[发明专利]放射线图像生成装置

说明书

获取强度分布图像(10)的第1关注区域(101)中的第1ROI像素值和第2关注区域(102)中的第2ROI像素值。在第1和第2的关注区域的其中一方相对于另一方，被设定在强度分布图像中的强度调制的周期中相位差为π/2的位置或者其附近。接着，决定将第1和第2ROI像素值按每个强度分布图像进行绘制而得到的椭圆轨迹。接着，使用按每个规定角度分割椭圆轨迹而得到的至少k个角度区域所对应的强度分布图像来获取k张角度区域图像。接着，使用k张角度区域图像来生成放射线图像。在这里，k为3以上的整数。

技术领域

本发明涉及用于利用作为透射了被摄体的放射线、例如X射线中的波的性质来观察被摄体的结构的技术。

背景技术

透射能力高的放射线、例如X射线作为用于透视物体内部的探针，被广泛用于医疗图像诊断、非破坏检查、安全检查等。X射线透视图像的对比度由X射线衰减率的差异而造成，并且较强地吸收X射线的物体作为X射线的影子而描绘。

包含越多原子编号大的元素，X射线吸收能力变得越强。相反，还能够指出由原子编号小的元素构成的物质很难形成对比度，这也是传统的X射线透视图像的原理上的缺点。因此，对于生物软组织或有机材料等，不能得到足够的灵敏度。

另一方面，若利用作为X射线中的波的性质，与一般的传统的X射线透视图像相比，能够实现最高大约3位数的高灵敏度。之后，将此称为X射线相位对比度法。若将该技术应用于不太吸收X射线的轻元素所组成的物质(生物体软组织或有机材料等)的观察，则将可能进行在传统方法中难进行的检查，因此期待其实用化。

作为实现利用了X射线相位对比度法的高灵敏度摄像法的方式，使用透射网格的方法广为熟知(参照下述专利文献1以及2)。该方法为，通过被照射X射线的透射网格在X射线检测器上形成的强度图样因被相同的X射线照射的被摄体中的少量的X射线的折射或散射而发生变化的现象，从而获得表示被摄体的结构的对比度的方法。在该方法中，一般能够形成与传统的透视图像对应的吸收图像、表示由被摄体造成的X射线的折射的大小的折射图像、和表示由被摄体造成的散射的大小的散射图像。在使用的透射网格的网格周期是微小的情况下，考虑基于网格的干扰效应(换言之，衍射效应)的分数Talbot效应，在上述强度图样较强地出现的位置配置检测器。此外，在上述强度图样变得细微以致于不能直接通过检测器分辨的情况下，能够通过在该位置再配置一个透射网格并生成莫列波纹(Moiré)从而将强度图样可视化。另外，之后，将最先的透射网格称为G1，第2透射网格称为G2。由G1和G2组成的结构称为Talbot干涉仪。

为了使Talbot干涉仪进行操作，期望照射到G1的放射线的空间上的可干涉距离为与G1周期同等或其以上。这要求放射线的波聚集在一起，例如在X射线中，通过使用同步加速器放射光或微焦点X射线源来满足。特别地，由于微焦点X射线源是能够在实验室中使用的射线源，因此是在考虑实用性时被特别指出的一点。

但是，一般情况下由于微焦点X射线源的输出被限制，因此通常需要数分钟到数十分钟的曝光时间。虽然一般使用的X射线源相比微焦点X射线源功率更高，但不能期望原本为了使X射线Talbot干涉仪进行操作而所需要的空间上的可干涉性。

因此，将第3网格(之后，称为G0)配置在一般的X射线源的附近的Talbot-Lau干涉仪广为熟知。G0作为多狭缝发挥作用。关注G0中的一个狭缝。通过该处的X射线使下游的Talbot干涉仪(G1和G2)发挥作用。即，G0中的狭缝能够解释为虚拟地构成微焦点X射线源。在G0中，关注通过其相邻的狭缝的X射线。这显然也使下游的Talbot干涉仪进行操作，但是能够调整G0的周期，以使基于G1的强度图样在G2位置仅偏移刚好1周期(严格为1周期的整数倍)。这样一来，能够维持基于下游的Talbot干涉仪的莫列波纹图像生成功能，并且能够使用几乎没有干涉性的传统的明亮的X射线源，实现相位对比度拍摄的高速化。