JP2018514252A - イメージングプレートスキャナ - Google Patents

Abstract

本発明は、露光されたイメージングプレートを読み取る装置に関するものであって、装置は光源を有し、その光源によって読み取り光が発生可能であり、偏光ユニットを有し、その偏光ユニットによってイメージングプレート（１２）を読み取るための読み取り光を読み取りスポットをもってシーケンシャルにイメージングプレート上へ向けることができ、それによってそこに移動する読み取りスポットが発生可能であり、読み取り光によって読み取る際にイメージングプレートから放出される蛍光のための検出ユニットを有し、光源、偏光ユニット及び検出ユニットを制御するように整えられた、制御装置を有している。本発明によれば、制御装置は、読み取りパラメータを求めるためにイメージングプレートの先行読み取りを実施し、その次に、求められた読み取りパラメータによってイメージングプレートを読み取るように整えられている。本発明は、さらに、イメージングプレートを読み取る方法に関するものであって、イメージングプレート面上に存在する情報の一部を読み取るステップ、読み取った一部の情報を用いて読み取りパラメータを求めるステップ及び読み取りパラメータによってイメージングプレート面の情報の残りを読み取るステップを有している。

Description

本発明は、露光されたイメージングプレートを読み取る装置に関する。

Ｘ線技術において、特に歯科医療Ｘ線技術において、現在、Ｘ線画像を記録するためにイメージングプレートが使用されている。このイメージングプレートは、透明なマトリクス内に埋め込まれたリン材料を有している。それによっていわゆるストレージセンターが生じ、そのストレージセンターは入射するＸ線光によって、励起された準安定の状態にすることができる。たとえば患者の咬翼を撮影するために、Ｘ線装置内でこの種のイメージングプレートを露光する場合に、イメージングプレートは、励起されたストレージセンターと励起されないストレージセンターの形式の潜在的なＸ線画像を有する。

イメージングプレートを読み取るために、イメージングプレートはスキャン装置内で読み取り光によって点状に走査され、それによって励起されたストレージセンターの準安定状態が、蛍光を放出しながら迅速に緩和する状態へ移行する。この蛍光は、検出ユニットによって検出することができるので、しかるべき評価エレクトロニクスによってＸ線画像を可視化することができる。

たとえばドラムスキャナのような、従来のスキャン装置は、イメージングプレートを読み取り間隙を介して円筒状の面に沿って案内する。円筒面の内部には、偏向ユニットとして回転するミラーが設けられており、それが周回する読み取りビームを発生させる。この読み取りビームは、読み取り間隙を通ってイメージングプレート上に入射して、それを点状に読み取る。その間、イメージングプレートは機械的なドライブによって読み取り間隙を通過するように案内されるので、イメージングプレートの全面が検出される。

通常、イメージングプレートはあらかじめ調節された、あるいは構造的にあらかじめ定められた固定の読み取りパラメータによって読み出される。読み取りパラメータは、たとえばイメージングプレート上の読み取りスポットの大きさ、したがってたとえば合焦大きさ、励起レーザーのレーザー強度、画像受信機の増幅、感度及び特性曲線並びに画素あたりの積分時間である。したがって、記録条件が著しく変化する場合には、最適なイメージ品質を得ることはできない。たとえばイメージングプレートの過剰露光又は露光不足あるいはイメージングプレート上に存在する画像内部の高いダイナミクスには、反応することができない。対処する可能性は、読み取られた画像を後続の画像処理によって補正することにある。しかしそれは、場合によっては画像ノイズの増大又は画像人為構造をもたらす。代替的に、システムのダイナミクス領域を増大させることができる。しかしこれは、経済的又は技術的な視点から、しばしば実現できない。

本発明の課題は、上述した欠点を少なくとも減少させ、特にイメージングプレート上に存在する画像の、最適な読み取りパラメータによる読み取りを可能にする、露光されたイメージングプレートを読み取る装置と方法を提供することである。

この課題は、独立した請求項１に記載の装置によって解決される。装置の他の形態が、下位請求項に記載されている。さらに、課題は、独立した請求項１０に記載のイメージングプレートを読み取る方法によって解決される。方法の他の形態が、該当する従属請求項に記載されている。

露光されたイメージングプレートを読み取るための本発明に係る装置は、光源を有しており、その光源によって読み取りビームが発生可能である。光源は、たとえばレーザー光光源とすることができる。装置は、さらに、偏向ユニットを有しており、その偏向ユニットによってイメージングプレートを読み取るための読み取り光を所定の読み取りスポットによってシーケンシャルにイメージングプレート上に向けることができる。その場合にイメージングプレート面積あたりの読み取り励起出力が発生される。偏向ユニットは、たとえば、読み取り光を偏向させるための、制御可能なミラーを有することができる。ミラーは、冒頭で挙げた種類の回転する偏向ミラーとすることができる。代替的に装置は、読み取りプロセスの間固定のイメージングプレートと、たとえばマイクロミラーのような、移動可能なミラーとを有することができる。

さらに、装置において、読み取り光によって読み取る際にイメージングプレートから放出される蛍光用の検出ユニットと制御装置が設けられており、その制御装置は、光源、偏向ユニット及び検出ユニットを制御するように整えられている。

本発明によれば、装置において制御装置は、読み取りパラメータを求めるためにイメージングプレートの読み取りを実施し、次に求められた読み取りパラメータによってイメージングプレートの読み取りを実施するように、整えられている。本来の読み取りプロセスの前段に接続された先行読み取りプロセスは、イメージングプレートの露光状態を定めるために、用いることができる。これが、後続の本来の読み取りプロセスのための最適な読み取りパラメータを求めることを可能にする。

好ましくは先行読み取りは、読み取りパラメータとは異なる先行読み取りパラメータによって実施される。したがって先行読み取りプロセスのために、先行読み取りパラメータを使用することができ、その先行読み取りパラメータは、たとえばイメージングプレートの露光状態を求めるのに特に適しており、かつ同時にイメージングプレート上に格納された情報をできる限りわずかしか損なわない。

読み取りパラメータが、光源の放出出力、イメージングプレート面積あたりの励起出力、スポット大きさ、積分時間、検出ユニット増幅、検出ユニット感度、検出ユニット特性曲線、空間的読み取り図式及び／又は時間的読み取り図式を有していると、好ましい場合がある。これらの読み取りパラメータの１つのもののバリエーション、上述した読み取りパラメータ又はすべての読み取りパラメータの組み合わせが、先行読み取りプロセスを適切に構成するのに適している場合がある。同時にこれらの読み取りパラメータの１つ、上述した読み取りパラメータの組み合わせあるいはすべての読み取りパラメータを、先行読み取りの際に求められた情報に従って変化させ、それによって最適化することができる。

本発明に係る装置の可能な形態において、制御装置は、先行読み取りのためにイメージングプレート面積あたりの先行読み取り励起出力を定めるように整えることができ、その場合に先行読み取り励起出力は、読み取り励起出力よりも低い。したがってイメージングプレート上に当接する読み取り光は、イメージングプレート面積あたりのその読み取り励起出力に関して、本来の読み取りプロセスにおいて決定されるものよりも低く、特に２と１００の間のファクターだけ、好ましくは１０と５０の間のファクターだけ、特に好ましくはファクター１０だけ低く定められる。イメージングプレート面積あたりの先行読み取り励起出力は、先行読み取りのために、後続の読み取りプロセスにおいて再度蛍光を放出することができるように、定められる。

後続の読み取りプロセスにおいて、求められた値は、すでにわかっている先行読み取り点を用いて、先行読み取りの際に読み出された蛍光値が、本来の読み取りの際に求められた蛍光値に加算されるように、補正することができる。代替的に、先行読み取りの際に、あるイメージングプレート場所において求められた値を捨て去り、隣接場所を用いて補間することができる。

これに関連して、光源の読み取り放出出力よりも小さい、光源の先行読み取り放出出力によって、イメージングプレート面積あたりの先行読み取り放出出力を発生させることができる。したがって本発明によれば、励起レーザーの連続波放出出力又はプラス放出出力を減少させることができる。

その代わりに、あるいはそれに加えて、好ましい実施形態において、イメージングプレート面積あたりの先行読み取り励起出力は、読み取りスポット大きさよりも小さい、あるいは大きい、先行読み取りスポット大きさによって発生させることができる。ここでは２つの代替案が提供される。第１の代替案によれば、先行読み取りスポット大きさは、小さく保たれる。したがって先行読み取りプロセスのために、イメージングプレート面積全体に比較して小さいスポット大きさのみが使用される。特に、先行読み取りスポット大きさは、本来の読み取りプロセスの場合よりも小さく選択することができる。代替的に、読み取りスポット大きさは、大きく保つことができる。それは、読み取り光の先行読み取り強度が同じ場合に、イメージングプレート面積あたり及び単位時間あたりの励起出力を減少させ、かつ、イメージングプレート面の比較的大きい領域にわたって平均化をもたらす。好ましくは先行読み取りスポット大きさは、読み取りスポット大きさよりも少なくとも１桁大きく選択することができる。

さらに付加的に、あるいは代替的に、実施形態において、イメージングプレート面積あたりの先行読み取り励起出力は、読み取り時間長さよりも短い先行読み取り時間ながさによって定めることができる。読み取り時間長さそれ自体は、個々の読み取り点を読み取るために必要とされる時間長さとすることができ、したがってたとえば積分時間である。しかしまた、読み取り時間長さは、イメージングプレート面積全体を読み取るために全体として必要とされる時間であってもよい。読み取るために必要される時間長さの減少を介してイメージングプレート上に存在する画像の部分情報を獲得することができ、その部分情報は読み取りパラメータを求めるのに充分である。

先行読み取りが、先行読み取り点の全数に比較して、先行読み取り点の数が少ない読み取りを有していると、好ましい場合がある。したがって、たとえば読み取り放出出力の減少により、縮小又は増大された読み取りスポット大きさにより、あるは減少された読み取り期間によって、イメージングプレート面積あたりの励起出力を減少させる他に、代替的又は付加的に、先行読み取りプロセスのために所定の数の読み取り点のみを読み取ることができる。後続の読み取りにおいて、すでにわかっている先行読み取り点を、本来の読み取り点を用いて補正し、あるいは補間することができる。

これに関連して、先行読み取り点をイメージングプレートにわたって分配することができる。その場合に分配は、所定の予測される画像形態を予想することができる。その代わりに、あるいはそれに加えて、先行読み取り点を行状又は列状に配置することができる。この配置は、たとえば読み取り装置の形態に適合させることができる。

好ましくは、制御装置は、より高い読み取り速度で先行読み取りを実施するように整えることができる。読み取り速度というのは、ここでは、読み取り光とイメージングプレートの間の相対移動を意味する。したがって一方で、イメージングプレートの上方で読み取り光をより急速に移動させることができ、代替的にイメージングプレートを読み取り装置に対してより急速に移動させることができる。両方の場合において、読み取り速度の増大は、イメージングプレート内に含まれる画像の部分読み取りをもたらす。

説明した解決策に関係なく、読み取りパラメータの最適化は、イメージングプレート面積全体のために全面で、あるいはイメージングプレートの所定の領域のために、そこにおける先行読み取りの結果に従って、場所に従って解像して、適用することができる。

本発明に係る、イメージングプレートを読み取る方法は、以下のステップを有している：

イメージングプレート上に存在する情報の一部を読み取る；読み取った一部の情報を用いて読み取りパラメータを求める；そして、読み取りパラメータを用いてイメージングプレート上の情報の残りの部分を読み取る。

イメージングプレート上に存在する情報の一部を読み取るステップは、上述した読み取り方法の１つを使用することができる。情報の一部は、イメージングプレート上に存在する画像の一部とすることができ、特に、たとえば個々の点、行又は列のような、画像の場所的に限定された部分とすることができる。しかしまた、画像の一部は、イメージングプレート全体にわたって実施された読み取りであってもよく、それは、たとえば低く選択された励起出力あるいは時間的に制御される、読み取り光のオンとオフに基づいて得られる。さらに、イメージングプレート上に付加的に存在する情報であってもよい。

方法の好ましい形態において、読み取りパラメータとは異なる、先行読み取りパラメータを用いて情報の一部の読み取りを実施することができる。

さらに、読み取りパラメータを求めることが、情報の読み出された部分を用いてイメージングプレートの露光を求めることと、求められた露光を用いて読み取りパラメータを適合させることを含むと、好ましい場合がある。所定の領域にわたって、あるいはイメージングプレート面全体にわたって求められた露光に基づいて、読み取りパラメータを最適化し、かつ、イメージングプレート上に残る画像を最適に読み取ることができる。

図面を参照しながら実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

実施例に基づくイメージングプレートを読み取るためのスキャン装置の図式的な表示である。 実施例に基づく方法の図式的なフローチャートである。

図１は、イメージングプレート１２を読み取るためのスキャン装置１０を示しており、そのイメージングプレートは、Ｘ線放射によって励起された準安定のストレージセンターの形式の潜在的なＸ線画像を支持している。

スキャン装置１０は、イメージングプレート１２用の支持装置１４を有している。たとえば、イメージングプレート１２は支持装置１４上に負圧によって、一般的にフレキシブルであるイメージングプレート１２が支持面１４上に平坦に密着するように、固定することができる。

スキャン装置１０は、さらに、読み取り光源としてレーザー１６を有しており、そのレーザーは赤内の波長を有する読み取り光ビーム１８を発生させ、その読み取りビームによってイメージングプレート１２の準安定のストレージセンターを励起して蛍光を発生させることができる。この蛍光光２０は、典型的に青い。

スキャン装置１０のこの実施形態において、レーザー１６は、読み取り光ビーム１８を制御可能な変更ユニット上へ向けるように、配置されている。制御可能な変更ユニットは、ここではミラー２２として形成されている。しかしまたミラーの他に、光学系又は同種のもののような、他の偏向ユニットも考えられる。ミラー２２は、マイクロミラーとして、とくにＭＥＭＳコンポーネントとして形成することができ、それによってミラー２２と支持装置１４の間の相対移動なしで、あるいはわずかな相対移動で、イメージングプレート１２の面の走査を可能にする。代替的にミラー２２は、従来のように、ドラムスキャナ用の回転するミラーとして設けることもできる。この場合において支持装置１４とミラー２２の間の相対移動は、移送装置（図示せず）によって実現されている。

スキャン装置１０は、さらに、図面内に破線で示唆されるリフレクタ２４を有することもでき、そのリフレクタは、イメージングプレート１２を中心とする測定空間を光密に包囲するので、イメージングプレート１２からでる蛍光２０がフォト検出器２６へ反射される。散乱した読み取り光１８がフォト検出器２６内へ達するのを阻止するために、たとえば二色性のフィルタ材料のような、適切な措置を設けることができる。

読み取りプロセスを制御するために、スキャン装置１０は制御ユニット２８を有しており、その制御ユニットはたとえば、制御機能の他に評価又は補正機能も引き受けることができる。しかし、制御ユニット２８自体又は評価及び／又は補正機能は、別のコンピュータ上に実装することもできる。制御ユニット２８は、導線３０によって支持装置１４、検出器２６、レーザー１６及びミラー２２と接続されている。

読み取るために制御ユニット２８は、レーザー１６とミラー２２を駆動し、かつ読み取り光ビーム１８によってイメージングプレート１２をシーケンシャルに点状に走査する。その場合に放出された蛍光２０の強度がフォト検出器２６によって検出されて、制御ユニット２８内で出力用に処理される。

上述したようにイメージングプレート１２上に記憶されている画像の本来の読み取りの前に、スキャン装置１０の構造に従って先行読み取りが実施される。たとえばＭＥＭＳミラーのような制御可能なミラー２２を搭載した、上述したスキャン装置１０において、イメージングプレート１２の点状の前決定を実施することができる。それに対して従来のドラム構造においては、代替的に、たとえば、イメージングプレート１２の移送速度を高めて、読み取り光ビーム１８のレーザー出力を低下させて、イメージングプレート１２上に記憶されている画像の露光の行状の前決定を実施することができる。点状に実施される前決定も行状のそれも、イメージングプレート１２の露光に関する根拠を与える。その後、後続の本来の読み取りスキャンは、最適化されたスキャンパラメータで実施することができる。ドラムスキャナ構造においては、イメージングプレート１２はスキャン装置１０の本来の読み取りプロセスのために、２回供給することができ、あるいは移送装置を介して逆に移送することができる。

図２は、イメージングプレートを読み取るための本発明に係る方法を示している。

第１のステップにおいて、イメージングプレートを読み取るために、スキャン装置へイメージングプレートが供給される（Ｓ１）。

スキャン装置によって、イメージングプレート上にある情報の一部が読み取られる（Ｓ２）。イメージングプレートの一部は、たとえばイメージングプレート面上に分配された個々の画素、しかるべく分配された画像クラスター、行状又は列状のライン、限定されたイメージングプレートエリア及び／又はイメージングプレート画像全体とすることができる。読み取りは、減少された読み取り光強度により、増大された読み取り速度により、増大された読み取りスポットにより、たとえば偏光又は波長のような、読み取り光とは異なる光特性により、かつ／又は上述した特性の任意の組み合わせによって、実施することができる。

読み取られた画像情報から、画像の露光が帰納的に推定される（Ｓ３）。その場合にたとえば、求められた画像強度、最小−最大差、コントラスト比などを考慮することができる。

求められた露光パラメータを用いて、本来の読み取りプロセスのためのスキャンパラメータが最適化される（Ｓ４）。最適化すべきパラメータは、たとえば合焦大きさ又はスポット大きさ、励起レーザーのレーザー出力、たとえばフォトマルチプライヤのような画像受信機の増幅、感度及び／又は特性曲線かつ／又は画素あたりの積分時間とすることができる。

このように求められた、最適化されたスキャンパラメータを用いて、画像の残りが読み取られる（Ｓ５）。

本来の画像の読み取り後に（Ｓ５）、先行読み取りされた画像部分（Ｓ２）を用いて、読み出された画像の補正を実施することができる（Ｓ６）。その場合にもはや読み取るべきでない、先行読み取りされた点を補間することができ、あるいは、すでに先行読み取りされた点においてさらに放出が行われた場合に、補正することができる。

Claims (14)

1. 露光されたイメージングプレート（１２）を読み取る装置（１０）であって、
   光源（１６）を有し、前記光源によって読み取り光（１８）が発生可能であり、
   偏光ユニット（２２）を有し、前記偏光ユニットによって前記イメージングプレート（１２）を読み取るための前記読み取り光（１８）を読み取りスポットをもってシーケンシャルに前記イメージングプレート（１２）上へ向けることができ、それによって移動する読み取りスポットが発生可能であり、
   前記読み取り光（１８）によって読み取る際に前記イメージングプレート（１２）から放出される蛍光（２０）のための検出ユニット（２６）を有し、
   前記光源（１６）、前記偏光ユニット（２２）及び前記検出ユニット（２６）を制御するように整えられている、制御装置（２８）を有する、
   ものにおいて、
   前記制御装置（２８）が、読み取りパラメータを求めるために、前記イメージングプレートの先行読み取りを実施するように、そして
   次に、求められた前記読み取りパラメータによって前記イメージングプレートの読み取りを実施するように、整えられている、
   ことを特徴とする、装置。
2. 前記先行読み取りが、前記読み取りパラメータとは異なる先行読み取りパラメータによって実施される、請求項１に記載の装置。
3. 前記読み取りパラメータが、前記光源の光出力、前記イメージングプレートの面積あたりの励起出力、スポット大きさ、積分時間、検出ユニット増幅、検出ユニット感度、検出ユニット特性曲線、空間的な読み取り図式及び／又は時間的な読み取り図式を有している、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記制御装置（２８）が、前記イメージングプレートの面積あたりの読み取り励起出力よりも低い、前記イメージングプレートの面積あたりの先行読み取り励起出力によって前記先行読み取りを実施するように、整えられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記イメージングプレートの面積あたりの前記先行読み取り励起出力が、前記光源の読み取り光出力よりも小さい、前記光源の先行読み取り光出力によって発生可能である、請求項４に記載の装置。
6. 前記イメージングプレートの面積あたりの前記先行読み取り励起出力が、読み取りスポット大きさよりも小さい又は大きい、先行読み取りスポット大きさによって発生可能である、請求項４又は５に記載の装置。
7. 前記先行読み取りスポット大きさが、前記読み取りスポット大きさよりも少なくとも１桁大きい、請求項６に記載の装置。
8. 前記先行読み取り励起出力が、読み取り時間長さよりも小さい先行読み取り時間長さによって定められている、請求項４から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記先行読み取りが、読み取り点の全数に比較して小さい先行読み取り点の数の読み取りを含んでいる、請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記先行読み取り点が、前記イメージングプレートの面にわたって分配して、並びに／又は、行状及び／若しくは列状に配置することができる、請求項９に記載の装置。
11. 前記制御装置が、前記先行読み取りをより高い読み取り速度で実施するように整えられている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
12. イメージングプレートを読み取る方法であって、以下のステップ：
    前記イメージングプレート上に存在する情報の一部を読み取ること（Ｓ２）；
    読み取った一部の情報を用いて読み取りパラメータを求めること（Ｓ３、Ｓ４）；、及び、
    前記イメージングプレート上の情報の残りの部分を、前記読み取りパラメータによって読み取ること（Ｓ５）、
    を有する、方法。
13. 情報の一部の読み取りが、前記読み取りパラメータとは異なる、先行読み取りパラメータによって実施される、請求項１２に記載の方法。
14. 読み取りパラメータを求めることが、読み出された一部の情報を用いて前記イメージングプレートの露光を求めること（Ｓ３）と、求められた露光を用いて前記読み取りパラメータを適合させること（Ｓ４）と、を含んでいる、請求項１２又は１３に記載の方法。

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