JP2008289915A - Ｘ線断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の深さ位置の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を容易に得る。
【解決手段】制御部１０は、不揮発性のメモリ３０に記憶されている駆動データに従って撮影駆動系１１〜１４を駆動制御して被検体Ｍ内の撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像の撮影を行う。メモリ３０には、種々の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに応じた複数の駆動データが予め記憶されている。術者によって設定盤３１から、これから撮影しようとする撮影対象断層面Ｍａの深さ位置が設定されると、制御部１０は、設定された撮影対象断層面Ｍａの深さ位置に応じた駆動データをメモリ３０から読み出し、その駆動データに従って、撮影駆動系１１〜１４を駆動制御して設定された深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線断層撮影画像の撮影を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、被検体内の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を得る非ＣＴ式（非コンピュータトモグラフィ式）のＸ線断層撮影装置に係り、特には、種々の深さ位置の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を得るための改良技術に関する。

病院などにの医療機関に設置されている非ＣＴ式のＸ線断層撮像装置は、図９に示すように、天板１に載置支持させた被検体Ｍ内の撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線管２からのＸ線の入射方向を順次変更しながら被検体Ｍに向けてＸ線を照射させるとともに、被検体Ｍ内の撮像対象断層面Ｍａの透過Ｘ線像が常に、イメージインテンシファイアなどのＸ線検出器やフィルムなどの撮影材などの撮像部３の受像面３ａの同じ位置に投影されるように撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向の変更（Ｘ線管２側の動作）と連動して撮像部３の受像面３ａの位置を変更させて、撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像を得るように構成されている。

このＸ線断層撮像装置によるＸ線断層撮影の原理を今少し詳しく説明する。すなわち、図９に示すように、例えば、Ｘ線管２の位置やＸ線管２から照射されるＸ線の照射角度を変更させるなどして、被検体Ｍ内の撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線管２からのＸ線の入射方向を変更しても、その撮影対象断層面Ｍａの中に位置する点Ａ、Ｂが常に撮像部３の受像面３ａの同じ点ａ、ｂに投影されるように、撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向の変更と連動させて受像部３の受像面３ａの位置を変更させる。そうすると、撮影対象断層面Ｍａの外に位置する点Ｃは、撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向が変化するにつれて受像面３ａでの投影位置がどんどん変化する。例えば、Ｘ線管１が位置Ｐ１のときの撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向に対しては、点Ｃが受像面３ａの点ｃ１に投影されるが、位置Ｐ１と異なる位置Ｐ２にＸ線管１が移ったときの撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向に対しては、点Ｃが受像面３ａの点ｃ２に投影されることになる。

このように撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向を変えた状態で撮像部３の受像面３ａで受像された各透過Ｘ線像を重ね合わせると、重ね合わせ後の画像内では、点Ｃの透過Ｘ線像は画像全体にばらまかれる（分配される）ことになって点Ｃは不明瞭なボケ状態の点として現れる。点Ｃのボケ度合いは撮影対象断層面Ｍａから離れるに従って大きくなる。一方、点Ａ、Ｂの透過Ｘ線像は画像の一点に留められる（集中される）ことになって点Ａ、Ｂは重ね合わせ後の画像内に明瞭な点として現れる。従って、撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向を種々に変更して撮像部３の受像面３ａで受像された多数の透過Ｘ線像を重ね合わせることによって、撮像対象断層面Ｍａだけが明瞭に映っている画像、すなわち、被検体Ｍ内の撮影対象断層面Ｍａを抽出したようなＸ線断層撮影画像を得ることができる。

なお、撮像部３がイメージインテンシファイアなどのＸ線検出器で構成される場合には、上記Ｘ線管２や撮像部３の撮影動作中にサンプリングされた撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向が相違する多数の透過Ｘ線画像を各々デジタル画像に変換し、デジタル画像処理によって各画像を画像積分することでＸ線断層撮影画像を得ている。また、撮像部３がフィルムなどの撮影材などで構成される場合は、上記Ｘ線管２や撮像部３の撮影動作中に撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線の入射方向が相違する多数の透過Ｘ線画像を撮影材３に多重露光させてＸ線断層撮影画像を得ている。

上記原理に基づいて撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像を得るＸ線断層撮影装置の駆動制御系は、従来、以下のように構成されている。

〔第１従来例〕図１０を参照する。この第１従来例は、モーターなどのＸ線管駆動機構１１によって、例えば、天井に敷設されたレール２１に沿って水平移動されるＸ線管保持部材２２にＸ線管２が保持され、Ｘ線管２が水平移動されるようになっている。Ｘ線管２には高電圧発生器などを含むＸ線照射駆動部１２が接続され、このＸ線照射駆動部１２によってＸ線管２からのＸ線の照射駆動が行われる。また、モーターなどの照射角度駆動機構１３によって、例えば、Ｘ線管保持部材２２に対してＸ線管２が回転されてＸ線管２から照射されるＸ線の照射角度が変更されるように構成されている。

Ｘ線管駆動機構１１やＸ線照射駆動部１２、照射角度駆動機構１３などの撮影駆動系の駆動制御は制御部１０Ｐ１によって行われる。制御部１０Ｐ１は、これら撮影駆動系１１、１２、１３を駆動制御して、Ｘ線管２の水平移動に伴って以下のようにＸ線の照射角度を変更しつつ、Ｘ線管２からＸ線を照射させるように動作させる。Ｘ線の照射角度は、Ｘ線管２の水平移動中の各位置において、Ｘ線管２から照射されるＸ線束の中心軸ＸＪが常に、被検体Ｍ内の撮影対象断層面Ｍａ中の撮影中心ＧＣを通過するように変更される。これにより、天板１に載置支持された被検体Ｍ内の撮影対象断層面Ｍａ（中の撮影中心ＧＣ）に対するＸ線の入射方向を種々の方向に変更させている。

被検体Ｍを載置支持する天板１を挟んでＸ線管２と反対側に配置された撮像部３は、伸縮自在の連結部材１００によってＸ線管２と一体的に水平移動可能にＸ線管２に連結されている。連結部材１００には支点１０１が設けられている。これにより、Ｘ線管２を水平移動させると、連結部材１００が支点１０１周りに揺動され、これに伴って、被検体Ｍ内の撮像対象断層面Ｍａの透過Ｘ線像が常に、撮像部３の受像面３ａの同じ位置に投影されるようにＸ線管２側の動作と連動して撮像部３の受像面３ａの位置を変更させている。支点１０１の位置は変更できるようになっている。

以上の構成により、図１０に示す撮影対象断層面Ｍａのうち、撮影中心ＧＣを中心とした所定の撮影範囲ＧＨのＸ線断層撮影画像を得ることができる。

ところで、この第１従来例では、制御部１０Ｐ１は、撮影駆動系を駆動するための駆動データとして、予め決められた深さ位置の１つの撮影対象断層面Ｍａに対応した１種類の駆動データだけを持っている。そして、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を変更して撮影するときには、支点１０１の位置を、撮影しようとする撮影対象断層面Ｍａの深さ位置に応じた位置に変更することによって、Ｘ線管２側と撮像部３側との連動動作を、撮影しようとする撮影対象断層面Ｍａの深さ位置に応じた動作が行えるように変更させている。

〔第２従来例〕図１１を参照する。上記第１従来例では、撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像を得るのに必要なＸ線管２側と撮像部３側との連動動作を、Ｘ線管２と撮像部３とを連結部材１００で連結させて実現しているが、第２従来例は、Ｘ線管２と撮像部３とを連結させずに、Ｘ線管２を水平移動させるＸ線管駆動機構１１とは別に、撮像部３を水平移動させるモーターなどの撮像部駆動機構１４を備えてＸ線管２と撮像部３とを独立させて水平移動可能に構成している。そして、制御部１０Ｐ２が、撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像を得るのに必要なＸ線管２側と撮像部３側との連動動作を行うように、Ｘ線管駆動機構１１と撮像部駆動機構１４を駆動制御している。その他のＸ線の照射角度の変更制御やＸ線管２からのＸ線照射の駆動制御は、上記第１実施例と同様である。

この第２従来例でも、制御部１０Ｐ２は、撮影駆動系を駆動するための駆動データとして、予め決められた深さ位置の１つの撮影対象断層面Ｍａに対応した１種類の駆動データだけを持っている。そして、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を変更して撮影するときには、天板１の昇降移動などを行う天板駆動機構１５によって天板１を昇降移動させて被検体ＭをＸ線管２に対して遠近（撮影部３の受像面３ａに対して近遠）させ、これにより、被検体Ｍ内における上記１つの撮影対象断層面Ｍａの位置関係を深さ方向に変更させている。
特開昭５２−０９５９９３号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。通常、一連の断層撮影検査では、病変部の位置を特定するために、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を数点変えた撮影を行うが、上記第１従来例の場合には、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を変えた撮影を行うごとに、連結部材１００の支点１０１の位置を変更させる必要がある。この連結部材１００の支点１０１の変更作業には、術者の手作業が含まれるので、連結部材１００の支点１０１の変更作業は手間で、術者への負担も大きいという問題がある。

第２従来例では、天板１を昇降させるだけで撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を変えた撮影を行うことができ、また、天板１の昇降は通常、ボタン操作などで行えるので、上記第１従来例の問題は解消される。しかしながら、天板１を昇降させることに伴って、天板１上で被検体Ｍの体動が起き易く、その結果、所望の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線断層撮影画像を正確に得ることができないことがある。特に、病変部の位置を特定するためには、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を(mm)単位で変更することもあり、被検体Ｍの体動による撮影対象断層面Ｍａの深さ位置のズレによって、(mm)単位で変更した各深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに対する各Ｘ線断層撮影画像が正確に得られずに、一連の断層撮影検査に支障を来すこともある。また、断層撮影検査中に天板１を頻繁に細かく昇降させると、被検体Ｍに心理的な不安を与えるという問題もある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、上記従来技術の欠点を解消して種々の深さ位置の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を容易に得ることができるＸ線断層撮影装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、この発明は、被検体内の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を得るＸ線断層撮影装置であって、（ａ）被検体を支持する支持手段と、（ｂ）前記支持手段に支持させた被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、（ｃ）前記支持手段に支持させた被検体を挟んで前記Ｘ線照射手段と反対側に配置され、被検体を透過したＸ線透過像を受像面で受像して撮像する撮像手段と、（ｄ）前記支持手段に支持させた被検体内の撮影対象断層面に対する前記Ｘ線照射手段からのＸ線の入射方向を変更駆動するＸ線入射方向変更駆動手段と、前記Ｘ線照射手段からのＸ線の照射駆動を行うＸ線照射駆動手段と、前記撮像手段の受像面の位置を変更駆動する受像位置変更駆動手段とを含む撮影駆動手段と、（ｅ）前記支持手段に支持させた被検体内の撮影対象断層面に対する前記Ｘ線照射手段からのＸ線の入射方向を順次変更しながら被検体に向けてＸ線を照射させるとともに、前記撮像対象断層面の透過Ｘ線像が常に前記撮像手段の受像面の同じ位置に投影されるように撮影対象断層面に対するＸ線の入射方向の変更と連動して前記撮像手段の受像面の位置を変更させるように前記撮影駆動手段を駆動データに従って駆動制御する制御手段とを備え、撮影対象断層面の深さ位置を変更して撮影するときには、前記制御手段は、撮影しようとする撮影対象断層面の深さ位置に応じて、その深さ位置の撮影対象断層面と前記Ｘ線照射手段との位置関係及びその深さ位置の撮影対象断層面と前記撮像手段の受像面との位置関係によって決まるその撮影対象断層面の深さ位置に応じた前記撮影駆動手段の駆動データを、当該撮影対象断層面の深さ位置を変更する前後で前記Ｘ線照射手段の移動範囲及び移動速度を同じとする条件下で算出し、それに従って前記撮影駆動手段を駆動制御することを特徴とするものである。

〔作用〕この発明の作用は次のとおりである。被検体を支持手段に支持させて、Ｘ線照射手段と撮像手段との間の所定の撮影位置に被検体が位置されると、制御手段は、支持手段に支持させた被検体内の撮影対象断層面に対するＸ線照射手段からのＸ線の入射方向を順次変更しながらＸ線を照射させるとともに、その撮像対象断層面の透過Ｘ線像が常に撮像手段の受像面の同じ位置に投影されるように撮影対象断層面に対するＸ線の入射方向の変更と連動して撮像手段の受像面の位置を変更させるように、Ｘ線入射方向変更駆動手段、Ｘ線照射駆動手段、受像位置変更駆動手段を含む撮影駆動手段を駆動データに従って駆動制御してその撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を得る。

そして、撮影対象断層面の深さ位置を変更して撮影するときには、制御手段は、撮影しようとする撮影対象断層面の深さ位置に応じて、その深さ位置の撮影対象断層面とＸ線照射手段との位置関係及びその深さ位置の撮影対象断層面と撮像手段の受像面との位置関係によって決まるその撮影対象断層面の深さ位置に応じた撮影駆動手段の駆動データに従って撮影駆動手段を駆動制御してその深さ位置の撮影対象断層面に対するＸ線断層撮影画像を得る。

撮影対象断層面とＸ線照射手段との位置関係や、撮影対象断層面と撮像手段の受像面との位置関係は、幾何学的な位置関係に置き換えることができる。

また、撮影対象断層面の深さ位置を変更することは、撮影対象断層面をＸ線照射手段に対して遠近（撮像手段の受像面に対して近遠）させることである。

従って、撮影しようとする深さ位置の撮影対象断層面とＸ線照射手段との位置関係や、その深さ位置の撮影対象断層面と撮像手段の受像面との位置関係は、幾何学的に把握することができる。

これに基づき、その深さ位置の撮影対象断層面に対するＸ線断層撮影画像を得るためには、その撮影対象断層面に対するＸ線の入射方向を変更するためのＸ線照射手段側の動作範囲や動作速度などのＸ線入射方向変更駆動手段に対する駆動データ、それに連動して撮像手段の受像面の位置を変更させる動作範囲や動作速度などの受像位置変更駆動手段に対する駆動データを幾何学的な演算などによって求めることができる。また、Ｘ線照射手段側の動作範囲や動作速度、撮像手段の受像面の位置を変更させる動作範囲や動作速度などが決まれば、どのタイミングでＸ線を照射すればよいかなども決まり、Ｘ線照射駆動手段の駆動データも決められる。このようにして深さ位置の撮影対象断層面ごとに決まる駆動データに従って撮影駆動手段を駆動制御すれば、種々の深さ位置の撮影対象断層面に対するＸ線断層撮影画像を自動的に得ることができる。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、撮影駆動手段を駆動する駆動データを変更するだけで、種々の深さ位置の撮影対象断層面に対する各Ｘ線断層撮影画像を撮影するように構成したので、手間や術者への負担をかけることなく、撮影対象断層面の深さ位置を変更した撮影を行うことができる。また、天板などの支持手段（被検体）を昇降させて被検体をＸ線照射手段に対して遠近（撮像手段の受像面に対して近遠）させることなく、撮影対象断層面の深さ位置を変更した撮影が行えるので、撮影中の被検体の体動を低減でき、種々の深さ位置の撮影対象断層面に対する各Ｘ線断層撮影画像を正確に得られるとともに、撮影中の被検体への心理的な不安を軽減することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明の一実施例に係るＸ線断層撮影装置の概略構成図である。なお、以下の実施例では説明を簡単にするために、Ｘ線管２を水平移動させるとともに、Ｘ線管２からのＸ線の照射角度を変更して、被検体Ｍ内の撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線管２からのＸ線の入射方向を変更させ、それに追従させて、撮像部３の受像面３ａを水平移動させて撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像を得る装置を例に採り説明する。また、実施例において、従来技術の説明に用いた符号と同一の符号を付した部分は従来技術と基本的に同一であるので、不要な重複説明は省略する。

この実施例に係るＸ線断層撮影装置の撮影駆動系は、基本的に、第２従来例のものと同じである。すなわち、Ｘ線管駆動機構１１によって、例えば、天井に敷設されたレール２１に沿って水平移動されるＸ線管保持部材２２にＸ線管２が保持され、Ｘ線管２が水平移動されるようになっている。Ｘ線管２には高電圧発生器などを含むＸ線照射駆動部１２が接続され、このＸ線照射駆動部１２によってＸ線管２からのＸ線の照射駆動が行われる。また、モーターなどの照射角度駆動機構１３によって、例えば、Ｘ線管保持部材２２に対してＸ線管２が回転されてＸ線管２から照射されるＸ線の照射角度が変更されるように構成されている。

一方、被検体Ｍを載置支持する天板１を挟んでＸ線管２と反対側に配置された撮像部３の受像面３ａは、撮像部駆動機構１４によって水平移動されるようになっている。

なお、この実施例では、天板１が支持手段に、Ｘ線管２がＸ線照射手段に、撮像部３が撮像手段に、Ｘ線管駆動機構１１と照射角度駆動機構１３がＸ線入射方向変更駆動手段に、Ｘ線照射駆動部１２がＸ線照射駆動手段に、撮像部駆動機構１４が受像位置変更駆動手段に、Ｘ線管駆動機構１１やＸ線照射駆動部１２、照射角度駆動機構１３、撮像部駆動機構１４を含む撮影駆動系が撮影駆動手段にそれぞれ相当する。

Ｘ線管駆動機構１１やＸ線照射駆動部１２、照射角度駆動機構１３、撮像部駆動機構１４を含む撮影駆動系の駆動制御は、制御手段に相当する制御部１０によって行われる。制御部１０は、不揮発性のメモリ３０に記憶されている駆動データに従って撮影駆動系１１、１２、１３、１４を駆動制御して被検体Ｍ内の撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像の撮影を行う。

メモリ３０には、後述するような決定方法によって決められた種々の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに応じた複数の駆動データが予め記憶されている。術者によって設定盤３１から、これから撮影しようとする撮影対象断層面Ｍａの深さ位置が設定されると、制御部１０は、設定された撮影対象断層面Ｍａの深さ位置に応じた駆動データをメモリ３０から読み出し、その駆動データに従って、撮影駆動系１１〜１４を駆動制御して設定された深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線断層撮影画像の撮影を行う。

従って、この実施例の構成によれば、第１従来例のようにＸ線管２と撮像部３とを連結した連結部材１００の支点１０１を変更したり、あるいは、第２従来例のように天板１を昇降させたりすることなく、撮影駆動系１１〜１４の駆動を変更させるだけで、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を変更したＸ線断層撮影画像の撮影を行うことができる。よって、手間や術者への負担をかけず、また、撮影中の被検体Ｍの体動を低減して、種々の深さ位置の撮影対象断層面に対する各Ｘ線断層撮影画像を正確に得られるとともに、撮影中の被検体Ｍへの心理的な不安を軽減することができるなど、第１、第２従来例の欠点を解消することができる。

また、装置の撮影駆動系は、第２従来例と基本的に同じであり、その撮影駆動系の駆動制御の内容を変更しているだけであるので、制御部１０を構成するマイクロコンピューターのプログラムやデータを記憶するＰＲＯＭの内容を、種々の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに応じた駆動データを含めるとともに、その駆動データを使い分けて撮影駆動系を駆動制御するように書き換えるだけで、大幅な改造を行わずに第２従来例の装置資産を利用することができる。従って、医療機関などに既に第２従来例の装置が設置されている場合には、その資産を無駄にすることなく有効利用することができる。

なお、上記実施例に、天板１を前後や左右などの水平方向への移動と、昇降移動などを行う天板駆動機構を備えて、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置を変更して撮影する以外の目的、例えば、被検体Ｍを天板１に乗降させる位置と、Ｘ線管２と撮像部３との間の撮影位置との間で天板１（被検体Ｍ）を移動させるなどのために、天板１を移動可能に構成してもよい。

また、後述する駆動データの決定方法でも詳述するが、ある１つの深さ位置の撮影対象断層面Ｍａを基準の撮影対象断層面ＭａＳとし、その基準の撮影対象断層面ＭａＳに応じた撮影駆動系１１〜１４の駆動データを基準の駆動データとすれば、基準の撮影対象断層面ＭａＳの深さ位置と異なる深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮに応じた駆動データは、その深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮに応じた係数を基準の駆動データに掛け合わせるだけでよい場合がある。そのような場合には、各々の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに応じた駆動データを全てメモリ３０に記憶しておかずに、基準の駆動データと、各深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮに応じた係数とをメモリ３０に記憶し、各深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮのＸ線断層撮影画像の撮影を行うときに、基準の駆動データにその深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮに応じた係数を掛け合わせてその深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮに応じた駆動データを得るようにしてもよい。このように構成すれば、メモリ３０への記憶量を低減させることができる。

また、各々の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに応じた駆動データや、基準の駆動データと、各深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮに応じた係数となどをメモリ３０に記憶しておくのではなく、後述する駆動データの決定方法をプログラム化しておき、設定盤３１から、これから撮影しようとする撮影対象断層面Ｍａの深さ位置が設定されるごとに、制御部１０は、設定された撮影対象断層面Ｍａの深さ位置に応じた駆動データを撮影前に算出し、その演算の結果得られた駆動データに従って、撮影駆動系１１〜１４を駆動制御して設定された深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに対するＸ線断層撮影画像の撮影を行うように構成してもよい。

次に、異なる深さ位置の撮影対象断層面Ｍａに応じた駆動データを決定する方法を説明する。

＜第１の決定方法＞図２を参照する。図２に示すように、撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮとＸ線管２との位置関係や、撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮと撮像部３の受像面３ａとの位置関係は、幾何学的な位置関係に置き換えることができる。

図２では、予め決めておいた１つの撮影対象断層面を基準の撮影対象断層面ＭａＳとし、撮影対象断層面ＭａＮは、その基準の撮影対象断層面ＭａＳの深さ位置と異なる深さ位置の撮影対象断層面を示している。図２中の点ＧＣＳは基準の撮影対象断層面ＭａＳの中のＸ線断層撮影画像を撮影する際の撮影中心、ＧＣＮは撮影対象断層面ＭａＮの中のＸ線断層撮影画像を撮影する際の撮影中心と示す。

ここで、撮影対象断層面の深さ位置を変更した撮影とは、基本的に、ある撮影対象断層面ＭａＳの中の点ＧＣＳを撮影中心としてＸ線断層撮影画像を撮影したとき、別の深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮの中において、水平方向（図２の左右方向および図２の紙面に垂直な方向）の位置を変更せずに、撮影対象断層面ＭａＳの撮影中心ＧＣＳを深さ方向（図２の上下方向）にずらせた点ＧＣＮを撮影中心としてＸ線断層撮影画像を撮影することを意味する。すなわち、図２において、各撮影中心ＧＮＳ、ＧＣＮは、深さ方向に延ばした撮影中心軸ＣＪ上にプロットされる。

また、図２において、点ＸＦはＸ線管２の焦点の位置を示し、点ＩＦは撮像部３の受像面３ａの中心位置を示す。点ＸＣはＸ線管２の焦点ＸＦの基準位置であり、一方、点ＩＣは受像面３ａの基準位置である。上述した撮影中心軸ＣＪは、これら基準位置ＸＣ、ＩＣを結んだ軸線とする。

すなわち、点ＧＣＳやＧＣＮを撮影中心として撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮのＸ線断層撮影画像を撮影する場合には、各撮影中心ＧＣＳ、ＧＣＮが、撮影中心軸ＣＪ上に一致するように天板１及び被検体Ｍを位置させる。

また、基準の撮影対象断層面ＭａＳの深さ位置は、例えば、Ｘ線管２の焦点ＸＦの基準位置ＸＣからの距離ＸＨＳで決められる。すなわち、点ＧＣＳ、ＧＣＮを撮影中心として撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮのＸ線断層撮影画像を撮影する場合の撮影位置は、基準の撮影対象断層面ＭａＳが、Ｘ線管２の焦点ＸＦの基準位置ＸＣから距離ＸＨＳだけ離れた位置に位置されるとともに、各撮影中心ＣＧＳ、ＣＧＮが、撮影中心軸ＣＪ上に一致する位置であり、そのような撮影位置に天板１及び被検体Ｍを位置させた状態で撮影断層面の深さ位置を変更した撮影が行われる。

さて、従来例２の制御部１０Ｐ２が持っていた撮影駆動系１１〜１４の駆動データによって撮影される１つの撮影対象断層面Ｍａを基準の撮影対象断層面ＭａＳとし、その駆動データを用いて、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影を行うものとする。

この撮影データでは、Ｘ線管２の焦点ＸＦの基準位置ＸＣを撮影の際のＸ線管２の焦点ＸＦの移動範囲の中心としている。すなわち、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影は、基準位置ＸＣから、図２の左方向に所定の距離ＸＷＳ離れた位置をＸ線管２の焦点ＸＦの移動開始位置ＸＳＳとし、基準位置ＸＣから、図２の右方向に同じ距離ＸＷＳ離れた位置をＸ線管２の焦点ＸＦの移動終了位置ＸＥＳとして、この移動開始位置ＸＳＳと移動終了位置ＸＥＳとの間の移動範囲（２×ＸＷＳ）を、Ｘ線管２の焦点ＸＦが図２の左から右に水平移動するようにＸ線管２を水平移動させている。

上記移動範囲内のＸ線管２の移動中のＸ線管２からのＸ線の照射角度は、Ｘ線管２の水平移動中の各位置において、Ｘ線管２から照射されるＸ線束の中心軸ＸＪが常に、基準の撮影対象断層面ＭａＳ中の撮影中心ＧＣＳを通過するように変更させる。すなわち、深さ方向に対して右方向に角度をθＳ傾けた状態から、深さ方向に対して左方向に角度をθＳ傾けた状態までの回転範囲内を、Ｘ線管２の水平移動に合わせて、Ｘ線管保持部材２２に対してＸ線管２を水平方向の軸芯周りで時計周りに回転させる。

以上のようにＸ線管２の水平移動及びＸ線の照射角度の変更を行うことで、天板１に載置支持された被検体Ｍ内の基準の撮影対象断層面ＭａＳ（中の撮影中心ＧＣＳ）に対するＸ線の入射方向を種々の方向に変更させている。

一方、撮像部３の受像面３ａは、Ｘ線管２の水平移動中の各位置において、Ｘ線管２から照射されるＸ線束の中心軸ＸＪが常に、受像面３ａの中心ＩＦに入射するようにＸ線管２と反対方向（図２の右から左に）に水平移動させる。これにより、基準の撮像対象断層面ＭａＳの透過Ｘ線像が常に、撮像部３の受像面３ａの同じ位置に投影されるように基準の撮影対象断層面ＭａＳ（中の撮影中心ＧＣＳ）に対するＸ線の入射方向の変更（Ｘ線管２側の動作）と連動して撮像部３の受像面３ａの位置を変更させることができる。

なお、図２では、上記撮像部３の受像面３ａの水平移動の移動開始位置をＩＳＳ、移動終了位置をＩＥＳ、受像面３ａの基準位置ＩＣと移動開始位置ＩＳＳとの間の距離及び受像面３ａの基準位置ＩＣと移動終了位置ＩＥＳとの間の距離をＩＷＳで示している。また、Ｘ線管２の焦点ＸＦの基準位置ＸＣと受像面３ａの基準位置ＩＣとの間の距離ＸＩＨは、Ｘ線管２と撮像部３を設置したときに決まるので、Ｘ線管２の焦点ＸＦの基準位置ＸＣと基準の撮影対象断層面ＭａＳとの間の距離ＸＨＳが決まれば、受像面３ａの基準位置ＩＣと基準の撮影対象断層面ＭａＳとの間の距離ＩＨＳは決まる。

Ｘ線管２を水平移動させるＸ線管駆動機構１１の駆動データには、Ｘ線管２の移動範囲の他にＸ線管２の移動速度が含まれる。また、Ｘ線の照射角度を変更駆動する照射角度駆動機構１３の駆動データには、上述したＸ線管２の回転範囲の他にＸ線管２を回転させる際の回転速度が含まれる。さらに、撮像部３の受像面３ａを水平移動させる撮像部駆動機構１４の駆動データには、撮像部３の受像面３ａの移動範囲の他に撮像部３の受像面３ａの移動速度が含まれる。

Ｘ線管２の移動速度ＶＸＳ（ｔ）及び回転速度ＷＸＳ（ｔ）と、撮像部３の受像面３ａの移動速度ＶＩＳ（ｔ）の一例を図３（ａ）〜（ｃ）に実線で示す。この例では、Ｘ線管２の移動速度ＶＸＳ（ｔ）を、撮影開始ｔ０からｔ１までは加速させ、所定速度ＶＸ１に達するとｔ１からｔ２まで一定速度ＶＸ１とし、ｔ２から減速させてｔ３でＸ線管２の移動を停止させて、ｔＳの時間で撮影を行うようにしている。なお、ｔ０〜ｔ１間の時間とｔ２〜ｔ３間の時間は、例えば、同じに設定される。Ｘ線管２の回転速度ＷＸＳ（ｔ）と撮像部３の受像面３ａの移動速度ＸＩＳ（ｔ）とは、Ｘ線管２の移動速度ＶＸＳ（ｔ）に合わせて、撮影開始ｔ０からｔ１までは加速させ、ｔ１からｔ２まで一定速度とし、ｔ２から減速させてｔ３でＸ線管２の回転及び撮像部３の受像面３ａの移動を停止させて、ｔＳの時間で撮影が終了するようにしている。

また、Ｘ線照射駆動部２は、例えば、図３（ｄ）や（ｅ）に示すように、ｔ０〜ｔ３の間（必要に応じてｔ１〜ｔ２の間でもよい）Ｘ線管２からのＸ線を常時照射させたり、一定周期ごとにパルス状に照射させるように駆動制御される。

次に、基準の撮影対象断層面ＭａＳの深さ位置と異なる深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮを撮影する場合を考える。

ここでは、Ｘ線の照射角度の変更範囲（撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮに対するＸ線入射方向の変更範囲）である、Ｘ線管２の回転範囲を基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時と同じ（２×θＳ）にする場合について考える。

Ｘ線管２の回転範囲を撮影対象断層面ＭａＳの撮影と同じ（２×θＳ）にして、撮影対象断層面ＭａＮを撮影するためには、図２に示すように、Ｘ線管２の移動開始位置をＸＳＮ、移動終了位置をＸＥＮとする（２×ＸＷＮ）の範囲をＸ線管２の移動範囲とし、一方で、撮像部３の受像面３ａの移動開始位置をＩＳＮ、移動終了位置をＩＥＮとする（２×ＩＷＮ）の範囲を撮像部３の受像面３ａの移動範囲としなければならないことが幾何学的に導ける。また、図２中の距離ＸＨＳ、ＩＨＳ及びＳＮＨ（いずれも既知）により、Ｘ線管２の焦点ＸＦの基準位置ＸＣと撮影対象断層面ＭａＮの深さ位置との間の距離ＸＨＮと、撮像部３の受像面３ａの基準位置ＩＣと撮影対象断層面ＭａＮの深さ位置との間の距離ＩＨＮとが求められる。

Ｘ線管２の焦点ＸＦが基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時の移動開始位置ＸＳＳに位置した点と、Ｘ線管２の焦点ＸＦが基準位置ＸＣに位置した点と、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影中心ＧＣＳとの３点を頂点とする三角形と、Ｘ線管２の焦点ＸＦが撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の移動開始位置ＸＳＮに位置した点と、Ｘ線管２の焦点ＸＦが基準位置ＸＣに位置した点と、撮影対象断層面ＭａＮの撮影中心ＧＣＮとの３点を頂点とする三角形とは相似形である。また、撮像部３の受像面３ａが基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時の移動開始位置ＩＳＳに位置した点と、撮像部３の受像面３ａが基準位置ＩＣに位置した点と、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影中心ＧＣＳＮの３点を頂点とする三角形と、撮像部３の受像面３ａが撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の移動開始位置ＩＳＮに位置した点と、撮像部３の受像面３ａが基準位置ＩＣに位置した点と、撮影対象断層面ＭａＮの撮影中心ＧＣＮとの３点を頂点とする三角形とは相似形である。

従って、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時のＸ線管２の移動範囲を決める距離ＸＷＮと、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の受像面３ａの移動範囲を決める距離ＩＷＮとは、既知の値であるＸＷＳ、ＸＨＳ、ＸＨＮと、ＩＷＳ、ＩＨＳ、ＩＨＮを用いて、以下の式（１）、（２）で求めることができる。

ＸＷＮ＝ＫＸＮ×ＸＷＳ … （１）
但し、ＫＸＮ＝ＸＨＮ／ＸＨＳＩＷＮ＝ＫＩＮ×ＸＩＳ … （２）
但し、ＫＩＮ＝ＩＨＮ／ＩＨＳ

また、相似の関係から、以下の式（３）、（４）及び、図３（ａ）、（ｂ）の二点鎖線で示すように、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時のＸ線管２の移動速度ＶＸＮ（ｔ）を、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時のＸ線管２の移動速度ＶＸＳ（ｔ）に、上記（１）式の係数ＫＸＮを掛け合わせた速度とするとともに、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の撮像部３の受像面３ａの移動速度ＶＩＮ（ｔ）を、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時の撮像部３の受像面３ａの移動速度ＶＩＳ（ｔ）に、上記（２）式の係数ＫＩＮを掛け合わせた速度として駆動させると、撮影対象断層面ＭａＮの撮影において、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影中の同じ時間ｔにおけるＸ線の照射角度（撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮに対するＸ線入射方向の角度）を常に同じにすることができる。従って、Ｘ線管２の回転速度を基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時のＸ線管２の回転速度ＷＸＳ（ｔ）（図３（ｃ））と同じ駆動データで駆動することができる。

ＶＸＮ（ｔ）＝ＫＸＮ×ＶＸＳ（ｔ） … （３）
ＶＩＮ（ｔ）＝ＫＩＮ×ＶＩＳ（ｔ） … （４）

さらに、Ｘ線管２の水平移動やＸ線の照射角度、撮像部３の受像面３ａの水平移動を上述した駆動データで駆動制御すると、撮影対象断層面ＭａＮの撮影は、ｔＳの時間で完了することになる。従って、Ｘ線の照射駆動は、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時と同じ駆動データ（図３（ｄ）や（ｅ））で行うことができる。

なお、上記係数ＫＸＮ、ＫＩＮは、撮影対象断層面ＭａＮが、図２に示すように、基準の撮影対象断層面ＭａＳよりもＸ線管２から遠ざかる（撮像部３の受像面３ａに近づく）とＫＸＮ＞１、０＜ＫＩＮ＜１となり、逆に、撮影対象断層面ＭａＮが、基準の撮影対象断層面ＭａＳよりもＸ線管２に近づく（撮像部３の受像面３ａから遠ざかる）と０＜ＫＸＮ＜１、ＫＩＮ＞１となる係数である。

また、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時と撮影対象断層面ＭａＮの撮影時とにおける受像面３ａの移動状態をわかり易くするために、図２では、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時の受像面３ａと撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の受像面３ａとを上下に若干ずらせて描いているが実際は同一軸上を移動する。また、図４以下の図やグラフにおいても、同様に、実際は重なる部分であっても基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時のものと撮影対象断層面ＭａＮの撮影時のものとを区分するために若干ずらせて描いている場合もある。

＜第２の決定方法＞まず、Ｘ線管２の移動範囲と撮像部３の受像面３ａの移動範囲は、上記第１の決定方法と同じ決定方法で決定する（図２参照）。すなわち、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時のＸ線管２の移動範囲を、移動開始位置ＸＳＮ〜移動終了位置ＸＥＮの（２×ＸＷＮ）の範囲とし、撮像部３の受像面３ａの移動範囲を、移動開始位置ＩＳＮ〜移動終了位置ＩＥＮの（２×ＩＷＮ）の範囲とする。

次に、Ｘ線管２の移動速度ＶＸＮ（ｔ）を、一定速度で移動させる際の速度が基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時と同じＶＸ１になるように決定する。すなわち、図４（ａ）の二点鎖線に示すように、撮影開始ｔ０からｔ１までは加速させ、所定速度ＶＸ１に達するとｔ１からｔ４まで一定速度ＶＸ１とし、ｔ４から減速させてｔ５でＸ線管２の移動を停止させて、ｔＮの時間で撮影を行うようにする。なお、ｔ４〜ｔ５間の時間は、例えば、ｔ２〜ｔ３間の時間と同じとする。基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時のＸ線管２の移動速度ＶＸＳ（ｔ）を図４（ａ）に実線で示す。

上記Ｘ線管２の移動速度ＶＸＮ（ｔ）に合わせるためには、撮像部３の受像面３ａの移動速度ＶＩＮ（ｔ）は、図４（ｂ）の二点鎖線に示すようになる。基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時の撮像部３の受像面３ａの移動速度ＶＩＳ（ｔ）を図４（ｂ）に実線で示す。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、この場合には、撮影対象断層面ＭａＮの撮影に要する時間ｔＮは、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影に要する時間ｔＳより長くなる。なお、図２と逆に、撮影対象断層面ＭａＮが、基準の撮影対象断層面ＭａＳよりもＸ線管２に近づく（撮像部３の受像面３ａから遠ざかる）場合には、撮影対象断層面ＭａＮの撮影に要する時間ｔＮは、基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影に要する時間ｔＳより短くなる。

いずれにしても、撮影時間が変動することにより、それに応じて、Ｘ線の照射角度の変更速度（Ｘ線管２の回転速度）を新たに決める必要がある。すなわち、Ｘ線管２の移動速度に合わせるためには、Ｘ線管２の回転速度ＷＸＮ（ｔ）は、図４（ｃ）の二点鎖線に示すようになる。基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時のＸ線管２の回転速度ＷＸＳ（ｔ）を図４（ｃ）に実線で示す。

ここで、図４（ｃ）の一定時の速度ＷＸ２は未知数であるが、この速度ＷＸ２は、例えば、以下のようにして決定することができる。まず、図５に示すように、Ｘ線管２の焦点ＸＦが基準位置ＸＣから所定時間（例えば、１秒）後に到達する位置をＸＣ１とすると、基準位置ＸＣからその位置ＸＣ１までの距離（移動量）ＷＣ１は、Ｘ線管２の移動速度ＶＸＮ（ｔ）（ＶＸ１）によって求めることができる。この位置ＸＣ１をＸ線管２の焦点ＸＦの移動軌跡上にプロットする。このとき、上記一定時の速度ＷＸ２におけるＸ線の照射角度の単位時間当たりの変更角は図５中のθ１となる。図５において、Ｘ線管２の焦点ＸＦが基準位置ＸＣに位置した点とＸ線管２の焦点ＸＦが上記位置ＸＣ１に位置した点と撮影対象断層面ＭａＮの撮影中心ＧＣＮとの３点を頂点とする三角形に注目すると、θ１は既知の距離ＸＨＮとＸＣ１から三角関数によって求めることができる。従って、上記一定時の速度ＷＸ２におけるＸ線の照射角度の単位時間当たりの変更角θ１が求められれば、上記一定時の速度ＷＸ２が求められる。

また、上記一定時の速度ＷＸ２が求まれば、ｔ０〜ｔ１間の時間（既知）で速度を「０」〜ＷＸ２にするように加速すればよいので、ＷＸＮ（ｔ）のｔ０〜ｔ１の加速時の速度の傾きが決まり、同様に、ｔ４〜ｔ５の減速時の速度の傾きも決まる。

以上により、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時のＸ線管２の回転速度ＷＸＮ（ｔ）が決定できる。なお、Ｘ線管２の回転範囲は、第１の決定方法の場合と同じ（２×θＳ）である。従って、照射角度駆動機構１３の駆動データも決定できる。

また、撮影時間の変動に伴って、Ｘ線の照射は、図３（ｄ）や（ｅ）と同様の照射を上記ｔ０〜ｔ５の間（必要に応じてｔ１〜ｔ４の間）行えばよい。

＜第３の決定方法＞ここでは、図６に示すように、Ｘ線管２の移動範囲を各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影時で同じにする場合について考える。

このとき、Ｘ線管２の移動速度も、各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影時で同じにすることができる。すなわち、Ｘ線管駆動機構１１の駆動データは各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影時で同じにすることができる。また、この結果、各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影に要する時間が全て同じであるからＸ線照射駆動部１２の駆動データも各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影時で同じにすることができる。

しかしながら、図６に示すように、この駆動制御では、Ｘ線の照射角度の変更範囲（撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮに対するＸ線入射方向の変更範囲）である、Ｘ線管２の回転範囲が、撮影対象断層面ＭａＳの撮影時（２×θＳ）と、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時（２×θＮ）とで相違することになる。

このθＮは、Ｘ線管２の焦点ＸＦが各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影時の移動開始位置ＸＳＳに位置した点と、Ｘ線管２の焦点ＸＦが基準位置ＸＣに位置した点と、撮影対象断層面ＭａＮの撮影中心ＧＣＮとの３点を頂点とする三角形に注目すれば、既知の距離ＸＷＳ、ＸＨＮから三角関数によって求めることができる。

また、各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影において、撮影時間が同じ（ｔＳ）であって、Ｘ線管２の回転範囲が変更されたことに伴って、Ｘ線の照射角度の変更速度（Ｘ線管２の回転速度）を新たに決める必要がある。Ｘ線管２の移動に合わせるためには、Ｘ線管２の回転速度ＷＸＮ（ｔ）は、図７（ａ）の二点鎖線に示すようになる。基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時のＸ線管２の回転速度ＷＸＳ（ｔ）を図７（ａ）に実線で示す。

図７（ａ）中の一定時の速度ＷＸ３は、上述した第２の決定方法で説明したＷＸ２の決定方法と同様の決定方法で求めることができる。従って、照射角度駆動機構１３の駆動データを決定することができる。

また、図６に示すように、Ｘ線管２の移動範囲を各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影時で同じ（Ｘ線管２の回転角度が変更された）ことに伴って、撮像部３の受像面３ａの移動範囲が変更される。この撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の撮像部３の受像面３ａの移動範囲を決める距離ＩＷＮ２は次のように求めることができる。すなわち、図６において、撮像部３の受像面３ａが撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の移動開始位置ＩＳＮに位置した点と、撮像部３の受像面３ａが基準位置ＩＣに位置した点と、撮影対象断層面ＭａＮの撮影中心ＧＣＮとの３点を頂点とする三角形に注目すると、既知の値である距離ＩＨＮと角度θＮとから三角関数によって距離ＩＷＮ２が求められる。

また、各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影において、撮影時間が同じ（ｔＳ）であって、撮像部３の受像面３ａの移動範囲が変更されたことに伴って、撮像部３の受像面３ａの移動速度も新たに決める必要がある。Ｘ線管２の移動に合わせるためには、撮像部３の受像面３ａの移動速度ＶＩＮ（ｔ）は、図７（ｂ）の二点鎖線に示すようになる。基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時の撮像部３の受像面３ａの移動速度ＶＩＳ（ｔ）を図７（ｂ）に実線で示す。

ここで、図７（ｂ）の一定時の速度ＶＩ２は未知数であるが、この速度ＶＩ２は、例えば、次のようにして決定することができる。すなわち、上述した第２の決定方法で説明したＸ線管２の回転速度中の一定時の速度におけるＸ線の照射角度の単位時間当たりの変更角を求める場合と同様の手法で、この第３の決定方法の場合でのＸ線管２の回転速度中の一定時の速度ＷＸ３におけるＸ線の照射角度の単位時間当たりの変更角θ２を、撮像部３の受像面３ａを含めて作図すると図８に示すようになる。なお、図８中の位置ＸＣ２は、この第３の決定方法において、Ｘ線管２の焦点ＸＦが基準位置ＸＣから所定時間（例えば、１秒）後に到達する位置を示し、距離ＷＣ２は、基準位置ＸＣからその位置ＸＣ２までの移動量を示す。図８から明らかなように、撮像部３の受像面３の移動速度ＶＩＮ（ｔ）中の一定時の速度ＶＩ２における単位時間当たりの受像面３ａの移動量ＷＣ３は、既知の距離ＩＨＮと角度θ２とから三角関数で求めることができ、撮像部３の受像面３の移動速度ＶＩＮ（ｔ）中の一定時の速度ＶＩ２が求められる。従って、撮像部３の受像面３の移動速度ＶＩＮ（ｔ）が決まり、撮像部駆動機構１４の駆動データが決まる。

その他、撮像部３の受像面３ａの移動範囲と移動速度とを各撮影対象断層面ＭａＳ、ＭａＮの撮影時で同じにするように撮影駆動系１１〜１４の駆動データを決定することもできる。この場合には、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時のＸ線管２の移動範囲や移動速度、回転範囲、回転速度を新たに決めてやる必要があるが、これら駆動データも、上述したように幾何学的に求めることができる。

上記第１〜第３の決定方法では、撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の撮影駆動系１１〜１４の駆動データの決定を例に採り説明したが、それ以外の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａの撮影時の撮影駆動系１１〜１４の駆動データも同様の方法で決定することができる。

なお、上記第１〜第３の決定方法では、予め決められた１つの撮影対象断層面ＭａＳを基準として、その基準の撮影対象断層面ＭａＳの撮影時の撮影駆動系１１〜１４の駆動データを用いて、それ以外の深さ位置の撮影対象断層面ＭａＮの撮影時の撮影駆動系１１〜１４の駆動データを決定したが、この発明はこれに限らず、任意の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａの撮影時の撮影駆動系１１〜１４の駆動データを個別に決定することもできる。

すなわち、これまでの説明から明らかなように、ある深さ位置の撮影対象断層面Ｍａの撮影を行う場合、Ｘ線管２の移動範囲、Ｘ線管２の回転範囲、撮像部３の受像面３ａの移動範囲のいずれか１つが決まれば残りも決まる。また、Ｘ線管２の移動速度、Ｘ線管２の回転速度、撮像部３の受像面３ａの移動速度のいずれか１つが決まれば残りも決まる。従って、Ｘ線管駆動機構１１、照射角度駆動機構１３、撮像部駆動機構１４の駆動データを決めることができる。また、Ｘ線管駆動機構１１、照射角度駆動機構１３、撮像部駆動機構１４の駆動データが決まると、撮影時間が決まるので、Ｘ線照射をどのタイミングで行えばよいかも決まり、Ｘ線照射駆動部１２の駆動データも決まる。このような撮影駆動系１１〜１４の駆動データの決定方法は、撮影対象断層面Ｍａの深さ位置が変わっても同様であるので、任意の深さ位置の撮影対象断層面Ｍａごとに、撮影時の撮影駆動系１１〜１４の駆動データを個別に決定することもできる。

ところで、撮影中、Ｘ線を常時照射させたり、常に同一周期でパルス状にＸ線を照射させる場合、撮影対象断層面Ｍａの撮影ごとに撮影時間が変動すると、撮影対象断層面Ｍａの撮影ごとに被検体ＭへのＸ線の曝射量が変動などして好ましくない。従って、撮影対象断層面Ｍａの撮影ごとの撮影時間を常に同じにするように撮影駆動系１１〜１４の駆動データを決定することが好ましいが、撮影対象断層面Ｍａの撮影ごとの撮影時間が変動するように撮影駆動系１１〜１４の駆動データを決定する場合でも、例えば、Ｘ線をパルス状に照射させるとともに、そのパルス周期を、撮影対象断層面Ｍａの撮影ごとの撮影時間に応じて変化させるようにしてもよい。

また、同じ深さ位置の撮影対象断層面Ｍａ内において撮影中心（撮影範囲）を変更する場合には、天板１上で被検体Ｍを水平方向に移動させたり、被検体Ｍを載置支持した天板１を水平方向に移動させたりしてもよいが、次のように構成してもよい。

Ｘ線管２と撮像部３の受像面３ａとの各々の水平移動の移動可能最大範囲を十分に長くし、Ｘ線管２の焦点ＸＦの基準位置ＸＣと撮像部３の受像面３ａの基準位置ＩＣ（撮影中心軸ＣＪ）を天板１の長手方向（被検体Ｍの体軸方向）に移動させれば、同じ深さ位置の撮影対象断層面Ｍａ内において撮影中心（撮影範囲）を天板１の長手方向（被検体Ｍの体軸方向）に変更させることができる。また、レール２１などを含むＸ線管２の水平移動を行うためのユニット全体を天板１の短手方向（被検体Ｍの体軸方向に直交する水平方向）に移動させる駆動機構を設けるとともに、撮像部３の受像面３ａの水平移動を行うためのユニット全体も同じ水平方向に移動させる駆動機構を設けて、各ユニット全体を天板１の短手方向に水平移動させれば、同じ深さ位置の撮影対象断層面Ｍａ内において撮影中心（撮影範囲）を天板１の短手方向（被検体Ｍの体軸方向に直交する水平方向）に変更させることができる。このように構成すれば、天板１や被検体Ｍを移動させることなく、同じ深さ位置の撮影対象断層面Ｍａ内において撮影中心（撮影範囲）を変更したＸ線断層撮影画像を撮影することもできる。

上記実施例では、Ｘ線管２と撮像部３の受像面３ａとを水平１軸方向への移動だけを行わせて撮影対象断層面Ｍａの撮影を行う場合について説明したが、Ｘ線管２と撮像部３の受像面３ａとを、円弧状に移動させたり、水平面内で円軌道や楕円軌道、放射状の軌道、渦巻き状の軌道、ハイポサイクロ（登録商標）イド軌道などに沿って移動させたりする周知の移動形態をとって撮影対象断層面Ｍａの撮影を行う構成のものであってもこの発明は同様に適用することができる。なお、例えば、Ｘ線管２や撮像部３の受像面３ａを、水平面内で１つの円軌道に沿って移動させて撮影対象断層面Ｍａの撮影を行う構成のものは、通常、Ｘ線の照射角度が固定されるので、そのような構成のものは、Ｘ線管２を水平面内で１つの円軌道に沿って移動させる駆動機構がこの発明におけるＸ線入射方向変更駆動手段に相当することになる。

また、被検体Ｍを寝かせた状態で撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像を撮影する場合に限らず、被検体Ｍを斜め状態で支持したり、立たせて支持させたりした状態で、その被検体Ｍを挟んでＸ線管２と撮像部３の受像面３ａを配置させて撮影対象断層面ＭａのＸ線断層撮影画像を撮影する場合にもこの発明は同様に適用することができる。

この発明の一実施例に係るＸ線断層撮影装置の概略構成図である。 撮影対象断層面の深さ方向を変更して撮影する際の撮影駆動系の駆動データを第１、第２の決定方法で決定する場合の説明図である。 撮影対象断層面の深さ方向を変更して撮影する際の撮影駆動系の駆動データを第１の決定方法で決定する場合のＸ線管の移動速度や撮像部の受像面の移動速度、Ｘ線管の回転速度などを示す図である。 撮影対象断層面の深さ方向を変更して撮影する際の撮影駆動系の駆動データを第２の決定方法で決定する場合のＸ線管の移動速度と撮像部の受像面の移動速度とＸ線管の回転速度を示す図である。 撮影対象断層面の深さ方向を変更して撮影する際の撮影駆動系の駆動データを第２の決定方法で決定する場合のＸ線管の回転速度の決定方法を説明するための図である。 撮影対象断層面の深さ方向を変更して撮影する際の撮影駆動系の駆動データを第３の決定方法で決定する場合の説明図である。 撮影対象断層面の深さ方向を変更して撮影する際の撮影駆動系の駆動データを第３の決定方法で決定する場合のＸ線管の回転速度と撮像部の受像面の移動速度を示す図である。 撮影対象断層面の深さ方向を変更して撮影する際の撮影駆動系の駆動データを第３の決定方法で決定する場合の撮像部の受像面の移動速度の決定方法を説明するための図である。 撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像の撮影原理を説明するための図である。 第１従来例に係るＸ線断層撮影装置の駆動制御系の概略構成図である。 第２従来例に係るＸ線断層撮影装置の駆動制御系の概略構成図である。

符号の説明

１：天板
２：Ｘ線管
３：撮像部
３ａ：撮像部の受像面
１０：制御部
１１：Ｘ線管駆動機構
１２：Ｘ線照射駆動部
１３：照射角度駆動機構
１４：撮像部駆動機構
Ｍ：被検体
Ｍａ、ＭａＳ、ＭａＮ：撮影対象断層面

Claims (1)

1. 被検体内の撮影対象断層面のＸ線断層撮影画像を得るＸ線断層撮影装置であって、（ａ）被検体を支持する支持手段と、（ｂ）前記支持手段に支持させた被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、（ｃ）前記支持手段に支持させた被検体を挟んで前記Ｘ線照射手段と反対側に配置され、被検体を透過したＸ線透過像を受像面で受像して撮像する撮像手段と、（ｄ）前記支持手段に支持させた被検体内の撮影対象断層面に対する前記Ｘ線照射手段からのＸ線の入射方向を変更駆動するＸ線入射方向変更駆動手段と、前記Ｘ線照射手段からのＸ線の照射駆動を行うＸ線照射駆動手段と、前記撮像手段の受像面の位置を変更駆動する受像位置変更駆動手段とを含む撮影駆動手段と、（ｅ）前記支持手段に支持させた被検体内の撮影対象断層面に対する前記Ｘ線照射手段からのＸ線の入射方向を順次変更しながら被検体に向けてＸ線を照射させるとともに、前記撮像対象断層面の透過Ｘ線像が常に前記撮像手段の受像面の同じ位置に投影されるように撮影対象断層面に対するＸ線の入射方向の変更と連動して前記撮像手段の受像面の位置を変更させるように前記撮影駆動手段を駆動データに従って駆動制御する制御手段とを備え、撮影対象断層面の深さ位置を変更して撮影するときには、撮影対象断層面の深さ位置を変更して撮影するときには、前記制御手段は、撮影しようとする撮影対象断層面の深さ位置に応じて、その深さ位置の撮影対象断層面と前記Ｘ線照射手段との位置関係及びその深さ位置の撮影対象断層面と前記撮像手段の受像面との位置関係によって決まるその撮影対象断層面の深さ位置に応じた前記撮影駆動手段の駆動データを、当該撮影対象断層面の深さ位置を変更する前後で前記Ｘ線照射手段の移動範囲及び移動速度を同じとする条件下で撮影対象断層面の深さ位置に応じて算出し、それに従って前記撮影駆動手段を駆動制御することを特徴とするＸ線断層撮影装置。

Images