JP4828854B2 - Ｘ線診断装置およびその管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線を使用して被検体の透過像を表示・撮影するＸ線診断装置およびこのＸ線診断装置における被爆を管理する管理装置に関する。

Ｘ線診断装置における被爆線量の管理は、最も単純には、Ｘ線管電流、Ｘ線管電圧、あるいはＳＩＤ（線源受像面間距離）といったＸ線条件に基づいてＸ線技師が推定することにより行われる。また、被爆線量をより適正に推定するための方法として、ＮＤＤ（non dosimeter dosimetry）法が知られている。

これに対して、より厳密な被爆線量の管理のためには、電離箱線量計が使用される。
特開平１０−１５５７７８号公報 特開２０００−１５２９２４

電離箱線量計は、高価である。このため、電離箱線量計を使用する被爆線量の管理は、コスト的に不利である。このため、推定による被爆線量の管理が行われることが多い。

撮影時においてはＸ線条件が固定されるため、その際における被爆線量をＸ線技師が推定することは可能である。また、ＮＤＤ法は、このような撮影時における被爆線量を精度良く推定できる。

ところが透視においては、Ｘ線条件が様々に変化されることから、被爆線量を技師が推定することが困難である。また、ＮＤＤ法は、Ｘ線条件が変化される状況に適応しない。特許文献１または特許文献２に開示される技術も、Ｘ線条件が変化される状況に適応しない。このため、透視における被爆線量を管理しようとするならば、電離箱線量計を使用する必要があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、電離箱線量計を使用することなしに、透視における被爆線量の管理を行うことを可能とすることにある。

以上の目的を達成するために本発明のＸ線診断装置は、Ｘ線管電流およびＸ線管電圧に応じた強度の連続的あるいはパルス的にＸ線を放射するＸ線管と、被検体を透過した前記Ｘ線を検出する検出手段と、検出された前記Ｘ線が表すＸ線透過像を表示する手段と、表示される前記Ｘ線透過像の明るさを調整するために、前記検出手段により検出された前記Ｘ線の強度に基づいて前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧を制御する制御手段と、前記制御手段の制御の下での前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧の変化の様子を表すＸ線条件情報を作成する作成手段と、単位期間内に作成された前記Ｘ線条件情報に基づいて、当該単位期間内における前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値を算出する算出手段と、前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値に基づいて、前記被検体の被爆線量を推定する推定手段とを備えた。

また前記の目的を達成するために、Ｘ線管電流およびＸ線管電圧に応じた強度のＸ線を連続的にあるいはパルス的に放射するＸ線管と、被検体を透過した前記Ｘ線を検出する検出手段と、検出された前記Ｘ線が表すＸ線透過像を表示する手段と、表示される前記Ｘ線透過像の明るさを調整するために、前記検出手段により検出された前記Ｘ線の強度に基づいて前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧を制御する制御手段と、前記制御手段の制御の下での前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧の変化の様子を表すＸ線条件情報を作成する作成手段とを具備したＸ線診断装置を管理する管理装置は、単位期間内に前記Ｘ線診断装置で作成された前記Ｘ線条件情報に基づいて、当該単位期間内における前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値を算出する算出手段と、前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値に基づいて、前記被検体の被爆線量を推定する推定手段とを備えた。

本発明によれば、電離箱線量計を使用することなしに、透視における被爆線量の管理を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

図１は本実施形態に係るＸ線診断装置の主要機構部の構成を示す図である。
図１に示す主要機構部には、架台１、起倒機構２、Ｃアーム移動機構３、天板保持部４、天板５、Ｃアーム回転機構６、Ｃアーム７、Ｘ線発生部８およびＸ線検出部９を含む。

架台１は、床に設置される。架台１には起倒機構２が、回転自在に保持される。起倒機構２にはＣアーム移動機構３が、直線状にスライドが可能な状態で保持される。また起倒機構２には天板保持部４が、固定的に保持される。天板保持部４は、天板５を保持する。Ｃアーム移動機構３にはＣアーム回転機構６が、固定的に保持される。Ｃアーム回転機構６にはＣアーム７が、円弧状のスライドが可能な状態で保持される。Ｃアーム７は、その両端内側にＸ線発生部８とＸ線検出部９とを、それらが天板５を挟むような位置関係で保持する。

かくして、起倒機構２を回転させることにより、Ｃアーム移動機構３および天板５を起倒することが可能である。天板５の起倒に伴って、天板５に載置される被検体Ｐも起倒される。Ｃアーム移動機構３を移動させることにより、Ｘ線発生部８およびＸ線検出部９が被検体Ｐの体軸方向に移動することが可能である。Ｃアーム回転機構６により、Ｘ線発生部８およびＸ線検出部９を、円弧状に移動させることが可能である。Ｘ線発生部８の移動範囲は、例えば天板５に正対する位置（天井位置）をθ＝９０°として約０°乃至１８０°の範囲である。

Ｘ線発生部８は、Ｘ線管８１およびＸ線絞り器８２を含む。Ｘ線管８１はＸ線を放射する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された熱電子を陽極と陰極の間に印加させた高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生させる。Ｘ線絞り器８２は、Ｘ線管８１と被検体Ｐとの間に位置し、Ｘ線管８１から照射されたＸ線ビームを、観察部位以外の不要な被曝をさせないために、所定の照射視野サイズに絞り込む。これによりＸ線絞り器８２は、被検体Ｐに向かうＸ線錘（コーンビーム）を形成する。

Ｘ線検出部９は、平面検出器９１の前面にフォトピックアップ９２を配置して構成される。平面検出器９１に使用可能なデバイスとしては、Ｘ線を直接電荷に変換するものと、光に変換した後電荷に変換するものとがある。本実施形態では前者を例に説明するが後者であっても構わない。また、平面検出器９１の代わりに、Ｘ線を光に変換するイメージインテンシファイヤ(Image Intensifier)と、光を電気信号に変換するＴＶカメラとを用いても構わない。平面検出器２１は、微小なＸ線検出素子を列方向およびライン方向に２次元的に配列して構成されている。各々のＸ線検出素子は、光電膜、コンデンサおよび薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えている。光電膜は、Ｘ線を感知し、入射Ｘ線量に応じて電荷を生成する。コンデンサは、光電膜に発生した電荷を蓄積する。薄膜トランジスタは、コンデンサに蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出す。かくして平面検出器９１は、被検体Ｐを透過したＸ線を２次元的に検出する。フォトピックアップ９２は、Ｘ線検出部９に入射するＸ線の強度を検出する。フォトピックアップ９２としては、例えば蛍光採光型ファイバ形のＸ線検出器が利用できる。

図２は本実施形態に係るＸ線診断装置の制御系および信号処理系の構成を示すブロック図である。なお図２には、図１に示される要素の一部を重複して示し、これらの要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図２に示すように制御系および信号処理系には、Ｘ線検出部９、高電圧発生部１０、機構制御部１１、画像演算・記憶部１２、表示部１３、操作部１４、Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５およびシステム制御部１６を含む。

Ｘ線検出部９は、前述の平面検出器９１およびフォトピックアップ９２に加えて、画像データ生成部９３を含む。画像データ生成部９３はさらに、電荷・電圧変換器９３ａ、Ａ／Ｄ変換器９３ｂおよびパラレル・シリアル変換器９３ｃを含む。電荷・電圧変換器９３ａは、平面検出器２１から読み出された電荷を電圧に変換する。Ａ／Ｄ変換器９３ｂは、電荷・電圧変換器９３ａの出力をデジタル信号に変換する。パラレル・シリアル変換器９３ｃは、平面検出器２１からライン単位でパラレルに読み出されるデジタル変換された画像信号をシリアルな信号に変換する。

高電圧発生部１０は、Ｘ線管８１にＸ線の放射を行わせるための高電圧を発生する。

機構制御部１１は、システム制御部１６からの制御信号に従い、被検体Ｐの診断対象部位に対して最適なＸ線管焦点―Ｘ線検出器間距離（ＳＩＤ）、Ｘ線絞り器８２の形状、Ｘ線ビームの被検体Ｐに対する入射角度、さらにはＣアーム７の移動速度などを所望条件に合わせるようにＣアーム移動機構３やＣアーム回転機構６を制御する。

画像演算・記憶部１２は、画像データ記憶回路１２１および画像演算回路１２２を含む。画像データ記憶回路１２１は、画像データ生成部９３で生成されたＸ線透過像の画像データを記憶する。画像演算回路１２２は、画像データ記憶回路１２１に記憶された画像データに対して、所定の演算処理を施す。

表示部１３は、表示用画像メモリ１３１、Ｄ／Ａ変換器１３２、表示回路１３３およびモニタ１３４を含む。表示用画像メモリ１３１は、画像データ記憶回路１２１に記憶された画像データと、システム制御部１６から与えられる透視用Ｘ線照射情報、あるいは画像データの付帯情報である数字や各種文字などを合成して一旦保存する。Ｄ／Ａ変換器１３２は、表示用画像メモリ１３１に記憶されたＸ線画像データや付帯情報をアナログ信号に変換する。表示回路１３３は、上記のアナログ信号をＴＶフォーマットに変換して映像信号を生成する。モニタ１３４は、上記の映像信号を表示する。モニタ１３４としては、例えば液晶表示器やＣＲＴなどの表示デバイスを利用できる。

操作部１４は、装置操作者がこのＸ線診断装置に対して行う種々の指示を入力する。操作部１４は、表示パネル、キーボード、各種スイッチ、マウス等を備えたインタラクティブなインターフェイスである。装置の操作者は操作部１４において、体厚などの被検体情報、被検体Ｐあるいは診断対象部位に対して最適なＸ線照射条件、Ｘ線管焦点―Ｘ線検出器間距離（ＳＩＤ）、Ｘ線コーンビームの形状、Ｘ線ビームの被検体Ｐに対する入射角度、更にはＣアーム７の移動スピードなどの各種撮影条件などの設定、あるいは撮影開始の曝射信号タイミングの入力などを行う。操作部１４は、このような操作に応じた設定信号やタイミング信号を出力する。これらの設定信号やタイミング信号は、システム制御部１６を介して各ユニットに送られる。なお、上記Ｘ線照射条件としてＸ線管８１に印加するＸ線管電圧、Ｘ線管電流、Ｘ線の照射時間などがあり、被検体情報として検査部位、検査方法、被検体の体格（体厚）、過去の診断履歴などがある。

また、操作部１４より被検体のＩＤ（識別情報）を入力することにより、上記被検体情報、あるいは、この被検体情報に基づく各種撮影条件は予め保存されている装置外部の記憶媒体などからネットワークを介して自動的に読み出され、操作者は表示部１３のモニタ１３４、あるいは操作部１４の表示パネルに表示されるこれらの情報や設定条件に対して、変更の必要がある場合のみ操作部１４より変更のための入力を行ってもよい。

Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５には、フォトピックアップ９２が出力するフォトピックアップ信号、システム制御部１６が出力する照射野絞り位置等信号およびＳＩＤ信号が入力される。Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５はこれらの信号に基づいて、モニタ１３４に表示されるＸ線透過像の輝度が一定になるようなＸ線管電流およびＸ線管電圧を決定する。Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５は、決定したＸ線管電流およびＸ線管電圧をシステム制御部１６へ通知する。また、撮影用Ｘ線の場合、同様に、適正な濃度になるように、フォトピックアップ９２が撮影用Ｘ線を検出して、その電気信号により撮影時間（フォトタイマ）のコントロールがＸ線／ＡＢＣ制御部１５で行なわれる。なお、Ｉ.Ｉ.およびＴＶカメラを持つＸ線検出部の場合、システムに応じてビデオ信号（電気信号）やフォトピックアップ信号（電気信号）が、Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５に入力され、同様に制御される。すなわちＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、自動輝度調整（ＡＢＣ：automatic brightness control）のための制御（ＡＢＣ制御）を行う。

システム制御部１６は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備える。システム制御部１６は、操作部１４から送られてくる信号に基づいて、Ｘ線診断装置における周知の機能を実現するように上記の各ユニットが動作するように制御する。またシステム制御部１６は、Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５で決定されたＸ線管電流およびＸ線管電圧によりＸ線管８１が駆動されるように高電圧発生部１０を制御する。

図３はＸ線／ＡＢＣ制御部１５の具体的な構成を示すブロック図である。
この図３に示すようにＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、増幅回路１５１、輝度設定信号回路１５２、比較回路１５３、透視管電圧透視管電流制御回路１５４および記憶回路１５５を含む。

増幅回路１５１には、フォトピックアップ信号および照射野絞り位置等信号が入力される。増幅回路１５１は、照射野絞り位置等信号により定まる重み係数を使用してフォトピックアップ信号を増幅する。輝度設定信号回路１５２は、所望とする輝度に応じた基準信号を出力する。比較回路１５３は、増幅回路１５１の出力信号と基準信号とを比較し、それらのレベル差に応じた信号を出力する。透視管電圧透視管電流制御回路１５４は、比較回路１５３の出力信号を一定レベルとするようにＸ線管電流およびＸ線管電圧を決定する。記憶回路１５５は、透視管電圧透視管電流制御回路１５４により決定されたＸ線管電流およびＸ線管電圧を、照射野絞り位置等信号が表す絞り位置面積などとともに記憶する。

このようなＸ線診断装置においては、上記の基本構成の他に図示しないインターフェイスを備える。各種の画像データは、このインターフェイスを介して外部のハードディスクやＤＶＤあるいはＭＯ（光磁気ディスク）などの記録媒体に保管される。あるいは、上記の各種の画像データは、ネットワーク等で接続されているレーザイメージャなどによりフィルム上に出力される。被検体の被曝に関する情報などは、病院システムへと送信される。また、画像データや検査情報はこのネットワークを介して院内外のデータ記録システムに保管され、あるいは院内外の観察システムに転送、表示されて医師による診断に用いられる。

次に以上のように構成されたＸ線診断装置の動作について説明する。
まず、Ｘ線診断装置の電源を投入された時点で、このＸ線診断装置は、同じ医療施設内に設置されている図示しないサーバと接続状態となる。次いで、操作者によって被検体のＩＤが操作部１４もしくは、図示しない磁気カード、ＩＣカード、バーコードなどの操作部１４を構成する補助手段から入力されることによって、システム制御部１６は、上記のサーバの記憶回路に既に保存されている被検体情報やこの被検体情報に対応した各種撮影条件の中から、被検体ＩＤに対応した被検体情報および各種撮影条件を読み出し、例えば、操作部１４の表示パネルに表示する。

そして、操作部１４において設定された各種検査毎の撮影条件は、システム制御部１６の図示しない記憶回路に保存される。さらにシステム制御部１６により、Ｘ線照射条件は高電圧発生部１０やＸ線／ＡＢＣ制御部１５に、また、Ｘ線管焦点―Ｘ線検出器間距離（ＳＩＤ）やＸ線コーンビームの形状、Ｃアーム７の回動速度や移動速度などの情報は、機構制御部１１に供給されて、図示しない夫々の記憶回路に保存される。

操作者からの要求に応じてシステム制御部１６は、透視用Ｘ線の照射を開始させる。そうするとＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、図４に示す処理を実行する。ステップＳ１においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、フォトピックアップ９２からのフォトピックアップ信号およびシステム制御部１６からの照射野絞り位置信号を入力する。

ステップＳ２においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、フォトピックアップ信号を照射野サイズ情報とＳＩＤ情報とによって正規化する。なお、フォトピックアップ信号に代えて画像データ信号を利用する場合には、さらに細かく照射野絞りサイズ（観察部位や関心領域）で予め対象領域を抽出した後に上記の正規化を行うことで、より精度良く、かつ、フィードバックループを速やかに収束するようなＡＢＣ制御のためのオリジナルデータを生成できる。すなわち、目標の輝度レベルに変動がないことは、診断する側にとってみると、目の疲れがなく、正確に判断しやすい明るさを維持することで、結果的に不必要な透視用Ｘ線照射を未然に防止できることとなる。

ステップＳ３においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、正規化されたオリジナルデータと目標輝度レベルとの差分量を求める。ステップＳ４においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、上記の求めた差分量に応じて、次に照射するＸ線条件を決定する。Ｘ線条件の決定は例えば、上記の差分量を予め用意された変換表を利用してＸ線条件に変換することによって行うことができる。ステップＳ５においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、この新たに設定したＸ線条件が高電圧発生部１０で発生可能な範囲内にあるか否かを確認する。そして範囲内にあるならば、Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５はステップＳ５からステップＳ６へ進む。

ステップＳ６においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、上記の決定したＸ線条件でのＸ線の照射を行わせる。続いてステップＳ７においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、Ｘ線条件の記録処理を行う。こののちにＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、ステップＳ１に戻る。

一方、新たに設定したＸ線条件が高電圧発生部１０で発生可能な範囲から外れているならば、Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５はステップＳ５からステップＳ８へ進む。ステップＳ８においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、平面検出器２１のゲイン、ＴＶカメラゲインやＴＶカメラアイリスを上下させる。ステップＳ９においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、上記のように変更した条件に応じたＸ線条件を再設定する。ステップＳ１０においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、上記の再設定したＸ線条件でのＸ線の照射を行わせる。続いてステップＳ１１においてＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、Ｘ線条件の記録処理を行う。こののちにＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、ステップＳ１に戻る。

この様にしてオートブライトネスコントロールのためのフィードバックループが形成される。このとき、システム制御部１６で制御されたＸ線絞り器８２の照射野絞りサイズ情報と、照射野位置情報とで補正することにより、安定した輝度制御（フィードバック制御）が行なわれる。

なお、図４に示す処理は、例えば５０ｍｓ毎などの一定の周期毎に行われる。そしてこのフィードバックループの中で、Ｘ線条件の記録処理が行われる。

次に上記のステップＳ７またはステップＳ１１におけるＸ線条件の記録処理について説明する。
まずＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、今回に決定されたＸ線条件が前回に決定されたＸ線条件と同一であるか否かを確認する。そして両Ｘ線条件が異なるならば、そのＸ線条件を記述した図５に示すようなデータレコードＰを新たに１つ作成する。データレコードＰには、照射時間、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流、撮影方向、絞り位置面積、ＳＩＤおよびValidフラグが記述される。なお照射時間は、初期的にはサンプリング周期の１期間に相当する時間Ｔ、すなわち例えば「５０ｍｓ」とする。

今回に決定されたＸ線条件が前回に決定されたＸ線条件と同一であるならば、Ｘ線／ＡＢＣ制御部１５は新たなデータレコードＰを作成しない。そして最も新しいデータレコードＰにおける照射時間を、時間Ｔだけ増加させる。

かくしてＸ線／ＡＢＣ制御部１５では、Ｘ線条件を変更する毎に図５に示すデータレコードＰが１つずつ作成されて行き、図５に示すような複数のデータレコードＰからなるデータベースが蓄積される。なおＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、各透視スイッチのＯＮ／ＯＦＦや撮影動作のＯＮ／ＯＦＦに応じて、複数のデータレコードＰを含む複数のレコード群50-mとして管理する。さらにＸ線／ＡＢＣ制御部１５は、レコード群50-mのそれぞれに含まれるデータレコードＰを、所定のフィードバックサイクルにあわせて複数のレコード群50m-nに分けて管理する。また、透視ＯＮの状態が所定の時間持続しないで透視ＯＦＦになった場合には、Ｘ線照射されなかったとして、該当データレコードＰにおけるValidフラグを無効状態とする。Validフラグを使用せずに、そのデータレコードＰ自体を抹消しても良い。

さてシステム制御部１６は、検査終了時にあるいは各撮影用・透視用Ｘ線照射毎に、基準となる照射野絞り開度やＳＩＤで正規化された平均Ｘ線条件（平均Ｘ線管電流および平均Ｘ線管電圧）および推定表面線量を次のようにして求める。

照射野絞りの大きさにより、被検体の受けるエネルギーの量f(Col_size)が変化することから、照射野絞りの比から補正されたエネルギーmAsを、予め測定した校正データから算出する。さらに、ＳＩＤに反比例して被検体の受けるエネルギーの量ｇ(SID)が変化することから、同様に基準ＳＩＤの比から補正されたエネルギーmAsを算出する。このようにして照射位置情報によって補正されたＸ線条件のエネルギー成分を、検査中の総透視Ｘ線エネルギーとして加算／平均することにより、平均Ｘ線条件を求める。

連続Ｘ線のエネルギーIは、比例係数をk、管電流時間積をmAs、管電圧をkVとすると、次の(1)式に表す関係になることが実験的に確かめられている。

I＝k×mAs×(kV)² …(1)
また、Ｘ線の減弱には、距離の逆二乗則があるために、上記の(1)式は次の(2)式にように表すことができる。

I＝k×mAs×g((kV)²／(SID)²) …(2)
さらに、Ｘ線の減弱がＸ線の遮蔽に関わるＸ線絞りの開口部の面積に逆比例することから、被検体Ｐへの簡易的なＸ線照射エネルギーは、次の(3)式により表現でき、Ｘ線診断装置に応じたその実験データを予め求めておくことができる。

I＝k×mAs×g((kV)²／(SID)²)×f(mAs,Col_size) …(3)
すなわち、管電流時間積（mAs）を絞り位置面積で正規化するには、基準線量が一定となるように管電流時間積（mAs）を振らせて、各照射野絞り毎に、図６に示すような実験データから近似的に求めることができる。

同様に、管電圧についても、補正することも可能であるが、エネルギーとしては二乗で影響するため、比例係数（k）とＳＩＤとの関係も、基準線量が一定となるように比例係数（k）を振らせて、各ＳＩＤ毎に、図７に示すような実験データから、近似的に求めることができる。

このようにして、正規化された管電流時間積（mAs）と比例係数（k）とを使用することで、ＮＤＤ法による基本パラメータである管電流時間積（mAs）を単純な加算値として、単位時間における比例係数（k）で正規化した値として求めることができる。

以上のように正規化することで、より被検体Ｐの表面に照射される線量の精度を確保できる。しかし、ＡＢＣ制御に伴う透視条件の単純加算値を総透視時間で割り算した単位時間当たりの単純平均でも、現在の透視Ｘ線照射の切断時の値で推定するよりは、十分な精度を確保することが可能である。

この処理を１検査の間に蓄積されたデータレコードＰに基づいて行えば、１検査におけるＸ線照射に関わる平均Ｘ線条件を求めることができる。この平均Ｘ線条件は、検査毎での被爆量を管理するのに適する。

一方、上記の処理を１回のＸ線照射の間に蓄積されたデータレコードＰに基づいて行えば、１回のＸ線照射に関わる平均Ｘ線条件を求めることができる。この平均Ｘ線条件は、検査中に断続的に行われるＸ線照射のそれぞれでの被爆量を管理するのに適する。従って、このように求めた平均Ｘ線条件を検査中に表示すれば、実施したＸ線照射における被爆量を操作者がすぐに推定することができる。この結果、操作者は、以降におけるＸ線照射量を１検査内での総被爆量が過剰にならないように調整することが可能になる。

また、上記の処理を１検査の途中でその検査の開始からその時点までの間に蓄積されたデータレコードＰに基づいて行えば、現検査におけるこれまでのＸ線照射に関わる平均Ｘ線条件を求めることができる。この平均Ｘ線条件は、検査中にその検査において既に生じた総被爆量を管理するのに適する。従って、このように求めた平均Ｘ線条件を検査中に表示すれば、現検査におけるこれまでの総被爆量を操作者がすぐに推定することができる。この結果、操作者は、以降におけるＸ線照射量を１検査内での総被爆量が過剰にならないように調整することが可能になる。

そしてこのように求めた平均Ｘ線条件はＡＢＣ制御に伴う変動が平滑化されているから、この平均Ｘ線条件に基づくならば、ＮＤＤ法のような一般的な表面線量換算式を用いて推定表面線量を求めることができる。

ＮＤＤ表面線量簡易換算式（三相全波装置による表面線量）は以下の通りである。

D(mGy)=6.5×kv(f)×総ろ過(f)×mAs×(1/FSD)2×8.8×10-3D(mGy)
ただし、6.5は定数、kv(f)は管電圧補正係数、総ろ過(f)は総ろ過補正係数、mAsは管電流（mA）×撮影時間（sec）、FSD(m)は焦点―皮膚間距離(m)(SID、体厚などからFSDを換算する)、8.8×10-3はGy変換係数であり、インバーター装置の場合にはD(mGy)に0.95を乗ずる。

このようにして求めた推定表面線量を表示すれば、操作者はより確実に被爆量を認識することができる。

図８は以上に説明した平均Ｘ線条件および推定表面線量を算出する手順を示す図である。

システム制御部１６は求めた情報を、モニタ１３４に表示させたり、あるいはＤＩＣＯＭファイルに変換した上でネットワークを介して病院システムへ転送する。病院システムでは、画像データと各種医用情報とを分けて管理する。これらの情報は、必要に応じてＤＩＣＯＭファイルとして医用情報ビューワに転送され、医用情報ビューワの表示部に表示することができる。これにより、院内の各種検査に対する統計的な被曝量を検討、検査法の改善のための材料として使用することができる。もちろん、被検体の過去の検査に関する各種データを呼び出して、効率のよい検査計画を練ることも可能である。

またシステム制御部１６は、上記のようにして求めた推定表面線量または平均Ｘ線条件が検査毎に決められた制限値をオーバーした場合には、ブザー等により警報を発する。これにより、操作者に注意を喚起させることで、より被曝低減を可能とすることができる。

このように本実施形態によれば、ＡＢＣ制御を行ってＸ線条件が頻繁に変わる透視時についても、電離箱線量計を使用することなく被爆量の管理を行うことが可能となる。

また本実施形態によれば、平均Ｘ線条件を算出するに当たり、照射野絞りやＳＩＤによる補正を行っているので、これら照射野絞りやＳＩＤの影響を考慮した精度の高い平均Ｘ線条件を算出することができる。従って被爆量の管理をより精度良く行うことが可能である。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
平均Ｘ線条件や推定表面線量の算出とそれらの表示とは、Ｘ線診断装置の外部で行うようにしても良い。図９はこれを実現する医用システムの構成を示すブロック図である。Ｘ線診断装置Ａは、前記実施形態に示されるように図５に示すデータベースを蓄積し、医用情報サーバＢへ転送する機能を備える。医用情報サーバＢは、入力部１７、制御部１８、画像データ記憶部１９、表示部２０、付帯情報記憶部２１、ＤＩＣＯＭファイル生成部２２、計測データ記憶部２３、表示用アプリケーション記憶部２４およびネットワークインタフェース２５を含む。医用情報ビューワＣは、ＤＩＣＯＭネットワークＤを介して医用情報サーバＢに接続される。医用情報ビューワＣは、ネットワークインタフェース２６、制御部２７、入力部２８、表示部２９および記憶部３０を含む。そして前記実施形態においてシステム制御部１６が有していた平均Ｘ線条件や推定表面線量を算出する機能を、制御部１８に持たせ、Ｘ線診断装置Ａから転送されたデータベースに基づいた平均Ｘ線条件や推定表面線量の算出を医用情報サーバＢで行うようにする。制御部１８が求めた平均Ｘ線条件や推定表面線量は、表示部２０で表示させても良いし、ＤＩＣＯＭファイルにて医用画像ビューワＣに転送し、表示部２９で表示させても良い。あるいは、医用情報サーバＢはＸ線診断装置Ａから転送されたデータベースを医用情報ビューワＣに配信する。そして前記実施形態においてシステム制御部１６が有していた平均Ｘ線条件や推定表面線量を算出する機能を、制御部２７に持たせ、Ｘ線診断装置Ａから転送されたデータベースに基づいた平均Ｘ線条件や推定表面線量の算出を医用情報ビューワＣで行うようにする。

平面検出器９１で映像化された画素信号（あるいはビデオ信号）に基づいてＡＢＣ制御を行っても良い。

平均Ｘ線条件を算出するに当たっての照射野絞りおよびＳＩＤによる補正のいずれか一方または双方を行わないようにしても良い。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置の主要機構部の構成を示す図。 本発明の一実施形態に係るＸ線診断装置の制御系および信号処理系の構成を示すブロック図。 図２中のＸ線／ＡＢＣ制御部１５の具体的な構成を示すブロック図。 図２中のＸ線／ＡＢＣ制御部１５の処理手順を示すフローチャート。 図２中のＸ線／ＡＢＣ制御部１５が蓄積するデータベースの一例を示す図。 正規化された管電流時間積（mAs）と照射野絞りの大きさとの関係についての実験データの一例を示す図。 正規化された比例係数（k）とＳＩＤとの関係についての実験データの一例を示す図。 平均Ｘ線条件および推定表面線量を算出する手順を示す図。 本発明の変形実施例に係る医用システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１…架台、２…起倒機構、３…アーム移動機構、４…天板保持部、５…天板、６…Ｃアーム回転機構、７…Ｃアーム、８…Ｘ線発生部、９…Ｘ線検出部、１０…高電圧発生部、１１…機構制御部、１２…画像演算・記憶部、１３…表示部、１４…操作部、１５…Ｘ線／ＡＢＣ制御部、１５１…増幅回路、１５２…輝度設定信号回路、１５３…比較回路、１５４…透視管電圧透視管電流制御回路、１５５…記憶回路、１６…システム制御部、１８，２７…制御部。

Claims (6)

1. Ｘ線管電流およびＸ線管電圧に応じた強度のＸ線を連続的にあるいはパルス的に放射するＸ線管と、
   被検体を透過した前記Ｘ線を検出する検出手段と、
   検出された前記Ｘ線が表すＸ線透過像を表示する手段と、
   表示される前記Ｘ線透過像の明るさを調整するために、前記検出手段により検出された前記Ｘ線の強度に基づいて前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧を制御する制御手段と、
   前記制御手段の制御の下での前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧の変化の様子を表すＸ線条件情報を作成する作成手段と、
   単位期間内に作成された前記Ｘ線条件情報に基づいて、当該単位期間内における前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値を算出する算出手段と、
   前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値に基づいて、前記被検体の被爆線量を推定する推定手段とを具備したことを特徴とするＸ線診断装置。
2. 前記推定手段は、前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値に加えて、線源受像面間距離（ＳＩＤ）の逆二乗則を考慮して前記被曝線量を推定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記算出手段は、一定時間毎の期間、前記Ｘ線管による前記Ｘ線の放射が開始されてから停止されるまでの期間、または１つの被検体に関する１度の診断を行う期間を前記単位期間とすることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
4. 推定された前記被爆線量を表示する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
5. 前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値または推定された前記被爆線量が制限値を超えたことに応じて警報を発する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
6. Ｘ線管電流およびＸ線管電圧に応じた強度のＸ線を連続的にあるいはパルス的に放射するＸ線管と、
   被検体を透過した前記Ｘ線を検出する検出手段と、
   検出された前記Ｘ線が表すＸ線透過像を表示する手段と、
   表示される前記Ｘ線透過像の明るさを調整するために、前記検出手段により検出された前記Ｘ線の強度に基づいて前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧を制御する制御手段と、
   前記制御手段の制御の下での前記Ｘ線管電流および前記Ｘ線管電圧の変化の様子を表すＸ線条件情報を作成する作成手段とを具備したＸ線診断装置を管理する管理装置であって、
   単位期間内に前記Ｘ線診断装置で作成された前記Ｘ線条件情報に基づいて、当該単位期間内における前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値を算出する算出手段と、
   前記Ｘ線管電流の平均値および前記Ｘ線管電圧の平均値に基づいて、前記被検体の被爆線量を推定する推定手段とを具備することを特徴とする管理装置。

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