JPS63181741A

JPS63181741A - Ｘ線透過像測定方法

Info

Publication number: JPS63181741A
Application number: JP62014506A
Authority: JP
Inventors: 山下　忠興; 博司筒井; 義則山田; 末喜馬場; 大森　康以知; 正則渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1988-07-26
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JP2604736B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、人体のＸ線透過平面像を得て診断を行なうＸ
線診断装置に関するものである。

従来の技術Ｘ線透過平面像を得る従来の典型的な技術はＸ線写真法
である。

近年、との銀塩写真法に代って、Ｘｆｓに感応する固体
素子のアレイを用いる方法や輝壺蛍光体を用いる非銀塩
法が開発されている。そして、前者としては、Ｘ線感応
固体素子として蛍光材料と組合わせたシリコン素子を用
い光電溝で生じた電流量を測定するもの（特開昭５３−
１０５１７９号公報、特開昭５３−９６７８７号公報）
、半導体放射線検出器アレイを用いるもの（特開昭５９
−９４０４６号公報）が知られている。また、後者は、
Ｘ線フィルムの代シに蓄積性蛍光板を用いＸ線潜像を作
りレーザーによる順次刺激により画素信号を取シ出すも
の（特開昭５５−１５０２５号公報）が知られている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、固体素子のアレイを用いた方法は銀塩法
に比してＸ線感度は良いが、面解像度の点でやや不充分
、素子間の感度ばらつきに起因した画面が乱れなどの問
題があった。また、非銀塩法を用いた方法は銀塩法と比
し、画質は同程度であるがＸ線被曝量は少ないという問
題があった。

また、非銀塩法の中でも最もＸａ感度の良好な半導体放
射線検出器アレイを用いる方法があるが、この方法は、
放射線感応素子を一線上に多数個並べたものであり、個
々の素子はその感度にばらつきがある。これが画質を左
右する最も大きな要因となる。また、Ｘ線発生装置から
のＸ線の強度も面分布を有しており、これも画質に大き
く影響する。均一でかつ精度のよい放射性物質（例えば
２４１　Ａｍ　）を用いてそのばらつきを補正する方法
もあるが放射線強度が不充分で補正のために長時間の照
射が必要であり、実用的でないという問題点を有してい
た。

この問題を解決するため本発明は、放射線半導体検出器
アレイの素子感度のばらつきをそれを構成するＸ線発生
装置からのＸ線を用いて補正するＸ線透過像測定方法を
提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段この目的を構成するため本発明はＸ線発生装置からの扇
状ビームを被写体に照射し、透過したビームを半導体放
射線検出器アレイに入射させ、該扇状ビームと該半導体
放射線検出器アレイとを被写体にほぼ平行に駆動させて
線順次のＸ線画素信号を得てＸ線透過平面像を得る装置
において、該Ｘ線発生装置からの扇状ビームを画素信号
を得る時間よりも充分に長く該アレイ中の半導体放射線
検出素子に同時照射し、この信号結果に基いて該アレイ
中の個々の半導体放射線検出器の感度のバラツキのＭ正
とＸａ扇状ビームのアレイ配列方向５ヘ一／の強度分布の補正とを行なうものである。

作用Ｘ線管より発したＸ線はスリットにより扇状のビームと
され、被写体（人体）を通して放射線半導体検出器アレ
イに丁度入射するように制御される。スリットと検出器
アレイは被写体に沿って駆動され、１画素列の信号が同
時に（並列に）測定され、つぎに隣接した画素列の信号
が測定される。

このような１画素列毎の測定が順次行なわれ、１枚のＸ
線透過平面像が得られる。

このＸ線透過平面像測定の前または後に、検出器アレイ
の素子感度のばらつき補正が行なわれる。

１画素列の測定時間は、１０００分の１秒程度であるが
、これより充分長い時間、例えば１秒程度の曝射が被写
体無しで行なわれる。アレイ中の各素子の出力値は、各
素子の感度ＳｉとＸ線強度Ｉｉに比例する。従って、こ
の測定結果の逆数１／Ｓｉ×１１はそのまま補正定数と
なる。

放射線半導体検出器からの出力は、素子に入射。

吸収されたＸ線光子の数に比例した電気パルス信６ベー
、゛号であり、長時間曝射することによってこのパルス数は
充分に大きな数となるので誤差の少ない補正定数を得る
。

実施例第１図は、本発明のＸ線透過平面像測定方法の一実施例
における装置の主要部構成図である。１はＸ線管球であ
り、ここから発したＸ線はスリット２によって扇状のビ
ームとされる。放射線半導体検出器アレイである。検出
器素子材料には、硫化テルルＣｄＴｅ　、ガリウム砒素
ＧａＡｓのように原子番号が比較的大きい物質の単結晶
が用いられる。

この単結晶にＸ線光子１個が入射して吸収されると、励
起電子、正孔対による電気信号パルスが発生する。単結
晶に電界を印加し、このパルスを外部回路に取り出す。

外部回路は、単結晶の素子１個に対し、１個が接続され
、単結晶に入射吸収された光子の数が増幅カウントされ
る。素子と回路の組は複数個から成シ、この組でアレイ
が形成される。扇状のＸ線ビームは、丁度このアレイに
入射するように構成される。４は寝台の天板であり、７
／、−７被験者はこの上に横たわる。被検者の各部位での吸収信
号を含んだＸ線が検出器アレイで測定される。検出器ア
レイとスリットとは連動して天板とほぼ平行に送られる
。ある位置で静止させて１画素列の透過Ｘ線の測定をし
、続いて次の隣接位置へ段階状に送りここで静止させて
次の１画素列の測定するというステップ送りをとる場合
と、これらを連続的に送り１画素列の巾が送られる時間
にその１画素列の透過Ｘ線測定をする連続送りをとる場
合とがある。いづれにしろ、１画素列毎の測定が順次行
なわれ、全体として平面透過像が得られる。

補正作業を画像測定の前に行なう場合の実施例について
述べる。検出器アレイとスリットを定められた位置に止
め、画像測定の場合とほぼ同程度の定められた線量のＸ
線照射を開始する。照射時間は、１画素列の測定時間（
１ミリ秒）の約１０００倍の約１秒とする。１画素列の
照射時間が約１ミリ秒の場合、１素子に入射するＸ線光
子の数は１０００〜１ｏＯｏｏ個であるので、この１０
００倍の時間を照射すると１０６〜１０７個の光子を計
数することになる。Ｘ線光子は不規則に入射する粒子で
あるからゆらぎ雑音を有している。このゆらぎの巾は、
標準偏差で表わして、入射粒子数ｎの平方根、すなわち
α−ｆ「であり、このゆらぎの率は入射粒子の数が多く
なれば小さくなる。今、入射粒子の数をｎ＝１ｏ６〜１
０７個とすると、α＝１〜３Ｘ１０３個となＱ、入射粒
子数の約０．１　％以下となし得る。

このようにして得たアレイ中の各素子の出力は、素子の
感度ＳｉとＸ線の線方向の強度分布Ｉｉとに比例した値
と々っている。この逆数をとれば、素子感度とＸ線強度
分布の補正係数となる。その精度はゆらぎ雑音で決まる
ので、これを０・１％以下になし得るということは、精
度の高い補正係数を得たということである。

この補正測定は、１画面の測定の前に行なうのがよいが
、１画面測定の後で行なってもよい。また、素子感度の
経時変化が非常に少なく、Ｘ線強度分布の変化も無いと
予想されるときには、この補正測定はシステム系の点火
する都度、あるいは１日に１度来の割合（１０〜１００
画面に１度程度の割合い）で行なってもよい。

上述の実施例で述べた放射線半導体検出器の単結晶と回
路の組についての補足説明を行なう。第２図は、その主
要構成要素を説明するブロック図である。５は半導体単
結晶で、これに電極６をとりつけ、直流電界を電源７に
よって印加する。この単結晶素子から出力されるパルス
信号は、パルス増幅器８で増幅された後、カウンタ回路
９で計数され、各素子で受けたＸ線量がデジタル計数値
として出力される。

放射線半導体検出器素子の結晶として、０ｄＴｅやＧａ
Ａｓのように原子番号の大きい物質を用いた場合には、
Ｉ　Ｗ１１以下の厚さでもＸ線吸収率は１に近い。した
がって、Ｘ線光子１個の入射吸収によって１個の信号パ
ルスを出力するわけであり、Ｘ線感度は理論限界に近い
。それゆえ、１ミリ秒程度の照射時間の微少なＸ線量が
測定できるのであるが、本例のようにこの照射時間を長
くすること１０、−ノによって、精度の高い補正係数を得ることができるので
ある。

発明の効果ＣｄＴθやＧａＡｓなどの高原子番号の材料による半導
体検出器アレイを用いたＸ線透過平面画像測定装置は、
従来知られたＸ線画像装置の中で最高の感度を有する。

そして、光子計数法でデジタル式に測定できるので、そ
の再現精度は抜群である。

ただ、この方式の画像信号の誤差要因としては、検出器
アレイ中の素子感度のばらつきが最も大きかったが、本
発明の方法により、０．１％以下にまで補正することが
できるようになった。画素信号出力の誤差が０・１％以
下ということは、従来に実現し得なかった精度であシ、
このような画素間感度差の少ない画像では、微小なＸ線
吸収率の差を有する物質、物体を識別することが可能と
なる。

そのＸ線診断分野に与える影響は多大なものが期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるＸ線透過像１１Ａ−
７、受像装置の要部構成図、第２図は放射線半導体検出器の
ブロック構成図である。５・・・・・・半導体結晶、６・・・・・・電極、７・
・・・・・電界印加用電源、８・・・・・・パルス増幅
器、９・・・・・・カウンタ回路、１０・・・・・・Ｘ
線計数出力。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ線発生装置からの扇状ビームを被写体に照射し
、透過したビームを半導体放射線検出器アレイに入射さ
せ、該扇状ビームと該半導体放射線検出器アレイをと被
写体にほぼ平行に駆動させて線順次のＸ線画素信号を得
てＸ線透過平面像を得る装置において、該Ｘ線発生装置
からの扇状ビームを画素信号を得る時間よりも充分に長
く該アレイ中の半導体放射線検出素子に同時照射し、こ
の信号結果に基いて該アレイ中の個々の半導体放射線検
出器の感度のバラツキの補正とＸ線扇状ビームのアレイ
配列方向の強度分布の補正とを行なうことを特徴とした
Ｘ線透過像測定方法。
（２）Ｘ線透過平面像を１枚または複数枚以上撮影する
毎に補正を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のＸ線透過像測定方法。
（３）半導体放射線検出器アレイの半導体結晶材料とし
て、テルル化カドミウムＣｄＴｅ、砒化ガリウムＧａＡ
ｓ、またはゲルマニウムＧｅを用いることを特徴とした
特許請求の範囲第１項記載のＸ線透過像測定方法。