JP2001504242A

JP2001504242A - ラチチュードの広いフィルム

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Publication number: JP2001504242A
Application number: JP52235298A
Authority: JP
Inventors: インバーダン
Original assignee: スマートライトリミテッド
Priority date: 1996-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 2001-03-27
Also published as: WO1998021625A2; WO1998021625A3; IL119594A0; AU4881897A; EP0937279A2

Abstract

(57)【要約】２．０未満のガンマを有するフィルムを使用して解剖学的Ｘ線画像を形成することから成る、Ｘ線画豫を生成する方法。好ましくは、このフィルムは、フィルムの画像部分の当該領域についてその照明状態を最適化することができる、デジタル・フィルム・ビュアーなどのフィルム・ビュアーで見られる。

Description

【発明の詳細な説明】ラチチュードの広いフィルム発明の分野本発明は一般にＸ線撮像に関し、詳細には、Ｘ線画像を見る改良した方法と関連してラチチュードの広いＸ線フィルムを使用することに関する。発明の背景当技術分野で既知のＸ線フィルムは、例えば図１に示す感度応答曲線を特徴とする。この図は、露光および現像後の通常の医療用Ｘ線のスクリーン／フィルムの組合せの光学濃度を、入射Ｘ線の露光量の対数（ｌｏｇＩＴ）の関数として示している。フィルムの「ラチチュード」として定義される限定された露光量の範囲にわたって、その結果生じる光学濃度は濃度値の有効範囲内となる。この範囲内では、応答曲線は一般に、フィルムの「ガンマ」と呼ばれる平均勾配を有するほぼ直線となる。フィルムのガンマが高くなれば、フィルムのラチチュードの範囲内のｌｏｇＩＴの所与の変動に対して、相対的な画像のコントラストすなわち光学濃度の変動は大きくなる。図１およびこの発明の背景に記載のその他の情報は、参照により本明細書に組み込むＣｈｕｒｃｈｉｌｌＬｉｖｉｎｇｓｔｏｎｅ（１９８８）によって出版されたＤ．Ｐ．Ｒｏｂｅｒｔｓによる「ＲａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃＩｍａｇｉｎｇ，ＡＰｒａｃｔｉｃａｌＡｐｐｒｏａｃｈ」、特にその第４章および第８章に基づくものである。この書籍にさらに記載されるように、一般に使用されている医療用Ｘ線スクリーン・フィルムおよび視認装置では、濃度値の有効範囲は、約０．２５超、約２．０以下の正味濃度（ＮＤ、一般に０．２〜０．３となるフィルムの「固有カブリ（ｂａｓｉｃｆｏｇ）」は含まない）に限定される。約０．２５以下のＮＤでは、図１から分かるように、画像のコントラストは一般に、微細な細部を観察するには低すぎる。ＮＤ２．０を超えると、画像は一般に細部をはっきりと識別するには暗くなりすぎるが、Ｘ線フィルムは一般には最大で３．０〜４のＮＤまで達することができる。医療用Ｘ線フィルムは一般に、画像の細部のコントラストを向上させるために２．０〜２．５の範囲のガンマを有する。これより低いガンマ値では、不適当に低い画像のコントラストとなり、それにより現像したフィルムの細部が見えなくなると考えられる。使用しなければならない高いガンマ値は、狭い濃度値の有効範囲と相まって、必然的にフィルムのラチチュードを狭い露光範囲に制限する。その結果として、ラチチュード外の画像の、薄暗い部分の細部は見えなくなる。さらに、このラチチュードが制限された結果として、放射線を精密かつ適正に制御しなければ、医療用Ｘ線画像が露光過度または露光不足になる可能性が高くなり、露光を調節および反復しなければならない。同様のラチチュード制限は、フィルムにデジタル放射線写真データを表示する際にも生じる。デジタル放射線写真は、熱ルミネセンス・パネル検出器（例えばデジタル放射線撮影のためにＦｕｊｉＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎで使用される）やセレン検出器、ＣＣＤまたはスクリーン／ＣＣＤライン・アレイなど、当技術分野で既知の放射線感応検出器で対象のＸ線画像をとらえることによって取得される。このようにして取得した画像は、通常は、非常に低いノイズしきい値および広いダイナミック・レンジを有する。例えば、多くのデジタル放射線撮影システムは、Ｘ線の値を１２ビットの精度、すなわち４０００中の１ポイントまで量子化する。ただし、医師が見るためにこのような情報がフィルムに表示されるときには、画像のもとが何であるかに関わらず、広いダイナミック・レンジを有するフィルムを見るという同じ問題があるので、使用される濃度値の範囲は、直接のＸ線フィルム生成に関しては上述した範囲に限定される。したがって、デジタル放射線写真画像をフィルムにプリントする前に、画像中のグレイ・スケールの値の範囲は一般に、当技術分野で既知の画像処理方法を使用して（例えばヒストグラム等化技法を使用して）、所期の見る条件に適合するように圧縮および処理される。特に、デジタル放射線写真画像は一般に、グレアなど、コントラストの識別性についてのフィルム視認条件の影響を克服するために、約０．４〜１．７のＯ．Ｄ．範囲で表示される。その結果として、コントラストの低い画像部分の可視性は低くなる。この範囲の制限により、現在実用化されている従来の放射線撮影およびデジタル放射線撮影両方について、周知の診断上の制限がいくつか生じる。例えば、四肢部を撮像する際には、骨構造を適切に視覚化する（例えば骨に病変があるかどうか、または骨折しているかどうかを判定する、あるいは足のＸ線画像中で小さな骨を視覚化する）ために、一般に放射線レベルを調節する。しかし、同様の臨床条件下で、外傷、病状、および／または病変は、周囲の軟組織中にも（またはその中にのみ）存在する、または見える、あるいはその両方となる。現在のＸ線画像の範囲が限定され、デジタル放射線写真画像の表示範囲が制限されることにより、このような外傷の影響を画像から判断することは困難か、または不可能となる。場合によっては、軟組織および骨組織を両方とも視覚化するために複数回の露光を行わなければならない。従来のＸ線撮像およびデジタル放射線写真の表示におけるもう１つの周知の制限例は、頭部の側面画像中で鼻の構造が実際には識別不可能であることである。したがって、鼻の骨折は識別が困難または不可能である。Ｘ線画像を視認する間にコントラストの低い細部の識別性および検出可能性を高める為の様々な装置および方法が当技術分野では既知である。代表的な特許としては、Ｃａｄｅｎａｓの米国特許第２４３６１６２号、Ｈａｍｍｏｎｄの米国特許第４００４３６０号、Ａｒｍｆｉｅｌｄの米国特許第４３７３２８０号、およびＰｏｒｋｉｎｃｈａｋの米国特許第４５１０７０８号があり、これらは参照により本明細書に組み込む。一般に、これらの特許には、視認する際にフィルムのマージンをマスクする、Ｘ線フィルム用のライトボックス・視認装置が記載されている。マージンは低い濃度値ではあるるが有効な画像情報は有さない（フィルム露光中にＸ線から遮蔽されることによる）傾向があるので、これらをマスクすることで、観察者の目に到達する背景光のレベルが低下し、暗い細部をより容易に見ることができるようになる。参照によりその開示を組み込むＷＯ９６／１７２６９では、ＬＣＤアレイを使用して、視認ボックスのフィルムの外側の部分をマスクする、または当該領域の外側の領域をマスクするＲＯＩマスクを設ける。当該領域またはフィルム全体の背景光を調節して、照射部分を最適に視認する状態を実現する。このタイプの装置は、従来の放射線写真フィルムおよびデジタル放射線写真フィルム両方のコントラストの低い細部の識別性および検出可能性は改善するが、これらのフィルムのその製造方法に基づく固有の制限は依然として残る。発明の概要本発明の目的は、ラチチュードの広いＸ線フィルムの画像を生成し、視認する方法を提供することである。本発明の一態様では、視認装置は、ラチチュードの広いＸ線フィルム画像中の当該領域（ＲＯＩ）の細部の可視性を向上させる。本発明の一態様では、デジタル放射線写真画像は、光学濃度の範囲を増加させ且つコントラストの可視性を改善した状態で提示される。本発明は、ウェーバの法則によって要約される人間の視覚の原理に基づいている。大まかに言うと、この法則は、知覚できる最低限の刺激のコントラストδＬの比が背景輝度Ｌの一次関数となる、すなわち比δＬ／Ｌが一定になると述べている。このことから、画像全体を照明して見るときには、Ｘ線画像、特にその画像の暗い領域中のコントラストの低い微細な細部を、全体的に高い背景輝度に抗して使用者が識別することは困難か、または不可能である。その結果として、当技術分野で既知の医療用Ｘ線フィルムは比較的狭い有効範囲および高いガンマを有さなければならず、その結果、上述のように狭いラチチュードの制限が生じる。本発明の好ましい実施形態では、フィルムの一部分をマスクする、かつ／または照明状態を調節して可視性を最適化することにより、Ｘ線フィルム画像中のコントラストの低い微細な細部は、より容易に知覚可能となる。知覚可能性を改善しようとするコントラストの低い細部を画像中のＲＯＩ内に収め、フィルムのＲＯＩの外側の部分をマスクすることが好ましい。マスキングおよび調節の機能は、適応Ｘ線視認装置、好ましくはデジタル・フィルム・ビュアーを使用して実行されることが好ましく、その様々な態様は、米国特許第５４３０９６４号、ＰＣＴ特許公開ＷＯ９１／１０１５２、ＷＯ９３／０１５６４、ＷＯ９５／１４９４９、ＷＯ９５／１４９５０、ＷＯ９５／１６９３４、ＷＯ９６／３５１３８、ＷＯ９７／１９３７１、ＷＯ９７／０１１２６、およびＷＯ９７／０１１２７に記載されており、その全ての開示は参照により本明細書または前述のＷＯ９６／１７２６９に組み込む。これらの装置により、使用者は、より大きな画像内でＲＯＩを選択することが可能となり、その後この装置は、ＲＯＩの外側の画像の残りの部分をマスクし、Ｘ線フィルムの後方照明をＲＯＩを見るのに適したレベルに調節する。後方照明レベルは、使用者の目の感度応答に一致するように最適化することが好ましい。複数のＲＯＩを選択して同時に見ることもでき、任意選択で、各ＲＯＩにおける後方照明はそれぞれにつき最適化される。さらに、視認装置の領域内の背景ライティングは、１つまたは複数のＲＯＩの最適な後方照明レベルと連携するレベルに同時に調整されることが好ましい。別法として、見る際にフィルムの一部分をマスクする、当技術分野で既知のその他の方法および装置を使用することもできる。このように、本発明の好ましい実施形態では、ラチチュードの広いＸ線フィルムを使用してＸ線画像をとらえる。好ましくは、フィルムはスクリーン／フィルムの組合せであり、その有効濃度範囲にわたって２．０未満の平均感度勾配ガンマを有する。より好ましくはフィルムは約１．８未満のガンマを有し、最も好ましくは１．５にほぼ等しいガンマ、あるいは１．２または１．０程度に低いガンマを有する。さらに好ましくは、フィルムの有効濃度範囲の上限がＮＤ２．０を大幅に超えて拡張され、フィルム画像の高濃度領域中の暗いＲＯＩを観察することができるようになる。この有効範囲の拡張は、フィルムのマージンや、より好ましくは暗いＲＯＩの外側の領域など、フィルムのより明るい領域をマスクし、任意選択で残りのマスクされていない領域の後方照明を最適化することによって可能となる。より好ましくは、有効濃度範囲の上限は少なくともＮＤ２．５、ＮＤ３．０、またはそれ以上に拡張され、最も好ましくは約ＮＤ２．８まで拡張される。上述のように、ＲＯＩを最適化して画像を見ることと併せてラチチュードの広いフィルムを使用してＸ線画像を生成することで、従来の医療用Ｘ線フィルムより大幅に大きなダイナミック・レンジを有する画像を生成することが可能となる。この文脈で、「ダイナミック・レンジ」という用語は、フィルムの有効範囲内で知覚可能なグレイ・レベルの総数を指す。こうして、画像の高濃度部分または低濃度部分のどちらでも細部を失うことなく、患者の体の比較的大きな領域を単一のＸ線画像中でとらえることができる。その結果として、これらの画像を見る医師は、以前に可能であった正確さより高い診断の正確さを達成することができ、人体のコントラストの高い領域の細部を適切にとらえるのに必要な画像の数が減少することによって患者の放射線被爆を低減させることもできる。本発明のいくつかの好ましい実施形態では、デジタル放射線写真画像は、通常のＸ線フィルムまたはより好ましくはラチチュードの広いフィルムを使用して、以前より広い範囲の濃度値を使用してプリントされる。ラチチュードの広いフィルムを使用することで、それらのグレイ・スケール値の範囲の圧縮を、当技術分野で既知のタイプのフィルムにプリントする場合に通常必要となる圧縮よりも大幅に少なくして、画像をプリントすることが可能となる。概して、レーザ・マルチ撮像装置の医療用撮像フィルム（デジタル・データから画像を生成するために使用されるフィルム）は一般に、Ｏ．Ｄ．０．２〜４の範囲のラチチュードを有するが、この範囲は、画像を見る所期の方法すなわち従来のライト・ボックスにあわせて、画像を形成する過程で人為的に制限されたものである。どちらの場合も、デジタル放射線写真画像中のコントラストの低い細部はより忠実に記録され、フィルム媒体上ではっきりと見ることができる。本発明のいくつかの実施形態たる別の態様は、Ｘ線撮像装置の露光制御回路を修正して、拡大されたフィルムのラチチュードを利用することに関する。多くのタイプの露光制御システムおよび露光決定プロトコルが当技術分野では既知である。しかし、全てではないとしてもほとんどの露光システムおよびプロトコルは、特定の望ましいフィルムのラチチュードの利用に合わせて調整されている。本発明の好ましい実施形態によれば、露光制御は、より大きなフィルムのラチチュードが使用されるように調節される。手作業による露光制御を使用するＸ線撮像装置およびプロトコルでは、技術者は、利用可能なフィルムのラチチュードが増大していることを考慮に入れることが好ましい。本発明のいくつかの実施形態の別の態様は、Ｘ線管自体の作動電圧に関する。一般に、電圧が上昇するにつれて、発生するＸ線の周波数および透過能力も上昇する。多くの場合には、利用可能なフィルムのラチチュードを最大限に利用するために、より高い電圧を使用する。本発明の好ましい実施形態では、Ｘ線管の作動電圧を、好ましくは露光制御の変化に関連して低下させ、より周波数の低いＸ線を発生させ、利用可能なフィルムのラチチュードをより良好に利用する。したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、２．０未満のガンマを有するフィルムを使用して解剖学的Ｘ線画像を形成することから成る、Ｘ線画像を生成する方法が提供される。好ましくは、２．０未満のガンマを有するフィルムを使用してＸ線画像を形成することは、１．８未満のガンマを有するフィルムの使用である。好ましくは、１．８未満のガンマを有するフィルムの使用は、ほぼ１．２に等しいガンマを有するフィルムの使用である。別法として、またはこれに加えて、Ｘ線画像を形成することは、画像内の当該領域およびその周囲の領域の制御された照明を使用して視認したときにその有効濃度範囲の上限が少なくとも２．５ＮＤとなるフィルムを使用してＸ線画像を形成することを含む。好ましくは、その有効濃度範囲の上限が少なくとも２．５ＮＤとなるフィルムの使用は、その有効濃度範囲の上限が少なくとも２．８ＮＤとなるフィルムの使用である。好ましくは、その有効濃度範囲の上限が少なくとも２．８ＮＤとなるフィルムの使用は、その有効濃度範囲の上限が約３．０ＮＤ、またはそれ以上となるフィルムの使用である。本発明の好ましい実施形態では、解剖学的Ｘ線画像を形成することは、デジタル放射線写真画像データを獲得することと、このデータをフィルムに表示することとを含む。別法として、解剖学的Ｘ線画像を形成することは、制御可能なＸ線出力周波数範囲を有するＸ線撮像装置を使用してフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で、使用可能な最大限のフィルムの濃度を利用するために出力周波数範囲を調節すること、から成る。別法として、またはこれに加えて、解剖学的Ｘ線画像を形成することは、自動露光制御を有するＸ線撮像装置を使用してフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で、使用可能な最大限のフィルムの濃度を利用するために自動露光制御を調節すること、を含む。本発明の好ましい実施形態では、この方法は、画像を視認する条件を改善するために照明を制御すること、を含む。好ましくは、照明を制御することは、当該領域を視認する条件を改善するために、画像内の当該領域を選択することと、当該領域およびその周囲の領域の照明を制御することから成る。別法として、またはこれに加えて、照明を制御することは、フィルムの一部分をマスクすることを含む。別法として、またはこれに加えて、照明を制御することは、照明強度を調節することを含む。好ましくは、照明強度を調節することは、背景ライティング・レベルを調節することを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、デジタルＸ線画像を生成する方法であって、表示フィルムを提供し、このフィルム上に画像を生成することを含み、画像領域の最大濃度がＮＤ２．０を超える方法も提供される。本発明の好ましい実施形態によれば、調節可能なマスキングを有する視認ボックス上に表示するために表示フィルム上にデジタルＸ線画像を生成する方法であって、表示フィルムを提供し、このフィルム上に画像を生成することを含み、フィルム上の画像領域の最大濃度が視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度に応じて選択される方法も提供される。本発明の好ましい実施形態によれば、調節可能なマスキングを有する視認ボックス上に表示するためにフィルム上にＸ線画像を生成する方法であって、フィルムを提供し、自動露光制御を有するＸ線撮像装置を使用して、このフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度を利用するために、自動露光制御を調節する、ことから成る方法も提供される。本発明の好ましい実施形態によれば、調節可能なマスキングを有する視認ボックス上に表示するためにフィルム上にＸ線画像を生成する方法であって、フィルムを提供し、制御可能なＸ線出力周波数範囲を有するＸ線撮像装置を使用して、このフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度を利用するために、出力周波数範囲を調節する、ことから成る方法も提供される。好ましくは、調節は、前記出力周波数範囲を縮小することを含む。好ましくは、調節は、前記Ｘ線撮像装置へのライン入力電圧を変化させることを含む。別法として、またはこれに加えて、調節は、周波数範囲を調節して軟組織のコントラストを向上させることを含む。Ｘ線撮像装置が自動露光制御を有する本発明の好ましい実施形態では、この方法は、フィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度を利用するために、前記出力周波数範囲の調節と関連して自動露光制御を調節することを含む。視認ボックスが調節可能な後方ライティングを有する本発明の好ましい実施形態では、画像領域の最大濃度は、利用可能な最大のライティング条件下でのマスクされたフィルムの使用可能な最大濃度に応じて選択される。別法として、またはこれに加えて、フィルム上の画像領域は、ＮＤ２．０を超える濃度を有する。本発明の好ましい実施形態では、表示フィルムは写真フィルムであり、画像を生成することは、このフィルムを光に露光させることを含む。好ましくは、濃度はＮＤ２．５を超える。あるいは、濃度はＮＤ２．７を超える。本発明の好ましい実施形態では、フィルムは２．０未満のガンマを有する。あるいは、前記フィルムは１．８未満のガンマを有する。あるいは前記フィルムは１．２未満のガンマを有する。本発明の好ましい実施形態によれば、デジタルＸ線画像がその上に生成され、その上の画像領域がＮＤ２．０を超える濃度を有する透明画も提供される。好ましくは、この透明画上の画像領域はＮＤ２．５を超える濃度を有する。あるいは、この透明画上の画像領域はＮＤ２．９を超える濃度を有する。本発明の好ましい実施形態では、透明画は露光した写真フィルムである。本発明の好ましい実施形態によれば、２．０未満のガンマを有する医療用Ｘ線フィルムも提供される。好ましくは、このフィルムは１．８未満のガンマを有する。あるいは、このフィルムは１．５未満のガンマを有する。あるいは、このフィルムは１．２未満のガンマを有する。あるいは、このフィルムは約１．０のガンマを有する。本発明の好ましい実施形態によれば、医療用Ｘ線のスクリーン／フィルムの組合せであって、Ｘ線に反応して光を生成するスクリーンと、スクリーンが生成した光によって露光される上述のフィルムとを含む組合せも提供される。図面の簡単な説明本発明は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明を図面とともに考慮すれば、より完全に理解されるであろう。図１は、当技術分野で既知の医療用Ｘ線フィルムの感度曲線を概略的に示すグラフ、図２は、本発明の好ましい実施形態によるラチチュードの広いＸ線フィルムの感度曲線を概略的に示すグラフ、図３Ａは、本発明の好ましい実施形態による、図２のラチチュードの広いフィルムを使用して取得したＸ線画像を示す概略図、及び図３Ｂは、本発明の好ましい実施形態による、図３ＡのＸ線画像の当該領域を見る方法を示す概略図である。好ましい実施形態の詳細な説明ここで、本発明の好ましい実施形態による医療用Ｘ線画像の生成に使用されるラチチュードの広いＸ線フィルムのスクリーン／フィルムの組合せの感度曲線を概略的に示す、図２を参照する。図１に示す特徴を有するラチチュードの狭いフィルムとの比較から、ラチチュードの広いフィルムが、（１）ＮＤ０．２５(または未満）〜約ＮＤ３．０となる、より大きな有効濃度範囲と、（２）例えば約１．５となる、より低い感度勾配ガンマと、したがって（３）ｌｏｇＩＴ１．３６〜３．１９となるより広いラチチュードとを有することが分かるであろう。このように、従来のラチチュードの狭いフィルムは、ｌｏｇＩＴ１．３６〜２．０５の１桁未満のＸ線露光量にわたって画像の細部をとらえることができるものの、ラチチュードの広いフィルムではほぼ２桁にわたって細部をとらえることができる。この広いラチチュードは、例えば、骨の厚い部分と薄い部分とを同時に撮像する場合、ならびに胸部、骨、頭部、四肢部、およびその他のタイプのＸ線で通常は見られる広い露光範囲内で小さなコントラストの差をとらえる場合に有効である。さらに、有効濃度範囲を拡大しなくても、ガンマの値を小さくすれば、やはり露光のラチチュードを広くすることができることは理解されるであろう。図３Ａは、ラチチュードの広いフィルム２２を使用してとらえた図２に示す特徴を有するＸ線画像２０を、非常に概略的に示す図である。図３Ａ（および図３Ｂ）は、どのような特定の解剖学的構造を表すものでもなく、変化する濃度値が本発明の好ましい実施形態に従ってどのように処理されるかを示すものである。画像２０は、ＮＤ０．５〜１．０の範囲の低い光学濃度を有する明るい領域２４および２６、ならびに領域２８などその他の中間濃度の領域、およびＮＤ２．５程度の光学濃度を有する高濃度領域３０を含む。画像２０全体が後方照明されているときには、明るい領域２４は、高濃度領域３０の約１００倍の平均輝度を有することになる。高濃度領域内にある診断上重要な微細な細部、例えば医療用Ｘ線画像ではよく見られる１％程度の局部的な濃度の変動は、領域２４の明るさによって「洗い流される」ことになる。こうした環境では、画像２０を検査する医師はおそらくこのような細部を観察し損なうことになる。しかし、図３Ｂに概略的に示すように、本発明の好ましい実施形態に従って、画像２０の明るい領域２４および２６と中間領域２８とをマスクし、高濃度領域３０内の当該領域（ＲＯＩ）３２のみが見えるようにすることにより、この問題は解決される。このマスキングは、上述の米国特許第５４３０９６４号に記載のＸ線視認装置（図示せず）を使用して実施されることが好ましい。医師がＲＯＩ３２を選択すると、その後視認装置が、画像２０のその他全ての領域をマスクする。この装置は、自動的に、またはＲＯＩ内の平均光学濃度の測定値に応じて、または医師に制御されて、ＲＯＩ３２の照明レベルを、この画像のこの高濃度部分に適したレベルまで高める。照明は、医師の目の感度応答に最適に一致するように調節されることが好ましい。さらに、視認装置がある室内のライティングを同時に弱め、暗い画像の可視性を向上させることが好ましい。こうした条件下では、図３Ｂに示すように、ＲＯＩ３２内で医師が観察する全体的な光学濃度範囲は、約ＮＤ２．３からＮＤ２．７まで変化する。こうした条件下では、１％程度すなわち±０．０２以下のＲＯＩ内の濃度変化が可視となる。同様の状況、および（それほど顕著ではないが）同様の可視性の改善は、フィルムの外側がマスクされたときにも当てはまる。同様に、ラチチュードの広い変換関数を使用してＸ線強度値をフィルムの光学濃度値に変換することにより、デジタル放射線写真画像をフィルムにプリントし、以前より広い濃度範囲を得ることができる。例えば、ＮＤ０．１〜ＮＤ０．３の濃度範囲、特にＮＤ２．０を超える、さらに好ましくはＮＤ２．５、２．８、またはＮＤ３．０を超える高い濃度を利用する。これらの結果は、普通の高ガンマまたは低ガンマのフィルムを使用して達成することができる。ほとんどどのようなデジタル撮像装置でもプリントされた濃度の範囲を調節することができるので、この方法により、いかなる特殊な機器も使用せず、またいかなる特殊なフィルムも使用せずに、放射線写真画像のコントラストの低い細部の識別性および検出可能性を改善することができる。この方法でプリントされた画像は、上述のＲＯＩ視認方式またはマスク視認方式を使用して見ることが好ましい。プリント濃度は、デジタル・フィルム・ビュアーで画像を見ることを見越して、また画像の画像部分中のグレイ・スケールの範囲に応じて変化させることが好ましい。特に、マスキング技術および調節可能な後方ライティングを使用できることにより、Ｘ線濃度から光学濃度への多様かつより最適なマッピングが生じ、より広い可視光学濃度が考慮される。このようなより広い濃度範囲およびマスキングを使用することで、自動的に、コントラストの低い細部がより良好に視覚化される、すなわちコントラストの低い細部のビュアーによる識別性および検出可能性が改善される。ＮＤ０．１〜１．８の間の濃度範囲で生成される従来技術のデジタルＸ線画像とは対照的に、本発明の画像のコントラスト識別性は、１桁から２桁またはそれ以上高めることができる。本発明のいくつかの実施形態の別の態様は、Ｘ線撮像装置の露光制御回路を修正して、拡大されたフィルムのラチチュードを利用することに関する。多くのタイプの露光制御システムおよび露光決定プロトコルが当技術分野では既知である。しかし、全てではないとしてもほとんどの露光システムおよびプロトコルは、特定の望ましいフィルムのラチチュードの利用に合わせて調整されている。本発明の好ましい実施形態によれば、露光制御は、より大きなフィルムのラチチュードが使用されるように調節される。一例では、露光は、フィルムが「露光過度」になるように設定される。フィルム・ビュアーおよび／またはデジタル・フィルム・ビュアーの有効範囲が増大したことにより、このような露光過度は画質に悪影響を及ぼさない。むしろそれは、この増大した利用可能なフィルムのラチチュードを利用している。上記で参照した特許および刊行物に記載したものなどのフィルム・ビュアーが利用可能な有効フィルム濃度範囲を増大させるので、程度は下がるが、このような露光過度は標準タイプのフィルムを使用しても有効であることを理解されたい。手作業による露光制御を使用するＸ線撮像装置およびプロトコルでは、技術者は、露光を設定する際に利用可能なフィルムのラチチュードが増大していることを考慮に入れることが好ましい。本発明のいくつかの実施形態の別の態様は、撮像用のＸ線を発生させるために使用されるＸ線管の作動電圧に関する。一般に、電圧が上昇するにつれて、発生するＸ線の周波数および透過能力も上昇する。多くの場合には、利用可能なフィルムのラチチュードを最大限に利用するために、より高い電圧を使用する。本発明の好ましい実施形態では、Ｘ線管の作動電圧を、好ましくは露光制御の変化に連関させて低下させ、より周波数の低いＸ線を発生させ、利用可能なフィルムのラチチュードをより良好に利用する。一例では、より周波数の低いＸ線を使用して、軟組織へのそれらの吸収を高める。こうして、その結果生じる画像は、軟組織中、特に骨付近の細部をより多く示す。このようなＸ線の硬度（すなわち周波数）の変化は、手作業による露光制御とともに適用することもできる。上述の好ましい実施形態は特定のＲＯＩの外側のフィルム領域をマスクすることに基づいているが、当技術分野で既知のフィルムのマージンのみがマスクされたＸ線画像を視認する方法および装置を使用して、本発明の原理を同様に適用することもできる。例えばデジタル放射線写真画像では、しばしばフィルム上に残される明確な境界をマスクすることが望ましいこともある。マージンしかマスクしないときには、フィルムの有効濃度範囲の拡大は上記の好ましい実施形態の場合ほど大きくならないこともある。しかし、背景光の量を減少させ、好ましくはフィルムの照明を最適に調整することで、依然として低ガンマ・フィルムを使用することができ、より広い露光のラチチュードを取得し、見ることができる。上述の好ましい実施形態は例示を目的として記載したものであり、本発明の完全な範囲は請求の範囲によってのみ限定されることを理解されたい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年２月１８日（１９９９．２．１８）【補正内容】請求の範囲１．調整可能なマスキングを有する視認ボックス上に提示される提示フィルム上に医用デジタルＸ線画豫を生成する方法であって、フィルムを提供し、このフィルム上に画像を生成することを含み、フィルム上の医療に必要な画像領域の最大濃度が視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度に応じて選択される方法。２．画像が、自動露光制御を有するＸ線撮像装置を使用して、作成されるＸ線画像であり、画像の作成が、フィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度に応じて、フィルムの濃度を与える出力周波数範囲を調整すること、から成る請求項１に記載の方法。３．画像が、制御可能なＸ線出力周波数範囲を有するＸ線撮像装置を使用して作成されるＸ線画像であり、画像の作成が、フィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度に応じて、フィルムの濃度を与える出力周波数範囲を調節することから成る、請求項１に記載の方法。４．調節が、前記出力周波数範囲を縮小することを含む、請求項３に記載の方法。５．調節が、前記Ｘ線撮像装置へのライン入力電圧を変化させることを含む、請求項４に記載の方法。６．調節が、周波数範囲を調節して軟組織のコントラストを向上させることを含む、請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。７．Ｘ線撮像装置が自動露光制御を有し、またフィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度を利用するために、前記出力周波数範囲の調節と関連して自動露光制御を調節することを含む、請求項３から６のいずれか一項に記載の方法。８．視認ボックスが調節可能な後方ライティングを有し、画像領域の最大濃度が、利用可能な最大のライティング条件下でのマスクされたフィルムの使用可能な最大濃度に応じて選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。９．画像がコンピュータによって生成されるデジタル画像であり、フィルムが写真フィルムであり、画像を作成することがフィルムを露光することである、請求項１に記載の方法。１０．フィルムを露光することが、画像領域の最大及び最小濃度が視認ボックス上のフィルムの最大及び最小使用可能濃度に応じて選択されるような、強度と強度分布を有する光にさらすことである、請求項９に記載の方法。１１．フィルム上の医療に必要な画像領域がＮＤ２．０を超える濃度を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。１２．濃度がＮＤ２．５を超える、請求項１１に記載の方法。１３．濃度がＮＤ２．７を超える、請求項１１に記載の方法。１４．前記フィルムが２．０未満のガンマを有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。１５．前記フィルムが１．８未満のガンマを有する、請求項１４に記載の方法。１６．前記フィルムが１．２未満のガンマを有する、請求項１４に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．２．０未満のガンマを有するフィルムを使用して解剖学的Ｘ線画像を形成することから成る、Ｘ線画豫を生成する方法。２．２．０未満のガンマを有するフィルムを使用してＸ線画像を形成することが、１．８未満のガンマを有するフィルムの使用である、請求項１に記載の方法。３．１．８未満のガンマを有するフィルムの使用が、ほぼ１．２に等しいガンマを有するフィルムの使用である、請求項２に記載の方法。４．Ｘ線画像を形成することが、画像内の当該領域およびその周囲の領域の制御された照明を使用して見たときにその有効濃度範囲の上限が少なくとも２．５ＮＤとなるフィルムを使用してＸ線画像を形成することを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。５．その有効濃度範囲の上限が少なくとも２．５ＮＤとなるフィルムの使用が、その有効濃度範囲の上限が少なくとも２．８ＮＤとなるフィルムの使用である、請求項４に記載の方法。６．その有効濃度範囲の上限が少なくとも２．８ＮＤとなるフィルムの使用が、その有効濃度範囲の上限が少なくとも３．０ＮＤとなるフィルムの使用である、請求項５に記載の方法。７．解剖学的Ｘ線画像を形成することが、デジタル放射線写真画像データを獲得することと、このデータをフィルムに表示することとを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。８．解剖学的Ｘ線画像を形成することが、制御可能なＸ線出力周波数範囲を有するＸ線撮像装置を使用してフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で、使用可能な最大限のフィルムの濃度を利用するために出力周波数範囲を調節すること、から成る、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。９．解剖学的Ｘ線画像を形成することが、自動露光制御を有するＸ線撮像装置を使用してフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で、使用可能な最大限のフィルムの濃度を利用するために自動露光制御を調節すること、から成る、請求項１から６のいずれか一項または請求項８に記載の方法。１０．請求項１から９のいずれか一項の方法に従って生成されたＸ線画像を視認する方法であって、画像を視認する条件を改善するために照明を制御することを含む方法。１１．照明を制御することが、当該領域を視認する条件を改善するために、画像内の当該領域を選択することと、当該領域およびその周囲の領域の照明を制御することから成る、請求項１０に記載の方法。１２．照明を制御することが、フィルムの一部分をマスクすることを含む、請求項１０または１１に記載の方法。１３．照明を制御することが、照明強度を調節することを含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法。１４．照明強度を調節することが、背景ライティング・レベルを調節することを含む、請求項１３に記載の方法。１５．デジタルＸ線画像を生成する方法であって、表示フィルムを提供し、このフィルム上に画像を生成することを含み、画像領域の最大濃度がＮＤ２．０を超える方法。１６．調整可能なマスキングを有する視認ボックス上に提示される提示デジタルＸ線画像を生成する方法であって、表示フィルムを提示フィルム上に提供し、このフィルム上に画像を生成することを含み、フィルム上の画像領域の最大濃度が視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度に応じて選択される方法。１７．調節可能なマスキングを有する視認ボックス上に提示されるＸ線画像を生成する方法であって、フィルムをフィルム上に提供し、自動露光制御を有するＸ線撮像装置を使用して、このフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度を利用するために、自動露光制御を調節する、ことから成る方法。１８．調節可能なマスキングを有する視認ボックス上に提示されるＸ線画像を生成する方法であって、フィルムをフィルム上に提供し、制御可能なＸ線出力周波数範囲を有するＸ線撮像装置を使用して、このフィルム上に画像を生成し、フィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度を利用するために、出力周波数範囲を調節する、ことから成る方法。１９．調節が、前記出力周波数範囲を縮小することを含む、請求項１８に記載の方法。２０．調節が、前記Ｘ線撮像装置へのライン入力電圧を変化させることを含む、請求項１９に記載の方法。２１．調節が、周波数範囲を調節して軟組織のコントラストを向上させることを含む、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の方法。２２．Ｘ線撮像装置が自動露光制御を有し、またフィルムの画像領域内で視認ボックス上のフィルムの使用可能な最大濃度を利用するために、前記出力周波数範囲の調節と関連して自動露光制御を調節することを含む、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の方法。２３．視認ボックスが調節可能な後方ライティングを有し、画像領域の最大濃度が、利用可能な最大のライティング条件下でのマスクされたフィルムの使用可能な最大濃度に応じて選択される、請求項１６から２２のいずれか一項に記載の方法。２４．フィルム上の画像領域がＮＤ２．０を超える濃度を有する、請求項１６から第２３項のいずれか一項に記載の方法。２５．表示フィルムが写真フィルムであり、画像を生成することが、このフィルムを光に露光させることを含む、請求項１５または１６に記載の方法。２６．濃度がＮＤ２．５を超える、請求項１５または２４に記載の方法。２７．濃度がＮＤ２．７を超える、請求項２６に記載の方法。２８．前記フィルムが２．０未満のガンマを有する、請求項１５から２７のいずれか一項に記載の方法。２９．前記フィルムが１．８未満のガンマを有する、請求項１５から２７のいずれか一項に記載の方法。３０．前記フィルムが１．２未満のガンマを有する、請求項１５から２７のいずれか一項に記載の方法。３１．デジタルＸ線画像がその上に生成され、その上の画像領域がＮＤ２．０を超える濃度を有する透明画。３２．その上の画像領域がＮＤ２．５を超える濃度を有する、請求項３１に記載の透明画。３３．その上の画像領域がＮＤ２．９を超える濃度を有する、請求項３２に記載の透明画。３４．透明画が露光した写真フィルムである、請求項３１から３３のいずれか一項に記載の透明画。３５．２．０未満のガンマを有する医療用Ｘ線フィルム。３６．フィルムが１．８未満のガンマを有する、請求項３５に記載の医療用Ｘ線フィルム。３７．フィルムが１．５未満のガンマを有する、請求項３５に記載の医療用Ｘ線フィルム。３８．フィルムが１．２未満のガンマを有する、請求項３５に記載の医療用Ｘ線フィルム。３９．フィルムが約１．０のガンマを有する、請求項３５に記載の医療用Ｘ線フィルム。４０．医療用Ｘ線のスクリーン／フィルムの組合せであって、Ｘ線に反応して光を生成するスクリーンと、スクリーンが生成した光によって露光される、請求項３５から３９のいずれか一項に記載のフィルムとを含む組合せ。