JP6548386B2 - Ｘ線条件決定装置、ｘ線条件決定方法およびｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、撮影条件決定装置、撮影条件決定方法およびＸ線診断装置に関する。

Ｘ線平面検出器（Ｆｌａｔ＿Ｐａｎｅｌ＿Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）を有するＸ線診断装置では、撮影画像から検出器への入射線量指標となる線量指標（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｉｎｄｅｘ：以下、ＥＩと呼ぶ）を算出することが可能である。また、ＥＩを撮影毎に表示することにより、その撮影における検出器入射線量をおおよそ知ることができる。ＥＩは、国際電気標準会議（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ＿Ｅｌｅｃｔｒｉｃ＿Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ：ＩＥＣ）にてＩＥＣ６２４９４−１として規格化された指標であり、以下の手順で算出されるものである。１．撮影画像において関心領域を設定する（図２２参照）。２．関心領域における代表画素値を算出する。ここで代表画素値とは、平均値、中央値および最頻値等である。３．代表画素値を入射線量と出力画素値との関係（図２３参照）に基づいて検出器入射線量［μＧｙ］に換算する。４．検出器入射線量に定数を乗じＥＩとする。

また、各検査プロトコルにおいて目標とするＥＩ（Ｔａｒｇｅｔ＿Ｅｘｐｏｓｕｒｅ＿Ｉｎｄｅｘ：以下、ＥＩ_Ｔと呼ぶ）を設定することが可能である。ここで検査プロトコルとは例えば、頭部正面、胸部正面、胸部側面、腹部正面、腰椎正面、腰椎側面、手正面、足正面等の検査における撮影部位と撮影方向とを含むプロトコルである。ＥＩ_Ｔを各検査プロトコルにおいて予め設定することにより、撮影毎に算出されるＥＩからＥＩ_Ｔに対する変位指標（Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ＿Ｉｎｄｅｘ：以下、ＤＩと呼ぶ）を算出することが可能となる。表示画面にＤＩを表示することで、技師は、当該撮影における検出器入射線量が目標の検出器入射線量に対して大きかったか小さかったかを判断できる。具体的には、ＤＩ＝０の場合はＥＩ＝ＥＩ_Ｔ、すなわち当該撮影における検出器入射線量が目標の検出器入射線量と等しかったことがわかる。ＤＩ＞０の場合はＥＩ＞ＥＩ_Ｔ、すなわち当該撮影における検出器入射線量が目標の検出器入射線量に比して大きかったことがわかる。ＤＩ＜０の場合はＥＩ＜ＥＩ_Ｔ、すなわち当該撮影における検出器入射線量が目標の検出器入射線量に比して小さかったことがわかる。

ここでＥＩは、撮影画像から算出される指標であるため、ＥＩおよびＥＩ_Ｔから算出されるＤＩにより検出器入射線量が目標の検出器入射線量に対して大きいか小さいかを判断するのは、撮影後となる。そのため撮影前には、設定した撮影条件で目標の検出器入射線量に近い値が得られるかどうかを知ることはできない。特に、自動露出制御（Ａｕｔｏ＿Ｅｘｐｏｓｕｒｅ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）機能を有さないポータブルＦＰＤを用いる撮影術式では、目標の検出器入射線量を得るために、焦点−フィルム間距離（Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｉｍａｇｅ＿Ｄｉｓｔａｎｃｅ：以下、ＳＩＤと呼ぶ）変更により撮影条件を変更したり、患者の体厚やグリッドの有無等に基づき撮影条件を変更したりすることは、撮影を行う技師の経験に基づき行われることになる。そのため、熟練した技師と経験の浅い技師とで、得られる検出器入射線量にばらつきが生じる可能性がある。すなわち、患者の被曝線量にばらつきが生じる。従って、被曝線量のばらつきを抑え適正な被曝線量となるように撮影条件を管理することは重要である。

特開２００９−２６８８０１号公報

目的は、設定した撮影条件における検出器への入射Ｘ線線量をＸ線撮影前に推定可能なＸ線条件決定装置、Ｘ線条件決定方法およびＸ線診断装置を提供することにある。

本実施形態に係るＸ線条件決定装置は、Ｘ線撮影に関する撮影条件のうちの複数のＸ線条件を変数とする、Ｘ線検出器への入射Ｘ線量に関する入射線量指標の推定値分布を記憶する記憶部と、前記撮影条件の値を入力するための入力部と、前記入力部を介して前記複数のＸ線条件の少なくとも１つのＸ線条件の値が設定された場合、前記入射線量指標の値を保持しつつ、前記推定値分布に基づいて前記設定されたＸ線条件の値から前記複数のＸ線条件のうちの他のＸ線条件の値を決定する決定部と、前記推定値分布を前記入射線量指標に関する複数の値域を識別可能に表示する分布図として表示する表示部と、を具備する。

本実施形態に係るＸ線診断装置の概観図。 本実施形態に係るＸ線診断装置の構成図。 図２の記憶部が記憶する、管電圧と管電流時間積とを変数とする線量指標ＥＩの推定値分布を示すテーブル。 図２の表示部が、管電圧と管電流時間積とを規定軸としたグラフに、管電圧が既定値かつ管電流時間積が既定値のときの変位指標ＤＩの既定値を表示した図。 図２の決定部が、管電圧と管電流時間積とを規定軸としたグラフにおいて、管電圧を変更した場合に変位指標ＤＩ固定のもと管電流時間積を決定する説明をするための図。 本実施形態に係る変位指標ＤＩ分布の算出および表示の典型的な流れを示す図。 本実施形態に係る幾何学的条件の既定値および計測条件の既定値の場合の、変位指標ＤＩ分布の補正処理の典型的な流れを示す図。 図２の表示部が、管電圧と管電流時間積とを規定軸としたグラフに、複数の撮影条件各々が既定値のときの変位指標ＤＩの推定値分布を表示した図。 図８の分布グラフにおいて、グリッド有無を変更した場合の図。 図９の分布グラフにおいて、ＳＩＤの値を変更した場合の図。 図１０の分布グラフにおいて、管電圧の値を保持しつつ被検体厚の値を変更した場合の図。 図１０の分布グラフにおいて、管電流時間積の値を保持しつつ被検体厚の値を変更した場合の図。 図１２の分布グラフにおいて、変位指標ＤＩの値を変更した場合の図。 図８の分布グラフにおいて、変位指標ＤＩ固定指示を解除した場合の図である。 図１４の分布グラフにおいて、管電流時間積の値を変更した場合の図である。 図１５の分布グラフにおいて、グリッドの有無を変更した場合の図である。 図１６の分布グラフにおいて、ＳＩＤの値を変更した場合の図である。 図１７の分布グラフにおいて、被検体厚の値を変更した場合の図である。 図１６の分布グラフにおいて、管電圧の値を保持しつつ変位指標ＤＩの値を変更した場合の図である。 図１６の分布グラフにおいて、管電流時間積の値を保持しつつ変位指標ＤＩの値を変更した場合の図である。 記憶部に蓄積された複数の変位指標ＤＩと撮影前に表示されていた変位指標ＤＩとの差分値に基づいて決定された、実際の撮影で表示されている変位指標ＤＩが得られる確率密度関数を示す図。 従来例に係る、撮影画像において関心領域を設定する一例を示す図。 従来例に係る、入射線量と出力画素値との関係の一例を示す図。

以下、図面を参照しながら実施形態に係るＸ線条件決定装置、Ｘ線条件決定方法およびＸ線診断装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の概観図である。図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の構成図である。Ｘ線診断装置１は、撮影機構３とコンソール５とを含む。

撮影機構３は、Ｘ線管保持装置７を有する。図１および図２の場合Ｘ線管保持装置は撮影室の天井に設置される。Ｘ線管保持装置７は、Ｘ線管９を３次元的に移動可能に保持する。Ｘ線管９は、高電圧発生部１１から高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線を発生する。高電圧発生部１１は、Ｘ線曝射の開始を指示するための曝射スイッチ１２を有する。

撮影機構３は、Ｘ線管９と対向するようにＸ線検出器１３を有する。Ｘ線検出器１３は例えば、平面検出器（Ｆｌａｔ＿Ｐａｎｅｌ＿Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）により実現される。ＦＰＤは、２次元状に配列された複数の画素を有する。各画素は、Ｘ線管９から発生されたＸ線を検出し、検出されたＸ線を電気信号に変換する。各画素において発生された電気信号は、図示しないアナログディジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ＿ｔｏ＿Ｄｉｇｉｔａｌ＿Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ）に出力される。Ａ／Ｄ変換器は、電気信号をディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、ディジタルデータを後述する画像発生部１５に出力する。

またＸ線診断装置１は、撮影機構３とともにコンソール５を備えている。コンソール５は、画像発生部１５と、記憶部１７と、表示部１９と、入力部２１と、決定部２３と、分布補正部２５と、インターフェース部２７と、Ｘ線制御部２９と、システム制御部３１とを有する。

画像発生部１５は、Ｘ線検出器１３から出力されたディジタルデータに前処理を施して、Ｘ線画像を発生する。前処理とは、ＦＰＤにおけるチャンネル間の感度不均一の補正、及び脱落に関する補正等である。画像発生部１５は、発生したＸ線画像を記憶部１７に出力する。

記憶部１７は、画像発生部１５で発生されたＸ線画像を記憶する。記憶部１７は、記憶したＸ線画像を適宜、表示部１９、インターフェース部２７等へ出力する。また記憶部１７は、Ｘ線撮影に関する撮影条件のうちの複数のＸ線条件を変数とする、Ｘ線検出器への入射Ｘ線量に関する入射線量指標の推定値分布を記憶する。

ここで撮影条件は、Ｘ線条件、幾何学的条件および計測条件を指す。幾何学的条件は例えば、焦点−フィルム間距離（Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｉｍａｇｅ＿Ｄｉｓｔａｎｃｅ：以下、ＳＩＤと呼ぶ）やグリッドの有無等である。計測条件は例えば、被検体厚等である。

Ｘ線条件は例えば、管電圧や管電流時間積等である。入射線量指標は例えば、線量指標ＥＩ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ＿Ｉｎｄｅｘ）または変位指標ＤＩ（Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ＿Ｉｎｄｅｘ）である。図３は、図２の記憶部１７が記憶する、管電圧と管電流時間積とを変数とする線量指標ＥＩの推定値分布を示すテーブルである。記憶部１７は、検査プロトコル毎に図３のテーブルを有する。ここで検査プロトコルとは例えば、頭部正面、胸部正面、胸部側面、腹部正面、腰椎正面、腰椎側面、手正面、足正面等の検査における撮影部位と撮影方向とを含むプロトコルである。検査プロトコルは、Ｘ線撮影の撮影部位と撮影方向に関する情報を含む。また記憶部１７は、Ｘ線撮影系により撮影された複数のＸ線画像の各々に、Ｘ線撮影前において入力部２１により入力された又は決定部２３により決定された入射線量指標の設定値を関連付けて記憶しても良い。なお記憶部１７は、後述する入力部２１から供給される操作者からの指示を記憶しても良い。記憶部１７は、種々のデータ等を記憶しても良い。

表示部１９は、種々の情報をモニタに表示する。表示部１９は例えば、画像発生部１５により発生されたＸ線画像を表示する。また表示部１９は、推定値分布と設定されたＸ線条件の値と決定された他のＸ線条件の値とを図式的に表示する。また表示部１９は、推定値分布と入射線量指標とを図式的に表示する。図４は、図２の表示部１９が、管電圧と管電流時間積とを規定軸としたグラフに、管電圧が既定値かつ管電流時間積が既定値のときの変位指標ＤＩの既定値すなわちＤＩ_ｉを表示した図である。ここで、管電圧の既定値をＶ_ｉとする。管電流時間積の既定値をＡ_ｉとする。変位指標の既定値ＤＩ_ｉは、検査プロトコル毎に予め設定された目標とする線量指標ＥＩ（Ｔａｒｇｅｔ＿Ｅｘｐｏｓｕｒｅ＿Ｉｎｄｅｘ：以下、ターゲット線量指標ＥＩ_Ｔと呼ぶ）と線量指標ＥＩとの比の対数により算出できる。管電圧の既定値Ｖ_ｉおよび管電流時間積の既定値Ａ_ｉは、検査プロトコル毎に推定値分布のテーブルと共に記憶部１７に記憶される。管電圧の既定値Ｖ_ｉと管電流時間積の既定値Ａ_ｉと対象の検査プロトコルに関する推定値分布のテーブルとから、変位指標ＤＩの既定値ＤＩ_ｉが導出される。なお表示部１９は、記憶部１７に記憶されている任意の画像データを読み込み表示しても良い。

入力部２１は、操作者等からの各種指示、命令、情報、選択、設定等を後述するシステム制御部３１に入力する。具体的には入力部２１は、操作者等からの撮影条件の値をシステム制御部３１に入力する。

決定部２３は、入力部２１を介して撮影条件の値が設定された場合、推定値分布に基づいて設定された撮影条件の値からＸ線条件を決定する。具体的には例えば、決定部２３は、入力部２１を介して複数の撮影条件の少なくとも１つの撮影条件の値が設定された場合、入射線量指標の値を略一定範囲に保持しつつ、推定値分布に基づいて設定された撮影条件の値から複数の撮影条件のうちのＸ線条件の値を決定する。図５は、決定部２３が、管電圧と管電流時間積とを規定軸としたグラフにおいて、管電圧を変更した場合に変位指標ＤＩ固定のもと管電流時間積を決定する説明をするための図である。図５における変位指標ＤＩは、管電圧Ｖ_ｘおよび管電流時間積Ａ_ｙを規定軸とした２次元座標系ｆ（Ｖ_ｘ，Ａ_ｙ）＝ＤＩ_ｉの分布曲線で表される。変位指標ＤＩは、図３のテーブルに基づいて算出される。図５を参照して具体的に説明すると、決定部２３は、入力部２１を介して管電圧がＶ_ｉからＶ_１に変更された場合、変位指標ＤＩをＤＩ_ｉに固定のもと、変更後の管電圧Ｖ_１から変位指標ｆ（Ｖ_ｘ，Ａ_ｙ）＝ＤＩ_ｉの分布曲線に基づいて管電流時間積Ａ_１を決定する。

分布補正部２５は、入力部２１を介して撮影条件の値が設定された場合、設定された撮影条件の値に基づいて推定値分布を補正する。具体的には例えば、分布補正部２５は、入力部２１を介して幾何学的条件と計測条件とのうちの少なくとも１つの撮影条件の値が設定された場合、設定された撮影条件の値に基づいて推定値分布を補正する。

インターフェース部２７は、ネットワークを介して図示していないＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ＿Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ＿ａｎｄ＿Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＿Ｓｙｓｔｅｍｓ）や他のコンピュータに接続される。

Ｘ線制御部２９は、システム制御部３１からの指示に従って、高電圧発生部１１の制御部に対してＸ線条件を設定する。高電圧発生部１１に接続されている曝射スイッチ１２を介した操作者の入力により、設定されたＸ線条件に応じた高電圧をＸ線管９に印可し、またＸ線条件に応じたフィラメント電流をＸ線管９に供給する。

システム制御部３１は、コンソール５の中枢として機能する。システム制御部３１は、コンソール５に含まれる各構成要素を統括的に制御し、本実施形態に係る各種動作を実現する。

なおコンソール５は、後述のＸ線条件決定方法によりＸ線条件を決定するＸ線条件決定装置として用いられる。Ｘ線条件決定装置は、Ｘ線診断装置１に組み込まれても良いし、Ｘ線診断装置や医用画像撮影装置等に接続された別体のコンピュータ装置でも良い。

以下、図６を参照しながら、本実施形態における一連の動作例を説明する。図６は、本実施形態に係る変位指標ＤＩ分布の算出および表示の典型的な流れを示す図である。図６はすなわち、Ｘ線条件決定方法の典型的な一例である。Ｘ線条件決定は、Ｘ線撮影の事前に行われる。

まずシステム制御部３１は、操作者が入力部２１を介して検査プロトコルを入力するのを待機する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において操作者は、例えば後述するように表示部１９に表示された検査プロトコルＡ１をクリックして検査プロトコルの変更を入力する。

ステップＳ１１が行われると、システム制御部３１は、ステップＳ１１で入力された検査プロトコルに関する線量指標ＥＩ分布を選択する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２においてシステム制御部３１は、記憶部１７に記憶されたＥＩ分布のうち、ステップＳ１１で入力された検査プロトコルに関するＥＩ分布を選択する。

ステップＳ１２が行われると、システム制御部３１は、ステップＳ１２で選択された線量指標ＥＩ分布から変位指標ＤＩ分布を算出する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３においてシステム制御部３１は、ステップＳ１２で選択された線量指標ＥＩ分布およびＳ１１で入力された検査プロトコルに対応づけられた所定のターゲット線量指標ＥＩ_Ｔから変位指標ＤＩ分布を算出する。

ステップＳ１３が行われると、システム制御部３１は表示部１９に、ステップＳ１１で入力された検査プロトコルにおける変位指標ＤＩ分布に重ねて、変位指標ＤＩの既定値および複数のＸ線条件の既定値を表示させる（ステップＳ１４）。ここで既定値とは、各種撮影条件および変位指標ＤＩ毎に予め設定された値で、記憶部１７に記憶されている。既定値は、装置出荷時に予め設定されていても良いし、操作者により予め設定されていても良い。

ステップＳ１４が行われると、システム制御部３１は、入力部２１を介してＸ線条件の設定指示が入力されるのを待機する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において操作者は、例えば後述するように表示部１９に表示されたＸ線条件Ａ２をクリックしてＸ線条件の変更を入力する。

ステップＳ１５が行われると、システム制御部３１は決定部２３に、ステップＳ１５で設定されたＸ線条件の値から複数のＸ線条件のうちの他のＸ線条件の値を決定させる（ステップＳ１６）。ステップＳ１６においてシステム制御部３１は決定部２３に、変位指標ＤＩの既定値を略一定範囲に保持しつつ、ステップＳ１３で算出された変位指標ＤＩ分布に基づいてステップＳ１５で設定されたＸ線条件の値から複数のＸ線条件のうちの他のＸ線条件の値を決定させる。

ステップＳ１６が行われると、システム制御部３１は表示部１９に、ステップＳ１３で算出された変位指標ＤＩ分布に重ねて、ステップＳ１５で設定されたＸ線条件の値とステップＳ１６で決定されたＸ線条件の値とを表示させる（ステップＳ１７）。

また、図６の流れ図において、幾何学的条件の既定値および計測条件の既定値に基づいてＤＩを算出している。以下図７を参照しながら、幾何学的条件および計測条件を考慮した場合の本実施形態における一連の動作例を説明する。図７は、本実施形態に係る幾何学的条件の既定値および計測条件の既定値を変更した場合の、変位指標ＤＩ分布の補正処理の典型的な流れを示す図である。

図７の流れ図は、図６の流れ図のステップＳ１２における線量指標ＥＩ分布に対して行われる。すなわち、図７の補正処理は、図６の流れ図のステップＳ１２における線量指標ＥＩ分布を補正するための処理である。なお図７におけるステップＳ２３は、図６におけるステップＳ１３に対応する。

まずシステム制御部３１は、操作者が入力部２１を介して幾何学的条件および計測条件を入力するのを待機する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１が行われると、システム制御部３１は分布補正部２５に、ステップＳ２１で入力された幾何学的条件および計測条件に応じて、図６の流れ図のステップＳ１２のＥＩ分布を補正させる（ステップＳ２２）。変位指標ＤＩ分布の補正処理により変位指標ＤＩ分布は、Ｘ線条件だけでなく幾何学的条件と計測条件とにより補正される。例えばＳＩＤの値が入力部２１を介して操作者によって設定された場合、分布補正部２５はＳＩＤの既定値とＳＩＤの設定値とに応じた線量指標ＥＩ分布に乗算する。具体的には例えば分布補正部２５は、管電圧がＶ_ｉかつ管電流時間積がＡ_ｊの場合、補正前のＥＩ_ｉｊに（ＳＩＤの既定値／ＳＩＤの設定値）の二乗を乗算することで補正前のＥＩ_ｉｊを補正する。例えば被検体厚の値が入力部２１を介して操作者によって設定された場合、分布補正部２５は被検体厚の既定値と被検体厚の設定値とに応じた線量指標ＥＩ分布に乗算する。具体的には例えば分布補正部２５は、補正前のＥＩ_ｉｊにＥＸＰ（−減弱係数×（被検体厚−被検体圧の既定値））を乗算することで補正前のＥＩ_ｉｊを補正する。ここで減弱係数は管電圧毎に設定され、単位はｋＶである。例えばグリッドが有りから無しに入力部２１を介して操作者によって設定された場合、分布補正部２５は管電圧毎に設定されたグリッドの露出倍数を線量指標ＥＩ分布に乗算する。具体的には例えば分布補正部２５は、補正前のＥＩ_ｉｊにグリッドの露出倍数を乗算することで補正前のＥＩ_ｉｊを補正する。ここで露出倍数は管電圧毎に設定され、単位はｋＶである。

ステップＳ２２が行われると、システム制御部３１は決定部２３に、ステップＳ２２で補正された線量指標ＥＩ分布および図６の流れ図のステップＳ１１で入力された検査プロトコルに対応づけられた所定のターゲット線量指標ＥＩ_Ｔから変位指標ＤＩ分布を算出させる（ステップＳ２３）。ステップＳ２２において線量指標ＥＩ分布は幾何学的条件と計測条件とにより補正されているため、補正された線量指標ＥＩ分布に基づいて算出された変位指標ＤＩ分布も幾何学的条件と計測条件とにより補正されたものである。

以下に、図６および図７の流れ図により算出された変位指標ＤＩ分布の表示例を示す。表示部１９は、推定値分布を、複数の撮影条件のうちの特定の２つのＸ線条件により規定される２次元直交座標系にＸ線入射指標の値が割り当てられた分布図として表示する。図８は、図２の表示部１９が、管電圧と管電流時間積とを規定軸としたグラフに、複数の撮影条件各々が既定値のときの変位指標ＤＩの推定値分布を表示した図である。表示部１９は、管電圧と管電流時間積とを規定軸とした分布グラフを、変位指標ＤＩに関する複数の値域を異なる色で表示する。

表示部１９は、分布グラフに並べて検査プロトコルＡ１を表示する。なお表示部１９は、術式をポータブルに固定して表示している。本実施形態では術式について特筆はしない。表示部１９は、分布グラフに並べてＸ線条件Ａ２を表示する。表示部１９は、分布グラフに並べて幾何学的条件Ａ３を表示する。表示部１９は、分布グラフに並べて計測情報Ａ４を表示する。表示部１９は、分布グラフに並べてターゲットＥＩ（ＥＩ_Ｔ）Ａ５を表示する。表示部１９は、分布グラフに並べて変位指標ＤＩの値Ａ６を表示する。表示部１９は、分布グラフに並べて変位指標ＤＩに関する複数の値域と色との対応を示す情報Ａ７を表示する。表示部１９は、分布グラフに並べて変位指標ＤＩの固定指示を入力するためのＤＩ固定指示ボタンＡ８を表示する。なおボタンＡ８を操作し固定指示を外した場合については、後述する応用例１で説明する。表示部１９は、分布グラフに並べて、撮影された複数のＸ線画像の変位指標ＤＩの統計解析結果の表示指示を入力するための実績ボタンＡ９を表示する。

ここで曲線Ａ１０は、変位指標ＤＩ＝０を示す曲線である。図８の場合、ＤＩ固定支持ボタンにより固定指示が入力されかつ変位指数ＤＩはＡ６に表示されているとおり０である。すなわち図８において、撮影条件すなわちＸ線条件Ａ２、幾何学的条件Ａ３および計測情報Ａ４が変更された場合にも、ＤＩ＝０に固定される。

また、分布グラフは、２つのＸ線条件の各々の値を指定するためのスクロールバーＡ１１を含む。図８ではスクロールバーＡ１１は、分布グラフの横軸すなわち管電圧の値と縦軸すなわち管電流時間積の値とを指定するためのものである。表示部１９は、スクロールバーＡ１１に推奨設定範囲Ａ１２を強調して表示する。具体的には例えば表示部１９は、色等で強調して推奨設定範囲Ａ１２を表示する。推奨設定範囲は例えば検査プロトコル毎に、適切な管電圧が予め設定される。管電圧の推奨設定範囲の設定は、装置出荷時に予め設定されていても良いし、操作者により予め設定されていても良い。管電圧の推奨設定範囲と変位指標ＤＩの値Ａ６における曲線Ａ１０とに基づいて、管電流時間積の推奨設定範囲が決定される。

図９は、図８の分布グラフにおいて、グリッド有無を変更した場合の図である。グリッドの有無すなわち幾何学的条件を変更することにより、図７の流れ図に示す補正処理によりＤＩ分布は補正される。

図１０は、図９の分布グラフにおいて、ＳＩＤの値を変更した場合の図である。ＳＩＤの値すなわち幾何学的条件を変更することにより、図７の流れ図に示す補正処理によりＤＩ分布は補正される。

図１１は、図１０の分布グラフにおいて、管電圧の値を保持しつつ被検体厚の値を変更した場合の図である。被検体厚の値すなわち計測条件を変更することにより、図７の流れ図に示す補正処理により変位指標ＤＩ分布は補正される。補正処理において、管電圧の値は指示に従い保持される。

図１２は、図１０の分布グラフにおいて、管電流時間積の値を保持しつつ被検体厚の値を変更した場合の図である。被検体厚の値すなわち計測条件を変更することにより、図７の流れ図に示す補正処理により変位指標ＤＩ分布は補正される。補正処理において、管電流時間積の値は指示に従い保持されようとするが、図１２において保持目標とする管電流時間積１．４ｍＡｓに対応する管電圧は存在しない。従って、決定部２３は、管電圧の推奨設定範囲のうち最大の１３０ｋＶと、それに対応する管電流時間積２．２ｍＡｓとの値を決定する。

上記のとおり、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、各種撮影条件の値に応じたＸ線撮影前に検出器への入射Ｘ線線量を推定することができる。操作者は、固定した変位指標ＤＩに応じて各種撮影条件を設定し、当該撮影にとって最適な撮影条件を決定することができる。また、ある撮影条件を変更した場合のＸ線条件の変化を推定することができ、操作者はＸ線条件変更の影響を把握できる。従って、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、操作者にとってＸ線条件設定が容易になる。また、例えば妊婦や子供に対しては放射線量に関する変位指数ＤＩを低めに設定することで放射線の被曝を低減するなどの調整も容易になる。

次に本実施形態の種々の応用例について説明する。なお以下の説明において、本実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。

（応用例１）
上記実施形態では決定部２３は、変位指標ＤＩを固定のもと各種撮影条件を変更することによりＸ線条件を決定した。応用例１に係るＸ線診断装置１は、変位指標ＤＩの固定を解除できる。変位指標ＤＩの固定解除は、図８に示したＤＩ固定指示ボタンＡ８により指示可能である。変位指標ＤＩの固定を解除することにより、１つの撮影条件を変えた際の変位指標ＤＩの値を算出することができる。

図１４は、図８の分布グラフにおいて、変位指標ＤＩ固定指示を解除した場合の図である。図８と比べ、変位指標ＤＩ固定指示ボタンＡ８のチェックが外れている。変位指標ＤＩは変動するため、変位指標ＤＩの一定値を示す曲線Ａ１０は表示されない。また説明を簡単にするため、スクロールバーＡ１１および推奨設定範囲Ａ１２は省略する。

図１５は、図１４の分布グラフにおいて、管電流時間積の値を変更した場合の図である。決定部２３は、管電流時間積の値の変更を受けて、変位指標ＤＩの値を決定する。

図１６は、図１５の分布グラフにおいて、グリッドの有無を変更した場合の図である。決定部２３は、グリッドの有無の値の変更を受けて、変位指標ＤＩの値を決定する。

図１７は、図１６の分布グラフにおいて、ＳＩＤの値を変更した場合の図である。決定部２３は、ＳＩＤの値の変更を受けて、変位指標ＤＩの値を決定する。

図１８は、図１７の分布グラフにおいて、被検体厚の値を変更した場合の図である。決定部２３は、被写体厚の値の変更を受けて、変位指標ＤＩの値を決定する。

図１９は、図１６の分布グラフにおいて、管電圧の値を保持しつつ変位指標ＤＩの値を変更した場合の図である。決定部２３は、管電圧の値を保持しつつ変位指標ＤＩの値の変更を受けて、管電流時間積の値を決定する。

図２０は、図１６の分布グラフにおいて、管電流時間積の値を保持しつつ変位指標ＤＩの値を変更した場合の図である。決定部２３は、管電流時間積の値を保持しつつ変位指標ＤＩの値の変更を受けて、管電圧の値を決定する。

上記のとおり、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、Ｘ線撮影前に検出器への入射Ｘ線線量を推定することができる。具体的には、１つのＸ線条件を変更した場合の入射Ｘ線線量の変化を推定することができ、操作者はＸ線条件変更の影響を把握できる。従って、例えばＸ線条件および変位指標ＤＩを略決定した後に微調整を行う際に操作者は変位指標ＤＩの変化を視覚的に把握することができ、Ｘ線条件設定が容易になる。

（応用例２）
応用例２に係るＸ線診断装置１は、撮影後に複数のＸ線画像を解析することにより実際に算出された変位指標ＤＩを蓄積できる。応用例２に係るＸ線診断装置１は、算出部４１と、統計解析部４３とをさらに備える。

記憶部１７は、撮影前に計算された変位指数ＤＩを検査プロトコル毎に記憶する。記憶部１７は、算出部４１により算出された変位指数ＤＩを検査プロトコル毎に記憶する。記憶部１７は、統計解析部４３により解析された統計値を検査プロトコル毎に記憶する。

算出部４１は、複数のＸ線画像にそれぞれ画像処理を施して複数のＸ線画像に関するＸ線量指標の複数の計算値を算出する。具体的には例えば、算出部４１は、複数のＸ線画像にそれぞれ画像処理を施して複数のＸ線画像に関する変位指数ＤＩを算出する。複数のＸ線画像は、本実施形態におけるＸ線診断装置１によって過去に撮影されたものである。なお、本実施形態におけるＸ線診断装置１と同一機種のＸ線診断装置で撮影されたＸ線画像でも良い。さらに、本実施形態におけるＸ線診断装置１と類似したＸ線診断装置で撮影されたＸ線画像でも良い。ただしその場合、蓄積データによる統計解析の信頼度は低下する。複数のＸ線画像および複数のＸ線画像それぞれに関する変位指数ＤＩは、記憶部１７に蓄積される。

統計解析部４３は、複数のＸ線画像に関する変位指数ＤＩの設定値と複数のＸ線画像の変位指数ＤＩの計算値とに統計解析を施す。複数のＸ線画像に関する変位指数ＤＩの設定値は、検査プロトコル毎に記憶部１７に記憶されている。具体的には例えば統計解析部４３は、記憶部１７に蓄積された複数のＸ線画像に関する変位指数ＤＩの設定値と撮影前に表示されていた変位指数ＤＩとの差分値（ｘ）全てから、差分値（ｘ）全ての平均値（ｍ）および差分値（ｘ）全ての標準偏差（σ）を算出する。統計解析部４３は、算出された平均値（ｍ）および標準偏差（σ）から、正規分布を生成する。生成された正規分布は、実際の撮影で、現在表示画面における変位指数ＤＩの欄Ａ６に表示されている変位指数ＤＩが得られる確率密度関数を示すものである。この正規分布は、ｘ＝０の位置が、表示されている変位指数ＤＩの位置になるように実績画面に表示される。ｘ＝０はすなわち、記憶部１７に蓄積された複数の変位指数ＤＩの設定値と現在表示画面における変位指数ＤＩの欄Ａ６に表示されている変位指数ＤＩとの差分値とが等しいことを示す。

表示部１９は、統計解析部４３による統計解析結果を表示する。なお表示部１９は、統計解析結果を表示する入力するための実績表示ボタンＡ９を表示する。操作者等が実績表示ボタンＡ９を介して実績の表示を指示すると、表示部１９は、図２１のような統計解析結果を示す実績画面を表示する。図２１は、記憶部１７に蓄積された複数の変位指数ＤＩと撮影前に表示されていた変位指数ＤＩとの差分値に基づいて決定された、現在表示画面における変位指数ＤＩの欄Ａ６に表示されている変位指数ＤＩが得られる確率密度関数を示す図である。図２１は、撮影前に変位指数ＤＩ＝−１と設定した場合、記憶部１７に蓄積された複数の変位指数ＤＩ＝−１を中心とした正規分布を示す。

上記のとおり、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、Ｘ線撮影前に検出器への入射Ｘ線線量を推定することができる。また、撮影前に表示されている入射Ｘ線線量における記憶部１７に蓄積された複数のＸ線画像に関する入射Ｘ線線量の確率分布を表示することができる。従って、操作者は撮影前に推定された入射Ｘ線線量でＸ線撮影を行ったときの、過去のＸ線画像に関する入射Ｘ線線量の確率分布すなわち推定の信頼性を把握することができる。

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、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、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ものである。

１…Ｘ線診断装置、３…撮影機構、５…コンソール、７…Ｘ線管保持装置、９…Ｘ線管、１１…高電圧発生部、１２…曝射スイッチ、１３…Ｘ線検出器、１５…画像発生部、１７…記憶部、１９…表示部、２１…入力部、２３…決定部、２５…分布補正部、２７…インターフェース部、２９…Ｘ線制御部、３１…システム制御部、４１…算出部、４３…統計解析部

Claims (25)

1. Ｘ線撮影に関する撮影条件のうちの複数のＸ線条件を変数とする、Ｘ線検出器への入射Ｘ線量に関する入射線量指標の推定値分布を記憶する記憶部と、
   前記撮影条件の値を入力するための入力部と、
   前記入力部を介して前記複数のＸ線条件の少なくとも１つのＸ線条件の値が設定された場合、前記入射線量指標の値を保持しつつ、前記推定値分布に基づいて前記設定されたＸ線条件の値から前記複数のＸ線条件のうちの他のＸ線条件の値を決定する決定部と、
   前記推定値分布を、前記入射線量指標に関する複数の値域を識別可能に表示する分布図として表示する表示部と、
   を具備するＸ線条件決定装置。
2. 前記表示部は、前記推定値分布と前記設定されたＸ線条件の値と前記決定された他のＸ線条件の値とを図式的に表示する、請求項１記載のＸ線条件決定装置。
3. 前記表示部は、前記推定値分布と前記入射線量指標の既定値とを図式的に表示する、請求項１又は２記載のＸ線条件決定装置。
4. 前記表示部は、前記推定値分布を、前記複数のＸ線条件のうちの特定の２つのＸ線条件により規定される２次元直交座標系に前記入射線量指標の値が割り当てられた分布図として表示する、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のＸ線条件決定装置。
5. 前記表示部は、前記分布図において、前記入射線量指標に関する複数の値域を異なる色で表示する、請求項４記載のＸ線条件決定装置。
6. 前記表示部は、前記分布図に並べて前記Ｘ線条件の値を表示する、請求項４記載のＸ線条件決定装置。
7. 前記表示部は、前記分布図に並べて検査名を表示する、請求項４記載のＸ線条件決定装置。
8. 前記分布図は、前記特定の２つのＸ線条件の各々の値を指定するためのスクロールバーを含む、請求項４記載のＸ線条件決定装置。
9. 前記表示部は、前記スクロールバーに推奨範囲を強調して表示する、請求項８記載のＸ線条件決定装置。
10. 前記撮影条件は、Ｘ線撮影系に関する幾何学的条件と被検体に関する計測条件とを含み、
    前記入力部を介して前記幾何学的条件と前記計測条件とのうちの少なくとも１つの撮影条件の値が設定された場合、前記設定された撮影条件の値に基づいて前記推定値分布を補正する補正部をさらに備える、
    請求項１記載のＸ線条件決定装置。
11. 前記決定部は、前記入力部を介して前記少なくとも１つのＸ線条件の値が設定された場合、前記入射線量指標の値を保持しつつ、前記補正された推定値分布に基づいて前記設定されたＸ線条件の値から前記他のＸ線条件の値を決定する、請求項１０記載のＸ線条件決定装置。
12. 前記表示部は、前記分布図と前記幾何学的条件とを含む表示画面を表示する、請求項１０記載のＸ線条件決定装置。
13. 前記表示部は、前記分布図と前記計測条件とを含む表示画面を表示する、請求項１０記載のＸ線条件決定装置。
14. 前記表示部は、前記分布図と前記入射線量指標の値の固定指示および変動指示を入力するためのボタンとを含む表示画面を表示する、請求項１０記載のＸ線条件決定装置。
15. 前記決定部は、前記入力部を介して前記入射線量指標の値の変動指示を入力されかつ前記少なくとも１つのＸ線条件の値が設定された場合、前記補正された推定値分布に基づいて前記設定されたＸ線条件の値から前記他のＸ線条件の値および前記入射線量指標の値を決定する、請求項１４記載のＸ線条件決定装置。
16. 前記記憶部は、検査名ごとに前記推定値分布を記憶する、請求項１記載のＸ線条件決定装置。
17. 前記複数のＸ線条件は、管電圧および管電流時間積を含む、請求項１記載のＸ線条件決定装置。
18. 前記幾何学的条件は、ＳＩＤおよびグリッドの有無を含む、請求項１０記載のＸ線条件決定装置。
19. 前記計測条件は、被検体厚を含む、請求項１０記載のＸ線条件決定装置。
20. 前記検査名は、Ｘ線撮影の撮影部位と撮影方向とに関する情報を含む、請求項１６記載のＸ線条件決定装置。
21. Ｘ線撮影系により撮影された複数のＸ線画像の各々に、Ｘ線撮影前において前記入力部により入力された又は前記決定部により決定された前記入射線量指標の設定値を関連付けて記憶する画像記憶部をさらに備える、請求項１記載のＸ線条件決定装置。
22. 前記複数のＸ線画像にそれぞれ画像処理を施して前記複数のＸ線画像に関する前記入射Ｘ線量の複数の計算値を算出する算出部と、
    前記複数のＸ線画像に関する前記入射Ｘ線量の設定値と前記複数のＸ線画像の前記入射Ｘ線量の計算値とに統計解析を施す統計解析部と、
    をさらに備え、
    前記表示部は、前記統計解析部による統計解析結果を表示する、
    請求項２１記載のＸ線条件決定装置。
23. 前記表示部は、前記統計解析結果を表示するためのボタンを表示する、請求項２２記載のＸ線条件決定装置。
24. Ｘ線撮影に関する撮影条件のうちの複数のＸ線条件の少なくとも１つのＸ線条件の値が設定された場合、Ｘ線検出器への入射Ｘ線量に関する入射線量指標の値を保持しつつ、前記複数のＸ線条件を変数とする、Ｘ線検出器への入射Ｘ線量に関する入射線量指標の推定値分布に基づいて前記設定されたＸ線条件の値から前記複数のＸ線条件のうちの他のＸ線条件の値を決定し、前記推定値分布を前記入射線量指標に関する複数の値域を識別可能に表示する分布図として表示する、
    ことを具備するＸ線条件決定方法。
25. Ｘ線を発生するＸ線管と、
    前記Ｘ線管により発生されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
    Ｘ線撮影に関する撮影条件のうちの複数のＸ線条件を変数とする、前記Ｘ線検出器への入射Ｘ線量に関する入射線量指標の推定値分布を記憶する記憶部と、
    前記撮影条件の値を入力するための入力部と、
    前記入力部を介して前記複数のＸ線条件の少なくとも１つのＸ線条件の値が設定された場合、前記入射線量指標の値を保持しつつ、前記推定値分布に基づいて前記設定されたＸ線条件の値から前記複数のＸ線条件のうちの他のＸ線条件の値を決定する決定部と、
    前記推定値分布を前記入射線量指標に関する複数の値域を識別可能に表示する分布図として表示する表示部と、
    を具備するＸ線診断装置。