JP7184584B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents

Description

本開示の技術は、放射線撮影装置に関する。

医療分野において、放射線、例えば，Ｘ線を利用したＸ線撮影装置が知られている。Ｘ線撮影装置の中には、トモシンセシス撮影機能を有するものがある。このようなＸ線撮影装置は、Ｘ線検出器と、Ｘ線源と、Ｘ線源を移動させる移動機構とを備えている（例えば特許文献１参照）。Ｘ線検出器は、被写体を透過したＸ線を検出して被写体の投影画像を撮像する撮像面として、２次元平面で構成される撮像面を有する。Ｘ線源は、Ｘ線を被写体に照射する１つのＸ線管を有する。移動機構は、Ｘ線源を移動させることにより、撮像面に対する、１つのＸ線管が照射するＸ線の照射角度を変化させる。

１回のトモシンセシス撮影においては、１つのＸ線管を移動させながら、異なる複数の照射角度でＸ線が照射されて、照射角度が異なる複数枚の投影画像が取得される。取得された複数枚の投影画像に基づいて、被写体の任意の位置の断面の断層画像が再構成される。トモシンセシス撮影は、例えば、乳房を被写体としたマンモグラフィ等に利用される。

特開２０１６－１３５３１９号公報

特許文献１に記載のＸ線撮影装置のような従来のＸ線撮影装置は、１つのＸ線管を移動させながらトモシンセシス撮影を行うため、１つのＸ線管を固定した状態で撮影する単純Ｘ線撮影と比較して、トモシンセシス撮影に要する撮影時間が長い。しかも、トモシンセシス撮影では、１つのＸ線管を移動させることに加えて、Ｘ線の照射の度にＸ線管が停止することも、撮影時間を長時間化させる要因である。

撮影時間の長時間化は、被写体にとって苦痛でしかないため、トモシンセシス撮影の撮影時間をできるだけ短くしたいという要望がある。

そこで、発明者らは、撮影時間の短縮化を目的として、Ｘ線撮影装置に、照射角度が異なる複数のＸ線管を設けることを検討している。こうすれば、Ｘ線管を移動させなくても済むため、撮影時間を短くすることができる。

また、発明者らは、照射角度が異なる複数のＸ線管を有するＸ線撮影装置に関しては、トモシンセシス撮影以外のＸ線撮影、例えば、手術の際に行う透視撮影等においても利用価値があると考えている。そのため、複数のＸ線管を有するＸ線撮影装置の開発を検討している。

しかしながら、複数のＸ線管を設ける場合、Ｘ線管が１つの場合と比較して、Ｘ線管の数が増加する分、メインテナンス性が悪化するおそれがある。

例えば、すべてのＸ線管が１つのユニットに組み込まれている場合には、故障したＸ線管が一部であっても、故障していないＸ線管も含めたすべてのＸ線管の交換が必要になる場合が生じやすい。すべてのＸ線管を交換した場合、交換したＸ線管のすべてについて、焦点位置の調整及び出力調整等が必要になるため、メインテナンス作業が煩雑である。また、故障していないＸ線管も含めたすべてのＸ線管を交換しなければならないとすると、部品代が嵩み、メインテナンス費用が高額になるおそれもある。このような複数のＸ線管を設ける場合のメインテナンス性の悪化に対する問題点に対しては、対策が求められていた。

本開示の技術は、複数のＸ線管を設けた場合のメインテナンス性の悪化を抑制することができる放射線撮影装置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、本開示の放射線撮影装置は、被写体を透過した放射線を検出して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放射線管を有しており、被写体に向けて、複数の放射線管から選択的に放射線を照射する放射線源であって、複数の放射線管を分割して収容する複数のユニットで構成される放射線源と、を備える。

放射線源において、複数の放射線管は、１列に配列されていることが好ましい。

放射線源と放射線検出器とを対向する姿勢で収容する収容部と、収容部を基台に対して変位自在に連結する連結部と、を備えていることが好ましい。

収容部の外部に配置された電圧発生装置と、電圧発生装置で発生した電圧を放射線源に供給するための電圧ケーブルであって、電圧発生装置から連結部を介して収容部内に配設される少なくとも１本の電圧ケーブルと、収容部内に設けられ、電圧ケーブルが供給する電圧を、放射線源の複数のユニットのそれぞれに分配する分配部と、を備えていることが好ましい。

分配部は、複数のユニットのそれぞれと接続するための複数のコネクタを有しており、電圧ケーブルが供給する電圧を複数のユニットに分配する分電ユニットであることが好ましい。

電圧ケーブルは、複数のユニットのうちの１つの第１ユニットに接続されており、分配部は、電圧ケーブルが接続された第１ユニットからデイジーチェーン方式で、他の第２ユニットに電圧を分配する分配部であって、第１ユニットに設けられた分配用コネクタと分配用コネクタに接続される分配用ケーブルとを含むことが好ましい。

収容部のうち放射線源を収容する部分である線源収容部は、ユニットを少なくとも１つ収容する複数のサブ線源収容部を有していることが好ましい。

被写体は例えば乳房である。

収容部のうち放射線源を収容する部分である線源収容部は、複数の放射線管の配列方向の両端部が放射線検出器側に近づく方向に傾斜していることが好ましい。

収容部は、放射線源を収容する部分である線源収容部と、放射線検出器を収容する部分である検出器収容部と、線源収容部と検出器収容部とを一体的に支持する支持部とを有しており、線源収容部の少なくとも一部は、支持部及び検出器収容部に対して、変位可能であることが好ましい。

線源収容部は、複数の放射線管の配列方向における両端部のうちの少なくとも一方の端部が、放射線検出器から離れる方向に変位可能であることが好ましい。

線源収容部は、撮像面と平行な面内において、複数の放射線管の配列方向に沿ってスライド可能であることが好ましい。

線源収容部は、撮像面と平行な面内において、複数の放射線管の配列方向と直交する方向にスライド可能であることが好ましい。

線源収容部は、支持部側の端部を後端部とした場合において、後端部とは反対の自由端となる前端部側が、後端部側を基点として、放射線検出器から離れる方向に回転可能であることが好ましい。

放射線管は、電子を放出する陰極と、陰極が放出する電子が衝突する焦点から放射線を放射する陽極とを有していることが好ましい。

陽極は、固定陽極であることが好ましい。

陰極は、導電体の表面に電界を掛けたときに生じる電界放出現象を利用して電子線を放出する電界放出型であることが好ましい。

複数の放射線管のうちの少なくとも１つは、焦点を複数有していることが好ましい。

複数枚の投影画像に基づいて被写体の断層画像を得るために、複数の放射線管の照射を選択的に行って、放射線の照射に基づく複数枚の投影画像を取得するトモシンセシス撮影機能を有していることが好ましい。

１回のトモシンセシス撮影中は、放射線検出器の位置及び姿勢は固定されていることが好ましい。

本開示の技術によれば、複数のＸ線管を設けた場合のメインテナンス性の悪化を抑制することができる。

乳房撮影装置の外観図である。 乳房撮影装置の側面図である。 検出器収容部及びＸ線検出器を示す図である。 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。 乳房撮影装置の電気構成の概略を示すブロック図である。 断層画像の説明図である。 Ｘ線管の構成図である。 陰極の電子放出エリアを示す図である。 線源収容部及びＸ線源の拡大図である。 蓋を開けた状態の線源収容部を示す図である。 Ｘ線源のユニットのコネクタを示す図である。 分電ユニットを用いた分配方式を示す図である。 デイジーチェーン方式の分配方式を示す図である。 分電ユニットをアーム部に設けた例を示す図である。 線源収容部が分割された例を示す図である。 手術用のＸ線撮影装置を示す図である。 線源収容部の両端部が傾斜した第２実施形態を示す図である。 図１９に示す線源収容部を用いたＭＬＯ撮影の様子を示す図である。 医療スタッフがアプローチする方向を示す図である。 円弧状の線源収容部を示す図である。 線源収容部の両端部が変位する第３実施形態を示す図である。 図２３に示す線源収容部の端部を退避させた状態を示す図である。 線源収容部を横方向にスライドさせる態様を示す図である。 線源収容部を後方にスライドさせる態様を示す図である。 線源収容部を後方に跳ね上げる態様を示す図である。 複数の焦点を有するＸ線管を示す図である。

［第１実施形態］
図１及び図２に示す乳房撮影装置１０は、被写体である、被検者Ｈの乳房ＢＲにＸ線を照射して乳房ＢＲのＸ線画像を撮影する。乳房撮影装置１０は、トモシンセシス撮影機能を有しており、放射線撮影装置の一例である。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。

制御装置１２は、ネットワーク１３を介して、画像ＤＢ（Data Base）サーバ１４及び端末装置１６に通信可能に接続されている。乳房撮影装置１０が撮影したＸ線画像は、制御装置１２から画像ＤＢサーバ１４に送信されて、画像ＤＢサーバ１４に蓄積される。画像ＤＢサーバ１４は、例えば、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）サーバである。端末装置１６は、画像ＤＢサーバ１４からＸ線画像を読み出して、Ｘ線画像を表示する。端末装置１６は、例えば、医師がＸ線画像を閲覧するために用いられる。

装置本体１１は、台座２１Ａと、台座２１Ａから高さ方向（Ｚ方向）に延びる支柱２１Ｂとを有するスタンド２１と、支柱２１Ｂに対して、移動自在に設けられたＣ字形状のＣアーム２２とを有している。

Ｃアーム２２は、Ｘ線源２４を収容する線源収容部２５と、Ｘ線検出器２６を収容する検出器収容部２７と、線源収容部２５と検出器収容部２７とを一体的に支持するアーム部２８とを備えている。アーム部２８は、支持部の一例である。アーム部２８において、線源収容部２５は、高さ方向（Ｚ方向）の上方に設けられており、検出器収容部２７は、線源収容部２５と対向する姿勢で、高さ方向の下方に設けられている。

Ｘ線源２４は、複数のＸ線管３６と、これらのＸ線管３６を収容するハウジング３７とで構成される。Ｘ線源２４は放射線源の一例であり、Ｘ線管３６は放射線管の一例である。Ｘ線源２４は、乳房ＢＲに向けて、複数のＸ線管３６のそれぞれから選択的にＸ線を照射する。線源収容部２５内において、複数のＸ線管３６は、Ｘ方向に１列に配列されている。ここで、１列とは、後述するＸ線検出器２６の撮像面２６Ａと直交するＺ方向から複数のＸ線管３６を平面視した場合の配列状態を意味する。

Ｘ線検出器２６は、各Ｘ線管３６から照射され、乳房ＢＲを透過したＸ線を検出して、乳房ＢＲのＸ線画像を出力する。Ｘ線検出器２６は放射線検出器の一例である。

Ｃアーム２２には、線源収容部２５と検出器収容部２７との間に圧迫板２９が設けられている。圧迫板２９は、アーム部２８に支持されており、Ｚ方向に移動自在である。検出器収容部２７は、乳房ＢＲを載せる撮影台として機能する。圧迫板２９は、乳房ＢＲが載せられた状態の検出器収容部２７に向かってＺ方向に移動して、検出器収容部２７との間で乳房ＢＲを挟み込んで圧迫する。圧迫板２９は、プラスチックなどＸ線を透過する材料で形成される。

Ｃアーム２２は、連結部２２Ａを介して、支柱２１Ｂに連結されている。連結部２２Ａにより、Ｃアーム２２は、Ｚ方向に移動自在である。これにより、Ｃアーム２２は、被検者Ｈの身長に応じて高さ調節が可能となっている。また、Ｃアーム２２は、後述するように、Ｙ軸回りに回転自在に設けられている（図５参照）。

ここで、Ｃアーム２２は、Ｘ線源２４とＸ線検出器２６とを対向する姿勢で収容する収容部の一例である。支柱２１Ｂを含むスタンド２１は、基台の一例である。連結部２２Ａは、支柱２１Ｂに対して、Ｃアーム２２を変位自在に連結する。これにより、Ｃアーム２２は、支柱２１Ｂに対して、Ｘ線源２４とＸ線検出器２６との相対的な位置関係を保持したまま変位可能である。

Ｃアーム２２の外部、例えば、支柱２１Ｂ内には、Ｘ線源２４に印加する電圧を発生する高電圧発生装置３１が設けられている。高電圧発生装置３１は、電圧発生装置の一例である。高電圧発生装置３１には、高電圧発生装置３１で発生した電圧をＸ線源２４に供給するための電圧ケーブル３２が接続されている。電圧ケーブル３２は、高電圧発生装置３１から支柱２１Ｂ及び連結部２２Ａを介して、Ｃアーム２２内に配設される。Ｃアーム２２内には、後述する分電ユニット６１が設けられている。電圧ケーブル３２は、分電ユニット６１に接続される。電圧ケーブル３２が供給する電圧は、分電ユニット６１を介してＸ線源２４に供給される。

符号３３は、制御装置１２からＸ線源２４に対して制御信号を送信するための信号ケーブルである。信号ケーブル３３も、電圧ケーブル３２と同様に、支柱２１Ｂ及び連結部２２Ａ内を介して、Ｃアーム２２内に配設されて、分電ユニット６１に接続されている。

符号２３は、フェイスガードである。フェイスガード２３は、Ｘ線遮蔽部材で構成されており、Ｘ線を遮蔽して被検者Ｈの顔をＸ線から防護する。フェイスガード２３は、例えば、線源収容部２５の下方に取り付けられている。

図３に示すように、Ｘ線検出器２６は、乳房ＢＲを透過したＸ線を検出して、乳房ＢＲのＸ線投影像である、投影画像を撮像する撮像面２６Ａを有している。撮像面２６Ａは、Ｘ線を電気信号に変換する画素が２次元に配列された２次元平面で構成される。このようなＸ線検出器２６は、ＦＰＤ（Flat Panel Detector)とも呼ばれる。Ｘ線検出器２６は、例えば、Ｘ線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、Ｘ線を直接電気信号に変換する直接変換型でもよい。

また、撮像面２６Ａに対する各Ｘ線管３６の相対的な位置について、Ｘ方向に関しては、各Ｘ線管３６の配列方向（Ｘ方向）の中心と、撮像面２６ＡのＸ方向の中心（図６に示すＣＰ参照）とが一致する。また、Ｙ方向に関しては、乳房撮影装置１０においては、乳房ＢＲの胸壁側に対してもＸ線が照射されるように、各Ｘ線管３６の焦点Ｆ（図６参照）は、撮像面２６のＹ方向の中心よりも、手前（支柱２１Ｂとは反対側）にオフセットされている。

図４及び図５に示すように、Ｃアーム２２は、Ｘ線源２４とＸ線検出器２６の撮像面２６Ａとを対向させた姿勢を保持しながら、Ｙ軸回りに回転する。これにより、図４に示す頭尾方向（ＣＣ；Craniocaudal view）撮影と、図５に示す内外斜位方向（ＭＬＯ；Mediolateral Oblique view）撮影との２方向の撮影が可能となっている。ＣＣ撮影は、Ｚ方向と平行な上下方向から乳房ＢＲを挟みこんで撮影する撮影方法であり、ＭＬＯ撮影は、Ｚ方向に対して６０°程度の角度傾けた方向から乳房ＢＲを挟みこんで撮影する撮影方法である。ＣＣ撮影及びＭＬＯ撮影においては、異なる２方向の投影画像（ＣＣ）及び投影画像（ＭＬＯ）が得られる。

なお、図４に示す状態は、Ｃアーム２２の初期状態であり、撮像面２６Ａは、Ｘ－Ｙ平面と平行であり、撮像面２６ＡとＸ線源２４とはＺ方向において対向する。本例において、Ｃアーム２２内の撮像面２６Ａ及び複数のＸ線管３６の配列方向を規定するために、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向を用いているが、これは、Ｃアーム２２が、図４に示す初期状態にある場合を前提とした規定である。図５においては、Ｃアーム２２が初期状態からＹ軸回りに回転している状態を示しており、複数のＸ線管３６の配列方向はＸ方向に対して傾斜する。以下の説明においては、特に断りのない限り、Ｃアーム２２が図４に示す初期状態にあることを前提として説明する。

図６に一例として示すように、Ｘ線源２４は、例えば、９個のＸ線管３６を有しており、９個のＸ線管３６は、撮像面２６Ａと平行な面内において、Ｘ方向に沿って直線状に配列されている。

９個のＸ線管３６のそれぞれの焦点Ｆは、各Ｘ線管３６においてＸ線が放射される焦点であり、各Ｘ線管３６の照射位置である。このため、９個のＸ線管３６のそれぞれは、撮像面２６Ａに対する照射角度ＳＡが異なっている。ここで、照射角度ＳＡとは、Ｘ－Ｚ平面内において、撮像面２６ＡのＸ方向の中心ＣＰ（図３も参照）から延びる撮像面２６Ａの法線Ｒ（図３も参照）と、各Ｘ線管３６の照射位置である焦点Ｆと中心ＣＰとを結ぶ線分Ｌとのなす角度をいう。

トモシンセシス撮影においては、Ｘ線の照射角度ＳＡが異なる複数枚の投影画像ＳＰを取得することが必要である。乳房撮影装置１０は、それぞれ照射角度ＳＡが異なる複数のＸ線管３６を有しているため、複数のＸ線管３６を固定した状態でも、異なる照射角度ＳＡの投影画像ＳＰを取得することが可能である。

図６では、各Ｘ線管３６及びその照射角度ＳＡ等を区別するために、配列方向の一端である左端に配置されたＸ線管３６を１番目、他端に配置されたＸ線管３６を９番目として、符号に括弧付きの数字（１）～（９）を付す。左端のＸ線管３６（１）の照射角度ＳＡ（１）は、Ｘ線管３６（１）の焦点Ｆと撮像面２６Ａの中心ＣＰとを結ぶ線分Ｌ（１）と、法線Ｒとのなす角度である。また、左から２番目のＸ線管３６（２）の照射角度ＳＡ（２）は、Ｘ線管３６（２）の焦点Ｆと撮像面２６Ａの中心ＣＰとを結ぶ線分Ｌ（２）と、法線Ｒとのなす角度である。１番目のＸ線管３６（１）の照射角度ＳＡ（１）の方が、b２番目のＸ線管３６（２）の照射角度ＳＡ（２）よりも大きい。

同様に、右端のＸ線管３６（９）の照射角度ＳＡ（９）は、Ｘ線管３６（９）の焦点Ｆと撮像面２６Ａの中心ＣＰとを結ぶ線分Ｌ（９）と、法線Ｒとのなす角度である。また、右から２番目のＸ線管３６（８）の照射角度ＳＡ（８）は、Ｘ線管３６（６）の焦点Ｆと撮像面２６Ａの中心ＣＰとを結ぶ線分Ｌ（８）と、法線Ｒとのなす角度である。９番目のＸ線管３６（９）の照射角度ＳＡ（９）の方が、８番目のＸ線管３６（８）の照射角度ＳＡ（８）よりも大きい。本例のように、各Ｘ線管３６が、撮像面２６Ａと平行な面内において、Ｘ方向に沿って直線状に配列されている場合は、各Ｘ線管３６の位置が中心ＣＰから遠くなるほどＸ線管３６の照射角度ＳＡは大きくなる。

また、符号Ｗは、Ｘ線源２４における両端のＸ線管３６に対応する線分Ｌの間の角度であり、Ｘ線源２４の複数のＸ線管３６の配列方向（Ｘ方向）における広がり角度という。本例においては、左端のＸ線管３６（１）に対応する線分Ｌ（１）と右端のＸ線管３６（９）に対応する線分Ｌ（９）とのなす角度が、広がり角度Ｗである。

乳房撮影装置１０における１回のトモシンセシス撮影とは、複数のＸ線管３６によるＸ線の照射を選択的に行って、選択されたＸ線管３６のそれぞれのＸ線の照射に基づく複数枚の投影画像ＳＰを取得する撮影をいう。複数枚の投影画像ＳＰは照射角度ＳＡが異なる。図６においては、投影画像ＳＰ１から投影画像ＳＰ９の９枚の投影画像ＳＰを取得する様子を示している。

符号ＫＡは、トモシンセシス撮影を行う場合のスキャン角度である。ここで、スキャン角度ＫＡとは、１回のトモシンセシス撮影において取得される複数枚の投影画像ＳＰのそれぞれに対応する複数の照射角度ＳＡのうち、法線Ｒを基準とする正方向（時計方向）と負方向（反時計方向）のそれぞれの最大照射角度ＳＡの絶対値の合計をいう。

スキャン角度ＫＡは、図６に示す広がり角度Ｗよりも小さく設定される場合もある。なお、Ｘ線源２４をＸ方向に移動する移動機構を設ければ、スキャン角度ＫＡを広がり角度Ｗよりも大きくすることも可能である。Ｘ線源２４が固定されている場合には、図６に示す広がり角度Ｗが、スキャン角度ＫＡの最大値となる。

スキャン角度ＫＡが大きいほど、照射角度ＳＡが大きな投影画像ＳＰが得られる。スキャン角度ＫＡが大きいほど、深さ分解能が高くなり、断層画像において、乳腺の重なりや病変構造を明瞭に分離した描出が可能となる。また、スキャン角度ＫＡが小さいほど、Ｘ線の照射角度ＳＡが小さくなるため、乳房ＢＲ全体における画像化できる領域が大きい。スキャン角度ＫＡは、撮影目的に応じて設定される。スキャン角度ＫＡとしては、例えば、１５°から６０°の範囲で設定される。

図７に示すように、制御装置１２は、装置本体１１の各部を制御する。制御装置１２は、線源制御部４１、検出器制御部４２、画像処理部４３及びコンソール４４を備えている。

線源制御部４１は、Ｘ線源２４の照射条件、各Ｘ線管３６の照射タイミング及び照射順序を制御する。照射条件は、例えば、Ｘ線管３６の管電圧、管電流及び照射時間であり、乳房ＢＲの大きさ及び撮影目的などに応じて設定される。管電圧はＸ線のエネルギーを規定し、管電流及び照射時間はＸ線の累積線量を規定する。管電圧については、高電圧発生装置３１を通じて設定される。

検出器制御部４２は、Ｘ線検出器２６のリセット処理などの準備動作の開始タイミング、及びＸ線源２４の照射タイミングに合わせて、Ｘ線検出器２６に撮像動作を開始させる同期制御等を行う。また、検出器制御部４２は、Ｘ線検出器２６から投影画像ＳＰを取得する。

画像処理部４３は、検出器制御部４２から取得した投影画像ＳＰに対して、周波数処理、ノイズフィルタリング処理及びダイナミックレンジ調整処理などの画像処理を施す。画像処理部４３は、このような一般的な画像処理に加えて、照射角度ＳＡが異なる複数枚の投影画像ＳＰに基づいて、乳房ＢＲの任意の断層面の構造物を描出する断層画像を再構成する。

図８に示すように、画像処理部４３は、複数枚の投影画像ＳＰから、フィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法）又はシフト加算法等の周知の方法を用いて、乳房ＢＲ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。断層面ＴＦは、Ｘ線検出器２６の撮像面２６Ａと平行な面である。断層画像Ｔ１～ＴＮにおいては、乳房ＢＲの各断層面ＴＦ１～ＴＦＮのそれぞれに存在する構造物を強調した画像が得られる。

画像処理部４３は、複数枚の投影画像ＳＰのそれぞれの照射角度ＳＡを考慮して断層画像Ｔ１～ＴＮを再構成する。再構成処理において、各投影画像ＳＰのそれぞれの照射角度ＳＡの差が均等であるなど、各投影画像ＳＰの照射角度ＳＡに規則性があれば計算が簡便になる。しかし、照射角度ＳＡに規則性がなくても、照射角度ＳＡが分かっていれば、再構成を行うことは可能である。

図７において、コンソール４４は、放射線技師又は医師などの医療スタッフが乳房撮影装置１０を操作するための操作端末である。コンソール４４は、撮影条件の設定機能、及びＸ線検出器２６が取得したＸ線画像を確認用にディスプレイに表示する機能を有する。撮影条件としては、Ｘ線源２４の照射条件に加えて、トモシンセシス撮影を行う場合のスキャン角度ＫＡなどがある。

図９に示すように、Ｘ線管３６は、陰極５１及び陽極５２を備えている。陰極５１及び陽極５２は略円筒形状の真空のガラス容器に収容されている。陰極５１は、陽極５２に向けて電子ＥＢを放出する電子放出源である。陽極５２は、陰極５１から放出された電子ＥＢが衝突するターゲットである。陽極５２には、例えばタングステン又はモリブデンなどが使用される。本例のＸ線管３６は、陽極５２に固定陽極を用いた固定陽極型である。固定陽極は、回転陽極型のように円板状の陽極を回転させる回転構造を持たないものをいう。

陰極５１と陽極５２は、高電圧発生装置３１に電気的に接続されている。線源制御部４１は、高電圧発生装置３１を制御して、陰極５１と陽極５２間に高電圧を印加する。後述するように、本例の陰極５１は冷陰極型である。線源制御部４１と陰極５１とは、制御用信号線で接続されている。線源制御部４１は、陰極５１と陽極５２に高電圧を掛けた状態で、制御用信号線を通じて、後述するゲート電極５１Ｂに印加するゲート電圧を制御する。このゲート電圧の制御により、陰極５１からの電子ＥＢの放出が制御される。陰極５１から放出された電子ＥＢが陽極５２に衝突すると、電子ＥＢが衝突した焦点ＦからＸ線が放射される。

Ｘ線管３６は、絶縁油が充填されたハウジング３７内に収容される。ハウジング３７には、Ｘ線透過窓５４が設けられている。Ｘ線透過窓５４は、Ｘ線を透過する材料で形成されており、ハウジング３７内を密閉しつつ、Ｘ線をハウジング３７の外部に射出する。Ｘ線透過窓５４の前面には、乳房ＢＲにおけるＸ線の照射野を限定する照射野限定器５６（コリメータとも呼ばれる）が設けられている。Ｘ線透過窓５４から放出されるＸ線は、照射野限定器５６に入射する。照射野限定器５６は、Ｘ線を遮蔽する複数枚の遮蔽板５６Ａを有している。複数枚の遮蔽板５６Ａは、例えば、矩形状をした照射開口を画定する。複数枚の遮蔽板５６Ａを移動させることで、照射開口の大きさが調節される。

図１０に示すように、本例の陰極５１は、冷陰極型であり、より具体的には、導電体の表面に電界を掛けたときに生じる電界放出現象を利用して電子線を放出する電界放出型である。こうしたＸ線管３６の直径は、例えば、約５０ｍｍ以下である。

電界放出型の陰極５１は、例えば、結晶化シリコンなどで形成された半導体基板５１Ｃ上に、エミッタ電極５１Ａとゲート電極５１Ｂとが設けられた構造である。エミッタ電極５１Ａは、例えば、カーボンナノチューブをコーン形状にしたものである。エミッタ電極５１Ａは、電子ＥＢを放出する電子放出エリアとして機能する。

エミッタ電極５１Ａにはゲート電極５１Ｂが接続されている。上述したとおり、Ｘ線の照射の際には、線源制御部４１は、高電圧発生装置３１を制御して、陰極５１と陽極５２間に高電圧を掛ける。この状態で、線源制御部４１は、ゲート電極５１Ｂにゲート電圧を印加する。ゲート電極５１Ｂにゲート電圧が印加されると、エミッタ電極５１Ａから電子ＥＢが放出される。

また、エミッタ電極５１Ａの周囲には、集束電極５１Ｄが設けられており、集束電極に集束電圧を印加することで、エミッタ電極５１Ａが放出する電子ＥＢが陽極５２に向けて加速されて、かつ、電子ＥＢのビームが集束する。

図１１により詳細に示すように、Ｘ線源２４は、複数のＸ線管３６を分割して収容する複数のユニット２４Ａで構成される。各ユニット２４Ａは、Ｘ線管３６とＸ線管３６をハウジング３７とで構成される。本例では、ユニット２４Ａは３つあり、ユニット２４Ａと同数の３つのハウジング３７がある。各ユニット２４ＡにはＸ線管３６が３個ずつ収容されている。つまり、本例の各ユニット２４Ａは、３個のＸ線管３６と、これら３個のＸ線管３６を収容するハウジング３７とで構成される。

図１２に示すように、線源収容部２５は、収容部本体２５Ｂと蓋２５Ｃで構成されている。蓋２５Ｃは収容部本体２５Ｂに対して着脱自在である。蓋２５Ｃを取り外すことで、線源収容部２５内の各ユニット２４Ａを交換することが可能である。

また、線源収容部２５内には、分電ユニット６１が設けられている。分電ユニット６１は、収容部の一例であるＣアーム２２の一部である線源収容部２５内に設けられ、電圧ケーブル３２が供給する電圧を、Ｘ線源２４の各ユニット２４Ａのそれぞれに分配する分配部の一例である。分電ユニット６１には、電圧ケーブル３２が接続される。

また、図１３及び図１４にも示すように、分電ユニット６１には、３つのユニット２４Ａの数に応じて、各ユニット２４Ａのそれぞれと接続するための３つの電圧用コネクタケーブル６２が設けられている。図１３に示すように、各ユニット２４Ａには、電圧用コネクタ６４が設けられており、図１４に示すように、分電ユニット６１の各電圧用コネクタケーブル６２は、各ユニット２４Ａの電圧用コネクタ６４とそれぞれ接続される。電圧ケーブル３２から供給される電圧は、各電圧用コネクタケーブル６２及び電圧用コネクタ６４を通じて各ユニット２４Ａに供給される。

さらに、各ユニット２４Ａ内において、電圧用コネクタ６４と各Ｘ線管３６が配線６６によって接続されており、電圧ケーブル３２が供給する電圧は、最終的には配線６６を通じて各Ｘ線管３６の陰極５１及び陽極５２に電圧が印加される。

また、分電ユニット６１には、信号ケーブル３３も接続される。そして、分電ユニット６１には、３つのユニット２４Ａの数に応じて、各ユニット２４Ａのそれぞれと接続するための３つの信号用コネクタケーブル６３が設けられている。図１３に示すように、各ユニット２４Ａには、信号用コネクタ６５が設けられており、図１４に示すように、分電ユニット６１の各信号用コネクタケーブル６３は、各ユニット２４Ａの信号用コネクタ６５とそれぞれ接続される。信号ケーブル３３を通じて送信される制御信号は、各信号用コネクタケーブル６３及び信号用コネクタ６５を通じて各ユニット２４Ａに送信される。

さらに、各ユニット２４Ａ内において、信号用コネクタ６５と各Ｘ線管３６とが図示しない配線によって接続されており、この配線を通じて、信号ケーブル３３からの制御信号が各Ｘ線管３６に送信される。制御信号は、例えば、陰極５１のゲート電極５１Ｂにゲート電圧を印加するための制御信号である。この制御信号を通じて、各Ｘ線管３６の照射タイミング及び照射時間が制御される。

図１４に示すように、電圧ケーブル３２は、信号ケーブル３３と比較して非常に太い。これは、電圧ケーブル３２が供給する電圧が高電圧であるため、電圧ケーブル３２においては、絶縁用の被覆材を厚くする必要があるためである。電圧ケーブル３２の大径化は、被覆材の厚みに起因するため、電圧ケーブル３２を分岐させても分岐部分の直径は変わらない。例えば、図１４に示すように、分電ユニット６１の各電圧用コネクタケーブル６２のケーブル部分は電圧ケーブル３２と同様のケーブルで構成されているが、このケーブル部分の直径Ｄ２は、電圧ケーブル３２の直径Ｄ１とほぼ同径である。これは、分岐後の電圧用コネクタケーブル６２においても、絶縁用の被覆を厚くする必要性は、分岐前の電圧ケーブル３２と変わらないためである。

これに対して、各ユニット２４Ａ内における配線６６は、電圧ケーブル３２の直径Ｄ１よりも細い。これは、各ユニット２４Ａのハウジング３７内は絶縁油で満たされており、絶縁対策が施されているためである。

以下、上記構成による作用について説明する。乳房撮影装置１０でトモシンセシス撮影を行う場合は、まず、コンソール４４を通じて乳房撮影装置１０に撮影条件が設定される。撮影条件には、Ｘ線の照射条件の他、スキャン角度ＫＡなどが含まれる。照射条件は、被写体（乳房ＢＲ）の厚みなどに応じて設定される。

この後、被検者Ｈの乳房ＢＲが撮影台として機能する検出器収容部２７に載せられる。そして、乳房ＢＲが、圧迫板２９で圧迫されることにより、ポジショニングされる。この後、コンソール４４を通じて撮影開始の操作指示が入力されると、トモシンセシス撮影が開始される。線源制御部４１は、高電圧発生装置３１に電圧の供給を指示する。高電圧発生装置３１が発生する電圧は、電圧ケーブル３２を介して分電ユニット６１に供給される。分電ユニット６１は、電圧用コネクタケーブル６２を介して各ユニット２４Ａに電圧を分配する。この電圧は、配線６６を通じて各Ｘ線管３６に印加される。

線源制御部４１が発する制御信号は、信号ケーブル３３及び分電ユニット６１を介して各Ｘ線管３６に送信される。線源制御部４１は、スキャン角度ＫＡに応じて選択された複数のＸ線管３６に対して、配列方向の端のＸ線管３６から順番に制御信号を送信する。こうして、照射角度ＳＡが異なる複数のＸ線管３６からＸ線を順番に照射させる。これにより、Ｘ線検出器２６は、各Ｘ線管３６の焦点Ｆに対応する、乳房ＢＲの複数枚の投影画像ＳＰを取得する。そして、乳房撮影装置１０は、１回のトモシンセシス撮影を終了する。

以上のとおり、また、本例の乳房撮影装置１０のＸ線源２４は、複数のＸ線管３６を分割して収容する複数のユニット２４Ａで構成されるため、メインテナンス性の悪化が抑制される。すなわち、Ｘ線管３６が故障した場合は、故障したＸ線管３６が交換される。この場合でも、複数のユニット２４Ａで構成されているため、故障したＸ線管３６の交換に際しては、すべてのＸ線管３６を交換する必要はなく、故障したＸ線管３６が収容されたユニット２４Ａのみを交換すれば済む。

Ｘ線管３６を交換した場合、交換したＸ線管３６について、焦点位置の調整及び出力調整等が必要になる。本例の乳房撮影装置１０は、ユニット２４Ａ毎の交換が可能であるため、焦点位置の調整及び出力調整等をすべてのＸ線管３６について行う必要はなく、交換したユニット２４Ａに対する焦点位置の調整及び出力調整等をすれば足りる。そのため、メインテナンス作業の煩雑さを抑制することができる。また、故障していないＸ線管３６も含めたすべてのＸ線管３６を交換しなければならないとすると、部品代が嵩み、メインテナンス費用が高額になるおそれもある。しかし、本例では、ユニット２４Ａ毎の交換が可能であるため、メインテナンス費用も抑制される。

このように、本例の乳房撮影装置１０によれば、複数のＸ線管３６を設けた場合のメインテナンス性の悪化を抑制することができる。

また、本例の乳房撮影装置１０のように、トモシンセシス撮影機能を有している場合は、照射角度が異なる複数のＸ線管３６を有しているため、１つのＸ線管を移動させながらトモシンセシス撮影を行う従来と比べて、１回のトモシンセシス撮影の撮影時間を短くするという効果も得られる。

また、複数のＸ線管３６は１列に配列されている。これにより、１つのＸ線管３６を１方向に移動させる従来技術と同様の断層画像の再構成の計算が行えるため、計算処理が簡単である。

また、本例の乳房撮影装置１０は、Ｘ線源２４及びＸ線検出器２５を収容するＣアーム２２を、支柱２１Ｂに対して変位自在に連結する連結部２２Ａを有している。この連結部２２Ａ内には、Ｃアーム２２の外部に配置された高電圧発生装置３１からの電圧ケーブル３２が挿通される。電圧ケーブル３２は、連結部２２Ａを介してＣアーム２２内に配設される。Ｃアーム２２の線源収容部２５内には、電圧ケーブル３２が供給する電圧を、Ｘ線源２４の複数のユニット２４Ａのそれぞれに分配する分電ユニット６１が設けられている。

このような分電ユニット６１を、Ｘ線源２４が収容されるＣアーム２２内に設けたことで、Ｘ線源２４を複数のユニット２４Ａで構成する場合でも、連結部２２Ａ内には、１本の電圧ケーブル３２を挿通すれば済む。

仮にＣアーム２２内に分電ユニット６１のような分配部が無い場合は、複数のユニット２４Ａの数に応じた電圧ケーブル３２を、連結部２２Ａ内に挿通させなければならない。上述したとおり、電圧ケーブル３２は大径であるため、これを複数本挿通させるとなると、連結部２２Ａ内のケーブル挿通用のダクトが非常に大きくなってしまう。また、連結部２２Ａ内には、シャフトなど、Ｃアーム２２を変位させるための可動部品が配設される。そのため、電圧ケーブル３２の本数が増加すると、連結部２２Ａ内の可動部品と電圧ケーブル３２との干渉の懸念も増加する。

そのため、分電ユニット６１のような分配部を、Ｘ線源２４が収容されるＣアーム２２内に設けることにより、連結部２２Ａ内のケーブル挿通用のダクトの大径化を抑制することができ、かつ、連結部２２Ａ内の可動部品と電圧ケーブル３２との干渉の懸念を低減することができる。

また、Ｘ線管３６として、陽極５２が固定陽極の固定陽極型を使用している。固定陽極型は、回転陽極型のような回転構造を持たないため、小型化が可能である。複数のＸ線管３６を使用する場合は、１つのＸ線管３６を使用する場合と比べて、Ｘ線源２４全体の大きさが大きくなりがちである。そのため、Ｘ線管３６が小型化されると、Ｘ線源２４も小型化されるため、非常にメリットが大きい。また、本例のように複数のＸ線管３６を配列する場合は、Ｘ線管３６の直径が小さいほど、Ｘ線管３６の配置間隔を狭くできるため、スキャン角度ＫＡ内の照射位置の密度をより高めることができる。

また、Ｘ線管３６として、電界放出型の陰極５１を有するＸ線管３６を使用している。電界放出型の陰極５１は冷陰極型であり、フィラメントを加熱して熱電子を放出する熱陰極型と比較して、発熱が少ない。そのため、熱対策用の部材が低減されるため、Ｘ線管３６を小型化しやすい。Ｘ線管３６の小型化のメリットは上述のとおりである。

また、本例において、乳房撮影装置１０を用いてトモシンセシス撮影を行う例を説明したが、乳房撮影装置１０は、トモシンセシス撮影以外にも単純Ｘ線撮影をすることが可能である。単純Ｘ線撮影とは、Ｘ線の照射角度ＳＡがほぼゼロ度の照射位置から、乳房ＢＲに向けてＸ線を照射して投影画像ＳＰを得る撮影をいう。乳房撮影装置１０は、複数のＸ線管３６を有しているので、乳房撮影装置１０においては、例えば、これらの配列方向の中央に位置するＸ線管３６、図６に示す例では、端から５番目に位置する中央のＸ線管３６（５）が１つ選択されて、単純Ｘ線撮影が行われる。また、単純Ｘ線撮影を行う代わりに、トモシンセシス撮影で取得した複数枚の投影画像ＳＰに基づいて画像合成処理を施して、単純Ｘ線撮影で得られるのと等価な合成２次元画像を生成してもよい。

また、本例において、複数のＸ線管３６を３つのユニットに分割して収容した例で説明したが、もちろん、ユニット２４Ａの数は２つでもよいし、４つ以上でもよい。さらに、各ユニット２４Ａに収容されるＸ線管３６の個数は必ずしも複数個無くてもよく、少なくとも１個有ればよい。もちろん、Ｘ線管３６を複数個収容するユニットとした方が、ハウジング３７、電圧用コネクタケーブル６２、電圧用コネクタ６４、信号用コネクタケーブル６３、及び信号用コネクタ６５の数が減るため、Ｘ線源２４の小型化及び低コスト化に寄与する。また、各ユニット２４Ａ内のＸ線管３６の個数は、１つのユニットが５個で、別のユニットが６個というように、同数でなくてもよい。

また、上記例では、Ｘ線源２４において、Ｘ線管３６の個数を９個とした例で説明したが、２つ以上８個以下でもよいし、１０個以上でもよい。

また、複数のＸ線管３６の照射順序は、配列方向の一端に配置されたＸ線管３６から順に照射しなくてもよく、照射順序は、種々の変更が可能である。例えば、中央に配置されたＸ線管３６を照射して、次に一端に配置されたＸ線管３６を照射するというように、ランダムに照射を行ってもよい。

また、乳房撮影装置１０において、１回のトモシンセシス撮影中は、Ｘ線検出器２６の位置及び姿勢は固定されている。

なお、上記例では、Ｘ線管３６の陰極５１として、電界放出型の冷陰極のものを使用したが、こうしたＸ線管３６でなくてもよい。例えば、Ｘ線管３６としては、フィラメントの加熱により熱電子を放出する熱陰極を有するものでもよい。

熱陰極を有するＸ線管の照射制御は、例えば、次のように行われる。まず、フィラメントに通電してフィラメントを加熱させる。この状態で、熱陰極と陽極との間に高電圧を印加する。これにより、熱陰極から熱電子が放出される。

また、上記例では、電圧ケーブル３２が１本で構成されている例で説明しているが、電圧ケーブル３２は、複数本有ってもよい。Ｘ線管３６の本数等によっては電圧ケーブル３２が複数本必要になる場合もある。この場合でも、分電ユニット６１のような分配部を線源収容部２５内に設けることで、分配部を設けない場合と比べて、電圧ケーブル３２の本数を減らすことができる。

（分配方式の変形例１）
上記例では、電圧ケーブル３２が供給する電圧を分配する分配方式として、分電ユニット６１を用いた方式で説明したが、図１５に示すように、分電ユニット６１を用いる代わりにデイジーチェーン方式で電圧を分配してもよい。

図１５に示す例では、図１４に示す上記例と異なり、線源収容部２５内に分電ユニット６１は設けられていない。加えて、各ユニット２４Ａには、電圧用コネクタ６４が複数個（本例では２個）設けられている。電圧ケーブル３２は、複数のユニット２４Ａのうちの１つのユニット２４Ａに接続される。電圧ケーブル３２は、ユニット２４Ａに設けられた２つの電圧用コネクタ６４の一方に接続される。そして、もう１つの電圧用コネクタ６４には分配用ケーブル６７の一端が接続される。分配用ケーブル６７の他端は、別のユニット２４Ａの２つの電圧用コネクタ６４の一方に接続される。このようなデイジーチェーン方式で、２つ目と３つ目のユニット２４Ａも接続される。これにより、電圧ケーブル３２が供給する電圧が複数のユニット２４Ａに分配される。本例のようなデイジーチェーン方式を採用すれば、分電ユニット６１は不要である。

本例において、電圧ケーブル３２が接続された１つ目のユニット２４Ａが第１ユニットに相当し、２つ目と３つ目のユニット２４Ａが第２ユニットに相当する。１つ目の第１ユニットにおいて、分配用ケーブル６７が接続される電圧用コネクタ６４が分配用コネクタに相当する。本例において、デイジーチェーン方式で第１ユニットから他の第２ユニットに電圧を分配する分配部は、分配用コネクタに相当する電圧用コネクタ６４と分配用ケーブル６７とを含んで構成される。

また、図１５において、符号６８は、３つ目（右端）のユニット２４Ａにおいて分配用ケーブル６７が接続されない一方の電圧用コネクタ６４を閉塞して保護する保護用キャップである。

なお、図１５では、信号用ケーブル３３については、電圧ケーブル３２のように分配されることはなく、３つのユニット２４Ａの数に応じて３本の信号用ケーブル３３が設けられている。信号用ケーブル３３は、電圧用ケーブル３３と比較して小径である。そのため、本例のように、信号用ケーブル３３については、電圧ケーブル３２のような分配部を設けなくてもよい。

（分配方式の変形例２）
図１６に示す例は、分電ユニット６１を、線源収容部２５ではなく、アーム部２８内に設けた例である。このように、分電ユニット６１は、必ずしも、線源収容部２５に設ける必要はなく、Ｃアーム２２内において、連結部２２Ａの後段（Ｘ線源２４側）に設けられていればよい。

図１６では、各電圧用コネクタケーブル６２は、一端がアーム部２８内の分電ユニット６１に接続されている。他端は、アーム部２８内を挿通された後、線源収容部２５内に配設されて、各ユニット２４Ａの電圧用コネクタ６４に接続されている。信号用コネクタケーブル６３についても同様である。

（分配方式の変形例３）
図１７に示す例は、線源収容部２５１が、複数のサブ線源収容部２５１Ａを有している例である（本例では３個）。各サブ線源収容部２５１Ａは、各ユニット２４Ａのうちの少なくとも１つを収容する。３個のサブ線源収容部２５１Ａは、例えば、中央のサブ線源収容部２５１Ａがアーム部２８に固定されており、両側のサブ線源収容部２５１Ａは、中央のサブ線源収容部２５に連結されている。

図１７では、各サブ線源収容部２５１Ａは、それぞれユニット２４Ａを１つずつ収容する。このように、複数のサブ線源収容部２５１Ａを有している場合は、例えば、図１６に示す例と同様に、分電ユニット６１がアーム部２８内に設けられる。そして、アーム部２８内の分電ユニット６１から延びる電圧用コネクタケーブル６２が、いったんアーム部２８の外部に出て、そこから、各サブ線源収容部２５１Ａ内に進入する。このように、線源収容部２５１が複数のサブ線源収容部２５１Ａに分割されている場合でも、分電ユニット６１のような分配部を用いた分配方式を採用することが可能である。

（放射線撮影装置のその他の態様）
上記第１実施形態では、放射線撮影装置の一例として乳房撮影装置１０を説明した。乳房撮影（マンモグラフィー）において、トモシンセシス撮影を行うことの有用性は認められているため、本開示の放射線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、放射線撮影装置としては乳房撮影装置１０に限らず、他の撮影装置に適用してもよい。

例えば、図１８に示すように、本開示の放射線撮影装置は、乳房撮影装置１０以外の撮影装置１００にも適用可能である。図１８に示す撮影装置１００は、手術時に被検者Ｈを撮影するＸ線撮影装置である。

撮影装置１００は、制御装置を内蔵する本体１０１と、Ｃアーム１０２とを備えている。本体１０１には、台車１０３が設けられている。Ｃアーム１０２には、線源収容部１０４と、検出器収容部１０６とが設けられている。線源収容部１０４と検出器収容部１０６は、第１実施形態と同様に対向した姿勢で保持される。

検出器収容部１０６は、被検者Ｈが仰臥する寝台１０７の下方に挿入される。寝台１０７はＸ線を透過する材料で形成されている。線源収容部１０４は、被検者Ｈの上方において、被検者Ｈを挟んで検出器収容部１０６と対向する位置に配置される。

線源収容部１０４内には、第１実施形態のＸ線源２４と同様の複数のＸ線管３６を有するＸ線源２４が内蔵されている。Ｘ線源２４は、複数のＸ線管３６を分割して収容する複数のユニット２４Ａで構成される。そのため、上記例と同様に、複数のＸ線管３６を有する場合でも、メインテナンス性の悪化が抑制される。撮影装置１００は、乳房ＢＲよりも大きな範囲を撮影範囲とするので、Ｘ線管３６のサイズは、乳房撮影装置１０のＸ線源２４のＸ線管３６よりも大きくてもよいし、Ｘ線管３６の個数を多くしてもよい。

Ｃアーム１０２は、本体１０１に対して変位自在に連結する連結部１０２Ａを有している。Ｃアーム１０２は、第１実施形態のＣアーム２２と同様に、収容部の一例であり、本体１０１は基台の一例である。高電圧発生装置３１は、例えば、本体１０１など、Ｃアーム１０２の外部に配置される。連結部１０２Ａには、電圧ケーブル３２が挿通されて、Ｃアーム１０２内に配設される。Ｃアーム１０２には、図１４に示した分電ユニット６１などの分配部が設けられる。このため、連結部１０２Ａに挿通される電圧ケーブル３２が１本で済む。したがって、上記例と同様に、連結部１０２Ａのケーブル挿通用のダクトの大径化の抑制及び電圧ケーブル３２と可動部との干渉の抑制といった効果が得られる。

撮影装置１００においても、乳房撮影装置１０と同様に、トモシンセシス撮影の他に、単純Ｘ線撮影を行うことが可能である。また、単純Ｘ線撮影を行う代わりに合成２次元画像を生成することも可能である。さらに、撮影装置１００は、静止画のＸ線画像を撮影する他、動画のＸ線画像を撮影することも可能である。

また、本開示の放射線撮影装置は、撮影装置１００のようにＣアーム１０２を有している形態以外でも、天井吊り下げ型のＸ線源と、立位撮影台又は臥位撮影台とを組み合わせた一般的なＸ線撮影装置に適用することが可能である。また、病棟を巡回して患者を撮影するために用いられる、カート型の移動式Ｘ線撮影装置などに適用することも可能である。

図１９から図２７に示す第２実施形態及び第３実施形態の乳房撮影装置１０は、第１実施形態と同様に、複数のＸ線管３６を有するＸ線源と、複数のＸ線管３６を分割して収容する。下記実施形態において、第１実施形態と同様な点については説明を省略し、相違点を中心に説明する。

［第２実施形態］
図１９から図２１に示す第２実施形態に係る乳房撮影装置１０の装置本体１１は、Ｃアーム２２の線源収容部２５２の形状が第１実施形態と異なる。線源収容部２５２は、複数のＸ線管３６の配列方向（Ｘ方向）の両端部がＸ線検出器２６側に近づく方向に傾斜している。Ｘ線源２４が、複数のＸ線管３６を配列した形態の場合、線源収容部２５２は、配列方向において幅広になる。線源収容部２５２の両端部を傾斜させることで、次のような効果が得られる。

まず、図２０に示すように、ＭＬＯ撮影をする場合は、Ｃアーム２２がＹ軸回りに回転するため、線源収容部２５２も回転する。そうすると、線源収容部２５２の一端部は、被検者Ｈの顔ＨＦ付近に位置することになる。線源収容部２５２のように両端部が傾斜している場合は、線源収容部２５２の上面に顎を載せるなど、線源収容部２５２と対面しないように顔ＨＦを退避させやすい。そのため、本例によれば、トモシンセシス撮影中の被検者Ｈの姿勢を楽にすることができる。

また、図２１に示すように、医師又は技師などの医療スタッフＳＴは、乳房撮影装置１０の装置本体１１に対して被検者Ｈをポジショニングする場合、線源収容部２５２の端部側から、撮影台として機能する検出器収容部２７、圧迫板２９及び被検者Ｈにアプローチする。そのため、線源収容部２５２のように両端部が傾斜している場合は、傾斜していない場合に比べて、線源収容部２５２の両端方向への張り出しが抑制される。そのため、医療スタッフＳＴが被検者Ｈ等にアプローチしやすく、ポジショニングがしやすい。

また、本例の線源収容部２５２を、図１７に示した線源収容部２５１のように、複数のサブ線源収容部に分割して構成してもよい。

なお、線源収容部の両端部を傾斜させる態様には、図１９から図２１に示した線源収容部２５２のように、両端部を直線的に傾斜させる態様の他、図２２に示す線源収容部２５３のように、線源収容部２５３を全体として円弧状に形成して、両端部を湾曲させる態様も含まれる。このように両端部を湾曲させる態様でも、線源収容部２５２と同様の効果が得られる。

［第３実施形態］
図２３から図２７に示す第３実施形態は、線源収容部の少なくとも１つを、支持部に相当するアーム部２８及び検出器収容部２７に対して、変位可能にする形態である。

図２３に示す線源収容部２５４は、図１７に示した線源収容部２５１のように、３つのサブ線源収容部２５４Ａに分割されている。各サブ線源収容部２５４Ａには、Ｘ線源２４を構成するユニット２４Ａが１つずつ収容されている。３つのサブ線源収容部２５４Ａは、Ｘ線管３６の配列方向（Ｘ方向）に配列されている。

また、線源収容部２５４は、図２３に示す初期状態においては、図１９に示す線源収容部２５２と同様に、配列方向（Ｘ方向）の両端部がＸ線検出器２６に近づく方向に傾斜している。具体的には、中央に配置されるサブ線源収容部２５４Ａに対して、両側の２つのサブ線源収容部２５４Ａが、それぞれの自由端がＸ線検出器２６に近づく方向に傾斜した姿勢で配置されている。

中央のサブ線源収容部２５４Ａは、Ｃアーム２２のアーム部２８に固定されている。両側のサブ線源収容部２５４Ａは、中央のサブ線源収容部２５４Ａに対してヒンジ７１を介してＹ軸回りに回転自在に取り付けられている。

図２４に示すように、両側のサブ線源収容部２５４Ａは、ヒンジ７１を回転中心として、Ｘ線検出器２６から離れる方向に回転する。図２４に示す例では、右側のサブ線源収容部２５４Ａが、上方に跳ね上げられるように、ヒンジ７１を中心に反時計方向に回転している様子を示している。複数のＸ線管３６を配列したＸ線源２４を使用する場合は、線源収容部２５４のＸ線管３６の配列方向（Ｘ方向）の幅が広くなり、線源収容部２５４の両端が、乳房撮影装置１０の装置本体１１の側方に張り出す格好になる。本例では、配列方向（Ｘ方向）の両側のサブ線源収容部２５４Ａが回転することで、側方に張り出す線源収容部２５４の端部を、装置本体１１の上方に退避させることができる。こうすると、ポジショニングに際して、医療スタッフＳＴは、装置本体１１の側方から、検出器収容部２７、圧迫板２９及び被検者Ｈにアプローチしやすい。

本例では、両側のサブ線源収容部２５４Ａをヒンジ７１を介して回転可能にしているが、両側ではなく、片側のサブ線源収容部２５４Ａだけを回転できるようにしてもよい。もちろん、乳房ＢＲは左右あるため、両側のサブ線源収容部２５４Ａを回転可能にすること好ましい。

（第３実施形態の変形例１）
また、図２５に示す線源収容部２５６のように、撮像面２６Ａと平行な面内において、Ｘ線管３６の配列方向（Ｘ方向）に沿ってスライド可能としてもよい。つまり、図２５に示す例は、装置本体１１の横方向に線源収容部２５６をスライドさせる例である。本例においては、Ｃアーム２２のアーム部２８に、Ｘ方向に延びるレール部材２８Ａが設けられている。線源収容部２５６は、レール部材２８Ａにスライド可能に取り付けられる。これにより、ポジショニングに際して医療スタッフＳＴが装置本体１１にアプローチする方向とは反対方向に、線源収容部２５６を退避させることが可能となる。このため、医療スタッフＳＴが被検者Ｈ等にアプローチしやすく、図２３及び図２４に示す線源収容部２５４と同様の効果が得られる。

（第３実施形態の変形例２）
また、図２６に示す線源収容部２５７のように、撮像面２６Ａと平行な面内において、複数のＸ線管３６の配列方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に沿ってスライド可能としてもよい。つまり、装置本体１１において、支柱２１Ｂ側を後方とし、線源収容部２５７側を前方とすると、図２６に示す例は、線源収容部２５７を装置本体１１の前後方向にスライドさせる例である。これにより、図２６に示すように、線源収容部２５７を、二点鎖線で示す初期位置から、後方の支柱２１Ｂ側の実線で示す退避位置に退避させることが可能になる。これにより、検出器収容部２７及び圧迫板２９の上方の空間が空くため、ポジショニングに際して、医療スタッフＳＴが被検者Ｈ等にアプローチしやすい。

また、図２６に示す例では、フェイスガード２３１が、Ｃアーム２２ではなく、支柱２１Ｂに固定されている。フェイスガード２３１には、支柱２１Ｂに向かって後方に延びる取り付け軸２３Ａが設けられている。取り付け軸２３Ａは、Ｃアーム２２のアーム部２８に形成された貫通孔２８Ｂを貫通して、支柱２１Ｂに延びている。貫通孔２８Ｂは、Ｃアーム２２がＹ軸回りに回転する場合に、取り付け軸２３Ａとの干渉を避けるように円弧状に形成されている。これにより、Ｃアーム２２がＹ軸回りに回転しても、Ｃアーム２２の回転に連動して、フェイスガード２３１が回転することはなく、フェイスガード２３１を固定しておくことができる。フェイスガード２３１は、ポジショニングされた被検者Ｈの顔をＸ線から防護するものであるため、Ｃアーム２２を回転させた場合でも被検者Ｈの顔前で固定されていることが好ましい。

線源収容部を退避する構成として、本例の線源収容部２５７のように、支柱２１Ｂ側にスライドして退避する構成は、固定式のフェイスガード２３１との組み合わせを考慮すると、構造を簡素にしやすいと考えられるため、好ましい。

（第３実施形態の変形例３）
図２７に示す線源収容部２８は、支持部に相当するアーム部２８に、ヒンジ７２を介してＸ軸回りに回転可能に取り付けられている。線源収容部２８は、アーム部２８側の端部を後端部とした場合において、後端部とは反対の自由端となる前端部側が、後端部側のヒンジ７２を基点として、Ｘ線検出器２６から離れる方向に回転可能である。つまり、線源収容部２８は、装置本体１１の後方に跳ね上げられるように回転する。このように、線源収容部２８が、二点鎖線で示す初期位置から、実線で示す退避位置に退避すると、検出器収容部２７、圧迫板２９及び被検者Ｈの上方の空間が空く。そのため、図２６に示す例と同様に、ポジショニングに際して、医療スタッフＳＴが被検者Ｈ等にアプローチしやすい。

本開示の技術は、上述の種々の実施形態や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、図２３から図２５に示す第３実施形態において、両端が傾斜した態様の線源収容部２５４及び２５６の代わりに、図１１に示す線源収容部２４及び図１７に示す線源収容部２５１のような両端が傾斜していない線源収容部を用いてもよい。また、第１実施形態で示した電圧の分配部を、第２実施形態及び第３実施形態と組み合わせてもよい。また、図２３に示すフェイスガード２３１を、第１実施形態及び第２実施形態に適用してもよい。

また、上記各実施形態では、複数のＸ線管３６を完全に固定した状態でトモシンセシス撮影を行う例で説明したが、例えば、複数のＸ線管３６の配置間隔の範囲内で、Ｘ線管３６の配列方向（Ｘ方向）に移動させながら、トモシンセシス撮影を行ってもよい。というのも、スキャン角度ＫＡ内におけるＸ線の照射位置の密度が高く、投影画像ＳＰの枚数が多いほど、断層画像のアーチファクトを低減することができる。照射位置の密度を高めるには、複数のＸ線管３６の配置間隔を狭めた方がよい。しかしながら、各Ｘ線管３６の配置間隔は、Ｘ線管３６の直径などの制約を受けるため、狭めるには限界がある。そのため、配置間隔の範囲内で、複数のＸ線管３６を移動させることで、スキャン角度ＫＡ内における照射位置の密度を高めることができる。

この場合でも、１つのＸ線管３６をスキャン角度ＫＡの全域で移動させる場合と比べれば、Ｘ線管３６の移動範囲は狭いため、撮影時間を短縮することが可能である。なお、複数のＸ線管３６を移動させる場合は、すべてのユニット２４Ａをまとめて移動させてもよいし、各ユニット２４Ａを個別に移動させてもよい。

また、上記各実施形態では、Ｘ線管として、１つの焦点Ｆを有するＸ線管３６を例に説明したが、図２８に示すように、Ｘ線管としては、複数の焦点Ｆ１及びＦ２を有するＸ線管３６１を使用してもよい。図２８に示すようなＸ線管３６１を用いれば、焦点Ｆが１つの場合と比べて、照射位置の密度を高めることができる。図２８に示すように、複数のＸ線管３６１は、複数のユニット２４Ａに分割して収容されている。

このようなＸ線管３６１としては、例えば、図１０に示した電界放出型の陰極５１において電子放出エリア（エミッタ電極５１Ａ）を複数有するＸ線管３６を採用することができる。電子放出エリアは、ゲート電圧を印加するゲート電極５１Ｂを選択することで制御される。電子放出エリアを切り替えることで、陽極５２において電子が衝突する位置、すなわち焦点Ｆ１及びＦ２の間で切り替わる。

また、Ｘ線管３６１としては、陰極５１を複数有し、陰極５１を切り替えることで、焦点Ｆ１及びＦ２を切り替えるものでもよい。また、Ｘ線管３６１としては、１つの陰極５１が放出する電子の軌道を、偏向器を用いて変化させて、焦点Ｆ１及びＦ２を切り替えるものでもよい。偏向器は、電界又は磁界の作用によって電子の軌道を変化させる。このようなＸ線管３６１の場合は、冷陰極型に限らず、フィラメントを有する熱陰極型を使用してもよい。

また、焦点Ｆ１及びＦ２の２つの焦点を有するＸ線管３６１を例に説明しているが、焦点の数は、２つ以上でもよい。

また、Ｘ線源２４内の複数のＸ線管のすべてが、複数の焦点を有していなくてもよく、複数のＸ線管のうちの少なくとも１つが複数の焦点を有していればよい。

上記各実施形態では、本開示の放射線撮影装置として、トモシンセシス撮影機能を有する乳房撮影装置１０及び撮影装置１００（図１８参照）を例に説明した。しかし、本開示の放射線撮影装置は、トモシンセシス撮影機能を有していない放射線撮影装置でも、複数のＸ線管を有する放射線撮影装置であれば、適用可能である。

上記各実施形態では、放射線としてＸ線を利用する撮影装置を例に説明したが、γ線を利用する撮影装置を例に説明してもよい。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 装置本体
１２ 制御装置
１３ ネットワーク
１４ 画像ＤＢサーバ
１６ 端末装置
２１ スタンド
２１Ａ 台座
２１Ｂ 支柱
２２ アーム
２２Ａ 連結部
２３、２３１ フェイスガード
２３Ａ 取り付け軸
２４ Ｘ線源（放射線源）
２５、２５１～２５７ 線源収容部
２５Ｂ 収容部本体
２５Ｃ 蓋
２６ Ｘ線検出器（放射線検出器）
２６Ａ 撮像面
２７ 検出器収容部
２８ アーム部
２８Ｂ 貫通孔
２９ 圧迫板
３１ 高電圧発生装置
３２ 電圧ケーブル
３３ 信号ケーブル
３６、３６１ Ｘ線管（放射線管）
３７ ハウジング
４１ 線源制御部
４２ 検出器制御部
４３ 画像処理部
４４ コンソール
４６ 移動機構
５１ 陰極
５１Ａ エミッタ電極
５１Ｂ ゲート電極
５１Ｃ 半導体基板
５１Ｄ 集束電極
５２ 陽極
５４ Ｘ線透過窓
５６ 照射野限定器
５６Ａ 遮蔽板
６１ 分電ユニット
６２ 電圧用コネクタケーブル
６３ 信号用コネクタケーブル
６４ 電圧用コネクタ
６５ 信号用コネクタ
６６ 配線
６７ 分配用ケーブル
６８ 保護用キャップ
７１、７２ ヒンジ
１００ 撮影装置
１０１ 本体
１０２ アーム
１０２Ａ 連結部
１０３ Ｘ台車
１０４ 線源収容部
１０６ 検出器収容部
１０７ 寝台
２５１Ａ、２５４Ａ サブ線源収容部
ＢＲ 乳房
ＣＰ 中心
Ｄ１、Ｄ２ 直径
ＥＢ 電子
Ｆ 焦点
Ｈ 被検者
ＨＦ 顔
ＫＡ スキャン角度
Ｌ 線分
ＳＡ 照射角度
Ｒ 法線
ＳＡ 照射角度
ＳＰ、ＳＰ１～ＳＰ９ 投影画像
Ｔ１～ＴＮ 断層画像
ＴＦ１～ＴＦＮ 断層面
Ｗ 広がり角度

Claims (16)

1. 被写体を透過した放射線を検出して前記被写体の投影画像を撮像する撮像面を有する単一の放射線検出器と、
   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放射線管を有しており、前記被写体に向けて、前記複数の放射線管から選択的に前記放射線を照射する放射線源であって、単一の前記放射線検出器に対して前記複数の放射線管の全てが割り当てられており、かつ、前記複数の放射線管を分割して収容する複数のユニットで構成される放射線源と、を備え、
   前記複数のユニットのそれぞれは、前記放射線管を収容するハウジングを有するとともに個別に交換可能であり、
   前記複数のユニットのそれぞれは、前記放射線管を２つ以上収容し、
   さらに、
   前記被写体は乳房であり、
   前記放射線源と前記放射線検出器とを対向する姿勢で収容する収容部であって、前記放射線源を収容する部分である線源収容部と、前記放射線検出器を収容する部分である検出器収容部と、前記線源収容部と前記検出器収容部とを一体的に支持する支持部とを有する収容部と、
   前記収容部を基台に対して変位自在に連結する連結部と、を備えており、
   前記線源収容部は、前記ユニットを少なくとも１つ収容する複数のサブ線源収容部を有し、
   前記線源収容部において、前記複数の放射線管の配列方向における両端部のうちの少なくとも一方の端部に位置する前記サブ線源収容部は、前記支持部及び前記検出器収容部に対して変位可能であり、かつ、前記放射線検出器から離れる方向に変位可能である、
   放射線撮影装置。
2. 前記放射線源において、前記複数の放射線管は、１列に配列されている請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記収容部の外部に配置された電圧発生装置と、
   前記電圧発生装置で発生した電圧を前記放射線源に供給するための電圧ケーブルであって、前記電圧発生装置から前記連結部を介して前記収容部内に配設される少なくとも１本の電圧ケーブルと、
   前記収容部内に設けられ、前記電圧ケーブルが供給する前記電圧を、前記放射線源の前記複数のユニットのそれぞれに分配する分配部と、を備えている請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記複数のユニットのそれぞれの前記ハウジングは、該ハウジングに設けられて前記電圧ケーブルと電気的に接続される電圧用コネクタを有している請求項３に記載の放射線撮影装置。
5. 前記分配部は、前記複数のユニットのそれぞれの前記電圧用コネクタと接続するための複数のコネクタを有しており、前記電圧ケーブルが供給する前記電圧を前記複数のユニットに分配する分電ユニットである請求項４に記載の放射線撮影装置。
6. 前記複数のユニットのそれぞれは、２つの前記電圧用コネクタを有しており、
   前記電圧ケーブルは、前記複数のユニットのうちの１つの第１ユニットの一方の前記電圧用コネクタに接続されており、
   前記分配部は、前記電圧ケーブルが接続された第１ユニットからデイジーチェーン方式で、他の第２ユニットに前記電圧を分配する分配部であって、前記第１ユニットの他方の前記電圧用コネクタと該他方の電圧用コネクタに接続される分配用ケーブルとを含む請求項４に記載の放射線撮影装置。
7. 前記線源収容部は、前記複数の放射線管の配列方向の両端部が前記放射線検出器側に近づく方向に傾斜している請求項１～６のうちのいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
8. 前記線源収容部は、前記撮像面と平行な面内において、前記複数の放射線管の配列方向に沿ってスライド可能である請求項１～７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
9. 前記線源収容部は、前記撮像面と平行な面内において、前記複数の放射線管の配列方向と直交する方向にスライド可能である請求項１～８のうちのいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
10. 前記線源収容部は、前記支持部側の端部を後端部とした場合において、前記後端部とは反対の自由端となる前端部側が、前記後端部側を基点として、前記放射線検出器から離れる方向に回転可能である請求項１～９のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
11. 前記放射線管は、電子を放出する陰極と、前記陰極が放出する前記電子が衝突する焦点から放射線を放射する陽極とを有している請求項１～１０のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
12. 前記陽極は、固定陽極である請求項１１に記載の放射線撮影装置。
13. 前記陰極は、導電体の表面に電界を掛けたときに生じる電界放出現象を利用して電子線を放出する電界放出型である請求項１１又は１２に記載の放射線撮影装置。
14. 前記複数の放射線管のうちの少なくとも１つは、前記焦点を複数有している請求項１１～１３のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
15. 複数枚の前記投影画像に基づいて前記被写体の断層画像を得るために、前記複数の放射線管の照射を選択的に行って、前記放射線の照射に基づく複数枚の前記投影画像を取得するトモシンセシス撮影機能を有している請求項１～１４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
16. １回のトモシンセシス撮影中は、前記放射線検出器の位置及び姿勢は固定されている請求項１５に記載の放射線撮影装置。

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