X射线摄影装置制造方法及图纸

在实施例1所涉及的X射线摄影装置(1)中，X射线检测器(5)具有利用格子状的遮光壁划分闪烁体元件的结构。向X射线检测器(5)入射的X射线中的向遮光壁入射的X射线不被转换为闪烁光而透过X射线检测器(5)。因而，通过向利用格子状的遮光壁划分闪烁体元件所得到的X射线检测器(5)入射X射线，能够与使该X射线通过检测掩膜的情况同样地将透过了被检体(M)的X射线(3a)向X射线检测器(5)入射的区域进一步限制在任意的范围内。因而，能够在EI‑XPCi中使用的X射线摄影装置(1)中省略检测掩膜，因此能够降低X射线摄影装置(1)的制造成本。

X ray photographer

In the X ray photographer (1) involved in embodiment 1, the X ray detector (5) has a structure of dividing the scintillation element with a latticed shading wall. The X ray incident to the direction shading wall in the X ray incident to the X ray detector (5) is not converted to the scintillation light through the X ray detector (5). Therefore, through the X ray detector to use light shielding wall lattice division of the scintillator elements are (5) the incident X ray, and can make the X rays through the detection mask will be similarly through the subject (M) X ray detector (3a) to X (5) incident ray the area within the scope of any further restrictions on. Therefore, to X ray photography device used in EI in XPCi (1) omitted detection mask, it can reduce the X ray imaging device (1) of the manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线摄影装置
本专利技术涉及一种在医疗领域等中拍摄被检体的X射线图像的X射线摄影装置，特别是涉及一种对反映被检体的折射对比像的X射线图像进行拍摄的X射线摄影装置。
技术介绍
在医疗领域等中诊断被检体的内部的情况下，广泛使用一种照射X射线并生成X射线图像的X射线摄影装置。通过将X射线强度的衰减的差异设为对比度并图像化的吸收成像法来生成广泛普及的X射线图像。对被检体照射的X射线在透过被检体时与构成被检体的各部分的物质相应地被吸收而衰减。透过了被检体的X射线作为X射线吸收像而被X射线检测器检测，并以X射线检测信号的形式被输出。X射线检测信号根据X射线的吸收率不同而不同，因此通过对X射线检测信号进行各种图像处理来生成将X射线强度的衰减的差异表示为对比度(浓淡的差)的X射线图像。例如骨部组织的X射线吸收率高，因此能够通过吸收成像法来获取对比度高的骨部组织的像。但是，X射线的吸收率根据构成被检体的元素的不同而大不相同，原子编号小的元素的X射线吸收率小。包含大量原子编号小的元素的软骨等软组织几乎不吸收X射线。因此，在通过吸收成像法得到的X射线图像中难以获得形成足够的对比度的软组织的像。因此，近年来提出了一种利用X射线的相位差、X射线的折射来将被检体图像化的方法(例如，参照专利文献1、2)。一般来说，作为电磁波的一种的X射线在被检体的内部和外部传播的速度不同。因此，如图17所示，在X射线透过被检体M时，如箭头Q所示那样X射线的相位发生位移而使X射线的波形S变化(参照附图标记R)。其结果是发生X射线的行进方向折射(散射)的现象。即，未透过被检体M的X射线P1直行，另外，透过被检体M的X射线P2取决于被检体M的形状、构成材料等而发生折射。X射线实际折射的角度是几千分之一左右的小角度，但与X射线的衰减效果相比，X射线的折射所带来的效果非常大。因此，即使对于X射线吸收率低的软组织等，也能够通过对由透过被检体导致的X射线的折射进行测定来获取对比度高的X射线图像。基于这种由透过被检体产生的X射线的折射信息而获取到的反映折射对比像的X射线图像被称为X射线小角散射图像。作为拍摄这种X射线小角散射图像的方法，近年来提出了一种边缘照明X射线相位差成像法(EI-XPCi：EdgeIlluminationX-rayPhaseContrastimaging)(例如，参照非专利文献1)。对通过EI-XPCi拍摄X射线小角散射图像的以往的X射线摄影装置的结构进行说明。如图18的(a)所示，EI-XPCi中使用的以往的X射线摄影装置101具备对被检体M照射X射线103a的X射线管103、检测X射线103a的X射线检测器105、试样掩膜107以及检测掩膜109。试样掩膜107被设置在被检体M与X射线管103之间。检测掩膜109被设置在被检体M与X射线检测器105之间的靠近X射线检测器105的位置。如图18的(b)所示，试样掩膜107和检测掩膜109各自具有以下结构：沿y方向延伸并吸收X射线的X射线吸收材料R1与沿y方向延伸并使X射线透过的X射线透过材料R2在x方向上交替地排列。试样掩膜107和检测掩膜109的间距的长度T的一例是60μm～100μm左右，X射线吸收材料R1和X射线透过材料R2各自在x方向的长度大致相同。X射线检测器105使用平板型检测器(FPD)等。在此，以利用闪烁体元件等将X射线转换为光再将光转换为作为电信号的电荷的间接转换型的X射线检测器为例来进行说明。如图19的(a)所示，X射线检测器105具有闪烁体层105a和输出层105b在z方向上层叠的结构。闪烁体层105a由吸收X射线并将该X射线转换为光的闪烁体元件构成。输出层105b具备基板111和被排列为二维矩阵状的像素113。各像素113具备未图示的光电转换元件和输出元件。此外，在x方向上，各像素113被配置为与检测面板109的各X射线透过材料R2一一对应。从X射线管103向z方向照射的X射线的一部分被试样掩膜107的X射线吸收材料R1吸收，X射线在x方向的长度与X射线透过材料R2的长度相当，并且被限制为沿y方向延伸的扇束状。从试样掩膜107的X射线透过材料R2透过的扇束状的X射线向被检体M入射。透过被检体M的X射线进一步向检测掩膜109入射，且一部分被设置于检测掩膜109的X射线吸收材料R1吸收。然后，从检测掩膜109的X射线透过材料R2透过进而成为在x方向上细的扇束状的X射线向X射线检测器105入射。向X射线检测器105入射的X射线在闪烁体层105a中被转换为光，并作为闪烁光发光。闪烁光被传送到像素111，在设置于像素111的光电转换元件中进行闪烁光的光电转换而被转换为作为电信号的电荷，并作为X射线检测信号从输出元件输出。然后，基于被输出的X射线检测信号来生成X射线图像。在通过EI-XPCi拍摄X射线小角散射图像的情况下，使试样掩膜107与检测掩膜109进行相对移动并拍摄X射线图像。即，在以图19的(b)所示的位置关系照射X射线并拍摄到X射线图像A1之后，再使检测掩膜109和X射线检测器105沿x方向移动。作为一例，使检测掩膜109和X射线检测器105移动的距离与检测掩膜109的间距的长度T的一半相当。在如图19的(c)那样使检测掩膜109和X射线检测器105沿x方向移动之后，再次照射X射线并拍摄X射线图像A2。能够通过使用使两片掩膜相对移动后拍摄到的X射线图像A1和X射线图像A2各图像来获得基于被检体M的X射线的折射信息。即，从试样掩膜107的X射线透过材料R2透过的X射线中的未透过被检体M的X射线P1不发生折射。因此，在X射线图像A1和X射线图像A2各图像中，无论是否存在被检体M，向X射线检测器105入射的X射线P1的剂量都固定。另一方面，从试样掩膜107的X射线透过材料R2透过的X射线中的X射线P2由于透过被检体M而发生折射。因此，在X射线图像A1和X射线图像A2各图像中，与向X射线检测器105入射的X射线P1的剂量相比，向X射线检测器105入射的X射线P2的剂量取决于X射线P2折射的角度而增加或减少。因而，通过针对X射线图像A1和X射线图像A2进行取两个图像的差等各种处理来生成基于X射线的折射信息的X射线小角散射图像。通过像这样一边使试样掩膜107与检测掩膜109相对移动一边拍摄多张X射线图像，能够获取被检体M的X射线小角散射图像。专利文献1：日本特开2011-45655号公报专利文献2：国际公开2013/014083号非专利文献1：Low-dosephasecontrasttomographywithconventionalx-raysourcesC.K.Hagenet.al.MedicalPhysics41，070701(2014)；doi：10.1118/1.4884297
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在具有这种结构的现有例的情况下，存在如下问题。首先，在以往的X射线摄影装置中，需要面积与X射线检测器105的面积相当的检测掩膜109。检测掩膜109需要与试样掩膜107同样地具有以下结构：使X射线吸收材料R1和X射线透过材料R2以几十μm左右的间距高精度地排列。另外，为了提高检测掩膜109的X射线吸收效率，需要增加X射线吸收材料R1的厚度使得能够吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线摄影装置，其特征在于，具备：X射线管，其对被检体照射X射线；屏蔽掩膜，其设置在X射线管与所述被检体之间，以使沿第一方向延伸的X射线透过部在与所述第一方向正交的第二方向上并列的方式形成；X射线检测器，其检测透过了所述X射线透过部的X射线并输出X射线检测信号；移动机构，其使所述X射线检测器和所述屏蔽掩膜的相对位置沿所述第二方向移动；X射线照射控制部，其在所述移动机构使所述相对位置移动的期间进行使所述X射线管反复进行X射线照射的控制；图像生成部，其使用每当利用所述X射线管进行X射线照射时由所述X射线检测器输出的X射线检测信号来生成X射线图像；折射信息计算部，其基于由所述图像生成部生成的X射线图像来计算包含所述X射线的折射方向和折射角度的X射线折射信息；以及散射图像重构部，其基于所述X射线折射信息来重构反映所述被检体的X射线折射对比像的X射线小角散射图像，其中，所述X射线检测器具备：闪烁体层，其包括闪烁体元件和格子状的遮光壁，其中，所述闪烁体元件被分别填充到由所述遮光壁二维矩阵状地划分出的区室内，所述闪烁体元件将入射的X射线转换为光；以及输出层，其是将由各个所述闪烁体元件转换得到的光转换为电荷的像素二维矩阵状地排列而得到的。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.09 JP 2015-0801681.一种X射线摄影装置，其特征在于，具备：X射线管，其对被检体照射X射线；屏蔽掩膜，其设置在X射线管与所述被检体之间，以使沿第一方向延伸的X射线透过部在与所述第一方向正交的第二方向上并列的方式形成；X射线检测器，其检测透过了所述X射线透过部的X射线并输出X射线检测信号；移动机构，其使所述X射线检测器和所述屏蔽掩膜的相对位置沿所述第二方向移动；X射线照射控制部，其在所述移动机构使所述相对位置移动的期间进行使所述X射线管反复进行X射线照射的控制；图像生成部，其使用每当利用所述X射线管进行X射线照射时由所述X射线检测器输出的X射线检测信号来生成X射线图像；折射信息计算部，其基于由所述图像生成部生成的X射线图像来计算包含所述X射线的折射方向和折射角度的X射线折射信息；以及散射图像重构部，其基于所述X射线折射信息来重构反映所述被检体的X射线折射对比像的X射线小角散射图像，其中，所述X射线检测器具备：闪烁体层，其包括闪烁体元件和格子状的遮光壁，其中，所述闪烁体元件被分别填充到由所述遮光壁二维矩阵状地划分出的区室内，所述闪烁体元件将入射的X射线转换为光；以及输出层，其是将由各个所述闪烁体元件转换得到的光转换为电荷的像素二维矩阵状地排列而得到的。2.一种X射线摄影装置，其特征在于，具备：X射线管，其对被检体照射X射线；屏蔽掩膜，其设置在X射线管与所述被检体之间，以使沿第一方向延伸的X射线透过部在与所述第一方向正交的第二方向上并列的方式形成；X射线检测器，其检测透过了所述X射线透过部的X射线并输出X射线检测信号；图像生成部，其使用由所述X射线检测器输出的X射线检测信号来生成X射线图像；折射信息计算部，其基于由所述图像生成部获取到的X射线图像来计算包含所述X射线的折射方向和折射角度的X射线折射信息；以及散射图像重构部，其基于所述X射线折射信息来重构反映所述被检体的X射线折射对比像的X射线小角散射图像，其中，所述X射线检测器具备：闪烁体层，其包括闪烁体元件和格子状的遮光壁，其中，所述闪烁体元件被分别填充到由所述遮光壁二维矩阵状地划分出的区室内，所述闪烁体元件将入射的X射线转换为光；以及输出层，其是将由各个所述闪烁体元件转换得到的光转换为电荷的像素二维矩阵状地排列而得到的，以使所述X射线向所述X射线检测器入射的区域在所述第二方向上与两个以上的所述闪烁体元件中的各个闪烁体元件重叠的方式设定所述X射线透过部和所述X射线检测器的位置。3.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其特征在于，所述X射线检测器的第一闪烁体阵列与第二闪烁体阵列在所述第一方向上交替地并排排列，其中，该第一闪烁体阵列由格子状的所述遮光壁和被所述遮光壁划分并沿所述第二方向并列的第一闪烁体元件构成，该第二闪烁体阵列由格子状的所述遮光壁和被所述遮光壁划分并沿所述第二方向并列的第二闪烁体元件构成，所述第二闪烁体元件的排列图案与所述第一闪烁体元件的排列图案相比在所述第二方向上错开了规定的距离。4.一种X射线摄影装置，其特征在于，具备：X射线管，其对被检体照射X射线；屏蔽掩膜，其设置在X射线管与所述被检体之间，是将使X射线透过的X射线透过部在正交的两个方向上二维矩阵状地配设而得到的；X射线检测器，其检测透过了所述X射线透过部的X射线并输出X射线检测信号；图像生成部，其使用由所述X射线检测器输出的X射线检测信号来生成X射线图像；折射信息计算部，其基于由所述图像生...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边晃一，古井真悟，吉牟田利典，木村健士，西村晓弘，白井太郎，土岐贵弘，佐野哲，堀场日明，佐藤敏幸，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP