JP2011092555A - 放射線画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オフセット補正データを取得するためのフレーム数が少なくても、精度の高いオフセット補正ができるＸ線画像処理装置を提供する。
【解決手段】オフセット補正データ算出手段16により、非Ｘ線照射時にＸ線検出器15から出力される画像データを積算してオフセット補正データを算出する。Ｘ線画像乗算手段18により、Ｘ線照射時にＸ線検出器15から出力されるＸ線画像データに、オフセット補正データ算出時における画像データの積算数を乗算してＸ線画像乗算データを求める。オフセット補正手段19により、Ｘ線画像乗算データからオフセット補正データを減算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線画像データからオフセット補正データを減算してオフセット補正する放射線画像処理装置に関する。

従来、Ｘ線画像処理装置は、被検体にＸ線照射を行うことにより、平面型のＸ線検出器から出力されるＸ線画像をＴＶモニタ等に表示する構成となっている。

Ｘ線検出器は、被検体を透過したＸ線を光に変換するシンチレータ（例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ））と、このシンチレータから出力される光を電荷に変換するフォトダイオード（例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ））と、このフォトダイオードで変換された電荷を取り出す例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子とを備え、このスイッチング素子を経由して画像信号を読み出し、Ｘ線画像を得ている。

１画素当たりに１個のフォトダイオードが存在するため、１０００×１０００画素とすると、１００万画素のデータを読み出す必要があり、高速化するために複数の読出回路を設けて同時に読み出し動作を行っており、さらに、画像を複数の画素群に分割して複数の読出回路に分担させている。そして、画像表示する際にはそれぞれの読出回路から読み出している。

このようなＸ線画像処理装置では、Ｘ線照射時にＸ線検出器から出力されるＸ線画像データから、非Ｘ線照射時にＸ線検出器から出力される画像データに基づいて算出されたオフセット補正データを減算するオフセット補正を行っている。

Ｘ線検出器の各読出回路からの読出チャンネル毎のオフセット補正データは互いに異なるため、予め読出チャンネル毎にオフセット補正データを求めておき、Ｘ線撮像の際にそのオフセット補正データを用いて、各読出チャンネル毎にＸ線画像データを個別に補正している。

また、Ｘ線画像処理は、Ｘ線検出器の全てのフォトダイオードから電荷を個別に読み出して解像度の高い（画素数の多い）撮影画像を得る撮影モードに加え、例えば３０画像／秒の画像レートで解像度の低い（画素数の少ない）透視画像を得る透視モードを有している。この透視モードでは、被検体にＸ線が連続的に照射されるため、Ｘ線量が低く抑えられているが、複数のフォトダイオード（例えば、２×２素子）毎に一括（加算）して読み出すことで、Ｓ／Ｎの改善を図っている。この場合、オフセット補正データは、撮影モードおよび透視モード毎に準備されており、モードに応じてオフセット補正データが切り換えられる。

また、オフセット補正データは、読出回路の温度特性により変動するため、定期的に更新する必要がある。

従来、オフセット補正データを更新する場合には、Ｘ線検出器にＸ線を照射しない期間を設け、モードに応じてＸ線検出器から得られる１または複数フレームの画像データを加算平均してオフセット補正データを算出し、更新していた（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−８０７４９号公報（第９頁、図５）

しかしながら、非放射線照射時の画像データを加算平均してオフセット補正データを取得する方式では、平均化処理により情報の欠落（ビット落ち）が生じ、精度の高いオフセット補正ができない問題がある。

ところで、透視モードと撮影モードとを交互に繰り返して行う検査においては、オフセット補正データを定期的に得るために、Ｘ線を照射しない期間を設けて操作を実施する必要がある。しかし、透視モードから撮影モードへは通常１〜２秒以内で移行して撮影を行い、撮影終了後は、撮影モードから透視モードへ直ぐに移行して状況を確認しなければならないため、十分なＸ線を照射しない期間を確保しにくかった。

そのため、オフセット補正データを収集する時間を短くする必要があり、この収集時間を短くする方法としては、オフセット補正データに使用するフレーム数を削減する方法がある。

しかしながら、非放射線照射時の画像データを加算平均してオフセット補正データを取得する方式では、フレーム数を少なくすると、微少信号の正確な読み取りができず、精度の高いオフセット補正ができない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、オフセット補正データを取得するためのフレーム数が少なくても、精度の高いオフセット補正ができる放射線画像処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、非放射線照射時に放射線検出器から出力される画像データを積算してオフセット補正データを算出するオフセット補正データ算出手段と、放射線照射時に前記放射線検出器から出力される放射線画像データに前記オフセット補正データ算出時における画像データの積算数を乗算して放射線画像乗算データを求める放射線画像乗算手段と、前記放射線画像乗算データから前記オフセット補正データを減算するオフセット補正手段とを具備しているものである。

本発明によれば、非放射線照射時の画像データを積算する方式であるため、非放射線照射時の画像データを加算平均する方式に比べ、オフセット補正データを取得するためのフレーム数が少なくても、非放射線照射時の画像データに含まれる微少信号を読み取ることが可能であり、オフセット補正データの精度向上に繋がり、精度の高いオフセット補正ができる。

本発明の放射線画像処理装置の一実施の形態を示すＸ線画像処理装置のブロック図である。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、放射線画像処理装置としてのＸ線画像処理装置11のブロック図である。

このＸ線画像処理装置11は、Ｘ線発生器12に制御されて被検体13に放射線としてのＸ線を照射する放射線源としてのＸ線源14と、このＸ線源14と対向配置され、被検体13の透過Ｘ線を放射線画像データとしてのＸ線画像データとして出力する平面型の放射線検出器としてのＸ線検出器15とを備えている。

Ｘ線検出器15には、非Ｘ線照射時にＸ線検出器15から出力される１つの画像データを所定の積算数だけ積算、または所定の積算数の画像データを積算して、オフセット補正データを算出するオフセット補正データ算出手段16が接続されている。このオフセット補正データ算出手段16は、複数種類のＸ線画像データを得るモードに応じて、オフセット補正データを算出する。

このオフセット補正データ算出手段16には、モード毎にオフセット補正データを記憶するオフセット補正データ記憶手段としてのオフセットＬＵＴ（Look Up Table）17が接続されている。

Ｘ線検出器15には、Ｘ線照射時にＸ線検出器15から出力されるＸ線画像データに、オフセット補正データ算出時における画像データの積算数と同じ数を乗算してＸ線画像積算データを求める放射線画像乗算手段としてのＸ線画像乗算手段18が接続されている。

オフセットＬＵＴ17およびＸ線画像乗算手段18には、Ｘ線画像乗算手段18で求められたＸ線画像乗算データからオフセットＬＵＴ17に記憶されているオフセット補正データを減算するオフセット補正手段19が接続されている。

オフセット補正手段19には、オフセット補正手段19でオフセット補正されたＸ線画像データを画像処理する画像処理手段20、およびこの画像処理手段20で処理された画像を表示する表示手段21が接続されている。なお、画像処理手段20には、乗算されたＸ線画像乗算データが入力されるが、そのまま処理してもよいし、乗算数と同じ数で除算して平均化してもよい。

また、Ｘ線画像処理装置11は、Ｘ線撮影やモードを制御する制御部22を備えている。

制御部22には、この制御部22からモード情報を取得して制御するモード制御手段23が接続されている。このモード制御手段23には、モード制御手段23の指示によりＸ線検出器15からの非Ｘ線照射時の画像データおよびＸ線照射時のＸ線画像データの読み出しを制御する読出制御手段24が接続されている。そして、モード制御手段23は、オフセット補正データ算出手段16、オフセットＬＵＴ17、Ｘ線画像乗算手段18および読出制御手段24にモード情報を付与し、モードに応じて制御する。

制御部22には、Ｘ線源14よりＸ線を照射させたり照射させないようにＸ線発生器12を制御するＸ線制御手段25が接続されている。

また、Ｘ線画像処理装置11が動作するモードとしては、Ｘ線検出器15が備えた全ての素子（フォトダイオード）から電荷を個別に読み出して高解像度の撮影画像を得る撮影モードと、３０画像／秒の画像レートで低解像度の透視画像を得る透視モードとがある。

次に、Ｘ線画像処理装置11の動作を説明する。

非Ｘ線照射時において、オフセット補正データ算出手段16では、モード毎に、Ｘ線検出器15から出力される１つの画像データを所定の積算数だけ積算、または所定の積算数の画像データを積算してオフセット補正データを算出する。この算出されたオフセット補正データを、モード毎にオフセットＬＵＴ17に記憶する。このオフセット補正データは、非Ｘ線照射時の画像データを積算したものであるため、ノイズの影響が低減されたオフセット補正データとして取得できる。

そして、Ｘ線撮影時であるＸ線照射時において、Ｘ線画像乗算手段18では、Ｘ線検出器15から出力されるＸ線画像データに、オフセット補正データ算出時における画像データの積算数と同じ数を乗算してＸ線画像積算データを求める。

オフセット補正手段19では、オフセットＬＵＴ17に記憶されているモード毎のオフセット補正データのうちの対応するモードのオフセット補正データを選択し、このオフセット補正データをＸ線画像乗算手段18で求められたＸ線画像乗算データから減算してオフセット補正し、Ｘ線検出器15などの暗時の影響を低減する。

次の数式１には、オフセット補正手段19によりＸ線画像乗算データからオフセット補正データを減算する数式を示す。また、数式２には、従来の非Ｘ線照射時の画像データを加算平均する方式を示し、Ｘ線画像データから、加算平均したオフセット補正データを減算している。

なお、Ｘ線検出器15の温度上昇などによりオフセットが変動することがあるため、オフセット補正データを定期的に更新する必要がある。

また、実際の医療現場での検査においては、透視モードにて、カテーテルやガイドワイヤを挿入したり、撮影位置を決定した後、直ぐに撮影を行い、撮影後は、カテーテルやガイドワイヤの状態を確認したり、除去するために、直ぐに透視モードへ移行する。従って、通常は透視モードで検査を行い、撮影開始時に撮影モードへ移行して、撮影終了直後に透視モードへ移行する。

このような場合、Ｘ線を照射しない十分な期間を確保しにくく、オフセット補正データを収集する時間を短くする必要があるが、非Ｘ線照射時の画像データを積算する方式では、オフセット補正データを取得するためのフレーム数が少なくても、微少信号の正確な読み取りができ、精度の高いオフセット補正ができる。

11 放射線画像処理装置としてのＸ線画像処理装置
15 放射線検出器としてのＸ線検出器
16 オフセット補正データ算出手段
17 オフセット補正データ記憶手段としてのオフセットＬＵＴ
18 放射線画像乗算手段としてのＸ線画像乗算手段
19 オフセット補正手段

Claims (4)

1. 非放射線照射時に放射線検出器から出力される画像データを積算してオフセット補正データを算出するオフセット補正データ算出手段と、
   放射線照射時に前記放射線検出器から出力される放射線画像データに前記オフセット補正データ算出時における画像データの積算数を乗算して放射線画像乗算データを求める放射線画像乗算手段と、
   前記放射線画像乗算データから前記オフセット補正データを減算するオフセット補正手段と
   を具備していることを特徴とする放射線画像処理装置。
2. オフセット補正データ算出手段は、１つの画像データおよび複数の画像データのいずれかを積算する
   ことを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理装置。
3. オフセット補正データ算出手段は、複数種類の放射線画像データを取得する複数のモードに応じてオフセット補正データを算出してなり、
   このオフセット補正データ算出手段によって算出されたオフセット補正データを、前記モード毎に記憶するオフセット補正データ記憶手段を具備している
   ことを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像処理装置。
4. オフセット補正データ算出手段は、非放射線照射時において外部から入力するモード情報に同期したモードのオフセット補正データを算出する
   ことを特徴とする請求項３記載の放射線画像処理装置。

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