JPS6060639A - デイジタルラジオグラフイ装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 不発、明は、ディジタルラジオグラフィ装置に係り、特
に被検体を介してＸ線を曝射することによりＸ線像蓄積
媒体にＸ線像を蓄積し、画像読取り手段にて、上記ｘｔ
ａ像の蓄積されたＸ線像蓄積媒体に光または熱を加え、
該蓄積されたＸ線像を光として放出させこの光を収集し
て電気信号に変換し、この信号を画像処理手段を介して
画像記録／表示手段に与えて、該記録／表示手段にてそ
れぞれ画像として記録または表示するディジタルラジオ
グラフィ装置に関するものである。

［発明の技術的背景］ ディジタルラジオグラフィの一つとして輝尽性蛍光体を
用いこれにＸ線透過像を蓄積させ、この蓄積像を光また
は熱で読出してその信号を電気量として取出し、種々の
電気的処理を加えて画像化する方式がある。

この方式によるシステム構成の一例を第１図に示す。Ｘ
線管１から放射されたＸ線は被写体である被検体２を通
って輝尽性蛍光物質を塗布したＸ線像蓄積媒体としての
Ｘ１ｌ（！Ｉ蓄積シート３に潜像として蓄積される。こ
のＸ線像蓄積シート３を画像読取機４にかけ、電気信号
として画像情報を取出し、画像処理機５で画像処理をし
た後、画像記録機６でフィルム７に焼き込み、自動現像
機８を経てＸ線写真９が形成される。この間の制御をコ
ンピュータ１０が行なう。なお、画像処理に当っては電
気信号を磁気記録装置等の記録装置１１に一時的に記録
する。

このような方式は上述した概略構成以外にも同様の主旨
に沿った各種の構成が用いられることはいうまでもない
。

上記画像読取４１１４として用いられる画像読取例の要
部の原理的構成を第２図に示す。

レーザ管４１から射出されたレーザビームをレンズ４２
により集光して例えば５０〜２００μ程度の細いビーム
に集束し、走査用回転反射鏡４２により偏向してＸ線像
蓄積シート３上を走査させる。

Ｘ線像蓄積シート３はローラ４４により駆動されて走行
しているベルト４５の上に載置され、上記レーザ光の走
査に同期して図示矢印Ａの方向に移動する。こうして、
Ｘ線像蓄積シート３はレーザ光により全面を一様に走査
されることになる。レーザ光がＸ線像蓄積シート３に照
射されると、輝尽性蛍光体が蛍光発光し照射されたレー
ザ光の波長とは異なる波長の光が発生する。その光量は
輝尽性蛍光体の受けたｘｍｍに比例する。したがって、
この発光の輝度を検出することによりＸ　ＩＩ　（１を
再現することができる。そこで、この発光を集光用光フ
ァイバ４６で収集し、光電子増倍管４７で電流に変え、
その変化を電気量としてとらえ、第１図に示した画像処
理機５でＸ線像を再現するための電気量とする。

第３図は上記画像記録１６として用いられる画像記録機
の要部の原理的構成を示したものである。

（レーザ管４１とは異なる）レーザ管６１のレーザ光を
レンズ６２で集光し、上記画像処理Ｉ！Ｉ５の出力に応
動する光変調器６３によりＸ線像に応じた電気信号で光
を変調する。この光変調器６３を通ったレーザ光を回転
反射鏡６４で偏向走査しフィルム７に像を焼付ける。フ
ィルム７はローラ６５によりレーザ光の走査と同期して
矢印Ｂの方に移動し、それに伴ってフィルム７全面にＸ
線像が記録される。このフィルム７を現像すればＸ線写
真９が（ｑられる。（フィルム７は第２図のベルト４５
のようにベルトによって移動されることもあり得る。〉 ［背ｑ技術の問題点］ 上述のような方式によるディジタルラジオグラフィにお
ける問題は空間解像度が通常のフィルムによる直接撮影
や間接撮影のＸ線写真よりも劣ることである。

すなわち、この方式によるＸ線写真の空間解像度は画素
の大きさによって決まり、この画素の大きさは読取およ
び記録の際のレーザビームの太さと走査線数によって決
まる。

例えば、大きさが４００＃１ＩＩＩＸ　４００ｔｕ＋の
フィルムをレーザビームで一４走査するとき、現在標準
的にはビーム径は２００μ、走査線数は２０００本程度
８して行なう。この場合、画素数は縦２０００ｘ横２０
００であり、１画素の大きさは２００μ×２００μであ
る。そして、現在標準的なコントラストの階調は１０ビ
ット程度である。したがってこの方式による情報量は２
０００ｘ　２０００ｘ　１０ビツト すなわち４×１０の７乗ビット／枚（−５Ｘ１０の６乗
バイト／枚）であり、空間解像度としては２５１ｐ／ｃ
ＩＲとなる。

一方、在来のフィルム撮影法では、空間ＷＩ像度は５０
１ｐ／α、情報量は（画素数は４０００Ｘ　４０００以
上と考えられるので）、 ４０００ｘ　４０００ｘ　１０ビット すなわち、１６Ｘ１０の７乗ビット／枚（＝２０×１０
の６乗バイｌ−／枚）となり、上述の方式のディジタル
ラジオグラフィの４倍はある。

上述のようなディジタルラジオグラフィに上記在来のフ
ィルム撮影法のような画素数を持たせようとすると、Ｘ
線像蓄積シート３における１画素当りの面積が小さくな
るので読取りに際して同一強度のレーザ光が当った場合
の発光量が少なくなる。このため、レーザ光を強くして
上記発光量を大きくしなければならないが、レーザ光の
強度にもレーザ管の制約から限度がある。

したがって、レーザビームを絞ってビーム径を小さくし
、且つ走査速度を遅くして時間をかけて読取る必要が生
じる。これは画像読取機４に限らず画像記録ｍ６におい
てもいえることであり、これら両者において時間がかか
ることになる。

また、画素数が増加するということは、取扱う情報量が
増えるということであるから、記録装置１１等の容量も
大きくしなければならないし、画像処理のための時間も
かかることになる。

ちなみに、現在は２０００Ｘ　２０００Ｘ　１０ピツ１
への画像の読取り、フィルムへの記録に各々５　Ｑ　Ｓ
ｅＯかかっている。これを４０００ｘ　４０００ｘ　１
０ピツ１〜にしようとすると、単純計算でも２４０Ｓｅ
Ｃはががることになる。

このように長時間を要すると、画像の読取り、フィルム
への記録を並行して行なうとしても、１時間に１５枚の
処理がやっとであり、これでは通常のｘｗＡ撮影検査の
目的を有効に達成することはできず実用的でない。また
、ＭＴ（磁気テープ装置）等からなる記録装置１１等に
も１／４の枚数しか入らず実用上の支障を来たす。

［発明の目的］ 本発明の目的とするところは、上述した方式における空
間解像度の不足を解消し、診断能を高めた、実用上有意
義なディジタルラジオグラフィ装置を提供することにあ
る。

［発明の概要コ 本発明は、画像読取り手段お−よび画像記録／表示手段
を、それぞれ比較的高速低分解能の高速低分解能動作モ
ードと比較的低速高分解能の低速高分解能動作モードと
の２種の動作モードで動作し得る構成とし、且つこれら
画像読取り手段および画像記録／表示手段の上記２種の
モードを選択的に切換えるモード切換え手段を設けて、
空間解像度として、診断上要求される値のうち比較的低
い値と比較的高い値との両方を選択的に用い得るように
し、過言診断時は低解像度を選択して処理速度を速くし
、診断上必要が生じた場合には、高解像度を選択し処理
速度が遅くなっても空間解像度の高いＸ線像が得られる
ようにしたことを特徴としている。

［発明の実施例］ 第４図に本発明の一実施例の構成を示す。

第１図と同様の部分には同符号を付して示す第４図にお
いて、第１図のシステムと相違するところは、制御器Ｃ
Ｃ１画像読取機４′、画像処理機５−１画像記録ｍ６′
およびコンピュータ１０内のシステム制御ソフトウェア
の各構成である。

すなわち、第１図においては示していなかったシステム
制御用の制御器ＣＣに、「通常モード」と「精細モード
ｊとの２つのモードの選択指令復能を付加し、制御卓上
にこれらの選択切換えを行なうための押しボタンスイッ
チ等の選択操作手段を設ける。

画像読取擁４′は、第１図における画像読取鍬４の機能
に加えて、ビーム径を小さく、回転反射鏡４３の回転速
度およびＸ線像蓄積シート３の送り速度をビーム径、Ｘ
線像蓄積シート３の光放出量、レーザ出力に応じた値と
し、光電子増倍管４７からのデータサンプリング数を変
えて、高精細読取りを行なう機能が設けられている。

画像処理機５′は、第１図における画像処理１幾５の機
能に加えて、高精細化に伴う画素数の増加に見合った画
像処理を行なう。

画像記録曙６′は、第１図における画像記録門６の機能
に加えて、ビーム径を小さく、回転反射鏡６４の回転速
度およびフィルム７の送り速度をビーム径、フィルム７
の感度、レーザ出力に応じた値として、高精細記録を行
なう機能が設けられている。

そして、この場合のコンピュータ１０は、制御器ＣＣか
らのモード選択指令に応じて、画像読取機４′、画像処
理機５′、画像記録機６′の動作制御を行なう。すなわ
ち、コンピュータ１０は、制御器ＣＣで「通常モードＪ
が選択されているときは、第１図の場合と同様に画像の
読取り、処理、記録を行なうように画像読取機４′、画
像処理機５′、画像記録は６′をそれぞれ制御し、制御
器ＣＣで１精細モード」が選択されているときは画像の
読取り、処理、記録を上述のように高精細度で行なうよ
うに画像読取機４−１画像処理機５−１画像記録機６′
をそれぞれ制御する。

次に、このような構成における動作について説明する。

潜像の蓄積されたＸｌａ像蓄積シート３の読取りに先立
ち、制御器ＣＣの制御卓を操作して「通常モードＪおよ
び「精細モード」のいずれかのモードを選択する。

すなわち、通常の場合、つまり診断上さほど高い空間解
像度が要求されない場合には「通常モード」を選択する
。

この場合、先に第１図において説明したのと同様の動作
となり、比較的低分解能ではあるが、短時間でＸ線像を
得ることができる。

一方、充分に高い空間解像度が診断上要求される場合に
は「精細モード」を選択する。

この場合、画像読取ｔ１４′、画像処理ＩＢ５′、画像
記録機６′はそれぞれ高精細度で画像の読取り、処理、
記録を行なうように動作する。

すなわち、画像読取ｔ１４−においては、第２図におけ
るレンズ４２の構成が（例えばレンーズ系全体の交換動
作あるいはズームレンズのズーミング動作等により）変
わり「通常モード」において２００μであったレーザビ
ーム径が１００μに縮小される。このビームが回転反１
１Ｊ１ｔ４３により偏向され、輝尽性蛍光物質を用いた
Ｘ線像蓄積シート３上での走査が行われるが、このとき
回転反射＠４３の動作速度、つまりビーム走査速度も「
通常モード」よりも遅くなる。Ｘ線像蓄積シート３の（
ローラ４４．ベルトによる）移動速度もレーザビームの
走査に合せて１通常モード」よりも遅くなる。これらの
速度は、レーザ管４１の出力が「通常モード」と同一で
あるとし、光電子増倍管４７に大剣する光量もほぼ同一
であるとすれば、回転反射鏡４３の動作速度は「通常モ
ード」の１／２、ベルトの進み速度は同１／４にする必
要がある。つまり、画素の大きさを２００μ×２００μ
から１００μ×１００μへ、すなわち画素数を２０００
Ｘ　２０００から４０００Ｘ　４０００へ変更するため
には、ベルト４５の速度は「通常モード」の１／４とな
り、一画面を読取る時間は４倍となる。

画像処理１浅５′においても、上記画像読取機４′の動
作に合せて、４倍の画素に応じた演算を行なう。

画像記録ｔＸＩＩ６−においては、画像処理ｔ１５−で
得られた画像信号が第３図における光変調器６３に入力
され、この信号に応じてレーザ光が変調され回転反射鏡
６４で偏向されフィルム７に書込まれる。このとき、画
像読取機４′と同様に、レーザ管６１の出力は「通常モ
ード」と同一で、レーザビーム径はレンズ６２により「
通常モード」の１／２とすれば、回転反射鏡６４の動作
速度は「通常モード」の１／２となり、フィルム７の移
動速度は１／４となる。

このように、ｒ精細モード」を選択することにより、レ
ーザビーム径が小さくなり、それに応じてＸ線像蓄積シ
ート３およびフィルム７の移動が遅くなり、画像一枚当
りの画素数が増加するとともに、画像処理機５−の演算
および処理もその画素数の増加に見合った処理が行われ
る。

この結果、「精細モード１時は「通常モード」時に比し
、空間解像度の高い高精細画像が得られる。

このようにすれば、一連の処理がさほど時間を要するこ
となく行なえ、大量の画像を処理するのに適した「通常
モード」と、読取り９画像処゛理。

記録等には時間が余計にかかるが、空間分解能の良いｘ
ｍ写真が得られ、高精度で且つ微妙な診断の可能な「精
細モード」とを、選択使用できる。

したがって、大部分のＸ線像は「通常モード」で処理し
、特に精細に診断したいＸ線像のみ「精細モード」で処
理するようにして、時間の点でも経費の点でも合理的な
診断が実現できる。また、このため、画像情報の保管を
ディジタル的に行なう際の保管の効率も向上する。

なお、本発明は、上述し且つ図面に示す実施例にのみ限
定されることなく、その要旨を変更しない範囲内で種々
変形して実施することができる。

例えば、上記実施例においては、画像読取機４−および
画像記録機６′におけるレーザ管４１゜６１の出力を「
通常モード」と「精細モード」の両方において同一とし
たが、「精細モード」において画像読取（ＸＩＩ４”お
よび画像記録４１６−のレーザ管４１および６１の少な
くとも一方の出力を増大させるようにしてもよい。この
出力の増大のためには、複数のレーザ管の出力を複合さ
せることなども考えられる。多くの場合、むしろこのほ
うが好ましい。また、光源としてレーザ管に代えてハロ
ゲンランプを用い、その光をレンズ等で集光して画像の
読取りまたは記録に用いるようにしてもよい。また、こ
の場合、「通常モード」と「精細モード」とでレーザビ
ーム径を変えなくてもよい。

また、同実施例においてはビーム径を絞るのにレンズを
用いるようにしたが、レンズに代えて微細孔、を用いて
ビーム径を絞るようにしてもよい。

同様に他の部分についても機能がほぼ等価であれば他の
構成に置換えることができ、例えばビーム走査のために
は、回転反射鏡４３．６４に代えて多面反射鏡その他の
手段を用い、て同様の櫟能を実現するようにしてもよい
。

さらに、Ｘ線像蓄積媒体としては、輝尽性蛍光物質を用
いたＸ線像蓄積シート３ばかりでなく、熱蛍光発光体を
用いたもの、蛍光ガラスを用いたもの等はぼ同様の機能
を有するものであれば利用できる。

また、画像記録ｔｉ１６′として、フィルム７への書込
みを行なうものを示したが、磁気テープ、光ディスク等
へのディジタル的信号記録を行なうものを用いても良い
。この場合、画像読取線４−によって（ｑられた電気信
号、またはそれを画像処理した電気信号を記録しておく
ことになる。さらに、この場合の診断用画像の表示はＣ
ＲＴ　（陰極線管）を用いてもよい。このとき、いわゆ
るディジタル画像処理技術における関心領域の拡大表示
技術を併用して、局部の診断を一層精細に行なうように
することもできる。

さらにまた、上述においては記録に際しフィルムが移動
するようにしたが、フィルム移動に変えて光学系が移動
して走査を行なうようにしてもよい。

また、動作モードを２種類に限定せず、連続的にボリュ
ーム等の走査で変化させ得るようにして実施してもよい
。

［発明の効果］ 本発明によれば、空間解像度の不足を解消し、診断能を
高めた、実用上有意義なディジタルラジオグラフィ装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のディジタルラジオグラフィ装置のシステ
ム構成の一例を示すブロック図、第２図は同装置に用い
られる画！＆読取機の原理的構成を示す模式図、第３図
は同装置に用いられる画像記録機の原理的構成を示す模
式図、第４図は本発明の一実施例のシステム構成を示す
ブロック図である。 １・・・ｘｍ管、３・・・Ｘ線像蓄積シート、４′・・
・画像読取機、５′・・・画像処理機、６′・・・画像
記録機、７・・・フィルム、８・・・自動現像観、１０
・・・コンピュータ、１１・・・記録装置、ＣＣ・・・
制御器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１Ｂ 第２Ｂ 第３因 ６）　６．：）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体を介してＸ線を曝射することによりＸ線像
   蓄積媒体にＸ線像を蓄積し、画像読取り手段にて、上記
   Ｘ線像の蓄積されたＸ線像蓄積媒体に光または熱を加え
   、該蓄積されたＸ線像を光として放出させこの光を収集
   して電気信号に変換し、この信号を画像処理手段を介し
   て画像記録／表示手段に与えて、該記録／表示手段にて
   それぞれ画像として記録または表示するディジタルラジ
   オグラフィ装置において、上記画像読取り手段および画
   像記録／表示手段は、それぞれ比較的高速低分解能の高
   速低分解能動作モードと比較的低速高分解能の低速高分
   解能動作モードとを含む少なくとも２種の動作モードで
   動作し得る構成とし、且つこれら画像読取り手段および
   画像記録／表示手段の上記少なくとも２種のモードを選
   択的に切換えるモード切換え手段を設けたことを特徴と
   するディジタルラジオグラフィ装置。
2. （２）画像読取りおよび画像記録／表示手段の少なくと
   も一方は、低速高分解能動作モードにおいては高速低分
   解能動作モードに比し読取りまたは記録のための光ビー
   ムのビーム系を小さくするとともに、該光ビームの相対
   走査速度を小さくすることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のディジタルラジオグラフィ装置。