JP2007215918A

JP2007215918A - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP2007215918A
Application number: JP2006042421A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sano; 孝之佐野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】被検体に照射されたＸ線量を正確に求めることができるＸ線診断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】Ｘ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号に対して、被検体Ｍを透過したＸ線に基づいて当該Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号の割合であるＸ線透過割合を演算する演算部５と、演算部５で演算されたＸ線透過割合を用いて、面積線量算出部２で算出されたＸ線管１から出力されたＸ線がＸ線照射面に入射するＸ線線量である面積線量を補正する線量補正部６と備えているので、線量補正部６により演算部５で演算されたＸ線透過割合を用いて、面積線量算出部２で算出された面積線量を補正することができる。したがって、被検体Ｍに照射されていないＸ線線量を排除し、実際に被検体Ｍに照射された正確なＸ線線量を求めることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、Ｘ線管から患者（被検体）にＸ線を照射し、Ｘ線画像を取得するＸ線診断装置に係り、特に、被検体に照射されたＸ線線量を求めるための技術に関する。

従来、被検体の健康を考慮し、適切な診断や治療を行うために、被検体（患者）へ照射されたＸ線線量（被曝量）を把握することは重要な事項である。そこで、被検体に照射されたＸ線量を求めるために、Ｘ線管から照射されたＸ線を、このＸ線管の出力面に備えられた面積線量計により計測し、この計測された値から被検体に照射されるＸ線量を求めていた。また、別の方法として、Ｘ線管から照射されるＸ線の条件として設定されるＸ線撮影条件（管電圧，管電流，撮影時間など）などを用いて被検体に照射されるＸ線量を求めていた。これら面積線量計により計測した値を用いる場合およびＸ線撮影条件を用いる場合のどちらの場合においても、このＸ線管から出力されたＸ線の全てが被検体に照射されると仮定し、被検体に照射されたＸ線線量として求めたものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２０３７９７号公報（５頁〜６頁、図１）

しかしながら、従来のＸ線診断装置では、次のような問題がある。例えば、被検体の撮影部位が食道や四技などの部位である場合には、Ｘ線管から出力されるＸ線の領域に対して、被検体の撮影部位が小さな領域となる場合があることから、Ｘ線管から照射された全てのＸ線が実際に被検体に照射されるとは限らない。つまり、Ｘ線管から照射されたＸ線と実際に被検体に照射されたＸ線とは異なることになり、被検体に照射されたＸ線線量を正確に求めることができないという問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被検体に照射されたＸ線線量を正確に求めることができるＸ線診断装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載のＸ線診断装置の発明は、（Ａ）被検体を挟んで互いに対向して配置された、Ｘ線を出力するＸ線出力手段及び当該Ｘ線出力手段から出力されたＸ線を検出し、Ｘ線検出信号として出力するＸ線検出手段と、（Ｂ）前記Ｘ線出力手段から出力されたＸ線が被検体に照射される面をＸ線照射面とし、当該Ｘ線出力手段から出力されたＸ線がＸ線照射面に入射するＸ線線量である面積線量を算出する面積線量算出手段と、（Ｃ）前記Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号に対して、被検体を透過したＸ線に基づいて当該Ｘ線検出手段から出力されたＸ線検出信号の割合であるＸ線透過割合を演算する演算手段と、（Ｄ）前記演算手段で演算されたＸ線透過割合を用いて、前記面積線量算出手段で算出された面積線量を補正する線量補正手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１の発明の作用は次のとおりである。
まず、Ｘ線を出力するＸ線出力手段と、当該Ｘ線出力手段から出力されたＸ線を検出し、Ｘ線検出信号として出力するＸ線検出手段とは、被検体を挟んで互いに対向して配置されている。ここで、被検体のＸ線撮影部位の形状によっては、Ｘ線出力手段から出力された全てのＸ線が被検体を透過するのではなく、被検体を透過しないＸ線もある。これら、被検体を透過したＸ線および被検体を透過していないＸ線は、Ｘ線検出手段により検出され、Ｘ線検出信号として出力する。さらに、演算手段は、Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号を入力し、この全てのＸ線検出信号に対して、被検体を透過したＸ線に基づいて当該Ｘ線検出手段から出力されたＸ線検出信号の割合であるＸ線透過割合を演算する。また、Ｘ線出力手段から出力されたＸ線が被検体に照射される面をＸ線照射面とし、面積線量算出手段によりＸ線出力手段から出力されたＸ線がＸ線照射面に入射するＸ線線量である面積線量が算出される。さらに、線量補正手段により、演算手段で演算されたＸ線透過割合を用いて、面積線量算出手段で算出された面積Ｘ線線量の補正を行う。

このようにして、Ｘ線出力手段から出力され、面積線量算出手段で算出された面積線量のうち、被検体（患者）に照射されたＸ線の割合であるＸ線透過割合を求め、このＸ線透過割合を用いて、面積線量算出手段で算出された面積線量を補正することができる。したがって、被検体に照射されていないＸ線線量を排除し、実際に被検体に照射された正確なＸ線線量を求めることができる。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のＸ線診断装置において、（Ｅ）前記Ｘ線出力手段は、Ｘ線を所定の期間に継続して出力することが可能であり、（Ｆ）前記Ｘ線検出手段は、前記Ｘ線出力手段から所定の期間に継続して出力されたＸ線に基づいて、当該Ｘ線検出手段での検出を複数回行い、（Ｇ）前記演算手段は、当該Ｘ線検出手段で検出がされる毎にＸ線透過割合を演算し、（Ｈ）前記線量補正手段は、当該演算手段でＸ線透過割合が演算される毎に、このＸ線透過割合を用いて、前記面積線量算出手段で算出された面積線量の補正を行い、（Ｉ）前記線量補正手段で補正された複数の面積線量を積算する積算手段を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２の発明によれば、Ｘ線出力手段は、Ｘ線を所定の期間に継続して出力する。さらに、Ｘ線検出手段は、Ｘ線出力手段から所定の期間に継続して出力されたＸ線に基づいて、当該Ｘ線検出手段での検出を複数回行う。次に、演算手段は、当該Ｘ線検出手段で検出がされる毎にＸ線透過割合を演算し、線量補正手段は、当該演算手段でＸ線透過割合が演算される毎に、このＸ線透過割合を用いて、前記面積線量算出手段で算出された面積線量の補正を行い、この補正された複数の面積線量の値を積算手段に出力する。さらに、積算手段は、複数の面積線量を積算する。したがって、Ｘ線出力手段から所定の期間に継続して出力されたＸ線に基づいて、被検体に照射されたＸ線線量を積算することができる。つまり、Ｘ線診断で被検体に照射された全てのＸ線線量を精度よく求めることができる。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のＸ線診断装置において、前記演算手段は、（Ｊ）前記Ｘ線出力手段から出力され被検体を透過したＸ線は、被検体を透過していないＸ線よりＸ線検出手段で検出されるＸ線検出信号の大きさが小さく、これらＸ線検出手段で検出される被検体を透過したＸ線と、被検体を透過していないＸ線とのＸ線検出信号の大きさの境界を示す閾値を記憶する記憶手段と、（Ｋ）前記Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号を、前記記憶手段に記憶されている閾値と比較し、当該Ｘ線検出手段から出力されたＸ線検出信号がこの閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、（Ｌ）前記判定手段で閾値より小さいと判定されたＸ線検出信号と前記Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号とを用いてＸ線透過割合を算出する透過割合算出手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項３の発明によれば、演算手段の記憶手段は、Ｘ線出力手段から出力され被検体を透過したＸ線は、被検体を透過していないＸ線よりＸ線検出手段で検出されるＸ線検出信号の大きさが小さく、これらＸ線検出手段で検出される被検体を透過したＸ線と、被検体を透過していないＸ線とのＸ線検出信号の大きさの境界を示す閾値を記憶している。また、演算手段の判定手段は、Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号を、記憶手段に記憶されている閾値と比較し、当該Ｘ線検出手段から出力されたＸ線検出信号がこの閾値より小さいか否かを判定する。さらに、演算手段の透過割合算出手段は、判定手段で閾値より小さいと判定されたＸ線検出信号、つまり、被検体を透過したＸ線に基づくＸ線検出信号とＸ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号とを用いて、この全てのＸ線検出信号に対する被検体を透過したＸ線に基づくＸ線検出信号の割合であるＸ線透過割合を算出する。したがって、記憶手段に記憶された閾値に基づいて、判定手段は、全てのＸ線検出信号の中から被検体を透過したＸ線に基づくＸ線検出信号を正確に判定することができ、精度が高いＸ線透過割合を算出することができる。その結果、被検体に照射されたＸ線量を正確に求めることができる。

本発明によれば、Ｘ線出力手段から出力され、面積線量算出手段で算出された面積線量のうち、被検体（患者）に照射されたＸ線の割合であるＸ線透過割合を求め、このＸ線透過割合を用いて、面積線量算出手段で算出された面積線量を補正することができる。したがって、被検体に照射されていないＸ線線量を排除し、実際に被検体に照射された正確なＸ線線量を求めることができる。

Ｘ線診断装置を図面に基づいて詳細に説明する。図１はＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、Ｘ線管とＸ線検出器との関係を示す模式図である。図３は、食道を撮影したＸ線画像を示す模式図である。図４は、Ｘ線検出信号の大きさ（画素値）と画素数の分布の関係を示すグラフである。

Ｘ線撮像装置の全体の構成について図１および図２を用いて説明する。図１に示すように、Ｘ線診断装置は、Ｘ線を出力するＸ線管１と、Ｘ線管１から出力されたＸ線が被検体Ｍに照射される面をＸ線照射面とし、当該Ｘ線管１から出力されたＸ線がＸ線照射面に入射するＸ線線量である面積線量を算出する面積線量算出部２と、Ｘ線管１から出力され、被検体Ｍを透過したＸ線および被検体Ｍを透過していないＸ線を複数の検出領域で検出し、各Ｘ線検出信号として出力するＸ線検出器３とを備えている。また、これらＸ線管１とＸ線検出器３とは、被検体Ｍを挟んで互いに対向して配置されている。さらに、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成され各構成部を統括する制御部４を備え、この制御部４には、Ｘ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号に対して、被検体Ｍを透過したＸ線に基づいて当該Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号の割合であるＸ線透過割合を演算する演算部５と、演算部５で演算されたＸ線透過割合を用いて、面積線量算出部２で算出された面積線量を補正する線量補正部６と、線量補正部６で補正された複数の面積線量を積算する積算部７などを備えている。

また、術者（Ｘ線撮影技師など）が種々の入力操作を行う入力部８と、Ｘ線管１に管電圧および管電流を与える高電圧発生部９と、Ｘ線管１の固有の情報である固有値情報を記憶する固有値情報メモリ１０と、面積線量、およびＸ線検出器３で検出されたＸ線画像などを制御部４での制御によりモニタや制御盤などに出力する出力部１１とを備えている。さらに、入力部８は、マウスやキーボードやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成され、Ｘ線管１からＸ線Ｂを、出力（撮影開始）や出力停止させる指示、天板１２を移動させる指示やＸ線撮影条件としての管電圧Ｖ、管電流Ｉ、および撮影時間Ｔなどを入力設定する機能も備えている。以下、Ｘ線診断装置の各部構成を詳細に説明する。

Ｘ線診断装置を用いて、被検体Ｍの首Ｎの食道Ｐ（図３参照）についてＸ線撮影する場合について説明する。Ｘ線撮影装置は、図１に示すように、Ｘ線の出力であるＸ線ビームＢ（以下、適宜「Ｘ線Ｂ」と略記する）を天板１２に載置された被検体Ｍの首Ｎに照射するためのＸ線管１を備えている。さらに、Ｘ線管１には、Ｘ線管１のＸ線焦点Ａ（図２参照）から被検体Ｍの首Ｎまでの照射距離Ｌ₁（図２参照）を計測する距離計１３と、Ｘ線Ｂの照視野を制御するコリメータ１４と、Ｘ線成分を抽出するフィルタ１５とを備えている。なお、この距離計１３は、例えば超音波距離計や、赤外線距離計などが用いられ、距離を計測する手段であれば、特に限定されない。なお、上述したＸ線管１は、本発明におけるＸ線出力手段に相当する。

次に、面積線量算出部２は、Ｘ線照射面の面積である照射面積Ｓ₁（図２参照）における単位面積当たりのＸ線線量を導き出す線量導出部１６と、その照射面積Ｓ₁を導き出す照射面積導出部１７と、Ｘ線照射面における全Ｘ線線量である面積線量を導き出す面積線量導出部１８と、を備えている構成である。なお、上述した面積線量算出部２は、本発明における面積線量算出手段に相当する。

さらに、線量導出部１６は、距離計１３によって計測された照射距離Ｌ₁、高電圧発生部９に関する設定値情報である撮影条件（管電圧Ｖ、管電流Ｉ、および撮影時間Ｔ）、および固有値情報メモリ１０から読み出された固有値情報に基づいて、単位面積当たりのＸ線線量を導き出す。すなわち、照射距離Ｌ₁、管電圧Ｖ、管電流Ｉ、撮影時間Ｔ、固有値情報である総ろ過補正係数ａを用いて、単位面積当たりのＸ線線量Ｘは下記の（１）式のように表される。
Ｘ＝ａ・Ｖ・Ｉ・Ｔ・（１／Ｌ₁）² ……（１）
ここで、固有値情報である総ろ過補正係数ａとは、管電圧Ｖ、フィルタ１５の材質および厚み、管電圧Ｖおよびフィルタ１５の材質・厚みに対して相関関係にある係数であり、固有値情報メモリ１０には、固有値情報が予め記憶されている。

照射面積導出部１７は、下記のようにして照射面積Ｓ₁を導出する。すなわち、コリメータ１４の開き量をＳ₂とし、Ｘ線焦点Ａからコリメータ１４までのコリメータ距離をＬ₂とする。照射距離Ｌ₁とコリメータ距離Ｌ₂との比の２乗が、照射面積Ｓ₁とコリメータ１４の開き量Ｓ₂との比に等しいことから、コリメータ１４の開き量Ｓ₂、照射距離Ｌ₁、コリメータ距離Ｌ₂に基づいて、下記の（２）式より照射面積Ｓ₁を求める。
Ｓ₁＝Ｓ₂・（Ｌ₁／Ｌ₂）² ……（２）

面積線量導出部１８は、線量導出部１６から求められたＸ線線量Ｘ、および照射面積導出部１７から求められた照射面積Ｓ₁に基づいて、面積線量Ｘを導き出す。すなわち、Ｘ線線量Ｘ、および照射面積Ｓ₁を用いて、面積線量Ｙは下記の（３）式のように表される。
Ｙ＝Ｘ・Ｓ₁ ……（３）

次に、Ｘ線検出器３は、例えば、フラットパネル型Ｘ線検出器が用いられる。このフラットパネル型Ｘ線検出器は、Ｘ線検出面に複数のＸ線検出素子（図示省略）が縦横に配列された構成となっている。例えば、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ程の検出領域のＸ線検出面にＸ線検出素子が縦１５３６×横１５３６のマトリックスで縦横に配列されている。また、これら複数のＸ線検出素子は、Ｘ線画像の各画素と対応関係にあり、フラットパネル型Ｘ線検出器のそれぞれから出力される各Ｘ線検出信号の大きさは、各画素値としても表され、また、Ｘ線検出素子の数を画素数として表される。さらに、フラットパネル型Ｘ線検出器から出力されるＸ線検出信号は、Ａ／Ｄ変換器１９でアナログ信号からデジタル信号に変換され、制御部４に出力される。なお、上述したＸ線検出器３は、本発明におけるＸ線検出手段に相当する。

次に、制御部４の演算部５は、閾値メモリ２０と判定部２１と透過割合算出部２２とを備えており、Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号は、判定部２１と透過割合算出部２２に入力される構成となっている。さらに、演算部５について詳細に説明する。なお、上述した演算部５は、本発明における演算手段に相当する。

閾値メモリ２０はＸ線管１から出力され被検体Ｍを透過したＸ線は被検体Ｍを透過していないＸ線よりＸ線検出器３で検出されるＸ線検出信号の大きさが小さく、これらＸ線検出器３で検出される被検体Ｍを透過したＸ線と、被検体Ｍを透過していないＸ線とのＸ線検出信号の大きさの境界を示す閾値を記憶する。

さらに、閾値メモリ２０に記憶されている閾値について、図３〜図４を用いて具体的に説明する。まず、図３に示されるＸ線画像の左右方向の中央部には、被検体Ｍの首Ｎおよび食道Ｐが撮影されており、左右方向の端部の斜線部分には、被検体Ｍが存在しない部分である。つまり、この左右の端部の斜線部分は、Ｘ線管から出力されたＸ線が被検体Ｍを透過しないで、そのままＸ線検出器で検出されたものである。このように被検体Ｍを透過しない場合には、Ｘ線検出器３で検出されるＸ線検出信号の大きさ（画素値）が大きくなるため、図４に示されるようなＸ線検出信号の大きさ（画素値）と画素数の分布の関係を示すグラフにおいて、被検体Ｍを透過しないＸ線は、図４に示される右端の部分であるＸ線検出信号の大きい方に分布することになる。また、被検体Ｍを透過したＸ線に基づくＸ線検出信号は、図４に示されるＸ線検出信号の大きさが小さい場合から中ぐらいまでの箇所に分布することになる。つまり、図４の「閾値」と示されているＸ線検出信号の大きさが、Ｘ線検出器３で検出される被検体Ｍを透過したＸ線と、被検体Ｍを透過していないＸ線とのＸ線検出信号の大きさの境界を示す。

例えば、この閾値は、Ｘ線検出信号の大きさ（画素値）で８０の大きさ、つまり、８０未満のＸ線検出信号の大きさ（画素値）のものは、被検体Ｍを透過したＸ線であり、８０以上のＸ線検出信号の大きさ（画素値）のものは、被検体Ｍを透過していないＸ線を示すものとする。なお、この閾値は、予め実験等により求められ、閾値メモリ２０に記憶されている。なお、上述した閾値メモリ２０は、本発明における記憶手段に相当する。

また、図１に示される判定部２１は、Ｘ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号を、閾値メモリ２０に記憶されている閾値と比較し、当該Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号がこの閾値より小さいか否かを判定する。具体的には、例えば、Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号（画素値）の大きさが９０とし、閾値メモリ２０に記憶されている閾値（画素値）の大きさが８０の大きさとした場合（図４参照）には、Ｘ線検出信号（画素値）の大きさ９０と、閾値（画素値）の大きさが８０とを比較し、Ｘ線検出信号（画素値）の大きさは、閾値（画素値）の大きさより、小さくはないと判定される。また反対に、Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号（画素値）の大きさが６０とし、閾値メモリ２０に記憶されている閾値（画素値）の大きさが８０の大きさとした場合には、Ｘ線検出信号（画素値）の大きさ６０と、閾値（画素値）の大きさが８０とを比較し、Ｘ線検出信号（画素値）の大きさは、閾値（画素値）の大きさより、小さいと判定され、これらの判定をＸ線検出器３から出力された全Ｘ線検出信号、例えば、Ｘ線検出素子が縦１５３６×横１５３６個の場合には、Ｘ線画像に対応した１５３６×１５３６＝２３５９２９６のＸ線検出信号について行われる構成となっている。なお、上述した判定部２１は、本発明における判定手段に相当する。

透過割合算出部２２は、判定部２１で閾値より小さいと判定されたＸ線検出信号とＸ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号とを用いてＸ線透過割合を算出する。具体的には、透過割合算出部２２は、例えば、全Ｘ線検出信号が２３５９２９６個あり、判定部２１でＸ線検出信号（画素値）の大きさが、閾値（画素値）の大きさより、小さいと判定されたＸ線検出信号の数が１６５１５０７であった場合には、Ｘ線透過割合は、０．７が算出される構成となっている。なお、上述した透過割合算出部２２は、本発明における透過割合算出手段に相当する。

次に、制御部４の線量補正部６は、透過割合算出部２２で算出されたＸ線透過割合が０．７である場合には、面積線量算出部２で算出された面積線量Ｙに、このＸ線透過割合０．７を掛け合わせ、面積線量Ｙを補正し、この補正された面積線量である補正面積線量を積算部７に出力する構成となっている。なお、上述した線量補正部６は、本発明における線量補正手段に相当する。

次に、制御部４の積算部７は、線量補正部６から出力された補正面積線量を入力する。ここで、積算部７は、上述したＸ線管１からＸ線が所定の期間に継続して出力され、Ｘ線検出器３は、Ｘ線管１から所定の期間に継続して出力されたＸ線に基づいて、当該Ｘ線検出器３の複数の検出領域での検出を複数回行い、演算部５は、当該Ｘ線検出器３で検出がされる毎にＸ線透過割合を演算し、線量補正部６は、当該演算部５でＸ線透過割合が演算される毎に、このＸ線透過割合を用いて、面積線量算出部２で算出された面積線量の補正が行われた場合に、線量補正部６から出力された複数の補正面積線量を積算する。

なお、上述した「Ｘ線管１からＸ線が所定の期間に継続して出力」とは、所定の期間にＸ線を出し続ける（連続）場合と、所定の期間にＸ線をパルス出力する場合とを含むものである。なお、上述した積算部７は、本発明における積算手段に相当する。

また、出力部１１には、制御部４の制御により積算部７で積算された補正面積線量が出力される。したがって、術者などは、出力部１１を見ることで実際に被検体Ｍに照射されたＸ線線量である補正面積線量の全てを容易に知ることができる構成となっている。

次に、面積線量算出部２で算出された面積線量を補正する動作の流れについて、図５を用いて詳細に説明する。図５は、面積線量算出部で算出された面積線量を補正する動作の流れを示すフローチャートである。

〔ステップＳ１〕照射距離の計測
被検体（患者）Ｍを天板に載置させ、さらに、Ｘ線管１とＸ線検出器３とを、被検体Ｍを挟んで互いに対向した状態に配置する。Ｘ線管１のＸ線焦点Ａから被検体Ｍまでの照射距離Ｌ₁を、距離計１３が計測する。計測された照射距離Ｌ₁は線量導出部１６と照射面積導出部１７とに与えられる。

〔ステップＳ２〕Ｘ線撮影条件の入力設定
Ｘ線撮影前にＸ線撮影技師などの術者は、入力部８からＸ線撮影条件（管電圧Ｖ、管電流Ｉ、および撮影時間Ｔ）の入力設定を行う。入力部８から入力されたＸ線撮影条件は、制御部４を介して高電圧発生部９に与えられる。その一方で、入力部８から入力された撮影条件のうち、管電圧Ｖは、制御部４を介して固有値情報メモリ１０にも与えられる。そして、入力された管電圧Ｖの大きさに対応する総ろ過補正係数ａを、固有値情報メモリ１０から読み出す。読み出された総ろ過補正係数ａは、制御部４を介して線量導出部１６に与えられるとともに、高電圧発生部９に与えられた撮影条件は、制御部４を介して線量導出部１６に与えられる。なお、ステップＳ１とＳ２とを同時に行わなくても、ステップＳ１，Ｓ２のいずれか一方を先に行った後に他方を行ってもよい。

〔ステップＳ３〕面積線量の導出
線量導出部１６にそれぞれ与えられた、照射距離Ｌ₁、撮影条件（管電圧Ｖ、管電流Ｉ、撮影時間Ｔ）、総ろ過補正係数ａに基づいて、上記（１）式からＸ線線量Ｘを求める。次に、求められたＸ線線量Ｘは、面積線量導出部１８に与えられる。照射面積導出部１７に与えられた照射距離Ｌ₁に基づいて、上記（２）式から照射面積Ｓ₁を求める。求められた照射面積Ｓ₁は、面積線量導出部１８に与えられる。さらに、面積線量導出部１８にそれぞれ与えられた、Ｘ線線量Ｘ、照射面積Ｓ₁に基づいて、上記（３）式から面積線量Ｙを求める。求められた面積線量Ｙは制御部４の線量補正部６に与えられる。

〔ステップＳ４〕Ｘ線撮影開始
術者はＸ線撮影可能な状態と判断すると、入力部８の操作によりＸ線撮影開始（Ｘ線出力開始）を指示する。この入力部８の操作に基づいて、高電圧発生部９は設定された管電圧Ｖおよび管電流ＩをＸ線管１に与えて、与えられた管電圧Ｖと管電流Ｉとに基づいてＸ線管１はＸ線Ｂを出力する。さらに、Ｘ線管１から出力されたＸ線Ｂは、被検体Ｍを透過、または被検体Ｍを透過していない状態でＸ線検出器３の複数の検出領域で検出される。このＸ線検出器３で検出されたＸ線検出信号は、Ａ／Ｄ変換器１９を介して制御部４に出力される。

〔ステップＳ５〕判定部での判定
判定部２１には、Ｘ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号が入力され、また閾値メモリ２０に記憶されている閾値を読み出す。さらに、判定部２１はＸ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号と、閾値と比較し、当該Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号がこの閾値より小さいか否かを判定する処理を行う。

〔ステップＳ６〕Ｘ線透過割合の算出
透過割合算出部２２には、判定部２１で閾値より小さいと判定されたＸ線検出信号とＸ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号とが入力され、これらのＸ線検出信号を用いてＸ線透過割合を算出する処理が行われる。

〔ステップＳ７〕面積線量を補正
線量補正部６には、透過割合算出部２２で算出されたＸ線透過割合が入力され、このＸ線透過割合を用いて、ステップＳ３において入力された面積線量Ｙを補正する処理が行われる。さらに、この補正された面積線量である補正面積線量を積算部７に出力する。

〔ステップＳ８〕補正面積線量を積算
積算部７は、線量補正部６から出力された補正面積線量を入力し、線量補正部６から出力された複数の補正面積線量を積算する。さらに、出力部１１には、制御部４の制御により積算部７で積算された補正面積線量が出力される処理が行われる。したがって、被検体Ｍに照射されたＸ線線量がリアルタイムに出力され、術者などは、出力部１１を見ることで実際に被検体Ｍに照射されたＸ線線量である補正面積線量の全てを容易に知ることができる。

〔ステップＳ９〕Ｘ線撮影終了の判定
Ｘ線管１からＸ線が所定の期間に継続して出力されたか否か、つまり、入力部８で入力設定された撮影時間Ｔが経過したか否が判定される。ここで、撮影時間Ｔが経過していない場合には、ステップＳ５に戻り、ステップＳ５からステップＳ８までを繰り返して行われ、撮影時間Ｔが経過した場合には、Ｘ線撮影が終了される。

上述したようにＸ線診断装置によれば、Ｘ線管１から出力され、被検体Ｍを透過したＸ線および被検体Ｍを透過していないＸ線は、Ｘ線検出器３の複数の検出領域より検出され、各Ｘ線検出信号として出力される。ここで演算部５の閾値メモリ２０は、Ｘ線管１から出力され被検体Ｍを透過したＸ線は被検体Ｍを透過していないＸ線よりＸ線検出器３で検出されるＸ線検出信号大きさが小さく、これらＸ線検出器３で検出される被検体Ｍを透過したＸ線と、被検体Ｍを透過していないＸ線とのＸ線検出信号の大きさの境界を示す閾値を記憶している。また、演算部５の判定部２１は、Ｘ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号を、閾値メモリ２０に記憶されている閾値と比較し、当該Ｘ線検出器３から出力されたＸ線検出信号がこの閾値より小さいか否かを判定する。さらに、演算部５の透過割合算出部２２は、判定部２１で閾値より小さいと判定されたＸ線検出信号、つまり、被検体Ｍを透過したＸ線に基づくＸ線検出信号とＸ線検出器３から出力された全てのＸ線検出信号とを用いて、この全てのＸ線検出信号に対する被検体Ｍを透過したＸ線に基づくＸ線検出信号の割合であるＸ線透過割合を算出する。また、Ｘ線管１から出力されたＸ線が被検体Ｍに照射される面をＸ線照射面とし、面積線量算出部２によりＸ線管１から出力されたＸ線がＸ線照射面に入射するＸ線線量である面積線量が算出される。さらに、線量補正部６により、演算部５で演算されたＸ線透過割合を用いて、面積線量算出部２で算出された面積線量の補正を行う。さらに、出力部１１には、制御部４の制御により線量補正部６で補正された補正面積線量が出力される。したがって、被検体Ｍに照射されていないＸ線線量を排除し、実際に被検体Ｍに照射された正確なＸ線線量を、術者などは、出力部１１を見ることで実際に被検体Ｍに照射されたＸ線線量である補正面積線量を容易に知ることができる。つまり、被検体（患者）Ｍへ照射されたＸ線線量（被曝量）を把握し、被検体Ｍの健康を考慮した適切な診断や治療を行うことができる。

また、Ｘ線管１は、Ｘ線を所定の期間に継続して出力する。さらに、Ｘ線検出器３は、Ｘ線管１から所定の期間に継続して出力されたＸ線に基づいて、当該Ｘ線検出器３の複数の検出領域での検出を複数回行う。次に、演算部５は、当該Ｘ線検出器３で検出がされる毎にＸ線透過割合を演算し、線量補正部６は、当該演算部５でＸ線透過割合が演算される毎に、このＸ線透過割合を用いて、面積線量算出部２で算出された面積線量の補正を行い、この補正された複数の面積線量の値を積算部７に出力する。さらに、積算部７は、複数の面積線量を積算する。したがって、Ｘ線管１から所定の期間に継続して出力されたＸ線に基づいて、被検体Ｍに照射されたＸ線線量を積算することができる。つまり、Ｘ線診断で被検体Ｍに照射された全てのＸ線線量を精度よく求めることができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例において、面積線量算出部２は、線量導出部１６と、照射面積導出部１７と、面積線量導出部１８とを備えている構成であり、線量導出部１６は、高電圧発生部９に関する設定値情報である撮影条件（管電圧Ｖ、管電流Ｉ、および撮影時間Ｔ）、および固有値情報メモリ１０から読み出された固有値情報に基づいて、単位面積当たりのＸ線線量Ｘを求めるようにしていたが、面積線量算出部２は、Ｘ線管１に設けられたコリメータ１４などのＸ線が出力される箇所に、このＸ線管１から出力されたＸ線線量を検出する出力線量検出手段、例えば、イオンチェンバーなどを備えるようにし、線量導出部１６は、出力線量検出手段で検出されたＸ線線量に基づいて、単位面積当たりのＸ線線量Ｘを導き出すようにしてもよい。

（２）上述した実施例において、Ｘ線撮影時に行われる線量補正部６での面積線量を補正することについて説明したが、Ｘ線透視時にも線量補正部６による面積線量を補正するようにしてもよく、さらに、Ｘ線透視時に線量補正部６で補正された複数の補正面積線量を積算部７で積算させ、出力部１１に出力するようにしてもよい。またＸ線透視時とＸ線撮影時との両方の補正面積線量を積算部７で積算させ、この両方の補正面積線量を出力部１１に出力するようにしてもよい。したがって、術者などが出力部１１を見ることで、Ｘ線透視時に線量補正部６で補正された補正面積線量やＸ線透視時とＸ線撮影時との両方が積算された補正面積線量を容易に知ることができる。

（３）上述した実施例において、Ｘ線管１からＸ線が所定の期間に継続して出力され、一度の診断において複数のＸ線撮影を行う場合について説明したが、一度の診断においてＸ線撮影が一回しか行われない場合においても線量補正部６は、面積線量算出部２で算出された面積線量を補正することができ、補正された面積線量である補正面積線量を出力部に出力させることが可能である。

（４）上述した実施例において、Ｘ線検出器３をフラットパネル型Ｘ線検出器とするようにしていたが、Ｘ線検出器３をＩ．Ｉ．（イメージインテンシファイア）管などとして、Ｘ線を検出するようにしてもよい。

（５）上述した実施例において、被検体Ｍの首Ｎの食道ＰについてＸ線撮影する場合について説明したが、その他の被検体Ｍの撮影部位についてＸ線撮影する場合においても実施可能である。

（６）上述した実施例において、固有値情報として、管電圧Ｖ、フィルタ１５の材質・厚み、総ろ過補正係数ａを挙げたが、Ｘ線管１に関する固有の情報をもっている物理量であれば、特に限定されない。

（７）上述した実施例において、Ｘ線検出器３は、複数のＸ線検出素子が縦横に配列された構成として説明したが、Ｘ線検出器３は、Ｘ線検出素子が単数である場合にも実施可能である。

Ｘ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。Ｘ線管とＸ線検出器との関係を示す模式図である。食道を撮影したＸ線画像を示す模式図である。Ｘ線検出信号の大きさ（画素値）と画素数の分布の関係を示すグラフである。面積線量算出部で算出された面積線量を補正する動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ …Ｘ線管（Ｘ線出力手段）
２ …面積線量算出部（面積線量算出手段）
３ …Ｘ線検出器（Ｘ線検出手段）
５ …演算部（演算手段）
６ …線量補正部（線量補正手段）
７ …積算部（積算手段）
２０ …閾値メモリ（記憶手段）
２１ …判定部（判定手段）
２２ …透過割合算出部（透過割合算出手段）
Ｍ …被検体

Claims

（Ａ）被検体を挟んで互いに対向して配置された、Ｘ線を出力するＸ線出力手段及び当該Ｘ線出力手段から出力されたＸ線を検出し、Ｘ線検出信号として出力するＸ線検出手段と、（Ｂ）前記Ｘ線出力手段から出力されたＸ線が被検体に照射される面をＸ線照射面とし、当該Ｘ線出力手段から出力されたＸ線がＸ線照射面に入射するＸ線線量である面積線量を算出する面積線量算出手段と、（Ｃ）前記Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号に対して、被検体を透過したＸ線に基づいて当該Ｘ線検出手段から出力されたＸ線検出信号の割合であるＸ線透過割合を演算する演算手段と、（Ｄ）前記演算手段で演算されたＸ線透過割合を用いて、前記面積線量算出手段で算出された面積線量を補正する線量補正手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。
請求項１に記載のＸ線診断装置において、（Ｅ）前記Ｘ線出力手段は、Ｘ線を所定の期間に継続して出力することが可能であり、（Ｆ）前記Ｘ線検出手段は、前記Ｘ線出力手段から所定の期間に継続して出力されたＸ線に基づいて、当該Ｘ線検出手段での検出を複数回行い、（Ｇ）前記演算手段は、当該Ｘ線検出手段で検出がされる毎にＸ線透過割合を演算し、（Ｈ）前記線量補正手段は、当該演算手段でＸ線透過割合が演算される毎に、このＸ線透過割合を用いて、前記面積線量算出手段で算出された面積線量の補正を行い、（Ｉ）前記線量補正手段で補正された複数の面積線量を積算する積算手段を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。
請求項１または請求項２に記載のＸ線診断装置において、前記演算手段は、（Ｊ）前記Ｘ線出力手段から出力され被検体を透過したＸ線は、被検体を透過していないＸ線よりＸ線検出手段で検出されるＸ線検出信号の大きさが小さく、これらＸ線検出手段で検出される被検体を透過したＸ線と、被検体を透過していないＸ線とのＸ線検出信号の大きさの境界を示す閾値を記憶する記憶手段と、（Ｋ）前記Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号を、前記記憶手段に記憶されている閾値と比較し、当該Ｘ線検出手段から出力されたＸ線検出信号がこの閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、（Ｌ）前記判定手段で閾値より小さいと判定されたＸ線検出信号と前記Ｘ線検出手段から出力された全てのＸ線検出信号とを用いてＸ線透過割合を算出する透過割合算出手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。