(57)【要約】【課題】グリッドの模様がＸ線画像上に表れることを防止する。【解決手段】Ｘ線管１１と、このＸ線管に対向配置されＸ線検出部１２０を有する撮影台１３と、この撮影台に被検体の乳房Ｍを押圧させる圧迫具１４と、Ｘ線検出部のＸ線入射面側に配置され、当該Ｘ線検出部に対して略並行に移動可能なグリッド１１０とを具備する乳房Ｘ線撮影装置において、Ｘ線管からＸ線を照射して行う１回の撮影を、グリッドを１方向へ移動させる間に完了させるように、グリッドの移動速度を制御するグリッド速度制御部２４を備えた。これにより、グリッドを１方向へのみ連続的に移動させている間に、１回のＸ線撮影を完了させることができるので、グリッドの模様がアーチファクトとしてＸ線画像上に表れることを防止し、Ｘ線画像の画質を向上することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、このＸ線管に対向配置されＸ線検出部を有する撮影台と、この撮影台に被検体の乳房を押圧させる圧迫手段と、前記Ｘ線検出部のＸ線入射面側に配置され、当該Ｘ線検出部に対して略並行に移動可能なグリッドとを具備する乳房Ｘ線撮影装置において、
前記Ｘ線管からＸ線を照射して行う１回の撮影を、前記グリッドを１方向へ移動させる間に完了させるように、前記グリッドの移動速度を制御する制御手段を備えることを特徴とする乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記圧迫手段により圧迫した前記乳房の厚さと、前記Ｘ線管のＸ線照射条件とから前記グリッドの移動速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項３】
前記圧迫手段により圧迫した前記乳房のＸ線減衰率を、前記Ｘ線管からのＸ線照射開始後に計算する演算手段をさらに備え、前記制御手段は、前記演算手段により計算された前記乳房のＸ線減衰率に基づき前記グリッドの移動速度を補正することを特徴とする請求項２に記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に乳房を被写体としてＸ線撮影するための乳房Ｘ線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乳癌の早期発見などのために、乳房Ｘ線撮影装置による乳房のＸ線撮影が行われている。この乳房Ｘ線撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線を検出するＸ線検出器を収納した撮影台とを対向配置し、撮影台上に被写体である乳房を平坦に載置させるための圧迫具が備えられている。また、撮影台に収納されるＸ線検出器の前面には、被写体に照射されたＸ線により被写体で発生した散乱Ｘ線が、Ｘ線検出器に入射するのを防止するためのグリッドが設けられている。
そして、Ｘ線撮影に際しては、乳房を圧迫具と撮影台によって挟むように圧迫することにより、乳房を撮影台上に押圧した状態で平坦に固定し、Ｘ線管からＸ線を乳房へ照射してＸ線検出器例えばＸ線フィルムにＸ線透過像を写し込む。なお、乳房Ｘ線撮影装置においては被写体が乳房なので、胃や肺を撮影するものとは異なり、Ｘ線管の陰極と陽極との間に印加される管電圧は、２０Ｋｖから３０Ｋｖ程度と比較的低いものとなっている。
なお、Ｘ線撮影時に、一定の黒化度を得るために、予め被写体（乳房）の厚みと管電圧との関係や、被写体を透過したＸ線の線量とＸ線管に流れる管電流およびＸ線の照射時間の関係をデータとして取得しておき、被写体毎にその厚みを計測し、また透過線量を計測し、その結果から管電圧を設定したり、管電流と組み合わされる曝射時間を選択したりすることが行われていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、散乱Ｘ線を除去するためのグリッドは周知のように、Ｘ線を吸収する例えば薄い鉛箔のような物質とＸ線を透過する例えばアルミニュームのような物質とを、縞状または格子状となるように交互に張り合わせて板状に形成したものであり、Ｘ線の照射開始と同時に横方向へ移動させるものである。このグリッドを移動させる手段として従来は、図６に示すような変形カム１をモータで回転させ、この変形カム１の摺動面１ａにグリッドの作動桿を常時当接させるような機構が用いられていた。
なお、図６（ａ）は変形カム１の側面図であり、図６（ｂ）は、変形カム１を摺動面１ａ側から見た正面図である。そして、図６（ｂ）には、図７に示すこの変形カム１のカム曲線（摺動面１ａの円周展開図）に対応するように角度位置を付記してある。すなわち、図７に示したカム曲線から明らかなように、変形カム１は１回転中に４つの変曲点１ｂをもつものであり、例えば６０度から１８０度の間と２４０度と３６０度の間の一方向へ直線的に変化する範囲を、グリッドの移動に利用するようにしていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−９１４５号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被写体である乳房の大きさや組織の密度、さらには撮影台上に押圧した状態での乳房の厚さなどの条件によっては、Ｘ線の照射時間を長くする必要があることから、Ｘ線撮影時にグリッドを移動させるための変形カム１を１回転以上させることになる場合もある。そうすると、上述の変形カムのカム曲線には、図７から明らかなように１回転中に４つの変曲点１ｂがあるため、この変曲点１ｂ毎にグリッドは１８０度移動方向が変化することになる。よって、１８０度移動方向を変化する度にグリッドは瞬間的に一時停止した状態となり、この際に、Ｘ線検出器としてのＸ線フィルムには、グリッドの縞模様或るいは格子模様などが写し込まれてしまい、これがアーチファクトとなって被写体のＸ線画像の画質を低下させ、ひいては診断能を低下させることになっていた。
本発明は、このような問題を解決するために、グリッドを１方向へのみ連続的に移動させている間に、１回のＸ線撮影を完了させるようにした乳房Ｘ線撮影装置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、Ｘ線管と、このＸ線管に対向配置されＸ線検出部を有する撮影台と、この撮影台に被検体の乳房を押圧させる圧迫手段と、前記Ｘ線検出部のＸ線入射面側に配置され、当該Ｘ線検出部に対して略並行に移動可能なグリッドとを具備する乳房Ｘ線撮影装置において、前記Ｘ線管からＸ線を照射して行う１回の撮影を、前記グリッドを１方向へ移動させる間に完了させるように、前記グリッドの移動速度を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
これにより、グリッドを１方向へのみ連続的に移動させている間に、１回のＸ線撮影を完了させることができるので、グリッドの模様がアーチファクトとしてＸ線画像上に表れることを防止し、Ｘ線画像の画質を向上することができる。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乳房Ｘ線撮影装置において、前記制御手段は、前記圧迫手段により圧迫した前記乳房の厚さと、前記Ｘ線管のＸ線照射条件とから前記グリッドの移動速度を制御することを特徴とする。
これにより、グリッドを１方向へのみ連続的に移動させている間に、１回のＸ線撮影を完了させることのできるグリッドの移動速度を設定することができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の乳房Ｘ線撮影装置において、前記圧迫手段により圧迫した前記乳房のＸ線減衰率を、前記Ｘ線管からのＸ線照射開始後に計算する演算手段をさらに備え、前記制御手段は、前記演算手段により計算された前記乳房のＸ線減衰率に基づき前記グリッドの移動速度を補正することを特徴とする。
これにより、個人差のある乳房のＸ線減衰率に基づきグリッドの移動速度を補正することにより、より確実にグリッドを１方向へのみ連続的に移動させている間に、１回のＸ線撮影を完了させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る乳房Ｘ線撮影装置の一実施の形態について、図１ないし図５を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る乳房Ｘ線撮影装置の、一実施の形態の概略的な構成を示した系統図である。
乳房Ｘ線撮影装置の構造体である撮影部１０の上方にＸ線管１１と、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を検出する第１の線量検出器１２が設けられ、Ｘ線管１１に対向するように間隔を置いて撮影台１３が設けられている。撮影台１３は、被写体である乳房Ｍを載置するとともに、図示していないが、乳房ＭのＸ線透過像を得るための後述するグリッド１１０とＸ線検出器１２０が取り付けられる。撮影部１０の上下方向中間部には、上下方向に移動可能な圧迫具１４が設けられており、撮影時に撮影台１３に載置された乳房Ｍを、上方から押圧して撮影台１３上に平坦に固定させるようになっている。また、撮影台１３の下部には、被写体を透過したＸ線の線量を検出するための第２の線量検出器１５が設けられている。さらに、撮影台１３には、圧迫具１４の上下方向への移動に連動して動作する、ポテンショメータ１６が設けられている。
【０００８】
一方、乳房Ｘ線撮影装置の各構成要素を有機的に制御するために制御部２０が設けられている。この制御部２０には、撮影部１０に設けた第１の線量検出器１２と第２の線量検出器１５から出力されたＸ線線量の検出信号が供給されるとともに、ポテンショメータ１６の検出信号に基づき、被写体厚さ検出器３０で計測された撮影台１３と圧迫具１４との間に挟持された乳房Ｍの厚さを示す計測信号が供給される。また制御部２０には、操作者がこの制御部２０に対して所定の指示を与えるための、キーボード或いはタッチパネルを始めマウスやトラックボールなどのポインティングデバイスを備えた操作部４０が接続されている。
制御部２０には、Ｘ線管１１によるＸ線の照射条件を設定するための条件設定部２１と、第１の線量検出器１２と第２の線量検出器１５から出力されたＸ線線量の検出信号の差を演算して、被写体である乳房ＭによるＸ線減衰率を演算するＸ線減衰率演算部２２と、被写体の厚さと管電圧との関係を予めデータとして記憶させてある被写体厚／管電圧設定テーブル２３と、被写体の厚さとＸ線の照射条件とからグリッドの移動速度を設定するグリッド速度制御部２４などを備えており、これらはＣＰＵ２５によってその動作が適宜制御される。
なお、Ｘ線の照射条件を設定するための条件設定部２１は、管電圧設定部２６、管電流設定部２７、照射時間設定部２８などを有しており、これらはＣＰＵ２５の動作によって動作条件が設定される他、操作者により操作部４０から入力された動作条件が設定される。そして、これら各設定部２６、２７、２８からの出力信号はＸ線発生装置５０へ供給される。よって、Ｘ線発生装置５０は設定された管電圧、管電流、照射時間などの条件の下でＸ線管１１を動作させる。
【０００９】
次に、グリッド１１０を移動させるための移動機構について、その一実施の形態を説明する。
図２はグリッド１１０を直線的に移動させる直動機構部１３０の概略的な構成を示した斜視図であり、図３はその要部をさらに概略的に拡大して示した平面図である。
直動機構部１３０は、シャーシ１３１に載置された速度可変型のモータ１３２とリニアガイド１３３とから成り、リニアガイド１３３は両端が回転自在に支持されたボールネジ１３４とボールネジ１３４に螺合された移動駒１３５および移動駒１３５の回転を阻止しながら移動を案内するカイド１３６を有している。この移動駒１３５は、シャーシ１３１の上面に位置するグリッド１１０を片持ち状に保持するようにその一端に固定されている。そして、速度可変型のモータ１３２とボールネジ１３４とが例えばベルト１３７によって結合されている。
【００１０】
よって、モータ１３２の回転がベルト１３７を介してボールネジ１３４へ伝達され、ボールネジ１３４の回転方向に応じて移動駒１３５が移動し、それに応じてグリッド１１０がシャーシ１３１上で矢印方向へ略水平に移動する。なおモータ１３２には、グリッド速度制御部２４から駆動信号が供給され、その駆動信号に応じた速度で回転されるので、その結果としてグリッド１１０の移動速度が制御される。
なお、Ｘ線検出器１２０は、例えばＸ線フィルムを収納したカセッテであり、これは、図示しない支持機構によりグリッド１１０に対向するシャーシ１３１の裏面側に保持される。よって、シャーシ１３１はＸ線透過性のよい例えばアルミニュームのような材料で形成するか、またはグリッド１１０とＸ線検出器１２０とが対向するシャーシ１３１部分が切欠されていることが望ましい。
【００１１】
さて、上記のように構成された本実施形態に係る乳房Ｘ線撮影装置の動作を、図４に示したフローチャートに沿って以下に説明する。
先ずステップ１として、撮影台１３上に乳房Ｍを載置して圧迫具１４によって圧迫し、撮影台１３と圧迫具１４との間に挟持された乳房Ｍの厚さを計測する。この計測は、ポテンショメータ１６の検出信号に基づき、被写体厚さ検出器３０で行われる。乳房Ｍの厚さが計測されると、ステップ２としてＣＰＵ２５は、被写体厚／管電圧設定テーブル２３からその厚さに対応した管電圧データを検索し、抽出したデータを条件設定部２１の管電圧設定部２６へ供給する。
そして、この管電圧設定部２６に設定された管電圧データを、予め管電流設定部２７に設定されている管電流や、照射時間設定部２８に設定されている照射時間などのデータとともにＸ線発生装置５０およびグリッド速度制御部２４へ供給する。グリッド速度制御部２４では、ステップ３として、供給された管電圧、管電流、照射時間などのＸ線照射条件からグリッド１１０の移動速度を決定する。すなわち、グリッド１１０を所定速度で移動させるためのモータ１３２の回転数を決定する。
このような準備作業が完了したことが確認されると、ステップ４として、操作者は操作部４０を操作してＸ線の照射を開始させる。すなわち、Ｘ線の照射開始信号が操作部４０から発せられ、制御部２０を介してＸ線発生装置５０へ伝達され、設定された動作条件に基づきＸ線管１１からＸ線が乳房Ｍへ向けて照射される。
【００１２】
Ｘ線の照射開始信号が発せられると、ステップ５としてグリッド速度制御部２４からモータ１３２へ駆動信号が供給され、モータ１３２を設定した速度で回転させるので、その回転に応じて移動駒１３５が移動し、グリッド１１０が移動する。また、Ｘ線の照射に伴い、第１、第２の線量検出器１２、１５においてＸ線線量が検出されて、この検出信号がＸ線減衰率演算部２２へ供給され、ステップ６によりその差から乳房ＭにおけるＸ線減衰率が演算される。Ｘ線減衰率演算部２２にて演算されたＸ線減衰率はグリッド速度制御部２４へ供給され、当該乳房Ｍの呈するＸ線減衰率に応じてグリッド１１０の移動速度を補正する（ステップ７）。
なお、グリッド１１０の移動速度は、通常１０ｍｍ／ｓｅｃ程度であり、その移動範囲は、撮影台１３に組み合わされるグリッド１１０とＸ線検出器１２０などとの構造上の制約から１０数ｍｍ程度の狭い範囲でしかない。この狭い範囲の内で、グリッド１１０を１方向へのみ移動させながら（すなわち、移動方向を反転させることなく）１回のＸ線撮影を済ませる必要がある。一般に、乳房Ｍの厚さが厚くなる程Ｘ線の照射時間を長くする必要があり撮影時間も長くなる。ただし、乳房ＭのＸ線減衰率には個人差があり一様ではないので、図５に示すように、被写体（乳房Ｍ）のＸ線減衰率が高くなる程グリッド１１０の移動速度を遅くするように、モータ１３２の回転速度を補正するようにする。なお、当該被写体（乳房Ｍ）のＸ線減衰率が標準値であり、Ｘ線の照射時間やグリッド１１０の移動速度などの初期設定値が適正であれば、ステップ７での補正は必ずしも必要ではない。
さて、Ｘ線照射が終了（ステップ８）すると、ステップ９としてグリッド速度制御部２４からモータ１３２への駆動信号の供給を一旦停止させる。次いで、ステップ１０としてモータ１３２を逆回転させて、グリッド１１０をスタート位置へ戻すことにより一連の動作を終了させる。
【００１３】
なお、本発明は上詳の実施の形態に限定されることなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々の形態での実施が可能である。例えば、グリッド１１０を移動させる手段は、モータ１３２とリニアガイド１３３などから成る直動機構部１３０に限らず、１回転中に２つの変曲点しかもたないカム曲線を有するカムを用いても良い。さらに、Ｘ線検出器１２０は、Ｘ線フィルムに限ることなく、例えばガラス基板上に形成されるスイッチング素子や容量を、放射線を電荷などに変換する光導電膜などで覆うように形成した半導体アレイから成るフラットパネル型放射線検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）や、輝尽性蛍光体から成るイメージングプレート（ＩＰ）などであっても良い。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、グリッドを１方向へのみ連続的に移動させている間に、１回のＸ線撮影を完了させることができるので、グリッドの模様がアーチファクトとしてＸ線画像上に表れることを防止し、Ｘ線画像の画質を向上するとともに、診断能も向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乳房Ｘ線撮影装置の、一実施の形態の概略的な構成を示した系統図である。
【図２】本発明に係る乳房Ｘ線撮影装置において、グリッドを直線的に移動させる機構部の一実施の形態を概略的に示した斜視図である。
【図３】図２の要部をさらに概略的に拡大して示した平面図である。
【図４】本発明に係る乳房Ｘ線撮影装置の、一実施の形態の動作を説明するために示したフローチャートである。
【図５】被写体のＸ線減衰率とグリッドの移動速度との関係を示した特性図である。
【図６】グリッドの移動手段として従来使用されていた変形カムの説明図である。
【図７】図６に示した変形カムのカム曲線である。
【符号の説明】
１０  撮影部
１１  Ｘ線管
１３  撮影台
１４  圧迫具
２０  制御部
２１  条件設定部
２２  Ｘ線減衰率演算部
２３  被写体厚／管電圧設定テーブル
２４  グリッド速度制御部
２５  ＣＰＵ
２６  管電圧設定部
２７  管電流設定部
２８  照射時間設定部
３０  被写体厚さ検出器
４０  操作部
５０  Ｘ線発生装置
１１０  グリッド
１２０  Ｘ線検出器
【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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