[发明专利]放射线照相系统

说明书

技术领域

本发明涉及放射线照相系统。 

背景技术

由于X射线随着构成物质的元素的原子数以及物质的密度和厚度而衰减，其用作透视被照对象内部的探头。在医疗诊断、非破坏性检查等领域中，广泛使用X射线进行成像。 

在一般的X射线成像系统中，将被照对象布置在辐照X射线的X射线源和检测X射线图像的X射线图像检测器之间，且捕捉被照对象的透射图像。在该情况下，从X射线源向X射线图像检测器辐照的X射线受到衰减(吸收)，然后入射到X射线图像检测器中，所述衰减(吸收)量值取决于在到X射线图像检测器的路径上存在的物质属性(例如，原子数、密度和厚度)的差异。因此，由X射线图像检测器来检测和捕捉被照对象的X射线透射图像。作为X射线图像检测器，除了X射线强化屏幕和膜以及辉尽性荧光体(蓄积性荧光体)之外，还普遍使用采用了半导体电路的平板检测器(FPD)。 

然而，如果构成物质的元素的原子数较小，则减少了X射线的吸收能力。相应地，对于柔软的生物组织或柔软的物质，X射线吸收能力的差异很小，且因此对于X射线透射图像不能获取足够的图像对比。例如，构成身体的关节的软骨部和关节液主要由水构成。因此，由于其X射线吸收量的差异很小，难以获得图像对比。迄今，可以通过使用MRI(核磁共振成像)对软组织进行成像。然而，需要几十分钟来执行成像，且图像的分辨率较低，例如约1mm。因此，由于成本效率原因，难以在定期身体检查(例如体格检查)中使用MRI。 

对于上述问题，取代被照对象对X射线的强度改变，近些年来已积极开展了对X射线相位成像的研究，X射线相位成像基于被照对象 对X射线的相位改变(折射角改变)来获得图像(下文中称作相位对比图像)。一般而言，已知在X射线入射物体时，X射线的相位而不是X射线的强度显示出更大的相互作用。因此，在使用相位差的X射线相位成像中，即使对具有低X射线吸收能力的弱吸收物质，也可能获得高对比的图像。迄今，对于X射线相位成像，已经有可能通过使用采用了加速器的大规模同步加速器放射线设施等(例如SPring-8)来产生具有波长和相位的X射线，以执行成像。然而，由于该设施过于巨大，不可能在一般的医院中使用。作为解决上述问题的X射线相位成像，最近提出了如下X射线成像系统：其使用具有两个透射衍射光栅(相位型光栅和吸收型光栅)以及一个X射线图像检测器的X射线Talbot干涉仪(例如，参见专利文献1(JP-A-2008-200360))。 

X射线Talbot干涉仪包括：第一衍射光栅(相位型光栅或吸收型光栅)，被布置在被照对象的后侧；第二衍射光栅(吸收型光栅)，被布置在下游由第一衍射光栅的栅线间距和X射线波长所确定的特定距离处；以及X射线图像检测器，被布置在第二衍射光栅的后侧。Talbot干涉距离是已通过第一衍射光栅的X射线通过Talbot干涉效应而形成自身像的距离。由被布置在X射线源和第一衍射光栅之间的被照对象和X射线的相互作用(相位改变)来调制自身像(self-image)。 

根据条纹(fringe)扫描法，当第二衍射光栅在与第一衍射光栅的平面实质上平行且与第一衍射光栅的光栅方向(条带方向)实质上垂直的方向上，相对于第一衍射光栅平移时，使用通过将栅线间距等分所获得的扫描间距来执行多次成像。然后，根据在X射线图像检测器中获得的相应像素的信号值的改变，获取在被照对象处折射的X射线的角度分布(相移的微分像)。基于所获取的角度分布，有可能获得被照对象的相位对比图像。根据X射线相位成像，如上所述，有可能捕捉在X射线吸收图像中看不到的软骨或软组织的图像。因此，有可能通过X射线快速且容易地诊断膝关节炎(约一半老人(约3千万人)被视为具有膝关节炎)、关节疾病(比如，由于运动失调而导致的半月板损伤)、风湿病、跟腱损伤、椎间盘突出以及软组织(比如，乳腺)肿块。因此，希望能够对潜在病人的早期诊断和早期治疗以及医疗护 理成本的减少做出贡献。