| 【発明の名称】 |
Ｘ線画像形成システム |
| 【発明者】 |
【氏名】本田 凡
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| 【要約】 |
【課題】被写体を透過したＸ線光子を効率良く電気信号に変換できるようにすると共に、スクリーンフィルム系のＸ線撮像システムに比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像情報を取得できるようにする。
【解決手段】Ｘ線１５を平行Ｘ線ビームＬ０に成形して被写体２０に放射するためのＸ線管１、高電圧発生装置２、Ｘ線制御装置３及びコリメータ１６と、被写体２０を透過したＸ線光子を受けて電気信号に変換するために平坦な受け面を有したＦＰＤ４とを備え、コリメータ１６から放射された平行Ｘ線ビームＬ０がＦＰＤ４の受け面に対して垂直に当たるように、コリメータ１６をＦＰＤ４を背にした被写体２０の前面に配置するようになされたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 Ｘ線を平行Ｘ線ビームに成形して被写体に放射するＸ線放射手段と、前記被写体を透過したＸ線光子を受けて電気信号に変換するために平坦な受け面を有した半導体検出手段とを備え、前記Ｘ線放射手段から放射された平行Ｘ線ビームが前記半導体検出手段の受け面に対して垂直に当たるように、前記Ｘ線放射手段を前記半導体検出手段を背にした被写体の前面に配置するようになされたことを特徴とするＸ線画像形成システム。
【請求項２】 前記Ｘ線放射手段は、Ｘ線を放射するＸ線管と、前記Ｘ線管から放射されたＸ線を平行Ｘ線ビームに成形するための複数の微細管を有したコリメータとを備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像形成システム。
【請求項３】 前記被写体のＸ線画像情報を電気的に取得する半導体検出手段が設けられる場合であって、前記半導体検出手段は、基板と、前記被写体のＸ線画像情報に関して１画素のＸ線光子を受けるために前記基板上に設けられた画素電極が複数と、前記画素電極で受けた前記Ｘ線光子による電荷を蓄積するために前記画素電極毎に設けられた容量と、前記容量に蓄積された電荷を読み出し制御するトランジスタと、前記トランジスタ、容量及び画素電極上を覆うように設けられた光導電層と、前記光導電層上を覆うように設けられた表面電極とを有し、前記被写体を透過したＸ線光子により前記光導層内に生じた電子・ホールペアを前記表面電極と基板との間に印加した所定電位の電界によって分離し、前記電界によって前記容量に蓄積された電荷を前記トランジスタによって読み出し制御するようにされたことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像形成システム。
【請求項４】 前記半導体検出手段が設けられる場合であって、前記半導体検出手段から出力された前記被写体のＸ線画像情報を画像処理する画像処理手段と、前記画像処理手段により処理されたＸ線画像情報に基づいて前記被写体のＸ線画像を表示する表示手段とが設けられることを特徴とする請求項３記載のＸ線画像形成システム。
【請求項５】 前記画像処理手段が設けられる場合であって、前記画像処理手段から出力された被写体のＸ線画像情報に基づいて前記被写体のＸ線画像を形成する画像形成手段が設けられることを特徴とする請求項４記載のＸ線画像形成システム。
【請求項６】 前記被写体のＸ線画像をハロゲン化銀感光材料に形成する画像形成手段が設けられ、前記画像形成手段に前記被写体のＸ線画像情報を与えて前記ハロゲン化銀感光材料を露光し、前記露光された前記ハロゲン化銀感光材料を現像して所定濃度特性のウエッジ画像を得たときに、前記ウエッジ画像の濃度特性において、前記ウエッジ画像の最低濃度に０．２５を加えた点と、該ウエッジ画像の最低濃度に２．０を加えた点とを結ぶ平均階調が２．８〜３．６で、かつ、前記ウエッジ画像の最低濃度に０．２５を加えた点と、該ウエッジ画像の最低濃度に０．５を加えた点とを結ぶ平均階調が１．９以上で、かつ、前記ウエッジ画像の最高濃度が２．８〜４．５となるようにしたことを特徴とする請求項５記載のＸ線画像形成システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は被写体の局所的なＸ線画像を取得するマンモグラフィ撮影システムなどに適用して好適なＸ線画像形成システムに関する。詳しくは、Ｘ線を平行Ｘ線ビームに成形するＸ線放射手段を設け、この平行Ｘ線ビームを半導体検出系の受け面に対して垂直に当たるようにして、被写体を透過したＸ線光子を半導体検出系内で効率良く電気信号に変換できるようにすると共に、スクリーンフィルム系のＸ線撮像システムに比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像を取得できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、人体の胸部などの比較的に広い範囲をＸ線撮影する医療用のＸ線画像形成システムを始め、工業製品や建築材料などの骨材の精密検査を行う工業用のＸ線画像形成システムが使用される場合が多くなってきた。その中でも医療用のＸ線画像形成システムにおいては、女性の乳腺に発生し易い癌腫を早期発見するために、マンモグラフィ撮影システムと呼ばれる乳房造影画像取得システムが利用されている。
【０００３】この種のマンモグラフィ撮影システムでは、まず、ハロゲン化銀感光材料などのスクリーンフィルムを被写体の患部に配置し、その後、被写体の患部にＸ線を放射しその患部を透過したＸ線によってその感光フィルムを露光した後に所定の現像液によって現像している。これにより、現像後のＸ線画像から乳ガンを引き起こす限局性の腫瘤を確認することができる。
【０００４】ところで、従来方式のマンモグラフィ撮影システムによれば、スクリーンフィルムに露光されたＸ線画像がアナログ画像であることから、画質、鮮鋭性及び粒状性が極めて良好である。しかし、露光されたスクリーンフィルムを現像液に浸すなどの現像処理を施さなければならない。従って、Ｘ線撮影を行ってから被写体のＸ線画像を実際に確認できるまで、ある程度の時間を必要としている。
【０００５】そこで、近頃、被写体を透過したＸ線光子を電気信号に変換する半導体検出手段を備えたキツメ，コンパクトで、スクリ−ンシステムより鮮鋭性の優れたＸ線画像形成システムが開発されるようになってきた。従って、半導体検出手段を備えたＸ線画像形成システムによれば装置全体を小型化することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のマンモグラフィＸ線撮影システムによれば、Ｘ線管と半導体検出手段との間を近い距離に保つために、Ｘ線放射手段から放射されたＸ線が被写体に対して放射状に照射されてしまう。
【０００７】このため、被写体に対して斜めにＸ線が透過される結果、被写体のＸ線画像のエッジ部分の画像に歪みを生じる。
【０００８】そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、被写体を透過したＸ線光子を効率良く電気信号に変換できるようにすると共に、スクリーンフィルム系のＸ線撮像システムに比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像情報を取得できるようにしたＸ線画像形成システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために、本発明に係るＸ線画像形成システムはＸ線を平行Ｘ線ビームに成形して被写体に放射するＸ線放射手段と、被写体を透過したＸ線光子を受けて電気信号に変換するために平坦な受け面を有した半導体検出手段とを備え、Ｘ線放射手段から放射された平行Ｘ線ビームが半導体検出手段の受け面に対して垂直に当たるように、Ｘ線放射手段を半導体検出手段を背にした被写体の前面に配置するようになされたことを特徴とするものである。
【００１０】本発明によれば、平行Ｘ線ビームが半導体検出手段の受け面に対して垂直に当たるように、Ｘ線放射手段を半導体検出手段の前面に配置したので、被写体内部にもＸ線平行ビームを垂直に透過させることができる。
【００１１】このため、被写体を透過したＸ線光子を半導体検出手段内で効率良く電気信号に変換することができる。これにより、スクリーンフィルム系のＸ線画像形成システム（マンモグラフィ画像の例で３ｌｐ／ｍｍで変調伝達関数ＭＦＴが８０％）に比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像情報（上記に相当）するＭＴＦが９０％以上）を取得することができる。従って、上述した本発明のＸ線画像形成システムを十分にマンモグラフィ撮影システムなどに応用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態としてのＸ線画像形成システムについて説明をする。
【００１３】図１は、本発明の実施形態としてのＸ線画像形成システムの構成例を示すブロック図である。
【００１４】本実施の形態では、Ｘ線を平行Ｘ線ビームにするＸ線放射手段を設け、この平行Ｘ線ビームを半導体検出系の受け面に対して垂直に当たるようにして、被写体を透過したＸ線光子を半導体検出系内で効率良く電気信号に変換できるようにすると共に、スクリーンフィルム系のＸ線撮像システムに比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像情報を取得できるようにしたものである。
【００１５】この例のＸ線画像形成システム１００は、特に、女性の乳腺に発生し易い癌腫を発見するためのマンモグラフィ撮影システムに適用するものである。この画像形成システム１００には、Ｘ線放射手段としての図１に示すＸ線管１、高電圧発生装置２、Ｘ線制御装置３及びコリメータ１６を有している。
【００１６】このコリメータ１６はＸ線管１と被写体２０との間に配置され、Ｘ線管１からのＸ線１５が平行Ｘ線ビームに成形される。この例では平行Ｘ線ビームＬ０が被写体２０に照射される。コリメータ１６の内部構造については図２で説明する。Ｘ線管１には高電圧発生装置２が接続される。高電圧発生装置２にはコンデンサタイプあるいは、インバータタイプのものが使用され、Ｘ線発生電圧については蓄電池または商用電源であるＡＣ１００Ｖを１００ｋＶまたは１２０ｋＶに昇圧して得ている。高電圧発生装置２にはＸ線制御装置３が接続され、Ｘ線管１から被写体２０へ放射されるＸ線１５の照射エネルギーが制御される。
【００１７】また、被写体２０の背面には半導体検出手段としてのフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector、以下ＦＰＤという）４が配置され、Ｘ線撮影の際に、被写体２０を透過したＸ線光子が各画素毎に受けられ、電気信号（以下オリジナル画像信号Ｓorgという）に変換される。ＦＰＤの具体例が特開平６−３４２０９８に開示されている。つまり、被写体を透過したＸ線をａ−Ｓｅ層等の光導電層で吸収してＸ線強度に応じた電荷を発生させ、その電荷量を画素毎に検知するものである。他の方式のＦＰＤの例としては、特開平９−９００４８に開示されているようにＸ線を増感紙等の蛍光体層に吸収させて蛍光を発生させ、その蛍光の強度を画素毎に設けたフォトダイオ−ド等の光検出器で検知するものがある。蛍光の検知手段としては他に、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサを用いる方法もある。
【００１８】特に上記の特開平６−３４２０９８に開示された方式のＦＰＤでは、Ｘ線量を画素毎の電荷量に直接変換するため、ＦＰＤでの鮮鋭性の劣化が少なく、鮮鋭性の優れた画像が得られるので、本発明のＸ線撮影システムによる効果が大きく好適である。
【００１９】被写体を透過したＸ線光子を効率良く受けるために、この例では、ＦＰＤ４は平坦な受け面を有している。このＦＰＤ４の内部構造については図４で説明する。
【００２０】このＦＰＤ４の出力段には画像処理手段５が接続され、ＦＰＤ４によるオリジナル画像信号Ｓorgが画像処理されて、被写体２０のＸ線撮影画像が再生される。この例では被写体２０のＸ線撮影画像を再生する際に、Ｘ線撮影画像の低濃度領域での変調伝達関数をその高濃度領域での変調伝達関数よりも低くするようになされる。
【００２１】この画像処理手段５の出力段にはシステムバス６が接続される。システムバス６にはメモリ７が接続され、被写体２０のＸ線画像情報Ｓｒが記録される。メモリ７には光磁気ディスクが使用される。システムバス６には入力手段としての入力ツール８が接続され、被写体２０のＸ線撮影画像に関して固体識別情報ＩＤが入力される。固体識別情報ＩＤとしては、病院名、病棟名などの撮影場所、撮影時間、受診者の名前、年齢や性別などが記録される。
【００２２】上述した撮影場所が定まっている場合には予めＲＯＭなどに登録されたデータが読み出されて自動的にＸ線画像に書き込まれる。撮影場所が不定の場合には撮影者が入力する。撮影時間については、例えば、画像処理手段５内に設けられたクロック機能を使用して、撮影日時などをＸ線画像に自動的に記録する。これらの固体識別情報ＩＤはＸ線画像情報Ｄｒと共にメモリ７に書き込まれる。
【００２３】更に、システムバス６には表示手段としてのモニタ９が接続され、被写体２０のＸ線画像情報Ｓｒに基づいてその被写体２０のＸ線撮影画像が表示される。モニタ９には陰極線管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイが使用される。例えば上述のＸ線画像情報Ｓｒが固体識別情報ＩＤと共にモニタ９に表示される。
【００２４】その他に、システムバス６には画像形成手段としてのプリンタ１０が接続され、被写体２０のＸ線画像情報Ｄｒに基づいてその被写体２０のＸ線撮影画像がプリントアウトされる。例えば、Ｘ線画像情報Ｓｒが固体識別情報ＩＤと共にメモリ７から読み出され、受診者のＸ線画像と共に氏名、性別などがハードコピーの状態で転写紙に焼き付けられる。
【００２５】この例で、システムバス６には通信モデム１１が接続され、この通信モデム１１には公衆電話回線、有線回線もしくは無線設備が接続される。これらの公衆電話回線、有線回線もしくは無線設備を使用して画像処理手段５による被写体２０のＸ線画像情報Ｓｒが撮影現場から他の場所へ伝送される。例えば、被写体２０のＸ線画像情報Ｓｒが他の病院などに送信される。
【００２６】続いて、コリメータ１６の内部構造について説明する。図２はこの発明で使用するコリメータ１６の構造を示す斜視図である。図２において、コリメータ１６はＸ線管１からのＸ線１５を平行Ｘ線ビームＬ０に成形できるものであればどんな構造のものでもよい。この例ではチャネルプレートコリメータ（ＣＰＣ）、キャピラリプレートリコリメータ（ＣＰＣ）、マイクロチャネルプレートコリメータ（ＭＣＰ）と呼ばれる微細管プレートコリメータが好ましい。
【００２７】このコリメータ１６は内径φが５０〜５００ｍｍで、厚さｔが３０〜４００ｍｍ程度の円筒状の枠体１６Ａを有している。例えば、枠体１６Ａは鉛で形成され、その肉厚は１〜２ｍｍ程度である。この枠体１６Ａ内部にはＸ線伝送管となる微細径のガラスキャピラリ１６Ｂが複数束ねて形成されている。ガラスキャピラリ１６Ｂの内径は１０〜２０μｍ程度である。
【００２８】Ｘ線管１から放射されたＸ線１５は各々のガラスキャピラリ１６Ｂの一端に入射すると、このガラスキャピラリ１６Ｂ内で全反射を繰り返し、その他端においては、ガラスキャピラリ１６Ｂの端面から鉛直方向に出射するようになる。これにより、Ｘ線１５を平行Ｘ線ビームＬ０に成形することができる。
【００２９】図３はコリメータ１６の有無について、その機能を比較した図である。本実施の形態ではＸ線１とＦＰＤ４との間にコリメータ１６を配置し、しかも、図３の破線に示す平行Ｘ線ビームＬ０がＦＰＤ４の受け面に対して垂直に当たるようにした。この場合には、被写体２０内部にもＸ線平行ビームＬ０を垂直に透過させることができるので、被写体２０を透過したＸ線光子をＦＰＤ４内で効率良く電気信号に変換することができる。
【００３０】また、Ｘ線１とＦＰＤ４との間にコリメータ１６を配置しない場合には、図３の二点鎖線に示す拡散Ｘ線ビームＬ０’がＦＰＤ４の受け面に対して斜めに当たる。この場合には、被写体２０内部に拡散Ｘ線ビームＬ０’が斜めに侵入するので、被写体２０を透過したＸ線光子をＦＰＤ４内で位置ズレを発生し、効率良く電気信号に変換することができない。
【００３１】この例でコリメータ１６を配置した場合には、被写体２０の入射点ｐ１及びｐ２に関して、ＦＰＤ４の受け面における入射位置はその入射点ｐ１及びｐ２を投影（正射影）した点ｑ１及びｑ２とほぼ重なる。
【００３２】コリメータ１６を配置しない場合には、被写体２０の入射点ｐ１及びｐ２に関して、ＦＰＤ４の受け面における入射位置は、入射点ｐ１及びｐ２を投影した位置からεだけづれた点ｒ１及びｒ２となる。従って、コリメータ１６を配置しない場合には、εだけづれた点の画像を再生していることになり、正確な被写体２０のＸ線画像を再生することができない。
【００３３】このようにコリメータ１６として微細管コリメータを使用すると、ピンホールコリメータに比べて極めて大きな有効断面径Ｒの平行Ｘ線ビームＬ０を得ることができる。また、平行Ｘ線ビームがＦＰＤ４の受け面に対して垂直に当たるように、コリメータ１６をＦＰＤ４の前面に配置すると、スクリーンフィルム系のＸ線画像形成システムに比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像情報を取得することができる。
【００３４】マンモグラフィ画像の例で比較すると、コリメータ１６がない場合には変調伝達関数（ＭＦＴ）が３ｌｐ／ｍｍで８０％である。この「ｌｐ／ｍｍ」は空間周波数で１ｍｍの幅に何本の線が描画されているかを示すもので、この数が多くなると、ＭＴＦが下がることを意味している。これに対して、コリメータ１６がある場合にはＭＴＦが９０％以上のＸ線画像情報を取得することができる。
【００３５】続いて、ＦＰＤ４の内部構造について説明する。図４はこの発明で使用するＦＰＤ４のパネル構成を示す回路図である。
【００３６】この例では、人体などの組織内を透過した平行Ｘ線ビームＬ０がＦＰＤ４に投影され、このＦＰＤ４内ではＸ線画像が直接電気信号（オリジナル画像信号）Ｓorgに変換されて出力される。図４において、ＦＰＤ４は縦が３５ｃｍで、横が４３ｃｍで、厚さが４ｃｍで、重さが１５ｋｇ程度の撮像部１２を有している。撮像部１２はＸ線撮像パネル１３の他、垂直および水平の各走査部３０、３２および信号処理回路３４などで構成される。
【００３７】Ｘ線撮像パネル１３自身の基本的な構成は従来と同様であって、その基本単位である変換セル１４は、電荷生成部２２の他に、生成電荷を蓄積するコンデンサ２４および蓄積電荷を取り出すＴＦＴ構成のスイッチングトランジスタ２６を有する。電荷生成部２２は被写体２０のＸ線画像に関して画素単位にＸ線光子を受けるために画素電極が画定され、その画素電極が基板にｍ行×ｎ列だけ設けられる。その断面構成は図５の通りである。
【００３８】この断面構成もその基本構成は従来と同様であって、図５に示す基板、例えばガラス基板４０の上にマトリックス状（ｍ×ｎ）に複数の変換セル１４が形成される。そのため、ガラス基板４０上には基板電極４２、画素電極４６および絶縁層｛（ＳｉＯ2）などの誘電体層｝４４がそれぞれ被着形成されてコンデンサ（容量：Ｃ）２４が構成される。このコンデンサ２４によって画素電極４６で受けたＸ線光子による電荷が蓄積される。このために、コンデンサ２４も画素電極４６毎に設けられている。
【００３９】また、コンデンサ２４に隣接してスイッチングトランジスタ２６が設けられるのも従来と同じである。コンデンサ２４に蓄積された電荷はスイッチングトランジスタ２６によって読み出し制御される。トランジスタ２６は図示するようにゲート電極５０、ドレイン電極５４およびソース電極５６がそれぞれ被着形成されて構成されるものであり、ソース電極５６はコンデンサ２４の画素電極４６に接続される。
【００４０】コンデンサ２４およびスイッチング用トランジスタ２６の上面には所定の厚みを有する電荷生成部２２が設けられる。この電荷生成部２２を構成する光導電層５７としてこの発明では、Ｘ線吸収率が高く、光導電性を有する無機化合物が用いられる。この例では光導電層５７としてアモルファスセレンなどが使用される。
【００４１】この光導電層５７の上面にはさらに従来と同じく誘電体層５８と表面電極としての共通電極６０がそれぞれ被着形成されてＸ線撮像パネル１３が構成される。
【００４２】この例では、被写体２０を透過したＸ線光子により光導電層５７内に生じた電子・ホールペアが共通電極６０と基板電極４２との間の電界により分離され、この電界によってコンデンサ２４に蓄積された電荷がスイッチングトランジスタ２６によって読み出し制御される。この電界は電源２８から共通電極６０と基板電極４２とに印加された所定電位によって生ずる。
【００４３】上述のスイッチングトランジスタ２６は垂直走査部３０によってゲート制御（オン・オフ制御）され、各々のトランジスタ２６が時系列的に選択されると、その選択されたトランジスタのドレイン電極５４から読み出された電荷が水平走査部３２を介して信号処理回路３４に出力される。信号処理回路３４では電気信号を増幅した後のオリジナル画像信号Ｓorgが画像処理手段５に出力される。
【００４４】次に、画像処理手段５におけるオリジナル画像信号Ｓorgの画像処理例について、図６〜図１１を参照しながら説明をする。この例では、人体の胸部組織などのＸ線撮影画像を撮影する場合を想定している。人体の胸部画像はもともとＸ線１５の照射線量が少ないので、低濃度領域での粒状性が悪い。また、胸部画像は高濃度領域と低濃度領域との濃度差が激しいので、低濃度領域の粒状性が目立ちやすい。
【００４５】そこで、この例では図７に示す胸部正面Ｘ線画像２１の関心領域２３の低濃度領域で粒状性を抑制できるようにすると共に、その高濃度領域で鮮鋭性を向上できるようにするために、その低濃度領域での変調伝達関数をその高濃度領域での変調伝達関数よりも低くするようにオリジナル画像信号Ｓorgを補正するものである。図７において、関心領域２３とは肺野と縦隔部を含む長方形の領域をいう。図５に示すアルゴリズム（フローチャート）のステップＰ１では、まず、オリジナル画像信号ＳorgをＦＰＤ４から画像処理手段５に入力する。このＦＰＤ４から得られるオリジナル画像信号Ｓorgは、図１１Ａに示すような非常に鮮鋭性の高い信号である。このようなオリジナル画像信号Ｓorgの周波数成分は図１１Ａに示される。図１１Ａ〜図１１Ｄにおいて、横軸は空間周波数（サイクル／ｍｍ）であり、縦軸は変調伝達関数（ＭＴＦ）である。
【００４６】その後、ステップＰ２で被写体２０の胸部正面Ｘ線画像２１から関心領域２３を抽出する。関心領域２３として、ｍ’×ｎ’画素を抽出する。次に、ステップＰ３で関心領域２３のオリジナル画像信号Ｓorgに基づいてヒストグラム解析を行う。例えば図５に示した胸部正面Ｘ線画像２１の関心領域２３に関して図８に示すヒストグラムを得る。図８において、横軸はオリジナル画像信号Ｓorgであり、縦軸は信号の出現度数である。オリジナル画像信号Ｓorgの最大値はＳmaxであり、その最小値はＳminである。この例では図８に示す信号出現度数の変化点が３つ存在している。
【００４７】その後、ステップＰ４で信号出現度数の変化点に応じた３つの閾値Ａ1，Ａ2，Ａ3を決定する。一般に、被写体２０毎にＸ線の透過特性や撮影条件が異なるので、Ｘ線画像毎に閾値Ａi（ｉ＝１，２，３）を求めることが好ましい。ここで、オリジナル画像信号Ｓorgの最大値をＳmaxとし、その最小値をＳminとし、定数をｋi（ｉ＝１，２，３）としたとき、オリジナル画像信号Ｓorgの３つの閾値Ａiを求める。この閾値Ａiは次式（２）、すなわち、Ａi＝ｋi・Ｓmax ＋（１−ｋi）・Ｓmin・・・・（２）
により求める。この例では３つの閾値Ａ1，Ａ2，Ａ3に関して、定数ｋiを例えば０．２，０．５，０．８のようにそれぞれ異なる値にすればよい。閾値Ａ1，Ａ2，Ａ3の例を（３）式に示す。
【００４８】
Ａ1＝０．２・Ｓmax ＋０．８・Ｓmin Ａ2＝０．５・Ｓmax ＋０．５・Ｓmin Ａ3＝０．８・Ｓmax ＋０．２・Ｓmin・・・・・・（３）
この閾値Ａiに関しては予め定めた値でもよいし、オリジナル画像信号Ｓorgの最大値Ｓmax、最小値Ｓminの他に中心値Ｓmedian、平均値Ｓaveなどを組み合わせて求めてもよい。
【００４９】上述したステップＰ２〜Ｐ４に並行してステップＰ５でボケマスク処理を行うために、非鮮鋭マスク信号Ｓusを算出する。この例では画像処理上の非鮮鋭マスクを用いて、非鮮鋭マスク信号Ｓusが求められる。
【００５０】ある画素に対応する非鮮鋭マスク信号Ｓusは、対象画素を中心とする一辺がａ画素からなる正方形のマスク内に含まれるオリジナル画像信号Ｓorgの値の単純平均を計算することによって求めることができる。マスクサイズ（一辺の画素数ａ）が大きいほど、対象画素から離れたオリジナル画像信号Ｓorgを含んで平均化されるために、変調伝達関数の周波数帯が狭くなり、よりぼけた画像となる。マスク形状は正方形に限られるものではなく、長方形、円形、十字形などを用いることもできるし、対象画素は必ずしもマスクの中心に無くてもよい。また、演算方法も変調伝達関数が減衰されるならば、単純平均に限られるものではなく、マスク内に含まれる画素に対応するオリジナル画像信号Ｓorgの値を用いた各種の代表値を求める方法を用いることができる。例えば、各種の加重平均値、メジアン値、モード値などが挙げられる。図１１Ｂには非鮮鋭マスク信号Ｓusの変調伝達関数対空間周波数の関係特性例を示している。
【００５１】この非鮮鋭マスクには空間周波数が０．１サイクル／ｍｍのときに変調伝達関数が０．５以上であり、かつ、空間周波数が１０サイクル／ｍｍのときに変調伝達関数が０．５以下のものが用いられる。これにより、関心領域２３に関しての低空間周波数以上の周波数成分を減衰するようにしたものである。この例で、低空間周波数とは０．５サイクル／ｍｍ以下の周波数をいう。
【００５２】その後、ステップＰ５で関心領域２３の低濃度領域で粒状性を抑制するための減衰係数α（Ｓus）を作成する。この例で減衰係数α（Ｓus）の好ましい値は０〜１．０であり、画像再生信号Ｓｒはオリジナル画像信号Ｓorgと非鮮鋭マスク信号Ｓusの中間の周波数応答を示す。例えば、減衰係数α（Ｓus）を（４）式、すなわち、 α（Ｓus）＝１．０ （Ｓus≦Ａ1） α（Ｓus）＝−１・（Ｓus−Ａ2）／（Ａ2−Ａ1） （Ａ1＜Ｓus≦Ａ2）
α（Ｓus）＝０ （Ａ2＜Ｓus）
・・・・・・（４）
により求める。この例では上述の関数形式で示される減衰係数αをＸ線画像毎に求めた閾値Ａiに基づいて決定し、その都度、テーブルを作成して使用する。
【００５３】このような減衰係数α（Ｓus）が作成されると、ステップＰ７ではオリジナル画像信号Ｓorgの補正処理を行う。この例では減衰係数αを非鮮鋭マスク信号Ｓusの値の増大に応じて単調減少させ、画像再生信号Ｓｒを次式（５）、すなわち、Ｓｒ＝Ｓorg−α（Ｓorg−Ｓus）・・・・・（５）
に従って算出する。上述した（５）式の第２項目の括弧内のオリジナル画像信号Ｓorg及び非鮮鋭マスク信号Ｓusに関して、図１１Ｃに変調伝達関数対空間周波数の関係特性例を示している。
【００５４】この減衰係数αの単調減少方法は上述した（４）式に従って行う。この減衰係数α（Ｓus）を単調減少させると図１０に示すようになる。図１０において、横軸は非鮮鋭マスク信号（レベル：０〜４０９５）Ｓusであり、縦軸は減衰係数α（Ｓus）である。
【００５５】この減衰係数αはオリジナル画像信号Ｓorgまたは非鮮鋭マスク信号Ｓusの値の増大に応じて単調減少させることが望ましい。この理由は、減衰の度合いに関しては、関心領域２３の注目すべき場所、例えば心臓部、肺野部などの平均的な濃度変化に応じて強弱を付けることが好ましく、オリジナル画像信号Ｓorgだけでは場所的な変化が激しすぎるからである。
【００５６】上述した（５）式より求めた画像再生信号Ｓｒに関して、図１１Ｄに変調伝達関数対空間周波数の関係特性例を示している。図１１Ｄの特性例によれば、画像再生信号Ｓｒに関してオリジナル画像信号Ｓorgの変調伝達関数対空間周波数の関係特性に比べて、低空間周波数寄りにシフトさせるような補正することができる。
【００５７】その後、ステップＰ８で画像処理手段５からモニタ９やプリンタ１０などにＸ線画像情報Ｓｒが出力される。これにより、被写体２０の胸部正面Ｘ線画像２１の関心領域２３の低濃度領域で粒状性を抑制した画像や、これと共に、その高濃度領域で鮮鋭性を向上させた画像を読影することができる。
【００５８】続いて、Ｘ線画像をハードコピーするためのプリンタ１０の構成例について説明する。
【００５９】上述の画像処理手段５で得られたＸ線画像情報Ｄｒは、医療診断分野のＭＲ，ＣＴ，ＲＩ等の画像出力装置として用いられる走査型レーザ露光装置（一般的な呼称としてレーザーイメージャとも呼ばれる）に出力される。この例では、走査型レーザ露光装置に入力されたＸ線画像情報Ｓｒにより、レーザービーム強度が変調され、従来のハロゲン化銀写真感光材料や熱現像ハロゲン化銀感光材料に露光した後に、適切な現像処理過程を経てＸ線画像のハードコピーが得られる。
【００６０】この走査型レーザー露光装置は、レーザー光源としてルビーレーザー、ＹＡＧレーザー、ガラスレーザーなど固体レーザー；Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒイオンレーザー、Ｋｒイオンレーザー、Ｃ０2レーザー、Ｃ０レーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、Ｎ2レーザー、エキシマーレーザーなどの気体レーザー；ＩｎＧａＰレーザー、ＡｌＧａＡｓレ‐ザー、ＧａＡｓレーザー、ＩｎＧａＡｓレ‐ザー、ＩｎＡｓＰレーザー、ＣｄＳｎＰ2レーザー、ＧａＳｂレーザー，ＧａＮレーザーなど半導体レーザー；化学レーザー、色素レーザーがあげられる。
【００６１】本発明で用いられるハロゲン化銀写真感光材料はポリエステル、３酢酸アセート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートそしてポリノルボルネン系樹脂等の着色あるいは無着色の透明な高分子材料を支持体に、接着性を付与する下引き層を塗布し、更にその上に支持体の片面もしくは両面にハロゲン化銀粒子を分散したゼラチンなどの高分子層（感光層）が塗設される。
【００６２】片面のみにハロゲン化銀粒子などを含む感光層が塗設される場合は、該感光層の別の面にハレーション防止染料、帯電防止剤、マット剤等を必要に応じて含むゼラチン層を塗設することができる。この層のゼラチンなどの高分子膜は感光材料が環境の湿度変化や水中での処理中に強いカールを起こさないように、その膜厚を調整することができる。
【００６３】上述の感光材料を用いた感光層はハロゲン化銀粒子を分散する。このハロゲン化銀粒子は沃臭化銀、臭化銀、塩化銀、塩臭化銀などの組成であって、形状はサイコロ状、８面体、ジャガイモ状、球状、棒状、平板状などで、その粒径分布は狭いものから広いものまで目的によって選択できる。平均粒径は球状のハロゲン化銀粒子として換算して０．１〜１μｍが好ましい。平板状の場合は平均アスぺクト比が１００：１〜２：１のものを用いることができる。
【００６４】この例では、ハロゲン化銀粒子の内部と表面のハロゲン組成の異なる多重層構造のコア／シェル型粒子を用いることが好ましい。このハロゲン化銀粒子の製造方法は特開昭５９−１７７５３５号、同５９−１７８４４号、同６０−３５７２６、同６０−１４７７２７号等を参考にすることができる。
【００６５】これらのハロゲン化銀粒子はハイポやセレン化合物、テルル化合物そして金化合物を用いて化学増感することが好ましく、ハロゲン化銀粒子生成時にイリジウム化合物やその他、貴金属イオン、そして増感色素を添加することができる。感光材料に用いられる増感色素の分光極大波長は５００〜１５００ｎｍであり、シアニン色素やメロシアニン色素が―般に用いられ、その構造等については、例えばＣ．Ｅ．Ｋ．Ｍｅｅｓ，Ｔ．Ｈ．Ｊａｍｅｓ著、The Theory of the Photographic Process，第３版１９８〜２０１ぺージ（マクミラン、ニューヨーク、１９８６）に記載されている。
【００６６】また、感光層に保存中や現像処理中のカプリ上昇を抑制する種々の含窒素有機化合物や硫黄原子を含有するメルカプト化合物を含有することが好ましい。さらに感光層中にイラジエイションを防止する染料を含有することができる。また現像処理後の膜面に凹凸を与えて外光の反射を抑えるための非感光性のハロゲン化銀粒子を含有することができる。
【００６７】この感光層の上層には感光層を保護するゼラチン保護層を塗設することができ、該層には目的に応じて帯電防止剤、マット剤、スべリ剤などを含有せしめることができる。そして感光層ならびにその保護層中にゼラチン鎖を架橋して膜面を強化する硬膜剤を含有することが好ましい。
【００６８】本発明のハロゲン化銀感光材料は自動現像機を用いて現像処理することが好ましく、処理時間（Dry to Dry）は１０秒〜２１０秒で処理することができる。自動現像機で用いる現像液には現像主薬として特開平４−１５４６４１、特開平４−１６８４１号記載のジヒドロキシべンゼン類や３−ピラゾリドン類、またアスコルビン酸類を用いることが好ましい。保恒剤として亜硫酸塩、アルカリ剤として水酸化塩や炭酸塩が特開昭６１−２８７０８号や特開昭６０−９３４３９号記載の緩衝剤と共に用いられる。
【００６９】溶解助剤としてはグリコール類、銀スラッジ防止剤としてはスルフィド、ジスルフィルド化合物やトリアジンが用いられる。有機抑制剤はアゾール系有機防止剤、無機抑制剤は臭化カリウムなどＬ．Ｆ．Ａ．メイソン著「フォトグラフィック・プロセッシング・ケミストリー」フォーカルプレス社刊（１９６６年）の２２６〜２２９ぺージ記載の化合物を用いることができる。
【００７０】また、有機キレート剤、ジアルデヒド系現像硬膜剤を含むことができる。現像処理をするときの現像液の補充量は５−１５ｍｌ／４つ切り１枚が好ましい。定着液としては当業界で一般に用いられている定着素材を含むことができ、キレート剤や定着硬膜剤、そして定着促進剤を含むことができる。
【００７１】特開平９−３１１４０７号記載の、上記のようなウエット処理を行わずに熱現像を行うハロゲン化銀感材を用いることができる。この感光材料は支持体上に少なくとも１層の感光層を有し、有機銀塩、感光性ハロゲン化銀粒子、銀イオンのための還元剤及びバインダイーを含有する熱現像感光材料である。
【００７２】この感光材料のハロゲン化銀粒子の組成は沃臭化銀、臭化銀、塩臭化銀もしくは臭化銀であり、立方体、８面体、球形、ジャガイモ状で平均粒径は球形粒子として換算して０．２〜０．０１０μｍが好ましい。
【００７３】更にハロゲン化銀粒子にハイポやセレンそして金化合物で化学増感を施し、４００〜１５００ｎｍに感色性を付与する分光増感色素を用いることが好ましい。本感光材料では感材の保存中のカプリの上昇を抑制するために有機カルボン酸塩やイソシアネート化合物を含有することが好ましい。この感光材料に用いる有機銀塩は炭素数が１０〜３０の長鎖カルボン酸銀塩が好ましい。その例としてベへン酸銀、ステアリン酸銀、オレイン酸銀、ラウリン酸銀、カプロン酸銀、ミリスチン酸銀、パルミチン酸銀、マレイン酸銀、フマル酸銀、酒石酸銀、リノール酸銀、酪酸銀及び樟脳酸銀及びこの混合物である。
【００７４】有機銀塩のための還元剤はフェニドンやハイドロキノンなどのジヒドロキシべンゼン類が用いられる。その外に広範囲の還元剤を用いることができ、例えばアミドオキシム類、アジン類、脂肪族カルボン酸アリールヒドロアジドとアスコルビン酸との組合せなどである。
【００７５】また、該感材の感光層の上に保護膜を塗設することが好ましく、この保護膜には帯電防止剤やマット剤、スべリ剤などを目的に応じて添加することができる。これら感光層及ぴ保護層は、接着性を付与する下引き層を塗布したポリエステル、３酢酸アセート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートそしてポリノルポルネン系樹脂等の着色あるいは無着色の透明な高分子材料を支持体に上に塗設する。感光層の塗布をしていない支持体上にハレーション防止染料やマット剤、帯電防止剤を含有したバッキング層を塗布することが好ましい。該感光材料は走査型レーザ露光装置を用いて画像信号が露光され、そして８０℃以上２００℃以下で熱現像が行われる。
【００７６】次に、ドライ感材を用いる例について説明する。
【００７７】本記録システム１００で得られたＸ線画像情報Ｄｒは、例えば特開平８−２８２０９９号に記載されている走査型レーザ露光装置に適用できる。この例では、Ｘ線画像情報Ｄｒに基づいて高密度レーザービームで露光して、顕色成分を有する転写層から受容層に転写することにより、ハードコピーを得ることができる。この走査型レーザー露光装置は、レーザー光源としてルビーレーザー、ＹＡＧレーザー、ガラスレーザーなど固体レーザー；ＨｅーＮｅレーザー、Ａｒイオンレーザー、Ｋｒイオンレーザー、Ｃ０2レーザー、Ｃ０レーザー、ＨｅーＣｄレーザー、Ｎ2レーザー、エキシマーレーザーなどの気体レーザー；ＩｎＧａＰレーザー、ＡｌＧａＡｓレーザー、ＧａＡｓレーザー、ＩｎＧａＡｓレーザー、ＩｎＡｓＰレーザー、ＣｄＳｎＰ2レーザー、ＧａＳｂレーザー，ＧａＮレーザーなど半導体レーザー；化学レーザー、色素レーザーがあげられる。レーザー光の波長は４００〜１２００ｎｍ程度である。
【００７８】これに使用する感光材料は３つの支持体から構成される。第１の支持体上に顕色成分を設けた転写材料と、第３の支持体を有した剥離材料を転写層と対面するように設け、第１の支持体側から高密度エネルギー光を像様に露光することによって、露光部分の支持体と転写層の結合力をアブレーションによって低下させ、単車材料と剥離材料を引き離して、転写層の露光部を剥離材料上に転写した後、剥離材料の露光部の転写層と、第２の支持体上に発色成分を含有する受容層を有した受容材料の受容層がわと重ね合わせ画像を形成することを特徴とする。
【００７９】ここでいうアブレーションとは、画像露光部分の転写層の破壊は起こらず、支持体と転写層間の結合力のみが低下するあるいはなくなる、あるいは画像露光部分の転写層の一部が熱破壊して飛散する等のほかに、画像露光部分の転写層に亀裂が生じるまでの現象をいう。
【００８０】この際の画像形成に関しては、潜像形成時または潜像形成後に発色成分と顕色成分を混合させることにより行われ、更に加熱または加圧することが好ましい。この加熱手段にはオーブン、サーマルへッド、ヒートロール、ホットスタンプ、熱ぺン等温度のみをかけるものでも、温度をかけると同時に圧力をかけるものでもよい。第１層の顕色成分は例えば有機還元剤で第２の支持体の発色成分は有機還元剤により発色する銀源である。
【００８１】有機還元剤は例えばスクシンイミド、フタルイミド、２−メチルスクシンイミド、ジチオウラシル、５−メチル−５−ｎ−ぺンチルヒダトイン、フタルイミド等があげられる。銀源としては脂肪族カルボン酸との銀塩（例えばべへン酸銀、ステアリン酸銀、オレイン酸銀、ラウリン酸銀などである。
【００８２】またこの例では特開平９−１８８０７３号記載の熱転感熱記録方法を用いることができる。熱転写シートの染料層面と熱転写受像シートの受容層面とが接するように向かい合わせ、染料層と受容層の界面にサーマルへッド等の加熱印加手段により、画像情報に応じた熱エネルギーを与えることにより、染料層中の染料を受容層に移行させる。
【００８３】さらに移行した後に熱転写シートの背面側からサーマルへッド等の加熱印加手段により所定の熱エネルギーを与えることにより、未反応染料の定着を行う。染料層の熱移行性の染料の具体例は例えば特開昭５９−７８８９３号、同５９−１０９０９３９４号、同６０−２３９８号の公開公報に記戴されているものをあげることができる。染料層に用いられるバインダー樹脂の代表例はセルロース系、ポリアクリル酸系、ポリビニルアルコール系などから選ぶことができる。受容層は昇華染料が染着しやすい樹脂が選ばれ、例えばポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂などから選ぶことができる。
【００８４】さらにピエゾ効果などにより、入力する画像信号に基づいてインク微粒子を像様に射出して画像を形成する、いわゆるインクジェットによって画像を出力することが可能であり、さらにＸ線画像情報Ｄｒを光信号に置き換えて、トナーによる画像を形成するゼログラフィのひとつである、いわゆるデジタルコピアーにより画像を出力することができる。
【００８５】続いて、コリメータ１６を備えたＸ線画像形成システム１００の応用例について、図面を参照しながら説明をする。
【００８６】図１２は本発明の実施例としての据置型立位式のマンモグラフィ撮影システム２００の構成を示す概念図である。この例では図１に示したＸ線画像形成システム１００が応用される。なお、実施の形態で説明した同じ名称のものは同じ機能を有するため、その説明を省略する。
【００８７】このＸ線撮影システム２００は受診者が立った状態で乳房Ｘ線撮影が行われるものであって、図１２に示す「コ」の字形状をした乳房Ｘ線撮影部２０１とボックス形状の本体部２０２とを有している。乳房Ｘ線撮影部２０１の上部にはＸ線管装置部２０３が設けられ、このＸ線管装置部２０３にはＸ線管８１が取付けられている。このＸ線管８１の出射面側にはコリメータ１６が取り付けられ、Ｘ線管１から放射されたＸ線が平行Ｘ線ビームＬ０に成形される。
【００８８】乳房Ｘ線撮影部２０１の下部にはセンサ載置部２０５が設けられ、本例ではＦＰＤ８４が取付けられる。この実施例で乳房Ｘ線撮影の際に、受診者の乳房（被写体）を透過した平行Ｘ線ビームＬ０によるＸ線光子が各画素毎に受けられ、オリジナル画像信号Ｓorgに変換される。ＦＰＤ８４の内部構造については図２で説明したＦＰＤ４と同様である。
【００８９】この乳房Ｘ線撮影部２０１の中央部には上下に移動が可能な乳房圧迫器２０４が設けられ、Ｘ線撮影の際に、受診者の乳房がＦＰＤ８４上に置かれた状態でその乳房の上から下へ圧迫される。この圧迫は撮像領域を広げるためである。乳房圧迫器２０４が設けられた乳房Ｘ線撮影部２０１は本体部２０２に取付けられた撮影部保持部材２０６に係合されている。
【００９０】また、本体部２０２には例えば乳房Ｘ線撮影部２０１と反対側に操作盤２０７が設けられ、この操作盤２０７にはキーボードなどの入力ツール８８が備えられ、受診者の乳房Ｘ線撮影画像に関して撮影日時、病院識別番号、年齢及び性別などの固体識別情報ＩＤなどが入力される。この操作盤２０７の下部には棚が設けられ、この棚には画像処理プロセッサ８５が設けられ、ＦＰＤ８４からのオリジナル画像信号Ｓorgが画像処理されて、受診者の乳房Ｘ線撮影画像が再生される。この画像処理プロセッサ８５の隣には、メモリ装置８７が設けられ、画像処理プロセッサ８５からＸ線画像情報Ｓｒが記録される。メモリ装置８７には光磁気ディスクが使用される。この棚の下には、高電圧発生装置８２及びＸ線制御装置８３が取付けられ、所望のＸ線発生電圧がＸ線管装置部２０３に供給される。
【００９１】上述の操作盤２０７の上方にも棚が設けられ、この棚にはモニタ８９が取付けられ、受診者のＸ線画像情報Ｄｒに基づいてその受診者の乳房Ｘ線画像が撮影とほぼ同時に表示される。モニタ８９にはＣＲＴや液晶ディスプレイが使用され、上述のＸ線画像情報Ｓｒが固体識別情報ＩＤと共にモニタ８９に表示される。
【００９２】このモニタ８９上にも棚が設けられ、この棚には例えば、インクジエットプリンタ９０が取付けられ、受診者のＸ線画像情報Ｄｒに基づいてその受診者のＸ線撮影画像がプリントアウトできるようになされている。例えば、Ｘ線画像情報Ｄｒが固体識別情報ＩＤと共にメモリ装置８７から読み出され、受診者のＸ線画像と共に撮影日時、病院識別番号、年齢及び性別などがハードコピーの状態で転写紙に焼き付けられる。
【００９３】続いて、図１３及び図１４を参照しながら、据置型立位式のマンモグラフィ撮影システム２００による撮影動作を説明する。この例で、受診者は本システム２００に対して立った状態で乳房Ｘ線撮影が行われる。
【００９４】まず、受診者は本システム２００の所定の位置に立ち、乳房をＦＰＤ８４の所定の位置に載せる。次に、図１３に示す乳房圧迫器２０４で乳房の上からＦＰＤ８４の方に圧迫する。この状態で乳房のＸ線撮影を行う。撮影条件はＸ線発生電圧を２５ｋＶｐとし、照射時間を１／２秒とし、電流は５０ｍＡｓ程度とする。Ｘ線管８１とＦＰＤ８４との間は０．５ｍ程度を保つ。
【００９５】この際に、Ｘ線制御装置８３はＡＣ１００Ｖを受けて高電圧発生装置８２を介在し所定エネルギーのＸ線１５が得られるようにＸ線発生電圧を昇圧する。その後、Ｘ線照射オンによってＸ線管８１から放射されたＸ線１５がコリメータ１６によって平行Ｘ線ビームＬ０に成形され、この平行Ｘ線ビームＬ０が受診者の乳房へが照射される。この平行Ｘ線ビームＬ０が放射されると、乳房の下面に配置されたＦＰＤ８４によって、乳房を透過したＸ線光子が各画素毎に受けられ、オリジナル画像信号Ｓorgに直接変換される。
【００９６】ＦＰＤ８４からのオリジナル画像信号Ｓorgは画像処理プロセッサ８５で画像処理された後にＸ線画像情報Ｓｒとなってモニタ８９に出力される。これにより、撮影直後にモニタ８９に図１４に示すような乳房Ｘ線撮影画像３００が表示され、乳ガンの癌腫である石灰化画像３０１をスキンライン内の画像領域で確認することができる。その後、受診者の氏名、年齢、病院識別番号、撮影日時などを入力ツール８８で入力する。これらの情報と共に、Ｘ線画像情報Ｄｒをメモリ装置８７に登録する。無線設備などを使用せずに、メモリ装置８７にＸ線画像情報Ｄｒを記録するようにしたのは、病院内では電磁波が医用機器を誤動作させるからである。
【００９７】このように本発明の実施例によれば、平行Ｘ線ビームＬ０がＦＰＤ８４の受け面に対して垂直に当たるように、コリメータ１６をＦＰＤ８４の前面に配置したので、受診者２０の乳房内部にもＸ線平行ビームＬ０を垂直に透過させることができる。
【００９８】このため、受診者２０の乳房を透過したＸ線光子をＦＰＤ８４内で効率良く電気信号に変換することができる。これにより、スクリーンフィルム系のＸ線画像形成システム（マンモグラフィ画像の３ｌｐ・ｍｍで変調伝達関数ＭＦＴが８０％）に比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像情報（ＭＴＦが９０％以上）を取得することができる。
【００９９】しかも、Ｘ線撮影とほぼ同時に、受診者２０の乳房のＸ線撮影画像を読影することができる。この例では受診者の固体識別情報ＩＤと共にＸ線画像情報Ｓｒをメモリ装置８７から読み出し、これらの情報に基づいてインクジェットプリンタ９０により乳房Ｘ線撮影画像を得ることができ、医師による診断を効率良く行うことができる。
【０１００】従って、鮮鋭性の非常に高いＸ線画像が再生可能な据置型立位式のマンモグラフィ撮影システム２００を提供できる。
【０１０１】この例では受診者の乳房に対して上方から下方へ平行Ｘ線ビームＬ０を照射する場合について説明したが、これに限らず、受診者が立ったままの状態で、その乳房を例えば右方向から左方向へ平行Ｘ線ビームＬ０を照射するようにしてもよい。
【０１０２】この場合には、乳房Ｘ線撮影部２０１に軸部２０８を取付け、撮影部保持部材２０６に回転可能なように係合し、上からの撮影が終了した時点で、乳房Ｘ線撮影部２０１を本体部２０２に対して９０゜だけ回転した位置で撮影を継続すればよい。このような構成を採ると、図１４に示した上部からの乳房Ｘ線撮影画像に加えて、側部からの乳房Ｘ線撮影画像を取得することができる。より一層、石灰化画像３０１を検出し易くなる。
【０１０３】上述した早期乳ガンの検出手段としてのマンモグラフィ撮影システム２００では、従来からの視診、触診に比べて検出率が４倍ほど高くなることが分かり、その重要性は非常に高い。乳ガンの早期においては、幅が１ｍｍ以下と非常に小さなカルシウム沈着が乳腺に生じる。このような小さなカルシウム沈着による石灰化画像３０１をマンモグラフィ撮影システム２００で検出することにより、早期乳ガン検出を行うことができる。この石灰化画像３０１は、その周辺のＸ線画像を白黒階調で示したとき、筋肉などの光学濃度「１」程度の中に埋もれているものである。この微細な白色の石灰化画像３０１をクリアに描出するためには、マンモグラフィ撮影システム２００に対して特徴的な濃度特性曲線が要求される。この特性曲線はウエッジ画像によって得られ、その濃度特性曲線は図１５に示される。
【０１０４】この実施の形態では、ハロゲン化銀感光材料を用いたプリンタ１０が設けられ、このプリンタ１０に被写体２０のＸ線画像情報Ｄｒを与えてハロゲン化銀感光材料を露光した後に現像すると、所定濃度特性のウエッジ画像が得られる。
【０１０５】このときに、ウエッジ画像から得られた図１５に示す濃度特性曲線において、その最低濃度に０．２５を加えた点と、該ウエッジ画像の最低濃度に２．０を加えた点とを結ぶ平均階調が２．８〜３．６で、かつ、ウエッジ画像の最低濃度に０．２５を加えた点と、その最低濃度に０．５を加えた点とを結ぶ平均階調が１．９以上で、かつ、ウエッジ画像の最高濃度が２．８〜４．５となるようにしたものである。
【０１０６】図１５において、横軸は露光量の逆数を対数で表示したものであり、露光量は照度Ｉと照射時間Ｔの積（Ｉ×Ｔ）である。ここでは露光量の逆数の相対値を示している。縦軸はＸ線画像の黒化（白黒）濃度であり、単位は光学濃度（Optical Density）である。ここで、入射光量をＩ0とし、透過光量をＩとすると、光学濃度ＯＤは、ＯＤ＝ｌｏｇＩ0／Ｉで求められる。
【０１０７】すなわち、光学濃度が０．２５〜０．５のいわゆる低濃度領域では、できるだけコントラストを強くする、つまり、濃度特性曲線の足を切り、石灰化画像３０１の境界線をくっきりと描出できるようにする。さらに、中央付近で光学濃度がほぼ「１」となる０．２５〜２．０の中間濃度領域では、コントラストをやや高くして、一定のラチュードを持たせて画像情報を拡張する。このように白黒階調表現を明瞭にして石灰化画像を検出し易くする必要がある。このような理由から、光学濃度０．２５〜２．０の中濃度領域の平均階調γ１及び光学濃度０．２５〜０．５の低濃度領域の平均階調γ２を適切に設計する必要がある。
【０１０８】この例では、最高濃度をできるだけ高くすることで、被写体の石灰化画像の周辺を黒く覆うことができる。従って、石灰化画像の検出に障害となる領域の光を遮断して観察しやすくするために、最高濃度として２．８以上が要求される。この最高濃度を必要以上に高くすることは、フィルムの現像処理に負担をかけ、また、人間の目の検知力の限界を越えてしまうので無意味である。こうした理由から、ウエッジ画像の最高濃度が２．８〜４．５となるようにした。
【０１０９】図１６は最大濃度Ｄmaxと平均階調γ１、γ２とに関して本発明と比較例（ａ）、（ｂ）を表図に示したものである。
【０１１０】この本発明では平均階調γ１が２．８〜３．６であり、最低濃度に０．２５を加えた点と、該ウエッジ画像の最低濃度に２．０を加えた点とを結ぶと得られる。この平均階調γは２点間を結ぶ線分の傾きをθとしたとき、そのｔａｎθに他ならない。また、平均階調γ２は１．９以上であり、ウエッジ画像の最低濃度に０．２５を加えた点と、その最低濃度に０．５を加えた点とを結ぶと得られる。本発明で最も好ましい値は、最大濃度が３．３、平均階調γ１が３．３であり、平均階調γ２は２．２である。このように最大濃度、平均階調γ１、γ２を選ぶと、石灰化画像を検出し易くなる。これに対して、比較例（１）は最大濃度が３．１、平均階調γ１が２．５であり、平均階調γ２は１．４である。比較例（２）は最大濃度が４．２、平均階調γ１が２．９であり、平均階調γ２は１．７である。いずれの比較例（１）、（２）も本発明の数値条件から外れており、本発明に比べて石灰化画像が検出しづらくなる。
【０１１１】続いて、コリメータ１６の有無について画像処理条件を与えて比較した結果を説明する。図１７はコリメータ１６を配置した場合の比較結果を示す図である。図１８はコリメータ１６を配置しない場合の比較結果を示す図である。
【０１１２】この例ではＸ線管１とＦＰＤ４との間にコリメータ１６を配置した場合と、コリメータ１６を配置しない場合について、以下の画像処理条件で比較をした。
【０１１３】その際の画像処理条件は次の通りである。Ｘ線管１にはモリブデン管球を使用する。Ｘ線発生電圧は２８ｋＶとし、焦点管球は０．４ｍｍとし、Ｘ線管１とＦＰＤ４との離隔距離は６０ｃｍとする。
【０１１４】そして、ＦＰＤ４の表面にアルミニウムウエッジを取付けた後に、コリメータ１６の有無に関して、Ｘ線管１によりＦＰＤ４に１秒露光（１００ｍＡｓ露光）をする。この際のアルミニウムウエッジは、Ｘ線透過量の最大値Ｍaxから最小値Ｍinが得られるように、所定の厚みから０に至るように厚みが調整されたものである。
【０１１５】そして、ＦＰＤ４のウエッジ画像に関するオリジナル画像信号Ｓorgを画像形成手段（ＩＢＭ製：ＰＣ３００ＧＬ）で画像処理をする。その後、液晶モニタ（アキア製：ＲＴ−１３８Ｘ）でウエッジ画像を確認する。更に、Ｘ線画像情報に基づいてレーザイメージャ（コニカ製：Ｌｉ−７）でプリントアウトする。このとき、感光材料には医療記録用の銀塩フィルム（コニカ製：ＬＰ−６７０）を使用する。感光後のフィルムを自動現像機（コニカ製：ＳＲＸ−５０１）で現像処理する。この現像処理によってウエッジ画像を得られた。このとき、画像処理条件を変えていくつかのセンシトメトリカーブ（特性曲線）を得た。
【０１１６】次に、ＦＰＤ４からアルミニウムエッジを外して、Ｃ．Ｇ．Ｒ社製のマンモグラフィファントームを置く。このマンモグラフィファントームは人体のスキンラインや１２５〜１７７μｍ程度の石灰化画像（癌腫）の位置を模した樹脂製の標本板である。そして、上述の画像処理条件に従って、コリメータ１６の有無についてマンモグラフィファントームをＸ線撮影し、銀塩フィルム（コニカ製：ＬＰ−６７０）の露光現像後に、光学濃度が１．３になるようにＸ線管１の管電流の値を調整した。
【０１１７】図１７及び図１８に示した比較例では処理番号（１）が本発明の平均階調γ１及びγ２の数値条件から外れており、処理番号（２）が、本発明の最大濃度の数値条件から外れており、処理番号（３）〜（５）が平均階調γ１及びγ２の数値条件から外れている。処理番号（６）〜（１０）についてはいずれも本発明の最大濃度、平均階調γ１及びγ２の数値条件内に含まれるものである。
【０１１８】そして、マンモグラフィファントームの画像（以下標本画像という）の識別性については、液晶ディスプレイ上とフィルム画像上で標本画像を観察者が目視判定する方法で評価した。
【０１１９】この評価方法について、スキンラインの描写性と石灰化画像の描写性に関しては、標本画像によるスキンライン及び石灰化画像を観察し、「１」〜「５」の５点評価法によって判定を行った。この例では、「５」は明瞭に見える。「４」は苦労なく見える。「３」は何とか見える。「２」はほとんど見えない。「１」は全く見えない。これらのランク付けを行った。
【０１２０】また、コントラストの分解能に関しては、Ｘ線吸収差（単色：２０ｋＶのＸ線）が２％で、標本画像による直径１ｍｍのパターンの描写性を観察し、「Ａ」〜「Ｄ」の４段階評価法により行った。「Ａ」は良く見える。「Ｂ」は容易に見える。「Ｃ」はやっと見える。「Ｄ」は見えない。これらのランク付けを行った。
■ コリメータ１６を配置した場合には、表図１７からも明確なように、スキンラインの描画性に関しては比較例（１）〜（５）も本発明（６）〜（１０）もほぼ同等の評価結果が得られた。その点、石灰化画像の描写性及びコントラスト分解能に関しては、比較例（１）〜（５）に比べて本発明（６）〜（１０）のいずれも良好な評価が得られた。
【０１２１】■ コリメータ１６を配置しない場合には、表図１８からも明確なように、スキンラインの描画性に関しては比較例（１）〜（５）も本発明（６）〜（１０）もほぼ同等の評価結果が得られる。その点、石灰化画像の描写性及びコントラスト分解能に関して、比較例（１）〜（５）に比べて本発明（６）〜（１０）のいずれも良好な評価が得られるものの、コリメータ１６を配置した場合に比べて劣ることが確認された。
【０１２２】このように本発明のマンモグラフィ撮影システム２００によれば、Ｘ線管１の前にコリメータ１６を配置し、しかも、ウエッジ画像から得られた濃度特性曲線において、最大濃度が２．８〜４．５で、平均階調γ１が２．８〜３．６で、平均階調γ２が１．９以上となるようになされたものである。
【０１２３】従って、１２５〜１７７μｍ程度の石灰化画像（癌腫）の位置を再現性良く、かつ、正確に検出することができ、本発明のマンモグラフィ撮影システム２００は乳ガンの早期発見診断システムとして寄与するところが極めて大である。
【０１２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＸ線画像形成システムによれば、Ｘ線放射手段から放射された平行Ｘ線ビームが半導体検出手段の受け面に対して垂直に当たるように、そのＸ線放射手段を半導体検出手段を背にした被写体の前面に配置するようになされたものである。
【０１２５】この構成によって、被写体内部にもＸ線平行ビームを垂直に透過させることができるので、その被写体を透過したＸ線光子を半導体検出手段内で効率良く電気信号に変換することができる。従って、スクリーンフィルム系のＸ線画像形成システムに比べてより鮮鋭性の高いＸ線画像情報を取得することができる。
【０１２６】これにより、従来方式に比べてより細部にわたってＸ線画像を描写できるので、有益な医用画像情報をより多く取得することができると共に、正確かつ信頼性の高い診断システムの提供に寄与する。
【０１２７】この発明は被写体のＸ線画像を局部的に取得するマンモグラフィ撮影システムなどに適用して極めて好適である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２７０
【氏名又は名称】コニカ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年（１９９９）２月５日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２８５４８８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月１９日 |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２８０１０ |
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