(57)【要約】【課題】乳房の位置や操作者の技能によらず、常に関心領域に対して最適なＸ線曝射量になるように自動的にＸ線露出制御を行うこと。【解決手段】複数の検出器セル７−１〜７−ｎのうち最も立ち上がりの遅い例えば検出器セル７−ｋを判断し、この最も立ち上がりの遅い例えば検出器セル７−ｋの出力信号に基づいて乳房５を撮影するＸ線露出制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳房を含む被検体を透過したＸ線をフィルムに写し込んで前記被検体を撮影する乳房Ｘ線撮影装置において、
２次元面内に配置された複数のＸ線検出器と、
前記各Ｘ線検出器のうち少なくとも最も立ち上がりの遅い前記Ｘ線検出器の出力信号に基づいて前記被検体を撮影するＸ線露出制御を行うＸ線露出制御部と、
を具備することを特徴とする乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項２】
前記被検体を保持する撮影台を有し、
前記各Ｘ線検出器は、前記撮影台の２次元平面上に隙間無く配置されたことを特徴とする請求項１記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項３】
前記Ｘ線露出制御部は、前記最も遅い前記Ｘ線検出器の立ち上がり時間に基づいて前記被検体に照射する前記Ｘ線量を制御することを特徴とする請求項１記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項４】
前記Ｘ線露出制御部は、前記被検体に照射する前記Ｘ線の照射時間を可変して前記被検体に照射する前記Ｘ線量を制御することを特徴とする請求項３記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項５】
前記Ｘ線露出制御部は、前記最も立ち上がりの遅い前記Ｘ線検出器の立ち上がり時間に基づいて前記被検体における関心領域を撮影する前記Ｘ線量に制御することを特徴とする請求項３記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項６】
前記Ｘ線露出制御部は、前記最も立ち上がりの遅い前記Ｘ線検出器の位置に対応した前記被検体の部分を頭頂と判断し、前記頭頂部分から放射状形状の検出野に対応する前記各Ｘ線検出器の各出力信号を有効とし、これら有効となった前記各Ｘ線検出器の各出力信号に基づいて前記被検体を撮影するＸ線露出制御を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項７】
前記被検体における頭頂部分の位置を検出するセンサと、
前記Ｘ線露出制御部は、前記センサにより検出された前記頭頂部分から放射状形状の検出野に対応する前記Ｘ線検出器の出力信号を有効とし、有効となった前記Ｘ線検出器の各出力信号に基づいて前記被検体を撮影するＸ線露出制御を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項８】
前記撮影台に保持する前記被検体の側面を撮影する場合、前記Ｘ線露出制御部は、前記各Ｘ線検出器による検出野の隅部分に対応する前記各Ｘ線検出器の各出力信号を無効とする、
ことを特徴とする請求項１記載の乳房Ｘ線撮影装置。
【請求項９】
乳房を含む被検体を透過したＸ線をフィルムに写し込んで前記被検体を撮影する乳房Ｘ線撮影制御方法において、
前記被検体を透過した前記Ｘ線を２次元面上の全面に配置された複数のＸ線検出器により検出し、
コンピュータ処理によって、前記各Ｘ線検出器の各出力信号のうち少なくとも最も立ち上がりの遅い前記出力信号の前記Ｘ線検出器を判断し、このＸ線検出器の出力信号に基づいて前記被検体を撮影するＸ線露出制御を行う、
ことを特徴とする乳房Ｘ線撮影制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体としての乳房にＸ線を曝射し、乳房を透過したＸ線をフィルムに写し込んで乳房の撮影を行う乳房Ｘ線撮影装置及びその撮影制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳房の診断に用いる乳房Ｘ線撮影装置では、乳頭を適切な位置に位置合わせする必要がある。乳房における乳腺組織は、乳頭を中心に発達する。乳房に生じる癌等の病巣は、乳腺組織に生じる。この乳腺組織は、その周りの他の組織よりもＸ線を遮る量が多い。従って、乳房Ｘ線撮影装置では、乳頭を中心に発達する乳腺組織を関心領域とし、この関心領域に対して最適なＸ線曝射量になるようにＸ線露出制御を行う。このために関心領域を検出野に位置合わせする必要がある。
【０００３】
このような乳房Ｘ線撮影装置の位置合せの技術は、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１は、Ｘ線管に対して乳房を介して撮影台を対向して設け、撮影台上にフィルムをセットすると共に露出制御用の検出器を設け、この検出器を撮影台上に所定の方向及びその所定の方向に交差する方向すなわち二次元方向に沿って移動自在に支持することを開示する。又、一般的に、乳頭を中心に発達する乳腺組織等の関心領域を検出野に位置合わせる技術としては、露出制御器を一方向、例えば乳頭と胸壁との方向に移動させる機構が多く採用されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているように検出器を撮影台上で移動させることによる位置合わせは、この位置合わせを行う操作者の技量に左右されるところが多い。しかるに操作者の人為的な操作になるために最適な位置合せが難しくなっている。このため、常に、乳頭を中心に発達する乳腺組織等の関心領域に対する最適な条件でのＸ線露出制御が不可能となっている。
【特許文献１】特開平６−１５４１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、乳房の位置や操作者の技能によらず、常に関心領域に対して最適なＸ線曝射量になるように自動的にＸ線露出制御を行うことができる乳房Ｘ線撮影装置及びその撮影制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の主要な局面に係る乳房Ｘ線撮影装置は、乳房を含む被検体を透過したＸ線をフィルムに写し込んで被検体を撮影する乳房Ｘ線撮影装置において、２次元面内に配置された複数のＸ線検出器と、各Ｘ線検出器のうち最も立ち上がりの遅いＸ線検出器の出力信号に基づいて被検体を撮影するＸ線露出制御を行うＸ線露出制御部とを具備する。
【０００７】
本発明の他の主要な局面に係る乳房Ｘ線撮影制御方法は、乳房を含む被検体を透過したＸ線をフィルムに写し込んで被検体を撮影する乳房Ｘ線撮影制御方法において、被検体を透過したＸ線を２次元面上の全面に配置された複数のＸ線検出器により検出し、コンピュータ処理によって、各Ｘ線検出器の各出力信号のうち最も立ち上がりの遅い出力信号のＸ線検出器を判断し、このＸ線検出器の出力信号に基づいて被検体を撮影するＸ線露出制御を行う。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、乳房の位置や操作者の技能によらず、常に関心領域に対して最適なＸ線曝射量になるように自動的にＸ線露出制御を行うことができる乳房Ｘ線撮影装置及びその撮影制御方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は乳房Ｘ線撮影装置の構成図を示す。支持体１の上部には、Ｘ線管球２が設けられている。このＸ線管球２には、絞り機構３が設けられている。この絞り機構３は、Ｘ線管球２から曝射されるＸ線のＸ線照射野を形成する。支持体１の下部には、撮影台４が設けられている。この撮影台４は、被検体としての乳房５を保持する。この撮影台４上には、フィルムをセットするカセッテ６と、乳房５を透過したＸ線を検出するＸ線検出器７とが設けられている。これにより、Ｘ線管球２とカセッテ６内のフィルムとは、乳房５を介して対向する。
【００１０】
Ｘ線検出器７は、図２に示すように複数のＸ線検出器（以下、検出器セルと称する）７−１，…，７−ｋ，…，７−ｎ（以下、７−１〜７−ｎにより示す）から成る。これら検出器セル７−１〜７−ｎは、例えば撮影台４における２次元平面上の全面の縦横方向に隙間無く配置されている。これら検出器セル７−１〜７−ｎが配置される２次元平面のサイズは、乳房５をＸ線検出器７上に投影したサイズよりも大きく形成されている。なお、図２に示す各検出器セル７−１〜７−ｎのサイズは、説明の度合い上、見易くするために大きく形成している。又、各検出器セル７−１〜７−ｎは、それぞれ同一量のＸ線が入射すると、同一の立ち上がりを示すものとする。  
圧迫板８が撮影台４の上方に設けられている。この圧迫板８は、Ｘ線吸収の少ない材料により形成されている。この圧迫板８は、乳房５の厚さを薄く均一にするために乳房５を圧迫する。
【００１１】
Ｘ線露出制御部９は、図２に示すように複数の検出器セル７−１〜７−ｎのうち最も立ち上がりの遅い検出器セル７−１〜７−ｎ、例えば検出器セル７−ｋの出力信号に基づいて乳房５を撮影するＸ線露出制御を行う。具体的にＸ線露出制御部９は、最も立ち上がりの遅い信号を出力する検出器セル７−ｋの立ち上がり時間に基づいて乳房５に照射するＸ線量を制御する。すなわちＸ線露出制御部９は、検出器セル７−ｋの立ち上がりを監視しながら乳房５に連続して照射するＸ線の照射時間を例えばタイマにより計測し、このＸ線の照射時間を可変して乳房５に照射するＸ線量を制御する。しかるに、Ｘ線露出制御部９は、最も遅い検出器セル７−ｋの立ち上がり時間に基づいて乳房５における関心領域、すなわち乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１の領域を撮影するに最適なＸ線量に制御する。なお、図２は撮影台４上に保持される前の乳房５と保持された乳房５とを示し、かつ乳腺組織５−１は点の粗密により示す。
【００１２】
Ｘ線管球２からＸ線を曝射するＸ線条件、すなわちＸ線管球２に印加するＸ線管電圧、Ｘ線管球２に供給するＸ線管電流は、乳房５の厚さに応じて予め設定される。従って、Ｘ線露出制御部９は、最も立ち上がりの遅い例えば検出器セル７−ｋの出力信号に基づいて乳房５の乳頭部分により遮られるＸ線量を判断し、この遮られるＸ線量と乳房５の厚さに応じて予め設定されたＸ線管電圧及びＸ線管電流とに基づいてＸ線を連続して乳房５に照射する照射時間を算出する。なお、乳房５の乳頭部分により遮られるＸ線量は、Ｘ線管球２から曝射するＸ線量と検出器セル７−ｋにより検出されたＸ線量との差から算出される。
【００１３】
次に、上記の如く構成された装置による乳房Ｘ線撮影制御動作について説明する。  
Ｘ線管球２からＸ線が連続して曝射されると、このＸ線は、乳房５を透過して各検出器セル７−１〜７−ｎに入射する。これら検出器セル７−１〜７−ｎは、それぞれ入射するＸ線量に応じた各信号を出力する。  
Ｘ線が乳房５を透過するとき、Ｘ線は、乳房５における乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１により遮られる。この乳腺組織５−１は、その周りの他の組織よりもＸ線を遮る量が多い。これにより、乳房５における乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１すなわち関心領域に対応する各検出器セル７−１〜７−ｎの出力信号の立ち上がりは、乳房５を保持していない領域や乳腺組織５−１の周りの他の組織に対応する各検出器セル７−１〜７−ｎの出力信号の立ち上がりよりも相対的に遅くなる。  
図３は乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１すなわち関心領域に対応する各検出器セル７−１〜７−ｎのうち最も立ち上がりの遅い検出器セル、例えば図２に示す検出器セル７−ｋの出力信号の立ち上がりを示す。図４は乳腺組織５−１の周りの他の組織に対応する各検出器セル７−１〜７−ｎ、例えば図２に示す検出器セル７−１の出力信号の立ち上がりを示す。乳腺組織５−１によってＸ線を遮る量は多くなるが、そのうち乳頭部分により遮るＸ線量は最も多くなる。従って、乳頭部分を透過したＸ線を検出する例えば検出器セル７−ｋの出力信号の立ち上がりが各検出器セル７−１〜７−ｎの立ち上がりの中で最も遅くなる。しかるに、例えば検出器セル７−ｋが乳頭部分に対応する。
【００１４】
Ｘ線露出制御部９は、各検出器セル７−１〜７−ｎの出力信号を入力し、これら検出器セル７−１〜７−ｎの出力信号から最も立ち上がりの遅い信号を出力する検出器セル７−１〜７−ｎ、例えば検出器セル７−ｋを判断する。この判断の結果、Ｘ線露出制御部９は、最も立ち上がりの遅い検出器セル７−ｋの出力信号に基づいて乳房５の乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１により遮るＸ線量を判断し、この遮るＸ線量と乳房５の厚さに応じて予め設定されたＸ線管電圧及びＸ線管電流とに基づいてＸ線を連続して乳房５に照射する照射時間を算出する。
【００１５】
この場合、Ｘ線露出制御部９は、連続して乳房５に照射するＸ線の照射時間を例えばタイマにより計測し、このＸ線の照射時間を可変して乳房５に照射するＸ線量を制御する。しかるに、Ｘ線露出制御部９は、最も遅い検出器セル７−ｋの立ち上がり時間に基づいて乳房５における関心領域、すなわち乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１の領域を撮影するに最適なＸ線量に制御する。この結果、乳房５を透過したＸ線は、カセッテ６内のフィルムに写し込まれる。
【００１６】
このように上記一実施の形態によれば、複数の検出器セル７−１〜７−ｎのうち最も立ち上がりの遅い検出器セル７−１〜７−ｎを判断し、最も立ち上がりの遅い例えば検出器セル７−ｋの出力信号に基づいて乳房５を撮影するＸ線露出制御を行うので、乳房５の位置や操作者の技能によらず、常に関心領域である乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１に対して最適なＸ線曝射量になるように自動的にＸ線露出制御ができる。特に、最も立ち上がりの遅い例えば検出器セル７−ｋは、乳房５の乳頭部分に対応する。この乳頭部分に対して最適なＸ線露出制御ができるので、乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１に生じる癌等の病巣の診断を行うに最適なＸ線露出の乳房５の撮影ができる。  
なお、上記一実施の形態では、最も立ち上がりの遅い検出器セルを１つの検出器セル７−ｋとしているが、これに限らず、立ち上がり時間が予め設定された時間内に入る複数の検出器セルの各出力信号に基づいてＸ線露出制御を行ってもよい。
【００１７】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。なお、乳房Ｘ線撮影装置の全体構成は、図１を援用し、上記一実施の形態と異なる構成について説明する。  
Ｘ線露出制御部９は、図５に示すように各検出器セル７−１〜７−ｎのうち最も立ち上がりの遅い信号を出力する例えば例えば２つの検出器セル７−ｋａ、７−ｋｂを判断し、これら例えば２つの検出器セル７−ｋａ、７−ｋｂに対応する乳房５の部分を乳頭位置５ａとして検出する。Ｘ線露出制御部９は、検出した乳頭位置５ａから胸壁側に向かって放射状に広がる形状を乳房形状５ｂとして検出する。この乳房形状５ｂは、例えば乳房５により覆われた各検出器セルの立ち上がりと乳房５により覆われていない各検出器セルの立ち上がりとでは、これら立ち上がりに速度差が生じるので、この速度差に基づいて検出したり、又は速度差に閾値を用いることで検出可能である。なお、図５に示すように各検出器セル７−ｋａ、７−ｋｂは、乳頭部分５ａよりも胸壁側に位置している。これは、上記の如く図面上における各検出器セル７−１〜７−ｎのサイズが乳房５に対して大きく示していることによる。
【００１８】
しかるに、Ｘ線露出制御部９は、図５に示すように乳房形状５ｂ内を検出野とし、この検出野内に配置されている各検出器セル群７ｇの各出力信号を有効とする。これにより、Ｘ線露出制御部９は、有効とした検出器セル群７ｇ内の各検出器セルの各立ち上がり時間に基づいて乳房５における関心領域、すなわち乳頭位置５ａを中心に発達する乳腺組織５−１の領域を撮影するに最適なＸ線量に制御する。この結果、乳房５を透過したＸ線は、カセッテ６内のフィルムに写し込まれる。
【００１９】
このように上記他の実施の形態によれば、乳房５の乳頭位置５ａから胸壁側に向かって放射状に広がる形状の乳房形状５ｂを検出し、この乳房形状５ｂの検出野内に配置されている検出器セル群７ｇの各出力信号を有効とし、この検出器セル群７ｇの各出力信号に基づいて乳腺組織５−１の領域を撮影するに最適なＸ線量に制御する。これにより、上記第１の実施の形態と同様に、乳房５の位置や操作者の技能によらず、常に関心領域である乳頭を中心に発達する乳腺組織５−１に対して最適なＸ線曝射量になるように自動的にＸ線露出制御ができる。
【００２０】
他の実施の形態として乳房５の乳頭位置５ａ及び乳房形状５ｂは、例えば赤外線センサを用いて検出してもよい。乳房５及びその乳頭位置５ａは、赤外線の吸収量が空間等の他の部分と異なる。従って、赤外線センサの出力信号に基づいて乳房５の乳頭位置５ａ及び乳房形状５ｂを検出することが可能である。  
しかるに、Ｘ線露出制御部９は、赤外線センサにより検出された乳房５の乳頭位置５ａから胸壁側に向かって放射状に広がる形状の乳房形状５ｂを検出し、この乳房形状５ｂの検出野内に配置されている検出器セル群７ｇの各出力信号を有効とし、この検出器セル群７ｇの各出力信号に基づいて乳腺組織５−１の領域を撮影するに最適なＸ線量に制御することが可能である。
【００２１】
又、Ｘ線露出制御部９は、赤外線センサにより検出された乳房５の乳頭位置５ａに対応する例えば検出器セル７−ｋの出力信号に基づいて乳房５を撮影するＸ線露出制御を行うことも可能である。  
乳房５の側面撮影を行う場合、検出野内の隅には、患者の大胸筋組織が入り込む。この場合、Ｘ線露出制御部９は、各検出器セル７−１〜７−ｎによる検出野の隅部分に対応する各Ｘ線検出器の各出力信号を無効とする、又は隅部分に検出野を配置しない。これにより、乳房５の側面撮影を行う場合でも患者の大胸筋組織の影響を受けずに乳房５を撮影する最適なＸ線露出制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る乳房Ｘ線撮影装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置におけるＸ線検出器を示す構成図。
【図３】同装置における立ち上がりの最も遅い検出器セルの出力信号を示す図。
【図４】同装置における立ち上がりの早い検出器セルの出力信号を示す図。
【図５】同装置におけるＸ線露出制御部により有効とする乳房形状に合せた検出器セル群を示す模式図。
【符号の説明】
【００２３】
１：支持体、２：Ｘ線管球、３：絞り機構、４：撮影台、５：乳房、５ａ：乳頭位置、５ｂ：乳房形状、６：カセッテ、７：Ｘ線検出器、７−１，…，７−ｋ，…，７−ｎ：検出器セル、７ｇ：検出器セル群、７−ｋａ，７−ｋｂ：検出器セル、８：圧迫板、９：Ｘ線露出制御部。
【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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