岡大医短紀要, 3:9 9-1 0 4 ,1 9 9 2 Bul l .Sc h.He a l t hS° i . Oka y a maUni v. 迅速処理用Ⅹ線 フイルムの物理特性 吉 彰 1) ・本 田 小 橋 田 ・中 村 伸 枝 3)・有 岡 内 知 行 3)・三 上 泰 隆 2) 責 2) 利 美 2) ・竹 杉 田 勝 彦1) ・平 木 祥 匡 2) 夫2) Phys i calI mageQual i t yofRapi dProces si ngFi l ms Aki r aYosHI DAl ) ,Mi t s ugiHoNDA2),NobueNAKAMURA3),Tadas hiARI OKA2), Tos hi miKoBAS HI 2) ,TomoyukiTAKEUCHI 3) ,Yas ut akaMI KAMI 2) , Kat s uhi koSUGI TAl ) ,andYos hi oHI RAK I 2) Thei ma gi ngpr ope r t i e so fKoni c a" ne w"SRs e r i e sf i l msand" ol d"MGSRs e r i e sf i l msf orr api d pr o c e s s i ngwe r eme as ur e di nc ombi na t i onwi t hgr e e ne mi t t i ngi nt e ns i f yi ngs c r e e ns . Theme as ur e d i ma gequal i t ypr a r ame t e r si nc l ude :c har ac t e r i s t i cc ur ve ,modul at i o nt r ans f e rf unc t i on( MTF)a nd Wi e ne rs pe c t mm.Ther e l at i ves pe e dsoft hene w SRs e r i e ss ys t e mswe r es l o we rt hant hos eoft heol d MGSRs e r i e ss ys t e msf r o m1 0t o2 5%.TheMTF' So ft hene ws ys t e mswe r ege ne r al l yc ompar a bl et o t hos eoft heol ds ys t e ms ,e xc e ptt hatSRGs ys t e m wa si mpr o ve dwi t hani nc r e as eo fappr oxi mat e l y l 0%.I nt heWi e ne rs pe c t r umme as ur e me nt , howe ve r , t hene ws ys t e mss howe df r o m1 0t o3 5% de c r e as e i nl o wf r e que nc ynoi s e. KeyWor ds:Rapi dPr oc e s s i ngFi l ms ,I ma geQual i t y,Cha r ac t e r i s t i cCur ve ,MTF,Wi e ne rSpe c t mm 1.は じ め に 線画像 の画質 に直接影響 す る特性 を測定 し, 旧 0 秒処理用 自動現像機 に代 わって,1 9 8 8 従来の9 年45秒処理機が Koni caよ り発表 された。 その後, MG-SR シ リー ズ と比較 したので報告す るO なお, 感度お よび コン トラス トは,特性 曲線 ( センシ ト 各社 よ り迅速 自動現像機が相次 いで出され,機種 メ トリック曲線 あ るいは H&D 曲線),解像 度 は 更新 に伴 ってそれ らの普及が増大 している。迅速 モ ジュ レー シ ョン トランスフ ァフ ァン クシ ョン 自動現像機 では,現像液,定着液 な どの処理液は ( modul at i ont rans f erf unct i on,MTF),粒状性 当然のことなが ら, それに使用す るフイルム も専 はウイナースペ ク トルの測定か ら求めた。 用の もの を用 いなければ最大の効果 を上 げ ること は MG-SR シ リー ズを以前 よ り市販 していたが, 2.実 験 方 法 2.1 使用機器お よび材 料 今 回その第 2世代 として SR シ リー ズを開発発表 caK0-250 増感紙 :Koni した1ト3)。 この新 しい迅速現像処理用 オル ソフイ フイルム :Koni ca SR-G,SR-H,SR-L,SR- ルム SR シ リーズの物理特性の うち,感度,コン ト C,SR-Ⅴ,MG-SR,MGH-SR,MGL ラス ト,解像度,粒状性 ( 画像 ノイズ)などの X -SR,MGC-SR,MGV-SR,MG caで はできない。45秒専用 フイルム として,Koni 1)岡山大学医療技術短期大学部診療放射線技術学科 2)岡山大学医学部附属病 院 中央放射線部 3)岡山大学歯学部附属病院歯科放射線科 -9 9- 吉 田 彰他 自動現像機 :Ko ni c aSRX5 0 1( 4 5 秒 ,3 4. 7℃) ン合金か ら成 るス リッ トをもつ ス リッ ト像撮影装 KX3 0 0( 9 0 秒 ,3 4℃) 置5)を用 いて,ス リッ ト法 に よって MTF を求め Ⅹ 線発生装置 :To s hi baKX01 5 た。すなわち,管電圧 8 0 kV で,2. O mmAlフィル Ⅹ 線管 :To s hi baDRX1 91 A,DRX1 9 0 A, タを付加 し,FFD は8 0 c m で,各増感紙/ フイル DRX1 9 0 D ムシステムの低露光量ス リッ ト像 と高露光量ス リ 線量計 :Ca pi nt e c1 9 2 Ⅹ( PM0 5チェンバ) ッ ト像 の 2本のス リッ ト像 を撮影 した。同一 フイ 濃度計 :Ko ni c aPDA6 5 ルム上 に 2.2.1項の距離逆 2乗センシ トメー タ マイクロデ ンシ トメー タ :Ko ni c aPDM5 B に よって階段露光 した。現像後,マイクロデンシ コンピュー タ :NECPC9 8 ⅩL2 トメー タでスキャンしたス リッ ト像 の濃度分布 曲 使用 したフイルムの うち,Gは標準 コン トラス 線 を,特性曲線 を用 いて有効露光量に変換 し,低 トタイプ,H は- イコン トラス トタイプ,Lはフ 露光量ス リッ ト像 と高露光量ス リッ ト像 を結び合 イ ドラチチュー ドタイプ,Cはチェス ト専用 タイ プ,Ⅴ は高感度 タイプ を表 している。MG フイル l i nes pr e adf unc t i o n) とした。 こ わせ て,LSF ( の LSFか らフー リエ変換 お よび トランケー シ ョ 0 秒処理用 フイルム として広 く一般 に使用 さ ムは9 ンエ ラー補正 を行 って MTF を求めた6 ) 。 それ ぞ れているので,画質値 の比較の際の基準 として用 れの システムにつ いて, 2組 の試料 を作製 し,各 SR シ リ いたO現像 は,新 SR シ リーズ と旧MG- 試料 につ いて 2回測定 し,計 4回の測定値 を平均 ー ズは,SRX5 0 1で4 5 秒処理,基準 として用 いた した。 MG は,KX3 0 0で9 0 秒処理 した。 また,特性 曲線,MTF,ウイナースペ ク トルの 測定において使用 した Ⅹ 線管は,それぞれ,DRX 1 9 1 A,DRX1 9 0 A,DRX-190D である。 2.2.3 ウィナー スペ ク トルの測定 管電圧 8 0 kV,管電流1 0 0 mA で,2 0 mmAlフィ ル タを付加 し,頗射時間 と FFD を3 0 0 c m 前後 と 変化 させ, フイルム濃度が 1. 0 0±0. 0 3になるよう 2.2 方 法 に増感紙/ フイルムシステム を均一露光現像 した。 2.2.1 特性曲線の測定 SR,MGSR シ リー ズお よび MGの11 種類の フイルムを短冊状 に切 り,増感紙 K02 5 0と組み 各 フイルムを,マ イクロデ ンシ トメー タのス リッ 0 J J m,高 さを 1mm で,Ⅹ方向の試料の長 トの幅 1 合 わせてビニール製の真空カセ ッテに入れ,距離 さ1 00mm を1 0 J J m 毎 にサ ンプ リングし,1ライン デー タ ( 1 0 0 0 0点) とした. この よ うな ライン4 0 逆 2乗センシ トメー タを用 いて,各 フイルム を同 本,す なわち4 0 0 0 0 0点のデー タを 1試料のデー タ 時に Ⅹ線曝射 した。Ⅹ線 出力 は線量計 でモニ タ とした。その他 のウィナー スペ ク トル を求め る測 し,相対露光量の補正 をした。撮影条件等は,管 定お よび計算条件等は,参考文献 6, 7に準ず る。 電圧8 0 kV,管電流2 0 mA,照射時間0. 1 秒 で,0. 5 なお, スムー ジング, ウイン ドイング, トレン ド O mmAlフィルタを付加 し,焦点- フ mmCuと4. FFD)は35か ら3 5 0 c m で, その間 イルム間距離 ( 1 刻 みの2 1 段 階 に 目盛 を相対露光量の対数値 で0. 除去処理 は行 っていない。 っている4)0 11 種類のフイルム を同時に Ⅹ線曝射 3.1 特性 曲線 3.結 果 したため,センシ トメー タの中心か ら各 フイルム 増感紙 K02 5 0と組み合 わせ た各 フイルムの特 までの位 置の違 いに よって FFDが変 わ るのでフ 性 曲線 を,Fi g.1か ら Fi g.3に示 す。Fi g.1よ イルムごとにその補正 もした。 G は MGSR と比戟す ると,感度, コン り,SRトラス トとも低 い。参考 のために9 0 秒処理 の MG 2.2.2 MTFの測定 ものせ て い るが, それ と比較 して も SRG は感 0 / J m,高 さ3 2 mm,厚 さ 2mm のタングステ 幅1 皮,コン トラス トとも低 い。Fi g.2か ら,SRHは -1 0 0- 迅速処理用Ⅹ線フイルムの物理特性 MGHSR よ り,感度 は下がっているが,コン トラ いである。Fi g.3よ り,SRCは MGCSR と,磨 ス トは高 くなってお り,特 に低濃度部 と高濃度部 皮, コン トラス トとも同程 度 で あ る。SRVは の コン トラス トが高い。SRLは MGLSR よ り MGVSR と比べ ると,感度 は若干低 いが,コン ト 感度は下がっているが, コン トラス トは同 じぐら ラス トにはあま り差がない。 0LO 2 1 H d V t J5 0 1 0Hd 0 L O 3 2 ^ I T S N 山 口U Z 8 1L 7 l‖ U L r ) ( U 3 N 2 ■ - 1 ^ 1 ) N S u qU t H d V t J 5010Hd ( U 1 0 . 5 0 1 . 0 1 . 5 2 . 2 . 5 3. 0 0 . 5 L O GR E L A T I V EE X P O S U R E 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 L O GR E L A T I V EE X P O S U R E Fi g.1.Cha r ac t e is r t i cc ur ve so fKoni c aSRI G,MGI SR, a ndMGwi t hKoni c aK02 5 0s c r e e ns . Fi g.3.Char ac t e r i s t i cc ur ve sofKo ni c aSRC,MGCSR,SRⅤ,andMGVSR wi t h Koni c a K02 5 0 S C r e e nS . Tabl e1.Gr os sf o gs ,r e l a t i ves pe e ds ,anda ve r a gegr adi e nt sf orSR and MGSR s e r i e sf i l mswi t h K02 5 0s c r e e ns . V t 5 2 .l l 3 2 ^ I T S N 山 口UH二d 1010 H d 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 L O GR E L A T I V EE X P O S U R E Fi g.2.Cha r ac t e r i s t i cc ur ve sofKo ni c aSRH,MGHSR,SRL,and MGLSR wi t h Koni c a K02 5 0 S C r e e nS . Fi l m SRG Gr os s Fo g 0. 1 9 Re l a t i ve Spe e d* 9 1 Ave r age Gr adi e nt 2. 3 0 MGSR 0. 1 9 1 1 7 2. 4 6 SRH 0. 2 2 1 0 2 3. 2 1 MGHSR 0. 2 0 1 3 5 2. 8 1 SRL 0. 1 8 1 1 0 1. 81 MGLSR 0. 1 9 1 4 2 1. 7 7 SRC 0. 1 8 8 4 1. 9 3 MGCSR 0. 1 8 9 2 1. 8 9 SRV 0. 21 1 3 0 2. 9 5 MGVSR 0. 2 0 1 4 8 2. 8 5 MG 0. 1 8 1 0 0 2. 4 8 * MGs ys t e ms pe e di st ake nas1 0 0andal lo t he rs ys t e m s pe e dsar ee xpr e s s e dr e l at i vet oi t . - 101- 吉 田 彰他 Ta bl elに,各 システムの特性曲線か ら求めた SR 特性値 をまとめてお く。SR シ リー ズは MG- 力が高 く,写真乳剤 に関す る感度 と解像 力の通則 シ リーズに比べて, フィルムベースに青色色素 を はな く,H とⅤ ではフィルムベー スに配合 されて 増 した, いわゆ る Bl ue-up色調 に な ってい るた いる青色色素の量が多 く, クロスオーバー光 をカ め,ベース+カプ リ濃度は,幾分高 くなっているo ッ トす る割合が増 し, その結果,解像力の上昇 と と矛盾す る。 これは,写真乳剤粒子固有の影響 で MG を1 0 0とした相対感度 を比較す ると,新 SR シ なったのであろ う。新 シ リー ズ と旧シ リー ズを比 リーズは,旧 MGSR シ リーズよ り1 0-2 5%程度 G が MGSR よ り約 1 0%の解像力 較す ると,SR- 低 くな って い るO また,平均 階調 度 は,SR-H 4か ら Fi g.6に示す.MGSR に対 して,MG と SRGが,若干 MTF値が大 きいが大差 はない。 SR-H と MGHSR,SR-L と MGL-SR,SR-C と MGCSRお よび SRⅤ と MGVSRの新 旧の MTFの比較 では,それ らは実質上同 じ MTF曲 )-ズにお 線 となった。したがって,新 旧の SR シ ) る。 3.3 ウイナースペ ク トル 各増感紙/ フイルムシステムのウィナー スペ ク トル を,Fi g.7か ら Fi g.9に示す。Fi g.7よ り, MG と MGSRのスペ ク トル値 は同程度で,それ 0 1 2 3 察 空間周波数 2c ycl e s /mmにおけ るMGの MTF 値 を1 0 0として同一の周波数 におけ る他 の システ ムの MTF値 を相対的に表 し, それ を相対解像度 0 8 9 1 0 - ・. . 1 2 3 J 1 5 6 Nt S R =HHSR SR -L 7 8 9 1 D S P A TI A LF R E Q U E N C YL C Y C L E S / N N ) Fi g .5.MTF' so fKo n i c aSRH,MGHSR,SRL,a n d MGLSRwi t hKo n i c aK02 5 0s c r e e n s . とす る。その ときの相 対感度 と解像 度 の関係 を Fi g. 1 0に示すO丸印は新 SR シ リーズ,三角 印は旧 の MGSR シ リーズを表す。一見す ると,感度の 低 い C と Lに比べ て感度 の高 い H とⅤ の解 像 7 一 一 一 S L N Y t l lN O t 1l V n 口 O N t J O I UVL ∝u リー ズの方が画像 ノイズは低 い0 6 K0-250 に優 れてい るこ とが わか る。. Fi g.8お よび 9か L と MGLSR,SRC と MGCSR,SR が,SRⅤ と MGVSR,それぞれの比較 では,新 SR シ - 5 Fi g .4.MTF' so fKo n i c aSRI G,MGI SR,a n dMGw it h Ko n i c aK02 5 0s c r e e n s . らに対 して SRG はスペ ク トル値が低 く,粒状性 SR の粒 状性 は変 わ らない ら,SR-H と MGH- 4 S P A T I A LF R E Q U E N C Yt C Y C L E S / N N ) t J O I U YJ tlu」SrlVtJ- N0-1Vn J 口 OH け る鮮鋭度の違 いは, さほ どない もの と考 えられ l n C ON 各増感紙/ フイルムシステムの MTF を,Fi g. NOt IV 3.2 MTF 4.考 : 二 … 冨 : … R K0250 S N V t ll は,大 きな変化 はない。 t 1 0 1 3VJ t J u」 が,MGHSR よ り1 5%程度高 くなってい る以外 SN -- K0-250 - ・. . RCG CSR SR 0 1 2 3 4 5 6 7 Y 0 9 1 0 S P A T l A LF R E Q U E N C Yt C Y C L E S / N N ) Fi g .6.MTF' so fKo n i c aSRC,MGCSR,SRⅤ,a n d MGVSRwi t hKo n i c aK02 5 0s c r e e n s . -1 0 2- 迅速処理用Ⅹ線 フイルムの物理特性 の改善 となっている他 は大 きな差は認め られない。 せ るこ とに よ り鮮鋭性 を向上 させ てい る1 ) , との SR シ リー ズは, クロスオーバー光 を効率 よ くカ ことであるが,SRG を除 きその効果 は高々数パ ッ トす る増感色素 を- ロゲン化銀粒子上 に吸着 さ ーセン トである。 二二 諾 :≡R 一一一 M G lo 4 jn lV^ ●■ . ■●■ '.▲. I ■'一. I . - . 「 ー `,■一ヽ l o 5 。 ▼ ■ ■ ■ ? I ■ 一 ■ , へ 、 t J 3Nu ] N ■●〇 0. 1 0 1 V tJ I U udS NOl in10S山t J u> JIV1山tJ ( N H M) K 0 2 5 0 5 0 10 1. 0 Fi g・7・Wi e ne rs pe c t r ao fKoni c aSRG,MGSR,and MGwi t hKoni c aK02 5 0s c r e e ns . ( NM N)j n l V ^ 二 K 0 2 5 0 1 0 0 1 5 0 RELATI VE SPEED SPATI AL FREQUENCY ( CYCLES/NH) ㌔ 二 …≡諾 sR 一一一 SR-L -. - MGL-SR モモ こ. =- - . モ」 ㍉ く\ 、 . ヽヽ l 0. 1 l 1. 0 . 1山>山1 u UudS3 t l N u tN 1V tl l Fi g・10・Re l at i o ns hi pbe t we e nr e l at i ver e s ol ut i onand r e l a t i ves pe e dofSR a ndMGSR s e r i e sf i l ms wi t hK02 5 0s c r e e ns .Themod ul at i ont r ans f e r f ac t ora t2c yc l e s/mm wasc hos e nast hei ndi c at orofr e s ol ut i on. Ther e s ol ut i on o fMG s ys t e mi st ake nas1 0 0andal lo t he rs ys t e m r e s ol ut i o nsar ee xpr e s s e dr e l at i vet oi t .Ope n c i r cl e sar ef orSRs e r i e ss ys t e msa ndt r i angl e s f o rMGSRs e r i e ss ys t e ms . l 10 S 一ON SPATI AL FF i EQUENCY ( CYCLES/MN) l 二二 K 0 2 5 0 l 己監 EsR 一一一 SR-V -. - NGV-SR ㌔ 5 0 ㍉ UudS 」 V Et lj N u T ︻ NH M73 n l V ^ ll l l l l 山^ JIV1山∝ Fi g18・Wi e ne rs pe c t r ao fKoni c a SRI H,MGHSR, SRL andMGLSRwi t hKo ni c aK02 5 0s c r e e ns . : = 7 モ. ㌔ - ㌔ . く ∼ . 王 ロ. 1 1. 0 10 SPATI AL FREQUENCY ( CYCLES/HM) Fi g.9.Wi e ne rs pe c t r ao fKoni c aSRI C,MGCI SR SRⅤ,andMGVSRwi t hKoni c aK02 5 0s c r e e ns . 1 0 0 RELATI VE SPEED 1 5 0 Fi g.11.Re l at i ons hi pbe t we e nr e l at i venoi s eandr e l at i ves pe e dofSRandMGSRs e r i e sf i l mswi t h K02 5 0s c r e e ns .TheWi e ne rs pe c t r um a t0 . 1 c yc l e/mm wasc hos e nast hei ndi c at oro fl owf r e que nc ynoi s e .Thenoi s eo fMG s ys t e mi n t ake nas1 0 0andal lot he rs ys t e m noi s e sa r e e xpr e s s e dr e l a t i vet oi t .Ope nc i r c l e sa r ef o r SR s e r i e ss ys t e msand t r i angl e sf orMGSR s e r i e ss ys t e ms . -1 0 3- 吉 田 彰他 空間周波数 0. 1 cycl e/mm におけ る MG の ウイ 度は10-25%低下 しているoSR-H は,MGH-SR ナースペ ク トル値 を100として同一 の周波数 にお よ り- イコン トラス トとなっている。 ける他のシステムのウイナー スペ ク トル値 を相対 2)解像度は,両 シ リー ズに大 きな差 はないが, 的に表 し, それ を相対 ノイズレベル とした。相対 SR-G が MG-SR よ り10%程度 よい。 ノイズレベ ル と相対感度 との関係 を Fi g. 11に示 3)SR シ リー ズは MG-SR シ リー ズよ り10-35 g. 10と同 じであ る。 す。丸 と三角 印の意味は,Fi %粒状性はよいが,特 に SR-G にその傾 向が顕著 H を除けば,新 シ リーズは,旧シ 1 )- ズに比較 し である。 本論文の要 旨は,第4 7回 日本放射線技術学会総 てlo-35%程度 ノイズレベルが低 い。 これ らは, 平均階調度の差はさほ どないので,新 シ リー ズの 会 ( 1 9 91 年,京都)において発表 した。 感度が低下 しているぶん同一の写真濃度 を得 るた 文 めに Ⅹ線量 を増加す る必要があ り,それが量子モ トルの減少 となった主な原因 と考 えられ る。 ただ し,SR-G の ノイズレベルの減少 は,感度低下以上 の効果があるようである。一方,Hでは新 シ リー ズの平均階調度がかな り大 きく,Ⅹ 線量の増加以 上に コン トラス トが ノイズレベルに影響 したため, 逆に粒状性が少 し悪 くなったのではないか と推測 され る。 また,新 SR シ リーズは,フィルムベースの青色 性 を視覚的な面か ら検討 し,撮影部位 を考慮 して 青色色素の量 を変 えている。各 フイルムタイプに 4)吉 田彰 :Fi l t e rBoo t s t r a p法 と Modi f i e dSt e pwe dge Boot s t r ap法 に よ る増 感紙/ フ イル ム シス テム の Ⅹ 線センシ トメ トリー,日放技学誌,4 4:5 3 5 5 4 1 ,1 9 8 8 5)吉 田彰,中村伸枝,竹 内知行,朝原正喜 :MTF測定 に おけ るス リッ ト法 と矩形波チ ャー ト法 の比較 (1. ス リッ ト法),第4 5回 日本放射線技術学会捻会発表抄録, 日放捜学誌,4 5:1 3 5 0 ,1 9 8 9 よる青色 レベルは,強調 タイプ として SR-H,SR Ⅴ,微増 タイプは SR-G,SR-L,現行 タイプは SR C となっている。この問題 は,多分 に噌好的な側 面があ り,ベースの色 と検 出能 との関係が今後充 分研究 され る必要がある2)0 献 1) 目時都,佐久間晴彦,鈴木基之,高橋一 男 : Ⅹ レイフ イルムの高画質化技術 ( 第 1報) ,第4 6回 日本放射線技 6:1 0 8 4 ,1 9 9 0 術学会総会発表抄鈍 日放 技学誌,4 2)佐久間晴彦, 目時郡,鈴木基之,高橋一 男 :Ⅹ レイフ イルムの高画質化 技術 ( 第 2報),第4 6回 日本放射線技 術学会捻会発表抄録, 日放技学誌,4 6:1 0 8 5 ,1 9 9 0 3) 岡野栄寿 :4 5 秒現像処理 システムの技術 とその活用方 6:1 81 6 1 8 2 1 ,1 9 9 0 法, 日放技学誌,4 6)Do主K,Hol j eG,LooLN,°hanHP,Sa ndr i kJ M, J e nni ngsRJ, Wa gne rRF:MTF' sandWi e ne rSpe c t r aofRadi o gr aphi cSc r e e nFi l m Sys t e ms .HHS Publ i c at i onFDA 8 2 8 1 8 7 ,pp1 7 7 ,1 9 8 2 7)小寺吉衛,大久敏 弘, 田中勲, 岡田弘治,近藤隆司, 藤村良夫,升屋亮三, 山下一也 :放射線画像 系の粒状 3:1 7 5 3 1 7 6 5 ,1 9 8 7 性 の測定法 (Ⅰ), 日放技学誌,4 5.ま と め 1) SR シ リーズは MG-SR シ リーズに比べ,感 ( 1 9 9 2 年1 0月3 0日受理) -1 0 4-
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