JP2003130957A - Ｘ線フラットパネル検出器のラグ補正方法およびその装置並びにｘ線検査装置 - Google Patents

Ｘ線フラットパネル検出器のラグ補正方法およびその装置並びにｘ線検査装置

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JP2003130957A
JP2003130957A JP2001325040A JP2001325040A JP2003130957A JP 2003130957 A JP2003130957 A JP 2003130957A JP 2001325040 A JP2001325040 A JP 2001325040A JP 2001325040 A JP2001325040 A JP 2001325040A JP 2003130957 A JP2003130957 A JP 2003130957A
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Eiji Yahagi
栄司 矢作
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線フラットパネル検出器の出力信号のラグ
が変化する場合もそのラグを好適に補正できるラグ補正
方法とその装置並びにＸ線検出装置を提供する。 【解決手段】 この発明のラグ補正方法は、Ｘ線フラッ
トパネル検出器のＸ線変換層３０内に捕捉されている電
荷量Ｄtrapに応じてＸ線変換層３０内に新たに捕捉され
る電荷量とＸ線変換層３０から解放される電荷量とが変
化することに起因して出力信号のラグが変化する数式モ
デルを構築し、この数式モデルに基づいて、出力信号を
入力信号と相似な波形形状に近づけるラグ補正を行なう
ので、ラグ変化はＸ線変換層３０内での電荷の捕捉／解
放に起因して変化するという因果関係によるものであ
り、この因果関係を数式モデル化した数式モデルに基づ
いてラグ補正を行なうことから、出力信号のラグを好適
に補正できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被検体（患者や
検査物など）を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線フラッ
トパネル検出器の出力信号に生じるラグを補正するラグ
補正方法およびその装置並びにＸ線検査装置に係り、特
に、Ｘ線フラットパネル検出器の出力信号のラグが変化
するような場合でも出力信号のラグを好適に補正するた
めの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＸ線撮像検査装置には、天板に載
置された被検体（例えば患者）にＸ線を照射するＸ線管
と、被検体を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線フラット
パネル検出器とが、被検体を挟むようにして対向配置さ
れている。Ｘ線フラットパネル検出器は、被検体を透過
した透過Ｘ線つまり入射Ｘ線を電荷に変換するＸ線変換
層と、このＸ線変換層で変換された電荷を検出する検出
素子が縦横にマトリックス状に配置形成されている検出
アレイ層との積層構造となっており、この検出アレイ層
で検出された電荷を入射Ｘ線に対する応答である出力信
号（Ｘ線検出データ）として出力するものである。
【０００３】Ｘ線撮影を実行する場合、Ｘ線管から被検
体にＸ線を照射して、被検体の透過Ｘ線像をＸ線フラッ
トパネル検出器で検出し、Ｘ線フラットパネル検出器で
検出された透過Ｘ線像（Ｘ線検出データ）がこのＸ線フ
ラットパネル検出器の後段の信号収集部に収集され、さ
らに、この信号収集部の後段の画像処理部によりＸ線検
出データにエッジ強調やフィルタリングなどの必要な画
像処理が施されて、画像表示モニタの画面に最終的にＸ
線透視画像として映し出す。
【０００４】Ｘ線フラットパネル検出器で検出されたＸ
線検出データ、つまり、Ｘ線フラットパネル検出器の各
検出素子からの出力信号には、図９に実線で示すよう
に、ラグが生じている。Ｘ線管から矩形波形のＸ線が被
検体に照射され、被検体を透過した透過Ｘ線がＸ線フラ
ットパネル検出器に入射されることから、矩形の入射信
号に対する応答である出力信号（Ｘ線検出データ）も図
９に破線で示すような矩形変化を示すことが期待される
が、実際の出力信号（Ｘ線検出データ）の波形は、図９
に実線で示すように、その立上りは徐々に増加し、その
立下りは徐々に減少していくというような、ラグのある
波形となっている。本明細書で言う「ラグ」とは、入力
信号（入射Ｘ線）に対する応答である出力信号（電気信
号であるＸ線検出データ）の波形が、入力信号の波形と
比べて変形していることであり、特に、出力信号の立上
りおよび立下りの波形が、入力信号のそれらの波形と比
べて時間的に遅延して変形していることを意味する。
【０００５】ところで、短時間間隔でＸ線撮影を行な
う、つまり、短時間間隔でＸ線検出データを収集する場
合には、順次取得されていくＸ線検出データの独立性を
保証する、つまり、時間的に相前後するＸ線検出データ
の少なくとも一部が図１０（ａ）に示すように重複する
ことのないように各Ｘ線検出データを独立させるため
に、Ｘ線フラットパネル検出器からの出力信号（各Ｘ線
検出データ）のラグを補正、つまり、矩形の入射Ｘ線と
相似な図１０（ｂ）に実線で示す矩形形状の波形に補正
している。
【０００６】従来のラグ補正は、次のようにして行なわ
れている。図１１（ｂ）に実線で示す出力信号つまりラ
グのある出力信号は、図１１（ａ）に破線で示す矩形の
入力信号（入射Ｘ線）を連続的な矩形パルス信号の集合
とみなし、それらの各矩形パルス応答である図１１
（ａ）に実線で示す指数応答パルス信号を積算すること
で表されることから、ラグを入力信号と指数応答関数の
重畳でモデル化し、このモデルに基づいてラグを補正、
つまり、図１１（ｂ）に破線で示すような矩形形状の波
形に補正している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のＸ線撮像検査装置のＸ線フラットパネル検出器で
は、図１２に示すように、例えば同一関心部位を同一条
件（同一照射線量）で短時間に連続してＸ線撮影をした
場合などにおいて、１回目のＸ線照射よりも２回目のＸ
線照射の方がＸ線フラットパネル検出器からの出力信号
のレベルが高くなることがある。つまり、ラグが変化す
ることがある。このようにラグが変化する場合には従来
のラグ補正方法では、変化するラグを好適に補正でき
ず、ラグ補正不良に起因する偽像（アーティファクト）
がＸ線撮像検査装置で得られた画像に生じるという問題
がある。
【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、Ｘ線フラットパネル検出器の出力信
号のラグが変化するような場合でも出力信号のラグを好
適に補正できるＸ線フラットパネル検出器のラグ補正方
法およびその装置並びにＸ線検査装置を提供することを
課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、発明者が鋭意研究をした結果、次のような知見を得
た。すなわち、Ｘ線フラットパネル検出器のＸ線変換層
内で入射Ｘ線から変換された電荷全てが、このＸ線変換
層に隣接する電荷検出層に直ちに移行して検出されるの
ではなく、入射Ｘ線から変換された一部の電荷がＸ線変
換層内に一時的に捕捉（トラップ）されてしまい、この
捕捉された電荷が電荷検出層で直には検出されないとい
う現象が存在するということを推測し、さらに、Ｘ線フ
ラットパネル検出器のＸ線変換層内に捕捉されている電
荷量に応じてＸ線変換層内に新たに捕捉される電荷量と
Ｘ線変換層から解放される電荷量とが変化することに起
因して、Ｘ線フラットパネル検出器からの出力信号のラ
グが変化するという因果関係を見出したのである。
【００１０】このような知見に基づくこの発明は次のよ
うな構成を採る。すなわち、請求項１に記載のラグ補正
方法は、入射Ｘ線を電荷に変換するＸ線変換層と、前記
Ｘ線変換層で変換された電荷を検出する電荷検出層とを
備え、前記電荷検出層で検出された電荷を入射Ｘ線に対
する応答である出力信号として出力するＸ線フラットパ
ネル検出器の出力信号に生じるラグを補正するラグ補正
方法であって、前記Ｘ線変換層内に捕捉されている電荷
量に応じてＸ線変換層内に新たに捕捉される電荷量とＸ
線変換層から解放される電荷量とが変化することに起因
して出力信号のラグが変化する数式モデルを構築し、前
記数式モデルに基づいて、出力信号を入力信号と相似な
波形形状に近づけるラグ補正を行なうことを特徴とする
ものである。
【００１１】また、請求項２に記載のラグ補正処理装置
は、入射Ｘ線を電荷に変換するＸ線変換層と、前記Ｘ線
変換層で変換された電荷を検出する電荷検出層とを備
え、前記電荷検出層で検出された電荷を入射Ｘ線に対す
る応答である出力信号として出力するＸ線フラットパネ
ル検出器の出力信号に生じるラグを補正するラグ補正処
理装置であって、前記Ｘ線変換層内に捕捉されている電
荷量に応じてＸ線変換層内に新たに捕捉される電荷量と
Ｘ線変換層から解放される電荷量とが変化することに起
因して出力信号のラグが変化する数式モデルに基づい
て、出力信号を入力信号と相似な波形形状に近づけるラ
グ補正を行なうことを特徴とするものである。
【００１２】また、請求項３に記載のＸ線検査装置は、
請求項２に記載のラグ補正処理装置を備えたことを特徴
とするものである。
【００１３】〔作用〕請求項１に記載の発明の作用は次
のとおりである。Ｘ線フラットパネル検出器は、入射Ｘ
線を電荷に変換するＸ線変換層と、Ｘ線変換層で変換さ
れた電荷を検出する電荷検出層とを備えており、電荷検
出層で検出された電荷を入射Ｘ線に対する応答である出
力信号として出力するものである。Ｘ線フラットパネル
検出器の出力信号に生じるラグを補正するラグ補正方法
は、まず、Ｘ線変換層内に捕捉されている電荷量に応じ
てＸ線変換層内に新たに捕捉される電荷量とＸ線変換層
から解放される電荷量とが変化することに起因して出力
信号のラグが変化する数式モデルを構築する。そして、
この数式モデルに基づいて、出力信号を入力信号と相似
な波形形状に近づけるラグ補正を行なう。
【００１４】したがって、Ｘ線フラットパネル検出器か
らの出力信号に生じるラグが変化するような場合であっ
ても、このラグ変化はＸ線フラットパネル検出器のＸ線
変換層内での電荷の捕捉／解放に起因して変化するとい
う因果関係によるものであり、この因果関係を数式モデ
ル化した数式モデルに基づいてラグ補正を行なうので、
出力信号のラグが補正される、つまり、ラグのある出力
信号を入力信号と略相似な波形形状に近づけるラグ補正
が行なえる。
【００１５】また、請求項２に記載の発明によれば、ラ
グ補正処理装置は、Ｘ線変換層内に捕捉されている電荷
量に応じてＸ線変換層内に新たに捕捉される電荷量とＸ
線変換層から解放される電荷量とが変化することに起因
して出力信号のラグが変化する数式モデルに基づいて、
出力信号を入力信号と相似な波形形状に近づけるラグ補
正を行なう。したがって、Ｘ線フラットパネル検出器か
らの出力信号に生じるラグが変化するような場合であっ
ても、このラグ変化はＸ線フラットパネル検出器のＸ線
変換層内での電荷の捕捉／解放に起因して変化するとい
う因果関係によるものであり、この因果関係を数式モデ
ル化した数式モデルに基づいてラグ補正を行なうので、
出力信号のラグが補正される、つまり、ラグのある出力
信号を入力信号と略相似な波形形状に近づけるラグ補正
が行なえる。
【００１６】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項２に記載のラグ補正処理装置を備えているので、Ｘ
線フラットパネル検出器からの出力信号に生じるラグが
変化するような場合であっても、出力信号のラグが補正
され、ラグ補正不良に起因する偽像（アーティファク
ト）が低減される。
【００１７】
【発明の実施の形態】続いて、この発明の一実施例を図
面を参照しながら説明する。図１はこの発明のＸ線検査
装置の一実施例であるＸ線撮像検査装置の全体構成を示
すブロック図である。
【００１８】図１のＸ線撮像検査装置は、被検体Ｍを載
置する天板１を備えているとともに、患者（被検体）Ｍ
にＸ線を照射するＸ線管２と、Ｘ線検出素子が縦横に配
列されている透過Ｘ線検出用のＸ線フラットパネル検出
器３とが、患者Ｍを挟むようにして対向配置されてい
る。なお、天板１は患者Ｍの体軸Ｚ方向に往復移動可能
に構成されている。また、Ｘ線管２およびＸ線フラット
パネル検出器３は、患者Ｍを挟むように対向配置された
状態で患者Ｍの体軸Ｚ周りに回動可能に構成されてい
る。
【００１９】また、Ｘ線フラットパネル検出器３の後段
には、このＸ線フラットパネル検出器３から出力される
Ｘ線検出データを収集し、画像処理部５へ送り出す信号
収集部４が設置されている。この信号収集部４の後段の
画像処理部５は、Ｘ線検出データをディジタル信号に変
換するＡＤ変換部１１と、ディジタル化されたＸ線検出
データを記憶する検出データメモリ１２と、この検出デ
ータメモリ１２に記憶されたＸ線検出データをラグ補正
するラグ補正処理装置としてのラグ補正処理部１３と、
このラグ補正処理部１３でラグ補正されたＸ線検出デー
タにエッジ強調やフィルタリングなどの必要な画像処理
を施すことによりＸ線画像を作成するデータ処理部１４
と、得られたＸ線画像を記憶するＸ線画像メモリ１５と
を具備している。勿論、Ｘ線透視撮影中、Ｘ線画像メモ
リ１５に格納されたＸ線画像は次々と更新され続けるこ
とになる。
【００２０】また、Ｘ線管２は、高電圧発生器などを含
む照射制御部２０のコントロールにより、管電圧・管電
流等の設定照射条件に従ってＸ線を患者Ｍに照射するよ
う構成されている。照射制御部２０によるコントロール
は、キーボード２１やマウス２２からの設定操作に伴っ
て撮影制御部２３から送出される指令信号に従って行わ
れる。また、天板１の移動は、天板制御部２４のコント
ロールにより行われるよう構成されている。天板制御部
２４によるコントロールも、キーボード２１やマウス２
２からの設定操作に伴って撮影制御部２３から送出され
る指令信号に従って行われる。
【００２１】さらに、Ｘ線撮像検査装置には、画像表示
モニタ２５が備えられており、Ｘ線画像メモリ１５に記
憶されたＸ線画像を表示するよう構成されている他、Ｘ
線画像メモリ１５に記憶されるＸ線画像をフィルムに焼
き付けて画像写真として出力する画像焼付け記録部（レ
ザー式イメージャー）２６も設けられている。そして、
キーボード２１やマウス２２からの操作入力により撮影
制御部２３から送出される指令信号に従って、Ｘ線画像
メモリ１５に記憶されたＸ線画像が画像表示モニタ２５
へ出力されて表示されたり、画像焼付け記録部２６から
画像写真として送り出される構成となっている。
【００２２】続いて、Ｘ線検出データを出力するＸ線フ
ラットパネル検出器３の構成を具体的に説明しておく。
Ｘ線フラットパネル検出器３におけるＸ線検出素子の配
列としては、例えば横（ｘ）方向１０２４，縦（ｙ）方
向１０２４の正方形マトリックス構成が挙げられる。ま
た、Ｘ線フラットパネル検出器３の平面寸法としては、
例えば縦横約３０ｃｍが挙げられる。このＸ線フラット
パネル検出器３は、矩形の平面形状を有することから、
胸部や腹部など大きな部位を撮影するのに適した方形の
検出面が可能である他、画像周辺の像歪みが殆どなく解
像度も高い上、また薄型・軽量であるなど多くの利点を
有する。
【００２３】Ｘ線フラットパネル検出器３は、図２に示
すように、入射Ｘ線を電荷あるいは光に変換するＸ線変
換層３０と、Ｘ線変換層３０で生じた電荷あるいは光を
検出する素子が縦横にマトリックス状に配置形成されて
いる電荷検出層としての検出アレイ層３１との積層構造
となっており、図３（ａ）に示す直接変換タイプのセン
サである。
【００２４】上述の直接変換タイプの場合、Ｘ線変換層
３０が入射Ｘ線を直に電荷に変換するセレン層（アモル
ファスセレン層）やＣｄＺｎＴｅ層などからなり、検出
アレイ層３１の表面に電荷検出素子３２として表面電極
３３に対向形成された電荷収集電極でもって電荷の検出
を行いコンデンサＣ１に蓄電する構成となっていて、各
電荷検出素子３２とその上のＸ線変換層３０の一部分お
よびコンデンサＣ１とで１個のＸ線検出素子ＸＤが形成
される。
【００２５】そして、Ｘ線フラットパネル検出器３で
は、図４に示すように、各Ｘ線検出素子ＸＤ，…，ＸＤ
がそれぞれＴＦＴ（Thin Film Transister：薄膜トラン
ジスタ） ３５を介して縦横に走る読出し配線３６，３
７に接続されているとともに、読出し配線３６，３７
は、それぞれ横読出し駆動部３８あるいは縦読出し駆動
部３９に接続されており、横・縦読出し駆動部３８，３
９へ読出し用の走査信号が送り込まれることになる。Ｘ
線フラットパネル検出器３の各Ｘ線検出素子ＸＤの特定
は横方向・縦方向の配列に沿って各Ｘ線検出素子ＸＤへ
順番に割り付けられている０〜１０２３のアドレスに基
づいて行われるので、読出し用の走査信号は、それぞれ
横方向アドレスまたは縦方向アドレスを指定する信号と
なる。
【００２６】横・縦の走査信号に従って横読出し駆動部
３８あるいは縦読出し駆動部３９から読出し配線３６，
３７に対して読出し用の電圧が印加されるのに伴い、各
検出素子ＸＤ，…，ＸＤより順番にＸ線検出信号がＴＦ
Ｔ３５から読出し配線３７を通り、さらに透視用Ｘ線検
出データとして信号収集部４の各プリアンプ４０および
マルチプレクサ４１を経て収集されることになる。
【００２７】上記のことから、Ｘ線フラットパネル検出
器３からの検出信号の読出し方式は、概ね通常のＴＶカ
メラなどの映像検出器に準ずる構成である。この実施例
では、信号収集部４を構成する両読出し駆動部３８，３
９や、プリアンプ４０およびマルチプレクサ４１も、Ｘ
線フラットパネル検出器３の検出アレイ層３１の表面周
縁に設置されていて、一段と集積化が図られた構成とな
っている。
【００２８】また、Ｘ線フラットパネル検出器３から得
られたＸ線検出データを記憶する検出データメモリ１２
やＸ線画像を記憶するＸ線画像メモリ１５は、Ｘ線フラ
ットパネル検出器３でのＸ線検出素子ＸＤの縦横マトリ
ック構成に対応するマトリックス構成を持つフレームメ
モリ方式の記憶デバイスが使われている。
【００２９】続いて、Ｘ線フラットパネル検出器３から
のＸ線検出データのラグについて、図５，図６を用いて
説明する。図５（ａ），（ｂ）はＸ線フラットパネル検
出器３からのＸ線検出データにラグが生じることを説明
するための図である。図６（ａ）〜（ｃ）はＸ線フラッ
トパネル検出器３からのＸ線検出データのラグが変化す
ることを説明するための図である。
【００３０】図５（ａ）に示すように、Ｘ線フラットパ
ネル検出器３からのＸ線検出データは、ラグのある波形
となっている。Ｘ線照射開始直後のラグ、つまり、図５
（ａ）に破線で示す立上り波形は、図５（ｂ）に示すよ
うにＸ線変換層３０で入射Ｘ線から変換された電荷Ｄin
の少なくとも一部がこのＸ線変換層３０内に一時的に捕
捉（トラップ）されることによって起こると考えられ
る。電荷Ｄinの捕捉量が徐々に少なくなることに伴っ
て、捕捉されなかった電荷Ｄinが検出アレイ層３１で検
出される電荷Ｄout として徐々に増加して出力される。
また、Ｘ線照射停止直後のラグ、つまり、図５（ａ）に
破線で示す立下り波形は、図５（ｂ）に示すようにＸ線
変換層３０内に捕捉されていた電荷Ｄtrapが徐々に解放
されて、検出アレイ層３１で検出される電荷Ｄout とし
て出力されることによって起こると考えられる。
【００３１】さらに、図６（ａ）に示すように、Ｘ線フ
ラットパネル検出器３からのＸ線検出データは、同一関
心部位を同一条件（同一照射線量）で短時間に連続して
Ｘ線撮影をした場合などにおいて、１回目のＸ線照射よ
りも２回目のＸ線照射の方がＸ線フラットパネル検出器
３からの出力信号のレベルが高くなることがある。つま
り、ラグが変化することがある。図６（ｂ）に示すよう
に、１回目のＸ線照射の場合には、Ｘ線変換層３０内に
捕捉されている電荷Ｄtrapが少なく、Ｘ線変換層３０内
に捕捉される電荷が多くなり、検出アレイ層３１で検出
されるＸ線変換層３０からの電荷がその分だけ少なくな
る。図６（ｃ）に示すように、２回目のＸ線照射の場合
には、Ｘ線変換層３０内に捕捉されている電荷Ｄtrapが
多く、Ｘ線変換層３０内に捕捉される電荷が少なくな
り、検出アレイ層３１で検出されるＸ線変換層３０から
の電荷が多くなる。このことから、Ｘ線フラットパネル
検出器３からの出力信号のレベルが１回目のＸ線照射よ
りも２回目のＸ線照射の方が高くなることが理解でき
る。なお、Ｘ線変換層３０には、そのＸ線変換層３０を
構成する材料（例えば、アモルファスセレンなど）の物
性により決定される、このＸ線変換層３０内に電荷を捕
捉し得る最大量である最大捕捉量λm を有していると思
われる。
【００３２】したがって、この発明におけるラグのモデ
ルでは、既に捕捉されている電荷の量の増大とともに、
捕捉電荷量の増加速度が小さくなる。そのため、１回目
に捕捉された電荷の解放に大きな時間がかかる、つま
り、Ｘ線変換層３０内に電荷が捕捉された状態である
と、１回目，２回目のＸ線照射における捕捉電荷量の増
加速度λ1 ´，λ2 ´について、λ1 ´＞λ2 ´が成り
立つ。なお、本明細書において「´」は時間微分を表
す。このとき実際の単位時間当たりの照射線量をνとし
て、１回目と２回目の単位時間当たりの観測線量ν1 ，
ν2 の関係を表すと、ν1 ＝ν‐λ1 ´＜ν2 ＝ν‐λ
2 ´となり、前述の図６（ａ）に示す現象に合致した補
正が可能となる。
【００３３】すなわち、図１のラグ補正処理部１３は、
Ｘ線変換層３０内に捕捉されている電荷量に応じてＸ線
変換層３０内に新たに捕捉される電荷量とＸ線変換層３
０から解放される電荷量とが変化することに起因してＸ
線フラットパネル検出器３からの出力信号のラグが変化
する数式モデルに基づいて、図８に示すように、出力信
号を入力信号と相似な波形形状に近づけるラグ補正を行
なう。
【００３４】Ｘ線フラットパネル検出器３からの出力信
号のラグを補正するための数式モデルと、その数式モデ
ルを用いた補正方法について、以下に説明する。
【００３５】捕捉された電荷量をλ、電荷の捕捉係数，
解放係数，最大捕捉量をそれぞれα，β，λm 、さらに
照射線量をνとして、捕捉と解放に関するラグλ´は次
の式（１），（２）で表される。 捕捉：λ´＝αν（λm −λ） ・・・ （１） 解放：λ´＝−βλ ・・・ （２）
【００３６】上述の２つの現象（捕捉と解放）が同時に
起こっていると考えて、式（１），（２）の微分方程式
を解くと、次の式（３）で表す照射線量νと観測線量ν
n の間の関係式が得られる。
【００３７】
【数１】
【００３８】ただし、ｔ＝０のときは、次の式（４）を
採用する。ここで、λ0 はｔ＝０における捕捉量であ
る。
【数２】
【００３９】続いて、上述した構成を有する実施例のＸ
線撮像検査装置によりＸ線撮影を実行して、Ｘ線フラッ
トパネル検出器３からの出力信号のラグを補正する時の
動作を図７のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】〔ステップＳ１〕まず、Ｘ線照射線量の異
なる２種類のＸ線撮影を行ない、２種類の測定データ、
つまり、Ｘ線フラットパネル検出器３からの２種類の出
力信号を得る。そして、この２種類の出力信号を波形観
測することで、電荷の捕捉係数α，電荷の解放係数β，
電荷の最大捕捉量λm をそれぞれ測定する。
【００４１】例えば、図５（ａ）に示した出力信号の立
下り部分は電荷の解放係数β，時刻ｔ＝０における電荷
の捕捉量λ0 のみにより形成されるものであることか
ら、まず出力信号の立下り部分に着目する。出力信号の
立下り部分では、Ｘ線照射が停止しており、式（４）に
おける照射線量ν＝０であるので、１種類目の観測線量
νG1＝λ0 βｅ-βtと２種類目の観測線量νG2＝λ0 β
ｅ-βtとの連立方程式から、電荷の解放係数β，ｔ＝０
における電荷の捕捉量λ0 を求める。このようにして、
電荷の解放係数β，ｔ＝０における電荷の捕捉量λ0 が
求まると、それらを式（４）に代入した２つの連立方程
式に基づいて、電荷の捕捉係数α，電荷の最大捕捉量λ
m を求める。なお、ステップＳ１での電荷の捕捉係数
α，電荷の解放係数β，電荷の最大捕捉量λm を求める
ためのＸ線撮影に際しては、天板１上への被検体の載置
の有無を問わない。
【００４２】〔ステップＳ２〕時刻ｔ＝ｔn における捕
捉された電荷量λn は以下のステップＳ３，Ｓ４によっ
て求められる。まず、時刻ｔ＝ｔn-1 における捕捉され
た電荷量λn-1 は式（３）から既知である。つまり、ｔ
＝０における電荷の捕捉量λ 0 がステップＳ１にて求め
てられており、次の時刻であるｔ＝１における電荷の捕
捉量λ1 をステップＳ３，Ｓ４によって求め、さらに次
の時刻であるｔ＝２における電荷の捕捉量λ2 をステッ
プＳ３，Ｓ４によって求めていくようにして、時刻１，
・・・ｎ−１ごとに順次にその時刻における電荷の捕捉
量λ1 ，・・・λn-1 をステップＳ３，Ｓ４によって求
めているので、これから求めようとする時刻ｔでの電荷
の捕捉量λn を求めるために必要な前時刻ｔn-1 の電荷
の捕捉量λn-1 は既知となっている。
【００４３】〔ステップＳ３〕ｔ＝ｔn における観測線
量（画像値）νn を測定する。
【００４４】〔ステップＳ４〕観測線量（画像値）νn
からｔ＝ｔn における補正線量（補正画像値）νＨn と
捕捉された電荷量λn とを求める。なお、この電荷量λ
n は、次の観測時刻で用いられるものである。具体的に
は、ｔn-1 ＜ｔ＜ｔn において、Ｘ線の照射がない場合
とある場合とで分けて、次の観測時刻で用いられる電荷
量λn を求める。
【００４５】i）Ｘ線の照射がない場合には、νＨn ＝
０であることから、次に示す式（５）に従って次の観測
時刻で用いられる電荷量λn を求める。
【数３】
【００４６】ii）Ｘ線の照射がある場合には、次に示す
式（６）を解いて、図８に示す観測線量νn の補正線量
（補正画像値）νＨn を求める。
【数４】
【００４７】そして、次に示す式（７）に従って次の観
測時刻で用いられる電荷量λn を求める。
【数５】
【００４８】したがって、このステップＳ４にて、観測
線量νn の補正線量（補正画像値）νＨn が得られる。
時刻ｔ＝ｔn における補正線量（補正画像値）νＨ
n は、図８に示すように、観測線量νn に単位時間当り
の捕捉電荷量λn ´を加算した値であると言える。な
お、図８に実線で示す波形がラグのある波形であり、図
８に一点鎖線で示す波形がラグ補正後の矩形波形であ
る。
【００４９】以上、上述した実施例では、Ｘ線変換層３
０内に捕捉されている電荷量に応じてＸ線変換層３０内
に新たに捕捉される電荷量とＸ線変換層３０から解放さ
れる電荷量とが変化することに起因して出力信号のラグ
が変化する数式モデルに基づいて、出力信号を入力信号
と相似な波形形状に近づけるラグ補正を行なうラグ補正
処理部１３を備えているので、Ｘ線フラットパネル検出
器３からの出力信号に生じるラグが変化するような場合
であっても、このラグ変化はＸ線フラットパネル検出器
３のＸ線変換層３０内での電荷の捕捉／解放に起因して
変化するという因果関係によるものであり、この因果関
係を数式モデル化した数式モデルに基づいてラグ補正を
行なうことから、出力信号のラグを好適に補正できる、
つまり、ラグのある出力信号を入力信号と略相似な波形
形状に近づけるラグ補正を好適に行なうことができる。
【００５０】また、実施例のＸ線撮像検査装置は、ラグ
補正処理部１３を備えているので、Ｘ線フラットパネル
検出器３からの出力信号に生じるラグが変化するような
場合であっても、出力信号のラグを補正でき、ラグ補正
不良に起因する偽像（アーティファクト）を低減でき
る。
【００５１】この発明は上記実施の形態に限られること
はなく、下記のように変形実施することができる。 （１）上述した実施例装置のＸ線フラットパネル検出器
３は、図３（ａ）に示すように、直接変換タイプのセン
サとしているが、Ｘ線フラットパネル検出器３を図３
（ｂ）に示す間接変換タイプのセンサとし、この間接変
換タイプのセンサの特性に起因してラグ変化が生じる場
合であっても、ラグ補正処理部１３により好適にラグ補
正することができる。なお、この間接変換タイプのセン
サは、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線変換層３０が入射
Ｘ線を光に変換するシンチレータ層からなり、検出アレ
イ層３１の表面に光検出素子３４として形成されたフォ
トダイオードでもって光の検出を行いコンデンサＣ１に
蓄電する構成となっていて、各光検出素子３４とその上
のＸ線変換層３０の一部分およびコンデンサＣ１とで１
個のＸ線検出素子ＸＤが形成される。
【００５２】（２）上述した実施例装置のラグ補正処理
部１３で用いる式（７）に替えて、次に示す式（８），
（９）を採用するようにしてもよい。すなわち、Ｘ線変
換層３０にはいくつかの（ｋ個）のエネルギー準位があ
り、そのエネルギー準位ごとに異なる係数を持つ捕捉・
解放現象（電荷の捕捉および解放）が複数個（ｋ個）混
在すると考え、それを数式化したものが次に示す式
（８），（９）である。この式（８），（９）を採用す
ることによって、捕捉される電荷λおよびラグλ´を求
めるようにした方がさらに実データとの整合性を高くす
ることができる。
【数６】
【００５３】（３）上述の実施例装置は、被検体として
患者Ｍに対してＸ線検査を行なうＸ線撮像検査装置とし
ているが、人体以外の検査物などに対してＸ線検査を行
なうＸ線撮像検査装置にも適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載のラグ補正方法によれば、Ｘ線変換層内に捕捉
されている電荷量に応じてＸ線変換層内に新たに捕捉さ
れる電荷量とＸ線変換層から解放される電荷量とが変化
することに起因して出力信号のラグが変化する数式モデ
ルを構築し、この数式モデルに基づいて、出力信号を入
力信号と相似な波形形状に近づけるラグ補正を行なうの
で、Ｘ線フラットパネル検出器からの出力信号に生じる
ラグが変化するような場合であっても、このラグ変化は
Ｘ線フラットパネル検出器のＸ線変換層内での電荷の捕
捉／解放に起因して変化するという因果関係によるもの
であり、この因果関係を数式モデル化した数式モデルに
基づいてラグ補正を行なうことから、出力信号のラグを
好適に補正できる、つまり、ラグのある出力信号を入力
信号と略相似な波形形状に近づけるラグ補正を好適に行
なうことができる。
【００５５】また、請求項２に記載のラグ補正処理装置
によれば、Ｘ線変換層内に捕捉されている電荷量に応じ
てＸ線変換層内に新たに捕捉される電荷量とＸ線変換層
から解放される電荷量とが変化することに起因して出力
信号のラグが変化する数式モデルに基づいて、出力信号
を入力信号と相似な波形形状に近づけるラグ補正を行な
うので、Ｘ線フラットパネル検出器からの出力信号に生
じるラグが変化するような場合であっても、このラグ変
化はＸ線フラットパネル検出器のＸ線変換層内での電荷
の捕捉／解放に起因して変化するという因果関係による
ものであり、この因果関係を数式モデル化した数式モデ
ルに基づいてラグ補正を行なうことから、出力信号のラ
グを好適に補正できる、つまり、ラグのある出力信号を
入力信号と略相似な波形形状に近づけるラグ補正を好適
に行なうことができる。
【００５６】また、請求項３に記載のＸ線検査装置によ
れば、請求項２に記載のラグ補正処理装置を備えている
ので、Ｘ線フラットパネル検出器からの出力信号に生じ
るラグが変化するような場合であっても、出力信号のラ
グを補正でき、ラグ補正不良に起因する偽像（アーティ
ファクト）を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のＸ線撮像検査装置の全体構成を示すブ
ロック図である。
【図２】Ｘ線フラットパネル検出器のセンサの概略構成
を示す斜視図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はＸ線フラットパネル検出器の
センサの層構造を示す断面図である。
【図４】Ｘ線フラットパネル検出器のセンサまわりの回
路構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はＸ線フラットパネル検出器か
らのＸ線検出データにラグが生じることを説明するため
の図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はＸ線フラットパネル検出器か
らのＸ線検出データのラグが変化することを説明するた
めの図である。
【図７】実施例装置によるラグ補正の一連の流れを示す
フローチャートである。
【図８】Ｘ線フラットパネル検出器からのＸ線検出デー
タをラグ補正する様子を示す図である。
【図９】Ｘ線フラットパネル検出器からのラグのあるＸ
線検出データを説明するための図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は時間的に相前後するＸ線検
出データの独立性を確保することを説明するための図で
ある。
【図１１】（ａ），（ｂ）は従来例によるラグ補正を説
明するための図である。
【図１２】Ｘ線フラットパネル検出器からのＸ線検出デ
ータのラグが１，２回目の照射で変化することを示す図
である。
【符号の説明】
３ …Ｘ線フラットパネル検出器 １３ …ラグ補正処理部 ３０ …Ｘ線変換層 ３１ …検出アレイ層 Ｍ …患者 ＸＤ …Ｘ線検出素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 ２９０ Ｇ０６Ｔ 1/00 ２９０Ａ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入射Ｘ線を電荷に変換するＸ線変換層
    と、前記Ｘ線変換層で変換された電荷を検出する電荷検
    出層とを備え、前記電荷検出層で検出された電荷を入射
    Ｘ線に対する応答である出力信号として出力するＸ線フ
    ラットパネル検出器の出力信号に生じるラグを補正する
    ラグ補正方法であって、前記Ｘ線変換層内に捕捉されて
    いる電荷量に応じてＸ線変換層内に新たに捕捉される電
    荷量とＸ線変換層から解放される電荷量とが変化するこ
    とに起因して出力信号のラグが変化する数式モデルを構
    築し、前記数式モデルに基づいて、出力信号を入力信号
    と相似な波形形状に近づけるラグ補正を行なうことを特
    徴とするラグ補正方法。
  2. 【請求項２】 入射Ｘ線を電荷に変換するＸ線変換層
    と、前記Ｘ線変換層で変換された電荷を検出する電荷検
    出層とを備え、前記電荷検出層で検出された電荷を入射
    Ｘ線に対する応答である出力信号として出力するＸ線フ
    ラットパネル検出器の出力信号に生じるラグを補正する
    ラグ補正処理装置であって、前記Ｘ線変換層内に捕捉さ
    れている電荷量に応じてＸ線変換層内に新たに捕捉され
    る電荷量とＸ線変換層から解放される電荷量とが変化す
    ることに起因して出力信号のラグが変化する数式モデル
    に基づいて、出力信号を入力信号と相似な波形形状に近
    づけるラグ補正を行なうことを特徴とするラグ補正処理
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のラグ補正処理装置を備
    えたことを特徴とするＸ線検査装置。
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