置一致的状态下,生成通过通常的x射线摄影而生成的吸收像、与通过x射线相位摄影而生成的暗场像。其结果,能够对基于通过通常的x射线摄影而生成的吸收像与通过x射线相位摄影而生成的暗场像的诊断(评价)的精度下降的情况加以抑制。由此,例如在乳腺癌的诊断时,通过将用于判断肿瘤良恶的吸收像与钙化或癌的边界的描绘方面优异的暗场像加以组合,能够高精度地进行诊断。

所述一方案的x射线摄影装置中,优选的是,相对位置变更部包含移动机构,所述移动机构根据是否使包含x射线源及检测器的拍摄部以及第一光栅相对于被摄物而移动、是否使被摄物相对于拍摄部及第一光栅而移动、是否使第一光栅相对于被摄物及拍摄部而移动中的任一种,来变更第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置。若以此方式构成,则能够通过移动机构来容易地变更第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置。

此时,优选的是,移动机构构成为,在维持第一光栅相对于拍摄部的相对位置的状态下,使拍摄部及第一光栅、或者被摄物的任一者沿规定方向连续移动,由此,沿规定方向连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置,图像处理部构成为,基于通过由移动机构连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置而生成的多个第一图像及多个第二图像的各图像,来生成相位或散射对比度图像以及吸收像。若以此方式构成,则通过沿规定方向连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置,便能够获取沿规定方向排列的多个第一图像及第二图像。其结果,能够基于沿规定方向排列的多个第一图像及第二图像,而分别容易地生成大面积的相位或散射对比度图像及吸收像。而且,只要沿规定方向连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置,便能够生成相位或散射对比度图像,因此无须进行用于形成第一光栅的自身像的拍摄部与第一光栅的位置关系的精密调整,便能够进行x射线相位摄影。

在所述移动机构连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置的构成中,优选的是,第一检测区域及第二检测区域分别沿着连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置的方向而排列配置,移动机构构成为,变更相对位置,以从第一检测区域及第二检测区域中的第二检测区域一侧开始进行借助检测器的x射线的检测。若以此方式构成,则能够在第一检测区域中的第一图像的获取之前先开始第二检测区域中的第二图像的获取,因此能够根据基于拍摄至中途为止的第二图像的吸收像,来判断是否需要生成基于在第二图像之后获取的第一图像的相位或散射对比度图像。其结果,当根据吸收像的一部分判断为不需要相位或散射对比度图像时,继续进行仅用于生成吸收像的通常的x射线摄影,而不进行用于生成相位或散射对比度图像的x射线相位摄影,由此,能够抑制对被摄物照射不必要的x射线。由此,例如在医用检查的诊断中,能够抑制患者被照射的x射线量变大的情况。

在所述移动机构连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置的构成中,优选的是,还包括:照射范围调整构件,在x射线源与第一光栅之间,较被摄物而配置在更靠x射线源侧,且包含第一照射范围调整部与第二照射范围调整部,第一照射范围调整部对到达第一检测区域的x射线的照射范围进行调整,第二照射范围调整部对到达第二检测区域的x射线的照射范围进行调整。若以此方式构成,则通过第一照射范围调整部及第二照射范围调整部,能够分别容易地调整到达第一检测区域及第二检测区域的x射线的照射范围。其结果,能够容易地将分别到达第一检测区域及第二检测区域的x射线的总量调整为对于生成相位或散射对比度图像及吸收像为最佳的量。

此时,优选的是,第一照射范围调整部与第二照射范围调整部是沿着连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置的方向而隔开地配置。若以此方式构成,则第一照射范围调整部与第二照射范围调整部隔开而配置,因此跟第一照射范围调整部与第二照射范围调整部未隔开配置的情况相比,能够容易地独立进行第一照射范围调整部对x射线照射范围的调整与第二照射范围调整部对x射线照射范围的调整。而且,第一照射范围调整部与第二照射范围调整部沿着连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置的方向而隔开地配置,因此能够容易地确保用于下述判断的时间,即,根据基于拍摄到中途为止的第二图像的吸收像,来判断是否需要生成基于在第二图像之后获取的第一图像的相位或散射对比度图像。

在包括所述照射范围调整构件的构成中,优选的是,经第二照射范围调整部调整的到达第二检测区域的x射线的照射范围构成为,比经第一照射范围调整部调整的到达第一检测区域的x射线的照射范围小。此处,在生成大致同等分辨率的图像的情况下,用于生成基于第二图像的吸收像所需的x射线量,比用于生成基于第一图像的相位或散射对比度图像所需的x射线量少。因此,通过所述构成,能够使到达第二检测区域的x射线量比到达第一检测区域的x射线量少,因此在生成基于第一图像的相位或散射对比度图像及基于第二图像的吸收像这两者时,能够抑制图像生成所需的x射线以外的x射线照射至被摄物。

在包括所述照射范围调整构件的构成中,优选的是,第一照射范围调整部及第二照射范围调整部中的至少第二照射范围调整部设有多个,多个第二照射范围调整部构成为,通过变更使x射线透射的状态的第二照射范围调整部的个数,从而对到达第二检测区域的x射线的照射范围进行调整。若以此方式构成,则通过第二照射范围调整部,能够容易地调整为了生成吸收像而未通过光栅到达第二检测区域的x射线量。其结果,在因被摄物的差异造成吸收像的生成所需的x射线量产生差异的情况下,能够容易地将到达第二检测区域而用于吸收像的生成的x射线量调整为对于每个被摄物为最佳的x射线量。

在所述移动机构连续变更拍摄部及第一光栅相对于被摄物的相对位置的构中,优选的是,还包括:第一滤波部,较被摄物配置在更靠x射线源侧,对照射至第一检测区域的x射线的频谱(spectrum)进行调整;以及第二滤波部,较被摄物配置在更靠x射线源侧,对到达第二检测区域的x射线的频谱进行调整。若以此方式构成,则能够不依存于从x射线源照射的x射线的频谱,而容易地将到达第一检测区域及第二检测区域的x射线的频谱分别独自地调整为适合于生成基于第一图像的相位或散射对比度图像以及基于第二图像的吸收像的、x射线的频谱。

所述一方案的x射线摄影装置中,优选的是,还包括:调整机构,对第一光栅与第一滤波部之间的相对位置、及第一光栅与第二滤波部之间的相对位置进行调整。若以此方式构成,则能够对第一滤波部及第二滤波部分别调整相对于第一光栅的相对位置,以使它们适当地对从x射线源照射的x射线的频谱进行滤波。

在所述相对位置变更部包含移动机构的构成中,优选的是,移动机构构成为,通过使第一光栅相对于被摄物及拍摄部而移动,从而变更第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置,拍摄部构成为进行多次拍摄,且构成为,在每次拍摄时,通过移动机构来变更所述相对位置,以使第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置不同,在此状态下,生成第一图像及第二图像。若以此方式构成,则能够获取在多次摄影的每一次所获取且所述相对位置不同的多个第一图像及第二图像。其结果,能够基于所述相对位置不同的多个第一图像及第二图像,来分别容易地生成大面积的相位或散射对比度图像及吸收像。而且,能够使生成相位或散射对比度图像或吸收像所需的检测器的区域,与第一检测区域和第二检测区域的总和一致,因此,例如与为了在x射线相位摄影以外另行进行通常的x射线摄影而使第一光栅从x射线的照射范围完全退避的情况相比,能够减小使第一光栅移动的距离。其结果,能够对用于进行通常的x射线摄影与x射线相位摄影的整体摄影时间变长的现象加以抑制。

此时,优选的是,第一检测区域及第二检测区域构成为,分别设有多个,并且交替地配置。若以此方式构成,则由于第一检测区域与第二检测区域交替地配置,因此通过在第1次摄影时与第2次摄影时,调换第一检测区域的位置与第二检测区域的位置以使其彼此相反,从而仅利用两次拍摄,便能够生成遍布使通过第一检测区域所获取的第一图像与通过第二检测区域所获取的第二图像合并的摄影范围的大小的、相位或散射对比度图像及吸收像。而且,第一检测区域及第二检测区域分别设有多个,因此与未设有多个第一光栅的情况相比,在第1次摄影时与第2次摄影时,能够减小使第一光栅移动的距离。其结果,能够切实地对用于进行通常的x射线摄影与x射线相位摄影的整体摄影时间变长的现象加以抑制。

在所述移动机构使第一光栅相对于被摄物及拍摄部而移动,由此来变更第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置的构成中,优选的是,还包括:散射射线去除构件,配置在与第一检测区域及第二检测区域中的第二检测区域对应的位置,用于去除散射射线。若以此方式构成,则能够抑制从x射线源照射且未通过第一光栅而到达第二检测区域的x射线以外的散射射线到达第二检测区域。其结果,能够抑制在吸收像中产生因散射射线的影响造成的噪声。

在所述相对位置变更部包含对第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置进行变更的移动机构的构成中,优选的是,第二检测区域的距被摄物的距离构成为,以比第一检测区域的距被摄物的距离小的方式而配置。此处,在吸收像中,从被摄物到检测器的距离越大,则根据x射线源的焦点尺寸而产生的被摄物的半影(图像模糊)的部分变得越大。因此,若以所述方式构成,能够抑制在第二检测区域所检测的吸收像中产生的图像模糊变大的现象。

在所述相对位置变更部包含对第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置进行变更的移动机构的构成中,优选的是,构成为,以变更第一检测区域及第二检测区域中的、x射线朝向被摄物的入射角度的方式来进行多次摄影,并且在变更了入射角度的每次摄影时,生成第一图像与第二图像,图像处理部构成为,选择x射线朝向被摄物的入射角度彼此相等的第一图像与第二图像,基于所选择的第一图像与第二图像,来生成相位或散射对比度图像以及吸收像。若以此方式构成,则能够生成x射线朝向被摄物的入射角度彼此相等的相位或散射对比度图像与吸收像,因此即使在被摄物存在厚度的情况下,也能够准确地比较相位或散射对比度图像与吸收像。

所述一方案的x射线摄影装置中,优选的是,还包括:第二光栅,配置在第一光栅与检测器之间,用于与第一光栅的自身像产生干涉。若以此方式构成,则通过使第一光栅的自身像与第二光栅产生干涉,能够形成间距比第一光栅的自身像大的干涉条纹。其结果,通过检测所形成的干涉条纹,与直接检测第一光栅的自身像的情况相比,能够抑制对相位或散射对比度图像所要求的检测器的检测精度变大的情况。

所述一方案的x射线摄影装置中,优选的是,构成为,在第一检测区域及第二检测区域中,所检测的图像的分辨率不同。若以此方式构成,则能够使在第一检测区域中获取的第一图像与在第二检测区域中获取的第二图像的分辨率不同,因此,能够分别以适当的分辨率来生成相位或散射对比度图像及吸收像。

所述一方案的x射线摄影装置中,优选的是,检测器包括:闪烁体,检测x射线并发出荧光;以及光检测器,检测荧光,闪烁体构成为,在与第一检测区域对应的部分和与第二检测区域对应的部分,结构不同。若以此方式构成,则能够将第一检测区域与第二检测区域分别设为适合于获取第一图像与第二图像的闪烁体结构,因此能够分别以适当的状态来生成相位或散射对比度图像及吸收像。

[发明的效果]

根据本发明,如上所述,能够对基于利用通常的x射线摄影与x射线相位摄影所拍摄的图像的诊断(评价)的精度下降的情况加以抑制。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的x射线摄影装置的整体构成的示意图。

图2的(a)是表示保持第一光栅的光栅支架的图。图2的(b)是表示检测器的检测面的图。图2的(c)是表示检测器的检测面及第一光栅的自身像的图。

图3的(a)是表示在第一实施方式的x射线摄影装置中,第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物而移动的情况的图。图3的(b)是表示第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的位置与图3的(a)中的位置不同的情况的图。图3的(c)是表示第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的位置与图3的(a)及图3的(b)中的位置不同的情况的图。

图4的(a)是表示基于多个第二图像的吸收像的生成的图。图4的(b)是表示基于多个第一图像的相位对比度图像的生成的图。

图5是表示第一实施方式的第一变形例的x射线摄影装置的整体构成的示意图。

图6的(a)是表示在第一实施方式的第一变形例的x射线摄影装置中,第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物而移动的情况的图。图6的(b)是表示第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的位置与图6的(a)中的位置不同的情况的图。图6的(c)是表示第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的位置与图6的(a)及图6的(b)中的位置不同的情况的图。

图7是表示第一实施方式的第二变形例的x射线摄影装置的整体构成的示意图。

图8的(a)是表示在第一实施方式的第二变形例的x射线摄影装置中,第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物而移动的情况的图。图8的(b)是表示第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的位置与图8的(a)中的位置不同的情况的图。图8的(c)是表示第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的位置与图8的(a)及图8的(b)中的位置不同的情况的图。

图9是表示第二实施方式的x射线摄影装置的整体构成的示意图。

图10是表示在第二实施方式的x射线摄影装置中,使光栅的位置移动的情况的图。

图11是表示在第二实施方式的x射线摄影装置中,基于多个第一图像及多个第二图像的相位对比度图像及吸收像的生成的图。

图12是表示第二实施方式的变形例的x射线摄影装置的整体构成的示意图。

图13是表示在第二实施方式的变形例的x射线摄影装置中,基于多个第一图像及多个第二图像的相位对比度图像及吸收像的生成的图。

图14是表示在第一实施方式的x射线摄影装置中,不包括第二光栅的构成的变形例的图。

图15是表示在第一实施方式的x射线摄影装置中,不包括第三光栅的构成的变形例的图。

图16是表示在第一实施方式的x射线摄影装置中,使光栅及拍摄部的朝向与拍摄部及光栅相对于被摄物的移动方向不同的构成的变形例的图。

图17是表示在第一实施方式的x射线摄影装置中,以第二检测区域距被摄物的距离比第一检测区域距被摄物的距离小的方式而配置的构成的变形例的图。

图18是表示在第二实施方式的x射线摄影装置中,以第二检测区域距被摄物的距离比第一检测区域距被摄物的距离小的方式而配置的构成的变形例的图。

图19是表示在第二实施方式的x射线摄影装置中,在将第一光栅、第二光栅及第三光栅配置于x1侧的状态与配置于x2侧的状态下分别各进行多次摄影的构成的变形例中,将第一光栅、第二光栅及第三光栅配置于x1侧的状态的图。

图20是表示在第二实施方式的x射线摄影装置中,在将第一光栅、第二光栅及第三光栅配置于x1侧的状态与配置于x2侧的状态下分别各进行多次摄影的构成的变形例中,将第一光栅、第二光栅及第三光栅配置于x2侧的状态的图。

具体实施方式

以下,基于图式来说明将本发明具体化的实施方式。

[第一实施方式]

参照图1及图2来说明本发明的第一实施方式的x射线摄影装置100的构成。另外,x射线摄影装置100是能够用于乳腺造影中的乳腺癌诊断的摄影装置。而且,x射线摄影装置100是也能够用于乳腺癌以外的医用检查的诊断或非破坏性检查的评价等的摄影装置。

(x射线摄影装置的构成)

如图1所示,x射线摄影装置100包括:拍摄部10,包含x射线源11与检测器12;多个光栅支架,包含光栅支架21、光栅支架22及光栅支架23;多个准直器(collimator),包含准直器31、准直器32及准直器33;滤波器41a及滤波器41b;控制部50;被摄物载台(stage)53;以及移动机构54。另外,准直器31是权利要求书的“照射范围调整构件”的一例。而且,滤波器41a及滤波器41b分别是权利要求书的“第一滤波部”及“第二滤波部”的一例。而且,移动机构54是权利要求书的“相对位置变更部”的一例。

x射线摄影装置100中,x射线源11、准直器33、光栅支架23、滤波器41a及滤波器41b、准直器31、光栅支架21、准直器32、光栅支架22、检测器12在x射线的照射轴方向(光轴方向、z方向)上依此顺序排列配置。另外,本说明书中,将与x射线的光轴方向正交的水平方向及铅垂方向分别设为x方向及y方向。

x射线源11通过被施加高电压而产生x射线。由x射线源11产生的x射线构成为,向配置有检测器12的方向(z2方向)照射。

检测器12对从x射线源11照射的x射线进行检测,并且将所检测到的x射线转换为电信号。检测器12例如为平板探测器(flatpaneldetector,fpd)。检测器12包含:多个转换元件12b(参照图2的(b)),配置在x射线源11侧(z1侧)的检测面12a上;以及像素电极(未图示),配置在多个转换元件12b上。多个转换元件12b及像素电极以规定的周期(像素间距),沿x方向及y方向排列配置。检测器12的检测信号(图像信号)被送往控制部50所包括的图像处理部50a。

在光栅支架21、光栅支架22及光栅支架23,分别形成有光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a。在光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a中,分别保持有第一光栅g1、第二光栅g2及第三光栅g3。如图1及图2的(a)所示,第一光栅g1、第二光栅g2及第三光栅g3分别在大致x方向上,形成得比光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a小。由此,在光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a中,分别形成有配置有x2侧的光栅的区域a1与未配置有x1侧的光栅的区域a2。

第一光栅g1形成有光栅图案,以对从x射线源11照射的x射线进行衍射。具体而言,第一光栅g1构成为使通过的x射线的相位发生变化的衍射光栅(相位光栅)。第一光栅g1如图2的(a)所示,具有沿大致y方向以规定的周期(光栅间距)排列的狭缝(slit)及x射线吸收部。各狭缝及x射线吸收部以沿大致x方向延伸的方式而形成。

第一光栅g1配置在x射线源11与第二光栅g2之间,是为了通过从x射线源11照射的x射线(通过泰伯(talbot)效应)来形成自身像而设。另外,泰伯效应是指:当具有可干涉性的x射线通过形成有狭缝的光栅时,在从光栅隔开规定距离(泰伯距离)的位置,形成光栅的像(自身像)。

第二光栅g2与第一光栅g1同样,具有沿大致y方向以规定的周期(光栅间距)排列的多个狭缝及x射线吸收部。各狭缝及x射线吸收部是以沿大致x方向延伸的方式而形成。

第二光栅g2配置在第一光栅g1与检测器12之间,是为了与通过第一光栅g1所形成的自身像产生干涉而设。第二光栅g2为了使自身像与第二光栅g2产生干涉,而配置在从第一光栅g1隔开泰伯距离的位置。另外,通过由第一光栅g1所形成的自身像与第二光栅g2产生干涉,从而在检测面12a上形成具有比自身像的光栅间距大的周期的莫尔条纹(moire)60(参照图2的(c))。

第三光栅g3配置在x射线源11与第一光栅g1之间,构成为可对从x射线源11照射的x射线进行微聚焦的光栅(多狭缝)。

准直器31包含遮挡x射线的遮挡构件。在准直器31上,形成有开闭自如地构成的准直器孔31a及准直器孔31b。准直器孔31a可对从x射线源11照射的x射线中,通过第一光栅g1而照射至检测器12的x射线的照射范围进行调整。准直器孔31b可对未通过第一光栅g1而照射至检测器12的x射线的照射范围进行调整。另外,准直器孔31a及准直器孔31b分别是权利要求书的“第一照射范围调整部”及“第二照射范围调整部”的一例。

此处,第一实施方式中,在检测器12中构成为,分别通过第一检测区域r1及第二检测区域r2,来检测通过第一光栅g1而到达的x射线及未通过第一光栅g1而到达的x射线。即,检测器12内,第一检测区域r1对通过了配置有x2侧的光栅的区域a1的x射线进行检测。第二检测区域r2对通过了未配置有x1侧的光栅的区域a2的x射线进行检测。由此,在第一检测区域r1及第二检测区域r2中,能够分别对用于生成相位对比度图像71(参照图4)及吸收像72(参照图4)的x射线进行检测。另外,第一实施方式中,第一检测区域r1及第二检测区域r2如图1所示,沿x方向排列配置,并且沿x方向隔开而配置。另外,相位对比度图像71是权利要求书的“相位或散射对比度图像”的一例。

另外,相位对比度图像71是使用第一光栅g1或第二光栅g2所拍摄的图像的总称,包含吸收像、相位微分像、暗场像。吸收像是基于被摄物t对x射线的吸收程度的差异而图像化的x射线图像。相位微分像是基于x射线的相位的偏离而图像化的x射线图像。暗场像是通过基于物体的小角散射的可视性(visibility)变化所获得的可视像。而且,暗场像也被称作小角散射像。所谓“可视”,是指视见度。而且,与相位对比度图像71中所含的吸收像相比,基于在第二检测区域r2中检测到的x射线而生成的吸收像72是基于未通过包含第一光栅g1的多个光栅而到达检测器12的x射线的图像,因此对比度变大。

在准直器32,形成有开闭自如地构成的准直器孔32a及准直器孔32b。准直器孔32a及准直器孔32b分别以在x方向上,对应于光栅保持孔22a中的配置有光栅的区域a1与未配置光栅的区域a2的方式而形成。而且,准直器孔32a及准直器孔32b形成为与经准直器孔31a及准直器孔31b调整的x射线的照射范围大致对应的大小。由此,准直器32能够抑制从x射线源11照射的x射线以外的散射射线等到达检测器12的第一检测区域r1及第二检测区域r2。

在准直器33,形成有准直器孔33a。准直器孔33a是为了对从x射线源11产生的x射线的照射范围进行调整而设。由此,能够抑制从x射线源11产生的x射线向检测器12的检测面12a以外的方向照射。

另外,第一实施方式中,构成为,经准直器孔31b调整的、到达第二检测区域r2的x射线的照射范围,比经准直器孔31a调整的、到达第一检测区域r1的x射线的照射范围小。具体而言,准直器孔31b的大小形成得小于准直器孔31a的大小。换言之,在x方向上,第二检测区域r2小于第一检测区域r1。由此,经准直器孔31b收缩的x射线的照射范围,比经准直器孔31a收缩的x射线的照射范围小,因此到达第二检测区域r2的x射线的照射范围比到达第一检测区域r1的x射线的照射范围小。

滤波器41a配置在准直器孔31a的x射线源11侧(z1侧)的附近,且构成为,对通过准直器孔31a的x射线的频谱进行变更。滤波器41b配置在准直器孔31b的x射线源11侧(z1侧)的附近,且构成为,对通过准直器孔31b的x射线的频谱进行变更。由此,能够对到达第一检测区域r1及第二检测区域r2的x射线的频谱进行调整。x射线摄影装置100中,滤波器41a及滤波器41b分别将入射的x射线调整为适合于生成相位对比度图像71及吸收像72的频谱。另外,第一实施方式中,滤波器41a及滤波器41b分别在z轴方向上,相对于第一光栅g1而配置在规定的位置。

控制部50包括可生成x射线图像的图像处理部50a。而且,控制部50构成为,对移动机构54的运行进行控制。控制部50例如包含中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、只读存储器(readonlymemory,rom)及随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)等。

图像处理部50a构成为,基于从检测器12发送的检测信号,生成相位对比度图像71及吸收像72来作为x射线图像。图像处理部50a例如包含图形处理器(graphicsprocessingunit,gpu)或构成为图像处理用的现场可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)等处理器(processor)。

被摄物载台53具有可保持被摄物t的载置面。被摄物载台53例如也可具有未图示的夹盘(chuck)机构或手臂(hand)机构等被摄物载台53的保持机构。而且,例如,在x射线摄影装置100构成为乳腺造影的情况下,在被摄物载台53,设有用于保持乳房的乳房保持部。

移动机构54构成为,如图1的粗线箭头所示,能够使沿光轴方向(z方向)排列配置的、从x射线源11直至检测器12为止的构成(图1的一点链线内所含的各部)沿大致x方向移动。即,第一实施方式中,移动机构54通过使包含x射线源11与检测器12的拍摄部10及第一光栅g1相对于由被摄物载台53所载置的被摄物t而移动,从而能够变更第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置。更详细而言,移动机构54构成为,在维持第一光栅g1相对于拍摄部10的相对位置的状态下,使拍摄部10及第一光栅g1沿规定方向(x方向)连续移动,由此来沿规定方向(x方向)连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置。

另外,x射线摄影装置100中构成为,第一光栅g1的光栅所延伸的方向与检测器12的转换元件12b所排列的方向相倾斜,并且,包含第一光栅g1及检测器12的拍摄部10相对于被摄物t而沿检测器12的转换元件12b所排列的方向移动。具体而言,第一光栅g1的光栅所延伸的方向如图2的(a)所示,较x方向倾斜了角度θ。而且,第二光栅g2的光栅所延伸的方向也较x方向倾斜了角度θ。而且,检测器12如图2的(b)所示,以转换元件12b所排列的方向为x方向及y方向的方式而配置。由此,经第一光栅g1衍射的自身像与由第二光栅g2所生成的莫尔条纹60如图2的(c)那样,成为较x方向倾斜了角度θ的状态。在此状态下,通过移动机构54,包含第一光栅g1及检测器12的拍摄部10相对于被摄物t而沿x1方向(图2的(c)的粗线箭头的方向)移动。其结果,移动机构54能够使包含x射线源11与检测器12的拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t而移动。

(相位对比度图像及吸收像的生成)

接下来,一边参照图2~图4,一边详细说明x射线摄影装置100中的相位对比度图像71及吸收像72的生成。

如上所述,移动机构54构成为,通过使沿光轴方向(z方向)排列配置的、从x射线源11直至检测器12为止的构成沿x方向移动,从而对第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置进行变更。即,如图3所示,能够使第一检测区域r1及第二检测区域r2的位置相对于被摄物t而沿x方向移动。

此处,检测器12构成为,第一检测区域r1及第二检测区域r2作为多线(multiline)像素的线传感器(linesensor)发挥功能。即,如图2所示,第一检测区域r1及第二检测区域r2是在检测面12a上,形成为由x方向的短边和y方向的长边所形成的矩形状的区域。x射线摄影装置100中,一边使第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t而沿x方向移动,一边对到达第一检测区域r1及第二检测区域r2的x射线进行检测。由此,图像处理部50a如图4所示,能够获取多个第一图像71a及多个第二图像72a。而且,图像处理部50a能够基于多个第一图像71a及多个第二图像72a,分别生成将多个第一图像71a重构的相位对比度图像71、及将多个第二图像72a重构的吸收像72。其结果,生成相当于移动机构54在x方向上的移动范围的、相位对比度图像71及吸收像72。x射线摄影装置100中,如图3所示,移动机构54移动,以使第一检测区域r1及第二检测区域r2通过被摄物t,其结果,如图4所示,能够生成包含被摄物t整体的相位对比度图像71及吸收像72。

另外,x射线摄影装置100中,构成为,控制部50将通常的x射线摄影进行至中途为止,并可基于通过通常的x射线摄影所生成的图像,来选择是否进行x射线相位摄影。具体而言,第一实施方式中,移动机构54构成为,变更第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置,以从第一检测区域r1及第二检测区域r2中的第二检测区域r2的一侧进行检测器12对x射线的检测。

更具体而言,如上所述,第一检测区域r1及第二检测区域r2沿着连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置的方向(x方向),而分别排列配置在x2侧及x1侧。由此,在第二检测区域r2中,先于第一检测区域r1而开始x射线的检测,因此能够先于第一图像71a的获取而开始第二图像72a的获取。此处,如上所述,在包含准直器31的多个准直器所形成的准直器孔是开闭自如地构成。因此,控制部50能够先确认所获取的第二图像72a(吸收像72),根据是否需要第一图像71a(相位对比度图像71)来进行准直器孔31a的开闭,由此来决定是否对第一检测区域r1照射x射线。而且,第一实施方式中,第一检测区域r1与第二检测区域r2在x方向上隔开地配置,因此控制部50能够容易地确保从确认第一图像71a开始,直至决定是否对第一检测区域r1照射x射线为止的处理时间。

(第一实施方式的效果)

第一实施方式中,能够获得如下效果。

第一实施方式中,如上所述,使图像处理部50a构成为,基于在相对于被摄物t的多个相对位置而在第一检测区域r1中获取的多个第一图像71a来生成相位对比度图像71,并且基于在相对于被摄物t的多个相对位置而在第二检测区域r2中获取的多个第二图像72a来生成吸收像72。由此,能够基于同时获取的第一图像71a及第二图像72a来进行相位对比度图像71及吸收像72的生成,因此在通常的x射线摄影与x射线相位摄影中,能够容易地使各个图像中的被摄物t的摄影位置一致。其结果,与利用独自的装置来进行通常的x射线摄影与x射线相位摄影的情况相比,能够容易地使各个图像中的被摄物t的摄影位置一致,因此能够对基于利用通常的x射线摄影与x射线相位摄影所拍摄的图像的诊断(评价)的精度下降的情况加以抑制。由此,在医用检查的诊断或非破坏性检查的评价等中,在相对于同一被摄物t而存在仅利用吸收像、或相位微分像及暗场像中的其中任一者容易描绘的部分与仅利用另一者容易描绘的部分时,能够高精度地进行诊断(评价)。而且,通过将吸收像与相位微分像或暗场像予以合成,或者使用其他图像信息(认为是癌的部位或结构的信息等)来实施对比度的加强或空间频率处理,从而能够提高诊断能力。

而且,第一实施方式中,如上所述,使图像处理部50a构成为,基于在相对于被摄物t的多个相对位置而在第一检测区域r1中获取的多个第一图像71a来生成暗场像(相位对比度图像71),并且基于在相对于被摄物t的多个相对位置而在第二检测区域r2中获取的多个第二图像72a来生成吸收像72。由此,能够在容易使被摄物的摄影位置一致的状态下,生成通过通常的x射线摄影而生成的吸收像、与通过x射线相位摄影而生成的暗场像。其结果,能够对基于通过通常的x射线摄影而生成的吸收像72与通过x射线相位摄影而生成的暗场像的诊断(评价)的精度下降的情况加以抑制。由此,例如在乳腺癌的诊断时,通过将用于判断肿瘤良恶的吸收像72与钙化或癌的边界的描绘方面优异的暗场像加以组合,能够高精度地进行诊断。

而且,第一实施方式中,如上所述,使移动机构54构成为,通过使包含x射线源11与检测器12的拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t而移动,从而变更第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置。由此,能够通过移动机构54来容易地变更第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置。

而且,第一实施方式中,如上所述,使移动机构54构成为,在维持第一光栅g1相对于拍摄部10的相对位置的状态下,使拍摄部10及第一光栅g1沿规定方向(x1方向)连续移动,由此,沿规定方向(x1方向)连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置。并且,使图像处理部50a构成为,基于通过由移动机构54连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置而生成的多个第一图像71a及多个第二图像72a的各图像,来生成相位对比度图像71及吸收像72。由此,通过沿规定方向(x1方向)连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置,便能够获取沿规定方向(x方向)排列的多个第一图像71a及第二图像72a。其结果,能够基于沿规定方向(x方向)排列的多个第一图像71a及第二图像72a,而分别容易地生成大面积的相位对比度图像71及吸收像72。而且,只要沿规定方向(x1方向)连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置,便能够生成相位对比度图像71,因此无须进行用于形成第一光栅g1的自身像的拍摄部10与第一光栅g1的位置关系的精密调整,便能够进行x射线相位摄影。

而且,第一实施方式中,如上所述,使第一检测区域r1及第二检测区域r2分别沿着连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置的方向(x方向)而排列配置。并且,使移动机构54构成为,变更相对位置,以从第一检测区域r1及第二检测区域r2中的、第二检测区域r2一侧开始进行检测器12对x射线的检测。由此,能够在第一检测区域r1中的第一图像71a的获取之前先开始第二检测区域r2中的第二图像72a的获取,因此能够根据基于拍摄至中途为止的第二图像72a的吸收像72,来判断是否需要生成基于在第二图像72a之后获取的第一图像71a的相位对比度图像71。其结果,当根据吸收像72的一部分判断为不需要相位对比度图像71时,继续进行仅用于生成吸收像72的通常的x射线摄影,而不进行用于生成相位对比度图像71的x射线相位摄影,由此,能够抑制对被摄物t照射不必要的x射线。由此,例如在医用检查的诊断中,能够抑制患者被照射的x射线量变大的情况。

而且,第一实施方式中,如上所述,x射线摄影装置100包括准直器31,所述准直器31在x射线源11与第一光栅g1之间,较被摄物t配置于更靠x射线源11侧(z1侧),且包含准直器孔31a与准直器孔31b,所述准直器孔31a对到达第一检测区域r1的x射线的照射范围进行调整,所述准直器孔31b对到达第二检测区域r2的x射线的照射范围进行调整。由此,通过准直器孔31a及准直器孔31b,能够分别容易地调整到达第一检测区域r1及第二检测区域r2的x射线的照射范围。其结果,能够容易地将分别到达第一检测区域r1及第二检测区域r2的x射线的总量调整为对于生成相位对比度图像71及吸收像72为最佳的量。

而且,第一实施方式中,如上所述,使准直器孔31a与准直器孔31b沿着连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置的方向(x方向)隔开地配置。由此,由于准直器孔31a与准直器孔31b隔开而配置,因此跟准直器孔31a与准直器孔31b未隔开配置的情况相比,能够容易地独立进行准直器孔31a对x射线照射范围的调整与准直器孔31b对x射线照射范围的调整。而且,准直器孔31a与准直器孔31b沿着连续变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置的方向(x方向)而隔开地配置,因此能够容易地确保用于下述判断的时间,即,根据基于拍摄到中途为止的第二图像72a的吸收像72,来判断是否需要生成基于在第二图像72a之后获取的第一图像71a的相位对比度图像71。

而且,第一实施方式中,如上所述,经准直器孔31b调整的、到达第二检测区域r2的x射线的照射范围,构成为比经准直器孔31a调整的、到达第一检测区域r1的x射线的照射范围小。由此,能够使到达第二检测区域r2的x射线量比到达第一检测区域r1的x射线量少,因此在生成基于第一图像71a的相位对比度图像71及基于第二图像72a的吸收像72这两者时,能够抑制图像生成所需的x射线以外的x射线照射至被摄物t。

而且,第一实施方式中,如上所述,x射线摄影装置100包括:滤波器41a,较被摄物t配置在更靠x射线源11侧(z1侧),对照射至第一检测区域r1的x射线的频谱进行调整;以及滤波器41b,较被摄物t配置在更靠x射线源11侧(z1侧),对到达第二检测区域r2的x射线的频谱进行调整。由此,能够不依存于从x射线源11照射的x射线的频谱,而容易地将到达第一检测区域r1及第二检测区域r2的x射线的频谱分别独自地调整为适合于生成基于第一图像71a的相位对比度图像71以及基于第二图像72a的吸收像72的x射线的频谱。

而且,第一实施方式中,如上所述,x射线摄影装置100包括第二光栅g2,所述第二光栅g2配置在第一光栅g1与检测器12之间,用于与第一光栅g1的自身像产生干涉。由此,通过使第一光栅g1的自身像与第二光栅g2产生干涉,从而能够形成间距比第一光栅g1的自身像大的莫尔条纹60。其结果,通过对所形成的莫尔条纹60进行检测,与直接检测第一光栅g1的自身像的情况相比,能够抑制对相位对比度图像71所要求的检测器12的检测精度变大的情况。

[第一实施方式的第一变形例]

接下来,参照图5及图6来说明第一实施方式的第一变形例。所述第一实施方式的第一变形例中,与包括形成有一个准直器孔31a及一个准直器孔31b的准直器31的、所述第一实施方式的x射线摄影装置100不同,而对包括形成有一个准直器孔31a及多个准直器孔231b的准直器231的示例进行说明。另外,图中,对于与所述第一实施方式同样的构成,标注相同的符号。

第一实施方式的第一变形例的x射线摄影装置200取代x射线摄影装置100的准直器31及准直器32而包括准直器231及准直器232。在准直器231,形成有一个准直器孔31a与多个(两个)准直器孔231b。而且,在准直器232,形成有一个准直器孔32a与多个(两个)准直器孔232b。另外,准直器231是权利要求书的“照射范围调整构件”的一例。而且,准直器孔231b是权利要求书的“第二照射范围调整部”的一例。

x射线摄影装置200中,通过在打开多个准直器孔231b及232b的状态(图5的状态)下进行x射线摄影及x射线相位摄影,从而如图6所示,能够基于在第一检测区域r1与多个(两个)第二检测区域r2中检测的x射线来生成相位对比度图像71及吸收像72。即,第一实施的第一变形例中,能够通过两个第二检测区域r2来并行地获取两幅图4所示的吸收像72。通过将这些吸收像72相加,能够以相同的摄影时间来确保两倍的曝光时间。

此处,第一实施方式的第一变形例中,多个准直器孔231b构成为,通过变更使x射线透射的状态的准直器孔231b的个数,从而对到达第二检测区域r2的x射线的照射范围进行调整。具体而言,准直器231构成为,可在将两个准直器孔231b同时打开的状态、与将两个准直器孔231b中的一个准直器孔231b打开而将一个准直器孔231b关闭的状态之间变更。另外,形成于准直器232的准直器孔232b构成为,以与准直器孔231b的开闭状态对应的方式而开闭。由此,能够容易地调整到达第二检测区域r2的x射线的照射范围。

另外,第一实施方式的第一变形例的其他构成与所述第一实施方式同样。

(第一实施方式的第一变形例的效果)

第一实施方式的第一变形例中,能够获得如下效果。

第一实施方式的第一变形例中,如上所述,在x射线摄影装置200中,准直器孔31a及准直器孔231b中的准直器孔231b设有多个,使多个准直器孔231b构成为,通过变更使x射线透射的状态的准直器孔231b的个数,从而对到达第二检测区域r2的x射线的照射范围进行调整。由此,通过准直器孔231b,能够容易地调整为了生成吸收像72而未通过光栅到达第二检测区域r2的x射线量。其结果,在因被摄物t的差异造成吸收像72的生成所需的x射线量产生差异的情况下,能够容易地将到达第二检测区域r2而用于吸收像72的生成的x射线量调整为对于每个被摄物t为最佳的x射线量。

另外,第一实施方式的第一变形例的其他效果与所述第一实施方式同样。

[第一实施方式的第二变形例]

接下来,参照图7及图8来说明第一实施方式的第二变形例。所述第一实施方式的第二变形例中,对使多个光栅中的配置有光栅的区域和未配置光栅的区域的位置与所述第一实施方式的第一变形例的x射线摄影装置200不同的示例进行说明。另外,图中,对于与所述第一实施方式及所述第一实施方式的第一变形例同样的构成,标注有相同的符号。

第一实施方式的第二变形例的x射线摄影装置300取代所述第一实施方式的第一变形例的x射线摄影装置200的光栅支架21、光栅支架22及光栅支架23,而包括光栅支架321、光栅支架322及光栅支架323。在光栅支架321、光栅支架322及光栅支架323,与x射线摄影装置200的光栅支架21、光栅支架22及光栅支架23同样地,分别形成有光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a。并且,构成为,在光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a,沿着x方向,未配置光栅(第一光栅g301、第二光栅g302及第三光栅g303)的区域a302、配置有光栅的区域a301与未配置光栅的区域a302依此顺序排列。

而且,第一实施方式的第二变形例的x射线摄影装置300包括准直器331与准直器332。准直器331以与形成于光栅支架321的光栅保持孔21a中的配置有光栅的区域a301和未配置光栅的区域a302对应的方式,而形成有准直器孔231a与多个准直器孔231b。准直器332以与形成于光栅支架22的光栅保持孔22a中的配置有光栅的区域a301和未配置光栅的区域a302对应的方式,而形成有准直器孔232a与多个准直器孔232b。

x射线摄影装置300中,通过在打开多个准直器孔231b及232b的状态(图7的状态)下进行x射线摄影及x射线相位摄影,从而如图8所示,能够基于在第一检测区域r1与多个(两个)第二检测区域r2中检测到的x射线,来生成相位对比度图像71及吸收像72。

此处,x射线摄影装置300中,第二检测区域r2以夹着第一检测区域r1的方式而配置在第一检测区域r1的两侧(x1侧与x2侧),因此无论使移动机构54相对于被摄物t而朝x1侧与x2侧中的哪个方向移动,均能够在第一图像71a的获取之前先开始第二图像72a的获取。

另外,第一实施方式的第二变形例的其他构成与所述第一实施方式及所述第一实施方式的第一变形例同样。

(第一实施方式的第二变形例的效果)

第一实施方式的第二变形例中,能够获得如下效果。

第一实施方式的第二变形例中,如上所述,将第二检测区域r2沿着连续变更拍摄部10及第一光栅g301相对于被摄物t的相对位置的方向(x方向),以夹着第一检测区域r1的方式而配置在两侧(x1侧及x2侧)。由此,即使在将被摄物t的位置与拍摄部10及第一光栅g1的位置相反地配置的情况下,也能够一边变更拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t的相对位置,一边在x射线相位摄影之前先开始通常的x射线摄影。

另外,第一实施方式的第二变形例的其他效果与所述第一实施方式及所述第一实施方式的第一变形例同样。

[第二实施方式]

接下来,参照图9~图11来说明第二实施方式。所述第二实施方式中,与为了变更第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置,而使包含x射线源11与检测器12的拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t而移动的第一实施方式不同,对构成为使第一光栅g401相对于被摄物t及拍摄部10而移动的示例进行说明。另外,图中,对于与所述第一实施方式同样的构成,标注相同的符号。

第二实施方式的x射线摄影装置400如图9所示,包括:拍摄部10,包含x射线源11与检测器12;多个光栅支架,包含光栅支架21、光栅支架22及光栅支架23;散射射线格栅(grid)80;控制部450;以及移动机构454。另外,散射射线格栅80是权利要求书的“散射射线去除构件”的一例。而且,移动机构454是权利要求书的“相对位置变更部”的一例。

在光栅支架21、光栅支架22及光栅支架23,与第一实施方式同样地,分别形成有光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a。在光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a,分别保持有第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403。如图9所示,第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403分别在大致x方向上,形成为比光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a小且为大致一半的大小。由此,在光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a中,配置有x2侧的光栅的区域a401与未配置x1侧的光栅的区域a402分别形成为大致相同的大小。

第二实施方式中,如图9所示,构成为,在检测器12中,分别通过第一检测区域r401及第二检测区域r402来检测通过第一光栅g401而到达的x射线及未通过第一光栅g401(通过未配置光栅的区域a402)而到达的x射线。即,第一检测区域r401及第二检测区域r402中,能够分别对用于生成相位对比度图像471(参照图11)及吸收像472(参照图11)的x射线进行检测。另外,相位对比度图像471是权利要求书的“相位或散射对比度图像”的一例。

散射射线格栅80构成为,去除从x射线源11照射的x射线以外的散射射线。散射射线格栅80是在x方向上配置在与第一检测区域r401及第二检测区域r402中的第二检测区域r402对应的位置。

控制部450包括可生成x射线图像的图像处理部450a。而且,控制部450构成为,对移动机构454的运行进行控制。图像处理部450a构成为,基于从检测器12发送的检测信号,生成相位对比度图像471及吸收像472,以作为x射线图像。

移动机构454构成为,能够在光栅支架21、光栅支架22及光栅支架23中,分别使第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403沿x方向移动。即,第二实施方式中,移动机构454构成为,通过使第一光栅g401相对于被摄物t及拍摄部10移动,从而变更第一检测区域r401及第二检测区域r402相对于被摄物t的相对位置。

具体而言,在光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a中,第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403构成为可向x1侧与x2侧滑动。由此,第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403的配置能够设为配置在x1侧的状态(图9的状态)与配置在x2侧的状态(图10的状态)。

(相位对比度图像及吸收像的生成)

接下来,一边参照图11,一边对x射线摄影装置400中的相位对比度图像471及吸收像472的生成进行详细说明。

第二实施方式中,构成为,通过拍摄部10来进行多次(两次)拍摄。并且,构成为,在每次拍摄时,通过移动机构454来变更相对位置,以使第一检测区域r401及第二检测区域r402相对于被摄物t的相对位置不同,在此状态下,生成第一图像471a(471b)及第二图像472a(472b)。

具体而言,图像处理部450a在将第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403配置在x1侧的状态(图9的状态)下,通过在第一检测区域r401及第二检测区域r402中检测到的x射线,分别获取图11的左上所示的第一图像471a及第二图像472a。而且,图像处理部450a在将第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403配置在x2侧的状态(图10的状态)下,通过在第一检测区域r401及第二检测区域r402中检测到的x射线,分别获取图11的右上所示的第一图像471b及第二图像472b。另外,第一图像471b及第二图像472b分别为摄影位置与图11的左上所示的第一图像471a及第二图像472a相反地配置的图像。

图像处理部450a如图11的下段所示,将通过使第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403配置在x1侧的状态(图9的状态)而获取的第一图像471a、与通过配置在x2侧的状态(图10的状态)而获取的第一图像471b加以组合,从而生成相位对比度图像471。而且,图像处理部450a将通过使第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403的配置配置在x1侧的状态(图9的状态)而获取的第二图像472a、与通过配置在x2侧的状态(图10的状态)而获取的第二图像472b加以组合,从而生成吸收像472。其结果,以比配置有光栅的区域a401及未配置光栅的区域a402大的尺寸,而生成相位对比度图像471与吸收像472。

另外,第二实施方式的其他构成与所述第一实施方式同样。

(第二实施方式的效果)

第二实施方式中,能够获得如下效果。

第二实施方式中,如上所述,使图像处理部450a构成为,基于在相对于被摄物t的多个相对位置而在第一检测区域r401中获取的多个第一图像471a来生成相位对比度图像471,并且基于在相对于被摄物t的多个相对位置而在第二检测区域r402中获取的多个第二图像472a来生成吸收像472。由此,能够基于同时获取的第一图像471a(471b)及第二图像472a(472b)来进行相位对比度图像471及吸收像472的生成,因此在通常的x射线摄影与x射线相位摄影中,能够容易地使各个图像中的被摄物t的摄影位置一致。其结果,与第一实施方式同样,与利用独自的装置来进行通常的x射线摄影与x射线相位摄影的情况相比,能够容易地使各个图像中的被摄物t的摄影位置一致,因此能够对基于利用通常的x射线摄影与x射线相位摄影所拍摄的图像的诊断(评价)的精度下降的情况加以抑制。

而且,第二实施方式中,如上所述,使移动机构454构成为,通过使第一光栅g401相对于被摄物t及拍摄部10而移动,从而变更第一检测区域r401及第二检测区域r402相对于被摄物t的相对位置。由此,与第一实施方式同样,能够通过移动机构454来容易地变更第一检测区域r401及第二检测区域r402相对于被摄物t的相对位置。

而且,第二实施方式中,如上所述,使拍摄部10构成为进行多次拍摄,且构成为,在每次拍摄时,通过移动机构454来变更相对位置,以使第一检测区域r401及第二检测区域r402相对于被摄物t的相对位置不同,在此状态下,生成第一图像471a(471b)及第二图像472a(472b)。由此,能够获取在多次摄影的每一次所获取且相对位置不同的多个第一图像471a(471b)及第二图像472a(472b)。其结果,能够基于相对位置不同的多个第一图像471a(471b)及第二图像472a(472b),来分别容易地生成大面积的相位对比度图像471及吸收像472。而且,能够使生成相位对比度图像471或吸收像472所需的检测器12的区域,与第一检测区域r401和第二检测区域r402的总和一致,因此,与为了在x射线相位摄影以外另行进行通常的x射线摄影而使第一光栅g1从x射线的照射范围完全退避的情况相比,能够减小使第一光栅g1移动的距离。其结果,能够切实地对用于进行通常的x射线摄影与x射线相位摄影的整体摄影时间变长的现象加以抑制。

而且,第二实施方式中,如上所述,x射线摄影装置400包括散射射线格栅80,所述散射射线格栅80配置在与第一检测区域r401及第二检测区域r402中的第二检测区域r402对应的位置,用于去除散射射线。由此,能够抑制从x射线源11照射且未通过第一光栅g401而到达第二检测区域r402的x射线以外的散射射线到达第二检测区域r402。其结果,能够抑制在吸收像472中产生因散射射线的影响造成的噪声。

另外,第二实施方式的其他效果与所述第一实施方式同样。

[第二实施方式的变形例]

接下来,参照图12及图13来说明第二实施方式的变形例。所述第二实施方式的变形例中,与在各个光栅支架中将配置有光栅的区域a401与未配置光栅的区域a402沿x方向排列且各配置有一处的、所述第二实施方式的x射线摄影装置400不同,对在各个光栅支架中将配置有光栅的区域a501与未配置光栅的区域a502沿x方向排列且各配置有两处的示例进行说明。另外,在图中,对于与所述第二实施方式同样的构成,标注有相同的符号。

第二实施方式的变形例的x射线摄影装置500中,第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503分别沿x方向设有多个(各两个)。而且,第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503分别沿x方向交替地配置。具体而言,如图12所示,第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503分别设于光栅保持孔21a、光栅保持孔22a及光栅保持孔23a,从x2侧朝向x1侧,配置有光栅(第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503)的区域a501、未配置光栅的区域a502、配置有光栅的区域a501、与未配置光栅的区域a502依此顺序而配置。由此,在检测器12中,第一检测区域r501及第二检测区域r502从x2侧朝向x1侧,依照第一检测区域r501、第二检测区域r502、第一检测区域r501、第二检测区域r502的顺序而配置。另外,x射线摄影装置500中,与x射线摄影装置400同样,散射射线格栅580是在x方向上配置于与第一检测区域r501及第二检测区域r502中的第二检测区域r502对应的位置。

x射线摄影装置500中,图像处理部450a在将第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503配置成图12那样的状态下,通过在第一检测区域r501及第二检测区域r502中检测到的x射线,分别获取图13的左上所示的第一图像571a及第二图像572a。而且,图像处理部450a在对于第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503的配置,而将配置有光栅的区域a501与未配置光栅的区域a502设为与图12的配置相反的状态下,通过在第一检测区域r501及第二检测区域r502中检测到的x射线,分别获取图13的右上所示的第一图像571b及第二图像572b。另外,第一图像571b及第二图像572b为摄影位置与图13的左上所示的第一图像571a及第二图像572a相反地配置的图像。

图像处理部450a如图13的下段所示,将通过使第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503配置成图12那样的状态而获取的第一图像571a、与通过使配置有光栅的区域a501和未配置光栅的区域a502配置成与图12的配置相反的状态而获取的第一图像571b加以组合,从而生成相位对比度图像471。而且,图像处理部450a将通过使第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503的配置配置成图12那样的状态而获取的第二图像572a、与通过使配置有光栅的区域a501与未配置光栅的区域a502配置成与图12的配置相反的状态而获取的第二图像572b加以组合,从而生成吸收像472。

另外,第二实施方式的变形例的其他构成与所述第二实施方式同样。

(第二实施方式的变形例的效果)

第二实施方式的变形例中,能够获得如下效果。

第二实施方式的变形例中,如上所述,将第一检测区域r501及第二检测区域r502分别设有多个,并且以交替地配置的方式构成。由此,第一检测区域r501与第二检测区域r502交替地配置,因此通过在第1次摄影时与第2次摄影时,调换第一检测区域r501的位置与第二检测区域r502的位置以使其彼此相反,从而仅利用两次拍摄,便能够生成遍布使通过第一检测区域r501所获取的第一图像571a(571b)与通过第二检测区域r502所获取的第二图像572a(572b)合并的摄影范围的大小的、相位对比度图像471及吸收像472。而且,第一检测区域r501及第二检测区域r502分别设有多个,因此与未分别设有多个第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503的情况相比,在第1次摄影时与第2次摄影时,能够减小使第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503移动的距离。其结果,能够切实地对用于进行x射线摄影与x射线相位摄影的整体摄影时间变长的现象加以抑制。

另外,第二实施方式的变形例的其他效果与所述第二实施方式同样。

[其他变形例]

应认为,此次揭示的实施方式在所有方面为例示而非限制。本发明的范围是由权利要求书而非所述实施方式的说明来表示,进而包含与权利要求书均等的含义及范围内的所有变更(变形例)。

例如,所述第一实施方式中,例示了下述示例,即,移动机构54通过使包含x射线源11与检测器12的拍摄部10及第一光栅g1相对于被摄物t而移动,从而变更第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置,但本发明并不限于此。本发明中,也可通过使被摄物相对于拍摄部及第一光栅而移动,从而变更第一检测区域及第二检测区域相对于被摄物的相对位置。

而且,所述第一实施方式中,表示了在准直器31及准直器32分别形成有对到达第二检测区域r2的x射线的照射范围进行调整的一个准直器孔31b及准直器孔32b的示例,在所述第一实施方式的第一变形例及第二变形例中,表示了在准直器231及准直器232分别形成有对到达第二检测区域r2的x射线的照射范围进行调整的两个准直器孔231b及232b的示例,但本发明并不限于此。本发明中,对到达第二检测区域的x射线的照射范围进行调整的准直器孔的个数也可设为三个以上。

而且,所述第一实施方式及第二实施方式中,表示了包括第二光栅g2及第二光栅g402(g502)的示例,但本发明并不限于此。本发明中,也可如图14所示的x射线摄影装置600那样,采用不包括第二光栅的构成。此时,例如也可如图14所示,省略配置在第二光栅的x射线源侧附近的准直器。另外,x射线摄影装置600是第一实施方式的一变形例。

而且,所述第一实施方式及第二实施方式中,表示了包括第三光栅g3及第三光栅g403(g503)的示例,但本发明并不限于此。本发明中,也可如图15的x射线摄影装置700所示的那样,采用不包括第三光栅的构成。此时,无法进行第三光栅对x射线的微聚焦,因此有时无法利用焦点尺寸大的高输出的x射线源。另外,x射线摄影装置700是第一实施方式的一变形例。

而且,所述第一实施方式中,表示了包括准直器33的示例,所述第二实施方式中,表示了在x射线源11的附近未配置准直器的示例,但本发明并不限于此。本发明中,在第一实施方式的构成中,也可构成为,不使准直器配置在x射线源的附近。而且,在第二实施方式的构成中,也可构成为,使准直器配置在x射线源的附近。

而且,所述第一实施方式中,表示了下述示例,即,构成为,第一光栅g1的光栅所延伸的方向与检测器12的转换元件12b所排列的方向相倾斜,并且包含第一光栅g1及检测器12的拍摄部10相对于被摄物t而向检测器12的转换元件12b所排列的方向移动,但本发明并不限于此。本发明中,例如,也可如图16所示那样构成为,使第一光栅g1的光栅所延伸的方向与检测器的转换元件12b所排列的方向一致,使包含第一光栅g1及检测器12的拍摄部相对于被摄物t,而朝相对于检测器12的转换元件12b所排列的方向而倾斜的方向移动。

而且,所述第二实施方式中,表示了构成为进行两次摄影的示例,但本发明并不限于此。本发明中,也可构成为进行三次以上的摄影。此时,能够减小光栅的移动距离,并且能够抑制光栅的尺寸变大。

而且,所述第二实施方式的变形例中,表示了使第一光栅g501、第二光栅g502及第三光栅g503分别沿x方向各配置有两个的示例,但本发明并不限于此。本发明中,也可构成为使第一光栅、第二光栅及第三光栅沿x方向各配置三个。

而且,所述第一实施方式及第二实施方式中,表示了使用对x射线进行衍射的光栅的示例,但本发明并不限于此。本发明中,也可使用对x射线进行遮挡的光栅。

而且,所述第一实施方式及第二实施方式中,作为对经相位光栅(第一光栅)衍射的x射线进行检测的方法,表示了设置用于与由相位光栅所产生的自身像产生干涉的第二光栅的方法,但本发明并不限于此。本发明中,也可采用使用具有微细像素的检测器来直接探测自身像的方法。即,本发明中,能够构成为,在第一检测区域与第二检测区域中,所检测的图像的分辨率(解析度)不同。由此,能够在第一检测区域中所获取的第一图像与在第二检测区域中所获取的第二图像中使分辨率不同,因此,能够分别以适当的分辨率来生成相位或散射对比度图像及吸收像。例如,获取吸收像的区域(第二检测区域)无须具有微细像素,因此通过使用不具有微细像素的一般的检测器,能够抑制像素数的增大。

而且,所述第一实施方式及第二实施方式中,作为对经相位光栅(第一光栅)衍射的x射线进行检测的方法,表示了设置用于与由相位光栅所产生的自身像产生干涉的第二光栅的方法,但本发明并不限于此。本发明中,也可采用使用具有光栅状闪烁体的检测器来与自身像产生干涉的方法。即,本发明中,也可构成为,检测器包含检测x射线并发出荧光的闪烁体、及检测荧光的光检测器,且在与第一检测区域对应的部分和与第二检测区域对应的部分,闪烁体的结构不同。由此,能够将第一检测区域与第二检测区域分别设为适合于获取第一图像与第二图像的闪烁体的结构,因此能够分别以适当的状态来生成相位或散射对比度图像及吸收像。例如,获取吸收像的区域(第二检测区域)无须具有光栅状的闪烁体,因此通过使用并非光栅状的一般结构的闪烁体,能够提高检测灵敏度。

而且,所述第一实施方式中,表示了下述示例,即,滤波器41a及滤波器41b分别在z轴方向上相对于第一光栅g1而配置在规定的位置,但本发明并不限于此。本发明中,也可使第一光栅g1与滤波器41a之间的相对位置和第一光栅g1与滤波器41b之间的相对位置不同。此时,也可包括对第一光栅g1与滤波器41a之间的相对位置、和第一光栅g1与滤波器41b之间的相对位置进行调整的调整机构。由此,能够对滤波器41a及滤波器41b分别调整相对于第一光栅g1的相对位置,以适当地对从x射线源11照射的x射线的频谱进行滤波。

而且,所述第一实施方式及第二实施方式中,表示了使第一检测区域r1(r401)及第二检测区域r2(r402)沿x方向排列配置的示例,但本发明并不限于此。本发明中,也可构成为,不使第一检测区域与第二检测区域沿x方向排列。此时,例如也可构成为,如图17(图18)所示的x射线摄影装置800(900)那样,以第二检测区域r802(r902)距被摄物t的距离l12(l22)比第一检测区域r401距被摄物t的距离l11(21)小的方式而配置。另外,x射线摄影装置800及x射线摄影装置900分别为第一实施方式及第二实施方式的一变形例。

如图17所示,x射线摄影装置800包括检测器812、光栅支架822及准直器832。检测器812在第一检测区域r1及第二检测区域r802中包含检测器部分812a与检测器部分812b,所述检测器部分812a与检测器部分812b在z方向上的位置互不相同,以使得z方向上的距被摄物t的距离不同。检测器部分912a是以检测器部分912a的第一光栅g1侧的面与被摄物t的距离成为距离l11的方式而配置。检测器部分912b是以检测器部分912b的第一光栅g1侧的面与被摄物t的距离成为(比距离l11小的)距离l12的方式而配置。光栅支架822以与检测器部分812a和检测器部分812b对应的方式,而包含在z方向上的位置互不相同的部分。准直器832以与检测器部分812a和检测器部分812b对应的方式,而包含在z方向上的位置互不相同的部分。

如图18所示,x射线摄影装置900包括检测器912与移动机构954。检测器912在第一检测区域r401及第二检测区域r902中包含检测器部分912a与检测器部分912b,所述检测器部分912a与检测器部分912b在z方向上的位置互不相同,以使得z方向上的距被摄物t的距离不同。检测器部分912a是以检测器部分912a的第一光栅g1侧的面与被摄物t的距离成为距离l21的方式而配置。检测器部分912b是以检测器部分912b的第一光栅g1侧的面与被摄物t的距离成为(比距离l21小的)距离l22的方式而配置。移动机构954构成为,在变更第一检测区域r401及第二检测区域r902相对于被摄物t的相对位置时,使检测器部分912a及检测器部分912b沿x方向移动,以对应于第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403在x方向上的移动。

通过所述x射线摄影装置800(900)的构成,能够使第二检测区域r802(r902)距被摄物t的距离l12(l22)相对较小,因此能够抑制在第二检测区域r802(r902)中所检测的吸收像中产生的、根据x射线源的焦点尺寸而产生的被摄物t的半影(图像模糊)变大的现象。

而且,所述第二实施方式中,表示了下述示例,即,构成为,通过拍摄部10,在将第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403配置在x1侧的状态(图9的状态)与配置在x2侧的状态(图10的状态)下,分别各进行一次摄影,但本发明并不限于此。本发明中,也可构成为,在将第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403配置在x1侧的状态与配置在x2侧的状态下,分别各进行多次摄影。此时,例如也可构成为,如图19及图20所示的x射线摄影装置1000那样,通过拍摄部10,以变更第一检测区域r401及第二检测区域r402中的、x射线朝向被摄物t的入射角度的方式,来进行多次摄影,并且在变更了入射角度的每次摄影时生成第一图像与第二图像。此时,例如也可使图像处理部构成为,选择x射线朝向被摄物t的入射角度彼此相等的第一图像与第二图像,基于所选择的第一图像与第二图像来生成相位对比度图像及吸收像。另外,x射线摄影装置1000为第二实施方式的一变形例。

如图19及图20所示,x射线摄影装置1000包括移动机构54、移动机构454及控制部1050。移动机构54及移动机构454分别与x射线摄影装置100及x射线摄影装置400所包括的移动机构同样。控制部1050构成为,对移动机构54及移动机构454的运行进行控制。控制部1050包括图像处理部1050a。

x射线摄影装置1000中,构成为,在使第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403配置于x2侧的状态(图19的状态)下,一边通过移动机构54来沿规定方向(x方向)连续变更拍摄部10及第一光栅g1、第二光栅g2及第三光栅g3的相对位置,一边在x方向上的多个位置进行摄影。并且,图像处理部1050a构成为,生成在x方向上的多个位置所拍摄的(x射线相对于被摄物t的入射角度不同的)多个第一图像。而且构成为,在使第一光栅g401、第二光栅g402及第三光栅g403配置于x1侧的状态(图20的状态)下,一边通过移动机构54来沿规定方向(x方向)连续变更拍摄部10及第一光栅g1、第二光栅g2及第三光栅g3的相对位置,一边在x方向上的多个位置进行摄影。并且,图像处理部1050a构成为,生成在x方向上的多个位置所拍摄的(x射线相对于被摄物t的入射角度不同的)多个第二图像。

通过所述x射线摄影装置1000的构成,图像处理部1050a能够基于多个第一图像与多个第二图像中的、朝向被摄物t的入射角度彼此相等的第一图像与第二图像,来生成相位对比度图像及吸收像。由此,能够生成x射线朝向被摄物t的入射角度彼此相等的相位对比度图像与吸收像,因此即使在被摄物t具有厚度的情况下,也能够准确地比较相位对比度图像与吸收像。而且,图像处理部1050a能够将多个第一图像与多个第二图像中的、x射线朝向被摄物t的入射角度互不相同的多个图像加以组合,而生成相位对比度图像及吸收像。由此,能够生成在x射线朝向被摄物t的入射方向上提高了分辨率的相位对比度图像及吸收像。

另外,第一实施方式的x射线摄影装置100中,移动机构54构成为,通过使沿光轴方向(z方向)排列配置的、从x射线源11直至检测器12为止的构成沿x方向移动,从而变更第一检测区域r1及第二检测区域r2相对于被摄物t的相对位置。即,通过拍摄部10,以变更第一检测区域r1及第二检测区域r2中的、x射线朝向被摄物t的入射角度的方式来进行多次摄影,并且在变更了入射角度的每次摄影时,生成第一图像与第二图像。因此,也可与作为所述第二实施方式的一变形例的x射线摄影装置1000同样地,作为所述第一实施方式的一变形例,使图像处理部构成为,选择x射线朝向被摄物t的入射角度彼此相等的第一图像与第二图像,并基于所选择的第一图像与第二图像来生成相位对比度图像及吸收像。

[符号的说明]

10:拍摄部

11:x射线源

12、812、912:检测器

12a:(检测器的)检测面

31、231、331:准直器(照射范围调整构件)

31a、331a:准直器孔(第一照射范围调整部)

31b、231b:准直器孔(第二照射范围调整部)

41a:滤波器(第一滤波部)

41b:滤波器(第二滤波部)

50a、250a、350a、450a、550a、1050a:图像处理部

54、454、954:移动机构(相对位置变更部)

71、471:相位对比度图像(相位或散射对比度图像)

71a、471a、471b、571a、571b:第一图像

72、472:吸收像

72a、472a、472b、572a、572b:第二图像

80、580:散射射线格栅(散射射线去除构件)

100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000:x射线摄影装置

g1、g301、g401、g501:第一光栅

g2、g302、g402、g502:第二光栅

r1、r401、r501:第一检测区域

r2、r402、r502、r802、r902:第二检测区域

t:被摄物。


技术特征:

1.一种x射线摄影装置,包括:

x射线源;

第一光栅,形成有光栅图案,以对从所述x射线源照射的x射线进行衍射或遮挡;

检测器,包含第一检测区域与第二检测区域,所述第一检测区域对通过所述第一光栅而到达的x射线进行检测,所述第二检测区域对未通过所述第一光栅而到达的x射线进行检测;

相对位置变更部,变更所述第一检测区域及所述第二检测区域相对于被摄物的相对位置;以及

图像处理部,基于在相对于所述被摄物的多个所述相对位置而在所述第一检测区域中获取的多个第一图像来生成相位或散射对比度图像,并且基于在相对于所述被摄物的多个所述相对位置而在所述第二检测区域中获取的多个第二图像来生成吸收像。

2.根据权利要求1所述的x射线摄影装置,其中

所述图像处理部基于在相对于所述被摄物的多个所述相对位置而在所述第一检测区域中获取的所述多个第一图像来生成暗场像,并且基于在相对于所述被摄物的多个所述相对位置而在所述第二检测区域中获取的所述多个第二图像来生成所述吸收像。

3.根据权利要求1所述的x射线摄影装置,其中

所述相对位置变更部包含移动机构,

所述移动机构根据

是否使包含所述x射线源及所述检测器的拍摄部以及所述第一光栅相对于所述被摄物而移动,

是否使所述被摄物相对于所述拍摄部及所述第一光栅而移动,

是否使所述第一光栅相对于所述被摄物及所述拍摄部而移动,

中的任一种,来变更所述第一检测区域及所述第二检测区域相对于所述被摄物的相对位置。

4.根据权利要求3所述的x射线摄影装置,其中

所述移动机构构成为,在维持所述第一光栅相对于所述拍摄部的相对位置的状态下,使所述拍摄部及所述第一光栅、或者所述被摄物的任一者沿规定方向连续移动,由此,沿规定方向连续变更所述拍摄部及所述第一光栅相对于所述被摄物的相对位置,

所述图像处理部构成为,基于通过由所述移动机构连续变更所述拍摄部及所述第一光栅相对于所述被摄物的相对位置而生成的多个所述第一图像及多个所述第二图像的各图像,来生成所述相位或散射对比度图像以及所述吸收像。

5.根据权利要求4所述的x射线摄影装置,其中

所述第一检测区域及所述第二检测区域分别沿着连续变更所述拍摄部及所述第一光栅相对于所述被摄物的相对位置的方向而排列配置,

所述移动机构构成为,变更所述相对位置,以从所述第一检测区域及所述第二检测区域中的所述第二检测区域一侧开始进行借助所述检测器的x射线的检测。

6.根据权利要求4所述的x射线摄影装置,还包括:

照射范围调整构件,在所述x射线源与所述第一光栅之间,较所述被摄物而配置在更靠所述x射线源侧,且包含第一照射范围调整部与第二照射范围调整部,所述第一照射范围调整部对到达所述第一检测区域的x射线的照射范围进行调整,所述第二照射范围调整部对到达所述第二检测区域的x射线的照射范围进行调整。

7.根据权利要求6所述的x射线摄影装置,其中

所述第一照射范围调整部与所述第二照射范围调整部是沿着连续变更所述拍摄部及所述第一光栅相对于所述被摄物的相对位置的方向而隔开地配置。

8.根据权利要求6所述的x射线摄影装置,其中

经所述第二照射范围调整部调整的到达所述第二检测区域的x射线的照射范围构成为,比经所述第一照射范围调整部调整的到达所述第一检测区域的x射线的照射范围小。

9.根据权利要求6所述的x射线摄影装置,其中

所述第一照射范围调整部及所述第二照射范围调整部中的至少所述第二照射范围调整部设有多个,

所述多个第二照射范围调整部构成为,通过变更使x射线透射的状态的所述第二照射范围调整部的个数,从而对到达所述第二检测区域的x射线的照射范围进行调整。

10.根据权利要求1所述的x射线摄影装置,还包括:

第一滤波部,较所述被摄物配置在更靠所述x射线源侧,对到达所述第一检测区域的x射线的频谱进行调整;以及第二滤波部,较所述被摄物配置在更靠所述x射线源侧,对到达所述第二检测区域的x射线的频谱进行调整。

11.根据权利要求10所述的x射线摄影装置,还包括:

调整机构,对所述第一光栅与所述第一滤波部之间的相对位置、及所述第一光栅与所述第二滤波部之间的相对位置进行调整。

12.根据权利要求3所述的x射线摄影装置,其中

所述移动机构构成为,通过使所述第一光栅相对于所述被摄物及所述拍摄部而移动,从而变更所述第一检测区域及所述第二检测区域相对于所述被摄物的相对位置,

所述拍摄部构成为进行多次拍摄,且构成为,在每次拍摄时,通过所述移动机构来变更所述相对位置,以使所述第一检测区域及所述第二检测区域相对于所述被摄物的相对位置不同,在此状态下,生成所述第一图像及所述第二图像。

13.根据权利要求12所述的x射线摄影装置,其中

所述第一检测区域及所述第二检测区域构成为,分别设有多个,并且交替地配置。

14.根据权利要求12所述的x射线摄影装置,还包括:

散射射线去除构件,在所述检测器的检测面附近,配置在与所述第一检测区域及所述第二检测区域中的所述第二检测区域对应的位置,用于去除散射射线。

15.根据权利要求3所述的x射线摄影装置,其中

所述第二检测区域的距所述被摄物的距离构成为,以比所述第一检测区域的距所述被摄物的距离小的方式而配置。

16.根据权利要求3所述的x射线摄影装置,其中

构成为,以变更所述第一检测区域及所述第二检测区域中的x射线朝向所述被摄物的入射角度的方式来进行多次摄影,并且在变更了入射角度的每次摄影时,生成所述第一图像与所述第二图像,

所述图像处理部构成为,选择x射线朝向所述被摄物的入射角度彼此相等的所述第一图像与所述第二图像,基于所选择的所述第一图像与所述第二图像,来生成所述相位或散射对比度图像以及所述吸收像。

17.根据权利要求1所述的x射线摄影装置,还包括:

第二光栅,配置在所述第一光栅与所述检测器之间,用于与所述第一光栅的自身像产生干涉。

18.根据权利要求1所述的x射线摄影装置,其中

构成为,在所述第一检测区域与所述第二检测区域中,所检测的图像的分辨率不同。

19.根据权利要求1所述的x射线摄影装置,其中

所述检测器包括:闪烁体,检测x射线并发出荧光;以及光检测器,检测所述荧光,

所述闪烁体构成为,在与所述第一检测区域对应的部分和与所述第二检测区域对应的部分,结构不同。

技术总结
本发明的X射线摄影装置(100)构成为,图像处理部(50a)基于在相对于被摄物(T)的多个相对位置而在第一检测区域(R1)中获取的多个第一图像(71a)来生成相位对比度图像(71),并且基于在相对于被摄物的多个相对位置而在第二检测区域(R2)中获取的多个第二图像(72a)来生成吸收像(72)。

技术研发人员:田边晃一;和田幸久;徳田敏;佐野哲;堀场日明
受保护的技术使用者:株式会社岛津制作所
技术研发日:2018.11.08
技术公布日:2020.06.26

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