(57)【要約】【課題】単色Ｘ線を用いた放射線画像形成方法において、放射線画像の画質の低下を抑制する。【解決手段】被写体に照射する単色Ｘ線のエネルギーを、Ｘ線検出器を構成する材料のＫ吸収端Ｅｋ付近、特にＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶまでのエネルギー成分を含まないように調整する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した単色Ｘ線を、Ｘ線検出器で検出することにより、前記被写体の放射線画像を形成する放射線画像形成方法において、
前記単色Ｘ線が、前記Ｘ線検出器を構成する材料のＫ吸収端のエネルギーＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶまでの範囲のエネルギー成分を２０％以下含むものであることを特徴とする放射線画像形成方法。
【請求項２】
前記単色Ｘ線のピークエネルギーが、Ｅｋ−７ｋｅＶ以上であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像形成方法。
【請求項３】
前記単色Ｘ線のピークエネルギーが、Ｅｋ−１ｋｅＶ以下であることを特徴とする請求項２記載の放射線画像形成方法。
【請求項４】
単色Ｘ線を射出する単色Ｘ線源と、前記単色Ｘ線を検出するＸ線検出器とを備え、被写体を透過した前記単色Ｘ線を前記Ｘ線検出器で検出することにより、前記被写体の放射線画像を形成する放射線画像形成装置において、
前記単色Ｘ線が、前記Ｘ線検出器を構成する材料のＫ吸収端のエネルギーＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶまでの範囲のエネルギー成分を２０％以下含むものであることを特徴とする放射線画像形成装置。
【請求項５】
前記単色Ｘ線のピークエネルギーが、Ｅｋ−７ｋｅＶ以上であることを特徴とする請求項４記載の放射線画像形成装置。
【請求項６】
前記単色Ｘ線のピークエネルギーが、Ｅｋ−１ｋｅＶ以下であることを特徴とする請求項５記載の放射線画像形成装置。
【請求項７】
前記Ｘ線検出器が、蓄積性蛍光体シートであることを特徴とする請求項４、５または６記載の放射線画像形成装置。
【請求項８】
前記蓄積性蛍光体シートの主原料が、バリウムフルオロハライドまたはアルカリハライドであることを特徴とする請求項７記載の放射線画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単色Ｘ線を用いた放射線画像形成方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被写体を透過したＸ線を検出器で検出することにより、被写体の放射線画像を形成する方法が用いられているが、その中に、単色Ｘ線を用いた放射線画像形成方法がある。
【０００３】
単色Ｘ線は、一般的な白色Ｘ線と異なり、エネルギー分布の幅が非常に狭いＸ線である（ここで、エネルギーとは、単純な強度を意味するものではなく、Ｘ線の周波数あるいは波長に対応するエネルギー値を意味する。以下、同様。）。
【０００４】
この単色Ｘ線を用いた放射線画像形成方法においては、被写体や被写体を構成する特定の物質に関する情報を、コントラストの高い放射線画像として得るため、被写体あるいは造影剤を構成する元素の吸収端を基準に、Ｘ線のエネルギーを調整する手法が知られている。例えば、吸収端を挟む２種類の波長のＸ線についてのＸ線透過データを差分することにより、測定資料の検出すべき物質を構成する元素のみの情報を得る手法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４６７５９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本出願人は、Ｘ線のエネルギーと形成される放射線画像の鮮鋭度との関係を求める実験を行い、「検出器を構成する材料の吸収端付近のエネルギーを有するＸ線を用いると、検出器がＸ線を吸収する際に検出器の材料から特性Ｘ線が発生し、この特性Ｘ線が検出器を感光して放射線画像の鮮鋭度を低下させる」という事実を見出した。
【０００７】
この現象は、エネルギー分布の幅が広い一般的な白色Ｘ線を用いた場合には、そのＸ線が有するエネルギーのうち、放射線画像の形成に寄与する多くのエネルギーが特性Ｘ線の発生に関与しないため、あまり問題にならないが、単色Ｘ線を用いた場合は、そのエネルギー分布の幅が狭いと言う特徴から、その影響も顕著となり重大な問題となる。
【０００８】
なおこれまでに、上述のような、被写体側の吸収端を意識してＸ線のエネルギーを調整する手法は知られているが、放射線画像における鮮鋭度の低下を抑制する目的で、Ｘ線検出器側の吸収端を意識してＸ線のエネルギーを調整する手法は未だ提案されていない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、放射線画像の鮮鋭度の低下を抑制することが可能な、単色Ｘ線を用いた放射線画像形成方法および装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、単色Ｘ線による放射線画像の形成方法において、形成された放射線画像の鮮鋭度が低下しないように、Ｘ線検出器を構成する材料の吸収端と撮影に用いられる単色Ｘ線のエネルギーとの好ましい関係を規定するものである。
【００１１】
なお、本発明において、「エネルギー」とは、Ｘ線の単純な強度を表すものではなく、Ｘ線の周波数あるいは波長に対応するエネルギー値であることに留意されたい。
【００１２】
本発明による放射線画像形成方法は、被写体を透過した単色Ｘ線を、Ｘ線検出器で検出することにより、被写体の放射線画像を形成する放射線画像形成方法において、単色Ｘ線が、Ｘ線検出器を構成する材料のＫ吸収端のエネルギーＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶまでの範囲のエネルギー成分を２０％以下含むものであることを特徴とする方法である。
【００１３】
そして、本発明による放射線画像形成装置は、単色Ｘ線を射出する単色Ｘ線源と、単色Ｘ線を検出するＸ線検出器とを備え、被写体を透過した単色Ｘ線をＸ線検出器で検出することにより、被写体の放射線画像を形成する放射線画像形成装置において、単色Ｘ線が、Ｘ線検出器を構成する材料のＫ吸収端のエネルギーＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶまでの範囲のエネルギー成分を２０％以下含むものであることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、「単色Ｘ線」とは、一般的な放射線撮影に用いられるＸ線よりも、エネルギー分布（スペクトル）の幅が非常に狭いＸ線のことであり、例えば、そのエネルギー分布の幅が０．５ｋｅＶ程度のものが考えられる。
【００１５】
単色Ｘ線は、通常のＸ線源から発せられたＸ線を分光器等で分光することにより得ることができる。
【００１６】
ここで、Ｘ線検出器を構成する材料のＫ吸収端のエネルギーＥｋとは、材料が化合物である場合は、基本的に母体を形成する一番大きな元素に対するＫ吸収端を意味する。付活剤のように微量添加された元素は対象とならない。
【００１７】
また、「Ｋ吸収端」とは、個々の元素が有する複数の吸収端（Ｘ線の吸収率が局所的に上昇するエネルギー）のうちの１つであり、それらの中でエネルギーが最も高く、Ｘ線撮影に用いられるＸ線のエネルギー領域に近い。なお、「Ｋ吸収端」は「Ｋ殻吸収端」とも呼ばれる。
【００１８】
単色Ｘ線は、その単色性がいかに高いとは言え、通常、そのエネルギー分布は、ある幅と裾の広がりを有している。よって、単色Ｘ線のエネルギー成分のすべてが、鮮鋭度が低下しない所定のエネルギー領域に含まれるようにすることは容易ではなく、したがって、一般的には、その８０％以上が上記所定のエネルギー領域内にあれば、十分な効果が得られると考えられる。
【００１９】
請求項１に記載された単色Ｘ線のエネルギー領域は、本出願人が行った、単色Ｘ線のエネルギーと形成される放射線画像の鮮鋭度との関係を求めた実験の結果に基づいて導かれたものである。
【００２０】
表１は、その実験により得られた、単色Ｘ線のピークエネルギーおよびＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶのエネルギー成分の含有率（Ｘ線検出器を構成する材料のＫ吸収端をＥｋとする）に対する放射線画像の鮮鋭度の関係を示したものであり、表２は、そのときの実験条件を示したものである。また、図１は、表１の関係をグラフに表したものである。
【００２１】
【表１】
2004347515.tif 000003
【表２】
2004347515.tif 000004
図１によると、Ｘ線のエネルギーがＫ吸収端ＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶまでの範囲にある場合において、画像の鮮鋭度が局所的に低下していることが分かる。したがって、単色Ｘ線のエネルギーを、当該範囲を除いた領域に設定すれば、放射線画像における鮮鋭度の低下を抑制することができる。
【００２２】
図１に示した、単色Ｘ線のエネルギーに対する鮮鋭度の曲線形状は、本実験に用いた材料とは異なる他の材料においても、類似した形状になることが経験上予想されるので、本発明による方法は、本実験に用いた材料からなる検出器を使用した場合に限定されない。検出器を構成するその他の材料と、その材料の主原料のＫ吸収端を表３に示す。
【００２３】
【表３】
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なお、本発明による放射線画像形成方法および装置において、単色Ｘ線のピークエネルギーは、Ｅｋ−７ｋｅＶ以上であることが望ましい。また、さらに、当該ピークエネルギーは、Ｅｋ−１ｋｅＶ以下であってもよい。
【００２４】
「Ｘ線検出器」としては、被写体を透過したＸ線を検出して、被写体の構造にかかる画像情報を取得できるものであればいかなるものであってもよく、例えば、蓄積性蛍光体シートや固定式のフラットパネルセンサー等を用いることができる。
【００２５】
この蓄積性蛍光体シートの主原料としては、バリウムフルオロハライドあるいはアルカリハライドなどが考えられる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の放射線画像形成方法によれば、単色Ｘ線のエネルギーに対して、実験上、放射線画像の鮮鋭度が低下するエネルギー成分（ＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶ）を、所定値以下に規定しているので、放射線画像の鮮鋭度の低下を抑制することができる。
【００２７】
本発明の放射線画像形成方法において、単色Ｘ線のピークエネルギーを、Ｅｋ−７ｋｅＶ以上とすれば、一般に、吸収端付近から高エネルギー側ではＸ線の吸収率が高いことが知られており、Ｘ線検出器のＸ線の吸収率がより高い状態で放射線画像を形成することができ、Ｘ線の使用効率を高めることができる。
【００２８】
また、さらに、単色Ｘ線のピークエネルギーを、Ｅｋ−１ｋｅＶ以下とすれば、実験上、鮮鋭度が最も高くなるエネルギー領域のＸ線を用いることになるので、鮮鋭度が最も高い放射線画像を形成することができる。
【００２９】
また、検出器を蓄積性蛍光体シートとすれば、既に行われた実験の形態に近づくので、上述の効果をより確実にすることができる。
【００３０】
また、上記蓄積性蛍光体シートの主原料を、バリウムフルオロハライドまたはアルカリハライドとすれば、さらに、実験の形態に近づくので、上述の効果をさらに確実にすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は、本発明による放射線画像形成方法を適用する放射線画像形成装置の概略構成図である。
【００３２】
本実施形態による放射線画像形成装置は、白色Ｘ線を発生させるＸ線発生器１と、Ｘ線発生器１から発せられた白色Ｘ線を単色化する分光器２と、分光器２で単色化されたＸ線（以下、単色Ｘ線という）を照射する被写体３と、被写体３を透過した単色Ｘ線を検出するＸ線検出器としての蓄積性蛍光体シート４と、蓄積性蛍光体シート４に記録された画像情報を読み取って画像データを生成する読取装置５と、読取装置５で生成された画像データに基づいて放射線画像を表示する表示装置６と、により構成される。
【００３３】
ここで、蓄積性蛍光体シート４の主原料は、ＢａＦＢｒ０．８５１０．１５：Ｅｕ（バリウムフルオロハライド）であり、その原料に含まれるＢａのＫ吸収端（３７．４５８ｋｅＶ）が、放射線画像の形成に用いられるＸ線のエネルギー領域に近いため、このＫ吸収端が単色Ｘ線のエネルギーを調整する上での基準となる。
【００３４】
次に、本放射線画像形成装置の動作について説明する。
【００３５】
Ｘ線発生器１は、エネルギー分布の幅が広い、いわゆる白色Ｘ線を発生させる。この白色Ｘ線を分光器２に入射して、所望のピークエネルギーを有し、かつエネルギー分布の幅が狭い単色Ｘ線を得る。
【００３６】
ここで、放射線撮影において、蓄積性蛍光体シート４がＸ線を吸収する際に、放射線画像の鮮鋭度を低下させる原因となる特性Ｘ線の発生を防ぐため、単色Ｘ線のエネルギーは、ＢａのＫ吸収端をＥｋとして、ＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶまでの範囲のエネルギー成分が２０％以下となるように調整する。このとき、単色Ｘ線のピークエネルギーは、Ｅｋ−７ｋｅＶ以上に設定するとよい。これは、蓄積性蛍光体シート４のＸ線の吸収率が、Ｋ吸収端の低エネルギー側で低下するため、Ｋ吸収端の高エネルギー側の方が、Ｘ線の使用効率を高めることができるからである。
【００３７】
そして、このようにエネルギーが設定された単色Ｘ線を被写体３に照射し、被写体３を透過した単色Ｘ線を蓄積性蛍光体シート４で検出し被写体３の画像情報を蓄積記録する。画像情報が記録された蓄積性蛍光体シート４は、読取装置５で読み取られ、被写体３の放射線画像を表す画像データが生成される。表示装置６は、その生成された画像データに基づいて、被写体３の放射線画像をＣＲＴモニタや液晶パネル等の表示画面に表示する。
【００３８】
このような、本発明の放射線画像形成方法を適用した放射線画像形成装置によれば、単色Ｘ線のエネルギーに対して、実験上、放射線画像の鮮鋭度が低下するエネルギー成分（ＥｋからＥｋ＋７ｋｅＶ）を、所定値以下に規定しているので、放射線画像の鮮鋭度の低下を抑制することができる。また、単色Ｘ線のピークエネルギーを、Ｅｋ−７ｋｅＶ以上とした場合、一般に、吸収端付近から高エネルギー側ではＸ線の吸収率が高いことが知られており、Ｘ線検出器のＸ線の吸収率がより高い状態で放射線画像を形成することができ、Ｘ線の使用効率を高めることができる。
【００３９】
なお、Ｘ線の使用効率を多少犠牲にしても、鮮鋭度を優先して高めたい場合には、さらに、単色Ｘ線のピークエネルギーを、Ｅｋ−１ｋｅＶ以下にしてもよい。このようにすれば、実験上、鮮鋭度が最も高くなるエネルギー領域のＸ線を用いることになるので、鮮鋭度が最も高い放射線画像を形成することができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、Ｘ線検出器として蓄積性蛍光体シート（イメージングプレート）を用いているが、その他に、Ｘ線を検出して直接電気信号に変換することにより画像データを生成する、フラットパネルセンサーを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】単色Ｘ線のエネルギーに対する放射線画像の鮮鋭度を表した図
【図２】本発明の一実施形態による放射線画像形成の概略構成図
【図３】Ｘ線のエネルギーに対するＸ線の吸収率を表した図
【符号の説明】
１  Ｘ線発生器
２  分光器
３  被写体
４  蓄積性蛍光体シート
５  読取装置
６  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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