JP2018149201A - 放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検者の胸部を開口部に押し付けて乳房ＣＴ撮影を行っても、天板が内部構造に衝突することなく、乳房根元付近のブラインドエリアを小さくすることができる放射線撮影装置を提供すること。【解決手段】放射線を発生する放射線発生部と、放射線を検出する放射線検出器と、放射線発生部および放射線検出器を保持する回転フレームと、被検者と回転フレームとの間に配置されるフロントカバーと、を有する乳房用の放射線撮影装置は、フロントカバーと、放射線発生部または放射線検出器または回転フレームとの間に、接触面の摩擦力を低減するすべり受け面が設けられたすべり部材を有する。【選択図】 図４

Description

本発明は、乳房ＣＴ撮影をする乳房用の放射線撮影装置に関するものである。

乳がん検診時の放射線検査装置として、一般的にマンモグラフィ装置が使用されている。しかし、マンモグラフィは、デンスブレスト（乳腺の多い乳房）の場合、病変部と乳腺構造が重なり合って感度、特異度が低下することが知られている。さらに、放射線被ばくを低減し、良好な画像を取得するために、乳房を圧迫板で挟んで撮影するため、被検者の負荷が大きくなり得る。これらのマンモグラフィの課題を補う技術として、トモシンセシスや乳房ＣＴ（コンピュータトモグラフィ）が注目されている。この二つの装置の特徴は、乳房を圧迫することなく、乳房の３Ｄ画像（断層画像）を提供することにより、病変部と乳腺構造を分離して観察できるようにするものである。

特許文献１、特許文献２には、乳房ＣＴ撮影をする乳房用の放射線撮影装置が開示されている。

特許文献１の乳房用の放射線撮影装置は、乳房の位置に開口部を設けた撮影用寝台と、開口部の周辺を回転する架台と、架台に搭載される放射線発生部と、放射線検出器を有し、開口部の周辺を回転しながら所定角度毎に放射線画像を取得する。取得した画像を再構成演算して、３Ｄ画像を作成する。被検者が胸を開口部に押し付けて、乳房を胸壁から引き出して乳房収納部に配置すると、乳房全体を撮影領域に収めることができる。

特許文献２には、乳房の根元付近（胸壁）のブラインドエリアをできるだけ小さくし、体動によるブレを低減するために、特許文献１の構成に対して被検者の背中を押すパッドを備える構成が開示されている。

米国特許第６４８０５６５号明細書 特開２０１０−６９２４１号公報

被検者の乳房根元付近（胸壁）のブラインドエリアを小さくするために、特許文献１では胸を撮影用寝台の開口部へ押し付けて乳房収納部に収め、特許文献２では被検者の背中を押すパッドで胸を天板へ押し付けることが開示されている。特許文献１及び特許文献２の図面は、天板と、内部で回転する放射線発生部又は放射線検出器又は架台の間が、空間となっていることを示している。

特許文献１及び特許文献２の構造では、胸を天板に押し付けると、天板は撮影装置内側へ撓み、回転する放射線発生部や放射線検出器、架台といった内部構造と衝突する可能性がある。また、内部構造と衝突しないように天板の板厚を大きくして剛性を上げると、増大した板厚分、ブラインドエリアが大きくなってしまう。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、被検者の胸部を開口部に押し付けて乳房ＣＴ撮影を行っても、天板が内部構造に衝突することなく、乳房根元付近のブラインドエリアを小さくすることができる乳房用の放射線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による放射線撮影装置は、放射線を発生する放射線発生部と、前記放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線発生部および前記放射線検出器を保持する回転フレームと、被検者と前記回転フレームとの間に配置されるフロントカバーと、を有する乳房用の放射線撮影装置であって、
前記フロントカバーと、前記放射線発生部または前記放射線検出器または前記回転フレームとの間に、接触面の摩擦力を低減するすべり受け面が設けられたすべり部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、被検者の胸部を開口部に押し付けて乳房ＣＴ撮影を行っても、天板が内部構造に衝突することなく、乳房根元付近のブラインドエリアを小さくすることができる乳房用の放射線撮影装置を提供することができる。

係る放射線撮影装置によれば、フロントカバーの開口部に被検者の胸部を強く押し付けて乳房ＣＴ撮影を行っても、フロントカバーが内部構造に衝突することなく、乳房根元付近のブラインドエリアを小さくすることができる。さらに、より広い範囲を放射線撮影することができるため、乳房根元や肋骨付近、脇付近の見落としが少ない検査ができる。

第１の実施形態に係る放射線撮影装置を模式的に示す図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の撮影を模式的に示す図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置からフロントカバーを取り外した状態を示す図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、図２のＩ−Ｉ断面図を例示する図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置のフロントカバー側から平面視した回転フレームを例示する図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置のフロントカバー側から平面視した回転フレーム周辺と被検者位置を例示する図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、図２のＩ−Ｉ断面図を例示する図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、図２のＩ−Ｉ断面図を例示する図。 第１の実施形態に係る乳房用放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、図２のＩ−Ｉ断面図を例示する図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、図２のＩ−Ｉ断面図を例示する図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置のフロントカバー側から平面視した回転フレーム周辺を例示する図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、構成を模式的に示す図。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転角度測定による処理の内容を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転速度測定による処理の内容を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の回転抵抗測定による処理の内容を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る放射線撮影装置の押し付け力測定による処理の内容を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、構成を模式的に示す図。 第２の実施形態に係る放射線撮影装置の回転フレーム周辺の断面であり、構成を模式的に示す図。 第２の実施形態に係る放射線撮影装置の相互測定による処理の内容を示すフローチャート。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。なお、各図は被検者１００が立って撮影を行う立位の乳房用の放射線撮影装置１であるが、被検者１００が寝て撮影を行う臥位の乳房用の放射線撮影装置も同様の構成が可能である。また、図５、図６、図１１は、フロントカバー２を省略した放射線撮影装置１の内部構造を示す。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る乳房ＣＴ撮影可能な乳房用の放射線撮影装置１を模式的に示す図である。図２は、第１の実施形態に係る乳房ＣＴ撮影可能な放射線撮影装置１を使用した被検者１００の乳房ＣＴ撮影を模式的に示す。図３は、図１で示した放射線撮影装置１からフロントカバー２を取り外した図である。また、図４は、図２のＩ−Ｉ断面であり、回転フレーム４周辺を模式的に示す図である。本発明と係りがない構造の図示は省略する。

被検者１００は、放射線撮影装置１のフロントカバー２にある開口部３に胸を押し付けて、乳房ＣＴ撮影を行う。放射線撮影装置１内部では、回転フレーム４と、回転フレーム４の対向する位置にそれぞれ搭載された放射線発生部５と、乳房を透過した放射線を検出する放射線検出器６が、回転フレーム駆動機構１０によって開口部３の周辺を回転しながら所定角度で放射線画像を撮影する。放射線発生部５と、放射線検出器６とは、回転フレーム４よりフロントカバー側へ配置されている。回転フレーム駆動機構１０は、モータ等の動力源と、ベルトやギヤ、シャフト、ベアリング等の動力伝達部であるが、詳細図示は省略する。回転フレーム駆動機構１０と回転フレーム４は、固定部８によって回転可能な状態で放射線撮影装置１に保持される。放射線撮影装置１は、撮影された複数枚の放射線画像を再構成演算して乳房ＣＴ画像（断層画像）を作成する。

上述のように、複数枚の放射線画像を再構成するため、撮影中に被検者１００が動いてしまうと体動によるブレが発生してしまう。そのため、できるだけ短時間に所定枚数を撮影できるように放射線発生部５と放射線検出器６の回転速度は速い方が良い。また、被検者１００の乳房根元付近（胸壁）等のブラインドエリア（画像欠け）を小さくするために、被検者１００に対してできるだけ近くに放射線発生部５と放射線検出器６を配置した方が良い。このように、近傍を回転する回転フレーム４から被検者１００を保護するためにフロントカバー２が必要である。フロントカバー２は、被検者保護とブラインドエリアの観点から、材料剛性が必要であるため、ステンレスや鉄、アルミニウム合金等の金属材料や、ＣＦＰＲやＧＦＲＰ等の強化樹脂材料が使用される。また、被検者１００に対して放射線発生部５が近いため、放射線防護を考慮して鉛や銅、タングステン、モリブデン等の放射線透過率が比較的小さい材料を部分的に配置する場合がある。

本実施形態に係る放射線撮影装置は、フロントカバー２と、回転構造体である放射線発生部５または放射線検出器６または回転フレーム４との間に、接触面の摩擦力を低減するすべり受け面７１が設けられたすべり部材７を有する。フロントカバー２は、剛性の高い材料を使用するが、カバーの薄さや大きいサイズの影響で、被検者１００の押し付けによる撓みが発生し得る。フロントカバー２と、すべり部材７との間にすべり受け面７１があることで、乳房根元付近のブラインドエリアが小さく、被検者１００の押し付け時に、フロントカバー２と回転構造体の衝突がない放射線撮影装置１を実現することができる。

すべり部材７は、ワッシャやシート材、プレート材等を使用することが可能である。すべり部材７には、フッ素樹脂や高分子量ポリエチレン樹脂等の摩耗特性と摺動性に優れた樹脂材料や、摩耗特性に優れた高硬度のセラミックスや、上述の樹脂材料やセラミックスと金属による積層材料等の材料を使用することができる。すべり部材７として、金属製スラストベアリングを使用することも可能である。上述のすべり部材７によって、フロントカバー２が回転構造体である放射線発生部５又は放射線検出器６又は回転フレーム４に押し付けられても、すべり受け面７１の摩擦力（回転抵抗）が小さく、回転構造体をスムーズに回転させることができる。

図５、図６は、第１の実施形態に係る放射線撮影装置１のフロントカバー２側から平面視した回転フレーム４周辺を例示する図であり、すべり部材７の配置例を示す。また、図７は、図６で示すすべり部材７の配置を実施した時の、放射線撮影装置１の回転フレーム４周辺の断面であり、図２のＩ−Ｉ断面図を例示する。

図５に示す放射線撮影装置１の構成例では、図３の構成例に対して開口部３近くまですべり部材７を配置している。フロントカバー２の周縁部は放射線撮影装置１の外装構造体に固定されているが、フロントカバー２中心の開口部３付近は、構造体で固定されていないため、構造的に撓みが大きくなる。開口部３近くにすべり部材７を配置することで、フロントカバー２を支えて撓みを抑制するために効果的なすべり受け面７１を設けることができる。

図６では、乳房ＣＴ撮影時の被検者位置１０１と、すべり部材７配置の位置関係を例示的に示している。撮影時に被検者１００が押し付ける部分（被検者１００の頭部、胴体、四肢等）は、特にフロントカバー２の撓みが大きくなる。想定される上述の押し付け部分付近にすべり部材７を配置することで、効果的なすべり受け面７１を設けることができる。また、図７のように、すべり部材７をフロントカバー２に固定し、すべり部材７と回転フレーム４との間にすべり受け面７１を設けることで、撮影時に被検者位置１０１に対してすべり受け面７１の位置を一定にすることができる。

図８、図９、図１０は、すべり部材７の配置を実施した時の図２のＩ−Ｉ断面図を例示し、それぞれすべり部材７の固定と、すべり受け面７１の配置位置の例を示している。また、図１１は、図１０で示すすべり部材７を配置した時の、放射線撮影装置１のフロントカバー２側から平面視した回転フレーム４周辺を示す図である。

図８に示す放射線撮影装置１の構成例では、すべり部材７を、フロントカバー２側と、回転フレーム４側の両方にそれぞれ固定し、すべり部材７間にすべり受け面７１を設けている。接触面の摩擦力（回転抵抗）を低減することができるすべり受け面７１は、接触する２面が両方とも摩擦係数が小さく、摩耗特性や摺動性に優れることで最大の効果が得られる。

しかし、すべり部材７がフロントカバー２側又は、回転フレーム４側の片方のみに固定される場合、すべり部材７が無い構造側のすべり受け面７１に接触する面は、摩擦係数が小さくなるように広い面を切削・研磨したり、メッキ加工したりする必要があり得るため、加工コストが高くなり得る。図８のように、すべり部材７間にすべり受け面７１を設けることで、加工コストを抑えながら、接触する２面において、両方とも摩擦係数が小さく、摩耗特性や摺動性に優れるすべり受け面７１を設けることができ、回転フレーム４をスムーズに回転させることができる。

図９に示す放射線撮影装置１の構成例では、フロントカバー２の開口部３周縁部分を回転軸方向に沿って回転フレーム４まで延伸させ、フロントカバー２と回転フレーム４の間にすべり部材７を配置している。図５の説明のように、フロントカバー２中心の開口部３付近は、構造的に撓みが大きくなる。また、被検者１００の近くにすべり受け面７１を設けると、回転フレーム４の回転による振動や摩擦音、摩擦熱等の不快感を与える可能性があり得る。図９のように、開口部３付近にすべり部材７を配置し、被検者１００からすべり受け面７１を遠ざけることで、フロントカバー２の撓みを効果的に支え、被検者１００に与える不快感を低減することができる。また、図９のように、フロントカバー２を回転フレーム４まで延伸すると、一部が放射線照射エリア９に入ってしまう。そこで、放射線照射エリア９に入ってしまうフロントカバー２部分は、開口を設けたり、放射線透過率が高い樹脂等に材料変更したりする設計を行う。

図１０、図１１に示す放射線撮影装置１の構成例では、放射線発生部５と、放射線検出器６が、回転フレーム４よりフロントカバー２側に搭載され、フロントカバー２と、放射線発生部５および放射線検出器６との間にすべり部材７を配置している。摩耗特性と摺動性に優れたすべり部材７の配置によって、すべり受け面７１を設ける場合においても、摩擦力（回転抵抗）は少なからず発生する。また、被検者１００の乳房根元付近のブラインドエリアを小さくするためには、放射線発生部５と、放射線検出器６の撮影エリアが、被検者１００から近い位置にあれば良い。

そこで、フロントカバー２と、放射線発生部５・放射線検出器６にのみすべり部材７を配置することで、すべり受け面７１の面積を小さくし、さらに回転抵抗を小さくすることができる。この時、回転フレーム４はフロントカバー２から十分に離すことで、被検者１００の押し付け時にフロントカバー２と衝突しないようにすることができる。

図１２は、放射線撮影装置１の回転フレーム４周辺の断面であり、構成を模式的に示す図である。図中の矢印は、構成間の情報伝達を示す。放射線撮影装置１は、放射線発生部５からの放射線照射を制御する放射線制御部１１と、放射線検出器６の画像取得の駆動を制御することにより放射線画像撮影を制御する検出器制御部１２と、を有する。

また、回転フレーム駆動機構１０には、回転フレーム４の回転角度を測定する回転角度測定部１３と、回転速度を測定する回転速度測定部１４と、回転抵抗（回転トルク）を測定する回転抵抗測定部１５、回転フレーム駆動機構１０を制御する回転駆動制御部１６がある。

回転角度測定部１３や回転速度測定部１４は、ロータリエンコーダやジャイロセンサ等を用いて測定する。回転抵抗測定部１５は、回転フレーム駆動機構１０の動力伝達経路内に回転トルク測定器を設けることで、回転フレーム駆動機構１０にかかる回転抵抗の大きさを測定することができる。さらに、回転フレーム４にフロントカバー２が押し付けられる力を測定する押し付け力測定部１７を、回転フレーム駆動機構１０に設けている。押し付け力測定部１７は、すべり受け面７１や回転フレーム駆動機構１０にスラスト方向（軸方向）に加わる負荷を測定する。回転角度測定部１３、回転速度測定部１４、回転抵抗測定部１５および押し付け力測定部１７の測定結果は、回転駆動制御部１６に入力される。

また、放射線制御部１１と、検出器制御部１２と、回転駆動制御部１６とを連動させて制御する撮影制御部１８、撮影装置の状態（電源ＯＮ・ＯＦＦ、スリープ状態、撮影準備完了、放射線情報、放射線照射状態、画像取得、画像転送、画像再構成演算、警告等）を光や音等で作業者に報知する報知部１９が放射線撮影装置１に設けられている。

乳房ＣＴ撮影は、放射線発生部５と放射線検出器６が、開口部３の周辺を回転しながら所定角度毎に放射線画像を取得し、取得した画像を再構成演算して、３Ｄ画像（断層画像）を作成する。

放射線画像取得中に、被検者１００の押し付け状態によるフロントカバー２撓み量と、すべり受け面７１の摩擦力は変化し、回転フレーム４の回転速度は一定にならない可能性がある。この時、回転角度測定部１３の角度情報と検出器制御部１２によって、回転フレーム４に搭載される放射線発生部５と放射線検出器６が、所定角度となるタイミングで放射線画像を取得することができる。回転角度測定による制御のフローチャートを図１３に示す。

ステップＳ１０１で、ＣＴ撮影開始指示が入力されると、ステップＳ１０２で、回転角度測定部１３による回転角度測定を開始する。この時、回転フレーム４が予め設定された初期位置であることを確認し、回転角度を初期値として設定する。

次に、ステップＳ１０３で、回転フレーム４の回転を開始する。ステップＳ１０４で、撮影制御部１８は、回転フレーム４の回転角度が放射線画像を取得する所定角度であるかを判定する。所定角度ではない時（Ｓ１０４−Ｎｏ）、ステップＳ１１０に処理は進められ、撮影制御部１８は、回転フレーム４の回転駆動を継続するように制御する。

そして、ステップＳ１０４へ進み、同様の処理を繰り返す。そして、ステップＳ１０４の判定で、回転角が所定角度である時（Ｓ１０４−Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に処理は進められる。検出器制御部１２は、回転フレーム４の回転角度によって放射線検出器６の放射線画像撮影タイミングを制御することが可能である。ステップＳ１０５で、放射線発生部５と放射線制御部１１による放射線照射と、放射線検出器６と検出器制御部１２による放射線画像取得とを、撮影制御部１８の制御によって同時に行う。

次にステップＳ１０６で、撮影制御部１８は、回転フレーム４の回転角度がステップＳ１０２で設定した初期値であるかを判断する。初期値ではない時（Ｓ１０６−Ｎｏ）、ステップＳ１１０に処理は進められ、同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１０６の判定で、回転フレーム４の回転角度がステップＳ１０２で設定した初期値である時（Ｓ１０６−Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０７に進められる。

ステップＳ１０７で、撮影制御部１８は回転フレーム４の回転を停止させ、ステップＳ１０８で、回転角度測定部１３による回転角度測定を終了し、ステップＳ１０９でＣＴ撮影を終了する。

回転フレーム４の回転角度による上述の制御によって、放射線画像取得は放射線の連続照射ではなくパルス照射で行うことができるため、被検者１００の放射線被ばく量を低減することができる。

また、回転速度測定部１４の回転速度情報と回転駆動制御部１６によって、回転フレーム４の回転速度を一定にするフィードバック制御を行うこともできる。回転速度測定による制御のフローチャートを図１４に示す。

ステップＳ２０１でＣＴ撮影開始指示が入力されると、ステップＳ２０２で、回転角度測定部１３は回転角度測定を行い、撮影制御部１８は、回転角度測定部１３の測定結果に基づいて、回転フレーム４が予め設定された初期位置であることを確認し、ステップＳ２０３で、回転速度測定部１４による回転速度測定を開始する。ステップＳ２０４で、回転フレーム４の回転と、放射線検出器６の放射線画像取得を同時に開始する。

ステップ２０５で、撮影制御部１８は、回転フレームの回転速度ｖと、予め設定した所定速度Ｖ０（基準速度）を比較する。ｖ＜Ｖ０の時、ステップＳ２０６へ進み、撮影制御部１８は、回転フレーム駆動機構１０のモータ出力を上げる。ｖ＝Ｖ０の時、ステップＳ２０７へ進み、撮影制御部１８は、回転フレーム駆動機構１０のモータ出力を維持する。ｖ＞Ｖ０の時、ステップＳ２０８へ進み、撮影制御部１８は、回転フレーム駆動機構１０のモータ出力を下げる。

ステップＳ２０６〜Ｓ２０８からステップＳ２０９へ進み、撮影制御部１８は、回転フレーム４の位置が初期位置であるかを判断する。初期位置ではない時（Ｓ２０９−Ｎｏ）、ステップＳ２０５へ進み、同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２０９の判定で、回転フレーム４の位置が初期位置である時（Ｓ２０９−Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２１０に進められる。

ステップＳ２１０で、撮影制御部１８は、回転フレーム４の回転と、放射線検出器６の放射線画像取得を停止するように制御を行い、ステップＳ２１１で、回転速度測定部１４による回転速度測定を終了し、ステップＳ２１２でＣＴ撮影を終了する。

回転フレーム４の回転速度制御によって、放射線発生部５と放射線検出器６が所定角度となるタイミングと、一定フレームレートの放射線画像取得を、撮影開始時間によって合わせることができる。

上述のように、被検者１００の押し付け状態によって、すべり受け面７１の摩擦力も変化するため、すべり部材７の摩耗特性や、回転フレーム駆動機構１０に対して過大な回転抵抗が発生する可能性がある。そこで、回転抵抗測定部１５によって、回転抵抗値を測定し、回転フレーム４の駆動を制御する。回転抵抗測定による制御のフローチャートを図１５に示す。

ステップＳ３０１でＣＴ撮影開始指示が入力されると、ステップＳ３０２で、回転角度測定部１３は回転角度測定を行い、撮影制御部１８は、回転角度測定部１３の測定結果に基づいて、回転フレーム４が予め設定された初期位置であることを確認し、ステップＳ３０３で、回転抵抗測定部１５による回転抵抗測定を開始する。ステップＳ３０４で回転フレーム４の回転を開始する。

ステップＳ３０５で、撮影制御部１８は、回転抵抗値が閾値以上かを判定する。閾値は、例えば、すべり部材７の摩耗特性や、回転フレーム駆動機構１０の駆動性能を考慮した回転抵抗値を予め設定する。回転抵抗値が閾値未満の時（Ｓ３０５−Ｎｏ）、ステップＳ３０６へ進み、撮影制御部１８は、回転フレーム４の位置が初期位置であるかを判定する。回転フレーム４の位置が初期位置ではない時（Ｓ３０６−Ｎｏ）、ステップＳ３１０で、撮影制御部１８は回転フレーム４の回転駆動を継続するように制御する。そして、ステップＳ３０５へ進み、同様の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ３０６の判定で、回転フレーム４の位置が初期位置である場合（Ｓ３０６−Ｙｅｓ）、ステップＳ３０７で、撮影制御部１８は回転フレーム４の回転を停止するように制御し、ステップＳ３０８で、回転抵抗測定部１５による回転抵抗測定を終了し、ステップＳ３０９でＣＴ撮影を終了する。

ステップＳ３０５の判定で、回転抵抗値が閾値以上である時（Ｓ３０５−Ｙｅｓ）、ステップＳ３１１へ進み、報知部１９は、回転抵抗値が閾値以上であることを作業者に報知（警告）する。その後、ステップＳ３１２で、放射線画像の撮影中に回転抵抗が閾値以上となる時、回転フレーム４の回転と放射線照射を停止する。放射線制御部１１は放射線発生部５の放射線照射を停止させ、回転駆動制御部１６は回転フレーム駆動機構１０を制御して回転フレーム４の回転を停止させる。ステップＳ３１３で、回転抵抗測定部１５による回転抵抗測定を停止し、ステップＳ３１４でＣＴ撮影を停止する。

回転フレーム駆動機構１０にかかる回転抵抗測定による上述の制御によって、撮影装置を保全し、被検者１００への放射線無効被ばくを防ぐことができる。

さらに、放射線画像取得中に被検者１００の押し付け力も変化し、すべり部材７の耐荷重性能や回転フレーム駆動機構１０に対して過大な負荷が発生する可能性がある。そこで、押し付け力測定部１７によって、フロントカバー２から回転フレーム４への押し付け力を測定し、回転フレーム４の駆動を制御する。押し付け力測定による制御のフローチャートを図１６に示す。

ステップＳ４０１で、ＣＴ撮影セッティング指示が入力されると、ステップＳ４０２で、押し付け力測定部１７による押し付け力測定を開始する。ステップＳ４０３で、撮影制御部１８は、押し付け力測定部１７の測定結果に基づいて、押し付け力が閾値以上かを判定する。閾値は、例えば、すべり部材７の耐荷重性能や回転フレーム駆動機構１０の構造を考慮した押し付け力を予め設定する。押し付け力が閾値以上の時（Ｓ４０３−Ｙｅｓ）、ステップＳ４０４へ進み、報知部１９は、押し付け力が閾値以上であることを作業者に報知（警告）する。その後、ステップＳ４０５で、撮影制御部１８は回転フレーム４の回転を禁止するように制御を行い、ステップＳ４０３へ進む。ステップＳ４０３の判定で、押し付け力が閾値未満の時（Ｓ４０３−Ｎｏ）、ステップＳ４０６へ進み、撮影制御部１８は、ＣＴ撮影開始指示が入力されているか判定する。指示が入力されていない時（Ｓ４０６−Ｎｏ）、ステップＳ４０３へ進み、同様の処理を繰り返す。

ステップＳ４０６の判定で、指示が入力される時（Ｓ４０６−Ｙｅｓ）、ステップＳ４０７へ進み、回転角度測定部１３は回転角度測定を行い、撮影制御部１８は、回転角度測定部１３の測定結果に基づいて、回転フレーム４が予め設定された初期位置であることを確認する。ステップＳ４０８で、撮影制御部１８の制御の下に、回転フレーム４の回転と放射線検出器６の駆動を開始し、ＣＴ撮影を開始する。

ステップＳ４０９で、撮影制御部１８は、押し付け力測定部１７の測定結果に基づいて、押し付け力が閾値以上かを判定する。押し付け力が閾値未満の時（Ｓ４０９−Ｎｏ）、ステップＳ４１０へ進み、回転角度測定部１３は回転角度測定を行い、撮影制御部１８は、回転角度測定部１３の測定結果に基づいて、回転フレーム４の位置が初期位置であるかを判定する。回転フレーム４の位置が初期位置ではない時（Ｓ４１０−Ｎｏ）、ステップＳ４１４で、撮影制御部１８は回転フレーム４の回転駆動を継続するように制御する。そして、ステップＳ４０９へ進み、同様の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４１０の判定で、回転フレーム４の位置が初期位置である時（Ｓ４１０−Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１で、撮影制御部１８の制御の下に、回転フレーム４の回転と放射線照射を停止し、ステップＳ４１２で、押し付け力測定部１７による押し付け力測定を終了し、ステップＳ４１３でＣＴ撮影を終了する。

ステップＳ４０９で、押し付け力が閾値以上の時（Ｓ４０９−Ｙｅｓ）、ステップＳ４１５へ進み、報知部１９は、押し付け力が閾値以上であることを作業者に報知（警告）する。その後、ステップＳ４１６で、撮影制御部１８の制御の下に、回転フレーム４の回転と放射線照射を停止し、ステップＳ４１７で、押し付け力測定部１７による押し付け力測定を停止し、ステップＳ４１８でＣＴ撮影を停止する。

回転抵抗と異なり、撮影セッティング中に押し付け力を測定することができるため、撮影セッティング作業を効率的に行うことができる。また、回転フレーム駆動機構１０にかかる押し付け力測定による上述の制御によって、撮影装置を保全し、被検者１００への放射線無効被ばくを防ぐことができる。

本実施形態の放射線撮影装置１では、回転角度や回転速度を高精度に制御し、すべり部材７を有することで発生する回転抵抗に対して高トルクを出力できる回転フレーム駆動機構１０を使用することが可能である。回転フレーム駆動機構１０の動力源として、高い制御能力と高トルクを実現できるステッピングモータやサーボモータを使用し、モータのコントローラやドライバ、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等によって駆動制御することが可能である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮影装置の構成について説明する。図１７、図１８は、放射線撮影装置１の回転フレーム４周辺の断面であり、第２の実施形態の構成を模式的に示す図である。回転フレーム４と、回転フレーム４を保持する固定部８との相互位置（相対的な距離）を測定する距離センサ（距離測定部）を、固定部８に設ける。距離センサには、例えば、赤外線センサや超音波センサ等を用いることができる。開口部３の中心点と直交する、回転フレーム４の設計回転軸Ａ−Ａに対して、交差する直角方向の距離を測定する距離センサ（ラジアル方向）２０（ラジアル方向の距離測定部）と、設計回転軸Ａ−Ａに沿ったスラスト方向の距離を測定する距離センサ（スラスト方向）２１（スラスト方向の距離測定部）を配置する。距離センサ２０（ラジアル距離測定部）は、回転フレーム４に外部負荷が加わっていない状態の当該回転フレームの回転軸（設計回転軸Ａ−Ａ）に対して交差するラジアル方向について、回転フレーム４と固定部８との相対的な距離を測定する。また、距離センサ２１（スラスト距離測定部）は、回転フレームの回転軸（設計回転軸Ａ−Ａ）に沿ったスラスト方向について、回転フレーム４と固定部８との相対的な距離を測定する。ここで、回転フレーム４の設計回転軸Ａ−Ａとは、放射線撮影装置１において、回転フレーム４を設計した時に規定した理想の回転軸であり、回転フレーム４に外部負荷が加わっていない状態の回転フレーム４の回転軸のことを示す。

回転フレーム駆動機構１０は、回転フレーム４をスムーズに回転させるために、若干のゆとり（ガタつき）を持っている。そのため、図１８のように被検者１００の押し付け状態によって、回転フレーム４の回転軸Ｂ−Ｂが変化する可能性がある。

そこで、放射線画像の取得時に、上述のラジアル方向・スラスト方向の距離を測定することで、回転フレーム４（放射線発生部５・放射線検出器６）と固定部８との相互位置の情報を記憶する。撮影制御部１８は、取得した放射線画像を再構成演算して、３Ｄ画像（断層画像）を作成する時に、相互位置を利用して、回転フレーム４の回転軸Ｂ−Ｂで取得した画像を、設計回転軸Ａ−Ａの状態で取得した場合の画像へ画像補正（傾き補正、位置補正、歪み補正等）する。すなわち、撮影制御部１８は、画像処理部として機能して、放射線画像を再構成演算して、３Ｄ画像（断層画像）を生成する時に、回転フレーム４と固定部８との相互位置（相対的な距離）の測定結果に基づいて、回転フレーム４に外部負荷が作用した状態の回転軸回りの回転（回転軸Ｂ−Ｂ回りの回転）により取得した画像を、回転フレーム４に外部負荷が作用していない状態の回転軸回りの回転（回転軸Ａ−Ａ回りの回転）により取得した場合の画像へ画像補正する。

距離センサ（距離測定部）から得られる回転フレーム４と固定部８との相対的な距離を示す相互位置と、画像補正の条件との関係を予め設定した距離テーブルをメモリ部２２（記憶部）に記憶しておく。画像処理部として機能する撮影制御部１８は、メモリ部２２（記憶部）の距離テーブルを参照して、距離センサ（ラジアル距離測定部およびスラスト距離測定部）により測定された相互位置に対応する画像補正の条件を取得して、画像補正を実行する。

また、回転フレーム４と固定部８の相互位置によっては、設計回転軸Ａ−Ａから大きくずれており、取得画像を補正しても適切な３Ｄ画像を作成できない可能性がある。そこで、回転フレーム４と固定部８の相互位置を測定し、ＣＴ撮影駆動を制御する。相互位置測定による制御のフローチャートを図１９に示す。

ステップＳ５０１で、ＣＴ撮影セッティング指示が入力されると、ステップＳ５０２で、距離センサ（距離測定部）による回転フレーム４と固定部８の相互位置測定を開始する。ステップＳ５０３で、撮影制御部１８は、メモリ部２２に記憶している距離テーブルのデータを読み込む。ステップＳ５０４で、撮影制御部１８は、距離センサにより測定された相互位置において、画像補正することで適切な３Ｄ画像（断層画像）を作成することができるか否かを、距離テーブルから判断する。例えば、距離センサにより測定された相互位置が、距離テーブルに記憶されている相互位置を超えている場合、すなわち、測定結果の相互位置に対応するデータが距離テーブルに記憶されていない場合、撮影制御部１８は、適切な３Ｄ画像（断層画像）を作成することができないと判定する。また、測定結果の相互位置に対応するデータが距離テーブルに記憶されている場合、撮影制御部１８は、適切な３Ｄ画像（断層画像）を作成することができると判定する。

適切な３Ｄ画像を作成できない時（Ｓ５０４−Ｎｏ）、ステップＳ５０５へ進み、報知部１９は、測定された相互位置が画像補正範囲外であることを作業者に報知（警告）する。すなわち、報知部１９は、距離センサ（ラジアル距離測定部およびスラスト距離測定部）により測定された相互位置が、距離テーブルに記憶されている相互位置を超えていることを報知する。その後、ステップＳ５０６で、放射線照射を禁止し、ステップＳ５０４へ進む。

ステップＳ５０４の判定で、適切な３Ｄ画像を作成できる時（Ｓ５０４−Ｙｅｓ）、ステップＳ５０７へ進み、撮影制御部１８は、ＣＴ撮影開始指示が入力されているか判定する。指示が入力されていない時（Ｓ５０７−Ｎｏ）、ステップＳ５０４へ進み、同様の処理を繰り返す。指示が入力される時（Ｓ５０７−Ｙｅｓ）、ステップＳ５０８へ進み、回転角度測定部１３は回転角度測定を行い、撮影制御部１８は、回転角度測定部１３の測定結果に基づいて、回転フレーム４が予め設定された初期位置であることを確認する。ステップＳ５０９で、回転フレーム４の回転と放射線検出器６の駆動を開始し、ＣＴ撮影を開始する。

ステップＳ５１０で、撮影制御部１８は、距離センサにより測定された相互位置において、画像補正することで適切な３Ｄ画像（断層画像）を作成することができるか否かを、距離テーブルから判断する。適切な３Ｄ画像を作成できる時（Ｓ５１０−Ｙｅｓ）、ステップＳ５１１へ進み、回転角度測定部１３は回転角度測定を行い、撮影制御部１８は、回転角度測定部１３の測定結果に基づいて、回転フレーム４の位置が初期位置であるかを判定する。初期位置ではない時（Ｓ５１１−Ｎｏ）、ステップＳ５１５で、撮影制御部１８は、ＣＴ撮影を継続するように制御を行い、ステップＳ５１０へ進み、同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ５１１の判定で、初期位置である時（Ｓ５１１−Ｙｅｓ）、ステップＳ５１２で、撮影制御部１８の制御の下に、回転フレーム４の回転と放射線照射を停止し、ステップＳ５１３で、距離センサ（距離測定部）による相互位置測定を終了し、ステップＳ５１４でＣＴ撮影を終了する。

ステップＳ５１０で、適切な３Ｄ画像を作成できない時（Ｓ５１０−Ｎｏ）、ステップＳ５１６へ進み、報知部１９は、相互位置が画像補正範囲外であることを作業者に報知（警告）する。その後、ステップＳ５１７で、撮影制御部１８の制御の下に、回転フレーム４の回転と放射線照射を停止し、ステップＳ５１８で、距離センサ（距離測定部）による相互位置測定を停止し、ステップＳ５１９でＣＴ撮影を停止する。

撮影セッティング中に相互位置を測定することができるため、撮影セッティング作業を効率的に行うことができる。また、被検者１００への放射線無効被ばくを防ぐことができる。

以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲は、各実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の実施形態によれば、被検者の胸部を開口部に押し付けて乳房ＣＴ撮影を行っても、天板が内部構造に衝突することなく、乳房根元付近のブラインドエリアを小さくすることができる乳房用の放射線撮影装置を提供することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 放射線撮影装置、２ フロントカバー、３ 開口部
４ 回転フレーム、 ５ 放射線発生部、 ６ 放射線検出器
７ すべり部材、７１ すべり受け面、 ８ 固定部
９ 放射線照射エリア、１０ 回転フレーム駆動機構
１１ 放射線制御部、１２ 検出器制御部、１３ 回転角度測定部
１４ 回転速度測定部、１５ 回転抵抗測定部、１６ 回転駆動制御部
１７ 押し付け力測定部、１８ 撮影制御部、１９ 報知部
２０ 距離センサ（ラジアル方向）、２１ 距離センサ（スラスト方向）
２２ メモリ部、１００ 被検者、１０１ 被検者位置
Ａ−Ａ 設計回転軸、Ｂ−Ｂ 回転軸

Claims (19)

1. 放射線を発生する放射線発生部と、前記放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線発生部および前記放射線検出器を保持する回転フレームと、被検者と前記回転フレームとの間に配置されるフロントカバーと、を有する乳房用の放射線撮影装置であって、
   前記フロントカバーと、前記放射線発生部または前記放射線検出器または前記回転フレームとの間に、接触面の摩擦力を低減するすべり受け面が設けられた、すべり部材を有することを特徴とする放射線撮影装置。
2. 前記放射線発生部と、前記放射線検出器とは、前記回転フレームより前記フロントカバー側へ配置され、前記フロントカバーと、前記放射線発生部または前記放射線検出器との間に、前記すべり部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記すべり部材は、前記放射線発生部または前記放射線検出器または前記回転フレームに固定され、
   前記すべり部材と、前記フロントカバーとの間に、前記すべり受け面が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記すべり部材は、前記フロントカバーに固定され、
   前記すべり部材と、前記放射線発生部または前記放射線検出器または前記回転フレームとの間に、前記すべり受け面が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
5. 前記すべり部材は、前記フロントカバーと、前記放射線発生部または前記放射線検出器または前記回転フレームと、に固定され、
   前記フロントカバーに固定された前記すべり部材と、前記放射線発生部または前記放射線検出器または前記回転フレームに固定された前記すべり部材との間に、前記すべり受け面が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
6. 前記回転フレームの回転角度を測定する回転角度測定部と、
   前記放射線検出器の放射線画像撮影を制御する検出器制御部と、を更に有し、
   前記検出器制御部は前記回転角度によって前記放射線検出器の放射線画像撮影タイミングを制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
7. 前記放射線発生部の放射線照射を制御する放射線制御部を更に有し、
   前記回転角度が放射線画像を取得する角度である場合に、前記放射線制御部は前記放射線発生部の放射線照射を制御し、
   前記検出器制御部は前記放射線検出器を制御して放射線画像を取得することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
8. 前記回転フレームの回転速度を測定する回転速度測定部と、
   前記回転フレームを回転させる回転フレーム駆動機構と、
   前記回転フレーム駆動機構を制御する回転駆動制御部と、を更に有し、
   前記回転駆動制御部は、前記回転速度測定部の測定結果に基づいて、前記回転フレームの回転速度を一定に制御することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影装置。
9. 前記回転フレーム駆動機構の回転抵抗を測定する回転抵抗測定部を更に有することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影装置。
10. 前記回転抵抗測定部の測定結果に基づき、前記回転抵抗が閾値以上であることを報知する報知部を更に有することを特徴とする請求項９に記載の放射線撮影装置。
11. 放射線画像の撮影中に前記回転抵抗が閾値以上となる時、前記放射線制御部は前記放射線発生部の放射線照射を停止させ、前記回転駆動制御部は前記回転フレーム駆動機構を制御して前記回転フレームの回転を停止させることを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影装置。
12. 前記フロントカバーから前記回転フレームへの押し付け力を測定する押し付け力測定部を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影装置。
13. 前記報知部は、前記押し付け力が閾値以上であることを報知することを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮影装置。
14. 前記押し付け力が閾値以上となる時、前記放射線制御部は前記放射線発生部の放射線照射を停止させ、前記回転駆動制御部は前記回転フレーム駆動機構を制御して前記回転フレームの回転を禁止または停止させることを特徴とする請求項１２または１３に記載の放射線撮影装置。
15. 前記回転フレームを回転可能な状態で保持する固定部と、
    前記回転フレームに外部負荷が加わっていない状態の当該回転フレームの回転軸に対して交差する方向について、前記回転フレームと前記固定部との相対的な距離を測定するラジアル距離測定部と、
    前記回転軸に沿った方向について、前記回転フレームと前記固定部との相対的な距離を測定するスラスト距離測定部と、
    を更に有することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
16. 前記放射線画像に対して再構成演算して、断層画像を生成する画像処理部を更に有し、
    前記画像処理部は、前記断層画像の生成において、前記回転フレームに外部負荷が作用した状態の回転軸回りの回転により取得した画像を、前記回転フレームに外部負荷が作用していない状態の回転軸回りの回転により取得した場合の画像へ画像補正する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の放射線撮影装置。
17. 前記回転フレームと前記固定部との相対的な距離を示す相互位置と、前記画像補正の条件との関係を予め設定した距離テーブルを記憶する記憶部を更に有し、
    前記画像処理部は、前記記憶部の距離テーブルを参照して、前記ラジアル距離測定部および前記スラスト距離測定部により測定された前記相互位置に対応する画像補正の条件を取得して、前記画像補正を実行することを特徴とする請求項１６に記載の放射線撮影装置。
18. 前記報知部は、前記ラジアル距離測定部および前記スラスト距離測定部により測定された前記相互位置が、前記距離テーブルに記憶されている相互位置を超えていることを報知することを特徴とする請求項１７に記載の放射線撮影装置。
19. 前記測定された相互位置が、前記距離テーブルに記憶されている相互位置を超えている時、前記放射線制御部は前記放射線発生部の放射線照射を禁止または停止させ、前記回転駆動制御部は前記回転フレーム駆動機構を制御して前記回転フレームの回転を停止させることを特徴とする請求項１８に記載の放射線撮影装置。

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