JP2013240416A - X-ray diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、X線診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray diagnostic apparatus.
近年、X線管から発生するX線を被検体に照射して被検体を診断するX線診断装置が普及しており、このようなX線診断装置では、X線から発生するX線の線量を多くした高線量モードと、発生するX線の線量を少なくした低線量モードとに切替え可能にしたものが知られている(下記特許文献1参照)。 In recent years, X-ray diagnostic apparatuses that irradiate a subject with X-rays generated from an X-ray tube and diagnose the subject have become widespread. In such X-ray diagnostic apparatuses, the dose of X-rays generated from X-rays There is known a switch that can be switched between a high-dose mode in which the dose is increased and a low-dose mode in which the dose of generated X-rays is reduced (see Patent Document 1 below).
X線の線量モードの切替えは、切替スイッチを切替操作することにより行われている。このため、診断を高線量モードで開始した場合には切替スイッチを切替操作しない限り高線量モードでの診断が継続され、診断を低線量モードで開始した場合には切替スイッチを切替操作しない限り低線量モードでの診断が継続される。 Switching of the X-ray dose mode is performed by switching a changeover switch. For this reason, when diagnosis is started in the high-dose mode, diagnosis in the high-dose mode is continued unless the changeover switch is operated, and when diagnosis is started in the low-dose mode, it is low unless the changeover switch is operated. Diagnosis in dose mode continues.
ここで、高線量モードによる診断では高画質な診断画像が得られるが被検体の被ばく量が多くなり、低線量モードによる診断では被検体の被ばく量が低くなるが得られる診断画像の画質が低くなる。このように、被ばく量と診断画像の画質とは、トレードオフの関係にある。 Here, high-dose mode diagnosis provides a high-quality diagnostic image, but the amount of exposure of the subject increases, and low-dose mode diagnosis reduces the amount of exposure of the subject, but the resulting diagnostic image has low image quality. Become. Thus, the exposure dose and the image quality of the diagnostic image have a trade-off relationship.
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、被検体にX線を照射して診断する場合に、被検体の総被ばく量を抑えつつ得られる診断画像の画質を高くすることができるX線診断装置を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to provide an image quality of a diagnostic image obtained while suppressing the total exposure amount of the subject when diagnosing the subject by irradiating the subject with X-rays. It is an object to provide an X-ray diagnostic apparatus that can increase the image quality.
実施形態のX線診断装置は、被検体が載置される天板と、天板上の被検体に対して照射するX線を発生するX線管と、被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、X線検出器に接続されて検出したX線に基づいた被検体の診断画像を生成する画像生成部と、天板上の或る高さの平面に複数に仕切った区画を設定する区画設定部と、設定された区画のうちX線管から発生したX線が照射される照射野内に位置する区画を特定する区画特定部と、照射野内に位置する区画に対して照射されたX線の線量を計算する線量計算部と、個々の区画に対して照射されたX線の線量を積算した積算線量を求める線量積算部と、個々の区画の積算線量が閾値に達したか否かを監視する積算線量監視部と、積算線量が閾値に達した区画に対して照射されるX線の線量を低減させる被ばく低減設定部と、を備える。 The X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment detects a top plate on which a subject is placed, an X-ray tube that generates X-rays that irradiate the subject on the top plate, and X-rays transmitted through the subject An X-ray detector that is connected to the X-ray detector, an image generation unit that generates a diagnostic image of the subject based on the detected X-ray, and a plurality of planes divided into a certain height on the top plate A section setting unit for setting a section, a section specifying section for specifying a section located in the irradiation field irradiated with X-rays generated from the X-ray tube, and a section located in the irradiation field. A dose calculation unit that calculates the dose of irradiated X-rays, a dose integration unit that calculates an integrated dose by integrating the dose of X-rays irradiated to individual sections, and the integrated dose in each section reaches the threshold X-ray that is irradiated to the integrated dose monitoring unit that monitors whether or not the integrated dose has reached the threshold Comprising of a dose reduction setting unit for reducing the dose, the.
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
第1の実施形態を図1ないし図6に基づいて説明する。本実施形態に係るX線診断装置1は、図1に示すように、寝台(図示せず)に設けられて被検体Pが載置される天板2と、被検体Pに対してX線を照射するX線照射部3と、このX線照射部3に対してX線照射に必要な高電圧を供給する高電圧供給部4と、被検体Pを透過したX線を検出するX線検出部5と、天板2やその他の可動部材を可動させる可動機構部6と、X線検出部5で検出されたX線の検出データに基づいた被検体Pの診断画像を生成する画像生成部7と、画像生成部7に接続されて生成した診断画像を表示する画像表示部8とを備えている。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment is provided on a bed (not shown) and the
さらに、X線診断装置1は、被検体Pの情報やこのX線診断装置1を駆動させるための各種情報を入力する入力操作部9と、入力操作部9から入力された情報に基づいてX線診断装置1の各部を制御するとともに後述する各区画A、A1(図2、図4参照)に対して照射されるX線の線量を制御するシステム制御部10と、システム制御部10に接続されて各区画A、A1に対して照射されたX線の積算線量を表示する積算線量表示部11とを備えている。
Furthermore, the X-ray diagnostic apparatus 1 inputs X information based on the information input from the
X線照射部3は、天板2上の被検体Pに対して照射するX線を発生するX線管12と、X線が照射される範囲である後述する照射野B(図4参照)を調整する絞り部を有するX線絞り器13と、X線管12から発生したX線のうちの軟X線を除去する線質フィルタ14と、X線を吸収する補償フィルタ15とを備えている。X線管12は、X線を発生する真空管であり、陰極(フィラメント)から電子が放出され、放出された電子が高電圧により加速されてタングステン陽極に衝突することによりX線を発生する。X線絞り器13は、X線管12と天板2に載置された被検体Pとの間に配置され、絞り部の絞りを調整することによりX線が照射される照射野Bの範囲を可変するように構成されている。線質フィルタ14と補償フィルタ15とは、可動機構部6内の後述するフィルタ可動機構によりX線の照射方向と交差する方向に移動可能に設けられている。これらの線質フィルタ14と補償フィルタ15との移動は、一体に行ってもよく、又は、別個に行ってもよい。
The X-ray irradiation unit 3 includes an X-ray tube 12 that generates X-rays to be irradiated to the subject P on the
高電圧供給部4は、高電圧を発生する高電圧発生器16と、システム制御部10からの制御信号に従い、X線管12に印加する管電流、管電圧、X線のパルスレート等のX線照射条件の制御を行う高電圧制御回路17とを備えている。
The high
X線検出部5は、X線管12から発生して被検体Pを透過したX線が入射されるとともに入射されたX線をアナログ信号として検出するX線検出器18と、X線検出器18で検
出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器19と、天板2とX線検出器18との間に配置されて被検体Pを通過したX線の散乱光成分がX線検出器18に入射されることを阻止するグリッド20とを備えている。グリッド20は、直交する向きに配置された二枚一組で構成され、一方のグリッド20は、可動機構部6内の後述するグリッド可動機構により移動可能に設けられている。
The X-ray detector 5 includes an
可動機構部6は、天板2を上下方向と長手方向(載置した被検体Pの体軸方向)とに移動させる天板可動機構21と、X線照射部3とX線検出部5とを水平方向や上下方向及び天板2に対する傾き角度を変える方向に移動させる撮像系可動機構22と、線質フィルタ14と補償フィルタ15とをX線の照射方向と交差する方向に移動させるフィルタ可動機構23と、X線絞り器13の絞り部を可動させる絞り可動機構24と、一枚のグリッド20を移動させるグリッド可動機構25と、これらの各可動機構21〜25を制御する可動機構制御回路26を備えている。グリッド可動機構25により移動されるグリッド20は、天板2とX線検出器18との間に配置されて被検体Pを透過したX線の散乱光成分がX線検出器18に入射されることを阻止する阻止位置と、その配置位置から退避して被検体Pを透過したX線の散乱光成分がX線検出器18に入射されることを許容する退避位置とに移動可能とされている。
The
画像生成部7は、X線検出器18で検出された後にAD変換器19でデジタル信号に変換されたX線の検出データに基づいて被検体Pの診断画像を生成する部分であり、X線が入射されたX線検出器18の各画素の画素値を演算する画素値演算部27と、生成する診断画像の画質を補正する画質補正部28とを備えている。画素値演算部27では、X線を検出したX線検出器18の各画素の画素値が演算され、その演算結果を利用して診断画像が生成される。画質補正部28は、X線管12から発生するX線の線量が低下した場合において、診断画像のコントラストを明確にするように構成されている。
The
システム制御部10は、上述した画像生成部7と、X線管12と、高電圧制御回路17と、X線検出器18と、可動機構制御回路26とを制御するシステム制御回路29と、これらの各部7、12、17、18、26から送信された情報と入力操作部9から入力された情報と各種プログラムとを記憶する記憶部30を備えている。
The
さらに、システム制御部10は、入力操作部9から入力された情報に基づいて天板2上の或る高さの平面に複数に仕切った区画A(図2参照)を設定する区画設定部31と、設定された各区画AのうちX線管12から発生したX線の照射野B内に位置する区画A、A1(図4参照)を特定する区画特定部32と、照射野B内に位置する各区画A、A1に対して照射されたX線の線量を計算する線量計算部33と、各区画A、A1に対して照射されたX線の線量を積算して各区画A、A1ごとの積算線量を求める線量積算部34と、各区画A、A1の積算線量が閾値に達したか否かを監視する積算線量監視部35と、或る区画A1の積算線量が閾値に達した場合にその区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる被ばく低減設定部36を備えている。
Furthermore, the
ここで、積算線量が閾値に達した区画A1(後述する図4(b)参照)に対して照射されるX線の線量を低減させる場合には、被ばく低減設定部36により設定された以下に説明する処理の一つ又は二つ以上が組み合わせて行われる。
Here, in the case of reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 (see FIG. 4B described later) in which the integrated dose has reached the threshold, the following is set by the exposure
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の一つは、X線管12に印加する管電圧を上げることである。この処理は、システム制御回路29によって高電圧制御回路17を制御することにより行われる。X線管12に印加する管電圧が上がることにより、X線管12から発生するX線のエネルギーが大きくなり、発生したX線のエネルギーが大きくなることによってそのX線が被検体Pに照射された場合
に被検体Pに吸収されずに透過してX線検出器18に到達するX線の線量が増える。つまり、X線管12に印加する管電圧を上げた場合には、X線管12から発生するX線の線量を低減させても、X線検出器18で検出されるX線の線量が維持される。ここで、X線管12から発生するX線の線量の制御は、X線検出器18で検出されるX線の線量(又は、X線検出器18で検出される画素値)が一定となるように行われている。したがって、X線管12の管電圧を上げることにより、X線管12から発生するX線の線量を低減させることができ、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
One of the processes for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 whose accumulated dose has reached the threshold is to increase the tube voltage applied to the X-ray tube 12. This process is performed by controlling the high
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線管12に印加する管電圧のパルスレートを下げることである。この処理は、システム制御回路29によって高電圧制御回路17を制御することにより行われる。X線管12に印加する管電圧のパルスレートが下がることにより、単位時間当たりのX線管12からのX線の発生回数が少なくなる。したがって、X線管12に印加する管電圧のパルスレートを下げることにより、X線管12から発生するX線の線量を低減させることができ、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays applied to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is to lower the pulse rate of the tube voltage applied to the X-ray tube 12. This process is performed by controlling the high
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線検出器18のゲインを上げることである。この処理は、システム制御回路29によってX線検出器18を制御することにより行われる。X線検出器18のゲインが上がることにより、X線検出器18に入力されるX線の線量が少なくなっても、X線検出器18で検出される画素値が維持される。したがって、X線検出器18のゲインを上げることにより、X線管12から発生するX線の線量を低減させることができ、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays applied to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is to increase the gain of the
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線検出器18のビニング(画素加算)の加算画素数を大きくすることである。この処理は、システム制御回路29によってX線検出器18を制御することにより行われる。X線検出器18のビニングの加算画素数が大きくなることにより、X線検出器18に入力されるX線の線量が少なくなっても、X線検出器18で検出される画素値が維持される。したがって、X線検出器18のビニングを大きくすることにより、X線管12から発生するX線の線量を低減させることができ、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is to increase the number of added pixels for binning (pixel addition) of the
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線管12とX線検出器18との天板2に対する傾き角度を変えることである。この処理は、システム制御回路29によって撮像系可動機構22を制御することにより行われる。そして、X線管12とX線検出器18との天板2に対する傾き角度を変えることにより、X線管12から発生したX線が、積算線量が閾値に達した区画A1に照射させることを避けるようにすることができる。したがって、X線管12とX線検出器18との天板2に対する傾き角度を変えることにより、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is to change the inclination angle of the X-ray tube 12 and the
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線管12からのX線の照射方向を天板2の下側からに変更することである。この処理は、X線管12とX線検出器18とがC型アームに取付けられている場合に適用可能であり、システム制御回路29によって撮像系可動機構22を制御することにより行われる。天板2の下側からX線を照射することにより、X線管12から区画A1までの距離が大きくなり、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減
させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is to change the irradiation direction of the X-rays from the X-ray tube 12 from the lower side of the top 2 Is to change. This process is applicable when the X-ray tube 12 and the
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線絞り器13の絞りを小さくし、積算線量が閾値に達した区画A1がX線の照射野Bから外れるようにすることである。この処理は、システム制御回路29によって絞り可動機構24を制御することにより行われる。X線絞り器13の絞りを小さくして積算線量が閾値に達した区画A1がX線の照射野Bから外れるようにすることにより、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is to reduce the aperture of the X-ray diaphragm 13 so that the section A1 has reached the threshold. Is to deviate from the X-ray irradiation field B. This process is performed by controlling the diaphragm
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線管12と天板2上の被検体Pとの間に線質フィルタ14を入れ、線質フィルタ14により積算線量が閾値に達した区画A1を覆うことである。この処理は、システム制御回路29によってフィルタ可動機構23を制御することにより行われる。積算線量が閾値に達した区画A1が線質フィルタ14で覆われることにより、この線質フィルタ14により軟X線が除去され、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is a radiation quality filter between the X-ray tube 12 and the subject P on the top 2. 14 and covering the section A1 where the integrated dose has reached the threshold value by the quality filter 14. This process is performed by controlling the filter
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、X線管12と天板2上の被検体Pとの間に補償フィルタ15を入れ、補償フィルタ15により積算線量が閾値に達した区画A1を覆うことである。この処理は、システム制御回路29によってフィルタ可動機構23を制御することにより行われる。積算線量が閾値に達した区画A1が補償フィルタ15で覆われることにより、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。
Another process for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 where the integrated dose has reached the threshold is a compensation filter 15 between the X-ray tube 12 and the subject P on the top 2. And the compensation filter 15 covers the section A1 in which the integrated dose has reached the threshold value. This process is performed by controlling the filter
積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させる処理の他の一つは、天板2とX線検出器18との間に直交する向きに配置されて被検体Pを透過したX線の散乱光成分がX線検出器18に入射されることを阻止する阻止位置に位置している二枚のグリッド20のうちの一枚を、被検体Pを透過したX線の散乱光成分がX線検出器18に入射されることを許容する退避位置に移動させることである。この処理は、システム制御回路29によってグリッド可動機構25を制御することにより行われる。一枚のグリッド20が退避位置に移動することにより、X線検出器18に入射されるX線の散乱光が増えるとともにX線管12から発生するX線の線量を低減させることができ、積算線量が閾値に達した区画A1に対して照射されるX線の線量を低減させることができる。なお、この処理において、一枚のグリッド20のみではなく二枚のグリッド20を退避位置に移動させるようにしてもよい。
Another process for reducing the dose of X-rays irradiated to the section A1 in which the integrated dose has reached the threshold is arranged between the
図2は、天板2上の或る高さの平面に設定された矩形状の複数の区画Aを示す模式図である。これらの区画Aの設定は、天板2から平面までの高さ寸法“H”と各区画Aの縦横の寸法との情報が入力操作部9から入力され、入力された情報に基づいてシステム制御部10の区画設定部31により行われる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a plurality of rectangular sections A set on a plane having a certain height on the
図3は、システム制御部10が備えている、区画特定部32と、線量計算部33と、線量積算部34と、積算線量監視部35と、被ばく低減設定部36との関係を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the relationship among the
区画特定部32は、X線が照射される区画Aを特定する部分であり、天板可動機構21からの天板位置情報と、撮像系可動機構22からの撮像系位置情報と、絞り可動機構24からの絞り部開度情報とが入力されるように構成されている。区画特定部32は、これらの情報に基づいてX線の照射野B内に位置する区画Aを特定する。
The
線量計算部33は、高電圧制御回路17からのX線照射情報と、天板可動機構21からの天板位置情報と、撮像系可動機構22からの撮像系位置情報と、フィルタ可動機構23からの線質フィルタ位置情報と補償フィルタ位置情報とが入力されるように構成されている。線量計算部33は、入力された情報に基づいて各区画Aに対して照射されたX線の線量を計算する。この線量計算部33での線量の計算は、周知の表面線量簡易換算法(Non Dosimeter Dosimetry:NDD法)等を用いて行われる。区画特定部32での区画Aの特定と線量計算部33での線量の計算とは、単位時間(例えば、1秒)ごとに行われる。
The
線量積算部34には、区画特定部32と線量計算部33とが接続されている。線量積算部34は、区画特定部32で特定された各区画Aごとに、線量計算部33で計算された線量を積算する。
A
積算線量監視部35には、線量積算部34が接続されている。積算線量監視部35は、各区画Aの積算線量が閾値に達したか否かを監視する。
A
被ばく低減設定部36には、積算線量監視部35が接続されている。被ばく低減設定部36は、X線の照射野B内に位置する或る区画A1の積算線量が閾値に達した場合に“オン状態”に切替えられ、X線の照射野B内に位置する全ての区画Aの積算線量が閾値に達していない場合には“オフ状態”に切替えられるように構成されている。被ばく低減設定部36が“オン状態”に切替えられた場合には、X線管12から発生するX線の線量モードが低線量モードになってX線管12から発生するX線の線量が少なくなり、照射野B内に位置して積算線量が閾値に達した区画A1及び照射野B内に位置する他の区画Aに対して照射されるX線の線量が低減される。また、積算線量が閾値に達した区画A1が、天板2又はX線照射部3の移動に伴ってX線の照射野Bから外れた場合には、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられ、X線管12から発生するX線の線量モードが標準線量モードになってX線管12から発生するX線の線量が元の状態に戻って多くなる。
An integrated
図4は、各区画A、A1とX線の照射野Bとの関係を示す模式図である。図4(a)は、X線の照射野B内に位置する複数の区画Aの全てにおいて積算線量が閾値に達していない場合を示している。図4(b)は、X線の照射野B内に位置する複数の区画A、A1のうちの一つの区画A1の積算線量が閾値に達した場合を示している。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the sections A and A1 and the X-ray irradiation field B. FIG. 4A shows a case where the integrated dose has not reached the threshold in all of the plurality of sections A located in the X-ray irradiation field B. FIG. FIG. 4B shows a case where the integrated dose in one section A1 among the plurality of sections A and A1 located in the X-ray irradiation field B reaches the threshold value.
図4(a)に示すように、照射野B内に位置する複数の区画Aの全てにおいて積算線量が閾値に達していない場合には、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられた状態に維持され、X線管12から発生するX線の線量モードが標準線量モードに維持される。
As shown in FIG. 4A, when the integrated dose has not reached the threshold in all of the plurality of sections A located in the irradiation field B, the exposure
一方、図4(b)に示すように、照射野B内に位置する複数の区画A、A1内に積算線量が閾値に達した区画A1が存在する場合には、被ばく低減設定部36が“オン状態”に切替えられ、X線管12から発生するX線の線量モードが低線量モードになるとともに、照射野B内に位置する区画A、A1に対して照射されるX線の線量が低減される。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when there is a section A1 in which the integrated dose has reached the threshold in the plurality of sections A and A1 located in the irradiation field B, the exposure
図5は、診断中における或る区画A、A1の積算線量と、X線管12から発生するX線の線量モードと、その区画A、A1から生成される診断画像の画質とを示すグラフであり、(a)は診断中に区画Aの積算線量が閾値に達しない場合を示し、(b)は診断中に区画A1の積算線量が閾値に達した場合を示している。 FIG. 5 is a graph showing the accumulated dose in a certain section A, A1 during diagnosis, the X-ray dose mode generated from the X-ray tube 12, and the image quality of the diagnostic image generated from the section A, A1. Yes, (a) shows the case where the integrated dose of the section A does not reach the threshold during diagnosis, and (b) shows the case where the integrated dose of the section A1 reaches the threshold during diagnosis.
図5(a)に示すように、診断中に区画Aの積算線量が閾値に達しない場合には、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられた状態に維持されるとともにX線管12か
ら発生するX線の線量モードが標準線量モードに維持され、生成される診断画像の画質が標準画質に維持される。
As shown in FIG. 5A, when the accumulated dose in the section A does not reach the threshold value during diagnosis, the exposure
図5(b)に示すように、診断開始から“T”時間経過後に区画A1に対する積算線量が閾値に達した場合には、その時点で被ばく低減設定部36が“オン状態”に切替えられてX線管12から発生するX線の線量モードが低線量モードに切替えられ、この切替え以降には照射野B内に位置する区画A、A1に対して照射されるX線の線量が低減される。なお、照射されるX線の線量が低減されることに伴い、生成される診断画像の画質が低画質になる。
As shown in FIG. 5B, when the accumulated dose for the section A1 reaches the threshold after the “T” time has elapsed from the start of diagnosis, the exposure
図5のグラフに示されている積算線量の上限値とは、診断において照射されたX線の積算線量の許容値を意味している。区画A1に対する積算線量がこの上限値に達した場合には、例えば、積算線量が上限値に達した旨の警告が発せられ、さらに、事前の設定により、X線の照射を停止することによる診断の停止も選択できる。 The upper limit value of the accumulated dose shown in the graph of FIG. 5 means an allowable value of the accumulated dose of X-rays irradiated in the diagnosis. When the cumulative dose for the section A1 reaches this upper limit value, for example, a warning that the cumulative dose has reached the upper limit value is issued, and further, diagnosis is made by stopping the X-ray irradiation according to prior settings. You can also choose to stop.
図6は、被検体Pの診断中における線量モードの切替え(被ばく低減設定部36の切替え)について説明するフローチャートである。診断が開始されると、照射野内に位置してX線が照射される区画が区画特定部32により特定され(ステップS1)、照射野内に位置する各区画に照射されたX線の線量が線量計算部33により計算され(ステップS2)、計算された線量が各区画ごとに線量積算部34により積算され(ステップS3)、いずれかの区画において積算線量が閾値に達したか否かが積算線量監視部35により監視される(ステップS4)。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the switching of the dose mode during the diagnosis of the subject P (switching of the exposure reduction setting unit 36). When the diagnosis is started, a section located in the irradiation field and irradiated with X-rays is specified by the section specifying unit 32 (step S1), and the dose of X-rays irradiated to each section located in the irradiation field is a dose. Calculated by the calculation unit 33 (step S2), the calculated dose is integrated for each section by the dose integration unit 34 (step S3), and it is determined whether the integrated dose has reached the threshold value in any of the sections. Monitored by the monitoring unit 35 (step S4).
いずれの区画においても積算線量が閾値に達しない場合には(ステップS4のNO)、ステップS1に戻る。ここで、診断の開始時には、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられており、X線管12から発生するX線の線量モードは標準線量モードになっている。
If the integrated dose does not reach the threshold value in any section (NO in step S4), the process returns to step S1. Here, at the start of diagnosis, the exposure
一方、いずれかの区画において積算線量が閾値に達した場合には(ステップS4のYES)、被ばく低減設定部36が“オン状態”に切替えられてX線管12から発生するX線の線量モードが低線量モードに切替えられる(ステップS5)。
On the other hand, when the integrated dose reaches the threshold value in any section (YES in step S4), the dose
線量モードが低線量モードに切替えられた後は、上述したステップS1〜S3と同様に、照射野内に位置してX線が照射される区画が区画特定部32により特定され(ステップS6)、照射野内に位置する各区画に照射されたX線の線量が線量計算部33により計算され(ステップS7)、計算された線量が各区画ごとに線量積算部34により積算される((ステップS8)。
After the dose mode is switched to the low-dose mode, the
ステップS5〜S8の処理が行われた後、いずれかの区画において積算線量が上限値に達したか否かが積算線量監視部35により監視され(ステップS9)、さらに、積算線量が閾値に達した区画がX線の照射野から外れたか否かが区画特定部32により判断される(ステップS10)。
After the processes of steps S5 to S8 are performed, the integrated
いずれかの区画において積算線量が上限値に達した場合には(ステップS9のYES)、積算線量が上限値に達した旨の警告が行われ(ステップS11)、事前設定された場合はX線を照射することによる診断が停止される(ステップS12)。事前設定されない場合は、警告(ステップS11)の後、ステップS10に続く。 If the accumulated dose reaches the upper limit value in any of the sections (YES in step S9), a warning that the accumulated dose has reached the upper limit value is given (step S11), and if preset, X-rays are set. The diagnosis by irradiating is stopped (step S12). If it is not preset, after the warning (step S11), the process continues to step S10.
一方、積算線量が閾値に達した区画が照射野から外れた場合には(ステップS10のYES)、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられてX線管12から発生するX
線の線量モードが標準線量モードに切替えられ(ステップS13)、標準線量モードでの診断が継続される。
On the other hand, when the section where the integrated dose has reached the threshold value is out of the irradiation field (YES in step S10), the exposure
The dose mode of the line is switched to the standard dose mode (step S13), and the diagnosis in the standard dose mode is continued.
本実施の形態によれば、被検体PにX線を照射して診断を開始する場合、線量モードを標準線量モードにして被検体Pに照射されるX線の線量を多くすることにより、画質の高い標準画質の診断画像を得ることができる。また、診断中にX線の積算線量が閾値より高い区画が発生した場合には、その区画に照射するX線の線量を自動的に下げることができ、その区画に対する積算線量の上昇を抑えることができ、被検体Pに対するX線の被ばく量を抑えることができる。一方、X線の積算線量が閾値に達している区画がX線の照射野から外れた場合には、被ばく低減設定部36を“オフ状態”に切替えて線量モードを標準線量モードに戻すことができ、再び画質の高い標準画質の診断画像を得ることができる。
According to the present embodiment, when the diagnosis is started by irradiating the subject P with X-rays, the image quality is improved by increasing the dose of X-rays irradiated to the subject P by setting the dose mode to the standard dose mode. A high standard image quality diagnostic image can be obtained. In addition, if a section where the accumulated dose of X-rays is higher than the threshold occurs during diagnosis, the dose of X-rays irradiated to that section can be automatically reduced, and an increase in the accumulated dose for that section can be suppressed. The amount of X-ray exposure to the subject P can be suppressed. On the other hand, when the section where the accumulated dose of X-rays reaches the threshold is out of the X-ray irradiation field, the exposure
(第2の実施形態)
第2の実施形態を図7及び図8に基づいて説明する。なお、第1の実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the component demonstrated in 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
第2の実施形態の基本的構成は、第1の実施形態と同じである。第2の実施形態が第1の実施形態と異なる部分は、第2の実施形態では積算線量の閾値が第1閾値と第2閾値(第1閾値<第2閾値)との2つ設定され、X線管12から発生するX線の線量モードが、標準線量モードと、第1低線量モードと、第2低線量モードとに切替可能に設定されている点である。照射野内に位置する或る区画の積算線量が第1閾値に達した場合には、線量モードが第1低線量モードに切替えられ、照射野内に位置する或る区画の積算線量が第2閾値に達した場合には、線量モードが第2低線量モードに切替えられる。 The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the second embodiment, the threshold of the integrated dose is set to the first threshold value and the second threshold value (first threshold value <second threshold value), The X-ray dose mode generated from the X-ray tube 12 is set to be switchable between a standard dose mode, a first low-dose mode, and a second low-dose mode. When the integrated dose in a certain section located in the irradiation field reaches the first threshold, the dose mode is switched to the first low-dose mode, and the integrated dose in a certain section located in the irradiation field becomes the second threshold. If reached, the dose mode is switched to the second low dose mode.
被ばく低減設定部36は、積算線量監視部35が監視している積算線量に応じて、“オフ状態”と、“第1オン状態”と、“第2オン状態”とに切替え可能に設けられている。被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられた場合にはX線管12から発生するX線の線量モードが標準線量モードに切替えられ、被ばく低減設定部36が“第1オン状態”に切替えられた場合にはX線管12から発生するX線の線量モードが第1低線量モードに切替えられ、被ばく低減設定部36が“第2オン状態”に切替えられた場合にはX線管12から発生するX線の線量モードが第2低線量モードに切替えられる。
The exposure
図7は、診断中における或る区画に対する積算線量と、X線管12から発生するX線の線量モードと、その区画から生成される診断画像の画質とを示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing the accumulated dose for a certain section during diagnosis, the X-ray dose mode generated from the X-ray tube 12, and the image quality of the diagnostic image generated from the section.
このグラフは、診断開始から時間“T1”経過した時点で、或る区画の積算線量が第1閾値に達し、診断開始から時間“T2”経過した時点で、或る区画の積算線量が第2閾値に達した場合を示している。 This graph shows that when the time “T1” has elapsed from the start of diagnosis, the cumulative dose of a certain section reaches the first threshold, and when the time “T2” has elapsed from the start of diagnosis, the cumulative dose of a certain section The case where the threshold is reached is shown.
診断開始から時間“T1”経過した時点で、或る区画の積算線量が第1閾値に達すると、被ばく低減設定部36が“オフ状態”から“第1オン状態”に切替えられ、線量モードが標準線量モードから第1低線量モードに切替えられる。これにより、積算線量が第1閾値に達した区画に対して照射されるX線の線量が低減されるとともに、生成される診断画像の画質が、標準画質より低い第1低画質になる。
When the accumulated dose in a certain section reaches the first threshold when the time “T1” has elapsed from the start of diagnosis, the exposure
診断開始から時間“T2”経過した時点で、或る区画の積算線量が第2閾値に達すると、被ばく低減設定部36が“第1オン状態”から“第2オン状態”に切替えられ、線量モードが第1低線量モードから第2低線量モードに切替えられる。これにより、積算線量が第2閾値に達した区画に対して照射されるX線の線量がさらに低減されるとともに、生成される診断画像の画質が、第1低画質より低い第2低画質になる。
When the accumulated dose in a certain section reaches the second threshold when the time “T2” has elapsed from the start of diagnosis, the exposure
図8は、被検体Pの診断中における線量モードの切替え(被ばく低減設定部36の切替え)について説明するフローチャートである。診断が開始されると、X線が照射される照射野内に位置する区画が区画特定部32により特定され(ステップS21)、照射野内に位置する各区画に対して照射されたX線の線量が線量計算部33により計算され(ステップS22)、計算された線量が各区画ごとに線量積算部34により積算され(ステップS23)、いずれかの区画において積算線量が第1閾値に達したか否かが積算線量監視部35により監視される(ステップS24)。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the switching of the dose mode during the diagnosis of the subject P (switching of the exposure reduction setting unit 36). When the diagnosis is started, a section located in the irradiation field irradiated with X-rays is specified by the section specifying unit 32 (step S21), and the dose of X-rays irradiated to each section located in the irradiation field is determined. Calculated by the dose calculator 33 (step S22), the calculated dose is integrated by the
いずれの区画においても積算線量が第1閾値に達しない場合には(ステップS24のNO)、ステップS21に戻る。ここで、診断の開始時には、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられており、X線管12から発生するX線の線量モードは標準線量モードになっている。
If the integrated dose does not reach the first threshold value in any section (NO in step S24), the process returns to step S21. Here, at the start of diagnosis, the exposure
一方、いずれかの区画において積算線量が第1閾値に達した場合には(ステップS24のYES)、被ばく低減設定部36が“第1オン状態”に切替えられてX線管12から発生するX線の線量モードが第1低線量モードに切替えられる(ステップS25)。
On the other hand, if the accumulated dose reaches the first threshold value in any section (YES in step S24), the exposure
線量モードが第1低線量モードに切替えられた後は、上述したステップS21〜S23と同様に、区画特定部32によるX線が照射される区画の特定(ステップS26)と、線量計算部33による各区画に照射されたX線の線量計算(ステップS27)と、線量積算部34による各区画ごとの線量積算(ステップS28)とが行われる。
After the dose mode is switched to the first low-dose mode, as in steps S21 to S23 described above, the
ステップS25〜S28の処理が行われた後、積算線量が第1閾値に達した区画がX線の照射野から外れたか否かが区画特定部32により判断され(ステップS29)、さらに、いずれかの区画において積算線量が第2閾値に達したか否かが積算線量監視部35により監視される(ステップS30)。
After the processes in steps S25 to S28 are performed, the
積算線量が第1閾値に達した区画が照射野から外れた場合には(ステップS29のYES)、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられてX線管12から発生するX線の線量モードが標準線量モードに切替えられる(ステップS31)。
When the section where the integrated dose has reached the first threshold value is out of the irradiation field (YES in step S29), the exposure
また、いずれかの区画において積算線量が第2閾値に達した場合には(ステップS30のYES)、被ばく低減設定部36が“第2オン状態”に切替えられてX線管12から発生するX線の線量モードが第2低線量モードに切替えられる(ステップS32)。
Further, when the accumulated dose reaches the second threshold value in any section (YES in step S30), the exposure
線量モードが第2低線量モードに切替えられた後は、上述したステップS21〜S23(又は、ステップS26〜S28)と同様に、区画特定部32によるX線が照射される区画の特定(ステップS33)と、線量計算部33による各区画に照射されたX線の線量計算(ステップS34)と、線量積算部34による各区画ごとの線量積算(ステップS35)とが行われる。 After the dose mode is switched to the second low-dose mode, as in steps S21 to S23 (or steps S26 to S28) described above, identification of the section irradiated with X-rays by the section specifying unit 32 (step S33). ), Dose calculation of the X-rays irradiated to each section by the dose calculation unit 33 (step S34), and dose integration for each section by the dose integration unit 34 (step S35).
ステップS32〜S35の処理が行われた後、いずれかの区画において積算線量が上限値に達したか否かが積算線量監視部35により監視され(ステップS36)、さらに、積算線量が第2閾値に達した区画がX線の照射野から外れたか否かが区画特定部32により判断される(ステップS37)。
After the processes of steps S32 to S35 are performed, whether or not the accumulated dose has reached the upper limit value in any of the sections is monitored by the accumulated dose monitoring unit 35 (step S36). The
いずれかの区画において積算線量が上限値に達した場合には(ステップS36のYES)、積算線量が上限値に達した旨の警告が行われ(ステップS38)、事前設定された場合はX線を照射することによる診断が停止される(ステップS39)。事前設定されない
場合は、警告(ステップS38)の後、ステップS37に続く。
When the accumulated dose reaches the upper limit value in any of the sections (YES in step S36), a warning that the accumulated dose has reached the upper limit value is given (step S38). The diagnosis by irradiating is stopped (step S39). If it is not preset, after the warning (step S38), the process continues to step S37.
また、積算線量が第2閾値に達した区画が照射野から外れた場合には(ステップS37のYES)、被ばく低減設定部36が“オフ状態”に切替えられてX線管12から発生するX線の線量モードが標準線量モードに切替えられ(ステップS40)、標準線量モードでの診断が継続される。
In addition, when the section where the integrated dose has reached the second threshold value is out of the irradiation field (YES in step S37), the exposure
本実施の形態によれば、被検体PにX線を照射して診断を開始する場合、線量モードを標準線量モードにして被検体Pに照射されるX線の線量を多くすることにより、画質の高い標準画質の診断画像を得ることができる。また、診断中にX線の積算線量が第1閾値より高い区画が発生した場合には、X線管から発生するX線を第1低線量モードに下げることによりその区画に対する積算線量の上昇を抑えることができ、被検体Pに対するX線の被ばく量を抑えることができる。さらに、診断中にX線の積算線量が第2閾値より高い区画が発生した場合には、X線管から発生するX線を第2低線量モードに下げることによりその区画に対する積算線量の上昇をさらに抑えることができ、被検体Pに対するX線の被ばく量を抑えることができる。一方、X線の積算線量が第2閾値に達している区画がX線の照射野から外れた場合には、被ばく低減設定部36を“オフ状態”に切替えて線量モードを標準線量モードに戻すことができ、再び画質の高い標準画質の診断画像を得ることができる。
According to the present embodiment, when the diagnosis is started by irradiating the subject P with X-rays, the image quality is improved by increasing the dose of X-rays irradiated to the subject P by setting the dose mode to the standard dose mode. A high standard image quality diagnostic image can be obtained. In addition, when a section where the accumulated dose of X-rays is higher than the first threshold occurs during diagnosis, the accumulated dose for the section is increased by lowering the X-ray generated from the X-ray tube to the first low-dose mode. The amount of X-ray exposure to the subject P can be suppressed. Furthermore, when a section where the accumulated X-ray dose is higher than the second threshold occurs during diagnosis, the X-ray generated from the X-ray tube is lowered to the second low-dose mode to increase the accumulated dose for that section. Further, the amount of X-ray exposure to the subject P can be suppressed. On the other hand, when the section where the accumulated dose of X-rays has reached the second threshold is out of the X-ray irradiation field, the exposure
なお、本実施の形態では、或る区画の積算線量の閾値を2つ(第1閾値と第2閾値)設定し、その閾値に応じてX線管12から発生するX線の線量モードを2段階に変化させる場合を例に挙げて説明したが、閾値を3つ以上設定し、その閾値に応じてX線管12から発生するX線の線量モードを3段階以上に変化させるようにしてもよく、その場合には、診断中における被検体Pに対するX線の被ばく量の上昇をより一層抑えることができる。 In the present embodiment, two threshold values (first threshold value and second threshold value) of accumulated dose in a certain section are set, and the dose mode of X-rays generated from the X-ray tube 12 is set to 2 according to the threshold values. Although the case of changing in stages has been described as an example, three or more threshold values are set, and the dose mode of X-rays generated from the X-ray tube 12 is changed in three or more stages according to the threshold values. In that case, an increase in the amount of X-ray exposure to the subject P during diagnosis can be further suppressed.
以上説明したように、本実施形態のX線診断装置1によれば、被検体Pが載置される天板2上の或る高さの平面を複数に仕切った区画を設定し、その区画に対して照射されるX線の積算線量を監視しながら被検体Pに対するX線照射を行うことにより、各区画に対するX線の積算線量が閾値に達する前はX線の照射量を多くして得られ診断画像の画質を高くすることができ、或る区画に対するX線の積算線量が閾値に達した場合には、その区画に対して照射されるX線を低減させることにより被検体Pに対する被ばく量を抑えることができる。これにより、被検体Pの総被ばく量を抑えつつ、画質の高い診断画像を得ることができる。 As described above, according to the X-ray diagnostic apparatus 1 of the present embodiment, a section is set by dividing a plane having a certain height on the top 2 on which the subject P is placed, and the section. By performing X-ray irradiation on the subject P while monitoring the accumulated dose of X-rays emitted to the object, the X-ray dose is increased before the accumulated dose of X-rays for each section reaches the threshold value. The image quality of the obtained diagnostic image can be improved, and when the accumulated dose of X-rays for a certain section reaches a threshold value, the X-rays irradiated to the section are reduced to reduce the X-ray irradiation on the subject P. Exposure dose can be reduced. Thereby, it is possible to obtain a diagnostic image with high image quality while suppressing the total exposure amount of the subject P.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
2 天板
7 画像生成部
12 X線管
13 X線絞り器
14 線質フィルタ
15 補償フィルタ
18 X線検出器
20 グリッド
28 画質補正部
31 区画設定部
32 区画特定部
33 線量計算部
34 線量積算部
35 積算線量監視部
36 被ばく低減設定部
P 被検体
2
Claims (4)
前記天板上の前記被検体に対して照射するX線を発生するX線管と、
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
前記X線検出器に接続されて検出したX線に基づいた前記被検体の診断画像を生成する画像生成部と、
前記天板上の或る高さの平面に複数に仕切った区画を設定する区画設定部と、
設定された前記区画のうち前記X線管から発生したX線が照射される照射野内に位置する前記区画を特定する区画特定部と、
前記照射野内に位置する前記区画に対して照射されたX線の線量を計算する線量計算部と、
個々の前記区画に対して照射されたX線の線量を積算した積算線量を求める線量積算部と、
個々の前記区画の前記積算線量が閾値に達したか否かを監視する積算線量監視部と、
前記積算線量が閾値に達した前記区画に対して照射されるX線の線量を低減させる被ばく低減設定部と、
を備えることを特徴とするX線診断装置。 A top plate on which the subject is placed;
An X-ray tube for generating X-rays for irradiating the subject on the top plate;
An X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject;
An image generation unit that generates a diagnostic image of the subject based on the X-rays connected to the X-ray detector and detected;
A section setting unit for setting a plurality of sections partitioned on a plane of a certain height on the top plate;
A section specifying unit for specifying the section located in an irradiation field irradiated with X-rays generated from the X-ray tube among the set sections;
A dose calculation unit for calculating a dose of X-rays irradiated to the section located in the irradiation field;
A dose integrating unit for obtaining an integrated dose obtained by integrating the doses of X-rays irradiated to the individual sections;
An integrated dose monitoring unit that monitors whether or not the integrated dose of each of the sections has reached a threshold;
An exposure reduction setting unit for reducing the dose of X-rays applied to the section where the integrated dose has reached a threshold;
An X-ray diagnostic apparatus comprising:
An image quality correction unit for clarifying a contrast of a diagnostic image generated by the image generation unit when the dose of X-rays generated from the X-ray tube is reduced by the exposure reduction setting unit. The X-ray diagnostic apparatus according to any one of 1 to 3.
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