(57)【要約】【課題】容認できる焦点外れの範囲を拡大し、焦点合わせされた散乱放射線除去グリッドの交換を不要とする。【解決手段】放射線源２とディジタル放射線画像受信器４との間の放射線路に配置されかつ焦点３と放射線源１との定められた距離に関して焦点合わせされた散乱放射線除去グリッド９の焦点外れによって引き起こされる放射線画像撮影時の画像障害の補償方法であって、その画像障害が放射線画像受信器４に入射する１次放射線の焦点外れに起因する減弱により引き起こされ、固体画像検出器４が、マトリックス状に配置された放射線感応ピクセルと、放射線に依存した信号をピクセル毎に増幅する増幅装置とを有する放射線画像撮影時の画像障害の補償方法において、ピクセル毎に供給される信号の少なくとも一部分が、増幅装置を介して、焦点３９と散乱放射線除去グリッドとの現在距離に依存して増幅される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源とディジタル放射線画像受信器との間の放射線路に配置されかつ焦点と放射線源との定められた距離に関して焦点合わせされた散乱放射線除去グリッドの焦点外れによって引き起こされる放射線画像撮影時の画像障害の補償方法であって、その画像障害が放射線画像受信器に入射する１次放射線の焦点外れに起因する減弱により引き起こされ、固体画像検出器が、マトリックス状に配置された放射線感応ピクセルと、放射線に依存した信号をピクセル毎に増幅する増幅装置とを有する放射線画像撮影時の画像障害の補償方法において、
ピクセル毎に供給される信号の少なくとも一部分を、増幅装置を介して、焦点と散乱放射線除去グリッドとの現在距離に依存して増幅することを特徴とする放射線画像撮影時の画像障害の補償方法。
【請求項２】
ピクセルに関する増幅率は、本来の集束距離に関連して、焦点と散乱放射線除去グリッドとの与えられた現在距離について計算により求められることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ピクセル毎の増幅率は、焦点と散乱放射線除去グリッドとの現在距離に割当てられたテーブルから選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
現在距離とテーブルの基礎をなす距離との間に差がある場合には増幅率が計算により調整されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
専ら散乱放射線除去グリッドの焦点外れに起因する信号減弱に関して、予め定められた閾値以下にある信号を持つピクセルのピクセル信号のみが増幅されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
【請求項６】
閾値は焦点外れに起因する４０％または４０％以下の減弱を定めることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
信号は予め与えられた閾値まで増幅率によって増幅されることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の方法。
【請求項８】
閾値は焦点外れに起因する４０％または４０％以下の減弱を定めることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
閾値は調整可能であることを特徴とする請求項５乃至８の１つに方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の１つに記載の方法を実施するために、放射線源と、マトリックス状に配置された放射線感応ピクセルおよびピクセル信号をピクセル毎に増幅する増幅装置を有するディジタル放射線画像検出器と、放射線源と放射線画像受信器との間に配置されかつ焦点と放射線源との定められた距離に関して焦点合わせされた散乱放射線除去グリッドとを備えた放射線画像撮影装置において、
散乱放射線除去グリッド（９）の焦点外れによって引き起こされる画像障害であって放射線画像受信器（４）に入射する１次放射線の焦点外れに起因する減弱によって引き起こされる画像障害を補償するための装置（６）が、焦点（３）と散乱放射線除去グリッド（９）との現在距離に依存して、供給される信号の少なくとも一部をピクセル毎に増幅するように構成されていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
画像障害を補償するための装置（６）は、ピクセルに関する増幅率を、本来の集束距離に関連して、焦点（３）と散乱放射線除去グリッド（９）との与えられた現在距離について計算により求めるように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
画像障害を補償するための装置（６）には、焦点（３）と散乱放射線除去グリッド（９）との１つまたは複数の定められた距離に割当てられピクセル固有の増幅率を有する１つまたは複数のテーブル（１２）が格納され、画像障害を補償するための装置（６）は、ピクセル毎の増幅率を、焦点（３）と散乱放射線除去グリッド（９）との現在距離に割当てられたテーブルから選択することを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
画像障害を補償するための装置（６）は、現在距離とテーブルの基礎をなす距離との間に差がある場合、選択されたテーブル（１２）から取出した増幅率を計算により調整するように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
画像障害を補償するための装置（６）は、専ら散乱放射線除去グリッドの焦点外れに起因する信号減弱に関して、定められた閾値（Ｓ1，Ｓ2）以下にある信号を有するピクセルのみのピクセル信号を増幅するように構成されていることを特徴とする請求項１０乃至１３の１つに記載の装置。
【請求項１５】
閾値（Ｓ1，Ｓ2）は４０％または４０％以下の焦点外れに起因する減弱を定めることを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
画像障害を補償するための装置（６）は、信号を予め与えられた閾値（Ｓ1，Ｓ2）まで増幅するように構成されていることを特徴とする請求項１０乃至１５の１つに記載の装置。
【請求項１７】
閾値（Ｓ1，Ｓ2）は４０％または４０％以下の焦点外れに起因する減弱を定めることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
閾値（Ｓ1，Ｓ2）は調整可能であることを特徴とする請求項１４乃至１７の１つに記載の装置。
【請求項１９】
散乱放射線除去グリッド（９）は、焦点合わせされた吸収薄層（１０）を有する線状グリッドであるか、または放射線通過口を定める担持体構造物を備え放射線通過口に面する担持体構造物内面に吸収被膜が設けられている焦点合わせされた矩形セルを有するセルグリッドであることを特徴とする請求項１０乃至１８の１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源とディジタル放射線画像受信器との間の放射線路に配置されかつ焦点と放射線源との定められた距離に関して焦点合わせされた散乱放射線除去グリッドの焦点外れによって引き起こされる放射線画像撮影時の画像障害の補償方法であって、その画像障害が固体画像検出器に入射する１次放射線の焦点外れに起因する減弱により引き起こされ、放射線画像受信器が、マトリックス状に配置された放射線感応ピクセルと、放射線に依存した信号をピクセル毎に増幅する増幅装置とを有する放射線画像撮影時の画像障害の補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線診断、特にＸ線診断における散乱放射線除去グリッド、特に散乱Ｘ線除去グリッドの使用は、画像を形成する放射線つまり１次放射線における散乱放射線成分を減少させ、放射線画像撮影のコントラストを改善するために、最も多く使用されかつ高く評価されている方法である。今日たいてい使用されるグリッドは焦点合わせされた線状グリッドである。この線状グリッドは、担持体材料（一般には紙層またはプラスチック層）内に埋め込まれた吸収薄層（一般には鉛薄層）からなる。焦点合わせ（ｆｏｃｕｓｉｎｇ）のために、吸収薄層は、放射線源の焦点から発散する１次放射線が薄層の間を通り抜けることができるが散乱放射線が阻止されるように（グリッド焦点合わせ）、垂直線を基準にして直立配置もしくは傾斜させられている。各グリッドは、焦点と放射線源との定められた距離に関して焦点合わせされている。吸収薄層の傾斜は、グリッドが焦点合わせされている規定の距離において、１次放射線円錐の発散と一致する。集束距離から外れていれば、とりわけ画像縁領域に１次放射線の線量減少が生じる。これは次によるものである。すなわち、集束距離から外れているときには、薄層間の通路の内のり幅が減少し、従って多くの１次放射線が吸収薄層によって吸収され、その吸収は集束距離からのずれの増大に伴って、従って焦点外れ（ｄｅｆｏｃｕｓｉｎｇ）が増大するに伴って増加する。
【０００３】
各グリッドにおいて指定された距離許容値（すなわちこの距離許容値内では焦点外れでもなおも受け入れ可能な診断学的に訴える力のある画像が生じる）は、グリッド中央から見て画像受信器縁部での４０％の線量減少を基礎としている（ＩＥＣ／ＤＩＮ６０６２７）。この場合、線量減少は、焦点合わせのない場合の様々のグリッド透過性によってだけでなく、外側に向けて少なくなる線量（距離二乗法則）によっても生じさせられる。この前提のもとに使用される距離許容値の範囲は、とりわけ縦孔比「Ｒ」、すなわち２つの薄層間における縦孔の幅と薄層の高さとの比よって定められる。ますます使用されるディジタル放射線画像受信器、例えば固体検出器または平面形検出器の形式のディジタル放射線画像受信器においては、例えばフィルムシステムの場合に使用されるグリッドに比べて明らかに高いライン数（例えば８０ライン／ｃｍ）を有する散乱放射線除去グリッドが使用される。在来のフィルムＸ線撮影の場合に使用される移動式グリッド（縦孔比Ｒ＝８またはＲ＝１２）におけるように同じ選択度（散乱抑制）を得るために、高いライン数を持ったグリッドにおいて、より高い縦孔比（例えばＲ＝１５）が使用される。
【０００４】
しかしながら、ディジタル画像検出器と一緒にこのようなグリッドを使用する場合には、例えば通常のフィルムシステムにおいて移動される少ない縦孔比のグリッドに比べて、距離許容値範囲つまりなおも容認できる画像をもたらす焦点外れが与えられ得る範囲が制限される欠点がある。この制限された距離許容値範囲は、フィルム−焦点間距離（放射線源の焦点と固体画像検出器との距離）が変化した場合に首尾一貫したグリッド交換を要求する。
【０００５】
しかしながら、グリッド交換は時間の無駄であり、患者検査の枠内における連続した作業流れを不可能にする。更に、例えば１１５ｃｍ〜１８０ｃｍの通常の距離範囲をカバーすることができるようにするためには、異なるフィルム−焦点間距離に関して焦点合わせされたそれぞれの異なるグリッドを用意しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上述の問題を除去する方法および装置を提供することにある
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、冒頭に述べた方法において、本発明に従って、ピクセル毎に供給される信号の少なくとも一部分が増幅装置を介して焦点と散乱放射線除去グリッドとの現在距離に依存して増幅されることよって解決される。
【０００８】
本発明による方法は、障害に起因して弱められた信号の少なくとも一部を通常の放射線検出器に付設した増幅装置を介して増幅することによって、焦点外れによって生じる障害成分だけを、すなわち相応に弱められたピクセル信号において現われ焦点外れに起因する線量減弱だけを、電子的に補償することを提案する。これにより、必要および要求に応じて、焦点合わせに起因して弱められた信号を持ち上げ、従って電子的に適合させて調整することによって、焦点外れに起因する障害を補償することが可能である。これにより、固体画像検出器の縁部へ向かって強くなるノイズが生じ得るが、しかしこのことは情報技術的および作業技術的な効用に鑑み許容することができる。理想的な場合には、これによって焦点外れに起因する全ての信号減弱を検出器面全体つまりピクセルマトリックス面全体に亘ってほとんど補償することができる可能性が存在する。本発明による補償は、付加的にディジタル画像検出器において通常用いられる「フラットフィールド」修正に採用し、この修正により距離二乗法則から生じる検出器縁部へ向かう線量減弱が修正される。従って、本発明による方法の使用のもとで、通常のフラットフィールド修正も焦点外れに起因する修正も行なわれる。これにより、定められたフィルム−焦点間距離に焦点合わせされている同一のグリッドを全体のルーチン作業範囲（例えば１００ｃｍ〜２００ｃｍ）に亘って使用することができる。それにより連続的な作業が可能であり、手間がかかりかつ検査の流れを中断する手動による交換作業がもはや発生しない。以下においては固体画像検出器について言及するが、しかし固体画像検出器の代わりにあらゆる他の種類のディジタル放射線画像受信器を使用することができる。
【０００９】
本発明による第１の実施態様によれば、ピクセルに関する増幅率は、本来の集束距離に関連して、焦点と散乱放射線除去グリッドとの与えられた現在距離について計算により求められる。本発明によこの実施態様によれば、個々の各ピクセル信号を増幅する増幅率が算出される。グリッド固有の値（縦孔比、グリッドの集束距離、現在のフィルム−焦点間距離、検出器感度など）のような増幅率の算定に必要なパラメータは、固体画像検出器システムにおいて使用可能であるので、上記の規格ＩＥＣ／ＤＩＮ６０６２７から既にもたらされる既知の式を用いることができる。これに基づいて、焦点とグリッドとの与えられた現在距離で、実際の焦点外れに起因する信号減弱経過を算定し、それによりピクセルに関する局所的信号減弱つまりその大きさがどれくらいかを求めることができる。これはその都度被検体なしの露光、つまり散乱放射線除去グリッドだけが放射線路に配置されている場合の露光に当てはまる。この局所的なピクセル増幅率に基づいて、被検体の本来の放射線画像撮影の各ピクセル信号が散乱放射線除去グリッドのみに起因する焦点外れ減弱に応じて増幅される。
【００１０】
増幅率を計算により求める代わりに、ピクセル毎の増幅率を、焦点と散乱放射線除去グリッドとの現在距離に割当てられたテーブルから選択してもよい。本発明のこの実施態様では、増幅装置内には、焦点と焦点合わせされた散乱放射線除去グリッドとの定められた距離で取得された多数の修正テーブルが登録されている。修正テーブルの取得のために、散乱放射線除去グリッドだけが、放射線路において集束距離とは異なるそれぞれ選定された距離にある。ピクセルマトリックスに関して、焦点外れに起因する信号減弱を再現する信号経過が得られる。これから、今やピクセルに関する増幅率が求められ、これらの増幅率が最終的に修正テーブルにまとめられる。ここで、焦点とグリッドとの現在距離が既知であるならば、この現在距離に割当てられた修正テーブルまたは（現在距離に対して、正確にこの距離において作成された修正テーブルが存在しない限り）その現在距離に最も近くに来る修正テーブルが選ばれ、当該テーブルから実際に増幅すべきピクセル信号に割り付けられた増幅率が使用される。
【００１１】
現在距離とテーブルの基礎をなす距離との間に差があるとき、それぞれの増幅率は、その増幅率がテーブルからどのように引き出されるべきか、計算により調整される。既述のように一般に、定められた数のテーブルだけが定められた距離で取得された後（現在距離が修正テーブルの基礎をなしている距離と一致する必要はない）、このようにして計算による調整を、場合によっては２つの隣接する距離固有のテーブルの値の間で適切な補間法によって行なうことができる。
【００１２】
本発明の他の実施態様によれば、被検体が放射線路内に存在しない際に専ら散乱放射線除去グリッドのみの焦点外れに起因する信号減弱に関して、予め定められた閾値以下にある信号を持つピクセルのピクセル信号のみが増幅される。上述のように、最大４０％までの線量減少を持つ放射線画像はなおも許容できるものとみなされる。選択された集束距離に対する散乱放射線除去グリッドの実際の焦点外れが、例えば対向する検出器縁部における狭いピクセルマトリックス範囲においてのみ上記４０％よりも強い減弱を生じる場合、補償の枠内で、４０％よりも強く弱められたこれらの信号のピクセル信号のみが増幅される。この場合に、規格に従って閾値は４０％の焦点外れに起因する減弱を定めるが、しかし設計に応じて少なくすることもできる。
【００１３】
更に、本発明の望ましい実施態様では、信号が予め与えられた閾値まで増幅率によって増幅される。この場合にも、４０％までの信号低下においてなおも容認可能な画像が存在するという事情が利用される。強く弱められたピクセル信号は、今や１００％まで持ち上げられるのではなくて、むしろ例えば６０％までしか持ち上げられない。つまり、効果的に、持ち上げられるピクセルに関して許容できる４０％だけの信号低下が存在する。これは一方で容認できる放射線画像をもたらし、他方で増幅に起因するノイズが完全に容認できる限界内に抑えられる。勿論、他の閾値、例えば７０％または８０％を選択することもできる。閾値は（持ち上げるべきピクセル信号を定める閾値であるにせよ、あるいは増幅限界を定める閾値であるにせよ）調整可能であり、従って作動中に選択可能であると望ましい。
【００１４】
更に本発明による方法に加えて、本発明は、とりわけその方法を実施するために、放射線源と、マトリックス状に配置された放射線感応ピクセルおよびピクセル信号をピクセル毎に増幅する増幅装置を有するディジタル放射線画像検出器と、放射線源と放射線画像検出器との間に配置されかつ焦点と放射線源との定められた距離に関して焦点合わせされた散乱放射線除去グリッドとを備えた放射線画像撮影装置に関する。この放射線画像撮影装置は、本発明によれば、散乱放射線除去グリッドの焦点外れによって引き起こされる画像障害であって放射線画像検出器に入射する１次放射線の焦点外れに起因する減弱によって引き起こされる画像障害を補償するための装置が、焦点と散乱放射線除去グリッドとの現在距離に依存して、供給される信号の少なくとも一部をピクセル毎に増幅するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
画像障害を補償するための装置は、ピクセルに関する増幅率を、本来の集束距離に関して、焦点と散乱放射線除去グリッドとの与えられた現在距離について計算により求めるように構成されている。この付加的な増幅は増幅装置によって実施すべきフラットフィールド修正を加えた増幅である。フラットフィールド修正は、距離二乗法則によって条件付けられる縁部に向かう減弱を補償する。計算で求める代わりに（あるいは、それに加えて）、画像障害を補償するための装置には、焦点と散乱放射線除去グリッドとの１つまたは複数の定められた距離に割当てられピクセル固有の増幅率を有する１つまたは複数のテーブルが格納され、画像障害を補償するための装置は、ピクセル毎の増幅率を、焦点と散乱放射線除去グリッドとの現在距離に割当てられたテーブルから選択する。画像障害を補償するための装置は、現在距離とテーブルの基礎をなす距離との間に差がある場合、選択されたテーブルから取出した増幅率を計算により調整するように構成されている。例えば、１５０ｃｍのフィルム−焦点間距離に焦点合わせされた散乱放射線除去グリッドの場合、距離１７０ｃｍ，１９０ｃｍもしくは１３０ｃｍ，１１０ｃｍに対する修正テーブルが作成される。ここで、現在距離がこれらの値の間にある場合にのみ最適増幅を得るために、最も近いところにあるテーブルの値が取出され、処理すべき増幅率が計算により、例えば差「（現在距離）−（テーブル距離）」などに依存して調整される。
【００１６】
更に、画像障害を補償するための装置は、専ら散乱放射線除去グリッドの焦点外れに起因する信号減弱に関して、定められた閾値以下にある信号を有するピクセルのみのピクセル信号を増幅するように構成され、その場合にこの閾値は４０％または４０％以下の焦点外れに起因する減弱を定めるとよい。以前の較正の枠内において定められたフラットフィールド修正を介して修正された信号に基づいた１００％以下にある予め与えられた閾値まで信号を増幅するような装置の構成も考え得る.この場合にも閾値は４０％または４０％以下の信号減弱を定めるとよく、上述の閾値と同様に調整可能であるとよい。
【００１７】
散乱放射線除去グリッド自体は焦点合わせされた吸収薄層を有する線状グリッド（ライングリッド）であってよい。散乱放射線除去グリッドは、放射線通過口を定める担持体構造物を備え放射線通過口に面する担持体構造物内面に吸収被膜が設けられている焦点合わせされた矩形セルを有するセルグリッドであってもよい。かかるセルグリッドは、例えばラピッドプロトタイピング法にてステレオリソグラフ技術を用いて放射線透過性のポリマー樹脂から形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の他の利点、特徴および詳細を、以下において図面に基づく実施例の説明から明らかにする。
図１は本発明による画像撮影装置を示す。
図２は、補償のためのピクセル信号増幅前における焦点合わせされたグリッド装置と焦点外れのグリッド装置におけるピクセルマトリックスに亘っての信号経過およびそれにともなう減弱を表わすグラフを示す。
図３は、図２に対する本発明による信号持ち上げ後のグラフを示す。
図４は異なるグリッド距離について算定された減弱経過を表わすグラフを示す。
【００１９】
図１は本発明による放射線画像撮影装置１を原理図の形で示す。この放射線画像撮影装置１は、焦点３を有する放射線源２と、多数のピクセル５（例えば約３０００×３０００個のピクセル）を備えた固体放射線検出器４と、固体放射線検出器４に付設されピクセル側に作成された信号の取得、それらの信号の処理、およびモニタ７に出力可能な放射線画像の形成を行なう装置６とを含んでいる。
【００２０】
明らかに焦点から発散する放射線路８に、散乱放射線除去グリッド９が、図示の実施例では焦点３に合わせて整列させられた多数の吸収薄層１０を有する線状グリッドの形で配置されている。つまり、この散乱放射線除去グリッド９は焦点合わせされた線状グリッド（ライングリッド）である。この焦点合わせされた線状グリッド９を介して、放射線路内に存在する被検体１１の照射の際に散乱される散乱放射線が吸収される。なぜならば、散乱放射線除去グリッド９は、主として、散乱させられていない、つまり焦点から固体画像検出器４に向かって直進する１次放射線だけを通過させるからである。
【００２１】
散乱放射線除去グリッド９は、焦点３とピクセルマトリックス５の面との定められた距離に関連して、焦点合わせされかつ中心を合わせられている（集束距離）。ここで、距離が変更されると、すなわち放射線源２が固体画像検出器４に対して近づけられるか、または遠ざけられると、散乱放射線除去グリッド９は焦点外れの状態になり、つまり吸収薄層１０は焦点３に対してもはや正確に整列されてない状態となる。これによって、焦点合わせが厳密であるほど、願わしくないことに、吸収薄層１０を介して同様に吸収される１次放射線成分が大きくなり、従ってピクセルマトリックス９に当たり画像を形成する１次放射線量が減少させられる。この線量減少は、縁部に向かって顕著に現われ、画像中央部では殆ど生じない。なぜならば、焦点に対する整列方向に関して吸収薄層１０が画像中央範囲ではほぼ垂直になっている状態が、焦点外れの場合にも殆ど僅かしか変化しないからである。
【００２２】
図２はピクセルマトリックス５の面上におけるピクセル信号の推移を原理グラフの形で示し、ここでは、グリッド９の吸収薄層１０の推移に対して垂直な１つの検出器方向に３０００個のピクセルが設けられている。局所的なピクセル位置は横座標に取られ、信号強さは縦座標に取られている。１００％では全く減弱がない。
【００２３】
３つの曲線Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩが示されている。１００％ラインの近く延びている曲線Ｉは、散乱放射線除去グリッド９が正確に集束距離に配置されている場合に得られる曲線である。縁部では距離二乗法則に基づく最小の減弱が生じる。この本来の与えられた減弱は装置６を介して補償され、しかも発散に起因する減弱を調整するグローバルゲイン修正の枠内で計算により補償される。このために、放射線路に銅フィルタだけが使用され、散乱放射線除去グリッド９が放射線路内に存在しないという枠内で、まず第１の較正が行なわれる。その場合に、専ら本来の減弱されない信号が示す信号曲線が描かれ、この信号曲線により、縁部へ向かう線量減少を認識することができる。この場合に生じる線量減少は検出され、フラットフィールド修正の枠内で補償される。図２および図３は、それぞれこのフラットフィールド修正を考慮した曲線を示し、焦点合わせに起因する減弱のみを表わす。
【００２４】
上述のように、曲線Ｉは集束距離にある散乱放射線除去グリッド９におけるフラットフィールド修正後の信号経過示す。曲線ＩＩは焦点３とピクセルマトリックス５との距離が増大された場合、すなわち放射線源２が固体画像検出器４から遠ざけられた場合における信号経過を示す。そこでは明らかに縁部範囲に向かうほど徐々に強まる減弱が生じ、図示の例によると縁ではほぼ８０％以下にまで達し、すなわちほぼ２０％以上の減弱が存在する。散乱放射線除去グリッド９が焦点合わせされた例えば１５０ｃｍの集束距離から出て、曲線ＩＩは１８０ｃｍの距離ついての例の場合を示す。
【００２５】
曲線ＩＩＩは、放射線源２が、固体画像検出器４に対する集束距離から、例えば１１５ｃｍの距離に移動された場合における距離短縮時の信号経過を示す。この場合、縁部に向かって明らかにより強い線量減少が生じる。なぜならば、吸収薄層１０間の通路の内のり幅が距離拡大時におけるよりも著しく強く減少するからである。線量は縁範囲において約５０％までになる。
【００２６】
本発明による方法も本発明による放射線画像撮影装置も、この焦点外れに起因する信号減少を必要な限り補償すること可能にする。このために、装置６には、例示曲線ＩＩおよびＩＩＩの信号を増幅するピクセル固有の増幅率が記憶された種々のテーブル１２が格納されている（図１参照）。これの代替として、装置６は計算式または計算アルゴリズム１３に基づいて増幅率を純粋に計算で求めることもできる。
【００２７】
最初に述べた場合では、図示の例によると、本来の画像撮影前の較正撮影において求められた２つの修正テーブルが存在する。このために、放射線路内には、被検体は存在せず、焦点外れの所定距離に位置決めされている散乱放射線除去グリッド９だけが存在する。テーブルＴ120の場合はピクセルマトリックスに対する焦点の距離が１２０ｃｍであり、テーブルＴ180の場合はピクセルマトリックスに対する焦点の距離は１８０ｃｍである。ここで補償のために、実際の現在距離に応じて現在距離に最も近いテーブルが選択される。曲線ＩＩに関しては補償のためにテーブルＴ180が選択される。なぜならば、曲線ＩＩの基礎をなす現在距離が修正テーブル距離に相当するからである。曲線ＩＩＩの場合はテーブルＴ120が選択されるが、この場合には１１５ｃｍの現在距離は修正テーブル距離に相当していない。
【００２８】
修正テーブル１２には、焦点合わせに起因する信号減弱を所望値まで補償するために、各ピクセルについて、ピクセル信号がどれだけ強められなければならないかの相応の増幅率が格納されている。曲線ＩＩに関して現在距離とテーブルの距離とが一致した後で、このテーブルの増幅率が直接に使用される。曲線ＩＩＩおよびテーブルＴ120の場合、現在距離（１１５ｃｍ）とテーブルの距離（１２０ｃｍ）との間の差を補償もしくは解消できるようにするために、このテーブルの増幅率を若干計算によって調整する必要がある。
【００２９】
補償に関してはここで種々の方法変形を考えることができ、これらの変形を曲線ＩＩＩに関して示す。１つには、定められた閾値もしくは閾値信号の下にあるピクセル信号のみを増幅することが可能である。図２により示された例では、第１の閾値信号Ｓ1は６０％信号もしくは４０％減弱に対応して選ばれた。矢印で示されているように、信号増幅の枠内で、この閾値Ｓ1以下にあるピクセル信号のみが持ち上げられる。これは任意の値まで増幅することができ、図３にはピクセル信号が正確に閾値Ｓ1まで増幅され、それによって図３に示された曲線ＩＩＩ’が生じる。そのほかに、もちろん、この増幅すべきピクセル信号を更に、例えば第２の閾値まで持ち上げることもできる。この閾値は装置６の設計に応じて選択することができ、場合によっては現場で設定することもできる。
【００３０】
更に、図２は第２の閾値Ｓ2を示し、この第２の閾値は図示の例では８０％信号値もしくは２０％減弱に相当する。矢印ｂは、２０％以上弱められた、つまり第２の閾値Ｓ2以下にあるピクセル信号のみがここでも持ち上げられることを示す。これにより生じる増幅された曲線ＩＩ’が図３に同様に示されている。
【００３１】
この増幅が焦点外れに起因する信号減弱の十分な補償を可能にすることは明らかである。ここで、被検体が検査されるならば、もちろん、ピクセルマトリックス全体に亘って被検体なしの図２に示された信号経過とは異なる、被検体減弱に依存した信号経過が得られる。しかしながら、本来の被検体減弱に付け加わって障害成分となる実際の焦点外れに起因する減弱がどのように信号に作用を及ぼすかは、修正テーブルから既知である。実際の被検体画像信号は、修正テーブルに従って持ち上げられるべきであるかぎり、それ相応に持ち上げられるので、最終的には、本来の画像作成のために、ほぼ実際の被検体減弱に相当するかもしくは実際の被検体減弱を再生する信号のみが使用される。
【００３２】
符号１３を付けられた式もしくはアルゴリズムを用いても同じ修正を行なうことができる。これに関して次のことが可能である。すなわち、焦点３とピクセルマトリックス５との現在距離の認識および関連したグリッドパラメータの認識から、焦点外れに起因してこの現在距離において発生するそれぞれの減弱を求めて、計算により増幅率を決定することである。このことは、上述の修正テーブルを登録することを必要としない。
【００３３】
検出器面にわたる減弱経過の計算は次式に基づいて行なうことができる。
Ｖ１＝ｒ×ｃ×（ｆ０−ｆ１）／ｆ０×ｆ１            （Ｉ）
Ｖ２＝ｒ×ｃ×（ｆ２−ｆ０）／ｆ２×ｆ０            （ＩＩ）
ただし、
Ｖ１，Ｖ２＝減弱
ｒ＝縦孔比
ｃ＝グリッド中央からの水平距離（単位ｃｍ）（計算すべき減弱の位置）
ｆ０＝集束距離（単位ｃｍ）
ｆ１，ｆ２＝焦点とグリッドとの現在距離（単位ｃｍ）
この場合に、Ｖ１は距離が集束距離以下（ｆ１＜ｆ０）にあるときにおける減弱を表わ
し、Ｖ２は距離が集束距離以上（ｆ２＞ｆ０）にあるときにおける減弱を表わす。
【００３４】
式（Ｉ）および式（ＩＩ）を基にして水平方向における各関連点についての現在距離に
依存した減弱経過が計算される。中央ビームが中央を定めた後に、４０ｃｍの縁長さを有する検出器において予め与えられた区分に応じて０〜＋／−２０ｃｍの間隔から値ｃが、例えば１ｃｍのステップで選択される。ｆ１もしくはｆ２として、適当な位置センサ技術により検出された焦点とグリッドとの現在距離が検出される。現在距離がｆ０よりも大きいか小さいかに応じて式（Ｉ）または式（ＩＩ）が選択される。
【００３５】
それぞれの考慮点における実際の減弱（これは計算の場合には直線的に経過する。）が考慮点毎に増幅されるべきかそれともそうではないかが調べられる。例えば、上記閾値（例えば４０％減弱）以下にある点もしくはピクセル信号のみが増幅される。増幅モードの構成に応じて、持ち上げられるべき信号は、例えば第２の閾値（例えば上記４０％）まで増幅されるので、全体としてなおも規則通りの画像データが存在するか、もしくは規格に合った画像を作成することができる。このために増幅すべき実際の各信号に対して、所望の増幅を可能にする関連した増幅率が、与えられた現在の減弱係数から決定される。この増幅率はグローバルゲイン増幅率と合わせて処理される。
【００３６】
図４は、幾つかの選ばれた非集束距離（焦点外れ距離）についての減弱経過の実例を示す。集束距離は１５０ｃｍであるものとする。距離ｆ２＝１６０ｃｍ，１７０ｃｍおよび１８０ｃｍについての減弱経過を付加的に示す。横座標に沿ってｃすなわち中央ビームからの距離がｍｍで目盛られている。ただし、ｆ２についての値だけが１０ｍｍ＝１ｃｍにて表わされている。縦座標に沿って減弱Ｖ２が示されている。減弱経過全体のｃ方向の正部分のみが示されているので、曲線は他のグラフ半分については反対の勾配にて経過する。明らかに減弱曲線は直線的に延びている。集束距離における減弱曲線は必然的にちょうど横軸上を経過する。これに対して焦点外れ距離が増大するほど勾配が大きくなる。現在距離が集束距離以下に短縮される場合に同じ特性が生じる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による画像撮影装置を示す原理構成図
【図２】補償のためのピクセル信号増幅前における焦点合わせされたグリッド装置と焦点外れのグリッド装置におけるピクセルマトリックスに亘っての信号経過およびそれにともなう減弱を表わすグラフ
【図３】図２に対する本発明による信号持ち上げ後のグラフ
【図４】異なるグリッド距離についての算定された減弱経過を表わすグラフ
【符号の説明】
【００３８】
１        放射線画像撮影装置
２        放射線源
３        焦点
４        固体放射線検出器
５        ピクセルマトリックス
６        装置
７        モニタ
８        放射線路
９        散乱放射線除去グリッド
１０        吸収薄層
１１        被検体
１２        較正テーブル
１３        計算アルゴリズム
１４        矢印ａ
１５        矢印ｂ
【図１】
2004283589.tif 000003
【図２】
2004283589.tif 000004
【図３】
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【図４】
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