特許 7592152 線量表示装置および線量表示プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-21

(45)【発行日】2024-11-29

(54)【発明の名称】線量表示装置および線量表示プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20241122BHJP

   A61B 6/10 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 520R

A61B6/10 502

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023511627

(86)(22)【出願日】2021-08-02

(86)【国際出願番号】 JP2021028637

(87)【国際公開番号】W WO2023012871

(87)【国際公開日】2023-02-09

【審査請求日】2023-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】523050911

【氏名又は名称】小澤 容平

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(72)【発明者】

【氏名】小澤 容平

【審査官】増渕 俊仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１３７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－８０７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０７３５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置とその位置における放射線の線量とが対応付けられた空間線量分布が記憶される空間線量分布記憶手段と、
対象物が撮影範囲に含まれる距離画像を取得する距離画像取得手段と、
その距離画像取得手段で取得された距離画像の画素に応じた対象物の位置をそれぞれ取得する位置取得手段と、
その位置取得手段で取得された画素に応じた対象物の位置の線量を、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布からそれぞれ取得する線量取得手段と、
その線量取得手段で取得された画素に応じた線量に基づいて、前記対象物の線量を表示する線量表示手段と、
を備えていることを特徴とする線量表示装置。

【請求項2】

前記放射線は、放射線発生装置によって発生されるものであり、
前記空間線量分布記憶手段には、前記放射線発生装置で発生させる放射線に関する設定である放射線設定に応じた前記空間線量分布が記憶され、
前記放射線発生装置の放射線設定を取得する設定取得手段を備え、
前記線量取得手段は、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、前記設定取得手段で取得された放射線設定に応じた空間線量分布から、前記画素に応じた対象物の位置の線量をそれぞれ取得することを特徴とする請求項１記載の線量表示装置。

【請求項3】

前記設定取得手段は、
前記放射線発生装置において放射線設定が表示される画面を撮影する設定撮影手段と、
その設定撮影手段で撮影された画像を解析することで前記放射線発生装置の放射線設定を取得する解析手段と、を備え、
前記線量取得手段は、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、前記解析手段で取得された放射線設定に応じた空間線量分布から、前記画素に応じた対象物の位置の線量をそれぞれ取得することを特徴とする請求項２記載の線量表示装置。

【請求項4】

前記放射線は、放射線発生装置によって発生されるものであり、
前記空間線量分布記憶手段には、前記放射線発生装置から患者に照射された放射線が前記患者によって散乱される散乱線を含む空間線量分布が、前記患者の体型毎に記憶され、
前記線量取得手段は、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、前記放射線が照射される患者の体型に応じた空間線量分布から、前記画素に応じた対象物の位置の線量をそれぞれ取得することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の線量表示装置。

【請求項5】

前記放射線は、放射線発生装置によって発生されるものであり、
前記空間線量分布記憶手段には、前記放射線発生装置から患者の特定の部位に照射された放射線が前記患者によって散乱される散乱線を含む前記空間線量分布が、前記患者の部位毎に記憶され、
前記線量取得手段は、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、前記放射線が照射される患者の部位に応じた空間線量分布から、前記画素に応じた対象物の位置の線量をそれぞれ取得することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の線量表示装置。

【請求項10】

記憶部と表示部とを備えたコンピュータに、対象物の位置の線量を表示する線量表示処理を実行させる線量表示プログラムであって、
前記記憶部を、前記位置とその位置における放射線の線量とが対応付けられた空間線量分布が記憶される空間線量分布記憶手段として動作させ、
対象物が撮影範囲に含まれる距離画像を取得する距離画像取得ステップと、
その距離画像取得ステップで取得された距離画像の画素に応じた対象物の位置をそれぞれ取得する位置取得ステップと、
その位置取得ステップで取得された画素に応じた対象物の位置に対応する線量を、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布からそれぞれ取得する線量取得ステップと、
その線量取得ステップで取得された画素に応じた線量に基づいて、前記対象物の線量を表示する線量表示ステップと、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする線量表示プログラム。

【請求項11】

前記線量表示手段は、前記線量取得手段で取得された画素に応じた対象物の位置の線量の大きさに応じた態様の画像である線量画像を表示すると共に、当該線量画像の左右の位置を反転させて表示するものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の線量表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線量表示装置および線量表示プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、Ｘ線診断装置１１からＸ線条件および保持装置位置条件を取得し、取得した各条件に基づきＸ線診断装置１１の周囲の線量分布を取得し、モニタ６１に表示する被曝線量監視システム１０が開示されている。被曝線量監視システム１０は更に赤外線サーモグラフィによって放射線診療従事者の位置が検出され、モニタ６１には、床から所定の高さ（例えば床から１０００ｍｍの高さ）のｘ－ｙ断面における、線量分布と検出された放射線診療従事者の位置とが表示される。かかるモニタ６１の表示により、該断面においてＸ線の線量が大きい領域と放射線診療従事者との位置関係を確認できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－２５３６８９号公報（例えば、段落００２５－００５３、図４）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、モニタ６１には所定の高さにおける線量分布と放射線診療従事者とが表示されるだけなので、それ以外の高さでは、放射線診療従事者が具体的にどのくらいの線量のＸ線を被ばくしているのか把握できないという問題点があった。

【0005】

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、対象物が被ばくしている放射線の線量を容易に把握できる線量表示装置および線量表示プログラムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明の線量表示装置は、位置とその位置における放射線の線量とが対応付けられた空間線量分布が記憶される空間線量分布記憶手段と、対象物が撮影範囲に含まれる距離画像を取得する距離画像取得手段と、その距離画像取得手段で取得された距離画像の画素に応じた対象物の位置をそれぞれ取得する位置取得手段と、その位置取得手段で取得された画素に応じた対象物の位置の線量を、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布からそれぞれ取得する線量取得手段と、その線量取得手段で取得された画素に応じた線量に基づいて、前記対象物の線量を表示する線量表示手段と、を備えている。

【0007】

また、本発明の線量表示プログラムは、記憶部と表示部とを備えたコンピュータに、対象物の位置の線量を表示する線量表示処理を実行させるプログラムであって、前記記憶部を、前記位置とその位置における放射線の線量とが対応付けられた空間線量分布が記憶される空間線量分布記憶手段として動作させ、対象物が撮影範囲に含まれる距離画像を取得する距離画像取得ステップと、その距離画像取得ステップで取得された距離画像の画素に応じた対象物の位置をそれぞれ取得する位置取得ステップと、その位置取得ステップで取得された画素に応じた対象物の位置に対応する線量を、前記空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布からそれぞれ取得する線量取得ステップと、その線量取得ステップで取得された画素に応じた線量に基づいて、前記対象物の線量を表示する線量表示ステップと、を前記コンピュータに実行させるものである。

【発明の効果】

【0008】

請求項１記載の線量表示装置によれば、対象物が撮影された深度距離画像から、深度距離画像の画素に応じた対象物の位置が取得され、その対象物の画素に応じた位置の放射線の線量が空間線量分布から取得され、取得された画素に応じた線量に基づいて、対象物の線量が表示される。このように表示される線量により、対象物のどの位置がどれくらいの線量を被ばくしているかを詳細かつ容易に把握でき、対象物への被ばく対策を的確に促すことができるという効果がある。

【0009】

請求項２記載の線量表示装置によれば、請求項１記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。空間線量分布記憶手段には、放射線を発生させる放射線発生装置の放射線設定に応じた空間線量分布が記憶される。放射線設定が取得され、空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、取得された放射線発生装置の設定に応じた空間線量分布から、画素に応じた対象物の位置の線量がそれぞれ取得される。これにより、放射線発生装置が出力する放射線に応じた線量を取得できるので、その線量の表示を正確なものとすることができるという効果がある。

【0010】

請求項３記載の線量表示装置によれば、請求項２記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。放射線発生装置の放射線設定が表示される画面が撮影され、その画面を解析することで放射線発生装置の放射線設定が取得される。そして、空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、該画面に基づき取得された放射線設定に応じた空間線量分布から画素に応じた対象物の位置の線量がそれぞれ取得される。これにより、放射線発生装置を外部から放射線設定を取得できるように改造し線量表示装置と放射線発生装置とを接続することなく、即ち既存の放射線発生装置を用いて、その放射線発生装置から非接触で放射線設定を取得できるという効果がある。なお、「放射線発生装置の放射線設定が表示される画面」としては、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示画面の他に、例えば、７セグメントＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の表示画面を例示できる。

【0011】

請求項４記載の線量表示装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。空間線量分布記憶手段には、放射線発生装置から患者に照射される放射線が患者によって散乱される散乱線を含む空間線量分布が、患者の体型毎に記憶される。そして、空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、放射線が照射される患者の体型に応じた空間線量分布から画素に応じた対象物の位置の線量がそれぞれ取得される。これにより、空間線量分布から取得される線量に放射線が照射される患者の体型による散乱線の影響を考慮に入れることができるので、線量の表示をより正確なものとすることができるという効果がある。

【0012】

請求項５記載の線量表示装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。空間線量分布記憶手段には、放射線発生装置から患者に照射される放射線が患者の特定の部位によって散乱される散乱線を含む空間線量分布が、患者の部位毎に記憶される。そして、空間線量分布記憶手段に記憶される空間線量分布のうち、放射線が照射される患者の部位に応じた空間線量分布から画素に応じた対象物の位置の線量がそれぞれ取得される。これにより、空間線量分布から取得される線量に放射線が照射される患者の部位による散乱線の影響を考慮に入れることができるので、線量の表示をより正確なものとすることができるという効果がある。

【0013】

請求項６記載の線量表示装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。対象物の画像に、線量取得手段で取得された画素に応じた対象物の位置の線量の大きさに応じた態様の画像である線量画像が重ねて表示される。これにより、対象物においてどの部分が大きな線量を被ばくしているのかを一目で把握できるので、対象物への被ばく対策をより的確に促すことができるという効果がある。

【0014】

請求項７記載の線量表示装置によれば、請求項６記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。線量画像として線量の大きさに応じたカラースケール又はグレースケールが表示されることで、対象物において被ばくしている線量が大きい領域と小さい領域とを明確かつ容易に把握できるので、より的確な対象物への被ばく対策を促すことができるという効果がある。

【0015】

請求項８記載の線量表示装置によれば、請求項６又は７に記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。対象物の画像および線量画像の左右の位置が反転されて表示される。従って、対象物と対象物の画像および線量画像とを対向させた場合、実際の対象物の位置とこれらの画像における対象物の位置とが１対１の関係となる。よって、対象物においてどの部分が大きな線量を被ばくしているのかをより直感的に把握できるという効果がある。

【0016】

請求項９記載の線量表示装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。線量表示手段によって、放射線業務従事者の画素に応じた位置のＸ線の線量が表示される。これにより、Ｘ線を用いた処置において放射線業務従事者が被ばくするＸ線の線量を容易に把握できるので、放射線業務従事者が被ばくする線量の管理を容易に行うことができるという効果がある。

【0017】

請求項１０記載の線量表示プログラムによれば、請求項１記載の線量表示装置と同様の効果を奏する。
請求項１１記載の線量表示装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の線量表示装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。画素に応じた対象物の位置の線量の大きさに応じた態様の画像である線量画像が表示され、その線量画像の左右の位置が反転されて表示される。従って、対象物と線量画像とを対向させた場合、実際の対象物の位置と線量画像における対象物の位置とが１対１の関係となる。よって、対象物においてどの部分が大きな線量を被ばくしているのかをより直感的に把握できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態における線量表示装置の概略図である。

【図2】（ａ）は、表示画面を説明する図であり、（ｂ）は、装置パラメータの取得を説明する図である。

【図3】線量表示装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図4】（ａ）は、空間線量分布テーブルを模式的に示した図であり、（ｂ）は、空間線量分布を模式的に示した図であり、（ｃ）は、画角テーブルを模式的に示した図である。

【図5】メイン処理のフローチャートである。

【図6】線量分布作成処理のフローチャートである。

【図7】空間線量分布の検証を説明する図である。

【図8】線量分布表示処理のフローチャートである。

【図9】（ａ）は、空間線量分布補正処理のフローチャートであり、（ｂ）は、移動前の撮影ユニット及び空間線量分布を表す図であり、（ｃ）は、移動後の撮影ユニット及び補正された空間線量分布を表す図である。

【図10】（ａ）は、線量取得処理のフローチャートであり、（ｂ）は、深度距離画像からの実際のＸ軸方向の位置の取得を説明する図であり、（ｃ）は、深度距離画像からの実際のＹ軸方向の位置の取得を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における線量表示装置１の概略図である。線量表示装置１は、放射線業務従事者Ｈｗが被ばくする放射線の線量を表示する装置である。ここで、放射線業務従事者Ｈｗ（以下「従事者Ｈｗ」と略す）とは、処置室Ｒ内においてＸ線を用いた診断や治療に携わる医師、放射線技師または看護師等の医療従事者や、原子炉建屋、工場または空港等の放射線が存在する環境で作業を行う作業員のことをいう。本実施形態では、線量表示装置１が線量を表示する放射線として「Ｘ線」を例示するが、線量を表示する放射線をＸ線以外の非粒子線としても良いし、陽子線やベータ線等の粒子線としても良い。

【0020】

線量表示装置１には、従事者Ｈｗが被ばくするＸ線の線量等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）２と、線量表示装置１への指示を入力するキーボード３と、撮影ユニット４とが設けられる。撮影ユニット４は、処置室Ｒ内に配置され、撮影範囲Ｃａにおける画像と、撮影範囲Ｃａにおける深度距離画像とを取得する装置である。深度距離画像とは、当該画像を構成する画素毎に、その画素に撮影される対象物と撮影ユニット４との奥行方向（Ｚ軸方向）の距離（深度）が記憶される画像である。本実施形態において撮影範囲Ｃａは、撮影ユニット４を中心とした水平方向に７０°、垂直方向に５５°の範囲とされるが、これ以外の範囲でも良い。

【0021】

処置室Ｒには、Ｘ線診断装置２０と、患者Ｐａが横たわる寝台３０とが配置される。Ｘ線診断装置２０は、Ｘ線を用いてＸ線画像を撮影する装置であり、処置室Ｒの床面に固定される保持装置２０ａと、Ｃアーム２０ｂと、Ｘ線発生装置２０ｃと、Ｘ線検出装置２０ｄとが設けられる。Ｃアーム２０ｂは、Ｃの字状（円弧状）に形成された部材であり、保持装置２０ａに回動可能に設けられる。

【0022】

Ｘ線発生装置２０ｃは、Ｃアーム２０ｂの一端に設けられ、その内部に設けられたＸ線管からＸ線を発生させる装置である。また、Ｘ線検出装置２０ｄはＣアーム２０ｂの他端に設けられ、Ｘ線を検出する装置である。

【0023】

Ｃアーム２０ｂ、Ｘ線発生装置２０ｃ及びＸ線検出装置２０ｄは、寝台３０に横たわった患者ＰａがＸ線発生装置２０ｃとＸ線検出装置２０ｄとの間に位置できるように配置される。Ｘ線発生装置２０ｃで発生され、患者Ｐａを透過したＸ線がＸ線検出装置２０ｄで検知され、検知されたＸ線に基づいてＸ線画像が作成される。

【0024】

この際、従事者Ｈｗは、処置室Ｒ内に位置しているので、Ｘ線発生装置２０ｃから照射されたＸ線や、Ｘ線発生装置２０ｃから患者Ｐａに照射したＸ線が患者Ｐａで散乱した散乱線を被ばくする虞がある。本実施形態の線量表示装置１は、主に従事者Ｈｗが被ばくするＸ線の線量を表示できるように構成される。

【0025】

具体的には、撮影ユニット４はその撮影範囲Ｃａに従事者Ｈｗが含まれるように、その高さや位置が調整される。撮影ユニット４では、従事者Ｈｗを含む撮影範囲Ｃａ内の画像および深度距離画像が撮影される。撮影された深度距離画像の画素毎に、その画素に対応する深度からその画素における位置が取得され、その位置におけるＸ線の線量が取得される。

【0026】

Ｘ線の線量の取得に関し、より具体的には、線量表示装置１には、撮影ユニット４を基準とした位置とその位置におけるＸ線の線量とを対応付けて記憶された空間線量分布が記憶される。撮影ユニット４で撮影された深度距離画像の画素毎に、その画素に対応する位置を空間線量分布に参照することで線量が取得される。

【0027】

そして、深度距離画像の画素毎に取得された線量をその線量の大きさに応じて表示した画像と、撮影ユニット４で撮影された従事者Ｈｗを含む実際の画像とが、表示画面ＧとしてＬＣＤ２に表示される。ここで、図２（ａ）を参照して表示画面Ｇを説明する。

【0028】

図２（ａ）は、表示画面Ｇを説明する図である。表示画面Ｇには、上記した深度距離画像に基づいて取得された線量の大きさをカラースケールによって表示する画像である線量表示画像Ｐｔ１と、撮影ユニット４で撮影された従事者Ｈｗを含む実際の画像である実画像Ｐｔ２とが表示される。本実施形態において、表示画面Ｇの左側に線量表示画像Ｐｔ１が、表示画面Ｇの右側に実画像Ｐｔ２が表示されるが、線量表示画像Ｐｔ１と実画像Ｐｔ２とが任意の位置に表示されても良い。

【0029】

線量表示画像Ｐｔ１には、深度距離画像の画素毎に取得されたＸ線の線量が、その大きさに応じて色分けされたカラースケールで表示される。具体的には、予めＸ線の線量の大きさと表示する色とが対応付けられ、深度距離画像の画素毎にその画素で取得されたＸ線の線量の大きさに対応する色が表示される。図１及び図２（ａ）では、線量表示画像Ｐｔ１のカラースケールによる色分けをハッチングの違いによって表現している。

【0030】

線量表示画像Ｐｔ１は、上記した通り深度距離画像に基づいて作成されるので、深度距離画像に含まれる対象物との距離、例えば、従事者Ｈｗまでの距離が反映される。よって、従事者Ｈｗの輪郭等の形状の画像が線量表示画像Ｐｔ１に反映される。これにより、線量表示画像Ｐｔ１には、従事者Ｈｗの輪郭等の形状の画像に、Ｘ線の線量に基づくカラースケールの画像（線量画像）が重ねて表示される。

【0031】

このような線量表示画像Ｐｔ１によって、従事者Ｈｗが被ばくするＸ線の線量の大きさを一目で容易に把握することができる。更に表示画面Ｇにおける線量表示画像Ｐｔ１の隣に、実画像Ｐｔ２が表示され、これらを見比べることで、従事者Ｈｗにおいて線量が大きな領域または線量が小さな領域を具体的に把握することができる。

【0032】

更に表示画面Ｇにおける線量表示画像Ｐｔ１及び実画像Ｐｔ２は、それぞれの左右の位置を反転したものとされる（図１参照）。よって、従事者Ｈｗ自身がＬＣＤ２と対向し、表示画面Ｇを見ながら処置等をする場合に、従事者Ｈｗ自身の実際の位置と、左右の位置が反転された線量表示画像Ｐｔ１及び実画像Ｐｔ２に表示される従事者Ｈｗの位置とが、１対１の関係となる。これにより、従事者Ｈｗが自身のどの部分が大きな線量を被ばくしているのかをより直感的に把握できる。このような表示画面Ｇにより、従事者Ｈｗは、従事者Ｈｗが大きな線量を被ばくし続けないよう、従事者Ｈｗの移動や交代等の被ばく対策を的確に促すことができる。

【0033】

なお、表示画面Ｇには、線量表示画像Ｐｔ１と実画像Ｐｔ２との両方が表示されるものに限られず、実画像Ｐｔ２の表示を省略して、線量表示画像Ｐｔ１のみを表示しても良い。また、線量表示画像Ｐｔ１を、線量の大きさに応じたカラースケールで表示するものに限られず、例えば、線量の大きさに応じて灰色の濃淡を変化させたグレースケールで表示しても良いし、図１及び図２（ａ）に示すように線量の大きさに応じたハッチングで表示しても良い。更には線量の大きさを所定の記号（例えば、「↑」、「→」、「↓」等）や文字（「大」、「中」、「小」等）に対応させ、線量の大きさに応じた記号や文字を表示しても良い。これらに加え、線量の大きさが所定以上または所定以上である場合に、その領域を点滅させることで、線量が大きい又は小さいことを更に強調しても良い。

【0034】

線量表示画像Ｐｔ１及び実画像Ｐｔ２を左右の位置を反転したものとしたが、これに限られず、左右の位置を反転せず、取得された深度距離画像及び実際の画像のままの位置関係としても良い。これにより、Ｘ線診断装置２０から離れた位置において、従事者Ｈｗの実際の様子を目視しながら線量表示画像Ｐｔ１及び実画像Ｐｔ２で従事者Ｈｗが被ばくするＸ線の線量を確認する場合に、目視による従事者Ｈｗの位置と、線量表示画像Ｐｔ１及び実画像Ｐｔ２における従事者Ｈｗの位置とが１対１となるので、これらの位置関係を容易に把握できる。

【0035】

線量表示画像Ｐｔ１は、撮影ユニット４で撮影された深度距離画像と、空間線量分布とから作成されるが、空間線量分布は、上記した通り、Ｘ線診断装置２０のＸ線発生装置２０ｃ（図１参照）におけるＸ線を発生させる条件（以下「装置パラメータ」という）に応じて作成される。本実施形態では、装置パラメータをＸ線診断装置２０の制御を行う情報処理装置であるＸ線制御装置２０ｅから非接触で取得する。

【0036】

図２（ｂ）は、装置パラメータの取得を説明する図である。図２（ｂ）に示す通り、Ｘ線制御装置２０ｅには、Ｘ線診断装置２０で用いられている装置パラメータが表示されるＬＣＤ２０ｅ１が設けられる。なお、本実施形態における装置パラメータとしては、Ｘ線発生装置２０ｃにおいてＸ線を発生させるＸ線管球の管電流、管電圧および管球角度と、Ｘ線発生装置２０ｃにおける撮影視野の大きさと、Ｘ線管球とＸ線検出装置２０ｄとの距離である管球－検出器間距離と、Ｘ線発生装置２０ｃに設けられるＸ線可動絞りの絞り量と、同じくＸ線発生装置２０ｃに設けられる可動式補償フィルタの角度および移動量とが挙げられるが、これ以外のＸ線の発生に関するパラメータが装置パラメータに含まれても良いし、装置パラメータを上記したものの一部を省略して構成しても良い。また、本実施形態では、便宜上、寝台３０の高さも装置パラメータに含まれるものとする。

【0037】

一方、線量表示装置１には、該ＬＣＤ２０ｅ１を撮影するモニタ用カメラ５が接続される。モニタ用カメラ５から取得されたＬＣＤ２０ｅ１の画像が、随時、線量表示装置１に送信され、送信された画像を画像認識することで、装置パラメータが取得される。送信された画像から装置パラメータを取得する手法としては、画像解析や機械学習された学習データを用いたＡＩ等の公知の手法が用いられる。

【0038】

そして、取得された装置パラメータに該当する空間線量分布が取得され、撮影ユニット４で撮影された深度距離画像に参照される。これにより、線量表示装置１は、Ｘ線診断装置２０を線量表示装置１から装置パラメータを取得できるように改造しＸ線診断装置２０と線量表示装置１とを接続することなく、即ち既存のＸ線診断装置２０を用いて、そのＸ線診断装置２０から非接触で装置パラメータを取得できる。

【0039】

また、装置パラメータが随時、モニタ用カメラ５を介してＸ線診断装置２０から取得されるので、患者Ｐａに照射するＸ線の条件が変化することで、装置パラメータが変化した場合でも、その変化した装置パラメータに応じた空間線量分布を取得できる。これにより、変化した装置パラメータに応じた線量が線量表示画像Ｐｔ１に反映されるので、線量表示画像Ｐｔ１による線量の表示をより正確なものとすることができる。

【0040】

なお、Ｘ線診断装置２０から装置パラメータの取得は上記に限られず、例えば、Ｘ線診断装置２０と線量表示装置１とを有線接続または無線接続して取得しても良いし、作業員がＬＣＤ２０ｅ１に表示される装置パラメータを確認し、線量表示装置１のキーボード３を介して入力しても良い。

【0041】

次に図３，４を参照して、線量表示装置１の電気的構成を説明する。図３は、線量表示装置１の電気的構成を示すブロック図である。線量表示装置１は、ＣＰＵ１０と、ハード・ディスク・ドライブ（以下「ＨＤＤ」と略す）と、ＲＡＭ１２とを有し、これらはバスライン１３を介して入出力ポート１４にそれぞれ接続されている。入出力ポート１４には更に、上記したＬＣＤ２、キーボード３、撮影ユニット４及びモニタ用カメラ５と、線量計６とが接続されている。

【0042】

ＣＰＵ１０は、バスライン１３により接続された各部を制御する演算装置である。フラッシュＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０により実行されるプログラムや固定値データ等を格納した書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、線量表示プログラム１１ａと、空間線量分布テーブル１１ｂと、画角テーブル１１ｃとが記憶される。ＣＰＵ１０によって線量表示プログラム１１ａが実行されると、図５のメイン処理が実行される。空間線量分布テーブル１１ｂは、上記した空間線量表示が記憶されるデータテーブルであり、画角テーブル１１ｃは、深度距離画像の画素における画角が記憶されるデータテーブルである。図４を参照して、空間線量分布テーブル１１ｂ及び画角テーブル１１ｃを説明する。

【0043】

図４（ａ）は、空間線量分布テーブル１１ｂを模式的に示した図である。空間線量分布テーブル１１ｂには、患者Ｐａの体型およびＸ線診断装置２０の装置パラメータに応じた空間線量分布が記憶される。具体的に、空間線量分布テーブル１１ｂには、Ｘ線を照射する患者Ｐａの体型毎に、やせ型用の第１空間線量分布テーブル１１ｂ１と、中肉用の第２空間線量分布テーブル１１ｂ２と、肥満用の第３空間線量分布テーブル１１ｂ３と、・・・、が設けられる。以下、第１空間線量分布テーブル１１ｂ１等を区別しない場合は、「空間線量分布テーブル１１ｂｍ」という。

【0044】

空間線量分布テーブル１１ｂｍには、装置パラメータ（具体的に、管電流、管電圧、管球－検出器間距離、管球角度、撮影視野の大きさ、Ｘ線可動絞りの絞り量（図中では「Ｘ線可動絞り」と表記）、可動式補償フィルタ角度および可動式補償フィルタ移動量と、寝台３０の高さ）に応じた空間線量分布である空間線量分布Ｄ１，Ｄ２，・・・が記憶される。ここで、図４（ｂ）を参照して、空間線量分布の具体的な構成を説明する。

【0045】

図４（ｂ）は、空間線量分布Ｄ１を模式的に示した図である。ここでは空間線量分布を空間線量分布Ｄ１を例に説明するが、空間線量分布Ｄ２，Ｄ３，・・・も構成は空間線量分布Ｄ１と同様なので、それぞれの詳細な説明は省略する。

【0046】

空間線量分布Ｄ１には、撮影ユニット４からの距離毎に、その位置における線量が記憶される。具体的にはＸ軸方向を撮影ユニット４において深度距離画像等を撮像する撮像部の水平方向、Ｙ軸方向を該撮像部における垂直方向、そして、Ｚ軸方向を該撮像部における奥行方向とした場合の、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の組み合わせにおける位置毎の線量が記憶される。

【0047】

本実施形態の空間線量分布Ｄ１においては、Ｚ軸方向の位置（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，・・・）毎に、Ｘ軸方向の位置およびＹ軸方向の位置の組み合わせによる線量が記憶されるが、Ｘ軸方向の位置毎にＹ軸方向の位置およびＺ軸方向の位置の組み合わせによる線量が記憶されて良いし、Ｙ軸方向の位置毎にＸ軸方向の位置およびＺ軸方向の位置の組み合わせによる線量が記憶されて良い。

【0048】

次に、画角テーブル１１ｃを説明する。図４（ｃ）は、画角テーブル１１ｃを模式的に示した図である。画角テーブル１１ｃには、撮影ユニット４で撮影される深度距離画像の画素毎に、その画素に対応する画角が記憶される。深度距離画像の画素の水平方向（Ｘ軸方向）および垂直方向（Ｙ軸方向）の位置毎に、水平方向の画角と、垂直方向の画角とが記憶される。

【0049】

なお、本実施形態の深度距離画像は、Ｘ軸方向における左端の位置の座標がＸａとされ、その左端の位置から右方向に移動するにつれて、Ｘ軸方向の座標がＸｂ，Ｘｃ，・・・と順に変化するものとされる。同様に、Ｙ軸方向における上端の位置の座標がＹａとされ、その上端の位置から下方向に移動するにつれて、Ｙ軸方向の座標がＹｂ，Ｙｃ，・・・と順に変化するものとされる。

【0050】

図４（ｃ）に示す通り、画角テーブル１１ｃには、画角が「（水平方向の画角）／（垂直方向の画角）」の形式で記憶される。本実施形態の撮影ユニット４の撮影範囲Ｃａは、撮影ユニット４を中心とした水平方向に７０°、垂直方向に５５°の範囲を持つので、例えば、Ｘ軸方向の位置がＸａで、Ｙ軸方向の位置がＹａである場合の画角として、画角テーブル１１ｃには「３５°／２７．５°」と記憶される。

【0051】

深度距離画像には、画素毎に奥行方向の距離が記憶されるので、言い換えると撮影ユニット４に対する奥行方向（Ｚ軸方向）の位置が記憶されている。その奥行方向の距離を画角テーブル１１ｃに記憶される画角で変換することで、その画素における実際のＸ軸方向の位置およびＹ軸方向の位置が取得できる。

【0052】

図３に戻る。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０が線量表示プログラム１１ａの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するためのメモリであり、撮影ユニット４の位置および角度が記憶されるユニット位置メモリ１２ａ及びユニット角度メモリ１２ｂと、患者Ｐａの体型が記憶される患者体型メモリ１２ｃと、深度距離画像が記憶される深度距離画像メモリ１２ｄと、上記した装置パラメータが記憶される装置パラメータメモリ１２ｅと、空間線量分布が記憶される空間線量分布メモリ１２ｆと、深度距離画像における画素毎の位置と線量の大きさとが対応付けて記憶される線量メモリ１２ｇとが設けられる。

【0053】

撮影ユニット４には、図１における撮影範囲Ｃａにおける深度距離画像を撮影するデプスカメラ４ａと、撮影範囲Ｃａにおける実際の画像を撮影する術者用カメラ４ｂと、撮影ユニット４の速度および角速度を取得する速度計および角速度計から構成される変位センサ４ｃとが設けられる。線量計６は、後述する図７の検出板Ｂに複数設けられ、Ｘ線の線量を計測するセンサである。なお、図４においては、複数の線量計６を、１つの線量計６として表している。

【0054】

次に図５～図１０を参照して、線量表示装置１のＣＰＵ１０で実行されるメイン処理を説明する。図５は、メイン処理のフローチャートである。メイン処理は、線量表示装置１の電源投入後に実行される処理である。

【0055】

メイン処理はまず、キーボード３から入力される動作モードを確認する（Ｓ１）。本実施形態において動作モードは、空間線量分布を作成する「線量分布作成モード」と、ＬＣＤ２に線量表示画像Ｐｔ１及び実画像Ｐｔ２（図２（ａ）参照）の表示を行う「線量表示モード」とが設けられる。

【0056】

Ｓ１の処理において、動作モードが線量分布作成モードである場合は（Ｓ１：線量分布作成モード）、線量分布作成処理（Ｓ２）を実行する。ここで、図６，７を参照して線量分布作成処理を説明する。

【0057】

図６は、線量分布作成処理のフローチャートである。線量分布作成処理はまず、患者Ｐａの体型を表すカウンタ変数Ｍを１に設定する（Ｓ１０）。カウンタ変数Ｍは、図４（ａ）で上記した空間線量分布テーブル１１ｂｍの体型に対応する値であり、Ｍが１の場合は、患者Ｐａの体型がやせ型であることを表し、Ｍが２の場合は、患者Ｐａの体型が中肉、Ｍが３の場合は、患者Ｐａの体型が肥満を表す。Ｓ１０の処理の後、空間線量分布テーブル１１ｂｍにおける対象の装置パラメータの位置（インデックス）を表すカウンタ変数Ｎに、１を設定する（Ｓ１１）。

【0058】

Ｓ１１の処理の後、空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型の情報を取得し、被写体モデルを作成する（Ｓ１２）。被写体モデルは、取得された体型の情報に基づき、人体の構成元素や密度を考慮して作成された、Ｘ線が照射される患者Ｐａをモデル化したものであり、公知の手法により作成される。

【0059】

Ｓ１２の処理の後、空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型のＮ番目の装置パラメータからＸ線管に関する情報（例えば、管電圧や管電流、Ｘ線可動絞りの絞り量等）を取得し、取得したＸ線管に関する情報に基づきＸ線管モデルを作成する（Ｓ１３）。Ｘ線管モデルは、発生させるＸ線の強度やＸ線を放射する方向等をモデル化したものであり、取得された装置パラメータにおけるＸ線管に関する情報と、Ｘ線可動絞りや可動式補償フィルタの幾何学的条件や組成元素の種類や比率、密度（以下、これらを「Ｘ線管モデルの所定条件」という）とに基づき、公知の手法により作成される。なお、Ｘ線管モデルの所定条件は、Ｓ１３の処理の実行時にキーボード３から入力されるものとする。

【0060】

Ｓ１３の処理の後、空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型のＮ番目の装置パラメータから寝台３０に関する情報を取得して、寝台モデルを作成し、該装置パラメータからＸ線診断装置２０の装置モデルを作成する（Ｓ１４）。寝台モデルは、寝台３０をモデル化したものであり、取得した装置パラメータにおける寝台３０の高さと、寝台３０の幾何学的条件や組成元素の種類や比率、密度（以下、これらを「寝台モデルの所定条件」という）とに基づき、公知の手法により作成される。寝台モデルの所定条件も、Ｓ１４の処理の実行時にキーボード３を介して入力されるものとする。

【0061】

また装置モデルは、Ｘ線診断装置２０をモデル化したものであり、取得した装置パラメータにおける管球－検出器間距離と、Ｘ線診断装置２０の外装の幾何学的条件や組成元素の種類や比率、密度（以下、これらを「装置モデルの所定条件」という）とに基づき、公知の手法により作成される。装置モデルの所定条件も、Ｓ１４の処理の実行時にキーボード３を介して入力されるものとする。

【0062】

Ｓ１４の処理の後、作成したモデルを用いてモンテカルロシミュレーションを行い、空間線量分布を作成する（Ｓ１５）。モンテカルロシミュレーションによる空間線量分布の作成は、公知の手法なので詳細な説明を省略する。Ｓ１５の処理の後、作成した空間線量分布の検証が行われる。ここで図７を参照して、空間線量分布の検証の概略を説明する。

【0063】

図７は、空間線量分布の検証を説明する図である。図６のＳ１５の処理で作成された後に、実際に空間線量分布を作成した同じ条件でＸ線診断装置２０を発生させて線量を計測し、空間線量分布によって取得される線量と、計測された線量とにズレがないかが検証される。

【0064】

具体的に、処置室Ｒには板状の検出板Ｂが設けられ、その検出板Ｂには、図３で上記した複数の線量計６が、１０ｃｍ間隔で格子状に配置される。また、寝台３０には、患者Ｐａの代わりに、図６のＭ番目の体型に該当する模型Ｆが配置される。模型Ｆは、患者Ｐａを正確に模擬するため、水等価物質によって形成される。なお、検出板Ｂに設けられる線量計６の間隔は１０ｃｍに限られず、１０ｃｍ以下でも１０ｃｍ以上でも良い。また、検出板Ｂに設けられる線量計６の配置も格子状に限られず、千鳥足状等、他の配置手法でも良い。

【0065】

Ｘ線診断装置２０によって、図６の空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型のＮ番目の装置パラメータに基づくＸ線が発生され、発生されたＸ線および、そのＸ線が模型Ｆによって散乱した散乱線が線量計６で検出される。この際、線量計６の位置が撮影ユニット４のデプスカメラ４ａによって取得される。

【0066】

そして、線量計６で検出された線量と、図６のＳ１５の処理で作成された空間線量分布から取得されたデプスカメラ４ａで取得された線量計６の位置における線量とが、所定の範囲内であるかが確認される。これらの線量が所定の範囲内である場合は、作成された空間線量分布が当該条件の空間線量分布として空間線量分布テーブル１１ｂに記憶される。一方で、これらの線量が所定の範囲内ではない場合は、上記したモデルのうち被写体モデル以外のモデル、即ちＸ線管モデル、寝台モデル又は装置モデルの所定条件を修正して空間線量分布を再作成し、再作成された空間線量分布に対し、上記した検証が行われる。

【0067】

このように、図６のＳ１５の処理で作成された空間線量分布の線量を、実際に計測される同条件の線量で検証することで、空間線量分布から取得される線量と実際に計測される線量との誤差が小さくなり、空間線量分布から取得される線量およびその線量に基づいて表示される線量表示画像Ｐｔ１（図２（ａ）参照）をより正確な表示とできる。

【0068】

図６に戻り、上記した検証の処理を説明する。Ｓ１５の処理の後、撮影ユニット４のデプスカメラ４ａから線量計６までの距離を取得し、その距離に基づいて線量計６の位置を取得する（Ｓ１６）。Ｓ１６の処理の後、空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型の模型Ｆを寝台３０に配置し、空間線量分布を作成した際と同条件の装置パラメータによってＸ線診断装置２０でＸ線を発生させた上で、線量計６から線量を取得する（Ｓ１７）。

【0069】

Ｓ１７の処理の後、Ｓ１５の処理で作成した空間線量分布からＳ１６の処理で取得した位置に該当する線量を取得する（Ｓ１８）。Ｓ１８の処理の後、Ｓ１７の処理で取得した線量計６からの線量とＳ１８の処理で空間線量分布から取得された線量との差が、所定の範囲内であるかを確認する（Ｓ１９）。

【0070】

Ｓ１９の処理において、線量の差が所定の範囲外である場合は（Ｓ１９：Ｎｏ）、Ｘ線管モデル、寝台モデル又は装置モデルの所定条件を修正し（Ｓ２０）、修正された各モデルの所定条件を用いて再度Ｓ１１以下の処理を繰り返すことで、Ｍ番目の体型の空間線量分布を再作成する。この際、Ｓ１１以下の処理を繰り返す代わりに、Ｓ１０以下の処理を繰り返すことで、Ｓ２０の処理で修正された各モデルの所定条件を用いて全て体型の空間線量分布を再作成しても良い。

【0071】

一方でＳ１９の処理において、線量の差が所定の範囲内である場合は（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型のＮ番目の空間線量分布として、作成された空間線量分布を保存する（Ｓ２１）。

【0072】

Ｓ２１の処理の後、カウンタ変数Ｎに１を加算し（Ｓ２２）、その加算した後のカウンタ変数Ｎが空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型の装置パラメータの組合せ総数より大きいかを確認する（Ｓ２３）。Ｓ２３の処理において、カウンタ変数Ｎが空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型の装置パラメータの組合せ総数以下の場合は（Ｓ２３：Ｎｏ）、Ｓ１２以下の処理を繰り返す。

【0073】

Ｓ２３の処理において、カウンタ変数Ｎが空間線量分布テーブル１１ｂのＭ番目の体型の装置パラメータの組合せ総数より大きい場合は（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、カウンタ変数Ｍに１を加算する（Ｓ２４）。Ｓ２４の処理の後、カウンタ変数Ｍが空間線量分布テーブル１１ｂに記憶される体型数より大きいかを確認する（Ｓ２５）。Ｓ２５の処理においてカウンタ変数Ｍが空間線量分布テーブル１１ｂの体型数以下の場合は（Ｓ２５：Ｎｏ）、Ｓ１１以下の処理を繰り返す。一方で、Ｓ２５の処理においてカウンタ変数Ｍが空間線量分布テーブル１１ｂの体型数より大きい場合は（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、線量分布作成処理を終了する。

【0074】

図５に戻る。Ｓ１の処理において、動作モードが線量表示モードである場合は（Ｓ１：線量表示モード）、線量表示処理（Ｓ３）を実行する。ここで、図８～１０を参照して線量表示処理を説明する。

【0075】

図８は、線量表示処理のフローチャートである。線量表示処理はまず、キーボード３で入力された撮影ユニット４の現在位置および現在角度を取得し、それぞれユニット位置メモリ１２ａ及びユニット角度メモリ１２ｂに保存する（Ｓ３０）。Ｓ３０の処理の後、キーボード３から入力された患者Ｐａの体型を取得し、患者体型メモリ１２ｃに保存する（Ｓ３１）。

【0076】

Ｓ３１の処理の後、デプスカメラ４ａから深度距離画像を取得し、深度距離画像メモリ１２ｄに保存する（Ｓ３２）。Ｓ３２の処理の後、深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像の各画素に所定の校正定数を乗じることで、当該画素の距離情報を撮影ユニット４からの絶対距離に変換する（Ｓ３３）。

【0077】

Ｓ３３の処理の後、モニタ用カメラ５から、Ｘ線制御装置２０ｅのＬＣＤ２０ｅ１（図２（ｂ））に表示される装置パラメータを含む画像を取得する（Ｓ３４）。Ｓ３４の処理の後、取得した画像から装置パラメータを取得し、装置パラメータメモリ１２ｅに保存する（Ｓ３５）。

【0078】

Ｓ３５の処理の後、空間線量分布テーブル１１ｂから患者体型メモリ１２ｃの体型と、装置パラメータメモリ１２ｅの装置パラメータとに該当する空間線量分布を取得し、空間線量分布メモリ１２ｆへ保存する（Ｓ３６）。Ｓ３６の処理の後、空間線量分布補正処理（Ｓ３７）を実行する。ここで、図９を参照して、空間線量分布補正処理を説明する。

【0079】

図９（ａ）は、空間線量分布補正処理のフローチャートである。空間線量分布補正処理はまず、変位センサ４ｃから取得した速度および角速度から、単位時間当たりの移動量および回転量を取得する（Ｓ５０）。Ｓ５０の処理の後、取得した移動量および回転量をユニット位置メモリ１２ａ及びユニット角度メモリ１２ｂにそれぞれ加算する（Ｓ５１）。これによって、ユニット位置メモリ１２ａ及びユニット角度メモリ１２ｂには、図８のＳ３０の処理で入力された時点のユニット位置メモリ１２ａ及びユニット角度メモリ１２ｂからのズレ量が反映される。

【0080】

Ｓ５１の処理の後、ユニット位置メモリ１２ａ及びユニット角度メモリ１２ｂのそれぞれの値に基づき、空間線量分布メモリ１２ｆの空間線量分布を補正し（Ｓ５２）、空間線量分布処理を終了する。ここで、図９（ｂ），（ｃ）を用いて、Ｓ５２の処理における空間線量分布の補正を説明する。

【0081】

図９（ｂ）は、移動前の撮影ユニット４及び空間線量分布を表す図であり、図９（ｃ）は、移動後の撮影ユニット４及び補正された空間線量分布を表す図である。図９（ｂ），（ｃ）には、撮影ユニット４の位置と共に、空間線量分布として位置毎の線量を数値で表している。

【0082】

図９（ｂ）における移動前の点線で表した撮影ユニット４の周囲には、有効な空間線量分布が存在しているため、空間線量分布メモリ１２ｆの空間線量分布であって、空間線量分布テーブル１１ｂに記憶されている空間線量分布によって、撮影ユニット４で撮影される撮影範囲Ｃａの線量を取得できる。

【0083】

一方で、撮影ユニット４に従事者Ｈｗが接触する等して、撮影ユニット４の位置や向きがズレた場合（図９（ｂ）の実線の撮影ユニット４）、空間線量分布における撮影範囲Ｃａに該当する位置に有効な線量が含まれない領域が発生する場合がある。

【0084】

かかる場合、図９（ｃ）に示すように、有効な線量が含まれない領域（例えば図９（ｃ）の左端および下端）の線量が「０」となるように空間線量分布が補正される。これにより、空間線量分布メモリ１２ｆの空間線量分布において、有効な線量が含まれない領域に撮影範囲Ｃａが含まれる場合であっても、不正な値の線量が取得されるのが抑制されるので、線量表示画像Ｐｔ１において不正な線量による表示がされるのを抑制できる。

【0085】

図８に戻る。Ｓ３７の空間線量分布補正処理の後、線量取得処理（Ｓ３８）を実行する。ここで、図１０を参照して、線量取得処理を説明する。

【0086】

図１０（ａ）は、線量取得処理のフローチャートである。線量取得処理はまず、深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像のＸ軸方向の位置を表す位置ｘｎに、該深度距離画像の左端の位置であるＸａを設定する（Ｓ６０）。Ｓ６０の処理の後、深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像のＹ軸方向の位置を表す位置ｙｎに、深度距離画像の左端の位置であるＹａを設定する（Ｓ６１）。

【0087】

Ｓ６１の処理の後、深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像の座標（ｘｎ，ｙｎ）の画素値を取得し、変数ｄに代入する（Ｓ６２）。Ｓ６２の処理の後、画角テーブル１１ｃにおける座標（ｘｎ，ｙｎ）の水平方向および垂直方向の画角を取得し、それぞれ水平角α、垂直角βとする（Ｓ６３）。

【0088】

Ｓ６３の処理の後、位置ｘｎ’に、ｄ・ ｔａｎ（α）を設定し、位置ｙｎ’に、ｄ・ｔａｎ（β）を設定する（Ｓ６４）。ここで、図１０（ｂ），（ｃ）を参照して、Ｓ６４の処理で設定される位置ｘｎ’，ｙｎ’を説明する。

【0089】

図１０（ｂ）は、深度距離画像からの実際のＸ軸方向の位置ｘｎ’の取得を説明する図であり、図１０（ｃ）は、深度距離画像からの実際のＹ軸方向の位置ｙｎ’の取得を説明する図である。

【0090】

Ｓ６２の処理で取得される変数ｄは、該当する深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像の座標（ｘｎ，ｙｎ）の画素値、即ち該画素の実際の奥行方向（Ｚ軸方向）の位置を表す。この変数ｄに、対応する水平方向の画角である水平角αによる正接値（ｔａｎ（α））を乗じたｘｎ’は、図１０（ｂ）に示す通り、撮影ユニット４からＺ軸方向に距離ｄ離れた位置から、水平角αに応じたＸ軸方向のズレ量とされる。従って、位置ｘｎ’が該画素における実際のＸ軸方向の位置とされる。

【0091】

同様に、変数ｄに、対応する垂直方向の画角である垂直角βによる正接値（ｔａｎ（β））を乗じたｙｎ’は、図１０（ｃ）に示す通り、撮影ユニット４からＺ軸方向に距離ｄ離れた位置から、垂直方向の画角（水平角α）に応じたＹ軸方向のズレ量であるので、ｙｎ’が該画素における実際のＹ軸方向の位置とされる。このように、深度距離画像の画素毎に、画角をそれぞれ把握しておくことで、深度距離画像の画素値から実際の位置を取得することができる。

【0092】

図１０（ａ）に戻る。Ｓ６４の処理の後、空間線量分布メモリの空間線量分布から、座標（ｘｎ’，ｙｎ’，ｄ）に該当する線量を取得する（Ｓ６５）。この際、空間線量分布に座標（ｘｎ’，ｙｎ’，ｄ）と一致する位置の線量が記憶されていない場合は、空間線量分布に記憶される位置のうち、座標（ｘｎ’，ｙｎ’，ｄ）に最も近い位置の線量が取得される。

【0093】

なお、空間線量分布に座標（ｘｎ’，ｙｎ’，ｄ）と一致する位置の線量が記憶されていない場合の線量の取得手法は、これに限られず、例えば、空間線量分布に記憶される位置のうち、座標（ｘｎ’，ｙｎ’，ｄ）の周囲の位置の線量を取得し、取得した線量の平均値や中央値を座標（ｘｎ’，ｙｎ’，ｄ）の線量として取得しても良い。

【0094】

Ｓ６５の処理の後、取得した線量を線量メモリ１２ｇの座標（ｘｎ，ｙｎ）における線量として保存する（Ｓ６６）。これにより、線量メモリ１２ｇには、深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像の画素毎に、対応する線量が記憶される。

【0095】

Ｓ６６の処理の後、位置ｙｎを１つ進め（Ｓ６７）、その位置ｙｎが深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像の下端を超えたかを確認する（Ｓ６８）。Ｓ６８の処理において、位置ｙｎが下端を超えていない場合は（Ｓ６８：Ｎｏ）、Ｓ６２以下の処理を繰り返す。一方でＳ６８の処理において、位置ｙｎが下端を超えた場合は（Ｓ６８：Ｙｅｓ）、位置ｘｎを１つ進め（Ｓ６９）、その位置ｘｎが深度距離画像メモリ１２ｄの深度距離画像の右端を超えたかを確認する（Ｓ７０）。

【0096】

Ｓ７０の処理において、位置ｘｎが右端を超えていない場合は（Ｓ７０：Ｎｏ）、Ｓ６１以下の処理を繰り返す。一方でＳ７０の処理において、位置ｘｎが右端を超えた場合は（Ｓ７０：Ｙｅｓ）、線量取得処理を終了する。

【0097】

Ｓ３８の線量取得処理の後、線量メモリ１２ｇに記憶される線量に基づいて線量表示画像Ｐｔ１を作成する（Ｓ３９）。Ｓ３９の処理の後、作成した線量表示画像Ｐｔ１の左右の位置を反転させた画像と、術者用カメラ４ｂから取得した実画像Ｐｔ２の左右の位置を反転した画像とをＬＣＤ２に表示し（Ｓ４０）、Ｓ３２以下の処理を繰り返す。

【0098】

図５に戻る。Ｓ２の線量分布作成処理またはＳ３の線量表示処理の後、Ｓ１以下の処理を繰り返す。

【0099】

以上説明した通り、本実施形態の線量表示装置１は、デプスカメラ４ａから従事者Ｈｗを含む深度距離画像が取得され、Ｘ線診断装置２０の装置パラメータや患者Ｐａの体型に応じた空間線量分布が空間線量分布テーブル１１ｂから取得される。取得された深度距離画像と空間線量分布とから、深度距離画像の画素毎にその画素に対応する位置の線量が取得される。

【0100】

そして、取得された線量を、その大きさに応じたカラースケールで表示することで線量表示画像Ｐｔ１が作成され、ＬＣＤ２に表示される。これにより、従事者Ｈｗの位置におけるＸ線の線量が表示されるので、従事者ＨｗがＸ線によって被ばくしている線量を容易に把握でき、従事者Ｈｗへの被ばく対策を的確に促すことができる。

【0101】

また、空間線量分布テーブル１１ｂには、装置パラメータや患者Ｐａの体型に応じた空間線量分布が記憶され、実際にＸ線を発生させているＸ線診断装置２０の装置パラメータや、Ｘ線を照射している患者Ｐａの体型に応じた空間線量分布が取得される。これにより、Ｘ線診断装置２０の装置パラメータに応じて出力されるＸ線や、Ｘ線が照射される患者Ｐａの体型に応じたＸ線の散乱線の影響を考慮した空間線量分布が取得できるので、線量表示画像Ｐｔ１の線量の表示をより正確なものとすることができる。

【0102】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

【0103】

上記実施形態では、空間線量分布テーブル１１ｂに患者Ｐａの体型毎に空間線量分布を作成したが、これに限られない。例えば、Ｘ線診断装置２０でＸ線を照射する患者Ｐａの部位（頭部、体幹部等）毎に空間線量分布を作成し、実際に患者ＰａにＸ線を照射する部位の空間線量分布を取得して、線量の取得を行っても良い。Ｘ線を患者Ｐａに照射した場合の散乱線は、Ｘ線が照射される部位によって変化する。そこで、Ｘ線を照射する患者Ｐａの部位に応じた空間線量分布を取得することで、Ｘ線が照射される患者Ｐａの部位に応じた散乱線の影響が考慮されたより正確な線量を、線量表示画像Ｐｔ１に反映することができる。

【0104】

また、空間線量分布テーブル１１ｂに患者Ｐａの体型と部位とに応じた空間線量分布を記憶しても良いし、空間線量分布テーブル１１ｂに体型と部位とに依らない空間線量分布を記憶しても良い。

【0105】

上記実施形態では、予め作成した空間線量分布から深度距離画像の画素毎の位置に応じた線量を空間線量分布から取得して表示したが、これに限られない。例えば、従事者Ｈｗに線量計を装着させ、空間線量分布から表示される線量と、従事者Ｈｗの線量計から取得される線量とを比較し、これらにズレが生じた場合には、空間線量分布に記憶される線量を線量計で取得された線量に更新しても良い。

【0106】

上記実施形態では、従事者Ｈｗが装着する、防護メガネ等のＸ線を軽減する防護具を考慮しなかったが、これに限られない。例えば、デプスカメラ４ａや術者用カメラ４ｂからの画像から、従事者Ｈｗが防護具を装着していると判断される場合は、防護具に該当する位置の線量に、その防護具が有するＸ線の軽減能力に応じた係数を乗じることで、線量を低減させたものを線量表示画像Ｐｔ１に反映させても良い。これにより、防護具によるＸ線の軽減能力を線量表示画像Ｐｔ１によって一目で把握することができる。

【0107】

更にこれに加え、防護メガネの内側等、防護具と従事者Ｈｗとの間に線量計を配置させ、その線量計によって線量を取得することで、線量表示画像Ｐｔ１に防護具による実際のＸ線の軽減能力を表示しても良い。

【0108】

上記実施形態では、Ｘ線診断装置２０によってＸ線の写真を撮影する場合と、Ｘ線の写真の基づく動画（透視）を作成する場合とで、空間線量分布を区別しなかったが、これに限られない。Ｘ線の写真を撮影する場合と、動画を作成する場合とで異なる空間線量分布を用意し、それぞれの場合に該当する空間線量分布を用いても良い。この際、ＬＣＤ２０ｅ１（図２（ｂ）参照）には、Ｘ線診断装置２０においてＸ線の写真を撮影する場合と、動画を作成する場合とが区別して表示されるので、モニタ用カメラ５で撮影されたＬＣＤ２０ｅ１の画像から、Ｘ線の写真を撮影する場合か、動画を作成する場合かを判断しても良い。

【0109】

上記実施形態では、線量表示画像Ｐｔ１（図２（ｂ）参照）には、線量の大きさを表すものとしてカラースケールのみを表示したが、これに限られない。例えば、カラースケールに加え、表示される従事者Ｈｗ毎に線量の累積値や単位時間当たりの線量を、数値やグラフ等で表示しても良い。更に従事者Ｈｗの部位（目や口等）毎の線量の累積値や単位時間当たりの線量を、数値やグラフ等で表示しても良い。

【0110】

また、従事者Ｈｗにおいて被ばくしている線量が大きい部位を文字や絵で表示したり、音声で出力することで従事者Ｈｗに注意喚起をしても良い。

【0111】

上記実施形態では、デプスカメラ４ａによって深度距離画像を取得し、従事者Ｈｗ等の位置を取得したが、これに限られない。例えば、術者用カメラで取得された画像を画像処理やＡＩ等を用いて解析することで、従事者Ｈｗ等の位置を取得しても良いし、サンプリングモアレ法を用いて従事者Ｈｗ等の位置を取得しても良い。また、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）によって従事者Ｈｗ等の位置を取得しても良いし、超音波を用いて従事者Ｈｗ等の位置を取得しても良い。

【0112】

上記実施形態では、図８の線量表示処理において、キーボード３から患者Ｐａの体型を取得したが、これに限られない。例えば、患者の体型をデプスカメラ４ａや術者用カメラで取得した画像を解析することで取得しても良い。

【0113】

上記実施形態では、図６の線量分布作成処理において、各モデルを用いたモンテカルロシミュレーションによって空間線量分布を作成したが、これに限られず、他のシミュレーション技法により空間線量分布を作成しても良い。また、図７のように寝台３０に模型Ｆを配置し、Ｘ線診断装置２０で所定の装置パラメータでＸ線を発生させる。その状態で、検出板Ｂを微小な距離（例えば１ｃｍ）毎に移動させながら、検出板Ｂに設けられる線量計６で線量を取得することで、空間線量分布を実測によって作成しても良い。

【0114】

また、図６の線量分布作成処理において、Ｓ１２の処理で被写体モデルを空間線量分布テーブル１１ｂｍのＭ番目の体型の情報に基づいて作成し、その被写体モデルを用いて作成された空間線量分布を、Ｓ１９の処理によってＭ番目の体型に該当する模型Ｆを寝台３０に配置した状態で線量計６で取得された線量と比較し、Ｓ２０の処理でＸ線管モデル等の所定条件を修正することで空間線量分布を作成したが、これに限られない。

【0115】

例えば、まずＳ１２の処理において、被写体モデルを所定の大きさ及び形状（例えば１辺が５００ｍｍの立方体状）の模型Ｆに基づき作成し、作成された被写体モデルを用いてＳ１５の処理で「仮の空間線量分布」を作成する。ここで「仮の空間線量分布」を作成する際のＸ線管モデル、寝台モデル及び装置モデルは、空間線量分布テーブル１１ｂｍのＭ番目の体型のＮ番目の装置パラメータに応じて作成されるものとする。そしてＳ１９の処理によって、作成された「仮の空間線量分布」と、所定の大きさ及び形状の模型Ｆを寝台３０に配置した状態で線量計６で取得された線量とを比較し、Ｓ２０の処理でＸ線管モデル等の所定条件を修正することで、線量計６で取得された線量との差が小さな「仮の空間線量分布」を作成する。

【0116】

そして、被写体モデルを空間線量分布テーブル１１ｂｍのＭ番目の体型の情報に基づいて作成し、作成された被写体モデルと「仮の空間線量分布」を作成した際のＸ線管モデル、寝台モデル及び装置モデルとから、Ｓ１５の処理のように空間線量分布を作成する。作成された空間線量分布を、Ｍ番目の体型のＮ番目の空間線量分布として空間線量分布テーブル１１ｂｍに保存しても良い。

【0117】

上記実施形態では、Ｘ線診断装置２０で用いられている装置パラメータをＬＣＤ２０ｅ１に表示したが、これに限られない。例えば、Ｘ線診断装置２０に複数の７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）を設け、装置パラメータの各値を７セグメントＬＥＤに表示しても良い。この際、モニタ用カメラ５を７セグメントＬＥＤの表示内容が撮影できるように配置すれば良い。

【0118】

上記実施形態では、撮影範囲Ｃａに含まれる対象物として放射線業務従事者Ｈｗ（従事者Ｈｗ）を例示したが、これに限られず、例えば、対象物を動物や植物としても良いし、放射線の影響を受けやすいコンピュータ等の電子機器や精密機械としても良い。

【0119】

上記実施形態では、空間線量分布を、装置パラメータに応じて発生されたＸ線（一次放射線）とそのＸ線の散乱線とを考慮して作成したが、これに限られない。例えば、空間線量分布を、一次放射線のみを考慮して作成しても良いし、散乱線のみを考慮して作成しても良い。

【0120】

上記実施形態では、線量表示装置１を従事者Ｈｗ（放射線業務従事者Ｈｗ）が被ばくする放射線の線量を表示する装置としたが、これに限られない。例えば、線量表示装置１を、検査や治療を受ける患者Ｐａや空港でＸ線身体検査を受ける旅行客等といった非放射線業務従事者が被ばくする放射線の線量を表示する装置としても良い。

【0121】

上記実施形態では、図５の動作モードとして、線量作成モードと線量表示モードとの両方を設けたが、これに限られない。動作モードを線量作成モードのみとしても良いし、線量表示モードのみとしても良い。

【0122】

上記実施形態では、線量表示プログラム１１ａを実行する装置として線量表示装置１を例示したが、これに限られない。例えば、線量表示プログラム１１ａをＰＣやスマートフォン、タブレット端末等の情報処理装置で実行しても良い。

【符号の説明】

【0123】

１ 線量表示装置
ＩＩｗ 放射線業務従事者（対象物）
Ｐａ 患者
Ｃａ 撮影範囲
２ ＬＣＤ（表示部）
１１ ＨＤＤ（記憶部）
１１ａ 線量表示プログラム
１１ｂ 空間線量分布テーブル（空間線量分布記憶手段）
２０ Ｘ線診断装置（放射線発生装置）
Ｓ３２ 距離画像取得手段、距離画像取得ステップ
Ｓ３４ 設定撮影手段、設定取得手段の一部
Ｓ３５ 解析手段、設定取得手段の一部
Ｓ３９，４０ 線量表示手段、線量表示ステップ
Ｓ６２～Ｓ６４ 位置取得手段、位置取得ステップ
Ｓ６５ 線量取得手段、線量取得ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】