JP6661344B2

JP6661344B2 - Ｘ線測定装置

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Publication number: JP6661344B2
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Authority: JP
Inventors: 光久実政; 宮本　高敬; 高敬宮本; 龍太郎足立; 嘉人川上
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Description

本発明は、Ｘ線測定装置に関し、特に、被検体の質量を演算するための技術に関する。

従来、医療機関などにおいて、Ｘ線測定装置が用いられている。Ｘ線測定装置においては、Ｘ線が被検体に向けて照射され、被検体を透過したＸ線の減衰量に基づいて各種測定が行われる。従来、Ｘ線測定装置においては骨塩量あるいは体脂肪率などが測定されるのが一般的であったが、近年、Ｘ線測定装置において被検体の質量を測定する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、Ｘ線測定装置を用いて被検体の重量を求める技術が開示されている。

特表２０１３−５３２８２３号公報

Ｘ線測定装置において被検体の質量を測定する１つの方法として、以下の方法が挙げられる。図５は、Ｘ線測定装置における従来の質量測定方法を説明するための図である。図５に示される通り、Ｘ線光源１と複数の検出素子３の間に被検体５が配置されている。Ｘ線光源１から照射されるＸ線はファンビームであり、Ｘ線光源１からｘ軸方向に広がるように照射される。Ｘ線光源１から照射されるＸ線の照射範囲が１点鎖線で示されている。

複数の検出素子３は、ファンビームの広がり方向に並べられている。各検出素子３が検出するＸ線の透過領域が２点鎖線で区切られて示されている。各透過領域には被検体５の一部である被検体部分５ａが含まれている。例えば、検出素子３ａに対応する透過領域には、斜線で示された被検体部分５ａが含まれる。なお、検出素子３ａ（及びＸ線光源１）はｙ軸方向に走査されるため、検出素子３ａに対応する被検体部分５ａは刻々と変化する。

Ｘ線光源１と複数の検出素子３とがｙ軸方向に走査されると、ファンビーム形状のＸ線がｙ軸方向に走査され、その結果２次元配列された複数の検出データからなる検出データ群が得られる。図６に、得られる２次元の検出データ群９の概念図が示されている。

各検出素子３が検出した検出データに基づいて、各被検体部分５ａの面密度（単位面積当たりの質量）が求められる。詳しくは、検出データ群９の各検出データ９ａにおいて、対応する被検体部分５ａの面密度が求められる。

各検出データ９ａから算出された各被検体部分５ａの面密度に、各検出データ９ａに対応する被検体部分５ａに関する単位面積とを乗算することで、各検出データ９ａ毎の素子単位質量が演算される。素子単位質量とは、つまり各被検体部分５ａの質量である。各被検体部分５ａに関する単位面積は、各被検体部分５ａ内において定義され、検出素子面３ｂと平行に設けられる面（以下「仮想測定面」と記載する）の面積として設定される。つまり、各被検体部分５ａに関する単位面積とは、各被検体部分５ａの水平断面（検出素子面３ｂと平行な面における断面）の面積を表しているといえる。

仮想測定面７（図５参照）は、各被検体部分５ａ毎に定義される。Ｘ線光源１と仮想測定面７との間の距離をｌ_１、Ｘ線光源１と検出素子面３ｂとの間の距離をｌ_２、各検出素子３のファンビームの拡がり方向（ｘ軸方向）の長さをｄ_ｘとおくと、仮想測定面７のｘ軸方向の長さ（図５におけるΔｘ）は、以下の式で求められる。

また、仮想測定面７のｙ軸方向の長さは、全ての検出素子３において検出データが得られるまでにＸ線光源１及び複数の検出素子３がｙ軸方向に移動した距離であり、これをΔｙとおく。そうすると、仮想測定面７の面積は、以下の式で得られることになる。
このようにして得られた各仮想測定面７の面積が、各被検体部分５ａに関する単位面積である。

上述のように算出された各被検体部分５ａについての面密度と単位面積との乗算処理により各被検体部分５ａの質量（素子単位質量）が得られ、複数の素子単位質量を足し合わせることによって、被検体５の質量が求められる。

上述のように、各被検体部分５ａに関する単位面積、つまり仮想測定面７の面積は、算出される被検体５の質量に直接影響する重要なパラメータである。しかしながら、従来、仮想測定面７の面積は、各被検体部分５ａにおいて均一に設定されていた。つまり、各被検体部分５ａにおける仮想測定面７の位置が、Ｘ線光源１から均一の距離に定義されていた。

ファンビーム形状のようにＸ線のビーム形状が末広がり形状である場合、仮想測定面７の位置を均一に定義することは、演算結果に誤差を生じさせる場合がある。図５から明らかなように、末広がり形状のＸ線ビームを用いた場合、各被検体部分５ａの水平断面面積は、Ｘ線光源１に近い程小さくなり、Ｘ線光源１から離れる程大きくなる。

したがって、本来、体厚方向における仮想測定面の位置を適切に定義する必要がある。具体的には、体厚の大きい部分は仮想測定面７をＸ線光源１からより離れた位置に設定（つまり仮想測定面７の面積をより大きく）すべきであるし、体厚の小さい部分は仮想測定面７をＸ線光源１からより近い位置に設定（つまり仮想測定面７の面積をより小さく）すべきである。逆に言えば、各仮想測定面７の面積が均一である、つまり、仮想測定面７の位置がＸ線照射器から均一の位置に定義されていると、体厚の薄い部分については質量が過大評価（大きく算出）され、体厚の厚い部分については質量が過小評価（小さく算出）されるという問題が生じる。

本発明の目的は、Ｘ線測定装置において被検体の質量の測定精度をより向上させることにある。

本発明に係るＸ線測定装置は、被検体に対して末広がりのビーム形状を有するＸ線を照射するＸ線照射器と、前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出して検出データを出力するＸ線検出素子と、前記Ｘ線検出素子が出力した検出データから特定される、当該Ｘ線検出素子が検出したＸ線の透過領域に含まれる被検体部分の面密度と、当該検出データに応じて演算された単位面積とを乗算して素子単位質量を演算し、前記素子単位質量に基づき前記被検体の質量を演算する質量演算部と、を備え、前記単位面積は、前記Ｘ線検出素子が出力した検出データに基づいて演算された前記被検体部分の体厚に基づいて、前記Ｘ線検出素子の検出面と平行な面である仮想測定面の面積として演算される、ことを特徴とする。

望ましくは、前記Ｘ線検出素子は複数設けられ、前記複数のＸ線検出素子が複数の前記検出データを出力し、前記質量演算部は、前記Ｘ線検出素子毎に前記素子単位質量を演算し、前記複数のＸ線検出素子について演算した複数の素子単位質量の総和として前記被検体の質量を演算する。また、望ましくは、前記Ｘ線検出素子が出力した検出データに基づいて演算された前記被検体部分の体厚に基づいて、前記単位面積が演算される。

上記構成によれば、各被検体部分に関する単位面積は、各被検体部分に対応する検出データに基づいて決定される。例えば、被検体の線吸収係数が既知であれば、検出データであるＸ線の減衰量に基づいて被検体部分の体厚を算出することができる。そのように算出された各被検体部分の体厚に基づいて、各被検体部分に関する単位面積を設定することができる。これにより、従来の問題である、体厚の薄い部分については質量が過大評価され、体厚の厚い部分については質量が過小評価されるという問題を解消し得る。

望ましくは、前記単位面積は、前記被検体部分の体厚方向の中心位置に定義される。

Ｘ線照射器から照射されるＸ線は末広がりのビーム形状、つまり進行方向に向かって広がる形状を有していることから、被検体部分において定義される仮想測定面の面積は、Ｘ線照射器に近い程小さくなり、Ｘ線照射器から離れる程大きくなる。つまり、仮想測定面の定義位置により、その面積が異なることになる。ここで、各Ｘ線検出素子において演算される面密度は、各Ｘ線検出素子に対応する被検体部分の全体を透過したＸ線に基づいて算出されるものである。したがって、単位面積としては、当該被検体部分において定義され得る仮想測定面の面積の平均的な面積であることが好ましい。被検体部分の体厚方向の中心位置に定義された仮想測定面の面積が、当該平均的な面積となる。仮想測定面を被検体部分の体厚方向の中心位置に設定することにより、被検体の質量がより高精度に演算される。

望ましくは、前記Ｘ線検出素子が出力した検出データに基づいて演算された前記被検体部分の体厚が所定値以上である場合に、警告を出力する警告手段、をさらに備える。体厚があまりに厚い被検体に対しては、Ｘ線測定を好適に行うことができない。したがって、被検体部分の体厚が所定値（当該所定値はＸ線測定を好適に行うことができる体厚に基づいて定められる）以上である場合に、警告を出力することで、測定者に対して、得られたデータが適正でない可能性があることを示唆することができる。

また、本発明に係るＸ線測定プログラムは、コンピュータを、末広がりのビーム形状を有し被検体を透過したＸ線を検出したＸ線検出素子が出力した検出データから特定される、当該Ｘ線検出素子が検出したＸ線の透過領域に含まれる被検体部分の面密度と、当該検出データに応じて演算された単位面積とを乗算して素子単位質量を演算し、前記素子単位質量に基づき前記被検体の質量を演算する質量演算手段、として機能させ、前記単位面積は、前記Ｘ線検出素子が出力した検出データに基づいて演算された前記被検体部分の体厚に基づいて、前記Ｘ線検出素子の検出面と平行な面である仮想測定面の面積として演算される、ことを特徴とする。

本発明によれば、Ｘ線測定装置において被検体の質量の測定精度をより向上させることができる。

Ｘ線照射検出機の外観斜視図である。Ｘ線照射検出機に撮影台と被検体がセットされた様子を示す図である。本実施形態に係るＸ線測定装置の機能ブロック図である。本実施形態における質量演算方法を説明するための図である。従来の質量演算方法を説明するための図である。２次元配列された複数の検出データを示す概念図である。

以下、本発明に係るＸ線測定装置について説明する。本発明に係るＸ線測定装置は医療目的などにおいて利用されるものであり、被検体に対してＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を検出して得られる検出データに基づいて、被検体の質量を測定するものである。なお、当該Ｘ線測定装置においては、被検体の質量の他にも、検出データに基づいて、被検体の骨塩量、骨密度、あるいは体脂肪率などの測定も可能である。

図１は、本発明に係るＸ線測定装置に含まれるＸ線照射検出機１０の外観斜視図であり、図２は、Ｘ線照射検出機１０に撮影台と被検体がセットされた様子を示す側面図である。なお、図１及び２において、Ｘ線照射検出機１０の短手方向（左右方向）をｘ軸とし、長手方向（奥行きあるいは前後方向）をｙ軸とし、高さ方向をｚ軸としている。

Ｘ線照射検出機１０は、側面視で略コ字状となっており、水平方向に伸びる基部１２、基部１２の上方において同じく水平方向に伸びるアーム部１４、及び基部１２の片側端部から上方に伸び、アーム部１４を片持ち支持する壁部１６を有している。

図２に示す通り、Ｘ線照射検出機１０は、撮影台（ブッキー台）１８とともに用いられる。Ｘ線照射検出機１０は、キャスターで自由に移動できる移動式であり、Ｘ線照射検出機１０が利用される際には、撮影台１８の撮影台天板２０が基部１２とアーム部１４との間に位置するようにＸ線照射検出機１０の位置が調節される。その上で被検体２２が撮影台天板２０の上に載置されることにより、被検体２２が基部１２とアーム部１４との間に配置される。

基部１２の上面には、Ｘ線が透過可能な材質のＸ線照射検出機天板２４が配置されている（図１参照）。Ｘ線照射検出機天板２４の下方空間において、Ｘ線を照射するＸ線照射器が奥行き方向（ｙ軸方向）に走査される。走査中のＸ線照射器から上方に向かってＸ線が照射される。Ｘ線照射器から照射され被検体を通過したＸ線は、アーム部１４に設けられＸ線照射器と同期して走査されるＸ線検出器により検出される。

なお、壁部１６の前面には、収容ボックス２６が取り付けられており、収容ボックス２６の内部には、主に骨密度測定のための較正用物質が収容されている。

図３は、本発明に係るＸ線測定装置の機能ブロック図である。本実施形態に係るＸ線測定装置は、Ｘ線照射検出機１０及び測定端末４０とを含んで構成される。

Ｘ線照射器３０は、被検体に向かって末広がり形状の（進行方向に向かって広がる）Ｘ線を照射するものである。本実施形態では、Ｘ線照射検出機１０は、左右方向（ｘ軸方向）に広がるファンビーム状のＸ線を照射する。なお、本実施形態に係るＸ線照射検出機１０は、高エネルギのＸ線及び低エネルギのＸ線を被検体に照射可能となっている。これにより、後述の測定端末４０において、両Ｘ線の減衰量の比に基づいて、つまりＤＥＸＡ（Dual-Energy X-ray Absorptiometry）法によって体脂肪率あるいは骨塩量などが演算可能になる。

Ｘ線検出器３２は、Ｘ線照射器３０から照射され、被検体２２を通過したＸ線を検出するものである。Ｘ線検出器３２は、Ｘ線照射器３０から照射されるＸ線の形状に応じた方向に整列された複数の検出素子を含んで構成される。本実施形態では、Ｘ線照射器３０からは左右方向に広がるファンビーム形状のＸ線が照射されるから、Ｘ線検出器３２においては、左右方向に１列に整列された複数の検出素子を含む。あるいは、それに代えて、左右方向及び奥行き方向の２次元方向に複数の検出素子が整列したＸ線検出器が利用されてもよい。

走査部３４は、Ｘ線照射器３０及びＸ線検出器３２を奥行き方向に走査させる。これによりファンビーム状のＸ線が奥行き方向に走査される。Ｘ線検出器３２に含まれる各検出素子は、それら自体が走査されながらＸ線を検出し、検出されたＸ線により得られた各検出データを後述の制御部３６を介して測定端末４０へ送信する。これにより、測定端末４０は、２次元配列された複数の検出データを含む検出データ群（図６参照）を得る。

制御部３６は、例えばマイクロプロセッサなどから構成され、Ｘ線照射検出機１０に設けられる記憶部（不図示）に記憶されたプログラムに従って、Ｘ線照射検出機１０の各部を制御するものである。制御部３６は、Ｘ線照射器３０に対してＸ線の照射開始及び照射停止指示を送信して、Ｘ線照射器３０にＸ線の照射を開始及び停止させ、あるいは、走査部３４に対して走査指示を送信して、走査部３４にＸ線照射器３０及びＸ線検出器３２を走査させる。

測定端末４０は、医師や看護師などの測定者が利用する端末であって、例えばパーソナルコンピュータである。測定端末４０とＸ線照射検出機１０は有線あるいは無線にて通信可能に接続され、測定者の被ばくを防ぐためにＸ線照射検出機１０とは別室に配置される。測定端末４０は、演算部４２及び記憶部４４を含んで構成される。

演算部４２は、例えばＣＰＵなどの演算装置によって実現される。演算部４２は、Ｘ線照射検出機１０（制御部３６）から送信される検出データ群に基づいて、被検体２２の質量を演算する。本実施形態では、演算部４２は、特に、骨部を含まない軟部組織の被検体の質量を演算する。また、演算部４２は、質量を演算する被検体の領域（ＲＯＩ）を指定する機能も有する。当該ＲＯＩの指定は、測定端末４０が有する入力部（不図示）から入力される測定者からの指示に従って（つまり手動で)行われてもよいし、Ｘ線照射検出機１０からの検出データに基づいて自動で設定されてもよい。なお、演算部４２は、高エネルギＸ線及び低エネルギＸ線に関する検出データ群に基づいて、ＤＥＸＡ法によって被検体の骨塩量、骨密度、あるいは体脂肪率なども演算可能である。演算部４２における質量演算処理の詳細については後述する。

記憶部４４は、ハードディスク、ＲＯＭ、あるいはＲＡＭなどから構成され、Ｘ線照射検出機１０から送信された検出データ群、あるいは測定端末４０の各部を動作させるためのプログラムなどが記憶される。

その他、測定端末４０は、Ｘ線画像などの画像を形成する画像形成部、液晶パネルなどから構成される表示部、ＣＰＵなどから構成され、記憶部４４に記憶されたプログラムに基づいて測定端末４０の各部を制御する制御部、及び、マウスあるいはキーボードなどから構成され、測定者の指示を測定端末４０に入力するための入力部などを有している。

以下、演算部４２における被検体の質量を算出するための演算処理について説明する。

図４は、Ｘ線照射検出機１０を手前側方向から見たときの側面概念図であり、Ｘ線照射器３０、Ｘ線検出器３２、及び被検体２２との位置関係が示されている。

Ｘ線検出器３２は、上述の通り、左右方向（ｘ軸方向）に並ぶ複数の検出素子３２ａを有している。複数の検出素子３２ａは、平面視で長方形あるいは正方形となっており、その左右方向の長さは均一となっている。

Ｘ線照射器３０が有する点光源３０ａから上方に向かって、左右方向に広がるファンビーム形状のＸ線が照射される。図４において、照射されるＸ線の照射範囲が１点鎖線により示されている。当該照射範囲の中に、撮影台天板２０に載置された被検体２２あるいはその一部である被測定部位（以下まとめて「被検体」と記載する）が配置される。便宜上、図４においては、被検体２２の断面は半円で示されている。

図４に示される通り、点光源３０ａから照射されたＸ線は、被検体２２を透過して複数の検出素子３２ａにより検出される。図４において、各検出素子３２ａが検出するＸ線の透過領域が２点鎖線で区切られて示されている。各透過領域に含まれる被検体２２の一部分が被検体部分２２ａである。各検出素子３２ａは、対応する被検体部分２２ａを透過して減衰したＸ線を検出し、それに基づいて、各被検体部分２２ａに対応する複数の検出データを出力する。

本実施形態においても、従来同様、各被検体部分２２ａについての面密度と、各被検体部分２２ａに対応する単位面積を乗算して各被検体部分２２ａの質量（素子単位質量）を算出し、複数の検出データに対応する各素子単位質量を足し合わせることで被検体２２の質量を算出する。ただし、本実施形態においては、従来に比して、単位面積の設定方法が異なる。以下、詳細に説明する。

まず、各被検体部分２２ａについての面密度の演算方法について説明する。骨部が存在しない軟部組織を透過したＸ線の減衰量は、以下の式で表されることが知られている。
式３において、Ｒ_Ｈは高エネルギのＸ線が被検体を透過したときの減衰量であり、μ_ＨＳは軟部組織の線吸収係数（単位は「１／ｃｍ」）であり、Ｘ_ｓは被検体２２の厚さ（単位は「ｃｍ」）である。なお、質量演算は、演算処理を簡素化する観点から、高エネルギのＸ線を用いて行う。詳しくは、高エネルギのＸ線に対する線吸収係数μ_ＨＳは、脂肪分と除脂肪部分とにおいてほぼ同じになることが知られている。したがって、高エネルギのＸ線を用いることで、脂肪と除脂肪が混在した軟部組織全体の線吸収係数としてμ_ＨＳが定義でき、これにより演算が簡素化される。

ここで、線吸収係数μ_ＨＳは、被検体２２の密度と質量吸収係数とを乗算することで求められるから、以下の式で表される。
式４において、ρは被検体２２の密度（単位は「ｇ／ｃｍ^３」）であり、μ’_ＨＳは質量吸収係数（単位は「ｃｍ^２／ｇ」）である。なお、質量吸収係数μ’_ＨＳも、脂肪部分と除脂肪部分においてほぼ同じになることが知られている。

また、被検体の厚さＸ_ｓは、被検体２２の面密度（単位面積当たりの質量）を被検体２２の密度で除算することで求められるから、以下の式で表される。
式５において、σは面密度σｓ（単位は「ｇ／ｃｍ^２」）である。

式４及び式５を式３に代入すると、以下の式が得られる。
式６は、高エネルギＸ線の減衰量（Ｒ_Ｈ）が面密度σに比例することを意味している。質量吸収係数μ’_ＨＳは既知の値であるから、式６によれば、被検体２２に高エネルギのＸ線を照射したときのＸ線の減衰量に基づいて、被検体２２の面密度σが算出できる。以上の演算によって、２次元配列された各検出データ（高エネルギＸ線の減衰量）に基づいて、各被検体部分２２ａに対応する複数の面密度σが算出される。

次に、各被検体部分２２ａについての単位面積の設定方法について説明する。本実施形態においては、各被検体部分２２ａについての単位面積は、各被検体部分２２ａに対応する検出データに応じて演算される。具体的には、各被検体部分２２ａに対応する検出データに基づいて各被検体部分２２ａの体厚が算出され、当該体厚に基づいて各単位面積が設定される。以下、詳細に説明する。

式５及び式６から、以下の式が得られる。
軟部組織の密度ρは既知の値（水とほぼ同じ）であり、また上述のように質量吸収係数μ’_ＨＳは既知の値であるから、式７は、高エネルギＸ線の減衰量（Ｒ_Ｈ）に基づいて体厚が求められることを示している。具体的には、各被検体部分２２ａについて検出された高エネルギＸ線の減衰量に基づいて、各被検体部分２２ａについての体厚が求められる。

各被検体部分２２ａの体厚が求められると、各被検体部分２２ａに対応する単位面積を体厚に基づいて設定することが可能になる。つまり、従来とは異なり、各被検体部分２２ａ毎に、その体厚に応じた異なる単位面積を設定することが可能になる。本実施形態においては、各被検体部分２２ａにおいて定義される仮想測定面５０の位置を体厚に基づいて設定することで、各被検体部分２２ａに対応する単位面積（仮想測定面の面積）を好適に設定する。

点光源３０ａと撮影台天板２０の載置面２０ａとの間の距離をＬ_１、載置面２０ａと仮想測定面５０との間の距離をＬ_２、点光源３０ａとＸ線検出器３２の検出素子面３２ｂとの間の距離をＬ_３、各検出素子３２ａのファンビームの拡がり方向（ｘ軸方向）の長さをｄ_ｘとおくと、仮想測定面５０のｘ軸方向の長さ（図４におけるΔｘ）は、以下の式で求められる。

本実施形態においては、各被検体部分２２ａについての各仮想測定面５０を、各被検体部分２２ａの体厚方向の中心位置に設定する。各被検体部分２２ａの体厚は式７で算出されるから、載置面２０ａと各被検体部分２２ａの体厚方向の中心位置に設定された各仮想測定面５０との間の距離は、
で表される。式９を式８に代入して得られるΔｘを仮想測定面５０のｘ軸方向の長さとする。

各仮想測定面５０のｙ軸方向の長さであるΔｙは、従来同様、全ての検出素子３２ａにおいて検出データが得られるまでに点光源３０ａ（Ｘ線照射器３０）及びＸ線検出器３２がｙ軸方向に移動した距離である。そして、算出されたΔｘとΔｙとを乗算することで、各仮想測定面５０の面積、つまり各被検体部分２２ａに関する単位面積が算出される。

図４に示される通り、点光源３０ａから照射されるＸ線は左右方向に広がるビーム形状を有していることから、被検体部分２２ａにおいて定義される仮想測定面５０の面積（より詳しくは仮想測定面５０の左右方向の長さ）は、点光源３０ａに近い程小さくなり、点光源３０ａから離れる程大きくなる。各被検体部分２２ａについて演算された各面密度は、各被検体部分２２ａの全体を透過したＸ線に基づいて算出されるものである。したがって、仮想測定面５０の左右方向の長さとしては、上下方向の各位置において異なる各被検体部分２２ａの左右方向の長さの平均的な長さを設定するのが好ましい。各被検体部分２２ａの左右方向の長さの平均的な長さを示すのが、各被検体部分２２ａの体厚方向の中心位置である。したがって、仮想測定面は各被検体部分２２ａの体厚方向の中心位置に設定することで、被検体の質量がより高精度に演算される。

上述の式７によれば、各検出データ（高エネルギＸ線の減衰量）に基づいて、各被検体部分２２ａの体厚が算出される。算出された各被検体部分２２ａの体厚（つまり被検体２２の体厚）は、種々の処理に利用することができる。例えば、あまりに体厚が厚い被検体（例えば体厚が２０ｃｍ以上の被検体）に対しては、Ｘ線測定が好適に行えないことに鑑み、上述の式７によって算出された体厚が所定値を超えた場合に、測定者に対して警告を出力することができる。警告を確認した測定者は、当該被検体に対してＸ線を走査して得られた検出データが適正でない可能性があることを把握することができる。当該警告は、測定端末４０の制御部（不図示）の指示に従って、測定端末４０の表示部にエラー表示を行うことで行われる。あるいは、それに加えて又は代えて、測定端末４０の制御部が、測定端末４０あるいはＸ線照射検出機１０において、音あるいは光を発することで行われる。

当該警告は、被検体２２に対するＸ線の走査が行われた後、検出データの解析時において出力されてもよいし、各被検体部分２２ａの体厚がリアルタイムに（つまりＸ線の走査中において）算出されるならば、Ｘ線の走査途中で出力されてもよい。Ｘ線の走査途中で警告が出力される場合は、被検体２２における無駄な被ばくを避けるという観点から、警告の出力と共に、Ｘ線照射器３０からのＸ線の照射を直ちに停止するのが好ましい。

以上説明した通り、本実施形態によれば、各被検体部分２２ａ毎に、その体厚に応じた適切な単位面積が設定される。これにより、各被検体部分についての単位面積を均一に設定して被検体の質量を演算する場合に比して、各被検体部分２２ａの質量（素子単位質量）が、その体厚に応じてより精度良く演算され、ひいては被検体２２全体の質量がより精度良く演算される。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、ファンビーム形状のＸ線を用いていたが、例えばコーンビーム、あるいはペンシルビームなど、進行方向に向かって広がるビーム形状のＸ線を用いて質量を演算する場合は、本発明を好適に適用することができる。本実施形態においては、ファンビーム形状のＸ線（つまり１方向に広がるビーム）を用いていたがゆえに、仮想測定面の辺の長さ補正はｘ軸方向のみにおいて行っていたが、コーンビーム形状のように２方向に広がるビームを用いる場合は、仮想測定面の辺の長さ補正は、ｘ軸及びｙ軸の２方向において実施される。その場合、ｙ軸方向における長さ補正は上記同様の処理によって実現される。

ペンシルビーム形状のＸ線を利用するＸ線測定装置においては、照射領域のｘ軸方向（左右方向）に並ぶ各ラインにおいて、順次Ｘ線照射器とＸ線検出器とが共にｙ軸方向（奥行き方向）に走査される（ジグザグスキャンされる）。このとき、ペンシルビームも多少ながらｘ軸方向にビームの広がりを有するから、本発明を適用することで、ｘ軸方向において仮想測定面の長さ補正が行われる。

また、本実施形態では、各被検体部分２２ａの質量（素子単位質量）が個別に算出されているから、被検体の任意の領域（部分）の質量を演算することが可能である。例えば、測定者に指定されたＲＯＩ内に含まれる被検体部分２２ａの素子単位質量のみを足し合わせることで、ＲＯＩとして指定された部分の被検体の質量を算出できる。

また、本実施形態においては、Ｘ線照射検出機１０と測定端末４０が別体となっていたが、測定端末４０が有する演算部４２及び記憶部４４の機能をＸ線照射検出機１０に組み込む形態も採用することができる。

１Ｘ線光源、３，３ａ，３２ａ検出素子、３ｂ，３２ｂ検出素子面、５，２２被検体、５ａ，２２ａ被検体部分、７，５０仮想測定面、９検出データ群、９ａ検出データ、１０Ｘ線照射検出機、１２基部、１４アーム部、１６壁部、１８撮影台、２０撮影台天板、２０ａ載置面、２４Ｘ線照射検出機天板、２６収容ボックス、３０Ｘ線照射器、３０ａ点光源、３２Ｘ線検出器、３４走査部、３６制御部、４０測定端末、４２演算部、４４記憶部。

Claims

被検体に対して末広がりのビーム形状を有するＸ線を照射するＸ線照射器と、
前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出して検出データを出力するＸ線検出素子と、
前記Ｘ線検出素子が出力した検出データから特定される、当該Ｘ線検出素子が検出したＸ線の透過領域に含まれる被検体部分の面密度と、当該検出データに応じて演算された単位面積とを乗算して素子単位質量を演算し、前記素子単位質量に基づき前記被検体の質量を演算する質量演算部と、
を備え、
前記単位面積は、前記Ｘ線検出素子が出力した検出データに基づいて演算された前記被検体部分の体厚に基づいて、前記Ｘ線検出素子の検出面と平行な面である仮想測定面の面積として演算される、
ことを特徴とするＸ線測定装置。
前記Ｘ線検出素子は複数設けられ、前記複数のＸ線検出素子が複数の前記検出データを出力し、
前記質量演算部は、前記Ｘ線検出素子毎に前記素子単位質量を演算し、前記複数のＸ線検出素子について演算した複数の素子単位質量の総和として前記被検体の質量を演算する、
ことを特徴とする、請求項１に記載のＸ線測定装置。
前記単位面積は、前記被検体部分の体厚方向の中心位置に定義される、
ことを特徴とする、請求項１に記載のＸ線測定装置。
前記Ｘ線検出素子が出力した検出データに基づいて演算された前記被検体部分の体厚が所定値以上である場合に、警告を出力する警告手段、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のＸ線測定装置。
コンピュータを、
末広がりのビーム形状を有し被検体を透過したＸ線を検出したＸ線検出素子が出力した検出データから特定される、当該Ｘ線検出素子が検出したＸ線の透過領域に含まれる被検体部分の面密度と、当該検出データに応じて演算された単位面積とを乗算して素子単位質量を演算し、前記素子単位質量に基づき前記被検体の質量を演算する質量演算手段、
として機能させ、
前記単位面積は、前記Ｘ線検出素子が出力した検出データに基づいて演算された前記被検体部分の体厚に基づいて、前記Ｘ線検出素子の検出面と平行な面である仮想測定面の面積として演算される、
ことを特徴とするＸ線測定プログラム。