JPH04159879A - 放射線画像変換方法及び放射線画像変換装置 - 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〕 輝尽蛍光体を用いる放射線画像変換方法及びその装置に
関し、 放射線曝射量を増大させることなく、散乱放射線による
画質の劣化を改善することを目的とし、被写体を透過し
た放射線エネルギーの一部を吸収し、潜像として蓄積す
る輝尽蛍光体に励起光を照射したとき放出される輝尽発
光光を、電気信号に変換して画像情報を得る放射線画像
変換方法において、被写体と輝尽蛍光体との間に、放射
線不透過性部材と放射線透過性部材とを交互に配置した
構造体を置いて被写体を撮影し、前記輝尽蛍光体に形成
された潜像を読み取る際に、放射線不透過性部材の影と
なる部分の読み取り値に基づいて、その近傍の放射線透
過性部材の影となる部分の読み取り値を補正するよう構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、輝尽蛍光体を用いる放射線画像変換方法及び
その装置に関する。

〔従来の技術〕

Ｘ線画像などの放射線画像は、病気の診断などに利用さ
れている。Ｘ線画像を得るものとして、被写体を透過し
たＸ線を蛍光層（蛍光スクリーン）に照射し可視光を生
じさせ、この可視光を銀塩フィルムに照射してＸ線像を
得るものが知られている。

このような銀塩フィルムに間接あるいは直接放射線の二
次元像を得るものの他に、被写体を透過したＸ線により
蓄積性（輝尽）蛍光体上に形成される潜像に励起光を照
射したとき放出される輝尽発光光を、光電変換器等で検
出してディジタル画像を得るコンピユーテッドラジオグ
ラフィー等のＸ線ディジタル診断装置が知られている。

ここで、輝尽蛍光体とは、Ｘ線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積するもので
あり、蓄積されたエネルギーは一定時間保持される。こ
の状態にある輝尽蛍光体に励起光として働く第１の光を
照射すると、蓄積されているエネルギーが第２の光（輝
尽発光光）となって放出される。このとき、第１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
の光が使用され、その選択は使用する蛍光体材料により
決められる。また、輝尽発光光として放出される第２の
光も赤外線から紫外線まで各種の光があり、使用する蛍
光体材料に依存している。

次に、−船釣なディジタルＸ線撮像装置の構成を説明す
る。

第７図は、撮影部と読み取り部が別々の装置で構成され
ている場合のシステム構成を示しており、第８図は、撮
影部と読み取り部が一体となっている場合のシステム構
成を示している。

第７図及び第８図において、Ｘ線発生部１１から放射さ
れ被写体１２を透過したＸ線により、撮影台１３又は撮
像装［１４内に設けられた輝尽蛍光体板（又はシート）
１５に潜像が形成される。

撮影台１３と読み取り部とが分離されたシステム（第７
図）では、潜像の形成された輝尽蛍光体板１５が読取り
専用機１６の挿入部１７に挿入された後、読み取り部１
８に送られて潜像の読み取りが行われる。また、撮影部
と読み取り部とが一体となったシステム（第８図）では
、輝尽蛍光体板１５がそのまま読み取り部１８に送られ
て潜像の読み取りが行われる。

読み取られた画像情報は、画像処理部１９で画像処理が
施された後、画像表示部２０にＣＲＴ画像として表示さ
れ、あるいはＸ線フィルムにハードコービされる。

読み取りの終了した輝尽蛍光体板１５は、消去部２１に
おいて残像が消去され、撮影部（第８図のシステムの場
合）又は取り出し部２２（第７図のシステムの場合）に
送られる。

この輝尽蛍光体を用いたディジタルＸ線撮像装置は、従
来の増感スクリーンで挾んだ銀塩フィルム（Ｓ／Ｆ法）
を使用する撮像装置に比べて、人体の放射線被曝量が少
ない、撮影ミスが少ない、読み取ったＸ線画像に対して
画像処理が施せるなどの長所を持っているが、画質の点
で必ずしも従来のＸ線画像に勝るものではなかった。

画質に影響する因子の１つとして、被写体内で生じるＸ
ｖＡの散乱により、本来被写体のＸ線の透過率の差によ
り形成されるべき画像が、散乱Ｘ線の影響でぼけてしま
うことがある。

この散乱Ｘ線を除去するものとして一般にグリッドが使
用される。グリッドは、Ｓ／Ｆ法でも、輝尽蛍光体を用
いた撮像システムでも既に使用されており、第９図に示
すように被写体１２と輝尽蛍光体板Ｉ５との間に配置さ
れる。

第１０図（ａ）の平面図及び同図（ロ）の断面図に示す
ように、グリッド２３には、Ｘ線不透過性材料２４とＸ
線透過性材料２５とが等間隔で交互に配置されており、
それらの材料がグリッド２３全面に配置されている。具
体的には、Ｘ線不透過性材料２４は鉛であることが多く
、Ｘ線透過性材料２５はアルミニュムであることが多い
。また、グリッド２３の厚みは１〜２１１１１程度であ
り、鉛箔の幅（箔として見ると厚み）は約５０μｍ、鉛
とアルミの幅の比は１７２〜１／４、ピッチは０．１７
〜ｏ、３４鵬程度である。

次に、グリッド２３による散乱Ｘ線の防止効果を、銀塩
フィルムの場合を例にとり第１１図により説明する。

放射Ｘ線２６がほぼ平行に被写体（Ｘ線散乱体）１２に
照射されると、被写体１２からは第１１図に点線で示す
散乱Ｘ線２７が生じ、グリッド２３が設けられていなけ
れば、本来被写体１２のＸ線像が存在しない銀塩フィル
ム２８の端部にも散乱Ｘ！Ｓ！２７が到達する。しかし
ながら、グリッド２３が設けられている場合には、Ｘ線
不透過性材料２４により角度の大きい散乱Ｘ線２７は遮
られ、広い範囲に散乱Ｘ線が広がるのを防止できる。な
お、銀塩フィルム２８の両面には、Ｘ線に対するフィル
ム感度を高める為の増感層２９が設けられている。

しかしながら、上述したグリッド２３では、被写体１２
の近傍の銀塩フィルム２８上に到達する散乱Ｘ線２７を
完全に遮ることができなかった。

この問題を解決する為には、Ｘ線不透過性材料２４のピ
ッチを狭くすること、及びＸ線不透過性材料２４のアス
ペクト比を大きくすることが考えられる。実際、グリッ
ド２３の改良はその方向で進められてきた。

また、第１０図に示したグリッド２３は、Ｘ線不透過性
材料２４、例えば、鉛が一方向（第１０図の縦方向）に
配置されたものであるが、縦横両方に鉛を配置すること
も試みられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した対策はいずれも銀塩フィルム２
８へのＸ線到達量を減少させるので、非常に高感度な増
感スクリーン（増感層）２９と銀塩フィルム２８が必要
となる。

ところが実際には、高感度の増感スクリーン２９及び銀
塩フィルム２８を実現することが困難であるので、Ｘ線
の照射量を増加する手段が取られ、その結果、人体の放
射線被曝量を増大させるという問題点があった。

また、Ｘ線不透過性材料２４０間隔を狭くする代わりに
Ｘ線を照射するタイミングに同期させてグリッド２３を
左右に移動させるブツキーも実施されているが、この方
法もまたＸ線照射量を増加させることとなり、上記の問
題点を完全に解決するものではなかった。

上述した問題は、銀塩フィルム２８を用いるＸ線撮像装
置に限らず、輝尽蛍光体を用いるディジタルＸ線撮像装
置においても同一であり、これらの問題の解決が望まれ
ていた。

本発明は、放射線曝射量を増大させることなく、散乱放
射線による画質の劣化を改善することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図（ａ）、［有］）は、請求項１記載の発明に対応
する原理説明図である。

被写体１２を透過した放射線エネルギーの一部を吸収し
、潜像として蓄積する輝尽蛍光体１に励起光を照射した
とき放出される輝尽発光光を、電気信号に変換して画像
情報を得る放射線画像変換方法において、請求項１記載
の発明では、被写体１２と輝尽蛍光体１との間に、放射
線不透過性部材２と放射線透過性部材３とを交互に配置
した構造体４を設置シフ、前記林尽蛍光体１に形成され
る潜像を読み取る際に、放射線不透過性部材２の影とな
る部分の読み取り値に基づいて、その近傍の放射線透過
性部材３の影となる部分の読み取り値を補正する。

上記の補正方法としては、例えば、放射線不透過性部材
２が厚く、被写体１２を透過して放射線不透過性部材２
の影の部分に直線的に飛来する放射線がほとんど無視で
きる場合には、放射線不透過性部材２の影となる部分の
読み取り値を用いて、その近傍の放射線透過性部材３の
影となる部分の読み取りを補正する。

また、例えば放射線不透過性部材２が比較的薄く、放射
線不透過性部材２を透過して、その影の部分に到達する
放射線量が無視できない場合には、被写体１２を置かず
、あるいは放射線の散乱の少ない均一なファントムを置
いて撮影したときの放射性不透過性部材２の影となる部
分の読み取り値をｃ、その近傍の放射線透過性部材３の
影となる部分の読み取り値をＳとし、被写体１２を置い
て撮影したときの放射線不透過性部材２の影となる部分
の読み取り値をｃ、その近傍の放射線透過性部材３の影
となる部分の読み取り値をＳとしたときに、Ｃ−Ｓ　Ｘ
　ｃ　／　ｓを散乱放射線量の補正値として放射線透過
性部材３の影の部分の読み取り値Ｓから減算する。

あるいは、被写体１２を置いて撮影したときの隣り合う
２つの放射線不透過性部材２の影となる部分５ａ、５ｂ
の読み取り値をＣａ　、Ｃ１１＋１　、それら２つの放
射線不透過性部材２に挟まれる放射線透過性部材３の影
となる部分６ｃの読み取り値をＳ。、２つの放射線不透
過性部材２を挟む２つの放射線透過性部材３の影となる
部分６ａ、６ｂの読み取り値をＳ　ｎ−１、Ｓｒｉ＋１
　、としたときに、ｃｃｎ−ｃ　ｓ、ＸＨ＋、） 十Ｃ，，ｌ　　−（Ｓ、、ｌ　　ＸＨｍ、＋　）　　）
　／２〔（旦し、Ｓ、＝　（ｓｎ−＋　＋Ｓｎ　）／２
、Ｓｓ＋１”（Ｓｎ＋Ｓｎ＋１　）／２、Ｈ，＝ｃ／ｓ
）を散乱放射線の補正値として、読み取り稙Ｓ１から減
算する。

また、請求項５記載の放射線画像変換方法では、輝尽発
光の時間的尾引きの補正を行った後、散乱放射線の補正
を行う。輝尽発光の時間的尾引きの補正方法としては、
例えば時系列の複数の読み取り値から、現在の走査位置
より前の走査位置にある輝尽蛍光体の発光量を求め、そ
の発光量をそのときの読み取り値から減算することで、
輝尽発光の時間的尾引きの影響を補正している。

次に、第１図（Ｃ）は、請求項７記載の発明に対応する
原理説明図である。

同図において、構造体４ば、放射線不透過性部材２と放
射線透過性部材３とが交互に配置されており、被写体（
１２）と輝尽蛍光体１の近傍に設置される。

読み取り手段７は、上記構造体４を経て輝尽蛍光体１に
到達する放射線により形成される潜像を読み取る。

補正手段８は、読み取り手段７で読み取られる放射線不
透過性部材２の影となる部分の読み取り値に基づいて、
その近傍の放射線透過性部材３の影となる部分の読み取
り値を補正する。

〔作　　　用〕

上記の放射線画像変換方法では、先ず輝尽蛍光体１の放
射線不透過性部材２の影となる部分の読み取り値から、
直接あるいは所定の演算により、その影の部分に到達す
る散乱放射線量を求める。

そして、その放射線不透過性部材２の影となる部分の散
乱放射線量を、その近傍にある放射線透過性部材３の影
となる部分の読み取り値から減算する。

これにより、輝尽蛍光体１の読み取り値から散乱放射線
の影響を取り除き、鮮明な放射線画像を得ることができ
る。

また、請求項５記載の放射線画像変換方法では、輝尽発
光の時間的尾引きを補正した値に対して散乱放射線の補
正を行っているので、両者の誤差を取り除いたより鮮明
な放射線画像を得ることができる。

さらに、請求項７記載の放射線画像変換装置では、輝尽
蛍光体１の読み取り値に含まれる散乱放射線量を取り除
くことができるので、画像のぼけのないより鮮明な放射
線画像を得ることできる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第２図は、本発明の放射線画像変換方法に基づくディジ
タルＸ線撮像装置の読み取り部の構成図である。尚、本
実施例のディジタルＸ線撮像装置の全体構成は、第７図
又は第８図に示したディジタルＸ線撮像装置と同様の構
成を有している。

第２図において、被写体１２のχ潜像が形成される輝尽
蛍光体板（又はシート）１５は、図示しない移動機構に
より同図の矢印方向に移動可能となっている。レーザ等
の励起光光源３１から放射される励起光は、ポリゴンミ
ラー等からなるスキャナ３２により、輝尽蛍光体１５の
移動方向（矢印方向）と直交する方向にスキャンされ、
さらにレンズ３３でビーム形状が補正された後、反射ミ
ラー３４を経て輝尽蛍光体板１５上に照射される。

励起光の走査により輝尽蛍光体板１５のχ線潜像からは
輝尽発光光が放出されるが、この輝尽発光光は、ファイ
バアレー等かななる集光体３５で集光され、光電変換器
３６で電気信号に変換される。この電気信号は、増幅器
３７で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３Ｂでディジタル信
号に変換されてフレームメモリ３９に格納される。

さらに、フレームメモリ３９に格納されたディジタル信
号は、画像処理部４１において、後述する散乱Ｘ線の補
正等が行われ、必要に応じて階調補正、周波数処理等が
施されて磁気ディスク４０等に画像データとして格納さ
れる。

次に、以上のような構成のディジタルＸ線撮像装置を前
提に、本発明の放射線画像変換方法に基づく散乱Ｘ線の
補正方法を説明する。

今、例えば鉛箔などのＸ線不過性材料２４と、アルミニ
ューム箔、木片あるいはプラスチックシートなどのＸ線
透過性材料２５とが交互に配置された構造体からなるグ
リッド２３（例えば、第３図（ａ）に示すもの）を、Ｘ
線発生部側の輝尽蛍光体１５の近傍に配置してＸ線２６
を照射する。

短い距離ではＸ線２６は、平行で直線的にグリッド２３
に飛来すると考えてよいので、Ｘ線不透過性材料２４が
鉛であり、その厚さが、例えば約２ｍｍ以上であれば、
被写体１２を透過して直線的に進むＸ線２６はＸ線不透
過性材料２４により遮られ、Ｘ線不透過性材料２４の影
の部分４２には、直線的に飛来するＸ線２６はとんど到
達しない。

すなわち、Ｘ線不透過性材料２４の影の部分４２には、
散乱Ｘ線２７（第４図（ａ））のみが到達すると考えて
よい。従って、Ｘ線不透過性材料２４の影の部分４２の
Ｘ線量を、その近傍のＸ線透過性材料２５の影の部分４
３のＸ線量から減算すれば、輝尽蛍光体板１５の読み取
り値から散乱Ｘ線による影響を除去することができる。

従って、散乱Ｘ線による画像のぼけのない鮮明なディジ
タル、Ｘ線画像を得ることができる。

ただし、鉛の場合には、約２１１ｆｆ１以上の厚みでは
輝尽蛍光体板１５に到達するＸ線量が減少してＳＺＮ比
が低下するので、Ｘ線不透過性材料２４のピッチを広く
する必要がある。この場合、ピッチは必ずしも１画素の
整数倍でなくとも良いし、ピッチを場所により変化させ
ても良い。

次に、Ｘ線不透過性材料２４が比較的薄（、被写体１２
から直線的に飛来する放射線が無視できない場合の散乱
Ｘ線の補正方法について説明する。

先ず、被写体を置かず、あるいは放射線の散乱の少ない
均一なファントムを置いて撮影した場合について、第３
図（ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。

この場合、第３図（ａ）のＸ線透過性材料２５の影の部
分４３には、照射されたＸ線量より若干少ないＸ線量が
到達し、Ｘ線不透過性材料２４の影の部分４２には、そ
れよりはるかに少ないＸ線量が到達する。

この結果、輝尽蛍光体板１５に吸収されるＸ線量の分布
は、第３図（ｂ）に示す矩形状となり、輝尽蛍光体板１
５上にはこの吸収Ｘ線量の分布に応じた潜像が形成され
る。

このＸ線潜像に励起光を走査して、放出される輝尽発光
光を読み取ると、第３図（ハ）に示す吸収Ｘ線量の分布
を持つ潜像が、第３図（Ｃ）に示すような値として読み
取られる。

ここで、第３図（Ｃ）の読み取り値が、第３図（ロ）の
ような矩形とならないのは、励起光のビーム径がある大
きさを持っているので、例えば励起光の走査位置をＸ線
透過性材料２５の影の部分４３からＸ線不透過性材料２
４の影の部分４２に移動しても、２つの領域の輝尽発光
光が検出され、輝尽発光光がすぐには零とならないから
である。

第３図（Ｃ）に示すようにＸ線不透過性材料２４の影の
部分４２の読み取り値をｃ、Ｘ線透過性材料２５の影の
部分４３の読み取り値をＳとすると、各読み取り位置に
おいて読み取り値Ｃ及びＳは、それぞれほぼ同じ値とな
る。少なくともＣ／　Ｓは、はぼ同じ値となる。

次に、被写体（Ｘ線散乱体）１２を置いて撮影した場合
について第４図（ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。

この場合、被写体１２内部で散乱Ｘ線２７が生じ、この
散乱Ｘ線２７と被写体１２を直線的に透過したＸ線とが
グリッド２３に到達する。そして、それらのＸ線の一部
又は大部分が輝尽蛍光体板１５に到達する。この結果、
輝尽蛍光体板１５のＸ線吸収量分布は、例えば第４図（
ｂ）に示すようになり、それぞれのＸ線吸収量に応じた
潜像が形成される。

このＸ線潜像に励起光を走査して、放出される輝尽発光
光を読み取ると、第４図（ロ）のＸ線吸収量分布を持つ
潜像から、第４図（Ｃ）に示す読み取り値が得られる。

第４図（Ｃ）において、Ｘ線不透過性材料２４の影の部
分４２の読み取り値を、同図の左側からＣ□８、Ｃ１ｌ
、Ｃ１ｍ＋１　とし、Ｘ線透過性材料２５の影の部分４
３の読み取り値を、同様に左側から５ｎ−１、Ｓｎ、Ｓ
□１　とする。

ここで、例えばＸ線透過性材料２５ｃの影の部分４３ｃ
の読み取り値Ｓｎに含まれる散乱Ｘ線量は、その近傍に
あるＸ線不透過性材料２４ａの影の部分４２ａの散乱Ｘ
線量とほぼ等しいと考えることができる。一方、Ｘ線不
透過性材料２４ａの影の部分４２ａの読み取り値Ｃ１に
は、被写体１２から直線的に飛来しＸ線不透過性材料２
４ａを透過してくるＸ線量も含まれており、その量は、
被写体重２を置かないで撮影したときの読み取り値ｓ、
ｃと、被写体１２を置いて撮影したどきのＸ線透過性材
料２５ａの影の部分４３ｃの読み取り値Ｓ、、とから、
Ｓ、、×Ｃ／ｓで近ｆｌｕすることができる。

従って、Ｘ線不透過性材料２４ａの影の部分４２ａの読
み取り値Ｃ６から５ｎ×ｃ／ｓを減じた値が、その部分
の散乱Ｘ線量となる。そして、その近傍のＸ線透過性材
料２５ｃの影の部分４３ｃの読み取り値Ｓ７から、この
散乱Ｘ線量を滅じた値、すなわち５ｎ−（ｃ、−ｓ。Ｘ
　ｃ　／　ｓ　）が、被写体１２を透過して直線的に飛
来するＸ線量に比例した値となる。

これζこより、輝尽蛍光体板１５の読み取り値から散乱
Ｘ線による影響を除去することができ、鮮明な画像情報
を得ることができる。

また、上記の補正方法は、輝尽蛍光体板１５を走査した
とき得られる時系列の読み取り信号を順に処理すればよ
いので、実施する上で容易であるという利点もある。

なお、上記の補正方法では、読み取り値Ｓｎに含まれる
散乱Ｘ線量を、その近傍のＸ線不透過性材料２４ａの影
の部分４２ａの散乱Ｘ線量から求めているが、より正確
に補正する場合には、読み取り値Ｓｎに含まれる散乱Ｘ
線量は、その両隣のＸ線不透過性材料２４ａ、２４ｂの
影の部分４２ａ、４２ｂの読み取り値Ｃ，及びＣ１゜１
から求めるべきである。さらに、読み取り値Ｃ１及びＣ
０，。

に含まれる散乱Ｘ線量は、隣接するＸ線透過性材料２５
ａ、２５ｂ及び２５ｃの影の部分４３ａ、４３ｂ及び４
３ｃの読み取り値Ｓ　ｎ−１％　Ｓｒ＋＋１、Ｓ、、か
ら求めるべきである。

この場合、Ｓ、　−（ｓｎ−＋　＋Ｓｎ）／２、Ｓ、、
ｇ＝　（ＳＩ、＋　５ｒｌ−１）　／　２、としたとき
に、読み取り値Ｓ７に含まれる散乱Ｘ線量（補正値）は
、 （Ｃｓｔ−（ｓ、×ｃ／ｓ）＋Ｃ，，，−（Ｓ、、、×
ｃ／ｓ））／２、と表せる。

従って、任意の位置のＸ線透過性材料２５の影の部分の
読み取り値についても、上記の式から求めた散乱Ｘ線量
を減算することにより、その読み取り値から散乱Ｘ線に
よる影響を除去するとことができ、鮮明なＸ線画像を得
ることができる。

なお、被写体１２を置かないで撮影したときのＸ線不透
過性材料２４の影の部分の読み取り値Ｃが、被写体１２
を置いて撮影したときの読み取り値０７等に比べて非常
に小さいときには、（Ｃ。

＋Ｃ，。Ｉ）／２を補正値とすればよい。

上述した散乱Ｘ線の補正方法は、Ｘ線不透過性材料２４
の１ピツチが１画素に対応する場合の補正方法である。

よりＸ線照射量を低減させたいとき、あるいは画素密度
を変えたいときには、必ずしも１ピツチを１画素に対応
させることはできない。この場合、画素毎に散乱Ｘ線量
が異なることになるので、画素毎に補正を行う必要があ
る。

第５図は、ｘｉｇ不透過性材料２４間にｎ個の画素が存
在する場合の輝尽蛍光体板１５の読み取り値を示す図で
ある。

第５図において、２つのＸ線不透過性材料２４の影とな
る部分の読み取り値をＣＩＩ　、Ｃ＠＋１　とし、それ
れら２つのＸ線不透過性材料２４間にあるＸ線透過性材
料２５の影となる部分の読み取り値を、Ｓｌ、Ｓ２　・
・・Ｓ、・・・Ｓｎとし、ｓ、ｌｌ＝　（Ｓ−１＋ｓＩ
　）／２、（この場合、ＳＩ、ｌはＳ−ＩとＳｔ　との
平均値を示している）Ｓ、。＋　＝　（Ｓｎ＋Ｓ、、−
＋　）／２、とするとｊ番目の画素の補正値（散乱Ｘ線
量）は、（（ｎ−ｊ）（Ｃ，−３１１×ｃ／ｓ　）　＋
ｊ（Ｃ＃＋１−８□、　Ｘｅ／ｓ　）　）　／ｎ、又は
（（ｎ−ｊ）Ｃ，十ｊｘＣ，，＋　）／ｎ、と表すこと
ができる。

従って、上記の式により求めた補正値を各画素の読み取
り値３１〜Ｓｎから、それぞれ減算することにより、散
乱Ｘ線の影響を除去したＸ線画像情報を得ることができ
る。

Ｘ線不透過性材料間に多数の画素を設けることは、χ線
放射量を増加させることなく輝尽蛍光体板１５へのＸ線
到達量を増加させることができる。

従って、人体へのＸ線被曝量を抑え、しかも散乱Ｘ線に
よる画像のぼけ等を改善できることとなり、Ｘ線撮像装
置の性能向上に大きな効果がある。

ところで、上述した補正方法は、いずれも比較的低速の
走査速度で輝尽発光光を読み取る場合の補正方法である
。ここで、低速とは、次のような意味である。

輝尽蛍光体に励起光を照射したとき放出される輝尽発光
光は、励起光の照射を停止してもすぐには零とならず、
指数関数的に減衰しながら発光が続く性質を持っている
。すなわち、励起光の照射を停止した時刻をＯｌその瞬
間の発光量をＰ、減衰の時定数をτ（Ｐの１　／　ｅに
なる時間）とすると、時刻ｔの発光量ｐ（ｔ）は次式で
表せる。

Ｐ　（ｆ、）　＝　Ｐ　ｘｅｘｐ（−ｔ／　ｒ　）時刻
もがτ（通常０．１−１１Ｊｓ程度）に比べて十分に大
きいときには、ｐ　（ｔ）は小さな値となるが、時刻ｔ
、がτの整数倍程度ではＰ　（ｔ）はかなり大きな値と
なる。

例えば、Ｘ線透過性材料２４の影の部分からＸ線不透過
性材料２５の影の部分を走査する場合について見てみる
と、前者の部分には多くのＸ線量が到達しているので、
その部分での輝尽発光量は多くなる。このとき、励起光
の走査速度が速いと、前者の部分による輝尽発光光が充
分減衰しないうちに、次の位置（Ｘ線不透過性材料２５
の影の部分）が走査される結果、前者の部分のかなり大
きな発光光量が、後者の部分の小さい発光光量に加算さ
れ、Ｘ線量の検出値に誤差を生じさる原因となっていた
。

従って、この輝尽発光の時間的用引きを補正してから散
乱Ｘ線の補正を行う必要がある。

第６図は、高速で走査したときの輝尽発光光の尾引きの
影響を示す図である。

同図において、実線は低速で走査した場合の輝尽発光光
の読み取り値を示し、点線は高速で走査したときの読み
取り値を示している。

今、高速で走査したときのＸ線不透過性材料２４の影の
部分の読み取り値を、それぞれ５７−１、Ｓｎとし、そ
れらのサンプリング時間間隔をΔｔとすると、読み取り
値Ｓｆｉに含まれる５ｎ−１からの時間的用引きの量は
、５ｎ−Ｉ　Ｘｅｘｐ（−Δｔ／τ）となる。この値を
読み取り値Ｓｆｉから減算すれば５ｎ−１による尾引き
量を補正することができる。

この補正を全ての読み取り値に対して行えば輝尽発光の
時間的用引きによる誤差を補正できる。

このようにして、Ｘ線不透過性材料２４の影の部分の輝
尽発光の時間的用引きを補正した正確な発光量を求め、
さらにその影の部分の発光量から、前述したようにＸ線
透過性材料２５の影の部分の読み取り値を補正すること
により、より正確なＸ線画像情報を得ることができる。

なお、上記の補正方法では、１サンプリング時間前の走
査位置の輝尽発光による時間的用引きの影響を補正する
場合に付いて述べたが、ｎサンプリング時間前の走査位
置の輝尽発光による尾引きも同様にして補正することが
できる。

上述した補正を行うに際には、輝尽蛍光体板１５のどの
位置にＸ線不透過性材料２４が配置されていたかを知る
必要がある。位置関係の点で最もの有利な方法は、第８
図に示した撮影部と読み取り部とが一体になった装置で
、しかも同図とは異なり輝尽蛍光体板１５が固定されて
いて、読み取り部が輝尽蛍光体板１５の近くに配置され
、読み取り部が移動する構造になっているものである。

この場合、輝尽蛍光体板１５と、Ｘ線不透過性材料２４
、すなわちグリッド２３との位置関係が変化しないので
、非常に正確に補正を行うことができる。

また、第７図及び第８図に示すような輝尽蛍光体板１５
が移動する構造の装置では、輝尽蛍光体板１５の上にＸ
線不透過性材料２４とＸ線透過性材料２５とが交互に配
置された構造体（グリッド）を接着又は密着して固定し
ておくことで、あるいは輝尽蛍光体板１５上にＸ線不透
過層とＸ線透過層とを一体に形成することで、両者の位
置関係を保つことができる。

さらには、上記の構造体のＸ線不透過性材料２４の位置
を全面にわたって計測しておき、輝尽蛍光体板１５の読
み取りの初期には低速で読み取りを行い、その読み取り
結果からＸ線不透過性材料２４の位置を正確に検出する
ことで、他の部分の位置を求める方法も使用できる。

また、Ｘ線不透過性材料２４の影の部分が輝尽蛍光体板
１５のどの位置にあるかはおおよそ分かっているので、
全面にわたって尾引きの補正をした後、その位置で谷の
部分を検出する方法も使用できる。

いずれにしても、Ｘ線不透過性材料２４の位置を一定以
上の精度で検出できれば補正は可能である。例えば、使
用したＸ線不透過性材料２４の幅の１７２以下程度の精
度で位置関係を知ることができれば補正は可能である。

通常の搬送系の機構部分等の精度は１０μｍ程度は比較
的容易に実現できるので、例えば輻５０μｍの鉛箔をＸ
線不透過性材料２４と使用した場合には、充分補正が可
能である。

尚、本発明は、Ｘ線以外の他の放射線に対しても適用す
ることができ、Ｘ線撮像装置以外の他の診断装置及び医
療用機器に応用することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、放射線不透過性部材の影となる部分の
読み取り値を用いて、被写体からの散乱放射線による影
響を除去することができる。これにより、被写体に照射
する放射線量を増大させることなく、鮮明な放射線画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明の原理説明図、第２図
は、本発明の実施例のディジタルＸ線撮像装置の読み取
り部の構成図、 第３図（ａ）は、被写体なしで撮影した場合の説明図、 第３図（ハ）は、被写体なしで撮影した輝尽蛍光体のＸ
線吸収量分布図、 第３図（Ｃ）は、被写体なしで撮影した輝尽蛍光体から
の読み取り値を示す図、 第４図（ａ）は、Ｘ線散乱体を置いて撮影した場合の説
明図、 第４図（ｂ）は、Ｘ線散乱体を置いて撮影した輝尽蛍光
体のＸ線吸収分布図、 第４図（Ｃ）は、Ｘ線散乱体を置いて撮影した輝尽蛍光
体からの読み取り値を示す図、 第５図は、Ｘ線不透過性材料間に多数の画素がある場合
の輝尽蛍光体の読み取り値を示す図、第６図は、高速で
読み取った時の輝尽発光の尾引きの影響を示す図、 第７図及び第８図は、−船釣なＸ線撮像装置のシステム
構成図、 第９図は、グリッド付き撮影台の側面図、第１０図（ａ
）はグリッドの平面図、 第１０図（ロ）はグリッドの断面図、 第１１図は、グリッドの効果の説明図である。 １・・・輝尽蛍光体、 ２・・・放射線不透過性部材、 ３・・・放射線透過性部材、 ４・・・構造体、 ７・・・読み取り手段、 ８・・・補正手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被写体（１２）を透過した放射線エネルギーの一部
   を吸収し、潜像として蓄積する輝尽蛍光体（１）に励起
   光を照射したとき放出される輝尽発光光を、電気信号に
   変換して画像情報を得る放射線画像変換方法において、 被写体（１２）と輝尽蛍光体（１）との間に、放射線不
   透過性部材（２）と放射線透過性部材（３）とを交互に
   配置した構造体（４）を置いて被写体（１２）を撮影し
   、 前記輝尽蛍光体（１）に形成された潜像を読み取る際に
   、放射線不透過性部材（２）の影となる部分の読み取り
   値に基づいて、その近傍の放射線透過性部材（３）の影
   となる部分の読み取り値を補正することを特徴とする放
   射線画像変換方法。 ２）被写体（１２）を透過した放射線エネルギーの一部
   を吸収し、潜像として蓄積する輝尽蛍光体（１）に励起
   光を照射したとき放出される輝尽発光光を、電気信号に
   変換して画像情報を得る放射線画像変換方法において、 放射線発生部側の前記輝尽蛍光体（１）の近傍に、放射
   線不透過性部材（２）と放射線透過性部材（３）とを交
   互に配置した構造体（４）を設置し、 被写体（１２）を置かず、あるいは放射線の散乱の少な
   い均一なファントムを置いて撮影したときの前記輝尽蛍
   光体（１）の前記放射性不透過性部材（２）の影となる
   部分の読み取り値をｃ、その近傍の放射線透過性部材（
   ３）の影となる部分の読み取り値をｓとし、被写体（１
   ２）を置いて撮影したときの前記放射線不透過性部材（
   ２）の影となる部分の読み取り値をＣ、その近傍の放射
   線透過性部材（３）の影となる部分の読み取り値をＳと
   したときに、前記読み取り値Ｓから、Ｃ−Ｓ×ｃ／ｓを
   減算した値を、放射線透過性部材（３）の影となる部分
   の読み取り値とすることを特徴とする放射線画像変換方
   法。 ３）被写体（１２）を透過した放射線エネルギーの一部
   を吸収し、潜像として蓄積する輝尽蛍光体（１）に励起
   光を照射したとき放出される輝尽発光光を、電気信号に
   変換して画像情報を得る放射線画像変換方法において、 放射線発生部側の輝尽蛍光体（１）の近傍に、放射線不
   透過性部材（２）と放射線透過性部材（３）とを交互に
   配置した構造体（４）を設置し、被写体（１２）を置か
   ず、あるいは放射線の散乱の少ない均一なファントムを
   置いて撮影したときの前記輝尽蛍光体（１）の前記放射
   性不透過性部材（２）の影となる部分の読み取り値をｃ
   、その近傍の放射線透過性部材（３）の影となる部分の
   読み取り値をｓとし、 被写体（１２）を置いて撮影したときの隣り合う２つの
   放射性不透過性部材（２）の影となる部分の読み取り値
   をそれぞれＣ＿ｍ、Ｃ＿ｍ＿＋＿１とし、それら隣り合
   う２つの放射線不透過性部材（２）を挟む放射線透過性
   部材（３）の影となる部分の読み取り値をそれぞれＳ＿
   ｎ＿−＿１、Ｓ＿ｎ＿＋＿１とし、前記隣り合う２つの
   放射線不透過性部材（２）に挟まれる放射線透過性部材
   （３）の影となる部分の読み取り値をＳ＿ｎとしたとき
   に、 〔Ｃ＿ｎ−（Ｓ＿ｍ×Ｈ＿ｍ）＋Ｃ＿ｍ＿＋＿１−（Ｓ
   ＿ｍ＿＋＿１×Ｈ＿ｍ＿＋＿１）〕／２〔但し、Ｓ＿ｍ
   ＝（Ｓ＿ｎ＿−＿１＋Ｓ＿ｎ）／２、Ｓ＿ｍ＿＋１＝（
   Ｓ＿ｎ＋Ｓ＿ｎ＿＋＿１）／２、Ｈ＿ｍ＝ｃ／ｓ〕を補
   正値として読み取り値Ｓ＿ｎから減算することを特徴と
   する放射線画像変換方法。 ４）被写体（１２）を透過した放射線エネルギーの一部
   を吸収し、潜像として蓄積する輝尽蛍光体（１）に励起
   光を照射したとき放出される輝尽発光光を、電気信号に
   変換して画像情報を得る放射線画像変換方法において、 放射線発生部側の輝尽蛍光体（１）の近傍に、放射線不
   透過性部材（２）と放射線透過性部材（３）とを交互に
   配置した構造体（４）を設置し、前記輝尽蛍光体（１）
   の放射線透過性部材（２）の影となる部分に複数の画素
   を設定し、 被写体（１２）からの散乱放射線を補正するときに、前
   記放射線透過性部材（３）を挟む２つの放射線不透過性
   部材（２）の影となる部分の読み取り値を用いて前記各
   画素の位置に応じた重み付けを行った値を、前記各画素
   の散乱放射線量の補正値とすることを特徴とする放射線
   画像変換方法。 ５）請求項１又は４記載の放射線画像変換方法において
   、 前記輝尽蛍光体（１）の読み取り値に対し、輝尽発光の
   時間的尾引きの補正を行った後、散乱放射線の補正を行
   うことを特徴とする放射線画像変換方法。 ６）前記輝尽蛍光体（１）の２つの時系列の読み取り値
   をＳ＿ｎ＿−＿１、Ｓ＿ｍ、輝尽発光の時間的尾引きの
   時定数をτ、読み取りのサンプリング時間間隔をΔｔと
   したときに、Ｓ＿ｎ＿−＿１×ｅｘｐ（−Δｔ／τ）を
   時間的尾引きの補正値として、輝尽蛍光体（１）の読み
   取り値Ｓ＿ｎから減算することを特徴とする請求項５記
   載の放射線画像変換方法。 ７）被写体（１２）を透過した放射線エネルギーの一部
   を吸収し、潜像として蓄積する輝尽蛍光体（１）に励起
   光を照射したとき放出される輝尽発光光を、電気信号に
   変換して画像情報を得る放射線画像変換装置において、 放射線不透過性部材（２）と放射線透過性部材（３）と
   が交互に配置され、放射線発生部側の輝尽蛍光体（１）
   の近傍に設置される構造体（４）と、 前記輝尽蛍光体（１）に形成される潜像を読み取る読み
   取り手段（７）と、 該読み取り手段（７）で読み取られる放射線不透過性部
   材（２）の影となる部分の読み取り値に基づいて、その
   近傍の放射線透過性部材（３）の影となる部分の読み取
   り値を補正する補正手段（８）とを備えることを特徴と
   する放射線画像変換装置。 ８）被写体（１２）を透過した放射線エネルギーの一部
   を吸収し、潜像として蓄積する輝尽蛍光体（１）に励起
   光を照射したとき放出される輝尽発光光を、電気信号に
   変換して画像情報を得る放射線画像変換装置において、 放射線不透過性部材（２）と放射線透過性部材（３）と
   が交互に配置され、放射線発生部側の輝尽蛍光体（１）
   の近傍に設置される構造体（４）と、 前記輝尽蛍光体（１）に形成される潜像を読み取る読み
   取り手段（７）と、 前記輝尽蛍光体（１）の放射線透過性部材（３）の影と
   なる部分に複数の画素が存在する場合に、該放射線透過
   性部材（３）を挟む２つの放射線不透過性部材（２）の
   影となる部分の読み取り値を用いて、前記各画素の位置
   に応じた重み付けを行って各画素の散乱放射線量を算出
   し、該散乱放射線量を用いて前記各画素の読み取り値を
   補正する補正手段とを備えること特徴とする放射線画像
   変換装置。 ９）被写体（１２）を透過した放射線エネルギーの一部
   を吸収し、潜像として蓄積する輝尽蛍光体（１）に励起
   光を照射したとき放出される輝尽発光光を、電気信号に
   変換して画像情報を得る放射線画像変換装置において、 放射線不透過性部材（２）と放射線透過性部材（３）と
   が交互に配置され、放射線発生部側の輝尽蛍光体（１）
   の近傍に設置される構造体（４）と、 前記輝尽蛍光体（１）に形成される潜像を読み取る読み
   取り手段（７）と、 該読み取り手段（７）の読み取り値に対し輝尽発光の時
   間的尾引きの補正を行う尾引き補正手段と、 該尾引き補正手段で補正された前記放射線不透過性部材
   （２）の影となる部分の読み取り値に基づいて、その近
   傍の放射線透過性部材（３）の影となる部分の読み取り
   値を補正する補正手段とを備えることを特徴とする放射
   線画像変換装置。 １０）前記構造体（４）は、輝尽蛍光体（１）の放射線
   照射面に形成した放射線不透過層と放射線透過層とから
   なることを特徴とする請求項７記載の放射線画像変換装
   置。