(57)【要約】【課題】所望の画質測定用パターンをＸ線撮像システムの所望位置に設置することが可能で経済的なＱＣファントムを提供する。【解決手段】複数の画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂを有し、画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂをＸ線撮像システムによって撮像し、得られたＸ線画像を画質測定項目に基づいて測定することにより、Ｘ線撮像システムの品質検査を行うＱＣファントム１であって、少なくとも１つ以上の画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂを有する分離独立可能な複数のファントムモジュールに分割されてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画質測定用パターンを有し、これら画質測定用パターンをＸ線撮像システムによって撮像し、得られたＸ線画像を画質測定項目に基づいて測定することにより、前記Ｘ線撮像システムの品質検査を行うＱＣファントムであって、少なくとも１つ以上の前記画質測定用パターンを有する分離独立可能な複数のファントムモジュールに分割されたことを特徴とするＱＣファントム。
【請求項２】
前記複数のファントムモジュールは、マトリックス状に配列されたことを特徴とする請求項１に記載のＱＣファントム。
【請求項３】
前記画質測定用パターンは、少なくとも１つ以上の画質測定項目について測定することを特徴とする請求項１または２に記載のＱＣファントム。
【請求項４】
前記画質測定用パターンは、個々の前記ファントムモジュールの位置を特定する位置情報と、個々の前記ファントムモジュールを識別する識別情報とにより起動される画質測定プログラムを用いて測定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＱＣファントム。
【請求項５】
前記ファントムモジュールに、その位置情報または／および識別情報を自動認識するためのマーカが設けられたことを特徴とする請求項４に記載のＱＣファントム。
【請求項６】
前記マーカとして、Ｘ線を遮断する物質によって形成されたバーコードを用いたことを特徴とする請求項５に記載のＱＣファントム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線撮像システムの品質検査を行うためのＱＣファントムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医学診断や製造業分野の非破壊試験を目的とするＸ線撮影において、Ｘ線フィルムやＸ線量を記録する蓄積性蛍光体シート（ＩＰ）およびＸ線を検出して電気信号に変換するフラットパネルデバイス（ＦＰＤ）等を使用したＸ線撮像システムがある。
【０００３】
そして、前記Ｘ線撮像システムによって得られるＸ線画像の信頼性を保証するためには、Ｘ線撮像システムの品質を測定することが必要であり、Ｘ線撮像システムパラメータの品質測定に使用されるものにＱＣファントムがある。
前記ＱＣファントムは、アクリル樹脂やウレタン樹脂等の合成樹脂からなる基準物質中に、Ｘ線吸収率が既知の合成樹脂や金属等から構成された複数種の画質測定用パターンを有し、Ｘ線撮像システムの１つまたは複数の画質評価項目が測定できるように設計されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ＱＣファントムは、金属等を含む構成物であるため、重量が嵩む傾向にある。また、ＱＣファントムは、そのハンドリング性を考慮すると、可及的に軽量化することが望ましいが、軽量化のため小型化しようとすると、作業者が要求する必要な画質測定用パターンの全てを配置できないという問題がある。このため、十分な数の画質測定用パターンの測定を行なうには高価なＱＣファントムを複数個用意しなければならず、コスト高になり経済的でないという事情がある。
また、前記ＱＣファントムでは、画質測定用パターンが、ＱＣファントムの特定の位置に固定されているため、測定したい画質測定用パターンを、Ｘ線源や受信媒体の適正位置に位置合わせすることが困難であり、汎用性が悪いという事情がある。
また、前記ＱＣファントムでは、１つの画質測定用パターンの破損であっても、ＱＣファントム全体の交換を強いられるので、経済的でないという事情がある。
【０００５】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の画質測定用パターンをＸ線撮像システムの所望位置に設置することが可能で経済的なＱＣファントムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、複数の画質測定用パターンを有し、これら画質測定用パターンをＸ線撮像システムによって撮像し、得られたＸ線画像を画質測定項目に基づいて測定することにより、前記Ｘ線撮像システムの品質検査を行うＱＣファントムであって、少なくとも１つ以上の前記画質測定用パターンを有する分離独立可能な複数のファントムモジュールに分割されたことを特徴とするＱＣファントムを提供するものである。
【０００７】
このように、前記ＱＣファントムは、複数のファントムモジュールにモジュール化されたことにより、必要とする画質測定用パターンを有するファントムモジュールのみがＸ線撮像システムの所望位置に設置可能となる。
【０００８】
また、前記複数のファントムモジュールは、マトリックス状に配列されたことが好ましい。
また、前記画質測定用パターンは、少なくとも１つ以上の画質測定項目について測定することが好ましい。
また、前記画質測定用パターンは、個々の前記ファントムモジュールの位置を特定する位置情報と、個々の前記ファントムモジュールを識別する識別情報とにより起動される画質測定プログラムを用いて測定されることが好ましい。
また、前記ファントムモジュールに、その位置情報または／および識別情報を自動認識するためのマーカが設けられることが好ましい。
また、前記マーカとして、Ｘ線を遮断する物質によって形成されたバーコードを用いることが好ましい。
【０００９】
【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詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例に係るＱＣファントムの平面図である。
図１は、本発明に係るＱＣファントムの第１実施例を示す断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１０】
図１、２に示すＱＣファントム１は、Ｘ線撮像システムにおいて、Ｘ線源と蓄積性蛍光体シート（ＩＰ）およびフラットパネルデバイス（ＦＰＤ）等の受信媒体との間に配置される（なお、前記Ｘ線源、蓄積性蛍光体シートおよび受信媒体は、図示略す）。そして、Ｘ線源から放射されたＸ線が、ＱＣファントム１を透過するとき、Ｘ線強度が、ＱＣファントム１を構成する様々なパターンによって、減衰および阻止され、空間的に様々な値となって、例えば蓄積性蛍光体シートに記録される。
【００１１】
前記蓄積性蛍光体シートに記録されたＸ線強度は、Ｘ線フィルムまたはレーザー光の照射によって、ディジタル情報として読み出され、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイあるいはＸ線フィルム等にＸ線画像として表示される。
その後、Ｘ線画像が、Ｘ線撮像システムの種々の画質測定項目に基づいて解析・評価されることによって、Ｘ線撮像システムの品質検査がなされる。
【００１２】
前記ＱＣファントム１は、軸方向一端側がＸ線透過率の高い材料からなる突当て板１１ａによって閉塞された額縁状の外枠１１を有し、この外枠１１の内部には、正格子状の支持枠１２が同軸状に固定され、支持枠１２は、横３列縦３列の複数の領域に区画され、これら個々の領域内に複数のファントムモジュール２１〜２９が選択的に着脱（分離独立）できるように個別に嵌め込まれている。
【００１３】
前記複数のファントムモジュール２１〜２９は、同じ大きさ、同じ形状に形成され、少なくとも１つ以上の画質測定項目について測定するための画質測定用パターンを少なくとも１つ以上個別に有し、マトリックス状に配列されている。そして、これらファントムモジュール２１〜２９は、支持枠１２の軸方向他端側に冠着されＸ線透過率の高い材料によって断面コ字形に形成された押え蓋１３と前記突当て板１１ａとの間で挟着されることで、支持枠１２内に確実に固定されている。このようなファントムモジュール２１〜２９は、押え蓋１３を外せば、支持枠１２より容易に取り外し可能であり、取り付ける場合は、支持枠１２の所望の領域に嵌め込み、最後に押え蓋１３を取り付ければよい。
【００１４】
前記ファントムモジュール２１、２６は、鋼鉄製の異なる大きさの複数のメッシュパターン２１ａ〜２１ｄ、２６ａ〜２６ｄを有している。このメッシュパターン２１ａ〜２１ｄ、２６ａ〜２６ｄは、Ｘ線システムの解像度（鮮鋭度）の不均一性を評価することができる。また、メッシュパターン２１ａ〜２１ｄ、２６ａ〜２６ｄ間での解像度不均一性の比較によって、広範囲に亘る解像度の不均一性を測定することができる。
【００１５】
前記ファントムモジュール２２、２８は、矩形状で異なる厚さの複数のステップウェッジ２２ａ〜２２ｄ、２８ａ〜２８ｄが階段状に配列されている。このステップウェッジ２２ａ〜２２ｄ、２８ａ〜２８ｄでは、Ｘ線画像の線形性およびダイナミックレンジが測定される。
【００１６】
前記ファントムモジュール２３、２７は、読取装置による読み取りの主走査方向に対して若干傾けた状態で配置された直線状の主エッジ部２３ａ、２７ａと、読み取りの副走査方向に対して若干傾けた状態で配置された直線状の副エッジ部２３ｂ、２７ｂとを有し、これらエッジ部２３ａ、２７ａ、２３ｂ、２７ｂによって画像の鮮鋭度が測定される。また、これらエッジ部２３ａ、２７ａ、２３ｂ、２７ｂは、タングステン板からなり、その外側は、鉛板２３ｃ、２７ｃによって、透過するＸ線伝播の多くの部分が阻止されるようになっている。これにより、周辺の影響を抑え、鮮鋭度がより正確に測定される。
【００１７】
前記ファントムモジュール２４は、アクリル樹脂からなり、厚さおよび大きさが異なる複数のコントラスト分解能パターン（バーガーファントム）２４ａを有している。これらコントラスト分解能パターン２４ａは、画像の低コントラスト分解能を測定するもので、マトリックス状に配列されている。このようなコントラスト分解能パターン２４ａによれば、画像の低コントラスト分解能が測定され、Ｘ線システムの相対コントラストおよびＳ／Ｎ比が測定される。
【００１８】
前記ファントムモジュール２５、２９は、読取装置による読み取りの主走査方向に延在する長尺の金属製の矩形である主スケール２５ａ、２９ａと、同副走査方向に延在する長尺の金属製の矩形である副スケール２５ｂ、２９ｂとから構成され、画像の縮率を測定するスケールパターンを有している。
【００１９】
図３は、本発明に係る第２実施例に係るＱＣファントムの平面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。以下、図１のＱＣファントム１と同一構成部分には同じ符号を付して説明する。
図３、４に示すＱＣファントム２は、矩形状に形成され高いＸ線透過率を有する支持板３１を備え、この支持板３１は、矩形状を呈する複数のファントムモジュール４１〜４９を後述する支持機構によって個別に支持している。前記支持機構では、複数のファントムモジュール４１〜４９の４つの角部に取付け穴４１ａ〜４９ａが個別に穿設され、これら取付け穴４１ａ〜４９ａが対応する支持板３１の所定位置に複数の突起３１ａが突設されている。
【００２０】
ファントムモジュール４１〜４９は、その取付け穴４１ａ〜４９ａに突起３１ａを挿通し係止することによって支持板３１の所定位置にマトリックス状に支持されている。この場合、前記複数の突起３１ａは、取付け穴４１ａ〜４９ａの内径とほぼ同径に形成され、取付け穴４１ａ〜４９ａ内に挿通可能であるが、その先端部は、取付け穴４１ａ〜４９ａの内径よりやや大きめに形成され、突起３１ａからの抜脱を防止している。
【００２１】
具体的には、突起３１ａの先端部は、弾性を有する複数の爪ａから構成され、通常、これら爪ａは、その中央部を外側に張り出し拡径しているが、取付け穴４１ａ〜４９ａ内を通過する際は、取付け穴４１ａ〜４９ａの内径に追従して内側に縮径し、突起３１ａの挿通を可能にしている。
【００２２】
従って、複数のファントムモジュール４１〜４９は、突起３１ａを取付け穴４１ａ〜４９ａに挿通するという簡単な作業で、支持板３１の所望位置に設置可能となっている。なお、前記複数のファントムモジュール４１〜４９には、少なくとも１つ以上の画質測定項目について測定するための画質測定用パターンを少なくとも１つ以上個別に有している。
【００２３】
このように、本実施の形態のＱＣファントム１、２は、画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂを有するファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９にモジュール化されたので、希望する画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂを有するファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９のみが、Ｘ線撮像システムの所望位置に設置可能となる。これによって、ＱＣファントム１、２を大型化することなく、また複数個用意することもなく、作業者が要求する十分な種類の画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂが提供されるので、ハンドリング性が向上し、さらにはコスト低減によって経済性の向上が達成される。
また、ＱＣファントム１、２の一部が破損した場合、破損部分のみがモジュール単位で交換可能なので、メンテナンスが容易になり経済的である。
さらに、ＱＣファントム１、２では、測定したい画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂの、Ｘ線源や受信媒体の適正位置への位置合わせが可能となり、ＱＣファントム１、２の汎用性が向上する。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態のＱＣファントムについて詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載のＱＣファントムに限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
例えば、ファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９は、ＱＣファントム１、２の使用条件に合わせて様々な大きさや形状に形成されるものである。
また、本実施の形態では、外枠１１内および支持板３１上の全ての領域にファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９が配置されているが、ファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９が配置されない領域があってもよい。ファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９が配置されていない領域は、必要に応じて粒状性の評価に用いることもできる。
【００２５】
また、前記ファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９が有する画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂ以外のパターンを有するファントムモジュールを作成しておき、必要に応じてファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９と交換し、所望位置に配置したり、ファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９が配置されていない領域に配置したりすることもできる。例えば、ＭＴＦチャート用のパターンや高コントラスト分解能評価のための金属製バーガーファントムを作成しておき、必要に応じて評価に使用することができる。
【００２６】
また、画質測定用パターン２１ａ〜２９ｂが、複数のファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９の個々の位置を特定する位置情報と、ファントムモジュール２１〜２９、４１〜４９の個々を識別する識別情報とにより起動される画質測定プログラムによって測定されるようにしてもよい。即ち、画質測定プログラムのダイアログ等で、例えばＱＣファントム１の特定領域に、ファントムモジュール２７が配置されたことが入力されると、ファントムモジュール２７に対応した画質測定プログラムが自動的に起動される。
また、図５に示すように、ファントムモジュール２７、４７にＸ線を遮断する物質、例えば鉛によってマーカ、例えばバーコード２７ｄを形成し、これによってファントムモジュール２７、４７の位置情報や識別情報を自動認識するようにすれば、ファントムモジュール２７、４７の位置情報や画質測定用パターン２７ａ〜２７ｃの情報を入力する必要がなくなり測定が自動化される。なお、図中、ファントムモジュール２７、４７のみが示されているが、マーカは、その他のファントムモジュールにも設けられる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明のＱＣファントムによれば、複数のファントムモジュールに分割されたことで、作業者が必要とする画質測定用パターンだけが選択的に設置可能になるので、ＱＣファントムが大型化することもなく、全体の重量が嵩張ることなく、良好なハンドリング性が確保され、また、ＱＣファントムの経済性も向上し、汎用性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るＱＣファントムの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係るＱＣファントムの平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、バーコードを有するファントムモジュールの平面図である。
【符号の説明】
１、２  ＱＣファントム
１１  外枠
１１ａ  突当て板
１２  支持枠
１３  押え蓋
２１〜２９、４１〜４９  ファントムモジュール
２１ａ〜２１ｄ、２６ａ〜２６ｄ  メッシュパターン
２２ａ〜２２ｄ、２８ａ〜２８ｄ  ステップウェッジ
２３ａ、２７ａ  主エッジ部
２３ｂ、２７ｂ  副エッジ部
２３ｃ、２７ｃ  鉛板
２４ａ  コントラスト分解能パターン
２５ａ、２９ａ  主スケール
２５ｂ、２９ｂ  副スケール
２７ｄ  バーコード
３１  支持板
３１ａ  突起
４１ａ〜４９ａ  取付け穴
ａ  爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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