JP2007275475A - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感度特性データ更新時に画素ごとの感度特性を判断し、FPDの特性に応じた感度特性データを効率的に作成することができるＸ線画像診断装置を提供する。
【解決手段】本発明Ｘ線画像診断装置は、Ｘ線発生手段1と、Ｘ線平面検出器2と、この平面検出器からの出力値に感度補正処理を行う感度補正処理手段3と、感度補正処理のための感度特性データを記憶する記憶手段4と、被検体のない状態で所定の平面検出器の出力値を取得させる感度データ取得制御手段6と、その出力値を利用して感度特性データを作成する感度特性データ作成手段5とを備える。このような装置において、感度データ取得制御手段6による出力値の取得数および感度特性データ作成手段5による感度特性データの作成手法の少なくとも一方が、Ｘ線照射線量の高線量域と低線量域とで異なる。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線平面検出器（FPD：Flat Panel Detector）を備えるＸ線画像診断装置に関するものである。特に、FPDの感度特性データを更新する際、感度特性データの作成をより効率的に行なうことができるＸ線画像診断装置に関する。

Ｘ線画像診断装置として、被検体を透過したＸ線をFPDで画像データに変換出力して、このデータから得られる透視画像をモニタに表示する構成が知られている。FPDは、被検体を透過したＸ線の入射に伴い光を発生するシンチレータ（例えばヨウ化セシウム）と、このシンチレータから出力される光信号を電荷に変換するフォトダイオードアレイと、変換された電荷を蓄積するコンデンサとからなる多数の検出素子を備えている。これらの検出素子は、Ｘ線画像の各画素に対応してマトリクス状に配置される。そして、例えば検出素子ごとに、薄膜トランジスタ（TFT）などのスイッチング素子を経由してコンデンサに蓄積された電荷を読み込むことにより画像データを得ることができる。

これらの検出素子を構成するシンチレータやフォトダイオードアレイには特性ばらつきがあり、それによってFPDの感度特性、つまり各検出素子に入射されるＸ線量と画像データの出力値との関係にばらつきがある。このため、予めFPDごとに感度情報を求めておき、撮像の際に、その感度情報を用いて検出信号を補正する必要がある。従来、このような感度補正は、まず被検体が存在しない状態で、ある特定の強度のＸ線をFPDに照射し、その際にFPDから得られる出力値から感度特性データを得ている。

一般に、FPDはＸ線の入射線量と画像データの出力値との関係が線形となる線形領域と非線形となる非線形領域とがある。現状では、この非線形領域が現われるのは入射線量の高線量域側であり、低線量域側では線形領域となる。線形領域では、入射線量と出力値は実質的に比例関係にあるため、ある入射線量（標準入射線量）における出力値を一点求めれば、その一点と「線量−出力値グラフ」における座標の原点とを結ぶ直線（基準線）が得られ、その基準線から他の線量における出力値も演算で求められる。

通常、FPDメーカは、線形領域での撮影しか性能保証をしておらず、線形領域となるＸ線の入射線量（保証入射線量）も制限されている。そのため、撮影は保証入射線量以下の入射線量にて行われている。この保証入射線量を超えると、入射線量と出力値が非線形となり、基準線に基づく演算では入射線量から適正な出力値を得ることができず、適切な画像を得ることが難しい。

一方、FPDの各画素が劣化等により、その感度特性が変化した場合、FPDへの入射線量に対する出力感度が変化するため、特定の強度のＸ線から得られる出力値だけでは十分な感度補正処理が行えなくなるという問題がある。

この問題を回避するため、例えば、特許文献１では、Ｘ線発生装置と、Ｘ線検出器アレイを有するＸ線撮像装置であって、Ｘ線強度推定手段と、感度情報記憶手段と、感度情報更新手段とを備えるＸ線撮像装置を開示している。Ｘ線強度推定手段は、被写体の不存在下で各チャンネル出力を平均化処理してＸ線検出器アレイの照射Ｘ線強度を推定する。感度情報記憶手段は、その推定されたＸ線強度と個々のチャンネル出力との関係を記憶する。そして、感度情報更新手段は、Ｘ線発生装置からの照射Ｘ線強度を変更することにより記憶手段に格納される個々のチャンネルについての複数点にわたるＸ線強度−出力特性を用いて感度情報記憶手段の個々のチャンネルの感度情報を更新する。

特開平１０−２１３６６７号公報

しかし、特許文献１に係る技術では、各画素の劣化等の有無に関わらず、照射Ｘ線強度を変更しながら複数枚の出力値データを取得しなければならない。その場合、出力値データの収集を行う操作者の労力や作業時間が増える。例えば、数種類のＸ線強度の出力値を取得するには、30分程度かかることがある。特に、少数のＸ線強度に対する出力値だけでほぼ適正な感度特性データが作成できる場合においても多数のＸ線強度に対する出力値を取得しなければならず、感度特性データを作成するための効率が低い。さらには収集した出力値を格納する記憶媒体の容量も増加するという問題を有していた。

その他、保証入射線量を超える線量域をも利用して、より幅の広い線量域で撮影を行いたいというニーズもある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、感度特性データの更新時に画素ごとの感度特性を判断し、FPDの特性に応じた感度特性データを作成することが可能なＸ線画像診断装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、感度特性データの取得数を極力少なくして効率的に感度特性データを得ることができるＸ線画像診断装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、FPDの入出力特性が線形の領域のみならず、非線形の領域であっても適切な感度補正を行って利用することができるＸ線画像診断装置を提供することにある。

さらに本発明の別の目的は、感度特性データの更新に必要な時間を予め知ることができるＸ線画像診断装置を提供することにある。

本発明者は、上記の課題を解決するため、種々の検討を行った結果、低線量域と高線量域とで異なる手順により感度特性データを作成することに着目し、本発明を完成するに至った。

本発明によるＸ線画像診断装置は、Ｘ線を被検体に照射するＸ線発生手段と、被検体を透過したＸ線を画像データとして変換出力するＸ線平面検出器と、この平面検出器からの出力値に感度補正処理を行う感度補正処理手段と、感度補正処理手段で感度補正処理を行うための感度特性データを記憶する記憶手段と、被検体のない状態で所定のＸ線量に対する平面検出器の出力値を取得させる感度データ取得制御手段と、取得された出力値を利用して感度特性データを作成する感度特性データ作成手段とを備える。このような装置において、本発明装置は前記感度データ取得制御手段による出力値の取得数および前記感度特性データ作成手段による感度特性データの作成手法の少なくとも一方が、Ｘ線照射線量の高線量域と低線量域とで異なることを特徴とする。

FPDの画素の経年劣化などに伴い、感度補正処理を行うための感度特性データを更新する必要が生じることがある。その際、感度特性データを作成するための基礎となる所定の線量における平面検出器の出力値の取得数、及びこの出力値から感度特性データを作成する作成手法の少なくとも一方が高線量域と低線量域とで異なれば、高・低の線量域に応じた感度特性データの作成を実現することができる。つまり、従来は、低線量域と高線量域とを分けることなく保証線量域内の全線量域で一様な感度特性データの作成を行っていたが、本発明では高・低の線量域ごとに異なる感度特性データの作成を行うことで、その作成動作の効率性を向上させることができる。

FPDは、高線量域側で経年劣化による感度特性の低下が大きく現われる傾向がある。そのため、低線量域側での感度特性データを作成するための手順を簡略化し、高線量域側でより正確な感度特性データが得られるように出力値の取得数や感度特性データの作成手法を選択することが好ましい。それにより、感度特性データの正確性と、感度特性データを得る作業の効率性を両立させることができる。

高線量域と低線量域の境界は、例えば保証入射線量域の上限値とすることが挙げられる。高線量域と低線量域の境界を保証入射線量域の上限値とした場合、従来は利用されていない保証入射線量域外の線量でもFPDの適正な感度補正処理が行えるため、より広い線量域を利用して撮影を行うことができる。その他、高線量域と低線量域の境界は、保証入射線量域で基準線を作成するために用いていた標準入射線量としてもよい。一般に、FPDの最大入射線量は、主としてFPDに用いられるコンデンサの容量に依存し、標準入射線量は、例えばこの最大入射線量の１／２とすればよい。

また、上記の平面検出器の出力値の取得は、感度補正処理の正確性の点からすれば、各画素ごとに行うことが好ましい。その他、適宜な複数画素単位で、これら画素の出力値の平均値を求めることとしてもよい。

この本発明装置においては、出力値の取得数が、低線量域では一つ、高線量域では複数であることが好ましい。低線量域では、一つの出力値を取得すれば、その出力値と「線量−出力値グラフ」における座標の原点とを結ぶ直線を求めることで低線量域の感度特性データを得ることができる。一方、高線量域では、複数の出力値を取得することで、より正確な高線量域の感度特性データを得ることができる。通常、高線量域側でFPDの感度特性の劣化が大きい。そのため、この劣化に伴う感度特性データへの影響が少ない低線量域側の出力値の取得数を最小限とし、劣化の大きい高線量域側での出力値の取得数を複数とすることで、正確な感度特性データを効率的に得ることができる。

また、本発明装置の一形態として、出力値から感度特性データを作成する手法は、低線量域では線形の感度特性データを作成し、高線量域では非線形の感度特性データを作成することも好ましい。この構成においても、低線量域側の感度特性データを線形の感度特性データとして簡略に求め、感度特性の劣化が大きい高線量域側での感度特性データを非線形の感度特性データとして正確に求めることで、全線量域にわたる感度特性データの正確性を確保すると共に、この感度特性データの作成を効率化することができる。線形の感度特性データの作成は、出力値と「線量−出力値グラフ」の原点とを通る直線を求めることなどで行えばよい。非線形の感度特性データの作成は、複数の出力値を通るｎ次曲線（ｎ≧2）を求めることなどで行えばよい。

その他、本発明装置の一形態として、感度データ取得制御手段は、高線量域における所定の線量に対する平面検出器の第一出力値を取得するようにし、さらに判定手段と通知手段とを設けることも好ましい。判定手段は、この第一出力値と記憶手段に記憶されている感度特性データとから追加の第一出力値の取得が必要か否かを判定する。通知手段は、この判定手段の判定結果を通知する。

この構成によれば、感度特性データの更新に際して、既に取得した第一出力値を利用して、それ以降の第一出力値の取得の必要性が操作者に通知される。それにより、第一出力値の取得を手動で行う場合、操作者は追加の第一出力値の取得が必要かどうかを容易に認識でき、必要な数だけ第一出力値を取得するように本発明装置を操作できる。一方、第一出力値の取得を自動で連続的に行うこともできる。例えば第一出力値を取得するための線量を予め定めた規則に基づき変化させ、各線量での第一出力値を取得することが好ましい。その場合、通知手段は、例えば追加の第一出力値を取得中であることを通知するようにすればよい。

ここで、判定手段のより具体的な判定手法としては、第一出力値と、この出力値を取得した線量における感度特性データとを比較して、両者に所定のしきい値を超える差があれば、追加の第一出力値の取得が必要と判断することが挙げられる。また、通知手段には、ランプの点灯・消灯、或いは画面上の文字やアイコンによる表示などといった視覚的な通知手段の他、ブザーなどの聴覚的な通知手段など、種々のタイプが利用できる。

複数の第一出力値の取得を自動で連続的に行うことに好適な本発明装置の一形態としては、感度データ取得制御手段は、高線量域における所定の線量に対する平面検出器の第一出力値を取得するようにし、さらに判定手段を備える構成とすることが挙げられる。この判定手段は、第一出力値と記憶手段に記憶されている感度特性データとから追加の第一出力値の取得が必要か否かを判定する。この判定により追加の第一出力値の取得が必要とされた場合、感度データ取得制御手段は、高線量域において、先に第一出力値を求めた際の線量から線量を低下させて、その低下させた線量における出力値を追加の第一出力値として取得させる。そして、この判定手段による判定と、感度データ取得手段による追加の第一出力値の取得とを、追加の第一出力値と感度特性データとの差が所定のしきい値内に入るまで繰り返す。

この構成において、２つ目以降の第一出力値を取得する際の線量は、1つ目の第一出力値を取得した際の線量から一定幅ずつ低下させることが好ましい。例えば、最初の第一出力値を最大入射線量の95％の線量に対する出力値として取得する。この最初の出力値が感度特性データから所定のしきい値よりも大きく外れていた場合、判定手段は追加の第一出力値の取得が必要と判断する。次に、２つ目の第一出力値を最大入射線量の90％の線量に対する出力値として取得する。この２つ目の第一出力値も感度特性データとの対比を行い、両者の差が所定のしきい値内に収まるか否かが判定される。以下同様に３つ目以降の第一出力値を最大入射線量の85％、80％、75％…として低下させていく。そして、ある線量の第一出力値が感度特性データから所定のしきい値内に収まるまで、この第一出力値の取得と判定手段による判定を繰り返す。

この構成によれば、適正な感度特性データの作成に必要な数の第一出力値が揃うまで、自動的に線量の決定と、その線量に対応する第一出力値の取得とを継続することができる。そのため、操作者は一つずつ第一出力値を取得する作業を行う必要がなく、効率的に第一出力値の取得を行うことができる。また、この構成によれば、上述した通知手段を設けてもよいが、設けなくてもよい。通知手段を設けない場合、後述する予測演算手段や待ち状態表示手段を設けることが好ましい。

上述した手動で第一出力値を順次取得する装置構成と、自動で第一出力値を順次取得する装置構成のいずれであっても、感度データ取得制御手段は、平面検出器の出力が得られる最大入射線量値に基づいて第一出力値を取得するための線量を決定することが好適である。第一出力値を取得するための平面検出器からの線量をできるだけ大きくすることによって、判定手段が、上述した追加の第一出力値の取得が必要か否かを判定しやすくできる。

さらに、自動で複数の第一出力値を取得する場合、感度特性データの作成に必要な全ての第一出力値の取得が終了するまでの時間を演算する予測演算手段を設けることが好ましい。この予測演算手段は、既に取得した第一出力値と感度特性データとを利用して、あと幾つ追加の第一出力値を取得すれば、その追加の第一出力値と感度特性データとの差がしきい値内に入るかを予測する。そして、その予測から、全ての第一出力値の取得が終了するまでの時間を演算する。この場合、さらに予測演算手段の演算結果を表示する待ち状態表示手段とを備えることとする。

この構成によれば、操作者は、全ての第一出力値の取得に要する時間を予め知ることができるため、その間に本発明装置から離れるなどして、他の作業を行うことができる。

予測演算手段が利用する既に取得した第一出力値の数は、単数でも複数でもかまわない。この数が複数の場合、より正確に感度特性データの作成に必要な全ての第一出力値の数を予測できる。また、予測演算手段は、例えば、一つの線量に対する第一出力値の取得時間が既知であるため、その単位取得時間に取得すべき第一出力値の数を乗ずることで全ての第一出力値の取得時間を求めることができる。待ち状態表示手段は、全ての第一出力値の取得時間を直接モニターなどに表示してもよいし、この取得時間に相当程度時間を要するのであれば、「しばらく時間がかかります」と表示したり、取得時間が短い場合は、「もうすぐ撮影できます」などの表示としてもよい。

その他、本発明装置の一形態として、前記感度データ取得制御手段で、さらに低線量域における単一の線量に対する平面検出器の第二出力値を取得し、感度特性データ作成手段は、第一出力値と第二出力値を利用して感度特性データを作成するように構成することも好ましい。

この構成によれば、低線量域の感度特性データは、単一の線量に対する平面検出器の第二出力値から作成するため、低線量域における感度特性データの作成手順を簡略化できる。それに伴い、全線量域の感度特性データの作成を効率化することに寄与できる。なお、全線量域の感度特性データは、例えば低線量域の感度特性データに高線量域の感度特性データを連続させることで形成すればよい。

本発明のＸ線画像診断装置は、次の効果を奏することができる。

(1)感度特性データを作成するための基礎となる所定の線量における平面検出器の出力値の取得数、及びこの出力値から感度特性データを作成する作成手法の少なくとも一方を、高線量域と低線量域とで異なるものとすることで、高・低の線量域に応じた感度特性データの作成を実現することができる。それに伴い、感度特性データの作成を効率的に行うことができる。特に、平面検出器の出力値の取得数を極力減らすことで、この出力値の取得に要する時間を大幅に短縮することができる。この出力値の取得数が少なければ、それら出力値を記憶するための記憶手段の容量も小さくできる。

(2)高・低の線量域に応じた感度特性データの作成を実現することができるため、FPDの保証入射線量を超える線量においても適正な感度特性データを得ることができる。それにより、保証入射線量を超える線量をも撮影に利用することができる。

(3)判定手段による判定と、感度データ取得手段による追加の第一出力値の取得とを、追加の第一出力値と感度特性データとの差が所定のしきい値内に入るまで繰り返すことで、合計で幾つの第一出力値を取得すれば適正な感度特性データが作成できるかを自動的に判断できる。

(4)感度特性データの作成に必要な全ての第一出力値の取得が終了するまでの時間を演算する予測演算手段を設け、さらにその演算結果を表示する待ち状態表示手段を設けることで、全ての第一出力値の取得に要する時間を予め知ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（実施の形態1）
＜装置構成＞
本発明のＸ線画像診断装置は、図１に示すように、Ｘ線発生手段1、Ｘ線平面検出器2（FPD）、感度補正手段3、記憶手段4、感度特性データ作成手段5、感度データ取得制御手段6、判定手段7、通知手段8および画像表示手段9を備える。

Ｘ線発生手段1は、被検体ＰにＸ線を照射する。この発生手段1は、Ｘ線管および発生されたＸ線の照射範囲を規制するＸ線絞りを有する。

FPD2は、Ｘ線発生手段に対向配置されており、両者の間に配された被検体Ｐを透過したＸ線を画像データとして変換出力する。ただし、後述する感度特性データを作成する際は、被検体のない状態でFPD2にＸ線を入射させ、そのときに出力される出力輝度値（以下単に出力値という）を取得する。

感度補正手段3は、FPD2から出力される画像データの感度補正処理を行う。この補正処理により、適正な感度特性の透視画像を得ることができる。

記憶手段4は、感度補正処理を行う際の感度特性データを記憶しておく。通常、FPD2の画素に劣化のない初期状態では、後述するように低線量域で取得した第二出力値（G_ori）と線量-出力値特性グラフにおける原点とを結ぶ直線（基準線）を感度特性データとして記憶しておく。また、記憶手段4は、感度特性データの作成に用いるFPD2からの所定の出力値も記憶する。

感度特性データ作成手段5は、被検体のない状態でFPD2にＸ線を入射させ、そのときに出力される出力値を利用して、感度補正処理を行うための感度特性データを作成する。その具体的な動作手順は後述するが、高線量域と低線量域とで異なる手順により感度特性データの作成を行う。

感度データ取得制御手段6は、感度特性データの作成に必要なFPD2の出力値を取得するための指令制御をＸ線発生手段1およびFPD2に対して行う。この出力値は、被検体のない状態でFPD2に所定の線量のＸ線を入射させて行う。その際、線量の選択の手法が高線量域と低線量域とで異なる。高線量域では、最高入射線量を基準に、そこから一定幅ずつ線量を低下させ、各線量における複数の出力値を取得する。この高線量域で取得した出力値を第一出力値とする。低線量域では、標準入射線量（最高入射線量の1/2）に対する単一の出力値を取得する。この低線量域で取得した出力値を第二出力値（G_ori）とする。いずれの場合も、出力値の取得は、FPDの各画素ごとに行う。そして、本例では、前記標準入射線量が高線量域と低線量域の境界値となる。

判定手段7は、感度データ取得制御手段6により取得された出力値と記憶手段4から読み出した感度特性データとを比較し、追加の出力値の取得が必要か否かを判定する。本例では、第一出力値が感度特性データから所定のしきい値よりも大きく外れている場合に、追加の第一出力値の取得が必要と判断する。逆に、第一出力値が感度特性データから所定のしきい値内に入っていれば、第一出力値の取得を終了する。

通知手段8は、判定手段7の判定結果を操作者に通知する。本例では、判定結果に基づき、追加の出力値の取得が開始されること並びに追加の出力値の取得動作を行っていることを、ランプの点灯により操作者に通知する。

そして、画像表示手段9は、感度補正処理された透視画像を表示する。画像表示手段には、CRTや液晶ディスプレイなどが利用される。

＜動作手順＞
以上の本発明装置により、感度特性データの更新を行う際の動作手順を図１〜図６に基づいて説明する。以下の説明で、装置構成については図１を、処理手順については図２のフローチャートを参照し、個々の処理手順での詳細説明においては図３以降に示すＸ線入射量と出力値とのグラフや模式構成図を参照する。説明の便宜上、このグラフでは、FPDの画素の劣化に伴う出力値の変化量を実際よりも誇張して示している。

まず、操作者は、Ｘ線発生手段1とFPD2との間に被検体が存在しない状態で、図示しない操作パネルからの操作により、感度データ取得要求を感度データ取得制御手段6に出力する。

感度データ取得制御手段6は、標準入射線量とは異なる線量、つまり高線量域における所定の線量を決定し（ステップS1）、その線量でFPD2にＸ線を照射するようＸ線発生手段1を制御する。

この線量の決定は、図３に示すように、FPD2の出力が得られる最大入射線量R_maxに基づいて行う。例えば、最大入射線量R_maxのr％低いＸ線強度、すなわちR_max−R_max×（r/100）を、最初の第一出力値を得るための線量として決定する。最大入射線量R_maxを基準にして第一出力値を得るための線量を決めるのは、FPD2（図１）からの出力値をできるだけ大きくすることによって、後述する判定手段による判定を行いやすくするためである。また、線量を決めるためのrという値は、FPD2の入射線量に対する出力値特性において、感度特性データに非線形性が現れやすい値が選択される。例えば、最大入射線量R_maxの数％（例えば5〜10％）が値rとして選択される。この値rは各FPD2の特性に応じて予め設定しておくものとする。

Ｘ線発生手段1は、決定された線量に従ってFPD2にＸ線を照射する。X線の照射を受けたFPD2は、その際の第一出力値を記憶手段4に出力する（ステップS2）。この第一出力値は、判定手段7に読み出され、同様に記憶手段4から読み出された感度特性データGsと比較される（ステップS3）。

この比較動作を図４のグラフに基づいて説明する。R_max−R_max×（r/100）の線量に対する出力値を最初の第一出力値G₁として取得する。ここでは、FPD2（図１）を構成する画素の経年劣化により、第一出力値G₁は感度特性データGsである基準線（破線表示）より下方にずれた値となっている。この第一出力値G₁とR_max−R_max×（r/100）の線量に対する基準線上の出力値との差D₁を求める。

図４(A)に示すように、この差D₁が所定のしきい値D_th以下の場合、第一出力値の取得を終了し、2つの出力値（G_ori、G₁）より更新用の感度特性データを作成する（ステップS4）。しきい値D_thは、例えばFPDの複数枚の感度特性データより予め決定されるものとする。更新用の感度特性データの作成は、感度特性データ作成手段5により行う。例えば、出力値G_oriと原点を通る直線を低線量域の感度特性データとし、出力値G_ori、G₁を通る近似曲線を高線量域の感度特性データとして、両感度特性データを連続させることで全線量域の感度特性データとする。この更新用の感度特性データは記憶手段4に更新して記憶し、新たな感度特性データとして用いる（ステップS5）。

一方、図４(B)に示すように、出力値の差D₁が所定のしきい値D_thよりも大きい場合、判定手段7は追加の第一出力値の取得が必要と判定する。その際、後述するように、追加の第一出力値を取得することが通知手段により操作者に表示される。そして、上記の判定に基づいて、感度データ取得制御手段6は、追加の第一出力値の取得を指令する。この追加の第一出力値を取得する際、線量は最大入射線量R_maxの2r％低い線量に決定される（ステップS1）、すなわちR_max−R_max×（2r/100）の線量に対する出力値を２つ目の第一出力値G₂として取得する（ステップS2）。続いて、この第一出力値G₂についてもR_max−R_max×（2r/100）の線量に対する基準線上の出力値との差D₂を求める。そして、この差D₂が所定のしきい値D_th以内に入るか否かを判断し（ステップS3）、入っていれば、3つの出力値（G_ori、G₁、G₂）より更新用の感度特性データを作成し、外れていればさらに追加の第一出力値の取得が必要と判定する。

以後同様に、判定手段で追加の第一出力値の取得が必要とされた場合、Ｘ線の入射線量をR_max−R_max×（nr/100）として順次低下させて、各線量に対する出力値の取得を行う。このnは正の整数で、ここでは3,4,5…となる。そして、第一出力値G_nとその取得線量に対する基準線の出力値との差がしきい値D_th以内に入るまで同様の手順を繰り返す。このステップS1からステップS3までの繰り返しにより、画素の劣化に伴う感度特性の変化が大きい高線量域でも正確な感度特性データを得ることができる。

以上の手順により、n回の第一出力値を取得した結果、作成された更新用の感度特性データを図５のグラフに示す。ここでは、出力値G_oriと第一出力値G₁〜G_nとを用いて低線量域では直線、高線量域では曲線からなる感度特性データ（実線表示）を得ている（ステップS4）。このように、低線量域では簡略に感度特性データを作成し、高線量域では複数の第一出力値を用いてより正確な感度特性データ作成できる。また、高線量域における第一出力値の取得数を極力少なくできるため、より効率的な感度特性データの更新動作が可能になる。

そして、以上の手順において、判定手段7で追加の第一出力値の取得が必要と判断された場合、通知手段8により判定結果が表示される（ステップS6）。例えば、図６に示すように、本発明装置の適宜な位置に通知手段8を設ける。この通知手段8は、ランプ81を有すると共に文字表示が可能となっている。そして、追加の出力値の取得が開始されること並びに追加の出力値の取得動作を行っていることを、ランプの点灯および文字の表示により操作者に通知する。この表示により、操作者は感度特性データの更新動作中であることを容易に認識できる。

（実施の形態2）
次に、感度特性データの更新に必要な第一出力値の合計取得数を予め予測し、この取得動作が終了するまでの時間を求めて、その時間を操作者に通知する構成の本発明装置を図７〜図９に基づいて説明する。

本例の装置でも、図７に示すように、装置構成としては、Ｘ線発生手段1、Ｘ線平面検出器2（FPD）、感度補正手段3、記憶手段4、感度特性データ作成手段5、感度データ取得制御手段6、判定手段7および画像表示手段9を備える。ただし、本例の装置は、実施の形態１における通知手段を具備しておらず、その代わりに予測演算手段10と、待ち状態表示手段11とを備える。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

この装置でも、図８に示すように、最大入射線量から順次一定幅ずつ線量を低下させて線量を決定し（ステップS11）、各線量に対する画素の出力値を第一出力値として取得すること（ステップS12）や、この第一出力値と感度特性データとの比較を行い、その差が一定のしきい値以内となるか否かを判定すること（ステップ13）、判定の結果、その差が一定のしきい値以内に入れば、それまでに取得した第一出力値で感度特性データを作成すること（ステップS14）は実施の形態１と同様である。

一方、予測演算手段10は、既に取得した第一出力値と感度特性データを利用して、あと幾つ追加の第一出力値を取得すれば、その追加の第一出力値と感度特性データとの差がしきい値内に入るかを予測し、感度特性データの作成に必要な全ての第一出力値の取得が終了するまでの時間を演算する。

例えば、図９に示すように、最初の第一出力値が感度特性データから所定のしきい値外に外れていた場合、次のように全第一出力値の取得数を予測する（ステップS15）。まず、最初の出力値G1と出力値G_oriとをつなぐ曲線を作成する。この曲線は、例えばG₁とG_oriとを通り基準線に接する接線を求めることなどで得られる。次に、実施の形態1と同様に、順次線量を一定値rずつ下げ、各線量における上記曲線との交点を求める。この交点の出力値は、仮想の第一出力値G₂、G₃…と考えることができる。そして、この仮想の第一出力値G₂、G₃…と、これら出力値と対応する線量における基準線上の出力値との差がしきい値以下となる仮想の第一出力値を求める。図９のグラフでは仮想の第一出力値G4と基準線との差がしきい値以下となっている。そのとき、予測演算手段10は第一出力値をG4まで、つまり合計４つ取得すれば感度特性データの作成に必要な第一出力値が全て求められると判断する。取得するべき第一出力値の数が判明すれば、その数の第一出力値を順次線量を所定幅の値rずつ低下させながら取得する。

一方、一回の第一出力値の取得に要する時間は、主として各画素を構成するコンデンサに電荷を蓄積する時間およびその電荷を読み出す時間から求めることができる。そのため、この一回の第一出力値の取得に要する単位時間に必要な第一出力値の数を乗算することで全ての第一出力値の取得に要する時間を演算することができる。

そして、この予測演算手段10の演算結果を待ち状態表示手段11に表示する（ステップS16）。待ち時間表示手段11は、全ての第一出力値の取得に要する時間に応じて表示内容を変えられる構成とする。例えば、第一出力値の取得が少ない場合、「もうすぐ撮影できます」と表示したり、第一出力値の取得数が多い場合は、「撮影まで20分程度お待ち下さい」と表示したりすることが考えられる。

実施の形態１では、追加の第一出力値の取得が必要になったことや、その追加の第一出力値の取得が行われていることは、通知手段により作業者が知ることができる。しかし、この第一出力値の取得数が２つで終わるのか或いは５つ必要なのかといった情報は作業者にはわからず、第一出力値の取得動作がいつ終了するのか事前にわからない。実施の形態２の構成によれば、劣化による感度特性の変動が大きい高線量域での出力値の取得数を極力少なくできることに加え、一つ目の第一出力値を利用して、さらに幾つの第一出力値を追加取得すれば良いかを予測できる。そのため、事前に感度特性データの更新動作の完了時間を知ることができる。それに伴い、感度特性データの更新動作中は、操作者は別の作業を行うことができる。もちろん、一つ目の第一出力値を利用するだけでなく、既に取得した複数の第一出力値を利用して前記曲線を作成してもよい。

求められた取得数の第一出力値が取得できれば、それらの出力値を利用して感度特性データを新たに作成する。そして、この感度特性データは、記憶手段に更新して記憶される（ステップ18）。

本発明のＸ線画像診断装置は、Ｘ線画像の撮影に好適に利用することができる。

本発明の実施の形態１を示す機能ブロック図である。 実施の形態１における動作手順を示すフローチャートである。 第一出力値を得るための線量を決定する様子を示す説明図である。 (A)は所定のしきい値内に出力値の差D1が収まる場合、（B）は収まらない場合を示し、追加の第一出力値を取得するか否かの決定手順を示す説明図である。 複数の第一出力値から感度特性データを作成する手順の説明図である。 通知手段の概要を示す模式構成図である。 本発明の実施の形態２を示す機能ブロック図である。 実施の形態２における動作手順を示すフローチャートである。 予測演算手段が第一出力値の取得数を決定する手順を示す説明図である。

符号の説明

1 Ｘ線発生手段 2 Ｘ線平面検出器 3 感度補正手段 4 記憶手段
5 感度特性データ作成手段 6 感度データ取得制御手段 7 判定手段
8 通知手段 9 画像表示手段
10 予測演算手段 11 待ち状態表示手段
81 ランプ
Ｐ 被検体

Claims (4)

1. Ｘ線を被検体に照射するＸ線発生手段と、被検体を透過したＸ線を画像データとして変換出力するＸ線平面検出器と、この平面検出器からの出力値に感度補正処理を行う感度補正処理手段と、感度補正処理手段で感度補正処理を行うための感度特性データを記憶する記憶手段と、被検体のない状態で所定のＸ線量に対する平面検出器の出力値を取得させる感度データ取得制御手段と、取得された出力値を利用して感度特性データを作成する感度特性データ作成手段とを備えるＸ線画像診断装置であって、
   前記感度データ取得制御手段による出力値の取得数および前記感度特性データ作成手段による感度特性データの作成手法の少なくとも一方が、Ｘ線照射線量の高線量域と低線量域とで異なることを特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 出力値の取得数が、低線量域では一つ、高線量域では複数であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
3. 出力値から感度特性データを作成する手法は、低線量域では線形の感度特性データを作成し、高線量域では非線形の感度特性データを作成することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線画像診断装置。
4. 前記感度データ取得制御手段は、高線量域における所定の線量に対する平面検出器の第一出力値を取得し、
   さらに、この第一出力値と記憶手段に記憶されている感度特性データとから追加の第一出力値の取得が必要か否かを判定する判定手段と、
   この判定結果を通知する通知手段とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線画像診断装置。

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