(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、
前記放射線画像信号が表す画像中において前記被写体の部位に対応した領域を１つまたは複数設定する領域設定部と、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記被写体に注入された造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部とを備え、
前記放射線被曝量取得部が、前記領域毎に前記放射線被曝量を取得し、かつ前記造影剤フレームの分の放射線被曝量について、放射線被曝量を本来の数値に近づけるための補正を行うものであることを特徴とする放射線被曝量取得装置。
【請求項２】
前記領域設定部が、前記放射線画像信号が表す画像を所定の複数の区分領域に区分するとともに、各区分領域と前記被写体の部位とを対応付けするものであることを特徴とする請求項１記載の放射線被曝量取得装置。
【請求項３】
前記領域設定部が、前記放射線画像信号が表す画像中において前記被写体の部位に対応した領域を画像認識処理により特定し、特定した領域と前記被写体の部位とを対応付けするものであることを特徴とする請求項１記載の放射線被曝量取得装置。
【請求項４】
前記放射線被曝量取得部が、前記放射線画像信号のＥ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の放射線被曝量取得装置。
【請求項５】
被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、
前記放射線画像信号が表す画像中において前記被写体の部位に対応した領域を１つまたは複数設定し、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記被写体に注入された造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、
前記領域毎に前記放射線被曝量を取得し、かつ前記造影剤フレームの分の放射線被曝量について、放射線被曝量を本来の数値に近づけるための補正を行うことを特徴とする放射線被曝量取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部とを備え、
前記放射線被曝量取得部が、（１１）式により前記フレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号の信号評価値を算出し、該放射線動画信号の信号評価値に基づいて前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする放射線被曝量取得装置。
Ｒｍ＝Ｒｓ×Ｎ／（Ｎ−Ｍ）  ・・（１１）
ただし、
Ｒｍ：前記放射線動画信号の信号評価値
Ｎ：前記放射線動画信号全体のフレーム数
Ｍ：前記放射線動画信号中の前記造影剤フレーム数
Ｒｓ：前記放射線動画信号中の前記造影剤フレームを除いたフレーム毎の放射線画像信号の信号評価値の総和
【請求項７】
前記フレーム毎の放射線画像信号の信号評価値が、Ｅ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて算出された値であることを特徴とする請求項６記載の放射線被曝量取得装置。
【請求項８】
造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、
（１１）式により前記フレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号の信号評価値を算出し、
該放射線動画信号の信号評価値に基づいて前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得することを特徴とする放射線被曝量取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Ｒｍ＝Ｒｓ×Ｎ／（Ｎ−Ｍ）  ・・（１１）
ただし、
Ｒｍ：前記放射線動画信号の信号評価値
Ｎ：前記放射線動画信号全体のフレーム数
Ｍ：前記放射線動画信号中の前記造影剤フレーム数
Ｒｓ：前記放射線動画信号中の前記造影剤フレームを除いたフレーム毎の放射線画像信号の信号評価値の総和
【請求項９】
造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部とを備え、
前記放射線被曝量取得部が、前記造影剤フレームの放射線被曝量については前記造影剤フレームの前側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と前記造影剤フレームの後側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とするものであることを特徴とする放射線被曝量取得装置。
【請求項１０】
前記放射線被曝量取得部が、前記造影剤フレームの放射線被曝量については前記造影剤フレームの直前の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と前記造影剤フレームの直後の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とするものであることを特徴とする請求項９記載の放射線被曝量取得装置。
【請求項１１】
前記放射線被曝量取得部が、前記放射線画像信号のＥ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする請求項９または１０記載の放射線被曝量取得装置。
【請求項１２】
造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、前記連続的な放射線撮影による前記被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、
前記フレーム毎の放射線画像信号のうち、前記造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、
前記造影剤フレームの放射線被曝量については前記造影剤フレームの前側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と前記造影剤フレームの後側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とすることを特徴とする放射線被曝量取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することにより取得されたフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号に基づいて、被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得装置および方法並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線撮影を行う医療現場において、放射線撮影による患者の被曝量を管理することが重要視されている。放射線撮影による患者の被曝とガンなどの疾患などとの関連が注目されているため、放射線撮影による患者の被曝量を保存し、患者が累積的に受ける放射線被曝量を把握して管理することが要求されている。【０００３】
そして、放射線撮影によって患者が受ける放射線被曝量を計測する方法としては、例えば、放射線を射出する放射線源に面積線量計を設け、この線量計によって計測された値に基づいて患者が受ける放射線被曝量と取得する方法が提案されている。【０００４】
しかしながら、このような方法を採用する場合、患者の被曝量を計測するための線量計を新たに設ける必要があり、コストアップになる問題がある。【０００５】
そこで、上記のような線量計を設けるのではなく、患者の放射線画像を検出する放射線画像検出器によって検出された画像信号に基づいて患者の被曝量を取得することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３８７６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１においては、一般的な静止画撮影における患者の被曝量を取得することが提案されているが、実際の医療現場では、このような静止画撮影だけではなく、透視画像のような動画の撮影が行われる場合がある。【０００８】
また、同じ放射線被曝量であっても人体の部位毎に影響の大きさは異なり、例えば同じ放射線被曝量であっても肺や胃などの方が、肝臓や食道などと比較して２倍以上影響が大きくなると言われている。そのため、ガンなどの疾患のリスクの管理をするためには、人体全体の被曝量に加えて、部位毎の被曝量を把握した方が、より精度の高い管理を行うことができる。【０００９】
なお、特許文献１には、透視画像の撮影全体を通しての被曝量の取得や、被写体の部位毎の取得については一切提案されていない。【００１０】
また、このような透視画像の撮影においては、例えば血管などに造影剤を注入し、血管などの造影剤画像を撮影、観察する場合が考えられるが、このような場合にも単純に放射線画像検出器の画像信号に基づいて患者の被曝量を取得しようとすると、算出値が本来患者が被曝している量とは異なる懸念がある。すなわち、造影剤での放射線吸収により、放射線画像検出器への放射線到達量が減少するからである。【００１１】
また、透視画像の撮影において造影剤が注入された場合、造影剤は一箇所に留まることなく患者の血管などを流れることになるので、透視画像の撮影による全てのフレームに造影剤の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに造影剤が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通しての患者の被曝量を取得する必要がある。【００１２】
なお、特許文献１には、透視画像の撮影全体を通しての被曝量の取得や、造影剤の写り込みも考慮した被曝量の取得については一切提案されていない。【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑み、被写体を連続的に放射線撮影する場合において、被写体の部位毎に放射線被曝量を取得することができる放射線被曝量取得装置および方法並びにプログラムを提供することを第１の目的とする。【００１４】
また、上記のような造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影する場合等においても、より正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる放射線被曝量取得装置および方法並びにプログラムを提供することを第２、第３、第４の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の放射線被曝量取得装置は、被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、放射線画像信号が表す画像中において被写体の部位に対応した領域を１つまたは複数設定する領域設定部とを備え、放射線被曝量取得部が、設定した領域毎に放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする。【００１６】
上記放射線被曝量取得装置において、領域設定部は、放射線画像信号が表す画像を所定の複数の区分領域に区分するとともに、各区分領域と被写体の部位とを対応付けするものとしてもよいし、放射線画像信号が表す画像中において被写体の部位に対応した領域を画像認識処理により特定し、特定した領域と被写体の部位とを対応付けするものとしてもよい。【００１７】
上記第１の放射線被曝量取得装置は、部位（臓器）によって放射線吸収係数や累積の許容被曝量が異なるので、部位毎に被曝量を計測して管理していくことを目的とするものである。【００１８】
なお、特に子供は被曝による影響を大人よりも受ける懸念があるため、より正確に被曝量計測及び管理することが重要であるが、子供は体の成長が著しく、同じ条件化で撮影を行っても時間経過とともに画像中の臓器の大きさが変わりやすい。また、大人に対する撮影であっても、撮影機器や撮影条件が変わる等して撮影毎に画像中の臓器の大きさが変わることが起こり得る。従って、部位に対応して領域が設定されるということは、その領域は撮影毎に可変となり得る。【００１９】
上述したような透視画像の撮影においては、例えば血管などに造影剤を注入し、血管などの造影剤画像を撮影、観察する場合が考えられるが、このような場合にも単純に放射線画像検出器の画像信号に基づいて患者の被曝量を取得するようにしたのでは正確な被曝量を取得することができない。すなわち、患者に照射された放射線は放射線画像検出器に到達する前に人体のみならず造影剤によっても吸収されることになるので、このような造影剤による放射線の吸収が反映された放射線画像信号に基づいて取得される被曝量は正確なものではない。【００２０】
また、透視画像の撮影において造影剤が注入された場合、造影剤は一箇所に留まることなく患者の血管などを流れることになるので、透視画像の撮影による全てのフレームに造影剤の像が写り込むわけでなく、一部のフレームのみに造影剤が写り込むことになるので、その点も考慮して透視画像の撮影全体を通しての患者の被曝量を取得することが好ましい。【００２１】
従って、フレーム毎の放射線画像信号のうち、被写体に注入された造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部を備え、放射線被曝量取得部は、造影剤フレームの分の放射線被曝量について、放射線被曝量を本来の数値に近づけるための補正を行うものとすることが好ましい。【００２２】
また、放射線被曝量取得部は、放射線画像信号のＥ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて放射線被曝量を取得するものであることが好ましいが、これ以外にも各フレーム内の信号値の平均値や、ヒストグラムを考慮して算出した値など、各フレーム内でどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値であればどのような値を用いてもよい。なお、Ｅ．Ｉ．に基づいて算出された値とは、Ｅ．Ｉ．そのものの値でもよいし、Ｅ．Ｉ．に何らかの補正を加えた値でもよい。【００２３】
本発明の第１の放射線被曝量取得方法は、被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、放射線画像信号が表す画像中において被写体の部位に対応した領域を１つまたは複数設定し、設定した領域毎に放射線被曝量を取得することを特徴とする。【００２４】
また、上記放射線被曝量取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。【００２５】
本発明の第２の放射線被曝量取得装置は、被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部を備え、放射線被曝量取得部が、放射線動画信号全体に渡ってどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる信号評価値を（１）式により算出し、この放射線動画信号の信号評価値に基づいて連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする。
Ｒｍ＝Ｒｆ×Ｎ  ・・（１）【００２６】
また、本発明の第２の放射線被曝量取得方法は、被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、放射線動画信号全体に渡ってどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる信号評価値を（１）式により算出し、この放射線動画信号の信号評価値に基づいて連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得することを特徴とする。
Ｒｍ＝Ｒｆ×Ｎ  ・・（１）【００２７】
ただし、上記放射線被曝量取得装置および方法において、
Ｒｍ：放射線動画信号の信号評価値
Ｎ：放射線動画信号全体のフレーム数
Ｒｆ：放射線動画信号中の所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値【００２８】
ここで、上記（１）式について詳細に説明する。放射線動画信号の信号評価値とは、放射線動画信号全体に渡ってどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値であり、この値は所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値（所定の１フレーム内でどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値）に基づいて算出される。【００２９】
なお、「所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値」とは、放射線画像信号毎に信号評価値を算出した中の最大の信号評価値、もしくは放射線動画信号の最初のフレームの放射線画像信号の信号評価値とすることが好ましいが、これ以外にも、例えば上述の造影剤のような誤差要因を含まない特定の１つのフレームの放射線画像信号の信号評価値や、誤差要因を含まない複数のフレームの放射線画像信号の信号評価値の平均値等、誤差要因を含まないと考えられる１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値であればどのような態様としてもよい。【００３０】
所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値は、Ｅ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて算出された値とすることが好ましいが、これ以外にも各フレーム内の信号値の平均値や、ヒストグラムを考慮して算出した値等、各フレーム内でどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値であればどのような値としてもよい。なお、Ｅ．Ｉ．に基づいて算出された値とは、Ｅ．Ｉ．そのものの値でもよいし、Ｅ．Ｉ．に何らかの補正を加えた値でもよい。【００３１】
また、上記放射線被曝量取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。【００３２】
本発明の第３の放射線被曝量取得装置は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部とを備え、放射線被曝量取得部が、（１１）式によりフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号の信号評価値を算出し、算出した放射線動画信号の信号評価値に基づいて連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得するものであることを特徴とする。
Ｒｍ＝Ｒｓ×Ｎ／（Ｎ−Ｍ）  ・・（１１）【００３３】
また、本発明の第３の放射線被曝量取得方法は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、（１１）式によりフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号の信号評価値を算出し、算出した放射線動画信号の信号評価値に基づいて連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得することを特徴とする。
Ｒｍ＝Ｒｓ×Ｎ／（Ｎ−Ｍ）  ・・（１１）【００３４】
ただし、上記放射線被曝量取得装置および方法において、
Ｒｍ：放射線動画信号の信号評価値
Ｎ：放射線動画信号全体のフレーム数
Ｍ：放射線動画信号中の造影剤フレーム数
Ｒｓ：放射線動画信号中の造影剤フレームを除いたフレーム毎の放射線画像信号の信号評価値の総和【００３５】
ここで、上記（１１）式について詳細に説明する。放射線動画信号の信号評価値とは、放射線動画信号全体に渡ってどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値であり、この値はフレーム毎の放射線画像信号の信号評価値（各フレーム内でどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値）に基づいて算出される。【００３６】
フレーム毎の放射線画像信号の信号評価値は、Ｅ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて算出された値とすることが好ましいが、これ以外にも各フレーム内の信号値の平均値や、ヒストグラムを考慮して算出した値等、各フレーム内でどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値であればどのような値としてもよい。なお、Ｅ．Ｉ．に基づいて算出された値とは、Ｅ．Ｉ．そのものの値でもよいし、Ｅ．Ｉ．に何らかの補正を加えた値でもよい。【００３７】
また、放射線動画信号中の造影剤フレームを除いたフレーム毎の放射線画像信号の信号評価値の平均値Ｒａは（１２）式の通り求められるため、（１１）式は（１３）式のように表すこともできる。
Ｒａ＝Ｒｓ／（Ｎ−Ｍ）  ・・（１２）
Ｒｍ＝Ｒａ×Ｎ  ・・（１３）【００３８】
また、上記放射線被曝量取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。【００３９】
本発明の第４の放射線被曝量取得装置は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部と、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部とを備え、放射線被曝量取得部が、造影剤フレームの放射線被曝量については造影剤フレームの前側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と造影剤フレームの後側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とするものであることを特徴とする。【００４０】
また、本発明の第４の放射線被曝量取得方法は、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得方法であって、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、造影剤フレームの放射線被曝量については造影剤フレームの前側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と造影剤フレームの後側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とすることを特徴とする。【００４１】
上記放射線被曝量取得装置および方法において、「造影剤フレームの前側近傍の造影剤フレーム以外のフレーム」とは、造影剤フレームの直前の造影剤フレーム以外のフレームを基準として前後数フレーム以内のフレームを意味し、「造影剤フレームの後側近傍の造影剤フレーム以外のフレーム」とは、造影剤フレームの直後の造影剤フレーム以外のフレームを基準として前後数フレーム以内のフレームを意味する。【００４２】
上記放射線被曝量取得装置および方法においては、造影剤フレームの直前の造影剤フレーム以外のフレームと直後の造影剤フレーム以外のフレームとを用いた直線補間により補正すれば十分な補正効果を得ることができるが、造影剤フレームの特定精度が完全でない場合には、撮影時のフレームレートや造影剤フレームの特定方法や実際の撮影状況等を考慮して、直線補間に用いるフレームを基準位置(造影剤フレームの直前もしくは直後)のフレームから前後数フレーム以内のフレームに変更してもよい。【００４３】
例えば、造影剤の注入動作中に撮影されたフレームを造影剤フレームとして特定する方法を用いた場合には、造影剤の注入を停止した後もしばらくは人体に造影剤が残留して画像中に造影剤の像が含まれる可能性があるので、造影剤フレームの後側の直線補間に用いるフレームについては、造影剤フレームの直後の造影剤フレーム以外のフレームを基準として、残留時間に相当するフレーム数分だけ後ろ側に変更してもよい。【００４４】
また、放射線画像信号のＥ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて放射線被曝量を取得することが好ましいが、これ以外にも各フレーム内の信号値の平均値や、ヒストグラムを考慮して算出した値等、各フレーム内でどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる値であればどのような値を用いてもよい。なお、Ｅ．Ｉ．に基づいて算出された値とは、Ｅ．Ｉ．そのものの値でもよいし、Ｅ．Ｉ．に何らかの補正を加えた値でもよい。【００４５】
また、上記放射線被曝量取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の第１の放射線被曝量取得装置および方法並びにプログラムによれば、被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する際、放射線画像信号が表す画像中において被写体の部位に対応した領域を１つまたは複数設定し、設定した領域毎に放射線被曝量を取得するようにしたので、患者に対する疾患のリスクの管理をする際に、人体の部位毎に異なる放射線の影響度を考慮したより適切な管理を行うことができる。【００４７】
また、フレーム毎の放射線画像信号のうち、被写体に注入された造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、造影剤フレームの分の放射線被曝量について、放射線被曝量を本来の数値に近づけるための補正を行うようにすれば、より正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。【００４８】
また、放射線画像信号のＥ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて放射線被曝量を取得するようにすれば、実際の被写体の放射線被曝量を反映した値とすることができるので、さらに正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。【００４９】
本発明の第２の放射線被曝量取得装置および方法並びにプログラムによれば、連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する際、放射線動画信号全体に渡ってどの程度放射線が検出されているかを判断するための指標となる信号評価値について、誤差要因を含むフレームの情報を用いずに算出可能な（１）式により算出し、算出した放射線動画信号の信号評価値に基づいて連続的な放射線撮影全体を通しての被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。また、非常に簡単な計算で済むため処理の負荷を軽減させることもできる。
Ｒｍ＝Ｒｆ×Ｎ  ・・（１）【００５０】
また、所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値を、放射線画像信号毎に信号評価値を算出した中の最大の信号評価値とすれば、被写体の放射線被曝量を過小評価するおそれをなくすことができる。【００５１】
また、一般に被写体に対する放射線照射開始直後では被写体に対する造影剤の注入等、放射線被曝量を取得する際の誤差要因が含まれない場合が多いため、所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値を、放射線動画信号の最初のフレームの放射線画像信号の信号評価値とすれば、誤差要因を含まないと考えられるフレームを容易に特定できる。【００５２】
また、所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値を、Ｅ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて算出された値にすれば、実際の被写体の放射線被曝量を反映した値とすることができるので、さらに正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。【００５３】
本発明の第３の放射線被曝量取得装置および方法並びにプログラムによれば、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する際、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、造影剤フレームの情報を用いない（１１）式によりフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号の信号評価値を算出し、算出した放射線動画信号の信号評価値に基づいて連続的な放射線撮影全体を通しての被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、造影剤の放射線画像への写り込みも考慮したより正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。
Ｒｍ＝Ｒｓ×Ｎ／（Ｎ−Ｍ）  ・・（１１）【００５４】
また、（１１）式の計算に必要なフレーム毎の放射線画像信号の信号評価値を、Ｅ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて算出された値とすれば、実際の被写体の放射線被曝量を反映した値とすることができるので、さらに正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。【００５５】
本発明の第４の放射線被曝量取得装置および方法並びにプログラムによれば、造影剤が注入される被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する際、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、造影剤フレームの放射線被曝量については造影剤フレームの前側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と造影剤フレームの後側近傍の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とするようにしたので、造影剤の放射線画像への写り込みも考慮したより正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。【００５６】
また、放射線画像信号のＥ．Ｉ．（Exposure Index）に基づいて放射線被曝量を取得するようにすれば、実際の被写体の放射線被曝量を反映した値とすることができるので、さらに正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図２】上記放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート
【図３】放射線画像の一例および領域設定手順を説明するための図（１）
【図４】放射線動画中の各領域毎の放射線被曝量の推移を示す図
【図５】放射線画像の一例および領域設定手順を説明するための図（２）
【図６】ＤＩＣＯＭの保存形式を示す図
【図７】本発明の第２の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図８】上記放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート
【図９】放射線の照射タイミングと放射線画像検出器における電荷蓄積タイミングと造影剤の検出信号との関係を示すタイミングチャートと、フレーム毎の放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を表すグラフとを示す図
【図１０】本発明の第３の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図１１】上記放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート
【図１２】放射線の照射タイミングと放射線画像検出器における電荷蓄積タイミングと造影剤の検出信号との関係を示すタイミングチャートと、フレーム毎の放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を表すグラフとを示す図
【図１３】本発明の第４の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図
【図１４】上記放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの作用を説明するためのフローチャート
【図１５】放射線の照射タイミングと放射線画像検出器における電荷蓄積タイミングと造影剤の検出信号との関係を示すタイミングチャートと、フレーム毎の放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を表すグラフとを示す図
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、図面を参照して本発明の第１の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【００５９】
本実施の形態の放射線画像撮影システムは、図１に示すように、患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置１０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２０と、患者の血管やリンパ管などに対して造影剤を注入する造影剤注入装置３０と、放射線画像撮影装置１０によって撮影された透視画像の画像信号に基づいて、患者の被曝量を取得する放射線被曝量取得装置４０と、放射線被曝量取得装置４０によって取得された患者毎の被曝量を記憶して管理する放射線被曝量管理装置５０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置６０とを備えている。
【００６０】
放射線画像撮影装置１０は、図１に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線照射部１１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１２と、放射線画像検出器１２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部１３と、放射線画像撮影装置１０全体を制御する制御部１４とを備えている。
【００６１】
放射線画像検出器１２は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、上述したようにして電荷を蓄積することによって記録された放射線画像の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチがオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができるが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００６２】
そして、本実施の形態の放射線画像撮影装置１０は、造影剤注入装置３０によって造影剤が注入される患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線照射部１１と放射線画像検出器１２とを制御するものである。具体的には、制御部１４は、所定のフレームレートで放射線照射部１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に順次記憶するものである。さらに、本実施の形態の制御部１４は、フレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に記憶する際、そのフレーム毎の放射線画像信号内に造影剤の像を表す画像信号が含まれるか否かを示す情報を付加するものであるが、その作用については後で詳述する。
【００６３】
なお、放射線画像撮影装置１０の構成としては、患者を立位状態で撮影する構成でもよいし、患者を臥位状態で撮影する構成でもよい。また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。
【００６４】
放射線画像表示装置２０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に対して所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに患者の透視画像を表示させるものである。
【００６５】
造影剤注入装置３０は、使用者による指示入力に基づいて、もしくは予め設定された造影剤注入開始タイミングに基づいて造影剤を患者の血管内などに自動的に注入するものである。具体的には、例えば注射器などから構成され、造影剤を患者の血管内などに注入する造影剤注入部３１と、造影剤注入部３１の造影剤注入動作を駆動する注入駆動部３２と、注入駆動部３２の動作などを制御する制御部３３と、造影剤注入装置３０から患者の血管内などへ造影剤が注入中であるか否かを検出する造影剤注入検出センサ部３４とを備えている。
【００６６】
注入駆動部３２は、例えば造影剤注入部３１の注射器のピストンを動かすものであり、空気圧やモータや油圧などの動力手段によって構成されるものである。
【００６７】
造影剤注入検出センサ部３４は、造影剤注入部３１から造影剤が吐出されたことを検出するセンサを有するものである。そして、造影剤注入検出センサ部３４は、その造影剤検出信号を放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力するものである。
【００６８】
放射線被曝量取得装置４０は、放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号が表す画像中において患者の人体部位に対応した領域を１つまたは複数設定する領域設定部４１と、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部４２と、フレーム毎の放射線画像信号に基づいて、領域設定部４１において設定された領域毎に、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部４３とを備えている。なお、領域設定部４１、造影剤フレーム特定部４２および放射線被曝量取得部４３の作用については、後で詳述する。
【００６９】
放射線被曝量管理装置５０は、放射線被曝量取得装置４０において取得された患者の放射線被曝量を記憶し、患者毎の放射線被曝量を管理するものである。
【００７０】
システム制御装置６０は、上述した放射線画像撮影装置１０、放射線画像表示装置２０、造影剤注入装置３０、放射線被曝量取得装置４０および放射線被曝量管理装置５０に制御信号を出力してこれらの動作を制御するとともに、これらの装置間の信号の入出力の制御を行うものである。また、システム制御装置６０には入力部７０が設けられており、この入力部７０によって使用者による所定の指示入力や、撮影条件や患者のＩＤ情報などの入力が受け付けられる。入力部７０において受け付けられた入力情報は、システム制御装置６０によって必要に応じて各装置に出力される。
【００７１】
次に、本実施の形態の放射線画像撮影システムの作用について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００７２】
まず、放射線画像撮影装置１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ１０）。
【００７３】
次に、使用者によって入力部７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置１０の制御部１４に設定される（Ｓ１２）。なお、撮影条件としては、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、例えば５ｆｐｓ〜６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。
【００７４】
次に、使用者によって入力部７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置６０から放射線画像撮影装置１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ１４）。
【００７５】
具体的には、入力された撮影条件に基づいて放射線照射部１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【００７６】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１２に照射され、放射線画像検出器１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【００７７】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１２に蓄積された電荷信号は制御部１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１３に記憶される。
【００７８】
図３は、放射線照射部１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１２における電荷蓄積タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、放射線画像検出器１２の電荷の蓄積が行われていない期間（蓄積ＯＦＦの期間）は、放射線画像検出器１２からの電荷信号の読出期間である。
【００７９】
上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【００８０】
そして、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２０に出力される。放射線画像表示装置２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ１６）。なお、放射線画像記憶部１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は、読み出された後も消去されることなく放射線画像記憶部１３に残っているものとする。
【００８１】
ここで、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部７０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ１８）。
【００８２】
入力部７０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置６０から造影剤注入装置３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部３２によって造影剤注入部３１が駆動されて造影剤注入部３１から所定量の造影剤が吐出される。
【００８３】
そして、このとき造影剤注入装置３０に設けられた造影剤注入検出センサ部３４によって造影剤が吐出されたことが検出され、その検出信号は放射線画像撮影装置１０の制御部１４に出力される（Ｓ２０）。放射線画像撮影装置１０の制御部１４は、上記造影剤検出信号が入力されると、その造影剤検出信号が入力されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して、造影剤の像を表す画像信号を含むものであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号をヘッダー情報とともに放射線画像記憶部１３に記憶する（Ｓ２２）。より具体的には、図３に示すようなタイミングで造影剤検出信号が放射線画像撮影装置１０に入力された場合には、造影剤注入中に撮影されたフレームＦ１とフレームＦ２の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されて放射線画像記憶部１３に記憶される。
【００８４】
そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部１３から読み出されて放射線画像表示装置２０に順次出力され、放射線画像表示装置２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する（Ｓ２４）。
【００８５】
次いで、造影剤注入装置３０から所定量の造影剤の吐出が終了し、造影剤注入検出センサ部３４において造影剤検出信号が検出されなくなった後は、撮影された放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されることなく放射線画像記憶部１３に記憶され、上記と同様にして放射線画像記憶部１３からフレーム毎の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示装置２０において透視画像が表示される。
【００８６】
そして、使用者によって入力部７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ２６）。
【００８７】
次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、システム制御装置６０は放射線画像撮影装置１０の放射線画像記憶部１３に記憶された全フレームの放射線画像信号を読み出し、放射線被曝量取得装置４０に入力させる。
【００８８】
そして、まず領域設定部４１が、各フレームの放射線画像信号が表す画像中において患者の人体部位に対応した領域を設定する（Ｓ２８）。具体的には、図３に示すように放射線画像信号が表す画像をマス目状に９つの区分領域に区分するとともに、各区分領域と患者の人体部位とを対応付けする。図３に示す画像を例に説明すると、区分領域１〜６を胸部領域とし、区分領域７〜９を腰部領域として分割する。
【００８９】
なお、各区分領域と患者の人体部位とを対応付ける方法については、使用者から対応付け指示を受け付けて任意に各区分領域と患者の人体部位とを対応付けできるようにしてもよいし、患者のＩＤ情報、撮影部位、撮影条件などの情報から自動的に各区分領域と患者の人体部位とを対応付けするようにしてもよい。また、区分領域の大きさ、形状、数についても上記に限定されるものではなく、例えば厳密な管理が要求される場合には、区分領域の大きさを小さくするとともに、区分領域の数を増やすなどしてもよい。
【００９０】
他にも、放射線画像信号が表す画像を予め複数の区分領域に区分するのではなく、放射線画像信号が表す画像中において被写体の部位に対応した領域を公知の画像認識処理技術を用いて直接的に特定し、特定した領域と被写体の部位とを対応付けするようにしてもよい。一例として、図５に示す画像の場合には、画像中から胸部に対応した領域Ａｃと腰部に対応した領域Ａｌを公知の画像認識処理技術を用いて特定し、領域Ａｃを胸部領域、領域Ａｌを腰部領域として処理すればよい。また、これ以外にもどのような態様としてもよい。
【００９１】
次に、造影剤フレーム特定部４２において、領域設定部４１において区分された区分領域毎に、造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定するとともに（Ｓ３０）、放射線被曝量取得部４３において、領域設定部４１において区分された区分領域毎に、各フレームの放射線画像信号に基づいて、透視画像の各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量を算出する（Ｓ３２）。
【００９２】
具体的には、まず、区分領域毎に各フレームの放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．（Exposure Index）を信号評価値として算出し、このＥ．Ｉ．に基づいて放射線被曝量を取得する。
【００９３】
このＥ．Ｉ．の算出方法については、まず、各区分領域の放射線画像内に、所定の計算領域を設定する。この計算領域としては、例えば放射線画像の全領域や、使用者が任意に設定した領域や、撮影部位の情報に基づいて規定された領域や、放射線画像の中心から画像サイズの１０％の範囲の領域などを採用することができる。または、例えば放射線画像のヒストグラムに基づいて求められる、いわゆる素抜け領域を除く領域や、放射線画像の中心濃度から全濃度幅の９０％の領域などを採用することができる。もしくは、上述した条件を組み合わせて特定の計算領域を設定するようにしてもよい。
【００９４】
次に、上記で設定した計算領域の代表値Ｖを算出する。代表値Ｖとしては、放射線画像の濃度値そのものや、濃度値そのものに対して、全濃度値の平均値、中央値、最頻値またはトリム平均値を加味した統計的特徴値などを採用することができる。そして、この代表値Ｖに基づいて、下式によりフレーム毎のＥ．Ｉ．を算出する。
Ｅ．Ｉ．＝ Ｃ０ × ｇ（Ｖ）
ｇ（Ｖ）：逆校正関数
Ｃ０：１００・Ｇｙ（定数）
【００９５】
なお、ｇ（Ｖ）は、ＲＱＡ５の線質にて得られる放射線画像に基づいて規定される関数である。代表値Ｖは、放射線画像検出器におけるシンチレータの違いなどに起因する感度の違いや、上述した計算領域の設定方法または代表値Ｖの算出方法の違いによってその大きさが異なるものとなるが、ｇ（Ｖ）はその違いを正規化する関数である。つまり、いかなる放射線画像検出器の種類であっても、ＲＱＡ５の線質で同一の線量を受けた場合、Ｅ．Ｉ．はほぼ同一の値となることになる。
【００９６】
上述したようにして、放射線被曝量取得部４３において、各区分領域の放射線画像信号に基づいて算出されたＥ．Ｉ．を用いて、各フレームの撮影中に各区分領域において患者が受けた放射線被曝量を取得する。なお、Ｅ．Ｉ．を用いて放射線被曝量を取得する方法としては、例えば、これらの関係を規定した関数や、ルックアップテーブルなどを予め設定しておくようにすればよい。
【００９７】
ここで、上述したように透視画像の撮影の途中で造影剤を注入して造影剤画像を撮影した場合、患者に照射された放射線は放射線画像検出器１２に到達する前に造影剤によって吸収されるため、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。
【００９８】
図４の右側のグラフは、上述したようにして取得された各区分領域におけるフレーム毎の放射線被曝量を線で結んだものであり、グラフの横軸は撮影開始から何枚目のフレームであるかを示すものである。例えば、図４の右側の一番上のグラフに示す放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、造影剤が写っている領域（グラフ中の谷の領域）では本来の数値（グラフ中の点線で示す推定値）よりも小さい値となってしまう。
【００９９】
さらに、人体に注入された造影剤は、図４左側の図において点線で示すように時間の経過とともに移動することがある。この場合、図４の右側のグラフに示すように、造影剤の影響を受けて放射線被曝量が小さい値となる部分の時間や長さは区分領域毎に異なるため、区分領域毎に造影剤フレーム特定部４２において造影剤の像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、放射線被曝量取得部４３において造影剤フレームの分の放射線被曝量について、放射線被曝量を本来の数値に近づけるための補正を行う。
【０１００】
本実施の形態では、造影剤フレームの特定については、グラフ全体の放射線被曝量の平均に対して放射線被曝量が所定値以上落ちているフレームを造影剤フレームとして特定する。また、放射線被曝量の補正については、区分領域毎に造影剤フレームの直前の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と造影剤フレームの直後の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とする。
【０１０１】
そして、放射線被曝量取得部４３は、区分領域毎に全フレームの放射線被曝量を加算することによって連続的な放射線撮影全体を通しての被写体の区分領域毎の放射線被曝量を算出し、これに基づいて患者の人体部位毎の総放射線被曝量を算出する。具体的には、本実施の形態では区分領域１〜６を胸部領域とし、区分領域７〜９を腰部領域としているため、区分領域１〜６の放射線被曝量の合計を胸部領域の総放射線被曝量とし、区分領域７〜９の放射線被曝量の合計を腰部領域の総放射線被曝量とする。
【０１０２】
放射線被曝量取得部４３において取得された患者の人体部位毎の総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置５０に入力され、放射線被曝量管理装置５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに患者の人体部位毎の総放射線被曝量を登録する（Ｓ３４）。そして、放射線被曝量管理装置５０は、登録した患者の人体部位毎の総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。
【０１０３】
なお、患者の人体部位毎の総放射線被曝量の保存は、標準的な形式で保存すると利便性が高い。医療画像装置での標準的なプロトコルはＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）であるから、ＤＩＣＯＭ形式に沿った形式での保存が望ましい。しかしながら、透視画像撮影での放射線量に関わる保存形式はワーキンググループによって検討と提案がされているが、患者の人体部位を対応付けしての保存形式は検討されていない。そこで、ワーキンググループが提案する保存形式に、患者の人体部位を紐付けしての保存を加味した形式の一例を以下に記載する。
【０１０４】
図６は、現時点の透視画像の放射線量に関わるＤＩＣＯＭでの保存形式を示したものである。ただし図６での実線はワーキンググループによって提案されている内容であり、破線は本実施の形態にて患者の人体部位を紐付けしての保存を加味した内容である。透視画像撮影での放射線量に関わる保存形式は階層構造となっており、蓄積線量（放射線画像検出器での検出放射線量）の保存と、照射線量（放射線照射部での照射放射線量）の保存とが提案されている。図６においては、ｎ回の蓄積がなされたとして、１回の蓄積毎に対応する蓄積線量を保存する形を示しているが、複数回の蓄積毎に対応する複数回の蓄積線量の総和を保存する形式でも良いとしている。なお、照射線量についても同様である。
【０１０５】
本実施の形態における放射線被曝量は蓄積線量に相当するから、「TID (10004) Accumulated Projection X-Ray Dose（蓄積線量）」の階層下に保存するとともに、患者の人体部位も対応付けして保存する。人体部位の保存形式は、腹部であれば「abdomen」とテキスト形式で保存すればよい。また、複数回の蓄積に対して、複数回の蓄積線量の総和を保存する場合は、患者の人体部位も複数部位に及ぶ可能性が高く、例えば胸部と腹部であれば「chest
and abdomen」のように、「and」で複数の部位を羅列した形式で保存すればよい。
【０１０６】
なお、照射線量を計測する手段が放射線照射部に無い場合には、「TID (10003) Irradiation Event X-Ray Data（照射線量）」の階層下に保存するデータが無く、以降の処理に不都合を生じることが考えられるため、照射線量の代わりに放射線被曝量（蓄積線量）を「TID (10003) Irradiation Event X-Ray Data（照射線量）」の階層下に保存するようにしてもよい。この場合も、上記蓄積線量の保存形式と同様に保存すればよい。
【０１０７】
本実施の形態の放射線画像撮影システムによれば、被写体を連続的に放射線撮影することによって放射線画像検出器により検出されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する際、放射線画像信号が表す画像中において被写体の部位に対応した領域を１つまたは複数設定し、設定した領域毎に放射線被曝量を取得するようにしたので、患者に対する疾患のリスクの管理をする際に、人体の部位毎に異なる放射線の影響度を考慮したより適切な管理を行うことができる。
【０１０８】
以上、本発明の第１の放射線被曝量取得装置の好ましい実施の形態について説明したが、本発明の第１の放射線被曝量取得装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば造影剤フレームの特定については、上述の方法以外にも、造影剤フレーム情報を利用して、例えば造影剤フレーム情報が付加されたフレームを造影剤フレームとして特定したり、造影剤が人体内で移動する時間を考慮して、造影剤フレーム情報が付加されたフレームから所定時間経過したフレームを造影剤フレームとして特定するなど、どのような方法を用いてもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態の放射線画像撮影システムにおいては、造影剤フレームの直前および直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を直線補間することによって造影剤フレームが撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得するようにしたが、このような方法に限らず、例えば直前または直後のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量をそのまま造影剤フレームが撮影されている間の放射線被曝量として採用するようにしてもよいし、その他の造影剤フレーム以外のフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を採用するようにしてもよい。もしくは、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された所定の放射線被曝量を加算することによって補正するようにしてもよいし、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量に対して、予め設定された１より大きい所定の係数を掛け合わせることによって補正するなど、どのような方法を用いてもよい。
【０１１０】
また、上記実施の形態では放射線被曝量取得装置を独立した装置として構成しているが、放射線画像撮影装置などの他の装置の一部として組み込むなど、どのような態様としてもよい。具体的には、システム制御装置６０を含むコンソールに設けるようにしてもよいし、放射線画像撮影装置１０に設けるようにしてもよい。また、放射線画像検出器１２が可搬型の電子カセッテに収容されたものであり、その電子カセッテ内にＬＳＩ（Large Scale Integration）などの電子回路や、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）・ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプログラマブルな電子回路などのハードウェアが設けられている場合には、そのようなハードウェアによって造影剤フレームの特定や放射線被曝量の取得を行わせるようにしてもよい。このような構成を採用することによってよりリアルタイム性を追求することができる。
【０１１１】
次に、図面を参照して本発明の第２の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施の形態について説明する。図７は、本実施の形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【０１１２】
本実施の形態の放射線画像撮影システムは、図７に示すように、患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置１１０と、放射線画像撮影装置１１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置１２０と、患者の血管やリンパ管などに対して造影剤を注入する造影剤注入装置１３０と、放射線画像撮影装置１１０によって撮影された透視画像の画像信号に基づいて、患者の被曝量を取得する放射線被曝量取得装置１４０と、放射線被曝量取得装置１４０によって取得された患者毎の被曝量を記憶して管理する放射線被曝量管理装置１５０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置１６０とを備えている。
【０１１３】
放射線画像撮影装置１１０は、図７に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線照射部１１１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１１２と、放射線画像検出器１１２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部１１３と、放射線画像撮影装置１１０全体を制御する制御部１１４とを備えている。
【０１１４】
放射線画像検出器１１２は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、上述したようにして電荷を蓄積することによって記録された放射線画像の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチがオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができるが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【０１１５】
そして、本実施の形態の放射線画像撮影装置１１０は、造影剤注入装置１３０によって造影剤が注入される患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部１１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線照射部１１１と放射線画像検出器１１２とを制御するものである。具体的には、制御部１１４は、所定のフレームレートで放射線照射部１１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器１１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器１１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１１３に順次記憶するものである。さらに、本実施の形態の制御部１１４は、フレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部１１３に記憶する際、そのフレーム毎の放射線画像信号内に造影剤の像を表す画像信号が含まれるか否かを示す情報を付加するものであるが、その作用については後で詳述する。
【０１１６】
なお、放射線画像撮影装置１１０の構成としては、患者を立位状態で撮影する構成でもよいし、患者を臥位状態で撮影する構成でもよい。また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。
【０１１７】
放射線画像表示装置１２０は、放射線画像撮影装置１１０の放射線画像記憶部１１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に対して所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに患者の透視画像を表示させるものである。
【０１１８】
造影剤注入装置１３０は、使用者による指示入力に基づいて、もしくは予め設定された造影剤注入開始タイミングに基づいて造影剤を患者の血管内などに自動的に注入するものである。具体的には、例えば注射器などから構成され、造影剤を患者の血管内などに注入する造影剤注入部１３１と、造影剤注入部１３１の造影剤注入動作を駆動する注入駆動部１３２と、注入駆動部１３２の動作などを制御する制御部１３３と、造影剤注入装置１３０から患者の血管内などへ造影剤が注入中であるか否かを検出する造影剤注入検出センサ部１３４とを備えている。
【０１１９】
注入駆動部１３２は、例えば造影剤注入部１３１の注射器のピストンを動かすものであり、空気圧やモータや油圧などの動力手段によって構成されるものである。
【０１２０】
造影剤注入検出センサ部１３４は、造影剤注入部３１から造影剤が吐出されたことを検出するセンサを有するものである。そして、造影剤注入検出センサ部１３４は、その造影剤検出信号を放射線画像撮影装置１１０の制御部１１４に出力するものである。
【０１２１】
放射線被曝量取得装置１４０は、放射線画像撮影装置１１０の放射線画像記憶部１１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号に基づいて、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部１４２を備えている。この放射線被曝量取得部１４２の作用については、後で詳述する。
【０１２２】
放射線被曝量管理装置１５０は、放射線被曝量取得装置１４０において取得された患者の放射線被曝量を記憶し、患者毎の放射線被曝量を管理するものである。
【０１２３】
システム制御装置１６０は、上述した放射線画像撮影装置１１０、放射線画像表示装置１２０、造影剤注入装置１３０、放射線被曝量取得装置１４０および放射線被曝量管理装置１５０に制御信号を出力してこれらの動作を制御するとともに、これらの装置間の信号の入出力の制御を行うものである。また、システム制御装置１６０には入力部１７０が設けられており、この入力部１７０によって使用者による所定の指示入力や、撮影条件や患者のＩＤ情報などの入力が受け付けられる。入力部１７０において受け付けられた入力情報は、システム制御装置１６０によって必要に応じて各装置に出力される。
【０１２４】
次に、本実施の形態の放射線画像撮影システムの作用について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【０１２５】
まず、放射線画像撮影装置１１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ１１０）。
【０１２６】
次に、使用者によって入力部１７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置１５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置１１０の制御部１１４に設定される（Ｓ１１２）。なお、撮影条件としては、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、例えば５ｆｐｓ〜６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。
【０１２７】
次に、使用者によって入力部１７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置１６０から放射線画像撮影装置１１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置１１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ１１４）。
【０１２８】
具体的には、入力された撮影条件に基づいて放射線照射部１１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【０１２９】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器１１２に照射され、放射線画像検出器１１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【０１３０】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器１１２に蓄積された電荷信号は制御部１１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部１１３に記憶される。
【０１３１】
図９は、放射線照射部１１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器１１２における電荷蓄積タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、放射線画像検出器１１２の電荷の蓄積が行われていない期間（蓄積ＯＦＦの期間）は、放射線画像検出器１１２からの電荷信号の読出期間である。
【０１３２】
上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器１１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部１１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【０１３３】
そして、放射線画像記憶部１１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置１２０に出力される。放射線画像表示装置１２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ１１６）。なお、放射線画像記憶部１１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は、読み出された後も消去されることなく放射線画像記憶部１１３に残っているものとする。
【０１３４】
ここで、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部１７０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ１１８）。
【０１３５】
入力部１７０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置１６０から造影剤注入装置１３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置１３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部１３２によって造影剤注入部１３１が駆動されて造影剤注入部１３１から所定量の造影剤が吐出される。
【０１３６】
そして、このとき造影剤注入装置１３０に設けられた造影剤注入検出センサ部１３４によって造影剤が吐出されたことが検出され、その検出信号は放射線画像撮影装置１１０の制御部１１４に出力される（Ｓ１２０）。放射線画像撮影装置１１０の制御部１１４は、上記造影剤検出信号が入力されると、その造影剤検出信号が入力されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して、造影剤の像を表す画像信号を含むものであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号をヘッダー情報とともに放射線画像記憶部１１３に記憶する（Ｓ１２２）。より具体的には、図９に示すようなタイミングで造影剤検出信号が放射線画像撮影装置１１０に入力された場合には、造影剤注入中に撮影されたフレームＦ１とフレームＦ２の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されて放射線画像記憶部１１３に記憶される。
【０１３７】
そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部１１３から読み出されて放射線画像表示装置１２０に順次出力され、放射線画像表示装置１２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する（Ｓ１２４）。
【０１３８】
次いで、造影剤注入装置１３０から所定量の造影剤の吐出が終了し、造影剤注入検出センサ部１３４において造影剤検出信号が検出されなくなった後は、撮影された放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されることなく放射線画像記憶部１１３に記憶され、上記と同様にして放射線画像記憶部１１３からフレーム毎の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示装置１２０において透視画像が表示される。
【０１３９】
そして、使用者によって入力部１７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置１６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置１１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置１１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ１２６）。
【０１４０】
次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、システム制御装置１６０は放射線画像撮影装置１１０の放射線画像記憶部１１３に記憶された全フレームの放射線画像信号、すなわち放射線動画信号を読み出し、放射線被曝量取得装置１４０に入力させる。
【０１４１】
そして、まず、造影剤フレーム特定部１４１が、放射線動画信号の中から造影剤フレーム情報が付加されたフレームの放射線画像信号を特定し、そのフレームを造影剤フレームとして特定する（Ｓ１２８）。
【０１４２】
次に、放射線被曝量取得部１４２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて、透視画像の撮影中に患者が受けた放射線被曝量を算出する（Ｓ１３０）。
【０１４３】
具体的には、まず、放射線動画信号の最初のフレームの放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．（Exposure Index）を信号評価値Ｒｆとして算出する。
【０１４４】
このＥ．Ｉ．の算出方法については、まず、各フレームの放射線画像内に、所定の計算領域を設定する。この計算領域としては、例えば放射線画像の全領域や、使用者が任意に設定した領域や、撮影部位の情報に基づいて規定された領域や、放射線画像の中心から画像サイズの１０％の範囲の領域などを採用することができる。または、例えば放射線画像のヒストグラムに基づいて求められる、いわゆる素抜け領域を除く領域や、放射線画像の中心濃度から全濃度幅の９０％の領域などを採用することができる。もしくは、上述した条件を組み合わせて特定の計算領域を設定するようにしてもよい。
【０１４５】
次に、上記で設定した計算領域の代表値Ｖを算出する。代表値Ｖとしては、放射線画像の濃度値そのものや、濃度値そのものに対して、全濃度値の平均値、中央値、最頻値またはトリム平均値を加味した統計的特徴値などを採用することができる。そして、この代表値Ｖに基づいて、下式によりフレーム毎のＥ．Ｉ．を算出する。
Ｅ．Ｉ．＝ Ｃ０ × ｇ（Ｖ）
ｇ（Ｖ）：逆校正関数
Ｃ０：１００・Ｇｙ（定数）
【０１４６】
なお、ｇ（Ｖ）は、ＲＱＡ５の線質にて得られる放射線画像に基づいて規定される関数である。代表値Ｖは、放射線画像検出器におけるシンチレータの違いなどに起因する感度の違いや、上述した計算領域の設定方法または代表値Ｖの算出方法の違いによってその大きさが異なるものとなるが、ｇ（Ｖ）はその違いを正規化する関数である。つまり、いかなる放射線画像検出器の種類であっても、ＲＱＡ５の線質で同一の線量を受けた場合、Ｅ．Ｉ．はほぼ同一の値となることになる。
【０１４７】
次に、（１）式により放射線動画信号（フレーム毎の放射線画像信号の集合）のＥ．Ｉ．を算出し、算出した放射線動画信号のＥ．Ｉ．に基づいて連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する。なお、Ｅ．Ｉ．を用いて放射線被曝量を取得する方法としては、例えば、これらの関係を規定した関数や、ルックアップテーブルなどを予め設定しておくようにすればよい。
Ｒｍ＝Ｒｆ×Ｎ  ・・（１）
ただし、
Ｒｍ：放射線動画信号全体のＥ．Ｉ．（放射線動画信号全体の信号評価値）
Ｎ：放射線動画信号全体のフレーム数
Ｒｆ：放射線動画信号の最初のフレームの放射線画像信号のＥ．Ｉ．
【０１４８】
上述したように透視画像の撮影の途中で造影剤を注入して造影剤画像を撮影した場合、図９の一番下のグラフに示すように、患者に照射された放射線は放射線画像検出器１１２に到達する前に造影剤によって吸収されるため、単純に、フレーム毎に各フレームの放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を取得し、動画中のフレームの放射線被曝量を全て加算して動画全体における放射線被曝量（連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量）を取得すると、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。
【０１４９】
ここで、図９の一番下のグラフは、フレーム毎の放射線被曝量を線で結んだものであり、グラフの横軸は撮影開始から何枚目のフレームであるかを示すものである。具体的には、図９に示す造影剤が写っていると見做されるフレームＦ１，Ｆ２の放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、本来の数値（図９のグラフ中の一点鎖線で示す推定値）よりも小さい値となってしまう。
【０１５０】
また、フレームＦ１，Ｆ２より後の造影剤が写っていないと見做されるフレームでも、被写体内における造影剤の残留の影響により画像全体の信号値が僅かに変動し、造影剤が写っていると見做されるフレームＦ１，Ｆ２程ではないものの、上記フレームＦ１，Ｆ２と同様の理由により本来の数値（図９のグラフ中の一点鎖線で示す推定値）よりも小さい値となってしまう。なお、グラフの形状については、変化の特性を明示するために、実際の変化量よりも誇張して示している。
【０１５１】
しかしながら、本実施の形態では上記の通り誤差要因を含むフレームの情報を用いずに算出可能な（１）式により放射線動画信号全体のＥ．Ｉ．を算出し、算出した放射線動画信号全体のＥ．Ｉ．に基づいて連続的な放射線撮影全体を通しての被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。また、非常に簡単な計算で済むため処理の負荷を軽減させることもできる。
【０１５２】
上記のようにして放射線被曝量取得部１４２において取得された総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置１５０に入力され、放射線被曝量管理装置１５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに総放射線被曝量を登録する（Ｓ１３２）。そして、放射線被曝量管理装置１５０は、登録した総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。
【０１５３】
以上、本発明の第２の放射線被曝量取得装置の好ましい実施の形態について説明したが、本発明の第２の放射線被曝量取得装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、（１）式の計算に必要な放射線動画信号中の所定の１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値Ｒｆについては、上記実施の形態において説明した放射線動画信号の最初のフレームの放射線画像信号の信号評価値に限らず、放射線画像撮影装置１０に付図示の線量測定スイッチを設け、連続撮影中において線量測定スイッチが押された直後のフレームの放射線画像信号を放射線画像記憶部１３に記憶する際、そのフレームの放射線画像信号内に放射線被曝量計算時の基準フレームであることを示す情報を付加し、この情報が付加されたフレームの放射線画像信号に基づいて算出された信号評価値としてもよいし、これ以外にも、放射線画像信号毎に信号評価値を算出した中の最大の信号評価値、上述の造影剤のような誤差要因を含まない特定の１つのフレームの放射線画像信号の信号評価値、もしくは、誤差要因を含まない複数のフレームの放射線画像信号の信号評価値の平均値等、誤差要因を含まないと考えられる１フレーム分の放射線画像信号の信号評価値であればどのような態様としてもよい。
【０１５４】
また、上記実施の形態では放射線被曝量取得装置を独立した装置として構成しているが、放射線画像撮影装置などの他の装置の一部として組み込むなど、どのような態様としてもよい。具体的には、システム制御装置６０を含むコンソールに設けるようにしてもよいし、放射線画像撮影装置１０に設けるようにしてもよい。また、放射線画像検出器１２が可搬型の電子カセッテに収容されたものであり、その電子カセッテ内にＬＳＩ（Large Scale Integration）などの電子回路や、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）・ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプログラマブルな電子回路などのハードウェアが設けられている場合には、そのようなハードウェアによって造影剤フレームの特定や放射線被曝量の取得を行わせるようにしてもよい。このような構成を採用することによってよりリアルタイム性を追求することができる。
【０１５５】
次に、図面を参照して本発明の第３の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施の形態について説明する。図１０は、本実施の形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【０１５６】
本実施の形態の放射線画像撮影システムは、図１０に示すように、患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置２１０と、放射線画像撮影装置２１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置２２０と、患者の血管やリンパ管などに対して造影剤を注入する造影剤注入装置２３０と、放射線画像撮影装置２１０によって撮影された透視画像の画像信号に基づいて、患者の被曝量を取得する放射線被曝量取得装置２４０と、放射線被曝量取得装置２４０によって取得された患者毎の被曝量を記憶して管理する放射線被曝量管理装置２５０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置２６０とを備えている。
【０１５７】
放射線画像撮影装置２１０は、図１０に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線照射部２１１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器２１２と、放射線画像検出器２１２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部２１３と、放射線画像撮影装置２１０全体を制御する制御部２１４とを備えている。
【０１５８】
放射線画像検出器２１２は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、上述したようにして電荷を蓄積することによって記録された放射線画像の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチがオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができるが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【０１５９】
そして、本実施の形態の放射線画像撮影装置２１０は、造影剤注入装置２３０によって造影剤が注入される患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部２１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線照射部２１１と放射線画像検出器２１２とを制御するものである。具体的には、制御部２１４は、所定のフレームレートで放射線照射部２１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器２１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器２１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部２１３に順次記憶するものである。さらに、本実施の形態の制御部２１４は、フレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部２１３に記憶する際、そのフレーム毎の放射線画像信号内に造影剤の像を表す画像信号が含まれるか否かを示す情報を付加するものであるが、その作用については後で詳述する。
【０１６０】
なお、放射線画像撮影装置２１０の構成としては、患者を立位状態で撮影する構成でもよいし、患者を臥位状態で撮影する構成でもよい。また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。
【０１６１】
放射線画像表示装置２２０は、放射線画像撮影装置２１０の放射線画像記憶部２１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に対して所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに患者の透視画像を表示させるものである。
【０１６２】
造影剤注入装置２３０は、使用者による指示入力に基づいて、もしくは予め設定された造影剤注入開始タイミングに基づいて造影剤を患者の血管内などに自動的に注入するものである。具体的には、例えば注射器などから構成され、造影剤を患者の血管内などに注入する造影剤注入部２３１と、造影剤注入部２３１の造影剤注入動作を駆動する注入駆動部２３２と、注入駆動部２３２の動作などを制御する制御部２３３と、造影剤注入装置２３０から患者の血管内などへ造影剤が注入中であるか否かを検出する造影剤注入検出センサ部２３４とを備えている。
【０１６３】
注入駆動部２３２は、例えば造影剤注入部２３１の注射器のピストンを動かすものであり、空気圧やモータや油圧などの動力手段によって構成されるものである。
【０１６４】
造影剤注入検出センサ部２３４は、造影剤注入部２３１から造影剤が吐出されたことを検出するセンサを有するものである。そして、造影剤注入検出センサ部２３４は、その造影剤検出信号を放射線画像撮影装置２１０の制御部２１４に出力するものである。
【０１６５】
放射線被曝量取得装置２４０は、放射線画像撮影装置２１０の放射線画像記憶部２１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部２４１と、放射線画像撮影装置２１０の放射線画像記憶部２１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号の集合である放射線動画信号に基づいて、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部２４２とを備えている。なお、造影剤フレーム特定部２４１と放射線被曝量取得部２４２の作用については、後で詳述する。
【０１６６】
放射線被曝量管理装置２５０は、放射線被曝量取得装置２４０において取得された患者の放射線被曝量を記憶し、患者毎の放射線被曝量を管理するものである。
【０１６７】
システム制御装置２６０は、上述した放射線画像撮影装置２１０、放射線画像表示装置２２０、造影剤注入装置２３０、放射線被曝量取得装置２４０および放射線被曝量管理装置２５０に制御信号を出力してこれらの動作を制御するとともに、これらの装置間の信号の入出力の制御を行うものである。また、システム制御装置２６０には入力部２７０が設けられており、この入力部２７０によって使用者による所定の指示入力や、撮影条件や患者のＩＤ情報などの入力が受け付けられる。入力部２７０において受け付けられた入力情報は、システム制御装置２６０によって必要に応じて各装置に出力される。
【０１６８】
次に、本実施の形態の放射線画像撮影システムの作用について、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【０１６９】
まず、放射線画像撮影装置２１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ２１０）。
【０１７０】
次に、使用者によって入力部２７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置２５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置２１０の制御部２１４に設定される（Ｓ２１２）。なお、撮影条件としては、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、例えば５ｆｐｓ〜６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。
【０１７１】
次に、使用者によって入力部２７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置２６０から放射線画像撮影装置２１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置２１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ２１４）。
【０１７２】
具体的には、入力された撮影条件に基づいて放射線照射部２１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【０１７３】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器２１２に照射され、放射線画像検出器２１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【０１７４】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器２１２に蓄積された電荷信号は制御部２１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部２１３に記憶される。
【０１７５】
図１２は、放射線照射部２１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器２１２における電荷蓄積タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、放射線画像検出器２１２の電荷の蓄積が行われていない期間（蓄積ＯＦＦの期間）は、放射線画像検出器２１２からの電荷信号の読出期間である。
【０１７６】
上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器２１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部２１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【０１７７】
そして、放射線画像記憶部２１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置２２０に出力される。放射線画像表示装置２２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ２１６）。なお、放射線画像記憶部２１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は、読み出された後も消去されることなく放射線画像記憶部２１３に残っているものとする。
【０１７８】
ここで、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部２７０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ２１８）。
【０１７９】
入力部２７０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置２６０から造影剤注入装置２３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置２３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部２３２によって造影剤注入部２３１が駆動されて造影剤注入部２３１から所定量の造影剤が吐出される。
【０１８０】
そして、このとき造影剤注入装置２３０に設けられた造影剤注入検出センサ部２３４によって造影剤が吐出されたことが検出され、その検出信号は放射線画像撮影装置２１０の制御部２１４に出力される（Ｓ２２０）。放射線画像撮影装置２１０の制御部２１４は、上記造影剤検出信号が入力されると、その造影剤検出信号が入力されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して、造影剤の像を表す画像信号を含むものであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号をヘッダー情報とともに放射線画像記憶部２１３に記憶する（Ｓ２２２）。より具体的には、図１２に示すようなタイミングで造影剤検出信号が放射線画像撮影装置２１０に入力された場合には、造影剤注入中に撮影されたフレームＦ１とフレームＦ２の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されて放射線画像記憶部２１３に記憶される。
【０１８１】
そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部２１３から読み出されて放射線画像表示装置２２０に順次出力され、放射線画像表示装置２２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する（Ｓ２２４）。
【０１８２】
次いで、造影剤注入装置２３０から所定量の造影剤の吐出が終了し、造影剤注入検出センサ部２３４において造影剤検出信号が検出されなくなった後は、撮影された放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されることなく放射線画像記憶部２１３に記憶され、上記と同様にして放射線画像記憶部２１３からフレーム毎の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示装置２２０において透視画像が表示される。
【０１８３】
そして、使用者によって入力部２７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置２６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置２１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置２１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ２２６）。
【０１８４】
次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、システム制御装置２６０は放射線画像撮影装置２１０の放射線画像記憶部２１３に記憶された全フレームの放射線画像信号、すなわち放射線動画信号を読み出し、放射線被曝量取得装置２４０に入力させる。
【０１８５】
そして、まず、造影剤フレーム特定部２４１が、放射線動画信号の中から造影剤フレーム情報が付加されたフレームの放射線画像信号を特定し、そのフレームを造影剤フレームとして特定する（Ｓ２２８）。
【０１８６】
次に、放射線被曝量取得部２４２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて、透視画像の撮影中に患者が受けた放射線被曝量を算出する（Ｓ２３０）。
【０１８７】
具体的には、まず、造影剤フレームを除いたフレームについて、フレーム毎に各フレームの放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．（Exposure Index）を信号評価値として算出する。
【０１８８】
このＥ．Ｉ．の算出方法については、まず、各フレームの放射線画像内に、所定の計算領域を設定する。この計算領域としては、例えば放射線画像の全領域や、使用者が任意に設定した領域や、撮影部位の情報に基づいて規定された領域や、放射線画像の中心から画像サイズの１０％の範囲の領域などを採用することができる。または、例えば放射線画像のヒストグラムに基づいて求められる、いわゆる素抜け領域を除く領域や、放射線画像の中心濃度から全濃度幅の９０％の領域などを採用することができる。もしくは、上述した条件を組み合わせて特定の計算領域を設定するようにしてもよい。
【０１８９】
次に、上記で設定した計算領域の代表値Ｖを算出する。代表値Ｖとしては、放射線画像の濃度値そのものや、濃度値そのものに対して、全濃度値の平均値、中央値、最頻値またはトリム平均値を加味した統計的特徴値などを採用することができる。そして、この代表値Ｖに基づいて、下式によりフレーム毎のＥ．Ｉ．を算出する。
Ｅ．Ｉ．＝ Ｃ０ × ｇ（Ｖ）
ｇ（Ｖ）：逆校正関数
Ｃ０：１００・Ｇｙ（定数）
【０１９０】
なお、ｇ（Ｖ）は、ＲＱＡ５の線質にて得られる放射線画像に基づいて規定される関数である。代表値Ｖは、放射線画像検出器におけるシンチレータの違いなどに起因する感度の違いや、上述した計算領域の設定方法または代表値Ｖの算出方法の違いによってその大きさが異なるものとなるが、ｇ（Ｖ）はその違いを正規化する関数である。つまり、いかなる放射線画像検出器の種類であっても、ＲＱＡ５の線質で同一の線量を受けた場合、Ｅ．Ｉ．はほぼ同一の値となることになる。
【０１９１】
上述の通り、フレーム毎にＥ．Ｉ．を算出した後、放射線動画信号（フレーム毎の放射線画像信号の集合）のＥ．Ｉ．を算出し、算出した放射線動画信号のＥ．Ｉ．に基づいて連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得するが、上述したように透視画像の撮影の途中で造影剤を注入して造影剤画像を撮影した場合、図１２の一番下のグラフに示すように、患者に照射された放射線は放射線画像検出器２１２に到達する前に造影剤によって吸収されるため、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出すると、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。
【０１９２】
ここで、図１２の一番下のグラフは、フレーム毎の放射線被曝量を線で結んだものであり、グラフの横軸は撮影開始から何枚目のフレームであるかを示すものである。具体的には、図１２に示す造影剤フレームＦ１，Ｆ２の放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、図１２のグラフの点線で示すように実際の値（造影剤画像を含むフレームＦ１，Ｆ２の直前と直後に撮影されたフレームを結ぶ線上付近と推定される）よりも小さい値となってしまう。
【０１９３】
そこで、本実施の形態においては、（１１）式により放射線動画信号（フレーム毎の放射線画像信号の集合）のＥ．Ｉ．を算出し、算出した放射線動画信号のＥ．Ｉ．に基づいて連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する。なお、（１３）式でも同じ値を算出することができる。
Ｒｍ＝Ｒｓ×Ｎ／（Ｎ−Ｍ）  ・・（１１）
Ｒｍ＝Ｒａ×Ｎ  ・・（１３）
ただし、
Ｒｍ：放射線動画信号全体のＥ．Ｉ．（放射線動画信号全体の信号評価値）
Ｎ：放射線動画信号全体のフレーム数
Ｍ：放射線動画信号中の造影剤フレーム数
Ｒｓ：放射線動画信号中の造影剤フレームを除いたフレーム毎の放射線画像信号のＥ．Ｉ．の総和
Ｒａ：放射線動画信号中の造影剤フレームを除いたフレーム毎の放射線画像信号のＥ．Ｉ．の平均値
【０１９４】
上記（１１），（１３）式は、造影剤フレームのＥ．Ｉ．を用いずに、造影剤フレームの分のＥ．Ｉ．については、造影剤フレームを除いたフレームのＥ．Ｉ．を用いて補間して、放射線動画信号全体のＥ．Ｉ．を算出するものである。
【０１９５】
そして、上記の通り算出した放射線動画信号全体のＥ．Ｉ．を用いて、連続的な放射線撮影による被写体の放射線被曝量を取得する。なお、Ｅ．Ｉ．を用いて放射線被曝量を取得する方法としては、例えば、これらの関係を規定した関数や、ルックアップテーブルなどを予め設定しておくようにすればよい。
【０１９６】
そして、放射線被曝量取得部２４２において取得された総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置２５０に入力され、放射線被曝量管理装置２５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに総放射線被曝量を登録する（Ｓ２３２）。そして、放射線被曝量管理装置２５０は、登録した総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。
【０１９７】
本実施の形態の放射線画像撮影システムによれば、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の画像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、造影剤フレームの情報を用いない（１１）式または（１３）式により放射線動画信号の信号評価値を算出し、算出した放射線動画信号の信号評価値に基づいて連続的な放射線撮影全体を通しての被写体の放射線被曝量を取得するようにしたので、造影剤の放射線画像への写り込みも考慮したより正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。
【０１９８】
以上、本発明の第３の放射線被曝量取得装置の好ましい実施の形態について説明したが、本発明の第３の放射線被曝量取得装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば造影剤フレームの特定については、上述の造影剤注入検出センサを用いた特定以外にも、造影剤注入時刻取得部を設け、この造影剤注入時刻取得部によって造影剤の注入が開始された時刻と造影剤の注入が終了した時刻とを取得し、この時刻情報に基づいて造影剤フレームの特定を行うようにしてもよいし、これらのようなセンサを用いずに各フレームの信号評価値が造影剤フレーム以外のフレームの信号評価値とは異なる所定の範囲の値である場合に造影剤フレームと特定するようにする等、どのような方法を用いてもよい。
【０１９９】
また、上記実施の形態では放射線被曝量取得装置を独立した装置として構成しているが、放射線画像撮影装置などの他の装置の一部として組み込むなど、どのような態様としてもよい。具体的には、システム制御装置２６０を含むコンソールに設けるようにしてもよいし、放射線画像撮影装置２１０に設けるようにしてもよい。また、放射線画像検出器２１２が可搬型の電子カセッテに収容されたものであり、その電子カセッテ内にＬＳＩ（Large Scale Integration）などの電子回路や、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）・ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプログラマブルな電子回路などのハードウェアが設けられている場合には、そのようなハードウェアによって造影剤フレームの特定や放射線被曝量の取得を行わせるようにしてもよい。このような構成を採用することによってよりリアルタイム性を追求することができる。
【０２００】
以下、図面を参照して本発明の第４の放射線被曝量取得装置の一実施の形態を用いた放射線画像撮影システムの一実施の形態について説明する。図１３は、本実施の形態の放射線画像撮影システム全体の概略構成を示すブロック図である。
【０２０１】
本実施の形態の放射線画像撮影システムは、図１３に示すように、患者の透視画像（動画）を撮影する放射線画像撮影装置３１０と、放射線画像撮影装置３１０によって撮影された透視画像を表示する放射線画像表示装置３２０と、患者の血管やリンパ管などに対して造影剤を注入する造影剤注入装置３３０と、放射線画像撮影装置３１０によって撮影された透視画像の画像信号に基づいて、患者の被曝量を取得する放射線被曝量取得装置３４０と、放射線被曝量取得装置３４０によって取得された患者毎の被曝量を記憶して管理する放射線被曝量管理装置３５０と、放射線画像撮影システム全体の制御を行うシステム制御装置３６０とを備えている。
【０２０２】
放射線画像撮影装置３１０は、図１３に示すように、Ｘ線管球や絞りなどを備え、Ｘ線管球から射出されて絞りを透過した放射線を患者に照射する放射線照射部３１１と、患者を透過した放射線を検出して患者の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器３１２と、放射線画像検出器３１２から出力された放射線画像信号を記憶する放射線画像記憶部３１３と、放射線画像撮影装置３１０全体を制御する制御部３１４とを備えている。
【０２０３】
放射線画像検出器３１２は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換して蓄積することによって放射線画像の記録が行われる、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、上述したようにして電荷を蓄積することによって記録された放射線画像の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチがオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることができるが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【０２０４】
そして、本実施の形態の放射線画像撮影装置３１０は、造影剤注入装置３３０によって造影剤が注入される患者の透視画像（動画）の撮影を行うものであり、制御部３１４は、この透視画像の撮影が行われるように放射線照射部３１１と放射線画像検出器３１２とを制御するものである。具体的には、制御部３１４は、所定のフレームレートで放射線照射部３１１から放射線を照射させるとともに、その放射線の照射によって放射線画像の記録と読出しが行われるように放射線画像検出器３１２を制御するものである。そして、放射線画像検出器３１２から出力されたフレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部３１３に順次記憶するものである。さらに、本実施の形態の制御部３１４は、フレーム毎の放射線画像信号を放射線画像記憶部３１３に記憶する際、そのフレーム毎の放射線画像信号内に造影剤の像を表す画像信号が含まれるか否かを示す情報を付加するものであるが、その作用については後で詳述する。
【０２０５】
なお、放射線画像撮影装置３１０の構成としては、患者を立位状態で撮影する構成でもよいし、患者を臥位状態で撮影する構成でもよい。また、患者を立位状態および臥位状態との両方で撮影可能な構成でもよい。
【０２０６】
放射線画像表示装置３２０は、放射線画像撮影装置３１０の放射線画像記憶部３１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号に対して所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに患者の透視画像を表示させるものである。
【０２０７】
造影剤注入装置３３０は、使用者による指示入力に基づいて、もしくは予め設定された造影剤注入開始タイミングに基づいて造影剤を患者の血管内などに自動的に注入するものである。具体的には、例えば注射器などから構成され、造影剤を患者の血管内などに注入する造影剤注入部３３１と、造影剤注入部３３１の造影剤注入動作を駆動する注入駆動部３３２と、注入駆動部３３２の動作などを制御する制御部３３３と、造影剤注入装置３３０から患者の血管内などへ造影剤が注入中であるか否かを検出する造影剤注入検出センサ部３３４とを備えている。
【０２０８】
注入駆動部３３２は、例えば造影剤注入部３３１の注射器のピストンを動かすものであり、空気圧やモータや油圧などの動力手段によって構成されるものである。
【０２０９】
造影剤注入検出センサ部３３４は、造影剤注入部３３１から造影剤が吐出されたことを検出するセンサを有するものである。そして、造影剤注入検出センサ部３３４は、その造影剤検出信号を放射線画像撮影装置３１０の制御部３１４に出力するものである。
【０２１０】
放射線被曝量取得装置３４０は、放射線画像撮影装置３１０の放射線画像記憶部３１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の像の画像信号を含むフレームの放射線画像信号を造影剤フレームとして特定する造影剤フレーム特定部３４１と、放射線画像撮影装置３１０の放射線画像記憶部３１３から読み出されたフレーム毎の放射線画像信号の信号評価値に基づいて、患者の放射線被曝量を取得する放射線被曝量取得部３４２とを備えている。なお、造影剤フレーム特定部３４１と放射線被曝量取得部３４２の作用については、後で詳述する。
【０２１１】
放射線被曝量管理装置３５０は、放射線被曝量取得装置３４０において取得された患者の放射線被曝量を記憶し、患者毎の放射線被曝量を管理するものである。
【０２１２】
システム制御装置３６０は、上述した放射線画像撮影装置３１０、放射線画像表示装置３２０、造影剤注入装置３３０、放射線被曝量取得装置３４０および放射線被曝量管理装置３５０に制御信号を出力してこれらの動作を制御するとともに、これらの装置間の信号の入出力の制御を行うものである。また、システム制御装置３６０には入力部３７０が設けられており、この入力部３７０によって使用者による所定の指示入力や、撮影条件や患者のＩＤ情報などの入力が受け付けられる。入力部３７０において受け付けられた入力情報は、システム制御装置３６０によって必要に応じて各装置に出力される。
【０２１３】
次に、本実施の形態の放射線画像撮影システムの作用について、図１４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【０２１４】
まず、放射線画像撮影装置３１０に設けられた撮影台などの上に被写体である患者が設置され、患者のポジショニングが行われる（Ｓ３１０）。
【０２１５】
次に、使用者によって入力部３７０を用いて撮影対象の患者のＩＤ情報と所定の撮影条件とが入力され、患者のＩＤ情報については放射線被曝量管理装置３５０に登録され、撮影条件については放射線画像撮影装置３１０の制御部３１４に設定される（Ｓ３１２）。なお、撮影条件としては、患者の撮影部位に対して適切な線量の放射線を照射するための管電圧、管電流、照射時間や、透視画像の撮影のフレームレートなどがある。透視画像の撮影のフレームレートとしては、例えば５ｆｐｓ〜６０ｆｐｓのフレームレートが設定される。
【０２１６】
次に、使用者によって入力部３７０を用いて患者の透視画像の撮影の開始指示が入力され、この入力に応じてシステム制御装置３６０から放射線画像撮影装置３１０に対して透視画像の撮影を行うよう制御信号が出力され、放射線画像撮影装置３１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を開始する（Ｓ３１４）。
【０２１７】
具体的には、入力された撮影条件に基づいて放射線照射部３１１のＸ線管球が制御され、所定の線量の放射線が所定のフレームレートで間欠的に患者に向けて照射される。
【０２１８】
そして、患者を透過した放射線は放射線画像検出器３１２に照射され、放射線画像検出器３１２において光電変換されて電荷信号として蓄積される。
【０２１９】
そして、各フレームの放射線の照射が終了する毎に、放射線画像検出器３１２に蓄積された電荷信号は制御部３１４によって読み出され、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタル信号に変換された後、放射線画像記憶部３１３に記憶される。
【０２２０】
図１５は、放射線照射部３１１のＸ線管球からの放射線の照射タイミングと放射線画像検出器３１２における電荷蓄積タイミングとを示すタイミングチャートである。なお、放射線画像検出器３１２の電荷の蓄積が行われていない期間（蓄積ＯＦＦの期間）は、放射線画像検出器３１２からの電荷信号の読出期間である。
【０２２１】
上記のようにしてＸ線管球による放射線の照射と放射線画像検出器３１２における放射線画像の記録および読出しとが所定のフレームレートで繰り返して行われることによって、放射線画像記憶部３１３にフレーム毎の放射線画像信号が順次記憶される。
【０２２２】
そして、放射線画像記憶部３１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は順次読み出されて放射線画像表示装置３２０に出力される。放射線画像表示装置３２０は、入力されたフレーム毎の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号をモニタに順次出力して患者の透視画像を動画としてモニタに表示させる（Ｓ３１６）。なお、放射線画像記憶部３１３に記憶されたフレーム毎の放射線画像信号は、読み出された後も消去されることなく放射線画像記憶部３１３に残っているものとする。
【０２２３】
ここで、上述したように透視画像の撮影および表示を行っている間において、使用者が血管などの造影剤画像を観察したいと考えた場合には、入力部３７０を用いて造影剤注入指示が入力される（Ｓ３１８）。
【０２２４】
入力部３７０において造影剤注入指示が入力されると、システム制御装置３６０から造影剤注入装置３３０に制御信号が出力される。造影剤注入装置３３０は、入力された制御信号に基づいて造影剤の注入を開始する。具体的には、注入駆動部３３２によって造影剤注入部３３１が駆動されて造影剤注入部３３１から所定量の造影剤が吐出される。
【０２２５】
そして、このとき造影剤注入装置３３０に設けられた造影剤注入検出センサ部３３４によって造影剤が吐出されたことが検出され、その検出信号は放射線画像撮影装置３１０の制御部３１４に出力される（Ｓ３２０）。放射線画像撮影装置３１０の制御部３１４は、上記造影剤検出信号が入力されると、その造影剤検出信号が入力されている間に撮影されたフレームの放射線画像信号に対して、造影剤の像を表す画像信号を含むものであることを示す情報（以下、造影剤フレーム情報という）をヘッダー情報として付加し、その放射線画像信号をヘッダー情報とともに放射線画像記憶部３１３に記憶する（Ｓ３２２）。より具体的には、図１５に示すようなタイミングで造影剤検出信号が放射線画像撮影装置３１０に入力された場合には、造影剤注入中に撮影されたフレームＦ１とフレームＦ２の放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されて放射線画像記憶部３１３に記憶される。
【０２２６】
そして、造影剤注入中に撮影された放射線画像信号についても放射線画像記憶部３１３から読み出されて放射線画像表示装置３２０に順次出力され、放射線画像表示装置３２０は、入力された放射線画像信号に基づいて表示制御信号を順次生成し、その表示制御信号に基づいてモニタに造影剤画像を含む放射線画像を表示する（Ｓ３２４）。
【０２２７】
次いで、造影剤注入装置３３０から所定量の造影剤の吐出が終了し、造影剤注入検出センサ部３３４において造影剤検出信号が検出されなくなった後は、撮影された放射線画像信号に対して造影剤フレーム情報が付加されることなく放射線画像記憶部３１３に記憶され、上記と同様にして放射線画像記憶部３１３からフレーム毎の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示装置３２０において透視画像が表示される。
【０２２８】
そして、使用者によって入力部３７０を用いて透視画像の撮影終了指示が入力されると、システム制御装置３６０は、透視画像の撮影を終了するように放射線画像撮影装置３１０に制御信号を出力し、放射線画像撮影装置３１０は、入力された制御信号に応じて透視画像の撮影を終了する（Ｓ３２６）。
【０２２９】
次に、上述したような透視画像の撮影が終了すると、システム制御装置３６０は放射線画像撮影装置３１０の放射線画像記憶部３１３に記憶された全フレームの放射線画像信号を読み出し、放射線被曝量取得装置３４０に入力させる。
【０２３０】
そして、まず、造影剤フレーム特定部３４１が、全フレームの放射線画像信号の中から造影剤フレーム情報が付加されたフレームの放射線画像信号を特定し、そのフレームを造影剤フレームとして特定する（Ｓ３２８）。
【０２３１】
次に、放射線被曝量取得部３４２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて、透視画像の各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量を算出する（Ｓ３３０）。具体的には、本実施の形態においては、まず、各フレームの放射線画像信号に基づいてＥ．Ｉ．（Exposure Index）を信号評価値として算出し、このＥ．Ｉ．に基づいて放射線被曝量を取得する。
【０２３２】
このＥ．Ｉ．の算出方法については、まず、各フレームの放射線画像内に、所定の計算領域を設定する。この計算領域としては、たとえば放射線画像の全領域や、使用者が任意に設定した領域や、撮影部位の情報に基づいて規定された領域や、放射線画像の中心から画像サイズの１０％の範囲の領域などを採用することができる。または、たとえば放射線画像のヒストグラムに基づいて求められる、いわゆる素抜け領域を除く領域や、放射線画像の中心濃度から全濃度幅の９０％の領域などを採用することができる。もしくは、上述した条件を組み合わせて特定の計算領域を設定するようにしてもよい。
【０２３３】
次に、上記で設定した計算領域の代表値Ｖを算出する。代表値Ｖとしては、放射線画像の濃度値そのものや、濃度値そのものに対して、全濃度値の平均値、中央値、最頻値またはトリム平均値を加味した統計的特徴値などを採用することができる。そして、この代表値Ｖに基づいて、下式によりフレーム毎のＥ．Ｉ．を算出する。
(ア)            
Ｅ．Ｉ．＝ Ｃ０ × ｇ（Ｖ）
(イ)            
ｇ（Ｖ）：逆校正関数
(ウ)            
Ｃ０：１００・Ｇｙ（定数）
【０２３４】
なお、ｇ（Ｖ）は、ＲＱＡ５の線質にて得られる放射線画像に基づいて規定される関数である。代表値Ｖは、放射線画像検出器におけるシンチレータの違いなどに起因する感度の違いや、上述した計算領域の設定方法または代表値Ｖの算出方法の違いによってその大きさが異なるものとなるが、ｇ（Ｖ）はその違いを正規化する関数である。つまり、いかなる放射線画像検出器の種類であっても、ＲＱＡ５の線質で同一の線量を受けた場合、Ｅ．Ｉ．はほぼ同一の値となることになる。
【０２３５】
上述したようにして、放射線被曝量取得部３４２において、各フレームの放射線画像信号に基づいて算出されたＥ．Ｉ．を用いて、各フレームの撮影中に患者が受けた放射線被曝量を取得する。なお、Ｅ．Ｉ．を用いて放射線被曝量を取得する方法としては、たとえば、これらの関係を規定した関数や、ルックアップテーブルなどを予め設定しておくようにすればよい。
【０２３６】
図１５の一番下のグラフは、上述したようにして取得されたフレーム毎の放射線被曝量を線で結んだものである。なお、図１５のグラフの横軸は、撮影開始から何枚目のフレームであるかを示すものである。
【０２３７】
ここで、上述したように透視画像の撮影の途中で造影剤を注入して造影剤画像を撮影した場合、患者に照射された放射線は放射線画像検出器３１２に到達する前に造影剤によって吸収されるため、造影剤フレームの放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、実際に患者が受けた放射線被曝量よりも小さい値となってしまう。具体的には、図１５に示す造影剤フレームＦ１，Ｆ２の放射線画像信号に基づいて放射線被曝量を算出した場合、図１５のグラフの点線で示すように実際の値（造影剤画像を含むフレームＦ１，Ｆ２の直前と直後に撮影されたフレームを結ぶ線上付近と推定される）よりも小さい値となってしまう。
【０２３８】
そこで、本実施の形態においては、造影剤フレームの放射線被曝量については、造影剤フレームの直前の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と造影剤フレームの直後の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とする。具体的には、図１５のグラフに示すように、造影剤画像を含むフレームＦ１，Ｆ２の直前と直後に撮影されたフレームの放射線画像信号に基づいて算出された放射線被曝量を用いて直線補間を行い、この直線上における造影剤フレームＦ１，Ｆ２の撮影タイミングの時点の放射線被曝量を取得することによって、造影剤フレームＦ１，Ｆ２が撮影されている間の患者の放射線被曝量を取得する。
【０２３９】
そして、放射線被曝量取得部３４２は、全フレームの放射線被曝量を加算することによって連続的な放射線撮影全体を通しての被写体の総放射線被曝量を算出する。
【０２４０】
放射線被曝量取得部３４２において取得された総放射線被曝量は放射線被曝量管理装置３５０に入力され、放射線被曝量管理装置３５０は、予め設定入力された患者のＩＤ情報とともに総放射線被曝量を登録する（Ｓ３３２）。そして、放射線被曝量管理装置３５０は、登録した総放射線被曝量を患者のＩＤ情報とともに必要に応じて表示したり、また、所定の患者について過去からの累積総放射線被曝量を算出し、その値が予め設定された規定値よりも大きくなった場合に警告メッセージを表示したりする。
【０２４１】
本実施の形態の放射線画像撮影システムによれば、フレーム毎の放射線画像信号のうち、造影剤の画像を表す画像信号が含まれているフレームを造影剤フレームとして特定し、造影剤フレームの放射線被曝量については造影剤フレームの直前の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量と造影剤フレームの直後の造影剤フレーム以外のフレームの放射線被曝量とを用いた直線補間により補正した値とするようにしたので、造影剤の放射線画像への写り込みも考慮したより正確な被写体の放射線被曝量を取得することができる。
【０２４２】
以上、本発明の第４の放射線被曝量取得装置の好ましい実施の形態について説明したが、本発明の第４の放射線被曝量取得装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば造影剤フレームの特定については、上述の造影剤注入検出センサを用いた特定以外にも、造影剤注入時刻取得部を設け、この造影剤注入時刻取得部によって造影剤の注入が開始された時刻と造影剤の注入が終了した時刻とを取得し、この時刻情報に基づいて造影剤フレームの特定を行うようにしてもよいし、これらのようなセンサを用いずに各フレームの信号評価値が造影剤フレーム以外のフレームの信号評価値とは異なる所定の範囲の値である場合に造影剤フレームと特定するようにする等、どのような方法を用いてもよい。
【０２４３】
また、上記実施の形態では放射線被曝量取得装置を独立した装置として構成しているが、放射線画像撮影装置などの他の装置の一部として組み込むなど、どのような態様としてもよい。具体的には、システム制御装置３６０を含むコンソールに設けるようにしてもよいし、放射線画像撮影装置３１０に設けるようにしてもよい。また、放射線画像検出器３１２が可搬型の電子カセッテに収容されたものであり、その電子カセッテ内にＬＳＩ（Large Scale Integration）などの電子回路や、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）・ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプログラマブルな電子回路などのハードウェアが設けられている場合には、そのようなハードウェアによって造影剤フレームの特定や放射線被曝量の取得を行わせるようにしてもよい。このような構成を採用することによってよりリアルタイム性を追求することができる。
【０２４４】
さらに上記第１から第４の実施の形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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