JP3561856B2

JP3561856B2 - 放射線増感スクリーン及び放射線像変換パネル

Info

Publication number: JP3561856B2
Application number: JP25034295A
Authority: JP
Inventors: 貴文柳多; 幸二網谷
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2015-09-28
Also published as: JPH0990100A

Description

【０００１】
【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ＴｉＯ_２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ＴｉＯ_２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ＴｉＯ_２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、ＴｉＯ_２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
ＴｉＯ_２平均粒子径０．２μｍ１００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１０ｃｍ^２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ＴｉＯ_２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ＴｉＯ_２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

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。