JP4369479B2 - Ｘ線画像データセットの画素の補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線画像データセットの画素の補正方法に関する。

Ｘ線装置は放射線検出器として例えば蓄積プレートまたはイメージングプレートを含む。このプレートはそれぞれＸ線蓄積蛍光体層が堆積されている基板である。一般には、このようなイメージングプレートがカセット内に配置されている。検査対象を透過する際に減弱されたＸ線が蓄積フィルムにＸ線強度分布として入射し、そこで吸収される。その際に蛍光体結晶内の電子が励起された準安定状態に移行させられる。光シミュレーションにより、準安定状態にある電子がもう一度励起され、それによって基底状態に戻る。その際に、Ｘ線強度分布に比例した光が放出され、例えば「Ｓｃｈｕｌｚ（シュルツ）によるＦｏｒｓｃｈｕｎｇ Ｒｏｅｎｔｇｅｎｓｔｒａｈｌｕｎｇ（Ｘ線研究報告書）２００１（１７３）、第１１３７〜１１４６頁」から当業者に知られている適切な読取装置により検出される。読取装置の後に接続されたコンピュータ装置が、読み取られたデータからＸ線画像データセットを算出する。

蓄積フィルムの感度が不均一であるので、均一なＸ線強度分布でイメージングプレートを照射しても対応するＸ線画像は異なるグレー値を有する。従って、蓄積フィルムの不均一な感度を補償するために、Ｘ線画像データセットの個々の画素を、個々の画素に割り付けられたそれぞれ１つの補正値により補正することができ、特に正規化することができる。個々の補正値は、例えば個々のイメージングプレートについてイメージングプレートの引渡し前に実験的に求め、読取装置のデータメモリに一度記憶させることができる。

更に、蓄積フィルムの特定の材料においては、感度が蓄積フィルムに照射された累積Ｘ線により変化し得る。このような材料は、例えばドーピングされたアルカリハロゲン化物であり、例えばＩＮ、Ｇａ、ＴＬおよび／またはＥｕをドーピングされたＫＢｒ、ＲｂＩ、ＲｂＢｒ、ＣＳＢｒである。Ｘ線は検査対象によって減弱されるので、蓄積フィルムの個々の部分領域の照射Ｘ線線量は異なる。例えば蓄積フィルムの縁領域は、一般に蓄積フィルムの中央付近の領域よりも高いＸ線線量にさらされる。一般には蓄積フィルムの個々の部分領域の累積Ｘ線線量は異なる。その結果、蓄積フィルムの部分領域の感度も、時間により、すなわち作成されたＸ線データセットの回数により異なって変化する。

従って、本発明の課題は、蓄積フィルムの累積Ｘ線線量に基づく蓄積フィルムの部分領域の感度変化が補正時に考慮される方法を提供することにある。

この課題は、
蓄積蛍光体層を有する蓄積フィルムを放射線検出器として含むＸ線装置が検査対象をＸ線撮影した際に蓄積蛍光体層に照射された累積Ｘ線線量により蓄積蛍光体層の感度が変化し、
Ｘ線撮影の後に読取装置により蓄積フィルムの読取が行なわれ、
読取過程によって求められたデータから、Ｘ線撮影に対応したＸ線画像データセットが作成され、
Ｘ線画像データセットの各画素が、これらの各画素に割り付けられた補正値により補正され、個々の各補正値は、Ｘ線画像データセットの各画素に対応しているＸ線撮影の前に蓄積フィルム部分に照射された累積Ｘ線線量に基づいて調整される
Ｘ線画像データセットの画素の補正方法によって解決される。

従って、蓄積フィルムの感度はその都度の累積Ｘ線線量とともに異なって変化するので、本発明によれば、Ｘ線画像データセットの各画素のための補正値は、蓄積フィルムの部分領域に照射された累積Ｘ線線量に基づいて調整される。測定から、特定の蓄積蛍光体の感度の変化を累積Ｘ線線量の関数として実験により求めることができる。従って、ある種の蓄積フィルムもしくは蓄積蛍光体について、個々の補正値を相応に調整するために、関数ＥＢ^m _i,j＝ｆ（Ｄ^m _i,j）つまりｍ回目のＸ線撮影のための補正値が累積Ｘ線線量Ｄ^m _i,jの関数として求めることができる。蓄積フィルム材料に応じて、例えば重ねられたｅ関数のような多かれ少なかれ複雑な関数がもたらされる。

ｍ番目のＸ線画像データセット、つまり現在作成すべきＸ線画像データセットは、本発明の変形によれば、次の数４の関係に従って補正される

但し、ａは第１の倍率、ＲＢ^m _i,jはｍ番目のＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの信号、ＥＢ^m _i,jはｍ番目のＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの補正値、そしてＢ^m _i,jはｍ番目の修正されたＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの信号である。この種の補正はＸ線画像データセットの正規化である。

例えば蓄積フィルム材料としてのＣｓＢｒ：Ｅｕのように多くの場合において、一般的に使用されたＸ線線量における感度変化は累積Ｘ線線量と直線関係にある。それゆえ、本発明による有利な実施態様に従って、ｍ番目のＸ線画像データセットに関して画素ｉ，ｊに対応した蓄積フィルム部分領域に対する累積Ｘ線線量Ｄ^m _i,jが次の数５の関係に従って求められる。

但し、ｂは第２の倍率である。

それにより、本発明による方法の有利な変形によれば、ｍ番目のＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊのための補正値ＥＢ^m _i,jが次の数６の関係に従って求められる。

但し、ｓは定数、ＥＢ⁰ _i,jは使用されたＸ線線量なしの蓄積フィルムに割り付けられている補正値である。

ノイズ抑制のために、補正値は低域通過フィルタ処理により平滑化される。さらに撮影当たりに使用されたＸ線線量は比較的小さいので、補正値は撮影ごとに更新されなくても十分である。例えば事情によっては、１０回、１００回または１０００回の撮影後に更新を行なうことで十分であり得る。

実施例を添付図面において具体例に即して更に詳細に説明する。
図１は蓄積プレートを備えたＸ線装置を示し、
図２は図１に示された蓄積プレートのための読取装置を示し、
図３は累積Ｘ線線量の関数としての図１に示された蓄積プレートの感度変化のグラフを示す。

図１は概略図にて蓄積フィルムを有する蓄積プレート１を備えたＸ線装置を示す。Ｘ線装置のＸ線源２から出射するＸ線ビーム３の境界線が図１に破線で示されている。Ｘ線ビーム３は、本実施例では患者４である検査対象を透過する際に減弱され、Ｘ線強度分布として蓄積プレート１に入射する。Ｘ線強度分布は、本実施例ではＣｓＢｒ：ＥｕからなるＸ線蓄積蛍光体層である蓄積フィルムによって吸収される。

Ｘ線撮影の後に、蓄積プレート１は、図２に概略的に示されかつ例えば「ＳｃｈｕｌｚによるＦｏｒｓｃｈｕｎｇ Ｒｏｅｎｔｇｅｎｓｔｒａｈｌｕｎｇ ２００１（１７３）、第１１３７〜１１４６頁」から知られた読取装置２０により評価される。読取装置２０により、蓄積プレート１の入射面が均一に光を照射される。それにより蓄積プレート１から放出される光が検出され、読取装置２０のデータ処理装置２１によりマトリックス状のＸ線画像データセットに変換される。蓄積プレート１の蓄積フィルムの種々の部分範囲の感度を累積Ｘ線線量に基づいて種々に調整するために、Ｘ線画像データセットの個々の画素が本実施例の場合には次の数７に従って補正される。

但し、ａは倍率、ＲＢ^m _i,jはＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの信号、ＥＢ^m _i,jはＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの補正値、そしてＢ^m _i,jは補正されたＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの信号である。インデックスｍは、ｍ番目のＸ線画像データセットであること、または現在のＸ線撮影の前に蓄積プレート１により既に（ｍ−１）回のＸ線撮影によるＸ線画像が作成されたことを意味する。個々の画素Ｂ^m _i,jを含む補正されたＸ線画像データセットに割り付けられたＸ線画像は、この実施例の場合、データ処理装置２１に接続されたモニタ２２により観察される。

本実施例の場合、蓄積プレート１のＸ線蓄積蛍光体層の感度が、図３のグラフに示されているように、累積Ｘ線線量Ｄ^m _i,jとともに直線的に変化する。従って、Ｘ線画像データセットの相応の画素ＲＢ^m _i,jに割り付けられた補正値ＥＢ^m _i,jが、本実施例の場合には、次の数８の関係に従って算出される。

但し、ｂ，ｓは他の定数であり、ｓは累積Ｘ線線量の関数としての補正値勾配である。ＥＢ⁰ _i,jは使用されたＸ線線量なしのＸ線蓄積蛍光体の補正値、もしくは例えば実験的に補正値が求められた特定時点でのＸ線蓄積蛍光体の補正値である。

蓄積プレートを有するＸ線装置を示す概略図 図１に示された蓄積プレートのための読取装置を示す概略図 図１の蓄積プレートの累積Ｘ線線量の関数としての感度変化を示すグラフ

符号の説明

１ 蓄積プレート
２ Ｘ線源
３ Ｘ線ビーム
４ 患者
２０ 読取装置
２１ データ処理装置
２２ モニタ

Claims (4)

1. 蓄積蛍光体層を有する蓄積フィルム（１）を放射線検出器として含むＸ線装置が検査対象（４）をＸ線撮影した際に蓄積蛍光体層に照射された累積Ｘ線線量により蓄積蛍光体層の感度が変化し、
   Ｘ線撮影の後に読取装置（２）により蓄積フィルム（１）の読取が行なわれ、
   読取過程によって求められたデータから、Ｘ線撮影に対応したＸ線画像データセットが作成され、
   Ｘ線画像データセットの各画素が、これらの各画素に割り付けられた補正値により補正され、個々の各補正値は、Ｘ線画像データセットの各画素に対応しているＸ線撮影の前に蓄積フィルム部分に照射された累積Ｘ線線量に基づいて調整される
   ことを特徴とするＸ線画像データセットの画素の補正方法。
2. ｍ番目のＸ線画像データセットの個々の画素ＲＢ^m _i,jが次の数１の関係に従って補正されることを特徴とする請求項１記載の方法。
   

   

   （ａは第１の倍率、ＲＢ^m _i,jはｍ番目のＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの信号、ＥＢ^m _i,jはｍ番目のＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの補正値、Ｂ^m _i,jはｍ番目の修正されたＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊの信号）
3. ｍ番目のＸ線画像データセットのためにＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊに対応した蓄積フィルム（１）の部分領域に対して累積Ｘ線線量Ｄ^m _i,jが次の数２の関係に従って求められることを特徴とする請求項２記載の方法。
   

   

   （ｂは第２の倍率）
4. ｍ番目のＸ線画像データセットの画素ｉ，ｊのための補正値ＥＢ^m _i,jが次の数３の関係に従って求められることを特徴とする請求項３記載の方法。
   

   

   （ｓは定数、ＥＢ⁰ _i,jは使用されたＸ線線量なしの蓄積フィルム（１）に割り付けられている補正値）

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