JPS63262129A - 医用画像の撮影体位判別方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像等の医用画像における人体の撮影
体位を自動的に判別する方法に関するものである。

（従来の技術） ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、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
の一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光体に可視光等の
励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて蛍
光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような
性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（Ｉ！尽性蛍光体）呼
ばれる。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄
積性蛍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射線
画像を可視像として出力させる放）１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
って画像を記録しうるという実用的な利点を有している
。すなわら、蓄積性蛍光体においては、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、蓄積性蛍光体シートより放射され
る輝尽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
の表示装置に放射線画像を可視像として出力させること
によって、放ｔＪ４ｗＡＢ光吊の変動に影響されない放
射線画像を得ることができる。

ところで、上記のシステムにおいては、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、蓄積性蛍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１！！ｌｌｉ影、造彰搬影など
の撮影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１へラストに
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
に設定するのが望ましい。

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
号に開示された方法が知られている。この方法は、観察
読影のだめの可視像を得る読取り操作（以下、「本読み
」という。）の際に照射ブベ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Ｎ８Ｎ性
蛍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。

上記の方法によれば、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録さ
れている放射線画像情報の記録状態および記録パターン
を本読みの前に予め把握することができるので、格別に
広いダイナミックレンジを有する読取系を使用しな（と
も、この記録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、またこの記録パタ
ーンに応じた信号処理を読取り後の電気信号に対して論
ずことにより、観察読影適性に優れた放１）Ｊ線画像を
得ることが可能になる。

（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放射線画像情報の読取条
件および／または画像処理条件を決定づると、同一の被
写体を撮影体位を変えて撮影した場合に、（れぞれの再
生画像において該被写体中の関心領域の濃度が変わって
しまうことがある。

以下、このことについて詳しく説明する。例えば胸椎を
診断するために第２Ａ図に示すように胸部を正面から撮
影した場合と、第２Ｂ図に示すように側面から撮影した
場合を考える。正面眼影の場合、関心領域である胸椎に
は、放射線が透過しに（い縦隔部と重なるので蓄積性蛍
光体シートにおいて胸椎部分の蓄積放射線器は低く、こ
の部分は低発光ｍ部分となる。一方側面撮影の場合、胸
椎には放射線の透過しやすい肺野Ｐと重なるので、蓄積
性蛍光体シーｌ−において胸椎部分の蓄積数（ト）線量
は高く、この部分は高発光階部弁となる。そ１ノで正面
撮影の場合もまた側面撮影の場合も、蓄積性蛍光体シー
トからの読取画像信号の最大値Ｓ■ａＸ　、最小値Ｓｎ
＋ｉｎはさして変わらないから、従来から行なわれてい
るように該最大ｆｉｌｌｌｓＩＩａｘ、最小１ａｓｆｆ
ｉｉｎに基づいて決定される読取条件および／または画
像処理条件は、双方の場合でほぼ同一となる。したがっ
てこのような読取条件および／または画像処理条件の下
で画像読取りを行ない再生画像を１りると、胸椎部分は
、正面撮影の画像においては比較的低ａ度となり、一方
側面撮影の画像においては比較的高濃度となってしまう
。

また、以上述べたような先読みは行なわず、本読みによ
って得た読取画像信号に基づいて画像処理条件を適切に
設定することら考えられるが、このような場合において
も、上記の問題は同様に生じる。

上記のような問題を解消するため従来は、蓄積性蛍光体
シートからの放射線画像情報読取りを行なう際に、その
シートにはどのような体位で被写体が撮影されているか
ということを逐一読取装置または画像処理装置に入力し
、この入力された撮影体位情報に応じて前述の読取条件
および／または画像処理条件を設定するようにしている
。

しかし、各蓄積性蛍光体シートの読取処理の度に上記の
ような撮影体位情報を逐一人力する作業は大変面倒であ
り、また撮影体位情報を誤って入力してしまうことも起
こりやすい。

そこで本発明は、上記蓄積性蛍光体シート等に記録され
ている医用画像の撮影体位を自動的に判別することがで
きる方法を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明による医用画像の撮影体位判別方法は、前述の蓄
積性蛍光体シートからの読取処理等によって得られる画
像信号、すなわち人体の透過画像を担う画像信号のヒス
トグラムを作成し、このヒストグラムの所定部分の分離
度を求めて、この分離度の値に基づいて画像の撮影体位
を判別することを特徴とするものである。上記分離度は
、従来より統計処理の判別分析に利用されているもので
ある。

（作　　用） 例えば人体の胸部の放射線画像を担う画像信号のヒスト
グラムは、正面撮影画像においては大略第３Ａ図のよう
なものとなり、一方側面撮影画像においては大略第３Ｂ
図のようなものとなる。これらのヒストグラムのパター
ンに注目してみると、第３Ａ図のヒストグラムは信号最
小値５ｈｉｎ、最大値３　ｗａｘに比較的近い所にそれ
ぞれ頻度の高い部分が生じているのに対し、第３Ｂ図の
ヒストグラムは信号中間値３１１ｉｄ近辺に頻度の高い
部分が生じている。したがってこれらのヒストグラムの
分離度を比較すると、第３Ａ図のヒストグラムの分離度
の方がより大きくなる。そこでこの胸部撮影画像におい
ては、上記分離度が比較的大きい場合は正面撮影画像、
この分離度が比較的小さい場合は側面撮影画像と判別す
ることができる。

（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人体の撮影体位を判別するよ
うに構成された放射線画像情報記録再生システムの一例
を示すものである。この放射線画像情報記録再生システ
ムは基本的に、放射線画像撮影部２０、先読み用読取部
３０、本読み用読取部４０、および画像再生部５０から
構成されている。放射線画像撮影部２０においては、例
えばＸ線管球等の放射線源１００から被写体（被検者）
１０１に向けて、放射線１０２が照射される。この被写
体１０１を透過した放射線１０２が照射される位置には
、先に述べたように放射線エネルギーを蓄積する蓄積性
蛍光体シート１０３が配置され、この蓄積性蛍光体シー
ト１０３に被写体１０１の透過放射線画像情報が蓄積記
録される。

このようにして被写体１０１の放射線画像情報が記録さ
れた蓄積性蛍光体シート１０３は、移送ローラ等のシー
ト移送手段１１０により、先読み用読取部３０に送られ
る。先読み用読取部３０において先読み用レーザ光源２
０１から発せられたレーザ光２０２は、このレーザ光２
０２の励起によって蓄積性蛍光体シート１０３から発せ
られる輝尽発光光の波長領域をカットするフィルター２
０３を通過した後、ガルバノメータミラー等の光偏向器
２０４により直線的に偏向され、平面反射鏡２０５を介
して蓄積性蛍光体シート１０３上に入射する。ここでレ
ーザ光源２０１は、励起光としてのレーザ光２０２の波
長域が、蓄８ｉａ蛍光体シート１０３が発する輝尽発光
光の波長域と重複しないように選択されている。他方、
蛍光体シート１０３は移送ローラ等のシート移送手段２
１０により矢印２０６の方向に移送されて副走査がなさ
れ、その結果、蛍光体シート１０３の全面にわたってレ
ーザ光２０２が照射される。ここで、レーザ光源２０１
の発光強度、レーザ光２０２のビーム径、レーザ光２０
２の走査速度、蓄積性蛍光体シート１０３の移送速度は
、先読みの励起光（レーザ光２０２）のエネルギーが、
後述する本読み用読取部４０で行なわれる本読みのそれ
よりも小さくなるように選択されている。

上述のようにレーザ光２０２が照射されると、蓄積性蛍
光体シート１０３は、それに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を発し、この発
光光は先読み用光ガイド２０７に入射する。輝尽発光光
はこの光ガイド２θγ内を導かれ、射出面から射出して
フォトマルチプライヤ−等の光検出器２０８によって受
光される。該光検出器２０８の受光面には、輝尽発光光
の波長域の光のみ°を透過し、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
を検出し得るようになっている。検出された輝尽発光光
は蓄積記録情報を担持す′る電気信号に変換され、増幅
器２０９により増幅される。増幅器２０９から出力され
た信号はＡ／Ｄ変換器２１１によりディジタル化され、
先読み画像信号Ｓｐとして本読み用読取部４０の本読み
υ制御回路３１４に入力される。

この本読み制御回路３１４は、先読み画像信号Ｓｐが示
す蓄積記録情報に基づいて、例えばヒストグラム解析等
により、読取ゲイン設定値ａ１収録スケールファクタ一
段定１ｂ、再生画像処理条件設定値Ｃを決定する。

以上のようにして先読みを完了した蓄積性蛍光体シート
１０３は本読み用読取部４０へ移送される。

本読み用読取部４０において本読み用レーザ光源３０１
から発せられたレーザ光３０２は、このレーザ光３０２
の励起によって蓄積性蛍光体シート１０３から発せられ
る輝尽発光光の波長領域をカットするフィルター３０３
を通過した後、ビームエクスパンダ−３０４によりビー
ム径の大きさが厳密に調整され、ガルバノメータミラー
等の光偏向器３０５によって直線的に偏向され、平面反
射鏡３０６を介して蓄積性蛍光体シート１０３上に入射
する。光偏向器３０５と平面反射鏡３０６との間にはｆ
θレンズ３０７が配され、蓄積性蛍光体シート１０３上
を走査するレーザ光３０２のビーム径が均一となるよう
にされている。他方、蓄積性蛍光体シート１０３は移送
ローラなどのシート移送手段３２０により矢印３０８の
方向に移送されて副走査がなされ、その結果、蓄積性蛍
光体シート１０３の全面にわたってレーザ光が照射され
る。このようにレーザ光３０２が照射されると、蓄積性
蛍光体シート１０３はそれに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を発し、この発
光光は本読み用光ガイド３０９に入射する。本読み用光
ガイド３０９の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され、フォトマルチプライヤ
−等の光検出器３１０によって受光される。光検出器３
１０の受光面には、輝尽発光光の波長域のみを選択的に
透過するフィルターが貼着され、光検出器３１０が輝尽
発光光のみを検出するようになっている。

蓄積性蛍光体シート１０３に記録されている放射線画像
を示す輝尽発光光を光電的に検出した光検出器３１０の
出力は、前記制御回路３１４が決定した読取ゲイン設定
値ａに基づいて読取ゲインが設定された増幅器３１１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３１２に入力され、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
収録スケールファクターでディジタル信号に変換されて
信号処理回路３１３に入力される。上記ディジタル信号
は、この信号処理回路３１３において、観察読影適性の
優れた放射線画像が（ｑられるように再生画像処理条件
設定値Ｃに基づいて例えば階調処理等の画像処理（信号
処理）され、出力される。

信号処理回路３１３から出力された読取画像信号（本読
み画像信号）Ｓｏは、画像再生部５０の光変調器４０１
に入力される。この画像再生部５０においては、記録用
レーザ光源４０２からのレーザ光４０３が光変調器４０
１により、上記信号処理回路３１３から入力される本読
み画像信号ＳＯに基づいて変調され、走査ミラー４０４
によって偏向されて写真フィルム等の感光材料４０５上
を走査する。そして感光材料４０５は上記走査の方向と
直交する方向（矢印４０６方向）に走査と同期して移送
され、感光材料４０５上に、上記本読み画像信号Ｓｏに
基づく放射線画像が出力される。放射線画像を再生する
方法としては、このような方法の他、前述したＣＲＴに
よる表示等、種々の方法を採用することができる。

次に、被写体１０１の戯彰体位を自動的に判別する本発
明方法について説明する。Ａ／Ｄ変換器２１１から出力
された先読み画像信号Ｓｐは、前述のように本読み制御
回路３１４に入力されるとともに、撮影体位判別回路５
００に入力される。第４図はこの撮影体位判別回路５０
０の構成を詳しく示すものであり、以下この第４図を参
照して説明する。撮影体位判別回路５００のヒストグラ
ム作成部５１１は上記先読み画像信号Ｓｐを受け、該画
像信号Ｓｐのヒストグラムを作成する。こうして作成さ
れるヒストグラムは、蓄積性蛍光体シート１０３に記録
されている画像が胸部画像の場合は、前述のように正面
撮影画像、側面撮影画像でそれぞれ第３Ａ図、第３Ｂ図
図示のようなものとなる。以下、この胸部画像を例にと
って説明する。上記ヒストグラムを示す情報Ｈは、ヒス
トグラム解析部５１３に送られる。このヒストグラム解
析部５１３は、この情報Ｈが示すヒストグラムの分離度
として判別分析で用いられるクラス分離度Ｒの最大値Ｒ
ｆｆ１ａｘを求める。このクラス分１１１１１１ｆｆＲ
の最大値Ｒ１ａ×は、第５図に示すように各ヒストグラ
ムにおいて全信号を信号値大側、小側に２分する点Ｓｒ
ａを設定し、２分された各領域Ａ１、△２内の度数累積
値の割合いをＷｌ　、Ｗｇ　　（Ｗｔ　＋Ｗ２−１）　
、各領域へ！、八２の信号の重み付は平均値をμｍ、μ
２、ヒストグラム全体の分散をσ２とすると、ｍの設定
に応じて変化する Ｒ−ＷｔＷｚ（μｍ　−μ２　）２　／σ２の値の最大
値で規定される。なお信号平均値μｍ、μ２は、信号値
を８１　　、頻度（度数）をｆｌ　　とすると、 である。なお上記ヒストグラムを作成するに当たっては
、先読み画像信号Ｓｐすべでのヒストグラムを作成して
もよいし、被写体とは直接関係の無い信号、すなわち放
射線直接照射領域（いわゆる素扱けの部分）等について
の画像信号は除き、その他の画像信号についてのヒスト
グラムを作成してもよいし、また−たん先読み画像信号
Ｓｐすべでのヒストグラムを作成してから、上記素抜け
の部分等の画像信号に対応するヒストグラム領域を除（
ようにしてもよい。すなわち本願発明方法において作成
するヒストグラムは、画像信号すべてについてのもので
あっても、あるいはその一部についてのものであっても
よい。

上記クラス分離度Ｒの最大ｔＥ［Ｒｗａｘを示す情報Ｓ
ｒは、判別部５１４に送られる。この判別部５１４は、
基準値設定部５１５から送られる基準値Ｔｈと上記クラ
ス分離度Ｒの最大値Ｒｍａｘとを比較し、Ｒｗａｘ≦Ｔ
ｈであれば先読み画像信号Ｓｐが担う画像が側面撮影画
像であると判別して補正信号Ｔを出力し、Ｒｍａｘ＞Ｔ
ｈであれば正面撮影画像であると判゛別して上記補正信
号Ｔは出力しない。この補正信＠王は、第１図図示のゲ
イン補正回路５゜７に送られる。この補正口ｌ　５０７
は上記補正信号Ｔを受けると、本読み制御回路３１４が
前述のようにして決定した読取ゲイン設定値ａを、読取
ゲインを下げるように補正する。前述したように画像読
取条件および画像処理条件が一定なら、胸部側面撮影の
再生画像にＪ３いて胸椎にの部分の濃度は、正面撮影の
場合に比べてより高くなってしまう。

そこで上記のようにクラス分離度Ｒの値が比較的小さい
場合、つまり側面撮影画像の読取り時に読取ゲインを下
げれば、本読み画像信号ｓｏが全体的に低レベルとなり
、感光材料４０５に記録される再生放射線画像の濃度が
全体的に低くなる。その結果、この胸部側面の再生画像
における胸ＩＫの部分の濃度が、正面製形の再生画像に
おける胸椎部分濃度と揃うようになる。なお読取ゲイン
の適正な補正量は、実験あるいは経験に基づいて求める
ことができる。

なおヒストグラムの分Ｉ！１１度は、以上述べたクラス
分離度の他に、相関規準、最小２乗規準によって規定す
ることもできる。

上記の例においては、正面撮影画像に対しては本読み制
御回路３１４が決定した読取ゲインそのままで読取りを
行ない、側面撮影画像の読取り時に読取ゲインを低く補
正しているが、これとは反対に側面撮影画像に対しては
本読み制御回路３１４が決定した読取ゲインそのままで
読取りを行ない、正面撮影画像の読取り時に読取ゲイン
を高く補正するようにしてもよい。また再生画像のａ度
を調節するには、以上述べたように読取ゲインを変える
他、Δ／Ｄ変換器３１２における収録スケールファクタ
ーの条件を変えたり、信号処理回路３１３における階調
処理の条件を変える等してもよい。またこれらの濃度調
整方法を併用してもかまわない。

以上胸部の正面撮影画像と側面撮影画像とを判別する実
施例について説明したが、本発明はその他の部位、さら
にはその他の撮影体位を判別するためにも適用されうる
。すなわち、ある共通の部位の画像において撮影体位が
異なれば、各撮影体位の画像を担う画像信号のヒストグ
ラムの分離度が各々大きく異なることが多いので、該分
離度の大小によって撮影体位を正しく判別することがで
きる。

また以上の実施例においては、先読み画像信号Ｓｐを利
用して撮影体位を判別しているが、前述のような先読み
を行なわず、本読み画像信号Ｓ。

に基づいて信号処理回路３１３における画像処理条件を
設定するような場合は、この本読み画像信号Ｓｏを利用
して撮影体位を判別するようにしてもよい。また上記実
施例においては、判別した撮影体位に応じて再生画像の
濃度を補正するようにしているが、本発明は、その他の
目的のために撮影体位を判別する際にも勿論適用可能で
ある。

さらに上記実施例においては、蓄積性蛍光体シート１０
３に記録された画像の撮影体位を判別しているが、本発
明はこのような蓄積性蛍光体シート１０３に記録された
放射線画像のみならず、その他の医用画像の撮影体位を
判別するために適用することも勿論可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の医用画像の撮影体位判
別方法によれば、医用画像の撮影体位を自動的に正確に
判別することができる。したがって、本方法を先に述べ
たような放射線画像情報記録再生システムに適用すれば
、被写体の撮影体位が異なっても、再生画像における関
心領域の濃度を一定に揃えることができ、よって放射線
画像の診断性能を人いに高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により撮影体位を判別する放射線画
像情報記録再生システムの一例を示す概略図、 第２Ａ図および第２Ｂ図は、被写体の撮影体位が責なる
放射線画像の例を示す概略図、第３Ａ図および第３Ｂ図
は、被写体の撮影体位を変えて県彰がなされた蓄積性蛍
光体シートからの読取画像信号のヒストグラムの例を示
すグラフ、第４図は本発明方法を実施する装置の例を示
すブロック図、 第５図は本発明に係るクラス分離度を説明する説明図で
ある。 ２０・・・放射線画像撮影部　　　３０・・・先読み用
読取部４０・・・本読み・用読取部　　　　１００・・
・放射線源１０１・・・被写体　　　　　　　１０２・
・・放射線１０３・・・蓄積性蛍光体シート ２０１・・・先読み用レーザ光源 ２０２・・・先読み用レーザ光 ２０４・・・先読み用光偏向器 ２０８・・・先読み用光検出器 ２１０・・・先読み用シート移送手段 ３０１・・・本読み用レーザ光源 ３０２・・・本読み用レーザ光 ３０５・・・本読み用光偏向器 ３１０・・・本読み用光検出器　　３１１・・・増幅器
３１２・・・Ａ／Ｄ変換器　　　　３１３・・・信号処
理回路３１４・・・制御回路 ３２０・・・本読み用シート移送手段 ５００・・・撮影体位判別回路 ５０７・・・読取ゲイン補正回路 ５１１・・・ヒストグラム作成部 ５１３・・・ヒストグラム解析部　　５１４・・・判別
部５１５・・・基準値設定部 ａ・・・読取ゲイン設定値 ｂ・・・収録スケールファクター設定値Ｃ・・・画像処
理条件設定値 Ｈ・・・ヒストグラム情報 Ｓｐ・・・先読み画像信号　　　３ｒ・・・分離度情報
ＳＯ・・・本読み画像信号　　　Ｔ・・・補正信号Ｔｈ
・・・基準値 第４図 第５図 Ｊｌ、　イミ１ζ　イム　門ジ。 暮　、醐　　　　　　　　　　雰　・謎昭和６２年０６
月０３日 １、　事件の表示 昭和６２年　特許願　　第０９６．７０２号２、　発明
の名称 医用画像の１４影体位判別方法 ３、　補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　　（
５２０）富士写真フィルム株式会社代表者　大　西　　
實 ４、代理人 住　所　東京都港区六本木５−２−１　　　　　　はう
らいやビル７階６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 １）明細書第１７頁第５行

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 人体の透過画像を担う画像信号のヒストグラムを作成し
   、このヒストグラムの分離度を求めて、この分離度の値
   に基づいて前記画像の撮影体位を判別することを特徴と
   する医用画像の撮影体位判別方法。