JP2618757B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体を透過した放射
線を放射線検出手段に照射して、被写体の放射線画像を
示す電気信号を得る放射線画像撮影装置に関し、特に詳
細には、被写体で散乱した散乱線の影響を排除できるよ
うにした、スリット露光方式の放射線画像撮影装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被写体を透過させた放射線を
蛍光板に照射して蛍光を生じさせ、その蛍光をイメージ
・インテンシファイヤ等によって光電的に読み取ること
により、被写体の放射線画像を担う電気信号を得るよう
にした放射線画像撮影装置が知られている。さらには、
Ｘ線写真フィルム等に記録した放射線画像をフィルムデ
ィジタイザで読み取って、この放射線画像を示す電気信
号を得る装置も知られている。

【０００３】また、ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α
線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、こ
の放射線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積され、この
蛍光体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエ
ネルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られ
ており、このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体
（輝尽性蛍光体）と呼ばれている。この蓄積性蛍光体を
利用して被写体の放射線画像を示す電気信号を得るシス
テムも公知となっている。このシステムは、人体等の被
写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記
録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で
２次元的に走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝
尽発光光を光検出器により光電的に読み取って画像信号
を得るものである（特開昭55-12429号、同56-11395号等
参照）。

【０００４】ところで、上述のように被写体を透過した
放射線を蓄積性蛍光体シート等の面状の放射線検出手段
に照射してそこに被写体の放射線画像を記録したり、あ
るいはイメージ・インテンシファイヤ等を利用して放射
線画像を撮影する際には、被写体で散乱した散乱線の影
響が問題となる。そこで、この散乱線を除去して放射線
画像を撮影（記録）する試みが従来より種々なされてい
る。例えば特開昭60-149043 号には、スリットを通した
線状の放射線により被写体を走査し、被写体を透過した
この線状の放射線を別のスリットに通して放射線検出手
段に入射させるようにした、いわゆるスリット露光方式
の放射線画像形成方法が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなスリット
露光方式はそれなりに有効であるが、散乱線がスリット
を通過することを完全に阻止するのは事実上不可能であ
り、この僅かな散乱線により、得られた放射線画像のＳ
／Ｎが低下することが認められている。

【０００６】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、面状の放射線検出手段にスリット露光方
式を適用した上で、さらに、スリットを通過した僅かな
散乱線の影響をも排除して、特にＳ／Ｎの高い放射線画
像を得ることができる放射線画像撮影装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による放射線画像
撮影装置は、放射線照射を受けてその線量に応じた電気
信号を出力する面状の放射線検出手段と、スリットを通
した線状の放射線により被写体を走査し、被写体を透過
したこの線状の放射線を、別のスリットに通して上記放
射線検出手段に入射させる撮影部と、上記別のスリット
よりも被写体側において、上記放射線検出手段に照射さ
れる線状の放射線の近傍に配されて、散乱線を検出する
モニタ手段と、上記放射線検出手段が出力した電気信号
から、上記モニタ手段が出力した散乱線検出信号を、放
射線走査方向およびスリット長さ方向の位置の対応を取
った上で減算する手段とから構成されたことを特徴とす
るものである。

【０００８】なお上記放射線検出手段は、例えば蛍光板
と、放射線照射を受けたこの蛍光板が発した蛍光を検出
する光検出器とから構成することができるし、さらに
は、前述した蓄積性蛍光体シートと、そこに励起光を照
射する手段と、励起光照射により放出された輝尽発光光
を光電的に検出する光検出器とから構成することもでき
る。

【０００９】

【作用および発明の効果】上記構成の放射線画像撮影装
置においては、被写体を透過した線状の放射線がスリッ
トを通して放射線検出手段に入射するので、面状の広い
放射線検出手段が用いられていても、そこに多量の散乱
線が入射してしまうことがなく、該放射線検出手段によ
りほぼ直接放射線のみによる放射線画像を撮影可能とな
る。他方、散乱線を検出するモニタ手段は、上記スリッ
トよりも被写体側において線状の放射線の近傍に配され
ているので、散乱線を効率良く検出可能である。

【００１０】そしてこの放射線画像撮影装置において上
記の減算処理を行なうと、放射線画像情報を担う電気信
号から、スリットを通過した僅少な散乱線によるノイズ
成分が除去されるので、この処理後の電気信号を利用す
れば、上記僅少な散乱線の影響をも排除して、極めてＳ
／Ｎの高い高画質の放射線画像を再生可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図１および図２は、本発明の第１実施
例による放射線画像撮影装置を示すものである。この装
置は、放射線画像の撮影（記録）とともに読取りも行な
うように構成されたものであり、図１はその画像記録開
始時の状態を、また図２はその画像読取り終了時の状態
を示している。

【００１２】本装置は装置本体１と、この装置本体１の
上方に配された撮影台11と、その上方に配されたＸ線源
等の放射線源12と、撮影台11の上下に配されたスリット
板13、14と、これらのスリット板13、14を各々駆動する
駆動手段15、16とからなる。撮影台11の下方位置におい
て装置本体１の内部には、蓄積性蛍光体シート２が固定
保持されている。蓄積性蛍光体シート２は放射性透過性
の支持体２Ａの上に蓄積性蛍光体層２Ｂが形成されてな
るものである。また上記撮影台11も、放射線透過性のも
のとなっている。なお蓄積性蛍光体シート２は、撮影台
11の下面に直接蛍光体層が形成されてなるものであって
もよい。

【００１３】本装置においては上記の要素11〜16により
撮影部10が構成されている。スリット板13、14はそれぞ
れ、紙面に垂直な方向に延びるスリット13ａ、14ａを有
する。そしてスリット板13を駆動する駆動手段15は、一
例としてスリット板13に連結されたラック15ａと、この
ラック15ａに噛合したピニオン15ｂと、このピニオン15
ｂを回転させるパルスモータ15ｃとからなり、このパル
スモータ15ｃが正逆回転することにより、スリット板13
を図中左右方向に移動させる。スリット板14を駆動する
駆動手段16も、上記ラック15ａ、ピニオン15ｂおよびパ
ルスモータ15ｃと同様のラック16ａ、ピニオン16ｂおよ
びパルスモータ16ｃとからなり、パルスモータ16ｃが正
逆回転することにより、スリット板14を図中において左
右方向に移動させる。

【００１４】下側のスリット板14上には、スリット14ａ
の左右両側の位置において、該スリット14ａに沿って延
びるＣＣＤラインセンサ９Ａ、９Ｂが固定されている。
そして各ラインセンサ９Ａ、９Ｂの上面の受光面には、
それぞれ蛍光板８Ａ、８Ｂが固定されている。本例では
これらの要素８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂにより、後述する
散乱線を検出するモニタ手段が構成されている。

【００１５】上記シート２の下方には、画像読取手段20
と消去手段30を近接させて共に筐体３内に一体的に収納
してなる読取消去ユニット４が設けられている。この読
取消去ユニット４は図１に実線で示す右端位置（第１の
位置）と、図２に実線で示す左端位置（第２の位置）と
の間を、シート２に対向しつつ往復移動可能となってい
る。本実施例においては上記第１の位置から第２の位置
までの矢印Ａ方向の移動経路を往路、第２の位置から第
１の位置までの矢印Ａ′方向の移動路を復路とする。こ
の読取消去ユニット４を往復させるユニット移動手段40
は、一例としてユニット４の移動方向に延びたスクリュ
ーロッド41、このスクリューロッド41に螺合したユニッ
ト支持部42、スクリューロッド41に固定された歯車43、
この歯車43と噛合する歯車44、この歯車44を正逆両方向
に回転させるパルスモータ45、およびユニット４をスク
リューロッド41と平行な方向に移動可能に案内保持する
手段（図示せず）からなり、パルスモータ45により歯車
44，43を介してスクリューロッド41を回転させることに
より、ユニット支持部42を螺進退させてユニット４を往
復移動させる。

【００１６】撮影部10の撮影台11上に被写体19が載置さ
れると放射線源12が作動され、またそれとともに、右端
位置に配されていた両スリット板13、14が前述のように
して図中矢印Ａ方向に移動される。この際パルスモータ
15ｃと16ｃとが互いに同期を取って駆動されることによ
り、スリット板13、14は、図１、２の方向から見てスリ
ット13ａ、14ａと放射線源12の中心とが一直線に並ぶ状
態を保って移動される。それにより、スリット13ａを通
過した線状の放射線18により被写体19が走査され、また
この被写体19で散乱した散乱線はスリット板14により遮
断されて、放射線源12からスリット13ａ、14ａを通過し
た直接放射線のみにより、蓄積性蛍光体シート２が放射
線露光される。こうして被写体19の透過放射線画像情報
が、シート２の蛍光体層２Ｂに蓄積記録される。

【００１７】以上説明した放射線画像の記録（撮影）と
並行して、前記ユニット４内の画像読取手段20により、
シート２に蓄積記録された画像情報の読取りが行なわれ
る。画像読取手段20は、半導体レーザ等の励起光源21、
この励起光源から発せられた励起光21Ａの光路に設けら
れた集光レンズ22、該集光レンズ22を通過した励起光21
Ａを図１の紙面と交わる方向に偏向してシート２上を主
走査させる光偏向器である回転多面鏡23、ｆθレンズ22
ｆおよび励起光21Ａの光路を変えるミラー24ａ，24ｂ，
24ｃからなる励起光走査手段を有し、この励起光走査手
段により励起光21Ａはシート２上を、紙面と垂直な方向
に繰り返し主走査する。

【００１８】一方、これとともにユニット４が前記ユニ
ット移動手段40により一定速度で矢印Ａ方向に搬送され
ることにより、励起光21Ａの走査位置が矢印Ａ方向に移
動して副走査が行なわれ、シート２にはそのほぼ全面に
亘って励起光21Ａが照射される。シート２の励起光照射
箇所からは、蓄積記録された画像情報に応じた光量の輝
尽発光光が生じ、この輝尽発光光は画像読取手段20の光
電読取手段により検出される。

【００１９】本装置では、線状の放射線18が蓄積性蛍光
体シート２上を移動する速度と、副走査速度とが等しく
なり、そして蓄積性蛍光体シート２上の放射線照射位置
から副走査方向後方側（図１、２の右方側）に若干離れ
た位置を励起光21Ａが走査するように、パルスモータ15
ｃ、16ｃおよび45が互いに同期を取って回転駆動され
る。蓄積性蛍光体シート２は放射線18の照射を受けたと
き瞬時発光するが、上述のように放射線照射位置と励起
光走査位置とをずらしておけば、上記の瞬時発光光が輝
尽発光光とともに検出されることがない。そうなってい
れば、蓄積性蛍光体シート２上のある位置の蓄積記録情
報を読み取っている際に、その位置とは異なる位置から
生じた瞬時発光光がノイズとなって検出されてしまうこ
とが防止される。

【００２０】本装置における光電読取手段は、主走査方
向に主走査線の長さ以上に亘って延びた長尺のフォトマ
ルチプライヤ（光電子増倍管）25と、このフォトマルチ
プライヤ25の受光面に設けられ、シート表面で反射した
励起光21Ａのフォトマルチプライヤ25への入射をカット
して輝尽発光光のみを選択的に透過させるフィルタ27、
このフィルタ27を介してフォトマルチプライヤ25の入射
端面に取り付けられて輝尽発光光を良好に集光する光ガ
イド26、およびこの光ガイド26と反対側に放出された輝
尽発光光を該光ガイド26側に反射させるミラー29からな
る。上記長尺フォトマルチプライヤ25は、例えば特開昭
62−16666 号に詳しい開示がなされているものであり、
光ガイド26を介して入射した輝尽発光光を受光し、その
光量に応じた電気信号Ｓを出力する。こうして画像情報
の記録および読取りが終了した際には、読取消去ユニッ
ト４は図１に破線で示すように前記第２の位置に移動し
ている。以上の説明から明らかなように、本実施例で
は、画像読取手段20と蓄積性蛍光体シート２とにより、
放射線検出手段が構成されている。

【００２１】上述のようにして放射線画像情報が蓄積性
蛍光体シート２に記録されるとき、ラインセンサ９Ａ、
９Ｂ上には、被写体19で散乱した散乱線が入射する。こ
の散乱線は蛍光板８Ａ、８Ｂを照射して蛍光を生じさ
せ、この蛍光がそれぞれラインセンサ９Ａ、９Ｂによっ
て光電的に検出される。この蛍光の光量は散乱線量に対
応するものであり、したがってラインセンサ９Ａ、９Ｂ
の出力信号は、散乱線量を示すものとなる。そしてこれ
らのラインセンサ９Ａ、９Ｂは、スリット14ａに近接し
て配されているので、それらが検出する散乱線量の分布
は、スリット14ａを通過してしまう散乱線のそれと近似
している。こうしてラインセンサ９Ａ、９Ｂは、それら
の長さ方向各位置毎に検出した散乱線量を示す信号Ｓ
Ａ、ＳＢを出力する。

【００２２】画像情報の読取りが終了すると、読取消去
ユニット４は図２に示すように前記第２の位置から第１
の位置へと矢印Ａ′方向に移送され、その際シート２
は、ユニット４内の消去手段30によりその全面に消去光
照射を受ける。消去手段30は一例として、主走査方向に
延びた蛍光灯等の消去光源31と、この消去光源31から発
せられる光のうち下方に向かう光をシート表面側に反射
させる反射板32とを備えている。また本実施例において
は消去光源31は常に点灯されるので、画像記録および読
取りを行なう際には図１に示すように消去光源31上にあ
って消去光を遮光し、消去を行なう間のみ図２に示すよ
うにフォトマルチプライヤ25上に退却して消去光源31を
露出させる移動シャッタ33が設けられている。なお、消
去光源31を消去時にのみ点灯させ、それ以外の時は消す
ようにした場合は、移動シャッタ33は特に設けなくても
よい。

【００２３】消去光源31はユニット４が矢印Ａ′方向に
移動するのにつれてシート２の全面を照射する。消去光
源31はシート２の励起波長領域の光を主に発するもので
あり、画像読取り後にシート２に残存していた放射線エ
ネルギーは、シート２にこのような光が照射されること
により該シート２から放出される。消去の終了したシー
ト２は再び撮影部10により新たな記録がなされ得る状態
となり、読取消去ユニット４は再び第１の位置に戻され
る。

【００２４】以上説明したように本装置においては、ス
リット露光方式により被写体19の放射線画像を蓄積性蛍
光体シート２に記録するようにしているので、被写体19
で散乱した散乱線の影響を排して、ノイズの少ない高画
質の放射線画像を記録可能となる。また本装置において
は、以下の処理を行なうことにより、通常のスリット露
光の場合に比べて、さらに高画質の放射線画像を記録可
能となっている。以下、この処理について図３を参照し
て説明する。

【００２５】図３は、上述した各信号Ｓ、ＳＡ、ＳＢを
処理する電気回路を示している。放射線画像情報を示す
フォトマルチプライヤ25の出力信号Ｓは、アンプ50で増
幅された後、Ａ／Ｄ変換器51でディジタル化され、画素
分割されたディジタルの読取画像信号Ｓｄ１として演算
処理装置52に入力される。一方散乱線量を示す信号Ｓ
Ａ、ＳＢは、加算アンプ53で加算して増幅され、ディジ
タルの散乱線信号Ｓｄ２として上記演算処理装置52に入
力される。

【００２６】演算処理装置52はこれらの信号Ｓｄ１、Ｓ
ｄ２について、以下の重み付け減算処理 Ｓｄ＝ａ・Ｓｄ１−ｂ・Ｓｄ２＋ｃ ［ただしａ、ｂ、ｃは係数］ を行なう。なおこの減算処理は、線状の放射線18が蓄積
性蛍光体シート２上のある副走査方向位置を照射してい
るときに得られた散乱線信号Ｓｄ２と、この副走査方向
位置を読み取って得られた画像信号Ｓｄ１との間で、か
つスリット14ａの長さ方向同位置に関する信号毎になさ
れる。

【００２７】この処理により得られた信号Ｓｄは、放射
線画像情報を担う信号Ｓｄ１から、信号Ｓｄ２が担う散
乱線によるノイズ成分が除かれたものとなる。したがっ
てこの画像信号Ｓｄを画像処理装置54において階調処理
等の画像処理（信号処理）を施してから、ＣＲＴ表示装
置、光走査記録装置等の画像再生装置55に送り、該信号
Ｓｄに基づいて放射線画像を再生すれば、スリット14ａ
を通過してしまった散乱線の影響も除いて、極めてＳ／
Ｎの高い高画質の放射線画像を得ることができる。

【００２８】図４は、上記減算処理による効果を、マン
モグラフィー像を例にとって概略的に示してある。図の
（ａ）は前記画像信号Ｓｄ１をそのまま画像再生装置55
に送って得られた画像を示し、（ｂ）は散乱線信号Ｓｄ
２に基づいて同様に再生した画像を示している。図中Ｋ
が散乱線によるノイズである。一方上記減算処理後の信
号Ｓｄに基づいて再生された（ｃ）の放射線画像におい
ては、上記のノイズが除去されるようになる。

【００２９】なお上記実施例では、散乱線検出用に２つ
のラインセンサ９Ａ、９Ｂが用いられているが、これら
のうちの一方は省かれてもよい。

【００３０】また以上説明した実施例においては、蓄積
性蛍光体シート２が固定され、また被写体19も固定のま
ま放射線画像情報が記録されるようになっているが、ス
リット板13、14を固定として、被写体19および蓄積性蛍
光体シート２を移動させるようにしてもよい。さらに
は、スリット板13、14を移動させるとともに、被写体19
および蓄積性蛍光体シート２を移動させるようにしても
構わない。

【００３１】蓄積性蛍光体シートを移動させながら放射
線画像情報を記録するためには、例えば特開昭64−6939
号に示されるように、エンドレスベルトタイプの蓄積性
蛍光体シートを回転させながら画像記録を行なう手法
や、同62−91933 号に示されるように蓄積性蛍光体シー
トを巻回して貯え、この巻回状態を解くようにして引き
出しながら画像記録を行なう手法等を用いることができ
る。またこのように装置内で蓄積性蛍光体シートを移動
させる他、装置全体を移動させることによって蓄積性蛍
光体シートを移動させることもできる。

【００３２】上記のようにスリット板を固定として蓄積
性蛍光体シートを移動させる場合は、被写体を、蓄積性
蛍光体シートに対して所定の関係に保ちながら移動させ
ることが必要である。またスリット板を固定として、特
に装置内で蓄積性蛍光体シートを移動させる場合は、こ
の蓄積性蛍光体シートの移動により励起光の副走査を行
なうことができるから、励起光の副走査方向照射位置は
常に一定のままでよいことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例装置の画像記録開始時の状
態を示す一部破断正面図

【図２】上記第１実施例装置の画像読取り終了時の状態
を示す一部破断正面図

【図３】上記第１実施例装置の電気回路を示すブロック
図

【図４】本発明の効果を説明する概略図

【符号の説明】

２ 蓄積性蛍光体シート ４ 読取消去ユニット ８Ａ、８Ｂ 蛍光板 ９Ａ、９Ｂ ラインセンサ 10 撮影部 11 撮影台 12 放射線源 13、14 スリット板 15、16 スリット板駆動手段 18 放射線 19 被写体 20 画像読取手段 21 励起光源 21Ａ 励起光 23 回転多面鏡 25 フォトマルチプライヤ 26 光ガイド 30 消去手段 31 消去光源 40 ユニット移動手段 52 演算処理装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線照射を受けてその線量に応じた電
   気信号を出力する面状の放射線検出手段と、 スリットを通した線状の放射線により被写体を走査し、
   被写体を透過したこの線状の放射線を、別のスリットに
   通して前記放射線検出手段に入射させる撮影部と、前記別のスリットよりも被写体側において、 前記放射線
   検出手段に照射される線状の放射線の近傍に配されて、
   散乱線を検出するモニタ手段と、 前記放射線検出手段が出力した電気信号から、前記モニ
   タ手段が出力した散乱線検出信号を、放射線走査方向お
   よびスリット長さ方向の位置の対応を取った上で減算す
   る手段とからなる放射線画像撮影装置。