JPH0815182A

JPH0815182A - ｘ線画像システムにおける放射線散乱を補償するための方法

Info

Publication number: JPH0815182A
Application number: JP17157095A
Authority: JP
Inventors: Christiaan Fivez; クリステイアーン・フイベズ
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1996-01-19
Also published as: EP0689047A1; DE69413212T2; DE69413212D1; EP0689047B1; US5533088A

Abstract

(57)【要約】【目的】散乱光線を補償する方法を提供する。【構成】ｘ線に不透過な物体を具備する遮蔽が、２次
元ｘ線画像システムにおいて結像される対象と放射線源
の間に露出時間Ｔの既知部分ｆ中位置付けられる。放射
線散乱は、一時遮蔽領域において放射線検出器によって
収容された放射線、該一時遮蔽領域にすぐ隣接する領域
において検出器によって収容された放射線、及び部分ｆ
から算出される。散乱値は、対象の散乱補償像を獲得す
るために対象によって透過された放射線を表示する値か
ら減算される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線散乱に対してｘ
線画像システムを補償するための方法に関する。

【０００２】

【先行技術及びその課題】ｘ線画像システムにおいて、
全検出放射線束は、結像される減衰性対象の要素と相互
しない光子だけでなく、放射線散乱からも成る。具体的
に、領域検出器を使用するシステムに対して、放射線散
乱量は、非常に大きい。エネルギー選択結像の如く、応
用の大分類に対して、この放射線は、重要な誤り源にな
り、満足いく結果を得るために補償されなければならな
い。

【０００３】多大な作業が、すでに、放射線散乱に対し
てｘ線画像システムを補償するための優れた方法の探求
において為されてきた。

【０００４】格子又はエアギャップの使用は、放射線散
乱を縮小するが、除去しない。二重エネルギー減算結像
の如く多数の応用に対して、それは十分ではない。

【０００５】散乱を表現する幾つかの分析モデル−それ
らの幾つかは点スプレッド関数を使用する−が、先行技
術において提案される。それらは、パラメータを必要と
し、それらの値は、獲得することが困難であり、多くの
場合に、実験的に見いだされる。これらのモデルは、幾
つかの実際的な応用において満足いく結果を与えない。

【０００６】先行技術において、幾人かの調査者（Ｍｏ
ｌｌｏｉＳＹ，ＭｉｓｔｒｅｔｔａＣＡ．Ｓｃ
ａｔｔｅｒ−ｇｌａｒｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｉｎ
ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｄｕａｌ−ｅｎｅｒｇｙ
ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ．Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．１９８
８；１５；２８９−２９７）は、ある画素における検出
グレーレベルと散乱部分の間の仮説関係を与える特定応
用のための補正テーブルを使用する。多くの応用に対し
て、それらは、不十分な精度の粗い推定値である。

【０００７】ＵＳ４，５４９，３０７において、対象
に２つのｘ線照射が行われる方法が使用される。一方
は、対象の上に小鉛ビームストップの配列からなるディ
スクサンプラーを備え、そして他方は、サンプラーがな
い。各ディスクの陰においては、散乱放射線のみが検出
され、そしてこの陰における画素値の平均は、その位置
における放射線散乱の値を与える。像域上に分散された
放射線散乱の標本値の補間により、全体像における放射
線散乱値の推定値が生成される。散乱補正像は、第２像
から散乱表面を減ずることにより獲得され、この場合、
ビームストップ配列は位置付けられなかった。この方法
の一つの不都合は、対象の２つの分離像と、こうして、
２つの分離ショットが必要とされることである。医療応
用において、これは、患者（＝対象）が、大きなｘ線投
与量を受け、２つのショットの間で移動したかもしれな
いことを意味する。検出器とディスクサンプラーを急速
に切り換えることは、機械的に複雑なシステムを要求す
る。ディスクサンプラーによるｘ線照射のみが行われる
鉛ビームストップを具える方法の別の実現は、対象につ
いてのすべての情報が、ビームストップの下で失われる
という不都合を有する。これは、重要な不都合になる。

【０００８】先行技術において、散乱放射線補償のため
の別の方法（ＳｈａｗＣ．Ａｎｏｖｅｌｔｅｃｈ
ｎｉｑｕｅｆｏｒｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓａｃ
ｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｐｒｉｍａｒｙａｎｄ
ｓｃａｔｔｅｒｉｍａｇｅｓｉｇｎａｌｓ．ＳＰ
ＩＥＶｏｌ．１６５１ＭｅｄｉｃａｌＩｍａｇｉ
ｎｇＶＩ：Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ（１９
９２），ｐ．２２２−２３３）は、いわゆる一次変調／
復調技術である。一次ｘ線分布は、対象の管及び検出器
側に据え付けた等しい材料及び厚さの２つのフィルター
により変調及び復調される。変調／復調プロセスは、像
の選択領域において散乱信号の低減を生ずる。それは、
全体一次分布信号を不変にする。放射線散乱の信号降下
は、測定され、選択領域における散乱放射線信号を推定
するために使用される。ＰＭＤ方法では一次及び散乱信
号を同時に取得することができるが、それは、２つの主
な不都合を有する。散乱放射線における降下が、位置、
散乱形状、対象（大部分患者）、等にいかに関連するか
は知られていない。別の不都合は、変調器と復調器を整
合することが、実際的に不可能であることである。この
ため、結果は、粗い推定に基づき、そして精度は低下す
る。

【０００９】最近開発された技術は、非公告のヨーロッ
パ出願第９３．２０３６７１号においてＣ．Ｆｉｖｅｚ
によって記載される。この発明による方法は、対象の一
つの照射ショットに基づく。散乱放射線補償の後、対象
についての情報は、対象像のいかなる位置においても失
われない。ｘ線源と結像される対象の間に位置付けられ
た部分的に透明な物体（例えば、ディスク又は条片）の
下の検出信号を、部分的に透明な物体の陰の境界の近く
の像の信号と比較することにより、物体の陰の位置にお
ける放射線散乱信号が算出される。多色源の場合に、２
つの既知材料による較正は、放射線散乱の正確な算出を
可能にする。部分的に透明な物体は、対象と源の間の幾
つかの位置において位置付けられ、そして補間技術を用
いて、各対象位置ごとの放射線散乱が算出される。放射
線散乱像は、対象の原画像から減ぜられる。物体の位置
における一次信号（＝放射線散乱がない）は、部分的に
透明な物体のために余分の降下を受けたが、物体の下の
対象についての情報は、失われない。方法は、対象の唯
一のショットにより、対象についての情報を失うことな
く、放射線散乱を補償することができる。散乱放射線の
正確な算出のために、前述の較正が必要とされる。エネ
ルギー選択結像において、しばしば、そのような較正が
使用され、その結果、そのような場合に、それは問題で
はない。それにも拘わらず、他の応用領域において、較
正は、手順を複雑にするために、異議になる。方法の別
の不都合は、対象と部分的に透明な物体における材料が
（大きな）材料群に属さなければならないことである。
それは、いかなる材料でも良いわけではない。部分的に
透明な物体に対して、結論は、妥当な精度を望むなら
ば、物体の高さは比較的大きくなければならないことで
ある。そのような高さは、幾何学的な人為構造を生ず
る。

【００１０】ＵＳ４，６８８，２４は、ｘ線像データが
散乱ｘ線強度分布データと透過ｘ線データから算出され
るｘ線画像システムを開示する。

【００１１】透過ｘ線像データは、ｘ線を対象に照射
し、像増倍管とカメラの如く、ｘ線像検出手段を用いて
透過光線を検出することにより獲得される。

【００１２】散乱ｘ線強度分布データは、（i）所定の
パターンにおいて分布された複数のｘ線遮蔽部位を具備
し、該ｘ線放射フィールドにおける異なる位置にある、
マスク部材を介して対象にｘ線を照射することにより獲
得された複数の透過ｘ線データと、（ii）該マスク部材
が該ｘ線放射フィールドの外側に位置する時、該対象に
ｘ線を照射することにより獲得された透過ｘ線データと
に基づいて算出される。

【００１３】ｘ線画像システムにおいて適用された方法
は、（１）ｘ線像検出手段とｘ線源の間のマスク部材の
挿入と、（２）ｘ線照射フィールドにおける（２つの）
所定の位置の間のマスク部材のシフトとを具備する。特
に、ｘ線放射フィールドの外側の位置からｘ線源と対象
の間の位置へのマスク手段の移動は、時間を消費し、患
者の位置が遮蔽の変位を行うために必要な時間の期間内
に変化することがあるために、胸画像における応用のた
めに不適切である。方法は、さらに、光刺激性蛍光面の
如く領域検出器が使用される方法における応用のために
適合されない。Ｆ．Ｗａｇｎｅｒ、Ａ．Ｍａｃｏｖｓｋ
ｉａｎｄＤ．Ｎｉｓｈｉｍｕｒａによる’Ｄｕａｌ
ＥｎｅｒｇｙＸ−ｒａｙｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ
ｉｍａｇｉｎｇ：Ｔｗｏｓａｍｐｌｉｎｇｓｃｈ
ｅｍｅｓｆｏｒｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｏ
ｆｓｃａｔｔｅｒｅｄｒａｄｉａｔｉｏｎ’と題す
る論文、ＭｅｄｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．１
５，Ｏｃｔ．１９８８，ｐ．７３２〜７４８において、
２つの方法が、散乱の補正のために開示された。各方法
は、２つの測定値を必要とし、そして各方法は、源と対
象の間に不透明標本格子の配置を含む。

【００１４】第１の方法において、格子は、一測定中存
在する鉛ディスクの配列である。この格子を使用して、
散乱フィールドの推定値が発生され、第２測定値から減
算され、散乱補正像を生成する。この方法はまた、源と
対象の間に格子を位置付ける時間消費段階を具備し、そ
のため、多くの胸応用のために不適切である。

【００１５】上記の第２の方法において、格子は、両測
定中存在し、像を完全に標本するために条片の半間隔だ
けシフトされる。

【００１６】補正される像が発生され、散乱フィールド
の推定値と散乱補正像が発生される。この方法は、鉛デ
ィスクの下の位置において、原信号が失われるために不
利である。

【００１７】本発明の目的は、２次元ｘ線画像システム
において散乱放射線を補償する方法を提供することであ
る。

【００１８】本発明のいっそうの目的は、先行技術の方
法の不都合を克服することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、２次元
ｘ線システムにおいて散乱放射線を補償する方法におい
て、対象と複数のｘ線不透過物体を具備する放射線遮蔽
を、ｘ線源によって発せられたｘ線に露出時間Ｔ中露出
する段階であり、遮蔽は、該ｘ線源と該対象の間に位置
付けられて、該露出時間Ｔの既知の部分ｆ_j（ｆ_j＞０か
つｆ_j＜１）中、該対象の複数の領域ｊは、該不透過物
体によって一時的に遮蔽される段階と、該露出時間Ｔ中
該対象と該遮蔽の組み合わせにより透過されたｘ線に２
次元放射線検出器を露出する段階と、該放射線検出器の
一時遮蔽領域ｊにおいて該検出器によって収容された放
射線Ｅ₁を測定する段階と、該露出時間Ｔ中該不透過物
体によって遮蔽されなかった該一時遮蔽領域ｊにすぐ隣
接する領域において該検出器によって収容された放射線
Ｅ₂を測定する段階と、該露出時間Ｔの該部分ｆ_jと該測
定放射線Ｅ₁及び該測定放射線Ｅ₂を使用することによ
り、該放射線検出器の該一時遮蔽領域ｊにおいて該検出
器によって収容された放射線散乱値Ｅ_sを算出する段階
と、算出された放射線散乱値Ｅ_sを補間することによ
り、該検出器手段のすべての領域に対する放射線散乱値
を算出する段階と、まだ測定されなかった該放射線検出
器のすべての領域において該放射線検出器によって収容
された放射線を測定する段階と、該放射線検出器のすべ
ての領域に対する測定放射線値から補間放射線散乱値を
減ずる段階とを具備する方法によって達成される。

【００２０】対象の唯一の像が結像されることになる露
出を用いて、高精度で像の散乱放射線成分を算出するこ
とができることが、発明の利点である。対象のいずれの
位置においても一次放射線分布についての情報を失うこ
となく、この放射線散乱に対して対象の像を補償するこ
とができることが、いっそうの利点である。

【００２１】本発明の特定の実施態様が、図面を参照し
て以下に記載される。

【００２２】図はまた、本発明による散乱補償のための
方法が適用されるｘ線画像システムの例を与える。

【００２３】

【実施例】図１は、本発明による放射線散乱補償の方法
の一つの実施態様の概略図である。方法は、図１の計算
ｘ線撮影システムの如く、ｘ線画像システムにおいて実
現される。このシステムは、単なる例である。他のｘ線
画像システムも可能である。源１からのｘ線は、可視光
不透過カセット１９において位置付けられた光刺激性蛍
光面３の如く領域検出器に対象５を通して指向され、こ
れにより、ｘ線像は蛍光面３において潜在的に記憶され
る。適切な光刺激性蛍光体が、技術において非常に公知
である。例えば、１９９２年９月１６日に公告されたヨ
ーロッパ特許出願第５０３７０２号において記載され
る。蛍光面３の潜像は、その後、読み取られ、レーザー
スキャナーデジタイザーによってデジタル化８され、グ
レー値デジタル像９に変換され、コンピュータに記憶さ
れ、表示することができる。蛍光シート３によって収容
された放射線は、一次放射線を含むが、表示像において
有意性誤りを生ずる相当な散乱放射線量を含む。発明に
より、放射線散乱の算出が行われ、そして像は、その
後、散乱放射線の減算により補償される。散乱放射線の
減算の後、一次放射線分布についての情報は、像のいか
なる位置においても失われない。発明による放射線散乱
の算出は、図１の実施態様において、源１と対象５の間
に円形遮蔽２を位置付けることにより可能にされる。遮
蔽２は、遮蔽２の中心の回りに同心リング７において位
置付けられた多数の不透明条片４を具備する。条片４
は、同心リング７と同一の一定幅を有し、これにより、
条片は、同一円と全く同一に湾曲される。遮蔽２は、同
一リング７に対して、各同心リング７の領域の一定部分
ｆが、不透明条片４によって覆われるようにして作成さ
れる。部分ｆは、各同心で同一である必要はなく、それ
はもっと簡単である。いずれにせよ、各同心リングに対
応する部分ｆは、既知である。次において、各特定同心
リングは、それ自身の特定値ｆを有することが仮定され
る。図１の実施態様において、条片４は、等距離だけ同
心リング７に沿って互いに分離される。遮蔽２は、露出
時間Ｔ中一定高角速度ωでその軸の回りで転回してい
る。特定同心リングに対応する露出時間Ｔの部分ｆ中、
同心リングの領域が、条片４によって遮蔽される。条片
は、一次放射線を遮蔽する。同心リングに沿って位置ｉ
の組を考える。同心リング７における位置１１Ｂｉにお
ける全検出強度Ｅ（Ｂｉ）を測定１３し、位置１１Ｂｉ
と同心リング７に隣接する位置１０Ａｉにおける全検出
強度Ｅ（Ａｉ）を測定１２する。基本的に、放射線散乱
は低空間周波数を有することを仮定するために、また、
位置Ｂｉと位置Ａｉにおける放射線散乱の量は同一であ
ることを仮定する。平均一次放射線強度は、それにも拘
わらず、ＢｉがＴの部分ｆ中遮蔽されたために、位置Ｂ
ｉと位置Ａｉにおいて異なる。ＢｉとＡｉにおける平均
一次強度信号の差の部分は、ＢｉとＡｉの周囲における
対象の組織の変動によって生ずる。これらの変動があま
り大きくないならば、同心リングの両側における位置Ａ
ｉでの一次強度の平均値を補間する。この段階におい
て、位置ｉの回りの一次放射線分布はまだ知られない。
位置ｉの局所周囲における散乱放射線信号Ｅ_siは、多か
れ少なかれ一定である。こうして、一次放射線信号のみ
の代わりに全信号の補間は、散乱放射線信号に影響しな
い。さらに、Ｅ（Ａｉ）とは、位置Ｂｉにおける上記の
補間値を意味する。このようにして、ＢｉとＡｉにおけ
る一次強度信号の間の差は、Ｔの部分ｆ中Ｂｉの遮蔽に
よってのみ生ずる。その時、位置Ｂｉにおける放射線散
乱強度信号は、１４によりＥ_si＝ｋ１・Ｅ（Ａｉ）＋ｋ２・Ｅ（Ｂｉ）によって与えられ、これにより、ｋ１＝（−（１−ｆ）
／ｆ）、ｋ２＝（１／ｆ）であり、そしてｆは、種々の
同心リングに対して異なる。

【００２４】同心リングにおけるすべての位置ｉに対す
る放射線散乱を算出１４した後、全像領域に対してこれ
らの放射線散乱値を補間１５し、散乱像１６が獲得され
る。散乱像１６は、原像９から減ぜられ、散乱放射線を
補償された対象像１８が獲得される。像１８において、
同心リングは、リング７における一次放射線強度信号
が、リングにすぐ隣接する一次放射線強度信号よりも小
さな部分ｆであるために、それらに隣接する領域と対照
する。所望ならば、像１８は、同心リング７における一
次強度信号に因子（１／ｆ）を掛算することにより、リ
ングにおける遮蔽の効果を補償される。同心リングの領
域において放射線散乱の局所プロフィルを多かれ少なか
れ考慮する。不透明遮蔽自体の下では、第一次放射線散
乱（これは、不透明遮蔽の容積において最初に散乱する
放射線を意味する）は発生されないために、一定放射線
散乱値からの小偏差が現れる。放射線散乱が一定である
ことを仮定することにより生ずる誤りは、小さな誤りで
ある。それにも拘わらず、上記のプロフィルの形状をよ
り正確に推定することができる。

【００２５】図１の実施態様において、露出時間Ｔは短
い。人の患者に関しては、それは従来の放射線写真と同
一の次元である。

【００２６】上記の実施態様における信号の測定は、同
時であり、ある順序で行われる必要はない。

【００２７】図２は、図１の実施態様において使用され
る如く、レーザースキャナーデジタイザーの例である。
記憶像（図１における９）は、レーザー３４によって発
せられた刺激性光線で蛍光面３を走査することにより読
み出される。刺激性光線が、電流測定偏向３５を用いて
主走査方向において偏向される。副走査は、副走査方向
において蛍光面を搬送することにより行われる。刺激発
光は、電気像表現への変換のために光増倍器３８に光収
集器３７を用いて指向される。次に、信号は、サンプル
／ホールド回路３９によって標本され、アナログ対デジ
タルコンバータ４０を用いて１２ビット信号に変換され
る。デジタル信号は、その後、ソフト又はハードコピー
像の光学強度を制御するために、信号プロセッサー（不
図示）及び／又はモニター又は記録器に適用される。

【００２８】図３を参照すると、この図は、図１の一時
遮蔽領域の下でそれに隣接して収容された信号の概略表
現を与える。収容された全強度信号を記号Ｅで、一次放
射線信号を記号Ｅ_dで、散乱放射線信号を記号Ｅ_sで表現
する。ｘは、不透明条片に垂直な座標を表現する。図３
において、３つのグラフが示される。下側グラフにおけ
る状況は、ページの上側に示された２つの成分の合計２
０である。それは、露出時間Ｔが終了した後、検出器に
よって収容された強度信号を示す。左上の図は、同心リ
ング７の領域が不透明遮蔽によって遮蔽された露出時間
Ｔの図１の特定同心リング７に対応する部分ｆ中に検出
器によって収容された強度信号を示す。遮蔽の下の、位
置１１Ｂにおいて、一次放射線は収容されず、放射線散
乱Ｅ_si（ｘ）のみである。遮蔽領域に隣接した、位置１
０Ａにおいて、放射線散乱Ｅ_s1（ｘ）と一次放射線Ｅ_d1
（ｘ）が収容される。右上の図は、左上の図からと同一
の同心リングの下の領域が遮蔽されなかった露出時間Ｔ
の部分１−ｆ中検出器によって収容された強度信号を示
す。散乱放射線信号は、位置Ｂの回りの小領域であり、
Ａは一定であると仮定される。放射線散乱Ｅ_s2（ｘ）
は、Ｅ_s1（ｘ）の部分（（１−ｆ）／ｆ）である。今、
仮に、ＢとＡの位置において対象に変動がないとする。
その時、位置Ａにおける一次放射線信号Ｅ_d-2（ｘ）
は、同一位置における一次放射線信号Ｅ_d1（ｘ）の部分
（（１−ｆ）／ｆ）である。しかし、位置Ｂにおいて、
一次放射線は、Ｔの部分ｆ中検出器に達しなかった。し
かし、大部分、対象において局所的な変動があり、とい
うのは、一次放射線信号Ｅ_d1（ｘ）とＥ_d2（ｘ）は、図
１の注記におけると同様に合理的に妥当である。対象に
おける局所変動により、位置ＢとＡの間の一次放射線に
おける差は、不透明遮蔽４の存在の効果によってのみ生
ずるわけではないと言われる。そのために、位置Ａにお
ける信号の補間値を取る。位置Ａの全放射線信号を補間
する。この補間は、一定であるために、散乱放射線信号
に影響しない。他方において、補間は、平均一次放射線
信号のより良い推定を与える。

【００２９】そのため、一次放射線信号Ｅ_d1とＥ_d2に対
して、前述の平均値又は補間値を取るならば、位置Ａと
Ｂにおいて、全放射線信号を測定する。

【００３０】Ａにおいて、Ｅ（Ａ）＝Ｅ_d1＋Ｅ_d2＋Ｅ_s1＋Ｅ_s2 （１）Ｂにおいて、Ｅ（Ｂ）＝Ｅ_d2＋Ｅ_s1＋Ｅ_s2 （２）位置Ｂにおける全散乱放射線量は、Ｅ_sである。

【００３１】Ｅ_s＝Ｅ_s1＋Ｅ_s2 （３）前述から、Ｅ_d2＝（（１−ｆ）／ｆ）・Ｅ_d1 （４）方程式（１）と（２）に対して、Ｅ（Ａ）＝（１／ｆ）・Ｅ_d1＋Ｅ_s （５）Ｅ（Ｂ）＝（（１−ｆ）／ｆ）・Ｅ_d1＋Ｅ_s （６）が得られる。

【００３２】最後に、位置ＢとＡにおける散乱放射線信
号に対して、Ｅ_s＝Ｅ（Ｂ）／ｆ−（（１−ｆ）／ｆ）・Ｅ（Ａ）（７）が得られる。

【００３３】また、同心リングの領域における放射線散
乱の局所プロフィルを考慮することがすでに述べられ
た。不透明遮蔽自体の下で、第１一次放射線散乱は発生
されず、一定放射線散乱値からの小偏差が現れる。上記
のプロフィルの形状はより正確に推定することができ
る。

【００３４】図４において、遮蔽の例が与えられ、それ
に関して、発明による方法の一つの実施態様が実現され
る。遮蔽は、源と対象と検出器の間に位置付けられる。
不透明鉛ディスク２４の組が、遮蔽の領域に分散され
る。ディスク２４は、平行な長いルーサイト条片２２に
おいて固定される。図４の実施態様において、ディスク
２４の間の条片２２に沿った距離は一定である。これら
の条片２２は、座標ｙ２７の方向において前後に摺動す
る。条片２２は、ルーサイト条片２２と同一厚のルーサ
イト２６の断片に隣接して位置付けられる。条片２２と
断片２６の材料は、ルーサイトである必要はないが、一
つの実施態様において、ディスク２４が固定され、ｘ線
を強く減衰させない材料が選定される。断片２６は、条
片２２に隣接する。図４の実施態様において、条片２２
が断片２６に隣接する位置において、条片２２と断片２
６は、小さな傾斜角度αを有する。角度αの理由は、ｘ
線が図４の遮蔽を通過する時、角度αは、ｘ線像におい
て、２２と２６の間の狭い空気空間に対応する高強度の
狭い帯域が、２２の境界位置に隣接して現れるのを防止
することである。図４の実施態様において、条片２２の
位置は、露出時間Ｔの短い中断時間中変化される。短い
中断時間中、条片２４は、条片２２における２つの近隣
ディスク２４の間の半分の距離についてｙの方向に急速
に移動２３される。条片２２の移動での駆動力２５は、
短時間で急速な移動を実現する磁気力又は任意の他の力
である。一つの実施態様において、中断の前後の露出時
間Ｔの部分は、同一であり、０．５に等しい。このよう
にして、ディスクのすべての下の領域は、露出時間Ｔの
半分中ディスクによって遮蔽される。それは、必要では
ないが、もちろん、簡単である。

【００３５】図４の実施態様に対して、時間の関数にお
ける条片２２（及びそのディスク２４）の位置が、図５
に示される。

【００３６】図５を参照すると、条片２２に沿ったディ
スク２４の間の距離は、Ｄｙである。時間Ｔ０とＴ１の
間で、源は、遮蔽（及びすべての残部、即ち、対象、検
出器）を露出している。こうして、一つの実施態様によ
り、（ｔ１−ｔ０）＝Ｔ／２である。ｔ１において、源
は、時間ＤＴの短い期間に対してオフに切り換えられ
る。露出時間のこの中断中、条片は、その長さに沿って
（ｙ２７の方向において）距離Ｄｙ／２を移動され
る。距離は、Ｄｙ／２である必要はないが、一つの実施
態様において、それは、像における遮蔽領域の等しい分
布を実現するために選ばれる。時間ｔ１＋Ｄｔにおい
て、源は、Ｔ／２に等しい時間の期間に対してオンに再
び切り換えられる。結果は、すべてのディスク２４が、
Ｔ／２中、対象及び検出器の領域を遮蔽したことであ
る。この実施態様において、Ｘ線源によって発せられた
ｘ放射線のスペクトルは、露出時間中変化されないが、
これは本質的ではない。簡単性の理由のために、強度は
また一定に取られるが、それは必要ではない。例えば、
中断時間の前のｘ線の強度に中断時間後に一定因子を掛
算する。それは無益であり、すべてをより複雑にする。
このため、好ましい実施態様において、一定強度を取
る。

【００３７】そのため、この実施態様に対して、露出時
間中と中断時間中に源によって発せられたｘ線の強度
が、図６に示される。時間ｔ０と時間ｔ１の間に、源
は、ｘ線の強度Ｅ０でオンに切り換えられる。ｔ１にお
いて、源は、オフに切り換えられる。こうして、強度は
ゼロである。時間ｔ１＋Ｄｔにおいて、源は、再びオン
に切り換えられ、これにより、ｘ線の強度は再びＥ０に
なる。

【００３８】図４の実施態様の遮蔽の形式と図４、図５
と図６の実施態様の時間と空間における不透明遮蔽の位
置は、図７の実施態様において使用される。

【００３９】図７は、発明による散乱放射線を補償する
ための方法の実施態様の概略図である。方法は、計算ｘ
線撮影システムの如く、ｘ線画像システムにおいて実現
される。このシステムは、単なる例である。他のｘ線画
像システムも可能である。源１からのｘ放射線は、可視
光不透過カセット１９において位置付けられた光刺激性
蛍光面３の如く領域検出器に対象５を通して指向され、
これにより、ｘ線像は蛍光面３において潜在的に記憶さ
れる。蛍光面３の潜像は、その後、読み取られ、レーザ
ースキャナーデジタイザーによってデジタル化８され、
グレー値デジタル像８に変換され、コンピュータに記憶
され、表示することができる。蛍光シート３によって収
容された放射線は、一次放射線を含むが、表示像におい
て有意性誤りを生ずる相当な散乱放射線量を含む。発明
により、放射線散乱の算出が決定され、そして像は、そ
の後、散乱放射線の減算により補償される。散乱放射線
の減算の後、一次放射線分布についての情報は、像のい
かなる位置においても失われない。発明による放射線散
乱の算出は、図７の実施態様において、源１と対象５の
間に遮蔽３２を位置付けることにより可能にされる。遮
蔽３２の一つの実施態様が、図４において説明される。
図５と図６において説明される如く、露出時間Ｔの最初
の半分中、源１は、オンに切り換えられ、そして遮蔽３
２は露出され、それから、源は、短い中断時間に対して
オフに切り換えられる。中断時間中、遮蔽における不透
明ディスク（図４と図５における２４）の位置は、図
４、図５と図６の実施態様により変化される。

【００４０】この位置の変化は、図７において３３で示
される。すべてのディスクは、露出時間Ｔの半分の間、
位置の変化の前後でディスクの下にある領域２８を遮蔽
している。対象像において、これらの領域２８は明確に
可視である。領域２８に対応する位置ｉの組を考察す
る。領域２８の位置１１Ｂｉにおける全検出強度Ｅ（Ｂ
ｉ）を測定１３し、位置１１Ｂｉと領域２８に隣接する
位置１０Ａｉにおける全検出強度Ｅ（Ａｉ）を測定１２
する。基本的に、放射線散乱は低空間周波数を有するこ
とを仮定するために、また、位置Ｂｉと位置Ａｉにおけ
る放射線散乱の量が同一であることを仮定する。平均一
次放射線強度は、それにも拘わらず、ＢｉがＴの部分
０．５中遮蔽されたために、位置Ｂｉと位置Ａｉにおい
て異なる。ＢｉとＡｉにおける平均一次強度信号の差の
部分は、ＢｉとＡｉの周囲における対象の組織の変動に
よって生ずる。これらの変動があまり大きくないなら
ば、領域２８の回りの位置Ａｉにおける一次強度の平均
値を補間する。この段階において、位置ｉの回りの一次
放射線分布はまだ知られない。位置ｉの局所周囲におけ
る散乱放射線信号Ｅ_siは、多かれ少なかれ一定である。
こうして、一次放射線信号のみの代わりの全信号の補間
は、散乱放射線信号に影響しない。さらに、Ｅ（Ａｉ）
とは、位置Ｂｉにおける上記の補間値を意味する。この
ようにして、ＢｉとＡｉにおける一次強度信号の間の差
は、Ｔの部分０．５中Ｂｉの遮蔽によってのみ生ずる。
その時、位置Ｂｉにおける放射線散乱強度信号は、１４
によりＥ_si＝ｋ１・Ｅ（Ａｉ）＋ｋ２・Ｅ（Ｂｉ）によって与えられ、これにより、ｋ１＝−１、ｋ２＝２
である。

【００４１】すべての位置ｉに対する放射線散乱Ｅ_siを
算出１４した後、全像領域に対してこれらの放射線散乱
値を補間１５し、散乱像１６が獲得される。散乱像１６
は、原像９から減ぜられ、散乱放射線を補償された対象
像１８が獲得される。像１８において、領域２８は、領
域２８における一次放射線強度信号が、領域にすぐ隣接
する一次放射線強度信号よりも小さな部分０．５である
ために、それらに隣接する領域と対照する。所望なら
ば、像１８は、領域２８における一次強度信号に因子２
を掛算することにより、領域２８における遮蔽の効果を
補償される。ディスクの下の領域２８において放射線散
乱の局所プロフィルを多かれ少なかれ考慮する。不透明
遮蔽自体の下では、第一次放射線散乱（これは、不透明
遮蔽の容積において最初に散乱する放射線を意味する）
は発生されないために、一定放射線散乱値からの小偏差
が現れる。放射線散乱が一定であることを仮定すること
により生ずる誤りは、小さな誤りである。それにも拘わ
らず、上記のプロフィルの形状をより正確に推定するこ
とができる。

【００４２】図７の実施態様において、露出時間Ｔは短
い。人の患者に関しては、それは従来の放射線写真と同
一の次元である。また、中断時間は、非常に短い。

【００４３】信号の測定は、同時であり、ある順序に行
われる必要はない。

【００４４】図４、図５、図６と図７の実施態様におけ
る不透明遮蔽は、ディスクである必要はない。それら
は、他の形状でも良い。

【００４５】上記の実施態様において、領域検出器は、
光刺激性蛍光面である。ｘ線写真フィルムの如く他の領
域検出器も考えられる。ｘ線写真フィルムの場合に、放
射線値は、光で露出処理済みフィルムを走査し、像状透
過光を検出することにより測定される。

【００４６】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。

【００４７】１．２次元ｘ線システムにおいて散乱放射
線を補償する方法において、対象と複数のｘ線不透過物
体を具備する放射線遮蔽を、ｘ線源によって発せられた
ｘ線に露出時間Ｔ中露出する段階であり、遮蔽は、該ｘ
線源と該対象の間に位置付けられて、該露出時間Ｔの既
知の部分ｆ_j（ｆ_j＞０かつｆ_j＜１）中、該対象の複数
の領域ｊは、該不透明物体によって一時的に遮蔽される
段階と、該露出時間Ｔ中該対象と該遮蔽の組み合わせに
より透過されたｘ線に２次元放射線検出器を露出する段
階と、該放射線検出器の一時遮蔽領域ｊにおいて該検出
器によって収容された放射線Ｅ₁を測定する段階と、該
露出時間Ｔ中該不透過物体によって遮蔽されなかった該
一時遮蔽領域ｊにすぐ隣接する領域において該検出器に
よって収容された放射線Ｅ₂を測定する段階と、該露出
時間Ｔの該部分ｆ_jと該測定放射線Ｅ₁及び該測定放射線
Ｅ₂を使用することにより、該放射線検出器の該一時遮
蔽領域ｊにおいて該検出器によって収容された放射線散
乱値Ｅ_sを算出する段階と、算出された放射線散乱値Ｅ_s
を補間することにより、該検出器手段のすべての領域に
対する放射線散乱値を算出する段階と、まだ測定されな
かった該放射線検出器のすべての領域において該放射線
検出器によって収容された放射線を測定する段階と、該
放射線検出器のすべての領域に対する測定放射線値から
補間放射線散乱値を減ずる段階とを具備する方法。

【００４８】２．該露出時間が中断される上記１に記載
の方法。

【００４９】３．該放射線遮蔽の位置が、該露出時間の
中断中のみ変化される上記２に記載の方法。

【００５０】４．測定段階が同時である上記１に記載の
方法。

【００５１】５．該領域検出器が、光刺激性蛍光面であ
り、この場合、放射線が、刺激放射線で露出光刺激性蛍
光面を走査し、刺激により発せられた光を検出し、該光
を電気信号表現に変換することにより測定される上記１
に記載の方法。

【００５２】６．該領域検出器が、放射線写真フィルム
であり、この場合、放射線が、光で露出処理済み放射線
写真フィルムを走査し、該フィルムによって透過された
光を検出することにより測定される上記１に記載の方
法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放射線散乱補償のための方法の一
つの実施態様を示す機能ブロック図である。

【図２】レーザースキャナーデジタイザーの例である。

【図３】一時遮蔽領域の下のそれに隣接する検出器によ
って収容された信号の概略全体図である。

【図４】本発明による散乱補償のための方法が適用され
る遮蔽とｘ線画像システムの別の例である。

【図５】本発明による散乱放射線を補償するための方法
の一つの実施態様における不透明遮蔽の位置の変化の概
略表現図である。

【図６】ｘ線源によって発せられたｘ放射線強度と露出
時間が図５の実施態様に対していかに適用されるかの例
である。

【図７】本発明による放射線散乱補償のための方法の別
の実施態様を示す機能ブロック図である。

【符号の説明】

１源２遮蔽３蛍光面４条片５対称７同心リング９デジタル像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元ｘ線システムにおいて散乱放射線
を補償する方法において、対象と複数のｘ線不透過物体
を具備する放射線遮蔽を、ｘ線源によって発せられたｘ
線に露出時間Ｔ中露出する段階であり、遮蔽は、該ｘ線
源と該対象の間に位置付けられて、該露出時間Ｔの既知
の部分ｆ_j（ｆ_j＞０かつｆ_j＜１）中、該対象の複数の
領域ｊは、該不透明物体によって一時的に遮蔽される段
階と、該露出時間Ｔ中該対象と該遮蔽の組み合わせによ
り透過されたｘ線に２次元放射線検出器を露出する段階
と、該放射線検出器の一時遮蔽領域ｊにおいて該検出器
によって収容された放射線Ｅ₁を測定する段階と、該露
出時間Ｔ中該不透過物体によって遮蔽されなかった該一
時遮蔽領域ｊにすぐ隣接する領域において該検出器によ
って収容された放射線Ｅ₂を測定する段階と、該露出時
間Ｔの該部分ｆ_jと該測定放射線Ｅ₁及び該測定放射線Ｅ
₂を使用することにより、該放射線検出器の該一時遮蔽
領域ｊにおいて該検出器によって収容された放射線散乱
値Ｅ_sを算出する段階と、算出された放射線散乱値Ｅ_sを
補間することにより、該検出器手段のすべての領域に対
する放射線散乱値を算出する段階と、まだ測定されなか
った該放射線検出器のすべての領域において該放射線検
出器によって収容された放射線を測定する段階と、該放
射線検出器のすべての領域に対する測定放射線値から補
間放射線散乱値を減ずる段階とを具備する方法。