JP3277866B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

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、被検体へのＸ線
照射に伴ってＸ線透視像検出器から出力されるＸ線検出
信号に基づき被検体のＸ線透視画像の表示を行うＸ線診
断装置に係り、特にＸ線透視画像の中に散乱Ｘ線除去用
のＸ線グリッドがアーチフアクト（偽像）として現れる
ことを防止するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線診断装置の場合、通常、図１
３に示すように、天板５１の上に載置された被検体（患
者）ＭにＸ線を照射するＸ線管５２と、天板５１を挟ん
で対向配置されたＸ線透視像検出用のイメージインテン
シファイア５３と、Ｘ線透視画像を表示するモニタ５４
等を備え、Ｘ線管５２から被検体ＭへＸ線が照射される
のに伴ってイメージインテンシファイア５３で検出され
る被検体ＭのＸ線透視像が、イメージインテンシファイ
ア５３の後段に設置されたＴＶカメラ（図示省略）で撮
像されてからＡＤ変換・画像処理などを経て、最終的に
Ｘ線透視画像としてモニタ５４の画面の上に映し出され
るという構成になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
Ｘ線診断装置の場合、線状の濃度ムラを呈するアーチフ
ァクトがＸ線透視画像の中に出現し画質を低下させると
いう問題がある。従来のＸ線診断装置では、イメージイ
ンテンシファイア５３の前に設置した散乱Ｘ線除去用の
Ｘ線グリッド５５で散乱Ｘ線をカットすることにより、
イメージインテンシファイア５３への散乱Ｘ線の入射を
防止する構成がとられている。したがって、Ｘ線グリッ
ト５５のＸ線透視像も被検体ＭのＸ線透視像と一緒にイ
メージインテンシファイア５３で検出されて同時に表示
されることになる。ただ、Ｘ線グリッド５５は多数の薄
板状の金属製格子が極狭い一定の間隔を保って平行に配
置された構造のものであり、従来装置の場合、撮像系の
解像度がＸ線グリッド５５の格子間隔を識別できるレベ
ルに達していなかったことから、Ｘ線グリッド５５が見
かけ上はＸ線透視画像の中に現れず問題とならなかっ
た。

【０００４】ところが、近年のＸ線画像処理技術の進展
は著しく、高精細型（高分解能）のイメージインテンシ
ファイアの出現や１０００×１０００といったマトリッ
ク構成を有する高分解能ＣＣＤ式ＴＶカメラの出現によ
り、撮像系の解像度がＸ線グリッド５５の格子間隔を識
別できるレベルに達したことから、Ｘ線グリッド５５が
線状の濃度ムラを呈するアーチファクトとなってＸ線透
視画像の中に出現するようになった。

【０００５】もちろん、Ｘ線グリッド５５の格子間隔を
撮像系が識別できないようにもっと縮められれば、見か
け上、Ｘ線グリッド５５は画像中に現れなくなる。しか
し、現在でもＸ線グリッド５５の格子間隔は１ｃｍ当た
り４０本というほど非常に狭く、今まで以上に狭い格子
間隔のＸ線グリッドは製造コストが高くなり過ぎる。ま
た、格子間隔の縮小により透過Ｘ線の線質変動が生じ、
Ｘ線透視像の検出感度特性が変わってしまうということ
も問題である。そのため、Ｘ線グリッド５５の格子間隔
を縮めるということでは問題を解決することは無理であ
る。

【０００６】この発明は、上記の事情に鑑み、散乱Ｘ線
除去用のＸ線グリッドの格子間隔を縮めることなく、Ｘ
線グリッドに起因するアーチファクトの無いＸ線透視画
像を得ることができるＸ線診断装置を提供することを課
題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、この発明のＸ線診断装置は、天板の上に載置された
被検体にＸ線を照射するＸ線管と、天板を挟んで前記Ｘ
線管に対向配置されているとともに被検体のＸ線透視像
を検出してＸ線検出信号を出力するＸ線透視像検出器
と、Ｘ線透視像検出器の前に設置されている散乱Ｘ線除
去用のＸ線グリッドと、Ｘ線透視像検出器からのＸ線検
出信号に従って原Ｘ線画像を記憶する原画像記憶手段
と、原Ｘ線画像を画像処理して得られるＸ線透視画像を
表示する画像表示手段とを備えたＸ線診断装置におい
て、天板の上にファントム（均質被検体）が置かれたフ
ァントム載置状態および天板の上に何も載置されていな
いブランク状態のいずれか一方の状態でのＸ線撮影によ
って得られるＸ線透視像検出器からのＸ線検出信号に従
って、Ｘ線グリッドによる画像上の線状の濃度ムラに相
応する濃度ムラ補正用画素データを原Ｘ線画像上の位置
と対応付けして記憶する濃度ムラデータ記憶手段と、濃
度ムラデータ記憶手段に予め記憶してある濃度ムラ補正
用画素データに基づき、天板の上に被検体が載置された
状態でのＸ線撮影によって得られる原Ｘ線画像の各画素
データに対して、Ｘ線グリッドに起因する線状の濃度ム
ラがＸ線透視画像から除かれるように補正処理を行う濃
度ムラ補正手段とを備え、さらに、Ｘ線管とＸ線透視像
検出器との距離を変更することによってＸ線透視画像の
表示倍率を変更する際に、Ｘ線透視像検出器に投影され
るＸ線グリッドのＸ線透視像についての像拡大率をＸ線
管とＸ線透視像検出器との距離に応じて求出する像拡大
率求出手段を備え、前記濃度ムラデータ記憶手段は、Ｘ
線グリッドのＸ線透視像についての種々の像拡大率に対
応つけて種々に拡大された濃度ムラ補正用画素データを
記憶しており、かつ、前記像拡大率求出手段により求め
られた像拡大率に応じた濃度ムラ補正用画素データが前
記濃度ムラデータ記憶手段から選択されて前記濃度ムラ
補正手段へ送られるよう構成されている。

【０００８】

【０００９】〔作用〕次に、この発明のＸ線診断装置に
よるＸ線撮影の際のアーチファクト消去作用について説
明する。この発明のＸ線診断装置によるＸ線撮影が行わ
れる場合、Ｘ線管から天板の上の被検体へＸ線が照射さ
れると同時に、Ｘ線透視像検出用のＸ線透視像検出器か
ら出力されるＸ線検出信号に従って原画像記憶手段へ原
Ｘ線画像が記憶される。この発明のＸ線診断装置でも、
やはりＸ線透視像検出器の前に散乱Ｘ線除去用のＸ線グ
リッドが設置されていて、原Ｘ線画像には被検体のＸ線
透視像と重なる形でＸ線グリッドのＸ線透視像が含まれ
ることから、Ｘ線グリッドのＸ線透視像の信号分を除か
ないままＸ線透視画像を表示すると、Ｘ線透視画像の中
にＸ線グリッドによる線状の濃度ムラのアーチファクト
が出現してしまう。

【００１０】この発明のＸ線診断装置の場合、天板の上
にファントムが置かれたファントム載置状態、および、
天板の上に何も載置されていないブランク状態のいずれ
かの状態でのＸ線撮影が、被検体のＸ線撮影に先立って
行われ、このＸ線撮影により得られるＸ線透視像検出器
からのＸ線検出信号に従って、Ｘ線グリッドによる画像
上の線状の濃度ムラに相応する濃度ムラ補正用画素デー
タを、原Ｘ線画像上の位置と対応付けして濃度ムラデー
タ記憶手段ヘ予め記憶する。

【００１１】そして、天板の上に実際の被検体が載置さ
れた状態でのＸ線撮影によって得られる原Ｘ線画像の各
画素データに対し、濃度ムラ補正手段により、予め記憶
しておいた濃度ムラ補正用画素データに基づき、Ｘ線グ
リッドに起因する線状の濃度ムラがＸ線透視画像から除
かれるように補正処理を行う。この画素データの補正処
理は、被検体の原Ｘ線画像の画素データにおけるＸ線グ
リッドのＸ線透視像の信号分だけを、予め記憶しておい
た濃度ムラ補正用画素データを使ってキャンセル（差し
引く）する画像処理であり、アーチファクトを引き起こ
すＸ線グリッドのＸ線透視像の信号分をＸ線透視画像か
ら取り除く処理である。すなわち、この発明のＸ線診断
装置の場合、Ｘ線グリッドの像だけに対するＸ線撮影を
予め実行することにより得る濃度ムラ情報に基づき、実
際の被検体のＸ線撮影で得られる原Ｘ線画像の各画素デ
ータからＸ線グリッドの信号分を差し引く画像処理を行
い、Ｘ線グリッドに起因するアーチファクトの無いＸ線
透視画像を得るのである。

【００１２】さらに、この発明のＸ線診断装置では、像
拡大率求出手段によりＸ線透視像検出器に投影されるＸ
線グリッドのＸ線透視像（以下、適宜「Ｘ線グリッド透
視像」と略記）についての像拡大率が求められ、求めら
れた像拡大率に応じた濃度ムラ補正用画素データが濃度
ムラデータ記憶手段から選択されて濃度ムラ補正手段へ
送られ、濃度ムラ補正手段による画素データの補正処理
が行われる。

【００１３】Ｘ線診断装置の場合、状況に応じてＸ線透
視画像の表示倍率が変更されるが、これに伴ってＸ線透
視像検出器に投影される被検体のＸ線透視像の像拡大率
が変わり、当然、Ｘ線グリッド透視像の像拡大率も変化
し、被検体の原Ｘ線画像における濃度ムラの像倍率が変
わる。この濃度ムラの像倍率の変化は画像上での位置変
動を伴うので、濃度ムラ補正用画素データとの位置対応
関係にズレが生じ、画素データの補正処理を行っても、
濃度ムラを引き起こす信号分がきっちりとキャンセルさ
れない。そこで、この発明では、Ｘ線グリッドのＸ線透
視像についての種々の像拡大率に対応つけて種々に拡大
された濃度ムラ補正用画素データを濃度ムラデータ記憶
手段に記憶しておき、像拡大率求出手段により求められ
た像拡大率に応じた濃度ムラ補正用画素データを濃度ム
ラデータ記憶手段から選択して、被検体の原Ｘ線画像の
濃度ムラと濃度ムラ補正用画素データとの位置対応関係
をズレないようにしておいて画素データの強度補正を行
うので、濃度ムラを引き起こす信号分がきっちりキャン
セルされる。

【００１４】

【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は実施例に係るＸ線診
断装置の全体構成を示すブロック図、図２は実施例装置
のＸ線グリッドの構成を示す斜視図、図３はフラットパ
ネル型Ｘ線センサ（以下、適宜「Ｘ線センサ」と略記す
る）でのＸ線検出素子の配列を示す平面図、図４はＸ線
センサの大略構成を示す斜視図、図５はＸ線センサの層
構造を示す断面図、図６はＸ線センサの回路構成を示す
ブロック図である。

【００１５】実施例のＸ線診断装置は、図１に示すよう
に、被検体Ｍを載置する天板１と、天板１の上に載置さ
れた被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管２と、天板１を挟
んでＸ線管２に対向配置された２次元アレイ方式のフラ
ットパネル型Ｘ線センサ（Ｘ線透視像検出器）３と、天
板１の下側であってＸ線センサ３の前方となる位置に設
置されたＸ線グリッド４と、Ｘ線センサ３からＡＤ変換
部５を介して送り込まれるＸ線検出信号に従って原Ｘ線
画像を記憶する原画像メモリ６と、原Ｘ線画像を画像処
理して得られるＸ線透視画像を表示するモニタ（画像表
示手段）７などを備え、Ｘ線管２からのＸ線照射に伴っ
て被検体ＭのＸ線透視像がＸ線センサ３で検出されると
同時に、Ｘ線センサ３からＸ線検出信号が読み出された
後、ＡＤ変換・画像処理などを経て、最終的にモニタ７
の画面にＸ線透視画像として映し出される構成となって
いる。

【００１６】天板１とＸ線センサ３の間に位置するＸ線
グリッド４は、散乱Ｘ線がＸ線センサ３に入射するのを
防止するために設けられているものであり、図２に示す
ように、多数の薄板状の金属製格子４ａ，…，４ａが極
狭い一定の間隔を保って平行に配置された構造となって
いる。また、上の他、実施例のＸ線診断装置は、被検体
ＭのＸ線透視像をフィルム撮影するカセッテレス式の速
写撮影機構（図示省略）も備えていて、実施例装置はＸ
線透視撮影装置構成となっている。以下、実施例装置の
各部について、より具体的に説明する。

【００１７】天板１は被検体Ｍを載せたままの状態で、
駆動制御部８のコントロールにより前後・左右の他、上
下に移動させられるよう構成されている。この駆動制御
部８は、キーボード９やマウス１０からの操作入力によ
り撮影制御部１１から送出される指令信号に従って、天
板１の動きをコントロールすることになる。さらに、Ｘ
線管２および矩形の平面形状を有するフラットパネル型
Ｘ線センサ３も、駆動制御部８のコントロールにより、
対向配置状態を維持したままの状態で連動して移動させ
られたり、必要に応じてＸ線管２とＸ線センサ３との間
隔（距離）を調整するために、Ｘ線管２あるいは加えて
Ｘ線センサ３も上下に移動させたり出来るよう構成され
ている。これらＸ線管２やＸ線センサ３の動きも、やは
り撮影制御部１１から送出される指令信号に従ってコン
トロールされる。

【００１８】Ｘ線管２は、高電圧発生器などを含む照射
制御部１２のコントロールにより、設定された照射条件
に従ってＸ線を照射するよう構成されている。この照射
制御部１２は、キーボード９やマウス１０からの操作入
力により撮影制御部１１から送出される指令信号に従っ
て、照射制御部１２の動作をコントロールするととも
に、照射条件情報（Ｘ線管２の管電圧や管電流）を必要
箇所ヘ出力したりする。

【００１９】Ｘ線センサ３はＸ線管２によるＸ線照射に
よって生じる被検体ＭのＸ線透視像を検出しＸ線検出信
号としての電気信号に変換して出力するという構成のセ
ンサであって、図３に示すように、多数のＸ線検出素子
ＸＤが縦横に配列された所謂２次元アレイ方式のセンサ
である。Ｘ線センサ３におけるＸ線検出素子ＸＤの配列
は、例えば横（Ｘ）方向１０２４，縦（Ｙ）方向１０２
４の正形マトリックス構成が挙げられ、Ｘ線センサ３の
平面寸法としては、例えば縦横約３０ｃｍが挙げられ
る。

【００２０】このＸ線センサ３は、矩形の平面形状を有
することから、検出面が円形に限られるイメージインテ
ンシファイアと違って、例えば、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、検出面に投影されたＸ線透視像上での寸法と被検体
上での寸法との間の比例関係が全面にわたって維持され
るので、周辺像歪みがなく、また薄型・軽量であって、
天板下側での機械的構造の簡素化図れるのに加え、解像
度が高いなど多くの利点を有するので、今すこし具体的
に説明する。

【００２１】フラットパネル型Ｘ線センサ３は、図４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１３と、Ｘ線変換層１３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
ている検出アレイ層１４との積層構造となっており、図
５（ａ）に示す直接変換タイプのセンサと、図５（ｂ）
に示す間接変換タイプのセンサとがある。

【００２２】前者の直接変換タイプの場合、Ｘ線変換層
１３が入射Ｘ線を直に電荷に変換するセレン層やＣｄＺ
ｎＴｅ層などからなり、検出アレイ層１４の表面に電荷
検出素子１５として表面電極１６に対向形成された電荷
収集電極群でもって電荷の検出を行いＸ線検出信号を送
出する構成となっていて、各電荷検出素子１５とその上
のＸ線変換層１３の一部分とで１個のＸ線検出素子ＸＤ
が形成される。

【００２３】後者の間接変換タイプの場合、Ｘ線変換層
１３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１４の表面に光検出素子１７として形
成されたフォトダイオード群でもって光の検出を行いＸ
線検出信号を送出する構成となっていて、各光検出素子
１７とその上のＸ線変換層１３の一部分とで１個のＸ線
検出素子ＸＤが形成される。

【００２４】そして、Ｘ線センサ３では、図６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) １８を介
して縦横に走る読出配線１９，２０に接続されていると
ともに、読出し配線１９，２０は、それぞれＸ（横）読
出し駆動部２１あるいはＹ（縦）読出し駆動部２２に接
続されており、通常、走査信号発生部２５からＸ，Ｙ読
出し駆動部２１，２２へ読み出し用のＸ，Ｙ走査信号が
送出される。Ｘ線センサ３の各Ｘ線検出素子ＸＤの特定
はＸ方向・Ｙ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、読み出し用のＸ，Ｙ走査信号は、
それぞれＸ方向アドレスまたはＹ方向アドレスを指定す
る信号となる。

【００２５】Ｘ，Ｙ走査信号に従ってＸ読出し駆動部２
１あるいはＹ読出し駆動部２２から読出し配線１９，２
０に対して読み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
Ｔ１７から読出し配線２０を通り、さらに各プリアンプ
２３およびマルチプレクサ２４を経てＸ線検出信号とし
て取り出される。すなわち、Ｘ線センサ３からのＸ線検
出信号の読み出し方式は、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。実施例のＸ線センサ３
の場合、両読出し駆動部２１，２２やプリアンプ２３お
よびマルチプレクサ２４は検出アレイ層１４の表面周縁
に設置されていて、集積化構成のセンサとなっている。

【００２６】こうして、Ｘ線センサ３から取り出された
Ｘ線検出信号は、ＡＤ変換部５でディジタル化された
後、Ｘ線センサ３でのＸ線検出素子のＸＹマトリック構
成に対応するＸＹマトリックス構成を持つフレームメモ
リ方式の原Ｘ線画像メモリ６へ原Ｘ線画像として記憶さ
れる。なお、記憶部２６は、ディスク方式の記憶機器で
あって、必要な実行プログラムのロードやＸ線画像の収
録の際に用いられる。また、実施例装置の場合、上記の
駆動制御部８や撮影制御部１１、照射制御部１２など
は、それぞれ、コンピュータ（ＣＰＵ）およびその実行
プログラムを中心に構成されるものである。

【００２７】そして、さらに実施例のＸ線診断装置は、
Ｘ線透視画像の中に散乱Ｘ線除去用のＸ線グリッドに起
因するアーチファクトが出現することを防止できる構成
を備えていることが顕著な特徴となっているので、以
下、この点について具体的に説明する。

【００２８】すなわち、実施例のＸ線診断装置は、天板
１の上にファントムが置かれたファントム載置状態、又
は、天板１の上に何も置かれていないブランク状態のど
ちらかの状態でのＸ線撮影により得られる原Ｘ線画像
を、Ｘ線グリッド４による画像上の線状の濃度ムラに相
応する濃度ムラ補正用画素データとして原Ｘ線画像上の
位置を維持して記憶する濃度ムラデータメモリ２７と、
濃度ムラデータメモリ２７に予め記憶してある濃度ムラ
補正用画素データに基づき、天板１の上に被検体Ｍが載
置された状態でのＸ線撮影によって得られる原Ｘ線画像
の各画素データに対して、Ｘ線グリッド４に起因する線
状の濃度ムラがＸ線透視画像から除かれるよう画素デー
タの補正処理（濃度値補正処理）を行う濃度ムラ補正部
２８とを備えている。

【００２９】濃度ムラデータメモリ２７は、原Ｘ線画像
メモリ６と同じＸＹマトリックス構成のフレームメモリ
方式の記憶メモリであり、原Ｘ線画像メモリ６に記憶さ
れた画像を同一のアドレス対応で転写記憶させられる構
成となっている。天板１の上がファントム載置状態また
はブランク状態にある撮影の場合、図７に示すように、
実質的にＸ線グリッド４が金属製格子４ａ，…，４ａの
配列パターンに相応するパターンで濃度ムラＷが出現す
る原Ｘ線画像が原Ｘ線画像メモリ６へ記憶されるので、
これを濃度ムラ補正用画素データとして原Ｘ線画像メモ
リ６から濃度ムラデータメモリ２７へ転写するかたちで
記憶することになる。図７の濃度ムラＷは縦線状濃淡パ
ターンであるから、金属製格子４ａ，…，４ａの長手方
向がＸ線センサ３のＹ方向に平行となるようＸ線グリッ
ド４が配置されている。なお、この濃度ムラ補正用画素
データの記憶の際に使われるファントムとしては、人間
の体厚と同程度の厚みのアクリル樹脂ブロックや人間の
体厚の１／４〜１／５程度の厚みのアルミニウム平板な
どが、一例として挙げられる。

【００３０】ただ、画像の中の線状の濃度ムラＷは常に
一定と言うわけではなく、Ｘ線管２の管電圧や、Ｘ線グ
リッド透視像の像拡大率の変更に伴って変化する。Ｘ線
管２の管電圧は線状の濃度ムラＷの濃さと関係する。図
８は、図７において走査線ＬＸが示すように、縦線状の
濃度ムラＷに対し直角となるＸ方向に沿って位置する画
素のデータ強度（濃度値）変化を示すラインプロファイ
ルであるが、図８（ａ）の場合の方が図８（ｂ）の場合
よりＸ線管２の管電圧が高い。図８（ａ）に示すよう
に、Ｘ線管２の管電圧が高い場合のラインプロファイル
ＬＰＨにおけるのデータ強度の変化幅Ｈ１より、図８
（ｂ）に示すＸ線管２の管電圧が低い場合のラインプロ
ファイルＬＰＬにおけるデータ強度の変化幅Ｈ２の方が
大きい。低管電圧のＸ線の方が線質が軟らかくて金属製
格子４ａに吸収され易く濃淡コントラストが付き易いか
らである。

【００３１】また、Ｘ線グリッド透視像の像拡大率は濃
度ムラＷの間隔に関係している。撮影対象の関心部位の
位置や患部の状態に応じて、しばしば被検体のＸ線透視
画像の倍率が変更されるが、これに伴ってＸ線グリッド
透視像の像拡大率が変わる。このＸ線グリッド透視像の
像拡大率の変化は、画像中の濃度ムラＷの像倍率変化と
なって現れる結果、画像上での格子間隔が変化する。図
９（ａ），（ｂ）に示すように、像拡大率が小さくなる
と画像上でのＸ線グリッド４の格子間隔Ｗｄ１が狭くな
り、像拡大率が大きくなると画像上での格子間隔Ｗｄ２
が広くなる。なお、Ｘ線グリッド透視像の像拡大率の求
め方については後述する。

【００３２】上のことから、補正対象の原Ｘ線画像の撮
影時の管電圧と像拡大率とが、濃度ムラ補正用画素デー
タの撮影時のそれと異なれば、濃度ムラ補正対象の原Ｘ
線画像の濃度ムラの濃さの程度および位置が濃度ムラ補
正用画素データの画像のそれらと一致しなくなり、濃度
ムラを引き起こす信号分のキャンセルが出来ない。そこ
で、実施例装置の場合、濃度ムラ補正用画素データの原
Ｘ線画像を濃度ムラデータメモリ２７へ記憶する際、付
随データとしてＸ線管２の管電圧およびＸ線グリッド透
視像の像拡大率とを一緒に記憶させる。付随データ用の
管電圧は照射制御部１２から送られ、Ｘ線グリッド透視
像の像拡大率は（下記に詳述する）像拡大率求出部２９
から送られる。また、濃度ムラデータメモリ２７へ記憶
する濃度ムラ補正用画素データの原Ｘ線画像の枚数は１
枚ではなく、Ｘ線管２の管電圧とＸ線グリッド透視像の
像拡大率を実際に用いる可能性の範囲で様々に変化させ
ながらＸ線撮影を繰り返し実行し、管電圧と像拡大率の
異なる組み合わせの濃度ムラ補正用画素データの原Ｘ線
画像を何枚も記憶して保持する。

【００３３】次に、Ｘ線グリッド透視像の像拡大率を求
出する像拡大率求出部（ＳＩＤ検出部）２９について説
明する。Ｘ線診断装置の撮像系では、図１０に示すよう
に、Ｘ線グリッド４での実寸法ＬＡがＸ線センサ３の上
に投影されたＸ線透視像では拡大された寸法ＬＢとな
る。この時、Ｘ線グリッド４のＸ線透視像の像拡大率ｍ
（＝ＬＢ／ＬＡ）は、Ｘ線管２とＸ線センサ３の距離ｈ
と、Ｘ線グリッド４とＸ線センサ３の距離ｄとから、像
拡大率ｍ＝ｈ／（ｈ−ｄ）として求めることができる。

【００３４】したがって、像拡大率求出部２９は、駆動
制御部８から距離ｈおよび距離ｄに相当するデータを受
け取って、〔ｈ／（ｈ−ｄ）〕という演算を実行し像拡
大率ｍを求出し出力する構成になっている。像拡大率求
出部２９が駆動制御部８から受け取るデータのうち距離
ｄは天板１に関する位置データであるが、天板１とＸ線
グリッド４の間隔ｄｃが常に一定であるので、天板１に
ついての位置データから距離ｄｃを引いてＸ線グリッド
４とＸ線センサ３との距離ｄが求められる。なお、天板
１とＸ線グリッド４の間隔ｄｃが狭くて無視できる場合
は、天板１についての位置データをＸ線グリッド４のも
のと見做してそのまま用いればよい。図１０に示すよう
に、像拡大率ｍは、例えば、Ｘ線管２を上方に移動させ
た場合、像拡大率ｍa ＝ｈa ／（ｈa −ｄ）であるか
ら、像拡大率は減少する。逆に、Ｘ線管２を下方に移動
させると像拡大率ｍは増加することになる。

【００３５】一方、濃度ムラ補正部２８は、被検体Ｍの
原Ｘ線画像の撮影時にＸ線管２の管電圧を照射制御部１
２から入力し、またＸ線グリッド透視像の像拡大率ｍを
像拡大率求出部２９から入力して、濃度ムラ補正対象で
ある被検体Ｍの原Ｘ線画像と、入力した管電圧および像
拡大率ｍと一致する付随データを有する濃度ムラ補正用
画素データの原Ｘ線画像との間で、同一アドレスの画素
のデータ同士を差し引く画像処理を実行してから、得ら
れたＸ線透視画像をモニタ７へ送出するという構成とな
っている。被検体Ｍの原Ｘ線画像と濃度ムラ補正用画素
データの原Ｘ線画像は、管電圧および像拡大率ｍが同一
であれば、両画像中の濃度ムラ、すなわちＸ線グリッド
透視像による信号分が実質的に同じであるので、同一ア
ドレスの画素のデータ同士を差し引けばＸ線グリッド透
視像による信号分はキャンセルされて、表示されるＸ線
透視画像からは濃度ムラが完全に消える。

【００３６】より具体的に説明すると、図１１は、図７
に示す縦線状の濃度ムラＷと直角の走査線ＬＸに沿って
位置する画素のデータ強度変化を示すラインプロファイ
ルであって、図１１（ａ）に示すように、補正前の画像
では被検体ＭのＸ線透視像を示す大きな変化の信号分に
Ｘ線グリッド透視像を示す細かい変化の信号分が重畳し
ているが、図１１（ｂ）に示すように、Ｘ線グリッド透
視像だけを示す濃度ムラ補正用画素データの信号分が補
正により差し引かれて、補正後は、図１１（ｃ）に示す
ように、被検体ＭのＸ線透視像を示す大きな変化の信号
成分だけとなる。この時、Ｘ線センサ３の検出面に輝度
ムラがあれば、両画像を差し引く画像処理により輝度ム
ラも同時にキャンセルされる。

【００３７】濃度ムラ補正部２８から送出されたＸ線透
視画像はＤＡ変換部３０でアナログ信号に変換された
後、モニタ７へ送られる。なお、上の濃度ムラ補正部２
８や像拡大率求出部２９は、コンピュータおよびその実
行プログラムを中心に構成されるものである。

【００３８】続いて、上記実施例装置における濃度ムラ
補正用画素データの予備記憶および被検体ＭのＸ線撮影
を実行する際の装置動作を説明する。 〔ステップＳ１〕天板１の上にファントムを置いてから
天板１を所定の撮影位置まで移動させる。

【００３９】〔ステップＳ２〕Ｘ線管２の管電圧とＸ線
グリッド透視像の像拡大率ｍを所定の値にセットしてＸ
線撮影を実行しＸ線センサ３から出力されるＸ線検出信
号に従って原Ｘ線画像を原Ｘ線画像メモリ６へ記憶す
る。

【００４０】〔ステップＳ３〕原Ｘ線画像メモリ６の原
Ｘ線画像を濃度ムラ補正用画素データとしてＸ線管２の
管電圧およびＸ線グリッド透視像の像拡大率ｍと共に濃
度ムラデータメモリ２７へ記憶する。

【００４１】〔ステップＳ４〕予め記憶しておくべき濃
度ムラ補正用画素データの原Ｘ線画像が尚残っていれ
ば、Ｘ線管２の管電圧あるいはＸ線グリッド透視像の像
拡大率ｍを変えて、ステップＳ２，Ｓ３を繰り返し、濃
度ムラ補正用画素データの撮影・記憶を行う。濃度ムラ
補正用画素データの記憶が全て終了していて、記憶する
べき濃度ムラ補正用画素データが無ければ、次のステッ
プに移る。

【００４２】〔ステップＳ５〕天板１の上からファント
ムを降ろし、被検体（患者）Ｍを載せてから天板１を所
定の撮影位置まで移動させる。

【００４３】〔ステップＳ６〕所望の撮影条件の下でＸ
線撮影を実行しＸ線センサ３から出力されるＸ線検出信
号に従って被検体Ｍの原Ｘ線画像を原Ｘ線画像メモリ６
へ記憶する。

【００４４】〔ステップＳ７〕濃度ムラ補正対象である
被検体Ｍの原Ｘ線画像の撮影時のＸ線管２の管電圧およ
びＸ線グリッド透視像の像拡大率ｍが、照射制御部１２
と像拡大率求出部２９から濃度ムラ補正部２８へ送られ
る。

【００４５】〔ステップＳ８〕濃度ムラ補正部２８は受
け取ったＸ線管２の管電圧およびＸ線グリッド透視像の
像拡大率ｍと同じ濃度ムラ補正用画素データの原Ｘ線画
像を濃度ムラデータメモリ２７から入力するとともに、
原Ｘ線画像メモリ６から被検体Ｍの原Ｘ線画像を入力す
る。

【００４６】〔ステップＳ９〕濃度ムラ補正部２８が、
被検体Ｍの原Ｘ線画像から濃度ムラ補正用画素データの
原Ｘ線画像を差し引く画像処理を実行してＸ線透視画像
をモニタ７へ出力する。

【００４７】〔ステップＳ１０〕モニタ７の画面にＸ線
グリッドに起因するアーチファクトの無いＸ線透視画像
が表示される。

【００４８】〔ステップＳ１１〕なおＸ線撮影の必要な
部位が被検体Ｍにあれば、ステップ６以下を繰り返し、
もうＸ線撮影の必要な部位が無ければ撮影は完了であ
る。濃度ムラ補正用画素データの予備記憶および被検体
ＭのＸ線撮影の一連の流れを纏めて図１２のフローチャ
ートに示す。

【００４９】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。

【００５０】

【００５１】（１）実施例装置は、原Ｘ線画像全体を濃
度ムラ補正用画素データとして記憶する構成であった
が、図１１（ｂ）に示すようにＸ方向の１走査線分の画
素データだけを濃度ムラ補正用画素データとして記憶す
る構成が、変形例として挙げられる。金属製格子４ａは
Ｙ方向に向けて平行に配置されているので、Ｙ方向に対
しては画素データの強度が同一となり、予め記憶した１
走査線分の画素データを、他の走査線の画素データとし
て適用できるからである。ただ、Ｘ線グリッド４の全て
の金属製格子４ａを正確にＹ方向に向けて配置すること
は難しいので、原Ｘ線画像全体を濃度ムラ補正用画素デ
ータとして記憶する方が正確な補正が行える。

【００５２】

【００５３】（２）実施例装置では、Ｘ線透視像を検出
するＸ線透視像検出器がフラットパネル型Ｘ線センサで
あったが、Ｘ線透視像検出器がイメージインテンシファ
イアである構成のものが、変形例として挙げられる。

【００５４】（３）実施例装置は、Ｘ線像をフィルムに
写すカセッテレス式の速写撮影機構を備えた構成であっ
たが、速写撮影機構を装備していない構成のものも、変
形例として挙げられる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１の発明に係るＸ線診断装置によ
れば、散乱Ｘ線除去用のＸ線グリッドの像だけに対して
Ｘ線撮影を予め実行することにより得る濃度ムラ補正用
画素データに基づいて、被検体の原Ｘ線画像の各画素デ
ータからＸ線グリッドの信号分を差し引く画像処理をお
こなう構成を備えているので、散乱Ｘ線除去用のＸ線グ
リッドの格子間隔を縮めないでも、Ｘ線グリッドに起因
するアーチファクトの無いＸ線透視画像を得ることがで
きる。

【００５６】また、請求項１のＸ線診断装置によれば、
像拡大率求出手段により求出されたＸ線グリッド透視像
の像拡大率に応じた濃度ムラ補正用画素データに基づ
き、画素データの補正処理が行われる構成を備えている
ので、Ｘ線透視画像の表示倍率が変更される場合でも、
被検体の原Ｘ線画像の濃度ムラと濃度ムラ補正用画素デ
ータとの位置対応関係がズレることなく、原Ｘ線画像か
らアーチファクトを引き起こすＸ線グリッドの信号分が
きっちり差し引かれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るＸ線診断装置の全体構成を示すブ
ロック図である。

【図２】実施例装置に使われているＸ線グリッドの構成
を示す斜視図である。

【図３】フラットパネル型Ｘ線センサでのＸ線検出素子
の配列を示す平面図である。

【図４】フラットパネル型Ｘ線センサの大略構成を示す
斜視図である。

【図５】フラットパネル型Ｘ線センサの層構造を示す断
面図である。

【図６】フラットパネル型Ｘ線センサの回路構成を示す
ブロック図である。

【図７】Ｘ線グリッドに起因する濃度ムラの現れたＸ線
透視画像を示す平面図である。

【図８】Ｘ線グリッドに起因する濃度ムラの濃さとＸ線
管の管電圧の関係を示すグラフ

【図９】Ｘ線グリッドに起因する濃度ムラの像倍率とＸ
線グリッド透視像の像拡大率の関係を示す部分平面図で
ある。

【図１０】Ｘ線グリッド透視像の像拡大率を測定する時
の様子を示す模式図である。

【図１１】画素データの補正処理に伴う信号変化の状況
を示すグラフである。

【図１２】実施例装置によるＸ線撮影の際の装置動作の
一連の流れを纏め示すフローチャートである。

【図１３】従来のＸ線診断装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ …天板 ２ …Ｘ線管 ３ …フラットパネル型Ｘ線センサ ４ …Ｘ線グリッド ６ …原画像記憶メモリ ７ …モニタ ２７ …濃度ムラデータメモリ ２８ …濃度ムラ補正部 ２９ …像拡大率求出部 Ｍ …被検体 Ｗ …濃度ムラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天板の上に載置された被検体にＸ線を照
   射するＸ線管と、天板を挟んで前記Ｘ線管に対向配置さ
   れているとともに被検体のＸ線透視像を検出してＸ線検
   出信号を出力するＸ線透視像検出器と、Ｘ線透視像検出
   器の前に設置されている散乱Ｘ線除去用のＸ線グリッド
   と、Ｘ線透視像検出器からのＸ線検出信号に従って原Ｘ
   線画像を記憶する原画像記憶手段と、原Ｘ線画像を画像
   処理して得られるＸ線透視画像を表示する画像表示手段
   とを備えたＸ線診断装置において、天板の上にファント
   ム（均質被検体）が置かれたファントム載置状態および
   天板の上に何も載置されていないブランク状態のいずれ
   か一方の状態でのＸ線撮影によって得られるＸ線透視像
   検出器からのＸ線検出信号に従って、Ｘ線グリッドによ
   る画像上の線状の濃度ムラに相応する濃度ムラ補正用画
   素データを原Ｘ線画像上の位置と対応付けして記憶する
   濃度ムラデータ記憶手段と、濃度ムラデータ記憶手段に
   予め記憶してある濃度ムラ補正用画素データに基づき、
   天板の上に被検体が載置された状態でのＸ線撮影によっ
   て得られる原Ｘ線画像の各画素データに対して、Ｘ線グ
   リッドに起因する線状の濃度ムラがＸ線透視画像から除
   かれるように補正処理を行う濃度ムラ補正手段とを備
   え、 さらに、Ｘ線管とＸ線透視像検出器との距離を変更する
   ことによってＸ線透視画像の表示倍率を変更する際に、
   Ｘ線透視像検出器に投影されるＸ線グリッドのＸ線透視
   像についての像拡大率をＸ線管とＸ線透視像検出器との
   距離に応じて求出する像拡大率求出手段を備え、 前記濃度ムラデータ記憶手段は、Ｘ線グリッドのＸ線透
   視像についての種々の像拡大率に対応つけて種々に拡大
   された濃度ムラ補正用画素データを記憶しており、 かつ、前記像拡大率求出手段により求められた像拡大率
   に応じた濃度ムラ補正用画素データが前記濃度ムラデー
   タ記憶手段から選択されて前記濃度ムラ補正手段へ送ら
   れるよう構成されているＸ線診断装置。