JPH0377504B2

JPH0377504B2 -

Info

Publication number: JPH0377504B2
Application number: JP56165121A
Authority: JP
Inventors: Takao Komaki; Hiroshi Tanaka; Nobuyoshi Nakajima
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1991-12-10
Also published as: JPS5866933A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、Ｘ線画像形成方法に関するものであ
る。更に詳細には、被写体の厚み方向における所
望の領域のみのＸ線画像、すなわち被写体の任意
の厚さ（以下、「スライス厚」という。）のＸ線画
像を得る方法に関するものである。

Ｘ線をＸ線被写体を介してＸ線写真フイルムに
撮影することによつてＸ線被写体の重積像を得
る、いわゆるレントゲン撮影方法が従来より知ら
れており、非常に多くの医療診断分野で用いられ
ている。しかしながら、この方法においては、Ｘ
線被写体全体の重積像が得られるため、例えば、
肺野を撮影する場合にも、ろつ骨の陰影が、目的
とする病巣に重複して形成され、肝心な病巣の診
断が困難になることも多く、また腹部の臓器を撮
影する場合も腸内のガスの陰影が重複するために
臓器の診断が困難になることが多いという問題が
あつた。

このような障害陰影を除去する方法として、従
来より断層撮影方法が知られている。

これはＸ線管球とＸ線写真フイルムとを、Ｘ線
被写体を介して配置し、Ｘ線照射時にＸ線管とＸ
線写真フイルムをＸ線被写体のある断層面を重心
として直線定則（Ｘ線管球の焦点、断層面の１点
およびＸ線フイルム上の１点が直線をなすこと）
と等比定則（焦点と断層面間の距離ａと断層面と
フイルム間の距離ｂとの比が一定であること）を
満足するように相対移動させることによりＸ線写
真フイルム上に所望の断層面のみを結像し、その
他の被写体の断層面をぼかすものであり、この結
果Ｘ線被写体の所望の断層面のみのＸ線画像が得
られるというものである。

更に、Ｘ線被写体の任意のスライス厚のＸ線画
像を得る方法として、前記断層撮影方法において
Ｘ線管球とＸ線写真フイルムをＸ線被写体のある
断層面を中心として、前記直線定則と等比定則を
満足するように、相対移動させる距離を変化させ
る方法がある。この方法によれば、相対移動させ
る距離を大とすれば、Ｘ線被写体のスライス厚が
うすい画像が得られ、相対移動させる距離を小さ
くすれば、Ｘ線被写体のスライス厚が厚い画像が
得られる。しかしながら、相対移動させる距離を
小として得られるスライス厚の厚いＸ線画像にお
いては、前記障害陰影が十分に除去されず、断層
撮影の効果が失なわれてしまうため、スライス厚
としては５mm以下が限度であつて、診断上妨げと
なる障害陰影がなくかつＸ線被写体の任意のスラ
イス厚とくに５mm以上の厚いスライス厚のＸ線画
像を得ることはきわめて困難であつた。

本発明は、障害陰影のない任意のスライス厚の
Ｘ線画像を得る方法を提供することを目的とする
ものである。

本発明の他の目的は、障害陰影のない５mm以上
のスライス厚のＸ線画像を得る方法を提供するこ
とにある。

本発明者は、かかる目的を達成するため鋭意研
究を重ねた結果、被写体を介して配置した、Ｘ線
管と、複数枚の蓄積性螢光体シートを前記Ｘ線管
からの距離が異なる方向に積み重ねてなる積層体
とを、前記被写体の厚みを持つた断層面を中心と
して直線定則と等比定則を満足するように相対移
動せしめながら前記積層体にＸ線照射することに
より前記被写体の前記厚みを持つた断層面のＸ線
画像を蓄積記録してなる前記積層体の各蓄積性螢
光体シートそれぞれに、励起光を照射して該蓄積
性螢光体シートから前記蓄積記録されたＸ線画像
に応じた光を輝尽発光せしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取り、この読み取りによつて前記各蓄積性螢光体シー
トから得られた電気信号を重ね合わせ処理して、
前記厚みを持つた断層面のＸ線画像を得るに当
り、前記各蓄積性螢光体シートから得られた各電
気信号から再生される可視像の濃度およびコント
ラストが同一となるように、各蓄積性螢光体シー
トから得られた各電気信号に必要な補正を加えた
後、前記各電気信号の重ね合わせ処理を行なうこ
とによつて、前記目的が達成されることを見出し
た。

本発明において、蓄積性螢光体とは、放射線
（Ｘ線、α線、β線、γ線、紫外線等）が照射さ
れると、この放射線エネルギーの一部を内部に蓄
積し、その後可視光等の励起光を照射すると蓄積
エネルギーに応じた光量の輝尽発光光を発する性
質を有するものをいう。

かような蓄積性螢光体の層を設けられたシート
に被写体を透過した放射線を照射して、蓄積性螢
光体中に被写体に関する情報を放射線画像情報と
して蓄積記録し、しかる後にレーザ光等の励起光
で蓄積性螢光体シートを走査して放射線画像情報
を輝尽発光光として放出せしめ、この輝尽発光光
を光電的に読み取つて画像信号とし、この画像信
号に所望の信号処理を施して写真感光材料等の記
録媒体或いはCRT等の表示装置上に可視像とし
て出力せしめる放射線画像システムが本出願人に
よりすでに提案されている。（特開昭55−12429
号、同59−11395号など。）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
域にわたつて画像を記録しうるという極めて実用
的な利点を有している。すなわち、蓄積性螢光体
においては、放射線露光量に対して蓄積後に励起
によつて輝尽発光する発光光の光量が極めて広い
範囲にわたつて比例することが認められており、
従つ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前記発光光の光量を読取ゲイ
ンを適当な値に設定して光電変換手段により読み
取つて電気信号に変換し、この電気信号を用いて
写真感光材料等の記録材料、CRT等の表示装置
に可視像として出力させることによつて放射線露
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。

またこのシステムによれば、蓄積性螢光体に蓄
積記録された放射線画像情報を電気信号に変換し
た後に適当な信号処理を施し、この電気信号を用
いて写真感光材料等の記録材料、CRT等の表示
装置に可視像として出力させることによつて観察
読影適性（診断適性）の優れた放射線画像を得る
ことができるというきわめて大きな効果も得るこ
とができる。

このように蓄積性螢光体を使用する放射線画像
システムにおいては、読取ゲインを適当な値に設
定して輝尽発光光を光電的に読取ることにより、
蓄積性螢光体中に蓄積記録されている放射線エネ
ルギーのレベルをきわめて容易に補正することが
できるから、複数の断層像の濃度を容易に均一に
コントロールすることができるし、また得られた
画像情報を担つた電気信号（以下、「画像信号」
という。）について階調処理を施すことによつて
複数の断層像のコントラストを均一にすることも
容易になしうるし、更には、各断層像に対応する
画像信号を電気的に重ね合わせ処理することも容
易であるため、障害陰影のないＸ線被写体の所望
領域のＸ線画像を任意のスライス厚を得ることが
可能となる。

本発明において、重ね合わせ処理とは、たとえ
ば特開昭56−11399号、同56−13934号、同56−
11400号公報等に開示されたものを含む。

本発明において用いられる蓄積性螢光体は、励
起光照射によつて発する輝尽発光光の波長領域が
励起光の波長領域と重なり合わないものであるこ
とがＳ／Ｎ比を向上させる上で望ましい。具体的
には特開昭55−12429号公報に開示されているよ
うに、励起光波長が600〜700nｍに、輝尽発光光
の波長が300〜500nｍとなるようなものが好まし
い。

このように、300〜500nｍの輝尽発光光を発
し、本発明において好ましく使用しうる蓄積性螢
光体としては、例えば、希土類元素付活アルカリ
土類金属フルオロハライド螢光体〔具体的には、
特開昭55−12143号公報に記載されている
（Ba_1-x-y、Mg_x、Ca_y）FX：aEu²⁺（但しＸはCl
およびBrのうちの少なくとも１つであり、ｘお
よびｙは０＜ｘ＋ｙ≦0.6かつxy≠０であり、ａ
は10^-6≦ａ≦５×10^-2である）、−特開昭55−
12145号公報に記載されている（Ba_1-x、M〓_x）
FX：yA（但しM〓はMg、Ca、Sr、ZnおよびCd
のうちの少なくとも１つ、ＸはCl、Brおよび
のうちの少なくとも１つ、ＡはEu、Tb、Ce、
Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、YbおよびErのうちの
少なくとも１つ、ｘは０≦ｘ≦0.6、ｙは０≦ｙ
≦0.2である）等〕；特開昭55−12142号公報に記
載されているZnS：Cu、Pd、BaO・xAl₂O₃：Eu
（但し0.8≦ｘ≦10）およびM〓Ｏ・xSiO₂：Ａ（但
しM〓はMg、Ca、Sr、Zn、CdまたはBaであり、
ＡはCe、Tb、Eu、Tm、Pb、Tl、BiまたはMn
であり、ｘは0.5≦ｘ≦2.5である）；および特開
昭55−12144号公報に記載されたLnOX：xA（但
しLnはLa、Ｙ、GdおよびLuのうちの少なくと
も１つ、ＸはClおよびBrのうちの少なくとも１
つ、ＡはCeおよびTbのうちの少なくとも１つ、
ｘは０＜ｘ＜0.1である）；などが挙げられる。こ
れらの内でも好ましいのは希土類元素付活アルカ
リ土類金属フルオロハライド螢光体であるが、そ
の中でも具体例として示したバリウムフルオロハ
ライド類が特に輝尽性の発光が優れているので好
ましい。

更には、バリウムフルオロハライド螢光体に特
開昭56−2385号公報、同56−2386号公報に開示さ
れる如く金属弗化物を添加したもの、或いは特開
昭56−74175号明細書に開示される如く金属塩化
物、金属臭化物、金属沃化物の少なくとも一種を
添加したものは、輝尽発光が更に改善され、好ま
しい。

また、特開昭55−163500号公報に開示される如
く前述の如き蓄積性螢光体を用いて作成された蓄
積性螢光体板の螢光体層を顔料又は染料を用いて
着色すると、最終的に得られる画像の鮮鋭度が向
上し、好ましい。

本発明において用いられる諧調処理としては、
特開昭55−116339号、同55−116340号、同55−
88740号公報等に開示されたものが挙げられる。

本発明において、階調処理の他に、放射線画像
の画質を向上させ診断性能を向上させるために、
特開昭55−87970号、同56−11038号、特開昭56−
75141号、同56−104645号等に開示された周波数
処理を併用することができる。

本発明においては、積層体を構成する各層の蓄
積性螢光体に蓄積されている放射線エネルギーに
応じて、読取り時における読取りゲインの調節、
光電変換後の画像信号に対する諧調処理をするこ
とを要するから、予め蓄積性螢光体に蓄積記録さ
れている放射線エネルギーについての蓄積記録情
報を把握することが必要である。このためには、
特開昭58−67240号、同58−67241号、同58−
67242号、同58−67243号、同58−67244号に開示
されているような方法、装置により、予め励起光
のエネルギーの小なる励起光によつて放射線エネ
ルギーについての蓄積記録情報を得るための読取
り操作をおこなつた後に、この蓄積記録情報に基
いて読取りゲインの設定、諧調処理条件の設定を
おこなつた上で、再び励起光を蓄積性螢光体シー
トに照射し、得られた輝尽発光光に基づいて放射
線画像を出力することが望ましい。しかしなが
ら、蓄積性螢光体に蓄積記録されている放射線エ
ネルギーについての蓄積記録情報を得るための方
法としては、かかる方法に限定されるものではな
く、特開昭55−50180号に開示されるようないわ
ゆる「瞬時発光光」を用いる方法、その他種々の
方法を用いることができるのはもとよりである。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施態様に
ついて詳細に説明を加える。

第１図は、本発明の実施態様であるＸ線画像形
成装置を構成する名層断層像撮影装置の概略図で
ある。第１図において、Ｘ線管１と蓄積性螢光体
シート２ａ，２ｂ，…，２ｎから成る積層体を収
容したカセツテ３とがＸ線被写体４を介して配置
されている。

撮影の際は、Ｘ線管１およびカセツテ３をそれ
ぞれ矢印５，６の向きに移送しつつ、Ｘ線管１か
らＸ線をＸ線被写体４に照射する。こうすると、
例えば、蓄積性螢光体シート２ａに結像されるＸ
線被写体４の断層面はＸ線管１から照射されたＸ
線７ａ，７a′がＸ線管１の移送に伴なつて形成す
る交差部分８ａであり、蓄積性螢光体シート２ｎ
に結像されるＸ線被写体４の断層面はＸ線管１か
ら照射されたＸ線７ｎ，７n′がＸ線管１の移送に
伴なつて形成する交差部分８ｎである。

こうしてＸ線被写体４の断層像を蓄積記録した
蓄積性螢光体シート２ａ，２ｂ，…，２ｎは順次
読取装置に送られる。

第２図は、本発明の実施態様であるＸ線画像形
成装置を構成する読取装置の概略図である。

第１図の撮影装置により蓄積性螢光体シート２
ａ，２ｂ，…，２ｎひ蓄積記録されたＸ線被写体
４の各断層面の断層像像は、Ｘ線被写体を透過し
たＸ線が複数枚の螢光体シート２ａ，２ｂ，…を
順次透過してゆくうちに減衰するため、上層ほど
可視像としたときの濃度が高く、下層ほど低くな
る。また低エネルギーのＸ線ほど上層の螢光体シ
ート２ａ，２ｂ，…で吸収され、高エネルギーの
Ｘ線ほど下層の螢光体シートまで到達するため、
上層の蓄積性螢光体シート２ａ，２ｂ，…に記録
されている断層像ほど可視像としたときのコント
ラストが高く、下層ほど低くなつてしまう。した
がつて、これらの各断層面の断層像を単に電気的
に重ね合わせ処理しただけでは、診断性能のすぐ
れたＸ線画像を得ることができない。そこで、各
蓄積性螢光体シート２ａ，２ｂ，…，２ｎに蓄積
記録されている断層像が可視像としたときに濃度
およびコントラストが同一となるような補正が、
重ね合わせ処理に先立つてなされなければならな
い。このために、第２図の読取装置においては、
蓄積性螢光体シート２ａ，２ｂ，…，２ｎに蓄積
記録されているＸ線画像の蓄積記録情報を予め把
握するための先読み用読取部１２と、診断に用い
るＸ線画像を出力するために蓄積性螢光体シート
２ａ，２ｂ，…，２ｎに蓄積記録されている断層
像情報を読取る本読み用読取部２３から構成され
ている。

先読み読取部１２においては、レーザ光源１３
から発せられたレーザ光１４はこのレーザ光１４
の励起によつて蓄積性螢光体シート１１から発す
る輝尽発光光の波長領域をカツトするフイルター
１５を通過した後、ガルバノミラー等の光偏向器
１６により平面反射鏡１７を介して蓄積性螢光体
シート１１上に一次元的に偏向せしめられて入射
する。ここにレーザ光源１３は、レーザ光１４の
波長域が蓄積性螢光体シート１１からの輝尽発光
光の波長域と重複しないように選択されている。
他方、螢光体シート１１は矢印１８の方向に移送
せしめられて副走査がなされ、その結果、螢光体
シート１１の全面にわたつてレーザ光が照射せし
められる。ここに、レーザ光源１３のパワー、レ
ーザ光１４のビーム径、レーザ光１４の走査速
度、螢光体シート１１の移送速度は、先読みのレ
ーザ光１４のエネルギーが本読みのそれより小さ
くなるように選択されている。かようにレーザ光
１４が照射せしめられると、蓄積性螢光体シート
１１は蓄積記録されているＸ線エネルギーに比例
する光量の輝尽発光光を発し、この発光光は先読
み用導光性シート１９に入射する。この導光性シ
ート１９はその入射面は直線状をなし、蓄積性螢
光体シート１１上の走査線に対向する如く隣接し
て配置され、射出面は円環状をなし、フオトマル
等の光検出器２０の受光面に密着せしめられてい
る。この導光性シート１９は、アクリル系樹脂等
の透明熱可塑性樹脂シートを加工してつくられた
もので、入射面より入射した光がその内部を全反
射しつつ射出面へ伝達されるよう構成されてお
り、蓄積性螢光体シート１１からの輝尽発光光は
この導光性シート１９内を導かれ、射出面から射
出して光検出器２０によつて受光される。導光性
シートの好ましい形状、材質等は特開昭55−
87970号、同56−11397号公報等に開示されてい
る。

光検出器２０の受光面には、輝尽発光光の波長
域の光のみを透過し、励起光の波長域の光をカツ
トするフイルターが貼着されており、輝尽発光光
のみを検出しうるようになつている。光検出器２
０により検出された輝尽発光光は電気信号に変換
され、更に増幅器２１により増幅される。増幅器
２１から出力されたＸ線画像情報の蓄積記録情報
は本読み用読取部２３の制御回路２２に入力され
る。制御回路２２は、得られた蓄積記録情報に応
じて、各断層面における断層像の濃度およびコン
トラストが同一でかつ診断性能のよい断層像が得
られるように増幅率設定値ａ、収録スケールフア
クタ設定値ｂ、再生画像処理条件設定値ｃを出力
する。先読みを終了した蓄積性螢光体シート１１
は本読み用読取部２３へ移送される。

本読み用読取部２３においては、本読み用レー
ザ光源２４から発せられたレーザ光２５はこのレ
ーザ光２５の励起によつて蓄積性螢光体シート１
１から発する輝尽発光光の波長領域をカツトする
フイルター２６を通過した後、ビームエクスパン
ダー２７によりビーム径の大きさが厳密に調整さ
れ、ガルバノミラー等の光偏向視２８によつて平
面反射鏡２９を介して蓄積性螢光体シート１１上
に偏向せしめられて入射する。光偏光器２８と平
面反射鏡２９との間にはfθレンズ３０が配され、
螢光体シート１１上をレーザ光２５が走査されて
もつねに均一なビーム径を有するようにされてい
る。他方、螢光体シート１１は矢印３１の方向に
移送せしめられて副走査がなされ、その結果、螢
光体シート１１の全面にわたつてレーザ光が照射
せしめられる。かようにレーザ光２５が照射せし
められると、蓄積性螢光体シート１１は蓄積記録
されているＸ線エネルギーに比例する光量の輝尽
発光光を発し、この発光光は本読み用導光性シー
ト３２に入射する。本読み用導光性シート３２は
先読み用導光性シート１９と同様の材質、構造を
有している。本読み用導光性シート３２中を全反
射を繰返しつつ導かれた輝尽発光光はその射出面
から射出せしめられて、光検出器３３によつて受
光される。光検出器３３の受光面には、輝尽発光
光の波光域のみを選択的に透過するフイルターが
貼着せしめられ、光検出器３３が輝尽発光光のみ
を検出するように工夫されている。

光検出器３３により検出された輝尽発光光は電
気信号に変換され、増幅率設定値ａによつて感度
設定された増幅器３４により適正レベルの電気信
号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３５に入力され
る。Ａ／Ｄ変換器３５では収録スケールフアクタ
設定値ｂにより信号変動幅に適したスケールフア
クタでデイジタル信号に変換され、信号処理回路
３６に入力される。信号処理回路では、再生画像
処理条件設定値ｃに基づき各断層面の断層像の濃
度およびコントラストが同一でかつ観察読影適性
の優れたＸ線画像が得られるよう信号処理がなさ
れ、メモリ装置３７に入力される。

このように順次蓄積性螢光体シート２ａ，２
ｂ，…，２ｎの読取りがおこなわれ、各断層面の
断層像情報がメモリ装置３７に保持される。

蓄積性螢光体シート２ａ，２ｂ，…，２ｎの読
取りが完了した後、メモリ装置３７に保持された
各断層面の断層像情報は重ね合わせ回路３８によ
り重ね合わせ処理され、可視像として出力するた
めに記録装置へ伝送される。記録装置としては、
感光材料上をレーザ光等で走査して光学的に記録
せしめるもの、CRT等に電子的に表示するもの、
CRT等に表示されたＸ線画像をビデオ・プリン
タ等に記録するもの、熱線を用いて感熱記録材料
上に記録するものなど種々のものを用いることが
できる。

本発明は以上の実施態様に限定されることな
く、種々の変更が可能であることは言うまでもな
い。

たとえば、各断層面の断層像のコントラストと
濃度を同一にするための方法としては、光検出器
３３の出力を増幅器３４により適正なレベルの信
号に増幅する代わりに、光検出器３３として光電
子増倍管を用いるときは、その印加電圧を増幅率
設定値ａに応じて変化させてもよいし、またＡ／
Ｄ変換器３５で信号変動幅に適したスケール・フ
アクタでデイジタル信号に変換する代わりに収録
スケール・フアクタ設定値ｂに応じて、アナログ
増幅器で信号変動幅を最適なものとした後Ａ／Ｄ
変換器３５でデイジタル信号に変換してもよい。

またＸ線管と蓄積性螢光体シートの相対的移動
方式は、水平の直線運動による方式に限らず、直
線定則と等比定則を満足するならば、円、楕円、
渦状運動などの方式でもよい。

本発明によれば、少なくとも10層の断層面の断
層像を得ることができ、Ｘ線被写体において、５
mm間隔の断層像を撮影し、これを重ね合わせるこ
とにより、スライス厚50mmで障害陰影のないＸ線
画像たとえば、ろつ骨で陰影のない肺野の像や腸
内のガスの障害陰影のない腹部臓器の像が得るこ
とができ、診断上きわめて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施態様であるＸ線画像形
成装置を構成する多層断層撮影装置の概略図、第
２図は、本発明の実施態様であるＸ線画像形成装
置を構成する読取装置の概略図である。１……Ｘ線管、２ａ，２ｂ，…２ｎ，１１……
蓄積性螢光体シート、３……カセツテ、４……Ｘ
線被写体、７ａ，７a′，７ｎ，７n′……Ｘ線、８
ａ，８ｎ……断層面、１２……先読み用読取部、
１３，２４……レーザ光源、１４，２５……レー
ザ光、１５，２６……フイルタ、１６，２８……
光偏向器、１７，２９……平面反射鏡、１９……
先読み用導光性シート、２０，３３……光検出
器、２１，３４……増幅器、２２……制御回路、
２３……本読み用読取り部、２７……ビーム・エ
クスパンダ、３０……fθレンズ、３２……本読み
用導光性シート、３５……Ａ／Ｄ変換器、３６…
…信号処理回路、３７……メモリ装置、３８……
重ね合せ回路。

Claims

【特許請求の範囲】１被写体を介して配置した、Ｘ線管と、複数枚
の蓄積性螢光体シートを前記Ｘ線管からの距離が
異なる方向に積み重ねてなる積層体とを、前記被
写体の厚みを持つた断層面を中心として直線定則
と等比定則を満足するように相対移動せしめなが
ら前記積層体にＸ線照射することにより前記被写
体の前記厚みを持つた断層面のＸ線画像を蓄積記
録してなる前記積層体の各蓄積性螢光体シートそ
れぞれに、励起光を照射して該蓄積性螢光体シー
トから前記蓄積記録されたＸ線画像に応じた光を
輝尽発光せしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取り、この読み取りによつて前記各蓄積性螢光体シー
トから得られた電気信号を重ね合わせ処理して、
前記厚みを持つた断層面のＸ線画像を得るに当
り、前記各蓄積性螢光体シートから得られた各電
気信号から再生される可視像の濃度およびコント
ラストが同一となるように、各蓄積性螢光体シー
トから得られた各電気信号に必要な補正を加えた
後、前記各電気信号の重ね合わせ処理を行なうこ
とを特徴とするＸ線画像形成方法。