JPS5867245A

JPS5867245A - 同時多層断層撮影方法

Info

Publication number: JPS5867245A
Application number: JP56165116A
Authority: JP
Inventors: 古巻　隆夫; 弘田中; 中島　延淑
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1983-04-21
Also published as: JPH0412970B2

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】本発明は、改良さハ、た同時多層断層撮影方法に関する
ものである。

従来Ｘ線被写体の所望θ）断層面θ）みσ）Ｘ線断層像
を得ろ方法として断層撮影法が知られている。

これはＸ線管とＸ線写真フィルムとをＸ線被写体を介し
て配置し、Ｘ線照射時にＸ線管とＸ線写真フィルム’ｋ
Ｘ線被写体のある断層面を中心として直線定則（Ｘ線管
の焦点、断層面の１点およびＸ線フィルムードの１点カ
直線ビな丁こと）と等比定則（焦点と断層面間の距離ａ
と断層面とフィルム間の距離す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
真フィルム上に所望の断層面のみを結像し、そＱ）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σ）みのＸ線画像が得られる。

さらにＸ線写真フィルム乞複数枚積層して上述と同様の
撮影をおこないＸ線被写体の複数の断層面の像が一度に
（同時に）得られる方法として同時多層断層撮影法とい
うものが知られている。

断層撮影方法においては、前述の直線定則と等比定側が
成立すれば足り、Ｘ線管とＸ線写真フィルムの移動方式
は、直線、円、楕円、渦状などいずれの方式も使用しう
る。

かかる断層撮影技術に関しては、東京都放射線技師会発
行「放射線技術の手引」に詳細に記載されている。

以下、添付図面に基づいて同時多層断層撮影方法につい
て説明を加える。第１図は、Ｘ線管とＸ線写真フィルム
の移動方式として水平直線運動方式を採用した場合の例
を示すものである。

Ｘ線管１とＸ線写真フィルム２ａ、２ｂ、２Ｃを３枚積
層してなるフィルム積層体を収納したカセツテ３とがＸ
線被写体４を介して配置されている。Ｘ線写真フィルム
２ａ、２１）、２Ｃは通常Ｘ線増感紙をともなっており
、下層はどＸ線に対する感度が大となるよう配慮がなさ
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方向に移送しつつ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Ｘ線写真フィルム２ａ
に結像されるＸ線被写体の断層面はＸ線管１から照射さ
れたＸ線７ａ、７ａ′がＸ線管１の移送に伴なって形成
する交差部分８ａであり、Ｘ線写真フィルム２Ｃに結像
されるＸ線被写体の断層面はＸ線管１から照射されたＸ
線７ｃ、７ｃ’がＸ線管１の移送に伴なって形成する交
差部分８Ｃである。

この同時多層断層撮影法は一度の撮影でＸ線被写体の複
数の断層面の像を得ることができるので、たとえば心臓
節などの運動臓器に対しては運動位相が全（同一の断層
像が得られ、その他の部位でも、通常各所層像の間で避
けられなかった被検者の動きが全くない複数の断層面の
像が得られ、さらに被ばく量の低減、被検者の肉体的、
精神的負担も軽減されるため診断上好都合なものである
。

しかしながら、従来の同時多層断層撮影法にあっては、
Ｘ線被写体を透過したＸ＃ｉ！は複数枚のＸ線写真フィ
ルムを順次透過してゆくうちに、減衰し、」二層のＸ線
写真フィルムはど濃度が高（、下層にゆくほど濃度が低
くなるため、Ｘ線写真フィルム及び増感紙の感度を調整
することによって各層の濃度のバラツキを補正すること
が必要となるが、Ｘ線被写体に応じて、このようなＸ線
写真フィルム、増感紙の感度バランスをとることは一般
にきわめて困難であるし、最下層のＸ線写真フィルムの
感度を上昇させることにも限界があり、増感紙を組み合
わせてもなお十分な感度は得られなかった。更には、低
エネルギーのＸ線はど上層のＸ線写真フィルムで吸収さ
れ、高エネルギーのＸ線はど下層のＸ線写真フィルムま
で到達するので、上層のＸ＋＆Ｉ写真フィルムはどコン
トラストが高く、下層はど低くなってしまい、Ｘ線写真
フィルムのγ値を各層について調整をすることが必要不
可欠であるが、Ｘ線被写体に応じてγ値を調整したＸ線
写真フィルムを用意することはきわめて困難であった。

このような事情から、従来の同時多層断層撮影法にあっ
ては、診断性能の高いＸ線画像を得ることは一般にすこ
ぶる困難であり、またＸ線写真フィルム−増感紙の積層
枚数もせいぜい４〜５層が限度であり、多数の断層像を
得るためには、複数回の撮影をおこなわなければならな
いという欠点があった。

本発明はかかる従来の多層断層撮影方法の欠点を解消し
、容易に診断性能の高いＸ線断層像を得ることのできる
同時多層断層撮影方法を提供することを目的とする。

また本発明の他の目的は、−回の撮影において、すなわ
ち被ばく量を増大させることなく、従来に比し多数のＸ
線断層像を得る多層断層撮影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、複数枚の蓄積性螢光体シートから成る積層体を
Ｘ線被写体を介してＸ線管の反対側に配置し、Ｘ線照射
時に前記積層体とＸ線管とをＸ線被写体のある断層面を
中心として、直線定則と等比重別を満足するように相対
移動させることにより、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＃）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
る後にレーザへ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な輝尽発光光とじて取って画像信
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５５−１２４９２
号、同５６−１１．３９５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っ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
起によって輝尽発光する発光光の光量が極めて広い範囲
にわた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っ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。

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
ることによって観察読影適性（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
されていル放射線エネルギーのレベルの所望のレベルよ
りの偏倚を補正することが容易になしうるから、従来の
同時多層断層撮影方法において要求された各層に応じて
のＸ線写真フィルム−増感紙の感度のバランスをとるよ
うなことは必ずしも必要ではなく、同一感度の蓄積性螢
光体を各層に用いることができるし、また各層の蓄積性
螢光体の感度を変える場合にも、厳密な感度バランスを
とることは必ずしも要求されない。また従来は、Ｘ線写
真フィルム−増感紙の感度の制限からも積層体の層数に
も制限があったが、このシステムにおいては、読取ゲイ
ンの値を適当に設定することにより蓄積性螢光体の感度
の補正がなしうるがら、積層体の層数を大幅に増大させ
る、換言すれば、１回の撮影で従来に比しはるかに層数
の多い断層像を得ることが可能となる。更には、光電的
に読取った画像信号について階調処理を施すことにより
、出力した放射線画像のコントラストを容易に所望のよ
うに補正することができるから、従来の同時多層断層撮
影方法のように各層のＸ線写真フィルムのγ値を厳密に
調整するというようなことを要せずして、コントラスト
の同一な多数の断層像を得ることが可能となる。

本発明において用いられる蓄積性螢光体は、励起光照射
によら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５５−１２４９２
号公報に開示されているように、励起光波長が６００〜
７００　ｎｍ　に、輝尽発光光の波長が３００〜５００
　ｎｍ　　となるようプ、仁ものが好ましい。

このように、３００〜５００冊　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、希土類元素伺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（　１１ａ＋　　ｘ　ｙ、　Ｍ
ｇｘ、　Ｃａｙ）ＦＸ　：　ａＥｕ２”　（イ旦しＸは
Ｃ１おｊ二び］１「ノうちの少なくとも１つであり、Ｘ
お。１：びｙはＯ（ｘ十ｙ≦０．６かつＸｙ＼０であり
、ａは１ｏ−６≦ａ≦５×１０　である）、□！侍開閉
５５−１２１４５号公報に記載されている（Ｂａｔ−Ｘ
。

よびＣｄのうちの少なくとも１つ、ＸはＣ７、Ｂｒおよ
びＩのうちの少なくとも１つ、ＡはＥｕ　、　Ｔｂ　、
　Ｃｅ　、、Ｔｍ　１Ｄｙ　、　Ｐｒ　、　Ｉ（ｏ　、
　Ｎｄ　、ＹｂおよびＥｒのうちの小なくとも１つ、Ｘ
はＯ≦Ｘ≦０．６、ｙはＯ≦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　、　Ｐｂ　、　ＢａＯ、ｘＡ、ｄ２０３：　
Ｅｕ　（但し０．８≦Ｘ≦１０）およびＭ”Ｏ・ｘｓｉ
Ｏｚ　：Ａ　（但しＭｆｉはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ、
ＣｄまたはＢａであり、ＡはＣｅ　、　Ｔｂ　、　Ｅｕ
　１Ｔｍ　、　Ｐｂ　、　Ｔｌ　、　ＢｉまたはＭｎで
あり、ＸはＯ０５≦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Ｌａ１Ｙ、ＧｄおよびＬｕのうちの少なくと
も１つ、ＸはＣ７およびＢｒのうちの小なくとも１つ、
ＡはＣｅおよびＴｂのうちの少な（とも１つ、ＸはＯ＜
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、或いは特願昭５４−
１５０８７３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、３本発明において、用いられる階調処理としては、特開昭
５５−１１６３３９月、同５５−１１６３４０号、同５
５−８８７４０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」ニさせるために、特開昭５５−
８７９７０号、同５６−１１０３８号、特願昭５４−１
５１３９８号、同５４−１５１４００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
に対する階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、場中牛キ≠ヰ（６）吟噂の特許願（１）　（２）
　（３）　（４１および（５）（特許出願人：富士写真
フィルム株式会社、代理人：柳田征史ほか１名）の特許
出願明細書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って放射線
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
操作をおこなった後に、この蓄積記録情報に基いて読取
りゲインの設定、階調処理条件の設定をおこなった」二
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イ４する
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−Ｑ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２図は本発明の実施態様を示す同
時多層断層撮影装置の概略図である。第２図において、
Ｘ線管１１と蓄積性螢光体シート］２ａ、１２１）、１
２ｃ・・・１２ｎから成る積層体を収容ｌ〜たカセツテ
１３とがＸ線被写体１４を介して配置されている。

をそれぞれ矢印１５．１６の向きに移送しつつ、Ｘ線管
１１からＸ線をＸ線被写体１４に照射する。その結果、
第１図の場合と同様にＸ線被写体１４の断層面１８ａの
断層像は蓄積性螢光体シート１２ａにＸ線エネルギーと
して蓄積記録され、断層面１８ｎの断層像は蓄積性螢光
体シー）１２ｎに蓄積記録される。

このように蓄積性螢光体１２ａ、！２ｂ。

・・・１．２　ｎ中にＸ線エネルギーとして蓄積記録さ
れたＸ線被写体１４の予断層面１８ａ、１８ｂ、・・・
１８ｎの断層像に対応するＸ線エネルギーは上層の蓄積
性螢光体シートはど可視像としたときの濃度及びコント
ラストが高い状態となっている。

こうして、同時多層断層撮影のなされた蓄積性螢光体’
／−）１２ａ、１２ｂ、−＝　１２　ｎは読取装置に送
られる。

第３図は、蓄積性螢光体シー）１２ａ、１２ｂ、・・・
、１２ｎに蓄積記録されている蓄積記録情報を読取るた
めの先読み用読取り部２１と診断に用いる放射線画像を
出力するために蓄積性発光体シー１１２ａ、１２１）、
・・・、１２ｎに蓄積記録されている放射線画像情報を
読取る本読み用読取り部３２よりイ］″４成される読取
装置の概略図を示すものである。

先読み読取部２１においては、レーザ光源２２から発せ
られたレーザ光２３はこのレーザ光２３の励起によって
蓄積性螢光体シート２０から発する輝尽発光光の波長領
域をカントスるフィルター２４を通過した後、ガルバノ
ミラ−等の光偏向器２５により平面反射鏡２６を介して
蓄積性螢光体シート２０Ｊ：に−次元的に偏向せしめら
れて入射する。ここにレーザ光源２２は、レーザ光２３
の波長域が蓄積性螢光体２０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２０は矢印２７の力面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２０の全面にわたってレ
ーザ光が照射せしめられる。ここに、レーザ光源２２の
パワー、Ｌ’−ザ光２３のビーム径、レーザ光２３の走
査速度、螢光体シートｚＯの移送速度は、先読みのレー
ザ光２３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２３が照射せし
められると、蓄積性螢光体シート２０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２βに入射する。

この導光性シート２８はその入射面は直線状をなし、蓄
積性螢光体シート２０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、フォトマル等の光
検出器２９の受光面に密着せしめられている。この導光
性シート２８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２０からの輝尽発
光光はこの導光性シート２８内を導かれ、射出面から射
出して光検出器２゛９によって受光される。導光性シー
トの好ましい形状、拐質等は特開昭５５−８７９７０号
、同５６−１１．３９７号公報等に開示されている。

光検出器２９の受光面には、輝尽発光光の波長域の光の
みを透過μ励起光の波長域の光をカットするフィルター
が貼着されており、輝尽発光光のみを検出しうるように
ノ：ｃっている。光検出器２９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３０により増幅
される。増幅器３０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３２０制御回路３１に入力さ
れる。制御回路３１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及びコントラスｉ・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、収録スケールファクタ設定値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
螢光体シ一本読み用読取部３２においては、本読み用レ
ーザ光源３３から発せられたレーザ光３４はこのレーザ
光３４の励起によって蓄積性螢光体シート２０から発す
る輝尽発光光の波長領域をカットするフィルター３５を
通過した後ビーム９エクスバンダー３６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−等の光偏向
器３７によって平面反射鏡３８を介して蓄積性螢光体シ
ート２０上に偏向せしめられて入射する。光偏向器３７
と平面反射鏡３８との間には　ｆθ　レンズ３９が配さ
れ、螢光体シート２０上をレーザ光３４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２０は矢印４０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２０の全面
にわたってレーザ光が照射せしめられる。かエネルギー
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４１に入射する。本読み用導光性シー
ト４１は先読み用導光性シート２８と同様のイ」質、構
造を有している。本読み用導光性シー１−　／Ｉ　Ｉ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４２によって受光され
る。光検出器４２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ィルターが貼着せしめられ、光検
出器４２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４２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によって感度設定され
た増幅器４３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４４に入力される。Ａ／Ｄ変換器４４
では収録スケールファクタ設定直ｌ）により信号変動幅
に適したスケールファクタでディジタル信号に変換され
、信号処理回路４５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
濃度及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、記録〆装
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、ＣＩ（Ｔ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４２の出力を増
幅器４３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４２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４／ｌで信号変動幅に適したス
ケール俸ファクタでディジタル信号に変換する代わりに
収録スケール・ファクタ設定値１〕に応じて、アナログ
増幅器で信号変動幅を最適なものどした後Ａ　／　Ｉ）
変換器４４でディジタル信号に変換してもよい。

また前述の如く、Ｘ線管１１とカセツテ１３との相対的
移動方式は、直線運動に眠らず、円、楕円、渦状などで
もよ（・０

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の同時多層断層撮影方法を説明する概略
図、第２図は、本発明の同時多層断層撮影方法を説明する概
略図、第３図は、本発明において用いられる好ましい読取装置
の概略図である。１．１１　・Ｘ線管、　　２ａ１２Ｉ］、２Ｃ，＋２；
ｌ、１２Ｉ〕、１２Ｃ１１２ｎ、２０　・・・蓄積性螢
光体シート、３．１３・・・カセツテ、　　４．１４・
・・Ｘ線被写体、８ａ、　８ｃ、　］、８ａ、　１８ｂ
、　１８　ｃ、　１８ｎ　−＝断層面、２１　・・・先
読み用読取部、　２２・・・先読み用レーザ光源、２３
・・レーザ光、２４・・・フィルタ、２５・・・光偏光
器、　　　　２６・９．平面反射鏡、２８・・先読み用
溝光性シート２ａ・・・光検出器、３０・・・増幅器、
　　　　　３１・１．制御回路、３２・・・本読み用読
取部、　　３３・・・棲み用レーザデ源、３４・・・レ
ーザ光、３５・・・フィルタ、３６・・・ビーム・エク
スパンダ、　　３７・・・光偏向器、３８・・・平面反
射鏡、　　　３９・・・　　ｆθ　°レンズ、伺・・・
本読み用導光性シート、４２．。、光検出器、４３・°
°増幅器、　　　　　４４・・Ａ／Ｄ変換器、２５・・
・信号処理回路第　！　図第２図ｔノアｔ／ｌ）

Claims

【特許請求の範囲】

複数枚の蓄積性螢光体シートから成る積層体とＸ線管と
ＹＸ線被写体を介して配置し、Ｘ線照射時に前記積層体
と前記Ｘ線管を前記Ｘ線被写体のある断層面を中心とし
て、直線定則と等比定則を満足するように相対移動させ
ろことを特徴とする同時多層断層撮影方法。