散乱線除去グリッド（評価量の式と使い分け）

散乱線除去グリッドは、国家試験で毎回のように出題されます。しかも評価量の式を聞く問題が多く、ここを曖昧にしていると毎回落とすことになります。

とくに グリッド比の分母は、毎回のように入れ替えられます。

グリッド比 ＝ 箔の高さ ÷ 箔と箔の「すき間」

分母はすき間であって、箔の厚さではありません。これだけで何問か取れます。

散乱線そのものの基礎は「散乱線とその対策」にあります。この記事では、国家試験で問われる式と向きを中心に整理します。

グリッドの目的は、ただ1つ

散乱線は、画像を白くかぶらせてコントラストを下げる原因です。グリッドはこれを取り除きます。

グリッドの目的は、散乱線を取り除いてコントラストを上げること。それだけ

しくみは単純です。一次線は焦点からまっすぐ来るので、深いすき間をそのまま通り抜けます。一方、散乱線は被写体の中で生まれて方向がばらばらなので、斜めに入ってきて箔に当たり、吸収されます。

ここから、グリッドが関係しないこともはっきりします。

• 鮮鋭度には関係しません。グリッドは被写体より後ろにあるので、ボケには影響しないからです
• 骨のX線透過性にも無関係です。透過性は骨自身の性質で決まります

グリッドの種類

箔の向きによる分類

• 平行グリッド … 箔が互いに平行で、入射面に垂直。使用距離の制限はありません（ただし周辺部の濃度は落ちます）
• 集束グリッド（テーパグリッド）… 箔が焦点に向かって傾いていて、延長線がある距離で1点に集まります。使用距離限界があり、決められた距離から外れるとカットオフが起こります
• クロスグリッド … 2つの直線グリッドを角度をもたせて一体にしたもの。除去能は高いですが、位置合わせが厳しくなります

動かすかどうかによる分類

• 静止グリッド … X線ビームに対して動かさずに使います。グリッドの線（縞）が画像に写ります。携帯撮影などで使います
• 可動グリッド（ブッキー） … 撮影中に動かして線を消します。据え置きの撮影台で使います

評価量の式：分母が「すき間」か「箔の厚さ」か

記号の意味を先に固定します。

• h … 箔の高さ
• D … 箔と箔のすき間
• d … 箔の厚さ

そのうえで、5つの評価量を整理します。

評価量	式	意味
グリッド比	$h \div D$	箔の高さ ÷ すき間
グリッド密度	$1 \div (D + d)$	1 cm あたりの箔の本数
選択度	$T_p \div T_s$	一次線透過率 ÷ 散乱線透過率
露出係数（バッキー係数）	$1 \div T_t$	全放射線透過率の逆数
コントラスト改善比	ありの C ÷ なしの C	グリッドの有無でコントラストを比べる

出題で狙われるのは、次の3点です。

① グリッド比の分母

すき間 D です。箔の厚さ d ではありません。また、高さ h が分子です。「箔の高さに対するはくの間隔の比」と、逆にした選択肢も出ます。

グリッド比が大きい ＝ 深いトンネルなので、散乱線をよく除去できます。

② グリッド密度の単位

1 cm あたりの本数（本/cm）です。「1 mm 当たり」も「はくの重さ」も誤りです。

③ 露出係数の分母

全放射線透過率 $T_t$ の逆数です。一次線だけの透過率ではありません。グリッドを入れると全体の透過率が下がるので、その逆数だけ露出を増やす必要がある、という意味です。

使うとどうなるか、条件を変えるとどうなるか

グリッドを使うと（撮影条件を一定として）

	どうなる	なぜ
コントラスト	上がる	これがグリッドを使う目的
粒状性	下がる	一次線も一部吸収され、量子ノイズが増える
被ばく線量	増える	同じ濃度を得るのに露出を増やす必要がある
鮮鋭度	変わらない	グリッドは被写体より後ろにあるので無関係

上がるのはコントラストだけです。「粒状性が向上する」「被ばく線量が減少する」はどちらも誤りです。

管電圧を上げると

管電圧が高くなると、散乱線が増え、その方向も前方寄りになります。前方寄りの散乱線はグリッドをすり抜けやすいので、

選択度もコントラスト改善比も、小さくなる

「管電圧が高いほど選択度は大きい」は誤りです。向きが逆です。

グリッド比を大きくすると

深いトンネルになるので散乱線をよく除去できますが、一次線も余分に削られます。その分だけ露出を増やす必要があるので、

グリッド露出係数（バッキー係数）は大きくなる

同時に、位置合わせもシビアになります。

仮想グリッド

仮想グリッドは、物理的なグリッドを使わずに、画像処理で散乱線成分を推定して取り除く技術です。

$$\text{出力画像} = \text{原画像} - \text{推定した散乱線画像}$$

加算ではなく減算です。散乱線成分を引くからこそ、一次線成分の割合が上がってコントラストが戻ります。

物理グリッドと比べると、性格がはっきり違います。

	物理グリッド	仮想グリッド
しくみ	鉛の箔で実際に止める	画像処理で推定して引く
除去	確実	推定処理
線量	2〜4 倍必要	変わらない
位置合わせ	要る（斜入でカットオフ）	不要

最大の利点は、線量が増えないことです。処理は撮影後の画像に対して行うので、検出器への入射線量は一切変わりません。ポータブル撮影など、グリッドを正しく設置しにくい場面で使われます。

また、設定グリッド比を高くするほど、より強く散乱線を除去する処理になります。「高いほど抑制効果が低い」は逆で誤りです。

なお、斜入による濃度ムラ（カットオフ）は、そもそもグリッドを置かないので生じません。「仮想グリッドは濃度ムラを改善する」という選択肢は、課題そのものが存在しないので誤りです。

試験で問われやすいポイント

論点	覚える形
グリッドの目的	散乱線を除いてコントラストを上げる。それだけ
鮮鋭度との関係	無関係（被写体より後ろにあるから）
グリッド比	$h \div D$（高さ ÷ すき間）
グリッド密度	$1 \div (D+d)$。1 cm あたりの本数
選択度	$T_p \div T_s$
露出係数	$1 \div T_t$（全放射線透過率の逆数）
コントラスト改善比	ありの C ÷ なしの C
平行グリッド	距離の制限はない
集束グリッド	距離限界あり。外れるとカットオフ
静止グリッド	グリッド線が写る
可動グリッド	動かして線を消す
使うとコントラストは	上がる
使うと粒状性は	下がる
使うと被ばくは	増える
管電圧を上げると選択度は	小さくなる
グリッド比を上げると露出係数は	大きくなる
仮想グリッド	減算。線量は変わらない
仮想グリッドの設定比	高いほど強く除去

まとめ

• グリッドの目的は散乱線を除いてコントラストを上げること、ただ1つ。鮮鋭度には無関係
• グリッド比 ＝ h ÷ D（高さ ÷ すき間）。分母を箔の厚さ d にするのが最大のひっかけ
• グリッド密度は 1 cm あたりの本数。mm でも重さでもない
• 露出係数は全放射線透過率の逆数。一次線だけではない
• 距離限界があるのは集束グリッド。平行グリッドは距離が自由
• 使うとコントラストは上がるが、粒状性は下がり、被ばくは増える
• 管電圧が高いほど選択度は小さくなる（散乱線が前方寄りになるから）
• 仮想グリッドは減算。線量は変わらないのが最大の利点

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