(57)【要約】【課題】可搬型のＸ線画像撮影システムの様々な重要課題を同時にクリアする。【解決手段】Ｘ線画像撮影システム２は、二個のＸ線源１０ａ、１０ｂを有する。Ｘ線源１０ａ、１０ｂは、コネクタ２５ａ、２５ｂで保持具１４の横棒２３のレール２７ａ、２７ｂに取り付けられる。Ｘ線源１０ａ、１０ｂは、移動機構２８ａ、２８ｂによりレール２７ａ、２７ｂに沿って移動可能である。Ｘ線源１０ａは横棒２３の一端から中心、Ｘ線源１０ｂは中心から他端の範囲の撮影を担う。撮影制御装置１２は、Ｘ線源１０ａ、１０ｂが撮影と移動を交互に繰り返す（Ｘ線源１０ａ、１０ｂの一方が移動している間に他方が撮影を行う）よう、Ｘ線源１０ａ、１０ｂと移動機構２８ａ、２８ｂの駆動を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に放射線を照射するｎ個の放射線源と、
被検体を透過した放射線を受けて画像を検出する放射線画像検出器と、
前記ｎ個の放射線源を前記放射線画像検出器に対して移動可能に支える保持具と、
前記放射線画像検出器に対して異なる角度で前記ｎ個の放射線源から放射線を照射し得るよう、前記保持具上のＮ個（Ｎ≫ｎ）の位置に前記ｎ個の放射線源を移動させるための移動機構とを備えることを特徴とする可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記放射線画像検出器から出力されるＮ個の画像データに基づいて被検体の関心領域を強調した断層画像を生成する画像生成装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記ｎ個の放射線源の各々は、前記移動機構により互いに重複しない略Ｎ／ｎ個の位置に移動され、
各位置で互いに重複しないタイミングにて放射線を照射することを特徴とする請求項１または２に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記ｎ個の放射線源の各々は、前記移動機構による全移動範囲をｎ等分した範囲の放射線の照射を担うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記移動機構は、前記ｎ個の放射線源のうちの一つで放射線を照射しているときに、他の放射線源を次の位置に移動させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記移動機構は、前記ｎ個の放射線源を同時に次の位置に移動・停止させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記ｎ個の放射線源のうちの一つで放射線を照射しているときに、前記移動機構により他の放射線源を次の位置に移動させるか、前記ｎ個の放射線源を同時に次の位置に移動・停止させるかを選択させる操作入力手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
前記移動機構は、移動に伴う互いの振動を打ち消し合う方向に前記ｎ個の放射線源を移動させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項９】
前記画像生成装置は、前記放射線源の位置を表す識別子と画像データを関連付けて記憶することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
前記保持具は、前記放射線源が各位置で前記放射線画像検出器に向くような曲線軌道を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項１１】
ｎは２であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項１２】
前記放射線源は固定陽極放射線管を有することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項１３】
前記放射線源は冷陰極電子源を用いた放射線管を有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像撮影システム。
【請求項１４】
被検体を透過した放射線を受けて画像を検出する放射線画像検出器と、
被検体に放射線を照射するｎ個の放射線源を前記放射線画像検出器に対して移動可能に支える保持具と、
前記放射線画像検出器に対して異なる角度で前記ｎ個の放射線源から放射線を照射し得るよう、前記保持具上のＮ個（Ｎ≫ｎ）の位置に前記ｎ個の放射線源を移動させるための移動機構とを備えることを特徴とする可搬型の放射線画像撮影セット。
【請求項１５】
被検体に放射線を照射するｎ個の放射線源を支える支持部と、
被検体を透過した放射線を受けて画像を検出する放射線画像検出器に対して異なる角度で放射線源から放射線を照射し得るよう、前記支持部をＮ個（Ｎ≫ｎ）の位置に移動させるための移動機構とを備えることを特徴とする可搬型の放射線画像撮影システムに用いる保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源を移動させて撮影を行う可搬型の放射線画像撮影システム、およびこれに用いる保持具、並びに可搬型の放射線画像撮影セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の関心領域（ＲＯＩ）をより詳しく観察するために、放射線源、例えばＸ線源（Ｘ線管）を移動させながら異なる角度から被検体にＸ線を照射し、得られた画像を加算して所望の断層面を強調した断層画像を得るトモシンセシス（Ｔｏｍｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）撮影が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、事故や災害発生時の緊急医療対応に適した可搬型のＸ線画像撮影システムが開示されている。システムはＸ線源、Ｘ線源の保持具、Ｘ線検出器、電源装置、制御装置、運搬装置のセットからなる。運搬装置で他のセットを撮影現場に持ち運び、現場でシステムを組み立ててトモシンセシス撮影を行う。特許文献１には、一個のＸ線源を移動させる態様、および複数のＸ線源を配列したアレイを用いる態様が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５３７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のような可搬型のＸ線画像撮影システムでは、緊急医療対応における迅速性、在宅診療における体が不自由な患者の負担を考えると、撮影にあまり時間を掛けないことが重要である。また、システムの運搬や設置に労力をあまり必要としない機動性、可搬型ではない据え置き型のシステムと比べて安価であることも重要である。
【０００６】
特許文献１の一実施例である一個のＸ線源を移動させる態様では、一セットのトモシンセシス撮影を終えるのに一個のＸ線源で移動と撮影を４０〜８０回程繰り返さなければならず、時間が掛かりすぎる。
【０００７】
一方のアレイを用いる態様は、Ｘ線源を移動させない分撮影時間は短縮化されるが、代わりにＸ線源を４０〜８０個用意する必要があり、Ｘ線源が大型化して重くなる。さらにＸ線源が重いとこれを支える保持具も堅牢なものにしなければならず、その結果全体として非常に重いシステムとなってしまい、システムの運搬や設置に支障を来して機動性が悪くなってしまう。また、Ｘ線源を４０〜８０個用意するのは、コスト面からみても可搬型のＸ線画像撮影システムに採用するには非現実的である。アレイを用いる態様では撮影時間の短縮化は実現できているが、それに加えてシステムの機動性確保、および安価なシステムの提供という可搬型のＸ線画像撮影システムの重要課題を全て満足させるには至らない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、撮影時間の短縮化、システムの機動性確保、および安価なシステムの提供という可搬型のＸ線画像撮影システムの重要課題を同時にクリアすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の可搬型の放射線画像撮影システムは、被検体に放射線を照射するｎ個の放射線源と、被検体を透過した放射線を受けて画像を検出する放射線画像検出器と、前記ｎ個の放射線源を前記放射線画像検出器に対して移動可能に支える保持具と、前記放射線画像検出器に対して異なる角度で前記ｎ個の放射線源から放射線を照射し得るよう、前記保持具上のＮ個（Ｎ≫ｎ）の位置に前記ｎ個の放射線源を移動させるための移動機構とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記放射線画像検出器から出力されるＮ個の画像データに基づいて被検体の関心領域を強調した断層画像を生成する画像生成装置を備えることが好ましい。
【００１１】
前記ｎ個の放射線源の各々は、前記移動機構により互いに重複しない略Ｎ／ｎ個の位置に移動され、各位置で互いに重複しないタイミングにて放射線を照射する。前記ｎ個の放射線源の各々は、前記移動機構による全移動範囲をｎ等分した範囲の放射線の照射を担う。
【００１２】
前記移動機構は、前記ｎ個の放射線源のうちの一つで放射線を照射しているときに、他の放射線源を次の位置に移動させる。前記ｎ個の放射線源を同時に次の位置に移動・停止させてもよい。これら二つの駆動パターンを選択させる操作入力手段を備えていてもよい。
【００１３】
前記移動機構は、移動に伴う互いの振動を打ち消し合う方向に前記ｎ個の放射線源を移動させる。この場合ｎは偶数であること、前記ｎ個の放射線源は前記保持具上の左右対称な位置を移動することが好ましい。
【００１４】
前記画像生成装置は、前記放射線源の位置を表す識別子と画像データを関連付けて記憶する。
【００１５】
前記保持具は、前記放射線源が各位置で前記放射線画像検出器に向くような曲線軌道を有することが好ましい。また、ｎは２であることが好ましい。
【００１６】
前記放射線源は固定陽極放射線管を有する。また、前記放射線源は冷陰極電子源を用いた放射線管を有する。
【００１７】
本発明の可搬型の放射線画像撮影セットは、被検体を透過した放射線を受けて画像を検出する放射線画像検出器と、被検体に放射線を照射するｎ個の放射線源を前記放射線画像検出器に対して移動可能に支える保持具と、前記放射線画像検出器に対して異なる角度で前記ｎ個の放射線源から放射線を照射し得るよう、前記保持具上のＮ個（Ｎ≫ｎ）の位置に前記ｎ個の放射線源を移動させるための移動機構とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の可搬型の放射線画像撮影システムに用いる保持具は、被検体に放射線を照射するｎ個の放射線源を支える支持部と、被検体を透過した放射線を受けて画像を検出する放射線画像検出器に対して異なる角度で放射線源から放射線を照射し得るよう、前記支持部をＮ個（Ｎ≫ｎ）の位置に移動させるための移動機構とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ｎ個の放射線源を移動させつつ放射線を照射させ、Ｎ回（Ｎ≫ｎ）の撮影をｎ個の放射線源で分担するので、撮影時間の短縮化、システムの機動性確保、および安価なシステムの提供という可搬型のＸ線画像撮影システムの重要課題を同時にクリアすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】Ｘ線画像撮影システムの概略構成を示す斜視図である。
【図２】Ｘ線管の概略構成を示す図である。
【図３】第一実施形態に係る各Ｘ線源の動作状態を示すタイミングチャートであり、（Ａ）は一回の撮影時間と移動時間が略同じ場合、（Ｂ）は撮影時間が移動時間よりも短い場合をそれぞれ示す。
【図４】撮影制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】撮影位置を示す識別子を画像データに付す具体例を説明するための図である。
【図６】トモシンセシス撮影の処理手順を示す模式図である。
【図７】Ｘ線遮蔽シートで全体を覆った様子を示す図であり、（Ａ）は被検体の体側面方向から見た状態、（Ｂ）は被検体の頭部方向から見た状態をそれぞれ示す。
【図８】ケーブルの巻取り部を設けた例を示す斜視図である。
【図９】第二実施形態に係る各Ｘ線源の動作状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第一実施形態］
図１において、Ｘ線画像撮影システム２は、Ｘ線を照射する二個のＸ線源１０ａ、１０ｂと、Ｘ線源１０ａ、１０ｂから照射され被検体Ｐを透過したＸ線を検出して画像データを出力するカセッテ１１と、Ｘ線源１０ａ、１０ｂとカセッテ１１の撮影動作を制御する撮影制御装置１２と、撮影制御装置１２に対して撮影条件（Ｘ線源１０ａ、１０ｂのＸ線管１８ａ、１８ｂの管電圧、管電流、曝射時間等）の設定を行うコンソール１３と、Ｘ線源１０ａ、１０ｂを保持する保持具１４とからなる。
【００２２】
Ｘ線源１０ａ、１０ｂ、カセッテ１１、撮影制御装置１２、コンソール１３、および保持具１４は、いずれも可搬型である。これらを事故、災害等の緊急医療対応が必要な現場や在宅診療を受ける患者の自宅に持ち運んでＸ線撮影を行うことが可能である。
【００２３】
なお、Ｘ線源１０ａ、１０ｂ、これらを構成するＸ線管１８ａ、１８ｂ等の各部、並びにこれらに関わる移動機構２８ａ、２７ｂ等の各部は同じ構成であるので、以下では区別する必要がない限りＸ線源１０ａに関わる各部について説明し、Ｘ線源１０ｂに関わる各部は符号を付して説明を省略する。
【００２４】
撮影制御装置１２は、コンソール１３の入力デバイス１５から入力された撮影条件等に基づいて、Ｘ線源１０ａおよびカセッテ１１にそれぞれの動作タイミングが同期するように動作司令を与える。撮影制御装置１２は、照射スイッチ２９から曝射指示の信号を受信すると、カセッテ１１に対してその旨を通知することでＸ線源１０ａとカセッテ１１の動作の同期制御を行う。
【００２５】
カセッテ１１から出力された画像データは、撮影制御装置１２を経由してコンソール１３に入力される。コンソール１３は、パーソナルコンピュータやワークステーションからなり、受信した画像データに対して様々な画像処理を施す他、画像をディスプレイ１６に表示させたり、画像蓄積サーバ等の外部データストレージデバイスにアップロードする。
【００２６】
Ｘ線源１０ａは、撮影制御装置１２にケーブル１７で有線接続され、撮影制御装置１２から電力が供給される。Ｘ線源１０ａは、ドライバ４１ａ（高電圧発生器、図４参照）からの高電圧によりＸ線を発生するＸ線管１８ａ、およびＸ線管１８ａが発生したＸ線の照射野を規制するコリメータ（照射野限定器、図示せず）等を有する。
【００２７】
図２において、Ｘ線管１８ａは、ターゲットの回転機構をもたない固定陽極Ｘ線管である。Ｘ線管１８ａは、電子を放出する冷陰極電子源３０ａ、電子加速器３１ａ、電子の衝突によりＸ線を発生するターゲット３２ａ、およびこれらを収容する外装管３３ａで構成される。冷陰極電子源３０ａは、熱陰極の場合のようにフィラメントおよびこれを加熱する加熱器は不要である。
【００２８】
Ｘ線管１８ａはターゲットの回転機構をもたず、フィラメントおよび加熱器もないため小型軽量である。また、フィラメントの余熱が不要なので、撮影指示に即応したＸ線の照射が可能である。このため緊急医療対応時にすぐに撮影を行えるという利点がある。Ｘ線管１８ａには、例えば特許第３０９０９１０号に記載の２ｍｍ以下の同軸ケーブルに収まる超小型Ｘ線発生装置や、「“乾電池駆動超小型電子加速器・高エネルギーＸ線源の開発とその応用”２００９年３月２９日  鈴木良一  産業技術総合研究所  〈http://beam-physics.kek.jp/bpc/suzuki.pdf〉」に記載のカーボンナノ構造体を用いたＸ線管を用いることができる。後者のＸ線管の場合は乾電池で駆動するため、Ｘ線源１０ａと撮影制御装置１２間をケーブルレスとし、曝射指示の信号のみを無線通信してもよい。
【００２９】
図１に戻って、カセッテ１１は略矩形の形状を有し、撮影制御装置１２にケーブル１９で有線接続され、撮影制御装置１２から電力が供給される。カセッテ１１は、図示するように受像面２０をＸ線源１０ａ、１０ｂ側に向けて被検体Ｐの下に設置されたり、肩や膝等の撮影部位に応じた位置に適宜位置決めされる。カセッテ１１の一辺には、持ち運びに便利なように把手２１が設けられている。なお、図示はしていないが、カセッテ１１以外のＸ線源１０ａ、１０ｂや撮影制御装置１２にも持ち運び用の把手がある。
【００３０】
カセッテ１１はＸ線検出部４４（図４参照）を内蔵している。Ｘ線検出部４４は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とＸ線検出素子からなる複数の画素が二次元に配列されたマトリクス基板を有するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）である。Ｘ線検出部４４は、ＴＦＴがオフのときに入射したＸ線の量に応じた電荷をＸ線検出素子で蓄積する。そして、ＴＦＴをオンしてＸ線検出素子に蓄積した電荷を外部に読み出す。読み出した電荷を信号処理部４５（図４参照）の積分アンプで電圧信号に変換し、変換した電圧信号を信号処理部４５のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換することで、デジタルな画像データが生成される。
【００３１】
保持具１４は、所定角度に開いて床または大地に立設される二組の支持脚２２、および円弧状に曲げられた横棒２３を有する。支持脚２２の上端および横棒２３の両端は、三股のジョイント２４に繋げられ、これにより保持具１４が組み立てられる。組み立て後の保持具１４は、横棒２３の中心を軸として左右対称である。横棒２３には、Ｘ線源１０ａ、１０ｂをそれぞれ電気的、機械的に接続するコネクタ２５ａ、２５ｂが取り付けられている。コネクタ２５ｂには前述のケーブル１７が接続される。
【００３２】
コネクタ２５ａ、２５ｂはさらにケーブル２６で互いに接続されており、Ｘ線源１０ｂはＸ線源１０ａと同様、撮影制御装置１２にケーブル１７、２６で有線接続され、撮影制御装置１２から電力が供給される。ケーブル２６は、Ｘ線源１０ａ、１０ｂが横棒２３の両端に移動したときにピンと張らない程度に撓まされている。あるいはケーブル２６は伸縮可能な素材で形成されている。Ｘ線源１０ａ、１０ｂは、コネクタ２５ａ、２５ｂに取り付けることでケーブル１７、２６と電気的に接続し、横棒２３に懸掛される。Ｘ線源１０ａ、１０ｂは、横棒２３に懸掛された状態で、略鉛直方向にＸ線を曝射する。
【００３３】
コネクタ２５ａは、横棒２３の下部に横棒２３の長手方向に平行して穿たれた溝状のレール２７ａに嵌合し、移動機構２８ａによりレール２７ａに沿って移動可能である。コネクタ２５ｂが嵌合されるレール２７ｂは、レール２７ａに対向する横棒２３の上部に穿たれており、各レール２７ａ、２７ｂは横棒２３の中心位置で多少オーバーラップしている。各レール２７ａ、２７ｂをオーバーラップさせているので、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの一方を横棒２３の端側に退避させて他方を横棒２３の中心位置に配し、中心位置において撮影を行うことが可能である。
【００３４】
移動機構２８ａには、撮影制御装置１２からの指令に基づき駆動するステッピングモータ等の駆動源４８ａ（図４参照）が内蔵されている。駆動源４８ａが駆動すると、コネクタ２５ａ、ひいてはコネクタ２５ａに取り付けられたＸ線源１０ａがレール２７ａに沿って移動し、駆動源４８ａが駆動停止するとＸ線源１０が横棒２３の所望の位置に停止する。撮影制御装置１２は、駆動源４８ａに発する駆動電圧パルス（ステッピングモータに印加するパルス）をカウントし、このカウント数を元にＸ線源１０ａの横棒２３における位置を検出する。
【００３５】
なお、本例ではＸ線源１０ａ、１０ｂを円弧状の横棒２３のレール２７ａ、２７ｂに沿って移動させているが、真っ直ぐな横棒を用い、曲線軌道ではなく直線軌道に沿ってＸ線源１０ａ、１０ｂを移動させてもよい。直線軌道を採用した場合は、Ｘ線源１０ａ、１０ｂがカセッテ１１に指向するようコネクタ２５ａ、２５ｂに首ふり機構を設けてもよい。本例のような曲線軌道ではＸ線源１０ａ、１０ｂが自然とカセッテ１１に向くため、首ふり機構を設けなくても済む。
【００３６】
撮影制御装置１２は駆動源４８ａ、４８ｂの駆動を制御し、撮影条件に応じて予め設定された横棒２３の等間隔な複数の位置（例えば４０〜８０箇所）にＸ線源１０ａ、１０ｂを移動させる。Ｘ線源１０ａは図１の横棒２３の左端から中心、Ｘ線源１０ｂは横棒２３の右端から中心の範囲を移動する。撮影条件で決められるトータルの停止位置（撮影回数）をＮとすると、Ｘ線源１０ａ、１０ｂはその半分のＮ／２回停止し、Ｎ／２回の撮影をそれぞれ担当する。また、撮影時にこれらは横棒２３の両端から中心に向けて移動する。つまりＸ線源１０ａ、１０ｂは、横棒２３の中心を対称軸として反対方向に等距離で移動する。
【００３７】
撮影制御装置１２は、Ｘ線源１０ａ、１０ｂが各位置に到達する毎に、Ｘ線源１０ａ、１０ｂから被検体Ｐに向けてＸ線を照射させ、その都度カセッテ１１でＸ線を検出させる。こうすることで、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの位置を複数変更して異なる方向からＸ線を照射して検出した複数の画像データがカセッテ１１から出力される。
【００３８】
図３のタイミングチャートに示すように、撮影制御装置１２は、Ｘ線源１０ａ、１０ｂが撮影と移動を交互に繰り返す（Ｘ線源１０ａ、１０ｂの一方が移動している間に他方が撮影を行う）よう、Ｘ線源１０ａ、１０ｂと移動機構２８ａ、２８ｂの駆動を制御する。
【００３９】
（Ａ）は一回の撮影時間と移動時間が略同じ場合、（Ｂ）は撮影時間が移動時間よりも短い場合をそれぞれ示す。（Ｂ）ではＸ線源１０ａ、１０ｂが同時に移動する期間が存在する。（Ａ）、（Ｂ）の場合いずれも、一個のＸ線源を用いる場合と比べて全回の撮影に要する時間が１／２になる。なお、図示はしていないが、各撮影の合間にはカセッテ１１のＸ線検出部４４の撮影準備処理に要する時間が含まれる。
【００４０】
図４において、撮影制御装置１２のＸ線源制御部４０ａは、Ｘ線源１０ａの各部の動作を統括的に制御する。Ｘ線源制御部４０ａは、ドライバ４１ａを介してＸ線管１８ａの動作を制御し、指定された撮影条件および動作タイミングにてＸ線管１８ａを動作させる。
【００４１】
カセッテ制御部４２は、カセッテ１１の各部の動作を統括的に制御する。カセッテ制御部４２は、ドライバ４３を介してカセッテ１１のＸ線検出部４４の動作を制御し、指定された動作タイミングにてＸ線検出部４４を動作させる。また、カセッテ制御部４２は、積分アンプやＡ／Ｄ変換器を有する信号処理部４５から画像データを受け取り、これをコンソール１３に渡す。
【００４２】
コンソール１３は、カセッテ制御部４２から送信される画像データに、その撮影位置を示す適当な識別子を付してメモリやストレージデバイスに記憶する。具体的には、図５に示すように、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの横棒２３の停止位置に対して、図１の左端から順に１、２、３、・・・、Ｎ／２、（Ｎ／２）＋１、・・・、Ｎ−１、Ｎ（Ｎは撮影条件で決められるトータルの撮影回数）の番号を便宜的に与える。前述のようにＸ線源１０ａは番号１〜Ｎ／２の撮影を担当し、番号通りに移動して撮影を行う。一方、Ｘ線源１０ｂは番号（Ｎ／２）＋１〜Ｎの撮影を担当し、Ｘ線源１０ａと逆方向に移動するため番号順とは逆に最初はＮ番から撮影を行い、最後に（Ｎ／２）＋１番に移動して撮影を行う。コンソール１３は、カセッテ制御部４２からの画像データのファイル名や付帯情報に上記番号を識別子として記録し、この識別子で一連の画像データの撮影位置を区別する。例えばＸ線源１０ａの撮影を最初に、Ｘ線源１０ｂの撮影を次にというように、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの撮影を交互に行う場合は、カセッテ制御部４２から順次送られてくる画像データに、１、Ｎ、２、Ｎ−１、３、Ｎ−２、４、・・・と識別子を付す。
【００４３】
図６に模式的に示すように、コンソール１３は、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの位置を複数変更して異なる方向からＸ線を照射することでカセッテ１１から出力される複数の画像データに基づき、被検体Ｐの断層画像、特に、被検体Ｐの関心領域ＲＯＩにおけるカセッテ１１の受像面２０に平行な断層画像（再構成画像ともいう）を生成する。この際、コンソール１３は、画像データの取り込み時に付した識別子の順にメモリやストレージデバイスから画像データを読み出して画像処理を実行する。
【００４４】
断層画像を生成する方法としては、例えば異なる位置ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅで撮影されて出力された画像データに対して、各画像のＲＯＩの位置を合わせるシフト処理を行い、次いでシフト処理した各画像を加算処理して、ＲＯＩを強調した再構成画像を得る。
【００４５】
断層画像を生成する方法には、この他に単純逆投影法やフィルタ逆投影法等があり、これらを採用してもよい。単純逆投影法は、複数の画像に再構成フィルタをかけずにそのまま複数の画像をそれぞれ逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法である。一方、フィルタ逆投影法は、複数の画像に再構成フィルタを畳み込みフィルタとしてかけてから逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法と、複数の画像を一旦フーリエ変換して周波数空間のデータに置き換え、該データに再構成フィルタをかけてから逆投影した後、加算処理して再構成画像を得る方法とがある。
【００４６】
図４に戻って、移動機構制御部４６ａは、ドライバ４７ａを介して移動機構２８ａの駆動源４８ａの動作を制御する。なお、Ｘ線源１０ｂに関わるＸ線源制御部４０ｂおよび移動機構４６ｂも同様の構成および作用を奏する。これら各制御部４０ａ、４０ｂ、４２、４６ａ、４６ｂは協働して、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの位置を複数変更して異なる方向からＸ線を照射して複数の画像データを得、複数の画像データを元に再構成画像を生成するトモシンセシス撮影を各部に行わせる。
【００４７】
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ｘ線画像撮影システム２で撮影を行う際には、被曝の危険性を減じるため、Ｘ線遮蔽シート５５を装着する。（Ａ）は被検体Ｐの体側面方向から見た状態、（Ｂ）は被検体Ｐの頭部方向から見た状態をそれぞれ示す。
【００４８】
Ｘ線遮蔽シート５５は、鉛等のＸ線遮蔽性の高いＸ線遮蔽材を含有し、かつ可撓性を有するシート状の素材で作製されている。Ｘ線遮蔽シート５５は、Ｘ線画像撮影システム２を略全体にわたって覆うことが可能な大きさを有する。Ｘ線遮蔽シート５５をジョイント２４や横棒２３等に取り付け、Ｘ線遮蔽シート５５を支持脚２２の裾まで垂らして、被検体Ｐの被撮影部位を含むＸ線画像撮影システム２の全体を覆う。Ｘ線遮蔽シート５５の取り付けには、フック、スナップ、面ファスナ、ネジ留め等を利用することができる。
【００４９】
Ｘ線遮蔽シート５５の頂点には、撮影制御装置１２とコネクタ２５ｂを繋ぐケーブル１７を中途で固定するケーブル固定具５６が設けられている。ケーブル１７は、ケーブル固定具５６の先で保持具１４の横棒２３にあたる部分に撓ませた状態でＸ線遮蔽シート５５内に収容される。ケーブル１７は、コネクタ２５ｂがレール２７ｂに沿って横棒２３の中心から右端まで移動してもピンと張らない程度に撓まされている。ケーブル１７は、コネクタ２５ｂの移動に伴ってケーブル固定具５６を支点として伸縮する。
【００５０】
次に、上記構成による作用を説明する。まず、Ｘ線画像撮影システム２を使用する放射線技師は、Ｘ線画像撮影システム２一式を撮影現場まで持ち運び、保持具１４を図１の如く組み立ててコネクタ２５ａ、２５ｂとＸ線源１０ａ、１０ｂを繋ぐ。また、ケーブル１７をコネクタ２５ｂ、ケーブル１９をカセッテ１１、ケーブル２６をコネクタ２５ａ、２５ｂに接続し、以てＸ線源１０ａ、１０ｂおよびカセッテ１１と撮影制御装置１２とを接続する。
【００５１】
Ｘ線画像撮影システム２のセットが完了した後、Ｘ線源１０ａ、１０ｂとカセッテ１１が相対する所定位置に被検体Ｐを仰臥させ、Ｘ線遮蔽シート５５を取り付けてＸ線遮蔽シート５５で被検体Ｐの被撮影部位およびＸ線画像撮影システム２の全体を覆う。また、ケーブル１７の中途をケーブル固定具５６で固定し、その先を撓ませてＸ線遮蔽シート５５内に収容する。
【００５２】
放射線技師は、コンソール１３の入力デバイス１５を介して撮影条件等を入力した後、撮影制御装置１２に付いた照射スイッチ２９を押して曝射開始を指示する。曝射開始の指示に応じて、撮影制御装置１２により移動機構２８ａ、２８ｂの駆動源４８ａ、４８ｂが駆動され、予め設定された横棒２３の複数の位置にＸ線源１０ａ、１０ｂが移動される。また、撮影制御装置１２の制御の下、Ｘ線源１０ａ、１０ｂが各位置に到達する毎に、Ｘ線源１０ａ、１０ｂのＸ線管１８ａ、１８ｂから被検体Ｐに向けてＸ線が照射され、且つカセッテ１１のＸ線検出部４４でＸ線が検出される。
【００５３】
より詳細には、まず、駆動源４８ａ、４８ｂを駆動させてＸ線源１０ａ、１０ｂを横棒２３の両端の初期位置（図５の番号１とＮの位置）に移動させる。そして、Ｘ線源１０ａから先に１回目の撮影を行わせ、続いてＸ線源１０ｂに撮影を行わせる。Ｘ線源１０ｂで撮影を行っている最中に、駆動源４８ａを駆動させてＸ線源１０ａを次の撮影位置である番号２の位置に移動させる。Ｘ線源１０ｂの撮影終了後、直ちにＸ線源１０ａによる番号２の位置での撮影に移る。こうしてＸ線源１０ａ、１０ｂで撮影と移動を交互に繰り返し、一セットのトモシンセシス撮影を完了する。
【００５４】
コンソール１３では、こうして得られた複数の画像データに対して撮影位置を示す識別子が付される。そして、識別子が参照されて複数の画像データに基づいた再構成画像が生成される。生成された再構成画像はディスプレイ１６に表示される。放射線技師は、ディスプレイ１６に表示された再構成画像を観察して診断を下したり、ネットワークを通じて遠隔医療施設に再構成画像のデータを送信して、遠隔医療施設に常駐する専門の医師に指示を仰ぐといった適切な処置を施す。
【００５５】
以上説明したように、本発明によれば、二個のＸ線源１０ａ、１０ｂをカセッテ１１に対して移動させつつ撮影を行うので、一個のＸ線源を用いる場合よりも撮影時間を大幅に短縮化することができる。Ｘ線源１０ａ、１０ｂで撮影と移動を交互に繰り返すので、さらなる撮影時間の短縮化を達成することができる。また、複数のＸ線源を配列したアレイを用いる場合と比べて、部品コストを安価に抑えることができる。
【００５６】
緊急医療対応では痛みであまり制動が利かない急病人を対象とすることがあり、在宅診療を受ける患者には寝たきりの高齢者等同じ姿勢を保つことが困難なものもいる。撮影時間を短縮化して迅速に撮影を完了することができれば、急病人や寝たきりの高齢者等の撮影を支障なく遂行できる可能性が高まるので特に有益である。
【００５７】
一セットのトモシンセシス撮影では４０〜８０回の撮影を行うが、その分の個数のＸ線源でアレイを構成するのはコストが嵩む。また、アレイの重量が重くなり、可搬型のＸ線画像撮影システムには不向きである。本例ではＸ線源１０ａ、１０ｂは高々二個であり、さらにＸ線管１８ａ、１８ｂが小型軽量であるため、持ち運びや組み立て時に嵩ばらず、放射線技師に掛かる負担を軽減することができる。Ｘ線管１８ａ、１８ｂが小型軽量であるがゆえに、重量が重くなるＸ線源のアレイを用いた場合と比べて、保持具１４の構成部品をさほど堅牢なものとする必要がなく、保持具１４も同時に小型軽量化することができる。
【００５８】
Ｘ線管１８ａ、１８ｂが小型軽量であるため、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの移動に伴う振動が生じ難い。従って、振動検知センサを設けて振動がある程度収まるまで撮影を中断する、あるいは振動検知結果に基づいて画像を補正する等の煩雑な対処を講じる必要がなく、撮影を迅速に遂行することができる。また、振動による画質劣化（ぶれ）を抑えた鮮鋭度が高い画像を得ることができる。
【００５９】
例として挙げた特許第３０９０９１０号等に記載のＸ線管は、小型軽量化に対する犠牲としてＸ線量を稼げないという懸念があるが、上記実施形態で説明したトモシンセシス撮影では、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの各移動位置における一回の撮影あたりのＸ線の線量が少なくて済むため、かえって好適である。
【００６０】
撮影位置を示す識別子を画像データに付すので、横棒２３の左端から右端等、一定方向にＸ線源を移動させて撮影を行うというように、撮影位置の並び順の通りに撮影を行わなくても、識別子から撮影位置を判別することができる。
【００６１】
Ｘ線遮蔽シート５５で被検体Ｐの被撮影部位およびＸ線画像撮影システム２を覆うため、曝射されたＸ線が外部空間に漏れ出し、撮影と関係のない周囲の人間が被曝する危険性を減らすことができる。また、被撮影部位以外の頭部、脚部等をＸ線遮蔽シート５５で覆われた空間の外部に出すことにより、被検体Ｐの被撮影部位以外への被曝の危険性も減らすことができる。被検体以外の人間が多くいる場所でも躊躇せずに撮影を行うことが可能となる。
【００６２】
Ｘ線遮蔽シート５５は可撓性を有するため、非使用時は折り畳んだりロール状にまとめたりすることができる。例えば横棒２３を中空にして横棒２３内にＸ線遮蔽シート５５を収納することも可能である。
【００６３】
ケーブル１７の中途をケーブル固定具５６で固定し、その先を撓ませてＸ線遮蔽シート５５内に収容するので、ケーブル１７をコンパクトにまとめることができる。ケーブル１７に足を引っ掛けて転倒したり、ケーブル１７が引っこ抜かれて撮影が中断されたりといった事故を防止することができる。なお、カセッテ１１と撮影制御装置１２を繋ぐケーブル１９も同様に、Ｘ線遮蔽シート５５内に撓み部分を収容してもよい。
【００６４】
ケーブルによる事故防止とケーブルの収納性、可搬性向上を達成するため、図８に示す巻取り部６０をケーブル１７に設けてもよい。非使用時は巻取り部６０内にケーブル１７を収納し、使用時は巻取り部６０から必要な長さだけケーブル１７を引き出す。図示するように巻取り部６０を支持脚２２に取り付けてもよい。あるいは撮影制御装置１２に巻取り部を設け、撮影制御装置１２にケーブル１７を巻き取って収納してもよい。なお、図８ではＸ線源１０ａ等を省略している。
【００６５】
［第二実施形態］
上記第一実施形態では、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの撮影と移動を交互に繰り返す例を説明したが、本実施形態ではＸ線源１０ａ、１０ｂを同時に移動・停止させて撮影を行う。
【００６６】
本実施形態のタイミングチャートを示す図９において、Ｘ線源１０ａ、１０ｂは、撮影制御装置１２による制御によって同時に移動・停止される。停止後、Ｘ線源１０ａで直ちに撮影が行われ、次いでＸ線源１０ｂで撮影が行われる。Ｘ線源１０ａ、１０ｂの一方が撮影を行っている間、他方を停止位置で待機させる。待機させる期間があるため上記第一実施形態よりも遅くなるが、一個のＸ線源を用いる場合と比べて全回の撮影に要する時間は短くなる。
【００６７】
第一実施形態では、Ｘ線源１０ａ、１０ｂの一方が撮影を行っている間、他方を移動させているため、振動が生じ難いとはいえ多少なりとも撮影に影響を受ける。対して本実施形態では、一方が撮影を行っている間は他方は移動せずに待機しているので、振動の影響を略完全に排除することができる。これと併せてＸ線源１０ａ、１０ｂを反対方向に等距離で移動させれば、振動対策は万全となる。
【００６８】
上記第一、第二実施形態を複合して用いてもよい。この場合は各実施形態の態様を放射線技師が選択可能に構成することが好ましい。例えば図１に符号６５で示す駆動パターン選択スイッチを撮影制御装置１２に設けておく。できるだけ早く撮影を済ませたい場合は第一実施形態、できるだけ振動の影響を排除したい場合は第二実施形態を選択すればよい。
【００６９】
なお、Ｘ線源の個数は上記各実施形態の二個に限らない。Ｘ線源の個数を増やすほど撮影時間の短縮化が可能である。但し、撮影回数と同等の個数だと機動性、コスト面で難があるため、Ｘ線源の個数は二個〜五個程度が適当である。二個以上の場合も上記各実施形態と同様に、各々のＸ線源は互いに重複しないタイミングで撮影を行う。全撮影回数が４０回の場合、四個であれば一つのＸ線源で１０回、五個であれば８回の撮影を担えばよい。
【００７０】
なお、Ｘ線源１０ａ、１０ｂを反対方向に移動させて振動を打ち消す場合は、対称性を保つためＸ線源の個数は偶数であることが好ましい。また、上記第一実施形態のように各Ｘ線源１０ａ、１０ｂを横棒２３端から中心に向けて移動させてもよいし、逆に中心から端に向けて移動させてもよい。
【００７１】
Ｘ線源１０ａの撮影を図５の１の位置、Ｘ線源１０ｂの撮影を（Ｎ／２）＋１の位置からはじめ、Ｘ線源１０ａを横棒２３の左端から中心、Ｘ線源１０ｂを中心から右端に向けて同方向に移動させつつ撮影を行ってもよい。その逆も可である。また、Ｘ線源１０ａの撮影を図５の１の位置、Ｘ線源１０ｂの撮影を３の位置からはじめ、これらの間隔を保ったまま順次２と４、５と７、６と８、・・・の位置に移動させてもよい。
【００７２】
一つのコネクタに数個ずつＸ線源を割り当ててもよい。移動回数が減るため撮影時間をさらに短縮化することができる。また、Ｘ線源を各位置に停止させずに、移動させながら撮影を行わせてもよい。この場合は振動の影響を極力抑えるために比較的低速でＸ線源を移動させる。
【００７３】
なお、本発明に係るＸ線画像撮影システムは、上記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７４】
例えば上記各実施形態では、撮影制御装置１２からの指令を受けてＸ線検出部４４を動作させる態様を説明したが、Ｘ線検出部４４でＸ線の照射を自己検出し、撮影制御装置１２からの指令を受けることなくＸ線検出部４４を動作させてもよい。
【００７５】
上記各実施形態では、トモシンセシス撮影を行うシステムを例に挙げたが、複数回撮影して得られた複数の画像の中から任意の二枚を選択して立体視するシステムであってもよい。この場合、撮影した画像を全てコンソール１３で受信した後、コンソール１３で任意の二枚を選択してディスプレイ１６に表示し、これを立体視用のメガネ等を介して読影する。トモシンセシス撮影の場合、再構成画像を生成する処理に時間が掛かるという難点があるが、複数の画像の中から任意の二枚を選択して立体視する場合は、撮影した直後に奥行きのある被検体Ｐの画像情報を手軽に確認することができる。このため、まずは立体視を行い、立体視した結果病変等が見つかって問題がありそうな場合に、所望の断層面を強調した再構成画像を得るようにすれば、スピーディに無駄なく診断を進められるので効率がよい。
【００７６】
Ｘ線検出部４４は上記実施形態の直接変換方式に限らず、入射したＸ線をシンチレータによって一旦可視光に変換した後、この可視光をアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の固体検出素子を用いて電気信号に変換する間接変換方式を用いてもよい。
【００７７】
カセッテ１１と撮影制御装置１２とをケーブル１９で有線接続しているが、これらを無線接続してもよい。無線接続する場合は、カセッテ１１に電力供給用のバッテリを搭載する。
【００７８】
各制御部４２、４６ａ、４６ｂや各ドライバ４３、４７ａ、４７ｂの機能を、撮影制御装置１２ではなくカセッテ１１、移動機構２８ａ、２８ｂに設けてもよい。高電圧発生器であるドライバ４１ａ、４１ｂを撮影制御装置１２と別体で設けるのも可である。また、コンソール１３ではなく、撮影制御装置１２で識別子を付したり再構成画像を生成してもよい。
【００７９】
支持脚２２同士の幅やＸ線源１０と受像面２０との距離（ＳＩＤ；Source Image Distance）を調整し得るように、支持脚２２や横棒２３を伸縮可能に構成してもよい。また、折り畳み式のジョイントを用いて、支持脚２２と横棒２３を一本にまとめてもよい。
【００８０】
コリメータの照射開口によるＸ線源１０ａ、１０ｂの最大投射角は約１２°程度である場合が多い。コリメータの照射開口のサイズを変えずにＸ線の照射野を変更したい場合には、支持脚２２を伸縮させてＳＩＤを調整する。なお、最大投射角とは、Ｘ線管１８ａ、１８ｂの焦点を頂点として照射開口の両端を結ぶ直線を底辺とした場合に形成される二等辺三角形の頂角である。
【００８１】
Ｘ線遮蔽シート５５は、上記実施形態のシステム全体を覆う大きさではなく、撓んだケーブル１７を少なくとも収容可能な大きさであってもよい。
【００８２】
本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する撮影システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
２  Ｘ線画像撮影システム
１０ａ、１０ｂ  Ｘ線源
１１  カセッテ
１２  撮影制御装置
１３  コンソール
１４  保持具
１７  ケーブル
１８ａ、１８ｂ  Ｘ線管
２８ａ、２８ｂ  移動機構
３０ａ、３０ｂ  冷陰極電子源
３２ａ、３２ｂ  ターゲット
４０ａ、４０ｂ  Ｘ線源制御部
４１ａ、４１ｂ  ドライバ
４２  カセッテ制御部
４４  Ｘ線検出部
４６ａ、４６ｂ  移動機構制御部
４８ａ、４８ｂ  駆動源
５５  Ｘ線遮蔽シート
５６  ケーブル固定具
６０  巻取り部
６５  駆動パターン選択スイッチ
【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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【図８】
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【図９】
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