(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線（３）を発生するＸ線機器（１，２）と、Ｘ線を検出し電気信号に変換するＸ線検出器（５）と、その電気信号を処理する像システム（６）と、再生装置（７）とを備えたＸ線診断装置において、像システム（６）が評価装置（２４，２５）を備えたコメットアーチファクト補正装置を有し、評価装置（２４，２５）に目標値推定手段（２６）およびディテール推定手段（２７，２８）が接続され、これらの推定手段が擾乱個所で前記電気信号から目標値およびディテール信号を求め、推定手段（２６〜２８）の出力信号が補正段（２９）に供給され、補正段（２９）が推定された目標値と推定されたディテール信号との加算によって信号を構成することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
目標値推定手段が補間段（２６）であることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
ディテール推定手段（２７，２８）が選択的高域通過フィルタであることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
ディテール推定手段（２７，２８）が低域通過フィルタ（２７）および減算段（２８）を有することを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
Ｘ線機器によってＸ線像を作成し、演算ユニットによってＸ線像を処理し、再生装置によってＸ線像を表示するＸ線診断装置におけるコメットアーチファクトの補正方法において、コメットアーチファクトを補正するために、
ｉ）コメットアーチファクトの幾何学的解析（３１）を実施するステップと、
ｉｉ）解析結果を利用してオリジナル信号（３０）から推定された目標値（３３）を求めるステップと、
ｉｉｉ）解析結果を利用してオリジナル信号（３０）から推定されたディテール信号（３４）を求めるステップと、
ｉｖ）推定された目標値（３３）と推定されたディテール信号（３４）との加算によって補正（３５）を行なうステップと
を有することを特徴とするＸ線診断装置におけるコメットアーチファクトの補正方法。
【請求項６】
ステップｉ）が像内の擾乱個所を求めるための幾何学的解析（３１）によるカード（３２）内のコメットの識別を含んでいることを特徴とする請求項５記載の補正方法。
【請求項７】
目標値（３３）が補間によってコメットの外の損傷を受けていない信号値から推定されることを特徴とする請求項５又は６記載の補正方法。
【請求項８】
ディテール信号（３４）がコメットの主方向への低域通過フィルタリングおよびオリジナル信号からの減算によって形成されることを特徴とする請求項５乃至７の１つに記載の補正方法。
【請求項９】
幾何学的解析（３１）がオンラインで実施されることを特徴とする請求項５乃至８の１つに記載の補正方法。
【請求項１０】
幾何学的解析（３１）が校正の枠内でオフラインで実施されることを特徴とする請求項５乃至８の１つに記載の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線を発生するＸ線機器と、Ｘ線を検出し電気信号に変換するＸ線検出器と、その電気信号を処理する像システムと、再生装置とを備えたＸ線診断装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、Ｘ線機器によってＸ線像を作成し、演算ユニットによってＸ線像を処理し、再生装置によってＸ線像を表示するＸ線診断装置におけるコメットアーチファクトの補正方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
図１にはドイツ特許第１９５２７１４８号明細書により公知であるＸ線診断装置が示されている。このＸ線診断装置は第１の支持体１と第２の支持体４とを備え、第１の支持体１には円錐形状のＸ線３を放射するＸ線放射器２が高さ調整可能に取付けられ、第２の支持体４には高さをＸ線放射器２の高さに合わせられたＸ線検出器５が固定され、Ｘ線３がＸ線検出器５に当たる。Ｘ線検出器５の出力信号は像コンピュータ又は像システム６に供給される。像システム６はコンピュータ、変換器、像メモリおよび処理回路を有している。像システム６は取得されたＸ線像を再生するためにコントロールモニタ７に接続されている。高電圧発生器８がＸ線放射器２のＸ線管に高電圧および加熱電圧を供給する。像システム６は制御・データ線９を介してＸ線診断装置のその他の構成要素に接続されている。
【０００４】
図２にはＸ線検出器５の斜視断面図が示されている。Ｘ線検出器５の構成要素は固体画素マトリックス、行ドライバおよび増幅器から構成されている。固体画素マトリックスは例えばシンチレータ（例えばヨウ化セシウムＣｓＩ）１１を備えた層から構成され、この層はＸ線３を照射されると可視の光子をアモルファスシリコンから成る画素マトリックス１２に供給する。可視の光子が可視のＸ線像を生じる。画素マトリックス１２の各画素または各像点は図２に拡大して示されているようにホトダイオード１３とスイッチ１４とから構成され、スイッチ１４は行線１５および列線１６に接続されている。画素マトリックス１２はガラス基板１０上に設けられている。
【０００５】
１つの行の全ての画素が同時に行ドライバ１７によってその都度アドレス化され、読み出される。１つの像は最も簡単な場合一行一行漸進的に読み出される。信号は処理回路１８に供給される。信号はこの処理回路１８内で多数の増幅器により並列処理され、マルチプレクサによって集められ、アナログ−ディジタル変換器（Ａ−Ｄ変換器）で爾後のディジタル処理のためにディジタル出力信号に変換される。
【０００６】
例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）から成る能動読出しマトリックスをベースにしたＸ線像形成のための数年前から開発されて来たこの固体検出器（ＳＤ）によって、像情報がＸ線コンバータ（例えばヨウ化セシウムＣｓＩ）内で変換され、マトリックスのホトダイオード内に電荷として蓄積され、引続いて電子回路を用いて能動スイッチング素子を介して読み出され、アナログ−ディジタル変換される。
【０００７】
使用されたテクノロジーは同様にアモルファスシリコンから成る能動読出しマトリックスを使用しているが、しかし直接電荷を発生するコンバータ（例えばセレン）も使用している。電荷は電極に蓄積される。蓄積された電荷は引続いて電子回路を用いて能動スイッチング素子を介して読み出され、アナログ−ディジタル変換され、像システムによって継続処理される。
【０００８】
個々の像素子（画素）は局部的なＸ線強度を表し、従って全像に寄与する。個々の画素または画素集積体（例えば行、列またはクラスタ）は種々の理由から局部的なＸ線分布を表す像情報を持たないか又は誤った像情報を持っている。
【０００９】
一般的に個々の画素は互いに独立しており、それゆえ読出し過程中、１つの画素内に蓄積された信号は隣接画素の信号に影響を与えない。しかしながら、特定の前提条件下では、１つの画素の信号または１つの画素集積体の信号が読出し過程中に隣接画素の信号に影響を与え、それによって読出し過程の終了時に誤った信号を提供する。この信号はそれぞれの画素で発生したＸ線強度をもはや直接表さない。
【００１０】
図３にはかかる構成が概略的に示されている。欠陥のある列１９は信号が存在していないが、その隣りに位置する列に或る長さに亘って信号擾乱を生じさせる。この列と欠陥のある列との間隔が大きければ大きい程、擾乱の長さおよび擾乱の振幅が小さくなる。信号擾乱の形状に基づいてこの信号擾乱は“コメット（ｃｏｍｅｔ）”２０と呼ばれている。コメットアーチファクトによる擾乱は欠陥のある列１９内の信号の電気的クロストークによって生成する。欠陥のある列１９およびコメット２０の他に、個々の欠陥のある画素もある。
【００１１】
図５には、多数のこの種のコメット擾乱２３が発生しているファントム２２の写真が示されている。このファントムは固体検出器内に発生する電荷の電気的読出し過程に関係して発生する新しいファントムである。コメット２３の場合の擾乱範囲は通常の補正法では補正できないほど大面積であるので、このような像擾乱を有する検出器は医用診断分野では使用できない。コメット２３の外において隣接する擾乱されていない画素を用いた補間による補正は大面積擾乱のために可能ではない。というのは、そのような補正はディテール（ｄｅｔａｉｌ）情報を得ていないからである。作成過程中または現場での使用中にコメットを生じる検出器は従って排除されねばならない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、コメットアーチファクトの補正を行ない、それによってこの種の欠陥のある検出器も医用技術において使用できるようにＸ線診断装置およびＸ線診断装置におけるコメットアーチファクトの補正方法を構成することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
Ｘ線診断装置に関する課題は、本発明によれば、像システムが評価装置を備えたコメットアーチファクト補正装置を有し、評価装置に目標値推定手段およびディテール推定手段が接続され、これらの推定手段が擾乱個所でＸ線検出器から出力された電気信号から目標値およびディテール信号を求め、推定手段の出力信号が補正段に供給され、補正段が推定された目標値と推定されたディテール信号との加算によって信号を構成することによって解決される。
【００１４】
本発明は、擾乱された信号が残留情報を含み、それゆえ本来の信号情報が本発明による装置によって復元されるという認識に基づいている。
【００１５】
本発明によれば目標値推定手段が補間段であってよい。ディテール推定手段が、例えば低域通過フィルタと減算段とを有する選択的高域通過フィルタであると有利である。
【００１６】
Ｘ線診断装置におけるコメットアーチファクトの補正方法に関する課題は、本発明によれば、
ｉ）コメットアーチファクトの幾何学的解析を実施するステップと、
ｉｉ）解析結果を利用してオリジナル信号から推定された目標値を求めるステップと、
ｉｉｉ）解析結果を利用してオリジナル信号から推定されたディテール信号を求めるステップと、
ｉｖ）推定された目標値と推定されたディテール信号との加算によって補正を行なうステップと
を有することによって解決される。
【００１７】
本発明による方法によれば、コメットによって規定された像範囲における信号の残留情報が使用され、信号を復元する。これによって、擾乱された像範囲における診断上重要な情報が得られる。従って、コメットを持つ検出器を現場で使用できることは相当な利点である。
【００１８】
ステップｉ）がカード内にコメットの一般的識別を含んでいると有利であることが判明している。
【００１９】
本発明によれば、目標値が補間によってコメットの外の損傷を受けていない信号値から推定される。
【００２０】
ディテール信号がコメットの主方向への低域通過フィルタリングおよびオリジナル信号からの減算によって形成されると有利である。
【００２１】
補正は推定された目標値と推定されたディテール信号との加算によって行なうことができる。
【００２２】
本発明によれば、幾何学的解析はオンライン又は校正の枠内でオフラインで実施できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下において本発明を図面に示された実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図７は本発明による補正装置を示す。図７に示されているように、図１に示されたＸ線診断装置の像システム６はオリジナル信号を供給される解析ユニット２４を有している。解析ユニット２４はＸ線像内においてコメット擾乱が出現している擾乱個所を求める。この場所はいわゆるコメットマップとしてメモリ２５内に格納される。メモリ２５には、同様にオリジナル信号を供給される補間段２６が接続されている。メモリ２５はさらにオリジナル信号に対する低域通過フィルタ２７が接続されている。減算段２８において、オリジナル信号と低域通過フィルタ２７でフィルタリングされた信号との差を形成することによって、補正するべきオリジナル信号から、擾乱個所で高域通過フィルタリングされたディテール（ｄｅｔａｉｌ）信号が得られ、このディテール信号が加算段２９において補間段２６の出力信号に混合される。
【００２５】
図８に基づいて以下において本発明によるコメットアーチファクト補正方法を詳細に説明する。オリジナル信号３０は幾何学的解析３１を行なわれ、これに基づいて像内の擾乱個所が求められる。これはオンライン又はオフラインで行なうことができる。オフラインの場合、解析は例えば校正の構成要素である。オンラインもオフラインも擾乱画素を識別できるカード（マップ）３２を提供する。このいわゆるコメットマップ２１は図４に示されている。この画素においてのみ補正が実施される。その他の全ての画素は変えられないまま残される。
【００２６】
本発明によるコメットアーチファクト補正方法はさらに擾乱画素に対して補正に関する推定値を提供する目標値推定３３から構成されている。ディテール（ｄｅｔａｉｌ）推定３４はコメット内の有益なディテール信号に関する推定値を提供する。それを用いて、目標値推定３３の推定値が精密にされる。
【００２７】
目標値推定３３に対して例えばコメットを取囲む良品の画素による補間を行なうことができる。ディテール推定３４はコメットの主方向における低域通過フィルタリングとオリジナル信号からの減算とによって構成される。
【００２８】
補正３５は推定された目標値と推定されたディテール信号との加算によって構成される。補正３５に基づいて補正された信号３６が得られ、この補正された信号３６は例えばコントロールモニタ７で再生できる。このＸ線像は、図５の擾乱されたＸ線像に対応し、図６に示されている。
【００２９】
図８に示された一般的なコメットアーチファクト補正方法は図１のＸ線撮影装置の内部にあるが検出器に外にあるシステム解析に基づいている。残留信号を復元する本発明によるコメット補正方法はソフトウエア又はハードウエアとして像コンピュータで実現できる。
【００３０】
コメットの発生は作成過程での内在部分であるので、コメットを補正することは極めて大きい利点である。というのは、補正を行わない場合当該検出器は排除されねばならないからである。このコメットアーチファクト補正は品質保証を果たす。
【００３１】
本発明による装置および補正方法によって、コメットにより擾乱された像範囲を残留信号の使用によって復元できる。これによって、上述の像擾乱を有する検出器を医用診断分野で使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線検出器を備えた公知のＸ線診断装置を示す概略図
【図２】公知のＸ線検出器の斜視断面図
【図３】欠陥のある列と特定の個所においてそれに隣接する列における擾乱とを有する像マトリックスの一部を示す概略図
【図４】図３に示された欠陥のある像マトリックスから抜粋したコメットマップを示す概略図
【図５】コメット擾乱を有する補正されていない像を示す概略図
【図６】補正が行なわれた後の図５に対応する概略図
【図７】本発明による補正装置を示すブロック回路図
【図８】本発明による補正方法の構成を説明するための図
【符号の説明】
１        支持体
２        Ｘ線放射器
３        Ｘ線
４        支持体
５        Ｘ線検出器
６        像システム
７        コントロールモニタ
８        高電圧発生器
９        制御・データ線
１０        ガラス基板
１１        シンチレータ
１２        画素マトリックス
１３        ホトダイオード
１４        スイッチ
１５        行線
１６        列線
１７        行ドライバ
１８        増幅器
１９        欠陥のある列
２０        コメット
２１        コメットマップ
２２        ファントム
２３        コメット
２４        解析ユニット
２５        コメットマップ用メモリ
２６        補間段
２７        低域通過フィルタ
２８        減算段
２９        加算段
３０        オリジナル信号
３１        幾何学的解析
３２        コメットマップ
３３        目標値推定
３４        ディテール推定
３５        補正
３６        補正された信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004242100.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004242100.tif 000006
【図６】
0004242100.tif 000007
【図７】
0004242100.tif 000008
【図８】
0004242100.tif 000009