JP6125126B1 - Ｘ線撮影条件補正方法、プログラム、及び、ｘ線システム - Google Patents

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Abstract

【課題】第１撮影条件を、第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に容易に補正することができるＸ線撮影条件補正方法を提供する。【解決手段】Ｘ線撮影条件補正方法は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターを任意の値に変更し、他のパラメーターを当該任意の値と所定の近似関数とを用いて変更することで、第１撮影条件を第２撮影条件に補正する補正ステップを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線管が発するＸ線を用いて、Ｘ線画像を取得するための撮影条件を補正するＸ線撮影条件補正方法、プログラム、及び、Ｘ線システムに関する。
従来、診療用Ｘ線画像を取得するには、大きく分けて２つの方法がある。
１つ目の方法では、撮影者は、Ｘ線システムの構成ごとに、また、撮影対象である検査目的部位ごとに、所定の基準（例えば、身長、体重、胸及び腰の厚み、人種及び年齢等によって予め定められた基準）となる体型（以下、標準体と呼ぶ）のＸ線画像が適正な写真効果を有するＸ線画像となるような撮影条件を、Ｘ線システムが有するメモリーに予め記憶しておく。なお、撮影条件を構成するパラメーターとしては、Ｘ線管電圧（以下、管電圧と呼ぶ）、Ｘ線管電流（以下、管電流と呼ぶ）、撮影時間、及び、撮影距離等が挙げられる。また、適正な写真効果を有するＸ線画像（適正なＸ線画像とも呼ぶ）とは、アナログＸ線画像においては、例えば検査目的部位で写真濃度約１．０を有する画像のことであり、デジタルＸ線画像においては、当該アナログＸ線画像の画質に相当するＥＩ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｉｎｄｅｘ）値を有する画像のことである。そして、撮影者は、標準体と被検体との厚みや肉質等を比較して、厚みや肉質に違いがあれば、指数関数的方法等の撮影条件補正方法に基づいて、予め定められた標準体の撮影条件を補正し、補正された撮影条件を用いて被検体を撮影する。
また、２つ目の方法では、撮影者は、被検体の厚みや検査目的部位ごとに、使用する管電圧や管電流を決定し、Ｘ線を照射する。そして、撮影者は、Ｘ線を照射しながら被検体を透過したＸ線量を測定し、透過したＸ線量が予め定められたＸ線量に達した場合にＸ線照射を遮断する機構を有する自動露出制御（ＡＥＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機構を用いて、被検体を撮影する。
１つ目の画像取得方法では、標準体の撮影条件を、被検体の厚みや肉質に応じて１次補正を行い、さらに、検査目的部位の動きや、検査目的部位の幾何学的な位置による拡大率を考慮して１次補正された撮影条件の２次補正を行うことで、適正な画像を得る。したがって、例えば、検査目的部位が動く場合には、２次補正された撮影条件（以下、２次補正条件と呼ぶ）として、１次補正された撮影条件（以下、１次補正条件と呼ぶ）よりも、管電圧や管電流が大きく、撮影時間が短い撮影条件で撮影が試みられる。また、例えば、拡大率が大きくなる場合には、２次補正条件として、大焦点での使用管電流よりも管電流が小さい撮影条件で、小焦点を用いた撮影が試みられる。しかしながら、１次補正時及び２次補正時において、アナログ画像の撮影においてはアナログ画像に同等の写真濃度を与える撮影条件、もしくは、デジタル画像の撮影においてはＸ線検出器系に同等の照射量因子を与える撮影条件（以下、ＥＩ値同等撮影条件とも呼ぶ）の組み合わせは、数多く存在する。なお、以下、アナログ画像に同等の写真濃度を与える撮影条件、及びＥＩ値同等撮影条件を合わせて、同等な写真効果条件とも呼ぶ。
２つ目の画像取得方法では、１つ目の画像取得方法と比べると、ＡＥＣ機構によって、簡単な操作技術で被検体を撮影できるが、ＡＥＣ機構は、検査目的部位の動き、又は、検査目的部位の幾何学的な位置関係による拡大率等を考慮しないので、必ずしも診療に適した画像が取得できるとは限らない。なお、２つ目の画像取得方法において、検査目的部位の動きや、検査目的部位の幾何学的な位置による拡大率を考慮すれば適正な画像を取得することができるが、経験と知識とが必要になる。
１つ目の画像取得方法において、Ｘ線システムの構成に変更がなくても、撮影条件を構成するパラメーターである管電圧、管電流、撮影時間、及び、撮影距離等のうちの一部のパラメーターを変更した場合には、同等な写真効果条件を取得するためには他のパラメーターも変更せねばならない。特に、管電圧の変更を含むパラメーターの変更は困難である。よって、効率よく撮影条件を変更（補正）するためのさまざまな撮影条件補正方法が公開されている。
非特許文献１には、このような撮影条件補正方法が、いくつか開示されている。
具体的には、非特許文献１には、さまざまな撮影条件補正方法の１つとして、指数関数を用いた方法が記載されている。
内田勝、山下一也、稲津博著、「放射線技術者のための画像工学」、通商産業研究社、昭和５３年
しかしながら、非特許文献１に開示された従来の指数関数的方法では、Ｘ線システムの構成ごとに、管電圧係数表（後述する図７）を作成し、管電圧を変更する必要があるときには、撮影者は当該表を参照して、変更前の管電圧を新たな管電圧に変更するような記載がされている。したがって、管電圧に変更をきたすような撮影条件の変更を行うたびに、撮影者は当該表を参照せねばならず、極めて非効率的であった。また、当該表を作成するための指数関数の指数部分には概算した数値や大まかな数値が便宜的に用いられているため、指数演算をしたときに当該指数が大まかな数値であることで指数関数的に誤差が大きくなり、実際のＸ線撮影には実用的ではなかった。
そこで、本発明は、第１撮影条件を、第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に容易に補正することができるＸ線撮影条件補正方法、プログラム、及び、Ｘ線システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るＸ線撮影条件補正方法は、Ｘ線管が発するＸ線を用いて、適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するために、パラメーターとして少なくとも管電圧、管電流及び撮影時間若しくは管電流と撮影時間との積であるｍＡｓ値、並びに、前記Ｘ線管の焦点とＸ線検出器系との撮影距離を含む撮影条件を補正するＸ線撮影条件補正方法であって、第１撮影条件に含まれる前記パラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターを任意の値に変更し、他のパラメーターを当該任意の値と所定の近似関数とを用いて変更することで、前記第１撮影条件を前記第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に補正する補正ステップを含み、前記所定の近似関数は、前記第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られるように実験により決定された複数の撮影条件に含まれる新管電流をｉ２、新撮影時間をｔ２、新撮影距離をｒ２とし、前記第１撮影条件に含まれる管電流をｉ１、撮影時間をｔ１、撮影距離をｒ１とした場合に式２２で表されるｍＡｓ値係数Ｑと、前記複数の撮影条件に含まれる新管電圧との関係を、前記複数の撮影条件ごとにプロットすることで得られる曲線に近似する近似関数である。
本発明の一態様に係るプログラムは、上記のＸ線撮影条件補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明の一態様に係るＸ線システムは、上記のプログラムを実行するコンピュータと、前記コンピュータが補正した第２撮影条件に応じた管電圧及びｍＡｓ値を発生する高電圧発生装置と、前記高電圧発生装置から供給される前記管電圧及び前記ｍＡｓ値によってＸ線を発するＸ線管と、前記Ｘ線管が発したＸ線を検出するＸ線検出器系と、を備える。
本発明に係るＸ線撮影条件補正方法、プログラム、及び、Ｘ線システムによれば、第１撮影条件を、第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に容易に補正することができる。
図１は、実施の形態に係るＸ線システムの一例として全体構成を示す図である。 図２は、実施の形態に係るコンピュータの機能の一例を示すブロック図である。 図３は、実施の形態に係るコンピュータの動作の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態に係る標準体撮影条件補正部の動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態に係る補正部の動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、従来の等濃度曲線の一例を示す図である。 図７は、従来の管電圧係数表の一例を示す図である。 図８は、ｍＡｓ値係数と新管電圧との関係を示す曲線の一例を示す図である。 図９は、Ｘ線システムの構成ごと、検査目的部位ごとに予め作成された、換算値と所定の近似関数を構成するｋ１からｋ５とが対応付けされたデータの一例である。 図１０は、図８に示される曲線に近似する近似関数の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態に係る補正部が補正した第２撮影条件の一例を示す図である。
（本発明の一態様を得るに至った経緯）
像を形成する諸因子（撮影条件）とフィルムに写真濃度を与える写真効果との実験的関係式が次式１のように知られている。
Figure 0006125126
ここで、Ｅをフィルムに与えられた写真効果、Ｗを定数、Ｖを管電圧（ｋＶｐ）、ｉを管電流（ｍＡ）、ｔを撮影時間（ｓｅｃ）、ｓを増感率（係数）、ｆをフィルム感度、Ｚを焦点構成物質の原子番号、ｕを被検体の減弱係数、ｄを被検体の厚さ（ｃｍ）、ｒをＸ線管の焦点とＸ線検出器系との撮影距離（ｃｍ）（焦点フィルム間距離）、Ｂをグリッドの露出倍数、Ｇを照射野の大きさに関する因子、ｎを実験的に求められる管電圧に特有のべき乗とする。
同じＸ線システムの構成で、同じ被検体を撮影し、同じ写真効果が得られるとする場合、２つの撮影条件における写真効果には、次式２が成り立つ。
Figure 0006125126
ここで、Ｖ１、ｉ１、ｔ１、ｒ１、ｎ１は、変更前後の撮影条件のうちの変更前の撮影条件（例えば後述する第１撮影条件）における管電圧、管電流、撮影時間、焦点フィルム間距離、管電圧特有のべき乗である。また、Ｖ２、ｉ２、ｔ２、ｒ２、ｎ２は、変更後の撮影条件（例えば後述する第２撮影条件）における新管電圧、新管電流、新撮影時間、焦点フィルム間距離（新撮影距離）、新管電圧特有のべき乗である。なお、撮影条件のパラメーターとしては、少なくとも管電圧、管電流及び撮影時間若しくは管電流と撮影時間との積であるｍＡｓ値、並びに、Ｘ線管の焦点とＸ線検出器系との撮影距離を含む。撮影条件のパラメーターとしては、管電流及び撮影時間を含んでいればｍＡｓ値を含んでいなくてもよく、ｍＡｓ値を含んでいれば管電流及び撮影時間を含んでいなくてもよい。
また、式２をまとめると次式３のように表される。
Figure 0006125126
例えば、撮影条件の変更の前後で撮影条件に含まれる焦点フィルム間距離（以下、ＳＩＤ：Ｓｏｕｒｃｅ−Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅと呼ぶ）を同じとし、その他のパラメーターを変更する場合に、例えば管電圧を上げるときには、管電流及び撮影時間の少なくとも一方を下げることで、同等の写真効果を得ることができることが式３には示されている。撮影条件の変更の前後でのＳＩＤを同じとした場合であっても、式３が成り立つ変更後の撮影条件は数多く存在するが、ＳＩＤが可動する場合には、無限に近い数の撮影条件が存在する。
また、撮影条件の変更の前後で同等の写真効果を得る式３が、デジタル検出器系にも成り立つと仮定すると、デジタル検出器系の照射量因子の表示単位であるＥＩ値にも式３を適用できる。これにより、ＥＩ値同等撮影条件も同様に、無限に近い数が存在することになる。
このように、例えばＳＩＤ等のパラメーターの限定をしても、その他のパラメーターの組み合わせは数多く存在し、撮影条件を変更する際には撮影者を悩ませる。
そこで、式３におけるパラメーターの一部を変更したときに、その他のパラメーターの値を、コンピュータを用いて高速演算処理にて算出することで、アナログ画像においては同等の写真濃度、また、デジタル画像においては同等のＥＩ値を取得するための撮影条件（同等な写真効果条件）の補正の効率を向上させる。
以下では、本発明の実施の形態に係るＸ線撮影条件補正方法、プログラム、及び、Ｘ線システムについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
（実施の形態）
図１は、実施の形態に係るＸ線システム１の全体構成を示す図である。
Ｘ線システム１は、被検体の撮影対象とする検査目的部位のＸ線画像を取得するためのシステムであって、コンピュータ１０、操作パネル２０、高電圧発生装置３０、Ｘ線管４０、Ｘ線検出器系５０、表示装置６０及び散乱線除去装置７０を備える。また、図１には、一例として、被検体１００及び被検体１００の一部である検査目的部位２００が示されている。
コンピュータ１０は、適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するための第１撮影条件を、当該Ｘ線画像と同等な写真効果が得られる第２撮影条件に補正するためのプログラム（以下プログラムと呼ぶ）を実行する。コンピュータ１０については、後述する図２及び図３で詳細に説明する。
操作パネル２０は、撮影者の操作を受け付けるパネルであり、例えば、Ｘ線システムの構成を選択するための操作を受け付ける。Ｘ線システムの構成を選択するとは、散乱線除去装置７０の有無を選択したり、その種類を選択したりすることである。また、例えば、検査目的部位の種類を選択するための操作を受け付ける。検査目的部位を選択するとは、撮影対象とする検査目的部位が胸部であるか腹部であるか等を選択することである。また、操作パネル２０は、例えば、Ｘ線管４０の焦点（以下、管焦点と呼ぶ）とＸ線検出器系５０との距離ｂ（ＳＩＤ）を受け付ける。なお、操作パネル２０は、操作パネル２０が受け付けた情報を表示する表示部を備えてもよい。また、操作パネル２０は、コンピュータ１０に備えられてもよく、操作パネル２０が受け付けた情報をコンピュータ１０が備える表示部が表示してもよい。
高電圧発生装置３０は、Ｘ線管４０へ高電圧の直流電流を供給するための装置である。高電圧発生装置３０は、例えば、コンピュータ１０が補正した第２撮影条件に応じた管電圧及びｍＡｓ値を発生し、Ｘ線管４０に供給する。
Ｘ線管４０は、高電圧発生装置３０から供給される管電圧及びｍＡｓ値に応じたＸ線を発する装置であって、例えば、小焦点（公称焦点値０．６ｍｍ）及び大焦点（公称焦点値１．２ｍｍ）の２つの焦点を搭載する。小焦点及び大焦点は用途により切り替えられ、例えば、大きな管電流（例えば、約１６０〜４００ｍＡ）が供給されるときには大焦点が使用され、小さな管電流（例えば、５０〜１００ｍＡ）が供給されるときには小焦点が使用される。撮影においては、一般に、短時間撮影には大焦点が使用され、拡大撮影やシャープな画像を取得する撮影には小焦点が使用される。
Ｘ線検出器系５０は、被検体１００（検査目的部位２００）を透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器系５０は、アナログＸ線検出器系の場合、例えば、フィルム及び増感紙の組み合わせである。また、Ｘ線検出器系５０は、デジタルＸ線検出器系の場合、例えば、フラットパネルディテクターである。
表示装置６０は、Ｘ線検出器系５０が検出したＸ線のＸ線画像を表示する表示装置である。なお、コンピュータ１０が備える表示部が、Ｘ線検出器系５０が検出したＸ線のＸ線画像を表示してもよい。なお、以下の説明における表示部は、表示装置６０、コンピュータ１０が備える表示部及び操作パネル２０が備える表示部のいずれであってもよい。
散乱線除去装置７０は、被検体（検査目的部位）から生じる散乱線を除去するための装置であり、Ｘ線システム１を構成する。散乱線除去装置７０は、例えば、１２０ｋＶｐ用の１０対１の散乱線除去装置である。検査目的部位の種類やその撮影方向等により、複数の種類の散乱線除去装置７０がＸ線システムにセットが可能である。なお、散乱線除去装置７０がＸ線システム１にセットされなくてもよい。つまり、Ｘ線システム１は、散乱線除去装置７０を備えていなくてもよい。
また、距離ａは、Ｘ線管焦点と検査目的部位２００面との距離（ＳＯＤ：Ｓｏｕｒｃｅ−Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）である。距離ｂは、Ｘ線管焦点とＸ線検出器系５０面との距離（ＳＩＤ）である。距離ｃは、Ｘ線の入射方向に対して検査目的部位２００を含む垂直面での被検体１００の外見上の動き量である。
次に、コンピュータ１０の詳細について図２及び図３を用いて説明する。
図２は、実施の形態に係るコンピュータ１０の機能の一例を示すブロック図である。
図３は、実施の形態に係るコンピュータ１０の動作の一例を示すフローチャートである。
コンピュータ１０は、記憶部１１、標準体撮影条件補正部１２及び補正部１３を有する。
記憶部１１は、コンピュータ１０に実行させるためのプログラムを記憶する。コンピュータ１０は、記憶部１１に記憶されたプログラムに基づいて動作する。コンピュータ１０の具体的な動作は、例えば、標準体撮影条件補正部１２及び補正部１３が行う。標準体撮影条件補正部１２及び補正部１３は、例えば、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ等により実現されるが、マイクロコンピュータ又は専用回路等により実現されてもよい。
コンピュータ１０は、Ｘ線システムの構成を受け付ける（ステップＳ１１）。Ｘ線システムの構成とは、散乱線除去装置７０の有無や、散乱線除去装置７０の種類、距離ｂの値等のことである。
コンピュータ１０は、撮影者が撮影対象とする検査目的部位の種類（例えば胸部又は腹部等、さらには例えば胸部の場合、肺野又は縦隔等）を受け付ける（ステップＳ１２）。具体的には、コンピュータ１０は、撮影者によって操作パネル２０に入力された検査目的部位の種類を受け付ける。
次に、標準体撮影条件補正部１２は、被検体の厚みを被検体の肉質を考慮してファントムの厚みに換算したときの換算値を用いて、標準体についての適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するための予め定められた標準体撮影条件を、第１撮影条件に補正する（ステップＳ１３）。第１撮影条件は、標準体撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる被検体（検査目的部位）についての撮影条件である。予め定められた標準体撮影条件とは、例えば、予め記憶部１１に記憶された撮影条件であり、標準体（例えば、検査目的部位として、胸部の肺野についてＳ、Ｍ、Ｌのサイズ分類がある場合には、Ｓ、Ｍ、Ｌのサイズごとの標準体）が適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するための撮影条件である。例えば、標準体撮影条件は、標準体でのＸ線画像のコントラストを考慮した管電圧、当該Ｘ線画像への光子量に起因する粒状性（Ｘ線画像モトル）に基づく最適なｍＡｓ値及び当該Ｘ線画像の像歪や実大像の要求に基づく最適なＳＩＤを含む。そして、標準体撮影条件補正部１２は、標準体撮影条件を、被検体の厚みを被検体の肉質を考慮してファントムの厚さに換算したときの換算値を用いて、適正な画像（標準体撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像）となり得る第１撮影条件に、高速演算処理にて補正する。なお、ファントムとは、例えば水ファントムであるが、水の代わりに牛乳、塩水又はアクリル等が用いられてもよい。ステップＳ１３における動作（標準体撮影条件補正部１２の動作）について図４を用いて詳細に説明する。
図４は、実施の形態に係る標準体撮影条件補正部１２の動作の一例を示すフローチャートである。
標準体撮影条件補正部１２は、コンピュータ１０が受け付けた検査目的部位に対応する標準体撮影条件を表示部に表示する（ステップＳ２１）。これにより、撮影者は、標準体での標準体撮影条件を認識することができる。
次に、標準体撮影条件補正部１２は、被検体の厚み（例えば胸から背中までの厚み）及び肉質（例えば筋肉質、標準肉質又は脂肪肉質等）を受け付ける（ステップＳ２２）。具体的には、コンピュータ１０は、撮影者によって操作パネル２０に入力された被検体の厚み及び肉質を受け付ける。
次に、標準体撮影条件補正部１２は、受け付けた被検体の厚みを、受け付けた被検体の肉質を考慮してファントムの厚みに換算したときの換算値を算出する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３での処理の詳細について以下に説明する。
式１は、被検体により減弱するＸ線の変化をｅｘｐ（−ｕｄ）とし、写真効果との関係を示すものである。式１中のＶｎ、ｓ、ｆ、Ｂ、Ｇは、それぞれ容易に求めることができるので、定数Ｊとおく。また、Ｚは、使用されるＸ線管ごとに一定の値となるため定数Ｊに含めることができる。ｉ、ｔは、その積をｍＡｓ値として扱い、ｑ（ｍＡｓ値）とする。従って、式１は、次式４となる。
Figure 0006125126
さらに、式４は、変形すると次式５となる。
Figure 0006125126
さらに、写真効果Ｅを一定として、ｌｎ（Ｅ）−ｌｎ（ＷＪ）をまとめて定数Ｌとおくと、式５は、次式６となる。
Figure 0006125126
ｒはＳＩＤであり容易に算出できるので、Ｌ＋２ｌｎ（ｒ）を定数とすることができる。よって、式６は、被検体の厚さｄ（ｃｍ）を変数とする１次方程式とみなすことができる。そして、ファントムを撮影する検査目的部位と想定して、Ｘ線システムの構成ごとに、厚さの異なる２つのファントムを用いて、適正な画像を取得できるｌｎ（ｑ）の値を実験的に取得すれば、ｕとＬが算出される。しかしながら、ファントムの厚さと被検体の厚さｄ（ｃｍ）とは、密度が異なるので、ファントムの厚さをα（ｃｍ）とおいて、被検体の厚さｄを、被検体の肉質を考慮してファントムの厚さαに変換する必要がある。
例えば、Ｘ線システムがある特定の構成（例えば散乱線除去装置７０が立位散乱線除去装置である構成）である場合において、例えば標準体における胸部の撮影条件として、管電圧を１２０ｋＶｐ、ＳＩＤを２００ｃｍとするとき、厚さが１０ｃｍのファントムの適正な画像を取得するのに、４．３ｍＡｓのｍＡｓ値ｑが必要ということが実験的にわかる。同様に、厚さが２０ｃｍのファントムの適正な画像を取得するのに、２１．５ｍＡｓのｍＡｓ値ｑが必要ということが実験的にわかる。厚さが１０ｃｍのファントムを用いて実験的に得られた値と厚さが２０ｃｍのファントムを用いて実験的に得られた値とをそれぞれ式６に代入したときの連立方程式より、ｕ＝０．１６１、Ｌ＝−１０．７４７と算出できて、式６は次式７となる。
Figure 0006125126
式７は、まとめると次式８となる。
Figure 0006125126
次に、胸部の肺野の撮影時における被検体の厚さｄを、被検体の肉質を考慮してファントムの厚さα（換算値）に変換するための式について説明する。
Ｘ線システムの上記特定の構成において、厚さが２０ｃｍ、標準肉質を想定した標準体における胸部の標準体撮影条件が、管電圧１２０ｋＶｐ、管電流１００ｍＡ、撮影時間０．０３２ｓ、ＳＩＤ２００ｃｍの場合、ｑは３．２ｍＡｓとなり、式８より、αは８．１６２ｃｍと算出される。
すると、例えば、検査目的部位が胸部の肺野の場合、αとｄとの関係式として次式９を作成できる。
Figure 0006125126
ただし、ｎｋ１を検査目的部位が胸部の肺野の場合の肉質による影響を示す値とする。例えば、ｎｋ１は、痩せた肉質では−４、脂肪肉質では−２、標準肉質では０、筋肉質では２となる。撮影者は、撮影時に被検体の厚さ、及び、肉質が上記のいずれであるかを判断し、ステップＳ２２で説明したようにコンピュータ１０（操作パネル２０）に入力する。
例えば、胸部の肺野撮影におけるある被検体１００が、厚さ２１ｃｍで筋肉質のとき、換算値をα１とすると、式９よりα１は次式１０のようにコンピュータ１０により算出される。
Figure 0006125126
よって、被検体１００の厚み（２１ｃｍ）を被検体１００の肉質（筋肉質）を考慮してファントムの厚みに換算したときの換算値α１は、１０．６６２ｃｍと算出される。このようにして、ステップＳ２２での処理が行われる。
なお、Ｘ線システムが散乱線除去装置７０として、臥位散乱線除去装置を備え、ＳＩＤが１１５ｃｍであり、厚さが１０ｃｍと２０ｃｍのファントムを使用した場合、式６は次式１１となる。
Figure 0006125126
また、Ｘ線システムが散乱線除去装置７０を備えず、ＳＩＤが１００ｃｍであり、厚さが１０ｃｍと２０ｃｍのファントムを使用した場合、式６は次式１２となる。
Figure 0006125126
また、検査目的部位が腹部の場合には、αとｄとの関係式は次式１３となる。
Figure 0006125126
ただし、ｎｋ２を検査目的部位が腹部の場合の肉質による影響を示す値とする。例えば、ｎｋ２は、痩せた肉質では−１、脂肪肉質では−１．５、標準肉質では１．５、筋肉質では３．５となる。
また、検査目的部位が四股の場合には、αとｄとの関係式は次式１４となる。
Figure 0006125126
ただし、ｎｋ３を検査目的部位が四股の場合の肉質による影響を示す値とする。例えば、ｎｋ３は、痩せた肉質では−ｄ×０．２、脂肪肉質では−ｄ×０．１、標準肉質では０、筋肉質ではｄ×０．２となる。
そして、標準体撮影条件補正部１２は、算出した換算値を用いて標準体撮影条件を第１撮影条件に補正する（ステップＳ２４）。
厚さ２１ｃｍで筋肉質の被検体１００の撮影時のｍＡｓ値をｑ１とすると、式８より、ｌｎ（ｑ１）は、１．５６６と算出され、ｑ１は、４．７８５となる。例えば、管電流が標準体と同様の場合には、管電流が１００ｍＡであることから、撮影時間は、０．０４７８５ｓとなる。つまり被検体１００の場合のＸ線システムの上記ある特定の構成における適正な画像を取得するための第１撮影条件は、管電圧が１２０ｋＶｐ、管電流が１００ｍＡ、撮影時間が０．０４７８５ｓ、ＳＩＤが２００ｃｍとなる。標準体撮影条件補正部１２は、このようにして、厚みが２０ｃｍ、標準肉質の標準体における標準体撮影条件を厚みが２１ｃｍ、筋肉質の被検体１００における第１撮影条件に補正する。ただし、Ｘ線システムによっては、撮影時間０．０４７８５ｓでの撮影が不可能な場合がある。例えば、Ｘ線システムが、０．０５ｓ間隔で撮影時間を変更可能なシステムの場合には、標準体撮影条件補正部１２は、例えば最適な撮影時間は０．０４７８５ｓであることを表示部に表示すると共に、標準体撮影条件での撮影時間から変更可能な撮影時間の候補として０．０４７８５ｓの最寄りのパラメーターである０．０４５ｓ及び０．０５０ｓを表示部に表示して、撮影者にそのいずれかを選択させることになる。
なお、記憶部１１は、Ｘ線システムの構成ごと、及び、検査目的部位ごとに、標準体の標準体撮影条件と、式８、式１１及び式１２のようなｍＡｓ値と換算値との関係式と、式９、式１３及び式１４のような換算式とを予め記憶している。また、記憶部１１は、Ｘ線システムの構成上、使用可能な管電圧幅、使用可能な最低限のｍＡｓ値及び使用可能なＳＩＤ幅等の制限を予め記憶している。また、記憶部１１は、当該制限として検査目的部位に応じた最長の撮影時間を予め記憶している。
次に、標準体撮影条件補正部１２は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうち、問題のあるパラメーターがある場合には、当該問題のあるパラメーターを変更することを撮影者に促す（ステップＳ２５）。例えば、標準体撮影条件補正部１２は、当該問題のあるパラメーターを変更したほうがよいことを提示する（例えば表示部に表示する）。問題のあるパラメーターとは、例えば、記憶部１１が記憶している制限に当てはまらないパラメーターのことである。また、後述する補正部１３は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターを任意の値に変更する。したがって、標準体撮影条件補正部１２は、補正部１３が任意の値に変更するパラメーターを当該問題のあるパラメーターにし、任意の値を記憶部１１が記憶している制限に当てはまる値にすることを、撮影者に促す。
例えば、標準体撮影条件補正部１２は、撮影対象とする検査目的部位が胸部の場合に、第１撮影条件に含まれる撮影時間が、心臓の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、補正部１３が、少なくとも１つのパラメーターを撮影時間とし、任意の値を当該予め定められた撮影時間を超えない値にするように、撮影者に促す。
また、例えば、標準体撮影条件補正部１２は、撮影対象とする検査目的部位が腹部の場合に、第１撮影条件に含まれる撮影時間が、胃腸の蠕動運動の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、補正部１３が、少なくとも１つのパラメーターを撮影時間とし、任意の値を当該予め定められた撮影時間を超えない値にするように、撮影者に促す。
また、例えば、標準体撮影条件補正部１２は、第１撮影条件に含まれるｍＡｓ値が、撮影対象とする検査目的部位毎及び換算値毎に、Ｘ線画像モトルに基づいてＸ線システムの性能に応じて予め定められたｍＡｓ値に満たない場合には、補正部１３が、少なくとも１つのパラメーターをｍＡｓ値とし、任意の値を当該予め定められたｍＡｓ値を超える値にするように、撮影者に促す。
具体的には、標準体撮影条件補正部１２は、Ｘ線画像モトルに基づいたｍＡｓ値（管電流（ｍＡ）と撮影時間（ｓｅｃｏｎｄ）との積）に応じて、記憶部１１が記憶している最低限のｍＡｓ値から、第１撮影条件に含まれるｍＡｓ値が適正か否かを判定する。より具体的には、Ｘ線画像モトルの観点から、例えば、ｍＡｓ値が小さい場合、発生する光子の量が少ないために、Ｘ線画像の粒状性が悪くなる。そのために、撮影する被検体（検査目的部位）の厚み及びＸ線システムが備える構成の性能に応じて、最低限度のｍＡｓ値が決まる。よって、例えば、記憶部１１は、Ｘ線システムが備える構成の性能に応じた最低限度のｍＡｓ値を予め記憶しておく。例えば、「胸部の肺野撮影で、散乱線除去装置使用時は、ｍＡｓ値は１．５以上必要」等の制約に応じて、記憶部１１には、最低限度のｍＡｓ値が予め記憶される。そして、標準体撮影条件補正部１２は第１撮影条件に含まれるｍＡｓ値が最低限度のｍＡｓ値よりも小さいか否かを判定し、小さい場合には第１撮影条件に含まれるｍＡｓ値を変更する（大きくする）ことを撮影者に促す。
また、例えば記憶部１１は、検査目的部位が胸部の肺野又は腹部のように動き（例えば心臓の動き又は胃腸の蠕動運動の動き）を有する部位の場合には、Ｘ線画像にボケが生じないように、検査目的部位に応じた最長の撮影時間を予め記憶している。したがって、例えば、標準体撮影条件補正部１２は、記憶部１１が記憶している最長の撮影時間から、第１撮影条件に含まれる撮影時間が適正か否かを判定する。具体的には、標準体撮影条件補正部１２は第１撮影条件に含まれる撮影時間が最長の撮影時間よりも大きいか否かを判定し、大きい場合には第１撮影条件に含まれる撮影時間を変更する（小さくする）ことを撮影者に促す。
このようにして、標準体撮影条件補正部１２は、予め記憶部１１に記憶されている、標準体の標準体撮影条件を記憶部１１に記憶されている式７及び式９等、並びに、撮影者に入力された被検体の厚さ及び肉質を用いて、第１撮影条件におけるパラメーター（ｍＡｓ値もしくは撮影時間等）を高速演算処理にて算出し、当該第１撮影条件を表示部に表示する。また、標準体撮影条件補正部１２は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうち、問題のあるパラメーターがある場合には、当該問題のあるパラメーターを変更したほうがよいことを表示部に表示する。
一般的に、Ｘ線撮影に慣れていない撮影者は、第１撮影条件を用いてＸ線撮影を行うが、熟練した撮影者は、検査目的部位の動きや拡大率を考慮するため、第１撮影条件に含まれるパラメーターを変更することを試みる。例えば、撮影者は、検査目的部位の動きによりＸ線画像にボケが生じると考えた場合には撮影時間をより短く変更しようとし、現在の拡大率ではＸ線管焦点によるボケが生じると考えた場合には小焦点のＸ線管を用いる、つまり、管電流をより小さく変更しようとする。しかし、第１撮影条件と同等な写真効果が得られるように、第１撮影条件に含まれるパラメーターを変更する必要がある。
また、上述したように、標準体撮影条件補正部１２は、第１撮影条件に含まれるパラメーターに問題のあるパラメーターが含まれている場合には、問題があるパラメーターを変更（大きく又は小さく）することを撮影者に促すため、撮影者は第１撮影条件に含まれるパラメーターを変更することを試みる。
標準体撮影条件補正部１２が補正した第１撮影条件を、検査目的部位の動きや拡大率の観点等から、第１撮影条件と同等な写真効果を得るためにさらなる補正が必要と判断する撮影者によって、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターが任意の値に変更された場合、補正部１３は、当該変更されたパラメーターから、変更されなかった他のパラメーターを特定する。例えば、補正部１３は、表示部に各パラメーター欄を表示し、当該各パラメーター欄のうち撮影者に操作されなかったもの（例えば空欄にされたもの）を変更されなかった他のパラメーターと特定する。
なお、一般に、Ｘ線検出器系に投影される画像は、幾何学的に拡大した方が見易くなる。一方で、Ｘ線管の焦点面積によるボケや検査目的部位の動きによるボケの度合いによっては、当該画像を拡大しない方がシャープな見易い画像となる。つまり、それらのボケの度合いによって、最適な拡大率が存在する。検査目的部位の動きや拡大率を考慮するとは、最適な拡大率とシャープさの程度とを考慮することをいう。なお、拡大率をＭとすると、拡大率Ｍは、次式１５で表される。
Figure 0006125126
ａは、Ｘ線管焦点と検査目的部位面との距離（ＳＯＤ）であり、ｂは、Ｘ線管焦点とＸ線検出器系面との距離（ＳＩＤ）である。
そこで、補正部１３は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターを任意の値に変更し、他のパラメーターを当該任意の値と所定の近似関数とを用いて変更することで、第１撮影条件を第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に補正する（ステップＳ１４）。具体的には、補正部１３は、第１撮影条件として、標準体撮影条件補正部１２によって標準体撮影条件が補正されることにより得られる条件を、第２撮影条件に補正する。ステップＳ１４における動作（補正部１３の動作）について図５〜図１１を用いて詳細に説明する。
図５は、実施の形態に係る補正部１３の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、補正部１３は、Ｘ線システムの構成、コンピュータ１０が受け付けた検査目的部位の種類、及び標準体撮影条件補正部１２が算出した換算値に応じて所定の近似関数を決定する（ステップＳ３１）。
ここで、本発明における所定の近似関数について説明する前に、従来の指数関数的方法について説明する。
従来の指数関数的方法では、例えば、図６に示されるように等濃度曲線を作成する。
図６は、従来の等濃度曲線の一例を示す図である。等濃度曲線は、同じ写真効果が得られるときの、管電圧とｍＡｓ値（管電流（ｍＡ）と撮影時間（ｓｅｃｏｎｄ）との積）との関係を示す曲線であり、図６では、横軸を管電圧、縦軸をｍＡｓ値としている。
図６に示される等濃度曲線は、Ｘ線システムの構成ごとに、また、検査目的部位ごとに、実験的に作成した曲線の一例である（なお、ＳＩＤは一定としている）。図６は、例えば、管電圧４０ｋＶｐ、ｍＡｓ値４０ｍＡｓで適正な画像を得られた場合に、変更後の新管電圧を６０ｋＶｐにしたときには、変更後の新ｍＡｓ値を５ｍＡｓとすれば、管電圧４０ｋＶｐ、ｍＡｓ値４０ｍＡｓでの適正な画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られることを示している。
ここで、式３は、変形すると次式１６となる。
Figure 0006125126
また、従来の指数関数的方法では、式１６の左辺（変更前の管電圧に関する項と変更後の新管電圧に関する項との比）を管電圧係数Ｐとする。管電圧係数Ｐは次式１７のような指数関数で表される。
Figure 0006125126
なお、管電圧係数Ｐは、ＳＩＤが一定の場合、式１６の右辺から、変更後の新ｍＡｓ値と変更前のｍＡｓ値との比を意味することになる。つまり、式１７から管電圧係数Ｐが算出されれば、算出された管電圧係数Ｐと変更前のｍＡｓ値とから変更後の新ｍＡｓ値を算出することができる。
従来の指数関数的方法では、ｎ１及びｎ２は厳密に決められているわけではなく、例えばｎ１≒ｎ２とみなし、指数部分であるｎ１及びｎ２をｎとおくと、ＳＩＤを同じとしている場合、式３より次式１８が得られる。
Figure 0006125126
よって、ｎ≒５．１と求まる。
式１７より管電圧係数Ｐは、次式１９で表される。
Figure 0006125126
また、従来の指数関数的方法では、例えば、変更前の管電圧４０〜１００ｋＶｐにおいて概算でｎ＝４としてもよい。例えば、変更前の管電圧が４０ｋＶｐ、変更後の新管電圧が６０ｋＶｐの場合、管電圧係数Ｐは次式２０で表される。
Figure 0006125126
また、変更前の管電圧１１０〜１５０ｋＶｐにおいて概算でｎ＝３としてもよい。例えば、変更前の管電圧が１１０ｋＶｐ、変更後の新管電圧が１２０ｋＶｐの場合、管電圧係数Ｐは次式２１で表される。
Figure 0006125126
このようにして、管電圧係数Ｐと新管電圧Ｖ２との関係をプロットしたものが図７に示す管電圧係数表である。
図７は、従来の管電圧係数表の一例を示す図である。図７では、縦軸を管電圧係数Ｐとし、横軸を新管電圧Ｖ２としている。例えば、変更前の管電圧６０ｋＶｐを変更後の新管電圧４０ｋＶｐにするには、変更前の管電圧６０ｋＶｐの曲線において、新管電圧が４０ｋＶｐのときの管電圧係数Ｐは約５．０であるから、変更前の管電圧が６０ｋＶｐのときの撮影条件におけるｍＡｓ値を約５倍にすればよいことがわかる。また、変更前の管電圧８０ｋＶｐで適正な画像を得ている場合に、このときのｍＡｓ値を０．４倍にしたいときには、変更前の管電圧８０ｋＶｐの曲線において、管電圧係数Ｐが０．４のときの新管電圧は約１００ｋＶｐであることがわかる。このように、従来の指数関数的方法では、ｎ値を概算で求めて式１６の左辺を管電圧係数Ｐとすることで、管電圧係数Ｐと新管電圧Ｖ２との関係を表す曲線を作成し、当該曲線から変更後の新管電圧や新ｍＡｓ値を読み取ることができる。
しかしながら、従来の指数関数的方法では、上述した通り、ｎ１≒ｎ２とおいたり、便宜的にｎ値に大まかな数値を代入したりするために、例えば変更前の管電圧に対して新管電圧が０．５〜２．０倍程度であればそれほど大きな誤差は生じないが、新管電圧が変更前の管電圧の０．５倍以下又は２倍以上になる場合には、指数関数的に誤差が大きくなり、実用的ではなかった。
これに対して、本発明では、式１６の右辺をｍＡｓ値係数Ｑとする。ｍＡｓ値係数Ｑは次式２２のように表される。
Figure 0006125126
本発明では、式２２のように指数部分にｎ（管電圧に特有のべき乗）を用いていないｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係に近似する所定の近似関数が使われる。所定の近似関数は、変更前の撮影条件（第１撮影条件）において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られるように実験により決定された複数の撮影条件に含まれる新管電流をｉ２、変更後の撮影時間（新撮影時間）をｔ２、変更後の撮影距離（新撮影距離）をｒ２とし、変更前の撮影条件（第１撮影条件）に含まれる管電流をｉ１、撮影時間をｔ１、撮影距離をｒ１とした場合の式２２で表されるｍＡｓ値係数Ｑと、複数の撮影条件に含まれる新管電圧との関係を、複数の撮影条件ごとにプロットすることで得られる曲線に近似する近似関数である。第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる複数の撮影条件は、Ｘ線システムの構成ごと、検査目的部位ごと、換算値ごとに実測された撮影条件である。第１撮影条件及び実測した複数の撮影条件のそれぞれを式２２に代入して算出されるｍＡｓ値係数Ｑの値をプロットしていくことで、縦軸をｍＡｓ値係数Ｑとし横軸を新管電圧Ｖ２とする曲線が作成され、当該曲線に近似するように、新管電圧を変数とする所定の近似関数を作成する。
なお、式２２におけるｍＡｓ値係数Ｑは、ある中心から放射される単位表面積当たりの新ｍＡｓ値を、第１撮影条件における、ある中心から放射される単位表面積当たりのｍＡｓ値で正規化することで係数化したものである。
当該曲線に近似する所定の近似関数をＹ（Ｖ２）とおくと、Ｙ（Ｖ２）は次式２３で表すことができる。
Figure 0006125126
なお、ｑ２＝ｉ２×ｔ２、ｑ１＝ｉ１×ｔ１であり、Ｖ２は、新管電圧である。
このように、従来の指数関数的方法では、式１７のように指数部分にｎ（管電圧に特有のべき乗）を含む式が用いられているが、本発明では、式２２のように指数部分にｎ（管電圧に特有のべき乗）を含まない式が用いられる。
以下、ｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係を示す曲線と当該曲線に近似する所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）について図８及び図９を用いて説明する。
図８は、ｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係を示す曲線の一例を示す図である。例えば、胸部の肺野撮影を想定して、厚さ１０ｃｍのファントムを被検体に見立てたときの、第１撮影条件が管電圧１２０ｋＶｐ、管電流１００ｍＡ、撮影時間０．０４３ｓ、ＳＩＤ２００ｃｍであったとする。そして、当該第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られるように、例えばＳＩＤを一定として、管電圧を変化させながら、実験的にｍＡｓ値を取得する。式２２において、ｒ１＝ｒ２＝２００ｃｍ、ｉ１＝１００ｍＡ、ｔ１＝０．０４３ｓとし、ｉ２×ｔ２を実験的に取得したｍＡｓ値とすることで、ｍＡｓ値を取得する際に変化させた新管電圧毎にｍＡｓ値係数Ｑの値が算出される。図８のＡで示される曲線は、上記条件でｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係をプロットしたものである。なお、図８に示されるｍＡｓ値係数Ｑは、ＳＩＤを一定としているため、実験的に取得したｍＡｓ値を第１撮影条件におけるｍＡｓ値で割った値となる。また、以下では、図８のＡで示される曲線に着目して説明するが、図８のＢで示される曲線は、厚さ２０ｃｍのファントムを被検体に見立てたときのｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係をプロットしたものである。
上述したように第１撮影条件における管電流は１００ｍＡであり、撮影時間は０．０４３ｓであるため、ｍＡｓ値係数Ｑを構成する分母は４．３ｍＡｓとなる。図８のＡで示される曲線から、第１撮影条件におけるｍＡｓ値を０．８倍にしたい場合、新管電圧を約１３０ｋＶｐにすればよいことがわかり、第１撮影条件におけるｍＡｓ値を２倍にしたい場合、新管電圧を約１０１ｋＶｐにすればよいことがわかる。
しかしながら、本発明の特徴は、コンピュータを用いて高速演算処理にて第１撮影条件を第２撮影条件に補正することにある。そのために、当該曲線に近似する所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）が用いられる。ところが、当該曲線を１つの近似関数で近似することはとても困難であるから、当該曲線と部分的に正確に近似する所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）が用いられる。
具体的には、Ｖ２≦Ｖ１、又は、Ｑ≧１のときには、所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）として次式が用いられる。
Figure 0006125126
ただし、ｋ１、ｋ２は、ｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係を示す曲線を近似する近似関数を構成する値であって、ファントムの厚さに応じた値である。Ｖ２は、第１撮影条件における管電圧Ｖ１を変更した第２撮影条件における新管電圧である。
Ｖ２＞Ｖ１、又は、Ｑ＜１のときには、所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）として次式が用いられる。
Figure 0006125126
ただし、ｋ３、ｋ４、ｋ５は、ｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係を示す曲線を近似する近似関数を構成する値であって、ファントムの厚さに応じた値である。
換算値ごとに実測した当該曲線に式２４及び式２５が近似するように、予め、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５の値がデータベース化されている。
図９は、Ｘ線システムの構成ごと、検査目的部位ごとに予め作成された、換算値と所定の近似関数を構成するｋ１からｋ５とが対応付けされたデータの一例である。
例えば、検査目的部位２００が胸部の肺野のときは、一般的に管電圧１２０ｋＶｐが撮影条件として採用されている。よって第１撮影条件に含まれる管電圧Ｖ１を１２０ｋＶｐとする。新管電圧Ｖ２が１２０ｋＶｐ以下であり、ｍＡｓ値係数Ｑが１以上のときは、所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）として式２４が用いられる。
新管電圧が１２０ｋＶｐよりも大きく、そして、ｍＡｓ値係数Ｑが１よりも小さいときは、所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）として式２５が用いられる。
例えば、上述した厚さ２１ｃｍで筋肉質の被検体１００の場合、換算値α１は１０．６６２ｃｍであるから、図９より、１０．６６２ｃｍに近い換算値である１１ｃｍに対応するｋ１〜ｋ５を用いて補正部１３は所定の近似関数を決定する。よって、ｋ１＝３．９５、ｋ２＝１８．９１１、ｋ３＝０．５３８、ｋ４＝１２．３８３、ｋ６＝０．５３が式２４及び式２５に代入されて、式２４は次式２６となり、式２５は次式２７となる。式２６及び式２７は、ｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係を示す曲線に近似している。
Figure 0006125126
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図１０は、図８に示される曲線に近似する近似関数の一例を示す図である。図１０のＣで示される近似関数は、図８のＡで示される曲線に近似しており、図１０のＤで示される近似関数は、図８のＢで示される曲線に近似していることがわかる。
従来では、変更前の管電圧から変更される変更後の新管電圧を得るときに、Ｘ線システムを構成するパーツの性能によって、被検体毎に散乱線の影響等が異なり、図８に示されるＡ及びＢのように曲線が変化するにもかかわらず、管電圧係数表が用いられた。さらに、上述のように、管電圧係数Ｐが指数関数によって構成されるために誤差が大きくなり、実用的ではなかった。
よって、本発明では、被検体の厚さや肉質を、ファントムの厚みに換算した換算値を予め求めておき、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムの構成ごとに、撮影対象とする検査目的部位ごとに、換算値ごとに、ｍＡｓ値係数Ｑと新管電圧Ｖ２との関係を示す実測の曲線を予め作成し、式２４及び式２５が近似するように、Ｘ線システムの構成、検査目的部位及び換算値に応じてｋ１〜ｋ５の値を予め定めて、図９のようにデータベース化しておく。
このようにして、補正部１３は、Ｘ線システムの構成、検査目的部位の種類、及び換算値に応じて所定の近似関数を決定する。
次に、補正部１３は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうち変更する少なくとも１つのパラメーターと変更する任意の値を受け付ける（ステップＳ３２）。
具体的には、標準体撮影条件補正部１２が補正した第１撮影条件を、検査目的部位の動きや拡大率の観点から、第１撮影条件と同等な写真効果を得るためにさらなる補正が必要と判断する撮影者は、例えば操作パネル２０を介して、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうち変更する少なくとも１つのパラメーターと、当該少なくとも１つのパラメーターの変更したい値（任意の値）を入力する。例えば、補正部１３は、表示部に各パラメーター欄を表示し、撮影者は、変更したいパラメーターに対応するパラメーター欄に任意の値を入力する。これにより、補正部１３は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターが任意の値に変更されることで、例えば空欄にされたパラメーター欄に対応するパラメーターを変更されなかった他のパラメーターとして特定する。
次に、補正部１３は、決定した所定の近似関数に基づく方程式に当該任意の値を代入して、ステップＳ３２で受け付けなかった他のパラメーターの値を算出する（ステップＳ３３）。
式２３、式２４、式２５は、以下の式２８〜式３７に示す方程式に変形することができる。なお、Ｑ≧１又はＶ２≦Ｖ１のときにＱ＝Ｙ１とし、Ｑ＜１又はＶ２＞Ｖ１のときにＱ＝Ｙ２としている。また、式２８、式３０、式３２、式３３、式３４は、Ｑ≧１又はＶ２≦Ｖ１のときに得られる式であり、式２９、式３１、式３５、式３６、式３７は、Ｑ＜１又はＶ２＞Ｖ１のときに得られる式である。
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標準体撮影条件補正部１２が補正した第１撮影条件よりｉ１、ｔ１、ｒ１が既知であるから、第２撮影条件をなすパラメーターのうちの例えばｉ２、ｔ２、ｒ２が任意の値に定まれば、既知の値と当該任意の値とが式２３と、式３０若しくは式３１とに代入されることで、第２撮影条件をなすパラメーターのうちの他のパラメーターの値としてＶ２がコンピュータを用いて高速演算にて算出できる。同様に、例えばｉ２、ｔ２、Ｖ２が任意の値に定まれば、式２８若しくは式２９と、式３３若しくは式３６とによってｒ２が算出でき、例えばｉ２、Ｖ２、ｒ２が任意の値に定まれば、式２８若しくは式２９と、式３２若しくは式３５とによってｔ２が算出でき、例えばＶ２、ｒ２、ｔ２が任意の値に定まれば、式２８若しくは式２９と、式３４若しくは式３７とによってｉ２を算出できる。
そして、補正部１３は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちステップＳ３２で受け付けたパラメーターを任意の値に変更し、受け付けなかった他のパラメーターをステップＳ３３で算出した値に変更することで、第１撮影条件を第２撮影条件に補正する（ステップＳ３４）。
図１１は、補正部１３が補正した第２撮影条件の一例を示す図である。
上述したように、厚さ２１ｃｍで筋肉質の被検体１００の第１撮影条件は、管電圧１２０ｋＶｐ、管電流１００ｍＡ、撮影時間０．０４７８５ｓ、撮影距離２００ｃｍである。しかし、Ｘ線システムによっては、撮影時間０．０４７８５ｓでの撮影が不可能な場合がある。例えば、Ｘ線システムが、０．０５ｓ間隔で撮影時間を変更可能なシステムの場合には、標準体撮影条件補正部１２は、例えば最適な撮影時間は０．０４７８５ｓであることを表示部に表示すると共に、標準体撮影条件での撮影時間から変更可能な撮影時間の候補として０．０４７８５ｓの最寄りのパラメーターである０．０４５ｓ及び０．０５０ｓを表示部に表示して、撮影者にそのいずれかを選択させる。例えば、０．０４５ｓが選択された場合、補正部１３は、最寄りの撮影時間として０．０４５ｓと所定の近似関数とを用いて、第１撮影条件に含まれる管電圧１２０ｋＶｐを調整した１２２ｋＶｐを撮影者に表示する。このように、標準体撮影条件補正部１２は、第１撮影条件に含まれる撮影時間の最寄りの撮影時間を撮影者に提示し、補正部１３は、最寄りの撮影時間と所定の近似関数とを用いて、第１撮影条件に含まれる管電圧を調整（補正）した値を撮影者に提示し、問題なければ第２撮影条件とする。このようにして、被検体１００についての第１撮影条件が第２撮影条件（図１１に示される条件１）に補正される。
また、例えば、第１撮影条件では、小焦点のＸ線管が用いられているが、撮影者が検査目的部位の動きを考慮したい場合に、大焦点のＸ線管を選択し、第１撮影条件における管電流を任意の値として２００ｍＡ、撮影時間を任意の値として０．０２０ｓ、及び撮影距離を任意の値として２００ｃｍとしたとする。この場合、標準体撮影条件補正部１２はすでに被検体１００の厚みのファントムの厚みへの換算値（１０．６６２ｃｍ）を算出しているため、補正部１３は、例えば最寄りの換算値１１ｃｍに対応するｋ１からｋ５の値として図９より、ｋ１＝３．９５、ｋ２＝１８．９１１、ｋ３＝０．５３８、ｋ４＝１２．３８３、ｋ５＝０．５３を得る。そして、補正部１３は、撮影者が任意の値に変更しなかった他のパラメーターである新管電圧を求めるために、Ｑ＜１より式３１に各数値を代入し、新管電圧の候補値として、１２７．３６ｋＶｐを撮影者に表示する。そして、新管電圧の候補値の最寄りの値として、新管電圧１２７ｋＶｐが問題ない値であると撮影者が判断した場合、補正部１３は、第１撮影条件を、当該新管電圧を含む第２撮影条件に補正する。つまり、この場合の第２撮影条件は図１１の条件２となる。
例えば、撮影者が第１撮影条件よりもさらに短時間撮影を試みようとして、管電流を任意の値として２５０ｍＡ、撮影時間を任意の値として０．０１２ｓ、撮影距離を任意の値として１５０ｃｍとしたとする。この場合、補正部１３は、Ｑ＞１より式３０に各数値を代入し、新管電圧の候補値として、１１６．７７ｋＶｐを表示する。そして、新管電圧の候補値の最寄りの値として、新管電圧１１７ｋＶｐが問題ない値であると撮影者が判断した場合、補正部１３は、第１撮影条件を、条件３に補正する。
同様に、管電圧を任意の値として８６ｋＶｐ、管電流を任意の値として３２０ｍＡ、撮影距離を任意の値として１５０ｃｍとしたとすると、補正部１３は、Ｖ２＜Ｖ１より式３２に各数値を代入し、新撮影時間の候補値として、０．０２９９ｓを撮影者に表示する。そして、新管電圧の候補値の最寄りの値として、新撮影時間０．０３２ｓが問題ない値であると撮影者が判断した場合、補正部１３は、第１撮影条件を、条件４に補正する。
同様に、管電圧を任意の値として７７ｋＶｐ、管電流を任意の値として４００ｍＡ、撮影時間を任意の値として０．０４０ｓとしたとすると、補正部１３は、Ｖ２＜Ｖ１より式３３に各数値を代入し、新撮影距離の候補値として、１５７．０８ｃｍを撮影者に表示する。そして、新撮影距離の候補値の最寄りの値として、新撮影距離１５７ｃｍが問題ない値であると撮影者が判断した場合、補正部１３は、第１撮影条件を、条件５に補正する。
なお、補正部１３は、補正した第２撮影条件をさらに補正してもよい。補正部１３は、第２撮影条件に含まれるパラメーターの最寄りのパラメーターを撮影者に提示し、最寄りのパラメーターと所定の近似関数とを用いて、第２撮影条件に含まれる管電圧を調整した値を撮影者に提示する。具体的には、条件４では、補正部１３は、新撮影時間の候補値である０．０２９９ｓの最寄りのパラメーター値として０．０３２ｓを提示する。そして、補正部１３は、最寄りのパラメーター（０．０３２ｓ）と所定の近似関数に基づく方程式とを用いて、第２撮影条件に含まれる管電圧を調整した新管電圧８４．５０ｋＶｐを撮影者に提示（表示）する。このようにして、条件４を条件６に補正してもよい。
次に補正部１３は、第２撮影条件に含まれるパラメーターのうち、問題のあるパラメーターがある場合には、当該問題のあるパラメーターを変更することを撮影者に促す（ステップＳ３５）。問題のあるパラメーターについては、ステップＳ２５において説明したものと同じであるため、説明を省略する。
例えば、補正部１３は、第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値が、撮影対象とする検査目的部位毎及び換算値毎に、Ｘ線画像モトルに基づいてＸ線システムの性能に応じて予め定められたｍＡｓ値に満たない場合には、第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値を、予め定められたｍＡｓ値を超える値にすることを、撮影者に促す。
具体的には、Ｘ線画像モトルの観点から、例えば、ｍＡｓ値が小さい場合、発生する光子の量が少ないために、Ｘ線画像の粒状性が悪くなる。そのために、撮影する被検体（検査目的部位）の厚み及びＸ線システムが備える構成の性能に応じて、最低限度のｍＡｓ値が決まる。よって、例えば、記憶部１１は、Ｘ線システムが備える構成の性能に応じた最低限度のｍＡｓ値を予め記憶しておく。これにより、補正部１３は第２撮影条件のうちｍＡｓ値が極端に小さい撮影条件を除外するために、再度、第２撮影条件の補正の必要性を撮影者に促す。例えば、「胸部の肺野撮影で、散乱線除去装置使用時は、ｍＡｓ値は１．５以上必要」等の制約に応じて、記憶部１１には、最低限度のｍＡｓ値が予め記憶される。そして、補正部１３は、第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値が最低限度のｍＡｓ値よりも小さいか否かを判定し、小さい場合には第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値を変更する（大きくする）ことを撮影者に促す。
また、例えば、補正部１３は、撮影対象とする検査目的部位が胸部の場合に、第２撮影条件に含まれる撮影時間が、心臓の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、第２撮影条件に含まれる撮影時間を、予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促す。
また、例えば、補正部１３は、撮影対象とする検査目的部位が腹部の場合に、第２撮影条件に含まれる撮影時間が、胃腸の蠕動運動の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、第２撮影条件に含まれる撮影時間を、予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促す。
また、例えば、補正部１３は、第２撮影条件に含まれる管電圧が、散乱線除去の観点又はＸ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置７０に基づいて撮影対象とする検査目的部位ごとに予め定められた管電圧帯に含まれない場合には、第２撮影条件に含まれる管電圧を、予め定められた管電圧帯に含まれる値にすることを、撮影者に促す。
また、例えば、補正部１３は、第２撮影条件に含まれる管電圧、管電流又は撮影時間が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムの定格に当てはまらない場合には、第２撮影条件に含まれる管電圧、管電流又は撮影時間を、当該定格に当てはまる値にすることを、撮影者に促す。
また、例えば、補正部１３は、第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像のコントラストの観点に基づいて撮影対象とする検査目的部位ごとに予め定められた管電圧帯に含まれない場合には、第２撮影条件に含まれる管電圧を、予め定められた管電圧帯に含まれる値にすることを、撮影者に促す。
例えば、散乱線除去装置７０の性能やＸ線発生装置やＸ線管の定格によっては、パラメーターの組み合わせとして適切でない組み合わせが存在する。具体的には、散乱線除去装置の性能によって、ＳＩＤの使用制限がある。例えば、Ｘ線システム１の場合、１２０ｋＶｐ用の１０対１の散乱線除去装置７０では、４０ｋＶｐの管電圧は不適切であり、ＳＩＤの使用距離も限定される。また、Ｘ線管の定格として、管電圧が１２０ｋＶｐの時に４００ｍＡの管電流は不適切であり、さらに、使用するＸ線管が大焦点か小焦点かによっても、Ｘ線管の定格に応じたパラメーターの組み合わせは限定される。
このように、補正部１３は、管電圧、管電流及び撮影時間の組み合わせを限定して、再度、第２撮影条件の補正を撮影者に促すこともできる。
図１１では、検査目的部位のＸ線画像のコントラストと散乱線除去装置７０の性能から管電圧帯は７０〜１４０ｋＶｐ、Ｘ線画像の像歪や実大像の要求と散乱線除去装置７０の性能からＳＩＤは１５０〜２００ｃｍ、さらに、画像モトルの点から、最低ｍＡｓ値は１．５以上必要、さらに、Ｘ線システム１の定格より３２０ｍＡ使用時は８８ｋＶｐ以上の撮影条件は不可、４００ｍＡ使用時は７８ｋＶｐ以上の撮影条件は不可等の制限が設けられ、当てはまらない撮影条件は除外されている。
また、例えば、補正部１３は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターとして管電流を、任意の値としてＸ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備えるＸ線管の焦点のサイズに基づく定格の最大の管電流に変更した場合に、第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置７０及びＸ線画像のコントラストの観点に基づいて予め定められた管電圧帯に含まれないときには、第２撮影条件に含まれる管電圧が、予め定められた管電圧帯に含まれるように、少なくとも１つのパラメーターとしての管電流を徐々に小さくしていく。例えば、第１撮影条件に含まれる管電圧が６０ｋＶｐ、管電流が小焦点の定格の最大の管電流である１００ｍＡ、撮影時間が０．１ｓに変更された場合に、当該予め定められた管電圧帯が７０ｋＶｐ以上のときには、補正部１３は、管電圧が７０ｋＶｐ以上になるように管電流を徐々に小さくしていく（例えば、管電流を１００ｍＡから徐々に小さくしていき、５０ｍＡで管電圧が７０ｋＶｐ以上になる）。
また、例えば、補正部１３は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターとしてｍＡｓ値を、任意の値としてＸ線画像モトル及びＸ線システムの性能に応じて予め定められた最低のｍＡｓ値に変更した場合に、第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置７０及びＸ線画像のコントラストの観点に基づいて予め定められた管電圧帯に含まれないときには、第２撮影条件に含まれる管電圧が、予め定められた管電圧帯に含まれるように、少なくとも１つのパラメーターとしてのｍＡｓ値を徐々に大きくしていく。例えば、第１撮影条件に含まれる管電圧が１５０ｋＶｐ、ｍＡｓ値が例えば当該予め定められた最低のｍＡｓ値である１．５ｍＡｓに変更された場合に、当該予め定められた管電圧帯が１２０ｋＶｐ以下のときには、補正部１３は、管電圧が１２０ｋＶｐ以下になるようにｍＡｓ値を徐々に大きくしていく（例えば、ｍＡｓ値３．０ｍＡｓで管電圧が１２０ｋＶｐ以下になる）。
そして、例えば、撮影者が第２撮影条件に含まれるパラメーターのうちの問題のあるパラメーターを任意の値に変更することを操作パネル２０に入力することで、補正部１３は、当該問題のあるパラメーターを任意の値に変更し、当該任意の値と所定の近似関数に基づく方程式を用いて、再度、第２撮影条件を第１撮影条件に基づいて補正する。
［効果］
従来の指数関数的方法では、Ｘ線システムの構成ごとに、管電圧係数表を作成し、管電圧を変更する必要があるときには、撮影者は当該表を参照して、変更前の管電圧を新たな管電圧に変更するような記載がされている。したがって、管電圧に変更をきたすような撮影条件の変更を行うたびに、撮影者は当該表を参照せねばならず、極めて非効率的であった。また、当該表を作成するための指数関数の指数には概算した数値や大まかな数値が便宜的に用いられているため、指数演算をしたときに当該指数が大まかな数値であることで指数関数的に誤差が大きくなり、実際のＸ線撮影には実用的ではなかった。
そこで、本実施の形態に係るＸ線撮影条件補正方法は、Ｘ線管が発するＸ線を用いて、適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するために、パラメーターとして少なくとも管電圧、管電流及び撮影時間若しくは管電流と撮影時間との積であるｍＡｓ値、並びに、Ｘ線管の焦点とＸ線検出器系との撮影距離を含む撮影条件を補正するＸ線撮影条件補正方法である。当該Ｘ線撮影条件補正方法は、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターを任意の値に変更し、他のパラメーターを当該任意の値と所定の近似関数とを用いて変更することで、第１撮影条件を第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に補正する補正ステップを含む。所定の近似関数は、第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られるように実験により決定された複数の撮影条件に含まれる新管電流をｉ２、新撮影時間をｔ２、新撮影距離をｒ２とし、第１撮影条件に含まれる管電流をｉ１、撮影時間をｔ１、撮影距離をｒ１とした場合に式２２で表されるｍＡｓ値係数Ｑと、複数の撮影条件に含まれる新管電圧との関係を、複数の撮影条件ごとにプロットすることで得られる曲線に近似する近似関数である。
また、本実施の形態に係るプログラムは、上記のＸ線撮影条件補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
また、本実施の形態に係るＸ線システムは、上記のプログラムを実行するコンピュータ１０と、コンピュータ１０が補正した第２撮影条件に応じた管電圧及びｍＡｓ値を発生する高電圧発生装置３０と、高電圧発生装置３０から供給される管電圧とｍＡｓ値とによってＸ線を発するＸ線管４０と、Ｘ線管４０が発したＸ線を検出するＸ線検出器系５０と、を備える。
これにより、撮影者が、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうち少なくとも１つのパラメーターを任意の値に変更したい場合、他のパラメーターも当該任意の値に応じて変更する必要があるが、所定の近似関数を用いることで、当該他のパラメーターの値として当該任意の値に応じた値が高速演算処理にて算出され、第１撮影条件を第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に補正できる。したがって、第１撮影条件を、第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に容易に補正することができる。
また、Ｘ線撮影条件補正方法は、さらに、被検体の厚みを被検体の肉質を考慮してファントムの厚みに換算したときの換算値を用いて、標準体についての適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するための予め定められた標準体撮影条件を補正する標準体撮影条件補正ステップを含んでいてもよい。補正ステップでは、第１撮影条件として、標準体撮影条件補正ステップにおいて標準体撮影条件が補正されることにより得られる条件を、第２撮影条件に補正する。第１撮影条件は、標準体撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる、前記被検体についての撮影条件である。
これにより、予め定められた標準体撮影条件を、換算値を用いて、高速演算処理にて標準体撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第１撮影条件に補正できる。
また、所定の近似関数をＹ（Ｖ２）、新管電圧をＶ２、第１撮影条件に含まれる管電圧をＶ１、並びに、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムの構成、撮影対象とする検査目的部位及び換算値に応じて予め定められた値をｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４及びｋ５とした場合に、Ｖ２≦Ｖ１、又は、Ｑ≧１のときには、所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）は式２４で表され、Ｖ２＞Ｖ１、又は、Ｑ＜１のときには、所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）は式２５で表されてもよい。
これにより、所定の近似関数として式２４又は式２５を用いることで、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの他のパラメーターの値として任意の値に応じた値を高速演算処理にて算出できる。
また、標準体撮影条件補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が胸部の場合に、第１撮影条件に含まれる撮影時間が、心臓の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、補正ステップにおいて少なくとも１つのパラメーターを撮影時間とし、前記任意の値を当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、標準体撮影条件補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が腹部の場合に、第１撮影条件に含まれる撮影時間が、胃腸の蠕動運動の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、補正ステップにおいて少なくとも１つのパラメーターを撮影時間とし、前記任意の値を当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、標準体撮影条件補正ステップでは、第１撮影条件に含まれるｍＡｓ値が、撮影対象とする検査目的部位毎及び換算値毎に、Ｘ線画像モトルに基づいてＸ線システムの性能に応じて予め定められたｍＡｓ値に満たない場合には、補正ステップにおいて少なくとも１つのパラメーターをｍＡｓ値とし、前記任意の値を当該予め定められたｍＡｓ値を超える値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、標準体撮影条件補正ステップでは、第１撮影条件に含まれる撮影時間の最寄りの撮影時間を撮影者に提示し、補正ステップでは、最寄りの撮影時間と所定の近似関数とを用いて、第１撮影条件に含まれる管電圧を調整した値を撮影者に提示してもよい。
また、補正ステップでは、第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値が、撮影対象とする検査目的部位毎及び換算値毎に、Ｘ線画像モトルに基づいてＸ線システムの性能に応じて予め定められたｍＡｓ値に満たない場合には、第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値を、当該予め定められたｍＡｓ値を超える値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が胸部の場合に、第２撮影条件に含まれる撮影時間が、心臓の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、第２撮影条件に含まれる撮影時間を、当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が腹部の場合に、第２撮影条件に含まれる撮影時間が、胃腸の蠕動運動の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、第２撮影条件に含まれる撮影時間を、当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、補正ステップでは、第２撮影条件に含まれる管電圧が、散乱線除去の観点又はＸ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置に基づいて撮影対象とする検査目的部位ごとに予め定められた管電圧帯に含まれない場合には、第２撮影条件に含まれる管電圧を、当該予め定められた管電圧帯に含まれる値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、補正ステップでは、第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像のコントラストの観点に基づいて撮影対象とする検査目的部位ごとに予め定められた管電圧帯に含まれない場合には、第２撮影条件に含まれる管電圧を、当該予め定められた管電圧帯に含まれる値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、補正ステップでは、第２撮影条件に含まれる管電圧、管電流又は撮影時間が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムの定格に当てはまらない場合には、第２撮影条件に含まれる管電圧、管電流又は撮影時間を、当該定格に当てはまる値にすることを、撮影者に促してもよい。
また、補正ステップでは、第２撮影条件に含まれるパラメーターの最寄りのパラメーターを撮影者に提示し、最寄りのパラメーターと所定の近似関数とを用いて、第２撮影条件に含まれる管電圧を調整した値を撮影者に提示してもよい。
また、補正ステップでは、少なくとも１つのパラメーターとして管電流を、任意の値としてＸ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備えるＸ線管の焦点のサイズに基づく定格の最大の管電流に変更した場合に、第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置及びＸ線画像のコントラストの観点に基づいて予め定められた管電圧帯に含まれないときには、第２撮影条件に含まれる管電圧が、当該予め定められた管電圧帯に含まれるように、少なくとも１つのパラメーターとしての管電流を徐々に小さくしていってもよい。
また、補正ステップでは、少なくとも１つのパラメーターとしてｍＡｓ値を、任意の値としてＸ線画像モトル及びＸ線システムの性能に応じて予め定められた最低のｍＡｓ値に変更した場合に、第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置及びＸ線画像のコントラストの観点に基づいて予め定められた管電圧帯に含まれないときには、当該予め定められた管電圧帯に含まれるように、少なくとも１つのパラメーターとしてのｍＡｓ値を徐々に大きくしていってもよい。
これにより、標準体撮影条件補正ステップでは、第１撮影条件に含まれるパラメーターのいずれかが予め定められた値（範囲）に当てはまらないときには、当てはまらないパラメーターを当てはまるように変更することができ、補正ステップでは、第２撮影条件に含まれるパラメーターのいずれかが予め定められた値（範囲）に当てはまらないときには、当てはまらないパラメーターを当てはまるように変更することができる。
［まとめ］
使用するＸ線システムによって、固有の装置的性能の違いが生じる。さらに、使用するＸ線システムが散乱線除去装置を有するか否か、有する場合に散乱線除去装置の種類によっても、固有の装置的性能の違いが生じる。
動きを伴う被検体の画像を取得するときに、例えば、撮影者は、Ｘ線システムの構成ごと、また、検査目的部位ごとに、標準体の撮影条件（標準体撮影条件）を、Ｘ線システムの記憶部に予め記憶しておく。また、被検体の厚みを被検体の肉質を考慮してファントムの厚みに換算するための換算式（例えば式９、式１３及び式１４等）と、換算値からｍＡｓ値を算出するための算出式（例えば式８、式１１及び式１２等）とをＸ線システムの記憶部に予め記憶しておく。そして、コンピュータは、標準体の撮影条件（標準体撮影条件）を、第１撮影条件に補正する。
また、例えば、撮影者は、予めＸ線システムの構成ごと、検査目的部位ごと、さらに、換算値ごとに実測のｍＡｓ値係数と新管電圧との関係を示す曲線のグラフを所定の近似関数で表現できるように、所定の近似関数を構成するための値（ｋ１〜ｋ５）をＸ線システムの記憶部に予め記憶しておく。
標準体撮影条件が第１撮影条件に補正された後、撮影者は、例えば、検査目的部位の動きや拡大率の観点から、更なる補正が必要と感じたときは、第１撮影条件に含まれるパラメーターのうちの少なくとも１つを任意の値に変更することをＸ線システム（例えば操作パネル）に入力する。そして、コンピュータは、Ｘ線システムの構成と検査目的部位と換算値とを記憶部に照会し、これらに対応する所定の近似関数を構成するための値（ｋ１〜ｋ５）から所定の近似関数を決定する。そして、コンピュータは、所定の近似関数に基づく方程式を解いて、第１撮影条件を第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に補正する。
第１撮影条件や第２撮影条件への補正において、Ｘ線システムの構成や検査目的部位によって、撮影条件に含まれる管電圧やｍＡｓ値に、Ｘ線画像のコントラストやＸ線画像モトルの観点に応じた制約を設けておく、そして、装置の定格やパラメーターの組み合わせによる制約を設けておくことで、同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる撮影条件の組み合わせを絞ることができ、効率よく補正できる。
また、例えば、撮影者は、コンピュータが補正した撮影条件を使用しなくてもよい。この場合、補正ステップでは、撮影者から撮影条件を受けつけ、当該撮影条件に含まれるｍＡｓ値と当該撮影条件のうちの管電圧を任意の値として算出した第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値との差が予め定められた差よりも大きい場合には、撮影者に、想定外の被曝量への注意を促してもよい。つまり、コンピュータにより補正された撮影条件は必ず使用しなくてもよいので、撮影者は自由に撮影条件を決定できる。このとき、例えば、撮影者が撮影条件のうちｍＡｓ値に関するパラメーターの値を１桁間違えて大きく設定した場合、撮影者が設定した管電圧でコンピュータも再計算を行っていれば、コンピュータは、算出したｍＡｓ値と撮影者が決定したｍＡｓ値とを比較することができる。そこで、例えば、予め定められた差として、コンピュータが算出したｍＡｓ値の±５００％の差を許容するように設定しておけば、１桁の間違いは、１０００％の差であるから、撮影者に想定外の被曝量への注意を促すことができる。
また、将来の展望として、Ｘ線システムがセンサーを有し、当該センサーが被検体の厚みや肉質を被検体の外見から把握できれば、標準体撮影条件を容易に第１撮影条件に補正することが可能となる。また、当該センサーがＸ線管の位置とＸ線検出器系の位置を把握し、検査目的部位の位置を撮影者がＸ線システムに知らせれば、拡大率を簡単に決定できる。さらに、当該センサーが被検体の動き量を把握すれば、コンピュータが自動で撮影条件をより絞ることが可能となり、撮影者の技術力や知識力に左右されずに、被検体についての適正な写真効果を有するＸ線画像を取得することができる。
（その他の実施の形態）
以上、本発明に係るＸ線撮影条件補正方法、プログラム及びＸ線システムについて、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施に限定されるものではない。
例えば、本発明の包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。例えば、本発明は、上記Ｘ線撮影条件補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。
しかしながら、プログラムはＸ線システムに一体化されていることが望ましい。なぜならば、ｍＡｓ値係数は、同一同系のＸ線システムの構成であるならば共通であり、個々のＸ線システムにおいて、実験的に作成する必要がない。また、撮影者にとっては、Ｘ線システムの構成ごと、そして、検査目的部位ごとの所定の近似関数を構成するための値（ｋ１〜ｋ５）を知る必要がなく、撮影者が撮影条件のパラメーターの一部を変更したときに、コンピュータが自動的に他のパラメーターを変更すればよい。これにより、Ｘ線システムのブラックボックス化が保たれる。
また、例えば、上記実施の形態では、Ｘ線システムは、標準体撮影条件補正部１２を備えたが、備えなくてもよい。言い換えると、Ｘ線撮影条件補正方法及びそのプログラムは、補正ステップの前に標準体撮影条件補正ステップを含んでいなくてもよい。この場合、第１撮影条件は、標準体撮影条件補正部１２によって補正された撮影条件でなくてもよい。つまり、本発明では、第１撮影条件を、第１撮影条件とは異なる撮影条件であって、第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に補正することができる。
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１０ コンピュータ
１１ 記憶部
１２ 標準体撮影条件補正部
１３ 補正部
２０ 操作パネル
３０ 高電圧発生装置
４０ Ｘ線管
５０ Ｘ線検出器系
６０ 表示装置
７０ 散乱線除去装置
１００ 被検体
２００ 検査目的部位
ａ Ｘ線管焦点と検査目的部位間の距離
ｂ Ｘ線管焦点とＸ線検出器間の距離
ｃ 被検体の外見上の動き量

Claims (19)

  1. Ｘ線管が発するＸ線を用いて、適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するために、パラメーターとして少なくとも管電圧、管電流及び撮影時間若しくは管電流と撮影時間との積であるｍＡｓ値、並びに、前記Ｘ線管の焦点とＸ線検出器系との撮影距離を含む撮影条件を補正するＸ線撮影条件補正方法であって、
    第１撮影条件に含まれる前記パラメーターのうちの少なくとも１つのパラメーターを任意の値に変更し、他のパラメーターを当該任意の値と所定の近似関数とを用いて変更することで、前記第１撮影条件を前記第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる第２撮影条件に補正する補正ステップを含み、
    前記所定の近似関数は、前記第１撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られるように実験により決定された複数の撮影条件に含まれる新管電流をｉ２、新撮影時間をｔ２、新撮影距離をｒ２とし、前記第１撮影条件に含まれる管電流をｉ１、撮影時間をｔ１、撮影距離をｒ１とした場合に以下の式で表されるｍＡｓ値係数Ｑと、前記複数の撮影条件に含まれる新管電圧との関係を、前記複数の撮影条件ごとにプロットすることで得られる曲線に近似する近似関数である
    Figure 0006125126
     Ｘ線撮影条件補正方法。
  2. 前記Ｘ線撮影条件補正方法は、さらに、被検体の厚みを前記被検体の肉質を考慮してファントムの厚みに換算したときの換算値を用いて、標準体についての適正な写真効果を有するＸ線画像を取得するための予め定められた標準体撮影条件を補正する標準体撮影条件補正ステップを含み、
    前記補正ステップでは、前記第１撮影条件として、前記標準体撮影条件補正ステップにおいて前記標準体撮影条件が補正されることにより得られる条件を、前記第２撮影条件に補正し、
    前記第１撮影条件は、前記標準体撮影条件において取得されるＸ線画像と同等な写真効果を有するＸ線画像が得られる、前記被検体についての撮影条件である
    請求項１に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  3. 前記所定の近似関数をＹ（Ｖ２）、前記新管電圧をＶ２、前記第１撮影条件に含まれる管電圧をＶ１、並びに、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムの構成、撮影対象とする検査目的部位及び前記換算値に応じて予め定められた値をｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４及びｋ５とした場合に、
    Ｖ２≦Ｖ１、又は、Ｑ≧１のときには、前記所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）は以下の式で表され、
    Figure 0006125126
     Ｖ２＞Ｖ１、又は、Ｑ＜１のときには、前記所定の近似関数Ｙ（Ｖ２）は以下の式で表される
    Figure 0006125126
     請求項２に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  4. 前記標準体撮影条件補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が胸部の場合に、前記第１撮影条件に含まれる撮影時間が、心臓の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、前記補正ステップにおいて前記少なくとも１つのパラメーターを撮影時間とし、前記任意の値を当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促す
    請求項２又は３に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  5. 前記標準体撮影条件補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が腹部の場合に、前記第１撮影条件に含まれる撮影時間が、胃腸の蠕動運動の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、前記補正ステップにおいて前記少なくとも１つのパラメーターを撮影時間とし、前記任意の値を当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促す
    請求項２又は３に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  6. 前記標準体撮影条件補正ステップでは、前記第１撮影条件に含まれるｍＡｓ値が、撮影対象とする検査目的部位毎及び前記換算値毎に、Ｘ線画像モトルに基づいてＸ線システムの性能に応じて予め定められたｍＡｓ値に満たない場合には、前記補正ステップにおいて前記少なくとも１つのパラメーターをｍＡｓ値とし、前記任意の値を当該予め定められたｍＡｓ値を超える値にすることを、撮影者に促す
    請求項２又は３に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  7. 前記標準体撮影条件補正ステップでは、前記第１撮影条件に含まれる撮影時間の最寄りの撮影時間を撮影者に提示し、
    前記補正ステップでは、前記最寄りの撮影時間と前記所定の近似関数とを用いて、前記第１撮影条件に含まれる管電圧を調整した値を撮影者に提示する
    請求項２〜６のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  8. 前記補正ステップでは、前記第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値が、撮影対象とする検査目的部位毎及び前記換算値毎に、Ｘ線画像モトルに基づいてＸ線システムの性能に応じて予め定められたｍＡｓ値に満たない場合には、前記第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値を、当該予め定められたｍＡｓ値を超える値にすることを、撮影者に促す
    請求項２〜７のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  9. 前記補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が胸部の場合に、前記第２撮影条件に含まれる撮影時間が、心臓の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、前記第２撮影条件に含まれる撮影時間を、当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促す
    請求項１〜８のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  10. 前記補正ステップでは、撮影対象とする検査目的部位が腹部の場合に、前記第２撮影条件に含まれる撮影時間が、胃腸の蠕動運動の動きによるボケを抑制するための予め定められた撮影時間を超えるときには、前記第２撮影条件に含まれる撮影時間を、当該予め定められた撮影時間を超えない値にすることを、撮影者に促す
    請求項１〜８のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  11. 前記補正ステップでは、前記第２撮影条件に含まれる管電圧が、散乱線除去の観点又はＸ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置に基づいて撮影対象とする検査目的部位ごとに予め定められた管電圧帯に含まれない場合には、前記第２撮影条件に含まれる管電圧を、当該予め定められた管電圧帯に含まれる値にすることを、撮影者に促す
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  12. 前記補正ステップでは、前記第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像のコントラストの観点に基づいて撮影対象とする検査目的部位ごとに予め定められた管電圧帯に含まれない場合には、前記第２撮影条件に含まれる管電圧を、当該予め定められた管電圧帯に含まれる値にすることを、撮影者に促す
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  13. 前記補正ステップでは、前記第２撮影条件に含まれる管電圧、管電流又は撮影時間が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムの定格に当てはまらない場合には、前記第２撮影条件に含まれる管電圧、管電流又は撮影時間を、当該定格に当てはまる値にすることを、撮影者に促す
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  14. 前記補正ステップでは、前記第２撮影条件に含まれるパラメーターの最寄りのパラメーターを撮影者に提示し、
    前記最寄りのパラメーターと前記所定の近似関数とを用いて、第２撮影条件に含まれる管電圧を調整した値を撮影者に提示する
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  15. 前記補正ステップでは、前記少なくとも１つのパラメーターとして管電流を、前記任意の値としてＸ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備えるＸ線管の焦点のサイズに基づく定格の最大の管電流に変更した場合に、前記第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置及びＸ線画像のコントラストの観点に基づいて予め定められた管電圧帯に含まれないときには、前記第２撮影条件に含まれる管電圧が、当該予め定められた管電圧帯に含まれるように、前記少なくとも１つのパラメーターとしての管電流を徐々に小さくしていく
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  16. 前記補正ステップでは、前記少なくとも１つのパラメーターとしてｍＡｓ値を、前記任意の値としてＸ線画像モトル及びＸ線システムの性能に応じて予め定められた最低のｍＡｓ値に変更した場合に、前記第２撮影条件に含まれる管電圧が、Ｘ線画像を取得する際に用いられるＸ線システムが備える散乱線除去装置及びＸ線画像のコントラストの観点に基づいて予め定められた管電圧帯に含まれないときには、当該予め定められた管電圧帯に含まれるように、前記少なくとも１つのパラメーターとしてのｍＡｓ値を徐々に大きくしていく
    請求項１〜１５のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  17. 前記補正ステップでは、撮影者から撮影条件を受けつけ、当該撮影条件に含まれるｍＡｓ値と当該撮影条件のうちの管電圧を前記任意の値として算出した前記第２撮影条件に含まれるｍＡｓ値との差が予め定められた差よりも大きい場合には、撮影者に、想定外の被曝量への注意を促す
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法。
  18. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載のＸ線撮影条件補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  19. 請求項１８に記載のプログラムを実行するコンピュータと、
    前記コンピュータが補正した第２撮影条件に応じた管電圧及びｍＡｓ値を発生する高電圧発生装置と、
    前記高電圧発生装置から供給される前記管電圧と前記ｍＡｓ値とによってＸ線を発するＸ線管と、
    前記Ｘ線管が発したＸ線を検出するＸ線検出器系と、を備える
    Ｘ線システム。
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