JPH02275582A - 放射線画像のエネルギーサブトラクション方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像のエネルギーサブトラクション方
法および装置に関するものである。

（従来の技術） 記録された放射線画像を読み取って画像信号を得、この
画像信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録
することが種々の分野で行われている。たとえば、後の
画像処理に適合するように設計されたガンマ値の低いＸ
線フィルムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が
記録されたフィルムからＸ線画像を読み取って電気信号
に変換し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施し
た後コピー写真等に可視像として再生することにより、
コントラスト、シャープネス、粒状性等の画質性能の良
好な再生画像を得ることの出来るシステムが開発されて
いる（特公昭８１−５１９３号公報参照）。

また本出願人により、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た光量の輝尽発光光を
放射する蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人
体等の被写体の放射線画像を一部シート状の蓄積性蛍光
体に撮影記録し、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
に基づいて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記録再
生システムがすでに提案されている（特開昭５５−１２
４２９号、同５１３−１１３９５号。

同５５−１１３４０号、同５Ｇ−１０４０４５号、同５
５−１１０３４０号等）。

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
像を記録し得るという実用的な利点を有している。すな
わち、放射線露光量に対する、蓄積後に励起によって発
光する輝尽発光光の光量が極めて広い範囲に渡って比例
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を読取りゲインを適
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（画像信号）に変換し、この画像信号を用いて写真感
光材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像とし
て出力することによって、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。

上記のようにＸ線フィルムや蓄積性蛍光体シート等の記
録シートを用いるシステムにおいて、記録シートに記録
された複数の放射線画像を読み取って画像信号を得た後
、該画像信号に基づいて上記放射線画像のサブトラクシ
ョン処理を施すことがある。

ここで、放射線画像のサブトラクション処理とは、互い
に異なった条件で撮影された複数の放射線画像の差に対
応する画像を得る処理をいい、具体的にはこれら複数の
放射線画像を所定のサンプリング間隔で読み取って各放
射線画像に対応する複数のディジタルの画像信号を得、
これら複数のディジタルの画像信号の各対応するサンプ
リング点毎に減算処理を施すことにより、放射線画像中
の特定の被写体部分のみを強調または抽出した放射線画
像を得る処理をいう。

このサブトラクション処理には基本的には次の二つがあ
る。すなわち、造影剤の注入により被写体の特定の部分
（たとえば人体を被写体としたときの血管等）が強調さ
れた放射線画像から造影剤が注入されていない放射線画
像を引き算（サブトラクト）することによって被写体の
特定の部分（たとえば血管等）を抽出するいわゆる時間
差サブトラクションと、被写体の特定の部分が互いに異
なるエネルギーを有する放射線に対して異なる放射線吸
収率を有することを利用して、同一の被写体に対して互
いに異なるエネルギーを有する放射線を照射してこれら
互いに異なるエネルギーを有する各放射線による複数の
放射線画像を得、これら複数の放射線画像を適当に重み
付けしてその差を演算することによって被写体の特定部
分を抽出するいわゆるエネルギーサブトラクションとが
ある。本出願人も蓄積性蛍光体シートを用いたエネルギ
ーサブトラクションについて提案している（特開昭５９
−８３４８６号公報、特開昭６０−２２５５４１号公報
参照）。

（発明が解決しようとする課題） 上記特開昭００−２２５５４１号公報に記載された方法
は、互いにエネルギーの異なる放射線を用いた２回の放
射線撮影を行ない、その結果得られた２枚の放射線画像
を読み取って２つのディジタル画像信号を得、これらの
画像信号に基づいてサブトラクションを行なうものであ
る。しかしこの方法では２回の撮影の間に時間差がある
ため、その間に被写体が動いてしまい、サブトラクショ
ン処理後の画像信号に基づいて再生した可視画像に、こ
の動きに起因する、複数の画像の不一致による偽画像（
モーションアーティファクト）が発生し、この可視画像
の画質が著しく低下してしまうという問題がある。

また、上記特開昭５９−８３４８６号公報には、放射線
エネルギーにより吸収率の異なるフィルタを挾んだ２枚
の記録シートに被写体を透過した放射線を照射すること
等により１回の撮影でエネルギーサブトラクションを行
なうことのできる方法が提案されているが、２枚の記録
シートに照射される放射線エネルギーの差が小さく、し
たがってＳ／Ｎ比の低い低画質の可視画像しか得られな
いという問題点がある。またこの方法では、撮影は一回
で済むが２枚の記録シートに記録された２つの放射線画
像を読み取る必要があり読取処理時間は上記方法と比べ
て短縮されるものではない。

本発明は、上記問題に鑑み、画像の不一致による偽画像
の発生が少なく、放射線エネルギーの分離度が高くした
がってＳ／Ｎ比が高く、しかも読取処理時間が短縮され
たエネルギーサブトラクション方法およびその方法を実
施する装置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） 本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクション方法
は、 放射線源から交互に発せられた互いに異なるエネルギー
を有する複数の放射線を、所定の方向に延びて開口した
スリットを通して被写体に照射し、該被写体を透過した
放射線を記録シート上に照射するとともに、前記放射線
源および前記スリットと、前記被写体および前記記録シ
ートとを、前記所定の方向と略直角な走査方向に相対的
に移動させることにより、前記複数の放射線のそれぞれ
による前記被写体の各部分の放射線画像を交互に類１１
ｆｆ状に前記記録シートに記録し、該記録後の記録シー
トから前記互いに異なるエネルギーを有する複数の放射
線による前記被写体の複数の放射線画像を表わす複数の
画像信号を得、該複数の画像信号に基づいて前記被写体
の放射線画像のサブトラクションを行なうことを特徴と
するものである。

ここで、上記エネルギーサブトラクション方法において
、前記記録シートに、互いに異なるエネルギーを有する
複数の放射線による前記被写体の同一の部分の複数の放
射線画像の組を多数得るように、上記相対移動を間欠移
動となし、かつ放射線の照射と同期して前記記録シート
を前記走査方向に往復移動させるようにしてもよい。

また、本発明のエネルギーサブトラクション装置は、 互いに異なるエネルギーを有する複数の放射線を交互に
発する放射線源と、 被写体が配置される被写体配置部と、 該被写体配置部と前記放射線源との間に配置された、前
記放射線源と前記被写体配置部とを結ぶ照射方向と略直
角な所定方向に延びて開口したスリットと、 前記放射線による前記被写体の放射線画像を記録し得る
記録シートが保持される、前記被写体配置部を挾んだ前
記放射線源と対向する位置に設けられたシート保持部と
、 前記放射線源および前記スリットと、前記被写体配置部
および前記シート保持部とを、前記照射方向と前記所定
方向との両者に略直角な走査方向に相対的に移動させる
走査手段とからなり、前記シート保持部に保持された前
記記録シートに、前記複数の放射線のそれぞれによる前
記被写体の各部分の放射線画像を交互に短１１１）状に
記録する記録ユニット、 前記記録ユニットにおいて前記記録シートに記録された
、前記互いに異なるエネルギーを有する複数の放射線に
よる前記被写体の複数の放射線画像を読み取って画像信
号を得る読取ユニット、および 前記画像信号に基づいて、前記被写体の放射線画像のサ
ブトラクションを行なう処理ユニットから構成されるこ
とを特徴とするものである。

ここで、上記エネルギーサブトラクション装置は、前記
シート保持部に保持された前記記録シートに、前記互い
に異なるエネルギーを有する複数の放射線による前記被
写体の互いに同一の部分の複数の放射線画像の組を多数
得るように、前記走査手段が間欠走査を行なうように構
成されたものであって、さらに前記放射線の照射と同期
して前記記録シート保持部を前記走査方向に往復移動さ
せるシート移動手段を備えてもよい。

（作　　用） 本発明のエネルギーサブトラクション方法は、放射線源
から交互に発せられた互いに異なるエネルギーを有する
複数の放射線を用いて、放射線源およびスリットと被写
体および記録シートとを相対的に移動させながら上記複
数の放射線による被写体の各部分の放射線画像を交互に
短冊状に記録シートに記録するようにしたため、上記短
冊状の互いに隣接した部分の撮影は極く短時間に連続し
て行なわれ、したがって画像の不一致による偽画像はほ
とんど生じない。また、時分割的に互いに異なるエネル
ギーの放射線を用いているため、放射線エネルギーの分
離度は全く独立して２回撮影を行なった場合と同等であ
り、Ｓ／Ｎ比のよいエネルギーサブトラクションを行な
うことができる。

さらに互いに異なるエネルギーの放射線を用いてｉＨ７
られた放射線画像が短ＩＩＩ）状に交互に配置されてお
り、したがって読取りは１回で済み、読取処理時間が短
縮される。

尚、放射線源等の上記）目射移動が連続移動であってか
つ撮影の間記録シートが固定されている場合は、互いに
隣接した類１１１Ｎ状の放射線画像は被写体の互いに同
一の部分の放射線画像ではなく、互いに隣接した部分の
放射線画像となる。この場合であっても補間演算等によ
り被写体の互いに同一の部分の画像信号を求めてサブト
ラクション処理を行なうことができるが、上記エネルギ
ーサブトラクション方法において、撮影時に放射線の照
射と同期して被写体の同一の部分の放射線画像の組を多
数得るようにすると、さらに正確なサブトラクション処
理を行なうことができる。

本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクション装置
は、上記本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクシ
ョン方法の実施に用いる装置であって、上記構成を有し
ているため、偽画像の発生が少なくしかもＳ／Ｎ比が高
いエネルギーサブトラクションを行なうことができ、さ
らに読取処理も短時間で行なうことかできる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。以下では前述した蓄積性蛍光体シートを用いる例につ
いて説明する。

第１図は、本発明のサブトラクション装置の記録ユニッ
トの一実施例である、Ｘ線画像撮影装置の一例の概略構
成図である。

このＸ線画像撮影装置１０には互いに異なる電圧を交互
に印加することのできるＸ線源１１が備えられている。

このＸ線源１１から互いにエネルギーの異なる２種類の
Ｘ線が交互に発せられ、これらＸ線はスリット１２によ
りファンビームＩＬａとされ、さらに被写体１３を透過
した後、蓄積性蛍光体シート１４に照射される。シート
１４の前面にはスリット１５が配置され、隣接した両側
の領域に散乱Ｘ線が照射されないように構成されている
。この撮影の際、Ｘ線源１１．スリット１２．およびス
リット１５が、被写体１３およびシート１４に対し相対
的に図に示す矢印Ａ方向に移動される。

第２図は、上記Ｘ線画像撮影装置１０により撮影記録さ
れたＸ線画像のパターンを表わした図である。

この図に示すように、互いにエネルギーの異なる２種類
のＸ線によるＸ線画像１，２が交互に短冊状に記録され
る。ここで互いに隣接したＸ線画像１ａ、２ａ；ｌｂ、
２ｂ；・・・・・・は、被写体１３の互いに隣接した部
分のＸ線画１宋である。

第３図は、本発明のサブトラクション装置の読取ユニッ
トの一実施例であるＸ線画像読取装置の一例の概略図で
ある。

第１図に示すＸ線撮影装置１０で撮影の行なわれた蓄積
性蛍光体シート１４が、このＸ線画像読取装置の所定位
置にセットされる。

所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シート１４は、図
示しない駆動手段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１５により、矢印Ｙ方向に搬送（副走
査）される。一方、レーザ光源１Ｂから発せられた光ビ
ーム１７はモータ１８により駆動され矢印Ｚ方向に高速
回転する回転多面ｆｆ１１９によって反射偏向され、ｆ
θレンズ等の集束レンズ２０を通過した後、ミラー２１
により光路をかえてシート１４に入射し、副走査の方向
（矢印Ｙ方向）と略直角な矢印Ｘ方向に主走査する。シ
ート１４の、先ビーム１７が照射された箇所からは、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２２が発せられ、この輝尽発光光２２は光ガイド２
３によって導かれ、フォトマルチプライヤ（光電子増倍
管）２４によって光電的に検出される。光ガイド２３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２３ａが蓄積性蛍光体シート
１４上の主走査線にそって延びるように配され、円環状
に形成された射出端面２３ｂにフォトマルチプライヤ２
４の受光面が結合されている。入射端面２３ａから光ガ
イド２３内に入射した輝尽発光光２２は、該光ガイド２
３の内部を全反射を繰り返して進み、射出端面２３ｂか
ら射出してフォトマルチプライヤ２４に受光され、放射
線画像を表わす輝尽発光光２２がフォトマルチプライヤ
２４によって電気信号に変換される。

フォトマルチプライヤ２４から出力されたアナログ信号
Ｓは、ログアンプ２５で対数的に増幅された後、Ａ／Ｄ
変換器２６で所定のサンプリング間隔でサンプリングさ
れてディジタル化され、ディジタルの画像信号ＳＯが得
られる。この画像信号ＳＯは一旦記憶部２７に記憶され
た後画像処理装置３０に送られる。尚、上記シート１４
には短冊状に２つの放射線画ｃ？！１．２が記録されて
いるため上記読取りは一回で済む。

次に、画像処理装置３０で行われる画像処理について説
明する。この画（象処理装置３ｏは、本発明のサブトラ
クション装置の処理ユニットを構成している。

画像信号ＳＯが担持する２つのＸ線画像１，２（第２図
参照）は、被写体の互いに隣接した部分の画像であり、
このままではサブトラクション処理を施すことができな
い。そこでまず画像信号ＳＯに基づいて、被写体全体の
Ｘ線画像を得るように補間演算が施される。この補間演
算には公知の種々の方法を用いることができる。

このようにして画像信号ＳＯに基づいて、２つのＸ線画
像１□　２の捕間演算が行なわれた後、該２つのＸ線画
像の各対応するサンプリング点どおして下記（１）式に
従って画像信号の重み付は引き算、すなわちサブトラク
ション処理が行なわれ、これにより２つのＸ線画像の差
の画像に対応する画像信号Ｓ１が生成される。

Ｗａ＋Ｗｂ ただし、ＳＯａ、ＳＯｂは補間演算後の対応する２つの
画像信号、Ｗａ　、Ｗｂは重み付は係数、Ｃはバイアス
成分である。

この画像信号Ｓ１は画像処理装置３０内の記憶部（図示
せず）に記憶され、必要に応じて画像表示装置４０に送
られる。画像表示装置４０では画像信号Ｓ１に基づく可
視画像（サブトラクシジン画像）が再生表示される。

上記２つのＸ線画像１．２の互いに隣接した短冊状の領
域（第２図参照）は多少の時間差はあるがほぼ同時に撮
影記録された画像であり、したがって、画像信号Ｓ１に
基づくサブトラクション画像には２つのＸ線画像の相違
に起因する偽画像はほとんど発生しない。しがも上記２
つのＸ線画像は、時分割的に互いに異なるＸ線を用いて
シート１４上の互いに異なる位置に短冊状に撮影記録さ
れたものであるため、Ｓ／Ｎ比の良いサブトラクション
画像を得ることができる。

尚、上記実施例では、互いに隣接したＸ線画像ｌａ、２
ａ；１ｂ、２ｂ；・・・・・・（第２図参照）は、前述
したように被写体１３の互いに隣接した部分のＸ線画像
であるが、Ｘ線源１１からＸ線が照射されるタイミング
と同期して、シート１４を第１図に示す矢印Ｂ方向にフ
ァンビームｌｌａの幅だけ往復移動させ、かつＸ線源１
１．スリット１２等をこの各−往復毎に間欠移動させる
ことにより、第２図に示す互いに隣接したＸ線画像１ａ
、２ａ；ｌｂ、２ｂ；・・・・・・を被写体１３の同一
の部分のＸ線画像とすることができる。このようにして
、被写体１３の同一の部分のＸ線画像を得るようにする
と、前述した実施例における補間演算が不要となり、よ
り正確にサブトラクション処理を行なうことができる。

また、上記実施例では、蓄積性蛍光体シートを用いてい
るが、本発明の放射線画像のエネルギーサブトラクショ
ン方法および装置は蓄積性蛍光体シートを用いるシステ
ム以外に、Ｘ線フィルム等他の記録シートを用いるシス
テムにも適用できるものである。また上記実施例ではＸ
線が用いられているが、その地雷子線を用いるシステム
等に広く適用できるものである。

（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のエネ
ルギーサブトラクション方法および装置は、互いに異な
るエネルギーを有する複数の放射線をファンビームとし
て交互に被写体に照射し、該被写体を透過した放射線を
記録シート上に照射するとともに、放射線源等を相対的
に所定方向に移動させ、上記複数の放射線のそれぞれに
よる被写体の各部分の画像を交互に短冊状に記録シート
に記録するようにしたため、画像の不一致による偽画像
の発生が少なくしかもＳ／Ｎ比の高いエネルギーサブト
ラクション画像を得ることができる。

本発明は上記複数の放射線による放射線画像が交互に短
＋ｍ状に記録された記録シートから画像信号を得るもの
であるため、画像信号を得る読取りは記録シート１枚分
であり、したがって従来２枚読取る必要があったものと
比べ読取りに要する時間が短時間で済む。

また、本発明において、前述したようにしで互いに隣接
した短冊状の放射線画像が、被写体の同一の部分の放射
線画像となるように構成すると、補間演算処理が不要と
なり、より正確なサブトラクション処理を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｘ線画像撮影装置の一例の概略構成図、 ｍ２図は、蓄積性蛍光体シート上に蓄積記録されたＸ線
画像のパターンの一例を表わした図、第３図は、Ｘ線画
像読取装置の一例の概略構成図である。 １．２・・・放射線画像　　　１０・・・Ｘ線撮影装置
１１・・・Ｘ線源　　　　　　　１１ａ・・・ファンビ
ーム１２．１５・・・スリット １４・・・蓄積性蛍光体シート１６・・・レーザ光源２
２・・・輝尽発光光　　　　　２３・・・光ガイド２４
・・・フォトマルチプライヤ ３０・・・画像処理装置　　　　４ｏ・・・画像表示装
置筒 図 第 図 第 図 事件の表示 平成０１年特許願　第０９７．８０８号発明の名称 放射線画像のエネルギーサブトラクション方法および装
置補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線源から交互に発せられた互いに異なるエネ
   ルギーを有する複数の放射線を、所定の方向に延びて開
   口したスリットを通して被写体に照射し、該被写体を透
   過した放射線を記録シート上に照射するとともに、前記
   放射線源および前記スリットと、前記被写体および前記
   記録シートとを、前記所定の方向と略直角な走査方向に
   相対的に移動させることにより、前記複数の放射線のそ
   れぞれによる前記被写体の各部分の放射線画像を交互に
   短冊状に前記記録シートに記録し、 該記録後の記録シートから前記互いに異なるエネルギー
   を有する複数の放射線による前記被写体の複数の放射線
   画像を表わす複数の画像信号を得、該複数の画像信号に
   基づいて前記被写体の放射線画像のサブトラクションを
   行なうことを特徴とする放射線画像のエネルギーサブト
   ラクション方法。
2. （２）互いに異なるエネルギーを有する複数の放射線を
   交互に発する放射線源と、 被写体が配置される被写体配置部と、 該被写体配置部と前記放射線源との間に配置された、前
   記放射線源と前記被写体配置部とを結ぶ照射方向と略直
   角な所定方向に延びて開口したスリットと、 前記放射線による前記被写体の放射線画像を記録し得る
   記録シートが保持される、前記被写体配置部を挾んだ前
   記放射線源と対向する位置に設けられたシート保持部と
   、 前記放射線源および前記スリットと、前記被写体配置部
   および前記シート保持部とを、前記照射方向と前記所定
   方向との両者に略直角な走査方向に相対的に移動させる
   走査手段とからなり、前記シート保持部に保持された前
   記記録シートに、前記複数の放射線のそれぞれによる前
   記被写体の各部分の放射線画像を交互に短冊状に記録す
   る記録ユニット、 前記記録ユニットにおいて前記記録シートに記録された
   、前記互いに異なるエネルギーを有する複数の放射線に
   よる前記被写体の複数の放射線画像を読み取って画像信
   号を得る読取ユニット、および 前記画像信号に基づいて、前記被写体の放射線画像のサ
   ブトラクションを行なう処理ユニットから構成されるこ
   とを特徴とする放射線画像のエネルギーサブトラクショ
   ン装置。