JPH11285486A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体を透過したＸ線像を複数画素に分けて
撮像するＸ線検出器を備えたＸ線診断装置において、錯
乱線を除去するためのグリッドによってモアレ縞が発生
することを防止する。 【解決手段】 被検体を透過したＸ線像をＸ線イメージ
インテシファイヤ２で光学像に変換した後、ＣＣＤ等の
固体撮像素子を用いるテレビジョンカメラ３で撮像す
る。前記Ｘ線イメージインテシファイヤ２の入力面の前
面には、散乱線を除去するための錯乱線除去グリッド７
が設けられると共に、該錯乱線除去グリッド７における
Ｘ線遮蔽部材のピッチの整数倍の振幅で前記錯乱線除去
グリッド７をピッチ方向に振動させる振動装置８が設け
られる。そして、Ｘ線曝射期間中に、前記振動装置８に
よって錯乱線除去グリッド７を振動させ、前記Ｘ線遮蔽
部材によるモアレ縞の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線像を複数画素
に分けて撮像する構成のＸ線診断装置に関し、特に、錯
乱線の影響を排除しつつモアレ縞の発生を防止できるＸ
線診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、Ｘ線像を２次元に配列された
画素に分けて撮像するＸ線平面検出器を用いたＸ線診断
装置として、Ｘ線を光に変換するＸ線イメージインテシ
ファイアとテレビジョンカメラ（例えばＣＣＤカメラ）
とを組み合わせたＸ線平面検出器を用いる装置が知られ
ている。かかる装置では、Ｘ線イメージインテシファイ
アにより光に変換されたＸ線像を、光学系を介してテレ
ビジョンカメラで撮像し、電気的映像として出力する。

【０００３】また、近年、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
をスイッチングゲートとして用いるＸ線平面検出器も開
発されている。前記ＴＦＴを使用したＸ線平面検出器
は、Ｘ線を光に変換する蛍光体と、その光を電荷に変換
するフォトダイオードと、電荷を蓄積するコンデンサー
と、電荷を読み出すためのＴＦＴとから構成され、前記
フォトダイオード（及びコンデンサー，ＴＦＴ）を２次
元に配列して構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、被検体にお
ける錯乱線がＸ線平面検出器に入力することを防止すべ
く、Ｘ線平面検出器のＸ線入射側に、所定ピッチ毎に板
状のＸ線遮蔽部材を有する錯乱線除去グリッドを介装さ
せるようにした場合、Ｘ線平面検出器における画素ピッ
チ（ＣＣＤのピッチ，フォトダイオードのピッチ）と前
記錯乱線除去グリッドのＸ線遮蔽部材のピッチとの相関
によって、固定パターンノイズの一種としてモアレ縞が
生じるという問題があった。

【０００５】前記モアレ縞の対策技術として、従来、Ｘ
線曝射期間中に前記錯乱線除去グリッドを振動させるこ
とで、錯乱線除去グリッドの縞パターンをほげさせる方
法があった。

【０００６】しかしながら、従来のものでは、錯乱線除
去グリッドを振動させるときの振幅（移動距離）につい
て充分な考慮がなされていなかったため、グリッドを振
動させることによるモアレ縞防止の効果を充分に得られ
ない場合が生じたり、Ｘ線遮蔽部材が傾斜して取り付け
られるグリッド周辺部分で直接線の透過率が低下してシ
ェーディングを生じたり、無用に大きな振幅の設定によ
って振動装置として大きなものを必要とする場合がある
という問題があった。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、錯乱線除去グリッドを最小限の振幅で振動させる
ことでモアレ縞を効果的に防止できるＸ線診断装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるＸ線診断装置は、被検体に向けてＸ線
を曝射するＸ線管と、前記被検体を透過したＸ線像を複
数画素に分けて撮像するＸ線検出器と、該Ｘ線検出器に
入力する錯乱線を除去すべく前記Ｘ線検出器のＸ線入射
側に設けられた所定ピッチ毎に板状のＸ線遮断部材を有
する錯乱線除去グリッドと、前記Ｘ線管によるＸ線曝射
期間中に前記錯乱線除去グリッドを前記Ｘ線遮断部材の
ピッチに関連づけて振幅を設定して前記ピッチ方向に振
動させる振動装置と、を備えるようにしたものである。
尚、好適には、前記振幅は、Ｘ線遮断部材のピッチの整
数倍に設定することが望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は実施の形態にお
けるＸ線診断装置の構成を示すシステム図であり、この
図１に示すＸ線診断装置は、Ｘ線管１からの被検体10に
Ｘ線を曝射して得られるＸ線像を、Ｘ線イメージインテ
シファイヤ２で光学像に変換した後、前記光学像をＣＣ
Ｄ等の固体撮像素子を用いるテレビジョンカメラ３で撮
像するシステムである。

【００１０】前記Ｘ線イメージインテシファイヤ２は、
Ｘ線像を入力とし、光学像を出力とする大形真空管であ
り、入力面が蛍光面と光電陰極が密着した構造となって
おり、入射Ｘ線強度に応じて光電面から放出された光電
子は集束，加速されて出力蛍光面上に縮小して結像す
る。前記Ｘ線イメージインテシファイヤ２の出力蛍光面
の発光は、光学系４を介してテレビジョンカメラ３の固
体撮像素子の受光面に結像し、固体撮像素子の画素毎の
電気信号からなる２次元画像データに変換される。テレ
ビジョンカメラ３で得られた２次元画像データは、画像
処理装置５において種々の画像処理が施された後、画像
表示装置（ＣＲＴ）６上に表示され、該表示画像に基づ
いて診断が行われる。

【００１１】また、前記Ｘ線イメージインテシファイヤ
２の入力面の前面には、透過Ｘ線のうちの散乱線を除去
するための錯乱線除去グリッド７が設けられている。前
記錯乱線除去グリッド７は、図２に示すように、板状の
Ｘ線遮蔽部材７ａと、板状のＸ線透過部材７ｂとを交互
に貼り合わせた構造になっており、Ｘ線遮蔽部材７ａと
しては鉛が、また、Ｘ線透過部材７ｂとしてはアルミニ
ュームや木材が一般的に用いられる。前記Ｘ線遮蔽部材
７ａのピッチを示すグリッド周波数は、臨床目的及びＸ
線診断装置の種類に応じて種々の設定がなされるが、Ｘ
線イメージインテシファイヤ２とテレビジョンカメラ３
との組み合わせからなるＸ線平面検出器を用いた上記シ
ステムでは、グリッド周波数として４〜６ lp/mm（ライ
ンペア/mm ）のものが一般的に使用される。また、前記
板状のＸ線遮蔽部材７ａを、グリッドの中心から離れる
に従って中心に向けて傾斜させ、Ｘ線管１からの直接線
を透過させるようにしてある。

【００１２】ここで、前記錯乱線除去グリッド７のＸ線
遮蔽部材７ａのピッチと、前記Ｘ線イメージインテシフ
ァイヤ２とテレビジョンカメラ３との組み合わせからな
るＸ線平面検出器におけるＸ線像の撮像における画素ピ
ッチ（ＣＣＤピッチ）との相関において、例えば図２に
示すようにＸ線遮蔽部材７ａが存在する部分の画素とＸ
線遮蔽部材７ａが存在しない部分の画素とが生じる構成
であると、Ｘ線遮蔽部材７ａによる入射Ｘ線強度の低下
が周期的に発生することで、Ｘ線平面検出器の出力画像
においてモアレ縞が発生することになる。

【００１３】そこで、本実施の形態では、前記錯乱線除
去グリッド７を、Ｘ線遮蔽部材７ａのピッチＡの整数倍
の振幅で前記ピッチ方向に振動させる振動装置８（図１
参照）を設け、Ｘ線曝射期間中に前記振動装置８によっ
て前記錯乱線除去グリッド７を振動させることで、前記
モアレ縞の発生を防止するようにしてある。

【００１４】上記のように、前記振動装置８により錯乱
線除去グリッド７を前記ピッチＡの整数倍の振幅で振動
させれば、錯乱線除去グリッド７の停止位置（初期位
置）においてＸ線遮蔽部材７ａが位置しない画素に対
し、Ｘ線遮蔽部材７ａの影響が略均等に分散されること
になり、以て、Ｘ線遮蔽部材７ａの影響を受けて特定画
素に対応するＸ線強度が低下することがなく、各画素に
対応する入射Ｘ線強度を均等化してモアレ縞の発生を防
止できる。

【００１５】前記振動装置８による錯乱線除去グリッド
７の振動は、Ｘ線管１のＸ線照射に同期して行わせ、Ｘ
線曝射期間の終了時点で、初期位置と該初期位置からピ
ッチＡの整数倍だけ離れた最大位置とのいずれか一方に
位置していることが最も好ましく、前記初期位置と最大
位置との間の移動はＸ線曝射期間中に少なくとも１回行
われれば良い。但し、前記初期位置と最大位置との間の
移動が少なくとも１回行われた後であれば、Ｘ線曝射期
間の終了時点で錯乱線除去グリッド７が前記初期位置と
最大位置との間の中間位置に位置していても良い。

【００１６】Ｘ線曝射時間が切り換えられる場合には、
振動装置８における駆動周波数（グリッド７の移動速
度）を、そのときのＸ線曝射時間に応じて変化させる構
成としても良いが、最も短いＸ線曝射時間で、前記初期
位置と最大位置との間の移動がＸ線曝射期間中に少なく
とも１回行われる設定としてあれば良い。即ち、Ｘ線曝
射期間が長くなればそれだけ移動回数が増えることにな
って、モアレ縞の防止効果がより大きくなるから、最も
短いＸ線曝射時間で充分なモアレ縞防止効果が得られる
設定であれば、Ｘ線曝射時間の変化に対して駆動周波数
（グリッド７の移動速度）を変化させなくても良い。

【００１７】また、錯乱線除去グリッド７の振動の振幅
（移動量）を、Ｘ線遮蔽部材７ａのピッチＡの10倍程度
以下とすることが好ましく、これにより、錯乱線除去グ
リッド７が移動しても、グリッド７周辺部の傾斜して設
けられるＸ線遮蔽部材７ａによって直接線が遮蔽されて
しまうことがなく、シェーディングの発生も回避でき
る。また、錯乱線除去グリッド７の振幅（移動量）が、
Ｘ線遮蔽部材７ａのピッチＡの10倍程度以下であれば、
前記振動装置８として比較的小型のものを用いることが
できるので、振動装置８が障害となって、被検体10の診
断部位（例えば頭部側面）にＸ線平面検出器を密着させ
ることができなくなったり、被検体10とＸ線平面検出器
との距離が大きくなって無用な拡大撮影が行われてしま
うことを回避できる。

【００１８】尚、振動装置８を、図１に示すように、Ｘ
線イメージインテシファイヤ２の容器９内に装着するこ
とが好ましく、また、振動装置８を設けることによるＸ
線イメージインテシファイヤ２の入力面からの容器９の
嵩上げ分を10mm以下とし、Ｘ線イメージインテシファイ
ヤ２の入力面中心からの半径増分を50mm以下に抑制する
ことが好ましい。

【００１９】前記振動装置８としては、例えば図３又は
図４に示すような構成のものを用いることができる。図
３に示す振動装置８は、錯乱線除去グリッド７を図で左
右方向に移動可能に支持する一方、錯乱線除去グリッド
７の左端に該錯乱線除去グリッド７を左方向に向けて付
勢するコイルスプリング11を設け、右端にワイヤー12を
介して圧電素子13を接続してある。尚、符号14は、ワイ
ヤー12の向きを90°反転させて、Ｘ線イメージインテシ
ファイヤ２の側面に支持させた圧電素子13にワイヤー12
を接続させるためのプーリである。

【００２０】上記構成によると、ワイヤー12が弛むこと
がないように、前記コイルスプリング11の付勢力によっ
て錯乱線除去グリッド７が図で左方向に引っ張られてお
り、この状態で、圧電素子13へ通電させて圧電素子13が
収縮又は伸長すると、その分だけ錯乱線除去グリッド７
が図で左右方向に移動することになる。従って、前記圧
電素子13に対する通電のＯＮ・ＯＦＦをパルス制御すれ
ば、通電パルスに応じて前記錯乱線除去グリッド７が振
動することになり、前記圧電素子13への通電による収縮
又は伸長が、前記Ｘ線遮蔽部材７ａのピッチＡの整数倍
となるように圧電素子13を選択し、また、通電量を制御
すれば良い。

【００２１】一方、図４に示す振動装置８は、錯乱線除
去グリッド７を図で左右方向に移動可能に支持する一
方、モータ21で回転駆動される円板22上の偏心した位置
に偏心ピン23を立設し、該偏心ピン23の外周面に錯乱線
除去グリッド７の側面が押し当てられるように図示しな
い弾性部材によって錯乱線除去グリッド７を右方向に付
勢するか、錯乱線除去グリッド７に前記偏心ピン23が嵌
挿される長穴（図４で紙面を貫通する方向に長い長穴）
を開口させるようにする。

【００２２】かかる構成によると、偏心ピン23がモータ
21の回転に伴ってモータ21の軸回りに回転すると、該回
転は図に示す平面上では左右方向への往復動となり、該
往復動に伴って錯乱線除去グリッド７が左右方向に振動
することになる。従って、前記偏心ピン23の偏心量の２
倍が錯乱線除去グリッド７の左右方向への移動量にな
り、前記偏心量を２倍した値が、前記Ｘ線遮蔽部材７ａ
のピッチＡの整数倍となるように偏心量を決定すれば良
い。

【００２３】尚、上記図３又は図４に示した振動装置８
に限定されるものではなく、この他の構成で錯乱線除去
グリッド７を振動させる構成であっても良いことは明ら
かである。また、上記の実施形態では、Ｘ線イメージイ
ンテシファイヤ２とテレビジョンカメラ３との組み合わ
せからなるＸ線平面検出器を用いたシステムとしたが、
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をスイッチングゲートとし
て使用したＸ線平面検出器を用いたシステムにおいて
も、同様にして錯乱線除去グリッド７を振動させること
で、上記システムと同様な効果が得られる。更に、１次
元に配列された画素に分けてＸ線像を撮像するシステム
であっても良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように、Ｘ線曝射期間中
に錯乱線除去グリッドをＸ線遮断部材のピッチに関連づ
けて振幅を設定してピッチ方向に振動させる振動装置を
備える構成としたので、必要最小限の移動距離で錯乱線
除去グリッドを振動させてモアレ縞の発生を効果的に防
止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるＸ線診断装置の実施の形態にお
けるシステム構成を示すブロック図である。

【図２】錯乱線除去グリッドによるモアレ縞発生の様子
を説明するための図である。

【図３】振動装置の第１の実施形態を示す図である。

【図４】振動装置の第２の実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１…Ｘ線管 ２…Ｘ線イメージインテシファイヤ ３…テレビジョンカメラ ４…光学系 ５…画像処理装置 ６…画像表示装置 ７…錯乱線除去グリッド ７ａ…Ｘ線遮蔽部材 ７ｂ…Ｘ線透過部材 ８…振動装置 ９…容器 10…被検体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管
   と、前記被検体を透過したＸ線像を複数画素に分けて撮
   像するＸ線検出器と、該Ｘ線検出器に入力する錯乱線を
   除去すべく前記Ｘ線検出器のＸ線入射側に設けられた所
   定ピッチ毎に板状のＸ線遮断部材を有する錯乱線除去グ
   リッドと、前記Ｘ線管によるＸ線曝射期間中に前記錯乱
   線除去グリッドを前記Ｘ線遮断部材のピッチに関連づけ
   て振幅を設定して前記ピッチ方向に振動させる振動装置
   と、を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。