JP2007236446A - 断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線による被曝を低減させることができる断層撮影装置を提供することを目的とする。
【解決手段】断層撮影を行う前に、受光機構１３は被検体Ｍからの光を受光し、その受光機構１３からの被検体Ｍに関する光学像（可視光線の陰影）に基づいて照射条件設定部６は照射条件を設定するので、従来のように照射条件の設定のための画像（すなわちスカウト画像）を取得するためにＸ線を照射する必要はなく、その分だけＸ線による被曝を低減させることができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、医療分野や、非破壊検査，ＲＩ（Radio isotope）検査などの工業分野などに用いられる断層撮影装置に係り、特に、照射源に対して放射線の照射条件を設定する技術に関する。

従来、この種の装置として、被検体の体軸周りにＸ線管およびＸ線検出器を回転させるＸ線ＣＴ(Computed Tomography)装置がある。Ｘ線ＣＴ装置では、被検体に照射する放射線を低減させて、被検体のＸ線被曝を低減させるための機構として、ＣＴ−ＡＥＣ(Auto Exposure Control:自動照射制御機構)がある。この機構は、Ｘ線ＣＴ装置による断層撮影の事前にＸ線を照射してスカウト画像を取得して、そのスカウト画像からＸ線吸収の密度マップを取得して、それに基づいて断層撮影のためのＸ線照射を適切に制御するものである（例えば、特許文献１〜５参照）。なお、スカウト画像は、特許文献１ではスキャノ像、特許文献２ではスカウト像、特許文献３では平面透視画像、特許文献４ではスカウト画像、特許文献５ではスキャノ像である。
特開平１−２９３８４４号公報（第１−５頁、第１−３図） 特開平１１−１０４１２１号公報（第１−６頁、図１−３） 特開平１１−２０６７５５号号公報（第１−６頁、図１−１１，１３） 特開２００２−３０６４６８号公報（第１−６頁、図１，３−７） 特開２００３−７９６１１号公報（第１−１１頁、図１−１０）

しかしながら、これらのＣＴ−ＡＥＣ機構で用いられるスカウト画像を取得するためにＸ線照射を行っており、スカウト画像の収集自体においてＸ線被曝が生じる。そこで、かかるＸ線被曝をも低減させることが可能な構成が望まれる。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放射線による被曝を低減させることができる断層撮影装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、放射線を被検体に照射する照射源と、前記被検体に照射されて透過された前記放射線を検出する放射線検出手段と、照射源に対して放射線の照射条件を設定する照射条件設定手段とを備え、照射条件設定手段で設定された照射条件の下において放射線検出手段で検出される投影データの一群より断層画像を取得する断層撮影装置であって、被検体からの光を受光する受光手段を備え、受光手段からの被検体に関する光学像に基づいて照射条件設定手段は照射条件を設定することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、被検体からの光を受光する受光手段を備えている。断層撮影を行う前に、受光手段は被検体からの光を受光し、その受光手段からの被検体に関する光学像に基づいて照射条件設定手段は照射条件を設定する。このように照射条件設定手段で設定された照射条件の下において、放射線検出手段で検出される投影データの一群より断層画像を取得する。つまり、従来の放射線照射で得られた画像（すなわちスカウト画像）の代わりに、受光手段からの被検体に関する光学像を用いて、断層撮影のための照射条件を設定するので、従来のように照射条件の設定のための画像（スカウト画像）を取得するために放射線を照射する必要はなく、その分だけ放射線による被曝を低減させることができる。

上述した発明において、光の一例は赤外線であって、光の他の一例は可視光線である。赤外線の場合には、受光手段は、被検体から発生した熱輻射による赤外線を受光する（請求項２に記載の発明）。したがって、光を照射する光源が不要である。なお、断層撮影装置は、光を被検体に照射する光源を備え、受光手段は、被検体に照射されて到達した光を受光するように構成してもよい（請求項３に記載の発明）。可視光線の場合には、上述した光源は、可視光線を被検体に照射して、受光手段は、被検体に照射されて到達した可視光線を受光する（請求項４に記載の発明）。

上述したこれらの発明において、受光手段からの被検体に関する光学像に基づいて被検体の厚みである体厚を求める体厚導出手段を備え、照射条件設定手段は、体厚に基づいて照射条件を設定してもよい（請求項５に記載の発明）。かかる体厚導出手段を備えた場合には、照射条件設定手段は、体厚に基づいて照射量の増減を設定する（請求項６に記載の発明）。例えば、体厚が薄ければ照射量を少なくして、体厚が厚ければ照射量を多くする。

この発明に係る断層撮影によれば、断層撮影を行う前に、受光手段は被検体からの光を受光し、その受光手段からの被検体に関する光学像に基づいて照射条件設定手段は照射条件を設定するので、従来のように照射条件の設定のための画像（すなわちスカウト画像）を取得するために放射線を照射する必要はなく、その分だけ放射線による被曝を低減させることができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の概略斜視図であり、図２は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の側面図およびブロック図である。

Ｘ線ＣＴ装置は、図１に示すように、可視光線照射用ガントリ１とＸ線照射用ガントリ２と天板３とを備えている。天板３についてはベッド状に構成されている。可視光線照射用ガントリ１とＸ線照射用ガントリ２とは、互いに近接して配設されているとともに、天板３を図中の矢印方向に進出させたときに、天板３に載置された被検体Ｍ（図２を参照）が可視光線照射用ガントリ１の開口部１１，Ｘ線照射用ガントリ２の開口部２１の順に通るように配設されている。なお、天板３は、図２に示すように被検体Ｍを載置し、上下に昇降移動、被検体Ｍの体軸Ｚに沿って平行移動するように構成されている。したがって、可視光線照射用ガントリ１を通過することでＸ線の照射条件の設定のための画像（光学像）が取得され、その後にＸ線照射用ガントリ２を通過することでＸ線の照射条件の下における断層画像が取得される。なお、可視光線が天板３によって遮蔽されないように、透光性を有する透明な部材で天板３を構成するのが好ましい。

その他にも、Ｘ線ＣＴ装置は、天板駆動部４と体厚導出部５と照射条件設定部６とメモリ部７とコントローラ８と入力部９と出力部１０とを備えている。天板駆動部４は、天板３の上述した移動を行うように駆動する機構であって、図示を省略するモータなどで構成されている。

体厚導出部５は、後述する受光機構１３からの被検体Ｍに関する光学像（本実施例１では可視光線の陰影）に基づいて被検体Ｍの厚みである体厚を求める。照射条件設定部６は、体厚に基づいてＸ線の照射量の増減を設定することでＸ線の照射条件を設定する。例えば、図６や図７に示すように、体厚ｈが薄ければＸ線強度Ｆを弱くしてＸ線の照射量を少なくして、体厚ｈが厚ければＸ線強度Ｆを強くして照射量を多くする。体厚導出部５は、この発明における体厚導出手段に相当し、照射条件設定部６は、この発明における照射条件設定手段に相当する。

メモリ部７は、ＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体で構成されている。後述する実施例２も含めて本実施例１では、メモリ部７は相関関係メモリ部７ａの領域を有している。この相関関係メモリ部７ａには、図６や図７に示すような体厚ｈとＸ線強度Ｆとの相関関係を予め記憶している。

コントローラ８は、可視光線照射用ガントリ１やＸ線照射用ガントリ２内の各構成や、天板駆動部４や照射条件設定部６などを統括制御する。コントローラ８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。なお、後述する実施例２も含めて本実施例１ではコントローラ８は、メモリ部７の相関関係メモリ部７ａに予め記憶された上述した体厚ｈとＸ線強度Ｆとの相関関係に基づいて、照射条件設定部６を介して照射条件におけるＸ線の照射量の増減を設定するように制御する。

入力部９は、オペレータが入力したデータや命令をコントローラ８に送り込む。入力部９は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。出力部１０はモニタなどに代表される表示部やプリンタなどで構成されている。

可視光線照射用ガントリ１は、上述したように開口部１１を有しており、可視光投光機構１２と受光機構１３とを備えている。可視光投光機構１２および受光機構１３は、被検体Ｍを挟んで互いに対向配置されており、可視光線照射用ガントリ１内に埋設されている。ただし、可視光投光機構１２および受光機構１３付近には、可視光投光機構１２から照射された可視光線が被検体Ｍに照射できて、かつ受光機構１３が受光できるように、可視光線照射用ガントリ１の壁部に可視光線用の通過口あるいは透明な窓口をそれぞれ設ける。可視光投光機構１２は、この発明における光源に相当し、受光機構１３は、この発明における受光手段に相当する。

互いに対向関係を維持させたまま可視光投光機構１２と受光機構１３とを可視光線照射用ガントリ１内で被検体Ｍの体軸Ｚ周りに回転させる。可視光投光機構１２から被検体Ｍに照射されて到達した可視光線を受光機構１３が受光して被検体Ｍに関する光学像を出力する。この光学像を上述した体厚導出部５に送り込む。

Ｘ線照射用ガントリ２は、上述したように開口部２１を有しており、Ｘ線管２２とＸ線検出器２３とを備えている。Ｘ線管２２およびＸ線検出器２３は、被検体Ｍを挟んで互いに対向配置されており、Ｘ線照射用ガントリ２内に埋設されている。Ｘ線検出器２３を構成する多数個の検出素子は被検体Ｍの体軸Ｚ周りに扇状に並ぶ。なお、Ｘ線検出器２３は、扇状に並んだ多数列の検出素子列からなるマルチ・ディテクタであってもよいし、１つの検出素子列からなるシングル・ディテクタであってもよい。Ｘ線管２２は、この発明における放射線検出手段に相当し、Ｘ線検出器２３は、この発明における放射線検出手段に相当する。

互いに対向関係を維持させたままＸ線管２２とＸ線検出器２３とをＸ線照射用ガントリ２内で被検体Ｍの体軸Ｚ周りに回転させる。Ｘ線管２２から照射されて被検体Ｍを透過したＸ線をＸ線検出器２３が検出して電気信号に出力する。この電気信号は投影データである。この投影データを再構成して、ＣＴ用の断層画像を求める。

このようにしてＸ線管２２からＸ線を照射してＸ線検出器２３が検出して断層画像を求める断層撮影が行われる。断層撮影を行う場合には、照射条件設定部６で設定された照射条件の下においてＸ線管２２からＸ線を照射して、Ｘ線検出器２３で検出される投影データの一群より断層画像を取得する。

実際には、可視光線照射用ガントリ１およびＸ線照射用ガントリ２は、一体化して構成されている。図１に示すように、フレームｆ（図中の二点鎖線を参照）内で可視光線照射用ガントリ１およびＸ線照射用ガントリ２を配設して一体化している。

次に、可視光線を被検体Ｍに照射する場合での光学像について図３を参照して説明する。図３は、可視光線を被検体Ｍに照射して受光機構１３が受光した場合を模式的に表した図である。本実施例１の場合には、可視光線が被検体Ｍに向けて照射されるので、被検体Ｍに照射される部分では可視光線は被検体Ｍによって遮蔽されて、被検体Ｍの輪郭が可視光線の陰影１３Ｍとして受光機構１３の受光面１３Ａに投影される。この陰影１３Ｍが被検体Ｍに関する光学像に相当する。

次に、可視光線およびＸ線の投影角度の関係、並びに体厚との関係について、図４および図５を参照して説明する。図４（ａ）は、可視光線の投影角度が０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、図４（ｂ）は、可視光線の投影角度が０°のときの陰影１３Ｍでの体厚ｈを模式的に表した図であり、図４（ｃ）は、Ｘ線の投影角度が２７０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、図４（ｄ）は、Ｘ線の投影角度が２７０°のときの断層画像での体厚ｈを模式的に表した図である。また、図５（ａ）は、可視光線の投影角度が９０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、図５（ｂ）は、可視光線の投影角度が９０°のときの陰影１３Ｍでの体厚ｈを模式的に表した図であり、図５（ｃ）は、Ｘ線の投影角度が０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、図５（ｄ）は、Ｘ線の投影角度が０°のときの断層画像での体厚ｈを模式的に表した図である。図４、図５では被検体Ｍを人体として説明する。

ここで、所定の座標軸と可視光線あるいはＸ線の中心軸とのなす角度を「投影角度」あるいは「回転角度」とする。本明細書では、投影角度（回転角度）に用いられる所定の座標軸として鉛直軸を用いることにする。したがって、鉛直軸と中心軸とのなす角度を「投影角度」あるいは「回転角度」とする。つまり、中心軸と鉛直軸とが平行の場合には投影角度は０°または１８０°となり、中心軸と水平軸とが平行（すなわち中心軸と鉛直軸とが直交）の場合には投影角度は９０°または２７０°となる。

図４（ａ）に示すように、投影角度が０°のときに可視光線を照射すると、図４（ｂ）に示すように、そのときの陰影１３Ｍは鉛直方向からの投影像となって、その体厚ｈは被検体Ｍの肩幅である。一方、図４（ｃ）に示すように、投影角度が２７０°（−９０°）のときにＸ線を照射すると、図４（ｄ）に示すように、Ｘ線は被検体Ｍの肩を透過して、その透過幅であるパス長が被検体Ｍの肩幅となって、図４（ｂ）の可視光線の投影角度が０°のときの陰影１３Ｍでの体厚ｈと等しくなる。なお、投影角度が９０°のときにＸ線を照射した場合でも、可視光線の投影角度が０°のときの陰影１３Ｍでの体厚ｈとパス長は等しくなる。

したがって、投影角度が０°で可視光線を被検体Ｍに照射して、体厚ｈが被検体Ｍの肩幅のときの陰影１３Ｍを取得すれば、体厚ｈが被検体Ｍの肩幅のときのＸ線強度Ｆ、さらにはそのＸ線強度のときのＸ線の照射量を照射条件として照射条件設定部６は設定して、その照射条件の下で投影角度が±９０°でＸ線を被検体Ｍに照射して断層画像を取得することが可能である。

また、図５（ａ）に示すように、投影角度が９０°のときに可視光線を照射すると、図５（ｂ）に示すように、そのときの陰影１３Ｍは水平方向からの投影像となって、その体厚ｈは被検体Ｍの腹部あるいは頭部の厚みである。一方、図５（ｃ）に示すように、投影角度が０°のときにＸ線を照射すると、図５（ｄ）に示すように、Ｘ線は被検体Ｍの腹部あるいは頭部を透過して、その透過幅であるパス長が被検体Ｍの腹部あるいは頭部の厚みとなって、図５（ｂ）の可視光線の投影角度が９０°のときの陰影１３Ｍでの体厚ｈと等しくなる。なお、投影角度が１８０°のときにＸ線を照射した場合でも、可視光線の投影角度が９０°のときの陰影１３Ｍでの体厚ｈとパス長は等しくなる。

したがって、投影角度が９０°で可視光線を被検体Ｍに照射して、体厚ｈが被検体Ｍの腹部あるいは頭部の厚みのときの陰影１３Ｍを取得すれば、体厚ｈが被検体Ｍの腹部あるいは頭部の厚みのときのＸ線強度Ｆ、さらにはそのＸ線強度のときのＸ線の照射量を照射条件として照射条件設定部６は設定して、その照射条件の下で投影角度が０°、１８０°でＸ線を被検体Ｍに照射して断層画像を取得することが可能である。

以上をまとめると、可視光線の投影角度（回転角度）をαとした場合には、αが上述した０°や９０°以外の一般の投影角度（０°〜３６０°）であっても、投影角度αで可視光線を被検体Ｍに照射して、そのときの体厚ｈでの陰影１３Ｍを取得すれば、その体厚ｈでのＸ線強度Ｆ、さらにはそのＸ線強度のときのＸ線の照射量を照射条件として照射条件設定部６は設定して、その照射条件の下で投影角度（α±９０°）でＸ線を被検体Ｍに照射して断層画像を取得することが可能である。

本実施例１のように、天板１を移動させて断層撮影を行うヘリカルスキャンを行う場合には、ある断層位置をＡとすると、以下のように制御するのが好ましい。すなわち、最初に断層位置Ａが可視光線照射用ガントリ１を通過したときに投影角度αで可視光線を被検体Ｍに照射して、その後に断層位置ＡがＸ線照射用ガントリ２を通過したときに投影角度（α±９０°）でＸ線を被検体Ｍに照射するように、天板１の移動速度や、可視光投光機構１２および受光機構１３の回転速度や、Ｘ線管２２およびＸ線検出器２３の回転速度などを制御する。このように制御することで、１回のヘリカルスキャンで可視光線の照射による陰影１３ＭやＸ線の照射による断層画像を取得することができる。もちろん、可視光線の照射・Ｘ線の照射と２回に照射を分けてヘリカルスキャンを行ってもよいし、可視光線やＸ線の投影角度を上述したような角度で制御せずに各々の照射で行ってもよい。

次に、体厚ｈとＸ線強度Ｆとの相関関係について、図６、図７を参照して説明する。図６は、体厚ｈとＸ線強度Ｆとの線形な相関関係を模式的に表したグラフであり、図７は、体厚ｈとＸ線強度Ｆとの非線形な相関関係を模式的に表したグラフである。

図６、図７に示すように、横軸に体厚ｈをとるとともに、縦軸にＸ線強度Ｆをとる。断層撮影よりも事前に（被検体の形状に模したボディ用の）ファントムを用意して、各々の体厚のときのＸ線強度Ｆを測定する。このとき、断層画像のＳ／Ｎ比などを考慮して断層画像の画質に悪影響を及ぼさない範囲で最小となるＸ線強度Ｆを求め、そのときの体厚ｈとを対応付ける。線形の場合には図６のようになり、非線形の場合には、図７（ａ）あるいは図７（ｂ）のようになる。図６、図７に示すように、体厚ｈが薄ければＸ線強度Ｆを弱くしてＸ線の照射量を少なくして、体厚ｈが厚ければＸ線強度Ｆを強くして照射量を多くする。

また、同じ体厚ｈであっても断層位置によってはＸ線の吸収率が異なり、Ｘ線強度Ｆを吸収率に応じて変える場合には、吸収率を考慮して相関関係を求めればよい。具体的には、吸収率の異なるファントムをそれぞれ用意して、同様にＸ線強度Ｆを求め、そのときの体厚ｈとをファントム毎に対応付ける。そして、断層撮影を行う場合には、撮影の対象となる部位に応じて、その部位の吸収率にもっとも近い吸収率での相関関係を選択して、その選択された相関関係に基づいて照射条件設定部６はその吸収率での体厚ｈに基づくＸ線の照射量を設定すればよい。例えば肺の場合には空気を多く含んでいるのでＸ線が透過しやすく吸収率が小さい。この場合には、Ｘ線の照射量を少なくする。逆に腹部の場合には臓器などを含んでいるのでＸ線が透過しにくく吸収率が大きい。この場合には、Ｘ線の照射量を多くする

図６あるいは図７に基づいて、陰影１３Ｍでの体厚ｈに対応したＸ線強度Ｆを求め、照射条件設定部６はＸ線の照射量を設定する。この設定された照射量である照射条件の下においてＸ線管２２からＸ線を照射して、Ｘ線検出器２３で検出される投影データの一群より断層画像を取得する。

次に、本実施例１での可視光線の照射による陰影１３ＭやＸ線の照射による断層画像の取得の流れについて、図８を参照して説明する。図８は、実施例１での可視光線の照射による陰影１３ＭやＸ線の照射による断層画像の取得の流れを示したフローチャートである。

（ステップＳ１）天板の移動
被検体Ｍを天板１に載置した状態で、天板１を可視光線照射用ガントリ１からＸ線照射用ガントリ２の方向に向かって移動させる。この天板１の移動はステップＳ２以降でも行われる。

（ステップＳ２）可視光線の照射
投影角度αで可視光線を可視光投光機構１２から被検体Ｍに照射し、受光面１３Ａに到達した陰影１３Ｍを受光機構１３は求める。実際には、可視光投光機構１２および受光機構１３が被検体Ｍの体軸Ｚ周りに回転するので、投影角度αが０°〜３６０°（あるいはＣ型アームによる断層撮影の場合には０°〜１８０°）のときの陰影Ｍがそれぞれ求められる。

（ステップＳ３）体厚の導出
体厚導出部５は陰影１３Ｍに基づいて陰影１３Ｍでの体厚ｈを求める。

（ステップＳ４）照射量の増減の設定
照射条件設定部６はその体厚ｈに基づいてＸ線の照射量の増減を設定することでＸ線の照射条件を設定する。

（ステップＳ５）Ｘ線の照射
ステップＳ２〜Ｓ４の間でも、天板１は可視光線照射用ガントリ１からＸ線照射用ガントリ２の方向に向かって移動している。ステップＳ４で設定された照射条件の下で、投影角度（α±９０°）でＸ線をＸ線管２２から被検体Ｍに照射して断層撮影を行う。実際には、Ｘ線管２２およびＸ線検出器２３が被検体Ｍの体軸Ｚ周りに回転するので、投影角度（α±９０°）が０°〜３６０°（あるいはＣ型アームによる断層撮影の場合には０°〜１８０°）のときの断層画像がそれぞれ求められる。

（ステップＳ６）所定の撮影範囲に達したか？
予め設定された所定の撮影範囲に天板１が達したか否かを判断する。達していなければステップＳ２に戻って、ステップＳ２〜Ｓ６を繰り返して行うことで、陰影１３Ｍや断層画像を引き続いて取得して、達していれば一連の陰影１３Ｍや断層画像の取得を終了する。

上述した本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置によれば、被検体Ｍからの光を受光する受光機構１３を備えている。断層撮影を行う前に、受光機構１３は被検体Ｍからの光を受光し、その受光機構１３からの被検体Ｍに関する光学像（本実施例１では可視光線の陰影１３Ｍ）に基づいて照射条件設定部６は照射条件を設定する。このように照射条件設定部６で設定された照射条件の下において、Ｘ線検出器２３で検出される投影データの一群より断層画像を取得する。つまり、従来のＸ線照射で得られた画像（すなわちスカウト画像）の代わりに、受光機構１３からの被検体Ｍに関する光学像を用いて、断層撮影のための照射条件を設定するので、従来のように照射条件の設定のための画像（スカウト画像）を取得するためにＸ線を照射する必要はなく、その分だけＸ線による被曝を低減させることができる。

本実施例１では、光として可視光線を使用している。したがって、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置は、可視光線を被検体Ｍに照射する可視光投光機構１２を備え、受光機構１３は、被検体Ｍに照射されて到達した可視光線を受光するように構成されている。

また、後述する実施例２も含めて、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置は、受光機構１３からの被検体Ｍに関する光学像に基づいて被検体Ｍの厚みである体厚ｈを求める体厚導出部５を備え、照射条件設定部６は、体厚ｈに基づいて照射条件を設定している。具体的には、照射条件設定部６は、体厚ｈに基づいて照射量の増減を設定する。例えば、図６、図７に示すように、体厚ｈが薄ければＸ線の照射量を少なくして、体厚ｈが厚ければＸ線の照射量を多くする。

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図９は、実施例２に係るＸ線ＣＴ装置の側面図およびブロック図である。実施例１と共通する箇所については、同じ符号を付してその説明を省略する。

本実施例２では、Ｘ線ＣＴ装置は、実施例１の可視光線照射用ガントリ１の代わりに、赤外線用ガントリ１５を備えている。上述した実施例１と同様に、図９に示すように、赤外線用ガントリ１５とＸ線照射用ガントリ２とは、互いに近接して配設されているとともに、天板３を図中の矢印方向に進出させたときに、天板３に載置された被検体Ｍが赤外線用ガントリ１５の開口部１６，Ｘ線照射用ガントリ２の開口部２１の順に通るように配設されている。

天板３や天板駆動部４や体厚導出部５や照射条件設定部６やメモリ部７やコントローラ８や入力部９や出力部１０については、上述した実施例１と同じなので、その説明を省略する。

赤外線用ガントリ１５は、上述したように開口部１６を有しており、赤外線モニタ１７を備えている。赤外線モニタ１７は、被検体Ｍから発生した熱輻射による赤外線を受光する。赤外線モニタ１７を赤外線用ガントリ１５内で被検体Ｍの体軸Ｚ周りで回転させる。赤外線モニタ１７は、この発明における受光手段に相当する。

次に、赤外線を受光した場合での光学像について図１０を参照して説明する。図１０は、赤外線モニタ１７が受光した場合を模式的に表した図である。本実施例２の場合には、被検体Ｍから発生した熱輻射による赤外線を受光するので、熱輻射による被検体Ｍの温度分布像１７Ｍとして赤外線モニタ１７の受光面（モニタ面）１７Ａに投影される。この温度分布像１７Ｍがこの発明における被検体に関する光学像に相当する。このとき、温度分布像１７Ｍの幅が体厚ｈになる。

上述した実施例１と同様に、最初に断層位置Ａが赤外線用ガントリ１５を通過したときに投影角度αで赤外線モニタ１７が赤外線を受光して、その後に断層位置ＡがＸ線照射用ガントリ２を通過したときに投影角度（α±９０°）でＸ線を被検体Ｍに照射するように、天板１の移動速度や、赤外線モニタ１７の回転速度や、Ｘ線管２２およびＸ線検出器２３の回転速度などを制御するのが好ましい。なお、本実施例２の場合には、投影角度αに用いられる中心軸を、天板１の中心点と赤外線モニタ１７の受光面１７Ａでの中心点とを結んだ軸とする。体厚ｈとＸ線強度Ｆとの相関関係については、上述した実施例１と同じなので、その説明を省略する。

次に、本実施例２での赤外線の受光による温度分布像１７ＭやＸ線の照射による断層画像の取得の流れについて、図１１を参照して説明する。図１１は、実施例２での赤外線の受光による温度分布像１７ＭやＸ線の照射による断層画像の取得の流れを示したフローチャートである。

（ステップＳ１１）天板の移動
実施例１のステップＳ１での天板の移動と同じなので、その説明を省略する。

（ステップＳ１２）赤外線の受光
被検体Ｍから発生した熱輻射による赤外線を投影角度αで赤外線モニタ１７は受光して、熱輻射による被検体Ｍの温度分布像１７Ｍを求める。実際には、赤外線モニタ１７が被検体Ｍの体軸Ｚ周りで回転するので、投影角度αが０°〜３６０°（あるいはＣ型アームによる断層撮影の場合には０°〜１８０°）のときの温度分布像１７Ｍがそれぞれ求められる。

（ステップＳ１３）体厚の導出
実施例１のステップＳ３での体厚の導出と同じなので、その説明を省略する。

（ステップＳ１４）照射量の増減の設定
実施例１のステップＳ４での照射量の増減の設定と同じなので、その説明を省略する。

（ステップＳ１５）Ｘ線の照射
実施例１のステップＳ５でのＸ線の照射と同じなので、その説明を省略する。

（ステップＳ１６）所定の撮影範囲に達したか？
実施例１のステップＳ６での所定の撮影範囲に達したか？と同じなので、その説明を省略する。

上述した本実施例２に係るＸ線ＣＴ装置によれば、断層撮影を行う前に、赤外線モニタ１７は被検体Ｍからの光を受光し、その赤外線モニタ１７からの被検体Ｍに関する光学像（本実施例２では温度分布像１７Ｍ）に基づいて照射条件設定部６は照射条件を設定するので、従来のように照射条件の設定のための画像（すなわちスカウト画像）を取得するためにＸ線を照射する必要はなく、その分だけＸ線による被曝を低減させることができる。

本実施例２では、光として赤外線を使用している。赤外線の場合には、赤外線モニタ１７は、被検体Ｍから発生した熱輻射による赤外線を受光する。したがって、本実施例２に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した実施例１のような光を照射する光源（実施例１では可視光投光機構１２）が不要である。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、放射線としてＸ線を例に採って説明したが、この発明は、Ｘ線以外の放射線（例えばγ線）による断層撮影にも適用することができる。

（２）上述した各実施例では、Ｘ線管２２およびＸ線検出器２３を収容するＸ線照射用ガントリ２を備え、そのＸ線照射用ガントリ２の開口部１１に被検体Ｍを進入させて、Ｘ線照射用ガントリ２内でＸ線管２２およびＸ線検出器２３を被検体Ｍの体軸Ｚ周りに回転させて断層撮影を行ったが、Ｃの形状に湾曲されたＣ型アームによってＸ線管２２およびＸ線検出器２３を被検体Ｍの体軸Ｚ周りに回転させて断層撮影を行ってもよい。

（３）上述した各実施例では、天板１を移動させて断層撮影を行うヘリカルスキャンを例に採って説明したが、所定の断層位置に固定して断層撮影を行う撮影態様に例示されるように、撮影態様については特に限定されない。

（４）上述した実施例１では、可視光線照射用ガントリ１とＸ線照射用ガントリ２とを１つずつ備え、上述した実施例２では、赤外線用ガントリ１５とＸ線照射用ガントリ２とを１つずつ備えたが、ガントリの配設態様や個数については特に限定されない。例えば、図１２に示すように、可視光線照射用ガントリ１（または赤外線用ガントリ１５）を２つ備え、２つの可視光線照射用ガントリ１（または赤外線用ガントリ１５）でＸ線照射用ガントリ２を挟み込んで配設してもよい。図１２では、図面から見て図中の右方向に天板１を移動させる場合には、左端の可視光線照射用ガントリ１（または赤外線用ガントリ１５）で光を受光して光学像を求めた後に、中央のＸ線照射用ガントリ２で断層画像を求める。図中の左方向に天板１を移動させる場合には、右端の可視光線照射用ガントリ１（または赤外線用ガントリ１５）で光を受光して光学像を求めた後に、中央のＸ線照射用ガントリ２で断層画像を求める。

（５）上述した実施例１では光として可視光線を例に採って説明し、上述した実施例２では光として赤外線を例に採って説明したが、可視光線や赤外線以外の光にも適用することができる。

（６）図１３に示すように、レーザーを照射するレーザー光源１８と、そのレーザーを検出することで受光するレーザー検出器１９とを備えた断層撮影装置にも適用することができる。図１３では、レーザー検出器１９として透過型光センサを用いる。すなわち、レーザーが被検体Ｍによって遮蔽された場合には、レーザー光源１８に対して対向位置にあるレーザー検出器１９にレーザーが到達しておらず、被検体Ｍが存在するとレーザー検出器１９は検出する。逆に、レーザーがレーザー検出器１９に到達した場合には、被検体Ｍが存在しないとしてレーザー検出器１９は検出する。図１３のように、レーザー検出器１９が１つの受光素子からなる場合には、被検体Ｍの存在しない一方の端部から他方の端部にまで、レーザー光源１８およびレーザー検出器１９を受光面に対して平行に移動させて走査を行う。走査後、被検体Ｍによって遮蔽されずにレーザー検出器１９に到達したとき、および被検体Ｍによって遮蔽されたときのレーザー検出器１９から出力された電気信号を走査方向に並べれば光学像として出力されることになる。また、被検体Ｍによって遮蔽された部分の走査範囲が被検体Ｍの体厚ｈになるので、各実施例のような体厚導出部５は必要でなく、レーザー検出器１９からの検出結果のみで体厚ｈを求めることができる。レーザー光源１８は、この発明における光源に相当し、レーザー検出器１９は、この発明における受光手段に相当する。

（７）上述した変形例（６）では、レーザー検出器１９が１つの受光素子からなる場合を例に採って説明したが、図１４に示すように、レーザーが光学系（図示省略）によって扇状に拡がって照射される場合には、レーザー検出器１９を複数の受光素子で構成すればよい。

（８）上述した変形例（６）では、レーザー検出器１９は透過型光センサであったが、反射型光センサであってもよい。この場合には、レーザー検出器１９を投光素子と受光素子とで構成して、レーザー光源１８の代わりに上述した投光素子を用いる。投光素子から照射されたレーザーが被検体Ｍによって反射された場合には、投光素子と同じ側にある受光素子に反射光が到達するので、被検体Ｍが存在するとレーザー検出器１９は検出する。逆に、投光素子から照射されたレーザーが受光素子に到達しない場合には、被検体Ｍが存在しないとしてレーザー検出器１９は検出する。

実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の概略斜視図である。 実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の側面図およびブロック図である。 可視光線を被検体に照射して受光機構が受光した場合を模式的に表した図である。 （ａ）は、可視光線の投影角度が０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、（ｂ）は、可視光線の投影角度が０°のときの陰影での体厚を模式的に表した図であり、（ｃ）は、Ｘ線の投影角度が２７０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、（ｄ）は、Ｘ線の投影角度が２７０°のときの断層画像での体厚を模式的に表した図である。 （ａ）は、可視光線の投影角度が９０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、（ｂ）は、可視光線の投影角度が９０°のときの陰影での体厚を模式的に表した図であり、（ｃ）は、Ｘ線の投影角度が０°のときの照射状況を模式的に表した図であり、（ｄ）は、Ｘ線の投影角度が０°のときの断層画像での体厚を模式的に表した図である。 体厚とＸ線強度との線形な相関関係を模式的に表したグラフである。 体厚とＸ線強度との非線形な相関関係を模式的に表したグラフである。 実施例１での可視光線の照射による陰影やＸ線の照射による断層画像の取得の流れを示したフローチャートである。 実施例２に係るＸ線ＣＴ装置の側面図およびブロック図である。 赤外線モニタが受光した場合を模式的に表した図である。 実施例２での赤外線の受光による温度分布像やＸ線の照射による断層画像の取得の流れを示したフローチャートである。 変形例に係るＸ線ＣＴ装置の側面図である。 レーザー検出器が１つの受光素子からなるときのレーザーの照射および受光状況を模式的に表した図である。 （ａ）、（ｂ）は、レーザー検出器が複数の受光素子からなるときのレーザーの照射および受光状況を模式的に表した図である。

符号の説明

５ … 体厚導出部
６ … 照射条件設定部
１２ … 可視光投光機構
１３ … 受光機構
１３Ｍ … 陰影
１７ … 赤外線モニタ
１７Ｍ … 温度分布像
２２ … Ｘ線管
２３ … Ｘ線検出器
Ｍ … 被検体

Claims (6)

1. 放射線を被検体に照射する照射源と、前記被検体に照射されて透過された前記放射線を検出する放射線検出手段と、照射源に対して放射線の照射条件を設定する照射条件設定手段とを備え、照射条件設定手段で設定された照射条件の下において放射線検出手段で検出される投影データの一群より断層画像を取得する断層撮影装置であって、被検体からの光を受光する受光手段を備え、受光手段からの被検体に関する光学像に基づいて照射条件設定手段は照射条件を設定することを特徴とする断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の断層撮影装置において、前記光は赤外線であって、前記受光手段は被検体から発生した熱輻射による赤外線を受光することを特徴とする断層撮影装置。
3. 請求項１に記載の断層撮影装置において、光を被検体に照射する光源を備え、前記受光手段は、被検体に照射されて到達した光を受光することを特徴とする断層撮影装置。
4. 請求項３に記載の断層撮影装置において、前記光は可視光線であって、前記光源は、可視光線を被検体に照射して、前記受光手段は、被検体に照射されて到達した可視光線を受光することを特徴とする断層撮影装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の断層撮影装置において、前記受光手段からの被検体に関する光学像に基づいて被検体の厚みである体厚を求める体厚導出手段を備え、前記照射条件設定手段は、体厚に基づいて照射条件を設定することを特徴とする断層撮影装置。
6. 請求項５に記載の断層撮影装置において、前記照射条件設定手段は、前記体厚に基づいて照射量の増減を設定することを特徴とする断層撮影装置。
   
   

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