(57)【要約】【課題】被検体や医療スタッフの被曝に関する危険回避を可能せしめる。【解決手段】放射線量推定装置は、Ｘ線照射に係るＸ線診断装置の情報１３に基づき前記Ｘ線診断装置のモデルを作成１４し、前記Ｘ線診断装置による検査を受ける患者に係る患者情報１１に基づき体内組織を含む前記患者のモデルを作成１２し、作成されたモデルを利用して、前記Ｘ線診断装置により照射されるＸ線に基づく前記患者の体内組織を含む被曝放射線量及び前記Ｘ線診断装置周辺の空間放射線量の少なくとも一方を推定１５する。【選択図】　図１
2004065815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線診断装置に関するモデル情報を作成する第１のモデル作成手段と、
被検体の内部組織を含むモデル情報を作成する第２のモデル作成手段と、
前記第１及び第２のモデル作成手段により作成されたモデル情報を利用して、前記放射線診断装置により照射されるＸ線に基づく前記放射線診断装置周辺の空間放射線量及び前記被検体の内部組織を含む被曝放射線量の少なくとも一方を推定する推定手段と
を具備することを特徴とする放射線量推定装置。
【請求項２】
前記推定手段により推定された放射線量を表示する表示手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の放射線量推定装置。
【請求項３】
前記推定手段により推定される放射線量を放射線診断装置による複数の検査に渡り積算する積算手段をさらに具備し、前記表示手段は前記推定手段により推定された放射線量と前記積算手段により積算された放射線量とを同時に又は切り替えて表示することを特徴とする請求項２記載の放射線量推定装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のモデル作成手段により作成されたモデル情報を利用してＸ線照射による放射線軌跡を求める手段をさらに具備し、前記表示手段は前記放射線軌跡も表示することを特徴とする請求項２記載の放射線量推定装置。
【請求項５】
前記推定手段により推定された放射線量をネットワークを介して外部に送信する送信手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の放射線量推定装置。
【請求項６】
前記第１のモデル作成手段は、実際の検査前において想定された放射線診断装置に関するモデル情報を作成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線量推定装置。
【請求項７】
前記第２のモデル作成手段は、実際の検査前において想定された被検体に関するモデル情報を作成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線量推定装置。
【請求項８】
Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、
このＸ線発生手段により発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
少なくとも前記Ｘ線発生手段に関する情報を含む本装置の情報と前記Ｘ線発生手段によりＸ線照射される被検体の情報とに基づいて、本装置周辺の空間放射線量及び前記被検体の内部組織を含む被曝放射線量の少なくとも一方を推定する推定手段と、
この推定手段により推定された放射線量を表示する表示手段と
を具備することを特徴とする放射線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線診断装置による放射線量を推定する放射線量推定装置およびこの推定装置を有する放射線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、Ｘ線診断装置やＸ線ＣＴ装置などの放射線診断装置による検査が普及している。放射線診断装置による検査を受けることで患者は多少なりとも放射線の被曝をせざるを得ないことになるが、その際の被曝線量管理に関しては、例えば、特開２０００−１５２９２４号公報に記載がされており、その内容は、Ｘ線診断装置による検査中の患者の体表面被曝線量を表示し、被曝線量が一定値に達すると警告を発するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のＸ線診断装置による患者の被曝線量の管理については検査中のみが対象とされていた。従って、実際の検査中において患者の被曝量がある一定レベルに到達するまではＸ線診断装置によるＸ線照射量が制御されることはなかった。
【０００４】
つまり、Ｘ線診断装置のオペレータは被曝線量を確認できるとはいえ、その被曝線量がある一定のレベルに達したことを認識するか警告があるまで、Ｘ線照射量について特別配慮することは、余程の経験者でない限り在り得なかった。このような現状は、患者からみれば多量の放射線被曝を余儀なく受けさせられることを意味しており、場合によってはその身が危険にさらされる恐れもあるというものであった。
【０００５】
一方、通常、検査現場のオペレータを含む医療スタッフは防護エプロンや防護メガネなどの着用により被曝対策をとっている。しかしながら、被検体である患者に対するような被曝管理については医療スタッフに対して何も対応がとられていないのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明は被検体や医療スタッフの被曝に関する危険回避を可能せしめる放射線量推定装置および放射線診断装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の放射線量推定装置は、放射線診断装置に関するモデル情報を作成する第１のモデル作成手段と、被検体の内部組織を含むモデル情報を作成する第２のモデル作成手段と、前記第１及び第２のモデル作成手段により作成されたモデル情報を利用して、前記放射線診断装置により照射されるＸ線に基づく前記放射線診断装置周辺の空間放射線量及び前記被検体の内部組織を含む被曝放射線量の少なくとも一方を推定する推定手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項８記載の本発明の放射線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、このＸ線発生手段により発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、少なくとも前記Ｘ線発生手段に関する情報を含む本装置の情報と前記Ｘ線発生手段によりＸ線照射される被検体の情報とに基づいて、本装置周辺の空間放射線量及び前記被検体の内部組織を含む被曝放射線量の少なくとも一方を推定する推定手段と、この推定手段により推定された放射線量を表示する表示手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
上述のような本発明によれば、検査前や検査中において放射線量を推定することができるので、被検体や医療スタッフの被曝に関する危険回避を可能せしめ、放射線診断装置による検査の安全性を向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず初めに図１及び図２を用いて本発明の実施の形態についてその概要を説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態における動作の流れを示す概略図である。同図に示すように、患者情報１１に基づいて患者モデルの作成１２を行う一方で、Ｘ線診断装置に係る情報１３に基づいてＸ線診断装置モデルの作成１４も行う。Ｘ線診断装置モデルに基づく条件下において患者モデルに基づく被検体が検査を受ける場合の患者の被曝放射線量並びに患者及びＸ線診断装置の周辺における空間放射線量分布の計算１５を行う。計算された結果に基づいて、その線量分布の表示１６を行う。
【００１２】
図２は本発明の実施の形態を説明するためのＸ線診断装置に係る構成図である。
【００１３】
図１で説明した患者情報１１は放射線科又は病院情報システム２２などから情報を取得、又は医療スタッフによる手入力等により放射線量推定部２３に取り込まれて、前記患者モデルの作成１２が行われる。
【００１４】
一方、前記Ｘ線装置情報１３はＸ線診断装置２０から前記放射線量推定部２３に取り込まれて、前記Ｘ線診断装置モデルの作成１４が行われる。
【００１５】
各モデルの作成が済むと、放射線量推定部２３において、放射線軌跡や患者２１の被曝放射線量並びに患者２１及びＸ線診断装置２０の周辺における空間放射線量分布の計算１５が行われる。放射線量推定部２３にて求められた結果、すなわち前記線量分布の表示１６はモニタなどの表示部２４において行われる。
【００１６】
以上が本発明の実施の形態における概略であり、以下、各項目毎に詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の放射線量推定装置の第１の実施の形態を図２乃至図１２を参照して説明する。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態は、Ｘ線診断装置２０における検査の前に実際に行うであろう検査条件を想定して同条件の下でどのくらいの放射線量が生じるかを推定するというものである。
【００１８】
［計算に使用する情報］
まず初めに、本実施の形態における放射線量推定部２３が動作するために必要とする情報について説明する。この必要な情報としては大きく２種類に分けられ、１つは検査を実施するにあたり使用するであろうＸ線診断装置２０の情報である。もう１つは検査を受ける予定の（実際に検査を受けると想定される）患者（被検体）２１に関する情報である。なお、Ｘ線診断装置２０の情報については実際の検査で想定されるＸ線照射に係る種々の情報であり、患者２１に関する情報と共に以下に詳細を説明する。
【００１９】
＜Ｘ線診断装置の情報＞
Ｘ線診断装置２０の情報としては２つに分類され、１つは予め入力しておく情報であり、もう１つは検査条件に応じて入力する情報である。
【００２０】
（予め入力しておく情報）
予め入力（入力に係る説明は後述する）しておく情報とは各検査毎の条件によらず装置固有のものとしての装置形状や材質に関する情報である。Ｘ線診断装置は複数の構成要素からなるため、Ｘ線照射に影響を与える各部についての情報が必要である。
【００２１】
具体的には、図２に示される、Ｘ線を発生するＸ線管２０１、Ｘ線をろ過するＸ線フィルタ２０２（但し、固定の場合）、Ｘ線の照射野を絞るコリメータ２０３、照射Ｘ線量を監視するＸ線モニタ２０４、寝台２０５、Ｘ線の散乱を減らすＸ線グリッド２０６、Ｘ線検出器２０７、支持器２０８、などについての装置形状・材質・配置に関する情報、さらには標準的な被写体に対するＸ線検出器２０７のアナログゲインやディジタルゲインＸ線管電圧、Ｘ線管電流、Ｘ線パルス幅など据え付け時に設定する据え付け情報となる。
【００２２】
（検査毎に入力する情報）
検査毎に入力（入力に係る説明は後述する）する情報とは各検査毎にその検査の内容に応じてＸ線診断装置２０のＸ線照射に係る構成要素の設定条件が変わる情報である。ここでは実際に行う各検査に先立ち、実際の検査において使用されるであろう条件（情報）を想定し、その条件（情報）（場合によっては実際の検査に設定しようとしている条件（情報））が医療スタッフにより入力されることになる。
【００２３】
具体的には、各種Ｘ線条件（管電圧、管電流、パルス幅、パルスレート、Ｘ線フィルタ（固定でない場合））、コリメータ開度情報、（寝台位置、支持器位置、）Ｘ線入射角度、Ｘ線管−患者（または検出器）間の距離の各情報などとなる。
【００２４】
なお、これらの情報は、過去の実際の検査で使用された条件や他の患者についての検査で使用された条件が保存されている場合においては、これらの条件から選択して入力するようにしてもよい。
【００２５】
＜患者の情報＞
患者２１の情報についても２つに分類され、１つは患者個人に関する情報であり、もう１つは患者の位置情報である。
【００２６】
（患者個人に関する情報）
患者個人に関する情報としては、身長、体重、体脂肪率、胸囲、胴回り、性別、その他、患者２１の体型（体格）を表す情報などがある。また臓器位置を特定できる情報も含む。これらの情報は想定する患者２１（又は実際に検査を予定している患者）に基づいて医療スタッフにより入力されるようにすればよい。なお、実際の検査直前で検査受付済みであればその受付情報から、また被検査の患者２１が病院などで受付済みであれば病院情報システムなど病院内の他のシステム２２から、必要な情報の全部又は一部を電子的に受け取るようにしてもよい。
【００２７】
（患者の位置情報）
患者の位置情報とは、患者２１がＸ線診断装置２０に対してどのような位置関係にあるかを示す情報である。
【００２８】
実際の検査直前であれば患者監視用のＴＶカメラを用いて寝台２０５上の患者２１の位置が確認されるので、その位置情報が医療スタッフにより入力されればよい。あるいはその位置情報が電子情報として放射線量推定部２３に取り込まれるようにしてもよい。
【００２９】
また、検査直前などではなく、上記のような実際の位置情報を得られない場合は、患者２１の位置は想定されることになり、その想定情報が医療スタッフにより入力されることになる。
【００３０】
［モデル作成］
上述の各種情報が用意されると、次にこれらの情報に基づいてＸ線診断装置２０および患者２１のそれぞれのモデルが作成される。ここで「モデル」とは実際に表示部２５に表示するにあたっての２次元的表現または３次元的表現による可視の仮想物体に限らず、情報としてモデル化するに必要なデータの集まりであればそれでよい。
【００３１】
また、Ｘ線診断装置に関するモデル作成及び患者に関するモデル作成は物理的に異なる手段により実現されてもよいし、物理的に１つの手段において機能的にそれぞれの作成機能を有することにより（例えばソフトウェアにより）実現されてもよい。
【００３２】
＜Ｘ線診断装置のモデル＞
Ｘ線診断装置２０のモデルとしては、上述の＜Ｘ線診断装置の情報＞により、Ｘ線の発生場所、発生個所での発生強度分布、Ｘ線の方向、強度、スペクトル分布、発生時間、およびＸ線の吸収散乱特性、Ｘ線発生部と患者との距離、患者に対するＸ線の入射方向、をまとめてＸ線診断装置のモデル作成１４を行う。なお、モデル作成においては、上記（予め入力しておく情報）によりモデルの基礎部分を作成し、この基礎を踏まえた上での典型的パターンモデル（例えば検査種類や検査部位、患者タイプなどに応じたもの）を予め複数作成しておき、上記（検査毎に入力する情報）に基づいて最も類似する１つの典型パターンモデルを自動又は手動により選択するようにしてもよい。なお、モデルの作成方法はここで説明した形態に限らない。
【００３３】
＜患者のモデル＞
患者モデルの作成１２についても、基本的には上記＜Ｘ線診断装置のモデル＞に記載した方法と同様である。ここでは患者２１がどのような体型であるかという外形情報から、体内各臓器の位置と大きさを決定する。各臓器がどのような物質からできているか、またその物質を構成する元素と、その構成比、密度といった既知の情報を利用し、決定された臓器の位置と大きさにより、人体内各位置に物質情報がマッピングされる。これらの情報により人体内部での放射線の軌跡追跡ができ、臓器ごとのＸ線吸収線量計算が可能になる。上述の（患者個人に関する情報）により、３次元（又は２次元）の、或いは上述の情報の集まり（生情報／加工情報）としての、情報患者モデルを作成する。
【００３４】
なお、モデル作成においては、予め任意の基本モデルを作成しておき、この基本モデルに対して上記（患者個人に関する情報）に基づいて適当な部位を拡大縮小させるようにしてもよい。拡大縮小に関しては患者２１に最も近い体型になる１つの拡大縮小率を選ぶ形でもよいし、各部位毎に拡大縮小率を選べるようにしてもよい。
【００３５】
また、別の方法として、予め複数の体型パターンモデル（例えば、性別、年齢別、体格別、など）を作成しておき、上記（患者個人に関する情報）に基づいて最も類似する１つの体型パターンモデルを選択するようにしてもよい。なお、モデルの作成方法はここで説明した形態に限らない。
【００３６】
図３は患者モデルの作成１２について上記の説明を図に示したものである。患者情報３１をもとに患者モデル作成部３２にて基本モデルの拡大縮小（スケーリング）を行う（３２２）か、体型パターンモデルから最も適当な１つを選択する（３２１）ことにより患者モデル３３が作成されることになる。
【００３７】
［放射線の軌跡・放射線量の計算］
＜放射線の軌跡の計算＞
上記各モデルの作成が済むと、これら作成モデルを利用して放射線の軌跡を求める。
【００３８】
本実施の形態においては、高エネルギー物理学分野で開発されたソフトウェアＥＧＳ４等で知られるモンテカルロ計算（放射線と物質の相互作用を表す衝突断面積を用いたもので、放射線の粒子毎の軌跡を追う計算）により放射線軌跡を求めるものとする。なお、放射線の軌跡を求めることなく後述の放射線量の計算が可能な場合は本放射線の軌跡を求める計算は不要である。
【００３９】
モンテカルロ計算においては、Ｘ線管で発生するＸ線光子のすべてについて計算を実行することもできるが、線量の推定に必要な統計精度を得ることができれば、すべてを実行する必要は無い。例えば実際の装置では、Ｘ線光子を１００万個発生していても、１万個の光子について計算を実行すれば必要な統計精度を得ることができるなら、１万個で計算を打ち切り、得られた線量データを１００倍して推定値としてよい。これにより放射線の軌跡を求める計算に係る処理時間を短縮することができる。
【００４０】
実際の計算に際しては、前記＜Ｘ線診断装置の情報＞として入力された値を基にして求めることになる。まず、管電圧、Ｘ線管ターゲット物質から発生Ｘ線スペクトルが決定される。発生するＸ線の量は、管電流、Ｘ線パルス幅、パルスレートから決定される。また、Ｘ線管固有ろ過、Ｘ線フィルタ２０２は上記発生したＸ線を透過する物質として軌跡計算に用いられる。Ｘ線フィルタ２０２を透過したＸ線はコリメータ２０３により吸収・散乱され、その後空気による吸収散乱をうけ、患者体表面に達する。
【００４１】
ところで、患者体表面に達したＸ線は患者体内で吸収散乱され、体内各部位に被曝を与える。そして、患者２１を透過したＸ線は寝台２０５、Ｘ線グリッド２０６、Ｘ線検出器２０７で吸収散乱されることになる。散乱されたＸ線が再び患者２１に入射する場合もあり、本発明ではこのような再入射Ｘ線も計算の対象とする。
【００４２】
＜放射線量の計算＞
前記＜放射線の軌跡の計算＞に示すような方法により放射線の軌跡が求められると、その軌跡から計算対象とする全空間内（患者体内／外及び装置周辺の空間）の各位置での単位体積あたりの放射線の入射粒子数と吸収されるエネルギーがわかる。
【００４３】
ところで、放射線の線量としては下記のようないくつかの量が定義されている。
・照射線量（Ｅ）：空気に対する電離能力の指標
１Ｒ＝２．５８×１０−４Ｃ／ｋｇ
・空気吸収線量（Ｇ）：空気で吸収されるエネルギーの指標
Ｇｙ＝Ｊ／ｋｇ＝８．７×１０−３×Ｅ（Ｒ）・・・式（１）
・吸収線量（Ｄ）：質量に付与されたエネルギー　Ｊ／ｋｇ
・組織吸収線量（ＤＴ）：組織にわたる吸収線量の平均値
上記において、照射線量及び空気吸収線量は空間放射線量（装置周辺の空間における線量）の指標として好適であり、また、吸収線量及び組織吸収線量は患者体内の被曝線量の指標として好適である。これらの線量は放射線の軌跡の計算結果から、各線量の定義に従って算出することができる。
【００４４】
図４は、あるエネルギーのＸ線光子が空気中の単位面積に１個入射したときの照射線量への換算関係を示す図である。空気吸収線量は照射線量を基に式（１）を用いて求めることができる。一方、患者体内での吸収線量は、微小体積内に入射した放射線と出射した放射線のエネルギーの差分として求めることができる。
従って、組織吸収線量は、患者のモデル内に定義された同一組織内で前記吸収線量を平均することにより算出することができる。
【００４５】
＜放射線軌跡の表示＞
次に、得られた放射線軌跡の表示について説明する。モンテカルロ計算などにより得られた放射線軌跡は例えば図５乃至図７に示すような態様で表示される。
【００４６】
図５は前記＜Ｘ線診断装置の情報＞及び前記＜患者の情報＞に基づく条件において発生すると推定される各種放射線の軌跡を示す図である。
【００４７】
同図において、太実線はＸ線、細実線は特性Ｘ線、点線は電子をそれぞれ示している。なお、Ｘ線は発生過程によって２つの種類があり、制動放射を利用して発生される制動放射Ｘ線と特性Ｘ線と呼ばれるものがある。
特性Ｘ線とは物質（元素）に固有のエネルギーをもつ単色Ｘ線のことであり、このＸ線は物質に入射した放射線（Ｘ線を含む）により物質中の原子が励起されるとその励起がおさまる過程で放出されるものである。
【００４８】
次に図６は放射線軌跡の移り変わりを表示する例を示す図である。経時的に発生する放射線の様子を示すものであり、一定時間表示された軌跡は時間経過と共にフェードアウト（図面上の点線）する一方で新たに発生した放射線の軌跡（図面上の実線）が表示される。すなわち、図６に示すように、初めは同図（ａ）の第一画面で始まり、一定時間後には第一の画面で表示されていた軌跡がフェードアウトすると共に、新たな軌跡が同図（ｂ）に示す第二画面のように表示される。同様に第二画面は一定時間の経過と共に第三の画面（同図（ｃ））に切り替わる。
【００４９】
また、図７は患者、医療スタッフ、Ｘ線診断装置を含む３次元空間を任意の視点（図面では患者の体側側（同図（ａ））、患者の頭部（同図（ｂ））、及び患者正面（検査室天井）（同図（ｃ））、の３視点）から見た場合の放射線軌跡を表示する場合を示すものである。視点はこれら３視点に限られるものではなく、その他医療スタッフが任意に選択するようにしてもよい。なお、表示モニタ数が１つであれば各視点による軌跡を切り替えるようにして表示してもよいし、複数モニタが備えられているのであれば、複数のモニタに各視点による軌跡を同時に表示してもよい。同時に表示することで、より立体的に放射線の散乱状況が把握しやすくなる。
【００５０】
なお、各表示例におけるＸ線、特性Ｘ線、電子の放射線軌跡について、太実線、細実線、点線などで区別する他に、色分けの表示などを行ってもよい。
【００５１】
＜放射線量の表示＞
図８乃至図１１は本発明の実施の形態における推定放射線量の表示例である。
（空間放射線量表示）
図８は空間放射線量を表示する例を示す図である。同図（ａ）は断面指定画面の例であり、患者を含むＸ線診断装置周辺の３次元的に表示された空間に対して、医療スタッフは任意の断面（例えば、空間放射線量を知りたい空間に対する断面）（図８（ａ）では断面Ａ，Ｂ，Ｃ）を指定することができる。
【００５２】
図８（ａ）において断面が指定されると、上述の計算方法により指定断面に対応する空間面における放射線量が計算される。図８（ｂ）は図８（ａ）において指定された断面についての放射線量を表示する画面の例であり、指定断面について計算された空間放射線量が各断面における患者やＸ線診断装置と共に表示される。その際、放射線量の濃度に応じてグレースケールによる濃淡表示がなされる。この濃淡表示により、空間（断面）内のどの位置や領域は放射線濃度が高いか、つまり被曝放射線量が多く危険となるか、が容易に判断できる。
【００５３】
このため、医療スタッフは実際の検査において必要以上に立ち入ることを避けるべき空間を事前に把握することができる。
（患者体内被曝線量表示）
次に、図９は患者体内において被曝した放射線量を表示する例を示す図である。同図（ａ）は断面指定画面の例であり、３次元的に表示された患者に対して、医療スタッフは任意の断面（例えば、被曝線量を知りたい部位に対する断面）（図９（ａ）では断面Ａ，Ｂ，Ｃ）を指定することができる。
【００５４】
図９（ａ）において断面が指定されると、上述の計算方法により指定断面に対応する患者体内における吸収放射線量が計算される。図９（ｂ）は図９（ａ）において指定された断面についての放射線量を表示する画面の例であり、指定断面について計算された患者体内の被曝放射線量が各断面における患者と共に表示される。その際、放射線量の濃度に応じてグレースケールによる濃淡表示がなされる。この濃淡表示により、患者の体内のどの部分（どの臓器、どの体表面）は放射線濃度が高いか、つまり被曝放射線量が多いか、が容易に判断できる。
【００５５】
このため、実際の検査においてＸ線の照射線量を必要最低限のレベルにまで下げるなど、予め被曝対策を図ることが可能となる。
【００５６】
なお、放射線量の濃度表示については空間放射線量表示の場合も患者体内被曝放射線量表示の場合も、グレースケールの代わりにカラースケールによる色分け表示でもよい。
【００５７】
また、放射線量を表示する際に同時に表示される患者やＸ線診断装置は実際の患者やＸ線診断装置を撮影した画像を用いても良いし、前述の患者モデルや装置モデルの情報に基づいて作成されたもの、あるいは実際の装置や患者の情報とは全く独立した一般的な合成画像等、いかなるものであってもよい。
（患者体内組織吸収線量表示）
上記（患者体内被曝線量表示）は患者の特定断面における被曝放射線量を表示する例であった。本発明においては患者体内の組織（臓器）における吸収線量についても計算して表示するようにしてもよい。この場合、組織について上記図９のように３次元的な表示を行い、ゲレースケールやカラースケールによる濃度表示をしてもよいし、図１０に示すように吸収線量を数値としてリスト表示するようにしてもよい。
【００５８】
図１０は患者体内組織について推定吸収線量をリスト表示する例を示す図である。同図においては水晶体、心臓、及び肝臓のそれぞれにおける推定吸収線量がリスト表示されている。また、断面指定によりＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）（関心領域）を皮膚に対して設定することで、当該領域内の皮膚における吸収線量も推定することができ、各ＲＯＩにおける皮膚吸収線量の推定値もリスト表示可能となる。皮膚吸収線量については、単に体外からのＸ線照射によるＸ線量のみならず、体内において反射した放射線についても患者の体表面に吸収されるものを皮膚吸収線量としているので、従来から知られているＸ線照射量と患者までの距離から算出される皮膚吸収線量よりもより正確な値を示すことが可能となる。
（警告表示）
あらかじめ患者体内の部位ごとに許容被曝放射線量を設定しておくことで、推定被曝放射線量がこの許容値を超えた場合に、警告を行うようにする。警告は音（声）によるものでもよいし、モニタへの表示警告であってもよい。
【００５９】
上記許容被曝放射線量の設定については、一般に決められている値をデフォルト値として各部位ごとに（あるいは患者モデル毎の各部位ごとに）予め設定登録しておいても良いし、医師により患者毎に異なる許容値を個別に設定・変更するようにしてもよい。
【００６０】
図１１は許容被曝放射線量を設定・変更する画面の表示例を示す図である。同図では、図１０に示す推定吸収線量に対応する各部の許容値を設定・変更する場合が示されている。
【００６１】
許容被曝放射線量を設けておき、その数値を上回る場合に警告を発するようにすることで、もし本実施の形態にあるように検査前の段階における推定量において警告を受けてしまう場合は、実際の検査においてそのまま計画通りに検査を進めることに（患者の被曝放射線量という点で）問題があるということを事前に判断できることになる。すなわち、患者の被曝放射線量が許容値を超える可能性があるということが事前に分かることで、実際の検査における計画の見直しや、Ｘ線の照射線量を必要最低限のレベルにまで下げるなど、予め被曝対策を図ることが可能となる。
【００６２】
以上、説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、本実施の形態と第２の実施の形態に係る実際の検査時における放射線量推定の関係を示す図１２に示されるように、実際の検査前に実際に行うであろう検査の条件、すなわち、検査対象となる患者情報並びにＸ線診断装置の装置情報及びその装置の検査時設定条件、等、を想定して同条件の下でどのくらいの放射線量が生じるかを推定することが可能となる。
【００６３】
これにより、すなわち、この結果を実際の検査計画に対してフィードバックすることにより、実際の検査において患者が許容被曝放射線量を超えるような危険を回避する策を事前に立てることが可能になる。また、患者やＸ線診断装置の周辺の空間放射線量も把握できるので、実際の検査において医療スタッフが可能な限り避けるべき領域が事前に把握できるので、患者のみならず医療スタッフにおいても必要以上に被曝してしまうことを回避することが可能となる。
（第２の実施の形態）
図１２の左半分は本発明の第１の実施の形態に係る例を示すものであったが、本発明の第２の実施の形態は同図の右半分に該当する部分、すなわち、実際の検査における放射線量をリアルタイムで推定把握する場合について説明する。
【００６４】
まず、前述の第１の実施の形態で簡単に説明した図２を用いて、Ｘ線診断装置の動作について説明する。
【００６５】
同図のＸ線診断装置２０では、Ｘ線管２０１で発生されたＸ線がＸ線フィルタ２０２でろ過され、コリメータ２０３により後段のＸ線検出器２０７に到達できるＸ線の立体角が限定される。Ｘ線モニタ２０４ではコリメータ２０３により絞られて患者２１に照射されるＸ線の量をモニタすることができる。寝台２０５の上に寝た患者２１を透過したＸ線は寝台２０５も透過した後にＸ線グリッド２０６を介してＸ線検出器２０７にて検出される。前記Ｘ線グリッド２０６を設けることにより散乱放射線の影響が減らされるのでＸ線検出器２０７で検出される画像のコントラストは向上する。なお、支持器２０８により寝台２０５（、Ｘ線グリッド２０６、Ｘ線検出器２０７）は検査の必要性に応じて上下させられる。また、寝台２０５は更に検査の必要性に応じて水平に前後左右移動させられる。
【００６６】
本発明の第２の実施の形態において、実際の検査における放射線量を推定するにはＸ線診断装置２０の情報や患者２１の情報が必要となるのは第１の実施の形態の場合と同じである。
【００６７】
＜Ｘ線診断装置の情報＞
Ｘ線診断装置２０の情報としては２つに分類され、１つは予め入力しておく情報であり、もう１つは検査条件に応じて入力する情報である。
【００６８】
（予め入力しておく情報）
基本的には第１の実施の形態の場合と同じである。
【００６９】
予め入力しておく情報とは各検査毎の条件によらず装置固有のものとしての装置形状や材質に関する情報である。Ｘ線診断装置２０は複数の構成要素からなるため、Ｘ線照射に影響を与える各部についての情報が必要である。
【００７０】
具体的には、図２に示される、Ｘ線を発生するＸ線管２０１、Ｘ線をろ過するＸ線フィルタ２０２（但し、固定の場合）、Ｘ線の照射野を絞るコリメータ２０３、照射Ｘ線量を監視するＸ線モニタ２０４、寝台２０５、Ｘ線の散乱を減らすＸ線グリッド２０６、Ｘ線検出器２０７、支持器２０８、などについての装置形状や材質に関する情報、さらにはＸ線検出器２０７のアナログゲインやディジタルゲイン、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流、Ｘ線パルス幅など、据え付け時に設定する据え付け情報となる。
【００７１】
（検査毎に入力する情報）
情報的には第１の実施の形態と同じであるが、第２の実施の形態においては実際の検査に係る情報が入力されることになる。
【００７２】
検査毎に入力する情報とは各検査毎にその検査の内容に応じてＸ線診断装置２０のＸ線照射に係る構成要素の設定条件が変わる情報である。下記の各情報は実際にはＸ線診断装置２０から自動的に放射線量推定部２３に取り込めるものも少なくない。自動的に取り込めない場合は（自動的に取り込めない情報は）医療スタッフにより随時入力されることになる。
【００７３】
具体的には、各種Ｘ線条件（管電圧、管電流、パルス幅、パルスレート、Ｘ線フィルタ（固定でない場合））、コリメータ開度情報、（寝台位置、支持器位置、）Ｘ線入射角度、Ｘ線管−患者（または検出器）間の距離の各情報などとなる。
【００７４】
＜患者の情報＞
患者２１の情報についても２つに分類され、１つは患者個人に関する情報であり、もう１つは患者の位置情報である。
【００７５】
（患者個人に関する情報）
情報的には第１の実施の形態と同じである。
【００７６】
患者個人に関する情報としては、身長、体重、体脂肪率、胸囲、胴回り、性別、その他、患者２１の体型（体格）を表す情報などがある。また臓器位置を特定できる情報も含む。これらの情報は実際に検査を予定している患者２１に基づいて医療スタッフにより入力されるようにすればよい。なお、検査受付情報から、あるいは病院情報システムなど病院内の他のシステム２２から、必要な情報の全部又は一部を電子的に受け取るようにしてもよい。
【００７７】
（患者の位置情報）
患者の位置情報とは、患者２１がＸ線診断装置２０に対してどのような位置関係にあるかを示す情報である。
【００７８】
第２の実施の形態においては実際の検査における情報が入力されることになる。
【００７９】
図１３は患者とＸ線診断装置との位置関係を決める一例を示す図である。
【００８０】
同図に示すように、患者とＸ線診断装置との相対位置関係は２つの情報により求めることができる。
（１）患者全体のおおまかな位置
患者監視用のテレビカメラを用いて撮影された患者のテレビカメラ画像により人体の認識をすると共に、その際の寝台の位置情報を寝台制御情報を基に取得する。これらの情報から、患者の人体全体とＸ線診断装置のおおまかな位置関係が得られるので、これを後述する患者のモデルとＸ線診断装置のモデルとの位置関係に置き換える。
（２）患者局所位置
実際の検査が開始して直後に透視画像／撮影画像を得ることにより人体の認識をすると共に、その際の寝台の位置情報を寝台制御情報を基に取得する。これらの情報から、患者の人体局所（臓器等）とＸ線診断装置のおおまかな位置関係が得られるので、これを後述する患者のモデルとＸ線診断装置のモデルとの位置関係に置き換える。
【００８１】
上記（１）（２）の情報から、患者のモデルとＸ線診断装置のモデルを用いて、Ｘ線診断装置に対する患者の位置情報を得ることができる。
【００８２】
なお、患者の位置情報は最初は検査開始直後の情報に基づいて得るが、検査中に患者が装置に対して動く場合は、上記（１）（２）について随時実施することで、患者の位置情報をリアルタイムに更新するようにしてもよい。このようにすれば、より正確な患者の被曝放射線量及び空間放射線量の推定が可能になる。
【００８３】
リアルタイムに更新するのは患者の位置情報だけでなく、装置情報についてもリアルタイムに更新してもよい。すなわち、図２の説明においても記載したように、例えば、寝台２０５の上下水平の移動やＸ線管２０１における照射線量、あるいはＸ線フィルタについて等、検査中の必要に応じた設定があるので、その情報を随時取り込むことで、より正確な患者の被曝放射線量及び空間放射線量の推定が可能になる。
【００８４】
なお、Ｘ線管２０１による照射線量については、Ｘ線モニタ２０４を有するシステムにおいては、コリメータ２０３を介した実際の照射Ｘ線量を知ることができるので、この結果を利用して、随時修正することが可能である。
【００８５】
図１４は本実施の形態における動作の流れを示す概略図である。同図に示すように、患者個人情報１４１及び検査時に変化する可能性のある患者位置情報１４２に基づいて患者モデルの生成１４６を行う一方で、据え付け情報等、Ｘ線診断装置の情報として予め入力しておく情報１４３及び検査時に変化する可能性のある検査毎の情報１４４に基づいてＸ線診断装置モデルの生成１４７も行う。患者位置情報１４２はリアルタイムに更新される。また、Ｘ線診断装置の検査毎の情報１４４もＸ線診断装置１４５でのリアルタイム更新に伴い、随時変化することとなる。
【００８６】
実際の検査に係る情報に基づいて、Ｘ線診断装置及び患者をモデル化して推定した患者被曝放射線量並びに患者及びＸ線診断装置の周辺における空間放射線量分布の計算１４８を行う。計算された結果に基づいて、その線量分布の表示１４９を行う。
【００８７】
なお、［モデル作成］［放射線の軌跡・放射線量の計算］については第１の実施の形態に記載した場合と同じであるのでここでは説明を省略する。
（表示形態）
図１５は検査中における表示部２４の表示形態の一例を示す図である。
【００８８】
同図に示すように、表示部２４において２モニタ形式あるいは２つのウインドウを並べて表示するような形態で用いる際に、一方（例えば向かって左側）の表示枠にはリアルタイム（瞬時）の放射線量を表示し、他方（例えば向かって右側）の表示枠にはそれまでの放射線量の積分値を表示するようにしてもよい。具体的な表示情報としては例えば、リアルタイム表示として患者やＸ線診断装置の周辺における空間放射線量及び／又は患者の皮膚における被曝放射線量が考えられる（表示例：図８、図９）。また、積分値表示の例としては、患者体内の臓器や組織における被曝放射線量が考えられる（表示例：図９、図１０）。
【００８９】
図１６は検査中における表示部２４の別の表示形態の一例を示す図である。同図に示す例は表示部２４を１モニタ形式あるいは１つのウインドウにおいて、表示内容をＸ線照射中とＸ線非照射中で切り替えて表示する場合である。
【００９０】
同図（ａ）は図１５の向かって左側の表示枠での表示例として示した内容を表示する場合で、Ｘ線を照射している間は当該照射Ｘ線に係る放射線量のリアルタイム表示を行うものである。表示内容は、患者やＸ線診断装置の周辺における空間放射線量及び／又は患者の皮膚における被曝放射線量である。
【００９１】
同図（ｂ）は図１５の向かって右側の表示枠での表示例として示した内容を表示する場合で、Ｘ線を照射していない時にそれまでの放射線量の積分値の表示を行うものである。表示内容は、患者体内の臓器や組織における被曝放射線量である。このようにすれば、表示部２４が２モニタ（２ウィンドウ）表示ができない場合でも十分有効な表示が行える。
【００９２】
本発明の第２の実施の形態として図１５及び図１６に放射線量の表示形態を示したが、実際、放射線の軌跡計算や放射線量の計算は通常、時間がかかる。
【００９３】
従って、Ｘ線照射中にリアルタイム表示のための計算をしながら、同Ｘ線照射による放射線量を含む患者体内の被曝放射線蓄積量（積分値）を計算することは困難な場合がある。従って、このような場合に対して、放射線量推定部の処理能力に応じて、図１７及び図１８に示す表示方法が例として考えられる。
【００９４】
図１７はＸ線照射、放射線量の表示、及び放射線量計算処理の関係の一例について時系列的に示す図である。
【００９５】
同図に示すように、Ｘ線照射中（ｏｎ）においては、患者やＸ線診断装置の周辺における空間放射線量及び／又は患者の皮膚における被曝放射線量がリアルタイム表示される。このＸ線照射中、放射線量推定部内部（バックグラウンド）ではＸ線診断装置における各種条件や同装置の状態の遷移についての記録が行われる。
【００９６】
Ｘ線照射の中断又は終了によりＸ線が照射されなくなると（ｏｆｆ）、照射に係るリアルタイム表示は終了し、患者体内に蓄積された被曝放射線量（積分値）が表示される。ただし、Ｘ線照射終了直後は、その終了直前までに行われていたＸ線照射による放射線量は含まない積分値が表示される。また、その積分値表示期間中、放射線量推定部内部（バックグラウンド）では、Ｘ線照射中に記録されたＸ線診断装置における前記各種条件や同装置の状態の前記遷移情報に基づいて、患者体内における最新の放射線軌跡の計算と被曝放射線量が計算される。計算が終了すると、表示中の積分値に代わって最新の放射線量（患者体内に蓄積された被曝放射線量）が表示されるようになる。この表示は再びＸ線照射が開始されるまで続く。
【００９７】
次に、図１８はＸ線照射、放射線量の表示、及び放射線量計算処理の関係の別の例について時系列的に示す図である。
【００９８】
同図に示すように、Ｘ線照射中（ｏｎ１）においては、患者やＸ線診断装置の周辺における空間放射線量及び／又は患者の皮膚における被曝放射線量がリアルタイム表示される。このＸ線照射中、放射線量推定部内部（バックグラウンド）ではＸ線診断装置における各種条件や同装置の状態の遷移についての記録が行われる。また、同時に、前回Ｘ線照射時の放射線量を含む（ただし、今回Ｘ線照射（ｏｎ１）における放射線量は含まず）患者体内に蓄積された被曝放射線量（積分値）が計算される。
【００９９】
Ｘ線照射の中断又は終了によりＸ線が照射されなくなると（ｏｆｆ）、照射に係るリアルタイム表示は終了し、患者体内に蓄積された被曝放射線量（積分値）が表示される。ただし、今回Ｘ線照射（ｏｎ１）による放射線量は含まない積分値が表示される。また、その積分値表示期間中、放射線量推定部内部（バックグラウンド）では、Ｘ線照射（ｏｎ１）中に記録されたＸ線診断装置における前記各種条件や同装置の状態の前記遷移情報に基づいて、患者体内における最新の放射線軌跡の計算と被曝放射線量が計算される。この計算は次のＸ線照射（ｏｎ２）中まで継続され、遅くともそのＸ線照射（ｏｎ２）が終了するまでには完了する。計算が終了すると、Ｘ線照射（ｏｎ２）の終了を待って、患者体内に蓄積された被曝放射線量が表示されるようになる。この表示は再びＸ線照射が開始されるまで続く。
（推定放射線量の保存）
本発明においては推定された放射線量を不揮発性メモリなどにて保存しておくようにしてもよい。保存しておくことにより、後で参照したり、別の検査における放射線量と加算することが可能になる。
（複数検査への適用）
同一患者についてＸ線診断装置による複数の検査が実施される場合、最新検査前の検査における推定放射線量、特に患者体内に蓄積された被曝放射線量、について保存しておくことにより、各検査における（あるいは各検査における同一部位についての）推定被曝放射線量を加算するようにしてもよい。
【０１００】
図１９は２つの検査における放射線量について加算する場合を示す概念図である。同図に示すように、同一患者について検査１におけるＸ線診断装置情報に基づく被曝放射線量の推定計算結果と検査２におけるＸ線診断装置情報に基づく被曝放射線量の推定計算結果を（少なくとも先に行われた検査結果については保存しておくことで）加算し、その加算結果を表示する。
【０１０１】
このようにすることで、患者が複数回検査を受けることで体内に蓄積される放射線量を確認することができる。蓄積結果によっては、次回検査に対し、「既に被曝量がかなり多い」など、申し送りをすることも対応になる。また、このような申し送りをしなくても、新たな検査前に過去の被曝放射線量を確認することで、必要に応じて、すなわち既に被曝放射線量がある程度の量に達している場合などに、当該新たな検査においてＸ線照射量を規定最低限まで落とすなど検査計画の見直しを事前に図ることが可能になる。
【０１０２】
また、新たな検査については第１の実施の形態に記載したような検査前の推定（シミュレーション）を行い、その結果と過去の検査の保存結果を加算して確認するようにしても、同様に当該新たな検査については実施前に検査計画の見直しを図ることが可能になる。
【０１０３】
従って、単一の検査では推定された被曝放射線量が警告対象となるような危険量に達することがなくても、過去の検査と併せた被曝放射線量で判断できるので、不用意に患者を危険にさらすことがなくなり、また、患者も安心して検査に望むことができるようになる。
【０１０４】
上記のような複数検査を対象として加算などする場合、各検査は短期間のうちに行われるもののみを対象とせず、長期に渡る検査を対象とし当該患者の被曝履歴情報として管理するようにしてもよい。
【０１０５】
なお、本発明の実施の形態としてＸ線診断装置を用いた場合について説明したが、本発明においてはＸ線診断装置のみではなく例えばＸ線ＣＴ装置なども対象としてよい。また、複数検査における被曝放射線量などの加算や比較について、Ｘ線診断装置における検査による推定結果とＸ線ＣＴ装置における検査による推定結果を加算するようにしてもよい。
（放射線量推定支援サービス）
以上説明した本発明に係る放射線量の推定は第三者に対する推定支援サービスとして行うようにしてもよい。すなわち、本発明に係る放射線量推定装置、あるいは放射線量推定機能を有する放射線診断装置、を有していない施設（検査室、病院、等）に対して、ネットワークを介した遠隔サービスとして実施するようにしてもよい。
【０１０６】
推定支援サービスの実施場所としては、前記施設とは異なる検査室、病院、あるいは当該サービスを専門に行う施設、等が例として挙げられる。
【０１０７】
この場合、推定支援サービスを受ける側において医療スタッフなどによりＸ線診断装置などの装置情報及び患者情報、医療スタッフ情報について入力されることが前提となる。
【０１０８】
入力された情報はネットワークを介して本発明に係る放射線量推定装置を有する前記推定支援サービス実施施設に送られることになる。放射線量推定装置においてはネットワークを介して受信した情報に基づいて放射線軌跡や各種放射線量が計算される。得られた計算結果あるいはその結果に基づく表示内容は再びネットワークを介して依頼元へ送信される。
【０１０９】
推定支援サービスを受ける側においては、本推定支援サービスにより本発明に係る放射線量推定装置を有する場合と同じ効果を得ることが可能となる。
【０１１０】
なお、本推定支援サービスは検査前における推定のみならず、検査中においても受けることは可能である。特に、依頼元施設とサービス提供施設が同一病院内の異なる検査室同士であれば共通のＬＡＮに接続されている可能性は高く、また、多病院同士であっても専用線など高速回線にて結ばれていれば、多少の時差はあったとしても実用上ほとんど問題なく本推定支援サービスによる利益を享受できる。
【０１１１】
以上、本発明によれば、放射線診断装置による実際の検査前に検査計画の段階で患者（特に患者体内）の被曝放射線量や患者／放射線診断装置周辺の空間放射線量、またその空間放射線量による医療スタッフの被曝の危険性などを推定できるので、実際の検査を行う前に検査計画の見直しを図ることが可能になる。
【０１１２】
また、実際の検査中における患者（特に患者体内）の被曝放射線量や患者／放射線診断装置周辺の空間放射線量が、検査時間の経過と共にその変化や蓄積量が推定表示され、さらにＸ線入射方向や患者体位の変化に伴い刻々と変化する検査環境にも追随して推定表示されるので、検査中に患者への被曝放射線量を考慮した対応を可能せしめ、また、医療スタッフについては実際の検査中にその立ち入りが危険な（空間放射線量の濃度が高い）場所の把握が可能になるといった効果を本発明は奏する。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、被検体や医療スタッフの被曝に関する危険回避を可能せしめ、放射線診断装置による検査の安全性を向上することができる。また、特に被検体については被検体内部組織についての被曝放射線量が推定できるので、その内部組織毎の被曝管理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における動作の流れを示す概略図。
【図２】本発明の実施の形態を説明するためのＸ線診断装置に係る構成図。
【図３】本発明の実施の形態に係る患者のモデル作成について説明するための図。
【図４】本発明の実施の形態に係るＸ線光子／照射線量の換算関係を示す図。
【図５】本発明の実施の形態に係るＸ線照射に係る放射線の軌跡を示す図。
【図６】本発明の実施の形態に係る放射線軌跡の移り変わり表示例を示す図。
【図７】本発明の実施の形態に係る３次元空間の任意の視点から見た放射線軌跡の表示例を示す図。
【図８】本発明の実施の形態に係る選択断面に対する空間放射線量の表示例を示す図。
【図９】本発明の実施の形態に係る選択断面に対する患者体内の被曝放射線量の表示例を示す図。
【図１０】本発明の実施の形態に係る患者体内組織の推定吸収線量のリスト表示例を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態に係る患者体内組織の許容被曝放射線量の設定・変更画面の表示例を示す図。
【図１２】本発明の実施の形態に係る検査実施前後の放射線量推定の関係を示す図。
【図１３】本発明の実施の形態に係る患者とＸ線診断装置との位置関係を決める一例を示す図。
【図１４】本実施の形態における別の動作の流れを示す概略図。
【図１５】本発明の実施の形態に係る検査中の表示形態の一例を示す図。
【図１６】本発明の実施の形態に係る検査中の表示形態の別の例を示す図。
【図１７】本発明の実施の形態に係るＸ線照射／表示／計算処理の関係の一例を時系列的に示す図。
【図１８】本発明の実施の形態に係るＸ線照射／表示／計算処理の関係の別の例を時系列的に示す図。
【図１９】本発明の実施の形態に係る複数検査の放射線量の加算を示す概念図。
【符号の説明】
１１、３１・・・患者情報
１２、１４６・・・患者モデルの作成
１３・・・Ｘ線診断装置に係る情報
１４、１４７・・・Ｘ線診断装置モデルの作成
１５、１４８・・・患者の被曝放射線量並びに患者及びＸ線診断装置の周辺における空間放射線量分布の計算１５
１６、１４９・・・線量分布の表示
２０、１４５・・・Ｘ線診断装置
２１・・・患者
２２・・・放射線科又は病院情報システム
２３・・・放射線量推定部
２４・・・表示部
３２・・・患者モデル作成部
３３・・・患者モデル
１４１・・・患者個人情報
１４２・・・患者位置情報
１４３・・・Ｘ線診断装置の情報として予め入力しておく情報
１４４・・・Ｘ線診断装置の検査毎の情報
【図１】
2004065815.tif 000003
【図２】
2004065815.tif 000004
【図３】
2004065815.tif 000005
【図４】
2004065815.tif 000006
【図５】
2004065815.tif 000007
【図６】
2004065815.tif 000008
【図７】
2004065815.tif 000009
【図８】
2004065815.tif 000010
【図９】
2004065815.tif 000011
【図１０】
2004065815.tif 000012
【図１１】
2004065815.tif 000013
【図１２】
2004065815.tif 000014
【図１３】
2004065815.tif 000015
【図１４】
2004065815.tif 000016
【図１５】
2004065815.tif 000017
【図１６】
2004065815.tif 000018
【図１７】
2004065815.tif 000019
【図１８】
2004065815.tif 000020
【図１９】
2004065815.tif 000021