(57)【要約】  【課題】使用環境中に存在する腐食性（酸化性）ガス（例えば、湿式のフィルム現像を行う施設においては、現像系から微量の硫化水素ガスが発生することがある），水分などの影響を受けず、長期間にわたり、寸法変化等の検査に影響するような変化が発生することのないＱＣファントムを提供すること。  【解決手段】放射線画像読取装置の検査を行うためのＱＣファントムであって、少なくとも、前記ＱＣファントム中に用いられている画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されていることを特徴とするＱＣファントム。空気遮断の方法としては、ＱＣファントム内の空気を不活性ガスで置換する方式，酸素を含まない物質を充填する方式，ＱＣファントム内の金属部材のみを塗料で塗装する方式等を好適に用いることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像読取装置の検査を行うためのＱＣファントムであって、
少なくとも、前記ＱＣファントム中に用いられている画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されていることを特徴とするＱＣファントム。
【請求項２】
前記画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されているという環境は、少なくとも前記金属部材表面近傍が不活性ガス置換されることにより実現されている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】
前記画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されているという環境は、少なくとも前記金属部材表面近傍が樹脂で充填されることにより実現されている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４】
前記樹脂が発泡樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のＱＣファントム。
【請求項５】
前記樹脂は、水分を含まないことを特徴とする請求項３または４に記載のＱＣファントム。
【請求項６】
前記樹脂は、酸素を含まないことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のＱＣファントム。
【請求項７】
前記画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されているという環境は、少なくとも前記金属部材表面が金属を含まない樹脂系塗料で塗装されていることにより実現されている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８】
前記金属を含まない樹脂系塗料は、水分を含まないことを特徴とする請求項７に記載のＱＣファントム。
【請求項９】
前記金属を含まない樹脂系塗料は、酸素を含まないことを特徴とする請求項７または８に記載のＱＣファントム。
【請求項１０】
前記金属を含まない樹脂系塗料による塗装の厚みを放射線画像を構成する画素の１／１０以下の寸法とすることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のＱＣファントム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置の検査（ＱＣ（品質管理））の技術分野に属し、より詳細には、放射線画像読取装置の検査を効率よく行うことを可能にするＱＣファントムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線（Ｘ線，α線，β線，γ線，電子線，紫外線等）の照射を受けると、この放射線エネルギーの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光の照射を受けると、蓄積されたエネルギーに応じた輝尽発光を示す蛍光体が知られている。このような蛍光体は、蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）と呼ばれ、医療用途などの各種の用途に利用されている。
【０００３】
蓄積性蛍光体膜を有する蓄積性蛍光体シート（あるいは、これをパネル状に加工した蓄積性蛍光体パネル、以下、これをＩＰ（Imaging Plate ）という）を利用する放射線画像情報記録再生システムが知られており、具体的には、例えば、富士写真フイルム（株）製のＦＣＲ（Fuji Computed Radiography ）等として実用化されている。
【０００４】
このシステムでは、通常、上述のＩＰをカセッテと呼ばれる遮光性のケースに収納して、人体等の被写体を介してＸ線等を照射することにより、ＩＰに被写体の放射線画像を撮影する。撮影後に、蛍光体シートを、ＩＰをレーザ光等の励起光で２次元的に走査して輝尽発光を生ぜしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づいて再生した画像を、各種の表示装置や、写真感光材料などの記録材料に、被写体の放射線画像として出力する。
【０００５】
このような放射線画像情報記録再生システムにおいて、再生された放射線画像の画質が悪いと、効率よく適正な診断を行うことができないばかりか、誤診にもつながる大きな問題となる。そのため、ＩＰに撮影された放射線画像（情報）を読み取る放射線画像読取装置（以下、単に、読取装置という）には、適正な精度で放射線画像を読み取り、高画質な画像を再生できることが要求される。
【０００６】
このような要求を満たすために、病院等における読取装置のオペレータやサービスマンによって、読取装置の各部についての各種の検査や調整、すなわち、読取装置（放射線画像記録再生システム）のＱＣ（品質管理）が行われる。
【０００７】
例えば、特許文献１，特許文献２には、読取装置の検査を行うために、基板上に、鮮鋭性，空間分解能，感度等の各種の検査を行うためのパターンを形成してなるいわゆるＱＣファントム（試験ターゲット）が開示されており、ここでは、読取装置の検査を複合的に行うことができるような、各種の検査用パターンを形成してなるＱＣファントムが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１９９３８４号公報
【特許文献２】特開平１１−４８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のＱＣファントムは、放射線透過性の基板に、放射線を遮蔽する材料あるいは吸収する材料で、各種の検査用パターン（画質評価用パターン）が形成されたものである。読取装置の検査時には、このＱＣファントムを被写体として、放射線画像をＩＰに撮影する（ＩＰに、ＱＣファントムの放射線画像を撮影する）。
【００１０】
ここで、上記画質評価用パターンの中には、後述するように、金属材料により構成されているものがある。しかしながら、一般に、金属材料は、長期間使用する間に、使用環境中に存在する腐食性（酸化性）ガス，水分などの影響を受けて、僅かづつではあっても、変質したり、寸法変化が発生したりすることがある。
【００１１】
このような変質や寸法変化が発生すると、これを撮影したＱＣファントムの放射線画像にも影響が出る。具体的には、画質評価用パターンを構成している金属材料表面に錆び画発生した場合に、明確な寸法変化が現われる。この寸法変化は、パターンの平面ないでの周囲方向（ｘ，ｙ方向）のみならず、上下方向（ｚ方向）にも現われる。
【００１２】
読取装置の検査時に、上述のような寸法変化が発生したＱＣファントムを用いた場合には、当然、ＱＣファントムの放射線画像が所定のものとは異なってくるため、読取装置の適正な検査を行うことができなくなってしまうという問題が発生することはいうまでもない。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、使用環境中に存在する腐食性（酸化性）ガス（例えば、湿式のフィルム現像を行う施設においては、現像系から微量の硫化水素ガスが発生することがある），水分などの影響を受けず、長期間にわたり、寸法変化等の検査に影響するような変化が発生することのないＱＣファントムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係るＱＣファントムは、放射線画像読取装置の検査を行うためのＱＣファントムであって、少なくとも、前記ＱＣファントム中に用いられている画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されているという環境は、少なくとも前記金属部材表面近傍が不活性ガス置換されることにより実現されていることが好ましい。この場合に用いる不活性ガスとしては、水分を実質的に含まない状態で用いることが好ましい。また、酸素を含まないことも好ましい。なお、本明細書における酸素という言葉は、酸素分子を意味しており、樹脂等の物質中に安定に含まれる酸素原子は含まない。
【００１６】
また、前記画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されているという環境は、少なくとも前記金属部材表面近傍が樹脂で充填されることにより実現されていることが好ましい。ここで、前記樹脂としては発泡樹脂を用いることが好ましい。さらに、前記樹脂は水分を含まないことが好ましく、また、酸素を含まないことも好ましい。なお、前記樹脂をファントム内に充填する際にも、水分を持ち込まないようにすることが好ましい。
【００１７】
また、前記画質評価用パターンを構成する金属部材表面が空気から遮断されているという環境は、少なくとも前記金属部材表面が金属を含まない樹脂系塗料で塗装されていることにより実現されていることが好ましい。ここで、前記金属を含まない樹脂系塗料は、水分を含まないことが好ましく、また、酸素を含まないことも好ましい。さらに、前記金属を含まない樹脂系塗料による塗装の厚みを放射線画像を構成する画素の１／１０以下の寸法（通常、１０μｍ程度）とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、長期間にわたって使用する間にも、使用環境中に存在する腐食性（酸化性）ガス，水分などの影響を受けず、寸法変化等の検査に影響するような変化が発生することのないＱＣファントムを提供できるという顕著な効果を奏する。
【００１９】
より具体的には、ＱＣファントム中に用いられている画質評価用パターンを構成する金属部材表面を空気から遮断することにより、酸化による錆び等の発生に起因する劣化を防止して、金属部材の寸法変化をなくすることができるので、ＱＣファントムを長期間、良好な状態で使用することが可能になるという効果が得られるものである。
【００２０】
さらに、上記空気遮断を、ＱＣファントム内への樹脂等の物質充填により実施して場合には、ＱＣファントム全体としての剛性を高めることができるため、取り扱い中における取り落としなどの不測の事態に発生する損傷などから、ＱＣファントムを守ることが可能になるという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本出願人が、先に特願２００３−１７４０７号「ＱＣファントムおよび放射線画像読取システム」，特願２００３−１５８４４７号「ＱＣファントム」により提案したＱＣファントムの要部構成を示す正面（Ｘ線照射面）図である。
【００２３】
図１に示されるＱＣファントム（以下、単にファントムともいう）１２は、アクリル製の枠体１２ａの底部に配置された銅板１２ｂを基板として、２枚のアクリル部材１２ａ（枠体）と１２ｃ（蓋体）で構成される空間に封止するような形状・構成にして、バーガーファントム３０，エッジパターン３２，メッシュパターン３４，ステップウエッジ３６，スケールパターン３８およびＱＣファントム１２上における各パターンの位置を検出するためのマーカー４０ａおよび４０ｂを配して構成される。
【００２４】
バーガーファントム３０は、例えば、高さおよび／または直径の異なるアクリル製の円柱を、正格子状に配列してなるものである。図示例においては、一例として、上述のアクリル製の円柱は、図中右方向に、順次、高さが高くなり、同下方向に、順次、径が小さくなる。すなわち、図中上下方向には、高さが同じで径の異なるアクリル円柱が、同左右方向には、径が同じで高さが異なるアクリル円柱が、それぞれ、配列される。
このようなバーガーファントム３０の放射線画像から、検査対象となる読取装置の低コントラスト分解能およびＳ／Ｎ比を検査することができる。
【００２５】
エッジパターン３２は、直線状のエッジ部を有するタングステン板で形成されるエッジパターン部３２ａおよび３２ｂから構成される。エッジパターン部３２ａは、エッジ部分を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、他方、エッジパターン部３２ｂは、エッジ部分を同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る。エッジパターン部３２ａおよび３２ｂの外側は、鉛板３３ａ，３３ｂにより、エッジパターン３２外周部を透過するＸ線伝播を遮蔽するように構成される。
このようなエッジパターン３２の放射線画像から、前記読取装置の解像度，ＣＴＦおよびスキャニング精度を検査することができる。
【００２６】
メッシュパターン３４は、鋼鉄製のメッシュからなるパターンである。図示例においては、メッシュ３４ａ〜３４ｄの４つのメッシュを有し、メッシュ３４ａからメッシュ３４ｄに向かって、順次、メッシュの密度（目）が高くなる。
このようなメッシュパターン３４の放射線画像から、前記読取装置の解像度および解像度の不均一性を検査することができる。
【００２７】
ステップウエッジ３６は、互いに厚さの異なる４つの矩形の銅板３６ａ〜３６ｄから構成される。図示例のステップウエッジ３６においては、銅板３６ａから銅板３６ｄに向かって、順次、銅板が厚くなるものであり、すなわち、放射線透過量のステップウエッジとなっている。
このようなステップウエッジ３６の放射線画像から、前記読取装置の線形性やダイナミックレンジを検査することができる。
【００２８】
スケールパターン３８は、前記読取装置による読み取りの主走査方向に延在する長尺な金属製の矩形であるスケール３８ａと、同副走査方向に延在する長尺な金属製の矩形であるスケール３８ｂとを有して構成される。
このようなスケールパターン３８の放射線画像から、読取装置１４の縮率精度（幾何学寸法精度）を検査することができる。
【００２９】
マーカー４０ａおよび４０ｂは、ファントムの位置合わせを行い、各種パターンの位置を検出するためのマーカーであり、画像処理の際、カセッテのセット方向のミスを自動検出し、各種パターンの位置を確認し、自動化処理を容易にする。
【００３０】
なお、本発明が適用可能なＱＣファントムは、図示例に限定はされず、各種のＱＣファントムが利用可能である。
例えば、解像度を検査するメッシュパターンと線形性を検査するステップウエッジのみを有するファントムであってもよく、鮮鋭度を検査するエッジパターンと縮率性能を検査するスケールパターンのみを有するファントムであってもよい。
【００３１】
また、このような複数の検査を行うファントム（いわゆる複合ファントム）にも限定はされず、より細かいステップウエッジを有する線形性検査専用のファントムであってもよく、角度の異なるエッジパターンを多数有する鮮鋭度およびスキャニング精度検査専用のファントムであってもよい。さらに、目視検査を行うための検査用パターンのみを有するファントムであってもよく、あるいは、画像解析による検査のみを行うための検査用パターンのみを有するファントムであってもよい。
【００３２】
図２は、図１に示したファントム１２のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の一実施形態に係るファントム１２Ａを示している。ここでは、図１に示したファントム１２の各種パターンを構成する部材のうち、金属部材について、錆び等の発生による劣化を防止するようにした例を示している。但し、図２中では、対象となる金属部材のうち、エッジパターン部３２ｂ（タングステン板製），メッシュパターン３４ｂ（鋼鉄製），スケールパターン３８ｂ（銅板製）のみが示されている。
【００３３】
すなわち、本実施形態に係るファントムは、全体としては、ファントム１２の各種パターンを構成する金属部材について、錆び等の発生による劣化を防止するようにしたものであるが、図２は図１中の断面位置（Ａ−Ａ線）にかかっているもののみが示されているということであり、本発明に係るファントムは、原則として、その内部が一様に劣化防止環境に設定されるものである。
【００３４】
図２に示した実施形態においては、外観上は先願に示したファントムとの構成上の差が見分け難いが、枠体１２ａと蓋体１２ｃで構成されているファントム内の空気を、構成に気密性を持たせた上で、不活性ガス（ここでは、経済性を考えて、水分を除去した窒素ガス２０を用いている）により置換することにより不活性雰囲気として、一様な劣化防止環境としたものである。なお、上述のように、経済性の点からは、窒素以外の不活性ガスは使用し難いが、使用してもよいことはいうまでもない。
【００３５】
ここで、上述のようにファントム内の空気を窒素等の不活性ガスにより置換するに際しては、最終的なファントム内の不活性ガス圧力を、大気圧より若干高めに設定することが好ましい。なお。これは、外部から空気中の水分や酸素が侵入することを防止するためである。
また、不活性ガスを充填する代わりに、ファントム内を真空にすることにより、実質的に不活性雰囲気（乾燥した非酸化性雰囲気）とすることも可能である。
【００３６】
このような構成とすることにより、本実施形態に係るファントムにおいては、ファントム内の各種パターンを構成する金属部材について、錆び等の発生による劣化を防止することが可能になり、長期間にわたる使用の間にも、使用環境中に存在する腐食性（酸化性）ガス，水分などの影響を受けず、寸法変化等の検査に影響するような変化が発生することのないＱＣファントムを提供できる。
【００３７】
また、不活性雰囲気を実現するために水分を除去した不活性ガスを用いた場合には、ファントム内において結露を生じることもなくなるので、この点でも、金属部材の錆び等の発生を防止し、錆び等による劣化を防止することが可能になり、検査に影響するような変化が発生することのないＱＣファントムを提供できるようになる。このような点に関しては、ファントム内を真空にする方式も、同様の効果が得られる。
【００３８】
図３は、本発明の他の実施形態に係るファントムを示しており、図２と同様に、図１に示したファントム１２のＡ−Ａ線断面図に相当するものである。本実施形態に係るファントム１２Ｂは、枠体１２ａと蓋体１２ｃで構成されているファントム内にＸ線吸収が極めて小さい発泡スチロール樹脂２２を充填したものであり、これにより、ファントム内部を実質的に真空にしたと同様の乾燥した非酸化性雰囲気としているものである。
【００３９】
ここで、上述の発泡スチロール樹脂としては、発泡の際に空気ではなく各種の不活性ガスを用いることが好ましいことはいうまでもない。また、水分による劣化の防止と同時に、酸化に伴う劣化を防止する観点からは、ここで用いる窒素などの不活性ガスとして、水分を除去した、いわば乾燥した不活性ガスを用いることが好ましいことは、前述の通りである。
【００４０】
本実施形態に係るファントム１２Ｂは、上述のように構成したことにより、先に示した実施形態により得られると同様に、金属部材の錆び等に起因する劣化を防止することが可能になることに加えて、ファントム内部への発泡スチロール樹脂２２充填により、ファントム１２Ｂ全体として剛性が向上し、万一、取り扱い中に落としたような場合にも、損傷し難くなるという効果が得られる。なお、この処理は、ファントム内において結露を生じることもなくなるので、この点でも好ましい。また、ファントムの気密性が不要であり、経済的でもある。
【００４１】
なお、ファントム内部に充填する発泡樹脂としては、Ｘ線吸収が極めて小さいものであれば、上述の実施形態に示した発泡スチロール樹脂に限らず、他の各種の樹脂を発泡させたものを用いることが可能であることはいうまでもない。また、発泡に用いるガスとしては、水分並びに酸素を含まない任意のガスを用いることができる。
【００４２】
次に、本発明のさらに他の実施形態に係るファントムについて説明する。
図示は省略するが、本実施形態に係るファントムでは、図３に示した実施形態において用いた充填物質である発泡スチロール樹脂２２の代わりに、非発泡のスチロール樹脂を用いるものである。この実施形態の場合は、全体としての重量は少し増すが、ファントムの機械的な強度は図３に示した実施形態の場合より格段に向上する。
【００４３】
なお、ここで用いる樹脂ないしは発泡樹脂としては、上記実施形態において用いたスチロール樹脂以外にも、Ｘ線吸収が極めて小さいものであれば、あるいは、金属化合物等の粒子（すなわち、Ｘ線吸収を示すもの）等を含まないものであれば、各種の樹脂が利用可能である。また、発泡用のガスについては、水分並びに酸素を含まない任意のガスを用いることができることは前述の通りである。なお、樹脂の充填の仕方としては、例えば、ファントムのパターンが嵌合するように予め成型しておいて組み立てるか、ファントムに供給口と空気口を開けて、充填終了後に封止するかすればよい。
【００４４】
上記各実施形態の説明においては、ファントム内に充填する物質として発泡あるいは非発泡の樹脂を用いる例を挙げたが、充填する物質としては、この他にも、例えば、Ｘ線吸収のない（あるいは、極めて小さい）油類のような液状、ないしは流動性を有する物質を用いることも可能である。
【００４５】
次に、本発明のさらに他の実施形態に係るファントムについて説明する。
図示は省略するが、先に説明した実施形態に示したような、金属部材表面を空気から遮断する物質（ガスを含む）を、ファントム内部全体にわたって充填あるいは置換により供給しているのに対して、本実施形態に係るファントムにおいては、上記金属部材表面のみに重点的に金属部材表面を空気から遮断する物質を供給するものである。
【００４６】
すなわち、本実施形態に係るファントムでは、ファントム内に配置される画質評価用パターンを構成する金属部材の表面に、水分並びに酸素不透過性、すなわち水分並びに酸素を透過させない性質を有する塗料を塗布して、この塗料により形成される皮膜で被覆するというものである。ここで用いる塗料としては、Ｘ線吸収のない（あるいは、極めて小さい）物質、例えば各種の樹脂製塗料等が好適に用い得る。
【００４７】
塗料は、一般的には、着色するために各種の顔料（金属酸化物等が用いられる場合が多い）が含まれるが、これらの物質にはＸ線吸収を有するものが多いので、これらの粒子を含まない、すなわち、色のない塗料、中でもアクリル樹脂系塗料，ウレタン樹脂系塗料等が好適に用い得るものである。
【００４８】
ここで、上記塗料によって形成される皮膜の厚みとしては、種々の点で、所期の機能が達成できる範囲内でできるだけ薄くすることが好ましい。一つの目安としては、ファントムを撮影して得られる放射線画像の画素の大きさ（約１００μｍ程度）の１／１０以下程度、すなわち、約１０μｍ程度とすることが好ましい。上述の各種塗料を用いる場合、通常は、この厚みで機能を達成することが可能である。
【００４９】
本実施形態に係るファントムでは、ファントム内に配置される金属部材の表面にのみ塗料による皮膜を形成するという比較的簡単な処理によって、金属部材の錆び等の発生を防止し、錆び等による劣化を防止することが可能になり、検査に影響するような変化が発生することのないＱＣファントムを提供できるようになる。
【００５０】
上記実施形態の変形例としては、上述のように金属部材の表面にのみ塗料による皮膜を形成した後、さらに、ファントム内の空間に任意の充填物質を充填するという態様もあり得る。この場合に用いる充填物質としては、前述の各実施形態に示したような物質が全て好適に用い得る。なお、ここでは、充填の際に酸素（空気）や水分を持ち込まないようにするという注意は必要なくなるという利点がある。
【００５１】
なお、上記各実施形態は、いずれも本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本出願人の先願に係るファントムの要部構成を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るファントムの断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るファントムの断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１２，１２Ａ，１２Ｂ  （ＱＣ）ファントム
１２ａ  枠体
１２ｂ  基板
１２ｃ  蓋体
２０  窒素ガス
２２  発泡スチロール樹脂
３０  バーガーファントム
３２  エッジパターン
３２ａ，３２ｂ  エッジパターン部
３３ａ，３３ｂ  鉛板
３４，３４ａ〜３４ｄ  メッシュパターン
３６，３６ａ〜３６ｄ  ステップウエッジ
３８，３８ａ，３８ｂ  スケールパターン
４０ａ，４０ｂ  マーカー
【図１】
2005270255.tif 000003
【図２】
2005270255.tif 000004
【図３】
2005270255.tif 000005