(57)【要約】【課題】  線量計を用いることなく精度の高い被ばく線量を求めることができるＸ線診断装置を提供する。【解決手段】被検者２にＸ線を照射して、その透過Ｘ線の強度に基づいてＸ線像を表示するようにしたＸ線診断装置において、前記透過Ｘ線の画像データのヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの体厚に関連する特徴量から、ＦＳＤ値（焦点−皮膚間距離）を推定するＦＳＤ推定手段（１０１，１０２，１０３，１０４）と、そのＦＳＤ推定手段により求めたＦＳＤ値に基づいて、所定の表面線量換算式により被検者２の表面入射線量を演算する表面線量演算手段１０５と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、このＸ線源と対向して配置され、被検者の透過Ｘ線を画像データとして検出するＸ線検出器と、この画像データを画像処理する画像処理装置と、画像処理されたＸ線像を表示する画像表示装置と、を備えたＸ線診断装置において、
前記画像データに対応するヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの体厚に関連する特徴量から、ＦＳＤ値（焦点−皮膚間距離）を推定するＦＳＤ推定手段と、該ＦＳＤ値に基づいて、所定の表面線量換算式により前記被検者の表面入射線量を演算する表面線量演算手段と、を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記所定の換算式は、表面線量簡易換算法（ＮＤＤ法）であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記特徴量は、前記ヒストグラムの平均値であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出器は、二次元配列された複数のＸ線検出素子を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに１項に記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者にＸ線を照射して検出される透過Ｘ線信号に基づいてＸ線画像を表示するＸ線診断装置に関し、特に、線量計を用いることなく被検者の表面入射線量を求めることができるＸ線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断で使用されるＸ線診断装置では、被検者にＸ線を照射するため、近年では、被検者のＸ線被ばく線量を管理することの重要性が認識されるようになった。そのため、被検者がどれだけ被ばくしているかを確認するために、被検者毎の被ばく線量が管理されている。この被ばく線量の計測は、線量計をＸ線診断装置に装着して行われていた。
【０００３】
一方、Ｘ線出力情報から被ばく線量を推定する技術として表面線量簡易換算法（Non
Dosimeter Dosimetry:ＮＤＤ法）が知られている（例えば非特許文献１参照）。このＮＤＤ法を用いて表面線量を推定する際には、焦点−皮膚間距離（以下、ＦＳＤという）の値が必要であるが、これは、部位毎に、おおよその値（体厚）を登録し、これを撮影距離（以下、ＳＩＤという）から差し引いたものをＦＳＤ値として使用していた。
【０００４】
【非特許文献１】安田鋭介“ＮＤＤ法による表面線量の推定”，〔ｏｎｌｉｎｅ〕，平成１４年８月１７日（社）岐阜県放射線技師会  岐阜県放射線管理士部会  第４回放射線管理勉強会、［平成１９年９月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｓｎｔ．ｏｒ．ｊｐ／〜ｇｉｆｕ−ｒｔ／ｒｓｖ／ｒｓｖ．４ｋａｉ１．ｈｔｍ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例に挙げた前者のように、線量計によって被ばく線量を測定する技術では、その線量計をＸ線診断装置に取り付けるために、装置の変更が必要とされるという難点があった。また、後者のように、表面線量簡易換算法により被ばく線量を推定する技術では、線量計を用いることなく測定可能であるが、太った人と痩せた人では体厚が相違するため、おおよそのＦＳＤ値しか得られず、信頼性の高い測定値が得られなかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされ、線量計を用いることなく精度の高い被ばく線量を求めることができるＸ線診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＸ線診断装置は、Ｘ線を照射するＸ線源と、このＸ線源と対向して配置され、被検者の透過Ｘ線を画像データとして検出するＸ線検出器と、この画像データを画像処理する画像処理装置と、画像処理されたＸ線像を表示する画像表示装置と、を備えたＸ線診断装置において、
前記画像データに対応するヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの体厚に関連する特徴量から、ＦＳＤ値（焦点−皮膚間距離）を推定するＦＳＤ推定手段と、該ＦＳＤ値に基づいて、所定の表面線量換算式により前記被検者の表面入射線量を演算する表面線量演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
Ｘ線撮影では、体厚の相違によって、画像表示部に表示されるＸ線像の濃度が異なる。即ち、体厚が厚い人は、体厚が薄い人よりもＸ線の吸収量が大であるため、Ｘ線像の画像濃度が薄くなる。従って、Ｘ線の画像データ（画素データ）のヒストグラムを作成し、その体厚に関連する特徴量から、被検者の体厚を演算することができる。そして、その体厚を、ＳＩＤ（焦点−Ｘ線検出器間距離）から減算することによって、精度の高いＦＳＤ値を得ることができる。このようなＦＳＤ値を、表面線量演算手段に記憶させておいた表面線量簡易換算法（ＮＤＤ法）等の表面線量換算式に代入することによって、線量計を用いることなく、被検者の表面入射線量を精度よく求めることができる。その特徴量は、ヒストグラムの例えば平均値とするのが好ましい。ヒストグラムの平均値は、体厚に密接に相関する要素である。また、部位によっては、ヒストグラムの中央値（メディアン）、最頻値（モード）、最大値、最小値等も体厚に関連する要素に挙げられる。Ｘ線検出器は、例えば、二次元配列された複数のＸ線検出素子を備えたＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）等であってもよい。その他、透過Ｘ線をデジタルの画素データとして検出可能なものであれば、例えばI.I.（イメージインテンシファイヤ）とＴＶカメラの組み合わせ等であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＸ線診断装置は、被検者を透過したＸ線の画像データ対応のヒストグラムの特徴量から求めた体厚に対応するＦＳＤ値に基づいて、線量計を用いることなく、被検者の表面入射線量を精度よく演算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係るＸ線診断装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は、据え置きタイプのＸ線診断装置の基本的な構成を示すブロック図である。このＸ線診断装置は、図示のように、Ｘ線管１と、Ｘ線管１との間に被検者２を介在させてＸ線管１に対向して配置されるＸ線検出器３と、Ｘ線検出器３で検出されたＸ線デジタル画像データ（画素データ）を表示用に階調変換等の画像処理をする画像処理装置４と、画像処理された表示画像をＸ線像として表示する画像表示装置５と、ＮＤＤ法等により被検者２の表面線量を演算する表面線量演算装置１０と、画像表示装置５に表示される画像の撮影部位を選択するための撮影部位選択装置１１と、が設けられている。Ｘ線管１は、ガイドレール１２に沿って被検者２及びＸ線検出器３に対して進退移動する支持手段６に支持され、所定の撮影位置にて、曝射ハンドスイッチ７付きのＸ線発生器８により、設定された高電圧が印加される。そのＸ線管１には、Ｘ線管１とＸ線検出器３の間の距離（ＳＩＤ）を計測できる支持器操作装置９が接続されており、そのＳＩＤは、例えば支持手段６を移動させるステップモータ(図示省略)の基準位置からの歩進数をカウントすること等によって計測することができる。
【００１２】
表面線量演算装置１０には、図２に示されたように、画像処理する前に、Ｘ線検出器３で検出された画像データのヒストグラムを作成するヒストグラム作成部１０１、作成されたヒストグラムの体厚に関連する特徴量を抽出する特徴量抽出部１０２、抽出された特徴量から体厚を換算する体厚換算部１０３、換算された体厚から対応するＦＳＤ値を演算するＦＳＤ演算部１０４、演算されたＦＳＤ値に基づいて所定の表面線量換算式（例えばＮＤＤ法等）により、被検者２の表面入射線量を演算する表面線量演算部（表面線量演算手段）１０５、及び、ヒストグラムの特徴量から対応する体厚を読み出す体厚換算式（又はテーブル等）及び表面線量簡易換算法（ＮＤＤ法）等が記憶されているメモリ部１０６、が設けられている。尚、ヒストグラム作成部１０１、特徴量抽出部１０２、体厚換算部１０３及びＦＳＤ演算部１０４で、本発明のＦＳＤ推定手段を構成している。
【００１３】
その構成についてより詳しく説明すると、Ｘ線管１は、Ｘ線を被検者２に照射するＸ線源であり、絞りが付設されている。このＸ線管１と被検者２を挟んで対向して配置されるＸ線検出器３には、例えば、半導体からなるＸ線検出素子を２次元方向に配列して形成されるＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）等が用いられる。Ｘ線発生器８は、設定した管電圧、管電流、曝射時間に従い、Ｘ線管１に高電圧を印加する。支持器操作装置９は、測定したＳＩＤを出力すると共に、Ｘ線管１に付設されている線量フィルタの種類を選定する。撮影部位選択装置１１は、撮影部位を指定し、撮影部位に適した線量条件、フィルタ条件をＸ線発生器８及び支持器操作装置９に設定する。画像処理装置４は、Ｘ線検出器３によって検出した画像データを画像処理して表示画像に変換する。画像表示装置５は、画像処理された表示画像と共に、表面線量演算装置１０によって演算された表面線量を表示する。
【００１４】
表面線量演算装置１０では、画像処理を行う前に、ＦＳＤ推定手段（１０１，１０２，１０３，１０４）によって、画像データのヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの体厚に関連する特徴量からＦＳＤ値を推定する。その特徴量は、撮影する部位毎に異なるが、体厚の相違によって、その分布状態が異なる。従って、例えば図３に示すように、予め、各部位毎に、太めの被検者２の体厚２１と特徴量の関係、細めの被検者２の体厚２２と特徴量の関係等、をそれぞれ取得し、各特徴量から各部位における体厚（厚み）を換算するための換算式（又は換算テーブル）２３を作成することができる。そして、その体厚換算式をメモリ部１０６に記憶させておけば、撮影の度毎に、各部位に対応する体厚をその都度読み出すことができる。その特徴量としては、本例ではヒストグラムの平均値を用いた。この平均値は、体厚と密接に相関する。例えば、腰椎では、図４に示すようなヒストグラムが得られるが、その平均値、即ち、すべての変量（画像データ）の和をデータの総数で除した値は、一点鎖線で示される。このような特徴量から求めた各部位の体厚を、ＳＩＤから減算することによって、精度の高いＦＳＤ値を得ることができる。従って、そのＦＳＤ値に基づいて、ＮＤＤ法等により、線量計を用いることなく、被検者の表面入射線量を精度よく演算することができる。
【００１５】
Ｘ線診断の手順を、図５に示すフローチャートにより、以下に説明する。まず、操作者(オペレータ)が操作部(図示省略)に患者（被検者）情報、診断情報等を入力し、その操作部に設けられた撮影部位選択手段１１を操作することにより、そのモニタ画面に表示された撮影部位を選択して、撮影に必要なパラメータを設定する。操作部又は別途設けられた記憶部には、撮影部位毎に管電圧、管電流、撮影時間等の撮影条件が記憶されており、操作者が撮影部位を選択すると、この部位に対応した撮影条件がモニタ画面に表示される(Ｓ１)。次いで、操作者は、Ｘ線管1内の照射野を調整する照射野ランプを患者２に投光して、撮影部位の位置決めを行いつつ、絞り(Ｘ線可動絞り装置)により、Ｘ線中心やＸ線照射野を設定する(Ｓ２，Ｓ３)。患者２の位置決め及びＸ線照射野の設定が完了すると、曝射ハンドスイッチ７をオン操作して、設定された撮影条件の管電圧を発生させて、Ｘ線を患者２の撮影部位に照射して撮影を開始し、撮影時間の満了により撮影が終了する（Ｓ４）。
【００１６】
患者２を透過したＸ線は、Ｘ線検出器３によって画像データとして検出され(Ｓ５)、その画像データが画像処理装置４に転送される。画像処理装置４では、階調変換（画像処理）を行う前に、表面線量演算装置１０によって、まず、ヒストグラム作成部１０１でヒストグラムが作成され、そのヒストグラムの例えば平均値が特徴量抽出部１０２で特徴量として取得される(Ｓ６，Ｓ７)。次いで、その特徴量から撮影した部位の厚み（体厚）がメモリ部１０６の体厚換算式より読み出され、その厚みをＦＳＤ演算部１０４でＳＩＤから減算することによってＦＳＤ値が求められる(Ｓ８，Ｓ９)。そして、そのＦＳＤ値に基づいて、表面線量演算部１０５でＮＤＤ法により表面線量が演算される(Ｓ１０)。その後、画像データが画像処理及び表示処理（各種補正処理、階調変換処理等）され(Ｓ１１)、Ｘ線画像と表面線量が表示画面に表示される(Ｓ１２)。また、画像処理装置４で処理されたＸ線画像データと表面線量データは、内蔵または外付けされた記憶手段（ハードディスク）に記憶される(Ｓ１３)。
【００１７】
以上のように、本発明のＸ線診断装置によれば、被検者のＸ線像の画像濃度に対応するヒストグラムの平均値から求めた体厚に対応するＦＳＤ値に基づいて、被検者の表面入射線量を演算するので、線量計を用いることなく、信頼性の高い被ばく線量を得ることができる。尚、本発明は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて改良、変更等は自由である。例えば図５のフローチャートのＳ５のＸ線デジタル画像データ検出過程では、直接線領域と絞り領域をカットした領域内又は特徴量を抽出するのに適した特定の関心領域内の画像データを求め、該画像データのヒストグラムから特徴量を求める（Ｓ６，Ｓ７）ようにするのが好ましい。また、特徴量は、平均値だけでなく、部位毎に最適なものが選択されてよく、例えば中央値、最頻値、最小値、最大値等、又は、それらを組み合わせた値等が、適宜各部位に適用されてもよい。また、Ｓ６〜Ｓ１０の過程は、Ｓ１１の画像処理過程と並行して行われてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明のＸ線診断装置は、線量計を用いることなく、信頼性の高い被ばく線量を得ることができるので、被検者毎の被ばく線量の管理に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同表面線量演算装置の説明図である。
【図３】同ヒストグラムの特徴量と体厚の相関関係を説明するための説明図である。
【図４】同ヒストグラムの平均値を示す説明図である。
【図５】同Ｘ線診断の手順を示すフローチャートで、（ａ）はその一部、（ｂ）はその残部である。
【符号の説明】
【００２０】
１  Ｘ線管  ２  被検者（患者）  ３  Ｘ線検出器  ４  画像処理装置
５  画像表示装置  ６  支持手段  ７  曝射ハンドスイッチ  ８  Ｘ線発生器
９  支持器操作装置  １０  表面線量演算装置  １１  撮影部位選択装置
１２  ガイドレール  ２１，２２  体厚  ２３  換算式
１０１  ヒストグラム作成部  １０２  特徴量抽出部  １０３  体厚換算部
１０４  ＦＳＤ演算部  １０５  表面線量演算部（表面線量演算手段）
１０６  メモリ部  １０１，１０２，１０３，１０４  ＦＳＤ推定手段
【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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