JP4772998B2

JP4772998B2 - 半導体ｘ線検出器の光導線性ｆｅｔによって誘引されるオフセットの簡単な測定手段

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Publication number: JP4772998B2
Application number: JP2001230721A
Authority: JP
Inventors: リチャード・レパーメンティアー; スコット・ウィリアム・ペトリック; ジョン・ムーア・ブードリー
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-07-31
Also published as: US6400798B1; EP1186910A3; JP2002209875A; EP1186910B1; EP1186910A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に医療診断用撮像システムに関し、特に、半導体検出器を用いた医療撮像システムの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の光導電効果によって引き起こされる画像オフセットを補正する方法と装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
Ｘ線撮像器は長い間に渡って受け入れられてきた医療診断用ツールである。Ｘ線撮像システムは、一般的に、正確な診断を医者が行うために必要な情報をしばしば含む画像、例えば、胸部と頚部と脊髄と頭がいと腹部の画像を獲得するために利用される。一般的に、Ｘ線撮像システムにはＸ線源とＸ線センサーが含まれる。例えば、胸部のＸ線画像を取るときに、Ｘ線技師がＸ線センサーとＸ線源を適当な高さに位置付けたときに、患者はＸ線センサーに胸部を押しつけて立つ。Ｘ線源によって生成されるＸ線は患者の胸部を通過し、Ｘ線源によって生成され体の様々な部位で減衰するＸ線エネルギーをＸ線センサーが検出する。それに関連する制御システムは、Ｘ線センサーで検出されたＸ線エネルギーを受けて、それに対応する診断用画像をディスプレイに表示する。
【０００３】
スクリーンによって、フィルムを感光させる光にＸ線を変換する従来のスクリーン／フィルムの構成をＸ線センサーが備えていてもよい。また、Ｘ線センサーは半導体デジタル画像検出器でもよい。デジタル検出器は、従来のスクリーン／フィルム構成よりかなり広い、一般的には、それより２，３倍広いダイナミックレンジを提供する。
【０００４】
半導体デジタルＸ線検出器の一実施形態は、半導体ＦＥＴのパネルとフォトダイオード備えてもよい。一般的に、パネルのＦＥＴとフォトダイオードは、行（スキャンライン）と列（データライン）に配列されている。ＦＥＴコントローラは、複数のＦＥＴのオンオフの順番を制御する。一般的に、複数行のＦＥＴがオンとなる、即ち、アクティブにされる。複数のＦＥＴがオンになると、ＦＥＴチャネルを作るための電荷がトランジスタのソースとドレインの両方からＦＥＴに引かれる。各ＦＥＴのソースは１つのフォトダイオードに接続される。各ＦＥＴのドレインは、データラインを介して読み出し電子回路に接続される。各フォトダイオードは光信号を積分して、検出器によって吸収されたＸ線量に比例するエネルギーを放出する。複数のＦＥＴのゲートはＦＥＴコントローラに接続される。ＦＥＴコントローラによって、フォトダイオードのパネルから出される複数の信号を順番に読み出すことができる。読み出し電子回路は、フォトダイオードから出された信号を変換する。獲得システムでは、検出器のフォトダイオードから出され、読み出し電子回路によって変換されたエネルギーを用いて表示されるデジタル診断用画像の複数の画素をアクティブにする。一般的に、複数のＦＥＴとフォトダイオードのパネルは行毎にスキャンされる。デジタル診断用画像で対応する複数の画素は複数の行に渡ってアクティブにされる。
【０００５】
Ｘ線検出器のＦＥＴは、フォトダイオードの充電／放電を制御するスイッチとして機能する。ＦＥＴがオープンであるとき、それに関連するフォトダイオードが読み出し電子回路から分離され、Ｘ線露出中に放電する。ＦＥＴがクローズすると、読み出し電子回路によってフォトダイオードは初期充電状態に再充電される。Ｘ線源からの吸収したＸ線に応答して、シンチレータによって光が放出される。フォトダイオードは放出光を検知して、部分的に放電する。従って、ＦＥＴがオープンするとフォトダイオードはＸ線量を表す電荷を保持する。ＦＥＴがクローズすると、フォトダイオードには所望の電圧がかかる。所望の電圧を再び設定するために調整された電荷量は、Ｘ線露出期間中にフォトダイオードによって積分されたＸ線量になる。
【０００６】
多くの目的でＸ線画像を用いることができる。例えば、対象オブジェクトの内部欠陥を検出することができる。さらに、内部の構造、即ち、並びを確認することができる。さらに、画像は対象のオブジェクトの存在や不在を示すことができる。Ｘ線撮像から得られた情報には、医療と製造を含む多くの分野のアプリケーションがある。
【０００７】
Ｘ線もしくはその他の方法を用いる撮像システムでは、画像品質は最も重要である。この点で、デジタルすなわち半導体画像検出器（「デジタルＸ線システム」）を利用するＸ線撮像システムは、ある特有の問題に直面する。デジタルＸ線画像の問題としては、画像アーチファクトや「ゴースト画像」やゆがみがデジタルＸ線画像に現れることがある。デジタルＸ線システムが直面する問題の原因の１つは、デジタルＸ線システムで使用される半導体デバイスの光導電特性がある。
【０００８】
光導電度は、材料のエレクトロンの光学上（光）の励起による材料のエレクトロン伝導度の増加量である。光導電特性は、半導体Ｘ線検出器のスイッチとして使われるＦＥＴによって示される。理想的には、ＦＥＴスイッチは電荷を蓄積し、フォトダイオードの電荷を計測する電子回路からフォトダイオードを分離する。光導電特性を示すＦＥＴは、ＦＥＴのオープン時にシステムからフォトダイオードを完全に分離させるものではない。その結果、ＦＥＴは読み出し電子回路に過剰の電荷を送ることになる。もし、ＦＥＴが読み出し電子回路に過剰な電荷を送るなら、次にデジタル画像の画素をアクティブにするフォトダイオードから放電されるエネルギーが影響を受けることがある。ＦＥＴの意図しない電荷リークによってアーチファクトが生成される、即ち、デジタルＸ線画像の各画素に非均一のオフセットが加えられることがあるため、画像の線アーチファクトが生成される。
【０００９】
また、アモルファスシリコンから成るＦＥＴとその他の材料は、電荷保存と呼ばれる特性を示す。電荷保存は構造による現象であって、ある程度まで制御することができる。電荷保存は、ＦＥＴに引き込まれて導電チャネルを形成する電荷の全てが、ＦＥＴがオフにされたときに強制的に追い出されるとは限らない現象に対応する。ＦＥＴがオフになった後でも時間の経過と共に保持電荷はＦＥＴからリークし、ＦＥＴからリークした電荷によって、Ｘ線制御システムによってフォトダイオードから読み出された信号にオフセットが加えられる。
【００１０】
電圧がＦＥＴのゲートに印加されて、Ｘ線検出器の複数の行が読み出されるとき、Ｘ線検出器のＦＥＴは電荷保持特性を示す。検出器の複数の行は、一般的に、所定の方法とシーケンスとタイムインターバルで読み出される。タイムインターバルはＸ線画像の完全なフレームの複数の読み出しオペレーション間で変化することがある。ＦＥＴに関連するフォトダイオードの電荷が電荷測定部によって読み出された後にオープンになると、ＦＥＴは電荷の一部を保持する。読み出しオペレーション間では、複数のＦＥＴによって保持される電荷がそれらのＦＥＴから電荷測定部にリークする。複数のＦＥＴからリークする電荷量は、時間の経過とともに指数関数的に下がる。全ての保持電荷がＦＥＴからリークする前に、次の読み出しオペレーションが始まる。その結果、各読み出しオペレーション中に電荷測定部は、前の読み出しオペレーション中に複数のＦＥＴによって蓄積された電荷量を測定する。また、現在の読み出しオペレーションでの現在のスキャンラインに先行するスキャンライン内でアクティブにされたＦＥＴによって蓄積された電荷量を電荷測定部が表示する。
【００１１】
新しい読み出しオペレーションが始まるときに、複数のＦＥＴに残る電荷は初期保持電荷と呼ばれる。一データラインのＦＥＴ等の多数のＦＥＴに蓄積された初期保持電荷が合わさってその列に対する電荷保持オフセットが形成される。電荷保持オフセットは、Ｘ線検出器パネルの行の読み出しレートに基づいて変化する。読み出しオペレーション間のインターバルが長くなると、電荷が大きく減少する。パネルの複数の行が読み出されると、電荷保持オフセットが増えて、特定の定常値になる。電荷保持レートに対する定常値は、ＦＥＴの電荷の減少レートの指数関数値に等しいレートでパネルの複数の行が読み出される点を示す。
【００１２】
オフセットとＸ線の画像の両方に対するフレーム間の時間が一致する場合は、電荷保持効果が最終画像から取り除かれる。検出器を読み出す通常のプロセスでは、「露出(exposed) 」スキャンの結果値から「暗(dark)」スキャンの結果値を単純に減算することによって、保持された電荷の効果が最小となる。「暗」スキャンは、Ｘ線を用いない読み出しである。「暗」スキャンでは、Ｘ線検出器のパネル上のＦＥＴを単純にアクティブにする。従って、「暗」スキャンは、Ｘ線検出器を読むためにアクティブにされたＦＥＴによって示される電荷保持特性を求めるものである。所望のオブジェクトの実際の「露出」スキャン結果から「暗」スキャン結果を減算することによって、電荷保持効果を無くすことができる。
【００１３】
Ｘ線露出中に同様な現象が発生する。これによって、ＦＥＴ光導電特性の結果としてＦＥＴ内に電荷が生成される。露出の終わりに複数のＦＥＴがオフになるときに、電荷保持の場合と同様に、さらに電荷がリークしてリード信号に加えられる。しかしながら、そのさらなる電荷を除去することができない。何故ならば、ＦＥＴ光導電特性によってもたらされた電荷は、Ｘ線検出器に衝突するＸ線に関係するからである。従って、ＦＥＴの光導電特性によってもたらされた電荷については予測不可能であり、即ち、Ｘ線が送られない「暗」画像では再現不可能である。光導電するＦＥＴの数とＦＥＴによって導電される電荷量は、各ＦＥＴの個々の特性だけでなく、Ｘ線露出量と撮像されるオブジェクトに依存する。複数の行（スキャンライン）と列（データライン）に沿って半導体Ｘ線検出器が構成されるので、ＦＥＴの過剰な電荷によって、基本的な構造をもつ画像アーチファクト、即ち、「暗」画像と「露出」画像を対比させても補正できないオフセットが発生する。
【００１４】
光導電度は電荷保持度ほど制御可能ではない。第１に、Ｘ線検出器内の１つのＦＥＴがオンになって読み出されるときに、同じ電圧を用いてＦＥＴは常にオンとなる。光導電効果を利用して、ＦＥＴをオンにする「量」は所定のＦＥＴに達する光の輝度によって決まる。Ｘ線検出器の複数のＦＥＴの全てに対して幅広い輝度範囲で、ＦＥＴに達する光を変化させることができる。第２に、（各ＦＥＴの光の輝度に依存する）光導電度によって各ＦＥＴがどのくらい強く影響を受けるのかという点に関係なく、全てのＦＥＴが同時に影響を受ける。読み出しによって起こされる電荷保持によって、一度に所定の列の中の１つのＦＥＴだけが刺激を受ける。従って、光導電度の予測が非常に難しく、単純に画像を減算する方法では補正できない。
【００１５】
上述したように、デジタル画像検出器の特性には固有の変動がある。多くの医療診断用撮像システムでは一貫性があり正確な画像の品質（そして、特に画像の解像度）を提供する必要があるが、過去には、そのような一貫性を提供するオートメーション化された技術はなかった。
【００１６】
従って、半導体Ｘ線検出器の電界効果トランジスタの光導電効果によって発生するオフセットを補正する方法と装置が必要である。
【００１７】
【発明の概要】
本発明の好適な実施形態は、半導体Ｘ線検出器の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の光導電効果によって発生したオフセットを補正する方法と装置を提供する。その方法と装置では、Ｘ線検出器に実際に存在する行（スキャンライン）の数の倍を読み出す。Ｘ線検出器の「実際の」スキャンラインを操作する間に、その追加行が読み出される。ＦＥＴの光導電性によって生じた「信号」を測定するために、その追加行の示値を使うことができる。好適な実施形態では、奇数番号のスキャンラインのときに「実際の」行を読み出すことができ、また、偶数番号のスキャンラインを使って、ＦＥＴの光導電性によって生じた信号を測定することができる。光導電性ＦＥＴによって生じたオフセットを補正するために、偶数行信号を先行する奇数行信号から減算し得る。光導電性ＦＥＴによって生じたオフセットの補正は、通常のオフセット補正後に行ってもよい。実際には、ＦＥＴの光導電性に基づく実際の信号の寄与度を各行の各列で独立に測定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に基づいて用いられる医療診断用撮像システム１００の好適な実施形態を示す。医療診断用撮像システム１００には複数のサブシステムが含まれる。例示するだけの目的で、医療診断用撮像システムをＸ線システムとして説明する。医療診断用撮像システム１００には、Ｘ線検出器１１０とＸ線検出器スキャン領域１１５とＸ線源１２０とシンチレータ１２５と患者１３０等のサブシステムが含まれる。また、医療診断用撮像システム１００には、画像獲得調整モジュール１４０と画像調整モジュール１５０が含まれる。
【００１９】
患者１３０は医療診断用撮像システム１００に位置付けられる。一つの模範的なシステムでは、Ｘ線源１２０は患者１３０の下に位置付けられる。Ｘ線検出器１１０は患者１３０の上に位置付けられる。シンチレータ１２５はＸ線検出器１１０と患者１３０の間に位置付けられる。Ｘ線は、Ｘ線源１２０から患者１３０を通過してシンチレータ１２５に送られる。シンチレータ１２５は、Ｘ線源１２０から患者１３０に送られたＸ線に対応する光を放出する。放出光は、Ｘ線検出器１１０とＸ線検出器のスキャン領域１１５に送られる。
【００２０】
図３は、Ｘ線検出器１１０内の半導体Ｘ線検出器のスキャン領域１１５の好適な実施形態を示す。Ｘ線検出器のスキャン領域１１５は、Ｘ線画像内の画素に対応する複数のセル３１０を備えて成る。セル３１０を複数の列（データライン）３２０と複数の行（スキャンライン）３３０で配列することができる。セル３１０内の複数の画素は行３３０毎にアクティブにされる。複数の画素がアクティブにされ、複数の行３３０の複数の画素からの信号が複数の列３２０から読み出されて変換され、患者１３０の所望のデジタルＸ線画像が生成される。
【００２１】
図５は、Ｘ線検出器１１０内の半導体Ｘ線検出器のスキャン領域１１５の好適な実施形態の下位レベルの図を示す。Ｘ線検出器のスキャン領域１１５は、フォトダイオード５２０と電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）５３０を備える複数のセル５１０を備えて成る。リード線５４０によって、複数のセル５１０が画像獲得調整モジュール１４０に接続される。
【００２２】
画像獲得調整モジュール１４０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５からＸ線画像を獲得する。好適な実施形態では、画像獲得調整モジュール１４０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５内に存在する「実際の」行３３０をスキャンして、その行３３０からデータを獲得する。複数のＦＥＴに伝導させることによって「実際の」行３３０からデータを獲得する。「スキャンされる」次のライン、即ち、「偶数」スキャンによって、データライン３２０を再び評価して、ＦＥＴの光導電度から電荷のリーク量を求める。複数のＦＥＴを伝導させることなく、「偶数」スキャンによってデータが得られる。次のスキャンでは、「奇数」スキャン、即ち、別の「実際の」行３３０が読み出される。Ｘ線検出器のスキャン領域１１５からデータが読み出されるまで、奇数／偶数スキャンプロセスは続く。
【００２３】
Ｘ線検出器のスキャン領域１１５の複数のセル３１０，５１０からのリード線５４０から信号を受け取ることによって、画像獲得調整モジュール１４０はＸ線検出器のスキャン領域１１５からＸ線画像を獲得することができる。リード線５４０からの信号をフォトダイオード５２０に蓄積された電荷によって生成することができる。フォトダイオード５２０に蓄積された電荷は、フォトダイオード５２０による光の吸収から得られる。シンチレータ１２５によるＸ線エネルギーの吸収に対応して、シンチレータ１２５はフォトダイオード５２０の真上に光を放出する。ＦＥＴ５３０によって、フォトダイオード５２０に蓄積された電荷は信号としてリード線５４０を通る。画像獲得調整モジュール１４０によってＦＥＴ５３０をアクティブにすることができる。画像獲得調整モジュール１４０で獲得された信号には、ＦＥＴ５３０の光導電効果と電荷保持特性から生じたオフセットが含まれることがある。
【００２４】
画像調整モジュール１５０は、画像獲得調整モジュール１４０から獲得された画像を受け取る。画像調整モジュール１５０は、Ｘ線検出器１１０によって画像に生じたオフセットを補正する。Ｘ線検出器１１０内のＦＥＴ（電解効果トランジスタ）の電荷保持特性や光導電特性からＸ線画像にオフセットが生じることがある。好適な実施形態では、ＦＥＴでの保持電荷によって引き起こされる電荷のリークが存在する「暗」画像を減算することによって、ＦＥＴ５３０の電荷保持オフセットを除去することができる。好適な実施形態では、画像調整モジュール１５０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５の各行３３０間でスキャンされる追加行を用いて、Ｘ線画像のＦＥＴ光導電効果から生じたオフセットを補正することができる。
【００２５】
図２は、本発明の医療診断用撮像システムで生じたオフセットを補正する一実施形態のフロー図２００を示す。工程２１０では、画像獲得調整モジュール１４０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５から「暗」画像を獲得する。「暗」画像は、Ｘ線を用いずに読み出すことによって得られる。「暗」画像を得るためのスキャンによって、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５内のＦＥＴ５３０がアクティブにされ、ＦＥＴ５３０からの保持電荷リーク量が測定される。従って、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５を読み出すためにアクティブとなったＦＥＴ５３０によって生じた電荷保持オフセットを確認するために、「暗」画像を用いることができる。
【００２６】
工程２２０では、画像獲得調整モジュール１４０はＸ線検出器のスキャン領域１１５からＸ線画像を獲得する。半導体Ｘ線検出器１１０を構成するＦＥＴ５３０の電荷保持特性と光導電効果等の原因で生じる過剰な電荷によって画像はオフセットされる。画像獲得調整モジュール１４０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５内のセル５１０からのリード線５４０を用いて、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５からＸ線画像を行毎に読み出す。好適な実施形態の画像獲得調整モジュール１４０は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５に存在する「実際の」行３３０をスキャンして、その行３３０から露出データを獲得する。「実際の」スキャン中には、ＦＥＴは導電可能である。スキャンされる次のライン、即ち、「偶数」スキャンによって、データライン３２０を再評価して、ＦＥＴを導電させることなくＦＥＴの光導電度からオフセットを求めることができる。次のスキャン、即ち、「偶数」スキャンでは、「実際の」行３３０が読まれる。奇数／偶数スキャンプロセスは、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５が読まれるまで続く。図４は、インターリーブ式スキャンプロセスを示す。
【００２７】
図４は、工程２２０で画像獲得調整モジュール１４０によって実行されるスキャンプロセスを示す。タイミング図４１０は、医療診断用撮像システムで実行される伝統的なスキャン方法を示す。各タイムスライス４１２では、行ストローブ４１６がアクティブにされる。タイムスライス４１２では、行ストローブ４１６は、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５内の各行３３０に対してアクティブになる。タイムスライス４１２では、画像獲得調整モジュール１４０は行ストローブ４１６がアクティブとなる行３３０を読み出す。
【００２８】
タイミング図４２０は、本発明で用いられる医療診断用撮像システム１００内の画像獲得調整モジュール１４０の好適な実施形態で実行されるスキャン方法を示す。第２のタイムスライス４２２毎に、Ｘ線検出器のスキャン領域１１５の実際の各行３３０に対して行ストローブ４２６はアクティブとなる。タイムスライス４２２では、画像獲得調整モジュール１４０は、行ストローブ４２６がアクティブにされた行３３０を読み出す。この行スキャンはデータ獲得スキャンであって、行３３０の各セル３１０，５１０の露出データが得られる。露出データは、関連のセル３１０，５１０で受け取ったＸ線量、即ち、露出量である。画像獲得調整モジュール１４０は、各セル３１０，５１０での露出データを得るが、この各セルは、デジタル画像ディスプレイ上の対応画素の輝度を求めるために用いられる。各タイムスライス４２４では、新しい行ストローブ４２６はアクティブにされない。タイムスライス４２４では、画像獲得調整モジュール１４０は現在の行３３０を再度読み出し、タイムスライス４２４でデータライン３２０上に存在する（光導電性電荷保持量を含む）電荷保持量を効果的に測定することができる。この行スキャンによって、行３３０の各セル３１０，５１０の光導電性オフセットデータが得られる。
【００２９】
工程２３０では、画像調整モジュール１５０は、Ｘ線画像データを画像獲得調整モジュール１４０から受け取る。画像には、画像スキャンの実際の行間でインターリーブされたオフセット補正行が含まれる。画像調整モジュール１５０は、行と列に基づいて画素毎に画像を分析する。工程２４０では、画像調整モジュール１５０は画像の画素４１０に対する画像データ値を計算する。好適な実施形態では、奇数行信号から実際の画素の示度（露出データ値（ＥＤ））を取り込み、その奇数行信号から偶数行信号画素の示度（光導電性オフセットデータ値（ＰＣ））を減算することによって、画像データ（ＩＤ）が計算される。また、画像調整モジュール１５０は、「暗」画像から取り込まれた画素に対する電荷保持オフセットデータ値（ＣＲ）を減算する。（また、暗画像は保持電荷以外にオフセットも含むことがある。）また、タイミングと保持電荷の低下を調和させるために、「暗」画像には、「偶数」行と「奇数」行のスキャンが含まれる。Ｘ線検出器のスキャン領域１１５から取り込まれた実際の示度から校正値を減算することによって、画像調整モジュール１５０は、光導電度と電荷保持のオフセットの補正を行って、実際の画素値（Ｉｄ_i,j＝ＥＤ_2i-1,j−ＣＲ_2i-1,j−（ＰＣ_2i,j−ＣＲ_2i,j）を求めることができる。この計算では、ｉは画像の行３３０のインデクスを示し、ｊは画像の列３２０のインデクスを示す。画像には「実際の」行と「ファントムの」補正行の両方があるのでインデックス２ｉが使われる。従って、実際の行数の倍の数が画素補正計算に使われる。第１のＣＲ値ＣＲ_2i-1,jは露出画像からの電荷保持オフセットデータ値を示す。第２のＣＲ値ＣＲ_2i,jは、「暗」画像の「ファントムの」行からの電荷保持オフセットデータ値を示す。デジタル表示を行うために、その結果として得られた画像の各画素の画像データ値を用いることができる。
【００３０】
別の好適な実施形態では、２つの光導電性電荷リーク量の平均をとることによって、デジタルＸ線画像の光導電性オフセットデータ値を計算することができる。工程２４０では、画像調整モジュール１５０は、注目の奇数行の前後の両方の偶数行からのオフセットデータ値の平均値を求めることによって、一画素に対する画像データ値を計算することができる。奇数行からの露出データ値から、注目の奇数行の前後の両方の偶数行からの示値の平均値を減算して、画像の実際の画素値を求めることができる。
【００３１】
従って、本発明は、半導体Ｘ線検出器での深刻な劣化の問題に対して非常に簡単な解決法を提供するものである。半導体Ｘ線検出器の複数の光導電性ＦＥＴから生じるオフセットの測定と補正を行う方法と装置は、新しい医療診断用撮像システム設計を改善でき、また、オフセット補正によって既存の医療診断用撮像システムを維持することができる。本発明は簡単に利用できるものであって、既存の検出器のハードウエアの変更は必ずしも必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関して用いられた一般的な医療診断用撮像システムの好適な実施形態を示す概略構成図である。
【図２】半導体Ｘ線検出器の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の光導電効果によって生じたオフセットを補正する好適な実施形態のフロー図である。
【図３】半導体Ｘ線検出器の好適な実施形態を示す略図である。
【図４】本発明の好適な実施形態の画像獲得方法を示す波形図である。
【図５】半導体Ｘ線検出器の好適な実施形態を示す概略回路図である。
【符号の説明】
３１０セル
３２０列（データライン）
３３０行（スキャンライン）
５１０セル
５２０フォトダイオード
５３０電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）

Claims

医療診断用撮像システム（１００）内の検出器（１１０）によって獲得される医療診断用画像を生成する方法であって、
行と列に配置された複数の検出器セル（３１０）を備える検出器（１１０）をエネルギー源（１２０）に露出させて、露出画像を形成する工程と、
前記検出器（１１０）の行ストローブ（４１６）をアクティブにして、前記検出器（１１０）の第１の行において患者（１３０）の露出画像の少なくとも一部を示す第１のデータセットを測定する工程と、
前記検出器（１１０）の行ストローブ（４１６）をアクティブにせずに、前記検出器（１１０）の第１の行に隣接する第２の行において前記第１のデータセットとは異なるタイムスライスにおいて前記検出器（１１０）のエネルギー特性を示す第２のデータセットを測定する工程と、
前記露出画像と、前記第１と第２のデータセット間の関係に基づき医療診断用画像を生成する工程と、を備える方法。
画像を獲得する検出器サブシステムであって、
オブジェクトを表すエネルギーに露出されたパネルであって、前記パネルは、エネルギーの複数の離散量を検出する行と列に配置された複数のセル（５１０）アレイから形成される、当該パネルと、
各々がセル（５１０）に蓄積されたエネルギー量を表している複数のデータセットを読むスキャナーとを備え、
前記パネルが前記エネルギーに露出されている時または露出された後に、前記スキャナーは前記パネルの行ストローブ（４１６）をアクティブにして、前記パネルの第１の行において第１のデータセットを読み、前記パネルの行ストローブ（４１６）をアクティブにせずに、前記パネルの第１の行に隣接する第２の行において前記第１のデータセットとは異なるタイムスライスにおいて前記パネルのエネルギー特性を示す第２のデータセットを読み、また、前記スキャナーは第１と第２のデータセットの間の関係に基づいて検出器の出力を生成する、検出器サブシステム。
前記セル（５１０）アレイは、前記エネルギーの複数の離散量を示す電荷を蓄積するフォトダイオード（５２０）アレイと、前記フォトダイオード（５２０）と前記スキャナーをスイッチ可能で接続する電界効果トランジスタ（５３０）アレイとを備える、請求項２のサブシステム。
前記第１と第２のデータセットは露出データセットと、電界効果トランジスタ（５３０）の光導電効果が含まれる補正データセットとを備える、請求項２または３のサブシステム。
前記露出データセットを得るために前記スキャナーは前記パネルの少なくとも一部から前記第１のデータセットを読み、同様に、前記補正データセットを得るために前記スキャナーは、前記第２のデータセットを前記パネルの少なくとも一部から読む、請求項２乃至４のいずれかに記載のサブシステム。
前記パネルの奇数行信号から露出データ値（ＥＤ）を取り込み、前記パネルの偶数行信号から光導電性オフセットデータ値（ＰＣ）を取り込み、前記露出データ値（ＥＤ）から前記光導電性オフセットデータ値（ＰＣ）を減算することによって、前記出力が計算される、請求項２乃至５のいずれかに記載のサブシステム。
患者（１３０）から生じたエネルギーパターンを検出する検出器（１１０）であって、検出されたエネルギー量を示す電荷を蓄積する行と列に配置された複数の離散的収集要素のアレイを備える、当該検出器（１１０）と、
前記収集要素に蓄積された電荷を計測する画像獲得調整モジュール（１４０）であって、前記検出器（１１０）の行ストローブ（４１６）をアクティブにして、前記検出器（１１０）の第１の行の前記収集要素をスキャンして第１のパスで前記エネルギーパターンを示す露出データを得ると共に、前記第１のパスと異なるタイムスライスの第２のパスで前記検出器（１１０）の行ストローブ（４１６）をアクティブにせずに、前記検出器（１１０）の第１の行に隣接する第２の行において前記検出器（１１０）のエネルギー特性を示す補正データを得る当該画像獲得調整モジュール（１４０）と、
を備える、医療診断用撮像システム（１００）。
前記検出器（１１０）の前記エネルギー特性の効果を最小にする補正データを用いて前記露出データを補正する画像調整モジュール（１５０）を備える、請求項７のシステム。
前記検出器（１１０）は、前記収集要素と前記画像獲得調整モジュール１４０をスイッチ可能で接続する電界効果トランジスタ（５３０）アレイをさらに備え、
前記検出器（１１０）のエネルギー特性には、電界効果トランジスタ（５３０）の光導電効果が含まれる、請求項７のシステム。
前記収集要素はフォトダイオード（５２０）を備える、請求項７のシステム。
前記エネルギーパターンはＸ線エネルギーパターンである、請求項７のシステム。
露出データを得る前に暗画像が獲得され、前記画像調整モジュール（１５０）は、前記暗画像を前記露出データから減算する、請求項８のシステム。