JP2009244739A - 放射線画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線変換パネルに対する読取部の相対的な移動速度の変動に起因する走査ムラを速やかに補正し、放射線変換パネルから高精度な放射線画像データを読み取ることのできる放射線画像読取装置を提供する。
【解決手段】マンモグラフィ装置１０は、読取光源部３４の主走査方向（読取光源部３４の長手方向）に読み取られる放射線画像データＤｉのデータ列Ｑｉｒを順次取得する。また、第１コンソール１０８は、データ列Ｑｉｒ毎に設定される補正値（濃度偏差ΔＣ２）を用いて、各放射線画像データＤｉの副走査方向（主走査方向と垂直な方向）の走査ムラを補正する。これにより、主走査方向の個々の放射線画像データＤｉに対し異なる補正値を用いて走査ムラを補正する場合と比べて処理負担が軽減し、迅速に走査ムラを補正することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、被写体を透過した放射線を検出し放射線画像データとして記録する放射線変換パネルに対して、主走査方向に前記放射線画像データの列を読み取る読取部と、前記放射線変換パネルに対して前記読取部を前記主走査方向に垂直な副走査方向に相対移動させる移動走査機構と、を有する放射線画像読取装置であって、特に、前記移動走査機構による前記読取部の相対的な移動により前記放射線画像データに生じるムラを補正することを可能とする放射線画像読取装置に関する。

医療分野において、被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線を放射線変換パネルに導いて放射線画像を撮影する撮影装置が広汎に使用されている。

上記のような放射線変換パネルとして、蛍光体に放射線画像データとしての放射線エネルギを蓄積し、読取光（励起光）を照射することで放射線画像データを輝尽発光光として取り出すことのできる蓄積性蛍光体パネルが知られている。

また、診断精度向上や被写体に対する放射線被曝量を低減させることのできる放射線変換パネルとして、放射線エネルギを電荷情報として蓄積し、読取光を照射することで電荷情報を電気信号として読み出すことのできる固体撮像素子を用いた放射線変換パネル（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）が開発されている（例えば、特許文献１）。

上記のように、読取光を照射することにより放射線画像データを読み出す放射線変換パネルでは、放射線変換パネルに対する読取光源部の相対的な移動速度の変動に起因して放射線画像にムラ（以下、「走査ムラ」と称する。）が発生することが知られており、この走査ムラを抑制する技術が既に種々提案されている（例えば、特許文献２〜４）。

特許文献２〜４に開示された技術では、蓄積性蛍光体パネルに対する読取光源部の走査ムラを抑制するため、例えば、読取光源部を移動させる平ベルトを改良して伝達トルク変動を低減させ、読取光源部を移動させるための駆動モータを制御して、その回転速度変動を低減させ、あるいは、読取光源部の固有振動数を調整して共振を防ぐ、といった手段を採用している。

特開２００４−１５４４０９号公報 特開２００３−２８０１２１号公報 特開２００５−２２１５４４号公報 特開２００２−３５４２０４号公報

しかしながら、ＦＰＤの場合、蓄積性蛍光体パネルに比較して検出される放射線画像データの信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が高いため、より小さな走査ムラでも視認されてしまう。更に、固体撮像素子に蓄積されている電荷情報には放射線画像データ以外の成分も含まれているため、蓄積性蛍光体パネルに比較して読取光源部の走査速度変動に対して走査ムラがより敏感に発生してしまうという問題がある。すなわち、ＦＰＤでは、オフセット電荷（無曝射でも発生する電荷）が存在するため、ＦＰＤに蓄積される総電荷量には、放射線の曝射で発生する電荷に加え、オフセット電荷も含まれている。走査ムラの濃度変動幅は総電荷量に比例するため、オフセット電荷が存在しない場合と比較して、同じ走査速度変動であっても走査ムラ濃度変動幅がより大きくなる。

一方、特許文献２〜４に開示された技術を利用して走査ムラをさらに低減させるためには、読取光源部の走査速度変動を抑制するための機構の改良、モータ制御回路の高機能化等の対策が必要であり、これらによってコストが著しく高騰してしまう問題が発生する。

なお、ＦＰＤだけでなく、従来の塗布式よりもＳ／Ｎ比が高い蒸着式の蓄積性蛍光体パネルを用いたＣＲ（Computed Radiography）や、撮影部が回転するＵアーム型ＣＲ、装置に大きな振動が加わる車載型ＣＲでも、走査速度変動に対し敏感にムラが発生する、もしくは走査速度変動の抑制が困難であるため、同様の課題がある。

この発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、放射線変換パネルに対する読取部の相対的な移動速度の変動に起因する走査ムラを速やかに補正し、放射線変換パネルから高精度な放射線画像データを読み取ることのできる放射線画像読取装置を提供することを目的とする。

この発明に係る放射線画像読取装置は、被写体を透過した放射線を検出し放射線画像データとして記録する放射線変換パネルに対して、主走査方向に前記放射線画像データの列を読み取る読取部と、前記放射線変換パネルに対して、前記読取部を前記主走査方向に垂直な副走査方向に相対移動させる移動走査機構と、前記主走査方向に読み取られる前記放射線画像データの列毎に設定される補正値を用いて、前記放射線画像データの前記副走査方向の走査ムラを補正する走査ムラ補正手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、主走査方向に読み取られる放射線画像データの列毎に設定される補正値を用いて、放射線画像データの走査ムラを補正する。これにより、主走査方向の個々の放射線画像データに対し異なる補正値を用いて走査ムラを補正する場合と比べて処理負担が軽減し、迅速に走査ムラを補正することができる。

前記読取部は、前記放射線画像データの読み取りに加えて、前記放射線画像データに生じた前記走査ムラを検出するための参照データを、前記放射線画像データが記録されていない領域から読み取り、前記走査ムラ補正手段は、前記参照データに基づいて前記放射線画像データの走査ムラを補正してもよい。これにより、放射線画像読取装置に衝撃が加えられたような場合、参照データには放射線画像データと同様の走査ムラが生ずることとなる。従って、参照データに生じた走査ムラを用いることにより、放射線画像データに生じた衝撃等による予測できない走査ムラを除去することが可能となる。

或いは、前記走査ムラ補正手段は、前記放射線変換パネルに対する前記読取部の相対的な位置に応じて予め設定しておいた前記補正値を用いて前記放射線画像データの前記走査ムラを補正してもよい。放射線変換パネルに対する読取部の走査は、基本的に、読取部の相対的な位置に応じて速度の再現性がある。このため、読取部の相対的な位置に応じて補正値を予め設定しておくことにより、実際の走査時に簡易に補正値を決定することが可能となる。その結果、走査ムラの補正を迅速且つ簡易に行うことができる。

前記放射線画像読取装置は、さらに、回転駆動される２つの歯付きプーリと、これらの歯付きプーリに噛合する２本の歯付きベルトを備え、前記読取部は、前記主走査方向に延在し、前記放射線変換パネルに対して読取光を照射することで前記放射線画像データを読み取るライン光源を備え、前記ライン光源の両端部を前記２つの歯付きプーリを介し前記２本の歯付きベルトで牽引することにより、前記ライン光源を前記放射線変換パネルに対して前記副走査方向に移動させることが好ましい。歯付きプーリと歯付きベルトとの間では、歯の噛合により駆動力が伝達されるため、両者の間には、原理的にスリップが生じない。このため、歯付きベルトに発生する振動が規則的となり、この振動による走査ムラの補正が容易となる。さらに、振動を抑制するのではなく、補正によって走査ムラを低減させるため、走査速度変動が許容され、走査速度の変動抑制のために各部品を重くしたり慣性を大きくしたりする必要がなくなる。その結果、部品の軽量化及び低コスト化を実現可能である。

上記において、前記放射線画像読取装置は、前記２つの歯付きプーリが両端部に固着された回転軸部を備え、前記回転軸部では、前記各歯付きプーリの歯の位相が前記回転軸部の回転軸方向から見て揃えられていることが好ましい。これにより、２本の歯付きベルトの歯の位相が揃っている場合、その状態でライン光源の両端を牽引可能となる。このため、２本の歯付きベルトの間に速度の相違が生じることがない。

また、各歯付きプーリを回転軸部に固定する固定部材の位置が揃っている場合、各歯付きプーリが回転軸部に固定される位置が一致する。従って、回転軸部の中心に対する各歯付きプーリの偏心状態が一致することとなる。このため、回転軸部に対する各歯付きプーリの偏心に起因する各歯付きベルトの走査速度のずれが生じにくくなる。その結果、放射線画像データの列毎に行う走査ムラの補正の効果を一層向上させることが可能である。

この発明によれば、主走査方向に読み取られる放射線画像データの列毎に設定される補正値を用いて、放射線画像データの副走査方向の走査ムラを補正する。これにより、主走査方向の個々の放射線画像データに対し異なる補正値を用いて走査ムラを補正する場合と比べて処理負担が軽減し、迅速に走査ムラを補正することができる。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る放射線画像読取装置の一部を構成するマンモグラフィ装置１０の斜視説明図である。

マンモグラフィ装置１０は、立設状態に設置される基台１２と、基台１２の略中央部に配設された旋回軸１４に固定されるアーム部材１６と、被写体１８の撮影部位であるマンモ（乳房）２０（図２参照）に対して放射線Ｘ（記録用電磁波、図２参照）を照射する放射線源（不図示）を収容し、アーム部材１６の一端部に固定される放射線源収容部２２と、該放射線源収容部２２に対向配置されて、アーム部材１６の他端部に固定される撮影台２４と、前記撮影台２４に対してマンモ２０を押圧して保持する圧迫板２６とを備える。

放射線源収容部２２及び撮影台２４が固定されたアーム部材１６は、旋回軸１４を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体１８のマンモ２０に対する撮影方向が調整可能に構成される。圧迫板２６は、アーム部材１６に連結された状態で放射線源収容部２２及び撮影台２４間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。

また、基台１２には、マンモグラフィ装置１０によって検出された被写体１８の撮影部位、撮影方向等の撮影情報、被写体１８のＩＤ情報等の情報を表示するとともに、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部２８が配設される。

図２は、マンモグラフィ装置１０における撮影台２４の内部構成を示す一部縦断要部説明図であり、撮影台２４及び圧迫板２６の間に被写体１８の撮影部位であるマンモ２０を配置した状態を示す。

撮影台２４を構成する筐体３０の内部には、放射線源収容部２２に内蔵された放射線源から出力された放射線Ｘに基づいて撮影された放射線画像データＤｉを蓄積し、電気信号として出力する平面型の放射線変換パネル３２と、放射線変換パネル３２にライン状の読取光を照射し、放射線変換パネル３２に蓄積記録された放射線画像データＤｉを発生させる読取光源部３４（ライン光源）と、放射線変換パネル３２に消去光を照射する消去光源部３６とが収容される。読取光源部３４は、移動走査機構３８によって図２の面と直交する方向（図１の矢印Ｃ方向）に移動走査するように構成される。

放射線変換パネル３２は、直接変換方式且つ光読出方式の固体検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）であって、例えば、特許文献１に記載のものを用いることができる。放射線変換パネル３２では、マンモ２０を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像データＤｉを静電潜像として蓄積し、読取光源部３４からの読取光により走査されることで、静電潜像に応じた電荷情報を電流として発生する。

また、図３に示すように、放射線変換パネル３２には、マンモ２０の放射線画像データＤｉが記録される画像データ記録領域４０と、マンモ２０の放射線画像データＤｉが記録されることのない放射線遮蔽領域４２とが形成されている。放射線遮蔽領域４２は、放射線画像データＤｉに生じた走査ムラを検出するための参照データＤｒが蓄積される領域である。放射線遮蔽領域４２の表面には、放射線遮蔽材が配置されており、放射線遮蔽領域４２に放射線Ｘが照射されても放射線画像データＤｉは記録されない。このため、放射線遮蔽領域４２に蓄積される参照データＤｒは、基本的に、放射線Ｘの照射量がゼロのときの濃度を示すが、後述するように、移動走査機構３８の走査により走査ムラの成分を含むこととなる。放射線遮蔽領域４２は、マンモ２０の領域と重ならないように、読取光源部３４の副走査方向（図３の矢印Ｃ方向）に平行かつ反胸壁側に延在している。

図４は、読取光源部３４及び移動走査機構３８の一例を示す。移動走査機構３８は、モータ５０と、第１プーリ５２と、第１搬送ベルト５４と、第２プーリ５６と、第１回転軸部５８と、２つの第３プーリ６０ａ、６０ｂと、歯付きベルトである２本の第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂと、２つの第４プーリ６４ａ、６４ｂと、第２回転軸部６６と、互いに平行な２本のガイド部６８ａ、６８ｂとを備える。第１搬送ベルト５４は、モータ５０の出力軸５０ａに連結固定された第１プーリ５２と、第１回転軸部５８に連結固定された第２プーリ５６とにより駆動される。また、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂは、セットビス７０（図６Ｂ）により第１回転軸部５８に連結固定された第３プーリ６０ａ、６０ｂと、セットビス７０により第２回転軸部６６に連結固定された第４プーリ６４ａ、６４ｂとにより駆動される。さらに、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂには、読取光源部３４の両端に設けられた連結部７２が連結固定されている。ガイド部６８ａ、６８ｂは、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂに平行に配置されており、読取光源部３４の両端に設けられた連結部７２を摺動自在に支持する。これにより、モータ５０で発生した駆動力は、第１プーリ５２、第１搬送ベルト５４、第２プーリ５６、第１回転軸部５８及び第３プーリ６０ａ、６０ｂを介して第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂに伝達される。その結果、連結部７２を介して読取光源部３４は、副走査方向（矢印Ｃ方向）に移動可能となる。

図５Ａは、第３プーリ６０ａ、６０ｂ及び第２搬送ベルト６２ａの接合部を示し、図５Ｂは、図５Ａの接合部の一部拡大図を示す。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第３プーリ６０ａには、複数の歯８０が等間隔に形成されている。第３プーリ６０ｂ及び第４プーリ６４ａ、６４ｂにも歯８０が同様に形成されている。また、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂには、第３プーリ６０ｂ及び第４プーリ６４ａ、６４ｂに形成された歯８０と同一の間隔からなる複数の歯８２が等間隔に形成されている。第３プーリ６０ｂと第２搬送ベルト６２ｂの間、第４プーリ６４ａ、６４ｂと第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂの間も同様に、複数の歯８０と複数の歯８２が噛合している。

図６Ａに示すように、２つの第３プーリ６０ａ、６０ｂは、第１回転軸部５８に対し、歯８０の位相を揃えて固定されている。すなわち、第１回転軸部５８の回転軸Ｙの方向から見たとき、一方の第３プーリ６０ａの歯８０の位置と、他方の第３プーリ６０ｂの歯８０の位置とが一致するように２つの第３プーリ６０ａ、６０ｂが第１回転軸部５８に固定されている。

また、図６Ｂに示すように、２つの第３プーリ６０ａ、６０ｂは、第１回転軸部５８に対し、セットビス７０の位置を揃えて固定されている。すなわち、第１回転軸部５８の回転軸Ｙの方向から見たとき、一方の第３プーリ６０ａを固定するセットビス７０の位置と、他方の第３プーリ６０ｂを固定するセットビス７０の位置とが一致するように２つの第３プーリ６０ａ、６０ｂが第１回転軸部５８に固定されている。

さらに、図６Ｃに示すように、一方の第３プーリ６０ａが固定される位置における第１回転軸部５８の中心Ｏ１と、他方の第３プーリ６０ｂが固定される位置における第１回転軸部５８の中心Ｏ２とがずれないように調整されている。すなわち、中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想直線と、この仮想直線と交わる第３プーリ６０ａ、６０ｂの面とが垂直となるように調整されている。

図７に示すように、マンモグラフィ装置１０は、放射線画像撮影システム１００の一部を構成する。放射線画像撮影システム１００は、病院内の医療事務処理を管理する医事情報システム１０２（ＨＩＳ：Hospital Information System）と、ＨＩＳ１０２の管理下において、放射線科での放射線画像の撮影処理を管理する放射線科情報システム１０４（ＲＩＳ：Radiology Information System）と、医師による診断読影を行うためのビューア１０５と、放射線科の撮影室に隣接する処理室に設置され、仕様の異なる各種撮影装置を管理制御するホストコンソール１０６と、前記処理室に設置され、特定の撮影装置を管理制御する第１コンソール１０８（走査ムラ補正手段）及び第２コンソール１１０と、第１コンソール１０８により制御される第１撮影装置としての前記マンモグラフィ装置１０と、第２コンソール１１０により制御される第２撮影装置としての立位撮影装置１１２とを備え、これらが院内ネットワーク１１４によって相互に接続されている。立位撮影装置１１２としては、例えば、特許文献３に記載のものを用いることができる。院内ネットワーク１１４には、必要に応じてさらに他のコンソール、撮影装置等を接続することができる。

本実施形態の放射線画像読取装置は、マンモグラフィ装置１０及び第１コンソール１０８から構成される。マンモグラフィ装置１０で取得された放射線画像データＤｉは、院内ネットワーク１１４を介して第１コンソール１０８に送信可能である。また、第１コンソール１０８は、マンモグラフィ装置１０から受信した放射線画像データＤｉに対して走査ムラ補正処理を実施することにより、放射線画像データＤｉに含まれる走査ムラを補正することが可能である。走査ムラ補正処理については後述する。

次に、読取光源部３４による放射線画像データＤｉの読取処理及びその後の走査ムラ補正処理について説明する。

図８には、本実施形態のマンモグラフィ装置１０及び第１コンソール１０８を用いて放射線画像データＤｉを取得し、走査ムラ補正処理をするためのフローチャートが示されている。

ステップＳ１において、マンモグラフィ装置１０は、第１コンソール１０８からの指令に応じて、放射線Ｘを照射し、放射線画像を撮影する。その結果、放射線変換パネル３２の画像データ記録領域４０（図３）に静電潜像としての放射線画像データＤｉが蓄積される。なお、放射線変換パネル３２の放射線遮蔽領域４２では、放射線Ｘが遮蔽されるため、放射線画像データＤｉは蓄積されない。

ステップＳ２において、マンモグラフィ装置１０は、移動走査機構３８により放射線変換パネル３２に対して読取光源部３４を走査させ、放射線変換パネル３２の画像データ記録領域４０から放射線画像データＤｉを読み取り、放射線遮蔽領域４２から参照データＤｒを読み取る。すなわち、読取光源部３４から読取光を放射線変換パネル３２に照射し、読取光が照射された放射線変換パネル３２の矢印Ｄ方向（主走査方向）の部位のうち、画像データ記録領域４０に蓄積された電荷情報が放射線画像データＤｉの列として読み取られ、放射線遮蔽領域４２に蓄積された電荷情報がオフセットデータである参照データＤｒとして読み取られる（以下、放射線画像データＤｉ、参照データＤｒを「データ列Ｑｉｒ」とも称する。）。次いで、移動走査機構３８により読取光源部３４が主走査方向と垂直な矢印Ｃ方向（副走査方向）に１画素分移動され、次のデータ列Ｑｉｒを読み取る。このような読取動作を画像データ記録領域４０及び放射線遮蔽領域４２の全範囲に対して行う。なお、１つのデータ列Ｑｉｒに含まれる参照データＤｒは１つであってもよいが、平均値の利用等を目的として複数であってもよい。

上記のような読取動作の際、放射線画像データＤｉ及び参照データＤｒには、読取光源部３４の走査速度Ｖ［ｍｍ／秒］の平均速度に対する変化量ΔＶ［%］（以下、「速度変化量ΔＶ」とも称する。）に応じて走査ムラの成分が入り込んでしまうことがわかっている。より詳細には、第２搬送ベルト６２ａの走査速度Ｖ１の速度変化量ΔＶ１と、第２搬送ベルト６２ｂの走査速度Ｖ２の速度変化量ΔＶ２とに応じて走査ムラが発生する。すなわち、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂの走査速度Ｖ１、Ｖ２が微細に変化することにより、読取光源部３４による読取光の副走査方向に対する単位時間当たりの照射範囲も微細に変化する。その結果、同一の放射線量が照射された画像データ記録領域４０であっても、読み取られた放射線画像データＤｉの濃度Ｃ１が相違し（濃度偏差ΔＣ１）、この相違が所定の範囲を外れると、利用者には、走査ムラとして認識されるようになる。

前記濃度偏差ΔＣ１は、実測値である濃度Ｃ１と、理想濃度Ｃｉ１（速度変化量ΔＶ１がゼロのときに画像データ記録領域４０から得られ、走査ムラの成分を含んでいない濃度Ｃ１）との差として定義される。濃度偏差ΔＣ１は、放射線画像データＤｉに発生している走査ムラを示す。なお、濃度Ｃ１は、放射線Ｘの照射量に応じた放射線画像の濃度を示し、被写体１８が放射線Ｘを吸収する程、放射線変換パネル３２に照射される放射線Ｘの量は少なくなり、その結果、濃度Ｃ１は低くなるものとする。また、本実施形態では、参照データＤｒの濃度Ｃ２にも、放射線画像データＤｉと同様の相違（濃度偏差ΔＣ２）が発生する。前記濃度偏差ΔＣ２は、実測値としての濃度Ｃ２と、基準データＤｓ（放射線遮蔽領域４２から得られる参照データＤｒであって、走査ムラの成分を含んでいないもの）の濃度Ｃｓとの差として定義される。濃度偏差ΔＣ２は、参照データＤｒに発生している走査ムラを示す。また、基準データＤｓの濃度Ｃｓは、サンプル品を用いて実際に測定値を得る等の方法により予め設定しておく、もしくは実測濃度Ｃ２から走査ムラ周波数成分を除去する等の方法で得ることができる。

速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２が大きくなる程、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂと共に移動する読取光源部３４が単位時間当りに走査する範囲の変動は大きくなるため、濃度偏差ΔＣ１、ΔＣ２は大きくなる。反対に、速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２が小さくなる程、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂと共に移動する読取光源部３４が単位時間当りに走査する範囲の変動は小さくなるため、濃度偏差ΔＣ１、ΔＣ２は小さくなる。

ステップＳ３において、マンモグラフィ装置１０は、読み取ったデータ列Ｑｉｒ（放射線画像データＤｉ及び参照データＤｒ）を第１コンソール１０８に対して送信する。

ステップＳ４において、第１コンソール１０８は、データ列Ｑｉｒ毎に、濃度偏差ΔＣ２（参照データＤｒの濃度Ｃ２と基準データＤｓの濃度Ｃｓとの差）を算出する。なお、濃度偏差ΔＣ２の算出に用いる参照データＤｒは、１つのデータ列Ｑｉｒに含まれる参照データＤｒが１つであれば、その参照データＤｒがそのまま用いられる。１つのデータ列Ｑｉｒに含まれる参照データＤｒが複数であれば、例えば、これらの参照データＤｒの平均値が用いられる。

ステップＳ５において、第１コンソール１０８は、データ列Ｑｉｒ毎に、各放射線画像データＤｉの濃度Ｃ１から、ステップＳ４で算出した濃度偏差ΔＣ２を差し引いて補正濃度Ｃ１ｃを算出する。

ステップＳ４、Ｓ５の処理を合わせて「走査ムラ補正処理」と称する。

続くステップＳ６において、第１コンソール１０８は、補正濃度Ｃ１ｃに基づく放射線画像を表示装置１０８ａ（図７）に表示する。

次に、本実施形態と、特許文献１〜４を参考にした比較例とを比較する。この比較例は、上記実施形態の移動走査機構３８と同様の機構を備える。但し、第３プーリ６０ａ、６０ｂには歯８０が形成されておらず、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂには歯８２が形成されていない。すなわち、比較例の第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂは、歯付きベルトではなく、いわゆる平ベルトである。従って、左右独立にスリップ挙動を示すおそれがある。また、比較例では、放射線変換パネル３２に放射線遮蔽領域４２は設けられていない。このため、比較例では、参照データＤｒは用いられない。

図９には、比較例における第２搬送ベルト６２ａの速度変化量ΔＶ１＿Ｃ［％］と、第２搬送ベルト６２ｂの速度変化量ΔＶ２＿Ｃ［％］とが示されている。図１０には、図９の速度変化量ΔＶ１＿Ｃに対応して放射線画像データＤｉに発生する濃度偏差ΔＣ１＿Ｃ（実測値としての濃度Ｃｃ１と理想濃度Ｃｃｉ１の差）と、図９の速度変化量ΔＶ２＿Ｃに対応して放射線画像データＤｉに発生する濃度偏差ΔＣ２＿Ｃ（実測値としての濃度Ｃｃ２と基準データＤｓの濃度Ｃｓとの差）とが示されている。

図９に示されているように、比較例では、速度変化量ΔＶ１＿Ｃ、ΔＶ２＿Ｃの波形はばらばらである。それにもかかわらず放射線画像データＤｉの走査ムラが認識されないようにするため、比較例では、走査ムラが認識されない範囲Ｒ１内に速度変化量ΔＶ１＿Ｃ、ΔＶ２＿Ｃを制限している。これにより、図１０に示される濃度偏差ΔＣ１＿Ｃ、ΔＣ２＿Ｃはいずれも、走査ムラが認識されない範囲Ｒ２内に収められている。

なお、前述のようにＦＰＤは蓄積性蛍光体パネルと比較してＳ／Ｎ比が高く走査ムラが視認され易いため、Ｒ１やＲ２はより小さい範囲となる。

図１１には、走査ムラが簡略的に表されている比較例の放射線画像が示されている。図１１における直線は、放射線画像データＤｉ全体の濃度偏差ΔＣ＿Ｃの各ピークと各ボトムを簡略的に示している。図１１では、直線の向きがそれぞればらばらであり、図３の矢印Ｄ方向（主走査方向）に対する走査ムラは不規則に生じている。このため、比較例では、上述した走査ムラ補正処理を実施することが困難である。また、比較例では、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂとして平ベルトを用いていることによるスリップが生じるため、主走査方向に出現する走査ムラに再現性がない。

図１２には、上記実施形態における第２搬送ベルト６２ａの速度変化量ΔＶ１と第２搬送ベルト６２ｂの速度変化量ΔＶ２とが示されている。図１３には、図１２の速度変化量ΔＶ１に対応して放射線画像データＤｉに発生する濃度偏差ΔＣ１（実測値としての濃度Ｃ１と理想濃度Ｃｉ１の差）と、図１２の速度変化量ΔＶ２に対応して参照データＤｒに発生する濃度偏差ΔＣ２（実測値としての濃度Ｃ２と基準データＤｓの濃度Ｃｓとの差）と、走査ムラ補正処理により得られた補正濃度偏差ΔＣ１ｃが示されている。補正濃度偏差ΔＣ１ｃは、濃度偏差ΔＣ１と濃度偏差ΔＣ２の差として定義される（ΔＣ１ｃ＝ΔＣ１−ΔＣ２）。

図１２に示されているように、本実施形態では、速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２の波形は略同一である。これは、例えば、次の理由による。

すなわち、本実施形態の移動走査機構３８では、歯８０が形成された第３プーリ６０ａ、６０ｂ及び第４プーリ６４ａ、６４ｂを用いて、歯８２が形成された第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂを駆動する。歯８０と歯８２とが噛合することから、両者の間にはスリップが生じない。このため、両者の接触により生じる振動周期は一定となり、速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２の波形は同一となる。

さらに、本実施形態では、２つの第３プーリ６０ａ、６０ｂは、歯８０の位相を揃えて第１回転軸部５８に対して固定されている（図６Ａ参照）。また、２つの第３プーリ６０ａ、６０ｂは、第１回転軸部５８に対し、セットビス７０の位置を揃えて固定されている（図６Ｂ参照）。さらに、一方の第３プーリ６０ａが固定される位置における第１回転軸部５８の中心Ｏ１と、他方の第３プーリ６０ｂが固定される位置における第１回転軸部５８の中心Ｏ２とがずれないように調整されている（図６Ｃ参照）。これらのため、速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２の波形はさらに同一形状と成り易く、且つ位相差が生じにくくなる。

なお、本実施形態では、上述した走査ムラ補正処理を行うため、速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２を、走査ムラが認識される範囲Ｒ１内に収める必要がない。このため、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂとして歯付きベルトを用いることに伴う速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２の増大を許容することができる。

念のため、歯付きベルトを用いることによる速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２の増大について説明しておくと、第３プーリ６０ａ、６０ｂ及び第４プーリ６４ａ、６４ｂと第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂとの間では、歯８０と歯８２の噛合を介して駆動力を伝達する。このため、歯８０が歯８２と噛合する際には、歯８０の側面８４や頂面８６（図５Ｂ）が、歯８２の側面８８や底面９０と接触したときに第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂが大きく振動する。その結果、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂを平ベルトにする場合と比べて、速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２が増大し易い。

本実施形態では、速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２が図１２のような波形となることにより、放射線画像データＤｉに発生する濃度偏差ΔＣ１の波形の一部と、参照データＤｒに発生する濃度偏差ΔＣ２の波形の一部は、走査ムラが認識されない範囲Ｒ２から外れてしまう（図１３参照）。しかし、濃度偏差ΔＣ１、ΔＣ２が略等しいことから、走査ムラ補正処理を行うと、濃度偏差ΔＣ１は、補正濃度偏差ΔＣ１ｃに補正され、その波形はすべて範囲Ｒ２内に収まる（図１３参照）。

図１４Ａは、走査ムラ補正処理前の本実施形態の放射線画像を簡略的に示し、図１４Ｂは、走査ムラ補正処理後の本実施形態の放射線画像を簡略的に示す。図１４Ａにおける直線は、放射線画像データＤｉ全体の濃度偏差ΔＣの各ピークと各ボトムを簡略的に示す。本実施形態では、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂを用いていること等から、出現する走査ムラに再現性がある。図１４Ａから了解されるように、本実施形態では、濃度偏差ΔＣの各ピークと各ボトムが主走査方向（ラインセンサ４６と平行な方向）と平行に現れる。換言すると、画像データ記録領域４０の主走査方向に対する濃度偏差ΔＣ１と、放射線遮蔽領域４２の濃度偏差ΔＣ２とが略同一である。このため、上述した走査ムラ補正処理を実施して、画像データ記録領域４０の濃度Ｃ１から濃度偏差ΔＣ２を差し引くことにより、濃度Ｃ１から濃度偏差ΔＣ１を差し引くことと略等しくなる。従って、図１３に示すように画像データ記録領域４０の補正濃度Ｃ１ｃを許容範囲内に収め、図１４Ｂに示すように走査ムラを除去又は減少させることができる。

以上のように、上記実施形態では、読取光源部３４の主走査方向（図３の矢印Ｄ方向）に読み取られる放射線画像データＤｉのデータ列Ｑｉｒ毎に設定される濃度偏差ΔＣ２を用いて、走査ムラ補正処理を実施する。これにより、主走査方向の個々の放射線画像データＤｉに対し異なる補正値を用いて走査ムラを補正する場合と比べて処理負担が軽減し、迅速に走査ムラを補正することができる。

上記実施形態では、放射線画像データＤｉの読取りに加えて、放射線遮蔽領域４２から参照データＤｒを読み取り、参照データＤｒの濃度偏差ΔＣ２を算出し、第１コンソール１０８は、この濃度偏差ΔＣ２を用いて走査ムラ補正処理を実施する。マンモグラフィ装置１０の撮影台２４に衝撃が加えられたような場合、参照データＤｒには放射線画像データＤｉと同様の走査ムラが生ずることとなる。従って、参照データＤｒに生じた走査ムラを用いることにより、放射線画像データＤｉに生じた衝撃等による予測できない走査ムラを除去することが可能となる。

上記実施形態では、移動走査機構３８は、歯８０を有する第３プーリ６０ａ、６０ｂと、歯８０に噛合する歯８２を有する第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂを備え、読取光源部３４の両端を第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂで牽引することにより、読取光源部３４を放射線変換パネル３２に対して副走査方向に移動させる。第３プーリ６０ａ、６０ｂと第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂとの間では、歯８０と歯８２の噛合により駆動力が伝達されるため、両者の間には、原理的にスリップが生じない。このため、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂに発生する振動が規則的となり、この振動による走査ムラの補正が容易となる。さらに、振動を抑制するのではなく、補正によって走査ムラを低減させるため、補正しない場合にくらべてより大きな走査速度Ｖ１、Ｖ２の変動（速度変化量ΔＶ１、ΔＶ２）が許容され、走査速度Ｖ１、Ｖ２の変動抑制のために各部品を重くしたり慣性を大きくしたり寸法精度を上げたりする必要がなくなる。その結果、部品の軽量化及び低コスト化を実現可能である。

上記実施形態では、第１回転軸部５８では、第３プーリ６０ａ、６０ｂの歯８０の位相が回転軸Ｙ方向から見て揃えられ、第３プーリ６０ａ、６０ｂを第１回転軸部５８に固定するセットビス７０の位置が回転軸Ｙ方向から見て揃えられている。これにより、２本の第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂの歯８０の位相が揃った状態で読取光源部３４を牽引可能となる。このため、２本の第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂの走査速度Ｖ１、Ｖ２の間に相違が生じにくくなる。また、各第３プーリ６０ａ、６０ｂを第１回転軸部５８に固定するセットビス７０の位置も揃っているため、各第３プーリ６０ａ、６０ｂが第１回転軸部５８に固定される位置が一致する。従って、第１回転軸部５８の中心に対する各第３プーリ６０ａ、６０ｂの偏心状態が共通することとなる。このため、第１回転軸部５８に対する各第３プーリ６０ａ、６０ｂの偏心に起因する各第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂの走査速度Ｖ１、Ｖ２のずれが生じにくくなる。その結果、データ列Ｑｉｒ毎に行う走査ムラ補正処理の効果が一層向上する。

なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。

上記実施形態では、放射線画像読取装置としてマンモグラフィ装置１０と第１コンソール１０８の組合せを用いたが、これに限られない。例えば、マンモグラフィ装置１０をスタンドアロンで用いる構成も可能である。或いは、図７の立位撮影装置１１２と、この立位撮影装置１１２を制御する第２コンソール１１０との組合せであってもよい。

図１５は、蓄積性蛍光体パネルＰを用いた立位撮影装置１１２の内部構成を示す一部縦断要部説明図であり、図１６は、立位撮影装置１１２において、蓄積性蛍光体パネルＰを読取位置に配置した状態の斜視説明図である。

立位撮影装置１１２では、蓄積性蛍光体パネルＰが、図１５の実線で示す位置にあるとき、図３に示す放射線変換パネル３２の画像データ記録領域４０に対応する蓄積性蛍光体パネルＰの領域には、被写体１８を透過した放射線Ｘにより放射線画像データＤｉが記録される。また、図３に示す放射線変換パネル３２の放射線遮蔽領域４２に対応する蓄積性蛍光体パネルＰの領域には、被写体１８を透過しない放射線Ｘが直接照射されることで、参照データＤｒが記録される。

放射線画像データＤｉ及び参照データＤｒが記録された蓄積性蛍光体パネルＰは、移動機構１１６（図１６）により、図１５の点線で示す位置に移動される。そして、蓄積性蛍光体パネルＰに対し、レーザダイオード１１８ａ〜１１８ｘ及びＣＣＤラインセンサ１２０ａ〜１２０ｅを備える読取部１２２を副走査方向（図１５の矢印Ｅ方向）に移動させることにより、放射線画像データＤｉ及び参照データＤｒを読み取る。読取部１２２の副走査方向への移動は、２本のガイドレール１２４ａ、１２４ｂ、２本の搬送ベルト１２６ａ、１２６ｂ等を用いて行われる。詳細は、特許文献３に記載されているのでここでは省略する。

読み取られた放射線画像データＤｉ及び参照データＤｒは、第２コンソール１１０に送信され、マンモグラフィ装置１０の場合と同様にして、走査ムラの補正処理が行われる。

上記実施形態では、放射線遮蔽領域４２の副走査方向の全域から読み取った参照データＤｒを用いて放射線画像データＤｉを補正したが、これに限られない。例えば、放射線遮蔽領域４２の副走査方向の一部領域から読み取った参照データＤｒを副走査方向に繰返し展開することで、走査ムラ補正処理を行ってもよい。歯付きベルトと歯付きプーリの噛合、もしくはプーリの偏心によって発生する走査速度変動は、副走査方向に繰返し再現性がある。このため、放射線遮蔽領域４２の副走査方向の一部領域から読み取った参照データＤｒを副走査方向に繰返し展開することで、副走査方向全域の参照データＤｒを再現することが可能となる。その結果、補正に用いる参照データＤｒを減らせるため、走査ムラ補正処理を上記実施形態以上に迅速且つ簡易に行うことができる。

上記実施形態では、放射線遮蔽領域４２から読み取った参照データＤｒを用いて放射線画像データＤｉを補正したが、これに限られない。例えば、放射線変換パネル３２に対する読取光源部３４の相対的な位置に応じて補正値（濃度偏差）を設定しておき、この補正値を用いて走査ムラ補正処理を行ってもよい。放射線変換パネル３２に対する読取光源部３４の走査は、基本的に、読取光源部３４の相対的な位置に応じて走査速度Ｖの再現性がある。このため、読取光源部３４の相対的な位置に応じて補正値を予め設定しておくことにより、実際の走査時に簡易に補正値を決定することが可能となる。その結果、走査ムラ補正処理を迅速且つ簡易に行うことができる。

上記実施形態では、放射線画像データＤｉの濃度Ｃ１から参照データＤｒの濃度偏差ΔＣ２を差し引くことにより、放射線画像データＤｉを補正したが、これに限られない。例えば、参照データＤｒの濃度偏差ΔＣ２に応じた係数を濃度Ｃ１に乗算することにより、放射線画像データＤｉを補正することもできる。

上記実施形態では、２本の第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂにより放射線変換パネル３２に対して読取光源部３４を移動させたが、これに限られない。例えば、読取光源部３４を移動させる代わりに、放射線変換パネル３２を移動させる構成も可能である。或いは、電動アクチュエータにより読取光源部３４を移動させることもできる。或いは、ラックとピニオンを用いた構成を読取光源部３４の移動に用いることもできる。

上記実施形態では、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂを歯付きベルトとしたが、これに限られない。走査ムラ補正処理が可能な精度を実現可能であれば、例えば、平ベルトとすることもできる。また、図４では、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂを無端ベルトとして記載しているが、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂは、読取光源部３４の往復動作に用いるのみであるため、第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂを有端ベルトとし、その各端を結合部材で結合して、往復動作では、第３プーリ６０ａ、６０ｂ及び第４プーリ６４ａ、６４ｂと接触しない部分に配置して用いることもできる。

上記実施形態では、読取光源部３４の両端を第２搬送ベルト６２ａ、６２ｂで牽引したが、これに限られない。例えば、読取光源部３４の両端を等速で移動させることができれば、読取光源部３４の片側のみから牽引する構成も可能である。

本発明の一実施形態に係る放射線画像読取装置の一部を構成するマンモグラフィ装置の斜視説明図である。 図１に示すマンモグラフィ装置における撮影台の内部構成を示す一部縦断要部説明図である。 放射線変換パネルの画像データ記録領域と放射線遮蔽領域を簡易的に示す底面図である。 読取光源部及び移動走査機構の一例を示す斜視説明図である。 図５Ａは、前記移動走査機構の歯付きプーリと歯付きベルトの連結部を示す側面断面図である。図５Ｂは、図５Ａの一部拡大図である。 図６Ａは、２つの歯付きプーリの歯の位相を揃える処理の説明図である。図６Ｂは、２つの歯付きプーリを回転軸部に固定するセットビスの位置を揃える処理の説明図である。図６Ｃは、同一の回転軸部において、一方の歯付きプーリが固定される部位の中心と、他方の歯付きプーリが固定される部位の中心とを合わせる処理の説明図である。 前記マンモグラフィ装置が包含される放射線画像撮影システムの模式的構成図である。 本実施形態において、放射線画像データを取得し、走査ムラ補正処理を行うためのフローチャートである。 比較例における２本の平ベルトの速度変化量を示す図である。 図９の速度変化量に対応して放射線画像データに発生する濃度偏差を示す図である。 走査ムラを簡略的に表した比較例の放射線画像を示す図である。 本実施形態における２本の歯付きベルトの速度変化量を示す図である。 図１２の速度変化量に対応して放射線画像データ及び参照データに発生する濃度偏差及びこれらの濃度偏差の差から得られた補正濃度偏差を示す図である。 図１４Ａは、走査ムラ補正処理前の本実施形態の放射線画像を簡略的に示す図である。図１４Ｂは、走査ムラ補正処理後の本実施形態の放射線画像を簡略的に示す図である。 変形例としての立位撮影装置の内部構成を示す一部縦断要部説明図である。 図１５の立位撮影装置において、蓄積性蛍光体パネルを読取位置に配置した状態の斜視説明図である。

符号の説明

１０…マンモグラフィ装置（放射線画像読取装置の一部）
１８…被写体
３２…放射線変換パネル
３４…読取光源部（ライン光源）
４０…画像データ記録領域
４２…放射線遮蔽領域
５８…第１回転軸部
６０ａ、６０ｂ…第３プーリ
６２ａ、６２ｂ…第２搬送ベルト
６４ａ、６４ｂ…第４プーリ
６６…第２回転軸部
７０…セットビス
８０…第３プーリ及び第４のプーリの歯
８２…第２搬送ベルトの歯
１０８…第１コンソール（走査ムラ補正手段）
Ｄｉ…放射線画像データ
Ｄｒ…参照データ
Ｑｉｒ…データ列
Ｘ…放射線
Ｙ…回転軸
ΔＣ２…参照データの濃度偏差（補正値）

Claims (6)

1. 被写体を透過した放射線を検出し放射線画像データとして記録する放射線変換パネルに対して、主走査方向に前記放射線画像データの列を読み取る読取部と、
   前記放射線変換パネルに対して、前記読取部を前記主走査方向に垂直な副走査方向に相対移動させる移動走査機構と、
   前記主走査方向に読み取られる前記放射線画像データの列毎に設定される補正値を用いて、前記放射線画像データの前記副走査方向の走査ムラを補正する走査ムラ補正手段と、
   を備えることを特徴とする放射線画像読取装置。
2. 請求項１記載の放射線画像読取装置において、
   前記読取部は、前記放射線画像データの読み取りに加えて、前記放射線画像データに生じた前記走査ムラを検出するための参照データを、前記放射線画像データが記録されていない領域から読み取り、
   前記走査ムラ補正手段は、前記参照データに基づいて前記放射線画像データの前記走査ムラを補正する
   ことを特徴とする放射線画像読取装置。
3. 請求項１記載の放射線画像読取装置において、
   前記走査ムラ補正手段は、前記放射線変換パネルに対する前記読取部の相対的な位置に応じて予め設定しておいた前記補正値を用いて前記放射線画像データの前記走査ムラを補正する
   ことを特徴とする放射線画像読取装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線画像読取装置において、
   前記放射線画像読取装置は、回転駆動される２つの歯付きプーリと、これらの歯付きプーリに噛合する２本の歯付きベルトとを備え、
   前記読取部は、前記主走査方向に延在し、前記放射線変換パネルに対して読取光を照射することで前記放射線画像データを読み取るライン光源を備え、
   前記ライン光源の両端部を前記２つの歯付きプーリを介し前記２本の歯付きベルトで牽引することにより、前記ライン光源を前記放射線変換パネルに対して前記副走査方向に移動させる
   ことを特徴とする放射線画像読取装置。
5. 請求項４記載の放射線画像読取装置において、
   前記放射線画像読取装置は、前記２つの歯付きプーリが両端部に固着された回転軸部を備え、
   前記回転軸部では、前記各歯付きプーリの歯の位相が前記回転軸部の回転軸方向から見て揃えられている
   ことを特徴とする放射線画像読取装置。
6. 請求項５記載の放射線画像読取装置において、
   前記各歯付きプーリは、各固定部材によって前記回転軸部の両端部に固定され、前記各固定部材の前記回転軸部に対する固定位置が前記回転軸部の回転軸方向から見て揃えられている
   ことを特徴とする放射線画像読取装置。

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