JP2006271721A - Flat x-ray detector, radiodiagnosis apparatus and control method of radiodiagnosis apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線平面検出器と、2つのX線平面検出器を有し、異なる方向の画像が収集可能なX線診断装置及び当該X線診断装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an X-ray flat panel detector, two X-ray flat panel detectors, an X-ray diagnostic apparatus capable of collecting images in different directions, and a control method for the X-ray diagnostic apparatus.
平面検出器を用いたバイプレーン撮影等において、2方向の撮影を連続して行おうとした場合に、最初の方向の画像を読み出してから、もう一方の方向のX線をばく射する必要があった。これは、平面検出器は、画像信号を読み出す際、1行ずつ読み出す必要があるので読み出しに時間が掛かることと、画像信号を読出し終わる前に何らかの信号が入射すると、その信号がまだ読み出されていない画素に追加されてしまうという理由による。つまり、図11に示すように、バイプレーン撮影において、第1のX線発生器55から第1の平面検出器56に対して第1の方向52のX線を照射し、その画像を読み出す前に、第2のX線発生器53からのX線による第2の平面検出器54に対する第2の方向51の撮影を行うと、第2の方向51の散乱線が第1の平面検出器56に入射してしまう。このため、第1の平面検出器56から被検体Pの正確な画像を得ることができない。
In biplane imaging using a flat panel detector, etc., when it is attempted to continuously perform imaging in two directions, it is necessary to read out the image in the first direction and then emit X-rays in the other direction. It was. This is because the flat panel detector needs to read out the image signal line by line, so that it takes time to read out, and if any signal is incident before the image signal is read out, the signal is still read out. It is because it is added to the pixel which is not. That is, as shown in FIG. 11, in biplane imaging, before the X-ray in the
このような不具合を避けるためには、第2の撮影は、第1の平面検出器56の画像がすべて読み出された後に行う必要があり、同様に、次の第1の撮影は、前の第2の平面検出器54の画像がすべて読み出された後に行う必要がある。よって、第1と第2の撮影は、平面検出器の画像読出しに要する時間だけずらして行う。このため、最速レートでは、第1と第2の撮影タイミングを半周期ずらして撮影をする必要があった。
In order to avoid such a problem, the second imaging needs to be performed after all the images of the first
また、2つのX線平面検出器を使用して、異なる2つの方向からX線撮影を行う方式(バイプレーン撮影やステレオ撮影等)が行われている。このバイプレーン撮影等において、散乱線の影響を受けず、第1と第2の撮影の間隔を短くするために以下の方法が提案されている(特許文献1参照)。第1ショット後に空間的に荒い画像を得、第2ショット後に細かい画像を得る。そして、荒い画像から散乱線の空間分布を推定し、散乱線画像を作成する。また、細かい画像と散乱線画像の加減算処理から、所望の画像を再構成する。しかし、まだ、第1と第2の撮影のタイミングにズレが存在していた。
上記のように平面検出器には、散乱線等の信号を遮断する機能が無く、更にすべての画像信号を読み出すのに時間がかかる。このため、平面検出器を使ってバイプレーン撮影を行う際には、連続して2方向の撮影を行うことができなかった。 As described above, the flat detector does not have a function of blocking signals such as scattered rays, and it takes time to read out all image signals. For this reason, when biplane imaging is performed using a flat panel detector, imaging in two directions cannot be performed continuously.
本発明は、連続して2方向の撮影を行うことが可能なX線診断装置及びX線診断装置に適用される平面検出器並びにX線診断装置の制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an X-ray diagnostic apparatus capable of performing continuous imaging in two directions, a flat panel detector applied to the X-ray diagnostic apparatus, and a control method for the X-ray diagnostic apparatus.
本発明の一局面に係る発明は、マトリクス状に配置された複数の画素と、複数の画素群のグループに分割された各グループの画素に対して、互いに独立に画素に信号を蓄積するオン動作/画素の信号を読み出すオフ動作の制御が可能な制御手段を具備することを特徴とする。 The invention according to one aspect of the present invention is an on-operation in which a signal is accumulated in a pixel independently of each other for a plurality of pixels arranged in a matrix and each group of pixels divided into a plurality of pixel groups. / The control means which can control OFF operation which reads the signal of a pixel is provided.
また、本発明の一局面に係るX線診断装置は、マトリクス状に配置された複数の画素をそれぞれ備えた第1と第2の平面検出器を備え、第1方向からのX線を第1の平面検出器で検出し、第1方向とは異なる第2の方向からのX線を第2の平面検出器で検出することにより、異なる2方向からの撮影が可能なX線診断装置において、前記第1の平面検出器の複数の画素を信号用画素と補正用画素とに分割する手段と、前記第1の方向からのX線のばく射に続いて前記第2の方向からのX線のばく射を連続して行う手段と、第1の方向からX線をばく射する際に、前記第1の平面検出器の前記信号用画素をオフにし、その他の画素をオンにする手段と、第1の方向からのX線のばく射に続く第2の方向からX線をばく射する際に、前記第1及び第2の平面検出器の全ての画素をオフにする手段と、
前記第1及び第2の方向からのX線のばく射による前記第1の平面検出器の前記信号用画素の検出値を前記第1の平面検出器の前記補正用画素の検出値で補正する手段と、を具備することを特徴とする。
In addition, an X-ray diagnostic apparatus according to one aspect of the present invention includes first and second flat detectors each having a plurality of pixels arranged in a matrix, and first X-rays from a first direction. In the X-ray diagnostic apparatus capable of imaging from two different directions by detecting the X-ray from the second direction different from the first direction with the second flat detector, Means for dividing the plurality of pixels of the first flat panel detector into signal pixels and correction pixels; and X-rays from the second direction following X-ray irradiation from the first direction. Means for continuously performing exposure, and means for turning off the signal pixels of the first flat panel detector and turning on other pixels when X-rays are emitted from the first direction. When the X-ray is emitted from the second direction following the X-ray exposure from the first direction, the first and Means for turning off all the pixels of the second planar detector,
The detection value of the signal pixel of the first flat detector by the X-ray irradiation from the first and second directions is corrected by the detection value of the correction pixel of the first flat detector. And means.
なお、本発明は、上記のような装置に限らず、上記のような処理を実現するための方法の発明或いはX線装置を制御するプログラムの発明としても成立する。 Note that the present invention is not limited to the above-described apparatus, but may be realized as an invention of a method for realizing the above-described process or an invention of a program for controlling an X-ray apparatus.
本発明によれば、連続して2方向の撮影を行うことが可能なX線診断装置及びX線診断装置に適用される平面検出器並びにX線診断装置の制御方法が提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an X-ray diagnostic apparatus capable of performing continuous imaging in two directions, a flat panel detector applied to the X-ray diagnostic apparatus, and a control method for the X-ray diagnostic apparatus.
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本実施形態に係るX線診断装置の概略構成を示すブロック図である。本発明は、2つの平面検出器を有するような構成(本明細書において、このような構成を「バイプレーン」と称する)に適用されるが、基本的な構成は1つの検出器の場合も同様であるので、図1では、1つの平面検出器の構成のみを示している。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment. The present invention is applied to a configuration having two flat detectors (in this specification, such a configuration is referred to as a “biplane”), but the basic configuration is also applicable to a single detector. Since it is the same, FIG. 1 shows only the configuration of one flat detector.
図1に示すように、X線診断装置は、X線発生部12と、X線検出部15とが、保持部23により支持されて、被検体13を挟むように対向配置されている。X線発生部12の前段には高電圧発生部10が設けられており、X線発生部12のX線管11に高電圧を供給する。X線管11からばく射されたX線は、X線絞り器22で所定のビーム幅に成形されて被検体13にばく射される。
As shown in FIG. 1, in the X-ray diagnostic apparatus, an
被検体13を透過したX線は、X線検出部15の平面検出器25で検出されて、電気信号に変換される。この電気信号はゲートドライバ5の制御により順次読み込まれて、電荷・電圧変換器6で電流・電圧変換される。そして電圧信号に変換された電気信号は、A/D変換器7でデジタル信号に変換された後に、パラレル・シリアル変換器8でパラレル・シリアル変換を受けて、被検体13の画像が得られる。この被検体13の画像信号は、例えば、DRAMやEEPROM等のメモリやHDD或いは光ディスクなどの大容量外部記憶装置からなる画像記憶回路16に出力される。なお、電荷・電圧変換器6からパラレル・シリアル変換器8は、画像データ生成部26を構成する。
X-rays that have passed through the
画像記憶回路16に記憶された画像信号は、一旦、表示部21の表示用画像メモリ36に展開され、その後、D/A変換器31でアナログ信号に変換され、表示回路32でビデオ信号に変換されてモニタ33に表示される。
The image signal stored in the
図1において、システム制御部17は、各部の動作を制御する。また、システム制御部17は、操作部20の操作を受け付けて、その操作に応じた制御を行う。操作部20は、例えば、キーボードや操作ボタン等からなる。なお、機構制御部18は、保持部23を3次元的に移動・回転させるための制御を行う。
In FIG. 1, a
図2は、第1及び第2の平面検出器25A、25Bから第1及び第2の画像記憶回路16A、16Bに至るまでの回路構成を示す図である。第1の平面検出器25Aと第2の平面検出器25Bは、同じ機能を有するので、片方(第1の平面検出器25A)について説明する。第1の平面検出器25Aは、光電変換膜の下に、マトリックス状に配置された、画素を備えており、それぞれ、列方向の信号線と行方向の制御線にそれぞれ接続されている。各画素には、光電変換膜でX線から電荷に変換された信号を蓄積する画素容量と信号の読み出しを制御するスイッチング素子から構成される。ここで、X線が照射されると、光電変換膜でX線から電荷に変換されて、各画素の画素容量に蓄積される。そして、第1の電荷・電圧変換器6Aから近い方から、第1のゲートドライバ5Aを順次切替えて、画素のスイッチング素子を順次オンにすることによって、画素容量に蓄積された電荷が、1列毎に順次読み出される。そして、全ての画素からの読み出しが終了すると、第1の平面検出器25Aからの読み出しが終了する。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration from the first and second
尚、各画素は、信号電荷を蓄積する画素容量と、その信号電荷の蓄積と読み出しを切替えるためのスイッチング素子からなる。現状では、スイッチング素子として、薄膜トランジスタ(TFT)を使用している。「オフ」とは、スイッチング素子をオフにして画素容量に信号が蓄積できる状態であることを意味する。また、「オン」とは、スイッチング素子をオンにして、画素容量に蓄積された電荷を読み出すことを意味する。 Each pixel is composed of a pixel capacitor for accumulating signal charges and a switching element for switching between accumulation and readout of the signal charges. At present, a thin film transistor (TFT) is used as a switching element. “Off” means that the switching element is turned off and a signal can be accumulated in the pixel capacitor. “On” means that the switching element is turned on to read out the charge accumulated in the pixel capacitor.
また、平面検出器には、直接変換型と間接変換型があり、本実施形態はその両方に適用できる。以降の動作は図1で説明したものと同じであるので、詳細な説明は省略する。 In addition, the flat detector includes a direct conversion type and an indirect conversion type, and this embodiment can be applied to both. The subsequent operation is the same as that described with reference to FIG.
上記のように構成されたX線診断装置に係る動作を説明する。本発明の特徴は、平面検出器の画素を信号検出用の画素と補正用の画素との2つのグループに分けたことにある。以下、図3を参照して、具体的に説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る動作の一例を示す図である。なお、図3において、(a)は画素の割り当てを示す図、(b)は画素のオンオフの制御タイミングを示すタイミングチャートである。なお、図3の(a)において、直線の交点に画素が配置されているものとする。 An operation related to the X-ray diagnostic apparatus configured as described above will be described. A feature of the present invention is that the flat detector pixels are divided into two groups of signal detection pixels and correction pixels. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation according to an embodiment of the present invention. 3, (a) is a diagram showing pixel allocation, and (b) is a timing chart showing pixel on / off control timing. In FIG. 3A, it is assumed that pixels are arranged at intersections of straight lines.
図3に示すように、信号用の画素1−1〜1−4と補正用の画素2−1〜2−4の2つのグループに分ける。そして、図3の(b)に示すように、例えば、信号用の画素1−1〜1−4について、全オフ、全オン、選択オンの3種類のモードを取るものとする。図4を参照して第1の平面検出器と第2の平面検出器のそれぞれの画素の動作タイミングを説明する。本実施形態では、第2の平面検出器の補正用画素は信号用として利用している。なお、以下の説明において、第1の方向のX線は第1の平面検出器に入射し、第2の方向のX線は第2の平面検出器に入射するものとする。また、第1の方向のX線のばく射を「第1方向のばく射」と称し、第2の方向のX線のばく射を「第2方向のばく射」と称する。 As shown in FIG. 3, it is divided into two groups of signal pixels 1-1 to 1-4 and correction pixels 2-1 to 2-4. As shown in FIG. 3B, for example, the signal pixels 1-1 to 1-4 are assumed to take three types of modes of all-off, all-on, and selection-on. The operation timing of each pixel of the first flat detector and the second flat detector will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the correction pixels of the second flat panel detector are used for signals. In the following description, X-rays in the first direction are incident on the first flat detector, and X-rays in the second direction are incident on the second flat detector. Further, X-ray exposure in the first direction is referred to as “first-direction exposure”, and X-ray exposure in the second direction is referred to as “second-direction exposure”.
まず、第1方向のばく射を行うとき(時刻t1)に、第1の平面検出器の信号用画素1−1〜1−4(以下、「第1の信号用画素信号」と称する)のみをオフにしておき、他の画素はオンにしておく。これにより、第1の信号用画素1−1〜1−4に電荷が蓄積され、他の画素、すなわち、第1の平面検出器の補正用画素2−1〜2−4(以下、「第1の補正用画素信号」と称する)及び第2の平面検出器の信号用画素1−1〜1−4(以下、「第2の信号用画素信号」と称する)と補正用画素2−1〜2−4(以下、「第2の補正用画素信号」と称する)には、X線によって発生した電荷が蓄積されずに読み出されることになる。この動作により、第1の信号用画素1−1〜1−4には、第1方向のばく射による電荷が蓄積され、他の画素には電荷が蓄積されないことになる。 First, when performing irradiation in the first direction (time t1), only the signal pixels 1-1 to 1-4 (hereinafter referred to as “first signal pixel signals”) of the first flat panel detector. Is turned off and the other pixels are turned on. As a result, charges are accumulated in the first signal pixels 1-1 to 1-4, and other pixels, that is, correction pixels 2-1 to 2-4 (hereinafter referred to as "first pixels" of the first flat panel detector). 1 ”(referred to as“ correction pixel signal 1 ”), signal pixels 1-1 through 1-4 (hereinafter referred to as“ second signal pixel signal ”) and correction pixel 2-1. ˜2-4 (hereinafter referred to as “second correction pixel signal”), charges generated by X-rays are read without being accumulated. By this operation, the charges due to the irradiation in the first direction are accumulated in the first signal pixels 1-1 to 1-4, and the charges are not accumulated in the other pixels.
続いて、第2方向のばく射を行う際(時刻t2)に、全ての画素をオフにしておく。これにより、第1の信号用画素と補正用画素には、第2方向のばく射による散乱線が入射することになるので、散乱線成分が蓄積することになる。また、第2の信号用画素と補正用画素には、第2方向のばく射によるX線が入射することになる。 Subsequently, when performing irradiation in the second direction (time t2), all the pixels are turned off. As a result, the scattered radiation due to the radiation in the second direction is incident on the first signal pixel and the correction pixel, so that the scattered radiation component is accumulated. In addition, X-rays by irradiation in the second direction are incident on the second signal pixel and the correction pixel.
そして、第2方向のばく射が終了したら(時刻t3)、第1及び第2の平面検出器のそれぞれの画素から、信号用画素→補正用画素と、順次信号を読み出すことになる。しかし、第1の信号用画素の蓄積電荷(以下、「検出信号」と称する)は、第1方向のばく射による信号成分と第2方向のばく射による散乱線成分を含んでいる。ここで、第1の補正用画素の検出信号は第2方向のばく射による散乱線成分のみを含んでいる。そこで、第1の信号用画素の検出信号から第1の補正用画素の検出信号の差分を取ることで、第2方向のばく射による影響を取り除くことが出来る。この場合において、第1の信号用画素の検出信号から隣接する第1の補正用画素の検出信号をそのまま差し引くことで、散乱線成分を取り除いても良いし、信号用画素の周囲のいくつかの補正用画素の重み平均を取って、散乱線成分を推定して、当該散乱線成分を除去するようにしても良い。なお、時刻t4には、平面検出器の各画素の検出信号の読み出しが終了しているので、再び第1方向のばく射を開始することが出来る。 When the exposure in the second direction is completed (time t3), signals are sequentially read out from the pixels of the first and second flat detectors in the order of signal pixels → correction pixels. However, the accumulated charge (hereinafter referred to as “detection signal”) of the first signal pixel includes a signal component resulting from exposure in the first direction and a scattered radiation component resulting from exposure in the second direction. Here, the detection signal of the first correction pixel includes only the scattered radiation component due to the radiation in the second direction. Accordingly, by taking the difference between the detection signal of the first correction pixel and the detection signal of the first signal pixel, the influence of the radiation in the second direction can be removed. In this case, the scattered radiation component may be removed by subtracting the detection signal of the adjacent first correction pixel from the detection signal of the first signal pixel as it is, or some of the surroundings of the signal pixel may be removed. The average of the weights of the correction pixels may be taken to estimate the scattered radiation component, and the scattered radiation component may be removed. At time t4, since the reading of the detection signal of each pixel of the flat panel detector has been completed, the irradiation in the first direction can be started again.
上記のような構成とすることにより、第1の平面検出器の画素は減ることになるが、第1方向のばく射と第2方向のばく射を連続して行うことが可能になる。なお、図4のタイミングチャートでは、まず、信号用画素からの検出信号を読み出して、その後に補正用画素からの検出信号を読み出すようにしたが、読み出しの順序は、これに限らず、図5に示すように、信号用画素1−1→補正用画素2−1→信号用画素1−2→補正用画素2−2→・・・のように、信号用画素と補正用画素とを交互に読み出しても構わない。 With the above configuration, the number of pixels of the first flat panel detector is reduced, but it is possible to continuously perform exposure in the first direction and exposure in the second direction. In the timing chart of FIG. 4, first, the detection signal from the signal pixel is read out, and then the detection signal from the correction pixel is read out. However, the order of reading is not limited to this, and FIG. As shown, the signal pixel 1-1 and the correction pixel 2-1 → the signal pixel 1-2 → the correction pixel 2-2 →... It does not matter if it is read out.
上記の実施形態では、常に、第1方向のばく射を先に行い、次に第2方向のばく射を行って、その後で、各画素からの検出信号の読み出しを行うようにしている。しかし、このような方法では、第2の補正用画素は信号用画素として使用できるが、第1の補正用画素は信号用画素として使用できないので、常に第1の平面検出器からの画像信号は、第2の平面検出器からの画像信号の2分の1の解像度になってしまうことになる。両者とも同一の動作をさせたい場合には、第1方向と第2方向のばく射の順番を1回のばく射ごとに変更することが好ましい。この例を図6に示す。図6は、1回のばく射ごと第1方向と第2方向のばく射の順番を変更した場合にタイミングチャートを示す図である。 In the above embodiment, the exposure in the first direction is always performed first, the exposure in the second direction is then performed, and then the detection signal is read from each pixel. However, in such a method, the second correction pixel can be used as a signal pixel, but the first correction pixel cannot be used as a signal pixel. Therefore, the image signal from the first flat panel detector is always Therefore, the resolution becomes one half of the image signal from the second flat panel detector. When both want to perform the same operation, it is preferable to change the order of exposure in the first direction and the second direction for each exposure. An example of this is shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a timing chart when the order of exposure in the first direction and the second direction is changed for each exposure.
まず、1回目のばく射(時刻t1)では、第1方向のばく射を行い、続いて第2方向のばく射(時刻t2)を行っているので、上記の実施形態と動作は同様である。本実施形態では、2回目のばく射で、第2方向のばく射(時刻t4)を行い、続いて第1方向のばく射(時刻t5)を行っている。 First, in the first exposure (time t1), the first direction of exposure is performed, and then the second direction of exposure (time t2) is performed. Therefore, the operation is the same as the above embodiment. . In the present embodiment, in the second exposure, exposure in the second direction (time t4) is performed, and subsequently, exposure in the first direction (time t5) is performed.
この場合において、まず、時刻t4において、第2方向のばく射を行うときに、第2の信号用画素1−1〜1−4のみをオフにしておき、他の画素はオフにしておく。これにより、第2の信号用画素1−1〜1−4に電荷が蓄積され、他の画素、すなわち、第1の信号用画素1−1〜1−4と第1の補正用画素2−1〜2−4及び第2の補正用画素2−1〜2−4には、X線によって発生した電荷が蓄積されずに読み出されることになる。この動作により、第2の信号用画素1−1〜1−4には、第2方向のばく射による電荷が蓄積され、他の画素には電荷が蓄積されないことになる。 In this case, first, at the time t4, when performing irradiation in the second direction, only the second signal pixels 1-1 to 1-4 are turned off, and the other pixels are turned off. As a result, charges are accumulated in the second signal pixels 1-1 to 1-4, and other pixels, that is, the first signal pixels 1-1 to 1-4 and the first correction pixel 2- The charges generated by the X-rays are read out without being accumulated in the 1-2-4 and the second correction pixels 2-1 to 2-4. By this operation, the charges due to the radiation in the second direction are accumulated in the second signal pixels 1-1 to 1-4, and the charges are not accumulated in the other pixels.
続いて、時刻t5において、第1方向のばく射を行う際に、全ての画素をオフにしておく。これにより、第2の信号用画素と補正用画素には、第1方向のばく射による散乱線が入射することになるので、散乱線成分が蓄積することになる。また、第1の信号用画素と補正用画素には、第1方向のばく射によるX線が入射することになる。 Subsequently, at time t5, when performing exposure in the first direction, all the pixels are turned off. As a result, scattered radiation due to irradiation in the first direction is incident on the second signal pixel and the correction pixel, and thus the scattered radiation component is accumulated. In addition, X-rays by irradiation in the first direction are incident on the first signal pixel and the correction pixel.
以降の動作は、第1の平面検出器と第2の平面検出器が入れ替わったような動作となるので、以下の説明は省略する。このように、本実施形態では、1回のばく射毎に、第1方向のばく射と第2方向のばく射の順序を入れ替えているので、第1と第2の平面検出器の解像度(すなわち信号用画素として使用される画素数)が、1回のばく射毎に入れ替わることになる。従って、第1の方向の画像が常に低い解像度になることを避けることができる。 Since the subsequent operation is an operation in which the first flat detector and the second flat detector are switched, the following description is omitted. As described above, in this embodiment, the order of the first direction exposure and the second direction exposure is switched for each exposure, and therefore the resolution of the first and second flat detectors ( That is, the number of pixels used as signal pixels) is changed for each exposure. Therefore, it is possible to avoid that the image in the first direction always has a low resolution.
なお、1つの平面検出器で単独に撮影を行う場合には、補正用画素を信号用画素として、使用すればよい。 In the case of performing imaging independently with a single flat detector, the correction pixel may be used as the signal pixel.
上記の実施形態では、1行毎に交互に信号用画素と補正用画素を配置したが、これに限らず様々な配置を行うこと可能である。例えば、図7にその一例を示す。 In the above embodiment, the signal pixels and the correction pixels are alternately arranged for each row. However, the present invention is not limited to this, and various arrangements can be performed. For example, an example is shown in FIG.
図7は、信号用画素と補正用画素の配置例を示す図である。なお、図7では、横方向2画素、縦方向2画素の4画素を1画素として取り扱うことを前提としている。
図7の(a)では上記の実施形態と同様に、信号用画素と補正用画素とが1行ごとに交互に配置されている。図7の(b)では、信号用画素と補正用画素とが半分ずつ交互に配置されている。具体的には、例えば、左上の4画素では補正用画素が信号用画素の上に配置されているが、右隣の4画素ではその逆になっており、補正用画素が信号用画素の下に配置されている。また、図7の(c)では、信号用画素と補正用画素とが市松模様に配置されている。図7の(d)では、4画素のうち1つの画素のみを補正用画素とし、他の画素を信号用画素として使用している。このように、補正用画素は、どのような配置としても良い。
FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement example of signal pixels and correction pixels. In FIG. 7, it is assumed that four pixels of two pixels in the horizontal direction and two pixels in the vertical direction are handled as one pixel.
In FIG. 7A, similarly to the above embodiment, the signal pixels and the correction pixels are alternately arranged for each row. In FIG. 7B, the signal pixels and the correction pixels are alternately arranged in half. Specifically, for example, in the upper left four pixels, the correction pixels are arranged on the signal pixels, but in the four pixels on the right, the opposite is true, and the correction pixels are below the signal pixels. Is arranged. In FIG. 7C, the signal pixels and the correction pixels are arranged in a checkered pattern. In FIG. 7D, only one of the four pixels is used as a correction pixel, and the other pixels are used as signal pixels. In this way, the correction pixels may be arranged in any manner.
上記のような構成において、信号用画素と補正用画素を市松模様に配置した場合の各画素とゲート線との接続例を図8に示す。図8に示すように、信号用ゲート線と補正用ゲート線を交互に配置し、それぞれのゲート線が、1つおきにその両側の画素に接続されている。このような構成とすることにより、先の実施形態で説明したような、動作が可能となる。 FIG. 8 shows a connection example between each pixel and the gate line when the signal pixel and the correction pixel are arranged in a checkered pattern in the above configuration. As shown in FIG. 8, signal gate lines and correction gate lines are alternately arranged, and every other gate line is connected to pixels on both sides thereof. With such a configuration, the operation as described in the previous embodiment is possible.
前述したように、補正用画素には、他方向のばく射による散乱線の影響による検出信号のみが蓄積されている。また、信号用画素には、画像信号と他方向のばく射による散乱線の影響が足し合わさった情報が蓄積されている。従って、画素信号を求めるためには、信号用画素の検出信号から補正用画素の検出信号を差し引く必要がある。この場合において、例えば、4画素で1画素を構成する場合を考慮すると、図9のように、信号用画素の検出信号がそれぞれ、X1、X2であり、補正用画素の検出信号がそれぞれY1、Y2であった場合、画素信号は、
画素信号S=X1+X2−Y1−Y2
で与えられる。これにより、2つの信号用画素の検出信号が得られる。従って、S/2を求めることで、4画素の平均検出信号が得られることになる。なお、2画素を1画素とする場合は、信号用画素のそれぞれの検出信号S1、S2を、
S1=Y1−X1
S2=Y2−X2
としたり、
S1=Y1−(X1+X2)/2
S2=Y2−(X1+X2)/2
のようにしても良い。
As described above, only the detection signal due to the influence of scattered radiation caused by irradiation in the other direction is accumulated in the correction pixel. The signal pixel stores information in which the image signal and the influence of scattered radiation due to irradiation in the other direction are added. Therefore, in order to obtain the pixel signal, it is necessary to subtract the detection signal of the correction pixel from the detection signal of the signal pixel. In this case, for example, considering the case where one pixel is formed by four pixels, the detection signals of the signal pixels are X1 and X2, respectively, and the detection signals of the correction pixels are Y1, respectively, as shown in FIG. If Y2, the pixel signal is
Pixel signal S = X1 + X2-Y1-Y2
Given in. Thereby, detection signals of two signal pixels are obtained. Therefore, by obtaining S / 2, an average detection signal of 4 pixels can be obtained. In addition, when 2 pixels are set to 1 pixel, each detection signal S1, S2 of the signal pixel is
S1 = Y1-X1
S2 = Y2-X2
Or
S1 = Y1- (X1 + X2) / 2
S2 = Y2- (X1 + X2) / 2
You may do as follows.
なお、例えば、市松模様の場合には、図7の(a)(b)と同様に、4画素を1画素と扱う場合には、画素信号を加算平均によって求めても良い。一方、もとの解像度を保つために、加重平均によって、近くのものに大きい加重係数をかけて、画素情報が欠落した画素の情報を補間しても良い。図10にその一例を示す。図10に示す例では、y′1画素をその周りのY1からY4で補間している例を示す図であって、この場合、単純加算平均により、
y′1=(Y1+Y2+Y3+Y4)/4
でy′1の画素情報が得られることになる。
For example, in the case of a checkered pattern, similarly to (a) and (b) of FIG. 7, when four pixels are treated as one pixel, the pixel signal may be obtained by averaging. On the other hand, in order to maintain the original resolution, information on pixels lacking pixel information may be interpolated by applying a large weighting coefficient to nearby objects by weighted averaging. An example is shown in FIG. In the example shown in FIG. 10, it is a figure which shows the example which interpolates y'1 pixel by Y1 to Y4 of the circumference | surroundings, Comprising: In this case, by a simple addition average,
y′1 = (Y1 + Y2 + Y3 + Y4) / 4
Thus, pixel information of y′1 is obtained.
信号画素、補正画素のそれぞれに対して、このような補間を行ってから2枚の画像を差分することで、元の解像度に近い補正像を得ることができる。 By performing such interpolation for each of the signal pixel and the correction pixel and then subtracting the two images, a correction image close to the original resolution can be obtained.
尚、一つの検出器の画素を、信号用と補正用に別けるために、信号レベルが分からない画素(補正用画素の位置の信号)が存在する場合が考えられる。この場合、以下の2つの方法が考えられる。 In addition, in order to separate the pixels of one detector for signal use and correction use, there may be a case where there is a pixel whose signal level is unknown (a signal at the position of the correction pixel). In this case, the following two methods can be considered.
(1)解像度を半分にして、2×2画素の4画素を1画素とし、4画素内の信号用画素と補正用画素から、大きな1画素あたりの値を計算する。 (1) The resolution is halved, 4 pixels of 2 × 2 pixels are set as one pixel, and a large value per pixel is calculated from the signal pixels and the correction pixels in the four pixels.
(2)一方、解像度をできるだけ落とさずに、補正用画素の位置の信号を信号画素の値から補間して信号画像を求める。この際、逆に補正用画像も求めることができ、それらの画像間で散乱線の影響を補正することもできる。 (2) On the other hand, the signal image is obtained by interpolating the signal at the position of the correction pixel from the value of the signal pixel without reducing the resolution as much as possible. At this time, on the contrary, correction images can also be obtained, and the influence of scattered radiation can be corrected between these images.
このいずれかの方法により、一つの検出器の画素を、信号用と補正用に別けるようにすればよい。 By any one of these methods, the pixels of one detector may be separated for signal and correction.
上記のように、本発明の実施形態では、平面検出器に蓄積される信号に散乱線の影響を受けさせないための手段と、散乱線を補正する手段とを備えるようにしている。ここで、散乱線の影響を補正するために、平面検出器の全画素を、信号用の画素と補正用の画素に分け、それぞれ独立にオンオフ制御ができるようにしている。従って、補正を行うために、解像度を犠牲にすることになるが、連続して2方向の撮影が可能になるという効果が得られる。 As described above, in the embodiment of the present invention, means for preventing the signal accumulated in the flat detector from being affected by scattered radiation and means for correcting the scattered radiation are provided. Here, in order to correct the influence of scattered radiation, all the pixels of the flat panel detector are divided into signal pixels and correction pixels so that ON / OFF control can be performed independently of each other. Therefore, in order to perform correction, the resolution is sacrificed, but there is an effect that continuous shooting in two directions is possible.
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。上記の実施形態では、異なる2方向の撮影について説明したが、3方向以上の撮影にも、同様に適用可能である。さらに、上記各実施形態には、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せにより種々の発明が抽出され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. In the embodiment described above, shooting in two different directions has been described, but the present invention can be similarly applied to shooting in three or more directions. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
また、例えば各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、発明の効果で述べられている効果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。 In addition, for example, even if some structural requirements are deleted from all the structural requirements shown in each embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the effect of the invention Can be obtained as an invention.
5…ゲートドライバ
6…電荷・電圧変換器
7…A/D変換器
8…パラレル・シリアル変換器
10…高電圧発生部
11…X線管
12…X線発生部
13…被検体
15…X線検出部
16…画像記憶回路
17…システム制御部
18…機構制御部
20…操作部
21…表示部
22…線絞り器
23…保持部
25…平面検出器
26…画像データ生成部
31…D/A変換器
32…表示回路
33…モニタ
36…表示用画像メモリ
51…第2の方向
52…第1の方向
53…第2のX線発生器
54…第2の平面検出器
55…第1のX線発生器
56…第1の平面検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ...
Claims (13)
複数の画素を含む少なくとも2つのグループに分割された各グループの画素に対して、互いに独立に画素に信号を蓄積するオン動作と画素の信号を読み出すオフ動作の制御が可能な制御手段を具備することを特徴とするX線平面検出器。 A plurality of pixels arranged in a matrix;
Control means capable of controlling an on operation for accumulating signals in the pixels and an off operation for reading out the pixel signals independently from each other for each group of pixels divided into at least two groups including a plurality of pixels. An X-ray flat panel detector characterized by that.
前記第1の平面検出器の複数の画素を信号用画素と補正用画素とに分割する手段と、
前記第1の方向からのX線のばく射に続いて前記第2の方向からのX線のばく射を連続して行う手段と、
第1の方向からX線をばく射する際に、前記第1の平面検出器の前記信号用画素をオフにし、その他の画素をオンにする手段と、
第1の方向からのX線のばく射に続く第2の方向からX線をばく射する際に、前記第1及び第2の平面検出器の全ての画素をオフにする手段と、
前記第1及び第2の方向からのX線のばく射による前記第1の平面検出器の前記信号用画素の検出値を前記第1の平面検出器の前記補正用画素の検出値で補正する手段と、を具備することを特徴とするX線診断装置。 First and second flat detectors each having a plurality of pixels arranged in a matrix are detected, X-rays from the first direction are detected by the first flat detector, and the first and second flat detectors differ from the first direction. In an X-ray diagnostic apparatus capable of imaging from two different directions by detecting X-rays from two directions with a second flat panel detector,
Means for dividing the plurality of pixels of the first flat panel detector into signal pixels and correction pixels;
Means for continuously performing X-ray irradiation from the second direction following the X-ray irradiation from the first direction;
Means for turning off the signal pixels and turning on other pixels of the first flat panel detector when emitting X-rays from a first direction;
Means for turning off all pixels of the first and second planar detectors when emitting X-rays from a second direction following exposure of X-rays from the first direction;
The detection value of the signal pixel of the first flat detector by the X-ray irradiation from the first and second directions is corrected by the detection value of the correction pixel of the first flat detector. And an X-ray diagnostic apparatus.
前記第2の平面検出器の複数の画素を信号用画素と補正用画素とに分割する手段と、
前記第2の方向からのX線のばく射に続いて前記第1の方向からのX線のばく射を連続して行う手段と、
第2の方向からX線をばく射する際に、前記第2の平面検出器の前記信号用画素をオフにし、その他の画素をオンにする手段と、
第2の方向からのX線のばく射に続く第1の方向からX線をばく射する際に、前記第1及び第2の平面検出器の全ての画素をオフにする手段と、
前記第1及び第2の方向からのX線のばく射による前記第2の平面検出器の前記信号用画素の検出値を前記第2の平面検出器の前記補正用画素の検出値で補正する手段と、を更に具備することを特徴とするX線診断装置。 In the X-ray diagnostic apparatus according to claim 3,
Means for dividing a plurality of pixels of the second flat panel detector into signal pixels and correction pixels;
Means for continuously performing X-ray irradiation from the first direction following X-ray irradiation from the second direction;
Means for turning off the signal pixels and turning on other pixels of the second flat panel detector when emitting X-rays from a second direction;
Means for turning off all pixels of the first and second planar detectors when emitting X-rays from a first direction following exposure of X-rays from a second direction;
The detection value of the signal pixel of the second flat panel detector by the X-ray irradiation from the first and second directions is corrected with the detection value of the correction pixel of the second flat panel detector. And an X-ray diagnostic apparatus.
前記第1の平面検出器の複数の画素を信号用画素と補正用画素とに分割し、
第1の方向からX線をばく射する際に、前記第1の平面検出器の前記信号用画素をオフにし、その他の画素をオンにし、
前記第1の方向からのX線のばく射に続く第2の方向からX線をばく射する際に、前記第1及び第2の平面検出器の全ての画素をオフにし、
前記第1及び第2の方向からのX線のばく射による前記第1の平面検出器の前記信号用画素の検出値を前記第1の平面検出器の前記補正用画素の検出値で補正することと、を具備することを特徴とする制御方法。 First and second flat detectors each having a plurality of pixels arranged in a matrix are detected, X-rays from the first direction are detected by the first flat detector, and the first and second flat detectors differ from the first direction. In a control method of an X-ray diagnostic apparatus capable of imaging from two different directions by detecting X-rays from two directions with a second flat panel detector,
Dividing the plurality of pixels of the first flat panel detector into signal pixels and correction pixels;
When emitting X-rays from the first direction, turn off the signal pixels of the first flat panel detector, turn on the other pixels,
Turning off all pixels of the first and second flat detectors when emitting X-rays from a second direction following X-ray exposure from the first direction;
The detection value of the signal pixel of the first flat detector by the X-ray irradiation from the first and second directions is corrected by the detection value of the correction pixel of the first flat detector. And a control method comprising:
前記第2の平面検出器の複数の画素を信号用画素と補正用画素とに分割し、
第2の方向からX線をばく射する際に、前記第2の平面検出器の前記信号用画素をオフにし、その他の画素をオンにし、
前記第2の方向からのX線のばく射に続く第1の方向からX線をばく射する際に、前記第1及び第2の平面検出器の全ての画素をオフにし、
前記第1及び第2の方向からのX線のばく射による前記第2の平面検出器の前記信号用画素の検出値を前記第2の平面検出器の前記補正用画素の検出値で補正すること、を更に具備し、
前記第1の方向からのX線のばく射に続く前記第2の方向からのX線のばく射と、前記第2の方向からのX線のばく射に続く前記第1の方向からのX線のばく射とを交互に行うことを特徴とする制御方法。 The control method according to claim 11, wherein
Dividing the plurality of pixels of the second flat panel detector into signal pixels and correction pixels;
When emitting X-rays from the second direction, turn off the signal pixels of the second flat panel detector, turn on the other pixels,
Turning off all pixels of the first and second planar detectors when emitting X-rays from a first direction following X-ray exposure from the second direction;
The detection value of the signal pixel of the second flat panel detector by the X-ray irradiation from the first and second directions is corrected with the detection value of the correction pixel of the second flat panel detector. Further comprising
X-ray exposure from the second direction following X-ray exposure from the first direction and X-ray exposure from the first direction following X-ray exposure from the second direction. A control method characterized by alternately performing line irradiation.
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JP2018508789A (en) * | 2014-12-21 | 2018-03-29 | イオンビーム アプリケーションズ, エス.エー. | Radiation sensor |
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