JPWO2007007473A1 - デジタル放射線画像撮影システム - Google Patents

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Abstract

読取制御単位のどのような位相(位置)に結像しても位相コントラスト撮影の効果であるエッジを確実に検出することができるデジタル放射線画像撮影システムを提供する。被写体にX線を照射するX線管と、被写体を透過したX線を検出するデジタル検出器と、を有する位相コントラスト撮影を行うデジタル放射線画像撮影システムであって、前記X線管の焦点径をD(μm)、デジタル検出器の最小制御単位S(μm)、X線管焦点から被写体までの距離R1(m)、被写体からデジタル検出器までの距離R2(m)、拡大率M=(R1+R2)/R1、X線屈折によるエッジ強調幅E、とするとき、D≧(2S−E)/(M−1) である。

Description

この発明は、拡大撮影手法のひとつである位相コントラスト撮影方法により被写体をデジタル的に撮影し、得られたデジタル画像データ(当該被写体の拡大された画像)を、読影医の診断スタイル(被写体と略等倍(ライフサイズと呼称される)の画像に基づき診断)に合致するよう、縮小して出力するデジタル放射線画像生成システムに関する。
位相コントラスト撮影方法で撮影された画像は、病巣辺縁部(輪郭)がエッジ強調された視認性の高い画像となり、医療分野での期待が高く、特にマンモグラフィ(乳房画像)分野に於ける診断精度の向上が期待される。
医用画像分野においても、デジタル化が進みつつあり、デジタル画像撮影では、画像の読み取りの空間分解能は、X線検出器の読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチの大きさに依存して制限を受ける。この場合、読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチより小さい被写体は描写できず、また、読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチより大きい被写体であっても、被写体の輪郭描写が不鮮明となってしまう等の問題がある。
ここで、X線検出器の構造が微細化・複雑化すると共に、取り扱うデータ容量が増大することから、X線検出器やデータ処理用のメモリ等のコストが上昇し、データ処理時間が増大してしまうという不都合が生じる。
勿論、読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチは重要ではあるが、読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチの微細化のみを図っても、最終的に読影医に提供する画像(診断に供する画像)におけるエッジ強調された辺縁部(輪郭部)の視認性向上を達成できない。
位相コントラストX線画像のデジタル画像を得るデジタルX線画像検出器を備え、このデジタルX線画像検出器の読取画素サイズが、位相コントラストX線画像の位相コントラストエッジ強調半値幅と略同等であるデジタル位相コントラストX線画像撮影システムが特許文献1に開示されている。
また、例えば、CR(Computed Radiography)やFPD(Flat Panel Detector)等を使用して、位相コントラスト撮影を行い、得られた画像データを、フィルムやビューアに出力する際に、位相コントラスト撮影時の撮影倍率(拡大倍率):M、読取時の最小制御単位(画素サイズ):A、出力時の最小制御単位(画素サイズ):B、とし、B=A/Mであると、読取画素と出力画素とを1:1に対応付けることが可能である。この場合、縮小補間処理が不要となるので、補間処理時に前記エッジ強調された辺縁画像の一部を消失することがなく、画像劣化を生じず、好ましいことが知られている。
特開2003−180670号公報
この位相コントラスト撮影方法による画像の特徴である、周囲とは異なる特性領域の辺縁(境界)部分がエッジ強調された画像を、フィルムやビューアに視認性良く画像出力するためには、エッジ強調された辺縁画像をつぶさず忠実に出力することが必要である。
上記特許文献1においては、CRプレートやFPD等の検出器の各最小制御単位への病巣辺縁部の結像位置によっては、最小制御単位内に出力信号の山の一部と谷の一部とが共存する場合がある。この場合、山と谷とで出力信号値が相殺されるため、当該最小制御単位における出力信号値が低くなり、山や谷の結像していない最小制御単位における出力信号値と差が小さくなったり、場合によっては同等レベルになってしまう。その結果、読み取り段階でエッジ強調された画像を得ることができなくなり、その後いかに忠実に再現できる出力装置を用いても、満足のいくエッジ強調された画像を得ることができなくなってしまう。
本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、位相コントラスト撮影方法により生成された画像を、デジタル的に読み取るに際し、個々の読取制御単位に対し、どのような位相(位置)に結像しても位相コントラスト撮影の効果であるエッジを確実に検出することができるデジタル放射線画像撮影システムを提供することを目的としている。
本発明のデジタル放射線画像撮影システムは、被写体にX線を照射するX線管と、前記被写体を透過したX線を検出するデジタル検出器と、を有する位相コントラスト撮影を行うデジタル放射線画像撮影システムであって、前記X線管の焦点径をD(μm)、前記デジタル検出器の最小制御単位S(μm)、前記X線管焦点から前記被写体までの距離R1(m)、前記被写体から前記デジタル検出器までの距離R2(m)、拡大率M=(R1+R2)/R1、X線屈折によるエッジ強調幅E、とするとき、D≧(2S−E)/(M−1)であることを特徴としている。
また、本発明のデジタル放射線画像撮影システムは、被写体にX線を照射するX線管と、前記被写体を透過したX線を検出するデジタル検出器と、を有する位相コントラスト撮影を行うデジタル放射線画像撮影システムであって、前記X線管の焦点径をD(μm)、前記デジタル検出器の最小制御単位S(μm)、前記X線管焦点から前記被写体までの距離R1(m)、前記被写体から前記デジタル検出器までの距離R2(m)、拡大率M=(R1+R2)/R1、X線屈折によるエッジ強調幅E、とするとき、D≧2S/(M−1)であることを特徴としている。
本発明によれば、位相コントラスト撮影方法により生成された画像を、デジタル的に読み取るに際し、エッジの山と谷が同一の読取制御単位内に含まれることが無いので、個々の読取制御単位に対し、どのような位相(位置)に結像しても位相コントラスト撮影の効果であるエッジを確実に検出することができる。
デジタル放射線画像撮影システムの概略構成図である。 X線撮影装置の概略構成図である。 X線の屈折によって被写体画像の位相コントラストエッジ強調が生ずる原理を説明する図である。 位相コントラストエッジ強調の半値幅を示す図である。 クーリッジX線管を用いる場合の位相コントラストエッジ強調の半値幅を示す図である。 デジタル検出器の画素サイズが一定の大きさをもっていても検出可能なことを説明する図である。 理想的な点光源から放射されたX線によりできる場合のエッジ強調幅よりも幾何学的不鋭により広がることを説明する図である。 半値幅EBと同じ読取サンプリングピッチSでサンプリングすることにより常時エッジを認識可能であるが、エッジが認識されない場合があることを説明する図である。 デジタル検出器での最小制御単位(読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチ)Sと、画像出力装置の最小制御単位(出力画素サイズ又は出力書き込みピッチ)Aの関係を示す図である。 一制御単位を説明する図である。 プラスチックファイバ画像のモデル図である。 ファイバ画像の濃度から基準濃度を差し引いて得られた差分濃度と位置との関係を示す図である。 図12のエッジ部分の拡大図である。 第2の実施形態に係るデジタル放射線画像撮影システムを示す図である。 図14のJOBマネージャの内部構成を示す図である。 図14の各出力装置の出力設定情報が記憶された出力設定テーブル例を示す図である。 JOBマネージャにより実行される出力制御処理の流れを説明するフローチャートである。 拡大画像と最小出力単位が異なる場合のその出力画像との関係を示す図である。
符号の説明
1 X線撮影装置
2 画像処理装置
4 画像出力装置
4a ビューア
4b プリンタ
6 保存装置
100 デジタル放射線画像撮影システム
101a〜101d 画像生成装置
102 JOBマネージャ
103 DB
104a〜104c 画像記録装置
104d、104e 画像表示装置
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係るデジタル放射線画像撮影システムを図1に示す。本実施形態のデジタル放射線画像撮影システムは、位相コントラスト撮影装置(X線撮影装置)1、画像処理装置(ワークステージョン)2、画像出力装置4(ビューア4a、プリンタ4b)、及び保存装置6がLAN、WAN等で接続されている。各装置はDICOMプロトコルに対応した通信が可能となっており、位相コントラスト撮影方法により生成されたデジタル画像データを、デジタル的に再現する。
まず、位相コントラスト撮影装置1では、2次元平面デジタル画像撮影が行なわれ、このX線画像が撮影されると、画像信号が取り出されて画像処理装置2で画像処理が行なわれる。さらに、画像信号は、画像出力装置4のビューア4aで画像表示され、また、プリンタ4bで画像プリント出力される。
位相コントラスト撮影装置1は、いわゆるデジタル画像撮影装置が好ましく、CR、FPD、分割型X線検出器などのデジタル検出器を備える。又、スクリーン、フィルム系で撮影し、現像後のフィルムをデジタイザでデジタル化したものであっても良い。
FPDはいわゆる直接型と間接型との2種類があり、本発明においては、これら方式についてはなんら制限するものではない。直接型FPDでは、X線をa−Seなどに照射し、発生した電荷を集めて一旦コンデンサなどに蓄積する。そして、2次元的に順番にその蓄積電荷を取り出して、最終的に画像信号とするものである。
分割型X線検出器は、X線を照射すると可視光を発光する平面のシンチレータに直接CCDを当接させて画像信号を取り出すものや、発光光をガラスファイバで収集しCCDに導いて画像信号を取り出すもの、あるいはレンズ等を用いて発光光をCCDに導いて画像信号を取り出すものである。
デジタル検出器の読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチを、読取時の最小制御単位S(μm)と定義する。最小制御単位Sは、10≦S≦200μmが好ましい。200μmより大きいと、被写体透過X線像を正確に取得することが難しく、10μmより小さいと、歩留まりが悪く製造コストも高くなる。より好ましくは、30≦S≦100μmであり、この範囲で読取サンプリングを行うことにより、位相コントラスト撮影で得られたエッジ強調された境界画像を欠落すること無しに読み取ることが可能となり、鮮鋭性が向上する。
ビューア4aは、撮影済データを表示させ、撮影部位のポジショニングの良否を確認するために使用する。良好な場合、技師は、記憶装置等の保存装置6に当該データを送信し、保存する。また、これと同時に、図示せぬ読影医のワークステーションに、当該画像データを送信することとしても良い。
ビューア4aには、陰極線管(CRT)、液晶、プラズマディスプレイ、液晶プロジェクター、有機EL等を用いることができる。ビューア4aにおいて、輝度:400〜1000cd/m、コントラスト比:200〜10000、情報の深さ:8あるいは16bit、が好ましい。画面の大きさはとくに制限はないが、撮影部位全体が表示されるサイズが好ましい。患者の氏名、撮影拡大率、撮影年月日等の文字情報を画像と一緒に表示することが好ましい。また、過去画像、X線CT・MRI等の他のモダリティ画像、切除検体画像や眼底写真等のカラー画像等を同時にあるいは別々に表示してもよい。
ビューア4aの出力画素サイズ又はプリンタ4bの出力書き込みピッチを、出力時の最小制御単位A(μm)と定義する。
次に、位相コントラスト撮影方法を図2に基づいて説明する。図1のX線撮影装置1の概略を図2に示す。密着撮影とは、デジタル検出器10あるいはデジタル検出器10を含む部材に被写体11を当接させた状態で撮影することをいう。被写体11のデジタル検出器10側の位置からデジタル検出器10あるいはそれを含む部材までの距離をR2として定義する。密着撮影は、R2=0あるいは実質的に0であることを意味する。実質的に0とは、R2が0.05m以下、あるいは拡大率Mが1.1未満であることを意味する。拡大率Mは、投影画像の最大長を被写体本体の対応する部分の長さで除したときに得られる値で定義される。
1<M≦10の拡大率Mを選択することにより、位相コントラスト画像が得られる。好ましくは、1.4≦M≦3であり、この範囲の拡大率Mを選択することにより、診断画像として使用可能な高画質の位相コントラスト画像が得られる。
図2に示すように、デジタル検出器10を被写体11より離して設置すると、X線管13から放射されるX線により、位相コントラスト画像12を撮影することができる。R2が0.05mを越える場合や拡大率Mが1.1以上の場合が位相コントラスト撮影である。
本実施形態のX線管13の焦点aと被写体11との距離R1は、一般的な撮影室の形状(特に、床〜天井の距離)及び被写体の厚みを考慮すると、0.15≦R1≦5m、さらに画質及び作業効率を考慮すると、好ましくは0.25≦R1≦2mである。また、被写体11とデジタル検出器10との距離R2は、一般的な撮影室の形状(特に、床〜天井の距離)及び診断可能な画質を考慮すると、0.15≦R2≦5m、好ましくは0.5≦R2≦2mである。
X線管13は、回転陽極熱電子管が好ましい。すなわち、フィラメントから電子が放射され、10kV以上500kVまでの任意の電圧をかけた陽極に電子が衝突し、その運動エネルギーが電磁波に変換されてX線が放射されるものである。この場合、電子を放出するものがフィラメントでもよいが、カーボンナノチューブを用いても差し支えない。陽極はモリブデンやタングステン金属からなり、熱電子の衝突により発熱で陽極が損傷しないように陽極を回転させることが好ましい。熱電子が陽極に衝突する部分の形状は、放射される方向から見たとき、一般に正方形に設計され、焦点とよばれる。この正方形の一辺長が焦点径Dと呼ばれ、X線源の大きさを表すものである。焦点径Dは、一般にX線管の製造メーカがその仕様として提示するものであり、そしてJIS Z4702に定められるようにピンホールカメラあるいはテストチャートを用いて測定することができる。
焦点径Dは、1≦D≦300μm、好ましくは30≦D≦100μmである。1μm以上の焦点径Dを選択することにより、被写体11を透過するだけのX線出力が得られ、30μm以上で、診断に適した高画質の画像が得られる。焦点径が小さいと、画質は良くなるが撮影時間が長くなる。又、マンモグラフィ等では百μm程度の構造物の形状を観察する必要があるため、より小焦点化が望まれることから30μm以上100μm以下となる。30≦D≦100μmの焦点径Dを選択することにより、デジタル検出器10で検出可能なエッジ像が得られ、高鮮鋭度の画像が得られる。
デジタル検出器10の読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチである最小制御単位S(μm)は、10≦S≦200μmであり、好ましくは30≦S≦100μmである。最小制御単位Sが小さいほど、緻密な画像が得られ、細部の構造まで見ることが可能になるが、検出部の製造が困難になり、製品歩留まりを低下させる。デジタル検出器10の検出領域は、被写体部位の拡大された領域を全てカバーすることが好ましい。
画像出力装置4の出力画素サイズ又は出力書き込みピッチである最小制御単位Aは、25≦A≦300μmであり、最小制御単位Aが大きすぎると、画像の輪郭がぼやけて見え、小さいほど、緻密な画像が表示でき、細部の構造物まで見ることができる。しかし、最小制御単位Aが小さくなると、歩留まりが悪くなるとともに製造コストが増大してしまう。また、画像データ量が多くなり、表示や画像の切り替えに時間が掛かるため作業効率が低下する。
好ましくは50≦A≦200μmであり、200μmを超えると、微細な構造物を見るような細かい診断の場合には診断しにくくなることがある。
位相コントラスト撮影装置1は、上記の方法で撮影を行い、X線の屈折によって被写体像の辺縁にエッジが生ずる現象を利用して、より鮮鋭度の高い放射線画像を取得するための装置である。
位相コントラスト撮影では、図3に示すように、被写体11の辺縁の外側では、被写体11の辺縁を通過したX線が屈折してデジタル検出器10上で被写体11の横を通過したX線と重なり、X線強度が強くなる。逆に、被写体11の辺縁の内側付近では、X線強度が弱くなる。このように、X線強度は、被写体11の辺縁を境にして、外側に山、内側に谷が生じ、エッジ強調される。このエッジ強調作用は、エッジ効果ともよばれる。このエッジ強調作用により、辺縁がくっきりと描写される鮮鋭性の良好なX線画像を得ることができる。
このとき、X線源を点光源としてみなすと、図4に示すように、位相コントラストエッジ強調の半値幅Eは、次の式(1)で表すことができる。
E=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3・・・(1)
δはX線の屈折が起こる部分での屈折率差、rは物体(被写体)の半径である。
一方、医療現場や非破壊検査施設では、クーリッジX線管5(熱電子X線管とも言う)が広く使用されている。クーリッジX線管5を用いる場合を図5に示す。クーリッジX線管5では、熱電子がタングステンなどの金属陽極に衝突してX線を放射し、焦点と呼ばれるほぼ正方形の窓から放射状にX線が飛び出す。この正方形の窓の一辺の長さを焦点径という。クーリッジX線管5を用いるときは、X線源を理想的な点光源とみなすことができない。すなわち有限の大きさをもつX線源としての焦点によって、図6に示すように、いわゆる幾何学的不鋭によって位相コントラストエッジ強調の半値幅Eが広がり、かつ強度が減少する。このとき位相コントラストエッジ強調の半値幅Eは式(2)のように表すことができる。
EB=2.3(1+R2/R1)1/3{R2δ(2r)1/22/3+D(R2/R1)・・・(2)
ここで、Dは、使用するクーリッジX線管5の焦点径を表す。
クーリッジX線管5を用いる場合、上記のように幾何学的不鋭により位相コントラストエッジ強調の半値幅Eが広がり、エッジ強調画像がボケてしまうが、逆に半値幅Eが広がるため、デジタル検出器10の画素サイズが比較的大きい場合でも、エッジ強調画像の検出が可能となる。
位相コントラスト撮影により得られた高鮮鋭な画像を診断画像として提供するためには、第1にエッジ強調画像を精度良く検出し、第2に検出したエッジ強調画像の画像情報を失わずに診断可能な状態で出力しなければならない。
まず、検出について説明する。位相コントラスト撮影法により得るエッジ強調半値幅は、図7に示すように、EB=E+Bで表される。Eは、X線管のX線源が理想的な点光源から放射されたX線により形成されるエッジ強調幅である。Bは、幾何学的不鋭によるボケの大きさである。焦点径Dを有する光源より放射されたX線によるエッジ強調幅EBは、理想的な点光源から放射されたX線により形成されるエッジ強調幅Eよりも幾何学的不鋭により広がる。EBは、エッジ強調半値幅であり、エッジの山−谷間距離を表し、理想的なエッジ強調幅EにボケBを加えたE+Bで表される。
EBが読み取り最小制御単位(読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチ)Sよりも小さい場合には、エッジ強調の視認性が低い、条件によっては視認出来ない画像となる確率が高い。
これは、EBがSよりも小さいため、エッジの山と谷が同一読取最小制御単位内に含まれることにより一部又は全てが相殺されることに因る。
EBがSより小さい前記の場合でも、読取最小制御単位に対するエッジ結像位置によっては、エッジの山と谷を、それぞれ別々の制御単位で捕らえ、エッジ強調の視認可能な画像が得られる場合もある。しかし、読取最小制御単位に対するエッジ結像位置が適正な位置となるか否かは確率論的に決定されるため、同じ撮影条件で撮影した画像でも、エッジが見える場合と見えない場合が出てきてしまう。エッジを視認できる確率は、EBがSと比べて大きいほど高くなり、ある大きさ以上では常にエッジが視認可能となる。
被写体を透過したX線画像を、デジタル検出器で取り込む場合、標本化定理を満足する必要がある。
標本化定理とは、「アナログ画像の持つ最大空間周波数がfmax(cycles/mm)であるとき、標本化間隔(サンプリング間隔)Δx(mm)は、Δx≦1/(2fmax)に設定する必要がある。」と言う定理である。
上記を具体的な値で表すと、例えば、アナログ画像の持つ最大空間周波数が5cycles/mmの場合、0.1mm以下の標本化間隔(サンプリング間隔)でデジタル化する必要がある、と言う意味である。
今、エッジの山と谷を合わせた幅2EBがその画像の持つ最大空間周波数(fmax)の周期であるような画像を仮定し、前記標本化定理を適用すると、エッジをデジタル検出器で検出するために必要なサンプリング間隔を求めることができる。
このとき、最大空間周波数fmaxは、fmax=1/(2EB)(cycles/mm)で表される。従って、エッジを再現するために必要なサンプリング間隔Δxは、Δx≦EB(mm)であり、エッジ強調半値幅EB以下の読取幅であれば、エッジの山と谷とを検出できることとなる(図8(a))。
しかし、エッジ強調半値幅EBと同じサイズの読取最小制御単位Sでサンプリングを行う場合に、確率は低いが、各読取最小制御単位Sと結像位置(位相)との関係が図8(b)のようになる(図8(a)に対してL=S/2だけずれる)と、検出された信号値では、各読取最小制御単位で読み取った信号値が同一強度(又は出力強度差はあるが、人間の目で視認できないほど小さい強度差)となるため、エッジを認識できなくなる。
従って、エッジを認識する為には、S<EBである必要があり、より確実にエッジを検出する場合には、S≦EB/2であることが好ましい(図8(c))。
一方、幾何学的不鋭によるボケBは、B=D(M−1)で求めることができるので、S≦EB/2、すなわち、S≦(E+B)/2より、
D≧(2S−E)/(M−1)・・・(3)
となる。
本実施形態においては、X線管の焦点径をD(μm)、デジタル検出器の最小制御単位(読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチ)S(μm)、X線管焦点から被写体までの距離R1(m)、被写体からデジタル検出器までの距離R2(m)、拡大率M=(R1+R2)/R1、X線屈折によるエッジ強調幅E、とするとき、D≧(2S−E)/(M−1)である。
以上のように、D≧(2S−E)/(M−1)となるような放射線画像撮影システムであれば、エッジを確実に検出することができる。
次に、出力について説明する。位相コントラスト撮影をすることにより検出画像は実寸よりも拡大された画像となる。そのため、図9に示すように、デジタル検出器10での最小制御単位(読取画素サイズ又は読取サンプリングピッチ)Sを画像出力装置4の最小制御単位(出力画素サイズ又は出力書き込みピッチ)Aに対応させるにあたり、画像を実寸大に縮小する必要があるため、S>Aである必要がある。
このとき、デジタル検出器10の最小制御単位Sと、画像出力装置4の最小制御単位Aのn個の集合体と、をデータとして対応付ける(デジタル検出器10の最小制御単位S毎の透過X線量に基づき算出された濃度値又は輝度値を、画像出力装置4の最小制御単位Aのn個の集合体の出力データとして割り付ける)。図10(a)に示すように、デジタル検出器10の最小制御単位Sに対して、画像出力装置4の物理的分解能である1つのピクセルを一制御単位として対応付ける場合もあるし(n=1に相当)、図10(b)に示すように、m×nの複数のピクセル(例えば、2×2=4ピクセル(n=4に相当))を一制御単位として対応付ける場合もある。複数のピクセルを対応付ける場合、各ピクセルの出力値を平均して、当該領域の出力値として扱う。両制御単位が相似形の場合には、縦、横ともに同数の最小制御単位を有し(m=n)、両制御単位が相似形で無い場合には、m≠nとなる。
このようにすれば、縮小補間処理が不要となり、縮小補間処理に伴ってエッジ強調画像が消失してしまうことが無く、エッジ強調された境界部において良好な視認性が得られる。
特に、拡大率がMの場合、S=MA、n=1の条件であれば、倍率も一致する(ライフサイズでの出力が可能となる)。
上記の実施形態では、EB=E+Bとしたが、エッジ強調半値幅EBは、一般的な医療用撮影装置に使用されている焦点径と撮影条件では、そのほとんどがボケ幅Bであり(ボケ幅Bは、理想的なエッジ強調半値幅Eの数倍から数十倍であり)、EB=Bと近似することが可能である。
EB=Bとすると、S≦B/2となり、
B=D(M−1)から、
D≧2S/(M−1)・・・(4)
となる。
この場合においても、上記の実施形態の場合と同様に、エッジを確実に検出することができる。また、出力についても上記の実施形態の場合と同様である。
[撮影実験例]
評価は、被写体として半径1mmの円柱状プラスチックファイバを撮影し、25μm≦A≦300μmの範囲の最小制御単位Aを有するイメージャにて、画像をプリントした。プリントされた画像のエッジ部をマイクロデンシトメータにて1条件につき、20箇所スキャンしてエッジ強調度を観察した。
撮影条件は、X線エネルギーを50KeV、照射X線量50mAs、拡大率M=1.75(R1=1m、R2=0.75m)、拡大率M=2(R1=1m、R2=1m)で撮影実験を行った。
使用X線源としては、焦点径の設定の都合により、焦点径Dが18μm〜300μmまで変更可能に改良された非破壊検査用X線源を用いた。X線管のターゲット(陽極)としては、回転陽極式のタングステン管を用いた。尚、焦点径は実測サイズであり、表示サイズではない。
デジタル検出器としては、CRであるコニカミノルタ社製カセッテタイプダイレクトデジタイザRegius MODEL 190を用いた。読取サンプリングピッチ(読取最小制御単位S)は、43.75μmと87.5μmの2種類である。
出力装置としては、コニカミノルタ社製レーザーイメージャDRYPRO MODEL 793を用いた。出力書き込みピッチ(出力最小制御単位A)は、25μm、43.75μmの2種類である。そして、デジタル検出器の読取サンプリングピッチで得られた各デジタルデータを、出力書き込みピッチのデータに1:1で対応付け、フィルム出力を行った。
式(3)及び式(4)における焦点径のDの範囲は、以下のようになる。
d=8×10−7、r=0.001m、M=1.75、E=24.9μm、S=43.75μmのとき、D≧83.58(式(3))、D≧116.67(式(4))。
d=8×10−7、r=0.001m、M=1.75、E=24.9μm、S=87.5μmのとき、D≧200(式(3))、D≧233(式(4))。
d=8×10−7、r=0.001m、M=2、E=31.46μm、S=87.5μmのとき、D≧143(式(3))、D≧175(式(4))。
図11は、プラスチックファイバ画像の一例である。図11の線分100の上をマイクロデンシトメータで走査し、ファイバ画像の濃度を測定した。また、基準濃度として、一様露光部の濃度を測定した。ファイバ画像の測定濃度から基準濃度を差し引くことにより、差分濃度を求めた。
図12は、得られる差分濃度の結果の一例である。フィルムに出力された画像上で、エッジが明確に視認できるものについては、図12の「エッジ認識」のような形状のグラフが得られる。つまり被写体側と空気側の界面近傍にピークが見られるグラフが得られる。
エッジの視認性が低下するに伴い、グラフ上のピークは低くなっていく。エッジが視認できないものについては、図12の「エッジ非認識」のような形状のグラフが得られる。
また、エッジを捕捉できたり、できなかったりしている画像では、20測定点を平均化するとエッジ強調ピークの高さが低くなる。
図13は、本撮影実験例における測定結果であり、図12の円形で囲まれた部分に相当する、エッジ部分の拡大図である。実験条件は表1の通りである。式(3)及び式(4)を満たす場合を□、満たさない場合を■で示している。
この表1から明らかなように、式(3)を満たす場合(測定例2,4,6,7)には、デジタル検出器の個々の読取制御単位に対し、プラスチックファイバ辺縁が色々な位相の結像位置となるように配置(斜め配置)した図11のような被写体であっても、プラスチックファイバの各稜線(辺縁)には、書き込みピッチの大きさに依らず、明瞭な高強度のエッジが連続的に観察された。一方、式(3)を満たさない場合(測定例1,3,5)には、エッジが観察されなかった。
これは、本件発明のデジタル読取部(検出部)により、読み取りの段階で、辺縁部の位相コントラスト効果(エッジ強調)画像を、デジタル的に高強度に検出していることにほかならない。
この傾向は、読取サンプリングピッチS、出力書き込みピッチA 、焦点径Dを変えても変らなかった。
式(4)を満たす場合(測定例2,4,6)にも明瞭な高強度のエッジが確認された。測定例7のように式(4)を満たさない場合にもエッジが確認されている。これは、式(4)は、式(3)よりも狭く限定されており、式(4)の範囲は必ず式(3)の範囲内にあるからである。測定例7においては、上述したように、式(3)は満たしている。
本実験のようにプラスチックファイバを用いた実験では、式(3)を適用しD、A、S、Mの関係を規定することが可能である。しかし、実際に生体を撮影する場合には、様々な化合物が混じりあうとともに形状も複雑であり、式(3)を用いた計算が難しい。それに対し、式(4)は被写体ではなく装置のセッティングで決定される値のみを使用した式であり、簡便に計算でき実用的である。
この場合、「S−E」 を「S」として近似する式(4)による結果は、式(3)による結果と略同等の結果が得られ、実用的には、式(4)を用いると良いことがわかる。
以上のように、本発明によれば、位相コントラスト撮影方法により生成された画像を、デジタル的に読み取るに際し、エッジの山と谷が同一の読取制御単位内に含まれることが無いので、個々の読取制御単位に対し、どのような位相(位置)に結像しても位相コントラスト撮影の効果であるエッジを確実に検出することができる。その結果、最終出力画像(フィルム、又はビューア)におけるエッジ視認性が向上する。
(第2の実施形態)
図14に、本実施形態におけるデジタル放射線画像撮影システムの構成を示す。
図14に示すように、デジタル放射線画像撮影システムは、画像生成装置101a〜101d、JOBマネージャ102、DB(Data Base)103、画像記録装置104a〜104c、画像表示装置104d、104eを備えて構成されている。各装置は、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)の規格に準拠したネットワークNを介して互いに情報の送受信が可能に構成されている。
画像生成装置101a〜101dは、被写体を撮影したX線画像のデジタルデータを生成するものであり、撮影動作とX線画像の生成動作を一台で行う撮影系の画像生成装置101a、101bと、撮影装置とは別体に構成され、可搬型の画像検出器に記録されたX線像を読み取ってX線画像データを生成する読取系の画像生成装置101c、101dとに分類される。
撮影生成系の画像生成装置101a、101bは、X線管、画像検出器(FPD又は蛍光体シート)等からなる撮影手段と、画像検出器に記録されたX線画像を読み取り画像データを生成する画像生成手段とを備えて、撮影動作とともに画像生成動作を行うものである。画像生成手段は、X線画像をデジタル化するデジタル画像検出器として機能する。
一方、読取系の画像生成装置101c、101dの場合、画像生成手段(デジタル画像検出器として機能する)のみを備えており、撮影動作は、別体に構成された撮影装置によりカセッテ等の可搬型の画像検出器を用いて行われる。画像生成装置101c、101dは、この撮影動作によりカセッテに記録されたX線画像の読取動作を行う。
何れの画像生成装置101a〜101dであっても、位相コントラスト撮影の方法、X線画像の生成方法は同じである。撮影方法等についての詳細は、後述する。
JOBマネージャ102は、デジタル放射線画像撮影システムにおけるX線画像の流れを制御し、管理するものである。また、X線画像を画像記録装置104a〜104c又は画像表示装置104d、104eの各出力装置により出力する際の出力制御を行う。
また、JOBマネージャ102は、撮影オーダ情報と呼ばれる撮影に関して医師により指定された撮影指示情報を図示しないHIS(Hospital Information System)又はRIS(Radiology Information System)から受信して記憶している。JOBマネージャ102は、この撮影オーダ情報に基づいて、撮影されたX線画像の管理を行う。例えば、撮影オーダ情報には、撮影対象の被写体(患者)に関する患者情報(氏名、年齢、性別等)、撮影に関する撮影情報(撮影対象部位、撮影方向、撮影方法等)が含まれるので、JOBマネージャ102はX線画像に対応する撮影オーダ情報を検索し、当該撮影オーダ情報に含まれる患者情報、撮影情報等をX線画像に付帯させる。また、画像生成装置101a〜101dにおける画像生成時の画像生成情報(画像生成時の最小生成単位、画像データ量等)をX線画像に付帯させる。各X線画像は付帯情報により個別に識別することが可能となる。
図15に、JOBマネージャ102の内部構成を示す。
図15に示すように、JOBマネージャ102は、制御部121、操作部122、表示部123、通信部124、記憶部125を備えて構成されている。
制御部121は、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)等から構成されており、記憶部125から各種制御プログラムを読み出して当該プログラムとの協働により、各種演算及び各部122〜125の動作の集中制御を行う。
操作部122は、キーボード、マウス等を備え、これら操作子の操作に応じた操作信号を生成して制御部121に出力する。
表示部123は、LCD(Liquid Crystal Display)等のディスプレイを備え、このディスプレイ上に各種操作画面や制御部121による処理結果等の各種表示情報を表示する。
通信部124は、ネットワークインターフェイスカード等の通信用インターフェイスを備えて構成されており、ネットワークN上の各装置と情報の送受信を行う。
記憶部125は、各種制御プログラムや、プログラムの実行に必要なパラメータ、制御部121による処理結果等のデータを記憶している。
また、記憶部125は、出力設定テーブル251を記憶している。
出力設定テーブル251は、デジタル放射線画像撮影システムに含まれる出力装置、つまり画像記録装置104a〜104c、画像表示装置104d、104eにおける出力設定情報を管理するためのテーブルである。
例えば、出力設定テーブル251には、図16に示すように、各出力装置に固有に付されている出力装置ID(104a〜104d等)毎に、出力装置の出力形態(フィルム記録又はモニタ表示)、出力可能な最小出力単位A(出力時の最小制御単位ともいう)(単位μm)の各種出力設定情報が記憶されている。ここで、最小出力単位Aとは、X線画像を出力する際のその出力画像を構成する最小の構成単位をいい、具体的には画素サイズ、書き込みピッチサイズをいう。なお、一の出力装置で複数の最小出力単位による出力が可能な場合には、複数の最小出力単位の設定情報が記憶されている。これらの出力設定情報は、出力装置が新規にデジタル放射線画像撮影システムに導入される毎に登録され、設定される。
DB103は、大容量メモリから構成され、撮影により生成されたX線画像を記憶している。各X線画像は、JOBマネージャ102により付帯された付帯情報によりDB化され、管理される。
画像記録装置104a〜104c、画像表示装置104d、104eは、X線画像の出力処理を行うものであり、画像記録装置104a〜104cはフィルムにX線画像を記録し、画像表示装置104d、104eはモニタにX線画像を表示する。以下、これらを総称して出力装置104a〜104eという。
各出力装置104a〜104eは、それぞれが出力可能な最小出力単位を有している。出力装置104a〜104eは、JOBマネージャ102により出力対象のX線画像及びその出力指示情報が入力されると、当該出力指示情報に従って入力されたX線画像の出力処理を行う。出力指示情報には、出力時に適用する最小出力単位、その最小出力単位による出力方法、フィルムサイズ、その他の出力条件が含まれる。各出力装置104a〜104eは、入力されたX線画像の最小生成単位毎の信号値(画素値)を、指定された出力方法に従って指定された最小出力単位毎に割り当てて最小出力単位からなる出力画像を再構成し、この出力画像の画像出力を行う。なお、JOBマネージャ102において出力画像を再構成する処理を行ってこれを出力装置104a〜104eに配信し、出力装置104a〜104eはJOBマネージャ102から配信された出力画像を出力する処理のみ行う構成であってもよい。
次に、上記デジタル放射線画像撮影システムの動作について説明する。
撮影系の画像生成装置101a、101b等において行われる位相コントラスト撮影については、第1の実施形態の場合と基本的に同様であり、説明を省略する。
画像生成装置101a〜101dにおいて高画質の拡大画像データが生成されると、各画像生成装置101a〜101dにおいて画像生成時の最小生成単位S(読取時の最小制御単位ともいう)及び拡大率M等、画像生成情報を当該拡大画像に付帯させる。
撮影系の画像生成装置101a、101bの場合は、撮影後すぐ読取処理が行われてデータ生成が行われるので、画像生成装置101a、101b側で自動的に最小生成単位S及び拡大率Mを検出して拡大画像のヘッダ領域にその情報を書き込む等する。拡大率Mは、技師がその情報を入力する構成としてもよいし、被写体位置と画像検出器12の位置を画像生成装置101a、101b側で検出できる構成であれば画像生成装置101a、102bにおいて拡大率Mを自動的に算出する構成としてもよい。
読取系の画像生成装置101c、101dでは、撮影後、技師が拡大画像の記録されたカセッテを画像生成装置101c、101dに装填しなければならないため、その際にオペレータに最小生成単位S及び拡大率Mの情報を入力させる構成とし、画像生成装置101c、101dで入力された最小生成単位S及び拡大率Mの情報を読み取った拡大画像のヘッダ領域に書き込むこととする。
最小生成単位S及び拡大率M等の画像生成情報が付帯された拡大画像のデータは、JOBマネージャ102に送信される。JOBマネージャ102では、画像生成装置101a〜101dから拡大画像のデータが受信されると、当該拡大画像に撮影オーダ情報に基づく付帯情報が付帯され、DB103へ保存される。
その後、JOBマネージャ102では、DB103に保存されている拡大画像を出力装置104a〜104eに配信する出力制御処理が実行される。
以下、図17を参照して出力制御処理の流れを説明する。なお、出力制御処理は、制御部121と記憶部125に格納される処理プログラムとの協働により実現されるソフトウェア処理である。
まず、受信された拡大画像データの付帯情報が参照され、最小生成単位S及び拡大率Mの情報が取得される(ステップS1)。次いで、この最小生成単位S及び拡大率Mから、縮小補間処理を行うことなく、ライフサイズで出力が可能な最適出力単位Qが算出される。すなわち、下記式(5)を満たす最適出力単位Qが求められる(ステップS2)。
Q=S/M・・・(5)
最小生成単位S毎の信号値を、最小出力単位Aのそれぞれに1:1で対応させて最小出力単位Aの信号値としたとき、縮小補間処理が不要となる。最小出力単位Aの集合体nA(nは自然数の2乗の値を取り得る)に信号値を対応させる場合も同様である。例えば、拡大率Mが1.75、最小生成単位Sが43.75(μm)、最小出力単位Aが12.5(μm)であれば、画像生成時のS=43.75(μm)の1画素に対し、出力時にはA=12.5(μm)の画素4個分(縦:2画素×横:2画素)が1:1で対応することとなる。
よって、このような信号値の割付を行ってもライフサイズと同一又はそれに近いサイズで拡大画像の出力を行うことが可能な出力単位(最小出力単位A又はその集合体nA)で出力を行うことにより、エッジ効果を保持したまま画質劣化させることなく、ライフサイズで拡大画像を出力することができる。
次に、出力設定テーブル251が参照され、求められた最適出力単位Q又は最適出力単位Qに最も近い出力単位で出力可能な最小出力単位Aであって、S>Aを満たす出力装置104a〜104eが選択される(ステップS3)。このとき、最適出力単位Qで出力可能な最小出力単位Aの出力手段が優先的に選択され、次いで最適出力単位Qに最も近い出力単位で出力可能な最小出力単位Aの出力手段から優先的に選択される。なお、S>Aの関係とするのは、拡大画像をライフサイズで出力することを目的としているためである。また、最適出力単位Q(又はそれに最も近い出力単位)で出力可能な最小出力単位Aとは、最小出力単位Aそのもので出力可能な場合と、最小出力単位Aの集合体nAにより出力可能な場合とが含まれることを意味する。
例えば、最小生成単位Sが43.75(μm)、拡大率Mが1.75倍であり、フィルムへの出力が指示されている場合、上記式(5)から最適出力単位Qは25(μm)と求められる。図16に示す出力設定テーブル251の例では、フィルム記録の出力形態で最小出力単位Aが最適出力単位25(μm)と同一である出力装置が、出力装置104a、104cの2つ存在する。よって、出力装置104a、104cのうち、何れか1つの出力装置が選択される。何れを選択するかは任意であってもよいし、出力対象のフィルムサイズで出力可能な方を選択する等、他の条件で絞り込むこととしてもよい。
次いで、選択された出力装置104a〜104eは、出力可能な状態か否かが判別され(ステップS4)、出力可能な状態でない場合には(ステップS4;N)、次に最適出力単位Q又は最適出力単位Qに最も近い出力単位で出力可能な最小出力単位Aを有する出力装置の選択が行われる(ステップS5)。
上記の例で説明すると、出力装置104a、104cのうち出力装置104aが選択されたが、この出力装置104aの電源が入っていない、或いは出力対象の画像データが多量に出力待ちしている等のステータス情報が入力されている場合には、出力不可な状態であると判別され、出力装置104aを除く他の出力装置104b〜104eのうち、次に最適出力単位Qと同一又は最も近い出力装置が選択される。この例では、出力装置104cが最適出力単位Qと同一の最小出力単位A(25μm)を有しているため、出力装置104cが選択される。
さらに、最適出力単位25(μm)と同一の最小出力単位Aを有する出力装置104a、104cが何れも出力不可であった場合、次に最適出力単位25(μm)に近い27(μm)の最小出力単位Aを有する出力装置104bが優先的に選択される。最小生成単位S43.75(μm)の信号値を最小出力単位A27(μm)のサイズを有する1画素に1:1で割り付けると、図18に示すようにその出力画像はライフサイズに対して1.08倍だけ拡大されたものとなり、ライフサイズ(拡大率1.0)とはならない。しかし、このようなわずかな拡大率であればほぼライフサイズとして読影に問題なく使用できる範囲であるので、最適出力単位Qに近い出力が可能として優先的に選択することとする。
つまり、図16に示す出力設定の場合、最小生成単位Sが43.75(μm)、拡大率Mが1.75でフィルム出力するのであれば、出力装置104a又は104cの25(μm)、出力装置104bの27(μm)、出力装置104cの30.2(μm)、出力装置104aの43.75(μm)という順番で優先的に選択されることとなる。
このようにして、出力可能な出力装置104a〜104cが選択されると(ステップS4;Y)、制御部121において出力条件が決定され、当該出力条件を示す出力指示情報が生成されて出力対象の拡大画像のデータとともに前記選択された出力装置104a〜104cに配信される(ステップS6)。
出力条件には、最小生成単位S毎の信号値を最小出力単位Aに割り付ける際の条件、つまり最小生成単位Sの1単位における信号値を、最小出力単位A(又はその集合体nA)の1単位に1:1で対応させて割り付けるという条件が含まれる。集合体単位で割り付ける場合には、その集合体nAを構成する最小出力単位数nの情報も含まれる。出力装置104a〜104eでは、この出力指示情報に従って拡大画像から出力画像が生成されてその出力が行われるので、縮小補間処理を行うことなく、かつライフサイズ又はそれに近いサイズで出力することが可能となる。
また、選択された一の出力装置104a〜104eにおいて、複数の最小出力単位Aによる出力が可能な場合は、何れの最小出力単位Aを用いて出力を行うのかを示す条件が出力条件に含められる。その他、技師により指定されているフィルムサイズ等があれば、そのサイズ情報等の出力条件も含められる。
このようにして、JOBマネージャ102から出力対象の拡大画像及びその出力指示情報が受信された出力装置104a〜104eでは、当該出力指示情報に従って出力対象の拡大画像の出力動作が行われる。
以上のように、本実施形態によれば、異なる最小出力単位Aを有する出力装置を複数備えたデジタル放射線画像撮影システムであっても、最小生成単位S及び拡大率Mに応じた出力装置により画像出力を行うよう制御することができる。これにより、位相コントラスト撮影によりエッジ強調された視認性の良い高画質な拡大画像を、縮小補間処理を行うことなく、かつライフサイズ又はそれに近いサイズで出力することができ、読影に最適なX線画像を提供することができる。
また、出力装置104a〜104eのうちの1つが選択された場合でも、当該選択された出力装置104a〜104eが出力可能な状態ではない場合には、他の出力装置104a〜104eから再選択するので、複数ある出力装置104a〜104eの状態を考慮しながら、出力対象画像の配信を行うことができる。
また、選択された出力装置104a〜104eにおいて複数の最小出力単位Aが適用可能な場合には、最適出力単位Qでの出力を実現可能な最小出力単位Aを指定して出力させることができる。

Claims (7)

  1. 被写体にX線を照射するX線管と、
    前記被写体を透過したX線を検出するデジタル検出器と
    を有する位相コントラスト撮影を行うデジタル放射線画像撮影システムであって、
    前記X線管の焦点径をD(μm)、
    前記デジタル検出器の最小制御単位S(μm)、
    前記X線管焦点から前記被写体までの距離R1(m)、
    前記被写体から前記デジタル検出器までの距離R2(m)、
    拡大率M=(R1+R2)/R1、
    X線屈折によるエッジ強調幅E、
    とするとき、
    D≧(2S−E)/(M−1)であることを特徴とするデジタル放射線画像撮影システム。
  2. 被写体にX線を照射するX線管と、
    前記被写体を透過したX線を検出するデジタル検出器と
    を有する位相コントラスト撮影を行うデジタル放射線画像撮影システムであって、
    前記X線管の焦点径をD(μm)、
    前記デジタル検出器の最小制御単位S(μm)、
    前記X線管焦点から前記被写体までの距離R1(m)、
    前記被写体から前記デジタル検出器までの距離R2(m)、
    拡大率M=(R1+R2)/R1、
    X線屈折によるエッジ強調幅E、
    とするとき、
    D≧2S/(M−1) であることを特徴とするデジタル放射線画像撮影システム。
  3. 前記デジタル検出器により検出されたX線像を出力する画像出力装置を有し、
    前記画像出力装置の最小制御単位A(μm)とするとき、
    S>Aであると共に、
    前記デジタル検出器の最小制御単位Sと、前記画像出力装置の最小制御単位Aのn個の集合体と、をデータとして対応付けて再生出力する、ことを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載のデジタル放射線画像撮影システム。
  4. 前記画像出力装置を複数備え、
    前記複数の画像出力装置のそれぞれの最小制御単位Aの情報を取得し、この複数の画像出力装置のうち、S/Mで示される出力単位又はS/Mに最も近い出力単位で出力可能な最小制御単位Aを有する出力手段を選択する選択手段と、
    前記最小生成単位S毎の信号値を、前記選択された画像出力装置の最小制御単位A毎の又はその集合体nA毎の信号値として割り付けて、前記選択された画像出力装置により画像出力を行わせる出力制御手段と、
    を有することを特徴とする請求の範囲第3項に記載のデジタル放射線画像撮影システム。
  5. 前記選択手段は、前記S/Mで示される出力単位で出力可能な最小制御単位Aに次いで、S/Mに最も近い出力単位で出力可能な最小制御単位Aを有する画像出力装置を優先的に選択することを特徴とする請求の範囲第4項に記載のデジタル放射線画像撮影システム。
  6. 一の画像出力装置が複数の最小制御単位Aで出力可能であるとき、
    前記選択手段は、前記複数の最小制御単位Aのうち、S/Mで示される出力単位で出力可能な最小制御単位Aを有する画像出力装置から優先的に選択し、
    前記出力制御手段は、前記選択された画像出力装置が有する複数の最小制御単位Aのうち、S/Mの出力単位で出力可能な最小制御単位Aで画像出力を行わせることを特徴とする請求の範囲第4項又は第5項に記載のデジタル放射線画像撮影システム。
  7. S=MAの時
    n=1、
    であることを特徴とする請求の範囲第3項〜第6項の何れか1項に記載のデジタル放射線画像撮影システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8699663B2 (en) 2010-10-07 2014-04-15 Rigaku Corporation X-ray image photographing method and X-ray image photographing apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4992456B2 (ja) * 2007-02-16 2012-08-08 コニカミノルタエムジー株式会社 骨疾患評価システム
JP5534756B2 (ja) * 2009-09-16 2014-07-02 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム及びプログラム
KR102286358B1 (ko) * 2018-08-10 2021-08-05 도시바 아이티 앤 콘트롤 시스템 가부시키가이샤 X선 촬상 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4010101B2 (ja) 1999-09-21 2007-11-21 コニカミノルタホールディングス株式会社 X線画像撮影装置
JP2001299733A (ja) 2000-04-27 2001-10-30 Konica Corp Pci放射線画像処理装置、pci放射線画像検出処理装置、pci放射線画像出力装置及びpci画像診断支援装置
JP3843830B2 (ja) 2001-12-21 2006-11-08 コニカミノルタホールディングス株式会社 デジタル位相コントラストx線画像撮影システム
JP4137514B2 (ja) * 2002-05-16 2008-08-20 富士フイルム株式会社 放射線画像構成方法及びこれを使用する放射線撮像装置、並びに、放射線撮像プログラム
DE10245676B4 (de) 2002-09-30 2008-01-17 Siemens Ag Phasenkontrast-Röntgengerät mit Strichfokus zur Erstellung eines Phasenkontrast-Bildes eines Objekts und Verfahren zum Erstellen des Phasenkontrast-Bildes
US7103140B2 (en) * 2002-11-26 2006-09-05 Konica Minolta Medical & Graphic Inc. Radiation image radiographic apparatus
JP4445397B2 (ja) 2002-12-26 2010-04-07 敦 百生 X線撮像装置および撮像方法
JP2004208773A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Konica Minolta Holdings Inc 放射線画像形成システム
US7286640B2 (en) 2004-04-09 2007-10-23 Xradia, Inc. Dual-band detector system for x-ray imaging of biological samples
EP1886629A4 (en) * 2005-06-01 2009-05-20 Konica Minolta Med & Graphic SYSTEM FOR THE DIGITAL COLLECTION OF RADIATION IMAGES

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8699663B2 (en) 2010-10-07 2014-04-15 Rigaku Corporation X-ray image photographing method and X-ray image photographing apparatus

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Publication number Publication date
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