JP2014138654A - Ｘ線画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新たにマイクロスイッチを追加することなしにグリッドの有無を判定し、判定結果に応じて撮影条件をより適切に設定しうる技術を提供する。
【解決手段】Ｘ線を発生させるＸ線管球１と、Ｘ線平面検出器３と、Ｘ線吸収分布を示すＸ線画像を生成する画像処理部４１と、Ｘ線の散乱線成分を除去するグリッドが、Ｘ線平面検出器におけるＸ線の入射面側に装着されているか否かを、Ｘ線画像に基づいて判別するグリッド判別部４３と、Ｘ線画像の撮影に用いられたＸ線量を示す線量指標値を算出し、その線量指標値とグリッド判別部による判別結果とを用いて、Ｘ線画像の撮影条件が適正で有るか否かを評価する撮影条件評価部４４と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線画像診断装置に係り、特に、撮影条件の最適化技術に関する。

Ｘ線画像診断装置で用いるＸ線平面検出器に入射する散乱Ｘ線を現象させるために、Ｘ線平面検出器のＸ線受像面の前に装着させる散乱線除去グリッド（以下、「グリッド」と記載する）がある。Ｘ線画像診断装置を用いて、被検体のＸ線画像を取得する際に、このグリッドを装着するか否かは、ユーザー任せとなっている。ユーザー任せの場合、臨床現場では、施設毎に方針が決まっており、それに依存していることが多い。

グリッドを装着する場合と装着しない場合とでは、グリッドの露出倍数に応じてＸ線条件、つまりｍＡ（Ｘ線管電流）、ｍｓ（実照射時間）を変更するが、実際の運用ではグリッドの装着、未装着を区別することなく、Ｘ線条件が決定されることがある。そのため、表示される画像が、濃く（線量過多）なったり、薄く（線量不足）なったりする場合があった。

上記課題を解決するために、特許文献１には、マイクロスイッチを設け、グリッドの有無を検出する技術が記載されている。

特開２０００−８３９５１号公報

特許文献１に記載されているＸ線画像撮影装置及びグリッド装置では、グリッド装着の有無を検出するために新たにマイクロスイッチを追加する必要があり、マイクロスイッチからの配線の引き回しなどを含め、構造が複雑になるという問題があった。

本発明は、上記記載の問題点に鑑みてなされたものであり、新たにマイクロスイッチを追加することなしにグリッドの有無を判定し、判定結果に応じて撮影条件をより適切に設定しうる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るＸ線画像診断装置は、Ｘ線を発生させるＸ線管球と、前記Ｘ線管球に対向配置され、前記Ｘ線を検出し、その強度を示すＸ線信号を出力するＸ線平面検出器と、前記Ｘ線信号を基に、Ｘ線吸収分布を示すＸ線画像を生成する画像処理部と、前記Ｘ線の散乱線成分を除去するグリッドが、前記Ｘ線平面検出器における前記Ｘ線の入射面側に装着されているか否かを、前記Ｘ線画像に基づいて判別するグリッド判別部と、前記Ｘ線画像の撮影に用いられたＸ線量を示す線量指標値を算出し、その線量指標値と前記グリッド判別部による判別結果とを用いて、前記Ｘ線画像の撮影条件が適正で有るか否かを評価する撮影条件評価部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、新たにマイクロスイッチを追加することなしにグリッドの有無を判定し、判定結果に応じて撮影条件をより適切に設定できる。

本発明の実施形態に係るＸ線画像診断装置の概略構成を示す説明図 第一実施形態に係る処理の流れを示すフローチャート 撮影条件データの一例を示す説明図 グリッド判別処理の流れを示すフローチャートであって、（ａ）は、グリッド判別処理全体の流れを示し、（ｂ）は、グリッド縞検出処理の詳細な流れを示す。 グリッド縞の検出処理の内容を示す説明図であって、（ａ）はＸ線画像全体を検出対象とする処理を示し、（ｂ）は、Ｘ線絞り領域を除外した領域を検出対象にする処理を示す。 グリッド縞検出処理の内容を示す説明図であって、（ａ）はラインの走査方向を示し、（ｂ）はグリッド縞方向が縦の場合の周波数レスポンス応答を示し、（ｃ）はライン方向とグリッド縞方向が縦の場合との関係を示し、（ｄ）はグリッド縞方向が横の場合の周波数レスポンス応答を示す。 別態様に係るグリッド縞検出処理の流れを示すフローチャート グリッド縞高周波画像の一例を示す説明図 撮影条件適正化処理の詳細な流れを示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。まず、図１に基づいて、本実施形態に係るＸ線画像診断装置の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係るＸ線画像診断装置の概略構成を示す説明図である。

図１のＸ線画像診断装置１０は、被検体０にＸ線を照射するＸ線管球１と、被検体０により生じる散乱線成分を除去するグリッド２と、Ｘ線管球１に対向して配置され、被検体０の透過Ｘ線を検出し、その強度を示すＸ線信号を出力するＸ線平面検出器３と、被検体のＸ線吸収分布を示すＸ線画像（以下「被検体画像」という）を生成する画像処理装置４と、被検体画像を表示する画像表示装置５と、を備える。

画像処理装置４は、Ｘ線平面検出器３から出力されるＸ線信号を基に、被検体０のＸ線吸収分布を示す被検体画像を生成する画像処理部４１と、その被検体画像を記憶する画像記憶部４２と、被検体画像を基に、グリッド２が、Ｘ線平面検出器３におけるＸ線の入射面側に装着されているか否かを判別するグリッド判別部４３と、被検体画像の撮影に用いられたＸ線量を示す線量指標値を算出し、その線量指標値及びグリッド判別部４３による判別結果を用いて、被検体画像の撮影条件が適正で有るか否かを評価する撮影条件評価部４４と、撮影条件評価部４４からの情報に基づきＸ線条件を制御するＸ線条件制御部４５と、撮影条件を規定したデータ（以下「撮影条件データ」という）を記憶する撮影条件データ記憶部４６と、を含む。

＜第一実施形態＞
次に、図２及び図３を用いて、第一実施形態の概要について説明する。第一実施形態は、グリッドの有無及びＸ線条件の少なくとも一つを含む撮影条件の適正化を図る実施形態である。ここで「撮影条件」とは、ある検査において用いられる広義の条件を意味し、Ｘ線源から照射される線量を規定する条件（以下「Ｘ線条件」という）、及び撮影部位に応じたグリッドの有無を含むものとする。また、「Ｘ線条件」には、例えば管電流（ｍＡ）、実照射時間（ｍＳ）等が含まれる。図２は、第一実施形態に係る処理の流れを示すフローチャートである。図３は、撮影条件データの一例を示す説明図である。以下、図２の各ステップ順に沿って説明する。

（ステップＳ１）
操作者は、図示しない入力装置を用いて撮影部位を選択すると、Ｘ線条件制御部４５は、選択された撮影部位に対応するＸ線条件を、図３の撮影条件データから読み取り、設定する（Ｓ１）。

図３は、撮影条件データの一例を示す。撮影条件データは、「撮影部位」、「管電流」、「実照射時間」、及び「グリッドの有無」を関連付けたデータである。本実施形態では、これらに加え、「目標線量指標値」も撮影部位に関連付けて規定している。

一般に、四肢（例えば「手」）と体幹部（例えば「胸部」）とを比較した場合、体幹部の体厚の方が、四肢の体厚よりも厚いので、線量は多くなる。従って、Ｘ線量を管電流及び実照射時間の積で定義する場合、ｍＡ１・ｍＳ１＞ｍＡ２・ｍＳ２となるように定められている。ここで、ｍＡ１およびｍＡ２は、図３に示すように、それぞれ、胸部および手の管電流であり、ｍＳ１およびｍＳ２は、それぞれ、胸部および手の実照射時間である。また、Ｘ線平面検出器３に入射する散乱Ｘ線量は、体幹部の方が四肢よりも、より多く入射する傾向がある。従って、体幹部の撮影では、グリッドを装着して行なった方がよく、四肢では、グリッドを取り外しても良いことがある。そこで、図３の撮影条件データでは、体幹部（例えば「胸部」）に対してはグリッド「有」と規定し、四肢（例えば「手」）に対してはグリッド「無」と規定している。

また、線量指標値(Exposure Index）とは、Ｘ線撮影時に用いられたＸ線量を評価するために用いる値である。Ｘ線平面検出器は、装置毎にＸ線の感度が異なるので、異なるＸ線平面検出器で撮影された複数のＸ線画像が同じ濃度（明るさ）を有していても、それらを撮影した時に用いたＸ線量が同一であったとは言えない。そこで、Ｘ線平面検出器毎の感度の違いを補正して、Ｘ線量の評価を行う必要がある。そのために用いられる値が線量指標値である。例えば、IEC（International Electrotechnical Commission）62494-1にも、線量指標値の算出方法が開示されている。本明細書では、撮影部位毎に適切な撮影条件下で撮影した場合に得られる線量指標値（以下「目標線量指標値」）を予め規定しておき、これを撮影条件データに含んで記憶しておく。

（ステップＳ２）
ステップＳ１で読み込まれたＸ線条件を用いて、被検体を撮影する。画像処理部４１は、Ｘ線平面検出器３から出力されるＸ線信号を基にＸ線画像を生成する（Ｓ２）。画像記憶部４２は、Ｘ線画像を記憶する。

（ステップＳ３）
グリッド判別部４３は、ステップＳ２で得られたＸ線画像にグリッド縞が含まれているか否かを検出し、これを基にグリッドが装着されているか否かを判別する（Ｓ３）。グリッド判別処理の詳細は後述する。

（ステップＳ４）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ２で得られたＸ線画像を基に線量指標値を算出する（Ｓ４）。本実施形態では、撮影条件評価部４４は、ステップＳ２で得られたＸ線画像の画素値の分布を示すヒストグラムを生成し、このヒストグラムを代表する代表画素値（例えば、中央値、平均値、最頻度、重心値、撮影部位毎に予め定められた画素値分布の累積率を満たす画素値など）を、Ｘ線平面検出器３固有の感度値で除算することにより、線量指標値を算出する。

（ステップＳ５）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ４で算出した線量指標値を用いて撮影条件が適正であるか否かを評価する（Ｓ５）。撮影条件の評価は、ステップＳ４で算出した線量指標値が、予め撮影部位に応じて定められている目標線量指標値を用いて定義された許容範囲内にあるか否かを基に判断する。

ここでいう「許容範囲」は、本来、グリッドを装着して撮影すべき撮影部位を、グリッドを装着せずに撮影した画像であること、及び、グリッドを取り外して撮影すべき撮影部位を、グリッドを装着して撮影した画像であることを検出することを目的として設定する。本実施形態では、前者の場合を、線量指標値が目標線量指標値の２倍以上であることを目安に検出し、後者の場合を、線量指標値が目標線量指標値の半値以下であることを目安に検出する。従って、許容範囲は、下式（１）により示される。

但し、ＥＩ^＊：目標線量指標値
ＥＩ：線量指標値

線量指標値が許容範囲以内にあれば、ステップＳ７へ進み、線量指標値が許容範囲外にあれば、ステップＳ６へ進む。

（ステップＳ６）
線量指標値が目標指標値に近づくように、撮影条件の修正情報を出力する（Ｓ６）。撮影条件適正化処理の詳細は後述する。

（ステップＳ７）
撮影を続行する場合には、ステップＳ２へ戻り、ステップＳ５で適正と判断された撮影条件、又はステップＳ６で出力された修正後の撮影条件を用いて次の撮影を行う。撮影を続行しない場合には、本処理の流れを終了する（Ｓ７）。

［ステップＳ３：グリッド判別処理］
グリッド判別部４３によるグリッド判別処理は、Ｘ線画像にグリッドが撮影されたことによる縞模様（以下「グリッド縞」という）が含まれているか否かを検出し、Ｘ線画像にグリッド縞が含まれていれば、Ｘ線平面検出器３におけるＸ線入射面側にグリッド２が装着されていると判断し、グリッド縞が含まれていなければ、グリッド２が装着されていないと判別する。以下、図４乃至図６を用いて、グリッド判別処理について説明する。図４は、グリッド判別処理の流れを示すフローチャートであって、（ａ）は、グリッド判別処理全体の流れを示し、（ｂ）は、グリッド縞検出処理の詳細な流れを示す。図５は、グリッド縞の検出処理の内容を示す説明図であって、（ａ）はＸ線画像全体を検出対象とし、（ｂ）は、Ｘ線絞り領域を除外した領域を検出対象にする処理を示す。図６は、グリッド縞検出処理の内容を示す説明図であって、（ａ）はラインの走査方向を示し、（ｂ）はグリッド縞方向が縦の場合の周波数レスポンス応答を示し、（ｃ）はライン方向とグリッド縞方向が縦の場合との関係を示し、（ｄ）はグリッド縞方向が横の場合の周波数レスポンス応答を示す。以下、図４の（ａ）の各ステップ順に沿って説明する。

（ステップＳ３０１）
まず、グリッド判別部４３が、ステップＳ２で有られたＸ線画像に、縦方向、横方向、斜め方向のうちの何れか一つに沿ったグリッド縞が含まれるか否かを判断する（Ｓ３０１）。本実施形態では、縦方向、横方向、斜め方向の順にグリッド縞の検出処理を行うので、本ステップにおいてまず縦方向の検出から開始するが、縦方向、横方向、斜め方向の順は任意である。なお、ここでいう「縦方向」、及び「横方向」とは、Ｘ線画像の面内に含まれる基準線方向、及び基準線に直交する方向を意味するものである。また、「斜め方向」とは、Ｘ線画像の面内において、基準線方向及び基準線に直交する方向に鋭角又は鈍角をなして交差する方向をいう。本実施形態では、図５の（ａ）に示すように矩形状のＸ線画像５０の長辺方向を「縦方向」と称し、短辺方向を「横方向」と称する。

本ステップでは、図５の（ａ）に示すように、Ｘ線画像５０全体からグリッド縞５１を検出する態様を例に挙げて説明するが、図５の（ｂ）に示すように、Ｘ線画像５０からＸ線絞りが撮影されたＸ線絞り領域５２を取り除いた領域（以下「被検体領域」という）５３を検出し、この被検体領域５３から、グリッド縞５１を検出してもよい。前者の場合は、Ｘ線絞り領域５２の検出を行わないため高速で処理が可能である。後者の場合は、Ｘ線絞り領域５２の検出を行うため、その分の処理時間が加算されるが、グリッド縞検出の精度が向上する。以下、図４の（ｂ）に沿って、ステップＳ３０１の処理の詳細について説明する。

（ステップＳ３０１１）
グリッド判別部４３は、Ｘ線画像５０内の任意の１ラインを走査する(Ｓ３０１１)。

ライン走査は、Ｘ線画像５０内のＸ線絞り領域５２のように、グリッド縞が検出困難な位置を避けるために、Ｘ線画像５０の中央部付近を始点とすると好ましい。また、ライン走査において、全ライン処理を行っても良いが、処理時間を短縮させるため所定ライン数毎に処理を行ってもよい。そこで、本実施形態では、図６の（ａ）に示すように、まず、Ｘ線画像５０の中央ライン５０ｍからライン走査を開始し、以後、１００ｌｉｎｅ間隔でライン走査を進める。すなわち、次のループでは、中央ライン５０ｍよりも１００ライン上部にあるライン５０ｔを読出す。更に次のループでは、中央ライン５０ｍから１００ライン下にあるライン５０ｕへライン走査を進める。以後、本ステップでライン走査を行う方向を「ライン方向」という。このように、ライン走査の間隔を間引くことで、処理時間を短縮することができる。反対に、ライン走査の間隔が狭いほど、処理時間が多くなるが、グリッド縞の検出精度を向上させることができる。

本実施形態では、ライン走査をする回数の上限値（例えば、ｎ回）を設定しておく。ライン走査回数が上限値以下であれば（「Ｎｏ」に相当）、ステップＳ３０１２へ進む。上限値分のライン走査を行った場合には、ライン走査終了と判断（「Ｙｅｓ」に相当）する。この場合、縦方向にグリッド縞がないこととなるので、ステップＳ３０２へ進み、横方向のグリッド縞の判別処理に進む。

（ステップＳ３０１２）
グリッド判別部４３は、ステップＳ３０１１で読み出した１ラインに対して高速フーリエ変換処理（以下「ＦＦＴ」と記載する）を行う（Ｓ３０１２）。更にノイズ成分を除去するために、ＦＦＴ処理後に平滑化処理等を施しても良い。

（ステップＳ３０１３）
グリッド判別部４３は、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇに基づいて、グリッド縞の有無を判定する（Ｓ３０１３）。グリッド判別部４３は、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇと近隣の周波数のレスポンスＲａとの比が閾値ｔｈ（例えば２．０）よりも大きい場合にグリッドありと判別する。例えば、図６の（ｃ）に示すように、ライン方向に直交する方向にグリッド縞が存在する場合、ＦＦＴ処理を行うと、横軸が周波数、縦軸がレスポンスを示すレスポンスの分布図５４（図６の（ｂ）参照）において、グリッド縞周波数帯域Ｒｇでピークが存在する。また、レスポンスの分布を輝度に対応させた画像５５において、グリッド縞周波数帯域では、その周辺に比べて輝度が高く（白く）描出される。一方、ライン方向とグリッド縞方向とが一致する場合、図６の（ｄ）のレスポンス分布図５６に示すように、全ラインにおいてほぼＲｇ＝Ｒａとなり、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇと近隣の周波数のレスポンスＲａとの比は、閾値以下となる。この場合、グリッド縞なしと判別される。上記では、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇと近隣の周波数のレスポンスＲａとの比を用いてグリッド縞の有無を判断したが、グリッド縞周波レスポンスＲｇの値を用い、この値でピークが出現するか否かを基に判断してもよい。

グリッド縞がありと判定されるとステップＳ３０４へ進み、グリッド縞がなしと判定されるとステップＳ３０１１へ戻り、ライン走査を設定回数分、実行する。

（ステップＳ３０２）
グリッド判別部４３が、ステップＳ２で有られたＸ線画像に、横方向のグリッド縞が含まれるか否かを判断する（Ｓ３０２）。本ステップでは、ステップＳ３０１と同様、ライン走査、ＦＦＴ処理、及びグリッド縞周波数のレスポンスＲｇ及び近隣の周波数のレスポンスＲａの比と閾値ｔｈとの比較処理を行い、横方向のグリッド縞の有無を判別する。横方向のグリッド縞があると判別されるとステップＳ３０４へ進み、無いと判別されるとステップＳ３０３へ進む。

（ステップＳ３０３）
グリッド判別部４３が、ステップＳ２で有られたＸ線画像に、斜め方向のグリッド縞が含まれるか否かを判断する（Ｓ３０３）。本ステップでは、ステップＳ３０１と同様、ライン走査、ＦＦＴ処理、及びグリッド縞周波数のレスポンスＲｇ及び近隣の周波数のレスポンスＲａの比と閾値ｔｈとの比較処理を行い、斜め方向のグリッド縞の有無を判別する。斜め方向のグリッド縞があると判別されるとステップＳ３０４へ進み、無いと判別されるとステップＳ３０５へ進む。

（ステップＳ３０４）
グリッド判別部４３は、グリッド「有」のフラグを格納する（Ｓ３０４）。その後、ステップＳ４へ進む。

（ステップＳ３０５）
グリッド判別部４３は、グリッド「無」のフラグを格納する（Ｓ３０５）。その後、ステップＳ４へ進む。

次に、図７及び図８に基づいて、グリッド縞検出処理（既述のステップＳ３０１１乃至Ｓ３０１３）の別態様について説明する。図７は、別態様に係るグリッド縞検出処理の流れを示すフローチャートである。図８は、グリッド縞高周波画像の一例を示す説明図である。以下では、ステップＳ３０１に係る縦方向のグリッド縞を検出するための処理を例に挙げて説明するが、ステップＳ３０２の横方向のグリッド縞、及びステップＳ３０３の斜め方向のグリッド縞の検出にも、これから説明するグリッド縞検出処理を適用することができる。本実施形態では、図示を省略するもの、図１のＸ線画像診断装置１０の構成要素に加えて、グリッド高周波画像記憶部を更に備えておく。そして、予めグリッドだけを撮影したグリッドＸ線画像を生成し、これに対して１次微分を行い、グリッド高周波画像を生成し、グリッド高周波画像記憶部に記憶しておく。その後、下記の処理を実行する。以下、図７の各ステップに沿って説明する。

（ステップＳ３０１４）
ステップＳ２で取得されたＸ線画像の濃度差やコントラストの影響を低減するために、グリッド判別部４３は１次微分を行い、高周波画像を作成する（Ｓ３０１４）。Ｘ線画像にグリッド縞が含まれている場合、高周波画像は、グリッド縞が撮影された画像となる。

（ステップＳ３０１５）
グリッド判別部４３は、高周波画像の一ラインを走査し、ライン方向に沿った画素値の変化パターンを形成する（Ｓ３１０５）。

（ステップＳ３０１６）
グリッド判別部４３は、ステップＳ３０１５で読み取った一ラインの画素値の変化パターンが、予め格納されているグリッド縞高周波画像の一ラインの画素値の変化パターンと一致するか否かを判定する（Ｓ３０１６）。

図８は、予め生成したグリッド縞高周波画像の一ラインの画素値の変化パターン６０を示す。グリッド判別部４３は、この既知のグリッド縞高周波画像の画素値の変化パターン６０と、ステップＳ３０１５で形成した画素値の変化パターンと、の一致、不一致をパターンマッチングの手法を用いて判別する。この判別は、各パターンの信号成分の振幅或いはピーク間距離を指標とし、７０％以上の類似性が認められた場合、一致とする。７０％未満であれば不一致とする。一致した場合は、ステップＳ３０４へ進み、グリッド有フラグを格納する。不一致の場合、次のラインを走査し、一致するまで繰り返す。全てのライン走査が終了した場合、ステップＳ３０２へ進み、横方向グリッド縞の検出処理を行う。

ステップＳ４で算出された線量指標値が目標指標値の２倍以上ある場合、ステップＳ２で撮影されたＸ線画像は、Ｘ線平面検出器３への入射線量が多すぎて画像が濃すぎることとなる。そこで、撮影条件の適正化を図るために、Ｘ線平面検出器３への入射線量をさげることを推奨する情報が出力される。Ｘ線平面検出器３への入射線量を下げるには、グリッド２が装着されていない状態であれば、グリッド２を装着すること、及びＸ線条件を下げる（例えば、管電流を下げる、実照射時間を短くする）こと、の二つの選択肢がありうる。

反対に、ステップＳ４で算出された線量指標値が目標指標値の半値以下である場合、ステップＳ２で撮影されたＸ線画像は、Ｘ線平面検出器３への入射線量が少なすぎて画像が薄すぎることとなる。そこで、撮影条件の適正化を図るために、Ｘ線平面検出器３への入射線量を上げることを推奨する情報が出力される。Ｘ線平面検出器３への入射線量を上げるには、グリッド２が装着された状態であればグリッド２を取り外すこと、及びＸ線条件を上げる（例えば、管電流を上げる、実照射時間を長くする）こと、の二つの選択肢がありうる。

一方、グリッド２の装着、取り外しの要否は、撮影部位から生じた散乱Ｘ線がＸ線平面検出器３に入射しやすい部位であるかという点や、連続撮影などの手技、被検体の状態、又は緊急度に配慮し、グリッド２の脱着よりも検査のスループットを向上させることを優先する、といった臨床現場での判断に委ねられることが多い。

そこで、本実施形態では、グリッド２の脱着を変更情報として含まない「固定モード」と、グリッドの脱着も含めた変更情報を出力する「脱着モード」と、の二つのモードを用いた撮影条件適正化処理を説明する。以下、図９の各ステップに沿って説明する。

（ステップＳ６０１）
撮影条件評価部４４は、「固定モード」又は「脱着モード」のどちらが設定されているかを判断し、「固定モード」であればステップＳ６０２へ、「脱着モード」であればＳ６０５へ進む（Ｓ６０１）。このモード設定は、図２のステップＳ１の開始前に設定されているものとする。

（ステップＳ６０２）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ４で算出された線量指標値が目的線量指標値の半値以下か、また、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であるかを判断する（Ｓ６０２）。線量指標値が目的線量指標値の半値以下であればステップＳ６０３へ進み、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であればステップＳ６０４へ進む。

（ステップＳ６０３）
撮影条件評価部４４は、Ｘ線条件を上げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６０３）。操作者は、この出力情報を参照して、Ｘ線管球１から照射されるＸ線量が増えるように、Ｘ線条件を変更してもよい。このとき、撮影条件評価部４４は、ステップＳ４の線量指標値と目標線量指標値との差分を基に、Ｘ線量の増加量を算出し、これを出力情報に含んでも良い。例えば、ステップＳ１では「７０ｋＶ １０ｍＡｓ」（管電圧１０ｋＶ、Ｘ線量１０ｍＡｓ）と設定されていたとすると、「７０ｋＶ ２５ｍＡｓ」（管電圧１０ｋＶ、Ｘ線量２５ｍＡｓ）に変更することを推奨する情報を、画像表示装置５に表示してもよい。その後ステップＳ７へ進む。

更に、Ｘ線条件制御部４５が、Ｘ線条件の設定値を変更し、変更後に、変更したことを示すメッセージ、例えば「Ｘ線条件を変更しました」というメッセージを、画像表示装置５に表示しても良い。また、推奨情報の出力態様は、表示のみに限らず、警告音の発生などでもよい。本ステップにおけるＸ線条件を上げることを推奨する情報についての出力内容及び出力態様は、他のＸ線条件を上げることを推奨する情報を出力するステップにも適用できる。

（ステップＳ６０４）
撮影条件評価部４４は、Ｘ線条件を下げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６０４）。操作者は、この出力情報を参照して、Ｘ線管球１から照射されるＸ線量が減るように、Ｘ線条件を変更してもよい。このとき、撮影条件評価部４４は、ステップＳ４の線量指標値と目標線量指標値との差分を基に、Ｘ線量の減少量を算出し、これを出力情報に含んでも良い。例えば、ステップＳ１では「７０ｋＶ １０ｍＡｓ」（管電圧１０ｋＶ、Ｘ線量１０ｍＡｓ）と設定されていたとすると、「７０ｋＶ ５ｍＡｓ」（管電圧１０ｋＶ、Ｘ線量５ｍＡｓ）に変更することを推奨する情報を、画像表示装置５に表示してもよい。その後ステップＳ７へ進む。

更に、Ｘ線条件制御部４５が、Ｘ線条件の設定値を変更し、変更後、変更したことを示すメッセージ、例えば「Ｘ線条件を変更しました」というメッセージを、画像表示装置５に表示しても良い。また、推奨情報の出力態様は、表示のみに限らず、警告音の発生などでもよい。本ステップにおけるＸ線条件を下げることを推奨する情報についての出力内容及び出力態様は、他のＸ線条件を下げることを推奨する情報を出力するステップにも適用できる。

（ステップＳ６０５）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ１で設定された撮影部位が、グリッド２の装着が推奨されている部位か否かを判断する（Ｓ６０５）。この判断は、図３の撮影条件データの「グリッド」欄のデータを用いて判断する。「肯定」、すなわち、図３の撮影条件データの「グリッド」欄に「有」が格納されている場合、ステップＳ６０６へ、「否定」であればステップＳ６１３へ進む。

（ステップＳ６０６）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ３０４、Ｓ３０５で格納されたフラグを参照し、グリッドの有無を判断する。グリッド「有」であればステップＳ６０７へ、「否定」であればステップＳ６１０へ進む（Ｓ６０６）。

（ステップＳ６０７）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ６０２と同様、線量指標値が目的線量指標値の半値以下か、また、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であるかを判断する（Ｓ６０７）。線量指標値が目的線量指標値の半値以下であればステップＳ６０８へ進み、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であればステップＳ６０９へ進む。

（ステップＳ６０８）
撮影条件評価部４４は、Ｘ線条件を上げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６０８）。散乱Ｘ線がＸ線平面検出器３へ入射しやすい撮影部位は、グリッドを装着して撮影することが望ましい。従って、Ｘ線平面検出器３への入射線量が上げるためには、グリッド２を装着した状態を維持したまま、Ｘ線条件を上げることで、撮影条件の適正化を図ることができる。

（ステップＳ６０９）
撮影条件評価部４４は、Ｘ線条件を下げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６０９）。散乱Ｘ線がＸ線平面検出器３へ入射しやすい撮影部位は、グリッド２を装着して撮影することが望ましい。従って、Ｘ線平面検出器３への入射線量が低減するためには、グリッド２を装着した状態を維持したまま、Ｘ線条件を下げることで、撮影条件の適正化を図ることができる。

（ステップＳ６１０）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ６０２と同様、線量指標値が目的線量指標値の半値以下か、また、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であるかを判断する（Ｓ６１０）。線量指標値が目的線量指標値の半値以下であればステップＳ６１１へ進み、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であればステップＳ６１２へ進む。

（ステップＳ６１１）
撮影条件評価部４４は、グリッドを装着すること、及びＸ線条件を上げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６１１）。散乱Ｘ線がＸ線平面検出器３へ入射しやすい撮影部位は、グリッド２を装着して撮影することが望ましい。しかし、Ｘ線管球１から照射されるＸ線量が同じ場合、グリッド２を装着することによりＸ線平面検出器３への入射線量が低減する。従って、グリッド２を装着すること、及びＸ線条件を上げることで、撮影条件の適正化を図ることができる。

（ステップＳ６１２）
撮影条件評価部４４は、グリッドを装着することを推奨する情報を出力する（Ｓ６１２）。散乱Ｘ線がＸ線平面検出器３へ入射しやすい撮影部位は、グリッド２を装着して撮影することが望ましい。一方、Ｘ線管球１から照射されるＸ線量が同じ場合でも、グリッド２を装着することにより、Ｘ線平面検出器３への入射線量が低減する。そこで、グリッド２を装着することにより、撮影条件の適正化を図ることができる。

（ステップＳ６１３）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ６０６と同様、ステップＳ３０４、Ｓ３０５で格納されたフラグを参照し、グリッドの有無を判断する（Ｓ６１３）。グリッド「有り」であればステップＳ６１４へ、「否定」であればステップＳ６１７へ進む。

（ステップＳ６１４）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ６０２と同様、線量指標値が目的線量指標値の半値以下か、また、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であるかを判断する（Ｓ６１４）。線量指標値が目的線量指標値の半値以下であればステップＳ６１５へ進み、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であればステップＳ６１６へ進む。

（ステップＳ６１５）
撮影条件評価部４４は、グリッド２を取り外すことを推奨する情報を出力する（Ｓ６１５）。グリッド２を取り外すことで、Ｘ線平面検出器３への入射線量を上げることができる。そこで、グリッド２が不要な撮影部位では、Ｘ線条件を設定値に維持した状態で、装着されているグリッド２を取り外すことで、不要なグリッドを用いることなく、Ｘ線平面検出器３への入射線量を上げ、撮影条件の適正化を図ることができる。

（ステップＳ６１６）
撮影条件評価部４４は、グリッド２を取り外すこと、及び／又はＸ線条件を下げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６１６）。グリッド２を取り外すことにより、Ｘ線平面検出器３への入射線量が更に上がる。そこで、グリッド２が不要な撮影部位では、装着されているグリッドを取り外したり、Ｘ線条件を下げたりすることで、不要なグリッド２を用いることなく、Ｘ線平面検出器３への入射線量を下げ、撮影条件の適正化を図ることができる。

（ステップＳ６１７）
撮影条件評価部４４は、ステップＳ６０２と同様、線量指標値が目的線量指標値の半値以下か、また、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であるかを判断する（Ｓ６１７）。線量指標値が目的線量指標値の半値以下であればステップＳ６１８へ進み、線量指標値が目的線量指標値の２倍以上であればステップＳ６１９へ進む。

（ステップＳ６１８）
撮影条件評価部４４は、Ｘ線条件を上げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６１８）。グリッド２が取り外された状態を維持しつつ、Ｘ線条件を上げることで、不要なグリッド２を用いることなく、Ｘ線平面検出器３への入射線量を上げ、撮影条件の適正化を図ることができる。

（ステップＳ６１９）
撮影条件評価部４４は、Ｘ線条件を下げることを推奨する情報を出力する（Ｓ６１９）。グリッド２が取り外された状態を維持しつつ、Ｘ線条件を下げることで、不要なグリッド２を用いることなく、Ｘ線平面検出器３への入射線量を下げ、撮影条件の適正化を図ることができる。

本実施形態によれば、取得したＸ線画像５０からグリッド２の有無を検出する。従って、マイクロスイッチなどの新たな装置を追加することなくグリッドの有無を判定し、判定結果に応じて撮影条件をより適切に設定することができる。特に、連続して複数撮影する場合、最初の１枚のＸ線画像５０を取得した段階で、グリッド２の有無が判定される。このため、誤った撮影条件が設定された状態で連続して撮影されることを防ぐことができる。また、グリッド２の使用が操作者の主観に委ねられている状況、及び検査のスループットを優先する状況においては、各状況に応じた撮影条件の最適化を図ることができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態は、ＳＩＤ（source-image distance）に応じたグリッド２を用いて、撮影条件を適正化する実施形態である。

まず、第二実施形態で用いるグリッド２について説明する。グリッド２は、Ｘ線吸収の大きい材料を用いた複数の吸収はくを一定の間隔をあけて配列して構成されるが、複数の吸収はくの面が互いに平行であり、吸収はくの面のそれぞれが、Ｘ線の入射面に対して垂直な「平行グリッド」と、吸収はくの面の延長が、集束距離において一つの直線に集束する「集束グリッド」と、がある。平行グリッドは、概ねＳＩＤが１ｍ以上の撮影に用いられ、集束グリッドは、近接撮影（概ねＳＩＤが１ｍ未満）で用いられる。

そこで、本実施形態では、平行グリッド及び集束グリッドのグリッド縞の特徴を予め取得しておき、これを用いて、グリッドの種別を含んだ撮影条件の適正化を図る。第二実施形態の処理の流れは、ほぼ第一実施形態と同様であるので、既述の図２のフローチャートを流用して第二実施形態について説明する。

まず、ステップＳ１において、撮影条件を設定するときに、ＳＩＤの値を取得する。ＳＩＤは、検査手技毎に決まっている場合もあるので、検査手技に応じてプリセットされたＳＩＤを読み込んでもよいし、図１のＸ線画像診断装置１０に超音波計測装置などを用いて構成された測距装置を備えておき、Ｘ線管球１及びＸ線平面検出器３の間の距離を測定してもよい。その後、ステップＳ２へ進み、撮影及びＸ線画像の生成を行う。

次いで、ステップ３のグリッド判別処理において、グリッド縞が有りと判別された後、予め格納された既知のグリッド縞の特徴と、ステップＳ２で取得されたＸ線画像から得られる特徴と、を比較し、装着されているグリッド縞の種類を判別する。ここでいう「特徴」とは、グリッド縞検出処理として、高速フーリエ変換処理（ステップＳ３０１２）を用いる場合には、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇであり、一次微分処理（Ｓ３０１４）及びパターンマッチング処理（Ｓ３０１６）を用いる場合には、画素値の変化パターン（図８参照）を意味する。その後、ステップＳ４へ進み、線量指標値の算出を行い、ステップＳ５で線量指標値の評価を行う。

ステップＳ６では、撮影条件評価部４４が、ステップＳ３で判別された装着中のグリッド種別が、ステップＳ１で取得されたＳＩＤに対応したグリッドであるか否かを判断し、その結果を出力する。すなわち、撮影条件評価部４４は、ＳＩＤが１ｍ未満であれば集束グリッドを推奨し、１ｍ以上であれば平行グリッドを推奨する情報を出力する。

撮影条件評価部４４によるグリッド種別の判別は、例えば、図９のステップＳ６０６においてグリッド「有」と判断された後、グリッド種別が適切かどうかの判断も行う。もし、グリッド種別が適切でなければ、ステップＳ６０８及びステップＳ６０９で、推奨されるグリッド種別も合わせて通知する。

また、図９のステップＳ６０６においてグリッド「無」と判断された場合には、ステップＳ６１１及びステップＳ６１２で、推奨されるグリッド種別を明らかにして、グリッド装着を促す情報を出力する。

本実施形態によれば、第一の実施形態同様、取得したＸ線画像５０からグリッド２の有無を検出する。従って、マイクロスイッチなどの新たな装置を追加することなくグリッドの有無を判定し、判定結果に応じて撮影条件をより適切に設定することができる。本実施形態においても、第一の実施形態同様、連続して複数撮影する場合、誤った撮影条件が設定された状態で連続して撮影されることを防ぐことができるとともに、グリッド２の使用が操作者の主観に委ねられている状況、及び検査のスループットを優先する状況においては、各状況に応じた撮影条件の最適化を図ることができる。さらに、本実施形態によれば、ＳＩＤに応じて複数種類のグリッドを使い分ける場合に、グリッドの種別を含んで、撮影条件の適正化を図ることができる。

上記各実施形態では、被検体を撮像して得たＸ線画像を基にグリッド縞の検出処理を実行したが、Ｘ線画像診断装置１０の据付時に取得したＸ線画像や、日常点検で取得したＸ線画像（被検体が撮像されていない保守点検用画像）を基にグリッド縞の検出処理を実行してもよい。また、上記では矩形状のＸ線平面検出器の例にあげて説明したが、正方形のＸ線平面検出器も、本発明を適用することができる。

０：被写体、１：Ｘ線管球、２：散乱線除去グリッド、３：Ｘ線平面検出器、４：画像処理装置、５：画像表示装置、１０：Ｘ線画像診断装置、４１：画像処理部、４２：画像記憶部、４３：グリッド判別部、４４：撮影条件評価部、４５：Ｘ線条件制御部、４６：撮影条件データ記憶部、５０：Ｘ線画像、５１：グリッド縞、５２：Ｘ線絞り領域、５３：被検体領域、５４：レスポンス分布図、５５：画像、５６：レスポンス分布図、
６０：画素値の変化パターン

Claims (7)

1. Ｘ線を発生させるＸ線管球と、
   前記Ｘ線管球に対向配置され、前記Ｘ線を検出し、その強度を示すＸ線信号を出力するＸ線平面検出器と、
   前記Ｘ線信号を基に、Ｘ線吸収分布を示すＸ線画像を生成する画像処理部と、
   前記Ｘ線の散乱線成分を除去するグリッドが前記Ｘ線平面検出器における前記Ｘ線の入射面側に装着されているか否かを、前記Ｘ線画像に基づいて判別するグリッド判別部と、
   前記Ｘ線画像の撮影に用いられたＸ線量を示す線量指標値を算出し、当該線量指標値及び前記グリッド判別部による判別結果を用いて、前記Ｘ線画像の撮影条件が適正で有るか否かを評価する撮影条件評価部と、
   を備えたＸ線画像診断装置。
2. 前記撮影条件評価部は、前記Ｘ線画像の画素値のヒストグラムを基に、前記Ｘ線画像の撮影に用いられたＸ線量を、前記Ｘ線平面検出器の固有の感度で補正した線量指標値を算出し、その線量指標値が、予め定められた許容範囲外にある場合に、前記Ｘ線画像の撮影に用いられた撮影条件の変更情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
3. 前記撮影条件評価部は、前記グリッドの脱着を推奨する情報及び前記Ｘ線管球から発生する前記Ｘ線のＸ線量を規定するＸ線条件の変更を推奨する情報の少なくとも一つを含む前記変更情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像診断装置。
4. 前記グリッド判別部は、前記Ｘ線画像に対して高速フーリエ変換処理を行い、グリッド縞周波数レスポンスの値、又は前記グリッド縞周波数レスポンス及び前記グリッド縞周波数の近隣の周波数レスポンスの比を用いて、前記Ｘ線画像に前記グリッドが撮影されたことにより生じる縞模様が含まれているか否かを検出し、その検出結果に基づいて、前記グリッドが装着されているか否かを判別する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のＸ線画像診断装置。
5. 前記グリッドを前記Ｘ線平面検出器における前記Ｘ線の入射面側に装着して撮影されたグリッドＸ線画像に対して一次微分処理を行って生成したグリッド高周波画像を記憶するグリッド高周波画像記憶部を更に備え、
   前記グリッド判別部は、前記Ｘ線画像に対して前記一次微分処理を行うことにより高周波画像を生成し、当該高周波画像及び前記グリッド高周波画像を比較した結果に基づいて、前記グリッドが装着されているか否かを判別する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つ記載のＸ線画像診断装置。
6. 前記撮影条件評価部が出力した前記Ｘ線条件の変更を推奨する情報に従って、前記Ｘ線条件を変更するＸ線条件制御部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像診断装置。
7. 前記Ｘ線管球及び前記Ｘ線平面検出器の間の距離を測定する測距部を更に備え、
   前記グリッドは、前記Ｘ線管球及び前記Ｘ線平面検出器の間の距離に応じた複数種類のグリッドのうちの一つであり、
   前記撮影条件評価部は、前記測距部が測定した距離に対応する前記グリッドが用いられている否かを判別し、前記撮影条件の変更情報として、前記Ｘ線管球及び前記Ｘ線平面検出器間の距離に応じた前記グリッドの種類を示す情報を出力する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載のＸ線画像診断装置。