デジタルX線システム　DEXIS

Clinical Sample:　　左がDexis(照射時間０．４sec)、右がフィルム画像(0.7sec)です。

営業の方の話しでは、画質は現像液などいい条件の時のフィルム写真と同じとのことでしたが、どうも今までのフィルム画像で見えていたところが見えないのです。

　簡単な提案があります。台所にあるアルミニウムフォイル（通常12 micro-meters=0.012 mm程度）を適当に重ねた被写体をアルミニウムの板(1 mm - 15 mm)に載せてフィルムとCCDの両システムで撮影してみて視覚評価してみませんか。そのときの撮影配置は同じにして照射時間（絵文字）を記録します。これで、両システムの低コントラスト分解能が比較できます。もし、両システムの観察条件を厳密に同じにしたいなら、先生が実行されたように、フィルムもスキャナーで取り込み同一のCRT上で観察すれば誰も文句はないと思います。

水色の部分がアルミホイルのストリップを判別できたものです。

Dexis　の　Sample Image １番目はアルミホイル２枚まで判別できた画像、２番目は判別はできるものの Over Exposure のサインが現れたもの、右の画像は中央に原因不明の ArtiFact.

Film 画像の観察は、まず肉眼で行い、次に、スキャナーで読み込み（240dpi、8bitグレー）、簡単なデジタル処理試みましたが見えないものが見えるようにはなりませんでした。

以上の結果から、低コントラスト分解能は、Film Image より　Dexis Image の方が優れているということになります。

　アルミニウムの厚さ12, 24, 48, 96, 192μmを2-3mmの幅のストリップにしたものを厚さ3, 5, 10, 15 mmのアルミニウム板に重ねた被写体は、実験した歯科の画像システムのコントラスト分解能を評価するのに適したファントムとなっていたようです。先生の優れた実験センスに敬服します。

　ファントムの厚さが等比級数的に増加しているため指数減弱則で生じるX線コントラストから等差級数的に写真コントラストに変換されて微弱信号の観察には適していたと思われます。しかもひとりの観察者が同一の基準で視覚評価して結果を得ていますから、いろいろな撮影条件下での視覚識別能の比較研究にはよい条件になっていると考えます。

　このような主観評価では、いつも観察者がどのようなモデルになっているか問題となるのですが、私自身は、単純な微弱信号の観察では、通常は単純なモデルを仮定してよいと考えています。先生は背景にテクスチャーのある擬似信号を加えて実験されたようですが、アルミニウムストリップのような単純な信号源のときには、結・はテクスチャーに依存しないのではないでしょうか。

　そして従来のフィルムシステムとこのCCDシステムの比較では、適正な撮影条件が選ばれるなら（それは、フィルムシステムより低線量で好ましい条件ですが）、低コントラスト分解能は、フィルムシステムより優れているかまたは同等以上であるという結果を示しています。

　特にこのAlファントム（3 mmから15 mm程度の歯や緻密骨の被写体相当）に対しては本CCDシステムは0.2秒程度で実験配置のときに、優れたコントラスト分解能を発揮することが明らかになりました。残念ながらフィルムではこの線量の2倍から3倍に増加しても、一度に全ての被写体厚さ上の微弱信号を視覚検出できないようですし、コントラスト分解能はCCDに較べてよくない結果でした。特に被写体の厚いところではフィルムシステムは、0.2mm程度（192μm）にならないと識別できないようです。　　

　さて、このことから、早急にCCDの全ての性能がフィルムに勝っているというような結論を出すべきではないでしょうが、CCDは高感度で低コントラスト分解能はフィルムより優れていることは物理的には確実と思います。コントラストの高い直径0.6 mmの矯正用ステンレスワイアのような信号ではフィルムよりざらついた感じに見えるのは、高感度であるため、CCD+蛍光体やX線光子の量子モトルが目立つためと思われます。これは低感度の分だけ当然フィルムの方が綺麗に見えます。低感度増感紙の方が高感度増感紙の画像より綺麗に見えるのと同じ理由です。　

　このCCDシステムの優れた点は、例えばステンレスワイアの観察ではなく米粒のような被写体や低石灰化物質を観察するときに発揮されるでしょう。そのような例は先生がWebにclinical sampleで示されている多分同一患者さんの同一部位を両システムで撮影したカリエスの画像に現われていると思います。厳密に同一の投影角度でなのでエナメル質の部分では両システムの優劣が判りませんが象牙質のところではCCDの方がよいコントラストでカリエスの孔がみえていると私には思われます。いかがでしょうか。

　ただし、次の点は留意する必要があります。フィルムをヴュ－ボックスで観察するとき周りを必ずマスクするようにすると検出能は飛躍的に向上します。先生は、この実験をされるときどうしましたか？そのため、同一のCRTで比較してみることも提案したのですが、先生の結果ではこのときにも結果は変わらなかったという結論でした。多分先生の結論はゆるがないでしょう。

　分解能（解像度）について考えてみます。歯科用標準フィルムは、２０数 Line/mm、1mm中２０数本のラインを識別できる解像度があるといわれます。精巧なテストチャートがないので、実際には測定できませんが。Dexisのスペックから、３２×２５．６mmのセンサーエリアがＰＣモニタ上で６４０×４８０Piｘeｌ(VGA)の画像になることから、分解能は最高２０Line/mmと言うことになります。やや不満ですが、フィルムとほぼ同等？　しかし、本来歯科用Ｘ線フィルムの分解能は、そのサイズで観察するために設定されたようなもので、デジタル化して大きなモニター上で観察する環境を考えた場合、倍ぐらい（SXGA）の分解能があってもいいのではないでしょうか？きっと後、数年後には実現するでしょう。それを診たときにはきっと感動ものでしょうが・・・治療精度は？

導入した Dexis デジタルエックス線システムの疑問や不安、８割方解決した感じです。あとの２割は、２０数年来見慣れてきたダイレクトエックス線フィルムシステムのイメージの束縛かもしれません。画像になるサイズが、フィルムは４０×３０．６mm、Dexis　CCDは３２×２５．６mmと小さくなっていること、さらにモニター上で拡大して見ることに慣れていないからかもしれません。

Dexis		照射時間(sec)
アルミ板mm	アルミホイル枚	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
3	1
	2
	4			OverExp
	8
	16
5	1
	2
	4
	8				OverExp
	16
10	1
	2
	4					Artifa	Artifa
	8
	16	Under
15	1
	2
	4
	8					Artifa	Artifa
	16	Under	Under					Artifa

Film		照射時間(sec)
アルミ板	アルミホイル枚	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
3	1
	2
	4
	8
	16
5	1
	2
	4
	8
	16
10	1
	2
	4
	8
	16
15	1
	2
	4
	8
	16