JPH04212041A - Ｘ線イメージセンサ及びｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、医療用Ｘ線検査装置、
工業用非破壊検査装置等に用いるＸ線イメージセンサ及
びＸ線検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、Ｘ線を利用して物質の含有量を測
定する検査装置が注目されている。これは異なるエネル
ギーのＸ線を被検体に照射し、物質のＸ線吸収係数が、
物質の違い及びＸ線のエネルギ−の違いにより異なる現
象を利用するものである。例えば２種類のＸ線を物質Ａ
、Ｂから構成される被検体に照射した場合、被検体透過
前の高エネルギーＸ線の強度をＩｈ０、低エネルギ−Ｘ
線の強度をＩｌ０、被検体透過後の高エネルギ−Ｘ線の
強度をＩｈ１、低エネルギ−Ｘ線の強度をＩｌ１、物質
Ａの高エネルギーＸ線の質量減弱係数をμｈａ、低エネ
ルギ−Ｘ線の質量減弱係数をμｌａ、物質Ｂの高エネル
ギーＸ線の質量減弱係数をμｈｂ、低エネルギ−Ｘ線の
質量減弱係数をμｌｂ、物質Ａの密度をρａ　、厚さを
Ｔａ　、物質Ｂの密度をρｂ　、厚さをＴｂとすると被
検体透過後の低エネルギーＸ線の強度Ｉｌ１は、 　　Ｉｌ１＝Ｉｌ１ｅｘｐ（−μｌａρａＴａ−μｌｂ
ρｂＴｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・・（１）で表される。また被検体透過後の
高エネルギーＸ線の強度Ｉｈ１は、 　　Ｉｈ１＝Ｉｈ１ｅｘｐ（−μｈａρａＴａ−μｈｂ
ρｂＴｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・・（２）で表される。

【０００３】式１、式２より式３が成立する。 Ｔｂ×ρｂ＝｛ｌｏｇｅ（Ｉｌ０／Ｉｌ１）×μｈａ−
ｌｏｇｅ（Ｉｈ０／Ｉｈ１）×μｌａ｝／（μｈａμｂ
１−μｈｂμｌａ）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（３）式３を
利用すれば物質の密度と厚さの積、つまり物質量が求め
られる。

【０００４】例えば密度測定装置の一つである骨塩量測
定装置では物質Ａが人体の軟部組織であり、物質Ｂが骨
部組織である。軟部組織の高エネルギーＸ線の線減弱係
数μｈａ、低エネルギーＸ線の線減弱係数μｌａ、骨部
の高エネルギーＸ線の線減弱係数μｈｂ、低エネルギー
Ｘ線の線減弱係数μｌｂは固有値であり、高エネルギー
での被検体透過前のＸ線強度Ｉｈ０、低エネルギーでの
被検体透過前のＸ線強度Ｉｌ０、高エネルギーでの被検
体透過前のＸ線強度Ｉｈ１、低エネルギーでの被検体透
過前のＸ線強度Ｉｌ１を測定することによって、式３か
ら骨塩量（Ｔｂ×ρｂ）が計算される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｘ線源
から照射されるＸ線エネルギーは単一エネルギーではな
くある範囲のエネルギーの分布を有している。

【０００６】物質によるＸ線の吸収は低いエネルギー程
大きく、透過する物質の厚さが厚くなるに従い大きくな
るため、透過する物質の厚さが厚くなるほど低エネルギ
−の減衰が大きくなり、透過後のＸ線エネルギー分布の
平均または実効的なエネルギーが高い方へシフトする。 この現象をビームハードニング現象という。

【０００７】ビームハードニング現象は被検体透過後の
高、低エネルギ−が変化し物質の吸収係数μｈａ、μｈ
ｂ、μｌａ、μｈｂに影響を及ぼすので、式３より求め
られる物質量（Ｔｂ×ρｂ）は真値と異なる。

【０００８】本発明は従来の上記課題に鑑み、ビームハ
ードニングの影響を除く事が可能なＸ線イメージセンサ
と、被検体の厚さに依存せずに正確な物質量の測定が出
来るＸ線検査装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
のＸ線イメージセンサは、多数個配列した単位検出素子
の内で一部の素子のＸ線入射側に測定しようとする物質
または材料と同じもしくはそれに近いＸ線吸収係数を有
するフィルタを設けるものである。

【００１０】また請求項４に記載の本発明のＸ線検査装
置は、測定しようとする物質または材料と同じもしくは
近いＸ線吸収係数を有し、密度及び厚さが既知のフィル
タで一部の単位検出素子のＸ線入射面を覆ったＸ線イメ
ージセンサを用いてＸ線とともにＸ線イメージセンサを
スキャニングするかまたは被検体をスキャニングし被検
体の測定を行う際に、被検体の物質量の測定とともにフ
ィルタの物質量の測定を行い、フィルタの物質量の測定
値とフィルタ材料の真の物性値との違いから補正係数を
求めて被検体の物質量の測定値の補正を行うものである
。

【００１１】

【作用】本発明のＸ線イメージセンサでは測定しようと
する物質または材料と同じもしくはそれに近いＸ線吸収
係数を有するフィルタを一部の単位検出素子のＸ線入射
面に設けることにより、ビームハードニングの補正用の
モニタが内蔵される。従ってそれを用いることによって
補正を実行できより正確なデータが得られる。

【００１２】また、本発明のＸ線検査装置においては、
フィルタをもちいた測定値の補正により被検体の厚さに
よるビームハードニングの影響が取り除かれて、密度も
しくは材料の正確な測定がなされる。

【００１３】また、サンプリング毎に補正係数を求めて
、一回の測定中にスキャニング方向における被検体の厚
さが変化しても厚さの変化に対応した補正をなす事が出
来る。

【００１４】また、フィルタを可動にすることによりＸ
線イメージセンサにおける単位検出素子の感度ばらつき
の補正が可能となる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１６】図１は第１の本発明のＸ線イメージセンサ
の基本を示す図である。図１において、１および２は単
位検出素子、３はＸ線の入射方向を示す矢印、４はフィ
ルタである。

【００１７】Ｘ線イメ−ジセンサは複数個の単位検出素
子１がアレイ状に配列した構成をとる。ここで単位検出
素子は例えばパルス計数方式のＣｄＴｅ放射線検出器で
ある。パルス計数方式では出力パルスの波高弁別ができ
る。一部の単位検出素子２のＸ線入射方向３側にはフィ
ルタ４が設けられる。フィルタ４のＸ線吸収係数は測定
しようとする材料もしくは物質のＸ線吸収係数と同じも
しくはそれに近い材料より構成される。例えば目的物質
が生体組織の骨部の場合はフィルタ４は骨部のＸ線吸収
係数に近いＡｌ（アルミニウム）、炭酸カルシウム、燐
酸水素カリウム、ヨウ化カリウム等から構成される。ま
たフィルタ４は駆動手段によって可動なものである。

【００１８】図２は第１の本発明のＸ線イメージセンサ
の一実施例を具体的に示す一部断面図である。図におい
て４はフィルタ、５はＸ線発生器、７は軟組織、８は骨
部、２１、２２、２３は単位検出素子、２４はＫエッジ
フィルタ、２５はプリアンプ、２６は波高弁別回路、２
７は計数回路、２８は計算処理部、２９はデータ表示部
、３０は入力部であって、その詳しい内容をＸ線イメー
ジセンサによる物質定量の実施例を通して説明する。

【００１９】Ｘ線発生器５と、単位検出素子２１、２２
、２３から構成されるＸ線イメージセンサ６との間に定
量目的物である骨部８と軟組織７から構成される被検体
が配置される。Ｘ線発生器５にはＫエッジフィルタ２４
が装着されている。Ｋエッジフィルタ２４の材料は例え
ばＮｄである。Ｋエッジフィルタの効果によりＸ線発生
器５からは高、低２種類の実効エネルギーに分離された
Ｘ線が発生する。例えば管電圧が８０ｋＶの時は実効エ
ネルギー７０ｋｅＶと４３ｋｅＶの２種類のＸ線が発生
する。被検体７は例えば人体であり測定目的物８は骨で
ある。単位検出素子２１、２２、２３はパルス計数方式
のＣｄＴｅ放射線検出器で、各々の検出器出力はプリア
ンプ２５、波高弁別回路２６、計数回路２７を通じて、
高低２段の信号に分離され計数される。

【００２０】被検体透過前の高エネルギーＸ線の強度Ｉ
ｈ０、被検体透過前の低エネルギーＸ線の強度Ｉｌ０は
予め測定可能である。

【００２１】軟組織７及びフィルタ４透過後の高エネル
ギーＸ線の強度Ｉｈ１ｆと被検体透過後の低エネルギー
Ｘ線の強度Ｉｌ１ｆは右側の単位検出素子２２で同時に
計数される。フィルタ４は例えば厚さ１ｃｍのＡｌであ
る。 Ａｌの質量減弱係数は、４０ｋｅＶで０．５６７ｃｍ２
／ｇ，８０ｋｅＶで０．２０３ｃｍ２／ｇで骨の質量減
弱係数４０ｋｅＶで０．５１２ｃｍ２／ｇ，８０ｋｅＶ
で０．２０９ｃｍ２／ｇに近い。計算処理部２８ではＩ
ｈ１ｆ及びＩｌ１ｆから式４に基づいてフィルタの物質
量Ｔｆ×ρｆが計算される。式４においてμｌａは低エ
ネルギーにおける軟組織の質量減弱係数、ρａは軟組織
の密度、Ｔａは軟組織の厚さ、μ１ｆは低エネルギーに
おけるフィルタの質量減弱係数、ρｆはフィルタの密度
、Ｔｆはフィルタの厚さである。またμｈａは高エネル
ギーにおける軟組織の質量減弱係数、μｈｆは高エネル
ギーにおけるフィルタ４の質量減弱係数である。

【００２２】 　　Ｔｆ×ρｆ＝｛ｌｏｇｅ（Ｉｌ０／Ｉｌ１ｆ）×μ
ｈａ−ｌｏｇｅ（Ｉｈ０／Ｉｈ１ｆ）×μｌａ｝／（μ
ｈａμｌｆ−μｈｆμｌａ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（４）μｈａ
、μｌａ、μｈｆ、μｌｆは軟組織７によるビームハー
ドニングの影響により真値からはずれ、その結果フィル
タ４の物質量Ｔｆ×ρｆの測定値は真値と異なる。

【００２３】フィルタ４の密度及び厚さは予め分かって
いるので式５からビームハードニングの影響を補正する
為の係数Ｋ１が求められる。 Ｋ１＝Ｔｆ×ρｆ（真値）／Ｔｆ×ρｆ（測定値）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（５
）軟組織７及び骨部８を透過後の高エネルギーＸ線の強
度Ｉｈ１ｂ、低エネルギーＸ線の強度Ｉｌ１ｂは中央の
単位検出素子２１において同時に計数される。

【００２４】計算処理部２８においてＩｈ１ｂ及びＩｌ
１ｂから式６に基づいて骨塩量Ｔｂ×ρｂが計算される
。

【００２５】 　　Ｔｂ×ρｂ＝｛ｌｏｇｅ（Ｉｌ０／Ｉｌ１ｂ）×μ
ｈａ−ｌｏｇｅ（Ｉｈ０／Ｉｈ１ｂ）×μｌａ｝／（μ
ｈａμｂｌ−μｈｂμｌａ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（６）単位検
出素子２２の場合と同様にμｈａ、μｌａ、μｈｂ、μ
ｂｌはビームハードニングの影響を受け、計算値と真値
に差が生じる。そこで単位検出素子２２で求めた補正係
数Ｋ１を計算値に乗算し補正する。補正後の骨塩量はビ
ームハードニングの影響が除かれ真値に近い正確度の高
いものである。

【００２６】多チャンネル型の検出器では単位検出素子
の感度ばらつきが測定精度を悪化させる。そこで、被検
体の測定前に、フィルタ４を全単位検出素子のＸ線入射
面から除き、その状態でＸ線照射により各単位検出素子
の計数を測定する。その計数のばらつきから各単位検出
素子の感度補正ができる。例えば全チャンネルの計数の
平均値と各単位検出素子の計数から各単位検出素子での
感度補正係数が求められる。そこで、被検体の測定時に
は、各単位検出素子の計数に、そのようにして求めてお
いた感度補正係数を乗算することによって、単位検出素
子間の感度ばらつきが補正され測定精度が向上する。

【００２７】なお、以上述べた実施例ではフィルタ４の
材料をＡｌで説明したが、炭酸カルシウム、燐酸水素カ
リウム、ヨウ化カリウム等の骨等価材料であれば良い。

【００２８】また単位検出素子をＣｄＴｅ放射線検出器
として説明したがこれに限らず、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ
等の他の半導体放射線検出器、シンチレーション検出器
、電離箱検出器等の放射線の検出が可能な検出器であれ
ば良い。

【００２９】またＫエッジフィルタ材料もＮｄに限らず
、Ｘ線管の管電圧も８０ｋＶに限らない。

【００３０】また、放射線の検出方式もパルス計数方式
に限らない。また、単位検出素子の形状や配列様式も、
２次元配列とする等、図で限定したものに限られないこ
とはいうまでもない。

【００３１】さらに、目的物質を生体組織の骨部として
説明したがこれに限らず、例えばプラスチック中の銅の
定量を行うには、フィルタの材料を銅とするなど、目的
物質として他の物を対象としてもよい。

【００３２】また異なるエネルギーのＸ線の発生させる
方法として、Ｋ吸収端を利用したがこれに限らず、Ｘ線
の管電圧を切り替える方法等、２種類以上の異なるエネ
ルギーのＸ線を発生できる方法であれば他の任意の方法
でよい。また、Ｘ線のエネルギー種類も２種類以上でも
良い。

【００３３】またフィルタの定量を行う単位検出素子は
多数個でも良い。図３は第２の本発明のＸ線検査装置の
一実施例を示す斜視図である。図において６はＸ線イメ
ージセンサ、３１はＸ線イメージセンサボックス、３２
はアーム、３３はフィルタ駆動系、３４はフィルタ駆動
方向、３５はＸ線イメージセンサボックス駆動系、３６
はＸ線イメージセンサボックス駆動方向、３７はベッド
である。他の符号は図２と同様であり説明は省略する。

【００３４】Ｘ線発生器５にはＫエッジフィルタ２４が
装着されている。Ｋエッジフィルタ２４の材料は例えば
Ｎｄである。Ｋエッジフィルタ２４の効果によりＸ線発
生器５からは高、低２種類の実効エネルギーに分離され
たＸ線が発生する。例えば管電圧が８０ｋＶの時は実効
エネルギー７０ｋｅＶと４３ｋｅＶの２種類のＸ線が発
生する。Ｘ線発生器５と、Ｘ線イメージセンサ６が配置
されたＸ線イメージセンサボックス３１とはアーム３２
で接続される。Ｘ線イメージセンサボックス３１の上部
片側にはフィルタ４及びフィルタ駆動系３３が装備され
ている。フィルタ４は例えば厚さ１ｃｍのＡｌである。 Ａｌの質量減弱計数は４０ｋｅＶで０．５６７ｃｍ２／
ｇ、８０ｋｅＶで０．２０３ｃｍ２／ｇで骨の質量減弱
計数４０ｋｅＶで０．５１２ｃｍ２／ｇ、８０ｋｅＶで
０．２０９ｃｍ２／ｇに近い。

【００３５】フィルタ４はフィルタ駆動系３３によりＸ
線イメージセンサ６上をベッド３７の長辺に垂直なフィ
ルタ駆動方向３４に任意に移動できる。Ｘ線イメージセ
ンサボックス３１はＸ線イメージセンサボックス駆動系
３５によりＸ線発生器５と連動してベッド３７の長辺に
平行なＸ線イメージセンサ駆動方向３６に移動する。被
検体測定時はＸ線発生器５とＸ線イメージセンサボック
ス３１がＸ線イメージセンサボックス駆動方向３６にス
キャニングされる。入力部３０はキーボード、マウス等
で駆動系の駆動、計算処理等を指示するようになってい
る。

【００３６】図４は上記第２の本発明のＸ線検査装置の
一実施例を示す断面図である。図４の符号に関しては図
２、図３と同様であり説明は省略する。以下図４に従い
第２の発明のＸ線検査装置の一実施例を説明する。

【００３７】Ｘ線発生器５にはＫエッジフィルタ２４が
装着されている。Ｘ線発生器５とアーム３２で連結され
るＸ線イメージセンサボックス３１には、単位検出素子
２１、２２、２３から構成されるＸ線イメージセンサ６
と各単位検出素子の後段のプリアンプ２５、波高弁別回
路２６、及び計数回路２７が実装されている。単位検出
素子２１、２２、２３は例えばＣｄＴｅを材料とするも
のである。Ｘ線イメージセンサボックス３１はベッド３
７の内部に装備される。Ｘ線イメージセンサボックス３
１のＸ線入射側の面にはフィルタ駆動系３３により駆動
されるフィルタ４が配設されている。

【００３８】測定前、骨部８及び軟組織７より構成され
る被検体がベッド３７上にない時、フィルタ４をフィル
タ移動方向３４に従って紙面の右方向端部に移動させ、
Ｘ線イメージセンサ６の全ての単位検出素子のＸ線入射
面から外しておく。それからＸ線発生器５からＸ線を発
生させる。Ｘ線発生器５からはＫエッジフィルタの効果
で高低２種類の実効エネルギーに分離されたＸ線が発生
する。各々の単位検出素子に入射したＸ線の強度はプリ
アンプ２５、波高弁別回路２６を通じて計数回路２７で
高低２種類のエネルギーに分離され計数される。多チャ
ンネル型のＸ線イメージセンサ６には単位検出素子間の
感度ばらつきがある。ｉ番目の単位検出素子の低エネル
ギーＸ線の計数をＩｌｉ、全単位検出素子の低エネルギ
ーＸ線の計数の平均値をＩｌ　ａｖｅ．とすると低エネ
ルギーＸ線での各単位検出素子における計数値の平均値
からのずれＫ２ｌｉは式７で計算される。 Ｋ２ｌｉ＝Ｉｌｉ／Ｉｌ　ａｖｅ．　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　・・・（７）また同様に高エネルギー
Ｘ線の計数をＩｈｉ、全単位検出素子の高エネルギーＸ
線の計数の平均値をＩｈ　ａｖｅ．とすると高エネルギ
ーＸ線での各単位検出素子における計数値の平均値から
のずれＫ２ｈｉは式８で計算される。 Ｋ２ｈｉ＝Ｉｈｉ／Ｉｈ　ａｖｅ．　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　・・・（８）計算処理部２８において
各単位検出素子毎に高、低エネルギーＸ線の計数値のず
れを式７および式８で求め各々の値を格納する。

【００３９】次いで、ベッド３７に軟組織７と骨部８か
ら成る被検体を設置する。さらに、フィルタ４をフィル
タ駆動装置３４で移動させ、軟部組織７のみを透過した
Ｘ線が入射する右側の単位検出素子２２上に配置する。

【００４０】単位検出素子２２に入射したＸ線はプリア
ンプ２５、波高弁別回路２６を通じて計数回路２７で高
、低エネルギー別に分離され計数される。第１の本発明
と同様に単位検出素子２２ではフィルタ４の物質量の定
量がなされる。単位検出素子２２の高エネルギーＸ線の
計数をＩｈ２２、低エネルギーＸ線の計数をＩｌ２２と
する。両計数値は単位検出素子間の感度ばらつきを含有
した値である。これらの計数値に式９および式１０に示
すように先に求めた単位検出素子２２での計数値の平均
値からのずれＫ２ｈｉおよびＫ２ｌｉを乗算し、単位検
出素子間の感度ばらつきの影響を補正し高エネルギーの
計数値Ｉｈ１ｆ、低エネルギーの計数値Ｉｌ１ｆとする
。

【００４１】 　　　　Ｉｈ１ｆ＝Ｋ２ｈｉ×Ｉｈ２２　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　・・・（９）　　　　Ｉｌ１ｆ＝Ｋ２ｌｉ
×Ｉｌ２２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１０）
第１の発明と同様にＩｈ１ｆ、Ｉｌ１ｆ及びμｈａ、μ
ｌｆ、μｈｆ、μｌａを式１１に代入しフィルタの物質
量Ｔｆ×ρｆを計算する。

【００４２】 　　Ｔｆ×ρｆ＝｛ｌｏｇｅ（Ｉｌ０／Ｉｌ１ｆ）×μ
ｈａ−ｌｏｇｅ（Ｉｈ０／Ｉｈ１ｆ）×μｌａ｝／（μ
ｈａμｌｆ−μｈｆμｌａ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・（１１）式１１に
ついての詳細な説明は第１の発明で述べたので省略する
。

【００４３】そして、第１の発明と同様にμｈａ、μｌ
ａ、μｈｆ、μｌｆは軟組織７によるビームハードニン
グの影響により真値からはずれ、その結果、フィルタ４
の物質量Ｔｆ×ρｆの測定値は真値と異なる。

【００４４】フィルタ４の密度及び厚さは予め分かって
いるので式１２からビームハードニングの影響を補正す
る為の係数Ｋ１が求められる。 Ｋ１＝Ｔｆ×ρｆ（真値）／Ｔｆ×ρｆ（測定値）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１２）
これらの計算は計算処理部２８で実施される。

【００４５】一方、軟組織７及び骨部８を透過後の高エ
ネルギーＸ線の計数値Ｉｈ２１、低エネルギーＸ線の計
数値Ｉｌ２１は中央の単位検出素子２１において同様に
計数される。

【００４６】単位検出素子２２の場合と同様に式１３及
び式１４に示すように先に求めた単位検出素子２１にお
ける計数値と全単位検出素子の平均値とのずれを乗算す
る。 Ｉｈ１ｆ＝Ｋ２ｈｉ×Ｉｈ２１　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　・・・（１３）Ｉｌ１ｆ＝Ｋ２ｌｉ×Ｉｌ
２１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１４
）これらＩｈ１ｂ及びＩｌ１ｂから式１５に基づいて骨
塩量Ｔｂ×ρｂが計算される。

【００４７】 　　Ｔｂ×ρｂ＝｛ｌｏｇｅ（Ｉｌ０／Ｉｌ１ｂ）×μ
ｈａ−ｌｏｇｅ（Ｉｈ０／Ｉｈ１ｂ）×μｌａ｝／（μ
ｈａμｂｌ−μｈｂμｌａ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・（１５）単位検出
素子２２と同様にμｈａ、μｌａ、μｈｂ、μｂｌはビ
ームハードニングの影響を受け、骨塩量Ｔｂ×ρｂの計
算値と真値に差が生じる。そこで式１６に示すように単
位検出素子２２で求めた補正計数Ｋ１を計算値に乗算し
、骨塩量とする。 Ｋ１×Ｔｂ×ρｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　・・・（１６）補正後の骨塩量はビームハー
ドニングの影響が除かれるので真値に近い正確度の高い
ものである。

【００４８】また、多チャンネル型の検出器に特有の単
位素子間の感度ばらつきの影響も除かれより高い測定精
度が保証される。

【００４９】また、フィルタを可動にしているので、補
正用の単位検出素子の位置及び数を任意に選択できる。

【００５０】所定の関心領域の骨塩量の分布を求めるに
は、Ｘ線イメージセンサボックス３１をＸ線イメージセ
ンサボックス駆動系３５で移動しスキャイングする。駆
動系は例えばリニアモータで実現する。Ｘ線発生器５は
アーム３２でＸ線イメージセンサボックス３１と連結さ
れるのでＸ線発生器５も連動し、紙面の垂直方向にスキ
ャニングする。

【００５１】通常、Ｘ線発生器５から発生されるＸ線の
強度には時間ゆらぎがある。従って単位検出素子２１、
２２における高エネルギーＸ線の計数値Ｉｈ２１、低エ
ネルギーＸ線の計数値Ｉｌ２１にゆらぎが生じるので、
式１５で求めた骨塩量にはＸ線イメージセンサボックス
３１のスキャニング方向のゆらぎが誤差として含まれる
。

【００５２】スキャニング中フィルタ４が常時右側の単
位検出素子２２のＸ線入射面を覆い、中央の単位検出素
子２１での骨塩量の測定と同時に単位検出素子２２での
フィルタ４の物質量が式１７に従って測定される。

【００５３】 　　Ｔｆ×ρｆ＝｛ｌｏｇｅ（Ｉｌ０／Ｉｌ１ｆ）×μ
ｈａ−ｌｏｇｅ（Ｉｈ０／Ｉｈ１ｆ）×μｌａ｝／（μ
ｈａμｌｆ−μｈｆμｌａ）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　・・・（１７）単位検出素
子２２でも単位検出素子２１と同様にＸ線発生器５のＸ
線強度のゆらぎが高低両エネルギーの計数値Ｉｈ２２、
Ｉｌ２２のゆらぎとなり、得られたフィルタ４の物質量
には骨塩量と同一のゆらぎが含まれる。

【００５４】フィルタ４の物質量は既知であるので式１
８の 　　Ｋ１＝Ｔｆ×ρｆ（真値）／Ｔｆ×ρｆ（測定値）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１８）
の計算によりゆらぎによる測定値の変動量も求められる
。式１８より求められる補正係数Ｋ１を各Ｘ線イメージ
センサボックス３１スキャニング方向の各測定ライン毎
に求め、中央の単位検出素子２１での骨塩量に補正係数
Ｋ１を乗算すればＸ線のゆらぎの影響が補正され正確度
のより高い骨塩量が求められる。

【００５５】また、サンプリング毎に補正係数が求めら
れる為、測定中にスキャイング方向に被検体の厚さが変
化する場合においても、厚さの変化に対応した補正がな
されるので骨塩量の正確な分布が測定される。

【００５６】なお、以上述べた実施例ではフィルタ４の
材料をＡｌで説明したが、その材料は、炭酸カルシウム
、燐酸水素カリウム、ヨウ化カリウム等の骨等価材料で
あれば良い。

【００５７】また単位検出素子をＣｄＴｅ放射線検出器
として説明したがこれに限らず、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ
等の他の半導体放射線検出器、シンチレーション検出器
、電離箱検出器等の放射線の検出が可能な検出器であれ
ば良い。

【００５８】またＫエッジフィルタ材料もＮｄに限らず
、Ｘ線管の管電圧も８０ｋＶに限らない。

【００５９】また、放射線の検出方式もパルス計数方式
に限らない。また単位検出素子の形状や配列様式も図で
限定したものに限られないことは言うまでもない。

【００６０】さらに、目的物質を生体組織の骨部として
説明したがこれに限らず、例えばプラスチック中の銅の
定量を行うには、フィルタの材料を銅とするなど、目的
物質は、他の任意の物を対象と出来る。れば良い。

【００６１】また異なるエネルギーのＸ線の発生させる
方法として、Ｋ吸収端を利用したがこれに限らず、Ｘ線
の管電圧を切り替える方法等、２種類以上の異なるエネ
ルギーのＸ線を発生できる方法であれば他の任意の方法
でよい。また、Ｘ線のエネルギー種類も２種類以上でも
良い。

【００６２】またフィルタの定量を行う単位検出素子は
多数個でも良い。

【００６３】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明のＸ線イメージ
センサは、測定しようとする物質または材料のＸ線吸収
係数に同じもしくはそれに近い吸収係数を有するフィル
タを利用するので、Ｘ線のビームハードニングの影響を
除くことが出来るという長所を有する。

【００６４】また、本発明のＸ線検査装置は、被検体の
厚さに依存せずに正確な物質量の定量を実現できるとい
う長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の本発明のＸ線イメージセンサの基本構成
を示す構成図である。

【図２】第１の本発明のＸ線イメージセンサの一実施例
を示す断面図である。

【図３】第２の本発明のＸ線検査装置の一実施例を示す
斜視図である。

【図４】第２の本発明のＸ線検査装置の一実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１、２、２１、２２、２３　　単位検出素子３　　　　
　　Ｘ線入射方向 ４　　　　　　フィルタ ５　　　　　　Ｘ線発生器 ６　　　　　　Ｘ線イメージセンサ ７　　　　　　軟組織 ８　　　　　　骨部 ２４　　　　Ｋエッジフィルタ ２５　　　　プリアンプ ２６　　　　波高弁別回路 ２７　　　　計数回路 ２８　　　　計算処理部 ２９　　　　データ表示部 ３０　　　　入力部 ３１　　　　Ｘ線イメージセンサボックス３２　　　　
アーム ３３　　　　フィルタ駆動系 ３４　　　　フィルタ駆動方向 ３５　　　　Ｘ線イメージセンサボックス駆動系３６　
　　　Ｘ線イメージセンサボックス駆動方向３７　　　
　ベッド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１次元又は２次元に配列された複数個
   の、Ｘ線を検出する単位検出素子と、その一部の単位検
   出素子のＸ線入射側に設けられ、測定しようとする物質
   または材料のＸ線吸収係数に同じもしくはそれに近い吸
   収係数を有するフィルタとを備えたことを特徴とするＸ
   線イメージセンサ。
2. 【請求項２】　　フィルタが可動であることを特徴とす
   る請求項１のＸ線イメージセンサ。
3. 【請求項３】　　フィルタの材料が生体骨組織のＸ線吸
   収係数と同じもしくはそれに近いＸ線吸収係数を有する
   材料であることを特徴とする請求項１または２のＸ線イ
   メージセンサ。
4. 【請求項４】　　Ｘ線を発生するＸ線発生器と、１次元
   又は２次元に配列された単位検出素子の一部の単位検出
   素子のＸ線入射側が、測定しようとする物質または材料
   のＸ線吸収係数に同じもしくはそれに近いＸ線吸収係数
   を有するフィルタで覆われた多チャンネルのＸ線イメー
   ジセンサと、そのＸ線イメージセンサの出力について計
   算処理を行う計算処理部と、その計算処理結果を表示す
   るデータ表示部を備え、被検体の測定とともに前記フィ
   ルタの物質含有量を測定し、それを利用して、その被検
   体の物質含有量の測定値の補正を行うことを特徴とする
   Ｘ線検査装置。
5. 【請求項５】　　被検体の測定前に前記フィルタをはず
   し、Ｘ線イメージセンサの各単位検出素子ごとの感度補
   正データを取得し、前記被検体の測定データを補正する
   ことを特徴とする請求項４のＸ線検査装置。
6. 【請求項６】　　Ｘ線イメージセンサをラインスキャニ
   ングし前記被検体の物質含有量を測定する際に、ライン
   毎に測定される物質含有量に対して、前記フィルタの測
   定による補正を行う事を特徴とする請求項４または５の
   Ｘ線検査装置。