(57)【要約】【課題】Ｘ線検査における線量分布をシミュレーション可能な線量分布表示装置の提供。【解決手段】本実施形態に係る線量分布表示装置１０は、Ｘ線管を支持する支持フレーム９の位置情報と、Ｘ線管により発生されたＸ線に関するＸ線情報とを記憶する記憶部２３と、Ｘ線情報と位置情報とのうち少なくとも一つを、操作者の指示により編集する編集部２９と、少なくとも一つが編集されたＸ線情報と位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する線量分布発生部３３と、模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示する表示部３５と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2016107060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管を支持する支持フレームの位置情報と、前記Ｘ線管により発生されたＸ線に関するＸ線情報とを記憶する記憶部と、
前記Ｘ線情報と前記位置情報とのうち少なくとも一つを、操作者の指示により編集する編集部と、
少なくとも一つが編集された前記Ｘ線情報と前記位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する線量分布発生部と、
前記模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示する表示部と、
を具備することを特徴とする線量分布表示装置。
【請求項２】
前記線量分布発生部は、
前記Ｘ線の発生に伴う被検体への被曝に対応する第１線量分布に関する前記Ｘ線情報と前記位置情報とのうち少なくとも一つに対する編集結果に基づいて、前記Ｘ線を非発生で、シミュレーション結果としての第２線量分布を前記模擬的な線量分布として発生すること、
を特徴とする請求項１に記載の線量分布表示装置。
【請求項３】
前記編集部は、
前記Ｘ線管において前記Ｘ線が非発生時における前記操作者の指示により、前記Ｘ線情報と前記位置情報とのうち少なくとも一つを編集し、
前記表示部は、
前記非発生時において、被検体に対する前記模擬的な線量分布を、時系列に沿って順次前記被検体モデルに重畳表示すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の線量分布表示装置。
【請求項４】
前記編集部は、前記被検体モデルを操作者の指示により編集し、
前記表示部は、前記模擬的な線量分布を前記編集された被検体モデルに順次重畳表示すること、
を特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の線量分布表示装置。
【請求項５】
前記編集部は、編集後の被検体モデルと編集前の被検体モデルとの差異に基づいて、前記位置情報を編集すること、
を特徴とする請求項４に記載の線量分布表示装置。
【請求項６】
前記模擬的な線量分布の表示に関する視点を入力する入力部をさらに具備し、
前記表示部は、前記視点と前記被検体モデルとの相対的な位置関係に基づいて、前記視点から前記被検体モデルに向かう方向を視線方向として、前記模擬的な線量分布を順次前記被検体モデルに重畳表示すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の線量分布表示装置。
【請求項７】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線管と、
前記Ｘ線管を支持する支持フレームの位置情報と前記Ｘ線管により発生されたＸ線に関するＸ線情報とを記憶する記憶部と、
前記Ｘ線情報と前記位置情報とのうち少なくとも一つを、操作者の指示により編集する編集部と、
少なくとも一つが編集された前記Ｘ線情報と前記位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する線量分布発生部と、
前記模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示する表示部と、
を具備することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項８】
前記線量分布発生部は、
前記Ｘ線の発生に伴う被検体への被曝に対応する第１線量分布に関する前記Ｘ線情報と前記位置情報とのうち少なくとも一つに対する編集結果に基づいて、前記Ｘ線を非発生で、シミュレーション結果としての第２線量分布を前記模擬的な線量分布として発生すること、
を特徴とする請求項７に記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記位置情報に基づいて、前記支持フレームの移動を制御する制御部をさらに具備すること、
を特徴とする請求項７または８に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
Ｘ線管を支持する支持フレームの位置情報と、前記Ｘ線管により発生されたＸ線に関するＸ線情報と被検体モデルとを記憶する記憶部と、
少なくとも一つが編集された前記Ｘ線情報と前記位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する線量分布発生部と、
前記被検体モデルに重畳される前記模擬的な線量分布の表示に関する視点を入力する入力部と、
前記視点と前記被検体モデルとの相対的な位置関係に従って、前記視点から前記被検体モデルに向かう方向を視線方向として、前記模擬的な線量分布を順次前記被検体モデルに重畳表示する表示部と、
を具備することを特徴とする線量分布表示装置。
【請求項１１】
Ｘ線管を支持する支持フレームの位置情報と、前記Ｘ線管により発生されたＸ線に関するＸ線情報とを記憶する記憶部と、
前記Ｘ線情報と前記位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する線量分布発生部と、
前記模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示する表示部と、
を具備することを特徴とする線量分布表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被検体に対する模擬的な線量分布を発生可能な線量分布表示装置およびＸ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検査の実行中（例えば、インターベンショナル  ラジオロジー（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ  Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ：ＩＶＲ）など）において、被検体に対する皮膚被曝分布線量をリアルタイムに表示する機能がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８６１１４９９号明細書
【特許文献２】米国特許第８６８１９４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目的は、Ｘ線検査における線量分布をシミュレーション可能な線量分布表示装置およびＸ線診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係る線量分布表示装置は、Ｘ線管を支持する支持フレームの位置情報と、前記Ｘ線管により発生されたＸ線に関するＸ線情報とを記憶する記憶部と、前記Ｘ線情報と前記位置情報とのうち少なくとも一つを、操作者の指示により編集する編集部と、少なくとも一つが編集された前記Ｘ線情報と前記位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する線量分布発生部と、前記模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示する表示部と、を具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施形態に係り、Ｘ線診断装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係り、Ｘ線診断装置の外観を示す外観図である。
【図３】図３は、本実施形態に係り、ディスプレイにおいて表示される被検体モデルの一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係り、ディスプレイにおいて表示される模擬的な線量分布の一例を、円筒形状の線量分布表示モデルとともに示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係り、ディスプレイにおいて表示される模擬的な線量分布の一例を、球形状の線量分布表示モデルとともに示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係り、模擬的な線量分布発生表示機能に係る各回路の関連を示すブロック図である。
【図７】図７は、本実施形態に係り、線量分布発生表示機能に係る処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施形態に係り、編集処理の機能の手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本実施形態に係り、編集処理により編集された位置情報を用いて、模擬的な線量分布をディスプレイに動画表示する一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係り、編集処理により編集された被検体モデルを用いて計算（シミュレーション）された模擬的な線量分布をディスプレイに動画表示する一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態の第１の変形例に係り、移動動作再現処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本実施形態の第２の変形例に係り、視点の入力前後において、被検体モデルに模擬的な線量分布を順次重畳して、ディスプレイに表示する一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合に行う。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１のハードウェア構成を示す構成図である。Ｘ線診断装置１は、バス（データバス：ｄａｔａ  ｂｕｓ）２と、高電圧発生器３と、Ｘ線管５と、Ｘ線検出器７と、支持フレーム９と、照射範囲限定器（Ｘ線絞り）１１と、線量計測器１３と、天板１５１を有する寝台１５と、駆動装置１７と、処理回路１８と、通信インタフェース回路２１と、記憶回路（記憶部）２３と、入力インタフェース回路（入力部）２５と、制御回路（制御部）２７と、表示回路（表示部）３５とを有する。
【０００９】
バス２は、例えば、高電圧発生器３と、Ｘ線検出器７と、照射範囲限定器（Ｘ線絞り）１１と、線量計測器１３と、駆動装置１７と、処理回路１８と、通信インタフェース回路２１と、記憶回路２３と、入力インタフェース回路２５と、制御回路２７と、表示回路３５とを電気的に接続する信号路である。
【００１０】
図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の外観を示す外観図である。
【００１１】
高電圧発生器３は、Ｘ線管５に供給する管電流と、Ｘ線管５に印加する管電圧とを発生する。高電圧発生器３は、後述する制御回路２７による制御のもとで、後述するＸ線照射条件に従って、Ｘ線撮影およびＸ線透視にそれぞれ適した管電流をＸ線管５に供給し、Ｘ線撮影およびＸ線透視各々にそれぞれ適した管電圧をＸ線管５に印加する。Ｘ線照射条件とは、例えば、Ｘ線照射ごとの管電流、管電圧、照射時間、管電流（ｍＡ）と照射時間（ｓ）との積（以下、管電流時間積（ｍＡｓ）と呼ぶ）などである。
【００１２】
Ｘ線管５は、高電圧発生器３から供給された管電流と、高電圧発生器３により印加された管電圧とに基づいて、Ｘ線の焦点（以下、管球焦点と呼ぶ）から、Ｘ線を発生する。管球焦点から発生されたＸ線は、Ｘ線管５の前面に設けられたＸ線放射窓を介して、被検体Ｐに照射される。
【００１３】
Ｘ線検出器７は、Ｘ線管５から発生され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器７は、フラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下、ＦＰＤと呼ぶ）を有する。ＦＰＤは、複数の半導体検出素子を有する。半導体検出素子には、直接変換形と間接変換形とがある。直接変換形とは、入射Ｘ線を直接的に電気信号に変換する形式である。間接変換形とは、入射Ｘ線を蛍光体で光に変換し、その光を電気信号に変換する形式である。なお、Ｘ線検出器７として、イメージインテンシファイア（Ｉｍａｇｅｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が用いられてもよい。
【００１４】
Ｘ線の入射に伴って複数の半導体検出素子で発生された電気信号は、図示していないアナログディジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ）に出力される。Ａ／Ｄ変換器は、電気信号をディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、ディジタルデータを、処理回路１８の図示していない前処理機能に出力する。
【００１５】
支持フレーム（サポートフレーム）９は、Ｘ線管５とＸ線検出器７とを移動可能に支持する。具体的には、支持フレーム９は、例えば、図２におけるＣアーム９１とＣアーム支持部材９３とを有する。Ｃアーム９１は、Ｘ線管５とＸ線検出器７とを、互いに向き合うように搭載する。なお、Ｃアーム９１の代わりに、Ωアーム９７が用いられてもよい。Ｃアーム支持部材９３は、ＣアームのＣ形状に沿う方向（以下、第１方向と呼ぶ）に、ガイドレールおよび直動軸受等を介してＣアーム９１をスライド可能に支持する。
【００１６】
また、Ｃアーム支持部材９３は、Ｃアーム９１とＣアーム支持部材９３とを接続するＣアーム接続部材９５を略中心として、第１方向に直交する方向（以下、第２方向と呼ぶ）に、ベアリング等を介して回転可能にＣアーム９１を支持する。
【００１７】
なお、Ｃアーム支持部材９３は、後述する天板１５１の短軸方向（図１および図２のＸ方向）と長軸方向（図１および図２のＹ方向）とに、ガイドレールおよび直動軸受等を介して平行移動可能にＣアーム９１を支持することも可能である。また、Ｃアーム９１は、Ｘ線管５における管球焦点とＸ線検出器７との距離（線源受像面間距離（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ：以下、ＳＩＤと呼ぶ））を変更可能に、Ｘ線管５とＸ線検出器７とを支持する。
【００１８】
なお、支持フレーム９は、図２に示すように、Ωアーム１９１とΩアーム支持部材１９３とをさらに有していてもよい。Ωアーム１９１は、Ｘ線管５とＸ線検出器７とを、互いに向き合うように搭載する。Ωアーム支持部材１９３は、Ωアーム１９１のΩ形状に沿う方向（以下、Ω方向と呼ぶ）に、ガイドレールおよび直動軸受等を介してΩアーム１９１をスライド可能に支持する。
【００１９】
このとき、Ωアーム支持部材１９３は、直動軸受等を介して、天井に設けられたレール１９５に沿って移動可能に設置される。レール１９５は、例えば、天板１５１の長軸方向に平行に、天井に設けられる。Ωアーム支持部材１９３は、Ωアーム１９１とΩアーム支持部材１９３とをベアリング等を介して接続するΩアーム接続部材１９７を略中心として、Ω方向に直交する方向（以下、Ω直交方向と呼ぶ）に回転可能にΩアーム１９１を支持する。
【００２０】
なお、Ωアーム支持部材１９３は、後述する天板１５１の短軸方向（図２のＸ方向）と長軸方向（図２のＹ方向）とに平行移動可能に、ガイドレールおよび直動軸受等を介してΩアーム１９１を支持することも可能である。また、Ωアーム１９１は、管球焦点とＸ線検出器７との距離（ＳＩＤ）を変更可能に、Ｘ線管５とＸ線検出器７とを支持する。
【００２１】
なお、本実施形態に係るＸ線診断装置１における支持フレーム９は、Ｃアーム９１による構造に限定されない。支持フレーム９は、例えば、Ｘ線管５、Ｘ線検出器７をそれぞれ支持する２つのアーム（例えばロボットアームなど）により、任意の方向に移動可能に支持されてもよい。
【００２２】
また、支持フレーム９は、Ｃアーム９１の代わりに天井からつり下げられたΩアーム９７であってもよい。また、支持フレーム９は、バイプレーン構造を有していてもよい。また、本実施形態に係るＸ線診断装置１における支持フレーム９は、オーバーチューブ方式（ｏｖｅｒ  ｔｕｂｅ  ｓｙｓｔｅｍ）、およびアンダーチューブ方式（ｕｎｄｅｒ  ｔｕｂｅ  ｓｙｓｔｅｍ）などに限定されず任意の形態に適用可能である。
【００２３】
照射範囲限定器１１は、Ｘ線管５におけるＸ線放射窓の前面に設けられる。すなわち、照射範囲限定器１１は、Ｘ線管５とＸ線検出器７との間に設けられる。照射範囲限定器１１は、Ｘ線可動絞りとも称される。
【００２４】
具体的には、照射範囲限定器１１は、管球焦点で発生されたＸ線を、操作者が所望する撮影部位以外に不要な被爆をさせないために、最大口径の照射範囲を、被検体Ｐの体表面にＸ線を照射する照射面積に応じて限定する。例えば、照射範囲限定器１１は、後述する入力インタフェース回路２５により入力された照射範囲の限定指示に従って、制御回路２７による制御のもとで絞り羽根を移動させることにより、照射範囲を限定する。
【００２５】
具体的には、照射範囲限定器１１は、所定の方向に移動可能な複数の第１絞り羽根と、所定の方向とは異なる方向に移動可能な複数の第２絞り羽根とを有する。第１、第２絞り羽根各々は、管球焦点で発生されたＸ線を遮蔽する鉛により構成される。
【００２６】
なお、照射範囲限定器１１は、被検体Ｐへの被曝線量の低減および画質の向上を目的として、Ｘ線の照射野に挿入される複数の所定のフィルタ（以下、線質調整フィルタ呼ぶ）を有していてもよい。複数の線質調整フィルタは、それぞれ異なる厚みを有する。なお、線質調整フィルタは、それぞれ異なる材質により構成され、同じ厚みを有していてもよい。線質調整フィルタは、管球焦点で発生されたＸ線の線質を厚みに応じて変更する。線質調整フィルタは、例えば、アルミニウム、銅などにより構成される。
【００２７】
線質調整フィルタは、被検体Ｐに対する撮影プランに応じて、入力インタフェース回路２５を介して操作者により選択される。複数の線質調整フィルタから選択された線質調整フィルタは、後述する制御回路２７による制御のもとで、照射範囲限定器１１におけるＸ線の照射野に挿入される。なお、照射範囲限定器１１は、Ｘ線の照射野に挿入される線質調整フィルタの種類、限定された照射範囲（以下、限定照射範囲と呼ぶ）を、記憶回路２３および処理回路１８等に出力してもよい。
【００２８】
線質調整フィルタは、例えば、管球焦点で発生されたＸ線（以下、発生Ｘ線と呼ぶ）のうち、被検体Ｐに吸収されやすい低エネルギーのＸ線成分（軟線成分）を低減する。また、線質調整フィルタは、発生Ｘ線のうち、後述する画像発生機能１９により発生された医用画像において、コントラストの低下の原因となる高エネルギーのＸ線成分を低減してもよい。
【００２９】
線量計測器１３は、照射範囲限定器１１の前面に設けられる。すなわち、線量計測器１３は、Ｘ線検出器７と照射範囲限定器１１との間に設けられる。線量計測器１３は、例えば、面積線量計である。線量計測器１３は、所定の期間に亘る面積線量の積算値（面積線量）を計測する。
【００３０】
所定の期間とは、線量計測期間である。線量計測期間は、線量計測器１３により計測された面積線量を、線量計測器から読み出す読み出し周期に対応する。線量計測器１３は、読み出し周期ごとに読み出した面積線量を、記憶回路２３および処理回路１８等に出力する。
【００３１】
なお、線量計測器１３は、本Ｘ線診断装置１において、未搭載であってもよい。このとき、Ｘ線照射条件および線質調整フィルタの種類（厚み）をそれぞれ変更して天板１５１上で予め計測された面積線量が、記憶回路２３に記憶される。例えば、管電圧と管電流時間積と線質調整フィルタの種類（厚み）に対する面積線量の対応表（以下、線量対応表と呼ぶ）が、記憶回路２３に記憶される。
【００３２】
寝台１５は、被検体Ｐが載置される天板１５１（臥位テーブルとも言う）を有する。天板１５１には、被検体Ｐが載置される。
【００３３】
駆動装置１７は、制御回路２７による制御のもとで、支持フレーム９と寝台１５とを駆動する。具体的には、駆動装置１７は、制御回路２７からの制御信号に応じた駆動信号をＣアーム支持部材９３に供給して、Ｃアーム９１を第１方向にスライド、第２方向（ＣＲＡまたはＣＡＵ）に回転させる。なお、駆動装置１７は、制御回路２７からの制御信号に応じた駆動信号をΩアーム支持部材１９３に供給して、Ωアーム１９１をΩ方向にスライド、Ω直交方向に回転させてもよい。
【００３４】
Ｘ線透視時およびＸ線撮影時においては、Ｘ線管５とＸ線検出器７との間に、天板１５１に載置された被検体Ｐが配置される。駆動装置１７は、制御回路２７による制御のもとで、Ｘ線管５に対してＸ線検出器７を回転させてもよい。なお、駆動装置１７は、天板１５１に対するＸ線管５の位置（または、支持フレーム９の位置）、Ｘ線検出器７の回転角度（以下、ＦＰＤ回転角度と呼ぶ）を、記憶回路２３、処理回路１８などに出力してもよい。
【００３５】
駆動装置１７は、制御回路２７による制御のもとで、天板１５１を駆動することにより、天板１５１を移動させる。具体的には、駆動装置１７は、制御回路２７からの制御信号に基づいて、天板１５１の短軸方向（図１のＸ方向）または天板１５１の長軸方向（図１のＹ方向）に、天板１５１をスライドさせる。
【００３６】
また、駆動装置１７は、鉛直方向（図１のＺ方向）に関して、天板１５１を昇降する。加えて、駆動装置１７は、長軸方向と短軸方向とのうち少なくとも一つの方向を回転軸（図１のＸ軸、Ｙ軸）として、天板１５１を傾けるために天板１５１を回転してもよい。
【００３７】
なお、駆動装置１７は、天板１５１の位置を、記憶回路２３、処理回路１８等に出力してもよい。また、駆動装置１７は、Ｘ線管５と天板１５１との相対的な位置関係を、記憶回路２３、処理回路１８等に出力してもよい。Ｘ線管５と天板１５１との相対的な位置関係とは、例えば、天板１５１に対するＣアーム９１およびΩアーム１９１の角度（傾き）、Ｃアーム９１およびΩアーム１９１のスライドの角度など（アーム角度と呼ぶ）などである。傾きと、アーム角度とは、例えば、被検体に対するアイソセンタ（Ｉｓｏｃｅｎｔｅｒ）を基準としたオイラー角である。なお、駆動装置１７は、支持フレーム９の位置、Ｃアーム９１またはΩアーム１９１の角度などに従って任意に回転させるために、Ｘ線検出器７を駆動してもよい。
【００３８】
処理回路（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）１８は、本Ｘ線診断装置１における各回路等を制御するプロセッサである。処理回路１８は、図示していないＣＰＵとメモリを備える。処理回路１８は、本Ｘ線診断装置１における各回路等を制御するための各種プログラムを記憶回路２３から読み出す。処理回路１８は、読み出した各種プログラムを自身のメモリに展開し、実行することで、各種プログラムに対応する機能を実現する。
【００３９】
換言すると、プログラムを読み出した状態の処理回路１８は、図１に示すように、画像発生機能１９、編集機能２９、照射範囲決定機能３１、線量分布発生機能３３等の各機能を有する。画像発生機能１９、編集機能２９、照射範囲決定機能３１、線量分布発生機能３３については、後ほど詳述する。
【００４０】
処理回路１８は、前処理機能に対応するプログラム（以下、前処理プログラムと呼ぶ）を記憶回路２３から読み出して、読み出した前処理プログラムを実行することで、図示していない前処理機能を実現する。このとき、処理回路１８は、前処理部として機能する。
【００４１】
前処理機能は、Ｘ線検出器７から出力されたディジタルデータに対して、前処理を実行する。前処理とは、Ｘ線検出器７におけるチャンネル間の感度不均一の補正、および金属等のＸ線強吸収体による極端な信号の低下またはデータの脱落に関する補正等である。前処理されたディジタルデータは、画像発生機能１９により処理される。
【００４２】
処理回路１８は、画像発生機能１９に対応するプログラム（以下、画像発生プログラムと呼ぶ）を記憶回路２３から読み出して、読み出した画像発生プログラムを実行することで、画像発生機能を実現する。このとき、処理回路１８は、画像発生部として機能する。
【００４３】
画像発生機能１９は、撮影位置においてＸ線撮影された後に前処理されたディジタルデータに基づいて、撮影画像を発生する。画像発生機能１９は、透視位置でＸ線透視された後に前処理されたディジタルデータに基づいて、透視画像を発生する。以下、撮影画像と透視画像とをまとめて投影画像と呼ぶ。画像発生機能１９は、発生した投影画像を、記憶回路２３および表示回路３５に出力する。
【００４４】
通信インタフェース回路２１は、例えば、ネットワーク、図示していない外部記憶装置に関するインタフェースである。本Ｘ線診断装置１によって得られた投影画像等のデータ、解析結果、後述するＸ線情報・位置情報などは、通信インタフェース回路２１およびネットワークを介して他の装置に転送可能である。
【００４５】
記憶回路２３は、各種メモリ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどにより構成される。
【００４６】
記憶回路２３は、前処理プログラム、画像発生プログラム、処理回路１８の編集機能２９において実行される編集プログラム、処理回路１８の照射範囲決定機能３１において実行される照射範囲決定プログラム、処理回路１８の線量分布発生機能３３において実行される線量分布発生プログラム等の各種プログラムを記憶する。
【００４７】
記憶回路２３は、画像発生機能１９で発生された種々のＸ線画像、本Ｘ線診断装置１の制御プログラム、診断プロトコル、入力インタフェース回路２５から送られてくる操作者の指示、Ｘ線撮影に関する撮影条件および透視条件などの各種データ群、通信インタフェース回路２１とネットワークとを介して送られてくる種々のデータ、面積線量、基準位置などを記憶する。基準位置とは、例えば、本Ｘ線診断装置１におけるアイソセンタからＸ線管５の焦点に向かって所定の距離離れた位置である。記憶回路２３は、線量対応表を記憶する。
【００４８】
なお、記憶回路２３は、線量分布発生表示プログラムを記憶してもよい。線量分布発生表示プログラムは、編集プログラム、照射範囲決定プログラム、線量分布発生プログラムを統合したプログラムである。
【００４９】
記憶回路２３は、模擬的な（シミュレートされた）線量分布の表示領域を示す多種のモデル（線量分布表示モデルと呼ぶ）として、複数の被検体モデルを記憶する。複数の被検体モデルとは、例えば、性別、大人または子供、標準体重超過、標準体重、標準体重未満、体重範囲、身長範囲、Ｘ線照射部位等にそれぞれ対応する複数の被検体モデルである。
【００５０】
図３におけるＳ１およびＳ２は、ディスプレイ３５１に表示される被検体モデルの一例を示す図である。図３におけるＩＲは、Ｘ線の照射範囲（Ｘ線照射範囲）を示している。図３のＤＳ１は、被検体モデルＳ１上における模擬的な線量分布を示している。図３のＤＳ２は、被検体モデルＳ２上における模擬的な線量分布を示している。
【００５１】
なお、ディスプレイ３５１に表示される線量分布表示モデルは、例えば、図４のＣｙに示すように円筒形状をしていてもよい。また、線量分布表示モデルは、円筒に限定されず任意の立体形状（例えば、立方体、直方体、多面体等）であってもよい。図４のＳ３は、円筒形状の線量分布表示モデルに関する被検体モデルである。
【００５２】
線量分布表示モデルが円筒形状である場合、記憶回路２３は、図４に示すように、Ｘ線検出器モデルＸｄと、Ｘ線管モデルＸｔと、照射範囲Ｘｉｒとを記憶する。照射範囲の大きさは、処理回路１８における照射範囲決定機能３１により決定される。図４におけるＤＳ３は、円筒形状の線量分布表示モデル上に表示される模擬的な線量分布を示している。
【００５３】
また、記憶回路２３は、撮影部位に応じた形状モデルを、線量分布表示モデルとして記憶してもよい。撮影部位に応じた形状モデルとは、例えば、撮影部位が頭部である場合、球形状のモデルである。また、撮影部位が胴である場合、撮影部位に応じた形状とは、円柱形状のモデルである。
【００５４】
図５は、撮影部位が頭部である場合において、ディスプレイ３５１に表示される形状モデルの一例を示す図である。図５のＳｐは、球形状のモデルを示している。図５におけるＳＤ４、ＳＤ５各々は、球形状のモデル上に表示された模擬的な線量分布を示している。図５のＳ４は、形状モデルの部位を示すための被検体モデルである。図５のＰＳは、被検体モデルＳ４における球形状モデルＳｐの位置を示している。
【００５５】
記憶回路２３は、Ｘ線検査中に制御回路２７から出力されたＸ線情報を、時系列に沿って記憶する。Ｘ線情報とは、被検体に対するＸ線検査において、時系列に沿ったＸ線の発生に関する情報である。Ｘ線情報は、例えば、Ｘ線照射条件、線質調整フィルタの種類（厚み）、限定照射範囲、面積線量等を時系列に沿って配列した情報である。なお、Ｘ線情報における線質調整フィルタの種類（厚み）、限定照射範囲は、照射範囲限定器１１から入力されてもよい。
【００５６】
記憶回路２３は、Ｘ線検査中に制御回路２７から出力された幾何学的位置情報を、時系列に沿って記憶する。幾何学的位置情報は、天板１５１の位置、Ｃアーム９１の位置、Ｃアーム９１の角度、ＳＩＤ、ＦＰＤ回転角度、相対的な位置関係置等を有する情報である。なお、幾何学的位置情報は、基準位置を有していてもよい。以下、Ｘ線検査における時系列に沿った幾何学的位置情報を、位置情報と呼ぶ。なお、位置情報は、駆動装置１７から入力されてもよい。
【００５７】
記憶回路２３は、制御回路２７による制御のもとで、特定情報に対応する位置情報とＸ線情報と被検体モデルとを、所定の各回路に出力する。特定情報とは、Ｘ線情報、位置情報、被検体モデル等を特定するための情報である。具体的には、特定情報は、例えば、Ｘ線検査の名称・日時、被検体の名称・ＩＤ、被検体の体重、身長等の情報である。特定情報は、操作者の指示により、入力インタフェース回路２５を介して入力される。
【００５８】
入力インタフェース回路２５は、操作者が所望するＸ線撮影の撮影条件およびＸ線透視の透視条件などのＸ線照射条件、透視・撮影位置、照射範囲などを、操作者の指示により入力する。具体的には、入力インタフェース回路２５は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を本Ｘ線診断装置１に取り込む。透視・撮影位置とは、例えば、アイソセンタに対する角度で規定される。例えば、第１斜位方向（ＲＡＯ）、第２斜位方向（ＬＡＯ）、尾頭方向（ＣＲＡ）、頭尾方向（ＣＡＵ）の起点を透視・撮影位置とし、直交３軸の原点をアイソセンタとすると、起点における透視・撮影位置の角度は０°である。
【００５９】
入力インタフェース回路２５は、図示しないが、関心領域の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等によって実現される。入力インタフェース回路２５は、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を後述する制御回路２７に出力する。なお、入力インタフェース回路２５は、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルにより実現されてもよい。この場合、入力インタフェース回路２５は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を制御回路２７に出力する。
【００６０】
入力インタフェース回路２５は、操作者から受け取った入力操作を電気信号に変換する。入力インタフェース回路２５は、変換した電気信号を処理回路１８、制御回路２７等へ出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路２５は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限らない。例えば、本Ｘ線診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を処理回路１８および制御回路２７等へ出力するような電気信号の処理回路も入力インタフェース回路２５の例に含まれる。
【００６１】
入力インタフェース回路２５は、模擬的な線量分布を発生させ表示させる機能（以下、線量分布発生表示機能と呼ぶ）の起動に関する指示（以下、起動指示と呼ぶ）を入力する。線量分布発生表示機能については、後ほど詳述する。入力インタフェース回路２５は、起動指示の入力後において、操作者により線量分布発生表示機能に関するモードの選択を入力する。線量分布発生表示機能に関するモードとは、例えば、検査表示モードおよび再生表示モードである。
【００６２】
検査表示モードとは、例えば、被検体に対するＸ線検査中において、後述する模擬的な線量分布をＸ線照射範囲とともに被検体モデル上に動画表示するモードである。操作者により入力インタフェース回路２５を介して検査表示モードが選択されると、入力インタフェース回路２５は、検査表示モードを実行するための指示（以下、検査表示実行指示と呼ぶ）を、制御回路２７に出力する。
【００６３】
再生表示モードとは、被検体に対するＸ線検査の後に、再度、模擬的な線量分布およびＸ線照射範囲を被検体モデル上に動画表示するモードである。操作者により入力インタフェース回路２５を介して再生表示モードが選択されると、入力インタフェース回路２５は、再生表示モードを実行するための指示（以下、再生表示実行指示と呼ぶ）を、制御回路２７に出力する。再生表示モードが選択された場合、入力インタフェース回路２５は、操作者の指示により、特定情報を入力するる。入力インタフェース回路２５は、入力した特定情報を、制御回路２７に出力する。
【００６４】
制御回路２７は、図示していないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリとを備える。制御回路２７は、入力インタフェース回路２５から送られてくる操作者の指示、撮影条件・透視条件などのＸ線照射条件などの情報を、図示していなメモリに一時的に記憶する。制御回路２７は、メモリに記憶された操作者の指示、透視・撮影位置、Ｘ線照射条件などに従って、Ｘ線撮影を実行するために、高電圧発生器３、Ｘ線検出器７、照射範囲限定器１１、駆動装置１７などを制御する。制御回路２７は、メモリに記憶された操作者の指示、透視条件などに従って、Ｘ線透視を実行するために、高電圧発生器３、Ｘ線検出器７、照射範囲限定器１１、駆動装置１７などを制御する。
【００６５】
入力インタフェース回路２５により検査表示モードが選択されると、制御回路２７は、Ｘ線情報および幾何学的位置情報を、処理回路１８と記憶回路２３とに出力する。具体的には、制御回路２７は、被検体に対するＸ線検査中におけるＸ線情報および位置情報を、所定の時間間隔で、時系列に沿って記憶回路２３に出力する。次いで、制御回路２７は、記憶回路２３に記憶されたＸ線情報および位置情報を、処理回路１８に出力するために、記憶回路２３を制御する。これにより、Ｘ線情報および位置情報は、処理回路１８に出力される。
【００６６】
なお、制御回路２７は、記憶回路２３に記憶された線量分布発生表示プログラムを読み出し、メモリに展開する。制御回路２７は、メモリに展開した線量分布発生表示プログラムに従って、記憶回路２３、処理回路１８、表示回路３５などを制御する。
【００６７】
例えば、制御回路２７は、入力インタフェース回路２５からの特定情報の入力を契機として、特定情報に対応するＸ線情報と位置情報を記憶回路２３から所定の各回路に出力させるために、記憶回路２３を制御する。所定の各部とは、例えば、処理回路１８、表示回路３５等である。
【００６８】
具体的には、制御回路２７は、特定情報におけるＸ線検査の名称・日時、被検体の名称・ＩＤ等に基づいて、特定情報に対応するＸ線情報と位置情報とを特定する。制御回路２７は、特定されたＸ線情報と位置情報とを記憶回路２３から所定の各部に出力させるために、記憶回路２３を制御する。この制御により、特定されたＸ線情報と位置情報とは、記憶回路２３から処理回路１８、表示回路３５等に出力される。
【００６９】
また、制御回路２７は、入力インタフェース回路２５からの特定情報の入力を契機として、特定情報に対応する被検体モデルを、所定の各回路に出力させるために、記憶回路２３を制御する。具体的には、制御回路２７は、特定情報における被検体の体重、身長等の身体情報に基づいて、特定情報に対応する被検体モデルを特定する。制御回路２７は、特定された被検体モデルを記憶回路２３から所定の各回路に出力させるために、記憶回路２３を制御する。この制御により、特定された被検体モデルは、記憶回路２３から処理回路１８、表示回路３５等に出力される。
【００７０】
処理回路１８は、編集機能２９に対応する編集プログラムを記憶回路２３から読み出して、読み出した編集プログラムを実行することで、編集機能２９を実現する。このとき、処理回路１８は、編集部として機能する。
【００７１】
編集機能２９は、入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、表示回路３５に表示されたＸ線情報、位置情報、被検体モデルのうち少なくとも一つを編集する。例えば、編集機能２９は、Ｘ線管５においてＸ線が非発生時における操作者の指示により、Ｘ線情報と位置情報と被検体モデルとのうち少なくとも一つを編集する。編集されたＸ線情報と位置情報は、照射範囲決定機能３１と線量分布発生機能３３とに出力される。編集された被検体モデルは、照射範囲決定機能３１と線量分布発生機能３３と表示回路３５とに出力される。
【００７２】
なお、入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示によりＸ線情報と位置情報と被検体モデルとのうち少なくとも一つが編集不要であると入力された場合、編集不要である情報等（Ｘ線情報、位置情報、被検体モデル）は、非編集の状態で所定の各回路に出力される。
【００７３】
編集機能２９は、編集前の被検体モデルと、編集後の被検体モデルとの差異に基づいて、位置情報を編集する。また、編集機能２９は、編集前後のＸ線情報と位置情報と線量対応表とに基づいて、特定情報に対応する面積線量（以下、特定面積線量と呼ぶ）を編集する。編集機能２９は、編集された面積線量（編集された特定面積線量）を、線量分布発生機能３３に出力する。
【００７４】
編集機能２９は、長時間に亘ってＸ線検査が実行された場合、所定の時間間隔で、Ｘ線情報と位置情報とを、それぞれ間引くように編集してもよい。また、編集機能２９は、長時間に亘ってＸ線検査が実行された場合、所定の時間間隔で、Ｘ線情報と位置情報とを、それぞれ平均化するように編集してもよい。また、編集機能２９は、支持フレーム９の静止期間に対応する位置情報およびＸ線情報を、間引くように編集してもよい。すなわち、編集機能２９は、Ｘ線情報および位置情報に対して、操作者の指示により、適宜、データ（Ｘ線情報および位置情報）を圧縮することができる。
【００７５】
処理回路１８は、照射範囲決定機能３１に対応する照射範囲決定プログラムを記憶回路２３から読み出して、読み出した照射範囲決定プログラムを実行することで、照射範囲決定機能３１を実現する。このとき、処理回路１８は、照射範囲決定部として機能する。
【００７６】
照射範囲決定機能３１は、少なくとも一つが編集された位置情報とＸ線情報とに基づいて、時系列に沿った複数のＸ線照射範囲を決定する。具体的には、照射範囲決定機能３１は、Ｘ線情報における限定照射範囲と、位置情報における相対的な位置関係および天板１５１の位置とに基づいて、Ｘ線検査の時系列に沿って、被検体の体表面に対応する被検体モデル上における複数のＸ線照射範囲および複数の照射面積を決定する。
【００７７】
すなわち、照射範囲決定機能３１は、複数のＸ線照射範囲各々を、支持フレーム９と天板１５１との移動ごとに決定する。照射範囲決定機能３１は、時系列に沿った複数のＸ線照射範囲を、表示回路３５に出力する。また、照射範囲決定機能３１は、照射面積を線量分布発生機能３３に出力する。
【００７８】
処理回路１８は、線量分布発生機能３３に対応する線量分布発生プログラムを記憶回路２３から読み出して、読み出した線量分布発生プログラムを実行することで、線量分布発生機能３３を実現する。このとき、処理回路１８は、線量分布発生部として機能する。
【００７９】
線量分布発生機能３３は、少なくとも一つが編集された位置情報とＸ線情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する。具体的には、線量分布発生機能３３は、Ｘ線の発生に伴う被検体への被曝に対応する第１線量分布に関するＸ線情報と位置情報とのうち少なくとも一つに対する編集結果に基づいて、Ｘ線を非発生で、シミュレーション結果としての第２線量分布を前記模擬的な線量分布として発生する。換言すれば、線量分布発生機能３３は、Ｘ線情報と位置情報とのうち少なくとも一つに対する編集結果を用いて、模擬的な線量分布を計算（シミュレーション）する。
【００８０】
より詳細には、線量分布発生機能３３は、Ｘ線情報における面積線量（計測または編集された面積線量）および線質調整フィルタの種類（厚み）と、位置情報における相対的な位置関係、天板１５１の位置、基準位置およびＳＩＤとに基づいて、Ｘ線検査の時系列に沿って、基準位置における空気カーマ（ｋｅｒｍａ）を計算する。
【００８１】
次いで、線量分布発生機能３３は、計算された空気カーマと、照射面積と、位置情報における相対的な位置関係および天板１５１の位置とに基づいて、Ｘ線検査の時系列に沿って、被検体の体表面に対応する被検体モデル上における複数の入射皮膚線量を決定する。
【００８２】
なお、線量分布発生機能３３は、空気カーマから入射皮膚線量を計算するとき、後方散乱線の影響を加味して入射皮膚線量を計算することも可能である。線量分布発生機能３３は、被検体モデルの表面上におけるＸ線の照射位置に、入射皮膚線量を写像させることにより、模擬的な線量分布を発生する。
【００８３】
例えば、線量分布発生機能３３は、複数の模擬的な線量分布各々を、所定の時間間隔ごとに決定する。なお、線量分布発生機能３３は、予め計測された面積線量および線量対応表等を用いて、模擬的な線量分布を発生してもよい。線量分布発生機能３３は、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を、表示回路３５に出力する。
【００８４】
表示回路３５は、画像発生機能１９により発生された投影画像を、ディスプレイ３５１に表示する。表示回路３５は、透視・撮影位置、Ｘ線照射条件などの入力に関する入力画面を、ディスプレイ３５１に表示する。表示回路３５は、特定情報の入力を契機として、特定情報に対応するＸ線情報と位置情報と被検体モデルとを、ディスプレイ３５１に表示する。
【００８５】
表示回路３５は、再生表示モードにおいて、線量分布表示モデル（被検体モデルまたは形状モデル）に模擬的な線量分布とＸ線照射範囲とを時系列に沿って重畳した複数の重畳画像各々を、時系列に沿って表示する。すなわち、表示回路３５は、模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示する。なお、模擬的な線量分布に関する重畳画像は、画像発生機能１９により発生されてもよい。
【００８６】
具体的には、再生表示モードが選択されたとき、過去のＸ線検査に関する時系列に沿った複数の重畳画像がＸ線情報と位置情報とに基づいて発生され、表示回路３５は、新たに発生された複数の重畳画像各々を時系列に沿って動画表示する。このとき、過去のＸ線検査に関するＸ線情報、位置情報、被検体モデルは、編集機能２９により適宜編集されていてもよい。
【００８７】
換言すれば、表示回路３５は、Ｘ線の非発生時において、被検体に対する模擬的な線量分布を、時系列に沿って順次被検体モデルに重畳表示する。被検体モデルが編集されたとき、表示回路３５は、模擬的な線量分布を編集された被検体モデルに順次重畳表示する。
【００８８】
検査表示モードにおいて、表示回路３５は、被検体に対するＸ線検査中に、時系列に沿った複数の重畳画像各々を、時系列に沿って動画表示する。
【００８９】
（線量分布発生表示機能）  
以下、本実施形態に係る線量分布表示機能について説明する。図６は、本線量分布表示機能に係る各回路の関連を示すブロック図である。
【００９０】
（検査表示モード）  
入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により検査表示モードが選択されると、制御回路２７は、Ｘ線検査中において、所定の時間間隔でＸ線情報と位置情報とを、記憶回路２３と処理回路１８とに出力する（図６のＡ１、Ａ２）。
【００９１】
加えて、制御回路２７は、被検体の体重、身長等の身体情報に対応する被検体モデルを特定する。制御回路２７は、特定された被検体モデルを記憶回路２３から表示回路３５に出力させるために、記憶回路２３を制御する（図６のＡ２）。
【００９２】
照射範囲決定機能３１は、制御回路２７から入力されたＸ線情報と位置情報とに基づいて、Ｘ線照射範囲と照射面積とを発生する。照射範囲決定機能３１は、決定したＸ線照射範囲を表示回路３５に出力する。照射範囲決定機能３１は、決定した照射面積を、線量分布発生機能３３に出力する。
【００９３】
線量分布発生機能３３は、制御回路２７から入力されたＸ線情報および位置情報と、計算された照射面積と、計測された面積線量とに基づいて、模擬的な線量分布を発生する。線量分布発生機能３３は、発生した模擬的な線量分布を表示回路３５に出力する。
【００９４】
表示回路３５は、Ｘ線検査中において、被検体モデルに模擬的な線量分布と照射範囲とを重畳した重畳画像を、所定の時間間隔で更新することによりリアルタイムに動画として、ディスプレイ３５１に表示する。
【００９５】
（再生表示モード）  
入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により再生表示モードが選択され、特定情報が入力されると、制御回路２７は、特定情報に対応するＸ線情報、位置情報、被検体モデルを、処理回路１８の編集機能２９および表示回路３５に出力するために、記憶回路２３を制御する（図６のＡ２）。
【００９６】
なお、特定情報に対応するＸ線情報、位置情報、被検体モデルのうち少なくとも一つが編集不要であると入力された場合、編集不要な情報等は、処理回路１８と、表示回路３５とに出力される（図６のＢ１、Ｂ２）。
【００９７】
記憶回路２３は、制御回路２７による制御のもとで、特定情報に対応するＸ線情報と位置情報と被検体モデルとを、表示回路３５に出力する（図６のＢ１）。このとき、表示されたＸ線情報と位置情報と被検体モデルとは、編集機能２９により編集可能な状態となる。入力インタフェース回路２５および編集機能２９を介して編集されたＸ線情報、位置情報、被検体モデルは、処理回路１８における照射範囲決定機能３１と線量分布発生機能３３とに出力される（図６のＢ２）。記憶回路２３は、特定情報に対応する面積線量を、線量分布発生機能３３に出力する（図６のＢ２）。
【００９８】
Ｘ線情報と位置情報と被検体モデルとのうち少なくとも一つが編集された場合、編集機能２９は、編集後の情報（Ｘ線情報、位置情報）と線量対応表とに基づいて、特定された面積線量を編集する。編集機能２９は、編集された面積線量を、線量分布発生機能３３に出力する。編集機能２９は、入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、検査時とは異なる被検体モデルを選択してもよい。また、編集機能２９は、入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、被検体モデルの体勢を換えるために、検査時とは異なる体勢の被検体モデルを選択、編集してもよい。
【００９９】
照射範囲決定機能３１は、編集または非編集であるＸ線情報と位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の照射範囲および複数の照射面積を決定する。照射範囲決定機能３１は、時系列に沿った複数の照射範囲を表示回路３５に出力する。また、照射範囲決定機能３１は、時系列に沿った複数の照射面積を線量分布発生機能３３に出力する。
【０１００】
線量分布発生機能３３は、編集または非編集であるＸ線情報と位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生する。線量分布発生機能３３は、発生した複数の模擬的な線量分布を表示回路３５に出力する。
【０１０１】
表示回路３５は、編集または非編集である被検体モデルに模擬的な線量分布と照射範囲とを時系列に沿って重畳した複数の重畳画像各々を、時系列に沿って動画として、ディスプレイ３５１に表示する。
【０１０２】
（線量分布発生表示機能の処理フロー）  
図７は、線量分布発生表示機能に係る処理（以下、線量分布発生表示処理と呼ぶ）の手順の一例を示すフローチャートである。  
入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、線量分布発生表示機能が起動される（ステップＳａ１）。入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、線量分布発生表示機能に関するモードが入力される（ステップＳａ２）。検査表示モードが入力されると、被検体に対するＸ線検査が実行される。Ｘ線検査中において、制御回路２７等からＸ線情報と位置情報とが、所定の時間間隔で受信される（ステップＳａ３）。受信されたＸ線情報と位置情報とが、処理回路１８に出力される（ステップＳａ４）。
【０１０３】
再生表示モードが入力されると、入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、特定情報が入力される。入力された特定情報に対応するＸ線情報と位置情報と被検体モデルとが、記憶回路２３から読み出される（ステップＳａ５）。このとき、読み出されたＸ線情報と位置情報と被検体モデルとは、処理回路１８と表示回路３５とに出力される。表示回路３５によりディスプレイ３５１に表示されたＸ線情報と位置情報と被検体モデルとに対して編集処理が実行される（ステップＳａ６）。
【０１０４】
図８は、特定情報に対応するＸ線情報と位置情報と被検体モデルとのうち少なくとも一つを編集する編集処理の機能（編集機能２９）の手順の一例を示すフローチャートである。特定情報の入力に応じて編集機能が起動される（ステップＳｂ１）。特定情報に対応するＸ線情報と位置情報と被検体モデルとのうち少なくとも一つが、表示回路３５によりディスプレイ３５１に表示される（ステップＳｂ２）。
【０１０５】
入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、編集機能２９において、特定情報に対応するＸ線情報と位置情報と被検体モデルとのうち少なくとも一つが、編集される（ステップＳｂ３）。編集が終了すると（ステップＳｂ４）、非編集または編集後のＸ線情報、位置情報、被検体モデルが、処理回路１８における照射範囲決定機能３１と線量分布発生機能３３とに出力される（ステップＳａ４）。
【０１０６】
Ｘ線情報と位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数のＸ線照射範囲と照射面積とが発生される（ステップＳａ７）。Ｘ線情報と位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布が発生（計算）される（ステップＳａ８）。すなわち、Ｘ線情報と位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布がシミュレーションされる。
【０１０７】
被検体モデルに模擬的な線量分布とＸ線照射範囲とを時系列に沿って重畳することにより、複数の重畳画像が発生される（ステップＳａ９）。複数の重畳画像各々が、時系列に沿って動画表示される（ステップＳａ１０）。
【０１０８】
図９は、編集処理により編集された位置情報を用いて、模擬的な線量分布をディスプレイ３５１に動画表示する一例を示す図である。図９のＡは、Ｘ線検査中に表示された模擬的な線量分布を示している（検査表示モード）。Ｘ線検査における被検体に関するデータ（Ｘ線情報および位置情報）が、記憶回路２３に保存される（図９のＢ）。Ｘ線検査の後、再生表示モードが選択されると、Ｘ線情報および位置情報が記憶回路２３から読み出される（図９のＣ）。
【０１０９】
図９のＥは、編集処理において表示回路３５によりディスプレイ３５１に表示されたＸ線情報および位置情報を示している。図９のＥは、位置情報における「支持器移動」の種別において、「ＬＡＯ１０」が「ＬＡＯ３０」に編集された状態を示している。
【０１１０】
編集機能２９による編集結果を反映することにより、例えば、新たな位置情報が発生され、記憶回路２３に記憶される（図９のＦ）。なお、図９において、被検体モデルは非編集である。すなわち、図９のＧに示すように、被検体モデルは変更されていない（図９のＨ）。非編集の被検体モデルは、表示回路３５に出力される（図９のＩ）。非編集のＸ線情報と編集された位置情報とを用いて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布と複数のＸ線照射範囲とが発生される（図９のＪ）。
【０１１１】
発生された模擬的な線量分布とＸ線照射範囲とを、非編集の被検体モデルに時系列に沿って重畳させることにより、時系列に沿った複数の重畳画像が発生される。複数の重畳画像各々が時系列に沿って表示される（動画表示：図９のＫ）。図９のＡおよびＫにおける模擬的な線量分布は、患者皮膚線量の大きさに応じて濃淡で示されているが、実際には、患者皮膚線量の大きさに応じて異なる色相で表示される。
【０１１２】
図１０は、編集処理により編集された被検体モデルを用いて計算（シミュレーション）された模擬的な線量分布をディスプレイ３５１に動画表示する一例を示す図である。図１０のＡは、Ｘ線検査中に表示された模擬的な線量分布を示している（検査表示モード）。Ｘ線検査における被検体に関するデータ（Ｘ線情報および位置情報）が、記憶回路２３に保存される（図１０のＢ）。Ｘ線検査の後、再生表示モードが選択されると、特定情報に対応する被検体モデルを含む被検体モデルの一覧が、記憶回路２３から読み出される（図１０のＣ）。このとき、被検体モデルの一覧は、表示回路３５に表示される。
【０１１３】
表示された被検体モデルの一覧において、特定情報に対応する被検体モデルは、例えば、図１０のＤに示すように、所定の強調表示（斜線、色相等）で表示される。図１０のＥは、操作者による指示により、編集された（変更後の）被検体モデルを示している。編集された被検体モデルは、表示回路３５に出力される（図１０のＦ）。このとき、編集された被検体モデルの身体情報に応じて、位置情報が編集されてもよい。
【０１１４】
編集された位置情報とＸ線情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布と複数のＸ線照射範囲とが発生（シミュレーション）される。発生された模擬的な線量分布とＸ線照射範囲とを、編集された被検体モデルに時系列に沿って重畳させることにより、時系列に沿った複数の重畳画像が発生される。複数の重畳画像各々が時系列に沿って表示される（動画表示：図１０のＧ）。
【０１１５】
図１０におけるＨは、編集された被検体モデルを示している。図１０のＡおよびＧにおける模擬的な線量分布は、患者皮膚線量の大きさに応じて濃淡で示されているが、実際には、患者皮膚線量の大きさに応じて異なる色相で表示される。
【０１１６】
なお、線量分布モデルとして、図４のＣｙのような円筒形状が用いられた場合、模擬的な線量分布ＤＳ３は、患者皮膚線量の大きさに応じて濃淡で示されているが、実際には、患者皮膚線量の大きさに応じて異なる色相で表示される。
【０１１７】
また、線量分布モデルとして、図５のＳｐのような球形状が用いられた場合、模擬的な線量分布ＳＤ４、ＳＤ５各々は、患者皮膚線量の大きさに応じて濃淡で示されているが、実際には、患者皮膚線量の大きさに応じて異なる色相で表示される。
【０１１８】
（第１の変形例）  
本変形例と本実施形態との相違は、記憶回路２３に記憶された位置情報、または編集後の位置情報を用いて、重畳画像の動画表示とともに、支持フレーム９、寝台１５、天板１５１等を移動すること（以下、移動動作再現機能と呼ぶ）にある。
【０１１９】
入力インタフェース回路２５は、操作者の指示により、移動動作再現機能の開始指示（以下、動作再現指示と呼ぶ）を入力する。入力インタフェース回路２５は、移動動作再現機能に関する位置情報を特定するために、操作者の指示により、特定情報を入力する。入力インタフェース回路２５は、動作再現指示と特定情報とを、制御回路２７に出力する。
【０１２０】
制御回路２７は、動作再現指示と特定情報との入力を契機として、特定情報に対応する位置情報を、記憶回路２３から読み出す。なお、読み出さされた位置情報は、編集機能２９と入力インタフェース回路２５とを介して適宜編集されてもよい。制御回路２７は、読み出した位置情報に従って支持フレーム９、寝台１５、天板１５１等を駆動するために駆動装置１７を制御する。
【０１２１】
駆動装置１７は、制御回路２７による制御のもとで、位置情報に応じて、支持フレーム９、寝台１５、天板１５１を駆動する。駆動装置１７による支持フレーム９、寝台１５、天板１５１の駆動により、位置情報に対応する移動動作が再現される。
【０１２２】
（移動動作再現機能）  
移動動作再現機能とは、記憶された位置情報に基づいて、過去のＸ線検査における支持フレーム９、寝台１５、天板１５１の移動動作を再現する機能である。以下、移動動作再現機能に関する処理（以下、移動動作再現処理と呼ぶ）について説明する。
【０１２３】
図１１は、移動動作再現処理の手順の一例を示すフローチャートである。  
入力インタフェース回路２５を介した操作者の指示により、動作再現指示が入力される（ステップＳｃ１）。次いで、移動動作再現機能で用いられる位置情報を特定する特定情報が入力される。
【０１２４】
特定情報に基づいて、特定情報に対応する位置情報が特定される。特定された位置情報が、記憶回路２３から読み出される（ステップＳｃ２）。読み出された位置情報に従って、支持フレーム９、寝台１５、天板１５１が駆動される（ステップＳｃ３）。特定情報に対応する複数の重畳画像各々が時系列に沿って表示されるとともに、支持フレーム９、寝台１５、天板１５１が移動される。
【０１２５】
（第２の変形例）  
本変形例と本実施形態および第１の変形例との相違は、模擬的な線量分布の表示に関する視点の入力に応答して、視線と被検体モデルとの相対的な位置関係に基づいて、視点から被検体モデルに向かう方向を視線方向として、模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示することにある。
【０１２６】
入力インタフェース回路２５は、操作者の指示により、模擬的な線量分布の表示に関する視点を入力する。入力インタフェース回路２５は、入力された視点に関する視点情報を、処理回路１８に出力する。視点情報とは、例えば、視点の位置を示す情報である。
【０１２７】
記憶回路２３は、表示制御機能に関する表示制御プログラムを記憶する。表示制御機能については、後ほど詳述する。記憶回路２３は、入力インタフェース回路２５を介した視点の入力に応答して、表示制御プログラムを処理回路１８に出力する。
【０１２８】
処理回路１８は、入力インタフェース回路２５を介した視点の入力に応答して、表示制御プログラムを記憶回路２３から読み出す。処理回路１８は、読み出した表示制御プログラムを実行することで、図示していない表示制御機能を実現する。このとき、処理回路１８は、表示制御部として機能する。
【０１２９】
表示制御機能は、入力された視点の位置と被検体モデルとの相対的な位置関係を決定する。相対的な位置関係とは、視点と被検体モデルとの間の距離、視点から被検体モデルへ向かう視線方向などである。表示制御機能は、相対的な位置関係に基づいて、視線方向に対する被検体モデルの向き（以下、モデル方向と呼ぶ）を決定する。モデル方向とは、例えば、天板１５１に対する被検体の向きを示す角度である。
【０１３０】
表示制御機能は、決定されたモデル方向と視線方向とに基づいて、モデル方向に対応する被検体モデルにおける模擬的な線量分布の重畳位置と重畳形状とを決定する。表示制御機能は、モデル方向と、重畳位置と、重畳形状とを表示回路３５に出力する。
【０１３１】
なお、モデル方向と模擬的な線量分布の重畳位置と重畳形状とは、編集機能２９により編集されてもよい。また、模擬的な線量分布の重畳位置と重畳形状とは、照射範囲決定機能３１により決定されてもよい。また、重畳位置と重畳形状とに対応する模擬的な線量分布は、線量分布発生機能３３により、再計算（再シュミレーション）されてもよい。
【０１３２】
表示回路３５は、視点と被検体モデルとの相対的な位置関係に従って、視点から被検体モデルに向かう方向を視線方向として、模擬的な線量分布を順次被検体モデルに重畳表示する。例えば、被検体モデルがボリュームデータである場合、表示回路３５は、決定されたモデル方向に従って、被検体モデルを回転させてディスプレイ３５１に表示する。
【０１３３】
なお、被検体モデルが２次元データである場合、表示回路３５は、決定されたモデル方向に対応する被検体モデルを記憶回路２３から読み出して、読み出した被検体モデルをディスプレイ３５１に表示する。
【０１３４】
表示回路３５は、決定された重畳位置と重畳形状とに従って、モデル方向に対応する被検体モデルに、模擬的な線量分布を順次重畳表示する。図１２は、視点の入力前後において、被検体モデルに模擬的な線量分布を順次重畳して、ディスプレイ３５１に表示する一例を示す図である。
【０１３５】
図１２におけるＶ１は、入力インタフェース回路２５を介した視点の入力前において、被検体モデルＭ１に模擬的な線量分布ＳＤ１を順次重畳して、ディスプレイ３５１に表示した一例を示す図である。図１２における矢印ＩＶは、視点の入力を示している。図１２において、視点は、被検体モデルの右手方向（側面）に入力されたものとする。
【０１３６】
図１２におけるＶ２は、入力インタフェース回路２５を介した視点の入力後において、決定された重畳位置と重畳形状とに従って、モデル方向に対応する被検体モデルＭ２に模擬的な線量分布ＳＤ２を順次重畳して、ディスプレイ３５１に表示する一例を示す図である。図１２におけるＶ１およびＶ２から明らかなように、本変形例においては、視点の入力に応じて被検体モデルの向きと、模擬的な線量分布の重畳位置と形状とが、視線方向に従って変更される。
【０１３７】
以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。  
本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、記憶されたＸ線情報と位置情報とに基づいて、時系列に沿った複数の模擬的な線量分布を発生し、時系列に沿った複数のＸ線照射範囲を決定することができる。さらに、本Ｘ線診断装置１によれば、発生された模擬的な線量分布と決定されたＸ線照射範囲とを被検体モデルに時系列に沿って重畳した複数の重畳画像を発生し、発生された複数の重畳画像各々を時系列に沿って順次動画表示することができる。
【０１３８】
さらに、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、記憶されたＸ線情報と位置情報と被検体モデルとを、操作者の指示に応じて編集（変更）し、編集されたＸ線情報と位置情報と被検体モデルとに応じて、模擬的な線量分布およびＸ線照射範囲を被検体モデルに重畳して動画として表示することができる。
【０１３９】
これらのことから、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、過去の検査中の被曝の分布変化を動画として保存することなしに、Ｘ線検査の途中経過における模擬的な線量分布の変化およびＸ線照射範囲の変化を、動画表示として再現することができる。すなわち、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、単にＸ線検査中の線量分布の変化およびＸ線照射範囲の変化を再現（再生：Ｐｌａｙｂａｃｋ）するだけではなく、Ｘ線検査自体をシミュレーションすることができる。
【０１４０】
さらに、本実施形態における編集機能により、長時間なＸ線検査における線量分布の変化およびＸ線照射範囲の変化を、短時間で再生することが可能となる。加えて、被検体に対する被曝を低減させるためにＸ線情報および位置情報を編集することができる。本Ｘ線診断装置１は、編集されたＸ線情報および位置情報を用いて、Ｘ線検査自体をシミュレーションすることにより、更なる被曝の低減に寄与することができる。
【０１４１】
また、本実施形態の第１の変形例に係るＸ線診断装置１によれば、位置情報に基づいて、支持フレーム９、寝台１５、天板１５１の移動動作を再現することができる。これにより操作者は、単にＸ線検査中の線量分布の変化およびＸ線照射範囲の変化を再現（再生：Ｐｌａｙｂａｃｋ）するだけではなく、Ｘ線検査において支持フレーム９、寝台１５、天板１５１の移動動作をシミュレーションすることができる。
【０１４２】
また、本実施形態の第２の変形例によれば、入力インタフェース回路２５を介した視点の入力に応答して、視線方向に対応する被検体モデルに、視線方向に対応する模擬的な線量分布を重畳して動画表示することができる。すなわち、本変形例によれば、操作者が所望する任意の視点からみた模擬的な線量分布を、視線方向に応じて回転させた被検体モデル上に順次重畳して表示することができる。これにより、本変形例によれば、操作者は、線量分布のシミュレーション結果である模擬的な線量分布の動画表示を、Ｘ線焦点の位置から被検体モデルに向かう方向に限定されず、任意の方向で確認することができる。
【０１４３】
以上のことから、本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、例えば、訓練教育担当の操作者は、線量分布およびＸ線照射範囲に関する条件を、さまざまな条件に変更しながら、被検体に対する被曝低減のトレーニングおよび検査のシミュレーションを実行することができるようになる。さらに、Ｘ線検査中に取得されたＸ線情報および位置情報を有効活用することができる。
【０１４４】
また、本実施形態の更なる変形例として、本Ｘ線診断装置１の技術的思想を線量分布表示装置１０で実現する場合には、例えば図１の構成図における鎖線内の構成要素を有するものとなる。このとき、本実施形態形態に係る図７に記載の線量分布発生表示機能、図８に記載の編集機能等の各種機能は、線量分布表示装置１０においても本実施形態と同様にして実行される。
【０１４５】
また、本実施形態および各変形例に係る機能は、線量分布発生表示処理、編集処理等の各種処理を実行するプログラム（線量分布発生表示プログラムなど）をワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。
【０１４６】
なお、本実施形態に係る各回路は、１つまたは複数の電子回路により構成されてもよい。なお、上記説明においては、単一の処理回路１８において画像発生機能１９、編集機能２９、照射範囲決定機能３１、線量分布発生機能３３等の各種機能が実行されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各種機能を実現するものとしても構わない。また、画像発生機能１９、編集機能２９、照射範囲決定機能３１、線量分布発生機能３３は、それぞれ異なる処理回路によって実現されてもよい。
【０１４７】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃｓ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。
【０１４８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１４９】
１…Ｘ線診断装置、３…高電圧発生器、５…Ｘ線管、７…Ｘ線検出器、９…支持フレーム、１０…線量分布表示装置、１１…照射範囲限定器、１３…線量計測器、１５…寝台、１７…駆動装置、１８…処理回路、１９…画像発生機能、２１…通信インタフェース回路、２３…記憶回路、２５…入力インタフェース回路、２７…制御回路、２９…編集機能、３１…照射範囲決定機能、３３…線量分布発生機能、３５…表示回路、９１…Ｃアーム、９３…Ｃアーム支持部材、９５…Ｃアーム接続部材、９７…Ωアーム、１５１…天板、１９１…Ωアーム、１９３…Ωアーム支持部材、１９５…レール、１９７…Ωアーム接続部材。
【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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