JP2002243860A - 半導体デジタルｘ線検出器にデュアルエネルギーを適用した際の光導電効果を低減する方法と装置 - Google Patents
半導体デジタルｘ線検出器にデュアルエネルギーを適用した際の光導電効果を低減する方法と装置Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギー医療診断撮像システムの半導体デ
ジタルＸ線検出器の光導電効果を低下させる方法と装置
を提供する。 【解決手段】 エネルギー源１２０からの第１の照射６
１０に検出器１１０を晒し、第１の遅延６２０後の第１
の照射６１０によって、第１の読み出し時間６３０に第
１の画像データセットを獲得する。本方法はさらに、検
出器１１０をエネルギー源１２０からの第２の照射６１
６に晒して、第２の遅延６２５後に第２の読み出し時間
６３５に第２の画像データセットを獲得することもでき
る。ここで、第１の遅延６２０は、第２の遅延６２５よ
り小さく、第１の読み出し時間６３０は第２の読み出し
時間６３５より小さい。
ジタルＸ線検出器の光導電効果を低下させる方法と装置
を提供する。 【解決手段】 エネルギー源１２０からの第１の照射６
１０に検出器１１０を晒し、第１の遅延６２０後の第１
の照射６１０によって、第１の読み出し時間６３０に第
１の画像データセットを獲得する。本方法はさらに、検
出器１１０をエネルギー源１２０からの第２の照射６１
６に晒して、第２の遅延６２５後に第２の読み出し時間
６３５に第２の画像データセットを獲得することもでき
る。ここで、第１の遅延６２０は、第２の遅延６２５よ
り小さく、第１の読み出し時間６３０は第２の読み出し
時間６３５より小さい。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明の好適な実施形態は、一般的に、
デュアルエネルギー医療診断撮像システムに関し、特
に、デュアルエネルギー医療診断撮像システムの半導体
デジタルＸ線検出器の光導電効果を低減する方法と装置
に関する。
デュアルエネルギー医療診断撮像システムに関し、特
に、デュアルエネルギー医療診断撮像システムの半導体
デジタルＸ線検出器の光導電効果を低減する方法と装置
に関する。
【０００２】Ｘ線撮像は、長い間受け入れられてきた医
療診断ツールである。Ｘ線撮像システムは、一般的に、
医者が正確な診断を行うために必要な情報がしばしば含
まれる胸部画像と脊髄画像と頭蓋画像と腹部画像等の画
像を獲得するために使われる。
療診断ツールである。Ｘ線撮像システムは、一般的に、
医者が正確な診断を行うために必要な情報がしばしば含
まれる胸部画像と脊髄画像と頭蓋画像と腹部画像等の画
像を獲得するために使われる。
【０００３】一般的に、Ｘ線撮像システムにはＸ線源と
Ｘ線センサが含まれる。例えば、胸部Ｘ線画像を得ると
きは、Ｘ線技師はＸ線センサーとＸ線源を適切な高さに
配置し、患者は胸部がＸ線センサー押し付けられること
を我慢しなければならない。Ｘ線源で生成されたＸ線は
患者の胸部を通り、Ｘ線センサーは、Ｘ線源で生成され
て体の様々な部分で様々なレベルに減衰したＸ線エネル
ギーを検出する。関連の制御システムは、Ｘ線センサー
から検出されたＸ線エネルギーを得て、対応する診断画
像をディスプレイ上に生成する。
Ｘ線センサが含まれる。例えば、胸部Ｘ線画像を得ると
きは、Ｘ線技師はＸ線センサーとＸ線源を適切な高さに
配置し、患者は胸部がＸ線センサー押し付けられること
を我慢しなければならない。Ｘ線源で生成されたＸ線は
患者の胸部を通り、Ｘ線センサーは、Ｘ線源で生成され
て体の様々な部分で様々なレベルに減衰したＸ線エネル
ギーを検出する。関連の制御システムは、Ｘ線センサー
から検出されたＸ線エネルギーを得て、対応する診断画
像をディスプレイ上に生成する。
【０００４】Ｘ線センサーは従来のスクリーン／フィル
ム構成でよく、この構成のスクリーンはＸ線をフィルム
の照射光に変換する。また、Ｘ線センサーは半導体デジ
タル画像検出器でもよい。デジタル検出器は、従来のス
クリーン／フィルム構成よりもかなり大きなダイナミッ
クレンジをもつ。
ム構成でよく、この構成のスクリーンはＸ線をフィルム
の照射光に変換する。また、Ｘ線センサーは半導体デジ
タル画像検出器でもよい。デジタル検出器は、従来のス
クリーン／フィルム構成よりもかなり大きなダイナミッ
クレンジをもつ。
【０００５】Ｘ線システムは、デュアルエネルギーＸ線
システムでよい。また、デュアルエネルギーのコンセプ
トは、２つの照射、即ち、低エネルギーと高エネルギー
を用いて、高エネルギー吸収体（骨）から低エネルギー
吸収体（軟組織）を分離させることである。２つの照射
は素早く連続的に行われる。画像の画素（ピクチャ要
素）単位で、この２つの照射を合わせることができる。
２つの照射を比較することによって、軟組織や骨の細部
のコントラストを改善することができる。
システムでよい。また、デュアルエネルギーのコンセプ
トは、２つの照射、即ち、低エネルギーと高エネルギー
を用いて、高エネルギー吸収体（骨）から低エネルギー
吸収体（軟組織）を分離させることである。２つの照射
は素早く連続的に行われる。画像の画素（ピクチャ要
素）単位で、この２つの照射を合わせることができる。
２つの照射を比較することによって、軟組織や骨の細部
のコントラストを改善することができる。
【０００６】半導体デジタルＸ線検出器の一実施形態
は、半導体ＦＥＴとフォトダイオードのパネルを備えて
いてもよい。一般的に、パネル内のＦＥＴとフォトダイ
オードは、行（スキャンライン）と列（データライン）
に配置されている。ＦＥＴコントローラは、ＦＥＴのオ
ンオフの順序を制御する。一般的に、ＦＥＴは行毎にオ
ン、即ち、アクティブになる。ＦＥＴがオンになると、
ＦＥＴのチャネルを確立するための電荷がトランジスタ
のソースとドレインの両方からＦＥＴに引き寄せられ
る。アモルファスシリコンＦＥＴの不完全特性のため
に、ＦＥＴがオフのとき、電荷が一時的に保持されて、
流れ出し、時間と共にその流れが低下して、所望の信号
がオフセットの態様になるまで低下する。各ＦＥＴのソ
ースは、フォトダイオードに接続される。各ＦＥＴのド
レインは、データラインを介して読み出しエレクトロニ
クスに接続される。各フォトダイオードは光信号をまと
めて、検出器によって吸収されたＸ線に比例するエネル
ギーを放出する。ＦＥＴのゲートはＦＥＴコントローラ
に接続される。ＦＥＴコントローラによって、フォトダ
イオードパネルから放出される信号を順に読み出すこと
ができる。読み出しエレクトロニクスは、フォトダイオ
ードから放出された信号を変換する。検出器のフォトダ
イオードによって放出され、読み出しエレクトロニクス
によって変換されたエネルギーは獲得システムによって
利用されて、表示されたデジタル診断画像の画素をアク
ティブにすることができる。一般的に、ＦＥＴとフォト
ダイオードのパネルは行毎にスキャンされる。一般的
に、対応するデジタル診断画像の画素は行単位にアクテ
ィブにされる。
は、半導体ＦＥＴとフォトダイオードのパネルを備えて
いてもよい。一般的に、パネル内のＦＥＴとフォトダイ
オードは、行（スキャンライン）と列（データライン）
に配置されている。ＦＥＴコントローラは、ＦＥＴのオ
ンオフの順序を制御する。一般的に、ＦＥＴは行毎にオ
ン、即ち、アクティブになる。ＦＥＴがオンになると、
ＦＥＴのチャネルを確立するための電荷がトランジスタ
のソースとドレインの両方からＦＥＴに引き寄せられ
る。アモルファスシリコンＦＥＴの不完全特性のため
に、ＦＥＴがオフのとき、電荷が一時的に保持されて、
流れ出し、時間と共にその流れが低下して、所望の信号
がオフセットの態様になるまで低下する。各ＦＥＴのソ
ースは、フォトダイオードに接続される。各ＦＥＴのド
レインは、データラインを介して読み出しエレクトロニ
クスに接続される。各フォトダイオードは光信号をまと
めて、検出器によって吸収されたＸ線に比例するエネル
ギーを放出する。ＦＥＴのゲートはＦＥＴコントローラ
に接続される。ＦＥＴコントローラによって、フォトダ
イオードパネルから放出される信号を順に読み出すこと
ができる。読み出しエレクトロニクスは、フォトダイオ
ードから放出された信号を変換する。検出器のフォトダ
イオードによって放出され、読み出しエレクトロニクス
によって変換されたエネルギーは獲得システムによって
利用されて、表示されたデジタル診断画像の画素をアク
ティブにすることができる。一般的に、ＦＥＴとフォト
ダイオードのパネルは行毎にスキャンされる。一般的
に、対応するデジタル診断画像の画素は行単位にアクテ
ィブにされる。
【０００７】Ｘ線検出器のＦＥＴは、フォトダイオード
の充放電を制御するためのスイッチとして機能する。Ｆ
ＥＴが開放になると、それに関連するフォトダイオード
は、読み出しエレクトロニクスから分離されて、Ｘ線照
射中に放電する。ＦＥＴが閉じると、フォトダイオード
は読み出しエレクトロニクスによって初期充電状態にな
るまで再充電される。Ｘ線源から吸収されたＸ線に応じ
て、シンチレータによって光が放出される。フォトダイ
オードは放出光をセンスして、部分的に放電する。従っ
て、ＦＥＴが開放であるとき、フォトダイオードは、Ｘ
線照射量を表す電荷量を保持する。ＦＥＴが閉じると、
フォトダイオードの所望の電圧に回復する。所望の電圧
に回復させるための標準的な電荷量は、Ｘ線照射期間に
フォトダイオードによって蓄積されたＸ線照射量にな
る。
の充放電を制御するためのスイッチとして機能する。Ｆ
ＥＴが開放になると、それに関連するフォトダイオード
は、読み出しエレクトロニクスから分離されて、Ｘ線照
射中に放電する。ＦＥＴが閉じると、フォトダイオード
は読み出しエレクトロニクスによって初期充電状態にな
るまで再充電される。Ｘ線源から吸収されたＸ線に応じ
て、シンチレータによって光が放出される。フォトダイ
オードは放出光をセンスして、部分的に放電する。従っ
て、ＦＥＴが開放であるとき、フォトダイオードは、Ｘ
線照射量を表す電荷量を保持する。ＦＥＴが閉じると、
フォトダイオードの所望の電圧に回復する。所望の電圧
に回復させるための標準的な電荷量は、Ｘ線照射期間に
フォトダイオードによって蓄積されたＸ線照射量にな
る。
【０００８】多くの目的のためにＸ線画像を使うことが
できる。例えば、対象のオブジェクト内の欠陥を検出す
ることができる。さらに、内部構造や並びの変化を測定
することができる。さらに、その画像は対象のオブジェ
クトの存在／不在を示すことができる。Ｘ線撮像から得
られた情報は、医療と製造を含む多くの分野に適用でき
る。
できる。例えば、対象のオブジェクト内の欠陥を検出す
ることができる。さらに、内部構造や並びの変化を測定
することができる。さらに、その画像は対象のオブジェ
クトの存在／不在を示すことができる。Ｘ線撮像から得
られた情報は、医療と製造を含む多くの分野に適用でき
る。
【０００９】Ｘ線ないしはその他の方法による撮像シス
テムでは、画像の品質が重要である。この点で、デジタ
ル画像検出器もしくは半導体画像検出器を使うＸ線撮像
システム（「デジタルＸ線システム」）は、ユニークな
特定の問題に直面する。デジタルＸ線画像の問題は、画
像アーチファクトや「ゴースト画像」や歪みがデジタル
Ｘ線画像に含まれる可能性があることである。デジタル
Ｘ線システムで直面する問題の源は、デジタルＸ線シス
テムで使われる半導体デバイスの光導電特性にある。
テムでは、画像の品質が重要である。この点で、デジタ
ル画像検出器もしくは半導体画像検出器を使うＸ線撮像
システム（「デジタルＸ線システム」）は、ユニークな
特定の問題に直面する。デジタルＸ線画像の問題は、画
像アーチファクトや「ゴースト画像」や歪みがデジタル
Ｘ線画像に含まれる可能性があることである。デジタル
Ｘ線システムで直面する問題の源は、デジタルＸ線シス
テムで使われる半導体デバイスの光導電特性にある。
【００１０】光導電度は、材料の電子の光学的（光）励
起による材料の電子伝導度の増加量である。光導電特性
は、半導体Ｘ線検出器のスイッチとして使われるＦＥＴ
によって示される。理想的には、ＦＥＴスイッチは、フ
ォトダイオードに回復される電荷を測定するエレクトロ
ニクスからフォトダイオードを分離する。ＦＥＴが開放
になると、光導電特性を示すＦＥＴは、システムからフ
ォトダイオードを完全に分離しない。このため、ＦＥＴ
は読み出しエレクトロニクスに過剰な電荷を転送する。
もしＦＥＴが読み出しエレクトロニクスに過剰な電荷を
転送すると、デジタル画像の画素をアクティブにするた
めにフォトダイオードから連続的に放電されるエネルギ
ーに影響を及ぼすことがある。ＦＥＴで意図しない電荷
のリークが発生することによって、アーチファクトが生
成されたり、デジタルＸ線画像の各画素に非均一なオフ
セット値が加えられることがあるので、画像に線状のア
ーチファクトが発生することがある。
起による材料の電子伝導度の増加量である。光導電特性
は、半導体Ｘ線検出器のスイッチとして使われるＦＥＴ
によって示される。理想的には、ＦＥＴスイッチは、フ
ォトダイオードに回復される電荷を測定するエレクトロ
ニクスからフォトダイオードを分離する。ＦＥＴが開放
になると、光導電特性を示すＦＥＴは、システムからフ
ォトダイオードを完全に分離しない。このため、ＦＥＴ
は読み出しエレクトロニクスに過剰な電荷を転送する。
もしＦＥＴが読み出しエレクトロニクスに過剰な電荷を
転送すると、デジタル画像の画素をアクティブにするた
めにフォトダイオードから連続的に放電されるエネルギ
ーに影響を及ぼすことがある。ＦＥＴで意図しない電荷
のリークが発生することによって、アーチファクトが生
成されたり、デジタルＸ線画像の各画素に非均一なオフ
セット値が加えられることがあるので、画像に線状のア
ーチファクトが発生することがある。
【００１１】また、ＦＥＴと、アモルファスシリコンか
ら成るその他の材料は電荷保存と呼ばれる特性を示す。
電荷保存は構造的現象であって、ある程度制御可能であ
る。電荷保存はその現象に対応するが、これによって、
ＦＥＴに引き込まれて導電チャネルを確立する電荷の全
てが、ＦＥＴがオフのときに引き出されるとは限らな
い。ＦＥＴがオフになった後でも、保持された電荷は時
間の経過に伴ってＦＥＴからリークする。ＦＥＴからリ
ークした電荷によって、Ｘ線制御システムによってフォ
トダイオードから読み出された信号にオフセットが加え
られる。
ら成るその他の材料は電荷保存と呼ばれる特性を示す。
電荷保存は構造的現象であって、ある程度制御可能であ
る。電荷保存はその現象に対応するが、これによって、
ＦＥＴに引き込まれて導電チャネルを確立する電荷の全
てが、ＦＥＴがオフのときに引き出されるとは限らな
い。ＦＥＴがオフになった後でも、保持された電荷は時
間の経過に伴ってＦＥＴからリークする。ＦＥＴからリ
ークした電荷によって、Ｘ線制御システムによってフォ
トダイオードから読み出された信号にオフセットが加え
られる。
【００１２】電圧をＦＥＴのゲートに適用してＸ線検出
器の行を読み出すときに、Ｘ線検出器のＦＥＴは電荷保
持特性を示す。一般的に、検出器の行は、所定の方法と
シーケンスと時間インターバルで読み出される。完全な
Ｘ線画像フレームの複数の読み出し動作の間の時間イン
ターバルを変えてもよい。関連のフォトダイオードの電
荷が電荷測定部によって読み出された後でＦＥＴが開放
になると、ＦＥＴは電荷の一部を保持する。複数の読み
出し動作の間では、ＦＥＴで保持された電荷はＦＥＴか
ら電荷測定部にリークする。ＦＥＴからリークする電荷
量は、時間経過に伴い指数関数的に低下する。全保持電
荷がＦＥＴからリークする前に、次の読み出し動作が発
生する。この結果、電荷測定部では、各読み出し動作中
に、現在のスキャンラインに対する読み出し動作中にＦ
ＥＴで保持される電荷量を測定する。また、電荷測定部
は、現在の（検出器の）読み出し動作と上述の（検出器
の）読み出し動作の両方で、現在のスキャンラインに
（時間で）先行するスキャンラインでアクティブになっ
たＦＥＴによって蓄積された電荷量を読み出す。
器の行を読み出すときに、Ｘ線検出器のＦＥＴは電荷保
持特性を示す。一般的に、検出器の行は、所定の方法と
シーケンスと時間インターバルで読み出される。完全な
Ｘ線画像フレームの複数の読み出し動作の間の時間イン
ターバルを変えてもよい。関連のフォトダイオードの電
荷が電荷測定部によって読み出された後でＦＥＴが開放
になると、ＦＥＴは電荷の一部を保持する。複数の読み
出し動作の間では、ＦＥＴで保持された電荷はＦＥＴか
ら電荷測定部にリークする。ＦＥＴからリークする電荷
量は、時間経過に伴い指数関数的に低下する。全保持電
荷がＦＥＴからリークする前に、次の読み出し動作が発
生する。この結果、電荷測定部では、各読み出し動作中
に、現在のスキャンラインに対する読み出し動作中にＦ
ＥＴで保持される電荷量を測定する。また、電荷測定部
は、現在の（検出器の）読み出し動作と上述の（検出器
の）読み出し動作の両方で、現在のスキャンラインに
（時間で）先行するスキャンラインでアクティブになっ
たＦＥＴによって蓄積された電荷量を読み出す。
【００１３】新しい読み出し動作が始まるときにＦＥＴ
からリークする電荷は、初期保持電荷と呼ばれる。複数
のＦＥＴ、例えば、１本のデータライン上のＦＥＴに蓄
積された初期保持電荷がまとまって、その列に対する電
荷保持オフセットが作られる。Ｘ線検出器パネルの行が
読み出されるレートによって、電荷保持オフセットは変
わる。インターバルが読み出し動作間で長くなると、電
荷の低下量が増える。パネルの複数の行が読み出される
と、電荷保持オフセットは定常状態値になる。電荷保持
レートに対する定常状態値は、ＦＥＴの電荷の指数関数
的低下レートに等しいレートでパネルの行が読み出され
る地点を表す。
からリークする電荷は、初期保持電荷と呼ばれる。複数
のＦＥＴ、例えば、１本のデータライン上のＦＥＴに蓄
積された初期保持電荷がまとまって、その列に対する電
荷保持オフセットが作られる。Ｘ線検出器パネルの行が
読み出されるレートによって、電荷保持オフセットは変
わる。インターバルが読み出し動作間で長くなると、電
荷の低下量が増える。パネルの複数の行が読み出される
と、電荷保持オフセットは定常状態値になる。電荷保持
レートに対する定常状態値は、ＦＥＴの電荷の指数関数
的低下レートに等しいレートでパネルの行が読み出され
る地点を表す。
【００１４】もしオフセット画像とＸ線画像の両方のフ
レーム間の時間が一致していれば、電荷保持効果を最終
画像から除去することができる。検出器の通常の読み出
し処理では、「照射」スキャンの結果から「暗」スキャ
ンの結果を単純に引くことによって、保持電荷の効果を
最小限にすることができる。「暗」スキャンは、Ｘ線な
しの状態での読み出し処理である。「暗」スキャンは、
Ｘ線検出器パネル上のＦＥＴを単にアクティブにする。
従って、「暗」スキャンによって、Ｘ線検出器を読み出
すためにアクティブにされたＦＥＴによって示される電
荷保持特性を求めることができる。所望のオブジェクト
の実際の「照射」スキャン値から「暗」スキャン値を引
くことによって、電荷保持の効果を除去することができ
る。
レーム間の時間が一致していれば、電荷保持効果を最終
画像から除去することができる。検出器の通常の読み出
し処理では、「照射」スキャンの結果から「暗」スキャ
ンの結果を単純に引くことによって、保持電荷の効果を
最小限にすることができる。「暗」スキャンは、Ｘ線な
しの状態での読み出し処理である。「暗」スキャンは、
Ｘ線検出器パネル上のＦＥＴを単にアクティブにする。
従って、「暗」スキャンによって、Ｘ線検出器を読み出
すためにアクティブにされたＦＥＴによって示される電
荷保持特性を求めることができる。所望のオブジェクト
の実際の「照射」スキャン値から「暗」スキャン値を引
くことによって、電荷保持の効果を除去することができ
る。
【００１５】Ｘ線照射中には同様な現象が発生し、この
ため、ＦＥＴ光導電特性の結果としてＦＥＴに電荷が生
成される。照射の終わりにはＦＥＴがオフとなり、さら
に電荷がリークして、電荷保持の場合と同様にそれが読
み出し信号に加えられる。しかしながら、さらに電荷が
なくなることはない。何故ならば、ＦＥＴ光導電特性か
らさらにもたらされる電荷は、Ｘ線検出器に衝突するＸ
線に関連するからである。従って、ＦＥＴ光導電特性か
らさらにもたらされる電荷は予測不可能であって、Ｘ線
が送られない「暗」画像では再生不可能である。光を伝
えるＦＥＴの数とＦＥＴによって導電される電荷量は、
Ｘ線照射量と撮像されたオブジェクトと各ＦＥＴの特性
に依存する。半導体Ｘ線検出器は行（スキャンライン）
と列（データライン）に沿って構成されているので、Ｆ
ＥＴの過剰な電荷によって構造的な画像アーチファクト
もしくはオフセットがもたらされるが、これは、「照
射」画像と「暗」画像を対比することでは修正不可能で
ある。
ため、ＦＥＴ光導電特性の結果としてＦＥＴに電荷が生
成される。照射の終わりにはＦＥＴがオフとなり、さら
に電荷がリークして、電荷保持の場合と同様にそれが読
み出し信号に加えられる。しかしながら、さらに電荷が
なくなることはない。何故ならば、ＦＥＴ光導電特性か
らさらにもたらされる電荷は、Ｘ線検出器に衝突するＸ
線に関連するからである。従って、ＦＥＴ光導電特性か
らさらにもたらされる電荷は予測不可能であって、Ｘ線
が送られない「暗」画像では再生不可能である。光を伝
えるＦＥＴの数とＦＥＴによって導電される電荷量は、
Ｘ線照射量と撮像されたオブジェクトと各ＦＥＴの特性
に依存する。半導体Ｘ線検出器は行（スキャンライン）
と列（データライン）に沿って構成されているので、Ｆ
ＥＴの過剰な電荷によって構造的な画像アーチファクト
もしくはオフセットがもたらされるが、これは、「照
射」画像と「暗」画像を対比することでは修正不可能で
ある。
【００１６】光導電度は、電荷保持量ほど構造的ではな
い。第１に、読み出しのためにＸ線検出器内のＦＥＴが
オンになると、ＦＥＴは同じ電圧で常にオンとなる。光
導電効果では、ＦＥＴがオンになる「量」は、所定のＦ
ＥＴに到達する光の輝度によって決定される。Ｘ線検出
器の全ＦＥＴに対して、ＦＥＴに到達する光の輝度を幅
広い範囲で変化させることができる。第２に、光伝導度
が（各ＦＥＴでの光の輝度が原因で）各ＦＥＴにどの程
度の影響を与えるかに無関係に、全ＦＥＴは同時に影響
を受ける。読み出し動作によって誘導される電荷の保持
によって、所定の一つのＦＥＴや所定の列の複数のＦＥ
Ｔが一度に刺激される。従って、光導電度は全く予測不
可能であって、単純な画像減算法では修正不可能であ
る。
い。第１に、読み出しのためにＸ線検出器内のＦＥＴが
オンになると、ＦＥＴは同じ電圧で常にオンとなる。光
導電効果では、ＦＥＴがオンになる「量」は、所定のＦ
ＥＴに到達する光の輝度によって決定される。Ｘ線検出
器の全ＦＥＴに対して、ＦＥＴに到達する光の輝度を幅
広い範囲で変化させることができる。第２に、光伝導度
が（各ＦＥＴでの光の輝度が原因で）各ＦＥＴにどの程
度の影響を与えるかに無関係に、全ＦＥＴは同時に影響
を受ける。読み出し動作によって誘導される電荷の保持
によって、所定の一つのＦＥＴや所定の列の複数のＦＥ
Ｔが一度に刺激される。従って、光導電度は全く予測不
可能であって、単純な画像減算法では修正不可能であ
る。
【００１７】デュアルエネルギー医療診断撮像システム
では、２つの照射画像を比較するときに、２つの照射間
で患者が動くことは問題がある。患者の動きの影響は、
照射間の時間を短くすることによって小さくすることが
できる。照射間の時間は、検出器の読み出しを行う時間
までに決定される。上述の光導電効果を扱う１つの解決
方法は、光導電効果を低下させるために、照射が終わっ
た後の検出器の読み出しを遅らせることである。しかし
ながら、検出器の読み出しを遅延させることと、デュア
ルエネルギー撮像のための照射間の時間を短くすること
は調和しない。
では、２つの照射画像を比較するときに、２つの照射間
で患者が動くことは問題がある。患者の動きの影響は、
照射間の時間を短くすることによって小さくすることが
できる。照射間の時間は、検出器の読み出しを行う時間
までに決定される。上述の光導電効果を扱う１つの解決
方法は、光導電効果を低下させるために、照射が終わっ
た後の検出器の読み出しを遅らせることである。しかし
ながら、検出器の読み出しを遅延させることと、デュア
ルエネルギー撮像のための照射間の時間を短くすること
は調和しない。
【００１８】従って、エネルギー医療診断撮像システム
の半導体デジタルＸ線検出器の光導電効果を低下させる
方法と装置に対するニーズがある。
の半導体デジタルＸ線検出器の光導電効果を低下させる
方法と装置に対するニーズがある。
【００１９】
【発明の簡潔な概要】本発明の好適な一実施形態は、半
導体デジタルＸ線検出器にデュアルエネルギーを適用し
た場合の光導電効果を低減する方法と装置を提供する。
本方法は、エネルギー源からの第１の照射に検出器を晒
す工程を備える。本方法はさらに、第１の遅延後の第１
の照射によって第１の画像データセットを獲得する工程
を備える。好適な一実施形態では、第１の画像データセ
ットが第１の読出し時間に得られる。本方法はさらに、
エネルギー源からの第２の照射に検出器を晒す工程を備
える。本方法はさらに、第２の遅延後の第２の照射によ
って第２の画像データセットを獲得する工程を備える。
好適な一実施形態では、第２の画像データセットは第２
の読出し時間に獲得される。第１の遅延は第２の遅延よ
り短く、第１の読出し時間は第２の読出し時間より短
く、第２の照射は第１の照射よりも明るい照射であるこ
とが好ましい。第１の画像データセットは第２の画像デ
ータセットよりも暗い画像を提供することが好ましい。
導体デジタルＸ線検出器にデュアルエネルギーを適用し
た場合の光導電効果を低減する方法と装置を提供する。
本方法は、エネルギー源からの第１の照射に検出器を晒
す工程を備える。本方法はさらに、第１の遅延後の第１
の照射によって第１の画像データセットを獲得する工程
を備える。好適な一実施形態では、第１の画像データセ
ットが第１の読出し時間に得られる。本方法はさらに、
エネルギー源からの第２の照射に検出器を晒す工程を備
える。本方法はさらに、第２の遅延後の第２の照射によ
って第２の画像データセットを獲得する工程を備える。
好適な一実施形態では、第２の画像データセットは第２
の読出し時間に獲得される。第１の遅延は第２の遅延よ
り短く、第１の読出し時間は第２の読出し時間より短
く、第２の照射は第１の照射よりも明るい照射であるこ
とが好ましい。第１の画像データセットは第２の画像デ
ータセットよりも暗い画像を提供することが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好適な実施形態
に基づいて利用される医療診断撮像システム１００を示
す。医療診断撮像システム１００には複数のサブシステ
ムが含まれる。例示だけの目的で、医療診断撮像システ
ム１００をＸ線システムとして説明する。医療診断撮像
システム１００には、Ｘ線検出器１１０とＸ線検出器ス
キャン領域１１５とＸ線源１２０とシンチレータ１２５
と患者１３０等のサブシステムが含まれる。また、医療
診断撮像システム１００には、読み出しエレクトロニク
ス１４５を備える画像獲得部１４０が含まれる。
に基づいて利用される医療診断撮像システム１００を示
す。医療診断撮像システム１００には複数のサブシステ
ムが含まれる。例示だけの目的で、医療診断撮像システ
ム１００をＸ線システムとして説明する。医療診断撮像
システム１００には、Ｘ線検出器１１０とＸ線検出器ス
キャン領域１１５とＸ線源１２０とシンチレータ１２５
と患者１３０等のサブシステムが含まれる。また、医療
診断撮像システム１００には、読み出しエレクトロニク
ス１４５を備える画像獲得部１４０が含まれる。
【００２１】患者１３０は、医療診断撮像システム１０
０内に位置づけられる。模範的な一システムのＸ線源１
２０は、患者１３０の上に配置される。Ｘ線検出器１１
０は患者１３０の下に配置される。シンチレータ１２５
は、患者１３０とＸ線検出器１１０間に配置される。Ｘ
線は、Ｘ線源１２０から患者１３０を通ってシンチレー
タ１２５に送られる。シンチレータ１２５は、Ｘ線源１
２０から患者１３０に送られるＸ線に応じて光を放出す
る。放出された光は、Ｘ線検出器１１０とＸ線検出器ス
キャン領域１１５に送られる。
０内に位置づけられる。模範的な一システムのＸ線源１
２０は、患者１３０の上に配置される。Ｘ線検出器１１
０は患者１３０の下に配置される。シンチレータ１２５
は、患者１３０とＸ線検出器１１０間に配置される。Ｘ
線は、Ｘ線源１２０から患者１３０を通ってシンチレー
タ１２５に送られる。シンチレータ１２５は、Ｘ線源１
２０から患者１３０に送られるＸ線に応じて光を放出す
る。放出された光は、Ｘ線検出器１１０とＸ線検出器ス
キャン領域１１５に送られる。
【００２２】図２は、Ｘ線検出器１１０にある半導体Ｘ
線検出器のスキャン領域１１５の好適な実施形態を示
す。Ｘ線検出器のスキャン領域１１５には、Ｘ線画像の
画素に対応するセル２１０がある。セル２１０は、列２
２０／行２３０に構成してもよい。セル２１０は行２３
０に沿うスキャンラインによって制御され、列２２０に
沿うデータラインを読み出す。１つ以上のセル２１０
を、Ｘ線画像の１つ以上の画素にユニークにマップする
ことができる。患者１３０の所望のデジタルＸ線画像を
生成するために、画素がアクティブにされる。
線検出器のスキャン領域１１５の好適な実施形態を示
す。Ｘ線検出器のスキャン領域１１５には、Ｘ線画像の
画素に対応するセル２１０がある。セル２１０は、列２
２０／行２３０に構成してもよい。セル２１０は行２３
０に沿うスキャンラインによって制御され、列２２０に
沿うデータラインを読み出す。１つ以上のセル２１０
を、Ｘ線画像の１つ以上の画素にユニークにマップする
ことができる。患者１３０の所望のデジタルＸ線画像を
生成するために、画素がアクティブにされる。
【００２３】図３は、Ｘ線検出器１１０内の半導体Ｘ線
検出器のスキャン領域１１５の好適な実施形態の低レベ
ルの図を示す。各セル２１０は、フォトダイオード３２
０と電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）３３０を備える。
データライン３４０は、画像獲得モジュール１４０の読
み出しエレクトロニクス１４５にセル２１０を接続す
る。読み出しエレクトロニクス１４５によって、画像獲
得部１４０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５からＸ
線画像を獲得する。
検出器のスキャン領域１１５の好適な実施形態の低レベ
ルの図を示す。各セル２１０は、フォトダイオード３２
０と電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）３３０を備える。
データライン３４０は、画像獲得モジュール１４０の読
み出しエレクトロニクス１４５にセル２１０を接続す
る。読み出しエレクトロニクス１４５によって、画像獲
得部１４０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５からＸ
線画像を獲得する。
【００２４】画像獲得モジュール１４０は、Ｘ線検出器
のスキャン領域１１５内のセル２１０からデータライン
３４０を通る信号を受けることによって、Ｘ線検出器の
スキャン領域１１５からＸ線画像を獲得することができ
る。フォトダイオード３２０に蓄積された電荷によっ
て、データライン３４０を通る信号を生成される。フォ
トダイオード３２０が光を吸収すると、フォトダイオー
ド３２０は電荷を蓄積することができる。シンチレータ
１２５によってＸ線エネルギーが吸収されると、フォト
ダイオード３２０の直上のシンチレータ１２５によって
光が放出される。ＦＥＴ３３０によって、フォトダイオ
ード３２０に蓄積された電荷は信号としてデータライン
３４０を伝わることができる。画像獲得モジュール１４
０のＦＥＴコントローラ（不図示）によってＦＥＴ３３
０をアクティブにすることができる。画像獲得モジュー
ル１４０によって受け取られる信号には、ＦＥＴ３３０
の電荷保持特性と光導電効果によって生成されるオフセ
ットが含まれることがある。光導電効果を下げるため
に、まず、暗照射を行ってもよい。暗照射からもたらさ
れる画像への光導電効果は、明るい画像に対する光導電
効果より小さいが、これは、より明るい第２の照射を行
った結果である。「暗い」照射を選ぶことによって、第
１の画像に対する光導電効果が低下するので、照射間の
遅延時間を小さくすることができる。また、第２の画像
に対する光導電効果を下げるために、患者の動きによる
アーチファクトに寄与することなく、第２の照射の終了
と第２の検出器の読み出し処理開始の間の遅延を長くす
ることができる。２つの照射間の照射−照射遅延時間は
短くなるので、患者の動きによるアーチファクトが減
る。
のスキャン領域１１５内のセル２１０からデータライン
３４０を通る信号を受けることによって、Ｘ線検出器の
スキャン領域１１５からＸ線画像を獲得することができ
る。フォトダイオード３２０に蓄積された電荷によっ
て、データライン３４０を通る信号を生成される。フォ
トダイオード３２０が光を吸収すると、フォトダイオー
ド３２０は電荷を蓄積することができる。シンチレータ
１２５によってＸ線エネルギーが吸収されると、フォト
ダイオード３２０の直上のシンチレータ１２５によって
光が放出される。ＦＥＴ３３０によって、フォトダイオ
ード３２０に蓄積された電荷は信号としてデータライン
３４０を伝わることができる。画像獲得モジュール１４
０のＦＥＴコントローラ（不図示）によってＦＥＴ３３
０をアクティブにすることができる。画像獲得モジュー
ル１４０によって受け取られる信号には、ＦＥＴ３３０
の電荷保持特性と光導電効果によって生成されるオフセ
ットが含まれることがある。光導電効果を下げるため
に、まず、暗照射を行ってもよい。暗照射からもたらさ
れる画像への光導電効果は、明るい画像に対する光導電
効果より小さいが、これは、より明るい第２の照射を行
った結果である。「暗い」照射を選ぶことによって、第
１の画像に対する光導電効果が低下するので、照射間の
遅延時間を小さくすることができる。また、第２の画像
に対する光導電効果を下げるために、患者の動きによる
アーチファクトに寄与することなく、第２の照射の終了
と第２の検出器の読み出し処理開始の間の遅延を長くす
ることができる。２つの照射間の照射−照射遅延時間は
短くなるので、患者の動きによるアーチファクトが減
る。
【００２５】一般的に、初めに照射エネルギーを下げる
ことによって暗画像を得ることができる。しかしなが
ら、照射によって生成された画像は、特定の撮像技術や
患者の厚み等の要因から影響を受けることがある。ま
た、エネルギーの関数である検出器１１０の吸収特性も
画像に影響を与える。同じパラメータ（例えば、ＣｓＩ
の厚さ）で、全ての検出器１１０が設計されるとは限ら
ない。従って、同じ種類の一連の技術では、同じ患者１
３０に対して、全検出器１１０で正確に同じ明るさを生
成することはできない。
ことによって暗画像を得ることができる。しかしなが
ら、照射によって生成された画像は、特定の撮像技術や
患者の厚み等の要因から影響を受けることがある。ま
た、エネルギーの関数である検出器１１０の吸収特性も
画像に影響を与える。同じパラメータ（例えば、ＣｓＩ
の厚さ）で、全ての検出器１１０が設計されるとは限ら
ない。従って、同じ種類の一連の技術では、同じ患者１
３０に対して、全検出器１１０で正確に同じ明るさを生
成することはできない。
【００２６】好適な実施形態では、暗い画像に対する変
換レベルの数を減らすタイミングモードは、２つの照射
間で検出器１１０を読み出す時間を短くするものとして
定義できる。（そのアプリケーションの設計によって）
画像は暗くなるので、それほど大きくないダイナミック
レンジを使って各画素からの信号を変換することがで
き、変換レベルの数を減らすことができる。好適な実施
形態では、追加的な各変換レベルには追加的な一変換ク
ロック時間が必要となる。さらに別の変換レベルを提供
するタイミングモードと、そのため、検出器１１０を読
み出すために時間がかかるという犠牲を払って広いダイ
ナミックレンジを、第２の照射からもたらされる第２の
明るい画像に対して定義することができる。
換レベルの数を減らすタイミングモードは、２つの照射
間で検出器１１０を読み出す時間を短くするものとして
定義できる。（そのアプリケーションの設計によって）
画像は暗くなるので、それほど大きくないダイナミック
レンジを使って各画素からの信号を変換することがで
き、変換レベルの数を減らすことができる。好適な実施
形態では、追加的な各変換レベルには追加的な一変換ク
ロック時間が必要となる。さらに別の変換レベルを提供
するタイミングモードと、そのため、検出器１１０を読
み出すために時間がかかるという犠牲を払って広いダイ
ナミックレンジを、第２の照射からもたらされる第２の
明るい画像に対して定義することができる。
【００２７】図４は、デュアルエネルギー撮像でのオフ
セット効果を低減する方法を示す。工程４１０では、検
出器１１０はエネルギー源１２０からの第１の照射に晒
される。好適な一実施形態の第１の照射は、低照射量で
の照射である。一般的に、低照射量での照射では、暗い
画像が生成される。暗い画像は、明るい画像よりも光導
電効果が少ないことがある。工程４２０では、第１の画
像データセットが第１の照射から得られる。第１の遅延
後に、第１の画像データセットが得られる。好適な一実
施形態の第１の遅延は、暗い画像の光導電効果を低減さ
せるための最小遅延である。一般的に、光導電効果は、
明るい画像よりも暗い画像の方が低い。
セット効果を低減する方法を示す。工程４１０では、検
出器１１０はエネルギー源１２０からの第１の照射に晒
される。好適な一実施形態の第１の照射は、低照射量で
の照射である。一般的に、低照射量での照射では、暗い
画像が生成される。暗い画像は、明るい画像よりも光導
電効果が少ないことがある。工程４２０では、第１の画
像データセットが第１の照射から得られる。第１の遅延
後に、第１の画像データセットが得られる。好適な一実
施形態の第１の遅延は、暗い画像の光導電効果を低減さ
せるための最小遅延である。一般的に、光導電効果は、
明るい画像よりも暗い画像の方が低い。
【００２８】従って、暗い画像に対する遅延時間は、明
るい画像に対する遅延時間よりも短い。好適な一実施形
態の第１の遅延は、エネルギー画像獲得システムの「通
常の」遅延時間より短い。好適な一実施形態の第１の画
像データセットは、第１の読出し時間中に検出器１１０
から得られる。好適な一実施形態の第１の読出し時間は
「通常の」読出し時間よりも短い。何故ならば、第１の
画像データの組には、通常の画像よりも狭いダイナミッ
クレンジの暗い画像データの組が含まれるからである。
狭いダイナミックレンジの暗い画像は、少ない変換レベ
ルを使って検出器１１０の各ライン３４０に対するデー
タを変換することができる。
るい画像に対する遅延時間よりも短い。好適な一実施形
態の第１の遅延は、エネルギー画像獲得システムの「通
常の」遅延時間より短い。好適な一実施形態の第１の画
像データセットは、第１の読出し時間中に検出器１１０
から得られる。好適な一実施形態の第１の読出し時間は
「通常の」読出し時間よりも短い。何故ならば、第１の
画像データの組には、通常の画像よりも狭いダイナミッ
クレンジの暗い画像データの組が含まれるからである。
狭いダイナミックレンジの暗い画像は、少ない変換レベ
ルを使って検出器１１０の各ライン３４０に対するデー
タを変換することができる。
【００２９】工程４３０では、検出器１１０はエネルギ
ー源１２０からの第２の照射を受ける。好適な一実施形
態の第２の照射は、照射量の多い照射である。一般的
に、照射量の多い照射では明るい画像が生成される。工
程４４０では、第２の画像データセットが第２の照射か
ら得られる。第２の画像データセットは第２の遅延後に
得られる。一般的に、好適な一実施形態の第２の遅延は
第１の遅延よりも長い。第２の画像データセットは、第
２の読出し時間に検出器１１０から得られる。第２の読
出し時間は第１の読出し時間よりも長い。明るい画像
は、暗い画像よりも広いダイナミックレンジを持つ。広
いダイナミックレンジは、暗い画像よりもさらに多くの
変換レベルが必要なことがある。
ー源１２０からの第２の照射を受ける。好適な一実施形
態の第２の照射は、照射量の多い照射である。一般的
に、照射量の多い照射では明るい画像が生成される。工
程４４０では、第２の画像データセットが第２の照射か
ら得られる。第２の画像データセットは第２の遅延後に
得られる。一般的に、好適な一実施形態の第２の遅延は
第１の遅延よりも長い。第２の画像データセットは、第
２の読出し時間に検出器１１０から得られる。第２の読
出し時間は第１の読出し時間よりも長い。明るい画像
は、暗い画像よりも広いダイナミックレンジを持つ。広
いダイナミックレンジは、暗い画像よりもさらに多くの
変換レベルが必要なことがある。
【００３０】図５は、光導電電荷の保持を示す検出器１
１０の模範的な第１のデュアルエネルギー画像獲得シー
ケンスを示す。ライン５１０は、照射シーケンスとタイ
ミングを制御する照射制御信号である。尚、照射信号５
１０がハイレベルの時にＸ線源はオンとなり、信号５１
０がロウレベルの時にオフとなる。ライン５１５は、デ
ータを検出器から読み出すシーケンスとタイミングを制
御する獲得制御信号である。獲得制御信号５１５は、読
み出し開始時刻５１７までオフ（ロウ）になる。読み出
し開始時刻５１７で、獲得制御信号５１５は（オフから
オンに）状態が変化して、検出器は検出器のセルからラ
イン毎にデータの読み出しを開始する。検出器の行は、
読み出し終了時刻５１９までシーケンシャルに読み出さ
れる。読み出し開始時間５１７と読み出し終了時間５１
９間のインターバルは読出し時間を表す。獲得シーケン
スでは、照射５１０の終了時刻５１２から読み出し開始
時刻５１７までの一定の遅延５２０を使って、光導電電
荷の保持量を所望のレベル（Ｔミリ秒）まで低下させ
る。図５に示される獲得シーケンスでは、２つの照射５
１０、５１４の各々の対して各スキャンラインの各々そ
して全ての検出器１１０の読み出し動作中に一定数の変
換レベル５４０（Ｎ）を使う。各々そして全ての読み出
し動作中に同じ数の変換レベル５４０（Ｎ）を使うと、
全ての照射パルス５１０、５１４後のＹミリ秒の読出し
時間５３０となる。
１０の模範的な第１のデュアルエネルギー画像獲得シー
ケンスを示す。ライン５１０は、照射シーケンスとタイ
ミングを制御する照射制御信号である。尚、照射信号５
１０がハイレベルの時にＸ線源はオンとなり、信号５１
０がロウレベルの時にオフとなる。ライン５１５は、デ
ータを検出器から読み出すシーケンスとタイミングを制
御する獲得制御信号である。獲得制御信号５１５は、読
み出し開始時刻５１７までオフ（ロウ）になる。読み出
し開始時刻５１７で、獲得制御信号５１５は（オフから
オンに）状態が変化して、検出器は検出器のセルからラ
イン毎にデータの読み出しを開始する。検出器の行は、
読み出し終了時刻５１９までシーケンシャルに読み出さ
れる。読み出し開始時間５１７と読み出し終了時間５１
９間のインターバルは読出し時間を表す。獲得シーケン
スでは、照射５１０の終了時刻５１２から読み出し開始
時刻５１７までの一定の遅延５２０を使って、光導電電
荷の保持量を所望のレベル（Ｔミリ秒）まで低下させ
る。図５に示される獲得シーケンスでは、２つの照射５
１０、５１４の各々の対して各スキャンラインの各々そ
して全ての検出器１１０の読み出し動作中に一定数の変
換レベル５４０（Ｎ）を使う。各々そして全ての読み出
し動作中に同じ数の変換レベル５４０（Ｎ）を使うと、
全ての照射パルス５１０、５１４後のＹミリ秒の読出し
時間５３０となる。
【００３１】図６は、光導電電荷の保持を示す検出器１
１０のデュアルエネルギー画像獲得シーケンスの好適な
一実施形態を示す。ライン６００は、ハイレベルのとき
にＸ線源をオンにし、ロウのときにオフにする照射制御
信号である。ライン６０５は獲得制御ラインであって、
変換パルス６４０のときにライン毎に検出器１１０の読
み出し動作を起こさせるものである。照射パルス６１０
は時刻６１２で開始し、時刻６１４で終了する。遅延６
２０は、照射終了時刻６１４から、読み出しインターバ
ル６３０が始まる読み出し開始時刻６２２までである。
読み出しインターバル６３０は、読み出し停止時刻６２
４まで続く。第２の照射パルス６１６は、読み出し停止
時刻６２４から始まる。
１０のデュアルエネルギー画像獲得シーケンスの好適な
一実施形態を示す。ライン６００は、ハイレベルのとき
にＸ線源をオンにし、ロウのときにオフにする照射制御
信号である。ライン６０５は獲得制御ラインであって、
変換パルス６４０のときにライン毎に検出器１１０の読
み出し動作を起こさせるものである。照射パルス６１０
は時刻６１２で開始し、時刻６１４で終了する。遅延６
２０は、照射終了時刻６１４から、読み出しインターバ
ル６３０が始まる読み出し開始時刻６２２までである。
読み出しインターバル６３０は、読み出し停止時刻６２
４まで続く。第２の照射パルス６１６は、読み出し停止
時刻６２４から始まる。
【００３２】第１の読み出しインターバル６３０では、
第１のシリーズのエネルギー変換パルスＬＯからＬＫ６
４０が生成される。第１のシリーズの各変換パルス６４
０は、所定数の変換レベル（Ｍ）を表す所定の長さをも
つ。第２の読み出しインターバル６３５には、第２のシ
リーズのエネルギー変換パルス／レベルＬＯからＬＫ６
４５が含まれる。ここで、Ｋはスキャンラインの数を示
す、即ち、Ｍ（もしくはＮ）変換レベルの倍数回繰り返
される。第２のシリーズの各変換パルス６４５は、多く
の変換レベル（Ｎ）を表す所定の長さをもつ。変換パル
ス６４０の長さは、変換パルス６４５の長さよりも短く
てもよい。変換パルス６４０、６４５の長さを変えるこ
とによって、第１と第２の読み出しインターバル６３
０、６３５の長さが異なる。例えば、第１の読み出しイ
ンターバル６３０は、第２の読み出しインターバル６３
５より短くてもよい。
第１のシリーズのエネルギー変換パルスＬＯからＬＫ６
４０が生成される。第１のシリーズの各変換パルス６４
０は、所定数の変換レベル（Ｍ）を表す所定の長さをも
つ。第２の読み出しインターバル６３５には、第２のシ
リーズのエネルギー変換パルス／レベルＬＯからＬＫ６
４５が含まれる。ここで、Ｋはスキャンラインの数を示
す、即ち、Ｍ（もしくはＮ）変換レベルの倍数回繰り返
される。第２のシリーズの各変換パルス６４５は、多く
の変換レベル（Ｎ）を表す所定の長さをもつ。変換パル
ス６４０の長さは、変換パルス６４５の長さよりも短く
てもよい。変換パルス６４０、６４５の長さを変えるこ
とによって、第１と第２の読み出しインターバル６３
０、６３５の長さが異なる。例えば、第１の読み出しイ
ンターバル６３０は、第２の読み出しインターバル６３
５より短くてもよい。
【００３３】図６の実施形態では、遅延６２０、６２５
は、第１と第２の照射パルス６１０、６１６以降の照射
から獲得までの遅延をそれぞれ表す。第１の遅延６２０
は第２の遅延６２５よりも短い。照射の強さが変わる
と、照射パルス６１０、６１６の長さも変わることがあ
るので、第１と第２の遅延６２０、６２５の長さは、そ
れらのそれぞれに関連する量によって変わることがあ
る。より暗い画像を生成する照射６１０が初めに行われ
るときに、獲得シーケンスを実施することができる。第
２の照射６１６からの明るい画像よりも、暗い画像の照
射６１０の光導電電荷の保持量の方が少ないことがあ
る。明るい画像の照射６１６よりも暗い画像の照射６１
０の光導電電荷の保持量の方が少ないことがあるので、
光導電電荷の保持量を低下させるために加えられる第１
の照射−獲得遅延６２０を（Ｓ＜ＴなるＳに）短くする
ことがある。
は、第１と第２の照射パルス６１０、６１６以降の照射
から獲得までの遅延をそれぞれ表す。第１の遅延６２０
は第２の遅延６２５よりも短い。照射の強さが変わる
と、照射パルス６１０、６１６の長さも変わることがあ
るので、第１と第２の遅延６２０、６２５の長さは、そ
れらのそれぞれに関連する量によって変わることがあ
る。より暗い画像を生成する照射６１０が初めに行われ
るときに、獲得シーケンスを実施することができる。第
２の照射６１６からの明るい画像よりも、暗い画像の照
射６１０の光導電電荷の保持量の方が少ないことがあ
る。明るい画像の照射６１６よりも暗い画像の照射６１
０の光導電電荷の保持量の方が少ないことがあるので、
光導電電荷の保持量を低下させるために加えられる第１
の照射−獲得遅延６２０を（Ｓ＜ＴなるＳに）短くする
ことがある。
【００３４】第１の画像は暗いので、短い変換パルス６
４０（Ｍ＜Ｎなる長さＭのＫ変換パルス６４０）を使う
ことができる。短い変換パルス６４０を使うことができ
るので、短い時間で各ライン３４０のデータを変換する
ことができる。短い時間で各ラインに対するデータを変
換することができるので、検出器１１０を読み出す時刻
６３０を短く（Ｘ＜ＹなるＸミリ秒）することができ
る。患者１３０の動きの影響を制限するために役立つ照
射間の時間を、Ｔ＋Ｙミリ秒からＳ＋Ｘミリ秒に短くす
ることができる。もし検出器１１０が光導電電荷保持量
のあおりを受けることがなければ、照射６１０の終わり
から検出器読み出しの始めまでの遅延６２０を、（多分
０に）減らすことができる。変換パルス６４０の数、従
って、検出器１１０を読み出す時間６３０をＹからＸミ
リ秒へ減らすことができる。第２の明るい画像について
は、光導電電荷の保持量の増加を考慮して遅延６２５を
増やすことができる。明るい画像には、長い変換パルス
６４５（長さＮのＫ個の変換レベル６４５）が必要なこ
とがある。より明るい画像を得るために検出器１１０を
読み出す時刻６３５を延長することができる。
４０（Ｍ＜Ｎなる長さＭのＫ変換パルス６４０）を使う
ことができる。短い変換パルス６４０を使うことができ
るので、短い時間で各ライン３４０のデータを変換する
ことができる。短い時間で各ラインに対するデータを変
換することができるので、検出器１１０を読み出す時刻
６３０を短く（Ｘ＜ＹなるＸミリ秒）することができ
る。患者１３０の動きの影響を制限するために役立つ照
射間の時間を、Ｔ＋Ｙミリ秒からＳ＋Ｘミリ秒に短くす
ることができる。もし検出器１１０が光導電電荷保持量
のあおりを受けることがなければ、照射６１０の終わり
から検出器読み出しの始めまでの遅延６２０を、（多分
０に）減らすことができる。変換パルス６４０の数、従
って、検出器１１０を読み出す時間６３０をＹからＸミ
リ秒へ減らすことができる。第２の明るい画像について
は、光導電電荷の保持量の増加を考慮して遅延６２５を
増やすことができる。明るい画像には、長い変換パルス
６４５（長さＮのＫ個の変換レベル６４５）が必要なこ
とがある。より明るい画像を得るために検出器１１０を
読み出す時刻６３５を延長することができる。
【００３５】従って、好適な実施形態は、半導体Ｘ線検
出器にとって深刻な劣化の問題に対する単純な解決方法
を提供する。半導体デジタルＸ線検出器にデュアルエネ
ルギーを適用したときの光導電効果を低減する好適な実
施形態の方法と装置は、新しい医療診断撮像システムの
設計を改善し、患者の動きの影響を最小にしながら、光
導電オフセットを小さくすることによって既存の医療診
断撮像システムを守ることができる。
出器にとって深刻な劣化の問題に対する単純な解決方法
を提供する。半導体デジタルＸ線検出器にデュアルエネ
ルギーを適用したときの光導電効果を低減する好適な実
施形態の方法と装置は、新しい医療診断撮像システムの
設計を改善し、患者の動きの影響を最小にしながら、光
導電オフセットを小さくすることによって既存の医療診
断撮像システムを守ることができる。
【００３６】好適な実施形態について本発明を説明した
が、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更が可
能であって、等価なものに置き換え可能なことは、当業
者であれば理解できることである。その上、本発明の範
囲から逸脱することなく多くの修正を行って、本発明の
教唆に対応して特定の状況や材料を調整することができ
る。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定
されることはないが、本発明は添付の請求項の範囲内に
ある実施形態の全てを含むものである。
が、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更が可
能であって、等価なものに置き換え可能なことは、当業
者であれば理解できることである。その上、本発明の範
囲から逸脱することなく多くの修正を行って、本発明の
教唆に対応して特定の状況や材料を調整することができ
る。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定
されることはないが、本発明は添付の請求項の範囲内に
ある実施形態の全てを含むものである。
【図１】図１は、本発明の好適な実施形態と共に使われ
る一般的な医療診断撮像システムを示す。
る一般的な医療診断撮像システムを示す。
【図２】図２は、半導体Ｘ線検出器の平面図を示す。
【図３】図３は、半導体Ｘ線検出器の好適な実施形態を
示す。
示す。
【図４】図４は、デュアルエネルギー撮像でのオフセッ
ト効果を低減させる方法を示す。
ト効果を低減させる方法を示す。
【図５】図５は、光導電電荷保持を示す検出器のための
模範的な第１のデュアルエネルギー画像獲得シーケンス
を示す。
模範的な第１のデュアルエネルギー画像獲得シーケンス
を示す。
【図６】図６は、光導電電荷保持を示す検出器のための
模範的な第２のデュアルエネルギー画像獲得シーケンス
を示す。
模範的な第２のデュアルエネルギー画像獲得シーケンス
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット・ウィリアム・ペトリック アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、サセ ックス、センチュリー・コート、エヌ77・ ダブリュー24677番 (72)発明者 アヌプマ・ソマヤジ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ウォ ーキシャ、ナンバー・102、スプリングデ ール・ロード、2428番 Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG19 JJ05 KK28 LL16 4C093 AA07 AA24 CA03 CA10 CA13 EB12 EB13 EB17 FA19 FA32 FC19 5C024 AX12 CX17
Claims (23)
- 【請求項１】 デュアルエネルギー撮像のオフセット効
果を低減する方法であって、 第１の照射インターバルでエネルギー源１２０からの第
１の照射６１０に検出器１１０を晒す工程と、 前記第１の照射インターバル後の第１の獲得インターバ
ル中に前記第１の照射６１０で第１の画像データセット
を獲得する前に第１の遅延時間６２０待つ工程と、 前記第１の獲得インターバル後の第２の照射インターバ
ルで前記エネルギー源１２０からの第２の照射６１６に
前記検出器１１０を晒す工程と、 前記第２の照射インターバル後の第２の獲得インターバ
ルで前記第２の照射６１６で第２の画像データセットを
獲得する前に第２の遅延時間６２５待つ工程であって、
前記第１の遅延時間６２０と第２の遅延時間６２５は同
じ長さではない、当該工程を備える方法。 - 【請求項２】 前記エネルギー源１２０はＸ線エネルギ
ー源１２０である、請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記検出器１１０は半導体デジタルＸ線
検出器１１０である、請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記第１の照射の工程は、前記第２の照
射工程よりも低いエネルギー照射を用いることを備え
る、請求項１の方法。 - 【請求項５】 前記第１の照射の工程は、より低いエネ
ルギー照射を用いることを備える、請求項１の方法。 - 【請求項６】 前記第２の照射の工程は、より高いエネ
ルギー照射を用いることを備える、請求項１の方法。 - 【請求項７】 前記第１の遅延時間６２０は前記第２の
遅延６２５より短い、請求項１の方法。 - 【請求項８】 前記第１の遅延時間６２０は短くされた
遅延を備える、請求項１の方法。 - 【請求項９】 前記第１の獲得の工程は、前記第２の獲
得の工程よりも暗い画像データセットを獲得する工程を
含む、請求項１の方法。 - 【請求項１０】 前記第２の獲得の工程は、より明るい
画像データセットを獲得する工程を含む、請求項１の方
法。 - 【請求項１１】 第１の読出し時間６３０に前記第１の
画像データセットを獲得する工程と、第２の読出し時間
６３５に前記第２の画像データセットを獲得する工程を
備える、請求項１の方法。 - 【請求項１２】 前記第１の読出し時間６３０は、前記
第２の読出し時間６３５より短い、請求項１１の方法。 - 【請求項１３】 前記第１の読出し時間６３０は、短く
された読出し時間である、請求項１１の方法。 - 【請求項１４】 デュアルエネルギー撮像のオフセット
効果を低減する方法であって、 エネルギー源１２０からの第１の照射６１０に検出器１
１０を晒す工程と、 第１の遅延６２０後の前記第１の照射６１０によって第
１の画像データセットを獲得する工程と、 前記エネルギー源１２０からの第２の照射６１６に前記
検出器１１０を晒す工程であって、前記第２の照射６１
６は前記第１の照射６１０よりも大きい、当該工程と、 第２の遅延６２５後に前記第２の照射６１６によって第
２の画像データセットを獲得する工程であって、前記第
２の遅延６２５は前記第１の遅延６２０と異なる、当該
工程を備える方法。 - 【請求項１５】 前記エネルギー源１２０はＸ線エネル
ギー源１２０を備える、請求項１４の方法。 - 【請求項１６】 前記検出器１１０は半導体Ｘ線デジタ
ル検出器１１０を備える、請求項１４の方法。 - 【請求項１７】 前記第１の画像データセットはより暗
い画像データセットを備える、請求項１４の方法。 - 【請求項１８】 前記第２の獲得の工程はより明るい画
像データセットを獲得する、請求項１４の方法。 - 【請求項１９】 デュアルエネルギー撮像のオフセット
効果を低減する方法であって、 エネルギー源１２０からの第１の照射６１０に検出器１
１０を晒す工程と、 第１の読出し時間６３０に前記第１の照射６１０によっ
て、第１の画像データセットを獲得する工程と、 前記エネルギー源１２０からの第２の照射６１６に前記
検出器１１０を晒す工程であって、前記第２の照射６１
６は前記第１の照射６１０よりも大きい、当該工程と、 第２の読出し時間６３５に前記第２の照射６１６から第
２の画像データセットを獲得する工程であって、前記第
２の読出し時間６３５は前記第１の読出し時間６３０と
異なる、当該工程を備える方法。 - 【請求項２０】 前記エネルギー源１２０はＸ線エネル
ギー源１２０を備える、請求項１９の方法。 - 【請求項２１】 前記検出器１１０は半導体Ｘ線デジタ
ル検出器１１０を備える、請求項１９の方法。 - 【請求項２２】 前記第１の画像獲得工程は暗い画像デ
ータセットを備える、請求項１９の方法。 - 【請求項２３】 前記第２の獲得工程は、明るい画像デ
ータセットを獲得する、請求項１９の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/736726 | 2000-12-14 | ||
| US09/736,726 US6343112B1 (en) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | Method and apparatus for reducing photoconductive effects in dual energy applications of solid state digital X-ray detectors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002243860A true JP2002243860A (ja) | 2002-08-28 |
| JP2002243860A5 JP2002243860A5 (ja) | 2005-07-28 |
Family
ID=24961057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001380815A Pending JP2002243860A (ja) | 2000-12-14 | 2001-12-14 | 半導体デジタルｘ線検出器にデュアルエネルギーを適用した際の光導電効果を低減する方法と装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6343112B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002243860A (ja) |
| FR (1) | FR2818395B1 (ja) |
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| WO2008012897A1 (fr) * | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Shimadzu Corporation | Dispositif d'imagerie optique ou radiologique |
| JP2010034661A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Shimadzu Corp | 撮像装置 |
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| US8077828B2 (en) | 2008-03-06 | 2011-12-13 | Fujifilm Corporation | Radiation imaging device and radiation imaging method |
| WO2012039121A1 (ja) * | 2010-09-22 | 2012-03-29 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影方法 |
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| US6618604B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-09-09 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc. | Method and apparatus for correcting the offset induced by field effect transistor photo-conductive effects in a solid state x-ray detector |
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| DE10334395B4 (de) * | 2003-07-28 | 2006-12-07 | Siemens Ag | Röntgeneinrichtung sowie Verfahren zur Artefaktverhinderung bei der Bildaufnahme mit einer Röntgeneinrichtung |
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| JP5517484B2 (ja) * | 2009-05-01 | 2014-06-11 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラム |
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2000
- 2000-12-14 US US09/736,726 patent/US6343112B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-12-14 JP JP2001380815A patent/JP2002243860A/ja active Pending
- 2001-12-14 FR FR0116249A patent/FR2818395B1/fr not_active Expired - Fee Related
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080205 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080708 |