JPH02273873A - 放射線画像のエネルギーサブトラクション方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像のエネルギーサブトラクション方
法および装置に関するものである。

（従来の技術） 記録された放射線画像を読み取って画像信号を得、この
画像信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録
することが種々の分野で行われている。たとえば、後の
画像処理に適合するように設計されたガンマ値の低いＸ
線フィルムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が
記録されたフィルムからＸ線画像を読み取って電気信号
に変換し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施し
た後コピー写真等に可視像として再生することにより、
コントラスト、シャープネス、粒状性等の画質性能の良
好な再生画像を得ることの出来るシステムが開発されて
いる（特公昭６１−５１９３号公報参照）。

また本出願人により、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線
、電子線、紫外線等）を照射するとこの放射線エネルギ
ーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射す
ると蓄積されたエネルギーに応じた光量の輝尽発光光を
放射する蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人
体等の被写体の放射線画像を一部シート状の蓄積性蛍光
体に撮影記録し、蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励
起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発
光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号
に基づいて被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録
材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射線記録再
生システムがすでに提案されている（特開昭５５−１２
４２９号、同５［１−１１３９５号。

同５５−１１３４０号、同５１３−１６４８４５号、同
５５−１１６３４０号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録し得るという実用的な利点を有している。すな
わち、放射線露光量に対する、蓄積後に励起によって発
光する輝尽発光光の光量が極めて広い範囲に渡って比例
することが認められており、従って種々の撮影条件によ
り放射線露光量がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光
体シートより放射される輝尽発光光を読取りゲインを適
当な値に設定して光電変換手段により読み取って電気信
号（画像信号）に変換し、この画像信号を用いて写真感
光材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像とし
て出力することによって、放射線露光量の変動に影響さ
れない放射線画像を得ることができる。

上記のようにＸ線フィルムや蓄積性蛍光体シート等の記
録シートを用いるシステムにおいて、記録シートに記録
された複数の放射線画像を読み取って画像信号を得た後
、該画像信号に基づいて上記放射線画像のサブトラクシ
ョン処理を施すことがある。

ここで、放射線画像のサブトラクション処理とは、互い
に異なった条件で撮影された複数の放射線画像の差に対
応する画像を得る処理をいい、具体的にはこれら複数の
放射線画像を所定のサンプリング間隔で読み取って各放
射線画像に対応する複数のディジタルの画像信号を得、
これら複数のディジタルの画像信号の各対応するサンプ
リング点毎に減算処理を施すことにより、放射線画像中
の特定の被写体部分のみを強調または抽出した放射線画
像を得る処理をいう。

このサブトラクション処理には基本的には次の二つがあ
る。すなわち、造影剤の注入により被写体の特定の部分
（たとえば人体を被写体としたときの血管等）が強調さ
れた放射線画像から造影剤が注入されていない放射線画
像を引き算（サブトラクト）することによって被写体の
特定の部分（たとえば血管等）を抽出するいわゆる時間
差サブトラクションと、被写体の特定の部分が互いに異
なるエネルギーを有する放射線に対して異なる放射線吸
収率を有することを利用して、同一の被写体に対して互
いに異なるエネルギーを有する放射線を照射してこれら
互いに異なるエネルギーを有する各放射線による複数の
放射線画像を得、これら複数の放射線画像を適当に重み
付けしてその差をも演算することによって被写体の特定
部分を抽出するいわゆるエネルギーサブトラクションと
がある。本出願人も蓄積性蛍光体シートを用いたエネル
ギーサブトラクションについて提案している（特開昭５
９−８３４８６号公報、特開昭８０−２２５５４１号公
報参照）。

（発明が解決しようとする課ｇｎ） 上記特開昭８０−２２５５４１号公報に記載された方法
は、互いにエネルギーの異なる放射線を用いた２回の放
射線撮影を行ない、その結果得られた２枚の放射線画像
を読み取って２つのディジタル画像信号を得、これらの
画像信号に基づいてサブトラクションを行なうものであ
る。しかしこの方法では２回の撮影の間に時間差がある
ため、その間に被写体が動いてしまい、サブトラクショ
ン処理後の画像信号に基づいて再生した可視画像に、こ
の動きに起因する、複数の画像の不一致による偽画像（
モーションアーティファクト）が発生し、この可視画像
の画質が著しく低下してしまうという問題がある。

また、上記特開昭５９−８３４８６号公報には、放射線
エネルギーにより吸収率の異なるフィルタを挾んだ２枚
の記録シートに被写体を透過した放射線を照射すること
等により１回の撮影でエネルギーサブトラクションを行
なうことのできる方法が提案されているが、２枚の記録
シートに照射される放射線エネルギーの差が小さく、シ
たがってＳ／Ｎ比の低い低画質の可視画像しか得られな
いという問題点がある。

本発明は、上記問題に鑑み、画像の不一致による偽画像
の発生がなく、しかも放射線エネルギーの分解能が高＜
Ｓ／Ｎ比の高いエネルギーサブトラクション方法および
その方法を実施する装置を提供することを目的とするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクション方法
は、 互いにエネルギーの異なる少な（とも二種類の放射線の
照射を分担する、互いに離れて配置された複数の放射線
源からほぼ同時に発せられた放射線を被写体に照射し、
該被写体を透過した、前記複数の放射線源のそれぞれか
ら発せられた放射線を、蓄積性蛍光体シート、Ｘ＠フィ
ルム等の記録シート上の互いに異なる領域に照射するこ
とにより、前記記録シートに前記被写体の複数の放射線
画像を記録し、 記録後の前記記録シートから前記複数の放射線画像のそ
れぞれを表わす複数の画像信号を得、これらの１像信号
に基づいて前記放射線画像の歪を補正し、 歪補正後の前記画像信号に基づいて、前記複数の放射線
画像のサブトラクションを行なうことを特徴とするもの
である。

また、本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクショ
ン装置は、 互いにエネルギーの異なる少なくとも二種類の放射線の
照射を分担する、互いに離れて配置された複数の放射線
源と、 被写体が配置される被写体配置部と、 前記放射線による前記被写体の放射線画像を記録し得る
記録シートが保持される、前記被写体配置部を挾んで前
記複数の放射線源と対向する位置に設けられたシート保
持部とからなり、前記複数の放射線源のそれぞれから発
せられた放射線による前記被写体の複数の放射線画像を
、前記シート保持部に保持された前記記録シートの互い
に異なる領域に記録する記録ユニット、前記記録ユニッ
トにおいて前記複数の放射線画像の記録の行なわれた前
記記録シートから該複数の放射線画像のそれぞれを表わ
す複数の画像信号を得る読取ユニット、 これらの画像信号に基づいて、前記放射線画像の歪を補
正する歪補正ユニット、および歪補正後の前記画像信号
に基づいて、前記複数の放射線画像のサブトラクション
を行なう処理ユニットから構成されることを特徴とする
ものである。

（作　　用） 本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクション方法
は、互いにエネルギーの異なる少なくとも二種類の放射
線の照射を分担する、互いに離れて配置された複数の放
射線源からほぼ同時に発せられた放射線を被写体に照射
し、該被写体を透過した、前記複数の放射線源のそれぞ
れから発せられた放射線を記録シート上の互いに異なる
領域に照射することにより、前記記録シートに前記被写
体の複数の放射線画像を記録するものであるため、撮影
は１回で済む。

しかしながら、記録シート上に記録された複数の放射線
画像は、被写体に互いに異なる方向から放射線を照射し
て撮影記録したものであるため、互いに歪んでいる。そ
こで、本発明では、記録後の記録シートから上記複数の
放射線画像のそれぞれを表わす複数の画像信号を得た後
、これらの１画像信号に基づいて上記放射線画像の歪み
を補正するようにしたため、上記複数の放射線画像が互
いにエネルギーの異なる放射線の照射によって形成され
たものである点を除き一致し、したがって画像の不一致
による偽画像は生じない。

また、複数の放射線源を用いているため、放射線エネル
ギーの分解能は２回撮影の方法と同等であり、Ｓ／Ｎ比
のよいエネルギーサブトラクションを行なうことができ
る。

本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクション装置
は、上記本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクシ
ョン方法の実施に用いる装置であって、上記構成を有し
ているため、偽画像の発生がなくしかもＳ／Ｎ比の高い
エネルギーサブトラクションを行なうことができる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。以下では前述した蓄積性蛍光体シートを用いる例につ
いて説明する。

第１図は、本発明のサブトラクション装置の記録ユニッ
トの一実施例である、Ｘ線画像撮影装置の一例の概略構
成図である。

このＸ線画像撮影装置１１０には互いに異なる電圧が印
加される２つのＸ線源１１．１２が備えられている。こ
れら２つのＸ線源１１．１２から互いにエネルギーの異
なるＸ１ｉｌｌ’　、　１２’がほぼ同時に発せられ、
人体等の被写体１３を透過した後蓄積性蛍光体シート１
４上に、各ｘ＊ｕ’　、　１２’による２つのＸ線画像
が分離して蓄情記録される。

第２図は、蓄積性蛍光体シート上に蓄積記録された２つ
のＸ線画像の一例を表わした図である。

蓄積性蛍光体シー）１４上に２つのＸ線画像を分離して
記録するために、第１図に示す２つのＸ線源１１．１２
は互いに離れた位置に配置されており、被写体１３を互
いに異なる角度からＸ線照射する。

したがって、この撮影により得られた２つのＸ線画像１
５ａ、　１５ｂは互いに異なるエネルギーを有するＸ線
により撮影されたものである点景外に、その画像が互い
に少し歪んでいる。

第３図は、本発明のサブトラクション装置の読取ユニッ
トの一実施例であるＸ線画像読取装置の一例の概略図で
ある。

第１図に示すＸ線撮影装置ｌＯで撮影の行なわれた蓄積
性蛍光体シート１４が、このＸ線画像読取装置の所定位
置にセットされる。

所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シート１４は、図
示しない駆動手段により駆動されるエンドレスベルト等
のシート搬送手段１５により、矢印Ｙ方向に搬送（副走
査）される。一方、レーザ光源１Ｂから発せられた光ビ
ーム１７はモータ１８により駆動され矢印Ｚ方向に高速
回転する回転多面１Ｉｔ１９によって反射−向され、ｆ
θレンズ等の集束レンズ２０を通過した後、ミラー２１
により光路をかえてシート１４に入射し、副走査の方向
（矢印Ｙ方向）と略直角な矢印Ｘ方向に主走査する。シ
ート１４の、光ビーム１７が照射された箇所からは、蓄
積記録されている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発
光光２２が発せられ、この輝尽発光光２２は光ガイド２
３によって導かれ、フォトマルチプライヤ（光電子増倍
管）２４によって光電的に検出される。光ガイド２３は
アクリル板等の導光性材料を成形して作られたものであ
り、直線状をなす入射端面２３ａが蓄積性蛍光体シート
１４上の主走査線にそって延びるように配され、円環状
に形成された射出端面２３ｂにフォトマルチプライヤ２
４の受光面が結合されている。入射端面２３ａから光ガ
イド２３内に入射した輝尽発光光２２は、該光ガイド２
３の内部を全反射を繰り返して進み、射出端面２３ｂか
ら射出してフォトマルチプライヤ２４に受光され、放射
線画像を表わす輝尽発光光２２がフォトマルチプライヤ
２４によって電気信号に変換される。

フォトマルチプライヤ２４から出力されたアナログ信号
Ｓは、ログアンプ２５で対数的に増幅された後、Ａ／Ｄ
変換器２Ｂで所定のサンプリング間隔でサンプリングさ
れてディジタル化され、ディジタルの画像信号ＳＯが得
られる。この画像信号ＳＯは一旦記憶部２７に記憶され
た後画像処理装置３０に送られる。

次に、画像処理装置３０で行われる画像処理について説
明する。この画像処理装置３０は、本発明のサブトラク
ション装置の歪補正ユニットと処理ユニットを構成して
いる。

画像信号ＳＯが担持する２つのＸ線画像は、第２図に示
すように互いに歪んでおり、このままではサブトラクシ
ョン処理を施すことができない。

そこでまず画像信号ＳＯに基づいて、Ｘ線画像の歪を補
正する歪補正演算が施される。ここではこの歪補正演算
としてアンプイン変換が用いられる。

アンプイン変換とは、画像の各座標点（１１゜ｊ＋）に
座標変換を施し、座標変換後の座標（ｌＪｌ　　ｊｊ）
を求める演算をいい、具体的には、たとえば−火桶間を
用いて、 ２つのｘ１画像の各対応するサンプリング点どおしで下
記（２）式に従って互いに対応する各サンプリング点毎
に画像信号の重み付は引き算、すなわちサブトラクショ
ン処理が行なわれ、これにより２つのＸ線画像の差の画
像に対応する画像信号Ｓ１が生成される。

ただしＴ　＋、　−（１＝　１．２；ｍ　＝　１，２．
３　）は係数の演算を行なうものである。

第１図に示すＸ線撮影袋＠１０におけるＸ線ａｉ！１１
゜１２、被写体１３およびシート１４の配置位置はあら
かじめわかっているため、この配置から２つのＸｍ画像
１５ａ、１５ｂ　　（第２図参照）がどのように歪んで
いるかを求めることができ、したがって上記（１）式の
各係数Ｔ１１．を歪みに応じた値に設定することにより
、該歪みを補正することができる。

このようにして画像信号ＳＯに基づいて、２つのＸ線画
像１５ａ、１５ｂの歪補正が行なわれた後、該ただし、
ＳＯａ、ｓｏｂは歪補正後の２つのＸ線画像１５ａ、１
５ｂのそれぞれを表わす画像信号、Ｗａ　、Ｗｂは重み
付は係数、Ｃはバイアス分である。

この画像信号Ｓ１は画像処理装置３０内の記憶部（図示
せず）に記憶され、必要に応じて画像表示装置４Ｑに送
られる。画、像表示装置４０では画像信号Ｓ１に基づく
可視画像（サブトラクション画像）が再生表示される。

上記２つのＸ線画像１５ａ、　１５ｂはほぼ同時に撮影
記録された画像であり、さらに（１）式に従って歪補正
されているため、画像信号Ｓ１に基づ（サブトラクショ
ン画像には２つのＸ線画像１５ａ、１５ｂの相違に起因
する偽画像は発生しない。しかも上記２つのＸ線画像は
、それぞれ独立のＸ線源１１．１２（第１図参照）を用
いてシート１４上の互いに異なる位置に撮影記録された
ものであるため、Ｓ／Ｎ比の良いサブトラクション画像
を得ることができる。

尚、上記実施例では、蓄積性蛍光体シートを用いている
が、本発明の放射線画像のサブトラクション方法および
装置は蓄積性蛍光体シートを用いるシステム以外に、Ｘ
線フィルム等他の記録シートを用いるシステムにも適用
できるものである。

また上記各実施例ではＸ線が用いられているが、その地
雷子線を用いる電子顕微鏡等地の放射線を用いるシステ
ムに広く適用できるものである。

（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のサブ
トラクション方法および装置は、複数の放射線源を用い
て互いにエネルギーの異なる放射線による複数の放射線
画像をほぼ同時に得、これら複数の放射線画像を読み取
って得た画像信号に歪補正演算を施し、その後サブトラ
クション処理を施すようにしたため、偽画像がなくしか
もＳ／Ｎ比のよいサブトラクション画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｘ線画像撮影装置の一例の概略構成図、 第２図は、蓄積性蛍光体シート上に蓄積記録された２つ
のＸ線画像の一例を表わした図、第３図は、Ｘ線画像読
取装置の一例の概略構成図である。 １０、１０’・・・Ｘ線撮影装置 １１、１２・・・Ｘ線源 １３・・・被写体 １４・・・蓄積性蛍光体シートｌＢ・・・レーザ光源２
２・・・輝尽発光光　　　　　２３・・・光ガイド２４
・・・フォトマルチプライヤ 第１図 第３図 ６゜ 補正の対象 平成０１ 年 月 日 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７゜ 補正の内容 ■） 明細書第１８頁第７行 平成　０１ 年 特 許 願 第０９６．６６２ 号 ２゜ 発明の名称 放射線画像のエネルギーサブ１ヘラクシヨン方ｒｉａ３
よび装置３゜ 補正をする者 「 １−Ｗａ ・ＳＯａ　−Ｗｂ ψｓｏｂ＋ｃ ・・・（２１ 」と 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いにエネルギーの異なる少なくとも二種類の放
   射線の照射を分担する、互いに離れて配置された複数の
   放射線源からほぼ同時に発せられた放射線を被写体に照
   射し、該被写体を透過した、前記複数の放射線源のそれ
   ぞれから発せられた放射線を記録シート上の互いに異な
   る領域に照射することにより、前記記録シートに前記被
   写体の複数の放射線画像を記録し、 記録後の前記記録シートから前記複数の放射線画像のそ
   れぞれを表わす複数の画像信号を得、これらの画像信号
   に基づいて前記放射線画像の歪を補正し、 歪補正後の前記画像信号に基づいて、前記複数の放射線
   画像のサブトラクションを行なうことを特徴とする放射
   線画像のエネルギーサブトラクション方法。
2. （２）互いにエネルギーの異なる少なくとも二種類の放
   射線の照射を分担する、互いに離れて配置された複数の
   放射線源と、 被写体が配置される被写体配置部と、 前記放射線による前記被写体の放射線画像を記録し得る
   記録シートが保持される、前記被写体配置部を挾んで前
   記複数の放射線源と対向する位置に設けられたシート保
   持部とからなり、 前記複数の放射線源のそれぞれから発せられた放射線に
   よる前記被写体の複数の放射線画像を、前記シート保持
   部に保持された前記記録シートの互いに異なる領域に記
   録する記録ユニット、前記記録ユニットにおいて前記複
   数の放射線画像の記録の行なわれた前記記録シートから
   該複数の放射線画像のそれぞれを表わす複数の画像信号
   を得る読取ユニット、 これらの画像信号に基づいて、前記放射線画像の歪を補
   正する歪補正ユニット、および 歪補正後の前記画像信号に基づいて、前記複数の放射線
   画像のサブトラクションを行なう処理ユニットから構成
   されることを特徴とする放射線画像のエネルギーサブト
   ラクション装置。