[发明专利]X射线成像装置和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像装置和测量方法，更具体地，涉及用于测量与X射线输出操作相关联的延迟的技术。

背景技术

已知一种X射线成像装置，该X射线成像装置使用包括由作为在玻璃基板上沉积和形成的材料的非晶硅和多晶硅形成的TFT和检测元件的二维阵列的平板检测器。这种装置具有不同的类型，但是一般被配置为使得当X射线入射到平板检测器上时，荧光体将X射线波长转换成可见光。检测元件将转换的光转换成电荷并且存储电荷。当对于每一行接通TFT时，存储于平板检测器中的电荷被顺序读取并被转换成像素值。通过使用这种平板检测器，X射线成像装置根据透过设置在发射X射线的X射线产生装置(X射线源)与平板检测器之间的物体的X射线在平板检测器上的强度分布产生图像。

最近，开发了能够捕获运动图像以及静止图像的平板检测器。

当捕获运动图像(通过以高速重复捕获静止图像来执行)时，以下因素可能影响运动图像的质量：

·X射线产生装置接收到表示X射线曝光的信号的定时和X射线产生装置根据该信号开始X射线曝光的定时之间的差值(X射线曝光开始延迟时间)，和

·X射线产生装置接收到表示X射线曝光何时停止的信号的定时和X射线产生装置根据该信号停止X射线曝光的定时之间的差值(X射线曝光停止延迟时间)。

将参照图7～9描述这一点。图7是示出运动图像捕获模式中的X射线曝光信号、X射线强度和读取之间的关系的时序图。

平板检测器交替地重复存储和读取源自X射线曝光的电荷。参照图7，“读取”表示从平板检测器读取电荷的时段，“Hi”表示读取电荷的时段，“Lo”表示不读取电荷的时段(在图7所示的情况下存储电荷)。

当通过读取电荷捕获图像时，一般执行偏移校正。对于包括平板检测器的运动图像捕获装置执行偏移校正和驱动的技术是已知的(日本专利公开No.2002-301053)。图7示出当通过每次X射线曝光读取电荷两次并且从X射线曝光之后读取的图像减去在没有X射线曝光的情况下读取的图像来产生X射线图像时的时序图。

参照图7，“X射线曝光信号”表示供给到X射线产生装置的X射线曝光信号的转变，X射线曝光信号的Hi时段表示X射线曝光，信号的Lo时段表示X射线曝光的停止。X射线产生装置(未示出)在X射线曝光信号变为Hi时开始X射线曝光，并在X射线曝光信号变为Lo时停止X射线曝光。从X射线曝光信号变为Hi的瞬时到X射线曝光实际开始的瞬时花费一定的时间(X射线曝光开始延迟时间)。从X射线曝光信号变为Lo的瞬时到X射线曝光实际停止的瞬时也花费一定的时间(X射线曝光停止延迟时间)。参照图7，“X射线强度”表示实际从X射线产生装置输出的X射线的强度的转变。参照图7，附图标记Ta表示X射线曝光开始延迟时间；Tb表示X射线曝光停止延迟时间。另外，在电荷的存储期间执行X射线曝光。

如果运动图像捕获的帧速率较高，那么X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间的大小相对于帧间隔变大。图8是示出运动图像捕获模式中的帧速率较高时的X射线曝光信号、X射线强度和读取的时序图。

当运动图像捕获的帧速度增加时，由于电荷读取时间是恒定的，因此电荷存储时段减小。由于X射线曝光伴随有X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间，因此实际的X射线曝光可能与电荷的读取重叠。参照图8，阴影部分表示实际X射线曝光与电荷读取重叠的部分。附图标记Tc表示重叠时间。

一般需要发射预定剂量的X射线来捕获X射线图像。因此，如果X射线曝光与电荷读取重叠，那么，由于发射的X射线的强度不反映在存储的电荷中，因此，X射线图像的质量劣化。

为了发射预定剂量的X射线，可以构想确保X射线曝光信号被设定为Hi的预定时段或者缩短X射线曝光信号的“Hi”时段并且增加X射线产生装置的X射线管电流或X射线管电压。在后一种情况中，X射线产生装置中的X射线管电流的增加将导致成本的增加，而X射线管电压的过量增加将导致捕获的X射线图像的对比度的降低。出于这种原因，为了发射预定剂量的X射线，一般使用确保X射线曝光信号被设定为Hi的预定时段的技术。在这种情况下，为了增加运动图像捕获中的帧速率，必须使从电荷读取的结束到X射线曝光的开始的时间间隔和从X射线曝光的结束到电荷读取的开始的时间间隔最小化。

图9是示出当X射线曝光与电荷读取结束同时地开始并且电荷读取与X射线曝光结束同时地开始时的X射线曝光信号、X射线强度和读取之间的关系的时序图。