JP2009544001A - 放射線画像を作成するための記憶ユニット及びかかる記憶ユニットを読みとる方法 - Google Patents

Abstract

Ｘ線画像記憶ユニットは、順に後に位置する記録構成と読みとり光に個々にアクセス可能であるスキャン構成との間で移動することができる複数の記憶フィルム片（２０−１〜２０−４）を含む。

Description

本発明は、請求項１のプレアンブル部分（前提部分）に記載の放射線画像（ラジオグラフィ画像）を作成するための記憶ユニットと、かかる記憶ユニットを読みとる方法に関する。

電磁放射線又は粒子放射線を使用して放射線画像特にＸ線画像を記録するために、古典的な銀フィルムフィルムの代わりに、記憶フィルム（メモリーフィルム）の使用が増加している。かかる記憶フィルムは、透明のプラスチックマトリックス中に分散された発光物質（蛍光粒子）の微粒子を含有する。後者は透明の結晶性ベース物質（アルカリ金属又はアルカリ土類金属ハロゲン化物）を含み、これは適切にドーピング（通常希土類）されて色中心を形成する。これらの色中心は放射線を吸収することにより準安定な励起状態に達する。次いで、色中心は、読みとり光（通常赤いレーザー光）により励起されると、蛍光のエミッションによって緩和される。

実際、かかる記憶フィルムの層の厚さは約１００〜５００μｍである。プラスチック物質中に分散された蛍光粒子は、読みとりレーザー光を分散させる。従って、正確に読みとり光ビームの軸上に存在しない記憶中心は不活性化される。従って蛍光粒子の分散は、記憶フィルムの分解能に影響を与える。

より高い分解能が重要な場合、上記の分散作用を小さく維持するように、記憶フィルムの厚さが小さくなるように選択される。

しかしフィルム厚さの低下は、放射線、例えばＸ線と相互作用する記憶中心の数を低下させる。従って層厚の低下により得られる分解能の改善は、記憶フィルムの感度の低下を伴う。

一方記憶フィルムの厚さ又は記憶フィルム中の記憶中心の濃度がより大きくなるように選択されると、感度は改善されるが分解能を妥協しなければならない。

本発明の目的は、分解能と感度を掛け合わせたものが改善されるように、請求項１のプレアンブル部分に記載の記憶ユニットをさらに改良することである。

本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の特徴を有する記憶ユニットにより達成される。

本発明の記憶ユニットの場合、複数の記憶フィルム部分があり、これらの部分は、記録構成とスキャン構成の間で移動することができる。記録構成では、Ｘ線の方向に見ると記憶フィルム部分は順に後に重なり、対応する厚さの１つ記憶フィルムのように挙動する。一方潜像を読みとるために、記憶フィルム部分はスキャン構成中に取り込まれ、ここで１度に１つのみの記憶フィルム部分が読みとり光に面する。

従って本発明の記憶ユニットは、記録の間に厚い記憶フィルムのように挙動し、一方読みとりの間は薄い記憶フィルムの性質を有する。単一の記憶フィルム部分の個々にスキャンされる画像は電子的に組合わされて全体的画像になる。この画像は高分解能を有し、低強度画像領域も再現する。こうして得られる全体的画像はまた、大きく改善されたシグナル対ノイズ比が特徴である。

また本発明の記憶ユニットでは、Ｘ線の全量が記憶フィルムの前の部分で作用し、記憶フィルムの後の部分では、これらの記憶フィルムの前部分がレデューサとして作用するため、異なる強度で露光される部分的画像が自動的に得られる。

典型的には、通常の平滑なフィルム物質のＸ線吸収は２０％〜５０％である。２０％の吸収では、４番目の記憶フィルム部分の入射Ｘ線強度はすでに半分に低下している。

５０％の吸収では、第４の記憶フィルム部分に当たるＸ線の量はわずかに１２．５％である。

すなわち本発明の記憶ユニットを使用すると、シグナル対ノイズ比が大きく改善された画像が得られるのみでなく、１回の同じ記録で異なるＸ線量の画像が得られ、しかもこれが患者又は加工品への１回の露光で得られる。

本発明の記憶ユニットは非常に単純な構造が特徴であり、単純な標準的要素から、全体に異なる特徴を有するように、組合せることができる。

本発明のさらなる有利な進展は下位の請求項に示される。

請求項２の本発明のさらなる進展は、記憶ユニットの簡単な一体操作の点で有利である。さらに、異なる記憶フィルム部分は正確に決定された相対的位置を有し、これが、これらのユニットを用いて得られる画像の評価を簡単にする。

フィルム部分が部分的にのみ重複するなら、すなわちフィルム部分の一部のみが横に飛び出る場合は、あらかじめ決められたフィルム部分を使用して、１つのフィルム部分より大きい面積を有する記憶ユニットを製造することができる。

請求項３の記憶ユニットの場合、保持器具は遮光カセットとしても作用し、従って２つの機能を果たす。

請求項４の本発明のさらなる進展は、カセットへの記憶フィルム部分の挿入と取り出しが簡単である点で有利である。

この場合、カセットの内部に一時的にアクセスするための請求項５に記載のオプションが特に簡単である。

請求項６の本発明のさらなる進展により実現されるのは、カセット中の記憶フィルム部分はまた、これを適当な押し手段で押すことにより、記憶フィルム部分の端をつかむことができるカセットから容易に取り除くことができることである。

請求項７の本発明の進展により実現されるのは、カセットの壁は放射線の伝達方向でＸ線画像に不均一な作用をしないことである。

請求項８の本発明のさらなる進展はまた、得られた放射線画像に対する保持器具の影響を小さくするか又はこれを完全に除去するように作用する。

上記したように、ある記憶フィルム部分の前にある他の記憶フィルム部分はまた、そのある記憶フィルム部分のレデューサとなる。特殊な用途のために、記憶フィルム部分からその後の記憶フィルム部分への放射線のより大きな低下が所望の場合、請求項９ではこれらの２つの記憶フィルム部分の間に追加の吸収層を提供することができる。かかる追加の吸収層はまた、対象が分散により発生するバックグランド放射線も低下させるという利点を有する。

所望であれば、かかる追加の吸収層はまた、例えばくさび型で、異なる部位で異なる厚さを有することができる。こうして強い過度露光が必要な画像領域で、用量を故意に低下させることができる。

かかる追加の放射線吸収層は通常、金属材料からなる。金属材料は、その原子番号に依存する典型的なＸ線吸収端を有する。使用されるＸ線が広帯域である場合、金属性Ｘ線吸収層を使用して、所定のエネルギーより大きなエネルギーを有するＸ線の一部を低下させるか又は完全に除去することができ、又は異なるエネルギーのＸ線で記録される１つの画像を得ることができる。

請求項１０によれば、放射線の複数のエネルギー範囲を別々に捕捉するために、複数の異なる吸収層を使用することができる。

請求項１１に記載のような強い最終放射線吸収層は、患者に対する放射線負荷が最小になるという点で有利である。

請求項１２の本発明のさらなる進展は、最終吸収層が永久に保持器具（例えばカセット）に結合されて維持されるため、記憶ユニットの取り扱いが単純である点で有利である。

実際、多くの場合に、個々の画像を互いに回転及び移動させながら画像自体の相関係数を計算することにより、２つの画像の正確な位置を決定することができるであろう。請求項１３の低コントラスト放射線画像については、個々の画像上に明瞭なコントラストを示す参照マークをつけて個々の画像のアライメントを改善することができ、これに基づいて画像を容易にかつ高精度に整列することができる。

請求項１４の本発明のさらなる進展は再度、参照マーク手段が保持器具により永久に担持されるため、取り扱いの容易さの点から有利である。

多くの目的において、個々の記憶フィルム部分が、Ｘ線画像を記録するために順に後に重なった個々の記憶フィルムなら、有利であろう。次に個々の記憶フィルムは、従来の１層記憶フィルムについて使用されるような通常の移動スキャナーを使用して読むことができる。

しかしある用途では、記憶フィルム部分が、請求項１５に示すように分離不可能な形で結合している場合も有利である。こうすると、記憶フィルム部分はスキャン構成中で１つのものとして取り扱われ、特にこれらはハンドルで１つのスキャナーに一緒に挿入することができる。記憶フィルムの積み重ね（スタック）の全体の特徴は必ずしもいつも同じではなく、特に記録する必要は無い。

請求項１６の本発明のさらなる進展は、異なる記憶フィルム部分が永久に決定された相対的位置を有するという点で有利である。すなわち異なる電子的部分画像を互いに整列するのに、ほんのわずかに計算するのみでよい。

請求項１７の本発明のさらなる進展はまた、記憶フィルム部分が保持器具から取り除かれる時、これらを少なくとも大まかに整列し、かつ一緒に動かすことを可能にする。

請求項１８の本発明のさらなる進展はまた、互いに邪魔する記憶フィルム部分の異なる対に属する結合手段無しで、比較的多数の記憶フィルム部分を結合することを可能にする。

請求項１９の本発明のさらなる進展はまた、考慮すべき自由度は１つのみであるため、異なる部分画像の迅速で簡便な電子的整列の点で有利である。

請求項２０〜２３の本発明のさらなる進展は、異なる感度及び／又は異なる分解能を有する記憶フィルム部分を種々の方法で実現することを可能にする。こうして１回の記録で異なる個々の画像が得られ、強く露光された画像領域では高分解能が得られ、一方弱く露光された画像領域では高感度が得られる。

請求項２４によれば、記憶ユニットの分解能は、マトリックスの光学的性質を介して調整することができ、一方読みとりに使用されるレーザー光を吸収する成分（例えば、赤レーザー光用の青色色素）をマトリックスに加えることにより、記憶フィルム材料の構造（蛍光粒子の種類と重量比率、マトリックスの種類と厚さ）は変化しない。従ってレーザー光は、記憶フィルム材料の奥に到達しないか又はあまり到達せず、従って分散が少なくなり、これは分解能が改善されることを意味する。

本発明の記憶ユニットを読みとる方法は、請求項２５の主題である。

この方法は、異なる記憶フィルム部分がスキャン配置により別々に読まれ、こうして得られた個々の画像が組合わされて全体的画像になることが特徴である。

かかる組合せは、個々の画素シグナルを振幅により単に付加することからなる。しかし画像の組合せはまた、過剰露光（及び適宜過小露光も）された画像領域（ここでは記憶フィルム材料又はスキャナーは線形に作用しない）を、次に弱い（又は過小露光の場合は、次に強い）露光の記憶フィルム部分の画像領域（ここでは輝度比率はまだ、記憶フィルム材料とスキャナーとの線形作用が確保されるものである）で置き換えることにより、重み付けをすることもできる。

次にこの画像部分はある因子により調整され、過剰露光（過小路個）画像部分の代わりに入れられ、この調整因子は、考慮される２つの個々の画像領域に基づいて決定される。ここでは両方の画像について、記憶フィルム材料とスキャナーとの線形性が確保される。

請求項２６の発明のさらなる進展は、異なる個々の画像の自動整列の点で有利である。かかる方法は、機械的に互いに完全に分離しておりかつ特に興味のある記憶フィルム部分を使用することを可能にし、これは、異なる記録用の記憶フィルム部分の重なりを、異なる特徴を有する記憶フィルム部分から必要に応じて自由に組合せることができ、所望であれば吸収フィルムを個々の記憶フィルム部分の間に置くことができるためである。

請求項２７の発明のさらなる進展は、１つの全体的画像中で強度が大きく異なる個々の画像を、正しい強度で組合せることを可能にする。

請求項２８によれば、重み付け因子は、異なる個々の画像から得ることが有利である。

ある応用では、強度条件を低下又は増強することが有利である。これは請求項２９の方法により行うことができる。

請求項３０に記載のような方法は、計算により簡単に行うことができ、すでにシグナル対ノイズ比の大きな改善を確実にしている。

請求項３１のさらなる進展では、非常に広い強度範囲にわたって正しい強度で全体的記録が行われる。

以下、実施態様に基づき、かつ図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。

上述の記載及び特許請求の範囲において、一般に粒子線又は電磁放射線を使用して得られる放射線画像が記載される。粒子線には、特にニュートロン、電子、陽子、及びヘリウム核があり、電磁放射線には主にＸ線が使用されるが、適切な蛍光粒子がある場合はＵＶ光も、また長波長の光も使用される。

以下の実施態様の説明は非限定的にＸ線画像に関する。

図１において記憶ユニット全体は１０で示される。これは、高感度と高分解能とを等しく特徴とするＸ線画像を記録するために使用される。

記憶ユニット１０は、全体として１２で示されるボックス形のカセットを含み、カセットの下部１４とカセットの上部１６とを有する。これらは、周りの壁１８、２０を重ねることにより、遮光性の分離可能な方法で互いに結合される。

カセットの下部１４とカセットの上部１６は、それぞれ長い壁１４Ｈと１６Ｈとを有する。これらの壁はプレートのような平行平面主要限定表面を有し、また、これらのものはそれらの末端上に周りの壁１４Ｕと１６Ｕとをそれぞれ担持する。

カセット１２内に、４つの独立した記憶フィルム片２０−１、２０−２、２０−３、及び２０−４がある。

説明のために、記録条件下で図１のカセット１２の左側が、Ｘ線源と、その前にありこれが照射される対象（患者又は加工品）とに面すると仮定する。

カセットの下部１６の底に、高い原子番号を有する金属、通常鉛でできた吸収層２４が接着層２２により付着される。吸収層２４は非常に厚いため、記憶ユニット１０の後では顕著なＸ線強度はもう観察されない。

カセットの上部１６内で端の近くに、２つのマーカーディスク２６と２８がはめ込まれる。これらはまたＸ線の高吸収体、例えば鉛からなり、その後のすべての記憶フィルム片２０に影を作る。

記憶フィルム片２０はそれぞれ、透明で清澄なプラスチックマトリックス３０を含み、ここに微細な蛍光粒子３２がはめ込まれる。

実際、記憶フィルム片２０はまた、必要な機械強度を確実にするがここでは詳細は関係が無い支持層を含む。なぜなら、一般に潜像が露光される時もこれが読まれる時も、中性に挙動することが企図されるためである。

蛍光粒子３２は透明のマトリックスからなり、このマトリックスはＸ線及び可視光線に対して透明であり、通常アルカリ又はアルカリ土類ハロゲン化物質である。色中心の形成を引き起こす外来の金属原子が、混入物質（ドーピング）としてこの塩物質中に取り込まれる。典型的な混入原子は希土類である。混入点では、Ｘ線量子の吸収により準安定である励起電子状態へもたらされる、電子的局所状態がある。かかる状態の典型的な寿命は数分〜３０分である。

Ｘ線の吸収強度従って記憶プレートの感度は、塩のイオン特に陰イオンの原子番号を介して材料により影響を受ける。

記憶中心の励起状態は、励起状態で読みとり光（典型的には細い赤色レーザー光）を照射することにより基底状態に戻すことができ、こうして基底状態への光学的遷移が許容されるより励起した状態に達する。

読みとり光の既知の位置で光検出器で測定される蛍光シグナルは、位置に割り当てられる電気画素シグナルを与える。

図１に示す記憶ユニット１０が対象、例えば顎の部分を照射するのに使用される場合、記憶フィルム片２０−１〜２０−４の結果は、対象と同様の潜像である。記憶フィルム片２０−１〜２０−４が同じ初期材料から切り取られたものであっても、４つの潜像は正確に同じではない。これは、考慮すべき記憶フィルム片について、図１の左の他の記憶フィルム片が吸収層となるためである。従って個々の記憶フィルム片２０で生成される潜像は、潜像の強度又は「黒化」が異なる。

記憶フィルム片２０−１〜２０−４の潜像がスキャナーで別々に読まれると、個々の画像は記憶フィルム片の厚さに対応してそれぞれ良好な分解能を有する。従って得られた個々の画像を電子的に重層することにより、その全体的厚さが記憶フィルム片２０の厚さの合計に対応する、個々の記憶フィルム片で得られたものの強度条件に対応する、対象の全体的画像が得られる。しかし、潜像を読むのに使用されるレーザー光はその厚い１つの層で強く分散されるため、レーザー光の軸からかなりの距離にあり、実際はスキャンすべきではない励起された記憶中心が、分散された読みとりレーザー光により空にされるため、このようなＸ線画像の分解能ははるかに悪いであろう。

記憶フィルム片２０−１〜２０−４により得られる個々の画像の正しい電子的組合せを容易にするために、外部画像領域にあり、記憶フィルム片２０−１〜２０−４（順に後に配置される）上の正確に同じ位置に影を付けるマーカーディスク２６と２８が提供される。電子的に現像された１つの画像でも良好なコントラストで見ることができるこれらの影に基づいて、異なる個々の画像を回転及び移動することにより、マーカーディスク２６と２８の影の重複を局所的に計算することにより、例えば相関関数を作成することにより、及び画像の正しい動き（回転と移動）を選択して重複を最大にすることにより、異なる個々の画像を整列することができる。

上記したように、記憶フィルム片２０−１〜２０−４により得られる個々の画像は、図２に示すようにその強度が異なる。

記憶フィルム片２０−１への入射強度に対して強度を標準化し、同じ記憶フィルム片を使用し、吸収が２０％であるなら、第４の記憶フィルム片２０−４に到達するＸ線の比率は５１％である。一方各記憶フィルム片が５０％吸収するなら、光の１２．５％のみが第４の記憶フィルム片２０−４に到達する。

上記の数から、低吸収のとき、５つ以上の記憶フィルム片を順に後に置くことは、記憶ユニットの感度をさらに改善するという点で、非常に有利となり得ることがわかる。

ここに示した記憶ユニットの構築について、順に後に置かれる記憶フィルム片の数は画像の分解能に対して何の影響も与えない。すべての場合にこれは、１層のフィルム物質片について得られるものと同じである。口腔内記録、経済的理由、及びより長い読みとり時間について問題となり得るスペースの理由のみが、順に後に多数の記憶フィルム片を使用することに対して問題となる。

図１のカセット１２の場合、露光された記憶フィルム片２０は取り除かれ、カセットの上の部分１６がカセットの下の部分１４から取り除かれた後、新しい記録の用意ができた削除された記憶フィルム片が導入される。

１つの改変として、取りはずし可能なハウジング部分の代わりに、ボルト、フタ、又は旋回性カセット部分を提供することができる。

図１のカセット１２の場合、カセットの片側は開いていてもよい。１つの改変として、２つの反対のハウジングの側面も開いていてもよい。記憶フィルム片に引張力（フィルムの感受性のある主表面に傷害を与えるリスクがある）を加えることは不要であり、その代わりに適切な手段により記憶フィルム片を狭い側に押すことができる。

図３は、カセット１２中の記憶ユニット１０、すなわち記憶フィルム片２０−１〜２０−４を読みとるための装置の略図を示す。これらは、図３の左上部分に示されている。

カセット１２から取り出した後、記憶フィルム片２０−１〜２０−４を順に後にスキャナーに供給すると、記憶フィルム片２０がギャップ上を移動し、これが細いレーザー光により連続的にスキャンされる。かかるスキャナーの例は、ＤＥ１９９４２２１１Ａ１（これは参照することにより本明細書に組み込まれる）に記載されている。

記憶フィルム片２０−ｉが持っている潜像のそれぞれについて、スキャナー３４は電気画素シグナルの形で電気画像を生成する。これらは、ライン３６を介してコンピューター３８に送られ、該コンピューターはモニター４０とキーボード４２に接続されていて、作業、例えば出力結果を制御する。コンピューターはまたプリンター４４に接続されている。

説明のためにコンピューターに接続された外部ユニットとして、画像処理ユニット４６が示される。しかし実際はこれはまた、必要であればコンピューターカード上に準備された特殊なハードウェアと組合せたコンピューター３８を動かすプログラムでもよい。

広い意味で、説明のために外部ユニットとして示される画像処理ユニット４６は、記憶フィルム片２０−１〜２０−４から得られる個々の画像から、個々の画像が有するものより広いダイナミックレンジと良好なシグナル対ノイズ比とを有する全体的画像を作成する作業を行う。なぜなら、記憶フィルム材料は狭いダイナミックレンジを有し、スキャナー３４も特定の強度範囲内でのみ線形に作用するためである。

これはまた、より詳細に後述する方法で、対応する厚いフィルム片が有する全体的画像より分解能が優れた全体的画像を生成する。

画像処理ユニット４６では、参照番号４８−１〜４８−４はメモリーを示し、ここに、記憶フィルム片２０−１〜２０−４が供給する個々の画像が保存される。

メモリー４８−１〜４８−４の出力シグナルは、整列コンピューター５０に供給される。メモリー４８−１は参照画像生成器として使用される、すなわち整列コンピューター５０はメモリー４８−１〜４８−４中の画像を回転し移動させ、従ってこれらがマーカーディスク２６と２８の影と正確に整列させる。

こうして整列した画像はさらなるメモリー５１−２〜５１−４に収容され、メモリー４８−１中に含有された参照画像は直接メモリー５１−１に送られる。

メモリー５０−１〜５０−４の出力シグナルは、ケーブル５２を介してコンピューター３８に供給される。

メモリー５１−１〜５１−４はまた、画像重層コンピューター５４上の入力に連結している。これは、コンピューター３８がライン５６を介してここに送る制御シグナルを使用する。全体的画像はライン５８を介してコンピューター３８に戻される。

最も簡単な場合、全体的画像はメモリー５０−１〜５０−４中の画像を単に付加的に各画素に重層することにより、簡単に得ることができる。こうしてシグナル対ノイズ比が大幅に改善された画像が得られる。

別の種類の組合せは、非常に広い強度範囲にわたってＸ線画像の強度が正しく再現されるように、全体的画像が最適化されるものでもよい。

これを行うために、まずメモリー５０−１〜５０−４中のすべての画像領域について、記憶フィルム片とスキャナーの性質に基づいて、画素シグナルがＸ線に比例することが保証されるものが選択される。次にこれらの画像領域は一緒に、後進重み付け法（対象の記憶フィルム片の前で吸収される光を考慮して）を使用して、付加的に計算される。

線形比率が仮定できないメモリー５１−ｉの画像領域は拒絶される。これらは、他のメモリーの対応する画像領域により置換され、調整因子（これは、比較すべき両方の画像について線形比率が仮定される画像部分を比較することにより決定された）を掛ける。

詳細には、
画像の領域中に過剰露光（過重負荷）が存在する場合、対応する画素は拒絶され、拒絶された画素の強度は、過度に働いていない下位画素から外挿される。好ましくはこれは、過剰露光されていない画素の全体的情報を外挿することにより行われる。

過剰露光された領域は通常、最初の記憶フィルム片２０−１中にある。ここで、記憶フィルム片２０はすべて、Ｘ線を吸収する同じ能力を有することが仮定される。記憶中心の種類又は濃度のために又は薄さのために、第１の記憶フィルム片が以後の記憶フィルム片より吸収が低い場合にのみ、この比率は異なるであろう。しかし理論的に同じ比率が適用される。その場合、記憶フィルム片（重なりの状況とは異なる）の番号付けを正式に変えるのみでよい。

統計的変動とは別に、連続的な個々の画像の強度Ｉ_iは、第１の画像の強度Ｉ₁の所定の割合ｘ_iとして示される：Ｉ_i＝ｘ_iＩ₁。

過剰露光領域の画素の強度は次のように設定される：Ｉ_ges＝Σｇ_iＩ_i／ｘ_i（ｉ＝１、２、３、・・・）、ここでｇ_i＝Ｉ_i／ΣＩ_j（ｊ＝１、２、３、・・・）。

こうして重み付け因子ｇｉを選択することは、得られる画像Ｉ_gesのシグナル対ノイズ比が良好であることを確実にする。

より強く露光された個々の画像の適切な低下により作成することができる過小露光領域についての方法も、同様であることができる。

こうして非常に広い強度範囲にわたって真の強度を有する画像が得られる。

画像のダイナミックレンジがスクリーンまたはプリンターに再現できないほど大きくても、全体的画像は、特定の特徴的な曲線、特に対数曲線又はルート関数、特に平方根関数に従って変換することができる。黒化レベルでＸ線にもう比例しない画像が、こうして得られる。しかし熟練観察者は、時間とともに、特に検出輪郭に関する限り、そのような画像でも正しく解釈できるであろう。

図４は、Ｕ型レール６０と６２により２つの反対の端に保持される４つの記憶フィルム片２０−１〜２０−４を有する改変記憶ユニット１０を示す。

記憶フィルム片２０−１と２０−２の間及び２０−２と２−３の間に、それぞれがＸ線に対して部分的に透明である吸収フィルム６４−１と６４−２が配置される。これらの吸収フィルムは、例えば８０％透明記憶フィルム片とともに８０％の透明性を有し、６４％へのＸ線の減衰を達成する。

すなわち入射Ｘ線のわずかに４０％のみが記憶フィルム片２０−３上に当たる。もし記憶フィルム片２０−３と吸収フィルム６４−２の両方とも、８０％の透明性を有しても、まだＸ線放射の約２６％が記憶フィルム片２０−４に到達する。

吸収フィルムの透明性、記憶フィルム片積み重ね中の吸収フィルム、これらの数、及びこれらの配置を介して、記憶フィルム片２０−１〜２０−４により記録される個々の画像の強度比を制御できることがわかる。

図４に示す記憶ユニットの場合、吸収層２４は、より強い自己支持層であり、適宜、鉛の層と基本的に曲がりに抵抗する基板の層との複合層である。

図４の記憶ユニット１０の場合、図１の実施態様を参照して上記したものと同じ利点が得られるように、個々の独立した記憶フィルム片２０も使用される。

ここでも、Ｘ線と異なって相互作用する異なる記憶中心を含有する記憶フィルム片を使用することができる。例えば記憶蛍光物質の結晶性基礎材料は、Ｘ線コントラスト手段の化学的性質に適合するように改変することができる。例えばコントラスト手段としてＢａＳＯ₄を用いてＸ線が記録される時、対象−側面記憶フィルム片中の記憶発光物質としてＢａＦＢｒ：Ｅｕが使用され、後方記憶フィルム片中の記憶発光物質としてＳｒＦＢｒ：Ｅｕを使用することができる。

対象−側面記憶フィルム片及び対象とは離れた記憶フィルム片は、異なる波長でＸ線スペクトルを記録することができる。

異なるエネルギーでの吸収端を有する異なる吸収フィルム６４を使用して、同様の効果が実現される。

図５は、図５に示す１層スキャン構成と折り畳まれた４層記録構成の間で相互変換できる記憶フィルム配置を示す。

記憶フィルムシート６６は横のスリット６８を有し、これは縦の中線に有り、横の中線まで延びている。図５で記憶フィルムシート６６の片側で背後に、ノッチ７０−１がスリット６８まで延びており、ほとんど記憶フィルムシート６６の前面まできており、ノッチのベースではフィルムのヒンジが形成される。

同様に記憶フィルムシート６６の前面では中央に、全長にわたって続きほとんど記憶フィルムシート６６の背後まで深さ方向に続く縦のノッチ７０−２が提供される。こうして記憶フィルムシート６６の背後に、２つの垂直フィルムヒンジが得られる。

図５に示す記憶フィルムシート６６は、記憶フィルム片２０−２の後に記憶フィルム片２０−１を折り畳むことにより、４層形に折り畳むことができる。同様に記憶フィルム片２０−２は記憶フィルム片２０−３の後に折り畳まれる。記憶フィルム片２０−２の前面は、記憶フィルム片２０−３の前面に折り畳まれる。

この記録構成では、４層記憶フィルムシート６６が露光され、従って異なる記憶フィルム片２０−１〜２０−４で、再度上記の個々の画像が得られる。

記憶フィルム片２０−１〜２０−４の個々の画像を読みとるために、１層形で平らに折り畳まれている記憶フィルムシート６６を、対応する大きなフォーマットを処理するのに適したスキャナーに挿入することができる。次に全記憶フィルムシート６６は、スキャナーの１回の操作で読みとられ、スキャナーは、設定、ノッチ７０の検出、又は記憶フィルム片２０の個々の画像の輪郭の類似性の検出により、多重記録に直面していることを認識する。

個々の画像を整列させるために、縦軸と横軸上の記録形とスキャン形の間の折り畳み運動に従って、整列コンピューター５０はまず異なる個々の画像を反映し、こうして互いに機械的に独立の４つの記憶フィルム片２０が記録のために重なっていれば得られたであろう個々の画像のセットが得られる。ここから個々の画像は、図３を参照してさらに詳細に記載されるように処理される。しかし記憶フィルム片２０−１〜２０−４の相対的位置はフィルムのヒンジにより決定されるため、個々の画像の位置の僅かな微調整のみが必要である。

図６はまた記憶フィルムシート６６を示し、これは領域を折り畳むことにより、多層記録構成に移動することができる。図５を参照して機能的に類似の型ですでに説明した成分は、再度同じ参照記号を有する。

図６と図７の平面記憶フィルムシート６６はジグザグ型に変換することができることが判る。ここで、順に後に５つの記憶フィルム片２０−１〜２０−５がある。

図８は同様の記憶フィルムシート６６を示すが、これは、接着されたヒンジフィルムストリップ７２−１と７２−２（記憶フィルム片２０−１〜２０−５の衝突点を介して側面が交互に接着されている）を使用して、個々の記憶フィルム片２０−ｉから作成される。ヒンジフィルムストリップ７２は、Ｘ線に対して透明の物質から作成され、従ってこれらは影を作らない。これは、Ｘ線吸収が５％未満の薄い（例えば１μｍ〜２０μｍの厚さ）プラスチックフィルムを含む。また接着に使用される接着剤は有機型であり、その含有する化学元素の小さい原子番号のために、これはＸ線をわずかしか吸収しない。

図９は、記憶フィルム配置６６^＊の別の実施態様を示し、これは、順に後に複数の記憶フィルム片２０−１などを含む。記憶フィルム片２０は独立した片として作成され、これらはベアリングシャフト７４（これは１つの角に提供される）により回転して維持される。

図９では、記憶フィルム片２０−１、２０−３、及び２０−４は順に後に記録構成で示され、記憶フィルム片２０−２はスキャン構成で示される。

これらの作用位置の間で個々の記憶フィルム片を動かすために、各記憶フィルム片はその下端に、カプリングホール７８−１〜７８−４を有する作動クリップ７６−１〜７６−４を有し、ここに、読みとりに使用されるスキャナーの調整手段がその自由端でつかまることができる。

この調整手段を使用して、フィルム片２０−１〜２０−４が個々に慎重に動かされ、記録構成又はスキャン構成を正確に測定するために、制限器（図示せず）が提供される。

すなわち図９に示す記憶フィルム配置６６ではまた、記憶フィルム片２０−１〜２０−４がＸ線画像を記録するために順に後に整列して置かれ、個々の記憶フィルム片は、潜像を読みとるために読みとり装置のスキャン平面に個々に置くことができる。

図１０の実施態様は、カセット１２中で順に後にある２つの記憶フィルム片２０−１を有する記憶ユニット１０を示す。記憶フィルム片２０−１と２０−２は、互いに距離を置いて２つのテープにより互いに柔軟に結合される。

これらのテープは再度、Ｘ線を吸収しないプラスチック材料から作成される。テープ８４−１の長さにより決定されるある距離で記憶フィルム片２０−１がカセット１２から引き出される時、記憶フィルム片２０−１もカセットから引き出される。２つの記憶フィルム片２０−１と２０−２は、図１２に示すように同一平面の配置になる。この形でこれらはスキャナー中で一緒に読みとられる。

図１２では、互いに結合される記憶フィルム片２０の数は、上記したものと同じ方法で、テープ８４−２により第３の記憶フィルム片を記憶フィルム片２０−２に固定することにより、さらに増やすことができる。

しかしテープ８４−２は、テープ８４−１と比較して外方向に置かれ、こうしてテープ８４−１と８４−２は互いに干渉しない。さらに第４の記憶フィルム片が追加される場合、テープ８４−１と同様に配置されたテープ８４が使用される。

図１３の実施態様の場合、後の壁８８から突き出た低いレール９０と９２を有する狭く長いフィルムホルダー８６が提供される。

記憶フィルム片２０−１、２０−２、及び２０−３は、図１３の記憶フィルム片の左端部分が、左の隣接記憶フィルム片の右端部分の下に延長するように、レール９０と９２の中に押し込まれる。こうして記憶フィルム片２０−１、２０−２、及び２０−３の鱗様の配置が得られる。

従って全体に、シート材料の通常幅−高さ比（約１．４〜１）を有する記憶フィルム片を使用して、長さが高さよりはるかに大きい記憶フィルム片配置を作成することができる。すなわち例えば口腔内記録のために使用される小さい記憶フィルム片を使用して、パノラマ記録に適した伸長記憶フィルム片配置を得ることができる。

図１３の実施態様の場合、異なる記憶フィルム片の画像を整列するために、重複する画像領域が再度使用される。

個々の部分画像から、Ｘ線に自由に露光された領域のみを使用して（しかし隣接記憶フィルム片の後の画像領域は使用しない）、パノラマ記録を一緒にすることができる。これらの画像領域は、個々の部分画像を整列するために使用されるが、全体的画像を作成するために使用されるのではない。

低コントラスト記録の場合にも個々の画像を整列することを可能にするために、記憶フィルム片の各重複領域のフィルムホルダー８６はマーク２６−１、２８−１、又は２６−２、２８−２の対を有し、これらは再度、Ｘ線に対して透明ではない材料から作成される。これらの形は異なっており、従って記憶フィルム片の正しい配列は、消失した場合マークの形から再構築することができる。

フィルムホルダー８６は、その上に押し込まれた記憶フィルム片２０−１、２０−２、及び２０−３とともに、ラッピング６５内にあり、これは光に対して透明ではない。

１変更態様として、上記した鱗のように部分的に重複する長い又は短い線形記憶フィルム片を提供することができることが理解される。鱗様の重複はまた、２次元でも可能であり（図１３では、縦方向にも）、従ってそのようなものが一体型で利用できない場合、大きな記憶フィルム片配置は、より小さい記憶フィルム片から作成することができる。

一般に材料が再使用される時、互いの上にある表面が平滑で摩擦が少なく、従って引っ掻きに弱い記憶フィルム片の表面が傷害されないように注意する。

記憶フィルム片が柔軟なテープにより結合される上記の実施態様の場合に、図の平面と直角に走る縦の端にプロフィールレールを追加的に提供することができる。記憶フィルム片が引き出される時、これらのプロフィールレールは互いに連結し、従って記憶フィルム片は一緒に動かされる。

上記したように本発明により、分解能と感度を掛け合わせたものの改善が得られる。これは、ある分解能について、有意に低い放射線量で作業できることを意味し、これは患者に対する放射線負荷の点で好ましい。一定の放射線量では、対象の光学的により高密度な部分でも構造体を検出することができる。

Ｘ線画像を作成するための、順に前後に重なった複数の記憶フィルム片を含む記憶ユニットの断面図である。 臼歯とその周りを記録することにより、図１の記憶ユニットの記憶フィルム片で得られる部分潜像の模式図である。 図１の記憶ユニットを読みとるための、かつ異なる記憶フィルムの個々の画像から全体的画像を作成するためのデバイスのブロック図である。 改変された記憶ユニットを有する、図１と同様の記憶ユニットの断面図である。 折り畳むことにより互いの後に４つの連続した記憶フィルム部分を有する記憶フィルム配置を作成することのできる、１層スキャン構成の記憶フィルム配置の平面図である。 １層スキャン構成の改変された記憶フィルム配置の側面図である。 図６の記憶フィルム配置の前面の平面図である。 別々の記憶フィルム片をフレキシブルな材料で結合することにより形成され、かつヒンジを形成する、改変された記憶フィルム配置の側面図である。 異なる記憶フィルム片がベアリングシャフト上で順に後に配置される、さらなる記憶フィルム配置の平面図である。 ２つの記憶フィルム部分がフレキシブルな引っ張り手段により結合される、さらなる改変された記憶ユニットの断面図である。 まず後の記憶フィルム片がカセットから引き出された後の、図１０の記憶ユニットの断面図である。 主表面に直角な方向から見た、２つの柔軟に結合した記憶フィルム片の平面図である。 記憶フィルム部分が鱗のように互いの上にある記憶ユニットの模式図である。

Claims (31)

1. 電磁放射線又は粒子放射線を使用して、生きているか又は死んでいる材料の放射線画像を形成するための記憶ユニットであって、該記憶ユニットは、記憶発光物質の記憶中心を含有し、読みとり光で照射されるとき、蛍光を発することによりそこから緩和する準安定励起状態へ、放射線により移行することができる記憶フィルム材料を含んでなる記憶ユニットにおいて、
   記憶フィルム材料は、複数の記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）が順に後に存在する記録構成と、記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）が個々に読みとり光にアクセス可能であるスキャン構成との間で移動させることができることを特徴とする、記憶ユニット。
2. 記録構成中で、完全な整列又は部分的に重複する整列で個々の記憶フィルム片（２０−１〜２０−４）を一緒に保持する保持器具（１２；６０、６２）を特徴とする、請求項１に記載の記憶ユニット。
3. 保持器具は遮光カセット（１２）の形であることを特徴とする、請求項２に記載の記憶ユニット。
4. 遮光カセット（１２）は少なくとも１つの移動可能な壁（１６）を有することを特徴とする、請求項３に記載の記憶ユニット。
5. 移動可能な壁はハウジング部分（１６）、フタ、ボルト、又は旋回可能なフラップの形であることを特徴とする、請求項４に記載の記憶ユニット。
6. カセットは互いに対向した２つの移動可能な壁を有することを特徴とする、請求項５に記載の記憶ユニット。
7. 少なくとも前面カセット壁は、好ましくは後の壁も、面に平行な主制限表面を有することを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
8. 保持器具（１２；６０、６２）はＸ線に対して透明の材料でできていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
9. 少なくとも２つの記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）の間に、Ｘ線に対して部分的に透明の少なくとも１つの吸収層（６４）が提供されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
10. 記憶フィルム部分の積み重ねは、放射線に対して部分的に透明でありかつ異なる吸収曲線を有する、少なくとも２つの吸収層（６４−１、６４−２）を有することを特徴とする、請求項９に記載の記憶ユニット。
11. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）の積み重ねの裏面に、放射線を強く吸収する最終吸収層（２４）が提供されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
12. 最終吸収層（２４）は保持器具（１２）に結合（２２）されることを特徴とする、請求項１１に記載の記憶ユニット。
13. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）の配列の前面に、放射線を吸収する少なくとも１つ、好ましくは数個の参照マーク手段（２６、２８）が提供されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
14. 参照マーク手段（２６、２８）は保持器具（１２）により担持されることを特徴とする、請求項１３に記載の記憶ユニット。
15. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）は互いに分離不可能な形で結合されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
16. 少なくともいくつかの記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）はヒンジ（７０；７２）により結合されることを特徴とする、請求項１５に記載の記憶ユニット。
17. 少なくともいくつかの記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）はフレキシブルな結合手段（８４）により結合されることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の記憶ユニット。
18. 隣接する記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）に属するフレキシブルな結合手段（８４）は互いに相殺されることを特徴とする、請求項１７に記載の記憶ユニット。
19. 少なくともいくつかの記憶フィルム部分（２０−１〜２０−５）は、ベアリングシャフト（７４）により互いに回転可能に結合されることを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
20. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）のなかで、それらの少なくとも２つは記憶発光物質による放射線吸収について異なることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
21. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）のなかで、それらの少なくとも２つは厚さが異なることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
22. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）のなかで、それらの少なくとも２つは記憶発光物質の重量比が異なることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
23. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）のなかで、それらの少なくとも２つは、記憶発光物質の成分の原子番号、特に塩型の記憶発光物質の陽イオンもしくは好ましくは陰イオンの原子番号が異なることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
24. 記憶フィルム部分（２０−１〜２０−４）のなかで、それらの少なくとも２つは、記憶発光物質が分散しているマトリックス物質の読みとり光の吸収が異なることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の記憶ユニット。
25. 請求項１〜２４のいずれか１項に記載の記憶ユニットを読みとる方法において、該方法が、
    ａ）記憶ユニットを多層記録構成から１層スキャン構成に変換する工程；
    ｂ）異なる記憶フィルム部分を別々に読みとり、対応する個々の画像の画素シグナルを別々に保存する工程；及び
    ｃ）個々の画像の画素シグナルを組合せて全体的画像の画素シグナルとなす工程；
    を含むことを特徴とする、記憶ユニットを読みとる方法。
26. 個々の画像は、それらを組合せる前に、相関法により、及び／又は回転及び／又は移動を用いて露光マークを使用して、及び／又はイメージングスケールを変更することにより、整列されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
27. 個々の画像の画素シグナルは、重み付け因子を使用して全体的画像の画素シグナルに付加されることを特徴とする、請求項２５又は２６に記載の方法。
28. 重み付け因子は、少なくとも２つの個々の画像の強度に依存して決定されることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
29. 全体的画像の画素シグナルは、特定の特徴的曲線、例えば対数曲線に従って、又はルート関数に従って、振幅変換にさらされることを特徴とする、請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の方法。
30. 個々の画像の画素シグナルは、必要に応じて重み付けされたそれらの振幅を付加することにより、組合わされて全体的画像の画素シグナルになることを特徴とする、請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の方法。
31. 特定の振幅ウィンドウ内にある個々の画像の画素シグナルのサブセットを選択しながら、個々の画像の画素シグナルを組合わせて全体的画像の画素シグナルとなすこと、及び選択された個々の画像の画素シグナルは、関連する記憶フィルム部分が吸収するＸ線の比率に従って重み付けされることを特徴とする、請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の方法。

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