(57)【要約】【課題】Ｘ線管の管軸の角度を変更することにより照射野および分解能を変更することができる医用診断装置、Ｘ線照射装置およびＸ線照射方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る医用診断装置は、被検体を挟んで対向配置されるよう支持部材に支持されたＸ線管およびＸ線検出部を備えた医用診断装置であって、支持部材に対するＸ線管の角度を変更可能に支持部材に対してＸ線管を保持し、Ｘ線検出部の検出面に対するＸ線管の管軸の角度を被検体の撮影プロトコルに応じて変更する管球保持部を備えたものである。【選択図】  図２
2014083085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を挟んで対向配置されるよう支持部材に支持されたＸ線管およびＸ線検出部を備えた医用診断装置であって、
前記支持部材に対する前記Ｘ線管の角度を変更可能に前記支持部材に対して前記Ｘ線管を保持し、前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度を前記被検体の撮影プロトコルに応じて変更する管球保持部、
を備えた医用診断装置。
【請求項２】
前記被検体の撮影プロトコルに応じて前記Ｘ線管から放射されるＸ線の照射範囲を調整するＸ線照射野絞り、
をさらに備え、
前記管球保持部は、
前記支持部材に対する前記Ｘ線管の角度を変更可能に前記支持部材に対して前記Ｘ線管および前記Ｘ線照射野絞りを保持する、
請求項１記載の医用診断装置。
【請求項３】
前記撮影プロトコルにもとづいて分解能を設定する設定部と、
前記設定された分解能に応じて前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度を変更するよう前記管球保持部を制御する傾き制御部と、
をさらに備えた請求項１または２に記載の医用診断装置。
【請求項４】
前記撮影プロトコルにもとづいて照射野を設定する設定部と、
前記設定された照射野に応じて前記Ｘ線管から放射されるＸ線の照射範囲を調整するよう前記Ｘ線照射野絞りを制御する絞り制御部、
をさらに備えた請求項２または３のいずれか１項に記載の医用診断装置。
【請求項５】
前記管球保持部は、
前記Ｘ線管の実効焦点が大きくなる方向に前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度を変更することにより分解能を低下させるとともに照射野を拡大する一方、前記Ｘ線管の実効焦点が小さくなる方向に前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度を変更することにより分解能を向上させるとともに照射野を縮小する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の医用診断装置。
【請求項６】
被検体を挟んで対向配置されるよう支持部材に支持されたＸ線管およびＸ線検出部を備えた医用診断装置に用いられるＸ線照射装置であって、
前記Ｘ線管と、
前記Ｘ線管から放射されるＸ線の照射範囲を調整するＸ線照射野絞りと、
前記支持部材に対する前記Ｘ線管の角度を変更可能に前記支持部材に対して前記Ｘ線管および前記Ｘ線照射野絞りを保持し、前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度を前記被検体の撮影プロトコルに応じて変更する管球保持部と、
を備えたＸ線照射装置。
【請求項７】
前記Ｘ線照射野絞りは、
前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度に応じた照射野となるよう、前記被検体の撮影プロトコルに応じて前記Ｘ線管から放射されるＸ線の照射範囲を調整する、
請求項６記載のＸ線照射装置。
【請求項８】
被検体を挟んで対向配置されるよう支持部材に支持されたＸ線管およびＸ線検出部を備えた医用診断装置のＸ線照射方法であって、
前記支持部材に対する前記Ｘ線管の角度を変更可能に前記支持部材に対して前記Ｘ線管およびＸ線照射野絞りを保持するステップと、
前記被検体の撮影プロトコルの情報を取得するステップと、
前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度を前記被検体の撮影プロトコルに応じて変更するステップと、
を有するＸ線照射方法。
【請求項９】
前記Ｘ線検出部の検出面に対する前記Ｘ線管の管軸の角度に応じた照射野となるよう、前記Ｘ線照射野絞りにより前記被検体の撮影プロトコルに応じて前記Ｘ線管から放射されるＸ線の照射範囲を調整するステップ、
をさらに有する請求項８記載のＸ線照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用診断装置、Ｘ線照射装置およびＸ線照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置やＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置などのＸ線を用いた医用診断装置は、一般に、Ｘ線を放射するＸ線管と、被検体を挟んでＸ線管と対向配置されたＸ線検出器とを有し、被検体を透過したＸ線を検出器で検出するようになっている。
【０００３】
Ｘ線を用いた医用診断装置は、被検体の様々な対象部位を撮像するなど、様々な用途で用いられる場合がある。このため、撮像対象部位や被検体の体格などの用途に応じてＸ線の分解能や照射野を変更することが好ましい。Ｘ線の照射野を変更する技術としては、たとえばＸ線管焦点―受像面間距離（ＳＩＤ、Source Image Distance）を変更する技術などが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６２４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳＩＤが固定された医用診断装置では、Ｘ線の分解能を変更することが難しい。ＳＩＤが固定された医用診断装置でＸ線の分解能を変更する方法としては、たとえばターゲットアングルが異なるＸ線管を複数用意し、用途に応じて異なるＸ線管を用いる方法が考えられる。
【０００６】
ところが、この方法では、Ｘ線管を複数用意して用途に応じてＸ線管を入れ替えるという非常に煩雑な手順が必要となってしまう。また、このＸ線管を入れ替える方法にＳＩＤを変更する方法を組み合わせた場合、その手順はさらに煩雑になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る医用診断装置は、上述した課題を解決するために、被検体を挟んで対向配置されるよう支持部材に支持されたＸ線管およびＸ線検出部を備えた医用診断装置であって、支持部材に対するＸ線管の角度を変更可能に支持部材に対してＸ線管を保持し、Ｘ線検出部の検出面に対するＸ線管の管軸の角度を被検体の撮影プロトコルに応じて変更する管球保持部を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線照射装置を含むＸ線診断装置の一例を示すブロック図。
【図２】Ｘ線管の管軸とＸ線検出部の検出面とが平行である場合の実効焦点および照射野の様子の一例を示す説明図。
【図３】Ｘ線検出部の検出面に対するＸ線管の管軸の角度を変更した場合における実効焦点および照射野の様子の一例を示す説明図。
【図４】Ｘ線検出部の検出面に対するＸ線管の管軸の角度を変更した場合における実効焦点および照射野の様子の他の例を示す説明図。
【図５】第１実施形態に係る主制御部のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図。
【図６】図１に示す主制御部のＣＰＵにより、Ｘ線管の管軸の角度を変更することにより照射野および分解能を変更する際の手順を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２実施形態に係るＸ線照射装置を含むＸ線ＣＴ装置の一例を示すブロック図。
【図８】第２実施形態に係る主制御部のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る医用診断装置、Ｘ線照射装置およびＸ線照射方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、Ｘ線を用いた種々の医用診断装置に適用することができる。
（第１の実施形態）
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線照射装置１を含むＸ線診断装置１０の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態では、本発明に係る医用診断装置として、Ｘ線診断装置を用いる場合の一例について示す。
【００１１】
Ｘ線診断装置１０は、図１に示すように、Ｘ線照射装置１を含むＸ線撮像部１１と、画像処理装置１２とを有する。Ｘ線診断装置１０のＸ線撮像部１１は、通常は検査室に設置され、被検体Ｐに関するＸ線の画像データを生成するよう構成される。画像処理装置１２は、検査室に隣接する操作室に設置され、画像データにもとづいてＸ線診断画像を生成して表示を行なうよう構成される。なお、画像処理装置１２は、Ｘ線撮像部１１が設置される検査室に設置されてもよい。
【００１２】
Ｘ線撮像部１１は、Ｘ線照射装置１、Ｘ線検出部２１、支持部材としてのアーム２２、寝台２３、保持機構駆動部２４、絞り駆動部２５、高電圧装置２６、アーム駆動部２７、寝台駆動部２８およびコントローラ２９を有する。
【００１３】
Ｘ線照射装置１は、Ｘ線管３１、絞り３２および管球保持部３３を有する。
【００１４】
Ｘ線管３１は、高電圧装置２６により電圧を印加されてＸ線を発生する。Ｘ線管３１が発生するＸ線は、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線として被検体Ｐに向かって照射される。以下の説明において、Ｘ線管３１のターゲットアングルは所定の角度に固定されているものとする。
【００１５】
絞り３２は、Ｘ線照射野絞りであり、Ｘ線管３１のＸ線の出射側に設けられる。絞り３２は、絞り駆動部２５により制御されて、撮影プロトコルに応じてＸ線管３１から放射されるＸ線の照射範囲を調整する。絞り３２は、Ｘ線管３１の傾きに連動して制御されてもよい。絞り３２は、複数枚の鉛羽で構成されてもよいし、Ｘ線管３１の管軸に平行なシャッターの羽を持つコリメータにより構成されてもよい。
【００１６】
管球保持部３３は、支持部材としてのアーム２２に対するＸ線管３１の角度を変更可能なように、アーム２２の一端に対してＸ線管３１および絞り３２を保持する。この管球保持部３３は、保持機構駆動部２４により制御されて、Ｘ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を被検体Ｐの撮影プロトコルに応じて変更する。このとき、管球保持部３３は、ＳＩＤを所定の距離に固定しつつＸ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を変更してもよい。
【００１７】
なお、管球保持部３３は、Ｘ線管３１と絞り３２とを一体として保持してもよいし、Ｘ線管３１と絞り３２の相対位置や相対角度を可変に保持してもよい。
【００１８】
Ｘ線検出部２１は、寝台２３の天板３５に支持された被検体Ｐを挟んでＸ線管３１と対向配置されるようアーム２２の他端に設けられる。Ｘ線検出部２１は、イメージインテンシファイア、ＴＶカメラおよびＳＰＯＴ撮影装置などを備え、Ｘ線検出部２１の検出面３４に照射されたＸ線を検出し、この検出したＸ線にもとづき、Ｘ線透視画像やＸ線撮影画像（以下、Ｘ線透視画像およびＸ線撮影画像をＸ線診断画像と総称する）の画像データを出力する。この画像データはコントローラ２９を介して画像処理装置１２に与えられる。なお、Ｘ線検出部２１は、平面検出器（ＦＰＤ：ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を含むものであってもよい。
【００１９】
支持部材としてのアーム２２は、一端に管球保持部３３を介してＸ線管３１と絞り３２とを保持し、他端にＸ線検出部２１を保持する。アーム２２がアーム駆動部２７に制御されて駆動されることにより、Ｘ線照射装置１およびＸ線検出部２１は一体として被検体Ｐの周りを移動する。なお、図１にはアーム２２がＸ線管３１を含むＸ線照射装置１を天板３５の下方に位置するよう支持するアンダーチューブタイプの場合の一例について示したが、Ｘ線照射装置１を天板３５の上方に位置するよう支持するオーバーチューブタイプであってもよい。また、アーム２２は、Ｘ線管３１とＸ線検出部２１の検出面３４との距離（ＳＩＤ）を変更可能なようにＸ線照射装置１およびＸ線検出部２１を保持してもよい。
【００２０】
寝台２３は、床面に設置され、天板３５を支持する。寝台２３は、寝台駆動部２８により制御されて、天板３５を水平方向、上下方向に移動させたり回転（ローリング）させたりする。
【００２１】
保持機構駆動部２４は、コントローラ２９により制御されて、Ｘ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を、管球保持部３３を介して被検体Ｐの撮影プロトコルに応じて変更する。
【００２２】
絞り駆動部２５は、コントローラ２９に制御されて、絞り３２の開口を調整することにより、撮影プロトコルに応じてＸ線管３１から放射されるＸ線の照射範囲を調整する。
【００２３】
高電圧装置２６は、コントローラ２９に制御されて、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管３１に供給する。
【００２４】
アーム駆動部２７および寝台駆動部２８は、コントローラ２９に制御されて、それぞれアーム２２および天板３５を駆動する。
【００２５】
コントローラ２９は、画像処理装置１２により制御されて、Ｘ線検出部２１、保持機構駆動部２４、絞り駆動部２５、高電圧装置２６、アーム駆動部２７および寝台駆動部２８を制御することにより、被検体ＰのＸ線診断画像の撮像を実行する。
【００２６】
一方、画像処理装置１２は、図１に示すように、入力部４１、表示部４２、記憶部４３および主制御部４４を有する。
続いて、Ｘ線照射装置１の構成について説明する。
【００２７】
図２は、Ｘ線管３１の管軸とＸ線検出部２１の検出面３４とが平行である場合の実効焦点５１および照射野５２の様子の一例を示す説明図である。なお、以下の説明では、Ｘ線管３１の陽極５３上の熱電子衝突領域を検出面３４に対して垂直に投影した領域を実効焦点５１というものとする。
【００２８】
Ｘ線管３１の陰極５４のフィラメント５５から放射された熱電子は、集束カップ（筒）５６により所望の領域に集めつつ加速して陽極５３に向かう。陽極５３のターゲット５７は、この加速された熱電子が衝突した領域である実焦点５８からＸ線を放射する。
【００２９】
なお、陽極５３は、ターゲット５７が回転しない固定陽極タイプであってもよいし、ターゲット５７が回転する回転陽極タイプであってもよい。
【００３０】
ターゲット５７に衝突する熱電子は集束カップ５６により実焦点５８に集まるよう設計されるものの、熱電子のいくつかは実焦点５８とは異なるターゲット領域に衝突してしまう。絞り３２は、この種の焦点外Ｘ線を遮蔽しつつユーザの所望の照射野５２にＸ線が照射されるよう、絞り駆動部２５により開口部６０のサイズを調整されることによりターゲット５７から放射された焦点外Ｘ線を含むＸ線のうち所定のサイズのＸ線束５９を透過させる。
【００３１】
図２に示すように、照射野５２のサイズは、絞り３２の開口部６０のサイズと、ターゲット５７から検出面３４までの距離（ＳＩＤ）とから一意に定まる。したがって、ＳＩＤが固定された装置では、絞り３２を調整することにより照射野のサイズを調整することになる。
【００３２】
一方、分解能は、実効焦点５１（Ｘ線管３１の陽極５３上の熱電子衝突領域を検出面３４に対して垂直に投影した領域）のサイズが小さくなるほど向上し、大きくなるほど低下する。ここで、実効焦点５１のサイズは、ターゲットアングルにより一意に定まる。このため、たとえばターゲットアングルが異なるＸ線管を複数用意し、用途に応じて異なるＸ線管を用いることにより、分解能を調整することが可能である。しかし、Ｘ線管を複数用意して用途に応じてＸ線管を入れ替えるという手順は非常に煩雑である。
【００３３】
そこで、Ｘ線照射装置１は、Ｘ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を変更することにより、実効焦点のサイズを変更する。
【００３４】
図３は、Ｘ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を変更した場合における実効焦点５１および照射野５２の様子の一例を示す説明図である。図３には、検出面３４に対して陽極５３が近づくように（陰極５４が遠ざかるように）Ｘ線管３１を傾ける場合の例について示した。また、以下の説明では、管球保持部３３がＸ線管３１と絞り３２とを一体として保持し、Ｘ線管３１の傾きに応じて絞り３２も傾く場合の例について示す。
【００３５】
検出面３４に対して陽極５３が近づくようにＸ線管３１を傾けた場合の実効焦点５１ａは、Ｘ線管３１の管軸とＸ線検出部２１の検出面３４とが平行である場合の実効焦点５１に比べて小さくなる（図３参照）。このため、分解能を向上させたい場合には、管球保持部３３は、検出面３４に対して陽極５３が近づく方向にＸ線管３１の管軸の角度を変更するとよい。
【００３６】
また、検出面３４に対して陽極５３が近づくようにＸ線管３１を傾けると、検出面３４とＸ線束５９との相対位置が変化する。このため、Ｘ線管３１の管軸の角度が変更される場合は、照射野５２を管軸の角度に応じたサイズの照射野５２ａに変更することが好ましい。したがって、絞り駆動部２５は、Ｘ線管３１の管軸の角度に応じたサイズの開口部６０ａとなるよう絞り３２を調整して開口部６０ａに応じたサイズのＸ線束５９ａを透過させることにより、照射野５２を管軸の角度に応じたサイズの照射野５２ａに変更する。
【００３７】
図３に示すように、検出面３４に対して陽極５３が近づくようにＸ線管３１を傾けることにより、平行である場合に比べ、照射野５２ａのサイズは照射野５２に比べて狭くなるものの、実効焦点５１ａのサイズは実効焦点５１に比べて小さくすることができるため分解能は向上する。
【００３８】
図４は、Ｘ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を変更した場合における実効焦点５１および照射野５２の様子の他の例を示す説明図である。図４には、検出面３４に対して陽極５３が遠ざかるように（陰極５４が近づくように）Ｘ線管３１を傾ける場合の例について示した。
【００３９】
検出面３４に対して陽極５３が遠ざかるようにＸ線管３１を傾けた場合には、ヒール効果による陽極５３側のＸ線束限界位置が検出面３４上で陽極側に移動する（図４参照）。このため、検出面３４上の陰極５４側の照射野外縁をより陰極５４側に広げることにより、検出面３４の広い領域を照射野５２ｂとして利用することができる。したがって、絞り駆動部２５は、Ｘ線管３１の管軸の角度に応じたサイズの開口部６０ｂとなるよう絞り３２を調整して開口部６０ｂに応じたサイズのＸ線束５９ｂを透過させることにより、照射野５２を管軸の角度に応じたサイズの照射野５２ｂに変更する。
【００４０】
一方、検出面３４に対して陽極５３が遠ざかるようにＸ線管３１を傾けた場合の実効焦点５１ｂは、平行である場合の実効焦点５１に比べて大きくなる。このため、検出面３４に対して陽極５３が遠ざかるようにＸ線管３１を傾けた場合には、平行である場合にくらべ、分解能は低下する。
【００４１】
図４に示すように、検出面３４に対して陽極５３が遠ざかるようにＸ線管３１を傾けることにより、平行である場合に比べ、実効焦点５１ｂのサイズは実効焦点５１に比べて大きくなるため分解能は低下するものの、照射野５２ｂのサイズは照射野５２に比べて広くすることができる。
【００４２】
図２−４から明らかなように、ターゲットアングルが固定されたＸ線管３１を用いる場合であっても、Ｘ線照射装置１の管球保持部３３によって検出面３４に対するＸ線管３１の管軸がなす角を調整することにより、撮影プロトコルに応じて容易に分解能および照射野を調整することができる。
【００４３】
なお、管球保持部３３がＸ線管３１と絞り３２の相対位置や相対角度を可変に保持する場合にも、同様に絞り３２の開口部６０ａのサイズを照射野５２ａに応じたサイズとすればよい。
【００４４】
続いて、図１に示す画像処理装置１２の構成について説明する。
【００４５】
入力部４１は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を主制御部４４に出力する。
【００４６】
表示部４２は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、主制御部４４の制御に従ってＸ線診断画像などの各種情報を表示する。
【００４７】
記憶部４３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、ＣＰＵにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。記憶部４３は、主制御部４４により制御されて、Ｘ線検出部２１により検出されたＸ線診断画像の画像データなどを記憶する。
【００４８】
主制御部４４は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、この記憶媒体に記憶されたプログラムに従って画像処理装置１２の処理動作を制御する。主制御部４４のＣＰＵは、ＲＯＭをはじめとする記憶媒体に記憶された分解能／照射野可変プログラムおよびこのプログラムの実行のために必要なデータをＲＡＭへロードし、このプログラムに従って、Ｘ線管３１の管軸の角度を変更することにより照射野および分解能を変更する処理を実行する。
【００４９】
主制御部４４のＲＡＭは、ＣＰＵが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。主制御部４４のＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、画像処理装置１２の起動プログラム、分解能／照射野可変プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。なお、ＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、ＣＰＵにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。
【００５０】
図５は、第１実施形態に係る主制御部４４のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図である。なお、この機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００５１】
図５に示すように、主制御部４４のＣＰＵは、分解能／照射野可変プログラムによって、少なくともプロトコル取得部７１、設定部７２、傾き制御部７３、絞り制御部７４、撮像実行部７５および画像生成部７６として機能する。この各部７１〜７６は、ＲＡＭの所要のワークエリアを、データの一時的な格納場所として利用する。
【００５２】
プロトコル取得部７１は、ユーザにより入力部４１を介して実行を指示された撮影プロトコルの情報を取得する。撮影プロトコルの情報には、ユーザにより入力部４１を介して設定された、またはあらかじめ記憶部４３に設定された、撮影術式ごとの撮影条件や透視条件の情報を含む。
【００５３】
設定部７２は、撮影プロトコルの情報にもとづいて分解能および照射野を取得し、この分解能および照射野を目標値として設定する。なお、撮影プロトコルの情報に応じた最適な分解能および照射野の情報は、撮影プロトコルに含まれてもよい。また、撮影プロトコルの情報に応じた最適分解能および照射野の情報と撮影プロトコルの情報とが関連付けられたテーブルが記憶部４３に記憶されている場合は、設定部７２は、撮影プロトコルの情報にもとづいて記憶部４３を検索して分解能および照射野の情報を取得する。
【００５４】
傾き制御部７３は、コントローラ２９を介して保持機構駆動部２４を制御し、設定部７２により設定された分解能および照射野に応じてＸ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を変更する。
【００５５】
絞り制御部７４は、コントローラ２９を介して絞り駆動部２５を制御し、設定部７２により設定された分解能および照射野に応じてＸ線管３１から放射されるＸ線の照射範囲を調整するよう絞り３２を制御する。なお、絞り制御部７４は、Ｘ線管３１の管軸の角度に連動して絞り３２を制御してもよい。この場合、あらかじめ記憶部４３に管軸の角度と絞り３２の制御動作とが関連付けられた情報を記憶しておくとよい。
【００５６】
撮像実行部７５は、コントローラ２９を介してＸ線撮像部１１を制御することにより、撮影プロトコルに従って被検体Ｐの撮像を実行してＸ線診断画像の画像データを取得し、この画像データを記憶部４３に記憶させる。
【００５７】
画像生成部７６は、記憶部４３に記憶された画像データにもとづいてＸ線診断画像を生成し、表示部４２に表示させる。
【００５８】
次に、本実施形態に係るＸ線照射装置１を含むＸ線診断装置１０の動作の一例について説明する。
【００５９】
図６は、図１に示す主制御部４４のＣＰＵにより、Ｘ線管３１の管軸の角度を変更することにより照射野および分解能を変更する際の手順を示すフローチャートである。図６において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。
【００６０】
この手順は、入力部４１を介してユーザにより所定の撮影プロトコルに従ってＸ線診断画像の取得を開始するよう指示された時点でスタートとなる。
【００６１】
まず、ステップＳ１において、プロトコル取得部７１は、ユーザにより入力部４１を介して実行開始を指示された撮影プロトコルの情報を取得する。
【００６２】
次に、ステップＳ２において、設定部７２は、撮影プロトコルの情報にもとづいて分解能および照射野を取得し、この分解能および照射野を設定する。
【００６３】
次に、ステップＳ３において、傾き制御部７３は、コントローラ２９を介して保持機構駆動部２４を制御し、設定部７２により設定された分解能および照射野に応じた角度で、Ｘ線検出部２１の検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を位置決めする。
【００６４】
次に、ステップＳ４において、絞り制御部７４は、コントローラ２９を介して絞り駆動部２５を制御し、設定部７２により設定された分解能および照射野に応じてＸ線管３１から放射されるＸ線の照射範囲を調整するよう絞り３２を制御する。
【００６５】
次に、ステップＳ５において、撮像実行部７５は、コントローラ２９を介してＸ線撮像部１１を制御することにより、撮影プロトコルに従って被検体Ｐの撮像を実行してＸ線診断画像の画像データを取得し、この画像データを記憶部４３に記憶させる。
【００６６】
次に、ステップＳ６において、記憶部４３に記憶された画像データにもとづいてＸ線診断画像を生成し、表示部４２に表示させる。
【００６７】
以上の手順により、Ｘ線管３１の管軸の角度を変更することにより照射野および分解能を変更することができる。
【００６８】
本実施形態に係るＸ線照射装置１は、管球保持部３３は、支持部材（アーム２２）に対するＸ線管３１の管軸の角度を変更可能に支持部材（アーム２２の一端）に対してＸ線管３１を保持する。このため、Ｘ線診断装置１０は、撮影プロトコルに応じてＸ線管３１の管軸の角度を変更することにより、撮影プロトコルに応じて分解能および照射野を変更することができる。
【００６９】
また、Ｘ線診断装置１０は、撮影プロトコルに応じて絞り３２を制御することにより、撮影プロトコルに応じて照射野を変更することができる。したがって、本実施形態に係るＸ線照射装置１を含むＸ線診断装置１０によれば、所定のターゲットアングルに固定されたＸ線管３１を用いるとともにＳＩＤを所定の距離に固定した場合であっても、検出面３４に対するＸ線管３１の管軸の角度を変更することにより、撮影プロトコルに応じて容易に分解能および照射野を変更することができる。もちろん、本実施形態に係るＸ線照射装置１は、ＳＩＤが可変なＸ線診断装置１０に適用することができる。
（第２の実施形態）
【００７０】
次に、本発明に係る医用診断装置、Ｘ線照射装置およびＸ線照射方法の第２実施形態について説明する。
【００７１】
図７は、本発明の第２実施形態に係るＸ線照射装置１Ａを含むＸ線ＣＴ装置１０Ａの一例を示すブロック図である。なお、本実施形態では、本発明に係る医用診断装置として、Ｘ線ＣＴ装置を用いる場合の一例について示す。図１に示すＸ線診断装置１０と実質的に異ならない構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【００７２】
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０Ａとしては、Ｘ線管３１とＸ線検出部２１Ａとが一体として被検体Ｐの周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプなど様々なタイプのものを用いることができる。本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１０Ａとして回転／回転タイプを用いる場合の例について説明する。
【００７３】
また、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０Ａとしては、Ｘ線管３１とＸ線検出部２１Ａとの複数の組みを回転リングに搭載したいわゆる多管球型の装置であってもよいし、一管球型の装置であってもよい。以下の説明では、Ｘ線ＣＴ装置１０Ａとして一管球型の装置を用いる場合の例について示す。
【００７４】
Ｘ線ＣＴ装置１０Ａは、図７に示すように、Ｘ線照射装置１Ａを含むスキャナ装置１１Ａと、画像処理装置１２Ａとを有する。Ｘ線ＣＴ装置１０Ａのスキャナ装置１１Ａは、通常は検査室に設置され、被検体Ｐに関するＸ線の透過データを生成するよう構成される。画像処理装置１２Ａは、検査室に隣接する操作室に設置され、透過データから投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうよう構成される。なお、画像処理装置１２Ａは、スキャナ装置１１Ａが設置される検査室に設置されてもよい。
【００７５】
Ｘ線照射装置１Ａ、Ｘ線検出部２１Ａ、支持部材としての回転部２２Ａ、寝台２３、保持機構駆動部２４Ａ、絞り駆動部２５、高電圧装置２６、回転駆動部２７Ａ、天板駆動部２８Ａ、ＤＡＳ（Data Acquisition System）３６およびコントローラ２９Ａを有する。
【００７６】
Ｘ線照射装置１Ａは、Ｘ線管３１、絞り３２Ａおよび管球保持部３３Ａを有する。
【００７７】
絞り３２Ａは、絞り駆動部２５を介してコントローラ２９Ａにより制御されて、Ｘ線管３１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。
【００７８】
管球保持部３３Ａは、支持部材としての回転部２２Ａに対するＸ線管３１の角度を変更可能なように、回転部２２Ａに対してＸ線管３１および絞り３２Ａを保持する。この管球保持部３３Ａは、保持機構駆動部２４Ａにより制御されて、Ｘ線検出部２１Ａの検出面３４Ａに対するＸ線管３１の管軸の角度を被検体Ｐの撮影プロトコルに応じて変更する。このとき、管球保持部３３Ａは、ＳＩＤを所定の距離に固定しつつＸ線検出部２１Ａの検出面３４Ａに対するＸ線管３１の管軸の角度を変更してもよい。
【００７９】
Ｘ線検出部２１Ａは、検出面３４Ａに配置された１または複数のＸ線検出素子（電荷蓄積素子）により構成される。このＸ線検出素子は、Ｘ線管３１から照射されたＸ線を検知する。Ｘ線管３１およびＸ線検出部２１Ａは、天板３５に載置された被検体Ｐを挟んで対向する位置となるよう回転部２２Ａに支持される。なお、Ｘ線検出部２１Ａとしては、シンチレータ等を用いる間接変換型のものを用いてもよい。
【００８０】
このＸ線検出部２１Ａとしては、たとえばチャンネル（ＣＨ）方向に複数チャンネル、スライス方向に１列のＸ線検出素子を有するいわゆる１次元アレイ型（シングルスライス型）のものを用いることができる。また、チャンネル（ＣＨ）方向に複数チャンネル、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有するいわゆる２次元アレイ型（マルチスライス型）のものを用いてもよい。
【００８１】
ＤＡＳ３６は、Ｘ線検出部２１Ａを構成するＸ線検出素子が検知した透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換して出力する。ＤＡＳ３６の出力データは、スキャナ装置１１Ａのコントローラ２９Ａを介して画像処理装置１２Ａに与えられる。
【００８２】
回転部２２Ａは、Ｘ線照射装置１Ａ、Ｘ線検出部２１ＡおよびＤＡＳ３６を一体として保持する。回転部２２Ａが回転駆動部２７Ａを介してコントローラ２９Ａに制御されて回転することにより、Ｘ線照射装置１Ａ、Ｘ線検出部２１ＡおよびＤＡＳ３６は一体として被検体Ｐの周りを回転する。なお、以下の説明では、Ｘ線の照射軸と平行な方向をｙ軸方向、回転部２２Ａの回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、ｙ軸およびｚ軸に直交する方向をｘ軸方向とする。
【００８３】
保持機構駆動部２４Ａは、コントローラ２９Ａにより制御されて、Ｘ線検出部２１Ａの検出面３４Ａに対するＸ線管３１の管軸の角度を、管球保持部３３Ａを介して被検体Ｐの撮影プロトコルに応じて変更する。
【００８４】
回転駆動部２７Ａは、コントローラ２９Ａに制御されて、回転部２２Ａを空洞部の周りに回転させる。
【００８５】
天板駆動部２８Ａは、コントローラ２９Ａに制御されて、天板３５をｙ軸方向に沿って昇降動させる。また、天板駆動部２８Ａは、コントローラ２９Ａに制御されて、回転部２２Ａの中央部分の開口部のＸ線照射場へｚ軸方向に沿って天板３５を移送する。
【００８６】
コントローラ２９Ａは、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成される。コントローラ２９Ａは、この記憶媒体に記憶されたプログラムに従って、画像処理装置１２Ａにより制御されてＸ線検出部２１Ａ、保持機構駆動部２４Ａ、絞り駆動部２５、高電圧装置２６、回転駆動部２７Ａ、天板駆動部２８ＡおよびＤＡＳ３６を制御することによりスキャンを実行させる。コントローラ２９ＡのＲＡＭは、ＣＰＵが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。コントローラ２９ＡのＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、スキャナ装置１１Ａの起動プログラム、スキャナ装置１１Ａの制御プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。
【００８７】
一方、Ｘ線ＣＴ装置１０Ａの画像処理装置１２Ａは、図７に示すように、入力部４１、表示部４２、記憶部４３Ａおよび主制御部４４Ａを有する。
【００８８】
記憶部４３Ａは、主制御部４４Ａにより制御されて、Ｘ線検出部２１Ａにより検出されたＸ線の透過データなどを記憶する。
【００８９】
図８は、第２実施形態に係る主制御部４４ＡのＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図である。なお、この機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００９０】
図８に示すように、主制御部４４ＡのＣＰＵは、分解能／照射野可変プログラムによって、少なくともプロトコル取得部７１、設定部７２、傾き制御部７３Ａ、絞り制御部７４Ａ、撮像実行部７５Ａおよび画像生成部７６Ａとして機能する。この各部７１、７２、７３Ａ〜７６Ａは、ＲＡＭの所要のワークエリアを、データの一時的な格納場所として利用する。
【００９１】
傾き制御部７３Ａは、コントローラ２９Ａを介して保持機構駆動部２４Ａを制御し、設定部７２により設定された分解能および照射野に応じてＸ線検出部２１Ａの検出面３４Ａに対するＸ線管３１の管軸の角度を変更するよう、管球保持部３３Ａを介して回転部２２Ａに対するＸ線管３１の角度を変更する。
【００９２】
絞り制御部７４Ａは、コントローラ２９Ａを介して絞り駆動部２５を制御し、設定部７２により設定された分解能および照射野に応じてＸ線管３１から放射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整するよう絞り３２Ａを制御する。
【００９３】
撮像実行部７５Ａは、コントローラ２９Ａを介してスキャナ装置１１Ａを制御することにより、撮影プロトコルに従って被検体Ｐのスキャンを実行してＸ線の透過データを取得し、この透過データを記憶部４３Ａに記憶させる。
【００９４】
画像生成部７６Ａは、記憶部４３Ａに記憶された透過データにもとづいてＸ線ＣＴ画像を生成し、表示部４２に表示させる。
【００９５】
本実施形態に係るＸ線照射装置１Ａを含むＸ線ＣＴ装置１０Ａによっても、第１実施形態に係るＸ線照射装置１を含むＸ線診断装置１０と同様の効果を奏する。
【００９６】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９７】
１、１Ａ  Ｘ線照射装置
１０  Ｘ線診断装置
１０Ａ  Ｘ線ＣＴ装置
１２、１２Ａ  画像処理装置
２１、２１Ａ  Ｘ線検出部
２２  アーム（支持部材）
２２Ａ  回転部（支持部材）
２４、２４Ａ  保持機構駆動部
２５  絞り駆動部
３１  Ｘ線管
３２、３２Ａ  絞り
３３、３３Ａ  管球保持部
３４、３４Ａ  検出面
５１、５１ａ、５１ｂ  実効焦点
５２、５２ａ、５２ｂ  照射野
５７  ターゲット
５８  実焦点
５９、５９ａ、５９ｂ  Ｘ線束
６０、６０ａ、６０ｂ  開口部
７１  プロトコル取得部
７２  設定部
７３、７３Ａ  傾き制御部
７４、７４Ａ  絞り制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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