JP2000266897A

JP2000266897A - 放射線画像読取機

Info

Publication number: JP2000266897A
Application number: JP11075821A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yasuda; 裕昭安田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-29
Also published as: US6486488B1

Abstract

(57)【要約】【課題】線形性を簡易な操作で検査する機能を有し、あ
るいはさらに、検査結果に応じて線形性の調整を行うこ
とができる放射線画像読取機を提供する。【解決手段】放射線記録媒体に撮影された放射線画像の
読取手段と、放射線記録媒体に撮影された放射線画像の
撮影における放射線の照射量を検知する線量検知手段
と、読取手段によって読み取られた放射線の照射量が異
なる複数の放射線画像、および線量検知手段が検知した
各放射線画像の撮影における放射線の照射量を用い、放
射線画像読取の線形性を算出する算出手段とを有するこ
とにより、前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線診断等に用
いられる放射線画像読取機の技術分野に属し、詳しく
は、簡易な操作で画像読取の線形性を検査することがで
きる、放射線画像読取機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＣＲ（富士コンピューテッドラジオグ
ラフィー）のように、蓄積性蛍光体を利用する放射線診
断システムが実用化されている。

【０００３】蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）とは、放射
線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）の照
射を受けると、この放射線エネルギーの一部を蓄積し、
この後、蛍光体に可視光等の励起光の照射を受けると、
蓄積されたエネルギーに応じた輝尽発光を示す蛍光体で
ある。この蓄積性蛍光体を利用する放射線診断システム
では、人体等の被写体の放射線画像を、蓄積性蛍光体層
を有するシート（以下、蛍光体シートとする）に記録
し、この蛍光体シートを励起光で２次元的に走査して輝
尽発光光を生ぜしめ、この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
やＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射線画像を可視像と
して出力する（特開昭５５−１２４２９号、同５６−１
１３９５号の各公報等参照）。

【０００４】また、蓄積性蛍光体を利用するシステム
は、数々の利点を有するので、医療診断の分野のみなら
ず、工業製品の探傷検査等への利用も考えられている。
例えば、丸棒や鋼管等の透過放射線画像を先と同様にし
て再生すれば、損傷部分は他の部分よりも放射線吸収率
が低いため、再生画像においては周囲よりも黒くなるの
で、これにより、外部から観察することができない損傷
部分を検出することができる。

【０００５】このような放射線画像システムを用いて適
正な診断や検査を行うためには、撮影した被写体を正確
に画像として再現する必要がある。ここで、放射線画像
システムにおいては、通常、放射線画像を読み取って得
られた信号にＡ／Ｄ変換やＬｏｇ変換等の処理を行い、
撮影された放射線画像をデジタルの画像データとする。
そのため、適正な再生画像を得るためには、画像読取機
の線形性が好適に保たれている必要がある。すなわち、
放射線画像を撮影した際に蛍光体シート等の放射線記録
媒体に照射された放射線量（以下、照射線量とする）
と、画像読取によって得られた画像データとが、１：１
でリニアに対応している必要がある。

【０００６】画像読取機の線形性は、読み取った画像を
可視像として適正に再生する際の重要な特性の一つで、
これが変わってしまうと、例えば、再生画像の画像コン
トラストが変化する等の不都合が生じ、例えば、放射線
診断システムでは、誤診の原因となってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、蛍光
体シート等を用いる放射線画像システムの画像読取機に
おいて、線形性を簡易な操作で検査する機能を有し、あ
るいはさらに、検査結果に応じて線形性の調整を行うこ
とができ、例えば、蛍光体シートを用いる放射線診断シ
ステムにおいて、コントラストの適正な診断画像を安定
して出力することを可能にする放射線画像読取機を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、放射線記録媒体に撮影された放射線画像
の読取手段と、前記放射線記録媒体に撮影された放射線
画像の撮影における放射線の照射量を検知する線量検知
手段と、前記読取手段によって読み取られた放射線の照
射量が異なる複数の放射線画像、および、前記線量検知
手段が検知した各放射線画像の撮影における放射線の照
射量を用い、放射線画像読取の線形性を算出する算出手
段とを有することを特徴とする放射線画像読取機を提供
する。

【０００９】前記放射線記録媒体が、分割撮影によっ
て、放射線の照射量が異なる複数の放射線画像を撮影さ
れたものであるのが好ましく、また、前記放射線記録媒
体が、放射線透過率が既知のフィルタを利用して、放射
線の照射量が異なる複数の放射線画像を撮影されたもの
であるのが好ましく、さらに、前記算出手段による線形
性の算出結果に応じて、線形性の補正を行う補正手段を
有するのが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の放射線画像読取機
について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細
に説明する。

【００１１】図１に、本発明の放射線画像読取機を利用
する放射線画像記録読取機の一例の概念図を示す。図１
に示される放射線画像記録読取機１０（以下、記録読取
機１０とする）は、前述の（蓄積性）蛍光体シートを利
用する放射線診断システムを構成するもので、基本的
に、蛍光体シートＰの待機部１２と、撮影部１４と、読
取部１６と、消去部１８と、画像信号の処理部２０と、
照射線量入力手段２２（以下、線量入力手段２２とす
る）とを有して構成される。

【００１２】未露光（放射線画像が撮影されていない）
の蛍光体シートＰは、待機部１２に収納されており、撮
影の際に、搬送ローラ対２４、ローラとエンドレスベル
トとからなる搬送手段２６、および搬送ローラ対２８に
よって、撮影部１４に搬送される。

【００１３】撮影部１４は、下端の軸３０ａを中心とし
て回動可能な蛍光体シートＰの保持台３０と、撮影台３
２と、放射線源３４とを有して構成される。搬送ローラ
対２８によって蛍光体シートＰが撮影部１４に搬送され
ると、保持台３０が蛍光体シートＰを保持し、次いで、
矢印に示されるように軸３０ａを中心にして図中左方向
に保持台３０が回動して、蛍光体シートＰを撮影台３２
（被写体に対して裏面側）に密着させる。次いで、放射
線源３４から放射線（Ｘ線）が射出され、蛍光体シート
Ｐに放射線画像が撮影（蓄積記録）される。

【００１４】撮影が終了すると、保持台３０が図中右方
向に回動して、蛍光体シートＰを撮影台３２から離し、
次いで、蛍光体シートＰは、図示しない移動手段によっ
て上方に移動され、搬送ローラ対３５に挟持される。蛍
光体シートＰは、さらに、エンドレスベルトおよびロー
ラからなる搬送手段４４およびガイド４６によって搬送
され、読取部１６の副走査（搬送）ローラ対３８に送ら
れる。

【００１５】読取部１６は、副走査ローラ対３８および
３８に加え、走査光学系３６と、光ガイド４０と、フォ
トマルチプライヤ（光電子増倍管）４２とを有する。読
取部１６に搬送された蛍光体シートＰは、副走査ローラ
対３８によって副走査方向（図中右方向）に搬送されつ
つ、走査光学系３６から射出される、副走査方向と直交
する主走査方向（紙面に垂直方向）に偏向された励起光
Ｌによって、２次元的に走査される。励起光によって走
査された蛍光体シートＰからは、蓄積記録された放射線
画像に応じた輝尽発光光が生じる。輝尽発光光は、光ガ
イド４０によって伝播され、フィルタによって輝尽発光
光以外の成分を除去された後、フォトマルチプライヤ４
２に入射され、光電的に読み取られ、放射線画像の画像
信号として処理部２０に送られる。

【００１６】放射線画像の読み取りを終了した蛍光体シ
ートＰは、ガイド４８や搬送ローラ対５０等によって消
去部１８に搬送され、消去ランプ５２から射出される消
去光を照射されて、残存する放射線画像を消去されて未
露光の蛍光体シートＰとされ、搬送ローラ対５４、エン
ドレスベルトとローラからなる搬送手段５６、搬送手段
２６および搬送ローラ対２４によって、待機部１２に搬
送される。

【００１７】図２に示されるように、処理部２０は、Ｌ
ｏｇ変換機６０、可変ゲインアンプ６２、アンチエリア
ジングフィルタ６４、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変
換器６６、画像処理部６８、線形性算出部７０、および
補正部７２を有して構成される。また、線形性算出部７
０には、線量入力手段２２が接続される。

【００１８】通常の放射線画像の読み取りの際には、フ
ォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）４２から出力された放射
線画像の画像信号は、Ｌｏｇ変換器６０でＬｏｇ変換さ
れ、可変ゲインアンプ６２によって増幅され、アンチエ
リアジングフィルタ６４によってエリアジングの原因と
なる高周波成分を除去された後、Ａ／Ｄ変換器６６によ
って変換されてデジタルの画像データとされる。図示例
においては、一例として、Ａ／Ｄ変換器６６は、Ｌｏｇ
変換されたダイナミックレンジが４桁の画像信号を１０
ｂｉｔに割り当てて、デジタルの画像データとしてい
る。この画像データは、次いで、画像処理部６８に送ら
れ、階調調整、濃度補正、シャープネス（先鋭化）処理
等の所定の画像処理を施されて、出力部Ｏに出力され、
ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示手段による表示、
プリンタによるハードコピーとして出力等に供される。

【００１９】線形性算出部７０および補正部７２、さら
に、線量入力手段２２は、記録読取機１０の放射線画像
の読み取りの線形性の検査、および線形性検査の結果に
応じた可変ゲインアンプ６２のゲイン調整を行うもので
ある。以下、記録読取機１０における線形性検査および
補正の作用の一例を説明することにより、本発明の放射
線画像読取機について、より詳細に説明する。

【００２０】例えば、モードの選択等によって線形性検
査の実行が指示されると、記録読取機１０では、前述の
ように、未露光の蛍光体シートＰを待機部１２から撮影
部１４に搬送して、撮影台３２に密着する。また、撮影
台３２には、照射線量を測定する線量計をセットする。
次いで、少なくとも蛍光体シートＰにおける線形性検査
の画像サンプリング領域と線量計との照射線量が同一と
なる状態で、放射線源３４を駆動して、線量計によって
照射線量をモニタ（測定）しながら、蛍光体シートＰに
放射線画像を撮影する。

【００２１】蛍光体シートＰへの放射線画像の撮影を終
了すると、前述のように、蛍光体シートＰは読取部１６
に搬送され、励起光Ｌによって２次元的に走査され、蓄
積記録された放射線画像に応じた輝尽発光光を生じる。
この輝尽発光光は、光ガイド４０によって伝播されてフ
ォトマルチプライヤ４２によって光電的に読み取られ、
放射線画像の画像信号として処理部２０に送られる。ま
た、オペレータは、線量計から、この放射線画像の撮影
における蛍光体シートＰへの照射線量を読み取り、照射
線量を線量検知手段である線量入力手段２２に入力す
る。なお、線量入力手段２２は、キーボードやマウス等
の公知の手段でよい。あるいは、公知の手段で線量計と
線量入力手段２２（線形性算出部７０でも可）とを接続
し、線量入力手段２２が自動的に照射線量を検知する構
成としてもよい。

【００２２】読み取りを終了した蛍光体シートＰは、前
述のように、消去部１８に搬送されて残存する放射線画
像を消去され、未露光の蛍光体シートＰとして待機部１
２に送られる。

【００２３】処理部２０に送られた画像信号は、前述の
通常の放射線画像の読み取りと同様に、Ｌｏｇ変換器６
０でＬｏｇ変換され、可変ゲインアンプ６４で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器６６で変換されて、デジタルの画像デ
ータとされ、線形性算出部７０に送られる。また、前述
のように線量入力手段２２に入力された照射線量も、線
形性算出部７０に送られる。

【００２４】本態様においては、次いで、放射線画像撮
影時の蛍光体シートＰへの照射線量を変える以外は、全
く同様にして、放射線画像の撮影、この放射線画像の読
み取り、撮影における照射線量の測定および入力を行
う。これにより、照射線量の異なる、複数の放射線画像
を得る。ここで、本態様においては、好適な線形性の検
査を行うためには、この二回の放射線画像の撮影および
読み取りにおいて、蛍光体シートＰの個体差をなくすた
めに同じ蛍光体シートＰを使用するのが好ましく、ま
た、蛍光体シートＰのフェーディング（経時と共に、輝
尽発光光量が低下する特性）による影響を避けるため
に、撮影から読み取りまでの時間を、できるだけ一定に
するのが好ましい。さらに、放射線源３４の撮影管電圧
も、一定にするのが好ましい。

【００２５】なお、本発明において、複数の放射線画像
における照射線量の差には特に限定はないが、１：３〜
１：１０００程度、特に、１：１０〜１：１００程度が
好ましい。

【００２６】線形性算出部７０は、Ａ／Ｄ変換器６６か
ら供給された画像データから、各放射線画像（画像サン
プリング領域）を代表する画像データを算出し、この画
像データ、および各画像データ（放射線画像）に対応す
る照射線量を用いて、記録読取機１０における画像読取
の線形性を算出する。なお、放射線画像を代表する画像
データとしては、画像データの平均値、中央値、最頻度
値等が好適に例示される。

【００２７】具体的には、線形性は、画像データの比と
照射線量の比の除で示すことができるので、先に撮影し
た放射線画像の照射線量Ｘ０、その画像データをＱ０、
後に撮影した放射線画像の照射線量をＸ１、その画像デ
ータをＱ１とすると、例えば、下記式で算出できる。線形性＝（Ｑ１／Ｑ０）／（Ｘ１／Ｘ０）線形性は、１に近いほど良好と判定される。

【００２８】前述のように、図示例の記録読取機１０
は、Ｌｏｇ変換されたダイナミックレンジが４桁の画像
信号を、１０ｂｉｔに割り当ててデジタルの画像データ
としているので、画像データをリニアな状態に戻す必要
があり、従って、線形性は、下記式で算出できる。線形性＝（（Ｑ１−Ｑ０）／２５６）／Ｌｏｇ（Ｘ１／
Ｘ０）

【００２９】図示例の記録読取機１０は、好ましい態様
として、算出した線形性に応じて、画像読取の線形性の
補正を行う補正部７２を有する。また、必要に応じて、
あるいは線形性の補正手段を有さない場合には、線形性
算出部７０が算出した線形性を、記録読取機１０が有す
る表示手段あるいは出力部Ｏの表示手段に表示してもよ
い。

【００３０】補正部７２は、線形性算出部７０から供給
された線形性から、記録読取機１０における画像読取の
線形性が適正であるか否かを判定し、不適性であると判
定した場合には、可変ゲインアンプ６２のゲイン（増幅
率）を調整する。例えば、上記式で算出した線形性が１
よりも大きい場合には、可変ゲインアンプのゲインを低
くし、逆に、１よりも小さい場合には、ゲインを高くす
る。

【００３１】なお、線形性の補正方法は、この方法に限
定はされず、例えば、デジタルの画像データを処理して
線形性の補正を行うＬＵＴ（ルックアップテーブル）を
設け、このＬＵＴを算出された線形性に応じて書き換え
てもよい。

【００３２】記録読取機１０の線形性の適不適の判定基
準には特に限定はなく、読取機に要求される精度等に応
じて適宜設定すればよいが、所定の範囲から±２０％、
好ましくは、±５％を超えた場合には、線形性の補正を
行うのが好ましく、例えば、前述の例で線形性１が規定
値である場合には、線形性が０．８〜１．２の範囲を超
えた場合、特に、０．９５〜１．０５の範囲を超えた場
合には、線形性の補正を行うのが好ましい。

【００３３】以上の例では、延べ２枚の蛍光体シートＰ
に照射線量の異なる放射線画像を記録して、線形性を検
査しているが、本発明は、これに限定はされず、分割撮
影を行って、一枚の蛍光体シートＰに、照射線量の異な
る複数の放射線画像を撮影して、画像読取の線形性を検
査してもよい。

【００３４】例えば、前述の例において、放射線画像の
撮影時に、図３に示されるように、蛍光体シートＰの半
分（斜線で示される領域）を十分な厚さの鉛等の放射線
遮蔽物で覆って、照射線量をモニタして、放射線遮蔽物
で覆われていない領域に放射線画像の撮影を行う。次い
で、放射線遮蔽物で覆う領域を入れ換えて、照射線量を
モニタして、残りの半分の領域に先の撮影とは異なる照
射線量で撮影を行い、一枚の蛍光体シートＰに、照射線
量の異なる２つの放射線画像を撮影する。このような分
割撮影は、オペレータが撮影時に放射線遮蔽物を所定の
場所に配置することで行ってもよく、あるいは、このよ
うな放射線の遮蔽を行う部材、およびこの部材の移動手
段を撮影部１４に設置しておき、モードの選択等で線形
性の検査が指示されたら、自動的に分割撮影を行うよう
に構成してもよい。

【００３５】読取部１４においては、この蛍光体シート
Ｐを読み取って、放射線画像の画像信号として処理部２
０に送る。画像信号は、先と同様に、処理部２０におい
て、Ｌｏｇ変換、増幅およびＡ／Ｄ変換されて、デジタ
ルの画像データとして、線形性算出部７０に送られる。
線形性算出部７０は、例えば、画像データ値を用いて放
射線画像を分別し、各放射線画像を代表する画像データ
を算出し、これを用いて、先と同様にして線形性を算出
する。以下、同様にして、算出された線形性は補正部７
２に送られ、必要に応じて、記録読取機１０における画
像読取の線形性の補正が行われる。

【００３６】以上の説明より明らかなように、本態様に
よれば、蛍光体シートＰの個体差やフェーディングの影
響を受けることがないので、先の態様に比して、より簡
便に適正な読取機の線形性の検査を行うことができる。
また、本態様によれば、蛍光体シートＰの読み取りも一
回で済むので、迅速に線形性の検査を行うことができ
る。

【００３７】本発明においては、放射線透過率が既知の
物質（放射線フィルタ）を介して放射線画像の撮影を行
い、一枚の蛍光体シートＰに、照射線量の異なる複数の
放射線画像を撮影して、読取機の線形性の検査を行って
もよい。

【００３８】例えば、先の図３と同様に、放射線画像の
撮影時に蛍光体シートＰの半分を、放射線透過率が１０
％のアルミニウム板で覆って撮影を行うことにより、照
射線量の異なる複数の放射線画像を一枚の蛍光体シート
Ｐに撮影する。なお、本態様においては、照射線量のモ
ニタは不要である。このような放射線フィルタを用いた
撮影は、オペレータが撮影時に放射線フィルタを所定の
場所に配置して行ってもよく、あるいは、放射線フィル
タ、およびその移動手段を撮影部１４に設置しておき、
モードの選択等で線形性の検査が指示されたら、自動的
に放射線フィルタを所定の場所に配置して撮影を行うよ
うに構成してもよい。

【００３９】読取部１４においては、この蛍光体シート
Ｐを読み取って、放射線画像の画像信号として処理部２
０に送る。画像信号は、先と同様に、処理部２０におい
て、Ｌｏｇ変換、増幅およびＡ／Ｄ変換されて、デジタ
ルの画像データとして、線形性算出部７０に送られる。
線形性算出部７０は、例えば、画像データ値等を用いて
両放射線画像を分別し、各放射線画像を代表する画像デ
ータを算出する。

【００４０】ここで、前述の例では、実際の蛍光体シー
トへの照射線量を用いて線形性を算出しているが、本態
様では、放射線フィルタの放射線の透過率を用いて、線
形性を算出する。前述のように、放射線フィルタは、放
射線の透過率が既知であるので、各放射線画像における
蛍光体シートへの照射線量は、この透過率で決定され
る。従って、本態様においては、フィルタの透過率は、
蛍光体シートへの照射線量として利用することが可能で
あり、下記式を用いて、線形性を算出することができ
る。線形性＝各画像データの比／各放射線画像を撮影し
た際の透過率の比

【００４１】以下、同様にして、算出された線形性は補
正部７２に送られ、必要に応じて、記録読取機１０にお
ける画像読取の線形性の補正が行われる。

【００４２】以上の説明より明らかなように、本態様に
よれば、先の第２の態様の利点に加え、撮影が一回で済
み、しかも、線量計も不要であるという利点が有る。ま
た、本態様においては、放射線透過率が、５０％、２０
％および５％等のステップウエッジ状の放射線フィルタ
を用いて、照射線量が異なる複数の放射線画像を撮影し
てもよい。

【００４３】以上、本発明の放射線画像読取機について
詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされ
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改
良や変更を行ってもいのは、もちろんである。例えば、
以上の例では、照射線量の異なる２つの放射線画像を用
いて、読取機の線形性を検査したが、本発明は、これに
限定はされず、照射線量の異なる３以上の放射線画像の
画像データ、および、その照射線量を用いて、最小二乗
法等で線形性（傾き）を算出してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
放射線画像読取機によれば、放射線画像読取機の線形性
の検査、あるいはさらに線形性の調整を、簡易な操作で
行うことができるので、例えば、放射線診断システムに
おいて、画像読取機の線形性を適正に保って、コントラ
ストの適正な良好な診断画像を安定して出力することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線画像読取機の一例の概念図で
ある。

【図２】図１に示される画像読取機の処理部のブロッ
ク図である。

【図３】本発明の放射線画像読取機による線形性検査
方法の一例を説明するための蛍光体シートの図である。

【符号の説明】

１０（放射線画像）記録読取機１２待機部１４撮影部１６読取部１８消去部２０処理部２２（照射）線量入力手段２４，２８，３５．５０，５２搬送ローラ対２６，４４，５４搬送手段３０保持部３２撮影台３４放射線源３６走査光学系３８副走査ローラ対４０光ガイド４２フォトマルチプライヤ４６，４８ガイド５２消去ランプ６０Ｌｏｇ変換器６２可変ゲインアンプ６４アンチエリアジングフィルタ６６Ａ／Ｄ変換器６８画像処理部７０線形性算出部７２補正部Ｐ蛍光体シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線記録媒体に撮影された放射線画像の
読取手段と、前記放射線記録媒体に撮影された放射線画
像の撮影における放射線の照射量を検知する線量検知手
段と、前記読取手段によって読み取られた放射線の照射
量が異なる複数の放射線画像、および、前記線量検知手
段が検知した各放射線画像の撮影における放射線の照射
量を用い、放射線画像読取の線形性を算出する算出手段
とを有することを特徴とする放射線画像読取機。
【請求項２】前記放射線記録媒体が、分割撮影によっ
て、放射線の照射量が異なる複数の放射線画像を撮影さ
れたものである請求項１に記載の放射線画像読取機。
【請求項３】前記放射線記録媒体が、放射線透過率が既
知のフィルタを利用して、放射線の照射量が異なる複数
の放射線画像を撮影されたものである請求項１に記載の
放射線画像読取機。
【請求項４】前記算出手段による線形性の算出結果に応
じて、線形性の補正を行う補正手段を有する請求項１〜
３のいずれかに記載の放射線画像読取機。