JPH11327066A

JPH11327066A - 放射線画像表示装置

Info

Publication number: JPH11327066A
Application number: JP10138123A
Authority: JP
Inventors: Sumiya Nagatsuka; 澄也長束
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のＸ線フィルムで培ってきた長年の知識
と経験とを無駄にすることなく、放射線技師による最適
な放射線量を与えることができる情報、及び／又は、診
断者による診断性能の向上を与えることができる情報
を、与えることを課題とする。【解決手段】輝尽性蛍光体を有する放射線画像変換パ
ネルに蓄積された放射線画像情報が読み取られて得られ
た画像データを、表示手段２６に表示する放射線画像表
示装置であって、表示手段２６に表示された画像の階調
及び／又は感度を、画像とともに、表示手段に表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線画像を表示
する放射線画像表示装置に関し、特に、輝尽性蛍光体を
有する放射線画像変換パネルに蓄積された放射線画像情
報が読み取られて得られた画像データを、表示手段に表
示する放射線画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】医用分野などにおいては、被写体内部を
撮影するために、放射線を用いている。従来は、被写体
を透過した放射線で、蛍光体を発光させ、この発光光で
もってハロゲン化銀感光材料であるＸ線フィルム上に露
光を行う。そして、この露光されたＸ線フィルムに対し
て現像処理を施すことにより、被写体内部の画像（Ｘ線
画像）を得て、医用診断などが行われていた。

【０００３】このようなＸ線フィルムを用いた医用診断
のシステムは、長年、利用され、培われてきたが、近
年、Ｘ線フィルムを使わずに、輝尽性蛍光体を用いたシ
ステムが開発されている。この輝尽性蛍光体を有する放
射線画像変換パネルは、Ｘ線や紫外線などの放射線を照
射すると、この放射線のエネルギーの一部が輝尽性蛍光
体に放射線画像情報として蓄積される。そして、この輝
尽性蛍光体に励起光を照射すると、蓄積されていたエネ
ルギーに応じて、輝尽性蛍光体が輝尽発光する。この輝
尽発光した光を、光検出器で光電変換して、適宜、処理
を施すことにより、画像データを得ることができる。得
られた画像データに基づいて、ＣＲＴディスプレイなど
の表示手段に画像を表示し、この画像を見て、医用診断
などが行われる。

【０００４】このような輝尽性蛍光体を用いた新たなシ
ステムにおいては、Ｘ線フィルムを用いた従来のシステ
ムに比して、ダイナミックレンジの広い放射線画像情報
を読み取ることができる。そのために、新たなシステム
においては、撮影の失敗に伴う再撮影を行うことが減
り、ひいては、被写体に照射する放射線量を減らすこと
ができる。しかも、この輝尽性蛍光体を用いたシステム
においては、得られた画像データに対して、適宜、画像
処理を施すことにより、診断に適した画像を、表示手段
に表示することができる。すなわち、画像処理によって
表示手段に表示する画像の濃度やコントラストを容易に
変更することができ、診断性能を上げることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに新たなシステムにおいては、ダイナミックレンジが
広く、再撮影を必要とする撮影の失敗はなくなったが、
１回の撮影で必要以上に被写体に放射線を照射する可能
性がある。これは、本来ならば、被写体の体型などに応
じて最適な放射線量があるが、この新たなシステムのた
めに、放射線技師が、照射した放射線量が患者にとって
最適であったかどうかがわからず（従来のシステムでは
線量のオーバーやアンダーは濃度過多や濃度不足で現れ
るが、この新たなシステムでは画像処理によって一定濃
度に仕上がるため）、そのために、余分な放射線量で以
て放射線を照射する可能性がある。すなわち、従来のシ
ステムにおいて長年培ってきた、被写体の体型などに応
じた最適な放射線量の知識を放射線技師が有しているに
もかかわらず、この新たなシステムの登場により、その
豊富な知識、経験が全く無駄になっている。

【０００６】また、この新たなシステムは、表示手段に
表示される画像は、画像処理手段によって濃度やコント
ラストを容易に変更することができ、診断性能が向上し
ているが、一方で、この画像処理によって誤診を招くこ
とがある。医用画像診断をする際には診断者が表示手段
に表示された画像を見て診断を行うが、画像の濃度やコ
ントラストを自由に変更することができるので、例え
ば、低コントラストによる誤診が生じる。従来のシステ
ムにおいては、放射線発生源から出射される放射線は同
じ線量である限りは、一定のコントラストとすることが
でき、この画像（Ｘ線フィルムの画像）を見て診断して
いた。しかしながら、診断者の長年培ってきたこの診断
の知識、経験は、表示する画像の濃度やコントラストを
自由に変更できる新たなシステムにおいては、無駄にな
ることがあり、そのために、誤診を招くことがある。

【０００７】そこで、本発明は、従来のＸ線フィルムで
培ってきた長年の知識と経験とを無駄にすることなく、
放射線技師による最適な放射線量を与えることができる
情報、及び／又は、診断者による診断性能の向上を与え
ることができる情報を、与えることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の構成
により解決することができる。

【０００９】（１）放射線画像変換パネルに蓄積され
た放射線画像情報が読み取られて得られた画像データに
対して、画像処理を施し、表示画像データを生成する画
像処理手段と、前記画像処理手段によって生成された表
示画像データに基づいて画像を表示する表示手段と、を
有する放射線画像表示装置において、放射線量と前記表
示手段に表示される画像の濃度との関係である特性曲線
に基づいた、前記表示手段に表示された画像の階調及び
／又は感度を、前記画像とともに、前記表示手段に表示
することを特徴する放射線画像表示装置。

【００１０】（２）前記階調及び／又は感度を設定す
る設定手段を有し、前記画像処理手段は、前記設定手段
により設定された階調及び／又は感度に基づいて、前記
画像データに対して、画像処理を施し、表示画像データ
を生成することを特徴とする（１）に記載の放射線画像
表示装置。

【００１１】（３）前記放射線量と前記画像データと
を所定の関係を持たせ、前記特性曲線の放射線量を画像
データとして、前記画像データと前記表示手段に表示さ
れる画像の濃度との関係である特性曲線に基づいた、前
記表示手段に表示された画像の階調及び／又は感度を、
前記画像とともに、前記表示手段に表示することを特徴
とする（１）又は（２）に記載の放射線画像表示装置。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は、本発明に係わる放射線画像読取シ
ステムのハードウェア構成を示すブロック図である。本
実施の形態では、医療用としての人体の胸部放射線撮影
に適用した場合を示す。この放射線画像読取システム
は、放射線源１と、放射線制御装置２と、放射線画像読
取装置（読取手段ともいう）３と、放射線画像変換パネ
ル４と、放射線画像表示装置２０とを有している。

【００１３】放射線発生源１は、放射線制御装置２によ
って制御されて、被写体（人体胸部等）Ｍに向けて放射
線（一般にはＸ線）を照射する。放射線画像読取装置３
には、被写体Ｍを挟んで放射線発生源１と対向する位置
に、輝尽性蛍光体を有する放射線画像変換パネル４が設
けられている。

【００１４】放射線画像変換パネル４は、放射線発生源
１からの照射放射線量に対する被写体Ｍの放射線透過率
分布に従ったエネルギーを内蔵された輝尽性蛍光体に蓄
積し、被写体の潜像、即ち放射線画像を形成する。放射
線画像変換パネル４は、支持体上に輝尽性蛍光体層を、
輝尽性蛍光体の気相堆積、或いは、輝尽性蛍光体の塗布
によって設けてある。輝尽性蛍光体の材料としては、例
えば、特開昭６１−７２０９１号公報、特開昭５９−７
５２００号公報などに開示されるような材料が使われ
る。

【００１５】レーザビーム発生部（例えば、ガスレー
ザ、固体レーザ、半導体レーザなど）５は、出射強度が
制御されたレーザビーム（励起光）を発生し、そのレー
ザビームは種々の光学系を経由して走査器（例えば、ポ
リゴンミラーなどの光偏向器）６に到達し、そこで偏向
を受け、更に反射鏡７で光路を変更させて、放射線画像
変換パネル４に輝尽励起用の走査光（励起光）として導
かれる。

【００１６】導光体８は、前記のようにして励起光とし
てのレーザビームで走査された放射線画像変換パネル４
に近接してアクリル板の端部が位置され、上記レーザビ
ームで走査された放射線画像変換パネル４からの潜像エ
ネルギーに比例した発光強度の輝尽発光光を導光する。

【００１７】導光された光は、光電変換手段として電子
増倍管（フォトマルチプライヤ、以下フォトマルともい
う）１０によって、入射光（透過線量）に対応した電流
信号に光電変換される。フォトマル１０からの出力電流
は、電流／電圧変換器１１で電圧信号に変換され、増幅
器１２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１３でデジタル信
号の画像データに変換される。なお、Ａ／Ｄ変換器１３
から出力される画像データは、本実施の形態において
は、１２ビット（０〜４０９５）のデジタル信号であ
る。

【００１８】なお、感度調整手段１７は、レーザビーム
発生部５のレーザビーム強度調整、フォトマル用高電圧
電源１８の電圧調整によるフォトマル１０のゲイン調
整、電流／電圧変換器１１と増幅器１２とのゲイン・オ
フセット調整、及びＡ／Ｄ変換器１３の調整を行い、読
取特性を調整する（一定に保つ）手段である。ここで、
読取特性とは、放射線画像変換パネル４に入射した放射
線量と、Ａ／Ｄ変換器１３から出力される画像データ信
号値との関係を示す特性である（図３の右上参照）。そ
して、この感度調整手段１７によって、放射線量に対す
る画像データ信号値が常に同じになるように、例えば、
１ｍＲの放射線量が放射線画像変換パネル４に入射した
ときに、Ａ／Ｄ変換器１３から出力される画像データ信
号値（デジタル値）が２０４７になるように設定され、
これを中心にした３桁の範囲を出力するようにしてい
る。

【００１９】このようなレーザビーム発生部５、走査器
６、反射鏡７、導光体８、フォトマル１０、電流／電圧
変換器１１、増幅器１２、Ａ／Ｄ変換器１３によって放
射線画像読取装置（読取手段）３が構成される。したが
って、この読取手段３は、放射線画像変換パネル４を励
起光で走査することにより輝尽性蛍光体に蓄積記録され
ている放射線画像情報を輝尽発光せしめ、輝尽発光を光
電的に読み取って画像データを得る手段である。

【００２０】読取手段３から出力された画像データは、
放射線画像表示装置２０へと出力され、この放射線画像
表示装置２０によって、適宜、画像処理が施され、表示
される。この放射線画像表示装置２０は、画像データ記
憶手段２１と、処理条件記憶手段２２と、画像処理手段
２３と、設定手段２４と、表示データ記憶手段２５と、
表示手段２６とを有している。これら各手段２１〜２６
は、図示しない制御手段によって制御されている。

【００２１】画像データ記憶手段２１は、読取手段３に
よって読み取られた画像データを記憶する記憶手段であ
る。この画像データ記憶手段２１に記憶された画像デー
タは、画像処理手段２３によって画像処理され、診断に
適した濃度や階調に変換され、表示手段２６に画像が表
示される。

【００２２】また、処理条件記憶手段２２は、画像処理
条件を記憶する記憶手段である。この処理条件記憶手段
２２に記憶される画像処理条件は、画像処理手段２３に
よる画像処理に用いられる。例えば、画像データ記憶手
段２１に記憶された画像データに対して撮影部位や診断
対象に応じて正規化を行うパラメータや正規化ルックア
ップテーブル（以下、正規化ＬＵＴ）、正規化されたデ
ータ（以下、正規化データ）を表示手段２６に表示する
ための表示画像データに変換する基本ルックアップテー
ブル（基本ＬＵＴ）などが記憶されている。

【００２３】画像処理手段２３は、処理条件記憶手段２
２に記憶された画像処理条件、画像データ記憶手段２１
に記憶された画像データ（画像処理しようとする画像デ
ータ）に基づいて、画像データ記憶手段２１に記憶され
た画像データに対して、画像処理を施し、表示手段２６
に表示する画像の表示画像データを生成する手段であ
る。なお、この画像処理手段２３による画像処理につい
ては、後段において詳述する。また、この画像処理手段
２３は、設定手段２４により設定された階調や感度（い
ずれも後述する）に基づいても、画像処理を施すように
構成している。

【００２４】設定手段２４は、撮影部位や診断対象の情
報、階調や感度（いずれも後述する）などを設定する外
部入力手段であり、例えば、キーボードやマウスなどで
構成される。なお、本実施の形態では、画像表示装置２
０が放射線画像読取装置３に搭載されているので、この
設定手段２４が、放射線画像読取装置３の動作を指示す
る指示手段でもある。

【００２５】表示データ記憶手段２５は、画像処理手段
２３によって画像処理された画像データ、すなわち、表
示画像データを記憶する記憶手段である。また、この表
示データ記憶手段２５には、表示画像データだけでな
く、画像処理条件、階調や感度（後述する）などをも記
憶するように構成している。

【００２６】表示手段２６は、表示データ記憶手段２５
に記憶されているデータ（表示画像データ、さらには、
画像処理条件、階調や感度（後述する））に基づいて、
画像を表示するＣＲＴディスプレイなどの表示手段であ
る。

【００２７】ここで、画像処理について、説明する。図
２は、画像処理の概念を示した図である。今、画像デー
タ記憶手段２１に記憶された画像データが、図２（ａ）
に示すような胸部であるとする。画像処理手段２３は、
設定手段２４によって設定された撮影部位や診断対象の
情報、或いは、画像データ記憶手段２１に記憶された画
像データから判断された撮影部位や診断対象の情報に基
づいて、画像データのうちの診断対象領域ＲＯを特定す
る。そして、画像処理手段２３は、この診断対象領域Ｒ
Ｏの画像データの頻度分布を求める（図２（ｂ））。

【００２８】そして、画像処理手段２３は、この頻度分
布の最小画像データ信号値Ｌと最大画像データ信号値Ｈ
が、撮影部位や診断対象の情報に基づいて処理条件記憶
手段２２から読み出された処理条件（パラメータ）であ
る最小正規化データ信号値ＳＬと最大正規化データ信号
値ＳＨになるように、正規化を行う。なお、この正規化
においては、画像データ（頻度分布）、及び、撮影部位
や診断対象の情報に応じて、後述するよう正規化ＬＵＴ
が作成され、一旦、処理条件記憶手段２２に記憶され
る。そして、画像データ記憶手段２１に記憶された画像
データ（診断対象領域ＲＯも含めた全画像データ）に対
して、この処理条件記憶手段２２に記憶された正規化Ｌ
ＵＴを用いた正規化が行われ（図２（ｃ））、正規化デ
ータが生成される。

【００２９】正規化された正規化データに対して、画像
処理手段２３は、処理条件記憶手段２２に記憶された基
本ＬＵＴを用いて（図２（ｄ））、表示手段２６に表示
するための表示画像データに変換する。なお、本実施の
形態では、正規化データの信号値２０４７が表示手段２
６に表示される画像の画像濃度１．２となるように、ま
た信号値４０９５が画像濃度３．０となるように設定さ
れている。

【００３０】このように、画像処理手段２３において
は、画像データ記憶手段２１に記憶された画像データに
対して、画像処理を施し、表示画像データを生成する。
すなわち、画像処理手段２３は、設定手段２４によって
設定された撮影部位や診断対象の情報、或いは、画像デ
ータ記憶手段２１に記憶された画像データから判断され
た撮影部位や診断対象の情報に基づいて処理条件記憶手
段２２から必要な処理条件（パラメータ）を読み出し、
この読み出した処理条件（パラメータ）に基づいて画像
データを適宜から画像処理を施し、表示画像データを生
成する。そして、画像処理手段２３によって生成された
表示画像データは、表示データ記憶手段２５へと転送、
記憶され、表示手段２６に画像が表示されることにな
る。

【００３１】ここで、上述した画像処理を含めた本放射
線画像読取装置３のシステム個々の調子再現曲線を図３
に示す。

【００３２】図３の第１象限は、放射線画像変換パネル
４に入射した放射線量（ｌｏｇＥ）に対して、読取手段
から出力された画像データの信号値との関係を示した読
取特性であり、本実施の形態では、前述したように、感
度調整手段１７によって、一定（一対一の比例関係）に
保たれている。また、第２象限は、上述したように、撮
影部位や診断対象の情報、及び、画像データに応じて作
成され、画像データを正規化データに変換するための正
規化ＬＵＴの特性を示している。また、第３象限は、正
規化データを表示手段２６に表示するための表示画像デ
ータに変換するための基本ＬＵＴの特性を示している。
また、第４象限は、表示画像データに基づいて、表示手
段２６に表示される画像の画像濃度との関係を示した出
力特性を示している。

【００３３】また、図３のシステム個々の調子再現曲線
を、全体の調子再現曲線に書き換えると、図４に示すよ
うな、放射線量と表示手段２６に表示される画像の画像
濃度との関係である特性曲線になる。なお、図４に示す
ように、本実施の形態では放射線量と画像データの信号
値とは、感度調整手段１７によって読取特性が調整され
て、所定の関係を持たせているので、両者は一対一の比
例関係にあり、放射線量を画像データ信号値として考え
ることもできる。また、図４に示すように、本実施の形
態では、画像濃度と表示画像データの信号値とは、基本
ＬＵＴにより所定の関係を持たせているので、画像濃度
を表示画像データ信号値として考えることもできる。

【００３４】ところで、本実施の形態では、上述したよ
うな放射線画像変換パネル４を用いたシステムにおい
て、従来のＸ線フィルムで培ってきた長年の知識と経験
とを無駄にすることがないように、表示手段２６に表示
されている画像の感度（以下、Ｓ値ともいう）と、階調
（以下、Ｇ値ともいう）を、表示手段２６上に画像とと
もに表示するように構成している。この一例を図５に示
している。この図５において、画像処理手段２３によっ
て画像処理された画像が画面の左側に表示されるととも
に、表示手段２６の画面の右側には、この画像のＳ値と
Ｇ値とが表示されている。

【００３５】ここで、感度とは、ある濃度（表示手段２
６に表示される画像の画像濃度）を得るために、放射線
画像変換パネル４に与えなければならない放射線量Ｅに
よって決定されるものである。本実施の形態（図３、４
参照）では、１ｍＲの放射線量が放射線画像変換パネル
４に入射したとき画像データの信号値が２０４７となる
場合を、基準感度ＳＤが２００としており、この基準感
度ＳＤに対する相対値として感度を表している。具体的
には、画像濃度が１．２（正規化データ信号値が２０４
７）になる画素の放射線画像変換パネル４への放射線入
射量をＥ１とすると、Ｓ＝２００×１（ｍＲ）／Ｅ１（ｍＲ）によって求められる。したがって、放射線量Ｅ１が減少
するとＳ値は大きくなり、Ｅ１が増加するとＳ値は小さ
くなる。また、同じ被写体を透過した放射線が入射され
た放射線画像変換パネル４を同じ条件で読み取り、画像
処理した場合、放射線画像変換パネル４に入射する放射
線量が２倍になれば、Ｓ値は半分になる。

【００３６】また、階調とは、図４に示した特性曲線の
傾きのことであり、本実施の形態では、特性曲線（図
４）上の２つの濃度点Ｄ１、Ｄ２を結んだ直線の傾き
（平均階調）を表している。具体的には、Ｇ＝（Ｄ２−Ｄ１）／（ｌｏｇＥ２−ｌｏｇＥ１）によって計算される。ここで、Ｅ１及びＥ２は、それぞ
れ、Ｄ１、Ｄ２の画像濃度になるための放射線量であ
る。さらに、詳細には、本実施の形態では、画像濃度が
Ｄ１がＤ１＝０．２５＋Ｄｍｉｎであり、Ｄ２がＤ２＝
２．０＋Ｄｍｉｎである２点を結んだ直線の傾きから求
められる。ここで、Ｄｍｉｎは、表示手段２６に表示さ
れる画像の最低画像濃度である。

【００３７】このように、本実施の形態では、画像の表
示とともに、感度を表示することにより、放射線技師に
よる最適な放射線量を与えることができる情報を与える
ことができる。すなわち、放射線技師が有している被写
体の体型などに応じた最適な放射線量を、この感度に基
づいて、再構築することができ、以降の撮影に際しては
最適な放射線量で以て照射することができる。また、本
実施の形態では、画像の表示とともに、階調を表示する
ことにより、診断者による診断性能の向上を与えること
ができる情報を与えることができる。すなわち、画像処
理手段２３によって自由にコントラストが変更されて
も、変更された画像（表示手段２６に表示されている画
像）が、どの程度の変更がなされたものなのかを、診断
者は知ることができ、例えば、低コントラストによる誤
診を防ぐことができる。

【００３８】さらに、本実施の形態では、表示手段２６
に表示されたＳ値とＧ値を、設定手段２４により変更設
定可能なように構成している。すなわち、設定手段２４
であるマウス等を用いて、表示手段２６の画面（図５参
照）のＳ値やＧ値の右方に表示されている「△」印や
「▽」印をクリックすることにより、操作者が任意に、
Ｓ値やＧ値を変更することができるように構成してい
る。

【００３９】そして、このＳ値やＧ値が変更されると、
その数値に基づいて、画像処理手段２３が、画像データ
記憶手段２１に記憶された画像データに対して、画像処
理を施し、表示画像データを生成する。詳細には、処理
条件記憶手段２２に記憶された正規化ＬＵＴを、設定手
段２４によって設定されたＳ値やＧ値になるように変更
し、この変更した正規化ＬＵＴと基本ＬＵＴとを用い
て、画像データに対して画像処理を施す。画像処理手段
２３によって生成された表示画像データは、表示データ
記憶手段２５に記憶され、先に表示されていた画像（Ｓ
値やＧ値が変更される前の画像）に代えて、表示手段２
６に表示される。

【００４０】このように、本実施の形態では、表示手段
２６に表示された画像を、感度と階調を任意に変更し
て、再表示させることができるので、従来のＸ線フィル
ムで培ってきた長年の知識と経験とを無駄にするだけで
なく、寧ろ、有効活用して診断などに利用することがで
きる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
従来のＸ線フィルムで培ってきた長年の知識と経験とを
無駄にすることなく、放射線技師による最適な放射線量
を与えることができる情報、及び／又は、診断者による
診断性能の向上を与えることができる情報を、与えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハードウェア構成を示すブロック図である。

【図２】画像処理の概念を示した図である。

【図３】システム個々の調子再現曲線を示す図である。

【図４】放射線量と表示手段に表示される画像の画像濃
度との関係である特性曲線である。

【図５】表示手段に表示された画面を示した図である。

【符号の説明】

３放射線画像読取装置４放射線画像変換パネル２０放射線画像表示装置２１画像データ記憶手段２２処理条件記憶手段２３画像処理手段２４設定手段２５表示データ記憶手段２６表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線画像変換パネルに蓄積された放射
線画像情報が読み取られて得られた画像データに対し
て、画像処理を施し、表示画像データを生成する画像処
理手段と、前記画像処理手段によって生成された表示画像データに
基づいて画像を表示する表示手段と、を有する放射線画
像表示装置において、放射線量と前記表示手段に表示される画像の濃度との関
係である特性曲線に基づいた、前記表示手段に表示され
た画像の階調及び／又は感度を、前記画像とともに、前
記表示手段に表示することを特徴する放射線画像表示装
置。
【請求項２】前記階調及び／又は感度を設定する設定
手段を有し、前記画像処理手段は、前記設定手段により設定された階
調及び／又は感度に基づいて、前記画像データに対し
て、画像処理を施し、表示画像データを生成することを
特徴とする請求項１に記載の放射線画像表示装置。
【請求項３】前記放射線量と前記画像データとを所定
の関係を持たせ、前記特性曲線の放射線量を画像データ
として、前記画像データと前記表示手段に表示される画像の濃度
との関係である特性曲線に基づいた、前記表示手段に表
示された画像の階調及び／又は感度を、前記画像ととも
に、前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１
又は２に記載の放射線画像表示装置。