JPH02239242A - 放射線画像読取方法 - 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、直接放射線部を有する放射線画像が蓄積記録
された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射し、該照射に
より該蓄積性蛍光体シートがら発せられた輝尽発光光の
読取りを行なって前記放射線画像を表わす画像信号を得
る放射線画像読取方法に関するものである。

（従来の技術） 放射１！（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蓄積され
、その後可視光等の励起光を照射すると蓄積されたエネ
ルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍
光体）が知られている。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体に記録し、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
尽発光光を生せしめ、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被写体の
放射線画像を写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等に可
視像として出力させる放射線画像記録再生システムが提
案され（特開昭５５−１２４２９号公報，同５Ｂ−１１
３９５号公報，同５５−１８３４７２号公報，同５Ｂ−
１０４８４５号公報，同５５−　１１８３４０号公報等
参照）、実用化されている。

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
わち、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。

第３図は、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放射線
画像の一例を表わした図である。

この蓄積性蛍光体シ一ト１に放射線画像を撮影記録する
際、被写体および蓄積性蛍光体シ一ト１の必要な部分に
のみ放射線を照射するように照射野絞りが用いられる場
合がある。この放射線画像２を撮影記録する際にも照射
野絞りが用いられ、その結果蓄積性蛍光体シ一ト１の両
端部１ａには放射線が照射されず、放射線画像はシ一ト
１の中央部１ｂにのみ記録されている。放射線画像２は
被写体を透過した放射線がシ一ト１に照射されて被写体
の像が形成された被写体部２ａと、放射線が被写体を透
過せずにシ一ト１に直接照射された直接放射線部２ｂと
により形成されている。この蓄積性蛍光体シ一ト１に記
録された放射線画像２を読み取って画像信号を得るには
、通常、蓄積性蛍光体シ一ト１が図に示す矢印Ｙの方向
に搬送される（副走査される）とともに励起光スポット
により矢印Ｘ方向に繰り返し走査（主走査）されること
により、該シ一ト１全面の走査が行なわれ、各走査点か
ら発せられた輝尽発光光が光電的に読み取られて画像信
号が得られる。

（発明が解決しようとする課題） 第３図を参照し、この図のξ軸に沿って励起光スポット
を走査する場合について説明する。

ξ軸に沿って図の左側から走査し、走査が直接放射線部
２ｂから被写体部２ａに移り、走査点３に励起光が照射
されている瞬間を考える。この瞬間励起光は走査点３に
照射され、したがって、該走査点３から励起光の強度と
その走査点３に蓄積記録された放射線エネルギーの量に
応じた光量の輝尽発光光が生じている。

しかし、輝尽発光光は励起光が照射されている間のみ生
じるものではなく、走査点が次へ移った後もしばらくの
間残光が生じている。直接放射線部２ｂは、この領域か
ら発せられる輝尽発光光の強度が特に強い領域であり、
このため残光の光量も特に強い。したがって第３図の走
査点３を励起光が照射している瞬間において、励起光が
直前に照射された直接放射線部２ｂの領域４から残光が
生じており、この残光も走査点３から発せられた輝尽発
光光と同様に光検出器に入射し、走査点３に蓄積記録さ
れた放射線エネルギー量が小さい（再生画像の濃度が低
いことに対応する）場合であっも直接放射線部２ｂから
発せられる輝尽発光光の影響でエネルギー量が大きい（
濃度が高い）ことを示す画像信号となってしまい、再生
画像において、被写体部２ａの直接放射線部２ｂに隣接
した部分の濃度が主走査線ξに沿って高くなる、いわゆ
る尾引き現象が現われ、この結果再生画像が非常に見に
くい画像となってしまうという問題が生じていた。

本発明は、上記事情に鑑み、残光の影響が低減された画
像信号を得る放射線画像読取方法を提供することを目的
とするものである。

（課題を解決するための手段） 第１図は、本発明の放射線画像読取方法の各ステップを
表わしたフローチャートである。

本発明は、直接放射線部を有する放射線画像が蓄積記録
された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射し、該照射に
より該蓄禎性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光の
読取りを行なって前記放射線画像を表わす画像信号を得
る放射線画像読取方法に関するものである。

本発明はこの放射線画像読取方法において、直接放射線
部を認識し（ステップａ）、その後、蓄積性蛍光体シー
トの直接放射線部以外の領域に励起光を照射して読取り
を行なう（ステップｂ）ことにより画像信号を得るよう
にしたことを特徴とするものである。

ここで、上記「直接放射線部」とは、前述したように、
被写体を経由（透過又は反射）しない放射線が蓄積性蛍
光体シートに直接照射された領域をいう。

またステップａの直接放射線部の認識は、特定の認識方
法に限定されるものではないが、たとえば先読画像信号
を得、この先読画像信号を分析することにより認識する
ことができる（特開昭（ｉｌ−１７０１７８号公報参照
）。ここで先読画像信号とは、蓄積性蛍光体シートに照
射された放射線の線量等に応じて最適な読取条件で読み
取って上記画像信号を得る前に、予め低レベルの光ビー
ムにより蓄積性蛍光体シートを走査してこのシートに記
録された放射線画像の概略を読み取る先読みを行うこと
により得られた信号をいう。この先読画像信号を分析し
た後、上記シートに高レベルの光ビームを照射して走査
し、この放射線画像に最適な読取条件で読み取って上記
画像信号を得る操作を本読みと呼ぶ。

ここで読取条件とは、読取りにおける輝尽発光光の光量
と読取装置の出力との関係に影響を与える各種の条件を
総称するものであり、例えば入出力の関係を定める読取
ゲイン，スケールファクタあるいは、読取りにおける励
起光のパワー等を意味するものである。

また、光ビームの高レベル／低レベルとは、それぞれ、
上記シートの単位面積当りに照射される光ビームのエネ
ルギーの大／小、もしくは上記シートから発せられる輝
尽発光光のエネルギーが上記光ビームの波長に依存する
（波長感度分布を有する）場合は、上記シートの単位面
積当りに照射される光ビームのエネルギーを上記波長感
度で重みづけした後の重みづけエネルギーの大／小をい
い、光ビームのレベルを変える方法としては、異なる波
長の光ビームを用いる方法、レーザ光源等から発せられ
る光ビームの強度そのものを変える方法、光ビームの光
路上にＮＤフィルター等を挿入，除去することにより光
ビームの強度を変える方法、光ビームのビーム径を変え
て走査密度を変える方法、走査速度を変える方法等、公
知の種々の方法を用いることができる。

またステップａの直接放射線部の認識は、蓄積性蛍光体
シートに放射線画像を撮影記録した際に該シートから発
せられる瞬時発光光を分析して求めてもよい（特開昭８
１−２３８０４５号公報参照）。またステップａは、上
記先読画像信号に基づく再生画像をたとえばＣＲＴディ
スプレイに表示し、オペレータが直接放射線部を認識し
てその領域を指定するもの等であってもよい。

また、ステップｂの読取りにおいて、蓄積性蛍光体シ一
ト全面から直接放射線部を除いた全領域に励起光を照射
して読取りを行なってもよく、蓄槓性蛍光体シートの照
射野（第３図に示すように、放射線画像２が記録された
領域（中央部ｉｂをいう）内の、直接放射線部を除いた
領域にのみ励起光を照射して読取りを行なってもよい。

尚、直接放射線部には励起光が照射されずこの領域に対
応する画像信号は得られない。しかし直接放射線部は有
効な情報を担持する部分ではないため、再生画像におい
てたとえば適当な一様な濃度で表示すればよいものであ
り、この領域の画像信号が得られないことは何の支障に
もならないものである。

（作　　用） 本発明の放射線画像読取方法は、上記のように直接放射
線部を認識した後蓄積性蛍光体シートの直接放射線部以
外の領域に励起光を照射して読取りを行なうようにした
ため、残光の著しく大きな直接放射線部からの影響がな
くなり、したがって残光の影響が極端に低減された画像
信号を得ることができ、再生画像においていわゆる尾引
き等の現象の発生が抑制され、再生画像の画質を向上さ
せることができる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第２図は、本発明の放射線画像読取方法の一例を用いた
放射線画像読取装置の一例を示した斜視図である。ここ
で示した放射線画像読取装置は蓄積性蛍光体シートを用
い、先読みを行なう装置である。

放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シ一ト１は、まず
弱い光ビームで走査してこのシ一ト１に蓄積された放射
線エネルギーの一部のみを放出させて先読みを行なう先
読読取部１００の所定位置にセットされる。この所定位
置にセットされた蓄積性蛍光体シ一ト１は、モータ６に
より駆動されるエンドレスベルト等のシート搬送手段７
により、矢印Ｙ方向に搬送（副走査）される。一方、レ
ーザー光源８から発せられた弱い光ビーム９はモータ１
０により駆動され矢印方向に高速回転する回転多面鏡ｌ
１によって反射偏向され、ｆθレンズ等の集束レンズｌ
２を通過した後、ミラー１３により光路を変えて前記シ
一ト１に入射し前記副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略垂
直な矢印Ｘ方向に主走査する。この励起光９が照射され
たシ一ト１の箇所からは、蓄積記録されている放射線画
像情報に応じた光量の輝尽発光光ｌ４が発散され、この
輝尽発光光ｌ４は光ガイドエ５によって導かれ、フォト
マルチブライヤ（光電子増倍管）　１Ｂによって光電的
に検出される。上記光ガイドｌ５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１５ａが蓄積性蛍光体シ一ト１上の主走査線に沿
って延びるように配され、円環状に形成された射出端面
Ｌ５ｂに上記フォトマルチブライヤ１Ｂの受光面が結合
されている。上記入射端面１５ａから光ガイドｌ５内に
入射した輝尽発光光１４は、該光ガイドｌ５の内部を全
反射を繰り返して進み、射出端面１５ｂから出射してフ
ォトマルチブライヤ１Ｂに受光され、前記放射線画像情
報を担持する輝尽発光光ｌ４の光量がフォトマルチブラ
イヤｌ６によって電気信号に変換される。

フォトマルチブライヤ１６から出力されたアナログ出力
信号Ｓは対数増幅器ｌ７で対数増幅され、Ａ／Ｄ変換器
ｌ８でディジタル化され、先読画像信号Ｓｐが得られる
。この先読画像信号Ｓｐの信号レベルは、シ一ト１の各
画素から発せられた輝尽発光光の強度の対数と比例して
いる。

上記先読みにおいては、蓄積性蛍光体シ一ト１に蓄積さ
れた放射線エネルギーの広い領域にわたって読み取るこ
とができるように、フォトマルチブライヤｌ６に印加す
る電圧値や対数増幅器１７の増幅率等の読取条件が定め
られている。

得られた先読画像信号Ｓｐは演算部ｌ９に送られ、演算
部Ｉ９では、この先読画像信号Ｓｐに基づいて直接放射
線部が定められるとともに後述する本読みの際の読取条
件が決定される。

第３図は第２図に示す蓄積性蛍光体シ一ト１に蓄積記録
された放射線画像２の一例を表わした図、第４図は、該
蓄積性蛍光体シ一ト１の全面から得られた先読画像信号
のヒストグラムを表わした図である。

第４図の左側の山１ａ’　　（先読画像信号Ｓｐの値が
８１〜Ｓ３の範囲）は、第３図のシ一ト１の両端部Ｌａ
から得られた先読画像信号の集合である。

シ一ト１の両端部Ｌａは放射線が照射されていない照射
野外の領域であるため、その領域から得られた先読画像
信号の値は小さい。第４図の中央の山２ａ′（先読画像
信号Ｓｐの値がＳ３〜Ｓ４の範囲）は、第３図に示す被
写体部２ａに対応し、画像情報としての必要な情報が含
まれている領域である。

第４図の右側の山２ｂ′（先読画像信号Ｓｐの値が８４
〜Ｓ２の範囲）は、第３図に示す直接放射線部２ｂに対
応している。直接放射線部２ｂから得られた先読画像信
号ｓｐはその値が大きく、したがって第４図の右側の山
２ｂ’を形成している。先読画像信号Ｓｐを分析して直
接放射線部に対応する山２ｂ’を見つけることにより、
この山２ｂ’に含まれる、８４〜Ｓ２の範囲の値を有す
る先読画像信号Ｓｐがシ一ト１のどの部分から得られた
先読画像信号Ｓｐであるかは既にわかっているため、シ
−ト１のどの部分が直接放射線部２ｂであるかを知るこ
とができる。

また、上記演算部ｌ９では、先読画像信号Ｓｐに基づい
て、上記直接放射線部２ｂの領域の認識とともに、シ一
ト１の、放射線画像２が蓄積記録された中央部１ｂ（照
射野）が認識される。直接放射線部２ｂの認識方法と同
様にして、第４図に示す山ｌａ’に含まれる先読画像信
号Ｓｐが第３図に示すシ一ト１のどの領域に対応するか
を知ることにより、山１ａ’　に対応する領域（第３図
のシ一ト１の両端部１ａ）以外の部分が、放射線画像２
が蓄積記録された中央部１ｂ（照射野）であると認識さ
れる。

このようにしてシ一ト１の、放射線画像２が蓄積記録さ
れていない領域、放射線画像２中の被写体部２ａ％直接
放射線部２ｂの各領域の分離が行なわれた後、本読みの
際被写体部２ａの領域が最良の条件で読み取られるよう
に、すなわち本読みで得られる画像信号ＳＱの最小値を
Ｓ■ｌｘ　ｓ最大値を８１１ａＸとしたとき、第４図に
示す直線Ｇに沿って先読画像信号Ｓｐの山２ａ’　に含
まれる画像情報がＳａｌｘ−Ｓｍａｘの範囲内の画像信
号Ｓ０として読み取られるように、本読みの読取条件が
定められる。

尚、照射野（シ一トｌの、放射線ｉｉｊｉｉ像２が蓄積
記録された中央部１ｂ）を認識する方法は、先読画像信
号Ｓｐの値が小さいということを利用した上記の方法に
限られるものではなく、たとえば、照射野内に含まれる
所定の点とシ一ト１の端部とを結ぶ放射状の複数の線分
上に沿った各画素に対応する画像データに基づいて、照
射野の輪郭上にある輪郭点を上記各線分について求め、
これらの輪郭点に沿った線で囲まれる領域を照射野と認
識する方法（特開昭１３３　−　２５９５３８号公報参
照）等を用いてもよい。

また上記直接放射線部２ｂの領域を認識する方法も、上
記の、先読画像信号Ｓｐの値が大きいということを利用
した認識方法に限られるものではなく、直接放射線部２
ｂから得られた先読画像信号Ｓｐの値の変化が小さいこ
とを利用して、直接放射線部２ｂの領域を認識してもよ
い（たとえば本出願人による特願昭６３−　２５１８１
７号参照）。

先読みの終了した蓄積性蛍光体シート１′は、第２図に
示す本読読取部１００′の所定位置にセットされ、上記
先読みに使用した光ビーム９より強い光ビーム９′によ
り、先ずシート１′の直接放射線部２ｂ（第３図参照）
以外の領域について走査が行なわれる。尚、本読読取部
１００′の構成は上記先読読取部１００の構成と略同一
であるため、先読読取部１００の各構成要素と対応する
構成要素には先読読取部１００で用いた番号にダッシュ
を付して示し、相違点のみ説明する。

レーザ光？ｆｉ．８′から発せられた光ビーム９′は、
その光ビーム９′を高速でＯＮ／ＯＦＦ　（透過／遮蔽
）することのできる音響光学的光変調器（ＡＯＭ）２１
を経由した後、回転多面鏡１１’　によって反対偏向さ
れる。光ビーム９′がシート１′の直接放射線部２ｂ（
第３図参照）以外の全領域を照射するように、ＡＯＭ２
１により光ビーム９′のＯＮ／ＯＦＦが制御される。こ
の際にシート１′から発せられた輝尽発光光１４′の読
取りが行なわれてアナログの信号Ｓ′が得られ、対数増
幅器１７’で対数増幅され、Ａ／Ｄ変換器１８′でディ
ジタル化されることにより画像信号ＳＱが得られる。こ
の読取り（本読み）の際の、フォトマルチブライヤ１８
’　のゲイン、対数増幅器１７’の増幅率等の読取条件
は、前述したように、演算部Ｉ９からの出力に基づいて
被写体部２ａに対して最適な読取条件となるように設定
される。この画像信号ＳＱは、演算部１９’　に送られ
る。演算部１９’では画像信号ＳＯに適切な画像処理が
施される。この画像処理の施された画像信号は再生装置
２０に送られ、この画像信号に基づく放射線画像が再生
表示される。

尚、上記実施例では、先読読取部１００と本読読取部１
００　’　とが別々に構成されているが、前述したよう
に先読読取部ｌ００と本読読取部１００′の構成は略同
一であるため、先読読取部１００と本読読取部１００′
　とを一体にして兼用してもよい。この場合、弱い光ビ
ームで走査して先読みを行なった後、蓄積性蛍光体シ一
トｉｔを一回バックさせ、再度、今度は強い光ビームで
走査して本読みを行なうようにすればよい。

先読読取部と本読読取部とを兼用した場合、先読みの場
合と本読みの場合とで光ビームの強度を切替える必要が
あるが、この切替えの方法としては、レーザー光源から
の光強度そのものを切替える方法、光ビームの光路上に
ＮＤフィルター等を挿入２除去することにより光強度を
切替える方法、光ビームのビーム径を変える方法、上記
主走査の速度や上記副走査の速度を切替える方法等、公
知の種々の方法を使用することができる。

尚、上記本読みの際、シート１′の直接放射線部２ｂ以
外の全領域に光ビーム９′を照射するようにＡＯＭ２１
により制御されているが、放射線画像は照射野内のみに
蓄積記録されているため、照射野内の直接放射線部以外
の領域（即ち、第３図に示す被写体部２ａの領域）のみ
に光ビーム９′を照射して、その領域の読取りを行なっ
てもよい。

また、上記実施例は先読画像信号を分析して直接放射線
部を認識していたが、本発明は先読画像信号を得るシス
テムにのみ適用できるものでないことは前述のとおりで
ある。また、上記実施例は、ＡＯＭ２１を用いて光ビー
ム９′のＯＮ／ＯＦＦを制御しているが、光ビームのＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御はこれに限られるものではなく、たとえ
ば半導体レーザ光源から発せられる光ビームを励起光と
して用い、該半導体レーザを直接制御して光ビームのＯ
Ｎ／ＯＦＦを行なってもよい。

このように、本発明は直接放射線部を有する放射線画像
が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに励起先を照射し
、該照射により該蓄積性蛍光体シートから発せられた輝
尽発光光の読取りを行なって前記放射線画像を表わす画
像信号を得る際に広く用いることができるものである。

（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方
法は、直接放射線部を認識し、蓄積性蛍光体シートの直
接放射線部以外の領域に励起光を照射して読取りを行な
うことにより画像信号を得るようにしたため、残光の影
響が極端に低減された画像信号を得ることができ、再生
画像においていわゆる尾引き等の現象の発生が抑制され
、再生画像の画質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の放射線画像読取方法の各ステップを
表わしたフローチャート、 第２図は、本発明の放射線画像読取方法の一例を用いた
放射線画像読取装置の一例を示した斜視図、 第３図は、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放射線
画像の一例を表わした図、 第４図は、第３図に示した蓄積性蛍光体シートの全面か
ら得られた先読画像信号のヒストグラムを表わした図で
ある。 Ｌ８．　１８’　・・・演算部　　　２０・・・再生装
置２１・・・音響光学的光変調器（ＡＯＭ）１００・・
・先読読取部　　　３０′・・・奉読読取部１・・・蓄
積性蛍光体シート ２・・・放射線画像　　　　２ａ・・・被写体部２ｂ・
・・直接放射線部 ８，８′・・・レーザ光ｉ１ｉＸ　　１１，　１１’・
・・回転多面鏡１４．　１４’輝尽発光光　　１５．　
１５’・・・光ガイド１６．　１６’・・・対数増幅器 １７．　１７’・・・Ａ／Ｄ変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直接放射線部を有する放射線画像が蓄積記録された蓄積
   性蛍光体シートに励起光を照射し、該照射により該蓄積
   性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光の読取りを行
   なって前記放射線画像を表わす画像信号を得る放射線画
   像読取方法において前記直接放射線部を認識し、前記蓄
   積性蛍光体シートの前記直接放射線部以外の領域に前記
   励起光を照射して前記読取りを行なうことにより前記画
   像信号を得るようにしたことを特徴とする放射線画像読
   取方法。