(57)【要約】【課題】被検体の撮影又は透視を行う最中に、オペレータを介在することなく、変更するＸ線の照射面積に応じて、最適なＸ線条件に設定可能とすること。【解決手段】Ｘ線Ｂを照射するＸ線照射手段１と、Ｘ線照射手段１のＸ線条件を設定するＸ線設定手段５１と、被検体Ｍを透過するＸ線の画像を取得する画像取得手段７と、被検体Ｍを透過するＸ線の受光エリアを計測する受光エリア計測手段５６と、被検体Ｍを透過するＸ線の透過光量を計測する光量計測手段５７と、受光エリアを変更する受光エリア変更手段８０，８１と、受光エリア及び透過光量から単位エリア透過光量を算出する算出手段５８と、予め設定した単位エリア最適量を記憶する記憶手段５９と、Ｘ線設定手段５１を制御する制御手段５２とを備え、制御手段５２は、受光エリアの変位に応じて、単位エリア透過光量が単位エリア最適量内になるようＸ線条件を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線照射手段のＸ線条件を設定するＸ線設定手段と、被検体を透過するＸ線の画像を取得する画像取得手段と、被検体を透過するＸ線の受光エリアを計測する受光エリア計測手段と、被検体を透過するＸ線の透過光量を計測する光量計測手段と、前記受光エリアを変更する受光エリア変更手段と、前記受光エリア及び前記透過光量から単位エリア透過光量を算出する算出手段と、予め設定した単位エリア最適量を記憶する記憶手段と、前記Ｘ線設定手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記受光エリアの変位に応じて、前記単位エリア透過光量が前記単位エリア最適量内になるよう前記Ｘ線条件を設定することを特徴とするＸ線画像装置。
【請求項２】
前記受光エリア変更手段は、前記Ｘ線照射手段から照射するＸ線の照射角度を変更する照射角度変更手段と、前記Ｘ線照射手段から照射するＸ線の照射野を変更するコリメータとを備え、
前記受光エリア計測手段は、前記照射角度及び前記コリメータの開き量に基づいて前記受光エリアを算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像装置。
【請求項３】
前記Ｘ線照射手段は、Ｘ線を被検体に間欠的に照射して撮影する撮影モードと、Ｘ線を被検体に連続的に照射して透視する透視モードとを備え、
前記単位エリア最適量は、前記撮影モード及び前記透視モードのそれぞれについて設定されることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のＸ線画像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線照射手段から被検体にＸ線を照射して、被検体のＸ線画像を取得するＸ線画像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像装置は、Ｘ線照射手段から被検体にＸ線を照射して、被検体のＸ線画像を取得する装置である。Ｘ線画像装置は、被検体にＸ線を照射して撮影を行う前に、オペレータが、照射するＸ線線量が大きいか小さいかを判断して、Ｘ線管電圧等のＸ線条件を入力設定する。この入力設定に基づいて高電圧発生部を操作して、Ｘ線照射手段の制御を行う（例えば、特許文献１）。このように、撮影前に、オペレータがＸ線条件を設定することで、最適な線量のＸ線を被検体に照射する。
【０００３】
ところで、Ｘ線画像装置で撮影又は透視を行う最中に、被検体の所定部位にＸ線が照射されないように、照射するＸ線の照射面積を変更することがある。そして、オペレータは、照射面積の変更に応じて、撮影前に設定したＸ線条件を変更して、最適なＸ線線量になるように再度入力設定を行う。即ち、照射面積を小さくした場合は、それに応じてＸ線線量を小さくし、照射面積を大きくした場合は、Ｘ線線量を大きくする。従って、撮影中に照射面積を変更する度に、オペレータはＸ線条件を再度入力設定する手間を要し、また、入力ミスにより不適切な線量のＸ線を被検体に照射することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０３７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記した問題に鑑みて、被検体の撮影又は透視を行う最中に、オペレータを介在することなく、変更するＸ線の照射面積に応じて、最適なＸ線条件に設定可能なＸ線画像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るＸ線画像装置は、
Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、Ｘ線照射手段のＸ線条件を設定するＸ線設定手段と、被検体を透過するＸ線の画像を取得する画像取得手段と、被検体を透過するＸ線の受光エリアを計測する受光エリア計測手段と、被検体を透過するＸ線の透過光量を計測する光量計測手段と、受光エリアを変更する受光エリア変更手段と、受光エリア及び透過光量から単位エリア透過光量を算出する算出手段と、予め設定した単位エリア最適量を記憶する記憶手段と、Ｘ線設定手段を制御する制御手段とを備え、
制御手段は、受光エリアの変位に応じて、単位エリア透過光量が単位エリア最適量内になるようＸ線条件を設定する。
【０００７】
好ましくは、受光エリア変更手段は、Ｘ線照射手段から照射するＸ線の照射角度を変更する照射角度変更手段と、Ｘ線照射手段から照射するＸ線の照射野を変更するコリメータとを備え、
受光エリア計測手段は、照射角度及びコリメータの開き量に基づいて受光エリアを算出する。
【０００８】
好ましくは、Ｘ線照射手段は、Ｘ線を被検体に間欠的に照射して撮影する撮影モードと、Ｘ線を被検体に連続的に照射して透視する透視モードとを備え、
単位エリア最適量は、撮影モード及び透視モードのそれぞれについて設定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るＸ線画像装置は、上記の通り、被検体を透過するＸ線の透過光量を計測する光量計測手段と、受光エリアを計測する受光エリア計測手段と、透過光量及び受光エリアから単位エリア透過光量を算出する算出手段と、予め設定した単位エリア最適量を記憶する記憶手段と、Ｘ線設定手段を制御する制御手段とを備える。そして、制御手段は、受光エリアの変位に応じて、単位エリア透過光量が単位エリア最適量内になるようにＸ線条件を設定する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】Ｘ線画像装置を示すブロック図である。
【図２】受光エリアの計測方法を説明するための図である。
【図３】受光エリアの計測方法を説明するための図である。
【図４】Ｘ線画像装置の制御方法を説明するためのフローチャート図である。
【００１１】
従って、Ｘ線撮影又は透視を行う最中に、被検体の所定部位にＸ線が照射されないように、オペレータが被検体に照射するＸ線の受光エリアを変更しても、制御手段が、受光エリアの変位に応じて、単位エリア透過光量が単位エリア最適量内になるようにＸ線条件を設定するので、オペレータはＸ線条件を再度入力設定する手間がなく、また、オペレータの入力ミスにより不適切な線量のＸ線を被検体に照射することもない。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係るＸ線画像装置の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、Ｘ線画像装置を示すブロック図である。図２及び図３は、受光エリアの計測方法を説明するための図である。図４は、Ｘ線画像装置の制御方法を説明するためのフローチャート図である。
【００１４】
図１の通り、Ｘ線画像装置は、Ｘ線透過材料で形成された天板４を備える。天板４に、被検体（例えば患者）Ｍが載せられる。Ｘ線画像装置は、被検体ＭにＸ線Ｂを照射するＸ線管（Ｘ線照射手段）１を備える。Ｘ線管１は、照射されるＸ線の一部を遮蔽して、照射野を規定するコリメータ２を備える。Ｘ線画像装置は、被検体Ｍを透過するＸ線を検出するＸ線検出器３を備える。Ｘ線検出器３は、例えば、ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）からなる。
【００１５】
Ｘ線画像装置は、管電圧発生装置５を備える。管電圧発生装置５は、Ｘ線管１に管電圧Ｖ及び管電流Ｉを与える管電圧発生部５０と、管電圧発生部５０が与えるＸ線条件（管電圧Ｖ、管電流Ｉ等）を設定するＸ線設定部５１と、を備える。Ｘ線画像装置は、画像取得部７を備える。画像取得部７は、Ｘ線検出器３で検出した透過Ｘ線の検出信号を読み取る画像読取部７０と、画像読取部７０からの読取データを処理して画像データを生成する画像処理部７１と、画像処理部７１からの画像データを格納する画像メモリ７２と、画像メモリ７２に接続され、Ｘ線画像を表示するモニタ７２とを備える。
【００１６】
Ｘ線画像装置は、Ｘ線管１を角度回転して、Ｘ線Ｂの照射角度を変更する照射角度変更部８０を備える。照射角度変更部８０は、例えば、Ｘ線管１に出力軸が連結されたパルスモーターからなる。Ｘ線画像装置は、コリメータ２を駆動して、Ｘ線の照射野を変更するコリメータ駆動部８１を備える。コリメータ駆動部８１は、例えば、コリメータ２を縦軸及び横軸にスライド移動するレール及びモーター等のスライド機構を備える。
【００１７】
Ｘ線画像装置は、照射角度変更部８０及びコリメータ駆動部８１の駆動を操作するための操作部８を備える。オペレータは、モニタ７３に表示されたＸ線画像を観察しながら、操作部８で照射角度変更部８０及びコリメータ駆動部８１を操作して、被検体Ｍの所定部位にＸ線Ｂが照射されないように、被検体Ｍに照射されるＸ線Ｂの位置を移動したり、被検体Ｍに照射されるＸ線Ｂの照射野を変更する。従って、照射角度変更部８０及びコリメータ駆動部８１は、被検体Ｍを透過するＸ線Ｂの受光エリア（受光面積）を変更できる（受光エリア変更手段）。
【００１８】
高電圧発生装置５は、Ｘ線設定部５１を制御して、照射するＸ線ＢのＸ線条件を変更設定する制御部５２を備える。高電圧発生装置５は、Ｘ線管１からのＸ線Ｂの照射角度θを計測する照射角度計測部５３と、コリメータ２の開き量Ｓ２を計測する照射野計測部５４と、Ｘ線管１とＸ線検出器３との距離Ｌ１を計測する照射距離計測部５５とを備える。照射角度計測部５３は、例えば、照射角度変更部８０のパルスモーター等に接続された角度センサーからなる。照射野計測部５４は、例えば、コリメータ駆動部８１のスライド機構に接続された水平位置センサーに基づいて計測する。また、照射距離計測部５５は、例えば、Ｘ線管１及びＸ線検出器３に接続された昇降位置センサーに基づいて計測する。
【００１９】
高電圧発生装置５は、被検体Ｍを透過するＸ線Ｂの受光エリア（受光面積）Ｓ１を計測する受光エリア計測部５６を備える。受光エリア計測部５６は、照射距離計測部５５で求めた距離Ｌ１、Ｘ線管１のＸ線焦点１ａとコリメータ２との距離Ｌ２、照射野計測部５４で求めた開き量Ｓ２、照射角度計測部５３で求めた照射角度θに基づいて、受光エリアＳ１を算出する。
【００２０】
図２及び図３の通り、受光エリアＳ１は、距離Ｌ１、距離Ｌ２、開き量Ｓ２、照射角度θに基づいて、下記（１）式より算出する。図２はθ＝０の場合を示す。
・  Ｓ１＝（（Ｌ１／Ｌ２）２×Ｓ２）／ｃｏｓθ     ・・・（１）
なお、上記（１）式は、算出速度を高速化するために近似化した式であるが、詳細に求めた式でも良い。
【００２１】
高電圧発生装置５は、被検体Ｍを透過するＸ線Ｂの透過光量Ｐを計測する光量計測部５７を備える。光量計測部５７は、例えば、Ｘ線検出器３から取得される画素値に基づいて透過光量Ｐを計測する。従って、光量計測部５７は、被検体Ｍの体厚に応じて変位する透過光量Ｐを実測することになる。透過光量Ｐは、Ｘ線ＣＴ装置ではＣＴ値に基づいて計測することができる。
【００２２】
高電圧発生装置５は、受光エリア計測部５６で計測した受光エリアＳ１、光量計測部５７で計測した透過光量Ｐに基づいて、単位エリア透過光量Ａｍを算出する算出部５８を備える。単位エリア透過光量Ａｍは、単位エリア当たりの透過光量であり、下記（２）式より算出する。単位エリア透過光量Ａｍは、オペレータが操作部８を操作して変更する受光エリアＳ１に応じて変位するので、例えば所定時間単位Δｔ毎にその都度算出する。
・  Ａｍ＝Ｐ／Ｓ１     ・・・（２）
【００２３】
高電圧発生装置５は、予め設定した単位エリア最適量Ａｂを記憶する記憶部５９を備える。単位エリア最適量Ａｂは、単位エリア当たりに対する被検体Ｍを透過するＸ線の最適な透過光量Ｐである。単位エリア最適量Ａｂは、一義的な値でなく、所定許容範囲を有した値とすることができる。そして、単位エリア最適量Ａｂは、Ｘ線を被検体に間欠的に照射して撮影する撮影モードと、Ｘ線を被検体に連続的に照射して透視する透視モードとによって、それぞれ異なる値が設定されている。撮影モードと透視モードとは、被検体Ｍに対するＸ線照射時間（撮影時間）が異なるから、その照射時間を考慮して、単位エリア最適量Ａｂを設定できる。従って、撮影モード及び透視モードによって、それぞれの単位エリア最適量Ａｂが選択される。
【００２４】
高電圧発生装置５は、算出部５８及び記憶部５９に接続された比較部６０を備える。比較部６０は、算出部５８で求めた単位エリア透過光量Ａｍと、記憶部５９からの単位エリア最適量Ａｂとが入力される。そして、比較部６０は、計測した単位エリア透過光量Ａｍと単位エリア最適量Ａｂとを比較して、下記（３）式のように、例えば所定時間単位Δｔ毎に光量差Ａｃを算出する。
・  Ａｃ＝Ａｍ−Ａｂ     ・・・（３）
【００２５】
比較部６０は、照射するＸ線のＸ線条件を変更設定する制御部５２に接続されている。そして、制御部５２は、光量差Ａｃが０になるように、Ｘ線条件を所定時間単位Δｔ毎に変更設定して、単位エリア透過光量Ａｍを調整する。例えば、単位エリア最適量Ａｂが画素値６００と設定されたとき、計測する単位エリア透過光量Ａｍが画素値６００になるように、Ｘ線条件を変更設定する。これにより、受光エリアＳ１が変位する度に、オペレータを介することなく自動的に、単位受光エリアに対する被検体Ｍを透過するＸ線線量を最適なものにすることができる。
【００２６】
続いて、図４に基づいて、一連のＸ線撮影方法について説明する。
先ず、オペレータは、記憶部５９に単位エリア最適量Ａｂを記憶する（ステップＳ１）。上記の通り、単位エリア最適量Ａｂは、撮影モードと透視モードとのそれぞれ異なる値を設定できる。そして、オペレータは、操作部８を操作して、照射角度変更部８０及びコリメータ駆動部８１を駆動することにより、被検体Ｍの所定部位にＸ線が照射されないようにする（ステップＳ２）。照射角度変更部８０及びコリメータ駆動部８１の駆動に伴って、受光エリア計測部５６は、上記（１）式に基づいて、受光エリアＳ１を計測する（ステップＳ３）。さらに、光量計測部５７は、被検体Ｍを透過するＸ線Ｂの透過光量Ｐを計測する（ステップＳ４）。
【００２７】
受光エリア計測部５６で求めた受光エリアＳ１と、光量計測部５７で求めた透過光量Ｐとに基づいて、算出部５８は、上記（２）式より、単位エリア透過光量Ａｍを算出する（ステップＳ５）。そして、算出部５８で求めた単位エリア透過光量Ａｍと、記憶部５９に記憶した単位エリア最適量Ａｂとに基づいて、比較部６０は、上記（３）式のように、単位エリア透過光量Ａｍと単位エリア最適量Ａｂとの光量差Ａｃを算出する（ステップＳ６）。そして、制御部５２は、光量差Ａｃが０になるように、Ｘ線設定部５１のＸ線条件を変更設定する（ステップＳ７）。そして、上記ステップＳ２〜Ｓ７を所定単位時間Δｔ毎に繰り返し行うことにより、オペレータが照射角度変更部８０及びコリメータ駆動部８１を駆動して、受光エリアＳ１を変更する度に、オペレータを介在することなく自動的に、最適なＸ線条件のＸ線を被検体へ照射できるので、オペレータによるＸ線条件の再入力設定を不要とし、入力ミスによる不適切な線量のＸ線を被検体に照射することがない。
【００２８】
さらに、本発明に係るＸ線画像装置は、フィルム式のＸ線撮影装置に対しても適用できる。その場合、Ｘ線検出器３は、被写体Ｍを撮影するＸ線フィルムと、Ｘ線を検出するエリアセンサーとを備える。そして、エリアセンサーが、光量計測部５７に接続されており、被検体Ｍを透過するＸ線の透過光量Ｐを計測するよう構成される。
【符号の説明】
【００２９】
１  Ｘ線管（Ｘ線照射手段）
２  コリメータ
３  Ｘ線検出器
５  高電圧発生装置
７  画像取得部
５１  Ｘ線設定部
５２  制御部
５６  受光エリア計測部
５７  光量計測部
５８  算出部
５９  記憶部
８０  照射角度変更部
８１  コリメータ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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