JP2004223158A

JP2004223158A - Ｘ線撮像方法

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Publication number: JP2004223158A
Application number: JP2003017803A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Jinno; 郁夫神野; Satoshi Maetaki; 聡前瀧; Hideaki Onabe; 秀明尾鍋; Hisatoshi Aoki; 久敏青木
Original assignee: Raytech Corp
Current assignee: Raytech Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP4374194B2

Abstract

【課題】被検体の被曝量を低減し、Ｘ線造影剤に対してより高感度に検査可能なＸ線撮像方法を提供する。
【解決手段】Ｘ線を被検体に照射して被検体を透過してきた透過Ｘ線を用いて被検体内部を検査するＸ線撮像方法において、被検体にＸ線造影剤を投入する過程と、Ｘ線をフィルタに透過させたフィルタＸ線を被検体に照射する過程とを有する構成とする。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線の撮像技術に係り、特に、医療用画像診断装置及び工業用画像診断装置等に用いるのに適したＸ線撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）では、被検体を輪切りにした断面像として被検体内部の情報をきわめて明確に得ることができ、被検体内部の物体が重なって写るＸ線撮影に比べて多くの情報を得ることができる。従来ＣＴに用いられている検出器はシンチレーション検出器である。これは現在用いられている解析方法と無関係ではない。現在の解析法ではそれぞれの方向において検出されるＸ線の量の増減を画像に変換しており、検出器に入射したＸ線の量の増減を電流量の増減として効率よく検出できるシンチレーション検出器が用いられており個々のＸ線のエネルギについては測定していない。
【０００３】
これとは異なり、Ｘ線のエネルギ情報を利用した例としてエネルギ差分法がある。エネルギ差分法には２つの方法があり、一つは白色Ｘ線を用いて骨密度を測定する方法（例えば、非特許文献１参照）であり、もう一つは単色Ｘ線と造影剤のＫ吸収端を用いる方法（例えば、非特許文献２参照）である。
【０００４】
上記白色Ｘ線を用いる方法とは、図１３にあるように、被検体中の骨などの硬部と軟部組織では、それぞれのエネルギにおいてＸ線の吸収度合いが異なるため、Ｘ線管から発生した白色Ｘ線を被検体に入射し、得られる透過スペクトルを、ＣｄＴｅ検出器を用いて、水など被検体中の軟部組織の影響をより強く受ける低エネルギ成分と、骨など硬部組織の影響をより強く受ける高エネルギ成分とに分け、それらを差分することにより軟部又は硬部を消去した画像を得るものである。
【０００５】
また、上記単色Ｘ線とＫ吸収端を用いる方法とは、図１４にあるように、造影剤（ヨウ素）のＫ吸収端直近上下２本の単色Ｘ線を用いる方法である。ここで、図１４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ被検体への透過前及び透過後のＸ線の強度を示す。図１４（ａ）のように、始め同じ強度で被検体に入射した造影剤のＫ吸収端直近上下２本の単色Ｘ線が造影剤部分を通過すると、図１４（ｂ）のように、異なる強度の２本の透過Ｘ線として検出される。この２本の透過Ｘ線の強度の違いは造影剤のＫ吸収端の影響によってのみ引き起こされるものであって、被検体中の他の物質による寄与はない。これら２本の透過Ｘ線それぞれからＣＴ画像をつくり、それらの画像を差分することによって造影剤部分のみが強調された画像、すなわち造影剤の存在する部分のみの画像を得ることができる。従って、このようにエネルギ差分法を用いて被検体中の注目する部分について詳しい情報を得ることができる。
【０００６】
【非特許文献１】
Ｈ．Ｔｓｕｓｕｉｅｔａｌ．，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｎｕｃｌ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ．４０，ｐｐ９５−１０１，１９９３
【非特許文献２】
豊福他，日本放射線技術学会誌，第５６巻，第６号，７９２−７９７，２０００
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようなＣＴの検出器としてシンチレーション検出器を用いた方法では、Ｘ線撮影でのＸ線照射が被検体に対して１方向ですむのに比べて、被検体に対してあらゆる方向からＸ線を照射しなければならないため、被検体への被曝量が大きく、一般に胸部Ｘ線撮影に比べて１００倍から１０００倍にもなる。従って、現状ではＣＴによる検査を何度も行うことはできず、ＣＴによる検査回数を増やして疾病の早期発見を目指すならばこの被曝量を低減することが必要不可欠である。
【０００８】
また、上記のようなＸ線源として単色Ｘ線を用いる方法では、シンクロトロンの結晶回折光などの大掛かりな装置を用いる必要があり、一般の病院で検査のために頻繁に用いることはできない。また、容易に用いることのできるＸ線発生装置としてＸ線管を用いた場合は、２種類の単色Ｘ線を得るために複数のフィルタを用いる必要があり、この場合フィルタを透過するとＸ線の強度が大幅に減少してその分ノイズが増えてしまう。さらにＸ線のエネルギの切り替えの間に起こる被検体中の臓器などの動きがアーチファクトとなって現れてくることになる。
【０００９】
本発明は、このような発明者の知見に基づいてなされたものであり、本発明の主目的は、フィルタＸ線を用いたＸ線透過測定法において、白色Ｘ線を用いる場合に比べて被検体に吸収されるＸ線（即ち、被検体の被曝量）を大幅に減らし、また、Ｘ線源として単色Ｘ線を用いた従来の方法のようなアーチファクト及び統計精度等の問題が生じることなく検査を行うことのできるＸ線撮像方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のＸ線撮像方法は、請求項１に示すとおり、Ｘ線を被検体に照射して被検体を透過してきた透過Ｘ線を用いて被検体内部を検査するＸ線撮像方法であって、透過Ｘ線のエネルギ情報の内、被検体内部の検査対象物に応じた特定のエネルギ範囲の情報を利用して検査対象物を評価する過程を有する構成とした。
【００１１】
これによれば、Ｘ線を用いて被検体内部の検査対象物を検査する際に、その物質に応じた特定のエネルギ範囲の情報を利用して評価するので、統計精度の問題なしに精度良く評価することが可能となる。
【００１２】
また、Ｘ線発生装置としてＸ線管を用いることができるので、Ｘ線源の確保が容易となり、適用する装置を小型化できるという利点もある。
【００１３】
特定のエネルギ範囲の情報としては、所定のエネルギ幅におけるＸ線のカウント数の積分値を用いることができる。
【００１４】
上記Ｘ線撮像方法においては、請求項２に示すとおり、検査対象物は、Ｘ線造影剤であり、特定のエネルギ範囲は、Ｘ線造影剤のＫ吸収端前後に設定される構成とした。
【００１５】
これによれば、ヨウ素などのＸ線造影剤のＫ吸収端前後のエネルギ範囲の情報を利用することで、Ｘ線造影剤を定量的に分析することが可能となる。
【００１６】
また、Ｘ線をフィルタに透過させたフィルタＸ線を検査に用いた場合でも、単色Ｘ線を用いる場合のようにＫ吸収端のピーク値から評価する必要がないので統計精度の問題を解消できる。
【００１７】
この場合、検査対象物をフィルタＸ線が人体を透過する場合にスペクトルに大きく影響するもの（水、Ｘ線造影剤、及び骨）に特定することで、より良好な検査が可能となる。
【００１８】
また、本発明のＸ線撮像方法は、請求項３に示すとおり、Ｘ線を被検体に照射して被検体を透過してきた透過Ｘ線を用いて被検体内部を検査するＸ線撮像方法であって、被検体にＸ線造影剤を投入する過程と、Ｘ線をフィルタに透過させたフィルタＸ線を被検体に照射する過程とを有する構成とした。
【００１９】
これによれば、Ｘ線を所定のフィルタに透過させたフィルタＸ線を用いて撮像を行うことによって、通常の白色Ｘ線に比べて被検体の被曝量を大幅に低減するとともに、Ｘ線造影剤に関して透過Ｘ線をより高感度に検出して造影剤部分を明確にすることができる。
【００２０】
上記Ｘ線撮像方法においては、請求項４に示すとおり、フィルタＸ線を被検体に照射する過程の前に、被検体の被曝量を最小とするべくフィルタの厚さを予め決定する過程を更に有する構成とした。
【００２１】
これによれば、被検体の被曝量が最小となる厚さを有するフィルタを用いるので、被検体の被曝量を大幅に低減することができる。
【００２２】
上記Ｘ線撮像方法においては、請求項５に示すとおり、フィルタの厚さは、フィルタの材質及び被検体内の造影剤の濃度に基づき決定される構成とした。
【００２３】
これによれば、被検体の被曝量を最小とするフィルタ厚さを容易に決定することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（Ｘ線検査装置）
図１は、本発明のＸ線撮像方法を適用することができるＸ線検査装置の構成の一例を示す。Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線を被検体Ｓに照射して被検体内部を検査する装置であって、Ｘ線管３、Ｘ線検出器４、前置増幅器５、増幅器６、積分器１，２、造影剤厚さ演算装置７、及び画像化装置８を備える。
【００２６】
Ｘ線管３から発生したＸ線が造影剤を含有する被検体Ｓを通過する。この被検体Ｓを通過したＸ線をＸ線検出器４で測定する。Ｘ線検出器４は、前置増幅器５、増幅器６に接続される。検出器の種類によっては、増幅器の構成が変わることもある。Ｘ線によって生成された信号の中で、後述するΦ_１に対応するエネルギ領域の信号を積分器１で積算する。同様に、Φ_２に対応するエネルギ領域の信号を積分器２で積算する。これらの２つの積分器１，２の出力を造影剤厚さ演算装置７によって演算し、造影剤の厚さを算出する。さらに、画像化装置８を用いて、得られた造影剤の厚さに従って、例えば、カラーグラデーションや白黒の濃淡などによって表示する。
【００２７】
効率よく画像撮影を行うために、Ｘ線検出器４、前置増幅器５、増幅器６、及び積分器１、積分器２を複数個用いることもある。
【００２８】
（フィルタＸ線の利用）
図２は、人体の軟部組織と水の減衰係数の比較を示す。図２から明らかなように、両者にはほとんど差はないため、被曝量の評価などのために被検体として人体の代わり水を用いても問題はない。
【００２９】
図３は、被検体を厚さ２０ｃｍの水としたときの被検体に入射するＸ線スペクトルと被検体を透過してきた透過スペクトルの比較を示す。図３から明らかなように、Ｘ線のほとんどが水に吸収されていることがわかる。従って、被検体に入射するＸ線スペクトルのうち被検体に吸収されやすい数１０ｋｅＶまでのＸ線の量が少なければ、被検体の被曝量も少なくなることになる。
【００３０】
図４は、Ｌａフィルタを透過したＸ線のスペクトルと白色Ｘ線スペクトルとの実験値の比較を示す。なお、両者の管電流及び管電圧は同じにしてある。図４から明らかなように、両者のピーク値をほぼ同じとした場合、Ｌａフィルタを透過したＸ線のスペクトルは、白色Ｘ線に比べて低エネルギ部分のＸ線の強度が減っていることがわかる。従って、フィルタＸ線を用いた場合は、白色Ｘ線を用いる場合に比べて低被曝化が実現できる。
【００３１】
（造影剤の濃度評価法）
まず、ガンなどの病巣に含有されるヨウ素の厚さを評価する。ヨウ素造影剤を人体に注入する場合、その注入量はおよそ１００ｍｌであり、この１００ｍｌ中にヨウ素がおよそ３０ｇ含まれる。ヨウ素造影剤は、血管に注入される。人体中の血液の量は５０００ｍｌから６０００ｍｌであるので、３０ｇのヨウ素が６０００ｍｌの血液中に一様に分布した場合、ヨウ素濃度は５ｍｇ／ｍｌである。もう一つの極端な例として、３０ｇのヨウ素が６０ｋｇの人体全体に分布することを考える。人体の密度を１ｇ／ｍｌとすると、この場合のヨウ素濃度は０．５ｍｇ／ｍｌとなる。ヨウ素の密度４．９ｇ／ｃｍ^３を用いると、１ｃｍ^３の立方体中に存在するヨウ素厚さは１μｍ−１０μｍと評価される。
【００３２】
さて、そもそも物質を透過するＸ線の強度の変化は、それぞれの物質固有の減衰係数μ（ｃｍ^−１）によって描写することができる。物質の厚さをｘ（ｃｍ）、入射Ｘ線の強度をＩ_０、透過Ｘ線の強度をＩ_１とすると、入射Ｘ線と透過Ｘ線の強度は（式１）で表される。
【００３３】
【数１】

【００３４】
また減衰係数μ（ｃｍ^−１）は、Ｘ線のエネルギによる関数であり、その値はＮＩＳＴ（ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｔａｎｄａｒｄｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，米国）などの機関によって公表されている。また減衰係数μ（ｃｍ^−１）をその物質の密度ρ（ｇ／ｃｍ^３）で割ったμ／ρ（ｃｍ^２／ｇ）で表されるものが質量減衰係数である。質量減衰係数μ／ρは、図５からわかるように、Ｋ、Ｌ、Ｍ殻吸収端などの不連続以外ではエネルギＥの関数として（式２）の形でよい一致でフィッティングできる。
【００３５】
【数２】

【００３６】
またＸ線発生装置であるＸ線管から発生するＸ線の強度Ｉ_０（Ｅ）は、（Ｈ．Ａ．Ｋｒａｍｅｒｓ，Ｐｈｉｌ．Ｍａｇ．，４６，８３６，１９２３）によると（式３）のように表すことができる。
【００３７】
【数３】

【００３８】
ここで、ｃは定数、Ｅ_０は管電圧Ｖ（ｋＶ）からＥ_０＝ｅＶ（ｋｅＶ）と表されるものであり、ＺはＸ線管のターゲットの原子番号、Ｅはエネルギ（ｋｅＶ）である。
【００３９】
上記（式１）、（式２）及び（式３）、またＮＩＳＴによってμ（Ｅ）／ρ（ｃｍ^２／ｇ）の形で公表されている質量減衰係数を用いれば、Ｘ線管から発生しｎ種類の物質を透過した後のＸ線スペクトルψ（Ｅ）を計算することができる。今ｎ種類の物質それぞれの厚さをｘ_ｎ（ｃｍ）、質量減衰係数をμ_ｎ（Ｅ）／ρ_ｎ（ｃｍ^２／ｇ）とすると、ψ（Ｅ）は（式４）で表される。
【００４０】
【数４】

【００４１】
図６は、実験値と（式４）から得られる計算値のスペクトルの比較を示す。図６から両者は良く一致するため、以下スペクトルの計算は（式４）を用いて行う。
【００４２】
フィルタＸ線を用いて被検体中の造影剤であるヨウ素厚さを評価する方法であるが、統計誤差の問題からシンクロトロンから得られる単色Ｘ線を用いた場合と同様にＬａ及びＩのＫ吸収端のピーク値から評価することはできない。従って、ある程度固定したエネルギ幅のカウントの積分値をとり、この積分値からヨウ素厚さを評価する。今積分する幅としてはＬａとＩのＫ吸収端のエネルギの差である５．７５ｋｅＶをとる。そこで、片方の積分範囲はＩのＫ吸収端である３３．２ｋｅＶからＬａのＫ吸収端である３８．９ｋｅＶまでとし、こちらの積分値をΦ_１とする。また、もう片方はＩのＫ吸収端から５．７５ｋｅＶ下がった２７．４ｋｅＶから３３．２ｋｅＶまでとし、こちらの積分値をΦ_２とする。
【００４３】
図７は、積分値Φ_１及びΦ_２をＬａの厚さ毎にＩの厚さにたいしてプロットしたものである。図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ積分値Φ_１及び積分値Φ_２に対応するグラフである。この図７から積分値Φは、ヨウ素の厚さに対してｅｘｐの直線にのることがわかる。また、それぞれの積分範囲で全ての直線の傾きが等しくなっていることから、この積分範囲ではｅｘｐの指数が一定の値となることもわかる。このことを数式を用いて表すと（式５）のようになる。
【００４４】
【数５】

【００４５】
また、この（式５）のａ，ｂは理論的に求めることができる。そもそも物質を透過したＸ線スペクトルの強度ψ（Ｅ）は（式４）で求めることができるので、このψ（Ｅ）を積分すると（式６）となる。
【００４６】
【数６】

【００４７】
また、この（式６）に（式２）の関係を代入すると（式７）となる。
【００４８】
【数７】

【００４９】
（式７）の積分を解析的に行うことは一般にできないが、数値積分を用いて行うことはできる。実際に数値積分を行うとΦは（式８）となり（式５）と同じ形で表されることがわかる。
【００５０】
【数８】

【００５１】
この（式８）からわかるようにΦ_０は透過する物質の厚さが全て０の時の値、即ち白色Ｘ線のカウントのこの積分範囲における積分値ということになる。またａ_ｉはそれぞれの透過物質のこの積分範囲における固有の値、ｘ_ｉはそれぞれの透過物質の厚さである。
【００５２】
ここまでは、積分するエネルギ範囲として、３３．２ｋｅＶ〜３８．９ｋｅＶ及び２７．４ｋｅＶ〜３３．２ｋｅＶを用いてきたが、（式５）から（式８）はどのような積分範囲を選んでも成り立つので、積分範囲がｎ個、被検体中の物質がｍ種類あるとすれば、積分値Φは結局（式９）のように表すことができる。
【００５３】
【数９】

【００５４】
ここで、ｘ_ｊはＸ線が透過する物質の厚さ、ａ_ｉｊは透過物質と積分範囲による定数、Φ_ｉ０はｉ番目の積分範囲における被検体がない場合のＸ線スペクトル（白色Ｘ線でもフィルタＸ線でもよい）の積分値、Φ_ｉはｉ番目の積分範囲における透過Ｘ線スペクトルの積分値である。
【００５５】
ａ_ｉｊ及びΦ_ｉ０は前もって測定しておくことが可能なので、被検体中で未知の厚さの物質がｍ種類あるならば、積分範囲をｍ個とればそれぞれの厚さｘ_ｊを（式９）から求めることができる。また、実際に人体をＸ線が透過する場合にスペクトルに大きく影響するものは、おもに水、造影剤、骨であるから、積分範囲を３つ程度とれば、それぞれの厚さを定量的に求めることができる。
【００５６】
被検体が人体である場合、透過するＸ線の減衰に最も寄与するものは、被検体中に多量に存在する水である。従って、被検体中に造影剤（ヨウ素）を導入し、その造影剤が存在する部分を明らかにするには、水による寄与を消去する必要がある。
【００５７】
Ｘ線が被検体中を透過する方向に対して未知のヨウ素がｘ_Ｉ（μｍ）、水がｘ_ｗ（μｍ）存在するとする。すると未知の物質は水とヨウ素のみであるから積分範囲は２つとればいい。そこで、先ほど設定した積分範囲のΦ_１（３３．２ｋｅＶ〜３８．９ｋｅＶ）、Φ_２（２７．４ｋｅＶ〜３３．２ｋｅＶ）を考える。これらΦ_１、Φ_２は当然（式９）に従うので、（式９）に実際の値を代入して、これらをヨウ素の厚さｘ_Ｉ、について解くと（式１０）が導かれる。
【００５８】
【数１０】

【００５９】
なお、ここでａは（式９）のａ_ｉｊから求められる定数であり、ＣはＬａやＡ１など既知の物質の寄与である。また、Φ_１ＷおよびΦ_２Ｗは、上記のエネルギ範囲において厚さｔの水の層を通過したＸ線スペクトルの積分値である。項ｌｎ（Φ_２Ｗ／Φ_２０）／ｌｎ（Φ_１Ｗ／Φ_１０）は、水の厚さに無関係に約４／３となる。この方法を用いれば、予め被検体のない状態で白色Ｘ線（又はフィルタＸ線）のそれぞれの積分範囲におけるＸ線のカウントの積分値を測定しておけば、被検体へは１度Ｘ線を照射すればヨウ素厚さを求めることができる。従って、被検体中の臓器の動きによるアーチファクトを抑えることができ、また２回のＸ線照射を必要とするものと比較して、被曝量も半分に抑えることができる。
【００６０】
（造影剤感度評価）
造影剤に対する感度評価の基準として、Φ_１（３３．２ｋｅＶ〜３８．９ｋｅＶ）及びΦ_２（２７．４ｋｅＶ〜３３．２ｋｅＶ）の比であるｆを導入する。なお、ｆは次の（式１１）で定義される。なお、この評価式は、一例であり、他にも（Φ_１ −Φ_２）／ Φ_２などが考えられる。
【００６１】
【数１１】

【００６２】
このｆを造影剤であるヨウ素厚さ変化に対してプロットすれば、ヨウ素に対する感度を評価できる。即ち、ヨウ素厚さ変化に対してｆの変化率が大きければそれだけヨウ素に敏感に反応することになる。
【００６３】
（被曝量評価）
被検体に対する被曝量を評価する際の基準として（式１１）で示されるｆの相対統計誤差であるｇを導入する。ｆの統計誤差△ｆ及びｇは、それぞれ（式１２）、（式１３）で表される。
【００６４】
【数１２】

【００６５】
【数１３】

【００６６】
被曝量を評価する際には白色Ｘ線とフィルタＸ線を用いた場合でｇが等しくなるようにフィルタＸ線の管電流を調整し、その際の双方の被曝量について白色Ｘ線を用いた場合の被曝量に規格化して比較する被曝量を評価する。
【００６７】
図８は、誤差評価式ｇが等しくなるようにフィルタＸ線の管電流を調整したときに、被検体（水２０ｃｍ）に入射する直前と被検体透過後のスペクトルの比較を示す。ここで、図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ入射直前及び透過後のスペクトルである。この図からフィルタＸ線を用いた場合は、Φ_１及びΦ_２の領域では白色Ｘ線よりもカウントが多くなっているが、それ以外の領域では逆に少なくなっていることがわかる。従って、フィルタＸ線を用いた場合は、白色Ｘ線を用いる場合に比べて被曝量を抑えることができる。
【００６８】
被曝量の計算についてはフィルタを透過したＸ線スペクトルを（式４）の透過Ｘ線発生強度式に従って計算し、そのスペクトルを用いて行う。ＮＩＳＴによってμ_ｅｎ（Ｅ）／ρ（ｃｍ^２／ｇ）の形で公表されている水の質量エネルギ吸収係数を用いて水１ｋｇあたり吸収されるＸ線のエネルギは（式１４）で表すことができる。
【００６９】
【数１４】

【００７０】
従って、全エネルギ領域で水１ｋｇに吸収されるエネルギＸは（式１５）で表される。
【００７１】
【数１５】

【００７２】
この（式１５）を用いて被曝量を定量的に評価することができる。
【００７３】
ここで、被検体として水２０ｃｍの層をとり、その中に各種厚さのヨウ素層が存在するとする。白色Ｘ線としては、Ｘ線管から発生したＸ線を厚さ２ｍｍのＡｌの層に通したものとする。また、Ｘ線管から検出器までの距離は１５０ｃｍとする。なお、フィルタとしてはＬａを用いている。以下の計算は全てこの体系で行う。この厚さ２ｍｍのＡｌと厚さ１５０ｃｍの空気層のＸ線に対する影響は、予め測定する白色Ｘ線の積分値のΦ_１０及びΦ_２０の中に組み込まれており解析段階の（式１０）で考慮する必要はない。
【００７４】
図９は、厚さ１００μｍのＬａフィルタ（Ｌａ１００μｍ）を用いて（式１０）により計算したヨウ素の値を示すグラフである。なお、このヨウ素の厚さを計算するために水の厚さ２０ｃｍは用いておらず、（式１０）に従い水の影響を消去している。図９から明らかなように、Ｌａ１００μｍを用いた場合は、実際のヨウ素厚さの変化に対して全体的に約２０μｍ程低い値となっているが、ヨウ素厚さの変化は、ほぼ正確に捉えられていることがわかる。またこの結果は、Ｌａフィルタの厚さには、ほとんど依存しない。
【００７５】
図１０は、（式１５）に従って計算される被曝量が白色Ｘ線を用いた場合とフィルタＸ線を用いた場合で等しくなるようにフィルタＸ線の管電流を調整した際の、（式１１）で定義されるｆのヨウ素厚さに対する変化をそれぞれのＬａの厚さ毎に示したグラフである。図１０からフィルタであるＬａの厚さが増すにつれて、ヨウ素厚さ変化に対するｆの変化量も多くなっており、Ｌａフィルタを厚くするにつれてヨウ素の変化に対して敏感に反応していることがわかる。
【００７６】
図１１は、（式１３）で定義されるｇが白色Ｘ線を用いた場合とフィルタＸ線を用いた場合で等しくなるようにフィルタＸ線の管電流を調整した際の、Ｌａフィルタ厚さに対する被曝量をヨウ素厚さ毎にそれぞれ示したグラフである。なお、被曝量は白色Ｘ線を用いた場合の被曝量に規格化してある。この図１１から被曝量は最初Ｌａフィルタの厚さが増すにつれて減少していき、フィルタの厚さが４００μｍ付近で最小値をとり、その後また被曝量は増加していくことがわかる。また、被曝量が最小となるところでは、白色Ｘ線を用いた場合に比べて約４０％の被曝量となっている。
【００７７】
上記実施例においては、造影剤としてヨウ素造影剤を、またＸ線フィルタとしてＬａを用いた場合について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、別種のフィルタ及び今後開発されるあらゆる造影剤についても適用可能である。例えば、フィルタとしてはＬａ以外のＸ線フィルタとしてＣｓ、Ｂａ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｂ、Ｃｅ、及びＳｍ等を用いた場合でも同様の効果を得ることができる。図１２は、図１１と同様であるが、Ｌａフィルタの他に各種フィルタを用いた場合のフィルタ厚さと被曝量の関係を示すグラフである。ここで、被曝量は白色Ｘ線を用いた場合の被曝量に規格化してある。図に示すように、Ｌａよりもヨウ素に原子番号が近いＢａやＣｓのフィルタを用いることで、さらに被曝量が少なくなる。
【００７８】
また、本発明は、ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を始めとしてＸ線撮像法を高度な形で利用している種々の撮像法にも適用可能である。
【００７９】
【発明の効果】
フィルタＸ線を用いたＸ線透過測定法において、まず被検体中の造影剤について定量的な評価をすることができる。またフィルタを用いることにより白色Ｘ線を用いる場合に比べて、造影剤に対してより敏感に反応し、さらに白色Ｘ線を用いた場合の被曝量に対して、Ｌａフィルタの場合は約４０％まで、ＢａやＣｓフィルタを用いると更に低被曝化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線撮像方法を適用可能なＸ線検査装置の一例を示す図
【図２】人体の軟部組織と水の減衰係数の比較を示すグラフ
【図３】被検体（水２０ｃｍ）への入射前及び透過後のＸ線スペクトルの比較を示すグラフ
【図４】Ｌａフィルタを透過したＸ線と白色Ｘ線のスペクトルの比較を示すグラフ
【図５】ヨウ素の質量減衰係数のフィッティングを示すグラフ
【図６】管電圧５０ｋＶの白色Ｘ線が４０μｍの厚さのＬａフィルタを通過した後のＸ線エネルギースペクトルの実験値と計算値の比較を示すグラフ
【図７】フィルタＸ線のカウントの積分値をＬａの厚さ毎にＩの厚さに対してプロットしたグラフ
【図８】（式１３）で定義されるｇが白色Ｘ線とフィルタＸ線で等しくなるようにフィルタＸ線の管電流を調整した際の、被検体（水２０ｃｍ）への入射前及び透過後のスペクトルの比較を示すグラフ
【図９】Ｌａ１００μｍフィルタを用いた際の、（式１０）によるヨウ素厚さの評価値の変化を示すグラフ
【図１０】ヨウ素感度評価式ｆのヨウ素厚さに対する変化を示すグラフ
【図１１】（式１３）で定義されるｇが白色Ｘ線とフィルタＸ線で等しくなるようにフィルタＸ線の管電流を調整した際の、Ｌａフィルタ厚さに対する被曝量の変化を示すグラフ
【図１２】図１１と同様であるが、Ｌａフィルタの他に各種フィルタを用いた場合のフィルタ厚さと被曝量の関係を示すグラフ
【図１３】骨と組織の質量減衰係数の比較を示すグラフ
【図１４】従来技術による造影剤のＫ吸収端直近の上下２本の単色Ｘ線の被検体への入射前後の強度変化を示すグラフ
【符号の説明】
１，２積分器（あるエネルギ範囲のＸ線の数を数えるカウンタ）
３Ｘ線管
４Ｘ線検出器
５前置増幅器
６増幅器
７造形剤厚さ演算装置
８画像化装置
１０Ｘ線検査装置
Ｓ被検体

Claims

Ｘ線を被検体に照射して被検体を透過してきた透過Ｘ線を用いて被検体内部を検査するＸ線撮像方法であって、
前記透過Ｘ線のエネルギ情報の内、前記被検体内部の検査対象物に応じた特定のエネルギ範囲の情報を利用して前記検査対象物を評価する過程を有することを特徴とするＸ線撮像方法。
前記検査対象物は、Ｘ線造影剤であり、前記特定のエネルギ範囲は、前記Ｘ線造影剤のＫ吸収端前後に設定されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮像方法。
Ｘ線を被検体に照射して被検体を透過してきた透過Ｘ線を用いて被検体内部を検査するＸ線撮像方法であって、
前記被検体にＸ線造影剤を投入する過程と、
前記Ｘ線をフィルタに透過させたフィルタＸ線を前記被検体に照射する過程とを有することを特徴とするＸ線撮像方法。
前記フィルタＸ線を前記被検体に照射する過程の前に、前記被検体の被曝量を最小とするべく前記フィルタの厚さを予め決定する過程を更に有することを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮像方法。
前記フィルタの厚さは、前記フィルタの材質及び前記被検体内の前記造影剤の濃度に基づき決定されることを特徴とする請求項４に記載のＸ線撮像方法。