JPH02247637A - 放射線画像読み取り装置 - 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】 〔概　要〕 Ｘ線などの放射線の二次元の画像を一旦蓄積し。

次に、レーザ光などの電磁ふく射線を照射することによ
って。蓄積された放射線エネルギーに従って第二の電磁
ふく射線を放出させ、それを電気信号に変換することで
二次元の放射線画像を読み取るための放射線画像読み取
り装置に関し９高速処理が可能な放射線画像読み取り装
置を提高エネルギー中性子線、および類（以の硬い、あ
るいは透過性の電磁波あるいは粒子放射線を照射するこ
とで、透過像を一時的に潜像として蓄える蛍光体板ある
いはシートに対して光走査装置および光検出装置の組か
らなる読み取りユニットを等間隔に複数組設置し５蛍光
体板あるいはシートと上記複数組の読み取りユニットと
を一方向に相対移動させ、各読み取りユニットを並行し
て読み取り動作させるよう構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、Ｘ線などの放射線の二次元の画像を一旦蓄積
し９次に、レーザ光などの電磁ふく射線を照射すること
によって、蓄積された放射線エネルギーに従って第二の
電磁ふく射線を放出させ。

それを電気信号に変換することで二次元の放射線画像を
読み取るための放射線画像読み取り装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、高感度、高解像度のＸ線撮像システムとして、従
来の銀塩感光剤をシート状に塗布したフィルムに間接あ
るいは直接放射線の二次元像を記録する方法に代わり、
蓄積性蛍光体を使用する方法が利用され始めている。

このような方式に関しては、基本的な方法として、米国
特許第３．８５９，５２７号に詳しく述べられている。

このシステムに使用される蛍光体は、　ｘｖＡなどの放
射線のエネルギーを受けると、そのエネルギーの一部を
蓄える。この状態にある蛍光体に。

あらたに第一の光を照射すると、蓄積されているエネル
ギーが第二の光となって放出される。この時、第一の光
は可視光に限らず、赤外線から紫外線の範囲の広い波長
の光が使われる。但し、その選択は、使われる蛍光体材
料によって異なる。また、第二の光も赤外線のものから
紫外線のものまで各種あり、その違いも、使用する蛍光
体材料に依存する。

この種の蛍光体には、可視や近赤外の光を照射すると、
それよりも波長の短い可視から紫外の光が放出されるも
のと、熱作用の大きい波長の長い赤外線を照射するとや
はり可視から赤外の線が放出されるものとがある。前者
に使われる蛍光体は輝尽性蛍光体、後者に使われる蛍光
体は熱蛍光体と呼ばれる。

しかし米国特許第３，８５９，５２７号の中の方法では
高速読み取りが困難で現実的ではなかった。そのためそ
の後、輝尽性蛍光体や励起光走査の方法などに関する多
くの改良が提案されてきた。

蓄積性蛍光体を使う放射線画像読み取り装置は。

銀塩フィルムを使う方法に比べ。

■　放射線に対する感度が高く、医療用などに利用する
と、患者に対するＸ線の照射量を従来の数分の１以下に
下げられること。

■　画像が時系列の電気信号に変換されて読み取られる
ため、コンピュータによる画像処理に適すること。

という利点があるが、他方。

■　さらに感度を上げ、患者への照射量を減らしたいと
いう要求 ■　画像撮影に要する時間が長いため、医療用としては
、−人当たりの処理速度が遅く使いづらい。

という改良要求や欠点が存在した。

特に、輝尽蛍光体を用いる放射線読み取り装置をたとえ
ば胸部Ｘ線盪影の集団検診に適用した場合には、従来の
間接撮影の時間が一人当たり１５〜２０秒であるのに対
し、４５秒以上を要しており、従来の間接撮影に置き換
える方法としては不十分であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

輝尽蛍光体を用いる方法では、励起光を照射したときの
輝尽発光が、励起光の照射後も続く時間的な尾引き（ｔ
ｉ尽発光寿命）をもち、撮影時間を決定する基本的な要
因となっている。このため。

ある画素の輝尽発光を読み取ってから次に隣の画素を読
み取るには、先の画素の輝尽発光がかなり弱まっている
必要があり、これにより目標とするダイナミックレンジ
を得るために要する画像読み取りの最短時間が制限され
る。

たとえば、　　６０ｄＢのダンナミンクレンジを得るた
めの輝尽発光の尾引きの低下が励起光照射後４μ秒であ
ったとすると、ある画素の部分に励起光を照射し、輝尽
発光を集光・受光してから、その次の画素に励起光を照
射するまでの時間すなわち１画素の読み取り時間は、最
も短くても４μ秒である。

胸部ＸｖＡ逼影の場合、１画素の大きさを１７５μ−角
とし、読み取り面積を約３５Ｏｎとすると、＠素数は約
４、０００，０００であるから、前画素を読み取るため
の時間は１６秒を要し、また励起光走査の効に、１像を
消去し、輝尽蛍光体あるいは励起光走査および集光・受
光系を移動して次のＸ線照射に備える時間を１０秒とす
ると、１回の逼影および読み取りに要する時間は約３３
秒となり、従来のＸｖＡフィルムを用いた集団検診が１
５〜２０秒であったのに比べ１時間がかかりすぎてしま
うことになる。

本発明は、高速処理が可能な放射線画像読み取り装置を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上述した輝尽発光を用いた放射線画像読み取りの各過程
に要する時間はそれぞれ必要不可欠な時間であり、所要
時間を短縮することは不可能に見える。たとえば、潜像
を消去し、輝尽蛍光体あるいは励起光走査および集光・
受光系を移動して次のＸ線照射に備える時間の１０秒は
短縮することが困難であり、また１画素の読み取り時間
は、輝尽発光寿命によって決定されており、励起光走査
の効率も８０％以上のものを得ることは困難である。そ
こで本発明は画像領域を分割し、並列読み取りを行うこ
とによって画像読み取り処理時間の大幅な短縮を可能に
した。

第１図に２本発明の原理的構成を示す。

第１図において。

１は放射線画像読み取り装置である。

２は蛍光体板（シートを含む）であり、被写体ルギー中
性子線、および類似の硬いあるいは透過性の電磁波ある
いは粒子放射線を照射することにより、被写体透過像の
潜像を一時的に蓄え、その後可視光あるいは赤外線を照
射することにより。

潜像に応じて照射可視光あるいは赤外線よりも短波長の
電磁波を放射する。

３は蛍光体板２を一方向に移動する送り手段である。

４．５は蛍光体板２の潜像を読み取り、電気信号に変換
する読み取りユニットであり、それぞれ蛍光体板２の２
分割した読み取り領域を主走査しながら並行して副走査
するように、定められた間隔で設置される。

６．７はそれぞれ、読み取りユニット４．５において蛍
光体板２を主走査するラインである。

８．９はそれぞれ、読み取りユニット４．５の一部分を
構成する光走査装置であり、それぞれ可視光あるいは赤
外線を用いて、ライン６．７で示されるように、蛍光体
板２を走査形式で照射する。

１０．１１はそれぞれ５読み取りユニット４゜５の残り
の部分を構成する光検出装置であり、光走査装置８．９
による蛍光体板２のライン走査に基づいてラインから放
射される電磁波を集光および受光し、アナログ形式の画
像信号に変換する。

１２．１３はそれぞれ、光検出装置１０．ｌｉから出力
されるアナログ画像信号を増幅器１８゜１９で増幅した
あと画素単位にデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変
換器である。

１４．１５はそれぞれ、Ａ／Ｄ変換器１２゜１３から出
力される画像データを格納するフレームメモリである。

１６はフレームメモリ　１４とフレームメモリ１５から
順次画像データを読み出して出力するマルチプレクサで
ある。

１７は画像データの蓄積１表示、その他の画像処理を行
う画像処理装置である。

〔作　用〕

本発明は、蛍光体板の領域を複数分割して、それぞれの
分割領域に設置した別々の読み取りユニットを用いて並
列に読み取りを行うので、読み取り時間を読み取りユニ
ットの組数分の１に短縮することができる。

第１図に示す読み取りユニットが２組の場合。

前述の例を用いるなら読み取り時間をｌ／２　（約１１
秒）以下にすることが可能となり、全体の処理時間は２
組設置の場合で２１秒（１０＋２２／２秒）、３組設置
の場合で１８秒（１０＋２２／３秒）４組設置の場合で
１６秒とすることが可能となる。

何組のユニットを設置するかは、蛍光体板の大きさと画
素の大きさによって異なるが、ユニットの大きさによっ
て設置可能なユニットの数は制限される。

〔実施例〕

以下１本発明の詳細な説明する。

第２図は読み取りユニ７トを３組用いた放射線画像読み
取り装置の例であり、輝尽蛍光体板２１がＸステージ２
２に固定され、輝尽蛍光体板２１上に３組の読み取りユ
ニット２２．　２３．　２４が等間隔で設置されている
。

たとえば輝尽蛍光体板２１の長さは４３０ｍあり、各読
み取りユニット間の間隔は１４４Ｍに定められている。

Ｘステージ２２を図中に矢印で示す方向に１４４■移動
することにより、各読み取りユニット２２．　２３．　
２４は、それぞれの分割された輝尽蛍光体板領域を走査
し、各読み取られた画像データはそれぞれフレームメモ
リ　２５．　２６．　２７に格納される。走査が全て終
了した後、まず、フレームメモリ２５の画像データを読
み出してマルチプレクサ２８から画像処理装置２９へ送
出し。

次にフレームメモリ２６の画像データを読み出して画像
処理袋Ｗ２９へ送出し、最後にフレームメモリ２７の画
像データを読み出して画像処理装置２９へ送出する。

画像処理装置２９では、各フレームメモリ２５゜２６　
、２７から順次読み出された画像データを、輝尽蛍光体
板２１の一枚分の読み取り画像データとして受は取り、
処理を行う。

第３図に本発明実施例における光学系の具体例を示す。

各読み取りュニソｌ−２２，２３，２４において。

光走査装置３０．　３１．　３２の光学系はそれぞれ。

ガスレーザあるいはレーザダイオード、コリメート系、
ポリゴンミラーあるいはガルバノメータミラー、ｆθレ
ンズ、および反射用ミラー等で構成され、また光検出装
置３３．　３４．　３５の光学系はそれぞれ、集光用ミ
ラー、集光用ファイバーアレイ、ｗｔ尽発光光を励起光
から分離透過する干渉フィルタ、光電子増倍管等で構成
される。集光用ファイバーアレイの出力端子は光電子増
倍管の人光部の大きさに合わせた形状にされる。

本発明を実施する上で従来と異なる必要な技術は、輝尽
蛍光体板あるいはシート上に複数の光学系を設置する際
の位置合わせと、輝尽発光量の経時変化の補正であるが
、光学系の位置合わせは１画素の１／ｌＯ程度の精度で
設置できれば十分であり、輝尽発光量の経時変化の補正
は従来技術の応用で対処できる。

また、副走査方向の画素数が設置する光学系の数で割り
切れないときは２割り切れるように数画素分を増やすあ
るいは減らすことで等間隔に設置することが可能となる
。

〔発明の効果〕

以上説明した様に１本発明によれば、読み取り時間を２
分の１ないし数分の１に短縮することができ、全体の処
理時間を大幅に短縮することができるので２放射線画像
読み取り装置の性能向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成図、第２図は本発明の１実
施例の構成図、第３図は本発明の１実施例における光学
系の構成図である。 第１図中。 １：放射線画像読み取り装置。 ２：蛍光体板。 送り手段 ５：読み取りユニット。 ７：ライン。 ９：光走査装置。 １１：光検出装置。 １３！Ａ／Ｄ変換器。 １５：フレームメモリ。 マルチプレクサ。 画像処理装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体を通してＸ線を照射することで、透過像を
   一時的に潜像として蓄える蛍光体板あるいはシートに、
   走査装置により可視光あるいは赤外線を走査形式で照射
   し、そのときに発光した、照射可視光あるいは赤外線よ
   りも短波長の電磁波を光検出装置により集光して電気信
   号に変換し、デジタル画像を得る装置において、 上記蛍光体板あるいはシートに対して光走査装置および
   光検出装置の組からなる読み取りユニット（４、５）を
   等間隔に複数組設置し、蛍光体板あるいはシートと上記
   複数組の読み取りユニット（４、５）とを一方向に相対
   移動させ、各読み取りユニット（４、５）を並行して読
   み取り動作させることを特徴とする放射線画像読み取り
   装置。
2. （２）請求項（１）において、各読み取りユニット（４
   、５）から出力される別々の画素の情報を一時記憶して
   おくフレームメモリを読み取りユニット（４、５）対応
   で設置しておき、全ての画素が読み出されてから、各フ
   レームメモリの情報を画像処理装置に順次伝送すること
   を特徴とする放射線画像読み取り装置。