(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴ測定において、被検体の倍率変更を段階的に容易に実施する。【解決手段】末広形状をもったＸ線ビーム５０６を発生するＸ線発生器５０２と、このＸ線ビームを検出するＸ線検出器との間のＸ線照射範囲に、被検体を収容した容器（例えば５５０Ａ）の保持可能位置を複数用意する（５１８Ａ−５１８Ｃ）。容器はいずれかの保持位置で回転軸周りに回転され測定を受ける。保持可能位置が、Ｘ線発生部から近い場合には高倍率の像が得られ、Ｘ線発生部から遠い場合には低倍率の像が得られる。【選択図】        図２
2004290328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
末広形状をもったＸ線ビームを発生するＸ線発生部と、このＸ線ビームを検出するＸ線検出部と、を備えた測定ユニットと、
被検体を収容する容器と、
前記Ｘ線ビームの照射範囲において前記Ｘ線発生部からの距離が互いに異なる倍率可変用の複数の保持位置を有し、この中の一つの保持位置にセットされた容器を保持する保持機構と、
前記保持された容器を回転軸周りに回転させる回転機構と、
を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記容器として、前記各保持位置におけるＸ線ビーム幅に応じた太さをもつ複数の容器を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記回転機構は、共通駆動モータと、前記共通駆動モータの回転力を前記各保持位置へ伝達する伝達機構と、を有し、
前記伝達される回転力によって、前記セットされた容器が回転駆動されることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記伝達機構は、前記各保持位置での回転方向が互いに同一となるように、前記各保持位置へ前記回転力を伝達することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記容器は、Ｘ線ビーム面に交差する方向へ伸長した形態を有し、
前記保持機構は、前記容器の一方端部を回転自在に支持する受け部と、前記容器の他方端部を回転自在に保持する保持部と、を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記保持機構及び回転機構を備えた可動ユニットを、前記測定ユニットに対し相対的に、前記回転軸方向に移動させる移動機構を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記容器がセットされた保持位置を検出する位置検出部が設けられていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記被検体は、小動物であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置、特に被検体を回転させる機構をもつＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過するＸ線ビームを回転させ、これにより得られたデータに基づいて、被検体の断層画像や三次元画像を再構成する装置である。Ｘ線ＣＴ装置は、人体の疾病診断用として用いられる他に、研究、実験などの目的のために、人体以外の動物や他の物体の測定においても用いられている。例えば、製薬会社においては、動物実験の検証ためにＸ線ＣＴ装置が用いられる。この場合、被検体としては、モルモット、ラット、マウス、ハムスター、などの小動物をあげることができる。従来において、Ｘ線ＣＴ装置を用いて、小動物のＸ線診断を行う場合には、例えば、被検体は単なる水平ベッドの上に載せられていた。
【０００３】
下記特開文献１には、産業用のＸ線ＣＴ装置が開示されている。この文献によれば、サンプル側が回転駆動され、また、Ｘ線発生装置とサンプルとの間の距離を可変することにより、拡大投影像が得られている。この装置において、測定対象であるサンプルは工業製品であり、生物体ではない。また、そのサンプルは剥き出し状態におかれて測定されている。なお、下記特許文献２には、犬などの動物が配置される単純なＶ溝を有する台を備えた獣医用のＸ線撮影装置（いわゆるレントゲン撮影装置）が開示されている。この装置において、小動物の前部及び後部は開放されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３２２８０２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９９７８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的なＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線発生部及びＸ線検出部の間の距離は一定である。そのような構成を前提として、画像の倍率を変更できる構成が求められる。
【０００６】
本発明の目的は、被検体を回転させる場合において被検体の位置や姿勢を安定的に保持できるようにし、しかも、倍率を可変できるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、特に小動物に適した実用性の高いＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のＸ線ＣＴ装置は、末広形状をもったＸ線ビームを発生するＸ線発生部と、このＸ線ビームを検出するＸ線検出部と、を備えた測定ユニットと、被検体を収容する容器と、前記Ｘ線ビームの照射範囲において前記Ｘ線発生部からの距離が互いに異なる倍率可変用の複数の保持位置を有し、この中の一つの保持位置にセットされた容器を保持する保持機構と、前記保持された容器を回転軸周りに回転させる回転機構と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、被検体は容器に収容され、その収容状態においてＸ線ＣＴ測定が実施される。被検体を収容した容器は、複数の保持位置のいずれかにセットされると、保持機構によって保持され、回転機構によって回転される。また、Ｘ線ビームは末広形状であり、セットされる保持位置はＸ線発生部からの距離が互いに異なるので、セットする保持位置を変更することで、Ｘ線検出部で検出される被検体の像の倍率を段階的に変更することができる。
【０００９】
望ましくは、本発明のＸ線ＣＴ装置においては、前記容器として、前記各保持位置におけるＸ線ビーム幅に応じた太さをもつ複数の容器を含む。これにより、大きな被検体は太い容器に収容し、ビーム幅が広い保持位置で、倍率を小さくして測定することが可能となる。また、小さな被検体は細い容器に収容し、ビーム幅が狭い保持位置で倍率を大きくして測定することが可能となる。
【００１０】
望ましくは、本発明のＸ線ＣＴ装置において、前記回転機構は、共通駆動モータと、前記共通駆動モータの回転力を前記各保持位置へ伝達する伝達機構と、を有し、前記伝達される回転力によって、前記セットされた容器が回転駆動される。この構成により、回転機構の小型化と低コスト化が可能になる。また、保持位置にかかわらず容器が同一方向に回転するため、被検体の測定条件を共通化できる他、得られた像の計算処理も容易となる。
【００１１】
望ましくは、本発明のＸ線ＣＴ装置において、前記伝達機構は、前記各保持位置での回転方向が互いに同一となるように、前記各保持位置へ前記回転力を伝達する。
【００１２】
望ましくは、本発明のＸ線ＣＴ装置において、前記容器は、Ｘ線ビーム面に交差する方向へ伸長した形態を有し、前記保持機構は、前記容器の一方端部を回転自在に支持する受け部と、前記容器の他方端部を回転自在に保持する保持部と、を含む。
【００１３】
望ましくは、本発明のＸ線ＣＴ装置において、前記保持機構及び回転機構を備えた可動ユニットを、前記測定ユニットに対し相対的に、前記回転軸方向に移動させる移動機構を備える。
【００１４】
望ましくは、本発明のＸ線ＣＴ装置において、前記容器がセットされた保持位置を検出する位置検出部が設けられている。検出機構は、容器の存在や、容器のセットを検出するものであってもよいし、得られた画像に基づいて、どの保持位置に容器がセットされたかを自動判別するものであってもよい。
【００１５】
望ましくは、本発明のＸ線ＣＴ装置において、前記被検体は、小動物である。ただし、被検体として、他の動物、人体、非生物を採用してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を、図面を用いて説明する。
【００１７】
図１には、Ｘ線ＣＴ装置の一例の構成が示されている。このＸ線ＣＴ装置の構成は、簡略化した上面図で示した測定部５００と、ブロック図で示した演算制御部１２とに大別することができる。
【００１８】
測定部５００には、測定対象の被検体に対し実際にＸ線を用いた測定を行うための装置が設置されている。Ｘ線発生器５０２は、発生させたＸ線を水平走査してＸ線放射部５０４から放射して、水平方向に末広形状に広がったＸ線ビーム５０６を作り出す。なお、以下では、説明の簡単のために、図１の左下の座標系に従って、Ｘ線ビームが進む中心方向をＸ軸方向、それと直交する紙面内の方向をＹ方向、紙面の裏から表へと突き抜ける方向（鉛直上向き）をＺ方向と呼ぶことがある。Ｘ線ビーム５０６を検出するＸ線検出器５０８は、そのＸ線発生器５０２側のＸ線検出面５０８ＡをＸ線発生器５０２に正対（したがってＸ線検出面はＹＺ平面にある）させて設置されており、Ｘ線発生器５０２と共に測定ユニットを構成する。Ｘ線検出器５０８には、ＸＺ面内で鉛直下向きに広がる鉛直プレート５１０が、互いの端部でほぼ直交するように接続されている。そして、鉛直プレート５１０は、上部プレート５１２（ＸＹ面内にある）を含む可動ユニット５１３と、鉛直プレート５１０側に設けられた雄型レール５１４Ａ，５１４Ｂを可動ユニット５１３側に設けられた雌型レール５１６Ａ，５１６Ｂに嵌め合わせて係合されており、これにより両者は相対的にＺ方向（鉛直方向）に移動可能となっている。
【００１９】
可動ユニット５１３の上部を構成する水平の上部プレート５１２には、３個の回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃが設けられている。この３個の回転ホルダは、外表面に溝を切られた歯車構造をもつ円環状であり、それぞれ、円環中心のＺ方向の回転軸５２０Ａ−５２０Ｃの周りを回転自在となるように取り付けられている。これらの円環の内径及び外径が最も大きいものは、回転ホルダ５１８Ａであり、次いで回転ホルダ５１８Ｂ、一番小さいものが回転ホルダ５１８Ｃである。これらは、Ｘ線検出器５０８の側からＸ線発生器５０２側に向かってこの順番で配置されている。また、それぞれの回転軸５２０Ａ−５２０Ｃ，及びＸ線放射部５０４は、同一平面（ＸＺ平面）上に位置している。これにより、回転軸が常にＸ線検出器５０８の決まった位置に投影されるので、画像処理において位置補正を行う必要がなくなる。もちろん、それぞれの回転軸の投影位置をあらかじめ測定しておけば、必ずしも同一平面上になくてもよい。
【００２０】
回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃは、それぞれの位置におけるＸ線ビーム５０６の最外ビームに内接する程度の大きさとなっている。回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃのそれぞれの内側、すなわち円環内部５２２Ａ−５２２Ｃには、後述するようにＸ線診断される被検体の入った容器が挿入されるが、この図では省略している。また、容器が入らない場合に見ることのできる、可動ユニット５１３の下部構造の図示も省略している。なお、可動ユニット５１３の下部には、回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃに容器が入っているか否かを検知するセンサ５２４Ａ−５２４Ｃがそれぞれ設けられており、これらのセンサは、全体として容器がセットされた位置を検出する位置検出部として機能している。
【００２１】
回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃは、共通駆動モータ５２６によって回転駆動される。すなわち、共通駆動モータ５２６によって生成された時計回りの回転力は、回転軸５２８Ａを中心として回転する第１プーリ５３０Ａに伝えられる。第１プーリの円盤外周には溝が切られ、回転ホルダ５１８Ａの外周の溝と組み合わされてギアを構成している。これにより、回転ホルダ５１８Ａは反時計回りに回転駆動される。さらに、回転ホルダ５１８Ａから回転ホルダ５１８Ｂへは、回転軸５２８Ｂを中心とする第２プーリ５３０Ｂを介して回転力が伝達されており、回転ホルダ５１８Ｂは回転ホルダ５１８Ａと同様に反時計回りに回転駆動される。同様にして、回転ホルダ５１８Ｂから回転ホルダ５１８Ｃへは、回転軸５２８Ｃを中心とする第３プーリ５３０Ｃによって回転力が伝達されており、回転ホルダ５１８Ｃもやはり回転ホルダ５１８Ａ，５１８Ｂと同じく反時計回りに回転する。なお、各プーリと各回転ホルダからなるギア機構を回転力の伝達機構と呼び、さらに共通駆動モータ５２６を合わせた機構を回転機構と呼ぶことにする。回転方向が異なっても構わない場合には、回転機構においては、第２プーリ５３０Ｂと第３プーリ５０３Ｃを用いずに、直接回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃ同士で回転力を伝え合う構成としてもよい。
【００２２】
前に述べた通り、鉛直プレート５１０（そして測定ユニット）と可動ユニット５１３は、相対的移動が可能であり、この移動は、測定ユニット側に固定された移動用モータ５３２を駆動源として行われる。すなわち、移動用モータ５３２の回転を伝える長ネジ５３４が、移動用モータ５３２から鉛直上向きに伸びており、上部プレート５１２に固定された軸受５３６と係合されている。したがって、長ネジ５３４が回転すると可動ユニット５１３が測定ユニットに相対的に鉛直方向（Ｚ方向）に運動する。このようにして、移動用モータ５３２、長ネジ５３４及び軸受５３６は、雄型レール５１４Ａ，５１４Ｂ及び雌型レール５１６Ａ，５１６Ｂと共に可動ユニット５１３と測定ユニットとの相対的な移動機構を構成している。
【００２３】
次に演算制御部１２について説明する。演算制御部１２は、簡易には汎用コンピュータシステムなどによって構成され、測定部５００とは通信ケーブルによって接続される。具体的な構成部としては、プロセッサ３０が含まれ、このプロセッサ３０には、表示器３２、キーボード３６、マウス３８、記憶装置３４及びプリンタ４０が接続されている他、外部装置との間でネットワークを介して通信を行うための通信部４２も接続されている。この演算制御部１２により、測定部５００の動作が制御され、また、測定部５００から伝送されるデータに基づいてＣＴ画像が構成される。このＣＴ画像は通常は二次元断層画像に相当するものであるが、三次元画像を構築するようにしてもよい。
【００２４】
プロセッサ３０は、ＣＰＵ、動作制御プログラム、画像処理プログラムなどによって構成されるものであり、代表的な機能として、動作制御部４４及び再構成演算部４６を有している。動作制御部４４は、測定部５００における全体の動作を制御しており、この制御の中には、後で述べる倍率可変のための制御も含まれている。制御に必要な信号を送受信するため、プロセッサ３０には、Ｘ線発生器５０２、Ｘ線検出器５０８及びセンサ５２４Ａ−５２４Ｃ、共通駆動モータ５２６及び移動用モータ５３２と接続されている。再構成演算部４６はまた、Ｘ線検出器５０８から得られる多くのデータに基づきＣＴ画像を構成する演算を実行する。この場合において三次元画像を構築するようにしてもよい。再構成演算については公知の各種の手法を利用することが可能である。
【００２５】
表示器３２には、ＣＴ画像が断層画像などとして表示されるが、その場合においては後述する倍率（拡大率）を表す数値あるいはスケールなどを表示するのが望ましい。この構成によれば、画像を視覚的に判断する際に物体の大きさを評価することが可能となる。すなわち、例えば脂肪の量や腫瘍の大きさなどを定量的に判断することが可能となる。
【００２６】
図２は図１に示したＸ線ＣＴ装置の測定部５００の斜視図である。図１と同一の部材に対しては同じ符号を付して説明を省略あるいは簡略化し、ここでは主に図１では不明瞭であった箇所を中心に説明を行う。なお、図２の右下に示したＸＹＺ座標系は、図１と共通である。
【００２７】
図２に示したように、この測定部５００は、板状の土台５３８の上に設置されている。そして、このＸ方向の両端に、ほぼ同じ高さを有するＸ線発生器５０２とＸ線検出器５０８が設置されている。Ｘ線検出器５０８のＸ線検出面５０８Ａ内には、水平に広がった受光開口５０８Ｂが設けられている。受光開口５０８Ｂには、複数の（例えば１００個）のＸ線センサが一列に並べられ、Ｘ線ビーム５０６の開き角度に応じてＸ線の受光開口が設定される。ちなみに、複数のＸ線センサの配列は直線的であってもよいし、円弧状であってもよい。鉛直プレート５１０は、土台５３８から受光開口５０８Ｂとほぼ同程度の高さまで広がる板状の部位であり、その内側の壁には、雄型レール５１４Ａ，５１４Ｂが鉛直方向（Ｚ軸方向）に伸びている。
【００２８】
可動ユニット５１３は、コの字状に組み立てられた板を基材として形成されている。下面を構成する下部プレート５４０は、上部プレート５１２とほぼ同程度の大きさであるが、その一部に四角形状の通過孔５４２が設けられている。これは、土台５３８から鉛直上向きに取り付けられた移動用モータ５３２および長ネジ５３４を通過可能とするためである。側部プレート５４４は、上部及び下部においてそれぞれ上部プレート５１２及び下部プレート５４０に接続固定された鉛直面（ＸＺ面）に広がるプレートであり、前に説明した雌型レール５１６Ａ，５１６Ｂは、図示していないが、この外側の面に取り付けられている。
【００２９】
可動ユニット５１３の上部プレート５１２の上面では、図１で説明した通り、円環状の回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃ並びに第１プーリ５３０Ａ、第２プーリ５３０Ｂ及び第３プーリ５３０Ｃがギアを構成して配置されており、さらに、軸受５３６を貫通して長ネジ５３４が鉛直上向きに伸びている。そして、下部プレート５４０の上面には、水平面内で回転自在な受け部５４６Ａ，５４６Ｂ，５４６Ｃが設けられている。これらは、それぞれ、容器の保持部である回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃと対になって容器の保持機構をなすものであり、それぞれの回転軸５２０Ａ−５２０Ｃも共通である。受け部５４６Ｂは、中央底部５４８Ｂに向かって下方に傾いた円錐形状である。この形状は容器を支持可能とするように、容器の先端形状と対応して形作られている。受け部５４６Ａ，５４６Ｃにおいてもこの事情は同じである。これにより、図示した円筒形状の容器５５０Ａは、回転ホルダ５１８Ａの上側から差し込まれ、その先端を受け部５４６Ａによって回転可能に支持されている。また、他端は回転ホルダ５１８Ａを保持部として保持されており、この回転ホルダ５１８Ａを回転駆動することで容器５５０Ａは水平面内を回転することになる。
【００３０】
回転ホルダ５１８Ａあるいは受け部５４６Ａに対しては、容器５５０Ａがスリップしないように、装着機構を設けることもできる。装着機構の例としては、接触表面の摩擦を高めるため粗度を高めたり、弾性体等を設けて垂直抗力を大きくしたりする機構の他、溝を設けて機械的に係合する機構などが挙げられる。なお、この例のように容器が回転ホルダ５１８Ａの位置に入っている場合には、それを演算制御部１２が把握する必要がある。そこで、ここでは図示を省略したが、例えば容器と受け部との接触を感知するセンサ５２４Ａ−５２４Ｃを設けることが望ましい。
【００３１】
容器５５０Ａの中には、後で述べるように被検体が入れられており、照射されるＸ線ビーム５０６によって内部構造を測定される。このとき、Ｘ線ビーム５０６は鉛直方向の拡がりをあまり持たないため、測定範囲は鉛直方向に薄い面に限られるが、移動機構を用いて可動ユニット５１３を上下させることにより、被検体の他の高さ断面の測定が可能となる。なお、図示はしていないが、この移動機構についても、位置センサなどを用いることで、高さ位置の正確な把握及び高さ位置の正確な移動制御が可能であることが好ましい。
【００３２】
図３は、各回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃ及び対応する受け部５４６Ａ−５４６Ｃによってそれぞれ保持される容器５５０Ａ−５５０Ｃの斜視図である。これらはいずれも円筒形状であり、その太さは回転ホルダに保持される大きさに決められている。また、それぞれの下端は受け部５４６Ａ−５４６Ｃの形状を反映して先鋭化したものとなっている。なお、最も太い容器５５０Ａのみ、その上端は円筒を半分に切った形状としているが、これは、容器の方向を明確にしたり、横置き時の安定化を図ったりするためのものであり、Ｘ線診断においての本質的な問題ではない。容器の形状の詳細については、後で詳しく述べる。
【００３３】
各容器５５０Ａ−５５０Ｃは一般に、測定する被検体の大きさに合わせて選ばれる。すなわち、大きな被検体は、容器５５０Ａに入れられ、図２に示したように回転ホルダ５１８Ａと受け部５４６Ｂによる保持位置にセットされる。この保持位置では、既にＸ線ビーム幅が広いため、大きな被検体の全体を測定できる一方、受光開口５０８Ｂで作られる被検体の像の拡大率はあまり大きくならない。一方、中程度大きさの被検体は、中程度の太さの容器５５０Ｂに入れられる。その場合には、図４に示すように回転ホルダ５１８Ｂと受け部５４６Ｂによる保持位置にセットされる。この位置では、Ｘ線ビーム幅が比較的狭いため、中程度の被検体を中程度の細かさで測定し、受光開口５０８Ｂにおいて中程度の拡大率の像を検知することができる。図示はしていないが、同様にして、小さな被検体に対しては、細い容器５５０Ｃが用いられ、回転ホルダ５１８Ｃと受け部５４６Ｃによる保持位置にセットされることで、高倍率の像が作成される。もちろん、さらに細い容器、並びに対応する回転ホルダ及び受け部を設けることも可能である。このようにして、容器及び対応する保持位置を選択することにより、倍率を段階的に可変とすることが可能となる。
【００３４】
各容器５５０Ａ−５５０Ｃに対する倍率は、その容器の性能を最も引き出せるように設定するのが望ましい。図１においては、最外のＸ線ビームに対し、各回転ホルダ５１８Ａ−５１８Ｃの外周が内接するように描いたが、最外ビームが十分安定している場合には、Ｘ線ビーム幅を最大限に活用するため、容器の内径が最外ビームに内接する程度に、各回転ホルダの内径と容器の太さを設定するとよい。
【００３５】
続いて、図３に示した容器５５０Ａ−５５０Ｃについて、その構造を説明する。説明においては、容器５５０Ａのサイズを念頭において図示を行っているが、その基本的構造は他の容器５５０Ｂ，５５０Ｃについても共通するものである。そのため、以下では、容器に対する符号を付け替えている。また、ここでは、特にマウス、ラット、ネズミ、モルモット、ハムスターなどのネズミ類のＣＴ測定を行うことを前提として容器５５０Ａを説明していく。
【００３６】
図５には、図３に示した容器５５０Ａの断面が示されている。容器５５０Ａは大別して容器本体７０と蓋７２とから構成される。容器本体７０の先端側には先端部７４が設けられ、この先端部７４は前方側に突出した円錐形状を有している。その先端部７４の中心には貫通孔７８が形成されている。
【００３７】
容器本体７０の基端側には基端部７６が設けられている。上述したように、この基端部７６は保持機構にセットされる部分であるが、その装着機構については図示省略されている。容器本体７０の内部７０Ｂは先端側において先端部７４で仕切られ、基端側において隔壁８０によって仕切られている。その隔壁８０の中央部分には貫通孔８２が形成されている。
【００３８】
上記の貫通孔７８及び８２は、例えば麻酔ガスを導入するためのチューブなどが差し込まれる孔である。もちろん、それらの貫通孔７８，８２が空気孔として機能してもよい。このような貫通孔７８，８２が形成されていても、容器５５０Ａを水平状態で配置する場合においては、小動物から排泄された汚物などは容器本体７０の内部７０Ｂに溜めおかれることになり、外部への流出を防止できる。また離脱体毛などは貫通孔７８，８２が小孔であるために外部へほとんど放出されることはない。
【００３９】
容器本体７０には開口７０Ａが形成され、その開口７０Ａには上述した蓋７２が設けられている。この蓋７２は例えば蝶番などによって開閉するものであってもよいし、単にその一辺側が粘着テープなどによって容器本体７０に取り付けられたものであってもよいし、あるいは容器本体７０に対して完全に蓋７２が分離するような構成であってもよい。いずれにおいても、容器本体７０の内部に小動物を収納した後に蓋７２を閉じられるように構成するのが望ましい。
【００４０】
ちなみに、容器５５０Ａはそれ全体として透明なＸ線透過部材によって構成されている。その材料としては例えばアクリルやＡＢＳなどの樹脂をあげることができる。
【００４１】
図５に示す例では容器５５０Ａがそれ全体として中空の略円筒形状を有していたが、これ以外の形状を採用するようにしてもよい。例えば、中心軸回りに回転対称形状などを挙げることができ、さらにはその断面が楕円形のものや、Ｄ型のもの、あるいは四角形などのものを挙げることができる。ただし、回転軸に対する対象性を考慮すれば、容器５５０Ａの横断面は円形であるのが望ましく、その意味において円筒形状あるいは回転対称形状を採用するのが望ましい。
【００４２】
なお、ここでは、容器５５０Ａが水平状態でセットされる場合も想定しているが、図２に示した例のように、容器５５０Ａが垂直に起立した状態でセットされ容器５５０Ａの下側が先端部７４となる場合には、その先端部７４には貫通孔を形成しない方がよい。その理由は小動物から排泄された汚物などが外部へ流出することを防止することになるからである。
【００４３】
図５に示す例においては、容器５５０Ａの長さは例えば４００ｍｍであり、その直径（外径）は例えば１２０ｍｍである。容器本体７０の内部７０Ｂには例えば１匹の小動物あるいは２匹の小動物が収納される。そのような場合においても小動物の尾は外部に引き出されず、容器５５０Ａ内に収納させることができる。例外的な場合においては、そのような尾を外部に引き出す孔を隔壁８０に形成するようにしてもよい。
【００４４】
次に、図６〜図１２を用いて容器５５０Ａ（１）の使用例について説明する。
【００４５】
図６に示されるように、容器５５０Ａ（１）の内部７０Ｂには小動物８４が収容される。その場合においては、図７に示されるように容器本体７０に対して蓋７２が開けられ、小動物８４が収納される。そして、図８に示されるように、蓋７２を閉じることによって小動物８４が容器５５０Ａ（１）内に保持されることになる。この場合に体毛や髭などが存在してもそれらは容器５５０Ａ（１）内に確実に保持される。すなわち、例えば図２に示したＸ線ビーム５０６の範囲から被検体がはみ出てしまうような問題を防止することが可能となる。以上の図６〜図８に示した例においては容器５５０Ａ（１）内に単に小動物８４が収納されており、そのような場合においてもＣＴ測定を行うことが可能であるが、小動物８４を確実に拘束するために、以下に説明するような固定部材を利用するようにしてもよい。
【００４６】
図９においては、容器５５０Ａ（２）内に弾性的に変形するスポンジ体８６，８８が設けられている。すなわち、図１０に示されるように、容器本体７０側にスポンジ体８６が設けられ、蓋７２側にスポンジ体８８が設けられている。そして、図１１に示されるように、容器本体７０に対して蓋７２を閉じることによって小動物８４の周囲全体がスポンジ体８６，８８により包み込まれることになり、小動物８４の動きを抑制して小動物８４の位置のずれの発生といった問題を確実に防止することが可能となる。
【００４７】
この場合において、固定部材としては例えばエアパッキングを用いるようにしてもよいし、粘着性を有する固定部材を設けるようにしてもよい。さらに、簡易的には、小動物８４をガーゼなどの目づめ部材で包み込んでその動きを固定するようにしてもよい。
【００４８】
以上の構成によれば、被検体の動きを防止できると共に、容器の内面から小動物８４の表面を隔てることができるため、データ演算上の利点も得られる。すなわち、容器材料が小動物８４の脂肪や筋肉と等価なＸ線吸収係数を有している場合、小動物８４が容器の内面に接触していると、その容器自体が小動物の一部であるかのようにデータ演算上誤認されてしまう恐れがある。これに対し、小動物８４と容器との間にそれらとはＸ線吸収係数の異なる材料を挿入することにより、画像上で両者を弁別して、上記のような誤認を防止することが可能となる。
【００４９】
図９〜図１１に示す例では、固定部材が容器本体７０側と蓋７２側とで２分割されていたが、固定部材の配置方法としては上記以外にも各種の手法を採用し得る。
【００５０】
図１２〜図１４には他の例が示されている。図１２に示されるように、容器５５０Ａ（３）には容器本体７０及び蓋７２のそれぞれに複数の貫通孔９０が形成され、それらの貫通孔９０には弾性作用をもった紐などの線状部材９２が掛け渡されている。例えばその線状部材９２はゴムなどである。
【００５１】
図１３に示されるように、蓋７２を開いた状態において、互いに平行に掛け渡された複数の線状部材９２の上に小動物８４を配置し、その後、蓋７２を閉めると、図１４に示されるように、蓋７２側に設けられた互いに平行な複数の線状部材９６と上記の複数の線状部材９２との間に小動物８４が挟み込まれ、これによって押圧固定が達成される。
【００５２】
図１２〜図１４に示す例は一例であって、これ以外にも例えば弾性力をもった一対のシート状部材を設け、それらによって小動物８４をその両側から挟み込むようにしてもよい。この図１２〜図１４に示す例においても容器内面から小動物８４の体表面を隔てることが可能となる。
【００５３】
したがって、以上説明した容器を用いて小動物に対してＣＴ測定を行えば、ＣＴ走査面上で小動物を一定の円形領域内に閉じ込めることができ、また、小動物の一部が装置に接触したり、あるいは小動物から離脱した汚物が放出されたり衛生上の問題が生じたりすることを未然に防止することができる。さらに、固定部材により小動物の動きを抑制することが可能であるので、測定中における対象物の動きに起因する問題を防止することができ、また小動物の体表面を容器内面から隔てることも可能であるので、その場合においては画像処理を容易に行えるという利点を得られる。さらに、上述した例では、容器が透明部材によって構成されているために、ＣＴ測定中においても小動物の様子を外部から観察することも可能である。本実施形態においては、容器の全体が透明部材によって構成されていたが、少なくとも観察を行える限りにおいて一部が透明であればよい。
【００５４】
次に、上述した変位機構による倍率可変について図１５〜図２０の模式図を用いて説明する。
【００５５】
図１５には、Ｘ線ＣＴ装置における各構成の位置関係が示されている。まず、Ｘ線発生器５０６が、末広形状をもつファンビームであるＸ線ビーム５０６を発生し、これをＸ線検出器５０８が検出している。両者の間では、回転中心軸１００を中心として対象物（被検体）が回転運動を行う。したがって、円運動中に常にＸ線ビーム５０６に照射される範囲、すなわち、最外のＸ線ビーム５０６の内接円がその位置における有効視野１０２となる。有効視野１０２は撮影範囲に相当する。ここで、回転中心軸１００からＸ線発生器５０６までの距離をＲと定義し、Ｘ線発生器５０６からＸ線検出器５０８までの距離をＬと定義する。ちなみに、回転中心軸１００からＸ線検出器５０８までの距離がＴによって表されている。上記のファンビーム形状をもったＸ線ビーム５０６を前提とすると、画像の倍率はＬ／Ｒで決定され、その分数の値が大きいほど、倍率すなわち拡大率が大きくなる。ここから言えることは、Ｘ線発生器５０６，回転中心軸１００、Ｘ線検出器５０８の三者の少なくとも１つを移動すれば倍率を可変することができる、ということである。なお、以下では、本実施の形態にしたがって、距離Ｌは固定して考え、回転中心軸の位置だけが段階的に可変であるとする。
【００５６】
図１６においては、有効視野１０２内に比較的大きな対象物（被検体）１０４が存在している。図１６に示すような幾何学的な関係において、対象物１０４を画像化すると、符号１０４Ａに示すようなものとなる。すなわち、画面内においてかなり大きな大きさで対象物が表示されることになる。なお、この例では、対象物１０４の中心は回転中心軸に一致し、これにより、画像の中心と対象物１０４Ａの中心も一致している。
【００５７】
一方、図１７に示すように、有効視野１０２に対して比較的小さな対象物１０６が存在する場合、符号１０６Ａで示されるように、画面上においては対象物の大きさも非常に小さくなる。その結果、対象物についての診断を的確に行えないという問題が生じる。そこで、図１８に示すように、Ｒが小さな（換言すればＴが大きな）保持位置に対象物をセットすれば、小さな対象物１０６であっても符号１０６Ｂで示すように画面上においてそれを大きく表現することが可能となる。すなわち、ズームアップを実現することが可能となる。なお、この例では、上記同様に、対象物１０６の中心は回転中心軸に一致し、これにより、画像の中心と対象物１０６Ａの中心も一致している。
【００５８】
もちろん、図１７に示したような場合には、得られたデータに対して画像処理により拡大を行うことも可能であるが、それでは空間分解能自体を向上させることはできない。しかしながら、図１８に示すような手法によれば空間分解能自体をあげることができるので、高精度の拡大画像を得られるという利点がある。
【００５９】
以上説明した原理をさらに図１９及び図２０を用いて説明すると、図１９に示す場合においては、Ｘ線発生器５０６と対象物１０８との間の距離がＲ１で、その場合においてはＸ線ビーム５０６の内で符号１１０で示される部分のみが対象物１０８を透過する。この場合において、Ｘ線検出器５０８において観測されるＸ線強度は図示の通りである。すなわち多数のＸ線センサ（素子）の中で中央部のセンサのみが有効なデータを取得する。
【００６０】
一方、図２０に示されるように、対象物１０８をＸ線発生器５０６に近い保持位置に移し、両者間の距離をＲ２（Ｒ１＞Ｒ２）とすると、Ｘ線ビーム５０６において対象物１０８を通過する範囲（符号１１２参照）は拡大され、Ｘ線検出器５０８における全開口の中で多くの部分のＸ線センサが有効なデータを取得することになる。このことから理解されることは、空間分解能が向上しているということである。
【００６１】
以上説明した原理は、Ｘ線ＣＴ装置には限られず、例えばＸ線を利用した骨塩量測定装置、レントゲン撮影装置などにも応用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検体を設置する位置を複数の箇所から選択することができ、これにより被検体の像の倍率を容易に変更することができる。また、小動物を被検体とする測定が容易に実施できる効果も生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の全体構成を示す平面図及びブロック図である。
【図２】測定部の構成例を示す斜視図である。
【図３】被検体を収容する容器の３つの例を示す斜視図である。
【図４】測定部の構成例を示す斜視図である。
【図５】容器の使用例を示す断面図である。
【図６】容器の使用例を示す斜視図である。
【図７】容器の使用例を示す断面図である。
【図８】容器の使用例を示す断面図である。
【図９】容器の使用例を示す斜視図である。
【図１０】容器の使用例を示す断面図である。
【図１１】容器の使用例を示す断面図である。
【図１２】容器の使用例を示す斜視図である。
【図１３】容器の使用例を示す断面図である。
【図１４】容器の使用例を示す断面図である。
【図１５】各構成の位置関係を説明するための図である。
【図１６】有効視野と比較的大きな対象物との関係を示す図である。
【図１７】有効視野と比較的小さな対象物との関係を示す図である。
【図１８】対象物の拡大画像の形成を説明するための図である。
【図１９】対象物を透過するＸ線を説明するための図である。
【図２０】対象物を透過するＸ線を説明するための図である。
【符号の説明】
１２  演算制御部、３０  プロセッサ、４４  動作制御部、４６  再構成演算部、５００  測定部、５０２  Ｘ線発生器、５０６  Ｘ線ビーム、５０８  Ｘ線検出器、５１３  可動ユニット、５１４Ａ，５１４Ｂ  雄型レール、５１６Ａ，５１６Ｂ  雌型レール、５１８Ａ，５１８Ｂ，５１８Ｃ  回転ホルダ、５２６  共通駆動モータ、５３０Ａ  第１プーリ、５３０Ｂ  第２プーリ、５３０Ｃ  第３プーリ、５３２  移動用モータ、５３４  長ネジ、５３６  軸受、５３８  土台、５４６Ａ，５４６Ｂ，５４６Ｃ  受け部、５５０Ａ，５５０Ｂ，５５０Ｃ  容器。
【図１】
2004290328.tif 000003
【図２】
2004290328.tif 000004
【図３】
2004290328.tif 000005
【図４】
2004290328.tif 000006
【図５】
2004290328.tif 000007
【図６】
2004290328.tif 000008
【図７】
2004290328.tif 000009
【図８】
2004290328.tif 000010
【図９】
2004290328.tif 000011
【図１０】
2004290328.tif 000012
【図１１】
2004290328.tif 000013
【図１２】
2004290328.tif 000014
【図１３】
2004290328.tif 000015
【図１４】
2004290328.tif 000016
【図１５】
2004290328.tif 000017
【図１６】
2004290328.tif 000018
【図１７】
2004290328.tif 000019
【図１８】
2004290328.tif 000020
【図１９】
2004290328.tif 000021
【図２０】
2004290328.tif 000022