JP4706705B2 - 放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法に係り、特に、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去する技術に関する。

放射線撮像装置の例としてＸ線を検出してＸ線画像を得る撮像装置では、従来においてＸ線検出手段としてイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ）が用いられていたが、近年において、フラットパネル型Ｘ線検出器（以下、『ＦＰＤ』と略記する）が用いられている。

ＦＰＤは、感応膜が基板上に積層されて構成されており、その感応膜に入射した放射線を検出して、検出された放射線を電荷に変換して、２次元アレイ状に配置されたキャパシタに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はスイッチング素子をＯＮすることで読み出されて、放射線検出信号として画像処理部に送り込まれる。そして、画像処理部において放射線検出信号に基づく画素を有した画像が得られる。

かかるＦＰＤを用いた場合、従来から用いられているイメージインテンシファイアなどに比べて、軽量で、かつ複雑な検出歪みが発生しない。したがって、装置構造や画像処理の面でＦＰＤは有利である。

しかしながら、ＦＰＤを用いると、Ｘ線検出信号に時間遅れ分が含まれる。その時間遅れ分によって前回の撮像におけるＸ線の照射時の残像がアーティファクトとしてＸ線画像に写りこんでしまう。特に、短時間の時間間隔（例えば１／３０秒）でＸ線照射を連続的に行う透視においては、時間遅れ分のタイムラグの影響が大きく診断の妨げとなる。

そこで、バックライトを用いて時間遅れ分の長時定数成分の低減を図る（例えば、特許文献１参照）、あるいは時間遅れ分が複数の時定数を有する指数関数の総和であるとして、それら指数関数を用いて再帰的演算処理を行って、ラグ補正を行う（例えば、特許文献２参照）ことで、時間遅れ分によるアーティファクトを低減させる。

上述した特許文献１のようにバックライトを用いるとバックライトのための構造によって構造が複雑化となる。特に、軽量構造を実現したＦＰＤにバックライトを用いると、構造が再度に重量化、複雑化となる。また、上述した特許文献２の場合には、Ｘ線検出信号を取得するサンプリングの回数分、再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必要があり、ラグ補正に煩雑さが伴う。

そこで、Ｘ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から簡易に除去することができるように、ラグ補正を行う際に、撮像におけるＸ線の照射前の非照射時に複数のＸ線検出信号を取得して、それらを用いて撮像におけるＸ線の照射時のＸ線検出信号からラグ除去する手法が考えられる。

一方、上述したラグ補正によってＸ線画像を取得する方法とは別に、高エネルギーＸ線照射で得られたＸ線画像と低エネルギーＸ線照射の画像の２つから新たな画像を取得するエネルギー差分（ＤＥＳ）法（以下、適宜「ＤＥＳ法」と略記する）がある（例えば、特許文献３〜６参照）。この方法は、例えば肋骨信号が抑制された胸部撮影像を得る場合などに用いられる。ＤＥＳ法は、図１１に示すように、例えば１２０ｋＶ，１０ｍｓの第１照射を行い、直ちに６０ｋＶ，５０〜１００ｍｓの第２照射を行う。実際には、装置の機能の限界により、第１照射と第２照射との間には２００ｍｓ程の空き時間が生じる。上述した第１および第２照射でそれぞれ得られた画像に適切な重み付けを起こってサブトラクション処理を行う。サブトラクション処理では、例えば下記（１）式によって行われる。

Ｉ_DES＝Ｉ₁×Ｗ₁−Ｉ₂×Ｗ₂ …（１）
ただし、Ｉ_DESはエネルギー差分画像、Ｉ₁は第１照射で取得されたＸ線検出信号（の強度）、Ｉ₂は第２照射で取得されたＸ線検出信号（の強度）、Ｗ₁はＩ₁の重み、Ｗ₂はＩ₂の重みである。なお、上記（１）式に限定されずに、上述した特許文献３〜６のように、それぞれの対数同士でサブトラクションを行ってもよい。
特開平９−９１５３号公報（第３−８頁、図１） 特開２００４−２４２７４１号公報（第４−１１頁、図１，３−６） 特開２００２−１７１４４４号公報 特開２００２−１５２５９４号公報 特開２００２−１５２５９３号公報 特開２０００−１２１５７９号公報

しかしながら、ラグ補正に上述したＤＥＳ法を適用すると以下のような問題点がある。ＤＥＳ法においても時間遅れ分のラグ成分は各Ｘ線検出信号ごとに含まれる。この場合には、図１２に示すように、第１照射でのＸ線検出信号に基づく画像にはそれ以前の照射に起因したラグ成分（図１２中のＫ₀を参照）が重畳され、第２照射でのＸ線検出信号に基づく画像には、上述したラグ成分（図１２中のＫ₀を参照）の他に、第１照射に起因したラグ成分（図１２中のＫ₁を参照）がさらに重畳される。そして、２つの照射による画像を撮影した後に、サブトラクションなどの画像間演算処理を行う必要があるので、２つの画像間で被検体の動きなどによるズレが生じないように、第1照射・第２照射間の時間を極力短くする必要がある。したがって、第1照射と第２照射との間でラグ成分（図１２ではＫ₀およびＫ₁）の取得（ラグ収集）を行う時間の余地がなく、ラグ補正にＤＥＳ法を適用すると、第２照射での画像のためのラグ収集が第1照射と第２照射との間で行えないという問題が生じる。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、１つの画像に対して放射線の２回照射を行う場合においても放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡易に除去することができる放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明の放射線撮像装置は、放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、(1)放射線検出手段から検出された複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得手段と、(2)放射線検出手段から検出された放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得する照射信号取得手段と、(3)非照射を挟んで２回の照射を行う際に、先の照射を第１照射とするとともに、後の照射を第２照射とし、前記第１照射において前記照射信号取得手段で取得された放射線検出信号を第１放射線検出信号とするとともに、前記第２照射において照射信号取得手段で取得された放射線検出信号を第２放射線検出信号としたときに、第１照射よりも前の非照射時において非照射信号取得手段で取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータを、前記第１放射線検出信号および第２放射線検出信号にともに作用させて、かつ第１照射と第２照射との間のラグ成分を取得せずに、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正手段と、(4)そのラグ補正手段によってともにラグ補正された第１放射線検出信号および第２放射線検出信号を用いてサブトラクションを行うことで放射線画像を取得する放射線画像取得手段とを備え、前記ラグ補正手段は、前記第２照射において照射信号取得手段で取得された前記第２放射線検出信号には前記第１照射において照射信号取得手段で取得された前記第１放射線検出信号によるラグ成分が含まれているとして、第１放射線検出信号に基づく値を用いて第２放射線検出信号からラグ除去して、第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行うことを特徴とするものである。

この発明の放射線撮像装置によれば、非照射信号取得手段は、放射線検出手段から検出された複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得するとともに、照射信号取得手段は、放射線検出手段から検出された放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得する。非照射を挟んで２回の照射を行う際に、先の照射を第１照射とするとともに、後の照射を第２照射とし、上述した第１照射において上述した照射信号取得手段で取得された放射線検出信号を第１放射線検出信号とするとともに、上述した第２照射において照射信号取得手段で取得された放射線検出信号を第２放射線検出信号とする。このようにしたときに、第１照射よりも前の非照射時において非照射信号取得手段で取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータを、ラグ補正手段は第１放射線検出信号および第２放射線検出信号にともに作用させて、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行う。そのラグ補正手段によってともにラグ補正された第１放射線検出信号および第２放射線検出信号を用いて放射線画像取得手段がサブトラクションを行うことで、放射線画像を取得する。このように、上述した特許文献２のように放射線検出信号を取得するサンプリングの回数分、再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必要がない。さらには第１照射よりも前の非照射時において非照射信号取得手段で取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータを、第１および第２放射線検出信号にともに作用させてラグ補正をそれぞれ行っているので、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずともラグ補正が可能である。したがって、１つの画像に対して放射線の２回照射（第１照射・第２照射）を行う場合においても放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡易に除去することができる。また、上述した特許文献１のようなバックライトを用いる必要がなく、装置の構造が複雑化となることもない。

また、この発明の放射線検出信号処理方法は、被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、前記信号処理は、(a) 複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得工程と、(b) 放射線検出信号を前記非照射信号取得工程の後の撮像における放射線の照射時である第１照射時に取得する第１照射信号取得工程と、(c) 第１照射信号取得工程の後の非照射を挟んで、放射線検出信号を撮像における放射線の照射時である第２照射時に取得する第２照射信号取得工程と、(d)前記非照射信号取得工程で取得されたそれら放射線検出信号に基づくラグデータを、前記第１照射信号取得工程で取得された放射線検出信号である第１放射線検出信号、および前記第２照射信号取得工程で取得された放射線検出信号である第２放射線検出信号にともに作用させて、かつ第１照射と第２照射との間のラグ成分を取得せずに、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正工程と、(e)そのラグ補正工程によってともにラグ補正された第１放射線検出信号および第２放射線検出信号を用いてサブトラクションを行うことで放射線画像を取得する放射線画像取得工程とを備え、前記第２照射信号取得工程で取得された第２放射線検出信号には前記第１照射信号取得工程で取得された第１放射線検出信号によるラグ成分が含まれているとして、第１放射線検出信号に基づく値を用いて第２放射線検出信号からラグ除去して、第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行うことを特徴とするものである。

この発明の放射線検出信号処理方法によれば、非照射信号取得工程では、複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得するとともに、第１照射信号取得工程では、放射線検出信号を上述した非照射信号取得工程の後の撮像における放射線の照射時である第１照射時に取得する。さらには、第２照射信号取得工程では、上述した第１照射信号取得工程の後の非照射を挟んで、放射線検出信号を撮像における放射線の照射時である第２照射時に取得する。非照射信号取得工程で取得されたそれら放射線検出信号に基づくラグデータを、ラグ補正工程では、第１照射信号取得工程で取得された放射線検出信号である第１放射線検出信号、および第２照射信号取得工程で取得された放射線検出信号である第２放射線検出信号にともに作用させて、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行う。そのラグ補正工程によってともにラグ補正された第１放射線検出信号および第２放射線検出信号を用いて放射線画像取得工程でサブトラクションを行うことで放射線画像を取得する。このように、上述した特許文献２のように放射線検出信号を取得するサンプリングの回数分、再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必要がない。さらには第１照射よりも前の非照射信号取得工程で取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータを、第１および第２放射線検出信号にともに作用させてラグ補正をそれぞれ行っているので、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずともラグ補正が可能である。したがって、１つの画像に対して放射線の２回照射（第１照射・第２照射）を行う場合においても放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡易に除去することができる。

また、第２照射信号取得工程で取得された第２放射線検出信号（すなわち第２照射において照射信号取得手段で取得された第２放射線検出信号）には第１照射信号取得工程で取得された第１放射線検出信号（すなわち第１照射において照射信号取得手段で取得された第１放射線検出信号）によるラグ成分が含まれているとみなせる。そこで、この発明の放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法は、第１放射線検出信号に基づく値を用いて第２放射線検出信号からラグ除去して、第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行う。このような第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行う場合においても、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずとも第１放射線検出信号に基づく値を用いることで第２放射線検出信号に対するラグ補正が可能である。

このような第２放射線検出信号に対するラグ補正で用いられる第１放射線検出信号に基づく値の一例は、第１放射線検出信号の関数で表されることである。また、他の一例は、各々の第１放射線検出信号にそれぞれ予め対応付けられた値である。

前者の関数の場合、後者の各々の第１放射線検出信号にそれぞれ予め対応付けられた値の場合においても、一連の放射線検出信号よりも事前に取得された放射線検出の情報、一連の放射線検出信号よりも事前の取得条件あるいは放射線検出を検出する放射線検出手段の固有の情報で決定される。

この発明に係る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法によれば、第１照射よりも前の非照射時において取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータを、第１および第２放射線検出信号にともに作用させてラグ補正をそれぞれ行っているので、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずともラグ補正が可能である。したがって、１つの画像に対して放射線の２回照射（第１照射・第２照射）を行う場合においても放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡易に除去することができる。
また、第１放射線検出信号に基づく値を用いて第２放射線検出信号からラグ除去して、第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行うことで、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずとも第２放射線検出信号に対するラグ補正が可能である。

各実施例に係るＸ線透視撮影装置のブロック図である。 Ｘ線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。 平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。 実施例１に係る非照射信号取得部や照射信号取得部やラグ補正部やＸ線画像取得部による一連の信号処理を示すフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は、各Ｘ線の照射およびＸ線検出信号の取得に関するタイミングチャートである。 実施例１，２に係る画像処理部およびメモリ部に関するデータの流れを示した概略図である。 実施例２に係る非照射信号取得部や照射信号取得部やラグ補正部やＸ線画像取得部による一連の信号処理を示すフローチャートである。 実施例３に係る画像処理部およびメモリ部に関するデータの流れを示した概略図である。 実施例３に係る非照射信号取得部や照射信号取得部やラグ補正部やＸ線画像取得部による一連の信号処理を示すフローチャートである。 各実施例での第２補正データを表す第１Ｘ線検出信号の関数を事前に決定するための第１照射のラグについて模式的に示した説明図である。 １つの画像に対してＸ線の２回照射を行う場合のタイミングチャートである。 図１１にラグ成分を重畳させたタイミングチャートである。

符号の説明

２ … Ｘ線管
３ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
９ａ … 非照射信号取得部
９ｂ … 照射信号取得部
９ｃ … ラグ補正部
９ｄ … Ｘ線画像取得部
Ｉ … Ｘ線検出信号
Ａ … 第１補正データ
Ｂ … 第２補正データ
Ｍ … 被検体

放射線検出信号処理方法において、第１照射よりも前の非照射時において取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータを、第１および第２放射線検出信号にともに作用させてラグ補正をそれぞれ行うことで、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずともラグ補正が可能となり、１つの画像に対して放射線の２回照射を行う場合においても放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡易に除去するという目的を実現した。

以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。図１は、実施例１に係るＸ線透視撮影装置のブロック図であり、図２は、Ｘ線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路であり、図３は、平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。後述する実施例２，３も含めて、本実施例１では放射線検出手段としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）を例に採るとともに、放射線撮像装置としてＸ線透視撮影装置を例に採って説明する。

本実施例１に係るＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１と、その被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＦＰＤ３とを備えている。Ｘ線管２は、この発明における放射線照射手段に相当し、ＦＰＤ３はこの発明における放射線検出手段に相当する。

Ｘ線透視撮影装置は、他に、天板１の昇降および水平移動を制御する天板制御部４や、ＦＰＤ３の走査を制御するＦＰＤ制御部５や、Ｘ線管２の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部６を有するＸ線管制御部７や、ＦＰＤ３から電荷信号であるＸ線検出信号をディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器８や、Ａ／Ｄ変換器８から出力されたＸ線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部９や、これらの各構成部を統括するコントローラ１０や、処理された画像などを記憶するメモリ部１１や、オペレータが入力設定を行う入力部１２や、処理された画像などを表示するモニタ１３などを備えている。

天板制御部４は、天板１を水平移動させて被検体Ｍを撮像位置にまで収容したり、昇降、回転および水平移動させて被検体Ｍを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。ＦＰＤ制御部５は、ＦＰＤ３を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部６は、Ｘ線を照射させるための管電圧や管電流を発生してＸ線管２に与え、Ｘ線管制御部７は、Ｘ線管２を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御や、Ｘ線管２側のコリメータ（図示省略）の照視野の設定の制御などを行う。なお、Ｘ線管２やＦＰＤ３の走査の際には、Ｘ線管２から照射されたＸ線をＦＰＤ３が検出できるようにＸ線管２およびＦＰＤ３が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。

コントローラ１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されており、メモリ部１１は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されている。また、入力部１２は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。Ｘ線透視撮影装置では、被検体Ｍを透過したＸ線をＦＰＤ３が検出して、検出されたＸ線に基づいて画像処理部９で画像処理を行うことで被検体Ｍの撮像を行う。

なお、画像処理部９は、複数のＸ線検出信号を撮像におけるＸ線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得部９ａと、Ｘ線検出信号を撮像におけるＸ線の照射時に取得する照射信号取得部９ｂと、後述する第１照射よりも前の非照射時において非照射信号取得部９ａで取得された複数のＸ線検出信号に基づくラグデータ（各実施例では第１補正データＡ）を、非照射信号取得部９ｂで取得された後述する第１Ｘ線検出信号および第２Ｘ線検出信号にともに作用させてラグ除去するラグ補正部９ｃと、そのラグ補正部９ｃによってともにラグ補正された第１Ｘ線検出信号および第２Ｘ線検出信号を用いてサブトラクションを行うことでＸ線画像を取得するＸ線画像取得部９ｄとを備えている。第１Ｘ線検出信号および第２Ｘ線検出信号をともに作用させてラグ除去することで、Ｘ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正をラグ補正部９ｃが行う。非照射信号取得部９ａは、この発明における非照射信号取得手段に相当し、照射信号取得部９ｂは、この発明における照射信号取得手段に相当し、ラグ補正部９ｃは、この発明におけるラグ補正手段に相当し、Ｘ線画像取得部９ｄは、この発明における放射線画像取得手段に相当する。

なお、メモリ部１１は、非照射信号取得部９ａで取得された非照射時の各Ｘ線検出信号を書き込んで記憶する非照射信号用メモリ部１１ａと、第１照射において照射信号取得部９ｂで取得された第１Ｘ線検出信号や、ラグ補正部９ｃでラグ補正された第１Ｘ線検出信号を書き込んで記憶する第１Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｂと、第２照射において照射信号取得部９ｂで取得された第２Ｘ線検出信号や、ラグ補正部９ｃでラグ補正された第２Ｘ線検出信号を書き込んで記憶する第２Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｃと、Ｘ線画像取得部９ｄで取得されたＸ線画像を書き込んで記憶するＸ線画像用メモリ部１１ｄとを備えている。その他に、メモリ部１１は、後述する第１Ｘ線検出信号の関数によって第１Ｘ線検出信号から第１Ｘ線検出信号に基づく値（各実施例では第２補正データＢ）に変換する関数変換プログラム１１Ａを備えている。ここで、非照射を挟んで２回の照射を行う際に、先の照射を第１照射とするとともに、後の照射を第２照射としている。また、第１照射において照射信号取得部９ｂで取得されたＸ線検出信号を第１Ｘ線検出信号とするとともに、第２照射において照射信号取得手段で取得されたＸ線検出信号を第２Ｘ線検出信号としている。

また、関数変換プログラム１１Ａを備えることで、コントローラ１０は、その関数変換プログラム１１Ａを読み出して、第１Ｘ線検出信号の関数による変換を行う。その第１Ｘ線検出信号の関数によって変換された第１Ｘ線検出信号に基づく値（各実施例では第２補正データＢ）は、第２Ｘ線検出信号に対するラグ補正で用いられる。このように、上述した第１補正データＡは、この発明における第１照射よりも前の非照射時において非照射信号取得手段（あるいは非照射信号取得工程）で取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータに相当し、第２補正データＢは、この発明における第１放射線検出信号に基づく値に相当する。

後述する実施例２も含めて本実施例１では、非照射信号用メモリ部１１ａから読み出された非照射時の各Ｘ線検出信号に基づいてラグ補正部９ｃはラグデータである第１補正データＡを取得し（図６を参照）、その第１補正データＡを第１Ｘ線検出信号および第２Ｘ線検出信号にともに作用させてラグ除去する。なお、後述する実施例３ではラグデータＡの取得については後述する再帰的な加重平均（リカーシブ処理）によって行われる（図８を参照）。

ＦＰＤ３は、図２に示すように、ガラス基板３１と、ガラス基板３１上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴとから構成されている。薄膜トランジスタＴＦＴについては、図２、図３に示すように、縦・横式２次元マトリクス状配列でスイッチング素子３２が多数個（例えば、1024個×1024個）形成されており、キャリア収集電極３３ごとにスイッチング素子３２が互いに分離形成されている。すなわち、ＦＰＤ３は、２次元アレイ放射線検出器でもある。

図２に示すようにキャリア収集電極３３の上にはＸ線感応型半導体３４が積層形成されており、図２、図３に示すようにキャリア収集電極３３は、スイッチング素子３２のソースＳに接続されている。ゲートドライバ３５からは複数本のゲートバスライン３６が接続されているとともに、各ゲートバスライン３６はスイッチング素子３２のゲートＧに接続されている。一方、図３に示すように、電荷信号を収集して１つに出力するマルチプレクサ３７には増幅器３８を介して複数本のデータバスライン３９が接続されているとともに、図２、図３に示すように各データバスライン３９はスイッチング素子３２のドレインＤに接続されている。

図示を省略する共通電極にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートバスライン３６の電圧を印加（または０Ｖに）することでスイッチング素子３２のゲートがＯＮされて、キャリア収集電極３３は、検出面側で入射したＸ線からＸ線感応型半導体３４を介して変換された電荷信号（キャリア）を、スイッチング素子３２のソースＳとドレインＤとを介してデータバスライン３９に読み出す。なお、スイッチング素子がＯＮされるまでは、電荷信号はキャパシタ（図示省略）で暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン３９に読み出された電荷信号を増幅器３８で増幅して、マルチプレクサ３７で１つの電荷信号にまとめて出力する。出力された電荷信号をＡ／Ｄ変換器８でディジタル化してＸ線検出信号として出力する。

次に、本実施例１に係る非照射信号取得部９ａや照射信号取得部９ｂやラグ補正部９ｃやＸ線画像取得部９ｄによる一連の信号処理について、図４のフローチャートおよび図５のタイミングチャートを参照して説明する。なお、この処理では、前回の撮像におけるＸ線の第２照射の終了から、今回の撮像におけるＸ線の第１照射を経て、今回の撮像におけるＸ線の第２照射までを例に採って説明する。

（ステップＳ１）待ち時間が経過したか？
前回の撮像におけるＸ線の第２照射の終了から、図５（ａ）に示すように所定の待ち時間Ｔ_Wが経過したか否かを判断する。照射の終了直後には時間遅れ分のうちの短時定数成分あるいは中時定数成分が多く含まれる。これら短／中時定数成分は短時間で減衰し、減衰後は長時定数成分が支配的になり、ほぼ同じ強さで残留し続ける。そこで、前回の撮像における第２Ｘ線の照射から所定時間経過後の非照射時にＸ線検出信号を取得するように待ち時間Ｔ_Wを設け、その待ち時間Ｔ_Wが経過してから、次のステップＳ２に進むようにする。なお、待ち時間Ｔ_Wが経過したか否かの判断を、タイマ（図示省略）によって行えばよい。すなわち、前回の撮像におけるＸ線の第２照射の終了と同時にタイマをリセットして『０』にして、タイマのカウントを開始して、待ち時間Ｔ_Wに相当するカウントに達したら、待ち時間Ｔ_Wが経過したと判断すればよい。

また、ＦＰＤ３個別のラグ特性にもよるが、待ち時間Ｔ_Wについては１５秒程度が好ましく、３０秒程あれば十分である。また、待ち時間Ｔ_Wは長いほど、例えば３０秒以上が望ましいが、時間を長くとりすぎると撮影間の時間が延長してしまう。そこで、実際には待ち時間Ｔ_Wは３秒程度が現実的である。

（ステップＳ２）非照射時のＸ線検出信号の取得
非照射信号取得部９ａは、待ち時間Ｔ_W経過後の非照射時に各Ｘ線検出信号をサンプリング時間間隔ΔＴ（例えば１／３０秒）毎に逐次に取得する。今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始までのサンプリング回数を（Ｎ＋１）（ただし、Ｋ＝０，１，２，…，Ｎ−１，Ｎとする）とし、待ち時間Ｔ_W経過直後に最初に取得する添え字をＫ＝０とする。そして、（Ｋ＋１）番目に取得するＸ線検出信号をＩ_Kとすると、待ち時間Ｔ_W経過直後に最初に取得されるＸ線検出信号はＩ₀となり、今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始直前に取得されるＸ線検出信号はＩ_Nとなる。なお、サンプリング時間間隔ΔＴ毎にステップＳ２〜Ｓ５を続けて行うとする。

（ステップＳ３）第１照射に達したか？
ステップＳ２でのＸ線検出信号の取得の時点、すなわちサンプリング時点が、今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始に達したか（ここではＫ＝Ｎ＋１になったか）否かを判断する。もし、達した場合には、ステップＳ６に跳ぶ。もし、達していない場合には、次のステップＳ４に進む。

（ステップＳ４）Ｋの値を１ずつ繰り上げる
添え字Ｋの値を１ずつ繰り上げて、次のサンプリングのために準備する。

（ステップＳ５）前のＸ線検出信号の棄却
ステップＳ２で非照射信号取得部９ａによって取得されたＸ線検出信号Ｉ_Kを非照射信号用メモリ部１１ａに書き込んで記憶する。このとき、Ｘ線検出信号Ｉ_Kよりも前の時点で取得されたＸ線検出信号Ｉ_K-1は不要となるので棄却する。したがって、最新のＸ線検出信号のみが非照射信号用メモリ部１１ａに記憶されることになる。なお、ステップＳ４でＫ＝０からＫ＝１に繰り上げてステップＳ５に進んだ場合には、Ｘ線検出信号Ｉ₀よりも前の時点ではＸ線検出信号は存在しないので棄却する必要がない。そして、次のサンプリングのためにステップＳ２に戻って、サンプリング時間間隔ΔＴ毎にステップＳ２〜Ｓ５を繰り返して行う。本実施例１では前のＸ線検出信号を棄却して最新のＸ線検出信号のみを残したが、もちろん、必ずしも棄却する必要はない。上述したステップＳ２〜Ｓ５は、この発明における非照射信号取得工程に相当する。

（ステップＳ６）第１照射時の第１Ｘ線検出信号の取得
ステップＳ３でサンプリング時点が今回の撮像におけるＸ線の第１照射に達したら、ステップＳ２で取得された（Ｎ＋１）番目のＸ線検出信号Ｉ_Nを第１補正データＡとして採用する。すなわち、ラグ補正部９ｃは、今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始直前に取得されたＸ線検出信号Ｉ_Nを非照射信号用メモリ部１１ａから読み出して、そのＸ線検出信号Ｉ_Nを第１補正データＡとして取得する。第１補正データＡはＡ＝Ｉ_Nとなる。そして、ラグ補正部９ｃによって取得された第１補正データＡを後述するステップＳ８において第１Ｘ線検出信号および第２Ｘ線検出信号に作用させる。この第１補正データＡの取得と並行して第１照射では１２０ｋＶ，１０ｍｓのＸ線照射を行う。今回の撮像におけるＸ線の第１照射を終了すると、その照射によって得られた第１照射時の第１Ｘ線検出信号を第１Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｂに書き込んで記憶する。このステップＳ６は、この発明における第１放射線検出信号取得工程に相当する。

（ステップＳ７）第２照射時の第２Ｘ線検出信号の取得
ステップＳ６の第１照射が終了すると直ちに第２照射を行う。実際には、装置の機能の限界により、第１照射と第２照射との間には２００ｍｓ程の空き時間が生じる。第２照射では６０ｋＶ，５０〜１００ｍｓのＸ線照射を行う。今回の撮像におけるＸ線の第２照射を終了すると、その照射によって得られた第２照射時の第２Ｘ線検出信号を第２Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｃに書き込んで記憶する。このステップＳ７は、この発明における第２放射線検出信号取得工程に相当する。

（ステップＳ８）第１・第２Ｘ線検出信号に対するラグ補正
ラグ補正部ｃは、ステップＳ６で取得された第１補正データＡを、第１Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｂから読み出された第１Ｘ線検出信号、および第２Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｃから読み出された第２Ｘ線検出信号にともに作用させて、第１・第２Ｘ線検出信号に対するラグ補正を行う。各実施例では、各画素ごとに第１・第２Ｘ線検出信号から第１補正データＡをそれぞれ減算することでラグ補正を行う。第１Ｘ線検出信号をＩ_FIRSTとし、第２Ｘ線検出信号をＩ_SECONDとし、ラグ補正後の第１Ｘ線検出信号をＩ´_FIRSTとし、ラグ補正後の第２Ｘ線検出信号をＩ´_SECONDとすると、ラグ補正後の第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTはＩ´_FIRST＝Ｉ_FIRST−Ａとなり、ラグ補正後の第２Ｘ線検出信号Ｉ´_SECONDはＩ´_SECOND＝Ｉ_SECOND−Ａとなる。ラグ補正後の第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTも第１Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｂに再度書き込んで記憶するとともに、ラグ補正後の第２Ｘ線検出信号Ｉ´_SECONDも第２Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｃに再度書き込んで記憶する。

なお、実際には、今回の撮像におけるＸ線の第１照射のタイミングは必ずしも予め決定されているわけでない。したがって、Ｋ＝Ｎ＋１に達するタイミングも必ずしも事前にわかっているわけでない。そこで、実際には、上述したステップＳ２〜Ｓ５をサンプリング時間間隔ΔＴ毎に繰り返し行って、ステップＳ３でサンプリング時点が今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始に達したときが、Ｋ＝Ｎ＋１に達したタイミングとなる。もちろん、今回の撮像におけるＸ線の第１照射のタイミングが予め決定されている場合には、Ｋ＝Ｎ＋１に達するタイミングも事前にわかっているので、Ｎの値を予め決定してＫ＝Ｎ＋１に達したタイミングに合わせて、サンプリング時点が今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始に達するように設定してもよい。このステップＳ８は、この発明におけるラグ補正工程に相当する。

（ステップＳ９）第２Ｘ線検出信号に対する新たなラグ補正
上述したように、第１照射が終了すると直ちに第２照射を行っている。したがって、第1照射（ステップＳ６）と第２照射（ステップＳ７）との間ではラグ補正のための非照射時のＸ線検出信号を取得しない。ここで、図５（ｂ）に示すように、今回の撮像におけるＸ線の第１照射より以前のラグ成分については上述した第１補正データＡとして重畳され、今回の撮像におけるＸ線の第２照射より以前のラグ成分については第１補正データＡの他に第1照射に起因したラグ成分が第２補正データＢとして重畳されるとみなせる。つまり、ステップＳ７で取得された第２Ｘ線検出信号にはステップＳ６で取得された第１Ｘ線検出信号によるラグ成分（ここでは第２補正データＢ）が含まれているとみなせる。そこで、第１Ｘ線検出信号に基づく値である第２補正データＢを用いて第２Ｘ線検出信号からラグ除去して、第２Ｘ線検出信号に対する新たなラグ補正を行っている。各実施例では、ステップＳ８でラグ補正されたラグ補正後の第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTの関数で第１Ｘ線検出信号に基づく値である第２補正データＢを表して、ステップＳ８でラグ補正されたラグ補正後の第２Ｘ線検出信号Ｉ´_SECONDからその第２補正データＢを減算することで、第２補正データＢを用いた第２Ｘ線検出信号に対する新たなラグ補正を行う。具体的には、関数をＦとし、さらなる２回目のラグ補正後の第２Ｘ線検出信号をＩ´´_SECONDとすると、下記（２）式のように第２補正データＢを求め、下記（３）式のように第２Ｘ線検出信号Ｉ´´_SECONDを求める。

Ｂ＝Ｆ（Ｉ´_FIRST） …（２）
Ｉ´´_SECOND＝Ｉ´_SECOND−Ｂ …（３）
上記（２）式で関数変換する場合には、上述した関数変換プログラム１１Ａを実行する。関数の具体的な決定方法については、実施例３の後にまとめて述べる。さらなる２回目のラグ補正後の第２Ｘ線検出信号Ｉ´´_SECONDも第２Ｘ線検出信号用メモリ部１１ｃに再度書き込んで記憶する。

（ステップＳ１０）サブトラクション・Ｘ線画像の取得
ステップＳ６でラグ補正されたラグ補正後の第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTおよびステップＳ９で新たなラグ補正されたさらなる２回目のラグ補正後の第２Ｘ線検出信号Ｉ´´_SECONDを用いてサブトラクションを行うことでＸ線画像取得部９ｄはＸ線画像を取得する。Ｘ線画像取得部９ｄによって取得されたＸ線画像をＸ線画像用メモリ部１１ｄに書き込んで記憶する。サブトラクションについては、上記（１）式中のＩ₁をＩ´_FIRSTに置き換え、Ｉ₂をＩ´´_SECONDに置き換えて、エネルギー差分画像Ｉ_DESを求め、そのエネルギー差分画像Ｉ_DESをＸ線画像とすればよい。また、サブトラクションについては、上記（１）式に限定されずに、上述した特許文献３〜６のように、それぞれの対数同士でサブトラクションを行ってもよい。このステップＳ１０は、この発明における放射線画像取得工程に相当する。また、Ｘ線画像は、この発明における撮像の対象となる放射線画像に相当する。

以上のように構成された本実施例１によれば、ステップＳ２〜Ｓ５では、複数のＸ線検出信号（本実施例１ではＩ₀，Ｉ₁，Ｉ₂，…，Ｉ_N-1，Ｉ_N）を撮像におけるＸ線の照射前の非照射時に取得するとともに、ステップＳ６では、Ｘ線検出信号を上述したステップＳ２〜Ｓ５の後の撮像におけるＸ線の照射時である第１照射時に取得する。さらには、ステップＳ７では、上述したステップＳ６の後の非照射を挟んで、Ｘ線検出信号を撮像における放射線の照射時である第２照射時に取得する。ステップＳ２〜Ｓ５で取得されたそれらＸ線検出信号に基づくラグデータ（第１補正データＡ）を、ステップＳ８では、ステップＳ６で取得されたＸ線検出信号である第１Ｘ線検出信号Ｉ_FIRST、およびステップＳ７で取得されたＸ線検出信号である第２Ｘ線検出信号Ｉ_SECONDにともに作用させて、Ｘ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行う。そのステップＳ８によってともにラグ補正された第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTおよび第２Ｘ線検出信号Ｉ´´_SECONDを用いてステップＳ１０でサブトラクションを行うことでＸ線画像を取得する。

このように、上述した特許文献２のようにＸ線検出信号を取得するサンプリングの回数分、再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必要がない。さらには第１照射よりも前のステップＳ２〜Ｓ５で取得された複数のＸ線検出信号に基づくラグデータ（第１補正データＡ）を、第１および第２Ｘ線検出信号にともに作用させてラグ補正をそれぞれ行っているので、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずともラグ補正が可能である。したがって、１つの画像に対してＸ線の２回照射（第１照射・第２照射）を行う場合においてもＸ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から簡易に除去することができる。また、上述した特許文献１のようなバックライトを用いる必要がなく、装置の構造が複雑化となることもない。

また、上述したように、ステップＳ７で取得された第２Ｘ線検出信号にはステップＳ６で取得された第１Ｘ線検出信号によるラグ成分（ここでは第２補正データＢ）が含まれているとみなせる。そこで、後述する実施例２，３も含めて、本実施例１のように、第１Ｘ線検出信号に基づく値（ここでは第２補正データＢ）を用いて第２Ｘ線検出信号からラグ除去して、ステップＳ９のように第２Ｘ線検出信号に対するラグ補正をさらに行うのが好ましい。このような第２Ｘ線検出信号に対するラグ補正をさらに行う場合においても、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずとも第１Ｘ線検出信号に基づく値（第２補正データＢ）を用いることで第２Ｘ線検出信号に対するラグ補正が可能である。

後述する実施例２，３も含めて、本実施例１では、前回の撮像におけるＸ線の第２照射から所定時間（本実施例１では待ち時間Ｔ_W）経過後の非照射時に複数のＸ線検出信号を取得することで、今回の撮像におけるＸ線の第１照射前の非照射時での複数のＸ線検出信号を取得している。前回の撮像におけるＸ線の第２照射が終了して非照射状態に移行すれば、時間遅れ分のうちの短時定数成分あるいは中時定数成分は短時間で減衰し、減衰後は長時定数成分が支配的になり、ほぼ同じ強さで残留し続ける。したがって、前回の撮像におけるＸ線の第２照射が終了した直後に、Ｘ線検出信号を取得すると短／中時定数成分が含まれた状態で信号が取得されて、短／中時定数成分の時間遅れ分まで正しく除去することができない。そこで、本実施例１のように、前回の撮像におけるＸ線の第２照射から所定時間経過後の非照射時に複数のＸ線検出信号を取得することで、今回の撮像におけるＸ線の第１照射から所定時間経過後の非照射時に複数のＸ線検出信号を取得することで、今回の撮像におけるＸ線の第１照射前の非照射時での複数のＸ線検出信号を取得することになり、所定時間経過後に残留している長時定数成分のみが含まれた状態で信号が取得されるので、短／中時定数成分の時間遅れ分がなく、かつ長時定数成分の時間遅れ分をも正確に除去することができる。

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。上述した実施例１と共通する箇所については同じ符号を付してその説明を省略する。また、実施例２に係るＸ線透視撮影装置は、実施例１に係るＸ線透視撮影装置と同様の構成で、非照射信号取得部９ａや照射信号取得部９ｂやラグ補正部９ｃやＸ線画像取得部９ｄによる一連の信号処理のみが、実施例１と異なる。

そこで、本実施例２に係る非照射信号取得部９ａや照射信号取得部９ｂやラグ補正部９ｃやＸ線画像取得部９ｄによる一連の信号処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、上述した実施例１と共通するステップについては、同じ番号を付してその説明を省略する。

（ステップＳ１）待ち時間が経過したか？
上述した実施例１と同じように、前回の撮像におけるＸ線の第２照射の終了から待ち時間Ｔ_Wが経過したか否かを判断する。待ち時間Ｔ_Wが経過してから、次のステップＳ１２に進む。

（ステップＳ１２）非照射時のＸ線検出信号の取得
上述した実施例１と同じように、待ち時間Ｔ_W経過後の非照射時に各Ｘ線検出信号をサンプリング時間間隔ΔＴ（例えば１／３０秒）毎に逐次に取得する。ただし、本実施例２では、後述する説明から明らかなように、８番目のＸ線検出信号Ｉ₇（すなわちＫ＝７）を取得するまでは、待ち時間Ｔ_W経過直後に最初に取得されたＸ線検出信号Ｉ₀から７番目に取得されたＸ線検出信号Ｉ₆までは棄却されずに、非照射信号用メモリ部１１ａに記憶された状態である。なお、サンプリング時間間隔ΔＴ毎にステップＳ１２〜Ｓ１４を続けて行うとする。

（ステップＳ１３）Ｋ＝７？
添え字Ｋが７になったか、すなわちサンプリング時点が８番目に達したか（ここではＫ＝７になったか）否かを判断する。もし、達した場合には、ステップＳ２に跳ぶ。もし、達していない場合には、次のステップＳ１４に進む。

（ステップＳ１４）Ｋの値を１ずつ繰り上げる
上述した実施例１と同じように、添え字Ｋの値を１ずつ繰り上げて、次のサンプリングのために準備する。そして、８番目のＸ線検出信号Ｉ₇（すなわちＫ＝７）を取得するまでは、ステップＳ１２で非照射信号取得部９ａによって取得された各Ｘ線検出信号Ｉ_Kを順に非照射信号用メモリ部１１ａに書き込んで記憶する。このとき、Ｘ線検出信号Ｉ_Kよりも前の時点で取得されたＸ線検出信号Ｉ_K-1については棄却せずに、非照射信号用メモリ部１１ａに記憶した状態として、Ｘ線検出信号が８個分になるまで蓄積する。そして、次のサンプリングのためにステップＳ１２に戻って、サンプリング時間間隔ΔＴ毎にステップＳ１２〜Ｓ１４を繰り返して行う。

（ステップＳ２）〜（ステップＳ１０）
ステップＳ１３でサンプリング時点が今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始に達したら、上述した実施例１と同様のステップＳ２〜Ｓ８を行う。ただし、非照射信号用メモリ部１１ａには８個分のＸ線検出信号が常に記憶されるようにしており、ステップＳ５で新たに最新のＸ線検出信号が非照射信号用メモリ部１１ａに記憶されると、最古のＸ線検出信号のみが棄却されるようになっている。そして、ステップＳ３でサンプリング時点が今回の撮像におけるＸ線の第１照射の開始に達したら、ステップＳ２で取得された（Ｎ−６）番目のＸ線検出信号Ｉ_N-7から（Ｎ＋１）番目のＸ線検出信号Ｉ_Nまでの８個分の信号に基づいて第１補正データＡを求める。具体的には、これらの信号の平均を第１補正データＡとして求める（Ａ＝ΣＩ_i／８、ただしΣはｉ＝Ｎ−７〜Ｎの総和）。第１補正データＡの取得と並行した第１照射時の第１Ｘ線検出信号の取得以降からサブトラクション・Ｘ線画像の取得については実施例１と同様なので、その説明を省略する。

以上のように構成された本実施例２によれば、上述した実施例１と同様に、検出されたＸ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から除去することで時間遅れ分に関するラグ補正を行う際に、以下のようになる。すなわち、撮像におけるＸ線の照射前の非照射時に複数のＸ線検出信号（本実施例２ではＩ₀，Ｉ₁，Ｉ₂，…，Ｉ_N-1，Ｉ_N）を取得して、それらＸ線検出信号に基づくラグデータ（第１補正データＡ）を、ステップＳ８では、ステップＳ６で取得されたＸ線検出信号である第１Ｘ線検出信号Ｉ_FIRST、およびステップＳ７で取得されたＸ線検出信号である第２Ｘ線検出信号Ｉ_SECONDにともに作用させて、Ｘ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行う。そして、ラグ補正された第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTおよび第２Ｘ線検出信号Ｉ´´_SECONDを用いてサブトラクションを行うことでＸ線画像を取得する。このように、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずともラグ補正が可能なので、１つの画像に対してＸ線の２回照射（第１照射・第２照射）を行う場合においてもＸ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から簡易に除去することができる。

なお、実施例１では、ラグ補正後の第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTのランダムノイズ成分がＩ_FIRSTの２^1/2倍となるので、ＳＮ比が４１％（＝（２^1/2−１））劣化する。この劣化を抑えるために、本実施例２の場合には、実施例１と相違して、複数のＸ線検出信号（本実施例２ではＩ_N-7、Ｉ_N-6、…Ｉ_N-1、Ｉ_N）を直接的に用いて第１補正データＡを求めている。この場合には、ラグ補正後の第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTのランダムノイズ成分は補正前の第１Ｘ線検出信号Ｉ_FIRSTの６％の劣化に留まるので、ＳＮ比を劣化させることなくラグ補正を実現することができる。ラグ補正後の第２Ｘ線検出信号Ｉ´_SECONDのランダムノイズ成分についても、ラグ補正後の第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTのランダムノイズ成分と同様である。

本実施例２では８個分のＸ線検出信号を直接的に用いて第１補正データＡを求めたが、用いるＸ線検出信号の個数については限定されない。また、信号の平均で第１補正データＡを求めたが、例えば中央値で第１補正データＡを求める、あるいは信号の強度に関するヒストグラムを取って、そのヒストグラムから最頻値を第１補正データＡとして求めるなど、非照射時に取得された放射線検出信号（Ｘ線検出信号）に基づくラグデータ（ここでは第１補正データＡ）の具体的な求め方については特に限定されない。

次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。図８は、実施例３に係る画像処理部９およびメモリ部１１に関するデータの流れを示した概略図である。上述した実施例１，２と共通する箇所については同じ符号を付してその説明を省略する。また、実施例３に係るＸ線透視撮影装置は、図８の画像処理部９およびメモリ部１１に関するデータの流れを除けば、実施例１，２に係るＸ線透視撮影装置と同様の構成である。また、非照射信号取得部９ａや照射信号取得部９ｂやラグ補正部９ｃやＸ線画像取得部９ｄによる一連の信号処理についても、実施例１，２と異なる。

本実施例３では、図８に示すように、非照射信号用メモリ部１１ａから読み出された非照射時のＸ線検出信号に基づいてラグ補正部９ｃは再帰的演算処理でラグデータ（各実施例では第１補正データＡ）を取得する。再帰的演算処理による第１補正データＡの取得については、後述する図９のフローチャートで説明する。なお、ラグ補正部９ｃが第１補正データＡを第１Ｘ線検出信号および第２Ｘ線検出信号にともに作用させてラグ除去する、そのラグ補正部９ｃによってともにラグ補正された第１Ｘ線検出信号および第２Ｘ線検出信号を用いてサブトラクションを行うことでＸ線画像取得部９ｄがＸ線画像を取得するのは、上述した実施例１，２と同様である。

次に、本実施例３に係る非照射信号取得部９ａや照射信号取得部９ｂやラグ補正部９ｃやＸ線画像取得部９ｄによる一連の信号処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。なお、上述した実施例１，２と共通するステップについては、同じ番号を付してその説明を省略する。

（ステップＳ１）待ち時間が経過したか？
上述した実施例１，２と同じように、前回の撮像におけるＸ線の第２照射の終了から待ち時間Ｔ_Wが経過したか否かを判断する。待ち時間Ｔ_Wが経過してから、次のステップＳ２２に進む。

（ステップＳ２２）待ち時間経過直後のＸ線検出信号の取得
上述した実施例１，２と同じように、待ち時間Ｔ_W経過後の非照射時に各Ｘ線検出信号をサンプリング時間間隔ΔＴ（例えば１／３０秒）毎に逐次に取得する。先ず、待ち時間Ｔ_W経過直後のＸ線検出信号Ｉ₀を取得する。この待ち時間Ｔ_W経過直後に最初に取得されたＸ線検出信号Ｉ₀を非照射信号用メモリ部１１ａに書き込んで記憶する。

（ステップＳ２３）初期値の第１補正データの取得
そして、ラグ補正部９ｃは、このＸ線検出信号Ｉ₀を非照射信号用メモリ部１１ａから読み出して、そのＸ線検出信号Ｉ₀を第１補正データＡの初期値である第１補正データＡ₀として取得する。

（ステップＳ３）〜（ステップＳ４）
ステップＳ２３で初期値の第１補正データＡ₀を取得したら、上述した実施例１と同様のステップＳ３、Ｓ４を行う。

（ステップＳ５２）非照射時のＸ線検出信号の取得
上述した実施例１，２と同じように、待ち時間Ｔ_W経過後の非照射時に各Ｘ線検出信号をサンプリング時間間隔ΔＴ（例えば１／３０秒）毎に逐次に取得する。ただし、本実施例３におけるステップＳ５２での非照射時のＸ線検出信号の取得は、２番目のＸ線検出信号Ｉ₁以降である。

（ステップＳ５３）新たな第１補正データの取得
２番目以降の新たな第１補正データを取得する際には、（Ｎ＋１）番目の第１補正データＡ_Nを、非照射時のＸ線検出信号Ｉ_N、および前回の第１補正データＡ_N-1に基づく再帰的演算処理で求める。本実施例３では、再帰的な加重平均（以下、適宜「リカーシブ処理」という）によって、下記（４）式のように第１補正データＡ_Nを取得する。

Ａ_N＝（１−Ｐ）×Ａ_N-1＋Ｐ×Ｉ_N …（４）
ただし、上述したようにＩ₀＝Ａ₀である。また、Ｐは加重比率であって、０〜１の値をとる。

そして、次なる第１補正データＡ_Kの取得のためにステップＳ３に戻って、上記（４）式のリカーシブ処理を行う。また、ステップＳ３で今回の撮像におけるＸ線の第１照射に達した場合には、そのステップＳ３の直前のステップＳ５３で取得された第１補正データＡ_Nが最新のデータとなる。その最新の第１補正データＡ_Nを補正データＡとして取得する。

（ステップＳ６）〜（ステップＳ１０）
ステップＳ６での第１照射時の第１Ｘ線検出信号の取得以降からステップＳ１０でのサブトラクション・Ｘ線画像の取得については実施例１と同様なので、その説明を省略する。

以上のように構成された本実施例３によれば、上述した実施例１，２と同様に、取得された第１補正データＡを第１Ｘ線検出信号Ｉ_FIRST、および第２Ｘ線検出信号Ｉ_SECONDにともに作用させて、Ｘ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行う。そして、ラグ補正された第１Ｘ線検出信号Ｉ´_FIRSTおよび第２Ｘ線検出信号Ｉ´´_SECONDを用いてサブトラクションを行うことでＸ線画像を取得する。このように、第１照射と第２照射との間にラグ成分を取得せずともラグ補正が可能なので、１つの画像に対してＸ線の２回照射（第１照射・第２照射）を行う場合においてもＸ線検出信号に含まれる時間遅れ分をＸ線検出信号から簡易に除去することができる。

本実施例３では、非照射時に各Ｘ線検出信号をサンプリング時間ΔＴ間隔（例えば１／３０秒）毎に逐次に取得することで複数のＸ線検出信号を取得して、非照射時におけるある時点を（Ｎ＋１）番目としたときに、その（Ｎ＋１）番目を含めてこれまでに逐次に取得された複数のＸ線検出信号に基づく第１補正データＡ、すなわち（Ｎ＋１）番目の第１補正データＡ_Nを取得するために、その（Ｎ＋１）番目で取得されたＸ線検出信号Ｉ_Nと、その（Ｎ＋１）番目よりも前の時点であるＮ番目を含めてこれまでに逐次に取得された複数のＸ線検出信号に基づく第１補正データＡ、すなわち第１補正データＡ_Nよりも前の第１補正データＡ_N-1とに基づいて行う再帰的演算処理を繰り返し行うことで、第１補正データＡを取得している。

本実施例３の場合には、再帰的演算処理として再帰的な加重平均であるリカーシブ処理（上記（４）式を参照）によって第１補正データを取得するので、第１補正データによるラグ補正をより確実に行うことができる。

［関数の決定］
次に、各実施例の第２補正データＢで用いた関数Ｆの具体的な決定方法について説明する。図１０は、各実施例での第２補正データＢを表す第１Ｘ線検出信号の関数Ｆを事前に決定するための第１照射のラグについて模式的に示した説明図である。

第１Ｘ線検出信号の関数Ｆは、一連のＸ線検出信号よりも事前に取得されたＸ線検出の情報、一連のＸ線検出信号よりも事前の取得条件あるいはＸ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３の固有の情報で決定される。より具体的には、一連のＸ線検出信号よりも事前に取得されたＸ線検出の情報の例としてＦＰＤ３の出荷前に取得されたＸ線検出信号の強度が、一連のＸ線検出信号よりも事前の取得条件の例として第１照射と第２照射との間の時間がそれぞれ挙げられる。また、ＦＰＤ３の固有の情報として例えば使用するＦＰＤ３ごとに図１０に示すような取得条件の下で出荷前にそれぞれ求める。

図１０に示すように、出荷前に実際の撮像と同様に第１照射を行う。このとき、第２照射については行わない。もし、第２照射を出荷前にも行っていると仮定すると、第２照射での照射時間は図１０の２点鎖線でのｔ₁〜ｔ_Nまでの時間に相当する。第１照射が終了すると、第１照射に起因したラグ成分が図１０中の点線に示すように減衰しながら本来行われているべき第２照射のタイミングに達しても残留する。このラグ成分を図１０に示すようにｆ（ｔ）とする。すると、第１照射によるラグをＬとすると、第１照射によるラグＬは、第２照射ではｆ（ｔ）をｔ₁〜ｔ_Nまでの時間で積分した値（図１０中のハッチングを参照）とみなすことができる（下記（５）式を参照）。

Ｌ＝∫ｆ（ｔ）ｄｔ …（５）
ただし∫はｔ₁〜ｔ_Nまでの時間での積分である。その第１照射によるラグを０にするように関数Ｆを決定すれば、第１Ｘ線検出信号の関数Ｆによって第２補正データＢに変換して、その第２補正データＢで上記（３）式のように減算することで、出荷後の今回の撮像におけるＸ線の第１照射で取得された第１Ｘ線検出信号によるラグ成分を除去することができる。第１照射によるラグを０にするように関数Ｆを決定するためには、出荷前の第１照射で取得された第１Ｘ線検出信号をＳとすると、下記（６）式のように第１Ｘ線検出信号Ｓの関数Ｆが上述した第１照射によるラグＬに等しくなるように関数Ｆを決定する。

Ｆ（Ｓ）＝Ｌ …（６）
以上をまとめると、出荷前に第１照射を行い、かつ第２照射を行わない状態で、ｔ₁〜ｔ_Nまでの時間で第１照射によるラグＬを上記（５）式により求め、その第１照射によるラグＬと出荷前の第１照射で取得された第１Ｘ線検出信号とが互いに等しくなる（上記（６）式を参照）ように関数Ｆを決定する。

この発明は、上記実施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。

（１）上述した各実施例では、図１に示すようなＸ線透視撮影装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばＣ型アームに配設されたＸ線透視撮影装置にも適用してもよい。また、この発明は、Ｘ線ＣＴ装置にも適用してもよい。なお、この発明は、Ｘ線撮影装置のように（透視撮影でなく）実際に撮影を行うとき特に有用である。

（２）上述した各実施例では、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３を例に採って説明したが、通常において用いられるＸ線検出手段であれば、この発明は適用することができる。

（３）上述した各実施例では、Ｘ線を検出するＸ線検出器を例に採って説明したが、この発明は、ＥＣＴ（Emission Computed Tomography）装置のように放射性同位元素（ＲＩ）を投与された被検体から放射されるγ線を検出するγ線検出器に例示されるように、放射線を検出する放射線検出器であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したＥＣＴ装置に例示されるように、放射線を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。

（４）上述した各実施例では、ＦＰＤ３は、放射線（実施例ではＸ線）感応型の半導体を備え、入射した放射線を放射線感応型の半導体で直接的に電荷信号に変換する直接変換型の検出器であったが、放射線感応型の替わりに光感応型の半導体を備えるとともにシンチレータを備え、入射した放射線をシンチレータで光に変換し、変換された光を光感応型の半導体で電荷信号に変換する間接変換型の検出器であってもよい。

（５）上述した各実施例では、前回の撮像におけるＸ線の第２照射から所定時間（各実施例では待ち時間Ｔ_W）経過後の非照射時にＸ線検出信号の取得を開始したが、短／中時定数成分が無視できる程度であれば、前回の撮像におけるＸ線の第２照射が終了して非照射状態に移行するのと同時にＸ線検出信号の取得を開始してもよい。Ｘ線以外の放射線においても同様である。

（６）上述した各実施例では、ラグ補正の基となる第１補正データＡは、今回の撮像における第１照射の開始直前に取得されるＸ線検出信号Ｉ_Nのデータが含まれていたが、必ずしもＸ線検出信号Ｉ_Nのデータを含める必要はない。ただし、直前のデータがもっとも信頼性が高いことから、各実施例のようにＸ線検出信号Ｉ_Nのデータを含めて第１補正データＡを取得して、その第１補正データＡを用いてラグ除去することでラグ補正を行うのが好ましい。Ｘ線以外の放射線においても同様である。

（７）上述した各実施例では、上記（４）式に示すような再帰的な加重平均（リカーシブ処理）であったが、再帰的演算処理であれば、再帰的な加重平均に限定されず、重み付けなしの再帰的演算処理であってもよい。したがって、Ｘ線検出信号Ｉ_Nと第１補正データＡ_N-1とで表される関数Ｄ（Ｉ_N、Ａ_N-1）が、第１補正データＡ_Nで表されればよい。

（８）上述した各実施例における第２補正データＢを表す第１Ｘ線検出信号の関数Ｆについては特に限定されない。例えば定数をＣとしたときに、上記（２）式を下記（２）´式のように変形してもよい。

Ｂ＝Ｃ×Ｉ´_FIRST …（２）´
上記（２）´式の場合には、関数Ｆは１次関数となる。関数Ｆが１次関数の場合には、その定数Ｃを決定するには、下記（６）´式のように第１Ｘ線検出信号Ｓに定数Ｃを掛けた値が第１照射によるラグＬに等しくなるようにＣを決定すればよい。

Ｃ×Ｓ＝Ｌ …（６）´
なお、１次関数に限定されず、２次関数のように次数が２以上であってもよいし、それ以外に対数関数や三角関数など、適宜必要に応じて関数Ｆを設定すればよい。

（９）上述した各実施例では、第１Ｘ線検出信号に基づく値（第２補正データＢ）は、第１Ｘ線検出信号の関数Ｆで決定されたが、例えば、各々の第１Ｘ線検出信号にそれぞれ対応付けられた値を記憶したテーブルを用意して、そのテーブルを参照することで、その対応付けられた値を第１Ｘ線検出信号に基づく値としれ採用してもよい。この場合では、上記（６）式で関数Ｆを決定する替わりに、第１Ｘ線検出信号の強度がそれぞれ変わるように出荷前に図１０に示す第１照射を複数回行い、各第１Ｘ線検出信号の強度ごとに第１照射によるラグＬをそれぞれ求めて、そのラグＬと各々の第１Ｘ線検出信号とをそれぞれ対応付けてテーブルとして作成して記憶すればよい。

（１０）上述した各実施例では、第２放射線検出信号（各実施例では第２Ｘ線検出信号）には第１放射線検出信号によるラグ成分が含まれているとして、第１放射線検出信号（各実施例では第１Ｘ線検出信号）に基づく値（各実施例では第２補正データＢ）を用いて第２放射線検出信号からラグ除去して、第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行ったが、第１照射と第２照射との間が十分に空いていて、第１放射線検出信号によるラグ成分が無視できる程度であれば、必ずしも第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行う必要はない。

（１１）上述した各実施例における第２補正データＢを表す第１Ｘ線検出信号の関数Ｆを決定する際に、サブトラクションで用いられる重み（Ｗ₁、Ｗ₂）を含ませた状態で関数Ｆを決定してもよい。

（１２）上述した各実施例では、ラグデータ（各実施例では第１補正データＡ）を、第１放射線検出信号（各実施例では第１Ｘ線検出信号）および第２放射線検出信号（各実施例では第２Ｘ線検出信号）にともに作用させてラグ補正を行うために、各放射線検出信号から第１補正データＡを減算したが、各放射線検出信号から第１補正データＡを除算するなどのように作用させてラグ除去を行う具体的な演算手法については特に限定されない。

以上のように、この発明は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を備えた放射線撮像装置に適している。

Claims (6)

1. 放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、(1)放射線検出手段から検出された複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得手段と、(2)放射線検出手段から検出された放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得する照射信号取得手段と、(3)非照射を挟んで２回の照射を行う際に、先の照射を第１照射とするとともに、後の照射を第２照射とし、前記第１照射において前記照射信号取得手段で取得された放射線検出信号を第１放射線検出信号とするとともに、前記第２照射において照射信号取得手段で取得された放射線検出信号を第２放射線検出信号としたときに、第１照射よりも前の非照射時において非照射信号取得手段で取得された複数の放射線検出信号に基づくラグデータを、前記第１放射線検出信号および第２放射線検出信号にともに作用させて、かつ第１照射と第２照射との間のラグ成分を取得せずに、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正手段と、(4)そのラグ補正手段によってともにラグ補正された第１放射線検出信号および第２放射線検出信号を用いてサブトラクションを行うことで放射線画像を取得する放射線画像取得手段とを備え、前記ラグ補正手段は、前記第２照射において照射信号取得手段で取得された前記第２放射線検出信号には前記第１照射において照射信号取得手段で取得された前記第１放射線検出信号によるラグ成分が含まれているとして、第１放射線検出信号に基づく値を用いて第２放射線検出信号からラグ除去して、第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行うことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、前記信号処理は、(a) 複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得工程と、(b) 放射線検出信号を前記非照射信号取得工程の後の撮像における放射線の照射時である第１照射時に取得する第１照射信号取得工程と、(c) 第１照射信号取得工程の後の非照射を挟んで、放射線検出信号を撮像における放射線の照射時である第２照射時に取得する第２照射信号取得工程と、(d)前記第１照射よりも前の非照射時において前記非照射信号取得工程で取得されたそれら放射線検出信号に基づくラグデータを、前記第１照射信号取得工程で取得された放射線検出信号である第１放射線検出信号、および前記第２照射信号取得工程で取得された放射線検出信号である第２放射線検出信号にともに作用させて、かつ第１照射と第２照射との間のラグ成分を取得せずに、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正工程と、(e)そのラグ補正工程によってともにラグ補正された第１放射線検出信号および第２放射線検出信号を用いてサブトラクションを行うことで放射線画像を取得する放射線画像取得工程とを備え、前記第２照射信号取得工程で取得された第２放射線検出信号には前記第１照射信号取得工程で取得された第１放射線検出信号によるラグ成分が含まれているとして、第１放射線検出信号に基づく値を用いて第２放射線検出信号からラグ除去して、第２放射線検出信号に対するラグ補正をさらに行うことを特徴とする放射線検出信号処理方法。
3. 請求項２に記載の放射線検出信号処理方法において、前記第２放射線検出信号に対するラグ補正で用いられる前記第１放射線検出信号に基づく値は、第１放射線検出信号の関数で表されることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
4. 請求項２に記載の放射線検出信号処理方法において、前記第２放射線検出信号に対するラグ補正で用いられる前記第１放射線検出信号に基づく値は、各々の第１放射線検出信号にそれぞれ予め対応付けられた値であることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
5. 請求項３に記載の放射線検出信号処理方法において、前記関数は、一連の放射線検出信号よりも事前に取得された放射線検出の情報、一連の放射線検出信号よりも事前の取得条件あるいは放射線検出を検出する放射線検出手段の固有の情報で決定されることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
6. 請求項４に記載の放射線検出信号処理方法において、前記各々の第１放射線検出信号にそれぞれ予め対応付けられた値は、一連の放射線検出信号よりも事前に取得された放射線検出の情報、一連の放射線検出信号よりも事前の取得条件あるいは放射線検出を検出する放射線検出手段の固有の情報でそれぞれ決定されることを特徴とする放射線検出信号処理方法。

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