JP2008167948A - 放射線画像処理方法および装置ならびにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線画像処理方法において、互に放射線エネルギ吸収特性の異なる放射線検出器を用いて作成した放射線画像間のコントラストバランスの違いを補償する。
【解決手段】互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器２１を用いた被写体３１の放射線撮影で得られた高圧画像５０と低圧画像５２とに加重減算処理５４を施して、上記被写体３１の骨部を表す骨部画像５６と軟部を表す軟部画像５８とを形成する。その後、上記骨部画像５６と軟部画像５８を用いて、特定の放射線検出器と上記第１の放射線検出器２１の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように上記両画像を用いた加重加算処理６０を施し、所定のコントラストバランスを有する放射線画像６２を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、互いにエネルギ分布の異なる放射線を用いた放射線撮影により被写体の放射線画像を形成する放射線画像処理方法および装置ならびにプログラムに関するものである。

従来より、医療用放射線撮影等において、Ｘ線等の放射線を電気的な信号に変換するセレン板が配された放射線固体検出器（静電記録体）を用い、人体等の被写体の放射線像を担持した放射線をこの放射線固体検出器で検出し、上記検出された放射線エネルギに応じた量の電荷をＴＦＴで電気的に読み取って被写体の放射線画像を取得する方法（以後、直接法という）が知られている（特許文献１参照）。

また、Ｘ線等の放射線を照射するとこの放射線エネルギの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を含む蓄積性蛍光体シートを利用して、被写体の放射線像を担持した放射線を上記蓄積性蛍光体シートに一旦潜像として記録した後、この蓄積性蛍光体シートにレーザ光等の励起光を照射して輝尽発光光を生じせしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取って被写体の放射線画像を取得する方法（以後、間接法という）も知られている（特許文献２参照）。

また、上記直接法や間接法が開発される以前から実用化されている方式として、放射線を光に変換する希土類蛍光体が塗布されたスクリーン上に感光フィルムを積層した希土類蛍光体シートを用い、被写体の放射線像を担持した放射線の照射を受けたスクリーンから発せられた光で上記感光フィルムを露光しその感光フィルムを現像することにより被写体の放射線画像を取得する方法（以後、フィルム・スクリーン法という）が知られている。

また、互いにエネルギ分布の異なる高エネルギ放射線と低エネルギ放射線による同一被写体の放射線撮影により上記被写体の高圧画像および低圧画像を得、上記高圧画像と低圧画像の加重減算処理により特定の放射線エネルギ吸収特性を有する被写体中の部位である、例えば骨部や軟部のみを表す放射線画像であるエネルギサブトラクション画像を生成する加重減算処理も知られている（特許文献３参照）。
特開２００５−１８４２８７号公報 特開２００４−２３３４４９号公報 特開平４−３１８７７５号公報

ところで、上記直説法、間接法、およびフィルム・スクリーン法で用いるそれぞれの放射線検出器、すなわち放射線固体検出器、蓄積性蛍光体シート、希土類蛍光体シートそれぞれの放射線エネルギの変換特性（放射線エネルギ吸収特性ともいう）は互に異なる。そのため、取得された放射線画像も互に異なる特徴を有するものとなる。例えば、同じ管電圧で発生させた同じエネルギ分布を有する放射線を被写体へ照射して撮影を行なうと、上記フィルム・スクリーン法で得られた放射線画像中の骨部のコントラストよりも直説法や間接法で得られた放射線画像中の骨部のコントラストの方が高くなる。

上記放射線検出器における放射線エネルギ吸収特性の違いは、主に放射線検出器を構成する材料特性の違いにより生じる。すなわち、上記互に種類の異なる放射線検出器を用いて形成された放射線画像（高圧画像または低圧画像）におけるコントラストバランスの相違は、直説法に用いる放射線固体検出器に配されたセレン板（a-Se）、間接法に用いる蓄積性蛍光体シートに配された蓄積性蛍光体（BaFBr:Eu）、およびフィルム・スクリーン法に用いる希土類蛍光体シートに配された希土類蛍光体（Gd₂O₂S:Tb）それぞれの放射線エネルギ吸収特性の違いに起因するものである。

そのため、上記各方法に使用する放射線検出器の種類にかかわらず、上記骨部と軟部のコントラストバランスが同等の放射線画像を得られるようにしたいという要請がある。

また、人体等を被写体とした医療用放射線撮影の分野では、医師や放射線技師は、古くから使用されているフィルム・スクリーン法で得られた放射線画像を用いた診断に慣れており、そのため、医療用放射線撮影においては、放射線画像を直説法や間接法で取得する場合であっても、フィルム・スクリーン法で得られた放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像が得られるようにしたいという要請もある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、互に放射線エネルギ吸収特性の異なる放射線検出器を用いて作成した放射線画像間のコントラストバランスの違いを補償することができる放射線画像処理方法および装置ならびにプログラムを提供することを目的とするものである。

本発明の第１の放射線画像処理方法は、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得、
該高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理、いわゆるエネルギサブトラクション処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、
その後、前記骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記両画像に加重加算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成することを特徴とするものである。

前記特定の放射線検出器は、フィルム・スクリーン法で用いられる希土類蛍光体（Gd₂O₂S:Tb）を積層した希土類蛍光体シートとすることができる。

前記第１の放射線検出器を、セレン板（a-Se）を配置した放射線固体検出器とし、加重加算処理は、骨部画像の重み付けを軟部画像の重み付けよりも小さく定めたものとすることができる。

前記第１の放射線検出器を、蓄積性蛍光体（BaFBr:Eu）を積層した蓄積性蛍光体シートとし、加重加算処理は、骨部画像の重み付けを軟部画像の重み付けよりも小さく定めたものとすることができる。

前記被写体は、生体組織の胸部とすることができる。

前記低圧画像の放射線撮影に用いられる放射線の線量は、高圧画像の放射線撮影に用いられる放射線の線量よりも小さくすることができる。

前記加重加算処理における重み付けは、放射線撮影に用いられるＸ線管球と放射線検出器との各組合せ毎に定めることが望ましい。

前記加重加算処理における重み付けは、放射線画像処理方法を実施する装置の外部からの指令によって定めるものとすることができる。

本発明の第２の放射線画像処理方法は、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得、該高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、その後、前記高圧画像と骨部画像、前記高圧画像と軟部画像、前記低圧画像と骨部画像、および前記低圧画像と軟部画像の各組み合わせのうちのいずれかからなる組画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記組画像に加重減算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成することを特徴とするものである。

本発明の放射線画像処理装置は、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得る画像取得手段と、高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、その後、前記骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記両画像に加重加算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の放射線画像処理方法を実行する放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得る手順と、高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成する手順と、前記骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記両画像に加重加算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成する手順とを有するものとすることができる。

本発明の第１の放射線画像処理方法および装置ならびにプログラムは、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の撮影により形成された骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように両画像に加重加算処理を施して、上記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成するようにしたので、互に放射線エネルギ吸収特性の異なる放射線検出器を用いて作成した放射線画像間のコントラストバランスの違いを補償することができる。

すなわち、放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の違いは、骨部と軟部のコントラストバランスの違いとして現われる。したがって、骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを用いた加重加算処理により、放射線画像中の骨部と軟部のコントラストバランスを調節することができる。したがって、どのような放射線エネルギ吸収特性を有する放射線検出器を用いて得られた放射線画像であっても、その放射線画像を所定の骨部と軟部のコントラストバランスを有する画像となるように調節することができる。これにより、互に放射線エネルギ吸収特性の異なる放射線検出器を用いて作成した放射線画像間のコントラストバランスの違いを補償することができる。

また、特定の放射線検出器を、希土類蛍光体の積層された希土類蛍光体シートとすれば、上記希土類蛍光体シートを使用して取得した放射線画像による診断実績は豊富なので、従来の実績を踏襲したより信頼性の高い診断を行うことができる。

また、特定の放射線検出器を希土類蛍光体シートとし、さらに、第１の放射線検出器を放射線固体検出器として、加重加算処理を骨部画像の重み付けを軟部画像の重み付けよりも小さく定めれば、上記放射線固体検出器は希土類蛍光体シートよりも骨部のコントラストの高い放射線画像が得られる放射線エネルギ吸収特性を有しているので、上記放射線固体検出器間の放射線エネルギ吸収特性の違いを上記加重加算処理により相殺することができる。したがって、より確実に、上記放射線固体検出器により、希土類蛍光体シートを用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成することができる。

また、特定の放射線検出器を希土類蛍光体シートとし、さらに、第１の放射線検出器を、蓄積性蛍光体シートとし、加重加算処理を骨部画像の重み付けを軟部画像の重み付けよりも小さくすれば、上記蓄積性蛍光体シートは希土類蛍光体シートよりも骨部のコントラストの高い放射線画像が得られる放射線エネルギ吸収特性を有しているので、上記放射線固体検出器間の放射線エネルギ吸収特性の違いを上記加重加算処理により相殺することができる。したがって、より確実に、上記蓄積性蛍光体シートにより、希土類蛍光体シートを用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成することができる。

被写体を生体組織の胸部とし、低圧画像の放射線撮影に用いられる放射線の線量を、高圧画像の放射線撮影に用いられる放射線の線量よりも小さくすれば、被写体への被ばくを減少させるとともに、被写体中の肋骨の濃度が他の部位の濃度よりも薄く表された放射線画像を高品質に得ることができる。

加重加算処理における重み付けを、放射線撮影に用いられるＸ線管球と放射線検出器との各組合せ毎に定めれば、より正確に所望のコントラストバランスを有する放射線画像を形成することができる。

本発明の第２の放射線画像処理方法は、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得、該高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、その後、前記高圧画像と骨部画像、前記高圧画像と軟部画像、前記低圧画像と骨部画像、および前記低圧画像と軟部画像の各組み合わせのうちのいずれかからなる組画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記組画像に加重減算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成するようにしたので、上記組画像の加重減算処理により上記と同様に放射線画像中の骨部と軟部のコントラストバランスを調節することができる。したがって、どのような放射線エネルギ吸収特性を有する放射線検出器を用いて得られた放射線画像であっても、その放射線画像を所定の骨部と軟部のコントラストバランスを有する画像となるように調節することができる。これにより、互に放射線エネルギ吸収特性の異なる放射線検出器を用いて作成した放射線画像間のコントラストバランスの違いを補償することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による放射線画像処理方法を実施する放射線像撮影読取装置の概略構成を示す概念図、図２は上記放射線画像処理方法における処理の流れを示す図、図３は、縦軸に放射線吸収率（％）、横軸に放射線エネルギ（Ｋｅｖ）を定めた座標上に各放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性を示す図である。

図１および図２に示すように、放射線画像処理方法を実施する放射線像撮影読取装置１００は、はじめに、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器である放射線固体検出器２１を用いた被写体３１の放射線撮影によりこの被写体３１の放射線画像である高圧画像５０と低圧画像５２とを得、高圧画像５０と低圧画像５２を用いた加重減算処理５４により被写体３１の骨部を表すエネルギサブトラクション画像である骨部画像５６と被写体３１の軟部を表すエネルギサブトラクション画像である軟部画像５８とを形成する。

その後、上記骨部画像５６と軟部画像５８を用い、特定の放射線検出器である希土類蛍光体シートと上記放射線固体検出器２１との放射線エネルギ吸収特性（放射線エネルギ変換特性）の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように両画像に加重加算処理６０を施して、上記希土類蛍光体シートを用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像６２（例えば、高圧画像や低圧画像）を形成する。

上記希土類蛍光体シートは、フィルム・スクリーン法で用いられるシートである。この希土類蛍光体シートは、放射線の照射を受けて光を発する希土類蛍光体層と上記光によって露光される感光材料層とをフィルム上に積層したものである。

一方、上記放射線固体検出器２１は、放射線の照射を受けてセレン板（a-Se）から発生した上記放射線の線量に応じた量の電荷を内部の蓄電部に蓄積記録するものである。

なお、上記のように特定の放射線検出器を希土類蛍光体シートとし、第１の放射線検出器を上記放射線固体検出器２１とするときには、上記加重加算処理５４における骨部画像５６の重み付けを軟部画像５８の重み付けよりも小さく定める。これにより、上記放射線固体検出器２１で得られた高圧画像および低圧画像から、上記希土類蛍光体シートを用いて得られる高圧画像や低圧画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像である高圧画像や低圧画像を形成することができる。

すなわち、放射線固体検出器２１を用いて得られる放射線画像（高圧画像や低圧画像）における骨部と軟部のコントラストバランスを、希土類蛍光体シートを用いて得られる放射線画像（高圧画像や低圧画像）における骨部と軟部のコントラストバランスに概略一致させることができる。

なお、上記第１の放射線検出器としては、照射された放射線のエネルギの一部を蓄積する蓄積性蛍光体（BaFBr:Eu）の積層された蓄積性蛍光体シートを用いることもできる。このように第１の放射線検出器を上記蓄積性蛍光体シートとし、特定の放射線検出器を希土類蛍光体シートとするときにも、上記加重加算処理５４における骨部画像５６の重み付けを軟部画像５８の重み付けよりも小さく定めることにより、それぞれの検出器で得られた放射線画像（高圧画像や低圧画像）における骨部と軟部のコントラストバランスを概略一致させることができる。

ここで、各放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性について説明する。

図３に示すように、放射線エネルギの高い領域Ｒ１（すなわち高圧側）においては、各放射線検出器のエネルギ吸収率は、希土類蛍光体シートの放射線吸収率（図中Ｇｄで示す）、蓄積性蛍光体シートの放射線吸収率（図中BaFBr:Euで示す）、放射線固体検出器の放射線吸収率（図中ａ−Ｓｅで示す）の順に低くなる。

一方、放射線エネルギの低い領域Ｒ２（すなわち低圧側）において、希土類蛍光体シートの放射線吸収率（図中Ｇｄで示す）、蓄積性蛍光体シートの放射線吸収率（図中BaFBr:Euで示す）、放射線固体検出器の放射線吸収率（図中ａ−Ｓｅで示す）のそれぞれは略同等である。

上記高圧画像５０は、上記図３中の主にＲ１で示される領域（高圧側）のエネルギを有する高エネルギ放射線の照射により形成された放射線画像であり、上記低圧画像５２は、上記図３中の主にＲ２で示される領域（低圧側）のエネルギを有する低エネルギ放射線の照射により形成された放射線画像である。

上記放射線エネルギ吸収特性を有する放射線固体検出器２１を用いた放射線撮影で得られた高圧画像５０における骨部と軟部のコントラスト差は、希土類蛍光体シートを用いた放射線撮影で得られた高圧画像における骨部と軟部のコントラスト差より大きくなる。すなわち、放射線固体検出器２１を用いて得られた高圧画像は、希土類蛍光体シートを用いて得られた高圧画像よりも骨部が強調された画像となる。

一方、放射線固体検出器２１を用いた放射線撮影で得られた低圧画像５２における骨部と軟部のコントラスト差は、希土類蛍光体シートを用いた放射線撮影で得られた低圧画像における骨部と軟部のコントラスト差に略等しくなる。

また、上記高圧画像５０と低圧画像５２とを用いた加重減算処理によって得られた骨部画像５６は略骨部のみを、軟部画像５８は略軟部のみを表す画像である。

上記希土類蛍光体シートを用いて得られた放射線画像における骨部と軟部のコントラストバランスに対する、放射線固体検出器２１を用いて得られた放射線画像における骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するために、上記放射線固体検出器２１を用いて得られた骨部画像５６および軟部画像５８の加重加算処理６０を実行する。

すなわち、加重加算処理６０において、例えば、｛（骨部画像を表す濃度値×Ｋｏ）+（軟部画像を表す濃度値×Ｎａ）＝補償された放射線画像を表す濃度値、ここで、Ｋｏ、Ｎａは上記コントラストバランスを調整する係数｝の式を用いた演算を行なう。これにより、上記希土類蛍光体シートを用いたときに得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像６２を、上記放射線固体検出器２１を用いて得ることができる。

より具体的には、例えば、上記各係数を、Ｋｏ＝０．５、Ｎａ＝１．０に定めることにより、上記希土類蛍光体シートを用いたときに得られる放射線画像（高圧画像や低圧画像）と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像（高圧画像や低圧画像）を上記放射線固体検出器２１を用いて得ることができる。

なお、上記加重加算におけるパラメータＫｏ、Ｎａの各係数は、予め実験等により求めておく。

また、上記加重加算処理６０は、上記放射線固体検出器２１を用いて得られた骨部画像５６および軟部画像５８を用いて上記希土類蛍光体シートを用いたときと同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する高圧画像や低圧画像を得るものとしてもよい。

ここで、上記放射線固体検出器２１を用いて得られた高圧画像５０、低圧画像５２、骨部画像５６、および軟部画像５８、のうちの２種類以上の画像を用いて、希土類蛍光体シートと上記放射線固体検出器２１の放射線エネルギ吸収特性の相違によってじる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように上記２種類以上の画像を用いた加重加算処理６０、あるいは加重減算処理（６０）を施して、特定の放射線検出器を用いて得られる骨部画像または軟部画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成するようにしてもよい。

より具体的には、｛骨部画像を表す濃度値×Ｋｏ+軟部画像を表す濃度値×Ｎａ+高圧画像を表す濃度値×Ｈａ+低圧画像を表す濃度値×Ｌａ＝補償された放射線画像を表す濃度値｝の式において、係数Ｋｏ、Ｎａ、Ｈａ、Ｌａのそれぞれに０以上の値を適用する加重加算処理を施したり、あるいは０以下の値を適用する加重減算処理を施したり、正負および０の値を適用する加重加減算処理を施すことにより、上記希土類蛍光体シートを用いたときに得られる高圧画像、あるいは低圧画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する高圧画像、あるいは低圧画像を、上記放射線固体検出器２１を用いて得るようにしてもよい。

すなわち、互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により上記被写体の高圧画像と低圧画像とを得、その高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により上記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、その後、上記高圧画像、低圧画像、骨部画像、軟部画像のうちの２種類以上の画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記２種類以上の画像に加重加算処理、加重減算処理、あるいは加重加減算処理を施して、上記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成するようにしてもよい。

上記のように、基準となる特定の放射線検出器を希土類蛍光体シートとし、第１放射線検出器を放射線固体検出器とする場合に限らず、特定の放射線検出器を希土類蛍光体シートとし、第１放射線検出器を蓄積性蛍光体シートとして上記と同様の処理を行うようにしてもよい。すなわち、蓄積性蛍光体シートを用いた放射線撮影に基づいて、希土類蛍光体シートを用いた放射線撮影に基づいて得られる放射線画像と同等のコントラストバランスを有する放射線画像を取得するようにしてもよい。

さらに、上記基準となる特定の放射線検出器は、上記希土類蛍光体シートに限らずどのような放射線検出器を採用してもよい。また、そのようにした場合の上記補償対象とする放射線検出器も上記放射線固体検出器や蓄積性蛍光体シートに限らずどのような放射線検出器であってもよい。

なお、例えば、人体の胸部の診断においては、上記胸部の放射線撮影に基づいて形成される軟部画像中に示される肋骨のコントラストを低くすることが求められる。そのような場合に、放射線源の管電圧を高くして発生させた高い放射線エネルギを持つ放射線を照射し、上記肋骨のコントラストを低下させることも考えられる。しかしながら、放射線検出器の放射線エネルギ吸収率（放射線エネルギ変換効率）は高エネルギになるほど低下するので上記管電圧を高めて肋骨のコントラストを低下させる方式には限度がある。すなわち、放射線画像中の肋骨のコントラストを低下させる方法としては、上記放射線源の管電圧を高める方法よりも本発明の放射線画像処理方法の方が優れている。

以下、上記放射線画像処理方法を実施する放射線画像処理装置について図１を参照してより具体的に説明する。

図１において、Ｘ線管１１には、Ｘ線用の高電圧電源装置１２が接続されている。この電源装置１２は曝射制御装置１３によって制御される。この曝射制御装置１３の制御により電源装置１２からＸ線管１１に高電圧が供給されると、Ｘ線管１１より放射線であるＸ線が発生する。

このＸ線は、検査台３２に横たえられた被写体（患者）３１に向けて照射され、被写体３１を透過したＸ線はグリッド１５を経て、上述の放射線固体検出器２１であるフラットパネルディテクタ（以下ＦＰＤ２１と省略する）に入射する。グリッド１５は、被写体３１によって散乱した散乱線を除去するためのもので、Ｘ線の吸収率が高い物質と低い物質とを一定間隔で交互に平行に並べて構成される。ここでは、鉛等のＸ線吸収率の高い金属の板を一定間隔で平行に並べたものを使用している（金属板の間の空間がＸ線吸収率の低い空気で満たされている）。この高吸収率板の延びる方向は図１の紙面の左右方向となっており、この高吸収率板の並ぶ方向が図１の紙面に直角な方向となっている。

ＦＰＤ２１は、半導体Ｘ線検出器であり、多数の検出画素が平面的にマトリックス状に並べられている。ＦＰＤ２１にＸ線が入射すると、その入射したＸ線量に応じてＦＰＤ２１の各検出画素に信号が蓄積され、読み出し部２２を経てその各画素ごとの信号が読み出され、それらの信号はＡ／Ｄ変換器２３を経てフレームメモリ２４に送られ記憶される。

ＣＰＵ２８は、曝射制御装置１３を介してＸ線の曝射のタイミング、曝射時間の長さを制御する。

被写体３１の放射線像である高圧画像と低圧画像とを得るときには、Ｘ線管１１から、互に異なるタイミングで互いにエネルギ分布の異なるＸ線がそれぞれ発せられる。

上記互いにエネルギ分布の異なるＸ線は、上記Ｘ線管１１の管電圧を違えることにより発生させることができる。上記互いにエネルギ分布の異なるＸ線は、上述の図３中の主にＲ１で示される領域（高圧側）のエネルギを有する高エネルギＸ線と、図３中の主にＲ２で示される領域（低圧側）のエネルギを有する低エネルギＸ線とからなるものである。

例えば、上記高圧画像を取得するときの放射線撮影は、管電圧１２０ＫｅＶ、放射線量０．１６ｍＧ（ミリグレイ）相当の撮影条件で行う。上記低圧画像を取得するときの放射線撮影は、管電圧６０ＫｅＶ、放射線量０．０２ｍＧ相当の撮影条件で行う。

上記Ｘ線管１１から発せられ被写体３１を透過した高エネルギＸ線が入射したＦＰＤ２１からは上記被写体３１の高圧画像を表す信号が読み出され、それらの信号はＡ／Ｄ変換器２３を経てフレームメモリ２４に送られ記憶される。

上記高エネルギＸ線が発せられた後、例えば０．１秒後に、Ｘ線管１１から発せられ被写体３１を透過した低エネルギＸ線が入射したＦＰＤ２１からは、上記被写体３１の低圧画像を表す信号が読み出され、それらの信号は上記と同様にＡ／Ｄ変換器２３を経てフレームメモリ２４に送られ記憶される。

上記のようにしてフレームメモリ２４に記憶された上記被写体３１の高圧画像と低圧画像は、画像処理部２５に入力される。ここで、上記高圧画像と低圧画像とが入力された画像処理部２５では、既に説明したように、上記高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により被写体３1の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、上記骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と上記被写体３１の放射線撮影に用いた放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように両画像に加重加算処理を施して、特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成する。

上記高圧画像と低圧画像の放射線撮影を行うために備えられた、Ｘ線管１１、高電圧電源装置１２、曝射制御装置１３、検査台３２、放射線固体検出器２１等が画像取得手段を構成するものである。また、画像処理部２５は画像形成手段に対応するものである。そして、上記画像取得手段および画像形成手段等が上記放射線画像処理装置の構成要素となる。

また、上記画像処理部２５は、上記高圧画像と骨部画像、高圧画像と軟部画像、低圧画像と骨部画像、および低圧画像と軟部画像の各組み合わせのうちのいずれかの組画像を用い、特定の放射線検出器と上記被写体３１の放射線撮影に用いた放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように両画像に加重減算処理を施して、特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成するものとしてもよい。

ここで、上述の骨部画像と軟部画像とを用いた加重加算処理は、例えば、高圧画像または低圧画像から骨部画像を差し引く加重減算処理や、高圧画像または低圧画像から軟部画像を差し引く加重減算処理等と等価である。

上記放射線画像処理装置において、上記加重加算処理や加重減算処理における重み付けは、放射線撮影に用いられるＸ線管球と放射線検出器との各組合せ毎に定めるようにしてもよい。また、上記加重加算処理や加重減算処理における重み付けは、上記放射線画像処理装置の外部からの指令によって定めるようにしてもよい。

上記のように画像処理部２５では、高圧画像、低圧画像、骨部画像、軟部画像のうちの２種類以上の画像を用いた加重加算処理や加重減算処理により、特定の放射線検出器、ここでは、希土類蛍光体シートを用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成する。

上記のようにしてコントラストバランスが補償された放射線画像は、画像モニター装置２７に伝送され表示される。

なお、本発明の放射線画像処理装置の機能を実行するためのプログラムをパソコンにインストールし、パソコンにおいて上記実施形態と同様の作用を実行させることが可能である。すなわち、上記実施の形態の放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが本発明のプログラムに該当する。

上記の説明はこの発明の実施の形態に関するものであって、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、具体的な構成などは種々に変更できることはもちろんである。

本発明の実施の形態による放射線画像処理方法を実施する放射線像撮影読取装置の概略構成を示す概念図 放射線画像処理方法における処理の流れを示す図 各放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性を示す図

符号の説明

２１ 第１の放射線検出器
３１ 被写体
５０ 高圧画像
５２ 低圧画像
５４ 加重減算処理
５６ 骨部画像
５８ 軟部画像
６０ 加重加算処理
６２ 放射線画像

Claims (11)

1. 互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得、
   該高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、
   その後、前記骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記両画像に加重加算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成することを特徴とする放射線画像処理方法。
2. 前記特定の放射線検出器が、フィルム・スクリーン法で用いられる希土類蛍光体を積層した希土類蛍光体シートであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理方法。
3. 前記第１の放射線検出器が、セレン板を配置した放射線固体検出器であり、
   前記加重加算処理が、前記骨部画像の重み付けを前記軟部画像の重み付けよりも小さく定めたものであることを特徴とする請求項２記載の放射線画像処理方法。
4. 前記第１の放射線検出器が、蓄積性蛍光体を積層した蓄積性蛍光体シートであり、
   前記加重加算処理が、前記骨部画像の重み付けを前記軟部画像の重み付けよりも小さく定めたものであることを特徴とする請求項２記載の放射線画像処理方法。
5. 前記被写体が、生体組織の胸部であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の放射線画像処理方法。
6. 前記低圧画像の放射線撮影に用いられる放射線の線量が前記高圧画像の放射線撮影に用いられる放射線の線量よりも小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の放射線画像処理方法。
7. 前記加重加算処理における重み付けが、前記放射線撮影に用いられるＸ線管球と放射線検出器との各組合せ毎に定められるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の放射線画像処理方法。
8. 前記加重加算処理における重み付けが、前記放射線画像処理方法を実施する装置の外部からの指令によって定められるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の放射線画像処理方法。
9. 互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得、
   該高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、
   その後、前記高圧画像と骨部画像、前記高圧画像と軟部画像、前記低圧画像と骨部画像、および前記低圧画像と軟部画像の各組み合わせのうちのいずれかからなる組画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記組画像に加重減算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成することを特徴とする放射線画像処理方法。
10. 互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得る画像取得手段と、
    該高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成し、その後、前記骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記両画像に加重加算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。
11. 互いにエネルギ分布の異なる放射線と第１の放射線検出器を用いた被写体の放射線撮影により該被写体の高圧画像と低圧画像とを得る手順と、
    該高圧画像と低圧画像を用いた加重減算処理により前記被写体の骨部を表す骨部画像と軟部を表す軟部画像とを形成する手順と、
    前記骨部画像と軟部画像を用いて、特定の放射線検出器と前記第１の放射線検出器の放射線エネルギ吸収特性の相違により生じる骨部と軟部のコントラストバランスの違いを補償するように前記両画像に加重加算処理を施して、前記特定の放射線検出器を用いて得られる放射線画像と同等の骨部と軟部のコントラストバランスを有する放射線画像を形成する手順とを実行する放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images