(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源を支持し、前記Ｘ線源を移動させる移動機構と、
断続する複数回の撮影を行なうように前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を制御するとともに、前記複数回の撮影を行う移動区間において、前記Ｘ線源の移動速度が変化するように前記移動機構を制御してトモシンセシス撮影を実行するトモシンセシス撮影手段と、
前記Ｘ線源の前記移動に伴う移動区間における前記Ｘ線源の移動速度の推移と、前記複数回の撮影における複数の撮影タイミングとの関係を撮影シーケンスとして設定する撮影シーケンス設定手段と、
を有し、
前記複数回の撮影を行う移動区間は、前記Ｘ線検出器に対して前記Ｘ線源が正対する正対位置が含まれる第１移動区間と、当該第１移動区間に隣接し、前記正対位置が含まれない第２移動区間とを有し、
前記撮影シーケンス設定手段は、前記複数回の撮影が行われる撮影位置を等間隔とし、前記第１移動区間における前記撮影タイミングの間隔と前記第２移動区間における前記撮影タイミングの間隔とが異なるように前記撮影シーケンスを設定し、
当該撮影シーケンスに従って、前記トモシンセシス撮影手段は、
前記第１移動区間における前記Ｘ線源の移動速度が、前記第２移動区間における前記Ｘ線源の移動速度よりも低速であり、前記第１移動区間と前記第２移動区間とにおける前記Ｘ線源の移動速度がそれぞれ一定となるように前記移動機構を制御し、
前記第１移動区間における前記撮影タイミングの間隔が、前記第２移動区間における前記撮影タイミングの間隔よりも広く、前記第１移動区間と前記第２移動区間とにおける前記撮影タイミングの間隔がそれぞれ一定となるように前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を制御して、前記トモシンセシス撮影を実行する、
乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項２】
前記移動機構は、前記Ｘ線源を回転移動又は直線移動させる請求項１に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項３】
前記トモシンセシス撮影手段は、前記複数回の撮影によって得られた複数のＸ線画像に基づいて３Ｄ断層像を生成する請求項１又は２に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項４】
前記第１移動区間は１つであり、前記第２移動区間は、前記第１移動区間の両側に対応する２つである請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項５】
断続する複数回の撮影を行なうようにＸ線源及びＸ線検出器を制御するとともに、前記複数回の撮影を行う移動区間において、前記Ｘ線源の移動速度が変化するように、前記Ｘ線源を支持し、前記Ｘ線源を移動させる移動機構を制御してトモシンセシス撮影を実行するトモシンセシス撮影ステップと、
前記Ｘ線源の前記移動に伴う移動区間における前記Ｘ線源の移動速度の推移と、前記複数回の撮影における複数の撮影タイミングとの関係を撮影シーケンスとして設定する撮影シーケンス設定ステップと、
を有し、
前記複数回の撮影を行う移動区間は、前記Ｘ線検出器に対して前記Ｘ線源が正対する正対位置が含まれる第１移動区間と、当該第１移動区間に隣接し、前記正対位置が含まれない第２移動区間とを有し、
前記撮影シーケンス設定ステップは、前記複数回の撮影が行われる撮影位置を等間隔とし、前記第１移動区間における前記撮影タイミングの間隔と前記第２移動区間における前記撮影タイミングの間隔とが異なるように前記撮影シーケンスを設定し、
当該撮影シーケンスに従って、前記トモシンセシス撮影ステップは、
前記第１移動区間における前記Ｘ線源の移動速度が、前記第２移動区間における前記Ｘ線源の移動速度よりも低速であり、前記第１移動区間と前記第２移動区間とにおける前記Ｘ線源の移動速度がそれぞれ一定となるように前記移動機構を制御し、
前記第１移動区間における前記撮影タイミングの間隔が、前記第２移動区間における前記撮影タイミングの間隔よりも広く、前記第１移動区間と前記第２移動区間とにおける前記撮影タイミングの間隔がそれぞれ一定となるように前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を制御して、前記トモシンセシス撮影を実行する、
乳房Ｘ線撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様としての実施形態は、乳房を撮影する乳房Ｘ線撮影装置及び乳房Ｘ線撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
がんやその他の異状を診断するために乳房組織の２次元画像を提供して乳房検査を行なう乳房Ｘ線撮影法（マンモグラフィ）が広く使用されている。乳房は立体的で繊細な構造をしているので、専用のＸ線装置（乳房Ｘ線撮影装置）で撮影される。
【０００３】
乳房Ｘ線撮影装置は、圧迫された乳房に対して断続する複数回の撮影を行なうようにＸ線管及びＸ線検出器を制御し、複数回の撮影のうち最初の撮影開始から最終の撮影終了までの間（画像収集時間）に、Ｘ線源を一定速度で移動させてトモシンセシス撮影を実行する（例えば、特許文献１，２参照）。Ｘ線管を回転させ多方向からＸ線を照射し、投影像を収集特許文献１では、Ｘ線源を一定速度で直線移動させてトモシンセシス撮影を実行するのに対し、特許文献２では、Ｘ線源を一定速度で回転移動させてトモシンセシス撮影を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６２２７６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６６２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のトモシンセシス撮影によると、各撮影はＸ線管が移動している間に乳房にＸ線が照射されて行なわれる。したがって、各撮影がいわゆる流し撮りの状態となり、ブレの発生に起因して画素が劣化するという問題がある。
【０００６】
撮影ごとにＸ線管の移動を停止させれば画質の劣化は解消されるが、その分だけトモシンセシス撮影に要する時間が長くなってしまう。その場合、乳房の圧迫時間も長くなるので受診者に痛みが伴う時間が長くなってしまう。
【０００７】
また、トモシンセシス撮影の各撮影に基づくＸ線透過画像において、石灰化の視認性はトモシンセシス撮影の複数撮影のうち正対位置（角度０°）付近の撮影で得られたトモシンセシス画像の分解能が重要であることが知られている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の乳房Ｘ線撮影装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源を支持し、前記Ｘ線源を移動させる移動機構と、断続する複数回の撮影を行なうように前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を制御するとともに、前記複数回の撮影のうち最初の撮影開始から最終の撮影終了までの間で前記Ｘ線源の移動速度が変化するように前記移動機構を制御してトモシンセシス撮影を実行するトモシンセシス撮影手段と、を有する。
【０００９】
本実施形態の乳房Ｘ線撮影方法は、上述した課題を解決するために、断続する複数回の撮影を行なうようにＸ線源及びＸ線検出器を制御するとともに、前記複数回の撮影のうち最初の撮影開始から最終の撮影終了までの間で前記Ｘ線源の移動速度が変化するように、前記Ｘ線源を支持し前記Ｘ線源を移動させる移動機構を制御してトモシンセシス撮影を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の外観を示す斜視図。
【図２】本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の構成を示す断面図。
【図３】トモシンセシス撮影を説明するための図。
【図４】本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置に備える画像処理装置の構成を示す図。
【図５】本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の機能を示すブロック図。
【図６】Ｘ線管の回転移動速度の変化例を説明するための図。
【図７】本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置が実行するトモシンセシス撮影の撮影シーケンスの第１例を示す図。
【図８】図７に示す撮影シーケンスに基づく撮影角度を示す図。
【図９】等間隔の撮影角度を示す図。
【図１０】本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置が実行するトモシンセシス撮影の撮影シーケンスの第２例を示す図。
【図１１】Ｘ線管の回転移動速度の変化例を説明するための図。
【図１２】Ｘ線管の回転移動速度の第３例を示す図。
【図１３】本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態の乳房Ｘ線撮影装置及び乳房Ｘ線撮影方法について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１の外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１の構成を示す断面図である。
【００１３】
図１及び図２は、受診者の乳房（被検体）Ｂを撮影する本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置（マンモグラフィ装置）１を示す。乳房Ｘ線撮影装置１は、撮影台装置１１及び画像処理装置１２によって構成される。
【００１４】
撮影台装置１１は、可動照射部２１、可動検出部２２、スタンド部２３、移動機構２４（図２に図示）、及び操作部２５を備える。可動照射部２１は、移動機構２４を介して回転可能なようにスタンド部２３に支持される。
【００１５】
可動照射部２１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１ａ及びフェイスガード２１ｂを備える。
【００１６】
Ｘ線管２１ａは、後述する高電圧供給装置２５ｄからの高電圧電力の供給を受けて、高電圧電力の条件に応じて乳房Ｂを介して、後述する撮影台２２ｂに向かってＸ線を照射するための真空管である。
【００１７】
フェイスガード２１ｂは、撮影時に受診者の頭部をＸ線被曝から保護するための防護器具である。
【００１８】
なお、可動照射部２１は、図示しないが、Ｘ線管２１ａによって発生されたＸ線の線質を調整したり照射野を制限したりするためのＸ線絞りや線質フィルタ等の調整器具を備える場合もある。
【００１９】
可動検出部２２は、圧迫板２２ａ、撮影台２２ｂ、及びＦＰＤ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２ｃを備える。
【００２０】
圧迫板２２ａは、撮影台２２ｂとの間で乳房Ｂを圧迫するために撮影台２２ｂの上方に設けられる。圧迫板２２ａは、透明な樹脂で形成されており、撮影台２２ｂに対して接離可能に支持されている。そして、圧迫板２２ａを撮影台２２ｂ側に移動させることによって乳房Ｂを圧迫し、乳房Ｂの厚さを薄く略均一にすることが可能である。後述する圧迫フットペダル２５ａが技師等の撮影者によって操作された場合に、圧迫板２２ａを上下方向に移動させるためのモータからなる駆動機構（図示しない）が駆動することによって、圧迫板２２ａは電動で上下方向に移動する。なお、撮影者によるノブ（図示しない）の操作に従って、圧迫板２２ａが手動的に上下方向に移動する構成であってもよい。
【００２１】
撮影台２２ｂは、乳房Ｂを透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器としてのＦＰＤ２２ｃと、散乱線を除去して撮影画像のコントラストを改善するためのグリッド（図示しない）とを内部に備えた台である。ＦＰＤ２２ｃには、複数の検出素子が二次元に配列されており、各検出素子間には、走査線と信号線とが直交するように配設されている。ＦＰＤ２２ｃから出力される時系列的なアナログ信号（ビデオ信号）の投影データは、デジタル信号に変換され、画像処理装置１２に出力される。
【００２２】
スタンド部２３は、後述する移動機構２４を介して可動照射部２１及び可動検出部２２を支持する。
【００２３】
図２に示すように、移動機構２４は、可動照射部２１に連結される。移動機構２４がスタンド部２３に対して回転することで、移動機構２４は、スタンド部２３に対して可動照射部２１を左右方向に回転移動させる。
【００２４】
移動機構２４は、可動検出部２２に連結可能である。移動機構２４が可動検出部２２に連結された連結状態の場合、移動機構２４がスタンド部２３に対して回転することで、移動機構２４は、スタンド部２３に対して可動照射部２１及び可動検出部２２を一体として左右方向に回転移動させる。一方で、移動機構２４が可動検出部２２に連結されていない非連結状態の場合、移動機構２４がスタンド部２３に対して回転することで、移動機構２４は、スタンド部２３に対して可動照射部２１のみを左右方向に回転移動させる。
【００２５】
移動機構２４と可動検出部２２とは、例えば、双方にギアを設け、可動検出部２２は、ギアが噛み合った状態で移動機構２４と連結され、ギアが噛み合っていない状態で移動機構２４から切り離される。
【００２６】
このように、可動検出部２２が移動機構２４と切り離された状態の場合、すなわち、トモシンセシス撮影の場合、スタンド部２３に対して可動検出部２２を固定したまま、スタンド部２３に対する移動機構２４の回転に従って可動照射部２１のみが回転移動する。一方で、可動検出部２２が移動機構２４と連結状態の場合、すなわち、ＣＣ撮影（頭尾方向の撮影）、ＭＬＯ撮影（内外斜位方向の撮影）の場合、スタンド部２３に対する移動機構２４の回転に従って可動照射部２１及び可動検出部２２が一体として回転移動する。
【００２７】
可動検出部２２の移動機構２４との連結、又は、切り離しを制御することで、乳房Ｘ線撮影装置１では、ＣＣ撮影、ＭＬＯ撮影、及びトモシンセシス撮影を含む種々の撮影モードでの撮影が可能である。トモシンセシス撮影とは、圧迫された乳房に対してＸ線管２１ａを回転させながら複数の撮影角度でＸ線撮影を行ない、複数の撮影角度に係る複数のＸ線透過像（投影像）を収集する撮影方法である。トモシンセシス撮影によれば、乳房Ｂに向けて複数の撮影方向からＸ線を照射することによって取得された複数のＸ線投影画像を用いて３Ｄ（立体）断層像を生成することもできる。
【００２８】
図３は、トモシンセシス撮影を説明するための図である。
【００２９】
図３は、Ｘ線管２１ａ、圧迫板２２ａ、撮影台２２ｂ、及びＦＰＤ２２ｃを示す。Ｘ線管２１ａが回転軸Ｒの周りに回転することにより、Ｘ線管２１ａは、図３に示すようにＦＰＤ２２ｃの上方において円弧を描くように回転移動する。例えば、正方向の回転の場合には、Ｘ線管２１ａは、角度−Ｘ°から正対位置（角度０°）を介して角度＋Ｘ°まで右周りの向き（図３の矢印）に回転する。なお、一般的に、トモシンセシス撮影におけるＸ線管２１ａの振り角は、９°（Ｘ＝４．５）〜５０°（Ｘ＝２５）程度である。ここで、正対位置とは、ＣＣ撮影におけるＸ線管２１ａの位置を意味する。
【００３０】
図１及び図２の説明に戻って、操作部２５は、圧迫フットペダル２５ａ、Ｃアーム上下／回転微調整スイッチ２５ｂ、撮影条件設定パネル２５ｃ、及び高電圧供給装置２５ｄを備える。
【００３１】
圧迫フットペダル２５ａは、圧迫板２２ａの上下方向への位置を調整するための、操作者が踏むためのペダルである。
【００３２】
Ｃアーム上下／回転微調整スイッチ２５ｂは、可動照射部２１及び可動検出部２２を上下に移動させたり、可動照射部２１のみ、又は、可動照射部２１及び可動検出部２２を一体として回転させたりするためのスイッチである。
【００３３】
撮影条件設定パネル２５ｃは、Ｘ線撮影の条件を設定するためのパネルである。
【００３４】
高電圧供給装置２５ｄは、可動照射部２１のＸ線管２１ａに電圧を供給する装置である。
【００３５】
撮影台装置１１のＸ線管２１ａによってＸ線が発生されると、Ｘ線は圧迫板２２ａと撮影台２２ｂとの間で圧迫された乳房Ｂに照射される。そして、乳房Ｂを透過したＸ線は撮影台２２ｂのＦＰＤ２２ｃによって検出されて投影データに変換され、画像処理装置１２に出力される。
【００３６】
画像処理装置１２は、乳房Ｘ線撮影装置１全体の動作制御や、撮影台装置１１によって取得された投影データに基づいてＸ線透過画像を生成したり、Ｘ線透過画像に関する画像処理等を行なったりする装置である。画像処理装置１２は、入力回路３３及びディスプレイ３４などを含む。
【００３７】
図４は、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１に備える画像処理装置１２の構成を示す図である。
【００３８】
図４は、乳房Ｘ線撮影装置１に備える画像処理装置１２を示す。画像処理装置１２は、処理回路３１、記憶回路（記憶部）３２、入力回路（入力部）３３、ディスプレイ（表示部）３４、及びＩＦ（通信部）３５を備える。
【００３９】
処理回路３１は、記憶回路３２に格納されている各種制御プログラムを読み出して各種演算を行なうと共に、記憶回路３２、入力回路３３、ディスプレイ３４、及びＩＦ３５における処理動作を統括的に制御する。
【００４０】
処理回路３１は、専用又は汎用のＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）の他、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、及び、プログラマブル論理デバイスなどの回路を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：ｓｉｍｐｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：ｃｏｍｐｌｅｘ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）などの回路が挙げられる。処理回路３１はメモリに記憶された、又は、処理回路３１内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで図５に示す機能を実現する。
【００４１】
また、処理回路３１は、単一の回路として構成されてもよいし、複数の独立した回路を組み合わせて１の処理回路３１として構成されてもよい。処理回路３１が複数の回路によって構成される場合、プログラムを記憶するメモリは回路ごとに個別に設けられるものであってもよいし、後述する記憶回路３２が各回路の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。
【００４２】
記憶回路３２は、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ  ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって構成される。記憶回路３２は、ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ）メモリ及びＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｄｉｓｋ））などの可搬型メディアによって構成されてもよい。記憶回路３２は、処理回路３１において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータや、医用画像を記憶する。また、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ３４への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路３３によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を含めることもできる。
【００４３】
入力回路３３は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイス（マウス等）やキーボード等の入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは、入力デバイス自体も入力回路３３に含まれるものとする。操作者により入力デバイスが操作されると、入力回路３３はその操作に応じた入力信号を生成して処理回路３１に出力する。なお、乳房Ｘ線撮影装置１は、入力デバイスがディスプレイ３４と一体に構成されたタッチパネルを備えてもよい。
【００４４】
ディスプレイ３４は、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示手段によって構成される。ディスプレイ３４は、処理回路３１からの指示に応じて、各種操作画面や、処理回路３１によって生成されたデータ等の各種表示情報を表示させる。
【００４５】
ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３５は、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。乳房Ｘ線撮影装置１がネットワーク上に設けられる場合、ＩＦ３５は、ネットワーク上の外部装置と情報の送受信を行なう。例えば、ＩＦ３５は、乳房Ｘ線撮影装置１によって生成された画像データを画像管理装置や読影端末（図示しない）に送信したりして、外部装置と通信動作を行なう。
【００４６】
続いて、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１の機能について説明する。
【００４７】
図５は、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１の機能を示すブロック図である。
【００４８】
画像処理装置１２の処理回路３１がプログラムを実行することによって、図５に示すように、処理回路３１は、操作支援機能（操作支援手段）３１ａ、（モード設定手段）３１ｂ、撮影条件設定機能（撮影条件設定手段）３１ｃ、トモシンセシス撮影機能（トモシンセシス撮影手段）３１ｄ、及び撮影シーケンス設定機能（撮影シーケンス設定手段）３１ｅを有する。
【００４９】
なお、処理回路３１の操作支援機能３１ａ、モード設定機能３１ｂ、撮影条件設定機能３１ｃ、トモシンセシス撮影機能３１ｄ、及び撮影シーケンス設定機能３１ｅがそれぞれプログラムとして構成され、１の回路が操作支援機能３１ａ、モード設定機能３１ｂ、撮影条件設定機能３１ｃ、トモシンセシス撮影機能３１ｄ、及び撮影シーケンス設定機能３１ｅを実行することができる。又は、操作支援機能３１ａ、モード設定機能３１ｂ、撮影条件設定機能３１ｃ、トモシンセシス撮影機能３１ｄ、及び撮影シーケンス設定機能３１ｅは専用の独立した複数の回路にそれぞれ実装されてもよい。
【００５０】
操作支援機能３１ａは、操作者に対する情報の表示部３４への表示に、基礎的な操作を入力回路３３によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のユーザインターフェースとして機能する。
【００５１】
モード設定機能３１ｂは、操作支援機能３１ａを介して入力回路３３から入力された指示に従って、ＣＣ撮影、ＭＬＯ撮影、及びトモシンセシス撮影などの撮影モードを設定する機能である。
【００５２】
撮影条件設定機能３１ｃは、モード設定機能３１ｂによって撮影モードがトモシンセシス撮影と設定されると、操作支援機能３１ａを介して入力回路３３（又は図１に図示する撮影条件設定パネル２５ｃ）から入力された指示に従って、トモシンセシス撮影のための撮影条件を設定する機能である。ここで、撮影条件は、関心領域、１撮影当たりの時間（撮影時間）、トモシンセシス撮影時間などを含む。
【００５３】
トモシンセシス撮影機能３１ｄは、撮影台装置１１の圧迫板２２ａによる乳房Ｂの圧迫状態で、撮影条件設定機能３１ｃによって設定された撮影条件に従い、断続する複数回の撮影を行なうようにＸ線管２１ａ及びＦＰＤ２２ｃを制御するとともに、複数回の撮影のうち最初の撮影開始から最終の撮影終了までの間（画像収集時間）でＸ線管２１ａの回転移動速度が変化するようにトモシンセシス撮影を実行する機能である。
【００５４】
図６は、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の変化例を説明するための図である。
【００５５】
図６は、角度−Ｘ°から正対位置（角度０°）を介して角度＋Ｘ°まで右周りに回転するＸ線管２１ａの回転移動区間Ｗを示す。図６は、Ｘ線管２１ａの回転移動に伴う回転移動区間Ｗのうち、正対位置を中心に含む回転移動区間（第１回転移動区間Ｗ１）と、その他の回転移動区間（第２回転移動区間Ｗ２）とを示す。第１回転移動区間Ｗ１におけるＸ線管２１ａの回転移動速度が、第２回転移動区間Ｗ２における移動速度より低速となるように制御される。
【００５６】
第１回転移動区間Ｗ１におけるＸ線管２１ａの回転移動速度は、Ｘ線透過画像の必要とされる分解能や、各撮影の撮影時間（照射時間）などに基づいて求めることができる。また、第２回転移動区間Ｗ２におけるＸ線管２１ａの回転移動速度は、第１回転移動区間Ｗ１におけるＸ線管２１ａの回転移動速度や、Ｘ線管２１ａの回転移動区間Ｗの距離（角度−Ｘ°〜＋Ｘ°）などに基づいて求めることができる。ここで、Ｘ線管２１ａの回転移動区間Ｗの距離は、従来技術によるものと同一とすればよい。
【００５７】
図５の説明に戻って、トモシンセシス撮影機能３１ｄは、撮影制御機能（撮影制御手段）３１１、速度制御機能（速度制御手段）３１２、及び画像生成機能（画像生成手段）３１３を有する。
【００５８】
撮影制御機能３１１は、断続する複数回の撮影を行なうようにＸ線管２１ａ及びＸ線検出器２２ｃを制御する機能である。
【００５９】
速度制御機能３１２は、断続する複数回の撮影のうち最初の撮影開始から最終の撮影終了までの間でＸ線管２１ａの回転移動速度が変化するように移動機構２４を制御する機能である。
【００６０】
画像生成機能３１３は、トモシンセシス撮影の各撮影によって得られデジタル化されたデータに基づいてＸ線透過画像を生成する機能である。また、画像生成機能３１３は、複数の投影角度に相当する複数のＸ線透過画像に基づいて３Ｄ断層像を生成する機能を含むこともできる。
【００６１】
このようにして、トモシンセシス撮影機能３１ｄは、撮影台装置１１の圧迫板２２ａによる乳房Ｂの圧迫状態で、断続する複数回の撮影を行なうようにＸ線管２１ａ及びＦＰＤ２２ｃを制御し、複数回の撮影のうち最初の撮影開始から最終の撮影終了までの間でＸ線管２１ａの回転移動速度が変化するように移動機構２４を制御してトモシンセシス撮影を実行する。
【００６２】
図７は、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１が実行するトモシンセシス撮影の撮影シーケンスの第１例を示す図である。図８は、図７に示す撮影シーケンスに基づく撮影角度を示す図である。
【００６３】
図７の上段は、断続する複数回、例えば１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１のタイミングを示すタイムチャートである。なお、トモシンセシス撮影に係る撮影回数は１１回に限定されるものではなく、２回以上の複数回であればよい。
【００６４】
図７の下段は、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の推移を示すタイムチャートである。図７の下段に示すように、トモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔにおいて、１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１の各撮影中の区間で一定となるように、かつ、各撮影中以外の区間で変化するようにＸ線管２１ａの回転移動速度が設定される。トモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔは、図６に示す回転移動区間Ｗにおける回転移動時間に相当する。
【００６５】
図７の下段に示すトモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔは、図６に示す第１回転移動区間Ｗ１の回転移動時間に相当する第１回転移動時間Ｔ１と、図６に示す第２回転移動区間Ｗ２の回転移動時間に相当する第２回転移動時間Ｔ２とを含む。第１回転移動時間Ｔ１で、図７の上段に示す第４撮影Ｆ４から第８撮影Ｆ８が行なわれる。第２回転移動時間Ｔ２で、図７の上段に示す第１撮影Ｆ１から第３撮影Ｆ３と第９撮影Ｆ９から第１１撮影Ｆ１１とが行なわれる。
【００６６】
図７に示す１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１のタイミングと、Ｘ線管２１ａの回転移動速度とによると、図８に示すように、一部が不等角度間隔の１１個の撮影角度にて１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１が行なわれることになる。具体的には、図８に示すように、図７に示す第１回転移動時間Ｔ１に相当する第１回転移動区間Ｗ１（図６に図示）では、第２回転移動時間Ｔ２に相当する第２回転移動区間Ｗ２（図６に図示）よりも密な複数の撮影角度で撮影されることになる。
【００６７】
図７に示す撮影シーケンスによれば、トモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔと撮影の時間間隔とを従来技術と同一としながら、第１回転移動区間Ｗ１（図６に図示）内の撮影で得られる分解能が高いＸ線透過画像の数を増加させることができる。
【００６８】
なお、トモシンセシス撮影は、画像収集時間Ｔと、画像収集時間Ｔの前段の加速時間（助走時間）と、画像収集時間Ｔの後段の減速時間とによって構成される。加速時間には、Ｘ線管２１ａを停止状態からトモシンセシス撮影に必要な回転移動速度までＸ線管２１ａを加速させることができ、かつ、撮影台装置１１（図１及び図２に図示）を振動させないように緩やかに加速させることができる十分な時間が与えられる。減速時間についても同様に、Ｘ線管２１ａをトモシンセシス撮影に必要な回転移動速度から停止状態までＸ線管２１ａを減速させることができ、かつ、撮影台装置１１（図１及び図２に図示）を振動させないように緩やかに減速させることができる十分な時間が与えられる。
【００６９】
図５の説明に戻って、乳房Ｘ線撮影装置１が撮影シーケンス設定機能３１ｅを有する場合もある。乳房Ｘ線撮影装置１が撮影シーケンス設定機能３１ｅを有する場合について説明する。
【００７０】
撮影シーケンス設定機能３１ｅは、撮影条件設定機能３１ｃによって設定された撮影条件に従って、トモシンセシス撮影のための撮影シーケンスを設定する機能である。撮影シーケンス設定機能３１ｅは、複数回の撮影の間隔が一定の等時間間隔シーケンスＳ１か、又は、複数の撮影角度の間隔が一定の等角度間隔シーケンスＳ２を設定する。
【００７１】
撮影シーケンス設定機能３１ｅは、等時間間隔シーケンスＳ１の場合、トモシンセシス撮影の画像収集時間ＴでＸ線管２１ａの回転移動速度が変化する速度推移（図７の下段に図示）に、従来技術と同様の撮影の等時間間隔（図７の上段に図示）を組み合わせた撮影シーケンスを設定する。一方で、撮影シーケンス設定機能３１ｅは、等角度間隔シーケンスＳ２の場合、トモシンセシス撮影の画像収集時間ＴでＸ線管２１ａの回転移動速度が変化する速度推移（後述する図１０の下段に図示）に、従来技術と同様に等角度間隔で撮影されるように設計された撮影の時間間隔（後述する図１０の上段に図示）を設定する。
【００７２】
ここで、等時間間隔シーケンスＳ１の場合、撮影シーケンス設定機能３１ｅは、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の変化に因らずに一定の時間間隔（図７の上段に図示）で撮影を実行する。その結果、複数回の撮影が実行される角度間隔が不等間隔（図８に図示）となる。
【００７３】
一方で、等角度間隔シーケンスＳ２の場合、撮影シーケンス設定機能３１ｅは、複数回の撮影が実行される角度間隔を等間隔（後述する図９に図示）とするために、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の変化に応じて複数回の撮影タイミングを不等間隔（後述する図１０の上段に図示）とする。
【００７４】
等時間間隔シーケンスＳ１については図７及び図８を用いて前述したので、等角度間隔シーケンスＳ２について次に説明する。
【００７５】
図９は、等間隔の撮影角度を示す図である。図１０は、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１が実行するトモシンセシス撮影の撮影シーケンスの第２例を示す図である。
【００７６】
図９は、等角度間隔シーケンスＳ２が設定された場合において、断続する複数回、例えば１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１における撮影角度を示す。なお、トモシンセシス撮影に係る撮影回数は１１回に限定されるものではなく、２回以上の複数回であればよい。
【００７７】
図１０の上段は、等角度間隔シーケンスＳ２が設定された場合において、断続する１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１のタイミングを示すタイムチャートである。図１０の下段は、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の推移を示す、図７の下段と同一のタイムチャートである。すなわち、図１０は、図７の下段と同一のＸ線管２１ａの回転移動速度の推移において、１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１のタイミングが図７の上段と異なるものである。
【００７８】
図９に示すように等間隔の撮影角度にて１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１が行なわれるように、図１０の下段に示すＸ線管２１ａの回転移動速度に従って、図１０の上段に示す１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１の時間間隔が調整される。つまり、等角度間隔シーケンスＳ２において、断続する１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１は一部が不等間隔となる。具体的には、図１０に示す第１回転移動時間Ｔ１に相当する第１回転移動区間Ｗ１（図６に図示）では、第２回転移動時間Ｔ２に相当する第２回転移動区間Ｗ２（図６に図示）よりも疎な複数の撮影タイミングが設定されることになる。
【００７９】
図９に示す、等角度間隔シーケンスＳ２によれば、トモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔと複数の撮影角度の間隔とを従来技術と同一としながら、第１回転移動区間Ｗ１（図６に図示）内の撮影によって得られるＸ線透過画像の分解能を向上させることができる。
【００８０】
なお、図７〜図１０に示すＸ線管２１ａの回転移動速度の推移において、撮影中のＸ線管２１ａの回転移動速度として２段の一定速度区間を設定する場合を説明したがその場合に限定されるものではなく、３段以上の一定速度区間を設定する場合であってもよい。３段の一定速度区間による制御を図１１及び図１２を用いて説明する。
【００８１】
図１１は、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の変化例を説明するための図である。
【００８２】
図１１は、角度−Ｘ°から正対位置（角度０°）を介して角度＋Ｘ°まで右周りに回転するＸ線管２１ａの回転移動区間Ｗを示す。図１１は、Ｘ線管２１ａの回転移動に伴う回転移動区間Ｗのうち、正対位置を中心に含む回転移動区間（第１回転移動区間Ｗ１）と、その他の回転移動区間（第２回転移動区間Ｗ２及び第３回転移動区間Ｗ３）とを示す。第１回転移動区間Ｗ１におけるＸ線管２１ａの回転移動速度が、第２回転移動区間Ｗ２及び第３回転移動区間Ｗ３における移動速度より低速となるように制御される。
【００８３】
また、第２回転移動区間Ｗ２及び第３回転移動区間Ｗ３は、正対位置を軸として線対称に設けられる。第２回転移動区間Ｗ２は、第３回転移動区間Ｗ３よりも正対位置に近い。そこで、第２回転移動区間Ｗ２におけるＸ線管２１ａの回転移動速度が、第３回転移動区間Ｗ３における移動速度より低速となるように制御される。
【００８４】
第１回転移動区間Ｗ１におけるＸ線管２１ａの回転移動速度は、Ｘ線透過画像の必要とされる分解能や、各撮影の撮影時間（照射時間）などに基づいて求めることができる。また、第２回転移動区間Ｗ２及び第３回転移動区間Ｗ３におけるＸ線管２１ａの回転移動速度は、第１回転移動区間Ｗ１におけるＸ線管２１ａの回転移動速度や、Ｘ線管２１ａの回転移動区間Ｗの距離（角度−Ｘ°〜＋Ｘ°）などに基づいて求めることができる。ここで、Ｘ線管２１ａの回転移動区間Ｗの距離は、従来技術によるものと同一とすればよい。
【００８５】
図１２は、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の第３例を示す図である。
【００８６】
図１２は、Ｘ線管２１ａの回転移動速度の推移を示すタイムチャートである。図１２に示すように、トモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔにおいて、複数回の撮影の各撮影中の区間で一定となるように、かつ、各撮影中以外の区間で変化するようにＸ線管２１ａの回転移動速度が設定される。トモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔは、図１１に示す回転移動区間Ｗにおける回転移動時間に相当する。
【００８７】
図１２に示すトモシンセシス撮影の画像収集時間Ｔは、図１１に示す第１回転移動区間Ｗ１の回転移動時間に相当する第１回転移動時間Ｔ１と、図１１に示す第２回転移動区間Ｗ２の回転移動時間に相当する第２回転移動時間Ｔ２と、図１１に示す第３回転移動区間Ｗ３の回転移動時間に相当する第３回転移動時間Ｔ３とを含む。
【００８８】
等時間間隔シーケンスＳ１が設定された場合、図１２に示すＸ線管２１ａの回転移動速度の推移は、図７の上段に示すような等時間間隔の複数回の撮影と組み合わされることができる。その場合、図８に示すように、第１回転移動区間Ｗ１（図６に図示）内に多くの撮影角度を含む複数回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１が行なわれることになる。
【００８９】
一方で、等角度間隔シーケンスＳ２が設定された場合、図１２に示すＸ線管２１ａの回転移動速度の推移は、一部が不等時間間隔である複数回の撮影と組み合わされることができる。その場合、図９に示すように、等間隔の１１個の撮影角度にて１１回の撮影Ｆ１〜Ｆ１１が行なわれることになる。
【００９０】
図５の説明に戻って、モード設定機能３１ｂによって撮影モードがＣＣ撮影やＭＬＯ撮影と設定された場合、撮影台装置１１の圧迫板２２ａによる乳房Ｂの圧迫状態で、撮影台装置１１を制御して従来技術に従ってＣＣ撮影やＭＬＯ撮影が実行される。
【００９１】
続いて、図１及び図１３を用いて本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１の動作を説明する。
【００９２】
図１３は、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１の動作を示すフローチャートである。
【００９３】
乳房Ｘ線撮影装置１は、ＣＣ撮影、ＭＬＯ撮影、及びトモシンセシス撮影等の撮影モードからトモシンセシス撮影を設定する（ステップＳＴ１）。
【００９４】
乳房Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ１によって撮影モードがトモシンセシス撮影と設定されると、入力回路３３から入力された指示に従って、トモシンセシス撮影の撮影条件を設定する（ステップＳＴ２）。ここで、撮影条件は、関心領域、１撮影当たりの時間、トモシンセシス撮影時間などである。
【００９５】
乳房Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ２によって設定された撮影条件に従って、トモシンセシス撮影のための撮影シーケンスを設定する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３では、等時間間隔シーケンスＳ１（図７に図示）か、又は、等角度間隔シーケンスＳ２（図１０に図示）が設定される。
【００９６】
乳房Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ３によって、等時間間隔シーケンスＳ１が設定されたか否かを判断する（ステップＳＴ４）。
【００９７】
ステップＳＴ４の判断にてＹＥＳ、すなわち、等時間間隔シーケンスＳ１が設定されたと判断される場合、乳房Ｘ線撮影装置１は、撮影台装置１１の圧迫板２２ａによる乳房Ｂの圧迫状態で、撮影台装置１１を制御して、ステップＳＴ２によって設定された撮影条件と、ステップＳＴ３によって設定された等時間間隔シーケンスＳ１の撮影シーケンスとに従ってトモシンセシス撮影を実行する（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ５では、図７の上段に示す撮影タイミングで撮影（Ｘ線照射）を実行するとともに、図７の下段に示す回転移動速度の推移にてＸ線管２１ａを回転移動させることで、トモシンセシス撮影が実行される。
【００９８】
一方で、ステップＳＴ４の判断にてＮＯ、すなわち、等角度間隔シーケンスＳ２が設定されたと判断される場合、乳房Ｘ線撮影装置１は、撮影台装置１１の圧迫板２２ａによる乳房Ｂの圧迫状態で、撮影台装置１１を制御して、ステップＳＴ２によって設定された撮影条件と、ステップＳＴ３によって設定された等角度間隔シーケンスＳ２の撮影シーケンスとに従ってトモシンセシス撮影を実行する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６では、図１０の上段に示す撮影タイミングで撮影（Ｘ線照射）を実行するとともに、図１０の下段に示す回転移動速度の推移にてＸ線管２１ａを回転移動させることで、トモシンセシス撮影が実行される。
【００９９】
乳房Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ５，ＳＴ６によって実行されたトモシンセシス撮影の各撮影によって得られデジタル化されたデータに基づいてＸ線透過画像を生成する（ステップＳＴ７）。また、乳房Ｘ線撮影装置１は、ステップＳＴ７によって生成された複数の投影角度に相当する複数のＸ線透過画像に基づいて３Ｄ断層像を生成することもできる（ステップＳＴ８）。
【０１００】
なお、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１では、Ｘ線管２１ａが回転移動する構造を有するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。例えば、Ｘ線管２１ａが直線移動する構造（特開２０１１−６２２７６号公報）についても適用できる。
【０１０１】
本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１及び乳房Ｘ線撮影方法の等時間間隔シーケンスＳ１（図７及び図８に図示）によると、従来技術からトモシンセシス撮影の撮影時間を変えることなく、第１回転移動区間Ｗ１（図６に図示）内の撮影で得られる分解能が高いＸ線透過画像の数を増加させることができる。その結果、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１によると、乳房圧迫による受診者への痛みの負担を変えることなく、石灰化の視認性を向上させることができる。
【０１０２】
また、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１及び乳房Ｘ線撮影方法の等角度間隔シーケンスＳ２（図９及び図１０に図示）によると、従来技術からトモシンセシス撮影の撮影時間を変えることなく、第１回転移動区間Ｗ１（図６に図示）内の撮影で得られるＸ線透過画像の分解能を向上させることができる。その結果、本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置１によると、乳房圧迫による受診者への痛みの負担を変えることなく、石灰化の視認性を向上させることができる。
【０１０３】
以上、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、変更を行なうことができる。これらの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】
【０１０４】
１  乳房Ｘ線撮影装置
１１  撮影台装置
１２  画像処理装置
３１  処理回路
３１ａ  操作支援機能
３１ｂ  モード設定機能
３１ｃ  撮影条件設定機能
３１ｄ  トモシンセシス撮影機能
３１ｅ  撮影シーケンス設定機能
３１１  撮影制御機能
３１２  速度制御機能
３１３  画像生成機能
【図１】
0006771875.tif 000002
【図２】
0006771875.tif 000003
【図３】
0006771875.tif 000004
【図４】
0006771875.tif 000005
【図５】
0006771875.tif 000006
【図６】
0006771875.tif 000007
【図７】
0006771875.tif 000008
【図８】
0006771875.tif 000009
【図９】
0006771875.tif 000010
【図１０】
0006771875.tif 000011
【図１１】
0006771875.tif 000012
【図１２】
0006771875.tif 000013
【図１３】
0006771875.tif 000014