JP2015136390A

JP2015136390A - 制御装置、断層撮影装置

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Publication number: JP2015136390A
Application number: JP2014008116A
Authority: JP
Inventors: 佳士町田; Yoshiji Machida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2015-07-30
Also published as: US9730667B2; US20150201898A1

Abstract

【課題】簡易に適切なフィルタで被写体を撮像することより被曝線量の低減し得る断層撮影装置を提供する。【解決手段】断層撮影装置１００は、放射線源１０１から出射した放射線が透過する透過線量の分布を調整するフィルタ１０２と、フィルタ１０２を介して被写体を透過した放射線を検出する放射線検出手段１０３と、被写体に関する情報を取得する取得手段１０８と、取得手段１０８によって取得された被写体に関する情報に応じて透過線量の分布を制御する制御手段１０７とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は放射線を用いて被写体の断層撮影を行う装置に関する。特に乳房の断層撮影を行う装置に関する。

断層撮影においては、被写体によって撮像領域に位置する部位の断面形状が異なる場合が多い。特に乳房用の断層撮影装置においては、被写体の形状にかかわらず被写体を透過する放射線量を均一にしようとする場合、断面形状が大きい部分を撮影するために照射する放射線量を大きくすると、断面形状が小さい部分には余計な被曝が生じてしまう。また、放射線が、被写体を透過する長さによりビームハードニング効果によって線質の違いが生じ、再構成後の画質低下の要因となる。

このような被写体が被曝する被曝量の抑制および線量分布や線質の均一化のために、ウェッジフィルタとよばれる線量分布や線質をコントロールするフィルタが知られている。ウェッジフィルタとは放射線発生装置と被写体との間に設けられたフィルタである。そして、ウェッジフィルタには、被写体が大きい中心部分では薄く被写体が小さい周辺部分では厚くなっている形状の、ボウタイフィルタと呼ばれるフィルタが知られている。特許文献１には、蛇腹式の可動部を設けたＸ線分布調整フィルタを用いて所望のＸ線強度分布に調整できる技術が開示されている。

特開２００５−０３４１７３号公報

しかしながら、特許文献１では、被写体の形状とフィルタの調整の整合が煩雑であった。そのため、被写体の形状とフィルタの整合性が低下し、被写体への不要な被曝線量を低減することが不十分であった。そこで本発明では、簡易に適切なフィルタで被写体を撮像することにより被曝線量を低減し得る断層撮影装置を提供することを課題とする。

そこで本発明における断層撮影装置は、放射線源から出射した放射線が透過する透過線量の分布を調整するフィルタと、前記フィルタを介して被写体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、前記被写体に関する情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記被写体に関する情報に応じて前記透過線量の分布を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

上記手段により、被写体に対して適切なフィルタで撮像する事により被曝線量を低減し得る断層撮影装置を提供することが可能となる。

実施例１における断層撮影装置の構成図である実施例１における断層撮影装置の動作を示すフローチャートである実施例１における保持部と吸引部の一例を示した図である保持部の動作を示すフローチャートである実施例１における制御部１０７の一例を示した図である実施例１における乳房挿入部の例を示した図である実施例１における乳房挿入部とフィルタの組み合わせ例を示した図である実施例１におけるフィルタの概略図である実施例２におけるフィルタ部の一例を示した図である実施例２におけるフィルタの変更方法の流れを示した図である乳房挿入部のサイズ毎の平板フィルタ部の厚さおよびスロープフィルタ間の距離、コリメータ部間の距離の組み合わせの例を示した図である実施例２におけるスロープフィルタの例を示した図である実施例２におけるスロープフィルタの例を示した図である

以下に図面を適宜参照しながら本発明の実施形態を説明する。ここでは乳房の断層撮影について述べる。

図１から図８を用いて実施例１について詳細に説明する。

まず、断層撮影装置１００の機能構成を図１に基づいて説明する。図１に係る断層撮影装置は、放射線源１０１、フィルタ１０２、放射線検出器１０３、保持部１０４、装置回転部１０５、画像再構成部１０６、制御部１０７、取得部１０８を有する。

放射線源１０１は、被写体に対して放射線を出射し、フィルタ１０２は、放射線源１０１から出射された放射線が透過する透過線量の分布を調整する。放射線検出器１０３は、フィルタ１０２を介して被写体を透過した放射線を検出して画像データを生成する。取得部１０８は被写体に関する情報を取得することができる。制御部１０７は取得部１０８によって取得された被写体に関する情報に応じて透過線量の分布の制御をする。取得部１０８が取得する被写体に関する情報とは、被写体の透過率、被写体の形状、保持部１０４の形状や材質、後述する保持部１０４の形状によって規定された被写体の形状の少なくともいずれか１つを含むものとする。制御部１０７は透過線量の分布を制御する際、断層撮影装置１００内に予め構成された複数のフィルタ１０２の中から１つのフィルタ１０２を選択する。さらに、制御部１０７が透過線量を制御するために、放射線を吸収する複数の材料の組み合わせを決定してフィルタ１０２の形状を変更することができる。本構成により被写体に対し、適切なフィルタを選択し被曝線量を低減することができる。さらに、制御部１０７は、透過線量の分布を制御することで、放射線検出器１０３で検出される放射線の分布を均一化するように透過線量の分布を制御することができる。

放射線検出器１０３は、例えば、透過線量の分布をデジタル信号に変換し画像データを取得できるＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）等を用いることができる。

また、保持部１０４は、被写体を所定の形状で保持するものである。以下本実施例中では被写体が乳房である場合について説明する。保持部１０４は、乳房を所定の形状で保持する。

装置回転部１０５は、放射線源１０１、フィルタ１０２、放射線検出器１０３を保持部１０４の外周部に沿って回転移動させる。画像再構成部１０６は、放射線検出器１０３から得られた複数の画像データを用いて、再構成処理を行い、断層画像を生成する。

取得部１０８は、外部からの入力や、あらかじめシステム上で取得されていた情報により被写体に関する情報を取得しており、これらの情報を制御部１０７に対し送信することができる。外部からの入力はマウスやキーボードやタッチパネル等の入出力機器（不図示）で行われ、取得部１０８はこれらにより被写体に関する情報を入力され取得することができる。また、取得部１０８はこれらの入出力機器と一体となっていてもよい。取得部１０８は、被写体に関する情報をハードディスク等の記憶媒体に記憶している。ここで図１に示した各部は専用のハードウェアで構成されている。

なお、本実施例中における乳房は本発明における被写体に、放射線検出器１０３は放射線検出手段に、保持部１０４は保持手段に、装置回転部１０５は回転手段に、それぞれ相当する。また、本実施例中における制御部１０７は本発明における制御手段に、取得部１０８は取得手段に、それぞれ相当する。

次に、図２に従い図１の断層撮影装置１００の動作を説明する。ステップＳ２０１において、保持部１０４は、乳房の断面形状を円形に補正する。さらに保持部１０４を、後述する乳房挿入口３０４を有する断面の中心点、すなわち乳房挿入口３０４の円の中心点に対し垂直な軸と断層撮影装置１００の回転手段１０５の回転中心軸が一致するように固定する。そして、断層撮影中に乳房が動かないように、乳房吸引部３０２で乳房を吸引し保持する。尚、保持部１０４により補正される円の直径は被写体の乳房サイズに応じて決定される。保持部１０４の構成および保持部１０４における乳房の保持方法については後述する。

ステップＳ２０２において、制御部１０７は、取得部１０８が取得する被写体に関する情報によって、透過線量の分布の調整を行うためにフィルタ１０２を選択する。制御部１０７におけるフィルタ１０２の変更方法の詳細は後述する。

ステップＳ２０３において、装置回転部１０５は、保持部１０４を中心として放射線源１０１、フィルタ１０２、放射線検出器１０３を回転させ、放射線源１０１から照射角度を変えて放射線の照射および画像データの収集を行う。この一連の動作を以下スキャン動作と呼ぶ。スキャン動作中、保持部１０４によって乳房の断面は円形状に規定され、その断面形状に合わせた透過線量の分布になるように制御部１０７によってフィルタ１０２を変更している。そのため、放射線源１０１がどの照射角度から乳房に照射しても乳房透過後の放射線検出器１０３で検出される透過線量の分布を平坦化させることができる。よって、断層撮影装置１００は、照射角度毎にフィルタ１０２の位置やフィルタ１０２の形状を制御することなく、断層撮影を行うことができる。その結果、被写体に対する被曝線量の発生を抑え、線質硬化現象の発生を抑えられる。

ステップＳ２０４において、画像再構成部１０６は、スキャン動作によって得られた画像データを再構成処理して、被写体の断層像を得る。再構成処理は、フィルタ逆投影法や、逐次近似再構成法などを用いればよい。

以上、ステップＳ２０１からＳ２０４の動作を行う事によって、断層撮影装置１００による断層画像生成が終了する。

次に、図３及び図４を用いて、保持部１０４における被写体の形状の規定及び被写体の保持について詳細に説明する。

図３は保持部１０４の一例を示した模式図である。保持部１０４は乳房を挿入する乳房挿入口３０４と、乳房を包む乳房挿入部３０１、保持部１０４を断層撮影装置１００に固定する保持部側固定部３０３からなる。乳房を保持する際、乳房吸引部３０２は保持部１０４に連結され、乳房挿入部３０１の中の空気を吸引し、乳房を乳房挿入部３０１の内周面に吸引し形状の規定と保持をすることができる。本実施例における乳房挿入部３０１、乳房吸引部３０２、乳房挿入口３０４は、それぞれこの発明における挿入部、吸引手段、挿入口に相当する。

図４は保持部１０４を用いた乳房の形状の規定及び乳房の保持の動作を示したフローチャートである。ステップＳ４０１において、操作者（不図示）は、乳房の形状や大きさに応じて、乳房挿入部３０１を選択する。

ステップＳ４０２において、断層撮影装置１００にある固定部（不図示）は、乳房挿入部３０１の中心と断層撮影装置１００の回転中心軸を合わせるように固定する。固定する方法は、乳房挿入部３０１の外側にある保持部側固定部３０３と固定部に張り付けた電磁石による固定、固定部により保持部１０４そのものを吸引することによる固定、固定部と保持部側固定部３０３にフックなどを設けて固定すればよい。こうする事によって、乳房の中心軸を断層装置１００の回転中心に固定する事が可能となる。

ステップＳ４０３において、被写体である乳房が乳房挿入部３０１に挿入される。

ステップＳ４０４において、乳房吸引部３０２は乳房挿入部３０１に挿入された乳房を吸引し保持する。こうする事によって、乳房を乳房挿入部３０１の内縁部に隙間なく張り付けられるようになり、乳房の形状を乳房挿入部３０１に倣った形状に補正する事が可能となる。本実施例では、乳房挿入部３０１に倣って乳房の断面形状を円形の形状に補正されるため、放射線源１０１から照射される角度に依らず、フィルタ１０２の形状を一定にすることができる。

ステップＳ４０１からＳ４０４までの動作を行う事によって、保持部１０４による乳房の補正、保持動作が完了し、保持部１０４によって円形に補正された乳房の中心軸を断層撮影装置１００の回転中心軸に合わせる事が可能となる。尚、ステップＳ４０２とステップＳ４０３、Ｓ４０４の順番は逆にして、乳房を乳房挿入部３０１に挿入させ、吸引して、固定するという順番としてもよい。

次に、図５〜図７を用いて、制御部１０７における放射線分布の調整方法について詳細に説明する。

図５は、制御部１０７の一例を示した図である。制御部１０７は、フィルタ形状選択部５０１、フィルタ設置部５０３、フィルタを複数有するフィルタ部５０２からなる。

フィルタ形状選択部５０１は、取得部１０８から取得された被写体に関する情報に応じて、フィルタ部５０２から１つの最適なフィルタを選択し、フィルタ設置部５０３に対しその情報を出力する。フィルタ形状選択部５０１は、被写体に関する情報とフィルタの組み合わせに関する情報を記憶媒体等に保持している。

図６は、乳房サイズ別の乳房挿入部３０１の例を示した図である。フィルタ形状選択部５０１は乳房の大きさや長さなどの被写体に関する情報に応じて、（ａ）から（ｆ）までの形状から選択できる。

図７は、乳房挿入部３０１に合わせて選択されるフィルタ部５０２の中から１つのフィルタとの組み合わせ例を示した図である。乳房挿入部３０１に形状に応じて、透過線量の分布を調整したい範囲が異なり、適したフィルタ１０２の形状も異なる。そのため、フィルタ形状選択部５０１は、乳房挿入部３０１の形状に応じて（Ａ）から（Ｆ）までの形状から選択できる。フィルタ形状の詳細については後述する。フィルタ設置部５０３はフィルタ形状選択部５０１が選択するためのフィルタ１０２を複数設置している。図５では、形状の異なるフィルタ１０２が放射線源１０１が、乳房の周囲を回転移動する軌道の間に円周状に並んでいる。フィルタ設置部５０３は、駆動機構を有し、円周状にならんだフィルタ１０２を回転軸を中心に回転させる事によって、断層撮影に使用するフィルタ１０２を変更する事が可能となる。また、設置箇所は放射線源１０１の焦点位置と回転中心軸と放射線検出器１０３を結んだ直線上にフィルタ１０２の中心位置がくるように設置する。

尚、フィルタ設置部５０３におけるフィルタの変更方法は、このような方法でなくてもよく、操作者がフィルタ設置部５０３からフィルタ１０２を取り出し、交換できるようにする方法などを用いてもよい。また、フィルタ設置部５０３の形状は、図５の形状でなくとも、放射線源１０１の焦点位置と放射線検出器１０３を結んだ直線に対し垂直な方向にフィルタを設置し、フィルタ形状を変更するものとしてもよい。

以下、本実施例のフィルタについて、図８を用いて詳細に説明する。図８（ａ）はフィルタの斜視図であり、図８（ｂ）はフィルタの正面図、図８（ｃ）は図８（ｂ）におけるフィルタのＡ―Ａ’断面図である。図８（ａ）から（ｃ）における８０１は、乳房挿入部３０１内の乳房を撮影するために放射線源１０１から出射された放射線が透過するウェッジフィルタ部８０１である。

８０２は乳房を透過しない部分に照射される放射線の強度を所定値以下にするためのコリメータ部である。ウェッジフィルタ部８０１の形状は乳房挿入部３０１の形状や材質、乳房の放射線透過率に合わせて決定される。乳房挿入部３０１の形状は乳頭側の径が細くなっているため、その形状に合わせてウェッジフィルタ部８０１も乳房挿入口３０４から乳頭側に向けて厚みが厚くなっている。これは乳房挿入部３０１に入った乳房は吸引されて形状が規定される際に乳頭側が細くなる事を示している。乳房は乳頭側が細くなっているためこのような形状にすることで補正しやすくすることができる。

ウェッジフィルタ部８０１の厚さは、ウェッジフィルタ部８０１と乳房挿入部３０１、および乳房を透過する放射線である透過線量が均一になるようにすればよい。そのためには、放射線源１０１から乳房の中心軸を通って、放射線検出器１０３に到達する最も胸壁側の透過線量を基準として、放射線照射角度毎の透過線量が均一になるようにウェッジフィルタ部８０１の厚みを決定することが好適である。特に乳房は乳腺組織と脂肪組織が大部分を占めるため、乳房内での放射線の減衰率は略一定であり、本実施例中のウェッジフィルタ部８０１の形状の決定方法によって簡易に乳房全体の透過線量を均一にすることができる。また、放射線検出器１０３により基準とする透過線量を決定する際には、余計な被曝を低減するための平板フィルタ（不図示）を挿入しておくことが望ましい。この場合、必要最低限の平板フィルタとウェッジフィルタ部８０１を一体としてもよい。また、平板フィルタの厚さも被写体に関する情報に応じて変更する事が望ましい。

ここで、線質硬化現象と呼ばれる被写体を透過する際の放射線の線質変化による断層画像のアーチファクトを低減したい場合について説明する。この場合は、ウェッジフィルタ部８０１の形状は、ウェッジフィルタ部８０１と乳房挿入部３０１、および乳房を透過する放射線による線質変化ができるだけ均一になるようにすればよい。このようにする事によって、各放射線照射の角度におけるＣＴ値の精度の向上とアーチファクトの低減が可能となる。

また、透過線量の分布と線質の分布の両方を調整したい場合は、それぞれを組み合わせる事によってフィルタ形状を決定してもよい。

ウェッジフィルタ部８０１の材質を乳房と同等の減衰率であれば、ウェッジフィルタ部８０１の厚みを容易に決定することができる。また、断層撮影装置１００の小型化のために放射線の減衰率の高い金属などを用いてもよい。その際、ウェッジフィルタ部８０１の材質にアルミと銅など複数の金属を組み合わせて使用してもよい。

次に、８０２の部分は乳房挿入部３０１内の乳房を透過しない部分に照射される放射線の強度を所定値以下にするコリメータ部である。ここでの所定値は、放射線検出器１０３の許容放射線量を超えないことや、不要な放射線による散乱線の影響を防止できる程度に放射線の強度を規定できるものとすることが望ましい。

図８では、コリメータ部８０２は、ウェッジフィルタ部８０１の平坦な部分に配置されてある。保持部１０４によって、乳房の形状を規定し、かつ固定部により断層撮影装置１００の回転中心に固定できるため、撮影する前に乳房を透過しない部分を予め把握する事ができる。このため、コリメータ部８０２の大きさは放射線源１０１から照射される放射線の広がりと乳房挿入部３０１の大きさで決定する事が可能となる。

コリメータ部８０２の材質はタングステンや鉛など、放射線吸収率の高い材質を用いることが望ましい。このように乳房挿入部３０１の形状に応じてコリメータ部８０２の大きさを決定する事ができる。そのため、コリメータ部８０２を設けることで、可動式のコリメータなどの複雑な駆動機構や制御機構を用いなくても、余計な放射線を乳房以外の部分に照射させることを防ぐことができる。このように不要な放射線を防ぐことによって、散乱線を防ぐことができ画質を向上させることができる。また、放射線検出器１０３に対しても許容範囲外の放射線の照射がなくなるため画素値の飽和を防止することができる。

本実施例では乳房挿入部３０１を図６の様な形状としたが、乳房挿入部３０１を略半円形の形状としてもよい。この場合、この形状に合わせてコリメータ部を作成すれば、乳頭側の余計な放射線も防ぐことが可能となる。また、図６のような形状の場合は乳頭側にのみ別の可動コリメータを設けることによって、乳頭側の余計な放射線を防ぐ事が可能となる。この様に、フィルタの形状を保持部の形状に合わせる事によって、被曝線量の低減が可能となる。

尚、フィルタを選択できる数は乳房挿入部３０１の選択できる数と同じでなくてもよい。例えば、装置の構成上選択できるフィルタの数が３つに制限される場合を説明する。

図６における乳房挿入部３０１の（ａ）から（ｂ）まではウェッジフィルタ部８０１の（Ａ）を用い、乳房挿入部３０２の（ｃ）から（ｄ）までは、（Ｃ）を用い、乳房挿入部３０２の（ｅ）から（ｆ）までは、（Ｅ）を用いればよい。このように、フィルタの数が制限される場合は、小さいサイズのフィルタを選択する事によって、照射線量の不足を防ぐ事が可能となる。また、大きいサイズのフィルタを選択した場合、被ばく線量の増加を防ぐ事が可能となる。

また、選択できるフィルタの数が乳房挿入部３０１の数よりも多い場合は、同じ形状の乳房挿入部３０１でも管電圧の設定など線質が異なる場合や、被写体の乳腺と脂肪の割合、カップの材質、被写体に関する情報などによってフィルタを変更する事が可能となる。本実施例では、フィルタ１０２の形状を被写体に関する情報によって変更される場合について説明した。しかし、その他にも保持部１０４の材質、乳房の断面積や胸壁部からの長さ、放射線源１０１の焦点と放射線検出器１０３の距離、放射線源１０１の焦点と乳房との距離等の他の撮影対象の情報に応じてフィルタの形状を変更するものとしてもよい。

このように被写体に関する情報に応じて、透過線量の分布を調整することによって、被ばく線量低減、画質の向上、ＣＴ値精度を向上することが可能となる。

本実施例では、断層撮影装置の構成、基本的な動作は第一の実施例と同様である部分については省略し、実施例１と異なるフィルタの変更方法についてのみ説明する。本実施例での制御部１１０４は透過線量を制御するために、放射線を吸収する複数の材料の組み合わせを決定してフィルタの形状を変更することができる。以下、図９から図１３を用いて説明する。なお、本実施例の制御部１１０４も本発明の制御手段に相当する。

図９はフィルタ部１１００の一例を示した図である。フィルタ部１１００は平板フィルタ部１１０１、スロープフィルタ部１１０２、コリメータ部１１０３からなる。

制御部１１０４は、取得部１０８で取得した被写体に関する情報に応じて、フィルタ部同士の組み合わせや、各フィルタ部内の厚みや配置の組み合わせを変更することができる。制御部１１０４は、実施例１と同様にフィルタ形状選択部１１０５、フィルタ設置部１１０６から構成されている。フィルタ形状選択部１１０５は、取得部１０８から取得された被写体に関する情報に応じて、最適なフィルタの形状を選択し、フィルタ形状選択部１１０６に対しその情報を出力する。フィルタ設置部１１０６はフィルタ部１１００の各フィルタの材料が配置されている。フィルタ設置部１１０６は駆動機構を有している。そしてフィルタ設置部１１０６は、フィルタ形状選択部１１０５が選択したフィルタの形状になるように、各フィルタの材料を駆動する。さらに、フィルタ設置部１１０６は放射線源１０１の焦点位置と回転中心軸と放射線検出器１０３を結んだ直線上にフィルタ部１１００の中心位置がくるように設置する。

平板フィルタ部１１０１は、被写体を透過しない低エネルギーの放射線を除去し、被写体情報に応じて不要な被曝線を低減することができる。平板フィルタ部１１０１は１又は複数枚の平板状の放射線を吸収する材料（平板フィルタ材料）で形成されている。制御部１１０４は、被写体に関する情報に応じて、平板フィルタ部１１０１の形状を決定する。複数の平板フィルタ材料を適宜移動させ組み合わせることにより、平板フィルタ部１１０１厚みを制御する事が可能となる。

スロープフィルタ部１１０２は、放射線の吸収率が高く、かつ傾斜もしくは、円弧をもったスロープフィルタを２つ組み合わせて構成される。放射線源１０１の焦点位置と放射線検出器１０３を結んだ直線に対して対称に所定の間隔で配置されている。制御部１１０４によりこの２つの所定の間隔を近づけたり、離したりすることによって、被写体に関する情報に応じてフィルタの厚みを変更する事が可能である。

コリメータ部１１０３は、平板フィルタ部１１０１の上部に配置され、放射線を吸収する材料で形成されている。コリメータ部１１０３により、被写体（乳房挿入部３０１内の乳房）を透過しない部分に照射される放射線の強度を所定値以下にすることができる。ここでの所定値の決定方法は、第一の実施例と同じものとする。コリメータ部１１０３により不要な放射線を防ぐことによって、散乱線を低減することができ画質を向上させることができる。また、放射線検出器１０３に対しても許容範囲外の放射線の照射がなくなるため、許容放射線量を超える事による画素値の飽和の防止が可能となる。また、乳頭側にも式のコリメータを備えることによって乳頭側からの散乱線の低減、飽和の防止が可能となる。

本実施例中の平板フィルタ部１１０１は本発明の平板フィルタに、スロープフィルタ部１１０２は傾斜フィルタに、コリメータ部１１０３はコリメータに、それぞれ相当する。

次に、図１０を用いてフィルタの変更方法の流れを説明する。

まず、操作者は乳房挿入部３０１のサイズを制御部１１０４に対し入力する。（Ｓ１２０１）
次に、制御部１１０４は、乳房挿入部３０１のサイズに応じて、平板フィルタ部１１０１の厚さ、スロープフィルタ部１１０２の位置、コリメータ部１１０３の位置からなるフィルタ設定値に基づいて、フィルタの形状を変更する。（Ｓ１２０２）
図１１は乳房挿入部３０１のサイズ毎の平板フィルタ部１１０１の厚さおよびスロープフィルタ１１０２間の距離、コリメータ部１１０３間の距離の組み合わせ例を示した図である。図１１では乳房径が大きくなるほど、放射線が透過しづらくなるため、低エネルギーの放射線を吸収する量を増やし、線質を固くするため平板フィルタ部１１０１の厚みが増加している。また、制御部１１０４は、スロープフィルタ部１１０２の形状を保持部１０４に合わせるため、乳房径が大きくなるほど、スロープフィルタ部１１０２の２つの材料の所定の間隔を離している。また、制御部１１０４は、コリメータ部１１０３の位置をスロープフィルタ部１１０２の位置と連動して、乳房を透過しない部分に放射線が照射されない位置に変更する。

次に、平板フィルタ材料を移動させて、平板フィルタ部１１０１の厚さを変更する。（Ｓ１２０３）図９では、断層撮影装置１００はフィルタ設置部１１０６に平板フィルタ材料１ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍの平板フィルタを有している。制御部１１０４はこれらを組み合わせる事によって、１ｍｍから７ｍｍまで１ｍｍ刻みで複数の厚さに変更できる。

次に、制御部１１０４によりスロープフィルタ部１１０２の各スロープフィルタ間の距離を移動させる（Ｓ１２０４）。スロープフィルタ自体の傾斜角度の決定方法は基準となる乳房サイズを決めて、そのサイズに合わせた傾斜角度にする。そして、制御部１１０４は、その基準となる乳房サイズとの大小関係に従って、２つのスロープフィルタの距離を所定の距離に制御することによって、様々なサイズに対応可能である。

スロープフィルタの例を図１２に示す。図１２（ａ）が直線状の傾斜をもったスロープフィルタで、図１２（ｂ）が円弧上の傾斜をもったスロープフィルタである。スロープフィルタの形状は、保持部１０４に応じて、第一の実施例と同様に、乳房挿入口３０４から乳頭方向にかけて、乳頭側に大きくなる。

次に、制御部１１０４はコリメータ部１１０３を移動させる（Ｓ１２０５）。制御部１１０４は、コリメータ部１１０３の位置を乳房挿入部３０１よりも外側の部分に放射線を照射しないような位置に移動させればよい。コリメータ部１１０３が余計な放射線の照射を防ぐことによって、散乱線を低減することができ画質を向上させることができる。また、放射線検出器１０３に対しても許容範囲外の放射線の照射がなくなることで画素値の飽和の防止が可能となる。また、乳頭側にも可動式のコリメータを備えることによって乳頭側からの散乱線の低減、画素値の飽和の防止が可能となる。

尚、本実施例における平板フィルタ部１１０１、スロープフィルタ部１１０２の材質は平板フィルタ部１１０１をアルミニウムなどの放射線吸収率の低い金属、スロープフィルタ部１１０２を銅などの放射線吸収率の高い金属にすることが望ましい。平板フィルタ部１１０１とスロープフィルタ部１１０２を放射線吸収の低い金属で作成した場合、フィルタ部１１００全体の厚みが大きくなるとフィルタ配置の問題を招く要因となる可能性がある。比較的厚くなりやすいスロープフィルタ部１１０２を放射線吸収率の高い金属にすることでフィルタ部１１００を適切に配置することができる。

本実施例では、制御部１１０４は平板フィルタ部１１０１、スロープフィルタ部１１０２共に移動させた。制御部１１０４は、平板フィルタ部１１０１は固定しスロープフィルタ部１１０２のみ移動させてもよい。また、平板フィルタ部１１０１のみ変更して、スロープフィルタ部１１０２は変更しない方法としてもよい。このようにすることによって、装置の構成を簡素化する事が可能となる。

また、スロープフィルタ１１０２部は傾斜面を持つ複数の材料を組み合わせることで所定の角度を持つ傾斜面を形成するような構造としてもよい。図１３に傾斜面を持つ材料を複数枚重ねたスロープフィルタ部１１０２の例を示す。この場合スロープフィルタ部１１０２の傾斜は、被写体に関する情報に応じて、制御部１１０４は各傾斜面を持つ複数の材料をずらして配置する事によって透過線量を制御する事が可能となる。

また、スロープフィルタ部１１０２の端の方の厚さを十分に厚くすることによってコリメータ部１１０３を省略することも可能である。このようにすることで制御部１１０４の機構を簡略化する事が可能となる。

なお、本発明の各実施例は、コンピュータや制御コンピュータがプログラム（コンピュータプログラム）を実行することによって実現することもできる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施例として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施例として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。また、第１、第２の実施例から容易に想像可能な組み合わせによる発明も本発明の範疇に含まれる。

１０１放射線源
１０２フィルタ
１０３放射線検出器
１０４保持部
１０５装置回転部
１０６画像再構成部
１０７制御部
１０８取得部

Claims

放射線源から出射した放射線が透過する透過線量の分布を調整するフィルタと、
前記フィルタを介して被写体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、
前記被写体に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記被写体に関する情報に応じて前記透過線量の分布を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする断層撮影装置。
前記制御手段は、複数のフィルタの中から１のフィルタを選択することにより前記透過線量の分布を制御することを特徴とする請求項１に記載の断層撮影装置。
前記制御手段は、前記被写体に関する情報に応じて放射線を吸収する複数の材料の組み合わせを決定して前記フィルタの形状を変更することで前記透過線量の分布を制御することを特徴とする請求項１に記載の断層撮影装置。
前記フィルタは、平板状の材料で形成された平板フィルタと、傾斜面をもった２つの材料が所定の間隔で前記放射線源の焦点と前記放射線検出手段の中心点とを結ぶ直線に対し対称に配置された傾斜フィルタと、を有し、
前記フィルタの形状は、前記平板フィルタと前記傾斜フィルタとを組み合わせた形状であることを特徴とする請求項３に記載の断層撮影装置。
前記制御手段は、前記被写体に関する情報に応じて、複数の前記平板状の材料を組み合わせることによって前記平板フィルタの厚みを制御することを特徴とする請求項４に記載の断層撮影装置。
前記制御手段は、前記被写体に関する情報に応じて、前記所定の間隔を制御することを特徴とする請求項４又は５に記載の断層撮影装置。
前記傾斜フィルタは、前記被写体に関する情報に応じて、放射線を吸収しかつ前記傾斜面を持つ複数の材料を組み合わせることで所定の角度を持つ前記傾斜面を形成することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の断層撮影装置。
前記制御手段は、前記材料の位置を変更することによって前記傾斜面の傾斜を変更することを特徴とする請求項７に記載の断層撮影装置。
前記平板フィルタに対して前記傾斜フィルタは放射線の吸収率の高い材料を使用することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の断層撮影装置。
前記被写体に関する情報は、前記被写体の形状を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の断層撮影装置。
前記被写体を所定の形状で保持する保持手段を更に含み、
前記被写体に関する情報は、前記保持手段の形状によって規定された前記被写体の形状を含むことを特徴とする請求項１０に記載の断層撮影装置。
放射線を出射する放射線源と、
前記放射線源から出射された放射線が透過する透過線量の分布を調整するフィルタと、
被写体である乳房を所定の形状で保持する保持手段と
前記フィルタを介して前記被写体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、
前記保持手段の形状に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記保持手段の形状に関する情報に応じて前記フィルタの形状を変更する制御手段と、
を有することを特徴とする断層撮影装置。
前記保持手段は、前記乳房を挿入する挿入口と、前記乳房を包む挿入部と、を有し、
前記保持手段に連結され前記挿入部の中の空気を吸引することで、前記挿入部の内周面に被写体を保持させる吸引手段を更に有することを特徴とする請求項１２に記載の断層撮影装置。
前記保持手段の外周部に沿って、前記放射線源と前記フィルタおよび前記放射線検出手段を回転移動させる回転手段と、前記保持手段を固定する固定手段と、を更に有し、
前記固定手段は、前記保持手段の前記挿入口を有する面の中心点に対し垂直な軸と前記回転移動の回転中心軸が一致するように、前記保持手段を固定することを特徴とする請求項１３に記載の断層撮影装置。
前記吸引手段に吸引された乳房の断面形状は円形となることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の断層撮影装置。
前記フィルタは、前記被写体を透過しない部分に照射される前記放射線の透過線量を所定値以下にすることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の断層撮影装置。
前記制御手段は、前記放射線検出手段で検出される放射線の分布を均一化するように透過線量の分布を制御することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項記載の断層撮影装置。
断層撮影装置の制御方法であって、
被写体に関する情報を取得する取得工程と、
取得された前記被写体に関する情報に応じて、放射線源から出射した放射線が透過する透過線量の分布を調整するフィルタの前記透過線量の分布を制御する制御工程と、
前記制御工程によって制御されたフィルタを介して前記被写体を透過した放射線を検出する検出工程と、
を行うことを特徴とする断層撮影装置の制御方法。
請求項１８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
放射線源から出射した放射線が透過する透過線量の分布を調整するフィルタを介して被写体を透過した放射線を放射線検出手段により検出するに際して、取得された前記被写体に関する情報に応じて前記透過線量の分布を制御する制御装置。