JP2020048978A - トモシンセシス撮影装置とその作動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線源を複数の焦点を有するよう構成して、トモシンセシス撮影の放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行う場合に、１つの焦点への負荷の集中を避けることが可能なトモシンセシス撮影装置とその作動方法を提供する。【解決手段】乳房撮影装置のプレ撮影制御部は、１つの焦点への負荷の集中を避けるために予め設定された選定条件に則って、放射線源が有する複数の焦点の中から１つのプレ撮影用焦点を選定する。そして、選定したプレ撮影用焦点を用いて、トモシンセシス撮影の放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行わせる。選定条件は、例えば、プレ撮影の各回で、プレ撮影用焦点を変更し、かつ、前回のプレ撮影において用いられた放射線管の隣の位置に配された放射線管の焦点を、プレ撮影用焦点として選定する、という内容である。【選択図】図１１

Description

本開示の技術は、トモシンセシス撮影装置とその作動方法に関する。

放射線検出器に対して放射線源を複数の位置に移動させ、各位置において放射線源から放射線を照射するトモシンセシス撮影を行うトモシンセシス撮影装置が知られている（特許文献１参照）。放射線源が移動される複数の位置は、各位置における放射線の焦点が、例えば円弧状に、等間隔で並ぶ設定とされている。こうしたトモシンセシス撮影により、放射線検出器の撮像面に対して異なる複数の照射角度で放射線が照射され、被写体に対する放射線の照射角度が異なる複数の投影画像が撮像される。そして、この複数の投影画像に基づいて、被写体の任意の断層面における断層画像が生成される。

特許文献１に記載のトモシンセシス撮影装置は、被写体が乳房である乳房撮影装置である。そして、放射線源は１つの焦点を有する１つの放射線管で構成され、この１つの放射線管で構成された放射線源が各位置に移動される。段落［００２１］、［００２２］には、トモシンセシス撮影に先立って、トモシンセシス撮影よりも低い線量かつ短い照射時間でプレ撮影を行い、プレ撮影で得られた画像に基づいて、トモシンセシス撮影の放射線の照射条件を設定することが記載されている。

特開２０１６−１３５３１９号公報

特許文献１に記載のトモシンセシス撮影装置のように、従来のトモシンセシス撮影装置では、１つの焦点を有する放射線源が各位置に移動される。このため、撮影時間が比較的長くなり被検者に負担が掛かる、という問題があった。

そこで、本発明者らは、複数の焦点を有する放射線源を備えるトモシンセシス撮影装置を検討している。しかしながら、このように放射線源を複数の焦点を有するよう構成することで、従来の１つの焦点を有する放射線源では生じなかった、プレ撮影に関する以下の問題が見出された。

すなわち、複数の焦点のうちの１つを、プレ撮影とトモシンセシス撮影とで兼用するとした場合、兼用する１つの焦点に負荷が集中して、性能の劣化が他の焦点よりも早まってしまう、という問題である。

本開示の技術は、放射線源を複数の放射線の焦点を有するよう構成して、トモシンセシス撮影の放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行う場合に、１つの焦点への負荷の集中を避けることが可能なトモシンセシス撮影装置とその作動方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示のトモシンセシス撮影装置は、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器であり、被写体の投影画像を撮像する撮像面を有する放射線検出器と、撮像面に対する放射線の照射角度が異なる複数の位置に配された複数の焦点放射線の焦点を有する放射線源と、放射線検出器および放射線源の動作を制御する制御部であり、１つの焦点への負荷の集中を避けるために予め設定された選定条件に則って、複数の焦点の中から１つのプレ撮影用焦点を選定し、選定したプレ撮影用焦点を用いて、被写体に対する照射角度が異なる複数の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影に先立ち、トモシンセシス撮影の放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行わせ、かつ複数の焦点を用いてトモシンセシス撮影を行わせる制御部と、を備える。

複数の位置は、各位置における放射線の焦点が、直線状または円弧状に、等間隔で並ぶ設定とされていることが好ましい。

放射線源は複数の放射線管で構成され、複数の放射線管のうちの少なくとも１つは、焦点を１つ有することが好ましい。または、放射線源は複数の放射線管で構成され、複数の放射線管のうちの少なくとも１つは、焦点を複数有することが好ましい。

選定条件は、どのタイミングでプレ撮影用焦点を変更するかを規定する第１条件と、複数の焦点のうちのどの焦点をプレ撮影用焦点として選定するかを規定する第２条件とで構成されることが好ましい。

第１条件は、プレ撮影の各回で、プレ撮影用焦点を変更する、という内容であることが好ましい。

第１条件は、同じプレ撮影用焦点を用いて、設定回数連続してプレ撮影が行われた場合に、プレ撮影用焦点を変更する、という内容であることが好ましい。

第１条件は、プレ撮影用焦点を前回変更してからの、プレ撮影における放射線の累積線量の実績値が設定値を超えた場合に、プレ撮影用焦点を変更する、という内容であることが好ましい。

第２条件は、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点として用いられていない焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点として選定する、という内容であることが好ましい。

放射線源は、それぞれが少なくとも１つの焦点を有する複数の放射線管で構成され、第２条件は、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点として用いられた放射線管の隣の位置に配された放射線管の焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点として選定する、という内容であることが好ましい。

放射線源は、それぞれが少なくとも１つの焦点を有する複数の放射線管で構成され、複数の放射線管の各々の温度を取得する取得部を備え、第２条件は、温度が最も低い放射線管の焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点として選定する、という内容であることが好ましい。

複数の焦点の各々の使用履歴に基づいて、複数の焦点の各々の性能の劣化度合いを導出する導出部を備え、第２条件は、劣化度合いが最も小さい焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点として選定する、という内容であることが好ましい。

被写体を乳房とする乳房撮影装置であることが好ましい。

乳房撮影装置の場合、第１条件は、乳房を上下で挟み込んで圧迫して撮影する頭尾方向撮影、右の乳房を斜めに挟み込んで圧迫して撮影する右内外斜位方向撮影、左の乳房を斜めに挟み込んで圧迫して撮影する左内外斜位方向撮影の各撮影方式に応じて、プレ撮影用焦点を変更する、という内容であり、第２条件は、頭尾方向撮影の場合は、複数の位置のうちの両端の位置で規定されるトモシンセシス撮影の最大スキャン角度の中心の位置に最も近い焦点を、プレ撮影用焦点として選定し、右内外斜位方向撮影の場合は、両端の位置のうちの右腋窩部側の位置に配された焦点を、プレ撮影用焦点として選定し、左内外斜位方向撮影の場合は、両端の位置のうちの左腋窩部側の位置に配された焦点を、プレ撮影用焦点として選定する、という内容であることが好ましい。

放射線の照射野を設定する照射野限定器であり、複数の焦点よりも少ない個数設けられ、位置を移動可能な照射野限定器を備え、次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点の位置に照射野限定器を移動させ、照射野を設定しておくことが好ましい。

放射線の照射野を設定する照射野限定器であり、複数の焦点毎に設けられ、個別に動作可能な照射野限定器を備え、次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点に対応する照射野限定器を動作させ、照射野を設定しておくことが好ましい。

焦点は、電子を放出する陰極と、電子が衝突することで放射線を発する陽極とを有することが好ましい。陽極は固定陽極であることが好ましい。また、陰極は、電界放出現象を利用して電子線を放出する電子放出源を有する電界放出型であることが好ましい。

本開示のトモシンセシス撮影装置の作動方法は、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器であり、被写体の投影画像を撮像する撮像面を有する放射線検出器を備えるトモシンセシス撮影装置の作動方法であって、撮像面に対する放射線の照射角度が異なる複数の位置に配された複数の焦点で構成される放射線源を用い、１つの焦点への負荷の集中を避けるために予め設定された選定条件に則って、複数の焦点の中から１つのプレ撮影用焦点を選定し、選定したプレ撮影用焦点を用いて、被写体に対する照射角度が異なる複数の投影画像を撮影するトモシンセシス撮影に先立ち、トモシンセシス撮影の放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行わせるプレ撮影制御ステップと、複数の焦点を用いてトモシンセシス撮影を行わせるトモシンセシス撮影制御ステップと、を備える。

本開示の技術によれば、放射線源を複数の焦点を有するよう構成して、トモシンセシス撮影の放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行う場合に、１つの焦点への負荷の集中を避けることが可能なトモシンセシス撮影装置とその作動方法を提供することができる。

乳房撮影装置等を示す図である。 乳房撮影装置の装置本体を示す図である。 放射線管を示す図である。 検出器収容部の部分を示す図である。 ＣＣ撮影の様子を示す図である。 ＭＬＯ撮影の様子を示す図である。 トモシンセシス撮影の様子を示す図である。 トモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像から断層画像を生成する様子を示す図である。 制御装置のブロック図である。 選定条件を示す図である。 図１０に示す選定条件の場合のプレ撮影用焦点の推移を示す図である。 乳房撮影装置によるトモシンセシス撮影の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の選定条件を示す図である。 第３実施形態の選定条件を示す図である。 複数の放射線管の各々の温度を取得し、温度が最も低い放射線管の焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点として選定する第４実施形態を示す図である。 複数の焦点の各々の性能の劣化度合いを導出し、劣化度合いが最も小さい焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点として選定する第５実施形態を示す図である。 第６実施形態の選定条件を示す図である。 ＣＣ撮影方式の場合のプレ撮影の様子を示す図である。 右ＭＬＯ撮影方式の場合のプレ撮影の様子を示す図である。 左ＭＬＯ撮影方式の場合のプレ撮影の様子を示す図である。 複数の焦点毎に照射野限定器を設けた第７実施形態を示す図である。 放射線の焦点が、円弧状に、等間隔で並ぶ設定とされた複数の位置に、放射線管を配した例を示す図である。 手術用の撮影装置を示す図である。 焦点を複数有する放射線管の構成を示す図である。 図２４の構成におけるプレ撮影用焦点の推移の例を示す図である。

［第１実施形態］
図１および図２において、トモシンセシス撮影装置の一例である乳房撮影装置１０は、被検者Ｈの乳房Ｍを被写体とする。乳房撮影装置１０は、乳房ＭにＸ線、γ線といった放射線３７（図３等参照）を照射して、乳房Ｍの放射線画像を撮影する。

乳房撮影装置１０は、装置本体１１と制御装置１２とで構成される。装置本体１１は、例えば医療施設の放射線撮影室に設置される。制御装置１２は、例えば放射線撮影室の隣室の制御室に設置される。制御装置１２は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク１３を介して、画像データベース（以下、ＤＢ；Data Base）サーバ１４と通信可能に接続されている。画像ＤＢサーバ１４は、例えば、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）サーバであり、乳房撮影装置１０から放射線画像を受信し、これを蓄積管理する。

ネットワーク１３には、端末装置１５も接続されている。端末装置１５は、例えば、放射線画像に基づく診療を行う医師が使用するパーソナルコンピュータである。端末装置１５は、画像ＤＢサーバ１４から放射線画像を受信し、これをディスプレイに表示する。

装置本体１１は、スタンド２０とアーム２１とを有する。スタンド２０は、放射線撮影室の床面に設置される台座２０Ａと、台座２０Ａから高さ方向に延びる支柱２０Ｂとで構成される。アーム２１は横から見た形状が略Ｃ字状であり、接続部２１Ａを介して、支柱２０Ｂに接続されている。この接続部２１Ａにより、アーム２１は支柱２０Ｂに対して高さ方向に移動可能で、被検者Ｈの身長に応じた高さ調節が可能となっている。また、アーム２１は、接続部２１Ａを貫く、支柱２０Ｂに垂直な回転軸回りに回転可能である。

アーム２１は、線源収容部２２、検出器収容部２３、および本体部２４で構成される。線源収容部２２は放射線源２５を収容する。検出器収容部２３は放射線検出器２６を収容する。また、検出器収容部２３は、乳房Ｍが載せられる撮影台としても機能する。本体部２４は、線源収容部２２と検出器収容部２３とを一体的に接続する。線源収容部２２は高さ方向の上側に配されており、検出器収容部２３は、線源収容部２２と対向する姿勢で、高さ方向の下側に配されている。

放射線源２５は、複数、例えば１４個の放射線管２７と、放射線管２７を収容するハウジング２８とで構成される。放射線管２７は、乳房Ｍに対する照射角度が異なる複数の投影画像を放射線画像として撮影するトモシンセシス撮影に用いられる。また、放射線管２７の中の１つは、トモシンセシス撮影に先立って行われる、トモシンセシス撮影の放射線３７の照射条件を設定するためのプレ撮影に用いられる。放射線検出器２６は、乳房Ｍを透過した放射線３７を検出して放射線画像を出力する。

本体部２４の線源収容部２２と検出器収容部２３との間には、圧迫板２９が取り付けられている。圧迫板２９は、放射線３７を透過する材料で形成されている。圧迫板２９は、検出器収容部２３と対向配置されている。圧迫板２９は、検出器収容部２３に向かう方向と検出器収容部２３から離間する方向とに移動可能である。圧迫板２９は、検出器収容部２３に向かって移動して、検出器収容部２３との間で乳房Ｍを挟み込んで圧迫する。

線源収容部２２の正面下部には、フェイスガード３０が取り付けられている。フェイスガード３０は、被検者Ｈの顔を放射線３７から防護する。

支柱２０Ｂ内には、放射線管２７に印加する管電圧を発生する管電圧発生器（図示せず）が設けられている。また、支柱２０Ｂ内には、管電圧発生器から延びる電圧ケーブル（図示せず）が配設されている。電圧ケーブルは、さらに接続部２１Ａからアーム２１を通って線源収容部２２内に導入され、放射線源２５に接続される。

図３において、放射線管２７は、陰極３５と陽極３６とを有している。陰極３５は、電子を放出する。陽極３６は、電子が衝突することで放射線３７を発する。陰極３５と陽極３６とは、略円筒形状の真空のガラス管３８に収容されている。陰極３５は、電界放出現象を利用して、陽極３６に向けて電子線ＥＢを放出する電子放出源を有する電界放出型である。陽極３６は、回転機構により回転する回転陽極とは異なり、回転せずに位置が固定された固定陽極である。

陰極３５と陽極３６との間には、管電圧発生器からの管電圧が印加される。管電圧の印加により、陰極３５から陽極３６に向けて電子線ＥＢが放出される。そして、電子線ＥＢが衝突した陽極３６の点（以下、焦点）Ｆから、放射線３７が発せられる。本実施形態では、各放射線管２７は、焦点Ｆを１つ有する。

ハウジング２８には、放射線３７を透過する放射線透過窓３９が設けられている。陽極３６から発せられた放射線３７は、この放射線透過窓３９を通じて、ハウジング２８外に出射される。なお、ハウジング２８内は、絶縁油で満たされている。

放射線透過窓３９の高さ方向の下側には、照射野限定器４０（図１および図２では不図示）が設けられている。照射野限定器４０はコリメータとも呼ばれ、放射線検出器２６の撮像面４５（図４参照）における放射線３７の照射野を設定する。より詳しくは、照射野限定器４０は、放射線透過窓３９を透過した放射線３７を遮蔽する鉛等の複数枚の遮蔽板４１を有している。そして、この遮蔽板４１で画定される、例えば矩形状の照射開口の大きさを、遮蔽板４１を移動させて変更することで、放射線３７の照射野を設定する。

照射野限定器４０は、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４（図７参照）よりも少ない個数、例えば複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４に対して１つだけ設けられている。照射野限定器４０は、各放射線管２７の直下の位置に移動して、各放射線管２７の各焦点Ｆ１〜Ｆ１４から照射される放射線３７の照射野を個別に設定可能である。

検出器収容部２３の部分を示す図４において、放射線検出器２６は撮像面４５を有する。撮像面４５は、乳房Ｍを透過した放射線３７を検出して乳房Ｍの投影画像を撮像する面である。より詳しくは、撮像面４５は、放射線３７を電気信号に変換する画素が二次元配列された二次元平面である。このような放射線検出器２６は、ＦＰＤ（Flat Panel Detector)と呼ばれる。放射線検出器２６は、放射線３７を可視光に変換するシンチレータを有し、シンチレータが発する可視光を電気信号に変換する間接変換型でもよいし、放射線３７を直接電気信号に変換する直接変換型でもよい。

図５および図６は、乳房撮影装置１０における乳房Ｍの撮影方式を示す。図５は頭尾方向（ＣＣ；Craniocaudal view）撮影、図６は内外斜位方向（ＭＬＯ；Mediolateral Oblique view）撮影である。ＣＣ撮影は、検出器収容部２３と圧迫板２９とで、乳房Ｍを上下に挟み込んで圧迫して撮影する撮影方式である。この場合、放射線検出器２６は、投影画像としてＣＣ画像を出力する。対してＭＬＯ撮影は、検出器収容部２３と圧迫板２９とで、乳房Ｍを６０°程度の角度で斜めに挟み込んで圧迫して撮影する撮影方式である。この場合、放射線検出器２６は、投影画像としてＭＬＯ画像を出力する。なお、図５および図６では、簡単化のために１つの放射線管２７だけを図示している。また、図５および図６では、右の乳房Ｍを示しているが、もちろん左の乳房Ｍの撮影も可能である。

支柱２０Ｂ側から放射線源２５および放射線検出器２６を平面視した図７において、撮像面４５の法線方向をＺ方向、撮像面４５の辺に沿う方向をＸ方向、Ｚ方向およびＸ方向と直交する撮像面４５の奥行方向をＹ方向とする。放射線管２７は、撮像面４５に対する放射線３７の照射角度が異なる、計１４の位置ＳＰ１、ＳＰ２、・・・、ＳＰ１３、ＳＰ１４に配されている。位置ＳＰ１〜ＳＰ１４は、各位置ＳＰ１〜ＳＰ１４における放射線管２７の放射線３７の焦点Ｆ１〜Ｆ１４が、直線状に、等間隔Ｄで並ぶ設定とされている。また、位置ＳＰ１〜ＳＰ１４は、Ｘ方向の撮像面４５の辺の中心点ＣＰから延びる撮像面４５の法線ＮＲの左側に位置ＳＰ１〜ＳＰ７、法線ＮＲの右側に位置ＳＰ８〜ＳＰ１４というように、法線ＮＲに関して左右対称に設定されている。

ここで、位置ＳＰ１〜ＳＰ１４が設定される直線ＧＬは、放射線源２５および放射線検出器２６をＺ方向から平面視した場合に、Ｘ方向の撮像面４５の辺と平行な線である。そして、直線ＧＬは、Ｙ方向に関して、手前側（支柱２０Ｂとは反対側）にオフセットされている。また、焦点Ｆ１〜Ｆ１４の間隔Ｄは、完全に一致する場合に限らず、例えば±５％の誤差を許容する。

放射線３７の照射角度は、法線ＮＲと、各位置ＳＰ１〜ＳＰ１４における放射線管２７の放射線３７の焦点Ｆ１〜Ｆ１４と中心点ＣＰとを結んだ線とのなす角度である。図７では、位置ＳＰ１における焦点Ｆ１と中心点ＣＰとを結んだ線Ｌ１、および法線ＮＲと線Ｌ１とのなす角度である照射角度θ１を、一例として図示している。

符号Ψで示す角度は、トモシンセシス撮影の最大スキャン角度である。最大スキャン角度Ψは、位置ＳＰ１〜ＳＰ１４のうちの両端の位置ＳＰ１、ＳＰ１４で規定される。具体的には、最大スキャン角度Ψは、位置ＳＰ１における焦点Ｆ１と中心点ＣＰとを結んだ線Ｌ１と、位置ＳＰ１４における焦点Ｆ１４と中心点ＣＰとを結んだ線Ｌ１４とのなす角度である。

１回のトモシンセシス撮影においては、放射線管２７は、位置ＳＰ１の放射線管２７、位置ＳＰ２の放射線管２７、・・・、位置ＳＰ１３の放射線管２７、位置ＳＰ１４の放射線管２７というように、順に１つずつ駆動されて、乳房Ｍに向けて放射線３７を照射する。放射線検出器２６は、各位置ＳＰ１〜ＳＰ１４において照射された放射線３７をその都度検出し、各位置ＳＰ１〜ＳＰ１４における投影画像を出力する。トモシンセシス撮影は、図５で示したＣＣ撮影、および図６で示したＭＬＯ撮影の両撮影方式でそれぞれ行うことが可能である。なお、図５で示したＣＣ撮影、および図６で示したＭＬＯ撮影を単独で行う単純撮影の場合は、照射角度θが略０°の位置ＳＰ７または位置ＳＰ８の放射線管２７が用いられる。

図８に示すように、乳房撮影装置１０は、図７で示したトモシンセシス撮影で得られた、複数の位置ＳＰ１〜ＳＰ１４における複数の投影画像から、フィルタ補正逆投影法等の周知の方法を用いて、乳房Ｍの任意の断層面ＴＦ１〜ＴＦＮに対応する断層画像Ｔ１〜ＴＮを生成する。断層画像Ｔ１〜ＴＮは、各断層面ＴＦ１〜ＴＦＮのそれぞれに存在する構造物を強調した画像である。

図９において、制御装置１２は、制御部５０、照射条件設定部５１、断層画像生成部５２、ストレージデバイス５３を備えている。ストレージデバイス５３は、例えばハードディスクドライブである。

制御部５０は、放射線源２５および放射線検出器２６の動作を制御する。制御部５０には、プレ撮影制御部５０Ａとトモシンセシス撮影制御部５０Ｂとが設けられている。プレ撮影制御部５０Ａは、プレ撮影用焦点ＦＰを用いてプレ撮影を行わせる。より詳しくは、プレ撮影制御部５０Ａは、ストレージデバイス５３に記憶された選定条件５５に則って、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の中から、プレ撮影に用いるプレ撮影用焦点ＦＰを選定する。次いで、プレ撮影用焦点ＦＰを有する放射線管２７を、予め設定されたプレ撮影用の照射条件にて駆動させ、当該放射線管２７のプレ撮影用焦点ＦＰから放射線３７を照射させる。そして、これにより放射線検出器２６で検出された投影画像を、放射線検出器２６から照射条件設定部５１に出力させる。

照射条件設定部５１は、各放射線管２７の各焦点Ｆ１〜Ｆ１４の個体差を吸収するために、プレ撮影における放射線検出器２６からの投影画像に対して、焦点がプレ撮影用焦点ＦＰに選定された放射線管２７に対応した補正を施す。その後、照射条件設定部５１は、補正済みの投影画像を画像解析して、トモシンセシス撮影の放射線３７の照射条件を設定する。照射条件設定部５１は、設定した照射条件をトモシンセシス撮影制御部５０Ｂに出力する。

照射条件は、放射線管２７に印加する管電圧、管電流、および放射線３７の照射時間である。照射条件の設定は、例えば、乳房Ｍの厚みが比較的厚く、放射線検出器２６からの投影画像の濃度が所望のレベルよりも低かった場合に、管電圧を定格値から上げる、等である。こうしたプレ撮影に基づく照射条件の設定を行うことで、トモシンセシス撮影で撮影される投影画像、さらには投影画像から生成される断層画像Ｔの濃度が、乳房Ｍの個体差によらず略一定レベルとなる。なお、管電流と照射時間の代わりに、管電流照射時間積（いわゆるｍＡｓ値）を照射条件としてもよい。

トモシンセシス撮影制御部５０Ｂは、プレ撮影用焦点ＦＰを含む、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４を用いて、図７で示したトモシンセシス撮影を行わせる。具体的には、トモシンセシス撮影制御部５０Ｂは、照射条件設定部５１において設定された照射条件にて複数の放射線管２７を駆動させ、複数の放射線管２７の各焦点Ｆ１〜Ｆ１４から乳房Ｍに順次放射線３７を照射させる。そして、これにより放射線検出器２６で検出された複数の投影画像を、放射線検出器２６から断層画像生成部５２に出力させる。

断層画像生成部５２は、図８で示したように、放射線検出器２６からの複数の投影画像に基づいて断層画像Ｔを生成する。断層画像生成部５２は、生成した断層画像Ｔを、ネットワーク１３を介して画像ＤＢサーバ１４に送信する。

なお、図９では煩雑を避けるため照射野限定器４０は示していないが、プレ撮影制御部５０Ａおよびトモシンセシス撮影制御部５０Ｂは、照射野限定器４０の動作も制御する。より詳しくは、プレ撮影制御部５０Ａおよびトモシンセシス撮影制御部５０Ｂは、複数の放射線管２７のうちの放射線３７を照射する放射線管２７の直下の位置に照射野限定器４０を移動させ、かつ照射野を設定するために遮蔽板４１を移動させる。

図１０に示すように、選定条件５５は、第１条件６０と第２条件６１とで構成される。第１条件６０は、どのタイミングでプレ撮影用焦点ＦＰを変更するかを規定する条件である。第２条件６１は、複数の焦点Ｆのうちのどの焦点Ｆをプレ撮影用焦点ＦＰとして選定するかを規定する条件である。

図１０では、プレ撮影の各回で、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容の第１条件６０を例示している。また、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられた放射線管２７の隣の位置に配された放射線管２７の焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容の第２条件６１を例示している。この第２条件６１は、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられていない焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容の第２条件の１つの例である。

図１０に示す選定条件５５の場合、プレ撮影制御部５０Ａにより選定されるプレ撮影用焦点ＦＰは、例えば図１１に示すように推移する。すなわち、１４Ｑ−１３回目（Ｑは１以上の自然数）のプレ撮影においては、位置ＳＰ１に配された放射線管２７の焦点Ｆ１がプレ撮影用焦点ＦＰとされる。また、１４Ｑ−１２回目のプレ撮影においては、位置ＳＰ２に配された放射線管２７の焦点Ｆ２がプレ撮影用焦点ＦＰとされる。同様にして、１４Ｑ−１１回目のプレ撮影においては、位置ＳＰ３に配された放射線管２７の焦点Ｆ３が、・・・、１４Ｑ−１回目のプレ撮影においては、位置ＳＰ１３に配された放射線管２７の焦点Ｆ１３が、１４Ｑ回目のプレ撮影においては、位置ＳＰ１４に配された放射線管２７の焦点Ｆ１４が、それぞれプレ撮影用焦点ＦＰとされる。

なお、「隣の位置」とは、図１１の例でも示した通り、位置ＳＰ１と位置ＳＰ２、位置ＳＰ３と位置ＳＰ４等、文字通りの隣の位置と、位置ＳＰ１と位置ＳＰ１４のように、文字通りの隣の位置ではないが、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の配列関係から考えて実質的に隣の位置も含む概念である。

プレ撮影制御部５０Ａは、照射野限定器４０の移動位置を、プレ撮影用焦点ＦＰの位置に応じて変更し、その都度照射野限定器４０に照射野を設定させる。

ここで、図１０で示した第２条件６１によれば、図１１で示したように、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰは、次回のプレ撮影が開始される前に既知である。そこで、プレ撮影制御部５０Ａは、次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰの位置に照射野限定器４０を移動させ、照射野を設定しておく。

次に、上記構成による作用について、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。乳房撮影装置１０によるトモシンセシス撮影の手順は、ステップＳＴ１０の撮影準備作業から開始される。撮影準備作業は、乳房撮影装置１０を操作する放射線技師が行う、主に乳房Ｍのポジショニングに関わる作業である。例えば、撮影準備作業は、被検者Ｈを装置本体１１の前に誘導し、乳房Ｍを検出器収容部２３に載せ、圧迫板２９を検出器収容部２３に向かって移動させ、検出器収容部２３との間で乳房Ｍを挟み込んで圧迫する、といった作業を含む。撮影準備作業終了後、放射線技師によってトモシンセシス撮影の開始が指示される。

トモシンセシス撮影に先立ち、ステップＳＴ１１に示すように、プレ撮影制御部５０Ａにおいて、選定条件５５に則って、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の中から１つの焦点Ｆがプレ撮影用焦点ＦＰとして選定される。そして、ステップＳＴ１２に示すように、プレ撮影制御部５０Ａにより、プレ撮影用焦点ＦＰを用いてプレ撮影が行われる（プレ撮影制御ステップ）。

選定条件５５は、例えば図１０で示したように、プレ撮影の各回で、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容の第１条件６０と、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられた放射線管２７の隣の位置に配された放射線管２７の焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容の第２条件６１とで構成される。この選定条件５５の場合、プレ撮影用焦点ＦＰは、図１１で示したように、プレ撮影の各回で変更され、かつ前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられた放射線管２７の隣の位置に配された放射線管２７の焦点Ｆが選定される。

このように、１つの焦点Ｆへの負荷の集中を避けるために予め設定された選定条件５５に則って、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の中から選定した１つのプレ撮影用焦点ＦＰを用いてプレ撮影を行う。したがって、複数の焦点Ｆのうちの１つを、プレ撮影とトモシンセシス撮影とで兼用するとした場合のように、兼用する１つの焦点Ｆに負荷が集中して、性能の劣化が他の焦点Ｆよりも早まってしまうということがない。

複数の焦点Ｆとは別に、プレ撮影専用の焦点Ｆを設けることも考えられる。しかしながら、この場合は、プレ撮影専用の焦点Ｆの分、放射線源２５の部品コストアップ、放射線源２５の大型化の懸念がある。対して本実施形態では、プレ撮影専用の焦点Ｆを設けることなく、複数の焦点Ｆの中の１つの焦点Ｆをプレ撮影用焦点ＦＰとして用いるので、放射線源２５の部品コストアップおよび大型化の懸念を払拭することができる。

第１条件６０が、プレ撮影の各回で、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容であった場合、より効果的に１つの焦点Ｆへの負荷の集中を避けることが可能となる。第２条件６１が、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられていない焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容であった場合も、同じ効果を奏する。なお、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられていない焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、とは、言い換えれば、前回のプレ撮影において用いられたプレ撮影用焦点ＦＰ以外であれば、どの焦点Ｆでもよいという意味である。

第２条件６１が、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられた放射線管２７の隣の位置に配された放射線管２７の焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容であった場合は、以下の効果がある。すなわち、何の制約もなくプレ撮影用焦点ＦＰを選定する場合と比べて、プレ撮影制御部５０Ａで行う処理が簡単に済む。

照射野限定器４０は、複数の焦点Ｆよりも少ない個数設けられている。したがって、部品コストを削減することができる。また、照射野限定器４０は、プレ撮影制御部５０Ａにより、次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰの位置に移動され、照射野が設定される。こうすれば、次回のプレ撮影が開始されてから照射野限定器４０が移動されて照射野が設定される場合と比べて、プレ撮影の撮影時間を短縮することができる。

プレ撮影における放射線検出器２６からの投影画像は、照射条件設定部５１に出力される。照射条件設定部５１では、放射線検出器２６からの投影画像に基づいて、トモシンセシス撮影の放射線３７の照射条件が設定される（ステップＳＴ１３）。設定された照射条件は、照射条件設定部５１からトモシンセシス撮影制御部５０Ｂに出力される。

続いてステップＳＴ１４に示すように、トモシンセシス撮影制御部５０Ｂにより、プレ撮影用焦点ＦＰを含む複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４を用いて、図７で示したトモシンセシス撮影が行われる（トモシンセシス撮影制御ステップ）。

放射線管２７は、放射線３７の焦点Ｆ１〜Ｆ１４が、直線状に、等間隔Ｄで並ぶ設定とされた複数の位置ＳＰ１〜ＳＰ１４に配されている。こうして焦点Ｆ１〜Ｆ１４の配置位置ＳＰ１〜ＳＰ１４に規則性が確保されているため、断層画像Ｔの生成に係る処理を簡便に済ませることができる。

図３で示したように、放射線管２７は、電界放出型の陰極３５と、固定陽極である陽極３６とを有している。電界放出型の陰極３５は、熱電子を放出するフィラメント構造の陰極よりも遥かに発熱量が小さい。このため放熱構造が不要で、小型化が可能である。また、固定陽極は、回転陽極のような回転機構が不要で、これも小型化が可能である。このため、限られたハウジング２８内のスペースに、より多くの放射線管２７を配することができる。より多くの放射線管２７を配することができれば、トモシンセシス撮影においてより多くの投影画像を得ることができる。これにより、断層画像Ｔの生成に用いる画像情報量が多くなるので、断層画像Ｔの高画質化に貢献することができる。

トモシンセシス撮影における放射線検出器２６からの投影画像は、断層画像生成部５２に出力される。断層画像生成部５２では、図８で示したように、放射線検出器２６からの投影画像に基づいて、断層画像Ｔが生成される（ステップＳＴ１５）。生成された断層画像Ｔは、断層画像生成部５２から画像ＤＢサーバ１４に送信される。

［第２実施形態］
図１３に示す第２実施形態では、同じプレ撮影用焦点ＦＰを用いて、設定回数連続してプレ撮影が行われた場合に、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する。

図１３において、第２実施形態の選定条件６５は、同じプレ撮影用焦点ＦＰを用いて、設定回数連続してプレ撮影が行われた場合に、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容の第１条件７０と、上記第１実施形態と同じ第２条件６１とで構成される。設定回数は２回以上であり、例えば５回である。

この場合、プレ撮影制御部５０Ａは、同じプレ撮影用焦点ＦＰを用いて行ったプレ撮影の回数をカウントする。そして、カウントした回数が設定回数となった場合に、プレ撮影用焦点ＦＰを、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられた放射線管２７の隣の位置に配された放射線管２７の焦点Ｆに変更する。

このように、第２実施形態では、同じプレ撮影用焦点ＦＰを用いて、設定回数連続してプレ撮影が行われた場合に、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容の第１条件７０を用いる。したがって、照射条件設定部５１において投影画像に対して施される、各放射線管２７の各焦点Ｆ１〜Ｆ１４の個体差を吸収するための補正の内容を、プレ撮影の各回で変更する必要がなくなる。

［第３実施形態］
図１４に示す第３実施形態では、プレ撮影用焦点ＦＰを前回変更してからの、プレ撮影における放射線３７の累積線量の実績値が設定値を超えた場合に、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する。

図１４において、第３実施形態の選定条件７５は、プレ撮影用焦点ＦＰを前回変更してからの、プレ撮影における放射線３７の累積線量の実績値が設定値を超えた場合に、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容の第１条件８０と、上記第１実施形態と同じ第２条件６１とで構成される。累積線量の実績値は、例えば累積照射時間、累積管電流照射時間積である。実際に放射線３７の線量を線量計で測定し、その累積線量自体を実績値としてもよい。設定値は、予め設定された照射条件にて、複数回、例えば５回プレ撮影を行った場合の累積線量の実績値である。

この場合、プレ撮影制御部５０Ａは、各回のプレ撮影における放射線３７の線量の実績値を記憶する。そして、記憶した実績値を加算することで、プレ撮影用焦点ＦＰを前回変更してからの累積線量の実績値を算出する。プレ撮影制御部５０Ａは、算出した累積線量の実績値が設定値を超えた場合に、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられた放射線管２７の隣の位置に配された放射線管２７に変更する。

このように、第３実施形態では、プレ撮影用焦点ＦＰを前回変更してから、プレ撮影における放射線３７の累積線量の実績値が設定値を超えた場合に、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容の第１条件８０を用いる。したがって、上記第２実施形態と同じく、照射条件設定部５１において投影画像に対して施される、各放射線管２７の各焦点Ｆ１〜Ｆ１４の個体差を吸収するための補正の内容を、プレ撮影の各回で変更する必要がなくなる。

［第４実施形態］
図１５に示す第４実施形態では、複数の放射線管２７の各々の温度を取得し、温度が最も低い放射線管２７の焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する。

図１５において、第４実施形態の選定条件８５は、上記第１実施形態と同じ第１条件６０と、温度が最も低い放射線管２７の焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容の第２条件９１とで構成される。

各放射線管２７には、温度を測定する温度センサ９２が取り付けられている。また、制御装置は、温度センサ９２で測定した、複数の放射線管２７の各々の温度を取得する取得部９３を備えている。取得部９３は、表９４で示すように、取得した複数の放射線管２７の各々の温度を、プレ撮影制御部１００Ａに出力する。

プレ撮影制御部１００Ａは、第２条件９１にしたがって、温度が最も低い放射線管２７の焦点Ｆをプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する。図１５では、温度が最も低い放射線管２７が位置ＳＰ１４に配された放射線管２７（温度３５℃）で、位置ＳＰ１４に配された放射線管２７の焦点Ｆ１４が、プレ撮影制御部１００Ａによってプレ撮影用焦点ＦＰに選定された例を示している。

このように、第４実施形態では、取得部９３により、複数の放射線管２７の各々の温度を取得する。そして、温度が最も低い放射線管２７の焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容の第２条件９１を用いる。比較的温度が高い放射線管２７は、最近使用された可能性が高い。したがって、比較的温度が高く、最近使用された可能性が高い放射線管２７の焦点Ｆをプレ撮影用焦点ＦＰとして選定して、その放射線管２７の性能の劣化を早めてしまう、という事態を避けることができる。また、放射線管２７の性能の劣化に繋がる、極端に温度が高い部分をなくすことができる。

なお、第１条件６０の代わりに、図１３で示した第２実施形態の第１条件７０、または図１４で示した第３実施形態の第１条件８０を用いてもよい。また、温度センサ９２で温度を測定するのではなく、外気温、各放射線管２７の照射履歴等から温度を推定し、この推定した温度を取得部９３にて取得してもよい。

［第５実施形態］
図１６に示す第５実施形態では、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の各々の使用履歴に基づいて、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の各々の性能の劣化度合いを導出する。そして、劣化度合いが最も小さい焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する。

図１６において、第５実施形態の選定条件１０５は、上記第１実施形態と同じ第１条件６０と、劣化度合いが最も小さい焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容の第２条件１１１とで構成される。

制御装置は、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の各々の使用履歴が登録された使用履歴情報１１２を、例えばストレージデバイス５３に記憶している。また、制御装置は、使用履歴情報１１２の使用履歴に基づいて、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の各々の性能の劣化度合いを導出する導出部１１３を備えている。使用履歴は、例えば、使用開始日時、使用回数、累積照射時間、管電流の校正値等である。管電流の校正値は、性能の劣化に伴い、規定の管電圧で規定の線量を照射するために必要な管電流の値が低下するので、その低下を補うために照射条件の管電流に加算する値である。導出部１１３は、こうした複数種の使用履歴をパラメータとする式を計算することで、劣化度合いを導出する。導出部１１３は、表１１４で示すように、導出した複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の各々の劣化度合いを、プレ撮影制御部１２０Ａに出力する。

プレ撮影制御部１２０Ａは、第２条件１１１にしたがって、劣化度合いが最も小さい焦点Ｆをプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する。図１６では、劣化度合いが最も小さい焦点Ｆが位置ＳＰ１３に配された放射線管２７の焦点Ｆ１３（劣化度合い９）で、位置ＳＰ１３に配された放射線管２７の焦点Ｆ１３が、プレ撮影制御部１００Ａによってプレ撮影用焦点ＦＰに選定された例を示している。

このように、第５実施形態では、導出部１１３により、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４の各々の性能の劣化度合いを導出する。そして、劣化度合いが最も小さい焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容の第２条件１１１を用いる。したがって、結果的に各焦点Ｆ１〜Ｆ１４の性能の劣化度合いを平準化することができ、より効果的に１つの焦点Ｆへの負荷の集中を避けることが可能となる。

また、第２条件１１１によれば、複数の放射線管２７の中に、新たに交換された放射線管２７があった場合は、必ずその新たに交換された放射線管２７の焦点Ｆがプレ撮影用焦点ＦＰとして選定される。新たに交換された放射線管２７の焦点Ｆがプレ撮影用焦点ＦＰとして選定された場合は、照射条件設定部５１にて照射条件を設定する際に、性能の劣化度合いを加味した補正を投影画像に施す必要がないため、照射条件の設定が簡単に済む、という効果がある。

なお、この場合も上記第４実施形態と同じく、第１条件６０の代わりに、図１３で示した第２実施形態の第１条件７０、または図１４で示した第３実施形態の第１条件８０を用いてもよい。

［第６実施形態］
図１７〜図２０に示す第６実施形態では、トモシンセシス撮影の撮影方式に応じて、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する。

図１７において、第６実施形態の選定条件１２５は、第１条件１３０と第２条件１３１とで構成される。第１条件１３０は、ＣＣ撮影、右の乳房Ｍを被写体とする右ＭＬＯ撮影、左の乳房Ｍを被写体とする左ＭＬＯ撮影の各撮影方式に応じて、プレ撮影用焦点ＦＰを変更する、という内容である。第２条件１３１は、ＣＣ撮影の場合は、最大スキャン角度Ψの中心の位置に最も近い焦点Ｆを、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定し、右ＭＬＯ撮影の場合は、両端の位置のうちの右腋窩部ＡＰ＿Ｒ（図１９参照）側の位置に配された焦点Ｆを、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定し、左ＭＬＯ撮影の場合は、両端の位置のうちの左腋窩部ＡＰ＿Ｌ（図２０参照）側の位置に配された焦点Ｆを、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容である。

選定条件１２５の場合のプレ撮影用焦点ＦＰは、具体的には図１８〜図２０に示す通りである。すなわち、ＣＣ撮影では、図１８に示すように、最大スキャン角度Ψの中心の位置に最も近い放射線管２７である、位置ＳＰ７に配された放射線管２７の焦点Ｆ７が、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定される。焦点Ｆ７の代わりに、位置ＳＰ８に配された放射線管２７の焦点Ｆ８を、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定してもよい。

右ＭＬＯ撮影では、図１９に示すように、右腋窩部ＡＰ＿Ｒ側の位置に配された放射線管２７である、位置ＳＰ１に配された放射線管２７の焦点Ｆ１が、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定される。対して、左ＭＬＯ撮影では、図２０に示すように、左腋窩部ＡＰ＿Ｌ側の位置に配された放射線管２７である、位置ＳＰ１４に配された放射線管２７の焦点Ｆ１４が、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定される。

ＣＣ撮影では被写体の大部分が乳房Ｍとなるため、被写体の組成に比較的偏りが少ない。したがって、ＣＣ撮影の場合は、位置に偏りがない、最大スキャン角度Ψの中心の位置に最も近い焦点Ｆを、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定することが好ましい。対して、ＭＬＯ撮影では、乳房Ｍだけでなく、腋窩部ＡＰも被写体となる。そして、ＭＬＯ画像では、この腋窩部ＡＰのリンパ節がしばしば診療の対象となる。したがって、ＭＬＯ撮影の場合は、腋窩部ＡＰ側の位置に配された焦点Ｆを、プレ撮影用焦点ＦＰとして選定することが好ましい。図１７で示した選定条件１２５は、こうした各撮影方式におけるプレ撮影用焦点ＦＰの好ましい態様を体現したものである。

なお、本例では、法線ＮＲの位置に焦点Ｆは配されていないため、位置ＳＰ７に配された放射線管２７の焦点Ｆ７を、最大スキャン角度Ψの中心の位置に最も近い焦点Ｆとした。しかしながら、もし法線ＮＲの位置に焦点Ｆが配されていた場合は、当然ながら、その法線ＮＲの位置に配された焦点Ｆが、最大スキャン角度Ψの中心の位置に最も近い焦点Ｆとなる。

［第７実施形態］
図２１に示す第７実施形態では、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４毎に照射野限定器４０を設ける。

図２１は、上記第１実施形態の図１１と同じく、選定条件５５の場合のプレ撮影用焦点ＦＰの推移の例を示したものである。ただし、上記第１実施形態では１つの照射野限定器４０であったが、図２１では、照射野限定器４０は複数の焦点Ｆ毎に設けられている。

この場合、プレ撮影制御部５０Ａは、プレ撮影用焦点ＦＰに対応する照射野限定器４０だけを動作させて、照射野を設定させる。また、プレ撮影制御部５０Ａは、次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰに対応する照射野限定器４０を動作させ、照射野を設定しておく。

このように、第７実施形態では、複数の焦点Ｆ１〜Ｆ１４毎に照射野限定器４０を設けている。したがって、照射野限定器４０を移動させる手間が省ける。また、プレ撮影制御部５０Ａにより、次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰに対応する照射野限定器４０を動作させ、照射野を設定しておく。したがって、上記第１実施形態と同様に、次回のプレ撮影が開始されてから照射野限定器４０が動作されて照射野が設定される場合と比べて、プレ撮影の撮影時間を短縮することができる。

上記各実施形態では、焦点Ｆが配される位置を直線状としているが、これに限定されない。図２２に示すように、焦点Ｆ１〜Ｆ１４が配される複数の位置ＳＰ１〜ＳＰ１４を、円弧状に、等間隔Ｄで並ぶ設定としてもよい。こうした円弧状の配置によっても、直線状の場合と同じく、焦点Ｆ１〜Ｆ１４の配置位置ＳＰ１〜ＳＰ１４に規則性が確保されるため、断層画像Ｔの生成に係る処理を簡便に済ませることができる。

図５で示したＣＣ撮影、および図６で示したＭＬＯ撮影を単独で行う単純撮影の代わりに、単純撮影で得られる放射線画像と等価な合成放射線画像を生成してもよい。合成放射線画像は、トモシンセシス撮影で得られた複数の投影画像、および断層画像生成部５２で生成した複数の断層画像Ｔのうちの少なくともいずれかに、最小値投影法等の周知の合成画像生成処理を施すことで生成される。

上記各実施形態では、トモシンセシス撮影装置として乳房撮影装置１０を例示した。従来、乳房撮影装置１０においてトモシンセシス撮影を行うことは、乳房Ｍの微小石灰化等の病変の発見を容易にするための手法として有用性が認められている。したがって、本開示のトモシンセシス撮影装置を、乳房撮影装置１０に適用することは好ましい。

もちろん、乳房撮影装置１０に限らず、本開示のトモシンセシス撮影装置を、他の撮影装置に適用してもよい。例えば、手術時に被検者Ｈを撮影する、図２３に示す撮影装置１５０に、本開示のトモシンセシス撮影装置を適用してもよい。

撮影装置１５０は、制御装置（図示せず）を内蔵する装置本体１５１と、横から見た形状が略Ｃ字状のアーム１５２とを備えている。装置本体１５１には台車１５３が取り付けられ、装置本体１５１は移動可能となっている。アーム１５２は、線源収容部１５４、検出器収容部１５５、および本体部１５６で構成される。図１で示した乳房撮影装置１０と同じく、線源収容部１５４は放射線源１５７を収容する。また、検出器収容部１５５は放射線検出器１５８を収容する。線源収容部１５４と検出器収容部１５５とは、本体部１５６により対向した姿勢で保持される。

放射線源１５７および放射線検出器１５８は、図１で示した放射線源２５および放射線検出器２６と基本的な構成は同じである。ただし、撮影装置１５０では、被検者Ｈの胸部全体等、乳房Ｍよりも大きな被写体を撮影する。このため、放射線源１５７を構成する放射線管１５９は、乳房撮影装置１０の各放射線管２７よりも径が大きい。また、放射線検出器１５８も、その撮像面１６０は、放射線検出器２６の撮像面４５よりも面積が大きい。なお、大きな被写体の撮影に対応するため、放射線管１５９の配列個数を増やしてもよい。

検出器収容部１５５は、被検者Ｈが仰臥する寝台１６１の下方に挿入される。寝台１６１は放射線３７を透過する材料で形成されている。線源収容部１５４は、被検者Ｈの上方であって、被検者Ｈを挟んで検出器収容部１５５と対向する位置に配置される。

撮影装置１５０は、乳房撮影装置１０と同じく、複数の焦点Ｆのうちの１つのプレ撮影用焦点を用いてプレ撮影を行い、複数の放射線管１５９を用いてトモシンセシス撮影を行う。なお、撮影装置１５０においても、トモシンセシス撮影の他に、１つの放射線管１５９を用いて単純撮影を行うことが可能である。また、単純撮影を行う代わりに合成放射線画像を生成することも可能である。さらに、撮影装置１５０は、静止画の放射線画像を撮影する他、動画の放射線画像を撮影することも可能である。なお、符号１６２は、放射線源１５７のハウジングである。

本開示のトモシンセシス撮影装置は、こうした手術用の撮影装置１５０以外にも、天井吊り下げ型の放射線源と、放射線検出器がセットされる立位撮影台または臥位撮影台とを組み合わせた一般的な放射線撮影装置に適用することも可能である。また、病棟を巡回して被検者Ｈを撮影するために用いられる、カート型の移動式放射線撮影装置に、本開示のトモシンセシス撮影装置を適用することも可能である。

上記各実施形態では、各放射線管２７が１つの焦点Ｆを有するとして説明したが、本開示の技術はこれに限らない。複数の放射線管のうちの少なくとも１つが、焦点Ｆを複数有していてもよい。

１つの放射線管が複数の焦点を有するような構成としては、以下の第１〜第３の構成が挙げられる。第１の構成は、１つの放射線管に複数の陰極を設け、陽極の異なる複数の位置に電子を衝突させる構成である。第２の構成は、陰極３５のような１つの電界放出型の冷陰極に電子線ＥＢの放出エリアを複数設け、陽極の異なる位置に電子を衝突させる構成である。第３の構成は、１つの陰極から発せられる電子の軌道を変化させて、陽極の異なる複数の位置に電子を衝突させる構成である。第１の構成および第３の構成の場合の陰極は、陰極３５のような電界放出型の冷陰極でもよいし、フィラメントの加熱により熱電子を放出する熱陰極でもよい。

図２４は、それぞれ２つの焦点Ｆを有する放射線管２００を用いた場合を例示している。すなわち、焦点Ｆ１、Ｆ２を有する放射線管２００、焦点Ｆ３、Ｆ４を有する放射線管２００、・・・、焦点Ｆ１１、Ｆ１２を有する放射線管２００、焦点Ｆ１３、Ｆ１４を有する放射線管２００である。なお、符号２０１は、１つの放射線管２００をカバーする照射野限定器である。

図２４に示す構成において、選定条件が例えば、プレ撮影の各回で、プレ撮影用焦点ＦＰを変更し、かつ、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられた放射線管の隣の位置に配された放射線管の焦点Ｆを、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という図１０で示した選定条件５５であった場合を考える。この場合、プレ撮影制御部５０Ａにより選定されるプレ撮影用焦点ＦＰは、例えば図２５に示すように推移する。すなわち、まずは位置ＳＰ１、ＳＰ２に配された放射線管２００の焦点Ｆ１がプレ撮影用焦点ＦＰとされる。次いで、位置ＳＰ３、ＳＰ４に配された放射線管２００の焦点Ｆ３がプレ撮影用焦点ＦＰとされる。同様にして、焦点Ｆ５、焦点Ｆ７、・・・、焦点Ｆ１１、焦点Ｆ１３が、それぞれプレ撮影用焦点ＦＰとされる。

続いて再び位置ＳＰ１、ＳＰ２に配された放射線管２００に戻り、今度は焦点Ｆ１ではなく焦点Ｆ２がプレ撮影用焦点ＦＰとされる。そして、焦点Ｆ４、焦点Ｆ６、・・・、焦点Ｆ１２、焦点Ｆ１４が、それぞれプレ撮影用焦点ＦＰとされる。まとめると、プレ撮影用焦点ＦＰは、Ｆ１→Ｆ３→Ｆ５→Ｆ７→Ｆ９→Ｆ１１→Ｆ１３→Ｆ２→Ｆ４→Ｆ６→Ｆ８→Ｆ１０→Ｆ１２→Ｆ１４と推移し、再びＦ１に戻る。

なお、選定条件の第２条件が、単純に、前回のプレ撮影においてプレ撮影用焦点ＦＰとして用いられていない焦点を、次回のプレ撮影におけるプレ撮影用焦点ＦＰとして選定する、という内容であった場合は、図１１で示した例と同じく、各焦点Ｆ１〜Ｆ１４を順にプレ撮影用焦点ＦＰに選定してもよい。

このように、放射線管は、焦点ＦＰを複数有していても構わない。また、放射線源を、焦点ＦＰを１つ有する放射線管と、焦点ＦＰを複数有する放射線管との混合編成としてもよい。

上記各実施形態において、例えば、制御部５０（プレ撮影制御部５０Ａおよびトモシンセシス撮影制御部５０Ｂ）、照射条件設定部５１、断層画像生成部５２、取得部９３、導出部１１３といった各種の処理を実行する処理部（Processing Unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（Processor）を用いることができる。各種のプロセッサには、ソフトウェアを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device :ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。

複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントおよびサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。

本開示の技術は、上述の種々の実施形態および種々の変形例を適宜組み合わせることも可能である。例えば、上記各実施形態で示した選定条件５５、６５、７５、８５、１０５、１２５を、切り替え可能な構成としてもよい。また、上記各実施形態に限らず、要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。

１０ 乳房撮影装置
１１、１５１ 装置本体
１２ 制御装置
１３ ネットワーク
１４ 画像データベースサーバ（画像ＤＢサーバ）
１５ 端末装置
２０ スタンド
２０Ａ 台座
２０Ｂ 支柱
２１、１５２ アーム
２１Ａ 接続部
２２、１５４ 線源収容部
２３、１５５ 検出器収容部
２４、１５６ 本体部
２５、１５７ 放射線源
２６、１５８ 放射線検出器
２７、１５９、２００ 放射線管
２８、１６２ ハウジング
２９ 圧迫板
３０ フェイスガード
３５ 陰極
３６ 陽極
３７ 放射線
３８ ガラス管
３９ 放射線透過窓
４０、２０１ 照射野限定器
４１ 遮蔽板
４５、１６０ 撮像面
５０ 制御部
５０Ａ、１００Ａ、１２０Ａ プレ撮影制御部
５０Ｂ トモシンセシス撮影制御部
５１ 照射条件設定部
５２ 断層画像生成部
５３ ストレージデバイス
５５、６５、７５、８５、１０５、１２５ 選定条件
６０、７０、８０、１３０ 第１条件
６１、９１、１１１、１３１ 第２条件
９２ 温度センサ
９３ 取得部
９４、１１４ 表
１１２ 使用履歴情報
１１３ 導出部
１５０ 撮影装置
１５３ 台車
１６１ 寝台
Ｈ 被検者
Ｍ 乳房（被写体）
ＥＢ 電子線
Ｆ、Ｆ１〜Ｆ１４ 放射線の焦点
ＦＰ プレ撮影用焦点
ＣＰ 撮像面の辺の中心点
ＮＲ 撮像面の辺の中心点から延びる撮像面の法線
ＳＰ、ＳＰ１〜ＳＰ１４ 放射線管の位置
Ｄ 焦点の間隔
Ｌ、Ｌ１、Ｌ１４ 焦点と中心点とを結んだ線
θ、θ１ 放射線の照射角度
Ψ トモシンセシス撮影の最大スキャン角度
Ｔ、Ｔ１〜ＴＮ 断層画像
ＴＦ、ＴＦ１〜ＴＦＮ 断層面
ＧＬ 焦点の位置が設定される直線
ＳＴ１０〜ＳＴ１５ ステップ
ＡＰ 腋窩部
ＡＰ＿Ｒ 右腋窩部
ＡＰ＿Ｌ 左腋窩部

Claims (20)

1. 被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器であり、前記被写体の投影画像を撮像する撮像面を有する放射線検出器と、
   前記撮像面に対する前記放射線の照射角度が異なる複数の位置に配された複数の焦点放射線の焦点を有する放射線源と、
   前記放射線検出器および前記放射線源の動作を制御する制御部であり、１つの前記焦点への負荷の集中を避けるために予め設定された選定条件に則って、前記複数の焦点の中から１つのプレ撮影用焦点を選定し、選定した前記プレ撮影用焦点を用いて、前記被写体に対する前記照射角度が異なる複数の前記投影画像を撮影するトモシンセシス撮影に先立ち、前記トモシンセシス撮影の前記放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行わせ、かつ前記複数の焦点を用いて前記トモシンセシス撮影を行わせる制御部と、
   を備えるトモシンセシス撮影装置。
2. 前記複数の位置は、各位置における前記放射線の焦点が、直線状または円弧状に、等間隔で並ぶ設定とされている請求項１に記載のトモシンセシス撮影装置。
3. 前記放射線源は複数の放射線管で構成され、
   前記複数の放射線管のうちの少なくとも１つは、前記焦点を１つ有する請求項２に記載のトモシンセシス撮影装置。
4. 前記放射線源は複数の放射線管で構成され、
   前記複数の放射線管のうちの少なくとも１つは、前記焦点を複数有する請求項２または３に記載のトモシンセシス撮影装置。
5. 前記選定条件は、どのタイミングで前記プレ撮影用焦点を変更するかを規定する第１条件と、前記複数の焦点のうちのどの焦点を前記プレ撮影用焦点として選定するかを規定する第２条件とで構成される請求項１ないし４のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
6. 前記第１条件は、前記プレ撮影の各回で、前記プレ撮影用焦点を変更する、という内容である請求項５に記載のトモシンセシス撮影装置。
7. 前記第１条件は、同じ前記プレ撮影用焦点を用いて、設定回数連続して前記プレ撮影が行われた場合に、前記プレ撮影用焦点を変更する、という内容である請求項５または６に記載のトモシンセシス撮影装置。
8. 前記第１条件は、前記プレ撮影用焦点を前回変更してからの、前記プレ撮影における前記放射線の累積線量の実績値が設定値を超えた場合に、前記プレ撮影用焦点を変更する、という内容である請求項５ないし７のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
9. 前記第２条件は、前回のプレ撮影において前記プレ撮影用焦点として用いられていない焦点を、次回のプレ撮影における前記プレ撮影用焦点として選定する、という内容である請求項５ないし８のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
10. 前記放射線源は、それぞれが少なくとも１つの前記焦点を有する複数の放射線管で構成され、
    前記第２条件は、前回のプレ撮影において前記プレ撮影用焦点として用いられた放射線管の隣の位置に配された放射線管の焦点を、次回のプレ撮影における前記プレ撮影用焦点として選定する、という内容である請求項５ないし９のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
11. 前記放射線源は、それぞれが少なくとも１つの前記焦点を有する複数の放射線管で構成され、
    前記複数の放射線管の各々の温度を取得する取得部を備え、
    前記第２条件は、前記温度が最も低い放射線管の焦点を、次回のプレ撮影における前記プレ撮影用焦点として選定する、という内容である請求項５ないし１０のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
12. 前記複数の焦点の各々の使用履歴に基づいて、前記複数の焦点の各々の性能の劣化度合いを導出する導出部を備え、
    前記第２条件は、前記劣化度合いが最も小さい焦点を、次回のプレ撮影における前記プレ撮影用焦点として選定する、という内容である請求項５ないし１１のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
13. 前記被写体を乳房とする乳房撮影装置である請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
14. 請求項５ないし１２のいずれか１項を引用する請求項１３に記載のトモシンセシス撮影装置において、
    前記第１条件は、前記乳房を上下で挟み込んで圧迫して撮影する頭尾方向撮影、右の前記乳房を斜めに挟み込んで圧迫して撮影する右内外斜位方向撮影、左の前記乳房を斜めに挟み込んで圧迫して撮影する左内外斜位方向撮影の各撮影方式に応じて、前記プレ撮影用焦点を変更する、という内容であり、
    前記第２条件は、前記頭尾方向撮影の場合は、前記複数の位置のうちの両端の位置で規定される前記トモシンセシス撮影の最大スキャン角度の中心の位置に最も近い焦点を、前記プレ撮影用焦点として選定し、前記右内外斜位方向撮影の場合は、前記両端の位置のうちの右腋窩部側の位置に配された焦点を、前記プレ撮影用焦点として選定し、前記左内外斜位方向撮影の場合は、前記両端の位置のうちの左腋窩部側の位置に配された焦点を、前記プレ撮影用焦点として選定する、という内容であるトモシンセシス撮影装置。
15. 前記放射線の照射野を設定する照射野限定器であり、前記複数の焦点よりも少ない個数設けられ、位置を移動可能な照射野限定器を備え、
    次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影における前記プレ撮影用焦点の位置に前記照射野限定器を移動させ、前記照射野を設定しておく請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
16. 前記放射線の照射野を設定する照射野限定器であり、前記複数の焦点毎に設けられ、個別に動作可能な照射野限定器を備え、
    次回のプレ撮影が開始される前に、次回のプレ撮影における前記プレ撮影用焦点に対応する前記照射野限定器を動作させ、前記照射野を設定しておく請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
17. 前記焦点は、電子を放出する陰極と、前記電子が衝突することで前記放射線を発する陽極とを有する請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影装置。
18. 前記陽極は固定陽極である請求項１７に記載のトモシンセシス撮影装置。
19. 前記陰極は、電界放出現象を利用して電子線を放出する電子放出源を有する電界放出型である請求項１７または１８に記載のトモシンセシス撮影装置。
20. 被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器であり、前記被写体の投影画像を撮像する撮像面を有する放射線検出器を備えるトモシンセシス撮影装置の作動方法であって、
    前記撮像面に対する前記放射線の照射角度が異なる複数の位置に配された複数の放射線の焦点を有する放射線源を用い、
    １つの前記焦点への負荷の集中を避けるために予め設定された選定条件に則って、前記複数の焦点の中から１つのプレ撮影用焦点を選定し、選定した前記プレ撮影用焦点を用いて、前記被写体に対する前記照射角度が異なる複数の前記投影画像を撮影するトモシンセシス撮影に先立ち、前記トモシンセシス撮影の前記放射線の照射条件を設定するためのプレ撮影を行わせるプレ撮影制御ステップと、
    前記複数の焦点を用いて前記トモシンセシス撮影を行わせるトモシンセシス撮影制御ステップと、
    を備えるトモシンセシス撮影装置の作動方法。