(57)【要約】  放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置は、前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位または体格に関する情報に基づいて、複数の放射線発生デバイスから照射される放射線の強度を設定する。
2010505454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
被検体の部位に関する情報を入力する入力デバイスと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位に関する情報に基づいて、前記マルチ放射線発生装置を制御するコントローラとを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記複数の放射線発生デバイスから照射される放射線の強度を、前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位に対応させるために、前記マルチ放射線発生装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記複数の放射線発生デバイスのうち、前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位以外に照射することになるＸ線発生デバイスの照射を禁止することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
被検体の体格に関する情報を入力する入力デバイスと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、前記マルチ放射線発生装置を制御するコントローラとを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、放射線の照射範囲を狭くするために、前記複数の放射線発生デバイスのうち放射線を照射する放射線発生デバイスの数を少なくすることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、前記複数の放射線発生デバイスから照射されるＸ線の強度を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項７】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
放射線の照射命令を入力する入力デバイスと、
前記放射線の照射命令に応じて、複数の放射線発生デバイスのうち、ある時刻に互いに隣接する放射線発生デバイスの両方から放射線が照射されないように、前記複数の放射線発生デバイスからのＸ線の照射を制御するコントローラとを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法であって、
被検体の部位に関する情報を入力デバイスから入力するステップと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
前記コントローラは、前記複数の放射線発生デバイスから照射される放射線の強度を、前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位に対応させるために、前記マルチ放射線発生装置を制御することを特徴とする請求項８に記載の制御装置の制御方法。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記複数の放射線発生デバイスのうち、前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位以外に照射することになるＸ線発生デバイスの照射を禁止することを特徴とする請求項８に記載の制御装置の制御方法。
【請求項１１】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法であって、
被検体の体格に関する情報を入力デバイスから入力するステップと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、放射線の照射範囲を狭くするために、前記複数の放射線発生デバイスのうち放射線を照射する放射線発生デバイスの数を少なくすることを特徴とする請求項１１に記載の制御装置の制御方法。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、前記複数の放射線発生デバイスから照射されるＸ線の強度を小さくすることを特徴とする請求項１１に記載の制御装置の制御方法。
【請求項１４】
複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置から２次元平面センサに照射する放射線を制御する制御装置の制御方法であって、
放射線の照射命令を入力デバイスから入力するステップと、
前記放射線の照射命令に応じて、複数の放射線発生デバイスのうち、ある時刻に互いに隣接する放射線発生デバイスの両方から放射線が照射されないように、コントローラが前記複数の放射線発生デバイスからのＸ線の照射を制御するステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータ可読メモリであって、前記制御方法は、
被検体の部位に関する情報を入力デバイスから入力するステップと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有することを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記複数の放射線発生デバイスから照射される放射線の強度を、前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位に対応させるために、前記マルチ放射線発生装置を制御することを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ可読メモリ。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記複数の放射線発生デバイスのうち、前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位以外に照射することになるＸ線発生デバイスの照射を禁止することを特徴とする請求項１５に記載のコンピュータ可読メモリ。
【請求項１８】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータ可読メモリであって、前記制御方法は、
被検体の体格に関する情報を入力デバイスから入力するステップ
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有することを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、放射線の照射範囲を狭くするために、前記複数の放射線発生デバイスのうち放射線を照射する放射線発生デバイスの数を少なくすることを特徴とする請求項１８に記載のコンピュータ可読メモリ。
【請求項２０】
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、前記複数の放射線発生デバイスから照射されるＸ線の強度を小さくすることを特徴とする請求項１８に記載のコンピュータ可読メモリ。
【請求項２１】
複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置から２次元平面センサに照射する放射線を制御する制御装置の制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータ可読メモリであって、前記制御方法は、
放射線の照射命令を入力デバイスから入力するステップと、
前記放射線の照射命令に応じて、複数の放射線発生デバイスのうち、ある時刻に互いに隣接する放射線発生デバイスの両方から放射線が照射されないように、コントローラが前記複数の放射線発生デバイスからのＸ線の照射を制御するステップとを有することを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ放射線発生装置を用いた放射線撮影制御装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面のデジタルデータを取得するために、Ｘ線撮影用の二次元Ｘ線センサ（ＦＰＤ：FlatPanel Detector）の開発が進んでいる。特に、単純撮影用に４３ｃｍ×４３ｃｍの大受光面を有する二次元Ｘ線センサを用いた撮影装置が実用化されている状況にある。
【０００３】
また、二次元Ｘ線センサを用いて三次元画像データを取得するＣＴ装置が開発されている。このＣＴ装置は３次元的な広がりを有するコーンビームと称するＸ線ビームを二次元Ｘ線センサで受像する。
【０００４】
２次元的な広がりのファンビームを用いたＣＴ装置に比較して、コーンビームでは１回転での走査で被検体を撮影できる範囲が広い。そのため、撮影の効率化が図れる利点がある。
【０００５】
しかしながら、Ｘ線を照射するＺ軸方向のコーン角の増加に伴い、散乱線の影響及び再構成演算における誤差が増大し、画質低下を引き起こす問題が指摘されている。
【０００６】
従来技術の放射線の静止画撮影技術として特開２００３−２０９７４６号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、センサ出力が飽和しているときに、その飽和が生ずる前後のセンサ出力の立ち上がり又は減衰領域の信号から当該飽和領域における推定出力を算出することが開示されている。そして、これらの定常出力と推定出力を合成して、画像データを作成する撮影装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０９７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
コーンビームを用いたＣＴ装置は、前述したように１回転での走査で被検体を撮影できる範囲が広いため、回転数が少なくて済み、撮影の効率化が図れる利点がある。しかし、Ｘ線を照射するＺ軸方向のコーン角の増加に伴い、散乱線の影響及び再構成演算における誤差が増大し、画質低下を引き起こす問題が指摘されている。
【０００９】
また、被検体には肺領域のようにＸ線の透過率が良い領域と、腹部のようにＸ線の透過率が悪い領域があるが、コーンビームを用いたＣＴ装置では領域ごとに照射線量を変化させることは困難である。
【００１０】
一方、特許文献１に記載されている飽和又はオーバフロー領域における推定出力を算出する方法では、仮に各投影画像においては僅かな推定誤差であっても、断層再構成の原理上、再構成画像に対して大きな影響を与える可能性が高い。
【００１１】
本発明は、上述した課題を考慮したものであり、上述の課題を解消し、コーン角の増加による画質低下を抑制し、被検体の領域毎に適切な照射線量の設定が可能な制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、隣接する放射線発生デバイスからの放射線の影響を抑制する制御装置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】
【００１３】
上述した少なくとも１つの目的を達成するため、本発明の一態様による制御装置は以下の構成を備える。すなわち、
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
被検体の部位に関する情報を入力する入力デバイスと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の部位に関する情報に基づいて、前記マルチ放射線発生装置を制御するコントローラとを備える。
【００１４】
また、他の態様による制御装置は、以下の構成を備える。
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
被検体の体格に関する情報を入力する入力デバイスと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、前記マルチ放射線発生装置を制御するコントローラとを備える。
【００１５】
また、更に他の態様による制御装置は、以下の構成を備える。
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
放射線の照射命令を入力する入力デバイスと、
前記放射線の照射命令に応じて、複数の放射線発生デバイスのうち、ある時刻に互いに隣接する放射線発生デバイスの両方から放射線が照射されないように、前記複数の放射線発生デバイスからのＸ線の照射を制御するコントローラとを備える。
【００１６】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の好適な実施形態の説明（及び添付図面の参照）により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態におけるシステムの構成図である。
【図２】Ｘ線放射の模式図である。
【図３】マルチＸ線発生装置の構成図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はＸ線発生デバイスの切換順序の説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、Ｘ線発生デバイスの切換順序の説明図である。
【図６】二次元Ｘ線センサの撮像領域の説明図である。
【図７】投影画像のフレームの説明図である。
【図８】ＣＴ画像の説明図である。
【図９】放射線撮影制御装置の画像処理フローチャートである。
【図１０】第２実施形態におけるシステムの構成図である。
【図１１】Ｘ線源と二次元Ｘ線センサの撮像領域との対応関係の模式図である。
【図１２】投影画像のフレームの説明図である。
【図１３】放射線撮影制御装置の画像処理フローチャート図である。
【図１４】被検体の体格に対応するＸ線の強度および照射範囲を説明するための図である。
【図１５】実施形態１のシステムにおいて、ソフトウェアを用いて放射線制御装置を制御したときの構成図である。
【図１６】実施形態２のシステムにおいて、ソフトウェアを用いて放射線制御装置を制御したときの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１９】
本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は第１実施形態による放射線撮影制御装置を含むシステムを示す。複数のＸ線発生デバイスを一次元配置したマルチＸ線発生装置１から、放射線としてのＸ線ビームｘが二次元Ｘ線センサ３に照射される。そして、Ｘ線ビームｘは、回転装置２上の被検体（物体）Ｐを透過して二次元放射線検出センサである二次元Ｘ線センサ３に達する。Ｘ線ビームｘは、３次元的な広がりを有するコーンビームである。
【００２１】
マルチＸ線発生装置１には、Ｘ線発生回路４が内蔵または接続されている。Ｘ線発生回路４はインターフェース回路５に接続されている。また、インターフェース回路５は、回転装置２、二次元Ｘ線センサ３に接続されている。インターフェース回路５は、バス７に接続されている。
【００２２】
バス７には、その他にコントローラであるＣＰＵ８、メインメモリ９、操作パネル１０、ディスプレイ１１、Ｘ線強度設定回路１２、画像処理回路１３が接続されている。これらは、バス７を介して互いにデータを授受できるようにされている。画像処理回路１３は、投影画像取得回路１４、スライス設定回路１５、投影画像抽出回路１６
再構成回路１７から成り、これらの回路がバス７に接続されている。
【００２３】
この放射線撮影制御装置において、メインメモリ９にはＣＰＵ８での処理に必要な各種のデータなどが記憶されている。また、メインメモリ９には、ＣＰＵ８が各回路を制御するためのプログラムが格納される。メインメモリ９は、ＣＰＵ８の作業用としてのメモリを含む。ＣＰＵ８はメインメモリ９を用いて、操作パネル１０からの操作に従って装置全体の動作制御等を行う。
【００２４】
図２に示すように、マルチＸ線発生装置１は、一次元方向に並んだＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄを備えている。各Ｘ線発生デバイス１ａ〜１ｄは、Ｘ線発生回路４から供給される電流にしたがって、それぞれ照射するＸ線の強度を個別に可変できる。Ｘ線発生回路４は、ＣＰＵ８による制御命令に基づいて、それぞれの各Ｘ線発生デバイス１ａ〜１ｄに供給する電流値を決定する。
【００２５】
図３はマルチＸ線発生装置１の具体的な構成図を示している。図３において、Ｘ線ビームｘは各Ｘ線取出窓２１から出射するようになっている。なお、この例では５個のＸ線取出窓２１が設けられているが、図２のマルチＸ線発生装置１のように４個であってもよい。マルチＸ線発生装置１の真空室２２中のマルチ電子ビーム発生部２３から複数の電子ビームｅが取り出され、アノード電極２４に照射することによりＸ線が発生される。真空室２２で発生したＸ線は、真空壁２５に設けられたＸ線取出窓２１を通して、マルチＸ線ビームのＸ線ビームｘとして大気中に放射される。
【００２６】
マルチ電子ビーム発生部２３は、マルチ電子ビーム素子基板２６と、その上にマルチ電子ビーム素子２７が配列されたマルチ電子ビーム素子アレイ２８とにより構成されている。マルチ電子ビーム素子アレイ２８から取り出された電子ビームｅは、絶縁体２９に固定されたレンズ電極３０でレンズ作用を受け、アノード電極２４の透過ターゲット３１の部分で最終電位の高さに加速される。これらのレンズ電極３０とアノード電極２４への高電圧の供給は、高電圧導入部３２、３３を介して行われる。透過ターゲット３１はマルチ電子ビームｅに対応して離散的に配置されており、透過ターゲット３１で発生したＸ線は、Ｘ線取出部３４を通り、更にＸ線透過膜３５が取り付けられたＸ線取出窓２１から大気中に放射される。
【００２７】
この放射線撮影制御装置を用いた撮影の実行の始めとして、ＣＰＵ８は、被検体（物体）Ｐの撮影部位情報及び体格情報（大きさ情報）に従って、Ｘ線強度設定回路１２にＸ線の強度を設定するように制御する。具体的には、Ｘ線強度設定回路１２は、Ｘ線強度設定回路１２が有するメモリに記憶された強度設定テーブルを参照し、被検体（物体）Ｐの撮影部位情報及び体格情報（大きさ情報）に対応するマルチＸ線発生装置１の各Ｘ線発生デバイス１ａ〜１ｄの出力強度を設定する。被検体（物体）Ｐの撮影部位情報及び体格情報（大きさ情報）は、操作パネル１０を介して入力されたものとする。
【００２８】
そして、メインメモリ９には、Ｘ線強度設定回路１２によって設定されたＸ線の出力強度に関する情報（電流値）が保持される。Ｘ線強度設定回路１２が有するメモリには、例えば表１に示すような強度テーブルが保持される。
【００２９】
表１
撮影部位  頭部
体格      標準より小柄な体格    標準体格            標準より大柄な体格
１ａ：０ｍＡ          １ａ：０ｍＡ          １ａ：０ｍＡ
１ｂ：１０ｍＡ        １ｂ：１５ｍＡ        １ｂ：２０ｍＡ
１ｃ：１０ｍＡ        １ｃ：１５ｍＡ        １ｃ：２０ｍＡ
１ｄ：０ｍＡ          １ｄ：０ｍＡ          １ｄ：０ｍＡ
撮影部位  頭部〜胸部
体格      標準より小柄な体格    標準体格            標準より大柄な体格
１ａ：１０ｍＡ        １ａ：１５ｍＡ        １ａ：２０ｍＡ
１ｂ：１０ｍＡ        １ｂ：１５ｍＡ        １ｂ：２０ｍＡ
１ｃ：８ｍＡ          １ｃ：１０ｍＡ        １ｃ：１５ｍＡ
１ｄ：８ｍＡ          １ｄ：１０ｍＡ        １ｄ：１５ｍＡ
撮影部位  胸部
体格      標準より小柄な体格    標準体格            標準より大柄な体格
１ａ：８ｍＡ          １ａ：１０ｍＡ        １ａ：１５ｍＡ
１ｂ：８ｍＡ          １ｂ：１０ｍＡ        １ｂ：１５ｍＡ
１ｃ：８ｍＡ          １ｃ：１０ｍＡ        １ｃ：１５ｍＡ
１ｄ：１０ｍＡ        １ｄ：１５ｍＡ        １ｄ：２０ｍＡ
撮影部位  胸部〜腹部
体格      標準より小柄な体格    標準体格            標準より大柄な体格
１ａ：８ｍＡ          １ａ：１０ｍＡ        １ａ：１５ｍＡ
１ｂ：８ｍＡ          １ｂ：１０ｍＡ        １ｂ：１５ｍＡ
１ｃ：１０ｍＡ        １ｃ：１５ｍＡ        １ｃ：２０ｍＡ
１ｄ：１５ｍＡ        １ｄ：２０ｍＡ        １ｄ：３０ｍＡ
撮影部位  腹部
体格      標準より小柄な体格    標準体格            標準より大柄な体格
１ａ：１０ｍＡ        １ａ：１５ｍＡ        １ａ：２０ｍＡ
１ｂ：１５ｍＡ        １ｂ：２０ｍＡ        １ｂ：３０ｍＡ
１ｃ：１５ｍＡ        １ｃ：２０ｍＡ        １ｃ：３０ｍＡ
１ｄ：１５ｍＡ        １ｄ：２０ｍＡ        １ｄ：３０ｍＡ
【００３０】
例えば、撮影部位が胸部〜腹部で、体格が標準的である場合、ＣＰＵ８は、第１のＸ線発生デバイス１ａに流す電流値を１０ｍＡ、第２のＸ線発生デバイス１ｂに流す電流値を１０ｍＡ、第３のＸ線発生デバイス１ｃに流す電流値を１５ｍＡ、第４のＸ線発生デバイス１ｄに流す電流値を２０ｍＡなどに設定する。すなわち、本実施形態によれば、適切なＸ線強度が異なる複数の部位を一度に撮影することが可能となる。
【００３１】
また、例えば、撮影部位が頭部の場合、頭部以外を照射するＸ線発生デバイス１ａ，１ｄの照射を禁止している。すなわち、撮影対象の部位以外にＸ線を照射することになるＸ線発生デバイスのＸ線の照射を制限しているため、照射絞りなどの部材を用いることなくＸ線の照射範囲を制限することができる。
【００３２】
ここで、撮影部位情報及び体格情報の入力方法は、例えば操作者が操作パネル１０から手動で入力する方法が考えられる。この場合、操作パネル１０が入力デバイスとなる。また、これらの情報は、放射線撮影制御装置とネットワークを介して接続された撮影検査オーダシステムから入力することもできる。この場合、不図示のネットワークインターフェースが入力デバイスとなる。
【００３３】
また、被検体（物体）Ｐの撮影部位情報及び体格情報（大きさ情報）は、被検体（物体）Ｐを不図示のカメラを用いて撮影することにより得られる被検体（物体）Ｐの輪郭情報から体格情報（大きさ情報）を取得してもよい。また、二次元Ｘ線センサ３上に載置された被検体（物体）Ｐの撮影対象の部位を不図示のカメラを用いて撮影し、撮影された物体の形状から撮影対象の部位情報を取得してもよい。この場合、カメラと接続されるためのインターフェース（例えばインターフェース回路５）が入力デバイスとなる。
【００３４】
ＣＰＵ８は、これらの入力信号を検出することにより、検出された入力信号に対応する表１のマルチＸ線発生装置１の各Ｘ線発生デバイス１ａ〜１ｄの出力強度をメインメモリ９に設定するようＸ線強度設定回路１２を制御する。なお、物体の大きさが予め規定されているものを撮影する場合には、撮影部位情報を設定するだけでよい。
【００３５】
次に、ＣＰＵ８は、インターフェース回路５を介して回転装置２を作動状態にし、被検体Ｐを回転させる。ＣＰＵ８の命令に基づいて、Ｘ線発生回路４は被検体Ｐに対してマルチＸ線発生装置１の４個のＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄを順次に切換えながら、Ｘ線強度設定回路１２が定めた各出力強度でＸ線ビームｘを放射する。マルチＸ線発生装置１から照射されたＸ線ビームｘは、被検体Ｐ中を減衰しながら透過して二次元Ｘ線センサ３に到達する。二次元Ｘ線センサ３は放射線を電気的な信号に変換することによって投影画像を得る。
【００３６】
本実施形態において、上述したようにマルチＸ線発生装置１のＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄの切換え順序は、例えば図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ａ）、（ｂ）、・・・のようになされる。図４の（ａ）はＸ線発生デバイス１ａからＸ線が照射している状態を示している。図４の（ｂ）はＸ線発生デバイス１ｂからＸ線が照射されている状態を示している。図４の（ｃ）はＸ線発生デバイス１ｃからＸ線が照射されている状態を示している。図４の（ｄ）はＸ線発生デバイス１ｄからＸ線が照射されている状態を示している。
【００３７】
更に時間の効率化を測るためには、複数のＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄを同時に使用することが考えられる。しかしながら、Ｘ線発生デバイス１ａ〜１ｄのうち隣接するＸ線発生デバイスを同時に使用すると、二次元Ｘ線センサ３に到達するＸ線に重なり合う領域が発生し、投影画像データの補正を複雑にする問題や、Ｘ線センサ３のダイナミックレンジを越える虞れがある。そのため、少なくとも隣接するＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄを同時に使用しないように、図５の（ａ）、（ｂ）、（ａ）、（ｂ）、・・・のようなＸ線照射順序が好適である。図５の（ａ）はＸ線発生デバイス１ａ及び１ｃからＸ線が照射されている状態を示している。図５の（ｂ）は、Ｘ線発生デバイス１ｂ及び１ｄからＸ線が照射されている状態を示している。
【００３８】
インターフェース回路５は、二次元Ｘ線センサ３から出力された投影画像を前処理回路６に供給する。前処理回路６は投影画像に対して、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行う。この前処理回路６で前処理が行われた投影画像は、ＣＰＵ８の制御により、バス７を介してメインメモリ９、画像処理回路１３に転送される。
【００３９】
なお本実施形態では、二次元Ｘ線センサ３及び前処理回路６は分離した構成となっているが、二次元Ｘ線センサ３及び前処理回路６を同一のセンサユニット内に構成してもよい。
【００４０】
ＣＰＵ８は、回転装置２を駆動して被検体Ｐを回転させながら、Ｘ線発生デバイス１ａ〜１ｄを順次に切換え、Ｘ線ビームｘを放射するようにＸ線発生回路４を介してマルチＸ線発生装置１を制御する。この動作状態つまりＣＴ走査状態中に、二次元Ｘ線センサ３は逐次に投影画像を取得し、取得した投影画像を順次インターフェース回路５に出力する。例えば、被検体Ｐが３６０度回転する間に１０００枚の投影画像が二次元Ｘ線センサ３から出力されると、これらの投影画像はインターフェース回路５を介して前処理回路６に入力される。前処理回路６は投影画像に対して上述の処理を行って、処理した投影画像を画像処理回路１３及びメインメモリ９に出力する。この撮影動作により、複数のＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄを用いて、異なる方向から撮影した良好なＸ線撮影画像が得られる。
【００４１】
画像処理回路１３において、投影画像取得回路１４はＣＴ走査中に前処理回路６により処理された投影画像を順次に取得する。スライス設定回路１５は操作パネル１０からの入力に基づいてＣＴ再構成する被検体領域を設定する。投影画像抽出回路１６は、スライス設定回路１５によって設定された被検体領域に基づいてＣＴ再構成に用いる投影画像を抽出する。再構成回路１７は抽出された複数の投影画像からＣＴ画像を再構成する。
【００４２】
図６において、二次元Ｘ線センサ３の第１、第２、第３、第４の撮像領域（ピクセル）３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄから照射されたＸ線ビームｘが到達する領域である。また、図７において、投影画像のフレームＦ１〜Ｆ４は、ＣＴ走査中にＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄから被検体Ｐに対してＸ線を照射することにより順次に取得した撮影された画像を示している。更に、図８に示す画像ＦＦは、ＣＴ再構成処理により再構成されたＣＴ画像である。
【００４３】
図９は、画像処理回路１３の動作処理フローチャートである。このフローチャートのプログラムコードは、メインメモリ９又は図示しないＲＯＭに格納され、ＣＰＵ８により読み出され実行される。
【００４４】
まず、ＣＰＵ８は、入力デバイスである操作パネル１０から撮影開始命令（Ｘ線の照射命令）を受信する。この撮影開始命令に応じてＣＴ走査を実施すると、先ず投影画像取得回路１４はバス７を介して前処理回路６で処理された投影画像の第１フレームＦ１を取得する。続いて、投影画像取得回路１４は、同様に投影画像の第２フレームＦ２を取得し、更に図示しない第１０００フレームまで順次に取得する（ステップＳ１）。このように４つのＸ線発生デバイス１ａ〜１ｄによるＸ線ビームｘの照射を順次に切換え制御されている間、投影画像取得回路１４は投影画像を取得する。
【００４５】
従って、例えば投影画像の第１フレームＦ１、第５フレームＦ５、第９フレームＦ９などの第４ｎ＋１フレーム（ｎ＝０〜２４９）は、第１のＸ線発生デバイス１ａからＸ線ビームｘが照射されたときの投影画像となる。同様に、第４ｎ＋２フレーム（ｎ＝０〜２４９）は第２のＸ線発生デバイス１ｂからＸ線ビームｘが照射されたときの投影画像である。更に、第４ｎ＋３フレーム（ｎ＝０〜２４９）、第４ｎ＋４フレーム（ｎ＝０〜２４９）はそれぞれ第３、第４のＸ線発生デバイス１ｃ、１ｄからＸ線ビームｘが照射されたときの投影画像である。
【００４６】
次に、ＣＰＵ８は、例えば操作パネル１０から入力されたスライスすべき位置の座標に基づいて、入力座標に対応する断層画像を生成するためのＣＴ再構成処理を、スライス設定回路１５に設定する（ステップＳ２）。なお、スライスすべき位置（範囲）の入力は、例えばディスプレイ１１に表示した任意の投影画像に対して、ポインティングデバイスを利用して入力する方法なども考えられる。
【００４７】
続いて、投影画像抽出回路１６は、図８に示されるような、前記処理ステップＳ２で設定されたスライス位置のＣＴ画像ＦＦを再構成するために必要な投影画像を抽出する（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００４８】
処理ステップＳ２で設定したスライス位置が二次元Ｘ線センサ３の第１の撮像領域３ａに属すると、投影画像抽出回路１６は、投影画像の第１フレームＦ１、第５フレームＦ５などの第４ｎ＋１フレーム（ｎ＝０〜２４９）を抽出する（ステップＳ４ａ）。同様に、第２、第３、第４の撮像領域３ｂ、３ｃ、３ｄに属する場合に、投影画像抽出回路１６は、それぞれ投影画像の第４ｎ＋２フレーム、第４ｎ＋３フレーム、第４ｎ＋４フレーム（ｎ＝０〜２４９）を抽出する（ステップＳ４ｂ〜Ｓ４ｄ）。
【００４９】
最後に、再構成回路１７は、抽出した投影画像からＣＴ画像ＦＦを再構成し（ステップＳ５）、画像処理回路１３の動作を終了する。なお、投影画像から再構成によりＣＴ画像を取得する方法は周知のため説明を省略する。
【００５０】
また本実施形態では、被検体Ｐが回転する構成としたが、被検体Ｐの周囲をマルチＸ線発生装置１と二次元Ｘ線センサ３を回転する構成にしても、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
このように第１実施形態によれば、マルチＸ線発生装置１を利用して被検体Ｐの各領域に応じた最適な照射線量を放射することが可能である。そのため、画質を維持しながら被曝量を低減する効果、或いは被曝量を維持しながら画質を向上させる効果が得られる。更に、Ｘ線ビームｘの放射コーン角を小さくすることが可能であり、その結果、散乱線の影響及び再構成演算における誤差を低減し、画質低下を抑制することができる。
【００５２】
なお、図１に示す前処理回路６，Ｘ線強度設定回路１２，投影画像取得回路１４，スライス設定回路１５，投影画像抽出回路１６，再構成回路１７をソフトウェア的な機能としてＣＰＵ８に実行させてもよい。
【００５３】
図１５に示す放射線撮影制御装置は、前処理回路６，Ｘ線強度設定回路１２，投影画像取得回路１４，スライス設定回路１５，投影画像抽出回路１６，再構成回路１７の機能をそれぞれＣＰＵ８の機能として実行させる形態である。図１５において、ＣＰＵ８が実行する機能である前処理部６´，Ｘ線強度設定部１２´，投影画像取得部１４´，スライス設定部１５´，投影画像抽出部１６´，再構成部１７´は、それぞれ図１の前処理回路６，Ｘ線強度設定回路１２，投影画像取得回路１４，スライス設定回路１５，投影画像抽出回路１６，再構成回路１７に対応する。図１５に示す形態の場合、上述した各機能をＣＰＵ８に実行させるプログラムがメインメモリ９に格納される。
【００５４】
［第２実施形態］
図１０は第２実施形態の放射線撮影制御装置の構成図を示している。第１実施形態の放射線撮影制御装置との相違は、マルチＸ線発生装置１’のＸ線発生デバイスが二次元配置とされ、二次元Ｘ線センサ３’の撮像領域数と同数のＸ線源を備えている。また、画像処理回路１３においては、投影画像抽出回路１６が省略されている。
【００５５】
図１１はマルチＸ線発生装置１’の２次元的に配置されたＸ線発生デバイス１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、・・と、二次元Ｘ線センサ３’の各撮像領域３ａ’、３ｂ’、３ｃ’、・・の幾何学的配置の模式図を示している。なお、Ｘ線発生デバイス１ａ’、・・と撮像領域３ａ’、・・は、１対１に対応している。Ｘ線発生デバイス１ａ’、１ｂ’、・・は非常に細いＸ線ビームｘつまりペンシルビームを照射し、照射されたＸ線ビームｘは被検体Ｐを透過して二次元Ｘ線センサ３’の対応する撮像領域３ａ’、３ｂ’、・・の１つに到達するようにされている。
【００５６】
このように、それぞれのＸ線発生デバイス１ａ’、１ｂ’、・・が、対向する撮像領域３ａ’、３ｂ’、・・と１対１で対応するため、第１実施形態のようにＸ線発生デバイス１ａ’、１ｂ’、・・を順次に切換えながらＸ線ビームｘを照射する必要はない。従って、全てのＸ線発生デバイス１ａ’、１ｂ’、・・から、同時にＸ線ビームｘを撮像領域３ａ’、３ｂ’、・・に放射することができる。このため、前処理回路６から画像処理回路１３に転送される投影画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、・・は、図１２に示すように全ての撮影領域を含んだものとなる。
【００５７】
図１１に示すような多数のＸ線発生デバイスを用いてＸ線を照射する場合、被検体Ｐの体格に応じてＸ線を照射する範囲を設定することが容易にできる。この場合、ＣＰＵ８は、操作パネル１０を介して入力された撮影部位情報および被検体Ｐの体格情報（大きさ情報）に基づいて、Ｘ線が照射される範囲および強度を設定するようＸ線強度設定回路１２を制御する。Ｘ線強度設定回路１２が有するメモリには、被検体Ｐの体格に対応するＸ線の照射範囲を考慮したＸ線の強度に関する情報が強度テーブルとして格納される。
【００５８】
図１４は、撮影部位が胸部〜腹部の場合において、二次元Ｘ線センサ３にＸ線が照射される範囲および強度が設定される一例を示すものである。図１４において、参照番号１４Ａ〜１４Ｃに示すとおり、被検体Ｐの体格が小柄になるに従って、Ｘ線を照射するＸ線発生デバイスの数を少なくする。これによって、被検体Ｐの体格が小柄になるに従って、Ｘ線の照射範囲が狭く設定される。すなわち、被検体Ｐの範囲外を照射することになるＸ線発生デバイスのＸ線の照射を制限しているため、無駄なＸ線の照射を制限することが可能になる。被検体Ｐの体格が小柄になるに従って、Ｘ線発生デバイスから照射されるＸ線の強度がそれぞれ弱く設定される。
【００５９】
胸部〜腹部と同様に、他の撮影部位においても被検体Ｐの体格に対応するＸ線の照射範囲を考慮したＸ線の強度に関する情報が強度テーブルとしてＸ線強度設定回路１２が有するメモリに格納される。
【００６０】
図１３はこの第２実施形態における画像処理回路１３の処理フローチャート図である。ＣＴ走査を実施すると、画像処理回路１３が有する投影画像取得回路１４は、前処理回路６によって処理された第１フレーム〜第１０００フレームまでの投影画像を順次に取得する（ステップＳ１１）。
【００６１】
次に、スライス設定回路１５は操作パネル１０から入力されたＣＴ再構成処理により再構成する再構成画像のスライス位置の座標を設定する（ステップＳ１２）が、この設定方法は第１実施形態と同様である。最後に、再構成回路１７の作用により、処理ステップＳ１１において取得した投影画像からＣＴ画像ＦＦを再構成し（ステップＳ１３）、画像処理回路１３の動作を終了する。
【００６２】
このように第２実施形態によれば、Ｘ線発生デバイス１ａ’、１ｂ’、・・と、二次元Ｘ線センサ３’の各撮像領域３ａ’、３ｂ’、・・とを、同一の二次元配列で同数配置し、各Ｘ線源と各撮像領域が１対１に対応している。従って、回転軸と平行な方向に関しても被検体Ｐの各領域に応じた最適な照射線量を放射することが可能であり、その結果、画質を維持しながら被曝量を更に低減する効果、或いは被曝量を維持しながら画質を更に向上させる効果がある。また、Ｘ線ビームｘは略平行ビームとなるため、従来装置と比較して再構成空間（ＦＯＶ）を広くすることができる。
【００６３】
なお、図１０に示す前処理回路６，Ｘ線強度設定回路１２，投影画像取得回路１４，スライス設定回路１５，再構成回路１７をソフトウェア的な機能としてＣＰＵ８に実行させてもよい。
また、上記実施形態によれば、表１や図１４に示したように体格に応じて管電流が変更されるが、これに限られるものではない。管電流に代えて、或いはそれに加えて、体格にしたがって管電圧を変更するようにしてもよい。
【００６４】
図１６に示す放射線撮影制御装置は、前処理回路６，Ｘ線強度設定回路１２，投影画像取得回路１４，スライス設定回路１５，再構成回路１７の機能をそれぞれＣＰＵ８の機能として実行させる形態である。図１６において、ＣＰＵ８が実行する機能である前処理部６´，Ｘ線強度設定部１２´，投影画像取得部１４´，スライス設定部１５´，再構成部１７´は、それぞれ図１の前処理回路６，Ｘ線強度設定回路１２，投影画像取得回路１４，スライス設定回路１５，再構成回路１７に対応する。図１６に示す放射線撮影制御装置の場合、上述した各機能をＣＰＵ８に実行させるプログラムがメインメモリ９に格納される。
【００６５】
以上、実施形態を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００６６】
尚、本発明は、ソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによって前述した実施形態の機能が達成される場合を含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したコンピュータプログラムである。
【００６７】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００６８】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。
【００６９】
コンピュータプログラムを供給するためのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体としては以下が挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。
【００７０】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることが挙げられる。この場合、ダウンロードされるプログラムは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルであってもよい。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００７１】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布するという形態をとることもできる。この場合、所定の条件をクリアしたユーザに、インターネットを介してホームページから暗号を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用して暗号化されたプログラムを実行し、プログラムをコンピュータにインストールさせるようにもできる。
【００７２】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどとの協働で実施形態の機能が実現されてもよい。この場合、ＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００７３】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれて前述の実施形態の機能の一部或いは全てが実現されてもよい。この場合、機能拡張ボードや機能拡張ユニットにプログラムが書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行なう。
【００７４】
以上、好適な実施形態により本発明を説明したが、本発明は開示された好適な実施形態に限定されるものではないことは理解されるべきである。全ての変形及び等価な構成と機能をその範疇とするために、最も広い解釈が添付の特許請求の範囲に与えられるべきである。
【００７５】
本願は、２００６年１１月９日提出の日本国特許出願特願２００６−３０３５３８を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１】
2010505454.tif 000003
【図２】
2010505454.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月16日(2008.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
被検体の体格に関する情報を入力する入力デバイスと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、前記マルチ放射線発生装置を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、放射線の照射範囲を狭くするために、前記複数の放射線発生デバイスのうち放射線を照射する放射線発生デバイスの数を少なくすることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
被検体の体格に関する情報を入力する入力デバイスと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、前記マルチ放射線発生装置を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、前記複数の放射線発生デバイスから照射されるＸ線の強度を小さくすることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置であって、
放射線の照射命令を入力する入力デバイスと、
前記放射線の照射命令に応じて、複数の放射線発生デバイスのうち、ある時刻に互いに隣接する放射線発生デバイスの両方から放射線が照射されないように、前記複数の放射線発生デバイスからのＸ線の照射を制御するコントローラとを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法であって、
被検体の体格に関する情報を入力デバイスから入力するステップと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有し、
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、放射線の照射範囲を狭くするために、前記複数の放射線発生デバイスのうち放射線を照射する放射線発生デバイスの数を少なくすることを特徴とする制御方法。
【請求項５】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法であって、
被検体の体格に関する情報を入力デバイスから入力するステップと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有し、
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、前記複数の放射線発生デバイスから照射されるＸ線の強度を小さくすることを特徴とする制御装置の制御方法。
【請求項６】
複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置から２次元平面センサに照射する放射線を制御する制御装置の制御方法であって、
放射線の照射命令を入力デバイスから入力するステップと、
前記放射線の照射命令に応じて、複数の放射線発生デバイスのうち、ある時刻に互いに隣接する放射線発生デバイスの両方から放射線が照射されないように、コントローラが前記複数の放射線発生デバイスからのＸ線の照射を制御するステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータ可読メモリであって、前記制御方法は、
被検体の体格に関する情報を入力デバイスから入力するステップと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有し、
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、放射線の照射範囲を狭くするために、前記複数の放射線発生デバイスのうち放射線を照射する放射線発生デバイスの数を少なくすることを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【請求項８】
放射線を２次元平面センサに照射する複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置を制御する制御装置の制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータ可読メモリであって、前記制御方法は、
被検体の体格に関する情報を入力デバイスから入力するステップと、
前記入力デバイスによって入力された前記被検体の体格に関する情報に基づいて、コントローラが前記マルチ放射線発生装置を制御するステップとを有し、
前記コントローラは、前記入力デバイスによって入力される前記被検体の体格が小さくなるに従って、前記複数の放射線発生デバイスから照射されるＸ線の強度を小さくすることを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【請求項９】
複数の放射線発生デバイスを有するマルチ放射線発生装置から２次元平面センサに照射する放射線を制御する制御装置の制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータ可読メモリであって、前記制御方法は、
放射線の照射命令を入力デバイスから入力するステップと、
前記放射線の照射命令に応じて、複数の放射線発生デバイスのうち、ある時刻に互いに隣接する放射線発生デバイスの両方から放射線が照射されないように、コントローラが前記複数の放射線発生デバイスからのＸ線の照射を制御するステップとを有することを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【国際調査報告】
2010505454.tif 000019
2010505454.tif 000020