(57)【要約】【課題】  繰り返し撮影を実行する場合のＸ線量の誤差による画素値の変動を補正することが可能なＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】  第１回目の測定工程において演算したＸ線の積算値と２回目以降の測定工程において演算したＸ線の積算値との比を、２回目以降の測定時に測定したＸ線画像の画素値に乗算する構成であることから、繰り返し骨密度の測定を実行する場合においても、Ｘ線量の誤差による画素値の変動を補正することが可能となる。【選択図】        図２
2013111214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、
前記Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管から出射され被検者に到達する前のＸ線の強度を測定するＸ線センサと、
前記Ｘ線センサにより測定したＸ線量の積算値により前記Ｘ線検出器の検出値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記補正手段は、Ｘ線検出器により検出したＸ線画像の画素値に対して、基準となるＸ線量の積算値と撮影時に前記Ｘ線センサにより測定したＸ線量の積算値との比を乗算することにより、補正後のＸ線画像の画素値を作成するＸ線撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線量の積算値が一定値となったときにＸ線の照射を停止するためのホトタイマーを備え、
前記Ｘ線センサは、Ｘ線の照射を開始してから前記ホトタイマーの作用によりＸ線の照射が停止するまでの間にＸ線の強度を測定するＸ線撮影装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
同一部位を経過観察する骨密度測定を行うＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線撮影装置において、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器を、前記被検者の体軸方向に移動させる移動機構を備え、一定時間毎に取り込んだ前記Ｘ線検出器による検出画像をつなぎ合わせるＸ線撮影装置。
【請求項６】
Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線をＸ線検出器により検出することによりＸ線画像の画素値を測定するとともに、前記Ｘ線管から出射され被検者に到達する前のＸ線の強度を測定してその積算値を演算する第１撮影工程と、
Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線をＸ線検出器により検出することによりＸ線画像の画素値を測定するとともに、前記Ｘ線管から出射され被検者に到達する前のＸ線の強度を測定してその積算値を演算する第２撮影工程と、
前記第１撮影工程において演算した積算値と前記第２撮影工程において演算した積算値との比を、前記第２撮影工程において測定したＸ線画像の画素値に乗算する補正工程と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線管と、Ｘ線管から照射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えたＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、このような従来のＸ線撮影装置の概要図である。
【０００３】
このＸ線撮影装置は、被検者１を載置するテーブル２と、Ｘ線管３１とコリメータ３３とを備えたＸ線照射部３と、Ｘ線検出器としてのフラットパネルディテクタ４と、被検者１とフラットパネルディテクタ４との間に配設された散乱線除去グリッド４２およびホトタイマー４１とを備える。このＸ線撮影装置においては、Ｘ線管３１から照射され、コリメータ３３によりＸ線照射野を制限されたＸ線が被検者１に照射される。被検者１を通過したＸ線は、散乱線除去グリッド４２により散乱線が除去され、フラットパネルディテクタ４においてＸ線画像として検出される。
【０００４】
また、被検者１を通過したＸ線がホトタイマー４１に照射された場合には、ホトタイマー４１における蛍光板によりＸ線が光に変換されてホトセンサにより検出される。そして、このときの蛍光量と予め設定された基準値とが比較され、蛍光量が基準値に達した時点で、Ｘ線の照射が自動的に停止する構成となっている。
【０００５】
このようなホトタイマーは、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５７９３９号公開
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したホトタイマー４１を使用したＸ線撮影装置は、被検者１を通過したＸ線量が一定値に達した時点でＸ線の照射を停止することから、常に一定のＸ線量で撮影を実行することができる。しかしながら、Ｘ線管の管電流はＸ線管のフィラメントの加熱により間接的に制御されていることもあり、Ｘ線量、すなわちＸ線の積算値を一定にしただけでは、常に一定の条件でＸ線撮影が行われるということはできない。
【０００８】
例えば、骨密度測定等のように経過観察を目的とするＸ線撮影を実行するＸ線撮影装置においては、同一の被写体を固定撮影条件で何度撮影したとしても、高い再現性で撮影が行われるようにするために、変動率が低く精度が高いシステムが要求される。また、例えば、Ｘ線管とＸ線検出器とを被検者の体軸方向に移動させながら、一定時間毎に取り込んだ複数の検出画像をつなぎ合わせるＸ線撮影装置においては、一定時間毎に撮影される複数の画像の画素値の検出条件を一定に維持する必要がある。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、繰り返し撮影を実行する場合のＸ線量の誤差による画素値の変動を補正することが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線管と、前記Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管から出射され被検者に到達する前のＸ線の強度を測定するＸ線センサと、前記Ｘ線センサにより測定したＸ線量の積算値により前記Ｘ線検出器の検出値を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正手段は、Ｘ線検出器により検出したＸ線画像の画素値に対して、基準となるＸ線量の積算値と撮影時に前記Ｘ線センサにより測定したＸ線量の積算値との比を乗算することにより、補正後のＸ線画像の画素値を作成する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線量の積算値が一定値となったときにＸ線の照射を停止するためのホトタイマーを備え、前記Ｘ線センサは、Ｘ線の照射を開始してから前記ホトタイマーの作用によりＸ線の照射が停止するまでの間にＸ線の強度を測定する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、同一部位を経過観察する骨密度測定を行う。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器を、前記被検者の体軸方向に移動させる移動機構を備え、一定時間毎に取り込んだ前記Ｘ線検出器による検出画像をつなぎ合わせる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線をＸ線検出器により検出することによりＸ線画像の画素値を測定するとともに、前記Ｘ線管から出射され被検者に到達する前のＸ線の強度を測定してその積算値を演算する第１撮影工程と、Ｘ線管から出射され被検者を通過したＸ線をＸ線検出器により検出することによりＸ線画像の画素値を測定するとともに、前記Ｘ線管から出射され被検者に到達する前のＸ線の強度を測定してその積算値を演算する第２撮影工程と、前記第１撮影工程において演算した積算値と前記第２撮影工程において演算した積算値との比を、前記第２撮影工程において測定したＸ線画像の画素値に乗算する補正工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項２および請求項６に記載の発明によれば、Ｘ線センサにより測定したＸ線量の積算値によりＸ線検出器の検出値を補正することから、繰り返し撮影を実行する場合のＸ線強度の誤差による画素値の変動を補正することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、ホトタイマーによりＸ線の積算値を一定に維持しながら、そのときのＸ線強度の誤差による画素値の変動を補正することが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、同一部位を経過観察する骨密度測定を実行する場合に、変動率が低く精度が高い撮影を行うことが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、一定時間毎に取り込んだ前記Ｘ線検出器による検出画像をつなぎ合わせる場合において、複数の画像の画素値の検出条件を一定に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置の概要図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置における主要な制御系を示すブロック図である。
【図３】Ｘ線撮影装置を利用して、同一のＸ線条件で試行的に５回のＸ線照射を行ったときのＸ線の強度を示すグラフである。
【図４】この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置の概要図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置における主要な制御系を示すブロック図である。
【図６】画像のつなぎ合わせ処理を模式的に示す説明図である。
【図７】従来のＸ線撮影装置の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置の概要図である。
【００２２】
このＸ線撮影装置は、同一部位の骨部を一定の期間毎に経過観察することにより骨密度測定を行うものである。このＸ線撮影装置は、被検者１を載置するテーブル２と、Ｘ線管３１とＸ線センサ３２とコリメータ３３とを備えたＸ線照射部３と、Ｘ線検出器としてのフラットパネルディテクタ４と、被検者１とフラットパネルディテクタ４との間に配設された散乱線除去グリッド４２およびホトタイマー４１とを備える。このＸ線撮影装置においては、Ｘ線管３１から照射され、コリメータ３３によりＸ線照射野を制限されたＸ線が被検者１に照射される。被検者１を通過したＸ線は、散乱線除去グリッド４２により散乱線が除去され、フラットパネルディテクタ４においてＸ線画像として検出される。
【００２３】
また、Ｘ線管３１から出射され、被検者１を通過したＸ線がホトタイマー４１に照射された場合には、ホトタイマー４１における蛍光板によりＸ線が光に変換されてホトセンサにより検出される。そして、このときの蛍光量と予め設定された基準値とが比較され、蛍光量が基準値に達した時点で、Ｘ線の照射が自動的に停止する構成となっている。
【００２４】
さらに、このＸ線撮影装置においては、Ｘ線照射部３に配設されたＸ線センサ３２を利用して、Ｘ線管３１から出射され被検者１に到達する前のＸ線のＸ線量の積算値を測定する構成となっている。このＸ線センサ３２としては、ホトタイマーや蛍光光量計、あるいは、Ｘ線線量計等のＸ線の強度を測定するセンサを使用することができる。
【００２５】
図２は、この発明の第１実施形態に係るＸ線撮影装置における主要な制御系を示すブロック図である。
【００２６】
このＸ線撮影装置は、装置全体を制御する制御部６０を備える。この制御部６０は、後述する積算値演算部６１、係数演算部６２、係数乗算部６３および記憶部６４を備える。また、この制御部６０は、インターフェース６６を介して、上述したＸ線管３１、フラットパネルディテクタ４、Ｘ線センサ３２、ホトタイマー４１と接続されている。また、この制御部６０は、インターフェース６６を介して、Ｘ線撮影画像を表示するための液晶表示パネルやＣＲＴ等から成る表示部５とも接続されている。
【００２７】
図３は、このＸ線撮影装置を利用して、同一のＸ線条件で試行的に５回のＸ線照射を行ったときのＸ線の強度を示すグラフである。
【００２８】
この図において、横軸は時間を示し、縦軸はＸ線センサ３２の出力電流値、すなわち、Ｘ線の強度を示している。この図に示すように、同一Ｘ線条件でＸ線照射を行った場合においても、Ｘ線の強度の変化は、各照射毎に異なっている。なお、この図において、各グラフと横軸とにより囲まれる領域の面積は、Ｘ線量の積算値を表している。
【００２９】
下記の表１は、上述したように、試行的に５回のＸ線照射を行った場合の、各グラフと横軸とにより囲まれる領域の面積（Ｘ線量の積算値）と、そのときにフラットパネルディテクタ４により検出した画素値等との関係を示す表である。
【００３０】
【表１】
2013111214.tif 000003
【００３１】
この表１におけるフラットパネルディテクタ４により検出した「画素値」は、例えば、フラットパネルディテクタ４における中央部付近の３ｃｍ×３ｃｍの領域の画素値の平均値を表している。なお、この表における「分散」は、５回の試行的なＸ線照射を行った場合の分散値を示している。また、「変動率」は、［(分散／平均)×１００］で計算された値（％）を示している。また、「係数」は、第１回目のＸ線照射時の「面積」の値と２回目以降のＸ線照射時の「面積」の値との比を示している。さらに、「補正後」とは、「画素値」と「係数」とを乗算した値を示している。
【００３２】
この表からも明らかなように、同一のＸ線条件で試行的に５回のＸ線照射を行ったときには、フラットパネルディテクタ４により検出した画素値についても、図３における各グラフと横軸とにより囲まれる領域の面積で表されるＸ線量の積算値についても、比較的大きな変動が存在する。しかしながら、画素値に対して、基準となる第１回目のＸ線量の積算値と第２回目以降のＸ線量の積算値の測定値との比を乗算した補正後の画素値の変動率は極めて小さいものとなっている。このため、この発明に係るＸ線撮影装置においては、フラットパネルディテクタ４により検出したＸ線画像の画素値に対して、基準となるＸ線量の積算値と撮影時にＸ線センサ３２により測定したＸ線量の積算値の測定値との比を乗算することにより、Ｘ線画像の画素値を補正するようにしている。
【００３３】
この第１実施形態に係るＸ線撮影装置により骨密度測定を行う場合、第１回目の撮影時には、通常通り撮影を実行する。すなわち、Ｘ線管３１からＸ線を出射し、被検者１と散乱線除去グリッド４２を通過したＸ線をフラットパネルディテクタ４により検出する。そして、ホトタイマー４１により検出したＸ線量の積算値が基準値に達した時点で、Ｘ線の照射が自動的に停止する。そして、そのときのフラットパネルディテクタ４によりＸ線を検出して得たＸ線画像の画素値に基づいて、表示部５にＸ線画像が表示される。このときのＸ線管３１から出射されたＸ線量はＸ線センサ３２により測定され、その積算値が制御部６０における積算値演算部６１により演算されている。このＸ線量の積算値は、記憶部６４に記憶される。
【００３４】
骨密度測定のための２回目以降の撮影時においても、Ｘ線管３１からＸ線を出射し、被検者１と散乱線除去グリッド４２を通過したＸ線をフラットパネルディテクタ４により検出する。そして、ホトタイマー４１により検出したＸ線量の積算値が基準値に達した時点で、Ｘ線の照射が自動的に停止する。この場合においても、Ｘ線管３１から出射されたＸ線量はＸ線センサ３２により測定され、その積算値が制御部６０における積算値演算部６１により演算されている。
【００３５】
第２回目以降の撮影時においては、制御部６０における係数演算部６２が、第１回目の測定時のＸ線管３１から出射されたＸ線量の積算値と、第２回目の測定時のＸ線管３１から出射されたＸ線量の積算値との比により、係数を演算する。また、係数乗算部６３が、フラットパネルディテクタ４によりＸ線を検出して得たＸ線画像の画素値に対して、この係数を乗算することにより、画素値を補正する。そして、係数が乗算された画素値に基づいて、表示部５にＸ線画像が表示される。
【００３６】
このように、この発明に係るＸ線撮影装置により骨密度の測定を行う場合には、第１回目の測定工程において演算したＸ線の積算値と２回目以降の測定工程において演算したＸ線の積算値との比を、２回目以降の測定時に測定したＸ線画像の画素値に乗算する構成であることから、繰り返し骨密度の測定を実行する場合においても、Ｘ線量の誤差による画素値の変動を補正することが可能となる。
【００３７】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図４は、この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置の概要図である。また、図５は、この発明の第２実施形態に係るＸ線撮影装置における主要な制御系を示すブロック図である。なお、上述した第１実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
この第２実施形態に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線管３１、Ｘ線センサ３２およびコリメータ３３と、フラットパネルディテクタ４、散乱線除去グリッド４２およびホトタイマー４１とを、被検者１の体軸方向に同期させて移動させる移動機構６を備え、一定時間毎に取り込んだフラットパネルディテクタ４による検出画像を、制御部６０におけるつなぎ合わせ部６５でつなぎ合わせる構成を有する。
【００３９】
図６は、画像のつなぎ合わせ処理を模式的に示す説明図である。
【００４０】
Ｘ線管３１を被検者１の体軸方向に移動させながらフラットパネルディテクタ４により検出した画像を一定時間毎に取り込んだ場合には、例えば、図６に示す画像Ｐ１乃至Ｐ６を得ることができる。なお、図６においては、説明の便宜上６枚の画像のみを図示しているが、実際には、撮影領域全域を網羅する多数の画像が得られることになる。そして、これらの画像に対して、つなぎ合わせ部６５がつなぎ合わせ処理を実行することにより、図６に示す撮影画像Ｐが形成される。
【００４１】
このようなＸ線撮影装置において、Ｘ線管３１を常時点灯させるのではなく、一定時間毎に撮影を行うたびにＸ線を照射する場合においては、図３に示すように、Ｘ線照射毎にＸ線の強度等が異なることになる。このため、この実施形態に係るＸ線撮影装置においても、第２回目以降の画像の取り込み時においては、制御部６０における係数演算部６２が、第１回目の画像の取り込み時にＸ線管３１から出射されたＸ線量の積算値と、第２回目の画像の取り込み時にＸ線管３１から出射されたＸ線量の積算値との比により、係数を演算する。また、係数乗算部６３が、フラットパネルディテクタ４によりＸ線を検出して得たＸ線画像の画素値に対して、この係数を乗算することにより、画素値を補正する。そして、係数が乗算された画素値に基づいて、つなぎ合わせ部６５が画像をつなぎ合わせた後、表示部５につなぎ合わせられたＸ線画像が表示される。
【符号の説明】
【００４２】
１      被検者
２      テーブル
３      Ｘ線照射部
４      フラットパネルディテクタ
５      表示部
６      移動機構
３１    Ｘ線管
３２    Ｘ線センサ
３３    コリメータ
４１    ホトタイマー
４２    散乱除去グリッド
６０    制御部
６１    積算値演算部
６２    係数演算部
６３    係数乗算部
６４    記憶部
６５    つなぎ合わせ部
【図１】
2013111214.tif 000004
【図２】
2013111214.tif 000005
【図３】
2013111214.tif 000006
【図４】
2013111214.tif 000007
【図５】
2013111214.tif 000008
【図６】
2013111214.tif 000009
【図７】
2013111214.tif 000010