JP4465915B2 - Radiographic imaging method and radiographic imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は医用画像を撮影する際に使用する放射線画像撮影方法および放射線画像撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
X線などを用いた放射線画像は、病気診断用などの医用画像として多く用いられている。この放射線画像を得るために、被検体を透過したX線を蛍光体層(蛍光スクリーン)に照射し、これにより可視光を生じさせてこの可視光を通常の写真と同様に銀塩を使用したフィルムに照射して現像した、所謂、放射線写真が従来から多く利用されている。
【0003】
しかし、近年、銀塩を塗布したフィルムを使用しないで、蛍光体層から直接画像を取り出す方法が工夫されるようになってきている。この方法としては、被検体を透過した放射線を蛍光体に吸収せしめ、しかる後、この蛍光体をたとえば光又は熱エネルギーで励起することによりこの蛍光体が上記吸収により蓄積している放射線エネルギーを蛍光として放射せしめ、この蛍光を光電変換して画像信号を得る方法がある。すなわち、この蛍光体を放射線画像変換プレートとして使用している。
【0004】
具体的には、たとえば米国特許3,859,527 号及び特開昭55−12144 号公報等に、輝尽性蛍光体を用い可視光線又は赤外線を輝尽励起光とした放射画像変換方法が示されている。この方法は、支持体上に輝尽性蛍光体層を形成した放射画像変換プレートを使用するもので、この放射線画像変換プレートの輝尽性蛍光体層に被検体を透過した放射線を当て、被検体各部の放射線透過度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて潜像を形成し、しかる後、この輝尽性蛍光体層を輝尽励起光で走査することによって蓄積された放射線エネルギーを放射させてこれを光に変換し、この光信号を光電変換して放射線画像の撮影データを得るものである。
【0005】
このようにして得られた放射線画像の撮影データは、周波数処理や階調処理といった各種の画像処理を施されて放射線画像撮影データとして、銀塩フィルム,CRT等に出力されて可視化されたり、電子ファイリング装置にファイリングされる。
【0006】
また、以上のような放射線画像変換プレートの代わりに、照射された放射線の線量に応じた電気信号を直接出力する放射線画像ディテクタであるFPD(Flat Panel Detector)や蛍光体とレンズ(またはテーパー)とCCDを用いたものなどが用いられることもある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような放射線画像撮影で得られた放射線画像撮影データに基づいて、レーザイメージャにおいて、銀塩感光材料などにレーザビームで画像が形成されてハードコピーとして出力される。
【0008】
通常の放射線画像撮影では、X線管から拡散する放射線が被写体を透過してディテクタに到達するため、被写体とディテクタの距離を離すと、被写体よりも放射線画像撮影データのほうが大きい状態の拡大撮影となる。
【0009】
これまでは、拡大された放射線画像をそのままの大きさで出力することが多かったが、被写体と等倍であるほうが診断しやすいなどの理由から、レーザイメージャなどの出力装置で被写体と同じ大きさの等倍で画像形成出力する必要もある。
【0010】
一方、いろいろなサンプリングピッチの入力装置と出力装置の組み合わせがあることから、放射線画像撮影装置の撮影時の画素サンプリングピッチは、必ずしもレーザイメージャなどの出力装置の画像形成時の画素サンプリングピッチの整数倍にはなっていない。
【0011】
したがって、レーザイメージャで被写体と等倍の画像形成出力を得ようとする場合に、単純補間ではない状態(整数倍以外の比率)で補間が行われる場合もあり、画像の劣化が生じやすい状態になっていた。
【0012】
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、単純補間ではない状態(整数倍以外の比率)で補間が行われることによる画像の劣化を防止することが可能な放射線画像撮影方法および放射線画像撮影装置を実現することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は以下に示すものである。
【0029】
(1)請求項1記載の発明は、被写体を透過した放射線を放射線ディテクタにより受けて撮影データを放射線画像読み取り手段から出力し、画像処理手段で前記撮影データに画像処理を施して放射線画像データを生成し、位相コントラスト撮影を行う放射線画像撮影方法であって、放射線画像データに基づいて画像形成出力する画像出力手段の出力サンプリングピッチL、前記放射線画像読み取り手段の入力サンプリングピッチS、により、前記放射線画像読み取り手段で被写体より大きい状態の拡大撮影の際の拡大撮影率β=S/L・C(ただし、Cは正の整数である定数)、を満たすように、放射線源の位置、前記被写体の位置、または前記放射線ディテクタの位置の少なくとも一つを調整し、前記位相コントラスト撮影の際に被写体と等倍で画像形成出力するために、縮小率α(ただし、α<1であり、β=1/α)で縮小する画像処理を行うための制御を制御手段で行う、ことを特徴とする放射線画像撮影方法である。
【0030】
また、請求項2記載の発明は、放射線画像の位相コントラスト撮影を行う放射線画像撮影装置であって、被写体を透過した放射線を放射線ディテクタにより受けて撮影データを出力する放射線画像読み取り手段と、前記放射線画像読み取り手段で得られた撮影データに画像処理を施して放射線画像データを生成する画像処理手段と、放射線画像データに基づいて画像形成出力する画像出力手段の出力サンプリングピッチL、前記放射線画像読み取り手段の入力サンプリングピッチS、により、前記放射線画像読み取り手段で被写体より大きい状態の拡大撮影の際の拡大撮影率β=S/L・C(ただし、Cは正の整数である定数)、を満たすように、放射線源の位置、被写体の位置、または放射線ディテクタの位置の少なくとも一つを調整し、前記位相コントラスト撮影の際に被写体と等倍で画像形成出力するために、縮小率α(ただし、α<1であり、β=1/α)で縮小する画像処理を行うための制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする放射線画像撮影装置である。
【0031】
これらの発明では、被写体を透過した放射線から得た撮影データに画像処理を施して放射線画像データを生成して画像形成出力する際に、放射線画像データに基づいて画像形成出力する画像出力手段の出力サンプリングピッチL、前記放射線画像読み取り手段の入力サンプリングピッチS、により、前記放射線画像読み取り手段で被写体より大きい状態の拡大撮影の際の拡大撮影率βについて、β=1/α=S/L・C(ただし、Cは正の整数である定数)、を満たすように、放射線管の位置、被写体の位置、または放射線ディテクタの位置の少なくとも一つを調整して被写体と等倍で画像形成出力するために、縮小率α(ただし、α<1であり、β=1/α)で縮小する画像処理を行うための制御を行う。
【0032】
この結果、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、単純補間ではない状態で補間が行われることによる画像の劣化を防止することが可能になる。
【0037】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態例について図を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態例の放射線画像撮影装置200の構成を示すブロック図である。なお、放射線画像撮影装置200はネットワーク100に接続されている。
【0038】
また、図1において、300は放射線画像撮影装置200などからの放射線画像データを多数格納することが可能な画像サーバ、400は放射線画像撮影装置200や画像サーバ300からの放射線画像データをハードコピーとして画像形成出力するレーザイメージャである。
【0039】
この第1の実施の形態例では、照射された放射線の線量に応じた電気信号を直接出力する放射線画像ディテクタを撮像パネルとして使用する。
この図1において、コントローラ210では、制御プログラムに基づいて各部の動作を制御するための制御部211、放射線画像読取器240からの撮影データに画像処理を施して放射線画像データを生成する画像処理部212、放射線画像データや各種情報の表示を行う表示部213が、システムバスに接続されている。
【0040】
画像処理部212では、放射線画像読取器240から供給された撮影データDTの照射野認識処理、関心領域設定、正規化処理および階調処理、ならびにこれらの処理の良否判定処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ圧縮処理、縮小処理等を行うものである。
【0041】
図1に示すように、放射線画像撮影装置200において、放射線発生器230はコントローラ210によって制御されており、放射線発生器230内のX線管231から放射された放射線は、被検体5を通して放射線画像読取器240のX線管側に装着されている撮像パネル241に照射される。なお、この場合、X線管231から拡散照射されて被検体5を通過して撮像パネル241に到達するため、被写体とディテクタの距離を離すと、拡大撮影率βの拡大撮影が実行される。この拡大撮影率βは、放射線発生器230、被検体5、撮像パネル241のそれぞれの位置により決定される。
【0042】
また、図2は図1の放射線画像読取器で使用される撮像パネル241の構成を示す構成図である。
ここで、図2により放射線画像読取器240に設けられている撮像パネル241の構成を説明する。この撮像パネル241は所定の剛性を得られるだけの厚みを有する基板を有しており、この基板上には照射された放射線の線量に応じて電気信号を出力する検出素子2413-(1,1)〜2413-(m,n)がマトリクス状に2次元配置されている。また、走査線2411-1〜2411-mと信号線2412-1〜2412-nがたとえば直交するように配設される。
【0043】
撮像パネル241の走査線2411-1〜2411-mは、走査駆動部2414と接続されている。走査駆動部2414から走査線2411-1〜2411-mのうちの1つ走査線2411-p(pは1〜mのいずれかの値)に読出信号RSが供給されると、この走査線2411-pに接続された検出素子から照射された放射線の線量に応じた電気信号SV-1〜SV-nが出力されて、信号線2412-1〜2412-nを介して撮影データ生成回路2415に供給される。
【0044】
この検出素子2413は、照射された放射線の線量に応じた電気信号を出力するものであればよい。たとえば放射線が照射されたときに電子−正孔対が生成されて抵抗値が変化する光導電層を用いて検出素子が形成されている場合、この光導電層で生成された放射線量に応じた量の電荷が電荷蓄積コンデンサに蓄えられて、この電荷蓄積コンデンサに蓄えられた電荷が電気信号として撮影データ生成回路2415に供給される。なお、光導電層としては暗抵抗値が高いものが望ましく、アモルファスセレン、酸化鉛、硫化カドミウム、ヨウ化第2水銀、または光導電性を示す有機材料(X線吸収コンパウンドが添加された光伝導性ポリマを含む)などが用いられ、特にアモルファスセレンが望ましい。
【0045】
また、検出素子2413が、たとえば放射線が照射されることにより蛍光を生ずるシンチレータ等を用いて形成されている場合、フォトダイオードでこのシンチレータで生じた蛍光強度に基づく電気信号を生成して撮影データ生成回路2415に供給するものとしてもよい。
【0046】
撮影データ生成回路2415では、後述する読取回路242からの出力制御信号SCに基づいて供給された電気信号SVを順次選択して、ディジタルの撮影データDTに変換する。この撮影データDTは読取回路242に供給される。
【0047】
読取回路242はコントローラ210と接続されており、コントローラ210から供給された制御信号CTDに基づいて走査制御信号RCや出力制御信号SCを生成する。この走査制御信号RCが走査駆動部2414に供給されて、走査制御信号RCに基づき走査線2411-1〜2411-mに対しての読出信号RSの供給が行われる。
【0048】
また、出力制御信号SCは撮影データ生成回路2415に供給される。この読取回路242からの走査制御信号RCや出力制御信号SCによって、たとえば撮像パネル41が上述のように(m×n)個の検出素子2413で構成されている場合には、検出素子2413-(1,1)〜2413-(m,n)からの電気信号SVに基づくデータをデータDP(1,1)〜DP(m,n)とすると、データDP(1,1)、DP(1,2)、……DP(1,n)、DP(2,1)、……、DP(m,n)の順として撮影データDTが生成されて、この撮影データDTが撮影データ生成回路2415から読取回路242に供給される。また、読取回路242では、この撮影データDTをコントローラ210に送出する処理も行う。
【0049】
放射線画像読取器240で得られた撮影データDTは、読取回路242を介してコントローラ210に供給される。なお、放射線画像読取器240で得られた画像データをコントローラ210に供給する際に対数変換処理を行った画像データを供給すれば、コントローラ210における放射線画像データの処理を簡単とすることができる。
【0050】
なお、制御部211の制御により、走査駆動回路2414と撮影データ生成回路2415が、複数の隣接する検出素子2413の検出結果を加算することで、放射線画像の読み取りにおける入力サンプリングピッチSについての変更が可能になる。
【0051】
また、図3のように輝尽性蛍光体プレート241Bを読み取りに用いる場合には、制御部211の指示により励起光のビーム径,走査密度,データの読み込み時間間隔を変えることで、読み取りにおける入力サンプリングピッチSを変更することが同様に可能になる。
【0052】
図3に輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線画像読取器240の構成例の機械的部分を示す。まず、放射線画像読取器240について説明する。輝尽性蛍光体プレート241Bは左側壁に固定されており、繰り返し使用される。読取ユニット243は、ステッピングモータ等で構成された副走査モータ244Mによるボールネジ244Aの駆動により、ガイドシャフト244Bに沿って移動し、走査線(光ビーム)245を副走査方向にスキャンする。
【0053】
主走査方向のスキャンはポリゴン走査機構243Aにより行われる。ポリゴン走査機構243Aは、ポリゴンと該ポリゴンを回転させる機構を含む。副走査モータ244Mの動作は、副走査モータ制御機構244Cにより制御される。蛍光は集光器243Bにより集光され、フォトマル243Cにより電気信号に変換されるようになっている。
【0054】
LD1はレーザ光源,PD1はフォトセンサであり、原点位置検出センサを構成している。この原点位置検出センサは、読取ユニット243の副走査方向の原点位置を検出するものである。フォトセンサPD1の出力は、副走査モータ制御機構244Cに入力され、副走査モータ制御機構244Cは読取ユニット243の停止位置を制御する。
【0055】
なお、ここでは、読取ユニット243がボールネジ244Aの駆動によって移動するものを例示したが、輝尽性蛍光体プレート241Bが副走査方向に移動するものであってもよい。
図4は走査型レーザ露光装置で構成された画像出力装置としてのレーザイメージャ400の概略構成を模式的に示す斜視図である。なお、ここでは、レーザイメージャを画像出力装置の一例として用いるが、他の各種の出力装置を用いることが可能である。
【0056】
ここで、放射線画像データに応じて生成された発光駆動信号を受けたLD(レーザダイオード)が画素の信号値に応じて発光し、このLD410からのレーザビームがポリゴンミラー420で主走査方向に走査され、銀塩感光材料などの記録媒体430に露光される。なお、LD410とポリゴンミラー420の光学系、あるいは、記録媒体430のいずれかが移動することで副走査方向の走査がなされ、記録媒体430上に放射線画像データに応じた画像形成がなされる。
【0057】
すなわち、この走査型レーザ露光装置のレーザイメージャ400では、画像データによりレーザビーム強度を変調し、従来のハロゲン化銀写真感光材料や熱現象ハロゲン化銀写真感光材に露光したあと適切な現像処理を行うことによって放射線画像のハードコピーが得られるものである。
【0058】
なお、このレーザイメージャ400において、レーザビームの太さ、主走査や副走査の密度が可変に構成されていて、画像形成密度が可変であることが望ましい。または、画像形成密度の異なる複数のレーザイメージャ400が配置されていることも望ましい。すなわち、放射線画像データに基づいて画像形成出力する画像出力手段の出力サンプリングピッチLの調整が可能なことが望ましい。
【0059】
ここで、第1の実施の形態例の全体の動作説明を行う。
この実施の形態例では、X線管231から照射されて被写体5を透過した放射線を、撮像パネル241で受けて、照射された放射線の線量に応じた電気信号を出力する。そして、撮像パネル241からの電気信号を受けた読取回路242が撮影データを生成する。
【0060】
さらに、この読取回路242からの撮影データを受けた画像処理部212では、放射線画像読取器240から供給された撮影データについて、照射野認識処理、関心領域設定、正規化処理および階調処理、ならびにこれらの処理の良否判定処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ圧縮処理、縮小処理等を行って放射線画像データを生成する。
【0061】
この放射線画像データは、画像サーバ300に供給されて保管されるか、あるいは、レーザイメージャ400に供給されて画像形成されてハードコピーとして出力される。
【0062】
ここで、コントローラ210内の画像処理部212で放射線画像データを処理してイメージャ400で画像形成出力する際に、以下の(1-1)〜(1-3)のような制御を行うようにする。
【0063】
なお、ここでは、撮像パネル241における入力サンプリングピッチをS、イメージャ400の出力サンプリングピッチをL、放射線画像データの縮小率(ディテクタに入射した画像に対する出力画像の大きさの比率)をα(α<1)、正の整数である定数をC、とする。
【0064】
(1-1)入力サンプリングピッチSについての制御:
ここでは、S=(L・C)/α、を満たすように、入力サンプリングピッチSについて調整する制御を制御部211が行う。この場合、制御部211の制御により、走査駆動回路2414と撮影データ生成回路2415が、複数の隣接する検出素子2413の検出結果を加算することで、放射線画像の読み取りにおける入力サンプリングピッチSについての変更が可能になる。たとえば、図2において、1検出素子毎に撮影データを出力するのではなく、2×2の検出素子毎に撮影データを出力することで、入力サンプリングピッチSを2倍とすることができる。すなわち、n×nの検出素子毎に撮影データを出力すれば、入力サンプリングピッチSをn倍とすることができる。
【0065】
また、図3のように輝尽性蛍光体プレート241Bを読み取りに用いる場合には、制御部211の指示により励起光のビーム径や走査密度を変え、またデータの読み込み時間間隔を変えることで、読み取りにおける入力サンプリングピッチSを変更することが同様に可能になる。
【0066】
この結果、入力サンプリングピッチSは撮像パネル241の最小サンプリングピッチから外れることになる可能性も生じるが、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、正の整数Cで単純補間することになり、単純補間ではない状態で補間が行われることによる画像の劣化を防止することが可能になる。
【0067】
(1-2)縮小率αについての制御:
ここでは、α=(L・C)/S、を満たすように、縮小率α(α<1)について調整(αを決定)する制御を制御部211が行う。この場合、制御部211の制御により上記の式を満足するようにαを決定したうえで、αに基づいて画像処理部212での縮小処理を実行する。なお、定数Cを複数選択することが可能な場合は、可能な限り被写体に近い大きさで出力するという観点から、Cが大きな数値となるように選択することが望ましい。
【0068】
この結果、縮小率αが所定の値(たとえば、等倍で画像形成出力をするためのα)から外れる可能性が生じるが、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、正の整数Cで単純補間することになり、単純補間ではない状態で補間が行われることによる画像の劣化を防止することが可能になる。
【0069】
なお、制御部211が決定したαに基づいて画像処理部212での縮小処理を実行する以外に、イメージャ400側で同様なαに基づいた縮小処理を実行してもよい。
【0070】
(1-3)出力サンプリングピッチLについての制御:
ここでは、L=(α・S)/C、を満たすように、出力サンプリングピッチLについて調整する制御を制御部211が行う。この場合、制御部211からイメージャ400に出力サンプリングピッチLを変更するコマンドを与えるなどで、イメージャ400における出力サンプリングピッチLについての変更が可能になる。
【0071】
たとえば、図4のレーザイメージャ400において、レーザビームの太さ、主走査や副走査の密度が可変に構成されていて、画像形成密度が可変である場合には、コントローラ210内の制御部211からの出力サンプリングピッチL変更コマンドにより画像形成密度を変更するようにする。
【0072】
また、画像形成密度の異なる複数のレーザイメージャ400がネットワーク100に配置されているような場合には、上記の式により求められた出力サンプリングピッチLを有する適したイメージャをコントローラ210内の制御部211が選択したうえで、その選択したイメージャに放射線画像データを送信して画像形成を行わせるようにする。
【0073】
この結果、出力サンプリングピッチLがイメージャの最小サンプリングピッチより大きくなる可能性が生じるが、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、正の整数Cで単純補間することになり、単純補間ではない状態で補間が行われることによる画像の劣化を防止することが可能になる。
【0074】
(2-1)拡大撮影率βについての制御:
図5は本発明の第2の実施の形態例の放射線画像撮影装置200の構成を示すブロック図である。なお、図1に示した第1の実施の形態例の放射線画像撮影装置200と同一物には同一番号を付すことで、重複した説明を省略する。
【0075】
この図5の放射線画像撮影装置200では、拡大撮影率βについての調整が可能に構成されている。すなわち、図5に示すように、X線管231から拡散照射された放射線が被検体5を通過して撮像パネル241に到達するため、被写体とディテクタの距離を離すと、拡大撮影率βの拡大撮影が実行される。
【0076】
この拡大撮影率βは、X線管231照射位置〜被検体5中心の距離をa、被検体5中心〜撮像パネル241の距離をbとした場合、β=(a+b)/a、となるため、放射線発生器230、被検体5、撮像パネル241のそれぞれの位置により決定される。
【0077】
このため、この第2の実施の形態例の放射線画像撮影装置200では、放射線発生器230の位置を変更して上記距離aを変更するための移動機構233と、撮像パネル241の位置を変更して上記距離bを変更するための移動機構243とを備えている。そして、コントローラ210内の制御部211の制御により、移動機構233はX線管231の位置を移動させ、また、移動機構243は撮像パネル241の位置を移動させる。
【0078】
なお、ここでも、撮像パネル241における入力サンプリングピッチをS、イメージャ400の出力サンプリングピッチをL、放射線画像データの縮小率をα(α<1)、正の整数である定数をC、被写体より大きい状態の拡大撮影の際の拡大撮影率β、とする。
【0079】
この場合、β=1/α=S/(L・C)、を満たすように、放射線管の位置、被写体の位置、または放射線ディテクタの位置の少なくとも一つを調整して被写体と等倍で画像形成出力するための制御を制御部211が行う。
【0080】
そして、βの逆数のαで画像処理部212で縮小を行ったのちに、イメージャ400で画像形成出力することで等倍のハードコピーが得られる。たとえば、β=2であれば、αを0.5とすることで、等倍のハードコピーが得られる。
【0081】
この場合、制御部211は以下の▲1▼あるいは▲2▼または▲3▼のいずれかの制御を実行する。
▲1▼被検体5の立ち位置を変更することなく、移動機構233によりX線管231の位置、あるいは、移動機構243により撮像パネル241の位置の、いずれか一方もしくは両方を移動させる。このため、制御部211は、移動機構233もしくは移動機構243に移動のためのコマンド(移動オン/オフ、移動方向、移動量)を与える。
▲2▼X線管231と撮像パネル241の位置を変更することなく、被検体5の位置を移動させる。このため、制御部211は図示しない立ち位置表示部などからのレーザビームを用いて、被検体5の立ち位置を床に表示する。
▲3▼上記▲1▼と上記▲2▼とをあわせて、X線管231、撮像パネル241、被検体5の全ての位置を変更して、最適な拡大撮影率βを得るように細かく制御する。
【0082】
この結果、拡大撮影率βが希望の値から外れる可能性が生じるが、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、正の整数Cで単純補間することになり、単純補間ではない状態で補間が行われることによる画像の劣化を防止することが可能になる。
【0083】
(3)位相コントラスト撮影:
以上説明したそれぞれの式に合致させる制御によれば、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、正の整数Cで単純補間することになって画像の劣化を防止できるため、位相コントラスト撮影による位相コントラスト放射線画像の鮮鋭なハードコピーを出力するのに適している。
【0084】
すなわち、この実施の形態例で適用する放射線画像読み取り手段から出力される撮影データとは、ディジタルデータである位相コントラスト放射線画像データである。このディジタルデータは、前記のように直接ディジタルデータとして得られた撮像データでもよいし、アナログ画像データとして得たものをディジタル化して得られたものであってもよい。
【0085】
〈位相コントラスト放射線画像の原理説明〉
この位相コントラスト放射線画像は、特開2001−91479号公報の装置、特開2001−92055号公報記載の装置、特願2000−44381号記載の装置、特願2000−53562号記載の装置等で撮影して得られた画像であり、特開2001−91479号公報の方法、特開2001−92055号公報記載の方法、特願2000−44381号記載の方法等の撮影方法により得られた画像である。
【0086】
(3-1)特開2001−91479号公報に記載の装置は、焦点サイズ(Dμm)が30μm以上であるX線管と、被写体位置を固定する固定手段と、被写体を透過したX線画像を検出するX線検出器とを有し、固定手段は、X線管から固定手段により固定された被写体までの距離R1(m)を R1≧(D−7)/200(m)の式の範囲に、且つ固定手段により固定された被写体からX線検出器までの距離R2が0.15m以上に設定可能に構成されているX線画像撮影装置である。
【0087】
また、特開2001−91479号公報に記載の方法は、X線管から照射され、被写体を透過したX線画像をX線検出器で検出し、半影によって低下する鮮鋭性を、屈折コントラスト強調による画像エッジ強調によって高めるX線画像撮影方法であり、 また、焦点サイズ(Dμm)が30μm以上であるX線管を用いるX線画像撮影法であって、 前記X線管から被写体までの距離R1(m)を R1≧(D−7)/200(m)の式の範囲とし、且つ前記被写体からX線検出器までの距離R2を0.15m以上として撮影するX線画像撮影方法である。
【0088】
(3-2)前記特開2001−91479号公報に記載の装置及び方法については、前記距離R1が10>R1≧(D−7)/200(m)であること、さらに0.7≦R1≦5(m)であること、前記X線管の焦点サイズが30μm以上1000μm以下であること、さらに前記X線管の焦点サイズが50μm以上500μm以下であること、被写体に照射されるX線の輝線スペクトルのエネルギーが10keV以上60keV以下であること、前記X線管の陽極がモリブデンもしくはロジウムを有すること、前記X線検出器の画素サイズが1μm以上200μm以下であること、などがさらに好ましい態様である。
【0089】
(3-3)特願2000−44381号記載の装置は、発散するX線を照射するX線管と、X線管に対して被写体を固定するための被写体保持具と、被写体を透過したX線画像を検出するX線画像検出器とを有し、X線画像の半影によるボケ幅をB(μm)、X線回折コントラストによるエッジ強調幅をE(μm)とするとき、X線管より照射されるX線を被写体に透過させてX線拡大撮影を行う際、9E≧Bとなるように被写体保持具及びX線画像検出器を設置可能としたX線画像撮影装置である。
【0090】
また、特願2000−44381号に記載の方法は、発散するX線を放射するX線管を用い、このX線管から放射するX線を被写体に透過させてX線拡大撮影を行い、このX線拡大撮影で得られるX線画像の半影によるボケ幅をB(μm)、X線屈折コントラストによるエッジ強調幅をE(μm)とすると、9E≧BであるようにしたX線画像撮影方法である。
【0091】
前記特願2000−44381号に記載の装置及び方法については、X線管と被写体との距離R1を0.5m以上離すこと、被写体とX線画像検出器との距離R2を1m以上離すこと、さらに前記R1+R2が5m以下であること、前記X線拡大撮影が1.0〜10倍であること、前記X線管の焦点サイズが10μm以上1000μm以下であること、さらに前記X線管の焦点サイズが30μm以上300μm以下であること、被写体に照射されるX線の設定管電圧が50〜150kVpであること、前記X線管がタングステン回転陽極X線管であること、前記X線検出器の画素サイズが1μm以上200μm以下であること、などがさらに好ましい態様である。
【0092】
また、前記エッジ強調幅Eは、たとえば以下の3つの式で表すことができる。ここで、R1:X線源−被写体距離(m)、R2:被写体−X線画像検出器(m)、λ:X線量の最大値の波長(10-10m)、A:被写体を円柱としたときの断面の円の直径(mm)、δ:物体と空気の屈折率差、である。
【0093】
E=39×R2(1+0.045/R1)×λ2×√A、
E=27×(1+R2/R1)1/3×(λ2×R2×√A)2/3、
E=2.3×(1+R2/R1)1/3×(R2×δ×√A)2/3、
となる。
【0094】
(3-4)特願平11−266605号に記載の装置は、支持部材上に移動可能で且つ一時的に固定することのできる被写体支え器具及びフィルムカセッテ保持具を備え、クーリッジX線管とフィルムカセッテ保持具のスクリーン・フィルムシステムとの距離を70cm以上離すことが可能であり、且つ被写体支え器具の被写体とフィルムカセッテ保持具のスクリーン・フィルムシステムまでの距離を20cm以上離すことが可能であり、X線屈折コントラスト画像を撮影するX線画像撮影装置である。
【0095】
また、特願平11−266605号に記載の方法は、支持部材上に移動可能で且つ一時的に固定することのできる被写体支え器具及びフィルムカセッテ保持具を備え、クーリッジX線管とフィルムカセッテ保持具のスクリーン・フィルムシステムとの距離を70cm以上離し、且つ被写体支え器具の被写体とフィルムカセッテ保持具のスクリーン・フィルムシステムまでの距離を20cm以上離し、X線屈折コントラスト画像を撮影するX線画像撮影方法である。
【0096】
(3-5)特願2000−53562号記載の装置は、被写体に放射線を照射する小焦点放射線源と、被写体を保持する保持部材と、被写体を透過した放射線に基づく放射線画像情報を読み取る読み取り手段と、小焦点放射線源と保持部材との間の第1の距離または保持部材と読み取り手段との間の第2の距離を変更する距離変更手段と、小焦点放射線源の放射条件を制御する制御手段とを有し、制御手段は少なくとも第1の距離または第2の距離に関する距離情報に応じて小焦点放射線源の放射条件を制御する放射線画像撮影装置であり、 また被写体に放射線を照射する小焦点放射線源と、被写体を保持する保持部材と、被写体を透過した放射線に基づく放射線画像情報を読み取る読み取り手段と、放射線画像情報を表示する画像表示手段または放射線画像情報を出力する画像出力手段とを有し、放射線画像撮影時の画像拡大率から変更して放射線画像情報を画像表示手段により表示または画像出力手段により出力を行う制御手段を有する放射線画像撮影装置である。
【0097】
吸収コントラスト放射線撮影とは、被写体をディテクタに密着して、場合によりグリッドを介して撮影することであり、吸収コントラスト放射線画像とは、吸収コントラスト放射線撮影により得られた画像のことである。
【0098】
また、位相コントラスト放射線画像を得ることができる位相コントラスト放射線画像撮影装置は、吸収コントラスト放射線撮影(通常行われている一般の撮影)とともに、位相コントラスト放射線画像の撮影も可能な装置である。
【0099】
(3-6)また、位相コントラスト撮影した画像についても、他と同様の画像処理を施すようにする。位相コントラスト撮影した画像は、一般のグリッドを使用した撮影方法で得られた画像に比べて(等倍に縮小出力した場合であるが)粒状性がよいため、階調処理はより階調を立てる(コントラストをつける)処理を行うことが好ましい。また、周波数処理やダイナミックレンジ圧縮処理も処理を強めに掛けることが好ましい。
【0100】
(3-7)なお、本出願および特開2001−91479号、特願2000−44381号などの出願に記載されている位相コントラスト撮影方法は、X線源に高い空間的コヒーレンスを必要としない。空間的コヒーレンスの度合いは、degree of coherence |μ| により表すことができる。|μ|は0から1までの値を取り、0のときが完全なインコヒーレント、1のときが完全なコヒーレントである。東海大学出版会「光学の原理III」P766の(28)式より、
|μ|=2J1(v)/v、となる。
【0101】
ここで、J1は第1種第1次Bessel関数、パラメータvは、X線源の中心波長をλ、焦点径をρ、X線源と物体の距離をR、対象とする物体の大きさをdとして、v=2πρd/(λR)、である。
【0102】
本撮影方法の代表的な条件として、λ=0.7×10-10m、ρ=100μm、R=1m、d=100μm を用いると、v≒900となる。J1(v)はv=3.83で最初のゼロ点をとる関数なので、v=900のとき|μ|≒0である。degree of coherenceの議論が意味があるのは、最初のゼロ点までのv<3.83までであるので、多少条件が変わっても、|μ|≒0であることに変わりはない。よって本撮影方法は、インコヒーレントな系でなされるものであり、X線の干渉や回折を利用した、高い空間的コヒーレンスを必要とする方法とは異なるものである。
【0103】
(4)その他の実施の形態例:
なお、以上の実施の形態例の説明において、撮像パネル241の入力サンプリングピッチSが大きいとき、あるいは、縮小率αを乗じたS・αが大きいときは、ハードコピーとなった状態で目視で画素が目立たなくなるように、画像処理部212でスムージング処理を施した後にイメージャ400からハードコピーを出力することが望ましい。
【0104】
上記(1-2)でαの調整を行った場合には、イメージャ400からのハードコピーが等倍でなくなるため、元の被検体5の正確な大きさがわからなくなる可能性がある。そこで、被検体5の周囲の部分にスケール、あるいは、拡大撮影率β、縮小率αを入れた状態でハードコピーを出力することが望ましい。
【0105】
X線管231の焦点径は、高出力を得るためには30μm 以上に大きくすることが望ましい。
また、焦点ボケをなくすためには1200μm 以下、好ましくは600μm 以下に小さくすることが望ましい。なお、拡大撮影の場合には、焦点ボケをなくすために300μm 以下に小さくすることが望ましい。さらに、位相コントラスト撮影による位相コントラスト放射線画像を得るためには、好ましくは200μm 以下、さらに好ましくは100μm 以下に小さくすることが望ましい
【0106】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明の放射線画像撮影方法および放射線画像撮影装置によれば、レーザイメージャで画像形成出力を得る場合に、単純補間ではない状態(整数倍以外の比率)で補間が行われることによる画像の劣化を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態例の放射線画像撮影装置のシステム構成を示す構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態例の放射線画像読取器の構成を示す構成図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態例の放射線画像読取器の他の構成を示す構成図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態例で使用されるイメージャの概略構成を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態例の放射線画像撮影装置のシステム構成を示す構成図である。
【符号の説明】
100 ネットワーク
210 コントローラ
211 制御部
212 画像処理部
213 表示部
230 放射線発生器
231 X線管
240 放射線画像読取器
241 撮像パネル
242 読取回路
300 画像サーバ
400 イメージャ
500 画像出力装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiographic image capturing method and a radiographic image capturing apparatus used for capturing a medical image.
[0002]
[Prior art]
Radiation images using X-rays and the like are often used as medical images for disease diagnosis and the like. In order to obtain this radiation image, the phosphor layer (phosphor screen) was irradiated with X-rays that passed through the subject, thereby generating visible light, and using this visible light in the same manner as in ordinary photographs, a silver salt was used. So-called radiographs developed by irradiating a film have been widely used.
[0003]
However, in recent years, a method for taking out an image directly from a phosphor layer without using a film coated with silver salt has been devised. In this method, the radiation transmitted through the subject is absorbed by the phosphor, and then the phosphor is excited by light or thermal energy, for example, so that the phosphor accumulates the radiation energy accumulated by the absorption. The image signal is obtained by photoelectrically converting this fluorescence. That is, this phosphor is used as a radiation image conversion plate.
[0004]
Specifically, for example, US Pat. No. 3,859,527 and JP-A-55-12144 disclose a radiation image conversion method using a stimulable phosphor and using visible light or infrared light as stimulating light. This method uses a radiation image conversion plate in which a photostimulable phosphor layer is formed on a support. The radiation transmitted through the subject is applied to the photostimulable phosphor layer of the radiation image conversion plate, and the object is covered. A latent image is formed by accumulating radiation energy corresponding to the radiation transmittance of each part of the specimen, and then the accumulated radiation energy is radiated by scanning the stimulable phosphor layer with stimulated excitation light. This is converted into light, and this optical signal is photoelectrically converted to obtain radiographic image data.
[0005]
The radiographic image capturing data obtained in this way is subjected to various image processing such as frequency processing and gradation processing, and is output as radiographic image capturing data to a silver salt film, CRT, etc. Filed in a filing device.
[0006]
Also, instead of the radiation image conversion plate as described above, an FPD (Flat Panel Detector) that is a radiation image detector that directly outputs an electrical signal corresponding to the dose of irradiated radiation, a phosphor and a lens (or taper) A thing using CCD etc. may be used.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Based on the radiographic imaging data obtained by radiographic imaging as described above, the laser imager forms an image with a laser beam on a silver salt photosensitive material or the like and outputs it as a hard copy.
[0008]
In normal radiographic imaging, the radiation diffusing from the X-ray tube passes through the subject and reaches the detector. Therefore, when the distance between the subject and the detector is increased, the radiographic imaging data is larger than the subject. Become.
[0009]
In the past, enlarged radiation images were often output in the same size, but for the reason that it is easier to diagnose if they are the same size as the subject, the output device such as a laser imager is the same size as the subject. It is also necessary to output an image at the same magnification.
[0010]
On the other hand, because there are combinations of input devices and output devices with various sampling pitches, the pixel sampling pitch at the time of radiographic imaging device imaging is not necessarily an integer multiple of the pixel sampling pitch at the time of image formation of an output device such as a laser imager. It is not.
[0011]
Therefore, when trying to obtain an image formation output that is the same magnification as the subject with a laser imager, interpolation may be performed in a state other than simple interpolation (ratio other than integer multiples), and image deterioration is likely to occur. It was.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems. When an image formation output is obtained by a laser imager, image deterioration caused by interpolation performed in a state other than simple interpolation (ratio other than an integer multiple) is achieved. An object is to realize a radiographic imaging method and a radiographic imaging device that can be prevented.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above problems is as follows..
[0029]
(1) According to the first aspect of the present invention, the radiation that has passed through the subject is received by the radiation detector, the imaging data is output from the radiation image reading means, and the imaging data is subjected to image processing by the image processing means to obtain the radiation image data. A radiographic imaging method for generating and performing phase contrast imaging, wherein the radiation is determined by an output sampling pitch L of an image output unit that forms and outputs an image based on radiographic image data, and an input sampling pitch S of the radiographic image reading unit. Enlarged shooting rate β = S / L when using the image reading means to zoom in larger than the subjectC (where C is a constant that is a positive integer),Adjusting at least one of the position of the radiation source, the position of the subject, or the position of the radiation detector so as to satisfy the above condition, and forming and outputting an image at the same magnification as the subject during the phase contrast imagingIn order to perform image processing for reducing at a reduction ratio α (where α <1 and β = 1 / α).The radiation image capturing method is characterized in that the control is performed by a control means.
[0030]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a radiographic image capturing apparatus that performs phase contrast imaging of a radiographic image, wherein the radiographic image reading unit receives radiation transmitted through a subject by a radiation detector and outputs imaging data; Image processing means for generating radiographic image data by performing image processing on imaging data obtained by the image reading means, output sampling pitch L of the image output means for image formation output based on the radiographic image data, the radiographic image reading means With the input sampling pitch S, the magnification ratio β = S / L when the radiographic image reading means performs magnified imaging larger than the subject.C (where C is a constant that is a positive integer),Adjusting at least one of the position of the radiation source, the position of the subject, or the position of the radiation detector so as to satisfy the above, and outputting the image at the same magnification as the subject at the time of the phase contrast imagingIn order to perform image processing for reducing at a reduction ratio α (where α <1 and β = 1 / α).And a control means for performing the control.
[0031]
In these inventions, when imaging data obtained from radiation that has passed through a subject is subjected to image processing to generate radiation image data and output to form an image, the output of the image output means that outputs an image based on the radiation image data Based on the sampling pitch L and the input sampling pitch S of the radiographic image reading means, β = 1 / α = S / L with respect to the enlargement photographing rate β when the radiographic image reading means performs enlargement photographing larger than the subject.C (where C is a constant that is a positive integer),To adjust the position of the radiation tube, subject, or radiation detector so as to satisfyIn order to perform image processing for reducing at a reduction ratio α (where α <1 and β = 1 / α).Control.
[0032]
As a result, when the image formation output is obtained by the laser imager,It is possible to prevent image degradation due to interpolation performed in a state other than simple interpolation.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a radiographic
[0038]
In FIG. 1, 300 is an image server capable of storing a large number of radiation image data from the radiation
[0039]
In the first embodiment, a radiation image detector that directly outputs an electrical signal corresponding to the dose of irradiated radiation is used as an imaging panel.
In FIG. 1, in the controller 210, a
[0040]
In the
[0041]
As shown in FIG. 1, in the
[0042]
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the
Here, the configuration of the
[0043]
The scanning lines 2411-1 to 2411 -m of the
[0044]
The
[0045]
Further, when the
[0046]
The photographing
[0047]
The
[0048]
Further, the output control signal SC is supplied to the photographing
[0049]
Imaging data DT obtained by the
[0050]
Note that, by the control of the
[0051]
Further, when the photostimulable phosphor plate 241B is used for reading as shown in FIG. 3, by changing the beam diameter of the excitation light, the scanning density, and the data reading time interval according to the instruction of the
[0052]
FIG. 3 shows a mechanical part of a configuration example of a
[0053]
Scanning in the main scanning direction is performed by the polygon scanning mechanism 243A. Polygon scanning mechanism 243A includes a polygon and a mechanism for rotating the polygon. The operation of the sub-scanning motor 244M is controlled by the sub-scanning motor control mechanism 244C. The fluorescence is condensed by a condenser 243B and converted into an electric signal by a photomultiplier 243C.
[0054]
LD1 is a laser light source, PD1 is a photo sensor, and constitutes an origin position detection sensor. This origin position detection sensor detects the origin position of the
[0055]
In this example, the
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a schematic configuration of a
[0056]
Here, an LD (laser diode) that has received the light emission drive signal generated according to the radiation image data emits light according to the signal value of the pixel, and the laser beam from this LD 410 is scanned in the main scanning direction by the polygon mirror 420. Then, it is exposed to a recording medium 430 such as a silver salt photosensitive material. Note that scanning in the sub-scanning direction is performed by moving either the optical system of the LD 410 and the polygon mirror 420 or the recording medium 430, and an image is formed on the recording medium 430 according to the radiation image data.
[0057]
That is, in the
[0058]
In this
[0059]
Here, the overall operation of the first embodiment will be described.
In this embodiment, the
[0060]
Further, the
[0061]
The radiation image data is supplied to the
[0062]
Here, when the radiation image data is processed by the
[0063]
Here, the input sampling pitch in the
[0064]
(1-1) Control of input sampling pitch S:
Here, the
[0065]
Further, when the photostimulable phosphor plate 241B is used for reading as shown in FIG. 3, by changing the beam diameter or scanning density of the excitation light and changing the data reading time interval according to the instruction of the
[0066]
As a result, the input sampling pitch S may deviate from the minimum sampling pitch of the
[0067]
(1-2) Control of reduction rate α:
Here, the
[0068]
As a result, there is a possibility that the reduction ratio α deviates from a predetermined value (for example, α for image formation output at the same magnification). However, when an image formation output is obtained by a laser imager, a simple integer C is used. Interpolation is performed, and it is possible to prevent image degradation due to interpolation performed in a state other than simple interpolation.
[0069]
In addition to executing the reduction process in the
[0070]
(1-3) Control of output sampling pitch L:
Here, the
[0071]
For example, in the
[0072]
When a plurality of
[0073]
As a result, there is a possibility that the output sampling pitch L becomes larger than the minimum sampling pitch of the imager. However, when an image forming output is obtained by a laser imager, simple interpolation is performed with a positive integer C, and not simple interpolation. Thus, it is possible to prevent image degradation due to interpolation.
[0074]
(2-1) Control on the magnification ratio β:
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the radiographic
[0075]
The radiographic
[0076]
The magnification ratio β is β = (a + b) / a where the distance from the
[0077]
For this reason, in the
[0078]
In this case as well, the input sampling pitch in the
[0079]
In this case, at least one of the position of the radiation tube, the position of the subject, or the position of the radiation detector is adjusted so as to satisfy β = 1 / α = S / (L · C), and the image is the same size as the subject. The
[0080]
Then, after the
[0081]
In this case, the
(1) Without changing the standing position of the subject 5, either one or both of the position of the
(2) The position of the subject 5 is moved without changing the positions of the
(3) The above (1) and (2) above are combined, and all the positions of the
[0082]
As a result, there is a possibility that the magnified shooting rate β may deviate from a desired value. However, when an image formation output is obtained by a laser imager, simple interpolation is performed with a positive integer C, and interpolation is performed in a state that is not simple interpolation. It is possible to prevent the image from being deteriorated by being performed.
[0083]
(3) Phase contrast photography:
According to the control that matches each of the expressions described above, when an image forming output is obtained by a laser imager, simple interpolation is performed with a positive integer C, so that deterioration of the image can be prevented. Suitable for outputting sharp hard copies of contrast radiation images.
[0084]
That is, the imaging data output from the radiation image reading means applied in this embodiment is phase contrast radiation image data that is digital data. The digital data may be imaging data obtained directly as digital data as described above, or may be obtained by digitizing data obtained as analog image data.
[0085]
<Description of the principle of phase contrast radiographic images>
This phase contrast radiation image is taken with an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-91479, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-92055, an apparatus described in Japanese Patent Application No. 2000-44381, an apparatus described in Japanese Patent Application No. 2000-53562, and the like. Images obtained by photographing methods such as the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-91479, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-92055, and the method described in Japanese Patent Application No. 2000-44381. .
[0086]
(3-1) An apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-91479 has an X-ray tube having a focal size (D μm) of 30 μm or more, a fixing unit that fixes a subject position, and an X-ray image transmitted through the subject. And the fixing means detects the distance R1 (m) from the X-ray tube to the subject fixed by the fixing means within the range of the formula R1 ≧ (D-7) / 200 (m) In addition, the X-ray imaging apparatus is configured such that the distance R2 from the subject fixed by the fixing means to the X-ray detector can be set to 0.15 m or more.
[0087]
Further, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-91479 detects an X-ray image irradiated from an X-ray tube and transmitted through a subject with an X-ray detector, and reduces sharpness that is deteriorated by a penumbra. An X-ray image capturing method enhanced by image edge enhancement by the above, and an X-ray image capturing method using an X-ray tube having a focal spot size (D μm) of 30 μm or more, the distance R1 from the X-ray tube to the subject This is an X-ray imaging method in which (m) is set within the range of the equation R1 ≧ (D−7) / 200 (m), and the distance R2 from the subject to the X-ray detector is set to 0.15 m or more.
[0088]
(3-2) For the apparatus and method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-91479, the distance R1 is 10> R1 ≧ (D-7) / 200 (m), and further 0.7 ≦ R1 ≦ 5 (m), the focus size of the X-ray tube is 30 μm or more and 1000 μm or less, the focus size of the X-ray tube is 50 μm or more and 500 μm or less, and the X-rays irradiated to the subject In a more preferable aspect, the energy of the emission line spectrum is 10 keV or more and 60 keV or less, the anode of the X-ray tube has molybdenum or rhodium, and the pixel size of the X-ray detector is 1 μm or more and 200 μm or less. is there.
[0089]
(3-3) An apparatus described in Japanese Patent Application No. 2000-44381 includes an X-ray tube that emits diverging X-rays, a subject holder that fixes the subject to the X-ray tube, and an X that passes through the subject. X-ray tube having an X-ray image detector for detecting a line image, where B (μm) is a blur width due to a penumbra of the X-ray image and E (μm) is an edge enhancement width due to X-ray diffraction contrast This is an X-ray imaging apparatus in which an object holder and an X-ray image detector can be installed so that 9E ≧ B when X-ray enlarged imaging is performed by transmitting more irradiated X-rays to the object.
[0090]
The method described in Japanese Patent Application No. 2000-44381 uses an X-ray tube that emits divergent X-rays, transmits X-rays radiated from the X-ray tube to the subject, and performs X-ray enlargement imaging. X-ray image shooting in which 9E ≧ B is satisfied, where B (μm) is the blur width due to the penumbra of the X-ray image obtained by X-ray enlargement imaging, and E (μm) is the edge enhancement width due to X-ray refraction contrast Is the method.
[0091]
Regarding the apparatus and method described in Japanese Patent Application No. 2000-44381, the distance R1 between the X-ray tube and the subject is separated by 0.5 m or more, the distance R2 between the subject and the X-ray image detector is separated by 1 m or more, Furthermore, the R1 + R2 is 5 m or less, the X-ray magnified imaging is 1.0 to 10 times, the focal size of the X-ray tube is 10 μm or more and 1000 μm or less, and the focal size of the X-ray tube Is 30 μm or more and 300 μm or less, the set tube voltage of X-rays irradiated to the subject is 50 to 150 kVp, the X-ray tube is a tungsten rotating anode X-ray tube, and the pixel of the X-ray detector It is a more preferable embodiment that the size is 1 μm or more and 200 μm or less.
[0092]
The edge emphasis width E can be expressed by the following three expressions, for example. Here, R1: X-ray source-subject distance (m), R2: Subject-X-ray image detector (m), λ: wavelength of maximum X-ray dose (10-Tenm), A: diameter (mm) of the circle of the cross section when the subject is a cylinder, δ: difference in refractive index between the object and air.
[0093]
E = 39 × R2 (1 + 0.045 / R1) × λ2× √A,
E = 27 × (1 + R2 / R1)1/3× (λ2× R2 × √A)2/3,
E = 2.3 × (1 + R2 / R1)1/3× (R2 × δ × √A)2/3,
It becomes.
[0094]
(3-4) An apparatus described in Japanese Patent Application No. 11-266605 includes an object support device and a film cassette holder that can be moved and temporarily fixed on a support member, and a cooling X-ray tube; The distance between the film cassette holder and the screen / film system can be 70 cm or more, and the distance between the object of the object support device and the screen / film system of the film cassette holder can be 20 cm or more. , An X-ray image capturing apparatus for capturing an X-ray refraction contrast image.
[0095]
In addition, the method described in Japanese Patent Application No. 11-266605 includes a subject support device and a film cassette holder that are movable on a support member and can be temporarily fixed, and hold a cooling X-ray tube and a film cassette. X-ray imaging that captures X-ray refraction contrast images with a distance of 70 cm or more between the screen and film system of the tool, and a distance of 20 cm or more between the subject of the object support device and the screen and film system of the film cassette holder Is the method.
[0096]
(3-5) An apparatus described in Japanese Patent Application No. 2000-53562 includes a small-focus radiation source that irradiates a subject with radiation, a holding member that holds the subject, and reading means that reads radiation image information based on the radiation that has passed through the subject. And a distance changing means for changing a first distance between the small focus radiation source and the holding member or a second distance between the holding member and the reading means, and a control for controlling the radiation conditions of the small focus radiation source And a control means for controlling the radiation condition of the small focus radiation source according to at least distance information relating to the first distance or the second distance, and a radiation image capturing apparatus for irradiating the subject with radiation. A focus radiation source, a holding member for holding a subject, a reading means for reading radiation image information based on radiation transmitted through the subject, and an image display means for displaying radiation image information. Or an image output means for outputting radiation image information, and a radiation means having a control means for changing the image enlargement ratio at the time of radiographic imaging and displaying the radiation image information by the image display means or outputting by the image output means An image capturing device.
[0097]
Absorption contrast radiography refers to imaging a subject in close contact with a detector and optionally via a grid. Absorption contrast radiographic images are images obtained by absorption contrast radiography.
[0098]
A phase contrast radiographic image capturing apparatus capable of obtaining a phase contrast radiographic image is an apparatus capable of capturing a phase contrast radiographic image as well as absorption contrast radiographic image capturing (general image capturing normally performed).
[0099]
(3-6) In addition, the same image processing is performed on the image obtained by phase contrast imaging. The phase-contrast image has better granularity than an image obtained by a general grid-based image capture method (although it is a reduced output at the same magnification). It is preferable to perform a process (to add contrast). Further, it is preferable that the frequency processing and the dynamic range compression processing are also subjected to strong processing.
[0100]
(3-7) Note that the phase contrast imaging methods described in this application and applications such as Japanese Patent Application No. 2001-91479 and Japanese Patent Application No. 2000-44381 do not require high spatial coherence in the X-ray source. The degree of spatial coherence can be expressed by degree of coherence | μ |. | μ | takes a value from 0 to 1, with 0 being completely incoherent and 1 being completely coherent. From equation (28) of Tokai University Press “Principle of Optical III” P766,
| μ | = 2J1 (v) / v.
[0101]
Here, J1 is the first type first-order Bessel function, parameter v is the center wavelength of the X-ray source λ, the focal diameter is ρ, the distance between the X-ray source and the object is R, and the size of the target object is As d, v = 2πρd / (λR).
[0102]
As a typical condition of this shooting method, λ = 0.7 × 10-TenWhen m, ρ = 100 μm, R = 1 m, and d = 100 μm, v≈900. J1 (v) is a function that takes the first zero point at v = 3.83, so | v | ≈0 when v = 900. The argument of degree of coherence is meaningful only up to v <3.83 up to the first zero, so that even if the conditions change somewhat, | μ | ≈0 remains the same. Therefore, this imaging method is performed by an incoherent system, and is different from a method that requires high spatial coherence using X-ray interference or diffraction.
[0103]
(4) Other embodiment examples:
In the description of the above embodiment, when the input sampling pitch S of the
[0104]
When α is adjusted in the above (1-2), since the hard copy from the
[0105]
The focal diameter of the
Further, in order to eliminate out-of-focus blur, it is desirable to reduce it to 1200 μm or less, preferably 600 μm or less. In the case of magnified shooting, it is desirable to reduce it to 300 μm or less in order to eliminate out-of-focus blur. Furthermore, in order to obtain a phase-contrast radiographic image by phase contrast imaging, it is preferable to make it smaller than 200 μm, more preferably smaller than 100 μm.
[0106]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the radiographic image capturing method and radiographic image capturing apparatus of the present invention, when image formation output is obtained by a laser imager, interpolation is performed in a state other than simple interpolation (ratio other than integer multiple). It is possible to prevent the deterioration of the image due to being broken.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a system configuration of a radiographic imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a radiation image reader according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing another configuration of the radiation image reader according to the first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of an imager used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a system configuration of a radiographic imaging device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 network
210 controller
211 Control unit
212 Image processing unit
213 Display
230 Radiation generator
231 X-ray tube
240 Radiation image reader
241 Imaging panel
242 Reading circuit
300 Image server
400 imager
500 Image output device
Claims (2)
放射線画像データに基づいて画像形成出力する画像出力手段の出力サンプリングピッチL、前記放射線画像読み取り手段の入力サンプリングピッチS、により、前記放射線画像読み取り手段で被写体より大きい状態の拡大撮影の際の拡大撮影率β=S/L・C(ただし、Cは正の整数である定数)、を満たすように、放射線源の位置、前記被写体の位置、または前記放射線ディテクタの位置の少なくとも一つを調整し、前記位相コントラスト撮影の際に被写体と等倍で画像形成出力するために、縮小率α(ただし、α<1であり、β=1/α)で縮小する画像処理を行うための制御を制御手段で行う、
ことを特徴とする放射線画像撮影方法。Radiation imaging that receives radiation transmitted through an object by a radiation detector, outputs imaging data from a radiation image reading means, performs image processing on the imaging data by an image processing means to generate radiation image data, and performs phase contrast imaging A method,
Based on the output sampling pitch L of the image output means for forming and outputting an image based on the radiographic image data and the input sampling pitch S of the radiographic image reading means, the magnified photographing at the time of the magnified photographing in a state larger than the subject by the radiation image reading means Adjusting at least one of the position of the radiation source, the position of the subject, or the position of the radiation detector so as to satisfy the ratio β = S / L · C (where C is a constant that is a positive integer) , Control means for performing image processing for reduction at a reduction ratio α (where α <1 and β = 1 / α) in order to form and output an image at the same magnification as the subject at the time of phase contrast imaging. Do in,
The radiographic imaging method characterized by the above-mentioned.
被写体を透過した放射線を放射線ディテクタにより受けて撮影データを出力する放射線画像読み取り手段と、
前記放射線画像読み取り手段で得られた撮影データに画像処理を施して放射線画像データを生成する画像処理手段と、
放射線画像データに基づいて画像形成出力する画像出力手段の出力サンプリングピッチL、前記放射線画像読み取り手段の入力サンプリングピッチS、により、前記放射線画像読み取り手段で被写体より大きい状態の拡大撮影の際の拡大撮影率β=S/L・C(ただし、Cは正の整数である定数)、を満たすように、放射線源の位置、被写体の位置、または放射線ディテクタの位置の少なくとも一つを調整し、前記位相コントラスト撮影の際に被写体と等倍で画像形成出力するために、縮小率α(ただし、α<1であり、β=1/α)で縮小する画像処理を行うための制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする放射線画像撮影装置。A radiographic imaging apparatus that performs phase contrast imaging of radiographic images,
Radiation image reading means for receiving radiation transmitted through the subject by a radiation detector and outputting imaging data;
Image processing means for generating radiation image data by performing image processing on imaging data obtained by the radiation image reading means;
Based on the output sampling pitch L of the image output means for forming and outputting an image based on the radiographic image data and the input sampling pitch S of the radiographic image reading means, the magnified photographing at the time of the magnified photographing in a state larger than the subject by the radiation image reading means Adjusting at least one of the position of the radiation source, the position of the subject, or the position of the radiation detector so as to satisfy the ratio β = S / L · C (where C is a positive integer). Control means for performing control for performing image processing for reduction at a reduction ratio α (where α <1 and β = 1 / α) in order to form and output an image at the same magnification as that of a subject at the time of contrast photographing; ,
A radiographic imaging apparatus comprising:
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