(57)【要約】【課題】自動露出制御用の複数のセンサを備えた放射線画像撮影装置において、個々のセンサの出力に応じて放射線照射量を制御することにより、診断対象領域がセンサ配置領域外となることによる線量不足を解消できるようにする。【解決手段】乳房画像撮影装置１によれば、ＡＥＣセンサ部１３を構成する各センサの出力値のパターンがセンサパターンＡに類似しているかセンサパターンＢに類似しているかを判定し、センサパターンＡに類似していると判定した場合、ＡＥＣセンサ部１３の平均乳腺含有率に応じた照射時間Ｔを決定し、照射時間Ｔの経過後、放射線源６からの放射線照射を停止する。センサパターンＢに類似していると判定した場合、この放射線照射時間Ｔに一定の延長時間を加算した時間Ｔ（１＋α）を放射線照射時間として決定し、照射時間Ｔ（１＋α）の経過後、放射線源６からの放射線照射を停止する。【選択図】図３
2008079923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源からの放射線を検出する放射線画像検出器を保持する検出器保持手段と、
前記検出器保持手段により保持された放射線画像検出器を透過した放射線量を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記放射線からの放射線照射量を制御する制御手段と、
を備えた放射線画像撮影装置において、
前記検出手段は、前記放射線画像検出器が占める面積より小さい面積領域に複数のセンサが平面状に配列されて構成され、
前記制御手段は、前記複数のセンサにおける個々のセンサの出力に応じて、前記放射線源からの放射線照射量を可変制御することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数のセンサにおける個々のセンサの出力に基づいて、前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の前記被写体の診断対象領域が前記複数のセンサの配置領域内に含まれるか否かを判断し、この判断結果に応じて前記放射線源からの放射線照射量を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記放射線画像撮影装置は位相コントラスト撮影が可能な撮影装置であり、
撮影倍率を設定する倍率設定手段と
前記被写体の撮影方向を設定する撮影方向設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、更に、前記撮影方向設定手段において設定された撮影方向、及び／又は、前記倍率設定手段において設定された撮影倍率に基づいて、前記放射線源からの放射線照射量を可変制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線画像撮影装置。
【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に係り、特に、位相コントラスト画像を撮影することが可能な放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線を用いて乳房を撮影を行うことにより得られた乳房画像は、診断のための医用画像として広く用いられている。乳房撮影において照射する放射線量を適正に制御することは、被写体の被爆線量過多を防止するために重要である。また、放射線量と画質は非常に密接な関係にあり、線量が適正でないと画像の粒状が増加するので被写体の描出性能が下がり、診断性能が悪化するため、照射する放射線量を適正に制御することは、画像の診断性能を確保するためにも重要である。そこで、乳房撮影を行う撮影装置には、自動露出制御装置（ＡＥＣ；Automatic Exposure Control）が搭載されており、放射線量が適正となるように制御されている。
【０００３】
放射線画像撮影装置においては、放射線源と被写体を挟んだ向かい側に保持され被写体を透過した放射線を検出する放射線画像検出器の、放射線源に対向する面と反対側に、被写体を透過した放射線量を検出するセンサ（ＡＥＣセンサ）を有している。自動露出制御においては、このセンサにより検出された放射線量に応じて放射線照射時間を制御する。ほとんどの乳癌は乳腺組織から発生するため、乳腺組織は乳房画像における主要な診断対象領域となり、乳腺組織に最適な線量の放射線を照射することが重要である。そこで、撮影技師は、乳腺組織の領域に最適な線量の放射線を照射するために、放射線量を検出するセンサの位置が乳腺密度の最も高い部分に対応するようにセンサの位置を合わせる必要がある。
【０００４】
この自動露出制御を補助するものとして、例えば、特許文献１においては、乳房上にセンサ位置を投光することにより、Ｘ線を照射する前に、センサが乳房のどの位置にあるかを示す技術が記載されている。
【０００５】
また、非特許文献１に記載されているように、近年、被写体を透過した放射線量を検出するセンサを複数有し、前記複数の各センサによる検出値から被写体全体の乳腺含有率を算出し、この乳腺含有率に基づいて、被写体に照射する放射線量を制御する機能を備えた撮影装置も提案されている。
【０００６】
非特許文献１に記載の技術は、撮影技師により乳腺密度の最も高い部分にセンサ位置を合わせる操作が不要となり、撮影効率を向上させることができる。
【特許文献１】特開平８−８０２９５号公報
【非特許文献１】Ｒａｄ  Ｆａｎ  Ｖｏｌ．３  ＮＯ．５（２００５）（６３−６４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、非特許文献１に記載されているような、被写体を透過した放射線量を検出するセンサを複数有する放射線画像撮影装置において、センサを配置する際には、放射線画像検出器の構造を勘案する必要がある。例えば、放射線画像検出器のバック板等に放射線を透過させない部材が使用されている場合、この部材に対応する位置にはセンサを配置できない。更に、放射線画像検出器には多数の型式、サイズが存在するので、これらを同一の放射線画像撮影装置で使用可能とするためには、各型式、サイズに共通するセンサ配置可能エリアを探索して複数のセンサを配置する必要がある。即ち、放射線画像撮影装置においては、放射線画像検出器の全面に対応してセンサを配置することはできず、センサを配置できる領域には制限がある。
【０００８】
そのため、図８に示すように、例えば、被写体Ｈのサイズが大きくセンサ（図８、図９においてＳＥで示す）が配置されている領域内に被写体が収まらずにセンサ配置領域の外に乳腺含有率が高い領域（図８、図９においてＭで示す）が配置されてしまった場合には、複数のセンサの平均乳腺含有率の算出に実際の乳腺含有率の高い領域が含まれなくなるため、この複数のセンサから算出される被写体全体の乳腺含有率に応じて放射線照射量を制御すると、乳腺密度の高い部分に対して十分な線量の放射線を照射することができないという問題があった。また、位相コントラスト撮影を行う場合、図９（ａ）（ｂ）に示すように、拡大率によって放射線画像とセンサの位置の関係が異なるため、拡大率によっては乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域外となった場合にも、同様の問題点があった。
【０００９】
本発明の課題は、自動露出制御用の複数のセンサを備えた放射線画像撮影装置において、個々のセンサの出力に応じて放射線照射量を制御することにより、診断対象領域がセンサ配置領域外となることによる線量不足を解消できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
被写体に放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源からの放射線を検出する放射線画像検出器を保持する検出器保持手段と、
前記検出器保持手段により保持された放射線画像検出器を透過した放射線量を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記放射線からの放射線照射量を制御する制御手段と、
を備えた放射線画像撮影装置において、
前記検出手段は、前記放射線画像検出器が占める面積より小さい面積領域に複数のセンサが平面状に配列されて構成され、
前記制御手段は、前記複数のセンサにおける個々のセンサの出力に応じて、前記放射線源からの放射線照射量を可変制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記制御手段は、前記複数のセンサにおける個々のセンサの出力に基づいて、前記放射線画像検出器により検出される放射線画像の前記被写体の診断対象領域が前記複数のセンサの配置領域内に含まれるか否かを判断し、この判断結果に応じて前記放射線源からの放射線照射量を可変制御することを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記放射線画像撮影装置は位相コントラスト撮影が可能な撮影装置であり、
撮影倍率を設定する倍率設定手段と
前記被写体の撮影方向を設定する撮影方向設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、更に、前記撮影方向設定手段において設定された撮影方向、及び／又は、前記倍率設定手段において設定された撮影倍率に基づいて、前記放射線源からの放射線照射量を可変制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、２に記載の発明によれば、検出手段の複数のセンサにおける個々のセンサの出力に応じて放射線照射量を可変制御するので、個々のセンサの出力に応じて診断対象領域がセンサ配置領域外かを判断し、その結果に応じて放射線照射量を可変制御することができ、診断対象領域がセンサ配置領域外となることによる線量不足を解消することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、撮影方向及び／又は撮影倍率に応じてより精度良く放射線照射量を可変制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本実施の形態に係る乳房画像撮影装置１は、位相コントラスト撮影を行う放射線画像撮影装置である。以下、図を参照して乳房画像撮影装置１の構成について説明する。
図１、２に、乳房画像撮影装置１の構成例を示す。図１は、乳房画像撮影装置１の外観構成例を示す図であり、図２は、図１に示す乳房画像撮影装置１の撮影装置本体部２の内部構成を模式化して示す図である。なお、図２において、ＡＥＣセンサ部１３、操作装置１４、電源部１５、駆動装置１７及び駆動装置１９は本体部９の制御装置１６（図３に図示）に接続されているが、ここでは図示しない。図１に示すように、乳房画像撮影装置１は、本体部９に支持基台３が昇降自在に設けられており、支持基台３には、支持基台３に設けられた支軸４を介して撮影装置本体部２が支持されている。支持基台３は、モータ等により構成される駆動装置１７に駆動されて昇降する。撮影装置本体部２は、駆動装置１７による支持基台３の昇降により昇降可能となっており、また、駆動装置１７により前記支軸４を支点として回動可能となっている。
【００１６】
撮影装置本体部２の上部には放射線を放射するための放射線源６が設けられ、この放射線源６は、支軸４及び支持基台３を介して本体部９と接続されている電源部１５に接続されている。放射線源６は、この電源部１５によって管電圧及び管電流を印加されるようになっている。放射線源６の放射線放射口には、放射線照射野を調節する照射野調整装置としての絞り装置７の絞り口が、開閉自在に設けられている。
【００１７】
放射線源６としては、回転陽極Ｘ線管とすることが好ましい。この回転陽極Ｘ線管においては、陰極から放射される電子線が陽極に衝突することでＸ線が発生する。これは自然光のようにインコヒーレント（非干渉性）であり、また平行光Ｘ線でもなく発散光である。電子線が陽極の固定した場所に当り続けると、熱の発生で陽極が傷むので、通常用いられるＸ線管では陽極を回転して陽極の寿命の低下を防いでいる。電子線を陽極の一定の大きさの平面に衝突させ、発生したＸ線はその一定の大きさ陽極の平面から被写体Ｈに向けて放射される。この平面を焦点（フォーカス）と呼ぶ。焦点サイズＤ（μｍ）は、焦点が正方形の場合、その一辺の長さを、焦点が長方形や多角形の場合、その短辺の長さを、焦点が円形の場合、その直径をさす。
【００１８】
焦点サイズＤが大きくなるほど照射される放射線量が多くなる。人体を透過するには実用上一定以上の放射線量が必要であるため、乳房画像撮影装置１では、人体を撮影するのに必要な放射線量を照射可能な、焦点サイズＤがＤ≧３０（μｍ）の放射線源６であることが好ましい。
【００１９】
撮影装置本体部２の下部には、被写体Ｈを透過した放射線を検出する放射線画像検出器として例えば輝尽性蛍光体シートを収納したカセッテを保持する検出器保持部１２が被写体台１０の下方であって放射線源６から略垂直に延在する位置に、放射線源６に対向するように取り付けられている。検出器保持部１２に保持された放射線画像検出器の最上面は、検出器保持部１２の最上面と一致する。放射線源６と検出器保持部１２は、図２に示すように保持部材８に取り付けられており、この保持部材８により放射線源６と検出器保持部１２との距離Ｌ（後述するＲ１＋Ｒ２）が一定距離に維持されている。この保持部材８は、モータ等により構成される駆動装置１９の駆動により昇降可能となっており、駆動装置１９による保持部材８の昇降により放射線源６及び検出器保持部１２が一定距離を保ちつつ昇降するようになっている。駆動装置１９の駆動による放射線源６及び検出器保持部１２の昇降により、被写体台１０に対する放射線源６及び検出器保持部の相対的距離が調節可能である。即ち、駆動装置１９は、調節手段として機能する。なお、放射線源６と検出器保持部１２との距離Ｌは、焦点サイズＤ≧３０（μｍ）とした場合、撮影画像の出力時のエッジ強調効果（位相コントラスト効果）の視認性の点からＬ≧０．９５（ｍ）とすることが好ましい。
【００２０】
放射線画像検出器としては、上述の輝尽性蛍光体シートを収納したカセッテの他、例えば、スクリーン（増感紙）／フィルム、ＦＰＤ（flat panel detector）等を用いること
としてもよい。
【００２１】
撮影装置本体部２における放射線源６の下方及び検出器保持部１２の上方であって放射線源６から略垂直に延在する位置には、被写体Ｈを下から保持する被写体台１０及び被写体Ｈを上部から圧迫して固定するための圧迫板１１が配設されている。被写体台１０は、図２に示すように、撮影装置本体部２のホルダー５に取り付けられており、駆動装置１７による撮影装置本体部２の昇降に応じて昇降する。これにより、被写体Ｈの位置（乳房位置）に応じて被写体台１０の高さの調整が可能となっている。圧迫板１１は、撮影装置本体部２内に設けられた図示しない支持軸に沿って昇降可能に構成されている。
【００２２】
圧迫板１１の位置は、位置検知部１８（図３に図示）により検知され、本体部９の制御装置１６に出力される。位置検知部１８としては、赤外線を用いた測光による方式、圧迫板１１をスライドする支持軸のレールに線抵抗を設けて、その抵抗値測定から位置判別する方式などが採用できる。
【００２３】
検出器保持部１２の被写体台１０に対向する面と反対の面には、検出器保持部１２に保持された放射線画像検出器を透過した放射線量の検出を行う、検出手段としてのＡＥＣセンサ部１３が設けられている。ＡＥＣセンサ部１３は、例えば、フォトマルチプライヤ、イオンチェンバー、又は半導体等により構成されるセンサである。
【００２４】
図４に、ＡＥＣセンサ部１３のセンサ配置例を示す。ＡＥＣセンサ部１３においては、検出器保持部１２に保持された放射線画像検出器が占める面積より小さい面積領域に複数のセンサが平面状に配列されている。
【００２５】
この複数のセンサのそれぞれは、センサの放射線量の検出値を乳腺含有率に変換する変換部（図示せず）を有している。各センサの変換部には、予め、各乳腺含有率の乳房に対して、各線量（乳房撮影において照射する範囲の各線量）の放射線を照射したときの透過線量がデータとして記憶されている。これは、各乳腺含有率の乳房の実験用ファントムを用いて事前に測定して得られたデータである。各センサの変換部は、センサからの照射開始後ｎマイクロ秒間の検出値に基づき、照射開始後ｎマイクロ秒間でセンサに到達した被写体の透過線量を測定し、この測定値、放射線源６から照射した放射線量（制御装置１６から入力される）及び予め記憶されている上記各乳腺含有率の事前測定データに基づいて、センサの検出値をセンサ上にある乳房部分の乳腺含有率に変換し、センサ出力値として制御装置１６に出力する。なお、乳腺含有率は、０〜１００（％）の範囲で出力され、乳腺含有率が０である場合は、このセンサに対応する位置には乳腺が存在しないことを示し、値が高いほどそのセンサに対応する位置の乳腺密度が高いことを示す。
【００２６】
本体部９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡ
Ｍ（Random Access Memory）により構成される制御装置１６を備えている。図３に、乳房画像撮影装置１の機能構成例を示す。図３に示すように、制御装置１６には、ＡＥＣセンサ部１３、撮影方向設定手段や倍率設定手段として拡大率や撮影方向等の撮影条件の設定を行うためのキーボードやタッチパネル、被写体台１０の位置の調整を行うための位置調整スイッチ（上方に調整する上方調整スイッチ、下方に調整する下方調整スイッチ）等を備える入力装置１４ａ、及びＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置１４ｂを有する操作装置１４、装置の動力源である電源部１５、支持基台３の昇降による撮影装置本体部２の昇降及び撮影装置本体部２の回転を行う駆動装置１７、圧迫板１１の位置を検知する位置検知部１８、及び保持部材８の昇降を行う駆動装置１９がバス２０を介して接続されている。制御装置１６のＲＯＭには、乳房画像撮影装置１各部を制御するための撮影制御処理プログラムをはじめとする各種制御プログラムやプログラムの実行に必要なデータ等が記憶されており、ＣＰＵは、この制御プログラムとの協働により乳房画像撮影装置１各部の動作を統括的に制御し、位相コントラスト撮影を行う。
【００２７】
また、制御装置１６のＲＯＭには、図５に示すように、乳房の撮影方向（右乳房斜位方向；ＭＬＯ−Ｒ、左乳房斜位方向；ＭＬＯ−Ｌ、右乳房及び左乳房の上下方向；ＣＣ）及び拡大率の組み合わせ毎に、撮影時に乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域内に含まれているか否かを判定するためのセンサパターンＡ、センサパターンＢが記憶されている。なお、ここでいう被写体の乳腺含有率の高い領域とは、被写体を透過した放射線画像において、被写体の最も乳腺密度が高い領域に対応した領域をいう。センサパターンＡは、各撮影方向及び拡大率の組み合わせにおいて、被写体の乳腺含有率の高い領域がＡＥＣセンサ部１３のセンサ配置領域内に含まれている場合の、センサ配置領域内の各位置におけるセンサ出力値の基準パターンである。センサパターンＢは、各撮影方向及び拡大率の組み合わせにおいて、被写体の乳腺含有率の高い領域がＡＥＣセンサ部１３のセンサ配置領域外にも配置される場合の、センサ配置領域内の各位置におけるセンサ出力値の基準パターンである。
【００２８】
図５（ａ）に、拡大率１．７５倍、ＣＣのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す。図５（ｂ）に、拡大率１．７５倍、ＭＬＯ−ＲのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す。図５（ｃ）に、拡大率１．７５倍、ＭＬＯ−ＬのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す。図５（ｄ）に、拡大率１．４６倍、ＣＣのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す。なお、以下、特に図示しないが、拡大率１．７５倍、ＭＬＯ−ＲのセンサパターンＡ及びＢ、拡大率１．７５倍、ＭＬＯ−ＬのセンサパターンＡ及びＢも同様に記憶されている。なお、図５に示す矩形は、ＡＥＣセンサ部１３のセンサ配置領域内に配置されている各センサを示し、各矩形内の数値は、各センサの出力値である乳腺含有率を示す。
【００２９】
ここで、図６を参照して位相コントラスト撮影の原理について説明する。位相コントラスト撮影とは、被写体Ｈと放射線画像検出器との間に一定の距離Ｒ２を設けることで、図６に示すように放射線の屈折に起因するエッジ強調（屈折コントラスト強調）画像を得るものである。図６に模式的に描くように、放射線が物体を通過するときに屈折して物体の境界内側の放射線密度が疎になり、さらに物体の外側は物体を通過しない放射線と重なることから放射線密度が上昇する。このようにして被写体境界部分であるエッジが画像として強調される。これは物体と空気との放射線に対する屈折率の差から生じる現象である。これがエッジ強調画像である。
【００３０】
さらに図６で原理的に示す空気と被写体との境界でのエッジ強調のみならず、物体内においても屈折率の異なる部分の境界部分も同様な効果が得られる。本発明での被写体境界部分とは放射線の屈折率の異なる物質との境界部分と表現することができる。
【００３１】
位相コントラスト撮影を行うと、放射線源６から被写体Ｈまでの距離をＲ１、被写体Ｈと放射線画像検出器との距離をＲ２とすると拡大率＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１の撮影倍率での拡大撮影となる。ここでＲ１については、その起点は放射線源６の焦点の位置であり、通常の市販の放射線源６にはその場所が明示されている。また終点は被写体位置を固定する被写体台１０により固定された被写体Ｈの中心線であり、ここでは被写体台１０と圧迫板１１から等距離にある位置を被写体Ｈの中心線としている。Ｒ２については起点は被写体Ｈの中心線であり、終点は放射線画像検出器の放射線を受ける平面の最上面、即ち、検出器保持部１２の最上面である。
【００３２】
本実施の形態において、乳房画像撮影装置１は、１．４６倍、１．７５倍の何れかの拡大率（撮影倍率）で位相コントラスト撮影するものとする。
【００３３】
次に、乳房画像撮影装置１の動作について説明する。
図７に、制御装置１６により実行される撮影制御処理を示す。当該処理の実行により制御手段が実現される。
【００３４】
まず、入力装置１４ａから撮影方向を含む撮影条件が設定入力され（ステップＳ１）、次いで、被写体台１０の位置及び圧迫板１１の位置が調整され、被写体台１０及び圧迫板１１の位置が設定される（ステップＳ１）。具体的には、入力装置１４ａから入力された撮影方向が撮影装置本体部２の回転を必要とする撮影方向であるか否かが判断され、回転を必要とする撮影方向である場合、例えば、乳房を斜位方向から撮影するＭＬＯ（Medio-Lateral Oblique）である場合、駆動装置１７が制御され、撮影装置本体部２全体が所定量回転される。入力装置１４ａの位置調整スイッチが操作されると、位置調整スイッチの操作に応じて駆動装置１７が制御され、被写体台１０の位置が調整される。また、撮影技師等の操作者により、圧迫板１１の位置が調整され被写体Ｈが押圧、固定される。調整後、入力装置１４ａにより、調整された位置への被写体台１０及び圧迫板１１の設定を指示する旨が入力されることにより設定が完了する。
【００３５】
被写体台１０及び圧迫板１１の位置の設定後、入力装置１４ａにより、拡大率（撮影倍率）が設定入力されると（ステップＳ３）、入力された撮影倍率に応じて、被写体台１０に対する放射線源６及び検出器保持部１２の相対的距離がそれぞれ算出され、駆動装置１９が制御されることにより、被写体台１０から放射線源６及び検出器保持部１２のそれぞれまでの距離が算出された距離となる位置に保持部材８が移動され、被写体台１０に対する放射線源６及び検出器保持部１２の相対的距離が調節される（ステップＳ４）。
【００３６】
次いで、制御装置１６のＲＯＭに記憶されている、撮影方向及び拡大率に応じたセンサパターンＡ、ＢがＲＡＭに読み出され（ステップＳ５）、入力装置１４ａからの撮影指示が待機される。
【００３７】
入力装置１４ａから撮影指示が入力されると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、電源部１５により放射線源６に管電圧及び管電流が印加されて放射線の照射が開始され（ステップＳ７）、ＡＥＣセンサ部１３の各センサの出力値（乳腺含有率）が取得され（ステップＳ８）、ＡＥＣセンサ部１３からの出力値に基づいて、被写体全体の平均乳腺含有率が算出される（ステップＳ９）。なお、値が出力されない等の欠陥センサがある場合は、周囲の正常なセンサから出力された乳腺含有率から補間して求めた値を欠陥センサの乳腺含有率として用いる。
【００３８】
次いで、ＡＥＣセンサ部１３の個々のセンサから出力される出力値のパターン（センサ配置領域内の各センサ位置のセンサのそれぞれが出力する出力値からなるパターン）が、ＲＡＭに読み出されているセンサパターンＡ、センサパターンＢの何れに類似しているかが判定される（ステップＳ１０）。ここでは、ＡＥＣセンサ部１３の各センサから出力される出力値のパターンと、ＲＡＭに読み出されているセンサパターンＡ、センサパターンＢとの２次元の正規化相互相関値をそれぞれテンプレートマッチング法により求め、相関値の大きいほうのセンサパターンに、ＡＥＣセンサ部１３の各センサから出力される出力値のパターンが類似していると判定する。ここで、センサパターンＡは、図５に示すように、センサ配置領域の中央付近のセンサ出力値が高くなっているパターンであり、センサパターンＡに類似していれば、乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域内に含まれていると判定される。センサパターンＢは、図５に示すように、センサ配置領域の縁部においてセンサ出力値が高くなっているパターンであり、センサパターンＢに類似していれば、乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域外に存在していると判定される。なお、放射線の照射時間は、平均的には２秒前後であり、ステップＳ１０における判定に要する時間は１００ミリ秒前後である。
【００３９】
ＡＥＣセンサ部１３の各センサから出力される出力値のパターンが、センサパターンＡに類似していると判定されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ステップＳ９で算出された平均乳腺含有率に基づいて、放射線源６による放射線照射時間Ｔが決定される（ステップＳ１２）。制御装置１６のＲＯＭには、予め、平均乳腺含有率と、その平均乳腺含有率において診断に適した画像を得るために必要な放射線量を照射するためにかかる放射線照射時間とが対応付けられたテーブルが記憶されており、ＲＯＭに記憶されたテーブルが参照されることにより、ステップＳ９で算出された平均乳腺含有率に応じた放射線照射時間Ｔが放射線照射時間として決定される。
【００４０】
照射時間Ｔが決定されると、照射時間Ｔが経過するまで待機され、照射時間Ｔが経過したと判断されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、放射線源６からの放射線照射が停止され（ステップＳ１６）、本処理は終了する。
【００４１】
一方、ＡＥＣセンサ部１３の各センサから出力される出力値のパターンが、センサパターンＢに類似していると判定されると（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ９で算出された平均乳腺含有率に基づいて、放射線源６による放射線照射時間Ｔ（１＋α）が決定される（ステップＳ１４）。
【００４２】
上述したように、制御装置１６のＲＯＭには、予め、平均乳腺含有率と、その平均乳腺含有率において診断に適した画像を得るために必要な放射線量を照射するためにかかる放射線照射時間とが対応付けられたテーブル記憶されている。しかしながら、各センサから出力される出力値のパターンがセンサパターンＢに類似している場合、乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域外に存在していると推定される。
【００４３】
ここで、乳房は、主に乳頭から胸壁側へ向かって広がる乳腺組織とその他の脂肪組織からなり、乳腺組織は、放射線を吸収しやすく、脂肪組織は、放射線を透過しやすい特性を有している。乳腺組織は、癌等の病巣が発生しやすいため、被写体の乳腺含有率に応じた線量の放射線が照射されなければ、診断に適した画像が得られず、診断に影響する。乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域外に存在している場合、ステップＳ９で算出された平均乳腺含有率は、被写体の乳腺含有率の低い領域をもとに算出されていることとなり、この平均乳腺含有率に基づいて照射時間を算出しても、主な関心領域（診断対象領域）である乳腺含有率の高い領域に対して線量が不足し、得られた画像に粒状（ざらつき）が生じ、診断に適した画像が得られない。
【００４４】
そこで、ステップＳ１４においては、ＲＯＭに記憶されたテーブルが参照されることにより、ステップＳ９で算出された平均乳腺含有率に応じた放射線照射時間Ｔが取得され、この放射線照射時間Ｔに一定の延長時間を加算した時間Ｔ（１＋α）が放射線照射時間として決定される。なお、延長時間は、Ｔの２０〜３０パーセントであり、予め定められている。この延長時間は、適宜設定できる構成としてもよい。
【００４５】
照射時間Ｔが決定されると、照射時間Ｔ（１＋α）が経過するまで待機され、照射時間Ｔ（１＋α）が経過したと判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、放射線源６からの放射線照射が停止され（ステップＳ１６）、本処理は終了する。
【００４６】
以上説明したように、乳房画像撮影装置１によれば、ＡＥＣセンサ部１３を構成する各センサの出力値のパターンがセンサパターンＡに類似しているかセンサパターンＢに類似しているかを判定し、センサパターンＡに類似していると判定した場合、乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域内に含まれていると判定してＡＥＣセンサ部１３の平均乳腺含有率に応じた照射時間Ｔを決定し、照射時間Ｔの経過後、放射線源６からの放射線照射を停止する。センサパターンＢに類似していると判定した場合、乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域外にも存在すると判定してＡＥＣセンサ部１３の平均乳腺含有率に応じた照射時間Ｔを求めるとともに、この放射線照射時間Ｔに一定の延長時間を加算した時間Ｔ（１＋α）を放射線照射時間として決定し、照射時間Ｔ（１＋α）の経過後、放射線源６からの放射線照射を停止する。
【００４７】
従って、診断対象領域である乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域外にも存在する場合であっても、十分な放射線量を照射することができ、乳腺含有率の高い領域がセンサ領域外となることによる線量不足を解消することが可能となる。
【００４８】
また、乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域内に含まれているか否かを判定するためのセンサパターンＡ、Ｂは、撮影方向、撮影倍率に応じて用意されているので、撮影方向や撮影倍率に応じて精度良く放射線照射量の制御を行うことが可能となる。
【００４９】
なお、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る乳房画像撮影装置１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、ＡＥＣセンサ部１３の個々のセンサの検出値を乳腺含有率に変換して制御装置１６に出力することとしたが、制御装置１６の処理速度が十分高速であれば、個々のセンサの検出値を制御装置１６に出力するようにし、制御装置１６で個々のセンサの乳腺含有率を算出するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施の形態においては、ＡＥＣセンサ部１３の各センサの出力値を平均することにより被写体全体の平均乳腺含有率を算出し、この平均乳腺含有率に基づいて放射線照射時間を決定することとしたが、センサ配置領域内の乳腺含有率が高い領域に重みを置いて被写体全体の乳腺含有率を算出し、この算出された乳腺含有率に基づいて放射線照射時間を決定するようにしてもよい。また、上記実施の形態においては、乳腺含有率の高い領域がセンサ配置領域内であるか否か、及び被写体の平均乳腺含有率に基づいて放射線照射時間を決定し、決定された放射線照射時間だけ放射線を照射することにより放射線照射量を制御することとしたが、照射すべき放射線量を決定し、放射線照射量を制御することとしてもよい。
【００５１】
また、上述のステップＳ１１においてセンサパターンＢに類似していると判断された場合、相関値を、センサ配置領域外に乳腺含有率の高い領域が存在するという判定に対する信頼度と考えて、相関値に基づいて、放射線の照射時間を決定するようにしてもよい。
また、相関値の算出時間を短縮するために、相関値は、隣接する複数センサの値を平均化することによって一つの値にまとめ、サンプル点を減らしてから算出してもよい。この場合、サンプル点を減らした後の基準パターン（センサパターンＡ、Ｂ）を保持するようにしたほうがよい。
また、ＡＥＣセンサ部１３の全センサを用いて相関値を求めてもよいし、一部のセンサ（例えば、乳頭側の半分）のみを用いて相関値を算出するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態においては、センサパターンＡ、センサパターンＢを予め記憶し、何れに類似するかによって被写体の乳腺含有率が高い領域がセンサ配置領域内であるか否かを判定することしたが、これに限定されない。
例えば、ＡＥＣセンサ部１３のセンサ数が多く、かつセンサ出力値の量子化ビット数が多いならば、各センサ位置に対するセンサ出力値で形成される曲面を、多項式近似等の方法で外挿し、センサ配置領域外の位置に対応する仮想センサの出力値を推定して、推定されたセンサ出力値を使用して、放射線照射時間又は照射放射線量を制御するようにしてもよい。このとき、仮想センサの乳腺含有率の値が、センサ配置領域内の乳腺含有率よりも高いと推定された場合にのみ、推定した乳腺含有率の値に応じて照射時間又は放射線照射量を増加させてもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態においてセンサパターンＢに類似している、即ち、センサ配置領域外に乳腺含有率の高い領域が存在すると判定された場合にのみ、仮想センサ出力値を推定し、その推定された乳腺含有率の値に応じて、放射線照射時間又は放射線照射量を増加させてもよい。
【００５４】
また、上記撮影制御処理において、ＡＥＣセンサ部１３の各センサから出力値が出力された際に、胸壁側を除いた一番外側に位置するセンサに乳腺含有率が０（直接放射線が照射された素抜け領域）のセンサが存在するか否かを判断し、乳腺含有率が０のセンサが存在する場合には、乳房領域の外側にセンサが存在していると判断してステップＳ１０、１１の判定は行わず、ステップＳ９で算出された平均乳腺含有率に応じて予め定められた照射時間Ｔで照射を行うこととしてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態においては、乳房画像撮影装置１は、位相コントラスト撮影により拡大撮影を行うものとして説明したが、被写体を実寸大で撮影する密着撮影装置において本発明を適用可能であることは勿論である。このような撮影装置においては、ＲＯＭに記憶しておくセンサパターンには拡大率を考慮する必要がないので、撮影方向毎にセンサパターンを設ければよい。
【００５６】
また、拡大スポット撮影においては、スポット圧迫板で圧迫される診断対象の領域と、センサ配置領域がマッチしているため、拡大スポット撮影時は、被写体の乳腺含有率が高い領域がセンサ配置領域内であるか否かを判定する機能をＯＦＦし、平均乳腺含有率に応じた照射時間で放射線を照射するようにしてもよい。
【００５７】
また、例えば、放射線画像検出器がＦＰＤ装置の場合、上述のＡＥＣセンサの機能をＦＰＤ装置に内蔵する、又は、ＦＰＤ装置の所定のピクセルの出力値で代用することも可能で、この場合、放射線画像検出器が検出手段を兼ねることになる。
【００５８】
その他、乳房画像撮影装置１の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る乳房画像撮影装置１の構成例を示す図である。
【図２】乳房画像撮影装置１の撮影装置本体部２の内部構成を模式的に示す図である。
【図３】乳房画像撮影装置１の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】ＡＥＣセンサ部１３のセンサ配置例を示す図である。
【図５】（ａ）は、拡大率１．７５倍、ＣＣのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す図、（ｂ）は、拡大率１．７５倍、ＭＬＯ−ＲのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す図、（ｃ）は、拡大率１．７５倍、ＭＬＯ−ＬのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す図、（ｄ）は、拡大率１．４６倍、ＣＣのセンサパターンＡ及びＢの一例を示す図である。
【図６】位相コントラスト撮影の原理を説明するための図である。
【図７】制御装置１６により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図８】被写体（Ｈ）のサイズが大きい場合のセンサ（ＳＥ）の配置領域と画像における乳腺含有率の高い領域（Ｍ）との関係を示す図である。
【図９】拡大率１．４６倍、１．７５倍で撮影したときのセンサ（ＳＥ）の配置領域と画像における乳腺含有率の高い領域（Ｍ）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  乳房画像撮影装置
２  撮影装置本体部
３  支持基台
４  支軸
６  放射線源
７  絞り装置
８  保持部材
９  本体部
１０  被写体台
１１  圧迫板
１２  検出器保持部
１３  ＡＥＣセンサ部
１４  操作装置
１４ａ  入力装置
１４ｂ  表示装置
１５  電源部
１６  制御装置
１７  駆動装置
１８  位置検知部
１９  駆動装置
２０  バス
【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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