JP3561856B2 - 放射線増感スクリーン及び放射線像変換パネル - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、放射線像の撮影又は記録再生に用いる放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
医療診断用放射線像や各種物体の非破壊での放射線像を得て診断や探傷検査などに用いる手法として、主にハロゲン化銀等の写真感光材料と放射線増感スクリーンとの組み合わせを用いる放射線写真法や、放射線エネルギーを蓄積記憶した後、可視光や赤外線などの電磁波で励起することにより蓄積していた放射線エネルギーを輝尽発光の形で放出する輝尽性蛍光体層を有する放射線像変換パネルを用いる放射線画像変換法がある。放射線写真法は、放射線を放射線増感スクリーンの蛍光体層に照射して可視光に変換せしめハロゲン化銀写真感光材料等に放射線画像を形成させて診断、検査するものである。この方法では、たとえば支持体の両面または片面にハロゲン化銀乳剤層を有するハロゲン化銀感光材料に放射線増感スクリーンを両面または片面に密着せしめ、それに被写体からの放射線を照射して放射線画像を形成させる。これによって得られる画像に対しては感度が高く、鮮鋭性がよく、かつ粒状性に優れていることが誤診、欠陥の見落としを防ぐ意味で要求される。
【0003】
他方、放射線画像変換法は、被写体を透過した、あるいは被写体の発する放射線を放射線像変換パネルの輝尽性蛍光体層に吸収させ、その後パネルを可視光、赤外線等の電磁波と言った励起光で走査露光することによって輝尽性蛍光体層に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽発光として放出させ、それを光電変換して電気信号を得、得られた電気信号に基づいて被写体、あるいは被検体の放射線画像を可視像として再生するものである。読み取りを終えた放射線像変換パネルは、残存する画像の消去が行われた後、次の撮影に用いられ、繰り返し使用が可能である。
【0004】
以上のような放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの与える放射線像の鮮鋭性は蛍光体層の層厚や蛍光体粒子の平均粒径等によって制御できる。すなわち、蛍光体層の層厚を薄くすることによって光の拡散が減少し鮮鋭性が向上するし、蛍光体の微粒子化によっても光が拡散しにくくなって鮮鋭性が向上する。しかし反面、蛍光体層の層厚を薄くすると、蛍光体の塗布量が減少して、感度や粒状性が低下するようになるし、蛍光体を微粒子化すると、光の散乱により支持体側の発光の取り出し効率が低下して、感度が低下するようになる。
【0005】
さらに放射線像変換パネルでは、蛍光体層の輝尽性蛍光体が蓄積記憶した放射線画像情報を励起光により輝尽発光させて取り出す際に、励起光の蛍光層中での広がりによって目標以外の輝尽性蛍光体も輝尽発光させて鮮鋭性を低下させる。この鮮鋭性の低下を防止するために、特開昭62−90600号公報に記載の放射線像変換パネルにおいては、蛍光体層中に放射線吸収物質より成る縞状又は網目状の格子を設けたことによって、励起光ビーム及び輝尽発光の拡散を防止するようにしている。しかし、これでは蛍光体層中に発光に寄与しない格子を設けているため、感度が著しく低下するようになる。また、放射線画像上に格子像が残りやすく、診断の妨げになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような従来の放射線増感スクリーンや放射線像変換パネルの問題を解消するためになされたものであり、鮮鋭性に優れた放射線画像を感度や粒状性を低下させることなく撮影や記録再生ができるようにする放射線増感スクリーン及び放射線像変換パネルの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、支持体上に蛍光体層を有する放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルにおいて、蛍光体層と支持体の間に再帰性反射層が設けられていることを特徴とする構成にあり、これらの構成によって前記目的を達成する。なお、本発明における再帰性反射層とは、光が入射した方向に光を反射させる層であり、道路標識などによく利用されている。
【0008】
【作用】
すなわち、本発明の放射線増感スクリーン及び放射線像変換パネルは、図4に示したように蛍光体層1と支持体2の間に再帰性反射層3を設けて、蛍光体層1中に発光に寄与しない格子を設けることはしていないから、格子による感度の低下はないし、そして放射線又は励起光によって発光させられた蛍光体層1内の蛍光体粒子10からの光のうちの支持体2側に向かった光L1が再帰性反射層3によって元の発光源の蛍光体粒子10の方向に戻るように反射されて、その反射光L3も発光源の蛍光体粒子10から直接支持体2と反対側の出射側に出射する光L0に加わることになって発光の拡散が防止され、従って感度、鮮鋭性に優れた放射線画像の撮影や記録再生を可能にする。また放射線像変換パネルの場合はさらに、上述の出射側から蛍光体層1に入射した励起光も再帰性反射層3によって反射されて元の入射方向に戻るようになるから、戻る際にも入射の際と同じ蛍光体粒子10を励起するようになって、それにより感度、鮮鋭性に優れた放射線画像の記録再生を可能にする。
【0009】
それに対して、図5に示したような例えばTiO2粒子を分散含有した白色ポリエチレンテレフタレート(PET)シートと言った反射層を兼ねる支持体2w上に蛍光体層1を設けた従来の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルでは、図4と同様の蛍光体層1内の蛍光体粒子10からの光のうちの支持体2w側に向かった光L1は支持体2wによって通常の鏡面反射と同様に反射されて、その反射光L2wは発光源の蛍光体粒子10から直接出射側に出射する光L0とは大きく分離した方向に出射するから、鮮鋭性の劣った放射線画像の撮影や記録の再生が行われることになる。また放射線像変換パネルの場合の蛍光体層1に入射した励起光も支持体2wによって通常の鏡面反射と同様に反射されて、反射光は入射方向から離れる別方向に進んでその方向の蛍光体粒子を励起するようになるから、鮮鋭性の劣った放射線画像の記録の再生が行われることになる。
【0010】
そこで反射光による鮮鋭性の低下を防止するように、図6に示したような例えばカーボン粒子を分散含有した黒色PETシートと言った光吸収層を兼ねる支持体2b上に蛍光体層1を設けた放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルでは、図4と同様の蛍光体層1内の蛍光体粒子10からの光のうちの支持体2b側に向かった光L1は殆どが支持体2bによって吸収されて、その反射光L2bは極めて弱いものになるから、出射側に出射する光は殆ど直接発光源の蛍光体粒子10から出射側に出射する光L0だけとなり、従って鮮鋭性の優れた放射線画像の撮影や記録の再生が行われても感度が非常に劣ったものになる。また放射線像変換パネルの場合の蛍光体層1に入射した励起光や生じた輝尽発光も支持体2bによって殆どが吸収されて、その反射光は極めて弱いものになるため、得られる放射線画像の鮮鋭性が優れていても感度が非常に劣ったものになる。
【0011】
【実施例】
以下さらに図1乃至図3を参照して本発明を実施例により説明する。
【0012】
図1乃至図3はそれぞれ本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの製造工程の例を示す工程図である。
【0013】
図1の製造工程は、▲1▼工程において、離型シート4上に可視光透過率の高いアクリル系やウレタン系等の樹脂のコーティング層から成る接着層30を乾燥厚が10〜20μmとなる厚さに形成する。▲2▼工程において、接着層30が未乾燥で接着力を有する間に接着層30上にガラス又は樹脂製のビーズ31をできるだけ一層に稠密に並べるように散布して、並んだビーズ31の略上半分が接着層30から露出している状態でビーズ31を乾燥固化した接着層30により固定させる。
【0014】
ここで、ビーズ31の屈折率は1.5以上であることが好ましく、その場合はビーズ31のレンズとしての機能が高いため再帰性効果が向上して放射線画像の鮮鋭性が特に高くなる。また、ビーズ31の平均粒子径は、5〜150μmであることが好ましく、5μm未満であると、ビーズ31を真球状に加工することが難しくなり、ビーズ31による散乱が増加して、鮮鋭性や感度が低下する。反対に平均粒子径が150μmより大になると、再帰性はあっても、再帰性反射光の強度むらが発生して、鮮鋭性が低下する。
【0015】
次の▲3▼工程において、接着層30で固定されて露出しているビーズ31の上面に直接、又は先にできるだけ低屈折率で透明性の高いウレタン系やアクリル系等の樹脂から成る焦点調節用のコーティング膜を設けた後に、アルミニュームの蒸着膜等から成る反射膜32を形成する。以上によって離型シート4上に再帰性反射層3が形成される。
【0016】
▲4▼工程において、反射膜32上に接着層23を塗設して、その接着層23により例えばPETシート等から成る支持体2を接着して設ける。▲5▼工程において、離型シート4を剥離して、その替わりに、放射線増感スクリーンの場合は放射線エネルギによって蛍光を発する蛍光体粒子10、放射線像変換パネルの場合は放射線エネルギを蓄積記憶して、励起光を入射されると輝尽発光を放出する輝尽性蛍光体粒子10からなる蛍光体層1を従来公知の方法によって形成する。
【0017】
以上により、または必要に応じて蛍光体層1上にさらに保護層を形成することにより本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルが得られる。
【0018】
図2の製造工程は、▲1▼工程において、離型シート4上に先に保護層を形成した後、または形成することなく蛍光体層1を形成し、▲2▼工程において、蛍光体層1上に接着層30を設け、▲3▼工程において、接着層30が未乾燥の間に接着層30上にガラス又は樹脂製のビーズ31を散布して接着層30により固定させ、▲4▼工程において、ビーズ31の上面に直接、又は先に焦点調節用のコーティング膜を設けた後に、反射膜32を形成し、▲5▼工程において、反射膜32上に接着層23により支持体2を接着して設け、▲6▼工程において、離型シート4を剥離することにより本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルを得る。
【0019】
図3の製造工程は、▲1▼工程において、支持体2上に光反射性を有するTiO2等の粒子を接着層と同様の樹脂に分散含有させた乾燥厚が20〜30μmの接着反射層23wを設け、▲2▼工程において、接着反射層23wが未乾燥の間に接着反射層23w上にガラス又は樹脂製のビーズ31を散布して接着反射層23wにより固定させ、▲3▼工程において、ビーズ31の上面側に蛍光体層1を形成すること、またはその上にさらに透明保護層を形成することによって本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルを得る。
【0020】
具体的実施例として、表1に示した放射線増感スクリーン及び表2に示した放射線像変換パネルを反射層種がアルミ蒸着のものについては図1の工程により、反射層種がTiO2分散のものについては図3の工程により作成してX線像の撮影に用い画質を評価した。比較例として図5、図6に示したような放射線増感スクリーン及び放射線像変換パネルについても同様に画質の評価を行い表1と表2に併せて示した。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
なお表1と表2において、TiO2分散反射層である図3の接着反射層23wを形成するのは、硬化剤のイソシアネートは別としてボールミルで10時間混合分散した下記組成の酸化チタン塗料をPETシートの支持体2上に乾燥厚が50μmとなる厚さに塗布して行う。
【0024】
酸化チタン塗料組成
TiO2 平均粒子径0.2μm 100重量部
ポリウレタン 20重量部
メチルエチルケトン 80重量部
イソシアネート(塗布直前添加混合) 4重量部
塗布した塗料が乾燥する前に屈折率を括弧内の数字で示したガラスビーズ又は樹脂ビーズを均一に散布して塗料の乾燥により固定し、そのままでも再帰性反射層3として使用できるが、表1の例ではビーズ上にさらに透明樹脂層を形成して再帰性反射層3とした。
【0025】
また、表1に示す放射線増感スクリーンの蛍光体層1は、実施例も比較例も、硬化剤のイソシアネートは別としてボールミルで6時間混合分散した下記組成の蛍光体塗料を乾燥厚が表1の蛍光体層厚になるようにナイフコーターにより塗布し乾燥して形成する。
【0026】
蛍光体層1を形成後、その上にポリエステル系接着剤によって厚さ8μmの透明PETシートを貼付して保護層とした。
【0027】
表1に示す放射線増感スクリーンの画質評価の鮮鋭性は、得られた放射線増感スクリーンをコニカ(株)製X線フイルムSR−Gに矩形波チャートの像を撮影するのに用いて、撮影像からコントラスト法により求めたMTFで示す。MTFは空間周波数2.0サイクル/mmでの値であり、MTFの値が大きい程鮮鋭性が高いことを示す。また、感度は、得られた放射線増感スクリーンから10cm2の大きさの試料を採取して、その試料に管電圧80KVp、管電流50mA、照射時間0.1秒の条件でX線を照射し、それによって試料が発する光を光ファイバーで集光して光電子増倍管により光電変換し、得られた信号を記憶して比較例1の試料の値と比較し、比較例1の試料を感度100としてそれに対する相対値で示している。
【0028】
表1から明らかなように、蛍光体層1と支持体2の間に再帰性反射層3を設けた実施例1〜21の放射線増感スクリーンは鮮鋭性と感度が共に優れると言う結果を与えるが、反射層を兼ねる支持体2wの比較例1、2や光吸収層を兼ねる支持体2bの比較例3、4の放射線増感スクリーンは鮮鋭性を上げれば感度が悪くなり、感度を上げれば鮮鋭性が悪くなって、鮮鋭性と感度の両方が優れたものを得ることができない。また実施例1〜3、6〜8間の比較と実施例9〜13間の比較及び実施例16〜20間の比較からビーズ径は15〜120μmの範囲が鮮鋭性と感度の両方を高レベルに維持するのに好ましいこと、実施例3、14、15間の比較からビーズの屈折率は1.4から1.9まで高いほど鮮鋭性を単独に向上させて好ましいこと、実施例1〜3、7、8と実施例9〜13の対比から反射層種がTiO2分散よりもアルミ蒸着の方が鮮鋭性と感度の両方に好ましいこと、実施例14と21の対比及び実施例15と18の対比からビーズがガラス製か樹脂製かの相違は鮮鋭性や感度に殆ど影響しないことが分かる。
【0029】
なお、いずれの場合も、再帰性反射層を設けることによる粒状性の劣化は認められなかった。
【0030】
次に、表2に示す放射線像変換パネルの輝尽性蛍光体層1は、実施例も比較例も、硬化剤のイソシアネートは別としてボールミルで6時間混合分散した下記組成の輝尽性蛍光体塗料を乾燥厚が表2の蛍光体層厚になるようにナイフコーターにより塗布し乾燥して形成する。
【0031】
輝尽性蛍光体層1を形成後、その上にポリエステル系接着剤によって厚さ8μmの透明PETシートを貼付して保護層とした。
【0032】
表2に示す放射線像変換パネルの鮮鋭性の測定は以下の方法で行った。
【0033】
得られた放射線像変換パネルにCTFチャートを貼り付けた後、管電圧80kVpのX線を10mR(管球からパネルまでの距離;1.5m)照射した後、半導体レーザ光(発振波長680nm、ビーム径:100μmφ)で走査して輝尽励起し、CTFチャート像を輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光で読み取り、検出器(光電子増倍管)で光電変更して信号を得た。この信号値より、画像の変調伝達関数(MTF)を調べ、画像の鮮鋭性を評価した。なお、表2に示す鮮鋭性は空間周波数が2.0サイクル/mmのときの(MTF)の値である。
【0034】
また、感度は、得られた放射線像変換パネルに管電圧80kVpのX線を10mR(管球からパネルまでの距離;15m)照射した後、半導体レーザ光(発振波長680nm、ビーム径:100μmφ)で走査して輝尽励起し、輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光を読み取り、検出器(光電子増倍管)で光電変換して信号を得、比較例5の試料の値と比較し、比較例5の試料を感度100として、それに対する相対値で示している。
【0035】
表2から明らかなように、輝尽性蛍光体層1と支持体2の間に再帰性反射層3を設けた実施例22〜42の放射線像変換パネルは鮮鋭性と感度が共に優れると言う結果を与えるが、反射層を兼ねる支持体2wの比較例5,6や光吸収層を兼ねる支持体2bの比較例7,8の放射線像変換パネルは鮮鋭性を上げれば感度が悪くなり、感度を上げれば鮮鋭性が悪くなって、鮮鋭性と感度の両方が優れたものを得ることができない。また実施例22〜24、27〜29間の比較と実施例30〜34間の比較及び実施例37〜41間の比較からビーズ径は15〜120μmの範囲が鮮鋭性と感度の両方を高レベルに維持するのに好ましいこと、実施例24,35,36間の比較からビーズの屈折率は1.4から1.9まで高いほど鮮鋭性を単独に向上させて好ましいこと、実施例22〜24,28,29と実施例30〜34の対比から反射層種がTiO2分散よりもアルミ蒸着の方が鮮鋭性と感度の両方に好ましいこと、実施例35と42の対比及び実施例36と39の対比からビーズがガラス製か樹脂製かの相違は鮮鋭性や感度に殆ど影響しないことが分かる。
【0036】
なお、いずれの場合も、再帰性反射層を設けることによる粒状性の劣化は認められなかった。
【0037】
【発明の効果】
本発明の放射線増感スクリーン及び放射線像変換パネルは、粒状性を劣化させることなく、感度、鮮鋭性に優れた放射線画像の撮影や記録再生を可能にすると言う顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの製造工程の例を示す工程図である。
【図2】本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの製造工程の他の例を示す工程図である。
【図3】本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの製造工程の他の例を示す工程図である。
【図4】本発明の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの作用を説明する部分断面図である。
【図5】従来の放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの作用を説明する部分断面図である。
【図6】従来のものの改良を図った放射線増感スクリーン又は放射線像変換パネルの作用を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
1 蛍光層
2、2w、2b 支持体
3 再帰性反射層
10 蛍光体粒子
L0、L1 発光光
L3、L2w、L2b 反射光
Claims (6)
- 支持体上に蛍光体層を有する放射線増感スクリーンにおいて、蛍光体層と支持体の間に再帰性反射層が設けられていることを特徴とする放射線増感スクリーン。
- 前記再帰性反射層が前記支持体側の反射層とそれに接した前記蛍光体層側の屈折率1.5以上のガラス又は樹脂製のビーズの配設層とを有する構成であることを特徴とする請求項1に記載の放射線増感スクリーン。
- 前記ビーズの平均粒子径が5μm以上150μm以下の範囲にあることを特徴とする請求項2に記載の放射線増感スクリーン。
- 支持体上に輝尽性蛍光体層を有する放射線像変換パネルにおいて、輝尽性蛍光体層と支持体の間に再帰性反射層が設けられていることを特徴とする放射線像変換パネル。
- 前記再帰性反射層が前記支持体側の反射層とそれに接した前記輝尽性蛍光体層側の屈折率1.5以上のガラス又は樹脂製のビーズの配設層とを有する構成であることを特徴とする請求項4に記載の放射線像変換パネル。
- 前記ビーズの平均粒子径が5μm以上150μm以下の範囲にあることを特徴とする請求項5に記載の放射線像変換パネル。
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