层析摄影装置及其工作方法
阅读：564发布：2020-05-12
专利汇可以提供层析摄影装置及其工作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的课题在于提供一种层析摄影装置及其工作方法，所述层析摄影装置能够抑制 断层 图像的伪影，且与一边移动1个 X射线 管一边进行层析摄影的以往装置相比，能够缩短摄影时间。层析摄影装置具备：放射线检测器，具有检测透射被摄体的放射线并拍摄被摄体的投影图像的摄像面；放射线源，具有相对于摄像面的放射线的照射 角 度不同的多个放射线管，从多个放射线管朝向被摄体选择性地照射放射线；及射线源控制部，针对多个放射线管中的至少一个进行切换放射放射线的焦点的 位置 的焦点位置控制，从而改变放射线管相对于摄像面的放射线的照射角度。，下面是层析摄影装置及其工作方法专利的具体信息内容。
1.一种层析摄影装置，其具备：
放射线检测器，具有检测透射被摄体的放射线并拍摄所述被摄体的投影图像的摄像面；
放射线源，具有所述放射线相对于所述摄像面的照射角度不同的多个放射线管，从所述多个放射线管朝向所述被摄体选择性地照射所述放射线；及
射线源控制部，针对所述多个放射线管中的至少一个进行切换放射所述放射线的焦点的位置的焦点位置控制，从而改变所述放射线管相对于所述摄像面的所述放射线的照射角度。
2.根据权利要求1所述的层析摄影装置，其中，
所述放射线源中，所述多个放射线管排列为1列，通过所述焦点位置控制被切换的多个所述焦点沿所述放射线管的排列方向配置。
3.根据权利要求2所述的层析摄影装置，其中，
在选择性地进行所述多个放射线管的照射，从而获取基于各个所述放射线的照射的多张所述投影图像的1次层析摄影中，
所述射线源控制部进行控制所述多个放射线管中所选择的所述放射线管的照射顺序的照射控制和所述多个放射线管中所选择的放射线管的所述焦点位置控制。
4.根据权利要求3所述的层析摄影装置，其中，
将所述多个放射线管的数量设为N，将每一个所述放射线管的所述焦点的数量设为Nf时，
所述射线源控制部在所述1次层析摄影中，能够使所述多个放射线管进行合计N×Nf＝Mf次的照射。
5.根据权利要求3所述的层析摄影装置，其中，
所述射线源控制部在所述1次层析摄影中，使同一个所述放射线管切换所述多个焦点并照射多次时，在同一个所述放射线管的所述多次照射期间至少插入1个其他所述放射线管的照射。
6.根据权利要求3所述的层析摄影装置，其中，
所述射线源控制部为了改变所述多个放射线管中的至少一个的所述照射角度，进行使所述放射线管移动的移动控制。
7.根据权利要求6所述的层析摄影装置，其中，
所述照射角度为从所述摄像面的中心延伸的所述摄像面的法线与连结所述摄像面的中心和所述多个放射线管的各个所述焦点的线段所呈的角度，
而且，排列为1列的所述多个放射线管有N个，将配置于排列方向的一端的所述放射线管设为第1个，将配置于另一端的所述放射线管设为第N个时，将连结所述摄像面的中心和所述第1个所述放射线管的所述焦点的线段设为第1线段，并将连结所述摄像面的中心和所述第N个所述放射线管的所述焦点的线段设为第N线段，且将所述第1线段与所述第N线段之间的角度设为所述多个放射线管的所述排列方向上的扩展角度W，
且在分别与在所述1次层析摄影中获取的多张所述投影图像对应的多个所述照射角度中，将以所述法线为基准的正方向和负方向各自的最大照射角度的绝对值的合计设为所述
1次层析摄影所需的所述放射线源的扫描角度KA，
而且，将所述多个放射线管的配置间隔设为PT，并将从所述扫描角度KA扣除所述扩展角度W的剩余的角度设为差分ΔA时，
当KA≤W时，所述射线源控制部在PT的范围内设定移动范围而进行所述移动控制，且当KA＞W时，所述射线源控制部在ΔA及PT中更大的范围内设定移动范围而进行所述移动控制。
8.根据权利要求7所述的层析摄影装置，其中，
将所述多个放射线管的数量设为N，将每一个所述放射线管的所述焦点的数量设为Nf，并将在所述移动范围内进行所述多个放射线管的照射的停止位置的数量设为Np时，所述射线源控制部在所述1次层析摄影中，能够使所述多个放射线管进行合计N×Nf×Np＝Mp次的照射。
9.根据权利要求6所述的层析摄影装置，其中，
所述射线源控制部进行使分别与通过所述1次层析摄影获取的多张所述投影图像对应的所述焦点的间隔均等的控制。
10.根据权利要求6所述的层析摄影装置，其中，
所述放射线源由分割所述多个放射线管来容纳的多个单元构成。
11.根据权利要求10所述的层析摄影装置，其中，
所述射线源控制部能够在所述移动控制中个别地移动所述多个单元的各个单元，且在所述1次层析摄影中，使所述多个单元中成为移动对象的至少一个移动对象单元向用于照射的下一停止位置移动时，在与所述移动对象单元不同的单元为了照射而停止的期间，开始所述移动对象单元的移动。
12.根据权利要求1所述的层析摄影装置，其中，
在摄影中，所述放射线检测器的位置及姿势被固定。
13.根据权利要求1所述的层析摄影装置，其中，
所述被摄体为乳房。
14.根据权利要求1所述的层析摄影装置，其中，
所述放射线管具有：阴极，释放电子；及阳极，从由所述阴极释放的所述电子所碰撞的所述焦点放射放射线。
15.根据权利要求14所述的层析摄影装置，其中，
所述阳极为固定阳极。
16.根据权利要求14所述的层析摄影装置，其中，
所述阴极为利用在对导电体的表面施加电场时产生的场发射现象来释放电子的场发射型。
17.根据权利要求16所述的层析摄影装置，其中，
所述阴极具有在1个半导体基板上被分割且能够独立驱动的多个电子释放区域，所述射线源控制部通过选择性地驱动所述多个电子释放区域而改变所述电子的产生位置来切换所述阳极中的所述焦点的位置。
18.根据权利要求2所述的层析摄影装置，其中，
在所述放射线源中，所述多个放射线管在与所述摄像面平行的面内排列为直线状。
19.根据权利要求2所述的层析摄影装置，其中，
在所述放射线源中，所述多个放射线管排列为所述放射线管的排列方向上的中央向远离所述摄像面的方向突出的凸型圆弧状。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的层析摄影装置，其具备：
图像处理部，其根据多张所述投影图像，重构所述被摄体的断层图像。
21.一种层析摄影装置的工作方法，该层析摄影装置具备具有摄像面的放射线检测器,该摄像面检测透射被摄体的放射线并拍摄所述被摄体的投影图像，所述层析摄影装置的工作方法具备：
射线源控制步骤，包括照射控制和焦点位置控制，所述照射控制中，利用具有所述放射线相对于所述摄像面的照射角度不同的多个放射线管的放射线源，从所述多个放射线管朝向所述被摄体选择性地照射所述放射线，所述焦点位置控制中，针对所述多个放射线管中的至少一个，为了改变所述放射线管相对于所述摄像面的所述放射线的照射角度而切换放射所述放射线的焦点的位置；及
获取步骤，一边执行所述射线源控制步骤，一边在所述放射线检测器中获取所述照射角度不同的多张所述投影图像。
层析摄影装置及其工作方法
技术领域
[0001] 本发明的技术涉及一种层析摄影装置及其工作方法。
背景技术
[0002] 在医疗领域中，已知有利用放射线例如X射线的X射线摄影装置，作为X 射线摄影装置的一种，已知有能够进行层析摄影的层析摄影装置。层析摄影装置具备X射线检测器、X射线源及使X射线源移动的移动机构(例如，参考专利文献1)。X射线检测器具有由二维平面构成的摄像面作为检测透射被摄体的X射线并拍摄被摄体的投影图像的摄像面。X射线源具有对被摄体照射X射线的1个X射线管。移动机构通过使X射线源移动，改变相对于摄像面的、1 个X射线管所照射的X射线的照射角度。
[0003] 在1次层析摄影中，一边移动1个X射线管一边以不同的多个照射角度照射X射线，从而获取照射角度不同的多张投影图像。根据所获取的多张投影图像，重构被摄体的任意位置的剖面的断层图像。层析摄影例如用于将乳房作为被摄体的乳房X射线摄影装置等中。
[0004] 专利文献1：日本特开2016-135319号公报
[0005] 如专利文献1中记载的层析摄影装置，以往的层析摄影装置中，一边移动1个X射线管一边进行摄影，因此与在固定1个X射线管的状态下进行摄影的单纯X射线摄影相比，摄影时间长。而且，层析摄影中，除了移动1个X射线管以外，还有每次照射时X射线都停止X射线管的移动的情况，这也是导致摄影时间长时间化的主要原因。
[0006] 摄影时间的长时间化对被摄体而言只有痛苦，因此希望尽可能缩短层析摄影的摄影时间。
[0007] 因此，发明人等将摄影时间的缩短化为目的，对设置照射角度不同的多个 X射线管进行了研究。如此一来，与移动1个X射线管的情况相比，X射线管的移动范围变小，且X射线管的数量增加，与此相应地X射线管的停止次数也减少，因此能够缩短摄影时间。
[0008] 然而，设置多个X射线管时，根据各X射线管的大小，X射线管的配置间隔会受到限制。若多个X射线管的配置间隔较大，则单位角度内的投影图像的摄影张数减少。若单位角度内的摄影张数减少，则用于断层图像的重构的信息量减少，存在所重构的断层图像的伪影增加的问题。
发明内容
[0009] 本发明的技术的目的在于提供一种层析摄影装置及其工作方法，所述层析摄影装置能够抑制断层图像的伪影，且与一边移动1个X射线管一边进行层析摄影的以往装置相比，能够缩短摄影时间。
[0010] 为了实现上述目的，本发明的层析摄影装置具备：放射线检测器，具有检测透射被摄体的放射线并拍摄被摄体的投影图像的摄像面；放射线源，具有相对于摄像面的放射线的照射角度不同的多个放射线管，从多个放射线管朝向被摄体选择性地照射放射线；及射线源控制部，针对多个放射线管中的至少一个进行切换放射放射线的焦点的位置的焦点位置控制，从而改变放射线管相对于摄像面的放射线的照射角度。
[0011] 优选如下，即，放射线源中，多个放射线管排列为1列，通过焦点位置控制被切换的多个焦点沿放射线管的排列方向配置。
[0012] 优选如下，即，在选择性地进行多个放射线管的照射，从而获取基于各个放射线的照射的多张投影图像的1次层析摄影中，射线源控制部进行控制多个放射线管中所选择的放射线管的的照射顺序的照射控制和多个放射线管中所选择的放射线管的焦点位置控制。
[0013] 优选如下，即，将多个放射线管的数量设为N，将每一个放射线管的焦点的数量设为Nf时，射线源控制部在1次层析摄影中，能够使多个放射线管进行合计N×Nf＝Mf次的照射。
[0014] 优选如下，即，射线源控制部在1次层析摄影中，使同一个放射线管切换多个焦点并照射多次时，在同一个放射线管的多次照射期间插入至少一个其他放射线管的照射。
[0015] 优选如下，即，射线源控制部为了改变多个放射线管中的至少一个照射角度，进行移动放射线管的移动控制。
[0016] 优选如下，即，照射角度为从摄像面的中心延伸的摄像面的法线与连结摄像面的中心和多个放射线管的各个焦点的线段所呈的角度，而且，排列为1列的多个放射线管有N个，将配置于排列方向的一端的放射线管设为第1个，将配置于另一端的放射线管设为第N个时，将连结摄像面的中心和第1个放射线管的焦点的线段设为第1线段，并将连结摄像面的中心和第N个放射线管的焦点的线段设为第N线段，且将第1线段与第N线段之间的角度设为多个放射线管的排列方向上的扩展角度W，且在分别与在1次层析摄影中获取的多张投影图像对应的多个照射角度中，将以法线为基准的正方向和负方向各自的最大照射角度的绝对值的合计设为1次层析摄影所需的放射线源的扫描角度KA，而且，将多个放射线管的配置间隔设为PT，并将从扫描角度KA扣除扩展角度W 的剩余的角度设为差分ΔA时，射线源控制部中，当KA≤W时，在PT的范围内设定移动范围而进行移动控制，且当KA＞W时，在ΔA及PT中更大的范围内设定移动范围而进行移动控制。
[0017] 优选如下，即，将多个放射线管的数量设为N，将每一个放射线管的焦点的数量设为Nf，并将在移动范围内进行多个放射线管的照射的停止位置的数量设为Np时，射线源控制部在1次层析摄影中，能够使多个放射线管进行合计N ×Nf×Np＝Mp次的照射。
[0018] 优选如下，即，射线源控制部进行使分别与通过1次层析摄影获取的多张投影图像对应的焦点的间隔均等的控制。
[0019] 优选放射线源由分割多个放射线管来容纳的多个单元构成。
[0020] 优选如下，即，射线源控制部能够在移动控制中个别地移动多个单元的各个单元，且在所述1次层析摄影中，使多个单元中成为移动对象的至少一个移动对象单元向用于照射的下一停止位置移动时，在与移动对象单元不同的单元为了照射而停止的期间，开始移动对象单元的移动。
[0021] 优选如下，即，在摄影中，放射线检测器的位置及姿势被固定。
[0022] 被摄体例如为乳房。
[0024] 优选阳极为固定阳极。
[0027] 在放射线源中，例如多个放射线管在与摄像面平行的面内排列为直线状。
[0028] 在放射线源中，例如多个放射线管排列为放射线管的排列方向上的中央向远离摄像面的方向突出的凸型圆弧状。
[0029] 优选具备图像处理部，其根据多张投影图像，重构被摄体的断层图像。
[0030] 本发明的层析摄影装置的工作方法是具备具有检测透射被摄体的放射线并拍摄被摄体的投影图像的摄像面的放射线检测器的层析摄影装置的工作方法，其具备：射线源控制步骤，包括照射控制和焦点位置控制，照射控制中，利用具有相对于摄像面的放射线的照射角度不同的多个放射线管的放射线源，从多个放射线管朝向被摄体选择性地照射放射线，焦点位置控制中，针对多个放射线管中的至少一个，为了改变放射线管相对于摄像面的放射线的照射角度而切换放射放射线的焦点的位置；及获取步骤，一边执行射线源控制步骤，一边在放射线检测器中获取照射角度不同的多张投影图像。
[0031] 发明效果
[0033] 图1是乳房摄影装置的外观图。
[0034] 图2是乳房摄影装置的侧视图。
[0035] 图3是表示检测器容纳部及X射线检测器的图。
[0036] 图4是表示CC摄影的情况的图。
[0037] 图5是表示MLO摄影的情况的图。
[0038] 图6是表示层析摄影的情况的图。
[0039] 图7是表示乳房摄影装置的电结构的概略的框图。
[0040] 图8是断层图像的说明图。
[0041] 图9是X射线管的结构图。
[0042] 图10是表示阴极的电子释放区域的图。
[0043] 图11是表示阳极的多个焦点的图。
[0044] 图12是表示多个X射线管的照射位置的图。
[0045] 图13是表示使多个X射线管沿排列方向移动的情况的图。
[0046] 图14是表示层析摄影的处理步骤的流程图。
[0047] 图15是表示扩展角度小于扫描角度时的例子的图。
[0048] 图16是表示扩展角度小于扫描角度时的另一例子的图。
[0049] 图17是图16的例子的放大图。图17A是表示多个X射线管的第1停止位置的图。图17B是表示多个X射线管的第2停止位置的图。
[0050] 图18是排列为圆弧状的多个X射线管的说明图。
[0051] 图19是表示使图18所示的多个X射线管移动的情况的图。
[0052] 图20是表示分割为多个单元的X射线源的图。
[0053] 图21是表示分割为多个单元的X射线源的照射位置的图。
[0054] 图22是按单元移动图21的X射线源的情况的图。
[0055] 图23是表示多个单元的移动控制的步骤的流程图。
[0056] 图24是表示不移动X射线源时的层析摄影的步骤的流程图。
[0057] 图25是表示具有多个阴极的X射线管的图。
[0058] 图26是表示具有偏振器的X射线管的图。
[0059] 图27是表示手术用X射线摄影装置的图。
具体实施方式
[0060] [第1实施方式]
[0061] 图1及图2所示的乳房摄影装置10向作为被摄体的受检者H的乳房BR照射X射线来摄影乳房BR的X射线图像。乳房摄影装置10具有层析摄影功能，是层析摄影装置的一例。乳房摄影装置10由装置主体11及控制装置12构成。
[0062] 控制装置12经由网络13以能够进行通信的方式与图像DB(数据库，Data Base)服务器14及终端装置16连接。乳房摄影装置10所拍摄的X射线图像从控制装置12发送至图像DB服务器14，并积蓄在图像DB服务器14。图像DB 服务器14例如为PACS(图像编档和通信系统，Picture Archiving and Communication System)服务器。终端装置16从图像DB服务器14读出X射线图像，显示X射线图像。终端装置16例如用于医生阅览X射线图像。
[0063] 装置主体11具有：机座21，具有底座21A及从底座21A沿高度方向(Z 方向)延伸的支柱21B；及C字形状的C臂22，设置为相对于支柱21B移动自如。
[0064] C臂22具备：射线源容纳部25，容纳X射线源24；检测器容纳部27，容纳X射线检测器26；及臂部28，一体地支承射线源容纳部25和检测器容纳部 27。在臂部28中，射线源容纳部
25设置于高度方向(Z方向)的上方，检测器容纳部27以与射线源容纳部25对置的姿势设置于高度方向的下方。C臂22 是以对置的姿势容纳X射线源24和X射线检测器26的容纳部的一例。
25设置于高度方向(Z方向)的上方，检测器容纳部27以与射线源容纳部25对置的姿势设置于高度方向的下方。C臂22 是以对置的姿势容纳X射线源24和X射线检测器26的容纳部的一例。
[0065] X射线源24由多个X射线管36及容纳这些X射线管36的壳体37构成。X 射线源24为放射线源的一例，X射线管36为放射线管的一例。X射线源24分别从多个X射线管36朝向乳房BR选择性地照射X射线。在射线源容纳部25 内，多个X射线管36沿X方向排列为1列。在此，1列表示从与后述的X射线检测器26的摄像面26A正交的Z方向俯视观察多个X射线管36时的排列状态。
[0066] X射线检测器26检测从各X射线管36照射并透射乳房BR的X射线，输出乳房BR的X射线图像。X射线检测器26为放射线检测器的一例。
[0067] 在C臂22，在射线源容纳部25与检测器容纳部27之间设置有压迫板29。压迫板29支撑于臂部28，沿Z方向移动自如。检测器容纳部27作为载置乳房BR的摄影台发挥作用。压迫板29朝向载置有乳房BR的状态的检测器容纳部27沿Z方向移动，在与检测器容纳部27之间夹着乳房BR进行压迫。压迫板29由塑料等透射X射线的材料形成。
[0068] C臂22经由连结部22A与支柱21B连结。通过连结部22A，C臂22沿Z方向移动自如。由此，C臂22能够根据受检者H的身高调节高度。并且，如后述，C臂22设置为绕Y轴旋转自如(参考图5)。
[0069] 在支柱21B内，设置有产生用于施加于X射线源24的高电压的高电压产生装置31。在支柱21B及连结部22A配设有从高电压产生装置31延伸的电压线缆(未图示)。电压线缆的一端经由支柱21B及连结部22A配设于射线源容纳部25内，并与X射线源24连接。
[0070] 并且，符号23为护面罩。护面罩23由X射线遮蔽部件构成，遮蔽X射线来从X射线防护受检者H的脸部。护面罩23例如安装于射线源容纳部25的下方。另外，也可以将护面罩23固定于支柱21B，以便即使C臂22绕Y轴旋转，护面罩23也不旋转。
[0071] 如图3所示，X射线检测器26具有检测透射乳房BR的X射线并拍摄乳房 BR的X射线投影像即投影图像的摄像面26A。摄像面26A由将X射线转换为电信号的像素排列为二维而成的二维平面构成。这种X射线检测器26还被称为 FPD(甲板探测器，Flat Panel Detector)。X射线检测器26例如可以是具有将X射线转换为可见光的闪烁器，将闪烁器发出的可见光转换为电信号的间接转换型，也可以是将X射线直接转换为电信号的直接转换型。
[0072] 并且，针对相对于摄像面26A的各X射线管36的相对位置，在X方向上，各X射线管36的排列方向(X方向)的中心与摄像面26A的X方向的中心 (参考图6所示的CP)一致。并且，在Y方向上，在乳房摄影装置10中，各 X射线管36的焦点F(参考图6)比摄像面26A的Y方向的中心更向正前方 (与支柱21B相反的一侧)偏移，以便X射线还照射于乳房BR的胸壁侧。
[0073] 如图4及图5所示，C臂22一边保持使X射线源24与X射线检测器26的摄像面26A对置的姿势一边绕Y轴旋转。由此，能够进行图4所示的头尾方向 (CC；Craniocaudal view)摄影和图5所示的内外斜位方向(MLO； Mediolateral Oblique view)摄影这2个方向的摄影。CC摄影是从与Z方向平行的上下方向夹着乳房BR进行摄影的摄影方法，MLO摄影是从相对于Z方向倾斜60°左右的角度的方向夹着乳房BR进行摄影的摄影方法。在CC摄影及 MLO摄影中，可获得不同的2个方向的投影图像(CC)及投影图像(MLO)。
[0074] 另外，图4所示的状态是C臂22的初始状态，摄像面26A与X-Y平面平行，摄像面26A与X射线源24在Z方向上对置。本例中，为了规定C臂22内的摄像面26A及多个X射线管36的排列方向，利用了X方向、Y方向及Z方向，但这是将C臂22处于图4所示的初始状态的情况作为前提的规定。图5 中，示出C臂22从初始状态绕Y轴旋转的状态，多个X射线管36的排列方向相对于X方向倾斜。以下说明中，将C臂22处于图4所示的初始状态的情况作为前提来进行说明。
[0075] 如图6中作为一例来示出，X射线源24例如具有9个X射线管36，9个X 射线管36在与摄像面26A平行的面内沿着X方向排列为直线状。并且，各X 射线管36的配置间隔为等间隔。
[0076] 9个X射线管36的各个焦点F为在各X射线管36中放射X射线的焦点，是各X射线管36的照射位置。因此，9个X射线管36的各X射线管相对于摄像面26A的照射角度SA不同。在此，照射角度SA是指，在X-Z平面内，从摄像面26A的X方向的中心CP(还参考图3)延伸的摄像面26A的法线R(还参考图3)与连结各X射线管36的照射位置即焦点F和中心CP的线段L所呈的角度。
[0077] 在层析摄影中，需要获取X射线的照射角度SA不同的多张投影图像SP。乳房摄影装置10具有照射角度SA分别不同的多个X射线管36，因此即使在固定了多个X射线管36的状态下，也能够获取不同照射角度SA的投影图像SP。
[0078] 图6中，为了区分各X射线管36及其照射角度SA等，将配置于排列方向的一端即左端的X射线管36设为第1个，并将配置于另一端的X射线管36设为第9个，作为符号标注带括号的数字(1)～(9)。左端的X射线管36 (1)的照射角度SA(1)为连结X射线管36(1)的焦点F和摄像面26A的中心CP的线段L(1)与法线R所呈的角度。并且，从左起第2个X射线管36 (2)的照射角度SA(2)为连结X射线管36(2)的焦点F和摄像面26A的中心CP的线段L(2)与法线R所呈的角度。第1个X射线管36(1)的照射角度SA(1)大于第2个X射线管36(2)的照射角度SA(2)。
[0079] 同样地，右端的X射线管36(9)的照射角度SA(9)为连结X射线管36 (9)的焦点F和摄像面26A的中心CP的线段L(9)与法线R所呈的角度。并且，从右起第2个X射线管36(8)的照射角度SA(8)为连结X射线管36 (8)的焦点F和摄像面26A的中心CP的线段L(8)与法线R所呈的角度。第 9个X射线管36(9)的照射角度SA(9)大于第8个X射线管36(8)的照射角度SA(8)。如本例，各X射线管36在与摄像面26A平行的面内沿着X方向排列为直线状时，各X射线管36的位置越远离中心CP，X射线管36的照射角度SA越变大。
[0080] 并且，符号W为和X射线源24中的两端的X射线管36对应的线段L之间的角度，称为X射线源24的多个X射线管36的排列方向(X方向)上的扩展角度。本例中，和左端的X射线管36(1)对应的线段L(1)与和右端的X射线管36(9)对应的线段L(9)所呈的角度为扩展角度W。
[0081] 乳房摄影装置10中的1次层析摄影是指，选择性地进行基于多个X射线管36的X射线的照射，从而获取基于所选择的X射线管36各自的X射线的照射的多张投影图像SP的摄影。多张投影图像SP的照射角度SA不同。图6 中，示出有获取从投影图像SP1到投影图像SP9的9张投影图像SP的情况。
[0082] 如图7所示，控制装置12控制装置主体11的各部。控制装置12具备射线源控制部41、检测器控制部42、图像处理部43及控制台44。
[0083] 射线源控制部41具备照射控制部41A、移动控制部41B及焦点位置控制部41C。照射控制部41A控制X射线源24的照射条件、各X射线管36的照射定时及照射顺序。照射条件例如为X射线管36的管电压、管电流及照射时间，根据乳房BR的大小及摄影目的等而设定。管电压规定X射线的能量，管电流及照射时间规定X射线的累积剂量。管电压通过高电压产生装置31设定。
[0084] 移动控制部41B经由移动机构46控制X射线源24的移动。本例中，X射线源24能够沿与摄像面26A平行的方向(X方向)移动。移动机构46内置于射线源容纳部25，例如由齿条齿轮式的滑动机构及用于驱动该滑动机构的马达构成。移动控制部41B经由移动机构46控制X射线源24的移动定时及移动量。
[0085] 焦点位置控制部41C针对多个，X射线管36分别进行切换放射放射线的焦点F的位置的焦点位置控制。如后述，各，X射线管36的焦点F被切换。如上述，焦点F为各，X射线管36的照射位置，规定照射角度SA。焦点位置控制部41C通过切换焦点F来改变各，X射线管36的X射线的照射角度SA。
[0086] 检测器控制部42结合X射线检测器26的复位处理等准备动作的开始定时及X射线源24的照射定时，进行使X射线检测器26开始摄像动作的同步控制等。并且，检测器控制部42从X射线检测器26获取投影图像SP。
[0087] 图像处理部43对从检测器控制部42获取的投影图像SP实施频率处理、噪声过滤处理及动态范围调整处理等图像处理。图像处理部43除了进行这种通常的图像处理以外，还根据照射角度SA不同的多张投影图像SP，重构断层图像，该断层图像描绘乳房BR的任意断层面的结构物。
[0088] 如图8所示，图像处理部43从多张投影图像SP，利用滤波校正反投影法(FBP(滤过反向投影，Filtered Back Projection)法)或偏移加算法等公知的方法，生成与乳房BR的任意断层面TF1～TFN对应的断层图像T1～TN。断层面TF是与X射线检测器26的摄像面26A平行的面。在断层图像T1～TN 中，可获得强调了分别存在于乳房BR的各断层面TF1～TFN的结构物的图像。
[0089] 图7中，控制台44为放射线技术人员或医生等医疗工作人员用于操作乳房摄影装置10的操作终端。控制台44具有摄影条件的设定功能及将由X射线检测器26获取的X射线图像作为确认用而显示于显示器的功能。作为摄影条件，除了X射线源24的照射条件以外，还有进行层析摄影时的扫描角度KA (参考图12等)等。
[0090] 在此，扫描角度KA是指，分别与在1次层析摄影中获取的多张投影图像 SP对应的多个照射角度SA中，以法线R为基准的正方向(顺时针方向)和负方向(逆时针方向)各自的最大照射角度SA的绝对值的合计。
[0091] 即，不向X方向移动X射线源24时，图6所示的扩展角度W成为扫描角度KA的最大值。扫描角度KA有设定为小于图6所示的扩展角度W的情况，还有通过X射线源24的移动控制，设定为大于扩展角度W的情况。扫描角度KA 越大，可获得照射角度SA越大的投影图像SP。扫描角度KA越大，深度分辨率提高，在断层图像中，能够清晰地分离乳腺的重叠或病变结构来描绘。并且，扫描角度KA越小，X射线的照射角度SA越变小，因此整个乳房BR中能够图像化的区域大。扫描角度KA根据摄影目的而设定。扫描角度KA例如在15°至 60°的范围内设定。
[0092] 如图9所示，X射线管36具备阴极51及阳极52。阴极51及阳极52容纳于大致圆筒形状的真空的玻璃容器内。阴极51为朝向阳极52释放电子EB的电子释放源。阳极52为从阴极51释放的电子EB所碰撞的目标。作为阳极 52，例如使用钨或钼等。本例的X射线管36为将固定阳极用作阳极52的固定阳极型。固定阳极是指，不具有如旋转阳极型那样使圆板状阳极旋转的旋转结构的阳极。
[0093] 阴极51和阳极52与高电压产生装置31电连接。照射控制部41A控制高电压产生装置31而对阴极51与阳极52之间施加高电压。如后述，本例的阴极51为冷阴极型。照射控制部41A和阴极51通过控制用信号线连接。照射控制部41A在对阴极51和阳极52施加高电压的状态下，通过控制用信号线控制施加于后述的栅极电极51B的栅极电压。通过该栅极电压的控制，来自阴极51 的电子EB的释放被控制。若从阴极51释放的电子EB与阳极52碰撞，则从电子EB所碰撞的焦点F放射X射线。
[0094] X射线管36容纳于填充有绝缘油的壳体37内。在壳体37设置有X射线透射窗54。X射线透射窗54由使X射线透射的材料形成，密封壳体37内且使X 射线向壳体37的外部射出。在X射线透射窗54的前面设置有限定乳房BR上的X射线的照射场的限束器56(还被称为准直器)。从X射线透射窗54释放的X射线入射于限束器56。限束器56具有遮蔽X射线的多张遮蔽板56A。多张遮蔽板56A例如划定呈矩形状的照射开口。通过移动多张遮蔽板56A调节照射开口的大小。
[0095] 如图10所示，本例的阴极51为冷阴极型，更具体而言，是利用在对导电体的表面施加电场时产生的场发射现象来释放电子的场发射型。这种X射线管 36的直径例如约为50mm以下。
[0096] 场发射型的阴极51例如为在由结晶化硅等形成的半导体基板51C上设置了发射极电极51A及栅极电极51B的结构。发射极电极51A例如为将碳纳米管设为锥形形状的电极。发射极电极51A作为释放电子EB的电子释放区域发挥作用。设置有2个发射极电极51A。
[0097] 在各发射极电极51A分别连接有栅极电极51B。如上述，照射X射线时，照射控制部41A控制高电压产生装置31，对阴极51与阳极52之间施加高电压。在该状态下，照射控制部
41A对栅极电极51B施加栅极电压。若对栅极电极51B施加栅极电压，则从与栅极电极51B连接的发射极电极51A释放电子 EB。阴极51通过选择施加电压的栅极电极51B，能够使2个发射极电极51A选择性地释放电子EB。
41A对栅极电极51B施加栅极电压。若对栅极电极51B施加栅极电压，则从与栅极电极51B连接的发射极电极51A释放电子 EB。阴极51通过选择施加电压的栅极电极51B，能够使2个发射极电极51A选择性地释放电子EB。
[0098] 并且，在发射极电极51A的周围设置有聚焦电极51D，通过对聚焦电极施加聚焦电压，由发射极电极51A释放的电子EB朝向阳极52被加速且电子EB 的光束会聚。
[0099] 如此，阴极51具有在1个半导体基板51C上被分割且能够独立驱动的电子释放区域。焦点位置控制部41C通过选择施加电压的1个栅极电极51B来切换阴极51的2个电子释放区域。
[0100] 由此，如图11所示，从所选择的电子释放区域选择性地释放电子EB1和电子EB2。由于电子EB1及电子EB2的产生位置及轨迹分别不同，阳极52中的碰撞位置也不同。电子EB1及电子EB2各自的碰撞位置为焦点F1及F2。如此，焦点位置控制部41C通过选择2个栅极电极51B中的任一个来选择焦点F1 及F2中的任一个。即，射线源控制部41的焦点位置控制部41C通过选择性地驱动多个电子释放区域而改变电子EB的产生位置来切换所述阳极52中的焦点 F1及F2的位置。
[0101] 如图12所示，通过焦点位置控制部41C能够切换的多个焦点F1及F2沿多个X射线管36的排列方向(X方向)而配置。如上所述，从摄像面26A观察，各X射线管36的焦点F1及F2分别为照射角度SA不同的X射线的照射位置。焦点位置控制部41C进行切换焦点F1及F2的焦点位置控制来改变各X射线管36的X射线的照射角度SA。
[0102] 如此，通过增加各X射线管36中的焦点F的数量，成为不增加各X射线管36的数量而增加X射线的照射位置。并且，2个焦点F1及F2沿各X射线管 36的排列方向而配置。因此，如图6和图12的比较中明确可知，如图12所示，若使用2个焦点F1及F2这双方，则增加扫描角度KA内的X射线的照射位置，从而能够提高扫描角度KA内的照射位置的密度。由此，与使用1个焦点F的情况相比，增加扫描角度KA内的投影图像SP的张数。
[0103] 将X射线管36的数量设为N，将每一个X射线管36的焦点F的数量设为 Nf时，射线源控制部41在1次层析摄影中，能够使多个X射线管36进行合计 N×Nf＝Mf次的照射。由此，X射线检测器26在1次层析摄影中，即使不移动X 射线管36的情况下，也最多能够获取Mf张照射角度SA分别不同的多张投影图像SP。使用本例中的9个X射线管36的全部，并对所有X射线管36使用2 个焦点F1及F2的情况下，成为Mf＝N×Nf＝9×2＝18，获取合计18张照射角度 SA不同的投影图像SP。
[0104] 并且，各X射线管36具有2个焦点F1及F2，因此各X射线管36中，连接焦点F和中心CP的线段L各存在两根。例如，关于左端的X射线管36 (1)，存在连接焦点F1和中心CP的线段L(1-F1)及连接焦点F2和中心CP 的线段L(1-F2)。从而，关于左端的X射线管36(1)，可切换线段L(1- F1)和法线R所呈的照射角度SA(1-F1)及线段L(1-F2)和法线R所呈的照射角度SA(1-F2)这2个照射角度SA。
[0105] 同样地，关于右端的X射线管36(9)，存在连接焦点F1和中心CP的线段L(9-F1)及连接焦点F2和中心CP的线段L(9-F2)这两根。从而，关于X 射线管36(9)，可切换线段L(9-F1)和法线R所呈的照射角度SA(9-F1) 及线段L(9-F2)和法线R所呈的照射角度SA(9-F2)这2个照射角度SA。
[0106] 如本例，各X射线管36具有2个焦点F1及F2的情况下，X射线源24的扩展角度W准确地为左端的X射线管36的线段L(1-F1)和法线R所呈的照射角度SA(1-F1)与右端的X射线管36的线段L(9-F2)和法线R所呈的照射角度SA(9-F2)的绝对值的合计。
[0107] 另外，如本例，将各X射线管36在与摄像面26A平行的面内排列为直线状时，与后述的排列为圆弧状时(参考图18)不同，即使X射线管36的配置间隔PT为等间隔，相邻的X射线管36彼此的照射角度SA的差也不相同，不会成为等间隔。具体而言，图12中，若将表示为X射线管36(8)的照射角度 SA(8-F1)与X射线管36(9)的照射角度SA(9-F1)之差的PA设为与配置间隔PT对应的角度PA，则与配置间隔PT对应的角度PA在中央附近最大，朝向两端而逐渐减小。如此，将多个X射线管36排列为直线状时，即使各X射线管36的配置间隔PT相同，与配置间隔PT对应的角度PA也会从中央附近朝向两端附近而逐渐减小。但是，若配置间隔PT相等，则角度PA的变化率中会产生规则性。
[0108] 而且，如图13所示，射线源控制部41的移动控制部41B为了改变多个X 射线管36的照射角度SA，进行沿着排列方向(X方向)移动多个X射线管36 的移动控制。本例中，多个X射线管36容纳于1个壳体37，因此移动控制部 41B一体地移动所有的多个X射线管36。
[0109] X射线的照射在使多个X射线管36在预先设定的停止位置停止的状态下进行。射线源控制部41向停止位置移动多个X射线管36，并在该停止位置选择性地照射多个X射线管36来进行摄影。并且，向下一停止位置移动多个X射线管36，并在该停止位置选择性地照射多个X射线管36来进行摄影。在1次层析摄影中，反复进行这种移动、停止及照射。
[0110] 预先设定1次层析摄影中的多个X射线管36的停止位置、移动间距及多个X射线管36的移动范围。移动间距为各停止位置的间隔。移动范围为在1 次层析摄影中多个X射线管
36所移动的移动量的合计。
36所移动的移动量的合计。
[0111] 在X射线源24产生作为各X射线管36的焦点F1及F2的间隔的焦点间隔 DF及相邻的X射线管36的一侧的焦点F1和另一侧的焦点F2之间的焦点间隔 DG。焦点间隔DG与X射线管36的配置间隔PT相同地，受X射线管36的直径等的制约，因此缩小间隔是有限度的。焦点间隔DF为阳极52内的2个焦点F1 及F2的间隔，因此容易缩小，但是若缩小焦点间隔DF，其反面，则导致焦点间隔DG变宽。总之，若不移动多个X射线管36，则在焦点间隔DF及焦点间隔 DG的范围内无法设定照射位置。
[0112] 因此，通过将移动间距设定为小于焦点间隔DF及焦点间隔DG，能够在焦点间隔DF或焦点间隔DG的间隙设定照射位置。由此，扫描角度KA内的照射位置的数量增加。越是减小移动间距来增加停止位置的数量，扫描角度KA内的照射位置的密度越变高。
[0113] 例如，若将多个X射线管36从图13中以实线表示的位置移动至以虚线表示的位置，则例如，与X射线管36(9)的焦点F1对应的线段L(9-F1)变为线段L(9-F1-P2)，与X射线管36(9)的焦点F2对应的线段L(9-F2)变为线段L(9-F2-P2)。关于其他X射线管36，也相同，因此通过多个X射线管 36的移动，在焦点间隔DF或焦点间隔DG的间隙设定照射位置。扫描角度KA 内的照射位置的密度变高。
[0114] 如图12所示，当扫描角度KA为扩展角度W以下时(KA≤W时)，在X射线管36的配置间隔PT的范围内设定移动范围。这是因为，当扫描角度KA为扩展角度W以下时，若使多个X射线管36移动配置间隔PT的量，则各X射线管36仅仅成为向相邻的X射线管36的位置偏离1个配置间隔量的状态，即使进一步移动，也不会对提高照射位置的密度有任何帮助。
[0115] 移动控制部41B在所设定的移动范围内，根据预先设定的移动间距及停止位置的数量进行移动控制。通过进行这种移动控制，射线源控制部41在1次层析摄影中，最多能够进行以下示出的次数的X射线的照射。即，将多个X射线管36的数量设为N，将焦点F的数量设为Nf，并将在移动范围内进行多个X 射线管36的照射的停止位置的数量设为Np时，射线源控制部41在1次层析摄影中，能够使多个X射线管36进行合计N×Nf×Np＝Mp次的照射。
[0116] 因此，进行了这种移动控制时，X射线检测器26在1次层析摄影中，最多能够获取Mp张照射角度SA分别不同的多张投影图像SP。如本例，使用9个X 射线管36的全部，并对所有X射线管36使用2个焦点F1及F2，而且停止位置的数量设定为2个时，成为Mp＝N×Nf×Np＝9×2×2＝36，获取合计36张照射角度SA不同的投影图像SP。
[0117] 并且，进行这种移动控制时，移动控制部41B进行使分别与在1次层析摄影中获取的多张投影图像SP对应的焦点F的间隔均等的控制。作为一例，如下进行这种控制。
[0118] 图13中，关于X射线源24，将以实线表示的位置设为第1停止位置，将以虚线表示的位置设为第2停止位置。第1停止位置为与图12所示的位置相同的位置，第2停止位置为从第1停止位置向X方向移动预先设定的移动距离 DM的位置。
[0119] 本例中，各X射线管36配置为等间隔，各X射线管36的配置间隔PT相同。并且，该配置间隔PT设定为焦点F1及F2的焦点间隔DF的4倍。而且，移动距离DM设定为焦点间隔DF的2倍，即，配置间隔PT的1/2。如此一来，在以实线表示的第1停止位置和以虚线表示的第2停止位置，各X射线管36 的2个焦点F1及F2全部不会重叠。
[0120] 而且，在第1停止位置中的各X射线管36之间的配置间隔PT的中间位置，配置第2停止位置中的X射线管36。在各焦点F1及F2的直线状的移动轨迹内，混合有第1停止位置的焦点F1及F2和第2停止位置的焦点F1及F2，这些所有焦点F的间隔成为与焦点间隔DF相同且均等。在此，设为均等的范围中除了包含完全相等的情况以外，还包含正负5％的误差。
[0121] 以下，参考图14所示的流程图，对基于上述结构的作用进行说明。利用乳房摄影装置10进行层析摄影时，在步骤S1001中，通过控制台44对乳房摄影装置10设定摄影条件。摄影条件中，除了X射线的照射条件以外，还包含扫描角度KA、停止位置及移动间距等。照射条件根据被摄体的厚度等设定。并且，例如，关于扫描角度KA、停止位置及移动间距，作为摄影菜单而预先登录有它们的适当的组合。这种情况下，摄影条件的设定通过选择摄影菜单而进行。
[0122] 之后，受检者H的乳房BR载置于作为摄影台发挥作用的检测器容纳部 27。并且，乳房BR被压迫板29压迫，由此被定位。之后，若通过控制台44 输入摄影开始的操作指示，则开始层析摄影。
[0123] 在步骤S1002中，移动控制部41B将计数作为摄影条件而设定的停止位置的数量的计数器内的停止位置的数量Np设置为“0”来初始化。并且，在步骤 S1003中，移动控制部41B将停止位置的数量Np增加“1”。
[0124] 在步骤S1004中，移动控制部41B向第Np次的停止位置移动X射线源24 (多个X射线管36)，将X射线源24设置于该停止位置。在步骤S1005中，焦点位置控制部41C对X射线管36的焦点F选择焦点F1。
[0125] 在步骤S1006中，照射控制部41A使根据扫描角度KA选择的X射线管 36，以焦点F1，例如从左端起第1个X射线管36朝向右端依次照射X射线。由此，X射线检测器26获取与各X射线管36的焦点F1对应的乳房BR的多张投影图像SP。
[0126] 接着，在步骤S1007中，焦点位置控制部41C对X射线管36的焦点F选择焦点F2。在步骤S1008中，照射控制部41A使根据扫描角度KA选择的X射线管36，以焦点F2，例如从左端起第1个X射线管36朝向右端依次照射X射线。由此，X射线检测器26获取与各X射线管36的焦点F2对应的乳房BR的多张投影图像SP。
[0127] 在步骤S1009中，移动控制部41B判定是否存在下一停止位置。存在下一停止位置时(步骤S1009中，“是”)，返回步骤S1003，将停止位置的数量 Np增加“1”，反复进行步骤S1008为止的处理。照射控制部41A例如在下一停止位置中，也使多个X射线管36以与上1次的停止位置相同的照射顺序进行照射。
[0128] 在步骤S1009中，停止位置的数量Np达到预先设定的数量Np时，移动控制部41B判定为没有下一停止位置(步骤S1009中，“否”)。并且，乳房摄影装置10结束1次层析摄影。
[0129] 另外，对利用乳房摄影装置10进行层析摄影的例子进行了说明，但乳房摄影装置10除了层析摄影以外，还能够进行单纯X射线摄影。单纯X射线摄影是指，从X射线的照射角度SA大致为零度的照射位置朝向乳房BR照射X射线来获得投影图像SP的摄影。乳房摄影装置10具有多个X射线管36，因此在乳房摄影装置10中，例如选择1个位于它们的排列方向的中央的X射线管 36，图12所示的例子中，选择1个从端部起位于第5个的中央的X射线管36 (5)，进行单纯X射线摄影。并且，也可以代替单纯X射线摄影，根据通过层析摄影获取的多张投影图像SP实施图像合成处理，生成与通过单纯X射线摄影获得的图像等价的合成二维图像。
[0130] 如以上的详细说明，本例的乳房摄影装置10具有多个X射线管36，各X 射线管36的照射位置不同，因此各X射线管36相对于摄像面26A的照射角度 SA不同。因此，与一边移动1个X射线管一边改变照射位置来进行层析摄影的以往装置相比，以多个照射角度SA获取投影图像SP所需的X射线管的移动量减少。因此，能够缩短1次层析摄影的摄影时间。并且，在各X射线管36中切换2个焦点F1及F2的位置而成为以小于各X射线管36的配置间隔PT的间隔设定照射位置，因此，可抑制扫描角度KA内的投影图像SP的摄影张数的下降。若增加扫描角度KA内的投影图像SP的摄影张数，则所重构的断层图像的伪影(噪声)得到抑制。
[0131] 并且，多个X射线管36排列为1列。而且，通过焦点位置控制被切换的多个焦点F1及F2沿多个X射线管36的排列方向而配置。由此，多个X射线管36的各个焦点F1及F2全部排列为1列。从而，可进行与沿1方向移动1 个X射线管36的以往技术相同的重构断层图像的计算，因此计算处理简单。并且，焦点F1及F2沿X射线管36的排列方向而配置，因此，即使不移动X 射线管36的情况下也增加排列方向上的照射位置。由此，能够增加扫描角度 KA内的摄影张数。
[0132] 并且，射线源控制部41中，照射控制部41A进行控制多个X射线管36中所选择的X射线管36的照射顺序的照射控制，且焦点位置控制部41C进行多个X射线管36中所选择的X射线管36的焦点位置控制。通过控制照射顺序，能够进行与各种要求相应的适当的控制。
[0133] 并且，上述例中，射线源控制部41组合照射顺序控制和焦点位置控制来进行如下控制。照射控制部41A分别在第1停止位置和第2停止位置这2个位置中，使所选择的多个X射线管36进行多次照射。并且，在第1停止位置中以焦点F1选择性地进行多个X射线管36的照射，在下一第2停止位置中以焦点F2选择性地进行多个X射线管36的照射。
[0134] 即，射线源控制部41的照射控制部41A使同一个X射线管36切换多个焦点F1及F2并照射多次时，在同一个X射线管36的多次照射期间插入至少一个其他X射线管36的照射。因此，如以同一个X射线管36的2个焦点F1及 F2进行连续照射时那样，能够防止同一个X射线管36的连续照射。通过这种连续照射的防止，能够抑制X射线管36的阳极52的发热，因此，可抑制X射线管36的劣化。
[0135] 并且，射线源控制部41的移动控制部41B为了改变多个X射线管36的照射角度SA，进行移动多个X射线管36的移动控制。通过移动X射线管36，能够进一步增加扫描角度KA内的照射位置，能够增加投影图像SP的摄影张数。由此，能够进一步抑制断层图像的伪影。
[0136] 并且，上述例中，射线源控制部41通过组合照射顺序控制和移动控制来进行如下控制。照射控制部41A在第1停止位置和第2停止位置这2个位置中，分别使所选择的多个X射线管36进行多次照射。此时，照射控制部41A 使多个X射线管36在各停止位置以相同的照射顺序进行X射线的照射。因此，在1次层析摄影中的各X射线管36的多次照射中，照射间隔变得相同。因此，可防止照射间隔长短引起的各X射线管36的劣化偏重。
[0137] 在1次层析摄影中，当扫描角度KA为扩展角度W以下时，射线源控制部 41将配置间隔PT作为移动范围，在该范围内进行移动控制。因此，能够抑制 X射线管36的不必要的移动。
[0138] 并且，如图13所示，射线源控制部41进行使分别与在1次层析摄影中获取的多张投影图像SP对应的焦点F的间隔均等的控制。若如此使焦点F的间隔均等，则易进行重构断层图像时的计算。如在图12中进行说明，如本例那样将X射线管36排列为直线状时，即使将X射线管36的配置间隔PT设为等间隔，与配置间隔PT对应的角度PA也不会变得均等，与配置间隔PT对应的角度PA从中央朝向两端逐渐变小。但是，通过将配置间隔PT设为等间隔，在角度PA的变化率中存在规则性。因此，在分别与在1次层析摄影中获取的多张投影图像SP对应的多个照射角度SA的变化中也产生规则性。因此，与多个照射角度SA无规地发生变化的情况相比，易进行重构断层图像时的计算。
[0139] 并且，也可以控制为多个焦点F相对于中心CP对称地配置。如此一来，所获取的多张投影图像SP中，包含具有左右对称的角度的多组投影图像SP，因此更容易计算。
[0140] 并且，作为X射线管36，使用了阳极52为固定阳极的固定阳极型。固定阳极型不具有如旋转阳极型那样的旋转结构，因此能够实现小型化。使用多个 X射线管36时，与使用1个X射线管36时相比，整个X射线源24的大小常常变大。因此，若X射线管36小型化，则X射线源24也小型化，因此优点非常大。并且，如本例那样排列多个X射线管36时，X射线管36的直径越小，越能够减小X射线管36的配置间隔PT，因此能够更加提高扫描角度KA内的照射位置的密度。
[0141] 并且，作为X射线管36，使用了具有场发射型阴极51的X射线管36。场发射型的阴极51为冷阴极型，与加热细丝来释放热电子的热阴极型相比，发热少。因此，热对策用部件减少，易将X射线管36小型化。X射线管36的小型化优点如上述。
[0142] 并且，作为场发射型阴极51，使用了在1个半导体基板51C上被分割且能够独立驱动的多个电子释放区域的阴极。因此，与设置2个阴极51时相比，易将X射线管36小型化。X射线管36的小型化的优点如上述。
[0143] 并且，如上述例所示，X射线源24中，多个X射线管36中根据扫描角度 KA照射的X射线管36被选择。因此，可以不对多个X射线管36的全部进行焦点位置控制，对所选择的至少一个X射线管36进行即可。
[0144] 并且，上述例中，关于焦点位置控制，以切换2个焦点F1及F2的例进行了说明，但也可以切换3个以上的焦点F。
[0145] 并且，上述例中，利用X射线源24中将X射线管36的数量设为9个的例子进行了说明，但也可以是2个以上且8个以下，也可以是10个以上。
[0146] 并且，如上述例，多个X射线管36的照射顺序也可以不是从配置于排列方向的一端的X射线管36依次照射，照射顺序能够进行各种变更。例如，可以随机进行照射，如使配置于中央的X射线管36照射之后使配置于一端的X 射线管36照射。并且，也可以在各停止位置改变照射顺序。
[0147] 并且，上述例中，如不对1个X射线管36进行连续照射那样，控制照射顺序，但也可以进行连续照射。并且，在避免对1个X射线管36进行连续照射时，在同一个X射线管36的多次照射期间至少插入1个其他X射线管36的照射即可。
[0148] 当然，如上述例，通过在各停止位置设为相同的照射顺序，且使多个X射线管36从一端向另一端依次照射，由此可获得能够使照射顺序控制简便的效果。
[0149] 并且，乳房摄影装置10中，在1次层析摄影中，X射线检测器26的位置及姿势被固定。由于仅移动X射线管36，因此移动机构及移动控制简单。
[0150] (与扫描角度KA和扩展角度W相应的X射线源的移动范围)
[0151] 并且，上述例中，将扫描角度KA为扩展角度W以下的情况(KA≤W的情况)为例进行了说明，但如图15所示，还有可能存在扫描角度KA大于扩展角度W的情况(KA＞W的情况)。图15所示的X射线源241由5个X射线管36 及壳体37构成。如此，当扫描角度KA大于扩展角度W时(KA＞W时)，多个 X射线管36的移动量也比一边移动1个X射线管36一边进行层析摄影的以往装置小。因此，能够抑制断层图像的伪影且比以往缩短摄影时间。
[0152] 并且，如图15所示，将从扫描角度KA扣除X射线源241的扩展角度W的剩余的角度设为差分ΔA。图15所示的例子中，该差分ΔA为与配置间隔PT 对应的角度PA以上(ΔA≥PA)。该情况如图15所示，若将X射线源241移动至以虚线表示的位置，则能够确保为了进行扫描角度KA的层析摄影而最低限度所需的移动量。移动控制部41B在差分ΔA的范围内设定多个X射线管36 的移动范围，并在该范围内进行移动控制。
[0153] 并且，如图16所示，与图15的例子同样地扫描角度KA大于扩展角度W 时(KA＞W时)，也存在与图15的例子不同的差分ΔA小于与配置间隔PT对应的角度PA的情况(ΔA＜PA的情况)。该情况下，与图13所示的扫描角度 KA为扩展角度W以下的情况(KA≤W的情况)同样地，在配置间隔PT的范围内设定多个X射线管36的移动范围，而不是在差分ΔA的范围内设定移动范围。
[0154] 这也是因为，如图17所示，当差分ΔA小于与配置间隔PT对应的角度PA 时(ΔA＜PA时)，即使将差分ΔA设定为移动范围，在焦点间隔DG内也会产生无法设定照射位置的部分。
[0155] 图17中，图17A表示第1停止位置的多个X射线管36(X射线源24)，图17B表示第2停止位置的多个X射线管36(X射线源24)。图17中，移动范围为差分ΔA。在此，如上述，如本例那样将X射线管36排列为直线状时，与配置间隔PT对应的角度PA随着从中央朝向两端而减小。因此，准确来讲，配置间隔PT和与其对应的角度PA不同，但在移动范围的规定上，即使将角度 PA的最大值视作与配置间隔PT等价也没有问题，因此在此将配置间隔PT和角度PA的最大值视作等价来进行说明。
[0156] 图17的例中，差分ΔA小于配置间隔PT(角度PA)。如此一来，即使将 X射线源24移动差分ΔA，在焦点间隔DG内，在配置间隔PT(角度PA)与ΔA的差分ΔB的范围内无法设定照射位置。因此，当如此差分ΔA小于配置间隔PT(角度PA)时，与图13所示的扫描角度KA为扩展角度W以下时同样地，在配置间隔PT(角度PA)的范围内设定多个X射线管36的移动范围。
[0157] 若总结以上，则移动控制部41B所进行的移动控制的移动范围如以下。
[0158] 第1，如图13所示，当扫描角度KA为扩展角度W以下时(KA≤W时)，移动控制部41B在配置间隔PT的范围内设定多个X射线管36的移动范围而进行移动控制。
[0159] 第2，当扫描角度KA大于扩展角度W时(KA＞W时)，且如图15所示，差分ΔA为配置间隔PT(角度PA)以上时(ΔA≥PA时)，移动控制部41B在差分ΔA的范围内设定多个X射线管36的移动范围而进行移动控制。
[0160] 第3，当扫描角度KA大于扩展角度W时(KA＞W时)，且如图16所示，差分ΔA小于配置间隔PT(角度PA)时(ΔA＜PA时)，移动控制部41B在配置间隔PT的范围内设定多个X射线管36的移动范围而进行移动控制。
[0161] 若总结第2及第3的情况，则当扫描角度KA大于扩展角度W时(KA＞W 时)，移动控制部41B对差分ΔA与配置间隔PT(角度PA)进行比较，并在大的范围内设定移动范围而进行移动控制。
[0162] 通过将多个X射线管36(X射线源24或X射线源241)的移动范围设定为这种移动范围，能够设为最低限度所需的移动范围。因此，能够抑制多个X射线管36(X射线源24或X射线源241)的不必要的移动。
[0163] [第2实施方式]
[0164] 图18及图19表示第2实施方式的X射线源242。第2实施方式中，对与第1实施方式相同的点省略说明，以不同点为中心进行说明。X射线源242 中，从与摄像面26A平行的方向观察时多个X射线管36以等间隔排列为圆弧状。第2实施方式的X射线源242中，也与第1实施方式的排列为直线状的X 射线源24同样地，从与摄像面26A正交的Z方向俯视观察时的排列方向为1 列。但是，X射线源242中，多个X射线管36排列为从Z方向俯视观察时的排列方向的中央向远离摄像面26A的方向突出的凸型圆弧状。这一点与第1实施方式的X射线源24不同。
[0165] 这种多个X射线管36排列为圆弧状的X射线源242的情况与第1实施方式中示出的多个X射线管36排列为直线状的X射线源24不同，各X射线管36 的配置间隔PT和与其对应的角度PA一致。
[0166] 如图19所示，移动控制部41B移动X射线源242时，根据X射线源242 的圆弧状的排列，使X射线源242将摄像面26A的中心CP作为旋转中心来旋转。由此，多个X射线管36在圆弧状的轨迹上移动。第2实施方式中，移动控制部41B也与第1实施方式同样地设定多个X射线管36的移动范围。图19 所示的例子中，由于是扫描角度KA为扩展角度W以下的情况(KA≤W的情况)，因此移动控制部41B也在配置间隔PT的范围内设定移动范围而进行移动控制。
[0167] 并且，第2实施方式的X射线源242中，各X射线管36也具有多个焦点 F1及F2，与第1实施方式同样地，能够进行根据焦点位置控制部41C的焦点位置控制。并且，第2实施方式中，关于使焦点间隔均等的移动控制等，也与第1实施方式同样地，能够进行。
[0168] [第3实施方式]
[0169] 图20至图23表示第3实施方式的X射线源243。第3实施方式中，对与第1实施方式相同的点省略说明，以不同点为中心进行说明。如图20所示，X 射线源243由分割多个X射线管36来容纳的2个第1单元243A及第2单元 243B构成。本例中，第1单元243A及第2单元243B分别由6根X射线管36 及壳体37构成。X射线源243与第1实施方式的X射线源24同样地容纳于射线源容纳部25。
[0170] 如此，通过将多个X射线管36分割为第1单元243A及第2单元243B的多个单元来容纳，例如，能够仅更换容纳有出现故障的X射线管36的单元，维护变得容易。
[0171] 如图21所示，第1单元243A及第2单元243B的X射线管36与第1实施方式同样地，在与摄像面26A平行的面内沿着X方向以直线状排列为1列。因此，与第1实施方式同样地，在使各X射线管36停止的状态下，也能够从不同的多个照射角度SA照射X射线。并且，与第1实施方式同样地，各X射线管36具有多个焦点F1及F2，能够进行根据焦点位置控制部41C的焦点位置控制。根据焦点位置控制的效果与第1实施方式相同。
[0172] 如图22所示，第1单元243A及第2单元243B能够沿着排列方向(X方向)移动。移动控制部41B能够对第1单元243A及第2单元243B进行与第1 实施方式相同的移动控制。通过该移动控制，关于能够提高扫描角度KA内的照射位置的密度的效果，与第1实施方式相同。
[0173] 移动控制中，与第1实施方式的不同点为以下点。射线源控制部41的移动控制部41B在移动控制中能够个别地移动第1单元243A及第2单元243B的各单元。因此，移动控制部
41B在1次层析摄影中进行如下移动控制。
41B在1次层析摄影中进行如下移动控制。
[0174] 即，如图23所示，移动控制部41B在移动控制中，向用于照射的下一停止位置移动多个单元中成为移动对象的移动对象单元时，在步骤S1101中，判定与移动对象单元不同的其他单元是否为了照射而停止。并且，判定为其他单元停止时(步骤S1101中，“是”)，移动控制部41B进入步骤S1102，在其他单元停止的期间，开始向用于照射的下一停止位置移动移动对象单元。如上述，移动控制中，反复进行多个X射线管36的停止、照射及移动。移动控制部41B反复进行这种处理(步骤S1103中，“否”)，直至层析摄影结束(步骤S1103中，“是”)。
[0175] 具体而言，图22所示的X射线源243中，第1单元243A为移动对象单元时，判定第2单元243B是否为了照射而处于停止。第2单元243B处于停止时，在此期间开始向下一停止位置移动第1单元243A。通过进行这种移动控制，能够使1个单元的摄影定时和其他单元的移动定时重叠，因此与使其不重叠的情况相比，能够缩短整个层析摄影的摄影时间。
[0176] 并且，本例中，利用将多个X射线管36分割为2个单元来容纳的例子进行了说明，但是单元的数量当然也可以是3个以上。而且，容纳于单元的X射线管36的个数未必一定要有多个，至少有1个即可。当然，设为容纳多个X 射线管36的单元时，壳体37的数量减少，因此有助于小型化及低成本化。并且，各单元内的X射线管36的个数可以不是相同数量，如1个单元为5个且另1个单元为6个。
[0177] 并且，本例中，利用移动所有多个X射线管36的例子进行了说明，但例如，扫描角度KA小于扩展角度W时，移动根据扫描角度KA选择的X射线管36 就足够。因此，多个X射线管36分割为多个单元时，可以不移动所有多个X 射线管36，移动所选择的至少一个X射线管36即可。
[0178] [第4实施方式]
[0179] 图24所示的第4实施方式是第1实施方式的变形。即，射线源控制部41 不进行移动控制而只进行根据焦点位置控制部41C的焦点位置控制。图24所示的流程图是从图14所示的第1实施方式的流程图去除关于移动控制的步骤 (步骤S1002至步骤S1004及步骤S1009)的流程图。其他步骤与第1实施方式相同。如此，不进行移动控制而只进行焦点位置控制时也如图6和图12的比较中明确可知，能够提高扫描角度KA内的照射位置的密度。因此，第4实施方式中也能够抑制断层图像的伪影，且与一边移动1个X射线管一边进行层析摄影的以往装置相比，能够缩短摄影时间。
[0180] [其他]
[0181] (X射线管的其他方式)
[0182] 第1实施方式等中，作为X射线管36，使用了场发射型且具有多个场发射区域的阴极51的X射线管36，但也可以不是这种X射线管36。例如，如图25 所示的X射线管361，也可以具有多个阴极511，并选择性地使用各阴极511 而切换2个焦点F1及F2。通过选择2个阴极511，释放电子EB1及EB2中的任一个。焦点位置控制部41C通过选择施加电压的阴极511来切换焦点F1及 F2。作为阴极511，可以是与阴极51相同的场发射型的冷阴极，也可以是通过细丝的加热来释放热电子的热阴极。
[0183] 例如，如下进行具有热阴极的X射线管的照射控制。首先，对细丝进行通电来加热细丝。在该状态下，对热阴极与阳极之间施加高电压。由此，从热阴极释放热电子。
[0184] 并且，如图26所示的X射线管362，也可以通过改变1个阴极511释放的电子EB的轨迹来切换焦点F1及F2。X射线管362具有偏转从阴极511释放的电子EB的光束的偏振器59。偏振器59通过电场或磁场的作用偏转电子EB的光束。焦点位置控制部41C通过控制偏振器59而改变偏振器59所产生的电场或磁场的朝向，使电子EB的光束向电子EB1或电子EB2的方向偏转。由此，阳极52中的2个焦点F1及F2被切换。
[0185] (层析摄影装置的其他方式)
[0186] 上述实施方式中，作为层析摄影装置的一例对乳房摄影装置10进行了说明。乳房摄影(乳房X射线摄影装置)中，进行层析摄影的有用性已得到认可，因此优选将本发明的层析摄影装置适用于乳房摄影装置10。当然，作为层析摄影装置并不限于乳房摄影装置10，也可以适用于其他摄影装置。
[0187] 例如，如图27所示，本发明的层析摄影装置还能够适用于除了乳房摄影装置10以外的摄影装置100。图27所示的摄影装置100为在手术时对受检者 H进行摄影的X射线摄影装置。
[0188] 摄影装置100具备内置控制装置的主体101及C臂102。在主体101设置有台车103。在C臂102设置有射线源容纳部104及检测器容纳部106。射线源容纳部104和检测器容纳部
106与第1实施方式同样地以对置的姿势保持。
106与第1实施方式同样地以对置的姿势保持。
[0189] 检测器容纳部106插入到受检者H仰卧的诊视床107的下方。诊视床107 由使X射线透射的材料形成。射线源容纳部104配置于受检者H的上方且隔着受检者H与检测器容纳部106对置的位置。
[0190] 在射线源容纳部104内，内置有与第1实施方式的X射线源24相同的具有多个X射线管36的X射线源244。摄影装置100将大于乳房BR的范围作为摄影范围，因此X射线管36的尺寸可以大于乳房摄影装置10的X射线源24 的X射线管36，也可以增加X射线管36的个数。
[0191] 摄影装置100通过对X射线源244进行与第1实施方式的X射线源24相同的焦点位置控制及移动控制，能够进行层析摄影。
[0192] 摄影装置100中，也与乳房摄影装置10同样地，除了层析摄影以外，还能够进行单纯X射线摄影。并且，还能够代替单纯X射线摄影而生成合成二维图像。而且，摄影装置100除了摄影静置图像的X射线图像以外，还能够摄影动态图像的X射线图像。
[0193] 本发明的层析摄影装置除了这种手术用摄影装置100以外，还能够适用于组合了顶棚吊挂型X射线源和立式摄影台或卧式摄影台的通常的X射线摄影装置。并且，还能够适用于为了在病房巡回并对患者进行摄影而利用的手推车型移动式X射线摄影装置等。
[0194] 并且，上述实施方式中，例如，作为射线源控制部(照射控制部，移动控制部及焦点位置控制部)、检测器控制部及图像处理部等执行各种处理的处理部(处理单元，Processing Unit)的硬件结构，能够使用下述中示出的各种处理器(Processer)。作为各种处理器，除了执行软件(程序)来作为各种处理部发挥作用的通用处理器即CPU以外，还包含如FPGA(现场可编程门阵列，field-programmable gate array)等能够在制造后变更电路结构的PLD (可编程逻辑器件，Programmable Logic Device)及具有ASIC(专用集成电路，application specific integrated circuit)等为了执行特定的处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。
[0195] 并且，上述各种处理可通过这些各种处理器中的1个执行，也可以通过相同种类或不同种类的2个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA及CPU与 FPGA的组合等)执行。并且，可以由1个处理器构成多个处理部。作为以1个处理器构成多个处理部的例子，有如系统芯片(System On Chip：SOC)等，使用通过1个IC(集成电路，Integrated Circuit)芯片实现包含多个处理部的整个系统的功能的处理器的方式。
[0196] 如此，各种处理部作为硬件结构利用上述各种处理器中的1个以上而构成。
[0197] 而且，作为这些各种处理器的硬件结构，更具体而言，能够利用组合了半导体元件等电路元件的电路(Circuitry)。
[0198] 本发明的技术还能够适当组合上述各种实施方式和各种变形例。上述实施方式中，以将X射线用作放射线的摄影装置为例进行了说明，但也可以以利用γ射线的摄影装置为例进行说明。并且，并不限于上述实施方式，只要不脱离宗旨，则可采用各种结构是理所当然的。
[0199] 符号说明
[0200] 10-乳房摄影装置，11-装置主体，12-控制装置，13-网络，14-图像DB服务器，16-终端装置，21-机座，21A-底座，21B-支柱，22-C臂，22A-连结部， 23-护面罩，24、241、242、243-X射线源(放射线源)，25-射线源容纳部，2 6-X射线检测器(放射线检测器)，26A-摄像面，27-检测器容纳部，28-臂部，29-压迫板，31-高电压产生装置，36、361、362-X射线管(放射线管)， 37-壳体，41-射线源控制部，41A-照射控制部，41B-移动控制部，41C-焦点位置控制部，42-检测器控制部，43-图像处理部，44-控制台，46-移动机构，5 1、511-阴极，51A-发射极电极，51B-栅极电极，51C-半导体基板，51D-聚焦电极，52-阳极，53-开关，54-X射线透射窗，56-限束器，56A-遮蔽板，59-偏振器，100-摄影装置，101-主体，102-C臂，103-台车，104-射线源容纳部，1 06-检测器容纳部，107-诊视床，243A-单元，243B-单元，ΔA、ΔB-差分，BR -乳房，CP-中心，DF-焦点间隔，DG-焦点间隔，DM-移动距离，EB、EB1、EB2- 电子，F、F1、F2-焦点，H-受检者，KA-扫描角度，L-线段，N-X射线管的数量 (放射线管的数量)，Nf-焦点的数量，Np-停止位置的数量，PA-照射角度，P T-配置间隔，R-法线，SA-照射角度，SP、SP1～SP9-投影图像，T1～TN-断层图像，TF1～TFN-断层面，W-扩展角度。
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