(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を射出する放射線源を移動させながら被写体に対して複数の方向から放射線を照射する放射線照射手段と、
前記被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出して放射線画像を撮影する撮影手段と、
前記被写体が動いたことを示す振動情報を取得する情報取得手段と、
前記放射線源を第１位置から第２位置まで移動させながら前記被写体に対して複数の方向から放射線を照射して前記放射線画像を撮影する間において前記情報取得手段により前記振動情報が取得された場合に、前記放射線の照射を中断して前記放射線源を該第２位置まで移動させた後に、前記放射線源を該第２位置から該第１位置まで逆向きに移動させながら前記被写体に対して複数の方向から放射線を照射して前記放射線画像の撮影をやり直すように前記放射線照射手段及び前記撮影手段を制御する制御手段と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記放射線源を第１位置から第２位置まで移動させながら前記被写体に対して複数の方向から放射線を照射して前記放射線画像を撮影する間において前記情報取得手段により前記振動情報が取得されなかった場合に、前記放射線源を第２位置まで移動させた後に、前記放射線画像の撮影を終了するように、前記放射線照射手段及び前記撮影手段を制御する、請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記放射線検出器に伝達される振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段により検出された振動に基づいて前記被写体が動いたか否かを判定する判定手段と、を更に備え、
前記情報取得手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記被写体が動いたことを示す振動情報を取得する、請求項１又は請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記振動検出手段により検出された振動の振幅が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定する、請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記振動検出手段により検出された振動の前記被写体の動きに起因する特定周波数成分の強度が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定する、請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記閾値は、前記被写体なしで撮影を行った場合に前記振動検出手段により検出される固有振動と、前記被写体に対し撮影を行った場合に前記振動検出手段により検出される加算振動とに基づいて設定される、請求項４又は請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記閾値は、前記放射線画像の画質が許容範囲となるように設定される、請求項４から請求項６までの何れか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
表示又は音声により報知する報知手段を更に備え、
前記制御手段は、前記情報取得手段により前記振動情報が取得された場合に、前記前記放射線源を第２位置から第１位置まで逆向きに移動させて撮影をやり直す旨を報知するように前記報知手段を制御する、請求項１から請求項７までの何れか１項に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置にて取得された放射線画像に基づいて再構成して断層画像を生成する再構成手段を備えた画像処理装置と、
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
前記制御手段が前記放射線画像の撮影をやり直した場合には、前記放射線源を前記第２位置から前記第１位置まで逆向きに移動させながら撮影された前記放射線画像に基づいて前記再構成手段が再構成して断層画像を生成する、請求項９に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から放射線画像の画像データを取得するデータ取得手段、前記データ取得手段により取得された画像データに基づいて前記放射線検出器に伝達される振動を画像信号として検出する振動検出手段、前記振動検出手段により検出された画像信号に基づいて前記被写体が動いたか否かを判定する判定手段、前記判定手段の判定結果に基づいて前記被写体が動いたことを示す振動情報を前記放射線画像撮影装置に報知する情報報知手段、及び前記データ取得手段により取得された画像データを再構成して断層画像を生成する再構成手段を備えた画像処理装置と、
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項１２】
前記判定手段は、前記振動検出手段により検出された画像信号の振幅が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定する、請求項１１に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１３】
前記判定手段は、前記振動検出手段により検出された画像信号の前記被写体の動きに起因する特定周波数成分の強度が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定する、請求項１１に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１４】
前記閾値は、前記被写体なしで撮影を行った場合に前記振動検出手段により検出される固有振動と、前記被写体に対し撮影を行った場合に前記振動検出手段により検出される加算振動とに基づいて設定される、請求項１２又は請求項１３に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１５】
前記閾値は、前記放射線画像の画質が許容範囲となるように設定される、請求項１２から請求項１４までの何れか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１６】
前記放射線画像撮影装置は、表示又は音声により報知する報知手段を更に備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記情報取得手段により前記振動情報が取得された場合に、前記前記放射線源を第２位置から第１位置まで逆向きに移動させて撮影をやり直す旨を報知するように前記報知手段を制御する、請求項１１から請求項１５までの何れか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムに係り、特にトモシンセシス機能を搭載した放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療診断を目的として医療用画像の撮影を行なう医療用画像撮影装置が知られている。この種の医療用画像撮影装置では、被写体である患者が撮影中に動くと、被写体に起因する振動により医療用画像の画質が劣化するという問題がある。医療用画像の画質の劣化は、撮影後の画像が医師や技師により読影されたときに判明する。この場合には、医療用画像の撮影をやり直す必要が生じる。
【０００３】
上記の医療用画像撮影装置としては、例えば、乳がんの早期発見などを目的として患者の乳房のＸ線撮影を行う乳房Ｘ線撮影（マンモグラフィ）装置が挙げられる。最近では、トモシンセシス機能を搭載したマンモグラフィ装置が開発されている（特許文献１参照）。トモシンセシス機能によれば、複数の方向から放射線を照射して撮影（トモシンセシス撮影）を行い、撮影された複数の投影画像を再構成することで、任意の高さの裁断面での断層画像を生成することができる。
【０００４】
マンモグラフィでは、撮影台上に載せられた被写体の乳房を圧迫板で圧迫し、撮影台と圧迫板との間に固定された状態の乳房を撮影する。撮影部位である乳房が固定されていても、撮影中に被写体が動くと振動が発生する。撮影が終了して乳房の圧迫を解除した後で画質の劣化が判明すると、再度乳房を圧迫して撮影を最初からやり直すことになる。
【０００５】
トモシンセシス撮影を行う場合には、通常撮影に比べて撮影時間が長くなるため、撮影のやり直しによる患者負担が大きいという問題がある。特に、マンモグラフィでの撮影のやり直しは、患者の被爆量を増加させると共に、乳房の圧迫による患者の拘束時間を長くする。従って、マンモグラフィでの撮影のやり直しは、他の医療用画像の撮影に比べて、患者及び技師の負担がより大きい。
【０００６】
一方、被写体に起因する振動を検知した場合に、撮影を中止するように制御する技術が種々提案されている（特許文献２、３参照）。例えば、特許文献２には、寝台が支持する天板に載置された被検体によって発生する振動の程度を振動センサが信号として検出し、発生する振動の程度を示す信号情報に基づいて被検体に異常が発生しているかどうかを判定し、被検体に異常が発生していると判定した場合にその旨を報知する医用診断装置が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３には、胸部放射線撮影の際に、放射線画像読取器に接触した被検体の振動が検出された場合に、被検体の動きが発生していると判定し、その動きが予め定められた所定値以上になった場合に撮影を停止させ、被検体の動きが最小となった時点で撮影を行う医用画像撮影装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００５−５１５０４６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３３９６５号公報
【特許文献３】特開２００１−１２０５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び特許文献２の技術では、被写体に起因する振動を検知した場合には、撮影を中止して、医療用画像の撮影をやり直すことになる。放射線画像の撮影の場合、特にトモシンセシス撮影の場合には、１回目の撮影を途中で中止することで、２回のフル撮影を行う場合に比べると患者の被爆量は少なくなる。
【００１０】
しかしながら、トモシンセシス撮影を最初からやり直すことになると、撮影時間は依然として長く、患者の負担は依然として大きい。特に、マンモグラフィでトモシンセシス撮影をやり直すことになると、乳房の圧迫を解除する前に１回目の撮影を中止しても、乳房を圧迫したままで２回目の撮影を行うことになるので、患者の拘束時間は長く、患者の負担は依然として大きい。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、トモシンセシス撮影をやり直す必要が生じた場合に、撮影時間を短くすることができ、患者の負担を軽減することができる放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の放射線画像撮影装置は、放射線を射出する放射線源を移動させながら被写体に対して複数の方向から放射線を照射する放射線照射手段と、前記被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出して放射線画像を撮影する撮影手段と、前記被写体が動いたことを示す振動情報を取得する情報取得手段と、前記放射線源が第１位置から第２位置まで移動する間に、前記情報取得手段により前記振動情報が取得された場合に、前記放射線の照射を中断して前記放射線源を第２位置まで移動させた後に、前記放射線源を第２位置から第１位置まで逆向きに移動させながら前記被写体に対して複数の方向から放射線を照射して前記放射線画像の撮影をやり直すように前記放射線照射手段及び前記撮影手段を制御する制御手段と、を備えている。
【００１３】
上記の放射線画像撮影装置では、放射線源が第１位置から第２位置まで移動しながら被写体に対して複数の方向から放射線を照射して放射線画像を撮影（トモシンセシス撮影）する間に、被写体が動いたことを示す振動情報が取得された場合に、放射線の照射を中断して放射線源を第２位置まで移動させた後に、放射線源を第２位置から第１位置まで逆向きに移動させながらトモシンセシス撮影をやり直す。従って、トモシンセシス撮影をやり直す必要が生じた場合に、撮影時間を短くすることができ、患者の負担を軽減することができる。
【００１４】
なお、上記の放射線画像撮影装置は、前記放射線検出器に伝達される振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段により検出された振動に基づいて前記被写体が動いたか否かを判定する判定手段と、を更に備え、前記情報取得手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記被写体が動いたことを示す振動情報を取得するように構成してもよい。
【００１５】
また、前記判定手段は、前記振動検出手段により検出された振動の振幅が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定するように構成してもよい。或いは、前記判定手段は、前記振動検出手段により検出された振動の前記被写体の動きに起因する特定周波数成分の強度が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定するように構成してもよい。
【００１６】
上記の閾値は、前記被写体なしで撮影を行った場合に前記振動検出手段により検出される固有振動と、前記被写体に対し撮影を行った場合に前記振動検出手段により検出される加算振動とに基づいて設定されてもよい。また、上記の閾値は、前記放射線画像の画質が許容範囲となるように設定されてもよい。
【００１７】
また、放射線画像撮影装置は、表示又は音声により報知する報知手段を更に備え、前記制御手段は、前記情報取得手段により前記振動情報が取得された場合に、前記前記放射線源を第２位置から第１位置まで逆向きに移動させて撮影をやり直す旨を報知するように前記報知手段を制御するように構成してもよい。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明の放射線画像撮影システムは、本発明の放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置から放射線画像の画像データを取得するデータ取得手段、前記データ取得手段により取得された画像データに基づいて前記放射線検出器に伝達される振動を画像信号として検出する第２の振動検出手段、前記第２の振動検出手段により検出された画像信号に基づいて前記被写体が動いたか否かを判定する第２の判定手段、前記第２の判定手段の判定結果に基づいて前記被写体が動いたことを示す振動情報を前記放射線画像撮影装置に報知する情報報知手段、及び前記データ取得手段により取得された画像データを再構成して断層画像を生成する再構成手段を備えた画像処理装置と、を備えている。
【００１９】
上記の放射線画像撮影システムでは、画像処理装置は、放射線画像撮影装置から放射線画像の画像データを取得し、取得された画像データに基づいて放射線検出器に伝達される振動を画像信号として検出する。そして、検出された画像信号に基づいて被写体が動いたか否かを判定し、判定結果に基づいて被写体が動いたことを示す振動情報を放射線画像撮影装置に報知する。
【００２０】
放射線画像撮影装置では、放射線源が第１位置から第２位置まで移動しながら被写体に対して複数の方向から放射線を照射して放射線画像を撮影（トモシンセシス撮影）する間に、被写体が動いたことを示す振動情報が取得された場合に、放射線の照射を中断して放射線源を第２位置まで移動させた後に、放射線源を第２位置から第１位置まで逆向きに移動させながらトモシンセシス撮影をやり直す。従って、トモシンセシス撮影をやり直す必要が生じた場合に、撮影時間を短くすることができ、患者の負担を軽減することができる。
【００２１】
上記の放射線画像撮影システムの画像処理装置において、前記第２の判定手段は、前記第２の振動検出手段により検出された画像信号の振幅が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定するように構成してもよい。或いは、前記第２の判定手段は、前記第２の振動検出手段により検出された画像信号の前記被写体の動きに起因する特定周波数成分の強度が予め定めた閾値以上である場合に、前記被写体が動いたと判定するように構成してもよい。
【００２２】
また、上記の閾値は、前記被写体なしで撮影を行った場合に前記第２の振動検出手段により検出される固有振動と、前記被写体に対し撮影を行った場合に前記第２の振動検出手段により検出される加算振動とに基づいて設定されてもよい。また、上記の閾値は、前記放射線画像の画質が許容範囲となるように設定されてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、トモシンセシス撮影をやり直す必要が生じた場合に、撮影時間を短くすることができ、患者の負担を軽減することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る放射線画像撮影装置（撮影装置）の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す放射線画像撮影装置の左右方向の中心線に沿った断面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は可動アームの動作状態を示す正面図である。
【図４】トモシンセシス撮影の様子を説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】撮影装置で実行される「撮影処理」の流れを示すフローチャートである。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は第１の実施の形態に係る被写体振動の検出方法を説明するグラフである。
【図８】図６に示す「トモシンセシス撮影処理」の流れを示すフローチャートである。
【図９】図８に示す「トモ画像撮影処理」の流れを示すフローチャートである。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は放射線源の正回転動作によるトモシンセシス撮影の様子を示す模式図である。
【図１１】図９に示す「トモ画像再撮影処理」の流れを示すフローチャートである。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は放射線源の逆回転動作によるトモシンセシス撮影の様子を示す模式図である。
【図１３】画像処理装置で実行される「再構成処理」の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施の形態において撮影装置で実行される「撮影処理」の流れを示すフローチャートである。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係る被写体振動の検出方法を説明するグラフである。
【図１６】第３の実施の形態において撮影装置で実行される「撮影処理」の流れを示すフローチャートである。
【図１７】（Ａ）は放射線検出器の受像面を示す平面図であり、（Ｂ）は固有振動下での画像データ（放射線非照射領域に対応する部分）の一例を示す概略図である。
【図１８】第３の実施の形態において画像処理装置で実行される「再構成処理」の流れを示すフローチャートである。
【図１９】（Ａ）〜（Ｃ）は第４の実施の形態に係る被写体振動の検出方法を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
（放射線画像撮影装置の構成）
まず、放射線画像撮影装置の構成の一例について説明する。ここでは、放射線画像撮影装置を、トモシンセシス機能を搭載したマンモグラフィ装置として構成した例について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の構成の一例を示す斜視図である。図２は図１に示す放射線画像撮影装置の左右方向の中心線に沿った断面図である。なお、上下方向、左右方向、前後方向とは、被写体である患者から見た場合の方向である。
【００２７】
放射線画像撮影装置１０（以下、「撮影装置１０」という。）は、立設状態に設置される基台部１２と、基台部１２に設けられたガイド部１３に沿って移動可能に構成された回転軸１４と、回転軸１４に取り付けられた可動アーム部１６とを備えている。可動アーム部１６は、回転軸１４の移動により上下方向に移動可能に構成されると共に、回転軸１４の回転により左回り及び右回りに回転可能に構成されている。
【００２８】
可動アーム部１６は、回転軸１４に固定された第１の回転部１８と、回転軸１４と切り離し可能に連結された第２の回転部２０とを備えている。第２の回転部２０は、第１の回転部１８の被写体Ｐ側に配置されている。回転軸１４は、第１の回転部１８の回転中心に固定されると共に、第２の回転部２０の回転中心に連結されている。回転軸１４と第２の回転部２０とは、例えば、双方にギアが設けられ、ギアが噛み合った状態で回転軸１４と連結され、ギアが噛み合っていない状態で回転軸１４と切り離される。
【００２９】
第１の回転部１８には、Ｌ字状の支持部２４の一端が固定されている。支持部２４の他端には、被写体Ｐの乳房Ｍに対し放射線を照射する放射線照射部２８が設けられている。放射線照射部２８は、管球等の放射線源２６を備えている。放射線照射部２８に収納された放射線源２６は、回転軸１４の回転により第１の回転部１８と共に回転軸１４の周りに回転する。なお、放射線源２６が回転していない状態で左右方向の中央に在る場合の位置が、放射線源２６の初期位置とされる。
【００３０】
第２の回転部２０には、撮影台３２を保持する第１の保持部３４が取り付けられている。また、第１の保持部３４のように被写体Ｐの腕が接触する部材には、取っ手４６が設けられていてもよい。撮影台３２は、被写体Ｐの乳房Ｍに当接される撮影面３２Ａを有している。筐体である撮影台３２の内部には、被写体Ｐの乳房Ｍを透過した放射線を検出する放射線検出器３６が収納されている。
【００３１】
放射線検出器３６は、透過放射線を検出して放射線画像を示す画像データを記録し、記録した画像データを出力するものであり、例えば、放射線感応層を配置し、放射線をデジタルデータに変換して出力する平面検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）として構成されている。放射線検出器３６は、放射線が照射されると、放射線画像を示す画像データを後述する撮影装置制御部５０に出力する（図５参照）。
【００３２】
また、第２の回転部２０には、圧迫板４０を保持する第２の保持部３８が取り付けられている。圧迫板４０は、第２の保持部３８に取り付けられた支持機構４２により、上下方向に移動可能に支持されている。圧迫板４０が下降することで、被写体Ｐの乳房Ｍが圧迫されて、撮影面３２Ａと圧迫板４０との間に固定される。
【００３３】
撮影台３２に収納された放射線検出器３６は、回転軸１４と第２の回転部２０とが連結された状態で、回転軸１４の回転により第２の回転部２０と共に回転軸１４の周りに回転する。一方、回転軸１４と第２の回転部２０とが切り離された状態では、回転軸１４が回転しても第２の回転部２０は回転せず、撮影台３２及び放射線検出器３６も回転しない。即ち、放射線照射部２８及び放射線源２６と、撮影台３２及び放射線検出器３６とは、互いに独立に移動可能とされている。
【００３４】
本実施の形態では、撮影台３２の内部には、被写体が動いたときに発生する振動（以下、「被写体振動」という。）を検出する振動検出器４４が配置されている。振動検出器４４は、被写体の動きにより発生する上下振動を検出できる振動センサであればよく、特に制限はない。振動検出器４４としては、加速度センサ等、従来公知の振動センサを用いることができる。加速度センサは、３軸加速度センサ等の高精度な加速度センサには限定されない。１軸加速度センサでも上下振動の検出には十分である。加速度センサで計測された「加速度」が「振動」に相当する。
【００３５】
振動検出器４４は、放射線検出器３６の近傍に配置されている。ここで「近傍に配置」とは、放射線検出器３６に伝達される被写体振動を検出できる範囲に、振動検出器４４が配置されていることを意味する。或いは、振動検出器４４は、放射線検出器３６に直接取り付けてもよい。なお、振動検出器４４は、圧迫板４０や圧迫板４０を保持する第２の保持部３８に取り付けてもよい。しかしながら、放射線検出器３６に伝達される被写体振動を検出するという観点からは、振動検出器４４が放射線検出器３６の近傍に配置されるか、放射線検出器３６に直接取り付けられていることが好ましい。
【００３６】
また、後述する通り、撮影装置１０は、撮影条件、姿勢情報などの各種の操作情報や各種の操作指示が入力される操作パネル４８を備えている（図５参照）。操作パネル４８は、撮影装置１０の一部として設けられていてもよく、撮影装置１０と別体の操作卓に通信可能な状態で設けられていてもよい。図示はしていないが、本実施の形態では、操作パネル４８が撮影装置１０の一部として設けられている場合について説明する。
【００３７】
（可動アーム部の動作）
次に、放射線画像撮影装置の可動アーム部１６の動作について説明する。本実施の形態に係る撮影装置１０は、上述した通り、放射線照射部２８及び放射線源２６と、撮影台３２及び放射線検出器３６とを、互いに独立に移動できる可動アーム部１６を備えている。従って、ＣＣ撮影（頭尾方向の撮影）、ＭＬＯ撮影（内外斜位方向の撮影）、ステレオ撮影（異なる２方向からの撮影）、トモシンセシス撮影を含む、種々の撮影条件・撮影姿勢での撮影が可能である。
【００３８】
例えば、被写体Ｐが立った立位状態でのＣＣ撮影時には、図３（Ａ）に実線で示すように、撮影台３２の撮影面３２Ａが上方を向いた状態とし、撮影面３２Ａに対向するように放射線照射部２８を撮影面３２Ａの上方に配置する。放射線源２６から射出された放射線は、立位状態の被写体Ｐの乳房Ｍに対し、上側から下側に照射される。これにより、ＣＣ撮影が行われる。
【００３９】
また、被写体Ｐが椅子などに座った座位状態でのＭＬＯ撮影時には、図３（Ａ）に点線で示すように、可動アーム部１６を下方に移動させ、回転軸１４の周りに回転させて斜めに傾ける。具体的には、撮影面３２Ａが斜め上方を向いた状態となるまで撮影台３２を（例えば４５°）傾けて、撮影面３２Ａに対向するように放射線照射部２８を撮影面３２Ａの斜め上方に配置する。
【００４０】
その後、撮影台３２の前側の側壁角部に被写体Ｐの腋窩を当てるように、技師等によるポジショニングが行われる。放射線源２６から射出された放射線は、座位状態の被写体Ｐの乳房Ｍに対し、内側から外側で且つ上側から下側に向かって斜めに照射される。これにより、ＭＬＯ撮影が行われる。
【００４１】
（トモシンセシス機能）
次に、トモシンセシス機能について説明する。図３（Ｂ）及び図４はトモシンセシス撮影の様子を説明するための模式図である。「トモシンセシス」とは、トモグラフィ（tomograpy：断層）とシンセシス（synthesis：統合、合成）との造語である。トモシンセシス機能によれば、複数の方向から放射線を照射して撮影（トモシンセシス撮影）を行い、撮影された複数の投影放射線画像を再構成することで、任意の高さの裁断面での断層画像を生成することができる。
【００４２】
被写体Ｐの立位状態でのトモシンセシス撮影時には、図３（Ｂ）に示すように、撮影台３２の撮影面３２Ａが上方を向いた状態とし、撮影面３２Ａの上方に配置された放射線照射部２８を回転軸１４の周りに回転させながら、放射線源２６から放射線を複数回照射する。放射線源２６から射出された放射線は、立位状態の被写体Ｐの乳房Ｍに対し、複数の方向から照射される。これにより、トモシンセシス撮影が行われる。
【００４３】
図４に示すように、放射線照射部２８が回転軸１４の周りに回転することにより、放射線源２６は、放射線検出器３６から一定の距離に位置する軌跡で円弧を描くように移動する。本実施の形態では、正方向の回転の場合には、放射線源２６を角度−Ｘ°から角度＋Ｘ°まで、角度θ°ずつ右周りに回転させ、放射線の照射角度を角度θずつ変化させて、放射線源２６の位置がＰ１〜ＰＮのＮ箇所で撮影が行われる。これにより、被写体Ｐの乳房Ｍについて複数の投影放射線画像が取得される。
【００４４】
なお、再構成処理方法としては、シフト加算法の外、従来公知のＣＴ再構成法を用いることができる。例えば、ＣＴ再構成法の代表的な手法であるＦＢＰ法（Filtered Back Projection法）を用いることができる。ＦＢＰ法は、断層撮影の平行平面式断層走査をコンビームＣＴ走査の一部として捉え、フィルター逆投影法を拡張した再構成手法である。
【００４５】
（放射線画像撮影システム）
次に、放射線画像撮影システムの構成の一例について説明する。図５は本発明の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの電気的構成を示すブロック図である。放射線画像撮影システム９０は、上述した撮影装置１０と、トモシンセシス撮影時に再構成処理等の画像処理を行う画像処理装置６０と、再構成処理により得られた複数の断層画像の表示を行う表示装置８０と、を備えている。なお、表示装置８０には、プレビュー画像や投影放射線画像（２Ｄトモ画像）も表示される。
【００４６】
撮影装置１０は、上述した通り、放射線源２６を備えた放射線照射部２８、放射線検出器３６、振動検出器４４、及び操作パネル４８を備えている。また、撮影装置１０は、装置全体の動作を制御する撮影装置制御部５０、撮影時に回転軸１４、可動アーム部１６及び圧迫板４０等の各部を駆動する撮影駆動機構５２、及びＬＡＮ等のネットワーク５６に接続され当該ネットワーク５６に接続された他の機器との間で各種情報を送受信する通信Ｉ／Ｆ部５４を、さらに備えている。
【００４７】
撮影装置制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０Ｃ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の外部記憶部装置５０Ｄを備えている。撮影装置制御部５０は、放射線照射部２８、放射線検出器３６、振動検出器４４、操作パネル４８、撮影駆動機構５２、及び通信Ｉ／Ｆ部５４の各々と接続されている。外部記憶部装置５０Ｄ又はＲＯＭ５０Ｂには、ＣＰＵ５０Ａが実行するプログラムや各種データ等が記憶されている。本実施の形態では、被写体振動の有無を判断するための閾値情報が、プログラムや各種データと共に記憶されている。
【００４８】
操作パネル４８で指定される撮影条件、姿勢情報には、管電圧、管電流、照射時間、ＣＣ撮影かＭＬＯ撮影かの姿勢を表す情報、トモシンセシス撮影を選択したことを表す情報等が含まれている。トモシンセシス撮影が選択された場合には、トモシンセシス撮影の撮影角度、撮影枚数等が撮影条件として指定される外、スライス厚さ、スライス枚数等の再構成条件が指定される。また、被写体のＩＤ情報や上記の閾値情報を、操作パネル４８から入力するようにしてもよい。なお、これら各種の操作情報や各種の操作指示は、他の制御装置から得るようにしてもよい。
【００４９】
放射線照射部２８及び撮影駆動機構５２の各々は、撮影装置制御部５０により駆動制御される。放射線検出器３６は、放射線画像が撮影されると、放射線画像を示す画像データを撮影装置制御部５０へ出力する。振動検出器４４は、検出信号を撮影装置制御部５０へ出力する。トモシンセシス撮影を行う場合には、撮影中は検出信号を常時出力するようにしてもよい。
【００５０】
撮影装置制御部５０は、通信Ｉ／Ｆ部５４及びネットワーク５６を介して画像処理装置６０と通信が可能とされており、画像処理装置６０との間で各種情報の送受信を行う。このネットワーク５６には、管理サーバ５８が更に接続されている。管理サーバ５８は、記憶部５８Ａを含んで構成されている。撮影装置制御部５０は、通信Ｉ／Ｆ部５４及びネットワーク５６を介して管理サーバ５８と通信が可能とされている。撮影された画像データは、被写体のＩＤ情報等と関連付けられて記憶部５８Ａに記憶され、管理サーバ５８により管理される。
【００５１】
一方、画像処理装置６０は、サーバ・コンピュータとして構成されている。画像処理装置６０は、操作メニューや各種情報等を表示するディスプレイ７６と、各種情報や操作指示が入力される操作入力部７９とを備えている。
【００５２】
また、画像処理装置６０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ６２、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ６４、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ６６、各種データを記憶して保持するＨＤＤ６８、ディスプレイ７６への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ７４、操作入力部７９に対する操作状態を検出する操作入力検出部７８、ネットワーク５６を介して撮影装置１０に接続されて撮影装置１０との間で各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部７０、及びディスプレイケーブル８２を介して表示装置８０に対して画像信号を出力する画像信号出力部７２を備えている。
【００５３】
ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６６、ＨＤＤ６８、ディスプレイドライバ７４、操作入力検出部７８、通信Ｉ／Ｆ部７０、及び画像信号出力部７２は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６６、ＨＤＤ６８へのアクセスを行うことができる。
【００５４】
また、ＣＰＵ６２は、ディスプレイドライバ７４を介したディスプレイ７６への各種情報の表示の制御、通信Ｉ／Ｆ部７０を介した撮影装置１０との各種情報の送受信の制御、及び画像信号出力部７２を介した表示装置８０に表示される画像の制御、を行うことができる。さらに、ＣＰＵ６２は、操作入力検出部７８を介して操作入力部７９に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００５５】
（放射線画像撮影システムの動作）
次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム９０の動作について説明する。図６には、撮影装置１０で実行される撮影処理の流れを示すフローチャートが示されている。ここでは、トモシンセシス撮影を行う場合の動作について説明する。
【００５６】
（１）加算振動の閾値の設定
まず、撮影処理の概略的な流れについて説明する。図６は撮影装置１０で実行される「撮影処理」の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、ステップ１００で、被写体を介さずに（被写体なしで）トモシンセシス撮影を行い、撮影装置１０に固有の固有振動データを記録する。本実施の形態では、トモシンセシス撮影を行いながら、振動検出器４４の検出信号を取得する。
【００５７】
図７（Ａ）は固有振動データを表すグラフである。放射線源２６からの放射線の照射によっても振動が発生する。トモシンセシス撮影では、これに放射線源２６の移動による振動が加わる。従って、トモシンセシス撮影時の固有振動は、通常撮影時の固有振動よりも大きくなる。
【００５８】
次のステップ１０２で、被写体に対しトモシンセシス撮影を行い、加算振動データを記録して、加算振動の振幅に対し閾値を設定する。図７（Ｂ）は加算振動データを表すグラフである。被写体に対しトモシンセシス撮影を行うと、被写体振動等、固有振動以外の振動が固有振動に加算される。これを加算振動と称する。この加算振動の振幅が大きくなり過ぎると、放射線画像又は再構成された断層画像（以下、区別する必要がない場合は「放射線画像等」という。）がぼける等、放射線画像等の画質が劣化する。
【００５９】
従って、画質の劣化度合いが許容範囲を超えないように、加算振動の振幅に対し「閾値」を設定することができる。加算振動の振幅が閾値を超えた場合に、被写体振動があったと判断して撮影を中断することで、許容範囲を超える画質劣化が生じた放射線画像等の生成を未然に防止することができる。なお、図７（Ｂ）に示す例では、加算振動の振幅に対し、上限値及び下限値が「閾値」として設定されている。
【００６０】
「閾値」は、経験や統計に基づいて設定することができる。或いは、実験等から得られた加算振動の振幅と画質の劣化度合いとの相関関係に基づいて「閾値」を設定してもよい。設定された閾値情報は、撮影装置制御部５０のＲＯＭ５０Ｂ又は外部記憶部装置５０Ｄに記憶される。上記「閾値」の設定後に、ステップ１０４でトモシンセシス撮影処理を実行して、撮影処理が終了する。
【００６１】
即ち、トモシンセシス撮影処理が実行される前に、加算振動の振幅に対し「閾値」が設定される。トモシンセシス撮影を行う毎に「閾値」の設定を行うこともできるが、現実的ではない。ここでは、事前に被写体に対するトモシンセシス撮影を実際に行って取得された振動データに基づいて、以降に行うトモシンセシス撮影において被写体振動の有無を判断するために使用される「閾値」が設定される。
【００６２】
（２）トモシンセシス撮影処理
次に、図８〜図１０を参照してトモシンセシス撮影処理の流れについて説明する。図８は「トモシンセシス撮影処理」の流れを示すフローチャートである。操作パネル４８を介してトモシンセシス撮影が選択されると、「トモシンセシス撮影処理」のプログラムが読み出され、撮影装置制御部５０のＣＰＵ５０Ａにより実行される。トモシンセシス撮影が選択された場合には、トモシンセシス撮影の撮影角度、撮影枚数等が撮影条件として指定される外、スライス厚さ、スライス枚数等の再構成条件が指定される。
【００６３】
ステップ２００では、トモシンセシス撮影の撮影条件及び再構成条件が入力されたか否かを判断する。撮影条件及び再構成条件が入力されたと判断されると、肯定判定してステップ２０２に進む。ステップ２０２では、再構成条件として入力された各種パラメータを画像処理装置６０に送信する。次に、ステップ２０４で圧迫指示があったか否かを判断する。被写体Ｐは、撮影装置１０の撮影面３２Ａに撮影部位である乳房Ｍを当接させる。そして、技師等による乳房Ｍのポジショニングが行われる。
【００６４】
ポジショニングが完了すると、操作パネル４８を介して圧迫指示が行なわれる。ステップ２０４で圧迫指示があったと判断されると、肯定判定してステップ２０６に進む。ステップ２０６では、圧迫板４０を駆動して乳房Ｍを圧迫する。圧迫板４０が撮影面３２Ａに向けて移動する。圧迫板４０が乳房Ｍに当接して更に押圧し、圧迫板４０の押圧力が設定押圧力に到達すると、撮影装置制御部５０の制御により圧迫板４０の移動が停止する。
【００６５】
次に、ステップ２０８で撮影（放射線照射）開始の指示があったか否かを判断する。乳房Ｍの圧迫が完了すると、操作パネル４８を介して撮影開始の指示が行なわれる。ステップ２０８で撮影開始の指示があったと判断されると、肯定判定してステップ２１０に進む。ステップ２１０では、放射線照射部２８の放射線源２６から放射線を照射してプレビュー画像を撮影する。これにより、放射線検出器３６は被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を表す画像データを生成し、撮影装置制御部５０へ出力する。
【００６６】
プレビュー画像の撮影時には、放射線源２６は初期位置に在る。ＣＣ撮影時と同様に、撮影台３２の撮影面３２Ａが上方を向いた状態であり、撮影面３２Ａに対向するように放射線照射部２８が撮影面３２Ａの上方に配置されている。撮影が終了すると、次のステップ２１２で、ステップ２１０で得られたプレビュー画像の画像データを画像処理装置６０に送信する。なお、画像処理装置６０のＣＰＵ６２による制御により、プレビュー画像が表示装置８０に表示される。技師等は、このプレビュー画像を見て、撮影状態等を確認することができる。
【００６７】
次に、ステップ２１４で、複数枚の放射線画像（２Ｄトモ画像）を撮影する「トモシンセシス画像（トモ画像）撮影処理」を実行する。画像処理装置６０において、これら複数の２Ｄトモ画像が再構成されて、複数の断層画像（トモシンセシス画像）が生成される。「トモ画像撮影処理」の詳細については次に詳しく説明する。「トモ画像撮影処理」が終了すると、次のステップ２１６で放射線源２６を初期位置に移動し、ステップ２１８で圧迫板４０を駆動して乳房Ｍの圧迫を解除する。これにより、「トモシンセシス撮影処理」の処理ルーチンを終了する。
【００６８】
図９は図８に示す「トモ画像撮影処理」の流れを示すフローチャートである。図１０（Ａ）及び（Ｂ）は放射線源の正回転動作によるトモシンセシス撮影の様子を示す模式図である。上述した通り、トモシンセシス撮影では、撮影台３２の撮影面３２Ａが上方を向いた状態とし、撮影面３２Ａの上方に配置された放射線照射部２８を回転軸１４の周りに回転させながら撮影を行う。
【００６９】
図８のステップ２１４で「トモ画像撮影処理」が開始されると、ステップ３００で、回転軸１４を回転駆動して、放射線源２６を１枚目の撮影位置に移動する。回転軸１４を左回りに回転させると、放射線源２６は第１の回転部１８と共に回転軸１４の周りに左回りに回転する。図１０（Ａ）に示すように、放射線源２６を回転軸１４の周りに−Ｘ°（例えば、−１５°）だけ回転させて、トモシンセシス撮影の１枚目の撮影位置に移動する。
【００７０】
次に、ステップ３０２で、加算振動の振幅が閾値以上か否か（即ち、画質に影響する被写体振動があったか否か）を判断する。上述した通り、トモシンセシス撮影時には、振動検出器４４は検出信号を撮影装置制御部５０に常時出力している。従って、取得された加算振動の振幅が、予め設定された閾値以上か否かを判断する。加算振動の振幅が閾値以上の場合には、ステップ３０２で肯定判定してステップ３１８に進み、ステップ３１８で被写体振動があったと判断して撮影（放射線照射）を中断する。
【００７１】
一方、加算振動の振幅が閾値未満の場合には、ステップ３０２で否定判定してステップ３０４に進む。ステップ３０４では、放射線照射部２８の放射線源２６から放射線を照射して、トモシンセシス撮影の１枚目の放射線画像（２Ｄトモ画像）を撮影する。放射線検出器３６は、１枚目の放射線画像を表す画像データを生成し、撮影装置制御部５０へ出力する。撮影が終了すると、次のステップ３０６で、ステップ３０４で得られた１枚目の２Ｄトモ画像の画像データを画像処理装置６０に送信する。
【００７２】
次に、ステップ３０８で、回転軸１４を回転駆動して、放射線源２６を２枚目の撮影位置に移動する。例えば、放射線源２６を回転軸１４の周りにθ°（例えば、３°）だけ回転させて、トモシンセシス撮影の２枚目の撮影位置に移動する。次に、ステップ３１０で、加算振動の振幅が閾値以上か否かを判断する。加算振動の振幅が閾値以上の場合には、ステップ３１０で肯定判定してステップ３１８に進み、ステップ３１８で被写体振動があったと判断して撮影（放射線照射）を中断する。
【００７３】
一方、加算振動の振幅が閾値未満の場合には、ステップ３１０で否定判定してステップ３１２に進む。ステップ３１２では、放射線照射部２８の放射線源２６から放射線を照射して、トモシンセシス撮影の２枚目の２Ｄトモ画像を撮影する。放射線検出器３６は、２枚目の２Ｄトモ画像を表す画像データを生成し、撮影装置制御部５０へ出力する。撮影が終了すると、次のステップ３１４で、ステップ３１２で得られた２枚目の２Ｄトモ画像の画像データを画像処理装置６０に送信する。
【００７４】
ステップ３１６では、設定枚数（Ｎ枚）の撮影が終了したか否かを判断する。設定枚数の撮影が終了した場合には、ステップ３１６で肯定判定して「トモ画像撮影処理」の処理ルーチンを終了する。設定枚数の撮影が終了していない場合には、ステップ３１６で否定判定して、ステップ３０８に戻る。そして、ステップ３０８からステップ３１６までの処理を繰り返し行い、ｋ枚目の２Ｄトモ画像を撮影して、２Ｄトモ画像の画像データを画像処理装置６０に送信する。
【００７５】
これにより、１枚目からＮ枚目までの２Ｄトモ画像が撮影され、画像データが画像処理装置６０に送信される。なお、プレビュー画像と同様に、画像処理装置６０のＣＰＵ６２による制御により、各２Ｄトモ画像を表示装置８０に表示するようにしてもよい。
【００７６】
図１０（Ｂ）に示すように、放射線源２６を回転軸１４の周りに−Ｘ°から＋Ｘ°までθ°ずつ右周りに回転させて、Ｎ枚の２Ｄトモ画像を撮影する。回転軸１４を右回りに回転させると、放射線源２６は第１の回転部１８と共に回転軸１４の周りに右回りに回転する。この方向の回転を「正方向の回転（正回転）」とする。例えば、±１５°の範囲で放射線源２６を３°ずつ正方向に回転させて、９枚の２Ｄトモ画像を撮影することができる。
【００７７】
ステップ３１８で撮影（放射線照射）を中断した場合には、ステップ３１９で撮影を中断したことを画像処理装置６０に報知する。次に、ステップ３２０に進んで、トモ画像撮影処理をやり直す「トモ画像再撮影処理」を実行する。「トモ画像再撮影処理」の詳細については次に詳しく説明する。「トモ画像再撮影処理」が終了すると、「トモ画像撮影処理」の処理ルーチンを終了する。
【００７８】
（３）トモシンセシス撮影のやり直し
図１１は図９に示す「トモ画像再撮影処理」の流れを示すフローチャートである。また、図１２（Ａ）及び（Ｂ）は放射線源の逆回転動作によるトモシンセシス撮影の様子を示す模式図である。図９のステップ３２０で「トモ画像再撮影処理」が開始されると、ステップ４００で、回転軸１４を回転駆動して、放射線源２６を再撮影１枚目の撮影位置に移動する。図１２（Ａ）に示すように、放射線源２６を回転軸１４の周りに中止位置（×印）から＋Ｘ°（例えば、＋１５°）まで正方向に回転させて、放射線源２６を再撮影１枚目の撮影位置に移動する。
【００７９】
次のステップ４０２からステップ４１６までの処理は、図９のステップ３０２からステップ３１６までの処理に対応している。図１２（Ｂ）に示すように、放射線源２６を回転軸１４の周りに＋Ｘ°から−Ｘ°までθ°ずつ逆方向に回転させながら、Ｎ枚の２Ｄトモ画像を撮影する以外は、図９のステップ３０２からステップ３１６までと同じ処理を行う。これにより、１枚目からＮ枚目までの２Ｄトモ画像が再撮影され、２Ｄトモ画像の画像データが画像処理装置６０に送信される。
【００８０】
また、ステップ４０２で加算振動の振幅が閾値以上の場合には、ステップ４０２で肯定判定してステップ４１８に進み、ステップ４１８で被写体振動があったと判断して撮影（放射線照射）を中断し、ステップ４１９で撮影を中断したことを画像処理装置６０に報知して、「トモ画像再撮影処理」の処理ルーチンを終了する。同様に、ステップ４１０で加算振動の振幅が閾値以上の場合には、ステップ４１０で肯定判定してステップ４１８に進み、ステップ４１８で撮影を中断し、ステップ４１９で撮影を中断したことを報知して、「トモ画像再撮影処理」の処理ルーチンを終了する。
【００８１】
なお、「トモ画像再撮影処理」は自動的に開始されるので、放射線源２６の逆回転動作により患者が驚くこともある。従って、撮影装置１０に表示又は音声により報知する報知手段（図示せず）を更に設けて、放射線源２６の逆回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す旨を、放射線源２６の逆回転動作が開始される前に、報知手段により患者に報知するようにしてもよい。
【００８２】
従来通り放射線源２６の正回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す場合には、図１２（Ａ）に示すように、放射線源２６を回転軸１４の周りに中止位置（×印）から＋Ｘ°まで正方向に回転させた後に、図１２（Ｂ）に示すように、放射線源２６を回転軸１４の周りに＋Ｘ°から−Ｘ°まで逆回転させて、放射線源２６を１枚目の撮影位置に移動する。その後、図１０（Ｂ）に示すように、放射線源２６を回転軸１４の周りに−Ｘ°から＋Ｘ°まで正方向に回転させて、トモ画像撮影処理をやり直す。
【００８３】
これに対し、本実施の形態では、被写体振動があったと判断して撮影（放射線照射）を中断した場合には、放射線源２６の逆回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す。これにより、放射線源２６の正回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す場合と比較して、撮影時間を短くすることができ、被写体である患者の負担を軽減することができる。
【００８４】
また、トモ画像撮影処理の終了後に被写体振動による画質劣化に気付いてトモ画像撮影処理をやり直す場合と比較すると、被爆量が少なくなり、被写体である患者の負担を軽減することができる。更に、乳房の圧迫解除後に被写体振動による画質劣化に気付いてトモ画像撮影処理をやり直す場合と比較すると、患者の拘束時間が少なくなると共に技師によるポジショニングをやり直す必要がなく、患者及び技師の負担を軽減することができる。
【００８５】
（４）再構成処理
次に、再構成処理について説明する。図１３は画像処理装置６０で実行される「再構成処理」の流れを示すフローチャートである。撮影装置１０から再構成条件として入力された各種パラメータが画像処理装置６０に転送されると、「再構成処理」のプログラムが読み出され、ＣＰＵ６２により実行される。
【００８６】
まず、ステップ５００で、再構成条件（スライス厚さ、スライス枚数等の各種パラメータ）が設定されたか否かを判断する。再構成条件が設定されたと判断されると、肯定判定してステップ５０２に進む。ステップ５０２では、１枚目からＮ枚目までの２Ｄトモ画像の画像データの取得が完了したか否かを判断する。２Ｄトモ画像の画像データの取得が完了したと判断されると、肯定判定してステップ５０４に進む。
【００８７】
ステップ５０４では、１枚目からＮ枚目までの２Ｄトモ画像の画像データをＨＤＤ６８に記憶する。なお、２Ｄトモ画像の画像データを記憶する前に、オフセット補正、ゲイン補正、欠陥補正、階調処理等の画像処理を行ってもよい。
【００８８】
次に、ステップ５０６で、撮影が中断されたか否かを判断する。撮影装置制御部５０で、加算振動の振幅が閾値以上と判定され、被写体振動があったと判断して撮影（放射線照射）を中断した場合には、撮影を中断したことが画像処理装置６０に報知されている。撮影が中断された場合には、ステップ５０６で肯定判定してステップ５０８に進む。ステップ５０８では、放射線源２６の逆回転動作によりトモ画像撮影処理が行われたと判断して、逆回転動作に応じて再構成条件（各種パラメータ）を修正して再設定する。
【００８９】
次に、ステップ５１０で、１枚目からＮ枚目までの２Ｄトモ画像の画像データを読み出し、設定された再構成条件に基づいて撮影された複数の２Ｄトモ画像を再構成して断層画像を生成する。次のステップ５１２で、生成された断層画像の画像データをＨＤＤ６８に記憶する。次のステップ５１４で、生成された断層画像を表示装置８０に表示して、「再構成処理」の処理ルーチンを終了する。
【００９０】
なお、撮影装置１０で撮影が中断された場合には、撮影が中断されるまでに取得した２Ｄトモ画像の画像データがＲＡＭ６６に一時的に記憶されている。撮影を中断したことが画像処理装置６０に報知された時点で、報知される前に取得した２Ｄトモ画像の画像データを消去するようにしてもよい。
【００９１】
本実施の形態では、加算振動が閾値以上となり被写体振動があったと判断した場合には、撮影（放射線照射）を中断してトモ画像撮影処理をやり直す。従って、許容範囲を超える画質劣化が生じた断層画像の生成を未然に防止することができる。
【００９２】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムについて説明する。第１の実施の形態では、振動検出器で検出された振動の振幅に基づいて被写体振動を検出する。これに対して、第２の実施の形態では、振動検出器で検出された振動の周波数成分に基づいて被写体振動を検出する。第２の実施の形態は、被写体振動の検出方法を変更した以外は、第１の実施の形態に係る装置及びシステムと同じ構成である。従って、第１の実施の形態と同じ構成については説明を省略し、以下では第２の実施の形態に特有の構成について説明する。
【００９３】
図１４は第２の実施の形態において撮影装置１０で実行される「撮影処理」の流れを示すフローチャートである。図１４に示すように、ステップ６００で、被写体を介さずに（被写体なしで）トモシンセシス撮影を行い、撮影装置１０に固有の固有振動データを記録する。本実施の形態では、トモシンセシス撮影を行いながら、振動検出器４４の検出信号を取得する。
【００９４】
次のステップ６０２で、固有振動データ（振動の時間変化）を周波数成分に分解する。例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による周波数分析を行って周波数スペクトルを取得する。図１５（Ａ）は固有振動の周波数スペクトルを表すグラフである。トモシンセシス撮影では、放射線源２６が移動するため、モータ等の撮影駆動機構５２に起因する周波数と、撮影駆動機構５２と放射線検出器３６を収納する筐体との共振に起因する周波数とが、支配的となる。フーリエ変換して周波数分析を行うと、図１５（Ａ）に示すように、これらの周波数成分のピークが現れる。
【００９５】
次のステップ６０４で、固有振動に起因する周波数成分（固有周波数成分）を特定する。次のステップ６０６で、被写体に対しトモシンセシス撮影を行い、加算振動データを記録し、加算振動データを周波数成分に分解して、被写体の動きに起因する特定周波数成分の強度に対し閾値を設定する。
【００９６】
図１５（Ｂ）は加算振動の周波数スペクトルを表すグラフである。被写体に対しトモシンセシス撮影を行うと、固有周波数成分以外の周波数成分のピークが出現する。これを被写体の動きに起因する特定周波数成分と称する。この特定周波数成分のピーク強度が大きくなり過ぎると、放射線画像等の画質が劣化する。従って、画質の劣化度合いが許容範囲を超えないように、特定周波数成分のピーク強度に対し「閾値」を設定する。
【００９７】
特定周波数成分のピーク強度が閾値を超えた場合に、被写体振動があったと判断して撮影を中断することで、許容範囲を超える画質劣化が生じた放射線画像等の生成を未然に防止することができる。特定周波数成分は、固有周波数成分との区別を明確に行うことが可能である。従って、加算振動の振幅に基づいて判断する場合に比べて、より確実に被写体振動があったと判断することができる。
【００９８】
「閾値」は、経験や統計に基づいて設定してもよく、実験等から得られた加算振動の周波数成分（強度）と画質の劣化度合いとの相関関係に基づいて設定してもよい。上記の「閾値」の設定後に、ステップ６０８でトモシンセシス撮影処理を実行して、撮影処理が終了する。即ち、トモシンセシス撮影処理が実行される前に、特定周波数成分のピーク強度に対し「閾値」が設定される。
【００９９】
第２の実施の形態で実施されるトモシンセシス撮影処理では、そのサブルーチンである「トモ画像撮影処理（図９参照）」及び「トモ画像再撮影処理（図１１参照）」において、加算振動の振幅が閾値以上か否かを判断する代わりに、「加算振動の特定周波数成分のピーク強度が閾値以上か否か」が判断される。振動検出器４４から出力された検出信号（加算振動）を、撮影装置制御部５０で周波数成分に分解して、特定周波数成分の強度を取得することができる。或いは、振動検出器４４が、特定周波数成分のピーク強度を検出信号として撮影装置制御部５０に出力するようにしてもよい。
【０１００】
第２の実施の形態においても、被写体振動があったと判断して撮影（放射線照射）を中断した場合には、放射線源２６の逆回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す。これにより、放射線源２６の正回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す場合と比較して、撮影時間を短くすることができ、被写体である患者の負担を軽減することができる。また、第１の実施の形態と同様に、被爆量の低減、乳房圧迫のやり直しの省略により、患者及び技師の負担を軽減することができる。
【０１０１】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムについて説明する。第１の実施の形態では、振動検出器で検出された振動の振幅に基づいて被写体振動を検出する。これに対して、第３の実施の形態では、撮影装置の振動検出器を省略し、画像処理装置に入力された画像データに基づいて被写体振動を検出する。第３の実施の形態は、被写体振動の検出方法を変更した以外は、第１の実施の形態に係る装置及びシステムと同じ構成である。従って、第１の実施の形態と同じ構成については説明を省略し、以下では第３の実施の形態に特有の構成について説明する。
【０１０２】
図１６は第３の実施の形態において撮影装置１０で実行される「撮影処理」の流れを示すフローチャートである。図１６に示すように、ステップ７００で、被写体を介さずに（被写体なしで）トモシンセシス撮影を行い、撮影装置１０の固有振動下で画像データを取得する。次のステップ７０２で、固有振動下での画像データを画像処理装置６０に送信する。
【０１０３】
次のステップ７０４で、被写体に対しトモシンセシス撮影を行い、加算振動下で画像データを取得する。次のステップ７０６で、加算振動下での画像データを画像処理装置６０に送信する。次に、ステップ７０８でトモシンセシス撮影処理を実行して、撮影処理が終了する。即ち、トモシンセシス撮影処理が実行される前に、固有振動下での画像データ及び加算振動下での画像データが取得されて、画像処理装置６０に送信される。
【０１０４】
図１７（Ａ）は放射線検出器３６の受像面を示す平面図である。放射線検出器３６の受像面には、放射線照射領域３６Ａと放射線非照射領域３６Ｂとが設けられている。放射線非照射領域３６Ｂは、放射線照射領域３６Ａの周囲に設けられ、通常はオフセット補正に使用される。図１７（Ｂ）は固有振動下での画像データ（放射線非照射領域に対応する部分）の一例を示す概略図である。ここでは、画像データに基づく二次元フーリエ変換像を図示している。
【０１０５】
図１７（Ｂ）に示すように、放射線非照射領域３６Ｂに対応する部分では、放射線による画像信号はゼロであるが、固有振動に起因するノイズが検出される。ノイズも画像信号と同様に増幅されており、放射線画像として読み出した場合に、ノイズに起因して信号振幅が大きい部分が発生する。被写体に対しトモシンセシス撮影を行うと、被写体振動等、固有振動以外の振動が固有振動に加算され、被写体振動等に起因して更に信号振幅が大きい部分が発生する。
【０１０６】
加算振動下での画像データにおいて、被写体振動に起因する信号振幅が大きくなり過ぎると、放射線画像等の画質が劣化する。本実施の形態では、加算振動下での画像データにおいて、画質の劣化度合いが許容範囲を超えないように、放射線非照射領域３６Ｂに対応する部分の画像データの信号振幅に対して「閾値」を設定する。なお、本実施の形態では、画像処理装置６０で実行される「再構成処理」プログラムの処理中で「閾値」の設定が行われる。
【０１０７】
次に、第３の実施の形態での再構成処理について説明する。図１８は第３の実施の形態において画像処理装置６０で実行される「再構成処理」の流れを示すフローチャートである。撮影装置１０から再構成条件として入力された各種パラメータが画像処理装置６０に転送されると、「再構成処理」のプログラムが読み出され、ＣＰＵ６２により実行される。
【０１０８】
まず、ステップ８００で、再構成条件が設定されたか否かを判断する。再構成条件が設定されたと判断されると、肯定判定してステップ８０２に進む。ステップ８０２では、固有振動下での画像データ及び加算振動下での画像データを取得したか否かを判断する。両画像データを取得している場合には、肯定判定してステップ８０４に進む。ステップ８０４では、固有振動下での画像データ及び加算振動下での画像データに基づいて、画質の劣化度合いが許容範囲を超えないように、加算振動下での画像データ（放射線非照射領域に対応する部分）における信号振幅値に対し「閾値」を設定する。
【０１０９】
次に、ステップ８０６で、２Ｄトモ画像の画像データを取得したか否かを判断する。撮影装置１０で２Ｄトモ画像が１枚撮影される毎に、２Ｄトモ画像の画像データが画像処理装置６０に送信される。１枚分の２Ｄトモ画像の画像データが取得されたと判断されると、肯定判定してステップ８０８に進む。ステップ８０８では、取得された２Ｄトモ画像の画像データ（放射線非照射領域に対応する部分）の信号振幅値が、設定された「閾値」以上か否かを判断する。以下の閾値との比較では、２Ｄトモ画像の画像データは、「放射線非照射領域に対応する部分の画像データ」を意味する。
【０１１０】
２Ｄトモ画像の画像データの信号振幅値が「閾値」未満の場合には、ステップ８０８で否定判定してステップ８１０に進む。ステップ８１０では、１枚目からＮ枚目までの２Ｄトモ画像の画像データの取得が完了したか否かを判断する。２Ｄトモ画像の画像データの取得が完了していない場合には、否定判定してステップ８０６に戻る。そして、２Ｄトモ画像の画像データの取得が完了するまで、ステップ８０６からステップ８１０までの処理を繰り返し行い、２Ｄトモ画像の画像データの信号振幅値が閾値未満か否かを監視する。
【０１１１】
一方、２Ｄトモ画像の画像データの信号振幅値が「閾値」以上の場合には、ステップ８０８で肯定判定してステップ８２４に進む。ステップ８２４では、被写体振動が発生したものと判断して、画像データの信号振幅値が閾値以上である旨を撮影装置１０に報知する。これにより、撮影装置１０は、被写体振動が発生したと判断して撮影を中断する。
【０１１２】
次に、ステップ８１０で２Ｄトモ画像の画像データの取得が完了したと判断されると、肯定判定してステップ８１２に進む。ステップ８１２では、１枚目からＮ枚目までの２Ｄトモ画像の画像データをＨＤＤ６８に記憶する。次に、ステップ８１４で、撮影を中断したか否かを判断する。撮影が中断された場合には、ステップ８１４で肯定判定してステップ８１６に進む。ステップ８１６では、逆回転動作に応じて再構成条件を修正して再設定する。
【０１１３】
次に、ステップ８１８で、設定された再構成条件に応じて再構成を行い断層画像を生成する。次のステップ８２０で、生成された断層画像の画像データをＨＤＤ６８に記憶する。次のステップ８２２で、生成された断層画像を表示装置８０に表示して、「再構成処理」の処理ルーチンを終了する。
【０１１４】
第３の実施の形態で実施されるトモシンセシス撮影処理では、そのサブルーチンである「トモ画像撮影処理（図９参照）」及び「トモ画像再撮影処理（図１１参照）」において、加算振動の振幅が閾値以上か否かを判断する代わりに、「画像データの信号振幅値が閾値以上である旨が報知されたか否か」が判断される。
【０１１５】
第３の実施の形態においても、被写体振動があったと判断して撮影（放射線照射）を中断した場合には、放射線源２６の逆回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す。これにより、放射線源２６の正回転動作によりトモ画像撮影処理をやり直す場合と比較して、撮影時間を短くすることができ、被写体である患者の負担を軽減することができる。また、第１の実施の形態と同様に、被爆量の低減、乳房圧迫のやり直しの省略により、患者及び技師の負担を軽減することができる。
【０１１６】
また、第３の実施の形態では、振動検出器等の機器を用いることなく、被写体振動の発生を検出することができる。また、加算振動下での画像データの信号振幅値に対し「閾値」を設定するので、画質の劣化度合いが許容範囲を超えるか否かの判断が容易である。従って、許容範囲を超える画質劣化が生じた断層画像の生成を未然に防止するという観点から、適切な「閾値」を設定することができる。
【０１１７】
なお、上記の第３の実施の形態では、画像データの信号振幅に基づいて被写体振動を検出する例について説明したが、画像データの周波数成分に基づいて被写体振動を検出するようにしてもよい。図１９（Ａ）〜（Ｃ）は画像データの周波数成分に基づいて被写体振動を検出する手法を説明する模式図である。なお、図１９（Ａ）〜（Ｃ）では、画像データは、放射線非照射領域に対応する部分の画像データを表す。
【０１１８】
図１９（Ａ）は固有振動下での画像データに基づく二次元フーリエ変換像の一例を示す概略図である。高速フーリエ変換等により放射線画像を二次元周波数成分に分解することで、二次元フーリエ変換像を得ることができる。上述した通り、固有振動下では特定の周波数成分（固有周波数成分）が支配的となる。
【０１１９】
図１９（Ｂ）は加算振動下での画像データに基づく二次元フーリエ変換像の一例を示す概略図である。被写体に対しトモシンセシス撮影を行うと、被写体振動等、固有振動以外の振動が固有振動に加算され、被写体の動きに起因して異なる周波数成分（複数の輝点）が発生する。この例では、二次元フーリエ変換像において、斜め方向に輝度分布が発生している。
【０１２０】
図１９（Ｃ）に示すように、被写体の動きに起因する周波数成分（輝点）のピーク強度が大きくなり過ぎると、放射線画像等の画質が劣化する。この変形例では、加算振動下での画像データにおいて、被写体の動きに起因する周波数成分（輝点）のピーク強度に対し「閾値」を設定する。そして、周波数成分のピーク強度が「閾値」以上となる場合に、被写体振動があったと判断して撮影を中断する。
【０１２１】
また、上記の第３の実施の形態において、ｋ枚目の２Ｄトモ画像と（ｋ＋１）枚目の２Ｄトモ画像とを比較する際の変動量を閾値として設定することもできる。例えば、乳房の辺縁部（スキンライン）の変動量に対し閾値（例えば、１ｍｍ）を設定し、隣接する２枚のトモ画像を比較して、乳房の辺縁部の変動量が閾値以上の場合に、被写体振動があったと判断して撮影を中断する。
【０１２２】
なお、上記の第１〜第３の実施の形態では、放射線画像撮影装置をマンモグラフィ装置として構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トモシンセシス機能を搭載した他の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【０１２３】
また、上記の第１〜第３の実施の形態では、放射線検出器３６によって放射線画像を示すデジタルの画像情報を直接得る場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、イメージングプレートやＸ線フィルム等を内蔵したカセットなどに放射線を照射し、カセットに内蔵されたイメージングプレートやＸ線フィルムを読み取ることにより、デジタルの画像情報を得るようにしてもよい。
【０１２４】
また、上記の第１〜第３の実施の形態では、トモシンセシス撮影を行う場合について説明したが、ステレオ撮影を行う場合に本発明を適用してもよい。ステレオ撮影では、被写体の撮影部位に対して異なる方向から放射線を２回照射して放射線画像を撮影する。ステレオ撮影された２つの放射線画像を、読影者の右目と左目で個別に視認させて立体視を行うことができるため、ステレオ撮影は立体視撮影とも称される。
【０１２５】
ステレオ撮影で１枚目の放射線画像の撮影を中止した場合に、放射線源を２枚目の放射線画像の撮影位置まで移動させ、２枚目の放射線画像を撮影する。その後で、放射線源の逆回転動作により、放射線源を１枚目の放射線画像の撮影位置まで移動させて、１枚目の放射線画像を撮影し直す。これにより、撮影時間を短くすることができ、患者の負担を軽減することができる
【０１２６】
その他、上記の第１〜第３の実施の形態で説明した放射線画像撮影システム９０、放射線画像撮影装置１０、及び表示装置８０の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。また、上記実施の形態で説明した各処理プログラムの流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２７】
１０   放射線画像撮影装置
１２   基台部
１３   ガイド部
１４   回転軸
１６   可動アーム部
１８   第１の回転部
２０   第２の回転部
２４   支持部
２６   放射線源
２８   放射線照射部
３２   撮影台
３２Ａ 撮影面
３４   第１の保持部
３６   放射線検出器
３８   第２の保持部
４０   圧迫板
４２   支持機構
４４   振動検出器
４８   操作パネル
５０   撮影装置制御部
５２   撮影駆動機構
６０   画像処理装置
８０   表示装置
９０   放射線画像撮影システム
Ｍ     乳房
Ｐ     被写体
【図１】
0005642617.tif 000002
【図２】
0005642617.tif 000003
【図３】
0005642617.tif 000004
【図４】
0005642617.tif 000005
【図５】
0005642617.tif 000006
【図６】
0005642617.tif 000007
【図７】
0005642617.tif 000008
【図８】
0005642617.tif 000009
【図９】
0005642617.tif 000010
【図１０】
0005642617.tif 000011
【図１１】
0005642617.tif 000012
【図１２】
0005642617.tif 000013
【図１３】
0005642617.tif 000014
【図１４】
0005642617.tif 000015
【図１５】
0005642617.tif 000016
【図１６】
0005642617.tif 000017
【図１７】
0005642617.tif 000018
【図１８】
0005642617.tif 000019
【図１９】
0005642617.tif 000020