(57)【要約】      （修正有）【課題】放射線検出器の検出エリアを被検者側へ近づけることにより乳房の付根部までの放射線撮影を可能とするマンモ断層撮影装置を提供する。【解決手段】乳房収納部３へ乳房１５を入出するための乳房入出口１７が開口した前面板７を有するガントリ２と、ガントリ２内に乳房収納部３を挟んで対向して設けられた放射線発生管８及び放射線検出器１１と、乳房収納部３の内側を通る回転軸Ｄの周りに放射線発生管８及び放射線検出器１１を同一角速度で回転させる回転駆動部とを有するマンモ断層撮影装置において、乳房入出口１７の周囲を囲んで、前面板７の内周縁と外周縁との間の前面板７の内面上に、放射線検出器１１の回転移動経路に対応する環状の隙間１４ｃを開けて放射線遮蔽体１４を設け、放射線検出器１１の前面板７と対向する側の端部を隙間１４ｃの内側に入り込ませる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳房収納部へ乳房を入出するための乳房入出口が開口した前面板を有するガントリと、
前記ガントリの内側に設けられ、放射線放出部を有する放射線発生管と、
前記ガントリの内側に、前記乳房収納部を挟んで前記放射線放出部と対向して設けられた放射線検出器と、
前記乳房収納部の内側を通って、前記乳房収納部への乳房の入出方向に延びる回転軸の周りに、前記放射線発生管及び前記放射線検出器を同一角速度で同方向に回転させる回転駆動部とを有し、
前記放射線放出部から前記乳房収納部を介して前記放射線検出器へ向けて放射線を照射するマンモ断層撮影装置であって、
前記乳房入出口の周囲を囲んで、前記前面板の内周縁と外周縁との間の前記前面板の内面上に、前記放射線検出器の回転移動経路に対応する環状の隙間を開けて環状の放射線遮蔽体が設けられており、前記放射線検出器の前記前面板と対向する側の端部が前記隙間の内側に入り込んでいることを特徴とするマンモ断層撮影装置。
【請求項２】
前記放射線検出器は、放射線の検出ができる中央部の検出エリアと、放射線の検出ができない周縁部の非検出エリアを有しており、前記隙間の内側に入り込んでいる前記放射線検出器の端部が前記非検出エリアであることを特徴とする請求項１に記載のマンモ断層撮影装置。
【請求項３】
前記放射線遮蔽体が、前記前面板の内周縁側の内周放射線遮蔽体と、前記前面板の外周縁側の外周放射線遮蔽体とに分かれており、両者間に前記隙間が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマンモ断層撮影装置。
【請求項４】
少なくとも前記放射線放出部から前記乳房収納部への放射線照射領域と重なる前記隙間の領域を埋めて、前記回転軸の周りを前記放射線検出器と同期して同方向に回転する放射線副遮蔽体が設けられていることを特徴とする請求項請求項３に記載のマンモ断層撮影装置。
【請求項５】
前記放射線遮蔽体の外周縁と、前記前面板の外周縁との間に前記隙間が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマンモ断層撮影装置。
【請求項６】
前記放射線検出器が、前記回転軸の周りの回転方向に、回転外周側に凸に湾曲していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のマンモ断層撮影装置。
【請求項７】
前記放射線検出器の曲率中心が前記回転軸と一致していることを特徴とする請求項６に記載のマンモ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ撮影）を行う断層撮影装置に関し、特に乳房の撮影に用いるマンモ断層撮影装置（マンモＣＴ装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、触診と超音波診断を用いて乳がん検査を行っていたが、ＣＴ撮影を使った三次元（３Ｄ）画像により乳房撮影を行なうことができるマンモＣＴ装置が開発されてきた。
【０００３】
特許文献１は、マンモＣＴ装置の一例を開示している。特許文献１に開示されたマンモＣＴ装置は、乳房入出口が開いた天板と、乳房入出口の周りを水平方向に回転する測定装置部と、Ｘ線発生装置と、Ｘ線検出器とで構成されている。ＣＴ撮影時、被検者は天板に俯せに寝そべり、乳房入出口から乳房収納部に乳房を挿入した状態で撮影が行なわれる。撮影は、Ｘ線照射領域を規定するコリメータを内蔵したＸ線発生装置とＸ線検出器が乳房収納部内を通る回転軸の周りを回転しながら、所定角度位置ごとに行われ、各方向から見た被検体のＸ線透過画像を取得する。また、天板の下面にはＸ線の人体への漏洩を遮断するためのＸ線遮蔽体が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】アメリカ特許第６９８７８３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなマンモＣＴ装置においては、天板上面に被検者の胸骨を当てながら乳房を乳房入出口から乳房収納部に挿入する。これにより、乳房収納部に照射されるＸ線の照射エリア内に乳房が重なることで、Ｘ線検出器上にＸ線透過像を投影し撮影することが可能となる。マンモＣＴ装置では、胸骨側の乳房（付根部）も極力撮影可能となるように、Ｘ線検出器をできるだけ天板側に近付けておくことが好ましい。
【０００６】
ところで、Ｘ線検出器は、Ｘ線検出素子によるＸ線の検出が行われる中央部の検出エリアと、配線回路などがレイアウトされ、Ｘ線の検出ができない周縁部の非検出エリアを有する。乳房の付け根部まで撮影可能とするには、検出エリアを天板に近付ける必要があるが、周縁部の非検出エリアの存在により、検出エリアと天板とを近付けにくい問題がある。また、被検者側へのＸ線の漏洩を防止するため、天板の内側にはＸ線遮蔽体が設けられている。Ｘ線検出器を天板に近づけると、これと干渉するため、ある一定以上にはＸ線検出器を近づけることができない。
【０００７】
そこで本発明の目的は、Ｘ線に代表される放射線を用いたマンモＣＴ装置において、放射線検出器の検出エリアを被検者側へ近づけることにより乳房付根部までの放射線撮影を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的のために、乳房収納部へ乳房を入出するための乳房入出口が開口した前面板を有するガントリと、
前記ガントリの内側に設けられ、放射線放出部を有する放射線発生管と、
前記ガントリの内側に、前記乳房収納部を挟んで前記放射線放出部と対向して設けられた放射線検出器と、
前記乳房収納部の内側を通って、前記乳房収納部への乳房の入出方向に延びる回転軸の周りに、前記放射線発生管及び前記放射線検出器を同一角速度で同方向に回転させる回転駆動部とを有し、
前記放射線放出部から前記乳房収納部を介して前記放射線検出器へ向けて放射線を照射するマンモ断層撮影装置であって、
前記乳房入出口の周囲を囲んで、前記前面板の内周縁と外周縁との間の前記前面板の内面上に、前記放射線検出器の回転移動経路に対応する環状の隙間を開けて環状の放射線遮蔽体が設けられており、前記放射線検出器の前記前面板と対向する側の端部が前記隙間の内側に入り込んでいることを特徴とするマンモ断層撮影装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、放射線遮蔽体が、放射線検出器の回転移動経路に対応する環状の隙間を開けて設けられていると共に、放射線検出器の前面板と対向する側の端部がこの隙間の内側に入り込んでいる。つまり、放射線検出器の前面板と対向する側の端部が、放射線遮蔽体の表面より前面板の側に入り込んでいるので、放射線遮蔽体に接して放射線検出器を設けた場合に比しても、最大で放射線遮蔽体の厚さ分だけ分放射線検出器を前面板に近づけられる。これにより、放射線検出器の検出エリアを被検者に近づけることができ、乳房付根部までの放射線撮影が可能となる。また、放射線遮蔽体により、被験者への余剰な放射線の漏洩を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】マンモ断層撮影装置（マンモＣＴ装置）の全体斜視図である。
【図２】本発明の第１の例のマンモＣＴ装置の断面図で、（ａ）は図１におけるＸ方向から見た断面図、（ｂ）は図１におけるＹ方向から見た断面図である。
【図３】図２（ａ）における放射線発生管からコリメータ周りの拡大図である。
【図４】本発明のマンモＣＴ装置の撮影システムの構成図である。
【図５】本発明の第２の例のマンモＣＴ装置の断面図で、（ａ）は図１におけるＸ方向から見た断面図、（ｂ）は図１におけるＹ方向から見た断面図である。
【図６】本発明の第３の例のマンモＣＴ装置の断面図で、（ａ）は図１におけるＸ方向から見た断面図、（ｂ）は図１におけるＹ方向から見た断面図である。
【図７】本発明の第４の例のマンモＣＴ装置の断面図で、（ａ）は図１におけるＸ方向から見た断面図、（ｂ）Ｙ方向から見た断面図である。
【図８】本発明の第５の例のマンモＣＴ装置断面図で、（ａ）は図１におけるＸ方向から見た断面図、（ｂ）は図１におけるＹ方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下に参照する図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。
【００１２】
〔第１の例〕
＜マンモＣＴ装置の概要＞
図１乃至図３に示されるように、マンモ断層撮影装置（マンモＣＴ装置）１は、内部に放射線源や放射線検出器１１などが収納された部屋を構成するガントリ２を有している。また、ガントリ２は、その中心部に、被検者Ｐが乳房１５を挿入するための乳房収納部３を備えている。なお、４は支持部である。
【００１３】
ガントリ２は、乳房収納部３を囲む内周板５と、外周を囲む外周板６と、前面側で内周板５と外周板６とを接続する前面板７と、背面側を覆う不図示の背面板とを有する中空円盤状部材である。前面板７は、中央部に、乳房収納部３へ乳房１５を入出するための乳房入出口１７が開口した環状をなしている。ガントリ２の内側には、放射線発生管８と、放射線検出器１１とが回転板（不図示）に支持されており、ＣＴ撮影時に、回転駆動部１０１（図４参照）により両者一体で回転される構成となっている。この回転は、乳房収納部３の内側を通って、乳房収納部３への乳房１５の入出方向（Ｚ方向）に延びる回転軸Ｄ周りに行われる。放射線発生管８及び放射線検出器１１は同一角速度で同方向に回転されることになる。マンモＣＴ装置１での撮影時、被検者Ｐはガントリ２の前面板７の表面側から、乳房入出口１７から乳房収納部３へ乳房１５を挿入し、この姿勢を維持しながらＣＴ撮影を行う。なお、本例のマンモＣＴ装置１は、前面板７を縦にして設置し、前面板７の前に被験者Ｐが立って検査を受ける形式のものである。しかし、本発明に係るマンモＣＴ装置１は、前面板７を横にして設置して前面板７を背景技術で説明した天板とし、前面板７上に被験者が俯せに横たわって検査を受ける形式のものとすることもできる。この場合、内周板５を省略することも可能である。
【００１４】
＜放射線発生管＞
図２及び図３に示されるように、放射線発生管８は、透過型放射線発生管であり、電子線を発生させる電子銃９と、放射線放出部１０とを備えている。電子銃９としては、例えば熱フィラメントタイプの電子発生源を用いることができる。放射線放出部１０は、放射線透過性の支持基板上に、電子銃９からの電子線の照射により放射線を発生させるターゲット層を積層した透過型ターゲットを備えている。支持基板を構成する材料は、ターゲット層を支持できる強度を有し、ターゲット層で発生した放射線の吸収が少なく、かつターゲット層で発生した熱をすばやく放熱できるよう熱伝導率の高いものが好ましい。例えばダイアモンド、炭化シリコン、窒化アルミニウム等を用いることができる。ターゲット層を構成する材料は、融点が高く、放射線発生効率の高いものが好ましく、例えばタングステン、タンタル、モリブデン及びそれらの合金等を用いることができる。
【００１５】
放射線放出部１０は、ターゲットへの電子線の照射により発生した放射線の放出領域を所定の放射線照射領域１３に規定するためのコリメート機能を有している。放出された放射線は、このコリメート機能により所定の放射線照射領域１３に規定されながら、放射線検出器１１へ照射される。この時、被検者Ｐの乳房１５が放射線照射領域１３に入ることで、乳房１５の放射線透過像が放射線検出器１１に到達し、乳房１５の内部に含まれる乳腺、脂肪などの透過像が得られる。
【００１６】
放射線発生管８は、回転駆動部１０１（図４参照）によって回転する不図示の回転板に支持されており、回転板の回転により、乳房収納部３への乳房１５の入出方向に延びる回転軸Ｄの周りに回転するものとなっている。
【００１７】
＜放射線検出器＞
放射線検出器１１は、放射線を検出できる中央部の検出エリア１１ａと、放射線を検出できない周縁部の非検出エリア１１ｂとを有している。本例の放射線検出１１は、検出エリア１１ａには複数の放射線検出素子が配置されており、非検出エリア１１ｂには複数の放射線検出素子に接続された信号配線が配設された構成となっている。本例における検出エリア１１ａは、放射線放出部１０のコリメート機能により規定された放射線照射領域１３と一致するサイズであり、本例での検出エリア１１ａの平面形状は四角形とした。放射線検出素子は、入射した方射線の強度を電気信号に変換される素子であれば特にその態様は限定されないが、CMOS等の光電変換素子と蛍光体とにより構成される。また放射線検出器１１は、撮影システムとの親和性の観点から、さらに、AD変換器を備えたデジタルセンサ型の放射線検出器としてもよい。
【００１８】
放射線検出器１１は、乳房収納部３を挟んで放射線発生管８の放射線放出部１０と対向する位置に設けられている。また、放射線検出器１１は、放射線発生管８と共に、回転駆動部１０１（図４参照）によって回転する不図示の回転板に支持されている。放射線検出器１１は、回転板の回転により、乳房収納部３への乳房１５の入出方向に延びる回転軸Ｄの周りに、放射線発生管８と同一角速度で同方向に回転するものとなっている。
【００１９】
＜放射線遮蔽体＞
図２及び図３に示されるように、ガントリ２の前面板７の内側には、乳房入出口１７の周囲を囲んで、二重の環状の放射線遮蔽体１４が設けられている。この放射線遮蔽体１４は、内周縁側（乳房入出口１７の側の周縁）の内周放射線遮蔽体１４ｂと、外周縁側（外周板６の側の周縁）の外周放射線遮蔽体１４ａとに分かれており、両者間に環状の隙間１４ｃを開けて設けられている。この隙間１４ｃは、放射線検出器１１の回転移動経路に対応して形成されており、放射線検出器１１は上記間隔１４ｃに対応する位置に設けられていて、放射線検出器１１の前面板７と対向する側の端部は隙間１４ｃの内側に入り込んでいる。換言すると、放射線検出器１１の前面板７と対向する側の端部は、内周放射線遮蔽体１４ｂ及び外周放射線遮蔽体１４ａの表面より前面板７の側に入り込んでいる。放射線検出器１１は、その前面板７と対向する側の端部が隙間１４ｃ内に入り込んだ状態で、回転軸Ｄの周りを回転移動するものとなっている。
【００２０】
外周放射線遮蔽体１４ａと内周放射線遮蔽体１４ｂで構成された放射線遮蔽体１４は、放射線放出部１０から被検者Ｐへの放射線の直接照射や、放射線検出器１１に放射線が当たった時に生じる散乱放射線などの被検者Ｐへの漏洩を防止するためのものである。放射線遮蔽体１４の材質としては、放射線の遮蔽能力の高い鉛、タングステン、タンタル、レニウムなどの重金属が適している。また、放射線遮蔽体１４（外周放射線遮蔽体１４ａ及び内周放射線遮蔽体１４ｂ）は、一般的には円環状であるが、楕円環状、矩形環状などとすることもできる。
【００２１】
本例のような配置により、Ｚ方向から見た時に、放射線検出器１１の前面板７に対向する側の端部が放射線遮蔽体１４の肉厚内に入り込んだ状態となる。このため、放射線遮蔽体１４に邪魔されることなく、放射線検出器１１をガントリ２の前面板７に近付けることができ、検出エリア１１ａを前面板７に近付けて、乳房１５の付根部までの広い範囲のＣＴ撮影が可能となる。また、上記のように、Ｚ方向から見た時に、放射線検出器１１の前面板７に対向する側の端部が放射線遮蔽体１４の肉厚と重なっているので、放射線検出器１１と放射線遮蔽体１４との間からの放射線の漏れも抑制することができる。
【００２２】
＜マンモＣＴ装置の撮影システム＞
図４は、本発明のマンモＣＴ装置の撮影システムの構成図である。
【００２３】
システム制御装置１００は、放射線発生管８とその駆動回路１０２を備えた放射線発生装置１０３と、放射線検出器１１と、回転駆動部１０１を連携制御する。駆動回路１０２は、システム制御装置１００の放射線管制御部１０８による制御の下に、放射線発生管８に各種の制御信号を出力する。システム制御装置１００の回転駆動制御部１０７は、放射線発生管８などを支持する回転板の回転位置を検出するための位置検出センサー１０４からの位置情報に基づき、回転駆動部１０１に駆動制御信号を出力する。この駆動制御信号により回転駆動部１０１を所定量回転させながら、放射線発生装置１０３から放出される放射線の放出状態が制御される。放射線発生装置１０３から放出された放射線は、コリメータなどで部分的に遮蔽され、乳房１５を透過して放射線検出器１１で検出される。放射線検出器１１は、検出した放射線を画像信号に変換して信号処理部１０５に出力する。信号処理部１０５は、システム制御装置１００による制御の下に、画像信号に所定の信号処理を施して画像処理部１０６へ送る。システム制御装置１００の中の画像処理部１０６は、各回転位置で撮影された画像情報からＣＴ画像を形成し、これを画像記憶部１０９で記憶する。放射線発生管８と放射線検出器１１を乳房１５の周りを一回転させながら複数枚撮影して得たＣＴ画像を画像合成部１１０で合成して立体画像を生成することで、表示部１１１で立体画像を表示させることができる。
【００２４】
〔第２の例〕
図５は第２の例に係るマンモＣＴ装置を示している。本例では、１枚の環状の放射線遮蔽体１４が、前面板７の外周縁との間に隙間１４ｃを開けて、前面板７の内面上に設けられている。放射線検出器１１は、この隙間１４ｃに対応する位置に設けられており、前面板７と対向する側の端部が、隙間１４ｃの内側に入り込んでいる。つまり、放射線検出器１１の前面板７と対向する側の端部が放射線遮蔽体１４の表面より前面板７の側に入り込んでいる。これらの点以外は前述の第１の例と同様である。
【００２５】
以上のような構成とすることで、放射線照射領域１３が実質的に隙間１４ｃを横切らない構成とすることができるので、前述の第１の例よりも被検者Ｐへの放射線の確実な漏洩防止を行なうことができる。
【００２６】
〔第３の例〕
図６に示されるように、本例の放射線検出器１１は立体的に湾曲している形状となっている。具体的には、図６に示される回転軸Ｄの周りの回転方向に、回転外周側に凸に湾曲している。それ以外は前述の第１の例と同様である。
【００２７】
このようにすることによって、外周放射線遮蔽体１４ａと内周放射線遮蔽体１４ｂとの間に開けた隙間１４ｃの幅を小さくすることができ、この領域からの放射線の漏洩を抑制することができる。この隙間１４ｃの幅を最も狭くすることができることから、放射線検出器１１の曲率中心が回転軸Ｄと一致していることが最も好ましい。
【００２８】
〔第４の例〕
図７に示されるように、本例は、前述した第２の例における放射線検出器１１を、回転軸Ｄの周りの回転方向に、回転外周側に凸に湾曲させたものとなっている。それ以外は前述の第２の例と同様である。
【００２９】
本例においては、前面板７の外周縁との間に開けた隙間１４ｃの幅を小さくすることができ、この領域からの放射線の漏洩を抑制することができる。この隙間１４ｃの幅を最も狭くすることができることから、放射線検出器１１の曲率中心が回転軸Ｄと一致していることが最も好ましいのは第３の例と同様である。
【００３０】
〔第５の例〕
図８に示されるように、放射線放出部１０から乳房収納部３への放射線照射領域１３と重なる隙間１４ｃの領域を埋めて、回転軸Ｄの周りを放射線検出器１１と同期して同方向に回転する放射線副遮蔽体１６が設けられている。この点以外は前述の第１の例と同様である。
【００３１】
このようにすることによって、特に放射線放出部１０と乳房収納部３との間に位置する隙間１４ｃからの放射線の漏洩を抑制することができる。放射線副遮蔽体１６は、少なくとも放射線放出部１０から乳房収納部３への放射線照射領域１３と重なる隙間１４ｃの領域に設けることが効果的で、更に広い領域に設けることで放射線の漏洩防止効果を向上させることもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１：マンモ断層撮影装置（マンモＣＴ装置）、２：ガントリ、３：乳房収納部、４：支持部、５：内周板、６：外周板、７：前面板、８：放射線発生管、９：電子銃、１０：放射線放出部、１１：放射線検出器、１１ａ：検出エリア、１１ｂ：被検出エリア、１２：コリメータ、１３：放射線照射領域、１４：放射線遮蔽体、１４ａ：外周放射線遮蔽体、１４ｂ：内周放射線遮蔽体、１４ｃ：隙間、１５：乳房、１６：放射線副遮蔽体、１００：システム制御装置、１０１：回転駆動部、１０２：駆動回路、１０３：放射線発生装置、１０４：位置検出センサー、１０５：信号処理部、１０６：画像処理部、１０７：回転駆動制御部、１０８：放射線発生管制御部、１０９：画像記憶部、１１０：画像合成部、１１１：表示部、Ｐ：被検者、Ｄ：回転軸
【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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