WO2012164900A1

WO2012164900A1 - 放射線被曝量取得方法および装置並びに放射線画像撮影システム

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Publication number: WO2012164900A1
Application number: PCT/JP2012/003459
Authority: WO
Inventors: 中津川　晴康; 大田　恭義; 西納　直行; 吉田　豊; 神谷　毅
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2012-12-06
Also published as: JPWO2012164900A1; US20140093043A1; EP2716222A1; EP2716222A4

Abstract

【課題】造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影する場合においても、より正確な被写体の放射線被曝量を取得する。【解決手段】造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、上記連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する際、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の画像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームの情報に基づいて放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得する。

Description

放射線被曝量取得方法および装置並びに放射線画像撮影システム

　本発明は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することにより取得されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法および装置並びに放射線画像撮影システムに関するものである。

　近年、放射線撮影を行う医療現場において、放射線撮影による患者の被曝量を管理することが重要視されている。放射線撮影による患者の被曝とガンなどの疾患などとの関連が注目されているため、放射線撮影による患者の被曝量を保存し、患者が累積的に受ける放射線被曝量を把握して管理することが要求されている。

　そこで、たとえば、特許文献１においては、患者の放射線画像を検出する放射線画像検出器によって検出された画像信号に基づいて患者の被曝量を取得することが提案されている。

　一方、放射線撮影を行う医療現場においては、患者の静止画の放射線撮影だけでなく、透視画像のような動画の放射線撮影も行われる場合がある。このような動画の放射線撮影の場合、所定のフレームレートで多数の放射線画像の撮影を行うことになるので、患者の放射線被曝量は静止画撮影よりも大きなものとなる。

　したがって、このような動画の放射線撮影における患者の放射線被曝量の管理はより重要なものとなる。

特許第４３８７６４４号公報

　しかしながら、特許文献１においては、一般的な静止画撮影における患者の被曝量を取得することが提案されているが、上述したような透視画像の撮影における放射線被曝量の取得については何も提案されていない。

　そして、このような透視画像の撮影においては、たとえば血管などに造影剤を注入し、血管などの造影剤画像を撮影、観察する場合が考えられるが、このような場合、特許文献１のように単純に放射線画像検出器の画像信号に基づいて患者の被曝量を取得しようとすると、算出値が本来患者が被曝している量とは異なる懸念がある。すなわち、造影剤での放射線吸収により、放射線画像検出器への放射線到達量が減少するからである。

　また、透視画像の撮影において造影剤が注入された場合、造影剤は一箇所に留まることなく患者の血管などを流れることになるので、透視画像の撮影による全てのフレームに造影剤の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに造影剤が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通しての患者の被曝量を取得する必要がある。

　本発明は、上記の事情に鑑み、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影する場合においても、より正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる放射線被曝量取得方法および装置並びに放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。

　本発明の放射線被曝量取得装置は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、上記連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部とを備え、放射線被曝量取得部が、造影剤フレームの情報に基づいて放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする。

　また、上記本発明の放射線被曝量取得装置においては、造影剤フレーム特定部を、被写体へ造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得し、その取得した情報に基づいて造影剤フレームを特定するものとできる。

　また、造影剤フレーム特定部を、フレーム毎の放射線画像信号に付加された情報を取得することによって、被写体へ造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得するものとできる。

　また、フレーム毎の放射線画像信号に付加された情報を、放射線画像信号のヘッダー情報とすることができる。

　また、被写体へ造影剤が注入中であるか否かを示す情報を、造影剤を被写体に注入する造影剤注入装置に設けられたセンサによって検出された検出信号に基づくものとすることができる。

　また、被写体へ造影剤が注入中であるか否かを示す情報を、造影剤の注入開始タイミングと注入終了タイミングとを示す情報とすることができる。

　また、造影剤の注入開始タイミングと注入終了タイミングとを示す情報を、被写体への造影剤の注入開始時刻と注入終了時刻とすることができる。

　また、注入開始時刻を、造影剤を被写体に注入する造影剤注入装置の駆動開始時刻とするとともに、注入終了時刻を造影剤注入装置の駆動終了時刻とすることができる。

　本発明の放射線画像撮影システムは、上記放射線被曝量取得装置と、放射線撮影を行ってフレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像撮影装置とを備え、放射線画像撮影装置が、被写体へ造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得し、その情報を放射線画像信号に付加して記憶するものであることを特徴とする。

　また、上記放射線画像撮影システムにおいては、造影剤を被写体に注入する造影剤注入装置を設け、放射線画像撮影装置を、造影剤注入装置に設けられたセンサによって検出された検出信号に基づいて上記情報を取得するものとできる。

　また、上記放射線被曝量取得装置においては、造影剤フレーム特定部を、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。

　また、造影剤フレーム特定部を、複数のフレームの放射線画像信号のうちのｎ番目（ｎは２以上の整数）のフレームの放射線画像信号に基づく濃度ヒストグラムと（ｎ－１）番目のフレームの放射線画像信号に基づく濃度ヒストグラムとの差に基づいて造影剤フレームを特定するものとできる。

　また、造影剤フレーム特定部を、複数のフレームの放射線画像信号のうちのｎ番目（ｎは２以上の整数）のフレームの放射線画像信号と（ｎ－１）番目のフレームの放射線画像信号との間の対応する各画素値の差に基づいて造影剤フレームを特定するものとできる。

　また、造影剤フレーム特定部を、被写体に照射される放射線を射出する放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、該取得した線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、造影剤フレームを特定するものとできる。

　また、造影剤フレーム特定部を、連続的な放射線撮影が行われている間における線量情報の時間変動を取得するものとできる。

　また、造影剤フレーム特定部を、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号に基づいて放射線画像検出器が受ける放射線の線量の指標を算出するものであるとともに、連続的な放射線撮影が行われている間における上記指標の時間変動を取得するものとできる。

　また、造影剤フレーム特定部を、放射線の線量情報と各フレームの放射線画像信号に基づいて算出された上記指標との比率を算出し、その比率に基づいて造影剤フレームを特定するものとできる。

　また、放射線被曝量取得部を、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された上記指標と、造影剤フレーム以外の放射線撮影の際に検出された放射線の線量情報と造影剤フレーム以外の放射線画像信号に基づいて算出された上記指標との比率とに基づいて、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するものとできる。

　また、放射線量検出部を、放射線源から射出された放射線を計測する面積線量計とすることができる。

　また、造影剤フレーム特定部を、造影剤フレームとして特定されたフレームに対して造影剤フレームであることを示す情報を付加するものとできる。

　また、造影剤フレームであることを示す情報として放射線画像信号のヘッダー情報を用いることができる。

　本発明の放射線被曝量取得方法は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の画像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、造影剤フレームの情報に基づいて放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得することを特徴とする。

　また、上記本発明の放射線被曝量取得方法においては、被写体へ前記造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得し、その取得した情報に基づいて造影剤フレームを特定することができる。

　また、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて造影剤フレームを特定することができる。

　また、被写体に照射される放射線を射出する放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、その取得した線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて造影剤フレームを特定することができる。

　本発明の放射線被曝量取得方法および装置並びに放射線画像撮影システムによれば、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって取得されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、被写体の放射線被曝量を取得する際、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の画像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームの情報に基づいて上記放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、連続的な放射線撮影全体を通しての放射線被曝量を取得することができるとともに、造影剤の放射線画像への写り込みも考慮したより正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。

　また、上記本発明の放射線被曝量取得方法および装置並びに放射線画像撮影システムにおいて、フレーム毎の放射線画像信号に対して、被写体へ造影剤が注入中であるか否かを示す情報を付加し、この情報に基づいて造影剤フレームを特定するようにした場合には、造影剤フレームの特定をより簡易な方法により行うことができる。

　また、造影剤を被写体に注入する造影剤注入装置に設けられたセンサによって検出された検出信号に基づいて、上記被写体へ造影剤が注入中であるか否かを示す情報を放射線画像信号に付加するようにした場合には、放射線画像信号に付加する情報を簡易な方法で取得することができる。

　また、造影剤の注入開始タイミングと注入終了タイミングとを示す情報とを取得し、これらに基づいて造影剤フレームを特定するようにした場合には、造影剤の注入を検出するセンサなどを特に設けることなく、簡易かつ安価な方法で造影剤フレームの特定を行うことができる。

　本発明の放射線被曝量取得方法および装置によれば、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって取得されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて被写体の放射線被曝量を取得する際、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その特定した造影剤フレームの情報に基づいて上記放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、造影剤フレームを簡易な演算方法によって適切に特定することができ、さらに造影剤の放射線画像への写り込みも考慮した放射線撮影全体を通しての放射線被曝量をより正確に取得することができる。

　本発明の放射線被曝量取得方法および装置によれば、被写体に照射される放射線を射出する放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、その取得した線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、複数のフレームのうちの造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その特定した造影剤フレームの情報に基づいて放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、造影剤フレームを簡易な構成によって適切に特定することができ、さらに造影剤の放射線画像への写り込みも考慮した放射線撮影全体を通しての放射線被曝量をより正確に取得することができる。

　また、上記本発明の放射線被曝量取得方法および装置において、連続的な放射線撮影が行われている間における放射線の線量情報の時間変動を取得するとともに、連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号に基づく指標の時間変動を取得し、上記線量情報の時間変動と上記指標の時間変動との比率に基づいて造影剤フレームを特定するようにした場合には、より簡易な演算方法で造影剤フレームを特定することができる。

　また、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された指標と、造影剤フレーム以外の放射線撮影の際に検出された放射線の線量情報と造影剤フレーム以外の放射線画像信号に基づいて算出された指標との比率とに基づいて、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するようにした場合には、より簡易な演算方法で造影剤フレームの放射線撮影の際の放射線被曝量を取得することができる。

　また、造影剤フレームとして特定されたフレームに対して、造影剤フレームであることを示す情報を付加する場合には、造影剤フレームを考慮して放射線被曝量を取得する際、造影剤フレームを簡易かつ即座に特定することができる。

本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図造影剤注入装置の具体的な構成の一例を示す図本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート放射線の照射タイミングと放射線画像検出器における電荷蓄積タイミングと造影剤の検出信号との関係を示すタイミングチャートと、フレーム毎の放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を表すグラフとを示す図本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態の変形例を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図本発明の放射線被曝量取得装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図本発明の放射線被曝量取得装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート第ｎフレームの濃度ヒストグラムと第（ｎ－１）フレームの濃度ヒストグラムとこれらの減算ヒストグラムの一例を示す図透視画像の撮影によって取得されたフレームｆ１～ｆ１０とそのフレームｆ１～ｆ１０の中における造影剤注入開始フレームｆ３と造影剤注入終了フレームｆ９とを示す図第ｎフレームの放射線画像信号と第（ｎ－１）フレームとの間で対応する画素値を説明するための図本発明の放射線被曝量取得装置の第３の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図放射線量検出部の一例としての面積線量計を示す図本発明の放射線被曝量取得装置の第３の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート放射線量検出部によって検出された放射線の線量の時間変動Ｇ（ｔ）と、フレーム毎の放射線画像信号に基づいて算出されたＥ．Ｉ．の時間変動Ｅ．Ｉ．（ｔ）とに基づいて造影剤フレームを特定する方法を説明するための図本発明の放射線被曝量取得装置の第４の実施形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図図１５に示す放射線画像撮影装置の概略構成を示す図第１および第２の線量計測センサが設けられた放射線画像検出器を示す図本発明の放射線被曝量取得装置の第４の実施形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート第１および第２の線量計測センサによって検出された放射線量の時間変動の一例を示す図人工物フレームを撮影しているときの放射線被曝量の取得方法を説明するための図

　以下、図面を参照して本発明の放射線被曝量取得装置の第１の実施形態を用いた放射線画像撮影システムについて説明する。図１は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。

　本実施形態の放射線画像撮影システムは、図１に示すように、患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置１０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２０と、患者の血管やリンパ管などに対して造影剤を注入する造影剤注入装置３０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像の画像信号に基づいて、患者の被曝量を取得する放射線被曝量取得装置４０と、放射線被曝量取得装置４０によって取得された患者毎の被曝量を記憶して管理する放射線被曝量管理装置５０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置６０とを備えている。

　放射線画像撮影装置１０は、図１に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線照射部１１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１２と、放射線画像検出器１２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部１３と、放射線画像撮影装置１０全体を制御する制御部１４とを備えている。

　放射線画像検出器１２は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、上述したようにして電荷を蓄積することによって記録された放射線画像の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチがオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができるが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。

　そして、本実施形態の放射線画像撮影装置１０は、造影剤注入装置３０によって造影剤が注入される患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線照射部１１と放射線画像検出器１２とを制御するものである。具体的には、制御部１４は、所定のフレームレートで放射線照射部１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に順次記憶するものである。さらに、本実施形態の制御部１４は、フレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に記憶する際、そのフレーム毎の放射線画像信号内に造影剤の像を表す画像信号が含まれるか否かを示す情報を付加するものであるが、その作用については後で詳述する。

　なお、放射線画像撮影装置１０の構成としては、患者を立位状態で撮影する構成でもよいし、患者を臥位状態で撮影する構成でもよい。また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。

　放射線画像表示装置２０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に対して所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに患者の透視画像を表示させるものである。

　造影剤注入装置３０は、使用者による指示入力に基づいて、もしくは予め設定された造影剤注入開始タイミングに基づいて造影剤を患者の血管内などに自動的に注入するものである。具体的には、たとえば注射器などから構成され、造影剤を患者の血管内などに注入する造影剤注入部３１と、造影剤注入部３１の造影剤注入動作を駆動する注入駆動部３２と、注入駆動部３２の動作などを制御する制御部３３と、造影剤注入装置３０から患者の血管内などへ造影剤が注入中であるか否かを検出する造影剤注入検出センサ部３４とを備えている。

　造影剤注入部３１としては、たとえば、図２に示すようなシリンジ３１ａと、シリンジ１０内に設けられているピストン３１ｂとを備えたものを用いることができる。

　注入駆動部３２は、ピストン３１ｂに接続されるプランジャ３２ａと、プランジャ３２ａに接続されるボールスクリュー３２ｂと、ボールスクリュー３２ｂを回転させるモータ３２ｃと、プランジャ３２ａの位置を検出するためのポテンションメータ３２ｄとを備えている。

　そして、後述する入力部６０において造影剤注入指示が入力されるとシステム制御装置６０から造影剤注入装置３０の制御部３３に制御信号が出力され、制御部３３は、入力された制御信号に応じてモータ３２ｃに対して駆動電圧を出力する。モータ３２ｃの回転はボールスクリュー３２ｂに伝達され、このボールスクリュー３２ｂの回転によってプランジャ３２ａがシリンジ３１ａの長手方向に移動し、これによりピストン３１ｂが移動するように構成されている。そして、ポテンションメータ３２ｄから制御部３３にプランジャ位置信号が出力され、制御部３３は、このフィードバックされた信号に応じてモータ３２ｃの回転を制御する。

　造影剤注入検出センサ部３４は、造影剤注入部３１から造影剤が吐出されたことを検出するものである。具体的には、たとえば、入力部６０において造影剤注入開始指示の入力がスイッチのＯＮ/ＯＦＦ情報として受け付けられる場合には、そのＯＮ情報を検出することによって造影剤が吐出されていることを検出するとともに、ＯＦＦ情報を検出することによって造影剤が吐出されていないことを検出するものである。

　また、上述したスイッチをＯＮしている間に造影剤を吐出し、スイッチをＯＦＦしている間に造影剤を吐出しないように制御する場合には、スイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わったタイミングを造影剤の吐出開始タイミングとして検出し、スイッチがＯＮの間を造影剤の吐出中として検出し、スイッチがＯＮからＯＦＦに切り替わったタイミングを造影剤の吐出終了タイミングとして検出するようにしてもよい。

　また、造影剤注入検出センサ部３４によってモータ３２ｃへ入力される駆動電力を検出し、その駆動電力が一定値以上であることを検出することによって造影剤吐出中であることを検出するようにしてもよい。

　また、造影剤注入検出センサ部３４によってポテンションメータ３２ｄから出力されたプランジャ位置信号の時間変化を算出し、プランジャ３２ａの位置の時間変化量が一定値以上であることを検出することによって造影剤吐出中であることを検出するようにしてもよい。

　そして、造影剤注入検出センサ部３４は、その造影剤検出信号を放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力するものである。

　放射線被曝量取得装置４０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部４１と、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部４２とを備えている。なお、造影剤フレーム特定部４１と放射線被曝量取得部４２の作用については、後で詳述する。

　放射線被曝量管理装置５０は、放射線被曝量取得装置４０において取得された患者の放射線被曝量を記憶し、患者毎の放射線被曝量を管理するものである。

　システム制御装置６０は、上述した放射線画像撮影装置１０、放射線画像表示装置２０、造影剤注入装置３０、放射線被曝量取得装置４０および放射線被曝量管理装置５０に制御信号を出力してこれらの動作を制御するとともに、これらの装置間の信号の入出力の制御を行うものである。また、システム制御装置６０には入力部７０が設けられており、この入力部７０によって使用者による所定の指示入力や、撮影条件や患者のＩＤ情報などの入力が受け付けられる。入力部７０において受け付けられた入力情報は、システム制御装置６０によって必要に応じて各装置に出力される。

　次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

　まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ１０）。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置１０の制御部１４に設定される（Ｓ１２）。なお、撮影条件としては、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、たとえば５ｆｐｓ～６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置６０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ１４）。

　具体的には、入力された撮影条件に基づいて放射線照射部１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。

　そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。

　そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１３に記憶される。

　図４は、放射線照射部１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１２における電荷蓄積タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、放射線画像検出器１２の電荷の蓄積が行われていない期間（蓄積ＯＦＦの期間）は、放射線画像検出器１２からの電荷信号の読出期間である。

　上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。

　そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ１６）。なお、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は、読み出された後も消去されることなく放射線画像記憶部１３に残っているものとする。

　ここで、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部７０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ１８）。

　入力部７０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置６０から造影剤注入装置３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１が駆動されて造影剤注入部３１から所定量の造影剤が吐出される。

　そして、このとき造影剤注入装置３０に設けられた造影剤注入検出センサ部３４によって造影剤が吐出されたことが検出され、その検出信号は放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力される（Ｓ２０）。放射線画像撮影装置１０の制御部１４は、上記造影剤検出信号が入力されると、その造影剤検出信号が入力されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して、造影剤の像を表す画像信号を含むものであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号をヘッダー情報とともに放射線画像記憶部１３に記憶する（Ｓ２２）。より具体的には、図４に示すようなタイミングで造影剤検出信号が放射線画像撮影装置１０に入力された場合には、造影剤注入中に撮影されたフレームＦ１とフレームＦ２の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されて放射線画像記憶部１３に記憶される。

　そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部１３から読み出されて放射線画像表示装置２０に順次出力され、放射線画像表示装置２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する。

　次いで、造影剤注入装置３０から所定量の造影剤の吐出が終了し、造影剤注入検出センサ部３４において造影剤検出信号が検出されなくなった後は、撮影された放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されることなく放射線画像記憶部１３に記憶され、上記と同様にして放射線画像記憶部１３からフレーム毎の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示装置２０において透視画像が表示される。

　そして、使用者によって入力部７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ２６）。

　次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、システム制御装置６０は放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３に記憶された全フレームの放射線画像信号を読み出し、放射線被曝量取得装置４０に入力させる。

　そして、まず、造影剤フレーム特定部４１が、全フレームの放射線画像信号の中から造影剤フレーム情報が付加されたフレームの放射線画像信号を特定し、そのフレームを造影剤フレームとして特定する（Ｓ２８）。

　次に、放射線被曝量取得部４２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて、透視画像の各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量を算出する（Ｓ３０）。具体的には、本実施形態においては、まず、各フレームの放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．（Exposure Index）を算出し、このＥ．Ｉ．に基づいて放射線被曝量を取得する。

　まず、Ｅ．Ｉ．の算出方法については、まず、各フレームの放射線画像内に、所定の計算領域を設定する。この計算領域としては、たとえば放射線画像の全領域や、使用者が任意に設定した領域や、撮影部位の情報に基づいて規定された領域や、放射線画像の中心から画像サイズの１０％の範囲の領域などを採用することができる。または、たとえば放射線画像のヒストグラムに基づいて求められる、いわゆる素抜け領域を除く領域や、放射線画像の中心濃度から全濃度幅の９０％の領域などを採用することができる。もしくは、上述した条件を組み合わせて特定の計算領域を設定するようにしてもよい。

　次に、上記で設定した計算領域の代表値Ｖを算出する。代表値Ｖとしては、放射線画像の濃度値そのものや、濃度値そのものに対して、全濃度値の平均値、中央値、最頻値またはトリム平均値を加味した統計的特徴値などを採用することができる。そして、この代表値Ｖに基づいて、下式によりフレーム毎のＥ．Ｉ．を算出する。
Ｅ．Ｉ．＝Ｃ_０ × ｇ（Ｖ）
ｇ（Ｖ）：逆校正関数
Ｃ_０：１００・Ｇｙ（定数）

　なお、ｇ（Ｖ）は、RQA5の線質にて得られる放射線画像に基づいて規定される関数である。代表値Ｖは、放射線画像検出器におけるシンチレータの違いなどに起因する感度の違いや、上述した計算領域の設定方法または代表値Ｖの算出方法の違いによってその大きさが異なるものとなるが、ｇ（Ｖ）はその違いを正規化する関数である。つまり、いかなる放射線画像検出器の種類であっても、RQA5の線質で同一の線量を受けた場合、Ｅ．Ｉ．はほぼ同一の値となることになる。

　上述したようにして、放射線被曝量取得部４２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて算出されたＥ．Ｉ．を用いて、各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量が取得される。なお、Ｅ．Ｉ．を用いて放射線被曝量を取得する方法としては、たとえば、これらの関係を規定した関数や、ルックアップテーブルなどを予め設定しておくようにすればよい。

　図４の一番下のグラフは、上述したようにして取得されたフレーム毎の放射線被曝量を線で結んだものである。なお、図４のグラフの横軸は、撮影開始から何枚目のフレームであるかを示すものである。

　ここで、上述したように透視画像の撮影の途中で造影剤を注入して造影剤画像を撮影した場合、患者に照射された放射線は放射線画像検出器１２に到達する前に造影剤によって吸収されるため、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。具体的には、図４に示す造影剤フレームＦ１，Ｆ２の放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、図４のグラフの点線で示すように小さい値となってしまう。

　そこで、本実施形態においては、造影剤フレームＦ１，Ｆ２の情報に基づいて補正された放射線被曝量を取得することによって、造影剤フレームが撮影されている間の実際の患者の放射線被曝量を取得する（Ｓ３２）。具体的には、図４のグラフに示すように、造影剤画像を含むフレームＦ１，Ｆ２の直前と直後に撮影されたフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を用いて直線補間を行い、この直線上における造影剤フレームＦ１，Ｆ２の撮影タイミングの時点の放射線被曝量を取得することによって、造影剤フレームＦ１，Ｆ２が撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得する。

　次に、放射線被曝量取得部４２は、上述したようにして取得した造影剤フレームが撮影されている間の放射線被曝量と、造影剤フレーム以外のフレームが撮影されている間の放射線被曝量とを加算することによって患者が受けた総放射線被曝量を算出する（Ｓ３４）。

　そして、放射線被曝量取得部４２において取得された総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置５０に入力され、放射線被曝量管理装置５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに総放射線被曝量を登録する（Ｓ３６）。そして、放射線被曝量管理装置５０は、登録した総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。

　本実施形態の放射線画像撮影システムによれば、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の画像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、その造影剤フレームの情報に基づいて上記放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、連続的な放射線撮影全体を通しての放射線被曝量を取得することができるとともに、造影剤の放射線画像への写り込みも考慮したより正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。

　なお、上記実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤注入検出センサ部３４によって造影剤検出信号が検出されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報を付加することによって造影剤フレームを特定するようにしたが、造影剤フレームを特定する方法としてはこれに限らない。たとえば、図５に示すように、造影剤注入検出センサ部３４の代わりに造影剤注入時刻取得部３５を設け、この造影剤注入時刻取得部３５によって造影剤の注入が開始された時刻と造影剤の注入が終了した時刻とを取得するようにする。

　なお、造影剤注入開始時刻と造影剤注入終了時刻としては、たとえば、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１の駆動を開始した時刻と駆動を終了した時刻を取得するようにしてもよいし、使用者によって入力部７０を用いて造影剤注入開始指示と造影剤注入終了指示とが入力されたタイミングを取得するようにしてもよい。

　そして、造影剤注入時刻取得部３５によって取得された造影剤注入開始時刻および造影剤注入終了時刻と、放射線画像撮影装置１０において各フレームが撮影された撮影時刻（放射線画像検出器１２に放射線画像が記録された時刻）とを造影剤フレーム特定部４１が取得し、造影剤注入開始時刻と造影剤注入終了時刻との間に撮影されたフレームを造影剤フレームとして特定するようにしてもよい。

　また、上記実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、透視画像の撮影が終了した後に放射線被曝量を算出するようにしたが、これに限らず、透視画像の撮影中に上記と同様にして放射線被曝量を算出し、撮影途中の患者の放射線被曝量を表示などするようにしてもよい。

　また、上記実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームの直前および直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を直線補間することによって造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得するようにしたが、このような方法に限らず、たとえば直前または直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量をそのまま造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量として採用するようにしてもよいし、その他の造影剤フレーム以外のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を採用するようにしてもよい。もしくは、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された所定の放射線被曝量を加算することによって補正するようにしてもよいし、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された１より大きい所定の係数を掛け合わせることによって補正するようにしてもよい。

　次に、本発明の放射線被曝量取得装置の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影システムについて説明する。図６は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。

　本実施形態の放射線画像撮影システムは、図６に示すように、放射線画像撮影装置１０と、放射線画像表示装置２０と、造影剤注入装置３０と、放射線被曝量取得装置８０と、放射線被曝量管理装置５０と、システム制御装置６０と、入力部７０とを備えている。

　本実施形態の放射線画像撮影装置１０、放射線画像表示装置２０、放射線被曝量管理装置５０、システム制御装置６０および入力部７０については、上記第１の実施形態の構成と同様である。また、本実施形態の造影剤注入装置３０についても、造影剤注入検出センサ部３４を備えていない点を除いて、上記第１の実施形態の構成と同様である。

　そして、本実施形態の放射線画像撮影システムは、放射線被曝量取得装置８０の構成が上記第１の実施形態とは異なるものである。

　本実施形態の放射線被曝量取得装置８０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部８１と、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部８２とを備えている。

　具体的には、本実施形態の造影剤フレーム特定部８１は、放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号の濃度ヒストグラムを算出し、第ｎ（ｎは２以上の整数）フレームの濃度ヒストグラムから第（ｎ－１）フレームの濃度ヒストグラムを減算し、その減算結果に基づいて造影剤が注入中に撮影されたフレームであるか否かを判定することによって、複数のフレームの中から造影剤フレームを特定するものである。

　さらに、本実施形態の造影剤フレーム特定部８１は、造影剤フレームと判定されたフレームの放射線画像信号に対して造影剤フレームであることを示す情報を付加して記憶するものである。

　なお、造影剤フレーム特定部８１と放射線被曝量取得部８２の作用については、後で詳述する。

　次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。

　まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ４０）。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置１０の制御部１４に設定される（Ｓ４２）。なお、撮影条件としては、上記第１の実施形態と同様に、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、たとえば５ｆｐｓ～６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置６０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ４４）。

　そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１３に記憶される。なお、放射線照射部１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１２における電荷蓄積タイミングとについては、図４に示した第１の実施形態のタイミングチャートと同様である。

　そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ４６）。

　そして、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部７０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ４８）。

　入力部７０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置６０から造影剤注入装置３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１が駆動されて造影剤注入部３１から所定量の造影剤が吐出され、患者の血管内などに注入される。

　そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部１３から読み出されて放射線画像表示装置２０に順次出力され、放射線画像表示装置２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する（Ｓ５０）。

　ここで、上述したような放射線画像の撮影および表示が行われるのと平行して、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出された放射線画像信号は放射線被曝量取得装置８０の造影剤フレーム特定部８１にも順次入力され、造影剤フレーム特定部８１は、順次入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、造影剤の像が写りこんでいる造影剤フレームを特定する。（Ｓ５２）。

　具体的には、透視画像の撮影開始から、図８に示すように、第ｎ（ｎは２以上の整数）フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムと第（ｎ－１）フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムを順次算出し、第ｎフレームの濃度ヒストグラムから第（ｎ－１）フレームの濃度ヒストグラムを順次減算して減算ヒストグラムを算出する。そして、図８に示すように、減算ヒストグラムの各濃度値の頻度うち、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れた場合には、その第ｎフレームを造影剤注入開始フレームであると判定する。なお、図８に示す濃度ヒストグラムは、造影剤の像の画像信号が周囲よりも黒よりである（信号値が周囲よりも小さい）ことを前提としているが、逆に造影剤の像の画像信号が周囲よりも白よりである（信号値が周囲よりも大きい）ことを前提としてもよく、その場合には、図８に示す減算ヒストグラムは上下反転したものとなる。

　そして、この造影剤注入開始フレーム以降、後述する造影剤注入終了フレームが現れるまでのフレームは造影剤フレームと判定される。なお、造影剤注入中のフレームについては、第ｎフレームと第（ｎ＋１）フレームとはほぼ同じような濃度ヒストグラムとなるので、第ｎフレームと第（ｎ－１）フレームとの減算ヒストグラムにおいて、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れることはない。

　そして、造影剤注入開始フレームが判定された後、再び、第ｎフレームと第（ｎ－１）フレームとの減算ヒストグラムにおいて、予め設定された閾値を超える頻度の濃度値が現れた場合には、その第ｎフレームを造影剤注入終了フレームとし、その造影剤注入終了フレーム以降のフレームは造影剤フレームではないものとして判定する。

　すなわち、造影剤フレーム特定部８１は、最終的に、造影剤注入開始フレーム以降のフレームから造影剤注入終了フレームの一つ前のフレームまでを造影剤フレームとして判定することになる。

　図９は、フレームｆ１～ｆ１０まで撮影した場合に、上述したような判定方法によって判定された造影剤注入開始フレームｆ３と造影剤注入終了フレームｆ９とを示すものである。図９に示す例では、フレームｆ３～フレームｆ８が造影剤フレームとして判定される。

　そして、造影剤フレーム特定部８１は、上述したようにして造影剤フレームと判定したフレームの放射線画像信号に対して、造影剤フレームであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号を造影剤フレーム情報とともに記憶する（Ｓ５４）。

　そして、使用者によって入力部７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ５６）。

　次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、放射線被曝量取得装置８０において患者の放射線被曝量が取得される。

　具体的には、まず、造影剤フレーム特定部８１に記憶された各フレームの放射線画像信号が造影剤フレーム情報とともに放射線被曝量取得部８２に出力される。

　次に、放射線被曝量取得部８２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて、透視画像の各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量が算出される（Ｓ５８）。具体的には、本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、各フレームの放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．を算出し、このＥ．Ｉ．に基づいて放射線被曝量を取得する。Ｅ．Ｉ．の算出方法およびＥ．Ｉ．に基づく放射線被曝量の取得方法については、上記第１の実施形態において説明したとおりである。

　ここで、上述したように透視画像の撮影の途中で造影剤を注入して造影剤画像を撮影した場合、患者に照射された放射線は放射線画像検出器１２に到達する前に造影剤によって吸収されるため、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。

　そこで、本実施形態においては、造影剤フレーム特定部８１において特定された造影剤フレームの情報に基づいて補正された放射線被曝量を取得することによって、造影剤フレームが撮影されている間の実際の患者の放射線被曝量を取得する（Ｓ６０）。

　具体的には、上記第１の実施形態と同様に、造影剤フレームの直前と直後に撮影されたフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を用いて直線補間を行い（図４参照）、この直線上における造影剤フレームの撮影タイミングの時点の放射線被曝量を取得することによって、造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得する。

　次に、放射線被曝量取得部８２は、上述したようにして取得した造影剤フレームが撮影されている間の放射線被曝量と、造影剤フレーム以外のフレームが撮影されている間の放射線被曝量とを加算することによって患者が受けた総放射線被曝量を算出する（Ｓ６２）。

　そして、放射線被曝量取得部８２において取得された総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置５０に入力され、放射線被曝量管理装置５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに総放射線被曝量を登録する（Ｓ６４）。そして、放射線被曝量管理装置５０は、登録した総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。

　本実施形態の放射線画像撮影システムによれば、所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて造影剤フレームを特定し、その造影剤フレームの情報に基づいて放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、造影剤フレームを簡易な演算方法によって適切に特定することができ、さらに造影剤の放射線画像への写り込みも考慮した放射線撮影全体を通しての放射線被曝量をより正確に取得することができる。

　なお、上記実施形態においては、第ｎフレームの濃度ヒストグラムからその一つ前の第（ｎ－１）フレームの濃度ヒストグラムを減算して減算ヒストグラムを取得するようにしたが、減算する濃度ヒストグラムは必ずしも第（ｎ－１）フレームの濃度ヒストグラムでなくてもよく、たとえば、既に造影剤フレームではないと判定済みのフレームのうちの任意の１フレームの濃度ヒストグラムを用いるようにしてもよい。もしくは、既に造影剤フレームではないと判定済みの複数フレームのうちの任意の複数フレームの平均値の濃度ヒストグラムを用いるようにしてもよい。

　また、上記実施形態においては、たとえば、一連の放射線画像の撮影において放射線照射部１１によって照射される放射線の照射線量が変動した場合、濃度ヒストグラムが濃度軸方向へオフセットをもったり、拡大または縮小されたりすることになる。そのため、濃度ヒストグラムを濃度軸方向に正規化することが望ましい。なお、その正規化の方法としては、放射線画像のサブトラクションにおける複数画像間の濃度合わせの技術とほぼ同一であり、公知な手法であるため詳細な説明は省略する。

　また、上記実施形態においては、各フレームの放射線画像信号の濃度ヒストグラムを用いて造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定するようにしたが、これらを特定する方法としてはこれに限らず、その他の方法を利用してもよい。以下、造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定するその他の方法について説明する。

　まず、図１０に示すように、第ｎフレームの放射線画像信号の放射線画像検出器１２上での画素位置（ｘ,ｙ）の画素値をＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ）とし、第（ｎ－１）の放射線画像信号の放射線画像検出器１２上での画素位置（ｘ,ｙ）の画素値をＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ－１）とした場合、下式を演算することによって全ての画素についてＤ（ｘ，ｙ，ｎ）を取得する。
Ｄ（ｘ，ｙ，ｎ）＝ＱＬ（ｘ，ｙ，（ｎ－１））－ＱＬ（ｘ，ｙ，ｎ）

　そして、フレーム毎にＤ（ｘ，ｙ，ｎ）を順次算出していき、そのＤ（ｘ，ｙ，ｎ）が第１の閾値ａ（ａ＞０）よりも大きくなる画素の総数が第２の閾値ｃよりも大きくなった場合には、そのときの第ｎフレームを造影剤注入開始フレームとして判定する。

　そして、造影剤注入開始フレームを判定した後、Ｄ（ｘ，ｙ，ｎ）が第３の閾値ｂ（ｂ＜０）よりも小さくなる画素の総数が第４の閾値ｄよりも大きくなった場合には、そのときの第ｎフレームを造影剤注入終了フレームとして判定する。

　上記のような方法によっても、造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを特定することができる。なお、上記の判定方法においては、造影剤の像の画像信号が周囲よりも黒よりである（信号値が周囲よりも小さい）ことを前提としているが、逆に造影剤の像の画像信号が周囲よりも白よりである（信号値が周囲よりも大きい）ことを前提としてもよく、その場合には、造影剤注入開始フレームの判定方法と造影剤注入終了フレームの判定方法とが逆になることになる。

　また、上述した判定方法では、第（ｎ－１）フレームの画素値から第ｎフレームの画素値を減算した結果に基づいて造影剤注入開始フレームと造影剤注入終了フレームとを判定するようにしたが、これに限らず、たとえば、既に造影剤フレームではないと判定済みのフレームのうちの任意の１フレームの画素値から第ｎフレームの画素値を減算するようにしてもよい。もしくは、既に造影剤フレームではないと判定済みの複数フレームのうちの任意の複数フレームの平均値の画素値から第ｎフレームの画素値を減算するようにしてもよい。

　また、上記第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、透視画像の撮影が終了した後に放射線被曝量を算出するようにしたが、上記第１の実施形態と同様に、透視画像の撮影中に上記と同様にして放射線被曝量を算出し、撮影途中の患者の放射線被曝量を表示などするようにしてもよい。

　また、上記第２の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームの直前および直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を直線補間することによって造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得するようにしたが、これに限らず、上記第１の実施形態と同様に、たとえば直前または直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量をそのまま造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量として採用するようにしてもよいし、その他の造影剤フレーム以外のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を採用するようにしてもよい。もしくは、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された所定の放射線被曝量を加算することによって補正するようにしてもよいし、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された１より大きい所定の係数を掛け合わせることによって補正するようにしてもよい。

　次に、本発明の放射線被曝量取得装置の第３の実施形態を用いた放射線画像撮影システムについて説明する。図１１は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。

　本実施形態の放射線画像撮影システムは、図１１に示すように、放射線画像撮影装置１０と、放射線画像表示装置２０と、造影剤注入装置３０と、放射線被曝量取得装置９０と、放射線被曝量管理装置５０と、システム制御装置６０と、入力部７０とを備えている。

　本実施形態の放射線画像表示装置２０、放射線被曝量管理装置５０、システム制御装置６０および入力部７０については、上記第１の実施形態の構成と同様である。また、本実施形態の造影剤注入装置３０についても、造影剤注入検出センサ部３４を備えていない点を除いて、上記第１の実施形態の構成と同様である。

　そして、本実施形態の放射線画像撮影システムは、放射線画像撮影装置１０と放射線被曝量取得装置８０の構成が上記第１の実施形態とは異なるものである。

　本実施形態の放射線画像撮影装置１０は、上記第１の実施形態の構成に加え、さらに放射線量検出部１５を備えている。その他の構成については、第１の実施形態の放射線画像撮影装置１０と同様である。

　放射線量検出部１５は、放射線照射部１１と患者との間に設けられるものであり、放射線照射部１１から射出され、患者に到達する前の放射線の線量を検出するものである。放射線量検出部１５としては、たとえば、図１２に示すような、放射線照射部１１の放射線の射出口に設けられた面積線量計を用いることができる。

　そして、放射線量検出部１５は、検出した放射線の線量情報を、透過画像の撮影と平行して後述する造影剤フレーム特定部９１に順次出力するものである。

　なお、放射線画像撮影装置１０の構成としては、図１２に示すような患者を臥位状態で撮影する構成でもよいし、患者を立位状態で撮影する構成でもよい。また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。

　本実施形態の放射線被曝量取得装置９０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部９１と、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部９２とを備えている。

　本実施形態の造影剤フレーム特定部９１は、放射線量検出部１５から出力された放射線の線量情報と放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号とに基づいて、透過画像の撮影によって取得された複数のフレームの中から造影剤フレームを特定するものである。

　さらに、本実施形態の造影剤フレーム特定部９１は、造影剤フレームと判定されたフレームに対して造影剤フレームであることを示す情報を付加するものである。

　なお、造影剤フレーム特定部９１と放射線被曝量取得部９２の作用については、後で詳述する。

　次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

　まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ７０）。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置１０の制御部１４に設定される（Ｓ７２）。なお、撮影条件としては、上記第１の実施形態と同様に、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、たとえば５ｆｐｓ～６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置６０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ７４）。

　そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ７６）。

　そして、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部７０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ７８）。

　そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部１３から読み出されて放射線画像表示装置２０に順次出力され、放射線画像表示装置２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する（Ｓ８０）。

　ここで、上述したような放射線画像の撮影および表示が行われるのと平行して、放射線量検出部１５によって放射線照射部１１から射出された放射線の線量が順次検出され、その検出された放射線の線量は、放射線被曝量取得装置９０の造影剤フレーム特定部９１に順次入力される（Ｓ８２）。また、造影剤フレーム特定部９１には、放射線画像記憶部１３から順次読み出された放射線画像信号も入力される。そして、造影剤フレーム特定部９１は、入力された放射線の線量の時間変動と入力されたフレーム毎の放射線画像信号の時間変動とに基づいて、造影剤の像が写りこんでいる造影剤フレームを特定する。（Ｓ８４）。

　具体的には、造影剤フレーム特定部９１は、入力された放射線の線量に基づいて、図１４に示すような放射線の線量の時間変動Ｇ（ｔ）を取得するとともに、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．を算出し、図１４に示すようなＥ．Ｉ．の時間変動Ｅ．Ｉ．（ｔ）を取得する。

　ここで、Ｅ．Ｉ．は、患者を透過して放射線画像検出器１２が受けた放射線の線量の指標となるものであるが、その算出方法については、上記第１の実施形態において説明したとおりである。

　そして、造影剤フレーム特定部９１は、図１４に示すように、上述したようにして取得したＧ（ｔ）とＥ．Ｉ．（ｔ）の除算値Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の時間変動を算出する。なお、造影剤フレーム特定部９１は、放射線量検出部１５における放射線の線量の検出タイミングと、放射線画像検出器１２におけるフレーム毎の放射線画像信号の検出タイミングも取得しているものとし、Ｇ（ｔ）とＥ．Ｉ．（ｔ）の時間軸は一致しているものとする。

　そして、造影剤フレーム特定部９１は、Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の値と予め設定された閾値とを比較し、Ｇ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）の値が閾値以上である場合には、その値に対応する時間ｔに取得されたフレームを造影剤フレームとして特定する。

　次いで、造影剤フレーム特定部９１は、上述したようにして造影剤フレームと特定したフレームの放射線画像信号に基づいて算出されたＥ．Ｉ．に対して、造影剤フレームであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）を付加し、そのＥ．Ｉ．を造影剤フレーム情報とともに記憶する（Ｓ８６）。

　そして、使用者によって入力部７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ８８）。

　次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、放射線被曝量取得装置９０において患者の放射線被曝量が取得される。

　具体的には、まず、造影剤フレーム特定部９１に記憶された各フレームに対応するＥ．Ｉ．が造影剤フレーム情報とともに放射線被曝量取得部９２に出力される。

　次に、放射線被曝量取得部９２において、各フレームに対応するＥ．Ｉ．に基づいて、透視画像の各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量が算出される（Ｓ９０）。なお、Ｅ．Ｉ．を用いて放射線被曝量を取得する方法は、上記第１の実施形態において説明したとおりである。

　ここで、上述したように透視画像の撮影の途中で造影剤を注入して造影剤画像を撮影した場合、患者に照射された放射線は放射線画像検出器１２に到達する前に造影剤によって吸収されるため、造影剤フレームの放射線画像信号に基づくＥ．Ｉ．を用いて放射線被曝量を算出した場合、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。

　そこで、本実施形態においては、造影剤フレーム特定部９１において特定された造影剤フレームの情報に基づいて補正された放射線被曝量を取得することによって、造影剤フレームが撮影されている間の実際の患者の放射線被曝量を取得する（Ｓ９２）。

　具体的には、造影剤フレームの直前と直後に撮影されたフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を用いて直線補間を行い（図４参照）、この直線上における造影剤フレームの撮影タイミングの時点の放射線被曝量を取得することによって、造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得する。

　次に、放射線被曝量取得部９２は、上述したようにして取得した造影剤フレームが撮影されている間の放射線被曝量と、造影剤フレーム以外のフレームが撮影されている間の放射線被曝量とを加算することによって患者が受けた総放射線被曝量を算出する（Ｓ９４）。

　そして、放射線被曝量取得部９２において取得された総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置５０に入力され、放射線被曝量管理装置５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに総放射線被曝量を登録する（Ｓ９６）。そして、放射線被曝量管理装置５０は、登録した総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。

　本実施形態の放射線画像撮影システムによれば、放射線源と被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報と連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて造影剤フレームを特定し、その特定した造影剤フレームの情報に基づいて放射線被曝量を補正することによって、造影剤フレームの放射線撮影の際の被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、造影剤フレームを簡易な構成によって適切に特定することができ、さらに造影剤の放射線画像への写り込みも考慮した放射線撮影全体を通しての放射線被曝量をより正確に取得することができる。

　また、上記実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、透視画像の撮影が終了した後に放射線被曝量を算出するようにしたが、これに限らず、上記第１の実施形態と同様に、透視画像の撮影中に上記と同様にして放射線被曝量を算出し、撮影途中の患者の放射線被曝量を表示などするようにしてもよい。

　また、上記実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームの直前および直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を直線補間することによって造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得するようにしたが、造影剤フレームに対応する放射線被曝量の取得方法については、その他の取得方法を採用するようにしてもよい。

　具体的には、たとえば、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出されたＥ．Ｉ．をＥ．Ｉ．（ｔ_ｋ）とし、造影剤フレームではないフレームに対応するＧ（ｔ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ）をＧ（ｔ_ｍ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ_ｍ）とした場合、Ｅ．Ｉ．（ｔ_ｋ）をＥ．Ｉ．（ｔ_ｋ）×Ｇ（ｔ_ｍ）/Ｅ．Ｉ．（ｔ_ｍ）に置き換える。そして、その置き換えたＥ．Ｉ．（ｔ_ｋ）に基づいて造影剤フレームに対応する放射線被曝量を取得するようにしてもよい。

　また、造影剤フレームの直前または直後のフレームの放射線画像信号に基づくＥ．Ｉ．を用いて算出された放射線被曝量をそのまま造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量として採用するようにしてもよいし、その他の造影剤フレーム以外のフレームの放射線画像信号に基づくＥ．Ｉ．を用いて算出された放射線被曝量を採用するようにしてもよい。もしくは、造影剤フレームの放射線画像信号に基づくＥ．Ｉ．を用いて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された所定の放射線被曝量を加算することによって補正するようにしてもよいし、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された１より大きい所定の係数を掛け合わせることによって補正するようにしてもよい。

　また、造影剤フレームの特定方法としては、上述した方法の他に、放射線画像検出器１２としてフォトカウンティング方式の放射線画像検出器を用いた方法がある。フォトカウンティング方式の放射線画像検出器とは、放射線画像検出器に入射した放射線のフォトン数を複数のエネルギー帯毎にカウントすることができるものである。このようなフォトカウント方式の放射線画像検出器については、たとえば特開２０１１－２４７７３号公報に記載されているものなど既に公知なものであるのでその詳細な説明は省略する。

　そして、フォトカウント方式の放射線画像検出器において弁別される放射線エネルギー帯の１つとして、造影剤の主たる放射線吸収エネルギー帯を設定し、このエネルギー帯についてカウントされるフォトン数の減少具合を造影剤フレーム特定部においてモニタリングし、所定の閾値よりも減少したフレームを特定することによって造影剤フレームを特定するようにしてもよい。なお、フォトカウント方式の放射線画像検出器において弁別される放射線エネルギー帯は、放射線画像検出器側で任意に設定することができる。また、この放射線画像検出器によって検出された信号に基づいて放射線被曝量を取得する方法については、上記と同様である。

　次に、本発明の放射線被曝量取得装置の第４の実施形態を用いた放射線画像撮影システムについて説明する。図１５は、本実施形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。

　上記第１～第３の実施形態の放射線画像撮影システムは、造影剤が注入された患者の放射線撮影を行うものであるが、本実施形態の放射線画像撮影システムは、人工骨などの人工物が埋め込まれた患者の放射線撮影を行うものである。このように患者の体内に人工骨などの人工物が埋め込まれている場合には、造影剤が注入された場合と同様に、単純に放射線画像検出器の画像信号に基づいて患者の被曝量を取得しようとすると、算出値が本来患者が被曝している量とは異なる懸念がある。すなわち、人工物での放射線吸収により、放射線画像検出器への放射線到達量が減少するからである。

　また、人工物が埋め込まれた患者に対して放射線の照射範囲を移動させながら透視画像の撮影を行った場合、透視画像の撮影による全てのフレームに人工物の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに人工物が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通しての患者の被曝量を取得する必要がある。

　本実施形態の放射線画像撮影システムは、上述したような問題を解決するために構成されたものである。

　具体的には、本実施形態の放射線画像撮影システムは、図１５に示すように、患者に対して放射線の照射範囲と放射線画像検出器とを相対的に移動させながら患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置１００と、放射線画像撮影装置１００によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２０と、放射線画像撮影装置１００によって撮影された透視画像の画像信号に基づいて、患者の被曝量を取得する放射線被曝量取得装置１１０と、放射線被曝量取得装置１１０によって取得された患者毎の被曝量を記憶して管理する放射線被曝量管理装置５０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置６０と、入力部７０とを備えている。

　放射線画像撮影装置１００は、図１５に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線照射部１０１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１０２と、放射線画像検出器１０２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部１０３と、放射線画像撮影装置１００全体を制御する制御部１０４と、患者と放射線画像検出器１０２との間に設けられ、患者を透過した放射線の線量を検出する放射線量検出部１０５とを備えている。

　より具体的には、本実施形態の放射線画像撮影装置１００は、図１６に示すように構成されており、人工物Ｉ（たとえば人工骨）が体内に埋め込まれた患者Ｈが撮影台１６上に設置され、その患者に対して放射線照射部１０１と放射線画像検出器１０２とを図２の矢印方向に移動させながら透視画像の撮影を行うものである。

　放射線画像検出器１０２の構成は、上記第１の実施形態の放射線画像検出器１２と同様である。

　そして、本実施形態の放射線画像撮影装置１００は、上述したように人工物が埋め込まれた患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１０４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線照射部１０１と放射線画像検出器１０２とを制御するものである。具体的には、制御部１０４は、所定のフレームレートで放射線照射部１０１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１０２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１０２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１０３に順次記憶するものである。

　放射線量検出部１０５は、上述したように患者と放射線画像検出器１０２との間に設けられるものであり、本実施形態においては、図１６および図１７に示すように、放射線画像検出器１０２の放射線照射面に設けられた第１の線量計測センサ１０５ａと第２の線量計測センサ１０５ｂとから構成されるものである。なお、図１７は、図１６の放射線画像検出器１０２および第１および第２の線量計測センサ１０５ａ，１０５ｂを上方から見た図である。

　図１７に示すように第１の線量計測センサ１０５ａと第２の線量計測センサ１０５ｂとは、放射線画像検出器１０２の移動方向について対向する辺に沿って設けられている。なお、本実施形態においては、上述したように移動方向について対応する辺のみに沿って線量計測センサを設けるようにしたが、放射線画像検出器１０２の４辺に沿って設けることがより好ましい。

　第１および第２の線量計測センサ１０５ａ，１０５ｂとしては、薄型で放射線吸収がほとんどないものを用いることが望ましく、たとえば有機光電変換材料（ＯＰＣ）からなるものを用いることが望ましい。

　なお、本実施形態においては、第１および第２の線量計測センサ１０５ａ，１０５ｂを放射線画像検出器１０２上に設けるようにしたが、これに限らず、患者と放射線画像検出器１０２との間であれば、その他の所定位置に設置するようにしてもよい。

　そして、放射線量検出部１０５は、検出した放射線の線量情報を、透視画像の撮影と平行して後述する人工物フレーム特定部１１１に順次出力するものである。

　なお、放射線画像撮影装置１００の構成としては、図１６に示すような患者を臥位状態で撮影する構成に限らず、患者を立位状態で撮影する構成でもよい。また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。

　放射線被曝量取得装置１１０は、放射線画像撮影装置１００の放射線画像記憶部１０３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、人工物の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を人工物フレームとして特定する人工物フレーム特定部１１１と、放射線画像撮影装置１００の放射線画像記憶部１０３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部１１２とを備えている。

　人工物フレーム特定部１１１は、放射線量検出部１０５を構成する第１の線量計測センサ１０５ａと第２の線量計測センサ１０５ｂとから出力された放射線の線量情報に基づいて、透視画像の撮影によって取得された複数のフレームの中から人工物フレームを特定するものである。

　さらに、本実施形態の人工物フレーム特定部１１１は、人工物フレームと判定されたフレームの放射線画像信号に対して人工物フレームであることを示す情報を付加して記憶するものである。

　なお、人工物フレーム特定部１１１と放射線被曝量取得部１１２の作用については、後で詳述する。

　放射線画像表示装置２０、放射線被曝量管理装置５０、システム制御装置６０および入力部７０については、上記第１の実施形態と同様である。

　次に、本実施形態の放射線画像撮影システムの作用について、図１８に示すフローチャートを参照しながら説明する。

　まず、放射線画像撮影装置１００に設けられた撮影台１６の上に患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ２００）。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置１００の制御部１０４に設定される（Ｓ２０２）。なお、撮影条件としては、上記第１の実施形態と同様に、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、たとえば５ｆｐｓ～６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。

　次に、使用者によって入力部７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置６０から放射線画像撮影装置１００に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１００は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ２０４）。

　具体的には、入力された制御信号に応じて放射線照射部１０１と放射線画像検出器１０２とが患者に対して移動するとともに、入力された撮影条件に基づいて放射線照射部１０１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。

　そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１０２に照射され、放射線画像検出器１０２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。

　そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１０２に蓄積された電荷信号は制御部１０４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１０３に記憶される。なお、放射線照射部１０１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１０２における電荷蓄積タイミングとについては、図４に示した第１の実施形態のタイミングチャートと同様である。

　上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器１０２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１０３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。

　そして、放射線画像記憶部１０３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ２０６）。

　一方、上述したような透視画像の撮影および表示が行われるのと平行して、放射線画像検出器１０２上に設けられた第１および第２の線量計測センサ１０５ａ，１０５ｂによって患者を透過した放射線の線量が順次検出され、その検出された放射線の線量は、放射線被曝量取得装置１１０の人工物フレーム特定部１１１に順次入力される（Ｓ２０８）。

　そして、人工物フレーム特定部１１１は、入力された放射線の線量の時間変動を取得し、その時間変動に基づいて、人工物の像が写りこんでいる人工物フレームを特定する。（Ｓ２１０）。

　具体的には、人工物フレーム特定部１１１は、第１の線量計測センサ１０５ａによって検出された放射線の線量と第２の線量計測センサ１０５ｂによって検出された放射線の線量とに基づいて、図１９に示すような各センサによって検出された放射線の線量の時間変動を取得する。

　ここで、第１および第２の線量計測センサ１０５ａ，１０５ｂの上方を患者に埋め込まれた人工物が通過する際には、各センサに放射線が到達する前にその人工物によって放射線が吸収されてしまうため、図１９に示すように、各センサによって検出される放射線の線量は小さくなる。

　このような変化を利用して、人工物フレーム特定部１１１は、下流側に配置された第１の線量計測センサ１０５ａによって検出される放射線の線量が減少し始めた第１の時点ｔ１から、上流側に配置された第２の線量計測センサ１０５ｂによって検出される放射線の線量が一旦減少して再び略一定値に戻った時点ｔ２までの間に撮影されたフレームを人工物フレームとして特定する。なお、人工物フレーム特定部１１１には、放射線照射部１０１および放射線画像検出器１０２の移動速度と、透視画像の放射線撮影のフレームレートとが予め設定されており、これらの情報と上記第１の時点ｔ１から第２の時点ｔ２までの時間とに基づいて人工物フレームを特定するものとする。

　そして、人工物フレーム特定部１１１には、放射線画像記憶部１０３から読み出された各フレームの放射線画像信号も入力され、上述したようにして人工物フレームと特定したフレームの放射線画像信号に対して、人工物フレームであることを示す情報（以下、人工物フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号を人工物フレーム情報とともに記憶する（Ｓ２１２）。

　そして、使用者によって入力部７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１００に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１００は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ２１４）。

　次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、放射線被曝量取得装置１１０において患者の放射線被曝量が取得される。

　具体的には、まず、人工物フレーム特定部１１１に記憶された各フレームの放射線画像信号が人工物フレーム情報とともに放射線被曝量取得部１１２に出力される。

　次に、放射線被曝量取得部１１２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて、透視画像の各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量が算出される（Ｓ２１６）。具体的には、本実施形態においても、各フレームの放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．を算出し、このＥ．Ｉ．に基づいて放射線被曝量を取得する。なお、Ｅ．Ｉ．の算出方法およびＥ．Ｉ．に基づく放射線被曝量の取得方法については、上記第１の実施形態において説明したとおりである。

　ここで、上述したように人工物が埋め込まれた患者の透視画像を撮影した場合、患者に照射された放射線は放射線画像検出器１０２に到達する前に人工物によって吸収されるため、人工物フレームの放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。

　そこで、本実施形態においては、人工物フレーム特定部１１１において特定された人工物フレームの情報に基づいて補正された放射線被曝量を取得することによって、人工物フレームが撮影されている間の実際の患者の放射線被曝量を取得する（Ｓ２１８）。

　具体的には、放射線被曝量取得部１１２は、人工物フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、所定の補正被曝量を加算することによって補正を行う。本実施形態においては、この補正被曝量として、補正対象の人工物フレームが撮影されている時点において第１または第２の線量計測センサ１０５ａ，１０５ｂによって検出されている線量の情報を用いる。すわなち、人工物の放射線の吸収による各センサの検出線量の減少分を補正被曝量とする。たとえば、図１９に示すｔ３の時点で撮影された人工物フレームに対応する放射線被曝量に対しては補正被曝量ａ１を加算して補正する。また、図１９に示すｔ４の時点で撮影された人工物フレームに対応する放射線被曝量に対しては補正被曝量ａ２を加算して補正する。なお、人工物が第１の線量計測センサ１０５ａと第２の線量計測センサ１０５ｂとの間を通過しているときに撮影された人工物フレームに対応する放射線被曝量に対しては、各センサの検出線量が最も減少したときの最大補正被曝量ａ３が加算されるものとする。すなわち、たとえば、図１９に示すｔ５の時点で撮影された人工物フレームに対応する放射線被曝量に対しては補正被曝量ａ３を加算して補正する。

　次に、放射線被曝量取得部１１２は、上述したようにして補正された人工物フレームが撮影されている間の放射線被曝量と、人工物フレーム以外のフレームが撮影されている間の放射線被曝量とを加算することによって患者が受けた総放射線被曝量を算出する（Ｓ２２０）。

　そして、放射線被曝量取得部１１２において取得された総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置５０に入力され、放射線被曝量管理装置５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに総放射線被曝量を登録する（Ｓ２２２）。そして、放射線被曝量管理装置５０は、登録した総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。

　本実施形態の放射線画像撮影システムによれば、患者と放射線画像検出器１０２との間に設けられた放射線量検出部１０５によって検出された放射線の線量情報に基づいて、複数のフレームのうちの人工物の像を表す画像信号が含まれているフレームを人工物フレームとして特定し、その特定した人工物フレームの情報に基づいて放射線被曝量を補正することによって、人工物フレームの放射線撮影の際の生体の放射線被曝量を取得するようにしたので、人工物フレームを簡易な構成によって適切に特定することができ、さらに人工物の放射線画像への写り込みも考慮した放射線撮影全体を通しての放射線被曝量をより正確に取得することができる。

　また、人工物フレームの放射線画像信号に基づいて取得された放射線被曝量を、放射線量検出部１０５によって検出された放射線の線量情報を用いて補正することによって人工物フレームの放射線撮影の際の放射線被曝量を取得するようにしたので、より簡易な補正方法によって正確な放射線被曝量を取得することができる。

　また、上記第４の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、透視画像の撮影が終了した後に放射線被曝量を算出するようにしたが、これに限らず、透視画像の撮影中に上記と同様にして放射線被曝量を算出し、撮影途中の患者の放射線被曝量を表示などするようにしてもよい。

　また、上記第４の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、人工物フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して補正被曝量を加算することによって補正を行うようにしたが、人工物フレームの撮影中の放射線被曝量の取得方法としてはこれに限らず、たとえば、図２０に示すように、人工物フレームの直前および直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を直線補間することによって人工物フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得するようにしてもよい。

　また、人工物フレームの直前または直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量をそのまま人工物フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量として採用するようにしてもよいし、その他の人工物フレーム以外のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を採用するようにしてもよい。もしくは、人工物フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された所定の放射線被曝量を加算することによって補正するようにしてもよいし、人工物フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された１より大きい所定の係数を掛け合わせることによって補正するようにしてもよい。

　また、上記第４の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、第１および第２の線量計測センサ１０５ａ，１０５ｂによって検出された放射線の線量の時間変動に基づいて人工物フレームを特定するようにしたが、これに限らず、たとえば、患者の体内に埋め込まれる人工物に対し、人工物であることを示すマークなどの指標を設けるようにし、人工物フレーム特定部１１１が、各フレームの放射線画像信号に上記指標を表す画像信号が含まれるか否かを画像認識することによって人工物フレームを特定するようにしてもよい。このような構成とした場合には、画像認識を行うだけで人工物フレームを特定することができるので、より簡易な構成で人工物フレームを特定することができる。なお、マークの画像認識については既に公知な技術であるのでここでは説明を省略する。

　また、上述したように人工物に対して指標を設ける場合には、その指標に対し、人工物であることを示す情報だけでなく、放射線被曝量の補正に関する情報を含めるようにしてもよい。そして、放射線被曝量取得部１１２が、その指標に含まれる補正に関する情報を取得することによって、人工物フレームに対応する放射線被曝量を補正するようにしてもよい。具体的には、たとえば、上記指標に対して人工物の材質や厚みや形状などの放射線吸収に関する情報を含めるようにするとともに、放射線被曝量取得部１１２に上記情報に対応する補正放射線被曝量を予め設定しておき、放射線被曝量取得部１１２が、取得した上記情報に対応する補正放射線被曝量を人工物フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に加算することによって補正を行うようにしてもよい。このような構成とした場合には、特に複雑な演算などを行うことなく、より簡易に補正を行うことができる。

　また、人工物フレームの特定する方法としても、上述した造影剤フレームと同様に、フォトカウンティング方式の放射線画像検出器を用いた方法がある。この場合、フォトカウント方式の放射線画像検出器において弁別される放射線エネルギー帯の１つとして、人工物の主たる放射線吸収エネルギー帯を設定し、このエネルギー帯についてカウントされるフォトン数の減少具合を人工物フレーム特定部においてモニタリングすることによって人工物フレームを特定するようにすればよい。

　また、上記第１～第４の実施形態では放射線被曝量取得装置を独立した装置として構成しているが、放射線画像撮影装置などの他の装置の一部として組み込むなど、どのような態様としてもよい。具体的には、システム制御装置６０を含むコンソールに設けるようにしてもよいし、放射線画像撮影装置１０，１００に設けるようにしてもよい。また、放射線画像検出器１２，１０２が可搬型の電子カセッテに収容されたものであり、その電子カセッテ内にＬＳＩ（Large Scale Integration）などの電子回路や、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）・ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプログラマブルな電子回路などのハードウェアが設けられている場合には、そのようなハードウェアによって人工物フレームの特定や放射線被曝量の取得を行わせるようにしてもよい。このような構成を採用することによってよりリアルタイム性を追求することができる。

Claims

　造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、
　前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部とを備え、
　前記放射線被曝量取得部が、前記造影剤フレームの情報に基づいて前記放射線被曝量を補正することによって、前記造影剤フレームの前記放射線撮影の際の前記被写体の放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記被写体へ前記造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得し、該取得した情報に基づいて前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記フレーム毎の放射線画像信号に付加された情報を取得することによって、前記被写体へ前記造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得するものであることを特徴とする請求項２記載の放射線被曝量取得装置。
　前記フレーム毎の放射線画像信号に付加された情報が、前記放射線画像信号のヘッダー情報であることを特徴とする請求項３記載の放射線被曝量取得装置。
　前記被写体へ前記造影剤が注入中であるか否かを示す情報が、前記造影剤を前記被写体に注入する造影剤注入装置に設けられたセンサによって検出された検出信号に基づくものであることを特徴とする請求項２から４いずれか１項記載の放射線被曝量取得装置。
　前記被写体へ前記造影剤が注入中であるか否かを示す情報が、前記造影剤の注入開始タイミングと注入終了タイミングとを示す情報であることを特徴とする請求項２記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤の注入開始タイミングと注入終了タイミングとを示す情報が、前記被写体への前記造影剤の注入開始時刻と注入終了時刻であることを特徴とする請求項６記載の放射線被曝量取得装置。
　前記注入開始時刻が、前記造影剤を前記被写体に注入する造影剤注入装置の駆動開始時刻であるとともに、前記注入終了時刻が前記造影剤注入装置の駆動終了時刻であることを特徴とする請求項７記載の放射線被曝量取得装置。
　請求項３記載の放射線被曝量取得装置と、
　前記放射線撮影を行って前記フレーム毎の放射線画像信号を取得する放射線画像撮影装置とを備え、
　該放射線画像撮影装置が、前記被写体へ前記造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得し、該情報を前記放射線画像信号に付加して記憶するものであることを特徴とする放射線画像撮影システム。
　前記造影剤を前記被写体に注入する造影剤注入装置を備え、
　前記放射線画像撮影装置が、前記造影剤注入装置に設けられたセンサによって検出された検出信号に基づいて前記情報を取得するものであることを特徴とする請求項９記載の放射線画像撮影システム。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記複数のフレームの放射線画像信号のうちのｎ番目（ｎは２以上の整数）のフレームの放射線画像信号に基づく濃度ヒストグラムと（ｎ－１）番目のフレームの放射線画像信号に基づく濃度ヒストグラムとの差に基づいて前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１１記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記複数のフレームの放射線画像信号のうちのｎ番目（ｎは２以上の整数）のフレームの放射線画像信号と（ｎ－１）番目のフレームの放射線画像信号との間の対応する各画素値の差に基づいて前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１１記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記被写体に照射される放射線を射出する放射線源と前記被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、該取得した線量情報と前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて、前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記連続的な放射線撮影が行われている間における前記線量情報の時間変動を取得するものであることを特徴とする請求項１４記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号に基づいて前記放射線画像検出器が受ける放射線の線量の指標を算出するものであるとともに、前記連続的な放射線撮影が行われている間における前記指標の時間変動を取得するものであることを特徴とする請求項１４または１５記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記放射線の線量情報と前記各フレームの放射線画像信号に基づいて算出された前記指標との比率を算出し、該比率に基づいて前記造影剤フレームを特定するものであることを特徴とする請求項１６記載の放射線被曝量取得装置。
　前記放射線被曝量取得部が、前記造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された前記指標と、前記造影剤フレーム以外の前記放射線撮影の際に検出された前記放射線の線量情報と前記造影剤フレーム以外の放射線画像信号に基づいて算出された前記指標との比率とに基づいて、前記造影剤フレームの前記放射線撮影の際の前記被写体の放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする請求項１７記載の放射線被曝量取得装置。
　前記放射線量検出部が、前記放射線源から射出された放射線を計測する面積線量計であることを特徴とする請求項１４から１８いずれか１項記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレーム特定部が、前記造影剤フレームとして特定されたフレームに対して、前記造影剤フレームであることを示す情報を付加するものであることを特徴とする請求項１１から１９いずれか１項記載の放射線被曝量取得装置。
　前記造影剤フレームであることを示す情報が、前記放射線画像信号のヘッダー情報であることを特徴とする請求項２０記載の放射線被曝量取得装置。
　造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、
　前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の画像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、
　前記造影剤フレームの情報に基づいて前記放射線被曝量を補正することによって、前記造影剤フレームの前記放射線撮影の際の前記被写体の放射線被曝量を取得することを特徴とする放射線被曝量取得方法。
　前記被写体へ前記造影剤が注入中であるか否かを示す情報を取得し、該取得した情報に基づいて前記造影剤フレームを特定することを特徴とする請求項２２記載の放射線被曝量取得方法。
　前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号のうちの所定のフレーム間の放射線画像信号に基づく差分情報に基づいて前記造影剤フレームを特定することを特徴とする請求項２２記載の放射線被曝量取得方法。
　前記被写体に照射される放射線を射出する放射線源と前記被写体との間に設けられた放射線量検出部から出力された放射線の線量情報を取得し、
　該取得した線量情報と前記連続的な放射線撮影によって検出された複数のフレームの放射線画像信号とに基づいて前記造影剤フレームを特定することを特徴とする請求項２２記載の放射線被曝量取得方法。