WO2022092017A1 - X線撮影装置 - Google Patents

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WO2022092017A1
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unit
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imaging apparatus
head
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英基 吉川
正則 大塚
義人 杉原
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株式会社モリタ製作所
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Definitions

  • the present invention relates to an X-ray imaging apparatus.
  • Patent Document 1 describes a technique related to an X-ray imaging apparatus.
  • Patent Document 2 describes a technique relating to an X-ray tube.
  • the X-ray imaging apparatus is provided with an X-ray detection unit that detects an X-ray beam that has passed through the subject.
  • the distance between the X-ray detection unit and the subject may be increased in order to prevent the X-ray detection unit from coming into contact with the subject.
  • Increasing the distance between the X-ray detector and the subject increases the magnification in X-ray photography. As a result, the shooting resolution is lowered.
  • an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the shooting resolution.
  • the X-ray imaging apparatus includes a subject holding unit that holds the head of the subject, an X-ray source that generates X-rays, and an X-ray beam that emits the X-rays. It has an X-ray beam forming portion formed in the above, and receives the X-ray generating portion that irradiates the head held by the subject holding portion with the X-ray beam and the X-ray beam transmitted through the head.
  • the X-ray detector and the X-ray detector so that the X-ray detector having the X-ray detector and the X-ray detector and the X-ray detector face each other with the head sandwiched between them.
  • a support unit that supports the detection unit, a drive mechanism that moves the support unit relative to the subject with the X-ray generation unit and the X-ray detection unit sandwiched between the head, and the X.
  • the X-ray generator is provided with an X-ray source moving unit that moves the X-ray source with respect to the line detector, and when the device vertical direction is determined with the upper side of the head as the upper side of the device and the lower side as the lower side of the device, the drive.
  • the mechanism supports the X-ray generator and the X-ray detector so as to rotate around an axis extending in a direction parallel to the vertical direction of the device and around the head.
  • the X-ray source moving unit moves the X-ray source relative to the X-ray detector in the vertical direction of the device, and the X-ray source is located above the device.
  • the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is large, and when the X-ray source is located on the lower side of the device, the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is small.
  • the second aspect is the X-ray imaging apparatus according to the first aspect, wherein the X-ray generator accommodates the X-ray generator and extends from the support portion to the lower side of the apparatus.
  • the X-ray detector has a second extension that houses the X-ray detector and extends downward from the support to the device.
  • the line generation source moving unit moves the X-ray generation source in the device in the vertical direction within the first extending portion.
  • the third aspect is the X-ray imaging apparatus according to the second aspect, in which the bottom of the X-ray detector is arranged at the bottom of the second extending portion.
  • a fourth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the third aspect, wherein the detection surface of the X-ray detector has an irradiation region to which the X-ray beam is irradiated, and the X-ray beam forming unit provides an irradiation region.
  • the position of the end of the X-ray beam on the upper side of the device in the irradiation region is set on the lower side of the device as compared with the case where the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is small and large. do.
  • a fifth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the fourth aspect, wherein the X-ray beam forming portion positions the lower end of the X-ray beam in the irradiation region on the lower side of the apparatus.
  • the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is matched between when it is small and when it is large.
  • a sixth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the X-ray beam forming unit partially captures the X-rays generated from the X-ray source.
  • the X-ray beam passing through the passing region is formed in the X-ray beam, and the X-ray generation source moving portion is provided on the upper side of the device of the X-ray generation source.
  • the X-ray beam forming portion drives the shielding portion to increase the spread of the passing region in the vertical direction of the device, thereby increasing the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device. ..
  • a seventh aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the X-ray beam is an X-ray cone beam, and the X-ray generator and the X-ray detection. While the section is turning, the X-ray cone beam is applied to the head to perform X-ray CT imaging.
  • the eighth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the seventh aspect, in which the focal point of the X-ray generation source rotates around the head in response to the rotation of the X-ray generation unit and the X-ray detection unit. Then, a swirling plane is formed by the swirling trajectory of the focal point, and the X-ray beam forming unit so that the X-ray bundle incident on the detection surface of the X-ray detector from the focal point contains an X-ray component on the swirling plane. Form the X-ray cone beam.
  • a ninth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the eighth aspect, in which the X-ray beam forming unit makes the X-ray cone beam parallel to the swirling plane so that the center beam of the X-ray cone beam is parallel to the swirling plane.
  • the tenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the seventh to ninth aspects, when the axial direction of the axis extending in the direction parallel to the vertical direction of the apparatus is set to the vertical direction.
  • the X-ray beam forming unit regulates the X-ray so that the center beam of the X-ray cone beam passes through a plane orthogonal to the vertical direction, thereby horizontally irradiating the X-ray cone beam.
  • the eleventh aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to tenth aspects, wherein the X-ray source moving unit transfers the X-ray source to the X-ray detector.
  • the X-ray source moving unit transfers the X-ray source to the X-ray detector.
  • a twelfth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the X-ray source includes a cathode and an anode facing each other, and the anode is the cathode. It has an inclined surface that is inclined with respect to the axis connecting the anodes, and the X-rays are emitted from the inclined surface to the side of the axis, and the X-ray generating portion is such that one of the cathode and the anode is said.
  • the X-ray is arranged on the upper side of the apparatus so that the other side of the cathode and the anode is arranged on the lower side of the apparatus and the emission direction of the X-rays emitted from the inclined surface is toward the X-ray detector. Equipped with a line source.
  • a thirteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the twelfth aspect, wherein the cathode is arranged on the upper side of the apparatus and the anode is arranged on the lower side of the apparatus. It is equipped with an X-ray source.
  • the fourteenth aspect is the X-ray imaging device according to the twelfth or thirteenth aspect, and when the direction orthogonal to the vertical direction of the device is the horizontal direction of the device, the X-ray source moving unit is the head. If the area to be imaged in the unit has a large vertical spread of the device, the apparent size of the focal point of the X-ray source viewed from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device is the vertical direction of the device. The X-ray source is driven so as to be large, and if the vertical spread of the device in the imaging target area is small, the apparent focal point seen from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device. The X-ray source is driven so that the size is small in the vertical direction of the device.
  • a fifteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the twelfth to the fourteenth aspects, wherein the X-ray beam is an X-ray cone beam, and the X-ray source moving unit is used for the X-ray source moving unit.
  • the X-ray source moving unit In response to the expansion of the X-ray beam in the vertical direction of the device in response to the movement of the X-ray source toward the upper side of the device, the X-ray source moving portion of the axis and the X-ray cone beam.
  • the X-ray source is driven so that the angle formed by the center beam becomes small.
  • a sixteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the drive mechanism corresponds to at least one of a position and a range of an imaging target area in the head. The position of the support portion is changed relative to the head.
  • the seventeenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to the sixteenth aspects, wherein the X-ray source moving portion is at least the position and range of the imaging target area in the head. The position of the focal point of the X-ray source is changed by moving the X-ray source according to one.
  • the eighteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to the seventeenth aspects, in which the X-ray detector is moved so as to be close to and separated from the X-ray generator. Further prepare for the part.
  • a nineteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to eighteenth aspects, in which the X-ray detector and the X-ray source are close to at least one of the heads. Change the magnification in X-ray photography.
  • the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is large, and when the X-ray source is located on the lower side of the device, the X-ray beam is widened.
  • the spread of the device in the vertical direction is small.
  • the X-ray detector does not move to the lower side of the device, or the X-ray detector does not move to the lower side of the device, regardless of whether it is a small image target area or a large image capture area.
  • the possibility of being able to perform X-ray imaging increases.
  • the X-ray source moving unit moves the X-ray source device in the vertical direction within the first extending portion. As a result, it is possible to prevent the first extending portion from coming into contact with the subject due to the vertical movement of the X-ray generation source.
  • the X-ray detector since the bottom of the X-ray detector is arranged at the bottom of the second extending portion, the X-ray detector can be brought closer to the head of the subject. This makes it possible to reduce the magnification in X-ray photography. As a result, the shooting resolution can be improved.
  • the position of the upper end of the X-ray beam in the irradiation region is large when the vertical spread of the X-ray beam is small due to the X-ray beam forming portion. It is set on the lower side of the device for comparison.
  • the X-ray detector does not move to the lower side of the device, or the X-ray detector does not move to the lower side of the device, regardless of whether it is a small image target area or a large image capture area.
  • the possibility of performing X-ray imaging is further increased. Therefore, it is necessary to increase the distance between the X-ray detector and the head in order to prevent the X-ray detector from moving downward to the device and the X-ray detector from coming into contact with the subject. The possibility of occurrence can be further reduced. As a result, the shooting resolution can be improved.
  • the position of the lower end of the X-ray beam in the irradiation region is determined by the X-ray beam forming unit when the X-ray beam has a small vertical spread and when the X-ray beam has a large vertical spread. Be matched.
  • the X-ray detector does not move to the lower side of the device, or the X-ray detector does not move to the lower side of the device, regardless of whether it is a small image target area or a large image capture area. , The possibility of performing X-ray imaging is further increased.
  • the X-ray beam forming part drives the shielding part to expand the passing region in the vertical direction of the device.
  • the shielding part drives the shielding part to expand the passing region in the vertical direction of the device.
  • the seventh aspect since the X-ray cone beam is applied to the head during the rotation of the X-ray generating unit and the X-ray detecting unit to perform X-ray CT imaging, a high-resolution X-ray CT imaging image is performed. Can be obtained.
  • the X-ray beam forming unit is provided so that the X-ray bundle incident on the detection surface of the X-ray detector from the focal point of the X-ray source contains the X-ray component on the swirling plane in which the focal point swirls.
  • Form an X-ray cone beam This makes it possible to reconstruct an X-ray CT image by utilizing a plurality of X-ray components that pass through the head from the opposite directions while the X-ray detection unit and the X-ray generation unit are turning. As a result, the resolution of the X-ray CT image can be improved.
  • the X-ray beam forming unit forms the X-ray cone beam so that the center beam of the X-ray cone beam is parallel to the swirling plane of the focal point of the X-ray source.
  • the X-ray generation unit emits X-rays at a position opposite to the direction in which the center beam of the X-ray cone beam emitted at a certain position travels.
  • the center beam of the X-ray cone beam emitted by the generating portion is in the direction opposite to the traveling direction.
  • horizontal irradiation of the X-ray cone beam is performed by restricting the X-ray by the X-ray beam forming portion so that the center beam of the X-ray cone beam passes through a plane orthogonal to the vertical direction.
  • the X-ray generation unit emits X-rays at a position opposite to the direction in which the center beam of the X-ray cone beam emitted at a certain position travels.
  • the center beam of the X-ray cone beam emitted by the generating portion is in the direction opposite to the traveling direction.
  • the distance between the X-ray source and the X-ray detector is small, and the X-ray source is located on the lower side of the device.
  • the distance between the X-ray source and the X-ray detector is large. This makes it possible to reduce the magnification when the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is small. Therefore, it is possible to improve the resolution of X-ray photography when the area to be photographed in the head is small.
  • X-rays are directed toward the unevenly distributed part. Since it is possible to irradiate X-rays of good quality with a small apparent focal size on the anode side included in the beam, it is possible to improve the image quality of the X-ray image in the region of interest.
  • the X-ray generator is provided with an X-ray generator so that the cathode is located on the upper side of the device and the anode is located on the lower side of the device.
  • the intensity on the anode side is relatively high, and the X-ray on the anode side of the X-ray beam received on the detection surface has a small apparent focal size. Since the radio quality is high, the resolution of X-ray imaging for the lower part of the head can be improved by arranging the anode on the lower side of the device.
  • the X-ray source moving portion has a large vertical spread of the imaging target area in the head
  • the X-ray source viewed from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device.
  • Drive the X-ray source so that the apparent size of the focal point of the device is large in the vertical direction of the device.
  • the apparent size of the focal point of the X-ray source is large, the spread of X-rays generated by the X-ray source is large. Therefore, when the spread of the X-ray target area in the vertical direction of the device is large, X-rays are emitted.
  • the generating unit can appropriately emit an X-ray beam having a large spread in the vertical direction of the device.
  • the X-ray source moving part has a small spread in the vertical direction of the device in the imaging target area, the apparent size of the focal point seen from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device becomes small in the vertical direction of the device.
  • the resolution of X-ray photography can be improved when the apparent size of the focal point is small, it is possible to improve the resolution of X-ray photography when the expansion of the imaging target area in the vertical direction of the device is small.
  • the X-ray source moving part responds to the expansion of the X-ray source moving part in the vertical direction of the device according to the movement of the X-ray source moving part to the upper side of the device.
  • the X-ray source is driven so that the angle between the axis connecting the cathode and the anode of the X-ray source and the center beam of the X-ray cone beam becomes small.
  • the apparent size of the focal point seen from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device can be increased in accordance with the expansion of the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device.
  • the apparent size of the focal point seen from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device can be reduced in accordance with the reduction in the vertical spread of the X-ray beam in the device. Therefore, it is possible to improve the resolution of X-ray imaging when the expansion of the imaging target area in the vertical direction of the device is small.
  • the drive mechanism changes the position of the support portion relative to the head according to at least one of the position and the range of the imaging target area in the head.
  • the positions of the X-ray detection unit and the X-ray generation unit can be changed to appropriate positions according to at least one of the position and the range of the imaging target area in the head.
  • the X-ray source moving unit changes the position of the focal point of the X-ray source by moving the X-ray source according to at least one of the position and the range of the imaging target area in the head. do.
  • the position of the focal point of the X-ray source can be changed to an appropriate position according to at least one of the position and the range of the imaging target area.
  • an X-ray detection unit moving unit for separating the X-ray detection unit from the X-ray generation unit is further provided.
  • the magnification in X-ray imaging can be adjusted by separating the X-ray detection unit from the X-ray generation unit.
  • the magnification in X-ray photography is changed by the proximity separation of the X-ray detector and the X-ray source from at least one of the heads.
  • the imaging resolution can be easily changed by the proximity separation of the X-ray detector and the X-ray source from at least one of the heads.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the overall configuration of the X-ray imaging apparatus 110.
  • the X-ray imaging apparatus 110 includes, for example, an imaging main body 120 and an X-ray image processing apparatus 180 (also simply referred to as an image processing apparatus 180).
  • the imaging main body 120 is configured to be capable of performing, for example, X-ray CT (Computed Tomography) imaging, panoramic imaging, cephalo imaging, and the like.
  • the imaging main body 120 executes X-ray imaging such as X-ray CT imaging and collects X-ray imaging data (also referred to as projection data).
  • the X-ray image processing device 180 processes the X-ray radiographed data collected by the radiographing main body 120 to obtain various X-ray images (specifically, X-ray CT radiographed image, panoramic radiographed image, cephalo radiographed image, etc.). It is a device to generate.
  • the X-ray imaging device 110 may be a dedicated device for X-ray CT imaging / X-ray CT imaging image generation, or at least X-ray CT imaging / X-ray CT imaging image generation and panorama imaging / panoramic imaging image generation. It may be a device that can perform one of them.
  • the X-ray imaging apparatus 110 may have the imaging main body 120 as the main configuration, and the X-ray image processing apparatus 180 may be abbreviated or may have only a part of the functions of the X-ray image processing apparatus 180.
  • the photographing main body 120 includes a support unit 124, a drive mechanism 130 for moving the support unit 124, an X-ray generation unit 125, and an X-ray detection unit 225.
  • the support portion 124 has a long arm shape in one direction.
  • the support unit 124 has an X-ray generation unit 125 and an X-ray detection unit 225 so that the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 face each other with the head P of the subject PD (here, a human being) sandwiched between them. I support it.
  • the support portion 124 may be called a supporter.
  • the X-ray generating unit 125 irradiates the head P with an X-ray beam.
  • the X-ray detection unit 225 receives and detects the X-ray beam transmitted through the head P.
  • the drive mechanism 130 includes a swivel mechanism 132 and a swivel shaft moving mechanism 134 (see FIG. 2 described later).
  • the swivel mechanism 132 moves the support unit 124 so that the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 rotate around the swivel shaft X1 on the mechanism between the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225. It is a mechanism.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 is a mechanism for moving the swivel shaft X1 on the mechanism in a direction intersecting the swivel shaft X1.
  • the support column 121 is supported in a vertical posture on the base 120B.
  • An elevating portion 122 is provided on the support column 121 so as to be able to move up and down.
  • the elevating unit 122 is elevated and driven by the elevating drive mechanism.
  • the elevating drive mechanism is composed of, for example, a moving mechanism including a ball screw mechanism having a motor, a ball screw, a nut portion, or a linear actuator such as a linear motor, and is incorporated in a support column 121 to elevate and drive the elevating portion 122. ..
  • the elevating drive mechanism may be called an elevator.
  • the motor of the elevating drive mechanism may be called an elevation driving motor.
  • a horizontal arm 123 is attached to the elevating portion 122 so as to extend in the horizontal direction.
  • the horizontal arm 123 is also a beam.
  • a drive mechanism 130 is incorporated in the tip of the horizontal arm 123.
  • the head fixing device arm 141 which will be described later, extends from the support column 121 in the same direction as the horizontal arm 123.
  • a head fixing device 142 is provided at the tip of the head fixing device arm 141, and the head fixing device 142 holds the head P of the subject PD. It can be said that the head fixing device 142 is a subject holding portion.
  • the head fixing device 142 may be called a head holder.
  • the base end portion of the elevating portion 122 moves up and down behind the support column 121 (left side in FIG. 1).
  • the horizontal arm 123 extends from the elevating portion 122 to the right of the support column 121 in front view.
  • the head P is held by the head fixing device 142 (subject holding portion) in a direction in which the right side in the figure is the rear side and the left side is the front side.
  • the horizontal arm 123 supports the support portion 124 via the shaft portion 124a.
  • the elevating drive mechanism raises and lowers the horizontal arm 123 by raising and lowering the elevating portion 122, and raises and lowers the support portion 124 by raising and lowering the horizontal arm 123.
  • the drive mechanism 130 is a drive mechanism that moves the support portion 124 relative to the subject PD, more specifically, the head P.
  • a drive mechanism 130 may be provided in the subject holding portion for holding the subject PD so that the subject PD can be moved with respect to the fixed support portion 124. Further, a part of the drive mechanism 130 may be provided on the drive side of the support portion 124, and another part of the drive mechanism 130 may be provided on the drive side of the subject holding portion. In any case, the movement of the support portion 124 with respect to the subject PD is relative.
  • the drive mechanism 130 may be called a supporter driver.
  • the motor provided in the drive mechanism 130 for moving the support portion 124 may be referred to as a supporter driving motor.
  • the XYZ orthogonal coordinate system is an orthogonal coordinate system defined in the three-dimensional space in which the photographing main body 120 is installed.
  • the direction parallel to the axial direction of the swivel axis X1 on the mechanism is the Z-axis direction.
  • the direction parallel to the axial direction of the swivel shaft X1 on the mechanism and the elevating direction of the elevating portion 122 are made to coincide with each other as the Z-axis direction.
  • the direction orthogonal to the Z-axis direction is the Y-axis direction
  • the direction orthogonal to both the Z-axis direction and the Y-axis direction is the X-axis direction.
  • the front-back direction of the head P fixed to the head fixing device 142 is the Y-axis direction, and the left-right direction of the head is the X-axis direction.
  • the Z-axis direction may be referred to as the Z direction
  • the Y-axis direction may be referred to as the Y direction
  • the X-axis direction may be referred to as the X direction.
  • the direction from the head P toward the base 120B, that is, the lower side is the -Z side, and conversely, the direction away from the head P from the base 120B, that is, the upper side is the + Z side.
  • the front side of the head P is the + Y side, and the rear side is the -Y side.
  • the right side of the head P as seen from the face side is the + X side, and the left side is the -X side.
  • FIG. 1 illustrates each axial direction and each + and-.
  • the swivel axis X1 is in a direction parallel to the vertical direction of the device. It is extended to.
  • the Z direction is the device vertical direction
  • the + Z side is the device upper side
  • the ⁇ Z side is the device lower side.
  • the xyz Cartesian coordinate system is defined by the support unit 124, the X-ray generation unit 125, and the X-ray detection unit 225 that constitute an imaging system that performs X-ray generation and X-ray detection, which rotates around the axis of the swivel axis X1 on the mechanism. It is a Cartesian coordinate system.
  • the axial direction of the swivel axis X1 on the mechanism is the z-axis direction
  • the z-axis direction coincides with the Z-axis direction in the XYZ orthogonal coordinate system.
  • the direction in which the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 face each other is defined as the y-axis direction
  • the direction orthogonal to the y-axis direction and the z-axis direction is defined as the x-axis direction.
  • the z-axis direction may be referred to as the z-direction
  • the y-axis direction may be referred to as the y-direction
  • the x-axis direction may be referred to as the x-direction.
  • the X-ray detection unit 225 side is the + y side
  • the X-ray generation unit 125 side is the ⁇ y side.
  • the upper side in the vertical direction is the + z side
  • the lower side is the ⁇ z side.
  • the + z side and ⁇ z side in the z-axis direction correspond to the + Z side and ⁇ Z side in the Z-axis direction, respectively.
  • the right side is the + x side and the left side is the ⁇ x side from the ⁇ y side to the + y side in a plan view from the + z side to the ⁇ z side.
  • the swivel mechanism 132 rotates the support portion 124 that supports the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 around the swivel shaft X1.
  • the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 rotate around an axis extending in a direction parallel to the Z direction (in other words, in the vertical direction of the device) and around the head P.
  • the swivel mechanism 132 includes a motor (also called a rotation motor).
  • the shaft portion 124a projecting upward from the extending direction intermediate portion of the support portion 124 is supported by the swivel mechanism 132 in a hanging state.
  • the rotational movement of the motor of the swivel mechanism 132 is transmitted to the shaft portion 124a, and the support portion 124 rotates about the shaft portion 124a by driving the motor.
  • the central axis of the shaft portion 124a is the swivel shaft X1 on the mechanism.
  • the swivel shaft X1 is located between the X-ray generation unit 125 supported by the support unit 124 and the X-ray detection unit 225.
  • the rotational movement of the motor of the swivel mechanism 132 is transmitted to the shaft portion 124a via a transmission mechanism such as a gear and a pulley, if necessary.
  • the shaft portion 124a is arranged along the vertical direction along the direction of gravity.
  • the swivel shaft X1 on the mechanism is also arranged along the vertical direction.
  • the shaft portion 124a may be fixed to the support portion 124 and the rotational motion may be transmitted to the shaft portion 124a, or the support portion 124 may be rotatably fixed to the non-rotating shaft portion 124a and the swivel mechanism 132.
  • the rotational movement of the motor may be transmitted to the support portion 124 via a transmission mechanism such as a gear and a pulley.
  • the swivel mechanism 132 may be called a supporter rotation driver.
  • the swivel shaft movement mechanism 134 is a mechanism for moving the swivel shaft X1 on the mechanism in a direction intersecting the swivel shaft X1 on the mechanism, here, in a direction orthogonal to the swivel shaft X1 on the mechanism.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 can move the swivel shaft X1 in each of the X direction and the Y direction.
  • the support unit 124, the X-ray generating unit 125, and the X-ray detecting unit 225 move in the X direction.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 moves the swivel shaft X1 in the Y direction, so that the support unit 124, the X-ray generating unit 125, and the X-ray detecting unit 225 move in the Y direction.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 is configured by, for example, an XY stage mechanism.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 moves the swivel shaft X1 in the direction intersecting the swivel shaft X1 by moving the swivel mechanism 132 to which the swivel shaft X1 is connected in the direction intersecting the swivel shaft X1.
  • the XY stage mechanism is, for example, a combination of two sets of linear actuators in a direction in which their moving directions intersect each other. The moving directions of the two sets of linear actuators are set in the X direction and the Y direction, respectively.
  • a linear moving mechanism including a motor, a ball screw, a nut portion, a ball screw mechanism having a linear guide, etc., a linear motor, or a linear actuator such as an air cylinder
  • the moving direction of each of the two sets of linear actuators of the XY stage mechanism is set to intersect with the swivel axis X1
  • the swivel axis moving mechanism 134 sets the swivel mechanism 132 to the moving direction of each of the two sets of linear actuators.
  • the swivel mechanism 132 can be moved along the plane intersecting the swivel shaft X1, and thus the swivel shaft X1 can be moved along the plane intersecting the swivel shaft X1.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 moves the shaft portion 124a in the direction intersecting the axial direction of the swivel shaft X1 to move the support portion 124 in the direction intersecting the axial direction of the swivel shaft X1.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 may be called a cross axis supporter driver that moves the support portion 124 in a direction intersecting the axial direction of the swivel shaft X1.
  • the motor of the swivel shaft moving mechanism 134 may be referred to as a cross axis supporter driving motor that moves the support portion 124.
  • the shaft portion 124a may be composed of a shaft.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 may be referred to as a shaft driver.
  • the motor of the swivel shaft moving mechanism 134 may be called a cross axis shaft driving motor that moves the shaft portion 124a.
  • the combined direction of the X direction and the Y direction is defined as the XY combined direction. At least, the direction including any one of the X direction, the Y direction, and the XY synthesis direction is defined as the XY direction.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 may be called an XY direction supporter driver that moves the support portion 124 in the XY direction.
  • the motor of the swivel shaft moving mechanism 134 may be referred to as an XY direction supporter driving motor that moves the support portion 124 in the XY direction.
  • the swivel shaft moving mechanism 134 may be referred to as an XY direction shaft driver that moves the shaft portion 124a in the XY direction.
  • the motor of the swivel shaft moving mechanism 134 may be referred to as an XY direction shaft driving motor that moves the shaft portion 124a in the XY direction.
  • a motor that moves the support portion 124 and the shaft portion 124a in the X direction may be referred to as an X direction driving motor.
  • a motor that moves the support portion 124 and the shaft portion 124a in the Y direction may be referred to as a Y direction driving motor.
  • the X-ray generation unit 125 includes an X-ray generation source 126 that generates X-rays and an X-ray beam formation unit 127 that forms X-rays generated by the X-ray generation source 126 into an X-ray beam.
  • the X-ray beam emitted from the X-ray beam forming unit 127 irradiates the head P.
  • the X-ray beam forming unit 127 can adjust the shape of the emitted X-ray beam.
  • the X-ray generating portion 125 has an extending portion 128 extending from one end portion in the longitudinal direction of the elongated support portion 124 toward the ⁇ Z side.
  • the X-ray source 126 and the X-ray beam forming unit 127 are housed in the extending unit 128. It can be said that the extending portion 128 is a case (also referred to as a casing) for accommodating the X-ray generation source 126 and the X-ray beam forming portion 127. At least a part of the extending portion 128 is composed of an X-ray generating portion 125.
  • the X-ray generator 125 is also an X-ray generator.
  • the X-ray source 126 may be referred to as an X-ray generator.
  • the X-ray detector 225 includes an X-ray detector 226 that receives and detects an X-ray beam that has passed through the head P.
  • the X-ray detector 226 is composed of, for example, a flat panel detector (FPD) having a detection surface extending in a plane, an X-ray fluorescence multiplying tube (I.I .: Image Intensifier), or the like.
  • the detection surface of the X-ray detector 226 is irradiated with an X-ray beam transmitted through the head P.
  • the radiographing main body 120 generates X-ray radiographing data necessary for generating an X-ray image such as an X-ray CT radiographing image based on the output signal of the X-ray detector 226.
  • the X-ray detection unit 225 has an extension portion 228 extending from the other end portion in the longitudinal direction of the support portion 124 toward the ⁇ Z side.
  • the X-ray detector 226 is housed in the extension 228.
  • the extending portion 228 is a case (also referred to as a casing) for accommodating the X-ray detector 226.
  • At least a part of the extending part 228 is composed of an X-ray detection part 225.
  • the X-ray detector 225 is also an X-ray detector.
  • the X-ray detector 226 may be referred to as an X-ray detector.
  • the extending portions 128 and 228 are integrally formed with, for example, the supporting portion 124.
  • the support portion 124 and the extending portions 128 and 228 connected to the support portion 124 constitute a U-shaped swivel arm that opens downward.
  • the extending portion 128 is connected to one end of the support portion 124, and the extending portion 228 is connected to the other end.
  • the entire support portion 124, extension portion 128, and extension portion 228 may be regarded as support portions 124, 128, 228.
  • the photographing main body 120 includes an X-ray source moving unit 136 (see FIG. 2), which will be described later, to move the X-ray source 126 with respect to the X-ray detector 226. Further, the photographing main body unit 120 includes an X-ray detection unit moving unit 137 (see FIG. 2) described later, which separates the X-ray detection unit 225 from the X-ray generation unit 125 in close proximity to the X-ray generation unit 125.
  • the photographing main body portion 120 can relatively raise and lower the support portion 124 by the elevating portion 122 according to the height of the head P. Since the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 move up and down as the support unit 124 moves up and down, the photographing main unit 120 uses the elevating unit 122 to raise and lower X-rays according to the height of the head P. The generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 can be moved up and down. Further, the photographing main body 120 can rotate the support unit 124 so that the X-ray generating unit 125 and the X-ray detecting unit 225 rotate around the head P by the drive mechanism 130.
  • the subject holding portion that holds the subject PD is provided with an elevating portion that raises and lowers the subject PD so that the height of the subject PD is changed with respect to the support portion 124 having a fixed height.
  • the height may be changed relatively.
  • both the support portion 124 and the subject PD may be raised and lowered. Even in this case, the ascent and descent are relative.
  • Examples of the elevating part provided in the subject holding part include a mechanism for raising and lowering a chair with a drive source such as a motor.
  • the photographing main body 120 is provided with an arm 141 for a head fixing device extending in the horizontal direction in a portion of the support column 121 below the horizontal arm 123.
  • the horizontal arm 123 and the head fixing device arm 141 extend in the same direction with the support column 121 side as a base end portion.
  • the head fixing device arm 141 extends below the horizontal arm 123, and a head fixing device (in other words, a subject holding portion) 142 is provided at the tip thereof.
  • the head fixing device 142 is located between the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225.
  • the head fixing device 142 includes a chin rest 142a on which the jaw of the head P can be placed and supported, and a holding portion 142b that sandwiches and holds the head P from both outer sides thereof. Then, the jaw of the head P is supported on the chin rest 142a, and the head P is sandwiched by the holding portion 142b, so that the head P is between the X-ray generating portion 125 and the X-ray detecting portion 225. It is held in place.
  • the head fixing device 142 may be configured at least one of the chin rest 142a and the holding portion 142b.
  • the photographing main body 120 is provided with a cephalo imaging head fixing device hanging arm 143 so as to extend in the horizontal direction on the side opposite to the side on which the horizontal arm 123 extends from the support column 121.
  • the head fixing device 144 for cephalo imaging is supported in a suspended state by the hanging arm 143 of the head fixing device for cephalo imaging.
  • An X-ray detector 229 for cephalo imaging is incorporated in the head fixing device 144 for cephalo imaging.
  • a main body control unit 150 including an operation panel device 158 is provided in the extending direction intermediate portion of the head fixing device arm 141.
  • the operation panel device 158 of the main body control unit 150 is shown enlarged in the outlet.
  • the main body control unit 150 may be configured by a circuit.
  • the main body control unit 150 may be called a main body control circuit.
  • the imaging main body 120 When performing X-ray imaging, the imaging main body 120 has the head P fixed by the head fixing device 142, and the support portion 124 is stopped or rotated according to a desired imaging mode. Take an X-ray. As a result, the imaging main body 120 can obtain the X-ray imaging data necessary for generating an X-ray CT imaging image, a panoramic imaging image, or the like. For example, the photographing main body 120 takes X-ray CT by rotating the support 124, in other words, rotating the X-ray generating section 125 and the X-ray detecting section 225. The X-ray imaging data required to generate the image can be obtained.
  • the radiographing main body 120 can obtain the X-ray radiographing data necessary for generating the panoramic radiographing image by performing the radiographing in a state where the support portion 124 is rotated in a certain range.
  • performing X-ray imaging with the support portion 124 stopped for example, preliminary imaging for positioning the subject for X-ray CT imaging may be performed, and the support portion 124 is stopped at that time.
  • X-ray photography may be performed at.
  • the photographing main body 120 may also perform X-ray photography for obtaining a cephalo-photographed image or a pseudo-oral method-photographed image.
  • the X-ray generation unit 125 is configured to be rotatable around the axis in the z direction with respect to the support unit 124, and the imaging main body unit 120 is a head fixing device for cephalo imaging with the support unit 124 stopped.
  • the imaging main body unit 120 is a head fixing device for cephalo imaging with the support unit 124 stopped.
  • To generate a Cephalo-photographed image by fixing the position of the head P to 144 and irradiating X-rays from the X-ray generator 125 toward the Cephalo-photographing head fixing device 144 to perform X-ray photography.
  • the necessary X-ray imaging data can be obtained.
  • the shooting function of the panoramic shot image, the shooting function of the cephalo shot image, and the like may be omitted.
  • the support portions 124, 128, 228 are examples of the first support that supports the X-ray source 126, the X-ray beam forming portion 127, and the X-ray detector 226.
  • the horizontal arm 123, the column 121, and the base 120B are examples of the second support that supports the first support. In the second support, there is a relationship that the support works from the base 120B to the support column 121 and from the support column 121 to the horizontal arm 123.
  • the head fixing device arm 141 and the head fixing device 142 are examples of head supports for fixing the head of the subject.
  • the shaft portion 124a is, for example, a shaft.
  • the second support supports the first support via the shaft.
  • the motor of the swivel mechanism 132 is an example of a first motor that swivels and drives the first support around the shaft.
  • the motor of the swivel shaft moving mechanism 134 is an example of a second motor that moves and drives the shaft.
  • the first motor and the second motor are examples of support drive motors that drive the first support.
  • the first support, the X-ray generation source 126, the X-ray beam forming unit 127, and the X-ray detector 226 are rotational imagers that perform X-ray imaging by rotation.
  • the main body control unit 150 is configured to be able to receive each instruction to the shooting main body unit 120, and is configured to be able to control each operation of the shooting main body unit 120.
  • the main body control unit 150 is fixed to the head fixing device arm 141 extending in the horizontal direction from the support column 121.
  • the main body control unit 150 includes an operation panel device 158 for displaying various information and receiving various inputs to the main body control unit 150.
  • the operation panel device 158 is, for example, a touch panel display including a display device such as a liquid crystal display panel and a touch detection unit arranged on the display screen of the display device. By detecting the user's touch operation on the display screen by the touch detection unit, the input operation for the X-ray photographing apparatus 110 is accepted by the operation panel apparatus 158.
  • a push button or the like may be provided near the operation panel device 158 or the like. Further, the display device and the input device that accepts the input operation of the user may be provided separately.
  • Each of the above parts of the photographing main body 120 is housed in the X-ray-proof chamber 146.
  • a push button switch called a deadman switch that gives an X-ray irradiation instruction to the main body control unit 150 is provided.
  • the X-ray image processing device 180 includes an information processing main unit 182 configured by, for example, a computer or a workstation.
  • the information processing main unit 182 can transmit and receive various data to and from the photographing main unit 120 by, for example, a communication cable.
  • the information processing main unit 182 can execute various image processing and the like based on the data transmitted from the photographing main unit 120. Data may be transmitted / received by wireless communication between the photographing main body 120 and the X-ray image processing device 180.
  • the circuit that performs information processing in the information processing main unit 182 may be called an information processing circuit.
  • the information processing main unit 182 is connected to a display unit 188 composed of a display device such as a liquid crystal monitor and an operation unit 189 composed of a keyboard, a mouse, or the like.
  • the operator can perform various inputs to the information processing main unit 182 by operating a pointer on the characters or images displayed on the display unit 188 via a mouse or the like.
  • the display unit 188 may be composed of a touch panel display.
  • the operation unit 189 is an operation interface, and includes a physical interface that receives physical operations such as a keyboard and a mouse.
  • a part or all of the processing of the X-ray image processing apparatus 180 may be executed by the main body control unit 150.
  • a part or all of the processing of the main body control unit 150 may be executed by the X-ray image processing apparatus 180.
  • FIG. 2 is a block diagram mainly showing an example of the electrical configuration of the X-ray imaging apparatus 110.
  • the main body control unit 150 of the shooting main body 120 controls the X-ray shooting operation of the shooting main body 120, and is a kind of computer device.
  • the main body control unit 150 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 151 as at least one processor, a RAM (Random Access Memory) 152, a storage unit (memory) 153, input / output units 154a and 154b, and operation input.
  • a unit 155 and an image output unit 156 are provided. These configurations are interconnected via a bus line 157.
  • the image output unit 156 may be configured by a circuit. In this case, the image output unit 156 may be called an image output circuit.
  • the operation input unit 155 may be configured by a physical interface.
  • Each of the input / output units 154a and 154b may be composed of Input / Output ports.
  • the storage unit 153 is composed of, for example, a non-volatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.
  • the storage unit 153 receives various instructions regarding X-ray imaging, and controls the drive mechanism 130, the X-ray generation source 126, the X-ray beam forming unit 127, and the like according to the instructions to control the X-ray imaging operation. Is stored.
  • the CPU 151 executes the shooting program 153a, various functions of the CPU 151 are realized.
  • the CPU 151 includes, for example, a radiography control unit 151a that controls an X-ray radiography operation in the radiography main body 120.
  • the RAM 152 is provided as a work area when the CPU 151 performs a predetermined process.
  • the input / output unit 154a includes a swivel mechanism 132, a swivel shaft moving mechanism 134, an X-ray source 126, an X-ray beam forming unit 127, an X-ray source moving unit 136, an X-ray detector 226, and an X-ray detector moving unit. 137 and X-ray detector 229 are connected.
  • the photographing control unit 151a can control the turning mechanism 132 through the input / output unit 154a. By controlling the swivel mechanism 132, the imaging control unit 151a can swivel the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 supported by the support unit 124 around the head P.
  • the photographing control unit 151a can control the swivel axis moving mechanism 134 through the input / output unit 154a. By controlling the swivel axis moving mechanism 134, the photographing control unit 151a can move the support unit 124, the X-ray generation unit 125, and the X-ray detection unit 225 in the X direction or in the Y direction. ..
  • the imaging control unit 151a can control the X-ray generation source 126 through the input / output unit 154a.
  • the imaging control unit 151a may or may not emit X-rays to the X-ray generation source 126 by controlling the voltage and / or current supplied to the X-ray tube included in the X-ray generation source 126, for example. can do.
  • the imaging control unit 151a can control the intensity of the X-ray emitted from the X-ray generation source 126 by controlling the voltage and / or the current supplied to the X-ray tube.
  • the imaging control unit 151a can control the X-ray source moving unit 136 through the input / output unit 154a.
  • the imaging control unit 151a can move the X-ray generation source 126 by controlling the X-ray generation source moving unit 136.
  • the imaging control unit 151a can control the X-ray beam forming unit 127 through the input / output unit 154a.
  • the imaging control unit 151a can adjust the shape of the X-ray beam irradiated to the head P by controlling the X-ray beam forming unit 127.
  • the photographing control unit 151a controls the X-ray beam forming unit 127 to form the X-ray beam forming unit 127 having an X-ray beam having a shape corresponding to the purpose of photographing.
  • the imaging control unit 151a can control the X-ray detection unit moving unit 137 through the input / output unit 154a. By controlling the X-ray detection unit moving unit 137, the imaging control unit 151a can move the X-ray detection unit 225 close to and separated from the X-ray generation unit 125.
  • the imaging control unit 151a can receive the output signals of the X-ray detectors 226 and 229 through the input / output unit 154a.
  • the radiography control unit 151a generates X-ray radiographed data necessary for generating, for example, an X-ray CT scan image or a panoramic radiographed image based on the output signal of the X-ray detector 226. Further, the radiographing control unit 151a generates X-ray radiographing data necessary for generating the radiographed image based on the output signal of the X-ray detector 229.
  • the input / output unit 154b is communicably connected to the image processing device 180.
  • the CPU 151 can exchange data with the image processing device 180 through the input / output unit 154b.
  • the operation input unit 155 is connected to the touch detection unit 158b of the operation panel device 158, and the image output unit 156 is connected to the display unit 158a of the operation panel device 158.
  • the image data generated by the CPU 151 is input to the image output unit 156.
  • the image output unit 156 controls the display unit 158a based on the input image data, and causes the display unit 158a to display an image.
  • the CPU 151 can receive an output signal output by the touch detection unit 158b through the operation input unit 155. Thereby, the CPU 151 can specify various operations detected by the touch detection unit 158b.
  • the image processing device 180 is a kind of computer device that generates X-ray image data 185b based on the X-ray imaging data from the imaging main body 120.
  • the information processing main unit 182 of the X-ray image processing apparatus 180 includes a CPU 183, a RAM 184, a storage unit (memory) 185, an input / output unit 186, an operation input unit 189a, and an image output unit 188a as at least one processor. These configurations are interconnected via a bus line 182a.
  • the input / output unit 186 may be composed of an Input / Output port.
  • the operation input unit 189a may be configured by a circuit. In this case, the operation input unit 189a may be called an operation input circuit.
  • the image output unit 188a may be configured by a circuit. In this case, the image output unit 188a may be called an image output circuit.
  • the storage unit 185 is composed of a non-volatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.
  • the information processing main unit 182 stores an image processing program 185a that generates X-ray image data 185b based on the X-ray imaging data from the imaging main unit 120. Further, the storage unit 185 stores the image data 185b generated by the information processing main unit 182.
  • the CPU 183 executes the image processing program 185a, various functions of the CPU 183 are realized.
  • the RAM 184 is provided as a work area when the CPU 183 performs a predetermined process.
  • the input / output unit 186 is connected to the input / output unit 154b of the photographing main unit 120.
  • the CPU 183 can exchange data with the CPU 151 of the photographing main unit 120 through the input / output unit 186 and the input / output unit 154b.
  • the CPU 183 can receive the X-ray radiography data generated by the radiography control unit 151a from the radiography control unit 151a.
  • the CPU 183 generates image data 185b of an X-ray CT image, a panoramic image, or a cephalo image based on the X-ray image data from the image control unit 151a.
  • the operation input unit 189a is connected to the operation unit 189, and the image output unit 188a is connected to the display unit 188.
  • Image data such as image data 185b generated by the CPU 183 is input to the image output unit 188a.
  • the image output unit 188a controls the display unit 188 based on the input image data, and causes the display unit 188 to display an image.
  • the X-ray CT image, the panoramic image, or the cephalo image is displayed on the display unit 188.
  • the CPU 183 can receive an output signal output by the operation unit 189 through the operation input unit 189a. Thereby, the CPU 183 can specify the content of the operation received by the operation unit 189.
  • the touch detection unit 158b of the operation panel apparatus 158 receives an imaging mode designation operation from the operator.
  • the shooting control unit 151a of the main body control unit 150 sets the shooting mode of the X-ray shooting device 110 to the shooting mode designated by the shooting mode designation operation.
  • the types of shooting modes there are an X-ray CT shooting mode for performing X-ray CT shooting, a panoramic shooting mode for performing panoramic shooting, a cephalo shooting mode for performing cephalo shooting, and the like.
  • the imaging control unit 151a sets the imaging mode of the X-ray imaging apparatus 110 to the X-ray CT imaging mode.
  • the touch detection unit 158b accepts an operation for designating an imaging target area from an operator.
  • the shooting control unit 151a sets the region designated by the shooting target area designation operation as the shooting target area on the head P.
  • the operator may specify the entire dental arch included in the head P as the imaging target area, or the local area of the dental arch (anterior tooth region, molar region, etc.) as the imaging target area, or the dental arch.
  • the jaw joint area including the above may be designated as the imaging target area. Since the X-ray beam is irradiated to the imaging target region of the head P, it can be said that the imaging target region is the irradiation region of the X-ray beam in the head P.
  • the area to be photographed is also called an irradiation field.
  • the imaging control unit 151a has a swivel mechanism 132, a swivel axis moving mechanism 134, an X-ray source 126, an X-ray beam forming unit 127, an X-ray source moving unit 136, and X, depending on the set shooting mode and the shooting target area.
  • the line detection unit moving unit 137 is controlled.
  • X-ray imaging is performed on the imaging target area designated by the operator in the imaging mode specified by the operator, and X-ray imaging data is collected.
  • the X-ray detection unit 225 and the X-ray generation unit 125 may rotate 360 degrees or 180 degrees around the head P.
  • the X-ray detection unit 225 and the X-ray generation unit 125 may be turned at an angle obtained by adding the spread angle of the X-ray beam viewed from the Z direction to 180 °.
  • the CPU 183 of the image processing device 180 generates image data 185b of an X-ray image according to a shooting mode based on the X-ray shooting data collected by the shooting main body 120.
  • the imaging mode is, for example, an X-ray CT imaging mode
  • the CPU 183 reconstructs the X-ray imaging data (in other words, projection data) collected by the imaging main unit 120 to generate image data 185b of the X-ray CT imaging image. do.
  • the X-ray imaging data collected by the imaging main unit 120 may be stored in the storage unit 185 as image data 185b to be processed.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the X-ray generation source 126.
  • the X-ray source 126 includes an X-ray tube 300 and a case 350 that houses the X-ray tube 300.
  • the inside of the case 350 is filled with, for example, insulating oil.
  • the X-ray tube 300 includes a cathode 310 and an anode 320 disposed apart from the cathode 310.
  • the cathode 310 includes a filament and emits an electron beam B toward the anode 320.
  • the cathode 310 is located on the + z side and the anode 320 is located on the ⁇ z side.
  • the cathode 310 may be located on the ⁇ z side and the anode 320 may be located on the + z side.
  • the surface 321 of the anode 320 facing the cathode 310 is inclined at a predetermined angle with respect to the axis 330 (a straight line parallel to the emission direction of the electron beam B) connecting the cathode 310 and the anode 320 through the centers of their respective longitudinal axes.
  • the inclined surface is 321.
  • the inclined surface 321 is inclined with respect to the z direction so that it faces the + y side. In other words, the inclined surface 321 is inclined with respect to the z direction so that it faces the X-ray detector 26 side.
  • the inclined surface 321 includes a target surface 322 with which the electron beam B from the cathode 310 collides. In FIG. 3, the target surface 322 is shown by a thick line.
  • the X-ray 340 is emitted from the target surface 322 with a predetermined spread in the reflection direction from the direction in which the electron beam B has traveled. Will be done.
  • X-rays 340 are emitted laterally (+ y side) from the target surface 322 with respect to the axis 330.
  • the emission direction of the X-rays emitted from the target surface 322 is toward the X-ray detector 226.
  • the target surface 322 that emits X-rays 340 can be said to be an X-ray generation surface that generates X-rays 340.
  • the extent of the range of X-rays 340 that can withstand practical use in the z-direction, and there is a boundary where the energy of X-rays 340 is sharply lost, especially in the extent far from the cathode 310.
  • the end closer to the cathode 310 is referred to as the X-ray end 340C
  • the end farther from the cathode 310 is referred to as the X-ray end 340A.
  • the center of the target surface 322 of the anode 320 in the y direction is defined as the center of the target surface in the y direction 322C.
  • the target surface 322 in other words, the X-ray generation surface constitutes the focal point.
  • the apparent size S of the focal point of the X-ray source 126 seen from the X-ray detector 226 side in the device horizontal direction The smaller the value, the better the shooting resolution.
  • the size S may be referred to as an apparent focal size S or simply a focal size S.
  • ⁇ Structure example of X-ray beam forming part> 4 and 5 are diagrams showing an example of the configuration of the X-ray beam forming unit 127.
  • the X-ray beam forming unit 127 regulates the spread of the X-ray 340 emitted from the X-ray generation source 126, and emits an X-ray beam having a shape according to the purpose of imaging and the region to be photographed.
  • the X-ray beam forming unit 127 can control the irradiation range of the X-ray beam to the head P.
  • the X-ray beam forming unit 127 is composed of, for example, an X-ray beam forming unit 44U.
  • the X-ray beam forming unit 44U has a shielding portion 448 that partially shields the X-ray 340 generated from the X-ray generation source 126 as a main component.
  • the X-ray beam forming unit 44U includes, for example, four shielding members (shields) 441 to 444 arranged at positions close to the X-ray generation source 126 as the shielding unit 448.
  • Each of the shielding members 441 to 444 is made of a material (lead or the like) that absorbs X-rays, and is formed, for example, in the shape of a rectangular plate.
  • the shielding portion 448 is provided on the base portion 44B included in the X-ray beam forming unit 44U.
  • the shielding unit 448 is guided by the collimation guide unit 44G fixed to the base unit 44B, and is moved and driven by the shielding driving unit 44D.
  • the collimation guide unit 44G includes, for example, a collimation guide unit 44G1, 44G2, 44G3, 44G4.
  • the shield drive unit 44D includes, for example, a shield drive unit 44D1, 44D2, 44D3, 44D4.
  • the shielding drive unit 44D, 44D1, 44D2, 44D3, 44D4 comprises an appropriate actuator such as a motor, for example.
  • the shielding member 441 is guided by the collimation guide unit 44G1 and moved and driven by the shielding driving unit 44D1.
  • the shielding member 442 is guided by the collimation guide unit 44G2 and moved and driven by the shielding driving unit 44D2.
  • the shielding member 443 is guided by the collimation guide unit 44G3 and moved and driven by the shielding driving unit 44D3.
  • the shielding member 444 is guided by the collimation guide unit 44G4 and moved and driven by the shielding driving unit 44D4.
  • the shielding members 441 and 442 are arranged vertically and vertically (+ z side and ⁇ z side) of the emission port of the X-ray 340 of the X-ray source 126, and their long sides are parallel to the x-axis direction. It is arranged so as to be.
  • the shielding member 441 can move in the vertical direction (z-axis direction) by being guided by the collimation guide unit 44G1 and driven by the shielding driving unit 44D1.
  • the shielding member 442 can move in the vertical direction (z-axis direction) by being guided by the collimation guide unit 44G2 and driven by the shielding driving unit 44D2.
  • the shielding members 441 and 442 constitute a z-direction shielding portion 44z that regulates the spread of the X-ray beam in the z-axis direction by shielding.
  • the shielding member 441 functions as a + z-direction side shielding portion 44 + z that regulates the spread of the X-ray beam on the + z-direction side
  • the shielding member 442 regulates the -z-direction side shielding portion 44 that regulates the spread of the X-ray beam on the -z-direction side. Functions as -z.
  • the shielding members 443 and 444 are arranged on the left and right sides (+ x side and ⁇ x side) of the emission port of the X-ray source 126 in the front view, and each long side is parallel to the z-axis direction. It is arranged.
  • the shielding member 443 can be moved in the lateral direction (x-axis direction) by being guided by the collimation guide unit 44G3 and driven by the shielding driving unit 44D3.
  • the shielding member 444 can be moved in the lateral direction (x-axis direction) by being guided by the collimation guide unit 44G4 and driven by the shielding driving unit 44D4.
  • the shielding members 443 and 444 constitute an x-direction shielding portion 44x that regulates the spread of the X-ray beam in the x-axis direction by shielding.
  • the shielding member 443 functions as a + x-ray side shielding portion 44 + x that regulates the spread of the X-ray beam on the + x-direction side, and the shielding member 444 regulates the -x-direction side shielding portion 44 of the X-ray beam. Functions as -x.
  • the opening 445 formed in the above has a shape and dimensions according to the purpose of photography and the area to be photographed.
  • This opening 445 becomes a passing region 445 of the X-ray 340 where the X-ray generation source 126 is generated.
  • a basic opening that allows the passage of X-rays is formed around the opening / passing region 445 in the base portion 44B, and the periphery of the basic opening is surrounded by shielding members 441 to 444. It can be said that the shielding portion 448 composed of the shielding members 441 to 444 forms a passing region 445 through which the X-ray 340 passes.
  • the distance between the edges 441a and 442a and the distance between the edges 443a and 444a are adjusted to be relatively large, so that the opening 445 becomes square in the front view.
  • the X-ray 340 emitted from the X-ray source 126 passes through this square opening 445 and has an aspect ratio (width in the z direction / x) toward the X-ray detector 226 like a regular quadrangular pyramid. It is formed into an X-ray cone beam that spreads like a quadrangular pyramid with a low width in the direction. This X-ray cone beam is used during X-ray CT imaging.
  • the imaging control unit 151a controls the shielding drive unit 44D of the X-ray beam forming unit 127 from the X-ray beam forming unit 127 according to the imaging target area.
  • X-ray cone beam is emitted.
  • the imaging main unit 120 irradiates the imaging target area in the head P with an X-ray cone beam while the X-ray generating unit 125 and the X-ray detecting unit 225 are turning to perform X-ray CT imaging.
  • the X-ray detector 226 receives the X-ray cone beam transmitted through the head P.
  • the X-ray beam forming unit 127 can expand or contract the spread of the X-ray cone beam in the z direction by driving the shielding unit 448 to expand or contract the spread of the opening 445 in the z direction. Further, the X-ray beam forming unit 127 can expand or contract the spread of the X-ray cone beam in the x direction by driving the shielding unit 448 to expand or contract the spread of the opening 445 in the x direction.
  • the distance between the edges 443a and 444a is relatively small, and the distance between the edges 441a and 442a is greatly adjusted so that the opening 445 has an aspect ratio (z) in front view. It becomes a vertically long rectangular shape with a high width in the direction / width in the x direction).
  • the X-ray 340 emitted from the X-ray source 126 is formed into an X-ray narrow beam that spreads in a vertically long pyramidal trapezoidal shape by passing through the rectangular opening 445. This X-ray narrow beam is used for panoramic photography.
  • the shooting control unit 151a controls the shielding drive unit 44D of the X-ray beam forming unit 127, and X-rays from the X-ray beam forming unit 127 according to the shooting target area. A narrow beam is emitted. This X-ray gap beam irradiates the imaging target area in the head P.
  • the X-ray detector 226 receives the X-ray gap beam transmitted through the head P.
  • the configuration of the X-ray beam forming unit 127 is not limited to the above example.
  • the X-ray beam forming unit 127 may be configured by a single shielding member having a plurality of openings formed according to the purpose of photographing and the area to be photographed, and a moving mechanism. In this case, it is preferable to move the single shielding member by the moving mechanism so that the X-ray 340 emitted from the X-ray generation source 126 passes through the opening selected according to the purpose of photographing and the area to be photographed.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the X-ray source moving unit 136 (also simply referred to as the moving unit 136).
  • the X-ray source moving unit 136 is also an X-ray source moving device.
  • the X-ray source moving unit 136 may be referred to as an X-ray generator driver or an X-ray generator elevation driver.
  • the moving portion 136 is housed in the extending portion 128 extending from the support portion 124 to the ⁇ z side together with the X-ray generation source 126.
  • the extending portion 128 also houses a rubber chamber 380 for absorbing the thermal expansion of the insulating oil in the case 350 of the X-ray source 126.
  • the moving portion 136 can move the X-ray source 126 in the z-direction within the extending portion 128.
  • the X-ray beam forming unit 127 (X-ray beam forming unit 44U) is not fixed to the X-ray generation source 126 and does not move according to the movement of the X-ray generation source 126.
  • the X-ray beam forming portion 127 is fixed to the inner surface of the extending portion 128 by, for example, a fixing member.
  • the moving unit 136 includes, for example, a ball screw mechanism 525.
  • the ball screw mechanism 525 is fixed to the inner surface of the extending portion 128 by a fixing member.
  • the ball screw mechanism 525 includes, for example, a motor 500, a ball screw 510 extending in the z direction (Z direction), and a nut portion 520.
  • the ball screw 510 is rotationally driven by the motor 500 in both forward and reverse directions.
  • the nut portion 520 is screwed into the ball screw 510.
  • the photographing control unit 151a of the main body control unit 150 can control the motor 500.
  • the motor 500 may be referred to as an X-ray generator driving motor that moves the X-ray source 126.
  • the ball screw 510 transmits the driving force of the motor 500 to the nut portion 520, but also defines the moving direction of the nut portion 520, that is, the moving direction of the X-ray generation source 126. Therefore, the X-ray generation source 126 It is also a guide member (guide) in the moving direction of.
  • the moving unit 136 having the above configuration can move the X-ray source 126 in the axial direction of the ball screw 510 within a predetermined range. Since the axial direction of the ball screw 510 is parallel to the z direction, the moving portion 136 can move the X-ray generation source 126 in the z direction within a predetermined range.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a state after the moving unit 136 moves the X-ray generation source 126 shown in FIG. 6 to the + z direction side.
  • the position of the X-ray source 126 is, for example, as shown in FIG.
  • the position of the X-ray generation source 126 is, for example, as shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the X-ray source moving unit 136.
  • the configuration example shown in FIG. 8 has the same structure of movement of the X-ray source 126 in the z direction as the configuration example shown in FIGS. 6 and 7, but has a structure that tilts the X-ray source 126.
  • the difference is that
  • the moving portion 136 includes a ball screw mechanism 525, a long link plate 530, a long guide rail 550, and a slide member 540 that slides on the guide rail 550.
  • the ball screw mechanism 525 and the guide rail 550 are fixed to the inner surface of the extending portion 128 by a fixing member.
  • a shaft portion 560AX extends from the nut portion 520 to the + x side, and one end of the link plate 530 is rotatably attached to the shaft portion 560AX by a ball bearing 560.
  • the slide member 540 is slidably attached to the guide rail 550.
  • a shaft portion 541 extends from the slide member 540 to the ⁇ x side, and the other end portion of the link plate 530 is rotatably attached to the shaft portion 541 by a ball bearing 570.
  • the case 350 of the X-ray source 126 is fixed to one end of the link plate 530. In the illustrated example, the case 350 is fixed to one end of the link plate 530 via a chamber 380 or the like.
  • the center of the ball bearing 560 coincides with the target surface y-direction center 322C of the target surface 322 of the X-ray tube 300 in the case 350 (see FIG. 3). do.
  • the + z-direction side end 550 + zE of the guide region GA of the slide member 540 of the guide rail 550 strictly speaking, the + z-direction side end of the guide region GA of the shaft portion 541 is set, and the ⁇ z-direction side end is ⁇ z.
  • the direction side end is 550-zE.
  • the ⁇ z direction side end 550-zE is closer to the + y direction than the shaft portion 560AX
  • the + z direction side end 550 + zE is closer to the + y direction than the ⁇ z direction side end 550-zE.
  • the ⁇ z direction side end 550-zE is closer to the + y direction than the target surface y direction center 322C, and the + z direction side end 550 + zE is closer to the + y direction than the ⁇ z direction side end 550-zE. Further, when the positions of the shaft portion 541 and the shaft portion 560AX are compared, the shaft portion 541 is closer to the + z direction and closer to the + x direction, and the shaft portion 560AX is closer to the ⁇ z direction and closer to the ⁇ x direction.
  • the link plate 530 extends diagonally upward between the + z direction and the + y direction from the shaft portion 560AX extending from the nut portion 520.
  • the link plate 530 is inclined with respect to the z direction so that the end portion on the slide member 540 side is tilted to the + y side.
  • the guide rail 550 is located on the + y side and the + z side of the X-ray source 126, and is arranged so as to be inclined with respect to the z direction.
  • the guide rail 550 is a linear rail in the illustrated example, and is inclined with respect to the z direction so that one end on the + z side tilts to the + y side.
  • the + z direction end portion is located closer to the + y direction than the ⁇ z direction end portion. That is, with respect to both ends of the guide rail 550, the + z direction end portion is located closer to the + y direction, and the ⁇ z direction side end portion is located closer to the ⁇ y direction.
  • the tilt angle of the link plate 530 with respect to the z direction and the tilt angle of the guide rail 550 with respect to the z direction can be appropriately determined so that the displacement of the X-ray source 126 is optimized.
  • the moving unit 136 having the above configuration can change the posture of the X-ray source 126 according to the movement of the X-ray source 126 in the z direction.
  • the X-ray beam forming unit 127 since the X-ray beam forming unit 127 is not fixed to the X-ray source 126, it is necessary to adapt the movement of the shielding members 441 to 444 in the X-ray beam forming unit 127 to the displacement of the X-ray source 126.
  • the X-ray beam forming unit 127 may be fixed to the X-ray generation source 126 as in the example of FIG. 45 described later. In this case, the X-ray beam forming unit 127 moves in the same manner as the movement of the X-ray generation source 126. Further, the attitude of the X-ray beam forming unit 127 changes as well as the attitude change of the X-ray generation source 126.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a state after the moving unit 136 moves the X-ray generation source 126 shown in FIG. 8 to the + z side.
  • the posture of the X-ray source 126 is, for example, as shown in FIG.
  • the posture of the X-ray source 126 is, for example, as shown in FIG.
  • the inclination becomes large, and the X-ray source 126 rotates counterclockwise (in other words, rotates) when viewed from the ⁇ x side (viewed from the front side of the drawing), and the posture of the X-ray source 126 changes.
  • the amount of rotation of the X-ray generation source 126 also increases according to the amount of increase of the link plate 530.
  • the motor 500 reverses the ball screw 510 under the control of the photographing control unit 151a
  • the nut portion 520 moves to the ⁇ z side and descends.
  • the slide member 540 slides down on the guide rail 550, and the link plate 530, the X-ray generation source 126, and the chamber 380 move to the ⁇ z side and descend.
  • the inclination of the link plate 530 becomes smaller as the link plate 530 descends, and the X-ray generation source 126 rotates clockwise when viewed from the ⁇ x side.
  • the amount of rotation of the X-ray generation source 126 also increases according to the amount of descent of the link plate 530.
  • the motor 500, the ball screw 510, the nut portion 520, the guide rail 550, the link plate 530, and the slide member 540 are components that raise and lower the X-ray generation source 126 and tilt drive them, and function as a tilt driver.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing the structure shown in FIG. 8 and the structure shown in FIG. 9 in an overlapping manner.
  • the structure shown in FIG. 8 is shown by a solid line
  • the structure shown in FIG. 9 is shown by an alternate long and short dash line.
  • the X-ray generation source 126 moves in the z direction by being driven by the moving unit 136, and rotates around the x direction according to the movement.
  • the target surface 322 of the anode 320 of the X-ray source 126 also rotates around the x direction.
  • the target surface 322 when the X-ray generation source 126 rotates counterclockwise when viewed from the ⁇ x side, the target surface 322 also rotates counterclockwise when viewed from the ⁇ x side. Therefore, the amount of inclination of the target surface 322 with respect to the z direction changes according to the movement of the X-ray generation source 126 in the z direction.
  • the X-ray source moving unit 136 is a moving unit that moves the X-ray source 126 in the vertical direction relative to the X-ray detector 226.
  • the relative movement of the X-ray source 126 in the vertical direction with respect to the X-ray detector 226 is performed by moving the X-ray source 126 in the vertical direction on the X-ray generator 125 side as in this example. It may be realized. Alternatively, for example, a mechanism that does not move the X-ray generator 126 in the vertical direction of the device on the X-ray generator 125 side, but moves the X-ray detector 226 in the vertical direction of the device with respect to the base of the X-ray detector 225.
  • An X-ray source moving unit) that performs relative movement may be provided.
  • the X-ray detector 226 may move downward in the device, so that the X-ray generator 126 may move in the upward direction of the device with respect to the X-ray detector 226.
  • the X-ray detector 226 may move upward in the device, so that the X-ray source 126 may move in the downward direction of the device with respect to the X-ray detector 226.
  • the head fixing device 142 (subject holding portion) is configured to be able to move up and down with respect to the support portion 124, and the X-ray detector 226 moves downward and the head fixing device 142 (subject holding portion) moves downward.
  • the X-ray detector 226 may be moved upward and the head fixing device 142 (subject holding portion) may be moved upward.
  • the elevating part 122 may raise the support part 124 to avoid contact of the X-ray detector 226 with the subject PD.
  • the elevating part 122 may lower the support part 124 when the X-ray detector 226 moves upward in the device.
  • the device of the X-ray generation source 126 on the X-ray generation unit 125 side may be moved in the vertical direction and the device of the X-ray detector 226 on the X-ray detection unit 225 side may be moved in the vertical direction.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of how the amount of inclination of the target surface 322 with respect to the z direction changes according to the movement of the X-ray generation source 126 in the z direction.
  • the target surface 322 rotates counterclockwise when viewed from the ⁇ x side accordingly, and the target surface
  • the amount of inclination of 322 in the z direction becomes large. That is, when the target surface 322 is viewed from the X-ray detector 226 side (+ y side), the target surface 322 changes its posture so as to rise in response to the rise of the X-ray source 126.
  • the amount of rotation of the target surface 322 also increases according to the amount of increase of the X-ray generation source 126.
  • the target surface 322 rotates clockwise when viewed from the ⁇ x side, and the amount of inclination of the target surface 322 with respect to the z direction is increased. Becomes smaller. That is, when the target surface 322 is viewed from the X-ray detector 226 side (+ y side), the target surface 322 changes its posture so as to lie down in response to the descent of the X-ray source 126.
  • the amount of rotation of the target surface 322 also increases according to the amount of descent of the X-ray generation source 126.
  • the focal size S (apparent focal size S) of the X-ray source 126 becomes large. Specifically, the spread of the focal size S in the z direction becomes large.
  • the focal size S increases by the amount corresponding to the increase amount of the X-ray generation source 126.
  • the focal size S of the X-ray source 126 becomes smaller. Specifically, the spread of the focal size S in the z direction becomes smaller. In this example, since the rotation amount of the target surface 322 increases according to the descending amount of the X-ray generation source 126, the focal size S becomes smaller by the amount corresponding to the descending amount of the X-ray generation source 126.
  • the target surface 322 is a surface inclined in the + z direction on the ⁇ y direction side and in the ⁇ z direction on the + y direction side with respect to the xy plane extending two-dimensionally in the x direction and the y direction.
  • the target surface 322 is a square
  • the axis 330 passes through the center 322C in the y direction of the target surface
  • the target surface 322 extends from the reference posture in the x direction with the center 322C in the y direction of the target surface as the center of rotation.
  • the reference posture is the posture of the target surface 322 when the axis 330 extends in the z direction.
  • the axis 330 when the target surface 322 is in the reference posture is shown as the axis 330a.
  • the angle formed by the target surface 322 and the y direction is within the range of zero to 90 °, the closer it is to zero, the smaller the apparent focal size S, and the closer it is to 90 °, the larger the apparent focal size S.
  • the fact that the angle formed by a certain direction (line-of-sight direction, y direction) with respect to a certain surface (target surface 322) is closer to zero is expressed as "acute angle is high", and a certain surface (target surface).
  • the focal size S is small because the acute angle in the line-of-sight direction with respect to the target surface 322 is high, and the focal size S is large because the acute angle in the line-of-sight direction with respect to the target surface 322 is low. Is.
  • the axis 330 extends in the z direction when the X-ray source 126 (anode 320) is located closer to the ⁇ z side, and the X-ray source is generated.
  • the + z side of the axis 330 is inclined with respect to the z direction so as to be inclined toward the + y side.
  • the appearance of the X-ray generation source 126 changing its posture according to the movement in the z direction is not limited to the example of FIG.
  • the + z side of the axis 330 is tilted toward the ⁇ y side.
  • the axis 330 may be inclined with respect to the z direction.
  • the axis 330 is z so that the + z side of the axis 330 is tilted to the + y side. It may be tilted with respect to the direction.
  • FIG. 14 shows that whether the X-ray source 126 (anode 320) is located closer to the ⁇ z side or the + z side, the + z side of the axis 330 is tilted toward the ⁇ y side.
  • the axis 330 may be inclined with respect to the z direction.
  • the axis 330 is z so that the + z side of the axis 330 is tilted to the + y side. It may be tilted with respect to the direction.
  • FIG. 15 shows that the X-ray source 126 is located closer to the ⁇ z side or the + z side.
  • the axis 330 is tilted with respect to the z direction so that the + z side of the axis 330 is tilted toward the ⁇ y side, and X If the line source 126 is located closer to the + z side, it may extend in the z direction.
  • the axis 330 is tilted with respect to the z direction so that the + z side of the axis 330 is tilted toward the ⁇ y side.
  • the line generation source 126 is located closer to the + z side, it may be tilted with respect to the z direction so that the + z side of the axis 330 is tilted toward the + y side.
  • 18 to 22 show how the spread W (W1, W2) of the X-ray cone beam BX formed by the X-ray beam forming unit 127 in the z direction changes according to the movement of the X-ray source 126 in the z direction. It is a figure which shows an example. 18 and 19 show an example in which an X-ray tube 300 (also referred to as an X-ray tube 300A) having a large spread of X-ray 340 from the target surface 322 is used, and FIGS. 20 to 22 show an example from the target surface 322. An example is shown in which an X-ray tube 300 (also referred to as an X-ray tube 300B) having a small spread of X-ray 340 is used.
  • an X-ray tube 300 also referred to as an X-ray tube 300B
  • the state of arrangement and posture of the X-ray tube 300A is defined as the state LX1, and the X-ray 340 generated from the X-ray tube 300A is regulated by the X-ray beam forming unit 127 to form an X-ray.
  • the cone beam BX spreads and has W1.
  • the shielding member 441 is at position LS1 and the shielding member 442 is at position LS2.
  • the X-ray beam forming unit 127 spreads the X-ray cone beam BX by irradiating the center beam CB horizontally (with a constant height in the z direction from the ⁇ y side to the + y side) and passes through the center of W1. Form like this.
  • the X-ray tube 300A shown in FIG. 19 is the one in which the X-ray tube 300A shown in FIG. 18 is moved in the + z direction without tilting.
  • the arrangement and posture state of the X-ray tube 300A is the state LX2, and the X-ray cone beam BX has a spread W2 which is larger than the spread W1.
  • the shielding member 441 is at position LS3 and the shielding member 442 is at position LS4.
  • the center beam CB is radiated horizontally, spreads, and passes through the center of W2.
  • the distance between position LS3 and position LS4 is greater than the distance between position LS1 and position LS2.
  • Both the spread W1 of the X-ray cone beam BX in the example of FIG. 18 and the spread W2 of the X-ray cone beam BX in the example of FIG. 19 are between the X-ray end 340C and the X-ray end 340A of the spread of the X-ray 340. It is within the range of spread.
  • the arrangement and posture of the X-ray tube 300B is the state LX3, and the X-ray cone beam BX spreads and has W1.
  • the shielding member 441 is at position LS5 and the shielding member 442 is at position LS6.
  • the X-ray beam forming unit 127 spreads the X-ray cone beam BX by irradiating the center beam CB horizontally (with a constant height in the z direction from the ⁇ y side to the + y side) and passes through the center of W1. Form like this.
  • the position of the X-ray tube 300B in the z direction of the target surface y-direction center 322C is the z-direction of the target surface y-direction center 322C of the X-ray tube 300A shown in FIG. It is arranged to match the position.
  • the shielding member 441 is located at the position LS5, and the position LS5 substantially coincides with the position LS1 of the example of FIG.
  • the shielding member 442 is at position LS6, which substantially coincides with position LS2 in the example of FIG.
  • the spread of the X-ray 340 is restricted so that the cone beam end BXA continues in a straight line with the X-ray end 340A.
  • the X-ray tube 300B having a small spread of the X-ray 340 is used, the arrangement and orientation of the X-ray tube 300B are the same as those of the X-ray tube 300A of the example of FIG.
  • the position of 442 is the same as that of the example of FIG. 18, the spread W of the X-ray cone beam BX is the same as that of the example of FIG.
  • the X-ray tube 300B shown in FIG. 21 is a device in which the X-ray tube 300B shown in FIG. 20 is moved in the + z direction without being tilted.
  • the state of the arrangement and posture of the X-ray tube 300B is the state LX4, and the arrangement and posture of the X-ray tube 300B is the same as the arrangement and posture of the X-ray tube 300A of the example of FIG. There is.
  • the position of the X-ray tube 300B in the z direction of the target surface y-direction center 322C is the z-direction of the target surface y-direction center 322C of the X-ray tube 300A shown in FIG. It is arranged to match the position.
  • the shielding member 441 is located at the position LS7, and the position LS7 substantially coincides with the position LS3 of the example of FIG.
  • the shielding member 442 is at position LS8, which substantially coincides with position LS4 in the example of FIG.
  • the arrangement and orientation of the X-ray tube 300B are the same as those of the X-ray tube 300A of the example of FIG. 19, and the positions of the shielding members 441 and 442 are the same as those of the example of FIG.
  • the spread W of the beam BX is not the same as the example of FIG. 19, and is smaller than the example of FIG. Specifically, in the example of FIG. 21, since the spread of the X-ray 340 is smaller than the spread W2 on the X-ray end 340A side, the spread W of the X-ray cone beam BX is insufficient on the ⁇ z side of the spread W2. Is coming.
  • the X-ray tube 300B is tilted so that the target surface 322 rotates counterclockwise when viewed from the ⁇ x side, and the state of the arrangement and posture of the X-ray tube 300B becomes the state LX5. To do so. That is, by tilting the X-ray generation source 126, the cathode 310 side is closer to the + y direction than the anode 320 side, so that the arrangement and posture of the X-ray tube 300B is in the state LX5. Based on the example of FIG.
  • the X-ray tube 300B is moved in the + z direction, and the X-ray tube 300B is tilted counterclockwise in the figure so that the new axis 330b is tilted by an angle ⁇ 1 with respect to the original axis 330c.
  • the shield member 441 to the position LS9 and the shield member 442 to the position LS10 the X-ray cone beam BX spreads and has W2, and the center beam CB is horizontally irradiated and spreads. It will pass through the center of W2.
  • the distance between the position LS9 and the position LS10 is larger than the distance between the position LS5 and the position LS6 in the example of FIG.
  • both the spread W1 and the spread W2 of the X-ray cone beam BX can be kept within the range of the spread between the X-ray end 340C and the X-ray end 340A of the spread of the X-ray 340. Comparing the focal size S in the examples of FIGS. 20 and 22, the focal size S in the example of FIG. 20 is small, and the focal size S in the example of FIG. 22 is large.
  • the focal size S increases as the X-ray source 126 rises, and the spread W of the X-ray 340 in the z direction increases.
  • the shooting resolution decreases as the focal size S increases, it can be said that the shooting resolution decreases as the X-ray source 126 increases.
  • the X-ray generation source 126 descends, the focal size S becomes smaller and the spread W of the X-ray 340 in the z direction also becomes smaller. Since the shooting resolution is improved as the focal size S becomes smaller, it can be said that the shooting resolution is improved as the X-ray source 126 is lowered.
  • the moving unit 136 can change the focal size S of the X-ray source 126 by driving the X-ray source 126.
  • the moving unit 136 can change the spread W of the X-ray 340 in the z direction by driving the X-ray generation source 126.
  • the cone beam end BXA continues on a straight line with the X-ray end 340A, so that the X-ray 340 The range in which the target surface 322 can be viewed at the sharpest angle is incorporated in the X-ray cone beam BX.
  • FIG. 23 is a schematic diagram for explaining an example of the configuration of the X-ray detector moving unit 137 (also simply referred to as the moving unit 137).
  • the X-ray detector moving unit 137 is also an X-ray detector moving device.
  • the moving portion 137 is incorporated in, for example, the support portion 124.
  • the moving portion 137 is composed of, for example, a moving mechanism including a motor, a ball screw, a nut portion, a ball screw mechanism including a linear guide, and the like.
  • the moving unit 137 may be configured by another linear actuator such as a linear motor.
  • the moving unit 137 can move the entire X-ray detection unit 225 in the y direction under the control of the photographing control unit 151a. As a result, the moving unit 137 can separate the X-ray detection unit 225 from the X-ray generation unit 125. In other words, the moving unit 137 can move the X-ray detection unit 225 close to and separated from the head P.
  • the bottom of the X-ray detector 226, in other words, the end of the X-ray detector 226 on the ⁇ z side is the bottom of the extending portion 228 (the bottom). It is located at the bottom).
  • the magnification of X-ray photography by the imaging main body unit 120 becomes smaller.
  • the smaller the magnification of X-ray photography the better the image resolution.
  • the magnification of X-ray photography increases. As the magnification of X-ray photography increases, the image resolution decreases.
  • FIGS. 24 to 26 are schematic views showing an example of the operation of the photographing main body 120.
  • FIG. 24 shows how the X-ray source 126 is located at the bottom of the extension 128.
  • 25 and 26 show how the X-ray source 126 shown in FIG. 24 has moved to the + z side.
  • the spread in the z direction and the spread in the y direction are larger than those in the imaging target region TG shown in FIG. 24.
  • FIG. 25 shows how the X-ray source 126 moves to the + z side without tilting.
  • FIG. 26 shows how the X-ray source 126 moves to the + z side and tilts.
  • the imaging main body 120 can appropriately perform X-ray imaging on the small imaging target area TG set in the lower part of the head P.
  • the X-ray cone beam BX shown in FIG. 24 is realized, for example, by utilizing the configurations shown in FIGS. 18 and 20 described above.
  • the imaging main body 120 can appropriately perform X-ray imaging on the large imaging target region TG in the head P.
  • the states of the X-ray source 126 and the X-ray beam forming unit 127 are changed from the state shown in FIG. 18 (state in FIG. 24) to FIG. 19 above. Obtained by changing to the indicated state.
  • the focal size S does not change because the X-ray tube 300 does not tilt (strictly speaking). It does not change at least in the range of the X-ray cone beam BX in the state of FIGS. 18 and 24).
  • the states of the X-ray source 126 and the X-ray beam forming unit 127 are changed from the state shown in FIG. 20 (state in FIG. 24) to FIG. 22 above. Obtained by changing to the indicated state.
  • the states of the X-ray source 126 and the X-ray beam forming unit 127 change from the state of FIG. 24 to the state of FIG. 26, the X-ray tube 300 tilts, so that the focal size S changes (strictly speaking,). It changes at least in the range of the X-ray cone beam BX in the state of FIGS. 20 and 24).
  • the focal size S becomes large.
  • the X-ray generation source 126 since the focal size S of the X-ray generation source 126 is small, it is possible to improve the resolution of X-ray photography for a small image pickup target area TG.
  • the imaging target region TG is large, as shown in the example of FIG. 26, the X-ray tube 300 is tilted to increase the focal size S to obtain an X-ray cone beam BX having a large spread in the z direction. Can be done. Therefore, the X-ray cone beam BX can be appropriately irradiated to the large imaging target area TG.
  • the X-ray source 126 moves in the z direction according to the size of the imaging target region TG.
  • the moving unit 136 moves the X-ray generation source 126 to the + z side as the imaging target region TG increases under the control of the imaging control unit 151a.
  • the moving unit 136 moves the X-ray source 126 according to the range of the imaging target region TG under the control of the imaging control unit 151a, so that the focal point of the X-ray source 126 is focused. It can be said that the position has been changed.
  • the detection surface 226a of the X-ray detector 226 has an irradiation region 226aa to which the X-ray beam is irradiated.
  • the X-ray beam forming unit 127 positions the end of the X-ray cone beam BX on the + z side in the irradiation region 226aa when the spread of the X-ray cone beam BX in the z direction is small. Set to the -z side compared to when it is large.
  • the X-ray beam forming unit 127 has a small spread in the z-direction of the X-ray cone beam BX at the position of the end of the X-ray cone beam BX on the ⁇ z side in the irradiation region 226aa.
  • the time of the time and the time of the big time are matched.
  • the imaging target region TG shown in FIG. 24 is assumed to be the first imaging target region TG1.
  • the imaging target region TG shown in FIG. 25 or FIG. 26 is defined as the second imaging target region TG2
  • the first imaging target region TG1 is defined as the dental arch region
  • the second imaging target region TG2 is defined as the dental arch region.
  • a combination in which the region above the dental arch region is included, or a combination in which the first imaging target region TG1 is the lower jaw region and the second imaging target region TG2 is the region including both the lower jaw and the upper jaw. Conceivable.
  • the focal point of the X-ray generation source 126 rotates around the head P in response to the rotation of the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225. Then, a virtual turning plane 600 is formed by the turning trajectory of the focal point of the X-ray generation source 126.
  • FIG. 27 is a schematic view showing an example of the swivel plane 600.
  • the swirl plane 600 is, for example, a plane formed by the swirl trajectory of the point 322a where the axes 330 intersect on the focal target surface 322 of the anode 320 of the X-ray source 126.
  • the axis 330 shall pass through the center 322C in the y direction of the target surface.
  • the plane formed by the swirling trajectory at any point of the target surface 322 may be the swirling plane 600.
  • the X-ray beam forming unit 127 is arranged so that the X-ray bundle incident on the detection surface 226a of the X-ray detector 226 contains the X-ray component on the swirl plane 600 regardless of the position of the X-ray source 126 in the z direction.
  • An X-ray cone beam BX may be formed. That is, in the X-ray beam forming unit 127, even when the X-ray source 126 is located on the ⁇ z side as shown in FIG. 24, the X-ray source 126 is located on the + z side as shown in FIGS. 25 and 26. Even in this case, the X-ray cone beam BX may be formed so as to include the X-ray component on the swirling plane 600.
  • FIG. 28 is a diagram showing an example of this situation.
  • the X-ray bundle constituting the X-ray cone beam BX incident on the detection surface 226a contains an X-ray component located on the swirling plane 600 of the focal point of the X-ray source 126.
  • the center beam CB which is the center (optical axis) of the X-ray cone beam BX, is not parallel to the swirling plane 600.
  • the angle formed by the center beam CB and the turning plane 600 is small.
  • the fact that the center beam CB is parallel to the swirling plane 600 also includes the fact that the center beam CB is located on the swirling plane 600.
  • the X-ray beam forming unit 127 may form an X-ray cone beam BX so that the center beam CB is parallel to the swirling plane 600 regardless of the position of the X-ray source 126 in the z direction. That is, in the X-ray beam forming unit 127, even when the X-ray source 126 is located on the ⁇ z side as shown in FIG. 24, the X-ray source 126 is located on the + z side as shown in FIGS. 25 and 26. Even in this case, the X-ray cone beam BX may be formed so that the center beam CB is parallel to the swirling plane 600.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of this situation.
  • the center beam CB is located on the swirling plane 600 and is parallel to the y direction.
  • the center beam CB is irradiated horizontally (with the height in the z direction constant from the ⁇ y side to the + y side). , Passing through the center of the spread of the X-ray cone beam BX.
  • the center beam CB may be parallel to the swirl plane 600 at a position away from the swirl plane 600.
  • the X-ray beam forming unit 127 regulates the X-ray 340 so that the center beam CB passes through a plane orthogonal to the vertical direction, so that the X-ray cone beam BX is horizontally irradiated. May be considered to be done.
  • the X-ray beam forming unit 127 forms the X-ray cone beam BX so that the center beam CB is parallel to the swirling plane 600 regardless of the position of the X-ray source 126 in the z direction, and the X-ray source 126 is formed.
  • the X-ray source 126 responds to the expansion of the spread of the X-ray cone beam BX in the z direction in response to the movement of the X-ray source 126 to the + z side.
  • the angle formed by the axis 330 of the X-ray cone beam BX and the center beam CB of the X-ray cone beam BX becomes smaller.
  • FIG. 30 is a schematic view showing an example of this situation.
  • the anode 320 of the X-ray source 126 shown in FIG. 24 is shown on the lower side
  • the anode 320 of the X-ray source 126 shown in FIG. 26 is shown on the upper side.
  • the X-ray beam forming unit 127 forms an X-ray cone beam BX so that the center beam CB is parallel to the swirling plane 600 regardless of the position of the X-ray source 126 in the z direction. There is.
  • the anode 320 rotates counterclockwise when viewed from the + x side in response to the movement of the X-ray source 126 toward the + z side.
  • the axis 330 also rotates counterclockwise when viewed from the + x side in response to the movement of the X-ray generation source 126 to the + z side.
  • the amount of rotation of the axis 330 increases as the X-ray source 126 moves to the + z side. Therefore, as the X-ray source 126 moves to the + z side, the angle ⁇ 2 formed by the center beam CB parallel to the y direction and the axis 330 becomes smaller.
  • the axis 330 of the X-ray source 126 and the center beam CB of the X-ray cone beam BX correspond to the expansion of the spread of the X-ray cone beam BX in the z direction according to the movement of the X-ray source 126 to the + z side.
  • the angle ⁇ 2 formed by the cone becomes smaller.
  • the angle ⁇ 2 formed by the axis 330 and the center beam CB is the angle formed by the axis 330 and the center beam CB on the + z direction side of the center beam CB.
  • the X-ray detection unit 225 is not moved to the ⁇ z side regardless of whether it is a small image pickup area TG as shown in FIG. 24 or a large image pickup target area TG as shown in FIGS. 25 and 26.
  • the entire support unit 124 is moved to the ⁇ z side and the X-ray detection unit 225 is moved to the ⁇ z side.
  • the need may arise.
  • the movement of the entire support portion 124 to the ⁇ z side can be realized by the movement of the elevating portion 122 to the ⁇ z side.
  • the X-ray detection unit 225 When the X-ray detection unit 225 moves to the ⁇ z side, the X-ray detection unit 225 may come into contact with the shoulder of the subject PD. Therefore, for example, it is necessary to move the entire support portion 124 to the + Y side by the drive mechanism 130 to increase the distance between the X-ray detection portion 225 and the head P. As a result, the enlargement ratio in X-ray photography increases, and the image resolution decreases.
  • the X-ray detection unit 225 is not moved to the ⁇ z side or the X-ray detection unit is used regardless of whether the X-ray imaging device 110 is a small imaging target area TG or a large imaging target area TG.
  • the moving portion 136 is moving the X-ray generation source 126 in the z-direction within the extending portion 128. As a result, it is possible to suppress the extension portion 128 from coming into contact with the subject PD, as compared with the case where the entire support portion 124 is moved by the drive mechanism 130 to move the X-ray generation source 126.
  • the bottom of the X-ray detector 226 is arranged at the bottom of the extending portion 228, the X-ray detector 225 can be brought closer to the head P of the subject PD. This makes it possible to reduce the magnification in X-ray photography. As a result, the shooting resolution can be improved.
  • the position of the + z side end position of the X-ray beam in the irradiation region 226aa of the X-ray detection unit 225 is expanded in the z direction by the X-ray beam forming unit 127.
  • it is set to the -z side compared to when it is large.
  • the X-ray detection unit 225 is not moved to the -z side, or the X-ray detection unit 225 is moved to the -z side too much, regardless of whether it is a small shooting target area or a large shooting target area. It is even more likely that X-ray imaging can be performed without.
  • the distance between the X-ray detection unit 225 and the head P is increased.
  • the possibility of the need to do so can be further reduced.
  • the shooting resolution can be improved.
  • the position of the end of the X-ray beam on the ⁇ z side in the irradiation region 226aa by the X-ray beam forming unit 127 is large when the spread of the X-ray beam in the z direction is small. It can be matched with the time of. As a result, the X-ray detection unit 225 is not moved to the -z side, or the X-ray detection unit 225 is moved to the -z side too much, regardless of whether it is a small shooting target area or a large shooting target area. It is even more likely that X-ray imaging can be performed without.
  • the distance between the X-ray detection unit 225 and the head P is increased.
  • the possibility of the need to do so can be further reduced.
  • the shooting resolution can be improved.
  • the X-ray bundle incident on the detection surface 226a of the X-ray detector 226 from the focal point of the X-ray source 126 contains an X-ray component on the swirling plane 600 in which the focal point swivels.
  • the X-ray beam forming unit 127 forms the X-ray cone beam BX.
  • the X-ray beam forming unit 127 has an X-ray beam forming portion 127 so that the center beam CB of the X-ray cone beam BX is parallel to the swirling plane 600 of the focal point of the X-ray source 126. Form a linear cone beam BX.
  • the X-ray beam forming unit 127 regulates the X-ray 340 so that the center beam CB passes through a plane orthogonal to the vertical direction, so that the horizontal irradiation of the X-ray cone beam BX is performed. Will be done.
  • the direction in which the center beam CB of the X-ray cone beam BX emitted at a certain position while the X-ray generation unit 125 and the X-ray detection unit 225 are turning is opposed to the certain position.
  • the center beam CB of the X-ray cone beam BX emitted by the X-ray generating unit 125 at the position where the X-ray is generated is in the direction opposite to the traveling direction.
  • one of the cathode 310 and the anode 320 is arranged on the + z side, and the other of the cathode 310 and the anode 320 is arranged on the ⁇ z side.
  • the intensity on the anode 320 side is relatively large, and the X on the anode 320 side of the X-ray beam received on the detection surface 226a.
  • the line is of good quality with a small apparent focal size.
  • the part to be observed in detail in the head P is the X-ray irradiation field (photographing target area TG).
  • X-ray irradiation field photographing target area TG.
  • the X-ray generation unit 125 is provided with an X-ray generation source 126 so that the cathode 310 is arranged on the + z side and the anode 320 is arranged on the ⁇ z side.
  • the anode 320 is arranged on the ⁇ z side. Therefore, the resolution of X-ray photography for the lower part of the head P can be improved. For example, the resolution of radiography for the dental arch can be improved.
  • the imaging target region TG is large, the imaging resolution of a portion having a high importance from the dental point of view, which is located at a low position of the imaging target region TG, can be increased.
  • the moving unit 136 drives the X-ray generation source 126 so that the apparent focal size S becomes large in the z-direction.
  • the X-ray generation unit 125 can appropriately emit an X-ray beam having a large spread in the z direction.
  • the moving unit 136 drives the X-ray generation source 126 so that the apparent focal size S becomes small in the z direction if the spread of the imaging target region TG in the z direction is small. This makes it possible to improve the resolution of X-ray imaging when the spread of the imaging target region TG in the z direction is small. Therefore, it is possible to perform high-definition X-ray imaging of a small imaging target area TG.
  • the moving unit 136 in response to the expansion of the spread of the X-ray beam in the z direction in response to the movement of the X-ray generation source 126 toward the + z side by the moving unit 136, the moving unit 136 causes the axis lines 330 and X-rays.
  • the X-ray generation source 126 is driven so that the angle ⁇ 2 formed by the center beam CB of the cone beam BX becomes small.
  • the angle ⁇ 2 formed by the axis 330 and the center beam CB is the angle formed by the axis 330 and the center beam CB on the + z direction side of the center beam CB.
  • the apparent focal size S can be increased in accordance with the expansion of the spread of the X-ray beam in the z direction.
  • the apparent focal size S can be reduced in response to the reduction in the z-direction spread of the X-ray beam. Therefore, it is possible to improve the resolution of X-ray imaging when the spread of the imaging target region TG in the z direction is small. Therefore, it is possible to perform high-definition X-ray imaging of a small imaging target area TG.
  • the imaging target region TG is large as in the example of FIG. 26, the X-ray 340 from the target surface 322 having a high acute angle when viewed from the imaging target region TG side as in the example of FIG. 22. Can be used to the maximum.
  • the X-ray generation source 126 can be moved in the z direction, for example, the center of the X-ray cone beam BX that irradiates the imaging target region TG regardless of the position and range of the imaging target region TG.
  • the beam CB can be made parallel to the swirling plane 600 of the focal point of the X-ray source 126, or as parallel as possible to the swirling plane 600, as in FIGS. 28 and 29. This makes it possible to improve the resolution of the X-ray CT image.
  • the moving unit 136 changes the position of the focal point of the X-ray source 126 by moving the X-ray source 126 according to the range of the imaging target region TG, but the imaging target region TG
  • the position of the focal point of the X-ray source 126 may be changed by moving the X-ray source 126 according to the position.
  • the moving unit 136 may change the position of the focal point of the X-ray source 126 by moving the X-ray source 126 according to at least one of the position and the range of the imaging target region TG.
  • FIGS. 31 and 32 are schematic views showing an example of how the moving unit 136 changes the position of the focal point of the X-ray source 126 by moving the X-ray source 126 according to the position of the imaging target area TG. be.
  • the imaging target region TG shown in FIG. 32 is located on the + z side as compared with the imaging target region TG shown in FIG. 31.
  • the moving unit 136 moves the X-ray source 126 to the + z side and the position of the focal point of the X-ray source 126. Is moved to the + z side.
  • the moving unit 136 changes the position of the focal point of the X-ray source 126 by moving the X-ray source 126 according to the position and range of the imaging target area TG. It can be said that.
  • the moving unit 136 changes the position of the focal point of the X-ray source 126 by moving the X-ray source 126 according to at least one of the position and the range of the imaging target area TG
  • the imaging target Depending on at least one of the position and range of the region TG, the position of the focal point of the X-ray source 126 can be changed to an appropriate position.
  • the position of the imaging target region TG so that the X-ray beam forming unit 127 can form an X-ray cone beam BX containing an X-ray component on the turning plane 600 of the focal point.
  • the position of the focal point can be changed according to at least one of the ranges.
  • the X-ray beam forming unit 127 can form an X-ray cone beam BX including a center beam CB parallel to the swirling plane 600 of the focal point.
  • the position of the focal point can be changed.
  • the position of the support portion 124 is changed relative to the head P according to at least one of the position and range of the imaging target area TG, and X is determined according to at least one of the position and range of the imaging target area TG.
  • a configuration in which the line detection unit 225 is close to and separated from the X-ray generation unit 125 can be appropriately combined with a configuration in which the X-ray generation source 126 moves relative to the X-ray detection unit 225 in the vertical direction. ..
  • 33 and 34 are schematic views showing an example of how the drive mechanism 130 changes the position of the support portion 124 relative to the head P according to at least one of the position and the range of the imaging target region TG. .. 33 and 34 show how the support portion 124 moves.
  • the support portion 124, the X-ray generation portion 125, and the X-ray detection unit 225 before the movement are schematically shown by a alternate long and short dash line, and the support portion 124 and the X-ray generation unit 125 after the movement are shown.
  • the X-ray detector 225 are schematically shown by a solid line.
  • 33 and 34 schematically show the dental arch 650 in the head P.
  • the drive mechanism 130 changes the position of the support portion 124 relative to the head P according to the position of the imaging target region TG.
  • the drive mechanism responds to the change in the position of the imaging target region TG so that the X-ray detector 226 can appropriately receive the X-ray cone beam BX transmitted through the imaging target region TG.
  • the 130 is moving the support unit 124 under the control of the imaging control unit 151a.
  • the drive mechanism 130 changes the position of the support portion 124 relative to the head P according to the range of the imaging target region TG.
  • the drive mechanism is changed according to the change in the range of the imaging target region TG so that the X-ray detector 226 can appropriately receive the X-ray cone beam BX transmitted through the imaging target region TG.
  • the 130 is moving the support unit 124 under the control of the imaging control unit 151a.
  • the drive mechanism 130 since it can be seen that the position and range of the image pickup target area TG have been changed, the drive mechanism 130 heads the position of the support portion 124 according to the position and range of the image pickup target area TG. It can be said that the change is relative to P.
  • the position of the image capture target area TG is used.
  • the positions of the X-ray detection unit 225 and the X-ray generation unit 125 can be changed to appropriate positions according to at least one of the ranges. That is, the positions of the X-ray detection unit 225 and the X-ray generation unit 125 can be changed so that the X-ray detector 226 can appropriately receive the X-ray cone beam BX transmitted through the imaging target region TG.
  • the X-ray imaging apparatus 110 includes a moving unit 137 that separates the X-ray detection unit 225 from the X-ray generation unit 125.
  • the moving unit 137 separates the X-ray detection unit 225 from the X-ray generation unit 125 in close proximity to the X-ray generation unit 125, so that the enlargement ratio in X-ray photography can be easily adjusted. Since the shooting resolution also changes when the enlargement ratio changes, the shooting resolution can be easily adjusted by the moving unit 137 moving the X-ray detection unit 225 closer to and away from the X-ray generation unit 125.
  • the photographing main body 120 is provided with a moving unit 137 that separates the X-ray detection unit 225 from the X-ray generation unit 125, so that the X-ray detection unit 225 can be easily prevented from coming into contact with the subject PD. be able to.
  • FIGS. 35 to 37 are schematic views showing an example of how the moving unit 137 moves the X-ray detection unit 225 according to the position of the imaging target area TG.
  • the support portion 124 is rotated while the swivel axis X1 passes through the center of the imaging target region TG, and X-ray imaging is performed.
  • the support portion 124, the X-ray generation portion 125, and the X-ray detection portion 225 when the support portion 124 shown by the solid line is rotated by 180 degrees are shown by the broken line.
  • the support portion 124 is rotated with the X-ray detection unit 225 close to the X-ray generation unit 125. Even so, the X-ray detector 225 does not come into contact with the head P. That is, the radiographing main body 120 can perform X-ray imaging with the X-ray detection unit 225 close to the head P. As a result, the magnification of X-ray photography is reduced, and as a result, the shooting resolution is improved.
  • the imaging main body 120 is the X-ray detection unit with respect to the head P as in the example of FIG. If X-ray imaging is performed with the 225 close to each other, the X-ray detection unit 225 may come into contact with the head P.
  • FIGS. 38 to 40 are schematic views showing an example of how the moving unit 137 moves the X-ray detection unit 225 according to the body shape of the subject PD. Also in the examples of FIGS. 38 to 40, the support portion 124 is rotated while the swivel axis X1 passes through the center of the imaging target region TG, and X-ray imaging is performed.
  • FIG. 38 shows a subject PD having a standard body shape
  • FIGS. 39 and 40 show a subject PD having a shoulder body shape.
  • the radiographing main body 120 can perform X-ray imaging with the X-ray detection unit 225 close to the head P. As a result, the magnification of X-ray photography is reduced, and as a result, the shooting resolution is improved.
  • the X-ray detection unit 225 is brought close to the head P by the photographing main body unit 120 as in the example of FIG. 38.
  • the X-ray detector 225 may come into contact with the shoulder of the subject PD.
  • the radiographing main body 120 can change the magnification in X-ray radiography by the proximity separation of the X-ray detector 226 to the head P.
  • the imaging resolution can be easily changed by the proximity distance of the X-ray detector 226 to the head P.
  • the configuration of the X-ray imaging apparatus 110 is not limited to the above example.
  • the moving unit 136 may be configured to separate the X-ray source 126 from the X-ray detector 226.
  • FIG. 41 is a schematic view showing an example of another configuration of the moving portion 136.
  • the moving unit 136 also referred to as an X-ray source moving unit 136A or a moving unit 136A
  • the moving unit 136 shown in FIG. 41 has a guide rail 550 and a ball screw mechanism 525 in the moving unit 136 shown in FIGS. 8 and 9 described above. When viewed from the side, it is rotated counterclockwise as a whole by about 30 degrees and fixed to the extending portion 128.
  • the ball screw 510 of the moving portion 136A is inclined with respect to the z direction so that the end portion on the + z side tilts toward the + y side.
  • the moving unit 136A can move the X-ray generation source 126 along the axial direction of the ball screw 510. Since the axial direction of the ball screw 510 extends along the direction between the + z direction and the + y direction, the moving portion 136A makes the X-ray source 126 along the direction between the + z direction and the + y direction. Can be moved. As a result, the X-ray generation source 126 can move in both the z direction and the y direction (in the synthesis direction). Further, the moving portion 136A can change the posture of the X-ray generation source 126 according to the movement of the X-ray generation source 126 along the axial direction of the ball screw 510. Specifically, the moving unit 136A rotates the X-ray generation source 126 counterclockwise when viewed from the + x side in response to the movement of the X-ray generation source 126 along the axial direction of the ball screw 510.
  • FIG. 42 is a diagram showing an example of a state after the moving unit 136A moves the X-ray generation source 126 shown in FIG. 41 to the + z side.
  • the posture of the X-ray source 126 is as shown in FIG. 41, for example.
  • the posture of the X-ray source 126 is as shown in FIG. 42, for example.
  • FIG. 43 is a diagram schematically showing the structure shown in FIG. 41 and the structure shown in FIG. 42 in an overlapping manner.
  • the structure shown in FIG. 41 is shown by a solid line
  • the structure shown in FIG. 42 is shown by an alternate long and short dash line.
  • the X-ray generation source 126 Since the X-ray generation source 126 is driven by the moving portion 136A and rotates around the x direction in response to the movement along the axial direction of the ball screw 510, the X-ray generation source 126 is along the axial direction of the ball screw 510.
  • the apparent focal size S of the X-ray source 126 changes according to the movement.
  • FIG. 44 is a schematic view showing an example of how the apparent focal size S changes according to the movement of the ball screw 510 of the X-ray source 126 along the axial direction.
  • the anode 320 of the X-ray source 126 shown in FIG. 41 is shown on the lower side
  • the anode 320 of the X-ray source 126 shown in FIG. 42 is shown on the upper side.
  • the apparent focal size S increases as the X-ray source 126 rises.
  • the apparent focal size S becomes smaller as the X-ray source 126 descends.
  • the moving unit 136A can move the X-ray source 126 along the direction between the + z direction and the + y direction. As a result, the moving unit 136A reduces the distance between the X-ray source 126 and the X-ray detector 226 when the X-ray source 126 is positioned on the + z side, and sets the X-ray source 126 to ⁇ z. The distance between the X-ray source 126 and the X-ray detector 226 can be increased when positioned on the side.
  • the magnification of X-ray imaging decreases, and as a result, The shooting resolution is improved.
  • the X-ray source 126 is on the ⁇ z side and the spread of the X-ray cone beam BX in the z direction is reduced, the X-ray source 126 is on the ⁇ z side.
  • the magnification of the X-ray cone beam BX when the spread in the z direction is small can be reduced. can. Therefore, it is possible to improve the shooting resolution when the shooting target area TG is small. That is, it is possible to perform high-definition X-ray imaging of a small imaging target area TG.
  • the radiographing main body 120 can change the magnification in X-ray radiography by the proximity separation of the X-ray source 126 from the head P.
  • the imaging resolution can be easily changed by the proximity distance of the X-ray source 126 to the head P.
  • the X-ray beam forming unit 127 (X-ray beam forming unit 44U) is not fixed to the X-ray source 126, but may be fixed to the X-ray source 126.
  • FIG. 45 is a diagram showing an example of how the X-ray beam forming unit 127 is fixed to the X-ray source 126.
  • the X-ray beam forming unit 127 is fixed to, for example, the case 350 of the X-ray source 126.
  • FIG. 45 shows how the X-ray beam forming unit 127 is fixed to the X-ray source 126 in the examples of FIGS. 6 and 7. In the examples of FIGS.
  • the X-ray beam forming unit 127 may be fixed to the X-ray source 126, and in the examples of FIGS. 41 and 42, the X-ray beam forming unit 127 is fixed to the X-ray source 126. May be good.
  • the X-ray beam forming unit 127 moves in the same manner as the movement of the X-ray generation source 126.
  • the posture of the X-ray source 126 changes as in the examples of FIGS. 8, 9, 41, 42, the posture of the X-ray beam forming unit 127 also changes in the same manner as the posture change of the X-ray source 126. do.
  • the X-ray imaging apparatus can also be expressed as follows.
  • the X-ray imaging apparatus has a head holder for holding the head of a subject, an X-ray generator for generating X-rays, and a shield for forming the X-rays into an X-ray beam.
  • An X-ray generator that irradiates the head held by the head holder with the X-ray beam, and an X-ray detector having an X-ray detector that receives and detects the X-ray beam transmitted through the head.
  • a supporter that supports the X-ray generator and the X-ray detection device so that the X-ray generator and the X-ray detection device face each other with the head sandwiched between them, and the X-ray generator and the X-ray.
  • a supporter driving motor that moves the supporter relative to the subject with the line detection device sandwiched between the head, and an X-ray generator driving motor that moves the X-ray generator with respect to the X-ray detector.
  • the supporter driving motor is around an axis extending in a direction parallel to the device vertical direction.
  • the supporter is moved so that the X-ray generator and the X-ray detection device rotate around the head, and the X-ray generator driving motor causes the X-ray generator for the X-ray detector.
  • the X-ray generator When the X-ray generator is located on the upper side of the device, the X-ray beam spreads greatly in the vertical direction of the device, and the X-ray generator moves below the device. When located on the side, the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is made small.
  • the second aspect is the X-ray imaging apparatus according to the first aspect, wherein the X-ray generator accommodates the X-ray generator and extends from the supporter to the lower side of the apparatus.
  • the X-ray detector has a second casing that accommodates the X-ray detector and extends downward from the supporter to the lower side of the device, and the X-ray generator driving motor is the first.
  • the X-ray generator is moved in the vertical direction of the device in the casing of the X-ray generator.
  • the third aspect is the X-ray imaging apparatus according to the second aspect, in which the bottom of the X-ray detector is arranged on the bottom of the second casing.
  • a fourth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the third aspect, wherein the detection surface of the X-ray detector has an irradiation region to which the X-ray beam is irradiated, and the shield provides an irradiation region in the irradiation region.
  • the position of the end of the X-ray beam on the upper side of the device is set on the lower side of the device as compared with the case where the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is small and large.
  • a fifth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the fourth aspect, wherein the position of the lower end of the X-ray beam in the irradiation region is set to the position of the lower end of the X-ray beam by the shield. Match the vertical spread of the device when it is small and when it is large.
  • a sixth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the shield partially shields and passes through the X-rays generated from the X-ray generator. A region is formed, the X-rays passing through the passage region are formed in the X-ray beam, and the shield moves the X-ray generator upward to the device by the X-ray generator driving motor. By increasing the spread of the passage region in the vertical direction of the device, the spread of the X-ray beam in the vertical direction of the device is increased.
  • a seventh aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the X-ray beam is an X-ray cone beam, the X-ray generator and the X-ray. While the detection device is turning, the X-ray cone beam is applied to the head to perform X-ray CT imaging.
  • the eighth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the seventh aspect, in which the focus of the X-ray generator rotates around the head in response to the rotation of the X-ray generator and the X-ray detection device. Then, a swirling plane is formed by the swirling trajectory of the focal point, and the shield has the X-ray cone so that the X-ray bundle incident on the detection surface of the X-ray detector from the focal point contains an X-ray component on the swirling plane. Form a beam.
  • the ninth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the eighth aspect, in which the shield forms the X-ray cone beam so that the center beam of the X-ray cone beam is parallel to the swirling plane.
  • the tenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the seventh to ninth aspects, when the axial direction of the axis extending in the direction parallel to the vertical direction of the apparatus is set to the vertical direction.
  • the shield regulates the X-ray so that the center beam of the X-ray cone beam passes through a plane orthogonal to the vertical direction, thereby horizontally irradiating the X-ray cone beam.
  • the eleventh aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to tenth aspects, wherein the X-ray generator driving motor separates the X-ray generator from the X-ray detector.
  • the X-ray generator driving motor separates the X-ray generator from the X-ray detector.
  • a twelfth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the X-ray generator includes a cathode and an anode facing each other, and the anode is the cathode and the said. It has an inclined surface that is inclined with respect to the axis connecting the anodes, and the X-rays are emitted from the inclined surface to the side of the axis, and the X-ray generator has one of the cathode and the anode.
  • the X-ray generator so that the cathode and the other of the anode are arranged on the upper side and the other side of the anode is arranged on the lower side of the device, and the emission direction of the X-ray emitted from the inclined surface is directed to the X-ray detector.
  • a thirteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the twelfth aspect, wherein the X-ray generator is arranged such that the cathode is arranged on the upper side of the apparatus and the anode is arranged on the lower side of the apparatus. It is equipped with an X-ray generator.
  • the fourteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect, and when the direction orthogonal to the vertical direction of the apparatus is the horizontal direction of the apparatus, the X-ray generator driving motor is the head. If the area to be imaged inside has a large vertical spread of the device, the apparent size of the focal point of the X-ray generator as seen from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device is large in the vertical direction of the device. If the X-ray generator is driven so as to be such that the spread of the imaging target area in the vertical direction of the device is small, the apparent size of the focal point seen from the X-ray detector side in the horizontal direction of the device is the vertical size of the device. The X-ray generator is driven so as to be smaller in the direction.
  • a fifteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the twelfth to the fourteenth aspects, wherein the X-ray beam is an X-ray cone beam, and the X-ray by the X-ray generator driving motor.
  • the X-ray generator driving motor moves the center beam of the axis and the X-ray cone beam in response to the expansion of the vertical spread of the X-ray beam in response to the upward movement of the X-ray generator.
  • the X-ray generator is driven so that the angle formed is small.
  • a sixteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the supporter driving motor is placed on at least one of a position and a range of an imaging target area in the head. The position of the supporter is changed relative to the head accordingly.
  • a seventeenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the X-ray generator driving motor is at least one of the positions and ranges of the imaging target area in the head.
  • the position of the focal point of the X-ray generator is changed by moving the X-ray generator according to the above.
  • the eighteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to the seventeenth aspects, wherein the X-ray detector is separated from the X-ray generator in close proximity to the X-ray detector driving. Further equipped with a motor.
  • a nineteenth aspect is the X-ray imaging apparatus according to any one of the first to eighteenth aspects, wherein the X-ray detector and the X-ray generator are X-rayed by a proximity distance to at least one of the heads. Change the magnification in radiography.

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Abstract

X線発生部は、X線発生源及びX線ビーム形成部を有し、頭部にX線ビームを照射する。X線検出部は、頭部を透過したX線ビームを受光して検出するX線検出器を有する。支持部はX線発生部及びX線検出部を支持する。駆動機構は、装置上下方向に平行な方向に延在する軸の周りであって、かつ、頭部の周りに、X線発生部とX線検出部とが旋回するように支持部を動かす。X線発生源移動部は、X線発生源の装置上下方向の移動を行う。X線撮影装置は、X線発生源が装置上方側に位置するときにX線ビームの装置上下方向の広がりを大とし、X線発生源が前記装置下方側に位置するときにX線ビームの前記装置上下方向の広がりを小とする。

Description

X線撮影装置
 本発明は、X線撮影装置に関する。
 特許文献1にはX線撮影装置に関する技術が記載されている。特許文献2にはX線管に関する技術が記載されている。
特開2001-54515号公報 特許第4777130号公報
 X線撮影装置には、被写体を透過したX線ビームを検出するX線検出部が設けられる。被写体中の撮影対象領域の位置及び範囲によっては、X線検出部が被写体に接触することを回避するために、X線検出部と被写体との間の距離を大きくすることがある。X線検出部と被写体との間の距離を大きくすると、X線撮影における拡大率が大きくなる。その結果、撮影解像度が低下する。
 そこで、本発明は、撮影解像度を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、第1の態様に係るX線撮影装置は、被写体の頭部を保持する被写体保持部と、X線を発生させるX線発生源と、前記X線をX線ビームに形成するX線ビーム形成部とを有し、前記被写体保持部に保持された前記頭部に前記X線ビームを照射するX線発生部と、前記頭部を透過した前記X線ビームを受光して検出するX線検出器を有するX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部とが前記頭部を間に挟んで対向するように前記X線発生部及び前記X線検出部を支持する支持部と、前記X線発生部と前記X線検出部が前記頭部を間に挟んだ状態で前記支持部を前記被写体に対して相対的に動かす駆動機構と、前記X線検出器に対して前記X線発生源を移動させるX線発生源移動部とを備え、前記頭部の上側を装置上方、下側を装置下方として装置上下方向が定められたとき、前記駆動機構は、前記装置上下方向に平行な方向に延在する軸の周りであって、かつ、前記頭部の周りに、前記X線発生部と前記X線検出部とが旋回するように前記支持部を動かし、前記X線発生源移動部が前記X線検出器に対する前記X線発生源の前記装置上下方向の相対的な移動を行い、前記X線発生源が前記装置上方側に位置するときに前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを大とし、前記X線発生源が前記装置下方側に位置するときに前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを小とする。
 第2の態様は、第1の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線発生部は、前記X線発生源を収容し、かつ前記支持部から前記装置下方側に延在する第1の延在部を有し、前記X線検出部は、前記X線検出器を収容し、かつ前記支持部から前記装置下方側に延在する第2の延在部を有し、前記X線発生源移動部が前記第1の延在部内で前記X線発生源の前記装置上下方向の移動を行う。
 第3の態様は、第2の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線検出器の底部は前記第2の延在部の底部に配置されている。
 第4の態様は、第3の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線検出器の検出面は前記X線ビームが照射される照射領域を有し、前記X線ビーム形成部により、前記照射領域での前記X線ビームの前記装置上方側の端の位置を、前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりが小のときに大のときに比較して前記装置下方側に設定する。
 第5の態様は、第4の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線ビーム形成部により、前記照射領域での前記X線ビームの前記装置下方側の端の位置を、前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりが小のときと大のときとで一致させる。
 第6の態様は、第1から第5の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ビーム形成部が、前記X線発生源から発生した前記X線を部分的に遮蔽して通過領域を形成する遮蔽部を備え、前記通過領域を通過する前記X線が前記X線ビームに形成され、前記X線発生源移動部による前記X線発生源の前記装置上方側への移動に応じて、前記X線ビーム形成部が前記遮蔽部を駆動して前記通過領域の前記装置上下方向の広がりを大きくすることで前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを大きくする。
 第7の態様は、第1から第6の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ビームはX線コーンビームであって、前記X線発生部及びX線検出部の旋回中に前記X線コーンビームを前記頭部に照射してX線CT撮影を実行する。
 第8の態様は、第7の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線発生部とX線検出部の旋回に応じて前記X線発生源の焦点が前記頭部の周りを旋回し、前記焦点の旋回軌道によって旋回平面が形成され、前記焦点から前記X線検出器の検出面に入射するX線束に、前記旋回平面上のX線成分が含まれるよう前記X線ビーム形成部が前記X線コーンビームを形成する。
 第9の態様は、第8の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線コーンビームのセンタービームが前記旋回平面と平行になるよう前記X線ビーム形成部が前記X線コーンビームを形成する。
 第10の態様は、第7から第9の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記装置上下方向に平行な方向に延在する軸の軸方向を垂直方向としたとき、前記X線コーンビームのセンタービームが前記垂直方向に直交する平面を通るように前記X線ビーム形成部が前記X線を規制することで前記X線コーンビームの水平照射を行う。
 第11の態様は、第1から第10の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線発生源移動部が、前記X線発生源を前記X線検出器に対して近接離隔させるよう構成され、前記X線発生源を前記装置上方側に位置させたときに前記X線発生源と前記X線検出器との間の距離を小とし、前記X線発生源を前記装置下方側に位置させたときに前記X線発生源と前記X線検出器との間の距離を大とする。
 第12の態様は、第1から第11の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線発生源が互いに対向する陰極と陽極を備え、前記陽極が、前記陰極と前記陽極を結ぶ軸線に対して傾斜する傾斜面を有し、前記傾斜面から前記X線が前記軸線よりも側方に出射され、前記X線発生部が、前記陰極及び前記陽極の一方が前記装置上方側に、前記陰極及び前記陽極の他方が前記装置下方側に配置されるよう、かつ、前記傾斜面から出射される前記X線の出射方向が前記X線検出器に向かうように前記X線発生源を備える。
 第13の態様は、第12の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線発生部が、前記陰極が前記装置上方側に、前記陽極が前記装置下方側に配置されるように前記X線発生源を備える。
 第14の態様は、第12または第13の態様に係るX線撮影装置であって、前記装置上下方向に直交する方向を装置水平方向としたとき、前記X線発生源移動部が、前記頭部中の撮影対象領域の前記装置上下方向の広がりが大であれば、前記X線検出器側から前記装置水平方向に見た前記X線発生源の焦点の見かけ上のサイズが前記装置上下方向に大となるよう前記X線発生源を駆動し、前記撮影対象領域の前記装置上下方向の広がりが小であれば前記X線検出器側から前記装置水平方向に見た前記焦点の見かけ上のサイズが前記装置上下方向に小となるよう前記X線発生源を駆動する。
 第15の態様は、第12から第14の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ビームはX線コーンビームであって、前記X線発生源移動部による前記X線発生源の前記装置上方側への移動に応じた前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりの拡大に応じて、前記X線発生源移動部が、前記軸線と前記X線コーンビームのセンタービームのなす角度が小さくなるよう、前記X線発生源を駆動する。
 第16の態様は、第1から第15の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記駆動機構が、前記頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて前記支持部の位置を前記頭部に対し相対的に変更する。
 第17の態様は、第1から第16の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線発生源移動部が前記頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて前記X線発生源を移動することにより前記X線発生源の焦点の位置を変更する。
 第18の態様は、第1から第17の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線検出器を前記X線発生部に対して近接離隔させるX線検出器移動部をさらに備える。
 第19の態様は、第1から第18の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線検出器と前記X線発生源の少なくとも一方の前記頭部への近接離隔によってX線撮影における拡大率の変更を行う。
 第1の態様によると、X線発生源が装置上方側に位置するときにX線ビームの装置上下方向の広がりが大とされ、X線発生源が装置下方側に位置するときにX線ビームの装置上下方向の広がりが小とされる。これにより、小さい撮影対象領域であっても、大きい撮影対象領域であっても、X線検出部を装置下方側へ移動させずに、あるいはX線検出部を装置下方側へあまり移動させずに、X線撮影を実行することができる可能性が高まる。そのため、X線検出部の装置下方側への移動が発生してX線検出部が被写体に接触することを回避するためにX線検出部と頭部との間の距離を大きくする必要性が発生する可能性を低減することができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 第2の態様によると、X線発生源移動部が第1の延在部内でX線発生源の装置上下方向の移動を行う。これにより、X線発生源の装置上下方向の移動により、第1の延在部が被写体に接触することを抑制することができる。
 第3の態様によると、X線検出器の底部は第2の延在部の底部に配置されていることから、X線検出部を被写体の頭部に近づけることができる。これにより、X線撮影における拡大率を小さくすることができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 第4の態様によると、X線ビーム形成部により、照射領域でのX線ビームの装置上方側の端の位置が、X線ビームの前記装置上下方向の広がりが小のときに大のときに比較して装置下方側に設定される。これにより、小さい撮影対象領域であっても、大きい撮影対象領域であっても、X線検出部を装置下方側へ移動させずに、あるいはX線検出部を装置下方側へあまり移動させずに、X線撮影を実行することができる可能性がさらに高まる。そのため、X線検出部の装置下方側への移動が発生してX線検出部が被写体に接触することを回避するためにX線検出部と頭部との間の距離を大きくする必要性が発生する可能性をさらに低減することができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 第5の態様によると、X線ビーム形成部により、照射領域でのX線ビームの装置下方側の端の位置が、X線ビームの装置上下方向の広がりが小のときと大のときとで一致させられる。これにより、小さい撮影対象領域であっても、大きい撮影対象領域であっても、X線検出部を装置下方側へ移動させずに、あるいはX線検出部を装置下方側へあまり移動させずに、X線撮影を実行することができる可能性がさらに高まる。そのため、X線検出部の装置下方側への移動が発生してX線検出部が被写体に接触することを回避するためにX線検出部と頭部との間の距離を大きくする必要性が発生する可能性をさらに低減することができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 第6の態様によると、X線発生源移動部によるX線発生源の装置上方側への移動に応じて、X線ビーム形成部が遮蔽部を駆動して通過領域の装置上下方向の広がりが大きくなることでX線ビームの装置上下方向の広がりが大きくなる。これにより、遮蔽部を利用してX線ビームの装置上下方向の広がりを簡単に調整することができる。
 第7の態様によると、X線発生部及びX線検出部の旋回中にX線コーンビームが頭部に照射されてX線CT撮影が実行されることから、解像度の高いX線CT撮影画像を得ることができる。
 第8の態様によると、X線発生源の焦点からX線検出器の検出面に入射するX線束に、当該焦点が旋回する旋回平面上のX線成分が含まれるようX線ビーム形成部がX線コーンビームを形成する。これにより、X線検出部及びX線発生部の旋回中に真逆の方向から頭部を透過する複数のX線成分を利用してX線CT撮影画像を再構成することができる。その結果、X線CT撮影画像の解像度を向上することができる。
 第9の態様によると、X線コーンビームのセンタービームがX線発生源の焦点の旋回平面に平行になるようX線ビーム形成部がX線コーンビームを形成する。これにより、X線検出部及びX線発生部の旋回中に、X線発生部がある位置で出射するX線コーンビームのセンタービームが進む方向と、当該ある位置とは対向する位置でX線発生部が出射するX線コーンビームのセンタービームが進方向とが真逆の方向となる。このようなX線コーンビームを利用してX線CT撮影を行うことにより、X線CT撮影画像の解像度を向上することができる。
 第10の態様によると、X線コーンビームのセンタービームが垂直方向に直交する平面を通るようにX線ビーム形成部がX線を規制することでX線コーンビームの水平照射が行われる。これにより、X線検出部及びX線発生部の旋回中に、X線発生部がある位置で出射するX線コーンビームのセンタービームが進む方向と、当該ある位置とは対向する位置でX線発生部が出射するX線コーンビームのセンタービームが進方向とが真逆の方向となる。このようなX線コーンビームを利用してX線CT撮影を行うことにより、X線CT撮影画像の解像度を向上することができる。
 第11の態様によると、X線発生源が装置上方側に位置するときにX線発生源とX線検出器との間の距離が小とされ、X線発生源を装置下方側に位置するときにX線発生源とX線検出器との間の距離が大とされる。これにより、X線ビームの装置上下方向の広がりが小さいときの拡大率を小さくすることができる。よって、頭部中の撮影対象領域が小さいときのX線撮影の解像度を向上させることができる。
 第12の態様によると、頭部中で詳細観察したい部位がX線照射野の範囲内で装置上下方向のいずれかの位置に偏在している場合に、その偏在する部位に向けて、X線ビームに含まれる陽極側の見かけの焦点サイズが小さい良好な線質のX線を照射することができるので、関心のある領域のX線画像の画質を向上することができる。
 第13の態様によると、X線発生部が、陰極が装置上方側に、陽極が装置下方側に配置されるようにX線発生源を備える。X線検出器の検出面でのX線ビームの強度分布において陽極側の強度が比較的大きく、検出面で受光するX線ビームのうちの陽極側のX線が見かけの焦点サイズが小さい良好な線質であることから、陽極が装置下方側に配置されることによって、頭部の下部に対するX線撮影の解像度を向上することができる。
 第14の態様によると、X線発生源移動部が、頭部中の撮影対象領域の装置上下方向の広がりが大であれば、X線検出器側から装置水平方向に見たX線発生源の焦点の見かけ上のサイズが装置上下方向に大となるようX線発生源を駆動する。X線発生源の焦点の見かけ上のサイズが大のとき、X線発生源が生成するX線の広がりが大になることから、撮影対象領域の装置上下方向の広がりが大のとき、X線発生部は、装置上下方向の広がりが大となるX線ビームを適切に出射することができる。また、X線発生源移動部が、撮影対象領域の装置上下方向の広がりが小であればX線検出器側から装置水平方向に見た焦点の見かけ上のサイズが装置上下方向に小となるようX線発生源を駆動する。焦点の見かけ上のサイズが小さいときにはX線撮影の解像度を向上させることができることから、撮影対象領域の装置上下方向の広がりが小のときのX線撮影の解像度を向上させることができる。
 第15の態様によると、X線発生源移動部によるX線発生源の装置上方側への移動に応じたX線ビームの装置上下方向の広がりの拡大に応じて、X線発生源移動部が、X線発生源の陰極と陽極を結ぶ軸線とX線コーンビームのセンタービームのなす角度が小さくなるよう、X線発生源を駆動する。これにより、X線ビームの装置上下方向の広がりの拡大に応じて、X線検出器側から装置水平方向に見た焦点の見かけ上のサイズを大きくすることができる。言い換えれば、X線ビームの装置上下方向の広がりの縮小に応じて、X線検出器側から装置水平方向に見た焦点の見かけ上のサイズを小さくすることができる。よって、撮影対象領域の装置上下方向の広がりが小のときのX線撮影の解像度を向上させることができる。
 第16の態様によると、駆動機構が、頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて支持部の位置を頭部に対し相対的に変更する。これにより、頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて、X線検出部及びX線発生部の位置を適切な位置に変更することができる。
 第17の態様によると、X線発生源移動部が頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じてX線発生源を移動することによりX線発生源の焦点の位置を変更する。これにより、撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて、X線発生源の焦点の位置を適切な位置に変更することができる。
 第18の態様によると、X線検出部をX線発生部に対して近接離隔させるX線検出部移動部をさらに備える。これにより、X線検出部をX線発生部に対して近接離隔させることによって、X線撮影における拡大率を調整することができる。
 第19の態様によると、X線検出器とX線発生源の少なくとも一方の頭部への近接離隔によってX線撮影における拡大率の変更を行う。これにより、X線検出器とX線発生源の少なくとも一方の頭部への近接離隔によって、撮影解像度を簡単に変更することができる。
X線撮影装置の全体構成の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の電気的構成の一例を主に示すブロック図である。 X線発生源の構成の一例を示す概略図である。 X線ビーム形成部の構成の一例を示す概略図である。 X線ビーム形成部の構成の一例を示す概略図である。 X線発生源移動部の構成の一例を示す概略図である。 X線発生源移動部の構成の一例を示す概略図である。 X線発生源移動部の構成の一例を示す概略図である。 X線発生源移動部の構成の一例を示す概略図である。 X線発生源が移動する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 X線コーンビームの広がりの一例を示す図である。 X線コーンビームの広がりの一例を示す図である。 X線コーンビームの広がりの一例を示す図である。 X線コーンビームの広がりの一例を示す図である。 X線コーンビームの広がりの一例を示す図である。 X線検出部移動部がX線検出部を移動させる様子の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 焦点の旋回平面の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 センタービームとX線発生源の軸線とが成す角度の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線撮影装置の動作の一例を示す概略図である。 X線発生源移動部の構成の一例を示す概略図である。 X線発生源移動部の構成の一例を示す概略図である。 X線発生源が移動する様子の一例を示す概略図である。 見かけ上の焦点サイズが変化する様子の一例を示す概略図である。 X線発生源移動部の構成の一例を示す概略図である。
 <X線撮影装置の全体構成例>
 図1はX線撮影装置110の全体構成の一例を示す概略図である。図1に示されるように、X線撮影装置110は、例えば、撮影本体部120と、X線画像処理装置180(単に画像処理装置180ともいう)とを備える。撮影本体部120は、例えば、X線CT(Computed Tomography)撮影、パノラマ撮影及びセファロ撮影等が実行可能に構成されている。撮影本体部120は、X線CT撮影等のX線撮影を実行して、X線撮影データ(投影データともいう)を収集する。X線画像処理装置180は、撮影本体部120が収集したX線撮影データを処理して、各種X線画像(具体的には、X線CT撮影画像、パノラマ撮影画像及びセファロ撮影画像等)を生成する装置である。X線撮影装置110は、X線CT撮影・X線CT撮影画像生成の専用装置であってもよいし、X線CT撮影・X線CT撮影画像生成とパノラマ撮影・パノラマ撮影画像生成との少なくとも一方を行える装置であってもよい。X線撮影装置110は、撮影本体部120を主構成として、X線画像処理装置180が略されるか、X線画像処理装置180の一部機能のみ備えるようにしてもよい。
 撮影本体部120は、支持部124と、支持部124を動かす駆動機構130と、X線発生部125と、X線検出部225とを備える。支持部124は、一方向に長いアーム状を成している。支持部124は、X線発生部125とX線検出部225が被写体PD(ここでは人間)の頭部Pを間に挟んで対向するように、X線発生部125及びX線検出部225を支持している。支持部124はサポーターと呼ばれてもよい。X線発生部125は頭部PにX線ビームを照射する。X線検出部225は、頭部Pを透過したX線ビームを受光して検出する。駆動機構130は、旋回機構132と、旋回軸移動機構134とを備える(後述の図2参照)。旋回機構132は、X線発生部125とX線検出部225との間の機構上の旋回軸X1を中心としてX線発生部125及びX線検出部225が旋回するように支持部124を動かす機構である。旋回軸移動機構134は、機構上の旋回軸X1を当該旋回軸X1に交差する方向に移動させる機構である。
 撮影本体部120では、ベース120B上に支柱121が垂直姿勢で支持されている。この支柱121に昇降部122が昇降可能に設けられている。昇降部122は、昇降駆動機構によって昇降駆動される。昇降駆動機構は、例えば、モータ、ボールねじ、ナット部等を有するボールねじ機構等を含む移動機構あるいはリニアモータ等のリニアアクチュエータで構成され、支柱121内に組込まれて昇降部122を昇降駆動する。昇降駆動機構はエレベータと呼ばれてもよい。また、昇降駆動機構のモータはエレベーションドライビングモータと呼ばれてもよい。昇降部122には、水平方向に延びるように水平アーム123が取り付けられている。水平アーム123はビーム(beam)でもある。この水平アーム123の先端部に駆動機構130が組込まれている。後述する頭部固定装置用アーム141が支柱121から水平アーム123と同じ方向に延びている。この頭部固定装置用アーム141の先端部に頭部固定装置142が設けられ、頭部固定装置142が被写体PDの頭部Pを保持する。頭部固定装置142は被写体保持部であると言える。頭部固定装置142はヘッドホルダーと呼ばれてもよい。図1においては、昇降部122の基端部は支柱121の背後(図1の左側)を昇降する。昇降部122の基端部が昇降する側を背面とし、その裏を正面とした場合、図1においては水平アーム123が昇降部122から正面視で支柱121の右に延出している。頭部Pは、頭部固定装置142(被写体保持部)に図示の右を後方とし、左を前方とする向きに保持される。水平アーム123は軸部124aを介して支持部124を支持する。昇降駆動機構は、昇降部122を昇降することで水平アーム123を昇降し、水平アーム123の昇降によって支持部124を昇降する。
 このように、駆動機構130は、被写体PD、さらに具体的には頭部Pに対して支持部124を相対的に動かす駆動機構である。被写体PDを保持する被写体保持部に駆動機構130を設けて、固定した支持部124に対して被写体PDを動かすようにしてもよい。また、駆動機構130の一部を支持部124の駆動側に、駆動機構130の他の一部を被写体保持部の駆動側に設けてもよい。いずれにしても、被写体PDに対する支持部124の移動は相対的である。駆動機構130はサポータードライバと呼ばれてもよい。駆動機構130が備える、支持部124を移動させるモータは、サポータードライビングモータと呼ばれてもよい。
 ここで、説明の便宜上方向を規定しておく。
 XYZ直交座標系は、撮影本体部120が設置される3次元空間において定義される直交座標系である。機構上の旋回軸X1の軸方向と平行な方向がZ軸方向である。本実施形態では、機構上の旋回軸X1の軸方向と平行な方向と、昇降部122の昇降方向とをZ軸方向として一致させている。Z軸方向に直交する方向がY軸方向であり、Z軸方向にもY軸方向にも直交する方向がX軸方向である。頭部固定装置142に固定された頭部Pの前後の方向をY軸方向とし、頭部の左右の方向をX軸方向とする。本願では、Z軸方向をZ方向、Y軸方向をY方向、X軸方向をX方向と呼ぶこともある。
 頭部Pからベース120Bに向かう方すなわち下側を-Z側とし、逆に頭部Pからベース120Bより遠ざかっていく方すなわち上側を+Z側とする。頭部Pの前の方を+Y側とし、後の方が-Y側とする。顔側から見た頭部Pの右の方を+X側とし、左の方が-X側とする。図1に各軸方向と、各+、-を図示する。
 頭部P(頭部固定装置142の頭部固定位置)の上側を装置上方とし、頭部Pの下側を装置下方として装置上下方向を定めると、旋回軸X1は装置上下方向に平行な方向に延在している。XYZ直交座標系では、Z方向が装置上下方向となり、+Z側が装置上方となり、-Z側が装置下方となる。
 xyz直交座標系は、機構上の旋回軸X1の軸周りに回転する、X線発生及びX線検出を行う撮像系を構成する支持部124、X線発生部125及びX線検出部225において定義される直交座標系である。ここでは、機構上の旋回軸X1の軸方向をz軸方向としており、z軸方向はXYZ直交座標系におけるZ軸方向に一致する。また、X線発生部125とX線検出部225とが対向する方向をy軸方向とし、y軸方向およびz軸方向に直交する方向をx軸方向とする。支持部124、X線発生部125及びX線検出部225が機構上の旋回軸X1を回転軸にして回転することによって、xyz直交座標系がXYZ直交座標系に対してZ軸(=z軸)周りに回転する。本願では、z軸方向をz方向、y軸方向をy方向、x軸方向をx方向と呼ぶこともある。
 y軸方向において、X線検出部225側を+y側とし、X線発生部125側を-y側とする。また、z軸方向において鉛直方向上側を+z側とし、下側を-z側とする。z軸方向における+z側及び-z側がZ軸方向における+Z側及び-Z側にそれぞれ相当する。また、x軸方向において、+z側から-z側に向かう平面視で-y側から+y側に向かって右側を+x側とし、左側を-x側とする。
 本願明細書において、ある軸方向Dがあって、D軸方向(D方向)における「+D方向」、「-D方向」の表現を取る場合は、D軸方向に位置が異なる2地点があるとして、各D座標を比較した場合に数値が小の方から大の方に向かう方向が+D方向であり、数値が大の方から小の方に向かう方向が-D方向である。「+D側」を「+D方向側」と、「-D側」を「-D方向側」と言い換えてもよい。-D方向側から+D方向側を見ることを「+D方向視」と呼び、+D方向側から-D方向側を見ることを「-D方向視」と呼ぶことがある。
 旋回機構132は、旋回軸X1を中心として、X線発生部125及びX線検出部225を支持する支持部124を回転させる。これにより、X線発生部125及びX線検出部225は、Z方向(言い換えれば装置上下方向)に平行な方向に延在する軸の周りであって、かつ頭部Pの周りに旋回する。旋回機構132はモータ(ローテーションモータとも呼ばれる)を備えている。支持部124の延在方向中間部から上方に突出する軸部124aが旋回機構132によって垂下状態で支持されている。旋回機構132のモータの回転運動は、軸部124aに伝達され、当該モータの駆動によって支持部124が軸部124aを中心として回転する。軸部124aの中心軸が機構上の旋回軸X1である。旋回軸X1は、支持部124に支持されたX線発生部125とX線検出部225との間に位置している。旋回機構132のモータの回転運動は、必要に応じて、ギヤ及びプーリー等の伝達機構を介して軸部124aに伝達される。軸部124aは、重力方向に沿った鉛直方向に沿って配設されている。したがって、機構上の旋回軸X1も鉛直方向に沿って配設されている。このように支持部124に軸部124aを固定して軸部124aに回転運動を伝達してもよいし、回転しない軸部124aに対して支持部124を回動可能に固定し、旋回機構132のモータの回転運動を、必要に応じて、ギヤ及びプーリー等の伝達機構を介して支持部124に伝達させるようにしてもよい。旋回機構132はサポーターローテーションドライバと呼ばれてもよい。
 旋回軸移動機構134は、機構上の旋回軸X1を、機構上の旋回軸X1に交差する方向、ここでは、機構上の旋回軸X1に直交する方向に移動させる機構である。旋回軸移動機構134は、旋回軸X1を、X方向及びY方向のそれぞれに移動させることが可能である。旋回軸移動機構134が旋回軸X1をX方向に移動させることによって、支持部124、X線発生部125及びX線検出部225がX方向に移動する。また、旋回軸移動機構134が旋回軸X1をY方向に移動させることによって、支持部124、X線発生部125及びX線検出部225がY方向に移動する。
 旋回軸移動機構134は、例えば、XYステージ機構によって構成されている。旋回軸移動機構134は、旋回軸X1が接続される旋回機構132を旋回軸X1に交差する方向に移動させることを通じて旋回軸X1を旋回軸X1に交差する方向に移動させている。X-Yステージ機構は、例えば、2組のリニアアクチュエータを、互いの移動方向を交差させる方向にして組み合わせたものである。2組のリニアアクチュエータの移動方向はX方向及びY方向にそれぞれ設定される。リニアアクチュエータとしては、モータ、ボールねじ、ナット部及びリニアガイド等を有するボールねじ機構等を備える直線移動機構、リニアモータ、あるいはエアシリンダ等のリニアアクチュエータを採用することができる。このX-Yステージ機構の2組のリニアアクチュエータのそれぞれの移動方向を旋回軸X1と交差させた状態とし、旋回軸移動機構134は、旋回機構132を、2組のリニアアクチュエータのそれぞれの移動方向に移動可能に支持する。これにより、旋回機構132を旋回軸X1に交差する面に沿って移動させることができ、もって、旋回軸X1を旋回軸X1に交差する面に沿って移動させることができる。
 旋回軸移動機構134は、軸部124aを、旋回軸X1の軸方向に交差する方向に移動させることによって、支持部124を旋回軸X1の軸方向に交差する方向に移動させる。旋回軸移動機構134は、支持部124を旋回軸X1の軸方向と交差する方向に移動させるクロスアクシスサポータードライバと呼ばれてもよい。旋回軸移動機構134のモータは、支持部124を移動させるクロスアクシスサポータードライビングモータと呼ばれてもよい。軸部124aはシャフトで構成されてもよい。軸部124aがシャフトで構成された場合、旋回軸移動機構134はシャフトドライバと呼ばれてもよい。この場合、旋回軸移動機構134のモータは、軸部124aを移動させるクロスアクシスシャフトドライビングモータと呼ばれてもよい。
 X方向とY方向を合成した方向をXY合成方向とする。少なくとも、X方向、Y方向及びXY合成方向のいずれかからなる方向をXY方向とする。旋回軸移動機構134は、支持部124をXY方向に移動させるXY方向サポータードライバと呼ばれてもよい。旋回軸移動機構134のモータは、支持部124をXY方向に移動させるXY方向サポータードライビングモータと呼ばれてもよい。軸部124aがシャフトで構成される場合、旋回軸移動機構134は、軸部124aをXY方向に移動させるXY方向シャフトドライバと呼ばれてもよい。旋回軸移動機構134のモータは、軸部124aをXY方向に移動させるXY方向シャフトドライビングモータと呼ばれてもよい。支持部124及び軸部124aをX方向に移動させるモータは、X方向ドライビングモータと呼ばれてもよい。支持部124及び軸部124aをY方向に移動させるモータは、Y方向ドライビングモータと呼ばれてもよい。
 X線発生部125は、X線を発生するX線発生源126と、X線発生源126が発生するX線をX線ビームに形成するX線ビーム形成部127とを備える。X線ビーム形成部127から出射されるX線ビームが頭部Pに照射される。X線ビーム形成部127は、出射するX線ビームの形状を調整することが可能である。また、X線発生部125は、長尺状の支持部124の長手方向の一方端部から-Z側に延在する延在部128を有する。X線発生源126及びX線ビーム形成部127は、延在部128内に収容されている。延在部128は、X線発生源126及びX線ビーム形成部127を収容するケース(ケーシングとも呼ばれる)であるともいえる。延在部128の少なくとも一部はX線発生部125で構成される。X線発生部125はX線発生装置でもある。X線発生源126は、X線ジェネレータと呼ばれてもよい。
 X線検出部225は、頭部Pを透過したX線ビームを受光して検出するX線検出器226を備える。X線検出器226は、例えば、平面状に広がる検出面を有するフラットパネルディテクタ(FPD)またはX線蛍光増倍管(I. I.:Image Intensifier)等により構成される。X線検出器226の検出面に対して頭部Pを透過したX線ビームが照射される。撮影本体部120は、X線検出器226の出力信号に基づいて、X線CT撮影画像等のX線画像の生成に必要なX線撮影データを生成する。また、X線検出部225は、支持部124の長手方向の他方端部から-Z側に延在する延在部228を有する。X線検出器226は延在部228内に収容されている。延在部228はX線検出器226を収容するケース(ケーシングとも呼ばれる)であるともいえる。延在部228の少なくとも一部はX線検出部225で構成される。X線検出部225はX線検出装置でもある。X線検出器226はX線ディテクタと呼ばれてもよい。
 延在部128及び228は、例えば、支持部124と一体的に形成されている。本例では、支持部124と、それに接続された延在部128及び228によって、下向きに開口するU字形状の旋回アームが構成されている。図示の例では、支持部124の一方端に延在部128が、他方端に延在部228が接続されている。支持部124、延在部128及び延在部228の総体を支持部124,128,228と見てもよい。
 撮影本体部120は、X線検出器226に対してX線発生源126を移動させる後述のX線発生源移動部136(図2参照)を備える。また、撮影本体部120は、X線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させる後述のX線検出部移動部137(図2参照)を備える。
 撮影本体部120は、頭部Pの高さに合せて昇降部122によって支持部124を相対的に昇降させることができる。支持部124が昇降することによってX線発生部125及びX線検出部225が昇降することから、撮影本体部120は、昇降部122を利用して、頭部Pの高さに合せてX線発生部125及びX線検出部225を昇降させることができる。また、撮影本体部120は、駆動機構130により、X線発生部125及びX線検出部225が頭部Pの周りを旋回するように、支持部124を回転させることができる。
 被写体PDを保持する被写体保持部に被写体PDを昇降させる昇降部を設けて、高さ固定の支持部124に対して被写体PDの高さを変更するようにして、頭部Pに対する支持部124の高さを相対的に変更してもよい。また、支持部124と被写体PDの双方を昇降できるようにしてもよい。この場合であっても昇降は相対的である。被写体保持部に設ける昇降部の例としては、例えば椅子をモータなどの駆動源で昇降駆動する機構などが挙げられる。
 撮影本体部120には、支柱121のうち水平アーム123よりも下側の部分に水平方向に延びる頭部固定装置用アーム141が設けられている。水平アーム123と頭部固定装置用アーム141は支柱121側を基端部として同方向に延在する。頭部固定装置用アーム141は、水平アーム123の下側において延在しており、その先端部に頭部固定装置(言い換えれば被写体保持部)142が設けられている。頭部固定装置142は、X線発生部125とX線検出部225との間に位置している。頭部固定装置142は、頭部Pの顎を載置支持可能なチンレスト142aと、頭部Pをその両外側から挟んで保持する保持部142bとを含む。そして、頭部Pの顎がチンレスト142a上に支持されると共に、頭部Pが保持部142bによって挟込まれることで、頭部PがX線発生部125とX線検出部225との間の一定位置に保持される。頭部固定装置142は、チンレスト142a及び保持部142bの少なくとも一方で構成されてもよい。
 撮影本体部120には、支柱121から水平アーム123が延びる側とは反対側に水平方向に延びるようにセファロ撮影用頭部固定装置垂下用アーム143が設けられている。セファロ撮影用頭部固定装置垂下用アーム143にセファロ撮影用頭部固定装置144が吊下げ状態で支持されている。セファロ撮影用頭部固定装置144には、セファロ撮影用のX線検出器229が組込まれている。
 頭部固定装置用アーム141の延在方向中間部には、操作パネル装置158を含む本体制御部150が設けられている。図1では、本体制御部150の操作パネル装置158が吹出し内に拡大して示されている。本体制御部150は回路で構成されてもよい。この場合、本体制御部150は本体制御回路と呼ばれてもよい。
 撮影本体部120は、X線撮影を行う際には、頭部固定装置142によって頭部Pが固定された状態で、所望の撮影モードに応じて、支持部124を停止あるいは回転させた状態でX線撮影を行う。これにより、撮影本体部120は、X線CT撮影画像あるいはパノラマ撮影画像等を生成するのに必要なX線撮影データを得ることができる。例えば、撮影本体部120は、支持部124を回転させた状態で、言い換えればX線発生部125及びX線検出部225を旋回させた状態で、X線撮影を行うことで、X線CT撮影画像を生成するのに必要なX線撮影データを得ることができる。また、撮影本体部120は、支持部124を一定範囲回転させた状態でX線撮影を行うことで、パノラマ撮影画像を生成するのに必要なX線撮影データを得ることができる。支持部124を停止させた状態でX線撮影を行う例としては、例えばX線CT撮影のために被写体位置付けのための予備撮影を行うことがあり、その際に支持部124を停止させた状態でX線撮影を行うことがある。撮影本体部120は、その他、セファロ撮影画像あるいは擬似口内法撮影画像を得るためのX線撮影を行ってもよい。例えば、X線発生部125を支持部124に対してz方向の軸回りに回動可能に構成し、撮影本体部120は、支持部124を停止させた状態で、セファロ撮影用頭部固定装置144に頭部Pを位置固定させてセファロ撮影用頭部固定装置144の方に向けたX線発生部125からX線照射してX線撮影を行うことで、セファロ撮影画像を生成するのに必要なX線撮影データを得ることができる。なお、パノラマ撮影画像の撮影機能、セファロ撮影画像の撮影機能等は省略されることもある。
 支持部124,128,228は、X線発生源126とX線ビーム形成部127とX線検出器226を支える第1のサポートの例である。水平アーム123と支柱121とベース120Bとは第1のサポートを支える第2のサポートの例である。第2のサポートの中で、ベース120Bから支柱121に、支柱121から水平アーム123に、支持が効いていく関係がある。
 頭部固定装置用アーム141と頭部固定装置142とは被験者の頭部を固定するヘッドサポートの例である。軸部124aは、例えばシャフトである。第2のサポートはシャフトを介して第1のサポートを支える。旋回機構132のモータは、第1のサポートをシャフト周りに旋回駆動する第1のモータの例である。旋回軸移動機構134のモータはシャフトを移動駆動する第2のモータの例である。第1のモータと第2のモータとは第1のサポートを駆動するサポートドライブモーターの例である。
 第1のサポートとX線発生源126とX線ビーム形成部127とX線検出器226とは、回転によってX線撮影を行う回転イメージャーである。
 本体制御部150は、撮影本体部120に対する各指示を受付け可能に構成されると共に、撮影本体部120の各動作を制御可能に構成されている。本体制御部150は、支柱121から水平方向に延びる頭部固定装置用アーム141に固定されている。本体制御部150は、各種情報を表示すると共に本体制御部150に対する各種入力を受け付けるための操作パネル装置158を備える。操作パネル装置158は、例えば、液晶表示パネル等の表示装置と、当該表示装置の表示画面上に配設されたタッチ検出部とを備えるタッチパネルディスプレイである。表示画面に対する利用者のタッチ操作をタッチ検出部にて検出することで、X線撮影装置110に対する入力操作が操作パネル装置158で受け付けられる。操作パネル装置158の近く等に、押しボタン等が設けられていてもよい。また、表示装置と、利用者の入力操作を受け付ける入力装置とは別々に設けられていてもよい。
 撮影本体部120の上記各部は、防X線室146内に収容されている。この防X線室146の壁の外側には、本体制御部150にX線照射指示を行うデッドマンスイッチと呼ばれる押しボタンスイッチが設けられている。
 X線画像処理装置180は、例えばコンピュータあるいはワークステーション等で構成された情報処理本体部182を備える。情報処理本体部182は、例えば通信ケーブルによって、撮影本体部120との間で各種データを送受信可能となっている。情報処理本体部182は、撮影本体部120から送信されたデータに基づいて各種画像処理等を実行することができる。なお、撮影本体部120とX線画像処理装置180との間で、無線通信でデータの送受が行われてもよい。情報処理本体部182の情報処理を行う回路は、情報処理回路と呼ばれてもよい。
 情報処理本体部182には、例えば液晶モニタ等のディスプレイ装置で構成される表示部188と、キーボード及びマウス等で構成される操作部189とが接続されている。オペレータは、表示部188に表示された文字あるいは画像の上でのマウス等を介したポインタ操作等によって、情報処理本体部182に対して各種入力を行うことができる。なお、表示部188は、タッチパネルディスプレイで構成されていてもよい。操作部189は操作インタフェースであり、キーボードやマウスのようにフィジカルな操作を受けるフィジカルインターフェースを含む。
 X線画像処理装置180の処理の一部又は全部が、本体制御部150によって実行されてもよい。あるいは、本体制御部150の処理の一部又は全部がX線画像処理装置180によって実行されてもよい。
 <X線撮影装置のブロック図の一例>
 図2はX線撮影装置110の電気的構成の一例を主に示すブロック図である。撮影本体部120の本体制御部150は、撮影本体部120のX線撮影動作を制御するものであり、一種のコンピュータ装置である。本体制御部150は、例えば、少なくとも1つのプロセッサとしてのCPU(Central Processing Unit)151と、RAM(Random Access Memory)152と、記憶部(メモリ)153と、入出力部154a,154bと、操作入力部155と、画像出力部156とを備える。これらの構成は、バスライン157を介して相互接続されている。画像出力部156は回路で構成されてもよい。この場合、画像出力部156は画像出力回路と呼ばれてもよい。操作入力部155は、フィジカルインターフェースで構成されてもよい。入出力部154a,154bのそれぞれは、Input/ Outputポートで構成されてもよい。
 記憶部153は、例えば、フラッシュメモリあるいはハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶部153には、X線撮影に関する諸指示を受け付けると共に当該諸指示に従って駆動機構130、X線発生源126及びX線ビーム形成部127等を制御してX線撮影動作を制御する撮影プログラム153aが格納されている。CPU151が撮影プログラム153aを実行することによって、CPU151の各種機能が実現される。CPU151は、機能ブロックとして、例えば、撮影本体部120でのX線撮影動作を制御する撮影制御部151aを備える。
 RAM152は、CPU151が所定の処理を行う際の作業領域として供される。入出力部154aには、旋回機構132、旋回軸移動機構134、X線発生源126、X線ビーム形成部127、X線発生源移動部136、X線検出器226、X線検出部移動部137及びX線検出器229が接続されている。
 撮影制御部151aは、入出力部154aを通じて、旋回機構132を制御することが可能である。撮影制御部151aは、旋回機構132を制御することにより、支持部124に支持されたX線発生部125及びX線検出部225を頭部Pの周りに旋回させることができる。
 撮影制御部151aは、入出力部154aを通じて、旋回軸移動機構134を制御することが可能である。撮影制御部151aは、旋回軸移動機構134を制御することにより、支持部124、X線発生部125及びX線検出部225をX方向に移動させたり、Y方向に移動させたりすることができる。
 撮影制御部151aは、入出力部154aを通じて、X線発生源126を制御することが可能である。撮影制御部151aは、例えば、X線発生源126が備えるX線管に供給される電圧及び/又は電流を制御することにより、X線発生源126にX線を出射させたり、出射させなかったりすることができる。また、撮影制御部151aは、X線管に供給される電圧及び/又は電流を制御することにより、X線発生源126が出射するX線の強度を制御することができる。
 撮影制御部151aは、入出力部154aを通じて、X線発生源移動部136を制御することが可能である。撮影制御部151aは、X線発生源移動部136を制御することによって、X線発生源126を移動させることができる。
 撮影制御部151aは、入出力部154aを通じて、X線ビーム形成部127を制御することが可能である。撮影制御部151aは、X線ビーム形成部127を制御することにより、頭部Pに照射されるX線ビームの形状を調整することができる。例えば、撮影制御部151aは、X線ビーム形成部127を制御することにより、撮影目的に応じた形状のX線ビームをX線ビーム形成部127に形成させる。
 撮影制御部151aは、入出力部154aを通じて、X線検出部移動部137を制御することが可能である。撮影制御部151aは、X線検出部移動部137を制御することによって、X線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させることができる。
 撮影制御部151aは、入出力部154aを通じて、X線検出器226,229の出力信号を受け取ることができる。撮影制御部151aは、X線検出器226の出力信号に基づいて、例えばX線CT撮影画像あるいはパノラマ撮影画像の生成に必要なX線撮影データを生成する。また、撮影制御部151aは、X線検出器229の出力信号に基づいて、セファロ撮影画像の生成に必要なX線撮影データを生成する。
 入出力部154bは、画像処理装置180と通信可能に接続されている。CPU151は、入出力部154bを通じて、画像処理装置180との間でデータのやり取りを行うことができる。操作入力部155は、操作パネル装置158のタッチ検出部158bに接続されており、画像出力部156は操作パネル装置158の表示部158aに接続されている。CPU151が生成する画像データは画像出力部156に入力される。画像出力部156は、入力された画像データに基づいて表示部158aを制御して、表示部158aに画像を表示させる。CPU151は、操作入力部155を通じて、タッチ検出部158bが出力する出力信号を受け取ることができる。これにより、CPU151はタッチ検出部158bが検出した各種操作を特定することができる。
 画像処理装置180は、撮影本体部120からのX線撮影データに基づいてX線の画像データ185bを生成するものであり、一種のコンピュータ装置である。X線画像処理装置180の情報処理本体部182は、少なくとも1つのプロセッサとしてのCPU183、RAM184、記憶部(メモリ)185、入出力部186、操作入力部189a及び画像出力部188aを備える。これらの構成は、バスライン182aを介して相互接続されている。入出力部186は、Input/ Outputポートで構成されてもよい。操作入力部189aは回路で構成されてもよい。この場合、操作入力部189aは操作入力回路と呼ばれてもよい。画像出力部188aは回路で構成されてもよい。この場合、画像出力部188aは画像出力回路と呼ばれてもよい。
 記憶部185は、フラッシュメモリあるいはハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶部185には、情報処理本体部182が、撮影本体部120からのX線撮影データに基づいてX線の画像データ185bを生成する画像処理プログラム185aを格納している。また、記憶部185は、情報処理本体部182で生成された画像データ185bを格納している。CPU183が画像処理プログラム185aを実行することによって、CPU183の各種機能が実現される。
 RAM184は、CPU183が所定の処理を行う際の作業領域として供される。入出力部186は撮影本体部120の入出力部154bと接続されている。CPU183は、入出力部186及び入出力部154bを通じて、撮影本体部120のCPU151とデータのやり取りを行うことができる。これにより、CPU183は、撮影制御部151aが生成するX線撮影データを撮影制御部151aから受け取ることができる。CPU183は、撮影制御部151aからのX線撮影データに基づいて、X線CT撮影画像、パノラマ撮影画像あるいはセファロ撮影画像の画像データ185bを生成する。
 操作入力部189aは操作部189に接続されており、画像出力部188aは表示部188に接続されている。CPU183で生成された、画像データ185b等の画像データは画像出力部188aに入力される。画像出力部188aは、入力された画像データに基づいて表示部188を制御して、表示部188に画像を表示させる。これにより、表示部188には、X線CT撮影画像、パノラマ撮影画像あるいはセファロ撮影画像が表示される。また、CPU183は、操作入力部189aを通じて、操作部189が出力する出力信号を受け取ることができる。これにより、CPU183は、操作部189が受け付ける操作の内容を特定することができる。
 なお、上記各部において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路等でハードウェア的に実現されてもよい。また、上記各部において実現される一部あるいは全部の機能は、1つのプロセッサによって統合して処理されてもよいし、複数のプロセッサによって適宜分散して処理されてもよい。
 以上のような構成を備えるX線撮影装置110では、例えば、操作パネル装置158のタッチ検出部158bが、オペレータからの撮影モード指定操作を受け付ける。本体制御部150の撮影制御部151aは、X線撮影装置110の撮影モードを、撮影モード指定操作で指定される撮影モードに設定する。撮影モードの種類としては、X線CT撮影を行うX線CT撮影モード、パノラマ撮影を行うパノラマ撮影モード及びセファロ撮影を行うセファロ撮影モード等が存在する。例えば、撮影モード指定操作でX線CT撮影モードが指定されると、撮影制御部151aは、X線撮影装置110の撮影モードをX線CT撮影モードに設定する。
 また、X線撮影装置110では、例えば、タッチ検出部158bが、オペレータからの撮影対象領域指定操作を受け付ける。撮影制御部151aは、撮影対象領域指定操作で指定される領域を撮影対象領域として頭部Pに設定する。例えば、オペレータからは、頭部Pに含まれる歯列弓全体が撮影対象領域として指定されたり、歯列弓の局所(前歯領域あるいは臼歯領域など)が撮影対象領域として指定されたり、歯列弓を含む顎関節領域が撮影対象領域として指定されたりする。頭部Pの撮影対象領域にX線ビームが照射されることから、撮影対象領域は、頭部PにおけるX線ビームの照射領域であるとも言える。撮影対象領域は照射野とも呼ばれる。
 撮影制御部151aは、設定した撮影モード及び撮影対象領域に応じて、旋回機構132、旋回軸移動機構134、X線発生源126、X線ビーム形成部127、X線発生源移動部136及びX線検出部移動部137を制御する。これにより、撮影本体部120では、オペレータが指定した撮影モードで、オペレータが指定した撮影対象領域に対してX線撮影が行われて、X線撮影データが取集される。X線CT撮影では、X線検出部225及びX線発生部125は、頭部Pの周りに360度旋回してもよいし、180度旋回してもよい。X線検出部225及びX線発生部125は、180°にZ方向から見たX線のビームの広がり角度分加えた角度旋回してもよい。画像処理装置180のCPU183は、撮影本体部120で収集されたX線撮影データに基づいて、撮影モードに応じたX線画像の画像データ185bを生成する。撮影モードが例えばX線CT撮影モードの場合、CPU183は、撮影本体部120で収集されたX線撮影データ(言い換えれば投影データ)を再構成して、X線CT撮影画像の画像データ185bを生成する。撮影本体部120で収集されたX線撮影データは、これから加工する画像データ185bとして記憶部185に記憶されてもよい。
 <X線発生源の構成例>
 図3はX線発生源126の構成の一例を示す概略図である。図3に示されるように、X線発生源126は、X線管300と、X線管300を収容するケース350とを備える。ケース350内は例えば絶縁オイルで満たされている。X線管300は、陰極310と、陰極310から離隔して配置された陽極320とを備える。陰極310は、フィラメントを含み、陽極320に向けて電子ビームBを出射する。例えば、陰極310は+z側に位置し、陽極320は-z側に位置する。陰極310は-z側に位置し、陽極320は+z側に位置してもよい。
 陽極320の陰極310と対向する面321は、陰極310と陽極320とをそれぞれの長手軸中心を通って結ぶ軸線330(電子ビームBの出射方向に平行な直線)に対して所定の角度傾斜した傾斜面321となっている。傾斜面321は、それが+y側に向くようにz方向に対して傾斜している。言い換えれば、傾斜面321は、それがX線検出器26側に向くようにz方向に対して傾斜している。傾斜面321は、陰極310からの電子ビームBが衝突するターゲット面322を含む、図3では、ターゲット面322が太線で示されている。
 陰極310から出射された電子ビームBがターゲット面322に衝突することによって、ターゲット面322から、電子ビームBが進行してきた方向からすると反射方向に向けてX線340が所定の広がりを持って出射される。X線340は、ターゲット面322から軸線330に対して側方に(+y側)に出射される。ターゲット面322から出射されたX線の出射方向はX線検出器226に向かっている。X線340を出射するターゲット面322は、X線340を発生するX線発生面と言える。
 X線340のz方向の実用に耐える範囲の広がりには限界があり、特に陰極310から遠い方の広がりには急峻にX線340のエネルギーが喪失する境界がある。図示にては、X線340の広がりのうち、陰極310に近い方の端をX線端340Cとし、陰極310から遠い方の端をX線端340Aとする。また、陽極320のターゲット面322のy方向中心をターゲット面y方向中心322Cとする。
 X線発生源126では、ターゲット面322、言い換えればX線発生面が焦点を構成する。X線検出器226側からy方向に見たX線発生源126の焦点(つまり、ターゲット面322)の見かけ上のサイズSが小さいほど、X線撮影のボケが小さくなり、撮影解像度が向上する。上記の装置上下方向(Z方向あるいはz方向)に直交する方向を装置水平方向としたとき、X線検出器226側から装置水平方向に見たX線発生源126の焦点の見かけ上のサイズSが小さいほど、撮影解像度が向上する。以後、サイズSを、見かけ上の焦点サイズSあるいは単に焦点サイズSと呼ぶことがある。
 <X線ビーム形成部の構成例>
 図4及び5はX線ビーム形成部127の構成の一例を示す図である。X線ビーム形成部127は、X線発生源126ら出射されるX線340の広がりを規制し、撮影目的及び撮影対象領域に応じた形状を有するX線ビームを出射する。X線ビーム形成部127は、頭部Pに対するX線ビームの照射範囲を制御することが可能である。
 図4及び5に示されるように、X線ビーム形成部127は、例えば、X線ビーム形成ユニット44Uで構成される。X線ビーム形成ユニット44Uは、X線発生源126から発生したX線340を部分的に遮蔽する遮蔽部448を主要な構成要素とする。X線ビーム形成ユニット44Uは、遮蔽部448として、例えば、X線発生源126に近接する位置に配された4枚の遮蔽部材(シールド)441~444を含む。遮蔽部材441~444のそれぞれは、X線を吸収する材料(鉛等)で構成されており、例えば長方形の板状に形成されている。
 遮蔽部448は、X線ビーム形成ユニット44Uが備える基部44Bに設けられる。遮蔽部448は、基部44Bに固定されたコリメーションガイド部44Gに案内されて、遮蔽駆動部44Dによって移動駆動される。コリメーションガイド部44Gは、例えばコリメーションガイド部44G1,44G2,44G3,44G4を備える。遮蔽駆動部44Dは、例えば遮蔽駆動部44D1,44D2,44D3,44D4を備える。遮蔽駆動部44D,44D1,44D2,44D3,44D4は、例えば、モータなどの適宜のアクチュエータからなる。
 遮蔽部材441はコリメーションガイド部44G1に案内されて遮蔽駆動部44D1によって移動駆動される。遮蔽部材442はコリメーションガイド部44G2に案内されて遮蔽駆動部44D2によって移動駆動される。遮蔽部材443はコリメーションガイド部44G3に案内されて遮蔽駆動部44D3によって移動駆動される。遮蔽部材444はコリメーションガイド部44G4に案内されて遮蔽駆動部44D4によって移動駆動される。
 遮蔽部材441及び442は、X線発生源126のX線340の出射口の正面視上下(+z側及び-z側)の各々に配されており、かつ、長辺がx軸方向と平行になるように配されている。遮蔽部材441は、コリメーションガイド部44G1に案内されて遮蔽駆動部44D1によって移動駆動されることによって、縦方向(z軸方向)に移動可能である。同様に、遮蔽部材442は、コリメーションガイド部44G2に案内されて遮蔽駆動部44D2によって移動駆動されることによって、縦方向(z軸方向)に移動可能である。
 遮蔽部材441及び442はX線ビームのz軸方向の広がりを遮蔽によって規制するz方向遮蔽部44zを構成する。遮蔽部材441はX線ビームの+z方向側の広がりを規制する+z方向側遮蔽部44+zとして機能し、遮蔽部材442はX線ビームの-z方向側の広がりを規制する-z方向側遮蔽部44-zとして機能する。
 遮蔽部材443及び444は、X線発生源126の出射口の正面視左右(+x側及び-x側)の各々に配されており、かつ、各長辺がz軸方向と平行になるように配されている。遮蔽部材443は、コリメーションガイド部44G3に案内されて遮蔽駆動部44D3によって移動駆動されることによって、横方向(x軸方向)に移動可能である。同様に、遮蔽部材444は、コリメーションガイド部44G4に案内されて遮蔽駆動部44D4によって移動駆動されることによって、横方向(x軸方向)に移動可能である。
 遮蔽部材443及び444はX線ビームのx軸方向の広がりを遮蔽によって規制するx方向遮蔽部44xを構成する。遮蔽部材443はX線ビームの+x方向側の広がりを規制する+x方向側遮蔽部44+xとして機能し、遮蔽部材444はX線ビームの-x方向側の広がりを規制する-x方向側遮蔽部44-xとして機能する。
 遮蔽部材441~444のそれぞれの位置が遮蔽駆動部44Dにより制御されることにより、遮蔽部材441及び442の対向する縁部441a及び442aと、遮蔽部材443及び444の対向する縁部443a及び444aとで形成される開口445が、撮影目的及び撮影対象領域に応じた形状及び寸法とされる。この開口445が、X線発生源126が発生するX線340の通過領域445となる。基部44Bにおける開口・通過領域445の周囲には、もとよりX線の通過を許容する基本開口が形成されていて、その基本開口の周囲を遮蔽部材441~444で囲繞するようになっている。遮蔽部材441~444で構成された遮蔽部448は、X線340が通過する通過領域445を形成すると言える。
 例えば、図4に示すように、縁部441a及び442a間の距離と、縁部443a及び444a間の距離とが比較的大きく調整されることにより、開口445が正面視において正方形状となる。X線発生源126から出射されたX線340は、この正方形状の開口445を通過することにより、X線検出器226に向けて正四角錐台状のようにアスペクト比(z方向の幅/x方向の幅)の低い四角錐台状に広がるX線コーンビームに成形される。このX線コーンビームはX線CT撮影のときに使用される。撮影モードがX線CT撮影モードに設定されている場合、撮影制御部151aは、X線ビーム形成部127の遮蔽駆動部44Dを制御して、X線ビーム形成部127から、撮影対象領域に応じたX線コーンビームを出射させる。撮影本体部120は、X線発生部125及びX線検出部225の旋回中にX線コーンビームを頭部P中の撮影対象領域に照射してX線CT撮影を実行する。X線検出器226は、頭部Pを透過したX線コーンビームを受光する。X線ビーム形成部127は、遮蔽部448を駆動して開口445のz方向の広がりを拡大縮小することでX線コーンビームのz方向の広がりを拡大縮小することができる。また、X線ビーム形成部127は、遮蔽部448を駆動して開口445のx方向の広がりを拡大縮小することでX線コーンビームのx方向の広がりを拡大縮小することができる。
 また、図5に示すように、縁部443a及び444a間の距離が比較的小さく、かつ、縁部441a及び442a間の距離が大きく調整されることにより、開口445が正面視においてアスペクト比(z方向の幅/x方向の幅)の高い縦長の長方形状となる。X線発生源126から出射されたX線340は、この長方形状の開口445を通過することにより、縦長の角錐台状に広がるX線細隙ビームに成形される。このX線細隙ビームは、パノラマ撮影のときに使用される。撮影モードがパノラマ撮影モードに設定されている場合、撮影制御部151aは、X線ビーム形成部127の遮蔽駆動部44Dを制御して、X線ビーム形成部127から撮影対象領域に応じたX線細隙ビームを出射させる。このX線細隙ビームは、頭部P中の撮影対象領域に照射される。X線検出器226は、頭部Pを透過したX線細隙ビームを受光する。
 なお、X線ビーム形成部127の構成は上記の例に限られない。例えば、X線ビーム形成部127は、撮影目的及び撮影対象領域に応じた複数の開口が形成された単一の遮蔽部材と、移動機構とによっても構成され得る。この場合、X線発生源126から出射されたX線340が撮影目的及び撮影対象領域に応じて選択した開口を通過するように、単一の遮蔽部材を移動機構により移動させるとよい。
 <X線発生源移動部の構成例>
 図6はX線発生源移動部136(単に移動部136ともいう)の構成の一例を示す概略図である。X線発生源移動部136はX線発生源移動装置でもある。X線発生源移動部136は、X線ジェネレータドライバまたはX線ジェネレータエレベーションドライバと呼ばれてもよい。移動部136は、X線発生源126とともに、支持部124から-z側に延びる延在部128に収容されている。延在部128には、X線発生源126のケース350内の絶縁オイルの熱膨張を吸収するためのゴム製のチャンバー380も収容されている。移動部136は、延在部128内においてX線発生源126をz方向に移動させることができる。本例では、X線ビーム形成部127(X線ビーム形成ユニット44U)は、X線発生源126に固定されておらず、X線発生源126の移動に応じて移動しない。X線ビーム形成部127は、例えば、固定部材によって延在部128の内側の面に固定されている。
 移動部136は、例えばボールねじ機構525を備える。ボールねじ機構525は、固定部材によって延在部128の内側の面に固定されている。ボールねじ機構525は、例えば、モータ500と、z方向(Z方向)に延びるボールねじ510と、ナット部520とを備える。ボールねじ510は、モータ500によって正逆両方向に回転駆動される。ナット部520は、ボールねじ510に螺合されている。ボールねじ510がモータ500によって回転させられることによって、ナット部520がz方向に移動する。本体制御部150の撮影制御部151aは、モータ500を制御することが可能である。X線発生源126はナット部520に固定されているので、ナット部520のz方向の移動によってX線発生源126がz方向に移動する。モータ500は、X線発生源126を移動させるX線ジェネレータドライビングモータと呼ばれてもよい。ボールねじ510は、ナット部520にモータ500の駆動力を伝達するものであるが、ナット部520の移動方向すなわちX線発生源126の移動方向を規定するものでもあるので、X線発生源126の移動方向の案内部材(ガイド)でもある。
 撮影制御部151aの制御によってモータ500がボールねじ510を正転させると、ナット部520が+z方向に移動して上昇する。一方で、撮影制御部151aの制御によってモータ500がボールねじ510を逆転させると、ナット部520が-z方向に移動して下降する。
 以上のような構成を有する移動部136は、X線発生源126を所定の範囲内においてボールねじ510の軸方向に移動させることができる。ボールねじ510の軸方向はz方向と平行であることから、移動部136は、X線発生源126を所定の範囲内においてz方向に移動させることが可能である。
 図7は、図6に示されるX線発生源126を移動部136が+z方向側に移動させた後の様子の一例を示す図である。X線発生源126のz方向の移動範囲において、X線発生源126が最も-z方向側に位置する場合には、X線発生源126の位置は例えば図6のようになる。一方で、X線発生源126が最も+z方向側に位置する場合には、X線発生源126の位置は例えば図7のようになる。
 図8はX線発生源移動部136の構成の別の一例を示す概略図である。図8に示される構成例は、図6及び7に示される構成例と比較して、X線発生源126のz方向の移動の構造は共通であるが、X線発生源126を傾動させる構造を備える点が異なる。移動部136は、ボールねじ機構525のほか、長尺のリンク板530と、長尺のガイドレール550と、ガイドレール550上をスライドするスライド部材540とを備える。ボールねじ機構525及びガイドレール550は、固定部材によって延在部128の内側の面に固定されている。
 ナット部520から+x側に軸部560AXが延びており、当該軸部560AXに対して、リンク板530の一方端部が、ボールベアリング560によって回動可能に取り付けられている。スライド部材540は、ガイドレール550に対してスライド可能に取り付けられている。スライド部材540から-x側に軸部541が延びており、当該軸部541に対して、リンク板530の他方端部が、ボールベアリング570によって回動可能に取り付けられている。X線発生源126のケース350は、リンク板530の一方端部に固定されている。図示の例では、ケース350は、チャンバー380等を介してリンク板530の一方端部に固定されている。-x側から見て(図8の紙面表側から見て)、ボールベアリング560の中心は、ケース350内のX線管300のターゲット面322のターゲット面y方向中心322C(図3参照)と一致する。
 ここで、ガイドレール550のスライド部材540の案内領域GA、厳密には軸部541の案内領域GAのうちの+z方向側の端を+z方向側端550+zEとし、-z方向側の端を-z方向側端550-zEとする。図8の例では、-z方向側端550-zEが軸部560AXよりも+y方向寄りにあり、+z方向側端550+zEが-z方向側端550-zEよりも+y方向寄りにある。また、-z方向側端550-zEがターゲット面y方向中心322Cよりも+y方向寄りにあり、+z方向側端550+zEが-z方向側端550-zEよりも+y方向寄りにある。また、軸部541と軸部560AXの位置を比べると、軸部541は+z方向寄りで+x方向寄りに、軸部560AXは-z方向寄りで-x方向寄りにある。
 リンク板530は、ナット部520から延びる軸部560AXから、+z方向と+y方向の間の斜め上方に向かって延びている。そして、リンク板530は、スライド部材540側の端部が+y側に倒れるようにz方向に対して傾斜している。
 ガイドレール550は、X線発生源126よりも+y側かつ+z側に位置し、z方向に対して傾斜して配置されている。ガイドレール550は、図示の例では直動レールであり、+z側の一方端部が+y側に倒れるようにz方向に対して傾斜している。ガイドレール550では、+z方向側端部が-z方向端部よりも+y方向寄りに位置している。つまり、ガイドレール550の両端部について、+z方向端部が+y方向寄りに位置し、-z方向側端部が-y方向寄りに位置している。リンク板530のz方向に対する傾斜角度や、ガイドレール550のz方向に対する傾斜角度は、X線発生源126の変位が最適になるように適宜定めうる。
 以上のような構成を有する移動部136は、X線発生源126のz方向の移動に応じて、X線発生源126の姿勢を変化させることができる。本例では、X線ビーム形成部127がX線発生源126に固定されていない分、X線ビーム形成部127における遮蔽部材441~444の移動をX線発生源126の変位に適合させる必要があるが、後出の図45の例のようにX線ビーム形成部127をX線発生源126に固定してもよい。この場合、X線発生源126の移動と同様にX線ビーム形成部127も移動する。また、X線発生源126の姿勢変化と同様にX線ビーム形成部127の姿勢も変化する。
 図9は、図8に示されるX線発生源126を移動部136が+z側に移動させた後の様子の一例を示す図である。X線発生源126のz方向の移動範囲において、X線発生源126が最も-z側に位置する場合には、X線発生源126の姿勢は例えば図8のようになる。一方で、X線発生源126が最も+z側に位置する場合には、X線発生源126の姿勢は例えば図9のようになる。
 撮影制御部151aの制御によってモータ500がボールねじ510を正転させると、ナット部520が+z側へ移動して上昇する。このとき、スライド部材540がガイドレール550上をスライドして上昇し、リンク板530、X線発生源126及びチャンバー380が+z側へ移動して上昇する。さらに、リンク板530のボールベアリング570側の端部が、傾斜したガイドレール550によって、+z方向と+y方向を合成した方向にガイドされることにより、リンク板530の上昇に応じてリンク板530の傾斜が大きくなり、X線発生源126は、-x側から見て(図面の表側から見て)反時計回りに回転(言い換えれば回動)してX線発生源126の姿勢が変化する。リンク板530の上昇量に応じてX線発生源126の回転量も大きくなる。
 一方で、撮影制御部151aの制御によってモータ500がボールねじ510を逆転させると、ナット部520が-z側へ移動して下降する。このとき、スライド部材540がガイドレール550上をスライドして下降し、リンク板530、X線発生源126及びチャンバー380が-z側へ移動して下降する。さらに、リンク板530の下降に応じてリンク板530の傾斜が小さくなり、X線発生源126は、-x側から見て時計周りに回転する。リンク板530の下降量に応じてX線発生源126の回転量も大きくなる。モータ500、ボールねじ510、ナット部520、ガイドレール550、リンク板530及びスライド部材540は、X線発生源126を昇降するとともに傾動駆動させる構成要素であり、チルトドライバーとして機能する。
 図10は、図8に示される構造と図9に示される構造とを重ねて模式的に示す図である。図10では、図8に示される構造が実線で示され、図9に示される構造が一点鎖線で示されている。
 このように、X線発生源126は、移動部136に駆動されることによって、z方向に移動するとともに、その移動に応じてx方向の周りに回動する。X線発生源126がx方向の周りに回転することによって、X線発生源126の陽極320のターゲット面322もx方向の周りに回転する。例えば、X線発生源126が、-x側から見て反時計回りに回転することによって、ターゲット面322も-x側から見て反時計回りに回動する。よって、X線発生源126のz方向に移動に応じて、ターゲット面322のz方向に対する傾斜量が変化する。
 X線発生源移動部136は、X線検出器226に対してX線発生源126の装置上下方向の相対的な移動を行う移動部である。X線検出器226に対するX線発生源126の装置上下方向の相対的な移動は、本例のように、X線発生部125側でX線発生源126の装置上下方向の移動を行うことで実現してもよい。あるいは、例えば、X線発生部125側でX線発生源126の装置上下方向の移動は行わず、X線検出器226をX線検出部225の基部に対して装置上下方向に移動させる機構(相対的な移動を行うX線発生源移動部)を設けてもよい。この場合、X線検出器226が装置下方向の移動を行うことで、X線発生源126がX線検出器226に対して装置上方向に相対的に移動してもよい。または、X線検出器226が装置上方向の移動を行うことで、X線発生源126がX線検出器226に対して装置下方向に相対的に移動してもよい。頭部固定装置142(被写体保持部)を支持部124に対して昇降可能に構成して、X線検出器226の装置下方向の移動と共に頭部固定装置142(被写体保持部)の装置下方向の移動を行うように、X線検出器226の装置上方向の移動と共に頭部固定装置142(被写体保持部)の装置上方向の移動を行うようにしてもよい。X線検出器226の装置下方向への移動の際に昇降部122が支持部124を上昇させて被写体PDへのX線検出器226の当接を回避するようにしてもよい。X線検出器226の装置上方向への移動の際に昇降部122が支持部124を下降させてもよい。X線発生部125側のX線発生源126の装置上下方向の移動とX線検出部225側のX線検出器226の装置上下方向の移動の双方を行ってもよい。
 図11は、X線発生源126のz方向に移動に応じて、ターゲット面322のz方向に対する傾斜量が変化する様子の一例を示す図である。X線発生源126が+z側に移動すると、つまり陽極320が+z側に移動して上昇すると、それに応じて、ターゲット面322が-x側から見て反時計回りに回動して、ターゲット面322のz方向に対する傾斜量が大きくなる。つまり、ターゲット面322をX線検出器226側(+y側)から見ると、ターゲット面322は、X線発生源126の上昇に応じて、起き上がるように姿勢変化する。X線発生源126の上昇量に応じて、ターゲット面322の回転量も大きくなる。一方で、X線発生源126が-z側に移動して下降すると、それに応じて、ターゲット面322が-x側から見て時計回りに回動して、ターゲット面322のz方向に対する傾斜量が小さくなる。つまり、ターゲット面322をX線検出器226側(+y側)から見ると、ターゲット面322は、X線発生源126の下降に応じて、寝ていくように姿勢変化する。X線発生源126の下降量に応じて、ターゲット面322の回転量も大きくなる。
 X線発生源126の上昇に応じて、ターゲット面322が-x側から見て反時計回りに回動すると、X線発生源126の焦点サイズS(見かけ上の焦点サイズS)は大きくなる。具体的には、焦点サイズSのz方向の広がりが大きくなる。本例では、X線発生源126の上昇量に応じてターゲット面322の回転量が大きくなることから、焦点サイズSはX線発生源126の上昇量に応じた分だけ大きくなる。
 一方で、X線発生源126の下降に応じて、ターゲット面322が-x側から見て時計回りに回動すると、X線発生源126の焦点サイズSは小さくなる。具体的には、焦点サイズSのz方向の広がりが小さくなる。本例では、X線発生源126の下降量に応じてターゲット面322の回転量が大きくなることから、焦点サイズSはX線発生源126の下降量に応じた分だけ小さくなる。
 ターゲット面322は、軸線330がz方向に伸延する場合、x方向とy方向に2次元に広がるxy平面に対して、-y方向側が+z方向に、+y方向側が-z方向に傾斜した面である。ここで、仮に、ターゲット面322が方形であり、軸線330がターゲット面y方向中心322Cを通り、ターゲット面322を、基準姿勢から、ターゲット面y方向中心322Cを回転中心としてx方向に伸びる軸の軸回りに回転させる場合を考える。基準姿勢とは、軸線330がz方向に伸延するときのターゲット面322の姿勢である。この場合、図12に示されるように、ターゲット面322が、-x側から見て時計回りに角度AG1回転すると、ターゲット面322とy方向がなす+x方向視の角度がゼロとなり、-y方向視の見かけの焦点サイズSが最小となる。一方で、図13に示されるように、ターゲット面322が、-x側から見て反時計回りに角度AG2回転すると、ターゲット面322とy方向がなす+x方向視の角度が90度となり、-y方向視の見かけの焦点サイズSが最大となる。図12及び13では、ターゲット面322が基準姿勢のときの軸線330が軸線330aとして示されている。ターゲット面322とy方向がなす角度がゼロから90°の範囲内で、ゼロに近いほど見かけの焦点サイズSが小さく、90°に近いほど見かけの焦点サイズSが大である。本願明細書では、このようにある面(ターゲット面322)に対するある方向(視線方向、y方向)がなす角度がよりゼロに近いことを「鋭角度が高い」と表現し、ある面(ターゲット面322)に対するある方向(視線方向、y方向)がなす角度がより90°に近いことを「鋭角度が低い」と表現することがある。図11の例において焦点サイズSが小となるのはターゲット面322に対する視線方向の鋭角度が高いためであり、焦点サイズSが大となるのはターゲット面322に対する視線方向の鋭角度が低いためである。
 図11でのX線発生源126の姿勢変化の例では、軸線330は、X線発生源126(陽極320)が-z側寄りに位置する場合、z方向に延在し、X線発生源126(陽極320)が+z側寄りに位置する場合、軸線330の+z側が+y側に傾くようにz方向に対して傾斜している。しかしながら、X線発生源126がz方向の移動に応じて姿勢を変化させる様子は図11の例に限られない。
 例えば、図14に示されるように、X線発生源126(陽極320)が-z側寄りに位置する場合も、+z側寄りに位置する場合も、軸線330の+z側が-y側に傾くように軸線330がz方向に対して傾斜してもよい。あるいは、図15に示されるように、X線発生源126が-z側寄りに位置する場合も、+z側寄りに位置する場合も、軸線330の+z側が+y側に傾くように軸線330がz方向に対して傾斜してもよい。あるいは、図16に示されるように、軸線330は、X線発生源126が-z側寄りに位置する場合、軸線330の+z側が-y側に傾くようにz方向に対して傾斜し、X線発生源126が+z側寄りに位置する場合、z方向に延在してもよい。あるいは、図17に示されるように、軸線330は、X線発生源126が-z側寄りに位置する場合、軸線330の+z側が-y側に傾くようにz方向に対して傾斜し、X線発生源126が+z側寄りに位置する場合、軸線330の+z側が+y側に傾くようにz方向に対して傾斜してもよい。
 図18~22は、X線発生源126のz方向の移動に応じて、X線ビーム形成部127で形成されたX線コーンビームBXのz方向の広がりW(W1、W2)が変化する様子の一例を示す図である。図18及び19にはターゲット面322からのX線340の広がりが大であるX線管300(X線管300Aともいう)が使用される例が、図20~22にはターゲット面322からのX線340の広がりが小であるX線管300(X線管300Bともいう)が使用される例が示されている。このことに関連した事項は後出の図30の説明の箇所でも言及される。X線コーンビームBXの広がりWのうち、陰極310に近い方の端をコーンビーム端BXCとし、陰極310から遠い方の端をコーンビーム端BXAとする。
 図18の例では、X線管300Aの配置及び姿勢の状態が状態LX1とされ、X線管300Aから発生したX線340がX線ビーム形成部127で規制されることで形成されたX線コーンビームBXが広がりW1を有する。遮蔽部材441は位置LS1にあり、遮蔽部材442は位置LS2にある。X線ビーム形成部127は、X線コーンビームBXを、センタービームCBが水平に(-y側から+y側に向けてz方向の高さを一定として)照射されて広がりW1の中央を通過するように形成する。
 図19に示されるX線管300Aは、図18に示されるX線管300Aを傾動させずに+z方向に移動したものである。図19の例では、X線管300Aの配置及び姿勢の状態は状態LX2とされ、X線コーンビームBXが、広がりW1より大である広がりW2を有する。遮蔽部材441は位置LS3にあり、遮蔽部材442は位置LS4にある。センタービームCBが水平に照射されて広がりW2の中央を通過する。位置LS3と位置LS4の間の距離は、位置LS1と位置LS2の間の距離よりも大きい。
 図18の例でのX線コーンビームBXの広がりW1も、図19の例でのX線コーンビームBXの広がりW2も、X線340の広がりのX線端340CとX線端340Aの間の広がりの範囲内にある。
 図20の例では、X線管300Bの配置及び姿勢の状態が状態LX3とされ、X線コーンビームBXが広がりW1を有する。遮蔽部材441は位置LS5にあり、遮蔽部材442は位置LS6にある。X線ビーム形成部127は、X線コーンビームBXを、センタービームCBが水平に(-y側から+y側に向けてz方向の高さを一定として)照射されて広がりW1の中央を通過するように形成する。図20に示されるX線管300Bは、当該X線管300Bのターゲット面y方向中心322Cのz方向の位置が、図18に示されるX線管300Aのターゲット面y方向中心322Cのz方向の位置と一致するように配置されている。
 また図20の例では、遮蔽部材441は位置LS5にあり、位置LS5は図18の例の位置LS1とほぼ一致する。遮蔽部材442は位置LS6にあり、位置LS6は図18の例の位置LS2とほぼ一致する。図20の例では、コーンビーム端BXAがX線端340Aと直線上で続くようにX線340の広がりが規制されている。
 図20の例では、X線340の広がりが小さいX線管300Bが使用されているものの、X線管300Bの配置及び姿勢を図18の例のX線管300Aと同様にし、遮蔽部材441及び442の位置を図18の例と同様にしたとき、X線コーンビームBXの広がりWが、図18の例と同じになっている。
 図21に示されるX線管300Bは、図20に示されるX線管300Bを傾動させずに+z方向に移動させたものである。図21の例では、X線管300Bの配置及び姿勢の状態が状態LX4とされ、X線管300Bの配置及び姿勢は、図19の例のX線管300Aの配置及び姿勢と同様になっている。図21に示されるX線管300Bは、当該X線管300Bのターゲット面y方向中心322Cのz方向の位置が、図19に示されるX線管300Aのターゲット面y方向中心322Cのz方向の位置と一致するように配置されている。
 また図21の例では、遮蔽部材441は位置LS7にあり、位置LS7は図19の例の位置LS3とほぼ一致する。遮蔽部材442は位置LS8にあり、位置LS8は図19の例の位置LS4とほぼ一致する。
 図21の例では、X線管300Bの配置及び姿勢を図19の例のX線管300Aと同様にし、遮蔽部材441及び442の位置を図19の例と同様にしているものの、X線コーンビームBXの広がりWが、図19の例と同じにはならず、図19の例よりも小さくなっている。具体的には、図21の例では、X線340の広がりが、X線端340A側において広がりW2よりも小さいため、X線コーンビームBXの広がりWが、広がりW2よりも-z側において不足をきたしている。
 そこで、図22のように、ターゲット面322が-x側から見て反時計回りに回動するようにX線管300Bを傾けて、X線管300Bの配置及び姿勢の状態が状態LX5となるようにする。つまり、X線発生源126を傾動させることで陰極310側が陽極320側よりも+y方向寄りになるようにして、X線管300Bの配置及び姿勢の状態が状態LX5となるようにする。図20の例を基準にすると、X線管300Bを+z方向に移動させるとともに、図示の反時計回りに元の軸線330cに対して新軸線330bが角度α1分だけ傾くようにX線管300Bを傾動させて、さらに遮蔽部材441が位置LS9に、遮蔽部材442が位置LS10にくるようにすることによって、X線コーンビームBXが広がりW2を有し、かつセンタービームCBが水平に照射されて広がりW2の中央を通過するようになる。位置LS9と位置LS10の間の距離は、図20の例での位置LS5と位置LS6の間の距離よりも大きくなっている。こうすることで、X線コーンビームBXの広がりW1も広がりW2も、X線340の広がりのX線端340CとX線端340Aの間の広がりの範囲内に収めるようにできる。図20及び22の例での焦点サイズSを比較すると、図20の例での焦点サイズSが小であり、図22の例での焦点サイズSが大である。
 このように、図20の制御と図22の制御の間で、X線発生源126の上昇に応じて焦点サイズSが大きくなり、X線340のz方向の広がりWを大きくする。上述のように、焦点サイズSが大きくなれば撮影解像度が低下することから、X線発生源126の上昇に応じて、撮影解像度が低下すると言える。一方で、X線発生源126の下降に応じて、焦点サイズSが小さくなり、X線340のz方向の広がりWも小さくなる。焦点サイズSが小さくなれば撮影解像度が向上することから、X線発生源126の下降に応じて、撮影解像度が向上すると言える。移動部136は、X線発生源126を駆動することによって、X線発生源126の焦点サイズSを変化させることができると言える。あるいは、移動部136は、X線発生源126を駆動することによって、X線340のz方向の広がりWを変化させることができると言える。もっとも、「焦点サイズSが大きくなれば撮影解像度が低下する」といっても、図22の例では、コーンビーム端BXAがX線端340Aと直線上で続くようにしているので、X線340の広がりの中でターゲット面322を最も鋭角視できる範囲をX線コーンビームBX中に取り入れられている。
 <X線検出部移動部の構成例>
 図23はX線検出部移動部137(単に移動部137ともいう)の構成の一例を説明するための概略図である。X線検出部移動部137はX線検出装置移動装置でもある。図23に示されるように、移動部137は、例えば支持部124に組み込まれている。移動部137は、例えば、モータ、ボールねじ、ナット部及びリニアガイド等を備えるボールねじ機構等を含む移動機構で構成される。移動部137は、リニアモータ等の他のリニアアクチュエータにより構成されてもよい。
 移動部137は、撮影制御部151aによる制御によって、X線検出部225全体をy方向に移動させることができる。これにより、移動部137は、X線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させることができる。言い換えれば、移動部137は、X線検出部225を頭部Pに対して近接離隔させることができる。X線検出部225では、図23に示されるように、X線検出器226の底部(ボトム)、言い換えれば、X線検出器226の-z側の端部が、延在部228の底部(ボトム)に配置されている。
 X線検出部225が-y側に移動してX線発生部125に近づくと、撮影本体部120でのX線撮影の拡大率は小さくなる。X線撮影の拡大率が小さくなると、撮影解像度が向上する。一方で、X線検出部225が+y側に移動してX線発生部125から離れると、X線撮影の拡大率は大きくなる。X線撮影の拡大率が大きくなると、撮影解像度が低下する。
 <X線撮影装置の動作例>
 以下に、X線撮影装置110の動作、特に撮影本体部120がX線CT撮影を行う場合の撮影本体部120の動作の様々な例について説明する。
 <第1の動作例>
 図24~26は撮影本体部120の動作の一例を示す概略図である。図24には、X線発生源126が延在部128の底部に位置する様子が示されている。図25及び26には、図24に示されるX線発生源126が+z側に移動した様子が示されている。図25及び26に示される撮影対象領域TGでは、図24に示される撮影対象領域TGと比較して、z方向の広がりもy方向の広がりも大きくなっている。図25には、X線発生源126が傾動せずに+z側に移動した様子が示されている。図26には、X線発生源126が+z側に移動し、かつ傾動した様子が示されている。
 本例では、図24に示されるように、X線発生源126が-z側に位置するときに、X線ビーム形成部127から出射されるX線コーンビームBXのz方向の広がりが小とされている。これにより、撮影本体部120は、頭部Pの下部に設定された小さい撮影対象領域TGを適切にX線撮影することができる。図24に示されるX線コーンビームBXは、例えば、上述の図18及び20に示される構成を利用することによって実現される。
 また、本例では、図25及び26に示されるように、X線発生源126が+z側に位置するときに、X線コーンビームBXのz方向の広がりが大とされている。これにより、撮影本体部120は、頭部P中の大きい撮影対象領域TGを適切にX線撮影することができる。
 図25に示されるX線コーンビームBXは、例えば、X線発生源126及びX線ビーム形成部127の状態が、上述の図18に示される状態(図24の状態)から上述の図19に示される状態に変化することによって得られる。X線発生源126及びX線ビーム形成部127の状態が、図24の状態から図25の状態に変化する場合、X線管300は傾動しないことから焦点サイズSは変化しない(厳密には、少なくとも図18、図24の状態のX線コーンビームBXの範囲で変化しない)。
 図26に示されるX線コーンビームBXは、例えば、X線発生源126及びX線ビーム形成部127の状態が、上述の図20に示される状態(図24の状態)から上述の図22に示される状態に変化することによって得られる。X線発生源126及びX線ビーム形成部127の状態が、図24の状態から図26の状態に変化する場合、X線管300は傾動することから焦点サイズSが変化する(厳密には、少なくとも図20、図24の状態のX線コーンビームBXの範囲で変化する)。具体的には、X線発生源126及びX線ビーム形成部127の状態が、図24の状態から図26の状態に変化する場合、焦点サイズSが大きくなる。図24の状態では、X線発生源126の焦点サイズSは小さいことから、小さい撮影対象領域TGに対するX線撮影の解像度を向上させることができる。また、撮影対象領域TGが大きい場合には、図26の例のように、X線管300を傾動させて焦点サイズSを大きくすることによってz方向の広がりが大きいX線コーンビームBXを得ることができる。よって、大きい撮影対象領域TGに対してX線コーンビームBXを適切に照射することができる。
 図24~26の例では、X線発生源126は、撮影対象領域TGの大きさに応じてz方向に移動しているとも言える。移動部136は、撮影制御部151aによる制御によって、X線発生源126を、撮影対象領域TGが大きくなるにつれて+z側に移動させる。
 また、図24~26の例では、移動部136が、撮影制御部151aによる制御によって、撮影対象領域TGの範囲に応じてX線発生源126を移動することによりX線発生源126の焦点の位置を変更していると言える。
 図24~26に示されるように、X線検出器226の検出面226aは、X線ビームが照射される照射領域226aaを有する。図24~26の例では、X線ビーム形成部127は、照射領域226aaでのX線コーンビームBXの+z側の端の位置を、X線コーンビームBXのz方向の広がりが小のときに大のときと比較して-z側に設定する。
 また、図24~26の例では、X線ビーム形成部127は、照射領域226aaでのX線コーンビームBXの-z側の端の位置を、X線コーンビームBXのz方向の広がりが小のときと大のときとで一致させている。
 図24に示される撮影対象領域TGと図25または図26に示される撮影対象領域TGとの組合せの例としては、仮に図24に示される撮影対象領域TGを第1の撮影対象領域TG1とし、図25または図26に示される撮影対象領域TGを第2の撮影対象領域TG2としたとき、第1の撮影対象領域TG1を歯列弓領域とし第2の撮影対象領域TG2を歯列弓領域と歯列弓領域より上の領域を含んだ領域とする組合せや、第1の撮影対象領域TG1を下顎領域とし第2の撮影対象領域TG2を下顎と上顎の双方を含んだ領域とする組合せなどが考えられる。
 ここで、X線発生源126の焦点は、X線発生部125とX線検出部225の旋回に応じて頭部Pの周りを旋回する。そして、X線発生源126の焦点の旋回軌道によって仮想的な旋回平面600が形成されている。
 図27は旋回平面600の一例を示す概略図である。旋回平面600は、例えば、X線発生源126の陽極320が有する、焦点となるターゲット面322において、軸線330が交わる点322aの旋回軌道によって形成される平面である。軸線330はターゲット面y方向中心322Cを通るものとする。なお、ターゲット面322のいずれかの点の旋回軌道によって形成される平面を旋回平面600としてもよい。
 X線ビーム形成部127は、X線発生源126のz方向の位置にかかわらず、X線検出器226の検出面226aに入射するX線束に、旋回平面600上のX線成分が含まれるようX線コーンビームBXを形成してもよい。つまり、X線ビーム形成部127は、図24のようにX線発生源126が-z側に位置する場合であっても、図25及び26のようにX線発生源126が+z側に位置する場合であっても、旋回平面600上のX線成分が含まれるようX線コーンビームBXを形成してもよい。図28は、この様子の一例を示す図である。
 図28の例では、検出面226aに入射する、X線コーンビームBXを構成するX線束には、X線発生源126の焦点の旋回平面600上に位置するX線成分が含まれている。図28の例では、X線コーンビームBXの中心(光軸)であるセンタービームCBは、旋回平面600とは平行になっていない。ただし、センタービームCBと旋回平面600とが成す角度は小さくなっている。ここで、センタービームCBが旋回平面600と平行であることには、センタービームCBが旋回平面600上に位置することも含まれる。
 また、X線ビーム形成部127は、X線発生源126のz方向の位置にかかわらず、センタービームCBが旋回平面600と平行になるようにX線コーンビームBXを形成してもよい。つまり、X線ビーム形成部127は、図24のようにX線発生源126が-z側に位置する場合であっても、図25及び26のようにX線発生源126が+z側に位置する場合であっても、センタービームCBが旋回平面600と平行になるようにX線コーンビームBXを形成してもよい。図29は、この様子の一例を示す図である。
 図29の例では、センタービームCBは、旋回平面600上に位置しており、y方向と平行を成している。図29の例では、上述の図18,19,20,22の例と同様に、センタービームCBが水平に(-y側から+y側に向けてz方向の高さを一定として)照射されて、X線コーンビームBXの広がりの中央を通過している。図29の例とは異なり、センタービームCBは、旋回平面600から離れた位置で旋回平面600と平行を成してもよい。本例では、z方向を垂直方向とする場合、センタービームCBが垂直方向に直交する平面を通るようにX線ビーム形成部127がX線340を規制することでX線コーンビームBXの水平照射がなされると考えてもよい。
 X線ビーム形成部127が、X線発生源126のz方向の位置にかかわらず、センタービームCBが旋回平面600と平行になるようにX線コーンビームBXを形成し、かつX線発生源126が+z側への移動に応じて傾動する場合には、X線発生源126の+z側への移動に応じたX線コーンビームBXのz方向の広がりの拡大に応じて、X線発生源126の軸線330とX線コーンビームBXのセンタービームCBのなす角度が小さくなる。図30はこの様子の一例を示す概略図である。
 図30では、図24に示されるX線発生源126の陽極320が下側に、図26に示されるX線発生源126の陽極320が上側に示されている。図30の例では、X線ビーム形成部127は、X線発生源126のz方向の位置にかかわらず、センタービームCBが旋回平面600と平行になるようにX線コーンビームBXを形成している。
 図30に示されるように、X線発生源126の+z側への移動に応じて、陽極320が+x側から見て反時計周りに回転する。これにより、X線発生源126の+z側への移動に応じて、軸線330も+x側から見て反時計周りに回転する。そして、軸線330の回転量は、X線発生源126の+z側への移動に応じて大きくなる。したがって、X線発生源126の+z側への移動に応じて、y方向と平行を成すセンタービームCBと軸線330のなす角度α2は小さくなる。一方で、X線発生源126の+z側への移動に応じて、X線コーンビームBXのz方向の広がりは拡大する。よって、X線発生源126の+z側への移動に応じたX線コーンビームBXのz方向の広がりの拡大に応じて、X線発生源126の軸線330とX線コーンビームBXのセンタービームCBのなす角度α2が小さくなる。軸線330とセンタービームCBのなす角度α2は、ここでは、センタービームCBより+z方向側での、軸線330とセンタービームCBとがなす角度とする。
 上記の例では、X線発生源126が+z側に位置するときにX線ビームのz方向の広がりが大とされ、X線発生源126が-z側に位置するときにX線ビームのz方向の広がりが小とされている。これにより、図24のような小さい撮影対象領域TGであっても、図25及び26のような大きい撮影対象領域TGであっても、X線検出部225を-z側へ移動させずに、あるいはX線検出部225を-z側へあまり移動させずに、X線撮影を実行することができる可能性が高くなる。
 これに対して、X線発生源126が延在部128内でz方向に移動できずに、X線検出器226とX線発生源126との位置関係が固定である場合を考える。この場合、例えば、頭部Pの下部に設定された撮影対象領域TGをX線撮影するために、支持部124全体を-z側に移動させてX線検出部225を-z側に移動させる必要性が発生することがある。支持部124全体の-z側への移動は、昇降部122の-z側の移動で実現できる。X線検出部225が-z側に移動すると、X線検出部225が被写体PDの肩に接触する可能性がある。そのため、例えば、駆動機構130によって支持部124全体を+Y側に移動させて、X線検出部225と頭部Pとの間の距離を大きくする必要がある。その結果、X線撮影における拡大率が大きくなり、撮影解像度が低下する。
 本例のX線撮影装置110では、小さい撮影対象領域TGであっても、大きい撮影対象領域TGであっても、X線検出部225を-z側へ移動させずに、あるいはX線検出部225を-z側へあまり移動させずに、X線撮影を実行することができる可能性が高くなる。そのため、X線検出部225の-z側への移動が発生してX線検出部225が被写体に接触することを回避するためにX線検出部225と頭部Pとの間の距離を大きくする必要性が発生する可能性を低減することができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 また、本例では、移動部136が、延在部128内でX線発生源126のz方向の移動を行っている。これにより、駆動機構130により支持部124全体を移動させてX線発生源126を移動させる場合と比較して、延在部128が被写体PDに接触することを抑制することができる。
 また、本例では、X線検出器226の底部は延在部228の底部に配置されていることから、X線検出部225を被写体PDの頭部Pに近づけることができる。これにより、X線撮影における拡大率を小さくすることができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 また、図24~26の例では、X線ビーム形成部127により、X線検出部225の照射領域226aaでのX線ビームの+z側の端の位置が、X線ビームのz方向の広がりが小のときに大のときに比較して-z側に設定される。これにより、小さい撮影対象領域であっても、大きい撮影対象領域であっても、X線検出部225を-z側へ移動させずに、あるいはX線検出部225を-z側へあまり移動させずに、X線撮影を実行することができる可能性がさらに高くなる。そのため、X線検出部225の-z側への移動が発生してX線検出部225が被写体に接触することを回避するためにX線検出部225と頭部Pとの間の距離を大きくする必要性が発生する可能性をさらに低減することができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 また、図24~26の例では、X線ビーム形成部127により、照射領域226aaでのX線ビームの-z側の端の位置が、X線ビームのz方向の広がりが小のときと大のときとで一致させられる。これにより、小さい撮影対象領域であっても、大きい撮影対象領域であっても、X線検出部225を-z側へ移動させずに、あるいはX線検出部225を-z側へあまり移動させずに、X線撮影を実行することができる可能性がさらに高くなる。そのため、X線検出部225の-z側への移動が発生してX線検出部225が被写体に接触することを回避するためにX線検出部225と頭部Pとの間の距離を大きくする必要性が発生する可能性をさらに低減することができる。その結果、撮影解像度を向上させることができる。
 また、本例では、X線発生部125及びX線検出部225の旋回中にX線コーンビームBXが頭部Pに照射されてX線CT撮影が実行されることから、解像度の高いX線CT撮影画像を得ることができる。
 また、図28及び29の例では、X線発生源126の焦点からX線検出器226の検出面226aに入射するX線束に、当該焦点が旋回する旋回平面600上のX線成分が含まれるようX線ビーム形成部127がX線コーンビームBXを形成する。これにより、X線検出部225及びX線発生部125の旋回中に真逆の方向から頭部Pを透過する複数のX線成分を利用してX線CT撮影画像を生成することができる。その結果、X線CT撮影画像の解像度を向上することができる。
 また、図18,19,20,22,29の例では、X線コーンビームBXのセンタービームCBがX線発生源126の焦点の旋回平面600に平行になるようX線ビーム形成部127がX線コーンビームBXを形成する。言い換えれば、z方向を垂直方向とする場合、センタービームCBが垂直方向に直交する平面を通るようにX線ビーム形成部127がX線340を規制することでX線コーンビームBXの水平照射がなされる。これにより、X線発生部125及びX線検出部225の旋回中に、X線発生部125がある位置で出射するX線コーンビームBXのセンタービームCBが進む方向と、当該ある位置とは対向する位置でX線発生部125が出射するX線コーンビームBXのセンタービームCBが進方向とが真逆の方向となる。このようなX線コーンビームBXを利用してX線CT撮影を行うことにより、X線CT撮影画像の解像度を向上することができる。
 図24~26の例のように、X線発生源126の+z側の移動に応じてX線コーンビームBXのz方向の広がりが大きくなる場合には、撮影対象領域TGが拡がってもX線コーンビームBXの水平照射が可能となる。よって、大きい撮影対象領域TGであっても、解像度の高いX線CT画像を得ることができる。
 また、本例に係るX線発生部125では、陰極310及び陽極320の一方が+z側に、陰極310及び陽極320の他方が-z側に配置されている。ここで、X線検出器226の検出面226aでのX線ビームの強度分布においては、陽極320側の強度が比較的大きく、検出面226aで受光するX線ビームのうちの陽極320側のX線が、見かけの焦点サイズが小さい良好な線質である。陰極310及び陽極320の一方が+z側に、陰極310及び陽極320の他方が-z側に配置されることによって、頭部P中で詳細観察したい部位がX線照射野(撮影対象領域TG)の範囲内でz方向のいずれかの位置に偏在している場合に、その偏在する部位に向けて、X線ビームに含まれる陽極側の見かけの焦点サイズが小さい良好な線質のX線を照射することができる。よって、関心のある領域のX線画像の画質を向上することができる。
 また、本例では、X線発生部125が、陰極310が+z側に、陽極320が-z側に配置されるようにX線発生源126を備える。上述のように、検出面226aで受光するX線ビームのうちの陽極320側のX線が、見かけの焦点サイズが小さい良好な線質であるため、陽極320が-z側に配置されることによって、頭部Pの下部に対するX線撮影の解像度を向上することができる。例えば、歯列弓に対するX線撮影の解像度を向上することができる。また、図25の例のように、撮影対象領域TGが大きい場合には、撮影対象領域TGの低い位置にある、歯科の観点で重要度が高い部位の撮影解像度を高くすることができる。
 また、本例では、移動部136が、撮影対象領域TGのz方向の広がりが大であれば、見かけ上の焦点サイズSがz方向に大となるようX線発生源126を駆動する。これにより、撮影対象領域TGのz方向の広がりが大のとき、X線発生部125は、z方向の広がりが大となるX線ビームを適切に出射することができる。
 また、本例では、移動部136が、撮影対象領域TGのz方向の広がりが小であれば見かけ上の焦点サイズSがz方向に小となるようX線発生源126を駆動する。これにより、撮影対象領域TGのz方向の広がりが小のときのX線撮影の解像度を向上させることができる。よって、小さい撮影対象領域TGを高精細にX線撮影することができる。
 また、図30の例では、移動部136によるX線発生源126の+z側への移動に応じたX線ビームのz方向の広がりの拡大に応じて、移動部136が、軸線330とX線コーンビームBXのセンタービームCBのなす角度α2が小さくなるよう、X線発生源126を駆動する。軸線330とセンタービームCBのなす角度α2は、ここでは、センタービームCBより+z方向側での、軸線330とセンタービームCBとがなす角度である。これにより、X線ビームのz方向の広がりの拡大に応じて、見かけ上の焦点サイズSを大きくすることができる。言い換えれば、X線ビームのz方向の広がりの縮小に応じて、見かけ上の焦点サイズSを小さくすることができる。このため、撮影対象領域TGのz方向の広がりが小のときのX線撮影の解像度を向上させることができる。よって、小さい撮影対象領域TGを高精細にX線撮影することができる。また、図26の例のように、撮影対象領域TGが大きい場合には、図22の例のように、撮影対象領域TG側から見た際の鋭角度が高いターゲット面322からのX線340を最大限利用することができる。
 また、本例では、X線発生源126をz方向に移動させることができることから、例えば、撮影対象領域TGの位置及び範囲にかかわらず、撮影対象領域TGに照射するX線コーンビームBXのセンタービームCBを、図28及び29のように、X線発生源126の焦点の旋回平面600と平行になるように、あるいは旋回平面600とできるだけ平行になるようにすることができる。これにより、X線CT撮影画像の解像度を向上することができる。
 <第2の動作例>
 上記の例では、移動部136は、撮影対象領域TGの範囲に応じてX線発生源126を移動することによりX線発生源126の焦点の位置を変更しているが、撮影対象領域TGの位置に応じてX線発生源126を移動することによりX線発生源126の焦点の位置を変更してもよい。また、移動部136は、撮影対象領域TGの位置及び範囲の少なくとも一方に応じてX線発生源126を移動することによりX線発生源126の焦点の位置を変更してもよい。
 図31及び32は、移動部136が、撮影対象領域TGの位置に応じてX線発生源126を移動することによりX線発生源126の焦点の位置を変更する様子の一例を示す概略図である。図32に示される撮影対象領域TGは、図31に示される撮影対象領域TGと比較して+z側に位置している。図31及び32に示されるように、撮影対象領域TGの位置が+z側に移動すると、移動部136は、X線発生源126を+z側に移動して、X線発生源126の焦点の位置を+z側に移動している。
 なお、上記の図24に示される撮影対象領域TGの位置及び範囲は、上記の図25に示される撮影対象領域TGの位置及び範囲と異なっていると見ることができる。したがって、図24及び25の例では、移動部136は、撮影対象領域TGの位置及び範囲に応じてX線発生源126を移動することによりX線発生源126の焦点の位置を変更していると言える。
 このように、移動部136が撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じてX線発生源126を移動することによりX線発生源126の焦点の位置を変更する場合には、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じて、X線発生源126の焦点の位置を適切な位置に変更することができる。例えば、図28に示されるように、X線ビーム形成部127が、焦点の旋回平面600上のX線成分を含むX線コーンビームBXを形成することができるように、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じて焦点の位置を変更することができる。あるいは、X線ビーム形成部127が、焦点の旋回平面600に平行なセンタービームCBを含むX線コーンビームBXを形成することができるように、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じて焦点の位置を変更することができる。
 以下、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じて支持部124の位置を頭部Pに対し相対的に変更する構成や、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じてX線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させる構成を、X線検出部225に対してX線発生源126の装置上下方向の相対的な移動を行う構成と適宜組み合わせることができる。
 <第3の動作例>
 図33及び34は、駆動機構130が、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じて支持部124の位置を頭部Pに対し相対的に変更する様子の一例を示す概略図である。図33及び34では、支持部124が移動する様子が示されている。図33及び34では、移動する前の支持部124、X線発生部125及びX線検出部225が一点鎖線で模式的に示されており、移動した後の支持部124、X線発生部125及びX線検出部225が実線で模式的に示されている。図33及び34には、頭部P中の歯列弓650が模式的に示されている。
 図33の例では、駆動機構130が、撮影対象領域TGの位置に応じて支持部124の位置を頭部Pに対し相対的に変更している。図33の例では、X線検出器226が、撮影対象領域TGを透過したX線コーンビームBXを適切に受光できるように、撮影対象領域TGの位置が変更されたことに応じて、駆動機構130が撮影制御部151aによる制御により支持部124を移動している。
 図34の例では、駆動機構130が、撮影対象領域TGの範囲に応じて支持部124の位置を頭部Pに対し相対的に変更している。図34の例では、X線検出器226が、撮影対象領域TGを透過したX線コーンビームBXを適切に受光できるように、撮影対象領域TGの範囲が変更されたことに応じて、駆動機構130が撮影制御部151aによる制御により支持部124を移動している。図34の例では、撮影対象領域TGの位置及び範囲が変更されていると見ることができることから、駆動機構130が、撮影対象領域TGの位置及び範囲に応じて支持部124の位置を頭部Pに対し相対的に変更していると言える。
 このように、駆動機構130が、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じて支持部124の位置を頭部Pに対し相対的に変更する場合には、撮影対象領域TGの位置と範囲の少なくとも一方に応じて、X線検出部225及びX線発生部125の位置を適切な位置に変更することができる。つまり、X線検出器226が、撮影対象領域TGを透過したX線コーンビームBXを適切に受光できるように、X線検出部225及びX線発生部125の位置を変更することができる。
 <第4の動作例>
 上述のように、X線撮影装置110は、X線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させる移動部137を備える。これにより、移動部137がX線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させることによって、X線撮影における拡大率を簡単に調整することができる。拡大率が変化すると、撮影解像度も変化することから、移動部137がX線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させることによって、撮影解像度を簡単に調整することができる。また、撮影本体部120は、X線検出部225をX線発生部125に対して近接離隔させる移動部137を備えることにより、X線検出部225が被写体PDに接触することを簡単に回避することができる。
 図35~37は、移動部137が撮影対象領域TGの位置に応じてX線検出部225を移動させる様子の一例を示す概略図である。図35~37の例では、旋回軸X1が撮影対象領域TGの中心を通る状態で支持部124が回転してX線撮影が行われる。図35~37では、実線で示される支持部124が180度回転したときの支持部124、X線発生部125及びX線検出部225が破線で示されている。
 図35の例のように、例えば、撮影対象領域TGが頭部Pの中央付近に位置する場合には、X線検出部225をX線発生部125に近づけた状態で支持部124が回転したとしても、X線検出部225は頭部Pに接触することはない。つまり、撮影本体部120は、頭部Pに対してX線検出部225を近づけた状態でX線撮影を行うことができる。これにより、X線撮影の拡大率が小さくなり、その結果、撮影解像度が向上する。
 一方で、図36の例のように、撮影対象領域TGが頭部Pの前方付近に位置する場合、図35の例のように、撮影本体部120が頭部Pに対してX線検出部225を近づけた状態でX線撮影を行うと、X線検出部225が頭部Pに接触する可能性がある。
 そこで、撮影対象領域TGが頭部Pの前方付近に位置する場合には、図37の例のように、X線検出部225をX線発生部125から離隔させた状態でX線撮影を行う。これにより、X線検出部225が頭部Pに接触することが回避される。このとき、X線撮影の拡大率は大きくなる。
 図38~40は、移動部137が被写体PDの体形に応じてX線検出部225を移動させる様子の一例を示す概略図である。図38~40の例においても、旋回軸X1が撮影対象領域TGの中心を通る状態で支持部124が回転してX線撮影が行われる。図38には標準的な体形の被写体PDが示されており、図39及び40には、いかり肩体形の被写体PDが示されている。
 図38の例のように、被写体PDが標準的な体形を有する場合には、X線検出部225をX線発生部125に近づけた状態で支持部124が回転したとしても、X線検出部225は被写体PDに接触することはない。つまり、撮影本体部120は、頭部Pに対してX線検出部225を近づけた状態でX線撮影を行うことができる。これにより、X線撮影の拡大率が小さくなり、その結果、撮影解像度が向上する。
 一方で、図39の例のように、被写体PDがいかり肩体形を有する場合には、図38の例のように撮影本体部120が頭部PにX線検出部225を近づけた状態でX線撮影を行うと、X線検出部225が被写体PDの肩に接触する可能性がある。
 そこで、被写体PDがいかり肩体形を有する場合には、図40の例のように、X線検出部225をX線発生部125から離隔させた状態でX線撮影を行う。これにより、X線検出部225が被写体PDの肩に接触することが回避される。このとき、X線撮影の拡大率は大きくなる。
 上記の説明から理解できるように、撮影本体部120は、X線検出器226の頭部Pへの近接離隔によってX線撮影における拡大率の変更を行うことができる。これにより、X線検出器226の頭部Pへの近接離隔によって、撮影解像度を簡単に変更することができる。
 <X線撮影装置の他の例>
 X線撮影装置110の構成は上記の例に限られない。例えば、移動部136は、X線発生源126をX線検出器226に対して近接離隔させるよう構成されてもよい。
 図41は、移動部136の他の構成の一例を示す概略図である。図41に示される移動部136(X線発生源移動部136Aあるいは移動部136Aともいう)は、上述の図8及び9に示される移動部136において、ガイドレール550及びボールねじ機構525を-x側から見て全体的に反時計回りに約30度回転させて延在部128に固定したものである。移動部136Aのボールねじ510は、+z側の端部が+y側に倒れるようにz方向に対して傾斜している。
 移動部136Aは、X線発生源126を、ボールねじ510の軸方向に沿って移動させることができる。ボールねじ510の軸方向は、+z方向と+y方向の間の方向に沿って延びていることから、移動部136Aは、X線発生源126を、+z方向と+y方向の間の方向に沿って移動させることができる。これにより、X線発生源126は、z方向にもy方向にも(合成方向に)移動することが可能である。また、移動部136Aは、ボールねじ510の軸方向に沿ったX線発生源126の移動に応じて、X線発生源126の姿勢を変化させることができる。具体的には、移動部136Aは、ボールねじ510の軸方向に沿ったX線発生源126の移動に応じて、+x側から見て反時計回りにX線発生源126を回転させる。
 図42は、図41に示されるX線発生源126を移動部136Aが+z側に移動させた後の様子の一例を示す図である。X線発生源126が最も-z側に位置する場合には、X線発生源126の姿勢は例えば図41のようになる。一方で、X線発生源126が最も+z側に位置する場合には、X線発生源126の姿勢は例えば図42のようになる。
 図43は、図41に示される構造と図42に示される構造とを重ねて模式的に示す図である。図43では、図41に示される構造が実線で示され、図42に示される構造が一点鎖線で示されている。
 X線発生源126は、移動部136Aに駆動されることによって、ボールねじ510の軸方向に沿った移動に応じてx方向の周りに回動することから、ボールねじ510の軸方向に沿った移動に応じてX線発生源126の見かけ上の焦点サイズSが変化する。
 図44は、X線発生源126のボールねじ510の軸方向に沿った移動に応じて見かけ上の焦点サイズSが変化する様子の一例を示す概略図である。図44では、図41に示されるX線発生源126の陽極320が下側に示され、図42に示されるX線発生源126の陽極320が上側に示されている。図44に示されるように、本例においても、X線発生源126の上昇に応じて、見かけ上の焦点サイズSは大きくなる。一方で、X線発生源126の下降に応じて、見かけ上の焦点サイズSは小さくなる。
 上述のように、移動部136Aは、X線発生源126を、+z方向と+y方向の間の方向に沿って移動させることができる。これにより、移動部136Aは、X線発生源126を+z側に位置させたときにX線発生源126とX線検出器226との間の距離を小とし、X線発生源126を-z側に位置させたときにX線発生源126とX線検出器226との間の距離を大とすることができる。X線発生源126がX線検出器226から離隔することによって、X線発生源126とX線検出器226との間の距離が大きくなると、X線撮影の拡大率が小さくなり、その結果、撮影解像度が向上する。上述の図24に示されるように、X線発生源126が-z側に位置するときにX線コーンビームBXのz方向の広がりが小さくされる場合において、X線発生源126が-z側に位置するときにX線発生源126とX線検出器226との間の距離が大とされることによって、X線コーンビームBXのz方向の広がりが小さいときの拡大率を小さくすることができる。よって、撮影対象領域TGが小さいときの撮影解像度を向上させることができる。つまり、小さい撮影対象領域TGを高精細にX線撮影することができる。
 上記の説明から理解できるように、撮影本体部120は、X線発生源126の頭部Pへの近接離隔によってX線撮影における拡大率の変更を行うことができる。これにより、X線発生源126の頭部Pへの近接離隔によって、撮影解像度を簡単に変更することができる。
 上記の例では、X線ビーム形成部127(X線ビーム形成ユニット44U)は、X線発生源126に固定されていないが、X線発生源126に固定されてもよい。図45は、X線ビーム形成部127がX線発生源126に固定されている様子の一例を示す図である。X線ビーム形成部127は、例えばX線発生源126のケース350に固定される。図45には、図6及び7の例においてX線ビーム形成部127がX線発生源126に固定されている様子が示されている。図8,9の例においてX線ビーム形成部127がX線発生源126に固定されてもよいし、図41,42の例においてX線ビーム形成部127がX線発生源126に固定されてもよい。X線ビーム形成部127がX線発生源126に固定されている場合、X線発生源126の移動と同様にX線ビーム形成部127も移動する。また、図8,9,41,42の例のようにX線発生源126の姿勢が変化する場合には、X線発生源126の姿勢変化と同様にX線ビーム形成部127の姿勢も変化する。
 以上より、本開示に係るX線撮影装置は、以下のように表現することも可能である。
 第1の態様に係るX線撮影装置は、被写体の頭部を保持するヘッドホルダーと、X線を発生させるX線ジェネレータと、前記X線をX線ビームに形成するシールドとを有し、前記ヘッドホルダーに保持された前記頭部に前記X線ビームを照射するX線発生装置と、前記頭部を透過した前記X線ビームを受光して検出するX線ディテクタを有するX線検出装置と、前記X線発生装置と前記X線検出装置とが前記頭部を間に挟んで対向するように前記X線発生装置及び前記X線検出装置を支持するサポーターと、前記X線発生装置と前記X線検出装置が前記頭部を間に挟んだ状態で前記サポーターを前記被写体に対して相対的に動かすサポータードライビングモータと、前記X線ディテクタに対して前記X線ジェネレータを移動させるX線ジェネレータドライビングモータとを備え、前記頭部の上側を装置上方、下側を装置下方として装置上下方向が定められたとき、前記サポータードライビングモータは、前記装置上下方向に平行な方向に延在する軸の周りであって、かつ、前記頭部の周りに、前記X線発生装置と前記X線検出装置とが旋回するように前記サポーターを動かし、前記X線ジェネレータドライビングモータが前記X線ディテクタに対する前記X線ジェネレータの前記装置上下方向の相対的な移動を行い、前記X線ジェネレータが前記装置上方側に位置するときに前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを大とし、前記X線ジェネレータが前記装置下方側に位置するときに前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを小とする。
 第2の態様は、第1の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線発生装置は、前記X線ジェネレータを収容し、かつ前記サポーターから前記装置下方側に延在する第1のケーシングを有し、前記X線検出装置は、前記X線ディテクタを収容し、かつ前記サポーターから前記装置下方側に延在する第2のケーシングを有し、前記X線ジェネレータドライビングモータが前記第1のケーシング内で前記X線ジェネレータの前記装置上下方向の移動を行う。
 第3の態様は、第2の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線ディテクタのボトムは前記第2のケーシングのボトムに配置されている。
 第4の態様は、第3の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線ディテクタの検出面は前記X線ビームが照射される照射領域を有し、前記シールドにより、前記照射領域での前記X線ビームの前記装置上方側の端の位置を、前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりが小のときに大のときに比較して前記装置下方側に設定する。
 第5の態様は、第4の態様に係るX線撮影装置であって、前記シールドにより、前記照射領域での前記X線ビームの前記装置下方側の端の位置を、前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりが小のときと大のときとで一致させる。
 第6の態様は、第1から第5の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記シールドが、前記X線ジェネレータから発生した前記X線を部分的に遮蔽して通過領域を形成し、前記通過領域を通過する前記X線が前記X線ビームに形成され、前記X線ジェネレータドライビングモータによる前記X線ジェネレータの前記装置上方側への移動に応じて、前記シールドが前記通過領域の前記装置上下方向の広がりを大きくすることで前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを大きくする。
 第7の態様は、第1から第6の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ビームはX線コーンビームであって、前記X線発生装置及び前記X線検出装置の旋回中に前記X線コーンビームを前記頭部に照射してX線CT撮影を実行する。
 第8の態様は、第7の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線発生装置と前記X線検出装置の旋回に応じて前記X線ジェネレータの焦点が前記頭部の周りを旋回し、前記焦点の旋回軌道によって旋回平面が形成され、前記焦点から前記X線ディテクタの検出面に入射するX線束に、前記旋回平面上のX線成分が含まれるよう前記シールドが前記X線コーンビームを形成する。
 第9の態様は、第8の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線コーンビームのセンタービームが前記旋回平面と平行になるよう前記シールドが前記X線コーンビームを形成する。
 第10の態様は、第7から第9の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記装置上下方向に平行な方向に延在する軸の軸方向を垂直方向としたとき、前記X線コーンビームのセンタービームが前記垂直方向に直交する平面を通るように前記シールドが前記X線を規制することで前記X線コーンビームの水平照射を行う。
 第11の態様は、第1から第10の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ジェネレータドライビングモータが、前記X線ジェネレータを前記X線ディテクタに対して近接離隔させるよう構成され、前記X線ジェネレータを前記装置上方側に位置させたときに前記X線ジェネレータと前記X線ディテクタとの間の距離を小とし、前記X線ジェネレータを前記装置下方側に位置させたときに前記X線ジェネレータと前記X線ディテクタとの間の距離を大とする。
 第12の態様は、第1から第11の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ジェネレータが互いに対向する陰極と陽極を備え、前記陽極が、前記陰極と前記陽極を結ぶ軸線に対して傾斜する傾斜面を有し、前記傾斜面から前記X線が前記軸線よりも側方に出射され、前記X線発生装置が、前記陰極及び前記陽極の一方が前記装置上方側に、前記陰極及び前記陽極の他方が前記装置下方側に配置されるよう、かつ、前記傾斜面から出射される前記X線の出射方向が前記X線ディテクタに向かうように前記X線ジェネレータを備える。
 第13の態様は、第12の態様に係るX線撮影装置であって、前記X線発生装置が、前記陰極が前記装置上方側に、前記陽極が前記装置下方側に配置されるように前記X線ジェネレータを備える。
 第14の態様は、第12または第13の態様に係るX線撮影装置であって、前記装置上下方向に直交する方向を装置水平方向としたとき、前記X線ジェネレータドライビングモータが、前記頭部中の撮影対象領域の前記装置上下方向の広がりが大であれば、前記X線ディテクタ側から前記装置水平方向に見た前記X線ジェネレータの焦点の見かけ上のサイズが前記装置上下方向に大となるよう前記X線ジェネレータを駆動し、前記撮影対象領域の前記装置上下方向の広がりが小であれば前記X線ディテクタ側から前記装置水平方向に見た前記焦点の見かけ上のサイズが前記装置上下方向に小となるよう前記X線ジェネレータを駆動する。
 第15の態様は、第12から第14の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ビームはX線コーンビームであって、前記X線ジェネレータドライビングモータによる前記X線ジェネレータの前記装置上方側への移動に応じた前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりの拡大に応じて、前記X線ジェネレータドライビングモータが、前記軸線と前記X線コーンビームのセンタービームのなす角度が小さくなるよう、前記X線ジェネレータを駆動する。
 第16の態様は、第1から第15の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記サポータードライビングモータが、前記頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて前記サポーターの位置を前記頭部に対し相対的に変更する。
 第17の態様は、第1から第16の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ジェネレータドライビングモータが前記頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて前記X線ジェネレータを移動することにより前記X線ジェネレータの焦点の位置を変更する。
 第18の態様は、第1から第17の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線検出装置を前記X線発生装置に対して近接離隔させるX線検出装置ドライビングモータをさらに備える。
 第19の態様は、第1から第18の態様のいずれか一つに係るX線撮影装置であって、前記X線ディテクタと前記X線ジェネレータの少なくとも一方の前記頭部への近接離隔によってX線撮影における拡大率の変更を行う。
 以上のように、X線撮影装置は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
 110 X線撮影装置
 124 支持部
 125 X線発生部
 126 X線発生源
 127 X線ビーム形成部
 128,228 延在部
 130 駆動機構
 136,136A X線発生源移動部
 137 X線検出部移動部
 225 X線検出部
 226 X線検出器
 226a 検出面
 226aa 照射領域
 310 陰極
 320 陽極
 445 開口(通過領域)
 448 遮蔽部
 BX X線コーンビーム
 CB センタービーム
 P 頭部
 PD 被写体
 S 見かけ上の焦点サイズ

Claims (19)

  1.  被写体の頭部を保持する被写体保持部と、
     X線を発生させるX線発生源と、前記X線をX線ビームに形成するX線ビーム形成部とを有し、前記被写体保持部に保持された前記頭部に前記X線ビームを照射するX線発生部と、
     前記頭部を透過した前記X線ビームを受光して検出するX線検出器を有するX線検出部と、
     前記X線発生部と前記X線検出部とが前記頭部を間に挟んで対向するように前記X線発生部及び前記X線検出部を支持する支持部と、
     前記X線発生部と前記X線検出部が前記頭部を間に挟んだ状態で前記支持部を前記被写体に対して相対的に動かす駆動機構と、
     前記X線検出器に対して前記X線発生源を移動させるX線発生源移動部と
    を備え、
     前記頭部の上側を装置上方、下側を装置下方として装置上下方向が定められたとき、
     前記駆動機構は、前記装置上下方向に平行な方向に延在する軸の周りであって、かつ、前記頭部の周りに、前記X線発生部と前記X線検出部とが旋回するように前記支持部を動かし、
     前記X線発生源移動部が前記X線検出器に対する前記X線発生源の前記装置上下方向の相対的な移動を行い、前記X線発生源が前記装置上方側に位置するときに前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを大とし、前記X線発生源が前記装置下方側に位置するときに前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを小とする、X線撮影装置。
  2.  請求項1に記載のX線撮影装置において、
     前記X線発生部は、前記X線発生源を収容し、かつ前記支持部から前記装置下方側に延在する第1の延在部を有し、
     前記X線検出部は、前記X線検出器を収容し、かつ前記支持部から前記装置下方側に延在する第2の延在部を有し、
     前記X線発生源移動部が前記第1の延在部内で前記X線発生源の前記装置上下方向の移動を行う、X線撮影装置。
  3.  請求項2に記載のX線撮影装置において、
     前記X線検出器の底部は前記第2の延在部の底部に配置されている、X線撮影装置。
  4.  請求項3に記載のX線撮影装置において、
     前記X線検出器の検出面は前記X線ビームが照射される照射領域を有し、
     前記X線ビーム形成部により、前記照射領域での前記X線ビームの前記装置上方側の端の位置を、前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりが小のときに大のときに比較して前記装置下方側に設定する、X線撮影装置。
  5.  請求項4に記載のX線撮影装置において、
     前記X線ビーム形成部により、前記照射領域での前記X線ビームの前記装置下方側の端の位置を、前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりが小のときと大のときとで一致させる、X線撮影装置。
  6.  請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線ビーム形成部が、前記X線発生源から発生した前記X線を部分的に遮蔽して通過領域を形成する遮蔽部を備え、
     前記通過領域を通過する前記X線が前記X線ビームに形成され、
     前記X線発生源移動部による前記X線発生源の前記装置上方側への移動に応じて、前記X線ビーム形成部が前記遮蔽部を駆動して前記通過領域の前記装置上下方向の広がりを大きくすることで前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりを大きくする、X線撮影装置。
  7.  請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線ビームはX線コーンビームであって、
     前記X線発生部及びX線検出部の旋回中に前記X線コーンビームを前記頭部に照射してX線CT撮影を実行する、X線撮影装置。
  8.  請求項7に記載のX線撮影装置において、
     前記X線発生部とX線検出部の旋回に応じて前記X線発生源の焦点が前記頭部の周りを旋回し、
     前記焦点の旋回軌道によって旋回平面が形成され、
     前記焦点から前記X線検出器の検出面に入射するX線束に、前記旋回平面上のX線成分が含まれるよう前記X線ビーム形成部が前記X線コーンビームを形成する、X線撮影装置。
  9.  請求項8に記載のX線撮影装置において、
     前記X線コーンビームのセンタービームが前記旋回平面と平行になるよう前記X線ビーム形成部が前記X線コーンビームを形成する、X線撮影装置。
  10.  請求項7から請求項9のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記装置上下方向に平行な方向に延在する軸の軸方向を垂直方向としたとき、前記X線コーンビームのセンタービームが前記垂直方向に直交する平面を通るように前記X線ビーム形成部が前記X線を規制することで前記X線コーンビームの水平照射を行う、X線撮影装置。
  11.  請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線発生源移動部が、前記X線発生源を前記X線検出器に対して近接離隔させるよう構成され、
     前記X線発生源を前記装置上方側に位置させたときに前記X線発生源と前記X線検出器との間の距離を小とし、
     前記X線発生源を前記装置下方側に位置させたときに前記X線発生源と前記X線検出器との間の距離を大とする、X線撮影装置。
  12.  請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線発生源が互いに対向する陰極と陽極を備え、
     前記陽極が、前記陰極と前記陽極を結ぶ軸線に対して傾斜する傾斜面を有し、
     前記傾斜面から前記X線が前記軸線よりも側方に出射され、
     前記X線発生部が、前記陰極及び前記陽極の一方が前記装置上方側に、前記陰極及び前記陽極の他方が前記装置下方側に配置されるよう、かつ、前記傾斜面から出射される前記X線の出射方向が前記X線検出器に向かうように前記X線発生源を備える、X線撮影装置。
  13.  請求項12に記載のX線撮影装置において、
     前記X線発生部が、前記陰極が前記装置上方側に、前記陽極が前記装置下方側に配置されるように前記X線発生源を備える、X線撮影装置。
  14.  請求項12または請求項13に記載のX線撮影装置において、
     前記装置上下方向に直交する方向を装置水平方向としたとき、
     前記X線発生源移動部が、
      前記頭部中の撮影対象領域の前記装置上下方向の広がりが大であれば、前記X線検出器側から前記装置水平方向に見た前記X線発生源の焦点の見かけ上のサイズが前記装置上下方向に大となるよう前記X線発生源を駆動し、
      前記撮影対象領域の前記装置上下方向の広がりが小であれば前記X線検出器側から前記装置水平方向に見た前記焦点の見かけ上のサイズが前記装置上下方向に小となるよう前記X線発生源を駆動する、X線撮影装置。
  15.  請求項12から請求項14のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線ビームはX線コーンビームであって、
     前記X線発生源移動部による前記X線発生源の前記装置上方側への移動に応じた前記X線ビームの前記装置上下方向の広がりの拡大に応じて、前記X線発生源移動部が、前記軸線と前記X線コーンビームのセンタービームのなす角度が小さくなるよう、前記X線発生源を駆動する、X線撮影装置。
  16.  請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記駆動機構が、前記頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて前記支持部の位置を前記頭部に対し相対的に変更する、X線撮影装置。
  17.  請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線発生源移動部が前記頭部中の撮影対象領域の位置と範囲の少なくとも一方に応じて前記X線発生源を移動することにより前記X線発生源の焦点の位置を変更する、X線撮影装置。
  18.  請求項1から請求項17のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線検出部を前記X線発生部に対して近接離隔させるX線検出部移動部をさらに備える、X線撮影装置。
  19.  請求項1から請求項18のいずれか一項に記載のX線撮影装置において、
     前記X線検出器と前記X線発生源の少なくとも一方の前記頭部への近接離隔によってX線撮影における拡大率の変更を行う、X線撮影装置。
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