JP6777230B2 - 放射線計測器および放射線撮影装置 - Google Patents
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Description
この発明は、放射線計測器および放射線撮影装置に関し、特に、放射線と空気との相互作用により発生する電離電流を測定するための電離箱を備える放射線計測器および放射線撮影装置に関する。
従来、X線(放射線)と空気との相互作用により発生する電流(電離電流)を測定するための検出器(電離箱)を備えるX線診断装置(放射線撮影装置)が知られている。このような、X線診断装置は、たとえば、特開2014−54322号公報に開示されている。
上記特開2014−54322号公報に記載のX線診断装置は、被検体に対してX線を照射するX線発生部を備えている。X線発生部は、X線管と、線量計測部を有するX線照射部と、X線制御部および高電圧発生器を有する高電圧発生部とを含んでいる。ここで、線量計測部は、X線が入射する入射口および出射する出射口のそれぞれに電極(入射側電極および出射側電極)が設けられる電離箱を用いた検出器を有している。
電離箱では、放射線が入射されることにより2つの電極の間の空気が電離することに起因して、2つの金属板の間に電流(電離電流)が流れる。上記特開2014−54322号公報に記載のような従来のX線診断装置では、この電離電流を電流測定回路により測定することにより、X線の放射線量(面積線量値)が求められる。ここで、放射線により空気の電子が電離したことにより発生する電流が、電離箱内の気圧によって変化する。これにより、測定される電流が電離箱内の気圧によって変化するので、電離箱内の気圧が変化することによりX線の線量も変化してしまう。
また、電離電流の量は、電離箱内の気圧によって変化する。そこで、上記特開2014−54322号公報に記載のような従来のX線診断装置では、X線診断装置に気圧計を設けて、気圧計によって測定された気圧に基づいて、面積線量を気圧に応じて補正するように構成されている。なお、面積線量を補正するための補正係数は、気体の状態方程式に基づいて求められている。
しかしながら、空気の電離が、X線と空気との相互作用のみならず、X線と他の部材(固体)との相互作用によっても発生する場合、上記の気体の状態方程式に基づいて求められた補正係数では、正確に面積線量を補正できない場合があるという問題点が考えられる。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、より正確に放射線の放射線量を補正可能な放射線計測器および放射線撮影装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における放射線計測器は、放射線が入射する入射口に取り付けられる入射側電極および出射口に取り付けられる出射側電極を含み、入射側電極を透過した放射線により発生する電離電流を測定するための電離箱と、電離箱内の気圧を測定する気圧計と、電離電流に基づいて放射線量情報を取得する制御部とを備え、制御部は、気圧計の測定値に応じて、放射線と空気との相互作用により発生する電子に起因する第1電離電流と、放射線と入射側電極との相互作用により発生する電子に起因する第2電離電流との両方に基づいて放射線量情報を補正するように構成されている。
この発明の第1の局面における放射線計測器では、上記のように、制御部は、放射線と空気との相互作用に起因する第1電離電流と、放射線と入射側電極との相互作用に起因する第2電離電流との両方に基づいて放射線量情報を補正するように構成されている。ここで、入射側電極を含む電離箱に放射線が入射した場合、放射線と電離箱内の空気との相互作用によって発生する二次電子が空気を電離するとともに、放射線と入射側電極との相互作用によって発生する二次電子が空気を電離する。そして、放射線と電離箱内の空気との相互作用に起因する電離は、空気の気圧の影響が比較的大きい。しかし、放射線と入射側電極との相互作用に起因する電離は、入射側電極が気体でないため(固体であるため)気圧の影響が比較的小さい。このため、放射線と電離箱内の空気との相互作用に起因する第1電離電流、および、放射線と入射側電極との相互作用に起因する第2電離電流の両方に、空気の気圧が影響を与えるとして放射線量情報を補正した場合、過剰補正となり正確に放射線量情報を補正することができない場合がある。そこで、上記のように、放射線と空気との相互作用に起因し、空気の気圧の影響が比較的大きい第1電離電流と、放射線と入射側電極との相互作用に起因し、空気の気圧の影響が比較的小さい第2電離電流とに分けた上で放射線量情報を補正することによって、より正確に放射線の放射線量情報を補正することができる。
上記第1の局面による放射線計測器において、好ましくは、制御部は、電離電流全体のうちの第1電離電流の割合である第1の割合および気圧変化に対する電離箱内の空気の感度を表す空気側感度比と、電離電流全体のうちの第2電離電流の割合である第2の割合および気圧変化に対する入射側電極の感度を表す電極側感度比とに基づいて、放射線量情報を補正するように構成されている。なお、感度は、電離箱内の空気および入射側電極のそれぞれの気圧の変化に対する影響を受ける度合いを示している。このように構成すれば、制御部が、電離電流全体における空気側感度比の影響の割合と、電離電流全体における電極側感度比の影響の割合とに基づいて放射線量情報を補正することができる。これにより、制御部が、空気および入射側電極それぞれの電離箱内の気圧変化による影響の割合が異なる点に基づいて放射線量情報を補正するように構成されているので、より一層正確にX線の放射線量情報を補正することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、電極側感度比を1として、以下の式により求められる補正係数に基づいて、放射線量情報を補正するように構成されている。
ここで、放射線と入射側電極との相互作用に起因する電離は、気圧の影響が比較的小さいので、電極側感度比を1とすることにより、適切に放射線の放射線量情報を補正することができる。
上記補正係数を用いて放射線量情報を補正する放射線計測器において、好ましくは、制御部は、記憶媒体を含み、記憶媒体には、気圧と補正係数とが関連付けられたテーブルが記憶されており、制御部は、気圧計の測定値に応じて補正係数をテーブルから読み出し、補正係数により放射線量情報を補正するように構成されている。このように構成すれば、テーブルに記憶された補正係数を読み出すだけで放射線量情報を補正することができるので、補正係数をリアルタイムにおいて数式により計算するよりも迅速に放射線量情報を補正することができる。これにより、制御部の負荷を軽減することができる。
上記第2の局面における放射線撮影装置は、被検体に放射線を照射する放射線照射部と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出部と、放射線照射部と放射線検出部との間に設けられ、放射線照射部から照射された放射線の線量を計測する放射線計測器とを備え、放射線計測器は、放射線が入射する入射口に取り付けられる入射側電極および出射口に取り付けられる出射側電極を有し、入射側電極を透過した放射線により発生する電離電流を測定するための電離箱と、電離箱内の気圧を測定する気圧計と、電離電流に基づいて放射線量情報を取得する制御部とを含み、制御部は、気圧計の測定値に応じて、放射線と空気との相互作用により発生する電子に起因する第1電離電流と、放射線と入射側電極との相互作用により発生する電子に起因する第2電離電流との両方に基づいて放射線量情報を補正するように構成されている。
上記第2の局面における放射撮影装置では、上記のように、制御部は、放射線と空気との相互作用に起因する第1電離電流と、放射線と入射側電極との相互作用に起因する第2電離電流との両方に基づいて放射線量情報を補正するように構成されている。ここで、入射側電極を含む電離箱に放射線が入射した場合、放射線と電離箱内の空気との相互作用によって発生する二次電子が空気を電離するとともに、放射線と入射側電極との相互作用によって発生する二次電子が空気を電離する。そして、放射線と電離箱内の空気との相互作用に起因する電離は、空気の気圧の影響が比較的大きい。しかし、放射線と入射側電極との相互作用に起因する電離は、入射側電極が気体でないため(固体であるため)気圧の影響が比較的小さい。このため、放射線と電離箱内の空気との相互作用に起因する第1電離電流、および、放射線と入射側電極との相互作用に起因する第2電離電流の両方に、空気の気圧が影響を与えるとして放射線量情報を補正した場合、過剰補正となり正確に放射線量情報を補正することができない場合がある。そこで、上記のように、放射線と空気との相互作用に起因し、空気の気圧の影響が比較的大きい第1電離電流と、放射線と入射側電極との相互作用に起因し、空気の気圧の影響が比較的小さい第2電離電流とに分けた上で放射線量情報を補正することによって、より正確に放射線の放射線量情報を補正することができる。
本発明によれば、上記のように、より正確に放射線の放射線量を補正することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
(X線撮影装置の構成)
図1〜図6を参照して、本実施形態によるX線撮影装置1の構成について説明する。なお、X線撮影装置1は、特許請求の範囲の「放射線撮影装置」の一例である。このX線撮影装置1は、いわゆるアイランド型のX線撮影装置1の例を示している。
図1〜図6を参照して、本実施形態によるX線撮影装置1の構成について説明する。なお、X線撮影装置1は、特許請求の範囲の「放射線撮影装置」の一例である。このX線撮影装置1は、いわゆるアイランド型のX線撮影装置1の例を示している。
X線撮影装置1は、図1に示すように、X線照射部2を備えている。X線照射部2は、被検体6にX線を照射するように構成されている。具体的には、X線照射部2は、X線管21を含む。X線管21は、X線を発生させるように構成されている。また、X線照射部2は、コリメータ22を含む。コリメータ22は、X線管21から発生され円錐状に広がるX線束の範囲を絞り込むように構成されている。たとえば、コリメータ22は、X線を検出するFPD3(Flat Panel Detector)の形状(矩形状)に合うように、X線束の範囲を絞り込む。なお、X線は、特許請求の範囲の「放射線」の一例である。また、X線照射部2は、特許請求の範囲の「放射線照射部」の一例である。
X線撮影装置1は、被検体6を透過したX線を検出するFPD3を備えている。FPD3は、被検体6の下方(被検体6のX線照射部2側とは反対側)に配置されている。なお、FPD3は、特許請求の範囲の「放射線検出部」の一例である。
X線撮影装置1は、X線計測器4を備えている。X線計測器4は、X線照射部2とFPD3との間に設けられている。具体的には、X線計測器4は、コリメータ22の下方(コリメータ22のX線管21側とは反対側のX線放射口部)に設けられている。そして、X線計測器4は、X線照射部2から照射されたX線の線量を計測するように構成されている。詳細には、X線計測器4は、X線管21により発生され、コリメータ22を介して被検体6に照射されるX線の放射線量(面積線量)を計測するように構成されている。このように、X線計測器4は、被検体6の被ばく放射線量の管理に用いられる。なお、「放射線量」とは、X線が照射される照射面の全線量を意味しており、単位は「Gy・m2」などである。なお、X線計測器4は、特許請求の範囲の「放射線計測器」の一例である。また、放射線量は、特許請求の範囲の「放射線量情報」の一例である
また、X線照射部2およびX線計測器4は、支持部5により支持されている。支持部5により支持されているX線照射部2およびX線計測器4は、被検体6に対して相対的に移動可能に構成されている。
また、X線撮影装置1は、天板7を備えている。天板7は、天板7の表面上に被検体6が横臥するように構成されている。
(X線計測器の構成)
次に、図2および図3を参照して、X線計測器4の構成について説明する。
次に、図2および図3を参照して、X線計測器4の構成について説明する。
X線計測器4は、図2に示すように、電離箱11に入射したX線が空気を正電荷のイオンと負電荷の電子に電離させて発生する電離電流を測定することにより、X線の放射線量を求めるように構成されている。具体的には、X線計測器4は、電離箱11と、制御部12と、気圧計13とを含んでいる。気圧計13は、電離箱11内の気圧を測定する。
図3に示すように、電離箱11は、箱状の筐体11aを備えている。筐体11aは、たとえば、樹脂などにより形成されている。また、電離箱11は、X線が入射する入射口に設けられる入射側電極11bと、X線が出射する出射側電極11cとを有している。入射側電極11bと出射側電極11cは、互いに対向するように配置されている。入射側電極11bおよび出射側電極11cは、たとえば、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明電極から構成されている。また、入射側電極11bは、筐体11aの上面側に設けられ、出射側電極11cは、筐体11aの下面側に設けられている。
図2に示すように、制御部12は、基板計測装置などの情報処理装置からなり、CPU12a(Central Processing Unit)と、メモリ12bとを主として含んでいる。CPU12aは、X線照射部2によるX線照射に関する制御や、FPD3による検出信号の読み出し制御を行うように構成されている。メモリ12bには、気圧と後述する補正係数とが関連付けられた補正係数テーブル12cが記憶されている。なお、メモリ12bは、特許請求の範囲の「記憶媒体」の一例である。また、補正係数テーブル12cは、特許請求の範囲の「テーブル」の一例である。
(補正係数)
X線計測器4では、図3に示すように、電離箱11にX線が入射されることにより、入射側電極11bと出射側電極11cとの間の空気が正電荷のイオンと負電荷の電子とに電離する。そして、正電荷のイオンが負側の入射側電極11b側に移動し、負電荷の電子が正側の出射側電極11c側に移動する。このため、2つの入射側電極11bと出射側電極11cとの間が通電し、2つの入射側電極11bと出射側電極11cとの間に電離電流が発生する。この電離電流を測定することにより、X線の放射線量が求められる。
X線計測器4では、図3に示すように、電離箱11にX線が入射されることにより、入射側電極11bと出射側電極11cとの間の空気が正電荷のイオンと負電荷の電子とに電離する。そして、正電荷のイオンが負側の入射側電極11b側に移動し、負電荷の電子が正側の出射側電極11c側に移動する。このため、2つの入射側電極11bと出射側電極11cとの間が通電し、2つの入射側電極11bと出射側電極11cとの間に電離電流が発生する。この電離電流を測定することにより、X線の放射線量が求められる。
ここで、筐体11aは、密閉しないように構成されている。すなわち、筐体11a内(入射側電極11bと出射側電極11cとの間)には、空気が充満している。また、筐体11aが密閉されていないことにより、筐体11a内の空気の気圧は、電離箱11の周囲の環境の大気圧の影響を受ける。すなわち、電離箱11の周囲の環境の大気圧の増減に伴って、筐体11a内の空気の気圧が変化する。これにより、X線計測器4では、筐体11a内の空気の密度が変化し電離電流も変化する。
〈従来の補正係数〉
そのため、従来のX線計測器(図示せず)では、筐体内の気圧に対応して補正する補正係数を用いて、計測されたX線の放射線量を補正している。ここで、筐体内において発生する電離電流は、筐体内の気圧と比例関係にあるので、X線計測器で計測するX線の放射線量も筐体内の気圧と比例関係にある。これにより、基準大気圧(P0とする)および計測された気圧(P1とする)との比率と、基準大気圧のときのX線の放射線量(R0とする)と計測された気圧のときのX線の放射線量(R1とする)との比率は等しくなる。すなわち、R1/R0=P1/P0となるので、R1=R0・P1/P0となる。このように、気圧が変化したときの放射線量はP1/P0の分だけ変化することになるので、これの逆数を乗算することにより、気圧による変化を相殺することができる。この結果、従来の補正係数は、気圧を基準大気圧により除算して求められる感度比の逆数となっている。すなわち、感度比(Sとする)はS=P1/P0により求められ、補正係数(Kとする)はK=1/Sにより求められる。
そのため、従来のX線計測器(図示せず)では、筐体内の気圧に対応して補正する補正係数を用いて、計測されたX線の放射線量を補正している。ここで、筐体内において発生する電離電流は、筐体内の気圧と比例関係にあるので、X線計測器で計測するX線の放射線量も筐体内の気圧と比例関係にある。これにより、基準大気圧(P0とする)および計測された気圧(P1とする)との比率と、基準大気圧のときのX線の放射線量(R0とする)と計測された気圧のときのX線の放射線量(R1とする)との比率は等しくなる。すなわち、R1/R0=P1/P0となるので、R1=R0・P1/P0となる。このように、気圧が変化したときの放射線量はP1/P0の分だけ変化することになるので、これの逆数を乗算することにより、気圧による変化を相殺することができる。この結果、従来の補正係数は、気圧を基準大気圧により除算して求められる感度比の逆数となっている。すなわち、感度比(Sとする)はS=P1/P0により求められ、補正係数(Kとする)はK=1/Sにより求められる。
しかし、上記した方法で求めた補正係数によって感度比を補正した場合、図4に示すように、基準大気圧未満の場合では、補正後の感度比と、目標とする感度比との差が比較的大きい。ここで、補正係数は、補正前の感度比に補正係数を乗算した補正後の感度比が定格気圧レンジ(約0.98〜約1.02)内に収まる必要がある。定格気圧レンジは、X線計測器4の個別規格IEC60580において定められている。しかし、補正前の感度比に従来の補正係数を乗算した補正後の感度比は、表1に示すように、800[hPa]において、定格気圧レンジから外れてしまっている。ここで、補正前の感度比とは、気圧の変化に起因して感度比が変化した状態の値である。
従来の補正係数を用いると目標とする感度比との差が大きい原因は、図5に示すように、X線により誘起される電離電流の発生経路が2種類あることが原因である。すなわち、電離電流の発生経路は、1つ目として、電離箱11に入射したX線と空気との相互作用に起因して発生する第1電子E1により空気が電離され、第1電離電流が発生するという第1経路を有している。また、電離電流の発生経路は、2つ目として電離箱11に入射したX線と入射側電極11bとの相互作用に起因して発生する第2電子E2により空気が電離され、第1電離電流が発生するという第2経路を有している。従来の補正係数では、第1経路のみしか考慮されていない。
〈本願の補正係数〉
そこで、本実施形態のX線計測器4では、図4に示すように、第1経路に加えて第2経路を考慮した補正係数が用いられている。これにより、図4に示すように、本実施形態の補正係数により補正した補正後の感度比は、目標とする感度比との差が小さい値となる。具体的には、表2に示すように、800[hPa]において、補正後の感度比を定格気圧レンジ内に収めることが可能となる。
そこで、本実施形態のX線計測器4では、図4に示すように、第1経路に加えて第2経路を考慮した補正係数が用いられている。これにより、図4に示すように、本実施形態の補正係数により補正した補正後の感度比は、目標とする感度比との差が小さい値となる。具体的には、表2に示すように、800[hPa]において、補正後の感度比を定格気圧レンジ内に収めることが可能となる。
詳細には、図5に示すように、気圧に応じて、第1電子E1に起因する第1電離電流と、第2電子E2に起因する第2電離電流との両方に基づいて放射線量を補正するように構成されている。具体的には、制御部12は、空気側感度比と、電極側感度比とに基づいて放射線量を補正する。空気側感度比は、周囲の気圧変化に対する電離箱11内の空気の感度を示す。空気側感度比は、電離箱11内の気圧を基準大気圧により除算することに基づいて取得される。また、電極側感度比は、気圧変化に対する入射側電極11bの感度を示す。電極側感度比は、基準大気圧から気圧が変化しても、入射側電極11bには変化が生じにくいので1とする。
また、制御部12は、以下の式に基づいて求められる補正係数に基づいて、放射線量を補正するように構成されている。具体的には、制御部12は、第1乗算値に第2乗算値を加算した値の逆数を補正係数として取得する。ここで、第1乗算値は、電離電流全体のうちの第1電離電流の割合である第1の割合と空気側感度比とを乗算した値である。第2乗算値は、電離電流全体のうちの第2電離電流の割合である第2の割合と電極側感度比を乗算した値である。すなわち、補正係数は、式(1)に基づいて取得される。
ここで、第1の割合および第2の割合は、以下のような方法により求めることができる。なお、以下に示す方法は、あくまで第1の割合および第2の割合を求める方法の一例にすぎない。まず、図5に示すように、X線計測器4が、入射口に透明電極膜である入射側電極11bと、出射口に透明電極膜である出射側電極11cとを含んでいる場合を想定する。このとき、X線計測器4にX線が照射されると、空気との相互作用に起因する第1電離電流および入射側電極11bとの相互作用に起因する第2電離電流が生じる。次に、図6に示すように、X線計測器4が、入射側電極11bと、出射側電極11cとを含んでいない場合を想定する。このとき、X線計測器4にX線を照射すると、空気との相互作用に起因する第1電離電流のみが生じる。
上記のような仮定(前提条件)に基づいて、電子光子輸送シミュレーション(たとえば、高エネルギー加速器研究機構のEGS5:Electron Gamma Shower version5)を行うことにより、第1電離電流の量および第2電離電流の量が算出される。なお、電離電流は透明電極膜の厚みと電極間の空気の厚みとの影響を受けるため、実際の入射側電極11bの厚みと、入射側電極11bと出射側電極11cとの間の空気の厚みとを考慮して、電子光子輸送シミュレーションを行っている。また、電子光子輸送シミュレーションにおいて、気圧の変化を模擬するために、入力データである空気の密度を変化させながら電子光子輸送シミュレーションを行っている。
これにより、第1の割合は、図6に示すX線計測器4において生じる電離電流(第1電離電流)の量を、図5に示すX線計測器4において生じる電離電流(第1電離電流+第2電離電流)の量により除算することにより取得される。また、第2の割合は、図5に示すX線計測器4において生じる電離電流(第1電離電流+第2電離電流)の量から図6に示すX線計測器4において生じる電離電流(第1電離電流)の量を減算した値を、図5に示すX線計測器4において生じる電離電流(第1電離電流+第2電離電流)の量により除算することにより取得される。
制御部12は、気圧計13の測定値に応じて補正係数を補正係数テーブル12cから読み出し、補正係数により放射線量を補正するように構成されている。具体的には、表3に示すように、メモリ12bには、気圧と補正係数とが関連付けられた補正係数テーブル12cが記憶されている。
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、制御部12は、X線と空気との相互作用に起因する第1電離電流と、X線と入射側電極11bとの相互作用に起因する第2電離電流との両方に基づいて放射線量を補正するように構成されている。ここで、入射側電極11bを含む電離箱11にX線が入射した場合、X線と電離箱11内の空気との相互作用によって発生する二次電子が空気を電離するとともに、X線と入射側電極11bとの相互作用によって発生する二次電子が空気を電離する。そして、X線と電離箱11内の空気との相互作用に起因する電離は、空気の気圧の影響が比較的大きい。しかし、X線と入射側電極11bとの相互作用に起因する電離は、入射側電極11bが気体でないため(固体であるため)気圧の影響が比較的小さい。このため、X線と電離箱11内の空気との相互作用に起因する第1電離電流、および、X線と入射側電極11bとの相互作用に起因する第2電離電流の両方に、空気の気圧が影響を与えるとして放射線量を補正した場合、過剰補正となり正確に放射線量を補正することができない場合がある。そこで、上記のように、X線と空気との相互作用に起因し、空気の気圧の影響が比較的大きい第1電離電流と、X線と入射側電極11bとの相互作用に起因し、空気の気圧の影響が比較的小さい第2電離電流とに分けた上で放射線量を補正することによって、より正確にX線の放射線量を補正することができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部12は、第1の割合および空気側感度比と、第2の割合および電極側感度比とに基づいて、放射線量を補正するように構成されている。ここで、感度は、電離箱11内の空気および入射側電極11bのそれぞれの気圧の変化に対する影響を受ける度合いを示している。これにより、制御部12が、電離電流全体における空気側感度比の影響の割合と、電離電流全体における電極側感度比の影響の割合とに基づいて放射線量を補正することができる。この結果、制御部12が、空気および入射側電極11bそれぞれの電離箱11内の気圧変化による影響が異なる点に基づいて放射線量を補正するように構成されているので、より一層正確にX線の放射線量を補正することができる。
また、本実施形態では、上記のように、放射線量を補正する補正係数は、電離箱11内の気圧を基準大気圧により除算することに基づいて取得される空気側感度比と、1として取得される電極側感度比とに基づいて取得される。これにより、放射線と入射側電極11bとの相互作用に起因する電離は、気圧の影響が比較的小さいので、電極側感度比を1とすることにより、適切に放射線の放射線量を補正することができる。また、計測された気圧のみにより取得できる空気側感度比と、入射側電極11bは固体であるため気圧の変化の影響を受けにくく、数値の変化が少ないので1として取得できる電極側感度比とを用いて、簡易な式により補正係数を取得することができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御部12は、気圧計13の測定値に応じて補正係数をテーブルから読み出し、補正係数により放射線量を補正するように構成されている。これにより、テーブルに記憶された補正係数を読み出すだけで放射線量を補正することができるので、補正係数をリアルタイムにおいて計算するよりも迅速に放射線量を補正することができる。この結果、制御部12の負荷を軽減することができる。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、制御部12は、X線計測器4内に設けられた計測基板となっているが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部は、外部に設けられたPC(Personal Computer)であってもよい。
また、上記実施形態では、第1の割合は、電離電流全体のうちの第1電離電流の割合により求められているが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1の割合は、電離箱内において電子(第1電子+第2電子)が空気に与えた総エネルギーのうちの第1電子が空気に与えたエネルギーの割合であってもよい。
また、上記実施形態では、第2の割合は、電離電流全体のうちの第2電離電流の割合により求められているが、本発明はこれに限られない。本発明では、第2の割合は、電離箱内において電子(第1電子+第2電子)が空気に与えた総エネルギーのうちの第2電子が空気に与えたエネルギーの割合であってもよい。
また、上記実施形態では、補正係数は、補正係数テーブル12cから読み出されているが、本発明はこれに限られない。本発明では、補正係数は、数式によりリアルタイムで計算されてもよい。
また、上記実施形態では、X線撮影装置1は、FPD3を備えているが、本発明では、これに限られない。本発明では、X線撮影装置は、FPD以外のX線を検出可能な検出器を備えていてもよい。
1 X線撮影装置(放射線撮影装置)
2 X線照射部(放射線照射部)
3 FPD(放射線検出部)
4 X線計測器(放射線計測器)
6 被検体
11 電離箱
11b 入射側電極
11c 出射側電極
12 制御部
12b メモリ(記憶媒体)
12c 補正係数テーブル(テーブル)
13 気圧計
2 X線照射部(放射線照射部)
3 FPD(放射線検出部)
4 X線計測器(放射線計測器)
6 被検体
11 電離箱
11b 入射側電極
11c 出射側電極
12 制御部
12b メモリ(記憶媒体)
12c 補正係数テーブル(テーブル)
13 気圧計
Claims (5)
- 放射線が入射する入射口に取り付けられる入射側電極および出射口に取り付けられる出射側電極を含み、前記入射側電極を透過した放射線により発生する電離電流を測定するための電離箱と、
前記電離箱内の気圧を測定する気圧計と、
電離電流に基づいて放射線量情報を取得する制御部とを備え、
前記制御部は、前記気圧計の測定値に応じて、放射線と空気との相互作用により発生する電子に起因する第1電離電流と、放射線と前記入射側電極との相互作用により発生する電子に起因する第2電離電流との両方に基づいて前記放射線量情報を補正するように構成されている、放射線計測器。 - 前記制御部は、前記電離電流全体のうちの前記第1電離電流の割合である第1の割合および気圧変化に対する前記電離箱内の空気の感度を表す空気側感度比と、前記電離電流全体のうちの前記第2電離電流の割合である第2の割合および気圧変化に対する前記入射側電極の感度を表す電極側感度比とに基づいて、前記放射線量情報を補正するように構成されている、請求項1に記載の放射線計測器。
- 前記制御部は、記憶媒体を含み、
前記記憶媒体には、気圧と前記補正係数とが関連付けられたテーブルが記憶されており、
前記制御部は、前記気圧計の測定値に応じて前記補正係数を前記テーブルから読み出し、前記補正係数により前記放射線量情報を補正するように構成されている、請求項3に記載の放射線計測器。 - 被検体に放射線を照射する放射線照射部と、
前記被検体を透過した放射線を検出する放射線検出部と、
前記放射線照射部と前記放射線検出部との間に設けられ、前記放射線照射部から照射された放射線の放射線量を計測する放射線計測器とを備え、
前記放射線計測器は、
放射線が入射する入射口に取り付けられる入射側電極および出射口に取り付けられる出射側電極を有し、前記入射側電極を透過した放射線により発生する電離電流を測定するための電離箱と、
前記電離箱内の気圧を測定する気圧計と、
前記電離電流に基づいて放射線量情報を取得する制御部とを含み、
前記制御部は、前記気圧計の測定値に応じて、放射線と空気との相互作用により発生する電子に起因する第1電離電流と、放射線と前記入射側電極との相互作用により発生する電子に起因する第2電離電流との両方に基づいて前記放射線量情報を補正するように構成されている、放射線撮影装置。
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JP2005348843A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Shimadzu Corp | Fpd搭載x線診断装置 |
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JP5706278B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2015-04-22 | 富士フイルム株式会社 | 放射線撮影システムおよび放射線撮影システムの自動露出制御方法、並びに放射線画像検出装置 |
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