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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024030050
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】コンピュータ断層撮影装置
(51)【国際特許分類】
A61B 6/03 20060101AFI20240229BHJP
A61B 6/46 20240101ALI20240229BHJP
【ＦＩ】
A61B6/03 321D
A61B6/03 321P
A61B6/03 321L
A61B6/03 360Q
A61B6/03 333
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022132601
(22)【出願日】2022-08-23
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水川 将
(72)【発明者】
【氏名】田島 崇史
(72)【発明者】
【氏名】種市 達哉
(72)【発明者】
【氏名】西納 直行
(72)【発明者】
【氏名】堀内 久嗣
【テーマコード（参考）】
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C093AA22
4C093CA39
4C093EA06
4C093EB17
4C093EB18
4C093EC29
4C093EC43
4C093EC48
4C093EE16
4C093FA13
4C093FA53
4C093FA55
4C093FB03
4C093FB09
4C093FB12
4C093FF35
4C093FF37
(57)【要約】
【課題】比較的広い範囲の撮影と比較的狭い範囲の撮影をともに短時間で済ませることが可能なコンピュータ断層撮影装置を提供する。
【解決手段】ＣＴ装置は、複数の撮影ユニットと、回転機構と、線源昇降機構および検出器昇降機構と、ＣＰＵとを備える。撮影ユニットは、被写体に向けて四角錐状の放射線を発する放射線源、および被写体を透過した放射線を検出する複数の画素が２次元状に配列された放射線検出器により構成される。回転機構は、被写体の体軸周りに複数の撮影ユニットを回転させる。線源昇降機構および検出器昇降機構は、複数の撮影ユニットの回転軸方向ＲＡＤの間隔を変化させる。ＣＰＵの撮影制御部は、複数の撮影ユニット、回転機構、線源昇降機構、および検出器昇降機構の動作を制御する。
【選択図】図８
【解決手段】ＣＴ装置は、複数の撮影ユニットと、回転機構と、線源昇降機構および検出器昇降機構と、ＣＰＵとを備える。撮影ユニットは、被写体に向けて四角錐状の放射線を発する放射線源、および被写体を透過した放射線を検出する複数の画素が２次元状に配列された放射線検出器により構成される。回転機構は、被写体の体軸周りに複数の撮影ユニットを回転させる。線源昇降機構および検出器昇降機構は、複数の撮影ユニットの回転軸方向ＲＡＤの間隔を変化させる。ＣＰＵの撮影制御部は、複数の撮影ユニット、回転機構、線源昇降機構、および検出器昇降機構の動作を制御する。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体に向けて錐状の放射線を発する放射線源、および前記被写体を透過した前記放射線を検出する複数の画素が２次元状に配列された放射線検出器により構成される複数の撮影ユニットと、
前記被写体の体軸周りに複数の前記撮影ユニットを回転させる回転機構と、
複数の前記撮影ユニットの回転軸方向の間隔を変化させる変位機構と、
複数の前記撮影ユニット、前記回転機構、および前記変位機構の動作を制御するプロセッサと、
を備えるコンピュータ断層撮影装置。
前記被写体の体軸周りに複数の前記撮影ユニットを回転させる回転機構と、
複数の前記撮影ユニットの回転軸方向の間隔を変化させる変位機構と、
複数の前記撮影ユニット、前記回転機構、および前記変位機構の動作を制御するプロセッサと、
を備えるコンピュータ断層撮影装置。
【請求項2】
前記プロセッサは、
前記間隔を相対的に広げて撮影する第１撮影モードと、
前記間隔を相対的に狭めて撮影する第２撮影モードと
の切り替えを制御する請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記間隔を相対的に広げて撮影する第１撮影モードと、
前記間隔を相対的に狭めて撮影する第２撮影モードと
の切り替えを制御する請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項3】
前記第１撮影モードは、前記放射線検出器の前記放射線の検出面の幅を超える第１撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、
前記第１撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、１８０°以上の第１設定角度である請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記第１撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、１８０°以上の第１設定角度である請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項4】
前記プロセッサは、
前記間隔を、隣り合う前記撮影ユニットで得られる投影画像同士に重複する撮影範囲が生じる設定とし、
複数の前記撮影ユニットの各々から得られた前記投影画像に対して再構成処理を施すことで、複数の前記撮影ユニット毎の複数の断層画像を生成し、
前記重複する撮影範囲に基づいて複数の前記断層画像を位置合わせすることで、複数の前記断層画像を合成する請求項３に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記間隔を、隣り合う前記撮影ユニットで得られる投影画像同士に重複する撮影範囲が生じる設定とし、
複数の前記撮影ユニットの各々から得られた前記投影画像に対して再構成処理を施すことで、複数の前記撮影ユニット毎の複数の断層画像を生成し、
前記重複する撮影範囲に基づいて複数の前記断層画像を位置合わせすることで、複数の前記断層画像を合成する請求項３に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項5】
複数の前記撮影ユニットは回転方向の位相が異なっており、
前記第２撮影モードは、前記放射線検出器の前記放射線の検出面の幅以内の第２撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、
前記第２撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、複数の前記撮影ユニットの前記回転方向の位相に応じた第２設定角度であり、
複数の前記撮影ユニットが前記第２設定角度で回転されることにより、前記体軸周りの全周の撮影が複数の前記撮影ユニットで分担して行われる請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記第２撮影モードは、前記放射線検出器の前記放射線の検出面の幅以内の第２撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、
前記第２撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、複数の前記撮影ユニットの前記回転方向の位相に応じた第２設定角度であり、
複数の前記撮影ユニットが前記第２設定角度で回転されることにより、前記体軸周りの全周の撮影が複数の前記撮影ユニットで分担して行われる請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項6】
前記第１撮影モードと第２撮影モードとが連続して行われる場合、
前記プロセッサは、
前記第１撮影モードにおいては第１方向に複数の前記撮影ユニットを回転させ、第２撮影モードにおいては前記第１方向とは逆の第２方向に複数の前記撮影ユニットを回転させる請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記プロセッサは、
前記第１撮影モードにおいては第１方向に複数の前記撮影ユニットを回転させ、第２撮影モードにおいては前記第１方向とは逆の第２方向に複数の前記撮影ユニットを回転させる請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項7】
前記第１撮影モードは、前記間隔が異なる複数のサブ撮影モードを有する請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項8】
前記回転軸方向から見た場合、前記放射線検出器は、前記放射線源と正対する基準位置から予め設定された角度分異なったオフセット位置に配されている請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項9】
複数の前記撮影ユニットはフレームに保持されており、前記フレーム内に前記被写体がポジショニングされ、
前記回転軸方向から見た場合、前記放射線源は前記フレームの外側に配され、前記放射線検出器は前記フレームの内側に配されている請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記回転軸方向から見た場合、前記放射線源は前記フレームの外側に配され、前記放射線検出器は前記フレームの内側に配されている請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項10】
複数の前記撮影ユニットは、第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの２つあり、
前記回転軸方向から見た場合、前記第１撮影ユニットの第１放射線源の配された位置を０°としたときに、前記第２撮影ユニットの第２放射線源は、前記第１放射線源と９０°以上１２０°以下の角度隔たった位置に配されている請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記回転軸方向から見た場合、前記第１撮影ユニットの第１放射線源の配された位置を０°としたときに、前記第２撮影ユニットの第２放射線源は、前記第１放射線源と９０°以上１２０°以下の角度隔たった位置に配されている請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項11】
複数の前記撮影ユニットは３つある請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項12】
前記変位機構は、電動アクチュエータによって前記撮影ユニットを移動させる電動モードと、手動によって前記撮影ユニットを移動させる手動モードとを有する請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項13】
前記プロセッサは、
前記手動モードにおいて、前記間隔が閾値以上であった場合に警告する制御を行う請求項１２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記手動モードにおいて、前記間隔が閾値以上であった場合に警告する制御を行う請求項１２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項14】
前記撮影ユニットに連動して移動するカメラを備え、
前記プロセッサは、
前記カメラから得られたカメラ画像をディスプレイに表示する制御を行う請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記プロセッサは、
前記カメラから得られたカメラ画像をディスプレイに表示する制御を行う請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項15】
前記プロセッサは、
前記カメラ画像に断層画像として再構成可能な撮影範囲を重畳表示する請求項１４に記載のコンピュータ断層撮影装置。
前記カメラ画像に断層画像として再構成可能な撮影範囲を重畳表示する請求項１４に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項16】
前記被写体は、立位姿勢および座位姿勢のうちのいずれかの姿勢でポジショニングされる請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の技術は、コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、臥位姿勢の被写体を撮影するためのコンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と表記）であり、画像取得の効率化を図るため、被写体に向けて放射線を発する放射線源、および被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器により構成される撮影ユニットを複数備えるＣＴ装置が記載されている。複数の撮影ユニットは、被写体の体軸周りを回転するガントリに等間隔に配されている。放射線源はコーンビームを照射し、放射線検出器は複数の画素が２次元状に配列された構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－１８７４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、ＣＴ装置においては、被写体の全身、上半身といった、被写体の体軸方向の比較的広い範囲の撮影、および、疾患の原因と目される被疑部位といった、被写体の体軸方向の比較的狭い範囲の撮影が行われていた。特許文献１に記載のＣＴ装置では、後者の比較的狭い範囲の撮影は短時間で済ませることができるが、前者の比較的広い範囲の撮影には時間が掛かるという問題があった。撮影に時間が掛かると、被写体の負担が増すとともに、被写体の体動によって画像の画質が劣化するおそれも増す。
【0005】
本開示の技術に係る１つの実施形態は、比較的広い範囲の撮影と比較的狭い範囲の撮影をともに短時間で済ませることが可能なコンピュータ断層撮影装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のコンピュータ断層撮影装置は、被写体に向けて錐状の放射線を発する放射線源、および被写体を透過した放射線を検出する複数の画素が２次元状に配列された放射線検出器により構成される複数の撮影ユニットと、被写体の体軸周りに複数の撮影ユニットを回転させる回転機構と、複数の撮影ユニットの回転軸方向の間隔を変化させる変位機構と、複数の撮影ユニット、回転機構、および変位機構の動作を制御するプロセッサと、を備える。
【0007】
プロセッサは、間隔を相対的に広げて撮影する第１撮影モードと、間隔を相対的に狭めて撮影する第２撮影モードとの切り替えを制御することが好ましい。
【0008】
第１撮影モードは、放射線検出器の放射線の検出面の幅を超える第１撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、第１撮影モードにおける複数の撮影ユニットの体軸周りの回転角度は、１８０°以上の第１設定角度であることが好ましい。
【0009】
プロセッサは、間隔を、隣り合う撮影ユニットで得られる投影画像同士に重複する撮影範囲が生じる設定とし、複数の撮影ユニットの各々から得られた投影画像に対して再構成処理を施すことで、複数の撮影ユニット毎の複数の断層画像を生成し、重複する撮影範囲に基づいて複数の断層画像を位置合わせすることで、複数の断層画像を合成する。
【0010】
複数の撮影ユニットは回転方向の位相が異なっており、第２撮影モードは、放射線検出器の放射線の検出面の幅以内の第２撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、第２撮影モードにおける複数の撮影ユニットの体軸周りの回転角度は、複数の撮影ユニットの回転方向の位相に応じた第２設定角度であり、複数の撮影ユニットが第２設定角度で回転されることにより、体軸周りの全周の撮影が複数の撮影ユニットで分担して行われることが好ましい。
【0011】
第１撮影モードと第２撮影モードとが連続して行われる場合、プロセッサは、第１撮影モードにおいては第１方向に複数の撮影ユニットを回転させ、第２撮影モードにおいては第１方向とは逆の第２方向に複数の撮影ユニットを回転させることが好ましい。
【0012】
第１撮影モードは、間隔が異なる複数のサブ撮影モードを有することが好ましい。
【0013】
回転軸方向から見た場合、放射線検出器は、放射線源と正対する基準位置から予め設定された角度分異なったオフセット位置に配されていることが好ましい。
【0014】
複数の撮影ユニットはフレームに保持されており、フレーム内に被写体がポジショニングされ、回転軸方向から見た場合、放射線源はフレームの外側に配され、放射線検出器はフレームの内側に配されていることが好ましい。
【0015】
複数の撮影ユニットは、第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの２つあり、回転軸方向から見た場合、第１撮影ユニットの第１放射線源の配された位置を０°としたときに、第２撮影ユニットの第２放射線源は、第１放射線源と９０°以上１２０°以下の角度隔たった位置に配されていることが好ましい。
【0016】
複数の撮影ユニットは３つあることが好ましい。
【0017】
変位機構は、電動アクチュエータによって撮影ユニットを移動させる電動モードと、手動によって撮影ユニットを移動させる手動モードとを有することが好ましい。
【0018】
プロセッサは、手動モードにおいて、間隔が閾値以上であった場合に警告する制御を行うことが好ましい。
【0019】
撮影ユニットに連動して移動するカメラを備え、プロセッサは、カメラから得られたカメラ画像をディスプレイに表示する制御を行うことが好ましい。
【0020】
プロセッサは、カメラ画像に断層画像として再構成可能な撮影範囲を重畳表示することが好ましい。
【0021】
被写体は、立位姿勢および座位姿勢のうちのいずれかの姿勢でポジショニングされることが好ましい。
【発明の効果】
【0022】
本開示の技術によれば、比較的広い範囲の撮影と比較的狭い範囲の撮影をともに短時間で済ませることが可能なコンピュータ断層撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】ＣＴ装置の正面図である。
【図2】ＣＴ装置の側面図である。
【図3】第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットの構成を示す図である。
【図4】車椅子に乗った座位姿勢の被写体がポジショニングされた状態を示すＣＴ装置の正面図である。
【図5】フレーム昇降機構を示す図である。
【図6】回転機構を示す図である。
【図7】放射線源、放射線検出器、および放射線を示す斜視図である。
【図8】第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットの配置位置を示す図である。
【図9】放射線検出器の基準位置とオフセット位置を示す図である。
【図10】線源昇降機構および検出器昇降機構を示す図である。
【図11】第１撮影ユニットが上端位置、第２撮影ユニットが下端位置にある場合の放射線束を示す図である。
【図12】第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットがともに上端位置にある場合の放射線束を示す図である。
【図13】制御装置のＣＰＵの処理部を示すブロック図である。
【図14】ＣＴ装置による撮影手順を示すフローチャートである。
【図15】第１撮影モードと第２撮影モードのそれぞれの内容をまとめた表である。
【図16】投影画像から断層画像を生成する処理の概要を示す図である。
【図17】放射線検出器が基準位置にある場合の有効視野を示す図である。
【図18】放射線検出器がオフセット位置にある場合の有効視野を示す図である。
【図19】第２放射線源が第１放射線源と１２０°より大きい角度隔たった位置に配されている場合を示す図である。
【図20】第１撮影モードにおける第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの位置の別の例を示す図である。
【図21】第１撮影モードにおける第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの位置の別の例を示す図である。
【図22】第２撮影モードにおける第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの位置の別の例を示す図である。
【図23】間隔が異なる複数のサブ撮影モードを示す表である。
【図24】線源用クラッチを有する線源昇降機構、および検出器用クラッチを有する検出器昇降機構を示す図である。
【図25】電動モードを示す図である。
【図26】手動モードを示す図である。
【図27】第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの間隔が閾値以上であった場合に、ディスプレイに表示される警告画面を示す図である。
【図28】第２放射線源にカメラを設けた第３実施形態を示す図である。
【図29】カメラ画像表示画面を示す図である。
【図30】３つの撮影ユニットを設けた例を示す図である。
【図31】第１撮影ユニット、第２撮影ユニット、および第３撮影ユニットの構成を示す図である。
【図32】第１撮影ユニットが上端位置、第２撮影ユニットが中間位置、第３撮影ユニットが下端位置にある場合の放射線束を示す図である。
【図33】第１撮影ユニット、第２撮影ユニット、および第３撮影ユニットがともに上端位置にある場合の放射線束を示す図である。
【図34】撮影ユニットが３つの場合の第１撮影モードと第２撮影モードのそれぞれの内容をまとめた表である。
【図35】第１撮影ユニットと第２撮影ユニットを対向する位置に配した例を示す図である。
【図38】フレームの回転速度の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
一例として図１に示すように、ＣＴ装置１０は、被写体Ｓの断層画像を得るための装置であり、装置本体１１と制御装置１２とで構成される。装置本体１１は、例えば医療施設の撮影室内に設置される。制御装置１２は、例えば撮影室の隣室の制御室内に設置される。制御装置１２は、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ、ノート型のパーソナルコンピュータ、あるいはタブレット端末である。制御装置１２は、診療放射線技師といったＣＴ装置１０のオペレータにより操作される。
【0025】
一例として図２にも示すように、装置本体１１は、ステージ１３と、３本の支柱１４Ａ、１４Ｂ、および１４Ｃと、天板１５とを備える。ステージ１３は例えば八角形状をした平板である（図６参照）。ステージ１３の裏面の四隅には、搬送用のキャスター１６が取り付けられている。キャスター１６には回転ロック機構（図示省略）が備えられており、装置本体１１を設置箇所に設置した後に、回転ロック機構を働かせてキャスター１６の回転をロックすることができる。あるいは、キャスター１６はステージ１３から取り外し可能であり、装置本体１１を設置箇所に設置した後にキャスター１６を外すことができる。
【0026】
支柱１４Ａ～１４Ｃは外形が矩形板状をしており、ステージ１３の表面の四隅に立設されている。支柱１４Ａおよび１４Ｃは、装置本体１１の正面側の左右（被写体Ｓの前の左右）に配されている。支柱１４Ｂは、装置本体１１の背面側の中心（被写体Ｓの後ろ）に配されている。天板１５は、支柱１４Ａ～１４Ｃの上端部に取り付けられている。天板１５は、例えば外形がステージ１３に倣う八角形状をした平板である（図６参照）。天板１５は、中心部が円形にくり抜かれ、かつ支柱１４Ａおよび１４Ｃの間の装置本体１１の正面側の部分が切り欠かれたＣ字状をしている。なお、以下の説明では、特に区別する必要がない場合、支柱１４Ａ～１４Ｃをまとめて支柱１４と表記する。
【0027】
支柱１４Ａには接続部材１７Ａが接続され、支柱１４Ｂには接続部材１７Ｂが接続され、支柱１４Ｃには接続部材１７Ｃが接続されている。接続部材１７Ａ～１７Ｃにはフレーム１８が接続されている。つまり、支柱１４Ａ～１４Ｃとフレーム１８とは、接続部材１７Ａ～１７Ｃを介して相互に接続されている。なお、以下の説明では、特に区別する必要がない場合、接続部材１７Ａ～１７Ｃをまとめて接続部材１７と表記する。
【0028】
フレーム１８は円環状をしている。この円環状のフレーム１８の中心Ｃ（図６参照）の位置に、被写体Ｓがポジショニングされる。図１および図２においては、頭上に両手を上げた立位姿勢の被写体Ｓがポジショニングされた様子を示している。
【0029】
支柱１４には、接続部材１７が嵌合するガイドレール（図示省略）が設けられている。接続部材１７、ひいてはフレーム１８は、ガイドレールに沿って鉛直方向に昇降可能である。すなわち、支柱１４は、フレーム１８を鉛直方向に昇降可能に保持する。また、フレーム１８は、その中心Ｃを鉛直方向に貫く軸を回転軸ＲＡ（図３等参照）として、被写体Ｓの体軸周りを回転可能である。すなわち、支柱１４Ａ～１４Ｃは、被写体Ｓの体軸周りを回転可能にフレーム１８を保持する。以下、中心Ｃを回転中心Ｃと表記する場合がある。符号ＲＡＤで示す矢印は、フレーム１８の回転軸方向を示す。回転軸方向ＲＡＤは鉛直方向と平行である。ここで体軸とは、被写体Ｓの頭頂部から尾部（肛門）を貫く軸である。被写体Ｓが立位姿勢または座位姿勢（図４参照）の場合は、体軸は鉛直方向および回転軸方向ＲＡＤと平行である。「平行」とは、完全な平行の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの平行を指す。なお、支柱１４が伸縮することで、フレーム１８の高さ位置を変更可能としてもよい。
【0030】
フレーム１８には、被写体Ｓに向けてＸ線、γ線等の放射線Ｒ（図７参照）を照射する第１放射線源２０１および第２放射線源２０２と、被写体Ｓを透過した放射線Ｒを検出する第１放射線検出器２１１および第２放射線検出器２１２が取り付けられている。第１放射線源２０１および第２放射線源２０２は箱状をしており、第１放射線検出器２１１および第２放射線検出器２１２は矩形板状をしている。
【0031】
一例として図３に示すように、第１放射線源２０１と第１放射線検出器２１１は、第１撮影ユニット３０１を構成する。また、第２放射線源２０２と第２放射線検出器２１２は、第２撮影ユニット３０２を構成する。つまり、ＣＴ装置１０は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の２つの撮影ユニットを有する。なお、以下の説明では、特に区別する必要がない場合、第１放射線源２０１と第２放射線源２０２をまとめて放射線源２０と表記する。また、第１放射線検出器２１１と第２放射線検出器２１２をまとめて放射線検出器２１と表記する。さらに、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２をまとめて撮影ユニット３０と表記する。
【0032】
図１および図２に戻って、支柱１４Ａにはねじ軸２２Ａが設けられ、支柱１４Ｂにはねじ軸２２Ｂが設けられ、支柱１４Ｃにはねじ軸２２Ｃが設けられている。ねじ軸２２Ａ～２２Ｃは、ステージ１３から天板１５までに達する高さを有する。ねじ軸２２Ａ～２２Ｃが回転することにより、接続部材１７Ａ～１７Ｃ、ひいてはフレーム１８が回転軸方向ＲＡＤに昇降する。なお、以下の説明では、特に区別する必要がない場合、ねじ軸２２Ａ～２２Ｃをまとめてねじ軸２２と表記する。
【0033】
支柱１４Ａには、可動アーム２４を介してタッチパネルディスプレイ２５が取り付けられている。タッチパネルディスプレイ２５はオペレータにより操作される。また、タッチパネルディスプレイ２５はオペレータに各種情報を表示する。
【0034】
図１および図２においては、頭上に両手を上げた立位姿勢の被写体Ｓがフレーム１８内にポジショニングされた例を示したが、これに限らない。一例として図４に示すように、ＣＴ装置１０は、車椅子３２に乗った座位姿勢の被写体Ｓをフレーム１８内にポジショニングして撮影することも可能である。なお、立位姿勢の被写体Ｓ、および車椅子３２に乗った座位姿勢の被写体Ｓのいずれとも、支柱１４Ａおよび１４Ｃの側に正面が向き、支柱１４Ｂの側に背面が向くようにポジショニングされる。
【0035】
一例として図５に示すように、接続部材１７、ひいてはフレーム１８を回転軸方向ＲＡＤに昇降させるフレーム昇降機構３５は、前述のねじ軸２２、ねじ軸２２に螺合するボール入りのナット３６、およびねじ軸２２を回転させるフレーム昇降用モータ３７等で構成されるボールねじ機構である。フレーム昇降用モータ３７は、ステージ１３の裏面に取り付けられている。フレーム１８の高さ位置は、フレーム昇降用モータ３７の回転向きおよび回転数から割り出される。
【0036】
接続部材１７は、フレーム１８に接続する第１接続部３８と、支柱１４に接続する第２接続部３９とを有する。第１接続部３８はフレーム１８側に、第２接続部３９は支柱１４側にそれぞれ突出しており、接続部材１７は全体としてＺ字状をしている。第１接続部３８にはベアリング４０が内蔵されている。ベアリング４０は、フレーム１８の全周にわたって形成されたガイド溝４１（図１等も参照）に嵌め込まれている。ベアリング４０は、フレーム１８の回転に伴って転動する。第２接続部３９にはナット３６が内蔵されている。
【0037】
一例として図６に示すように、フレーム１８、ひいては撮影ユニット３０を被写体Ｓの体軸周りに回転させる回転機構４５は、フレーム１８の全周に掛け回された回転ベルト４６、回転用モータ４７、およびポテンショメータ４８等で構成される。回転用モータ４７は接続部材１７Ｂに内蔵されており、フレーム１８から引き出された回転ベルト４６の一部にプーリ４９を介して接続されている。この回転用モータ４７の駆動により、フレーム１８、ひいては撮影ユニット３０は時計回り（右回り）方向ＣＷおよび反時計回り（左回り）方向ＣＣＷに回転する。時計回り方向ＣＷおよび反時計回り方向ＣＣＷは、本開示の技術に係る「回転方向」の一例である。
【0038】
ポテンショメータ４８は接続部材１７Ｃに内蔵されており、フレーム１８から引き出された回転ベルト４６の一部にプーリ５０を介して接続されている。ポテンショメータ４８は、フレーム１８の回転位置によって抵抗値が変化する可変抵抗を有し、フレーム１８の回転位置に応じた電圧信号を出力する。このポテンショメータ４８からの電圧信号により、フレーム１８の回転位置が割り出される。なお、図６においては、煩雑を避けるため撮影ユニット３０の図示を省略している。
【0039】
一例として図７に示すように、放射線源２０は放射線管５５を内蔵している。放射線管５５は放射線Ｒを発する。なお、図示は省略したが、放射線源２０は、放射線Ｒの照射野を示す例えば橙色の可視光を発する照射野ランプも内蔵している。
【0040】
放射線源２０は照射野限定器５６を有する。照射野限定器５６はコリメータとも呼ばれ、放射線検出器２１への放射線Ｒの照射野を規定する。照射野限定器５６には、放射線管５５からの放射線Ｒが入射する入射開口と、放射線Ｒが出射する出射開口とが形成されている。出射開口の近傍には、例えば４枚の遮蔽板が設けられている。遮蔽板は、放射線Ｒを遮蔽する材料、例えば鉛等で形成されている。遮蔽板は、四角形の各辺上に配置、換言すれば井桁状（ｃｈｅｃｋｅｒｅｄ ｐａｔｔｅｒｎ）に組まれており、放射線Ｒを透過させる四角形の照射開口を形成する。照射野限定器５６は、各遮蔽板の位置を変更することで照射開口の大きさを変化させ、これにより放射線検出器２１への放射線Ｒの照射野を変更する。この照射野限定器５６の働きによって、四角錐状の放射線Ｒが放射線源２０から照射される。回転軸方向ＲＡＤから見た場合の放射線Ｒの放射角度θは、例えば１０°～３０°である。放射角度θはコーン角とも呼ばれる。
【0041】
放射線検出器２１は、例えば、放射線Ｒを可視光に変換するシンチレータ、可視光に応じた電荷を蓄積することで放射線Ｒを検出する複数の画素５７が２次元マトリクス状に配列された検出面５８を有するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板、電荷に応じた電圧信号を投影画像として出力する信号処理回路、およびこれらを内蔵する筐体等で構成される。検出面５８は、例えば４３０ｍｍ×４３０ｍｍ（１７インチ）のサイズを有する。符号Ｗは、検出面５８の回転軸方向ＲＡＤにおける幅を示す。放射線Ｒの焦点（放射線管５５において放射線Ｒが発せられる点）から検出面５８までの距離であるＳＩＤ（Ｓｏｕｒｃｅ Ｔｏ Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）は、例えば１２００ｍｍである。なお、放射線検出器２１は、放射線Ｒから変換された可視光ではなく、放射線Ｒを直接検出するタイプであってもよい。
【0042】
一例として図８に示すように、回転軸方向ＲＡＤから見た場合、第１放射線源２０１の配された位置を０°とし、反時計回り方向ＣＣＷの９０°毎の位置を９０°、１８０°、および２７０°としたときに、第２放射線源２０２は、第１放射線源２０１と９０°以上１２０°以下の角度φ隔たった位置に配されている。第１放射線検出器２１１と第２放射線検出器２１２は、この第１放射線源２０１と第２放射線源２０２の配置位置にしたがった位置に配されている。このため、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２は回転方向の位相が異なっている。なお、φは、本例においては１２０°である。
【0043】
第１放射線源２０１からの放射線Ｒである第１放射線Ｒ１と、第２放射線源２０２からの放射線Ｒである第２放射線Ｒ２とは、フレーム１８の回転中心Ｃ付近において交差する。第１放射線Ｒ１の放射線束の第１中心軸ＲＣＡ１は、第１放射線検出器２１１の検出面５８の第１中心点ＣＳ１と垂直に交わる。同じく、第２放射線Ｒ２の放射線束の第２中心軸ＲＣＡ２は、第２放射線検出器２１２の検出面５８の第２中心点ＣＳ２と垂直に交わる。なお、以下の説明では、特に区別する必要がない場合、第１中心軸ＲＣＡ１および第２中心軸ＲＣＡ２をまとめて中心軸ＲＣＡと表記する。また、第１中心点ＣＳ１および第２中心点ＣＳ２をまとめて中心点ＣＳと表記する。
【0044】
第１放射線源２０１および第２放射線源２０２は、アタッチメント６０Ａおよび６０Ｂによってフレーム１８に取り付けられている。同様に、第１放射線検出器２１１および第２放射線検出器２１２は、アタッチメント６１Ａおよび６１Ｂによってフレーム１８に取り付けられている。これらのアタッチメント６０Ａ、６０Ｂ、６１Ａ、および６１Ｂは、ボルト６２でフレーム１８に固定されている。このため第１撮影ユニット３０１および第２撮影ユニット３０２は、その位置関係を維持したまま、回転機構４５により一緒に同じ回転方向を回転される。回転軸方向ＲＡＤから見た場合、放射線源２０はフレーム１８の外側に配され、放射線検出器２１はフレーム１８の内側に配されている。
【0045】
フレーム１８は、半円環状の２つの部材を溶接等により接合してなる。アタッチメント６０Ａは、フレーム１８の対向する２つの接合部６３のうちの１つを覆うように取り付けられている。こうして接合部６３にアタッチメント６０Ａを取り付けることで、機械的に弱い部分である接合部６３をアタッチメント６０Ａで補強することができる。
【0046】
一例として図９に示すように、回転軸方向ＲＡＤから見た場合、放射線検出器２１は、放射線源２０と正対する基準位置から予め設定された角度分異なったオフセット位置に配されている。ここで基準位置とは、照射野限定器５６の出射開口を最大に開放したときの放射線Ｒの放射線束の中心軸ＲＣＡと、放射線検出器２１の検出面５８の中心点ＣＳとが垂直に交わる位置である。オフセット位置の予め設定された角度は、本例においては放射角度θの半分（θ／２）である。
【0047】
一例として図１０に示すように、第２放射線源２０２は、線源昇降機構７０により回転軸方向ＲＡＤに昇降される。線源昇降機構７０は、ガイドレール７１、および線源昇降用モータ７２等で構成される。ガイドレール７１は、アタッチメント６０Ｂからフレーム１８の外側に向かって延びた第１部分７１Ａと、第１部分７１Ａから直角に折れ曲がり、回転軸方向ＲＡＤに沿って下に延びた第２部分７１Ｂとで構成される。第２部分７１Ｂは、一般的な成人男性の半身（腰部から上の上半身、および腰部から下の下半身）をカバー可能な長さを有する。ここで、「一般的な成人男性の半身をカバー可能な長さ」とは、人種や個人差はあるものの、２００ｃｍを身長の最大値と考えた場合、例えば、１００ｃｍ程度度の長さである。このように、第２部分７１Ｂの長さを「一般的な成人男性の半身をカバー可能な長さ」に設定することにより、半身の全体を漏らさず撮影、診断することができる。撮影漏れによって再撮影を行う必要が生じ、撮影時間の長時間化および被写体Ｓの被曝量増大を招くおそれを低減することができる。被写体Ｓの半身ではなく全身を撮影する場合を考慮して、第２部分７１Ｂの長さを、上記の１００ｃｍ程度を超えた長さに設定してもよい。なお、図１０においては、煩雑を避けるため第１放射線源２０１および第１放射線検出器２１１の図示を省略している。
【0048】
第２放射線源２０２は第２部分７１Ｂに取り付けられている。第２放射線源２０２の上昇は、第１部分７１Ａにより規制される。また、第２部分７１Ｂの下端にはストッパー７３が設けられており、このストッパー７３により第２放射線源２０２の下降が規制される。第２放射線源２０２は、第１部分７１Ａによって決まる上端位置と、ストッパー７３によって決まる下端位置との間で昇降可能である。
【0049】
線源昇降用モータ７２は、回転駆動することで、第２放射線源２０２を第２部分７１Ｂに沿って移動させる。第２放射線源２０２の高さ位置は、線源昇降用モータ７２の回転向きおよび回転数から割り出される。なお、線源昇降用モータ７２は、本開示の技術に係る「電動アクチュエータ」の一例である。
【0050】
第２放射線検出器２１２は、検出器昇降機構８０により回転軸方向ＲＡＤに昇降される。検出器昇降機構８０は、ガイドレール８１、および検出器昇降用モータ８２等で構成される。ガイドレール８１は、アタッチメント６１Ｂから真っ直ぐ回転軸方向ＲＡＤに沿って下に延びている。ガイドレール８１は、ガイドレール７１の第２部分７１Ｂと同じく、一般的な成人男性の半身をカバー可能な長さを有する。
【0051】
ガイドレール８１には昇降ボックス８３が取り付けられている。昇降ボックス８３には検出器昇降用モータ８２が内蔵されている。昇降ボックス８３には、アーム８４（図８も参照）を介して第２放射線検出器２１２が取り付けられている。アーム８４は、昇降ボックス８３の中心部分からフレーム１８の内側に向かって延びた細長の棒である。
【0052】
ガイドレール８１の上端および下端には、ストッパー８５および８６が設けられている。ストッパー８５により第２放射線検出器２１２の上昇が規制され、ストッパー８６により第２放射線検出器２１２の下降が規制される。第２放射線検出器２１２は、ストッパー８５によって決まる上端位置と、ストッパー８６によって決まる下端位置との間で昇降可能である。第２放射線検出器２１２の上端位置および下端位置は、第２放射線源２０２の上端位置および下端位置に対応する。
【0053】
検出器昇降用モータ８２は、線源昇降用モータ７２に連動して回転駆動することで、昇降ボックス８３、ひいては第２放射線検出器２１２をガイドレール８１に沿って移動させる。第２放射線検出器２１２の高さ位置は、検出器昇降用モータ８２の回転向きおよび回転数から割り出される。なお、検出器昇降用モータ８２は、線源昇降用モータ７２と同じく、本開示の技術に係る「電動アクチュエータ」の一例である。
【0054】
図１０において図示省略した第１放射線源２０１および第１放射線検出器２１１には、線源昇降機構７０および検出器昇降機構８０は設けられていない。したがって第１放射線源２０１および第１放射線検出器２１１は回転軸方向ＲＡＤに昇降しない。第１放射線源２０１および第１放射線検出器２１１の高さ位置は、上端位置に固定されている（図１１および図１２参照）。
【0055】
第１放射線源２０１および第１放射線検出器２１１の高さ位置が上端位置に固定されている一方で、第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２の高さ位置は、線源昇降機構７０および検出器昇降機構８０により変化する。つまり、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の回転軸方向ＲＡＤの間隔が変化する。このため、ＣＴ装置１０は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の回転軸方向ＲＡＤの間隔を相対的に広げて撮影したり、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の回転軸方向ＲＡＤの間隔を相対的に狭めて撮影したりすることが可能である。線源昇降機構７０および検出器昇降機構８０は、本開示の技術に係る「変位機構」の一例である。
【0056】
一例として図１１に示すように、第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２が下端位置にあるとき、第１放射線Ｒ１の放射線束の下端Ｒ１ＬＥと第２放射線Ｒ２の放射線束の上端Ｒ２ＵＥとが一致する。換言すれば、本例における上端位置と下端位置は、第１放射線Ｒ１の放射線束の下端Ｒ１ＬＥと第２放射線Ｒ２の放射線束の上端Ｒ２ＵＥとが一致する位置である。この場合の撮影範囲である第１撮影範囲ＣＲ１は、１つの放射線検出器２１の検出面５８の回転軸方向ＲＡＤにおける幅Ｗの約１．５倍の幅の範囲である。つまり、第１撮影範囲ＣＲ１は幅Ｗを超える範囲である。なお、図１１においては、説明の便宜上、図８で示した０°と１８０°のそれぞれの位置に放射線源２０および放射線検出器２１があった場合の放射線Ｒを示している。また、図１１においては、煩雑を避けるため、図９で示したように放射線検出器２１をオフセットさせていない。以降の図１２等も同様である。
【0057】
符号ＯＣＲで示すように、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２とは、撮影範囲が重複している。撮影制御部１１２は、この重複する撮影範囲（以下、重複撮影範囲と表記）ＯＣＲを確保可能な位置に第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２を配する。つまり、撮影制御部１１２は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２との回転軸方向ＲＡＤの間隔を、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２とから得られる第１投影画像３１１と第２投影画像３１２（ともに図１６参照）に重複撮影範囲ＯＣＲが生じる設定とする。
【0058】
一例として図１２に示すように、第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２が上端位置にあるとき、第１放射線Ｒ１の放射線束および第２放射線Ｒ２の放射線束が一致する。この場合の撮影範囲である第２撮影範囲ＣＲ２は、１つの放射線検出器２１の検出面５８の回転軸方向ＲＡＤの幅Ｗと一致する範囲である。つまり、第２撮影範囲ＣＲ２は幅Ｗ以内の範囲である。いずれの回転角度においても第１放射線Ｒ１および第２放射線Ｒ２が照射される矢印および符号ＨＤＡで示す領域は、高精細な断層画像を得ることができる領域（以下、高精細描画領域という）である。高精細描画領域ＨＤＡの回転軸方向ＲＡＤの幅は、例えば２００ｍｍ～３００ｍｍである。なお、「一致」とは、完全一致の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの一致を指す。
【0059】
図１１で示した態様は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の回転軸方向ＲＡＤの間隔を相対的に広げた撮影の一例である。対して図１２で示した態様は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の回転軸方向ＲＡＤの間隔を相対的に狭めた撮影の一例である。
【0060】
一例として図１３に示すように、制御装置１２を構成するコンピュータは、ストレージ９５、メモリ９６、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９７、ディスプレイ９８、および入力デバイス９９等を備えている。
【0061】
ストレージ９５は、制御装置１２を構成するコンピュータに内蔵、またはケーブル、ネットワークを通じて接続されたハードディスクドライブである。もしくはストレージ９５は、ハードディスクドライブを複数台連装したディスクアレイである。ストレージ９５には、オペレーティングシステム等の制御プログラム、各種アプリケーションプログラム、およびこれらのプログラムに付随する各種データ等が記憶されている。なお、ハードディスクドライブに代えてソリッドステートドライブを用いてもよい。
【0062】
メモリ９６は、ＣＰＵ９７が処理を実行するためのワークメモリである。ＣＰＵ９７は、ストレージ９５に記憶されたプログラムをメモリ９６へロードして、プログラムにしたがった処理を実行する。これにより、ＣＰＵ９７はコンピュータの各部を統括的に制御する。ＣＰＵ９７は、本開示の技術に係る「プロセッサ」の一例である。なお、メモリ９６はＣＰＵ９７に内蔵されていてもよい。
【0063】
ディスプレイ９８は各種画面を表示する。各種画面にはＧＵＩ(Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)による操作機能が備えられる。制御装置１２を構成するコンピュータは、各種画面を通じて、入力デバイス９９からの操作指示の入力を受け付ける。入力デバイス９９は、キーボード、マウス、タッチパネル、および音声入力用のマイク等である。
【0064】
ストレージ９５には作動プログラム１０５が記憶されている。作動プログラム１０５は、コンピュータを制御装置１２として機能させるためのアプリケーションプログラムである。ストレージ９５には、作動プログラム１０５の他に、照射条件テーブル１０６およびオーダー別照射条件情報１０７等が記憶されている。
【0065】
作動プログラム１０５が起動されると、制御装置１２のＣＰＵ９７は、メモリ９６等と協働して、受付部１１０、リードライト（以下、ＲＷ（Ｒｅａｄ Ｗｒｉｔｅ）と略す）制御部１１１、撮影制御部１１２、画像処理部１１３、画像解析部１１４、および表示制御部１１５として機能する。
【0066】
受付部１１０は、装置本体１１のタッチパネルディスプレイ２５、および入力デバイス９９を介してオペレータにより入力される様々な操作指示を受け付ける。例えば受付部１１０は撮影メニュー１１６を受け付ける。受付部１１０は、撮影メニュー１１６をＲＷ制御部１１１に出力する。
【0067】
ＲＷ制御部１１１は、受付部１１０から撮影メニュー１１６を受け取る。ＲＷ制御部１１１は、受け取った撮影メニュー１１６に対応する放射線Ｒの照射条件１１７を、照射条件テーブル１０６から読み出す。ＲＷ制御部１１１は、照射条件テーブル１０６から読み出した照射条件１１７を、オーダー別照射条件情報１０７に書き込む。
【0068】
撮影制御部１１２は、放射線源２０（放射線管５５および照射野限定器５６）、フレーム昇降機構３５（フレーム昇降用モータ３７）、並びに回転機構４５（回転用モータ４７およびポテンショメータ４８）の動作を制御する。また、撮影制御部１１２は、線源昇降機構７０（線源昇降用モータ７２）、検出器昇降機構８０（検出器昇降用モータ８２）、並びに放射線検出器２１の動作を制御する。撮影制御部１１２は、オーダー別照射条件情報１０７から照射条件１１７を読み出す。撮影制御部１１２は、照射条件１１７にしたがって照射野限定器５６を駆動させ、照射野を調整する。制御装置１２には、図示しない照射スイッチを通じて、オペレータにより撮影指示が入力される。撮影指示が入力された場合、撮影制御部１１２は、照射条件１１７にしたがって放射線管５５を駆動させ、放射線管５５から放射線Ｒを発生させる。撮影制御部１１２は、放射線Ｒの照射により放射線検出器２１で検出された投影画像を、放射線検出器２１から画像処理部１１３に出力させる。
【0069】
画像処理部１１３は、放射線検出器２１から投影画像を受け取る。画像処理部１１３は、投影画像に対して各種画像処理を施す。また、画像処理部１１３は、複数枚の画像処理後の投影画像に対して再構成処理を施し、断層画像を生成する。画像処理部１１３は、断層画像を画像解析部１１４および表示制御部１１５に出力する。
【0070】
画像解析部１１４は、断層画像に対して画像解析処理を施し、断層画像に写る被疑部位を特定する。被疑部位は疾患の原因と目される部位であり、例えば、脊椎において神経が狭窄した部分等である。画像解析処理は、いわゆるＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）処理である。画像解析部１１４は、特定した被疑部位の高さ位置情報を撮影制御部１１２に出力する。
【0071】
表示制御部１１５は、タッチパネルディスプレイ２５およびディスプレイ９８への各種情報の表示を制御する。表示制御部１１５は、画像処理部１１３から断層画像を受け取る。表示制御部１１５は、断層画像をタッチパネルディスプレイ２５およびディスプレイ９８に表示する。
【0072】
撮影メニュー１１６は、例えば、撮影オーダーＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）および撮影手技を含む。撮影オーダーＩＤは、断層画像を用いて診断を行う医師が発行した撮影オーダーの識別情報である。撮影手技は、立位または座位といった被写体Ｓの姿勢と、頭部、頸部、全脊椎といった撮影部位と、成人男性、成人女性、小児等の被写体Ｓの属性とで構成される。
【0073】
撮影オーダーは、図示省略した放射線情報システム（ＲＩＳ：Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）から制御装置１２に送信される。制御装置１２は、表示制御部１１５の制御の下、撮影オーダーのリストをディスプレイ９８に表示する。オペレータは、撮影オーダーのリストを閲覧して内容を確認する。続いて制御装置１２は、撮影オーダーに対応する撮影メニューを設定可能な形態でディスプレイ９８に表示する。オペレータは、入力デバイス９９を操作することで、撮影オーダーに応じた撮影メニューを選択して入力する。
【0074】
照射条件テーブル１０６には、撮影手技毎に照射条件１１７が登録されている。照射条件１１７には、放射線管５５に印加する管電圧および管電流と、放射線Ｒの照射時間とが含まれる。また、照射条件１１７には照射野のサイズも含まれる。照射条件１１７は、オペレータの手で微調整することが可能である。なお、管電流と照射時間の代わりに、管電流照射時間積、いわゆるｍＡｓ値を照射条件１１７としてもよい。
【0075】
オーダー別照射条件情報１０７には、撮影オーダーＩＤ毎に照射条件１１７が登録されている。撮影制御部１１２は、次の撮影の撮影オーダーＩＤに対応する照射条件１１７をオーダー別照射条件情報１０７から読み出し、読み出した照射条件１１７にしたがって各部の動作を制御する。
【0076】
次に、ＣＴ装置１０による撮影手順について、一例として図１４に示すフローチャートを参照して説明する。まず、撮影制御部１１２の制御の下でフレーム昇降機構３５が動作され、撮影メニュー１１６に応じた高さ位置にフレーム１８が移動される。例えば成人男性の被写体Ｓの全脊椎の撮影を指示する撮影メニュー１１６の場合は、被写体Ｓの頭部にあたる高さ位置にフレーム１８が移動される。また、図１１で示したように、撮影制御部１１２の制御の下で線源昇降機構７０および検出器昇降機構８０が動作され、第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２（第２撮影ユニット３０２）が下端位置に移動される（ステップＳＴ１００）。さらに、撮影制御部１１２の制御の下で照射野限定器５６が動作され、照射条件１１７に応じた照射野に調整される。
【0077】
その後、オペレータにより装置本体１１内に被写体Ｓが誘導され（ステップＳＴ１１０）、オペレータにより被写体Ｓがポジショニングされる（ステップＳＴ１２０）。この際、必要に応じて放射線源２０に内蔵された照射野ランプが点灯され、オペレータによってフレーム１８の高さ位置および被写体Ｓのポジショニングが撮影に適切か否かが判断される。フレーム１８の高さ位置および被写体Ｓのポジショニングが撮影に適切でなかった場合は、オペレータによってフレーム１８の高さ位置が調整されたり、被写体Ｓのポジショニングがし直されたりする。フレーム１８の高さ位置および被写体Ｓのポジショニングが撮影に適切であった場合、オペレータは照射スイッチを通じて撮影指示を入力する。撮影指示は受付部１１０で受け付けられる（ステップＳＴ１３０でＹＥＳ）。これにより第１撮影モードによる撮影が行われる（ステップＳＴ１４０）。
【0078】
一例として図１５の表１２０に示すように、第１撮影モードは、第２撮影ユニット３０２の高さ位置が下端位置とされ、撮影範囲が１つの放射線検出器２１の検出面５８の幅Ｗを超える第１撮影範囲ＣＲ１とされた図１１で示した状態での撮影である。第１撮影モードにおける撮影ユニット３０（フレーム１８）の回転角度は３６０°であり、回転方向は時計回り方向ＣＷである。３６０°は、本開示の技術に係る「第１設定角度」の一例である。また、時計回り方向ＣＷは、本開示の技術に係る「第１方向」の一例である。なお、回転角度は、厳密には３６０°＋θである。
【0079】
第１撮影モードにおける撮影時間は１０秒である。回転角度が３６０°であるため、撮影ユニット３０（フレーム１８）は１秒間に３６°回転する。
【0080】
第１撮影モードにおける放射線検出器２１のフレームレートは３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）である。撮影時間が１０秒であるため、第１撮影モードにおいて１台の放射線検出器２１から出力される投影画像は３００枚である。このため、放射線検出器２１は、１．２°毎に１枚の投影画像を出力していることになる。本例においては第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の２つの撮影ユニット３０を有するため、トータルで６００枚の投影画像が得られる。
【0081】
第１撮影モードにおいては、撮影制御部１１２の制御の下で回転機構４５が動作され、フレーム１８が時計回り方向ＣＷに３６０°回転される。その間に、撮影制御部１１２の制御の下で、放射線検出器２１のフレームレートに応じた周期で、同じ照射条件にて放射線源２０から放射線Ｒが連続的に照射され、その都度放射線検出器２１から投影画像が出力される。より詳しくは、第１放射線源２０１および第２放射線源２０２から同じタイミングで第１放射線Ｒ１および第２放射線Ｒ２が照射され、第１放射線検出器２１１および第２放射線検出器２１２から同じタイミングで投影画像が出力される。放射線検出器２１のフレームレートに応じた周期とは、ここではフレーム１８が１．２°回転する時間（約０．０３秒）である。なお、「同時」とは、完全同時の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの同時を指す。
【0082】
図１４に戻って、第１撮影モードによる撮影の終了後、画像処理部１１３において、得られた投影画像から画像解析用の断層画像が生成される（ステップＳＴ１５０）。より詳しくは図１６に示すように、上端位置に配された第１撮影ユニット３０１により得られた第１投影画像３１１と、下端位置に配された第２撮影ユニット３０２により得られた第２投影画像３１２とから、それぞれ第１断層画像３４１と第２断層画像３４２とが生成される。そして、第１断層画像３４１と第２断層画像３４２とが重複撮影範囲ＯＣＲに基づいて位置合わせされて合成されることで、画像解析用の断層画像３４が生成される。この際、シグモイド関数を用いて、第１断層画像３４１と第２断層画像３４２とが重複撮影範囲ＯＣＲにおいて滑らかに繋がれるように処理してもよい。次いで、画像解析部１１４において、画像解析用の断層画像３４に写る被疑部位が特定される（ステップＳＴ１５０）。そして、被疑部位の高さ位置情報が画像解析部１１４から撮影制御部１１２に出力される。
【0083】
第１撮影モードによる撮影の終了後、撮影制御部１１２の制御の下で線源昇降機構７０および検出器昇降機構８０が動作され、第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２（第２撮影ユニット３０２）が上端位置に移動される（ステップＳＴ１６０）。また、画像解析部１１４から撮影制御部１１２に被疑部位の高さ位置情報が入力された場合、撮影制御部１１２の制御の下でフレーム昇降機構３５が動作され、被疑部位に応じた高さ位置にフレーム１８が移動される（ステップＳＴ１７０）。その後、第２撮影モードによる撮影が行われる（ステップＳＴ１８０）。
【0084】
再び図１５の表１２０に示すように、第２撮影モードは、第２撮影ユニット３０２の高さ位置が上端位置とされ、撮影範囲が１つの放射線検出器２１の検出面５８の幅Ｗ以内の第２撮影範囲ＣＲ２とされた図１２で示した状態での撮影である。第２撮影モードにおける撮影ユニット３０（フレーム１８）の回転角度は２４０°である。回転方向は、第１撮影モードの時計回り方向ＣＷとは逆の反時計回り方向ＣＣＷである。２４０°は、本開示の技術に係る「第２設定角度」の一例である。また、反時計回り方向ＣＣＷは、本開示の技術に係る「第２方向」の一例である。なお、回転角度は、厳密には２４０°＋θである。
【0085】
第２撮影モードにおいては、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の高さ位置が同じ上端位置に揃えられる。また、図８で示したように、第１放射線源２０１と第２放射線源２０２は１２０°の角度隔たった位置に配されている。このため、フレーム１８を２４０°回転させれば、３６０°の角度範囲をカバーしたことになる。
【0086】
第２撮影モードにおける撮影時間は、回転角度が２４０°であるため、第１撮影モードの１０秒よりも短い約６．７秒である。
【0087】
第２撮影モードにおける放射線検出器２１のフレームレートは、第１撮影モードと変わらず３０ｆｐｓである。撮影時間が約６．７秒であるため、第２撮影モードにおいて１台の放射線検出器２１から出力される投影画像は２００枚である。第２撮影モードにおいても第１撮影モードと同じく、放射線検出器２１は、１．２°毎に１枚の投影画像を出力していることになる。本例においては第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の２つの撮影ユニット３０を有するため、トータルで４００枚の投影画像が得られる。
【0088】
第２撮影モードにおいては、撮影制御部１１２の制御の下で回転機構４５が動作され、第１撮影モードの終了時の回転位置からフレーム１８が反時計回り方向ＣＣＷに２４０°回転される。その間に、撮影制御部１１２の制御の下で、放射線検出器２１のフレームレートに応じた周期で放射線源２０から放射線Ｒが連続的に照射され、その都度放射線検出器２１から投影画像が出力される。第２撮影モードにおいても第１撮影モードと同じく、第１放射線源２０１および第２放射線源２０２から同時に放射線Ｒが照射され、第１放射線検出器２１１および第２放射線検出器２１２から同時に投影画像が出力される。
【0089】
第２撮影モードにおいては、第１撮影ユニット３０１は０°～２４０°の角度範囲の撮影を担い、第２撮影ユニット３０２は１２０°～３６０°の角度範囲の撮影を担う。つまり、被写体Ｓの体軸周りの全周の撮影が、第１撮影ユニット３０１および第２撮影ユニット３０２で分担して行われる。第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２とで重複する角度範囲、ここでは１２０°～２４０°の角度範囲で得られた投影画像は、断層画像の生成には用いられずに破棄されるものもある。なお、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２とで重複する角度範囲で得られた投影画像を、投影画像の撮影タイミングの精度確認に用いてもよい。
【0090】
図１４に戻って、第２撮影モードによる撮影の終了後、画像処理部１１３において、得られた投影画像から診断用の断層画像が生成される（ステップＳＴ１９０）。そして、表示制御部１１５の制御の下で、診断用の断層画像がディスプレイ９８等に表示され、オペレータの閲覧に供される（ステップＳＴ１９０）。
【0091】
以上説明したように、ＣＴ装置１０は、複数の撮影ユニット３０と、回転機構４５と、線源昇降機構７０および検出器昇降機構８０と、ＣＰＵ９７とを備える。撮影ユニット３０は、被写体Ｓに向けて四角錐状の放射線Ｒを発する放射線源２０、および被写体Ｓを透過した放射線Ｒを検出する複数の画素５７が２次元状に配列された放射線検出器２１により構成される。回転機構４５は、被写体Ｓの体軸周りに複数の撮影ユニット３０を回転させる。線源昇降機構７０および検出器昇降機構８０は、複数の撮影ユニット３０の回転軸方向ＲＡＤの間隔を変化させる。ＣＰＵ９７の撮影制御部１１２は、複数の撮影ユニット３０、回転機構４５、線源昇降機構７０、および検出器昇降機構８０の動作を制御する。このため、比較的広い範囲の撮影と比較的狭い範囲の撮影をともに短時間で済ませることが可能となる。
【0092】
特許文献１に記載のＣＴ装置により比較的広い範囲の撮影を行う場合は、ガントリ内に被写体Ｓをポジショニングした後、ガントリを被写体Ｓの体軸方向に何度か移動させて撮影する必要がある。このため、第２撮影ユニット３０２を下端位置に移動させた後に被写体Ｓを装置本体１１内に誘導し、被写体Ｓをポジショニングする本開示の技術に係るＣＴ装置１０と比べて、被写体Ｓをポジショニングしてから撮影が終了するまでの時間が長く掛かる。このため被写体Ｓの負担が増す。また、ガントリを被写体Ｓの体軸方向に何度か移動させるタイミングで被写体Ｓの体動が起きると、断層画像の画質が劣化する。対して本開示の技術に係るＣＴ装置１０によれば、比較的広い範囲の撮影を短時間で済ませることが可能であるため、被写体Ｓの負担が軽減され、被写体Ｓの体動による断層画像の画質劣化のおそれも低減される。
【0093】
図７で示したように、放射線源２０は四角錐状の放射線Ｒを照射し、放射線検出器２１は、放射線Ｒを検出する複数の画素５７が２次元状に配列された構成である。このため、放射線源から扇状の放射線Ｒを照射し、画素が１次元状に配列された放射線検出器で放射線Ｒを検出する従来のＣＴ装置と比べて、撮影を短時間で済ませることができる。なお、四角錐状に代えて、円錐状の放射線Ｒを照射してもよい。
【0094】
撮影制御部１１２は、複数の撮影ユニット３０の回転軸方向ＲＡＤの間隔を相対的に広げて撮影する第１撮影モードと、間隔を相対的に狭めて撮影する第２撮影モードとの切り替えを制御する。このため、複数の撮影ユニット３０の回転軸方向ＲＡＤの間隔を相対的に広げた撮影と、間隔を相対的に狭めた撮影とを、１台のＣＴ装置１０でスムーズに行うことができる。間隔を相対的に広げた撮影と、間隔を相対的に狭めた撮影とを別の装置で行う場合と比べて、被写体Ｓの負担が軽減される。また、間隔を相対的に広げた撮影と、間隔を相対的に狭めた撮影とで、被写体Ｓのポジショニングの再現性を確保することができる。
【0095】
図１１および図１５で示したように、第１撮影モードは、放射線検出器２１の放射線Ｒの検出面５８の幅Ｗを超える第１撮影範囲ＣＲ１を撮影するモードである。第１撮影モードにおける複数の撮影ユニット３０の体軸周りの回転角度は、１８０°以上の第１設定角度である。このため、第１撮影モードにおいては、放射線検出器２１の放射線Ｒの検出面５８の幅Ｗを超える第１撮影範囲ＣＲ１をカバーした断層画像を短時間で得ることができる。
【0096】
図１１で示したように、撮影制御部１１２は、撮影ユニット３０の回転軸方向ＲＡＤの間隔を、隣り合う撮影ユニット３０で得られる投影画像に重複撮影範囲ＯＣＲが生じる設定とする。図１６で示したように、画像処理部１１３は、複数の撮影ユニット３０の各々から得られた投影画像（第１投影画像３１１および第２投影画像３１２）に対して再構成処理を施すことで、複数の撮影ユニット３０毎の複数の断層画像（第１断層画像３４１および第２断層画像３４２）を生成する。画像処理部１１３は、重複撮影範囲ＯＣＲに基づいて複数の断層画像を位置合わせすることで、複数の断層画像を合成する。このため、放射線検出器２１の放射線Ｒの検出面５８の幅Ｗを超える第１撮影範囲ＣＲ１をカバーした断層画像の撮影が可能となる。なお、重複撮影範囲ＯＣＲに基づいて各撮影ユニット３０の投影画像を位置合わせすることで合成した後、合成後の投影画像に対して再構成処理を施すことで断層画像を生成してもよい。
【0097】
図１２および図１５で示したように、第２撮影モードは、放射線検出器２１の放射線Ｒの検出面５８の幅Ｗ以内の第２撮影範囲ＣＲ２を撮影するモードである。第２撮影モードにおける複数の撮影ユニット３０の体軸周りの回転角度は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の回転方向の位相に応じた第２設定角度である。複数の撮影ユニット３０が第２設定角度で回転されることにより、体軸周りの全周の撮影が複数の撮影ユニット３０で分担して行われる。このため、放射線検出器２１の放射線Ｒの検出面５８の幅Ｗ以内の第２撮影範囲ＣＲ２をカバーした断層画像を短時間で得ることができる。
【0098】
図１５で示したように、第１撮影モードと第２撮影モードとが連続して行われる場合、撮影制御部１１２は、第１撮影モードにおいては時計回り方向ＣＷに複数の撮影ユニット３０を回転させ、第２撮影モードにおいては反時計回り方向ＣＣＷに複数の撮影ユニット３０を回転させる。このため、３６０°以上の回転を許容するスリップリングといった特殊な機構を設けずに済み、装置構成をシンプルにすることができる。
【0099】
ここで、図１７に示すように、放射線検出器２１が基準位置に配されていた場合は、３６０°の回転でスキャンする領域が変わらないため、有効視野ｓＦＯＶ（Ｓｃａｎ Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ）は、ハッチングで示すように比較的小さい領域に留まる。対して図１８に示すように、放射線検出器２１がオフセット位置に配されていた場合は、３６０°の回転でスキャンする領域が変わるため、有効視野ｓＦＯＶは、ハッチングで示すように比較的大きい領域となる。したがって、図９で示したように、回転軸方向ＲＡＤから見た場合、放射線検出器２１を、放射線源２０と正対する基準位置から予め設定された角度分異なったオフセット位置に配することで、放射線検出器２１を基準位置に配する場合と比べて、有効視野ｓＦＯＶを広くすることができる。また、放射線検出器２１を基準位置に配する場合と比べて、角度φを多少なりとも大きくとることができる。なお、図１７の放射線検出器２１を基準位置に配した場合の第１設定角度は、１８０°（厳密には１８０°＋θ）である。
【0100】
複数の撮影ユニット３０はフレーム１８に保持されており、フレーム１８内に被写体Ｓがポジショニングされる。図８で示したように、回転軸方向ＲＡＤから見た場合、放射線源２０はフレーム１８の外側に配され、放射線検出器２１はフレーム１８の内側に配されている。有効視野ｓＦＯＶは、放射線源２０が被写体Ｓから離れる程、かつ、放射線検出器２１が被写体Ｓに近付く程、大きくなる。このため、被写体Ｓがポジショニングされるフレーム１８の外側に放射線源２０を配し、内側に放射線検出器２１を配せば、有効視野ｓＦＯＶを広くすることができる。
【0101】
図３で示したように、複数の撮影ユニット３０は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の２つある。図８で示したように、回転軸方向ＲＡＤから見た場合、第１撮影ユニット３０１の第１放射線源２０１の配された位置を０°としたときに、第２撮影ユニット３０２の第２放射線源２０２は、第１放射線源２０１と９０°以上１２０°以下の角度φ隔たった位置に配されている。
【0102】
角度φが９０°未満である場合は、第２撮影モードにおける回転角度が第１撮影モードの３６０°に近付き、撮影時間も第１撮影モードと殆ど変わらなくなる。このため、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２を設けたことによる撮影時間の短縮の効果が薄い。また、角度φが１２０°よりも大きい場合は、図１９に示す角度φが１２５°の場合のように、第２放射線検出器２１２の端が第１撮影ユニット３０１により得られる投影画像に写り込んでしまう。したがって、角度φは９０°以上１２０°以下であることが好ましい。
【0103】
なお、放射線検出器２１のサイズを小さくすれば、角度φを１２０°より大きくしても、図１９のように放射線検出器２１が投影画像に写り込むことは避けられる。ただし、放射線検出器２１のサイズを小さくした分、有効視野ｓＦＯＶは小さくなる。また、放射線検出器２１の回転半径（回転中心Ｃと放射線検出器２１の検出面５８の中心点ＣＳとの距離）を大きくすれば、角度φを１２０°より大きくすることができる。ただし、放射線検出器２１が被写体Ｓから離れるために、この場合も有効視野ｓＦＯＶは小さくなる。このため、放射線源２０の回転半径（回転中心Ｃと放射線源２０の放射線Ｒの焦点との距離）と、放射線検出器２１の回転半径との比を２：１（例えば放射線源２０の回転半径＝８００ｍｍ、放射線検出器２１の回転半径＝４００ｍｍ）程度として、比較的広い有効視野ｓＦＯＶを確保することが好ましい。
【0104】
あるいは、フレーム１８を大きくしてＳＩＤを長くとれば、放射線検出器２１を被写体Ｓから離すことなく、角度φを１２０°より大きくすることができる。ただし、大型化して重くなったフレーム１８に合わせて高出力の回転用モータ４７を用意したり、支柱１４を太くして剛性を高めたりする必要がある。また、ＳＩＤが長くなる分、放射線Ｒのパワーも上げる必要がある。これらのことから、やはり角度φは９０°以上１２０°以下であることが好ましい。
【0105】
図１、図２、および図４で示したように、被写体Ｓは、立位姿勢および座位姿勢のうちのいずれかの姿勢でポジショニングされる。このため、重力が掛かった自然な状態の肺等の軟組織を観察したい、あるいは重力が掛かって負荷が加えられた状態の股関節等の関節を観察したい、という要望に応えることができる。なお、臥位姿勢の被写体Ｓを撮影するＣＴ装置であってもよい。
【0106】
図１１で示した例では、下端位置を、第１放射線Ｒ１の放射線束の下端Ｒ１ＬＥと第２放射線Ｒ２の放射線束の上端Ｒ２ＵＥとが一致する位置としたが、これに限らない。一例として図２０に示すように、第１撮影ユニット３０１により得られた投影画像から生成された断層画像と、第２撮影ユニット３０２により得られた投影画像から生成された断層画像とを画像合成するための最低限の重複撮影範囲ＯＣＲを確保可能な間隔であれば、下端位置を図１１の場合より下げてもよい。こうすれば、第１撮影範囲ＣＲ１をさらに広くすることができる。ただし、この場合は、ハッチングで示すように、回転中心Ｃ付近において第１放射線Ｒ１および第２放射線Ｒ２がともに照射されない空白領域ＢＡが生じるので、この空白領域ＢＡを避けた領域ＰＡに被写体Ｓをポジショニングする。断層画像の画質は多少劣化するが、比較的広い範囲を撮影することができる。なお、最低限の重複撮影範囲ＯＣＲは、例えば１０ｍｍ～３０ｍｍである。
【0107】
また、一例として図２１に示すように、下端位置を、第１放射線Ｒ１の放射線束に第２放射線Ｒ２の放射線束が一部重複する位置としてもよい。
【0108】
第２撮影モードにおいては、図１２で示したように、第１放射線Ｒ１の放射線束および第２放射線Ｒ２の放射線束を一致させているが、これに限らない。一例として図２２に示すように、第１放射線Ｒ１の放射線束および第２放射線Ｒ２の放射線束の間に、高精細描画領域ＨＤＡ内に最小の被疑部位ＳＳが収まる程度のずれを許容してもよい（高精細描画領域ＨＤＡの回転軸方向ＲＡＤの幅≧最小の被疑部位ＳＳの回転軸方向ＲＡＤの幅）。この場合、第２撮影範囲ＣＲ２は、実際には放射線検出器２１の検出面５８の幅Ｗを少し超えるが、幅Ｗ以内とする。高精細描画領域ＨＤＡは、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２との間隔が離れる程小さくなるが、高精細描画領域ＨＤＡの回転軸方向ＲＡＤの幅が、最小の被疑部位ＳＳの回転軸方向ＲＡＤの幅よりも小さくなったとき、第１放射線Ｒ１の放射線束および第２放射線Ｒ２の放射線束の間のずれの許容量の上限となる。最小の被疑部位ＳＳは、例えば小児の１つの脊椎であり、約１５ｍｍ程度である。
【0109】
［第２実施形態］
一例として図２３の表１２５に示すように、第１撮影モードに複数のサブ撮影モードを設けてもよい。具体的には、サブ撮影モードは、サブ撮影モードＡ、サブ撮影モードＢ、およびサブ撮影モードＣの３つである。
一例として図２３の表１２５に示すように、第１撮影モードに複数のサブ撮影モードを設けてもよい。具体的には、サブ撮影モードは、サブ撮影モードＡ、サブ撮影モードＢ、およびサブ撮影モードＣの３つである。
【0110】
サブ撮影モードＡは、図１１で示した、第１放射線Ｒ１の放射線束の下端Ｒ１ＬＥと第２放射線Ｒ２の放射線束の上端Ｒ２ＵＥとが一致する間隔とするモードである。サブ撮影モードＡは、例えば全脊椎撮影等の標準的な撮影に適用される。
【0111】
サブ撮影モードＢは、図２０で示した、第１撮影ユニット３０１により得られた投影画像から生成された断層画像と、第２撮影ユニット３０２により得られた投影画像から生成された断層画像とを画像合成するための最低限の重複撮影範囲ＯＣＲを確保可能な間隔とするモードである。サブ撮影モードＢは、例えば側弯症患者等の比較的撮影範囲が広い撮影に適用される。
【0112】
サブ撮影モードＣは、図２１で示した、第１放射線Ｒ１の放射線束に第２放射線Ｒ２の放射線束が一部重複する間隔とするモードである。サブ撮影モードＣは、例えば小児等の比較的撮影範囲が狭い撮影に適用される。
【0113】
このように、第２実施形態では、第１撮影モードは、間隔が異なる複数のサブ撮影モードを有する。このため、撮影の内容に適応した間隔で第１撮影モードによる撮影を行うことができる。
【0114】
［第３実施形態］
一例として図２４に示す線源昇降機構１３０および検出器昇降機構１３５を用いてもよい。線源昇降機構１３０は、ガイドレール７１および線源昇降用モータ７２等にさらに線源用クラッチ１３１を追加したものである。線源用クラッチ１３１は、第２放射線源２０２に対する線源昇降用モータ７２の駆動力の伝達および遮断を切り替える。検出器昇降機構１３５は、ガイドレール８１および検出器昇降用モータ８２等にさらに検出器用クラッチ１３６を追加したものである。検出器用クラッチ１３６は、昇降ボックス８３、ひいては第２放射線検出器２１２に対する検出器昇降用モータ８２の駆動力の伝達および遮断を切り替える。
一例として図２４に示す線源昇降機構１３０および検出器昇降機構１３５を用いてもよい。線源昇降機構１３０は、ガイドレール７１および線源昇降用モータ７２等にさらに線源用クラッチ１３１を追加したものである。線源用クラッチ１３１は、第２放射線源２０２に対する線源昇降用モータ７２の駆動力の伝達および遮断を切り替える。検出器昇降機構１３５は、ガイドレール８１および検出器昇降用モータ８２等にさらに検出器用クラッチ１３６を追加したものである。検出器用クラッチ１３６は、昇降ボックス８３、ひいては第２放射線検出器２１２に対する検出器昇降用モータ８２の駆動力の伝達および遮断を切り替える。
【0115】
一例として図２５および図２６に示すように、線源昇降機構１３０および検出器昇降機構１３５は電動モードと手動モードとを有する。図２５に示すように、電動モードにおいては、線源用クラッチ１３１により線源昇降用モータ７２の駆動力が第２放射線源２０２に伝達され、第２放射線源２０２が電動にて昇降される。また、検出器用クラッチ１３６により検出器昇降用モータ８２の駆動力が昇降ボックス８３、ひいては第２放射線検出器２１２に伝達され、第２放射線検出器２１２が電動により昇降される。
【0116】
一方、図２６に示すように、手動モードにおいては、線源用クラッチ１３１により線源昇降用モータ７２の駆動力の伝達が遮断され、これにより第２放射線源２０２の手動での昇降が可能となる。また、検出器用クラッチ１３６により検出器昇降用モータ８２の駆動力の伝達が遮断され、これにより第２放射線検出器２１２の手動での昇降が可能となる。
【0117】
このように、第３実施形態では、線源昇降機構１３０および検出器昇降機構１３５は、線源昇降用モータ７２および検出器昇降用モータ８２によって第２撮影ユニット３０２を移動させる電動モードと、手動によって第２撮影ユニット３０２を移動させる手動モードとを有する。このため、手動による第２撮影ユニット３０２の位置の調整が可能となる。
【0118】
なお、手動モードにおいて、例えば第１撮影モードによる撮影を開始するときに、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の間隔が閾値以上であった場合、表示制御部１１５の制御の下で、一例として図２７に示す警告画面１４０をディスプレイ９８に表示してもよい。
【0119】
警告画面１４０は、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の間隔が離れすぎている旨のメッセージ１４１を含む。警告画面１４０は、確認ボタン１４２を選択することで表示が消える。閾値には、第１撮影ユニット３０１により得られた投影画像から生成された断層画像と、第２撮影ユニット３０２により得られた投影画像から生成された断層画像とを画像合成するための最低限の重複撮影範囲ＯＣＲを確保可能な間隔が設定される。
【0120】
このように、手動モードにおいて、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の間隔が閾値以上であった場合に警告する制御を行えば、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の間隔が不適切な状態で撮影が行われてしまう事態を避けることができる。
【0121】
閾値に、高精細描画領域ＨＤＡの回転軸方向ＲＡＤの幅が最小の被疑部位ＳＳの回転軸方向ＲＡＤの幅よりも小さくなる間隔を設定してもよい。そして、第２撮影モードによる撮影を開始するときに、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の間隔が閾値以上であった場合に、警告画面１４０をディスプレイ９８に表示してもよい。なお、警告画面１４０に代えて、あるいは加えて、ランプ、音声等で警告してもよい。
【0122】
［第４実施形態］
一例として図２８に示すように、第２放射線源２０２にカメラ１４５を設けてもよい。カメラ１４５は、装置本体１１内にポジショニングされた被写体Ｓを撮影する。カメラ１４５は第２放射線源２０２に連動して昇降する。カメラ１４５は第２放射線源２０２とは別体で、第２放射線Ｒ２の妨げにならない第２放射線源２０２の下部に取り付けられている。なお、カメラ１４５は第２放射線源２０２と一体でもよいし、第２放射線源２０２に内蔵されていてもよい。
一例として図２８に示すように、第２放射線源２０２にカメラ１４５を設けてもよい。カメラ１４５は、装置本体１１内にポジショニングされた被写体Ｓを撮影する。カメラ１４５は第２放射線源２０２に連動して昇降する。カメラ１４５は第２放射線源２０２とは別体で、第２放射線Ｒ２の妨げにならない第２放射線源２０２の下部に取り付けられている。なお、カメラ１４５は第２放射線源２０２と一体でもよいし、第２放射線源２０２に内蔵されていてもよい。
【0123】
一例として図２９に示すように、表示制御部１１５は、カメラ画像表示画面１５０をディスプレイ９８に表示する制御を行う。カメラ画像表示画面１５０には、カメラ１４５から得られたカメラ画像１５１が表示される。カメラ画像１５１には被写体Ｓが写っている。表示制御部１１５は、カメラ画像１５１に断層画像として再構成可能な撮影範囲を示す枠１５２を重畳表示する。再構成可能な撮影範囲は、有効視野ｓＦＯＶに相当する範囲であってもよいし、高精細描画領域ＨＤＡに相当する範囲であってもよい。再構成可能な撮影範囲は、ＳＩＤ、照射野のサイズ、および第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の間隔等から導出することができる。
【0124】
このように、第４実施形態では、第２放射線源２０２に連動して移動するカメラ１４５を備える。表示制御部１１５は、カメラ１４５から得られたカメラ画像１５１をディスプレイ９８に表示する制御を行う。このため、オペレータは、第２放射線源２０２と被写体Ｓとの位置関係、および被写体Ｓのポジショニングの様子等を、カメラ画像１５１を通して確認することができる。
【0125】
また、表示制御部１１５は、カメラ画像１５１に断層画像として再構成可能な撮影範囲を示す枠１５２を重畳表示する。このため、オペレータに再構成可能な撮影範囲を報せることができる。オペレータは、枠１５２を頼りに被写体Ｓのポジショニングをし直したり、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の間隔を微調整したりすることができる。
【0126】
第２放射線源２０２ではなく、第２放射線検出器２１２にカメラ１４５を設けてもよい。また、第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２とは別の位置、例えば図８等で示す９０°の位置にカメラ１４５を配し、カメラ１４５を第２撮影ユニット３０２と連動して昇降させる昇降機構を設けてもよい。
【0127】
［第５実施形態］
上記各実施形態では、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の２つの撮影ユニット３０の例を示したが、撮影ユニット３０の数はこれに限らない。一例として図３０および図３１に示すように、第１撮影ユニット３０１、第２撮影ユニット３０２、および第３撮影ユニット３０３の３つの撮影ユニット３０を備えていてもよい。
上記各実施形態では、第１撮影ユニット３０１と第２撮影ユニット３０２の２つの撮影ユニット３０の例を示したが、撮影ユニット３０の数はこれに限らない。一例として図３０および図３１に示すように、第１撮影ユニット３０１、第２撮影ユニット３０２、および第３撮影ユニット３０３の３つの撮影ユニット３０を備えていてもよい。
【0128】
第３撮影ユニット３０３は、第３放射線源２０３と第３放射線検出器２１３とで構成される。回転軸方向ＲＡＤから見た場合、第３放射線源２０３は、第１放射線源２０１と２４０°、第２放射線源２０２と１２０°、それぞれ隔たった位置に配されている。第３放射線検出器２１３は、この第３放射線源２０３の配置位置にしたがった位置に配されている。つまり、第１撮影ユニット３０１、第２撮影ユニット３０２、および第３撮影ユニット３０３は、１２０°毎に配されている。
【0129】
なお、第１放射線検出器２１１、第２放射線検出器２１２、および第３放射線検出器２１３のいずれも、図９で示したオフセット位置に配されている。また、線源昇降機構および検出器昇降機構は、第２撮影ユニット３０２と第３撮影ユニット３０３に設けられており、第２撮影ユニット３０２と第３撮影ユニット３０３は回転軸方向ＲＡＤに昇降する。一方、第１撮影ユニット３０１には、上記第１実施形態と同じく線源昇降機構および検出器昇降機構は設けられておらず、第１撮影ユニット３０１は上端位置に固定されている。
【0130】
一例として図３２に示すように、第２撮影ユニット３０２を構成する第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２は中間位置に配され、第３撮影ユニット３０３を構成する第３放射線源２０３および第３放射線検出器２１３は下端位置に配される。中間位置は、第１放射線Ｒ１の放射線束の下端Ｒ１ＬＥと第２放射線Ｒ２の放射線束の上端Ｒ２ＵＥとが一致する位置である。下端位置は、第２放射線Ｒ２の放射線束の下端Ｒ２ＬＥと、第３放射線源２０３から発せられる第３放射線Ｒ３の放射線束の上端Ｒ３ＵＥとが一致する位置である。この場合の第１撮影範囲ＣＲ１は、１つの放射線検出器２１の検出面５８の回転軸方向ＲＡＤにおける幅Ｗの約２倍の幅の範囲である。つまり、第１撮影範囲ＣＲ１は幅Ｗを超える範囲である。
【0131】
一例として図３３に示すように、第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２と、第３放射線源２０３および第３放射線検出器２１３とが上端位置にあるとき、第１放射線Ｒ１の放射線束、第２放射線Ｒ２の放射線束、および第３放射線Ｒ３の放射線束が一致する。この場合の第２撮影範囲ＣＲ２は、上記第１実施形態の図１２の場合と同じく、１つの放射線検出器２１の検出面５８の回転軸方向ＲＡＤの幅Ｗと一致する範囲である。つまり、第２撮影範囲ＣＲ２は幅Ｗ以内の範囲である。
【0132】
本第５実施形態における第１撮影モードと第２撮影モードの内容は、一例として図３４に示す表１５５のようになる。すなわち、第１撮影モードは、第２撮影ユニット３０２の高さ位置が中間位置、第３撮影ユニット３０３の高さ位置が下端位置とされ、撮影範囲が１つの放射線検出器２１の検出面５８の幅Ｗを超える第１撮影範囲ＣＲ１とされた図３２で示した状態での撮影である。回転角度、回転方向、撮影時間、およびフレームレートは、上記第１実施形態の第１撮影モードと同じである。
【0133】
第２撮影モードは、第２撮影ユニット３０２および第３撮影ユニット３０３の高さ位置が上端位置とされ、撮影範囲が１つの放射線検出器２１の検出面５８の幅Ｗ以内の第２撮影範囲ＣＲ２とされた図３３で示した状態での撮影である。この場合の撮影ユニット３０（フレーム１８）の回転角度は１２０°である。このため撮影時間は約３．３秒である。なお、回転角度は、厳密には１２０°＋θである。
【0134】
第２撮影モードにおいて１台の放射線検出器２１から出力される投影画像は１００枚である。本例においては第１撮影ユニット３０１、第２撮影ユニット３０２、および第３撮影ユニット３０３の３つの撮影ユニット３０を有するため、トータルで３００枚の投影画像が得られる。
【0135】
第２撮影モードにおいては、第１撮影ユニット３０１は０°～１２０°の角度範囲の撮影を担い、第２撮影ユニット３０２は１２０°～２４０°の角度範囲の撮影を担い、第３撮影ユニット３０３は２４０°～３６０°の角度範囲の撮影を担う。つまり、被写体Ｓの体軸周りの全周の撮影が、第１撮影ユニット３０１、第２撮影ユニット３０２、および第３撮影ユニット３０３で分担して行われる。
【0136】
このように、第５実施形態では、撮影ユニット３０は、第１撮影ユニット３０１、第２撮影ユニット３０２、および第３撮影ユニット３０３の３つある。このため、２つの撮影ユニット３０の場合と比べて、第１撮影モードにおける第１撮影範囲ＣＲ１を広くとることができる。また、２つの撮影ユニット３０の場合と比べて、第２撮影モードによる撮影をより短時間で済ませることができる。
【0137】
一例として図３５に示すように、回転軸方向ＲＡＤから見た場合に、第１放射線源２０１と第２放射線源２０２、第１放射線検出器２１１と第２放射線検出器２１２を対向する位置（ここでは０°の位置と１８０°の位置）に配してもよい。ただし、この場合は、そのままでは第１放射線検出器２１１と第２放射線検出器２１２が投影画像に写り込んでしまうので、回転軸方向ＲＡＤにおける第１放射線源２０１および第２放射線源２０２の配置位置を以下のように工夫する。
【0138】
すなわち、一例として図３６に示すように、第２撮影モードの場合、第１放射線源２０１および第２放射線源２０２を、回転軸方向ＲＡＤにおいて第１放射線検出器２１１および第２放射線検出器２１２の下方にずらした位置に配する。そして、照射野限定器５６により第１放射線Ｒ１および第２放射線Ｒ２の照射野を調整し、第１放射線Ｒ１および第２放射線Ｒ２を第１放射線検出器２１１および第２放射線検出器２１２に向けて打ち上げる。
【0139】
また、一例として図３７に示すように、第１撮影モードのために第２放射線源２０２および第２放射線検出器２１２を下端位置に下降させる場合を考える。この場合、第１放射線源２０１が図３６で示した位置のままであると、下降した第２放射線検出器２１２が投影画像に写り込んでしまう。そこで、第１放射線源２０１にも線源昇降機構を設けて、第２放射線検出器２１２が投影画像に写り込まない位置に第１放射線源２０１を下降させる。
【0140】
こうすれば、第２撮影モードにおける撮影ユニット３０の回転角度である第２設定角度は１８０°でよいので、上記第１実施形態の第２設定角度が２４０°の場合と比べて、第２撮影モードによる撮影を短時間で済ませることができる。
【0141】
なお、フレーム１８はそれなりの重量がある。そして、撮影ユニット３０を複数設けたことでさらにフレーム１８の重量が増すので、フレーム１８の慣性モーメントはより大きくなる。このため、実際は、一例として図３８のグラフに示すように、回転開始から定速回転に至るまでの加速期間ＡＰと、定速回転から回転停止に至るまでの減速期間ＤＰとに、Ｔ１－Ｔ０の時間とＴ３－Ｔ２の時間が掛かる。そこで、例えば上記第１実施形態の第１撮影モードにおいて３６０°の第１設定角度にてフレーム１８を回転させる場合、定速期間ＣＳＰにおいてはフレーム１８を３６０°回転させるとして、２０°ずつの回転で加速期間ＡＰおよび減速期間ＤＰを終わらせる。このため、実際には、フレーム１８を４００°回転させていることになる。第２撮影モードにおいて例えば２４０°の第２設定角度にてフレーム１８を回転させる場合も同様に、相応の加速期間ＡＰおよび減速期間ＤＰが設けられ、フレーム１８が２４０°以上回転される。
【0142】
フレーム１８は、前述のようにスリップリングのような機構をもたず、配線により電力が供給される。このため、フレーム８には配線長に応じた限界回転角度が存在する。そこで、安全対策として、フレーム１８の一方向の回転角度が限界回転角度となった場合に、回転用モータ４７への電力供給を強制的に遮断する機械的スイッチを設けることが好ましい。図３８で示したようにフレーム１８を３６０°回転させるのに実際には４００°回転させる場合は、４００°の回転が３６０°の回転に変換されるような回転角度変換器を回転機構４５のポテンショメータ４８に接続すればよい。
【0143】
第１撮影モードによる撮影において、例えば全身等のより広い範囲を撮影する場合は、フレーム１８を２回以上昇降させて、２回以上に分けて撮影を行ってもよい。また、第２撮影モードによる撮影において、異なる高さ位置の被疑部位が複数特定された場合も同様に、フレーム１８を２回以上昇降させて、複数の被疑部位を１つずつ撮影してもよい。
【0144】
第１撮影モードによる撮影と第２撮影モードによる撮影は、必ずしも連続して行わなくてもよい。単純放射線撮影装置、超音波撮影装置といった他の医用画像撮影装置で得られた画像の解析によって既に被疑部位が特定されている場合は、第２撮影モードによる撮影のみを行ってもよい。
【0145】
上記第１実施形態では、第１撮影ユニット３０１を上端位置に固定としたが、これに限らない。第１撮影ユニット３０１にも線源昇降機構および検出器昇降機構を設け、第１撮影ユニット３０１を回転軸方向ＲＡＤに昇降可能としてもよい。
【0146】
放射線源２０および放射線検出器２１をフレーム１８の周方向に沿って移動させる機構を設け、放射線源２０および放射線検出器２１の配置位置を変更可能に構成してもよい。こうすれば、装置本体１１内への被写体Ｓの誘導の邪魔になる放射線源２０および放射線検出器２１を、邪魔にならない位置に退避させるといったことができる。
【0147】
画像解析部１１４により被疑部位を特定する代わりに、第１撮影モードによる撮影で得られた断層画像をディスプレイ９８に表示し、その画面上でオペレータに被疑部位を指定させてもよい。
【0148】
支柱１４は４本でもよいし５本でもよい。また、回転用モータ４７をステッピングモータとして、回転用モータ４７に与えるパルス数によってフレーム１８の回転位置を割り出してもよい。また、フレーム１８は円環に限らず、多角環でもよい。
【0149】
制御装置１２を構成するコンピュータのハードウェア構成は種々の変形が可能である。例えば、制御装置１２を、処理能力および信頼性の向上を目的として、ハードウェアとして分離された複数台のコンピュータで構成することも可能である。例えば、受付部１１０、ＲＷ制御部１１１、および表示制御部１１５の機能と、撮影制御部１１２、画像処理部１１３、および画像解析部１１４の機能とを、２台のコンピュータに分散して担わせる。この場合は２台のコンピュータで制御装置１２を構成する。
【0150】
このように、制御装置１２のコンピュータのハードウェア構成は、処理能力、安全性、信頼性等の要求される性能に応じて適宜変更することができる。さらに、ハードウェアに限らず、作動プログラム１０５といったアプリケーションプログラムについても、安全性および信頼性の確保を目的として、二重化したり、あるいは、複数のストレージに分散して格納することももちろん可能である。
【0151】
上記各実施形態において、例えば、受付部１１０、ＲＷ制御部１１１、撮影制御部１１２、画像処理部１１３、画像解析部１１４、および表示制御部１１５といった各種の処理を実行する処理部（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いることができる。各種のプロセッサには、ソフトウェア（作動プログラム１０５）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ９７に加えて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ:ＰＬＤ）、および／またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
【0152】
１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ、および／または、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
【0153】
複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントおよびサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ:ＳｏＣ）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
【0154】
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を用いることができる。
【0155】
以上の記載から、下記の付記項に記載の技術を把握することができる。
【0156】
［付記項１］
被写体に向けて錐状の放射線を発する放射線源、および前記被写体を透過した前記放射線を検出する複数の画素が２次元状に配列された放射線検出器により構成される複数の撮影ユニットと、
前記被写体の体軸周りに複数の前記撮影ユニットを回転させる回転機構と、
複数の前記撮影ユニットの回転軸方向の間隔を変化させる変位機構と、
複数の前記撮影ユニット、前記回転機構、および前記変位機構の動作を制御するプロセッサと、
を備えるコンピュータ断層撮影装置。
［付記項２］
前記プロセッサは、
前記間隔を相対的に広げて撮影する第１撮影モードと、
前記間隔を相対的に狭めて撮影する第２撮影モードと
の切り替えを制御する付記項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項３］
前記第１撮影モードは、前記放射線検出器の前記放射線の検出面の幅を超える第１撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、
前記第１撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、１８０°以上の第１設定角度である付記項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項４］
前記プロセッサは、
前記間隔を、隣り合う前記撮影ユニットで得られる投影画像同士に重複する撮影範囲が生じる設定とし、
複数の前記撮影ユニットの各々から得られた前記投影画像に対して再構成処理を施すことで、複数の前記撮影ユニット毎の複数の断層画像を生成し、
前記重複する撮影範囲に基づいて複数の前記断層画像を位置合わせすることで、複数の前記断層画像を合成する付記項３に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項５］
複数の前記撮影ユニットは回転方向の位相が異なっており、
前記第２撮影モードは、前記放射線検出器の前記放射線の検出面の幅以内の第２撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、
前記第２撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、複数の前記撮影ユニットの前記回転方向の位相に応じた第２設定角度であり、
複数の前記撮影ユニットが前記第２設定角度で回転されることにより、前記体軸周りの全周の撮影が複数の前記撮影ユニットで分担して行われる付記項２から付記項４のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項６］
前記第１撮影モードと第２撮影モードとが連続して行われる場合、
前記プロセッサは、
前記第１撮影モードにおいては第１方向に複数の前記撮影ユニットを回転させ、第２撮影モードにおいては前記第１方向とは逆の第２方向に複数の前記撮影ユニットを回転させる付記項２から付記項５のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項７］
前記第１撮影モードは、前記間隔が異なる複数のサブ撮影モードを有する付記項２から付記項６のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項８］
前記回転軸方向から見た場合、前記放射線検出器は、前記放射線源と正対する基準位置から予め設定された角度分異なったオフセット位置に配されている付記項１から付記項７のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項９］
複数の前記撮影ユニットはフレームに保持されており、前記フレーム内に前記被写体がポジショニングされ、
前記回転軸方向から見た場合、前記放射線源は前記フレームの外側に配され、前記放射線検出器は前記フレームの内側に配されている付記項１から付記項８のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１０］
複数の前記撮影ユニットは、第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの２つあり、
前記回転軸方向から見た場合、前記第１撮影ユニットの第１放射線源の配された位置を０°としたときに、前記第２撮影ユニットの第２放射線源は、前記第１放射線源と９０°以上１２０°以下の角度隔たった位置に配されている付記項１から付記項９のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１１］
複数の前記撮影ユニットは３つある付記項１から付記項１０のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１２］
前記変位機構は、電動アクチュエータによって前記撮影ユニットを移動させる電動モードと、手動によって前記撮影ユニットを移動させる手動モードとを有する付記項１から付記項１１のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１３］
前記プロセッサは、
前記手動モードにおいて、前記間隔が閾値以上であった場合に警告する制御を行う付記項１２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１４］
前記撮影ユニットに連動して移動するカメラを備え、
前記プロセッサは、
前記カメラから得られたカメラ画像をディスプレイに表示する制御を行う付記項１から付記項１３のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１５］
前記プロセッサは、
前記カメラ画像に断層画像として再構成可能な撮影範囲を重畳表示する付記項１４に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１６］
前記被写体は、立位姿勢および座位姿勢のうちのいずれかの姿勢でポジショニングされる付記項１から付記項１５のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
被写体に向けて錐状の放射線を発する放射線源、および前記被写体を透過した前記放射線を検出する複数の画素が２次元状に配列された放射線検出器により構成される複数の撮影ユニットと、
前記被写体の体軸周りに複数の前記撮影ユニットを回転させる回転機構と、
複数の前記撮影ユニットの回転軸方向の間隔を変化させる変位機構と、
複数の前記撮影ユニット、前記回転機構、および前記変位機構の動作を制御するプロセッサと、
を備えるコンピュータ断層撮影装置。
［付記項２］
前記プロセッサは、
前記間隔を相対的に広げて撮影する第１撮影モードと、
前記間隔を相対的に狭めて撮影する第２撮影モードと
の切り替えを制御する付記項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項３］
前記第１撮影モードは、前記放射線検出器の前記放射線の検出面の幅を超える第１撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、
前記第１撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、１８０°以上の第１設定角度である付記項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項４］
前記プロセッサは、
前記間隔を、隣り合う前記撮影ユニットで得られる投影画像同士に重複する撮影範囲が生じる設定とし、
複数の前記撮影ユニットの各々から得られた前記投影画像に対して再構成処理を施すことで、複数の前記撮影ユニット毎の複数の断層画像を生成し、
前記重複する撮影範囲に基づいて複数の前記断層画像を位置合わせすることで、複数の前記断層画像を合成する付記項３に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項５］
複数の前記撮影ユニットは回転方向の位相が異なっており、
前記第２撮影モードは、前記放射線検出器の前記放射線の検出面の幅以内の第２撮影範囲を撮影するモードであり、かつ、
前記第２撮影モードにおける複数の前記撮影ユニットの前記体軸周りの回転角度は、複数の前記撮影ユニットの前記回転方向の位相に応じた第２設定角度であり、
複数の前記撮影ユニットが前記第２設定角度で回転されることにより、前記体軸周りの全周の撮影が複数の前記撮影ユニットで分担して行われる付記項２から付記項４のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項６］
前記第１撮影モードと第２撮影モードとが連続して行われる場合、
前記プロセッサは、
前記第１撮影モードにおいては第１方向に複数の前記撮影ユニットを回転させ、第２撮影モードにおいては前記第１方向とは逆の第２方向に複数の前記撮影ユニットを回転させる付記項２から付記項５のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項７］
前記第１撮影モードは、前記間隔が異なる複数のサブ撮影モードを有する付記項２から付記項６のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項８］
前記回転軸方向から見た場合、前記放射線検出器は、前記放射線源と正対する基準位置から予め設定された角度分異なったオフセット位置に配されている付記項１から付記項７のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項９］
複数の前記撮影ユニットはフレームに保持されており、前記フレーム内に前記被写体がポジショニングされ、
前記回転軸方向から見た場合、前記放射線源は前記フレームの外側に配され、前記放射線検出器は前記フレームの内側に配されている付記項１から付記項８のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１０］
複数の前記撮影ユニットは、第１撮影ユニットと第２撮影ユニットの２つあり、
前記回転軸方向から見た場合、前記第１撮影ユニットの第１放射線源の配された位置を０°としたときに、前記第２撮影ユニットの第２放射線源は、前記第１放射線源と９０°以上１２０°以下の角度隔たった位置に配されている付記項１から付記項９のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１１］
複数の前記撮影ユニットは３つある付記項１から付記項１０のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１２］
前記変位機構は、電動アクチュエータによって前記撮影ユニットを移動させる電動モードと、手動によって前記撮影ユニットを移動させる手動モードとを有する付記項１から付記項１１のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１３］
前記プロセッサは、
前記手動モードにおいて、前記間隔が閾値以上であった場合に警告する制御を行う付記項１２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１４］
前記撮影ユニットに連動して移動するカメラを備え、
前記プロセッサは、
前記カメラから得られたカメラ画像をディスプレイに表示する制御を行う付記項１から付記項１３のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１５］
前記プロセッサは、
前記カメラ画像に断層画像として再構成可能な撮影範囲を重畳表示する付記項１４に記載のコンピュータ断層撮影装置。
［付記項１６］
前記被写体は、立位姿勢および座位姿勢のうちのいずれかの姿勢でポジショニングされる付記項１から付記項１５のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【0157】
本開示の技術は、上述の種々の実施形態および／または種々の変形例を適宜組み合わせることも可能である。また、上記実施形態に限らず、要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。さらに、本開示の技術は、プログラムに加えて、プログラムを非一時的に記憶する記憶媒体にもおよぶ。
【0158】
以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
【0159】
本明細書において、「Ａおよび／またはＢ」は、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａおよび／またはＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、ＡおよびＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「および／または」で結び付けて表現する場合も、「Ａおよび／またはＢ」と同様の考え方が適用される。
【0160】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【符号の説明】
【0161】
１０ コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ装置）
１１ 装置本体
１２ 制御装置
１３ ステージ
１４、１４Ａ～１４Ｃ 支柱
１５ 天板
１６ キャスター
１７、１７Ａ～１７Ｃ 接続部材
１８ フレーム
２０ 放射線源
２１ 放射線検出器
２２、２２Ａ～２２Ｃ ねじ軸
２４ 可動アーム
２５ タッチパネルディスプレイ
３０ 撮影ユニット
３２ 車椅子
３４ 画像解析用の断層画像
３５ フレーム昇降機構
３６ ナット
３７ フレーム昇降用モータ
３８ 第１接続部
３９ 第２接続部
４０ ベアリング
４１ ガイド溝
４５ 回転機構
４６ 回転ベルト
４７ 回転用モータ
４８ ポテンショメータ
４９、５０ プーリ
５５ 放射線管
５６ 照射野限定器
５７ 画素
５８ 検出面
６０Ａ、６０Ｂ、６１Ａ、６１Ｂ アタッチメント
６２ ボルト
６３ 接合部
７０、１３０ 線源昇降機構
７１、８１ ガイドレール
７１Ａ、７１Ｂ 第１部分、第２部分
７２ 線源昇降用モータ
７３、８５、８６ ストッパー
８０、１３５ 検出器昇降機構
８２ 検出器昇降用モータ
８３ 昇降ボックス
８４ アーム
９５ ストレージ
９６ メモリ
９７ ＣＰＵ
９８ ディスプレイ
９９ 入力デバイス
１０５ 作動プログラム
１０６ 照射条件テーブル
１０７ オーダー別照射条件情報
１１０ 受付部
１１１ リードライト制御部（ＲＷ制御部）
１１２ 撮影制御部
１１３ 画像処理部
１１４ 画像解析部
１１５ 表示制御部
１１６ 撮影メニュー
１１７ 照射条件
１２０、１２５、１５５ 表
１３１ 線源用クラッチ
１３６ 検出器用クラッチ
１４０ 警告画面
１４１ メッセージ
１４２ 確認ボタン
１４５ カメラ
１５０ カメラ画像表示画面
１５１ カメラ画像
１５２ 枠
２０１ 第１放射線源
２０２ 第２放射線源
２０３ 第３放射線源
２１１ 第１放射線検出器
２１２ 第２放射線検出器
２１３ 第３放射線検出器
３０１ 第１撮影ユニット
３０２ 第２撮影ユニット
３０３ 第３撮影ユニット
３１１ 第１投影画像
３１２ 第２投影画像
３４１ 第１断層画像
３４２ 第２断層画像
ＡＰ 加速期間
ＢＡ 空白領域
Ｃ フレームの中心（回転中心）
ＣＣＷ 反時計回り方向
ＣＲ１ 第１撮影範囲
ＣＲ２ 第２撮影範囲
ＣＳ 放射線検出器の検出面の中心点
ＣＳ１ 第１放射線検出器の検出面の第１中心点
ＣＳ２ 第２放射線検出器の検出面の第２中心点
ＣＳＰ 定速期間
ＣＷ 時計回り方向
ＤＰ 減速期間
ＨＤＡ 高精細描画領域
ＯＣＲ 重複撮影範囲
ＰＡ 空白領域を避けた領域
Ｒ 放射線
Ｒ１ 第１放射線
Ｒ１ＬＥ 第１放射線の放射線束の下端
Ｒ２ 第２放射線
Ｒ２ＬＥ 第２放射線の放射線束の下端
Ｒ２ＵＥ 第２放射線の放射線束の上端
Ｒ３ 第３放射線
Ｒ３ＵＥ 第３放射線の放射線束の上端
ＲＡ 回転軸
ＲＡＤ 回転軸方向
ＲＣＡ 放射線の放射線束の中心軸
ＲＣＡ１ 第１放射線の放射線束の第１中心軸
ＲＣＡ２ 第２放射線の放射線束の第２中心軸
Ｓ 被写体
ｓＦＯＶ 有効視野
ＳＳ 最小の被疑部位
ＳＴ１００、ＳＴ１１０、ＳＴ１２０、ＳＴ１３０、ＳＴ１４０、ＳＴ１５０、ＳＴ１６０、ＳＴ１７０、ＳＴ１８０、ＳＴ１９０ ステップ
Ｔ０～Ｔ３ 時間
Ｗ 放射線検出器の検出面の幅
θ 放射線の放射角度
φ 第１放射線源と第２放射線源の配置位置の角度
１１ 装置本体
１２ 制御装置
１３ ステージ
１４、１４Ａ～１４Ｃ 支柱
１５ 天板
１６ キャスター
１７、１７Ａ～１７Ｃ 接続部材
１８ フレーム
２０ 放射線源
２１ 放射線検出器
２２、２２Ａ～２２Ｃ ねじ軸
２４ 可動アーム
２５ タッチパネルディスプレイ
３０ 撮影ユニット
３２ 車椅子
３４ 画像解析用の断層画像
３５ フレーム昇降機構
３６ ナット
３７ フレーム昇降用モータ
３８ 第１接続部
３９ 第２接続部
４０ ベアリング
４１ ガイド溝
４５ 回転機構
４６ 回転ベルト
４７ 回転用モータ
４８ ポテンショメータ
４９、５０ プーリ
５５ 放射線管
５６ 照射野限定器
５７ 画素
５８ 検出面
６０Ａ、６０Ｂ、６１Ａ、６１Ｂ アタッチメント
６２ ボルト
６３ 接合部
７０、１３０ 線源昇降機構
７１、８１ ガイドレール
７１Ａ、７１Ｂ 第１部分、第２部分
７２ 線源昇降用モータ
７３、８５、８６ ストッパー
８０、１３５ 検出器昇降機構
８２ 検出器昇降用モータ
８３ 昇降ボックス
８４ アーム
９５ ストレージ
９６ メモリ
９７ ＣＰＵ
９８ ディスプレイ
９９ 入力デバイス
１０５ 作動プログラム
１０６ 照射条件テーブル
１０７ オーダー別照射条件情報
１１０ 受付部
１１１ リードライト制御部（ＲＷ制御部）
１１２ 撮影制御部
１１３ 画像処理部
１１４ 画像解析部
１１５ 表示制御部
１１６ 撮影メニュー
１１７ 照射条件
１２０、１２５、１５５ 表
１３１ 線源用クラッチ
１３６ 検出器用クラッチ
１４０ 警告画面
１４１ メッセージ
１４２ 確認ボタン
１４５ カメラ
１５０ カメラ画像表示画面
１５１ カメラ画像
１５２ 枠
２０１ 第１放射線源
２０２ 第２放射線源
２０３ 第３放射線源
２１１ 第１放射線検出器
２１２ 第２放射線検出器
２１３ 第３放射線検出器
３０１ 第１撮影ユニット
３０２ 第２撮影ユニット
３０３ 第３撮影ユニット
３１１ 第１投影画像
３１２ 第２投影画像
３４１ 第１断層画像
３４２ 第２断層画像
ＡＰ 加速期間
ＢＡ 空白領域
Ｃ フレームの中心（回転中心）
ＣＣＷ 反時計回り方向
ＣＲ１ 第１撮影範囲
ＣＲ２ 第２撮影範囲
ＣＳ 放射線検出器の検出面の中心点
ＣＳ１ 第１放射線検出器の検出面の第１中心点
ＣＳ２ 第２放射線検出器の検出面の第２中心点
ＣＳＰ 定速期間
ＣＷ 時計回り方向
ＤＰ 減速期間
ＨＤＡ 高精細描画領域
ＯＣＲ 重複撮影範囲
ＰＡ 空白領域を避けた領域
Ｒ 放射線
Ｒ１ 第１放射線
Ｒ１ＬＥ 第１放射線の放射線束の下端
Ｒ２ 第２放射線
Ｒ２ＬＥ 第２放射線の放射線束の下端
Ｒ２ＵＥ 第２放射線の放射線束の上端
Ｒ３ 第３放射線
Ｒ３ＵＥ 第３放射線の放射線束の上端
ＲＡ 回転軸
ＲＡＤ 回転軸方向
ＲＣＡ 放射線の放射線束の中心軸
ＲＣＡ１ 第１放射線の放射線束の第１中心軸
ＲＣＡ２ 第２放射線の放射線束の第２中心軸
Ｓ 被写体
ｓＦＯＶ 有効視野
ＳＳ 最小の被疑部位
ＳＴ１００、ＳＴ１１０、ＳＴ１２０、ＳＴ１３０、ＳＴ１４０、ＳＴ１５０、ＳＴ１６０、ＳＴ１７０、ＳＴ１８０、ＳＴ１９０ ステップ
Ｔ０～Ｔ３ 時間
Ｗ 放射線検出器の検出面の幅
θ 放射線の放射角度
φ 第１放射線源と第２放射線源の配置位置の角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【手続補正書】
【提出日】2023-07-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
プロセッサは、間隔を、隣り合う撮影ユニットで得られる投影画像同士に重複する撮影範囲が生じる設定とし、複数の撮影ユニットの各々から得られた投影画像に対して再構成処理を施すことで、複数の撮影ユニット毎の複数の断層画像を生成し、重複する撮影範囲に基づいて複数の断層画像を位置合わせすることで、複数の断層画像を合成することが好ましい。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0137】
一例として図３５に示すように、回転軸方向ＲＡＤから見た場合に、第１放射線源２０１と第２放射線源２０２、および第１放射線検出器２１１と第２放射線検出器２１２を対向する位置（ここでは０°の位置と１８０°の位置）に配してもよい。ただし、この場合は、そのままでは第１放射線検出器２１１と第２放射線検出器２１２が投影画像に写り込んでしまうので、回転軸方向ＲＡＤにおける第１放射線源２０１および第２放射線源２０２の配置位置を以下のように工夫する。