放射線画像撮像装置
【課題】乳房の放射線画像の撮像に必要な照射線量を高精度に算出することができるとともに、過剰な放射線を照射することなく、しかも、高品質な放射線画像を得る。
【解決手段】乳房の厚みをパラメータとして、プレ曝射に必要なプレ曝射時間（ｔ２−ｔ１）又は（ｔ５−ｔ１）を算出し、算出したプレ曝射時間（ｔ２−ｔ１）又は（ｔ５−ｔ１）に従ってプレ曝射を行う。線量検出センサによって検出した放射線の線量に従い、本曝射に必要な本曝射時間（ｔ４−ｔ３）又は（ｔ６−ｔ３）を算出し、算出した本曝射時間（ｔ４−ｔ３）又は（ｔ６−ｔ３）に従って本曝射を行うことで、乳房の放射線画像を撮像する。
【解決手段】乳房の厚みをパラメータとして、プレ曝射に必要なプレ曝射時間（ｔ２−ｔ１）又は（ｔ５−ｔ１）を算出し、算出したプレ曝射時間（ｔ２−ｔ１）又は（ｔ５−ｔ１）に従ってプレ曝射を行う。線量検出センサによって検出した放射線の線量に従い、本曝射に必要な本曝射時間（ｔ４−ｔ３）又は（ｔ６−ｔ３）を算出し、算出した本曝射時間（ｔ４−ｔ３）又は（ｔ６−ｔ３）に従って本曝射を行うことで、乳房の放射線画像を撮像する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、被写体に放射線を照射し、透過した放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置が広汎に使用されている。
【０００３】
ここで、放射線検出器としては、例えば、絶縁基板上に行列状に形成された多数の電荷収集電極と、この電荷収集電極上に形成され、照射された放射線に応じた電荷を発生する放射線導電体とを積層してなる固体検出部を有し、放射線導電体で発生した放射線画像に係る電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、その蓄積電荷を電気信号に変換して出力するものが知られている。また、その他の放射線検出器として、電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いたもの、アモルファスシリコンとシンチレータとを組み合わせたものも知られている。さらには、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、その放射線エネルギの一部を蓄積し、後にレーザ光や可視光等の励起光を照射することで蓄積されたエネルギに応じた輝尽発光を示す蓄積性蛍光体を利用した蓄積性蛍光体パネルを放射線検出器として用いることもできる。
【０００４】
ところで、このような放射線検出器を用いて放射線画像を撮像する場合、高品質な放射線画像を取得するためには、被写体の撮像部位の放射線透過率に応じた適切な照射線量を設定する必要がある。特に、撮像部位が乳房である場合、乳房の厚みや乳腺の密度によって放射線透過率が大きく異なるため、必要な照射線量を乳房の状態に応じて調整するとともに、過剰な放射線が照射されてしまう事態を回避するように制御することが極めて重要である。
【０００５】
そこで、特許文献１又は２には、被写体に少ない線量からなる放射線を照射し、その透過放射線の線量を放射線検出器によって検出して、撮像に必要な照射線量を算出するプレ曝射を行った後、算出された照射線量からなる放射線を被写体に照射して放射線画像の撮像を行う本曝射を行うようにした従来技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１５３５９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１１５３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、放射線検出器に到達する放射線は、乳房の厚みや乳腺の密度によって大きく異なるため、特許文献１又は２のように、プレ曝射時における照射線量を一定に設定していると、検出に必要な線量の放射線が放射線検出器に照射されず、あるいは、過剰な放射線が放射線検出器に照射されることで、照射線量を高精度に検出できなくなるおそれがある。また、プレ曝射時において、撮像に必要な照射線量以上となる過剰な放射線が乳房に照射されてしまうと、不必要な放射線が照射されるだけでなく、本曝射自体が不可能になってしまう。
【０００８】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、乳房の放射線画像の撮像に必要な照射線量を高精度に算出することができるとともに、過剰な放射線を照射することなく、しかも、高品質な放射線画像を得ることのできる放射線画像撮像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】
【０００９】
本発明の放射線画像撮像装置は、放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要なプレ曝射必要照射時間を、測定された前記乳房厚みをパラメータとして算出するプレ曝射必要照射時間算出部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記管電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の放射線画像撮像装置は、放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要な管電流であるプレ曝射必要電流を、測定された前記乳房厚み及び所定のプレ曝射必要照射時間に基づいて制御するプレ曝射必要電流制御部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量及び前記管電流設定手段が設定した管電流に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記プレ曝射必要電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流設定手段が設定した管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の放射線画像撮像装置では、乳房の厚みに基づいてプレ曝射に必要な照射線量に応じた照射時間又は管電流を算出してプレ曝射を行うことにより、本曝射に必要な照射線量に応じた照射時間を高精度に算出することができるとともに、乳房に対する放射線の過剰照射を回避することができる。
【００１２】
また、高精度に算出された本曝射必要照射時間に従って放射線源を制御することで、高品質な放射線画像を得ることができる。
【００１３】
さらに、算出されたプレ曝射又は本曝射での照射時間と、該照射時間及び移動グリッドの移動速度の関係を示すグリッド速度設定テーブルとに従って移動グリッドの移動速度を制御することにより、移動グリッドによる放射線画像に対するむらの発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のマンモグラフィ装置の構成図である。
【図２】本実施形態のマンモグラフィ装置における撮像台の内部構成図である。
【図３】本実施形態のマンモグラフィ装置における撮像台の内部斜視説明図である。
【図４】本実施形態のマンモグラフィ装置を構成する制御回路のブロック図である。
【図５】本実施形態のマンモグラフィ装置における動作フローチャートである。
【図６】放射線の照射時間とグリッド速度との関係説明図である。
【図７】薄い乳房の場合のプレ曝射及び本曝射における照射時間の説明図である。
【図８】厚い乳房の場合のプレ曝射及び本曝射における照射時間の説明図である。
【図９】薄い乳房の場合の管電流を制御したプレ曝射及び本曝射における管電流の説明図である。
【図１０】厚い乳房の場合の管電流を制御したプレ曝射及び本曝射における管電流の説明図である。
【図１１】必要照射線量と管電流との関係説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の放射線画像撮像装置が適用される実施形態であるマンモグラフィ装置２０の構成図である。
【００１６】
マンモグラフィ装置２０は、立設状態に設置される基台２６と、基台２６の略中央部に配設される旋回軸２８に固定されるアーム部材３０と、被写体３２の撮像部位である乳房４４（図２）に対して放射線を照射する放射線源２２（図３）を収納し、アーム部材３０の一端部に固定される放射線源収納部３４と、乳房４４を透過した放射線Ｘ（図２）を検出して放射線画像を取得する固体検出器２４（図２、図３）（放射線検出器）を収納し、アーム部材３０の他端部に固定される撮像台３６と、撮像台３６に対して乳房４４を圧迫して保持する圧迫板３８とを備える。
【００１７】
放射線源収納部３４及び撮像台３６が固定されたアーム部材３０は、旋回軸２８を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体３２の乳房４４に対する撮像方向が調整可能に構成される。圧迫板３８は、アーム部材３０に連結された状態で放射線源収納部３４及び撮像台３６間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。
【００１８】
また、基台２６には、マンモグラフィ装置２０によって検出された被写体３２の撮像部位、撮像方向等の撮像情報、被写体３２のＩＤ情報等を表示するとともに、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部４０が配設される。
【００１９】
図２及び図３は、マンモグラフィ装置２０における撮像台３６の内部構成の説明図であり、図２は、撮像台３６及び圧迫板３８間に被写体３２の撮像部位である乳房４４を配置した状態を示す。なお、参照符号４５は、被写体３２の胸壁を示す。
【００２０】
撮像台３６の内部には、放射線源２２から出力された放射線Ｘの散乱線を除去するための移動グリッド２３と、乳房４４を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像を電荷情報として蓄積する固体検出器２４と、固体検出器２４に蓄積された電荷情報を読み出すために、固体検出器２４に読取光を照射する読取光源４８と、固体検出器２４に蓄積されている不要電荷を除去するために、固体検出器２４に消去光を照射する消去光源５０と、固体検出器２４を透過した放射線Ｘの線量を検出する線量検出センサ５２とが配設される。
【００２１】
移動グリッド２３は、放射線Ｘを吸収する物質と、放射線Ｘを透過する物質とを縞状又は格子状となるように交互に配置して形成されたものであり、図３に示す矢印Ｃ方向に所定の速度で移動し、あるいは、振動するように構成される。
【００２２】
固体検出器２４は、直接変換方式且つ光読出方式の放射線固体検出器であって、乳房４４を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像を静電潜像として蓄積し、読取光源４８からの読取光により走査されることで、静電潜像に応じた電流を発生する。
【００２３】
固体検出器２４は、例えば、特開２００４−１５４４０９号公報に開示されたものを用いることができ、具体的には、ガラス基板上に形成され、放射線Ｘを透過する第１導電層と、放射線Ｘが照射されることで電荷を発生する記録用光導電層と、第１導電層に帯電される潜像極性電荷に対して略絶縁体として作用する一方、潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層と、読取光が照射されることで電荷を発生して導電性を呈する読取用光導電層と、放射線Ｘを透過する第２導電層とを順に積層して構成される。記録用光導電層と電荷輸送層との界面には、蓄電部が形成される。
【００２４】
第１導電層及び第２導電層は、それぞれ電極を構成する。第１導電層の電極は、二次元状の平坦な平板電極とされ、第２導電層の電極は、記録される放射線画像に係る電荷情報を画像信号として検出するための所定の画素ピッチからなる多数の線状電極として構成される。線状電極の配列方向が主走査方向、線状電極の延在する方向が副走査方向に対応する。
【００２５】
読取光源４８は、例えば、複数のＬＥＤチップを一列に並べて構成されるライン光源と、ライン光源から出力された読取光を固体検出器２４上に線状に照射させる光学系とを有し、固体検出器２４の第２導電層である線状電極の延在方向と直交する方向にＬＥＤチップが配列されたライン光源を前記線状電極の延在方向（矢印Ｃ方向）に移動させることで固体検出器２４の全面を露光走査する。
【００２６】
消去光源５０は、短時間で発光／消光し、且つ、残光の非常に小さいＬＥＤチップを固体検出器２４と平行な二次元平面に沿って配列して構成される。
【００２７】
線量検出センサ５２は、乳房４４の乳腺近傍を透過した放射線Ｘの線量を検出するセンサであり、必要に応じて複数のセンサを配置することができる。
【００２８】
図４は、マンモグラフィ装置２０を構成する制御回路のブロック図である。
【００２９】
マンモグラフィ装置２０は、被写体３２の年齢、性別、体型、被写体識別番号等に係る被写体情報、放射線画像の撮像条件、撮像方法の設定等を行うための操作設定部５４（線質情報設定部、管電流設定手段）と、設定された撮像条件、例えば、管電流、管電圧、放射線源２２に設定されるターゲットやフィルタの種類、算出された放射線Ｘの照射線量、照射時間等に従って放射線源２２を制御する放射線源制御部５６（プレ曝射必要照射時間算出部、本曝射必要照射時間算出部、プレ曝射必要電流制御部、本曝射必要照射時間算出部）と、固体検出器２４から取得した乳房４４の放射線画像に対する画像処理を行う画像処理部５８と、算出された放射線Ｘの照射線量に従い、グリッド駆動部６０を介して移動グリッド２３の移動速度を制御するグリッド制御部６２と、放射線画像の撮像に必要な放射線Ｘの照射線量を算出して放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給する照射線量算出部６４（プレ曝射必要照射線量算出部、本曝射必要照射線量算出部、プレ曝射必要照射時間算出部、本曝射必要照射時間算出部、プレ曝射必要電流制御部、本曝射必要照射時間算出部）とを備える。
【００３０】
照射線量算出部６４には、線量検出センサ５２によって検出した放射線Ｘの線量のデータと、乳房４４を圧迫板３８で圧迫した際、厚み測定器６６によって測定された放射線透過方向に対する乳房厚みのデータと、乳房４４を圧迫板３８で圧迫した際、圧力測定器６８によって測定された圧迫圧力のデータと、操作設定部５４で設定された撮像条件のデータと、照射線量設定テーブル記憶部７０に記憶された照射線量設定テーブルのデータとが供給される。照射線量算出部６４は、照射線量設定テーブルを用いて、線量、乳房厚み、圧迫圧力、撮像条件等の組み合わせに対応したプレ曝射及び本曝射に必要な照射線量を選択し、あるいは、照射線量設定テーブルのデータを補間処理等することで必要な照射線量を算出して、放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給する。なお、プレ曝射とは、所望の放射線画像を取得するのに必要な放射線Ｘの照射線量を算出するため、少ない線量からなる放射線Ｘを乳房４４に照射する処理であり、本曝射とは、プレ曝射によって算出された照射線量に従って放射線Ｘを乳房４４に照射し、放射線画像の撮像を行う処理である。
【００３１】
グリッド制御部６２には、照射線量算出部６４で算出された照射線量のデータと、グリッド速度設定テーブル記憶部７２に記憶されたグリッド速度設定テーブルのデータとが供給される。グリッド制御部６２は、グリッド速度設定テーブルを用いて、必要な照射線量を得ることのできる放射線Ｘの照射時間に対応したプレ曝射及び本曝射における移動グリッド２３の移動速度を選択し、あるいは、グリッド速度設定テーブルのデータを補間処理等することで移動速度を算出して、グリッド駆動部６０に供給する。
【００３２】
本実施形態のマンモグラフィ装置２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作につき、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００３３】
先ず、マンモグラフィ装置２０の操作設定部５４を用いて、被写体情報、撮像条件、撮像方法等を設定する（ステップＳ１）。被写体情報には、被写体３２の年齢、性別、体型、被写体識別番号等の情報があり、被写体３２が所持するＩＤカード等から取得することができる。また、撮像条件としては、被写体３２の撮像部位である乳房４４に応じて適切な放射線画像を取得することのできる管電流、管電圧、ターゲットやフィルタの種類、放射線Ｘの照射線量等が設定される。さらに、撮像方法には、医師によって指示された撮像部位、撮像方向等の情報がある。これらの情報は、マンモグラフィ装置２０の表示操作部４０に表示して確認することができる。なお、マンモグラフィ装置２０がネットワークに接続されている場合には、上位の装置からこれらの情報を取得することも可能である。
【００３４】
次いで、放射線技師は、指定された撮像方法に従ってマンモグラフィ装置２０を所定の状態に設定する。例えば、乳房４４の撮像方向としては、上部から放射線Ｘを照射して撮像を行う頭尾方向（ＣＣ）撮像、側面から放射線Ｘを照射して撮像を行う側面方向（ＭＬ）撮像、斜め方向から放射線Ｘを照射して撮像を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮像があり、これらの撮像方向に応じてアーム部材３０を旋回軸２８を中心に旋回させる。なお、図１は、頭尾方向（ＣＣ）撮像を行う場合を示す。
【００３５】
次に、マンモグラフィ装置２０に対して被写体３２の乳房４４を位置決めする。すなわち、乳房４４を撮像台３６に載置した後、圧迫板３８を撮像台３６に指向して移動させ、撮像台３６及び圧迫板３８間に乳房４４を固定する（ステップＳ２、図２参照）。
【００３６】
撮像台３６、圧迫板３８間に乳房４４が固定されると、厚み測定器６６が放射線Ｘの透過方向に対する乳房４４の厚みを測定し、そのデータを照射線量算出部６４に供給する（ステップＳ３）。また、圧力測定器６８が圧迫板３８による乳房４４の圧迫圧力を測定し、そのデータを照射線量算出部６４に供給する（ステップＳ４）。
【００３７】
照射線量算出部６４は、測定された乳房厚み及び圧迫圧力のデータと、操作設定部５４で設定した撮像条件とを用いて、照射線量設定テーブル記憶部７０から対応する照射線量を読み出し、プレ曝射に必要な放射線Ｘのプレ曝射必要照射線量を算出する（ステップＳ５）。
【００３８】
例えば、乳房厚みが小さい場合、放射線Ｘの透過率が高いため、線量検出センサ５２は、乳房４４を透過した放射線Ｘの線量を少ない照射線量で高精度に検出することができる。また、圧迫圧力が小さい場合、乳房４４の乳腺密度が小さく、放射線Ｘの透過率が高いと考えられるため、線量検出センサ５２は、同様にして、乳房４４を透過した放射線Ｘの線量を少ない照射線量で高精度に検出することができる。さらに、線量検出センサ５２に到達する放射線Ｘの線量は、放射線源２２に設定される管電圧、ターゲットやフィルタの種類等の撮像条件からなる線質情報に依存する。
【００３９】
そこで、圧迫厚み、圧迫圧力及び線質情報の各組み合わせに対して、線量検出センサ５２が放射線Ｘの線量を高精度に検出することのできるプレ曝射必要照射線量を照射線量設定テーブル記憶部７０に予め記憶させておき、入力されたデータに対応するプレ曝射必要照射線量を照射線量設定テーブル記憶部７０から選択する。なお、対応するプレ曝射必要照射線量が照射線量設定テーブル記憶部７０に記憶されていない場合には、既存のプレ曝射必要照射線量を補間して所望のプレ曝射必要照射線量を算出すればよい。また、照射線量設定テーブル記憶部７０に代えて、乳房厚み、圧迫圧力、線質情報等をパラメータとする計算式を設定しておき、この計算式を用いてプレ曝射必要照射線量を算出するようにしてもよい。
【００４０】
照射線量算出部６４で算出されたプレ曝射必要照射線量は、放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給され、プレ曝射必要照射線量を得ることのできるプレ曝射時間が算出される（ステップＳ６）。なお、放射線Ｘの照射線量は、放射線源２２の管電流（ｍＡ）と放射線Ｘの照射時間（ｓｅｃ）との積（ｍＡｓ値）で決まる。従って、管電流を一定とした場合、プレ曝射時間は、プレ曝射必要照射線量から容易に算出することができる。
【００４１】
グリッド制御部６２では、算出したプレ曝射時間に従い、移動グリッド２３の移動速度を算出する（ステップＳ７）。この場合、放射線Ｘの曝射時間が短いと、その間の移動グリッド２３の移動距離が短くなるため、固体検出器２４によって撮像される放射線画像に移動グリッド２３の影が形成されてしまう。そこで、図６に示すように、影が形成されることのない曝射時間ｔと移動グリッド２３の移動速度ｖとの関係をグリッド速度設定テーブル記憶部７２に設定しておき、このグリッド速度設定テーブルを用いて、移動グリッド２３の移動速度を決定する。
【００４２】
以上の処理が完了した後、放射線源制御部５６は、算出されたプレ曝射時間に従って放射線源２２を制御し、放射線Ｘを乳房４４に照射するプレ曝射を行う（ステップＳ８）。この場合、グリッド制御部６２は、放射線Ｘの照射とともに、グリッド駆動部６０により移動グリッド２３をステップＳ７で算出した移動速度で矢印Ｃ方向（図３）に移動させる。
【００４３】
圧迫板３８、乳房４４、移動グリッド２３及び固体検出器２４を透過した放射線Ｘは、線量検出センサ５２に入射し、放射線Ｘの線量が検出される（ステップＳ９）。線量検出センサ５２により検出された線量に係るデータは、照射線量算出部６４に供給される。照射線量算出部６４は、プレ曝射時間に検出された放射線Ｘの線量であるプレ曝射照射線量から本曝射に必要な本曝射必要照射線量を算出する（ステップＳ１０）。この場合、乳房４４には、プレ曝射によって既に所定量の放射線Ｘが照射されているため、このプレ曝射照射線量を差し引いて本曝射必要照射線量を算出する。
【００４４】
照射線量算出部６４で算出された本曝射必要照射線量は、放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給され、本曝射必要照射線量を得ることのできる本曝射時間が算出される（ステップＳ１１）。また、グリッド制御部６２では、算出した本曝射時間と、グリッド速度設定テーブル記憶部７２に記憶されたグリッド速度設定テーブルとを用いて、移動グリッド２３の移動速度を算出する（ステップＳ１２）。
【００４５】
以上の処理が完了した後、放射線源制御部５６は、放射線源２２を制御して放射線Ｘを乳房４４に照射する本曝射を行う（ステップＳ１３）。この場合、グリッド制御部６２は、放射線Ｘの照射とともに、グリッド駆動部６０により移動グリッド２３をステップＳ１２で算出した移動速度で矢印Ｃ方向（図３）に移動させる。
【００４６】
圧迫板３８、乳房４４及び移動グリッド２３を透過した放射線Ｘは、固体検出器２４に照射され、放射線画像が電荷情報として記録される。乳房４４の撮像が終了した後、読取光源４８が固体検出器２４に沿って矢印Ｃ方向（図３）に移動して読取光が照射され、固体検出器２４に記録された放射線画像が読み出される。読み出された放射線画像は、画像処理部５８で所定の画像処理が施される（ステップＳ１４）。
【００４７】
一方、放射線画像が読み出された固体検出器２４には、次の撮像を行うため、消去光源５０から発せられた消去光が照射され、蓄積されている不要電荷が除去される。
【００４８】
図７及び図８は、上記の説明における放射線Ｘの曝射時間ｔと、放射線源２２に供給する管電流ｉとの関係を示す。斜線部分で示すプレ曝射範囲Ａ及び本曝射範囲Ｂは、ある基準とする乳房４４に対して、管電流ｉ１、プレ曝射時間（ｔ２−ｔ１）でプレ曝射を行って本曝射必要照射線量を設定した後、管電流ｉ１、本曝射時間（ｔ４−ｔ３）で本曝射を行い、適切な放射線画像が得られる場合を示したものである。
【００４９】
これに対して、例えば、厚み測定器６６によって測定された乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも小さい場合、線量検出センサ５２に過剰な放射線Ｘが照射されないように、厚みに応じた短いプレ曝射時間（ｔ５−ｔ１）を設定して放射線Ｘの線量を検出することで、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図７）。この場合、乳房４４の厚みが薄いため、通常、必要な本曝射時間（ｔ６−ｔ３）も短くなる。なお、移動グリッド２３の移動速度は、各曝射時間に従って調整される。
【００５０】
また、厚み測定器６６によって測定された乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも大きい場合、線量検出センサ５２に検出可能な放射線Ｘが照射されるように、厚みに応じた長いプレ曝射時間（ｔ７−ｔ１）を設定して放射線Ｘの線量を検出することで、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図８）。この場合、乳房４４の厚みが大きいため、通常、必要な本曝射時間（ｔ８−ｔ３）も長くなる。
【００５１】
図９及び図１０は、放射線Ｘのプレ曝射における曝射時間ｔを制御する代わりに、管電流ｉを制御する場合の説明図である。図１１は、線量検出センサ５２又は固体検出器２４によって検出するために必要な放射線Ｘの照射線量Ｑと、その照射線量Ｑを得ることのできる管電流ｉとの関係図である。
【００５２】
例えば、乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも小さい場合、プレ曝射必要照射線量が得られるように、管電流ｉ１を乳房４４の厚みに応じた管電流ｉ２（ｉ１＞ｉ２）に設定してプレ曝射を行うことにより、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図９）。なお、本曝射においても同様に、本曝射必要照射線量に応じて管電流を調整することができる。
【００５３】
また、乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも大きい場合、管電流ｉ１を乳房４４の厚みに応じた管電流ｉ３（ｉ３＞ｉ１）に設定してプレ曝射を行うことにより、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図１０）。なお、本曝射においても同様に、本曝射必要照射線量に応じて管電流を調整することができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。例えば、光読出方式の固体検出器２４に代えて、蓄積された放射線画像に係る電荷情報を電気信号として直接読み出す方式からなる放射線検出器や、蓄積性蛍光体パネルにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
２０…マンモグラフィ装置
２２…放射線源
２３…移動グリッド
２４…固体検出器
３６…撮像台
３８…圧迫板
４４…乳房
５２…線量検出センサ
５６…放射線源制御部
５８…画像処理部
６０…グリッド駆動部
６２…グリッド制御部
６４…照射線量算出部
６６…厚み測定器
６８…圧力測定器
７０…照射線量設定テーブル記憶部
７２…グリッド速度設定テーブル記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、被写体に放射線を照射し、透過した放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置が広汎に使用されている。
【０００３】
ここで、放射線検出器としては、例えば、絶縁基板上に行列状に形成された多数の電荷収集電極と、この電荷収集電極上に形成され、照射された放射線に応じた電荷を発生する放射線導電体とを積層してなる固体検出部を有し、放射線導電体で発生した放射線画像に係る電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、その蓄積電荷を電気信号に変換して出力するものが知られている。また、その他の放射線検出器として、電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いたもの、アモルファスシリコンとシンチレータとを組み合わせたものも知られている。さらには、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、その放射線エネルギの一部を蓄積し、後にレーザ光や可視光等の励起光を照射することで蓄積されたエネルギに応じた輝尽発光を示す蓄積性蛍光体を利用した蓄積性蛍光体パネルを放射線検出器として用いることもできる。
【０００４】
ところで、このような放射線検出器を用いて放射線画像を撮像する場合、高品質な放射線画像を取得するためには、被写体の撮像部位の放射線透過率に応じた適切な照射線量を設定する必要がある。特に、撮像部位が乳房である場合、乳房の厚みや乳腺の密度によって放射線透過率が大きく異なるため、必要な照射線量を乳房の状態に応じて調整するとともに、過剰な放射線が照射されてしまう事態を回避するように制御することが極めて重要である。
【０００５】
そこで、特許文献１又は２には、被写体に少ない線量からなる放射線を照射し、その透過放射線の線量を放射線検出器によって検出して、撮像に必要な照射線量を算出するプレ曝射を行った後、算出された照射線量からなる放射線を被写体に照射して放射線画像の撮像を行う本曝射を行うようにした従来技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１５３５９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１１５３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、放射線検出器に到達する放射線は、乳房の厚みや乳腺の密度によって大きく異なるため、特許文献１又は２のように、プレ曝射時における照射線量を一定に設定していると、検出に必要な線量の放射線が放射線検出器に照射されず、あるいは、過剰な放射線が放射線検出器に照射されることで、照射線量を高精度に検出できなくなるおそれがある。また、プレ曝射時において、撮像に必要な照射線量以上となる過剰な放射線が乳房に照射されてしまうと、不必要な放射線が照射されるだけでなく、本曝射自体が不可能になってしまう。
【０００８】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、乳房の放射線画像の撮像に必要な照射線量を高精度に算出することができるとともに、過剰な放射線を照射することなく、しかも、高品質な放射線画像を得ることのできる放射線画像撮像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】
【０００９】
本発明の放射線画像撮像装置は、放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要なプレ曝射必要照射時間を、測定された前記乳房厚みをパラメータとして算出するプレ曝射必要照射時間算出部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記管電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の放射線画像撮像装置は、放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要な管電流であるプレ曝射必要電流を、測定された前記乳房厚み及び所定のプレ曝射必要照射時間に基づいて制御するプレ曝射必要電流制御部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量及び前記管電流設定手段が設定した管電流に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記プレ曝射必要電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流設定手段が設定した管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の放射線画像撮像装置では、乳房の厚みに基づいてプレ曝射に必要な照射線量に応じた照射時間又は管電流を算出してプレ曝射を行うことにより、本曝射に必要な照射線量に応じた照射時間を高精度に算出することができるとともに、乳房に対する放射線の過剰照射を回避することができる。
【００１２】
また、高精度に算出された本曝射必要照射時間に従って放射線源を制御することで、高品質な放射線画像を得ることができる。
【００１３】
さらに、算出されたプレ曝射又は本曝射での照射時間と、該照射時間及び移動グリッドの移動速度の関係を示すグリッド速度設定テーブルとに従って移動グリッドの移動速度を制御することにより、移動グリッドによる放射線画像に対するむらの発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のマンモグラフィ装置の構成図である。
【図２】本実施形態のマンモグラフィ装置における撮像台の内部構成図である。
【図３】本実施形態のマンモグラフィ装置における撮像台の内部斜視説明図である。
【図４】本実施形態のマンモグラフィ装置を構成する制御回路のブロック図である。
【図５】本実施形態のマンモグラフィ装置における動作フローチャートである。
【図６】放射線の照射時間とグリッド速度との関係説明図である。
【図７】薄い乳房の場合のプレ曝射及び本曝射における照射時間の説明図である。
【図８】厚い乳房の場合のプレ曝射及び本曝射における照射時間の説明図である。
【図９】薄い乳房の場合の管電流を制御したプレ曝射及び本曝射における管電流の説明図である。
【図１０】厚い乳房の場合の管電流を制御したプレ曝射及び本曝射における管電流の説明図である。
【図１１】必要照射線量と管電流との関係説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の放射線画像撮像装置が適用される実施形態であるマンモグラフィ装置２０の構成図である。
【００１６】
マンモグラフィ装置２０は、立設状態に設置される基台２６と、基台２６の略中央部に配設される旋回軸２８に固定されるアーム部材３０と、被写体３２の撮像部位である乳房４４（図２）に対して放射線を照射する放射線源２２（図３）を収納し、アーム部材３０の一端部に固定される放射線源収納部３４と、乳房４４を透過した放射線Ｘ（図２）を検出して放射線画像を取得する固体検出器２４（図２、図３）（放射線検出器）を収納し、アーム部材３０の他端部に固定される撮像台３６と、撮像台３６に対して乳房４４を圧迫して保持する圧迫板３８とを備える。
【００１７】
放射線源収納部３４及び撮像台３６が固定されたアーム部材３０は、旋回軸２８を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体３２の乳房４４に対する撮像方向が調整可能に構成される。圧迫板３８は、アーム部材３０に連結された状態で放射線源収納部３４及び撮像台３６間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。
【００１８】
また、基台２６には、マンモグラフィ装置２０によって検出された被写体３２の撮像部位、撮像方向等の撮像情報、被写体３２のＩＤ情報等を表示するとともに、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部４０が配設される。
【００１９】
図２及び図３は、マンモグラフィ装置２０における撮像台３６の内部構成の説明図であり、図２は、撮像台３６及び圧迫板３８間に被写体３２の撮像部位である乳房４４を配置した状態を示す。なお、参照符号４５は、被写体３２の胸壁を示す。
【００２０】
撮像台３６の内部には、放射線源２２から出力された放射線Ｘの散乱線を除去するための移動グリッド２３と、乳房４４を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像を電荷情報として蓄積する固体検出器２４と、固体検出器２４に蓄積された電荷情報を読み出すために、固体検出器２４に読取光を照射する読取光源４８と、固体検出器２４に蓄積されている不要電荷を除去するために、固体検出器２４に消去光を照射する消去光源５０と、固体検出器２４を透過した放射線Ｘの線量を検出する線量検出センサ５２とが配設される。
【００２１】
移動グリッド２３は、放射線Ｘを吸収する物質と、放射線Ｘを透過する物質とを縞状又は格子状となるように交互に配置して形成されたものであり、図３に示す矢印Ｃ方向に所定の速度で移動し、あるいは、振動するように構成される。
【００２２】
固体検出器２４は、直接変換方式且つ光読出方式の放射線固体検出器であって、乳房４４を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像を静電潜像として蓄積し、読取光源４８からの読取光により走査されることで、静電潜像に応じた電流を発生する。
【００２３】
固体検出器２４は、例えば、特開２００４−１５４４０９号公報に開示されたものを用いることができ、具体的には、ガラス基板上に形成され、放射線Ｘを透過する第１導電層と、放射線Ｘが照射されることで電荷を発生する記録用光導電層と、第１導電層に帯電される潜像極性電荷に対して略絶縁体として作用する一方、潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層と、読取光が照射されることで電荷を発生して導電性を呈する読取用光導電層と、放射線Ｘを透過する第２導電層とを順に積層して構成される。記録用光導電層と電荷輸送層との界面には、蓄電部が形成される。
【００２４】
第１導電層及び第２導電層は、それぞれ電極を構成する。第１導電層の電極は、二次元状の平坦な平板電極とされ、第２導電層の電極は、記録される放射線画像に係る電荷情報を画像信号として検出するための所定の画素ピッチからなる多数の線状電極として構成される。線状電極の配列方向が主走査方向、線状電極の延在する方向が副走査方向に対応する。
【００２５】
読取光源４８は、例えば、複数のＬＥＤチップを一列に並べて構成されるライン光源と、ライン光源から出力された読取光を固体検出器２４上に線状に照射させる光学系とを有し、固体検出器２４の第２導電層である線状電極の延在方向と直交する方向にＬＥＤチップが配列されたライン光源を前記線状電極の延在方向（矢印Ｃ方向）に移動させることで固体検出器２４の全面を露光走査する。
【００２６】
消去光源５０は、短時間で発光／消光し、且つ、残光の非常に小さいＬＥＤチップを固体検出器２４と平行な二次元平面に沿って配列して構成される。
【００２７】
線量検出センサ５２は、乳房４４の乳腺近傍を透過した放射線Ｘの線量を検出するセンサであり、必要に応じて複数のセンサを配置することができる。
【００２８】
図４は、マンモグラフィ装置２０を構成する制御回路のブロック図である。
【００２９】
マンモグラフィ装置２０は、被写体３２の年齢、性別、体型、被写体識別番号等に係る被写体情報、放射線画像の撮像条件、撮像方法の設定等を行うための操作設定部５４（線質情報設定部、管電流設定手段）と、設定された撮像条件、例えば、管電流、管電圧、放射線源２２に設定されるターゲットやフィルタの種類、算出された放射線Ｘの照射線量、照射時間等に従って放射線源２２を制御する放射線源制御部５６（プレ曝射必要照射時間算出部、本曝射必要照射時間算出部、プレ曝射必要電流制御部、本曝射必要照射時間算出部）と、固体検出器２４から取得した乳房４４の放射線画像に対する画像処理を行う画像処理部５８と、算出された放射線Ｘの照射線量に従い、グリッド駆動部６０を介して移動グリッド２３の移動速度を制御するグリッド制御部６２と、放射線画像の撮像に必要な放射線Ｘの照射線量を算出して放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給する照射線量算出部６４（プレ曝射必要照射線量算出部、本曝射必要照射線量算出部、プレ曝射必要照射時間算出部、本曝射必要照射時間算出部、プレ曝射必要電流制御部、本曝射必要照射時間算出部）とを備える。
【００３０】
照射線量算出部６４には、線量検出センサ５２によって検出した放射線Ｘの線量のデータと、乳房４４を圧迫板３８で圧迫した際、厚み測定器６６によって測定された放射線透過方向に対する乳房厚みのデータと、乳房４４を圧迫板３８で圧迫した際、圧力測定器６８によって測定された圧迫圧力のデータと、操作設定部５４で設定された撮像条件のデータと、照射線量設定テーブル記憶部７０に記憶された照射線量設定テーブルのデータとが供給される。照射線量算出部６４は、照射線量設定テーブルを用いて、線量、乳房厚み、圧迫圧力、撮像条件等の組み合わせに対応したプレ曝射及び本曝射に必要な照射線量を選択し、あるいは、照射線量設定テーブルのデータを補間処理等することで必要な照射線量を算出して、放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給する。なお、プレ曝射とは、所望の放射線画像を取得するのに必要な放射線Ｘの照射線量を算出するため、少ない線量からなる放射線Ｘを乳房４４に照射する処理であり、本曝射とは、プレ曝射によって算出された照射線量に従って放射線Ｘを乳房４４に照射し、放射線画像の撮像を行う処理である。
【００３１】
グリッド制御部６２には、照射線量算出部６４で算出された照射線量のデータと、グリッド速度設定テーブル記憶部７２に記憶されたグリッド速度設定テーブルのデータとが供給される。グリッド制御部６２は、グリッド速度設定テーブルを用いて、必要な照射線量を得ることのできる放射線Ｘの照射時間に対応したプレ曝射及び本曝射における移動グリッド２３の移動速度を選択し、あるいは、グリッド速度設定テーブルのデータを補間処理等することで移動速度を算出して、グリッド駆動部６０に供給する。
【００３２】
本実施形態のマンモグラフィ装置２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作につき、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００３３】
先ず、マンモグラフィ装置２０の操作設定部５４を用いて、被写体情報、撮像条件、撮像方法等を設定する（ステップＳ１）。被写体情報には、被写体３２の年齢、性別、体型、被写体識別番号等の情報があり、被写体３２が所持するＩＤカード等から取得することができる。また、撮像条件としては、被写体３２の撮像部位である乳房４４に応じて適切な放射線画像を取得することのできる管電流、管電圧、ターゲットやフィルタの種類、放射線Ｘの照射線量等が設定される。さらに、撮像方法には、医師によって指示された撮像部位、撮像方向等の情報がある。これらの情報は、マンモグラフィ装置２０の表示操作部４０に表示して確認することができる。なお、マンモグラフィ装置２０がネットワークに接続されている場合には、上位の装置からこれらの情報を取得することも可能である。
【００３４】
次いで、放射線技師は、指定された撮像方法に従ってマンモグラフィ装置２０を所定の状態に設定する。例えば、乳房４４の撮像方向としては、上部から放射線Ｘを照射して撮像を行う頭尾方向（ＣＣ）撮像、側面から放射線Ｘを照射して撮像を行う側面方向（ＭＬ）撮像、斜め方向から放射線Ｘを照射して撮像を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮像があり、これらの撮像方向に応じてアーム部材３０を旋回軸２８を中心に旋回させる。なお、図１は、頭尾方向（ＣＣ）撮像を行う場合を示す。
【００３５】
次に、マンモグラフィ装置２０に対して被写体３２の乳房４４を位置決めする。すなわち、乳房４４を撮像台３６に載置した後、圧迫板３８を撮像台３６に指向して移動させ、撮像台３６及び圧迫板３８間に乳房４４を固定する（ステップＳ２、図２参照）。
【００３６】
撮像台３６、圧迫板３８間に乳房４４が固定されると、厚み測定器６６が放射線Ｘの透過方向に対する乳房４４の厚みを測定し、そのデータを照射線量算出部６４に供給する（ステップＳ３）。また、圧力測定器６８が圧迫板３８による乳房４４の圧迫圧力を測定し、そのデータを照射線量算出部６４に供給する（ステップＳ４）。
【００３７】
照射線量算出部６４は、測定された乳房厚み及び圧迫圧力のデータと、操作設定部５４で設定した撮像条件とを用いて、照射線量設定テーブル記憶部７０から対応する照射線量を読み出し、プレ曝射に必要な放射線Ｘのプレ曝射必要照射線量を算出する（ステップＳ５）。
【００３８】
例えば、乳房厚みが小さい場合、放射線Ｘの透過率が高いため、線量検出センサ５２は、乳房４４を透過した放射線Ｘの線量を少ない照射線量で高精度に検出することができる。また、圧迫圧力が小さい場合、乳房４４の乳腺密度が小さく、放射線Ｘの透過率が高いと考えられるため、線量検出センサ５２は、同様にして、乳房４４を透過した放射線Ｘの線量を少ない照射線量で高精度に検出することができる。さらに、線量検出センサ５２に到達する放射線Ｘの線量は、放射線源２２に設定される管電圧、ターゲットやフィルタの種類等の撮像条件からなる線質情報に依存する。
【００３９】
そこで、圧迫厚み、圧迫圧力及び線質情報の各組み合わせに対して、線量検出センサ５２が放射線Ｘの線量を高精度に検出することのできるプレ曝射必要照射線量を照射線量設定テーブル記憶部７０に予め記憶させておき、入力されたデータに対応するプレ曝射必要照射線量を照射線量設定テーブル記憶部７０から選択する。なお、対応するプレ曝射必要照射線量が照射線量設定テーブル記憶部７０に記憶されていない場合には、既存のプレ曝射必要照射線量を補間して所望のプレ曝射必要照射線量を算出すればよい。また、照射線量設定テーブル記憶部７０に代えて、乳房厚み、圧迫圧力、線質情報等をパラメータとする計算式を設定しておき、この計算式を用いてプレ曝射必要照射線量を算出するようにしてもよい。
【００４０】
照射線量算出部６４で算出されたプレ曝射必要照射線量は、放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給され、プレ曝射必要照射線量を得ることのできるプレ曝射時間が算出される（ステップＳ６）。なお、放射線Ｘの照射線量は、放射線源２２の管電流（ｍＡ）と放射線Ｘの照射時間（ｓｅｃ）との積（ｍＡｓ値）で決まる。従って、管電流を一定とした場合、プレ曝射時間は、プレ曝射必要照射線量から容易に算出することができる。
【００４１】
グリッド制御部６２では、算出したプレ曝射時間に従い、移動グリッド２３の移動速度を算出する（ステップＳ７）。この場合、放射線Ｘの曝射時間が短いと、その間の移動グリッド２３の移動距離が短くなるため、固体検出器２４によって撮像される放射線画像に移動グリッド２３の影が形成されてしまう。そこで、図６に示すように、影が形成されることのない曝射時間ｔと移動グリッド２３の移動速度ｖとの関係をグリッド速度設定テーブル記憶部７２に設定しておき、このグリッド速度設定テーブルを用いて、移動グリッド２３の移動速度を決定する。
【００４２】
以上の処理が完了した後、放射線源制御部５６は、算出されたプレ曝射時間に従って放射線源２２を制御し、放射線Ｘを乳房４４に照射するプレ曝射を行う（ステップＳ８）。この場合、グリッド制御部６２は、放射線Ｘの照射とともに、グリッド駆動部６０により移動グリッド２３をステップＳ７で算出した移動速度で矢印Ｃ方向（図３）に移動させる。
【００４３】
圧迫板３８、乳房４４、移動グリッド２３及び固体検出器２４を透過した放射線Ｘは、線量検出センサ５２に入射し、放射線Ｘの線量が検出される（ステップＳ９）。線量検出センサ５２により検出された線量に係るデータは、照射線量算出部６４に供給される。照射線量算出部６４は、プレ曝射時間に検出された放射線Ｘの線量であるプレ曝射照射線量から本曝射に必要な本曝射必要照射線量を算出する（ステップＳ１０）。この場合、乳房４４には、プレ曝射によって既に所定量の放射線Ｘが照射されているため、このプレ曝射照射線量を差し引いて本曝射必要照射線量を算出する。
【００４４】
照射線量算出部６４で算出された本曝射必要照射線量は、放射線源制御部５６及びグリッド制御部６２に供給され、本曝射必要照射線量を得ることのできる本曝射時間が算出される（ステップＳ１１）。また、グリッド制御部６２では、算出した本曝射時間と、グリッド速度設定テーブル記憶部７２に記憶されたグリッド速度設定テーブルとを用いて、移動グリッド２３の移動速度を算出する（ステップＳ１２）。
【００４５】
以上の処理が完了した後、放射線源制御部５６は、放射線源２２を制御して放射線Ｘを乳房４４に照射する本曝射を行う（ステップＳ１３）。この場合、グリッド制御部６２は、放射線Ｘの照射とともに、グリッド駆動部６０により移動グリッド２３をステップＳ１２で算出した移動速度で矢印Ｃ方向（図３）に移動させる。
【００４６】
圧迫板３８、乳房４４及び移動グリッド２３を透過した放射線Ｘは、固体検出器２４に照射され、放射線画像が電荷情報として記録される。乳房４４の撮像が終了した後、読取光源４８が固体検出器２４に沿って矢印Ｃ方向（図３）に移動して読取光が照射され、固体検出器２４に記録された放射線画像が読み出される。読み出された放射線画像は、画像処理部５８で所定の画像処理が施される（ステップＳ１４）。
【００４７】
一方、放射線画像が読み出された固体検出器２４には、次の撮像を行うため、消去光源５０から発せられた消去光が照射され、蓄積されている不要電荷が除去される。
【００４８】
図７及び図８は、上記の説明における放射線Ｘの曝射時間ｔと、放射線源２２に供給する管電流ｉとの関係を示す。斜線部分で示すプレ曝射範囲Ａ及び本曝射範囲Ｂは、ある基準とする乳房４４に対して、管電流ｉ１、プレ曝射時間（ｔ２−ｔ１）でプレ曝射を行って本曝射必要照射線量を設定した後、管電流ｉ１、本曝射時間（ｔ４−ｔ３）で本曝射を行い、適切な放射線画像が得られる場合を示したものである。
【００４９】
これに対して、例えば、厚み測定器６６によって測定された乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも小さい場合、線量検出センサ５２に過剰な放射線Ｘが照射されないように、厚みに応じた短いプレ曝射時間（ｔ５−ｔ１）を設定して放射線Ｘの線量を検出することで、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図７）。この場合、乳房４４の厚みが薄いため、通常、必要な本曝射時間（ｔ６−ｔ３）も短くなる。なお、移動グリッド２３の移動速度は、各曝射時間に従って調整される。
【００５０】
また、厚み測定器６６によって測定された乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも大きい場合、線量検出センサ５２に検出可能な放射線Ｘが照射されるように、厚みに応じた長いプレ曝射時間（ｔ７−ｔ１）を設定して放射線Ｘの線量を検出することで、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図８）。この場合、乳房４４の厚みが大きいため、通常、必要な本曝射時間（ｔ８−ｔ３）も長くなる。
【００５１】
図９及び図１０は、放射線Ｘのプレ曝射における曝射時間ｔを制御する代わりに、管電流ｉを制御する場合の説明図である。図１１は、線量検出センサ５２又は固体検出器２４によって検出するために必要な放射線Ｘの照射線量Ｑと、その照射線量Ｑを得ることのできる管電流ｉとの関係図である。
【００５２】
例えば、乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも小さい場合、プレ曝射必要照射線量が得られるように、管電流ｉ１を乳房４４の厚みに応じた管電流ｉ２（ｉ１＞ｉ２）に設定してプレ曝射を行うことにより、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図９）。なお、本曝射においても同様に、本曝射必要照射線量に応じて管電流を調整することができる。
【００５３】
また、乳房４４の厚みが基準とする乳房４４よりも大きい場合、管電流ｉ１を乳房４４の厚みに応じた管電流ｉ３（ｉ３＞ｉ１）に設定してプレ曝射を行うことにより、本曝射必要照射線量を高精度に算出することができる（図１０）。なお、本曝射においても同様に、本曝射必要照射線量に応じて管電流を調整することができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。例えば、光読出方式の固体検出器２４に代えて、蓄積された放射線画像に係る電荷情報を電気信号として直接読み出す方式からなる放射線検出器や、蓄積性蛍光体パネルにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
２０…マンモグラフィ装置
２２…放射線源
２３…移動グリッド
２４…固体検出器
３６…撮像台
３８…圧迫板
４４…乳房
５２…線量検出センサ
５６…放射線源制御部
５８…画像処理部
６０…グリッド駆動部
６２…グリッド制御部
６４…照射線量算出部
６６…厚み測定器
６８…圧力測定器
７０…照射線量設定テーブル記憶部
７２…グリッド速度設定テーブル記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要なプレ曝射必要照射時間を、測定された前記乳房厚みをパラメータとして算出するプレ曝射必要照射時間算出部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記管電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項２】
放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要な管電流であるプレ曝射必要電流を、測定された前記乳房厚み及び所定のプレ曝射必要照射時間に基づいて制御するプレ曝射必要電流制御部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量及び前記管電流設定手段が設定した管電流に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記プレ曝射必要電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流設定手段が設定した管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記プレ曝射必要電流制御部は、前記乳房厚みが所定の閾値よりも厚いときには、前記プレ曝射必要電流を前記管電流設定手段で設定された管電流よりも大きくし、一方で、前記乳房厚みが前記閾値よりも薄いときには、前記プレ曝射必要電流を前記管電流設定手段で設定された管電流よりも小さくすることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、
前記放射線検出器に照射される前記放射線の散乱線を除去する移動グリッドと、
算出された前記プレ曝射又は前記本曝射での照射時間と、前記照射時間及び前記移動グリッドの移動速度の関係を示すグリッド速度設定テーブルとを参照して、前記移動グリッドの移動速度を決定し、決定した前記移動速度で前記移動グリッドを移動させるグリッド制御部と、
をさらに備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、
前記圧迫板による圧迫圧力を測定する圧力測定器をさらに備え、
前記プレ曝射必要照射時間算出部は、前記圧迫圧力をパラメータとして前記プレ曝射必要照射時間を算出するか、あるいは、前記プレ曝射必要電流制御部は、前記圧迫圧力をパラメータとして前記プレ曝射必要電流を制御することを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、
前記線量検出センサは、前記放射線検出器であることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項１】
放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要なプレ曝射必要照射時間を、測定された前記乳房厚みをパラメータとして算出するプレ曝射必要照射時間算出部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記管電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項２】
放射線源から出力された放射線を乳房に照射し、前記乳房を透過した前記放射線を放射線検出器によって検出することで放射線画像の撮像を行う放射線画像撮像装置において、
前記乳房を透過した前記放射線の線量を検出する線量検出センサと、
圧迫板により前記放射線検出器に対して前記乳房を圧迫させたときの放射線透過方向に対する乳房厚みを測定する厚み測定器と、
前記放射線源に供給する管電流を設定する管電流設定手段と、
前記放射線画像を撮像する本曝射に先立って前記乳房に前記放射線を照射するプレ曝射に必要な管電流であるプレ曝射必要電流を、測定された前記乳房厚み及び所定のプレ曝射必要照射時間に基づいて制御するプレ曝射必要電流制御部と、
前記線量検出センサにより検出された前記プレ曝射での前記線量をプレ曝射照射線量とし、前記プレ曝射照射線量及び前記管電流設定手段が設定した管電流に基づいて前記本曝射に必要な本曝射必要照射時間を算出する本曝射必要照射時間算出部と、
前記プレ曝射必要電流及び前記プレ曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記プレ曝射を行う一方、前記管電流設定手段が設定した管電流及び前記本曝射必要照射時間に従って前記放射線源を制御し、前記本曝射を行う放射線源制御部と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記プレ曝射必要電流制御部は、前記乳房厚みが所定の閾値よりも厚いときには、前記プレ曝射必要電流を前記管電流設定手段で設定された管電流よりも大きくし、一方で、前記乳房厚みが前記閾値よりも薄いときには、前記プレ曝射必要電流を前記管電流設定手段で設定された管電流よりも小さくすることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、
前記放射線検出器に照射される前記放射線の散乱線を除去する移動グリッドと、
算出された前記プレ曝射又は前記本曝射での照射時間と、前記照射時間及び前記移動グリッドの移動速度の関係を示すグリッド速度設定テーブルとを参照して、前記移動グリッドの移動速度を決定し、決定した前記移動速度で前記移動グリッドを移動させるグリッド制御部と、
をさらに備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、
前記圧迫板による圧迫圧力を測定する圧力測定器をさらに備え、
前記プレ曝射必要照射時間算出部は、前記圧迫圧力をパラメータとして前記プレ曝射必要照射時間を算出するか、あるいは、前記プレ曝射必要電流制御部は、前記圧迫圧力をパラメータとして前記プレ曝射必要電流を制御することを特徴とする放射線画像撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、
前記線量検出センサは、前記放射線検出器であることを特徴とする放射線画像撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−９６０８４（Ｐ２０１２−９６０８４Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３１３５（Ｐ２０１２−２３１３５）
【出願日】平成２４年２月６日（２０１２．２．６）
【分割の表示】特願２００７−１８８９２８（Ｐ２００７−１８８９２８）の分割
【原出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月６日（２０１２．２．６）
【分割の表示】特願２００７−１８８９２８（Ｐ２００７−１８８９２８）の分割
【原出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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