医療現場 医 師 が 患 者 の 情 報 を得てそれを理解・ 判断し，治療や手術 な ど 何 ら か の 手 段 で 患 者 に 還 元 す る と い う こ と が 行 わ れている． 患者の人体情報を得るには ・問診 ・視診・触診・聴診など ・体温計や心電図など 患者の体内を直接観察できない場合は いったん他の形に置き換えて情報を得られるように する ＝ 画像化 医用画像（Medical image） 医療や医学のために人体を撮影，または計測した結 果を画像化したもの．医用画像を得るための過程や 技 術 を 医 用 画 像 処 理 ， 医 用 画 像 工 学 （ Medical imaging）という． 医用画像検査 ・エックス線画像検査 ・エックス線 CT 検査 ・核医学検査 ……… ・MRI 検査 ・超音波検査 ・内視鏡検査 ・眼底写真検査 エックス線画像検査は歯科臨床において，不可欠な もので，日常臨床の場面で患者の大多数に行われて いる検査である． エックス線画像の特徴 エックス線画像は目的の物質（被写体，患者）を透過 したエックス線とフィルムの感光材との相互作用に よって，フィルムを黒化させることで形成される． 近年ではフィルムはデジタルセンサー（検出器）に置 き換わり，画像はコンピュータで形成されるように なってきている． フィルムおよび検出器に到達したエックス線量に応 じて黒化度（黒さの程度）が生じ，黒化度は物質の密 度によって異なる．画像は，多様な黒，白，灰色が混 在する 2 次元投影画像として描写される． ・透過したエックス線の強度が大きい（空気） ＝物質のエックス線吸収が小さい → 画像では黒い（透過像） ・透過したエックス線の強度が小さい（骨） ＝物質のエックス線吸収が大きい → 画像では白い（不透過像） エックス線投影の原則 ・エックス線検査の対象である生体組織，病巣は立 体構造である．エックス線画像では，これらの立体構 造が二次元の平面画像として投影される． ・エックス線は焦点から広がり，可視光線と同様に ある方向性をもち直進するため，フィルムや検出器 ✍エックス線の線質および作用（西山先生講義内容） ・物質との相互作用による減弱 → 物質の種類と厚さによって透過力が異なる 【厚さ】 【密度】 この差を利用
に投影される像は幾何学的現象（物体の大きさや形 が変形）が起こり，像の鮮鋭さ（ボケの程度，境界の 明瞭さ）にも影響する． 【画像の拡大】 エックス線は焦点から円錐状に広がりな がら直進するため常に拡大する． 拡大率＝H/h Ｈ：焦点フィルム間距離 ｈ：焦点被写体間距離 【画像の歪み】 被写体とフィルムが平行でないとき，被写体部の拡大率が それぞれ異なる ＝ 像がひずむ 【半影】 エックス線管の焦点が点でなく，面であるため半影が生じ る． 半影の大きさは，焦点・被写体・フィルムの相対的位置に 影響される．半影が大きいほど画像はぼける． 【三次元物体を二次元画像で観察する際の制限】 ・物体全体の形状の理解 ・物体内の構造の位置と形状の重積（重積効果） エックス線束に対して 2 つ以上の構造が前後的に存 在する場合，それらの構造のＸ線透過性の相違によ って，Ｘ線画像として描出が可能なときと不可能な ときが生じる． （左図） 金属修復物の前 後の歯質は描出 困難 歯科で行われるエックス線撮影法 （１）口内法エックス線撮影： エックス線検出器（フィルム）が口の中 ・二等分撮影法 ・平行法 ・咬翼法 ・咬合法 （２）口外法エックス線撮影： エックス線検出器（フィルム）が口の外 ・パノラマエックス線撮影法 ・顎関節パノラマ４分割撮影法 ・頭部後前方向撮影法 ・頭部側方向撮影法 ・Waters 法 ・頭部エックス線規格撮影法 歯科で使用される撮影装置と機材 （１）口内法 X 線撮影に用いる装置 【歯科用口内法 X 線撮影装置】 ・装置の構成： ①ヘッド（エックス線発生装置）： エックス線の発生に必要な部品が格納されている ✍復習 トランス，エックス線管，濾過版，絞り，指示用コーン ②アーム：ヘッドの支持部 ③操作パネル（コントロールボ ックス;制御装置）：エックス線 の発生，撮影条件を決定する装 置．主にタイマーによってエッ クス線の照射を制御する． ④照射スイッチ： 撮影室の外に設置されている．デ ットマンスイッチ※が利用され ている． ※デットマンスイッチ→スイッ チを押している間のみエックス 線が発生する．撮影中不都合が生じた際にすぐにエ 咬翼法 咬合法
ックス線の発生を中止することが可能． ⑤フィルム，検出器： （２）口外法エック線撮影に用いる装置 【パノラマエックス線撮影装置】 ・装置の構成： ①エックス線管 ②カセッテホルダー （フィルム，検出器） ③アーム ④頭部固定装置（チン レスト，バイトブロッ ク） ⑤操作パネル（コントロールボックス;制御装置） ⑥照射スイッチ： 撮影室の外に設置されている．デットマンスイッチ が利用されている． 【頭部エックス線規格撮影装置】 ・装置の構成： ①エックス線管 ②カセッテホルダー（フィルム，検出器） ③セファロスタット：イヤーロッド（外耳孔に挿入）． 鼻根固定具が付与されたタイプもある． 【その他，特殊な撮影装置】 ・一般撮影装置 医科で胸部や腹部の撮影に使用されているエックス 線撮影装置が使用される． ・歯科用コーンビーム CT（CT の講義にて） エックス線画像の画像形成 受像系について エックス線画像は，エックス線管から照射されたエ ックス線が被写体（患者）を透過して，受光系・受像 系に到達し形成される． 歯科臨床において使用されている受像系はエックス 線フィルム，検出器の２つに大別される． 本院では病院移転に伴い歯科撮影室もデジタルシス テムが導入され，検出器を使用している． エックス線フィルム ２つに大別される （１）ノンスクリーンタイプフィルム ・エックス線に対し感度が高い． ・口内法エックス線撮影に用いる． （２）スクリーンタイプフィルム ・増感紙（screen;スクリーン）を組み合わせて使 用するフィルム（後述）． ・口外法エックス線撮影に用いる． （１）ノンスクリーンタイプフィルム ①サイズ ・主に 3 種類が用いられる． ・標準型（30×40 ㎜） ・小児用（22×35 ㎜） ・咬合型（57×76 ㎜） ②フィルムの構造，包装（パケット） ・フィルムは１or２枚ごとに黒い紙に包まれ，さら にパケットに封入されている. 図 パケット内の構造 ・エックス線の照射側が決められている. ・最後方に鉛箔が入っている. → 被曝軽減，散乱線を防ぐため ・裏表識別のマーカーが付与されてい る. 受像系 ＝ フィルム，検出器
③フィルムの断面像
・ポリエステルなどの支持体（フィルムベース）の両
面に乳剤層が塗布されている（両面乳剤）．
・乳剤層はハロゲン化銀※の微細な結晶をゼラチン
中に均等に分配させたもの．
ORAL RADIOLOGY Principles and Interpretation EDITION 7 【乳剤層のゼラチンの役割】 ・ハロゲン化銀の凝集・沈殿を防ぐ ・照射されなかった粒子の保護 ・現像液，定着液を浸透させ粒子との反応を高める 【下引き層】 ・支持体（疎水性）とゼラチン乳剤層を強固に接着さ せる． 【保護膜層】 ・乳剤層が直接外部と接するのを防ぐ． （２）スクリーンタイプフィルム ①フィルムの構造 ・ノンスクリーンタイプフィルムに類似しているが， 乳剤層はエックス線よりも光に対する感度が高くな るようになっている． ・使用する増感紙と，発光する光の色に対応するフ ィルムを使用する． ・裏表識別のマーカーが付与されていない． ・増感紙を貼りつけたカセッテ（フィルムを入れる ケース）に１枚ずつ装填して使用する． ②増感紙について ・ポリエステルなどの支持体に蛍光物質（タングス テン酸カルシウム，希土類元素）が塗布されたもの. ・エックス線を当てると内 部の蛍光物質が発光して， その蛍光でエックス線フ ィルムを「感光」させる． ・照射線量を 1/10 以下に できる． ・増感紙を使用しない場合 の撮影と比較してボケ画 像となる． ・増感紙の表面の傷やごみ により蛍光にむらが生じ画 像に影響を与える． ・増感紙は長期間の使用により劣化する． ・デジタルエックス線画像診断システムでは不要 エックス線フィルムの特性 ★デンタルフィルムが照射されたエックス線に対し てどのように反応するか．（重要な理論上の用語と定 義を要約） 【黒化度】 ・エックス線写真の黒さの程度をいう． 黒化度＝Log10（不透過度）＝Log10（Io/It） ・現像により黒化したフィルムに光を当てた時に， その不透過度（フィルムの入射光量 Io／フィルムを 透過した光量 It）の対数で表す． 【特性曲線】 フィルムに当たったエックス線の量（照射線量）とそ の黒化度（写真濃度）との関係を示した曲線． ①カブリ ・未照射フィルムを現像した部の黒化度． ※ハロゲン化銀 おもに臭化銀（AgBr），その他にヨウ化銀（AgI），塩化銀（AgCl） など．粒子の大きさは１μｍあるいはそれ以下で，その大きさ はエックス線感度に影響する．
・ケミカルフォッグ＋フィルムベース自体の濃度． ・フィルムの使用期限切れ，貯蔵時の温度や湿度が 高いとカブリが増す．また現像温度が高い，現像時間 が長いとかぶりは増す． ②感度 ・カブリとベースを除き，同 じ黒化度を得るために必要 な照射線量の逆数をもって 感度とする． ・写真濃度 1.0 を生ずるのに必要な線量（R）の逆数 で表示.（E は D の 1/2 ， F は E の 1/2 の線量で撮 影可能） ・同じ黒化度を得るために少ない線量でよければそ のフィルムの感度はよい． ※被曝低減のために感度の高いフィルムを使用するのが望ましい． ③寛容度（ラチチュード） ・診断に必要な黒化度の範囲（＝直線部分）に対応す る線量範囲． ④平均勾配（ガンマ） ・直線部分の傾き．直線部の横軸に対する傾斜度（θ; シータ）の tanθ． ・ガンマが大きいほど，写真（画像）コントラスト がよい． 【被写体コントラスト】 被写体を透過するエックス線量の対比（エ ックス線コントラスト）被写体の厚さ，密 度，原子番号の違いにより被写体の中の部 位で透過エックス線量が異なる. ※被写体コントラストに影響する因子 ・被写体の厚さ，密度，原子番号 ・Ｘ線の線質 ・体内で発生した散乱線の量 散乱線は主にコンプトン散乱によって発生． 散乱線は被写体コントラストを低下させる. → 結果として写真コントラストの低下を招く． 【写真（画像）コントラスト】 現像処理をおこなったＸ線写真の隣接する部分の黒化度 の差．一般的にコントラストというと写真（画像）コント ラストをさす. 被写体コントラストにフィルムの特性が加 味された最終的なフィルム上の濃度差. ※写真（画像）コントラストに影響する因子 被写体コントラスト影響する因子 ＋ フィルムに関する因子 曲線の勾配は一定の線量の相違 に対する濃度の相違を意味し， 濃度の差は特性曲線によって異 なる． つまり，被写体コントラストを できるだけ大きい濃度の差とし て表現するには，勾配の大きくなるような線量を照射する ことになる． エックス線フィルムの画像形成 ・エックス線（増感紙による光）がフィルムに当たる と乳剤層のハロゲン化銀が化学反応を起こし潜像が 形成される．潜像が形成されたことを感光という． ・乳剤に記録された潜像を写真処理（現像処理）する ことにより画像として可視可能となる． ①ハロゲン化銀の結晶に光が照射されると，光子エ ネルギーが吸収されて励起する．励起された電子は 自由に結晶内を動き回り，エネルギーの低い個所（感 光核；写真乳剤を製造する過程で結晶に生じる不純 かつ不完全な部分）に捕えられる． ②電子を捕えた感光核は負に帯電するため，銀イオ ンを引きつけ，中和して感光核に銀原子として集積 する． ③一定の大きさに成長して現像核（現像操作の際に ※ケミカルフォッグ 未照射ハロゲン化銀がわずかに現像される 【コントラスト】 ２つのものを比べたときの差． 画像内の明暗の対比．ある１枚の エックス線画像上に異なる２点 をとり S1，S2 とした場合，その 濃度差，S2－S1 がコントラス ト．２部位を判別するだけであれ ば両者のコントラストが大きい 方がよい．ただしそれ以外の部位 の読影が困難．目的に応じたコン トラストが必要．
黒化の起点）となる． ④現像核をもつ臭化銀粒子の集団を潜像という． 【写真処置（現像処理）の行程】 ①現像 結晶の全体が金属銀になる ②中間水洗 現像処理の進行を防ぐ，定着液の劣化防止 ③定着 現像されなかったハロゲン化銀を溶解し乳剤層から取り除く ④水洗 金属銀以外のチオ硫酸銀錯塩を取り除く ⑤乾燥 乳剤層に充満した水分を取り除く 【自動現像機】 ・近年の現像処理シ ステムは自動化．ロ ーラー駆動機構によ りフィルムをそれぞれの行程処理用タンク内を通過 させ，乾燥部を通過して排出される．
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【暗室】 手現像を行う場合に必要な部屋．安全光が使用され ている． 【エックス線写真処理の失敗】 （１）フィルム全体が黒すぎる（黒化度が過度） ①現像温度が高すぎ ②現像時間が長すぎ ③現像液の濃度が過剰 （２）フィルム全体が白すぎる（黒化度が不足） ①現像液が低すぎた ②現像時間が短すぎた ③現像液の疲労 ④定着処理の過剰 （３）変色，退色 ①定着液の不良，疲労 ②水洗の不足 【エックス線フィルムの観察】 ・適切に写真処理がなされた口内法エックス線フィ ルムは一般的にフィルムマウントに入れて整理・保 管を行う．(裏表，左右，上下を間違えない) ・エックス線写真はシャウカステンを用いて観察す る．(JIS 規格 光量固定式 7,000 ㏓以上） 👀確認事項 ①画像形成の概略を説明できますか ②エックス線投影の原則を説明できますか． ③歯科で行われる撮影法を列挙できますか． ③撮影用機材を説明できますか ④被写体コントラストと画像コントラストを説明できますか． ⑤エックス線フィルムの構造と性質を説明できますか ⑥写真処理について説明できますか
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右にフィルム A とフィルム B の特性 曲線を示します．カブリ，感度，寛容度， ガンマについて比較してみましょう 👀参考図書 歯科放射線学第５版（医歯薬出版），わかりやすい歯科放射線学（学研書院）， エッセンス歯科放射線（学研書院），医用画像ハンドブック（オーム社），基 礎放射線画像工学（オーム社），デジタル放射線画像（オーム社），標準デジ タル X 線画像計測（オーム社），新・医用放射線科学講座 診療画像機器学 第 2 版（医歯薬出版），ORAL RADIOLOGY Principles and Interpretation EDITION 7 ．水洗が不完全だとどうなるの？ → 残存したチオ硫酸銀錯塩が反応，分解して硫化銀にかわり，画像の変色や退 色を引き起こす．診断に不十分な画像となる． 写真処理以外の原因の可能性もある （１）照射条件 ①照射線量が多い → 黒化度の過剰 ②照射線量が少ない → 黒化度が不足 （２）被写体 ①全体的に透過性が高い → 黒化度の過剰 ②全体的に透過性が低い → 黒化度の不足 【手現像】 バット現像，タンク現像． 時間や温度管理に注意を要する 【インスタント現像処理】 現像液と定着液をフィルム包装内に注入し，その中で現像処 理を行う．手現像に比べて簡便であるが，処理液注入時の針 刺しに注意が必要である．また空気混入による現像むらがし ょうじやすい．
