JPS6223671A - 放射線画像記録方法 - 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】 （発明の分野） 本発明は放射線画像の記録方法に関し、特に詳細には、
被写体に放射線を照射した際に生じる散乱放射線を利用
して、放射線照射方向とは別の角度からの透過放射線画
像を記録するようにした放射線画像記録方法に関するも
のである。

（発明の技術的背景および先行技術） 従来より例えば医療分野等において、被写体の表層部を
透視してその内部を観察可能にした放射線画像が広く利
用されている。周知のようにこの放射線画像は、Ｘ線等
の放射線を発する放射線源と写真フィルム等の放射線画
像記録媒体との間に被写体を配置し、この被写体を透過
した放射線を記録媒体に照射させることによって記録（
撮影）されるようになっている。

上記のような従来の放射線画像記録方法によって記録媒
体に記録される透過放射線画像は、被写体を放射線照射
方向から透視した画像である。したがって、被写体を様
々な方向から透、視した。放射線画像が望まれる場合に
は、放射線源および記録媒体に対する被写体の配置角度
を変えて逐一放射線照射を行なう必要がある。しかしこ
のような作業は面倒であり、また人体や動物の放射線画
像を記録する場合には、被ＢＸＩが増えるという、健康
上好ましくない問題も生じる。

また上記のように、放射線源と記録媒体との間に被写体
を配置しないと放射線画像が記録できないから、例えば
寝たきりで起こすことができない重症の患者を側方から
透過した放射線画像を記録する場合等には、放射線源と
記録媒体とを特別な向きにセツティングする等、極めて
面倒な操作が必要になる。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、放射線源と記録媒体との間に被写体を配置しなくても
この被写体の透過放射線画像を記録することができる放
射線画像記録方法、換言すれば、被写体への放射線照射
方向とは別の角度からの透過放射線画像を記録すること
ができる放射線画像記録方法を提供、することを目的と
するものである。

（発明の構成） 本発明の放射線画像記録方法は、放射線源から被写体に
放射線を照射し、この放射線の照射路の外側に、被写体
に対向する蓄積性螢光体シートと、該シートと被写体の
間に位置する放射線コリメータとを配置して、被写体か
ら発せられた散乱放射線をこのコリメータを通して上記
蓄積性螢光体シートに照射させ、この散乱放射線が担う
被写体の散乱放射線画像を該シートに蓄積記録するよう
にしたことを特徴とするものである。

ここで上記蓄積性螢光体シートについて説明する。ある
種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、紫外線
、電子線等）を照射するとこの放射線のエネルギーの一
部がその螢光体中に蓄積され、その後この螢光体に可視
光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応
じて螢光体が螢光（ｆｉｔ尽発光発光示す。このような
性質を示す螢光体を蓄積性螢光体（輝尽性螢光体）と言
い、蓄積性螢光体シートとは、上記蓄積性螢光体からな
るシート状の記録体のことであり、一般に支持体とこの
支持体上に積層された蓄積性螢光体層とからなる。蓄積
性螢光体層は蓄積性螢光体を適当な結合剤中に分散させ
て形成したものであるが、この蓄積性螢光体層が自己支
持性である場合、それ自体で蓄積性螢光体シートとなり
うる。なお、この蓄積性螢光体シートを形成するための
蓄積性螢光体の例は、特開昭５５−１２４２９号、同５
５−１１６３４０号、同５５−１６３４７２号、同５６
−１１３９５号、同５６−１０４６４５号公報等に詳し
く記載されている。このような蓄積性螢光体シートは、
極めて高感度に放射線画像を蓄積記録することができる
。

（作　　用） 放射線源から被写体に向けて放射線を照射すると、その
一部が被写体を透過し、この透過放射線（主透過放射線
）が被写体の透過像を担持するようになるのであるが、
周知の通りこの際、放射線と被写体物質との弾性衝突や
電磁相互作用により放射線の散乱（Ｃｏｍｐｔｏｎ散乱
やＴｈｏｍｓｏｎ散乱）が生じる。この散乱によって生
じる散乱放射線は、３次元的にランダムな方向に進むの
で、上述の主透過放射線により放射線画像を記録する上
では有害であり、従来よりこの散乱放射線の影響を排除
する試みが種々なされている。

しかしこの散乱放射線自体の被写体内部における挙動は
、電子密度が高い部分はど散乱強度が大きくなる、とい
う特筆すべき性質を有し、ゆえにこの散乱放射線は被写
体内部の密度情報を担うものとなっている。そこで前記
のような放射線コリメータにより、これらの散乱放射線
の中から一定方向に進行するものだけを取り出せば、こ
の散乱放射線はその進行方向に被写体を透視した画像を
担持するものとなる。したがって上記コリメータと組み
合わされた蓄積性螢光体シートには、上記の画像が蓄積
記録されるようになる。

上記蓄積性螢光体シートは、例えば被写体への放射線照
射方向と平行に配置しても、上記散乱放射線画像を蓄積
記録することが可能であり、この場合法シートには、放
射線照射方向と直角な方向から被写体を透視した放射線
画像が記録されることになる。なお上述の通り、この散
乱放射線が担う像も被写体の一種の透過放射線画像と考
えることもできるが、本明細書においては前記主透過放
射線による透過放射線画像と区別するために、この放射
線画像を特に散乱放射線画像と称する。

上記散乱放射線の母は、例えば人体の腹部の放射線撮影
等にあっては、主透過放射線の量の１００％以上になる
こともある。ところがこの散乱放射線は、３次元的にラ
ンダムな方向に進行するので、前記コリメータによって
取り出される一定方向の散乱放射線は極めて微弱なレベ
ルとなる。しかし前述のような高感度の蓄積性螢光体シ
ートを用いれば、この微弱な散乱放射線を正確に検出す
ることができる。

蓄積性螢光体シートに記録された散乱放射線画像は、以
下のようにして再生することができる。

すなわち、蓄積性螢光体シートに散乱放射線画像を蓄積
記録したならば、このシートを可視光等の励起光で走査
して螢光を生ぜしめ、この螢光を光電的に読み取れば、
散乱放射線画像に対応する電気信号が得られる。こうし
て得られた電気的画像信号を用いれば、ＣＲＴ等のディ
スプレイに散乱放射線画像を表示させることもできるし
、あるいはハードコピーとして永久記録することもでき
るし、さらには上記画像信号を一旦磁気テープ、磁気デ
ィスク等の記録媒体に記憶させてお（こともできる。こ
のような蓄積性螢光体シートの蓄積記録画像情報の読取
りについては、特開昭５８−６７２４２号、同５８−６
７２４４号、同５８−８９２４４号公報等に詳しく記載
されている。

上記蓄積性螢光体シートは、前記コリメータと組合わせ
られた状態で何枚配置されてもよく、２枚以上の蓄積性
螢光体シートを用いれば、それらの蓄積性螢光体シート
には被写体のそれぞれ切角度からの放射線画像が蓄積記
録されるようになる。

したがって前記従来法におけるように、透視の方向が変
わる毎に逐一放射線画像記録（撮影）を行なう必要が無
くなり、被写体の放射練液１ｆｆｉを低減することがで
きる。また多数枚の蓄積性螢光体シートを、被写体への
放射線照射路の周囲において被写体を取り囲むように配
置すれば、これらの蓄積性螢光体シートに被写体の３次
元画像情報を蓄積記録することも可能となる。この３次
元画像情報は、前述の通り直接電気信号として読み取ら
れるから、公知のＣＴ（コンピュータ・トモグラフィ）
のアルゴリズムを利用して、この信号から被写体の任意
の断層像や擬似３次元像を再構成することも可能となる
。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の第１実施態様方法により放射線画像を
記録する装置を示すものである。この装置は一例として
、被写体としての被検者（人体）１０の透過像を記録（
撮影）するように形成されたものであり、この被検者１
０は、Ｘ線管球等の放射線源１１に対向するように配置
される。そして被検者１０の側方には、放射線１５の照
射方向Ｃと平行に放射線コリメータ１３が配置され、こ
の放射線コリメータ１３の外側には蓄積性螢光体シート
１４が配置されている。この蓄積性螢光体シート１４は
先に述べたようなものである。また放射線コリメータ１
３は、鉛等の放射線吸収材料から形成され厚みを有する
板状部材に、一定方向く本例では蓄積性螢光体シート１
４に垂直な方向）に延びる多数の開口が設けられてなる
ものである。したがってこの放射線コリメータ１３に、
それぞれがランダムな方向に進む放射線が照射されると
、上記開口の方向以外の方向に進む放射線は吸収され、
この開口の方向に進む放射線のみが該放射線コリメータ
１３を通過する。なおこの放射線コリメータ１３と蓄積
性螢光体シート１４は、放射線源１１から被検者１０に
照射される放射線１５の照射路から外れた位置に配され
、上記照射を妨げないようになっている。

放射線画像を記録（撮影）する際、被検者１０は一例と
して放射線源１１に正対し、またその側面が放射線コリ
メータ１３および蓄積性螢光体シート１４に向かい合う
ように配置される。この状態で放射線源１１が駆動され
、Ｘ線等の放射線１５が被検者１０に照射される。この
とき放射線１５の一部は被検者１０を直接的に透過する
。従来の放射線画像記録（撮影）方法は、この放射線（
主透過放射線）１５ａが照射される位置に写真フィルム
等の記録媒体を配置して、該主透過放射線１５ａが担持
する放射線画像を記録するものである。

上記のように被検者１０に放射線１５が照射されたとき
、該放射線１５の一部は前述のようにして散乱する。こ
の散乱放射線１５ｂは３次元的にランダムな方向に進み
、その一部は放射線コリメータ１３上に入射する。放射
線コリメータ１３は、前述したようにこの散乱放射線１
５ｂのうち、蓄積性螢光体シート１４に垂直な方向つま
り被検者１０の左右方向に進む散乱放射線１５ｃのみを
通過させ、蓄積性螢光体シート１４に到達させる。先に
述べたようにこの方向に進む散乱放射線１５Ｃは、被検
者１０を側面から透視した放射線画像を担うものとなっ
ており、蓄積性螢光体シート１４にはこの散乱放射線画
像が蓄積記録される。なお上記の方向のみに進む散乱放
射線１５ｃは、極めて微弱なものであるが、高感度であ
る蓄積性螢光体シート１４を用いることにより、この微
弱な散乱放射線１５ｃを効率良（正確に検出可能となっ
ている。

以上のようにして蓄積性螢光体シート１４に蓄積記録さ
れた放射線画像は、例えばＭ２図に示すような読取再生
装置によって可視像化することができる。この第２図の
装置において蓄積性螢光体シート１４は、エンドレスベ
ルト等のシート搬送手段２１により、副走査のために矢
印Ｙ方向に搬送される。またレーザ光源２２から射出さ
れた励起光としてのレーザビーム２３は、ガルバノメー
タミラー等の光偏向器２４によって偏向され、蓄積性螢
光体シート１４を上記副走査方向Ｙと略直角な矢印Ｘ方
向に主走査する。こうしてレーザビーム２３が照射され
たシート１４の箇所からは、蓄積記録されている放射線
画像に応じた光量の輝尽発光光２５が発散され、この輝
尽発光光２５は集光体２６によって集光され、光検出器
としてのフォトマルチプライヤ−（光電子増倍管）２７
によって光電的に検出される。

上記集光体２６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２６ａが蓄
積性螢光体シート１４上のビーム走査線に沿って延びる
ように配され、円環状に形成された出射端面２６ｂに上
記フォトマルチプライヤ−２７の受光面が結合されてい
る。なお、集光体２６の出射端面２６１）とフォトマル
チプライヤ−２７の受光面との間には、輝尽発光光のみ
を透過する波長選択フィルターが配置されている。上記
入射端面２６ａから集光体２６内に入射した輝尽発光光
２５は、該集光体２６の内部を全反射を繰り返して進み
、出射端面２６ｔ）から出射してフォトマルチプライヤ
−２７に受光され、前記放射線画像を担持する輝尽発光
光２５の光量がこのフォトマルチプライヤ−２７によっ
て検出される。なお上記集光体２６の好ましい形状、材
質、製造法については、例えば米国特許第４゜３４６．
２９５号に詳しく記載されている。

フォトマルチプライヤ−２７の出力信号（読取画像信号
）Ｓはログアンプ２８によって対数変換増幅され、Ａ／
Ｄ変換器２９によってデジタル化される。

こうして得られたデジタルの読取画像信号Ｓｄは画像処
理回路３０に送られ、ここで階調処理、周波数処理等の
処理を受けた後、例えばＣＲＴ、光走査記録装置等の画
像再生装置３１に入力される。上記読取画像信号Ｓｄは
前記輝尽発光光２５の光ｍを担持するものであるから、
この読取画像信号Ｓｄを用いれば、蓄積性螢光体シート
１４に蓄積記録されていた放射線画像が、画像再生装置
３１により可視像として再生される。なお読取画像信号
Ｓｄは、上述のように直ちに画像再生装置３１に入力し
てもよいし、あるいは例えば磁気ディスクや磁気テープ
等の記録媒体に一時記録しておくようにしてもよい。

なお、記録条件の変動による影響をなくし、あるいは観
察性の優れた再生放射線画像を得るためには、蓄積性螢
光体シート１４に蓄積記録した透過放射線画像の記録状
態、被写体の性状、あるいは記録方法等によって決定さ
れる記録パターンを被写体観察のための可視像の出力に
先立って把握し、この把握した蓄積記録情報に基づいて
フォトマルチプライヤ−２７やログアンプ２８の読取ゲ
インを適当な値に調節し、あるいは画像処理回路３０に
おいて適当な信号処理を施すことが好ましい。また、記
録パターンのコントラストに応じて分解能が最適化され
るように、Ａ／Ｄ変換の際の収録スケールファクターを
決定することが、観察性のすぐれた再生画像を得るため
に要求される。

このように可視像の出力に先立って蓄積性螢光体シート
１４の蓄積記録情報を把握する方法として、例えば特開
昭５８−８９２４５号に示されているような方法が使用
可能である。すなわち被写体の観察のための可視像を得
る読取り操作（本読み）の際に照射すべき励起光のエネ
ルギーよりも低いエネルギーの励起光を用いて、上記本
読みに先立って予め蓄積性螢光体シート１４に蓄積記録
されている蓄積記録情報を把握するための読取り操作（
先読み）を行ない、シート１４の蓄積記録情報を把握し
、しかる後に本読みを行なうようにして、上記先読みで
得た情報に基づいて読取ゲインを適当に調節し、収録ス
ケールファクターを決定し、あるいは適当な信号処理を
施すことができる。

第３図は、本発明の第２実Ｉ７１態様方法により放射線
画像を記録する装置を示すものである。なおこの第３図
において、前記第１図中の要素と同等の要素には同番号
を付し、それらについての説明は省略する（以下、同様
）。この第３図の装置においては、放射線コリメータ１
３と蓄積性螢光体シート１４に対向するように、放射線
コリメータ３３と蓄積性螢光体シート３４が設けられて
いる。この放射線コリメータ３３は放射線コリメータ１
３と同様のものであり、また蓄積性螢光体シート３４も
蓄積性螢光体シート１４と同様のものである。そしてこ
れら放射線コリメータ３３と蓄積性螢光体シート３４は
、それぞれ放射線コリメータ１３、蓄積性螢光体シート
１４と対称となるように配置されている。したがって蓄
積性螢光体シート１４と蓄積性螢光体シート３４には、
散乱放射線１５ｂにより、被検者１０を互いに左右反対
方向から透視した放射線画像が蓄積記録されるようにな
る。そこでこれら２枚の蓄積性螢光体シート１４．３４
の蓄積記録情報を、前記第２図の装置を用いて読み取り
、一方のシート１４（または３４）からの読取画像信号
を電気的に処理して裏返し画像、つまり他方のシート３
４（または１４）に記録された画像と同じ向きの画像を
示すようにした上で、両読取画像信号を加算処理すれば
、Ｓ／Ｎの高い画像信号が得られるようになる。このよ
うにしてＳ／Ｎを改善した画像信号に基づいて散乱放射
線画像を再生すれば、ノイズの少ない高画質の再生画像
が得られる。

第４図は本発明の第３実施態様方法により放射線画像を
記録する装置を示すものである。この装置においては、
被検者１０を取り囲むように多数枚（本例では一例とし
て１０枚）の蓄積性螢光体シート１４が配置され、また
各シート１４と被検者１０との間には放射線コリメータ
１３が配されている。なおこれらの放射線コリメータ１
３、蓄積性螢光体シート１４も、被検者１０への放射線
照射路の外側に配置されている。このようにして被検者
１０に放射線１５を照射すると、各蓄積性螢光体シート
１４には散乱放射線１５ｂにより、被検者１０の全周に
亘る相異なる角度からの放射線画像が蓄積記録されるよ
うになる。つまりこれらの蓄積性螢光体シート１４は全
体で、被検者１０の３次元画像情報を担持するようにな
る。したがってこれらの蓄積性螢光体シート１４をすべ
て、第２図に示したような読取装置にかけて、各シート
１４からデジタルの読取画像信号Ｓｄを得れば、これら
の画像信号Ｓｄに基づいて被検者１０の任意の断層像や
、擬似３次元像を再構成することが可能になる。この再
構成を行なう場合には、公知のＣＴ（コンピュータ・ト
モグラフィ）のアルゴリズムを利用すればよい。

以上述べたように、多数枚の蓄積性螢光体シート１４に
被検者１０の３次元画像情報を記録するためには、第４
図図示のように蓄積性螢光体シート１４を配置する他、
例えば第５図に示すように台形の放射線コリメータ１３
と蓄積性螢光体シート１４とを用い、これらを錐状に配
置してもよい。また多数枚の蓄積性螢光体シート１４を
使用する他、第６図や第７図に示すように、被検者７０
を取り囲めるように立体的に成形された蓄積性螢光体シ
ート６０．７０および放射線コリメータ６１．７１を使
用するようにしてもよい。このような蓄積性螢光体シー
ト６０．１０を使用する場合には、該シート６０．７０
に沿って移動する励起光源あるいは加熱源と、この励起
光源あるいは加熱源とともに移動するラインセンザ等の
光検出器とを有する読取装置を用いれば、該シート６０
．７０から発せられる輝尽発光光を読み取ることができ
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の放射線画像記録方法に
よれば、被写体への放射線照射方向とは別の角度から該
被写体を透視した放射線画像が記録できるので、例えば
寝たきりで起こすことができない患者を仰向けにしたま
ま上下方向に放射線を照射して、この患者を側面から透
視した放射線画像を得るようなことも可能となり、限ら
れた装置で広範な種類の放射線画像を記録できるように
なる。また本発明方法によれば、被写体に対する１回の
放射線照射で、被写体を複数の方向から透視した放射線
画像を何時に記録することができるので、このような複
数の放射線画像が望まれる場合に人体等の被写体の放射
線波＠量を確実に低減することができる、という医療診
断上極めて有意義な効果を得ることができる。また本発
明方法によれば、一度に上記のような複数の放射線画像
を記録することができるから、放射線画像記録に要する
手間が省け、作業能率向上の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施態様方法により放射線画像記
録を行なう装置の平面図、 第２図は本発明方法により放射線画像を記録した蓄積性
螢光体シートから、放射線画像を読み取る装置の一例を
示す概略図、 第３図は本発明の第２実施態様方法により放射線画像記
録を行なう装置の平面図、 第４図は本発明の第３実施態様方法により放射線ｉｉ！
ｉｉ像記録を行なう装置の斜視図、第５図は本発明の第
４実施態様方法により放射線画像記録を行なう装置の一
部破断側面図、第６図、第７図は、本発明方法に用いら
れる蓄積性螢光体シートの別の例を示す斜視図である。 １０・・・被検者（被写体）１１・・・放射線源１４．
３４．６０．７０・・・蓄積性螢光体シート１３．３３
．６１．７１・・・放射線コリメータ１５・・・放射線
　　　　　　１５ｂ・・・散乱放射線第１図 Ｍ２図 第３　図 第４図 第５図 （自発〉手続？ｍｍ描 書庁長宮　殿　　　　　　　　　　昭和６０年１１月１
４′日゛℃、− ９事件の表示 特願昭６０−１６３６９６号 、発明の名称 放射線画像記録方法 、補正をする考 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０１地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 はうらいやビル　７階 （７３１８）弁理士　柳　１）征　史　（ほか１名）、
補正命令の日付　　　な　　し 、補正により増加する発明の数　　　な　　し、補正の
対象　　　明細層の「発明の詳細な説明」の欄、補正の
内容

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線源から被写体に放射線を照射し、この放射
   線の照射路の外側に、前記被写体に対向する蓄積性螢光
   体シートと、該シートと被写体の間に位置する放射線コ
   リメータとを配置して、該被写体から発せられた散乱放
   射線をこのコリメータを通して前記蓄積性螢光体シート
   に照射させ、該散乱放射線が担う前記被写体の散乱放射
   線画像を該シートに蓄積記録することを特徴とする放射
   線画像記録方法。
2. （２）前記蓄積性螢光体シートを複数枚、被写体を取り
   囲むように配置し、各蓄積性螢光体シートに、該被写体
   の相異なる方向の散乱放射線画像を同時に記録すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射線画像記
   録方法。
3. （３）前記蓄積性螢光体シートを、前記被写体をはさん
   で相対向するように２枚配置し、これらの蓄積性螢光体
   シートに前記被写体の互いに対称な散乱放射線画像を記
   録することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放
   射線画像記録方法。