JPH0866387A

JPH0866387A - 放射線撮像装置

Info

Publication number: JPH0866387A
Application number: JP6207388A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Hori; 直行堀
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-12
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: JP3446327B2

Abstract

(57)【要約】【目的】Ｘ線強度を十分高めて被検体の撮像を行う場
合であっても疑似像やアーティファクトが生じない撮影
像が得られる放射線撮像装置を提供する。【構成】被検体に照射された透過したＸ線はラインセ
ンサで検出され、検出されたＸ線の測定データはバッフ
ァメモリを介して補正手段で画像表示用のデータに変換
されて、表示手段に画像表示される。このとき、ライン
センサに配設されたガイド用センサの出力ＹRiが予め検
出用センサの特性に応じて定められたＹLkを超えると、
演算手段は、ガイド用センサ出力ＹRiに所定の演算処
理、例えば、Ｙk ＝（ＹPk／ＹLk）・ＹRiを施すことに
よって、その近傍の検出用センサの修正出力Ｙk を算出
し、補正手段はこれを検出用センサの測定データとして
画像表示用のデータに変換し、表示手段によって画像表
示が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体を透過した放射
線から放射線像を撮影する放射線撮像装置に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、胸部用の放射線撮像装置として、直
接フィルムに透過Ｘ線を照射することでＸ線撮影像を得
る方式に代わり、半導体センサにより透過Ｘ線を電気信
号に変換することでＸ線撮影像を得る方式が開発されて
いる。

【０００３】このセンサは、通常個々のＸ線検出センサ
を１次元のアレイ状に配列したラインセンサとして構成
され、このラインセンサを被検体の体軸方向に走査する
ことで２次元画像が得られる。

【０００４】図８はこのラインセンサを用いた放射線撮
像装置の一つであるＸ線撮像装置の概略図で、ラインセ
ンサ１０が体軸方向に設置された支柱１１に対して、そ
の軸方向に移動可能に配設され、対向する位置にはＸ線
管１２が配設されている。そして、ラインセンサ１０の
前に立たせた被検体Ｂに対してＸ線管１２からＸ線を照
射し、その状態でラインセンサ１０を下方、即ち被検体
Ｂの体軸方向へ移動させながら透過Ｘ線を検出すること
により被検体Ｂの２次元Ｘ線画像を得るよう構成されて
いる。

【０００５】かかるＸ線撮像装置で被検体Ｂを撮像する
場合、被検体Ｂの撮像部位に応じてＸ線の吸収率が異な
るため、それぞれの撮像の目的に応じて診断に適した画
像を得べく、撮像時のＸ線強度は種々変更される。例え
ば、Ｘ線の吸収率が非常に高い肩骨から心臓にかけての
縦隔部や腹部野等では、Ｘ線強度を十分高めて被検体の
撮像が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ライン
センサ１０を構成するＸ線検出素子は、それぞれ個々の
検出特性を有し、Ｘ線の強度を示す入射線量に対して、
例えば図９ａ、ｂに示すような検出特性を示す。即ち、
図９ａの例では、Ｘ線の入射線量がＩP を超えると検出
される入射フォトンのカウント値は急激に下降し、ま
た、図９ｂの例では、Ｘ線の入射線量がＩS を超えると
検出される入射フォトンのカウント値は飽和状態とな
る。

【０００７】このため、図９ａのようにＸ線の入射線量
Ｉ1 である場合とＩ2 である場合等ではそれらを区別で
きず、また、図９ｂの場合は、Ｘ線の入射線量ＩS を超
えるとその区別ができなくなるため、Ｘ線強度を十分高
めて被検体の撮像を行う場合等では、撮像画像に疑似像
やアーティファクトが生じ、診断に支障を来すという問
題が生じる。

【０００８】そこで、本発明はかかる問題点を解消する
ため、Ｘ線強度を十分高めて被検体の撮像を行う場合で
あっても疑似像やアーティファクトが生じない良好な撮
影像が得られる放射線撮像装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被検体を透過した放射線を放射線センサ
で検出し、その出力を信号処理して画像を構成する放射
線撮像装置において、前記放射線センサを多数の放射線
検出素子を一次元または２次元のアレイ状に並べて構成
するとともに、これら検出素子のなかにこれら素子に比
べて十分強い放射線を検出できるガイド用検出素子を１
または複数個混在させたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の作用を図に基づいて説明すると、図１
で、被検体に照射され透過したＸ線はラインセンサ１で
検出され、検出されたＸ線の測定データはバッファメモ
リ２を介して補正手段４で画像表示用のデータに変換さ
れて、表示手段５に表示される。このとき、図２及び図
４に示すように、ラインセンサ１に配設されたガイド用
センサ（ガイド用検出素子）１ａ、１ｂ、・・・の出力
が検出用センサ（放射線検出素子）の検出特性に応じて
予め定められた値ＹLkを超えると、演算手段３は、その
ガイド用センサ近傍の検出用センサ１ａ’、１ｂ’、・
・・それぞれの出力を、例えば、ガイド用センサ出力Ｙ
Riに次の演算処理、Ｙ＝（ＹPk／ＹLk）・ＹRiを施した
値として算出し、補正手段４はこれをその近傍の検出用
センサ１ａ’、１ｂ’、・・・の測定データとして画像
表示用のデータに変換して画像表示を行う。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図７に基づ
いて説明する。

【００１２】図１は本発明にかかる放射線撮像装置の一
つであるＸ線撮像装置のブロック図である。同図におい
て、１は被検体を透過したＸ線を検出するラインセンサ
で、複数の検出用センサが直線上に配列されている。２
はバッファメモリで、ラインセンサ１で検出されたＸ線
の測定データが一時的に記憶される。３は演算手段で、
ラインセンサ１のガイド用センサにより検出されたＸ線
の測定データに応じてその近傍の検出用センサの修正出
力を算出する。４は補正手段で、検出用センサで検出さ
れたＸ線の測定データから画像表示用の補正データを算
出する。５は表示手段で、補正手段４から出力される補
正データに基づいて撮影像の画像表示を行う。

【００１３】ラインセンサ１は図２に示されるように、
多数のＸ線の検出用センサをアレイ状に配設し、４つの
検出用センサ毎にガイド用センサ１ａ、１ｂ、・・・が
設けられている。ここで、各ガイド用センサの両側に隣
接する４つの検出用センサ１ａ’、１ｂ’、・・・を各
ガイド用センサ近傍の検出用センサとする。

【００１４】ガイド用センサ１ａ、１ｂ、・・・は、図
３に示されるように、検出用センサと同種の半導体セン
サのＸ線入射口にＸ線を吸収する材料で形成されたアブ
ソーバ１１ａ、１１ｂ・・・を配設することにより構成
される。かかる場合、図４に示されるように検出用セン
サ出力Ｙk がＸ線の入射線量ＩP を境に降下または飽和
し始めるのに対して、ガイド用センサ出力ＹRiはアブソ
ーバ１１ａ、１１ｂ・・・によってＸ線が吸収される結
果、通常の検出用センサに比べて、カーブが緩やかであ
り、その出力がカウント値ＹPkに達するまでは出力が低
下することはない。このため、通常の検出用センサに比
べて感度は落ちるが、非常に強いＸ線を識別して検出す
ることができる。ここで、アブソーバ１１ａ、１１ｂ・
・・は、通常蒸着或いはメッキで形成されるため、薄く
てしかもＸ線を良く吸収する物質が望ましく、例えば、
鉛、金等がアブソーバの材料として適している。

【００１５】図５は、本発明の一実施例の動作を示すフ
ローチャートである。まず、被検体のＸ線撮影を行い、
ラインセンサ１で検出された被検体を透過したＸ線の測
定データを得る（Ｓ１）。演算手段３は、ガイド用セン
サ１ａの測定データＹRiと予め定めたカウント値ＹLkと
を比較し、ガイド用センサ１ａの測定データＹRiが予め
定めたカウント値ＹLkよりも大きい場合は、検出用セン
サで測定できない強いＸ線が入射したと判断し、Ｓ３に
進んでその近傍の検出用センサ１ａ’の測定データを修
正し、それ以外の場合は、測定データの修正を行わず、
Ｓ４に進む。

【００１６】ここで、ガイド用センサ１ａの測定データ
ＹRiと比較されるカウント値ＹLkは、図４に示すよう
に、検出用センサ出力が極大値ＹPk付近を示すときのＸ
線の入射線量ＩP に対応するガイド用センサ１ａの出力
値とすれば、ガイド用センサ出力値ＹLkを境に検出用セ
ンサが正常動作する範囲内にあるＸ線の入射線量である
か否かの判断が可能となる。又、検出用センサ出力が所
定のＸ線強度で飽和する特性を示す場合には、飽和が生
じたときの検出用センサ出力値をＹPkとすればよい。

【００１７】Ｓ２で、ガイド用センサ１ａの測定データ
ＹRiが予め定めたカウント値ＹLkよりも大きい場合、演
算手段３はガイド用センサ１ａの近傍の検出用センサ１
ａ’の測定データの修正を行う。すなわち、図４におい
て、検出用センサ出力ＹK がＹPKより大きく（Ｘ線の入
射線量がＩP より大）である場合には、ガイド用センサ
の出力ＹRiを用いて次式により検出用センサの修正出力
Ｙを算出する。

【００１８】Ｙk ＝（ＹPk／ＹLk）・ＹRi ここで、ｋは検出用センサの識別番号、ｉはガイド用セ
ンサの識別番号を示す変数である。

【００１９】この修正出力により、Ｘ線の入射線量がＩ
P 以上である場合には、検出用センサの出力値は、入射
線量に応じて図４の点線に対応する値となる。なお、検
出用センサ出力の極大値ＹPkは検出用センサの個々の特
性によって異なり、またＹLkの値も個々の検出用センサ
及びガイド用センサの個々の特性によって異なるが、こ
れらの値は、例えば、被検体が存在しない状態で曝射し
たＸ線の強度を徐々に増し、全て検出用センサについて
カウント値のチェックを行い、それぞれの検出用センサ
毎にＹPk及びＹLkの値を算出すればよい。

【００２０】次に、補正手段４は、演算手段３で修正さ
れ、あるいはそのまま出力された測定データから画像表
示用の補正データを算出し（Ｓ４）、表示手段５は、こ
の補正データに基づいて画像表示を行う（Ｓ５）。そし
て、これらの一連の動作Ｓ２〜Ｓ５をラインセンサ１に
配設された全ガイド用センサ１ｂ，１ｃ，・・・に対し
て行う（Ｓ６）。

【００２１】なお、上述した実施例では、検出用センサ
の修正出力をその近傍のガイド用センサの出力を用いて
算出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、一律に初期値がカウント値ＹPkである所定角度
の直線近似としてもよい。

【００２２】上述したように本発明によれば、検出用セ
ンサが検出できない強いＸ線が入射した場合であって
も、その近傍のガイド用センサで検出されたＸ線の測定
データを用いて、検出用センサの修正出力を算出し、こ
れを用いて画像表示を行うよう構成したため、従来のよ
うに検出用センサ出力の急激な低下や飽和による撮像画
像への悪影響がなくなり、アーティファクトの少ない撮
像画像を得ることができる。

【００２３】図６は、本発明の他の実施例の動作を示す
フローチャートである。本実施例では、ラインセンサ１
の測定データの修正は行わずに従来と同様に２次元画像
の表示を行うと共に、あわせて、ガイド用センサで検出
されたＸ線の測定データに応じて、その近傍の検出用セ
ンサで検出されたＸ線の測定データの補正を行う場合を
示す。

【００２４】まず被検体のＸ線撮影を行い、ラインセン
サ１で検出された被検体を透過したＸ線の測定データを
得た後（Ｓ１１）、演算手段３による修正処理を施すこ
となくバッファメモリ１、補正手段４を介して表示手段
５に２次元画像を表示する（Ｓ１２）。

【００２５】また、これと並行して、演算手段３は、図
５で示したフローチャートのＳ２、Ｓ３の手順と同様
に、バッファメモリ２から読み出したガイド用センサ１
ａの測定データＹRiと、予め定めたカウント値ＹLkとを
比較し（Ｓ１３）、ガイド用センサ１ａの測定データＹ
Riが予め定めたカウント値ＹLkよりも大きい場合は、さ
らに、バッファメモリ２からガイド用センサ近傍の検出
用センサ１ａ’の測定データを読み出して、この修正出
力を算出し、再びバッファメモリ２に記憶する（Ｓ１
４）。ガイド用センサ１ａの測定データＹRiが予め定め
たカウント値ＹLkより小さいかイコールである場合は、
測定データの修正を行わず、そのままＳ１５に進む（Ｓ
１３）。

【００２６】そして、これらの一連の動作Ｓ１３〜Ｓ１
４をラインセンサ１に配設された全ガイド用センサ１
ａ、１ｂ、・・・について行った後（Ｓ１５）、補正手
段４はバッファメモリ２から測定データを読み出して画
像表示用の補正データを算出して（Ｓ１６）、既に表示
されている画像を再表示する（Ｓ１７）。

【００２７】このように、本発明の第２の実施例によれ
ば、撮影後、直ちに撮影画像を観察でき、撮影像全体の
迅速な把握できると共に、その後わずかに遅れて修正さ
れたアーティファクトのない良好な撮影像が表示される
ため、細部の診断にも支障を来さないという利点があ
る。

【００２８】尚、上述した実施例では、アレイ状センサ
として、ラインセンサを用いたが、２次元センサを用い
てもよく、また、放射線として最も代表的なＸ線を用い
た場合について述べたが、他の放射線、例えば、γ線、
陽電子（ポジトロン）、光子（フォトン）等を用いても
よい。

【００２９】さらに、上述した実施例では、ガイド用セ
ンサとして、通常の検出用センサに鉛等の放射線を吸収
する材料からなるアブソーバを配設する構成を示した
が、図７に示すように、通常の検出用センサの出力を超
高速アンプ１１ｂでカウントするよう構成してもよい。
これは、強いＸ線が入射した場合でも十分リニアリティ
ーをもってそのフォトン数をカウントできるアンプが将
来開発された場合を想定したものであり、かかる場合、
高価となる超高速アンプはガイド用センサとして少数用
いるだけで良好な画像が得られるようになり、安価なシ
ステムの提供が可能となる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、検出用センサが正確に
検出できない強いＸ線が入射した場合であっても、その
近傍のガイド用センサで検出されたＸ線の測定データを
用いて修正されたデータを用いて画像表示を行うよう構
成したいため、従来のように検出用センサ出力の急激な
低下や飽和による撮像画像への悪影響がなくなり、Ｘ線
強度を十分高めて被検体の撮像を行う場合であっても疑
似像やアーティファクトの少ない撮像画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる放射線撮像装置のブロック図で
ある。

【図２】本発明にかかるラインセンサの詳細を示す図で
ある。

【図３】本発明にかかるガイド用センサを示す図であ
る。

【図４】検出用センサとガイド用センサにおけるＸ線の
入射線量と出力との関係を示す図である。

【図５】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明にかかるガイド用センサの他の構成例を
示す図である。

【図８】放射線撮像装置の概略図である。

【図９】Ｘ線検出用センサにおけるＸ線の入射線量と出
力との関係を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・・・ラインセンサ２・・・・・・バッファメモリ３・・・・・・演算手段４・・・・・・補正手段５・・・・・・表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を透過した放射線を放射線センサ
で検出し、その出力を信号処理して画像を構成する放射
線撮像装置において、前記放射線センサを多数の放射線検出素子を一次元また
は２次元のアレイ状に並べて構成するとともに、これら
検出素子のなかにこれら素子に比べて十分強い放射線を
検出できるガイド用検出素子を１または複数個混在させ
たことを特徴とし、このガイド用検出素子の出力によっ
て入射放射線量が各検出素子の正常動作範囲内にあるか
どうかを判定し、また各検出素子の動作特性を補正する
ようにしてなる放射線撮像装置。