JP4893733B2 - 放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段から所定のサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように構成されている医用もしくは工業用の放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法に係り、特に、放射線検出手段から取り出された放射線検出信号から放射線検出手段に起因する時間遅れ分を除去するための技術に関する。

放射線撮像装置の代表的な装置のひとつである医用Ｘ線診断装置において、最近、Ｘ線管によるＸ線照射に伴って生じる被検体のＸ線透過像を検出するＸ線検出器として、半導体等を利用した極めて多数個のＸ線検出素子をＸ線検出面に縦横に配列したフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）が用いられている。

すなわち、Ｘ線診断装置では、Ｘ線管による被検体への放射線照射に伴ってＦＰＤからサンプリング時間間隔で取り出されるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号に基づいて、サンプリング時間間隔毎の被検体のＸ線透過像に対応するＸ線画像が得られる構成がとられている。ＦＰＤを用いた場合、従来から用いられているイメージインテンシファイアなどに比べて、軽量で、かつ、複雑な検出歪みが発生しないので、装置構造面や画像処理面で有利となる。

しかしながら、ＦＰＤを用いた場合、ＦＰＤに起因する時間遅れによる悪影響がＸ線画像に現れるという問題がある。具体的には、ＦＰＤからＸ線検出信号を取り出すサンプリング時間間隔が短い場合、取り出し切れない信号の残りが時間遅れ分として次のＸ線検出信号に加わる。そのため、ＦＰＤから１秒間に３０回のサンプリング時間間隔で画像１枚分のＸ線検出信号を取り出してＸ線画像を作成して動画表示する場合、時間遅れ分が前の画面に残像として現れ、画像のダブリを生じる、結果、動画像がボヤける等の不都合が生じる。

このＦＰＤの時間遅れ問題に対し、米国特許明細書第５２４９１２３号では、コンピュータ断層画像（ＣＴ画像）の取得の場合において、ＦＰＤからサンプリング時間間隔Δｔで取り出される放射線検出信号から時間遅れ分を演算処理で除去する技術が提案されている。

すなわち、前記米国特許明細書では、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を時間遅れ分が幾つかの指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、放射線検出信号ｙ_k から時間遅れ分を除去した遅れ除去放射線検出信号ｘ_k とする演算処理を次式によって行っている。

ｘ_k =[ｙ_k-Σ_n=1 ^N[α_n ・[1-exp(Ｔ_n )]・exp(Ｔ_n )・Ｓ_nk ]]／Σ_n=1 ^Nβ_n
ここで、Ｔ_n ＝−Δｔ／τ_n ，Ｓ_nk＝ｘ_k-1 ＋exp(Ｔ_n )・Ｓ_n(k-1)，
β_n ＝α_n ・[1−exp(Ｔ_n )]
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n ：指数関数ｎの強度
τ_n ：指数関数ｎの減衰時定数
しかしながら、発明者らが上記米国特許明細書が提案する演算処理技術を適用実施してみたところでは、時間遅れに起因するアーティファクトが回避されず、かつ、まともなＸ線画像も得られないという結果しか得られず、ＦＰＤの時間遅れは解消されないことが確認された（特許文献１）。

そこで、発明者は、特開２００４−２４２７４１号公報の手法を先に提案している。この手法によれば、このＦＰＤの時間遅れに対して、次の再帰式ａ〜ｃにより、ＦＰＤのインパルス応答に起因する時間遅れを除去している。

Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［α_n ・〔１−exp(Ｔ_n ) 〕・exp(Ｔ_n )・Ｓ_nk］…ａ
Ｔ_n ＝−Δｔ／τ_n …ｂ
Ｓ_nk＝Ｘ_k-1 ＋exp(Ｔ_n )・Ｓ_n(k-1)…ｃ
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した遅れ除去放射線検出信号
Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
exp ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n ：指数関数ｎの強度
τ_n ：指数関数ｎの減衰時定数
Ｓ_n0＝０
Ｘ₀ ＝０
この再帰式的演算では、ＦＰＤのインパルス応答係数である、Ｎ，α_n，τ_n を事前に求めておき、それを固定した状態で放射線検出信号Ｙ_k を式ａ〜ｃに適用し、その結果、時間遅れ分を除去したＸ_k を算出することになる（特許文献２）。なお、上述した時間遅れ分を除去する補正は、「ラグ補正」とも呼ばれている。

上述した特許文献２の手法以外にも、バックライトを用いて時間遅れ分の長時定数成分の低減を図る技術がある（例えば、特許文献３参照）。

ところで、例えば１７インチサイズのＦＰＤは、縦横が3072×3072画素であり、上述した特許文献２の手法では、再帰的演算処理のための計算量が膨大になる。そこで、動画の透視撮影の場合には、画素を加算するビニング動作を行って計算量を減らす対策を行っている。例えば、縦横をともに2×2画素を１つにまとめるビニング動作では、ビニング動作によって画素数が１／４に減って計算量を１／４に減らすことができる。また、縦が４画素で横が２画素の4×2画素を１つにまとめるビニング動作では、ビニング動作によって画素数が１／８に減って計算量を１／８に減らすことができる。

なお、ビニングの対象となる画素数が少ない場合には高分解能の画像を取得することになり、ビニングの対象となる画素数が多い場合には低分解能の画像を取得することになる。したがって、高分解能の画像を得ることよりも計算量を減らすことの方を重視する場合には、ビニングの対象となる画素数を多くして低分解能の画像を取得することで計算量を減らす。逆に、計算量を減らすことよりも高分解能の画像を得ることの方を重視する場合には、計算量を増やすことでビニングの対象となる画素数を少なくして高分解能の画像を取得する。

一方で、Ｘ線の照視野の大きさをコリメータによって変更することで、再帰的演算処理の対象となる画像範囲を変更して、計算量の増減を図る。例えば、１２インチ四方の照視野から１５インチあるいは１７インチ四方の照視野に拡大する場合には、再帰的演算処理の対象となる画像範囲が拡がった分だけ１２インチ四方のときよりも計算量が多くなる。逆に、１２インチ四方の照視野から９インチ四方の照視野に縮小する場合には、再帰的演算処理の対象となる画像範囲が狭まった分だけ１２インチ四方のときよりも計算量が少なくなる。

このように、照視野とビニングとの組み合わせからなるモードを複数分予め準備して、オペレータの必要に応じてモードを切り替えることで、動画のフレームレートを維持するようにしている。したがって、高分解能の画像で観察する場合には、ビニングの対象となる画素数が少ないことに起因した計算量の増大を抑えるために照視野を狭める。例えば、高分解能の画像で観察する場合には、2×1ビニングを用いて、その代わり照視野を９インチ四方に制限されたモードを用いる。逆に、広い照視野の画像で観察する場合には、照視野拡大に起因した計算量の増大を抑えるためにビニングの対象となる画素数を少なくする。例えば、広い照視野の画像で観察する場合には、１７インチ四方の照視野に拡大して、その代わりに4×2ビニングの低分解能に制限されたモードを用いる。

米国特許第５２４９１２３号（明細書中の数式および図面） 特開２００４−２４２７４１号公報（明細書中の数式および図面） 特開平９−９１５３号公報（第３−８頁、図１）

しかしながら、上述した照視野拡大時に、照視野拡大前の照視野の外枠部分に時間遅れ分の時定数成分（「ラグ成分」とも呼ばれている）による高輝度が残るという問題点がある。この問題点について、図１１、図１２を参照して説明する。図１１は、照視野拡大前後の画像を模式的に表した図であって、図１２は、照視野拡大前後の照射状況と画像とを時系列的に対応づけた図である。

すなわち、図１１に示すように、照視野拡大前の画像をＰ₀とするとともに、照視野拡大後の画像をＰ₁とし、コリメータに対応した部分の画像をＰ_COLとし、照視野拡大前の画像をＰ₀とコリメータに対応した部分の画像Ｐ_COLとの間にある外枠部分をＰ₂とする。また、図１２に示すように、照視野拡大の指示のタイミングをＴ₀とし、図１２中のＯＮ時の照射信号は放射線の照射状態を示し、ＯＦＦ時の照射信号は放射線の非照射状態を示す。なお、照視野拡大前の画像Ｐ₀として、１２インチ四方の照視野の画像を例に採って説明するとともに、照視野拡大後の画像Ｐ₁として、１５インチ四方の照視野の画像を例に採って説明する。

照視野拡大前では、１２インチ四方の照視野よりも若干大きめ（例えば１３インチ）にコリメータを絞った状態で放射線の照射を開始（図１２中のＯＦＦからＯＮへの移行を参照）して、再帰的演算処理により時間遅れ分を除去するラグ補正を行う。このとき、再帰的演算処理の対象となる画像範囲は、１２インチ四方の照視野である照視野拡大前の画像Ｐ₀の範囲である。一方、外枠部分Ｐ₂は再帰的演算処理の対象外であるが、１２インチ四方の照視野よりも若干大きめに絞ったコリメータよりも内側にあるので、照射がコリメータに妨げられることもなく、外枠部分Ｐ₂はずっと照射された状態である。

このように、再帰的演算処理の対象となる照視野拡大前の（１２インチ）画像Ｐ₀では再帰的演算処理によりラグ補正を行っているので、ラグ成分が残留することはないが、外枠部分Ｐ₂では再帰的演算処理が行われずに照射された状態で放置されているので、ラグ成分が蓄積された状態である。照視野拡大前では照視野拡大前の（１２インチ）画像Ｐ₀しか観察しないので外枠部分Ｐ₂は問題とならないが、照視野拡大の指示（図１２中のＴ₀を参照）に伴って１５インチ四方の照視野に拡大した途端に、外枠部分Ｐ₂に重畳したラグ成分が高輝度として現れてしまう。

したがって、照視野拡大時に、照視野拡大前の照視野の外枠部分Ｐ₂にラグ成分が重畳した状態となって、そのラグ成分によって放射線検出信号は高い信号値（高い画素値）を有することになって、外枠部分Ｐ₂に高輝度が残って放射線画像に支障が生じる。このように、照視野拡大に代表されるような放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれると放射線画像に支障が生じる。

ところで、この高輝度については、時間遅れ分の長時定数成分（「長期ラグ」とも呼ばれている）の大きいＦＰＤほど顕著になるので、出荷検査時のラグ特性の合格基準を厳しくすることで、高輝度が現れたＦＰＤが出荷されないように対策をとっている。しかし、合格基準を厳しくすることで、ＦＰＤの歩留まり改善に支障が生じる。

このような不自然な高輝度を残したままにして出荷することも可能であるが、その場合には高輝度が減衰するまでにある程度の待ち時間が必要になる。その結果、被検体に対する放射線の被曝時間を増大させたり、検査時間を延長させたり、あるいは医師の診断を妨げたりすることにもなる。したがって、ラグ特性が従来と同程度のＦＰＤにおいても、演算負荷を増大させることなく、不自然な高輝度を除去する方法が必要とされている。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれることによる放射線画像の支障を低減させつつ、放射線検出手段から取り出された放射線検出信号から放射線検出手段に起因する放射線検出信号の時間遅れを除去することができる放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明の放射線撮像装置は、放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段から放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出す信号サンプリング手段とを備え、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段からサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように前記装置は構成されており、前記装置は、さらに、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する時間遅れ除去手段と、前記放射線照射手段の照射開始および照射停止のタイミングを制御する照射制御手段とを備え、(A)その照射制御手段が放射線照射手段の照射を開始させた状態で、前記時間遅れ除去手段は再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求め、(B)割り込み指示に伴って、照射制御手段は、前記放射線照射手段の照射を一時的に停止するとともに、時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を一時的に停止して、前記信号サンプリング手段は、放射線照射手段の一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得し、(C)割り込み指示後に、照射制御手段は、放射線照射手段の照射を再度開始させ、時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理の再度の開始の直前の前記非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始し、
前記装置は、さらに、前記放射線照射手段から照射される放射線の照視野の大きさを操作する照視野操作手段を備え、前記割り込み指示は前記照視野操作手段による照視野拡大に関する指示であって、前記(B)は、照視野拡大の指示に伴って前記停止および前記非照射時の放射線検出信号の取得を行い、前記(C)は、照視野拡大の開始に伴って前記再度の開始を行うことで、照視野拡大後において、前記非照射時の放射線検出信号から得られる前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて時間遅れ分を時間遅れ除去手段は除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とするものである。

この発明の放射線撮像装置では、放射線照射手段による被検体への照射線に伴って放射線検出手段から所定のサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を、単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、時間遅れ除去手段が除去する。各放射線検出信号から時間遅れ分を除去する際には、再帰的演算処理により行う。この再帰的演算処理により各放射線検出信号が除去する処理を、次の過程にしたがって実行する。

すなわち、(A) 放射線照射手段の照射開始および照射停止のタイミングを制御する照射制御手段から放射線照射手段の照射を開始させた状態で、時間遅れ除去手段は再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求める。そして、(B)割り込み指示に伴って、照射制御手段は、放射線照射手段の照射を一時的に停止するとともに、時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を一時的に停止して、信号サンプリング手段は、放射線照射手段の一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得する。さらに、(C)割り込み指示後に、照射制御手段は、放射線照射手段の照射を再度開始させ、時間遅れ除去手段は、上述した再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始する。割り込み指示前においては再帰的演算処理により時間遅れ除去手段は時間遅れ分を除去して、得られた補正後放射線検出信号から放射線画像が取得されるとともに、割り込み指示後においては上述した初期値に基づく再帰的演算処理により時間遅れ除去手段は時間遅れ分を除去して、得られた補正後放射線検出信号から放射線画像が取得される。

このように、この発明の放射線撮像装置によれば、上述した（放射線撮像に関する）所定の動作が放射線の照射時に割り込まれる際に、上述した(B)のように照射を一時的に停止するとともに、再帰的演算処理を一時的に停止し、所定の動作の開始に伴って（すなわち割り込み指示後に）、上述した(C)のように照射を再度開始させ、再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始する。したがって、(C)によって割り込み指示後において割り込み指示前と同じように照射および再帰的演算処理が行えて、(B)の一時的な停止により割り込み指示前の照射および再帰的演算処理の影響が割り込み指示後のデータに及ぼさない。その一方で、(B)のように一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を信号サンプリング手段が取得して、再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を(C)のように行っているので、上述した（放射線撮像に関する）所定の動作が放射線の照射時に割り込まれたとしても、放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれることによる放射線画像の支障を低減させつつ、放射線検出信号から時間遅れ分をより正確に除去することができる。

また、この発明の放射線検出信号処理方法は、被検体を照射して検出された放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出し、サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する処理を、次の過程にしたがって実行する、(A)放射線の照射を開始させた状態で、前記再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求め、(B)割り込み指示に伴って、照射を一時的に停止するとともに再帰的演算処理を一時的に停止して、その一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得し、(C)割り込み指示後に、照射を再度開始させ、再帰的演算処理の再度の開始の直前の前記非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始し、
前記割り込み指示は放射線の照視野拡大に関する指示であって、前記(B)は、照視野拡大の指示に伴って前記停止および前記非照射時の放射線検出信号の取得を行い、前記(C)は、照視野拡大の開始に伴って前記再度の開始を行うことで、照視野拡大後において、前記非照射時の放射線検出信号から得られる前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とするものである。

この発明の放射線検出信号処理方法によれば、放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれる際に、上述した(B)のように照射を一時的に停止するとともに、再帰的演算処理を一時的に停止し、所定の動作の開始に伴って（すなわち割り込み指示後に）、上述した(C)のように照射を再度開始させ、再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始する。したがって、(C)によって割り込み指示後において割り込み指示前と同じように照射および再帰的演算処理が行えて、(B)の一時的な停止により割り込み指示前の照射および再帰的演算処理の影響が割り込み指示後のデータに及ぼさない。その一方で、(B)のように一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得して、再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を(C)のように行っているので、上述した（放射線撮像に関する）所定の動作が放射線の照射時に割り込まれたとしても、放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれることによる放射線画像の支障を低減させつつ、放射線検出信号から時間遅れ分をより正確に除去することができる。

上述したこれら放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法の一例として以下のようなものがある。

すなわち、上述した割り込み指示前において放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
exp ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n：指数関数ｎの強度
τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることである。

この一例によれば、上述した割り込み指示前において式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号Ｘ_k が速やかに求められる。

ここで、再帰的演算処理の基点時、すなわち先頭フレームにおける放射線非照射時は、ｋ＝０のときであり、再帰的演算処理を行う際にｋ＝０のときのＸ_k，Ｓ_nk、すなわち初期値を上述した式Ｄのように決定している。例えば、図１０に示すように、時間ｔ０〜ｔ１での撮影のラグが透視に重なると、再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時（図１０ではｋ＝０を参照）であっても、時間ｔ０〜ｔ１での撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）が存在する。すなわち、放射線非照射時であっても放射線検出信号Ｙ_kの初期値Ｙ₀は０でない。

そこで、式Ｄのように、Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀（Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値）によって再帰的演算処理のための初期値を設定して、式Ｄにより決定された初期値での条件で、式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号Ｘ_kを求める。

また、上述した割り込み指示は放射線の照視野拡大に関する指示である。照視野拡大の場合には、上述した(B)は、照視野拡大の指示に伴って上述した（照射および再帰的演算処理の）停止および上述した（その一時的な停止による）非照射時の放射線検出信号の取得を行い、上述した(C)は、照視野拡大の開始に伴って上述した（照射および再帰的演算処理の）再度の開始を行うことで、照視野拡大後において、上述した非照射時の放射線検出信号から得られる照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求める。

この場合には、照視野拡大が放射線の照射時に割り込まれる際に、上述した(B)のように照射を一時的に停止するとともに、再帰的演算処理を一時的に停止し、照視野拡大の開始に伴って、上述した(C)のように照射を再度開始させ、再帰的演算処理を再度開始する。したがって、(C)によって照視野拡大後において照視野拡大前と同じように照射および再帰的演算処理が行えて、(B)の一時的な停止により照視野拡大前の照射および再帰的演算処理の影響が照視野拡大後のデータに及ぼさない。その一方で、(B)のように一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得して、非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を(C)のように行っているので、上述した照視野拡大が放射線の照射時に割り込まれたとしても、照視野拡大が放射線の照射時に割り込まれることによる放射線画像の支障を低減させつつ、放射線検出信号から時間遅れ分をより正確に除去することができる。

特に、照視野拡大前においては、再帰的演算処理の対象となる画像よりも広く、かつ照視野拡大後において再帰的演算処理の対象となる画像よりも狭くなるように照視野の大きさを操作する場合には、以下のような効果を奏する。すなわち、照視野拡大前においては、再帰的演算処理の対象となる画像よりも広く、かつ照視野拡大後において再帰的演算処理の対象となる画像よりも狭くなる画像は、照視野拡大後の画像（すなわち照視野拡大後においては、再帰的演算処理の対象となる画像）から照視野操作手段に対応した部分の画像を除いた画像になるとともに、照視野拡大前の画像（すなわち照視野拡大前においては、再帰的演算処理の対象となる画像）と、照視野拡大前の画像・照視野操作手段に対応した部分の画像間になる外枠部分とを併せた画像にもなる。

従来であれば再帰的演算処理の対象外である外枠部分が照視野拡大前後に関わらず照射された状態で放置されて高輝度が現れていたのが、上述した(B)の一時的な停止により照視野拡大前の照射および再帰的演算処理の影響が照視野拡大後の外枠部分のデータに及ぼさない。その一方で、(B)のように一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得して、非照射時の放射線検出信号から得られる照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて、当該再帰的演算処理を上述した(C)のように行っているので、照視野拡大後での外枠部分においても再帰的演算処理による時間遅れ分を上述した初期値によってより正確に除去することができる。このことから、照視野拡大が放射線の照射時に割り込まれたとしても高輝度による放射線画像の支障を低減させることができる。また、時間遅れ分の長時定数成分（長期ラグ）の大きい放射線検出手段においても、上述した高輝度が現れないので、高輝度が減衰するまでにある程度の待ち時間が必要になることもなく、被検体の負担を軽減し、医師の診断を妨げないという効果をも奏する。

また、ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合をγ_nとして、各々の時定数成分量の比率をγ₁：γ₂：…：γ_n：…：γ_N-1：γ_Nで表したときに、その比率は照視野拡大前後で一定であるとみなせる。したがって、照視野拡大前後で共通する画素については、照視野拡大前の照射時であって、かつ非照射時の直前である時定数成分量の比率を用いて、非照射時の放射線検出信号に基づく画素値を減衰時定数毎に分割して、それぞれ分割された値を上述した（一時的な停止による非照射時の放射線検出信号から得られる）初期値とするとともに、照視野拡大で新たに加わった部分の画素については、上述した共通画素と同じ時定数成分量の比率を用いて、非照射時の放射線検出信号に基づく画素値を減衰時定数毎に分割して、それぞれ分割された値を初期値として、照視野拡大後において、各々の初期値に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求める。より具体的には、以下のように行う。

すなわち、上述した照視野拡大後において放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
exp ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n：指数関数ｎの強度
τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、前記照視野拡大前の照射時であって、かつ前記非照射時の直前のサンプリング地点をｋ´としたときに、前記初期値を式Ｄ、Ｈ、
Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
γ_n＝Ｓ_nk´／Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk´］…Ｈ
但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
Ｙ₀ ：前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値（前記非照射時の放射線検出信号）
Ｓ_nk´：サンプリング地点ｋ´でのＳ_nk
により行い、前記式Ｄ、Ｈにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求める。

この場合には、上述した照視野拡大後において式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号Ｘ_k が速やかに求められる。ここで、照視野拡大前の照射時であって、かつ非照射時の直前（サンプリング地点ｋ´）である時定数成分量の比率を用いて初期値を求めるのに、上述した式Ｄ、Ｈを用いることで実現することができる。

この発明に係る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法によれば、放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれる際に、上述した(B)のように照射を一時的に停止するとともに、再帰的演算処理を一時的に停止し、所定の動作の開始に伴って（すなわち割り込み指示後に）、上述した(C)のように照射を再度開始させ、再帰的演算処理を再度開始し、(B)のように一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得して、再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を(C)のように行っているので、放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれることによる放射線画像の支障を低減させつつ、放射線検出信号から時間遅れ分をより正確に除去することができる。
また、上述した割り込み指示は放射線の照視野拡大に関する指示である。照視野拡大の場合には、上述した(B)は、照視野拡大の指示に伴って上述した（照射および再帰的演算処理の）停止および上述した（その一時的な停止による）非照射時の放射線検出信号の取得を行い、上述した(C)は、照視野拡大の開始に伴って上述した（照射および再帰的演算処理の）再度の開始を行うことで、照視野拡大後において、上述した非照射時の放射線検出信号から得られる照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求める。

実施例のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例装置に用いられているＦＰＤの構成を示す平面図である。 実施例装置によるＸ線撮影の実行時のＸ線検出信号のサンプリング状況を示す模式図である。 実施例でのＸ線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。 実施例でのＸ線検出信号処理方法における照視野拡大前での時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。 実施例でのＸ線検出信号処理方法における照視野拡大後での時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。 実施例での照視野拡大前後、照射および再帰的演算処理の手順を示すフローチャートである。 実施例での照視野拡大前後の照射状況と画像とを時系列的に対応づけた図である。 放射線入射状況に対応した時間遅れ状況を示す図である。 撮影のラグ（時間遅れ分）が透視に重なった時間遅れ状況を示す図である。 照視野拡大前後の画像を模式的に表した図である。 従来での照視野拡大前後の照射状況と画像とを時系列的に対応づけた図である。

符号の説明

１ … Ｘ線管
２ … ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）
３ … Ａ／Ｄ変換器
１１ … 時間遅れ除去部
１２ … 照射制御部
１３ … コリメータ
Ｍ … 被検体

照視野拡大がＸ線などに代表される放射線の照射時に割り込まれる際に、上述した(B)のように照射を一時的に停止するとともに、再帰的演算処理を一時的に停止し、所定の動作の開始に伴って（すなわち割り込み指示後に）、上述した(C)のように照射を再度開始させ、再帰的演算処理を再度開始し、(B)のように一時的な停止による非照射時のＸ線検出信号を取得して、再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時のＸ線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を(C)のように行うことで照視野拡大に代表される放射線撮像に関する所定の動作が放射線の照射時に割り込まれることによる放射線画像の支障を低減させつつ、放射線検出信号から時間遅れ分をより正確に除去するという目的を実現した。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。図１は、実施例に係るＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。

Ｘ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管１と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）２と、ＦＰＤ２からＸ線検出信号を所定のサンプリング時間間隔Δｔでディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器３と、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるＸ線検出信号に基づいてＸ線画像を作成する検出信号処理部４と、検出信号処理部４で取得されたＸ線画像を表示する画像モニタ５とを備えている。つまり、被検体ＭへのＸ線照射に伴ってＡ／Ｄ変換器３でＦＰＤ２から取り出されるＸ線検出信号に基づいてＸ線画像が得られるように本実施例装置は構成されており、取得されたＸ線画像が画像モニタ５の画面に映し出される。以下、本実施例装置の各部構成を具体的に説明する。Ｘ線管１は、この発明における放射線照射手段に相当し、ＦＰＤ２は、この発明における放射線検出手段に相当し、Ａ／Ｄ変換器３は、この発明における信号サンプリング手段に相当する。また、Ｘ線検出信号は、この発明における放射線検出信号に相当し、Ｘ線画像は、この発明における放射線画像に相当する。

被検体Ｍを挟んでＸ線管１とＦＰＤ２とを対向配置する。具体的には、Ｘ線撮影の際にＸ線照射制御部６の制御を受けながら、Ｘ線管１は被検体Ｍにコーンビーム状のＸ線を照射すると同時に、Ｘ線照射に伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像がＦＰＤ２のＸ線検出面に投影されるように、Ｘ線管１およびＦＰＤ２を対向配置する。

Ｘ線管移動機構７およびＸ線検出器移動機構８によってＸ線管１およびＦＰＤ２が被検体Ｍに沿って往復移動可能になるようにそれぞれを構成する。また、Ｘ線管１およびＦＰＤ２の移動に際しては、Ｘ線管移動機構７およびＸ線検出器移動機構８が照射検出系移動制御部９の制御を受けてＸ線の照射中心がＦＰＤ２のＸ線検出面の中心に常に一致する状態が保たれるようにし、Ｘ線管１とＦＰＤ２との対向配置を維持したままで一緒に移動させる。Ｘ線管１およびＦＰＤ２が移動するにつれて被検体ＭへのＸ線照射位置が変化することにより撮影位置が移動する。

ＦＰＤ２は、図２に示すように、被検体Ｍからの透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面に多数のＸ線検出素子２ａが被検体Ｍの体軸方向Ｘと体側方向Ｙに沿って縦横に配列されて構成されている。例えば、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ程の広さのＸ線検出面にＸ線検出素子２ａが縦１５３６×横１５３６のマトリックスで縦横に配列されている。ＦＰＤ２の各Ｘ線検出素子２ａが検出信号処理部４で作成されるＸ線画像の各画素と対応関係にあり、ＦＰＤ２から取り出されたＸ線検出信号に基づいてＸ線検出面に投影された透過Ｘ線像に対応するＸ線画像が検出信号処理部４で作成される。

Ａ／Ｄ変換器３は、Ｘ線画像１枚分ずつのＸ線検出信号をサンプリング時間間隔Δｔで連続的に取り出して、後段のメモリ部１０でＸ線画像作成用のＸ線検出信号を記憶し、Ｘ線検出信号のサンプリング動作（取り出し）をＸ線照射の以前に開始するように構成されている。

すなわち、図３に示すように、サンプリング時間間隔Δｔで、その時点の透過Ｘ線像についての全Ｘ線検出信号が収集されてメモリ部１０に次々に格納される。Ｘ線を照射する以前のＡ／Ｄ変換器３によるＸ線検出信号の取り出し開始は、オペレータの手動操作によって行われる構成でもよいし、Ｘ線照射指示操作等と連動して自動的に行われる構成でもよい。

また、本実施例のＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、再帰的演算処理により各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号を算出する時間遅れ除去部１１と、Ｘ線管１の照射開始および照射停止のタイミングを制御する照射制御部１２と、Ｘ線管１から照射されるＸ線の照視野の大きさを操作するコリメータ１３と、そのコリメータ１３を制御する照視野制御部１４とを備えている。時間遅れ除去部１１は、この発明における時間遅れ除去手段に相当し、照射制御部１２は、この発明における照射制御手段に相当し、コリメータ１３は、この発明における照視野操作手段に相当する。

時間遅れ分は、ＦＰＤ２からサンプリング時間間隔で取り出される各Ｘ線検出信号に含まれている。その時間遅れ分を減衰時定数が異なる単数または複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして上述した再帰的演算処理を行って、各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する。この再帰的演算処理により各Ｘ線検出信号が除去する処理を、図８に示すように、次の過程にしたがって実行する。

すなわち、(A)Ｘ線管１の照射開始および照射停止のタイミングを制御する照射制御部１２からＸ線管１の照射を開始（図８中のＴ₁、ＯＦＦからＯＮへの移行を参照）させた状態で、時間遅れ除去部１１は再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後Ｘ線検出信号を求める。そして、(B) 放射線撮像に関する所定の動作（本実施例では照視野拡大）の指示に伴って、照射制御部１２は、照射を一時的に停止するとともに、時間遅れ除去部１１は、再帰的演算処理を一時的に停止（図８中のＴ₀、サンプリング地点ｋ´を参照）して、Ａ／Ｄ変換機３は、Ｘ線管１の一時的な停止による非照射時のＸ線検出信号を取得する。さらに、(C)上述した所定の動作（ここでは照視野拡大）の開始に伴って、照射制御部１２は、照射を再度開始させ、時間遅れ除去部１１は、上述した非照射時（図８中のＴ₀〜Ｔ₂を参照）のＸ線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始（図８中のＴ₂、ＯＦＦからＯＮへの移行を参照）する。

ＦＰＤ２の場合、図９に示すように、各時刻でのＸ線検出信号には、過去のＸ線照射に対応する信号が時間遅れ分（図９中の斜線部分を参照）として含まれる。この時間遅れ分を時間遅れ除去部１１で除去して時間遅れのない補正後Ｘ線検出信号にする。この補正後Ｘ線検出信号に基づいて、Ｘ線検出面に投影された透過Ｘ線像に対応するＸ線画像を検出信号処理部４が作成する。本実施例では、所定の動作（ここでは照視野拡大）前においては再帰的演算処理により時間遅れ除去部１１は時間遅れ分を除去して、得られた補正後Ｘ線検出信号からＸ線画像が取得されるとともに、所定の動作（ここでは照視野拡大）後においては上述した初期値に基づく再帰的演算処理により時間遅れ除去部１１は時間遅れ分を除去して、得られた補正後Ｘ線検出信号からＸ線画像が取得される。

具体的に時間遅れ除去部１１は、上述した所定の動作（ここでは照視野拡大）前において各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を、次式Ａ〜Ｃを利用して行う。

Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出されたＸ線検出信号
Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号
Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
exp ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n：指数関数ｎの強度
τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
つまり、式Ａの右辺の第２項以降、すなわち式Ｃでの『Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝が時間遅れ分に該当するので、本実施例装置では、上述した所定の動作（ここでは照視野拡大）前において時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k が式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって速やかに求められる。

ここで、再帰的演算処理の基点時、すなわち先頭フレームにおけるＸ線非照射時は、ｋ＝０のときであり、再帰的演算処理を行う際にｋ＝０のときのＸ_k，Ｓ_nk、すなわち初期値を次式Ｄのように決定する。

Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値
例えば、図１０に示すように、時間ｔ０〜ｔ１での撮影のラグが透視に重なると、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時（図１０ではｋ＝０を参照）であっても、時間ｔ０〜ｔ１での撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）が存在する。すなわち、Ｘ線非照射時であってもＸ線検出信号Ｙ_kの初期値Ｙ₀は０でない。

そこで、式Ｄのように、Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀（Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値）によって再帰的演算処理のための初期値を設定して、式Ｄにより決定された初期値での条件で、式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号Ｘ_kを求める。

一方、時間遅れ除去部１１は、上述した所定の動作（ここでは照視野拡大）後においても各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を、式Ａ〜Ｃを利用して行う。式Ａ〜Ｃでは、上述した照視野拡大前での再帰的演算処理と同じ式を用いる。ここでのサンプリング時点ｋについては、照視野拡大前のサンプリング時点を用いずに以下のように設定している。すなわち、一時的な停止による非照射時（図８中のＴ₀〜Ｔ₂を参照）から照視野拡大の開始に伴った照射および再帰的演算処理の再度の開始（図８中のＴ₂、ＯＦＦからＯＮへの移行を参照）への移行において、再度の開始の直前の非照射時でのサンプリング時点をｋ＝０に設定するとともに、再度の開始の直後の照射時でのサンプリング時点をｋ＝１に設定する。このように、照視野拡大後においても時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k が式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって速やかに求められる。

ここで、照視野拡大前の照射時であって、かつ非照射時の直前（サンプリング地点ｋ´）である時定数成分量の比率を用いて初期値を求める。具体的には再度の開始の直前の非照射時でのサンプリング時点であるｋ＝０のときのＸ_k，すなわち初期値を式Ｄのように決定するとともに、式Ｄでの残留割合γ_nを決定するために、照視野拡大前の照射時であって、かつ非照射時の直前でのサンプリングｋ＝ｋ´のときのＳ´_nkを用いて次式Ｈのように決定する。

γ_n＝Ｓ_nk´／Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk´］…Ｈ
但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
Ｙ₀ ：前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値（前記非照射時のＸ線検出信号）
Ｓ_nk´：サンプリング地点ｋ´でのＳ_nk
式Ｄでは、上述した照視野拡大前での初期値と同じ式を用いる。

なお、本実施例装置では、Ａ／Ｄ変換器３や、検出信号処理部４、Ｘ線照射制御部６や照射検出系移動制御部９、時間遅れ除去部１１、照射制御部１２、照視野制御部１４は、操作部１５から入力される指示（例えば照視野拡大の指示）やデータあるいはＸ線撮影の進行に従って主制御部１６から送出される各種命令にしたがって制御・処理を実行する。

次に、上述の本実施例装置を用いてＸ線撮影を実行する場合について、図面を参照しながら具体的に説明する。図４は実施例でのＸ線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、ここでの撮影は、図１０に示すような過去の撮影や、今回の透視あるいは撮影も含む。

〔ステップＳ１〕Ｘ線未照射の状態でＡ／Ｄ変換器３がサンプリング時間間隔Δｔ（＝１／３０秒）でＦＰＤ２からＸ線照射前のＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k を取り出す。取り出されたＸ線検出信号をメモリ部１０に記憶する。

〔ステップＳ２〕オペレータの設定によりＸ線が連続ないし断続的に被検体Ｍに照射されるのと並行して、サンプリング時間間隔ΔｔでＡ／Ｄ変換器３によるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k の取り出しとメモリ部１０への記憶とを続ける。

〔ステップＳ３〕Ｘ線照射が終了すれば次のステップＳ４に進み、Ｘ線照射が終了していなければステップＳ２に戻る。

〔ステップＳ４〕メモリ部１０から１回のサンプリングで収集したＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k を読み出す。

〔ステップＳ５〕時間遅れ除去部１１が式Ａ〜Ｃによる再帰的演算処理を行い、各Ｘ線検出信号Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k 、すなわち、画素値を求める。

〔ステップＳ６〕検出信号処理部４が１回のサンプリング分（Ｘ線画像１枚分）の補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k に基づいてＸ線画像を作成する。

〔ステップＳ７〕作成したＸ線画像を画像モニタ５に表示する。

〔ステップＳ８〕メモリ部１０に未処理のＸ線検出信号Ｙ_k が残っていれば、ステップＳ４に戻り、未処理のＸ線検出信号が残っていなければ、Ｘ線撮影を終了する。

なお、本実施例装置では、Ｘ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k に対する時間遅れ除去部１１による補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k の算出および検出信号処理部４によるＸ線画像の作成をサンプリング時間間隔Δｔ（＝１／３０秒）で行う。すなわち、１秒間にＸ線画像を３０枚程度のスピードで次々と作成し、作成されたＸ線画像を連続表示することができるように構成する。したがって、Ｘ線画像の動画表示が可能になる。

次に、図４におけるステップＳ５の時間遅れ除去部１１による再帰的演算処理のプロセスについて、図５、図６のフローチャートを用いて説明するとともに、図５、図６におけるステップＴ１、Ｔ１´のｋ＝０のときのＸ線検出信号Ｙ_k（すなわちＹ₀）の収集を含んだ照視野拡大前後、照射および再帰的演算処理の手順について図７のフローチャートおよび図８を用いて説明する。図５は、実施例でのＸ線検出信号処理方法における照視野拡大前での時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャート、図６は、実施例でのＸ線検出信号処理方法における照視野拡大後での時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャート、図７は、実施例での照視野拡大前後、照射および再帰的演算処理の手順を示すフローチャート、図８は、実施例での照視野拡大前後の照射状況と画像とを時系列的に対応づけた図である。

〔ステップＵ１〕照視野拡大前の非照射時に、過去の撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）を収集する。このときには、ｋ＝０と設定する。ｋ＝０のときのＸ線検出信号Ｙ_k（すなわちＹ₀）の収集の処理は、図５のステップＴ１でもあるので、ステップＴ１で後述する。

〔ステップＵ２〕照射を開始（図８中のＴ₁、ＯＦＦからＯＮへの移行を参照）させた状態で、再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後Ｘ線検出信号を求める。より具体的な処理については図５のステップＴ１〜Ｔ６で後述する。

〔ステップＵ３〕操作部１５（図１を参照）から照視野拡大の指示があれば、ステップＵ４に進み、指示がなければステップＵ３に待機する。

〔ステップＵ４〕照視野拡大の指示に伴って、照射を一時的に停止するとともに再帰的演算処理を一時的に停止（図８中のＴ₀、サンプリング地点ｋ´を参照）して、その一時的な停止による非照射時のＸ線検出信号を取得する。照視野拡大の指示が入る直前は、照視野拡大前の照射時であって、かつ非照射時の直前である。このときのサンプリング時点を上述したようにｋ＝ｋ´とする。一方、照視野拡大の指示が入った直後は、一時的な停止による非照射時である。このときには、ｋ＝０と設定する。ｋ＝０のときのＸ線検出信号Ｙ_k（すなわちＹ₀）の収集の処理は、図６のステップＴ１´でもあるので、ステップＴ１´で後述する。

〔ステップＵ５〕照視野拡大の開始に伴って、照射を再度開始させ、再帰的演算処理を再度開始（図８中のＴ₂、ＯＦＦからＯＮへの移行を参照）することで、照視野拡大後において、上述した非照射時（図８中のＴ₀〜Ｔ₂を参照）で取得されたＸ線検出信号から得られる初期値に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後Ｘ線検出信号を求める。より具体的な処理については図５のステップＴ１´、Ｔ２〜Ｔ６で後述する。

続いて、ステップＴ１、Ｔ１´のｋ＝０のときのＸ線検出信号Ｙ_k（すなわちＹ₀）の収集を含んだ再帰的演算処理の具体的なプロセスについて説明する。先ず、照視野拡大前について図５を用いて説明してから、照視野拡大後について図６を用いて説明する。

〔ステップＴ１〕過去の撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）を収集する。具体的には、先頭フレームにおいてＡ／Ｄ変換器３がＦＰＤ２から残留ラグによるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ₀ を取り出す。このＸ線検出信号Ｙ₀は、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値Ｙ₀でもある。

〔ステップＴ２〕ｋ＝０とセットして、式ＡのＸ₀ ＝０を初期値としてセットする。一方、ステップＴ１で取得されたラグ信号値Ｙ₀を式Ｄに代入することで式ＣのＳ_n0を求める。ここで、照視野拡大前では、ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合γ_nを、式Ｅの条件を満たすように設定するのが好ましい。

すなわち、
Σ_n=1 ^N ［γ_n］≦１，０≦γ_n…Ｅ
但し，Σ_n=1 ^N ［γ_n］：成分ｎの残留割合γ_nの総和
の条件を満たすように設定するのが好ましい。

成分ｎの残留割合γ_nの総和が１を超えると時間遅れ分が過剰に除去され、逆に成分ｎの残留割合γ_nの総和が負の値の場合には時間遅れ分が逆に加算される恐れがある。そこで、成分ｎの残留割合γ_nの総和を０以上１以下にして、残留割合γ_nを０以上にすることで、時間遅れ分を過不足なく除去することができる。式Ｅについては、次式Ｅ´のようにしてもよいし、次式Ｅ´´のようにしてもよい。

すなわち、式Ｅが次式Ｅ´の場合には、式Ｅは、
Σ_n=1 ^N ［γ_n］＝１…Ｅ´
の条件を満たすとともに、各々の残留割合γ_nを式Ｆ、
γ₁＝γ₂＝…＝γ_n＝…＝γ_N-1＝γ_N…Ｆ
の条件を満たすように設定する。

式Ｅ´に式Ｆを代入することで、Ｎ・γ_N＝１となる。したがって、各々の残留割合γ_nはγ_N＝１／Ｎとなり、各々の残留割合γ_nは（インパルス応答を構成する時定数が異なる）指数関数の個数Ｎで均等に分配される。このことから、γ_N＝１／Ｎを式ＤのＳ_n0＝γ_n・Ｙ₀に代入することで、式Ｄは次式Ｄ´で表される。

すなわち、式Ｄは
Ｓ_n0＝Ｙ₀／Ｎ…Ｄ´
で表される。指数関数の数が３個（Ｎ＝３）の場合は、Ｓ₁₀，Ｓ₂₀，Ｓ₃₀を式ＤにしたがってＹ₀／３に全てセットする。

また、式Ｅが次式Ｅ´´の場合には、式Ｅは、
Σ_n=1 ^N ［γ_n］＜１…Ｅ´´
の条件を満たすとともに、ある減衰時定数τ_mの成分ｍでの残留割合γ_M、それ以外の残留割合γ_Nを式Ｇ、
０＜γ_M＜１，γ_N＝０…Ｇ
の条件を満たすように設定する。指数関数の数が３個（Ｎ＝３）で、減衰時定数τ₂の成分２での残留割合γ₂が０＜γ₂＜１を満たし（例えばγ₂＝０．１）、かつそれ以外の残留割合がγ₁＝γ₃＝０を満たす場合には、Ｓ₁₀，，Ｓ₃₀を式Ｇにしたがって０にセットするとともに、Ｓ₂₀を式Ｇにしたがってγ₂・Ｙ₀（例えばγ₂＝０．１）にセットする。

〔ステップＴ３〕式Ａ，Ｃでｋ＝１とセットする。式Ｃ、つまりＳ_n1＝exp(Ｔ₁) ・｛α₁・〔１−exp(Ｔ₁) 〕・exp(Ｔ₁)・Ｓ_n0 ｝にしたがってＳ₁₁，Ｓ₂₁，Ｓ₃₁を求め、さらに求められたＳ₁₁，Ｓ₂₁，Ｓ₃₁とＸ線検出信号Ｙ₁とを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘ₁を算出する。

〔ステップＴ４〕式Ａ，Ｃでｋを１だけ増加（ｋ＝ｋ＋１）した後、続いて式Ｃに１時点前のＸ_k-1 を代入してＳ_1k，Ｓ_2k，Ｓ_3kを求め、さらに求められたＳ_1k，Ｓ_2k，Ｓ_3kとＸ線検出信号Ｙ_kとを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘ_kを算出する。

〔ステップＴ５〕未処理のＸ線検出信号Ｙ_k があれば、ステップＴ４に戻り、未処理のＸ線検出信号Ｙ_k がなければ、次のステップＴ６に進む。

〔ステップＴ６〕１回のサンプリング分（Ｘ線画像１枚分）の補正後除去Ｘ線検出信号Ｘ_k を算出し、照視野拡大前において１回の撮影分についての再帰的演算処理が終了となる。

〔ステップＴ１´〕照視野拡大の指示に伴った一時的な停止による非照射時に、照視野拡大前のステップＴ１と同様に残留ラグ（ラグ信号値）を収集する。この残留ラグはｋ＝０での非照射時のＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ₀でもあって、このｋ＝０で取得された１枚分のＸ線画像は、照視野拡大後での外枠部分Ｐ₂を含んだ照視野拡大後の画像Ｐ₁である。

〔ステップＴ２〕照射拡大前のステップＴ２と同じなので、その説明を省略する。ただし、残留割合γ_nについては、照視野拡大前のような式Ｅを用いて求めずに、上述した式Ｈを用いて求めている。

各々の時定数成分量の比率をγ₁：γ₂：…：γ_n：…：γ_N-1：γ_Nで表したときに、その比率は照視野拡大前後で一定であるとみなせる。したがって、照視野拡大前後で共通する画素については、照視野拡大前の照射時であって、かつ非照射時の直前でのサンプリングｋ＝ｋ´のときのＳ´_nkを用いて式Ｈで表された時定数成分量の比率を用いて、非照射時のＸ線検出信号（ここではステップＴ１´で取得されたＹ₀）に基づく画素値を減衰時定数毎に分割する。そして、それぞれ分割された値を、式Ｄを用いて上述した（一時的な停止による非照射時のＸ線検出信号から得られる）初期値とする。

一方、照視野拡大で新たに加わった部分の画素については、上述した共通画素と同じ時定数成分量の比率を用いて、非照射時のＸ線検出信号（ここではステップＴ１´で取得されたＹ₀）に基づく画素値を減衰時定数毎に分割する。そして、それぞれ分割された値を上述した（一時的な停止による非照射時のＸ線検出信号から得られる）初期値とする。

例えば、指数関数の数が３個（Ｎ＝３）で、γ₁＝０．５、γ₂＝０．３、γ₃＝０．２と、γ₁：γ₂：γ₃＝０．５：０．３：０．２と比率が一定の場合には、γ₁での時間遅れ分として０．５をＸ線検出信号Ｙ₀に乗じて、γ₂での時間遅れ分として０．３をＸ線検出信号Ｙ₀に乗じて、γ₃での時間遅れ分として０．２をＸ線検出信号Ｙ₀に乗じることで、Ｘ線検出信号Ｙ₀に基づく画素値を減衰時定数毎に分割することができる。

以上をまとめると、本実施例では、共通画素や照視野拡大で新たに加わった部分の画素に関わらず、上述した式Ｄのように、非照射時のＸ線検出信号Ｙ₀に各々の残留割合γ₁，γ₂，…，γ_n，…，γ_N-1，γ_Nを画素毎にそれぞれ乗じることで、Ｘ線検出信号Ｙ₀に基づく画素値を減衰時定数毎に分割することになる。つまり、式Ｄは、Ｓ_n0（ｉ，ｊ）＝γ_n・Ｙ₀（ｉ，ｊ）となる。ここで、体軸方向Ｘと体側方向Ｙとの座標を（ｉ，ｊ）としている。また、照視野拡大後で画素を加算するビニングを行う場合には、ビニングの対象となる画素を加算した状態で、Ｘ線検出信号Ｙ₀に各々の残留割合γ₁，γ₂，…，γ_n，…，γ_N-1，γ_Nをそれぞれ乗じればよい。

また、ｋ＝ｋ´のときのＳ´_nkについては、照視野拡大前の画像Ｐ₀内の１画素の値を抽出してもよいし、精度を上げるために照視野拡大前の画像Ｐ₀内の全画素の平均値を用いてもよい。

〔ステップＴ３〕照射拡大前のステップＴ３と同じなので、その説明を省略する。

〔ステップＴ４〕照射拡大前のステップＴ４と同じなので、その説明を省略する。

〔ステップＴ５〕照射拡大前のステップＴ５と同じなので、その説明を省略する。

〔ステップＴ６〕照射拡大前のステップＴ６と同じなので、その説明を省略する。ステップＴ１´、Ｔ２〜Ｔ６を経て、照視野拡大後において１回の撮影分についての再帰的演算処理が終了となる。

以上のように、本実施例のＸ線透視撮影装置によれば、上述した（放射線撮像に関する）所定の動作（ここでは照視野拡大）がＸ線の照射時に割り込まれる際に、上述した(B)のように照射を一時的に停止するとともに、再帰的演算処理を一時的に停止し、所定の動作（照視野拡大）の開始に伴って（すなわち割り込み指示後に）、上述した(C)のように照射を再度開始させ、再帰的演算処理を再度開始する。したがって、(C)によって割り込み指示（照視野拡大）後において割り込み指示（照視野拡大）前と同じように照射および再帰的演算処理が行えて、(B)の一時的な停止により割り込み指示（照視野拡大）前の照射および再帰的演算処理の影響が割り込み指示（照視野拡大）後のデータに及ぼさない。その一方で、(B)のように一時的な停止による非照射時のＸ線検出信号をＡ／Ｄ変換器３が取得して、再帰的演算処理の再度の開始の直前の非照射時のＸ線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を(C)のように行っているので、上述した（放射線撮像に関する）所定の動作（照視野拡大）がＸ線の照射時に割り込まれたとしても、Ｘ線撮像に関する所定の動作（照視野拡大）がＸ線の照射時に割り込まれることによるＸ線画像の支障を低減させつつ、Ｘ線検出信号から時間遅れ分をより正確に除去することができる。

特に、照視野拡大前においては、再帰的演算処理の対象となる画像（例えば１２インチ）よりも広く、かつ照視野拡大後において再帰的演算処理の対象となる画像（例えば１５インチ）よりも狭くなるように照視野の大きさ（例えば１３インチ）を操作する場合には、以下のような効果を奏する。すなわち、照視野拡大前においては、再帰的演算処理の対象となる画像よりも広く、かつ照視野拡大後において再帰的演算処理の対象となる画像よりも狭くなる画像は、図８、図１１に示すように、照視野拡大後の画像Ｐ₁（すなわち照視野拡大後においては、再帰的演算処理の対象となる画像）からコリメータ１３に対応した部分の画像Ｐ_COLを除いた画像になるとともに、照視野拡大前の画像Ｐ₀（すなわち照視野拡大前においては、再帰的演算処理の対象となる画像）と、照視野拡大前の画像Ｐ₀・コリメータ１３に対応した部分の画像Ｐ_COL間にある外枠部分Ｐ₂とを併せた画像にもなる。

従来であれば再帰的演算処理の対象外である外枠部分Ｐ₂が照視野拡大前後に関わらず照射された状態で放置されて高輝度が現れていたのが、上述した(B)の一時的な停止により照視野拡大前の照射および再帰的演算処理の影響が照視野拡大後の外枠部分Ｐ₂のデータに及ぼさない。その一方で、(B)のように一時的な停止による非照射時のＸ線検出信号を取得して、非照射時のＸ線検出信号から得られる照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて、当該再帰的演算処理を上述した(C)のように行っているので、照視野拡大後での外枠部分Ｐ₂においても再帰的演算処理による時間遅れ分を上述した初期値によってより正確に除去することができる。

このことから、照視野拡大がＸ線の照射時に割り込まれたとしても高輝度によるＸ線画像の支障を低減させることができる。また、時間遅れ分の長時定数成分（長期ラグ）の大きいＦＰＤ２においても、上述した高輝度が現れないので、高輝度が減衰するまでにある程度の待ち時間が必要になることもなく、被検体Ｍの負担を軽減し、医師の診断を妨げないという効果をも奏する。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、放射線検出手段がＦＰＤであったが、この発明は、ＦＰＤ以外のＸ線検出信号の時間遅れが生じる放射線検出手段を用いた構成の装置にも用いることができる。

（２）上述した実施例装置はＸ線透視撮影装置であったが、この発明はＸ線ＣＴ装置のようにＸ線透視撮影装置以外のものにも適用することができる。

（３）上述した実施例装置は医用装置であったが、この発明は、医用に限らず、非破壊検査機器などの工業用装置にも適用することができる。

（４）上述した実施例装置は、放射線としてＸ線を用いる装置であったが、この発明は、Ｘ線に限らず、Ｘ線以外の放射線（例えばγ線）を用いる装置にも適用することができる。

（５）上述した実施例では、初期値を式Ｄにより決定したが、照視野拡大前において、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に、図１０に示すような時間ｔ０〜ｔ１での撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）が存在しなければ、式ＡのＸ₀ ＝０，式ＣのＳ_n0＝０をＸ線照射前の初期値として全てセットしてもよい。

（６）上述した実施例では、式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求めたが、特許文献２（特開２００４−２４２７４１号公報）の手法でも述べたように、式ａ〜ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去してもよい。

（７）上述した実施例では、割り込み指示は照視野拡大に関する指示であったが、照視野拡大以外でも放射線撮像に関するものであれば特に限定されない。

以上のように、この発明は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を備えた放射線撮像装置に適している。

Claims (12)

1. 放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段から放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出す信号サンプリング手段とを備え、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段からサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように前記装置は構成されており、前記装置は、さらに、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する時間遅れ除去手段と、前記放射線照射手段の照射開始および照射停止のタイミングを制御する照射制御手段とを備え、(A)その照射制御手段が放射線照射手段の照射を開始させた状態で、前記時間遅れ除去手段は再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求め、(B)割り込み指示に伴って、照射制御手段は、前記放射線照射手段の照射を一時的に停止するとともに、時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を一時的に停止して、前記信号サンプリング手段は、放射線照射手段の一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得し、(C)割り込み指示後に、照射制御手段は、放射線照射手段の照射を再度開始させ、時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理の再度の開始の直前の前記非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始し、
   前記装置は、さらに、前記放射線照射手段から照射される放射線の照視野の大きさを操作する照視野操作手段を備え、前記割り込み指示は前記照視野操作手段による照視野拡大に関する指示であって、前記(B)は、照視野拡大の指示に伴って前記停止および前記非照射時の放射線検出信号の取得を行い、前記(C)は、照視野拡大の開始に伴って前記再度の開始を行うことで、照視野拡大後において、前記非照射時の放射線検出信号から得られる前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて時間遅れ分を時間遅れ除去手段は除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記割り込み指示前において時間遅れ除去手段は放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
   Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
   Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
   Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
   但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
   ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
   Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
   Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
   Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
   Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
   exp ：指数関数
   Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
   ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
   α_n：指数関数ｎの強度
   τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
   により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式Ｄ、
   Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
   但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
   Ｙ₀ ：前記割り込み指示前における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
   により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
3. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記照視野拡大前においては、前記再帰的演算処理の対象となる画像よりも広く、かつ照視野拡大後において再帰的演算処理の対象となる画像よりも狭くなるように前記照視野操作手段は照視野の大きさを操作することを特徴とする放射線撮像装置。
4. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合をγ_nとして、各々の時定数成分量の比率をγ₁：γ₂：…：γ_n：…：γ_N-1：γ_Nで表したときに、その比率は前記照視野拡大前後で一定であると前記時間遅れ除去手段は設定することを特徴とする放射線撮像装置。
5. 請求項４に記載の放射線撮像装置において、前記照視野拡大前後で共通する画素については、照視野拡大前の照射時であって、かつ前記非照射時の直前である前記時定数成分量の比率を用いて、非照射時の放射線検出信号に基づく画素値を減衰時定数毎に分割して、それぞれ分割された値を前記初期値とするとともに、照視野拡大で新たに加わった部分の画素については、前記共通画素と同じ時定数成分量の比率を用いて、非照射時の放射線検出信号に基づく画素値を減衰時定数毎に分割して、それぞれ分割された値を初期値として、照視野拡大後において、各々の初期値に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を時間遅れ除去手段は除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
6. 請求項５に記載の放射線撮像装置において、前記照視野拡大後において時間遅れ除去手段は放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
   Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
   Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
   Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
   但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
   ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
   Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
   Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
   Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
   Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
   exp ：指数関数
   Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
   ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
   α_n：指数関数ｎの強度
   τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
   により行うとともに、前記照視野拡大前の照射時であって、かつ前記非照射時の直前のサンプリング地点をｋ´としたときに、前記初期値を式Ｄ、Ｈ、
   Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
   γ_n＝Ｓ_nk´／Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk´］…Ｈ
   但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
   Ｙ₀ ：前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値（前記非照射時の放射線検出信号）
   Ｓ_nk´：サンプリング地点ｋ´でのＳ_nk
   により行い、前記式Ｄ、Ｈにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
7. 被検体を照射して検出された放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出し、サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する処理を、次の過程にしたがって実行する、(A)放射線の照射を開始させた状態で、前記再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求め、(B)割り込み指示に伴って、照射を一時的に停止するとともに再帰的演算処理を一時的に停止して、その一時的な停止による非照射時の放射線検出信号を取得し、(C)割り込み指示後に、照射を再度開始させ、再帰的演算処理の再度の開始の直前の前記非照射時の放射線検出信号から得られる初期値に基づき再帰的演算処理を再度開始し、
   前記割り込み指示は放射線の照視野拡大に関する指示であって、前記(B)は、照視野拡大の指示に伴って前記停止および前記非照射時の放射線検出信号の取得を行い、前記(C)は、照視野拡大の開始に伴って前記再度の開始を行うことで、照視野拡大後において、前記非照射時の放射線検出信号から得られる前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値を初期値として再帰的演算処理に用いて時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
8. 請求項７に記載の放射線検出信号処理方法において、前記割り込み指示前において放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
   Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
   Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
   Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
   但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
   ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
   Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
   Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
   Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
   Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
   exp ：指数関数
   Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
   ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
   α_n：指数関数ｎの強度
   τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
   により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式Ｄ、
   Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
   但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
   Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
   により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
9. 請求項７に記載の放射線検出信号処理方法において、前記照視野拡大前においては、前記再帰的演算処理の対象となる画像よりも広く、かつ照視野拡大後において再帰的演算処理の対象となる画像よりも狭くなるように照視野の大きさを操作することを特徴とする放射線検出信号処理方法。
10. 請求項７に記載の放射線検出信号処理方法において、ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合をγ_nとして、各々の時定数成分量の比率をγ₁：γ₂：…：γ_n：…：γ_N-1：γ_Nで表したときに、その比率は前記照視野拡大前後で一定であると設定することを特徴とする放射線検出信号処理方法。
11. 請求項１０に記載の放射線検出信号処理方法において、前記照視野拡大前後で共通する画素については、照視野拡大前の照射時であって、かつ前記非照射時の直前である前記時定数成分量の比率を用いて、非照射時の放射線検出信号に基づく画素値を減衰時定数毎に分割して、それぞれ分割された値を前記初期値とするとともに、照視野拡大で新たに加わった部分の画素については、前記共通画素と同じ時定数成分量の比率を用いて、非照射時の放射線検出信号に基づく画素値を減衰時定数毎に分割して、それぞれ分割された値を初期値として、照視野拡大後において、各々の初期値に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
12. 請求項１１に記載の放射線検出信号処理方法において、前記照視野拡大後において放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
    Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
    Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
    Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
    但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
    ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
    Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
    Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
    Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
    Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
    exp ：指数関数
    Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
    ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
    α_n：指数関数ｎの強度
    τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
    により行うとともに、前記照視野拡大前の照射時であって、かつ前記非照射時の直前のサンプリング地点をｋ´としたときに、前記初期値を式Ｄ、Ｈ、
    Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
    γ_n＝Ｓ_nk´／Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk´］…Ｈ
    但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
    Ｙ₀ ：前記照視野拡大後における再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値（前記非照射時の放射線検出信号）
    Ｓ_nk´：サンプリング地点ｋ´でのＳ_nk
    により行い、前記式Ｄ、Ｈにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。

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