JP4805659B2 - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、入射されたＸ線を直接的に電気信号に変換または、一旦、可視光線に変換した後に電気信号に変換するアクティブマトリクスアレイを使用した平面Ｘ線検出器を備えたＸ線画像診断装置に関する。

人体にＸ線を入射することで生成された人体の各組織によるＸ線吸収差による（人体を透過した後の）２次元Ｘ線画像に対して、Ｘ線検出器による複数の過程を経ることで電気信号に変換し映像化する技術がＸ線画像診断装置として利用されている。

近年従来から使用されてきたイメージインテンシファイア及びイメージングプレートに置き換わるものとして、平面Ｘ線検出器を使用したＸ線画像診断装置が製品化されている。この平面Ｘ線検出器は入射したＸ線エネルギーを電荷量に変換するＸ線検出部と、前記電荷量をある領域（以下：画素）毎に蓄積するコンデンサ及びこのコンデンサから電荷の読み出しを選択する半導体スイッチを画素毎にアクティブマトリクス状に構成したアレイ部と、さらに読み出された信号をディジタル信号に変換するとともにゲイン補正等の前処理を施す信号処理部とに大きく分けて構成されている。

電荷の読み出しの際は随時、同一画素行に存在する前記半導体スイッチ毎にＯＮ／ＯＦＦしていき、取り出された電気信号は同一画素列毎に設けられた増幅系により増幅される。

一方、Ｘ線画像診断装置の構築形態の一つとして、２方向撮像システム（以降、バイプレーン型Ｘ線画像診断装置と称す）が従来よりＸ線画像診断装置の一つとして製品化されている。

これは人体の或る部位に対して異なる２方向からＸ線を照射することで、異なる２方向のＸ線診断画像を収集するもので、複雑な位置関係を成す診断部位の位置関係を把握するのに役立つほか、例えば造影検査を行う際１回の造影剤注入に対して同時に２方向からのＸ線診断画像を収集することで、造影剤の使用量の削減にも寄与することができる。

このバイプレーン型Ｘ線画像診断装置は、異なる２方向よりＸ線を照射するが故に、意図しない側のＸ線検出器側にも被検体により発生した散乱Ｘ線を入射させてしまう。つまり、一方の例えば正面側のＸ線から発生したＸ線は被検体内で散乱し、他方の側面側のＸ線検出器に入射して検出されてしまう。ここではこの現象を「カブリ（ｆｏｇ）」と称する。

この散乱Ｘ線により発生した信号は、意図したＸ線診断画像信号上に被ってしまう為、画像品位の低下や診断部位の画像コントラスト低下など画像診断に悪影響を与える。

これを防ぐ為、イメージインテンシファイアの電界強度をスイッチングすることでイメージインテンシファイアの蛍光そのものを停止させる、イメージインテンシファイアの後段に接続されているＣＣＤカメラによるシャッター機能によりＣＣＤによる光電変換を防止する等の技術が採用されている。

従来からのイメージインテンシファイア／ＣＣＤカメラに置き換えて、平面Ｘ線検出器をバイプレーン型Ｘ線画像診断装置に使用するに当たり、解決しなければならない以下の二つの問題点が有る。

一つ目に、他方側からの散乱Ｘ線（カブリＸ線）により発生したカブリ成分が、意図するＸ線診断画像信号（信号成分）上に被るのを防ぐための従来からの技術は、検出器の構造が異なる平面Ｘ線検出器には使用することができない。このカブリＸ線による影響を除去できなければ、コントラスト性能低下、及び画像品位を損ねるばかりか誤診を招く恐れが有る。

二つ目に、平面Ｘ線検出器の示す残像特性による影響がある。この残像特性は発生した信号の一部がＸ線検出部の特性により時間的に遅れて出力される現象であり、残像特性は前カットにて収集したＸ線診断画像が次以降のカットのＸ線診断画像に載ってしまうゴースト現象を引き起こすことも有り、平面Ｘ線検出器の好ましくない特性の一つとして報告されている。

この残像特性が、このカブリＸ線により同様に残像を以降の収集画像上に作ってしまう為、前収集カットのカブリ成分がゴースト現象として次以降のカットに残像成分として現れてくることも有るため、同様にコントラスト性能低下、及び画像品位を損ねるばかりか誤診を招く危険性も有る。

本発明の目的は、バイプレーン型Ｘ線画像診断装置においてカブリＸ線の影響を軽減することにある。

本発明の第１局面において、Ｘ線画像診断装置は、第１Ｘ線発生部と、前記第１Ｘ線発生部に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出する第１Ｘ線検出器と、第２Ｘ線発生部と、前記第２Ｘ線発生部に対向配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出する第２Ｘ線検出器と、前記第１Ｘ線検出器から読み出された信号と前記第２Ｘ線検出器から読み出された映像信号とを処理する信号処理部とを具備し、前記信号処理部は、前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第２Ｘ線検出器から空読みされた信号に基づいて前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第２Ｘ線検出器から読み出された映像信号に含まれる残像成分を推定計算するとともに、前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第１Ｘ線検出器から空読みされた信号に基づいて前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第１Ｘ線検出器から読み出された映像信号に含まれる残像成分を推定計算する機能と、前記推定計算された残像成分を前記映像信号から減算する機能とを有する。
本発明の第２局面において、Ｘ線画像診断装置は、正面側Ｘ線発生部と正面側Ｘ線検出器とを有する正面撮像系と、側面側Ｘ線発生部と側面側Ｘ線検出器とを有する側面撮像系と、前記正面側Ｘ線発生部からのＸ線発生を所定のＸ線発生周期で繰り返し、前記正面側Ｘ線検出器からの信号読み出しを所定の信号読み出し周期で繰り返すように前記正面撮像系と前記側面撮像系とを制御する制御部と、前記正面側Ｘ線検出器からの映像信号と前記側面側Ｘ線検出器からの映像信号とを処理する映像信号処理部と、前記正面側Ｘ線検出器と前記映像信号処理部との間に設けられ、前記正面側Ｘ線検出器に対する前記映像信号処理部と接地との電気的接続を選択的に切り替える正面切り替え部と、前記側面側Ｘ線検出器と前記映像信号処理部との間に設けられ、前記側面側Ｘ線検出器に対する前記映像信号処理部と接地との電気的接続を選択的に切り替える側面切り替え部と、前記正面切り替え部の電気的接続を前記信号読み出し周期で切り替え、前記側面切り替え部の電気的接続を前記信号読み出し周期で前記正面切り替え部の電気的接続と逆相で切り替えるように前記正面切り替え部と前記側面切り替え部とを制御する切り替え制御部とを具備する。

本発明によれば、バイプレーン型Ｘ線画像診断装置においてカブリＸ線の影響を軽減することができる。

以下、図面を参照して本発明によるバイプレーン型Ｘ線画像診断装置を好ましい実施形態により説明する。
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係るバイプレーン型Ｘ線画像診断装置の主要部の構成を示している。バイプレーン型Ｘ線画像診断装置は、正面側（フロンタル；Ｆ）のＸ線撮影系統と、側面側（ラテラル；Ｌ）のＸ線撮影系統とを備える。正面側のＸ線撮影系統は、Ｘ線管１１と、Ｘ線管１１に被検体Ｐを挟んで正対する平面Ｘ線検出器（ＦＰＤ）１３とを有している。側面側のＸ線撮影系統は、Ｘ線管１２と、Ｘ線管１２に被検体Ｐを挟んで正対する側面側Ｘ線検出器１４とを有している。正面側のＸ線管１１は例えば床置型のＣアームの一端に取り付けられ、Ｘ線検出器１３はＣアームの他端に取り付けられる。側面側のＸ線管１２は例えば天井吊り下げ型のΩアームの一端に取り付けられ、Ｘ線検出器１４は、Ωアームの他端に取り付けられる。Ｘ線管１１の焦点からＸ線検出器１３の受像面中心を結ぶ撮影中心軸と、Ｘ線管１２の焦点からＸ線検出器１４の受像面中心を結ぶ撮影中心軸とは、アイソセンタと呼ばれる不動点で交差するように、Ｃアームの支持機構とΩアームの支持機構とが設計されている。

Ｘ線管１１、１２は、システム制御装置２３のＸ線制御部２０の制御を受けてそれぞれＸ線を発生する。図２に示すように、Ｘ線制御部２０は、正面側Ｘ線管１１からパルスＸ線を所定のＸ線発生周期（Δｔ）で繰り返し発生させる。換言すると、Ｘ線は、１秒あたり、１／Δｔのレート、例えば３０回／秒で発生される。Ｘ線制御部２０は、正面側Ｘ線管１１からのパルスＸ線の発生時期に対してＸ線発生周期（片側）の１／ｎの時間（Δｔ／ｎ）だけシフトして、側面側Ｘ線管１２からパルスＸ線を同じＸ線発生周期（Δｔ）で繰り返し発生させる。なお、「ｎ」は２以上の整数である。ここでは、ｎは２として説明する。なお、図７の駆動では、正面側Ｘ線管１１からのパルスＸ線の発生時期に対して、側面側Ｘ線管１２からのパルスＸ線の発生時期は、ｎ＝３として、（Δｔ／３）だけシフトしますが、側面側Ｘ線管１２からのパルスＸ線の発生時期に対する正面側Ｘ線管１１からのパルスＸ線の発生時期は、ｎ＝１．５として、（２・Δｔ／３）だけシフトします。

両側合わせるとそのＸ線発生周期は、実質的に（Δｔ／２）になる。換言すると、Ｘ線は、１秒あたり、１／（Δｔ／２）のレート、例えば６０回／秒で発生される。

Ｘ線検出器１３，１４は、入射Ｘ線を直接的に電荷に変換するための２次元状に配列された複数のＸ線検出部１を、複数のＸ線検出部１はそれぞれ対応する電荷蓄積部としての複数のコンデンサ２とを有する。複数のＸ線検出部１は複数の半導体スイッチ３を介して同列毎に信号線３１に共通接続される。複数の半導体スイッチ３のゲートは同行毎にゲート線３２に共通接続される。ゲートドライバ４はゲート線３２を順番に駆動する。複数の信号線３１には複数の増幅系部５及びマルチプレクサ６を介してアナログディジタル変換部７が接続される。コンデンサ２に蓄えられている電荷信号は半導体スイッチ３、信号線３１を経由して読み出され、増幅系部５で増幅され、アナログディジタル変換部７でディジタル信号に変換され、画像補正部１０に供給される。画像補正部１０では、ディジタル信号は、記憶部８のオフセット補正データによりオフセット補正を受け、さらに記憶部９のゲイン補正データによりゲイン補正を受けた後、正面側の映像信号（Ｆ）、側面側の映像信号（Ｌ）として、それぞれ切り替え部１５、１６を介してシステム制御装置２３の映像信号処理部１７に送られる。Ｘ線検出器１３、１４は、システム制御装置２３のＦＰＤ制御部１９の制御を受けてそれぞれ被検体の透過Ｘ線の検出（電荷蓄積）及び信号読み出しを、Ｘ線発生周期Δｔの１／２の信号読み出し周期（Δｔ／２）で繰り返す。

切り替え部１５は、正面側Ｘ線検出器１３の画像補正部１０に対する電気的な接続を、カブリ補正制御部１８の制御に従って、映像信号処理部１７の端子（Ａ）と接地端子（Ｂ）とで選択的に切り替えるために設けられている。同様に、切り替え部１６は、側正面側Ｘ線検出器１４の画像補正部に対する電気的な接続を、カブリ補正制御部１８の制御に従って、映像信号処理部１７の端子（Ａ）と接地端子（Ｂ）とで選択的に切り替えるために設けられている。

切り替え部１５、１６の切り替えは、カブリ補正制御部１８の制御のもとにある。カブリ補正制御部１８は、切り替え部１５、１６が、信号成分の読み出し期には検出器１３、１４を映像信号処理部１７（端子（Ａ））に接続し、カブリ信号の読み出し期、つまり他方の撮影系統の撮影期には検出器１３を接地（端子（Ｂ））に接続するために、切り替え部１５、１６を制御する。典型的には正面／側面側両方を合わせたＸ線発生周期（Δｔ／２）に同期して、Ｘ線発生周期の１／２の周期（Δｔ／２）でＡ／Ｂ端子が交互に選択される。さらに、正面側の切り替え部１５と側面側の切り替え部１６とは互いに逆相で動作される。

図２を参照して本実施形態の撮影動作とともにカブリ成分除去の為の実際の駆動について説明する。なお上述のようにカブリ成分除去は図１の切り替え部１５、１６にて行われているものである。まず、図２において、正面側Ｘ線曝射（Ｆｄ１）と側面側Ｘ線曝射（Ｌｄ１）の間に、正面側Ｘ線曝射（Ｆｄ１）に由来するカブリ成分（Ｆカブリ１）を含む映像信号（Sig.１L）が側面側Ｘ線検出器１４から読み出される。そのとき切り替え部１６は接地側（Ｂ）に接続されているので、カブリ成分（Ｆカブリ１）を含む映像信号（Sig.１L）は、廃棄される。

また同様に側面側Ｘ線曝射（Ｌｄ１）と正面側Ｘ線曝射（Ｆｄ２）の間に、側面側Ｘ線（Ｌｄ１）により発生したカブリ成分（Ｌカブリ１）を含む映像信号（Sig.２F）が正面側Ｘ線検出器１３から読み出される。そのとき切り替え部１５は接地側（Ｂ）に接続されているので、カブリ成分（Ｌカブリ１）を含む映像信号（Sig.2F）は、廃棄される。

このようにカブリ成分を含む映像信号（Sig１L,Sig３L及びSig.２F,４F）は、映像信号処理部１７に供給されることなく、廃棄される。またこれらのカブリ成分を含む映像信号は映像信号処理部２３において収集されるべき画像と認識させないことで、切り替え部１５、１６において廃棄されてもシステムエラーは発生しない。一方、カブリ成分を含まない映像信号（Sig2L,Sig4L及びSig.1F,3F）は、切り替え部１５、１６の端子（Ａ）を経由して映像信号処理部１７に供給される。

これらの動作により、読み出されたF信号１,２及びL信号１,２にカブリ成分が重畳されてしまうことは防ぐことができる。然るにカブリ成分が除去されたＸ線診断画像を得ることができる。

なお説明上、図２はＸ線曝射とカブリ成分画像読み出しの為の平面Ｘ線検出器駆動が同期している状態について示しているが、カブリ成分画像の読み出しは他方側Ｘ線曝射と必ずしも同期している必要は無い。

（第２実施形態）
図３には、本第２実施形態に係るバイプレーン型Ｘ線画像診断装置の主要部の構成を示している。図３において、図１と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する。正面側／側面側の平面Ｘ線検出器１３、１４には、切り替え部１５、１６を介することなく、映像信号補正部３０が接続される。

図４には映像信号補正部３０の正面側平面Ｘ線検出器１３に対応する部分の構成を示している。平面Ｘ線検出器１３に対して切り替えスイッチ１０１を介してフレームメモリ１０４が接続される。補正制御部１０８は、自身の系統のＸ線発生期（信号成分発生期）に対応する信号読み出し期には、映像信号処理部１７の端子（Ａ）を選択し、他方の系統のＸ線発生期（カブリ発生期）に対応する信号読み出し期には、フレームメモリ１０４の端子（Ｂ）を選択するように、切り替えスイッチ１０１を制御する。典型的には正面／側面側の交互のＸ線発生に同期して、信号読み出し周期（Δｔ／ｎ）でＡ／Ｂ端子が交互に選択される。フレームメモリ１０４は補正制御部１０８の制御により信号読み出し周期（Δｔ／ｎ）を遅延時間とした遅延回路として機能する。

なお、「ｎ」は２以上の整数である。ここでは、ｎは２として説明する。

フレームメモリ１０４の出力には乗算器１０９が接続される。乗算器１０９には、次の自側へのＸ線照射に対応する映像信号を読み出すまでの時間長に対応する当該検出部３に固有の残像発生率（β）のデータを記憶するメモリ１０６が接続される。乗算器１０９において、フレームメモリ１０４からの映像信号（図５の例えばSig.3L）に残像発生率（β）が乗算される。この残像発生率（β）が乗算された映像信号は、次の自側へのＸ線照射に対応する映像信号を読み出す際の映像信号（図５の例えばSig.4L）に含まれる残像成分の近似値として計算され得る。乗算器１０９の出力には加算器１１０が接続される。

加算器１１０の出力は、補正制御部１０８の制御により遅延回路として機能するフレームメモリ１０５と、フレームメモリ１０５の出力に前の自側へのＸ線照射に対応する映像信号の読み出し時点と、次の自側へのＸ線照射に対応する映像信号の読み出し時点との間の時間長に対応する当該検出部３に固有の残像減衰率（α）を乗算する乗算器１１１とを介して加算器１１０の入力に帰還する。図８には、典型的な平面Ｘ線検出器のＸ線検出部３の残像減衰特性を示している。

加算器１１０からは、乗算器１０９で生成される直前の他方側Ｘ線によるカブリ画像の残像成分と、乗算器１１１で生成されるそれ以前のカブリ画像の残像成分が前回自側Ｘ線から今回自側Ｘ線までの期間に減衰して残留する減衰成分との加算結果が出力される。この残像成分と減衰成分との加算結果は、加算器１１２において、映像信号から減算される。これにより直前のカブリ信号の残像成分と今までの累積されたカブリ信号の残像成分との影響を軽減することができる。

例えば、現在の信号読み出し周期に対して、乗算器１０９で生成される１周期（読み出し周期）前の映像信号（Ｓｉｇ．３Ｌ）の残像成分と、乗算器１１１で生成される３周期前の映像信号（Ｓｉｇ．１Ｌ）の残像成分が２周期の間に減衰した成分（減衰成分）とが、現在周期の映像信号（Ｓｉｇ．４Ｌ）から、加算器１１２において減算される。

つまり、正面側Ｘ線曝射（Ｆｄ１）と側面側Ｘ線曝射（Ｌｄ１）の間に、正面側Ｘ線曝射（Ｆｄ１）により生成されたカブリ成分（Ｆカブリ１）が含まれている映像信号（Sig.１L）の読み出し駆動を側面側平面Ｘ線検出器１４に対して行う動作は、第１実施形態と同じ動作であるが、残像特性を持つ平面Ｘ線検出器１３、１４では一方の例えば側面側Ｘ線曝射（Ｌｄ１）によるＸ線診断画像のための映像信号（Ｌ信号１）上にカブリ成分（Fカブリ１）の残像分が重畳されることとなる。また同様に側面側Ｘ線曝射（Ｌｄ２）の後に読み出された映像信号（Ｓｉｇ．４Ｌ）には、Ｆｄ１により生成されたカブリ成分（Ｆカブリ１）の３周期後の残像成分と、正面側Ｘ線曝射（Ｆｄ２）により生成されたカブリ成分（Ｆカブリ２）の次周期の残像が重畳されることとなる。

本第２実施形態においては第１実施形態によるカブリ成分の除去のための平面Ｘ線検出器駆動制御に加えて、これらのカブリの残像信号をも除去することが実現される。このカブリ残像信号の除去は、第１実施形態にて廃棄した映像信号（以降カブリ信号）:図３におけるSig２F,４F及びSig１L,３Lを使用してＸ線診断画像信号に重畳されるカブリ残像信号分を残像発生率及び残像減衰率により見積もり、これをSig.３F及びSig.２L,４L（以降Ｘ線照射画像）から差し引くことで達成する。ｆは信号読み出し周期番号とする。

補正された映像信号（Ｓｉｇ’．ｆ）＝映像信号（Ｓｉｇ．ｆ）−カブリ残像信号（ｆ）
ただし、
カブリ残像信号（ｆ）＝残像発生率β×映像信号（Ｓｉｇ．ｆ）＋残像減衰率α×カブリ残像信号（ｆ−１） ・・・（１）
残像発生率：１発のパルスＸ線に対して生成され、読み出されたＸ線信号（：Ｓ）と、次発のパルスＸ線照射前に読み出された残像信号（：Ｌ）との比
残像減衰率：Ｌ（ｆ）とＬ（ｆ−１）との比
また平面Ｘ線検出器１３、１４の残像特性としてＸ線信号Ｓの量に対して残像発生率が異なる場合は、リアルタイムにて測定されたＳの量に応じて異なった残像発生率がルックアップテーブルにより選択できる様にしておいても良い。

なお、図５の側面側Ｘ線曝射（Ｌｄ２）に対応する映像信号（Ｓｉｇ．４Ｌ）にはＸ線診断画像信号（Ｌ信号２）とともに、１Ｘ線発生周期前に求めたカブリ成分（Ｆカブリ１）の残像成分と、１読み出し周期前のカブリ成分（Ｆカブリ２）の次周期の残像成分と、さらに１Ｘ線発生周期前の信号成分（L信号１）の２読み出し周期後の残像成分も含まれている。

本実施形態の意図は、他方側からのカブリＸ線により生成されるカブリ成分を除去することであるため、L信号１の２フレーム後の残像の除去は意図するものではない。実際のところ第２実施形態では除去されない状況を以下に示す。上記（１）式による補正を行った際に使用される残像発生率は、実際のところ数％のオーダーである。よってSig３L上に載っているＬ信号１の次フレームの残像信号量は、Ｌ信号１の数百分の一のオーダーである。このようなL信号１の残像信号を持つSig.３Lへ、補正式に基づき（Fカブリ２の残像信号を補正するために）数％のオーダーの残像発生率を乗算すると、結果としてSig４Lから除去されるL信号１の残像は、L信号１の（数万分の一）又は（数百分の一）％のオーダーとなり、殆ど除去されない状態となる。

本実施形態は他方側からのカブリ成分を除去することを意図している為、オペレータがＸ線照射ボタンから手を離し、Ｘ線照射がストップした段階で、補正データ画像が蓄えられているフレームメモリ１０４，１０５は一旦クリアされるべきである。

以上、第１実施形態の平面Ｘ線検出器駆動に付加して、第２実施形態を実行することにより、残像特性が十分に小さくない通常の平面Ｘ線検出器１３、１４を使用する、及びカブリ残像信号が除去された、Ｘ線診断画像を得ることができる。なお説明上、図５はＸ線曝射とカブリ成分画像読み出しの為の平面Ｘ線検出器駆動が同期している状態について示しているが、カブリ成分画像の読み出しは他方側Ｘ線曝射と必ずしも同期している必要は無い。

（第３実施形態）
バイプレーン型Ｘ線画像診断装置による透視・撮影画像の収集の際、シングルプレーン型Ｘ線画像診断装置時と同様に１秒間に収集できるＸ線画像フレーム数（以降収集レート）はオペレータの意図により切り替え可能とされるべきである。第３実施形態においては、収集レートが比較的遅い状態にてバイプレーンアプリケーション収集を行った場合等、複数回のカブリ成分画像を読み出す制御を行った際の、第２実施形態の変形について記載する。

まず、図７に複数回のカブリ成分画像を読み出す制御を行った際の画像収集動作について示している。このような制御を行った際は、読み出された正面側及び側面側の画像が、Ｘ線照射画像またはカブリ成分画像の何れにも該当しない画像（以降、空読み画像）が生じる（図７中のSig３F,３L Sig6F,6L）。この空読み画像読み出しの存在により、第２実施形態に定義されている残像発生率、残像減衰率は第２実施形態のそれとは異なった係数が必要となる。更に、バイプレーンアプリケーションの使用上、比較的低収集レート時においても、正面側のＸ線画像収集と側面側のＸ線画像収集は、極力時間的間隔が短い方が好ましい。よって図７に示されるように正面側と側面側で異なった残像発生率、残像減衰率の係数が必要となる。

上記、異なった係数が必要となる理由について、以下に記す。第２実施形態による図５においては、残像発生率はカブリ成分画像の１フレーム後の読み出し画像上に載るカブリ残像信号を算出することに使用されているが、第３実施形態による図７の正面側においては２周期後（Sig２Fのカブリ成分：Lカブリ１が２フレーム後のSig４F）の画像上に載るカブリ残像信号を算出することに使用されることとなる。

一方で、正面側のＸ線画像収集と側面側のＸ線画像収集は、極力時間的間隔が短くすることにより、側面側においては、図５と同様に、残像発生率はカブリ成分画像の１フレーム後の読み出し画像上に載るカブリ残像信号を算出することに使用される。

同様にして、残像量の減衰比率においても、図５においては、算出されたカブリ残像信号を用いて、更に２周期後の（Ｘ線診断）画像上に載るカブリ残像信号を算出することに使用されているが、図５においては算出されたカブリ残像信号を用いて、更に３周期後の（Ｘ線診断）画像上に載るカブリ残像信号を算出されることに使用される。然るに、収集レートにより（空読み画像の枚数により）カブリ残像量を推定する為に使用される残像発生率、残像量の減衰比率は変化しなくてはならない。

第３実施形態を実現するための映像信号補正部の構成を図６に示す。図６において図４と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する。本第３実施形態の映像信号補正部では、切り替えスイッチ及び外部入力コマンドが追加された物である。

切り替え部１０２は、切り替え部１０１からの非Ｘ線照射画像を表す映像信号を、フレームメモリ１０４と接地とに選択的に伝達する。映像信号がカブリ成分の周期では、映像信号はフレームメモリ１０４に供給され、第２実施形態と同等の動作が実現される。映像信号が空読み画像成分の周期では、映像信号は接地を介して廃棄される。

映像信号がカブリ成分の周期は、他方側の撮像系統でＸ線発生に同期しており、また映像信号が空読み画像成分の周期は、両方の撮像系統ともにＸ線発生されていない周期として補正制御部１０８で判定され得る。

ルックアップテーブル１１８、１１９は、空読み画像の枚数、正面側・側面側にそれぞれ関連付けられた残像発生率、残像減衰率の係数が記憶されている。入力されたこれらの条件に応じて、それぞれの係数が自動的に選択されるようになっている。

以上、第２実施形態の平面Ｘ線検出器駆動／補正制御方式に付加して、第３実施形態を実行することにより、残像特性が十分に小さくない通常の平面Ｘ線検出器１３、１４を使用する、多様な収集レートにて使用する際も、カブリ残像信号が除去された、Ｘ線診断画像を得ることができる。なお説明上、図５はＸ線曝射とカブリ成分画像読み出しの為の平面Ｘ線検出器駆動が同期している状態について示しているが、カブリ成分画像の読み出しは他方側Ｘ線曝射と必ずしも同期している必要は無い。

本実施形態により、バイプレーン型Ｘ線画像診断装置に平面Ｘ線検出器をＸ線検出器として組み合わせた際も、他方側からのカブリ成分を除去することができ、Ｘ線診断画像の品位・コントラスト性能の低下、及び誤診の危険性を抑制することができる。また同様に、残像特性が十分に小さくない通常の平面Ｘ線検出器を、多様な収集レートにて使用する際も、カブリ残像信号を除去することができ、Ｘ線診断画像の品位・コントラスト性能の低下、及び誤診の危険性を抑制することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１実施形態によるバイプレーン型Ｘ線画像診断装置の主要部の構成を示す図。 第１実施形態による動作を示すタイムチャート。 本発明の第２実施形態によるバイプレーン型Ｘ線画像診断装置の主要部の構成を示す図。 図３の映像信号補正部の構成を示す図。 第２実施形態による動作を示すタイムチャート。 本発明の第３実施形態によるバイプレーン型Ｘ線画像診断装置の映像信号補正部の構成を示す図。 第３実施形態による動作を示すタイムチャート。 平面Ｘ線検出器のＸ線検出部の残像減衰特性を示す図。

符号の説明

１１…正面側Ｘ線管、１２…側面側Ｘ線管、１３…正面側平面検出器、１４…側面側平面検出器、１５…正面側切り替え部、１６…側面側切り替え部、１７…映像信号処理部、１８…カブリ補正制御部、１９…平面Ｘ線検出器制御部、２０…Ｘ線制御部、２１…正面側モニタ、２２…側面側モニタ、２３…システム制御部。

Claims (5)

1. 第１Ｘ線発生部と、
   前記第１Ｘ線発生部に対向配置され、被検体を透過したＸ線を検出する第１Ｘ線検出器と、
   第２Ｘ線発生部と、
   前記第２Ｘ線発生部に対向配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出する第２Ｘ線検出器と、
   前記第１Ｘ線検出器から読み出された信号と前記第２Ｘ線検出器から読み出された映像信号とを処理する信号処理部とを具備し、
   前記信号処理部は、前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第２Ｘ線検出器から空読みされた信号に基づいて前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第２Ｘ線検出器から読み出された映像信号に含まれる残像成分を推定計算するとともに、前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第１Ｘ線検出器から空読みされた信号に基づいて前記第１Ｘ線発生部からのＸ線発生時期と前記第２Ｘ線発生部からのＸ線発生時期との間の期間に前記第１Ｘ線検出器から読み出された映像信号に含まれる残像成分を推定計算する機能と、前記推定計算された残像成分を前記映像信号から減算する機能とを有することを特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 前記信号処理部は、前記空読みされた信号に所定の残像発生率を乗算することにより前記残像成分を推定計算することを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
3. 前記信号処理部は、複数の収集レートにそれぞれ対応する複数の残像発生率を記憶することを特徴とする請求項２記載のＸ線画像診断装置。
4. 前記信号処理部は、前記空読みされた信号に所定の残像減衰率係数を乗算することにより前記残像成分に関する減衰成分を推定計算することを特徴とする請求項２記載のＸ線画像診断装置。
5. 前記信号処理部は、複数の収集レートにそれぞれ対応する複数の残像減衰率係数を記憶することを特徴とする請求項４記載のＸ線画像診断装置。

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