JPS62296136A - 蓄積性螢光体シ−トの残光測定方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光
体シートに励起光を照射し、それによって該シートから
発せられた輝尽発光光を検出して上記放射線画像情報を
読み取る放射線画像情報読取方法において、上記シート
から発せられる瞬時発光残光のレベルを測定する方法に
関するものである。

（従来の技術） ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線３、γ線、
電子線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギ
ーの一部が螢光体中に蓄積され、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
螢光体が輝尽発光を示すことが知られており、このよう
な性質を示す螢光体は蓄積性螢光体（輝尽性螢光体）呼
ばれる。

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性螢光体のシートに記録し、この蓄
積性螢光体シートをレーザ光等の励起光で走査して輝尽
発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読み
取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感光材
料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放ｒＪ
Ｊ線画像を可視像として出力させる放射線画像情報記録
再生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５６−１１３９５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
って画像を記録しつるという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、蓄積性螢光体シートより放射され
る輝尽発光光の先口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
の表示装置に放射線画像を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、蓄積性螢光体シートに蓄積
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等の表示装置に放射線画像を可
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
効果も得ることができる。

このように蓄積性螢光体シート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
尽発光光を充電変換し、可視像として出力することがで
きるので、放射線源の管電圧又はＭ　Ａ　Ｓ値の変動に
よる放射線露光量の変動、蓄積性螢光体シートの感度の
バラツキ、光検出器の感度のバラツキ、被写体の条件に
よる露光量の変化、あるいは被写体によって放射線透過
率が異なる等の原因により蓄積性螢光体に蓄積される蓄
積エネルギーが異なっても、更には放射線の被ばく伍を
低減させても、これらの因子の変動により影響を受けな
い放射線画像を得ることが可能となる。

しかしながら、このように撮影条件の変動による影響を
なくし、あるいは観察読影適性の優れた放射線画像を得
るためには、蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射
線画像情報の記録状態、あるいは胸部、腹部などの被写
体の部位、単純撮影、造影固形などの蔵本方法等によっ
て決定される記録パターン（以下、これらを総称する場
合には、「蓄積記録情報」という。）を観察読影のため
の可視像の出力に先立って把握し、この把握した蓄積記
録情報に基づいて読取ゲインを適当な値に調節し、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
されるように収録スケールファクターを決定し、さらに
読取画像信号に対して階調処理等の画像処理が行なわれ
る場合には、画像処理条件を最適に設定することが必要
である。

このように可視像の出力に先立って放射線画像の蓄積記
録情報を把握する方法として、特開昭５８−６７２４０
Ｈに開示された方法が知られている。この方法は、観察
読影のための可視像を得る読取り操作〈以下、「本読み
」という。）の際に照射すべき励起光よりも低いレベル
の励起光を用いて、前記本読みに先立って予め蓄積性螢
光体シートに蓄積記録されている放射線画像の蓄積記録
情報を把握するための読取り操作（以下、「先読み」と
いう。）を行ない、放射線画像の蓄積記録の概要を把握
し、本読みを行なうに際して、この先読み情報に基づい
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、あるいは画像処理条件を決定するものである
。

なお、ここで先読みに用いられる励起光が本読みに用い
られる励起光よりも低レベルであるとは、先読みの際に
蓄積性螢光体シートが単位面積当りに受ける励起光の有
効エネルギーが本読みの際のそれよりも小さいことを意
味する。

上述の先読みによって得た先読み画像信号から蓄積性螢
光体シートの蓄積記録情報を把握する方法は種々考えら
れているが、そのような方法の一つとして、先読み画像
信号のヒストグラムを利用する方法が知られている。つ
まりこのヒストグラムの例えば信号最大値、最小値や、
頻度最大点となる信号値等から蓄積記録情報を把握する
ことができるから、これらの特性値に基づ・いて読取ゲ
イン、収録スケールファクター（ラチチュード）等の読
取条件や、画像処理条件を決定すれば、診断適性に優れ
た放射線画像を再生可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、以上述べたようにして決定される読取条件お
よび／または画像処理条件は、蓄積性螢光体シートから
の瞬時発光残光の影響を受けて、実際の蓄積記録情報に
対して不適正なものとなってしまうことがある。上記瞬
時発光残光とは、蓄積性螢光体シートが放射線照射を受
けたときに発する瞬時発光光の残光であり、蓄積性螢光
体シートへの放射線照射後、相当な時間（例えば数秒か
ら数十秒）発光し続ける。したがって先読み画像信号に
も当然この瞬時発光残光による信号成分が含まれること
になるので、該先読み画像信号は実際の画像情報を担う
信号成分よりもいわば全体的にかさ上げされる。その結
果前記ヒストグラムが信号値大側（高発光量側）にシフ
トし、実際の蓄積記録情報を正しく反映しないものとな
ってしまうのである。つまりこのヒストグラムは、真の
記録画像よりも全体的に高濃度の画像について作成され
たようなものとなってしまう。

したがって、このようなヒストグラムに基づいて決定さ
れた読取条件等により放射線画像情報を読み取り、画像
再生すると、再生画像の低濃度部が飛んでしまうことが
ある。

また上記の瞬時発光残光は、以上述べたように本読みの
読取条件や画像処理条件を不適正にするのみならず、本
読みの際にも検出されて本読み画像信号にノイズ成分の
形で含まれることになるので、この点でも再生放射線画
像の画質に悪影響を及ぼすものとなる。

上述の問題を解消するため、例えば特開昭５ａ−１０８
２３８号に示されるように、画像信号から瞬時発光残光
による信号成分を減じ、この減算後の画像信号を真の放
射線画像情報を担う信号として取り扱うことが考えられ
ている。このような減算処理を行なうためには、まず瞬
時発光残光のレベルを正確に測定することが必要となる
。そのため従来は、上記特開昭５８−１０８２３８号に
も示されるように、蓄積性螢光体シート上を走査する励
起光が１ラインの主走査を終えて該シートを照射してい
ない状態になったときに、光検出手段の出力をサンプリ
ングして瞬時発光残光レベルを測定するようにしていた
。

しかしこのような方法においては、被写体の放射線画他
情報を担う信号と瞬時発光残光レベルを示す信号とが、
光検出手段から時間的に交互に出力されるので、各信号
を分離させる等の複雑な処理が必要になるという不具合
がある。

そこで本発明は、蓄積性螢光体シートからの瞬時発光残
光のレベルを簡単に測定することができる方法を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明の蓄積
性螢光体シートの残光測定方法は、先に述べたような先
読みと本読みとを行なう放射線画像情報読取方法におい
て、先読み終了模蓄積性螢光体シートを本読み用読取系
に向けて搬送している間に、このシートからの瞬時発光
残光を光検出手段によって検出するようにしたことを特
徴とするものである。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明方法により蓄積性螢光体シートの瞬時
発光残光を測定する放射線画像情報読取装置の一例を示
すものである。ｘａ等の放射線が被写体を介して照射さ
れる等により、この被写体に関する放射線画像情報を蓄
積記録した蓄積性螢光体シート１は、この第１図の読取
装置に移送される。この読取装置においては、移送され
て来た蓄積性螢光体シート１に対してまず先読みが行な
われる。レーザ光ｒＡ２から発せられたレーザ光３は、
ビームエクスパンダ−４を通過させてそのビーム径が厳
密に調整される。次いでこのレーザ光３はＮＤフィルタ
ー５、プリズム６、凹レンズ７に通され、その強度の減
小、ビーム径の拡大がなされる。そして該レーザ光３は
ガルバノメータミラー等の光偏向器８によって偏向され
、平面反射鏡９を介して蓄積性螢光体シート１上に入射
し、該シート上を直線的に走査する。光偏向器８と平面
反射鏡９との間にはｆθレンズ１０が配され、螢光体シ
ート１上を走査するレーザ光３のビーム径が均一化され
る。ここでレーザ光Ｎ２は、レーザ光３の波長域が蓄積
性螢光体シート１からの輝尽発光光の波長域と重複しな
いように選択される。

他方、蓄積性螢光体シート１はエンドレスベルト等のシ
ート移送手段１１によって矢印Ａの方向に移送されて副
走査がなされ、その結果、螢光体シート１の全面にわた
ってレーザ光３が照射される。

蓄積性螢光体シート１のレーザ光３が照射された箇所は
、蓄積記録されている放射線エネルギーに対応した光量
の輝尽発光光１４を発し、この発光光１４は集光体１２
に入射する。この集光体１２は、その入射面１２ａが直
線状をなし、蓄積性螢光体シート１上の走査線に対向す
るように配置され、射出面１２ｂは円環状をなし、フォ
トマルチプライヤ−等の光検出器１３の受光面に密着さ
れている。この集光体１２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形成されたもので、入射
面１２ａより入射した光がその内部を全反射しつつ射出
面１２ｂへ達するよう構成されており、蓄積性螢光体シ
ート１から発せられた輝尽発光光１４はこの集光体１２
内を導かれ、射出面１２ｂがら射出して光検出器１３に
よって受光される。なお集光体１２の好ましい形状、材
質等は特開昭５５−８７９７０号、同５６−１１３９７
号等に開示されている。

光検出器１３の受光面には、輝尽発光光１４の波長域の
光のみを透過し、励起光としてのレーザ光３の波長域の
光をカットするフィルター（図示せず）が貼着されてお
り、輝尽発光光１４のみを検出しつるようになっている
。光検出器１３の出力はスイッチ２０を介して先読み用
増幅器２１に入力され、該先読み用増幅器２１で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２２によリディジタル化され、スイッ
チ２３を介して先読み画像信号Ｓｏとして本読み制御回
路２４に入力される。この本読み制御回路２４は、先読
み画像信号Ｓｐが示す蓄積記録情報に基づいてヒストグ
ラム解析により、読取ゲイン設定値ａ、収録スケールフ
ァクター設定値ｂ、再生画像処理条件設定値Ｃを決定す
る（これらの条件決定については、後に詳述する）。な
お上記先読み用増幅器２１の読取ゲインは一定の値ａ′
に固定され、またＡ／Ｄ変換器２２の収録スケールファ
クターも一定の値ｂ′に固定されている。

以上説明のようにして先読みが終了するとシート移送手
段１１が逆転され、蓄積性螢光体シート１は読取開始位
置１７へ戻され、その模本読みが開始される。このよう
に蓄積性螢光体シート１が戻されるときレーザ光源２は
作動停止されるが、光検出器１２は作動状態に維持され
る。したがってこの際は、輝尽発光光１４は検出されな
いが、前述したように放射線を蓄積性螢光体シート１に
照射した後ずっと発光し続けている瞬時発光残光が光検
出器１２によって検出される。この瞬時発光残光のレベ
ルを示す光検出器１２の出力は、前記増幅器２１で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器２２でディジタル信号ＳＸ’に変換
され、スイッチ２３を介して演算回路２５に入力される
。演算回路２５は、このディジタル信号ＳＸ′の平均値
を求め、１枚の蓄積性螢光体シート１における平均的な
残光レベルを示す残光レベル信号Ｓｘを出力する。

次に本読みについて説明する。本読みにおいても、前記
先読みと同様にレーザ光源２からレーザ光３が射出され
るが、本読みの場合にはＮＤフィルター５、プリズム６
および凹レンズ７は光路からはずれるように矢印１８方
向に移動されるため、該レーザ光３（励起光）のエネル
ギーレベルは、前記先読み時の励起光のエネルギーレベ
ルよりも高くなる。ここで励起光のエネルギーとは、蓄
積性螢光体シート１が単位面積当りに受ける励起光の有
効エネルギーを言う。なお先読みの励起光エネルギーと
本読みのそれとの比が１に近ければ近いほど、本読みの
際に螢光体シート１に残存蓄積している放射線エネルギ
ー量は少なくなるが、この比が１未満であれば、読取ゲ
インの値を適当に調節することにより、観察読影適性を
備えた放射線画像が得られることが判明している。しか
し、観察読影適性の優れた放射線画像を得るためには、
先読みと本読みの励起光のエネルギーの比は小である程
望ましく、５０％以下、好ましくは１０％以下、更に好
ましくは３％以下が望ましい。この比の下限値は、先読
みの輝尽発光光の検出系の精度によって決定される。

このレーザ光３は先読みの場合と同様にして、菩積性螢
゛光体シート１の全面に照射される。レーザ光３の照射
を受けた蓄積性螢光体シート１の箇所は、蓄積記録され
ている放射線画像情報に応じたレベルの輝尽発光光１４
を発する。この輝尽発光光１４は集光体１２に入射し、
その内部を伝達して光検出器１３によって検出される。

光検出器１３の出力は、切り換えられたスイッチ２０を
介して本読み用増幅器２７に入力され、前記読取ゲイン
設定値ａに基づいて感度設定されたこの本読み用増幅器
２７により、適正レベルの電気信号に増幅される。増幅
された電気信号はＡ／Ｄ変換器２８に入力され、前記収
録スケールファクター設定値すに基づいて、信号変動幅
に適したスケールファクター（ラチチュード）でディジ
タル信号３ｄに変換されて信号処理回路２９に入力され
る。この信号処理回路２９は前記再生画像処理条件設定
値Ｃに基づいて、観察読影適性の優れた放射線画像が得
られるように上記ディジタル信号Ｓｄに対して信号処理
（画像処理）を施し、この信号処理されたディジタル信
号ＳＯは、放射線画像を可視像として出力する画像再生
装置３０へ伝送される。なお上記信号処理回路２９にお
いて行なわれる信号処理としては、特開昭５５−８７９
７０号、同５６−１１０３８号、同５６−７５１３７号
、同５６−７５１３９号、同５６−７５１４１号、同５
６−１０４６４５号等に開示されている周波数処理、特
開昭５５−１１６３３９号、同５５−１１［１ｉ３４０
号、同５５−８８７４０号等に開示されている階調処理
などがあげられる。

画像再生装置３０は、信号処理回路２９から送られた画
像信号ＳＯに基づいて放射線画像の再生を行なう。再生
方法としては、レーザ光を感光材料上を走査させて記録
する方法、ＣＲＴ等に電子的に表示する方法、ＣＲＴ等
に表示された放射線画像をビデオプリンタ等に記録する
方法、熱線を用いて感熱記録材料上に記録する方法など
種々の記録方法を用いることができる。

本装置におい工は、前述したように先読みによって予め
蓄積性螢光体シート１の蓄積記録情報を把握し、それに
基づいて決定した最適な読取ゲイン設定値ａ１収録スケ
ールファクター設定値すによって画像読取りを行ない、
また最適な再生画像処理条件設定値Ｃに基づいて画像処
理を行なうようにしているので、画像再生装置３０にお
いて再生される放射線画像は、観察読影適性（診断性能
）に浸れたものとなる。

次に、前述の瞬時発光残光の影響を排除して、上記読取
ゲイン設定値ａ、収録スケールファクター設定値ｂ、再
生画像処理条件設定値Ｃを適正に設定する点について説
明する。第２図に詳しく示すように本読み制御回路２４
は、ヒストグラム作成部４０、ヒストグラム解析部４１
、補正部４２、読出部４３および記憶部４４からなる。

前述の先読み画像信号Ｓｐは上記ヒストグラム作成部４
０に入力される。

該ヒストグラム作成部４０はこの先読み画像信号Ｓｐす
べてについてのヒストグラムを作成する。このヒストグ
ラムは例えば第３図に実線で示すようなものとなる。し
かし先読み画像信号Ｓｐには前述の瞬時発光残光による
信号成分も含まれているので、真の蓄積記録情報につい
てのヒストグラムは、第３図中破線で示すようなものに
なるはずである。つまりヒストグラムは瞬時発光残光に
より、第３図中斜線を付した部分だけ、信号値大（高発
光団側）にシフトしている。ヒストグラム解析部４１に
は、このヒストグラムを示す情報ｓｈが入力される。ヒ
ストグラム解析部４１はこのヒストグラム情報３ｈが示
すヒストグラムの解析を行ない、例えばその最大値３ｍ
ａｘ、最小値３ｍ１ｎ、最大頻度値Ｓｙ等の特性値を求
める。記憶部４４にはこれらの特性値Ｓｍａｘ　、　Ｓ
ｍ１ｎ　１Ｓ　ｙ等に対応する最適の読取ゲイン設定値
ａ、収録スケールファクター設定値すおよび画像処理条
件設定値Ｃが記憶されており、続出部４３は上記特性値
に対応する設定値ａ、ｂ、ｃを記憶部４４から読み出し
て、前述のようにそれぞれ増幅器２７、Ａ／Ｄ変換器２
８および信号処理回路２９に送る。しかしここで、ヒス
トグラム解析部４１が求めた特性値３ｍａｘ　、　Ｓｍ
１ｎ　、　３ｙ等はそのまま続出部４３には送られず、
補正部４２の記憶手段（図示せず）に一旦記憶され、前
述の残光レベル信号Ｓｘが入力されてから、それぞれ該
信号Ｓｘの値を減算した上で続出部４３に送られる。こ
の残光レベル信号ＳＸは先に述べたように、蓄積性螢光
体シート１からの瞬時発光残光の平均的なレベルを担持
するものであるから、この減節がなされた後の補正特性
値３＋＋＋ａｘ　’　、５Ｉｎｉｎ　’、Ｓｙ′は瞬時
発光残光の影響を排除した真の蓄積記録情報を表わすも
のとなる。したがってこれらの補正特性値３ｍａｘ　’
　、３ｍ１ｎ　’　、３　ｙ’に基づいて決定された読
取ゲイン設定値ａ、収録スケールファクター設定値すお
よび画像処理条件設定値Ｃは、真の蓄積記録情報に対し
て最適なものとなるから、自伝再生装置３０において再
生される再生画像は前述したように低濃度部が飛ぶよう
なことがなく、高画質のものとなる。

なお先読み画像信号Ｓｐの最小値３ｍ１ｎと最大値３　
ｍａｘとは、通常２桁程度以上差があるので、上記減算
による特性値補正の効果は、信号最小値Ｓｍ１ｒ＋ＧＣ
おいて最も顕著となる（第３図においては、信号値を示
す横軸を対数でとっである）。

以上説明した実施例においては、先読み終了後蓄積性螢
光体シート１を読取開始位置に戻すときに、該シート１
が発光光検出系を通過するのを利用して、この際に瞬時
発光残光レベルを検出するようにしているが、先読み用
読取系と本読み用読取系とが別個に設けられる場合は、
これら両読取系の間に光検出手段を設け、この光検出手
段によって瞬時発光残光を測定するようにしてもよい。

しかし上記実施例のようにすれば、瞬時発光残光測定の
ために輝尽発光光検出用の光検出手段を兼用するとかで
き、装置コスト低減、装置構成の簡素化の上で好ましい
。

また上記実施例においては、１枚の蓄積性螢光体シート
１における平均的な残光レベルに基づい−てヒストグラ
ムの特性値を補正するようにしているが、瞬時発光残光
のレベルを各主走査ライン毎に測定し、その測定結果に
応じて先読み画像信号Ｓｐを各主走査ライン毎に補正し
、この補正された先読み画像信号のヒストグラムに基づ
いて読取条件や画像処理条件を決定するようにしてもよ
い。

そのようにすれば、１枚の蓄積性螢光体シー　１−にお
いて特に放射線照射量が低い箇所、高い箇所が存在して
、瞬時発光残光レベルがシート位置により大きく変わる
ような場合でも、読取条件や画像処理条件を適正に決定
することができる。

また本発明方法は、読取条件や画像処理条件を適正に決
定するために適用する他、本読み画像信号ＳＯから瞬時
発光残光による成分を減じて、該画像信号ＳＯをより正
確なものに補正するために適用することも勿論可能であ
る。このような場合は、上記のように各主走査ライン毎
に本読み画像信号Ｓｏを補正するのが好ましい。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の残光測定方法によれば
、瞬時発光残光のレベルを正確に測定できるので、該残
光の影響を排除して、真の蓄積記録情報に対して最適な
読取条件や画像処理条件を決定することができ、また放
射線画像の可視像再生に供する本読み画像信号をより正
確なものに補正することができるので、診断性能に優れ
た再生放射線画像を得ることが可能になる。しかも本発
明方法は、先読みと本読みの間に瞬時発光残光レベルを
測定するようにしているので、放射線画像情報を担う信
号と上記残光を担う信号とを分離させる等の処理が不要
であり、簡単な装置によって実施可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明方法を実施する放射線画像情報読取装置
の一例を示す概略図、 第２図は第１図の装置の一部を詳しく示すブロック図、 第３図は本発明に係る先読み画像信号のヒストグラムと
特性値の補正を説明する説明図である。 １・・・蓄積性螢光体シート　２・・・レーザ光源３・
・・レーザ光　　　　４・・・ど−ムエクスパンダ−５
・・・ＮＤフィルター　　　６・・・プリズム７・・・
凹レンズ　　　　　　８・・・光偏向器１１・・・シー
ト移送手段　　　１３・・・光検出器２１．２７・・・
増幅器　　　　　２２．２８・・・Ａ／Ｄ変換器２４・
・・本読み制御回路　　　２５・・・演算回路２９・・
・信号処理回路　　　　３０・・・画像再生装置Ｓｐ・
・・先読み画像信号　　ＳＯ・・・本読み画像信号３ｘ
・・・残光レベル信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光体シ
   ートに励起光を照射し、この励起光照射により前記シー
   トから発せられた輝尽発光光を光検出手段により光電的
   に読み取つて可視像再生のための画像信号を得る本読み
   を行なうとともに、この本読みに先行して、前記蓄積性
   螢光体シートに記録された蓄積記録情報の概略を読み取
   るための先読みを行なう放射線画像情報読取方法におい
   て、前記先読み終了後前記蓄積性螢光体シートを本読み
   用読取系に向けて搬送している間に、このシートからの
   瞬時発光残光を光検出手段によつて検出して、該残光の
   レベルを測定することを特徴とする蓄積性螢光体シート
   の残光測定方法。
2. （２）前記先読みと本読みとを共通の読取系によって行
   ない、先読み終了後前記蓄積性螢光体シートをこの共通
   の読取系における読取開始位置に戻す際に、該読取系の
   光検出手段を用いて前記瞬時発光残光を検出することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蓄積性螢光体シ
   ートの残光測定方法。