(57)【要約】本発明は、第一放射線を受け取るための一次スクリーン（４）と、第一放射線に基づく第二放射線を放出するための二次スクリーン（５）とを備えるイメージインテンシファイアの歪みの修正に関する。本イメージインテンシファイアは一次スクリーン（４）に第三放射線（１７）により生成される位置テストパターン（４１）を一次スクリーン（４）に投影する手段（１６）をさらに備え、二次スクリーン（５）は位置テストパターン（４１）に基づく画像を放出する。
2004527092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一放射線を受けるための一次スクリーン（４）と、第一放射線に基づく第二放射線を放出するための二次スクリーン（５）とを備え、一次スクリーン（４）全体に分布する複数の点から形成される位置テストパターン（４１）を一次スクリーン（４）上に投影する手段（１６）をさらに含み、該位置テストパターンは第三放射線（１７）を使用して生成されることと、二次スクリーン（５）が該位置テストパターン（４１）に基づく画像を放出することとを特徴とするイメージインテンシファイア。
【請求項２】
一次スクリーン（４）上に位置テストパターンを投影する手段が、一次スクリーン（４）と二次スクリーン（５）を含む外囲器（３）内部を通過する第三放射線（１７）を通す窓（１６）を備えることと、第三放射線（１７）が一次スクリーン（４）のほぼ全表面を照射できるように該窓が外囲器（３）表面上に設置されていることとを特徴とする、請求項１に記載のイメージインテンシファイア。
【請求項３】
第三放射線（１７）が一次スクリーン（４）の第一放射線を受ける面とは反対側の一面を照射するように、窓（１６）が配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のイメージインテンシファイア。
【請求項４】
一次スクリーン（４）が、第一放射線と第三放射線（１７）を二次スクリーン（５）の方向へ放出される電子に変換するための電光陰極（１１）を含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のイメージインテンシファイア。
【請求項５】
位置テストパターン(４１)を一次スクリーン（４）上に投影する手段（１６）が、第三放射線（１７）を一次スクリーン（４）上に放出する単色放射源（２１）を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のイメージインテンシファイア。
【請求項６】
位置テストパターンを一次スクリーン（４）上に投影する手段（１６）が、三面（３１、３２、３３）を有するプリズム（３０）を備えることと、第三放射線（１７）はプリズムを第一面（３１）から入って第二面（３２）から出るように通過することと、プリズム（３０）の第三面（３３）に回折格子（２３）が配置されることとを特徴とする、請求項５に記載のイメージインテンシファイア。
【請求項７】
放射源（２１）が一次スクリーン（４）に対して固定位置を取ることを特徴とする、請求項５又は６に記載のイメージインテンシファイア。
【請求項８】
第三放射線（１７）の放出を妨害する手段を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載のイメージインテンシファイア。
【請求項９】
二次スクリーンが受け取った位置テストパターン（４１）の複数の点の分布を分析する手段を含むことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか一項に記載のイメージインテンシファイア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージインテンシファイアの歪み修正に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージインテンシファイアは、第一画像を受けるための一次スクリーンと、一次スクリーンに基づく第２画像を放出する二次スクリーンとを備えている。インテンシファイアは、例えば、医療用放射線学に用いられる。この場合、インテンシファイアは、患者の身体を通過したＸ線により形成される画像を受ける。インテンシファイアは、一次スクリーンで受けたＸ線画像に基づく可視画像を二次スクリーンに放出する。可視画像を形成する可視線へＸ線を変換することに加え、インテンシファイアは受け取った画像の強度を増幅する。医療用放射線学では、この増幅により患者が受けるＸ線を低減することができる。従来的に、一次スクリーンが受け取った放射線を電子に変換して内部が真空の空洞に放出することにより増幅を行う。電極により電子は加速し、次いで二次スクリーンにより可視画像に変換される。
【０００３】
当然ながら、本発明は医療用放射線学に限定されず、受ける放射線又はスクリーンに放出される放射線の如何にかかわらず、全ての種類のインテンシファイアに使用できる。
【０００４】
電極により加速された電子を使用するため、インテンシファイアは周囲の環境に生じる電磁干渉の影響を受けやすい。この干渉は、二次スクリーンに放出される画像に、一次スクリーンが受け取った画像との空間的歪みを作り出す。一次スクリーンが受け取った放射線を精確な範囲で通過させるか又は遮断する格子を一次スクリーンの前方に配置することにより、このような歪みを修正することが可能である。
【０００５】
二次スクリーンが放出する画像を分析することにより、該放出された画像において格子により画定された領域の位置を決定することができ、よって、領域ごとに、一次スクリーンが受けた画像に対する二次スクリーンが放出する画像の歪みを決定することができる。次いで、領域間の補間により、受け取った画像の各点について歪みを決定することが可能である。インテンシファイアが有用な画像の受信に使用されているとき、当然のことながらインテンシファイアの一次スクリーンの視野となるシーンから格子を取り去ることが必要である。このように、出力スクリーンにより放出される有用な画像の修正は、画像の各点について決定された歪み値を使用することにより可能である。
【０００６】
このような手順では、電気機器を近くに持ってきた場合やインテンシファイア自体を移動させた場合などのように、インテンシファイアの環境が変わるたびに、歪みの決定をやり直さなければならない。医療用放射線学に使用する場合、患者を動かすよりＸ線源およびインテンシファイアを移動させる方が容易であるため、インテンシファイアを移動させることがよくある。歪みを決定するために一次スクリーンの前に格子を配置し、その後該格子を取り除くという手順には時間が掛かり、しかも注意を払う必要がある。この手順に時間が掛かるのは、格子の操作に少なくない時間を要するためである。また、この手順に注意が必要であるのは、一次スクリーンに対する格子の配置には非常に精確な制御が必要となるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、機械的な移動を必要とせず、再現性の高い歪みの測定を確実に行うことができる、イメージインテンシファイアの歪み修正手段を提案することにより、上記の様々な欠点を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、第一の放射線を受け取る一次スクリーンと、第一放射線に基づく第２放射線を放出する二次スクリーンとを備え、第三放射線を使用して一次スクリーンに位置テストパターンを投影する手段をさらに含むことと、二次スクリーンが位置テストパターンに基づく画像を放出することとを特徴とするイメージインテンシファイアを主題とする。
【０００９】
有利には、位置テストパターンは一次スクリーン全体に分布する複数の点から形成される。このようにして、二次スクリーンが受け取った画像全体の歪みを分析することが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、例えば、三次元画像の再構築を可能にするために歪みを大きく制御することが必要なトモグラフィの分野でイメージインテンシファイアを使用することができる。本発明はまた、２つの連続する画像の完全な幾何学的重畳が必要な分野、例えばデジタルサブトラクションアンギオグラフィにおけるイメージインテンシファイアの使用を可能にする。
【００１１】
その他、医療以外の分野でも歪みの低減を必要としており、従って本発明によるイメージインテンシファイアを使用することができる。例として、モデルからの偏差を画定するために画像をサブトラクションする検査作業、又は画像Ｘ線回折を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に対する理解を深め、また本発明の他の利点を明らかにするために、添付図面を参照する本発明の複数の実施例について以下に詳細に説明する。
【００１３】
以降、簡素化のため、複数の図面における同一の要素は同じ参照番号で示す。
【実施例】
【００１４】
図１に示すイメージインテンシファイアは、ほぼ軸２に沿った管１を備える。管１は、電子がその中で移動するのに十分な真空を内部に有する外囲器３を備える。一次スクリーン４は外囲器３の第一端部を形成し、二次スクリーン５は外囲器３の第二端部を形成する。入射窓６は第一端部で外囲器３を密封する。入射窓６を設けなくてもよく、その場合、一次スクリーン４が第一端部で外囲器を密封する。同様に、二次スクリーン５は第二端部で外囲器３を密封する。図１に示すインテンシファイアは医療用放射線学に使用され、Ｘ線を透過する例えばアルミニウムベースの合金からなる薄い保護プレート８を、外囲器３の外側の入射窓６の正面に配置することができる。
【００１５】
Ｘ線はほぼ軸２に沿って矢印９が示す方向に管１を通過する。この放射線は、プレート８と入射窓６を通過して一次スクリーン４に到達する。一次スクリーン４はスクリーンのＸ線を受ける面にシンチレータ材１０を有し、一次スクリーンの反対側の面に電光陰極１１を備える。シンチレータ材１０は一次スクリーン４が受け取ったＸ線を可視光などの光に変換する。この光はその後電光陰極１１に吸収され、そこで電子に変換される。次いで電子は外囲器３内部で二次スクリーン５に向かって放射される。外囲器３内部における電子の凡その経路を図１の破線で表す矢印１２で示す。
【００１６】
管１はまた、外囲器３内部に配置された複数の電極１３、１４及び陽極１５を含み、それにより電光陰極１１から放出された電子を加速して二次スクリーン５の方向へ導くことができる。電子は加速することにより画像を増感させるエネルギーを持つ。二次スクリーン５は電光陰極１１により放射された電子を受け取り、それらを可視放射などの放射線に変換して外囲器３から矢印９の方向に放出する。この可視放射は、例えば、図１の入射ひとみ２０により示すカメラなどにより分析することができる。入射ひとみ２０の光軸は軸２とほぼ一致する。
【００１７】
本発明によると、インテンシファイアは位置テストパターンを一次スクリーン４に投影する手段を含む。この手段は、例えば、外囲器３に配置された窓１６を備える。この窓により、Ｘ線ではない放射線１７を一次スクリーン４に照射することができる。図１では、この放射線は、該放射線が取りうる最も外側の経路を表す２つの線である１８及び１９で示されている。窓１６は、放射線１７が一次スクリーン４の全表面を照射するような外囲器３上の位置に配置される。図１では、窓１６は電極１３と１４の間に位置しているが、当然外囲器３の他の適切な位置に配置することもできる。
【００１８】
有利には、放射線１７が一次スクリーン４のＸ線を受ける面とは反対側を照射するように窓１６を配置する。詳細に述べると、従来より、一次スクリーン４の前面は一次スクリーン４がＸ線を受ける面と定義され、一次スクリーン４の背面は電光陰極１１が電子を放出する面と定義されている。図１の実施例では、放射線１７は一次スクリーン４の背面を介して直接電光陰極１１を照射する。
【００１９】
図２に概略的に示す光学装置は、放射線１７を放出する放射源２１を含む。放射源２１は、有利には単色でレンズ２２により一次スクリーン４に集束される。放射源２１を製造するために、指針に使用されるような固体レーザーを使用することができる。この種類のレーザーは、安価であるという利点を有する。レーザーの波長は、電光陰極１１が該波長で感受性であるように選択される。このように集束された放射線１７のビームは、回折格子２３の表面で反射されて一次スクリーン４に送られ、そこに放射線１７が集束する。
【００２０】
図３は図２に示す装置の例示的実施形態を示す。この実施形態では、手段１６がプリズム３０を備える。照射源２１から放出された放射線１７はプリズム３０を通過して窓１６から外囲器３に入る。プリズム３０は３つの面３１、３２及び３３を有する。放射線１７は面３１から入ってプリズム３０を通過し、面３２からプリズムを出る。回折格子２３がプリズム３０の第三面３３上に配置されている。この実施例は、放射縁１７の経路に屈折が殆ど無いという利点を有している。回折格子２３はプリズム３０の面３３に直接設けてもよく、又はプリズム３０から離間した基板３４上に設けてもよい。基板３４は、プリズム３０と同じ光学的指標を有する光学セメント３５を使用して面３３にセメント接合される。これと同じセメントをプリズム３０の面３２を窓１６にセメント接合するのに使用することもできる。
【００２１】
回折格子２３は、例えば、周期的パターン又はホログラフィを使用してつくることができる。
【００２２】
放射源２１は外囲器３に堅固に固定する。これは、放射線１７により生成される位置テストパターンが、イメージインテンシファイアを移動させたときも一次スクリーン４に対して定位置を取るようにするために必要である。
【００２３】
図４は本発明の別の実施形態を示す。本実施形態は、他の既存の窓と分離した窓１６を設けるのが好ましくない既存の管１に適している。従って、二次スクリーン５の一部分４４を、放射線１７を外囲器３に導入するための窓として使用することができる。この部分は放射線１７に対して透過性にする。例えば、二次スクリーン５が、電光陰極１１が放出した電子を可視光に変換するための蛍光体ベースのシンチレータ材を有するとき、放射線１７が外囲器３を通過できるように二次スクリーンの部分４４から蛍光体を除去する。放射源２１を二次スクリーンの近くに配置し、プリズム４０を、例えば、放射線１７を一次スクリーン４上に送るために使用する。プリズム４０は部分４４に固定する。
【００２４】
図４はまた、放射線１７を使用して一次スクリーン４上に生成した位置テストパターン４１を示している。位置テストパターン４１は、例えば、一定の間隔を置いて位置する複数の点から形成される。これらの点は碁盤の目状の、行と列の交差点を形成する。一次スクリーン４は位置テストパターン４１の１画像４２を二次スクリーン５に送る。この画像４２は、当然、位置テストパターン４１の様々な点を繰り返す。これら点の分布はイメージインテンシファイアが生成する歪みにより欠損している場合がある。図４に示す位置テストパターン４１の実施例は、外囲器３の表面における窓１６の位置にかかわらず使用することができる。図４に示す実施形態では画像４１は不完全である。すなわち、二次スクリーン５上にプリズム４０が存在するため、部分４４に対応する画像４２内の領域４３は、外囲器３の外側から見たとき遮蔽されて見える。
【００２５】
有利には、画像インテンシファイアは、二次スクリーン５が受け取った位置テストパターン４１の複数の点の分布を分析する手段を含む。詳細には、位置テストパターン４１の画像４２の点の分布を分析することにより、この歪みを測定することができる。位置テストパターン４１の点の間に位置する画像の点の場合、画像の問題となる点に最も近い位置テストパターン４１の点について測定された歪みから、補外法により歪みを測定することができる。測定値は絶対値とすることができ、分析は画像４２内の点の分布を理論的分布と比較することにより行う。測定値は相対的な値でもよく、この場合、比較は画像の歪みを制御する較正段階で生成された画像４２に対して行う。
【００２６】
歪みは一次スクリーン４が受けるＸ線が無くても測定できる。このために、放射源２１による放射線１７の放出を妨害する手段を設ける。しかしながら、放射線１７は電光陰極１１による電子の放出を損なうことはない。従って、イメージインテンシファイアが通常動作中でＸ線を受け取っているときも測定は可能である。歪みの測定は、一秒に満たない時間で非常な高速で行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるイメージインテンシファイアの第一実施形態の概略断面図である。
【図２】位置テストパターンを一次スクリーンに集束させる光学装置の一実施例の概略図である。
【図３】図２に示す装置の一実施形態を示す。
【図４】本発明による装置の別の実施形態を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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