放射线摄像装置以及放射线检测信号处理方法

专利名称：放射线摄像装置以及放射线检测信号处理方法
技术领域：
本发明涉及一种医用或工业用的放射线摄像装置以及放射线检测信 号处理方法，其构成为伴随向被检测体照射放射线，根据从放射线检测设 备以规定的取样时间间隔输出的放射线检测信号得到放射线图像，尤其涉 及一种用于从放射线检测设备输出的放射线检测信号中除去起因于放射 线检测设备的时间滞后量的技术。
背景技术：
在作为放射线摄像装置的代表装置之一的医用x射线诊断装置中，最近，作为对伴随基于X射线管照射X射线而产生的被检测体的X射线透 过像进行检测的X射线检测器，使用的是在X射线检测面纵横排列利用 了半导体等的很多个X射线检测元件的平板(flat panel)型X射线检测器 (以下，有时称为"FPD")。艮口，在X射线诊断装置中，伴随X射线管向被检测体照射放射线， 根据从FPD以取样时间间隔取出的一张X射线图像的X射线检测信号， 得到与每个取样时间间隔的被检测体的X射线透过像相对应的X射线图 像。使用FPD与以往使用的图像增强器(image intensifier)等相比，由于 质轻，并且不发生复杂的检测变形，因此在装置构造方面以及图像处理方 面有利。但是在使用FPD的情况下，存在着起因于FPD的时间滞后带来的不 良影响表现在X射线图像中的问题。具体来说，在从FPD取出X射线检 测信号的取样时间间隔短时，没有完全取出的信号剩余作为时间滞后量被 加到下一个X射线检测信号。因此，在从FPD以一秒钟30次的取样时间 间隔取出一张图像的X射线检测信号来生成X射线图像并进行动画表示时，时间滞后量作为残像出现在前面的图像中，产生图像的叠影，结果产 生动画图像模糊等问题。对于该FPD的时间滞后问题，在美国专利说明书第5249123号中，提 出一种在取得计算机截层图像(CT图像)时，从FPD以取样时间间隔At 取出的放射线检测信号中，通过计算处理除去时间滞后量的技术。艮P，在所述美国专利说明书中，使包含于以取样时间间隔取出的各放 射线检测信号之中的时间滞后量，取决于时间滞后量由几个指数函数构成 的脉冲响应，通过下式进行使其成为从放射线检测信号yk除去时间滞后量 的滞后除去放射线检测信号xk的计算处理。<formula>formula see original document page 10</formula>其中，At:取样时间间隔k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚 N:构成脉冲(impulse)响应的时间常数不同的指数函数的个数 n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚 an:指数函数n的强度 Tn:指数函数n的衰减时间常数 但是，发明人在试用实施上述美国专利说明书提出的计算处理技术 时，确认了不能避免起因于时间滞后的伪像(artifact)，并且只得到了不 能得到很好的X射线图像的结果，FPD的时间滞后不能被消除(专利文献 1)。因此，发明人首先提出了日本特开2004 — 242741号公报的方法。根 据该方法，相对于该FPD的时间滞后，通过以下的回归式a c，除去起 因于FPD的脉冲响应的时间滞后。<formula>formula see original document page 10</formula>其中，At:取样时间间隔k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚Yk:第k个取样时间点处取出的放射线检测信号Xk:从YK除去时间滞后量后的滞后除去放射线检测信号Xk.1: —个时间点前的XKSn(k.P: —个时间点前的Swexp:指数函数N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数 n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚an:指数函数n的强度Tn:指数函数n的衰减时间常数Sn0=0X0=0在该回归式的计算中，事先求出FPD的脉冲响应系数即N、 an、 Tn， 在其固定的状态下将放射线检测信号Yk适用于式a c，结果计算出除去 时间滞后量后的XK (专利文献2)。并且，除去上述时间滞后量的修正， 也叫做"延迟修正"。除了上述的专利文献2的方法，也有利用背光谋求降低时间滞后量的 长时间常数成分的技术(例如，参照专利文献3)。但是，例如17英寸的FPD的纵横为3072x3072像素，在上述的专利 文献2的方法中，进行递归计算处理的计算量变得很大。于是，在动画的 透视摄像的情况下，进行像素相加的集中(e二^，')动作，实施减少计 算量的对策。例如，在将纵横都是2x2像素集中为一个的集中动作中，集 中动作可以将像素数减少为1/4，将计算量也减少为1/4。还有，在将纵为 4像素横为2像素的4x2像素集中为一个的集中动作中，集中动作可以将 像素数减少为1/8，将计算量也减少为1/8。于是，成为集中对象的像素数少时，取得高分辨率的图像；成为集中 对象的像素数多时，取得低分辨率的图像。进而，在比起取得高分辨率的 图像更重视减少计算量的情况下，通过增多成为集中对象的像素数取得低 分辨率的图像来减少计算量。相反，在比起减少计算量更重视取得高分辨率的图像的情况下，通过增加计算量，减少成为集中对象的像素数，取得 高分辨率的图像。另一方面，通过用准直管改变x射线的照射范围的大小，变更成为递归计算处理对象的图像范围，谋求计算量的增减。例如，从12英尺的方 形照射范围扩大为15英寸或17英寸的方形照射范围时，成为递归计算处 理对象的图像范围扩大，对此对应计算量与12英寸的方形的情况时相比 相应变多。相反，从12英尺的方形照射范围縮小为9英寸的方形照射范 围时，成为递归计算处理对象的图像范围縮小，对此对应计算量与12英 寸的方形的情况时相比相应变少。像这样，事先准备多个照射范围与集中的组合构成的模式，通过操作 者根据需要来切换模式，保持动画的帧率(frame mte)。进而，在用高分 辨率的图像观察时，为了抑制成为集中对象的像素数少而引起的计算量增 大，縮小照射范围。例如，在用高分辨率图像观察时，使用2xl集中，但 是取而代之使用将照射范围限制于9英尺方形的模式。相反，用宽照射范 围的图像观察时，为了抑制照射范围扩大引起的计算量的增大，减少成为 集中的对象的像素数量。例如，在用宽照射范围的图像观察时，扩大为17 英寸方形的照射范围，但是取而代之使用限制为4x2集中的低分辨率的模 式。专利文献l:美国专利第5249123号(说明书中的公式以及附图) 专利文献2:日本特开2004—242741号公报(说明书中的公式以及附图)专利文献3:日本特开平9—9153号公报(第3 — 8页，图O 但是，在上述照射范围扩大时，存在着照射范围扩大前的照射范围的 外框部分上有时间滞后量的时间常数成分(也称为"原点修正成分")引 起的高辉度残留的问题。关于该问题点，参照图ll、图12进行说明。图 11是模式表示照射范围扩大前后的图像的图；图12是照射范围扩大前后 的照射状况和图像对应于时间轴的图。艮口，如图11所示，设照射范围扩大前的图像为Po，照射范围扩大后 的图像为P"与准直管对应部分的图像为Pcou位于照射范围扩大前的图 像P。和与准直管对应部分的图像PcoL之间的外框部分是P2。还有，如图12所示，设照射范围扩大的指示时间为To，图12中ON时的照射信号表 示放射线的照射状态，OFF时的照射信号表示放射线的非照射状态。并且， 举例说明以12英寸方形的照射范围的图像作为照射范围扩大前图像P0， 并且举例说明以15英寸方形的照射范围的图像作为照射范围扩大后的图 像P,。
在照射范围扩大前，开始向被准直管集中为略大于12英寸方形照射 范围的范围(例如13英寸)的状态下，开始照射放射线(参照图12中的 由OFF向ON转移)，通过递归计算处理进行除去时间滞后量的延迟修正。 此时，成为递归计算处理对象的图像范围是12英寸方形的照射范围即照 射范围扩大前的图像Po的范围。另一方面，外框部分P2虽然是递归计算 处理对象外，但是相比于集中为略大于12英寸方形的照射范围的准直管
相比处于内侧，所以准直管不会妨碍照射，外框部分P2—直处于被照射状态。
像这样，在成为递归计算处理对象的照射范围扩大前的(12英寸)图 像Po中，因为通过递归计算处理进行延迟修正，所以延迟成分不会残留。
但是因为在外框部分P2不进行递归计算处理就在被照射的状态下放置，所
以处于延迟成分积累的状态。因为在照射范围扩大前只观察照射范围扩大
前的(12英寸)图像Pc，所以外框部分P2没什么问题，但是伴随着照射
范围扩大的指示(参照图12中的To)，在照射范围正扩大为15英寸方形
的瞬间，重叠于外框部分P2的延迟成分作为高辉度显现。
因此，照射范围扩大时，形成延迟成分重叠于照射范围扩大前的照射 范围外框部分P2的状态，由于该延迟成分，放射线检测信号具有高的信号 值(高像素值)，在外框部分P2残留高辉度，在放射线图像中产生故障。 像这样，以照射范围扩大为代表的放射线摄像相关的规定动作如果在放射 线照射时被插入，则放射线图像中会产生障碍。
但是，关于该高辉度，由于时间滞后量的长时间常数成分(也被称为 "长期延迟")越大的FPD越显著，因此采取的是通过严格出货检查时的 延迟特性的合格基准，使出现高辉度的FPD不会出货的对策。但是，采取 严格的合格基准，对FPD的成品率改善会产生障碍。
有时在这样的不自然高辉度依然存在的情况下也有可能出货，此时在直到高辉度衰减之前需要一定的等待时间。结果是也会产生放射线对被检 测体的照射时间增大、或检查时间延长、或妨碍医生诊断的问题。因此，
认为就算在延迟特性与以往相同程度的FPD中，不增大计算负担而除去不 自然高辉度的方法是必要的。

发明内容
本发明鉴于这种情况，目的在于提供一种放射线摄像装置以及放射线 检测信号处理方法，使与放射线摄像相关的规定动作在放射线照射时被插 入而引起的放射线图像的障碍降低，同时能够从放射线检测设备取出的放 射线检测信号中除去起因于放射线检测设备的放射线检测信号的时间滞 后。
本发明为了达成所述目的，采用如下构成。
艮P，本发明的放射线摄像装置，放射线摄像装置，根据放射线检测信
号得到放射线图像，其特征在于，具备
放射线照射设备，向被检测体照射放射线； 放射线检测设备，检测透过被检测体的放射线；
信号取样设备，从所述放射线检测设备以规定的取样时间间隔取出放 射线检测信号，
所述装置构成为，伴随向被检测体照射放射线，根据从放射线检测设 备以取样时间间隔输出的放射线检测信号得到放射线图像， 所述装置还具备
时间滞后除去设备，使包含于以取样时间间隔取出的各放射线检测信 号之中的时间滞后量取决于由单个或衰减时间常数不同的多个指数函数 构成的脉冲响应并通过递归计算处理从各放射线检测信号中将所述时间 滞后量除去；
照射控制设备，控制所述放射线照射设备的照射开始以及照射停止的 时刻，
(A)在该照射控制设备使放射线照射设备的照射开始的状态下，所 述时间滞后除去设备通过递归计算处理除去时间滞后量，求出修正后放射 线检测信号，(B) 伴随与放射线摄像相关的规定动作的指示，照射控制设备暂时 停止所述放射线照射设备的照射，并且时间滞后除去设备暂时停止递归计 算处理，所述信号取样设备取得放射线照射设备的暂时停止的非照射时的 放射线检测信号，
(C) 伴随所述规定动作的开始，照射控制设备使放射线照射设备的 照射再次开始，时间滞后除去设备根据从所述非照射时的放射线检测信号 得到的初始值，再次开始递归计算处理。
在本发明的放射线摄像装置中，伴随基于放射线照射设备向被检测体 照射的照射线，使包含于从放射线检测设备以规定的取样时间间隔输出的 放射线检测信号之中的时间滞后量取决于由单个或衰减时间常数不同的 多个指数函数构成的脉冲响应，时间滞后除去设备将其除去。在从各放射 线检测信号除去时间滞后量时，通过递归计算处理进行。通过该递归计算 处理从各放射线检测信号除去的处理，按以下过程执行。
艮口， (A)在从控制放射线照射设备的照射开始以及照射停止的时刻 的照射控制设备开始进行放射线照射设备的照射的状态下，时间滞后除去 设备通过递归计算处理除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。然 后，(B)伴随与放射线摄像相关的规定动作的指示，照射控制设备暂时 停止放射线照射设备的照射，并且时间滞后除去设备暂时停止递归计算处 理，信号取样设备取得放射线照射设备的暂时停止的非照射时的放射线检 测信号。进一步，(C)伴随所述规定动作的开始，照射控制设备使放射 线照射设备的照射再次幵始，时间滞后除去设备根据从所述非照射时的放 射线检测信号得到的初始值，再次开始递归计算处理。在规定动作前，时 间滞后除去设备通过递归计算处理除去时间滞后量，从得到的修正后放射 线检测信号取得放射线图像，并且在规定动作后，根据上述初始值，时间 滞后除去设备通过递归计算处理除去时间滞后量，从得到的修正后放射线 检测信号取得放射线图像。
如此，根据本发明的放射线摄像装置，在上述规定的动作在放射线的 照射时被插入的情况下，如上述(B)那样使照射暂时停止，并且使递归 计算处理暂时停止，伴随规定动作的开始，如上述(C)那样再次使照射 开始，根据从非照射时的放射线检测信号得到的初始值，再次开始递归计算处理。因此，通过(C)，在规定动作后，以与规定动作前相同的方式
迸行照射以及递归计算处理，通过(B)的暂时停止，规定动作前的照射 以及递归计算处理的影响不会波及规定动作后的数据。另一方面，由于如 (B)那样暂时停止，信号取样设备取得非照射时的放射线检测信号，根 据从非照射时的放射线检测信号得到的初始值，如(C)那样进行递归计 算处理，因此，就算在上述规定的动作在放射线照射时被插入的情况下， 也能够降低与放射线摄像相关的规定动作在放射线照射时被插入而引起 的放射线图像的障碍，同时能够更正确地从放射线检测信号中除去时间滞
口另外，本发明的放射线检测信号处理方法，将照射被检测体而检测出 的放射线检测信号以规定的取样时间间隔取出，进行根据以取样时间间隔 输出的放射线检测信号得到放射线图像的信号处理，其特征在于，
使包含于以取样时间间隔取出的各放射线检测信号中的时间滞后量 取决于由单个或衰减时间常数不同的多个指数函数构成的脉冲响应并通 过递归计算处理从各放射线检测信号中除去所述时间滞后量，该处理按照 以下过程进行，
(A) 在放射线照射开始的状态下，通过所述递归计算处理除去时间 滞后量，求出修正后放射线检测信号，
(B) 伴随与放射线摄像相关的规定动作的指示，暂时停止照射并且 暂时停止递归计算处理，取得该暂时停止的非照射时的放射线检测信号，
(C) 伴随所述规定动作的开始，再次开始照射，根据从所述非照射 时的放射线检测信号得到的初始值，再次开始递归计算处理。
根据本发明的放射线检测信号处理方法，在与放射线摄像相关的规定 动作在放射线照射时被插入的情况下，如上述(B)那样使照射暂时停止， 并且使递归计算处理暂时停止，伴随规定动作的开始，如上述(C)那样 再次使照射开始，根据从非照射时的放射线检测信号得到的初始值，再次 开始递归计算处理。因此，通过(C)，在规定动作后，以与规定动作前 相同的方式进行照射以及递归计算处理，通过(B)的暂时停止，规定动 作前的照射以及递归计算处理的影响不会波及规定动作后的数据。另一方 面，由于如(B)那样暂时停止，取得非照射时的放射线检测信号，根据从非照射时的放射线检测信号得到的初始值，如(c)那样进行递归计算
处理，因此，就算在上述规定的动作在放射线照射时被插入的情况下，也 能够降低与放射线摄像相关的规定动作在放射线照射时被插入而引起的 放射线图像的障碍，同时能够更正确地从放射线检测信号除去时间滞后
作为上述的这些放射线摄像装置以及放射线检测信号处理方法的一 例，有如下例子。
艮口，在所述规定动作前，通过式A C进行从放射线检测信号中除去 时间滞后量的递归计算处理，
X =Y —1: N [S ]'"A
k k n-l nk
丁=—厶t/r …B
S =exp(T)*{a ,〔1 —exp(丁)〕'exp(T)'S,'、)…C
其中，At:取样时间间隔
k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚 YK:在第k个取样时间点处取出的放射线检测信号
XK:从YK中除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号
XK_1: —个时间点前的XK Sn(K.1): —个时间点前的S^
exp:指数函数
N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数 n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚
an:指数函数n的强度 Tn:指数函数n的衰减时间常数 并且通过式D进行重新计算处理用的初始值
x =0' s = y 'y…d
0 n0n 0
其中，Yn:某衰减时间常数Tn的成分n的残留比率
Yo:在所述规定动作前的递归计算处理的基点时即放射线非照
射时残留的延迟信号值在由所述式D决定的初始值的条件下，根据通过所述式A C求出的 所述脉冲响应，除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
根据该例，在上述规定的动作前，可以通过式A C这些简洁的简化 式，快速求出除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号XK。
此处，递归计算处理的基点时、即先头帧中的放射线非照射时为1^0 时，在进行递归计算处理时，如上述式D那样决定k-O时的XK、 SnK，即 初始值。例如，如图10所示，当时间tO tl处的摄影延迟透视重叠时， 就算是递归计算处理的基点时即放射线非照射时(图10中参照]^0)，也 存在时间tO tl处的摄影产生的时间滞后量引起的残留延迟(延迟信号 值)。即，就算在放射线非照射时，放射线检测信号YK的初始值Y。也不 是0。
因此，如式D那样，通过Xf0， SnQ=yn'Y()( YQ:递归计算处理 的基点时即放射线非照射时残留的延迟信号值)来设定递归计算处理用的 初始值，在由式D决定的初始值的条件下，根据通过式A C求出的脉冲 响应来除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号XK。
另外，上述的规定动作的一例是放射线的照射范围扩大。照射范围扩 大时，上述的(B)伴随照射范围扩大的指示，进行上述的(照射以及递 归计算处理的)停止以及上述的(暂时停止引起的)非照射时的放射线检 测信号的取得，上述的(C)伴随照射范围扩大的开始，进行上述的(照 射以及递归计算处理的)再次开始，由此在照射范围扩大后，根据从上述 非照射时的放射线检测信号得到的初始值，通过递归计算处理除去时间滞 后量，求出修正后放射线检测信号。
此时，在照射范围扩大在放射线的照射时被插入之际，如上述(B) 那样暂时停止照射，并且使递归计算处理暂时停止，伴随照射范围扩大的 开始，如上述(C)那样使照射再次开始，再次开始递归计算处理。因此， 通过(C)，在照射范围扩大后，以与照射范围扩大前相同的方式进行照 射以及递归计算处理，通过(B)的暂时停止，照射范围扩大前的照射以 及递归计算处理的影响不会波及照射范围扩大后的数据。另一方面，由于 如(B)那样暂时停止，取得非照射时的放射线检测信号，根据从非照射 时的放射线检测信号得到的初始值，如(C)那样进行递归计算处理，因此，就算上述的照射范围扩大在放射线照射时被插入的情况下，也能够降 低照射范围扩大在放射线照射时被插入而引起的放射线图像的障碍，同时 能够更正确地从放射线检测信号中除去时间滞后量。
特别是，在操作照射范围的大小，使其在照射范围扩大前比成为递归 计算处理对象的图像宽，并且在照射范围扩大后比成为递归计算处理对象 的图像窄的情况下，起到以下效果。即，在照射范围扩大前比成为递归计 算处理对象的图像宽，并且在照射范围扩大后比成为递归计算处理对象的 图像窄的图像，成为从照射范围扩大后的图像(即照射范围扩大后，成为 递归计算处理的对象的图像)中除去了与照射范围操作设备对应的部分的 图像的图像，并且还成为合并了照射范围扩大前的图像(即照射范围扩大 前，成为递归计算处理的对象的图像)、以及处于照射范围扩大前的图 像 与照射范围操作设备对应的部分的图像之间的外框部分的图像。
如果在以往，作为递归计算处理对象外的外框部分不论照射范围扩大
前后，都在被照射的状态下放置，表现出高辉度，但是通过上述(B)的
暂时停止，照射范围扩大前的照射以及递归计算处理的影响不会波及照射
范围扩大后的外框部分的数据。另一方面，如(B)那样暂时停止，取得 非照射时的X射线检测信号，如上述的(C)那样进行基于从非照射时的 放射线检测信号得到的初始值的递归计算处理，因此，就算在照射范围扩 大后的外框部分，也能通过上述初始值基于递归计算处理更正确地除去时 间滞后量。由此，就算在照射范围扩大在放射线照射时被插入的情况下， 也能够降低高辉度引起的放射线图像的障碍。另外，就算是时间滞后量的 长时间常数成分(长期延迟)大的放射线检测设备，由于也不会出现上述 的高辉度，因此到高辉度衰减之前不需要一定程度的等待时间，具有减轻 被检测体的负担以及不妨碍医生诊断的效果。
另外，在设某衰减时间常数Tn的成分n的残留比率为Yn，用Yl: Y2:… …，-n w来表示各个时间常数成分量的比率时，视为该比率在所述
照射范围扩大前后一定。因此，关于在照射范围扩大前后共用的像素，利 用照射范围扩大前的照射时并且是即将变为所述非照射时的时间常数成 分量的比率，将基于非照射时的放射线检测信号的像素值按每个衰减时间 常数进行分割，将各个分割的值作为上述的(从基于暂时停止的非照射时的放射线检测信号中取得的)初始值，并且关于由于照射范围扩大而新增 部分的像素，利用与上述共用像素相同的时间常数成分量的比率，将基于 非照射时的放射线检测信号的像素值按每个衰减时间常数进行分割，将各 个分割的值作为初始值，在照射范围扩大后，通过根据各初始值的递归计 算处理除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。更具体地说，如下 这样进行。
艮P，在所述照射范围扩大后，通过式A C进行从放射线检测信号之 中除去时间滞后量的递归计算处理，
X =Y — S N 〔S ]…A 丁=—厶t/r …B
S =exp(T).{o; [1 —exp(T ) 〕'exp(T )'S } C
其中，At:取样时间间隔
k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚 YK:在第k个取样时间点处取出的放射线检测信号
XK:从YK中除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号
XK-1: —个时间点前的XK Sn(K-1): —个时间点前的S欣 exp:指数函数
N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数
n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚
(V指数函数n的强度 Tn:指数函数n的衰减时间常数 并且，在设所述照射范围扩大前的照射时并且是即将变为所述非照射 时的取样地点为k'时，通过式D、 H求出所述初始值，
X =0, S = y .Y…D
0 n0 n 0
Y =s 72: N [S "1…H
其中，某衰减时间常数、的成分n的残留比率
Y0:在所述照射范围扩大后的递归计算处理的基点时即放射线非照射时残留的延迟信号值(所述非照射时的放射线检测信号) Snk':取样地点k'处的Snk
在由所述式D、 H决定的初始值的条件下，根据通过所述式A C求 出的所述脉冲响应，除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
此时，在上述的照射范围扩大后，可以通过式A C这些简洁的简化
式，快速求出除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号XK。此处，为 了利用照射范围扩大前的照射时并且是即将变为非照射B寸(取样地点为k') 的时间常数成分量的比率求出初始值，可以通过利用上述式D、H来实现。 发明效果
根据本发明的放射线摄像装置以及放射线检测信号处理方法，在有关 放射线摄像的规定动作在放射线照射时被插入的情况下，如上述(B)那 样使照射暂时停止，并且使递归计算处理暂时停止，伴随规定动作的开始， 如上述(C)那样再次使照射开始，再次开始递归计算处理，由于如(B) 那样取得基于暂时停止的非照射时的放射线检测信号，根据从非照射时的 放射线检测信号得到的初始值，如(C)那样进行递归计算处理，因此， 能够降低有关放射线摄像的规定动作在放射线照射时被插入而引起的放 射线图像的障碍，同时能够更正确地从放射线检测信号除去时间滞后量。


图1是表示实施例的X射线透视摄影装置的整体构成的框图2是表示用于实施例装置的FPD的构成的俯视图3是在实施例装置执行X射线摄影时，表示X射线检测信号的取
样状况的模式图4是表示实施例的X射线检测信号处理方法的顺序的流程图5是在实施例的X射线检测信号处理方法中，表示照射范围扩大前
的时间滞后除去用的递归计算处理程序的流程图6是在实施例的X射线检测信号处理方法中，表示照射范围扩大后
的时间滞后除去用的递归计算处理程序的流程图7是表示实施例的照射范围扩大前后、照射以及递归计算处理顺序
的流程图；图8是在实施例的照射范围扩大前后的照射状况和图像与时间轴相对 应的图9是表示与放射线入射状况相对应的时间滞后状况的图10是表示摄影的延迟(时间滞后量)透视重合的时间滞后状况的
图11是模式表示照射范围扩大前后的图像的图； 图12是在以往的照射范围扩大前后的照射状况和图像与时间轴相对 应的图。 图中，
1一X射线管；2—FPD (平板型X射线检测器)；3—A/D转换器； ll一时间滞后除去部；12 —照射控制部；13—准直管；M—被检测体。
具体实施例方式
在照射范围扩大被插入到以X射线等为代表的放射线照射时之中的 情况下，如上述(B)那样使照射暂时停止，同时使递归计算处理暂时停 止，伴随规定动作的开始，如上述(C)那样再次使照射开始，再次开始 递归计算处理，取得基于(B)那样暂时停止的非照射时的X射线检测信 号，根据从非照射时的X射线检测信号得到的初始值，如(C)那样进行 递归计算处理，由此实现了以下目的能够降低以照射范围扩大为代表的 有关放射线摄像的规定动作在放射线照射时被插入而引起的放射线图像 的障碍，同时更正确地从放射线检测信号除去时间滞后量。
实施例
以下，参照

本发明的实施例。图1是表示实施例的X射线透 视摄影装置的整体构成的框图。
如图1所示，X射线透视摄影装置具备X射线管l，向被检测体M 照射X射线；FPD (平板型X射线检测器)2，检测透过被检测体M的X 射线；A/D转换器3，从FPD2将X射线检测信号以规定的取样时间间隔 At进行数据化取出；检测信号处理部4，根据从A/D转换器3输出的X射 线检测信号生成X射线图像；以及图像监视器5，显示在检测信号处理部 4处取得的X射线图像。即本实施例装置的构成是，伴随向被检测体M照射X射线，在A/D转换器3处基于从FPD2取出的X射线检测信号能够 得到X射线图像，取得的X射线图像在图像监视器5的画面中反映出来。 以下，具体说明本实施例装置的各部构成。X射线管l相当于本发明的放 射线照射设备，FPD2相当于本发明的放射线检测设备，A/D转换器3相 当于本发明的信号取样设备。另外，X射线检测信号相当于本发明的放射 线检测信号，X射线图像相当于本发明的放射线图像。
X射线管1与FPD2隔着被检测体M相对配置。具体来说，相对配置 X射线管1以及FPD2，使得在X射线摄影时，X射线管一面受X射线照 射控制部6的控制， 一面向被检测体M照射圆锥光束状的X射线，同时 伴随X射线照射产生的被检测体M的透过X射线像被投影于FPD2的X 射线检测面。
通过X射线管移动机构7以及X射线检测器移动机构8， X射线管1 以及FPD2各自构成为可以沿着被检测体M往返移动。另外，X射线管l 以及FPD2移动时，X射线管移动机构7以及X射线检测器移动机构8受 照射检测系统移动控制部9的控制，X射线的照射中心与FPD2的X射线 检测面的中心被保持为恒常一致的状态，在维持X射线管1与FPD2的相 向配置的状态下使其一起移动。随着X射线管1以及FPD2的移动，照射 被检测体M的X射线照射位置发生变化，由此移动摄影位置。
FPD2，如图2所示，在来自被检测体M的透过X射线像被投影的X 射线检测面上，沿着被检测体M的体轴方向X和体侧方向Y纵横排列有 多个X射线检测原件2a。例如，在宽30cmx长30cm左右大小的X射线 检测面上，以宽1536x长1536的矩阵纵横排列X射线检测原件2a。 FPD2 的各X射线检测原件2a处于与检测信号处理部4生成的X射线图像的各 像素为对应关系，根据从FPD2取出的X射线检测信号，在检测信号处理 部4处，生成与投影于X射线检测面的透过X射线像相对应的X射线图 像。
A/D转换器3构成为，以取样时间间隔At将每张X射线图像的X射 线检测信号连续取出，用后段的存储器部IO存储X射线图像生成用的X 射线检测信号，在X射线照射以前幵始进行X射线检测信号的取样动作 (取出)。艮P，如图3所示，在取样时间间隔At，关于该时刻的透过X射线像的 所有X射线检测信号被收集，逐次被保存于存储器部10。照射X射线以 前的A/D转换器3进行的X射线检测信号的取出开始，可以是通过操作 者手动操作进行，也可以是与X射线照射指示操作等连动来自动进行。
另外如图l所示，本实施例的X射线透视摄影装置，具备时间滞后 除去部ll，通过递归计算处理，计算出从各X射线检测信号除去时间滞 后量的修正后X射线检测信号；照射控制部12，控制X射线管1的照射 开始以及照射停止的时刻；准直管13，操作从X射线管1照射的X射线 的照射范围的大小；照射范围控制部14，控制该准直管13。时间滞后除 去部11相当于本发明中的时间滞后除去设备，照射控制部12相当于本发 明中的照射控制设备，准直管13相当于本发明中的照射范围操作设备。
时间滞后量包含于从FPD2以取样时间间隔取出的各X射线检测信号 之中。使该时间滞后量取决于衰减时间常数由不同的单个或多个指数函数 构成的脉冲响应，通过进行上述的递归计算处理，从各X射线检测信号除 去时间滞后量。通过该递归计算处理，如图8所示，按下一过程执行各X 射线检测信号除去的处理。
艮P， (A)在控制X射线管1的照射开始以及照射停止的时刻的照射 控制部12使X射线管1的照射开始(参照图8中T,，由OFF向ON转移) 的状态下，时间滞后除去部11通过递归计算处理除去时间滞后量，求出 修正后X射线检测信号。然后，(B)伴随关于放射线摄像的规定动作(在 本实施例中是照射范围扩大)的指示，照射控制部12暂时停止照射，同 时时间滞后除去部11暂时停止递归计算处理(参照图8中TV取样地点 k') ， A/D转换器3取得基于X射线管1的暂时停止的非照射时的X射线 检测信号。进而，(C)伴随上述规定动作(此处是照射范围扩大)的开 始，照射控制部12使照射再次开始，时间滞后除去部ll根据从上述非照 射时(参照图8中To T2)的X射线检测信号得到的初始值，再次开始 递归计算处理(参照图8中T2，由OFF向ON转移)。
在FPD2的情况下，如图9所示，在各时刻的X射线检测信号中，作 为时间滞后量(参照图9中的斜线部分)包含与过去的X射线照射对应的 信号。该时间滞后量被时间滞后除去部11除去，成为没有时间滞后的修正后X射线检测信号。根据该修正后X射线检测信号，检测信号处理部4 生成与投影于X射线检测面的透过X射线像相对应的X射线像。在本实 施例中，在规定动作(此处是照射范围扩大)前，时间滞后除去部11通 过递归计算处理除去时间滞后量，从得到的修正后X射线检测信号取得X 射线图像，并且在规定动作(此处是照射范围扩大)后，通过基于上述的 初始值的递归计算处理，时间滞后除去部11除去时间滞后量，从得到的 修正后X射线检测信号取得X射线图像。
具体来说，时间滞后除去部11在上述的规定动作(此处是照射范围 扩大)前，从各X射线检测信号除去时间滞后量的递归计算处理是利用下 式A C进行的。
<formula>formula see original document page 25</formula>
其中，At:取样时间间隔
k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚 YK:第k个取样时间点处取出的X射线检测信号
XK:从YK除去时间滞后量后的修正后X射线检测信号
XK.1: —个时间点前的XK S"K.D: —个时间点前的S。K
exp:指数函数
N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数 n:表示构成脉冲响应的时间常数中的一个的注脚 an:指数函数n的强度 Tn:指数函数n的衰减时间常数 艮P，式A右边的第二项以后、即在式C的『Snk=exp(Tn)Un* 〔1 _exp(Tn) ) exp(Tn)Sn(w) }相当于时间滞后量，因此在本实施例装 置中，在上述规定的动作(此处是照射范围扩大)前，可以通过式A C 这些简洁的简化式，快速求出除去了时间滞后量的修正后X射线检测信号XK。
此处，递归计算处理的基点时，即先头帧中的X射线非照射时，为 1(=0时，进行递归计算处理时，通过下述式D决定1^0时的XK、 SnK，即
初始值。
X =0, S = y ,Y…D
0 nO n 0
其中，某衰减时间常数Tn的成分n的残留比率
Y0:递归计算处理的基点时即X射线非照射时残留的延迟信
号值
例如，如图10所示，如果时间tO tl处的摄影的延迟透视重叠，则
就算是递归计算处理的基点时即X射线非照射时(图10中参照kK))， 也存在时间to ti处的摄影产生的时间滞后量引起的残留延迟(延迟信号 值)。即，就算在X射线非照射时，X射线检测信号YK的初始值Yo也不 是0。
于是如式D所示，通过Xo二0， Sn。=Yn' YQ ( YQ:递归计算处理 基点时即X射线非照射时残留的延迟信号值)设定递归计算处理用的初始 值，在由式D决定的初始值的条件下，根据通过式A C求出的脉冲响应
除去时间滞后量，求出修正后X射线检测信号XK。
另一方面，时间滞后除去部11在上述的规定动作(此处是照射范围 扩大)后，利用式A C进行从各X射线检测信号除去时间滞后量的递归 计算处理。在式A C中，使用与上述照射范围扩大前的递归计算处理相 同的公式。对于此处的取样时刻k，不使用照射范围扩大前的取样时刻， 进行以下设定。即，在从暂时停止的非照射时(参照图8中To T2)向 伴随照射范围开始扩大的照射以及递归计算处理再次开始(参照图8中 T2，由OFF向ON转移)的转移中，将即将再次开始的非照射时的取样时 刻设定为k=0，并且将刚再次开始不久的照射时的取样时刻设定为k=l。 如此，在照射范围扩大后，也可以通过式A C这些简洁的简化式，快速 求出除去了时间滞后量的修正后X射线检测信号XK。
此处，利用在照射范围扩大前的照射时并且是即将变为非照射时(取样地点k')的时间常数成量的比率，求得初始值。具体来说由式D决定即
将再次开始的非照射时的取样时刻即k=0时的XK、即初始值，并且为了 决定式D处的残留比率Yn，利用照射范围扩大前的照射时并且是即将变为 非照射时的样本)^k'时的S'nK，如下式H那样进行决定。
y =S 72 N [S ']…H
其中，TV某衰减时间常数Tn的成分n的残留比率
Y0:所述照射范围扩大后的递归计算处理的基点时即X射线 非照射时残留的延迟信号值(所述非照射时的X射线检测信号)
S'nK:取样地点k'处的S。k
在式D中，使用与上述照射范围扩大前的初始值相同的公式。
另外，在本实施例装置中，A/D转换器3、检测信号处理部4、 X射 线照射控制部6、照射检测系统移动控制部9、时间滞后除去部ll、照射 控制部12、照射范围控制部14，随着从操作部15输入的指示(例如照射 范围扩大的指示)、数据或X射线摄影的进行，按照从主控制部16传出 的各种命令执行控制和处理。
下面，关于利用上述的本实施例装置进行X射线摄影的情况， 一面参 照附图一面进行具体说明。图4是表示实施例的X射线检测信号处理方法 的顺序的流程图。另外，此处的摄影也包括如图10所示的过去的摄影、 本次的透视或摄影。在X射线未照射的状态下，A/D转换器3以取样时间间隔At (=1/30秒)将一张X射线照射前的X射线图像的X射线检测信号Yk从 FPD2取出。将取出后的X射线检测信号存储于存储器部10。通过操作者的设定，与X射线连续或断续照射于被检测体M 并行，同时继续进行基于A/D转换器3的以取样时间间隔At将一张X射 线图像的X射线检测信号YK的取出以及向存储器部10的存储。如果X射线照射结束，前进到下一步骤S4;如果X射线照 射没有结束，返回步骤S2。从存储器部10读出在一次取样收集的一张X射线图像的X射线检测信号YK。时间滞后除去部11根据式A C进行递归计算处理，求出 从各X射线检测信号YK除去了时间滞后量的修正后X射线检测信号XK， 即像素值。检测信号处理部4根据一次的取样量(一张X射线图像)
的修正后X射线检测信号XK，生成X射线图像。将生成的X射线图像在图像监视器5中显示。如果存储器部10中残留有未处理的X射线检测信号Yk，则
返回步骤S4;如果没有残留未处理的X射线检测信号，则结束X射线摄影。
另外，在本实施例装置中，对于一张X射线图像的X射线检测信号 yk的基于时间滞后除去部11的修正后X射线检测信号XK的计算以及基 于检测信号处理部4的X射线图像的生成是以取样时间间隔At(-l/30秒) 进行的。即构成为以1秒钟30张左右的X射线图像的速度连续生成X 射线图像，生成后的X射线图像能够连续显示。因此，X射线图像的动画 表示成为可能。
接着，关于图4中的步骤S5的基于时间滞后除去部11的递归计算处 理的顺序，利用图5、图6的流程图进行说明，并且关于图5、图6中包 括步骤T1、 T1'的1^0时的X射线检测信号YK (即Yc)的收集的照射范 围扩大前后、照射以及递归计算处理的顺序，利用图7的流程图以及图8 进行说明。图5是表示在实施例的X射线检测信号处理方法中的照射范围 扩大前的时间滞后除去用的递归计算处理程序的流程图；图6是表示在实 施例的X射线检测信号处理方法中的照射范围扩大后的时间滞后除去用 的递归计算处理程序的流程图；图7是表示在实施例的照射范围扩大前后 的照射以及递归计算处理顺序的流程图；图8是表示在实施例的照射范围 扩大前后的照射状况和图像与时间轴相对应的图。在照射范围扩大前的非照射时，收集过去的摄影产生的时间 滞后量引起的残留延迟(延迟信号值)。此时，设定1^=0。 K^O时的X射 线检测信号YK(即Y。)的收集的处理，也是图5的步骤T1，因此在步骤 Tl中后述。[步骤U2]在使照射开始(参照图8中T,，由OFF向ON的转移)的 状态下，通过递归计算处理除去时间滞后量，求出修正后X射线检测信号。 关于更具体的处理，在图5的步骤T1 T6后述。在从操作部15 (参照图1)有照射范围扩大的指示时，进入 到步骤U4，在没有指示时，在步骤U3待机。伴随着照射范围扩大的指示，照射暂时停止，并且递归计算 处理暂时停止(参照图8中T。，取样地点k')，取得该暂时停止的非照射 时的X射线检测信号。在照射范围扩大的指示即将进入时，是照射范围扩 大前的照射时，并且是即将进入非照射时。如上述设此时的取样时刻k=k'。 另一方面，照射范围扩大的指示刚进入后，就是暂时停止的非照射时。此 时，设定k^0。 k-O时的X射线检测信号YK (即Y。)的收集的处理，也 是图6的步骤T1'，因此在步骤T1'中后述。伴随着照射范围扩大的指示，通过再次开始照射，再次开 始递归计算处理(参照图8中T2，由OFF向ON的转移)，由此在照射 范围扩大后，在上述非照射时(参照图8中To T2)取得X射线检测信 号，从该X射线检测信号得到初始值，通过基于该初始值的递归计算处理 除去时间滞后量，求出修正后X射线检测信号。关于更具体的处理，在图 5的步骤T1'、 T2 T6中后述。
接着，关于包括步骤T1、 Tl'的k-O时的X射线检测信号YK (即Y0) 的收集的递归计算处理的具体顺序进行说明。首先，利用图5对照射范围 扩大前进行说明，然后再利用图6对照射范围扩大后进行说明。收集在过去的摄影产生的时间滞后量引起的残留延迟(延 迟信号值)。具体来说，在先头帧中，A/D转换器3从FPD2取出残留延 迟引起的一张X射线图像的X射线检测信号YQ。该X射线检测信号Y0， 也是递归计算处理的基点时即X射线非照射时残留的延迟信号值Y0。设定1^=0，作为初始值设定式A的X(pO。 一方面，通过把 在步骤T1取得的延迟信号值Y()代入式D，求出式C的Sno。此处，优选 在照射范围扩大前，将某衰减时间常数in的成分n的残留比率yn设定为满 足式E的条件。即
<formula>formula see original document page 30</formula>
其中，优选设定满足&=/^丄成分n的残留比率^的总和的条件。 当成分n的残留比率Yn的总和超过1时，时间滞后量被过度除去， 相反成分n的残留比率^的总和是负值时，有时间滞后量反而被加上的 顾虑。因此，通过使成分n的残留比率^的总和为0以上且1以下，通 过使残留比率^为0以上，可以不多不少地除去时间滞后量。关于式E， 可以采用下式E'，也可以采用下式E〃。 艮口，在式E为下式E'时，式E在满足
<formula>formula see original document page 30</formula>
的条件，同时设定各残留比率^满足式F Y=Y2 =…==f. 二Yn國i =W"F
的条件。
通过将式F代入式E'， N'》=l。因此，各残留比率^为^:1/N， 各残留比率^ (构成脉冲响应的时间常数不相同)以指数函数的个数N 被平均分配。由此，通过将^= 1/N代入式D的Sn。-iv Y。，式D以下 式D'表示。
即，式D以
<formula>formula see original document page 30</formula>
表示。指数函数的数为3个(N=3)时，将Su)、 S2Q、 S3。按照式D全 部设为Yo/3。
另外，在式E为下式E〃时，式E在满足
的条件的同时，设定在某衰减时间常数^的成分m的残留比率YM和除此以外的残留比率^，以满足式G
的条件。在指数函数的数为3个(N=3)，在衰减时间常数^的成分2的 残留比率Y2满足0<72<1 (例如丫2=0.1)，并且除此以外的残留比率满足 Y, =y3 =0时，将S10、 S3o按照式G设为0，同时将S2o按照式G设为 Y0 (例如丫2=0.1)。在式A、 C设k:l。按照式C、即Sn尸exp (T,) {a, [1 —exp (T,) ] *exp (T,) Sn0}求出S,,、 S21、 S31，进一步通过将求出 的Sn、 S21、 S^和X射线检测信号Y,代入式A，计算出修正后X射线检 测信号X,。在式A、 C中，k只增加1 (k=k+l)后，接着将一个时间 点前的xk.r代入式C求出S1K、 S2K、 S3K，进一步通过将求出的S,k、 S2K、 Sw和X射线检测信号Yk代入式A，计算出修正后X射线检测信号XK。在有未处理的X射线检测信号Yk吋，返回步骤T4;在没有 未处理的X射线检测信号YK时，进入到下一步骤T6。计算出一次的取样量(一张X射线图像)的修正后除去X 射线检测信号XK，在照射范围扩大前，关于一次的摄影量的递归计算处 理结束。在伴随照射范围扩大的指示的暂时停止的非照射时，与照射 范围扩大前的步骤Tl同样收集残留延迟(延迟信号值)。该残留延迟也 是k=0处的非照射时的一张X射线图像的X射线检测信号YQ，在该k=0 处取得的一张X射线图像，是包含了在照射范围扩大后的外框部分P2的 照射范围扩大后的图象P,。由于与照射扩大前的步骤T2相同，因此省略其说明。但是 关于残留比率^ ，不用照射范围扩大前那样的式E来求，用上述的式H 来求。
在用Y, :: l :…Y>h : W表示各时间常数成分的比率
时，认为该比率在照射范围扩大前后恒定。因此，关于照射范围扩大前后 共用的像素，利用照射范围扩大前的照射时并且是即将变为非照射时的取 样l^k'时的SW，利用由式H表示的时间常数成分的比率，将基于非照射时的X射线检测信号(此处是在步骤Tl'取得的Yo)的像素值按每个衰减 时间常数进行分割。然后，将各个分割的值利用式D作为上述的(从暂时 停止的非照射时的X射线检测信号取得的)初始值。
另一方面，关于由于照射范围扩大而新增部分的像素，利用与上述的 共用像素相同的时间常数成分的比率，将基于非照射时的X射线检测信号
(此处是在步骤Tl'取得的Y。)的像素值按每个衰减时间常数进行分割。 然后，将各个分割的值作为上述的(从暂时停止的非照射时的X射线检测 信号取得的)初始值。
例如，在指数函数的个数为3个(N=3) ， y「0.5， Y2=0.3， ^=0.2，
l :》 Y产0.5: 0.3: 0.2，比率一定时，作为在Y,的时间滞后量在X射
线检测信号Y。上乘以0.5，作为在Y2的时间滞后量在X射线检测信号Y0 上乘以0.3，作为在^的时间滞后量在X射线检测信号Yo上乘以0.2，由 此，可以将基于X射线检测信号Yo的像素值按每个衰减时间常数进行分 割。
综上，在本实施例中，不管是共用像素还是由于照射范围扩大而新增 加部分的像素，如上述式D，通过将各残留比率^ , ， ...， l ，…，
W以每像素为单位分别乘以非照射时的X射线检测信号Yc，由此 可以按每个衰减时间常数分割基于X射线检测信号Yo的像素值。S卩，式 D成为Sno ( i ， j ) =Yn' YQ ( i ， j )。此处，设体轴方向X与体侧 方向Y的坐标为(i， j)。另外，在照射范围扩大后进行像素求和的集中 (e' 二 > ，')时，在加上成为集中对象的像素的状态下，只要在X射线检 测信号Yo上分别乘以各残留比率Y, ， Y2 ，， ^ ，…， ， Yn即可。
另夕卜，关于l^k'时的S'nk，可以抽出照射范围扩大前的图像Po内的一 个像素值，为了提高精度也可以使用照射范围扩大前的图像Po内的所有像 素的平均值。与照射扩大前的步骤T3相同，因此省略其说明。 [步骤T4]与照射扩大前的步骤T4相同，因此省略其说明。 [步骤T5]与照射扩大前的步骤T5相同，因此省略其说明。 [步骤T6]与照射扩大前的步骤T6相同，因此省略其说明。经过步骤 Tl'、 T2 T6，关于在照射范围扩大后的一次的摄影量的递归计算处理结束。
如上所述，根据本实施例的X射线透视摄影装置，在上述的规定动作
(此处为照射范围扩大)在X射线的照射时被插入之际，如上述(B)那
样，暂时停止照射，同时暂时停止递归计算处理，伴随着规定动作(照射
范围扩大)的开始，如上述(c)那样再次开始照射，再次开始递归计算 处理。因此，通过(C)，在规定动作(照射范围扩大)后，以与规定动 作(照射范围扩大)前相同的方式进行照射以及递归计算处理，通过(B) 的暂时停止，规定动作(照射范围扩大)前的照射以及递归计算处理的影 响不会波及规定动作(照射范围扩大)后的数据。另一方面，由于如(B) 那样暂时停止，A/D转换器3取得非照射时的X射线检测信号，根据从非 照射时的X射线检测信号得到的初始值，如(C)那样进行递归计算处理， 因此，就算在上述的规定动作(照射范围扩大)在X射线照射时被插入的 情况下，也能够降低与X射线摄像相关的规定动作(照射范围扩大)在X 射线照射时被插入而引起的X射线图像的障碍，同时能够更正确地从X 射线检测信号中除去时间滞后量。
特别是，为了在照射范围扩大前比成为递归计算处理对象的图像(例 如12英寸)宽，并且为了在照射范围扩大后比成为递归计算处理对象的 图像(例如15英寸)窄，而对照射范围的大小(例如13英寸)进行操作 时，起到以下这样的效果。即，在照射范围扩大前比成为递归计算处理对 象的图像宽，并且在照射范围扩大后比成为递归计算处理对象的图像窄的 图像，如图8、图11所示，成为从照射范围扩大后的图像P,(即照射范 围扩大后，成为递归计算处理的对象的图像)中除去了与准直管13对应 的部分的图像Pca的图像，并且还成为合并了照射范围扩大前的图像Po (即照射范围扩大前，成为递归计算处理的对象的图像)、以及处于照射 范围扩大前的图像P。 *与准直管1 3对应的部分的图像Pc饥之间的外框部
分P2的图像。
如果在以往，作为递归计算处理对象外的外框部分P2不论照射范围扩
大前后，都在被照射的状态下放置，表现出高辉度，但是通过上述(B) 的暂时停止，照射范围扩大前的照射以及递归计算处理的影响不会波及照 射范围扩大后的外框部分P2的数据。另一方面，如(B)那样暂时停止，取得非照射时的x射线检测信号，如上述的(c)那样进行基于从非照射 时的x射线检测信号得到的初始值的递归计算处理，因此，就算在照射范
围扩大后的外框部分p2，也能通过上述初始值更正确地除去基于递归计算 处理的时间滞后量。
由此，就算在照射范围扩大在照射x射线时被插入的情况下，也能够 降低高辉度引起的x射线图像的障碍。另外，就算是时间滞后量的长时间 常数成分(长期延迟)大的FPD2，由于也不会出现上述高辉度，因此直 到高辉度衰减之前，不再需要一定程度的等待时间，起到减轻被检测体M 的负担，以及不妨碍医生诊断的效果。
本发明不限于上述实施方式，可以如下述这样变形实施。
(1) 在上述实施例中，放射线检测设备是FDP，但本发明也适用于 应用FPD以外的产生X射线检测信号的时间滞后的放射线检测设备的结 构的装置。
(2) 上述实施例装置是X射线透视摄影装置，但本发明也可以适用 于如X射线CT装置那样的X射线透视摄影装置以外的装置。
(3) 上述实施例装置是医用装置，但本发明不限于医用，也适用于 非破坏检查机器等工业用装置。
(4) 上述实施例装置是使用X射线作为放射线的装置，但本发明不 限于X射线，也可以适用于使用X射线以外的放射线(例如Y射线)的 装置。
(5) 在上述实施例中，由式D决定初始值，但是在照射范围扩大前， 在作为递归计算处理的基点时的X射线非照射时，只要在图IO所示的时 间t0 tl处的摄影产生的时间滞后量引起的残留延迟(延迟信号值)不存 在，也可以以式A的X(TO，式C的Sn(TO作为X射线照射前的初始值来
进行全部设定。
(6) 在上述实施例中，根据由式A C求出的脉冲响应来除去时间 滞后量，求出修正后X射线检测信号。但是，如专利文献2(日本特开2004 一242741号公报)的方法所述，也可以根据由式a c求出的脉冲响应来 除去时间滞后量。
(7) 在上述实施例中，与放射线摄像相关的规定动作是照射范围扩大，但是除了照射范围扩大以外，只要是有关放射线摄像，规定动作不被 特别限定。
工业实用性
如上所述，本发明适用于具备平板型X射线检测器(FPD)的放射线 摄像装置。
权利要求
1.一种放射线摄像装置，根据放射线检测信号得到放射线图像，其特征在于，具备放射线照射设备，向被检测体照射放射线；放射线检测设备，检测透过被检测体的放射线；信号取样设备，从所述放射线检测设备以规定的取样时间间隔取出放射线检测信号，所述装置构成为，伴随向被检测体照射放射线，根据从放射线检测设备以取样时间间隔输出的放射线检测信号得到放射线图像，所述装置还具备时间滞后除去设备，使包含于以取样时间间隔取出的各放射线检测信号之中的时间滞后量取决于由单个或衰减时间常数不同的多个指数函数构成的脉冲响应，并通过递归计算处理从各放射线检测信号中将所述时间滞后量除去；照射控制设备，控制所述放射线照射设备的照射开始以及照射停止的时刻，(A)在该照射控制设备使放射线照射设备的照射开始的状态下，所述时间滞后除去设备通过递归计算处理除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号，(B)伴随与放射线摄像相关的规定动作的指示，照射控制设备暂时停止所述放射线照射设备的照射，并且时间滞后除去设备暂时停止递归计算处理，所述信号取样设备取得基于放射线照射设备的暂时停止的非照射时的放射线检测信号，(C)伴随所述规定动作的开始，照射控制设备使放射线照射设备的照射再次开始，时间滞后除去设备根据从所述非照射时的放射线检测信号得到的初始值，再次开始递归计算处理。
2. 如权利要求l所述的放射线摄像装置，其特征在于， 在所述规定动作前，时间滞后除去设备通过式A C进行从放射线检测信号中除去时间滞后量的递归计算处理，<formula>formula see original document page 3</formula> 其中，At:取样时间间隔k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚YK:在第k个取样时间点处取出的放射线检测信号XK:从YK中除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号XK.1: —个时间点前的XKSn(K.1): —个时间点前的S化exp:指数函数N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚an:指数函数n的强度 Tn:指数函数n的衰减时间常数 并且通过式D求得重新计算处理用的初始值X =0, S " 'Y…D其中，某衰减时间常数L的成分n的残留比率Y0:在所述规定动作前的递归计算处理的基点时即放射线非照射时残留的延迟信号值在由所述式D决定的初始值的条件下，根据通过所述式A C求出的所述脉冲响应，除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
3.如权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于， 所述装置还具备照射范围操作设备，操作从所述放射线照射设备照射的放射线的照射范围的大小，所述规定动作是基于所述照射范围操作设备进行的照射范围扩大， 所述(B)伴随照射范围扩大的指示，进行所述停止以及所述非照射时的放射线检测信号的取得，所述(C)伴随照射范围扩大的开始而进行所述再次的开始，由此在照射范围扩大后，通过基于从所述非照射时的放 射线检测信号得到的初始值的递归计算处理，时间滞后除去设备除去时间 滞后量，求出修正后放射线检测信号。
4. 如权利要求3所述的放射线摄像装置，其特征在于， 所述照射范围操作设备操作照射范围的大小，使其在所述照射范围扩大前比成为所述递归计算处理对象的图像宽，并且在照射范围扩大后比成 为递归计算处理对象的图像窄。
5. 如权利要求3所述的放射线摄像装置，其特征在于，在设某衰减时间常数Tn的成分n的残留比率为l，用Y， Y2:…TV YN-1: 丫N来表示各个时间常数成分量的比率时，当该比率在所述照射范围扩大前后一定时，所述时间滞后除去设备进行设定。
6. 如权利要求5所述的放射线摄像装置，其特征在于，对于在所述照射范围扩大前后共用的像素，利用照射范围扩大前的照 射时并且是即将变为所述非照射时的所述时间常数成分量的比率，将基于 非照射时的放射线检测信号的像素值按每个衰减时间常数进行分割，将各 个分割的值作为所述初始值，对于由于照射范围扩大而新增部分的像素， 利用与所述共用像素相同的时间常数成分量的比率，将基于非照射时的放 射线检测信号的像素值按每个衰减时间常数进行分割，将各个分割的值作 为初始值，在照射范围扩大后，时间滞后除去设备通过基于各初始值的递 归计算处理除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
7. 如权利要求6所述的放射线摄像装置，其特征在于， 在所述照射范围扩大后，时间滞后除去设备通过式A C进行从放射线检测信号之中除去时间滞后量的递归计算处理，<formula>formula see original document page 4</formula>其中，At:取样时间间隔k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚 YK:在第k个取样时间点处取出的放射线检测信号XK:从YK中除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号XK.1: —个吋同点前的Xk Sn(K-n: —个时间点前的SnKexp:指数函数N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数 n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚 an:指数函数n的强度 Tn:指数函数n的衰减时间常数 并且，在设所述照射范围扩大前的照射时并且是即将变为所述非照射 时的取样地点为k'时，通过式D、 H求出所述初始值，<formula>formula see original document page 5</formula>其中，某衰减时间常数L的成分n的残留比率Y0:在所述照射范围扩大后的递归计算处理的基点时即放射线 非照射时残留的延迟信号值(所述非照射时的放射线检测信号) Snk':取样地点k'处的Snk在由所述式D、 H决定的初始值的条件下，根据通过所述式A C求 出的所述脉冲响应，除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
8. —种放射线检测信号处理方法，将照射被检测体而检测出的放射 线检测信号以规定的取样时间间隔取出，进行根据以取样时间间隔输出的 放射线检测信号来得到放射线图像的信号处理，其特征在于，使包含于以取样时间间隔取出的各放射线检测信号中的时间滞后量 取决于由单个或衰减时间常数不同的多个指数函数构成的脉冲响应，并通 过递归计算处理从各放射线检测信号中除去所述时间滞后量，该处理按照 以下过程进行，(A) 在放射线照射开始的状态下，通过所述递归计算处理除去时间 滞后量，求出修正后放射线检测信号，(B) 伴随与放射线摄像相关的规定动作的指示，暂时停止照射并且 暂时停止递归计算处理，取得基于该暂时停止的非照射时的放射线检测信号，(C)伴随所述规定动作的开始，再次开始照射，根据从所述非照射 时的放射线检测信号得到的初始值，再次开始递归计算处理。
9. 如权利要求8所述的放射线检测信号处理方法，其特征在于， 在所述规定动作前，通过式A C进行从放射线检测信号除去时间滞后量的递归计算处理，<formula>formula see original document page 6</formula>其中，At:取样时间间隔k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚 YK:在第k个取样时间点处取出的放射线检测信号XK:从YK中除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号XK.1: —个时间点前的XKSn(K-1):—个时间点前的S化 exp:指数函数N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚an:指数函数n的强度Tn:指数函数n的衰减时间常数 并且通过式D求出重新计算处理用的初始值<formula>formula see original document page 6</formula>其中，某衰减时间常数Tn的成分n的残留比率Yo:递归计算处理的基点时即放射线非照射时残留的延迟信号值在由所述式D决定的初始值的条件下，根据通过所述式A C求出的 所述脉冲响应，除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
10. 如权利要求8所述的放射线检测信号处理方法，其特征在于，所述规定动作是放射线的照射范围扩大，所述(B)伴随照射范围扩大的指示，进行所述停止以及所述非照射 时的放射线检测信号的取得，所述(C)伴随照射范围扩大的开始进行所 述再次的开始，由此在照射范围扩大后，通过基于从所述非照射时的放射 线检测信号得到的初始值的递归计算处理，除去时间滞后量，求出修正后 放射线检测信号。
11. 如权利要求10所述的放射线检测信号处理方法，其特征在于， 操作照射范围的大小，使其在所述照射范围扩大前比成为所述递归计算处理对象的图像宽，并且在照射范围扩大后比成为递归计算处理对象的 图像窄。
12. 如权利要求10所述的放射线检测信号处理方法，其特征在于， 在设某衰减时间常数L的成分n的残留比率为Tv并用^: Y2:Yn:…YN-1:》来表示各个时间常数成分量的比率时，当该比率在所述照射范围扩大前后一定时进行设定。
13. 如权利要求12所述的放射线检测信号处理方法，其特征在于，对于在所述照射范围扩大前后共用的像素，利用照射范围扩大前的照 射时并且是即将变为所述非照射时的所述时间常数成分量的比率，将基于 非照射时的放射线检测信号的像素值按每个衰减时间常数进行分割，将各 个分割的值作为所述初始值，对于由于照射范围扩大而新增部分的像素， 利用与所述共用像素相同的时间常数成分量的比率，将基于非照射时的放 射线检测信号的像素值按每个衰减时间常数进行分割，将各个分割的值作 为初始值，在照射范围扩大后，通过基于各初始值的递归计算处理除去时 间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
14. 如权利要求13所述的放射线检测信号处理方法，其特征在于， 在所述照射范围扩大后，通过式A C进行从放射线检测信号之中除去时间滞后量的递归计算处理，<formula>formula see original document page 7</formula>其中，At:取样时间间隔k:表示取样的时间轴内的第k个时间点的注脚YK:在第k个取样时间点处取出的放射线检测信号XK:从YK中除去了时间滞后量的修正后放射线检测信号XK.1: —个时间点前的XK Sn(K-P: —个时间点前的SnKexp:指数函数N:构成脉冲响应的时间常数不同的指数函数的个数 n:表示构成脉冲响应的指数函数中的一个的注脚 an:指数函数n的强度 Tn:指数函数n的衰减时间常数 并且在设所述照射范围扩大前的照射时并且是即将变为所述非照射 时的取样地点为k'时，通过式D、 H求出所述初始值，<formula>formula see original document page 8</formula>其中，某衰减时间常数L的成分n的残留比率Yo:在所述照射范围扩大后的递归计算处理的基点时即放射线 非照射时残留的延迟信号值(所述非照射时的放射线检测信号)Snk':取样地点k'处的S流 在由所述式D、 H决定的初始值的条件下，根据通过所述式A C求 出的所述脉冲响应，除去时间滞后量，求出修正后放射线检测信号。
全文摘要
本发明的放射线摄像装置，在有关放射线摄像的规定的动作在放射线照射时被插入的情况下，使照射暂时停止，并且使递归计算处理暂时停止，伴随规定动作的开始，再次使照射开始，再次开始递归计算处理。取得基于暂时停止的非照射时的放射线检测信号，根据从非照射时的放射线检测信号得到的初始值进行递归计算处理。因此，能够降低有关放射线摄像的规定动作在放射线照射时被插入而引起的放射线图像的障碍，同时能够更正确地从放射线检测信号中除去时间滞后量。
文档编号A61B6/00GK101291625SQ20068003909
公开日2008年10月22日 申请日期2006年2月20日 优先权日2006年2月20日
发明者冈村升一 申请人:株式会社岛津制作所