自動露出制御装置（AEC）の特性

問題
1. 解説

問題

今回は第69回診療放射線国家試験「診療画像機器学」より自動露出制御装置（AEC）の特性についての問題を解説していきます。

なお、問題文は厚生労働省HPより引用しております

午前7
自動露出制御装置の特性で正しいのはどれか。2つ選べ
1. 短時間特性は、撮影時間が短くなるほど光学濃度が低くなる
2. 長時間特性は、撮影時間が長くなるほど光学濃度が高くなる
3. 前面検出方式は、管電圧が低くなるほど光学濃度が低くなる
4. 後面検出方式は、管電圧が低くなるほど光学濃度が低くなる
5. 管電圧特性は管電圧によって光学濃度が変動する現象をいう

解説

簡潔に自動露出制御装置の仕組みについて解説する（後面検出方式）

自動露出制御装置（AEC）の特性

ここで光学濃度について説明する。X線画像における光学濃度とはX線画像の濃度（写真濃度）と同じである。光学濃度が高い（写真濃度が高い）とはX線が多くフィルムに到達している状況であり、すなわち画像は「黒い」ということになる

被写体厚特性

被写体厚によって時間特性の影響を受け光学濃度が変化する現象。また、これは検出方式によっても光学濃度は変化する

時間特性（応答特性）

短時間特性・・・短時間領域では照射停止合図から実際AECが停止するまで微妙なラグが生じるためその分光学濃度が上昇する（黒くなる）。体厚の薄い被写体に多い

（※）短時間特性のことを一般的に応答特性とされることが多い

長時間特性・・・長時間領域では応答特性（短時間特性）の影響が小さくなる。しかし、光電子増倍管による暗電流の影響が大きくなってくる為「X線による電荷＋暗電流による電荷（大）」より期待線量（X線の線量）が暗電流分だけ不十分であり光学濃度は低下する（白くなる）。また、一般的に長時間露出するような環境下（体厚が暑い等）では散乱線の影響も含め光学濃度は低下傾向にある

管電圧特性

管電圧特性とは、管電圧の大小によって、すなわち線質（エネルギー）によってX線の検出効率が変化することをいう

低電圧（低エネルギー）領域・・・透過＜吸収
高電圧（高エネルギー）領域・・・透過＞吸収

被覆特性

採光野（検出部）に高吸収体が存在することで、適正量が得られなくなり光学濃度は低下する現象

検出方式による自動露出制御装置の特徴

前面検出方式・・・検出部（採光野）がフィルムの前方にある検出方法
後面検出方式・・・検出部（採光野）がフィルムの後方にある検出方法

上図のように検出方式によって各々の自己吸収が要因となり濃度が変化する

管電圧と検出方式の関係

管電圧はX線の線質を変化させる要因でありました

低電圧（低エネルギー）領域・・・透過＜吸収
高電圧（高エネルギー）領域・・・透過＞吸収

ここで管電圧と検出方式によっての濃度の違いを下記に示します

	高管電圧	低管電圧
前面検出方式	高濃度（黒）	低濃度（白）
後面検出方式	低濃度（白）	高濃度（黒）

上の通り、高管電圧と低管電圧ではどちらの検出方式でも逆の関係にあります。

前面検出方式を解説すると、低管電圧では吸収＞透過の為、検出部（採光野）での自己吸収がより大きくなる。従って、実際のフィルムに届くX線量は減少し濃度は下がる（白くなる）。一方で、高管電圧では逆に透過＞吸収になり自己吸収の問題よりもそもそも検出部（採光野）を透過してしまう、すなわち検出効率が低下し線量過不足と誤認識してしまう。よって、停止合図が遅れることによりX線量は増加し濃度は上がる（黒くなる）。

後面検出方式では前面型と逆の考え方をすれば良い