(57)【要約】【課題】撮影者の負担を増加させることなく、より正確な被曝線量値を表示することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置における被曝線量算出方法であって、被検体の年齢と検査部位とを入力する工程（Ｓ２０１、２０２）と、入力工程により入力された前記被検体の年齢および検査部位と、人体の頭囲または胸囲に関する統計量ととに基づいて、前記被検体の頭部または胸部の径を算出する工程（Ｓ２０３、Ｓ２０４）と、あらかじめ所定の径を有するファントムに対して、所定のＸ線量を所定時間照射した場合のファントムの被曝線量に関する情報に基づいて、前記算出された頭部または胸部の径と等価な径を有するファントムの被曝線量を算出する工程（Ｓ２０６）と、被曝線量値を表示する工程（Ｓ２０７）とを備える。【選択図】  図２
2004195121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回動するＸ線発生源と、異なる照射角度での該被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるガントリと、該ガントリから受信したデータに基づき、該被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
前記被検体の年齢に関する情報と、前記被検体に対するＸ線の照射部位に関する情報とを入力する入力手段と、
人体の各部位の外周長に関する統計量を年齢に関する情報別に格納する第１の格納手段と、
所定の径を有するファントムに対して、所定のＸ線量を所定時間照射した場合に測定される該ファントムの被曝線量に関する情報を格納する第２の格納手段と、
前記入力手段により入力された前記被検体の年齢に関する情報およびＸ線の照射部位に関する情報と、前記第１の格納手段に格納された外周長に関する統計量とに基づいて、前記被検体のＸ線照射部位の径を算出する径算出手段と、
前記算出されたＸ線照射部位の径と等価な径を有するファントムの被曝線量を、前記第２の格納手段に格納された被曝線量に関する情報に基づいて算出する被曝線量算出手段と、
前記算出された被曝線量を表示する表示手段と
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記第２の格納手段は、前記ファントムの被曝線量に関する情報を、該情報を測定する際のＸ線発生源の管電圧ごとに格納することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記第２の格納手段は、前記ファントムの被曝線量に関する情報を、該情報を測定する際のＸ線発生源の管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度とともに格納することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記被検体にＸ線を照射する際のＸ線発生源の管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度を設定する設定手段を更に備え、
前記被曝線量算出手段は、前記設定手段により設定された管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度と、前記第２の格納手段に格納された管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度との各々の比に基づいて、前記被曝線量を算出することを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回動するＸ線発生源と、異なる照射角度での該被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるガントリと、該ガントリから受信したデータに基づき、該被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置における被曝線量算出方法であって、
前記被検体の年齢に関する情報と、前記被検体に対するＸ線の照射部位に関する情報とを入力する入力工程と、
人体の各部位の外周長に関する統計量を年齢に関する情報別に格納する第１の格納工程と、
所定の径を有するファントムに対して、所定のＸ線量を所定時間照射した場合に測定される該ファントムの被曝線量に関する情報を格納する第２の格納工程と、
前記入力工程により入力された前記被検体の年齢に関する情報およびＸ線の照射部位に関する情報と、前記第１の格納工程において格納された外周長に関する統計量とに基づいて、前記被検体のＸ線照射部位の径を算出する径算出工程と、前記算出されたＸ線照射部位の径と等価な径を有するファントムの被曝線量を、前記第２の格納工程において格納された被曝線量に関する情報に基づいて算出する被曝線量算出工程と、
前記算出された被曝線量を表示する表示工程と
を備えることを特徴とする被曝線量算出方法。
【請求項６】
前記第２の格納工程は、前記ファントムの被曝線量に関する情報を、該情報を測定する際のＸ線発生源の管電圧ごとに格納することを特徴とする請求項５に記載の被曝線量算出方法。
【請求項７】
前記第２の格納工程は、前記ファントムの被曝線量に関する情報を、該情報を測定する際のＸ線発生源の管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度とともに格納することを特徴とする請求項６に記載の被曝線量算出方法。
【請求項８】
前記被検体にＸ線を照射する際のＸ線発生源の管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度を設定する設定工程を更に備え、
前記被曝線量算出工程は、前記設定工程において設定された管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度と、前記第２の格納工程において格納された管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度との各々の比に基づいて、前記被曝線量を算出することを特徴とする請求項７に記載の被曝線量算出方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１つに記載の被曝線量算出方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラム。
【請求項１０】
請求項５乃至８のいずれか１つに記載の被曝線量算出方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラムを格納した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線照射によって被検体の断層像を得るＸ線ＣＴ（Computerized Tomography ）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生源が被検体（患者）の周りを回動し、患者を透過した異なる照射角度でのＸ線をＸ線検出器により検出し、これを操作コンソールにてコンピュータ処理することによってＸ線照射部位の断層面（スライス位置における面、すなわちスライス面）の画像（Ｘ線断層像）を得る（再構成する）ものである。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置を用いて、患者のＸ線断層像を撮影するにあたっては、撮影により患者がどの程度被曝するかを示す被曝線量値（ＣＴＤＩ）を、あらかじめ操作コンソール上に表示することとなっている。
【０００４】
そして、このとき表示される被曝線量値は、所定のファントムを使用した場合の測定値を用いることが、ＩＥＣやＦＤＡ等により勧告されている。具体的には、患者の頭部を撮影する場合には、中央に１点、外周上に４点の測定器挿入のための穴が設けられた１６ｃｍのアクリル製ファントム（図５参照）を用い、当該穴に測定器を挿入した状態で測定した線量（単位：［ｍＧｙ］）に所定の重みをかけ合わせた値を使用している。また、同様に、患者の体部を撮影する場合には、３２ｃｍのアクリル製ファントム（不図示）を使用している。
【０００５】
なお、被検体の被曝線量を必要最低限にするための技術としては下記特許文献１が挙げられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１７８７１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のように、頭部と体部とにわけるのみで、患者の体の大きさに関係なく表示される被曝線量値は、実際の被曝線量値とは異なっている場合がある。特に、測定に使用されるファントム（頭部用：１６ｃｍ、体部用３２ｃｍ）よりも小さい小児の頭部あるいは体部を撮影する際に表示される被曝線量値は、実際の被曝線量値よりも低く表示される危険性が高い。このため、極力、患者のＸ線照射部位の外周（頭囲や胸囲）に即したファントムでの測定結果を表示することが望ましい。
【０００８】
一方、撮影前に患者ごとに撮影部位の外周（頭囲や胸囲）を測定し、操作コンソールに入力することは、撮影者（Ｘ線技師や医師、または看護婦等）の負担を大きくすることとなる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、撮影者の負担を増加させることなく、より正確な被曝線量値を表示することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するための本発明のＸ線ＣＴ装置は、以下の構成を備える。すなわち、
所定量のＸ線を発生し、被検体の周りを回動するＸ線発生源と、異なる照射角度での該被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備えるガントリと、該ガントリから受信したデータに基づき、該被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソールとを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
前記被検体の年齢に関する情報と、前記被検体に対するＸ線の照射部位に関する情報とを入力する入力手段と、
人体の各部位の外周長に関する統計量を年齢に関する情報別に格納する第１の格納手段と、
所定の径を有するファントムに対して、所定のＸ線量を所定時間照射した場合に測定される該ファントムの被曝線量に関する情報を格納する第２の格納手段と、
前記入力手段により入力された前記被検体の年齢に関する情報およびＸ線の照射部位に関する情報と、前記第１の格納手段に格納された外周長に関する統計量とに基づいて、前記被検体のＸ線照射部位の径を算出する径算出手段と、
前記算出されたＸ線照射部位の径と等価な径を有するファントムの被曝線量を、前記第２の格納手段に格納された被曝線量に関する情報に基づいて算出する被曝線量算出手段と、
前記算出された被曝線量を表示する表示手段とを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明の好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一または相当部分を示すものとする。
【００１２】
＜全体システム構成＞
図１は、本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のシステム構成図である。
【００１３】
図１に図示の如く、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体（患者）へのＸ線照射と載置された被検体を透過したＸ線を検出するためのガントリ１２０と、ガントリ１２０に対して指示信号を送信し各種設定を行うとともに、ガントリ１２０から出力されてきた投影データに基づいてＸ線断層像を再構成し、表示する操作コンソール１００、および被検体を載置し、ガントリ内部へ搬送する搬送装置１４０とを備えている。
【００１４】
１２０に示すガントリは、その全体の制御を司るメインコントローラ１２２を始め以下の構成を備える。
【００１５】
１２１は操作コンソール１００との通信を行うためのインターフェース、１３２はガントリ回転部であり、内部には、Ｘ線を発生するＸ線管１２４（Ｘ線管コントローラ１２３により駆動制御される）、Ｘ線の照射範囲を規定するコリメータ１２７、コリメータ１２７のＸ線照射範囲を規定するスリット幅の調整、及びコリメータ１２７のＺ軸方向（図面に垂直な方向、すなわち、後述する天板１４２が空洞部１３３に向かって搬送される方向）の位置を調整するコリメータモータ１２６が設けられている。かかるコリメータモータ１２６の駆動はコリメータコントローラ１２５により制御される。
【００１６】
また、１３２に示すガントリ回転部は、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１３１、及びＸ線検出部１３１より得られた投影データを収集するデータ収集部１３０も備える。なお、Ｘ線検出部１３１には、複数の検出素子（チャネル）からなる検出素子群を有する検出器列がＺ軸方向に複数列配されている。
【００１７】
Ｘ線管１２４及びコリメータ１２７と、Ｘ線検出部１３１とは互いに空洞部分１３３をはさんで対向する位置に設けられ、その関係が維持された状態でガントリ回転部１３２が矢印１３５の向きに回動するようになっている。この回転は、回転モータコントローラ１２８からの駆動信号により所定の制御周期で回転速度制御される回転モータ１２９によって行われる。
【００１８】
また、搬送装置１４０は、被検体を実際に載置する天板１４２と天板１４２を保持するテーブル１４３とを有し、天板１４２は天板モータ１４１によってＺ軸方向に駆動され（すなわち、天板の搬送方向＝Ｚ軸方向）、天板モータ１４１の駆動は天板モータコントローラ１３４からの駆動信号に基づいて所定の制御周期で搬送速度制御される。
【００１９】
メインコントローラ１２２は、Ｉ／Ｆ１２１を介して受信した各種指示信号の解析を行い、それに基づいて上記のＸ線管コントローラ１２３、コリメータコントローラ１２５、回転モータコントローラ１２８、天板モータコントローラ１３４、そして、データ収集部１３０に対し、各種制御信号を出力することになる。また、メインコントローラ１２２は、データ収集部１３０で収集された投影データを、Ｉ／Ｆ１２１を介して操作コンソール１００に送出する処理も行う。
【００２０】
操作コンソール１００は、所謂ワークステーションであり、図示に示す如く、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０５、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭ１０６、主記憶装置（メモリ）として機能するＲＡＭ１０７をはじめ、以下の構成を備える。
【００２１】
ＨＤＤ１０８は、ハードディスク装置であって、ここにＯＳならびにＸ線ＣＴ装置全体を統括する診断プログラムが格納されている。なお、本発明にかかる被曝線量算出方法を操作コンソール１００にて実現させるための制御プログラムも、ＨＤＤ１０８に格納されている。そして、当該制御プログラムをＣＰＵ１０５が読み出し実行することによって本発明にかかる被曝線量算出方法が達成される。この場合、ＨＤＤ１０８から読み出されたプログラムコード自体が被曝線量算出方法を実現することになり、そのプログラムコードを記憶したＨＤＤ１０８は本発明を構成することになる。
【００２２】
図１に戻る。ＶＲＡＭ１０１は表示しようとするイメージデータ（２５６×２５６ピクセル）を展開するメモリであり、ここにイメージデータ等を展開することでＣＲＴ１０２にＸ線断層像を表示させることができ、また、算出された被曝線量値（後述）を表示することができる。１０３および１０４は各種設定を行うためのキーボードとマウスである。また、１０９はガントリ１２０と通信を行うためのインターフェースである。
【００２３】
＜被曝線量算出処理の流れ＞
図２は、本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置における、被曝線量算出処理を示したフローチャートである。以下、必要に応じて図３乃至図５を用いながら、図２のフローチャートについて説明する。
【００２４】
ステップＳ２０１およびステップＳ２０２では、患者の年齢ならびに検査部位（＝Ｘ線照射部位。具体的には、頭部、または胸部）が、キーボード１０３またはマウス１０４を用いて入力される。なお、患者の年齢ならびにＸ線照射部位は、患者を撮影するにあたり、従来から入力されていた項目であり、本願発明を実現するために新たに入力が必要となったものではない（つまり、操作者の作業負荷を増加させるものではなく、作業負荷は従来と何等かわるものではない）。
【００２５】
ステップＳ２０１およびステップＳ２０２において入力された患者の年齢ならびにＸ線照射部位に基づいて、当該患者の体の大きさに即した頭囲または胸囲が呼び出される（ステップＳ２０３）。呼び出される頭囲または胸囲は、あらかじめ操作コンソールのハードディスク１０８に保存されていたテーブルに基づいて行われる。図３は、当該テーブルの一例であり、例えば、厚生労働省の調査による年齢と頭囲、胸囲の統計データを用いることで、より、現実に即した値を導出することが可能となる。なお、ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２で入力されたＸ線照射部位が頭部の場合には頭囲が、胸部の場合には胸囲がそれぞれ呼び出される。
【００２６】
次に、ステップＳ２０４では、呼び出された頭囲（または胸囲）に基づいて、アクリル製ファントムの直径を導出する。具体的には、呼び出された頭囲（または胸囲）から、頭部（または胸部）が真円であると仮定して、その直径を算出する（つまり、頭囲／π、または胸囲／πにより算出する）。
【００２７】
ここで、人体の組織を水と等価と考え、アクリルによるＸ線の減弱と水によるＸ線の減弱との比で、上記算出された直径を補正することで、等価なアクリル製ファントムの直径が求められる。
【００２８】
例えば、６ヶ月の男児の頭囲平均値は、図３より４３．７ｃｍである。上述のように、頭部を真円と仮定すると、直径はおよそ１３ｃｍとなる。管電圧１２０ｋＶにおける、アクリルと水との減弱比を約０．９とすると、６ヶ月の男児の頭部と等価なアクリル製ファントム直径は、約１２ｃｍと求められる。
【００２９】
ステップＳ２０５では、患者を撮影する際の各種設定値を読み込む。具体的には、管電圧、管電流、スライス厚、ガントリ回転速度である。
【００３０】
続いて、ステップＳ２０６では、被曝線量値を算出する。被曝線量値の算出にあたっては、図４に示すような、アクリル製ファントム直径と吸収線量との関係を示すグラフを参照する。
【００３１】
図４において、横軸は、アクリル製ファントム直径（ｃｍ）を、縦軸は各アクリル製ファントム直径ごとに測定した吸収線量（ｍＧｙ）を示す。４０１はアクリル製ファントムの中央の穴に挿入した測定器により測定された吸収線量であり、４０２はアクリル製ファントムの周辺部の穴に挿入した測定器により測定された吸収線量をそれぞれ表す。
【００３２】
これらは、所定のスライス厚、管電流ならびにガントリ回転速度のもとで、複数の管電圧ごとに、予め測定したものであり、図４に示すように測定時の管電圧ごとにわけて保存され、各々、測定時のスライス厚、管電流ならびにガントリ回転速度とともに格納されている。
【００３３】
ステップＳ２０５で読み込まれた管電圧に相当するグラフ（図４のうちのいずれか）を参照し、ステップＳ２０４で算出されたアクリル製ファントム直径に基づいて、吸収線量を算出する。このとき、ステップＳ２０５で読み込まれた管電流、スライス厚ならびにガントリ回転速度を用いる。つまり、被曝線量値は管電流、スライス厚、ガントリ回転速度にそれぞれ比例するため、参照されたグラフ（図４）の測定条件（管電流、スライス厚、ガントリ回転速度）に対する、ステップＳ２０５で読み込まれた管電流、スライス厚、ガントリ回転速度の各々の比から、最終的な被曝線量値を算出する。
【００３４】
ステップＳ２０６で算出された被曝線量値は、ステップＳ２０７において操作コンソール上に表示される。なお、表示にあたっては、アクリル製ファントムの中央の穴に挿入した測定器により測定された吸収線量４０１と、アクリル製ファントムの周辺部の穴に挿入した測定器により測定された吸収線量４０２にそれぞれ重みづけしたものとを和算して表示する。本実施形態では、中央の測定値を１／３倍した値と、周辺部の測定値を２／３倍した値との和を被曝線量値として表示する。
【００３５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、従来と同様に、患者の年齢と測定部位を入力するだけで、従来よりも、より現実に即した被曝線量値を表示することが可能となる。
【００３６】
【他の実施形態】
なお、上記実施形態では、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＨＤＤを用いることとしたが、これに限らず、例えば、フロッピ（登録商標）ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００３７】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００３８】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮影者の負担を増加させることなく、より正確な被曝線量値を表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置における被曝線量値表示のための処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置に格納された、年齢別の頭囲・胸囲統計データを示す図である。
【図４】アクリル製ファントム直径と、吸収線量との関係を示す図である。
【図５】アクリル製ファントムの外観を示す図である。
【図１】
2004195121.tif 000003
【図２】
2004195121.tif 000004
【図３】
2004195121.tif 000005
【図４】
2004195121.tif 000006
【図５】
2004195121.tif 000007