JP4907232B2 - X-ray equipment - Google Patents

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本発明は、Ｘ線平面検出器を用いたＸ線撮影装置に関する。特に、本発明は、Ｘ線平面検出器から画像データを収集する周期を短縮することによりＸ線平面検出器の暗電流ノイズを低減させるＸ線撮影装置に関する。   The present invention relates to an X-ray imaging apparatus using an X-ray flat panel detector. In particular, the present invention relates to an X-ray imaging apparatus that reduces dark current noise of an X-ray flat panel detector by shortening a period for collecting image data from the X-ray flat panel detector.

近年、医療分野などに用いられるＸ線撮影装置のＸ線検出器として、大視野でありながらコンパクトで軽量であるなどの利点を有するＸ線平面検出器が採用されている。このＸ線平面検出器（Flat Panel Detector：FPD）は、Ｘ線の検出方式により間接型と直接型の2種類が存在する。   2. Description of the Related Art In recent years, an X-ray flat panel detector having advantages such as being compact and lightweight while having a large field of view has been adopted as an X-ray detector of an X-ray imaging apparatus used in the medical field. There are two types of X-ray flat panel detector (FPD), indirect type and direct type, depending on the X-ray detection method.

直接型は、アモルファスセレン（a-Se）などの光導電体により、Ｘ線を直接電荷に変換することでＸ線を検知する方式を採用したものである。   The direct type employs a method of detecting X-rays by directly converting the X-rays into electric charges using a photoconductor such as amorphous selenium (a-Se).

一方、間接型は、CsIなどの蛍光体により、Ｘ線を一旦、光に変換し、この光をフォトダイオード（PD）により電荷に変換することでＸ線を検知する方式を採用したものである。この方式では、上述したPDと、PDで生じた電荷を一旦蓄積するコンデンサと、蓄積された電荷の読み出し制御を行なうTFTスイッチとから一画素が構成されている。従って、Ｘ線の入射により生じた電荷は、各画素において電荷として蓄積される。その後、蓄積された電荷を順次読み出すことで、Ｘ線の入射量に応じた被検体の透過画像を得ることができる。   On the other hand, the indirect type employs a method of detecting X-rays by converting X-rays into light once with a phosphor such as CsI and converting the light into electric charges with a photodiode (PD). . In this system, one pixel is composed of the above-described PD, a capacitor that temporarily accumulates charges generated in the PD, and a TFT switch that controls reading of the accumulated charges. Therefore, charges generated by the incidence of X-rays are accumulated as charges in each pixel. Thereafter, by sequentially reading out the accumulated charges, it is possible to obtain a transmission image of the subject according to the amount of incident X-rays.

FPDを備えるＸ線撮影装置において、一般的には、FPDの全面に亘って蓄積された電荷を読み出し、画像データを取得している。この場合の撮影状態を図４に示す。このような撮影装置では、被検体に対する被曝量を考慮にいれて、予め最適なＸ線照射周期が決定されている。このＸ線照射周期に基づき、Ｘ線が被検体に対して間歇的に照射される。一方、照射されたＸ線に応じた被検体の透過画像のデータ（画像データ）が基準画像データ取得周期（nRDC）に基づいて取得される。基準画像データ取得周期は、一つの画像データを取得するために行われる一連の処理の単位周期で、Ｘ線照射周期に合わせて決定されている。また、この基準画像データ取得周期は、基準電荷蓄積可能時間（nCST）と、基準電荷読み出し時間（nRCT）の合計で規定されている。上記のnCSTは、FPDに電荷を蓄積させることに利用可能な時間であり、通常、その時間の一部を用いてＸ線の照射が行われる。一方、nRCTは、FPDに蓄積された電荷を画像データとして読み出す時間である。ここで、nRCTは、FPDの全面に亘って電荷を読み出すのに要する時間であり、FPDの画素数により一義的に決定される時間である。そのため、基準画像データ取得周期（nRDC）から基準電荷読み出し時間（nRCT）を引いた残りの時間が、基準電荷蓄積可能時間（nCST）となるように設定されている。   In an X-ray imaging apparatus including an FPD, generally, charges accumulated over the entire surface of the FPD are read to acquire image data. The shooting state in this case is shown in FIG. In such an imaging apparatus, an optimal X-ray irradiation period is determined in advance in consideration of the exposure dose to the subject. Based on this X-ray irradiation period, X-rays are intermittently applied to the subject. On the other hand, the transmission image data (image data) of the subject corresponding to the irradiated X-rays is acquired based on the reference image data acquisition cycle (nRDC). The reference image data acquisition cycle is a unit cycle of a series of processes performed to acquire one image data, and is determined according to the X-ray irradiation cycle. The reference image data acquisition period is defined by the total of the reference charge accumulation possible time (nCST) and the reference charge read time (nRCT). The above-mentioned nCST is a time that can be used for accumulating charges in the FPD, and usually X-ray irradiation is performed using a part of the time. On the other hand, nRCT is a time for reading out the charges accumulated in the FPD as image data. Here, nRCT is the time required to read out charges over the entire surface of the FPD, and is uniquely determined by the number of pixels of the FPD. Therefore, the remaining time obtained by subtracting the reference charge readout time (nRCT) from the reference image data acquisition cycle (nRDC) is set to be the reference charge accumulation possible time (nCST).

ところで、PDは、その物理特性から、光が入射していないときにも微少な電流が流れる現象が発生する。この微少な電流は暗電流と呼ばれ、被検体を撮影したときに得られる透過画像にノイズとして重畳される。上述のＸ線撮影装置においては、暗電流による電荷が、主として、基準電荷蓄積時間に蓄積されることにより、透過画像にノイズを生じさせている。特に、低線量域では、Ｘ線の入射により生じる電荷量（シグナル）が小さいため、ノイズの影響が大きいという問題がある。そのため、Ｘ線撮影装置では、従来から暗電流により透過画像に生じるノイズ（暗電流ノイズ）を低減することが重要な課題であった。   By the way, due to the physical characteristics of PD, a phenomenon in which a minute current flows even when light is not incident occurs. This minute current is called dark current and is superimposed as noise on a transmission image obtained when the subject is imaged. In the above-described X-ray imaging apparatus, noise due to dark current is accumulated mainly during the reference charge accumulation time, thereby causing noise in the transmitted image. In particular, in the low dose range, there is a problem that the influence of noise is large because the amount of charge (signal) generated by the incidence of X-rays is small. Therefore, in the X-ray imaging apparatus, it has been an important problem to reduce noise (dark current noise) generated in a transmission image due to dark current.

このような暗電流によるノイズを低減するＸ線撮影装置として、例えば、特許文献１に記載のものが挙げられる。この特許文献１には、被検体の不存在下にＸ線を照射しない状態でFPDから取得した画像データ（暗電流画像）を撮影画像データから減算する、いわゆるオフセット補正を行なうことが記載されている。   As an X-ray imaging apparatus that reduces such noise due to dark current, for example, the one described in Patent Document 1 can be cited. This Patent Document 1 describes performing so-called offset correction in which image data (dark current image) acquired from an FPD in the absence of a subject is not irradiated with X-rays, and is subtracted from captured image data. Yes.

特開２００４−１２１７１８号公報JP 2004-121718 A

しかし、オフセット補正に使用する暗電流画像は、被検体の撮影と撮影との合間や、撮影を全く行なっていないときに取得されるため、実際の暗電流の蓄積状態に則したリアルタイムなものではなかった。そのため、暗電流画像と実際の暗電流の蓄積状態に著しい相違があった場合、正確な被検体の透過画像を得られない虞がある。しかも、暗電流画像の取得時に撮影を行なえないという問題もあった。   However, since the dark current image used for offset correction is acquired in the interval between imaging of the subject or when imaging is not performed at all, it is not a real-time image that conforms to the actual dark current accumulation state. There wasn't. Therefore, when there is a significant difference between the dark current image and the actual dark current accumulation state, there is a possibility that an accurate transmission image of the subject cannot be obtained. In addition, there is a problem that photographing cannot be performed when a dark current image is acquired.

また、オフセット補正では、仮想的に撮影画像データからコンデンサに蓄積された暗電流による電荷を減算するため、実際には暗電流による電荷がFPDのコンデンサに蓄積されたままの状態である。そのため、例えば、コンデンサに蓄積されている暗電流量が多い状態で、大線量のＸ線がFPDに照射された場合、コンデンサが、Ｘ線の照射量に応じた電荷を正確に蓄積できない虞がある。   In addition, in the offset correction, the charge due to the dark current accumulated in the capacitor is virtually subtracted from the captured image data, so that the charge due to the dark current is actually accumulated in the capacitor of the FPD. Therefore, for example, when the FPD is irradiated with a large amount of X-rays in a state where the amount of dark current accumulated in the capacitor is large, there is a possibility that the capacitor cannot accurately accumulate charges according to the amount of X-ray irradiation. is there.

上記のような事情から、暗電流ノイズを低減するために、Ｘ線平面検出器に蓄積される暗電流自体を低減することが望まれる。   From the above circumstances, in order to reduce dark current noise, it is desired to reduce the dark current itself accumulated in the X-ray flat panel detector.

そこで、本発明の主目的は、暗電流ノイズを低減することが可能なＸ線撮影装置を提供することにある。   Therefore, a main object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of reducing dark current noise.

本発明者らは、本発明のＸ線撮影装置を完成するにあたって、暗電流により生じる暗電流ノイズの大きさσDKが、以下の式（１）に従うことに着目した。 When completing the X-ray imaging apparatus of the present invention, the present inventors paid attention to the fact that the magnitude σ DK of dark current noise caused by dark current follows the following formula (1).

Figure 0004907232
Figure 0004907232

上記の式（１）から明らかなように、電荷を蓄積する時間が短いほど暗電流ノイズを低減することができる。本発明者らは、この知見に基づき本発明を規定する。   As is clear from the above equation (1), the dark current noise can be reduced as the charge accumulation time is shorter. The inventors define the present invention based on this finding.

本発明Ｘ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、Ｘ線の照射領域を制限するＸ線可動絞りと、Ｘ線の入射量に応じて蓄積された電荷を画像データとして読み出すＸ線平面検出器とを備えたＸ線撮影装置であって、前記Ｘ線可動絞りにより照射領域を制限されたＸ線がＸ線平面検出器に入射する有効画像領域を算出する有効画像領域算出手段を備え、前記有効画像領域における前記電荷を読み出すことを特徴とする。
上記本発明のＸ線撮影装置は、さらに大別して２つの構成に分けることができる。いずれの構成も、Ｘ線照射周期は一定で、FPDの読み出し領域を限定することで、電荷読み出し時間を短縮し、さらに電荷蓄積可能時間の短縮も行う。ただし、電荷読み出し時間の短縮と電荷蓄積可能時間の短縮との技術的関連性が両構成で異なる。まず、第一の構成は、一つの画像データを取得するのに要する単位周期（画像データ取得周期）を倍速化できるように、上記電荷読み出し時間の短縮と電荷蓄積可能時間の短縮を行う。これに対し、第二の構成は、上記単位周期は変えないが、その単位周期内にFPDの電荷を排出する時間帯を追加することで、上記電荷読み出し時間の短縮と電荷蓄積可能時間の短縮を行う。 The X-ray imaging apparatus of the present invention provides an image of X-ray irradiation means for irradiating a subject with X-rays, an X-ray movable diaphragm for limiting an X-ray irradiation area, and charges accumulated according to the amount of incident X-rays. An X-ray imaging apparatus comprising an X-ray flat panel detector for reading out data, and an effective image area in which an X-ray whose irradiation area is limited by the X-ray movable diaphragm is incident on the X-ray flat panel detector An image area calculation unit is provided, and the charge in the effective image area is read out.
The X-ray imaging apparatus of the present invention can be further roughly divided into two configurations. In either configuration, the X-ray irradiation period is constant, and by limiting the FPD readout region, the charge readout time is shortened, and further the charge accumulation time is shortened. However, the technical relevance between the shortening of the charge reading time and the shortening of the charge storage time is different between the two configurations. First, in the first configuration, the charge readout time and the charge accumulation time are shortened so that the unit cycle (image data acquisition cycle) required to acquire one image data can be doubled. On the other hand, the second configuration does not change the unit period, but by adding a time zone for discharging the FPD charge within the unit period, the charge readout time is shortened and the charge accumulation time is shortened. I do.

本発明の第一の構成に係るＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、Ｘ線の照射領域を制限するＸ線可動絞りと、Ｘ線の入射量に応じて蓄積された電荷を画像データとして任意の領域から選択的に読み出し可能なＸ線平面検出器とを備え、前記Ｘ線照射手段から一定の照射周期でＸ線を照射可能にすると共に、一つの画像データを取得するのに要する単位周期である画像データ取得周期に基づいて画像データの取得を行う。さらに、本発明のＸ線撮影装置は、Ｘ線可動絞りにより照射領域を制限されたＸ線がＸ線平面検出器に入射する領域を算出する有効画像領域算出手段と、有効画像領域における画像データを選択的に読み出した場合の電荷読み出し時間を算出する読み出し時間算出手段と、前記照射周期の1／n(nは2以上の整数)となるように画像データ取得周期を設定する第一画像データ取得周期設定手段とを備える。そして、本発明のＸ線撮影装置は、前記照射周期と同一の画像データ取得周期を基準画像データ取得周期、Ｘ線平面検出器の全面に亘って電荷を読み出すのに要する時間を基準電荷読み出し時間、基準画像データ取得周期から基準電荷読み出し時間を減算した時間を基準電荷蓄積可能時間とした場合、前記画像データ取得周期を、基準電荷蓄積可能時間よりも短縮された電荷蓄積可能時間と読み出し時間算出手段で算出された電荷読み出し時間との合計で規定されるように設定することを特徴とする。   The X-ray imaging apparatus according to the first configuration of the present invention corresponds to an X-ray irradiation means for irradiating a subject with X-rays, an X-ray movable diaphragm for limiting an X-ray irradiation area, and an X-ray incident amount. And an X-ray flat panel detector capable of selectively reading out the accumulated charge as an image data from an arbitrary region, enabling X-rays to be emitted from the X-ray irradiation means at a predetermined irradiation period, Image data acquisition is performed based on an image data acquisition cycle that is a unit cycle required to acquire image data. Further, the X-ray imaging apparatus of the present invention includes an effective image area calculating means for calculating an area where an X-ray whose irradiation area is limited by an X-ray movable diaphragm is incident on an X-ray flat panel detector, and image data in the effective image area. Read time calculation means for calculating a charge read time when selectively reading out, and first image data for setting an image data acquisition cycle to be 1 / n of the irradiation cycle (n is an integer of 2 or more) Acquisition period setting means. In the X-ray imaging apparatus according to the present invention, the image data acquisition period that is the same as the irradiation period is a reference image data acquisition period, and the time required to read out charges over the entire surface of the X-ray flat panel detector is the reference charge reading time. If the time obtained by subtracting the reference charge readout time from the reference image data acquisition period is set as the reference charge accumulation time, the charge accumulation time and the readout time calculated by shortening the image data acquisition period from the reference charge accumulation time are calculated. It is set so that it may be prescribed | regulated by the sum total with the electric charge read-out time calculated by the means.

この第一の構成に係るＸ線撮影装置は、被検体への被曝量を考慮したＸ線の照射周期に基づいて撮影を行なう装置であり、この照射周期を従来装置から変更することなくＸ線平面検出器（FPD）に暗電流が蓄積される時間を短縮するようにしたものである。具体的には、このＸ線撮影装置では、FPDに実際にＸ線が入射する領域（有効画像領域）における電荷を選択的に読み出すことにより電荷読み出し時間を短縮する。そして、短縮された電荷読み出し時間を利用して電荷蓄積可能時間を短縮することで暗電流ノイズを低減させることができる。以下、本発明の第一の構成に係る各構成要素を説明すると共に、如何にして電荷蓄積可能時間を短縮するかを詳細に説明する。   The X-ray imaging apparatus according to the first configuration is an apparatus that performs imaging based on an X-ray irradiation period in consideration of the exposure dose to the subject, and the X-ray is not changed from the conventional apparatus. The time for dark current accumulation in the flat panel detector (FPD) is shortened. Specifically, in this X-ray imaging apparatus, the charge readout time is shortened by selectively reading out charges in a region (effective image region) where X-rays are actually incident on the FPD. And dark current noise can be reduced by shortening the charge accumulating time using the shortened charge reading time. Hereinafter, each component according to the first configuration of the present invention will be described, and how to reduce the charge accumulation possible time will be described in detail.

Ｘ線可動絞りは、Ｘ線照射手段から被検体に照射されるＸ線の照射領域を制限する。Ｘ線の照射領域が制限されることにより、FPDにおいて実際にＸ線が入射する領域（有効画像領域）が変化することになる。つまり、被検体の透過画像を得る場合、FPDにおける有効画像領域以外にはＸ線が入射しないので、有効画像領域以外の領域における電荷を読み出す必要はない。   The X-ray movable diaphragm restricts the X-ray irradiation area irradiated to the subject from the X-ray irradiation means. By limiting the X-ray irradiation area, the area where X-rays are actually incident (effective image area) in the FPD changes. That is, when a transmission image of the subject is obtained, X-rays do not enter other than the effective image area in the FPD, and it is not necessary to read out charges in the area other than the effective image area.

FPDは、Ｘ線の入射量に応じた電荷を蓄積することができる。また、このFPDは、FPDの任意の領域において蓄積された電荷を選択的に読み出すことができる。即ち、上述した有効画像領域に蓄積された電荷を選択的に読み出すことができる。   The FPD can accumulate charges according to the amount of incident X-rays. Further, this FPD can selectively read out the electric charge accumulated in an arbitrary area of the FPD. That is, the charge accumulated in the above-described effective image area can be selectively read out.

有効画像領域算出手段は、上述した有効画像領域を算出する。この有効画像領域の算出とは、FPDにおける領域のアドレスを特定することを含む。また、領域内に存在する画素数を特定することも含む。   The effective image area calculation unit calculates the above-described effective image area. The calculation of the effective image area includes specifying the address of the area in the FPD. It also includes specifying the number of pixels present in the region.

読み出し時間算出手段は、有効画像領域における画像データを選択的に読み出した場合の電荷読み出し時間を算出することができる。電荷読み出し時間は、一画素あたりの読み出し時間と、これらの画素を制御する時間を考慮に入れて算出される。このようにして算出された有効画像領域における電荷読み出し時間は、FPDの全面に亘って電荷を読み出す時間、即ち、基準電荷読み出し時間よりも短い。   The readout time calculation means can calculate the charge readout time when the image data in the effective image area is selectively read out. The charge readout time is calculated in consideration of the readout time per pixel and the time for controlling these pixels. The charge reading time in the effective image area calculated in this way is shorter than the time for reading the charge over the entire surface of the FPD, that is, the reference charge reading time.

第一画像データ取得周期設定手段は、算出した電荷読み出し時間に基づいて画像データ取得周期を設定する。具体的には、第一画像データ取得周期設定手段は、電荷蓄積可能時間と電荷読み出し時間の合計で規定される画像データ取得周期を、Ｘ線の照射周期の1/ｎ（ｎは2以上の整数）となるように設定する。ここで、FPDの全面に亘って電荷を読み出す場合の画像データを取得する周期（基準画像データ取得周期）は、照射周期と同一である。従って、設定される画像データ取得周期は、基準画像データ取得周期の1/ｎに短縮されていることになる。   The first image data acquisition cycle setting means sets the image data acquisition cycle based on the calculated charge readout time. Specifically, the first image data acquisition cycle setting means sets the image data acquisition cycle defined by the sum of the charge accumulation possible time and the charge readout time to 1 / n of the X-ray irradiation cycle (n is 2 or more). Set to be an integer). Here, the period (reference image data acquisition period) for acquiring the image data when reading the charges over the entire surface of the FPD is the same as the irradiation period. Therefore, the set image data acquisition cycle is shortened to 1 / n of the reference image data acquisition cycle.

以上のように、本発明の第一の構成に係るＸ線撮影装置では、FPDの読み出し領域を限定することで、電荷読み出し時間を短縮し、さらに画像データ取得周期が照射周期の1/ｎとなるように電荷蓄積可能時間も短縮する。電荷蓄積可能時間は画像データ取得周期から電荷読み出し時間を減算した時間であり、通常、Ｘ線照射時間に対して余裕のある長さである。そのため、この裕度の範囲で電荷蓄積可能時間をより短くすることが可能である。換言すれば、電荷読み出し時間と電荷蓄積可能時間の両時間帯の短縮化により得られた時間帯を利用して、基準画像データ取得周期内に倍速化された複数の画像データ取得周期を形成している。従って、このＸ線撮影装置は、電荷蓄積可能時間の短縮により、従来のＸ線撮影装置と比較して、暗電流による電荷が蓄積される時間が短くなるので、暗電流ノイズを大幅に低減させることができる。   As described above, in the X-ray imaging apparatus according to the first configuration of the present invention, by limiting the FPD readout region, the charge readout time is shortened, and the image data acquisition cycle is 1 / n of the irradiation cycle. Thus, the charge accumulation time is also shortened. The charge accumulation possible time is a time obtained by subtracting the charge readout time from the image data acquisition cycle, and is usually a length having a margin with respect to the X-ray irradiation time. For this reason, it is possible to further shorten the charge accumulating time within this tolerance range. In other words, by using the time zone obtained by shortening both the charge readout time and the charge accumulation possible time, a plurality of image data acquisition cycles doubled within the reference image data acquisition cycle are formed. ing. Therefore, this X-ray imaging apparatus significantly reduces dark current noise because the time during which charges are accumulated due to dark current is shortened as compared with the conventional X-ray imaging apparatus due to the shortened charge accumulation time. be able to.

さらに、本発明の第一の構成に係るＸ線撮影装置の一実施形態としては、Ｘ線の照射時間と照射強度との相関で規定される被検体へのＸ線の照射線量を一定に保つように、照射時間を算出するＸ線照射時間算出手段を備えることが好ましい。その際、画像データ取得周期の設定は次のように行う。   Furthermore, as one embodiment of the X-ray imaging apparatus according to the first configuration of the present invention, the X-ray irradiation dose to the subject defined by the correlation between the X-ray irradiation time and the irradiation intensity is kept constant. Thus, it is preferable to include an X-ray irradiation time calculation means for calculating the irradiation time. At that time, the image data acquisition cycle is set as follows.

まず、画像データ取得周期が照射周期の1／m(mは2以上n以下の整数)のときの画像データ取得周期を画像データ取得周期RDCm、そのときの読み出し時間算出手段で算出された電荷読み出し時間を読み出し時間RCTm、画像データ取得周期RDCmから読み出し時間RCTmを減算した時間を蓄積可能時間CSTmとする。一方、画像データ取得周期が照射周期の1／（m＋1）のときの画像データ取得周期を画像データ取得周期RDCm+1、その画像データ取得周期RDCm+1における電荷蓄積可能時間と電荷読み出し時間をそれぞれ蓄積可能時間CSTm+1、読み出し時間RCTm+1とする。そして、第一画像データ取得周期設定手段は、Ｘ線照射時間算出手段で算出された照射時間に基づいて、次式を満たす画像データ取得周期RDCm+1となるように画像データ取得周期を設定する。
蓄積可能時間CSTm＞蓄積可能時間CSTm+1
読み出し時間RCTm＝読み出し時間RCTm+1 First, when the image data acquisition cycle is 1 / m of the irradiation cycle (m is an integer between 2 and n), the image data acquisition cycle is the image data acquisition cycle RDCm, and the charge readout calculated by the readout time calculation means at that time A time obtained by subtracting the readout time RCTm from the readout time RCTm and the image data acquisition cycle RDCm is defined as an accumulable time CSTm. On the other hand, when the image data acquisition period is 1 / (m + 1) of the irradiation period, the image data acquisition period is the image data acquisition period RDCm + 1, and the charge accumulation time and the charge readout time in the image data acquisition period RDCm + 1 are respectively Assume that the accumulation time is CSTm + 1 and the read time is RCTm + 1. Then, the first image data acquisition cycle setting means sets the image data acquisition cycle based on the irradiation time calculated by the X-ray irradiation time calculation means so that the image data acquisition cycle RDCm + 1 satisfying the following equation is satisfied. .
Accumulation time CSTm> Accumulation time CSTm + 1
Read time RCTm = Read time RCTm + 1

第一の構成に係る本発明装置は、FPDにおける電荷の読み出し領域を限定することで画像データ読み出し周期を倍速化しており、同周期をより高倍率に倍速化すれば、FPDの読み出し領域はさらに狭い領域に限定される。しかし、それでは被検体の関心領域の表示に十分な画像サイズが得られない虞がある。   The device of the present invention according to the first configuration doubles the image data read cycle by limiting the charge read region in the FPD, and if the cycle is doubled at a higher magnification, the FPD read region is further increased. Limited to narrow areas. However, there is a possibility that an image size sufficient for displaying the region of interest of the subject cannot be obtained.

一般に、Ｘ線の照射線量は、Ｘ線の照射時間と照射強度の積で規定されるため、照射強度をより高めても照射時間をより短縮することで一定に保つことが可能である。つまり、Ｘ線照射条件の中から、照射強度がより高く、照射時間のより短い条件を選択することが可能といえる。そのため、Ｘ線の照射線量が一定となる前提下で、より短いＸ線照射時間を選択すれば、それに伴って電荷蓄積可能時間をより短くすることができる。   In general, since the X-ray irradiation dose is defined by the product of the X-ray irradiation time and the irradiation intensity, even if the irradiation intensity is further increased, it can be kept constant by shortening the irradiation time. That is, it can be said that conditions with higher irradiation intensity and shorter irradiation time can be selected from the X-ray irradiation conditions. Therefore, if a shorter X-ray irradiation time is selected on the premise that the X-ray irradiation dose is constant, the charge accumulation possible time can be further shortened accordingly.

そして、その電荷蓄積可能時間の短縮により得られた時間を電荷読み出し時間として利用することで、より広い有効画像領域の電荷読み出しが可能になる。例えば、画像データ取得周期が照射周期の1／2（m＝2…2倍速）の場合と同じ有効画像領域を確保しながらも、画像データ取得周期を照射周期の1／3（m＋1＝3…3倍速）とできるように電荷蓄積可能時間を短縮する。その際、有効画像領域は、2倍速時と3倍速時で変わらないため、読み出し時間RCT2＝読み出し時間RCT3となる。一方、電荷蓄積可能時間は、画像データ取得周期が照射周期の1／3となるように、Ｘ線の照射線量が一定となる前提下で、2倍速時の電荷蓄積可能時間よりも短い時間（蓄積可能時間CST2＞蓄積可能時間CST3）をＸ線照射時間算出手段で演算する。これにより、有効画像領域を狭めることなく一層短い電荷蓄積可能時間を選択できるため、暗電流ノイズを低減することができる。   Then, by using the time obtained by shortening the charge accumulable time as the charge reading time, it is possible to read charges in a wider effective image area. For example, while ensuring the same effective image area as when the image data acquisition cycle is 1/2 of the irradiation cycle (m = 2... Double speed), the image data acquisition cycle is 1/3 of the irradiation cycle (m + 1 = 3... The charge accumulation time is shortened so that it can be 3 times faster). At this time, since the effective image area does not change between the double speed and the triple speed, the read time RCT2 = the read time RCT3. On the other hand, the charge accumulation possible time is shorter than the charge accumulation possible time at the double speed under the assumption that the X-ray irradiation dose is constant so that the image data acquisition period is 1/3 of the irradiation period ( Accumulation possible time CST2> accumulation possible time CST3) is calculated by the X-ray irradiation time calculating means. As a result, a shorter charge accumulative time can be selected without narrowing the effective image area, so that dark current noise can be reduced.

ところで、第一の構成に係る本発明装置では、上述したように、Ｘ線の照射周期の間に、複数の画像データ取得周期が設定されている場合でも、実際に画像データが得られる画像データ取得周期は、一つあれば十分である。そこで、照射周期に対応する時間内に、実際にＸ線の照射が行われて画像データが取得される画像データ取得周期を実画像データ取得周期とし、Ｘ線の照射が行われないで画像データの取得がなされる画像データ取得周期を空画像データ取得周期としてもよい。そして、空画像データ取得周期内に、FPDに蓄積される全ての電荷を排出するように構成する。このようになすことにより、ある実画像データ取得周期の次の実画像データ取得周期の開始時、即ち、電荷蓄積可能時間の開始時に、FPDに蓄積された電荷をほぼ０にすることができる。そのため、暗電流ノイズを低減することが期待できる。   By the way, in the device of the present invention according to the first configuration, as described above, even when a plurality of image data acquisition cycles are set between the X-ray irradiation cycles, the image data can be actually obtained. One acquisition cycle is sufficient. Therefore, an image data acquisition cycle in which image data is acquired by actually performing X-ray irradiation within the time corresponding to the irradiation cycle is set as an actual image data acquisition cycle, and image data is not performed without X-ray irradiation. The image data acquisition cycle in which the image data is acquired may be set as the empty image data acquisition cycle. Then, it is configured to discharge all charges accumulated in the FPD within the sky image data acquisition cycle. By doing so, the charge accumulated in the FPD can be reduced to almost zero at the start of the real image data acquisition period next to a certain real image data acquisition period, that is, at the start of the charge accumulation possible time. Therefore, it can be expected to reduce dark current noise.

その他、空画像データ取得周期で取得した画像データをオフセット補正に使用する暗電流画像として使用しても良い。この場合、実質的に、リアルタイムの暗電流画像を得ることができるので、オフセット補正をした被検体の透過画像の精度を向上させることができる。   In addition, the image data acquired in the sky image data acquisition cycle may be used as a dark current image used for offset correction. In this case, since a real-time dark current image can be obtained substantially, the accuracy of the transmission image of the subject subjected to offset correction can be improved.

一方、本発明の第二の構成に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線照射手段と、Ｘ線可動絞りと、Ｘ線平面検出器とを備え、前記Ｘ線照射手段から一定の照射周期でＸ線を照射可能にすると共に、一つの画像データを取得するのに要する単位周期である画像データ取得周期に基づいて画像データの取得を行う。また、このＸ線撮影装置は、有効画像領域算出手段と、読み出し時間算出手段とを備え、さらに、前記照射周期と同一となるように画像データ取得周期を設定する第二画像データ取得周期設定手段とを備える。そして、このＸ線撮影装置は、前記照射周期と同一の画像データ取得周期を基準画像データ取得周期、Ｘ線平面検出器の全面に亘って電荷を読み出すのに要する時間を基準電荷読み出し時間、基準画像データ取得周期から基準電荷読み出し時間を減算した時間を基準電荷蓄積可能時間とした場合、前記画像データ取得周期を、基準電荷蓄積可能時間よりも短縮された電荷蓄積可能時間と読み出し時間算出手段で算出された電荷読み出し時間とＸ線平面検出器に蓄積される全ての電荷を排出させる電荷排出時間との合計で規定されるように設定することを特徴とする。   On the other hand, the X-ray imaging apparatus according to the second configuration of the present invention includes an X-ray irradiation means, an X-ray movable diaphragm, and an X-ray flat panel detector, and the X-ray irradiation means emits X at a constant irradiation cycle. Image data acquisition is performed based on an image data acquisition cycle, which is a unit cycle required to acquire one image data, while enabling irradiation of a line. The X-ray imaging apparatus includes an effective image area calculation unit and a readout time calculation unit, and further, a second image data acquisition cycle setting unit that sets an image data acquisition cycle to be the same as the irradiation cycle. With. The X-ray imaging apparatus uses the same image data acquisition period as the irradiation period as a reference image data acquisition period, and the time required to read out charges over the entire surface of the X-ray flat panel detector as a reference charge read time, When the time obtained by subtracting the reference charge readout time from the image data acquisition cycle is set as the reference charge storage time, the charge storage time and the readout time calculation means that are shorter than the reference charge storage time are used as the image data acquisition cycle. It is set so as to be defined by the sum of the calculated charge reading time and the charge discharging time for discharging all charges accumulated in the X-ray flat panel detector.

本発明の第二の構成に係るＸ線撮影装置では、画像データ取得周期の倍速化は行わず、照射周期と同一の画像データ取得周期を設定する。ただし、この画像データ取得周期は、電荷蓄積可能時間、電荷読み出し時間および電荷排出時間の３つの時間帯により構成される。つまり、有効画像領域を限定することで電荷読み出し時間を短縮し、照射周期と同一の画像データ取得周期内に電荷排出時間を設けられるように、さらに電荷蓄積可能時間も短縮する。換言すれば、電荷読み出し時間と電荷蓄積可能時間の両時間帯の短縮化により得られた時間帯で電荷排出時間を構成する。画像データ取得周期内における各時間帯の並び順は、電荷蓄積可能時間、電荷読み出し時間、電荷排出時間となる。   In the X-ray imaging apparatus according to the second configuration of the present invention, the image data acquisition cycle is not doubled and the same image data acquisition cycle as the irradiation cycle is set. However, this image data acquisition cycle is composed of three time zones: a charge accumulation possible time, a charge readout time, and a charge discharge time. That is, by limiting the effective image area, the charge readout time is shortened, and the charge accumulation time is further shortened so that the charge discharge time can be provided within the same image data acquisition period as the irradiation period. In other words, the charge discharge time is constituted by a time zone obtained by shortening both the charge read time and the charge accumulation time. The order of arrangement of the respective time zones in the image data acquisition cycle is a charge accumulation possible time, a charge read time, and a charge discharge time.

この構成でも、電荷蓄積可能時間が電荷排出時間を設けない場合に比べて短縮できるため、暗電流ノイズを低減することができる。さらに、電荷排出時間を設けているため、電荷蓄積可能時間の開始時に、FPDに蓄積された電荷をほぼ０にすることができ、より一層暗電流ノイズを低減することができる。   Even in this configuration, since the charge accumulable time can be shortened as compared with the case where no charge discharging time is provided, dark current noise can be reduced. Furthermore, since the charge discharge time is provided, the charge accumulated in the FPD can be reduced to almost zero at the start of the charge accumulation possible time, and the dark current noise can be further reduced.

なお、この第二の構成に係る装置のうち、第一の構成に係るＸ線撮影装置と共通する名称の構成要素は、同一の構成であるため、その説明は省略する。   In addition, since the component of the name which is common in the X-ray imaging apparatus which concerns on a 1st structure among the apparatuses which concern on this 2nd structure is the same structure, the description is abbreviate | omitted.

本発明のＸ線撮影装置によれば、FPDの読み出し領域を限定することで、電荷読み出し時間を短縮し、さらに電荷蓄積可能時間の短縮も行う。この電荷蓄積可能時間の短縮により、FPDに蓄積される暗電流による電荷を少なくし、暗電流ノイズを低減することができる。それに伴い、従来のＸ線撮影装置で行なっていたオフセット補正を省略することができる。   According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, by limiting the FPD readout region, the charge readout time is shortened, and further the charge accumulating time is shortened. By shortening the charge accumulation possible time, the charge due to the dark current accumulated in the FPD can be reduced, and the dark current noise can be reduced. Accordingly, the offset correction performed by the conventional X-ray imaging apparatus can be omitted.

特に、第一の構成に係る本発明装置では、画像データ取得周期が倍速化されるにも関わらず、Ｘ線照射周期は倍速化前と同一でよいため、被曝量が増大することがない。また、第一の構成に係る本発明装置の画像データ取得周期はＸ線照射周期の整数倍に倍速化されるため、電化蓄積可能時間とＸ線照射時間のタイミングがずれることも回避できる。   In particular, in the device of the present invention according to the first configuration, the X-ray irradiation period may be the same as that before the double speed even though the image data acquisition period is doubled, so that the exposure dose does not increase. In addition, since the image data acquisition cycle of the apparatus according to the first configuration is doubled to an integral multiple of the X-ray irradiation cycle, it is possible to avoid the deviation of the chargeable accumulation time and the X-ray irradiation time.

また、画像データ取得周期が倍速化されているため、一回のＸ線照射周期の間にＸ線の照射が行なわれない状態で撮影される画像データ（空画像データ）を取得することができる。この空画像データを排出するようにして、次のＸ線照射周期の開始時に、FPDに蓄積される電荷を可及的にゼロにできる。さらに、本発明装置は、オフセット補正を省略できることはすでに述べたが、この空画像データ（暗電流画像）を利用してオフセット補正を行なうこともできる。この場合、空画像データは、Ｘ線撮影周期毎に得ることができる実質的にリアルタイムな暗電流画像であるので、この暗電流画像を使用してオフセット補正を行なえば、被検体の透過画像の精度を向上させることができる。   In addition, since the image data acquisition cycle is doubled, it is possible to acquire image data (empty image data) that is captured without X-ray irradiation during one X-ray irradiation cycle. . By discharging this sky image data, the charge accumulated in the FPD can be made as zero as possible at the start of the next X-ray irradiation cycle. Furthermore, although it has already been described that the apparatus of the present invention can omit the offset correction, it is also possible to perform the offset correction using this sky image data (dark current image). In this case, since the sky image data is a substantially real-time dark current image that can be obtained for each X-ray imaging cycle, if offset correction is performed using this dark current image, the transmission image of the subject is scanned. Accuracy can be improved.

一方、第二の構成に係る本発明装置では、画像データ取得周期はＸ線照射周期と同一であるものの、画像データ取得周期中にFPDの電荷排出時間を設けることで、次の画像データ取得周期の直前に、FPDに蓄積される電荷量を可及的にゼロにすることができ、暗電流ノイズを効果的に低減することができる。   On the other hand, in the device of the present invention according to the second configuration, although the image data acquisition cycle is the same as the X-ray irradiation cycle, the next image data acquisition cycle is provided by providing the FPD charge discharge time during the image data acquisition cycle. Immediately before, the amount of charge accumulated in the FPD can be made as zero as possible, and dark current noise can be effectively reduced.

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

＜実施例１＞
実施例１では、画像データ取得周期を短縮することで暗電流ノイズを低減するＸ線撮影装置を図１〜図６に基づいて説明する。 <Example 1>
In the first embodiment, an X-ray imaging apparatus that reduces dark current noise by shortening an image data acquisition cycle will be described with reference to FIGS.

［本発明のＸ線撮影装置の全体構成］
本発明のＸ線撮影装置は、図１に示すように、対向配置されたＸ線発生器（Ｘ線照射手段）3とFPD（flat panel detector：Ｘ線平面検出器）2との間で載置台6に乗った被検体4の透視画像を撮影する装置である。具体的な撮影手順として、まず初めに、Ｘ線発生器3から照射されて、被検体4を透過したＸ線をFPD2により画像データとして取得する。そして、この画像データをコンピュータ1内の画像処理部15により画像処理（ホワイトバランスの調節など）してモニタ5に表示する。このとき、Ｘ線は、Ｘ線照射周期に基づいて間歇的に照射されており、1回のＸ線の照射に対応して1枚の画像データをFPD2により取得する。なお、コンピュータ1とモニタ5は、本発明の装置を総合的に操作する操作卓（図示せず）に設けられる。 [Overall configuration of X-ray imaging apparatus of the present invention]
As shown in FIG. 1, the X-ray imaging apparatus of the present invention is mounted between an X-ray generator (X-ray irradiating means) 3 and an FPD (flat panel detector) 2 which are arranged opposite to each other. This is an apparatus that captures a fluoroscopic image of the subject 4 on the table 6. As a specific imaging procedure, first, X-rays irradiated from the X-ray generator 3 and transmitted through the subject 4 are acquired as image data by the FPD 2. The image data is processed by the image processing unit 15 in the computer 1 (white balance adjustment, etc.) and displayed on the monitor 5. At this time, the X-rays are intermittently irradiated based on the X-ray irradiation cycle, and one piece of image data is acquired by the FPD 2 corresponding to one X-ray irradiation. The computer 1 and the monitor 5 are provided on a console (not shown) that comprehensively operates the apparatus of the present invention.

本装置のコンピュータ1は、本装置の統括的な制御を行なう中央処理部10と、この中央処理部10に接続されて装置の各機器の制御を行なう複数の制御部を有する。本装置は、制御部としては、Ｘ線制御部11と、Ｘ線可動絞り制御部12と、機構制御部13と、Ｘ線平面検出器制御部14とを備える。   The computer 1 of the present apparatus has a central processing unit 10 that performs overall control of the present apparatus, and a plurality of control units that are connected to the central processing unit 10 and control each device of the apparatus. This apparatus includes an X-ray control unit 11, an X-ray movable diaphragm control unit 12, a mechanism control unit 13, and an X-ray flat panel detector control unit 14 as control units.

［Ｘ線発生器］
Ｘ線発生器3は、被検体4にＸ線を照射する機器である。Ｘ線発生器3は、高圧発生器16から電力供給を受けてＸ線を発生させるＸ線管を有しており、一方向に向かってＸ線を照射することができるようになっている。ここで、高圧発生器16からの電力供給の調節は、後述するＸ線制御部11にて行なう。 [X-ray generator]
The X-ray generator 3 is a device that irradiates the subject 4 with X-rays. The X-ray generator 3 has an X-ray tube that receives power supply from the high-voltage generator 16 and generates X-rays, and can emit X-rays in one direction. Here, adjustment of the power supply from the high voltage generator 16 is performed by the X-ray control unit 11 described later.

[Ｘ線制御部]
Ｘ線制御部11は、高圧発生器16に接続されて、Ｘ線発生器3に供給する電力を制御することで、被検体4に照射するＸ線の照射線量を調節する。照射線量は、Ｘ線管電流値と、Ｘ線照射時間とで決定され、Ｘ線制御部11は、これらの数値を情報として記憶することができる。 [X-ray control unit]
The X-ray control unit 11 is connected to the high-voltage generator 16 and controls the power supplied to the X-ray generator 3 to adjust the X-ray irradiation dose applied to the subject 4. The irradiation dose is determined by the X-ray tube current value and the X-ray irradiation time, and the X-ray control unit 11 can store these numerical values as information.

[Ｘ線可動絞り]
Ｘ線発生器3には、Ｘ線の照射領域を制限するＸ線可動絞り30が設けられている。Ｘ線可動絞り30は、放射線遮蔽能に優れた部材、例えば、鉛などでできた4枚の絞り板を四方に配置することで構成されており、この絞り板がＸ線を遮蔽する。四方に配置された絞り板に囲まれる部分は、絞り板により遮蔽されておらず、この部分から、Ｘ線が放射状に照射される。そして、この絞り板を、中心方向に挿入する量（絞り量）を調節することで、被検体4に対するＸ線の照射領域を変化させることができる。このようにＸ線の照射領域が制限されることにより、Ｘ線発生器3に対向して配置されるFPD2に実際に入射するＸ線の領域（有効画像領域）が変化する。 [X-ray movable diaphragm]
The X-ray generator 3 is provided with an X-ray movable diaphragm 30 for limiting the X-ray irradiation area. The X-ray movable diaphragm 30 is configured by arranging four diaphragm plates made of a member having excellent radiation shielding ability, such as lead, in four directions, and the diaphragm plate shields X-rays. The part surrounded by the diaphragm plates arranged in all directions is not shielded by the diaphragm plate, and X-rays are irradiated radially from this part. Then, by adjusting the amount of insertion of the diaphragm plate in the center direction (aperture amount), the X-ray irradiation area on the subject 4 can be changed. By limiting the X-ray irradiation area in this way, the X-ray area (effective image area) actually incident on the FPD 2 disposed facing the X-ray generator 3 changes.

[Ｘ線可動絞り制御部]
Ｘ線可動絞り制御部12は、Ｘ線可動絞り30を制御して、Ｘ線発生器3から照射されるＸ線の照射範囲を調節する。ここで、Ｘ線可動絞り制御部12は、絞り板の挿入量（絞り量）を情報として記憶することができる。 [X-ray movable diaphragm control unit]
The X-ray movable diaphragm control unit 12 controls the X-ray movable diaphragm 30 to adjust the X-ray irradiation range irradiated from the X-ray generator 3. Here, the X-ray movable aperture control unit 12 can store the insertion amount (aperture amount) of the aperture plate as information.

［FPD］
FPD2はＸ線発生器3から照射されて被検体4を透過したＸ線を検出して画像データとして出力する機器である。FPD2は、主として、その厚さ方向にシンチレーター層と、検出素子層とに分けることができる。シンチレーター層は、CsI:TlやGd2O2S：Tbなどの蛍光体からなり、この層に入射したＸ線を光に変換する。一方、検出素子層は、図２に示すように、光を検知する最小単位である画素が、2次元アレイ状に配置されることで構成されている。各画素は、光を電荷に変換するフォトダイオード（PD）21と、変換された電荷を蓄積するコンデンサ22と、蓄積された電荷の読み出し制御を行なうTFTスイッチ23から構成されている。TFTスイッチ23はライン毎に共通の端子に接続され、各画素に読み出し同期信号を入力するゲートドライバGDの端子に接続されている。 [FPD]
The FPD 2 is a device that detects X-rays irradiated from the X-ray generator 3 and transmitted through the subject 4 and outputs them as image data. The FPD 2 can be mainly divided into a scintillator layer and a detection element layer in the thickness direction. The scintillator layer is made of a phosphor such as CsI: Tl or Gd 2 O 2 S: Tb, and converts X-rays incident on this layer into light. On the other hand, as shown in FIG. 2, the detection element layer is configured by arranging pixels, which are minimum units for detecting light, in a two-dimensional array. Each pixel includes a photodiode (PD) 21 that converts light into electric charge, a capacitor 22 that stores the converted electric charge, and a TFT switch 23 that controls reading of the accumulated electric charge. The TFT switch 23 is connected to a common terminal for each line, and is connected to a terminal of a gate driver GD that inputs a readout synchronization signal to each pixel.

ゲートドライバGDから電荷の読み出し信号が入力されるとTFTスイッチ23がONになり、蓄積された電荷が積分回路ICとマルチプレクサMPとを介して画像データとして出力される。ゲートドライバGDから一のラインに入力された信号は、図２の左のTFTスイッチ23から右のTFTスイッチ23を順次ONにしていく。ここで、ラインNからライン1に向かって順次信号を入力していくことにより、縦方向に並んだ画素から出力される電荷を混同することなく検知することができる。   When a charge read signal is input from the gate driver GD, the TFT switch 23 is turned on, and the accumulated charge is output as image data via the integration circuit IC and the multiplexer MP. A signal input to one line from the gate driver GD sequentially turns on the left TFT switch 23 and the right TFT switch 23 in FIG. Here, by sequentially inputting signals from the line N toward the line 1, it is possible to detect the charges output from the pixels arranged in the vertical direction without confusion.

また、本例のFPD2は、16インチモード（40cm×30cm）から７インチモード（20cm×20cm）まで読み取り領域を変更することができる。このように読み取り領域を変更できるため、例えば、有効画像領域に合わせて読み取り領域を小さく設定した場合、FPD2の全面に亘って画像データの読み出しをする必要がなくなる。そのため、上述した可動絞り30によってＸ線の照射領域を制限した場合でも、FPD2のうち、実際にＸ線が照射される箇所（有効画像領域）の画像データを選択的に読み出すことができる。   Further, the FPD 2 of this example can change the reading area from the 16-inch mode (40 cm × 30 cm) to the 7-inch mode (20 cm × 20 cm). Since the reading area can be changed in this way, for example, when the reading area is set to be small in accordance with the effective image area, it is not necessary to read the image data over the entire surface of the FPD 2. Therefore, even when the X-ray irradiation area is limited by the movable diaphragm 30 described above, it is possible to selectively read out image data of a portion (effective image area) of the FPD 2 that is actually irradiated with X-rays.

[Ｘ線平面検出器制御部]
Ｘ線平面検出器制御部14は、FPD2に接続され、FPD2の任意の領域についてFPD2に蓄積された電荷を画像データとして出力させるようにFPD2を制御する。ここで、FPD2は、上述のように読み取り領域を変える複数のモードを有しており、Ｘ線平面検出器制御部14は、このモードに従ってFPD2を制御して画像データを読み出すことができる。その他、後述するように、FPD2のゲートドライバGDに入力させる信号のタイミングを全て同一にすることで、FPD2の全面に蓄積される電荷を短時間で一斉排出させることができる。 [X-ray flat panel detector controller]
The X-ray flat panel detector control unit 14 is connected to the FPD 2 and controls the FPD 2 so as to output the charge accumulated in the FPD 2 for any region of the FPD 2 as image data. Here, the FPD 2 has a plurality of modes for changing the reading region as described above, and the X-ray flat panel detector control unit 14 can read the image data by controlling the FPD 2 in accordance with these modes. In addition, as will be described later, by making all the timings of signals input to the gate driver GD of the FPD 2 the same, charges accumulated on the entire surface of the FPD 2 can be discharged simultaneously in a short time.

[機構制御部]
機構制御部13は、被検体4を載せる載置台6とＸ線発生器3とFPD2の位置関係を変更可能なように制御する。これら３つの構成の相対的位置関係を変更することで、種々の角度や距離から被検体4を撮影することができる。ここで、機構制御部13は、Ｘ線発生器3と載置台6との距離、Ｘ線発生器3とFPD2との距離（SID）を情報として記憶することができる。Ｘ線発生器3とFPD2との距離は、後述する有効画像領域を特定するために使用することができる。また、Ｘ線発生器3と載置台6との距離は、被検体4の関心領域以外の部分にＸ線を照射しないように作業者が可動絞り30を調節する目安として使用することができる。 [Mechanism control unit]
The mechanism control unit 13 performs control so that the positional relationship among the mounting table 6 on which the subject 4 is placed, the X-ray generator 3, and the FPD 2 can be changed. By changing the relative positional relationship of these three configurations, the subject 4 can be imaged from various angles and distances. Here, the mechanism control unit 13 can store the distance between the X-ray generator 3 and the mounting table 6 and the distance (SID) between the X-ray generator 3 and the FPD 2 as information. The distance between the X-ray generator 3 and the FPD 2 can be used to specify an effective image area described later. Further, the distance between the X-ray generator 3 and the mounting table 6 can be used as a guideline for the operator to adjust the movable diaphragm 30 so as not to irradiate a portion other than the region of interest of the subject 4 with X-rays.

[中央処理部]
中央処理部10は、画像処理部15に接続され、この画像処理部15に取得した画像データの補正を指示する。また、この中央処理部10は、図３に示すように、各制御部から得られる情報に基づいて最適な画像データの読み出し周期を算出する最適画像データ取得周期設定部100を有する。最適画像データ取得周期設定部100は、有効画像領域算出部（有効画像領域算出手段）101と、電荷読み出し時間算出部（電荷読み出し時間算出手段）102と、第一画像データ取得周期設定部（第一画像データ取得周期設定手段）103とを備え、暗電流ノイズを低減することができる画像データの読み出し周期を決定する。 [Central Processing Department]
The central processing unit 10 is connected to the image processing unit 15 and instructs the image processing unit 15 to correct the acquired image data. Further, as shown in FIG. 3, the central processing unit 10 includes an optimum image data acquisition cycle setting unit 100 that calculates an optimum readout cycle of image data based on information obtained from each control unit. The optimum image data acquisition cycle setting unit 100 includes an effective image region calculation unit (effective image region calculation unit) 101, a charge readout time calculation unit (charge readout time calculation unit) 102, and a first image data acquisition cycle setting unit (first image data acquisition unit). One image data acquisition cycle setting means) 103, and determines a read cycle of image data that can reduce dark current noise.

≪有効画像領域算出部≫
上述した最適画像データ取得周期設定部100の有効画像領域算出部101は、機構制御部13およびＸ線可動絞り制御部12に接続され、それぞれの制御部からＸ線発生器3とFPD2との距離（SID）およびＸ線可動絞り30の絞り量の情報を取得できるように構成される。また、有効画像領域算出部101は、FPD2における有効画像領域の位置と、後述するように、この領域における画素数を算出できるように構成される。 ≪Effective image area calculation unit≫
The effective image area calculation unit 101 of the optimum image data acquisition cycle setting unit 100 described above is connected to the mechanism control unit 13 and the X-ray movable diaphragm control unit 12, and the distance between the X-ray generator 3 and the FPD 2 from each control unit. (SID) and the aperture amount information of the X-ray movable aperture 30 can be acquired. The effective image area calculation unit 101 is configured to be able to calculate the position of the effective image area in the FPD 2 and the number of pixels in this area, as will be described later.

≪電荷読み出し時間算出部≫
電荷読み出し時間算出部102は、有効画像領域算出部101に接続されて、上述した有効画像領域の位置と、この領域における画素数の情報を取得できるように構成される。電荷読み出し時間算出部102は、一画素当たりの電荷読み出し時間や読み出し動作を制御する時間を考慮して有効画像領域における電荷の読み出し時間を算出することができる。また、電荷読み出し時間算出部102は、後述する第一画像データ取得周期設定部103に接続され、算出した電荷読み出し時間を出力可能なように構成される。 ≪Charge readout time calculation part≫
The charge readout time calculation unit 102 is connected to the effective image region calculation unit 101, and is configured to acquire information on the position of the effective image region and the number of pixels in this region. The charge readout time calculation unit 102 can calculate the charge readout time in the effective image region in consideration of the charge readout time per pixel and the time for controlling the readout operation. The charge readout time calculation unit 102 is connected to a first image data acquisition cycle setting unit 103 described later, and is configured to output the calculated charge readout time.

≪第一画像データ取得周期設定部≫
第一画像データ取得周期設定部103は、電荷読み出し時間算出部102からの情報を取得可能であると共に、Ｘ線制御部11に接続されて、Ｘ線の照射条件（Ｘ線管電流値や照射時間）についての情報を取得できるように構成される。第一画像データ取得周期設定部103は、Ｘ線照射時間と電荷読み出し時間とから、最短の画像データ取得周期を算出する。そして、最短の画像データ取得周期に基づいて、電荷蓄積可能時間を決定し、最適な画像データの読み出し周期を決定する。最適な画像データ取得周期の決定の仕方は、後段で詳細に説明する。また、第一画像データ取得周期設定部103は、取得した情報に基づいて画像データ取得周期を決定し、Ｘ線平面検出器制御部14に出力できるように構成される。 ≪First image data acquisition cycle setting section≫
The first image data acquisition cycle setting unit 103 is capable of acquiring information from the charge readout time calculation unit 102 and is connected to the X-ray control unit 11 to be connected to the X-ray irradiation condition (X-ray tube current value and irradiation). It is configured to be able to obtain information about (time). The first image data acquisition cycle setting unit 103 calculates the shortest image data acquisition cycle from the X-ray irradiation time and the charge readout time. Then, based on the shortest image data acquisition cycle, the charge accumulation possible time is determined, and the optimum image data read cycle is determined. The method for determining the optimum image data acquisition cycle will be described in detail later. The first image data acquisition cycle setting unit 103 is configured to determine an image data acquisition cycle based on the acquired information and to output it to the X-ray flat panel detector control unit 14.

以上、説明したＸ線撮影装置において、通常の撮影状態、即ち、FPDの全面に亘って電荷の読み出しを行う基準画像データ取得周期に基づいて撮影を行なっている場合を図４に示す。図４に示すように、本例のFPDの全面に亘る画像データを読み出すには20ms必要であり、基準画像データ取得周期（nRDC）のフレームレートおよびＸ線照射周期のフレームレートは、30fps（frame
per second）に設定されている。基準画像データ取得周期（nRDC）は、基準電荷蓄積可能時間（nCST）と基準電荷読み出し時間（nRCT）とからなり、基準電荷蓄積可能時間（nCST）の間にＸ線が照射されている。 In the X-ray imaging apparatus described above, FIG. 4 shows a case where imaging is performed based on a normal imaging state, that is, based on a reference image data acquisition cycle in which charge is read over the entire surface of the FPD. As shown in FIG. 4, it takes 20 ms to read out image data over the entire surface of the FPD of this example. The frame rate of the reference image data acquisition cycle (nRDC) and the frame rate of the X-ray irradiation cycle are 30 fps (frame
per second). The reference image data acquisition cycle (nRDC) includes a reference charge accumulation possible time (nCST) and a reference charge read time (nRCT), and X-rays are irradiated during the reference charge accumulation possible time (nCST).

撮影の具体的手順は、次の通りである。まず初めに、１フレーム間隔（30fpsの場合、33.3ms）でFPDに読み出し同期信号が入力され、FPDにおいて電荷の蓄積が開始される。同期信号の入力に遅れてＸ線発生器から所定の時間（Ｘ線照射時間であって、本例では、5ms）Ｘ線が照射される。次に、Ｘ線の照射後であって、同期信号の入力から所定時間（本例では、13.3ms）経過後に、FPDに蓄積された電荷の読み出しが開始される。そして、読み出しが終了した画像データ（画像１）を古い画像データ（画像０）と入れ替えて表示する。このようになすことにより、一回のＸ線照射毎に、一つの画像データを得ることができる。   The specific procedure for shooting is as follows. First, a read synchronization signal is input to the FPD at an interval of one frame (33.3 ms in the case of 30 fps), and charge accumulation is started in the FPD. X-rays are emitted from the X-ray generator for a predetermined time (X-ray irradiation time, which is 5 ms in this example) after the input of the synchronization signal. Next, after the X-ray irradiation and after a predetermined time (13.3 ms in this example) has elapsed since the input of the synchronization signal, reading of the charge accumulated in the FPD is started. Then, the image data (image 1) that has been read is replaced with the old image data (image 0) and displayed. By doing in this way, one image data can be obtained for each X-ray irradiation.

この装置において、Ｘ線の照射領域が制限され、FPDにおける実際にＸ線が入射する領域が小さくなった場合、FPDの全面に亘って画像データを読み出すことは非効率である。本装置は、以下に示す手順に従って、画像データ取得周期を短くすることができる。ここで、画像データ取得周期の短縮と同時にＸ線照射周期も短くすると、被検体の被曝量が増加するため、放射線防護の観点から好ましくない。従って、本例の装置では、Ｘ線照射周期を変更することなく画像データ取得周期を基準画像データ取得周期よりも短くする。   In this apparatus, when the X-ray irradiation area is limited and the area where X-rays are actually incident on the FPD becomes small, it is inefficient to read image data over the entire surface of the FPD. This apparatus can shorten the image data acquisition cycle according to the following procedure. Here, if the X-ray irradiation period is shortened simultaneously with the shortening of the image data acquisition period, the exposure dose of the subject increases, which is not preferable from the viewpoint of radiation protection. Therefore, in the apparatus of this example, the image data acquisition cycle is made shorter than the reference image data acquisition cycle without changing the X-ray irradiation cycle.

（画像データ取得周期を短縮する動作）
まず初めに、作業者は、FPD2の全面に亘って画像データを読み出している状態から被検体4の関心領域を特定し、操作卓を操作してＸ線可動絞り30によりＸ線の絞り量を調節する。絞り量は、中央処理部10からＸ線可動絞り制御部12に伝達され、可動絞り30が稼動される。絞り量が決定された場合、中央処理部10は、画像データ取得周期の算出を開始する。具体的には、以下の手順（ステップ）により画像データ取得周期を算出する（図５を参照）。 (Operation to shorten the image data acquisition cycle)
First, the operator specifies the region of interest of the subject 4 from the state in which the image data is read over the entire surface of the FPD 2, and operates the console to adjust the X-ray aperture amount by the X-ray movable aperture 30. Adjust. The diaphragm amount is transmitted from the central processing unit 10 to the X-ray movable diaphragm control unit 12, and the movable diaphragm 30 is operated. When the aperture amount is determined, the central processing unit 10 starts calculating the image data acquisition cycle. Specifically, the image data acquisition cycle is calculated by the following procedure (step) (see FIG. 5).

(ステップS10：Ｘ線絞り量を取得する)
本発明の装置の有効画像領域算出部101は、Ｘ線可動絞り制御部12からＸ線可動絞り30の絞り量を取得する。なお、絞り量は、Ｘ線可動絞り制御部12に記憶されていても良いし、中央処理部10に記憶されていても良い。 (Step S10: Acquire X-ray aperture)
The effective image area calculation unit 101 of the apparatus of the present invention acquires the aperture amount of the X-ray movable aperture 30 from the X-ray movable aperture controller 12. The aperture amount may be stored in the X-ray movable aperture controller 12 or may be stored in the central processing unit 10.

(ステップS11：SIDを取得する)
有効画像領域算出部101は、機構制御部13からＸ線発生器3とFPD2との距離（SID）を取得する。なお、SIDは、機構制御部13に記憶されていても良いし、中央処理部10に記憶されていても良い。 (Step S11: Get SID)
The effective image area calculation unit 101 acquires the distance (SID) between the X-ray generator 3 and the FPD 2 from the mechanism control unit 13. The SID may be stored in the mechanism control unit 13 or may be stored in the central processing unit 10.

(ステップS12：有効画像領域を算出する)
有効画像領域算出部101は、絞り量とSIDから有効画像領域を算出する。Ｘ線発生器3から照射されるＸ線は、Ｘ線可動絞り30によってその一部が遮蔽された状態になる。そして、遮蔽されなかったＸ線は、Ｘ線の照射方向に広がりながら被検体4を透過し、FPD2に到達する。Ｘ線の広がり度合いは、SIDに比例するので、絞り量とSIDが判ればFPD2におけるＸ線が照射された領域、即ち、有効画像領域がわかる。このとき、FPD2における有効画像領域に相当する位置を特定しておく。なお、本例の装置では、Ｘ線管と可動絞り30との距離は、固定されているため、SIDを有効画像領域の算出に使用することができる。 (Step S12: Calculate effective image area)
The effective image area calculation unit 101 calculates an effective image area from the aperture amount and the SID. X-rays emitted from the X-ray generator 3 are partially shielded by the X-ray movable diaphragm 30. The unshielded X-rays pass through the subject 4 while spreading in the X-ray irradiation direction, and reach the FPD 2. Since the degree of X-ray spread is proportional to the SID, the area of the FPD 2 irradiated with the X-rays, that is, the effective image area can be known if the aperture amount and the SID are known. At this time, a position corresponding to the effective image area in the FPD 2 is specified. In the apparatus of this example, since the distance between the X-ray tube and the movable diaphragm 30 is fixed, the SID can be used for calculating the effective image area.

(ステップS13：電荷読み出し時間を算出する)
電荷読み出し時間算出部102は、有効画像領域内にある全画素を読み出すのに必要な時間を算出する。本例では、有効画像領域が、512×512画素である場合を説明する。本例のFPD2では、一画素あたりの電荷読み出し時間が、約25nsであり、各機器の制御時間などを考慮に入れて、512×512画素の画像データの電荷読み出し時間は、8msである。 (Step S13: Calculate charge readout time)
The charge readout time calculation unit 102 calculates the time required to read out all the pixels in the effective image area. In this example, a case where the effective image area is 512 × 512 pixels will be described. In the FPD 2 of this example, the charge reading time per pixel is about 25 ns, and the charge reading time of 512 × 512 pixel image data is 8 ms in consideration of the control time of each device.

(ステップS14：Ｘ線照射時間を取得する)
第一画像データ取得周期設定部103は、Ｘ線制御部11から、Ｘ線発生器3により照射されるＸ線の照射時間を取得する。照射時間は、作業者が、被検体4への照射線量を決定したときに、作業者が任意に決定するか、若しくは中央処理部10により自動で決定される。本例では、照射時間は、5msであり、Ｘ線照射の開始は、平面検出器読み出し同期信号の入力に遅れること、2msである。また、Ｘ線照射周期は、nRDCと同じ33.3msである。なお、照射時間は、このステップS14において取得することができれば良く、中央処理部10で記憶しておいても良い。 (Step S14: Acquire X-ray irradiation time)
The first image data acquisition cycle setting unit 103 acquires the irradiation time of the X-rays irradiated by the X-ray generator 3 from the X-ray control unit 11. The irradiation time is arbitrarily determined by the worker when the worker determines the irradiation dose to the subject 4, or automatically determined by the central processing unit 10. In this example, the irradiation time is 5 ms, and the start of X-ray irradiation is 2 ms delayed from the input of the flat detector readout synchronization signal. Further, the X-ray irradiation cycle is 33.3 ms, which is the same as nRDC. The irradiation time only needs to be acquired in step S14, and may be stored in the central processing unit 10.

(ステップS15：最短の画像データ取得周期を算出する)
第一画像データ取得周期設定部103は、電荷読み出し時間と設定されたＸ線照射時間との合計時間（最短の画像データ取得周期）を算出する。最短の画像データ取得周期における電荷蓄積可能時間は、Ｘ線照射時間と一致している。この場合、Ｘ線照射時間の開始と電荷蓄積可能時間の開始とが一致し、Ｘ線照射時間の終了と電荷蓄積可能時間の終了とが一致することになる。上述したように、本例では、照射時間が5ms、電荷読み出し時間が8msであるので、最短の画像データ取得周期は、13msである。なお、本例では、読み出し同期信号から遅れてＸ線の照射が開始されるので、この遅れを考慮して最短の画像データ取得周期を決定するようにしても良い。例えば、Ｘ線の照射の開始が、同期信号に遅れること1.5msであれば、最短の画像データ取得周期は、14.5msである。 (Step S15: Calculate the shortest image data acquisition cycle)
The first image data acquisition cycle setting unit 103 calculates a total time (shortest image data acquisition cycle) of the charge readout time and the set X-ray irradiation time. The charge accumulating time in the shortest image data acquisition cycle coincides with the X-ray irradiation time. In this case, the start of the X-ray irradiation time coincides with the start of the charge accumulation possible time, and the end of the X-ray irradiation time coincides with the end of the charge accumulation possible time. As described above, in this example, since the irradiation time is 5 ms and the charge readout time is 8 ms, the shortest image data acquisition cycle is 13 ms. In this example, since the X-ray irradiation is started with a delay from the readout synchronization signal, the shortest image data acquisition cycle may be determined in consideration of this delay. For example, if the start of X-ray irradiation is 1.5 ms delayed from the synchronization signal, the shortest image data acquisition cycle is 14.5 ms.

(ステップS16：Ｘ線照射周期が最短の画像データ取得周期の整数倍以上かを判断する)
さらに、第一画像データ取得周期設定部103は、Ｘ線照射周期が、算出した最短の画像データ取得周期の倍数（2以上の整数倍）以上かどうかを判断する。Ｘ線照射周期が、画像データ取得周期の2倍未満であれば、設定を変えることなく画像データ取得周期の算出処理を終了する。本例では、撮影初期における画像データ取得周期が33.3msであり、最短の画像データ取得周期（13ms）の倍数以上であるので、ステップS17に移行する。 (Step S16: Determine whether the X-ray irradiation cycle is an integral multiple of the shortest image data acquisition cycle)
Furthermore, the first image data acquisition cycle setting unit 103 determines whether the X-ray irradiation cycle is equal to or greater than a multiple (an integer multiple of 2) of the calculated shortest image data acquisition cycle. If the X-ray irradiation cycle is less than twice the image data acquisition cycle, the image data acquisition cycle calculation process is terminated without changing the setting. In this example, the image data acquisition cycle at the initial stage of shooting is 33.3 ms, which is equal to or more than a multiple of the shortest image data acquisition cycle (13 ms), and the process proceeds to step S17.

(ステップS17：画像データ取得周期を設定する)
第一画像データ取得周期設定部103は、ステップS16の結果を基に、画像データ取得周期の設定をする。この設定の際、画像データ取得周期を整数倍した長さと、Ｘ線照射周期の長さとが一致するように電荷蓄積可能時間を調節するとともに、電荷蓄積可能時間にＸ線照射時間が収まるようにする。本例では、Ｘ線照射周期１回につき、画像データ取得周期を２回以上、３回未満設定することができる。ここで、Ｘ線照射周期が画像データ取得周期の整数倍でない場合、撮影が進行するほど両周期の間にずれが生じて、Ｘ線を照射しているときに電荷を蓄積することができなくなってしまう。従って、本例の場合、画像データ取得周期のフレームレートは60fps（1フレームが16.6ms）として、Ｘ線照射周期のフレームレート（30fps）の２倍となるようにした。 (Step S17: Set the image data acquisition cycle)
The first image data acquisition cycle setting unit 103 sets the image data acquisition cycle based on the result of step S16. In this setting, the charge accumulation time is adjusted so that the length obtained by multiplying the image data acquisition cycle by an integer and the length of the X-ray irradiation cycle coincide with each other so that the X-ray irradiation time is within the charge accumulation time. To do. In this example, the image data acquisition cycle can be set to 2 times or more and less than 3 times per X-ray irradiation cycle. Here, if the X-ray irradiation cycle is not an integral multiple of the image data acquisition cycle, a shift occurs between the two cycles as the imaging progresses, and charge cannot be accumulated when X-rays are being irradiated. End up. Therefore, in this example, the frame rate of the image data acquisition cycle is set to 60 fps (1 frame is 16.6 ms), which is twice the frame rate (30 fps) of the X-ray irradiation cycle.

(ステップS18：読み出し範囲を設定する)
ステップS12で決定した有効画像領域に相当する範囲をFPD2に設定する。この範囲の設定は、代表的には、FPD2における有効画像領域のアドレスを設定することである。例えば、図２において、有効画像領域の4隅のアドレスが、A11、A12、A21、A22である場合、ライン3〜Nには、そもそも読み出し信号を入力する必要がない。また、ライン2に入力した信号により、例えば、A1MやA2Mなどから読み出された電荷は、画像データとして処理できるように出力する必要がない。従って、有効画像領域のデータを読み出す時間は飛躍的に短縮することになる。 (Step S18: Set the reading range)
A range corresponding to the effective image area determined in step S12 is set in FPD2. The setting of this range is typically to set the address of the effective image area in FPD2. For example, in FIG. 2, when the addresses of the four corners of the effective image area are A 11 , A 12 , A 21 , and A 22 , it is not necessary to input read signals to the lines 3 to N in the first place. Further, for example, the electric charge read from A 1M or A 2M by the signal input to the line 2 does not need to be output so as to be processed as image data. Therefore, the time for reading the data of the effective image area is drastically shortened.

以上のステップにより画像データ取得周期を再設定した状態を図６に示す。図６に示すように、一回のＸ線照射あたり、電荷蓄積可能時間（CST）と、電荷読み出し時間（RCT）が2回ずつ設定されている。この2回のCSTのうち、Ｘ線の照射により実際に電荷を蓄積する時間は、最初のCSTのみであり、Ｘ線の照射により実際に画像データを得ることができるのは、最初のRCTのみである。一方、2回目のCSTでは暗電流のみが蓄積されるため、2回目のRCTで読み出した画像データは、暗電流により蓄積されたデータである。従って、本例のＸ線撮影装置は、この2回目のRCTで読み出した電荷を画像データとして取り込まない。また、1回目のRCTが終了した時点で、画像０の更新は行なわれず、2回目のRCTの終了後に、1回目のRCTで取得した画像１で画像０の更新が行なわれる。この場合でも、画像の更新頻度は、初期の状態と変わらないので、画像が見難くなるなどの不具合は生じない。   FIG. 6 shows a state where the image data acquisition cycle is reset by the above steps. As shown in FIG. 6, the charge accumulation possible time (CST) and the charge read time (RCT) are set twice for each X-ray irradiation. Of these two CSTs, the actual charge accumulation time by X-ray irradiation is only the first CST, and only the first RCT can actually obtain image data by X-ray irradiation. It is. On the other hand, since only the dark current is accumulated in the second CST, the image data read out in the second RCT is data accumulated by the dark current. Therefore, the X-ray imaging apparatus of this example does not capture the electric charge read out by the second RCT as image data. Also, when the first RCT is completed, the image 0 is not updated, and after the second RCT is completed, the image 0 is updated with the image 1 acquired by the first RCT. Even in this case, since the update frequency of the image is not different from the initial state, there is no problem such as difficulty in viewing the image.

なお、同期信号の入力周期は、33.3msのままとして、画像データ取得周期のみ16.6msとしても良い。この場合、一回の同期信号の入力により、CST→RCT→CST→RCTとなるようにする。また、本例の場合、CSTの長さと、RCTの長さがほぼ同一であるので、Ｘ線の照射が行なわれていない2回目のCSTをRCTに代えて、CST→RCT→RCT→RCTとなるようにしてもかまわない。この場合、２回目と３回目のRCTは、電荷を排出する役割を果たし、次のCSTの開始時に電荷が蓄積されていない状態とすることができる。また、1回目のRCT以外のRCTで得られた画像データを暗電流画像のデータとして取得し、オフセット補正に使用しても良い。   Note that the input cycle of the synchronization signal may be 33.3 ms, and only the image data acquisition cycle may be 16.6 ms. In this case, CST → RCT → CST → RCT is set by inputting the synchronization signal once. In the case of this example, since the length of CST and the length of RCT are almost the same, CST → RCT → RCT → RCT instead of the second CST where X-ray irradiation is not performed is replaced with RCT. It doesn't matter if it becomes. In this case, the second and third RCTs play a role of discharging charges, and can be in a state where no charges are accumulated at the start of the next CST. Further, image data obtained by an RCT other than the first RCT may be acquired as dark current image data and used for offset correction.

本例の装置により、画像データ取得周期を倍速にすることで、暗電流が蓄積される時間（電荷蓄積可能時間CST）を短くすることができるので、暗電流ノイズを低減することができる。具体的には、30fpsから60fpsにすることで、上述した式(1)から明らかなように、暗電流ノイズを最大で約0.7倍にすることができる。また、本発明の装置によれば、さらに有効画像領域を小さくすることで、画像データ取得周期を90fps、120fpsのように高速化することが可能である。さらに、本例の装置では、Ｘ線照射周期を短くしていないので、被検体に対する被曝量が増加することはないので、放射線防護の観点からも好ましい。   By using the apparatus of this example to double the image data acquisition cycle, the dark current accumulation time (charge accumulation possible time CST) can be shortened, so that dark current noise can be reduced. Specifically, by changing from 30 fps to 60 fps, the dark current noise can be increased up to about 0.7 times as is apparent from the above-described equation (1). Further, according to the apparatus of the present invention, it is possible to speed up the image data acquisition cycle such as 90 fps and 120 fps by further reducing the effective image area. Furthermore, since the X-ray irradiation cycle is not shortened in the apparatus of this example, the exposure dose to the subject does not increase, which is preferable from the viewpoint of radiation protection.

＜実施例２＞
次に、有効画像領域を維持しつつ、さらに画像データ取得周期を高速化させるＸ線撮影装置を図１、７〜９に基づいて説明する。実施例１の装置は、画像データ取得周期を30fpsから60fpsにすることができる装置であった。一方、本例の装置は、実施例１に示した有効画像領域を維持しつつ、さらに画像データ取得周期を90fpsにして暗電流ノイズの影響を低減することができる装置である。 <Example 2>
Next, an X-ray imaging apparatus that maintains an effective image area and further speeds up the image data acquisition cycle will be described with reference to FIGS. The apparatus of the first embodiment is an apparatus that can change the image data acquisition cycle from 30 fps to 60 fps. On the other hand, the apparatus of this example is an apparatus that can reduce the influence of dark current noise while maintaining the effective image area shown in the first embodiment and further setting the image data acquisition period to 90 fps.

実施例１の装置で、画像データ取得周期を90fps（1フレーム：11.1ms）とした場合、Ｘ線照射時間5ms（電荷蓄積可能時間は約8ms）と、512×512画素の電荷読み出し時間8msの合計時間（約16ms）が、1フレームの時間を超えてしまう。従って、電荷蓄積可能時間を維持しつつ、90fpsで画像データ取得周期を実現するためには、電荷読み出し時間を3msにする必要がある。この電荷読み出し時間で読み出せる有効画像領域は、350×350画素以下であり、これでは、被検体の関心領域を十分にカバーできない虞がある。そこで、本例の装置では、Ｘ線照射時間を短くすることで、有効画像領域を維持しつつ、電荷蓄積可能時間を短くし、より高速な画像データ取得周期を実現する。具体的には、照射線量がＸ線管電流とＸ線照射時間との積で決まることを利用し、Ｘ線照射時間を短くする。以下、本例の装置を詳細に説明する。   In the apparatus of the first embodiment, when the image data acquisition cycle is 90 fps (1 frame: 11.1 ms), the X-ray irradiation time is 5 ms (charge storage time is about 8 ms), and the charge readout time of 512 × 512 pixels is 8 ms. The total time (about 16ms) exceeds the time of one frame. Therefore, in order to realize the image data acquisition cycle at 90 fps while maintaining the charge accumulation possible time, the charge reading time needs to be 3 ms. The effective image area that can be read out in this charge readout time is 350 × 350 pixels or less, and this may not sufficiently cover the region of interest of the subject. Therefore, in the apparatus of this example, by shortening the X-ray irradiation time, the charge accumulating time is shortened while maintaining the effective image area, thereby realizing a faster image data acquisition cycle. Specifically, the X-ray irradiation time is shortened by utilizing that the irradiation dose is determined by the product of the X-ray tube current and the X-ray irradiation time. Hereinafter, the apparatus of this example will be described in detail.

本例の装置は、実施例１の構成に加えて、さらに、Ｘ線照射時間算出部（Ｘ線照射時間算出手段）を有する。この算出部以外の構成は、実施例１の構成と同一である。   The apparatus of this example further includes an X-ray irradiation time calculation unit (X-ray irradiation time calculation means) in addition to the configuration of the first embodiment. The configuration other than the calculation unit is the same as the configuration of the first embodiment.

≪Ｘ線照射時間算出部≫
図７に示すように、Ｘ線照射時間算出部104は、最適画像データ取得周期設定部100内に設けられ、第一画像データ取得周期設定部103と、Ｘ線制御部11とに接続されている。Ｘ線照射時間算出部104は、現在のＸ線管電流値とＸ線照射時間とから、現在の照射線量と同一の照射線量を達成することができる最短のＸ線照射時間を求めることができる。Ｘ線管電流値と、Ｘ線照射時間とは、具体的には、以下の関係を有している。 ≪X-ray irradiation time calculation unit≫
As shown in FIG. 7, the X-ray irradiation time calculation unit 104 is provided in the optimum image data acquisition cycle setting unit 100 and is connected to the first image data acquisition cycle setting unit 103 and the X-ray control unit 11. Yes. The X-ray irradiation time calculation unit 104 can obtain the shortest X-ray irradiation time that can achieve the same irradiation dose as the current irradiation dose from the current X-ray tube current value and the X-ray irradiation time. . Specifically, the X-ray tube current value and the X-ray irradiation time have the following relationship.

Figure 0004907232
Figure 0004907232

Ｘ線照射時間算出部104は、上記の関係式に具体的な数値を代入することにより、最短のＸ線照射時間を算出する。算出例として、例えば、30fpsのときの管電流値Iが10mA、Ｘ線照射時間が5ms、本例の装置のＸ線管に最大流せる管電流値Imaxが40mAである場合、Eminは1.25msである。   The X-ray irradiation time calculation unit 104 calculates the shortest X-ray irradiation time by substituting specific numerical values into the above relational expressions. As a calculation example, for example, when the tube current value I at 30 fps is 10 mA, the X-ray irradiation time is 5 ms, and the tube current value Imax that can flow through the X-ray tube of this apparatus is 40 mA, Emin is 1.25 ms. is there.

また、Ｘ線照射時間算出部104は、算出した管電流値と、Ｘ線照射時間をＸ線制御部11に設定することができる。Ｘ線制御部11は、設定されたＸ線照射時間と、管電流値に従って、Ｘ線発生器3を制御する。   Further, the X-ray irradiation time calculation unit 104 can set the calculated tube current value and the X-ray irradiation time in the X-ray control unit 11. The X-ray control unit 11 controls the X-ray generator 3 according to the set X-ray irradiation time and the tube current value.

さらに、Ｘ線照射時間算出部104は、第一画像データ取得周期設定部103に、算出したＸ線照射時間を出力することができる。第一画像データ取得周期設定部103は、入力された最短のＸ線照射時間から、電荷蓄積可能時間を決定し、画像データ取得周期を算出することができる。   Further, the X-ray irradiation time calculation unit 104 can output the calculated X-ray irradiation time to the first image data acquisition cycle setting unit 103. The first image data acquisition cycle setting unit 103 can determine the charge accumulation possible time from the input shortest X-ray irradiation time and calculate the image data acquisition cycle.

以上、説明した本例の装置を使用して、作業者が被検体の関心領域を特定した後、この関心領域に対応した有効画像領域に基づいて読み出し領域を決定し、画像データ読み出し周期を短縮する手順を以下に説明する（図８を主に参照）。   As described above, after the operator specifies the region of interest of the subject using the apparatus of the example described above, the readout region is determined based on the effective image region corresponding to the region of interest, and the image data readout cycle is shortened. The following describes the procedure (mainly referring to FIG. 8).

(ステップS20：有効画像領域の算出)
実施例１と同様に、Ｘ線可動絞り30の絞り量と、SIDとから有効画像領域を算出する。本例では、有効画像領域は、512×512画素である。 (Step S20: Calculation of effective image area)
As in the first embodiment, an effective image area is calculated from the aperture amount of the X-ray movable aperture 30 and the SID. In this example, the effective image area is 512 × 512 pixels.

(ステップS21：電荷読み出し時間の算出)
実施例１と同様に、有効画像領域に基づく電荷読み出し時間を算出する。本例では、電荷読み出し時間は、8msである。 (Step S21: Calculation of charge readout time)
Similar to the first embodiment, the charge readout time based on the effective image area is calculated. In this example, the charge reading time is 8 ms.

(ステップS22：最短のＸ線照射時間の算出)
現在の管電流値Iと、現在のＸ線照射時間Eとから最短のＸ線照射時間Eminを算出する。具体的には、Ｘ線制御部11からIとEとを取得し、Ｘ線照射時間算出部により、最短のＸ線照射時間Eminを算出する。本例では、Eminは、1.25msである。 (Step S22: Calculation of the shortest X-ray irradiation time)
The shortest X-ray irradiation time Emin is calculated from the current tube current value I and the current X-ray irradiation time E. Specifically, I and E are acquired from the X-ray control unit 11, and the shortest X-ray irradiation time Emin is calculated by the X-ray irradiation time calculation unit. In this example, Emin is 1.25 ms.

(ステップS23：最短の画像データ取得周期の算出)
ステップS21により求めた電荷読み出し時間と、ステップS22により求めた最短のＸ線照射時間とから最短の画像データ取得周期を算出する。本例では、電荷読み出し時間8ms、最短のＸ線照射時間1.25msであるので、最短の画像データ取得周期は9.25msである。 (Step S23: Calculation of the shortest image data acquisition cycle)
The shortest image data acquisition cycle is calculated from the charge readout time obtained in step S21 and the shortest X-ray irradiation time obtained in step S22. In this example, since the charge readout time is 8 ms and the shortest X-ray irradiation time is 1.25 ms, the shortest image data acquisition cycle is 9.25 ms.

(ステップS24：Ｘ線照射周期が最短の画像データ取得周期の倍数以上かを判断する)
第一画像データ取得周期設定部103は、Ｘ線照射周期が算出した最短の画像データ取得周期の倍数以上かどうかを判断する。Ｘ線照射周期が、最短の画像データ取得周期の2倍未満であれば、設定を変えることなく画像データ取得周期の算出処理を終了する。本例では、撮影初期の段階における画像データ取得周期のフレームレートは30fps（1フレーム、33ms）であり、最短の画像データ取得周期（9.25ms）の3倍以上であるので、画像データ取得周期のフレームレートを90fps（1フレーム、11.1ms）に設定することができる。従って、ステップS25に移行する。 (Step S24: Determine whether the X-ray irradiation period is a multiple of the shortest image data acquisition period)
The first image data acquisition cycle setting unit 103 determines whether or not the X-ray irradiation cycle is a multiple of the shortest image data acquisition cycle calculated. If the X-ray irradiation period is less than twice the shortest image data acquisition period, the calculation process of the image data acquisition period ends without changing the setting. In this example, the frame rate of the image data acquisition cycle at the initial stage of shooting is 30 fps (1 frame, 33 ms), which is more than three times the shortest image data acquisition cycle (9.25 ms). The frame rate can be set to 90 fps (1 frame, 11.1 ms). Accordingly, the process proceeds to step S25.

(ステップS25：Ｘ線照射時間の変更)
ステップS23で求めた最短の画像データ取得周期に基づいて、現在設定されているＸ線照射時間を変更する。この変更において、必ずしも最短のＸ線照射時間を設定する必要はなく、本装置の各機器の制御時間などを考慮に入れて、適宜変更することができる。本例では、図９に示すように、Ｘ線照射時間を、最短のＸ線照射時間（1.25ms）以上で初期のＸ線照射時間（5ms）以下である2msに設定した。また、読み出し同期信号の入力から0.5ms後にＸ線照射時間が開始されるようにした。 (Step S25: Change X-ray irradiation time)
Based on the shortest image data acquisition cycle obtained in step S23, the currently set X-ray irradiation time is changed. In this change, it is not always necessary to set the shortest X-ray irradiation time, and it can be appropriately changed in consideration of the control time of each device of the apparatus. In this example, as shown in FIG. 9, the X-ray irradiation time was set to 2 ms that is longer than the shortest X-ray irradiation time (1.25 ms) and shorter than the initial X-ray irradiation time (5 ms). In addition, the X-ray irradiation time is started 0.5 ms after the input of the read synchronization signal.

(ステップS26：Ｘ線管電流の変更)
ステップS25により決定したＸ線照射時間に基づいてＸ線管電流値を設定する。例えば、ステップS25でＸ線照射時間を最短のＸ線照射時間Eminとした場合、設定するＸ線管電流値は、最大のＸ線管電流値Imaxとなる。本例では、Ｘ線照射時間をEmin（1.25ms）ではなく、2msとしたので、式（２）よりＸ線管電流値は、25mAである。 (Step S26: Change X-ray tube current)
An X-ray tube current value is set based on the X-ray irradiation time determined in step S25. For example, when the X-ray irradiation time is set to the shortest X-ray irradiation time Emin in step S25, the set X-ray tube current value is the maximum X-ray tube current value Imax. In this example, since the X-ray irradiation time is set to 2 ms instead of Emin (1.25 ms), the X-ray tube current value is 25 mA from equation (2).

(ステップS27：画像データ取得周期の変更)
設定したＸ線照射時間と、電荷読み出し時間に基づいて画像データ取得周期を算出し、この算出した画像データ取得周期をＸ線平面検出器制御部14に設定する。このとき、画像データ取得周期から電荷読み出し時間を引いた時間が、電荷蓄積可能時間となる。もちろん、電荷蓄積可能時間の間にＸ線照射時間が設定されるようにする。本例では、図９に示すように、一回のＸ線照射周期（33.3ms）の間に、三回の画像データ取得周期を11.1msに設定しており、両周期がずれることがないので、電荷蓄積可能時間（CST）とＸ線照射時間とがずれることはない。また、三回の画像データ取得周期のうち、実際に画像データを取得する時間は、最初の電荷読み出し時間（RCT）のみである。 (Step S27: Change of image data acquisition cycle)
An image data acquisition cycle is calculated based on the set X-ray irradiation time and the charge readout time, and the calculated image data acquisition cycle is set in the X-ray flat panel detector control unit 14. At this time, a time obtained by subtracting the charge readout time from the image data acquisition cycle is the charge accumulation possible time. Of course, the X-ray irradiation time is set during the charge accumulation possible time. In this example, as shown in FIG. 9, the three image data acquisition cycles are set to 11.1 ms during one X-ray irradiation cycle (33.3 ms), and both cycles are not shifted. The charge accumulation time (CST) does not deviate from the X-ray irradiation time. Of the three image data acquisition cycles, the time for actually acquiring the image data is only the first charge readout time (RCT).

本実施例の構成となすことにより、有効画像領域を維持しつつ画像データ取得周期を短縮することができるので、暗電流ノイズを大幅に低減することができる。また、Ｘ線照射時間は、短くなっているが、Ｘ線の照射量は十分であるので、画像データが不鮮明になるなどの不具合が生じることはない。しかも、被検体の被曝量は変化しないため、放射線防護の観点からも好ましい。   By adopting the configuration of the present embodiment, it is possible to shorten the image data acquisition cycle while maintaining the effective image area, so that the dark current noise can be greatly reduced. Further, although the X-ray irradiation time is shortened, the amount of X-ray irradiation is sufficient, so that there are no problems such as unclear image data. Moreover, since the exposure dose of the subject does not change, it is preferable from the viewpoint of radiation protection.

＜実施例３＞
本実施例では、実施例１の画像データ取得周期算出手順のステップS16において、Ｘ線照射周期が、画像データ取得周期の倍数以上でない場合でも、暗電流ノイズを低減することができるＸ線撮影装置を説明する。本例の装置では、実施例１の第一画像データ取得周期設定部に代えて第二画像データ取得周期設定部が設けられている。この第二画像データ取得周期設定部以外の構成は、実施例１と同じであるため、相違点について説明する。 <Example 3>
In this embodiment, an X-ray imaging apparatus capable of reducing dark current noise even when the X-ray irradiation cycle is not a multiple of the image data acquisition cycle in step S16 of the image data acquisition cycle calculation procedure of the first embodiment. Will be explained. In the apparatus of this example, a second image data acquisition cycle setting unit is provided instead of the first image data acquisition cycle setting unit of the first embodiment. Since the configuration other than the second image data acquisition cycle setting unit is the same as that of the first embodiment, differences will be described.

≪第二画像データ取得周期設定部≫
第二画像データ取得周期設定部は、有効画像領域における電荷読み出し時間に基づいて画像データ取得周期を設定する。その際、画像データ取得周期は、Ｘ線の照射周期と同一としたままで、基準電荷蓄積可能時間よりも短縮した電荷蓄積可能時間を設定する。 ≪Second image data acquisition cycle setting section≫
The second image data acquisition cycle setting unit sets the image data acquisition cycle based on the charge readout time in the effective image region. At that time, the image data acquisition cycle is set to be the same as the X-ray irradiation cycle, and a charge accumulation time shorter than the reference charge accumulation time is set.

本例では、例えば、Ｘ線可動絞りを調節した結果、FPDからの画像データの電荷読み出し時間が15msであった場合を考える。この場合、Ｘ線照射時間が5msで、電荷読み出し時間が15msであるので、最短の画像データ取得周期は20msとなる。従って、実施例1のように、Ｘ線照射周期（33ms）の間に、2回の画像データ取得周期を設定することができない。   In this example, for example, a case is considered where the charge reading time of image data from the FPD is 15 ms as a result of adjusting the X-ray movable diaphragm. In this case, since the X-ray irradiation time is 5 ms and the charge readout time is 15 ms, the shortest image data acquisition cycle is 20 ms. Therefore, unlike the first embodiment, two image data acquisition cycles cannot be set during the X-ray irradiation cycle (33 ms).

そこで、本例では、画像データ取得周期をＸ線の照射周期と同一としたままで、電荷蓄積可能時間を基準電荷蓄積可能時間よりも短くする。具体的には、図１０に示すように、電荷蓄積可能時間（CST）と電荷読み出し時間（RCT）の後に、電荷排出時間（CDT）を設定する。このCSTとRCTとCDTの合計時間を画像データ取得周期とする。本例では、Ｘ線照射時間に基づいて電荷蓄積可能時間を13msから8msに変更した。また、電荷読み出し時間は15msであるので、電荷排出時間は、Ｘ線照射周期（33.3ms）から短縮された電荷蓄積可能時間と電荷読み出し時間を引いた、10msとした。これらの時間の設定は、第二画像データ取得周期設定部により行なう。   Therefore, in this example, the charge accumulation possible time is made shorter than the reference charge accumulation possible time while the image data acquisition cycle is kept the same as the X-ray irradiation cycle. Specifically, as shown in FIG. 10, the charge discharge time (CDT) is set after the charge accumulation possible time (CST) and the charge read time (RCT). The total time of CST, RCT, and CDT is defined as an image data acquisition cycle. In this example, the charge accumulation possible time was changed from 13 ms to 8 ms based on the X-ray irradiation time. Further, since the charge reading time is 15 ms, the charge discharging time is set to 10 ms, which is obtained by subtracting the charge accumulating time shortened from the X-ray irradiation period (33.3 ms) and the charge reading time. These times are set by the second image data acquisition cycle setting unit.

電荷排出時間（CDT）においては、電荷読み出し時間の終了後に再び蓄積される暗電流による電荷をFPDから排出させる。電荷を排出させるときは、画素に対応した正確な電荷量を測定する必要はなく、また、各画素に蓄積される電荷が混同されてしまっても何ら問題ない。従って、図２のライン1〜Nに電荷を排出させるための信号を一斉に入力することができる。この信号の一斉入力により、平面検出器に蓄積される電荷は、一斉に排出され、CDTの次に来るCSTの開始時（次の画像データ取得周期の開始時）に、検出器に蓄積されている電荷をほぼ０にすることができる。   In the charge discharging time (CDT), the charge due to the dark current accumulated again after the charge reading time is completed is discharged from the FPD. When discharging the charge, it is not necessary to measure an accurate charge amount corresponding to the pixel, and there is no problem even if the charge accumulated in each pixel is confused. Therefore, signals for discharging charges can be input to the lines 1 to N in FIG. 2 all at once. Due to the simultaneous input of this signal, the charges accumulated in the flat panel detector are discharged all at once and accumulated in the detector at the start of the CST that follows the CDT (at the start of the next image data acquisition cycle). The electric charge can be made almost zero.

なお、信号の一斉入力によりFPD全体の電荷を排出させるためには、所定の時間が必要である。従って、最短の画像データ取得周期が、基準画像データ取得周期に対して、前述の所定時間以上短い場合に、CDTを設定することができる。   Note that a predetermined time is required to discharge the charge of the entire FPD by simultaneous input of signals. Therefore, CDT can be set when the shortest image data acquisition cycle is shorter than the above-mentioned predetermined time with respect to the reference image data acquisition cycle.

本例の構成となすことにより、Ｘ線照射周期の間に、2回以上の画像データ取得周期を設定することができなくても、有効画像領域に応じて基準電荷蓄積可能時間(13ms)よりも短い電荷蓄積可能時間（8ms）を設定することができる。さらに、実施例１と同様に、電荷蓄積可能時間の開始時に、検出器に蓄積されている電荷をほぼ０にすることができる。従って、撮影した画像における暗電流ノイズを低減させることができる。   By adopting the configuration of this example, even if it is not possible to set two or more image data acquisition cycles during the X-ray irradiation cycle, the reference charge accumulation time (13 ms) can be set according to the effective image area. Even a short charge accumulation time (8 ms) can be set. Further, as in the first embodiment, the charge accumulated in the detector can be made substantially zero at the start of the charge accumulation possible time. Therefore, it is possible to reduce dark current noise in the captured image.

本発明のＸ線撮影装置は、被検体の透視画像を得ることで被検体の診断等を行なうことに好適に利用することができる。特に、本発明のＸ線撮影装置は、低線量で被検体の透視画像を得ることに好適に利用することができる。   The X-ray imaging apparatus of the present invention can be suitably used for diagnosing a subject by obtaining a fluoroscopic image of the subject. In particular, the X-ray imaging apparatus of the present invention can be suitably used for obtaining a fluoroscopic image of a subject with a low dose.

図１は、実施例1に記載のＸ線撮影装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating the X-ray imaging apparatus described in the first embodiment. 図２は、FPDにおける画素の状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a state of a pixel in the FPD. 図３は、実施例１に記載される中央処理部に設けられる最適画像データ取得周期設定部と、この設定部に接続される構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an optimum image data acquisition cycle setting unit provided in the central processing unit described in the first embodiment and a configuration connected to the setting unit. 図４は、FPDからの画像データの取得と、取得した画像データの表示様式を示す説明図であって、画像データ取得周期のフレームレートが30fpsの場合である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the acquisition of image data from the FPD and the display format of the acquired image data, where the frame rate of the image data acquisition cycle is 30 fps. 図５は、実施例１に記載の画像データ取得周期を短縮する手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure for shortening the image data acquisition cycle described in the first embodiment. 図６は、実施例１に記載されるFPDからの画像データの取得様式を示す説明図であって、画像データ取得周期のフレームレートが60fpsの場合である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an acquisition mode of image data from the FPD described in the first embodiment, in which the frame rate of the image data acquisition cycle is 60 fps. 図７は、実施例２に記載される中央処理部に設けられる最適画像データ取得周期設定部と、この設定部に接続される構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating an optimum image data acquisition cycle setting unit provided in the central processing unit described in the second embodiment and a configuration connected to the setting unit. 図８は、実施例２に記載の画像データ取得周期を短縮する手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure for shortening the image data acquisition cycle described in the second embodiment. 図９は、実施例２に記載されるFPDからの画像データの取得様式を示す説明図であって、画像データ取得周期のフレームレートが90fpsの場合である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an acquisition mode of image data from the FPD described in the second embodiment, in which the frame rate of the image data acquisition cycle is 90 fps. 図１０は、実施例３に記載されるFPDからの画像データの取得様式を示す説明図であって、電荷読み出し時間（RCT）の後に、電荷排出時間（CDT）を設定した場合である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an acquisition mode of image data from the FPD described in the third embodiment, in which the charge discharge time (CDT) is set after the charge read time (RCT).

符号の説明Explanation of symbols

1 コンピュータ
2 FPD 21 PD 22 コンデンサ 23 TFTスイッチ
GD ゲートドライバ IC 積分回路 MP マルチプレクサ
3 Ｘ線発生器 30 Ｘ線可動絞り
4 被検体 5 モニタ 6 載置台 16 高圧発生器
10 中央処理部 100 最適画像データ取得周期設定部
11 Ｘ線制御部 12 Ｘ線可動絞り制御部 13 機構制御部
14 Ｘ線平面検出器制御部 15 画像処理部
101 有効画像領域算出部 102 電荷読み出し時間算出部
103 第一画像データ取得周期設定部 104 Ｘ線照射時間算出部 1 computer
2 FPD 21 PD 22 Capacitor 23 TFT switch
GD Gate driver IC Integration circuit MP multiplexer
3 X-ray generator 30 X-ray movable diaphragm
4 Subject 5 Monitor 6 Mounting table 16 High pressure generator
10 Central processing unit 100 Optimal image data acquisition cycle setting unit
11 X-ray control unit 12 X-ray movable aperture control unit 13 Mechanism control unit
14 X-ray flat panel detector control unit 15 Image processing unit
101 Effective image area calculation unit 102 Charge readout time calculation unit
103 First image data acquisition cycle setting unit 104 X-ray irradiation time calculation unit

Claims (6)

被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、
Ｘ線の照射領域を制限するＸ線可動絞りと、
Ｘ線の入射量に応じて蓄積された電荷を画像データとして読み出すＸ線平面検出器と、
前記Ｘ線可動絞りにより照射領域を制限されたＸ線がＸ線平面検出器に入射する有効画像領域を算出する有効画像領域算出手段を備え、
前記Ｘ線照射手段から一定の照射周期でＸ線を照射すると共に、一つの画像データを取得するのに要する単位周期である画像データ取得周期に基づいて、前記有効画像領域における前記電荷を読み出して画像データを取得するＸ線撮影装置であって、
前記Ｘ線の照射周期の１／n（nは２以上の整数）となるように前記画像データ取得周期を設定する画像データ取得周期設定手段を備え、
一つのX線照射期間内で設定された複数の画像データ取得期間は、前記Ｘ線の入射量に応じて蓄積された電荷を画像データとして読み出す期間と、暗電流により蓄積された電荷を読み出して排出する期間と、を含むことを特徴とするＸ線撮影装置。 X-ray irradiation means for irradiating the subject with X-rays;
An X-ray movable diaphragm for limiting an X-ray irradiation area;
An X-ray flat panel detector for reading out the accumulated electric charge according to the amount of incident X-rays as image data ;
An effective image area calculating means for calculating an effective image area in which an X-ray whose irradiation area is limited by the X-ray movable diaphragm is incident on an X-ray flat panel detector;
While irradiating X-rays from the X-ray irradiating means at a constant irradiation cycle, the charge in the effective image region is read out based on an image data acquisition cycle which is a unit cycle required to acquire one image data. an X-ray imaging apparatus for obtaining image data,
Image data acquisition cycle setting means for setting the image data acquisition cycle to be 1 / n (n is an integer of 2 or more) of the X-ray irradiation cycle;
A plurality of image data acquisition periods set within one X-ray irradiation period are a period in which charges accumulated according to the amount of incident X-rays are read out as image data, and charges accumulated by dark current are read out. An X-ray imaging apparatus including a discharge period . 前記有効画像領域における画像データを選択的に読み出した場合の電荷読み出し時間を算出する読み出し時間算出手段と、
前記照射周期と同一の画像データ取得周期を基準画像データ取得周期、Ｘ線平面検出器の全面に亘って電荷を読み出すのに要する時間を基準電荷読み出し時間、基準画像データ取得周期から基準電荷読み出し時間を減算した時間を基準電荷蓄積可能時間とした場合、前記画像データ取得周期は、基準電荷蓄積可能時間よりも短縮された電荷蓄積可能時間と読み出し時間算出手段で算出された電荷読み出し時間との合計で規定されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。 A reading time calculating means for calculating a charge readout time when the image data selectively read in the effective image area,
Before Symbol reference image data acquisition period the irradiation period and the same image data acquisition cycle, the reference charge readout time the time required to read the charges over the entire surface of the X-ray flat panel detector, the reference charge read from the reference image data acquisition period When the time obtained by subtracting the time is set as the reference charge accumulation time, the image data acquisition cycle is calculated by calculating the charge accumulation time that is shorter than the reference charge accumulation time and the charge readout time calculated by the readout time calculation means. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging apparatus is defined in total. さらに、Ｘ線の照射時間と照射強度との相関で規定される被検体へのＸ線の照射線量を一定に保つように、照射時間を算出するＸ線照射時間算出手段を備え、
画像データ取得周期が照射周期の１／m（mは２以上ｎ以下の整数）のときの画像データ取得周期を画像データ取得周期RDCm、そのときの読み出し時間算出手段で算出された電荷読み出し時間を読み出し時間RCTm、画像データ取得周期RDCmから読み出し時間RCTmを減算した時間を蓄積可能時間CSTmとし、画像データ取得周期が照射周期の１／（m+1）のときの画像データ取得周期を画像データ取得周期RDCm+1、その画像データ取得周期RDCm+1における電荷蓄積可能時間と電荷読み出し時間をそれぞれ蓄積可能時間CSTm+1、読み出し時間RCTm+1とした場合、画像データ取得周期設定手段は、Ｘ線照射時間算出手段で算出された照射時間に基づいて、次式を満たす画像データ取得周期RDCm+1となるように画像データ取得周期を設定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影装置。
蓄積可能時間CSTm＞蓄積可能時間CSTm+1
読み出し時間RCTm＝読み出し時間RCTm+1 Furthermore, an X-ray irradiation time calculating means for calculating the irradiation time is provided so as to keep the X-ray irradiation dose to the subject defined by the correlation between the X-ray irradiation time and the irradiation intensity constant,
The image data acquisition cycle when the image data acquisition cycle is 1 / m of the irradiation cycle (m is an integer between 2 and n) is the image data acquisition cycle RDCm, and the charge read time calculated by the read time calculation means at that time The readout time RCTm and the image data acquisition cycle RDCm are subtracted from the readout time RCTm as the accumulable time CSTm, and the image data acquisition cycle when the image data acquisition cycle is 1 / (m + 1) of the irradiation cycle is acquired. period RDCm + 1, the image data acquisition period RDCm + charge accumulation enable time in one and the charge readout time respectively storable time CSTm + 1, when the reading time RCTm + 1, images data acquisition period setting means, X The image data acquisition cycle is set so as to be an image data acquisition cycle RDCm + 1 satisfying the following formula based on the irradiation time calculated by the line irradiation time calculation means. X-ray imaging device.
Accumulation time CSTm> Accumulation time CSTm + 1
Read time RCTm = Read time RCTm + 1 前記Ｘ線の入射量に応じて蓄積された電荷を画像データとして読み出す期間は、Ｘ線の照射が行われて実画像データが取得される実画像データ取得期間であり、前記暗電流により蓄積された電荷を読み出して排出する期間は、Ｘ線の照射が行われないで空画像データの取得がなされる空画像データ取得期間であり、
前記空画像データ取得期間内に、Ｘ線平面検出器に蓄積される全ての電荷を排出するように構成したことを特徴とする請求項２または３に記載のＸ線撮影装置。 The period in which the charge accumulated according to the amount of incident X-rays is read as image data is an actual image data acquisition period in which actual image data is acquired by irradiation with X-rays , and is accumulated by the dark current. The period during which the charges are read out and discharged is an empty image data acquisition period in which acquisition of empty image data is performed without X-ray irradiation .
4. The X-ray imaging apparatus according to claim 2, wherein all charges accumulated in the X-ray flat panel detector are discharged within the aerial image data acquisition period . 前記空画像データを用いて、前記実画像データを補正することを特徴とする請求項4に記載のＸ線撮影装置。 5. The X-ray imaging apparatus according to claim 4, wherein the actual image data is corrected using the sky image data . 前記一つのX線照射期間内で設定された複数の画像データ取得期間は、複数の前記暗電流により蓄積された電荷を読み出して排出する期間を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。6. The plurality of image data acquisition periods set within the one X-ray irradiation period includes a period for reading out and discharging charges accumulated by the plurality of dark currents. An X-ray imaging apparatus according to claim 1.
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