JP2846953B2 - 画質が改良されたラジオグラフシステム - Google Patents

画質が改良されたラジオグラフシステム

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Description

【発明の詳細な説明】 関連出願とのクロスリファレンス 本件出願は1990年５月７日出願の米国特許出願第07/5
20,285号;1991年７月３日出願の同第07/725,160号およ
び同第07/725,154号に関連するものである。
技術分野 本発明は画質が改良された医療用ラジオグラフシステ
ムに関する。さらに詳細には、露光範囲の損失のない改
良された画質が得られる医療用ラジオグラフシステムに
関する。
発明の背景 医療用ラジオグラフは生体の内部的な異常を観察しか
つ診断するための手段として長年利用されてきた。患者
はＸ線に照射され、Ｘ線は患者を通過する際に組織と骨
により選択的に一部吸収される。患者を通過して部分的
に弱められたＸ線は、患者の内部的な構造についての情
報を担持する。この情報を最高の精度でとらえて表示
し、情報内容の最小限の損失と患者の最少限の照射量と
を目標とする努力は、ラジオグラフの研究の大きな部分
の基礎となるものである。
最近の医療用ラジオグラフシステムは、代表的にはＸ
線を吸収してより長い波長の可視または紫外光を放出す
る１枚または２枚のケイ光増感スクリーンを用いて、Ｘ
線ビーム中に本来含まれていた情報を、より長い波長の
放射線によって担持される情報に変換する。この長波長
光の像は、ついでこの増感スクリーンにより放出された
活性光線に感光性である、写真用エレメント上に投射さ
れる。この写真用エレメントは、支持体のいずれかの面
に塗布された１つまたは２つの感光性層から構成されて
いる。増感スクリーンにより放出された活性光が吸収さ
れると、写真用エレメント中に潜像が形成され、従って
現像可能な写真用エレメントとなり、Ｘ線ビームにより
始めに担持された情報像は永久画像として記録されるこ
とになる。
患者を通過したＸ線ビームに担持されている情報を、
できる限り忠実に記録する画像を得ることが、フィルム
／スクリーンのラジオグラフシステムの目的である。し
かしながら、Ｘ線ビームにより担持された情報を忠実に
再現するための、フィルム／スクリーンシステムの能力
は次のことから制限される： （ａ）Ｘ線エネルギーを可視光に変換する過程で生じる
各種の物理的なプロセス、および （ｂ）変換された像を構成する一般的に広い範囲の光強
度に対するフィルムのレスポンスの限界。
Ｘ線エネルギーの活性光への変換は、以下の一連の各
ステップのいずれか１つの確立に関連している： （ａ）スクリーンが入射するＸ線量子を吸収する確率、 （ｂ）ケイ光体粒子がある数の光量子を放出する確率、 そして最後に、 （ｃ）ケイ光体粒子により一旦は放出され、次いでスク
リーン内部で光散乱と吸収とを受けた光量子が、感光性
エレメントに対面するスクリーン表面に出てくる確率。
Ｘ線の吸収とＸ線が光に変わるプロセスとは統計的な
ものであって、このことが光強度のランダムな変動を誘
導し、それが画像のノイズとして記録され、普通「量子
ノイズ」と呼ばれている；光散乱もまたノイズを生じる
が、スクリーン内の深い所でそしてスクリーン面に対し
て広い角度で放出される光量子は吸収される機会が大き
いため、光散乱はスクリーン面上に出てくる光円錐のサ
イズとスクリーン内でＸ線量子が吸収された箇所のその
頂点の位置とを制限することになる。従って、内部的光
吸収に関連した光散乱は、Ｘ線ビームにより担持される
情報を忠実に再現するためのスクリーン能力を実際に改
良し、これは細部を解像するためのスクリーン能力、つ
まりその変調伝達関数（MTF）により決定されるよう
な、スクリーン解像力を改善することにより改良する。
スクリーンから放射される変換像を忠実に記録するフ
ィルムの能力はその作動範囲、すなわち、スクリーンか
ら放出される像により投射される光強度の全範囲（露光
量）に対する、現像後の光学濃度に認知しうる変化を生
じるフィルムの性能により制限をされる。一般に、フィ
ルムは限定された範囲の露光しか記録できない、すなわ
ち、現像後の光学濃度中に認知しうる変化を生じ得るだ
けであり、これは当業者によく知られている、dD/d（lo
gE）対logE（ここでＤは現像後の光学濃度、そしてＥは
露光量）で示される、フィルムのコントラストカーブに
より特化する。適切なコントラストのある露光の範囲は
露光下限と上限と定義される。露光下限はベース濃度と
かぶり濃度の上で認知しうる濃度を生成する点である。
露光上限はフィルムの最高濃度より下で認知しうる濃度
を生成する点と定義される。対象物の組織によるＸ線吸
収の差が小さく、組織の密度の相違が極めて認めにくい
マモグラフィのような場合、対象物のコントラストは低
いものと考えられるので、得られるラジオグラフの中の
吸収の小さな相違を検知しうるようにするために、コン
トラストの高いフィルムを使用することが必要である。
反対に、試験される対象物がＸ線の吸収に大きな差を与
えるもの（たとえば、軟らかな組織と骨との密度差が大
きい、胸部ラジオグラフまたは血管造影写真など）の場
合、対象物のコントラストはすでに十分に高いのでフィ
ルムのコントラストは低いものであってもよい。
最後に、支持体の両面に塗布された感光性層をもつ感
光性エレメント、すなわち、いわゆる両面塗布フィルム
を露光するため２枚のスクリーンを使用するこれらのシ
ステムにおいては、前方のスクリーン（つまり、Ｘ線ビ
ームが入射する方に近いスクリーン）から放出される光
が支持体の後方の感光性層に支持体を貫通して到達す
る、「プリント・スルー」またはこの逆の、「クロス・
オーバー」と呼ばれている画質低下の別の原因がある。
この前方から後方へと、またはその逆の光の交差は透明
支持体を通過する際に光の拡散を生じ、細部を記録する
ための記録システムの能力、すなわち、そのMTFで測定
するシステム解像性を損なう。
第１図は内部的な光吸収に関連した光散乱と、２枚ス
クリーン／両面塗布フィルムシステムの解像性に及ぼす
「プリント・スルー」との組み合わせ効果を示すもので
ある。ケイ光体粒子１は、上部スクリーン２内で、Ｘ線
量子３を吸収し、そして光４を放出する。放出光のある
もの、とくにスクリーンの表面に対して大きな角度で放
出された光はスクリーン内部で吸収されるが、放出され
た光の一部は放出して、光の円錐を形成し、スクリーン
表面でのその直径は本来光が放出された点よりもはるか
に大きく、これにより解像力の低下が生じる。この放出
光の一部は発光スクリーンに隣接する感光性層５により
吸収される；しかしながら、別の、放出光の小部分は最
初の層５、透明支持体６を貫通し、そして支持体の反対
側の感光性層７により記録される。光は支持体６を通る
とさらに拡がり、そのためシステムのMTFをさらに低下
させる。任意の下部スクリーン８からの照射のMTFにお
ける明白な低下は示さなかった。
支持体と少なくとも１つの感光性層との間に、着色層
を介在させる感光性エレメントの改良が、たとえば、Di
ehlとFactor氏の米国特許第4,950,586号に開示されてい
る。この着色層は反対面上の感光性層に貫通する光を吸
収する。この方法は追加的な着色下塗り層が製造コスト
を高くし、また処理後に色素残留物が残るためエレメン
トに好ましくない着色を付与するという欠点がある。さ
らに、「プリント・スルー」がたとえゼロであるとして
も、フィルムにより得らえる最良の画像はスクリーンに
より放射されものであるから、前述のようにスクリーン
はなおシステムの解像力を限定するのである。
従来良く知られており、またCahoon著Formulating X
−ray Technics，第５版、デューク大学出版（1961）第
11頁に示されている、フィルムの作動範囲を改善するた
めの一つの方法は、前方と後方のスクリーンのＸ線吸収
がバランスをとるようにうすい前方スクリーンを用いる
ものである。すなわち、もし前方スクリーンが入射Ｘ線
100量子のうちの30を吸収する（30％）ならば、後方ス
クリーンが前方スクリーンと等しい吸収をするために
は、これは残る70量子〔すなわち、100×（30/70）＝4
2.8％〕を吸収しなければならない。従って、後方スク
リーンはより大きなパーセントのＸ線量子を吸収しなけ
ればならないから、後方スクリーンは前方スクリーンよ
りも多いケイ光体塗布量を有していなければならない。
しかしながら、スクリーンのMTFはケイ光体塗布量の増
加により減少するから、この方法は後方スクリーンのMT
Fをさらに低下させ、これによりフィルムに記録される
像のMTFを低下させる。
BunchとDickersonによる、EP 384643Aに開示された最
近の方法において、着色下塗り層を使用しそして広い異
なるコントラストカーブをもつ乳剤とを有する「プリン
ト・スルー」ゼロフィルムを、薄／厚スクリーンペアと
組合わせて使用してシステムの作動範囲を拡大してい
る。解像力に関する前述の限定と着色下塗り層を使用す
る欠点とは、またこのBunchとDickersonの開示にもあて
はまるのである。
一般に、フィルム／スクリーンシステムにより記録さ
れるシグナルは、DaintyとShaw著のImaging Science，
（1974）、第234頁に記載されている、コントラスト伝
達関数（CTF）を用いることを特徴とすることが知られ
ている。この関数は： CTF（,E）＝MTF（）×γ（Ｅ） と定義され、ここではテスト対象の空間周波数、Ｅは
露光量、そしてγ（Ｅ）はコントラスト係数で、これ
は： γ（Ｅ）＝dD/d（logE） と定義され、ここでＤは光学濃度そしてＥは露光量であ
る。この関数は空間周波数の増大とともにシステムのコ
ントラストかどうかを減少するかを示している。空間周
波数の増大にともなうCTFの低下がおくれるほど、そし
てコントラストがゼロよりもかなり高くなる露光域の範
囲が広くなるほど、このシステムの広い範囲の情報を記
録する能力はますます大きくなる。
コントラスト（γ（Ｅ））カーブが第５図に与えられ
ており、カーブＡは普通の高コントラストフィルムを示
し、カーブＢは普通のラチチュードフィルムを示し、そ
してカーブＣはラチチュードの非常に広いフィルムを示
している。CTF（,E）の定義に従えば、高いγ（Ｅ）
をもつコントラストフィルムは同じ相対露光量とシステ
ムMTF（）において、相当するラチチュードフィルム
よりも高いCTF（,F）を示している。この増大したCTF
（,E）、または像解像度を達成するために、利用可能
な露光の範囲はカーブＢとＣのラチチュードフィルムに
対しては第５図中に示したように減少している。
画質を損なわないで診断用ラジオグラフ像の利用可能
な露光範囲を改善することにより、前述の従来の諸欠点
を克服するのが本発明の目的である。
発明の要約 感光性ハロゲン化銀エレメントと共同して作動する少
なくとも一つのＸ線増感スクリーンからなる、高解像性
のラジオグラフシステムに、改良された画質と広い露光
ラチチュードを与えたラジオシステムであって、ここで
ラジオグラフシステムのコントラスト伝達関数は６ライ
ンペア/mmで測定したとき、少なくとも0.3であり；ハロ
ゲン化銀エレメントは3.0より大きくなく、好ましくは
2.5より大きくない最高コントラストを有し；そしてラ
ジオグラフシステムは少なくとも150、好ましくは250、
またさらに好ましくは350の相対感度をもつものてあ
る。
本発明の好ましい態様では、紫外光を放出するＸ線増
感スクリーンと共同して作動する少なくとも一つのハロ
ゲン化銀エレメントからなる、広い露光ラチチュードを
もつ高解像性のラジオグラフシステムが提供される。こ
のラジオグラフシステムは６ラインペア/mmで測定する
とき少なくとも0.30のコントラスト伝達関数をもち、そ
して少なくとも150のシステムスピードとともに3.0より
大きくない最大コントラストを有している。
図面の簡単な説明 第１図は、慣用のフィルム/X線スクリーンシステムに
おける、励起されたケイ光体粒子から放出された光量子
の経路を示すものである。
第２図は、Ｘ線スクリーンと高コントラストフィルム
とを有する、慣用の高解像性ラジオグラフシステムのコ
ントラスト伝達関数（CTF）カーブである。
第３図は、Ｘ線スクリーンと広いラチチュードのフィ
ルムとを有する、慣用の高解像性ラジオグラフシステム
のCTFカーブである。
第４図は、本発明による高解像性ラジオグラフシステ
ムのCTFカーブである。
第５図は、ここでCTFカーブを得るために用いた市場
で入手し得る３種のＸ線フィルムのコントラストカーブ
である。
第６図は、Ｘ線スクリーンと広いラチチュードの胸部
用フィルムとを有する、慣用の胸部ラジオグラフシステ
ムのCTFカーブである。
第７図は、第６図において用いた広いラチチュードの
胸部用フィルムを使用する、本発明の高解像性ラジオグ
ラフシステムのCTFカーブである。
第２〜４、６および７図において、縦軸はlog（Ｑ）
を表しここにＱは入射Ｘ線束を意味し、横軸は空間周波
数（lp/mm）を表す。
発明の具体的説明 第２図は、既知の高解像性フィルム／スクリーンシス
テムについての代表的なCTFを含んでおり、ここで高いC
TFの値は記録されたシグナル強度の高いことをシステム
を示している。コントロール用のこの例はほぼ250の相
対スピードをもち、また青色光感性の医療用Ｘ線フィル
ムで3.4のγmaxをもつGronex 10Tと、もっぱら青色光
−放射性のQuanta Fast Detail Ｘ線増感スクリーンと
を使用した。このフィルムとスクリーンの両者はデュポ
ン社から入手できる。
第３図は、同一のスクリーンがデュポン社から入手さ
れる、Cronex 10L（γmax＝2.6）のような高解像性の
ラチチュードフィルムとともに用いられ、実質的に同様
の変調伝達関数であるときに観察されるCTFの損失を示
している。CTFは低コントラストの高ラチチュードフィ
ルムにより劇的に減少し、特に３ラインペア/mm以上の
ような高い空間周波数において著しい。
第４図は、紫外光放出Ｘ線増感スクリーンをラチチュ
ードフィルムと組み合わせて使用する本発明によるシス
テムを示している。この組み合わせに対するCTFは、第
２図に示した慣用の高解像性の高コントラストシステム
で示されたものに匹敵しうるものである。第４図に示し
たCTFと第２図に示したCTFはラチチュードにはなお実質
的に同じ情報を与えており、また利用可能な露光範囲
（第５図参照）は本発明のシステムにおいて大きく改善
されている。第５図に関して、カーブＡ、ＢおよびＣ、
それぞれCronex 10T、Cronex 10Lおよび市場で入手し
得る広いラチチュードの胸部用フィルムについての、lo
gEの関数としてのγを示している。見られるように、フ
ィルムのコントラストとラチチュードとは互いに反比例
の関係にあり、広いラチチュードはコントラストの犠牲
により得られ、その逆もまた同じである。
胸部ラジオグラフは前述のように対象物の高いコント
ラストにより、医療用像形成に特別な課題をもつもので
ある。第６図は慣用のγmax（2.14）と上記コントロー
ルと実質的に同じMTF関数とをもつ、市場で入手し得る
胸部像形成用フィルムについてCTFを示したものであ
る。これにより紫外光放射性のスクリーンは第７図に示
すようなCTFを与え、ここで利用可能な画像情報の実質
的な改善が有効な露光範囲を犠牲にすることなしに得ら
れている。
前述のCTF（Ｅ）はMTF（）とγ（Ｅ）との１関数
であり、それ故に従来知られているように計算上の１つ
の関数である。MTF（）の測定法は良く知られてお
り、DaintyとShaw著のImaging Science，（1974）第234
〜58頁に説明されている。MTFの論理的最大値は１であ
り、MTF値の低下とともに高い周波数における露光量の
変化を再現する能力の減少を示している。医療用のＸ線
スクリーン／フィルムシステムのMTFを減少させるのい
大きく寄与するものはスクリーンであり；これに含まれ
ているフィルムからの寄与は一般に小さい。特別に選ば
れた写真用エレメントと紫外光放射性Ｘ線増感スクリー
ンとの独特の組み合わせは、システムのMTF（）を実
質的に改善することが、BeutelとIsslerの1990年５月７
日出願の米国特許出願第07/520,285号と1991年７月３日
出願の同第07/725,154号および、BeutelとMickewichの1
991年７月３日出願の同第07/725,160号にそれぞれ示さ
れており、これらを参考として本明細書中に組入れる。
写真システムにおける感度は、標準的な処理条件下に
所定の濃度を得るのに必要な露光量として広く定義され
る。医療用のＸ線システムについては、特定の方法がAN
SI規格pH2.9、1964に詳述されている。PAR関連で測定し
た感度を任意に感度値100とした、相対感度で報告する
ことが従来広く知られている。PAR感度は84mmケイ光体
厚みをもつ標準的なCaWO4スクリーンと、デュポン社のC
ronex ４フィルムとを組み合わせて測定した。医療用
Ｘ線システムの相対感度は、Woodlief編、SPSE Handboo
k of Photographic Science and Engineering，（197
3）第798〜800頁に記載の露光変調法により、ベースと
カブリ濃度上1.0の濃度で測定した。
本発明のラジオグラフシステムは少なくとも150の相
対感度を有している。150以下の相対感度では、対象の
照射量が不都合なものとなり、患者の健康に有害となる
こともある。従来知られているように、システムの相対
感度はケイ光体層の厚さを増加させるかまたはフィルム
を変化させることにより変えることができる。フィルム
の変化には各種のスペクトルによるおよび化学的な増感
法、粒子サイズと組成の変更その他のような従来既知の
事項が含まれる。
フィルムのコントラスト、またはγ（Ｅ）は前に定義
したように、露光量の相違の関数としてのフィルム濃度
の変化を示している。露光のラチチュードは一義的には
γカーブの幅、特にγカーブの最後部付近の湾曲の仕方
に関連する。フィルムのコントラストを変えるための方
法は知られており、サイズまたは形態の異なる粒子の混
合、バインダーの硬化または架橋化度の変更、各種のバ
インダー添加物および従来既知のその他のものの導入が
含まれる。フィルムのコントラストはまたハロゲン化銀
粒子の塗布量を変えるとにより容易に変更すことができ
る。
本発明に使用するため好ましいＸ線増感スクリーンは
Ｘ線の励起のもとにUV領域を放射するものである。Ｘ線
に照射したとき紫外光域を放射する多数のケイ光体が存
在する。しかしながら、Ｘ線スクリーンにこのようなケ
イ光体を用いることは、UV放射性ケイ光体から調製され
たＸ線増感スクリーンを用いてつくられるラジオグラフ
が、低コントラストでまた最高濃度（Dmax）が低下する
ことから従来は不利とされていた。最高濃度の低下はフ
ィルムの作動範囲を著しく減少させ、好適な画像を得る
ためのＸ線露光量の増加を必要とする。しかしながら、
このＸ線照射量の増大は患者の健康に対して有害であ
り、そのためUV放射性スクリーンを使用することが従来
一般的ではなかったのである。
代表的なUV放射性ケイ光体には、たとえばＭ′相YTaO
4の単独あるいはガドリニウム、ビスマス、鉛、セリウ
ムまたはこれらの活性化剤の混合物によって活性化され
ているもののいずれか；ガドリニウムまたはガドリニウ
ムとツリウムとにより活性化されたLaOBr;およびとりわ
けガドリニウムで活性化されたLa2O3である。本発明の
目的のため、UV放射性ケイ光体は300〜390nmの範囲また
好ましくは310〜360nmの範囲内にその放射光の少なくと
も80％をもつものである。実際のＸ線像形成システムに
利用される本発明のケイ光体は、ケイ光体の変換効率、
すなわち、Ｘ線量子により担持されているエネルギーが
ケイ光体に吸収されついで放射される光量子に変換され
る効率が５％以上であるべきである。
通常、増感スクリーンはケイ光体−バインダー塗膜と
これに付与されたトップコートまたは保護層とを有する
基体から構成される。この保護層は機械的な損傷からケ
イ光体層を保護するため重要なものである。保護層はま
た、ケイ光体からのUV光の流れをほぼ10％より多く減少
させないよう、一般にUV透過性でなければならない。UV
光を良く吸収すること知られているような材料（たとえ
ば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）は、本発明
のトップコート層として特に有用なものではない。適当
なバインダー中に分散した増白剤（たとえばTiO2）から
なる反射層をスクリーン構造中に組み込むこともでき
る。普通、この反射層はケイ光体層と基体との間に挿入
されるが、またこの代わりに増白剤を基体中に直接分散
させることもできる。この反射層は使用者の間増感スク
リーンの光出力を一般に増大する。
作動に際して、増感スクリーンはこれに当ったＸ線を
吸収し、そしてこれに組み合わされた写真用ハロゲン化
銀Ｘ線フィルムに容易に捕捉される波長をもつエネルギ
ーを放射する。最近、イットリウム、ガドリニウムまた
はルテチウムタンタレートをベースにしたＸ線増感スク
リーンの効率的なものが導入されている。これらの単斜
Ｍ′相をもつ特定のケイ光体はＸ線の捕捉に際して特に
効果的である。これらタンタレートケイ光体のあるもの
はまたUV光の効果的放射体であり、そして本発明の範囲
内で特に好ましいものである。これらのケイ光体とスク
リーンは一般にBrixnerの米国特許第4,225,653号の方法
により調製され、これは参考として本明細書中に組み入
れる。好ましくは300〜390nmの間でその光の少なくとも
80％を放射する本発明のケイ光体は、各種の酸化物前駆
体を緊密に一緒に混合し、適当なフラックス中でこの混
合物を高められた温度で焼成することにより一般に製造
される。特に適当なフラックスは、たとえばHeddenとZe
garskiの米国特許第5,494,761号明細書中に記載されて
おり、この記述は参考のため本明細書中に組み入れる。
焼成し、粉砕しそして水洗した後、ケイ光体は一般には
適当な溶剤の存在下に適当なバインダー中に分散しそし
て基体上に塗布する。本発明において、バインダーはケ
イ光体から放射されるUV光の吸収が10％以下でなければ
ならない。保護用のトップコートは存在する場合にはこ
のケイ光体−バインダー塗膜の上に付与する。保護用ト
ップコートを用いることが本発明において好ましい。
特に好ましい態様において、Ｘ線増感スクリーンは前
記のようにして作ったＭ′YTaO4ケイ光体が、溶剤を用
いるアクリル系樹脂混合物中に分散されたものを含んで
いる。この分散物はついで、少量のアナターゼ型TiO2増
白剤をその中に分散して含んでいる、ポリエチレンテレ
フタレート基体上に塗布する。ケイ光体は1cm2当りケイ
光体約15〜110mgの塗布量に塗布する。スチレン／アク
リロニトリルコポリマーのトップコートをこの上に塗布
し乾燥する。
本発明のラジオロジーシステムは、好ましくは前記の
Ｘ線増感スクリーンとともに交換性ハロゲン化銀フィル
ムエレメントを使用する。但しこのエレメントは3.0よ
り大きくない最高コントラスト、γ（Ｅ）をもつことを
条件とする。これらのエレメントは一般に基体上に塗布
された１つまたはそれ以上のハロゲン化銀乳剤層を含ん
でいる。乳剤は基体の一方または両方の面上に１つまた
はいくつかの層に塗布され、そしてこの最上の乳剤層の
上にこれを保護するためにうすい硬化ゼラチンのオーバ
ーコートが通常付与される。本発明の範囲内で有用な乳
剤は一般にそれ自体UV感光性であるから色素は必要とし
ない。しかしながら、もし必要ならば少量の増感性色素
を好都合に添加することもできる。平板状のハロゲン化
銀乳剤に、光に対するこのレスポンス能力を増大させる
ために増感色素を添加することが特に有効である。
ハロゲン化銀乳剤は通常の任意のハロゲン化物を用い
ることができるが、好ましいものは純臭化銀または少量
のヨウ化物を含んだ臭化銀（たとえば、重量でBr 98％
とI 2％）である。多面体および平板状の粒子形態の両
方とも本発明の使用に適しており、粒子はスプラッシュ
法で形成したものおよびスプレー法を含んだ方法（すな
わち、シングルおよびダブルジェット法）で形成したも
のも含むが、これらの方法に限定するものではない。平
板状粒子のハロゲン化銀製品はMaskaskyの米国特許第4,
400,463号;Weyの同第4,399,205号;Dickersonの同第4,41
4,304号;Wilgus他の同第4,434,226号;Kofron他の同第4,
439,520号;Nottorfの同第4,722,886号およびEllisの同
第4,801,522号に記載されている方法に従って作られた
ものがもっとも好ましい。
粒子が作られた後、普通この粒子はバインダー、代表
的にはゼラチンおよび／またはその他の天然または合成
の透水性の有機コロイド結合剤とともに分散するのが好
ましい。このような掛合剤には透水性または水溶性のポ
リビニルアルコールとその誘導体が含まれ、たとえば部
分ケン化ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテート
および多数の直線状−CH2HOH−基を含有するアセター
ル；無水マレイン酸、アクリルおよびメタアクリル酸エ
チルエステルおよびスチレンのような付加重合可能な不
飽和化合物とビニルアセテートとの加水分解したインタ
ーポリマーである。この後者のタイプの適当なコロイド
は、米国特許第2,276,322号；同第2,276,323号；および
同第2,347,811号に示されている。有用なポリビニルア
セタール類には、ポリビニルアセトアルデヒドアセター
ル、ポリビニルブチルアルデヒドアセタールおよびポリ
ビニルｏ−スルホベンズアルデヒドアセタールナトリウ
ムなどが含まれる。この他の有用なコロイド結合剤には
Boltonの米国特許第2,495,918号のポリ−Ｎ−ビニルラ
クタム;Shacklettの同第2,833,650号に記載のＮ−アク
リルアミドアルキルベタインの親水性コポリマー；およ
び親水性のセルロースエーテルとエステルが包含され
る。フタル化ゼラチンもまた用いることができ、同様に
Rakoczyの米国特許第3,778,278号のデキストランまたは
変性水和ゼラチンのような被覆力を増加するのに有効な
バインダー補助剤も用いることができる。
粒子は従来良く知られている各種塩により化学増感す
ることがさらに好ましい。もっとも普通の増感剤は金ま
たはイオウの塩である。イオウ増感剤には活性なイオウ
を含むようなもの、たとえばアリルイソチオシアネー
ト、アリルジエチルチオ尿素、フェニルイソチオシアネ
ートおよびチオ硫酸ナトリウムなどが例として含まれ
る。Staud他の米国特許第1,925,508号およびChambers他
の同第3,026,203号により開示されたアミン類；およびB
aldsiefenの同第2,540,086号により教示されているよう
な金属塩類、などのその他の非光学的増感剤もまた用い
ることができる。
乳剤はカブリ防止剤（たとえば、６−ニトロベンズイ
ミダゾール、ベンゾトリアゾール、トリアザインデン
類、など）同じく硬膜剤（すなわち、クロム明バン、ホ
ルムアルデヒド、ジメチロール尿素、ムコクロル酸およ
びResearch Disclosure,No.308,1989年12月、Item 3081
9に記載されているその他のものなど）のようなその他
の補助剤を含むこともできる。添加することのできるこ
の他の補助剤にはマット化剤、可塑剤、トナー、光学的
増白剤、界面活性剤、色調変更剤、ハレーション防止色
素および被覆力増強剤、その他が含まれこれらすべては
周知のものである。
この方法で使用される乳剤層用のフィルム基体は任意
の適当な透明プラスチックであってよい。たとえば、セ
ルロースアセテート、セルローストリアセテート、セル
ロース混合エステルなどのようなセルロース系基体を用
いることができる。重合したビニル化合物類、たとえ
ば、ビニルアセテートとビニルクロライドの共重合物、
ポリスチレンおよび重合したアクリレート類なども挙げ
ることができる。
好ましいフィルムには、Allesの米国特許第2,779,684
号およびこの明細書中に引用されている各特許の教示に
従って作られる、ジカルボン酸と二価アルコールとのポ
リエステル化生成物から作られたものが含まれる。この
他の適当な基体は、英国特許第766,290号およびカナダ
国特許第562,672号のポリエチレンテレフタレート／イ
ソフタレートであり、またテレフタル酸およびジメチル
テレフタレートとプロピレングリコール、ジエチレング
リコール、テトラメチレングリコールまたはシクロヘキ
サン1,4−ジメタノール（ヘキサヒドロ−ｐ−キシレン
アルコール）との縮合により得られるものである。Baue
r他の米国特許第3,052,543号のフィルムもまた使用する
ことができる。上記の各ポリエステルフィルムはその寸
法安定性のため特に適したものである。
ポリエチレンテレフタレートを写真用基体として使用
するのに製造するとき、ポリマーはフィルム状にキャス
トし、Rawlinsの米国特許第3,567,452号の混合ポリマー
下引き組成物を付与し、これをついで２軸延伸し、つぎ
にゼラチン下引き層を付与する。一方、たとえばMiller
の米国特許第4,916,011号と同第4,701,403号;Choの同第
4,891,308号と同第4,585,730号；およびSchadtの同第4,
225,665号などに示されているような帯電防止層を組み
入れることもできる。延伸と下引き組成物付与の完了に
際して、ガラスの焼きなましに相当する熱処理によりベ
ース中の歪みとテンションとをとり除くことが必要であ
る。
乳剤は前記の基体上に単一層または多層のエレメント
として塗布することができる。たとえば、医療用Ｘ線の
応用の場合、各層は青い色調を付けるため一般に色素を
含んで基体の両面に塗布される。この乳剤層に接して、
普通これを保護するため、この乳剤の上に硬化ゼラチン
のうすい層を付与することが好ましい。
医療用Ｘ線フィルムの処理は、Wuelfingの米国特許第
4,741,991号に例示されているように従来から良く知ら
れている。露光された医療用Ｘ線フィルムは一般に現像
してハロゲン化銀粒子内の潜像中心を元素状の銀に変換
させる。未反応のハロゲン化銀は適当な定着液に溶解さ
せてとり除き、そしてフィルムは水洗し適当な画像を得
るために乾燥する。
紫外光スクリーンの調製 Ｘ線増感スクリーン構成体は以下の方法を用いて作成
した： A. バインダー溶液： 以下の各成分で調製する： 成 分 分量（ｇ） ｎ−ブチルアセテート 43.13 ｎ−プロパノール 34.00 Carboset 525(1) 10.00 Carboset 526(2) 10.00 重合体有機シリコーン液体 0.07 Zelec 2457E(3) 0.40 Aerosol OT−100(4) 0.40 Pluronic 31R1(5) 2.00 （１）アクリル系樹脂；平均分子量260,000;酸価76〜8
5;ビー・エフ・グッドリッチ社製 （２）アクリル系樹脂；平均分子量200,000;酸価100;ビ
ー・エフ・グッドリッチ社製 （３）R2HPO4の一般式（ＲはＣ８〜10のアルキル）をも
つモノおよびジアルキルホスフェート混合物の非イオン
性帯電防止剤；デュポン社製 （４）ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、米国特許
第2,441,341号による （５）エチレンオキサイド／プロピレンオキサイドのブ
ロックコポリマー；平均分子量3,200;バズフ社製 B. Ｘ線用ケイ光体； 以下の各成分をアルミナ製のルツボにつめる前にペイ
ントシェーカー中で約２時間充分に混合した： 成 分 分量（ｇ） Y2O3 101.46 Ta2O5 198.54 Li2SO4 150.00 ルツボはついで市販の標準高温炉中に入れ、約1200℃
で約８時間、つぎに約1250℃で約16時間焼成した。つい
で炉を冷却させ、ルツボの内容物を計量しそして充分に
水洗して未反応の塩とフラックスとをとり除いた。この
物質をつぎに前記のバインダー液に、約200gケイ光体/6
0gバインダー溶液の割合に添加した。これをプラスチッ
ク容器中に直径3/8インチ（9.5mm）のコランダムボール
約85g（約、ボール15個）とともに入れ、室温で約12〜1
6時間約60rpmの回転速度でボウルミルした。この工程の
後、ボールミルした懸濁液を75メッシュのナイロン袋を
通して濾過し、そして少量の増白剤（たとえば、アナタ
ーゼ型のTiO2）をその中に分散して含んでいる（約＞1.
7の光学濃度）、厚さ0.010インチ（0.025mm）の寸法安
定性のポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布を
した。ケイ光体−バインダー層の塗布量は1cm2当りケイ
光体約53mgである。
C. オーバーコート層： 溶液１ 成 分 分量（ｇ） アセトン 67.00 メタノール 9.00 ｎ−ブチルアセテート 4.80 Tyril 100(1) 12.70 Carboset XL−27(2) 9.00 （１）スチレン／アクリロニトリルコポリマー樹脂；ダ
ウケミカル社製 （２）アクリル系樹脂；平均分子量30,000;酸価80;ビー
・エフ・グッドリッチ社製 溶液２ 成 分 分量（ｇ） メタノール 14.70 トリアミルアミン 0.20 Carbopol 1342(1) 0.132 （１）アクリル系樹脂シックナー；ビー・エフ・グッド
・リッチ社製 この溶液を濾過し、溶液１の50gを溶液２の12.19gと
混合した。この混合物をケイ光体−バインダー層の表面
上に0.004インチ（0.10mm）のギャップをもつドクター
ナイフを使用して塗布した。このトップコート層は40℃
で12〜16時間空気乾燥した 露光と現像法 適切なスクリーンとフィルムとを入れたカセットに、
ナイフエッジを含む解像力テストターゲットとアルミニ
ウムの標準ステップくさびとを通じて、タングステン陰
極のＸ線源により70KvPで露光した。露光後、フィルム
をWuelfingの米国特許第4,741,991号により教示された
医療用Ｘ線現像液と定着液処方を使用し、通常の医療用
Ｘ線処理機中で処理をした。得られるフィルムをついで
水洗し乾燥した。
本発明によるラジオロジーシステムの効果は第２〜７
図で見ることができる。第２、３および６図は通常のラ
ジオグラフシステムのコントラスト伝達関数を示してい
る。第４および７図は本発明によるラジオロジーシステ
ムのコントラストの伝達関数を示している。第５図は第
２〜４図および第６〜７図中に示したコントラスト伝達
関数の各カーブを生成するのに用いた３種類の市販フィ
ルムのコントラストカーブを示している。
これらの各図から見ることができるように、通常のシ
ステムのラチチュードの増大はコントラストのより低下
と像の解像性のより低下（すなわち、コントラスト伝達
関数の低下）をもたらす。本発明のラジオロジーシステ
ムのＸ線増感スクリーンとフィルムとの組み合わせを用
いたとき（第４と第７図）、コントラスト伝達関数（従
って、解像力も）はこのシステムの露光ラチチュードに
悪い影響を及ぼすことなく大幅に改善される。従って、
本発明のシステムは広い範囲の露光ラチチュードを与え
また思いがけなくも、はるかにせまいラチチュード範囲
をもつシステムで見られたものとほぼ同じコントラスト
をもつ高解像性の画像を与える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マツコネル，ボブ・イー アメリカ合衆国ペンシルベニア州 19382．ウエスト チエスター．ミユア フイールド1198 (72)発明者 ミツケウイツク，ダニエル・ジエイムズ アメリカ合衆国デラウエア州 19810. アーデン．ミラーズロード2005 (72)発明者 ラツセル，レイモンド・ジエイ アメリカ合衆国デラウエア州 19707. ホツケシン．シエリンガムドライブ332 (56)参考文献 特開 平２−297544（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−266344（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−28842（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03C 5/17 G03C 1/00 G21K 4/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つのＸ線増感スクリーンと感
    光性ハロゲン化銀エレメントとが、共同して作動する組
    み合わせからなるシステムにおいて、システムは６ライ
    ンペア/mmで測定したとき少なくとも0.3のコントラスト
    伝達係数と少なくとも150の相対感度を有し、そしてハ
    ロゲン化銀エレメントは3.0と同等またはこれ以下の最
    大のコントラストを有する、高解像性ラジオグラフシス
    テム。
  2. 【請求項２】少なくとも１つのＸ線増感スクリーンが基
    体上に塗布されたケイ光体−バインダー層を含み；ケイ
    光体−バインダー層がケイ光体をその中に分散したバイ
    ンダーからなり；ケイ光体からの放射線の少なくとも80
    ％が300〜390nmであり；そしてバインダーがケイ光体か
    ら放射された紫外光の10％以下を吸収する、請求項１記
    載の高解像性ラジオグラフシステム。
  3. 【請求項３】少なくとも１つのＸ線増感スクリーンが基
    体上に塗布されたケイ光体−バインダー層を含み；ケイ
    光体−バインダー層がケイ光体をその中に分散したバイ
    ンダーからなり；ケイ光体が ａ） Ｍ′相YTaO4; ｂ） Ｍ′相YTaO4:A,ここでＡは、ガドリニウム、ビス
    マス、鉛、セリウムまたはこれらの組み合わせである； ｃ） LaOBr:A,ここでＡはガドリニウムまたはガドリニ
    ウムとツリウムとの組み合わせである；および ｄ） La2O2:Gd からなる群より選ばれる、請求項１記載の高解像性ラジ
    オグラフシステム。
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