JP5877691B2 - X線検出器、及びx線撮像装置 - Google Patents
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Description
次に、図3乃至図9を用いて、本発明の第一実施形態に係るX線検出器及びこれを用いた欠陥素子補正について説明する。本実施形態では、X線検出器104−1を例に説明をするが、X線検出器104−2、104−3、104−4、104−5は、X線検出器104−1と同一の構成である。図3は、本実施形態に係るX線検出器の全体斜視図である。図4は、第一実施形態に係るX線検出器の断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。図5は、第一実施形態に係るX線検出器の断面図(図3の断面位置115において矢印BB’から見た断面図)である。図6は、図4における領域158の部分拡大図を用いた、反射材129に至る光の反射率の違いを示す説明図である。図7は、ローデータから再構成像を表示するまでの処理の流れを示すフローチャートである。図8は、欠陥素子マップ142を作成する処理の流れを示すフローチャートである。図9は、欠陥素子マップ142の一例を説明するための説明図である。これらの図では、X線検出器104−1はチャネル方向108に8個、スライス方向107に8個のX線検出素子を有する場合を記すが、これは一例であり、本発明を限定するものではない。
中央処理装置105は、信号収集装置118から受け取ったローデータ143に対して、まずオフセット補正を行う(S1)。この補正は、例えば、本撮影の事前に作成して記憶部109に保存しておいたオフセットデータ140を、ローデータから差分することで実現する。オフセットデータ140はゼロレベルのデータであり、例えば、X線を照射せずに事前に複数ビュー分のローデータを取得し、それをビュー方向に対して加算平均処理を行って作成する。
次に中央処理装置105は、LOG変換を行う(S2)。LOG変換とは、変換前の値X、変換後の値Yとすると、例えば下式(1)のような変換である。ここで定数の係数a、b110は事前に決定され、記憶部109に保存される。
(ステップS3)
次に中央処理装置105は、エア補正を行う(S3)。この補正は、例えば、本撮影の事前に作成して記憶部109に保存しておいた感度・X線分布データ141を、LOG変換後のローデータから差分することで実現する。感度・X線分布データ141は、事前に、例えば被検体102がいない状態で、X線管100からX線を照射して複数ビュー分得たローデータに対して、実データの場合と同様にオフセット補正(S1)及びLOG変換(S2)を行った後、ビュー方向に対する加算平均処理を行うことで作成する。
次に中央処理装置105は、欠陥素子補正を行う(S4)。この欠陥素子補正は、中央処理装置105が、コンピュータのハードディスクやメディアなどにプログラムとして保存し実行してもよいし、電気回路によって実現されていてもよい。欠陥素子補正は、欠陥素子マップ142に記された欠陥素子に対して行う。欠陥素子マップ142の詳細、及び欠陥素子マップ142の作成方法については、後述する。欠陥素子に対する補間の方法としては、例えば隣接する正常素子の出力値の平均値を用いる。ただしこれは一例であり、本発明を限定するものではなく、様々な方法の適用が考えられる。以上のような処理を行い、各ビューにおける被検体のX線透視像である投影データ144が生成される。
次に中央処理装置105は、投影データ144を用いて再構成処理を行って再構成像145を作成し、これを表示装置106にて表示処理が行われる。
中央処理装置105にて光画像ローデータ143aに対して、先に説明したオフセット補正(S1)を、オフセットデータ140を用いて行う(S11)。
中央処理装置105は、各X線検出素子で、複数ビューのオフセット補正後の光画像ローデータ143aの加算平均処理を行って、光画像データ147を作成する(S12)。ここで、光画像ローデータ143aを複数ビュー分得て、加算平均処理で平均化したのは、雑音による値の変動を低減するためである。ただし、これらの処理は一例であり、ステップS11オフセット補正とステップS12の加算平均処理の一方や両方を行わない場合も有り得る。
光画像データ147に対して欠陥素子判定処理を行い、欠陥素子であるかを判定する(S13)。欠陥素子判定処理は、例えば事前に決定し、記憶部109に記録した閾値149を用いて、欠陥素子であるか判別する。このとき、例えば閾値149以下の素子は、感度がない、または著しく小さいと判断し、欠陥素子と判定する。欠陥素子の有無の結果およびそれらの位置は、欠陥素子マップ142の形式を用いて、記憶部109に記録する。
次に図10に基づいて、第二実施形態に係るX線検出器104aについて説明する。図10は、第二実施形態に係るX線検出器104aの断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。第二実施形態に係るX線検出器104aが、第一実施形態に係るX線検出器と異なる点は、コリメータ支持板121のスライス方向107に沿った幅及び欠陥素子検出用光源122の取り付け位置である。
次に図11に基づいて、第三実施形態に係るX線検出器104bについて説明する。図11は、第三実施形態に係るX線検出器104bの断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。第三実施形態に係るX線検出器104bが、第一実施形態に係るX線検出器と異なる点は、欠陥素子検出用光源122の取り付け位置である。
次に図12に基づいて、第四実施形態に係るX線検出器104cについて説明する。図12は、第四実施形態に係るX線検出器の断面図104c(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。第四実施形態に係るX線検出器104cが、第一実施形態に係るX線検出器と異なる点は、欠陥素子検出用光源122の取り付け位置とコリメータ支持板121の透過性とである。
図13に基づいて、第五実施形態に係るX線検出器104dについて説明する。図13は、第五実施形態に係るX線検出器104dの断面図(図3の断面位置115において矢印BB’から見た断面図)である。図13に示すように、第六実施形態に係るX線検出器104dは、複数の光源161を、コリメータ板113を挟んで、チャネル方向108に沿って互い違いに配置する。光源161は、例えばLED光源である。
次に図14に基づいて、第六実施形態に係るX線検出器104eについて説明する。図14は、第六実施形態に係るX線検出器104eの断面図(図3の断面位置115において矢印BB’から見た断面図)である。第六実施形態に係るX線検出器104eの欠陥素子検出用光源122は、連続光源を点光源と拡散板との組み合わせにより実現するものである。
次に図15及び図16に基づいて、第七実施形態に係るX線検出器104f、104gについて説明する。図15は、第七実施形態に係るX線検出器104fの断面図(図3の断面位置115において矢印BB’から見た断面図)である。図16は、第七実施形態に係るX線検出器104gの断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。第七実施形態に係るX線検出器の欠陥素子検出用光源122は、連続光源を点光源と導光板との組み合わせにより実現するものである。
次に図17に基づいて、第八実施形態に係るX線検出器104hについて説明する。図17は、第八実施形態に係るX線検出器104hの断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。第八実施形態に係るX線検出器104hの欠陥素子検出用光源122は、連続光源を点光源と反射体との組み合わせにより実現するものである。
第九実施形態は、欠陥素子検出用光源122を複数のX線検出器104に跨って設ける実施形態である。以下、図18に基づいて、第九実施形態に係るX線検出器104iの断面図(図3の断面位置114において矢印AA’から見た断面図)である。
上記全ての実施形態において、コリメータ板113が、検出面に対して垂直に配置され、チャネル方向108に対してすき間152を有して並列に並ぶ構造を成す場合を記したが、本発明を限定するものではなく、大よそ並列に並ぶ構造であれば良い。例えばコリメータ板113が、X線管100の焦点位置を見込むように傾いていても良い。
Claims (10)
- 入射されたX線を検出して電気信号に変換するX線検出素子を、直交する第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列し、前記第1の方向及び第2の方向に広がる検出面を有するX線検出素子基板と、
前記X線検出素子基板に積層され、前記電気信号を読み出す配線回路を有する配線基板と、
X線を吸収または散乱するコリメータ板を複数備え、これらのコリメータ板をすき間を空けて配列してなり、前記すき間が前記X線検出素子と向かい合うように前記検出面上に設置されたコリメータ部と、
光を光照射点から前記検出面に照射する光照射部と、を備え、
前記光照射部は、前記光照射点が前記すき間と向かい合うように配置された連続光源であって、前記連続光源は、光を発光する発光部と、前記光を反射、散乱、拡散、導光の少なくとも1つを行う反射散乱拡散導光部材と、を備え、前記反射散乱拡散導光部材が前記光照射点に設けられるものであり、
前記検出面に入射するX線の行路から退避した位置、かつ前記光照射点から照射された光が、前記検出面の前面に入射する位置に配置され、
前記X線検出素子は、前記光照射点から照射された光を電気信号に変換し、前記配線基板の配線回路はその電気信号の読み出しを行う、
ことを特徴とするX線検出器。 - 入射されたX線を検出して電気信号に変換するX線検出素子を、直交する第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列し、前記第1の方向及び第2の方向に広がる検出面を有するX線検出素子基板と、
前記X線検出素子基板に積層され、前記電気信号を読み出す配線回路を有する配線基板と、
X線を吸収または散乱するコリメータ板を複数備え、これらのコリメータ板をすき間を空けて配列してなり、前記すき間が前記X線検出素子と向かい合うように前記検出面上に設置されたコリメータ部と、
光を光照射点から前記検出面に照射する光照射部と、を備え、
前記検出面に入射するX線の行路から退避した位置、かつ前記光照射点から照射された光が、前記検出面の前面に入射する位置に配置され、
前記X線検出素子は、前記光照射点から照射された光を電気信号に変換し、前記配線基板の配線回路はその電気信号の読み出しを行う、X線検出器であって、
前記光照射部は、光を発光する発光部を備え、
前記X線検出器は、前記配線基板から前記検出面と直交する第3の方向に向けて立設する二つの支柱を備え、
前記二つの支柱は、前記X線検出素子基板及び前記コリメータ板を前記第一の方向に挟んで対向して備えられ、
前記支柱の少なくとも一つには、その支柱における前記コリメータ板と対向する面に穴または/及び窪みを有し、
前記発光部は、前記穴または/及び窪み内に設けられる、
ことを特徴とするX線検出器。 - 入射されたX線を検出して電気信号に変換するX線検出素子を、直交する第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列し、前記第1の方向及び第2の方向に広がる検出面を有するX線検出素子基板と、
前記X線検出素子基板に積層され、前記電気信号を読み出す配線回路を有する配線基板と、
X線を吸収または散乱するコリメータ板を複数備え、これらのコリメータ板をすき間を空けて配列してなり、前記すき間が前記X線検出素子と向かい合うように前記検出面上に設置されたコリメータ部と、
光を光照射点から前記検出面に照射する光照射部と、を備え、
前記検出面に入射するX線の行路から退避した位置、かつ前記光照射点から照射された光が、前記検出面の前面に入射する位置に配置され、
前記X線検出素子は、前記光照射点から照射された光を電気信号に変換し、前記配線基板の配線回路はその電気信号の読み出しを行う、X線検出器であって、
前記X線検出器は、前記配線基板から前記検出面と直交する第3の方向に向けて立設する二つの支柱を備え、
前記二つの支柱は、前記X線検出素子基板及び前記コリメータ板を前記第1の方向に挟んで対向して備えられ、
前記光照射部は、前記支柱の少なくとも一つにおける前記コリメータ板と対向する面に備えられる、
ことを特徴とするX線検出器。 - 入射されたX線を検出して電気信号に変換するX線検出素子を、直交する第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列し、前記第1の方向及び第2の方向に広がる検出面を有するX線検出素子基板と、
前記X線検出素子基板に積層され、前記電気信号を読み出す配線回路を有する配線基板と、
X線を吸収または散乱するコリメータ板を複数備え、これらのコリメータ板をすき間を空けて配列してなり、前記すき間が前記X線検出素子と向かい合うように前記検出面上に設置されたコリメータ部と、
光を光照射点から前記検出面に照射する光照射部と、を備え、
前記検出面に入射するX線の行路から退避した位置、かつ前記光照射点から照射された光が、前記検出面の前面に入射する位置に配置され、
前記X線検出素子は、前記光照射点から照射された光を電気信号に変換し、前記配線基板の配線回路はその電気信号の読み出しを行う、X線検出器であって、
前記コリメータ板を挟んで前記検出面とは反対側に、前記X線の前記第1の方向の照射野を限定するX線限定部と、前記コリメータ板における前記検出面側とは反対側の端部、かつ、前記コリメータ板の前記第1の方向の端部付近を支持するコリメータ支持板とを更に備え、
前記光照射部は、前記コリメータ支持板における前記X線限定部が限定する照射野の外に配置される、
ことを特徴とするX線検出器。 - 入射されたX線を検出して電気信号に変換するX線検出素子を、直交する第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列し、前記第1の方向及び第2の方向に広がる検出面を有するX線検出素子基板と、
前記X線検出素子基板に積層され、前記電気信号を読み出す配線回路を有する配線基板と、
X線を吸収または散乱するコリメータ板を複数備え、これらのコリメータ板をすき間を空けて配列してなり、前記すき間が前記X線検出素子と向かい合うように前記検出面上に設置されたコリメータ部と、
光を光照射点から前記検出面に照射する光照射部と、を備え、
前記検出面に入射するX線の行路から退避した位置、かつ前記光照射点から照射された光が、前記検出面の前面に入射する位置に配置され、
前記X線検出素子は、前記光照射点から照射された光を電気信号に変換し、前記配線基板の配線回路はその電気信号の読み出しを行う、X線検出器であって、
前記コリメータ板を挟んで前記検出面とは反対側に、前記X線の前記第1の方向の照射野を限定するX線限定部と、前記コリメータ板における前記検出面側とは反対側の端部、かつ、前記コリメータ板の前記第1の方向の端部付近を支持するコリメータ支持板とを更に備え、
当該コリメータ支持板は、前記検出面に向かって前記光照射点から照射される光を透過する部材により構成される、
ことを特徴とするX線検出器。 - 請求項2乃至5のいずれか一項に記載のX線検出器において、
前記光照射部は、前記光照射点が前記すき間と向かい合うように配置されていることを特徴とするX線検出器。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載のX線検出器であって、
前記コリメータ部は、前記複数のコリメータ板を、前記検出面上に前記第2の方向に沿って前記すき間を空けて並べて配列することにより、隣り合うコリメータ板の間に設けられたすき間を複数備え、各すき間は、前記検出面における前記第1の方向に沿った一端部から他端部にかけて連通して構成される、
ことを特徴とするX線検出器。 - 請求項7に記載のX線検出器において、
前記光照射部は、前記すき間よりも細かい間隔で、前記第2の方向に沿って前記光照射点を連続的に有する連続光源であることを特徴とするX線検出器。 - 入射されたX線を検出して電気信号に変換するX線検出素子を、直交する第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列し、前記第1の方向及び第2の方向に広がる検出面を有するX線検出素子基板と、
前記X線検出素子基板に積層され、前記電気信号を読み出す配線回路を有する配線基板と、
X線を吸収または散乱するコリメータ板を複数備え、これらのコリメータ板をすき間を空けて配列してなり、前記すき間が前記X線検出素子と向かい合うように前記検出面上に設置されたコリメータ部と、
光を光照射点から前記検出面に照射する光照射部と、を備え、
前記光照射部は、前記検出面に入射するX線の行路から退避した位置、かつ前記光照射点から照射された光が、前記検出面の前面に入射する位置に配置され、
前記X線検出素子は、前記光照射点から照射された光を電気信号に変換し、前記配線基板の配線回路はその電気信号の読み出しを行う、X線検出器と、
X線源と、
前記X線源及び前記X線検出器の動作制御を行う制御装置と、
前記X線検出器が検出した光の強度に応じた電気信号を収集する信号収集装置と、
前記電気信号に基づいて、欠陥素子の有無及び欠陥素子の位置を推定する欠陥素子推定部と、
前記推定結果に基づいて、前記欠陥素子の補正を行う欠陥素子補正部と、
を備えたX線撮像装置であって、
前記X線源がX線照射していないタイミングかつ所定の時間間隔で、または/及び、X線を用いた撮影開始の入力信号を受け取った後、かつX線撮影を行う前のタイミングで、前記光照射部は前記光を照射し、前記信号収集装置は、前記電気信号を収集し、前記欠陥素子推定部は、前記電気信号に基づいて、前記推定を行う、
ことを特徴とするX線撮像装置。 - 入射されたX線を検出して電気信号に変換するX線検出素子を、直交する第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列し、前記第1の方向及び第2の方向に広がる検出面を有するX線検出素子基板と、前記電気信号を読み出す配線回路を有する配線基板と、前記第1の方向及び前記第2の方向に直交する第3の方向と平行な軸に対して傾いて前記検出面に入射するX線を吸収または散乱するコリメータ板を複数備え、これらのコリメータ板を、すき間を空けて配列したコリメータ部と、を有し、前記配線基板上に前記X線検出素子基板が積層され、前記コリメータ部は、前記すき間が前記X線検出素子と向かい合うように、前記検出面上に配置された、複数のX線検出器と、
光を光照射点から前記検出面に照射する光照射部と、を備え、
前記複数のX線検出器は、前記第2の方向に沿って並べられ、
前記光照射部は、前記複数の前記X線検出器に入射するX線の行路から退避した位置、かつ1つの前記光照射部が複数の前記X線検出器に跨って配置され、前記1つの光照射部から照射された光は、前記複数のX線検出器の検出面に入射する、X線検出装置と、
X線源と、
前記X線源及び前記X線検出装置の動作制御を行う制御装置と、
前記X線検出装置が検出した光の強度に応じた電気信号を収集する信号収集装置と、
前記電気信号に基づいて、欠陥素子の有無及び欠陥素子の位置を推定する欠陥素子推定部と、
前記推定結果に基づいて、前記欠陥素子の補正を行う欠陥素子補正部と、
を備えたX線撮像装置であって、
前記X線源がX線照射していないタイミングかつ所定の時間間隔で、または/及び、X線を用いた撮影開始の入力信号を受け取った後、かつX線撮影を行う前のタイミングで、前記光照射部は前記光を照射し、前記信号収集装置は、前記電気信号を収集し、前記欠陥素子推定部は、前記電気信号に基づいて、前記推定を行う、
ことを特徴とするX線撮像装置。
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