JPH11128214A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】周辺像歪み及び天板下側における機械的構造の
複雑化の解消、および、高速Ｘ線撮影を一挙に可能とす
る。 【解決手段】この発明のＸ線診断装置は、被検体Ｍの透
過Ｘ線像をイメージインテンシファイアではなくフラッ
トパネル型Ｘ線センサ３で検出するとともに、Ｘ線検出
素子からの信号読み出しを間引き読み出しとするか、纏
め読み出しすることにより、１フレーム走査の所要時間
を縮めるという構成となっている。その結果、像歪みの
ない小型・軽量のフラットパネル型Ｘ線センサ３の採用
により、周辺像歪み・機械的構造複雑化の解消が出来、
さらに１フレーム走査の所要時間の短縮に伴うフレーム
走査速度のアップにより、高速Ｘ線撮影が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線照射に伴っ
て生じる被検体（患者）のＸ線透視像を検出する２次元
アレイ方式のＸ線センサからＸ線検出信号を読み出すと
ともにＸ線検出信号に基づいて被検体のＸ線画像を表示
するＸ線診断装置に係り、特に、Ｘ線画像のフレーム走
査速度（単位時間当たりのフレーム数）を速めるための
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線診断装置の場合、通常、図１
２に示すように、天板５１の上に載置された被検体（患
者）ＭにＸ線を照射するＸ線管５２と、天板５１を挟ん
で対向配置されたＸ線透視像検出用のイメージインテン
シファイア５３と、Ｘ線画像を表示するモニタ５４等を
備え、Ｘ線管５２から被検体ＭへＸ線が照射されるのに
伴ってイメージインテンシファイア５３で検出される被
検体ＭのＸ線透視像が、イメージインテンシファイア５
３の後段に設置されたＴＶカメラ（図示省略）で撮像さ
れてからＡＤ変換・画像処理などを経ながら、最終的に
Ｘ線画像としてモニタ５４の画面の上に映し出されて表
示される構成となっている。そして、このＸ線診断装置
により得られたＸ線画像は医師に供され、医師はＸ線画
像に基づき的確な診断を下せるので、Ｘ線診断装置は非
常に有用な装置であると言うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イメー
ジインテンシファイアを用いた従来のＸ線診断装置の場
合、周辺画像歪みが大きい上に天板下側の機械的な構造
が複雑であるという問題がある。すなわち、イメージイ
ンテンシファイア５３を用いてＸ線透視像を検出する場
合、イメージインテンシファイアの構造が原因で起こる
周辺画像歪みにより、例えば、図１３（ａ）に示すよう
に、桟が全て真っ直ぐ縦横に走る格子５５を被検体にし
た場合、図１３（ｂ）に示すように、格子５５の周辺の
桟が曲がったＸ線画像となって、被検体のかたちを正し
く捉えることができないという不都合を招来するのであ
る。イメージインテンシファイア５３における周辺画像
歪みの状況は複雑であるから、画像処理による補正で周
辺画像歪みないＸ線画像を得ることも難しい。

【０００４】また、イメージインテンシファイア５３
は、いわば容積の大きな重い真空管であり、扱い難くて
イメージインテンシファイアの付帯設備も相当のものと
なる結果、イメージインテンシファイア５３が取り付け
られる天板下側は、どうしても機械的な構造が複雑化す
ることから、設計上の制約が大きいなどの不都合を招来
してしまう。

【０００５】イメージインテンシファイアの周辺像歪み
や機械的構造の複雑化を解消できるようなタイプのＸ線
センサに変更できればよいのであるが、撮影部位に動き
のあるような場合に必要なＸ線高速撮影に適したＸ線セ
ンサがなかなか無い。最近では、心臓撮影や血管造影撮
影など被検体に動きのあるＸ線撮影の必要性が高いの
で、これに適した高速Ｘ線撮影の行えることが有用な装
置としては不可欠であると言っても過言ではない。

【０００６】この発明は、上記の事情に鑑み、周辺画像
歪み及び天板下側における機械的な構造の複雑化を解消
することができるとともに、高速Ｘ線撮影が行えるＸ線
診断装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１の発明に係るＸ線診断装置は、（ａ）天板
の上に載置された被検体に対しＸ線を照射するＸ線管
と、（ｂ）天板を挟んでＸ線管と対向配置されていると
ともに多数のＸ線検出素子が縦横に配列されている２次
元アレイ方式のＸ線透視像検出用フラットパネル型Ｘ線
センサと、（ｃ）フラットパネル型Ｘ線センサのＸ線検
出素子に対するＸ線検出信号の読み出しを、各Ｘ線検出
素子から逐一漏れなくＸ線検出信号を取り出す全読み出
し走査により行う全読み出し走査手段と、（ｄ）フラッ
トパネル型Ｘ線センサのＸ線検出素子に対するＸ線検出
信号の読み出しを、隣接する複数個の素子で想定構成さ
れる各素子ブロックの中の一つの素子だけからＸ線検出
信号を取り出す間引き読み出し走査により行う間引き読
み出し走査手段と、（ｅ）前記間引き読み出し走査を選
択指定して実行させる読み出し走査指定手段と、（ｆ）
フラットパネル型Ｘ線センサから読み出されたＸ線検出
信号に基づき被検体のＸ線画像を表示する画像表示手段
とを備えている。

【０００８】さらに、上記課題を達成するため、請求項
２の発明に係るＸ線診断装置は、（ａ）天板の上に載置
された被検体に対しＸ線を照射するＸ線管と、（ｂ）天
板を挟んでＸ線管と対向配置されているとともに多数の
Ｘ線検出素子が縦横に配列されている２次元アレイ方式
のＸ線透視像検出用フラットパネル型Ｘ線センサと、
（ｃ）フラットパネル型Ｘ線センサのＸ線検出素子に対
するＸ線検出信号の読み出しを、各Ｘ線検出素子から逐
一漏れなくＸ線検出信号を取り出す全読み出し走査によ
り行う全読み出し走査手段と、（ｄ）フラットパネル型
Ｘ線センサのＸ線検出素子に対するＸ線検出信号の読み
出しを、隣接する複数個の素子で構成される各ブロック
の中の全素子のＸ線検出信号を纏め合わせて単一のブロ
ック信号としてＸ線センサから取り出す纏め読み出し走
査により行う纏め読み出し走査手段と、（ｅ）前記纏め
読み出し走査を指定して実行させる読み出し走査指定手
段と、（ｆ）フラットパネル型Ｘ線センサから読み出さ
れたＸ線検出信号に基づき被検体のＸ線画像を表示する
画像表示手段とを備えている。

【０００９】〔作用〕次に、この発明のＸ線診断装置に
よるＸ線撮影の際のフラットパネル型Ｘ線センサのＸ線
透視像検出の際の各種作用について説明する。この発明
のＸ線診断装置によるＸ線撮影の場合、天板の上の被検
体へのＸ線照射に伴って、２次元アレイ方式のフラット
パネル型Ｘ線センサで被検体のＸ線透視像が検出される
と同時に、普通、全読み出し走査手段の全読み出し走査
により、フラットパネル型Ｘ線センサの各Ｘ線検出素子
フラットから逐一漏れなくＸ線検出信号の読み出しが行
われる。そして、画像表示手段ではフラットパネル型Ｘ
線センサから読み出されたＸ線検出信号に基づきＸ線画
像の表示が行われる。

【００１０】この発明で用いられる２次元アレイ方式の
フラットパネル型Ｘ線センサの場合、イメージインテン
シファイアとは異なり、Ｘ線透視像上での寸法と被検体
上での寸法との間の比例関係が全面にわたって維持され
るので、周辺画像歪みが生じないのに加え、軽くて薄い
パネル状のＸ線センサであるので、天板下側における機
械的な構造の複雑化も解消される。

【００１１】さらに請求項１の発明のＸ線診断装置にお
いて高速Ｘ線撮影を実施する場合、読み出し走査指定手
段により間引き読み出し走査が指定されて、間引き読み
出し走査手段により、フラットパネル型Ｘ線センサのＸ
線検出素子に対するＸ線検出信号の読み出しを、隣接す
る複数個の素子で想定構成される各素子ブロックの中の
一つの素子だけからＸ線検出信号を取り出す間引き読み
出し走査が行われるとともに、読み出されたＸ線検出信
号に基づいてＸ線画像の表示が行われる。

【００１２】先の全読み出し走査の場合、１フレーム走
査（１画面走査）の間のＸ線検出信号の読み出し回数は
Ｘ線検出素子の総個数であるのに対し、間引き読み出し
走査の場合、１フレーム走査の間のＸ線検出信号の読み
出し回数は素子ブロックの総個数となる。なぜなら、各
素子ブロックでは一つＸ線検出素子だけに対しＸ線検出
信号の読み出しが行われ、素子ブロック内の他のＸ線検
出素子に対してはＸ線検出信号の読み出しが行われない
からである。したがって、間引き読み出し走査では、全
読み出し走査の場合より１フレーム走査の間のＸ線検出
信号の読み出し回数は大幅に減少する。例えば、素子ブ
ロックの素子数が４個であれば、読み出し回数は１／４
となる。また、１回のＸ線検出信号の読み出しに必要な
時間は実質的に変わらないから、Ｘ線検出信号の読み出
し回数が減少する間引き読み出し走査の場合、１フレー
ム走査に要する時間も少なくなる。読み出し回数が１／
４となれば、１フレーム走査に要する時間も１／４とな
り、フレーム走査速度が速まる結果、高速Ｘ線撮影が実
現できることになるのである。

【００１３】さらに請求項２の発明のＸ線診断装置にお
いて高速Ｘ線撮影を実施する場合、読み出し走査指定手
段により纏め読み出し走査が指定されて、纏め読み出し
走査手段により、フラットパネル型Ｘ線センサのＸ線検
出素子に対するＸ線検出信号の読み出しを、隣接する複
数個の素子で構成される各ブロックの中の全素子のＸ線
検出信号を纏め合わせて単一のブロック信号としてＸ線
センサから取り出す纏め読み出し走査が行われるととも
に、読み出されたＸ線検出信号に基づいてＸ線画像の表
示が行われる。

【００１４】この纏め読み出し走査の場合も、先の間引
き読み出し走査の場合と同様、１フレーム走査の間のＸ
線検出信号の読み出し回数は素子ブロックの総個数とな
る。なぜなら、各素子ブロックでは全Ｘ線検出素子の信
号が一つに纏め合わされてブロック信号として取り出さ
れ、各素子ブロックに対しては読み出しが１回しか行わ
れないからである。

【００１５】したがって、纏め読み出し走査でも、全読
み出し走査の場合より１フレーム走査の間のＸ線検出信
号の読み出し回数は大幅に減少するとともに、１回の信
号の読み出しに必要な時間はやはり実質的に変わらない
から、Ｘ線検出信号の読み出し回数が減少する纏め読み
出し走査の場合も、フレーム走査速度が速まる結果、高
速Ｘ線撮影が実現できる。また、纏め読み出し走査の場
合、全てのＸ線検出素子のＸ線検出信号がＸ線画像に反
映されるため、間引き読み出し走査の場合よりＸ線画像
の画質向上が期待できる上、被検体において無駄なＸ線
照射域が無くなることにもなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】先ず、請求項１の発明の一実施例
を図面を参照しながら説明する。図１は請求項１の発明
に係る第１実施例のＸ線診断装置の全体構成を示すブロ
ック図、図２はフラットパネル型Ｘ線センサ（以下、適
宜「Ｘ線センサ」と略記する）におけるＸ線検出素子の
配列を示す平面図、図３はＸ線センサの大略構成を示す
斜視図、図４はＸ線センサの層構造を示す断面図、図５
はＸ線センサにおいて想定される素子ブロックを示す平
面図、図６はＸ線センサの回路構成を示すブロック図で
ある。

【００１７】第１実施例のＸ線診断装置は、図１に示す
ように、被検体Ｍを載置する天板１と、天板１の上に載
置された被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管２と、天板１
を挟んで対向配置された２次元アレイ方式のＸ線透視像
検出用フラットパネル型Ｘ線センサ３を備える他、Ｘ線
センサ３により検出されたＸ線透視像を表示するモニタ
（画像表示手段）４などを備え、Ｘ線管２からのＸ線照
射に伴って被検体ＭのＸ線透視像がＸ線センサ３で検出
されるとともに、Ｘ線センサ３からＸ線検出信号が読み
出された後、ＡＤ変換・画像処理などを経ながら、最終
的にモニタ４の画面にＸ線画像として表示されるよう構
成されている。また、この他、第１実施例のＸ線診断装
置は、被検体ＭのＸ線像をフィルムに撮影するカセッテ
レス式の速写撮影機構（図示省略）も備えていて、実施
例装置はＸ線透視撮影装置構成の装置となっている。以
下、第１実施例装置の各部について、より具体的に説明
する。

【００１８】天板１は被検体Ｍを載せたままで、駆動制
御部５のコントロールにより前後・左右の他、上下に移
動させられるよう構成されている。この駆動制御部５
は、キーボード６やマウス７からの操作入力に従って撮
影制御部８から送出される指令信号に基づいて天板１の
動きをコントロールすることになる。さらに、Ｘ線管２
および矩形の平面形状を有するフラットパネル型Ｘ線セ
ンサ３も、対向配置状態を維持したままの状態で、駆動
制御部５のコントロールにより連動して移動させられた
り、必要に応じてＸ線管２とフラットパネル型Ｘ線セン
サ３との間隔（距離）を変えるため上下に移動させたり
も出来るよう構成されている。これらＸ線管２やＸ線セ
ンサ３の動きも、やはり撮影制御部８から送出される指
令信号に基づいてコントロールされる。

【００１９】一方、Ｘ線管２は、高電圧発生器などを含
む照射制御部９のコントロールにより、設定された撮影
条件に従ってＸ線を照射するよう構成されている。この
照射制御部９は、キーボード６やマウス７からの操作入
力に従って撮影制御部８から送出される指令信号に基づ
き、照射制御部９の動作をコントロールすることにな
る。

【００２０】他方、フラットパネル型Ｘ線センサ３は、
Ｘ線管２によるＸ線照射によって生じる被検体ＭのＸ線
透視像を検出しＸ線検出信号としての電気信号に変換し
て出力するという構成のセンサであって、図２に示すよ
うに、多数のＸ線検出素子ＸＤが縦横に配列されている
所謂２次元アレイ方式のセンサである。第１実施例のＸ
線センサ３におけるＸ線検出素子ＸＤの配列は横（Ｘ）
方向１０２４，縦（Ｙ）方向１０２４の正形マトリック
スである。矩形の平面形状を有するフラットパネル型Ｘ
線センサ３は、検出面が円形に限られるイメージインテ
ンシファイアと違って、胸部や腹部など大きな部位を撮
影するのに適した方形の検出面が可能な点でも、有用な
Ｘ線センサである。

【００２１】フラットパネル型Ｘ線センサ３は、図３に
示すように、入射Ｘ線を電荷あるいは光に変換するＸ線
変換層１２と、Ｘ線変換層１２で生じた電荷あるいは光
を検出する素子が縦横にマトリックス状に配置形成され
ている検出アレイ層１３との積層構造となっている。こ
のフラットパネル型Ｘ線センサ３のＸ線変換層１２の平
面寸法としては、例えば縦横約３０ｃｍが挙げられる。

【００２２】このフラットパネル型Ｘ線センサ３には、
図４（ａ）に示す直接変換タイプのセンサと、図４
（ｂ）に示す間接変換タイプのセンサとがある。前者の
直接変換タイプの場合、Ｘ線変換層１２が入射Ｘ線を直
に電荷に変換するセレン層やＣｄＺｎＴｅ層などからな
り、検出アレイ層１３の表面に電荷検出素子１４として
表面電極１５に対向形成された電荷収集電極群でもって
電荷の検出を行いＸ線検出信号を送出する構成となって
いて、各電荷検出素子１４とその上のＸ線変換層１２の
一部分とで１個のＸ線検出素子ＸＤが形成されることに
なる。後者の間接変換タイプの場合、Ｘ線変換層１２が
入射Ｘ線を光に変換するシンチレータ層からなり、検出
アレイ層１３の表面に光検出素子１６として形成された
フォトダイオード群でもって光の検出を行いＸ線検出信
号を送出する構成となっていて、各光検出素子１６とそ
の上のＸ線変換層１２の一部分とで１個のＸ線検出素子
ＸＤが形成されることになる。

【００２３】そして、フラットパネル型Ｘ線センサ３で
は、図６に示すように、各Ｘ線検出素子ＸＤ，…，ＸＤ
がそれぞれＴＦＴ（Thin Film Transister：薄膜トラン
ジスタ) １７を介して縦横に走る読出配線１８，１９に
接続されているとともに、読出し配線１８，１９は、そ
れぞれＸ（横）読出し駆動部２０あるいはＹ（縦）読出
し駆動部２１に接続されており、通常、読み出し走査信
号発生部２６からＸ，Ｙ読出し駆動部２１へ全読み出し
走査用のＸ，Ｙ全走査信号が送出される。Ｘ，Ｙ全走査
信号に従ってＸ読出し駆動部２０あるいはＹ読出し駆動
部２１から読出し配線１８，１９に対して読み出し用の
電圧が印加されるのに伴い、全ての検出素子ＸＤ，…，
ＸＤから順番に漏れなくＸ線検出信号がＴＦＴ１７から
読出し配線１９を通り、さらに各プリアンプ２２および
マルチプレクサ２３を経てＸ線検出信号として取り出さ
れる。すなわち、フラットパネル型Ｘ線センサ３からの
Ｘ線検出信号の読み出しは、概ね通常のＴＶカメラなど
の映像検出器と同様の構成となっている。

【００２４】一方、Ｘ，Ｙ読出し駆動部２１へ全読み出
し走査信号を供給する読み出し走査信号発生部２６の構
成は、次の通りである。Ｘ線センサ３の各Ｘ線検出素子
ＸＤの特定はＸ方向・Ｙ方向の配列に沿って各Ｘ線検出
素子ＸＤへ順番に割り付けられている０〜１０２３のア
ドレスに基づいて行われるので、全読み出し走査用の
Ｘ，Ｙ全走査信号はＸ方向・Ｙ方向のアドレスを示す信
号ということになる。

【００２５】走査信号発生部２６は、図７に示すよう
に、一定周期のクロックパルスを入力し、クロックパル
スが１個入ると（０からスタートする）カウント値が１
個増加するＸアドレスカウンタ２７と、Ｘ方向のエンド
アドレス（全読み出し走査の場合は１０２３）とＸアド
レスカウンタ２７のカウント値を入力し、Ｘアドレスカ
ウンタ２７のカウント値がＸ方向のエンドアドレスに達
するとパルスを１個出力するＸコンパレータ２８と、Ｘ
コンパレータ２８のパルスを入力し、Ｘコンパレータ２
８のパルスが１個入ると（０からスタートする）カウン
ト値が１個増加するＹアドレスカウンタ２９と、Ｙ方向
のエンドアドレス（全読み出し走査の場合は１０２３）
とＹアドレスカウンタ２９のカウント値を入力し、Ｙア
ドレスカウンタ２９のカウント値がエンドアドレスに１
を加えた値に達するとパルスを１個出力するＹコンパレ
ータ３０とを備えている。

【００２６】そして、Ｘアドレスカウンタ２７のカウン
ト値はＸ全走査信号としてＸ読み出し駆動部２０へ送出
され、Ｙアドレスカウンタ２９のカウント値はＹ全走査
信号としてＹ読み出し駆動部２１に送出される。Ｘ全走
査信号は０から１０２３の各アドレスを順にＸ読み出し
駆動部２０へ与え、Ｙ全走査信号はやはり０から１０２
３の各アドレスを順にＹ読み出し駆動部２１へ与え全読
み出し走査を実行させることは言うまでもない。なお、
Ｘコンパレータ２８のパルスは１ライン走査終了信号と
して、Ｙコンパレータ３０のパルスは１フレーム走査終
了信号として、それぞれ、画像処理部２４など必要箇所
へ送出される。

【００２７】また、Ｘアドレスカウンタ２７のリセット
端子にはＯＲ素子３１を介してＸ，Ｙコンパレータ２
８，３０のパルスが入力され、Ｙアドレスカウンタ２９
のリセット端子にはＹコンパレータ３０のパルスが入力
される。Ｘ，Ｙアドレスカウンタ２７，２９のリセット
端子に、走査終了信号であるＸ，Ｙコンパレータ２８，
３０のパルスが入力されると、両カウンタ２７，２９の
カウント値はスタート時の０に戻る。その後、走査停止
指令がない限り、読み出し走査信号発生部２６は、Ｘ，
Ｙ走査信号の発生を繰り返すことになる。

【００２８】第１実施例のＸ線センサ３の場合、両読出
し駆動部２０，２１やプリアンプ２２およびマルチプレ
クサ２３は検出アレイ層１３の表面の周縁に設置されて
いて、集積化構成になっている。そして、Ｘ線センサ３
から取り出されたＸ線検出信号は、ＡＤ変換部１０でデ
ィジタル化された後、Ｘ線センサ３でのＸ線検出素子の
ＸＹマトリック構成に対応するＸＹマトリックス構成を
持つフレームメモリ方式の画像メモリ１１に画像信号と
して記憶される。画像メモリ１１に記憶された画像信号
は画像処理部２４により適時に取り出され、必要に応じ
てフィルタリングなどの信号処理が行われた後、モニタ
４へ送出されてＸ線画像として画面に映し出されて表示
される。

【００２９】また、記憶部２５は、ディスク方式の記憶
機器であって、必要な実行プログラムのロードやＸ線画
像の収録の際に用いられる。なお、第１実施例装置の場
合、上記の駆動制御部５や撮影制御部８、照射制御部９
および画像処理部２４は、それぞれ、コンピュータ（Ｃ
ＰＵ）およびその実行プログラムを中心に構成されてい
るものである。

【００３０】さらに、第１実施例のＸ線診断装置では、
Ｘ線センサ３からＸ線検出信号を読み出す読み出し走査
として、上述したように、全てのＸ線検出素子からＸ線
検出信号を逐一漏れなく取り出す全読み出し走査の他
に、隣接する複数個の素子で想定構成される各素子ブロ
ックの中の一つの素子だけからＸ線検出信号を取り出す
間引き読み出し走査を随時に実行させられる点が構成上
の特徴となっている。すなわち、通常時は全読み出し走
査を実行しているが、キーボード６やマウス７により間
引き読み出し走査を指定して随時に実行させられる点
が、顕著な特徴となっており、以下、この間引き読み出
し走査に関する構成を具体的に説明する。

【００３１】間引き読み出し走査の場合、１０２４個×
１０２４個のＸ線検出素子ＸＤの配列全体に対し、図５
に示すように、Ｘ（横）方向に対し２個、Ｙ（縦）方向
に対し２個の計４個のＸ線検出素子ＸＤにより素子ブロ
ックＸＢが想定される。想定される素子ブロックＸＢの
配列は５１２個×５１２個になる。そして、間引き読み
出し走査の実行の際、各素子ブロックＸＢの４個のＸ線
検出素子ＸＤ１〜ＸＤ４のうち１個の素子だけからＸ線
検出信号が取り出される。普通、全素子ブロックＸＢの
間で各マトリックス上の共通位置となるＸ線検出素子
（例えば左上のＸ線検出素子ＸＤ１）が読み出し対象の
素子として選択される。

【００３２】第１実施例の装置の場合、間引き読み出し
走査における読み出し対象のＸ線検出素子として、各素
子ブロックＸＢの左上のＸ線検出素子ＸＤ１が選択され
るので、具体的には、Ｘ，Ｙの数値をアドレスとすると
（Ｘ：０，Ｙ：０）→（Ｘ：２，Ｙ：０）→・・・
（Ｘ：１０２２），Ｙ：０）→（Ｘ：０，Ｙ２）→
（Ｘ：２，Ｙ：２）→・・・と、Ｘ方向・Ｙ方向とも１
個置きのＸ線検出素子からＸ線検出信号を取り出すこと
になる。したがって、間引き読み出し走査の場合、読み
出し走査信号発生部２６は、１つ飛びのアドレスを順番
に与えるＸ，Ｙ間引き走査信号を発生し、これをＸ，Ｙ
読み出し駆動部２０，２１へそれぞれ送出することにな
る。

【００３３】、すなわち、キーボード６またはマウス７
で間引き走査が指定されるのに伴って、読み出し走査信
号発生部２６では、走査態様切替え部３５から送られる
指令信号に従って、Ｘ，Ｙ方向のエンドアドレスとして
同じ５１１が設定されるとともに、スイッチ３４_X 、３
４_Y が一点鎖線の方に切り換えられる。スイッチ３
４_X、３４_Y が一点鎖線の方に切り換えられると、Ｘ，
Ｙアドレスカタウンタ２７，２９のカウント値がＸ，Ｙ
倍数化部３２，３３で２倍の値に変換されてから、それ
ぞれＸ，Ｙ間引き走査信号として出力される。Ｘ，Ｙア
ドレスカタウンタ２７，２９のカウント値がＸ，Ｙ倍数
化部３２，３３で２倍の値に変換されることにより、必
要な１つ飛びのアドレスを与えてくれることになる。Ｙ
倍数化部３２，３３としては、例えば２進数のカウント
値を上位ビット側へ１ビットシフトさせるレジスタが使
える。

【００３４】なお、Ｘ，Ｙアドレスカタウンタ２７，２
９のカウント値が５１１で、読み出し走査の位置が最終
の素子ブロックＸＢに達するので、１ライン走査および
１フレーム走査をそれぞれカウント値が５１１で終了さ
せる必要があり、間引き読み出し走査の場合、Ｘ，Ｙ方
向のエンドアドレスとして５１１が設定される。逆に、
全読み出し走査の場合は、Ｘ，Ｙアドレスカタウンタ２
７，２９のカウント値が１０２３で読み出し走査の位置
が最終のＸ線検出素子ＸＤに達するので、走査態様切替
え部３５から送られる指令信号に従ってＸ，Ｙ方向のエ
ンドアドレスとして１０２３が設定されるようになって
いる。

【００３５】また、全読み出し走査も間引き読み出し走
査も、同一のクロックパルスに基づくので、走査速度が
等しくなり、１素子の読み出しに要する時間が同じであ
ることから、間引き読み出し走査の、１フレーム走査に
要する時間は、全読み出し走査の１／４の時間となり、
フレーム走査速度が４倍にアップする。全読み出し走査
でのフレームレートが１５枚／秒であれば、間引き読み
出し走査でのフレームレートが６０枚／秒となる。この
ため、高速Ｘ線撮影が実現できる。

【００３６】続いて、以上の構成を有する第１実施例の
Ｘ線診断装置において間引き読み出し走査による高速Ｘ
線撮影が実行される際の装置動作を、図８のフローチャ
ートを参照しながら説明する。実施例装置による撮影の
場合、被検体Ｍを天板１の上に載せてから、被検体Ｍご
と天板１を撮影位置へ移動させる。

【００３７】〔ステップＳ１〕オペレータがキーボード
６またはマウス７を使って、間引き読み出し走査の指定
を行う。

【００３８】〔ステップＳ２〕間引き読み出し走査の指
定を受けて、走査態様切替部２７から読み出し走査信号
発生部２６へ指令信号が送られ、Ｘ，Ｙコンパレータ２
８，３０に与えるＸ，Ｙエンドアドレスが５１１に変更
され、また、図７に示すように、スイッチ３４が一点鎖
線の状態に切り替わる他、Ｘ，Ｙアドレスカウンタ２
７，２９はリセットされる。

【００３９】〔ステップＳ３〕そして、撮影開始の指令
があるまで、Ｘ，Ｙアドレスカウンタ２７，２９はリセ
ット状態のまま待機する。

【００４０】〔ステップＳ４〕オペレータがキーボード
６またはマウス７よりＸ線撮影の開始指令を入力する。

【００４１】〔ステップＳ５〕Ｘ，Ｙアドレスカウンタ
２７，２９のカウント動作が始まり、間引き読み出し走
査が進行するに伴って、各素子ブロックＸＢのＸ線検出
素子ＸＤ１に対し順にＸ線検出信号の取り出しが行われ
ると同時に、モニタ４の画面には、速いフレーム走査速
度でもってＸ線画像が映し出される結果、高速Ｘ線撮影
が実行されることになる。

【００４２】〔ステップＳ６〕オペレータにより指令さ
れた分の撮影が終わると撮影ストップ指令が自動的に出
される。

【００４３】〔ステップＳ７〕撮影ストップの指令を受
けて、Ｘ線照射とＸ線検出信号の読み出し走査が停止
し、Ｘ線撮影は完了する。

【００４４】第１実施例のＸ線診断装置は、Ｘ線透視像
上での寸法と被検体上での寸法との間の比例関係が全面
にわたって維持される２次元アレイ方式のフラットパネ
ル型Ｘ線センサが用いられているので、周辺像歪みの解
消や、天板下側での機械的構造の複雑化の解消が図れる
上、さらに、間引き読み出し走査の指定・実行により、
速いフレーム走査速度でＸ線画像を映し出して、高速Ｘ
線撮影が実行できることから、第１実施例のＸ線診断装
置は極めて有用な装置となっている。

【００４５】続いて、請求項２の発明の一実施例を図面
を参照しながら説明する。図９は第２実施例での纏め読
み出し走査で設定される素子ブロックを示す平面図、図
１０は第２実施例のＸ線診断装置に装備されているＸ線
センサ３の回路構成を示すブロック図である。第２実施
例のＸ線診断装置は、先に説明した第１実施例の間引き
読み出し走査の代わりに、Ｘ線センサのＸ線検出素子に
対するＸ線検出信号の読み出しを、隣接する複数個の素
子で構成される各ブロックの中の全素子のＸ線検出信号
を纏め合わせて単一のブロック信号としてＸ線センサか
ら取り出す纏め読み出し走査である他は、先の第１実施
例と実質的に同一の構成・効果のものであることから、
重複を避けるため、異なる部分だけを説明し、同一の部
分については説明を省略する。

【００４６】すなわち、第２実施例の装置の纏め読み出
し走査の場合、１０２４個×１０２４個のＸ線検出素子
ＸＤの配列全体に対し、図９に示すように、Ｘ（横）方
向に対し２個、Ｙ（縦）方向に対し２の計４個のＸ線検
出素子ＸＤ１〜ＸＤ４により素子ブロックＸｂが設定さ
れる。この素子ブロックＸｂは先の間引き読み出し走査
で想定された素子ブロックＸＢと同等のものとなり、設
定された素子ブロックＸｂの配列も５１２個×５１２個
である。そして、纏め読み出し走査の実行の際は、各素
子ブロックＸｂの４個のＸ線検出素子ＸＤ１〜ＸＤ４の
Ｘ線検出信号が全て纏めて合計されて一度に読み出され
る。

【００４７】したがって、各素子ブロックＸｂに対する
読み出し回数はやはり１回となり、１フレーム走査にお
ける信号の読み出し回数は、間引き読み出し走査の場合
と同様、全読み出し走査の場合の１／４の回数となる。
一方、纏め読み出し走査用のＸ，Ｙ纏め走査信号は各素
子ブロックＸｂに対応するアドレスを示す信号が必要で
あるが、第２実施例の場合、各素子ブロックＸｂの左上
のＸ線検出素子ＸＤ１のアドレスを割り振る。その結
果、Ｘ，Ｙ纏め走査信号は、図７の読み出し走査信号発
生部２６により生じる第１実施例のＸ，Ｙ間引き走査信
号をそのまま使うことができるので、第２実施例装置の
全体構成も図１で示す通りとなる。

【００４８】ただ、纏め読み出し走査の場合、素子ブロ
ックＸｂの４個のＸ線検出素子ＸＤ１〜ＸＤ４の信号を
合計し一度に読み出すことが必要である。そのために、
第２実施例の装置の場合、図１０に示すように、Ｘ線セ
ンサ３において、各素子ブロックＸｂの読出配線１８，
１８を接続するスイッチＳＷａと、読出配線１９，１９
を接続するスイッチＳＷｂと、プリアンプ２２を同一に
するための素子スイッチＳＷｃとを、各素子ブロックＸ
ｂごとに設けておき、纏め読み出し走査が指定された時
は、走査態様切換部３５からの指令信号により、各スイ
ッチＳＷａ〜ＳＷｃを実線で示す状態から一点鎖線で示
す状態へ切替えられる構成となっている。

【００４９】各スイッチＳＷａ〜ＳＷｃが一点鎖線で示
す状態にある場合、各素子ブロックＸｂの４個のＸ線検
出素子ＸＤ１〜ＸＤ４の電流は全て１個のプリアンプ２
２へ流れ込むので、Ｘ線検出素子ＸＤ１〜ＸＤ４の信号
を合計し一度に取り出すことになる。なお、Ｘ線検出素
子ＸＤ１〜ＸＤ４の信号が合計されると、信号強度が通
常の４倍になるので、プリアンプの利得を１／４にする
か、ＡＤ変換部１０でディジタル信号に変換する時に１
／４の値となるようにするか、あるいは、画像処理部で
画素値を１／４とする処理をするか等して、平均をとる
ようにする。

【００５０】続いて、以上の構成を有する第２実施例の
Ｘ線診断装置において纏め読み出し走査による高速Ｘ線
撮影が実行される際の装置動作を、図１１のフローチャ
ートを参照しながら説明する。第２実施例の装置による
撮影の場合も、もちろん、被検体Ｍを天板１の上に載せ
てから、被検体Ｍごと天板１を撮影位置へ移動させる。 〔ステップＦ１〕オペレータがキーボード６またはマウ
ス７を使って、纏め読み出し走査の指定を行う。

【００５１】〔ステップＦ２〕纏め読み出し走査が指定
されると同時に、走査態様切替部２７から読み出し走査
信号発生部２６へ指令信号が送られて、Ｘ，Ｙコンパレ
ータ２８，３０に与えるＸ，Ｙエンドアドレスが５１１
に設定され、図７に示すように、スイッチ３４が一点鎖
線状態に切り替わると同時に、図１０に示すように、ス
イッチＳＷａ〜ＳＷｃも一点鎖線状態に切り替わる他、
Ｘ，Ｙアドレスカウンタ２７，２９はリセットされる。

【００５２】〔ステップＦ３〕そして、撮影開始の指令
があるまで、Ｘ，Ｙアドレスカウンタ２７，２９はリセ
ット状態のまま待機する。

【００５３】〔ステップＦ４〕オペレータがキーボード
６またはマウス７よりＸ線撮影の開始指令を入力する。

【００５４】〔ステップＦ５〕Ｘ，Ｙアドレスカウンタ
２７，２９のカウント動作が始まり、纏め読み出し走査
が進行するに伴って、各素子ブロックＸｂのＸ線検出素
子ＸＤ１〜ＸＤ４から一度に纏めてＸ線検出信号の取り
出しが行われると同時に、モニタ４の画面には、速いフ
レーム走査速度でもってＸ線画像が映し出される結果、
高速Ｘ線撮影が実行されることになる。

【００５５】〔ステップＦ６〕オペレータにより指令さ
れた分の撮影が終わると撮影ストップ指令が自動的に出
される。

【００５６】〔ステップＦ７〕撮影ストップの指令を受
けて、Ｘ線照射とＸ線検出信号の読み出し走査が停止
し、Ｘ線撮影は完了する。

【００５７】第１実施例の場合、Ｘ線検出素子ＸＤ１の
Ｘ線検出信号だけしかＸ線画像に反映されないが、第２
実施例の場合、全てのＸ線検出素子ＸＤのＸ線検出信号
がＸ線画像に反映されていて、Ｘ線画像の画質向上が期
待できる上、被検体Ｍにおいて、無駄なＸ線照射域が無
くなることから、装置の有用性は高い。

【００５８】この発明は上記の実施例に限らず、次のよ
うに変形実施することができる。 （１）実施例装置では、素子ブロックでの素子構成がＸ
方向２個，Ｙ方向２個という２×２の配列であったが、
素子ブロックは、Ｘ方向２個，Ｙ方向１個という２×１
の配列やＸ方向４個，Ｙ方向１個という４×１の配列、
あるいは、Ｘ方向３個，Ｙ方向３個という３×３の配列
など２×２以外の配列であってもよい。

【００５９】（２）実施例装置の間引き読み出し走査や
纏め読み出し走査では、素子ブロックでの素子構成がＸ
方向２個，Ｙ方向２個という２×２の配列のものひとつ
だけが指定可能であったが、Ｘ方向２個，Ｙ方向１個と
いう２×１の配列やＸ方向４個，Ｙ方向１個という４×
１の配列、あるいは、Ｘ方向３個，Ｙ方向３個という３
×３の配列など２×２以外の配列のものも選択して指定
することができ、間引き読み出し走査や纏め読み出し走
査で指定できる素子配列が複数個あるという構成であっ
てもよい。

【００６０】（３）実施例装置では、Ｘ線センサ３が正
方形のパネルであったが、Ｘ線センサ３は正方形のパネ
ルに限られるものではなく、例えば長方形のパネルであ
ってもよい。

【００６１】（４）実施例装置は、Ｘ線像をフィルムに
写すカセッテレス式の速写撮影機構を備えた構成であっ
たが、速写撮影機構を装備していない構成のものも、変
形例として挙げられる。

【００６２】

【発明の効果】請求項１の発明に係るＸ線診断装置によ
れば、Ｘ線透視像検出のＸ線センサが、２次元アレイ方
式のフラットパネル型Ｘ線センサであって、Ｘ線透視像
上での寸法と被検体上での寸法との間の比例関係が全面
にわたって維持されるので、Ｘ線画像での周辺画像歪み
が生じない上、薄手板状の小型かつ軽量センサであるの
で、天板下側における機械的な構造の複雑化も解消され
る。さらに、加えて、間引き読み出し走査では、読み出
し対象のＸ線検出素子の数が減るので、全読み出し走査
の場合より１フレーム走査の間のＸ線検出信号の読み出
し回数が大幅に減少し、フレーム走査速度が速まること
から、被検体に動きある場合の撮影に適する高速Ｘ線撮
影が行える。

【００６３】また、請求項２の発明に係るＸ線診断装置
によれば、やはり、Ｘ線透視像検出のＸ線センサが、２
次元アレイ方式のフラットパネル型Ｘ線センサであっ
て、Ｘ線透視像上での寸法と被検体上での寸法との間の
比例関係が全面にわたって維持されるので、Ｘ線画像で
の周辺画像歪みが生じない上、薄手板状の小型かつ軽量
センサであるので、天板下側における機械的な構造の複
雑化も解消される。さらに、上に加えて、纏め読み出し
走査では、複数個のＸ線検出素子を纏め合わせて一度に
読みだすため、全読み出し走査の場合より１フレーム走
査の間のＸ線検出信号の読み出し回数が大幅に減少し、
フレーム走査速度が速まることから、被検体に動きある
場合の撮影に適する高速Ｘ線撮影が行える。また、纏め
読み出し走査の場合、全てのＸ線検出素子のＸ線検出信
号がＸ線画像に反映されるので、間引き読み出し走査の
場合よりＸ線画像の画質向上が期待できる上、被検体に
おいて無駄なＸ線照射域が無くなるという効果も奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るＸ線診断装置の全体構成を示
すブロック図である。

【図２】フラットパネル型Ｘ線センサでのＸ線検出素子
の配列を示す平面図である。

【図３】フラットパネル型Ｘ線センサの大略構成を示す
斜視図である。

【図４】フラットパネル型Ｘ線センサの層構造を示す断
面図である。

【図５】間引き読み出し走査において想定される素子ブ
ロックを示す平面図である。

【図６】フラットパネル型Ｘ線センサの回路構成を示す
ブロック図である。

【図７】実施例装置の読み出し走査信号発生部の回路構
成を示すブロック図である。

【図８】間引き読み出し走査による高速Ｘ線撮影の流れ
を示すフローチャートである。

【図９】第２実施例の纏め読み出し走査において設定さ
れる素子ブロックを示す平面図である。

【図１０】第２実施例のフラットパネル型Ｘ線センサの
回路構成を示すブロック図である。

【図１１】纏め読み出し走査による高速Ｘ線撮影の流れ
を示すフローチャートである。

【図１２】従来のＸ線診断装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図１３】従来装置のＸ線透視像の周辺部の歪み状況を
説明する模式図である。

【符号の説明】

１ …天板 ２ …Ｘ線管 ３ …フラットパネル型Ｘ線センサ ４ …モニタ ６ …キーボード ７ …マウス ２０ …Ｘ読み出し駆動部 ２１ …Ｙ読み出し駆動部 Ｍ …被検体 ２６ …読み出し走査信号発生部 ３５ …走査態様切替部 ＸＤ …Ｘ線検出素子 ＸＤ１〜ＸＤ４ …Ｘ線検出素子 ＸＢ …素子ブロック Ｘｂ …素子ブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）天板の上に載置された被検体に対し
   Ｘ線を照射するＸ線管と、（ｂ）天板を挟んでＸ線管と
   対向配置されているとともに多数のＸ線検出素子が縦横
   に配列されている２次元アレイ方式のＸ線透視像検出用
   フラットパネル型Ｘ線センサと、（ｃ）フラットパネル
   型Ｘ線センサのＸ線検出素子に対するＸ線検出信号の読
   み出しを、各Ｘ線検出素子から逐一漏れなくＸ線検出信
   号を取り出す全読み出し走査により行う全読み出し走査
   手段と、（ｄ）フラットパネル型Ｘ線センサのＸ線検出
   素子に対するＸ線検出信号の読み出しを、隣接する複数
   個の素子で想定構成される各素子ブロックの中の一つの
   素子だけからＸ線検出信号を取り出す間引き読み出し走
   査により行う間引き読み出し走査手段と、（ｅ）前記間
   引き読み出し走査を選択指定して実行させる読み出し走
   査指定手段と、（ｆ）フラットパネル型Ｘ線センサから
   読み出されたＸ線検出信号に基づき被検体のＸ線画像を
   表示する画像表示手段とを備えていることを特徴とする
   Ｘ線診断装置。
2. 【請求項２】（ａ）天板の上に載置された被検体に対し
   Ｘ線を照射するＸ線管と、（ｂ）天板を挟んでＸ線管と
   対向配置されているとともに多数のＸ線検出素子が縦横
   に配列されている２次元アレイ方式のＸ線透視像検出用
   フラットパネル型Ｘ線センサと、（ｃ）フラットパネル
   型Ｘ線センサのＸ線検出素子に対するＸ線検出信号の読
   み出しを、各Ｘ線検出素子から逐一漏れなくＸ線検出信
   号を取り出す全読み出し走査により行う全読み出し走査
   手段と、（ｄ）フラットパネル型Ｘ線センサのＸ線検出
   素子に対するＸ線検出信号の読み出しを、隣接する複数
   個の素子で構成される各ブロックの中の全素子のＸ線検
   出信号を纏め合わせて単一のブロック信号としてＸ線セ
   ンサから取り出す纏め読み出し走査により行う纏め読み
   出し走査手段と、（ｅ）前記纏め読み出し走査を指定し
   て実行させる読み出し走査指定手段と、（ｆ）フラット
   パネル型Ｘ線センサから読み出されたＸ線検出信号に基
   づき被検体のＸ線画像を表示する画像表示手段とを備え
   ていることを特徴とするＸ線診断装置。