(57)【要約】【課題】  複数のターゲットと前方遮蔽体とを備えた放射線発生ユニットにおける減衰半陰影を低減する。【解決手段】  複数のターゲットと複数の隔壁部を有する前方遮蔽体とを備えたターゲットアレイと、検出部を備えた放射線検出ユニットと、を有する放射線撮影装置であって、隔壁部は、配列方向において傾斜角度分布を有する斜面を備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列状に配列された複数のターゲットと、隣接する前記ターゲットを隔てる複数の隔壁部を有する前方遮蔽体と、前記複数のターゲットの電子入射面に電子線束を照射する電子放出源と、を備えた放射線発生ユニットであって、
前記隔壁部は、前記電子入射面の法線に対して傾斜している斜面を有し、
前記斜面の前記法線に対する傾斜角度は、前記ターゲットの配列方向における前記斜面の位置に応じて異なっていることを特徴とする放射線発生ユニット。
【請求項２】
前記前方遮蔽体は、隣接する前記隔壁部により規定された複数の開口を備え、前記開口から取り出された複数の放射線束のそれぞれが互いに近づき重なるように、前記放射線束の中心軸と前記法線とのなす角は前記配列方向において角度分布を有しており、
前記斜面は、前記複数の放射線束のそれぞれに倣うように前記配列方向において傾斜角度分布を有していることを特徴とする請求項１に記載の放射線発生ユニット。
【請求項３】
前記前方遮蔽体に対向する検出面は、前記複数の放射線束が互いに重なる領域が形成され、
前記電子入射面の前記法線のうち、前記重なる領域の配列方向における曝射中心を通る中心法線が規定され、
前記隔壁部が有する前記斜面のうち、前記中心法線と対向する側に位置する前記斜面の前記傾斜角度の絶対値は、前記斜面が前記中心法線に近づくに伴い増加し、前記隔壁部が有する前記斜面のうち、前記中心法線と対向する側とは反対側に位置する前記斜面の前記傾斜角度の絶対値は、前記斜面が前記中心法線に近づくに伴い減少することを特徴とする請求項２に記載の放射線発生ユニット。
【請求項４】
前記隔壁部が有する前記斜面のうち、前記中心法線と対向する側に位置する前記斜面の前記傾斜角度の配列内位置に対する変化率の絶対値は、前記斜面が前記中心法線に近づくに伴い減少し、前記隔壁部が有する前記斜面のうち、前記中心法線と対向する側とは反対側に位置する前記斜面の前記傾斜角度の配列内位置に対する変化率の絶対値は、前記斜面が前記中心法線に近づくに伴い増加することを特徴とする請求項３に記載の放射線発生ユニット。
【請求項５】
前記斜面は、前記中心軸を挟んで対向する前記斜面のそれぞれを前記ターゲットの側に延ばした仮想平面が、前記電子入射面と前記電子放出源との間において、交差線を形成するように、前記法線に対して傾斜していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線発生ユニット。
【請求項６】
前記斜面は、前記隔壁部の高さ方向における先端側のみに設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線発生ユニット。
【請求項７】
前記前方遮蔽体は、前記複数の隔壁部を連結し前記配列方向に延在する連結部と、前記隔壁部と前記連結部により囲まれている複数の開口と、を有しており、
前記開口は、少なくとも一対の前記斜面を含む２以上の傾斜面で囲まれていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線発生ユニット。
【請求項８】
前記隔壁部は、鉛、金、白金、銀、タングステン、モリブデン、タンタル、銅、ニッケル、鉄の少なくともいずれかの金属元素を含有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線発生ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線発生ユニットと、
前記ターゲットアレイに対向し複数の検出素子を備えた検出部を備えた放射線検出ユニットと、を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記放射線検出ユニットは、前記配列方向において前記検出部の外側に位置する遮蔽部を更に備え、前記放射線発生ユニットは、主曝射領域と前記主曝射領域の外側に位置する欠損半陰影領域とを、前記放射線検出ユニットに形成し、前記遮蔽部は、少なくとも前記欠損半陰影領域に位置する部分を有していることを特徴とする請求項９に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記遮蔽部は、前記配列方向において、前記欠損半陰影領域の外側に位置している部分を有していることを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記遮蔽部は、前記検出部の前記配列方向における外側において、前記検出部の両側に配置されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記隔壁部は、前記電子入射面の前記電子放出源の側とは反対側に向けて延びる高さｈ０を有し、前記電子放出源は前記電子入射面に焦点径Φの焦点を形成し、前記焦点の間隔がｐ、前記複数のターゲットの配列数がｎ、隣接する前記隔壁により規定される開口径がΨであり、前記検出部が前記電子入射面からソースイメージ間距離ＤＳＩ  離れて位置するとき、
前記主曝射領域は、前記配列方向に沿って、（ｎ−１）×ｐ＋｛Φ＋（ＤＳＩ／ｈ０）×（Ψ−Φ）｝の主曝射長Ｌｍで規定される範囲であり、前記欠損半陰影領域は、前記配列方向における前記主曝射領域の端点を基準として、前記配列方向に沿って前記配列の外側に｛（ＤＳＩ−ｈ０）／ｈ０｝×Φの欠損半陰影の長さｗｍｉｎで規定される範囲であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
前記複数のターゲットにより前記検出面の上に形成する前記主曝射領域が重なる長さがＬｉであるとき、
前記隔壁部の前記高さｈ０、前記遮蔽部の幅ｗ０、及び、前記遮蔽部の高さＤ０は、それぞれ下記一般式（１）、（２）、（３）、および、下記一般式（１）、（４）、（５）のいずれか一方を少なくとも満たす事を特徴とする、請求項１３に記載の放射線撮影装置。
【数１】
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【数２】
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【数３】
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【数４】
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【数５】
2015104459.tif 000014
【請求項１５】
前記高さｈ０は下記一般式（６）を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影装置。
【数６】
2015104459.tif 000015
【請求項１６】
前記高さｈ０は２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１７】
前記放射線発生ユニットに接続され、前記放射線発生ユニットを駆動する駆動回路と、前記放射線検出ユニットに接続され、前記放射線検出ユニットから出力された放射線画像を取得するデータ処理部と、前記駆動回路と前記データ処理部とをそれぞれ介して、前記放射線発生ユニットと前記放射線検出ユニットとを連携して制御する制御ユニットと、をさらに備える請求項９乃至１６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１８】
前記検出部と、前記ターゲットアレイとの間に被検体配置部を有し、
前記被検体配置部は、前記配列方向及び前記法線のいずれとも交差する方向に被験者の乳房が挿入される乳房挿入部であることを特徴とする請求項９乃至１７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１９】
前記放射線発生ユニットは、前記複数のターゲットの前記配列に沿って延在し、前記隔壁部より前記被験者の胴体に近い側に遮蔽壁を備え、前記遮蔽壁の高さｈ２は、前記隔壁部の前記高さｈ０よりも高いことを特徴とする請求項１８に記載の放射線撮影装置。
【請求項２０】
前記配列方向と垂直な方向における半陰影の長さがδｑであるとき、前記高さｈ２は下記一般式（７）を満たすことを特徴とする請求項１９に記載の放射線撮影装置。
【数７】
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器分野における放射線撮影装置に関する。本発明は、特に、複数のターゲットと前方遮蔽体とを有する放射線発生ユニットを備えた放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マンモグラフィなどの放射線撮影分野において、被検体の深さ方向の情報を分離する手法として、トモシンセシス撮影が行われている。トモシンセシス撮影は、被検体に対して複数の角度から放射線を照射して複数の画像を撮影し、得られた複数の画像を再構成することにより断層画像を取得するものである。
【０００３】
複数の放射線源を用いて複数の角度から被写体に順次放射線を照射することにより、放射線源を静止した状態でトモシンセシス撮影を行う技術が提案されている。特許文献１には、所定の間隔で複数の放射線発生源をアレイ状に配列された放射線源ユニットと、それぞれが放射線源の配列に対応して設けられた複数の開口を有する遮蔽体ユニットとを備えた放射線撮影装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２１３３７８号明細書
【特許文献２】特開２０１０‐１１５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放射線撮影装置における撮影画像の分解能を規定する主たる要因として、放射線発生源における焦点径が挙げられる。本発明に係る放射線撮影装置の焦点のサイズは、電子放出源からターゲットに照射された電子線束の焦点のサイズにより実質的に規定される、本願明細書においては、これ以降、ターゲット上に電子線束により規定された電子線焦点を焦点と称する。
【０００６】
前述の撮影画像の高分解能化の観点から、焦点径は可能な限り小さいことが望まれる。一方で、ターゲットを構成する材料の耐熱性、放射線の出力強度の観点からは、ターゲットに流れる陽極電流密度の上限と焦点径の下限とがそれぞれ制限される。焦点径は、一般的には、ターゲットの耐熱性の観点から数十μｍを下限とし、分解能の観点から数ｍｍを上限とする有限の「焦点径」が選択される。
【０００７】
特許文献１に記載の放射線撮影装置において、放射線源ユニットの配列に対応させた複数の開口を有する遮蔽体ユニットを、放射線源ユニットの前方側に設けることが提案されている。
【０００８】
遮蔽体ユニットは、複数の放射線束を列状に分離して取り出す為に、「隔壁部」を有している。かかる隔壁部は、不要な方向への放射線の放出を制限する目的から、放射線を減衰するための「高さ（厚さ）」を有している。通常、遮蔽体ユニットの隔壁部の「高さ」は、焦点から放射線検出ユニットに向かう方向に、０．１ｍｍ以上数十ｍｍ以下の範囲が一般的に採用される。
【０００９】
かかる遮蔽体ユニットを有する放射線撮影装置においては、ターゲットの配列方向の外側に、「焦点径」と遮蔽体ユニットの隔壁部の「高さ」とに起因する半陰影が不可避に発生する。半陰影は、検出器から見た焦点像において放射線強度が主曝射成分と比較して低い放射線であって、撮影画像にアーチファクトを発生する不要な成分である。また半陰影は、複数のターゲットが配列する方向において放射線強度に分布を有するため、撮影画像の画質低下を招く点においても不要な成分である。
【００１０】
また、単一のターゲットを有した放射線撮影装置においては、前方遮蔽体の「高さ」を高くすることで半陰影を無視できる程度に無くすことが可能である。一方、複数のターゲットと遮蔽体ユニットとを備えた放射線撮影装置においては、複数の放射線束を重ねる目的から隔壁部の「高さ」が制限され、大きな半陰影空間が発生する。
【００１１】
さらに、半陰影空間は、複数のターゲット配列方向において、焦点の欠損の無い主曝射空間の外側に発生するため、主曝射空間よりも放射線撮影装置の外部に漏洩しやすかった。
【００１２】
半陰影の放射線撮影装置の外部への漏洩を抑制するために、放射線撮影装置全体を遮蔽部材で覆う形態も考えられるが、重量増加と高重心化とにより、放射線撮影装置の姿勢安定性が低下し撮影時の画像ブレが生じやすくなることが問題となる場合があった。従って、遮蔽部材の効果的な配置により半陰影の到達範囲を制限する放射線撮影装置が、ユーザビリティと撮影性能の観点から望まれていた。
【００１３】
また、放射線束の到達範囲が重なるように撮影する断層撮影用途にたいして、遮蔽体ユニットを有する放射線撮影装置を適用することが提案されている。特許文献２には、それぞれが複数の透過型のターゲットに対応した複数の可変開口を有する遮蔽体ユニットを備えた放射線発生ユニットが開示されている。特許文献２においては、井桁状の遮蔽体ユニットを構成する可動絞りの位置を調整することにより、複数の放射線束を互いに重ねる方法が開示されている。
【００１４】
かかる遮蔽体ユニットを有する放射線撮影装置においては、遮蔽体ユニットの角部を透過することで形成される半陰影が生じる。半陰影は、遮蔽体ユニットを通過した後の成分であって、放射線撮影装置の外部に漏洩する場合や、断層画像にアーチファクトを発生させたりする場合、があって低減することが期待されていた。
【００１５】
本発明は、放射線撮影装置の外部に漏洩する半陰影を低減した放射線撮影装置を提供することを目的とする。また、本発明は、前方遮蔽体の形状に起因する半陰影を低減した放射線発生ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の放射線発生ユニットは、列状に配列された複数のターゲットと、隣接する前記ターゲットを隔てる複数の隔壁部を有する前方遮蔽体と、前記複数のターゲットの電子入射面に電子線束を照射する電子放出源と、を備えた放射線発生ユニットであって、前記隔壁部は、前記電子入射面の法線に対して傾斜している斜面を有し、前記斜面の前記法線に対する傾斜角度は、前記ターゲットの配列方向における前記斜面の位置に応じて異なっていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の放射線撮影装置は、前述の放射線発生ユニットと、前記ターゲットアレイに対向し複数の検出素子を備えた検出部を備えた放射線検出ユニットと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前方遮蔽体の形状に起因する減衰半陰影を低減し、撮影性能とユーザビリティに優れた放射線撮影を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の放射線発生ユニットを示す三面図（ａ）と、隔壁部を示す部分拡大図（ｂ）。
【図２】本発明の放射線発生ユニットのターゲットアレイと放射線束の重なりを示す部分拡大図。
【図３】隔壁部が斜面を有しないターゲットアレイを示す部分拡大図。
【図４】本発明の放射線発生ユニットの斜面の傾斜角度と中心軸角度の関係を示す構成図（ａ）と、第１、第２の実施形態の配列内角度分布（ｂ）、（ｃ）を示すグラフ。
【図５】本発明の放射線発生ユニットの前方遮蔽体の変形例（ａ）、（ｂ）を示す概略構成図と、それぞれの開口（ｃ）、（ｄ）を示す部分拡大図。
【図６】本発明の放射線撮影装置の第３の実施形態を示す概略構成図。
【図７】本発明の放射線撮影装置の第４の実施形態を示す概略構成図。
【図８】本発明の放射線撮影装置のシステム構成図。
【図９】本発明の放射線撮影装置の第５の実施形態を構成する放射線発生ユニットを示す三面図。
【図１０】本発明の放射線撮影装置の第５の実施形態を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下図面を参照して、本発明の放射線発生ユニット、並びに、放射線撮影装置についての実施形態を例示的に説明する。但し、各実施形態に記載されている構成の材質、寸法、形状、相対配置等は、特に記載がない限り、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【００２１】
図１から図５を用いて本発明の放射線発生ユニットの実施形態について説明する。
【００２２】
まず、本発明の放射線発生ユニット２について図１（ａ）、（ｂ）および図２を用いて説明する。図１は本発明の射線発生ユニット２を示す三面図（ａ）と、前方遮蔽体１０を構成する隔壁部３９を示す部分拡大図（ｂ）である。
【００２３】
本実施形態の放射線発生ユニット２は、図１（ａ）に示すように、放射線を発生する複数のターゲット８と前方遮蔽体１０とを備えたターゲットアレイ１１と、複数の電子放出部３２を備えた電子放出源１４と、を備えている。
【００２４】
複数のターゲット８は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれが電子入射面７と電子入射面７に対向する放出面とを有した透過型ターゲットであって、所定の配列方向Ｄａに沿って列状に配列されている。
【００２５】
前方遮蔽体１０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれが複数のターゲット８に対応して配列された複数の開口９を備えている。即ち、複数の開口９は、複数のターゲット８と同様に、配列方向Ｄａに沿って配列されている。前方遮蔽体１０は、さらに、図１（ｂ）に示すように、電子入射面７からターゲット８の放出面の側に向けて延びることにより、隣接する一対の焦点１３を隔てる隔壁部３９を有している。一対の隔壁部３９は、配列方向Ｄａにおいて、開口９の開口径を規定しているとも言える。
【００２６】
電子放出源１４は、図１（ａ）に示すように、複数のターゲット８のそれぞれの電子入射面７に、電子線束１２を照射し焦点１３を形成するように配置されている。このような配置とすることにより、図２に示すように、放射線発生ユニット２は、焦点から放射線を発生させ、隔壁部３９により配列方向Ｄａにおいて互いに分離された複数の主曝射空間３８を、複数の開口９のそれぞれから取り出す。なお、図２においては、複数のターゲット８のそれぞれの電子入射面７に形成される焦点は、省略されている。
【００２７】
次に、本発明の放射線発生ユニット２の特徴である隔壁部３９と開口９のそれぞれの配列方向における形状について、図２を用いて説明する。
【００２８】
図２は、ターゲット８の配列数ｎを５としたターゲットアレイ１１の実施形態を示している。図２に示すように、複数の隔壁部３９のそれぞれは、電子入射面７の法線に対して傾斜している斜面４３を備えている。ターゲットアレイ１１から放出された複数の主曝射空間３８は、前方遮蔽体１０に対向する検出面４１において、長さＬｉの領域で重なっている。図２では、電子入射面７の法線のうち、主曝射空間３８が重なっている領域の配列方向における曝射中心ＣＬを通る中心法線４４を代表して示している。
【００２９】
なお、図２のように、電子入射面７の法線のうち、ターゲットアレイ１１の配列中心Ｃａを通る法線に対して、ターゲットアレイ１１を構成する部材および焦点の配置が対象である場合には、中心法線４４は配列中心Ｃａを通る。逆に、配列中心Ｃａを通る法線に対して、ターゲットアレイ１１を構成する部材または焦点の配置が非対象である場合には、中心法線４４は必ずしも配列中心Ｃａを通らずに、隔壁部３９を通る場合もあり、そのような配置関係も本発明に含まれる。
【００３０】
また、本実施形態のターゲットアレイ１１は、図２示すように、複数の隔壁部３９それぞれの斜面４３によって、配列方向Ｄａにおける開口９の中心軸Ａｃ１〜Ａｃ５を規定している。中心軸Ａｃ１〜Ａｃ５のそれぞれは、ターゲット８の焦点を上面とし開口９に内接する錐台形において、焦点の中心と開口９の開口面の中心とを結ぶ直線として一意に規定される。開口９の開口面は、電子照射面７からの高さｈ０の仮想平面で前方遮蔽体１０を仮想的に切断した開口部として一意に決定される。
【００３１】
本実施形態のように、複数のターゲット８を少なくとも備え、ターゲット８毎に対応する開口９を備えた前方遮蔽体を少なくとも備えた放射線発生ユニット２とすることにより、放射線発生ユニットの回転移動に伴う振動を抑制することが可能となる。この結果、本実施形態の放射線発生ユニット２は、撮影画像において、放射線発生ユニットの回転移動に伴う振動に起因した画像ブレが低減される。
【００３２】
また、本実施形態においては、隔壁部３９は斜面４３を有し、中心法線４４に対する斜面４３の傾斜角度を、斜面４３の配列内の位置に応じて異なるように分布させることにより、前方遮蔽体１０の隔壁部に起因する半陰影空間４５を低減することが可能となる。この結果、本実施形態の放射線発生ユニット２は、放射線発生ユニット２の周囲への、不要な放射線漏洩を低減することが可能となる。
【００３３】
次に、図３を用いて、本発明の解決すべき課題とする減衰半陰影について説明する。
【００３４】
図３は、隔壁部３９が斜面を有しないターゲットアレイを参考例として示す部分拡大図である。本参考例は、特許文献２に記載の図２（ａ）の実施形態に相当する。本参考例において、複数の開口９から取り出された複数の主曝射空間３８を重ねるように、隔壁部３９に、開口９毎に異なる重なり方で遮蔽体を重ねている。この結果、本参考例の隔壁部３９は、段差を有して開口９の開口幅を規定し、主曝射空間３８の配列方向Ｄａにおける幅を規定している。
【００３５】
図３に示す様に、主曝射空間３８の配列方向Ｄａの外側において、半陰影空間４５が形成される。半陰影空間４５は、放射線が隔壁部３９に蹴られることにより焦点像の一部が欠損された欠損半陰影空間３３と、放射線が隔壁部３９の厚さが薄い部分を透過し減衰された減衰半陰影空間４６とを有している。減衰半陰影空間４６は、欠損半陰影空間３３よりも配列方向Ｄａにおいて外側に位置する。
【００３６】
減衰半陰影空間４６および欠損半陰影空間３３は、いずれも、主曝射空間３８よりも放射線強度において低く、配列方向Ｄａにおいても強度分布を有しており、撮影画像の品質を低下する曝射成分である。
【００３７】
図３では、理解の為に、第４の開口９から取り出された主曝射空間３８の左側に形成された半陰影空間４５のみを代表して示しているが、主曝射空間３８の右側および、他の開口９からの主曝射空間３８の配列方向の両外側において、半陰影空間４５は発生する。
【００３８】
複数の隔壁部３９を有し主曝射空間３８を重ねる領域を形成する放射線発生ユニットにおいて、半陰影空間４５のうち欠損半陰影空間３３の自体の低減は困難である。
【００３９】
そこで、本発明者等は、隔壁部３９の位置に応じて異なる傾斜角度となるように斜面４３を配置することで、半陰影空間４５のうち減衰半陰影空間４６は低減されることを見出した。隔壁部３９の傾斜角度分布により、減衰半陰影空間４６を低減するために必要な条件と作用機構について以下に述べる。
【００４０】
第１の条件は、前方遮蔽体１０は、隣接する隔壁部３９により規定された複数の開口９を備え、開口９のそれぞれから取り出された複数の主曝射空間３８（放射線束）のそれぞれが互いに近づき重なるように、放射線束の中心軸の角度分布を有することである。第１の条件によれば、被検体に対して異なった角度で放射線束を照射する断層撮影において、被験者への撮影野を広く確保することが可能となる。言い換えると、所定の撮影野が与えられたときに、ターゲットアレイ１１の配列数ｎを大きくし、焦点間隔ｐを小さくすることが可能となり、断層撮影における深さ方向の分解能を向上させることが可能となる効果が得られる。
【００４１】
また、第２の条件は、複数の隔壁部３９のそれぞれは、複数の主曝射空間３８（放射線束）のそれぞれに倣うように斜面４３を有している。複数の主曝射空間３８は、前方遮蔽体の開口の位置毎に異なる中心軸を有している為、斜面４３は、隔壁部３９の配列内位置に応じた傾斜角度分布を有す。第２の条件によれば、ターゲットアレイ１１の複数のターゲットから放射状に放出された放射線のうち、隔壁部３９の部材厚が薄い角部を透過する成分を低減することが可能となり、減衰半陰影空間４６を低減することが可能となる。
【００４２】
斜面４３の傾斜角度θｉは、本発明においては、図４（ａ）に示す様に、曝射中心ＣＬを通過し電子入射面７に垂直な中心法線４４に対する角度を規定し、反時計周りを正の角度とすることで一意に決定することができる。同様にして、中心軸Ａｃｉにおいても、中心法線４４に対する角度を規定し、反時計周りを正の角度とすることで一意に決定することができる。但し、符号ｉは、配列内の開口の位置を示す番号である。
【００４３】
図４（ｂ）、（ｃ）に、図４（ａ）に記載のターゲットアレイ１１に関する幾何的なパラメータのうち、ソースイメージ間距離Ｄｓｉのみを異なる値とした２つの実施形態の配列内位置に対する角度分布を示す。
【００４４】
図４（ｂ）に配列内の角度分布を示す第１の実施形態は、ソースイメージ間距離Ｄｓｉを２００ｍｍとして、検出面４１上で主曝射空間３８が重なっている長さＬｉと等しくしたものである。
【００４５】
本実施形態において、図４（ａ）における各開口９の右側の斜面４３の傾斜角度θＲ（ｉ）は、開口９の配列内位置ｉの増加に伴い、４０．３度から８．５度への減少している。本実施形態においては、曝射中心ＣＬを通る中心法線４４に対して対象な前方遮蔽体１０の形状となっているので、開口９の左側の斜面４３の傾斜角度θＬ（ｉ）は、配列内の開口９の位置ｉの増加に伴い、−８．５度から−４０．３度へと減少している。中心軸Ａｃ（ｉ）は、開口の配列内位置ｉの増加に伴い、ほぼ線形に１５．９度から−１５．９度への減少している。
【００４６】
複数の焦点の配列ピッチを一定とした本実施形態の場合は、開口９の配列内位置ｉの増加に伴い、右側の斜面４３の傾斜角度θＲ（ｉ）は、徐々に変化率の絶対値が増大し、左側の斜面４３の傾斜角度θＬ（ｉ）は、徐々に変化率の絶対値が減少している。
【００４７】
一方、中心軸Ａｃ（ｉ）は、開口の配列内位置ｉの増加に伴い、配列中心付近で最大の変化率となっている。言い換えると、本実施形態のターゲットアレイ１１において、中心軸Ａｃ１〜Ａｃ５のそれぞれは、開口９と中心法線４４と距離が大きくなるに従い、中心法線４４に対して絶対値において大きな傾斜角度を有している。
【００４８】
前述の斜面４３の配列内の傾斜角度分布は、曝射中心ＣＬを通る中心法線４４に対して対称性を有しているので、中心法線４４との位置関係を用いて以下のように言い換えることができる。
【００４９】
隔壁部３９が有する斜面４３のうち、中心法線４４と対向する側に位置する斜面４３の傾斜角度の絶対値は、図４（ｂ）の実線矢印で示すように、斜面４３が中心法線４４に近づくに伴い増加する。一方で、隔壁部３９が有する斜面４３のうち、中心法線４４と対向する側とは反対側に位置する斜面４３の傾斜角度の絶対値は、図４（ｂ）の破線矢印で示すように、斜面４３が中心法線４４に近づくに伴い減少する。
【００５０】
また、隔壁部３９が有する斜面４３のうち、中心法線４４と対向する側に位置する斜面４３の傾斜角度の配列内位置に対する変化率の絶対値は、図４（ｂ）の実線矢印で示すように、斜面４３が中心法線４４に近づくに伴い減少する。一方で、隔壁部３９が有する斜面４３のうち、中心法線４４と対向する側とは反対側に位置する斜面４３の傾斜角度の配列内位置に対する変化率の絶対値は、斜面４３が中心法線４４に近づくに伴い増加する。
【００５１】
次に、図４（ｃ）に配列内の角度分布を示す第２の実施形態について説明する。本実施形態においては、ソースイメージ間距離Ｄｓｉを長さＬｉに対して大きな距離７００ｍｍとしたこと以外は、ターゲットアレイ１１に関わるその他の幾何的なパラメータは、第１の実施形態と同じである。
【００５２】
本実施形態は、第１の実施形態とは、各角度の変化率と変化幅とにおいて異なり、配列内位置ｉに対する変化がより線形に近く、変化幅は、約０．２８倍に縮小している。中心軸の角度の変化幅の縮小は、ソースイメージ間Ｄｓｉの比＝２００／７００にほぼ一致している。斜面４３の傾斜角度θＲ（ｉ）、θＬ（ｉ）および中心軸Ａｃ（ｉ）の角度のそれぞれ変化の傾向は、第１、第２の実施形態において、定性的に一致している。
【００５３】
なお、第１、第２の実施形態として示した計算モデルに共通のパラメータは、検出面４１上で主曝射空間３８が重なっている長さＬｉ＝２００ｍｍ、配列数ｎ＝１５、配列ピッチｐ＝１０ｍｍ、および、焦点径Φ＝０．５ｍｍである。
【００５４】
また、斜面４３は、隔壁部３９の高さ方向の全体に設けられる必要はなく、図４（ａ）のように、隔壁部３９の前方の一部のみに設けられても良い。斜面４３は、隔壁部３９の高さ方向における先端側のみに設けられることにより、配列ピッチｐを小さくし、断層画像の深さ方向の分解能を向上することが可能となる。隔壁部３９の高さ方向における先端側は、電子入射面７から開口９側に離間した隔壁部３９の部分とも捉えられる。
【００５５】
なお、斜面４３は、図４（ａ）に示すように、中心軸Ａｃ（ｉ）を挟んで対向する斜面４３をターゲット８の側に延ばした仮想平面ＰＲ、ＰＬが電子入射面７と電子放出源との間において交差線ＬＣを形成するように、電子入射面７の法線に対して傾斜している。かかる配置をとる事により、斜面４３のターゲット８に近い側の端部付近の隔壁部３９に起因する減衰半陰影空間４６を低減することが可能となる。なお、図４（ａ）においては、図１（ａ）に示した電子入射面７に対向する電子放出源１４は省略されている。
【００５６】
図５（ａ）は、本発明の放射線発生ユニットの第１および第２の実施形態の前方遮蔽体１０を部分的に拡大した斜視図である。図５（ａ）に示す様に、開口９は、対向する斜面４３と、対向する一対の連結部２９の側面とにより囲まれている。本実施形態の開口９は、中心法線４４に対して傾斜した２つの斜面４３と、頂点Ｖ１〜Ｖ４で規定される下面と、頂点Ｖ５〜Ｖ８で規定される上面とを含む、錐台形で構成されている。
【００５７】
図５（ｂ）に示す実施形態は、図５（ａ）に示す実施形態の変形例であって、連結部２９の開口９側の各頂点Ｖ１Ｖ５Ｖ８Ｖ４、および、Ｖ２Ｖ６Ｖ７Ｖ３で規定される２つの面のそれぞれが、中心法線４４に対して交差するように斜面をなしている。本実施形態の開口９は、頂点Ｖ１〜Ｖ４で規定される下面および頂点Ｖ５〜Ｖ８で規定される上面以外の４面を傾斜面とする錐台形で構成されている。本実施形態によれば、検出面において配列方向Ｄａに交差する方向に延びる減衰半陰影の領域を低減することが可能となる。また不図示の変形例としては、各頂点Ｖ１Ｖ２Ｖ３Ｖ４、および、Ｖ５Ｖ６Ｖ７Ｖ８で規定される２つの面は互いに非平行であっても良い。従って、開口９は、少なくとも一対の斜面４３を含む２以上の傾斜面で囲まれた錐体となっている。
【００５８】
なお、前方遮蔽体１０は、ターゲット８で発生した放射線の一部を遮蔽する遮蔽機能を少なくとも有しているが、本実施形態のように、複数のターゲット８を保持する保持機能、複数のターゲット８の陽極電位を規定する電極機能を、持たせても良い。
【００５９】
また、ターゲット８は、電子入射面７と、電子入射面７に対向する側において放射線を放出する放出面と、を備えた透過型のターゲットの構成をとっている。透過型のターゲット８は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、電子線束１２の入射経路と主曝射空間３８の取出し経路とを分離するように構成される。本実施形態においては、前方遮蔽体１０は、両経路を除いた部分においてターゲット８を囲み、ターゲット８に接続されている。
【００６０】
本実施形態のように、透過型のターゲット８と前方遮蔽体１０とにより構成されたターゲットアレイ１１によれば、配列方向Ｄａにおけるクロストークを低減させる点で反射型のターゲットに対して優れている。かかるクロストークには、後方散乱電子、後方散乱放射線、前方に放出される放射線の少なくともいずれかが含まれる。
【００６１】
透過型のターゲット８は、さらに、ターゲット８に近接した位置に遮蔽部材を配置できるので、遮蔽部材の重量と体積とを低減し放射線発生ユニットを小型化させる点においても、反射型のターゲットに対して優れている。
【００６２】
本実施形態における電子放出源１４は、複数の電子放出部３２のそれぞれを複数のターゲット８の配列に適合させたカソードアレイの形態をとっているが、他の変形例も本発明に含まれる。例えば、電子放出源１４を、少なくとも１つの電子放出部３２に偏向電極を備えた形態としても良い。このような変形例では、１つの電子放出部３２から放出される電子線束１２を、ターゲットアレイ１１の配列方向Ｄａに沿って走査することが可能となる。本変形例においては、ターゲット８の配列数ｎよりも電子放出部３２の数を低減し、電子放出部３２の配列とターゲット８の配列のアライメントズレまたは複数の電子放出部３２のＩＶ特性バラツキ、を緩和する効果が得られる。
【００６３】
また、本実施形態においては、外囲器３７の開口部に電子入射面７を内部空間側に向くようにしてターゲットアレイ１１が接続されている。本実施形態においては、ターゲットアレイ１１は、外囲器３７を構成する構造部材でもあり、また、ターゲット８は、放射線を放出する窓を構成しているともいえる。
【００６４】
また、本実施形態においては、電子放出部３２と電子入射面７は、外囲器３７の排気された内部空間４０に接するように配置されている。このような配置により、電子放出部３２から放出された電子線のガス分子との散乱を低減して、電子線束１２を確実に電子入射面７に入射させることが可能としている。従って、電子放出源１４またはターゲットアレイ１１は、それぞれの全体が、外囲器３７の内部に収納されていなくとも良く、電子放出部３２と電子入射面７以外の部分が外囲器３７の外部にはみ出していても良い。内部空間４０の真空度は、１０−８Ｐａ以上１０−４Ｐａ以下の範囲とすることが、電子放出の安定化の点で好ましい。
【００６５】
外囲器３７としては、耐大気圧性を有する堅牢性と、真空を維持する気密性と、を有した部材から構成すればよく、真鍮、ステンレス、アルミ、銅等を用いることが可能である。外囲器３７は、本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、電子放出源１４と駆動回路２２とを電気的に接続するための電流導入端子３０を備えている。電流導入端子３０は、図１（ａ）に示すように、ターゲットアレイ１１と駆動回路２２とを電気的に接続するような形態としても良いし、図示しないが、ターゲットアレイと接地端子とを電気的に接続する形態としても良い。
【００６６】
次に、本発明の放射線発生ユニット２が適用される放射線撮影装置１について、第３の実施形態として、図６を用いて説明する。本実施形態においては、放射線撮影装置１は、放射線発生ユニット２と、放射線検出ユニット３と、被検体配置部４と、を少なくとも有している。放射線検出ユニット３は、ターゲットアレイ１１に対向して配置され、被検体配置部４は、放射線発生ユニット２と放射線検出ユニット３との間において放射線検出ユニット３の側に位置している。
【００６７】
被検体配置部４は、被検体２５を配置することが可能な空間である。被検体２５としては、被験者の乳房、四肢、頭部等の人体の部分、生物、および、生検用の生体等が含まれる。被検体２５を乳房とした場合には、被検体配置部４、放射線撮影装置１は、それぞれ、乳房挿入部５、マンモ断層撮影装置を構成する。
【００６８】
放射線検出ユニット３は、不図示の複数の検出素子が配列された検出部１５と、遮蔽部１６とを少なくとも有している。複数の検出素子は、二次元状に検出部１５に配列されることにより、二次元像を取得することが可能となっている。
【００６９】
遮蔽部１６は、配列方向Ｄａにおいて、検出部１５の外側に位置し、放射線を遮蔽する部材を少なくとも備えている。
【００７０】
次に、遮蔽部１６が有する技術的意義を以下に説明する。
【００７１】
前述の前方遮蔽体１０を備えた放射線発生ユニット２は、放射線検出ユニット３が前方遮蔽体１０に対向する側に、焦点の欠損のない主曝射空間３８と、焦点の一部が欠損した欠損半陰影空間３３と、を発生する。欠損半陰影空間３３は、傾斜角度分布を有して配置された斜面４３を有する前方遮蔽体１０では低減されず、配列方向Ｄａにおいて、主曝射空間３８の両外側に形成される。即ち、本実施例の放射線撮影装置１は、図６に示す様に、放射線検出ユニット３に主曝射と欠損半陰影とを照射し、長さＬｉの主曝射領域と、かかる主曝射領域の外側に位置する欠損半陰影領域とを放射線検出ユニット３に形成する。
【００７２】
前述の様に、欠損半陰影空間３３は、不要な曝射成分であるとともに、放射線透過像の取得に必要な主曝射空間の外側に延びるように形成されため、放射線撮影装置の外部へ漏洩しやすい。
【００７３】
欠損半陰影空間３３の放射線撮影装置の外部への漏洩を抑制するために、放射線撮影装置全体を遮蔽部材で覆う形態も考えられるが、放射線撮影装置の重量増と重心が高くなることがあった。この結果、放射線撮影装置全体を遮蔽部材で覆う形態は、放射線撮影装置の重量バランスが低下し、撮影時の画像ブレが生じやすくなることが問題となる場合があった。
【００７４】
また、放射線発生ユニットの外周から放射線検出ユニットの外周に向けて遮蔽部材を延長する形態も考えられるが、同様にして、重量増と高重心化とに起因する放射線撮影装置の重量バランスの低下に伴う撮影時の画像ブレが生じやすくなることが問題となった。
【００７５】
前述の２形態の配置によれば、遮蔽部材が嵩高な配置となり、被験者の上半身付近の圧迫感の発生や、走査技師の操作性の低下を招くことが問題となっていた。
【００７６】
本願発明者等は、放射線発生ユニット２の前方遮蔽体１０の幾何寸法、及び、前方遮蔽体１０と放射線検出ユニット３の検出部１５との距離に基づく欠損半陰影空間３３の到達範囲を定量化した。さらに、本願発明者等は、定量化した欠損半陰影空間３３の到達範囲に基づいて、放射線検出ユニット３の周囲を通過するおそれのある欠損半陰影空間３３を、より少ない遮蔽部材の配置により効果的に低減する特定の構成を見出した。
【００７７】
本発明の構成によれば、放射線撮影装置の重量バランスを低下させることなく欠損半陰影空間３３を低減し、撮影性能とユーザビリティに優れた放射線撮影装置を提供することが可能となる。
【００７８】
欠損半陰影空間３３は、焦点１３の配列方向Ｄａにおける大きさである焦点径Φ、隔壁部３９の高さｈ０、及び、ターゲット８と検出部１５との距離であるソースイメージ間距離ＤＳＩに依存して、配列方向Ｄａに沿って所定の空間的な大きさを有する。隔壁部３９の高さｈ０は、ソースイメージ間距離ＤＳＩと同じ長さに設定することにより欠損半陰影空間３３は原理的無くすことは可能であるが、複数の主曝射空間３８を検出面４１上に重ねることができなくなる。従って複数の主曝射空間３８を検出面４１上に重ねるためには、隔壁部の高さｈ０は所定の上限高さｈｍａｘ以下に制限される。
【００７９】
なお、高さｈ０は、図４（ａ）に示すように、電子入射面７に対する電子入射面７の中心法線４４の方向に沿った隔壁部３９の高さで規定される。また、検出面４１は、検出部１５を含み、検出部１５の周囲に延在する仮想面で規定される。
【００８０】
検出部１５が、図６に示す様に平面である場合は、検出面４１は検出部１５を含む仮想平面として規定される。また、検出部１５が、図６に示す様に電子入射面７に対して平行である場合は、ターゲットアレイ１１の配列方向Ｄａにおける配列中心Ｃａから検出部１５に垂らした垂線１９を法線とする仮想平面として一意に決定される。
【００８１】
遮蔽部１６は、図６に示すように、配列方向Ｄａにおける検出部１５の外側であって、かつ、放射線検出ユニット３上において主曝射空間３８が長さＬｉをなして重なっている領域の外側に位置している。また、遮蔽部１６を構成する材料は、放射線の吸収率が高いものが好ましいが、必要な放射線の減衰量の厚さを確保すれば、ステンレス、アルミ等の金属を用いることも可能である。遮蔽部１６は、例えば、鉛、金、白金、銀、タングステン、モリブデン、タンタル、銅、ニッケル、鉄、チタン、炭化ケイ素、アルミニウムの少なくともいずれかの金属元素を含有する部材から構成することができる。
【００８２】
図６に示す第３の実施形態においては、遮蔽部１６は、配列方向Ｄａにおいて検出部３５の外側に延在する外側遮蔽部３５を備えている。本実施形態における遮蔽部１６は、所定の幅ｗ０を有しているが、検出面４１に対する遮蔽部１６の高さＤ０は０である。
【００８３】
本実施形態においては、遮蔽部１６を備えていない場合に少なくとも欠損半陰影空間３３が検出面４１に形成する欠損半陰影空間３３の長さｗｍｉｎよりも配列方向Ｄａにおいて外側に延びる領域ｗ０に外側遮蔽部３５が位置している。この結果、本実施形態において、少なくとも欠損半陰影空間３３が放射線検出ユニット３の領域内に制限され、欠損半陰影空間３３の放射線撮影装置１の外部への漏洩が低減される。
【００８４】
上述のように、遮蔽部１６は、複数のターゲット８と、かかる複数のターゲット８を隔てる隔壁部３９を備えた放射線撮影装置１において、少ない遮蔽部材の配置により効果的に、少なくとも欠損半陰影空間３３の外部漏洩を低減する技術的意義を有する。
【００８５】
次に、遮蔽部１６が、少なくとも欠損半陰影空間３３の外部漏洩を低減する効果を発現するための、遮蔽部１６の高さＤ０、幅ｗ０の条件について説明する。遮蔽部１６の高さＤ０、幅ｗ０は、隔壁部３９の高さｈ０は、以下の様に相補的に規定される。
【００８６】
まず、図６に示すような、遮蔽部１６が所定の高さＤ０＞０を有する第３の実施形態においては、遮蔽部１６の高さＤ０、幅ｗ０は、隔壁部３９の高さｈ０は、相補的に式１〜３を満足する、以下に詳細を説明する。
【００８７】
本実施形態において、隔壁部３９の高さｈ０は、以下の式１を満足する。
【００８８】
【数１】
2015104459.tif 000003
【００８９】
なお、ｐは焦点間隔を意味し、Ｌｉは主曝射空間３８が検出面４１で重なっている長さを意味する。焦点間隔ｐを、長さＬｉに対して十分大きくすることにより、隔壁部３９の高さｈ０をソースイメージ間距離ＤＳＩ程の大きな値でも主曝射空間３８を検出面４１に重ねることが可能となる。しかしながら、焦点間隔ｐを大きくすることは、断層撮影時の深さ方向の分解能を制限するため、焦点間隔ｐは、Ｌｉに対して小さな値が好ましく、１桁以上小さな値とすることがより好ましい。従って、ｈ０は、ＤＳＩに対して十分小さな値に制限された値が選択される。
【００９０】
また、１つの放射線束３８に対応する主曝射領域の長さである主曝射長をＬｍとしたとき、主曝射領域が重なっている長さＬｉは、Ｌｉ≦Ｌｍの関係にある。本願明細書において、主曝射領域が重なっている長さと、検出面４１上で主曝射空間３８が重なっている長さは同値である。
【００９１】
また、主曝射長Ｌｍは、ターゲットアレイ１１の配列長をＬ０、配列長Ｌ０より外側に延びる主曝射空間の一方の外側に広がる長さをΔＬとしたとき、Ｌｍ＝Ｌ０＋２×ΔＬで与えられる。なお配列長Ｌ０は、ターゲットアレイ１１の両端に位置する一対のターゲット８それぞれの焦点１３の中心間の距離として一意に規定される。
【００９２】
焦点１３の焦点径、ターゲットアレイ１１の配列数、前方遮蔽体１０に設けられた開口の開口径、のそれぞれが、Φ、ｎ、Ψであるとき、Ｌ０＝（ｎ−１）×ｐであり、ΔＬ＝１／２×｛Φ＋（ＤＳＩ／ｈ０）×（Ψ−Φ）｝で規定される。従って、主曝射長Ｌｍは、配列方向Ｄａにおいて、（ｎ−１）×ｐ＋｛Φ＋（ＤＳＩ／ｈ０）×（Ψ−Φ）｝で与えられる。
【００９３】
ここで、焦点径Φは、焦点１３の配列方向Ｄａにおける直径であり、配列数をｎは、ターゲットアレイ１１における複数のターゲット８の数であり、開口径Ψは、前方遮蔽体１０に設けられた開口９の配列方向Ｄａにおける長さである。
【００９４】
式１は、前方遮蔽体１０の隔壁部３９の高さｈ０が、式１の不等号の右側に示す上限高さｈｍａｘ以下であることを満足することを意味する。前方遮蔽体１０の隔壁部３９の高さｈ０が、式１を満足することにより、放射線発生ユニット２は、放射線検出ユニット３の検出面４１上に、主曝射領域が重なっている長さＬｉを有して照射することが可能となる。
【００９５】
なお、隔壁部３９は、主曝射空間３８において放射線束を被検体２５に対して異なった角度で照射するために、放射線を遮蔽する部材を少なくとも備える。具体的には、隔壁部３９は、鉛、金、白金、銀、タングステン、モリブデン、タンタル、銅、ニッケル、鉄の少なくともいずれかの金属元素を含有すれば良い。
【００９６】
次に、遮蔽部１６の幅ｗ０、高さＤ０の条件について具体的に説明する。遮蔽部１６の幅ｗ０、高さＤ０は、以下の式２、式３をそれぞれ満たす。
【００９７】
【数２】
2015104459.tif 000004
【００９８】
【数３】
2015104459.tif 000005
【００９９】
式３は、遮蔽部１６の高さＤ０のみにより欠損半陰影空間３３の漏洩を低減する作用が得られない条件を与える。式３の条件下において、幅ｗ０が、式２の不等号の右側に示す下限幅ｗｍｉｎ以上である条件を満足すれば、図６に示すように、外側遮蔽体３５を備えた遮蔽部１６により欠損半陰影空間３３の漏洩を低減することが可能となる。
【０１００】
なお、欠損半陰影空間３３の長さｗｍｉｎは、遮蔽部１６の高さＤ０が０であったときに、検出面４１に欠損半陰影空間３３が照射される領域の長さである。欠損半陰影空間３３の長さｗｍｉｎは、主曝射領域の端点を基準として、｛（ＤＳＩ−ｈ０）／ｈ０｝×Φだけ、配列方向Ｄａに沿って外側に延びる領域に相当する。
【０１０１】
次に、本発明の第４の実施形態に関わる放射線撮影装置１について図７を用いて説明する。第４の実施形態において、隔壁部３９の高さｈ０と、遮蔽部１６の幅ｗ０、高さＤ０と、が満たすべき関係を説明する。本実施形態は、遮蔽部１６は、配列方向Ｄａにおいて検出部１５の外側に延在する外側遮蔽部３５と、検出面４１よりターゲットアレイ１１に向かって近づくように延びる対向遮蔽部３６と、を備えている点が、第３の実施形態と相違する。本実施形態においては、遮蔽部１６は、所定の高さＤ０と所定の幅ｗ０を有している。
【０１０２】
本実施形態においても、隔壁部３９の高さｈ０が満たすべき条件は、主曝射領域の長さＬｍが所定の長さＬｉの領域を有して検出面４１上に重なることである。従って、隔壁部３９の高さｈ０は、第３の実施形態と共通の式１を満たすことである。
【０１０３】
図７に示す第４の実施形態では、式２の右側が規定する下限幅ｗｍｉｎ未満の幅に留まる遮蔽部１６を有している場合を示している。本実施形態における、放射線検出ユニット３が備える遮蔽部１６の幅ｗ０、高さＤ０は、以下の式４、式５をそれぞれ満たす。
【０１０４】
【数４】
2015104459.tif 000006
【０１０５】
【数５】
2015104459.tif 000007
【０１０６】
式４は、遮蔽部１６の幅ｗ０のみにより欠損半陰影空間３３の漏洩を低減する作用が得られない条件を与える。式４の条件下において、遮蔽部１６の高さＤ０が、式５の右辺に示す下限値以上である条件を満足すれば、図７に示すように、外側遮蔽体３５と対向遮蔽体３６とを備えた遮蔽部１６により欠損半陰影空間３３の漏洩を低減することが可能となる。従って、第４の実施形態においても、第３の実施形態と同様にして、遮蔽部１６の幅ｗ０、高さＤ０、隔壁部３９の高さｈ０は、互いに相補的に規定される。
【０１０７】
以上、説明したように、第３および第４の実施形態において、遮蔽部１６は、欠損半陰影空間３３に位置する部分を少なくとも有し、検出面４１上において欠損半陰影領域と重なる部分を少なくとも有している。また、遮蔽部１６は、配列方向Ｄａにおいて欠損半陰影空間３３の外側に位置する部分を有し、検出面４１上において欠損半陰影領域の外側に位置する部分を有している。配列方向Ｄａにおいて外側に位置するとは、ターゲットアレイ１１の配列中心Ｃａから検出部１５に垂らした垂線１９からの距離において相対的に大きい領域に位置することを意味する。
【０１０８】
なお、放射線検出ユニット３において、配列方向Ｄａにおける一方の外側に実施形態１に記載の遮蔽部１６を、配列方向Ｄａにおける他方の外側に実施形態２に記載の遮蔽部１６を、それぞれ備える形態も本発明に含まれる。
【０１０９】
なお、複数の主曝射空間３８が検出面上において重なっている長さＬｉは、複数のターゲット８のそれぞれに対して電子線束１２を個別に照射して、配列方向Ｄａにおける主曝射長Ｌｍをそれぞれ測定することにより同定することが可能である。また、主曝射領域と欠損半陰影領域とは、ターゲットと放射線検出装置との間にピンホールマスクを配置し焦点像を計測することにより同定することが可能となる。
【０１１０】
また、放射線撮影装置１に関わる第３および第４の実施形態において説明したように、遮蔽部１６は、半陰影のうち、少なくとも欠損半陰影空間３３の漏洩を低減する領域に形成されていれば、様々の形態をとることができる。
【０１１１】
また、図６または図７に示すように、遮蔽部１６は、検出部１５の配列方向Ｄａにおける外側において、検出部１５の両側に対をなして配置される態様が本発明に含まれる。
【０１１２】
なお隔壁部３９の高さｈ０は、下記に示す式６を満たすことにより、放射線発生ユニット２の周囲に配置する遮蔽部材の嵩高さを低減することが可能となり、放射線撮影装置の小型化の点において好ましい。
【０１１３】
【数６】
2015104459.tif 000008
【０１１４】
隔壁部３９の高さｈ０は、放射線撮影装置１の小型化の点において、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲とすることがより一層好ましい。
【０１１５】
なお、遮蔽部１６は、欠損半陰影空間３３に位置するように放射線検出ユニット３に配置されていればよい。遮蔽部１６の配列方向Ｄａの外側の端部は、図２または図６のように、欠損半陰影空間３３の外側の位置ｗ０まで延在していてもよい。また、遮蔽部１６の配列方向Ｄａの内側の端部は、図２または図６に示す実施形態においては、主曝射長Ｌｍが重なっている長さＬｉの領域の外側に位置しているが、長さＬｉの領域の端部に重なっていても良いし、長さＬｉの領域の内側に位置していても良い。
【０１１６】
なお、遮蔽部１６の内側の端部が長さＬｉの領域の内側に位置している場合は、被検体２５の関心部位と重ならない領域に遮蔽部１６の内側の端部が位置していることが望ましい。欠損半陰影空間３３を検出部１５と遮蔽部１６とにより遮蔽する不図示の構成に比較して、本実施形態のように遮蔽部１６のみにより欠損半陰影空間３３を遮蔽する構成は、高価な放射線検出素子を、主曝射長Ｌｉの領域により高い密度で設けることが可能となる。この結果、本実施形態によれば、撮影分解能がより一層高く装置コストが抑制された放射線撮影装置１を提供することが可能となる。
【０１１７】
次に、図８を用いて、本発明の放射線撮影装置１のシステム構成例を説明する。
【０１１８】
システム制御ユニット２５は、放射線発生ユニット２と放射線検出ユニット３とを連携制御する。駆動回路２２は、システム制御ユニット２５による制御の下に、放射線発生ユニット２に制御信号４２を出力する。制御信号４２により、放射線発生ユニット２から放出される放射線束の放出状態が制御される。放射線発生ユニット２から放出された放射線束は、被検体２５を透過して放射線検出器ユニット３で検出される。放射線検出ユニット３は、検出した放射線を放射線画像２３に変換してデータ処理部２４に出力する。データ処理部２４は、システム制御ユニット２５による制御の下に、放射線画像２３に所定の信号処理を施し、信号処理された放射線画像をシステム制御ユニット２５に出力する。システム制御ユニット２５は、信号処理された放射線画像に基いて、表示ユニット２６に画像を表示させるための表示信号を表示ユニット２６に出力する。表示ユニット２６は、表示信号に基づく画像を、被検体２５の撮影画像としてスクリーンに表示する。
【０１１９】
次に図８を用いて、本実施形態の放射線撮影装置１を用いたトモシンセシス撮影について説明する。トモシンセシス撮影においては、複数のターゲット８より、順次、放射線束を被検体２５に照射する。被検体２５を透過した放射線は放射線検出ユニット３で検出され、複数枚の画像が撮影される。撮影された複数枚の画像はデータ処理部２４で再構成されて断層画像が形成される。
【０１２０】
なお、図６または図７に記載の実施形態において、被検体配置部４は、配列方向Ｄａと垂線１９とのいずれとも交差する方向に被験者の乳房が挿入される乳房挿入部５とすることができる。このような構成とすることにより、本発明の放射線撮影装置１を、乳腺の延びる方向を囲むようにして互いに異なる角度で複数の画像を取得するマンモ断層撮影の用途に適用される。
【０１２１】
なお、本発明の放射線撮影装置１をマンモ断層撮影の用途に適用した場合において、被検体配置部４と前方遮蔽体１０との間に、不図示の圧迫板を配置する形態も本実施形態の変形例に含まれる。圧迫板は、検出部１５との距離を減少することにより、乳房を圧迫し、乳房の厚み方向において乳腺と重なる傾向にある石灰化等の異常部を検出しやすくすることが可能となる。
【０１２２】
以上のように、本発明によれば、主曝射長Ｌｉの確保、深さ方向の分解能、配列方向Ｄａの外側に漏洩する欠損半陰影空間３３の低減、を両立した放射線撮影装置を提供することができる。本発明の放射線撮影装置によれば、放射線技師、被験者に対する不要な漏洩Ｘ線の被曝を低減させ深さ方向の分解能が高い断層撮影を行うことが可能となる。
【０１２３】
次に、図９、図１０を用いて、本発明の第５の実施形態に関わる放射線撮影装置について説明する。
【０１２４】
第５の実施形態は、本発明の放射線撮影装置１をマンモ断層撮影の用途に適用した場合に、被験者の胴体への不要な曝射を低減する実施形態であり、放射線発生ユニット２の前方遮蔽体１０の形状に特徴を有する。
【０１２５】
図９は、第５の実施形態が備える放射線発生ユニット２の三面図である。本実施形態において、前方遮蔽体１０は、配列方向Ｄａに沿って延在し、隔壁部３９を挟む一対の遮蔽壁２９を備えている。遮蔽壁２９のうち少なくとも一方は、隔壁部３９の高さｈ０より高いｈ２（＞ｈ０）の高さを有している。なお、高さｈ２は、高さｈ０と同様にして、ターゲット８の電子入射面７の法線方向において、電子入射面７から放射線検出ユニット３に近接する方向における長さを意味する。
【０１２６】
本実施形態の放射線撮影装置１は、図１０に示すように、高さｈ２を有する一方の遮蔽壁２９を、配列方向Ｄａと交差する方向において開口９よりも被験者の胴体側に備える。本実施形態の構成をとることにより、被験者の胴体への不要なＸ線被曝を低減することが可能となる。不要なＸ線被曝には、焦点のサイズ、前方遮蔽体の高さ、ソースイメージ間距離に由来する欠損半陰影空間３３が含まれる。本実施形態において、問題とする欠損半陰影空間３３は、配列方向Ｄａと交差する方向の外側に発生し、特に被験者の胴体側に漏洩する成分である。
【０１２７】
検出面４１上の配列方向Ｄａと垂直な方向における欠損半陰影空間３３の長さをδｑとするとき、ｈ２は、以下の一般式７を満たすことにより、効果的に配列方向Ｄａと交差する方向の外側に発生する欠損半陰影空間３３の漏洩を低減することが可能となる。
【０１２８】
【数７】
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【０１２９】
なお、図１０においては、一対の遮蔽壁２９が示されているが、高さｈ２（＞ｈ０）を有する一方の遮蔽壁２９のみを備える実施形態も本発明の態様として含まれる。この態様の場合は、遮蔽壁２９は、開口９よりも被験者の胴体に近い側に配置される。
【０１３０】
本実施形態の放射線撮影装置１によれば、配列方向Ｄａの外側に漏洩する欠損半陰影空間３３と、配列Ｄａと交差し被験者の胴体側に漏洩する欠損半陰影空間３３とを、低減した乳房の断層撮影を可能とすることが可能となる。
【０１３１】
なお、本実施形態は、乳房挿入部５と前方遮蔽体１０との間に圧迫板２８を備えている。本実施形態の放射線撮影装置によれば、圧迫板２８を検出部１５に近づけることにより、乳房を圧迫し、垂線１９の方向において乳腺等の正常部と重なり見落としやすい石灰化等の異常部位の検出性能を向上させる効果を発現する。
【符号の説明】
【０１３２】
２  放射線発生ユニット
７  電子入射面
８  ターゲット
１０  前方遮蔽体
１２  電子線束
１４  電子放出源
１７  前方遮蔽体
３９  隔壁部
４３  斜面
Ｄａ  配列方向
【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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【図９】
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【図１０】
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