JP2005074000A - Ｘ線ｃｔ装置および被曝線量分布算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検体の各部位ごとの被曝線量分布を算出する。
【解決手段】 所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回転するＸ線発生源と、異なる照射角度での被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるＸ線データ収集部と、このＸ線データ収集部からのデータに基づき、被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置であって、所定量のＸ線を所定時間照射した場合の被曝線量に関する情報を格納する格納部３０６と、前記再構成されたＸ線断層像内の各位置に対応する前記被検体の各部位に到達したＸ線線量を算出するＸ線線量算出部３０４と、前記被曝線量に関する情報と、前記算出された各部位に到達したＸ線線量と、Ｘ線照射時間とに基づいて、前記Ｘ線断層像を再構成する際に照射したＸ線による前記被検体の被曝線量分布を算出する被曝線量分布算出部３０５とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明はＸ線照射によって被検体の断層像を得るＸ線ＣＴ（Computerized Tomography ）装置の被曝線量分布測定に関するものである。

従来は、Ｘ線ＣＴ装置の被曝線量予測の方法として、ＣＴＤＩｖｏｌなどの規格があるが、これらの方法は決められた径のファントム（頭部用１８ｃｍアクリルファントム、腹部用３５ｃｍアクリルファントム）の中に、線量測定機を入れて行った測定値を元に撮影条件ごとに被曝線量を予測していた。しかしこの方法では、人体の被曝線量測定とはかけ離れ、精度が得られなかった。

Ｘ線ＣＴ装置において、Ｘ線断層像を再構成するまでの流れを図１５を用いて簡単に説明する。図１５（ａ）は一般的なＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線の照射から透過Ｘ線の検出までを示した図である（なお、紙面横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とする）。

１５０１はＸ線管であり、Ｘ線はＸ線管１５０１より照射され、フィルタ１５０２を介して被検体１５０３に到達する。被検体１５０３に入射したＸ線は、被検体１５０３を透過し、Ｘ線検出器１５０４に到達し、Ｘ線検出器１５０４において透過Ｘ線線量が検出される。

このとき、被検体１５０３に入射するＸ線線量をＩ_o、被検体１５０３の厚みをｘ、被検体１５０３のＸ線線吸収係数をｕとすると、Ｘ線検出器１５０４において検出される透過Ｘ線線量Ｉは、式１により表される。
（式１）Ｉ＝Ｉ_oｅ^-ux
ここで、（式１）をｕｘについて解くと、式２のようになる。
（式２）ｕｘ＝−ｌｎ（Ｉ／Ｉ_o）
また、ＣＴ値＝（ｕ−ｕw）×１０００／ｕw ｕw：水の線吸収係数
ｕ＝（ＣＴ値＋１０００）×ｕw／１０００
したがって、被検体１５０３に入射するＸ線線量（Ｉ_o）を予め求めておけば、各回転角度ごとの透過Ｘ線線量Ｉを検出することで、Ｘ線断層像（図１５の（ｂ））を再構成することが可能である。

ここで、被検体１５０３に入射するＸ線線量（Ｉ_o）は、エアスキャンを行うことで求めることができる。エアスキャンとは、被検体１５０３が無い場合に、Ｘ線管１５０１より照射したＸ線を、フィルタ１５０２を介して、Ｘ線検出器１５０４にて直接検出するスキャンをいう。つまり、被検体１５０３が無い場合にＸ線検出器１５０４で検出されるＸ線線量は、被検体１５０３がある場合に、被検体１５０３表面に入射するＸ線線量に等しい。

このように、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に所定の線量のＸ線を照射することで、スライス面における被検体の各部位のＸ線吸収率の差異を求め、これをＣＴ値として可視化するものである。このため、被検体は人体に影響のない範囲で被曝することとなるが、上述のように、被検体１５０３に入射するＸ線線量をエアスキャンにより求めれば、被検体全体の被曝線量を算出することは可能である。

しかし、被検体である人体は様々な組織より形成されており、Ｘ線に対する許容量は各組織により大きく異なっている。例えば、人間の頭部を一例として挙げると、脳の部分は比較的Ｘ線に強いが、眼球部分はＸ線に対する許容量が小さい。このため、被検体全体の被曝線量のみならず、各部位ごとの被曝線量を算出し、スキャン計画に考慮することが、Ｘ線による人体への影響を最小限にとどめつつ、良質なＸ線断層像を得るために重要となってくる。しかしながら、これまでのＸ線ＣＴ装置には、各部位毎の被曝線量を算出する機能（つまり、スライス面における被曝線量分布を求める機能）がなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、被検体の各部位ごとの被曝線量を算出することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するための本発明のＸ線ＣＴ装置は、以下の構成を備える。すなわち、
所定のＸ線線量を発生し、被検体の周りを回転するＸ線発生源と、異なる照射角度での被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるＸ線データ収集部と、このＸ線データ収集部から受信したデータに基づき、被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
前記再構成されたＸ線断層像内の各位置に対応する前記被検体の各部位に到達したＸ線線量を算出するＸ線線量算出手段と、
所定のＸ線線量を所定時間照射した場合の被曝線量に関する情報と、前記算出された各部位に到達したＸ線線量と、Ｘ線照射時間とに基づいて、前記Ｘ線断層像を再構成する際に照射したＸ線による前記被検体の被曝線量分布を算出する被曝線量分布算出手段とを備える。

本発明によれば、被検体の各部位ごとの被曝線量を算出することが可能となる。

はじめに本発明の概略について、図１を用いて簡単に説明する。図１は、被検体のスライス面におけるＸ線断層像の所定の位置（１０）に対応する被検体の各部位における被曝線量を算出する方法を図示したものである（なお、被曝線量を求めようとするスライス面における所定の位置（１０）を「被曝線量算出点」と称す。以下同じ）。

Ｘ線管１１より照射され、被検体表面１３に到達したＸ線線量をＩ_oとした場合、被曝線量算出点１０に到達するＸ線線量Ｉ_pは、Ｘ線透過パス１２における、被検体表面１３から被曝線量算出点１０の手前までの間（図中の１４で示す範囲）のＸ線吸収率によって決まる。

ここで、Ｘ線透過パス１２における被検体表面１３から被曝線量算出点１０手前までの間のＸ線吸収率は、再構成されたＸ線断層像におけるＸ線透過パス１２上の各画素のＣＴ値に基づいて求めることが可能である。上述のように、Ｘ線断層像は、被検体のＸ線吸収率の差異を可視化したものであり、ＣＴ値はＸ線吸収率に比例する値であるからである。

したがって、再構成されたＸ線断層像に基づいて、被検体表面１３から被曝線量算出点１０までのＣＴ値を抽出し、それらを加算すれば、Ｘ線管１１が図１に示す位置にあった場合における、被曝線量算出点１０でのＸ線線量Ｉ_pを求めることができる。

そして、かかる計算をあらゆる照射角度に対して行うとともに、Ｘ線管１１の回転速度に基づくＸ線照射時間を考慮することで、被曝線量算出点１０における被曝線量を算出することができる。

さらに、かかる計算を、スライス面におけるＸ線断層像上のすべての点に対して行うことで、Ｘ線断層像を再構成する際に照射したＸ線による被検体の被曝線量分布を求めることができる。

以下、添付図面に従って本発明の好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一または相当部分を示すものとする。

（第１の実施形態）
＜全体システム構成＞
図２は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のシステム構成図である。

図２に図示の如く、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体（患者）へのＸ線照射と被検体を透過したＸ線を検出するためのガントリ１２０と、ガントリ１２０に対して指示信号を送信し各種設定を行うとともに、ガントリ１２０から出力されてきた投影データに基づいてＸ線断層像を再構成し、表示する操作コンソール１００、および被検体を乗せ、ガントリ内部へ搬送する搬送装置１４０とを備えている。

１２０に示すガントリは、その全体を制御するメインコントローラ１２２を始め以下の構成を備える。

１２１は操作コンソール１００との通信を行うためのインターフェース、１３２はガントリ回転部であり、内部には、Ｘ線を発生するＸ線管１２４（Ｘ線管コントローラ１２３により駆動制御される）、Ｘ線の照射範囲を規定するコリメータ１２７、コリメータ１２７のＸ線照射範囲を規定するスリット幅の調整、及びコリメータ１２７のＺ軸方向（図面に垂直な方向、すなわち、後述する天板１４２が空洞部１３３に向かって搬送される方向）の位置を調整するコリメータモータ１２６が設けられている。かかるコリメータモータ１２６の駆動はコリメータコントローラ１２５により制御される。

また、１３２に示すガントリ回転部は、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１３１、及びＸ線検出部１３１より得られた投影データを収集するデータ収集部１３０も備える。なお、Ｘ線検出部１３１には、複数の検出素子（チャネル）からなる検出素子群を有する検出器列がある。

Ｘ線管１２４及びコリメータ１２７と、Ｘ線検出部１３１とは互いに空洞部分１３３をはさんで対向する位置に設けられ、その関係が維持された状態でガントリ回転部１３２が矢印１３５の向きに回転するようになっている。この回転は、回転モータコントローラ１２８からの駆動信号により所定の制御周期で回転速度制御される回転モータ１２９によって行われる。

また、搬送装置１４０は、被検体を実際に乗せる天板１４２と天板１４２を保持するテーブル１４３とを有し、天板１４２は天板モータ１４１によってＺ軸方向に駆動され（すなわち、天板の搬送方向＝Ｚ軸方向）、天板モータ１４１の駆動は天板モータコントローラ１３４からの駆動信号に基づいて所定の制御周期で搬送速度制御される。

メインコントローラ１２２は、Ｉ／Ｆ１２１を介して受信した各種指示信号の解析を行い、それに基づいて上記のＸ線管コントローラ１２３、コリメータコントローラ１２５、データ収集部１３０の制御は回転側コントローラ１３６を通して行われ、回転モータコントローラ１２８、天板モータコントローラ１３４に対しても各種制御信号を出力することになる。また、データ収集部１３０で収集された投影データを、ＤＡＳＩ／Ｆ１３７を介して操作コンソール１００に送出する処理も行う。

操作コンソール１００は、所謂ワークステーションであり、図示に示すように、装置全体を制御するＣＰＵ１０５、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭ１０６、主記憶装置（メモリ）として機能するＲＡＭ１０７をはじめ、以下の構成からなる。

ＨＤＤ１０８は、ハードディスク装置であって、ここにＯＳならびにＸ線ＣＴ装置全体を制御するプログラムが格納されている。

また、ＶＲＡＭ１０１は表示しようとするイメージデータ（主に５１２×５１２画素）を展開するメモリであり、ここにイメージデータ等を展開することでＣＲＴ１０２にＸ線断層像を表示させることができる。１０３および１０４は各種設定を行うためのキーボードとマウスである。また、１０９はガントリ１２０と通信を行うためのインターフェースである。

＜機能ブロック図＞
図３に、本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のうち、本発明にかかる機能を抽出した機能ブロック図を示す。

同図において、３０１はデータ収集部であり、被検体を透過した透過Ｘ線を検出し、収集する。３０２は画像再構成部であり、データ収集部３０１において収集されたデータに基づいてＸ線断層像を再構成する。

３０３は、画像表示部であり、再構成されたＸ線断層像を表示する。

一方、３０４はＸ線線量算出部であり、画像再構成部３０２で再構成されたＸ線断層像の各位置に対応する被検体の各部位に到達したＸ線線量に関連する値を算出する。また、３０５は被曝線量分布算出部であり、Ｘ線断層像に対する被曝線量分布を算出する。算出にあたっては、Ｘ線線量算出部３０４にて算出された、被検体の各部位に到達したＸ線線量に関連する値と、格納部３０６に格納された被曝線量に関する情報と、Ｘ線断層像を再構成するため照射したＸ線照射時間とを参照する。

３０７は被曝線量分布表示部であり、被曝線量分布算出部３０５において算出された被曝線量分布を表示する。

なお、被曝線量分布の表示方法は、特に限定するものではない。再構成されたＸ線断層像に重ねて表示してもよいし、１画面上にＸ線断層像と並べて表示しても良いし、切り替えて表示するようにしてもよい。

また、被曝線量分布は、被曝線量の違いを色分けして表示しても良いし、被曝線量の違いを高さの違いとして３次元的に表示しても良い。

＜全体フロー＞
図４は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の処理の流れを示すフローチャートである。

同図において、ステップＳ４０１はスキャン条件設定工程であり、Ｘ線照射条件（管電圧、管電流、ガントリ回転速度（スキャン速度）、スライス厚等）を設定する。

ステップＳ４０２では、被検体スキャンが行われ、ステップＳ４０３においてＣＴ値を算出する。続いて、ステップＳ４０４では被曝線量分布算出処理が行われる。被曝線量算出処理の詳細は後述するものとする。ステップＳ４０５では、算出された被曝線量分布を表示する。

＜被曝線量分布算出処理＞
図５は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出処理の流れを示すフローチャートである。

同図において、ステップＳ５０１では、ステップＳ４０３（図４）で算出されたＣＴ値を読み込む。

次にステップＳ５０２では、各照射角度における被曝線量算出点までのＸ線透過パス上の（ＣＴ値＋１０００）×ｕw／１０００の和（Ｋ（θ））を算出する。Ｋ（θ）とは、図６に示すように、Ｘ線断層像において、被曝線量算出点６０１を中心に極座標変換を行う。ｙ軸方向を０とした場合に、０から２πまでのＸ線透過パスが得られる。

また、図７は、θを０から２πまで変化させた場合の、被曝線量算出点６０１を中心に極座標変換したＫ（θ）の変化を示した図である。横軸に角度θをとり、縦軸に被曝線量算出点６０１までのＸ線透過パス上の（ＣＴ値＋１０００）×ｕw／１０００の和Ｋ（θ）をとっている。この通過パス分だけＸ線が吸収されて被曝線量算出点６０１にＸ線が集まってくる。

図５に戻る。ステップＳ５０３では、被曝線量算出点６０１における各照射角度ごとのＸ線線量に関連する値（ｉ_p（θ））を算出し、ステップＳ５０４では、（ｉ_p（θ））を用いて被曝線量算出点６０１に到達したＸ線線量の総量に関連する値ｉ_pを算出する。

ここで、各照射角度ごとのＸ線線量に関連する値（ｉ_p（θ））とＸ線線量の総量に関連する値ｉ_pの算出について、図８および図９を用いて説明する。

Ｘ線管の管電圧が一定の場合、被検体表面に到達するＸ線線量は、Ｘ線管の管電流およびスライス厚にそれぞれ比例する。また、被曝線量算出点６０１における被曝線量は、被検体表面に到達するＸ線線量に比例すると共に、Ｘ線照射時間にも比例する（つまり、ガントリ回転速度と、回転角度の総和との積に比例する。ここで、ガントリ回転速度とは、ガントリが１回転するのにかかる時間をいい、回転角度の総和とは、スキャンを開始してから、終了するまでにガントリが回転した角度の合計をいう）。

したがって、Ｘ線照射条件として、所定の管電流、所定のガントリ回転速度、所定のスライス厚のときの被曝線量に関する情報を、あらかじめテーブルとして格納しておくことにより、被曝線量算出点６０１における被曝線量を求めることができる。図９に、当該テーブルの一例を示す。被曝線量に関する情報は、ガントリが２π回転する間の、被曝線量算出点６０１に対するＸ線透過パスと被検体表面との交点部分（図６の６０３に示す部分）における被曝線量の合計を示す。

図８は、被曝線量算出点６０１における各照射角度ごとのＸ線線量に関連する値（ｉ_p（θ））を示す図であり、横軸に角度θを、縦軸にｉ_p（θ）をとったものである。

ここで、被曝線量算出点における各照射角度ごとのＸ線線量に関連する値（ｉ_p（θ））は、以下の式で求めることができる。

ｉ_p（θ）＝Ｉ₀×ｅ^-K(θ)Ｋ（θ）×（ｔｈ／ｔｈ_std）×（ｍＡ／ｍＡ_std）
上式において、ｔｈ_stdは図９に示したＸ線照射条件における基準スライス厚であり、同様にｍＡ_stdは基準管電流である。また、ｔｈ、ｍＡはそれぞれ、Ｘ線断層像再構成時のスライス厚および管電流である。

図８において、縦軸、横軸ならびに曲線ｉ_p（θ）により囲まれた斜線領域は、Ｘ線管が０から２πまで回転する間（つまり、回転角度の総和が２π）の被曝線量算出点６０１におけるＸ線線量の総量に関連する値ｉ_pに相当する。

再び図５に戻る。ステップＳ５０５では、被曝線量算出点６０１における被曝線量を算出する。被曝線量算出点６０１における被曝線量は、図９に示すテーブルと、ステップＳ５０４で求めたＸ線線量の総量に関連する値ｉ_pとに基づいて求めることができる。

具体的には、図９のガントリ基準回転速度での、ガントリ１周あたりの被曝線量α［ｍＳｖ／周］を用いて、以下の式で求めることができる。

被曝線量算出点における被曝線量＝α［ｍＳｖ］×ｉ_p×（Ｖ／Ｖ_std）
上式において、Ｖ_stdは図８に示したＸ線照射条件におけるガントリ基準回転速度である。また、ＶはＸ線断層像再構成時のガントリ回転速度［ｓｅｃ／回転］である。

再び図５に戻る。ステップＳ５０６では、Ｘ線断層像における被検体上のすべての点について、被曝線量を算出したか否かを確認し、算出していなければステップＳ５０２に戻り、ステップＳ５０２からステップＳ５０５までの処理を繰り返す。

一方、すべての点について被曝線量を算出したと判断した場合には、処理を終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、所定のＸ線照射条件における被曝線量に関する情報を基準データとして格納しておき、再構成されたＸ線断層像のＣＴ値に基づいて、被検体の各部位ごとの被曝線量を算出することが可能となる。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、各照射角度ごとのＸ線線量に関連する値（ｉ_pを算出するにあたり、図９に示すテーブルを用いることとしたがこれに限らず、図１０に示すテーブルを用いてもよい。

一般に、スライス厚は、Ｘ線ＣＴ装置ごとにあらかじめ用意された値の中から、操作者が選択することにより設定するものであり、限られた値しか設定されない。そこで、あらかじめ格納しておくテーブルも、図１０に示すように、当該スライス厚ごとに個別に被曝線量に関する情報を求めておいてもよい。

（第３の実施形態）
上記各実施形態では、被曝線量算出点における被曝線量を求めるにあたり、Ｘ線照射条件として、管電流、ガントリ回転速度、スライス厚をもつこととしたが、これに限らず、照射Ｘ線線量およびガントリ回転速度と、それに対応する被曝線量に関する情報とをテーブルとして格納しておいてもよい（図１２に本実施形態におけるテーブルを示す）。

この場合の全体フローを図１１に示す。同図は、上記第１の実施形態における図４とは、ステップＳ１１０１にエアスキャン処理が挿入されている点が異なる。

つまり、上記第１の実施形態では、ステップＳ４０１において設定された管電圧より、図８に示す複数のテーブルから、当該管電圧に該当するテーブルを読み出し、当該テーブルに記載された基準管電流、基準スライス厚と、Ｘ線断層像再構成時の管電流、スライス厚との比から、被曝線量算出点における各照射角度ごとのＸ線線量に関連する値ｉ_p（θ）を求めたが、本実施形態では、エアスキャン（被検体がない状態でＸ線管より発生したＸ線をＸ線検出器が検出するスキャン）を行うことで、被曝線量算出点６０１における各照射角度ごとのＸ線線量Ｉ_p（θ）を以下の式により直接的に求めることができる。

Ｉ_p（θ）＝Ｋ（θ）×Ｉ_o
上式において、Ｉ_oは、エアスキャンにより検出されたＸ線線量（つまり、被検体表面に到達したＸ線線量）である。

図１３、図１４を用いて、本実施形態にかかる被曝線量分布算出処理について説明する。図１３において、ステップＳ５０１、Ｓ５０２は上記第１の実施形形態において用いた図５のステップＳ５０１、Ｓ５０２と同じであるため、説明は省略する。

ステップＳ１３０３では、被曝線量算出点における各照射角度ごとのＸ線線量Ｉ_p（θ）を上式を用いて算出する。図１４は、被曝線量算出点における各照射角度ごとのＸ線線量Ｉ_p（θ）を示す図である。

ステップＳ１３０４では、被曝線量算出点におけるＸ線線量の総量Ｉ_pを算出する。Ｉ_pを算出するには断層像上の点Ｐ（ｘ、ｙ）のまわりに極座標変換を行い（図７Ａ参照）、ｒ方向にＣＴ加算し、各θ方向のＸ線吸収量に比例した値を求める（図７Ｂ参照）。被曝線量算出点におけるＸ線線量の総量Ｉ_pは、図１４に示す斜線領域に相当する。図１４に示す例では、極座標が０から２πまで回転する間（つまり、回転角度の総和が２π）の被曝線量算出点におけるＸ線線量の総和を斜線領域として示している。

図１３に戻る。ステップＳ１３０５では、被曝線量算出点における被曝線量を算出する。被曝線量算出点における被曝線量は、図１２に示すテーブルと、ステップＳ１３０４で求めたＸ線線量の総量Ｉ_pとに基づいて求めることができる。

具体的には、図１２のガントリ基準回転速度での、ガントリ１周あたりの被曝線量α［ｍＳｖ／周］を用いて、以下の式で求めることができる。

被曝線量算出点における被曝線量＝α［ｍＳｖ／周］×（Ｉ_p／Ｉ_std）×（Ｖ／Ｖ_std）
上式において、Ｉ_stdは図１２に示したＸ線照射条件における基準Ｘ線線量であり、Ｖ_stdはガントリ基準回転速度である。また、ＶはＸ線断層像再構成時のガントリ回転速度［ｓｅｃ／２π］である。

再び図１３に戻る。ステップＳ５０６では、図５同様、Ｘ線断層像における被検体上のすべての点について、被曝線量を算出したか否かを確認し、算出していなければ、ステップＳ５０２に戻り、ステップＳ５０２、Ｓ１３０３乃至Ｓ１３０５までの処理を繰り返す。

一方、すべての点について被曝線量を算出したと判断した場合には、処理を終了する。

このように、基準Ｘ線線量とガントリ回転速度をＸ線照射条件とし、当該Ｘ線照射条件に対応する被曝線量に関する情報とともに格納しておくことで、被検体スキャン前にエアスキャンを行う必要が生じるが、その反面、より精度のよい被曝線量分布を算出することが可能となる。

つまり、同じ管電流や同じスライス厚を設定したとしても、必ず同じＸ線線量が被検体表面に到達するとは限らず、Ｘ線ＣＴ装置自体の経時変化等により、微妙に変動することが考えられる。その結果、格納された被曝線量に関する情報と、実際の被曝線量に関する情報とで、誤差が生じ得る。しかし、本実施形態のように、エアスキャンを行うことで、かかる変動による誤差を吸収すれば、より精度のよい被曝線量分布を算出することができる。

（第４の実施形態）
上記各実施形態では、スキャン方法として、ヘリカルスキャンかアキシャルスキャンかを明示しなかったが、いずれのスキャン方法においても本発明が適用可能であることはいうまでもない。

また、上記各実施形態では、被曝線量算出点までのＸ線透過パス上のＣＴ値の和を算出するにあたり、特に具体的な方法について言及しなかったが、算出時間の短い方法で行うことが望ましいことは言うまでもない。

（他の実施形態）
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の概略を説明するための図である。 本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の機能ブロックを示す図である。 本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出処理の流れを示すフローチャートである。 各照射角度における被曝線量算出点までのＸ線透過パス上のＣＴ値の合計であるＫ（θ）を説明するための図である。 断層像を点Ｐ（ｘ、ｙ）のまわりに極座標変換した場合の図である。 θを０から２πまで変化させた場合の、被曝線量算出点に対するＫ（θ）の変化を示した図である。 被曝線量算出点における各照射角度ごとのＸ線線量に関連する値を示す図である。 本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置に格納された、被曝線量に関する情報を記載したテーブルを示す図である。 本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置に格納された、被曝線量に関する情報を記載したテーブルを示す図である。 本発明の第３の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置に格納された、被曝線量に関する情報を記載したテーブルを示す図である。 本発明の第３の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出処理の流れを示すフローチャートである。 被曝線量算出点における各照射角度ごとのＸ線線量を示す図である。 一般的なＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線断層像を再構成するまでの流れを説明するための図である。

Claims (15)

1. 所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回転するＸ線発生源と、異なる照射角度での被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるＸ線データ収集部と、このＸ線データ収集部から受信したデータに基づき、該被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
   前記再構成されたＸ線断層像内の各位置に対応する前記被検体の各部位に到達したＸ線線量を算出するＸ線線量算出手段と、
   所定量のＸ線を所定時間照射した場合の被曝線量に関する情報と、前記算出された各部位に到達したＸ線線量と、Ｘ線照射時間とに基づいて、前記Ｘ線断層像を再構成する際に照射したＸ線による前記被検体の被曝線量分布を算出する被曝線量分布算出手段と
   を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記Ｘ線線量算出手段は、
   各照射角度における、前記Ｘ線発生源から前記Ｘ線断層像の所定の位置までを結ぶＸ線透過パス上のＣＴ値の和を算出する手段と、
   前記被検体表面に到達したＸ線線量を取得する手段と、を更に備え、
   前記算出されたＣＴ値の和と、前記取得されたＸ線線量とに基づいて、前記被検体の所定の部位に到達したＸ線線量を算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記Ｘ線線量を取得する手段は、
   被検体がない状態で前記Ｘ線発生源より発生したＸ線を前記検出器が検出するエアスキャンにより、前記被検体表面に到達したＸ線線量を取得することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記被曝線量に関する情報を、前記Ｘ線発生源における管電圧ごとに格納する格納手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回転するＸ線発生源と、異なる照射角度での被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるＸ線データ収集部と、このＸ線データ収集部から受信したデータに基づき、被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
   所定のＸ線照射条件における被曝線量に関する情報を格納する格納手段と、
   前記再構成されたＸ線断層像内の各位置に対応する前記被検体の各部位に到達したＸ線線量に関連する値を算出するＸ線線量算出手段と、
   前記被曝線量に関する情報と、前記算出された各部位に到達したＸ線線量に関連する値と、Ｘ線照射時間とに基づいて、前記Ｘ線断層像を再構成する際に照射したＸ線による前記被検体の被曝線量分布を算出する被曝線量分布算出手段と
   を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
6. 前記Ｘ線線量算出手段は、
   各照射角度における、前記Ｘ線発生源から前記Ｘ線断層像内の所定の位置までを結ぶＸ線透過パス上のＣＴ値の和を算出する手段を更に備え、
   前記Ｘ線線量に関連する値は、前記算出されたＣＴ値の和と、前記Ｘ線断層像再構成時のＸ線照射条件と前記格納手段に格納された所定のＸ線照射条件との比と、に基づいて算出されることを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記格納手段は、
   前記被曝線量に関する情報を、前記Ｘ線発生源における管電圧ごとに格納し、該各管電圧ごとの被曝線量に関する情報は、少なくとも管電流およびスライス厚と対応づけられていることを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回転するＸ線発生源と、異なる照射角度での該被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるＸ線データ収集部と、このＸ線データ収集部から受信したデータに基づき、被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法であって、
   所定量のＸ線を所定時間照射した場合の被曝線量に関する情報を格納する格納工程と、
   前記再構成されたＸ線断層像内の各位置に対応する前記被検体の各部位に到達したＸ線線量を算出するＸ線線量算出工程と、
   前記被曝線量に関する情報と、前記算出された各部位に到達したＸ線線量と、Ｘ線照射時間とに基づいて、前記Ｘ線断層像を再構成する際に照射したＸ線による前記被検体の被曝線量分布を算出する被曝線量分布算出工程と
   を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法。
9. 前記Ｘ線線量算出工程は、
   各照射角度における、前記Ｘ線発生源から前記Ｘ線断層像内の所定の位置までを結ぶＸ線透過パス上のＣＴ値の和を算出する工程と、
   前記被検体表面に到達したＸ線線量を取得する工程と、を更に備え、
   前記算出されたＣＴ値の和と、前記取得されたＸ線線量とに基づいて、前記被検体の所定の部位に到達したＸ線線量を算出することを特徴とする請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法。
10. 前記取得する工程は、
    被検体がない状態で前記Ｘ線発生源より発生したＸ線を前記検出器が検出するエアスキャンにより、前記被検体表面に到達したＸ線線量を取得することを特徴とする請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法。
11. 前記格納工程は、
    前記被曝線量に関する情報を、前記Ｘ線発生源における管電圧ごとに格納することを特徴とする請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法。
12. 所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回転するＸ線発生源と、異なる照射角度での該被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるＸ線データ収集部と、このＸ線データ集主部から受信したデータに基づき、被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法であって、
    所定のＸ線照射条件における被曝線量に関する情報を格納する格納工程と、
    前記再構成されたＸ線断層像内の各位置に対応する前記被検体の各部位に到達したＸ線線量に関連する値を算出するＸ線線量算出工程と、
    前記被曝線量に関する情報と、前記算出された各部位に到達したＸ線線量に関連する値と、Ｘ線照射時間とに基づいて、前記Ｘ線断層像を再構成する際に照射したＸ線による前記被検体の被曝線量分布を算出する被曝線量分布算出工程と
    を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法。
13. 前記Ｘ線線量算出工程は、
    各照射角度における、前記Ｘ線発生源から前記Ｘ線断層像内の所定の位置までを結ぶＸ線透過パス上のＣＴ値の和を算出する工程を更に備え、
    前記Ｘ線線量に関連する値は、前記算出されたＣＴ値の和と、前記Ｘ線断層像再構成時のＸ線照射条件と前記格納工程に格納された所定のＸ線照射条件との比と、に基づいて算出されることを特徴とする請求項１２に記載のＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法。
14. 前記格納工程は、
    前記被曝線量に関する情報を、前記Ｘ線発生源における管電圧ごとに格納し、該各管電圧ごとの被曝線量に関する情報は、少なくとも管電流およびスライス厚と対応づけられていることを特徴とする請求項１２に記載のＸ線ＣＴ装置における被曝線量分布算出方法。
15. 請求項８乃至１４のいずれか１つに記載の被曝線量分布算出方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラム。

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