JP7169256B2 - トモシンセシス撮影制御装置、トモシンセシス撮影制御装置の作動方法、トモシンセシス撮影制御装置の作動プログラム、並びに放射線発生装置 - Google Patents

Description

本開示の技術は、トモシンセシス撮影制御装置、トモシンセシス撮影制御装置の作動方法、トモシンセシス撮影制御装置の作動プログラム、並びに放射線源に関する。

被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影が行われている。特許文献１には、１個の放射線管で構成される放射線源を、異なる複数の照射角度に対応する複数の位置に移動させてトモシンセシス撮影を行う技術が記載されている。

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個の放射線管で構成され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、本発明者は、複数の放射線管で構成され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。

放射線管は、その温度が耐用温度に基づく温度閾値以上であった場合、真空度の低下で放電が繰り返された場合、あるいは陰極が故障した場合等、設定された照射条件に見合った線量の適正な放射線を照射することができない異常な状態に陥ることがしばしばある。特許文献１に記載のトモシンセシス撮影装置においては、放射線管は１個であるため、この１個の放射線管が異常な状態に陥った場合は、トモシンセシス撮影を行って断層画像を生成することはできない。

対して、本発明者が検討している複数の放射線管で構成される放射線源においては、異常な状態の放射線管の個数、位置等によっては、異常な状態の放射線管を除くその他の放射線管でトモシンセシス撮影を行って断層画像を生成しても問題ない場合がある。より詳しくは、粒状度等の画質は多少劣化するが、異常な状態の放射線管を除くその他の放射線管で放射線を照射して得られた投影画像により、予め設定されたレベルの分解能の断層画像を生成することが可能な場合である。本発明者は、検討の過程で、こうした複数の放射線管で構成される放射線源のメリットを活かす技術の必要性を見出した。

本開示の技術は、複数の放射線管で構成される放射線源を用いてトモシンセシス撮影を行う場合のメリットを活かすことが可能なトモシンセシス撮影制御装置、トモシンセシス撮影制御装置の作動方法、トモシンセシス撮影制御装置の作動プログラム、並びに放射線源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制御装置は、被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、少なくとも３個以上の放射線管を用いて、被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影を行う場合に、放射線管が異常な状態であることを検知する検知部と、少なくとも３個以上の放射線管のうち、検知部において異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づく断層画像の生成を許可するか否かを判定する判定部と、を備える。

断層画像を生成する生成部と、判定部の判定結果に応じて、生成部の動作を制御する第１制御部とを備えることが好ましい。

異常な状態の放射線管が存在するが、判定部において断層画像の生成を許可すると判定した場合、生成部は、検知部において異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づいて、断層画像を生成することが好ましい。

生成部は、検知部において異常な状態であると検知された放射線管を用いて撮影された投影画像は使わずに、断層画像を生成することが好ましい。

検知部において異常な状態の放射線管が１個も検知されなかった場合、生成部は、少なくとも３個以上の放射線管の全てを用いて撮影された投影画像に基づいて、断層画像を生成することが好ましい。

複数の放射線管は、予め設定されたレベルの分解能の断層画像を生成するために、放射線の照射が必須の照射必須放射線管を含むことが好ましい。

検知部の検知結果が、照射必須放射線管が正常な状態であり、かつ、照射必須放射線管と照射必須放射線管以外も含めて、正常な状態の放射線管の個数が、予め設定された最低必要個数以上であるという内容の場合、判定部は、断層画像の生成を許可すると判定することが好ましい。

検知部の検知結果が、照射必須放射線管が異常な状態であるという内容の場合、または、検知結果が、照射必須放射線管を除いて、異常な状態の放射線管の個数が、予め設定された最大許容個数よりも多いという内容の場合、判定部は、断層画像の生成を許可しないと判定することが好ましい。

照射必須放射線管は、予め設定されたレベルの分解能の断層画像を生成するために最低限必要な照射角度の範囲において、最も外側に位置する放射線管であることが好ましい。

照射必須放射線管は、複数の放射線管のうちで両端に配置された放射線管であることが好ましい。

検知部は、放射線管の温度が予め設定された温度閾値以上の場合、放射線管の放電の発生回数が予め設定された回数閾値に達した場合、および放射線管の陰極に故障が認められた場合のうちの少なくとも１つの場合に、放射線管が異常な状態であると検知することが好ましい。

複数の放射線管のうちの照射必須放射線管を先に動作させ、照射必須放射線管の発生回数が回数閾値に達するか否か、および照射必須放射線管の陰極に故障が認められるか否かを、検知部により先に検知させる第２制御部を備えることが好ましい。

回数閾値は２回以上であり、発生回数が１回以上かつ回数閾値未満の放射線管に対して、放射線を再び照射させる照射リトライを行わせる第３制御部を備えることが好ましい。

照射リトライのトータルの回数には上限値が設定されていることが好ましい。

照射リトライを行った旨を通知する第１通知部を備えることが好ましい。

放電の発生頻度が予め設定された頻度閾値に達した放射線管に対して、メンテナンスを促す旨を通知する第２通知部を備えることが好ましい。

放射線管の温度、および、放射線管の熱容量に対する与えた熱量の割合のうちの少なくともいずれかを通知する第３通知部を備えることが好ましい。

検知部の検知結果が異常な状態の放射線管と線対称な位置に配置された放射線管を動作させない第４制御部を備えることが好ましい。

検知部の検知結果が異常な状態の放射線管が存在し、かつ判定部において断層画像の生成を許可すると判定して、断層画像が生成された場合、放射線を照射していない放射線管が存在する旨を通知する第４通知部を備えることが好ましい。

本開示のトモシンセシス撮影制御装置の作動方法は、被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、少なくとも３個以上の放射線管を用いて、被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影を行う場合に、放射線管が異常な状態であることを検知する検知ステップと、少なくとも３個以上の放射線管のうち、検知ステップにおいて異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づく断層画像の生成を許可するか否かを判定する判定ステップと、を備える。

本開示のトモシンセシス撮影制御装置の作動プログラムは、被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、少なくとも３個以上の放射線管を用いて、被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影を行う場合に、放射線管が異常な状態であることを検知する検知部と、少なくとも３個以上の放射線管のうち、検知部において異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づく断層画像の生成を許可するか否かを判定する判定部として、コンピュータを機能させる。

本開示の放射線源は、トモシンセシス撮影制御装置により動作が制御される複数の放射線管で構成される放射線源であって、複数の放射線管は、予め設定されたレベルの分解能の断層画像を生成するために、放射線の照射が必須の照射必須放射線管を含み、照射必須放射線管の放熱性能は、他の放射線管よりも高い、および／または、照射必須放射線管の熱容量は、他の放射線管よりも大きい。

本開示の技術によれば、複数の放射線管で構成される放射線源を用いてトモシンセシス撮影を行う場合のメリットを活かすことが可能なトモシンセシス撮影制御装置、トモシンセシス撮影制御装置の作動方法、トモシンセシス撮影制御装置の作動プログラム、並びに放射線源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。 陰極を示す図である。 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。 制御装置を構成するコンピュータを示すブロック図である。 主に制御装置のＣＰＵの処理部を示すブロック図である。 各検知対象の検知タイミングを示す表である。 検知条件を示す図である。 判定条件を示す図である。 トモシンセシス撮影における各放射線管の動作順序を示す図である。 検知結果を示す図である。 検知結果および判定結果の例を示す図である。 検知結果および判定結果の例を示す図である。 検知結果および判定結果の例を示す図である。 検知結果および判定結果の例を示す図である。 検知結果および判定結果の例を示す図である。 検知結果および判定結果の例を示す図である。 検知結果および判定結果の例を示す図である。 各放射線管の温度および熱量／熱容量を通知する通知画面を示す図である。 画像表示画面を示す図である。 放射線を照射していない放射線管が存在する旨を通知する通知画面を示す図である。 断層画像の生成を見送った旨を通知する通知画面を示す図である。 制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 通知条件を示す図である。 第２実施形態の検知条件を示す図である。 放電の発生回数が１回以上かつ回数閾値未満の放射線管に対して、放射線を再び照射させる照射リトライを行わせる様子を示す図である。 照射リトライ条件を示す図である。 照射リトライのトータルの回数が上限値に達した場合、以降の照射リトライを行わせない様子を示す図である。 照射リトライを行った旨を通知する通知画面を示す図である。 全放射線管を一通り動作させた後に、まとめて照射リトライを行わせる態様を示す図である。 全放射線管を一通り動作させた後に、まとめて照射リトライを行わせる態様において、照射リトライのトータルの回数が上限値に達した場合を示す図である。 照射リトライ成否情報を示す図である。 照射リトライ成否情報に応じて照射リトライを行わせる放射線管を選定する様子を示す図である。 放電発生履歴情報を示す図である。 メンテナンス通知条件を示す図である。 放電の発生頻度が予め設定された頻度閾値に達した放射線管に対して、メンテナンスを促す旨を通知する通知画面を示す図である。 検知結果が異常な状態の放射線管と線対称な位置に配置された放射線管を動作させない様子を示す図である。 放熱性能を高めた放射線管を示す図である。 照射必須放射線管の放熱性能を高めた放射線源を示す図である。 最大スキャン角度の外側に、予備の放射線管が配置された例を示す図である。 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。 検知部および判定部を備える制御装置と、制御部、生成部、および表示制御部を備える画像処理装置を示す図である。 手術用の撮影装置を示す図である。

［第１実施形態］
図１および図２において、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、本開示の技術に係る「トモシンセシス撮影制御装置」の一例である制御装置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、例えばデスクトップ型のパーソナルコンピュータである。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、放射線画像を蓄積管理する。

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、放射線画像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、１５個の放射線管２７と、放射線管２７を５個ずつ収容する３つのハウジング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。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。なお、放射線管２７の個数は、上記例の１５個に限らない。少なくとも３個以上であればよい。

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は冷陰極である。より詳しくは、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。

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４９（図５参照）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。

図４において、陰極３５は、半導体基板４５上にエミッタ電極４６とゲート電極４７とが設けられた構造である。半導体基板４５は、例えば結晶化シリコンである。エミッタ電極４６は、例えばカーボンナノチューブである。エミッタ電極４６は、ゲート電極４７と接続されている。エミッタ電極４６は、電子線ＥＢの放出エリアとして機能する。

エミッタ電極４６の周囲には、集束電極４８が設けられている。この集束電極４８に集束電圧を印加することで、エミッタ電極４６が放出する電子線ＥＢが陽極３６に向けて加速され、かつ、電子線ＥＢが集束される。

検出器収容部２３の部分を示す図５において、放射線検出器２６は撮像面４９を有する。撮像面４９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４９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６および図７は、乳房撮影装置１０における乳房Ｍの撮影方式を示す。図６は頭尾方向（ＣＣ；Ｃｒａｎｉｏｃａｕｄａｌ ｖｉｅｗ）撮影、図７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６および図７では、簡単化のために１個の放射線管２７だけを図示している。また、図６および図７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８において、撮像面４９の法線方向をＺ方向、撮像面４９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４９の奥行方向をＹ方向とする。放射線管２７は、撮像面４９に対する放射線３７の照射角度が異なる、計１５の位置ＳＰ１、ＳＰ２、・・・、ＳＰ１４、ＳＰ１５に配されている。各位置ＳＰ１～ＳＰ１５における放射線管２７の放射線３７の焦点Ｆ１～Ｆ１５は、直線状に、等しい間隔Ｄで並んでいる。また、Ｘ方向の撮像面４９の辺の中心点ＣＰから延びる撮像面４９の法線ＮＲに、位置ＳＰ８が配されている。位置ＳＰ８以外の他の位置は、法線ＮＲの左側に位置ＳＰ１～ＳＰ７、法線ＮＲの右側に位置ＳＰ９～ＳＰ１５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。すなわち、位置ＳＰ１～ＳＰ７の放射線管２７と位置ＳＰ９～ＳＰ１５の放射線管２７とは、線対称な位置に配置されている。

ここで、位置ＳＰ１～ＳＰ１５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４９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。なお、焦点Ｆ１～Ｆ１５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～ＳＰ１５における放射線管２７の放射線３７の焦点Ｆ１～Ｆ１５および中心点ＣＰを結んだ線とのなす角度である。このため、法線ＮＲと一致する位置ＳＰ８における照射角度は０°である。図８では、位置ＳＰ１における焦点Ｆ１および中心点ＣＰ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θ（１）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～ＳＰ１５のうちの両端の位置ＳＰ１、ＳＰ１５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および中心点ＣＰを結んだ線Ｌ１と、位置ＳＰ１５における焦点Ｆ１５および中心点ＣＰを結んだ線Ｌ１５とのなす角度である。

最大スキャン角度Ψは、予め設定されたレベルの分解能の断層画像Ｔ（図９参照）を生成するために最低限必要な照射角度の範囲である。そして、この最大スキャン角度Ψにおいて、最も外側の位置ＳＰ１、ＳＰ１５の放射線管２７は、予め設定されたレベルの分解能の断層画像Ｔを生成するために、放射線３７の照射が必須の照射必須放射線管２７Ｒである。この位置ＳＰ１、ＳＰ１５の放射線管２７は、複数の放射線管２７のうちで両端に配された放射線管２７でもある。

通常の１回のトモシンセシス撮影においては、各位置ＳＰ１～ＳＰ１５の放射線管２７が各々動作されて、各位置ＳＰ１～ＳＰ１５から乳房Ｍに向けて放射線３７が照射される。放射線検出器２６は、各位置ＳＰ１～ＳＰ１５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～ＳＰ１５における投影画像を出力する。トモシンセシス撮影は、図６で示したＣＣ撮影、および図７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６で示したＣＣ撮影、および図７で示したＭＬＯ撮影を単独で行う単純撮影の場合は、照射角度が０°の位置ＳＰ８に配された放射線管２７のみが動作される。

図９に示すように、乳房撮影装置１０は、通常、図８で示したトモシンセシス撮影で得られた、複数の位置ＳＰ１～ＳＰ１５における複数の投影画像から、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。乳房撮影装置１０は、断層画像Ｔ１～ＴＮの生成に、フィルタ補正逆投影法等の周知の方法を用いる。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１０において、制御装置１２を構成するコンピュータは、ストレージデバイス５０、メモリ５１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５２、通信部５３、ディスプレイ５４、および入力デバイス５５を備えている。これらはバスライン５６を介して相互接続されている。

ストレージデバイス５０は、制御装置１２を構成するコンピュータに内蔵、またはケーブル、ネットワークを通じて接続されたハードディスクドライブである。もしくはストレージデバイス５０は、ハードディスクドライブを複数台連装したディスクアレイである。ストレージデバイス５０には、オペレーティングシステム等の制御プログラム、各種アプリケーションプログラム、およびこれらのプログラムに付随する各種データ等が記憶されている。なお、ハードディスクドライブに代えてソリッドステートドライブを用いてもよい。

メモリ５１は、ＣＰＵ５２が処理を実行するためのワークメモリである。ＣＰＵ５２は、ストレージデバイス５０に記憶されたプログラムをメモリ５１へロードして、プログラムにしたがった処理を実行することにより、コンピュータの各部を統括的に制御する。

通信部５３は、ネットワーク１３を介した各種情報の伝送制御を行うネットワークインターフェースである。ディスプレイ５４は各種画面を表示する。各種画面にはＧＵＩ(Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)による操作機能が備えられる。制御装置１２を構成するコンピュータは、各種画面を通じて、入力デバイス５５からの操作指示の入力を受け付ける。入力デバイス５５は、キーボード、マウス、タッチパネル等である。

図１１において、制御装置１２のストレージデバイス５０には、作動プログラム６０が記憶されている。作動プログラム６０は、コンピュータを制御装置１２として機能させるためのアプリケーションプログラムである。すなわち、作動プログラム６０は、本開示の技術に係る「トモシンセシス撮影制御装置の作動プログラム」の一例である。ストレージデバイス５０には、作動プログラム６０の他に、検知条件６１および判定条件６２が記憶されている。

作動プログラム６０が起動されると、制御装置１２のＣＰＵ５２は、メモリ５１等と協働して、検知部６５、判定部６６、制御部６７、生成部６８、および表示制御部６９として機能する。検知部６５は、温度検知部７０、放電検知部７１、および陰極故障検知部７２を有している。なお、以下に記載する「検知部６５」は、温度検知部７０、放電検知部７１、および陰極故障検知部７２を含む概念である。

検知部６５は、検知条件６１を参照し、複数の放射線管２７の各々の状態を検知する。より詳しくは、検知部６５は、各放射線管２７の状態が、設定された照射条件に見合った線量の適正な放射線３７を照射することができる正常な状態と、適正な放射線３７を照射することができない異常な状態とのいずれであるかを検知する。検知部６５は、検知結果７５を判定部６６および表示制御部６９に出力する。なお、照射条件は、放射線管２７に印加する管電圧と、管電流照射時間積である。

判定部６６は、検知部６５から検知結果７５を受け取る。判定部６６は、判定条件６２を参照し、検知結果７５に応じて、断層画像Ｔの生成を許可するか否かを判定する。判定部６６は、判定結果７６を制御部６７および表示制御部６９に出力する。

制御部６７は、放射線源２５および放射線検出器２６の動作を制御する。また、制御部６７は、判定部６６から判定結果７６を受け取る。制御部６７は、判定結果７６に応じて、生成部６８の動作を制御する。すなわち、制御部６７は、本開示の技術に係る「第１制御部」の一例である。

制御部６７は、放射線源２５の各放射線管２７を動作させて、図８で示したトモシンセシス撮影を行わせる。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から生成部６８に出力させる。

判定結果７６が断層画像Ｔの生成を許可するという内容であった場合、生成部６８は、制御部６７の制御の下、図９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。生成部６８は、断層画像Ｔを表示制御部６９に出力する。一方、判定結果７６が断層画像Ｔの生成を許可しないという内容であった場合、生成部６８は断層画像Ｔを生成しない。

表示制御部６９は、検知部６５から検知結果７５を、判定部６６から判定結果７６を、生成部６８から断層画像Ｔを、それぞれ受け取る。表示制御部６９は、受け取った各種データに応じた各種画面を生成し、生成した各種画面をディスプレイ５４に表示する制御を行う。

温度検知部７０は、各放射線管２７の温度による異常を検知する。温度検知部７０は、例えば、各放射線管２７に設定された照射条件を、放射線３７を照射したことにより発生する熱量に換算する。そして、放射線３７が照射される都度、換算した熱量を累積加算することで、各放射線管２７がもっている熱量を計算し、計算した熱量を温度に換算する。温度検知部７０は、より正確を期すため、各放射線管２７の放射線３７の照射間における自然冷却で奪われた熱量を減算する。なお、絶縁油で満たされたハウジング２８内の各放射線管２７の近傍に温度センサを設け、温度センサで測定された絶縁油の温度自体、または温度センサで測定された絶縁油の温度から換算された温度を、各放射線管２７の温度として検知してもよい。あるいは、陽極３６を接地して、陽極３６にサーミスタを接続し、サーミスタの出力を各放射線管２７の温度として検知してもよい。

放電検知部７１は、各放射線管２７の放電による異常を検知する。放電検知部７１は、例えば、放電に伴う過大な管電流、または放電に伴う管電圧の急激な低下を検知することで、放電を検知する。なお、放電に伴う集束電極４８の過大な集束電圧を検知することで、放電を検知してもよい。

陰極故障検知部７２は、各放射線管２７の陰極３５の故障による異常を検知する。陰極故障検知部７２は、例えば、陰極３５の故障に伴うゲート電極４７の過大な印加電圧を検知することで、陰極３５の故障を検知する。なお、陰極３５が例示の冷陰極ではなく、熱電子を放出するフィラメント構造であった場合は、フィラメントが切れたことを検知することで、陰極３５の故障を検知してもよい。

各放射線管２７の温度は、各放射線管２７の動作前に検知することが可能である。対して、各放射線管２７の放電、および各放射線管２７の陰極３５の故障は、その性質上、各放射線管２７を動作させた後でしか検知することができない。このため、温度検知部７０と、放電検知部７１および陰極故障検知部７２とは、検知タイミングが異なる。具体的には図１２の表８０に示すようになる。すなわち、温度検知部７０は、トモシンセシス撮影で各放射線管２７を動作させる前に各放射線管２７の温度による異常を検知し、放電検知部７１および陰極故障検知部７２は、トモシンセシス撮影で各放射線管２７を動作させた後に放電による異常および陰極３５の故障による異常を検知する。

図１３に示すように、検知条件６１には、各放射線管２７の温度、放電、陰極３５の故障の各検知対象の検知内容に対応した状態が登録されている。検知対象が温度の場合、温度が温度閾値未満の場合は正常な状態、逆に温度が温度閾値以上の場合は異常な状態が登録されている。このため、温度検知部７０は、検知した温度が温度閾値未満の場合は当該放射線管２７を正常な状態であると検知し、逆に検知した温度が温度閾値以上の場合は当該放射線管２７を異常な状態であると検知する。なお、本例では、温度閾値として、備考に記されているように、５回連続して放射線３７を照射した場合に、放射線管２７の耐用温度に達する温度が設定されている。耐用温度は例えば６０℃であり、温度閾値は例えば５５℃である。

検知対象が放電の場合、放電の発生回数が回数閾値未満の場合は正常な状態、逆に放電の発生回数が回数閾値以上の場合は異常な状態が登録されている。このため、放電検知部７１は、検知した放電の発生回数が回数閾値未満の場合は当該放射線管２７を正常な状態であると検知し、逆に検知した放電の発生回数が回数閾値以上の場合は当該放射線管２７を異常な状態であると検知する。本例では、回数閾値として、備考に記されているように１回が設定されている。つまり、本例では、放電検知部７１は、放電が１回でも発生すれば、当該放射線管２７を異常な状態であると検知する。

検知対象が陰極３５の故障の場合、陰極３５が故障していない場合は正常な状態、逆に陰極３５が故障している場合は異常な状態が登録されている。このため、陰極故障検知部７２は、陰極３５の故障を検知しなかった場合は当該放射線管２７を正常な状態であると検知し、逆に陰極３５の故障を検知した場合は当該放射線管２７を異常な状態であると検知する。

図１４に示すように、判定条件６２には、２パターンの検知結果７５に対応した断層画像Ｔの生成の可否が登録されている。すなわち、検知結果７５が、照射必須放射線管２７Ｒが正常な状態であり、かつ、照射必須放射線管２７Ｒと照射必須放射線管２７Ｒ以外も含めて、正常な状態の放射線管２７の個数が、予め設定された最低必要個数以上であるという内容の場合（以下、第１パターンという）は、断層画像Ｔの生成を許可する、と登録されている。対して、検知結果７５が、照射必須放射線管２７Ｒが異常な状態であるという内容の場合、または、検知結果７５が、照射必須放射線管２７Ｒを除いて、異常な状態の放射線管２７の個数が、予め設定された最大許容個数よりも多いという内容の場合（以下、第２パターンという）は、断層画像Ｔの生成を許可しない、と登録されている。なお、本例では、備考に記されているように、最低必要個数として１０個、最大許容個数として５個がそれぞれ登録されている。

図１５に示すように、制御部６７は、１番目に位置ＳＰ１の放射線管２７、２番目に位置ＳＰ１５の放射線管２７、３番目に位置ＳＰ２の放射線管２７、４番目に位置ＳＰ１４の放射線管２７、・・・、１３番目に位置ＳＰ７の放射線管２７、１４番目に位置ＳＰ９の放射線管２７、１５番目に位置ＳＰ８の放射線管２７というように、複数の放射線管２７を両端から左右交互に順に動作させる。１番目に動作される位置ＳＰ１の放射線管２７、および２番目に動作される位置ＳＰ１５の放射線管２７は、前述のように照射必須放射線管２７Ｒである。このため、放電検知部７１は、照射必須放射線管２７Ｒの放電の発生回数が回数閾値に達するか否かを、他の放射線管２７よりも先に検知することができる。同じく、陰極故障検知部７２は、照射必須放射線管２７Ｒの陰極３５に故障が認められるか否かを、他の放射線管２７よりも先に検知することができる。すなわち、制御部６７は、本開示の技術に係る「第２制御部」の一例である。なお、図１５では、四角囲いの番号で動作順を示している。以降の図３０等も同様である。

図１６に示すように、検知結果７５には、各放射線管２７の温度、放電、陰極故障に係る状態が登録されている。なお、位置ＳＰ１～ＳＰ１５に対応した番号であるＮｏ．１～Ｎｏ．１５を、各放射線管２７に付す。また、照射必須放射線管２７Ｒである位置ＳＰ１の放射線管２７および位置ＳＰ１５の放射線管２７は、他と区別するためにハッチングで示している。以降の図も同様である。

図１６では、位置ＳＰ２の放射線管２７、位置ＳＰ７の放射線管２７、および位置ＳＰ１２の放射線管２７の計３個の放射線管２７が、異常な状態であると検知された場合を例示している。そして、異常な状態であると検知された原因が、位置ＳＰ２の放射線管２７は放電、位置ＳＰ７の放射線管２７および位置ＳＰ１２の放射線管２７は温度であった場合を例示している。温度が異常な状態であると検知された位置ＳＰ７の放射線管２７および位置ＳＰ１２の放射線管２７は、放電および陰極故障による状態を検知しない（検知する必要がない）ため、これらの欄には不定を意味する「－」が登録される。因みに図１６に示す検知結果７５の場合は、照射必須放射線管２７Ｒが正常な状態であり、かつ、照射必須放射線管２７Ｒと照射必須放射線管２７Ｒ以外も含めて、正常な状態の放射線管２７の個数が１２個で、最低必要個数１０個以上であるので、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可すると判定する。

図１７～図２３は、検知結果７５と判定結果７６の様々なバリエーションを示す。図１７～図１９は、検知結果７５が第１パターンで、判定結果７６が断層画像Ｔの生成を許可するという内容の場合である。対して、図２０～図２３は、検知結果７５が第２パターンで、判定結果７６が断層画像Ｔの生成を許可しないという内容の場合である。

図１７に示す検知結果７５は、検知部６５において異常な状態の放射線管２７が１個も検知されなかった場合である。すなわち、照射必須放射線管２７Ｒが正常な状態であり、かつ、照射必須放射線管２７Ｒと照射必須放射線管２７Ｒ以外も含めて、正常な状態の放射線管２７の個数が１５個で、最低必要個数１０個以上である。このため第１パターンに該当する。したがってこの場合、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可する、という内容の判定結果７６を出力する。生成部６８は、１５個の放射線管２７の全てを用いて撮影された投影画像に基づいて、断層画像Ｔを生成する。

図１８に示す検知結果７５は、位置ＳＰ５の放射線管２７および位置ＳＰ１２の放射線管２７の計２個の放射線管２７が、温度が原因で異常な状態であると検知され、その他の放射線管２７が正常な状態であると検知された場合である。すなわち、照射必須放射線管２７Ｒが正常な状態であり、かつ、照射必須放射線管２７Ｒと照射必須放射線管２７Ｒ以外も含めて、正常な状態の放射線管２７の個数が１３個で、最低必要個数１０個以上である。このため第１パターンに該当する。したがってこの場合も図１７の場合と同じく、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可する、という内容の判定結果７６を出力する。生成部６８は、位置ＳＰ５の放射線管２７および位置ＳＰ１２の放射線管２７以外の、１３個の放射線管２７を用いて撮影された投影画像に基づいて、断層画像Ｔを生成する。

図１９に示す検知結果７５は、位置ＳＰ５の放射線管２７および位置ＳＰ１２の放射線管２７の計２個の放射線管２７が、温度が原因で異常な状態であると検知された場合である。また、位置ＳＰ３の放射線管２７および位置ＳＰ８の放射線管２７の計２個の放射線管２７が、放電が原因で異常な状態であると検知された場合である。すなわち、照射必須放射線管２７Ｒが正常な状態であり、かつ、照射必須放射線管２７Ｒと照射必須放射線管２７Ｒ以外も含めて、正常な状態の放射線管２７の個数が１１個で、最低必要個数の１０個以上である。このため第１パターンに該当する。したがってこの場合も図１７および図１８の場合と同じく、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可する、という内容の判定結果７６を出力する。生成部６８は、位置ＳＰ３の放射線管２７、位置ＳＰ５の放射線管２７、位置ＳＰ８の放射線管２７、および位置ＳＰ１２の放射線管２７以外の、１１個の放射線管２７を用いて撮影された投影画像に基づいて、断層画像Ｔを生成する。

なお、位置ＳＰ５の放射線管２７および位置ＳＰ１２の放射線管２７は動作されないため、投影画像自体出力されない。対して、位置ＳＰ３の放射線管２７および位置ＳＰ８の放射線管２７は、動作されたうえで放電が原因で異常な状態であると検知されるので、放射線検出器２６から一応は投影画像が出力される。しかし、当該投影画像は、適正な放射線３７が照射されて得られたものではない。このため、生成部６８は、位置ＳＰ３の放射線管２７および位置ＳＰ８の放射線管２７を用いて撮影された投影画像は使わずに、断層画像Ｔを生成する。

図２０に示す検知結果７５は、照射必須放射線管２７Ｒである位置ＳＰ１の放射線管２７が、温度が原因で異常な状態であると検知された場合である。すなわち、照射必須放射線管２７Ｒが異常な状態である。このため第２パターンに該当する。したがってこの場合、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可しない、という内容の判定結果７６を出力する。

図１２で示したように、温度検知部７０において、温度が原因で放射線管２７が異常な状態であると検知するタイミングは、トモシンセシス撮影で各放射線管２７を動作させる前である。このため、図２０に示す例では、判定部６６は、トモシンセシス撮影の開始前に判定結果７６を出力する。したがって、図２０に示す例では、制御部６７は、トモシンセシス撮影自体を中止することで、断層画像Ｔの生成を許可しないこととする。

図２１に示す検知結果７５は、照射必須放射線管２７Ｒである位置ＳＰ１５の放射線管２７が、放電が原因で異常な状態であると検知された場合である。すなわち、照射必須放射線管２７Ｒが異常な状態である。このため第２パターンに該当する。したがってこの場合も図２０の場合と同じく、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可しない、という内容の判定結果７６を出力する。

図１２で示したように、放電検知部７１において、放電が原因で放射線管２７が異常な状態であると検知するタイミングは、トモシンセシス撮影で各放射線管２７を動作させた後である。このため、図２１に示す例では、判定部６６は、位置ＳＰ１の放射線管２７、位置ＳＰ１５の放射線管２７と順に動作させた後に判定結果７６を出力する。したがって、図２１に示す例では、制御部６７は、位置ＳＰ１５の放射線管２７以降の放射線管２７の動作を中止し、生成部６８に断層画像Ｔを生成させない。

図２２に示す検知結果７５は、位置ＳＰ３の放射線管２７、位置ＳＰ５の放射線管２７、位置ＳＰ６の放射線管２７、位置ＳＰ９の放射線管２７、位置ＳＰ１０の放射線管２７、および位置ＳＰ１２の放射線管２７の計６個の放射線管２７が、温度が原因で異常な状態であると検知された場合である。すなわち、照射必須放射線管２７Ｒを除いて、異常な状態の放射線管２７の個数が６個で、最大許容個数の５個よりも多い。このため第２パターンに該当する。したがってこの場合も図２０および図２１の場合と同じく、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可しない、という内容の判定結果７６を出力する。

図２２に示す例では、図２０に示す例と同じく、判定部６６は、トモシンセシス撮影の開始前に判定結果７６を出力する。また、制御部６７も、図２０に示す例と同じく、トモシンセシス撮影自体を中止することで、断層画像Ｔの生成を許可しないこととする。

図２３に示す検知結果７５は、位置ＳＰ３の放射線管２７、位置ＳＰ５の放射線管２７、位置ＳＰ９の放射線管２７、位置ＳＰ１０の放射線管２７、および位置ＳＰ１２の放射線管２７の計５個の放射線管２７が、温度が原因で異常な状態であると検知された場合である。また、位置ＳＰ４の放射線管２７が、陰極３５の故障が原因で異常な状態であると検知された場合である。すなわち、図２２の例と同じく、照射必須放射線管２７Ｒを除いて、異常な状態の放射線管２７の個数が６個で、最大許容個数の５個よりも多い。このため第２パターンに該当する。したがってこの場合も図２０～図２２の場合と同じく、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可しない、という内容の判定結果７６を出力する。

図１２で示したように、陰極故障検知部７２において、陰極３５の故障が原因で放射線管２７が異常な状態であると検知するタイミングは、トモシンセシス撮影で各放射線管２７を動作させた後である。このため、図２３に示す例では、判定部６６は、位置ＳＰ４の放射線管２７を動作させた後に判定結果７６を出力する。したがって、図２３に示す例では、制御部６７は、位置ＳＰ４の放射線管２７以降の放射線管２７の動作を中止し、生成部６８に断層画像Ｔを生成させない。

このように、判定部６６は、トモシンセシス撮影の開始前に判定結果７６を出力する場合もあれば、トモシンセシス撮影の途中に判定結果７６を出力する場合もある。トモシンセシス撮影の開始前に判定結果７６を出力する場合において、当該判定結果７６が、断層画像Ｔの生成を許可しない、という内容であった場合、図２０および図２２で示したように、制御部６７は、トモシンセシス撮影自体を中止する。一方、トモシンセシス撮影の途中に判定結果７６を出力する場合において、当該判定結果７６が、断層画像Ｔの生成を許可しない、という内容であった場合、図２１および図２３で示したように、制御部６７は、判定結果７６を出力した時点で動作させた放射線管２７以降の放射線管２７の動作を中止し、断層画像Ｔを生成させない。

図２４は、オペレータの表示操作指示に応じて、表示制御部６９によりディスプレイに表示される通知画面８５を示す。通知画面８５には、各放射線管２７の温度（単位：℃）および熱量／熱容量（単位：％）の一覧８６が表示される。すなわち、表示制御部６９は、本開示の技術に係る「第３通知部」の一例である。

一覧８６に表示する各放射線管２７の温度は、温度検知部７０において検知した温度を用いる。熱量／熱容量は、各放射線管２７の熱容量に対する与えた熱量の割合である。熱容量は放射線管２７によって予め決まっており、事前に登録されている。与えた熱量は、温度検知部７０において換算した熱量を用いる。通知画面８５は、確認ボタン８７を選択することで表示が消える。

図２５に示すように、画像表示画面９０は、生成部６８において断層画像Ｔが生成された場合に、表示制御部６９によりディスプレイ５４に表示される。画像表示画面９０には、撮影情報表示領域９１および断層画像表示領域９２が設けられている。撮影情報表示領域９１には、撮影日時、断層画像Ｔを識別するための画像ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）、被検者Ｈの氏名といった撮影情報が表示される。断層画像表示領域９２には、断層画像Ｔが表示される。図２５では、ＣＣ撮影による断層画像Ｔを示している。断層画像表示領域９２の断層画像Ｔは、下部の送りボタン９３および戻しボタン９４を操作することで、断層面ＴＦの切替が可能である。画像表示画面９０は、確認ボタン９５を選択することで表示が消える。

図２６は、検知結果７５が異常な状態の放射線管２７が存在し、かつ判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可すると判定して、断層画像Ｔが生成された場合に、表示制御部６９によりディスプレイ５４に表示される通知画面１００を示す。通知画面１００は、画像表示画面９０上にポップアップ表示される。通知画面１００には、放射線３７を照射していない放射線管２７が存在する旨のメッセージ１０１が表示される。すなわち、表示制御部６９は、本開示の技術に係る「第４通知部」の一例である。

メッセージ１０１には、断層画像Ｔの分解能は予め設定されたレベルに達しているが、画質に多少懸念がある旨も含まれる。通知画面１００は、確認ボタン１０２を選択することで表示が消える。なお、図２６では、位置ＳＰ４のＮｏ．４の放射線管２７および位置ＳＰ７のＮｏ．７の放射線管２７から放射線３７を照射していない場合を例示している。

図２７は、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可しないと判定し、生成部６８において断層画像Ｔを生成しなかった場合に、表示制御部６９によりディスプレイ５４に表示される通知画面１０５を示す。通知画面１０５は、画像表示画面９０に代えて表示される。通知画面１０５には、放射線管２７の状態が、断層画像Ｔを生成することができる状態ではないため、断層画像Ｔの生成を見送った旨のメッセージ１０６が表示される。通知画面１０５は、確認ボタン１０７を選択することで表示が消える。

なお、図示は省略するが、表示制御部６９は、通知画面１０５と併せて、異常な状態と検知された放射線管２７およびその原因を通知する通知画面をディスプレイ５４に表示する。また、陰極故障検知部７２において陰極３５の故障が検知された場合、表示制御部６９は、陰極３５の故障が検知された放射線管２７の交換を促す通知画面をディスプレイ５４に表示する。

次に、上記構成による作用について、図２８および図２９に示すフローチャートを参照して説明する。作動プログラム６０が起動されると、図１１で示したように、制御装置１２のＣＰＵ５２が、検知部６５（温度検知部７０、放電検知部７１、および陰極故障検知部７２）、判定部６６、制御部６７、生成部６８、および表示制御部６９として機能される。

まず、図２８のステップＳＴ１００に示すように、温度検知部７０により、各放射線管２７の温度による異常が検知される。そして、照射必須放射線管２７Ｒの温度が温度閾値よりも低く、かつ、照射必須放射線管２７Ｒと照射必須放射線管２７Ｒ以外も含めて、温度が温度閾値よりも低い放射線管２７の個数が最低必要個数以上であった場合（ステップＳＴ１１０でＹＥＳ）、図１５で示したように、制御部６７により、照射必須放射線管２７Ｒが先に動作される（ステップＳＴ１２０）。これにより、照射必須放射線管２７Ｒの放電の発生回数が回数閾値に達するか否かが、放電検知部７１により検知される。また、照射必須放射線管２７Ｒの陰極３５に故障が認められるか否かが、陰極故障検知部７２により検知される（ステップＳＴ１３０）。

照射必須放射線管２７Ｒの放電の発生回数が回数閾値未満で、かつ、照射必須放射線管２７Ｒの陰極３５の故障が認められなかった場合（ステップＳＴ１４０でＹＥＳ）、制御部６７により、図１５で示した順序にしたがって、照射必須放射線管２７Ｒ以外の他の放射線管２７が動作される（ステップＳＴ１５０）。これにより、他の放射線管２７の放電の発生回数が回数閾値に達するか否かが、放電検知部７１により検知される。また、他の放射線管２７の陰極３５に故障が認められるか否かが、陰極故障検知部７２により検知される（ステップＳＴ１６０）。なお、ステップＳＴ１００、ステップＳＴ１３０、およびステップＳＴ１６０は、本開示の技術に係る「検知ステップ」の一例である。

ステップＳＴ１６０の検知結果７５によっても、正常な状態の放射線管２７の個数が最低必要個数以上であり（ステップＳＴ１７０でＹＥＳ）、かつ、制御部６７によって全放射線管２７が動作されていない場合（ステップＳＴ１８０でＮＯ）、ステップＳＴ１５０およびステップＳＴ１６０の処理が繰り返される。

対して、ステップＳＴ１６０の検知結果７５によっても、正常な状態の放射線管２７の個数が最低必要個数以上であり（ステップＳＴ１７０でＹＥＳ）、かつ、制御部６７によって全放射線管２７が動作された場合（ステップＳＴ１８０でＹＥＳ）、図１７～図１９で示したように、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可すると判定される（ステップＳＴ１９０）。なお、ステップＳＴ１９０は、本開示の技術に係る「判定ステップ」の一例である。

一方、照射必須放射線管２７Ｒの温度が温度閾値以上であった場合、または、照射必須放射線管２７Ｒを除いて、温度が温度閾値以上の放射線管２７の個数が最大許容個数より多かった場合（ステップＳＴ１１０でＮＯ）、図２０および図２２で示したように、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可しないと判定される（ステップＳＴ２００）。

また、照射必須放射線管２７Ｒの放電の発生回数が回数閾値以上であった場合、または、照射必須放射線管２７Ｒの陰極３５の故障が認められた場合（ステップＳＴ１４０でＮＯ）、図２１で示したように、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可しないと判定される（ステップＳＴ２００）。

さらに、ステップＳＴ１６０の検知結果７５によって、異常な状態の放射線管２７の個数が最大許容個数より多くなった場合（ステップＳＴ１７０でＮＯ）、図２３で示したように、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可しないと判定される（ステップＳＴ２００）。なお、ステップＳＴ２００は、本開示の技術に係る「判定ステップ」の一例である。

判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可しないと判定された場合、表示制御部６９により、図２７で示した通知画面１０５がディスプレイ５４に表示され、断層画像Ｔの生成を見送った旨がオペレータに通知される（ステップＳＴ２１０）。

判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可すると判定された場合は、図２９に示すように、生成部６８において断層画像Ｔが生成される（ステップＳＴ２２０）。そして、表示制御部６９により、図２５で示した画像表示画面９０がディスプレイ５４に表示される（ステップＳＴ２３０）。この際、検知結果７５が異常な状態の放射線管２７が存在した場合（ステップＳＴ２４０でＹＥＳ）は、表示制御部６９により、図２６で示した通知画面１００がディスプレイ５４に表示され、放射線３７を照射していない放射線管２７が存在する旨がオペレータに通知される（ステップＳＴ２５０）。

以上説明したように、制御装置１２は、複数の放射線管２７の各々の状態を検知する検知部６５と、検知部６５の検知結果７５に応じて、断層画像Ｔの生成を許可するか否かを判定し、判定結果７６を出力する判定部６６とを備える。異常な状態の放射線管２７を除くその他の放射線管２７でトモシンセシス撮影を行って断層画像Ｔを生成しても問題ない場合、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可すると判定する。したがって、複数の放射線管２７で構成される放射線源２５を用いてトモシンセシス撮影を行う場合のメリットを活かすことが可能となる。乳房撮影装置１０の非稼働時間を短くすることができ、撮影効率を向上させることができる。

逆に、照射必須放射線管２７Ｒの検知結果７５が異常な状態で、予め設定されたレベルの分解能の断層画像Ｔを得られない場合、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可しないと判定する。また、検知結果７５が異常な状態の放射線管２７の個数が最大許容個数よりも多く、断層画像Ｔに許容できない画質の劣化が見込まれる場合、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可しないと判定する。したがって、予め設定されたレベルの分解能に達していない断層画像Ｔ、または許容できない画質の断層画像Ｔが生成されることを防ぐことができる。意味のない断層画像Ｔの生成に時間と労力が割かれることを避けることができる。また、場合によってはトモシンセシス撮影自体が中止されたり、トモシンセシス撮影が途中で中止されるので、被検者Ｈへの無駄な被曝も避けることができる。

また、制御装置１２は、断層画像Ｔを生成する生成部６８と、判定部６６の判定結果７６に応じて、生成部６８の動作を制御する制御部６７とを備える。したがって、放射線管２７の状態の検知、検知結果７５に応じた断層画像Ｔの生成を許可するか否かの判定、判定結果７６に応じた断層画像Ｔの生成の制御、および断層画像Ｔの生成を、１つの装置で賄うことができる。

異常な状態の放射線管２７が存在するが、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可すると判定した場合、生成部６８は、検知部６５において異常な状態であると検知された放射線管２７以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づいて、断層画像Ｔを生成する。また、生成部６８は、検知部６５において異常な状態であると検知された放射線管２７を用いて撮影された投影画像は使わずに、断層画像Ｔを生成する。さらに、検知部６５において異常な状態の放射線管２７が１個も検知されなかった場合、生成部６８は、少なくとも３個以上の放射線管２７の全てを用いて撮影された投影画像に基づいて、断層画像Ｔを生成する。このように、様々な状況に適応した断層画像Ｔを生成することができる。

検知結果７５が、照射必須放射線管２７Ｒが正常な状態であり、かつ、照射必須放射線管２７Ｒと照射必須放射線管２７Ｒ以外も含めて、正常な状態の放射線管２７の個数が最低必要個数以上であるという内容の場合、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可すると判定する。一方、検知結果７５が、照射必須放射線管２７Ｒが異常な状態であるという内容の場合、または、検知結果７５が、照射必須放射線管２７Ｒを除いて、異常な状態の放射線管２７の個数が最大許容個数よりも多いという内容の場合、判定部６６は、断層画像Ｔの生成を許可しないと判定する。

そして、照射必須放射線管２７Ｒは、予め設定されたレベルの分解能の断層画像Ｔを生成するために、放射線３７の照射が必須の放射線管２７である。また、照射必須放射線管２７Ｒは、予め設定されたレベルの分解能の断層画像Ｔを生成するために最低限必要な照射角度の範囲において、最も外側に位置する放射線管２７である。さらに、照射必須放射線管２７Ｒは、複数の放射線管２７のうちで両端に配置された放射線管２７である。このように、判定の基準が明確に定義され、かつ単純であるため、判定結果７６に疑念を差し挟む余地がない。

検知部６５は、放射線管２７の温度が温度閾値以上の場合、放射線管２７の放電の発生回数が回数閾値に達した場合、および放射線管２７の陰極３５に故障が認められた場合のうちの少なくとも１つの場合に、放射線管２７が異常な状態であると検知する。したがって、設定された照射条件に見合った線量の適正な放射線３７を照射することができないと考え得る状態を、漏れなく異常な状態と検知することができる。

制御部６７は、照射必須放射線管２７Ｒを先に動作させ、照射必須放射線管２７Ｒの放電の発生回数が回数閾値に達するか否か、および照射必須放射線管２７Ｒの陰極３５に故障が認められるか否かを、検知部６５により先に検知させる。これにより照射必須放射線管２７Ｒが異常な状態であると検知された場合は、以降の放射線管２７の動作が中止される。したがって、被検者Ｈへの無駄な被曝を最大限減らすことができる。

表示制御部６９は、放射線管２７の温度および熱量／熱容量の通知画面８５をディスプレイ５４に表示する。したがって、オペレータは、どの放射線管２７がどういった温度および熱量／熱容量であるかが一目でわかる。オペレータは、温度が温度閾値以上となって異常な状態となりそうな放射線管２７を容易に把握することができる。

また、表示制御部６９は、放射線３７を照射していない放射線管２７が存在する旨の通知画面１００をディスプレイ５４に表示する。したがって、オペレータは、一部の放射線管２７に基づく投影画像がない状態で断層画像Ｔが生成され、断層画像Ｔの画質に多少懸念があることを知ることができる。

なお、図２４で示した通知画面８５においては、各放射線管２７の温度および熱量／熱容量の両方を一覧８６で表示したが、これに限らない。各放射線管２７の温度および熱量／熱容量のうちの少なくともいずれかが表示されていればよい。

また、図２４で示した通知画面８５においては、全放射線管２７の温度および熱量／熱容量を表示したが、これに限らない。温度および熱量／熱容量が上位５位までの放射線管２７を表示する等、選択的に温度および熱量／熱容量を表示してもよい。

さらに、図２４で示した通知画面８５は、オペレータの表示操作指示に応じて表示されるとしたが、これに限らない。図３０に示すように通知条件１０９を設定し、通知条件１０９を満たした場合に、オペレータの表示操作指示に関わらず通知画面８５をポップアップ表示してもよい。通知条件１０９には、少なくとも放射線管２７の耐用温度よりも低い温度が設定される。耐用温度が例示の６０℃であった場合は、図３０に示すように、通知条件１０９を５０℃（熱量／熱容量で換算すると約８３％）等とする。こうすれば、オペレータは、温度が温度閾値以上となって異常な状態となりそうな放射線管２７をより確実に把握することができる。

なお、温度が温度閾値以上となって異常な状態であると検知された放射線管２７について、温度が温度閾値を下回ったからといって、直ちに正常な状態であると検知して動作させてしまうと、再び温度が温度閾値以上となって異常な状態であると検知されてしまう。そこで、温度が一旦温度閾値以上となった放射線管２７については、温度閾値よりも数段低い温度、例えば１０回連続して放射線３７を照射した場合に、放射線管２７の耐用温度に達する温度となった場合に、正常な状態であると検知することが好ましい。こうすれば、正常な状態に復帰後、すぐに温度が温度閾値以上となって異常な状態となってしまうことを防ぐことができる。

［第２実施形態］
放電は、放射線管２７内の真空度の低下により発生する。このため、放電が発生したことで放射線管２７内の真空度が回復し、次回動作させた場合には放電が発生せずに放射線３７が照射される場合がある。そこで、図３１～図３９に示す第２実施形態では、放電が発生した放射線管２７に対して、放射線３７を再び照射させる照射リトライを行わせる。

図３１に示すように、第２実施形態の検知条件１１０は、図１３で示した上記第１実施形態の検知条件６１と放電の発生回数の回数閾値が異なる。より詳しくは、検知条件６１では回数閾値に１回が設定されていたのに対して、検知条件１１０では回数閾値に２回が設定されている。すなわち、検知条件１１０は、回数閾値が２回以上の例である。

図３２に示すように、制御部６７は、放電の発生回数が１回以上かつ回数閾値未満の放射線管２７に対して、放射線３７を再び照射させる照射リトライを行わせる。本例では回数閾値が２回であるため、制御部６７は、１回放電が発生した放射線管２７に対して照射リトライを行わせる。すなわち、制御部６７は、本開示の技術に係る「第３制御部」の一例である。

図３２では、位置ＳＰ１の放射線管２７および位置ＳＰ１４の放射線管２７に放電が発生した例を示している。制御部６７は、放電が発生した後、直ちに照射リトライを行わせる。位置ＳＰ１の放射線管２７は、照射リトライによって放射線３７が照射され、無事投影画像が得られている。この場合、放電検知部７１は、位置ＳＰ１の放射線管２７が正常な状態であると検知する。対して、位置ＳＰ１４の放射線管２７は、照射リトライにおいても依然として放電が発生している。この場合、放電検知部７１は、位置ＳＰ１４の放射線管２７が異常な状態であると検知する。

図３３に示すように、第２実施形態においては、照射リトライ条件１１２がストレージデバイス５０に記憶されている。照射リトライ条件１１２には、照射リトライのトータルの回数の上限値が登録されている。図３３では、照射リトライのトータルの回数の上限値として、２が登録されている。

図３４に示すように、制御部６７は、照射リトライのトータルの回数が、照射リトライ条件１１２に登録された上限値に達した場合、以降の照射リトライを行わせない。図３４では、位置ＳＰ１の放射線管２７、位置ＳＰ１５の放射線管２７、および位置ＳＰ１４の放射線管２７に放電が発生した例を示している。この場合、制御部６７は、位置ＳＰ１の放射線管２７および位置ＳＰ１５の放射線管２７に対しては、照射リトライを行わせる。ただし、位置ＳＰ１５の放射線管２７に対して照射リトライを行わせたことで、照射リトライのトータルの回数が２となり上限値に達したため、制御部６７は、位置ＳＰ１４の放射線管２７に対しては、照射リトライを行わせない。

照射リトライを行った場合、表示制御部６９は、図３５に示す通知画面１１５をディスプレイ５４に表示する。通知画面１１５には、照射リトライを行った旨のメッセージ１１６が表示される。すなわち、表示制御部６９は、本開示の技術に係る「第１通知部」の一例である。

メッセージ１１６には、放電が発生した放射線管２７の番号、照射リトライを行った回数、およびトモシンセシス撮影の時間が通常よりも長く掛かった旨が含まれる。通知画面１１５は、確認ボタン１１７を選択することで表示が消える。図３５では、位置ＳＰ２のＮｏ．２の放射線管２７および位置ＳＰ１２のＮｏ．１２の放射線管２７に放電が発生し、照射リトライを２回行った場合を例示している。

このように、第２実施形態では、回数閾値を２回以上とし、制御部６７が、放電の発生回数が１回以上かつ回数閾値未満の放射線管２７に対して照射リトライを行わせる。このため、回数閾値を１回とした場合よりも、異常な状態であると検知される放射線管２７を減らすことができ、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可すると判定される確率を高めることができる。したがって、複数の放射線管２７で構成される放射線源２５を用いてトモシンセシス撮影を行う場合のメリットを、さらに活かすことが可能となり、撮影効率をより向上させることができる。

照射リトライのトータルの回数には上限値が設定されている。したがって、何回も照射リトライが行われてトモシンセシス撮影の時間が長引くことがない。トモシンセシス撮影の時間が長引くと、被検者Ｈの体動により乳房Ｍがぶれて、投影画像、ひいては断層画像Ｔの画質が著しく劣化する懸念があるが、そうした懸念を払拭することができる。

表示制御部６９は、照射リトライを行った旨の通知画面１１５をディスプレイ５４に表示する。したがって、オペレータは、放射線管２７に放電が発生して照射リトライが行われたことを容易に知ることができる。

放電は、放射線３７が照射される前の管電圧の立ち上がり時に発生する場合もあれば、放射線３７の照射が開始された後に発生する場合もある。後者の場合は余計に放射線３７が照射されるので、照射条件で想定していた場合よりも照射線量が増える。この場合は、通知画面１１５において、トモシンセシス撮影の時間が通常よりも長く掛かった旨に加えて、放射線３７の照射線量が通常よりも増加した旨を通知してもよい。

図３２および図３４に示す例では、制御部６７は、放電が発生した後、直ちに照射リトライを行わせているが、これに限らない。図３６および図３７に示すように、１５個の放射線管２７を一通り動作させた後に、まとめて照射リトライを行わせてもよい。

図３６では、１５個の放射線管２７を、図１５で示したように両端から左右交互に順に一通り動作させていく中で、位置ＳＰ２の放射線管２７および位置ＳＰ１３の放射線管２７に放電が発生した場合を例示している。この場合、制御部６７は、１５個の放射線管２７を一通り動作させた後に、位置ＳＰ２の放射線管２７および位置ＳＰ１３の放射線管２７に対して、照射リトライを行わせる。

図３７では、位置ＳＰ２の放射線管２７、位置ＳＰ３の放射線管２７、および位置ＳＰ１３の放射線管２７に放電が発生した場合を例示している。また、照射リトライのトータルの回数の上限値に、図３３の場合と同じく２が設定されていた場合を例示している。この場合、制御部６７は、１５個の放射線管２７を一通り動作させた後に、位置ＳＰ２の放射線管２７および位置ＳＰ３の放射線管２７に対して、照射リトライを行わせる。ただし、位置ＳＰ３の放射線管２７に対して照射リトライを行わせたことで、照射リトライのトータルの回数が２となり上限値に達したため、制御部６７は、位置ＳＰ１３の放射線管２７に対しては、照射リトライを行わせない。

このように、照射リトライを行わせるタイミングとしては、放電が発生した直後と、全放射線管２７を一通り動作させた後とがある。放電が発生した直後の場合は、数十ｍｓｅｃで照射リトライを行わせることができ、放電検知部７１においてすぐに状態を検知することができる。ただし、全放射線管２７を一通り動作させた後に照射リトライを行わせる場合よりも、放射線管２７の動作制御は複雑になる。対して、全放射線管２７を一通り動作させた後の場合は、放射線管２７の動作制御は簡単だが、照射リトライが終了するまで判定結果７６が分からないので、判定結果７６が断層画像Ｔの生成を許可しないという内容であった場合は、被検者Ｈに無駄な被曝を強いることになる。

なお、照射必須放射線管２７Ｒは放電が発生した直後に照射リトライを行わせ、他の放射線管２７は全放射線管２７を一通り動作させた後に照射リトライを行わせてもよい。

図３７で示したように、放電が発生した放射線管２７の個数が、照射リトライのトータルの回数の上限値を超えていた場合は、照射リトライを行わせる放射線管２７と照射リトライを行わせない放射線管２７とが出現する。そこで、放電が発生した放射線管２７の中から、照射リトライを行った場合に放電が発生せずに放射線３７が照射される確率が高い放射線管２７を、照射リトライを行わせる放射線管２７として選定してもよい。

具体的には図３８に示すように、照射リトライ成否情報１２０をストレージデバイス５０に記憶しておく。照射リトライ成否情報１２０には、各放射線管２７の照射リトライの成功率が登録されている。照射リトライの成功率は、照射リトライの総回数に対する照射リトライの成功回数の割合である。制御部６７は、この照射リトライ成否情報１２０に基づいて、放電が発生した放射線管２７の中から、照射リトライを行わせる放射線管２７を選定する。

例えば図３９に示すように、位置ＳＰ４のＮｏ．４の放射線管２７、位置ＳＰ１１のＮｏ．１１の放射線管２７、および位置ＳＰ１３のＮｏ．１３の放射線管２７に放電が発生した場合を考える。図３８で示した照射リトライ成否情報１２０によれば、位置ＳＰ４のＮｏ．４の放射線管２７の成功率が１００％、位置ＳＰ１１のＮｏ．１１の放射線管２７の成功率が６０％、位置ＳＰ１３のＮｏ．１３の放射線管２７の成功率が５０％である。したがってこの場合、制御部６７は、位置ＳＰ４のＮｏ．４の放射線管２７および位置ＳＰ１１のＮｏ．１１の放射線管２７を、照射リトライを行わせる放射線管２７として選定する。このように、照射リトライ成否情報１２０に応じて照射リトライを行わせる放射線管２７を選定すれば、上限値で回数が限られた照射リトライにおいて、放電が発生せずに放射線３７が照射される確率を高めることができる。

なお、照射必須放射線管２７Ｒは成功率に関わらずシード扱いとして、放電が発生した場合は必ず照射リトライを行わせてもよい。この場合は、照射リトライ成否情報１２０に照射必須放射線管２７Ｒの成功率を登録する必要はない。

［第３実施形態］
放電が頻繁に発生する放射線管２７は、交換等のメンテナンスを行う必要がある。そこで、図４０～図４２に示す第３実施形態では、放電の発生頻度が予め設定された頻度閾値以上の放射線管２７に対して、メンテナンスを促す旨を通知する。なお、ここでいう放電の発生頻度は、照射リトライにおける放電の発生頻度ではなく、最初に放射線管２７を動作させた場合の放電の発生頻度である。

図４０に示すように、第３実施形態においては、放電発生履歴情報１２５がストレージデバイス５０に記憶されている。放電発生履歴情報１２５には、今回のトモシンセシス撮影を含めた１回前～９回前のトモシンセシス撮影、すなわち直近１０回のトモシンセシス撮影における放電の発生有無が、放射線管２７毎に登録されている。放電発生履歴情報１２５は、トモシンセシス撮影が行われる度に更新される。具体的には、今回の放電の発生有無が１回前に、１回前の放電の発生有無が２回前に、というように順に書き換えられる。図４０では、位置ＳＰ１のＮｏ．１の放射線管２７が、直近１０回の撮影中、放電が５回発生し、位置ＳＰ２のＮｏ．２の放射線管２７は１回、・・・、位置ＳＰ１５のＮｏ．１５の放射線管２７は４回発生している場合を例示している。

また、図４１に示すように、第３実施形態においては、メンテナンス通知条件１２７がストレージデバイス５０に記憶されている。メンテナンス通知条件１２７には、放電の発生頻度の頻度閾値として、直近１０回の撮影中の放電の発生回数が登録されている。

図４１では、直近１０回の撮影中の放電の発生回数に５回が登録されている例を示している。この例の場合、図４０で示した各放射線管２７のうち、直近１０回の撮影中の放電の発生回数が５回に達している放射線管２７は、位置ＳＰ１のＮｏ．１の放射線管２７である。このため、位置ＳＰ１のＮｏ．１の放射線管２７が、メンテナンスを促す旨を通知する対象となる。

図４２に示すように、表示制御部６９は、放電の発生頻度が頻度閾値に達した放射線管２７に対して、メンテナンスを促す通知画面１３０をディスプレイ５４に表示する。通知画面１３０には、メンテナンス通知条件１２７を満たした放射線管２７の放電の発生頻度が高くなっており、当該放射線管２７に対して、ウォームアップ、シーズニング、交換等のメンテナンスを促すメッセージ１３１が表示される。すなわち、表示制御部６９は、本開示の技術に係る「第２通知部」の一例である。通知画面１３０は、確認ボタン１３２を選択することで表示が消える。図４２では、位置ＳＰ１のＮｏ．１の放射線管２７のメンテナンスを促す例を示している。

このように、第３実施形態では、放電の発生頻度が予め設定された頻度閾値に達した放射線管２７に対して、メンテナンスを促す旨を通知する。したがって、オペレータは、放電が頻繁に発生する放射線管２７に対して、適切なメンテナンスを施すことができる。

なお、温度が頻繁に温度閾値以上となる放射線管２７についても、交換等のメンテナンスを促す通知をしてもよい。

［第４実施形態］
図４３に示す第４実施形態では、検知結果７５が異常な状態の放射線管２７と線対称な位置に配置された放射線管２７を動作させない。

図４３は、位置ＳＰ３の放射線管２７および位置ＳＰ１０の放射線管２７が、温度が原因で異常な状態であると検知された場合を例示している。この場合、制御部６７は、位置ＳＰ３の放射線管２７と線対称な位置に配置された位置ＳＰ１３の放射線管２７を動作させない。また、制御部６７は、位置ＳＰ１０の放射線管２７と線対称な位置に配置された位置ＳＰ６の放射線管２７を動作させない。すなわち、制御部６７は、本開示の技術に係る「第４制御部」の一例である。

このように、第４実施形態では、検知結果７５が異常な状態の放射線管２７と線対称な位置に配置された放射線管２７を動作させない。このため、得られる投影画像も線対称な関係となる。したがって、投影画像に線対称の関係性がない場合と比べて、投影画像に基づく断層画像Ｔの生成に係る処理を簡便に済ませることができる。

なお、検知結果７５が異常な状態の放射線管２７と線対称な位置に配置された放射線管２７を動作させなくすることで、動作しない放射線管２７の個数が最大許容個数よりも多くなってしまう場合は、この限りではない。制御部６７は、検知結果７５が異常な状態の放射線管２７と線対称な位置に配置された放射線管２７を動作させる。

［第５実施形態］
照射必須放射線管２７Ｒの温度が頻繁に温度閾値以上となって、温度検知部７０において異常な状態であると検知される頻度が高くなると、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可しないと判定する頻度も高くなる。そうすると、中々トモシンセシス撮影が行われず、使い勝手が悪くなってしまう。そこで、図４４および図４５に示す第５実施形態では、照射必須放射線管２７Ｒの放熱性能を、他の放射線管２７よりも高くする、および／または、照射必須放射線管２７Ｒの熱容量を、他の放射線管２７よりも大きくする。

図４４に示す放射線管１４０は、陽極３６の後端に冷却フィン１４１を設けている。この放射線管１４０を照射必須放射線管２７Ｒとして用い、冷却フィン１４１がない放射線管２７を他の放射線管２７として用いる。こうすれば、照射必須放射線管２７Ｒの放熱性能を、他の放射線管２７よりも高くすることができる。

また、図４５に示す放射線源１４５は、ハウジング２８の照射必須放射線管２７Ｒの周囲に、冷却フィン１４６を設けている。こうすれば、照射必須放射線管２７Ｒの放熱性能を、他の放射線管２７よりも高くすることができる。

なお、照射必須放射線管２７Ｒの熱容量を、他の放射線管２７よりも大きくする方法としては、単純には、照射必須放射線管２７Ｒの構成部品、例えばガラス管３８の熱容量を大きくすることが考えられる。

このように、第５実施形態では、照射必須放射線管２７Ｒの放熱性能を、他の放射線管２７よりも高くする、および／または、照射必須放射線管２７Ｒの熱容量を、他の放射線管２７よりも大きくする。このため、照射必須放射線管２７Ｒの温度が温度閾値以上となる機会が減り、判定部６６において断層画像Ｔの生成を許可しないと判定する頻度も低くなる。したがって、複数の放射線管２７で構成される放射線源２５を用いてトモシンセシス撮影を行う場合のメリットを、さらに活かすことが可能となり、撮影効率をより向上させることができる。

なお、上記各実施形態では、複数の放射線管２７のうちで両端に配置された放射線管２７を照射必須放射線管２７Ｒとしているが、これに限らない。例えば図４６に示すように、予め設定されたレベルの分解能の断層画像Ｔを生成するために最低限必要な照射角度の範囲である最大スキャン角度Ψの外側に、予備の放射線管２７（位置ＳＰ１の放射線管２７および位置ＳＰ１７の放射線管２７）が配されていた場合を考える。この場合は、最大スキャン角度Ψ内において最も外側に位置する放射線管２７である、位置ＳＰ２の放射線管２７および位置ＳＰ１６の放射線管２７が、照射必須放射線管２７Ｒとされる。

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４７に示すように、焦点Ｆ１～Ｆ１５が配される複数の位置ＳＰ１～ＳＰ１５を、円弧状に、等しい間隔Ｄで並べてもよい。

図６で示したＣＣ撮影、および図７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、および生成部６８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、検知部６５、判定部６６、制御部６７、生成部６８、および表示制御部６９を備える制御装置１２を例示したが、これに限らない。図４８に示す制御装置１５０でもよい。

図４８に示す制御装置１５０は、検知部６５および判定部６６を備えているが、制御部６７、生成部６８、および表示制御部６９は備えていない。制御部６７、生成部６８、および表示制御部６９は、制御装置１５０とは別の画像処理装置１５１に設けられている。制御装置１５０は、検知部６５の検知結果７５、および判定部６６の判定結果７６を画像処理装置１５１に送信する。

ここで、画像処理装置１５１の制御部６７は、本開示の技術に係る「第１制御部」の機能を有するものである。また、表示制御部６９は、図２５で示した画像表示画面９０を表示する機能、並びに本開示の技術に係る「第４通知部」の機能を有するものである。

なお、制御装置１５０に、本開示の技術に係る「第２制御部」、「第３制御部」、および「第４制御部」の機能を有する制御部が設けられていてもよい。また、制御装置１５０に、本開示の技術に係る「第１通知部」、「第２通知部」、および「第３通知部」の機能を有する表示制御部が設けられていてもよい。

第１通知部～第４通知部は、上記各実施形態で例示した、通知画面８５、１００等をディスプレイ５４に表示する表示制御部６９に限らない。音声で通知する通知部でもよいし、紙媒体に印刷出力することで通知する通知部でもよい。

上記各実施形態では、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制御装置を、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制御装置を、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４９に示す撮影装置１６０に、本開示のトモシンセシス撮影制御装置を適用してもよい。

撮影装置１６０は、制御装置１６１を内蔵する装置本体１６２と、横から見た形状が略Ｃ字状のアーム１６３とを備えている。装置本体１６２には台車１６４が取り付けられ、装置本体１６２は移動可能となっている。アーム１６３は、線源収容部１６５、検出器収容部１６６、および本体部１６７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１６５は放射線源１６８を収容する。また、検出器収容部１６６は放射線検出器１６９を収容する。線源収容部１６５と検出器収容部１６６とは、本体部１６７により対向した姿勢で保持される。

放射線源１６８および放射線検出器１６９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１６０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１６８を構成する放射線管１７０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１６９も、その撮像面１７１は、放射線検出器２６の撮像面４９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１７０の配列個数を増やしてもよい。

検出器収容部１６６は、被検者Ｈが仰臥する寝台１７２の下方に挿入される。寝台１７２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１６５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１６６と対向する位置に配置される。

撮影装置１６０では、乳房撮影装置１０と同じく、制御装置１６１において各放射線管１７０の状態を検知し、その検知結果に応じて、断層画像Ｔの生成を許可するか否かを判定し、判定結果を出力する。なお、撮影装置１６０においても、トモシンセシス撮影の他に、１個の放射線管１７０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１６０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１７３は、放射線源１６８のハウジングである。

本開示のトモシンセシス撮影制御装置は、こうした手術用の撮影装置１６０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制御装置を適用することも可能である。

温度閾値、回数閾値、最低必要個数、最大許容個数、頻度閾値、照射リトライのトータルの回数の上限値といった各数値は、適宜変更することが可能である。

なお、端末装置１５において断層画像Ｔを閲覧する際に、図２６で示した、放射線３７を照射していない放射線管２７が存在する旨を通知する通知画面１００を表示してもよい。

トモシンセシス撮影制御装置を構成するコンピュータのハードウェア構成は種々の変形が可能である。例えば、トモシンセシス撮影制御装置を、処理能力および信頼性の向上を目的として、ハードウェアとして分離された複数台のコンピュータで構成することも可能である。例えば、検知部６５の機能と、判定部６６の機能とを、２台のサーバコンピュータに分散して担わせる。この場合は２台のサーバコンピュータでトモシンセシス撮影制御装置を構成する。

このように、コンピュータのハードウェア構成は、処理能力、安全性、信頼性等の要求される性能に応じて適宜変更することができる。さらに、ハードウェアに限らず、作動プログラム６０等のアプリケーションプログラムについても、安全性および信頼性の確保を目的として、二重化したり、あるいは、複数のストレージデバイスに分散して格納することももちろん可能である。

上記各実施形態において、例えば、検知部６５（温度検知部７０、放電検知部７１、および陰極故障検知部７２）、判定部６６、制御部６７、生成部６８、および表示制御部６９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ＣＰＵ５２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）、および／または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、および／または、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。

以上の記載から、以下の付記項１に記載の発明を把握することができる。

［付記項１］
被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、少なくとも３個以上の放射線管を用いて、前記被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影を行う場合に、前記放射線管が異常な状態であることを検知する検知プロセッサと、
少なくとも３個以上の前記放射線管のうち、前記検知プロセッサにおいて前記異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づく前記断層画像の生成を許可するか否かを判定する判定プロセッサと、
を備えるトモシンセシス撮影制御装置。

本開示の技術は、上述の種々の実施形態および／または種々の変形例を適宜組み合わせることも可能である。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。さらに、本開示の技術は、プログラムに加えて、プログラムを非一時的に記憶する記憶媒体にもおよぶ。

以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。

本明細書において、「Ａおよび／またはＢ」は、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａおよび／またはＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、ＡおよびＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「および／または」で結び付けて表現する場合も、「Ａおよび／またはＢ」と同様の考え方が適用される。

本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

１０ 乳房撮影装置
１１、１６２ 装置本体
１２、１５０、１６１ 制御装置（トモシンセシス撮影制御装置）
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、１６３ アーム
２１Ａ 接続部
２２、１６５ 線源収容部
２３、１６６ 検出器収容部
２４、１６７ 本体部
２５、１４５、１６８ 放射線源
２６、１６９ 放射線検出器
２７、１４０、１７０ 放射線管
２７Ｒ 照射必須放射線管
２８、１７３ 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 照射野限定器
４１ 遮蔽板
４５ 半導体基板
４６ エミッタ電極
４７ ゲート電極
４８ 集束電極
４９、１７１ 撮像面
５０ ストレージデバイス
５１ メモリ
５２ ＣＰＵ
５３ 通信部
５４ ディスプレイ
５５ 入力デバイス
６０ 作動プログラム（トモシンセシス撮影制御装置の作動プログラム）
６１、１１０ 検知条件
６２ 判定条件
６５ 検知部
６６ 判定部
６７ 制御部（第１制御部～第４制御部）
６８ 生成部
６９ 表示制御部（第１通知部～第４通知部）
７０ 温度検知部
７１ 放電検知部
７２ 陰極故障検知部
７５ 検知結果
７６ 判定結果
８０ 表
８５、１００、１０５、１１５、１３０ 通知画面
８６ 一覧
８７、９５、１０２、１０７、１１７、１３２ 確認ボタン
９０ 画像表示画面
９１ 撮影情報表示領域
９２ 断層画像表示領域
９３ 送りボタン
９４ 戻しボタン
１０１、１０６、１１６、１３１ メッセージ
１０９ 通知条件
１１２ 照射リトライ条件
１２０ 照射リトライ成否情報
１２５ 放電発生履歴情報
１２７ メンテナンス通知条件
１４１、１４６ 冷却フィン
１５１ 画像処理装置
１６０ 撮影装置
１６４ 台車
１７２ 寝台
ＣＰ 撮像面の辺の中心点
Ｄ 焦点の間隔
ＥＢ 電子線
Ｆ、Ｆ１～Ｆ１５ 放射線の焦点
ＧＬ 焦点の位置が設定される直線
Ｈ 被検者
Ｌ、Ｌ１、Ｌ１５ 焦点と中心点とを結んだ線
Ｍ 乳房（被写体）
ＮＲ 撮像面の辺の中心点から延びる撮像面の法線
ＳＰ、ＳＰ１～ＳＰ１７ 放射線管の位置
ＳＴ１１０、ＳＴ１２０、ＳＴ１４０、ＳＴ１５０、ＳＴ１７０、ＳＴ１８０、ＳＴ２１０、ＳＴ２２０、ＳＴ２３０、ＳＴ２４０、ＳＴ２５０ ステップ
ＳＴ１００、ＳＴ１３０、ＳＴ１６０ ステップ（検知ステップ）
ＳＴ１９０、ＳＴ２００ ステップ（判定ステップ）
Ｔ、Ｔ１～ＴＮ 断層画像
ＴＦ、ＴＦ１～ＴＦＮ 断層面
θ 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

Claims (20)

1. 被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、少なくとも３個以上の放射線管を用いて、前記被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影を行う場合に、前記放射線管が異常な状態であることを検知する検知部と、
   少なくとも３個以上の前記放射線管のうち、前記検知部において前記異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づく前記断層画像の生成を許可するか否かを判定する判定部と、
   を備え、
   複数の前記放射線管は、予め設定されたレベルの分解能の前記断層画像を生成するために、前記放射線の照射が必須の照射必須放射線管を含み、
   前記検知部の検知結果が、前記照射必須放射線管が正常な状態であり、
   かつ、前記照射必須放射線管と前記照射必須放射線管以外も含めて、正常な状態の放射線管の個数が、予め設定された最低必要個数以上であるという内容の場合、
   前記判定部は、前記断層画像の生成を許可すると判定する、
   トモシンセシス撮影制御装置。
2. 前記断層画像を生成する生成部と、
   前記判定部の判定結果に応じて、前記生成部の動作を制御する第１制御部とを備える請求項１に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
3. 前記異常な状態の前記放射線管が存在するが、前記判定部において前記断層画像の生成を許可すると判定した場合、
   前記生成部は、前記検知部において前記異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された前記投影画像に基づいて、前記断層画像を生成する請求項２に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
4. 前記生成部は、前記検知部において前記異常な状態であると検知された放射線管を用いて撮影された前記投影画像は使わずに、前記断層画像を生成する請求項３に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
5. 前記検知部において前記異常な状態の放射線管が１個も検知されなかった場合、
   前記生成部は、少なくとも３個以上の前記放射線管の全てを用いて撮影された投影画像に基づいて、前記断層画像を生成する請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
6. 前記検知部の検知結果が、前記照射必須放射線管が前記異常な状態であるという内容の場合、
   または、前記検知結果が、前記照射必須放射線管を除いて、前記異常な状態の放射線管の個数が、予め設定された最大許容個数よりも多いという内容の場合、
   前記判定部は、前記断層画像の生成を許可しないと判定する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
7. 前記照射必須放射線管は、予め設定されたレベルの分解能の前記断層画像を生成するために最低限必要な前記照射角度の範囲において、最も外側に位置する放射線管である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
8. 前記照射必須放射線管は、複数の前記放射線管のうちで両端に配置された放射線管である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
9. 前記検知部は、
   前記放射線管の温度が予め設定された温度閾値以上の場合、
   前記放射線管の放電の発生回数が予め設定された回数閾値に達した場合、
   および前記放射線管の陰極に故障が認められた場合
   のうちの少なくとも１つの場合に、前記放射線管が前記異常な状態であると検知する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
10. 複数の前記放射線管のうちの前記照射必須放射線管を先に動作させ、前記照射必須放射線管の前記発生回数が前記回数閾値に達するか否か、および前記照射必須放射線管の前記陰極に故障が認められるか否かを、前記検知部により先に検知させる第２制御部を備える請求項９に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
11. 前記回数閾値は２回以上であり、
    前記発生回数が１回以上かつ前記回数閾値未満の前記放射線管に対して、前記放射線を再び照射させる照射リトライを行わせる第３制御部を備える請求項９または請求項１０に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
12. 前記照射リトライのトータルの回数には上限値が設定されている請求項１１に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
13. 前記照射リトライを行った旨を通知する第１通知部を備える請求項１１または請求項１２に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
14. 前記放電の発生頻度が予め設定された頻度閾値に達した前記放射線管に対して、メンテナンスを促す旨を通知する第２通知部を備える請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
15. 前記放射線管の温度、および、前記放射線管の熱容量に対する与えた熱量の割合のうちの少なくともいずれかを通知する第３通知部を備える請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
16. 前記検知部の検知結果が前記異常な状態の前記放射線管と線対称な位置に配置された放射線管を動作させない第４制御部を備える請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
17. 前記検知部の検知結果が前記異常な状態の前記放射線管が存在し、かつ前記判定部において前記断層画像の生成を許可すると判定して、前記断層画像が生成された場合、前記放射線を照射していない前記放射線管が存在する旨を通知する第４通知部を備える請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置。
18. 被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、少なくとも３個以上の放射線管を用いて、前記被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影を行う場合に、前記放射線管が異常な状態であることを検知する検知ステップと、
    少なくとも３個以上の前記放射線管のうち、前記検知ステップにおいて前記異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づく前記断層画像の生成を許可するか否かを判定する判定ステップと、
    を備え、
    複数の前記放射線管は、予め設定されたレベルの分解能の前記断層画像を生成するために、前記放射線の照射が必須の照射必須放射線管を含み、
    前記検知ステップにおける検知結果が、前記照射必須放射線管が正常な状態であり、
    かつ、前記照射必須放射線管と前記照射必須放射線管以外も含めて、正常な状態の放射線管の個数が、予め設定された最低必要個数以上であるという内容の場合、
    前記判定ステップにおいて、前記断層画像の生成を許可すると判定する、
    トモシンセシス撮影制御装置の作動方法。
19. 被写体の任意の断層面における断層画像を生成するために、少なくとも３個以上の放射線管を用いて、前記被写体に対して異なる複数の照射角度で連続的に放射線を照射するトモシンセシス撮影を行う場合に、前記放射線管が異常な状態であることを検知する検知部と、
    少なくとも３個以上の前記放射線管のうち、前記検知部において前記異常な状態であると検知された放射線管以外の、少なくとも２個以上の放射線管を用いて撮影された投影画像に基づく前記断層画像の生成を許可するか否かを判定する判定部として、
    コンピュータを機能させ、
    複数の前記放射線管は、予め設定されたレベルの分解能の前記断層画像を生成するために、前記放射線の照射が必須の照射必須放射線管を含み、
    前記検知部の検知結果が、前記照射必須放射線管が正常な状態であり、
    かつ、前記照射必須放射線管と前記照射必須放射線管以外も含めて、正常な状態の放射線管の個数が、予め設定された最低必要個数以上であるという内容の場合、
    前記判定部は、前記断層画像の生成を許可すると判定する、
    トモシンセシス撮影制御装置の作動プログラム。
20. 請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載のトモシンセシス撮影制御装置と、前記トモシンセシス撮影制御装置により動作が制御される複数の前記放射線管で構成される放射線源と、からなる放射線発生装置であって、
    前記照射必須放射線管の放熱性能は、他の前記放射線管よりも高い、および／または、前記照射必須放射線管の熱容量は、他の前記放射線管よりも大きい放射線発生装置。

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