JP2002315742A - X線診断装置およびx線診断装置の作動方法 - Google Patents
X線診断装置およびx線診断装置の作動方法Info
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Abstract
によってコメットを持つ検出器も医用技術において使用
できるようにする。 【解決手段】像システム(6)が評価装置(24,2
5)を備えたコメットアーチファクト補正装置を有し、
評価装置(24,25)に目標値推定手段(26)およ
びディテール推定手段(27,28)が接続され、これ
らの推定手段が擾乱個所でX線検出器から出力された電
気信号から目標値およびディテール値を求め、推定手段
(26〜28)の出力信号が補正段(29)に供給さ
れ、補正段(29)が信号を構成する。
Description
線機器と、X線を検出し電気信号に変換するX線検出器
と、その電気信号を処理する像システムと、再生装置と
を備えたX線診断装置に関する。
像を作成し、演算ユニットによってX線像を処理し、再
生装置によってX線像を表示するX線診断装置の作動方
法に関する。
号明細書により公知であるX線診断装置が示されてい
る。このX線診断装置は第1の支持体1と第2の支持体
4とを備え、第1の支持体1には円錐形状のX線3を放
射するX線放射器2が高さ調整可能に取付けられ、第2
の支持体4には高さをX線放射器2の高さに合わせられ
たX線検出器5が固定され、X線3がX線検出器5に当
たる。X線検出器5の出力信号は像コンピュータ又は像
システム6に供給される。像システム6はコンピュー
タ、変換器、像メモリおよび処理回路を有している。像
システム6は取得されたX線像を再生するためにコント
ロールモニタ7に接続されている。高電圧発生器8がX
線放射器2のX線管に高電圧および加熱電圧を供給す
る。像システム6は制御・データ線9を介してX線診断
装置のその他の構成要素に接続されている。
れている。X線検出器5の構成要素は固体画素マトリッ
クス、行ドライバおよび増幅器から構成されている。固
体画素マトリックスは例えばシンチレータ(例えばヨウ
化セシウムCsI)11を備えた層から構成され、この
層はX線3を照射されると可視の光子をアモルファスシ
リコンから成る画素マトリックス12に供給する。可視
の光子が可視のX線像を生じる。画素マトリックス12
の各画素または各像点は図2に拡大して示されているよ
うにホトダイオード13とスイッチ14とから構成さ
れ、スイッチ14は行線15および列線16に接続され
ている。画素マトリックス12はガラス基板10上に設
けられている。
によってその都度アドレス化され、読み出される。1つ
の像は最も簡単な場合一行一行漸進的に読み出される。
信号は処理回路18に供給される。信号はこの処理回路
18内で多数の増幅器により並列処理され、マルチプレ
クサによって集められ、アナログ−ディジタル変換器
(A−D変換器)で爾後のディジタル処理のためにディ
ジタル出力信号に変換される。
から成る能動読出しマトリックスをベースにしたX線像
形成のための数年前から開発されて来たこの固体検出器
(SD)によって、像情報がX線コンバータ(例えばヨ
ウ化セシウムCsI)内で変換され、マトリックスのホ
トダイオード内に電荷として蓄積され、引続いて電子回
路を用いて能動スイッチング素子を介して読み出され、
アナログ−ディジタル変換される。
ァスシリコンから成る能動読出しマトリックスを使用し
ているが、しかし直接電荷を発生するコンバータ(例え
ばセレン)も使用している。電荷は電極に蓄積される。
蓄積された電荷は引続いて電子回路を用いて能動スイッ
チング素子を介して読み出され、アナログ−ディジタル
変換され、像システムによって継続処理される。
を表し、従って全像に寄与する。個々の画素または画素
集積体(例えば行、列またはクラスタ)は種々の理由か
ら局部的なX線分布を表す像情報を持たないか又は誤っ
た像情報を持っている。
り、それゆえ読出し過程中、1つの画素内に蓄積された
信号は隣接画素の信号に影響を与えない。しかしなが
ら、特定の前提条件下では、1つの画素の信号または1
つの画素集積体の信号が読出し過程中に隣接画素の信号
に影響を与え、それによって読出し過程の終了時に誤っ
た信号を提供する。この信号はそれぞれの画素で発生し
たX線強度をもはや直接表さない。
る。欠陥のある列19は信号が存在していないが、その
隣りに位置する列に或る長さに亘って信号擾乱を生じさ
せる。この列と欠陥のある列との間隔が大きければ大き
い程、擾乱の長さおよび擾乱の振幅が小さくなる。信号
擾乱の形状に基づいてこの信号擾乱は“コメット(co
met)”20と呼ばれている。コメットアーチファク
トによる擾乱は欠陥のある列19内の信号の電気的クロ
ストークによって生成する。欠陥のある列19およびコ
メット20の他に、個々の欠陥のある画素もある。
3が発生しているファントム22の写真が示されてい
る。このファントムは固体検出器内に発生する電荷の電
気的読出し過程に関係して発生する新しいファントムで
ある。コメット23の場合の擾乱範囲は通常の補正法で
は補正できないほど大面積であるので、このような像擾
乱を有する検出器は医用診断分野では使用できない。コ
メット23の外において隣接する擾乱されていない画素
を用いた補間による補正は大面積擾乱のために可能では
ない。というのは、そのような補正はディテール(de
tail)情報を得ていないからである。作成過程中ま
たは現場での使用中にコメットを生じる検出器は従って
排除されねばならない。
ットアーチファクトの補正を行ない、それによってこの
種の欠陥のある検出器も医用技術において使用できるよ
うにX線診断装置およびX線診断装置の作動方法を構成
することにある。
題は、本発明によれば、像システムが評価装置を備えた
コメットアーチファクト補正装置を有し、評価装置に目
標値推定手段およびディテール推定手段が接続され、こ
れらの推定手段が擾乱個所でX線検出器から出力された
電気信号から目標値およびディテール値を求め、推定手
段の出力信号が補正段に供給され、補正段が信号を構成
することによって解決される。
み、それゆえ本来の信号情報が本発明による装置によっ
て復元されるという認識に基づいている。
あってよい。ディテール推定手段が、例えば低域通過フ
ィルタと減算段とを有する選択的高域通過フィルタであ
ると有利である。
本発明によれば、i)コメットアーチファクトの幾何学
的解析を実施するステップと、ii)解析結果を利用し
てオリジナル信号から推定された目標値を求めるステッ
プと、iii)解析結果を利用してオリジナル信号から
推定されたディテール信号を求めるステップと、iv)
推定された目標値と推定されたディテール信号とに基づ
いて補正を行なうステップとを有することによって解決
される。
って規定された像範囲における信号の残留情報が使用さ
れ、信号を復元する。これによって、擾乱された像範囲
における診断上重要な情報が得られる。従って、コメッ
トを持つ検出器を現場で使用できることは相当な利点で
ある。
的識別を含んでいると有利であることが判明している。
メットの外の損傷を受けていない信号値から推定され
る。
域通過フィルタリングおよびオリジナル信号からの減算
によって形成されると有利である。
テール信号との加算によって行なうことができる。
ン又は校正の枠内でオフラインで実施できる。
れた実施例に基づいて詳細に説明する。
に示されているように、図1に示されたX線診断装置の
像システム6はオリジナル信号を供給される解析ユニッ
ト24を有している。解析ユニット24はX線像内にお
いてコメット擾乱が出現している擾乱個所を求める。こ
の場所はいわゆるコメットマップとしてメモリ25内に
格納される。メモリ25には、同様にオリジナル信号を
供給される補間段26が接続されている。メモリ25は
さらにオリジナル信号に対する低域通過フィルタ27が
接続されている。減算段28において、オリジナル信号
と低域通過フィルタ27でフィルタリングされた信号と
の差を形成することによって、補正するべきオリジナル
信号から、擾乱個所で高域通過フィルタリングされたデ
ィテール(detail)信号が得られ、このディテー
ル信号が加算段29において補間段26の出力信号に混
合される。
コメット補正方法を詳細に説明する。オリジナル信号3
0は幾何学的解析31を行なわれ、これに基づいて像内
の擾乱個所が求められる。これはオンライン又はオフラ
インで行なうことができる。オフラインの場合、解析は
例えば校正の構成要素である。オンラインもオフライン
も擾乱画素を識別できるカード(マップ)32を提供す
る。このいわゆるコメットマップ21は図4に示されて
いる。この画素においてのみ補正が実施される。そ他の
全ての画素は変えられないまま残される。
乱画素に対して補正に関する推定値を提供する目標値推
定33から構成されている。ディテール(detai
l)推定34はコメット内の有益なディテール信号に関
する推定値を提供する。それを用いて、目標値推定33
の推定値が精密にされる。
取囲む良品の画素による補間を行なうことができる。デ
ィテール推定34はコメットの主方向における低域通過
フィルタリングとオリジナル信号からの減算とによって
構成される。
ディテール信号との加算によって構成される。補正35
に基づいて補正された信号36が得られ、この補正され
た信号36は例えばコントロールモニタ7で再生でき
る。このX線像は、図5の擾乱されたX線像に対応し、
図6に示されている。
ァクト補正方法は図1のX線撮影装置の内部にあるが検
出器に外にあるシステム解析に基づいている。残留信号
を復元する本発明によるコメット補正方法はソフトウエ
ア又はハードウエアとして像コンピュータで実現でき
る。
あるので、コメットを補正することは極めて大きい利点
である。というのは、補正を行わない場合当該検出器は
排除されねばならないからである。このコメットアーチ
ファクト補正は品質保証を果たす。
て、コメットにより擾乱された像範囲を残留信号の使用
によって復元できる。これによって、上述の像擾乱を有
する検出器を医用診断分野で使用できる。
概略図
する列における擾乱とを有する像マトリックスの一部を
示す概略図
抜粋したコメットマップを示す概略図
す概略図
図
Claims (11)
- 【請求項1】 X線(3)を発生するX線機器(1,
2)と、X線を検出し電気信号に変換するX線検出器
(5)と、その電気信号を処理する像システム(6)
と、再生装置(7)とを備えたX線診断装置において、
像システム(6)が評価装置(24,25)を備えたコ
メットアーチファクト補正装置を有し、評価装置(2
4,25)に目標値推定手段(26)およびディテール
推定手段(27,28)が接続され、これらの推定手段
が擾乱個所で前記電気信号から目標値およびディテール
値を求め、推定手段(26〜28)の出力信号が補正段
(29)に供給され、補正段(29)が信号を構成する
ことを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項2】 目標値推定手段が補間段(26)である
ことを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。 - 【請求項3】 ディテール推定手段(27,28)が選
択的高域通過フィルタ(27)であることを特徴とする
請求項1又は2記載のX線診断装置。 - 【請求項4】 ディテール推定手段(27,28)が低
域通過フィルタ(27)および減算段(28)を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載のX線診
断装置。 - 【請求項5】 X線機器によってX線像を作成し、演算
ユニットによってX線像を処理し、再生装置によってX
線像を表示するX線診断装置の作動方法において、コメ
ットアーチファクトを補正するために、 i)コメットアーチファクトの幾何学的解析(31)を
実施するステップと、 ii)解析結果を利用してオリジナル信号(30)から
推定された目標値(33)を求めるステップと、 iii)解析結果を利用してオリジナル信号(30)か
ら推定されたディテール信号(34)を求めるステップ
と、 iv)推定された目標値(33)と推定されたディテー
ル信号(34)とに基づいて補正(35)を行なうステ
ップとを有することを特徴とするX線診断装置の作動方
法。 - 【請求項6】 ステップi)がカード(32)内にコメ
ットの一般的識別を含んでいることを特徴とする請求項
5記載の作動方法。 - 【請求項7】 目標値(33)が補間によってコメット
の外の損傷を受けていない信号値から推定されることを
特徴とする請求項5又は6記載の作動方法。 - 【請求項8】 ディテール信号(34)がコメットの主
方向への低域通過フィルタリングおよびオリジナル信号
からの減算によって形成されることを特徴とする請求項
5乃至7の1つに記載の作動方法。 - 【請求項9】 補正(35)が推定された目標値(3
3)と推定されたディテール信号(34)との加算によ
って行なわれることを特徴とする請求項5乃至8の1つ
に記載の作動方法。 - 【請求項10】 幾何学的解析(31)がオンラインで
実施されることを特徴とする請求項5乃至9の1つに記
載の作動方法。 - 【請求項11】 幾何学的解析(31)が校正の枠内で
オフラインで実施されることを特徴とする請求項5乃至
9の1つに記載の作動方法。
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