JP2018126447A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線の照射状況に応じて、表示を視認し易くする。【解決手段】 実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管及びＸ線検出装置を移動可能に支持する支持機構と、寝台と、線量計測部と、線量決定部と、線量分布発生部と、表示制御部とを具備する。前記線量計測部は、所定期間内に複数回に亘って発生した前記Ｘ線の累積線量を計測する。前記線量決定部は、前記累積線量とＸ線照射条件とに基づいて、前記所定期間における前記Ｘ線の発生にそれぞれ対応する複数の線量を決定する。前記線量分布発生部は、前記Ｘ線の照射野を含む線量分布を発生する。前記表示制御部は、前記Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデル上に前記Ｘ線の照射野及び前記線量分布を表示部に表示させるものであり、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

一般に、Ｘ線診断装置は、患者（被検体）表面の被曝線量の累積値を示す皮膚被曝線量を推定する機能として、ＤＴＳ（dose tracking system）などの線量分布機能がある。この種の線量分布機能は、ＩＶＲ（interventional radiology）での手技中に、Ｘ線診断装置のＸ線照射条件及び幾何学的条件に基づいて患者の皮膚被曝線量の分布を計算し、得られた皮膚被曝線量の分布と、現在のＸ線の照射野とを患者モデル上にカラー表示可能としている。

特開２００８−２７９１１７号公報

しかしながら、以上のようなＸ線診断装置は、通常は特に問題ないが、本発明者の検討によれば、以下の点で改良の余地があると考えられる。

例えば、Ｘ線の照射野が小さいときに、照射野の表示を視認しにくい場合がある。また例えば、照射するＸ線の線量が高いときに、線量が高いことを画面から視認しにくい場合がある。すなわち、Ｘ線の照射状況によっては、表示を視認しにくい場合がある点で改良の余地があると考えられる。

目的は、Ｘ線の照射状況に応じて、表示を視認し易くすることが可能なＸ線診断装置を提供することである。

実施形態に係るＸ線診断装置は、支持機構、寝台、線量計測部、線量決定部、線量分布発生部及び表示制御部を具備する。

前記支持機構は、被検体に照射するＸ線を発生するＸ線管と、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置とを移動可能に支持する。

前記寝台は、前記被検体が載置される天板を有する。

前記線量計測部は、所定期間内に複数回に亘って発生した前記Ｘ線の累積線量を計測する。

前記線量決定部は、前記累積線量とＸ線照射条件とに基づいて、前記所定期間における前記Ｘ線の発生にそれぞれ対応する複数の線量を決定する。

前記線量分布発生部は、前記支持機構の位置、前記寝台の位置、及び前記線量に基づいて、前記Ｘ線の照射野を含む線量分布を発生する。

前記表示制御部は、前記Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデル上に前記Ｘ線の照射野及び前記線量分布を表示部に表示させるものであり、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示させる。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示す模式図である。 図２は、同実施形態におけるＸ線診断装置の外観を示す模式図である。 図３は、同実施形態における線量読み出し周期などを示す模式図である。 図４は、同実施形態における線量比Ｋ（ｋＶ）の管電圧（ｋＶ）依存性をフィルタの厚みごとに示す図である。 図５は、同実施形態における累積面積線量を面積線量に分割した一例を示す図である。 図６は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、同実施形態における表示画面の一例を示す模式図である。 図８は、同実施形態における表示画面の他の例を示す模式図である。 図９は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置の表示制御に用いられる設定情報を説明するための模式図である。 図１０は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図１１は、同実施形態における表示画面の一例を示す模式図である。 図１２は、同実施形態における表示画面の他の例を示す模式図である。 図１３は、同実施形態の変形例の表示画面を示す模式図である。 図１４は、同実施形態の他の変形例の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、各実施形態について図面を用いて説明するが、その前に各実施形態の概要を述べる。各実施形態の概要は、Ｘ線の照射中に、Ｘ線の照射野を含む線量分布を表示する線量分布機能について、Ｘ線の照射状況に応じて表示を視認し易くするＸ線診断装置に関する。ここで、第１の実施形態は、照射野が小さいという照射状況に応じて、照射野及びその周辺を拡大表示することにより視認し易くする例である。第２の実施形態は、線量率が高いという照射状況に応じて、Ｘ線軌跡又は線量率を強調表示することにより視認し易くする例である。第１及び第２の実施形態は、この概要の説明に限定されず、また、互いに組み合わせてもよい。以上が各実施形態の概要である。続いて、各実施形態を具体的に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の構成を示している。Ｘ線診断装置１は、高電圧発生部３と、Ｘ線管５と、Ｘ線検出装置７と、支持機構９と、照射範囲限定器１１と、線量計測器１３と、天板１５１を有する寝台１５と、駆動部１７と、画像発生回路１９と、通信インタフェース回路２１と、記憶回路２３と、面積線量決定回路２５と、線量分布発生回路２７と、入力インタフェース回路２９と、表示回路３１と、表示制御回路３２と、制御回路３３とを有する。図１中、「Ｉ／Ｆ」は「インタフェース」の略語である。

図２は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の外観を示す模式図である。

高電圧発生部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。高電圧発生部３は、後述する制御回路３３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。

例えば、高電圧発生部３は、被検体Ｐに対するＸ線透視において、後述する線量計測器１３における線量計測期間において、複数回に亘って、管電圧をＸ線管５に印加し、管電流をＸ線管５に供給する。これにより、Ｘ線管５は、所定の期間（線量計測期間）内に複数回に亘ってＸ線を発生する。以下、線量計測期間において、被検体ＰにＸ線を照射している時間を、照射時間と呼ぶ。また、線量計測期間において、被検体ＰにＸ線を照射する間隔を、照射間隔と呼ぶ。「被検体」は「患者」と呼んでもよい。

Ｘ線管５は、高電圧発生部３から供給された管電流と、高電圧発生部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、被検体Ｐに照射する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。

Ｘ線検出装置７は、被検体Ｐを透過したＸ線を電荷に変換して蓄積する平面状のＸ線検出器７１と、Ｘ線検出器７１に比べて高精細（高解像度）にＸ線を検出可能な高精細検出器７２とを有する。このようなＸ線検出装置７は、例えば図２に示すように、アーム９７の先端が高精細検出器７２を有し、アーム９７の基端がＸ線検出器７１の近傍で回動可能に軸支された構成により、両検出器７１，７２を切換え可能としてもよい。この場合、例えば、アーム９７の基端は、高精細検出器７２を使用するモードでは高精細検出器７２をＸ線検出器７１前面に配置し、高精細検出器７２を使用しないモードでは高精細検出器７２を退避させるように、図示しない駆動機構に制御される。なお、高精細検出器７２を使用するモードをＭＡＦ（Micro Angiographic Fluoroscope）モードと呼んでもよい。

Ｘ線検出器７１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７１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の大きさは一般的に８〜１２インチである。ＦＰＤは微小な半導体検出素子を列方向及びライン方向に２次元的に配列して構成される。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。

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、図示していない前処理部に出力する。なお、Ｘ線検出器７１として、イメージインテンシファイア（Image intensifier）が用いられてもよい。

高精細検出器７２は、Ｘ線検出器７１から切り換えて使用可能なＸ線検出器であって、Ｘ線検出器７１よりも空間分解能が高いＸ線検出器である。例えば、高精細検出器７２はＸ線検出器７１よりも単位面積当たりの検出素子数が多く、通常４倍以上の検出素子を有する検出器のことを指す。また、高精細検出器７２はＸ線検出器７１より小さい４〜６インチの検出領域を有する。高精細検出器７２は、例えば単結晶Ｓｉ基板上に形成されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）上にシンチレータを形成した構成を有する。ＣＣＤは撮像素子の一形態であり、単結晶Ｓｉ基板でＸ線が入射すると、入射Ｘ線量に合わせて電荷を生成する。また、ＣＣＤの代わりにＣＭＯＳ（Complementary metal-oxide-semiconductor）イメージセンサを用いて高精細検出器７２を構成しても良い。ＣＭＯＳも撮像素子の一形態であり、ＣＣＤと同様に単結晶Ｓｉ基板でＸ線が入射すると入射Ｘ線量に合わせて電荷を生成する。更にＣＭＯＳでは、発生した電荷を容量として蓄積し、電圧成分へ変換して出力する。

支持機構９は、Ｘ線管５とＸ線検出装置７とを移動可能に支持する。具体的には、支持機構９は、例えば、図２に示すように、Ｃアーム９１、アーム支持部９３及びアームホルダ９５を有する。Ｃアーム９１は、Ｘ線管５とＸ線検出装置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アームが用いられてもよい。アーム支持部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、Ｃアーム９１をスライド可能に支持する。

また、アーム支持部９３は、Ｃアーム９１とアーム支持部９３とを接続するアームホルダ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）に回転可能にＣアーム９１を支持する。なお、アーム支持部９３は、後述する天板１５１の短軸方向（図１、図２のＸ方向）と長軸方向（図１、図２のＹ方向）とに平行移動可能に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線検出装置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線検出装置７とを支持する。また、ＳＩＤは、高精細検出器７２を使用するＭＡＦモードでは、Ｘ線管５における管球焦点と高精細検出器７２との距離であり、他のモードでは、Ｘ線管５における管球焦点とＸ線検出器７１との距離である。

なお、本実施形態に係るＸ線診断装置１における支持機構９は、Ｃアーム９１による構造に限定されない。支持機構９は、例えば、Ｘ線管５、Ｘ線検出装置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。また、支持機構９は、Ｃアーム９１の代わりに天井からつり下げられたΩアームであってもよい。また、支持機構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における支持機構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。

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と後述するＸ線検出装置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。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（以下、最大照射範囲と呼ぶ）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２９により入力された照射範囲の限定指示に従って、絞り羽根を移動させることにより、照射範囲を限定する。

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。

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、線質調整フィルタとも呼ぶ）を有していてもよい。また、照射範囲限定器１１は、線質調整フィルタに限らず、Ｘ線によるハレーションを防止するための補償フィルタや、開口領域外のＸ線を減衰して透過させるＲＯＩ（region of interest：関心領域）フィルタ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。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２９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３３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。

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、後述する画像発生回路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。

補償フィルタは、金属板等からなり、Ｘ線の照射野に挿入されてＸ線を減衰させて被曝を低減し、また、Ｘ線によるハレーションを防止する。

ＲＯＩフィルタは、Ｘ線管５と、第１、第２絞り羽根との間に位置し、銅やアルミニウム等の金属板で構成される。ＲＯＩフィルタは少なくとも一部、例えば中央部に開口領域を有し、開口領域外のＸ線を減衰させる。このため、ＲＯＩフィルタは、開口領域のＸ線通過領域ではＸ線を全透過させ、それ以外の領域のＸ線を減衰して透過させる。

線量計測器１３は、所定期間内に複数回に亘って発生したＸ線の累積線量を計測する線量計測部の一例であり、照射範囲限定器の前面に設けられる。すなわち、線量計測器１３は、線量計測部の一例であり、照射範囲限定器１１とＸ線検出装置７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（以下、累積面積線量（累積線量）と呼ぶ）を計測する。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により計測された累積面積線量を、線量計測器から読み出す読み出し周期（以下、線量読み出し周期と呼ぶ）に対応する。線量計測器１３は、線量読み出し周期ごとに読み出した累積面積線量を、後述する面積線量決定回路２５および記憶回路２３に出力する。

なお、線量計測部は、必ずしも線量を実測する線量計測器１３を用いなくてもよい。例えば、線量計測部としては、線量を推定する処理回路を用いてもよく、例えば、線量を推定するプログラムを記憶回路２３から読み出して実行するプロセッサを用いてもよい。この場合、線量計測部は、例えば、Ｘ線照射条件に基づいて皮膚線量を推定することにより、Ｘ線の累積線量を計測してもよい。このような皮膚線量の推定方法としては、例えば、ＮＤＤ（Numerical Dose Determination）法や、ＥＰＤ（Estimation of Patient Dose in diagnostic X-ray examination）が、適宜、使用可能となっている。なお、「ＮＤＤ法」は「Non Dosimeter Dosimetry method」と呼ばれる場合もある。線量計測に関するＸ線照射条件としては、例えば、管電流、管電圧、照射時間、被検体Ｐとの距離、画像などの情報があり、ＮＤＤ法やＥＰＤ法などの推定方法に応じて適宜、記憶回路２３から線量計測部に読み出されて使用される。

図３は、線量計測器１３における線量読み出し周期を、線量計測器１３から読み出される累積面積線量、照射時間、照射間隔とともに示す図である。以下、説明を簡単にするために、線量読み出し周期において、被検体ＰにＸ線を照射する回数（以下、照射回数と呼ぶ）は、５回とする。なお、照射回数は、５回に限定されず、２以上の任意の回数であってもよい。

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。

駆動部１７は、後述する制御回路３３の制御のもとで、支持機構９と寝台１５とを駆動する。具体的には、駆動部１７は、制御回路３３からの制御信号に応じた駆動信号をアーム支持部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。Ｘ線透視時およびＸ線撮影時においては、Ｘ線管５とＸ線検出装置７との間に、天板１５１に載置された被検体Ｐが配置される。駆動部１７は、天板１５１に対するＸ線管５の位置（または、支持機構９の位置）を、後述する線量分布発生回路２７および記憶回路２３などに出力する。

駆動部１７は、後述する制御回路３３の制御のもとで、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、駆動部１７は、制御回路３３からの制御信号に基づいて、天板１５１の短軸方向（図１、図２のＸ方向）または天板１５１の長軸方向（図１、図２のＹ方向）に、天板１５１をスライドさせる。また、駆動部１７は、鉛直方向（図１、図２のＺ方向）に関して、天板１５１を昇降する。加えて、駆動部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。駆動部１７は、天板１５１の位置を、後述する線量分布発生回路２７に出力する。

駆動部１７は、Ｘ線管５と天板１５１との相対的な位置関係を後述する線量分布発生回路２７とに出力する。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の角度（傾き）、Ｃアーム９１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、駆動部１７は、支持機構９の位置、Ｃアーム９１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７１を駆動してもよい。

図示していない前処理部は、Ｘ線検出器７１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７１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、後述する画像発生回路１９に出力される。

画像発生回路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。画像発生回路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。画像発生回路１９は、発生した投影画像を、後述する表示回路３１および記憶回路２３に出力する。

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および解析結果などは、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。

記憶回路２３は、ＨＤＤ（Hardware Disk Drive）など電気的情報を記録するメモリと、それらメモリに付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路とから構成されている。ここで、記憶回路２３は、画像発生回路１９で発生された種々の投影画像、本Ｘ線診断装置１の制御プログラム、診断プロトコル、後述する入力インタフェース回路２９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、累積面積線量などを記憶する。また、記憶回路２３は、Ｘ線管５と天板１５１との相対的な位置関係を記憶してもよい。

具体的には、記憶回路２３は、被検体に対するＸ線の照射（発生）ごとのＸ線照射条件を記憶する。Ｘ線照射条件は、線質に関する条件（管電圧、管電流など）、照射時間、照射間隔、照射範囲限定器１１における開口、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）、入力インタフェース回路２９を介して選択された線質調整フィルタの厚み（または、線質調整フィルタの種類）、線量計測期間におけるＸ線の照射（発生）回数、撮像視野（Field of view：ＦＯＶ）、照射レート（１秒当たりのＸ線照射回数）などである。Ｘ線照射条件は、例えば、撮影部位に関する被検体の厚みに応じて、適宜変更される。Ｘ線の照射条件のうち、線質調整フィルタの厚み（種類）、照射時間、照射レートなどは、後述する入力インタフェース回路２９を介して適宜予め設定される。

記憶回路２３は、被検体に対するＸ線の照射（発生）ごとの幾何学的条件を記憶する。幾何学的条件とは、所定の基準位置、天板１５１の位置、Ｃアーム９１の位置、Ｃアーム９１の角度、ＳＩＤ、ＦＰＤ回転角度などである。所定の基準位置とは、例えば、本Ｘ線診断装置１におけるアイソセンタから管球焦点に向かって１５ｃｍ離れた位置である。なお、記憶回路２３は、基準位置および開口に対する基準位置における照射面積の対応表を記憶してもよい。また、記憶回路２３は、Ｘ線の照射ごとの照射面積を記憶する。

記憶回路２３は、後述する線量分布発生回路２７で用いられる患者モデルを記憶する。なお、記憶回路２３は、所定の基準位置における線量分布を発生させる線量分布発生プログラムを記憶してもよい。また、記憶回路２３は、線量分布発生回路２７により発生された線量分布を記憶する。なお、記憶回路２３は、線量計測期間に亘る複数回のＸ線の発生（照射）各々に対応して、Ｘ線照射条件、幾何学的条件、線量分布を記憶し、線量計測期間ごとにＸ線照射条件、幾何学的条件、線量分布を更新して記憶してもよい。

また、記憶回路２３は、Ｘ線の照射ごとに、Ｘ線照射条件、幾何学的条件を照射履歴として記憶してもよい。記憶回路２３は、複数の線質調整フィルタの厚み（または種類）にそれぞれ対応する管電圧（ｋＶ）に対する線量比Ｋ（ｋＶ）の関係を記憶する。

面積線量決定回路２５は、累積面積線量とＸ線照射条件とに基づいて、線量読み出し期間における複数回のＸ線の照射（発生）にそれぞれ対応する複数の面積線量（線量）を決定する。すなわち、面積線量決定回路２５は、累積面積線量の出力ごと（線量計測期間ごと）に、面積線量を決定する。面積線量決定回路２５は、決定した複数の面積線量を、対応する照射面積とともに線量分布発生回路２７に出力する。

具体的には、面積線量決定回路２５は、記憶回路２３からＸ線照射条件を読み出す。面積線量決定回路２５は、開口と基準位置とに基づいて、基準位置における照射面積を決定する。なお、面積線量決定回路２５は、開口と対応表とに基づいて、照射面積を決定してもよい。

次いで、面積線量決定回路２５は、Ｘ線照射条件のうち線質調整フィルタの厚み（または線質調整フィルタの種類）と管電圧とに基づいて、単位管電流時間積および単位面積当たりの線量（以下、線量比Ｋと呼ぶ）を決定する。一般的に管電圧は線量に比例しない。このため、管電圧を線量に比例させるためには、所定の変換が必要である。管電圧を所定の変換により変換した線量比Ｋは、線量に比例する。

図４は、管電圧（ｋＶ）に対する線量比Ｋ（ｋＶ）の関係（以下、管電圧線量比関係と呼ぶ）の一例を、複数の所定のフィルタ（線質調整フィルタ）の厚み各々について示す図である。図４に示すように、管電圧と線量比Ｋとの関係は、照射範囲限定器１１でＸ線の照射野に挿入される線質調整フィルタの厚みに依存する。すなわち、線質調整フィルタの厚みが薄いほど、図４に示すように、管電圧線量比関係における傾きは大きくなる。また、線質調整フィルタの厚みが厚いほど、図４に示すように、管電圧線量比関係における傾きは小さくなる。なお、補償フィルタ及びＲＯＩフィルタについても同様に、管電圧と線量比Ｋとの関係が、照射範囲限定器１１でＸ線の照射野に挿入される各フィルタの厚みに依存する。

面積線量決定回路２５は、線量比と管電流時間積と照射面積とに基づいて、累積面積線量に対する複数の面積線量の割合（以下、面積線量割合（線量割合）と呼ぶ）を、線量計測期間ごとに決定する。具体的には、面積線量決定回路２５は、線量計測期間において、線量比Ｋと管電流時間積と照射面積とを乗算した乗算値を、線量計測期間における複数のＸ線の発生に亘って積算した積算値を計算する。次いで、面積線量決定回路２５は、Ｘ線の照射（発生）に関する複数の乗算値各々を積算値で除算することにより、面積線量割合を計算する。

例えば、線量計測期間において、ｉ番目のＸ線の発生における線量比ＫをＫ_ｉ、管電流時間積をｍＡｓ_ｉ、照射面積Ｓ_ｉとすると、ｉ番目のＸ線の発生における乗算値は、Ｋ_ｉ×ｍＡｓ_ｉ×Ｓ_ｉとなる。また、線量計測期間におけるＸ線の発生（照射）回数をｎ回だとすると、積算値及び面積線量割合は、それぞれ次式に示すように計算される。

以下、説明を簡単にするために、線量計測期間におけるＸ線の発生（照射）回数は５（ｎ＝５）回だとする。

上記計算により、面積線量決定回路２５は、複数回のＸ線の発生にそれぞれ対応する複数の面積線量割合各々に累積面積線量を乗じることにより、線量計測期間における複数の面積線量を決定する。すなわち、線量計測期間におけるｉ番目のＸ線の発生に対応する面積線量は、前述した数式の面積線量割合に累積面積線量を乗じることにより決定される。以上のことから、面積線量決定回路２５は、線量計測期間における累積面積線量を、線量計測期間における複数回のＸ線の発生（照射）ごとの面積線量に、分割することができる。

図５は、累積面積線量を線量計測期間における複数回のＸ線の発生（照射）ごとの面積線量に分割した一例を示す図である。図５に示すように、線量計測期間における累積面積線量は、線量計測期間における複数回のＸ線の発生（照射）ごとの面積線量に分割される。

Ｘ線の照射毎に撮影部位が異なる場合、例えば、図５に示すように、面積線量はそれぞれ異なる。Ｘ線の照射毎の面積線量の相違は、例えば、撮影部位毎に被検体の厚みが異なることによるＸ線照射条件の相違に起因する。なお、Ｘ線の照射毎の撮影部位が同じ場合、図５とは異なり、例えば、Ｘ線の照射毎の面積線量はそれぞれほぼ等しい。面積線量の略同等性は、例えば、Ｘ線照射条件および幾何学条件がＸ線の照射ごとに略等しいことに起因する。

面積線量決定回路２５は、線量計測期間ごとに累積面積線量が出力されると、出力された累積面積線量をＸ線の照射ごとの面積線量に分割する。面積線量決定回路２５は、線量計測期間ごとに分割された面積線量を、後述する線量分布発生回路２７に出力する。なお、面積線量決定回路２５は、照射履歴と累積面積線量とに基づいて、Ｘ線の照射ごとの面積線量を決定してもよい。

線量分布発生回路２７は、支持機構９の位置、寝台１５の位置、及び線量に基づいて、Ｘ線の照射野を含む線量分布を発生する。例えば、線量分布発生回路２７は、支持機構９の位置と寝台１５の位置と複数の面積線量と照射面積とに基づいて、所定の基準位置における線量分布を発生する。具体的には、線量分布発生回路２７は、複数の面積線量と照射面積と支持機構の位置と相対的な位置関係とに基づいて、線量分布を発生する。すなわち、線量分布発生回路２７は、線量計測期間ごとに、線量分布を発生する。

記憶回路２３により線量分布が記憶されていた場合、線量分布発生回路２７は、記憶された線量分布に発生した線量分布を加算した線量分布を発生する。これにより、線量分布発生回路２７は、累積面積線量の出力ごと（線量計測期間ごと）に線量分布を更新する。線量分布発生回路２７は、線量分布を、後述する表示回路３１と記憶回路２３とに出力する。

具体的には、線量分布発生回路２７は、支持機構９の位置と相対的な位置関係（幾何学的条件）と複数の面積線量と照射面積とに基づいて、基準位置における空気カーマ（kerma）を計算する。線量分布発生回路２７は、患者モデルを記憶回路２３から読み出す。例えば、複数種類の体型に応じて、複数の患者モデルを記憶回路２３に記憶しておき、被検体（患者）の体型に近い体型をもつ患者モデルを選択的に読み出せばよい。体型は、例えば、身長の範囲と、体重の範囲との組み合わせで定義してもよい。この場合、患者モデルは、操作者が選択してもよく、被検体の身長及び体重に基づいて線量分布発生回路２７が選択してもよい。「患者モデル」は「被検体モデル」と呼んでもよい。線量分布発生回路２７は、計算された空気カーマと、照射面積と、支持機構９の位置および相対的な位置関係（幾何学的条件）とに基づいて、患者モデル上における照射位置での線量（患者皮膚線量）を計算する。

なお、線量分布発生回路２７は、空気カーマから患者皮膚線量を計算するとき、後方散乱線の影響を加味して患者皮膚線量を計算することも可能である。線量分布発生回路２７は、患者モデルにおける照射位置に、患者皮膚線量を写像させることにより、線量分布を発生する。

入力インタフェース回路２９は、操作者の操作に応じて、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、照射範囲などを入力する。具体的には、入力インタフェース回路２９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、図２の直交３軸の原点をアイソセンタとすると、起点における透視位置の角度は０°である。

入力インタフェース回路２９は、関心領域（ＲＯＩ）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、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、及び表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース回路２９は、表示制御回路３２及び制御回路３３に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し表示制御回路３２又は制御回路３３へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路２９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れない。例えば、装置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、この電気信号を表示制御回路３２又は制御回路３３へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース回路２９の例に含まれる。

表示回路３１は、医用画像などを表示する複数のディスプレイと、各ディスプレイに表示用の信号を供給する内部回路と、各ディスプレイ及び内部回路をつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路とから構成されている。表示回路３１は、画像発生回路１９により発生された投影画像を一方のディスプレイに表示する。表示回路３１は、表示制御回路３２に制御され、Ｘ線の照射野を含む線量分布を、患者モデルとともに他方のディスプレイに表示する。具体的には、表示回路３１は、患者モデルに線量分布を重畳した重畳画像を表示する。なお、表示回路３１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表示してもよい。

表示制御回路３２は、記憶回路２３に記憶された線量分布表示プログラムを読み出し、メモリに展開する。表示制御回路３２は、メモリに展開した線量分布表示プログラムに従って、面積線量決定回路２５、線量分布発生回路２７、表示回路３１などを制御する。例えば、表示制御回路３２は、面積線量決定回路２５及び線量分布発生回路２７を起動し、Ｘ線の照射野を含む線量分布を得る。また、表示制御回路３２は、Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデル上にＸ線の照射野及び線量分布を表示回路３１に表示させるものであり、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示させる。

制御回路３３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３３は、入力インタフェース回路２９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３３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、高電圧発生部３、Ｘ線検出装置７、照射範囲限定器１１、駆動部１７などを制御する。制御回路３３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、高電圧発生部３、Ｘ線検出装置７、照射範囲限定器１１、駆動部１７などを制御する。

次に、以上のように構成されたＸ線診断装置の動作について図６のフローチャート、図６及び図７の模式図を用いて説明する。なお、以下の説明では、Ｘ線透視下で被検体Ｐの線量分布を発生し、表示する際に、Ｘ線診断装置１の状態によって表示態様を変更する動作について述べる。

Ｘ線診断装置１は、操作者の操作により、Ｘ線照射条件、及び使用するＸ線検出器、といった設定情報が、Ｘ線の照射前に入力インタフェース回路２９から制御回路３３に入力される。制御回路３３は、設定情報に従ってＸ線診断装置１の動作を制御可能となる。この状態で、Ｘ線診断装置１は、操作者の操作に応じて、被検体Ｐの体型に近い体型をもつ患者モデルを記憶回路２３から選択し、表示回路３１に表示させる。また、Ｘ線診断装置１は、操作者の操作に応じて、支持機構９及び天板１５１を移動させ、天板１５１上に載置された被検体Ｐと、表示回路３１に表示された患者モデルとの位置合わせを実行する。続いて、Ｘ線診断装置１は、被検体Ｐに対してＸ線を照射することにより、Ｘ線透視を開始する（ステップＳＴ１０）。制御回路３３は、被検体に対するＸ線の照射ごとに、Ｘ線照射条件と幾何学的条件と照射面積とを記憶回路２３に記憶する。

線量計測器１３は、線量計測期間内に複数回に亘って発生したＸ線の累積面積線量を計測し（ステップＳＴ２０）、線量読み出し周期ごとに読み出した累積面積線量を面積線量決定回路２５および記憶回路２３に出力する。

面積線量決定回路２５は、累積面積線量とＸ線照射条件とに基づいて、線量読み出し期間における複数回のＸ線の照射（発生）にそれぞれ対応する複数の面積線量（線量）を決定する。面積線量決定回路２５は、決定した複数の面積線量を、対応する照射面積とともに線量分布発生回路２７に出力する。

線量分布発生回路２７は、支持機構９の位置、天板１５１の位置、及び線量に基づいて、Ｘ線の照射野を含む線量分布を発生させる（ステップＳＴ３０）。なお、Ｘ線の照射野は、線量分布のうち、増加中の線量分布を示す領域に相当する。

線量分布発生回路２７は、発生させた線量分布を、記憶回路２３に記憶された線量分布に加算する。すなわち、Ｘ線の照射ごとの線量分布が加算される。加算された線量分布は、記憶回路２３に記憶される。

続いて、表示制御回路３２は、Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデルＭｄ上にＸ線の照射野及び線量分布を表示回路３１に表示させる（ステップＳＴ４０〜ＳＴ５０）。このような表示制御回路３２は、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示回路３１に表示させる。具体的には例えば、表示制御回路３２は、Ｘ線の照射野のサイズがしきい値より小さいか否かを判定する（ステップＳＴ４０）。Ｘ線の照射野のサイズの大小判定は、例えば、照射面積の大小判定により実行してもよい。なお、照射面積が小さい場合、照射野のサイズも小さいことになる。あるいは、照射野のサイズの大小判定に代えて、（小さい照射野に対応する）高精細検出器７２が使用されるか否かを判定してもよい。なお、高精細検出器７２が使用されるＭＡＦモードの場合、照射野が小さいことになる。いずれにしてもステップＳＴ４０の判定の結果、Ｘ線の照射野が小さければ、表示制御回路３２は、所定の大きな値に、表示の拡大率を変更する（ステップＳＴ４１）。また、ステップＳＴ４０の判定の結果、否の場合にはステップＳＴ５０に移行する。

しかる後、表示制御回路３２は、記憶回路内２３の線量分布を、患者モデルとともに表示回路３１に表示させる（ステップＳＴ５０）。ステップＳＴ５０において、表示制御回路３２は、ステップＳＴ４１で表示の拡大率を大きい値に変更した場合には、Ｘ線の照射野を含む画面を表示回路３１に拡大表示させる。拡大表示された照射野を含む画面は、線量分布を患者モデルＭｄとともに表示する画面のうち、照射野及びその周辺を表示する画面である。

図７及び図８は、表示回路３１における表示画面の一例を示す模式図であって、図７は、拡大率を変更しない場合の画面を示しており、図８は、ステップＳＴ４１にて拡大率を大きい値に変更した場合の画面を示している。図７及び図８中、線量分布は、うつぶせ姿勢をとる患者モデルＭｄの肩甲骨辺りに、患者皮膚線量の大きさに応じてドットで示されているが、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。このことは、患者モデルＭｄの右側に配置され、患者皮膚線量の大きさをドット及び濃淡で示すカラーバーも同様である。

いずれにしても、ステップＳＴ５０による線量分布の表示が完了すると、被検体に対するＸ線透視が終了していなければ（ステップＳＴ５１）、ステップＳＴ２０〜ＳＴ５０の処理が繰り返し実行される。

ステップＳＴ５１の後、手技の合間などでＸ線透視が一時的に終了した際に、患者皮膚線量が大きくなっている場合には、Ｘ線診断装置１は、操作者による入力インタフェース回路２９の操作に応じて、支持機構９の位置又は天板１５１の位置を移動させる。これにより、Ｘ線の照射野を患者皮膚線量の小さい領域にずらすことができ、もって、局所的に高い線量となる局所被曝を避けることができる。これは、以下の各実施形態でも同様である。

上述したように第１の実施形態によれば、所定の期間内に複数回に亘って発生したＸ線の累積線量を計測し、累積線量とＸ線照射条件とに基づいて、当該期間におけるＸ線の発生にそれぞれ対応する複数の線量を決定する。また、Ｘ線照射条件、支持機構の位置、寝台の位置、及び線量に基づいて、Ｘ線の照射野を含む線量分布を発生し、Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデル上にＸ線の照射野及び線量分布を表示部（表示回路３１）に表示させる。このとき、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示させる。従って、Ｘ線の照射状況に応じて、表示を視認し易くすることができる。また、表示を視認し易くしたことにより、局所的な線量の増加を視認し易くなるため、局所被曝を避け易くすることができる。

また、Ｘ線の照射野のサイズがしきい値より小さいとき、Ｘ線の照射野を含む画面を表示部（表示回路３１）に拡大表示させる場合、照射野が小さいという照射状況に応じて、表示を視認し易くすることができる。

あるいは、第１のＸ線検出器（Ｘ線検出器７１）と、第１のＸ線検出器よりも空間分解能が高い第２のＸ線検出器（高精細検出器７２）とのうち、第２のＸ線検出器が使用される場合に、Ｘ線の照射野を含む画面を表示部（表示回路３１）に拡大表示しても、同様の効果を得ることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係るＸ線診断装置について図１を参照しながら説明するが、重複した部分の説明を省略し、異なる部分について主に述べる。

第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、Ｘ線の照射状況に応じて視認し易くするために、照射野及びその周辺領域の拡大表示に代えて、Ｘ線の軌跡又は線量率を強調表示する構成となっている。なお、Ｘ線の照射状況（本実施形態では線量が高い状況）は、Ｘ線照射条件、手技の種別に応じたしきい値、又はＭＡＦモードなどに基づいて、判定可能となっている。また、強調表示としては、色を変更した表示、点滅表示又はその両方が適宜、使用可能となっている。

これに伴い、例えば、表示制御回路３２は、前述した拡大表示機能に代えて、単位時間当たりの累積線量を示す線量率がしきい値より高いとき、Ｘ線の軌跡又は線量率を表示回路３１に強調表示させる。線量率は、例えば、線量計測器１３により計測された累積面積線量（累積線量）を線量計測期間で除算し、適宜、単位時間を調整することにより、１分間当たりの累積線量（ｍＧｙ／ｍｉｎ）として算出可能である。線量率の算出は、例えば、線量計測器１３又は面積線量決定回路２５のいずれで実行してもよい。また、この線量率及びしきい値を用いる構成に代えて、表示制御回路３２は、ＭＡＦモードの場合に、Ｘ線の軌跡を表示回路３１に強調表示させるようにしてもよい。

または、線量率及びしきい値を用いる場合に、例えば図９に示すように、Ｘ線の照射中に実行される手技の種別と、しきい値とを関連付けて記憶回路２３に予め記憶してもよい。この場合、表示制御回路３２は、入力インタフェース回路２９により入力された手技の種別に基づいて記憶回路２３内のしきい値を読み出し、当該しきい値と線量率とを比較することにより、線量率がしきい値より高い旨の比較結果を得ることが可能である。また、入力インタフェース回路２９は、Ｘ線の照射前に、手技の種別を入力するための入力部を構成している。

ここで、手技の種別とは、例えば、ＩＶＲ（interventional radiology）に用いられる種類に対応している。ＩＶＲには、例えば、動脈塞栓術（ＴＡＥ）、経皮的血管拡張術（ＰＴＡ）及びカテーテルアブレーション等といった血管ＩＶＲと、生検、膿瘍穿刺ドレナージ及び結石除去術等といった非血管ＩＶＲとがある。具体的な手技の種別としては、例えばＪＪ１０１７コードに示される手技のうち、必要な手技を予め設定してもよい。線量率のしきい値は、手技の種別に応じて、局所被曝を回避可能な値に設定される。例えば、通常の手技に比べて低線量でも長時間を要する手技（例、心臓の不整脈治療）に関連する場合、線量率のしきい値は、低い値に設定される。

他の構成は、第１の実施形態と同様である。

次に，以上のように構成されたＸ線診断装置の動作について図１０のフローチャート、図１１及び図１２の模式図を用いて説明する。

いま、前述同様にステップＳＴ１０〜ＳＴ３０までの処理が実行され、加算された線量分布が記憶回路２３に記憶されたとする。但し、本実施形態では、Ｘ線の照射前に入力される設定情報が手技の種別を含んでもよい。

続いて、表示制御回路３２は、前述したステップＳＴ４０〜ＳＴ４１に代えて、ステップＳＴ４２〜ＳＴ４３を実行する。これにより、表示制御回路３２は、Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデルＭｄ上にＸ線の照射野及び線量分布を表示回路３１に表示させる（ステップＳＴ４２〜ＳＴ５０）。このような表示制御回路３２は、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示回路３１に表示させる。具体的には例えば、表示制御回路３２は、単位時間当たりの累積線量を示す線量率がしきい値より高いか否かを判定する（ステップＳＴ４２）。線量率の高低の判定は、例えば、Ｘ線照射前に入力された手技の種別に基づき、予め手技の種別毎に設定されたしきい値を用いて判定してもよく、ＭＡＦモードであることを用いて判定してもよい。なお、ＭＡＦモードの場合、高精細検出器７２を用いて得られる高画質のＸ線画像に対応して、線量率が高いことになる。いずれにしてもステップＳＴ４２の判定の結果、線量率が高ければ、表示制御回路３２は、Ｘ線軌跡の枠線又は線量率の背景の表示を変更する（ステップＳＴ４３）。また、ステップＳＴ４２の判定の結果、否の場合にはステップＳＴ５０に移行する。

しかる後、表示制御回路３２は、記憶回路内２３の線量分布を、患者モデルとともに表示回路３１に表示させる（ステップＳＴ５０）。ステップＳＴ５０において、表示制御回路３２は、ステップＳＴ４３でＸ線軌跡の枠線又は線量率の背景の表示を変更した場合には、当該Ｘ線軌跡の枠線又は線量率を強調表示する。強調表示としては、色を変更した表示、点滅表示又はその両方が適宜、使用される。

図１１及び図１２は、表示回路３１における表示画面の一例を示す模式図である。図１１は、Ｘ線軌跡の枠線Ｌを太線で強調表示した場合の画面を示し、図１２は、線量率の背景を変更して線量率を強調表示した場合の画面を示している。なお、線量率を強調表示する場合、線量率の背景、線量率の値のいずれを強調表示してもよく、あるいは線量率の背景及び値の両者を強調表示してもよい。図１１及び図１２中、線量分布は、いずれも拡大表示されているが、これに限らず、拡大表示しなくてもよい。

いずれにしても、ステップＳＴ５０による線量分布の表示が完了すると、被検体に対するＸ線透視が終了していなければ（ステップＳＴ５１）、ステップＳＴ２０〜ＳＴ５０の処理が繰り返し実行される。

上述したように第２の実施形態によれば、単位時間当たりの累積線量を示す線量率がしきい値より高いとき、Ｘ線の軌跡又は線量率を表示部（表示回路３１）に強調表示させる。これにより、線量率が高いことを視認し易いように表示することができる。ここで、入力された手技の種別に基づいて記憶部（記憶回路２３）内のしきい値を読み出し、当該しきい値と線量率とを比較することにより、線量率がしきい値より高い旨の比較結果を得るようにしてもよい。この場合、手技の種別に応じて、適切なしきい値を線量率の判定に用いることができる。

また、第２のＸ線検出器（高精細検出器７２）が使用される場合に、Ｘ線の軌跡を表示部（表示回路３１）に強調表示させるときには、線量率の算出やしきい値との比較などの処理を省略できる一方、同様に、線量率が高いことを視認し易く表示することができる。

次に、第２の実施形態の２つの変形例について述べる。
第１の変形例は、図１３に示すように、ＲＯＩフィルタを用いるＲＯＩ透視、ハレーション防止用の補償フィルタ、絞り羽根を用いるスポット透視、といった照射範囲限定器１１の状況に応じて、表示を視認し易くする構成となっている。概略的には、照射状況に応じて、Ｘ線軌跡の枠線を二重枠にする、患者モデルの表面の色を速く変化させる、といった処理により、線量率の高いことを強調表示することができる。以下、ＲＯＩ透視、補償フィルタ及びスポット透視の各々の場合について述べる。但し、ＲＯＩ透視、補償フィルタ及びスポット透視の各々に関する変形例は、別々に実施する場合に限らず、これらの任意の２つ又は３つを互いに組み合わせて実施してもよい。また、強調表示としては、色を変更した表示、点滅表示又はその両方が適宜、使用される。

始めに、ＲＯＩ透視の場合について述べる。表示制御回路３２は、開口を有するＲＯＩフィルタ（関心領域フィルタ）がＸ線の照射範囲に挿入されている場合、開口に対応するＸ線の軌跡の枠Ｌｉと照射野に対応するＸ線の軌跡の枠Ｌｏとの二重枠の少なくとも１部を表示回路３１に強調表示させる。例えば、枠Ｌｉ，Ｌｏのうち、開口に対応する枠Ｌｉのみを強調表示してもよい。開口に対応する枠Ｌｉは、患者モデルＭｄの表面と交差する部分ｒｉで開口に対応する略円形状を形成する。照射野に対応する枠Ｌｏは、患者モデルＭｄの表面と交差する部分ｒｏで、絞り羽根で絞られた照射野に対応する四角形状を形成する。これら枠Ｌｉ，Ｌｏは、枠Ｌｏ内の略中央部に枠Ｌｉが位置する二重枠を構成している。また、枠Ｌｉに対応する部分ｒｉの内側は、枠Ｌｉの外側よりも線量が高いので、枠Ｌｉの外側に比べ、患者モデルＭｄの表面の色が速く変化する。

続いて、補償フィルタの場合について述べる。表示制御回路３２は、開口を形成する補償フィルタがＸ線の照射範囲に挿入されている場合、照射野に対応するＸ線の軌跡の枠Ｌｏの少なくとも１部を表示回路３１に強調表示させる。開口に対応する軌跡の枠（図示せず）は、患者モデルＭｄの表面と交差する部分ｒｉで開口に対応する四角形状を形成する。照射野に対応する枠Ｌｏは、患者モデルＭｄの表面と交差する部分ｒｏで、絞り羽根で絞られた照射野に対応する四角形状を形成する。なお、補償フィルタの場合であっても、ＲＯＩフィルタと同様に、照射野に対応するＸ線の軌跡の枠Ｌｏと、開口に対応する軌跡の枠（図示せず）との二重枠を表示させてもよい。また、各部分ｒｉ，ｒｏは、部分ｒｏ内の略中央部に部分ｒｉが位置する二重部分を構成している。また、開口に対応する部分ｒｉの内側は、部分ｒｉの外側よりも線量が高いので、部分ｒｉの外側に比べ、患者モデルＭｄの表面の色が速く変化する。

次に、スポット透視の場合について述べる。表示制御回路３２は、開口を形成する絞り羽根がＸ線の照射範囲に挿入されている場合、開口に対応するＸ線の軌跡の枠Ｌｉの少なくとも１部を表示回路３１に強調表示させる。枠Ｌｉは、患者モデルＭｄの表面と交差する部分ｒｉで開口に対応する四角形状を形成する。開口を広げた場合には、枠Ｌｉと患者モデルＭｄの表面とが交差する部分がｒｏとなる。また、開口に対応する部分ｒｉの内側は、線量に応じて患者モデルＭｄの表面の色が変化する。

従って、第１の変形例によれば、開口を有する関心領域フィルタ（ＲＯＩフィルタ）がＸ線の照射範囲に挿入されている場合、開口に対応するＸ線の軌跡の枠と照射野に対応するＸ線の軌跡の枠との二重枠の少なくとも１部を表示部（表示回路３１）に強調表示させる。また、開口を形成する補償フィルタがＸ線の照射範囲に挿入されている場合、照射野に対応するＸ線の軌跡の枠の少なくとも１部を表示部（表示回路３１）に強調表示させる。また、開口を形成する絞り羽根がＸ線の照射範囲に挿入されている場合、開口に対応するＸ線の軌跡の枠の少なくとも１部を表示部（表示回路３１）に強調表示させる。

従って、第１の変形例によれば、関心領域フィルタ又は補償フィルタを用いる場合、第２の実施形態の効果に加え、Ｘ線の照射状況に応じて、より一層、表示を視認し易くすることができる。また、第１の変形例によれば、絞り羽根を用いる場合、第２の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

一方、第２の変形例は、図１４に示すように、第１及び第２の実施形態を組み合わせた構成となっている。図示するように、第１の実施形態におけるステップＳＴ４０，ＳＴ４１を実行した後、第２の実施形態におけるステップＳＴ４２，ＳＴ４３を実行する。なお、第２の変形例は、これに限らず、ステップＳＴ４０，ＳＴ４１の前に、ステップＳＴ４２，ＳＴ４３を実行してもよい。

いずれにしても、第２の変形例によれば、ステップＳＴ４０〜ＳＴ４３を実行することにより、第１及び第２の実施形態の作用効果を得ることができる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態又は一つの変形例によれば、所定の期間内に複数回に亘って発生したＸ線の累積線量を計測し、累積線量とＸ線照射条件とに基づいて、当該期間におけるＸ線の発生にそれぞれ対応する複数の線量を決定する。また、Ｘ線照射条件、支持機構の位置、寝台の位置、及び線量に基づいて、Ｘ線の照射野を含む線量分布を発生し、Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデル上にＸ線の照射野及び線量分布を表示部（表示回路３１）に表示させる。このとき、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示させる。従って、Ｘ線の照射状況に応じて、表示を視認し易くすることができる。

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（central processing unit）、ＧＰＵ(Graphics 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（Complex 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。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

各実施形態における面積線量決定回路２５は、特許請求の範囲における線量決定部の一例である。各実施形態における線量分布発生回路２７は、特許請求の範囲における線量分布発生部の一例である。各実施形態における表示回路３１は、特許請求の範囲における表示部の一例である。各実施形態における表示制御回路３２は、特許請求の範囲における表示制御部の一例である。各実施形態におけるＸ線検出器７１は、特許請求の範囲における第１のＸ線検出器の一例である。各実施形態における高精細検出器７２は、特許請求の範囲における第２のＸ線検出器の一例である。各実施形態における記憶回路２３は、特許請求の範囲における記憶部の一例である。各実施形態における入力インタフェース回路２９は、特許請求の範囲における入力部の一例である。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…Ｘ線診断装置、３…高電圧発生部、５…Ｘ線管、７…Ｘ線検出装置、７１…Ｘ線検出器、７２…高精細検出器、９…支持機構、１１…照射範囲限定器、１３…線量計測器、１５…寝台、１７…駆動部、１９…画像発生回路、２１…通信インタフェース回路、２３…記憶回路、２５…面積線量決定回路、２７…線量分布発生回路、２９…入力インタフェース回路、３１…表示回路、３２…表示制御回路、３３…制御回路、９１…Ｃアーム、９３…アーム支持部、９５…アームホルダ、１５１…天板。

Claims (8)

1. 被検体に照射するＸ線を発生するＸ線管と、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置とを移動可能に支持する支持機構と、
   前記被検体が載置される天板を有する寝台と、
   所定期間内に複数回に亘って発生した前記Ｘ線の累積線量を計測する線量計測部と、
   前記累積線量とＸ線照射条件とに基づいて、前記所定期間における前記Ｘ線の発生にそれぞれ対応する複数の線量を決定する線量決定部と、
   前記支持機構の位置、前記寝台の位置、及び前記線量に基づいて、前記Ｘ線の照射野を含む線量分布を発生する線量分布発生部と、
   前記Ｘ線の照射状況に応じて、患者モデル上に前記Ｘ線の照射野及び前記線量分布を表示部に表示させるものであり、Ｘ線の軌跡又は照射するＸ線の線量に関する情報の少なくとも一方にかかる表示態様を変えて表示させる表示制御部と
   を具備するＸ線診断装置。
2. 前記表示制御部は、単位時間当たりの累積線量を示す線量率がしきい値より高いとき、前記Ｘ線の軌跡又は前記線量率を前記表示部に表示させる、請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記表示制御部は、前記Ｘ線の照射野のサイズがしきい値より小さいとき、前記Ｘ線の照射野を含む画面を前記表示部に拡大表示させる、請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記Ｘ線検出装置は、
   前記被検体を透過したＸ線を検出する第１のＸ線検出器と、
   前記第１のＸ線検出器から切り換えて使用可能な第２のＸ線検出器であって、前記第１のＸ線検出器よりも空間分解能が高い前記第２のＸ線検出器と、
   を備え、
   前記表示制御部は、前記第２のＸ線検出器が使用される場合に、前記Ｘ線の軌跡を前記表示部に強調表示させる、請求項１に記載のＸ線診断装置。
5. 前記Ｘ線の照射中に実行される手技の種別と、前記しきい値とを関連付けて記憶する記憶部と、
   前記Ｘ線の照射前に、前記手技の種別を入力するための入力部と、
   を備え、
   前記表示制御部は、前記入力された手技の種別に基づいて前記記憶部内のしきい値を読み出し、当該しきい値と前記線量率とを比較することにより、前記線量率がしきい値より高い旨の比較結果を得る、請求項２に記載のＸ線診断装置。
6. 前記表示制御部は、開口を有する関心領域フィルタが前記Ｘ線の照射範囲に挿入されている場合、前記開口に対応するＸ線の軌跡の枠と前記照射野に対応するＸ線の軌跡の枠との二重枠の少なくとも１部を強調表示させる、請求項２に記載のＸ線診断装置。
7. 前記表示制御部は、開口を形成する補償フィルタが前記Ｘ線の照射範囲に挿入されている場合、前記照射野に対応するＸ線の軌跡の枠の少なくとも１部を強調表示させる、請求項２に記載のＸ線診断装置。
8. 前記表示制御部は、開口を形成する絞り羽根が前記Ｘ線の照射範囲に挿入されている場合、前記開口に対応するＸ線の軌跡の枠の少なくとも１部を強調表示させる、請求項２に記載のＸ線診断装置。