(57)【要約】【課題】放射線画像検出器の品質を管理するために用いられる画質評価用パターンが形成されたファントムを、異なるサイズの放射線画像検出器に対応可能とする。【解決手段】第１の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさの第１の部分ファントム２０と、第１の部分ファントム２０に組み合わせることにより、第２の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさのファントム１０を形成する第２の部分ファントム３０とにより、異なるサイズの放射線画像検出器に対応可能なファントムを構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像の品質管理に用いられる１個以上の画質評価用パターンが形成されたファントムであって、
第１の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさの第１の部分ファントムと、
該第１の部分ファントムに組み合わせ可能であって、該第１の部分ファントムに組み合わせることにより、第２の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさのファントムを形成する第２の部分ファントムと
からなることを特徴とするファントム。
【請求項２】
前記第１の部分ファントムおよび第２の部分ファントムは、前記画質評価用パターンのうち少なくとも均一性評価用パターンが形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のファントム。
【請求項３】
前記第１の部分ファントムおよび第２の部分ファントムは、前記画質評価用パターンのうち少なくとも寸法精度評価用パターンが形成されたものであることを特徴とする請求項１または２記載のファントム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像の品質管理に用いられるファントム、特に乳房の撮影に用いられる放射線画像の品質管理に用いられるファントムの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像診断を目的とする放射線撮影において、放射線を検出して電気信号に変換する放射線画像検出器が知られている。放射線画像検出器としては、放射線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て輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、被写体の放射線像を一旦蓄積性蛍光体シートに記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光などの励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、その輝尽発光光を検出して上記放射線像を表す画像信号を得るＣＲ方式と、放射線を直接電荷に変換して蓄積する直接変換方式と、放射線を一度シンチレータで光に変換し、その光を光導電層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。また、読取方式から、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用して読み取る、いわゆる光読取方式と、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）などの電気的スイッチを１画素ずつＯＮ・ＯＦＦすることにより読み取る方式（以下、ＴＦＴ方式という）等がある。
【０００３】
このような放射線画像検出器によって得られる放射線画像の品質を保障するために品質管理用ファントム等が使用される。
【０００４】
この品質管理用のファントムは、所定の大きさ、形状、密度、組成等の特性を有し、放射線吸収率が既知である合成樹脂や金属等の部材から形成された様々な画質評価パターンが形成されたものであり、これらの画質評価パターンは放射線画像を評価する際に用いられる複数の画質評価項目に対応している。このようなファントムを撮影して得られた放射線画像を用いて所望の画質評価項目、例えば、均一性、寸法精度、リニアリティ、ダイナミックレンジ、鮮鋭度（解像度）、コントラスト、Ｓ/Ｎ比等について評価を行うことにより、該放射線画像の品質を測定することができる（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、胸部Ｘ線検査等に用いられる放射線画像検出器は、広範囲の画像を一度に撮影することができ、撮影する被写体の大きさによって放射線画像検出器の使用する範囲を変えることにより様々な大きさの被写体に対応して撮影を行うことも可能である。例えば、大人の胸部Ｘ線検査の場合には、広範囲の画像を撮影するため、放射線画像検出器のほぼ全面積を用いて撮影を行い、子供の胸部Ｘ線検査の場合には、放射線画像検出器の一部の面積のみを用いて撮影を行うことができる。このような放射線画像の品質を測定する際には、放射線画像検出器の全体の面積に対応する大きさのファントムを、例えば特許文献２に示されているようなファントムの設置構造等を用いた方法により放射線画像検出器の所定位置に設置し、この放射線画像検出器のほぼ全体用いて撮影した放射線画像を用いて所望の画質評価項目について評価することにより、この放射線画像検出器を用いて撮影される様々な大きさの放射線画像の品質を保障するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２９８６１７号公報
【特許文献１】特開２００４−２１６０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、乳房Ｘ線撮影に用いられる乳房専用の放射線画像検出器は、乳房の全体に圧迫を加えて撮影するものであり、被検者に与える負担を最低限にするべく、被検者の乳房の大きさに合わせて最適サイズで撮影が行えるように、大きい乳房を撮影する場合には大きいサイズ（２４ｃｍ×３０ｃｍ）の放射線画像検出器を用い、小さい乳房を撮影する場合には小さいサイズ（１８ｃｍ×２４ｃｍ）の放射線画像検出器を用いる。
【０００７】
しかしながら、均一性や寸法精度は、放射線画像検出器全面に渡り測定を行う事が好ましいが、小さいサイズの放射線画像検出器に合わせたファントムでは、大きいサイズの放射線画像検出器の全面に渡る均一性や寸法精度が測定できない。逆に大きいサイズの放射線画像検出器に合わせたファントムでは、均一性や寸法精度の測定位置を小さいサイズの放射線画像検出器でも測定できるように配慮すれば測定は可能だが、ファントムが放射線画像検出器を含む撮影部よりも大きいため、ファントムと撮影部（放射線画像検出器）の相対位置を合わせる事が難しい。加えて、小さいサイズの放射線画像検出器しか持たない場合でも、大きくて重い大きいサイズの放射線画像検出器に合わせたファントムを使う事は不便である。また、ファントムを大小２サイズ用意することは、コスト的に好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、異なるサイズの放射線画像検出器に対応可能なファントム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】
【０００９】
本発明のファントムは、放射線画像の品質管理に用いられる１個以上の画質評価用パターンが形成されたファントムであって、第１の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさの第１の部分ファントムと、該第１の部分ファントムに組み合わせ可能であって、第１の部分ファントムに組み合わせることにより、第２の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさのファントムを形成する第２の部分ファントムとからなることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のファントムは、第１の部分ファントムおよび第２の部分ファントムのいずれも、画質評価用パターンのうち少なくとも均一性評価用パターンが形成されたものであってもよい。
【００１１】
また、第１の部分ファントムおよび第２の部分ファントムのいずれも、画質評価用パターンのうち少なくとも寸法精度評価用パターンが形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のファントムによれば、放射線画像の品質管理に用いられる１個以上の画質評価用パターンが形成されたファントムであって、第１の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさの第１の部分ファントムと、該第１の部分ファントムに組み合わせ可能であって、第１の部分ファントムに組み合わせることにより、第２の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさのファントムを形成する第２の部分ファントムとからなるものであるから、異なるサイズの放射線画像検出器に対応可能であり、従来の小さいサイズの放射線画像の品質を測定する際に、大きいサイズの放射線画像検出器に対応して製作されたファントムを使用することによる不具合を解消するとともに、異なるサイズの放射線画像検出器をそれぞれの大きさの放射線画像検出器に対応した大きさのファントムを使用して品質管理を行うことができることにより、各サイズの放射線画像検出器に適した品質管理を行うことができる。
【００１３】
また、第１の部分ファントムと第２の部分ファントムが、画質評価用パターンのうち少なくとも均一性評価用パターンが形成されたものである場合、異なるサイズの放射線画像検出器に対応して、それぞれの放射線画像検出器によって得られた放射線画像の均一性を測定することができる。
【００１４】
また、第１の部分ファントムと第２の部分ファントムが、画質評価用パターンのうち少なくとも寸法精度評価用パターンが形成されたものである場合、異なるサイズの放射線画像検出器に対応して、それぞれの放射線画像検出器によって得られた放射線画像の寸法精度を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明によるファントムの実施の形態について説明する。図１は本発明のファントムの一実施形態の概略構成を示す平面図、図２は図１に示す第１の部分ファントムと第２の部分ファントムを取り外した状態の一例を示す平面図である。
【００１６】
このファントム１０は、第１の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさ、例えば縦方向Ｈ１が１８ｃｍ、横方向Ｗ１が２４ｃｍである矩形の板状の第１の部分ファントム２０と、第１の部分ファントム１１に組み合わせ可能であって、第１の部分ファントムに組み合わせることにより、第２の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさ、例えば縦方向Ｈ１が２４ｃｍ、横方向Ｗ１が３０ｃｍである矩形の板状のファントムを形成する第２の部分ファントム３０とからなるものである。
【００１７】
第１の部分ファントム２０と、第１の部分ファントム２０に第２の部分ファントム３０を組み合わせて形成されるファントム１０とは、これらのファントム２０、１０を放射線画像検出器により撮影して得られた放射線画像を用いて所望の画質評価項目、例えば、均一性、寸法精度、線形性、ダイナミックレンジ、鮮鋭度（解像度）、コントラスト、Ｓ/Ｎ比等について画質評価を行うことにより、該放射線画像検出器の品質を測定するため用いられるものであり、アクリル等の材料からなる基板上に、所定の大きさ、形状、密度、組成等の特性を有し、放射線吸収率が既知である樹脂や金属等の材料を用いて作製された画質評価パターンが所望の画質評価項目に対応して形成されているものである。
【００１８】
具体的には、第１の部分ファントム２０には、第１の部分ファントム２０の長辺（横辺）に対して平行になるように第１の部分ファントム２０の左右端部近傍まで延びた帯状の金属製スケールパターンからなる寸法精度評価用パターン２１が形成されており、この既知の長さを有する金属スケールパターンが撮影された放射線画像領域のその長さ方向における画素数を測定することにより、放射線画像検出器の寸法精度を定量評価することができる。また、第１の部分ファントム２０の四隅にそれぞれ配置された矩形状で均一な厚さの金属板２２ａ〜２２ｄからなる均一性評価用パターン２２が形成されており、各金属板が撮影された放射線画像領域毎に領域中の画素値の平均値を求め、各平均値のばらつきを調べることにより、放射線画像検出器の感度の均一性を定量評価することができる。さらに、第１の部分ファントム２０には、階段状に配置された、互いに厚さの異なる複数の金属板を含むステップパターン２３ａ〜２３ｄからなる線形性評価用パターン２３が形成されており、金属板を透過する放射線の強度がその金属板の厚さに逆比例することから、各厚さの金属板が撮影された放射線画像領域毎に領域中の画素値を測定することにより、放射線画像検出器に照射された放射線量の違いによる画像の輝度の線形性を評価することができる。
【００１９】
第２の部分ファントム３０は、第２の部分ファントム３０の長辺（横辺）に対して平行になるように第２の部分ファントム３０の左右端部近傍まで延びた帯状の金属製スケールパターンからなる寸法精度評価用パターン３２、および第２の部分ファントム３０の四隅にそれぞれ配置された矩形状で均一な厚さの金属板３２ａ〜３２ｄからなる均一性評価用パターン３２が形成されたものである。
【００２０】
そして、第２の部分ファントム３０は、第１の部分ファントム２０の外縁の３辺に接して組み合わせ可能な凹部を有するコ字状に形成されており、その凹部の内縁を第１の部分ファントム２０外縁の３辺に接触させて設けることにより、第２の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさのファントム１０を形成する。第１の部分ファントム２０と第２の部分ファントム３０との接触部は互いの部分ファントムを拘束する構造ではなく、それらの部分ファントムを引っ付けて品質管理を行う第２の大きさの放射線画像検出器に配置することにより、互いに位置が固定された連続した１つのファントム１０を形成するようにしている。
【００２１】
上記構成により、第１の大きさの放射線画像について品質管理を行うときには、第１の部分ファントム２０をこの第１の大きさの放射線画像検出器により撮影して得られた放射線画像中の寸法精度評価用パターン２１、均一性評価用パターン２２、および線形性評価用パターン２３が撮影された放射線画像領域を用いて画質評価演算を行うことにより、この第１の大きさの放射線画像の寸法精度、感度の均一性、および線形性を評価することができる。また、第２の大きさの放射線画像について品質管理を行うときには、第１の部分ファントム２０に第２の部分ファントム３０を組み合わせたファントム１０を第２の大きさの放射線画像検出器により撮影して得られた放射線画像中の寸法精度評価用パターン３１、均一性評価用パターン３２、および線形性評価用パターン２３が撮影された放射線画像領域を用いて画質評価演算を行うことにより、この第２の大きさの放射線画像の寸法精度、感度の均一性、および線形性を評価することができる。
【００２２】
ここで、寸法精度評価用パターン２１、３１および均一性評価用パターン２２、３２等の画質評価用パターンは、放射線画像の画質評価の精度を向上させるため、品質管理を行う各サイズの放射線画像検出器の画面全体の大きさに対応してサイズ毎に用意して形成しているが、線形性評価用パターン２４、他にもダイナミックレンジ評価用パターン、コントラスト評価用パターン等の画質評価用パターンは、放射線画像検出器の画面全体の大きさまたはそれらの画質評価用パターンが形成される位置に拘らず、所望の画質評価が可能であり、第１の部分ファントム２０のみにそれらの画質評価項目に対応する画質評価用パターンを形成し、第１の大きさの放射線画像について品質管理を行うときに限らず、第２の大きさの放射線画像について品質管理を行うときにも、第１の部分ファントム２０に形成されたそれらの画質評価用パターンを用いて画質評価をすることができる。これにより、共通して使用可能な画質評価用パターンを放射線画像検出器のサイズの大小に拘らず使用可能としているので低コスト化が可能である。
【００２３】
また、本実施の形態の放射線撮影用ファントムは、第１の部分ファントム２０またはこの第１の部分ファントム２０に第２の部分ファントム３０を組み合わせたファントム１０を乳房の放射線撮影に用いられる放射線画像検出器の品質を検査するのに用いる場合、図１または図２に示すＡ方向の辺を放射線画像検出器の被検者の胸壁に接する辺の側とすることを想定した構成であり、異なるサイズの放射線画像検出器に対応して、第１の部分ファントム２０を単独で使用する場合または第１の部分ファントム２０に第２の部分ファントム３０を組み合わせて使用する場合に拘らず、第１の部分ファントム２０に形成した異なるサイズの放射線画像検出器に共通して使用可能な画質評価用パターンを被検者の胸壁および主に放射線画像検出器の中央に乗せられる乳房から常にほぼ一定の位置関係に配置し、所望の画質評価を行うことができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態において、第１の部分ファントム２０およびこの第１の部分ファントム２０に第２の部分ファントム３０を組み合わせたファントム１０が矩形の板状である場合について例示しているが、円形、楕円形等、いかなる形状であってもよい。
【００２５】
また、第１の部分ファントム２０と第２の部分ファントム３０とを接して、第２の大きさの放射線画像検出器に対応した大きさの連続した１枚のファントム１０を形成するように組み合わせる方法について例示しているが、それに限らず、第２の大きさの放射線画像検出器の撮影可能範囲内で、第１の部分ファントム２０に第２の部分ファントム３０が重なることなく、互いに接して、あるいは離れて、配置して組み合わせるようにしてもよい。
【００２６】
ここで、第１の部分ファントム２０と第２の部分ファントム３０は互いに接し互いに位置が固定された連続した１枚のファントムを形成するようにしてもよいが、それらの部分ファントムを互いに離れて位置が固定されない形で配置して組み合わせるようにしてもよく、この場合には、組み合わせられたファントムを撮影して得られた放射線画像から、例えば、特定の領域を検出する画像処理を行い、所望の画質評価用パターンが撮影された領域を特定し、画質評価を行うことができる。また、予め、画質評価用パターンの近傍に特殊なマークを形成しておき、そのマークが撮影された位置から画質評価用パターンが撮影された領域を特定することもできる。
【００２７】
また、第１の部分ファントム２０と第２の部分ファントム３０とが接触して配置されている場合、その接触部において、片方を凸型、他の片方を凹型の形状にし、それらを嵌め合わせて、連続した１枚のファントム１０を形成することもできる。
【００２８】
なお、上述した所定サイズの放射線画像検出器に対応した大きさのファントムとは、そのサイズの放射線画像検出器の撮影可能領域とほぼ同じくらいの大きさを有するものに限らず、画質評価に支障のない範囲で多少内側に引っ込んだり、外側に飛び出したもの等を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のファントムの一実施形態の概略構成を示す平面図
【図２】図１に示すファントムの第１の部分ファントムと第２の部分ファントムを取り外した状態の一例を示す平面図
【符号の説明】
【００３０】
１０    ファントム
２０    第１の部分ファントム
３０    第２の部分ファントム
２１、３１    寸法精度評価用パターン
２２、３２    均一性評価用パターン
【図１】
2008125571.tif 000003
【図２】
2008125571.tif 000004