JP2003322681A - Ｘ線検出装置及びｘ線診断システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予測された撮影線線量範囲に外れて撮影され
た場合であっても、診断、観察に好適なＸ線画像を提供
可能であり、操作者に負担、患者の余分な被曝を低減さ
せる線平面検出システム、及びＸ線診断システムを提供
すること。 【解決手段】 画素１３４の画素電極に蓄積された電荷
を読み出す際に、まず、ゲートドライバ１３１によりＴ
ＦＴ１３３のゲート駆動信号を制御して、画素電極に蓄
積された電荷を数分の１乃至数百分の１程度を仮読みす
る。この仮読みによって読み出されたデータを用いて、
ゲイン制御部１７内のゲイン計算設定部１７１は、積分
アンプ１３６の最適なアンプゲインを計算して設定す
る。上記仮読みに続いて、ゲートドライバ１３１により
ＴＦＴ１３３のゲート駆動信号を制御して、画素電極の
残りの電荷を本読みし、画像を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線検出装置及び
Ｘ線診断システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線診断システムとは、被験者の体内を
透過したＸ線の強弱を濃淡画像として表示する画像装置
であり、診断・治療等の目的に応じて種々のものが存在
する。透過Ｘ線は、透視と撮影との二つの方法によって
可視化できる。前者の手法は、収集したＸ線画像をテレ
ビジョンのモニタにリアルタイムに動画として表示する
ものであり、即時性に優れている。また、後者の手法
は、強度のＸ線照射によりフィルムに写し込まれたＸ線
像を、高い空間分解能及び鮮鋭度にて提供できる。

【０００３】Ｘ線平面検出器とは、被験者の体内を透過
したＸ線の強弱を濃淡画像として表示するＸ線診断シス
テムに使用されるＸ線検出器である。このＸ線平面検出
器は、従来から利用されてきたＩ．Ｉ．（イメージイン
テンシファイア）及びイメージングプレートに置き換わ
るものとして、近年製品化されている。このＸ線平面検
出器は、入射したＸ線の変換方式により直接変換方式と
間接変換方式とに分類される。例えば直接変換方式によ
るＸ線の検出、読み出し動作は次のようである。

【０００４】図９は、従来の直接変換方式のＸ線平面検
出器の概略構成図である。図１０は、当該Ｘ線平面検出
器の主要構成要素の動作タイミングを示したチャートで
ある。図１１は、当該Ｘ線平面検出器のスイッチング素
子６４（ＴＦＴ等）の駆動信号発生タイミングを示した
チャートである。

【０００５】図１０に示す様に、Ｘ線曝射スイッチがＯ
Ｎされると、Ｘ線平面検出器６０は、動作開始指示
（ａ）を受信する。続いて、各画素６４のコンデンサに
溜まったリーク電荷をリセットするための信号読み出し
（ｂ）が実行され、Ｘ線管球からのＸ線曝射（ｃ）が実
行される。各画素に６４入射したＸ線は光電変換膜によ
って電子正孔対に変換され、印加される高電界により格
子状に配列された画素電極まで電荷として運ばれ、画素
電極に蓄積される。

【０００６】蓄積された電荷は、読み出し制御部７２の
制御のもと、ゲートドライバ６１によるスイッチング素
子６３（ＴＦＴ等）の駆動（走査線６２をＯＦＦ電位か
らＯＮ電位に駆動。図１１参照）により、信号線６５を
介し電気信号として積分アンプ６６に順次読み出される
（ｄ）。読み出された信号は、マルチプレクサ６８によ
って画素単位で選択され、Ａ／Ｄコンバータ６９により
デジタルデータとなる。

【０００７】当該デジタルデータは、オフセット画像メ
モリ７３に予め記憶されたオフセット画像に基づいて、
加算器７２によりオフセット補正を受ける。続いて、ゲ
イン補正係数計算部７４によって予め計算され、ゲイン
補正係数メモリ７５に記憶されたオフセット画像に基づ
いて積算器７６によりゲイン補正を受けた後、画像デー
タとして後段の処理系統へと出力される（ｅ）。

【０００８】ところで、積分アンプ６６のコンデンサ、
及びそれに続くアンプの増幅率は、予め予測された撮影
線量範囲に基づいて、Ｘ線曝射前に設定される。また、
Ｘ線の曝射条件（Ｘ線管電圧や管電流、曝射時間等）
は、Ｘ線平面検出器６０に併設されたＸ線制御用検出器
によって制御される。

【０００９】しかしながら、Ｘ線制御用検出器の検出性
能や、被写体と当該制御用検出器との位置関係によっ
て、予め設定された増幅率等では不都合が生じる場合が
ある。すなわち、被写体との位置によっては、Ｘ線制御
用検出器に、予想していない過大線量が入射される場合
がある。この場合、過大線量の影響でＸ線が早めに切れ
てしまい、被写体を透過したＸ線量は予想量よりも少な
くなることがある。

【００１０】また、回転ＤＳＡ、ボーラスチェースＤＳ
Ａ対応の移動型Ｘ線診断システム等、Ｘ線制御用の検出
器がＸ線発生装置に接続できないシステムでは、予測さ
れた撮影線量範囲を外れたＸ線線量がＸ線制御用検出器
に入射されることがある。

【００１１】これらの場合、診断に適した画像を提供す
ることができない。また、Ｘ線条件や被写体との位置関
係を考慮して、診断に好適な画像を再撮影することにな
れば、操作者の負担は増え、患者は余分な被曝を受ける
ことになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
鑑みてなされたもので、予測された撮影線線量範囲から
外れて撮影された場合であっても、診断、観察に好適な
Ｘ線画像を提供可能であり、操作者に負担、患者の余分
な被曝を低減させることができるＸ線平面検出システ
ム、及びＸ線診断システムを提供することを目的として
いる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のような手段を講じている。

【００１４】請求項１記載の発明は、入射したＸ線を電
荷に変換するＸ線変換手段と、前記Ｘ線変換手段によっ
て変換された電荷を蓄積する複数の電荷蓄積手段と、前
記蓄積手段毎に設けられ、当該蓄積手段からの蓄積電荷
の読み出しを制御するスイッチング素子と、前記蓄積手
段の蓄積電荷の一部を読み出す第１の形態、及び当該第
１の読み出し処理後に前記前記蓄積手段に残存する蓄積
電荷を読み出す第２の形態にて、前記各スイッチング素
子を制御する読み出し制御手段と、前記読み出された電
荷を、所定の増幅率にて増幅し信号を生成するアンプ
と、前記第１の形態によって読み出された第１の電荷に
基づいて、前記第２の形態おいて設定すべき前記アンプ
の増幅率を推定する推定手段と、前記第２の形態による
読み出しにおいて、前記推定手段によって推定された増
幅率を前記アンプに設定するゲイン制御手段とを具備す
ることを特徴とするＸ線検出装置である。

【００１５】請求項７記載の発明は、入射したＸ線を電
荷に変換する複数のＸ線変換手段と、前記Ｘ線変換手段
によって変換された電荷を蓄積する複数の電荷蓄積手段
と、前記蓄積手段毎に設けられ、当該蓄積手段からの蓄
積電荷の読み出しを制御するスイッチング素子と、前記
読み出された電荷を、所定の増幅率にて増幅し電気信号
を発生するアンプと、を有するＸ線検出手段と、前記蓄
積手段の蓄積電荷の一部を読み出す第１の形態、又は当
該第１の読み出し処理後に前記前記蓄積手段に残存する
蓄積電荷を読み出す第２の形態にて、前記各スイッチン
グ素子を制御する読み出し制御手段と、前記第１の形態
によって読み出された第１の電荷に基づいて、前記第２
の形態おいて設定される前記アンプの増幅率を推定する
推定手段と、前記電気信号に基づいて、Ｘ線診断画像を
生成する画像生成手段と、前記第２の形態による読み出
しにおいて、前記推定手段によって推定された増幅率を
前記アンプに設定するゲイン制御手段とを具備すること
を特徴とするＸ線診断システムである。

【００１６】このような構成によれば、予測された撮影
線線量範囲に外れて撮影された場合であっても、診断、
観察に好適なＸ線画像を提供可能であり、操作者に負
担、患者の余分な被曝を低減させる線平面検出システ
ム、及びＸ線診断システムを実現することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１及び第２の実
施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明にお
けるＸ線検出装置は、説明を具体的にするため、直接変
換方式を例とする。しかしながら、本発明の技術的思想
は、間接変換方式のＸ線検出装置にも適用可能である。
また、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有
する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は
必要な場合にのみ行う。

【００１８】（第１の実施形態）図１は、Ｘ線診断シス
テム１０の概略構成を示したブロック図である。図１に
示すように、Ｘ線診断システム１０は、Ｘ線管球１１、
Ｘ線制御用検出器１２、Ｘ線発生制御部１５、Ｘ線検出
装置２０、画像処理部２１、システム制御部２３、画像
表示部２５、主メモリ２６、ユーザインタフェース２７
を具備している。

【００１９】Ｘ線管球１１は、Ｘ線を発生する真空管で
あり、図示していない高電圧発生装置で発生された高電
圧により電子を加速させ、ターゲットに衝突させること
でＸ線を発生させる。

【００２０】Ｘ線制御用検出器１２は、フォトマルチプ
ライアやＴＶカメラからの信号に基づいてＸ線管球１１
の管電圧や管電流、Ｘ線曝射時間等を制御するためのＡ
ＢＣ（Ａｕｔｏ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ）又はＡＥＣ（ＡｕｔｏＥｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ）等である。

【００２１】Ｘ線発生制御部１５は、図示していない高
電圧発生装置で発生された、Ｘ線管球１１に供給するた
めの電圧又は電流等、又はＸ線管球１１からのＸ線曝射
時間に関する制御を行う。

【００２２】Ｘ線検出装置２０は、例えば直接変換方式
であれば、被検体を透過したＸ線を光電膜に当てること
で電子正孔を生成し、これを半導体スイッチにおいて蓄
積し、電気信号として読み出すことでＸ線信号を検出す
るものである。このＸ線検出装置２０は、Ｘ線平面検出
器１３、ゲイン制御部１７、信号処理部１８からなる。

【００２３】なお、Ｘ線管球１１は、図示していないＣ
アーム１６の一端に、Ｘ線発生制御部１５は、他端に設
けられており、双方を対向配置させて固定保持する構造
になっている。これらの撮影系は、図示していないＣア
ーム移動機構により、被検体に対して任意の位置に配置
可能である。

【００２４】図２は、Ｘ線平面検出器１３の概略構成を
説明するための図である。図２に示すように、Ｘ線平面
検出器１３は、ゲートドライバ１３１、走査線１３２、
スイッチング素子１３３、画素１３４、信号線１３５、
積分アンプ１３６、アンプ１３７、マルチプレクサ１３
８、Ａ／Ｄコンバータ１３９を有している。

【００２５】ゲートドライバ１３１は、走査線１３２を
介して各スイッチング素子１３３のゲート端子に電気的
に接続されている。ゲートドライバ１３１は、各スイッ
チング素子１３３のゲート端子に制御信号を供給するこ
とで、走査線１３２毎のスイッチング素子１３３群のＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御を行う。なお、ゲートドライバ１３１
は、各走査線１３２に接続され保護電極への電位供給機
能を持つ走査線駆動ＩＣを有する構成であってもよい。

【００２６】画素１３４はマトリックス状に配列されて
おり、画素アレイを形成している。それぞれは、入射し
たＸ線を電荷情報に変換する複数の光電変換膜、画素毎
に設けられ各光電変換膜からの電荷を収集する画素電
極、画素電極によって集められた電荷を蓄積する複数の
コンデンサ（それぞれ図示せず）からなる。

【００２７】スイッチング素子１３３は、ゲートドライ
バ１３１からの制御信号に基づいて各コンデンサに蓄積
された電荷を電気信号として読み出すＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ等）である。

【００２８】積分アンプ１３６は、容量の異なる複数の
コンデンサと、コンデンサとスイッチを介して接続され
たオペアンプと、コンデンサに蓄積された電荷をリセッ
トするためのスイッチとを有している。積分アンプ１３
６は、各画素１３４から信号線１３５を介して列単位で
読み出された電荷を増幅し電圧に変換する。

【００２９】マルチプレクサ１３８は、積分アンプ１３
６及びアンプ１３７によって増幅された信号を一画素単
位で選択し、後続のＡ／Ｄコンバータ１３９に送り出
す。

【００３０】Ａ／Ｄコンバータ１３９は、マルチプレク
サ１３８から入力したアナログ信号をディジタル信号へ
と変換する。

【００３１】図３は、ゲイン制御部１７、信号処理部１
８の概略構成を説明するための図である。図３に示すよ
うに、ゲイン制御部１７は、読み出し制御部１７０、ゲ
イン計算設定部１７１、画像メモリ１７２を有してい
る。

【００３２】読み出し制御部１７０は、Ｘ線平面検出器
１３からの信号読み出しに関する制御を行う。本システ
ムにおけるＸ線平面検出器１３からの信号読み出しは、
本読み処理と仮読み処理との少なくとも二回に分けて実
行される。本読み処理では、画素１３４のコンデンサに
蓄積された全電荷量が読み出される。一方、仮読み処理
は、Ｘ線曝射後本読み出し処理前に実行され、画素１３
４のコンデンサに蓄積された電荷量の数分の１乃至数百
分の１を読み出すものである。この読み出しについて
は、後で詳しく説明する。

【００３３】ゲイン計算設定部１７１は、仮読み処理に
よって読み出された電荷に基づく仮読み画像をもとに、
本読み処理において設定される積分アンプ１３６のコン
デンサの選択、アンプ１３の増幅率の計算、及び本読み
処理において設定される積分アンプ１３６のコンデンサ
の選択、アンプ１３７の増幅率を計算する。このコンデ
ンサの選択及び計算は、通常オフセット補正及びゲイン
補正後の仮読み画像に基づいて実行される。また、この
計算等は、例えば、予め作成された、仮読み処理によっ
て得られる各画素値の合計値又は平均値と本読み処理に
おいて設定すべきコンデンサ及びオペアンプの増幅率と
を対応付けたテーブルによって実行される。或いは、仮
読み処理によって得られる各画素値の合計値又は平均値
から蓄積電荷量を予測し、本読み処理において設定すべ
きコンデンサ及びオペアンプの増幅率を演算する所定の
アルゴリズムによって実行する構成であってもよい。

【００３４】また、ハレーション領域を除外し、被検体
を透過したＸ線に対して好適な増幅率等を得るために、
ゲイン計算設定部１７１が行う計算等は、例えば閾値処
理等によって当該計算等に使用する仮読み画像の画素値
を抽出する構成であってもよい。また、被検体を透過し
たＸ線を検出すると思われる画素領域をサンプル領域と
し、当該領域の全画素値の合計値又は平均値に基づい
て、上記計算等を行う構成であってもよい。なお、選択
されたコンデンサ及びオペアンプの増幅率は、ゲイン計
算設定部１７１によって読み出し制御部１７０経由で設
定される。

【００３５】画像メモリ１７２は、オフセット補正及び
ゲイン補正後の仮読み画像を一時的に格納する。ゲイン
計算設定部１７１は、当該画像メモリ１７２に格納され
た仮読み画像に基づいて、上記コンデンサ選択、及び増
幅率計算を実行する。

【００３６】また、図３に示す様に、信号処理部１８
は、仮読みオフセット画像メモリ１８０、本読みオフセ
ット画像メモリ１８１、加算器１８２、ゲイン補正計算
部１８３、仮読みゲイン補正係数メモリ１８４、本読み
ゲイン補正係数メモリ１８５、積算器１８６を有してい
る。

【００３７】仮読みオフセット画像メモリ１８０は、予
めＸ線曝射なしの状態にて実行された仮読み処理に基づ
く仮読みオフセット画像を記憶する。また、本読みオフ
セット画像メモリ１８１は、線曝射なしの状態にて実行
された本読み処理に基づく本読みオフセット画像を記憶
する。

【００３８】加算器１８２は、仮読みオフセット画像メ
モリ１８０に記憶された仮読みオフセット画像を読み出
し、Ｘ線曝射後の仮読み処理によって得られた仮読み画
像に加算する。また、加算器１８２は、本読みオフセッ
ト画像メモリ１８１に記憶された本読みオフセット画像
を読み出し、Ｘ線曝射後の仮読み処理によって得られた
本読み画像に加算する。これらの処理により、仮読み画
像及び本読み画像のオフセット成分を取り除くことがで
きる。

【００３９】ゲイン補正計算部１８３は、仮読み処理に
よって得られる各画素１３４のＸ線検出信号から、当該
仮読みにおける各画素１３４のゲインのばらつき補正す
るための仮読みゲイン補正係数を計算する。また、ゲイ
ン補正計算部１８３は、本読み処理によって得られる各
画素１３４のＸ線検出信号から、当該本読みにおける各
画素１３４のゲインのばらつき補正するための本読みゲ
イン補正係数を計算する。得られた各ゲイン補正係数
は、それぞれ仮読みゲイン補正係数メモリ１８４、本読
みゲイン補正係数メモリ１８５に格納される。

【００４０】積算器１８６は、仮読みゲイン補正係数メ
モリ１８４から仮読みゲイン補正係数を読み出し、当該
係数をオフセット補正後の仮読み画像に積算してゲイン
補正を行う。また、積算器１８６は、本読みゲイン補正
係数メモリ１８５から本読みゲイン補正係数を読み出
し、当該係数をオフセット補正後の本読み画像に積算し
てゲイン補正を行う。

【００４１】再び図１を利用したＸ線診断システム１０
の構成要素の説明に戻る。

【００４２】画像処理部２１は、Ｘ線検出装置２０から
の信号に基づいてＸ線画像データを生成し、例えばキャ
リブレーション等所定の処理を施してマスク像、コント
ラスト像、サブトラクション像等を生成する。これらの
画像は、主メモリ２６に記憶される。

【００４３】システム制御部２３は、Ｘ線画像データの
収集に関する制御、及び収集した画像データの画像処理
に関する制御を行う。

【００４４】画像表示部２５は、画像処理部２１により
生成された画像データを表示する。

【００４５】主メモリ２６は、画像処理部２１によって
得られたＸ線画像を記憶する。なお、本メモリ２６、及
び画像メモリ１７２の形態としては、例えばＰＲＯＭ
（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、Ｆｌａｓｈ、ＥＰＲＯ
Ｍ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等のその他のＩ
Ｃメモリ、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディス
ク、半導体記憶装置等が考えられる。

【００４６】ユーザインタフェース２７は、キーボード
や各種スイッチ、マウス等を備えた入力装置である。具
体的には、Ｘ線曝射スイッチ、Ｃアーム移動方向・移動
速度制御スイッチ、画像収集方向入力スイッチ、撮影領
域、Ｘ線曝射位置間隔等を入力・設定するためのインタ
フェースが設けられている。

【００４７】次に、本Ｘ線診断システムの画像取得動作
について、Ｘ線平面検出器１３からの画像読み出しを中
心に図４、５、６を参照しながら説明する。

【００４８】図４は、本Ｘ線診断システムの画像取得動
作を説明するための主要部分のタイミングチャートであ
る。図４に示すように、ユーザインタフェース２７のＸ
線曝射スイッチがＯＮされると、システム制御部２３
は、Ｘ線平面検出器１３に動作開始指示（ａ）を送信す
る。

【００４９】Ｘ線平面検出器１３は、信号（ａ）を受信
すると、各画素１３４のコンデンサに溜まったリーク電
荷をリセットするための信号読み出し（ｂ）を、所定時
間にて実行する。読み出された電荷は、当該Ｘ線平面検
出器１３から後段の装置には出力されず、例えば積分ア
ンプ１３６のリセットスイッチ等によりリセットされ
る。

【００５０】リーク電荷のリセットが終了すると、シス
テム制御部２３は、Ｘ線発生制御部１５を制御して、Ｘ
線管球１１からＸ線曝射（ｃ）を実行する。このＸ線曝
射は、Ｘ線制御用検出器１２の出力値によって制御され
る。各画素６４に入射したＸ線管球からのＸ線は、光電
変換膜によって電子正孔対に変換され、印加される高電
界により格子状に配列された画素電極まで電荷として運
ばれ、画素電極に蓄積される。

【００５１】読み出し制御部１７０は、各画素１３４の
コンデンサに蓄積された電荷の数分の一乃至数百分の一
の電荷を仮読みする（ｄ）。このとき、積分アンプ１３
６のコンデンサ、積分アンプ１３６のオペアンプの増幅
率、ゲートドライバ１３１の制御信号は、仮読み処理の
設定とされる。仮読み処理の設定とは、読み出し時間が
短いことにより読み出し信号が少ないことを考慮した設
定である。例えば、積分アンプ１３６のオペアンプの増
幅率は、最大値に設定されることが好ましい。

【００５２】図５は、仮読み処理においてゲートドライ
バ１３１が発生する、スイッチング素子１３３のゲート
駆動信号タイミングチャートの一例を示している。な
お、同図における点線は、画素１３４のコンデンサに蓄
積された電荷を全て読み出す場合、すなわち本読み処理
におけるスィッチング素子１３３のゲート駆動信号を示
している（図７参照）。

【００５３】図５に示す様に、スイッチング素子１３３
のゲート駆動信号電圧を、本読み処理に比して低く設定
することで、当該仮読み処理においては、各画素１３４
のコンデンサに蓄積された電荷の数分の一乃至数百分の
一が読み出される。

【００５４】また、図６は、仮読み処理においてゲート
ドライバ１３１が発生する、スイッチング素子１３３の
ゲート駆動信号タイミングチャートの他の例を示してい
る。図６に示すように、スイッチング素子１３３読み出
し時間を、本読み処理に比して短く設定することでも、
当該仮読み処理においては、各画素１３４のコンデンサ
に蓄積された電荷の数分の一乃至数百分の一を読み出す
ことができるる。

【００５５】当該仮読み処理により得られた仮読み画像
は、仮読みオフセット補正、仮読みゲイン補正を受けた
後、画像メモリ１７２に記憶される。ゲイン計算設定部
１７１は、画像メモリ１７２に記憶され仮読み画像に基
づいて、積分アンプ１３６が持ついずれかのコンデンサ
を選択し、及び積分アンプ１３６のオペアンプの増幅率
を計算する。また、ゲイン計算設定部１７１は、読み出
し制御部１７０経由で、選択したコンデンサ、オペアン
プの増幅率を設定する。さらに、ゲートドライバ１３１
の制御信号は、本読み処理の設定とされる。

【００５６】読み出し制御部１７０は、例えば図７に示
したスイッチング素子１３３のゲート駆動信号タイミン
グチャートに従って、各画素１３４のコンデンサに蓄積
された電荷を本読みする（ｅ）。図７は、本読み処理に
おいてゲートドライバ１３１が発生する制御信号の一例
を示している。また、当該本読み処理と並行して、本読
み画像に対し仮読みオフセット補正、仮読みゲイン補正
が実行される（ｆ）。

【００５７】各補正を受けた本読み画像は、画像処理部
２１へ出力され、所定の処理を受けた後、画像表示部２
５に表示される。

【００５８】以上述べた構成によれば、まず、画素電極
に蓄積された電荷を読み出す際に、スイッチング素子の
ゲート駆動信号を制御して、画素容量に蓄積された電荷
の数分の１乃至数百分の１程度が仮読みとして読み出さ
れる。この仮読みによって読み出されたデータを用い
て、最適なアンプゲインを計算して設定し、画素電極に
蓄積された全ての電荷を本読みとして読み出す。従っ
て、予測された撮影線線量範囲に外れて撮影された場合
であっても、診断、観察に好適なＸ線画像を取得するこ
とができる。従って、Ｘ線検出装置の積分アンプのコン
デンサ、及びそれに続くオペアンプの増幅率を常に適切
に設定することができる。その結果、オペアンプの増幅
率等の設定ミスによる再撮影を行う必要がなく、操作者
の操作負担、患者の余分な被曝を低減させることができ
る。

【００５９】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。本実施形態に係るＸ線検出
装置、及びＸ線診断システムは、本読み画像と仮読み画
像とを加算して診断画像を生成するものである。

【００６０】図８は、第２の実施形態に係るＸ線検出装
置３０の概略構成を示した図である。同図に示したＸ線
検出装置２０は、図３に示した検出システム２０の構成
に加えて、仮読み画像メモリ１８７、第２の加算器１８
８をさらに具備している。仮読み画像メモリ１８８は、
仮読み処理によって取得された仮読み画像を記憶する。
また、第２の加算器１８７は、ゲイン補正を受けた本読
み画像に、仮読み画像メモリ１８８に記憶された仮読み
画像を加算する。

【００６１】すなわち、本Ｘ線検出装置３０によれば、
画素電極から仮読みされた電荷に基づく仮読み画像と、
画素電極から本読みされた電荷に基づく本読み画像と加
算した画像から、診断画像が生成される。従って、画素
電極に蓄積された全ての電荷により診断画像を生成する
ことができ、さらに診断情報の質を向上させることがで
きる。

【００６２】以上、本発明を実施形態に基づき説明した
が、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各
種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら
変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するもの
と了解される。例えば以下に示すように、その要旨を変
更しない範囲で種々変形可能である。

【００６３】第１及び第２の実施形態においては、信号
処理部１８をＸ線検出装置に設けている。しかしなが
ら、信号処理部１８は、Ｘ線診断システム本体９に設置
する構成であってもよい。

【００６４】また、各実施形態は可能な限り適宜組み合
わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得ら
れる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実
施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削
除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた
課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果
の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が
削除された構成が発明として抽出され得る。

【００６５】

【発明の効果】以上本発明によれば、予測された撮影線
線量範囲に外れて撮影された場合であっても、診断、観
察に好適なＸ線画像を提供可能であり、操作者に負担、
患者の余分な被曝を低減させる線平面検出システム、及
びＸ線診断システムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断システ
ム１０の概略構成を示したブロック図である。

【図２】図２は、Ｘ線平面検出器１３の概略構成を説明
するための図である。

【図３】図３は、ゲイン制御部１７、信号処理部１８の
概略構成を説明するための図である。

【図４】図４は、本Ｘ線診断システムの画像取得動作を
説明するための主要部分のタイミングチャートである。

【図５】図５は、仮読み処理においてゲートドライバ１
３１が発生する、スイッチング素子１３３のゲート駆動
信号タイミングチャートの一例を示している。

【図６】図６は、仮読み処理においてゲートドライバ１
３１が発生する、スイッチング素子１３３のゲート駆動
信号タイミングチャートの他の例を示している。

【図７】図７は、本読み処理においてゲートドライバ１
３１が発生する制御信号の一例を示している。

【図８】図８は、第２の実施形態に係るＸ線検出装置３
０の概略構成を示した図である。

【図９】図９は、従来の直接変換方式のＸ線平面検出器
の概略構成図である。

【図１０】図１０は、当該Ｘ線平面検出器の主要構成要
素の動作タイミングを示したチャートである。

【図１１】図１１は、当該Ｘ線平面検出器のスイッチン
グ素子６４（ＴＦＴ等）の駆動信号発生タイミングを示
したチャートである。

【符号の説明】

９…Ｘ線診断システム本体 １０…Ｘ線診断システム １１…Ｘ線管球 １２…Ｘ線制御用検出器 １３…Ｘ線平面検出器 １５…Ｘ線発生制御部 １７…ゲイン制御部 １８…信号処理部 ２０…Ｘ線検出装置 ２１…画像処理部 ２３…システム制御部 ２５…画像表示部 ２６…主メモリ ２７…ユーザインタフェース １３１…ゲートドライバ １３２…走査線 １３３…スイッチング素子 １３４…画素 １３５…信号線 １３６…積分アンプ １３７…アンプ １３８…マルチプレクサ １３９…Ａ／Ｄコンバータ １７０…読み出し制御部 １７１…ゲイン計算設定部 １７２…画像メモリ １８０…仮読みオフセット画像メモリ １８１…本読みオフセット画像メモリ １８２…加算器 １８３…ゲイン補正計算部 １８４…仮読みゲイン補正係数メモリ １８５…本読みゲイン補正係数メモリ １８６…積算器

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０１Ｔ 1/20 Ｅ // Ｇ０１Ｔ 1/20 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG19 GG21 JJ05 KK05 KK06 KK18 KK24 LL12 LL15 LL17 LL27 4C093 AA16 CA09 CA17 CA34 EB13 EB17 EC16 FA32 FA34 FA43 FC02 FC04 FC17 FC18 FC19 FC23 FD09 FF34 FF36 FH02 4M118 AA02 AB01 BA05 FB03 FB09 FB13 FB16 GA10 5C054 AA01 CA02 EA01 EA05 ED03 HA12

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射したＸ線を電荷に変換するＸ線変換手
   段と、 前記Ｘ線変換手段によって変換された電荷を蓄積する複
   数の電荷蓄積手段と、 前記蓄積手段毎に設けられ、当該蓄積手段からの蓄積電
   荷の読み出しを制御するスイッチング素子と、 前記蓄積手段の蓄積電荷の一部を読み出す第１の形態、
   及び当該第１の読み出し処理後に前記前記蓄積手段に残
   存する蓄積電荷を読み出す第２の形態にて、前記各スイ
   ッチング素子を制御する読み出し制御手段と、 前記読み出された電荷を、所定の増幅率にて増幅し信号
   を生成するアンプと、 前記第１の形態によって読み出された第１の電荷に基づ
   いて、前記第２の形態おいて設定すべき前記アンプの増
   幅率を推定する推定手段と、 前記第２の形態による読み出しにおいて、前記推定手段
   によって推定された増幅率を前記アンプに設定するゲイ
   ン制御手段と、 を具備することを特徴とするＸ線検出装置。
2. 【請求項２】前記アンプにて前記第２の電荷に基づいて
   生成された第２の信号に対し、オフセット補正を行うオ
   フセット補正手段と、ゲイン補正を行うゲイン補正手段
   と、 をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のＸ線
   検出装置。
3. 【請求項３】前記アンプにて前記第１の電荷に基づいて
   生成された第１の信号に対し、オフセット補正を行うオ
   フセット補正手段と、ゲイン補正を行うゲイン補正手段
   と、 をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載
   のＸ線検出装置。
4. 【請求項４】前記スイッチング素子は半導体スイッチで
   あり、 前記読み出し制御手段は、前記第１の形態における前記
   半導体スイッチのゲートＯＮ電圧を、前記第２の形態に
   おける前記半導体スイッチのゲートＯＮ電圧よりも低く
   して、前記第１の電荷量を前記第２の電荷量よりも少な
   くすること、 を特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の
   Ｘ線検出装置。
5. 【請求項５】前記スイッチング素子は半導体スイッチで
   あり、 前記読み出し制御手段は、前記第１の形態における前記
   半導体スイッチのゲートＯＮ時間を、前記第２の形態に
   おける前記半導体スイッチのゲートＯＮ時間よりも短く
   して、前記第１の電荷量を前記第２の電荷量よりも少な
   くすること、 を特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の
   Ｘ線検出装置。
6. 【請求項６】増幅された前記第１の電荷に基づく第１の
   信号と、増幅された前記第２の電荷に基づく第２の信号
   と、を合成する合成手段とをさらに具備することを特徴
   とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のＸ線検
   出装置。
7. 【請求項７】入射したＸ線を電荷に変換する複数のＸ線
   変換手段と、前記Ｘ線変換手段によって変換された電荷
   を蓄積する複数の電荷蓄積手段と、前記蓄積手段毎に設
   けられ、当該蓄積手段からの蓄積電荷の読み出しを制御
   するスイッチング素子と、前記読み出された電荷を、所
   定の増幅率にて増幅し電気信号を発生するアンプと、を
   有するＸ線検出手段と、 前記蓄積手段の蓄積電荷の一部を読み出す第１の形態、
   又は当該第１の読み出し処理後に前記前記蓄積手段に残
   存する蓄積電荷を読み出す第２の形態にて、前記各スイ
   ッチング素子を制御する読み出し制御手段と、 前記第１の形態によって読み出された第１の電荷に基づ
   いて、前記第２の形態おいて設定される前記アンプの増
   幅率を推定する推定手段と、 前記電気信号に基づいて、Ｘ線診断画像を生成する画像
   生成手段と、 前記第２の形態による読み出しにおいて、前記推定手段
   によって推定された増幅率を前記アンプに設定するゲイ
   ン制御手段と、 を具備することを特徴とするＸ線診断システム。
8. 【請求項８】前記Ｘ線検出手段は、前記アンプにて前記
   第２の電荷に基づいて生成された第２の電気信号に対
   し、オフセット補正を行うオフセット補正手段と、ゲイ
   ン補正を行うゲイン補正手段と、 を有することを特徴とする請求項７記載のＸ線診断シス
   テム。
9. 【請求項９】前記Ｘ線検出手段は、前記アンプにて前記
   第１の電荷に基づいて生成された第１の電気信号に対
   し、オフセット補正を行うオフセット補正手段と、ゲイ
   ン補正を行うゲイン補正手段と、 を有する具備することを特徴とする請求項７又は８記載
   のＸ線診断システム。
10. 【請求項１０】前記スイッチング素子は半導体スイッチ
    であり、 前記読み出し制御手段は、前記第１の形態における前記
    半導体スイッチのゲートＯＮ電圧を、前記第２の形態に
    おける前記半導体スイッチのゲートＯＮ電圧よりも低く
    して、前記第１の電荷量を前記第２の電荷量よりも少な
    くすること、 を特徴とする請求項７乃至９のうちいずれか一項記載の
    Ｘ線診断システム。
11. 【請求項１１】前記スイッチング素子は半導体スイッチ
    であり、 前記読み出し制御手段は、前記第１の形態における前記
    半導体スイッチのゲートＯＮ時間を、前記第２の形態に
    おける前記半導体スイッチのゲートＯＮ時間よりも短く
    して、前記第１の電荷量を前記第２の電荷量よりも少な
    くすること、 を特徴とする請求項７乃至９のうちいずれか一項記載の
    Ｘ線診断システム。
12. 【請求項１２】前記Ｘ線検出手段は、前記第１の電荷に
    基づいて生成された第１の信号と、前記第２の電荷に基
    づいて生成された第２の信号と、を合成する合成手段と
    をさらに有し、 前記画像生成手段は、前記合成された信号に基づいてＸ
    線診断画像を生成すること、 を特徴とするＸ線診断システム。