[发明专利]X射线相位摄影装置

说明书

本发明提供一种X射线相位摄影装置。该X射线相位摄影装置具备X射线源、检测器、包括相位光栅和吸收光栅的多个光栅以及生成包含暗视场像的图像的图像处理部，其中，图像处理部构成为根据将多个光栅以成为一个或两个规定相对位置关系的方式进行配置并进行拍摄所得到的图像来生成包含暗视场像的图像。

技术领域

本发明涉及一种X射线相位摄影装置，特别是涉及一种通过根据以固定周期间隔扫描光栅所得到的多个图像制作重构图像的方法(条纹扫描法)来获得X射线相位对比度图像的X射线相位摄影装置。

背景技术

以往已知一种通过根据以固定周期间隔扫描光栅所得到的多个图像制作重构图像的方法(条纹扫描法)来获得X射线相位对比度图像的X射线相位摄影装置。这种X射线相位摄影装置例如在日本特开2012-16370号公报中被公开。

在日本特开2012-16370号公报中公开了一种根据使光栅沿周期方向每次平移1/9周期所得到的9张图像来获得X射线相位对比度图像的X射线相位摄影装置。在X射线相位对比度图像中包含吸收像、相位微分像以及暗视场像。

然而，在如日本特开2012-16370号公报中记载那样的以往的X射线相位摄影装置中存在以下问题：由于根据扫描9次光栅而拍摄到的9张图像来生成包含暗视场像的X射线相位对比度图像，因此摄影耗费时间。另外，在用于医疗用途的情况下，存在由于多次摄影而导致X射线的辐射剂量增加这样的问题。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种能够缩短拍摄被摄体时的摄影时间并减少X射线的辐射剂量的X射线相位摄影装置。

发明内容

本申请的发明人在进行了深入研究后能够获得以下见解：为了获得被摄体的暗视场像，只要获知存在被摄体的情况和不存在被摄体的情况下的、被检测到的X射线的强度调制信号(表示用检测器检测到的像素值的变化的波形)的振幅的减少量(损失方式)即可，基于该见解实现了以下发明。即，本发明的一个方面所涉及的X射线相位摄影装置具备：X射线源；检测器，其检测从X射线源照射出的X射线；多个光栅，其被配置在X射线源与检测器之间，包括被照射来自X射线源的X射线的第一光栅和被照射通过了第一光栅的X射线的第二光栅；以及图像处理部，其根据由检测器检测到的X射线的强度分布来生成包含暗视场像的图像，其中，图像处理部构成为根据将多个光栅以成为一个或两个规定相对位置关系的方式进行配置并进行拍摄所得到的图像来生成包含暗视场像的图像。

在此，在被摄体内存在裂纹等细微构造的情况下，由于被摄体内的细微构造而导致X射线多重地散射，透过被摄体的X射线的可视性(Visibility，干涉条纹的清晰度)发生变化。即，当将存在被摄体的情况与不存在被摄体的情况进行比较时，在存在被摄体的情况下获得的X射线的强度调制信号的振幅减少。此处的强度调制信号是对第二光栅扫描了一个周期时的表示用检测器检测到的像素值的变化的信号。强度调制信号的振幅还由于被摄体吸收X射线而减少，因此在根据将多个光栅以成为一个规定相对位置关系的方式进行配置并进行拍摄所得到的图像来求出强度调制信号的振幅的减少量的情况下，能够生成包含吸收成分和暗视场成分的图像。另外，在根据将多个光栅以成为两个规定相对位置关系的方式进行配置并进行拍摄所得到的图像来求出强度调制信号的振幅的减少量的情况下，能够分别提取吸收成分和暗视场成分，因此能够生成吸收像和暗视场像。因而，在本发明的一个方面的X射线相位摄影装置中，能够如上述那样根据将多个光栅以成为一个或两个规定相对位置关系的方式进行配置并进行拍摄所得到的图像来生成包含暗视场像的图像。其结果是能够抑制沿光栅的周期方向移动(扫描)光栅并进行拍摄的次数，能够缩短拍摄被摄体时的摄影时间，并且能够减少X射线的辐射剂量。