WO2023149297A1 - X線撮影システムおよび線量表示方法 - Google Patents

X線撮影システムおよび線量表示方法 Download PDF

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WO2023149297A1
WO2023149297A1 PCT/JP2023/002227 JP2023002227W WO2023149297A1 WO 2023149297 A1 WO2023149297 A1 WO 2023149297A1 JP 2023002227 W JP2023002227 W JP 2023002227W WO 2023149297 A1 WO2023149297 A1 WO 2023149297A1
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WO
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dose
unit
angular
angle
display
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Application number
PCT/JP2023/002227
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English (en)
French (fr)
Inventor
翔平 大久保
貴則 吉田
Original Assignee
株式会社島津製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社島津製作所 filed Critical 株式会社島津製作所
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray imaging system and a dose display method that display the dose of X-rays.
  • an X-ray imaging device that displays the dose of X-rays is known.
  • Such a device is disclosed, for example, in US Patent Application Publication No. 2011/0317815.
  • the X-ray imaging apparatus described in US Patent Application Publication No. 2011/0317815 displays a three-dimensional model that visualizes the dose of X-rays applied to the patient's surface. Specifically, this X-ray imaging apparatus calculates the dose of X-rays applied to the surface of the patient on the three-dimensional model of the patient. Then, the magnitude of the calculated dose is displayed in a visualized state on the displayed three-dimensional model.
  • an X-ray imaging apparatus such as that described in US Patent Application Publication No. 2011/0317815 is used in interventional radiology (IVR).
  • IVR interventional radiology
  • the imaging unit is adjusted according to the dose increase. It is necessary to perform treatment while changing the angle.
  • the dose In order to avoid relatively large positions, it is not possible to specifically determine an appropriate imaging unit angle (an angle with a relatively small dose). Therefore, it is desired to easily select an appropriate imaging unit angle with a relatively small dose in order to prevent the dose from increasing locally on the body surface of the subject.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to reduce the dose to a relatively large amount in order to suppress local increases in the dose on the body surface of the subject. It is an object of the present invention to provide an X-ray imaging system and a dose display method capable of easily selecting an appropriate imaging unit angle with a small .
  • an X-ray imaging system includes an X-ray irradiation unit having an X-ray source for irradiating an object lying on a table with X-rays; an imaging unit including an X-ray detection unit that detects X-rays irradiated from the unit; a moving mechanism that changes an imaging unit angle that is the angle of the imaging unit; and a dose of X-rays irradiated to the subject is calculated.
  • a model dose calculation unit that calculates the dose distribution on the surface of a three-dimensional virtual model representing a subject lying on a tabletop based on the dose of X-rays is irradiated on the imaging unit angle and the surface of the virtual model based on the position, the angle associating unit that associates the imaging unit angle with the surface of the virtual model, the distribution of the dose on the surface of the virtual model calculated by the model dose calculation unit, and the surface of the virtual model by the angle associating unit an angle dose calculation unit that calculates the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals of the imaging unit angle, based on the associated imaging unit angle, wherein the display unit calculates the angle It is configured to display an angular dose image in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions calculated by the dose calculator can be identified.
  • a dose display method includes an X-ray irradiator having an X-ray source that irradiates a subject lying on a table with X-rays, and detecting X-rays emitted from the X-ray irradiator. Distribution of dose on the surface of a three-dimensional virtual model representing the subject lying on the tabletop, based on the dose of X-rays irradiated to the subject by irradiation of X-rays by the imaging unit including the X-ray detection unit.
  • the X-ray imaging system in the first aspect and the dose display method in the second aspect are based on the calculated dose distribution on the surface of the virtual model and the imaging unit angle associated with the surface of the virtual model. , the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals of the imaging unit angle is calculated. Then, the X-ray imaging system in the first aspect and the dose display method in the second aspect display an angular dose image in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions can be identified.
  • an operator such as a doctor can determine the magnitude of the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals of the imaging unit angle by visually recognizing the displayed angular dose image. Since it can be confirmed, it is possible to easily determine the imaging unit angle at which the dose is relatively small. As a result, it is possible to easily select an appropriate imaging unit angle with a relatively small dose in order to suppress a local increase in the dose on the body surface of the subject.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of an X-ray imaging system according to this embodiment;
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an X-ray imaging system according to this embodiment;
  • FIG. It is a figure for demonstrating the display of the monitor by this embodiment.
  • It is a block diagram for demonstrating the functional structure of the dose calculation process part by this embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining acquisition of the positional relationship between the tabletop and the imaging unit;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining calculation of a dose distribution in a virtual model;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the correspondence between the surface of the virtual model and the angle of the imaging unit; It is a figure for demonstrating an angle dose image and a color scale image.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining acquisition of the positional relationship between the tabletop and the imaging unit;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining calculation of a dose distribution in a virtual model;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how the angular dose image is updated when the tabletop is moved in the vertical direction of the subject;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how the angular dose image is updated when the tabletop is moved in the lateral direction of the subject;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how the angular dose image is updated when the tabletop is moved in the vertical direction;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining how an angular dose image is updated when an angular interval is changed;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of display of recommended angle regions;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of timeline display;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a display for selecting an imaging unit angle on a touch panel; It is the figure which showed the display of the angle dose image in a touch panel.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of display of a three-dimensional image; It is a flowchart figure for demonstrating the control processing of the dose display method by this embodiment.
  • FIG. 1 A configuration of an X-ray imaging system 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 17.
  • FIG. 1 A configuration of an X-ray imaging system 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 17.
  • FIG. 1 A configuration of an X-ray imaging system 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 17.
  • FIG. 1 A configuration of an X-ray imaging system 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 17.
  • the X-ray imaging system 100 emits X-rays from the outside of a subject P, such as a human body, to produce an X-ray image 41 (see FIG. 3) of the interior of the subject P. It is a device for taking pictures.
  • An operator such as a doctor using the X-ray imaging system 100, while viewing the X-ray image 41 of the subject P, inserts a therapeutic instrument such as a catheter into the blood vessel of the subject P (for example, the blood vessel of the heart of the subject P). By inserting it, it becomes possible to perform various treatments (imaging-guided treatment: IVR).
  • the term “operator” is not limited to an operator who treats the subject P, but refers to an operator who simply operates the X-ray imaging system 100 without being directly involved in the treatment of the subject P. are also included. That is, the worker is an example of the "operator” in the claims.
  • the X-ray imaging system 100 includes a tabletop 1, an imaging unit 2, a moving mechanism 3, a monitor 4, a touch panel 5, and an operation unit 6.
  • the monitor 4 is an example of the "display unit” in the claims.
  • the touch panel 5 is an example of the “touch panel” in the scope of claims, and also serves as an example of the "operation unit” in the scope of claims.
  • the top plate 1 is configured as an examination table on which the subject P lies (is placed) during X-ray imaging.
  • the top plate 1 is supported so as to be movable in the horizontal and vertical directions by a top plate moving portion 31 which will be described later.
  • the tabletop 1 is configured to be able to change the angle of the placement surface with the subject P lying thereon by a tabletop moving unit 31, which will be described later.
  • the imaging unit 2 captures an X-ray image 41 (see FIG. 3) of the subject P.
  • the imaging unit 2 also includes an X-ray irradiation unit 21 and an X-ray detection unit 22 .
  • the X-ray irradiation unit 21 and the X-ray detection unit 22 are arranged so as to face each other with the top board 1 on which the subject P lies therebetween.
  • the X-ray irradiation section 21 and the X-ray detection section 22 are movably supported by a support section 32 which will be described later.
  • the X-ray irradiation unit 21 has an X-ray source 21a and a collimator 21b.
  • the X-ray source 21a irradiates the subject P lying on the tabletop 1 with X-rays. Further, the X-ray source 21a is connected to a high voltage generator (not shown), generates X-rays by applying a high voltage, and irradiates the subject P with the generated X-rays. is a tube.
  • the X-ray source 21 a is arranged with the X-ray emission direction facing the detection surface of the X-ray detection unit 22 .
  • the collimator 21b is configured to adjust the irradiation field of X-rays emitted by the X-ray source 21a.
  • the X-ray irradiation unit 21 generates X-rays according to preset imaging conditions such as tube voltage, tube current, and X-ray irradiation time intervals under the control of the control device 101, which will
  • the X-ray detection unit 22 detects X-rays emitted from the X-ray irradiation unit 21 .
  • the X-ray detector 22 then outputs a detection signal corresponding to the detected X-ray intensity.
  • the X-ray detection unit 22 is configured by, for example, an FPD (Flat Panel Detector).
  • the X-ray detector 22 is connected to a control device 101, which will be described later.
  • the moving mechanism 3 moves at least one of the top plate 1 and the imaging unit 2. Specifically, the movement mechanism 3 changes the position of the body surface of the subject P irradiated with X-rays by changing the relative positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2 .
  • the moving mechanism 3 includes a tabletop moving section 31 that moves the tabletop 1 and a support section 32 that changes the imaging section angle of the imaging section 2 .
  • the top plate moving unit 31 is configured to be able to move the top plate 1 in the horizontal direction (direction parallel to the horizontal plane) and the vertical direction. Moreover, the top plate moving part 31 changes the angle of the top plate 1 .
  • the support section 32 is arranged on the ceiling C, and supports the X-ray irradiation section 21 and the X-ray detection section 22 so as to face each other with the top plate 1 on which the subject P lies therebetween.
  • the support section 32 supports the imaging section 2 so that the position and angle (imaging section angle) of the imaging section 2 can be changed.
  • the support section 32 supports the X-ray irradiation section 21 and the X-ray detection section 22 so that the distance between them can be changed.
  • the moving mechanism 3 includes, for example, a servomotor controlled by a control device 101, which will be described later.
  • the moving mechanism 3 is configured to change the imaging unit angle, which is the angle of the imaging unit 2, by control processing by the control device 101, which will be described later.
  • the imaging unit angle is the angle in the direction in which the X-ray irradiation unit 21 and the X-ray detection unit 22 face each other.
  • the imaging unit 2 for example, the left lateral oblique (LAO) and The imaging unit angle is set so that the X-ray detection unit 22 moves between RAO (right anterior oblique) and CRA (Cranial) and CAU (Caudal) in the vertical direction (head side and leg side) of the subject P. change.
  • LAO left lateral oblique
  • CRA right anterior oblique
  • CAU Ceraudal
  • the monitor 4 displays an X-ray image 41, an angular dose image 42, a color scale image 43, a maximum value display 44, and a timeline display 45 (see FIG. 14) under the control of the control device 101, which will be described later. ), and the three-dimensional image 46 is displayed.
  • the monitor 4 includes, for example, a display monitor, which is a device that displays video signals of still images or moving images output from devices such as computers. The details of the display on the monitor 4 will be described later.
  • the touch panel 5 accepts an input operation by a worker (operator or operator) for operating the X-ray imaging system 100.
  • the touch panel 5 is configured to transmit an input signal based on the accepted input operation to the control device 101 and the dose calculation device 102, which will be described later.
  • the touch panel 5 is a tablet PC having an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit such as a flash memory, and is configured to be able to communicate with the control device 101 and the dose calculation device 102, which will be described later.
  • the touch panel 5 is configured to display a display regarding selection of the imaging unit angle. Details of the display on the touch panel 5 will be described later.
  • the operation unit 6 like the touch panel 5, accepts an input operation by a worker (operator or operator).
  • Operation unit 6 includes, for example, a keyboard or a pointing device such as a mouse.
  • the operation unit 6 also includes an irradiation button that receives an input operation for X-ray irradiation and a movement operation button that receives an input operation for moving the tabletop 1 and imaging unit 2 . Further, the operation unit 6 is configured to transmit an input signal based on the received input operation to the control device 101, which will be described later.
  • each unit of the X-ray imaging system 100 is controlled based on the input operation on the touch panel 5 and the operation unit 6.
  • the touch panel 5 and the operation unit 6 accept an input operation for selecting (changing) an imaging unit angle for X-ray imaging from among a plurality of imaging unit angles.
  • the touch panel 5 and the operation unit 6 accept an input operation for changing the display of the monitor 4 .
  • the touch panel 5 and the operation unit 6 accept an input operation for X-ray irradiation.
  • the X-ray imaging system 100 of this embodiment includes a control device 101, a dose calculation device 102, and a three-dimensional image generation device 103.
  • the control device 101 is a computer (arithmetic device) including a CPU, a GPU (Graphics Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • the control device 101 also includes storage devices such as HDDs (Hard Disk Drives) and SSDs (Solid State Drives).
  • the control device 101 controls the operation of the X-ray imaging system 100 based on the operator's operation. Also, the control device 101 controls the display of the monitor 4 . That is, the control device 101 controls X-ray imaging by controlling the imaging unit 2 to generate the X-ray image 41 .
  • control device 101 causes the subject P to be irradiated with X-rays by controlling the operation of the X-ray irradiation unit 21 . Further, the control device 101 acquires detection signals output from the X-ray detection unit 22 and generates an X-ray image 41 based on the acquired detection signals.
  • the X-ray image 41 is an image representing the inside of the subject P based on the detection signals of the X-rays that have passed through the subject P.
  • the X-ray images 41 are continuously acquired so that the operator can observe the inside of the subject P in real time.
  • the X-ray image 41 is configured to be displayed on the monitor 4 as a moving image.
  • control device 101 changes the relative position and angle of the top plate 1 and the imaging unit 2 by controlling the operation of the moving mechanism 3 based on the input operation to the touch panel 5 and the operation unit 6. That is, the control device 101 is configured to set at which imaging unit angle X-ray imaging is performed by controlling the operation of the moving mechanism 3 .
  • the dose calculation device 102 has a dose calculation processing unit 70 which is a computer (arithmetic device) including a CPU, GPU, ROM, RAM, and the like.
  • the dose calculation device 102 also has a storage device such as an HDD and an SSD that stores a predetermined program for operating the dose calculation processing unit 70 .
  • the storage device also stores a virtual model Pa, which will be described later, and various setting values (parameters).
  • the storage device stores a history of doses with which the subject P has been irradiated.
  • the dose calculation processing unit 70 is configured to calculate the dose of X-rays with which the subject P is irradiated.
  • the three-dimensional image generation device 103 is a computer (arithmetic device) including a CPU, GPU, ROM, RAM, etc., like the control device 101 and the dose calculation device 102 .
  • a three-dimensional image generator 103 generates a three-dimensional image 46 . Details of the generation of the three-dimensional image 46 will be described later.
  • control device 101 In the X-ray imaging system 100, the control device 101, the dose calculation device 102, and the three-dimensional image generation device 103 are configured to mutually transmit and receive signals.
  • the control device 101, the dose calculation device 102, and the three-dimensional image generation device 103 are connected to each other via a computer network such as a LAN (Local Area Network).
  • LAN Local Area Network
  • the monitor 4 displays the X-ray dose calculated by the dose calculation device 102 .
  • the monitor 4 is configured to display the angular dose image 42 generated by the dose calculation device 102 .
  • the angular dose image 42 generated by the dose calculation device 102 is transmitted to the control device 101 .
  • the control device 101 causes the monitor 4 to display the angular dose image 42 .
  • the dose calculation processing unit 70 of the dose calculation device 102 includes, as a functional configuration, a positional relationship acquisition unit 71, a model dose calculation unit 72, an angle association unit 73, an angle dose calculation unit 74, an image It includes a generation unit 75 , an irradiation area calculation unit 76 , a storage processing unit 77 and a dose prediction unit 78 . That is, the dose calculation processing unit 70 executes a predetermined program stored in the storage device to perform a positional relationship acquisition unit 71, a model dose calculation unit 72, an angle association unit 73, an angle dose calculation unit 74, and an image generation unit. It functions as a unit 75 , an irradiation area calculation unit 76 , a storage processing unit 77 and a dose prediction unit 78 .
  • the positional relationship acquisition unit 71 determines the relationship between the virtual model Pa and the imaging unit 2 based on the positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2. It is configured to acquire a virtual positional relationship.
  • the dose calculation device 102 is configured to acquire the position and angle of the tabletop 1 and the position and angle of the imaging unit 2 from the control device 101 . Then, the positional relationship acquisition unit 71 acquires the three-dimensional virtual space based on the acquired position and angle of the tabletop 1 and the acquired position and angle of the imaging unit 2 (X-ray irradiation unit 21 and X-ray detection unit 22). acquires the positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2 in . In addition, the positional relationship acquisition unit 71 acquires a virtual model Pa (see FIG. 6) representing the subject P lying on the tabletop 1 in the three-dimensional virtual space. The virtual model Pa is a three-dimensional model having a cylindrical shape.
  • the virtual model Pa is stored in advance in the storage device of the dose calculation device 102 .
  • the size of the virtual model Pa may be changed according to the body size of the subject P (BMI: Body Mass Index, etc.).
  • the positional relationship acquisition unit 71 acquires a virtual positional relationship between the imaging unit 2 and the virtual model Pa in the three-dimensional virtual space. Note that the position of the virtual model Pa in the three-dimensional virtual space is set based on the position and angle of the tabletop 1 .
  • the model dose calculation unit 72 calculates the X-rays irradiated to the subject P by the X-ray irradiation by the imaging unit 2 (X-ray irradiation unit 21). It is configured to calculate the dose distribution on the surface of the three-dimensional virtual model Pa based on the dose of the line.
  • the dose calculation device 102 acquires imaging conditions such as a period during which X-ray irradiation was performed, an imaging unit angle, a tube voltage, a tube current, and an X-ray irradiation time interval from the control device 101. do. Further, the dose calculation device 102 acquires the X-ray dose with which the subject P is irradiated and the imaging unit angle in association with each other from the control device 101 . Then, the model dose calculation unit 72 calculates the dose of X-rays irradiated to the subject P, the imaging unit angle, and the virtual positional relationship between the imaging unit 2 and the virtual model Pa in the three-dimensional virtual space. Based on this, the integrated value of the dose on the surface of the virtual model Pa is calculated.
  • imaging conditions such as a period during which X-ray irradiation was performed, an imaging unit angle, a tube voltage, a tube current, and an X-ray irradiation time interval from the control device 101. do. Further, the dose calculation device
  • the model dose calculator 72 updates the integrated value of the dose on the surface of the virtual model Pa each time the imaging unit 2 performs X-ray irradiation. Specifically, the model dose calculator 72 calculates the integrated value of the dose for each minute element on the surface of the virtual model Pa divided into minute elements.
  • the angle association unit 73 (dose calculation processing unit 70) performs imaging based on the imaging unit angle and the position where the X-ray is irradiated on the surface of the virtual model Pa. It is configured to associate the part angle with the surface of the virtual model Pa.
  • the angle associating unit 73 sets the imaging units at predetermined angular intervals on the surface of the virtual model Pa. Acquire the position where the X-ray is irradiated for each angle. For example, when the predetermined angular interval is 10 degrees, the angle association unit 73 sets the imaging unit angle to (0, 0) when the imaging unit angle is in the vertical direction (reference direction), and 10 to LAO. The imaging unit angle when tilted by degrees is acquired as (10, 0), and the imaging unit angle when tilted by 20 degrees to LAO is acquired as (20, 0).
  • the angle association unit 73 acquires the imaging unit angle (10, 10) when tilted 10 degrees toward LAO and tilted 10 degrees toward CRA. Based on the positional relationship between the imaging unit 2 and the virtual model Pa at predetermined angular intervals (for example, 10 degrees) in the three-dimensional virtual space, the angle associating unit 73 captures images from the imaging unit 2 at predetermined angular intervals. The position of the center of the X-ray irradiation axis (the center of the visual field) irradiated to the surface of the model Pa is mapped so as to correspond to the surface of the virtual model Pa.
  • the angle associating unit 73 connects the positions of the centers of the irradiation axes (field centers) mapped on the surface of the virtual model Pa at predetermined angular intervals, and partitions them on the surface of the virtual model Pa. get the angular region
  • the angular dose calculation unit 74 (dose calculation processing unit 70), in the present embodiment, the dose distribution on the surface of the virtual model Pa calculated by the model dose calculation unit 72, the angle correspondence unit Based on the imaging unit angle associated with the surface of the virtual model Pa by 73, the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals of the imaging unit angle is calculated. . Then, the image generation unit 75 (dose calculation processing unit 70) generates the angular dose image 42 in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions calculated by the angular dose calculation unit 74 can be identified.
  • the angular dose image 42 has a plurality of angular regions partitioned into a grid pattern at predetermined angular intervals of the imaging unit angle, and the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions partitioned in the grid pattern. is an identifiable image.
  • the angular dose image 42 generated by the image generator 75 is output from the dose calculation device 102 to the control device 101 and displayed on the monitor 4 .
  • the angle dose calculation unit 74 calculates the angle regions ( 7), the maximum dose is obtained. Then, the image generation unit 75 divides each angular region into a square at predetermined angular intervals (for example, 10 degrees) with the directions of LAO and RAO as the horizontal axis and the directions of CRA and CAU as the vertical axis. produces a scaled angular dose image 42 . That is, the angular dose image 42 is configured such that the size of the angular interval on the horizontal axis and the size of the angular interval on the vertical axis are approximately the same size (reduced scale). Also, the ranges of the vertical axis and the horizontal axis are set based on the range of the imaging unit angles in which the imaging unit 2 can move.
  • predetermined angular intervals for example, 10 degrees
  • the ranges of the vertical axis and the horizontal axis are set based on the range of the imaging unit angles in which the imaging unit 2 can move.
  • the angular dose image 42 indicates the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions by using different colors.
  • the magnitude of the dose is represented by five colors, purple, red, orange, yellow, and green, in descending order of dose.
  • the difference in color coding is represented by the difference in hatching.
  • the monitor 4 displays a color scale image 43 separately from the angular dose image 42, which indicates the color coding of a plurality of angular regions in the angular dose image 42 corresponding to the magnitude of the dose. is configured to In this embodiment, the monitor 4 is configured to display the preset dose thresholds 43a and 43b in the color scale image 43 in a distinguishable manner.
  • the image generation unit 75 generates a color scale image 43 that indicates the criteria for color-coding the angular dose image 42 .
  • the color scale image 43 regions colored in purple, red, orange, yellow, and green in descending order of dose are arranged and displayed in this order so as to correspond to the color coding of the angular dose image 42. ing. Numerical values indicating specific dose values that serve as criteria for color coding are displayed on the boundaries of the five regions.
  • a region where the maximum dose value is greater than 4000 mGy is purple, a region where the maximum dose value is greater than 3000 mGy and 4000 mGy or less is red, a region where the maximum dose value is greater than 2000 mGy and 3000 mGy or less is orange, Regions where the maximum dose is greater than 1000 mGy and 2000 mGy or less are shown in yellow, and regions where the maximum dose is greater than 0 mGy and 1000 mGy or less are shown in green.
  • a display showing preset dose thresholds 43 a and 43 b is displayed so as to be superimposed on the color scale image 43 .
  • Threshold values 43a and 43b are preset by an operator such as a doctor.
  • a warning message is displayed on the monitor 4. It is configured. The warning message is displayed as text (character information) on a predetermined portion of the monitor 4, for example. Then, the display of the warning message on the monitor 4 is stopped after a predetermined period of time has elapsed, or when an input operation is performed on the operation unit 6 or the like.
  • the monitor 4 may display the total skin dose of the subject P during surgery.
  • the dose calculation processing unit 70 calculates the total amount of dose on the entire body surface of the subject P based on the acquired X-ray dose. Then, the calculated total amount of dose is output from the dose calculation device 102 to the control device 101 and displayed on the monitor 4 by control processing by the control device 101 .
  • the angle associating unit 73 uses the virtual Based on the physical positional relationship, the correspondence between the angles of the imaging units on the surface of the virtual model Pa is updated. Then, the angular dose calculator 74 is configured to update the dose in each of the plurality of angular regions based on the updated association of the imaging unit angles on the surface of the virtual model Pa. The image generator 75 is configured to regenerate the angular dose image 42 based on the updated dose in each of the plurality of angular regions.
  • positional relationship acquisition section 71 acquires the position and angle of table top 1 newly acquired from control device 101 . Based on this, the position and angle of the virtual model Pa in the three-dimensional virtual space are updated. Further, when an operation to change the position and angle of imaging unit 2 is accepted, positional relationship acquisition unit 71 determines the position and angle of imaging unit 2 based on the information indicating the position and angle of imaging unit 2 newly acquired from control device 101 . , update the position and angle of the imaging unit 2 in the three-dimensional virtual space.
  • the positional relationship acquiring unit 71 determines whether the virtual model Pa and the imaging unit 2 in the three-dimensional virtual space are located. change the virtual positional relationship with
  • the angle association unit 73 converts the virtual model Pa based on the changed virtual positional relationship.
  • the association (mapping) of the imaging unit angle on the surface of the virtual model Pa is performed. Update.
  • the angle association unit 73 re-obtains the angular regions newly partitioned on the surface of the virtual model Pa.
  • the angular dose calculation unit 74 is based on the distribution of the dose on the surface of the virtual model Pa calculated by the model dose calculation unit 72 and the angle region by the association of the imaging unit angle updated by the angle association unit 73.
  • the dose in each of the plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals is newly calculated.
  • the image generator 75 updates the angular dose image 42 so that the magnitude of the dose in each of the newly calculated multiple angular regions can be identified. That is, when the positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2 is changed, the degree of distribution of the dose in the angular dose image 42 is calculated based on the newly calculated dose in each of the plurality of angular regions. changes.
  • the tabletop 1 when the tabletop 1 is moved in the longitudinal direction (vertical direction of the subject P) based on an input operation on the touch panel 5 or the operation unit 6, the angular dose
  • the degree of dose distribution in the image 42 moves so as to shift vertically (in the direction of CRA and CAU).
  • the degree of dose distribution in the angular dose image 42 also changes. Further, when the position of the imaging unit 2 with respect to the tabletop 1 is moved, the degree of dose distribution in the angular dose image 42 also changes. Note that the change in the degree of dose distribution in the angular dose image 42 when the positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2 is changed is due to the change in the association of the imaging unit angle on the surface of the cylindrical virtual model Pa. So it differs from simple parallel (shift) translation and scaling.
  • the angular dose calculation unit 74 (dose calculation processing unit 70) performs an operation to change the size of a predetermined angular interval that divides a plurality of angular regions by using the touch panel 5 or It is configured to calculate the dose in each of a plurality of angular regions partitioned by a predetermined angular interval whose size has been changed when the operation unit 6 accepts it. Then, the image generation unit 75 generates the angular dose image 42 in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions in which the size of the predetermined angular interval is changed can be identified. In this embodiment, the monitor 4 is configured to display the angular dose image 42 in which the size of the predetermined angular interval is changed.
  • the angle association unit 73 determines that the size has been changed. Newly partitioned angular regions on the surface of the virtual model Pa are obtained by updating the association (mapping) of the imaging unit angles on the surface of the virtual model Pa so that they are partitioned at predetermined angular intervals. fix.
  • the angular dose calculator 74 newly calculates the dose in each of the angular regions whose sizes have been updated. Then, the image generator 75 updates the angular dose image 42 so that the magnitude of the dose in each of the newly calculated multiple angular regions can be identified.
  • the image generation unit 75 also generates the angular dose image 42 in which the size of each partitioned angular region is changed according to the change in the angular interval. For example, when the predetermined angular interval is changed from 10 degrees to 5 degrees, the size of the angular dose image 42 itself is not changed, and the size of the section in the angular dose image 42 is halved.
  • the angular dose image 42 partitioned every 5 degrees based on the dose distribution in the angular region partitioned every 5 degrees on the surface of the virtual model Pa, the magnitude of the dose is displayed in a color-coded manner so that it can be identified. be done.
  • the monitor 4 is configured to display a display (irradiation area display 42a) indicating an angle area included in the irradiation area among the plurality of angle areas in the angular dose image 42. It is
  • the irradiation area calculation unit 76 calculates the irradiation area, which is the area of the surface of the virtual model Pa irradiated with X-rays at the current imaging unit angle. is configured as Specifically, the irradiation area calculation unit 76 calculates the virtual positional relationship between the virtual model Pa in the three-dimensional virtual space acquired by the positional relationship acquisition unit 71 and the imaging unit 2, and the imaging conditions acquired from the control device 101. Based on and, the irradiation area irradiated with X-rays at the current imaging unit angle on the surface of the virtual model Pa is calculated.
  • the irradiation area calculation unit 76 calculates an angle including part or all of the irradiation area irradiated with X-rays from among the plurality of angle areas partitioned by the angle association unit 73 at predetermined angular intervals. A region is obtained as an angular region included in the illuminated region.
  • the image generation unit 75 superimposes an irradiation area display 42 a indicating an angle area included in the irradiation area acquired by the irradiation area calculation unit 76 on the angular dose image 42 . Then, the angular dose image 42 superimposed with the irradiation area display 42 a is output to the control device 101 and displayed on the monitor 4 .
  • the irradiation area display 42a indicates the irradiation area so as to surround the entire angle area included in the irradiation area.
  • the irradiation area display 42a may color the angle area included in the irradiation area, or may be indicated by superimposing oblique lines or the like.
  • the irradiation area display 42a includes a display capable of identifying an angle area including the center of the irradiation axis (field center) of the irradiated X-rays from among the angle areas included in the irradiation area.
  • the illumination area display 42a includes a cross (plus shape) mark indicating an angular area including the center of the illumination axis (field center) in the illumination area.
  • the irradiation area display 42a is the irradiation area (field of view size) of the X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 21, the opening amount of the collimator 21b, or the distance between the X-ray irradiation unit 21 and the X-ray detection unit 22. (SID: distance between focus detectors) changes in size and shape.
  • the irradiation area display 42a may be not only a square area but also a rectangle or a polygon in the angular dose image 42. FIG.
  • the monitor 4 can identify the maximum dose in the angular region included in the irradiation region (irradiation region display 42a) separately from the angular dose image 42.
  • the control device 101 displays, on the monitor 4, a maximum value display 44 indicating the maximum value of doses in the angle regions included in the irradiation region (irradiation region display 42a).
  • the maximum value of each of the doses in a plurality of angle regions included in the irradiation region is displayed in a state colored in the same color as the angular dose image 42. ing. Also, in the maximum value display 44, a warning message may be displayed when the dose exceeds a preset dose (for example, the threshold value 43a).
  • the X-ray imaging system 100 is configured to change the imaging unit angle based on an input operation on the touch panel 5 or the operation unit 6 .
  • the operation unit 6 is configured to receive an operation of selecting one of the multiple angular regions in the angular dose image 42 displayed on the monitor 4 .
  • an operator such as a doctor clicks on one of a plurality of angular regions partitioned in a grid pattern in the angular dose image 42 displayed on the monitor 4 using a pointer also displayed on the monitor 4. A selection operation is performed.
  • the control device 101 Based on this selection operation being accepted by the operation unit 6, the control device 101 causes the imaging unit to irradiate X-rays to one angle region selected from among the plurality of angle regions. change the angle. That is, in the present embodiment, when an operation (selection operation) for selecting one of the plurality of angular regions in the angular dose image 42 is received by the operation unit 6, the moving mechanism 3 causes the selected angular region to be X. It is configured to change the imaging unit angle so that the line is illuminated.
  • the irradiation area calculation unit 76 newly acquires the irradiation area display 42a each time the imaging unit angle of the imaging unit 2 is changed. Further, the irradiation area calculation unit 76 is configured to newly acquire the irradiation area display 42a even when the positional relationship between the imaging unit 2 and the tabletop 1 other than the imaging unit angle is changed. In the X-ray imaging system 100, when only the imaging unit angle of the imaging unit 2 is changed, only the irradiation area display 42a is moved (changed) without changing the degree of dose distribution in the angular dose image 42. be done.
  • a color-coded display (colored portion) indicating the magnitude of the dose in the angular dose image 42 is used so as to enhance the visibility of the irradiation area display 42a. may be displayed semi-transparently. Further, while changing the angle of the imaging unit (while the imaging unit 2 is being moved), the moving irradiation area display 42a and the irradiation area display 42a of the movement destination are converted into the angular dose image 42. may be displayed.
  • the monitor 4 is configured to identifiably display an angular region for which X-ray irradiation is recommended among the plurality of angular regions in the angular dose image 42 .
  • the image generation unit 75 dose calculation processing unit 70
  • the display (coloring) indicating the recommended imaging unit angle (angle area) is such that the maximum value of the dose in the angle area included in the irradiation area (irradiation area display 42a) at the current imaging unit angle is the predetermined dose ( For example, it is displayed on the monitor 4 when the threshold value 43a) is exceeded.
  • the recommended imaging unit angle (angular area) is determined based on the information input by the operator in advance, the database accumulated in the system, the database obtained through the network, etc. Selected based on P site. For example, when imaging blood vessels of the heart, recommended imaging unit angles are set in advance for each type of blood vessel. If it is set in advance to perform imaging of the right coronary artery (RCA) based on the input operation on the touch panel 5 or the operation unit 6, the image generation unit 75 generates the right coronary artery (RCA) in the angular dose image 42. Recommended imaging unit angles (angular regions) that are set to correspond to coronary arteries are displayed in different colors.
  • a display (character information ) is also displayed.
  • the image generation unit 75 displays the imaging unit angle (angle region) corresponding to each order in the angular dose image 42 in different colors so that the order can be identified. In that case, the image may be displayed so as to indicate the recommended imaging unit angle (angle area) while excluding areas where the dose is already high.
  • Timeline display 45 is displayed on monitor 4 based on an input operation on touch panel 5 or operation unit 6, for example.
  • the X-ray imaging system 100 is configured to display the angular dose image 42 at a past predetermined timing on the monitor 4 based on a selection operation on the timeline display 45 .
  • the storage processing unit 77 (dose calculation processing unit 70) stores history information of dose distribution on the surface of the virtual model Pa based on X-ray irradiation by the imaging unit 2. is configured as The storage processing unit 77 causes the storage device of the dose calculation device 102 to store the history of the dose of the irradiated X-rays each time the imaging unit 2 performs X-ray irradiation.
  • the dose calculation processing unit 70 stores the history information including the dose value at the selected past predetermined timing based on the operation of selecting one timing from the time series in the timeline display 45.
  • X-ray imaging system 100 X-ray irradiation is continuously performed over a predetermined period during the imaging of one X-ray image 41 in order to capture the X-ray image 41 as a moving image.
  • past predetermined timings are selectably displayed for each predetermined period for generating the X-ray image 41 of one moving image.
  • the monitor 4 is configured to display the angular dose image 42 at a predetermined timing in the past based on the history information stored by the storage processing unit 77 . That is, based on the stored history information, the dose distribution on the surface of the virtual model Pa at the selected past predetermined timing and the virtual positional relationship between the imaging unit 2 and the virtual model Pa are acquired. Then, by executing the same processing as that for generating the angular dose image 42 at the present time, the image generation unit 75 generates the angular dose image 42 based on the dose value at a predetermined timing in the past. The generated angular dose image 42 at a predetermined past timing is output to the control device 101 and displayed on the monitor 4 .
  • the storage processing unit 77 may be configured to directly store the generated angular dose image 42 in the storage device at each generation timing of the X-ray image 41 .
  • the X-ray imaging system 100 is configured to display the predicted angular dose image 42 on the monitor 4 based on the selection operation on the timeline display 45 .
  • the dose prediction unit 78 (dose calculation processing unit 70) performs irradiation by the imaging unit 2 based on the dose distribution on the surface of the virtual model Pa calculated by the model dose calculation unit 72. configured to calculate a predicted dose of X-rays to be delivered.
  • the dose calculation processing unit 70 accepts selection of the prediction portion (the portion before the current timing (current position)) of the timeline display 45 based on the input operation on the touch panel 5 or the operation unit 6 .
  • the dose prediction unit 78 predicts the dose increase in the case where the X-ray irradiation in the current irradiation region is continued, based on the reception of the selection of the prediction portion in the timeline display 45 .
  • the dose prediction unit 78 predicts, for example, an increase in dose when irradiation is continued, based on history information. Also, the dose prediction unit 78 may predict an increase in dose in the current irradiation area based on a preset database. Also, the dose prediction unit 78 may calculate a predicted value of the dose that is predicted when the imaging conditions are changed.
  • the dose prediction unit 78 calculates the predicted value of the dose distribution on the surface of the virtual model Pa by calculating the predicted value of the dose.
  • the monitor 4 is configured to display the predicted angular dose image 42 based on the predicted values predicted by the dose prediction section 78 . That is, the image generator 75 generates the angular dose image 42 predicted based on the predicted value of the dose distribution on the surface of the virtual model Pa. Then, the generated predicted angular dose image 42 is output to the control device 101 and displayed on the monitor 4 .
  • the touch panel 5 displays the imaging unit angle so as to be selectable. Further, the touch panel 5 accepts an input operation for changing the imaging unit angle.
  • the touch panel 5 can select the imaging unit angle based on a database stored in a storage unit such as a flash memory included in the touch panel 5, the storage device of the control device 101, or the storage device of the dose calculation device 102. , a plurality of imaging unit angle displays 5a are displayed as a list. Further, the touch panel 5 displays a current angle display 5b indicating the current imaging unit angle so that it can be identified from among the plurality of imaging unit angle displays 5a displayed as a list.
  • the touch panel 5 acquires information indicating the position of the imaging unit 2 from the control device 101 . Then, based on the information acquired from the control device 101, the touch panel 5 displays the background of the plurality of imaging unit angle displays 5a displayed as a list in white, and displays the background of the current angle display 5b in blue. By doing so, the current imaging unit angle is visually identifiably displayed.
  • the touch panel 5 displays a non-recommended angle display 5c indicating an imaging unit angle that is not recommended so that it can be visually identified from among the plurality of imaging unit angle displays 5a displayed as a list.
  • the touch panel 5 acquires doses calculated for each of a plurality of angular regions from the dose calculation device 102 . Then, the touch panel 5 selects, from among the imaging unit angles corresponding to the plurality of imaging unit angle displays 5a, an imaging unit angle included in an angle region exceeding a predetermined dose (for example, a threshold value 43a) as an imaging unit angle that is not recommended.
  • the non-recommended angle display 5c is displayed so as to be visually identifiable as an angle. For example, the touch panel 5 displays the non-recommended imaging unit angle in a red color so that the background of the non-recommended angle display 5c can be visually identified.
  • the touch panel 5 displays a recommended angle display 5d, which is a display (for example, a star mark) indicating the imaging unit angle at which X-ray irradiation is recommended.
  • the recommended imaging unit angle is based on the part of the subject P to be treated or inspected from information input in advance by the operator, a database accumulated in the system, a database acquired through the network, etc. selected.
  • the touch panel 5 displays a desired angle display 5e indicating a desired imaging unit angle registered in advance by the operator in a selectable manner.
  • the recommended imaging unit angle and the desired imaging unit angle may be stored in a storage unit such as a flash memory included in the touch panel 5, the storage unit of the control device 101, or the storage of the dose calculation device 102. may be stored on the device.
  • the touch panel 5 is configured to display an angular dose image 42 .
  • the touch panel 5 acquires the angular dose image 42 generated by the image generation unit 75 from the dose calculation device 102 .
  • the touch panel 5 is configured to display the obtained angular dose image 42 by switching the display based on an input operation by the operator, for example.
  • the monitor 4 displays a three-dimensional image 46 inside the body of the subject P obtained in advance.
  • the three-dimensional image 46 is generated by the three-dimensional image generation device 103 .
  • the three-dimensional image generation device 103 generates a three-dimensional image 46 representing the interior of the subject P based on three-dimensional image data of the interior of the subject P acquired in advance by a CT (Computed Tomography) device or the like. Generate.
  • a three-dimensional image 46 generated by the three-dimensional image generation device 103 is output from the three-dimensional image generation device 103 to the control device 101 and displayed on the monitor 4 .
  • the monitor 4 is configured to identifiably display the dose in the angular region at the imaging unit angle corresponding to the display angle of the displayed three-dimensional image 46.
  • the three-dimensional image generation device 103 generates the three-dimensional image 46 as well as the angle indicator 46a.
  • the angle indicator 46a is positioned so as to correspond to the spatial viewpoint (camera position) of the displayed three-dimensional image 46, between the display showing the subject P as the subject and the display showing the imaging unit 2 as the viewpoint.
  • the representation of the relationship indicates the viewing angle of the three-dimensional image 46 being displayed.
  • the three-dimensional image generation device 103 acquires the dose in each of the plurality of angular regions from the dose calculation device 102, and causes the angle indicator 46a to identifiably display the magnitude of the acquired dose.
  • the three-dimensional image generation device 103 displays the display of the imaging unit 2 on the angle indicator 46 a with the same color coding as the angular dose image 42 . That is, the three-dimensional image generation device 103 displays the magnitude of the dose in the angle region including the imaging unit angle corresponding to the current display angle in a identifiable manner by using the angle indicator 46a with different colors.
  • the dose of the angle region including the imaging unit angle corresponding to the current display angle may be displayed separately from the angle indicator 46a by icon display or the like that is color-coded in the same way as the angle dose image 42.
  • steps 201 to 205 show control processing by the dose calculation processing unit 70 (dose calculation device 102). Further, step 206 indicates control processing by the control device 101 .
  • step 201 a virtual positional relationship between the virtual model Pa and the imaging unit 2 is obtained based on the positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2.
  • step 202 the dose distribution on the surface of the three-dimensional virtual model Pa is calculated based on the X-ray dose applied to the subject P by the X-ray irradiation by the imaging unit 2.
  • the imaging unit angle is associated with the surface of the virtual model Pa based on the imaging unit angle and the position where the X-ray is irradiated on the surface of the virtual model Pa.
  • step 204 based on the dose distribution on the surface of the virtual model Pa calculated in step 202 and the imaging unit angle associated with the surface of the virtual model Pa in step 203, a predetermined imaging unit angle is determined.
  • a dose is calculated for each of a plurality of angular regions partitioned by angular intervals of .
  • step 205 an angular dose image 42 is generated in which the magnitude of the dose in each of the calculated multiple angular regions can be identified.
  • step 206 the angular dose image 42 is displayed on the monitor 4. Specifically, the generated angular dose image 42 is displayed on the monitor 4 by being output from the dose calculation device 102 to the control device 101 . Either of the calculation of the dose distribution on the surface of the virtual model Pa in step 202 and the association of the imaging unit angle on the surface of the virtual model Pa in step 203 may be performed first.
  • the X-ray imaging system 100 of the present embodiment based on the calculated dose distribution on the surface of the virtual model Pa and the imaging unit angle associated with the surface of the virtual model Pa, A dose is calculated for each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals. Then, the X-ray imaging system 100 of the present embodiment displays an angular dose image 42 in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions can be identified.
  • an operator such as a doctor can view the displayed angular dose image 42 to determine the magnitude of the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals of the imaging unit angle.
  • the dose calculation processing unit 70 is a positional relationship acquiring unit that acquires the virtual positional relationship between the virtual model Pa and the imaging unit 2 based on the positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2. 71 included. Based on the virtual positional relationship acquired by the positional relationship acquisition unit 71, when the positional relationship between the tabletop 1 and the imaging unit 2 is changed, the angle association unit 73 (dose calculation processing unit 70) It is configured to update the association of the imaging unit angles on the surface of the virtual model Pa.
  • the angular dose calculation unit 74 (dose calculation processing unit 70) is configured to update the dose in each of the plurality of angular regions based on the updated association of the imaging unit angles on the surface of the virtual model Pa. .
  • the association of the imaging unit angle on the surface of the virtual model Pa is updated.
  • the angular dose image 42 can be updated so that the dose distribution is accurately displayed.
  • the X-ray imaging system 100 includes a touch panel 5 and an operation unit 6 that receive input operations by a worker (operator).
  • the angular dose calculation unit 74 dose calculation processing unit 70 changes the size when the touch panel 5 or the operation unit 6 receives an operation to change the size of a predetermined angular interval that divides a plurality of angular regions. It is configured to calculate the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals.
  • the monitor 4 (display unit) is configured to display an angular dose image 42 capable of identifying the magnitude of the dose in each of a plurality of angular regions in which the size of the predetermined angular interval is changed.
  • an operator such as a doctor can change the size of the angular intervals between the plurality of angular regions in the angular dose image 42 by operating the touch panel 5 or the operation unit 6. It is possible to easily switch between confirming the distribution of the dose in detail and confirming the distribution of the dose as a whole.
  • the monitor 4 (display unit) has a plurality of angular regions partitioned into a grid pattern at predetermined angular intervals of the imaging unit angle, and each of the plurality of angular regions partitioned in the grid pattern It is configured to display an angle dose image 42 in which the magnitude of the dose at is identifiable.
  • the angular dose image 42 since a plurality of angular regions are divided into a grid pattern at predetermined angular intervals, an operator such as a doctor can easily understand the lateral direction of the subject P (LAO and RAO ) and the vertical (CRA and CAU) directions.
  • an operator such as a doctor should, in order to suppress a local increase in the dose on the body surface of the subject P, align the subject P in the horizontal direction (LAO and RAO) and the vertical direction (CRA and CAU). It is possible to easily determine to which imaging unit angle to change in the two orthogonal angular directions.
  • the dose calculation processing unit 70 includes a storage processing unit 77 that stores history information of the dose distribution on the surface of the virtual model Pa based on X-ray irradiation by the imaging unit 2 .
  • the monitor 4 (display unit) is configured to display the angular dose image 42 at a past predetermined timing based on the history information stored by the storage processing unit 77 .
  • the dose calculation processing unit 70 is irradiated by the imaging unit 2 based on the dose distribution on the surface of the virtual model Pa calculated by the model dose calculation unit 72 (dose calculation processing unit 70). It includes a dose prediction unit 78 that calculates a predicted value of the dose of X-rays.
  • the monitor 4 (display unit) is configured to display the predicted angular dose image 42 based on the predicted values predicted by the dose prediction unit 78 .
  • the dose calculation processing unit 70 includes an irradiation area calculation unit 76 that calculates an irradiation area, which is an area on the surface of the virtual model Pa irradiated with X-rays at the current imaging unit angle.
  • the monitor 4 (display unit) is configured to display a display (irradiation area display 42 a ) indicating an angle area included in the irradiation area among the plurality of angle areas in the angular dose image 42 .
  • an operator such as a doctor can easily determine whether or not the dose of the subject P will become too large when X-ray irradiation is performed at the current imaging unit angle.
  • an operator such as a doctor can easily determine whether or not to change the angle of the imaging unit in order to suppress the dose from increasing locally on the body surface of the subject P.
  • the monitor 4 displays a maximum value display 44 separately from the angular dose image 42 so that the maximum value of the dose in the angular region included in the irradiation region can be identified.
  • a maximum value display 44 separately from the angular dose image 42 so that the maximum value of the dose in the angular region included in the irradiation region can be identified.
  • the monitor 4 (display unit) is configured to identifiably display an angular region for which X-ray irradiation is recommended among the plurality of angular regions in the angular dose image 42 .
  • an operator such as a doctor can more easily determine which imaging unit angle is appropriate when changing the imaging unit angle. Therefore, when changing the imaging unit angle, it is possible to reduce the trouble of selecting a new imaging unit angle.
  • the moving mechanism 3 irradiates the selected angular region with X-rays. It is configured to change the imaging unit angle as follows. With this configuration, an operator such as a doctor can easily select a new imaging unit angle by performing an operation of selecting one of the plurality of angular regions in the angular dose image 42 . Therefore, an operator such as a doctor selects an angular region with a relatively small dose from among the plurality of angular regions in the angular dose image 42, thereby preventing the dose from locally increasing on the body surface of the subject P. can be easily suppressed.
  • the monitor 4 displays an angular dose image 42 in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions is color-coded, and separately from the angular dose image 42.
  • a color scale image 43 showing the color coding of a plurality of angular regions in the angular dose image 42 corresponding to the magnitude of the dose.
  • the monitor 4 (display unit) is configured to display preset dose threshold values 43a and 43b in the color scale image 43 in a identifiable manner.
  • an operator such as a doctor can confirm the color coding in the angle dose image 42 because the preset dose thresholds 43a and 43b are displayed in the color scale image 43.
  • the dose of which angular region exceeds the preset threshold values 43a and 43b can be easily visually recognized. Therefore, by checking the angular dose image 42, the specific magnitude of the dose on the body surface of the subject P can be easily recognized.
  • the X-ray imaging system 100 displays a plurality of imaging unit angles selectably separately from the monitor 4 (display unit), and the touch panel 5 receives an input operation for changing the imaging unit angle.
  • the touch panel 5 is configured to display an angular dose image 42 .
  • the monitor 4 displays a three-dimensional image 46 inside the body of the subject P obtained in advance, and also displays an imaging unit corresponding to the display angle of the displayed three-dimensional image 46.
  • the angle indicator 46a is configured to identifiably display the dose of the angular region at the angle. With this configuration, an operator such as a doctor can identify the radiation dose in the angle region at the angle of the imaging unit corresponding to the display angle of the displayed three-dimensional image 46. When selecting an appropriate imaging unit angle while visually recognizing the three-dimensional image 46, it is possible to more easily select the imaging unit angle in the angular region where the dose is relatively small.
  • the dose display method of the present embodiment by configuring as described above, based on the calculated dose distribution on the surface of the virtual model Pa and the imaging unit angle associated with the surface of the virtual model Pa, A dose is calculated for each of a plurality of angular regions partitioned by predetermined angular intervals of the imaging unit angle. Then, the X-ray imaging system 100 of the present embodiment displays an angular dose image 42 in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions can be identified. As a result, an operator (operator) such as a doctor can view the displayed angular dose image 42 to determine the magnitude of the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals of the imaging unit angle.
  • the imaging unit 2 has a single plane mechanism in which one X-ray irradiation unit 21 and one X-ray detection unit 22 are provided, but the present invention is limited to this. do not have.
  • the imaging unit 2 may have a biplane mechanism in which two X-ray irradiation units 21 and two X-ray detection units 22 are provided. In that case, two irradiation regions (irradiation region display 42 a ) are displayed in the angular dose image 42 so as to correspond to the two X-ray irradiation units 21 .
  • the present invention is limited to this. do not have.
  • the dose distribution calculated on the surface of the virtual model Pa may be displayed in the angular dose image 42 in association with the imaging unit angle. That is, in the angular dose image 42, the dose distribution is displayed smoothly (in more detail) based on the dose calculated for each minute element in the virtual model Pa without partitioning the angular regions in a grid pattern.
  • the angular dose image 42 at the timing each time the X-ray image 41 as a moving image was captured was displayed as the angular dose image 42 at a predetermined timing in the past.
  • the invention is not limited to this.
  • the angular dose image 42 at each predetermined time interval may be displayed on the monitor 4 as the angular dose image 42 at a predetermined timing in the past.
  • an example of displaying the angular dose image 42 predicted when X-ray irradiation is continued is shown in the irradiation region at the current imaging unit angle, but the present invention is not limited to this. .
  • an angular dose image 42 predicted when the imaging unit angle is changed may be displayed.
  • the irradiation area (irradiation area display 42a) is also displayed in the angular dose image 42 was shown, but the present invention is not limited to this.
  • the irradiation area may not be displayed on the angular dose image 42 .
  • the irradiation area may be indicated by displaying a more detailed range separately from the demarcation for each angle area.
  • the present invention is not limited to this.
  • the average value of the dose in the angle area included in the irradiation area may be displayed.
  • the recommended angular region is colored with a predetermined color so as to indicate the recommended angular region in the angular dose image 42, but the present invention is not limited to this.
  • the recommended angular region in the angular dose image 42 it may be represented by coloring around the recommended angular region.
  • one angular region including the imaging unit angle for next X-ray irradiation is selected from among the plurality of angular regions in the angular dose image 42 displayed on the monitor 4 (display unit).
  • the invention is not so limited.
  • one angular region including the angle of the imaging unit for next X-ray irradiation may be selected from among a plurality of angular regions in the angular dose image 42 displayed on the touch panel 5 .
  • the present invention is not limited to this.
  • the color scale image 43 may be temporarily displayed based on an input operation on the touch panel 5 and the operation section 6.
  • the thresholds 43a and 43b in the color scale image 43 may be temporarily displayed based on the input operation.
  • angular dose image 42 is displayed by switching the display on the touch panel 5 based on an input operation, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of imaging unit angle displays 5a and angular dose images 42 may be displayed side by side.
  • the X-ray image 41, the angular dose image 42, and the three-dimensional image 46 are displayed on the monitor 4 (display unit)
  • the present invention is not limited to this.
  • the X-ray image 41 may be displayed on a display device provided separately from the monitor 4 .
  • the three-dimensional image 46 may be displayed on a display device provided separately from the monitor 4 .
  • control device 101 that controls X-ray imaging the dose calculation device 102 that calculates the dose
  • the three-dimensional image generation device 103 that generates the three-dimensional image 46 are separate devices.
  • the present invention is not limited to this.
  • any two or more of X-ray imaging control, dose calculation, and generation of the three-dimensional image 46 may be executed by a common processing device.
  • control processing in the X-ray imaging system 100 was explained using a flow-driven flowchart in which processing is performed in order along the processing flow. It is not limited to this.
  • the control processing in the X-ray imaging system 100 may be performed by event-driven processing that executes processing on an event-by-event basis. In this case, it may be completely event-driven, or a combination of event-driven and flow-driven.
  • an imaging unit including an X-ray irradiation unit having an X-ray source for irradiating X-rays to a subject lying on a tabletop; and an X-ray detection unit for detecting the X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit; a moving mechanism for changing an imaging unit angle, which is the angle of the imaging unit; a dose calculation processing unit that calculates the dose of X-rays irradiated to the subject; A display unit that displays the X-ray dose calculated by the dose calculation processing unit, The dose calculation processing unit, A model dose for calculating a dose distribution on a surface of a three-dimensional virtual model representing the subject lying on the tabletop based on the X-ray dose irradiated to the subject by X-ray irradiation by the imaging unit.
  • a calculation unit an angle associating unit that associates the imaging unit angle with the surface of the virtual model based on the imaging unit angle and a position where the X-ray is irradiated on the surface of the virtual model; of the imaging unit angle based on the dose distribution on the surface of the virtual model calculated by the model dose calculation unit and the imaging unit angle associated with the surface of the virtual model by the angle association unit; and an angular dose calculation unit that calculates the dose in each of a plurality of angular regions partitioned at predetermined angular intervals,
  • the display unit is configured to display an angular dose image capable of identifying the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions calculated by the angular dose calculation unit.
  • the dose calculation processing unit further includes a positional relationship acquisition unit that acquires a virtual positional relationship between the virtual model and the imaging unit based on the positional relationship between the top plate and the imaging unit, When the positional relationship between the top plate and the imaging unit is changed, the angle association unit calculates the angle on the surface of the virtual model based on the virtual positional relationship acquired by the positional relationship acquisition unit. It is configured to update the association of the imaging unit angle, Item 2. According to item 1, wherein the angular dose calculator is configured to update the dose in each of the plurality of angular regions based on the updated association of the imaging unit angles on the surface of the virtual model. radiography system.
  • the angular dose calculation unit when an operation for changing the size of the predetermined angular interval dividing the plurality of angular regions is received by the operation unit, for each of the predetermined angular intervals whose sizes have been changed is configured to calculate the dose in each of the plurality of angular regions divided into Item 1 or 2, wherein the display unit is configured to display the angular dose image in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions in which the size of the predetermined angular interval is changed is identifiable.
  • X-ray imaging system according to .
  • the plurality of angular regions are partitioned into a lattice at the predetermined angular intervals of the imaging unit angle, and the magnitude of the dose in each of the plurality of angular regions partitioned in the lattice is identified. 4.
  • a radiography system according to any one of items 1 to 3, arranged to display the possible angular dose images.
  • the dose calculation processing unit further includes a storage processing unit that stores history information of the dose distribution on the surface of the virtual model based on the X-ray irradiation by the imaging unit, 5. Any one of items 1 to 4, wherein the display unit is configured to display the angular dose image at a predetermined timing in the past based on the history information stored by the storage processing unit.
  • a radiographic system as described.
  • the dose calculation processing unit includes a dose prediction unit that calculates a predicted value of the dose of X-rays irradiated by the imaging unit based on the dose distribution on the surface of the virtual model calculated by the model dose calculation unit. further includes X according to any one of items 1 to 5, wherein the display unit is configured to display the predicted angular dose image based on the predicted value predicted by the dose prediction unit. line photography system.
  • the dose calculation processing unit further includes an irradiation area calculation unit that calculates an irradiation area, which is an area of the surface of the virtual model irradiated with X-rays at the current imaging unit angle, 7. Any one of items 1 to 6, wherein the display unit is configured to display a display showing the angular region included in the irradiation region from among the plurality of angular regions in the angular dose image.
  • irradiation area which is an area of the surface of the virtual model irradiated with X-rays at the current imaging unit angle
  • the moving mechanism is configured to irradiate the selected angular region with X-rays when an operation of selecting one of the plurality of angular regions in the angular dose image is received by the operation unit.
  • the X-ray imaging system according to any one of items 1 to 9, which is configured to change the part angle.
  • the display unit displays the angular dose image in which the magnitude of the dose in each of the plurality of angle regions is represented by different colors, and separately from the angular dose image, the angle corresponding to the magnitude of the dose 11.
  • the X-ray imaging system according to any one of items 1 to 10, configured to display a color scale image showing the color coding of the plurality of angular regions in the dose image.
  • the display unit displays a pre-obtained three-dimensional image of the inside of the body of the subject, and is capable of identifying the dose in the angular region at the imaging unit angle corresponding to the display angle of the displayed three-dimensional image.
  • the X-ray imaging system according to any one of items 1 to 13, which is configured to display on.

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Abstract

このX線撮影システム(100)は、線量算出処理部(70)と表示部(4)とを備える。線量算出処理部(70)は、仮想モデル(Pa)の表面における線量の分布と、仮想モデル(Pa)の表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出する。そして、表示部(4)は、算出された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像(42)を表示するように構成されている。

Description

X線撮影システムおよび線量表示方法
 本発明は、X線の線量を表示するX線撮影システムおよび線量表示方法に関する。
 従来、X線の線量を表示するX線撮影装置が知られている。このような装置は、たとえば、米国特許出願公開第2011/0317815号明細書に開示されている。
 上記米国特許出願公開第2011/0317815号明細書に記載されているX線撮影装置は、患者の表面に照射されたX線の線量を視覚化する3次元モデルを表示する。具体的には、このX線撮影装置は、患者の3次元モデル上において、患者の表面に照射されたX線の線量を算出する。そして、表示された3次元モデル上に、算出された線量の大小が可視化された状態で表示される。
米国特許出願公開第2011/0317815号明細書
 従来、上記米国特許出願公開第2011/0317815号明細書のようなX線撮影装置は、画像下治療(IVR:Interventional Radiology)において用いられる。画像下治療においてX線を照射しつつ治療を行う場合、被検体(患者)の体表面において線量(皮膚線量)が局所的に大きくならないようにするために、線量の上昇に応じて撮像部の角度を変更させながら治療を行う必要がある。しかしながら、上記米国特許出願公開第2011/0317815号明細書のように、3次元モデル上に線量の大小を表示する場合には、3次元モデル上に表示された線量を確認したとしても、線量の比較的大きい位置を避けるために適切な撮像部の角度(比較的線量の小さい角度)を具体的に判断することができない。そのため、被検体の体表面において局所的に線量が大きくなることを抑制するために比較的線量の小さい適切な撮像部角度を容易に選択することが望まれている。
 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、被検体の体表面において局所的に線量が大きくなることを抑制するために比較的線量の小さい適切な撮像部角度を容易に選択することが可能なX線撮影システムおよび線量表示方法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X線撮影システムは、天板に横たわる被検体に対してX線を照射するX線源を有するX線照射部と、X線照射部から照射されたX線を検出するX線検出部とを含む撮像部と、撮像部の角度である撮像部角度を変更する移動機構と、被検体に照射されたX線の線量を算出する線量算出処理部と、線量算出処理部により算出されたX線の線量を表示する表示部と、を備え、線量算出処理部は、撮像部によるX線の照射によって被検体に照射されたX線の線量に基づいて、天板に横たわる被検体を表す3次元の仮想モデルの表面における線量の分布を算出するモデル線量算出部と、撮像部角度と、仮想モデルの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、撮像部角度を仮想モデルの表面に対応付ける角度対応付け部と、モデル線量算出部により算出された仮想モデルの表面における線量の分布と、角度対応付け部により仮想モデルの表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出する角度線量算出部と、を含み、表示部は、角度線量算出部により算出された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像を表示するように構成されている。
 この発明の第2の局面における線量表示方法は、天板に横たわる被検体に対してX線を照射するX線源を有するX線照射部と、X線照射部から照射されたX線を検出するX線検出部とを含む撮像部によるX線の照射によって、被検体に照射されたX線の線量に基づいて、天板に横たわる被検体を表す3次元の仮想モデルの表面における線量の分布を算出するステップと、撮像部の角度である撮像部角度と、仮想モデルの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、撮像部角度を仮想モデルの表面に対応付けるステップと、算出された仮想モデルの表面における線量の分布と、仮想モデルの表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出するステップと、算出された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像を表示させるステップと、を備える。
 上記第1の局面におけるX線撮影システムおよび第2の局面における線量表示方法は、算出された仮想モデルの表面における線量の分布と、仮想モデルの表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出する。そして、第1の局面におけるX線撮影システムおよび第2の局面における線量表示方法は、複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像を表示させる。これにより、医師などの作業者(術者)は、表示された角度線量画像を視認することによって、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量の大小を確認することができるので、比較的線量の小さい撮像部角度を容易に判断することができる。その結果、被検体の体表面において局所的に線量が大きくなることを抑制するために比較的線量の小さい適切な撮像部角度を容易に選択することができる。
本実施形態によるX線撮影システムの構成を説明するための模式図である。 本実施形態によるX線撮影システムの全体構成を示すブロック図である。 本実施形態によるモニタの表示を説明するための図である。 本実施形態による線量算出処理部の機能的な構成を説明するためのブロック図である。 天板と撮像部との位置関係の取得を説明するための図である。 仮想モデルにおける線量の分布の算出を説明するための図である。 仮想モデルの表面と撮像部角度の対応付けを説明するための図である。 角度線量画像およびカラースケール画像を説明するための図である。 天板が被検体の上下方向に移動された場合における角度線量画像の更新を説明するための図である。 天板が被検体の左右方向に移動された場合における角度線量画像の更新を説明するための図である。 天板が鉛直方向に移動された場合における角度線量画像の更新を説明するための図である。 角度間隔を変更した場合における角度線量画像の更新を説明するための図である。 推奨される角度領域の表示の一例を示した図である。 タイムライン表示の一例を示した図である。 タッチパネルにおける撮像部角度の選択のための表示の一例を示した図である。 タッチパネルにおける角度線量画像の表示を示した図である。 3次元画像の表示の一例を示した図である。 本実施形態による線量表示方法の制御処理を説明するためのフローチャート図である。
 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線撮影システムの構成)
 図1~図17を参照して、本発明の一実施形態によるX線撮影システム100の構成について説明する。
 X線撮影システム100は、図1に示すように、人体などの被検体Pの外側からX線を照射することによって、被検体Pの体内を画像化したX線画像41(図3参照)を撮影する装置である。X線撮影システム100を用いる医師などの作業者は、被検体PのX線画像41を視認しながら、カテーテル等の治療器具を被検体Pの血管(たとえば、被検体Pの心臓の血管)に挿入することにより、各種の治療(画像下治療:IVR)を行うことが可能となる。なお、本明細書では、「作業者」とは、被検体Pの治療を行う術者に限られず、被検体Pの治療に直接関与せずに単にX線撮影システム100を操作する操作者をも含むものとして記載する。すなわち、作業者は、請求の範囲における「操作者」の一例である。
 図1および図2に示すように、X線撮影システム100は、天板1と、撮像部2と、移動機構3と、モニタ4と、タッチパネル5と、操作部6と、を備える。なお、モニタ4は、請求の範囲の「表示部」の一例である。また、タッチパネル5は、請求の範囲における「タッチパネル」の一例であるとともに、請求の範囲における「操作部」の一例も兼ねる。
 (X線撮影システムの各部の構成)
 図1および図2に示すように、天板1は、X線撮影を行う際に、被検体Pが横たわる(載置される)検診台として構成されている。天板1は、後述する天板移動部31によって、水平方向および鉛直方向に移動可能に支持されている。また、天板1は、後述する天板移動部31によって、被検体Pが横たわった状態で載置面の角度を変更可能に構成されている。
 図1および図2に示すように、撮像部2は、被検体PのX線画像41(図3参照)を撮影する。また、撮像部2は、X線照射部21とX線検出部22とを含む。X線照射部21とX線検出部22とは、それぞれ、被検体Pが横たわる天板1を挟んで対向するように配置されている。X線照射部21およびX線検出部22は、後述する支持部32によって移動可能に支持されている。
 X線照射部21は、X線源21aとコリメータ21bとを有する。X線源21aは、天板1に横たわる被検体Pに対してX線を照射する。また、X線源21aは、図示しない高電圧発生部に接続されており、高電圧が印加されることによりX線を発生させ、発生させたX線を被検体Pに対して照射するX線管である。X線源21aは、X線出射方向をX線検出部22の検出面に向けた状態で配置されている。コリメータ21bは、X線源21aが照射するX線の照射野を調整するように構成されている。X線照射部21は、後述する制御装置101による制御によって、管電圧、管電流およびX線照射の時間間隔などの予め設定された撮影条件に従ってX線を発生させる。
 X線検出部22は、X線照射部21から照射されたX線を検出する。そして、X線検出部22は、検出したX線強度に応じた検出信号を出力する。X線検出部22は、たとえば、FPD(Flat Panel Detector)により構成されている。X線検出部22は、後述する制御装置101に接続されている。
 移動機構3は、天板1と撮像部2との少なくとも一方を移動させる。具体的には、移動機構3は、天板1と撮像部2との相対的な位置関係を変更させることによって、X線が照射される被検体Pの体表面の位置を変更させる。具体的には、移動機構3は、天板1を移動させる天板移動部31と、撮像部2の撮像部角度を変更させる支持部32とを含む。天板移動部31は、天板1を水平方向(水平面に平行な方向)および鉛直方向へと移動可能に構成されている。また、天板移動部31は、天板1の角度を変更させる。また、支持部32は、天井Cに配置されており、X線照射部21とX線検出部22とを被検体Pが横たわる天板1を挟んで対向させるように支持する。そして、支持部32は、撮像部2の位置および角度(撮像部角度)を変更可能に支持する。また、支持部32は、X線照射部21とX線検出部22との距離を変更可能に支持する。移動機構3は、たとえば、後述する制御装置101により制御されるサーボモータを含む。
 たとえば、画像下治療(IVR)によって、心臓のカテーテル治療が行われる場合には、動画像としての心臓の透視画像(X線画像41)を継続的に取得しながら、被検体Pの体表面(皮膚)における局所的な線量の増加を抑制するために、X線の照射角度(撮像部角度)を変更させながら治療が行われる。本実施形態では、移動機構3は、後述する制御装置101による制御処理によって、撮像部2の角度である撮像部角度を変更するように構成されている。撮像部角度は、X線照射部21とX線検出部22とが対向する方向の角度である。また、撮像部2は、たとえば、X線照射部21とX線検出部22とが鉛直方向に沿って配置された状態を基準として、被検体Pの左右方向であるLAO(left anterior oblique)およびRAO(right anterior oblique)と、被検体Pの上下方向(頭部側および脚部側)であるCRA(Cranial)およびCAU(Caudal)とにX線検出部22が移動するように撮像部角度を変更させる。
 図3に示すように、モニタ4は、後述する制御装置101による制御に基づいて、X線画像41、角度線量画像42、カラースケール画像43、最大値表示44、タイムライン表示45(図14参照)、および、3次元画像46を表示する。モニタ4は、たとえば、コンピュータなどの機器から出力される静止画または動画の映像信号を表示する機器であるディスプレイモニタを含む。なお、モニタ4の表示の詳細は後述する。
 また、図1および図2に示すように、タッチパネル5は、X線撮影システム100を動作させるための作業者(術者または操作者)による入力操作を受け付ける。また、タッチパネル5は、受け付けられた入力操作に基づく入力信号を、後述する制御装置101および線量算出装置102に送信するように構成されている。具体的には、タッチパネル5は、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置およびフラッシュメモリなどの記憶部を有するタブレット型PCであり、後述する制御装置101および線量算出装置102と通信可能に構成されている。また、タッチパネル5は、撮像部角度の選択に関する表示を表示させるように構成されている。また、タッチパネル5の表示の詳細については後述する。
 操作部6は、タッチパネル5と同様に、作業者(術者または操作者)による入力操作を受け付ける。操作部6は、たとえば、キーボードまたはマウスなどのポインティングデバイスを含む。また、操作部6は、X線の照射を行う入力操作を受け付ける照射ボタン、および、天板1および撮像部2を移動させる入力操作を受け付ける移動操作ボタンを含む。また、操作部6は、受け付けられた入力操作に基づく入力信号を、後述する制御装置101に送信するように構成されている。
 すなわち、タッチパネル5および操作部6に対する入力操作に基づいて、X線撮影システム100の各部の動作が制御される。たとえば、タッチパネル5および操作部6は、複数の撮像部角度のうちから、X線撮影を行う撮像部角度を選択(変更)する入力操作を受け付ける。また、タッチパネル5および操作部6は、モニタ4の表示を変更する入力操作を受け付ける。また、タッチパネル5および操作部6は、X線の照射を行う入力操作を受け付ける。
 また、図2に示すように、本実施形態のX線撮影システム100は、制御装置101、線量算出装置102、および、3次元画像生成装置103を備える。
 制御装置101は、CPU、GPU(Graphics Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、および、RAM(Random Access Memory)などを含んで構成されたコンピュータ(演算装置)である。また、制御装置101は、HDD(Hard Disk Drive)およびSSD(Solid State Drive)などの記憶装置を含む。制御装置101は、作業者による操作に基づいて、X線撮影システム100の動作を制御する。また、制御装置101は、モニタ4の表示を制御する。すなわち、制御装置101は、撮像部2を制御することによってX線撮影の制御を行い、X線画像41を生成する。具体的には、制御装置101は、X線照射部21の動作を制御することによって被検体Pに対してX線を照射させる。また、制御装置101は、X線検出部22から出力された検出信号を取得するとともに、取得された検出信号に基づいて、X線画像41を生成する。
 図3に示すように、X線画像41は、被検体Pを透過したX線の検出信号に基づいて、被検体Pの内部を表した画像である。X線画像41は、作業者が被検体Pの体内の様子をリアルタイムで観察できるように、連続的に取得される。そして、X線画像41は、動画像としてモニタ4に表示されるように構成されている。
 また、制御装置101は、タッチパネル5および操作部6に対する入力操作に基づいて、移動機構3の動作を制御することによって天板1および撮像部2の相対的な位置および角度を変更させる。すなわち、制御装置101は、移動機構3の動作を制御することによって、いずれの撮像部角度においてX線撮影を行うかを設定するように構成されている。
 線量算出装置102は、CPU、GPU、ROM、および、RAMなどを含んで構成されたコンピュータ(演算装置)である線量算出処理部70を有する。また、線量算出装置102は、線量算出処理部70を動作させるための所定のプログラムを記憶するHDDおよびSSDなどの記憶装置を有している。また、記憶装置は、後述する仮想モデルPa、および、各種設定値(パラメータ)などを記憶している。また、記憶装置は、被検体Pに照射された線量の履歴を記憶する。そして、本実施形態では、線量算出処理部70は、被検体Pに照射されたX線の線量を算出するように構成されている。
 3次元画像生成装置103は、制御装置101および線量算出装置102と同様に、CPU、GPU、ROM、および、RAMなどを含んで構成されたコンピュータ(演算装置)である。3次元画像生成装置103は、3次元画像46を生成する。3次元画像46の生成の詳細は後述する。
 X線撮影システム100では、制御装置101、線量算出装置102、および、3次元画像生成装置103は、互いに信号の送受信を行うように構成されている。制御装置101、線量算出装置102、および、3次元画像生成装置103は、たとえば、LAN(Local Area Network)などのコンピュータネットワークを介して互いに接続されている。
 (皮膚線量の表示)
 ここで、図3に示すように、本実施形態では、モニタ4は、線量算出装置102により算出されたX線の線量を表示する。具体的には、モニタ4は、線量算出装置102により生成された角度線量画像42を表示するように構成されている。具体的には、線量算出装置102により生成された角度線量画像42は、制御装置101に送信される。そして、制御装置101は、モニタ4に角度線量画像42を表示させる。
 図4に示すように、線量算出装置102の線量算出処理部70は、機能的な構成として、位置関係取得部71、モデル線量算出部72、角度対応付け部73、角度線量算出部74、画像生成部75、照射領域算出部76、記憶処理部77、および、線量予測部78を含む。すなわち、線量算出処理部70は、記憶装置に記憶された所定のプログラムを実行することにより、位置関係取得部71、モデル線量算出部72、角度対応付け部73、角度線量算出部74、画像生成部75、照射領域算出部76、記憶処理部77、および、線量予測部78として機能する。
 図5に示すように、位置関係取得部71(線量算出処理部70)は、本実施形態では、天板1と撮像部2との位置関係に基づいて、仮想モデルPaと撮像部2との仮想的な位置関係を取得するように構成されている。
 具体的には、線量算出装置102は、制御装置101から天板1の位置および角度と、撮像部2の位置および角度とを取得するように構成されている。そして、位置関係取得部71は、取得された天板1の位置および角度と、撮像部2(X線照射部21およびX線検出部22)の位置および角度とに基づいて、3次元仮想空間における天板1と撮像部2との位置関係を取得する。また、位置関係取得部71は、3次元仮想空間において、天板1に横たわる被検体Pを表す仮想モデルPa(図6参照)を取得する。仮想モデルPaは、円柱形状を有する3次元モデルである。また、仮想モデルPaは、線量算出装置102の記憶装置に予め記憶されている。また、仮想モデルPaは、被検体Pの体の大きさ(BMI:Body Mass Indexなど)に応じて大きさを変更するようにしてもよい。そして、位置関係取得部71は、3次元仮想空間における撮像部2と仮想モデルPaとの仮想的な位置関係を取得する。なお、3次元仮想空間における仮想モデルPaの位置は、天板1の位置および角度に基づいて設定される。
 図6に示すように、モデル線量算出部72(線量算出処理部70)は、本実施形態では、撮像部2(X線照射部21)によるX線の照射によって被検体Pに照射されたX線の線量に基づいて、3次元の仮想モデルPaの表面における線量の分布を算出するように構成されている。
 具体的には、線量算出装置102は、制御装置101から、X線の照射が行われた期間と、撮像部角度と、管電圧、管電流およびX線照射の時間間隔などの撮影条件を取得する。また、線量算出装置102は、制御装置101から、被検体Pに対して照射されたX線の線量と、撮像部角度とを関連付けて取得する。そして、モデル線量算出部72は、被検体Pに対して照射されたX線の線量と、撮像部角度と、3次元仮想空間における撮像部2と仮想モデルPaとの仮想的な位置関係とに基づいて、仮想モデルPaの表面上における線量の積算値を算出する。そして、モデル線量算出部72は、撮像部2によるX線の照射が行われるたびに、仮想モデルPaの表面上における線量の積算値を更新する。詳細には、モデル線量算出部72は、微小要素に分割された仮想モデルPaの表面において、各々の微小要素ごとの線量の積算値を算出する。
 図7に示すように、角度対応付け部73(線量算出処理部70)は、本実施形態では、撮像部角度と、仮想モデルPaの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、撮像部角度を仮想モデルPaの表面に対応付けるように構成されている。
 具体的には、角度対応付け部73は、3次元仮想空間における撮像部2と仮想モデルPaとの仮想的な位置関係に基づいて、仮想モデルPaの表面において、所定の角度間隔ごとの撮像部角度ごとにX線が照射される位置を取得する。たとえば、角度対応付け部73は、所定の角度間隔が10度ずつである場合には、撮像部角度が鉛直方向(基準方向)である場合の撮像部角度を(0,0)、LAOに10度傾けた場合の撮像部角度を(10,0)、そして、LAOに20度傾けた場合の撮像部角度を(20,0)として取得する。また、角度対応付け部73は、LAOに10度傾けるとともにCRAに10度傾けた場合の撮像部角度を(10,10)として取得する。角度対応付け部73は、3次元仮想空間における所定の角度間隔(たとえば、10度)ごとの撮像部2と仮想モデルPaとの位置関係に基づいて、所定の角度間隔ごとに撮像部2から仮想モデルPaの表面に照射されるX線の照射軸の中心(視野中心)の位置を、仮想モデルPaの表面上に対応付けるようにマッピングする。そして、角度対応付け部73は、仮想モデルPaの表面上にマッピングされた所定の角度間隔ごとの照射軸の中心(視野中心)の位置同士を結ぶようにして、仮想モデルPaの表面上において区画された角度領域を取得する。
 図8に示すように、角度線量算出部74(線量算出処理部70)は、本実施形態では、モデル線量算出部72により算出された仮想モデルPaの表面における線量の分布と、角度対応付け部73により仮想モデルPaの表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出するように構成されている。そして、画像生成部75(線量算出処理部70)は、角度線量算出部74により算出された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像42を生成する。角度線量画像42は、本実施形態では、複数の角度領域が撮像部角度の所定の角度間隔ごとに格子状に区画されるとともに、格子状に区画された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な画像である。画像生成部75により生成された角度線量画像42は、線量算出装置102から制御装置101に出力され、モニタ4に表示される。
 具体的には、角度線量算出部74は、仮想モデルPaの表面における線量の分布に基づいて、角度対応付け部73によって、仮想モデルPaの表面上において所定の角度間隔ごと区画された角度領域(図7参照)の各々において、線量の最大値を取得する。そして、画像生成部75は、LAOおよびRAOの方向を横軸、CRAおよびCAUの方向を縦軸として、所定の角度間隔(たとえば、10度)ごとに各々の角度領域が正方形となるように区画された角度線量画像42を生成する。すなわち、角度線量画像42では、横軸における角度間隔の大きさと縦軸における角度間隔の大きさとが略等しい大きさ(縮尺)となるように構成されている。また、縦軸および横軸の範囲は、撮像部2の移動可能な撮像部角度の範囲に基づいて設定される。
 そして、本実施形態では、角度線量画像42では、複数の角度領域の各々における線量の大小が色分けすることによって表されている。たとえば、角度線量画像42では、線量の大きい方から順に、紫、赤、オレンジ、黄、緑の5つの色分けによって、線量の大小が表されている。なお、図8では、色分けの差異をハッチングの差異によって表している。
 〈カラースケール画像〉
 また、図3および図8に示すように、モニタ4は、角度線量画像42とは別個に、線量の大小と対応する角度線量画像42における複数の角度領域の色分けを示すカラースケール画像43を表示するように構成されている。また、本実施形態では、モニタ4は、カラースケール画像43において、予め設定された線量のしきい値43aおよび43bを識別可能に表示するように構成されている。
 具体的には、画像生成部75は、角度線量画像42の色分けの基準を示すカラースケール画像43を生成する。カラースケール画像43では、角度線量画像42の色分けに対応するように、線量の大きい方から順に紫、赤、オレンジ、黄、緑となるように色分けされた領域が、この順に並べられて表示されている。また、5つの領域の境界には、色分けの基準となる具体的な線量の値を示した数値が表示されている。たとえば、カラースケール画像43は、線量の最大値が4000mGyより大きい領域を紫、線量の最大値が3000mGyより大きく4000mGy以下の領域を赤、線量の最大値が2000mGyより大きく3000mGy以下の領域をオレンジ、線量の最大値が1000mGyより大きく2000mGy以下の領域を黄、そして、線量の最大値が0mGyより大きく1000mGy以下の領域を緑となるように表されている。
 また、予め設定された線量のしきい値43aおよび43bを示す表示が、カラースケール画像43に重畳するように表示されている。しきい値43aおよび43bは、医師などの作業者により予め設定される。また、X線の照射を行っている最中に、現在照射を行っている角度領域において、線量がしきい値43aおよび43bを超過した場合には、モニタ4に警告メッセージが表示されるように構成されている。警告メッセージは、たとえば、モニタ4の所定の部分に文章(文字情報)として表示される。そして、警告メッセージは、所定の時間の経過、または、操作部6に対する入力操作などによってモニタ4での表示が停止される。
 また、モニタ4は、術中における被検体Pの皮膚線量の総量を表示するようにしてもよい。たとえば、線量算出処理部70は、取得されたX線の線量に基づいて、被検体Pの体表面全体における線量の総量を算出する。そして、算出された線量の総量が、線量算出装置102から制御装置101に出力されることによって、制御装置101による制御処理によってモニタ4に表示される。
 〈位置関係の変更〉
 図9~図11に示すように、本実施形態では、角度対応付け部73は、天板1と撮像部2との位置関係が変更された場合に、位置関係取得部71により取得された仮想的な位置関係に基づいて、仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けを更新するように構成されている。そして、角度線量算出部74は、更新された仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けに基づいて、複数の角度領域の各々における線量を更新するように構成されている。そして、画像生成部75は、複数の角度領域の各々における更新された線量に基づいて、角度線量画像42を生成し直すように構成されている。
 具体的には、位置関係取得部71は、天板1の位置および角度を変更させる操作が受け付けられた場合に、制御装置101から新たに取得された天板1の位置および角度を示す情報に基づいて、3次元仮想空間における仮想モデルPaの位置および角度を更新する。また、位置関係取得部71は、撮像部2の位置および角度を変更させる操作が受け付けられた場合には、制御装置101から新たに取得された撮像部2の位置および角度を示す情報に基づいて、3次元仮想空間における撮像部2の位置および角度を更新する。すなわち、位置関係取得部71は、制御装置101から天板1および撮像部2の位置関係が変更されたことを示す信号が取得された場合に、3次元仮想空間における仮想モデルPaと撮像部2との仮想的な位置関係を変更させる。
 そして、角度対応付け部73は、3次元仮想空間における仮想モデルPaと撮像部2との仮想的な位置関係が変更された場合に、変更された仮想的な位置関係に基づいて、仮想モデルPaの表面において、所定の角度間隔ごとの撮像部角度ごとにX線が照射される位置を新たに取得(算出)し直すことによって、仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付け(マッピング)を更新する。そして、角度対応付け部73は、更新された対応付け(マッピング)に基づいて、仮想モデルPaの表面上において新たに区画された角度領域を取得し直す。
 角度線量算出部74は、モデル線量算出部72により算出された仮想モデルPaの表面における線量の分布と、角度対応付け部73により更新された撮像部角度の対応付けによる角度領域とに基づいて、所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を新たに算出し直す。そして、画像生成部75は、新たに算出し直された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能なように、角度線量画像42を更新する。すなわち、天板1と撮像部2との位置関係が変更された場合には、新たに算出し直された複数の角度領域の各々における線量に基づいて、角度線量画像42における線量の分布の度合いが変化する。なお、天板1を移動させずに、撮像部2の撮像部角度のみを移動(変更)させる場合には、3次元仮想空間における仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けは変更されない。すなわち、撮像部角度のみを変更させる場合には、角度線量画像42は更新されず、角度線量画像42における線量の分布の度合いは変化しない。
 たとえば、図9に示すように、タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいて、天板1の長手方向(被検体Pの上下方向)に天板1を移動させた場合には、角度線量画像42における線量の分布の度合いが、上下方向(CRAおよびCAUの方向)にシフトするように移動する。
 また、図10に示すように、タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいて、天板1の短手方向(被検体Pの左右方向)に天板1を移動させた場合には、角度線量画像42における線量の分布の度合いが、左右方向(RAOおよびLAOの方向)にシフトするように移動する。
 また、図11に示すように、タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいて、天板1を鉛直方向に移動させた場合には、角度線量画像42における線量の分布の度合いが、拡大または縮小されるように変化する。
 同様に、天板1を回転させるように角度を変更させた場合にも、角度線量画像42における線量の分布の度合いが変化する。また、撮像部2の天板1に対する配置位置が移動された場合にも、角度線量画像42における線量の分布の度合いが変化する。なお、天板1および撮像部2の位置関係が変更された場合における角度線量画像42における線量の分布の度合いの変化は、円柱形状の仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けが変更されるため、単純な平行(シフト)移動および拡大縮小とは異なる。
 〈角度間隔の変更〉
 また、図12に示すように、本実施形態では、角度線量算出部74(線量算出処理部70)は、複数の角度領域を区画する所定の角度間隔の大きさを変更する操作がタッチパネル5または操作部6により受け付けられた場合に、大きさが変更された所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出するように構成されている。そして、画像生成部75は、所定の角度間隔の大きさが変更された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像42を生成する。そして、本実施形態では、モニタ4は、所定の角度間隔の大きさが変更された角度線量画像42を表示するように構成されている。
 具体的には、タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいて、所定の角度間隔の大きさを変更させる入力操作が受け付けられた場合に、角度対応付け部73は、大きさが変更された所定の角度間隔ごとに区画されるように、仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付け(マッピング)を更新することによって、仮想モデルPaの表面上において新たに区画された角度領域を取得し直す。角度線量算出部74は、大きさが更新された角度領域の各々における線量を新たに算出し直す。そして、画像生成部75は、新たに算出し直された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能なように、角度線量画像42を更新する。また、画像生成部75は、角度間隔の変更に合わせて、区画される各々の角度領域の大きさが変更された角度線量画像42を生成する。たとえば、所定の角度間隔が10度から5度に変更された場合には、角度線量画像42自体の大きさは変更されず、角度線量画像42における区画の大きさが半分となる。また、5度ごとに区画された角度線量画像42では、仮想モデルPaの表面上において5度ごとに区画された角度領域における線量の分布に基づいて、線量の大小が識別可能に色分けされて表示される。
 〈照射領域の表示〉
 図8に示すように、本実施形態では、モニタ4は、角度線量画像42における複数の角度領域のうちから照射領域に含まれる角度領域を示す表示(照射領域表示42a)を表示するように構成されている。
 具体的には、照射領域算出部76(線量算出処理部70)は、本実施形態では、現在の撮像部角度においてX線が照射される仮想モデルPaの表面の領域である照射領域を算出するように構成されている。詳細には、照射領域算出部76は、位置関係取得部71により取得された3次元仮想空間における仮想モデルPaと撮像部2との仮想的な位置関係と、制御装置101から取得された撮影条件とに基づいて、仮想モデルPaの表面において、現在の撮像部角度でのX線が照射される照射領域を算出する。そして、照射領域算出部76は、角度対応付け部73により所定の角度間隔毎に区画された複数の角度領域のうちから、X線が照射される照射領域の一部または全体を内部に含む角度領域を、照射領域に含まれる角度領域として取得する。画像生成部75は、照射領域算出部76により取得された照射領域に含まれる角度領域を示す照射領域表示42aを、角度線量画像42に重畳させる。そして、照射領域表示42aが重畳された角度線量画像42が制御装置101に出力されることによって、モニタ4に表示される。
 なお、照射領域表示42aは、照射領域に含まれる角度領域の全体を囲うように照射領域を示す。また、照射領域表示42aは、照射領域に含まれる角度領域を色付けするようにしてもよいし、斜線などを重畳させるように示してもよい。また、照射領域表示42aは、照射領域に含まれる角度領域のうちから、照射されるX線の照射軸の中心(視野中心)を含む角度領域を識別可能な表示を含む。たとえば、照射領域表示42aは、照射領域において照射軸の中心(視野中心)を含む角度領域を示す十字(プラス形状)の印を含む。また、照射領域表示42aは、X線照射部21からの照射されるX線の照射領域(視野サイズ)、コリメータ21bの開き量、または、X線照射部21とX線検出部22との距離(SID:焦点検出器間距離)に応じて大きさおよび形状が変化する。照射領域表示42aは、角度線量画像42において、正方形の領域のみならず、長方形、または、多角形、であってもよい。
 なお、図3に示すように、本実施形態では、モニタ4は、角度線量画像42とは別個に、照射領域(照射領域表示42a)に含まれる角度領域における線量のうちの最大値を識別可能に表示するように構成されている。具体的には、照射領域算出部76は、照射領域に含まれる複数の角度領域のうちから、線量が最大となる角度領域を取得するように構成されている。そして、線量が最大となる角度領域における線量を示す信号が、線量算出装置102から制御装置101に出力される。制御装置101は、モニタ4に、照射領域(照射領域表示42a)に含まれる角度領域における線量のうちの最大値を示す最大値表示44を表示する。最大値表示44では、照射領域(照射領域表示42a)に含まれる複数の角度領域における線量の各々のうちの最大値が、角度線量画像42の色分けと同様の色によって色付けされた状態で表示されている。また、最大値表示44において、線量が予め設定された線量(たとえば、しきい値43a)を超過した場合に、警告メッセージを表示するようにしてもよい。
 〈撮像部角度の変更〉
 X線撮影システム100は、タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいて、撮像部角度を変更させるように構成されている。たとえば、本実施形態では、操作部6は、モニタ4に表示されている角度線量画像42において複数の角度領域のいずれかを選択する操作を受け付けるように構成されている。たとえば、医師などの作業者によって、モニタ4に表示された角度線量画像42における格子状に区画された複数の角度領域のいずれかに対して、同じくモニタ4に表示されたポインタを用いてクリックする選択操作が行われる。この選択操作が操作部6によって受け付けられたことに基づいて、制御装置101は、複数の角度領域のうちからの選択された一の角度領域に対してX線の照射が行われるように撮像部角度を変更させる。すなわち、本実施形態では、移動機構3は、角度線量画像42における複数の角度領域のいずれかを選択する操作(選択操作)が操作部6により受け付けられた場合に、選択された角度領域にX線が照射されるように撮像部角度を変更するように構成されている。
 そして、照射領域算出部76は、撮像部2の撮像部角度が変更されるたびに、照射領域表示42aを新たに取得する。また、照射領域算出部76は、撮像部角度以外の撮像部2と天板1との位置関係が変更された場合にも、照射領域表示42aを新たに取得するように構成されている。なお、X線撮影システム100では、撮像部2の撮像部角度のみを変更させる場合には、角度線量画像42における線量の分布の度合いは変化されずに、照射領域表示42aのみが移動(変更)される。なお、角度線量画像42において撮像部角度を選択する場合には、照射領域表示42aの視認性を高めるように、角度線量画像42における線量の大小を示す色分けの表示(色付けがされている部分)を半透明に表示するようにしてもよい。また、撮像部角度を変更させている最中(撮像部2を移動させている最中)には、移動中の照射領域表示42aと、移動先の照射領域表示42aとを角度線量画像42に表示してもよい。
 また、図13に示すように、モニタ4は、角度線量画像42において複数の角度領域のうちのX線の照射が推奨される角度領域を識別可能に表示するように構成されている。たとえば、画像生成部75(線量算出処理部70)は、X線の照射が推奨される撮像部角度を示すように、角度線量画像42の推奨される角度領域を色付けする。なお、推奨される撮像部角度(角度領域)を示す表示(色付け)は、現在の撮像部角度における照射領域(照射領域表示42a)に含まれる角度領域における線量の最大値が、所定の線量(たとえば、しきい値43a)よりも大きくなった場合に、モニタ4に表示される。
 また、推奨される撮像部角度(角度領域)は、予め作業者によって入力された情報や、システム内に蓄積されたデータベースや、ネットワークを通じて取得したデータベースなどから、治療対象もしくは検査対象となる被検体Pの部位に基づいて選定される。たとえば、心臓の血管の撮影を行う場合には、血管の種類ごとに推奨される撮像部角度が予め設定される。タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいて、右冠動脈(RCA:right coronary artery)の撮影を行うことが予め設定されている場合には、画像生成部75は、角度線量画像42において、右冠動脈に対応するように設定されている推奨される撮像部角度(角度領域)を色付けして表示させる。また、推奨される撮像部角度(角度領域)に順位(優先度)がある場合には、図中の「1st」「2nd」および「3rd」のように、順位を識別可能な表示(文字情報)が併せて表示される。また、画像生成部75は、角度線量画像42において、順位が識別可能なように、各々の順位に対応する撮像部角度(角度領域)を色分けして表示させる。その場合に、すでに線量の高い領域は除外された状態で推奨される撮像部角度(角度領域)を示すように表示してもよい。
 〈タイムライン表示〉
 図14に示すように、モニタ4は、照射された線量の経過を確認するためのタイムライン表示45を表示する。タイムライン表示45は、たとえば、タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいてモニタ4に表示される。そして、X線撮影システム100は、タイムライン表示45に対する選択操作に基づいて、過去の所定のタイミングにおける角度線量画像42をモニタ4に表示させるように構成されている。
 具体的には、本実施形態では、記憶処理部77(線量算出処理部70)は、撮像部2によるX線の照射に基づいて、仮想モデルPaの表面における線量の分布の履歴情報を記憶するように構成されている。記憶処理部77は、撮像部2によるX線の照射が行われるたびに、照射されたX線の線量の履歴を線量算出装置102の記憶装置に記憶させる。
 そして、線量算出処理部70は、タイムライン表示45における時系列のうちからいずれかのタイミングを選択する操作に基づいて、選択された過去の所定のタイミングにおける線量の値を含む履歴情報を記憶装置から取得する。ここで、X線撮影システム100では、動画像としてのX線画像41を撮影するために、1つのX線画像41の撮影において所定の期間に亘って連続的にX線の照射が行われる。タイムライン表示45では、1つの動画像のX線画像41を生成するための所定の期間ごとに、過去の所定のタイミングが選択可能に表示される。
 そして、モニタ4は、記憶処理部77により記憶された履歴情報に基づいて、過去の所定のタイミングにおける角度線量画像42を表示するように構成されている。すなわち、記憶された履歴情報に基づいて、選択された過去の所定のタイミングにおける仮想モデルPaの表面における線量の分布と、撮像部2と仮想モデルPaとの仮想的な位置関係が取得される。そして、現時点における角度線量画像42の生成と同様の処理が実行されることによって、画像生成部75によって過去の所定のタイミングにおける線量の値に基づく角度線量画像42が生成される。生成された過去の所定のタイミングにおける角度線量画像42は、制御装置101に出力されてモニタ4に表示される。なお、記憶処理部77を、X線画像41の生成のタイミングごとに、生成された角度線量画像42を直接記憶装置に記憶させるように構成してもよい。
 また、X線撮影システム100は、タイムライン表示45に対する選択操作に基づいて、予測される角度線量画像42をモニタ4に表示させるように構成されている。
 具体的には、本実施形態では、線量予測部78(線量算出処理部70)は、モデル線量算出部72により算出された仮想モデルPaの表面における線量の分布に基づいて、撮像部2により照射されるX線の線量の予測値を算出するように構成されている。たとえば、線量算出処理部70は、タッチパネル5または操作部6に対する入力操作に基づいて、タイムライン表示45の予測の部分(現在のタイミング(現在位置)よりも先の部分)の選択を受け付ける。線量予測部78は、タイムライン表示45における予測の部分に対する選択が受け付けられたことに基づいて、現在の照射領域におけるX線の照射を継続した場合における線量の増加を予測する。線量予測部78は、たとえば、履歴情報に基づいて、照射を継続した場合における線量の増加量を予測する。また、線量予測部78は、予め設定されているデータベースに基づいて、現在の照射領域における線量の増加を予測してもよい。また、線量予測部78は、撮影条件が変更された場合に予測される線量の予測値を算出するようにしてもよい。
 そして、線量予測部78は、線量の予測値を算出することによって、仮想モデルPaの表面における線量の分布の予測値を算出する。そして、モニタ4は、線量予測部78により予測された予測値に基づいて、予測される角度線量画像42を表示するように構成されている。すなわち、画像生成部75によって、仮想モデルPaの表面における線量の分布の予測値に基づいて予測される角度線量画像42が生成される。そして、生成された予測される角度線量画像42が制御装置101に出力されてモニタ4に表示される。
 (タッチパネルの詳細)
 図15に示すように、タッチパネル5は、本実施形態では、撮像部角度を選択可能に表示する。また、タッチパネル5は、撮像部角度を変更させる入力操作を受け付ける。タッチパネル5は、タッチパネル5に含まれるフラッシュメモリなどの記憶部、制御装置101の記憶装置、または、線量算出装置102の記憶装置に記憶されているデータベースに基づいて、撮像部角度を選択可能なように複数の撮像部角度表示5aを一覧として表示する。また、タッチパネル5は、現在の撮像部角度を示す現在角度表示5bを、一覧として表示された複数の撮像部角度表示5aのうちから識別可能なように表示する。具体的には、タッチパネル5は、制御装置101から撮像部2の位置を示す情報を取得する。そして、タッチパネル5は、制御装置101から取得された情報に基づいて、一覧として表示された複数の撮像部角度表示5aの背景を白色で表示するとともに、現在角度表示5bの背景を青色で表示することによって、現在の撮像部角度を視覚的に識別可能に表示する。
 また、タッチパネル5は、推奨されない撮像部角度を示す非推奨角度表示5cを、一覧として表示された複数の撮像部角度表示5aのうちから視覚的に識別可能なように表示する。具体的には、タッチパネル5は、線量算出装置102から複数の角度領域ごとに算出された線量を取得する。そして、タッチパネル5は、複数の撮像部角度表示5aに対応する撮像部角度のうちから、所定の線量(たとえば、しきい値43a)を越える角度領域に含まれる撮像部角度を、推奨されない撮像部角度として視覚的に識別可能なように非推奨角度表示5cを表示する。たとえば、タッチパネル5は、非推奨角度表示5cの背景を赤色で表示することによって、推奨されない撮像部角度を視覚的に識別可能に表示する。
 また、タッチパネル5は、X線の照射を行うことが推奨される撮像部角度を示す表示(たとえば、星マーク)である推奨角度表示5dを表示する。推奨される撮像部角度は、予め作業者によって入力された情報や、システム内に蓄積されたデータベースや、ネットワークを通じて取得したデータベースなどから、治療対象もしくは検査対象となる被検体Pの部位に基づいて選定される。また、タッチパネル5は、予め、作業者によって登録された希望の撮像部角度を示す希望角度表示5eを選択可能に表示する。なお、推奨される撮像部角度および希望の撮像部角度は、タッチパネル5に含まれるフラッシュメモリなどの記憶部に記憶されてもよいし、制御装置101の記憶装置、または、線量算出装置102の記憶装置に記憶されてもよい。
 そして、図16に示すように、本実施形態では、タッチパネル5は、角度線量画像42を表示するように構成されている。具体的には、タッチパネル5は、線量算出装置102から、画像生成部75によって生成された角度線量画像42を取得する。そして、タッチパネル5は、たとえば、作業者による入力操作に基づいて表示を切り替えることにより、取得された角度線量画像42を表示するように構成されている。
 (3次元画像の表示)
 また、本実施形態では、図3および図17に示すように、モニタ4は、予め取得された被検体Pの体内の3次元画像46を表示する。具体的には、3次元画像46は、3次元画像生成装置103によって生成される。3次元画像生成装置103は、予めCT(Computed Tomography:コンピュータ断層撮影)装置などによって取得された被検体Pの体内の3次元画像データに基づいて、被検体Pの体内を表す3次元画像46を生成する。そして、3次元画像生成装置103によって生成された3次元画像46が、3次元画像生成装置103から制御装置101に出力されることによって、モニタ4に表示される。
 そして、図17に示すように、本実施形態では、モニタ4は、表示されている3次元画像46の表示角度に対応する撮像部角度における角度領域の線量を識別可能に表示するように構成されている。具体的には、3次元画像生成装置103は、3次元画像46とともに、角度インジケータ46aを生成する。角度インジケータ46aは、表示されている3次元画像46の空間的な視点(カメラ位置)に対応するように、被写体である被検体Pを示す表示と視点である撮像部2を示す表示との位置関係を表すことによって、表示されている3次元画像46の表示角度を示す。そして、3次元画像生成装置103は、線量算出装置102から、複数の角度領域の各々における線量を取得することによって、取得された線量の大小を角度インジケータ46aに識別可能に表示させる。たとえば、3次元画像生成装置103は、角度インジケータ46aにおける撮像部2を示す表示を、角度線量画像42と同様の色分けによって色付けて表示する。すなわち、3次元画像生成装置103は、現在の表示角度に対応する撮像部角度が含まれる角度領域の線量の大小を、角度インジケータ46aにおいて色分けすることによって識別可能に表示する。なお、現在の表示角度に対応する撮像部角度が含まれる角度領域の線量は、角度インジケータ46aとは別個に、角度線量画像42と同様の色分けをされたアイコン表示などによって表示されてもよい。
 (本実施形態による制御処理)
 次に、図18を参照して、本実施形態によるX線撮影システム100による線量表示方法に関する制御処理フローについて説明する。また、ステップ201~205は、線量算出処理部70(線量算出装置102)による制御処理を示す。また、ステップ206は、制御装置101による制御処理を示す。
 まず、ステップ201において、天板1と撮像部2との位置関係に基づいて、仮想モデルPaと撮像部2との仮想的な位置関係が取得される。
 次に、ステップ202において、撮像部2によるX線の照射によって被検体Pに照射されたX線の線量に基づいて、3次元の仮想モデルPaの表面における線量の分布が算出される。
 次に、ステップ203において、撮像部角度と、仮想モデルPaの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、撮像部角度が仮想モデルPaの表面に対応付けられる。
 次に、ステップ204において、ステップ202において算出された仮想モデルPaの表面における線量の分布と、ステップ203において仮想モデルPaの表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量が算出される。
 次に、ステップ205において、算出された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像42が生成される。
 次に、ステップ206において、角度線量画像42が、モニタ4に表示される。具体的には、生成された角度線量画像42が、線量算出装置102から制御装置101に出力されることによって、モニタ4に表示される。なお、ステップ202における仮想モデルPaの表面における線量の分布の算出と、ステップ203における撮像部角度の仮想モデルPaの表面における対応付けとは、いずれのステップを先に行うようにしてもよい。
 (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。
 本実施形態のX線撮影システム100は、上記のように、算出された仮想モデルPaの表面における線量の分布と、仮想モデルPaの表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出する。そして、本実施形態のX線撮影システム100は、複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像42を表示させる。これにより、医師などの作業者(術者)は、表示された角度線量画像42を視認することによって、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量の大小を確認することができるので、比較的線量の小さい撮像部角度を容易に判断することができる。その結果、被検体Pの体表面において局所的に線量が大きくなることを抑制するために比較的線量の小さい適切な撮像部角度を容易に選択することができる。
 また、本実施形態では、以下のように構成したことによって、更なる効果が得られる。
 すなわち、本実施形態では、線量算出処理部70は、天板1と撮像部2との位置関係に基づいて、仮想モデルPaと撮像部2との仮想的な位置関係を取得する位置関係取得部71を含む。角度対応付け部73(線量算出処理部70)は、天板1と撮像部2との位置関係が変更された場合に、位置関係取得部71により取得された仮想的な位置関係に基づいて、仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けを更新するように構成されている。角度線量算出部74(線量算出処理部70)は、更新された仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けに基づいて、複数の角度領域の各々における線量を更新するように構成されている。このように構成すれば、たとえば、天板1を移動させることによって天板1と撮像部2との位置関係が変更された場合にも、仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けが更新されることによって、線量の分布が正確に表示されるように角度線量画像42を更新することができる。その結果、天板1と撮像部2との位置関係が変更された場合にも、医師などの作業者は、角度線量画像42を視認することによって適切な撮像部角度を容易かつ正確に選択することができる。
 また、本実施形態では、X線撮影システム100は、作業者(操作者)による入力操作を受け付けるタッチパネル5および操作部6を備える。角度線量算出部74(線量算出処理部70)は、複数の角度領域を区画する所定の角度間隔の大きさを変更する操作がタッチパネル5または操作部6により受け付けられた場合に、大きさが変更された所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出するように構成されている。モニタ4(表示部)は、所定の角度間隔の大きさが変更された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像42を表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、タッチパネル5または操作部6を操作することによって、角度線量画像42における複数の角度領域の角度間隔の大きさを変更させることができるので、線量の分布を細かく確認することと、線量の分布を全体的に確認することとを容易に切り替えることができる。
 また、本実施形態では、モニタ4(表示部)は、複数の角度領域が撮像部角度の所定の角度間隔ごとに格子状に区画されるとともに、格子状に区画された複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像42を表示するように構成されている。このように構成すれば、角度線量画像42において、複数の角度領域が所定の角度間隔ごとに格子状に区画されているため、医師などの作業者は、被検体Pの左右方向(LAOおよびRAO)と上下方向(CRAおよびCAU)との2つの直交する角度方向における線量の分布を容易に認識することができる。そのため、医師などの作業者は、被検体Pの体表面において局所的に線量が大きくなることを抑制するために、被検体Pの左右方向(LAOおよびRAO)と上下方向(CRAおよびCAU)との2つの直交する角度方向においていずれの撮像部角度に変更させるかを容易に判断することができる。
 また、本実施形態では、線量算出処理部70は、撮像部2によるX線の照射に基づいて、仮想モデルPaの表面における線量の分布の履歴情報を記憶する記憶処理部77を含む。モニタ4(表示部)は、記憶処理部77により記憶された履歴情報に基づいて、過去の所定のタイミングにおける角度線量画像42を表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、過去の所定のタイミングにおける角度線量画像42を確認することができるので、これまでの線量の上昇の経過を容易に確認することができる。そのため、X線を照射するための撮像部角度を新たに選択する場合に、これまでの線量の上昇の経過を参照することによって、適切な撮像部角度をより容易に選択することができる。
 また、本実施形態では、線量算出処理部70は、モデル線量算出部72(線量算出処理部70)により算出された仮想モデルPaの表面における線量の分布に基づいて、撮像部2により照射されるX線の線量の予測値を算出する線量予測部78を含む。モニタ4(表示部)は、線量予測部78により予測された予測値に基づいて、予測される角度線量画像42を表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、X線の照射を継続させた場合に、被検体Pの線量がどのように上昇するかの予測を確認することができるので、現在の撮像部角度のままX線の照射を継続させることと、撮像部角度を変更させてX線を照射させることとのいずれを行うかの判断を的確に行うことができる。その結果、被検体Pの体表面において局所的に線量が大きくなることを効果的に抑制することができる。
 また、本実施形態では、線量算出処理部70は、現在の撮像部角度においてX線が照射される仮想モデルPaの表面の領域である照射領域を算出する照射領域算出部76を含む。モニタ4(表示部)は、角度線量画像42における複数の角度領域のうちから照射領域に含まれる角度領域を示す表示(照射領域表示42a)を表示するように構成されている。このように構成すれば、角度線量画像42を視認することによって、現在の撮像部角度においてX線の照射を行った場合に、複数の角度領域のうちのいずれの角度領域において線量が上昇するかを確認することができる。そのため、医師などの作業者は、現在の撮像部角度においてX線の照射を行った場合に、被検体Pの線量が大きくなりすぎるか否かを容易に判断することができる。その結果、医師などの作業者は、被検体Pの体表面において局所的に線量が大きくなることを抑制するために、撮像部角度を変更させるか否かを容易に判断することができる。
 また、本実施形態では、モニタ4(表示部)は、角度線量画像42とは別個に、照射領域に含まれる角度領域における線量のうちの最大値を識別可能に、最大値表示44を表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、現在の撮像部角度における線量の最大値を容易に確認することができる。そのため、医師などの作業者は、撮像部角度を変更させるか否かをより容易に判断することができる。
 また、本実施形態では、モニタ4(表示部)は、角度線量画像42において複数の角度領域のうちのX線の照射が推奨される角度領域を識別可能に表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、撮像部角度を変更させる場合に、いずれの撮像部角度が適切であるかをより容易に判断することができる。そのため、撮像部角度を変更させる場合に、新たな撮像部角度を選択するための手間を抑制することができる。
 また、本実施形態では、移動機構3は、角度線量画像42における複数の角度領域のいずれかを選択する操作が操作部6により受け付けられた場合に、選択された角度領域にX線が照射されるように撮像部角度を変更するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、角度線量画像42における複数の角度領域のいずれかを選択する操作を行うことによって、新たな撮像部角度を容易に選択することができる。そのため、医師などの作業者は、角度線量画像42における複数の角度領域のうちから線量の比較的小さい角度領域を選択することによって、被検体Pの体表面において局所的に線量が大きくなることを容易に抑制することができる。
 また、本実施形態では、モニタ4(表示部)は、複数の角度領域の各々における線量の大小が色分けすることによって表された角度線量画像42を表示するとともに、角度線量画像42とは別個に、線量の大小と対応する角度線量画像42における複数の角度領域の色分けを示すカラースケール画像43を表示するように構成されている。このように構成すれば、角度線量画像42において、線量の大小が色分けされて表示されているとともに、線量の大小と対応する色分けを示すカラースケール画像43が表示されているため、医師などの作業者は、角度線量画像42における線量の大小の分布をより容易に視覚的に認識することができる。そのため、いずれの角度領域において線量が大きくなっているかを容易に認識することができるので、適切な撮像部角度をより容易に選択することができる。
 また、本実施形態では、モニタ4(表示部)は、カラースケール画像43において、予め設定された線量のしきい値43aおよび43bを識別可能に表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、カラースケール画像43において、予め設定された線量のしきい値43aおよび43bが表示されているため、角度線量画像42における色分けを確認することによって、いずれの角度領域の線量が予め設定されたしきい値43aおよび43bを越えているかを容易に視覚的に認識することができる。そのため、角度線量画像42を確認することによって、被検体Pの体表面における線量の具体的な大きさを容易に認識することができる。
 また、本実施形態では、X線撮影システム100は、モニタ4(表示部)とは別個に、複数の撮像部角度を選択可能に表示するとともに、撮像部角度を変更させる入力操作を受け付けるタッチパネル5を備える。タッチパネル5は、角度線量画像42を表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、タッチパネル5を操作することによって撮像部角度を変更させる際に、タッチパネル5に表示された角度線量画像42を確認することができる。そのため、タッチパネル5とは別個のモニタ4に表示された角度線量画像42を確認する場合に比べて、視点の移動を少なくすることができるので、撮像部角度を選択する際の医師などの作業者の負担を軽減することができる。
 また、本実施形態では、モニタ4(表示部)は、予め取得された被検体Pの体内の3次元画像46を表示するとともに、表示されている3次元画像46の表示角度に対応する撮像部角度における角度領域の線量を角度インジケータ46aに識別可能に表示するように構成されている。このように構成すれば、医師などの作業者は、表示されている3次元画像46の表示角度に対応する撮像部角度における角度領域の線量が角度インジケータ46aに識別可能に表示されているため、3次元画像46を視認しながら適切な撮像部角度を選択する場合に、線量が比較的小さい角度領域の撮像部角度をより容易に選択することができる。
 本実施形態の線量表示方法では、上記のように構成することによって、算出された仮想モデルPaの表面における線量の分布と、仮想モデルPaの表面に対応付けられた撮像部角度とに基づいて、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出する。そして、本実施形態のX線撮影システム100は、複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像42を表示させる。これにより、医師などの作業者(術者)は、表示された角度線量画像42を視認することによって、撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量の大小を確認することができるので、比較的線量の小さい撮像部角度を容易に判断することができる。その結果、被検体Pの体表面において局所的に線量が大きくなることを抑制するために比較的線量の小さい適切な撮像部角度を容易に選択することが可能な線量表示方法を提供することができる。
 [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請求の範囲によって示され、さらに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、撮像部2は、X線照射部21とX線検出部22とが1つずつ設けられているシングルプレーン機構を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像部2は、X線照射部21とX線検出部22とが2つずつ設けられたバイプレーン機構を有する構成であってもよい。その場合には、角度線量画像42において、2つのX線照射部21に対応するように照射領域(照射領域表示42a)が2つ表示される。
 また、上記実施形態では、天板1と撮像部2との位置関係が変更された場合に、仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けを更新する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、天板1と撮像部2との位置関係が変更されていない場合にも、撮像部角度を変更させるたびに、仮想モデルPaの表面における撮像部角度の対応付けを更新するように構成してもよい。
 また、上記実施形態では、タッチパネル5および操作部6に対する入力操作に基づいて、複数の角度領域を区画する所定の角度間隔の大きさを変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、仮想モデルPaの表面において算出された線量の分布をそのまま、撮像部角度に対応付けた状態で角度線量画像42において表示するように構成してもよい。すなわち、角度線量画像42において、格子状に角度領域を区画せずに、仮想モデルPaにおける微小要素ごとに算出された線量に基づいて、線量の分布を滑らかに(より詳細に)表示させるようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、動画像としてのX線画像41の撮像が行われるごとのタイミングにおける角度線量画像42を、過去の所定のタイミングにおける角度線量画像42として表示させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、所定の時間間隔ごとの角度線量画像42を、過去の所定のタイミングにおける角度線量画像42としてモニタ4に表示させるようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、現在の撮像部角度における照射領域において、X線の照射を継続した場合に予測される角度線量画像42を表示させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、撮像部角度を変更させた場合に予測される角度線量画像42を表示させるようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、角度線量画像42において、照射領域(照射領域表示42a)を併せて表示させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、角度線量画像42に照射領域を表示させなくともよい。また、照射領域を含む角度領域の全体を囲うように照射領域を示すのではなく、角度領域ごとの区切りとは別個に、より詳細な範囲の表示によって照射領域を示すようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、照射領域に含まれる角度領域における線量の最大値(最大値表示44)を表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、照射領域に含まれる角度領域における線量の平均値を表示するようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、角度線量画像42において推奨される角度領域を示すように、推奨された角度領域を所定の色により色付けして示す例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、角度線量画像42における推奨される角度領域を示すように、推奨された角度領域を囲うように色付けすることによって表してもよい。
 また、上記実施形態では、モニタ4(表示部)に表示された角度線量画像42における複数の角度領域のうちから、次にX線の照射を行う撮像部角度を含む一の角度領域を選択する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、タッチパネル5に表示された角度線量画像42における複数の角度領域のうちから、次にX線の照射を行う撮像部角度を含む一の角度領域を選択するようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、角度線量画像42とカラースケール画像43とを並べてモニタ4(表示部)に表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、タッチパネル5および操作部6に対する入力操作に基づいて、カラースケール画像43を一時的に表示するようにしてもよい。同様に、カラースケール画像43におけるしきい値43aおよび43bを、入力操作に基づいて一時的に表示するようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、タッチパネル5において、入力操作に基づいて表示が切り替えられることによって角度線量画像42が表示される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の撮像部角度表示5aと角度線量画像42とを並べて表示するようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、モニタ4(表示部)にX線画像41と角度線量画像42と3次元画像46とが表示されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、X線画像41をモニタ4とは別個に設けられた表示装置に表示させるようにしてもよい。また、3次元画像46を、モニタ4とは別個に設けられた表示装置に表示させるようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、X線撮影の制御を行う制御装置101と、線量を算出する線量算出装置102と、3次元画像46を生成する3次元画像生成装置103とが、それぞれ、別個の装置として設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、X線撮影の制御と、線量の算出と、3次元画像46の生成とのいずれか2つ以上を共通の処理装置によって実行するようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、説明の便宜上、X線撮影システム100における制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、X線撮影システム100における制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
 [態様]
 上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
 (項目1)
 天板に横たわる被検体に対してX線を照射するX線源を有するX線照射部と、前記X線照射部から照射されたX線を検出するX線検出部とを含む撮像部と、
 前記撮像部の角度である撮像部角度を変更する移動機構と、
 前記被検体に照射されたX線の線量を算出する線量算出処理部と、
 前記線量算出処理部により算出されたX線の線量を表示する表示部と、を備え、
 前記線量算出処理部は、
  前記撮像部によるX線の照射によって前記被検体に照射されたX線の線量に基づいて、前記天板に横たわる前記被検体を表す3次元の仮想モデルの表面における線量の分布を算出するモデル線量算出部と、
  前記撮像部角度と、前記仮想モデルの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、前記撮像部角度を前記仮想モデルの表面に対応付ける角度対応付け部と、
  前記モデル線量算出部により算出された前記仮想モデルの表面における線量の分布と、前記角度対応付け部により前記仮想モデルの表面に対応付けられた前記撮像部角度とに基づいて、前記撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出する角度線量算出部と、を含み、
 前記表示部は、前記角度線量算出部により算出された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像を表示するように構成されている、X線撮影システム。
 (項目2)
 前記線量算出処理部は、前記天板と前記撮像部との位置関係に基づいて、前記仮想モデルと前記撮像部との仮想的な位置関係を取得する位置関係取得部をさらに含み、
 前記角度対応付け部は、前記天板と前記撮像部との位置関係が変更された場合に、前記位置関係取得部により取得された前記仮想的な位置関係に基づいて、前記仮想モデルの表面における前記撮像部角度の対応付けを更新するように構成されており、
 前記角度線量算出部は、更新された前記仮想モデルの表面における前記撮像部角度の対応付けに基づいて、前記複数の角度領域の各々における線量を更新するように構成されている、項目1に記載のX線撮影システム。
 (項目3)
 操作者による入力操作を受け付ける操作部をさらに備え、
 前記角度線量算出部は、前記複数の角度領域を区画する前記所定の角度間隔の大きさを変更する操作が前記操作部により受け付けられた場合に、大きさが変更された前記所定の角度間隔ごとに区画された前記複数の角度領域の各々における線量を算出するように構成されており、
 前記表示部は、前記所定の角度間隔の大きさが変更された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な前記角度線量画像を表示するように構成されている、項目1または2に記載のX線撮影システム。
 (項目4)
 前記表示部は、前記複数の角度領域が前記撮像部角度の前記所定の角度間隔ごとに格子状に区画されるとともに、格子状に区画された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な前記角度線量画像を表示するように構成されている、項目1~3のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目5)
 前記線量算出処理部は、前記撮像部によるX線の照射に基づいて、前記仮想モデルの表面における線量の分布の履歴情報を記憶する記憶処理部をさらに含み、
 前記表示部は、前記記憶処理部により記憶された前記履歴情報に基づいて、過去の所定のタイミングにおける前記角度線量画像を表示するように構成されている、項目1~4のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目6)
 前記線量算出処理部は、前記モデル線量算出部により算出された前記仮想モデルの表面における線量の分布に基づいて、前記撮像部により照射されるX線の線量の予測値を算出する線量予測部をさらに含み、
 前記表示部は、前記線量予測部により予測された前記予測値に基づいて、予測される前記角度線量画像を表示するように構成されている、項目1~5のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目7)
 前記線量算出処理部は、現在の前記撮像部角度においてX線が照射される前記仮想モデルの表面の領域である照射領域を算出する照射領域算出部をさらに含み、
 前記表示部は、前記角度線量画像における前記複数の角度領域のうちから前記照射領域に含まれる前記角度領域を示す表示を表示するように構成されている、項目1~6のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目8)
 前記表示部は、前記角度線量画像とは別個に、前記照射領域に含まれる前記角度領域における線量のうちの最大値を識別可能に表示するように構成されている、項目7に記載のX線撮影システム。
 (項目9)
 前記表示部は、前記角度線量画像において前記複数の角度領域のうちのX線の照射が推奨される前記角度領域を識別可能に表示するように構成されている、項目1~8のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目10)
 操作者による入力操作を受け付ける操作部をさらに備え、
 前記移動機構は、前記角度線量画像における前記複数の角度領域のいずれかを選択する操作が前記操作部により受け付けられた場合に、選択された前記角度領域にX線が照射されるように前記撮像部角度を変更するように構成されている、項目1~9のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目11)
 前記表示部は、前記複数の角度領域の各々における線量の大小が色分けすることによって表された前記角度線量画像を表示するとともに、前記角度線量画像とは別個に、線量の大小と対応する前記角度線量画像における前記複数の角度領域の色分けを示すカラースケール画像を表示するように構成されている、項目1~10のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目12)
 前記表示部は、前記カラースケール画像において、予め設定された線量のしきい値を識別可能に表示するように構成されている、項目11に記載のX線撮影システム。
 (項目13)
 前記表示部とは別個に、複数の前記撮像部角度を選択可能に表示するとともに、前記撮像部角度を変更させる入力操作を受け付けるタッチパネルをさらに備え、
 前記タッチパネルは、前記角度線量画像を表示するように構成されている、項目1~12のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目14)
 前記表示部は、予め取得された前記被検体の体内の3次元画像を表示するとともに、表示されている前記3次元画像の表示角度に対応する前記撮像部角度における前記角度領域の線量を識別可能に表示するように構成されている、項目1~13のいずれか1項に記載のX線撮影システム。
 (項目15)
 天板に横たわる被検体に対してX線を照射するX線源を有するX線照射部と、前記X線照射部から照射されたX線を検出するX線検出部とを含む撮像部によるX線の照射によって、前記被検体に照射されたX線の線量に基づいて、前記天板に横たわる前記被検体を表す3次元の仮想モデルの表面における線量の分布を算出するステップと、
 前記撮像部の角度である撮像部角度と、前記仮想モデルの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、前記撮像部角度を前記仮想モデルの表面に対応付けるステップと、
 算出された前記仮想モデルの表面における線量の分布と、前記仮想モデルの表面に対応付けられた前記撮像部角度とに基づいて、前記撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出するステップと、
 算出された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像を表示させるステップと、を備える、線量表示方法。
 1 天板
 2 撮像部
 3 移動機構
 4 モニタ(表示部)
 5 タッチパネル(操作部)
 6 操作部
 21 X線照射部
 21a X線源
 22 X線検出部
 42 角度線量画像
 43 カラースケール画像
 43a、43b しきい値
 46 3次元画像
 70 線量算出処理部
 71 位置関係取得部
 72 モデル線量算出部
 73 角度対応付け部
 74 角度線量算出部
 76 照射領域算出部
 77 記憶処理部
 78 線量予測部
 100 X線撮影システム

Claims (15)

  1.  天板に横たわる被検体に対してX線を照射するX線源を有するX線照射部と、前記X線照射部から照射されたX線を検出するX線検出部とを含む撮像部と、
     前記撮像部の角度である撮像部角度を変更する移動機構と、
     前記被検体に照射されたX線の線量を算出する線量算出処理部と、
     前記線量算出処理部により算出されたX線の線量を表示する表示部と、を備え、
     前記線量算出処理部は、
      前記撮像部によるX線の照射によって前記被検体に照射されたX線の線量に基づいて、前記天板に横たわる前記被検体を表す3次元の仮想モデルの表面における線量の分布を算出するモデル線量算出部と、
      前記撮像部角度と、前記仮想モデルの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、前記撮像部角度を前記仮想モデルの表面に対応付ける角度対応付け部と、
      前記モデル線量算出部により算出された前記仮想モデルの表面における線量の分布と、前記角度対応付け部により前記仮想モデルの表面に対応付けられた前記撮像部角度とに基づいて、前記撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出する角度線量算出部と、を含み、
     前記表示部は、前記角度線量算出部により算出された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像を表示するように構成されている、X線撮影システム。
  2.  前記線量算出処理部は、前記天板と前記撮像部との位置関係に基づいて、前記仮想モデルと前記撮像部との仮想的な位置関係を取得する位置関係取得部をさらに含み、
     前記角度対応付け部は、前記天板と前記撮像部との位置関係が変更された場合に、前記位置関係取得部により取得された前記仮想的な位置関係に基づいて、前記仮想モデルの表面における前記撮像部角度の対応付けを更新するように構成されており、
     前記角度線量算出部は、更新された前記仮想モデルの表面における前記撮像部角度の対応付けに基づいて、前記複数の角度領域の各々における線量を更新するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  3.  操作者による入力操作を受け付ける操作部をさらに備え、
     前記角度線量算出部は、前記複数の角度領域を区画する前記所定の角度間隔の大きさを変更する操作が前記操作部により受け付けられた場合に、大きさが変更された前記所定の角度間隔ごとに区画された前記複数の角度領域の各々における線量を算出するように構成されており、
     前記表示部は、前記所定の角度間隔の大きさが変更された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な前記角度線量画像を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  4.  前記表示部は、前記複数の角度領域が前記撮像部角度の前記所定の角度間隔ごとに格子状に区画されるとともに、格子状に区画された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な前記角度線量画像を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  5.  前記線量算出処理部は、前記撮像部によるX線の照射に基づいて、前記仮想モデルの表面における線量の分布の履歴情報を記憶する記憶処理部をさらに含み、
     前記表示部は、前記記憶処理部により記憶された前記履歴情報に基づいて、過去の所定のタイミングにおける前記角度線量画像を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  6.  前記線量算出処理部は、前記モデル線量算出部により算出された前記仮想モデルの表面における線量の分布に基づいて、前記撮像部により照射されるX線の線量の予測値を算出する線量予測部をさらに含み、
     前記表示部は、前記線量予測部により予測された前記予測値に基づいて、予測される前記角度線量画像を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  7.  前記線量算出処理部は、現在の前記撮像部角度においてX線が照射される前記仮想モデルの表面の領域である照射領域を算出する照射領域算出部をさらに含み、
     前記表示部は、前記角度線量画像における前記複数の角度領域のうちから前記照射領域に含まれる前記角度領域を示す表示を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  8.  前記表示部は、前記角度線量画像とは別個に、前記照射領域に含まれる前記角度領域における線量のうちの最大値を識別可能に表示するように構成されている、請求項7に記載のX線撮影システム。
  9.  前記表示部は、前記角度線量画像において前記複数の角度領域のうちのX線の照射が推奨される前記角度領域を識別可能に表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  10.  操作者による入力操作を受け付ける操作部をさらに備え、
     前記移動機構は、前記角度線量画像における前記複数の角度領域のいずれかを選択する操作が前記操作部により受け付けられた場合に、選択された前記角度領域にX線が照射されるように前記撮像部角度を変更するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  11.  前記表示部は、前記複数の角度領域の各々における線量の大小が色分けすることによって表された前記角度線量画像を表示するとともに、前記角度線量画像とは別個に、線量の大小と対応する前記角度線量画像における前記複数の角度領域の色分けを示すカラースケール画像を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  12.  前記表示部は、前記カラースケール画像において、予め設定された線量のしきい値を識別可能に表示するように構成されている、請求項11に記載のX線撮影システム。
  13.  前記表示部とは別個に、複数の前記撮像部角度を選択可能に表示するとともに、前記撮像部角度を変更させる入力操作を受け付けるタッチパネルをさらに備え、
     前記タッチパネルは、前記角度線量画像を表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  14.  前記表示部は、予め取得された前記被検体の体内の3次元画像を表示するとともに、表示されている前記3次元画像の表示角度に対応する前記撮像部角度における前記角度領域の線量を識別可能に表示するように構成されている、請求項1に記載のX線撮影システム。
  15.  天板に横たわる被検体に対してX線を照射するX線源を有するX線照射部と、前記X線照射部から照射されたX線を検出するX線検出部とを含む撮像部によるX線の照射によって、前記被検体に照射されたX線の線量に基づいて、前記天板に横たわる前記被検体を表す3次元の仮想モデルの表面における線量の分布を算出するステップと、
     前記撮像部の角度である撮像部角度と、前記仮想モデルの表面においてX線が照射される位置とに基づいて、前記撮像部角度を前記仮想モデルの表面に対応付けるステップと、
     算出された前記仮想モデルの表面における線量の分布と、前記仮想モデルの表面に対応付けられた前記撮像部角度とに基づいて、前記撮像部角度の所定の角度間隔ごとに区画された複数の角度領域の各々における線量を算出するステップと、
     算出された前記複数の角度領域の各々における線量の大小が識別可能な角度線量画像を表示させるステップと、を備える、線量表示方法。
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