(57)【要約】【課題】空間分解能を向上させること。【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴシステムは、Ｘ線照射部と、検出部と、ビューデータ生成部とを備える。Ｘ線照射部は、被検体の周囲を回転するとともに、Ｘ線を照射する。検出部は、チャネル方向に沿って設けられた、チャネル方向に第１の検出幅を有する第１の検出素子と、チャネル方向に第１の検出幅より小さい第２の検出幅を有する第２の検出素子と、を含む検出素子群を有し、被検体の周囲を回転する。ビューデータ生成部は、検出部が第１の回転位置にあるときに、検出素子群により収集された第１のデータ群と、検出部が、第１の回転位置とは異なる第２の回転位置にあるときに、検出素子群により収集された第２のデータ群と、に基づいて、単一のビューに対応するビューデータを生成する。【選択図】図１
2020199086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の周囲を回転するとともに、Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
チャネル方向に沿って設けられた、前記チャネル方向に第１の検出幅を有する第１の検出素子と、前記チャネル方向に前記第１の検出幅より小さい第２の検出幅を有する第２の検出素子と、を含む検出素子群を有し、前記被検体の周囲を回転する検出部と、
前記検出部が第１の回転位置にあるときに、前記検出素子群により収集された第１のデータ群と、前記検出部が、前記第１の回転位置とは異なる第２の回転位置にあるときに、前記検出素子群により収集された第２のデータ群と、に基づいて、単一のビューに対応するビューデータを生成するビューデータ生成部と、
を備えたＸ線ＣＴシステム。
【請求項２】
前記第２の検出幅は、前記第１の検出幅をＮ（Ｎは２以上の整数）等分した大きさに対応し、
前記ビューデータ生成部は、収集されたときの前記検出部の回転位置が異なり、前記第１のデータ群と前記第２のデータ群とを含むＮ＋１のデータ群に基づいて、前記ビューデータを生成する、請求項１に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項３】
前記Ｘ線照射部は、前記検出素子群が前記Ｎ＋１のデータ群を収集する間、当該Ｘ線の焦点が前記Ｘ線照射部とともに回転しないように、前記検出部と当該Ｘ線の焦点の相対位置を変化させる、請求項２に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項４】
前記ビューデータ生成部は、
第１のパスを含み、前記第２の検出幅に対応する間隔で並んだ複数のパスに沿ったＸ線を前記第１の検出素子で検出することで収集されたデータ、および前記複数のパスのいずれとも異なる第２のパスに沿ったＸ線を前記第２の検出素子で検出することで収集されたデータに基づいて、前記第１のパスに沿ったＸ線に対応し、前記ビューデータの一部を成すデータを生成する、請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項５】
前記第１のデータ群及び前記第２のデータ群の収集において、前記第２のパスは、前記第１のパスを含む前記複数のパスのいずれとも完全に一致しない、請求項４に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項６】
前記ビューデータ生成部は、
前記第１の回転位置において収集した前記ビューデータの一部を成すデータと、前記第２の回転位置において収集した前記ビューデータの一部を成すデータとの差分処理に基づいて前記第１の検出素子により収集されたデータにおける前記第２の検出幅ごとのデータを算出し、前記第２の検出素子により収集されたデータ及び前記第２の検出幅ごとのデータに基づく前記ビューデータを生成する、請求項４又は５に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項７】
前記第２の検出素子は、前記検出部の前記チャネル方向における中央近傍に配置される、請求項１乃至６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項８】
前記第２の検出素子は、複数の前記第１の検出素子ごとに配置される、請求項１乃至６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項９】
前記第２の検出素子は、前記第２の検出幅の寸法で形成される、又は、前記検出部の端部に配置される場合に、前記Ｘ線の入射面の幅が前記第２の検出幅となるように、前記第１の検出幅の寸法の検出素子の一部がＸ線不透過部材によって覆われることで形成される、請求項１乃至８のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項１０】
前記Ｘ線照射部及び前記検出部が前記被検体の周囲を回転中に、前記ビューデータ生成部によって生成された複数のビューデータに基づいて、画像データを再構成する再構成部をさらに備える、請求項１乃至９のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項１１】
前記Ｘ線照射部、前記検出部、前記ビューデータ生成部、及び、前記再構成部が単一の装置に含まれる、請求項１０に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項１２】
前記Ｘ線照射部、前記検出部及び前記ビューデータ生成部を有する第１の装置と、前記再構成部を有する第２の装置とを備え、
前記第１の装置と前記第２の装置とがネットワークを介して接続される、請求項１０に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項１３】
前記検出部は、エネルギー積分型の検出器である、請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項１４】
前記検出部は、フォトンカウンティング型の検出器である、請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項１５】
前記Ｘ線ＣＴシステムは、
前記Ｘ線照射部及び前記検出部を保持するアームを備え、
前記アームによる回転撮影可能なＸ線アンギオグラフィシステムである、請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed  Tomography）システムは、被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器で検出することによって投影データを収集し、収集した投影データから画像を再構成する。ここで、Ｘ線ＣＴシステムにおいては、例えば、Ｘ線検出器における検出器エレメントを小さくすることにより、空間分解能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、空間分解能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のＸ線ＣＴシステムは、Ｘ線照射部と、検出部と、ビューデータ生成部とを備える。Ｘ線照射部は、被検体の周囲を回転するとともに、Ｘ線を照射する。検出部は、チャネル方向に沿って設けられた、前記チャネル方向に第１の検出幅を有する第１の検出素子と、前記チャネル方向に前記第１の検出幅より小さい前記第２の検出幅を有する第２の検出素子と、を含む検出素子群を有し、前記被検体の周囲を回転する。ビューデータ生成部は、前記検出部が第１の回転位置にあるときに、前記検出素子群により収集された第１のデータ群と、前記検出部が、前記第１の回転位置とは異なる第２の回転位置にあるときに、前記検出素子群により収集された第２のデータ群と、に基づいて、単一のビューに対応するビューデータを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１の実施形態に係るＸ線検出器の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線検出器の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るデータ生成機能による処理を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るビューデータ収集の制御を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の実施形態に係るデータ生成機能による処理の一例を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１の実施形態に係るデータ生成機能による処理の一例を説明するための図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第１の実施形態に係るＸ線検出器における検出素子の構成の一例を示す図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、第１の実施形態に係るＸ線検出器における検出素子の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るＸ線管装置による制御の一例を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るビューデータ収集の制御を説明するための図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、その他の実施形態に係るＸ線検出器の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係るデータ生成機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、その他の実施形態に係るデータ生成機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、その他の実施形態に係るＸ線管装置の移動の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、Ｘ線ＣＴシステムの実施形態について詳細に説明する。なお、本願に係るＸ線ＣＴシステムは、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、実施形態は、処理内容に矛盾が生じない範囲で他の実施形態や従来技術との組み合わせが可能である
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。
【０００９】
ここで、図１においては、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とする。なお、図１は、説明のために架台装置１０を複数方向から描画したものであり、Ｘ線ＣＴシステム１が架台装置１０を１つ有する場合を示す。
【００１０】
架台装置１０は、Ｘ線管装置１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、ＤＡＳ（Data  Acquisition  System）１８とを有する。
【００１１】
Ｘ線管装置１１は、Ｘ線管と偏向部とを有する。Ｘ線管は、電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射して、陽極の焦点においてＸ線を放出することで、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。例えば、Ｘ線管には、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。
【００１２】
偏向部は、陰極から照射される熱電子を偏向させることで、熱電子の入射方向を変化させ、陽極における焦点の位置を変化させる。すなわち、偏向部は、陽極から放出されるＸ線の方向を変更する。なお、Ｘ線管装置１１は、Ｘ線照射部の一例である。
【００１３】
Ｘ線検出器１２は、Ｘ線を検出する検出素子を複数有する。Ｘ線検出器１２における各検出素子は、Ｘ線管装置１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管装置１１の焦点を中心とした１つの円弧に沿ってチャンネル方向（チャネル方向）に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向（スライス方向、roｗ方向）に複数配列された構造を有する。
【００１４】
ここで、本実施形態に係るＸ線検出器１２は、チャネル方向に沿って設けられた、チャネル方向に第１の検出幅を有する第１の検出素子と、チャネル方向に第１の検出幅より小さい第２の検出幅を有する第２の検出素子と、を含む検出素子群を有し、被検体の周囲を回転する。なお、この点については、後に詳述する。
【００１５】
例えば、Ｘ線検出器１２は、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、フォトダイオード等の光センサを有する。例えば、Ｘ線検出器１２は、エネルギー積分型の検出器である。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、Ｘ線検出器１２は、検出部の一例である。
【００１６】
回転フレーム１３は、Ｘ線管装置１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、制御装置１５によってＸ線管装置１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転フレーム１３は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管装置１１及びＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やウェッジ１６、コリメータ１７、ＤＡＳ１８等を更に支持することもできる。更に、回転フレーム１３は、図１において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。
【００１７】
Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管装置１１に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管装置１１が発生するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１３に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。
【００１８】
制御装置１５は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う。例えば、制御装置１５は、回転フレーム１３の回転や架台装置１０のチルト、寝台装置３０及び天板３３の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置１５は、架台装置１０をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度（チルト角度）情報により、Ｘ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させる。なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。
【００１９】
ウェッジ１６は、Ｘ線管装置１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管装置１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管装置１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６は、ウェッジフィルタ（wedge  filter）やボウタイフィルタ（bow-tie  filter）であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工したフィルタである。
【００２０】
コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。また、図１においては、Ｘ線管装置１１とコリメータ１７との間にウェッジ１６が配置される場合を示すが、Ｘ線管装置１１とウェッジ１６との間にコリメータ１７が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ１６は、Ｘ線管装置１１から照射され、コリメータ１７により照射範囲が制限されたＸ線を透過して減衰させる。
【００２１】
ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２が有する各検出素子によって検出されるＸ線の信号を収集する。例えば、ＤＡＳ１８は、各検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。ＤＡＳ１８は、例えば、プロセッサにより実現される。
【００２２】
ＤＡＳ１８が生成したデータは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（Light  Emitting  Diode:  ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば、固定フレーム等。図１での図示は省略している）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。ここで、非回転部分とは、例えば、回転フレーム１３を回転可能に支持する固定フレーム等である。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分へのデータの送信方法は、光通信に限らず、非接触型の如何なるデータ伝送方式を採用してもよいし、接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。
【００２３】
寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、天板３３の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。
【００２４】
コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。なお、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０又はコンソール装置４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。
【００２５】
メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、投影データやＣＴ画像データを記憶する。また、例えば、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴシステム１に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴシステム１とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。
【００２６】
ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された各種の画像を表示したり、操作者から各種の操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したりする。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）ディスプレイである。ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
【００２７】
入力インターフェース４３は、操作者から各種の入力操作を受け付けて、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、ＣＴ画像データから後処理画像を生成する際の画像処理条件等の入力操作を操作者から受け付ける。
【００２８】
例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、コンソール装置４０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。
【００２９】
処理回路４４は、Ｘ線ＣＴシステム１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、制御機能４４１、前処理機能４４２、データ生成機能４４３及び再構成機能４４４を実行する。なお、データ生成機能４４３は、ビューデータ生成部の一例である。
【００３０】
制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。また、制御機能４４１は、架台装置１０で行なわれるＣＴスキャンを制御する。例えば、制御機能４４１は、Ｘ線管装置１１、Ｘ線検出器１２、Ｘ線高電圧装置１４、制御装置１５、ＤＡＳ１８及び寝台駆動装置３２の動作を制御することで、架台装置１０における投影データの収集処理を制御する。一例を挙げると、制御機能４４１は、位置決め画像（スキャノ画像）を収集する撮影及び診断に用いる画像を収集する本撮影（スキャン）における投影データの収集処理をそれぞれ制御する。また、制御機能４４１は、メモリ４１が記憶する各種画像データを、ディスプレイ４２に表示するように制御する。
【００３１】
前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施して投影データを生成する。また、前処理機能４４２は、データ生成機能によって生成されたビューデータに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施して投影データを生成する。
【００３２】
データ生成機能４４３は、ＤＡＳ１８から出力された検出データ用いてビューデータを生成する。具体的には、データ生成機能４４３は、複数の回転位置によって収集された検出データを用いて１ビューに対応するビューデータを生成する。なお、データ生成機能４４３による処理については、後に詳述する。
【００３３】
再構成機能４４４は、前処理機能４４２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。再構成機能４４４は、再構成したＣＴ画像データをメモリ４１に格納する。また、再構成機能４４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、ＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像やレンダリング処理による３次元画像等の画像データに変換する。再構成機能４４４は、変換した画像データをメモリ４１に格納する。
【００３４】
図１に示すＸ線ＣＴシステム１においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１へ記憶されている。処理回路４４は、メモリ４１からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路４４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
【００３５】
なお、図１においては、制御機能４４１、前処理機能４４２、データ生成機能４４３及び再構成機能４４４の各処理機能が単一の処理回路４４によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路４４は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路４４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
【００３６】
以上、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１の全体構成について説明した。かかる構成のもと、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、空間分解能を向上させること、あるいは空間分解能が同一であればＸ線検出素子数を減らすことを可能にする。具体的には、Ｘ線ＣＴシステム１は、Ｘ線検出器１２が、チャネル方向に沿って設けられた、チャネル方向に第１の検出幅を有する第１の検出素子と、チャネル方向に第１の検出幅より小さい第２の検出幅を有する第２の検出素子とを含む検出素子群を有する。そして、制御機能４４１が、第２の検出幅で回転させながら、各回転位置で検出データを収集する。そして、データ生成機能４４３が、各回転位置で収集された検出データを用いて、１ビューに相当するデータであるビューデータを生成する。これにより、Ｘ線ＣＴシステム１は、第１の検出素子の検出幅よりも小さい検出幅でビューデータを生成することができ、空間分解能を向上させることができる。
【００３７】
以下、Ｘ線検出器１２及び処理の詳細について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線検出器１２の一例を示す図である。ここで、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、図の横方向がチャネル方向を示す。また、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、説明の便宜上、３つの検出素子のみを示す。
【００３８】
例えば、Ｘ線検出器１２は、図２Ａに示すように、第１の検出幅を有する検出素子１２２と、チャネル方向に第１の検出幅よりも小さい第２の検出幅を有する検出素子１２１とを有する。ここで、第２の検出幅は、第１の検出幅をＮ（Ｎは２以上の整数）等分した大きさに対応する。例えば、図２Ａに示すＸ線検出器１２においては、第２の検出幅（検出素子１２１の横方向の幅）は、検出素子１２２のチャネル方向における検出幅（横方向の幅）を４等分した大きさに対応する。
【００３９】
すなわち、検出素子１２１は、検出素子１２２を仮想的に４等分した領域１２２１ａと、領域１２２１ｂ、領域１２２１ｃ及び領域１２２１ｄのチャネル方向の幅と同一の幅を有する。一例を挙げると、検出素子１２２の検出幅が「０．５ｍｍ」である場合、検出素子１２１の検出幅は、「０．１２５ｍｍ」となる。なお、Ｘ線検出器１２においては、各検出素子の後段にＡＤＣ（Analog-to-Digital  converter）等が配置され、検出素子１２１及び検出素子１２２ごとにデータが読み出される。
【００４０】
検出素子１２１の検出幅、位置及び数は、図示に限られず、任意に設計することができる。すなわち、検出素子１２１の検出幅は、検出素子１２２を何等分するかによって任意に設計することができる。また、検出素子１２１の位置は、図２Ａに示すように、検出素子の端部に配置されてもよく、検出素子１２２の間に配置されてもよい。また、検出素子１２１の数は、１つだけに限られず、複数配置される場合でもよい。
【００４１】
ここで、検出素子１２１の検出幅は、Ｘ線が入射される領域のチャネル方向の幅を意味し、実際の検出素子のサイズに限られるものではない。すなわち、検出素子１２１は、例えば、図２Ａに示すように、検出素子１２２の１／４のサイズで設計され、製造されたものでもよいが、例えば、図２Ｂに示すように、検出素子１２２に対して検出素子１２２の３／４のサイズのＸ線不透過部材１２３が載置されることで、検出素子１２２においてＸ線が入射される領域の幅を１／４のサイズにすることで製造されたものでもよい。換言すると、本実施形態に係るＸ線検出器１２は、通常のＸ線検出器における検出素子に対して、検出素子のサイズの（Ｎ−１）／ＮのサイズのＸ線不透過部材によってマスクすることで、形成される場合でもよい。Ｘ線不透過部材は、例えば、鉛等である。
【００４２】
上述したように、Ｘ線検出器１２は、第１の検出幅を有する検出素子１２２と、第１の検出幅よりも小さい第２の検出幅を有する検出素子１２１とを含む。制御機能４４１は、第２の検出幅分回転するごとに、データを収集するように制御する。すなわち、制御機能４４１は、回転フレームを回転させることで、Ｘ線管装置１１及びＸ線検出器１２が連続回転している際に、第２の検出幅（検出素子１２２のサイズの１／Ｎ）ずつデータを収集するように制御する。
【００４３】
データ生成機能４４３は、制御機能４４１の制御によって収集された検出データを用いて、第２の検出幅の検出素子によって収集されたものと同様の検出データを生成する。すなわち、データ生成機能４４３は、実際には第２の検出幅よりも大きい第１の検出幅を有する検出素子１２２から出力されたデータから、第２の検出幅の検出素子によって収集されたものと同様の検出データを生成する。ここで、データ生成機能４４３は、検出素子１２２から出力されたデータから、第２の検出幅の検出素子によって収集されたものと同様の検出データを生成する際に、実際に第２の検出幅を有する検出素子１２１の検出素子を用いる。
【００４４】
図３は、第１の実施形態に係るデータ生成機能４４３による処理を説明するための図である。図３においては、Ｘ線検出器１２が第２の検出幅（検出素子１２２のサイズの１／４）移動した場合に、各検出素子によって収集される検出データについて示す。例えば、制御機能４４１は、図３の「Ｓａｍｐｌｅ−１」に示す回転位置で、検出素子１２１及び検出素子１２２のデータを収集するように制御する。
【００４５】
このとき、検出素子１２１によって収集される検出データは、図３に示すように、検出素子１２１に対して入射されたフォトン「Ｐ１」に基づく。また、検出素子１２２によって収集される検出データは、図３に示すように、検出素子１２２における領域１２２１ａに入射されたフォトン「Ｐ２」と、領域１２２１ｂに入射されたフォトン「Ｐ３」と、領域１２２１ｃに入射されたフォトン「Ｐ４」と、領域１２２１ｄに入射されたフォトン「Ｐ５」とに基づく。すなわち、検出素子１２２によって収集される検出データは、図３に示すように、（Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５）となる。
【００４６】
次に、制御機能４４１は、図３の「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で、検出素子１２１及び検出素子１２２のデータを収集するように制御する。ここで、Ｘ線検出器１２の移動が第２の検出幅（検出素子１２２のサイズの１／４）分のわずかなものであることから、移動後の検出素子１２１に対して入射されるＸ線のパスと、移動前の検出素子１２２における領域１２２１ａに入射されたＸ線のパスとがほぼ同じであると仮定する。この場合、図３の「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で、検出素子１２１によって収集される検出データは、図３に示すように、検出素子１２１に対して入射されたフォトン「Ｐ２」に基づくこととなる。
【００４７】
同様に、図３の「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で、検出素子１２２によって収集される検出データは、図３に示すように、検出素子１２２における領域１２２１ａに入射されたフォトン「Ｐ３」と、領域１２２１ｂに入射されたフォトン「Ｐ４」と、領域１２２１ｃに入射されたフォトン「Ｐ５」と、領域１２２１ｄに入射されたフォトン「Ｐ６」とに基づくこととなる。すなわち、検出素子１２２によって収集される検出データは、図３に示すように、（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６）となる。
【００４８】
このように、第１の実施形態では、Ｘ線検出器１２の移動前後でパスがほぼ同じＸ線が、第２の検出幅（検出素子１２２のサイズの１／４）分ずれた位置にそれぞれ入射される。データ生成機能４４３は、このように検出された検出データを用いて、第２の検出幅の検出素子によって収集されたものと同様の検出データを生成する。例えば、データ生成機能４４３は、図３に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５）と、「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６）とを差分することで、「Ｐ２−Ｐ６」に相当する値を取得する。
【００４９】
ここで、フォトン「Ｐ２」に基づく検出データは、「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で検出素子１２１によって収集されていることから、データ生成機能４４３は、「Ｐ２−Ｐ６」に相当する値と、フォトン「Ｐ２」に基づく検出データの値とを用いて、フォトン「Ｐ６」に基づく検出データを算出する。
【００５０】
上述したように、データ生成機能４４３は、異なる回転位置で収集した各検出データを差分することで、第２の検出幅の検出素子によって収集されたものと同様の検出データを生成する。例えば、データ生成機能４４３は、検出素子１２２を仮想的に４等分し、各領域に対応する検出データを生成する場合、「（４＋１）＝５」箇所の回転位置で収集した各検出データを用いて、第２の検出幅の検出素子によって収集されたものと同様の１ビュー分の検出データを生成する。すなわち、データ生成機能４４３は、検出素子１２２を仮想的に「Ｎ」等分した際に、「Ｎ＋１」の回転位置で収集した検出データを用いて第２の検出幅の検出素子によって収集されたものと同様の１ビュー分の検出データを生成する。
【００５１】
図４は、第１の実施形態に係るビューデータ収集の制御を説明するための図である。ここで、図４においては、５箇所の回転位置で収集した各検出データを用いて、１ビュー分の検出データを生成する場合について示す。また、図４においては、Ｘ線管装置１１における陽極（ターゲット）が回転する図を示し、ターゲット上の円は焦点を示す。なお、図４においては、各回転位置を明確に示すために、各回転位置のターゲットを離して示しているが、ターゲットの移動は第２の検出幅（検出素子１２２のサイズの１／４）分のわずかなものであることから、実際には、各回転位置のターゲットはほとんど重なった状態となる。
【００５２】
例えば、制御機能４４１は、図４に示す各回転位置において検出データを収集するように制御する。すなわち、制御機能４４１は、各回転位置において、検出素子１２１によって検出された検出データ及び検出素子１２２によって検出された検出データをそれぞれ収集するように制御する。ここで、制御機能５５１によって収集される検出データは、５箇所の回転位置ごとに１つのビューデータとなる。例えば、図４において、ターゲットが左から５番目の回転位置まで移動する間に照射されたＸ線の照射領域Ｒ１が同一のパスとみなされる。また、例えば、図４において、ターゲットが６番目から１０番目までの回転位置に移動する間に照射されたＸ線の照射領域Ｒ２が同一のパスとみなされる。
【００５３】
データ生成機能４４３は、５箇所の回転位置ごとに収集された検出データを用いて、差分処理を実行し、１ビュー分のビューデータをそれぞれ生成する。例えば、データ生成機能４４３は、図４に示す領域Ｒ１の検出データを用いて、差分処理を実行し、１ビュー分のビューデータを生成する。また、データ生成機能４４３は、図４に示す領域Ｒ２の検出データを用いて、差分処理を実行し、１ビュー分のビューデータを生成する。
【００５４】
以下、図５Ａ及び図５Ｂを用いて、データ生成機能４４３による処理の一例を説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、第１の実施形態に係るデータ生成機能４４３による処理の一例を説明するための図である。図５Ａにおいては、説明の便宜上、Ｘ線検出器１２が、３つの検出素子１２２と１つの検出素子１２１を有し、検出素子１２１が、検出素子１２２の間に配置された場合について示す。また、図５Ａにおいては、検出素子１２２を仮想的に４つの領域に分割する場合について示す。また、図５Ａにおいては、１ビューのビューデータを収集する際のデータ生成機能４４３の処理について示す。
【００５５】
例えば、制御機能４４１は、図５Ａに示すように、Ｘ線検出器１２が検出素子１２１の検出幅分移動するごとに、各検出素子から検出データを収集するように制御する。すなわち、制御機能４４１は、図５Ａに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」、「Ｓａｍｐｌｅ−２」、「Ｓａｍｐｌｅ−３」、「Ｓａｍｐｌｅ−４」、「Ｓａｍｐｌｅ−５」の５回の検出データの収集を制御する。
【００５６】
これにより、制御機能４４１は、「Ｓａｍｐｌｅ−１」において、フォトン（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４）に基づく検出データと、フォトン（Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８）に基づく検出データと、フォトン「Ｐ９」に基づく検出データと、フォトン（Ｐ１０＋Ｐ１１＋Ｐ１２＋Ｐ１３）に基づく検出データとを収集する。
【００５７】
また、制御機能４４１は、「Ｓａｍｐｌｅ−２」において、フォトン（Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５）に基づく検出データと、フォトン（Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８＋Ｐ９）に基づく検出データと、フォトン「Ｐ１０」に基づく検出データと、フォトン（Ｐ１１＋Ｐ１２＋Ｐ１３＋Ｐ１４）に基づく検出データとを収集する。
【００５８】
また、制御機能４４１は、「Ｓａｍｐｌｅ−３」において、フォトン（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６）に基づく検出データと、フォトン（Ｐ７＋Ｐ８＋Ｐ９＋Ｐ１０）に基づく検出データと、フォトン「Ｐ１１」に基づく検出データと、フォトン（Ｐ１２＋Ｐ１３＋Ｐ１４＋Ｐ１５）に基づく検出データとを収集する。
【００５９】
また、制御機能４４１は、「Ｓａｍｐｌｅ−４」において、フォトン（Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７）に基づく検出データと、フォトン（Ｐ８＋Ｐ９＋Ｐ１０＋Ｐ１１）に基づく検出データと、フォトン「Ｐ１２」に基づく検出データと、フォトン（Ｐ１３＋Ｐ１４＋Ｐ１５＋Ｐ１６）に基づく検出データとを収集する。
【００６０】
また、制御機能４４１は、「Ｓａｍｐｌｅ−５」において、フォトン（Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８）に基づく検出データと、フォトン（Ｐ９＋Ｐ１０＋Ｐ１１＋Ｐ１２）に基づく検出データと、フォトン「Ｐ１３」に基づく検出データと、フォトン（Ｐ１４＋Ｐ１５＋Ｐ１６＋Ｐ１７）に基づく検出データとを収集する。
【００６１】
データ生成機能４４３は、各回転位置における検出データを差分することで、各フォトンに基づく検出データを算出する。例えば、データ生成機能４４３は、図５Ａに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４）と、「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５）とを差分することで、「Ｐ１−Ｐ５」に相当する値を取得する。また、データ生成機能４４３は、図５Ａに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８）と、「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８＋Ｐ９）とを差分することで、「Ｐ５−Ｐ９」に相当する値を取得する。また、データ生成機能４４３は、図５Ａに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ１０＋Ｐ１１＋Ｐ１２＋Ｐ１３）と、「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で収集された検出データ（Ｐ１１＋Ｐ１２＋Ｐ１３＋Ｐ１４）とを差分することで、「Ｐ１０−Ｐ１４」に相当する値を取得する。
【００６２】
ここで、フォトン「Ｐ９」に基づく検出データは、「Ｓａｍｐｌｅ−１」に示す回転位置で検出素子１２１によって収集されていることから、データ生成機能４４３は、最初に「Ｐ５−Ｐ９」に相当する値と、フォトン「Ｐ９」に基づく検出データの値とを用いて、フォトン「Ｐ５」に基づく検出データの値を算出する。次に、データ生成機能４４３は、算出したフォトン「Ｐ５」に基づく検出データの値と、「Ｐ１−Ｐ５」に相当する値とを用いて、フォトン「Ｐ１」に基づく検出データの値を算出する。
【００６３】
また、フォトン「Ｐ１０」に基づく検出データは、「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で検出素子１２１によって収集されていることから、データ生成機能４４３は、「Ｐ１０−Ｐ１４」に相当する値と、フォトン「Ｐ１０」に基づく検出データの値とを用いて、フォトン「Ｐ１４」に基づく検出データの値を算出する。
【００６４】
同様に、データ生成機能４４３は、「Ｓａｍｐｌｅ−２」に示す回転位置で収集された検出データと、「Ｓａｍｐｌｅ−３」に示す回転位置で収集された検出データとを差分することで、「Ｐ２−Ｐ６」に相当する値、「Ｐ６−Ｐ１０」に相当する値、「Ｐ１１−Ｐ１５」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、「Ｓａｍｐｌｅ−３」に示す回転位置で収集された検出データと、「Ｓａｍｐｌｅ−４」に示す回転位置で収集された検出データとを差分することで、「Ｐ３−Ｐ７」に相当する値、「Ｐ７−Ｐ１１」に相当する値、「Ｐ１２−Ｐ１６」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、「Ｓａｍｐｌｅ−４」に示す回転位置で収集された検出データと、「Ｓａｍｐｌｅ−５」に示す回転位置で収集された検出データとを差分することで、「Ｐ４−Ｐ８」に相当する値、「Ｐ８−Ｐ１２」に相当する値、「Ｐ１３−Ｐ１７」に相当する値を算出する。
【００６５】
データ生成機能４４３は、上述したように算出した値と、各回転位置で検出素子１２１によって収集されたフォトン「Ｐ１０」に基づく検出データの値、フォトン「Ｐ１１」に基づく検出データの値、フォトン「Ｐ１２」に基づく検出データの値及びフォトン「Ｐ１３」に基づく検出データの値とを用いて、算出順にフォトン「Ｐ６」、「Ｐ２」、「Ｐ１５」、「Ｐ７」、「Ｐ３」、「Ｐ１６」、「Ｐ８」、「Ｐ４」、「Ｐ１７」に基づく検出データの値をそれぞれ算出する。
【００６６】
これにより、データ生成機能４４３は、３つの検出素子１２２と１つの検出素子１２１の４つの検出素子から得られた検出データから、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ１７」の検出データの値を取得することができ、空間分解能を向上させることができる。データ生成機能４４３は、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ１７」の検出データの値を１ビュー分のビューデータとして生成する。
【００６７】
なお、図５Ａに示す検出素子の構成は一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、検出素子１２２が、８００個配列され、各検出素子１２２を仮想的に４等分する場合でもよい。かかる場合には、１ビュー分の投影データは、図５Ａに示すように、少なくともフォトン「Ｐ１」〜「Ｐ３２００」以上の検出データに基づくこととなる。なお、１ビュー分の投影データを構成する各フォトンに基づく検出データの数は、検出素子１２２をいくつに分割するかと、Ｘ線検出器１２に含まれる検出素子１２１の数に基づく。例えば、検出素子１２２が８００個配列され、各検出素子１２２を仮想的に４等分し、その中に検出素子１２１が１つ含まれる場合、１ビュー分の投影データは、「（８００×４）＋１（検出素子１２１の数）＋４（第２の検出幅分移動させた回転位置の数）＝３２０５」の検出データに基づくこととなる。
【００６８】
また、検出素子１２１の配置は任意であるが、Ｘ線検出器１２のチャネル方向における中央近傍に配置されることが望ましい。上述したように、本願におけるＸ線ＣＴシステム１においては、検出素子１２１によって収集された検出データを用いて、検出素子１２２の各領域に入射されたフォトンに基づく検出データを算出する。したがって、Ｘ線検出器１２は、検出素子１２１によって収集される検出データが、より確度の高いデータとなるように、検出素子１２１を配置することが望ましい。そこで、例えば、どのような回転位置であっても、検出素子１２１に入射されるＸ線が被検体を透過したものとなるように、検出素子１２１をＸ線検出器１２のチャネル方向における中央近傍に配置させる。
【００６９】
ここで、検出素子１２１をＸ線検出器１２のチャネル方向における中央に配置させた場合について、図５Ｂを用いて説明する。図５Ｂにおいては、説明の便宜上、Ｘ線検出器１２が、４つの検出素子１２２と１つの検出素子１２１を有し、検出素子１２１が、４つの検出素子１２２の中央に配置された場合について示す。また、図５Ｂにおいては、検出素子１２２を仮想的に４つの領域に分割する場合について示す。また、図５Ｂにおいては、１ビューのビューデータを収集する際のデータ生成機能４４３の処理について示す。
【００７０】
例えば、データ生成機能４４３は、図５Ｂに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」と「Ｓａｍｐｌｅ−２」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ１−Ｐ５」に相当する値、「Ｐ５−Ｐ９」に相当する値、「Ｐ１０−Ｐ１４」に相当する値、「Ｐ１４−Ｐ１８」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、図５Ｂに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−２」と「Ｓａｍｐｌｅ−３」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ２−Ｐ６」に相当する値、「Ｐ６−Ｐ１０」に相当する値、「Ｐ１１−Ｐ１５」に相当する値、「Ｐ１５−Ｐ１９」に相当する値を算出する。
【００７１】
また、データ生成機能４４３は、図５Ｂに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−３」と「Ｓａｍｐｌｅ−４」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ３−Ｐ７」に相当する値、「Ｐ７−Ｐ１１」に相当する値、「Ｐ１２−Ｐ１６」に相当する値、「Ｐ１６−Ｐ２０」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、図５Ｂに示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−４」と「Ｓａｍｐｌｅ−５」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ４−Ｐ８」に相当する値、「Ｐ８−Ｐ１２」に相当する値、「Ｐ１３−Ｐ１７」に相当する値、「Ｐ１７−Ｐ２１」に相当する値を算出する。
【００７２】
そして、データ生成機能４４３は、差分処理の結果と、検出素子１２１によって収集された検出データ「Ｐ９」〜「Ｐ１３」とを用いて、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ２１」の検出データの値を取得する。このように、本願のＸ線ＣＴシステム１では、検出素子１２１をチャネル方向の中央に１つ配置した場合でも、各フォトンに基づく検出データを算出することができる。
【００７３】
一例を挙げると、本願のＸ線ＣＴシステム１は、図５Ｃに示すように、チャネル方向に「幅：０．５ｍｍ」の検出素子１２２が８００個配置され、その中央に「幅：０．１２５ｍｍ」の検出素子１２１が１つ配置されたＸ線検出器１２でも、上述した処理と同様に検出データを算出することができる。すなわち、検出素子１２１の両側にそれぞれ配置された４００個の検出素子１２２がそれぞれ仮想的に４等分される。そして、制御機能４４１は、Ｘ線検出器１２が「０．１２５ｍｍ」移動するごとにサンプリングを行って、５回転位置分の検出データを収集する。
【００７４】
データ生成機能４４３は、５回転位置分の検出データを用いて、上述した差分処理を実行することにより、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ３２０５」の検出データの値を取得する。データ生成機能４４３は、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ３２０５」の検出データの値を用いて、１ビュー分のビューデータを生成する。これにより、Ｘ線ＣＴシステム１は、空間分解能を４倍向上させることができる。
【００７５】
また、本願のＸ線ＣＴシステム１は、図５Ｄに示すように、チャネル方向に「幅：０．５ｍｍ」の検出素子１２２が８００個配置されたＸ線検出器を４つのブロックに分け、各ブロックに１つの検出素子１２１を配置する場合でもよい。すなわち。Ｘ線検出器１２は、２００個の検出素子１２２ごとに１つの検出素子１２１が配置されてもよい。かかる場合には、検出素子１２１は、例えば、図５Ｄに示すように、２００個の検出素子の中央に配置される。そして、制御機能４４１は、Ｘ線検出器１２が「０．１２５ｍｍ」移動するごとにサンプリングを行って、５回転位置分の検出データを収集する。
【００７６】
データ生成機能４４３は、ブロックごとに、５回転位置分の検出データを用いて上述した差分処理を実行する。これにより、検出データの算出処理を並列して実行することができ、計算時間を短縮することができる。なお、図５Ｃ及び図５Ｄは、第１の実施形態に係るＸ線検出器１２における検出素子の構成の一例を示す図である。
【００７７】
上述したように、Ｘ線ＣＴシステム１においては、制御機能４４１が、Ｘ線検出器１２が第２の検出幅（Ｘ線が入射される幅が狭い検出素子の検出幅）分移動するごとに、サンプリングを行う。そして、データ生成機能４４３が「Ｎ（検出素子１２２の分割数）＋１」回転位置分の検出データを用いた差分処理を実行することにより、１ビュー分のビューデータを生成する。
【００７８】
制御機能４４１及びデータ生成機能４４３は、上述した処理をスキャン中に継続して行い、再構成に必要なビュー数分のビューデータを生成する。例えば、制御機能４４１は、Ｘ線検出器１２が回転中、第２の検出幅分移動するごとのサンプリングを継続して行う。データ生成機能４４３は、１ビュー分のビューデータの生成に用いられた回転位置の次の回転位置で収集された検出データを次のビューデータの生成に用いる。例えば、検出素子１２２が４等分にされ、５回転位置の検出データを用いて１ビュー分のビューデータを生成する場合、データ生成機能４４３は、１〜５番目の回転位置の検出データを用いて１つのビューデータを生成し、６〜１０番目の回転位置の検出データを用いて次のビューデータを生成する。データ生成機能４４３は、Ｘ線検出器１２が被検体の周囲を回転する間、継続してビューデータを生成する。
【００７９】
なお、ビューデータの生成は、再構成に必要なビュー数のビューデータが収集できればよいため、上述した例に限られず、任意の位置で実行されてもよい。一例を挙げると、１〜５番目の回転位置の検出データを用いて１つのビューデータが生成され、１１〜１５番目の回転位置の検出データを用いて次のビューデータが生成される場合でもよい。
【００８０】
再構成機能４４４は、データ生成機能４４３によって生成されたビューデータを用いて、画像データを再構成する。具体的には、再構成機能４４４は、データ生成機能４４３によって生成されたビューデータが前処理機能４４２によって前処理されて生成された投影データを用いて画像データを再構成する。例えば、再構成機能４４４は、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ３２０５」の検出データに基づく１ビュー分のビューデータから生成された投影データを複数ビュー分取得し、取得した複数ビュー分の投影データを用いて、画像データを再構成する。
【００８１】
次に、Ｘ線ＣＴシステム１による処理の手順の一例を、図６を用いて説明する。図６は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１の処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで、ステップＳ１０１は、処理回路４４が制御機能４４１に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。ステップＳ１０２、ステップＳ１０３は、処理回路４４がデータ生成機能４４３に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。ステップＳ１０４、ステップＳ１０５は、処理回路４４が再構成機能４４４に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。
【００８２】
まず、処理回路４４は、Ｘ線検出器１２が第２の検出幅分移動するごとにデータを収集する（ステップＳ１０１）。例えば、処理回路４４は、Ｘ線検出器１２が「０．１２５ｍｍ」移動するごとにサンプリングを行う。そして、処理回路４４は、Ｎ＋１回転位置分のデータを収集したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。すなわち、処理回路４４は、「検出素子１２２の分割数＋１」回転位置分のデータを収集したか否かを判定する。
【００８３】
ここで、Ｎ＋１回転位置分のデータを収集していない場合（ステップＳ１０２、否定）、処理回路４４は、ステップＳ１０１に戻ってデータの収集を継続する。一方、Ｎ＋１回転位置分のデータを収集している場合（ステップＳ１０２、肯定）、処理回路４４は、収集したデータに対して差分処理を実行して、ビューデータを生成し、メモリ４１に保存する（ステップＳ１０３）。
【００８４】
その後、処理回路４４は、再構成に必要なビュー数のビューデータを収集したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、再構成に必要なビュー数のビューデータを収集していない場合（ステップＳ１０４、否定）、処理回路４４は、ステップＳ１０１に戻ってデータの収集を継続する。一方、再構成に必要なビュー数のビューデータを収集している場合（ステップＳ１０４、肯定）、処理回路４４は、収集したビューデータを用いて再構成を実行して、画像データを生成する（ステップＳ１０５）。
【００８５】
上述したように、第１の実施形態によれば、Ｘ線管装置１１は、被検体の周囲を回転するとともに、Ｘ線を照射する。Ｘ線検出器１２は、チャネル方向に沿って設けられた、チャネル方向に第１の検出幅を有する検出素子１２２と、チャネル方向に第１の検出幅より小さい第２の検出幅を有する検出素子１２１と、を含む検出素子群を有し、被検体の周囲を回転する。データ生成機能４４３は、Ｘ線検出器１２が第１の回転位置にあるときに、検出素子群により収集された第１のデータ群と、Ｘ線検出器１２が、第１の回転位置とは異なる第２の回転位置にあるときに、検出素子群により収集された第２のデータ群と、に基づいて、単一のビューに対応するビューデータを生成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、検出素子１２１において収集された検出データを用いて、検出素子１２２において収集された検出データの第２の検出幅に対応する検出データを算出することで、空間分解能を向上させることを可能にする。
【００８６】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、第２の検出幅は、検出素子１２２の検出幅をＮ（Ｎは２以上の整数）等分した大きさに対応する。データ生成機能４４３は、収集されたときのＸ線検出器１２の回転位置が異なる複数のデータ群を含むＮ＋１のデータ群に基づいて、ビューデータを生成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、検出素子１２２において収集された検出データから、分割した分の検出データを算出することを可能にする。
【００８７】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、データ生成機能４４３は、第１のパスを含み、第２の検出幅に対応する間隔で並んだ複数のパスに沿ったＸ線を検出素子１２２で検出することで収集されたデータ、および複数のパスのいずれとも異なる第２のパスに沿ったＸ線を検出素子１２１で検出することで収集されたデータに基づいて、第１のパスに沿ったＸ線に対応し、ビューデータの一部を成すデータを生成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、検出素子１２１をＸ線検出器１２の任意の位置に配置することを可能にする。
【００８８】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、ビューデータの生成に用いるデータ群の収集において、第２のパスは、第１のパスを含む複数のパスのいずれとも完全に一致しない。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、パスが完全に一致しない場合でも、実現することを可能にする。
【００８９】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、データ生成機能４４３は、第１の回転位置において収集したビューデータの一部を成すデータと、第２の回転位置において収集したビューデータの一部を成すデータとの差分処理に基づいて第１の検出素子により収集されたデータにおける第２の検出幅ごとのデータを算出し、第２の検出素子により収集されたデータ及び第２の検出幅ごとのデータに基づくビューデータを生成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、検出素子１２２において収集された検出データの第２の検出幅に対応する検出データの算出を可能にする。
【００９０】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、検出素子１２１は、Ｘ線検出器１２のチャネル方向における中央近傍に配置される。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、より確度の高いデータを収集することを可能にする。
【００９１】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、検出素子１２１は、複数の検出素子１２２ごとに配置される。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、計算時間を短縮することを可能にする。
【００９２】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、検出素子１２１は、第２の検出幅の寸法で形成される、又は、検出素子１２１がＸ線検出器の端部にある場合においては、Ｘ線の入射面の幅が第２の検出幅となるように、検出素子１２２の一部がＸ線不透過部材によって覆われることで形成される。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、小さい寸法の検出素子を製造する場合だけでなく、既存の検出素子にマスクを施した場合でも実現することを可能にする。
【００９３】
また、上述したように、第１の実施形態によれば、再構成機能４４４は、Ｘ線管装置１１及びＸ線検出器１２が被検体の周囲を回転中に、データ生成機能４４３によって生成された複数のビューデータに基づいて、画像データを再構成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、通常用いている再構成から手法を変えることなく、空間分解能が向上された画像データを再構成することを可能にする。
【００９４】
上述したように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１においては、検出素子や後段のＡＤＣなどの検出器エレメントを解像度分増やすことなく、空間分解能を大幅に向上させることができる。また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、第２の検出幅分移動するごとにサンプリングを行っており、通常のサンプリングよりも細かいため、画像データにおけるボケが少なく、焦点が合ったものとなる。例えば、通常のサンプリングでは、各検出素子において、回転中に回転速度と検出素子幅によって決まるある一定時間の間収集されたフォトンが積分される。そのため、通常の画像データでは、像の焦点がずれたものとなる。一方、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、より細かいサンプリングを行っているため、画像データにおける像の焦点のずれを少なくすることができる。
【００９５】
なお、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１では、細かくサンプリングしているため、差分処理後の検出データのＳ／Ｎ（signal-to-noise  ratio）が低下することとなる。すなわち、検出素子１２２の分割数が増えるほど、Ｓ／Ｎが低下する。そのため、検出素子１２２の分割数は、Ｓ／Ｎの低下の度合いに応じて決定されてもよい。
【００９６】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、Ｘ線検出器１２（及びＸ線管装置１１）の移動前後でパスがほぼ同じＸ線が、第２の検出幅分ずれた位置にそれぞれ入射される場合について説明した。しかしながら、Ｘ線検出器１２（及びＸ線管装置１１）が移動した場合、わずかな移動であってもＸ線の照射方向は変化する。そこで、第２の実施形態では、Ｘ線検出器１２の移動前後でパスが同一となるように制御する場合について説明する。なお、以下、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００９７】
第２の実施形態に係るＸ線管装置１１は、検出素子群がＮ＋１のデータ群を収集する間、当該Ｘ線の焦点がＸ線管装置１１とともに回転しないように、Ｘ線検出器１２と当該Ｘ線の焦点の相対位置を変化させる。例えば、Ｘ線検出器１２が第２の検出幅分移動するごとに、Ｘ線管装置１１における偏向部が、陰極から照射される熱電子を偏向させることで、Ｘ線の焦点がＸ線管装置１１とともに回転しないように制御する。
【００９８】
図７は、第２の実施形態に係るＸ線管装置１１による制御の一例を説明するための図である。ここで、図７においては、５回転位置分のデータによって１ビュー分のビューデータが生成される場合の制御について示す。また、図７においては、Ｘ線管装置１１における陽極（ターゲット）と、Ｘ線検出器１２が回転する図を示す。また、図７においては、検出素子１２１（図中の最小検出器）がＸ線検出器１２の中心に１つ配置されている場合について示す。
【００９９】
例えば、偏向部は、図７における焦点の位置５１〜５５に示すように、Ｘ線管装置１１及びＸ線検出器１２が回転して５回転位置分のデータを収集する際に、Ｘ線の焦点の位置を変化させることで、Ｘ線が照射される向きを一定に制御する。例えば、偏向部は、最初の回転位置において、焦点が位置５１となるように熱電子線を偏向させる。そして、偏向部は、回転に伴って、焦点が位置５２から順に、位置５３、位置５４、位置５５となるように、陰極から照射される熱電子線を偏向させる。これにより、Ｘ線管装置１１は、Ｘ線管装置１１の位置に関係なく、被検体に対して一定の方向からＸ線を照射させることができる。したがって、Ｘ線ＣＴシステム１は、Ｘ線検出器１２が移動している間、上述した制御を実行することで、同一パスのＸ線を異なる検出素子で検出することができる。
【０１００】
そして、５回転位置分のデータを収集すると、偏向部は、Ｘ線管装置１１の現在の位置において、焦点が位置５６となるように制御する。すなわち、偏向部は、次のビューデータの収集において、陽極上の焦点の位置が位置５１と同じ位置に戻るように制御する。
【０１０１】
ここで、偏向部による焦点の位置の制御について一例を説明する。例えば、１ビューを「５０°」の拡がり角を有するファンビームに対して８００個の検出素子で検出したものとし、「１回転：０．３ｓ」（回転速度：２π／０．３[rad/s]＝２１[rad/s]）とする。そして、回転中心から焦点中心までの距離が「５０ｃｍ」、検出素子１２１の寸法が「０．５／４＝０．１２５ｍｍ」、「０．１２５ｍｍ」の移動時間が「１２μｓ」の場合、焦点中心が移動する長さは、以下の式（１）として算出することができる。
【０１０２】
【数１】
2020199086.tif 000003
【０１０３】
したがって、陽極におけるターゲット面の平均角度を「４５°」とすると、ターゲット面上での焦点中心の移動距離は、以下の式（２）となる。
【０１０４】
【数２】
2020199086.tif 000004
【０１０５】
このように、ターゲット面上での焦点中心の移動距離は、「０．７３ｍｍ」であり、この移動距離は、現在のＸ線管装置の一般的な仕様である焦点移動距離の範囲内にある。したがって、焦点のシフトによるパスの固定は、実現可能である。
【０１０６】
第２の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、上述した焦点の制御と、第１の実施形態にて説明したビューデータの収集を並行して行う。例えば、図８に示すように、偏向部は、Ｘ線管装置１１及びＸ線検出器１２が回転して５回転位置分のデータを収集する際に、焦点を位置５１〜５５に順次移動させる。その間に照射されたＸ線の領域Ｒ１が、同一のパスとみなすことができる。データ生成機能４４３は、Ｘ線検出器１２によって検出された領域Ｒ１の検出データ（各回転位置で収集された検出データ）を用いて、差分処理を実行し、１ビュー分のビューデータを生成する。
【０１０７】
回転位置が６番目の回転位置になると、偏向部は、焦点を位置５６に移動させる。そして、偏向部は、上述した制御と同様に、回転に伴い焦点を順次移動させる。データ生成機能４４３は、Ｘ線検出器１２によって検出された領域Ｒ２の検出データ（６番目から１０番目の回転位置で収集された検出データ）を用いて、差分処理を実行し、１ビュー分のビューデータを生成する。
【０１０８】
Ｘ線管装置１１とデータ生成機能４４３は、上述した制御を繰り返し、再構成に必要なビュー数のビューデータを収集する。なお、５回転位置ずつビューデータを生成することで、最大ビュー数のビューデータを生成することができるが、上述したように、再構成に必要なビュー数を得ることができれば、任意のタイミングでビューデータを生成する場合でもよい。なお、図８は、第２の実施形態に係るビューデータ収集の制御を説明するための図である。
【０１０９】
次に、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１による処理の手順の一例を、図９を用いて説明する。図９は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１の処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで、ステップＳ２０１は、処理回路４４が制御機能４４１に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。ステップＳ２０２、ステップＳ２０３は、処理回路４４がデータ生成機能４４３に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。ステップＳ２０４、ステップＳ２０５は、処理回路４４が再構成機能４４４に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。
【０１１０】
まず、処理回路４４は、Ｘ線検出器１２が第２の検出幅分移動するごとに、Ｘ線の焦点の位置を移動させながらデータを収集する（ステップＳ２０１）。そして、処理回路４４は、Ｎ＋１回転位置分のデータを収集したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【０１１１】
ここで、Ｎ＋１回転位置分のデータを収集していない場合（ステップＳ２０２、否定）、処理回路４４は、ステップＳ２０１に戻ってデータの収集を継続する。一方、Ｎ＋１回転位置分のデータを収集している場合（ステップＳ２０２、肯定）、処理回路４４は、収集したデータに対して差分処理を実行して、ビューデータを生成し、メモリ４１に保存する（ステップＳ２０３）。
【０１１２】
その後、処理回路４４は、再構成に必要なビュー数のビューデータを収集したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ここで、再構成に必要なビュー数のビューデータを収集していない場合（ステップＳ２０４、否定）、処理回路４４は、ステップＳ２０１に戻ってデータの収集を継続する。一方、再構成に必要なビュー数のビューデータを収集している場合（ステップＳ２０４、肯定）、処理回路４４は、収集したビューデータを用いて再構成を実行して、画像データを生成する（ステップＳ２０５）。
【０１１３】
上述したように、第２の実施形態によれば、Ｘ線管装置１１は、検出素子群がＮ＋１のデータ群を収集する間、当該Ｘ線の焦点がＸ線管装置１１とともに回転しないように、Ｘ線検出器１２と当該Ｘ線の焦点の相対位置を変化させる。従って、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、Ｘ線のパスを固定して収集した検出データを用いてビューデータを生成することができ、空間分解能を向上させた画像データの取得にかかる精度を向上させることを可能にする。
【０１１４】
（その他の実施形態）
これまで第１及び第２の実施形態について説明したが、上述した第１及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【０１１５】
上述した実施形態では、Ｘ線検出器１２が１列の検出素子を有する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、Ｘ線検出器１２が多列の場合でもよい。図１０は、その他の実施形態に係るＸ線検出器１２の一例を示す図である。本願を多列のＸ線検出器１２に適用する場合、Ｘ線検出器１２は、例えば、図１０に示すように、各列におけるチャネル方向の中央に検出素子１２１が配置される。そして、データ生成機能４４３は、各列について、上述したようにビューデータを生成する。
【０１１６】
なお、多列のＸ線検出器１２における検出素子１２１の配置は、図示されたものに限られず、数や位置は任意に変更することができる。また、チャネル方向における検出素子１２１の位置を列ごとに変化させる場合でもよい。
【０１１７】
また、上述した実施形態では、検出素子１２２が同一のサイズである場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、異なるサイズを用いる場合でもよい。図１１は、その他の実施形態に係るデータ生成機能４４３による処理の一例を説明するための図である。図１１においては、説明の便宜上、Ｘ線検出器１２が、３つの検出素子１２２と１つの検出素子１２１を有し、検出素子１２２の１つが他の検出素子１２２のサイズの３／４である場合について示す。また、図１１においては、検出素子１２１が端に配置された場合について示す。また、図１１においては、サイズの大きい検出素子１２２を仮想的に４つの領域に分割し、サイズの小さい検出素子１２２を仮想的に３つの領域に分割する場合について示す。また、図１１においては、１ビューのビューデータを収集する際のデータ生成機能４４３の処理について示す。
【０１１８】
例えば、その他の実施形態に係るデータ生成機能４４３は、図１１に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」と「Ｓａｍｐｌｅ−２」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ２−Ｐ５」に相当する値、「Ｐ５−Ｐ９」に相当する値、「Ｐ９−Ｐ１３」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、図１１に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−２」と「Ｓａｍｐｌｅ−３」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ３−Ｐ６」に相当する値、「Ｐ６−Ｐ１０」に相当する値、「Ｐ１０−Ｐ１４」に相当する値を算出する。
【０１１９】
また、データ生成機能４４３は、図１１に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−３」と「Ｓａｍｐｌｅ−４」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ４−Ｐ７」に相当する値、「Ｐ７−Ｐ１１」に相当する値、「Ｐ１１−Ｐ１５」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、図１１に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−４」と「Ｓａｍｐｌｅ−５」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ５−Ｐ８」に相当する値、「Ｐ８−Ｐ１２」に相当する値、「Ｐ１２−Ｐ１６」に相当する値を算出する。
【０１２０】
そして、データ生成機能４４３は、差分処理の結果と、検出素子１２１によって収集された検出データ「Ｐ１」〜「Ｐ５」とを用いて、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ１６」の検出データの値を取得する。このように、本願のＸ線ＣＴシステム１では、検出素子１２２のサイズを変更した場合でも、各フォトンに基づく検出データを算出することができる。また、図１１に示すＸ線検出器１２では、フォトン「Ｐ５」に基づく検出データの値を２回取得することができる。そこで、例えば、Ｘ線ＣＴシステム１は、２回取得した検出データの一方を検証用に用いたり、２つのデータの平均をとるようにしたりすることもできる。
【０１２１】
また、上述した図１１の例では、検出素子１２１を端に配置する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、検出素子１２１がチャネル方向の内側に配置される場合でもよい。図１２は、その他の実施形態に係るデータ生成機能４４３による処理の一例を説明するための図である。図１２においては、説明の便宜上、Ｘ線検出器１２が、３つの検出素子１２２と１つの検出素子１２１を有し、検出素子１２２の１つが他の検出素子１２２のサイズの３／４である場合について示す。また、図１２においては、検出素子１２１がチャネル方向の内側に配置された場合について示す。また、図１２においては、サイズの大きい検出素子１２２を仮想的に４つの領域に分割し、サイズの小さい検出素子１２２を仮想的に３つの領域に分割する場合について示す。また、図１２においては、１ビューのビューデータを収集する際のデータ生成機能４４３の処理について示す。
【０１２２】
例えば、その他の実施形態に係るデータ生成機能４４３は、図１２に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−１」と「Ｓａｍｐｌｅ−２」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ１−Ｐ５」に相当する値、「Ｐ５−Ｐ９」に相当する値、「Ｐ１０−Ｐ１３」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、図１２に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−２」と「Ｓａｍｐｌｅ−３」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ２−Ｐ６」に相当する値、「Ｐ６−Ｐ１０」に相当する値、「Ｐ１１−Ｐ１４」に相当する値を算出する。
【０１２３】
また、データ生成機能４４３は、図１２に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−３」と「Ｓａｍｐｌｅ−４」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ３−Ｐ７」に相当する値、「Ｐ７−Ｐ１１」に相当する値、「Ｐ１２−Ｐ１５」に相当する値を算出する。また、データ生成機能４４３は、図１２に示すように、「Ｓａｍｐｌｅ−４」と「Ｓａｍｐｌｅ−５」との間で差分処理を実行することで、「Ｐ４−Ｐ８」に相当する値、「Ｐ８−Ｐ１２」に相当する値、「Ｐ１３−Ｐ１６」に相当する値を算出する。
【０１２４】
そして、データ生成機能４４３は、差分処理の結果と、検出素子１２１によって収集された検出データ「Ｐ９」〜「Ｐ１３」とを用いて、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ１６」の検出データの値を取得する。このように、本願のＸ線ＣＴシステム１では、検出素子１２２のサイズを変更し、検出素子１２１を内側に配置した場合でも、各フォトンに基づく検出データを算出することができる。また、図１２に示すＸ線検出器１２では、フォトン「Ｐ１３」に基づく検出データの値を２回取得することができる。そこで、例えば、Ｘ線ＣＴシステム１は、２回取得した検出データの一方を検証用に用いたり、２つのデータの平均をとるようにしたりすることもできる。
【０１２５】
また、上述した第２の実施形態では、Ｘ線の焦点の位置を変化させることで、パスを固定する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｘ線管装置１１を機械的に移動させることで、パスを固定する場合でもよい。図１３は、その他の実施形態に係るＸ線管装置１１の移動の一例を説明するための図である。
【０１２６】
図１３の左図に示すように、回転フレーム１３の回転に伴って、Ｘ線管装置１１とＸ線検出器１２とが矢印６１の方向に回転する。この場合に、Ｘ線管装置１１は、図１３の右図に示すように、回転方向とは逆の矢印６２の方向に移動することで、Ｘ線の焦点の位置を元の位置に戻し、パスを固定する。これにより、Ｘ線検出器１２のみが回転したこととなり、同一パスのＸ線を異なる検出素子で検出することができる。
【０１２７】
これを実現する場合には、例えば、Ｘ線管装置１１を回転フレーム１３に固定する際に、Ｘ線管装置１１と回転フレーム１３との間にレールと駆動装置を設ける。そして、駆動装置が、制御機能４４１による制御のもと、１ビュー分のビューデータを収集する間、回転フレーム１３の回転方向とは異なる方向に第２の検出幅分だけＸ線管装置１１を移動させるように制御する。
【０１２８】
また、上述した実施形態では、ＤＡＳによって生成された検出データを用いて差分処理を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、前処理機能４４２によって生成された投影データを用いて差分処理を実行する場合でもよい。
【０１２９】
また、上述した実施形態では、再構成機能４４４が、複数のビューデータを用いて再構成する場合について説明した。ここで、再構成機能４４４は、元の検出データを再構成に利用する場合でもよい。上述したように、本願のＸ線ＣＴシステム１では、細かくサンプリングしているため、差分処理後の検出データのＳ／Ｎが低下することとなる。しかしながら、検出素子１２２では、複数のフォトンに基づく検出データが実際に収集されている。そこで、差分処理後に算出された各フォトンに基づく検出データは、元の検出データのＳ／Ｎと同程度のＳ／Ｎまで改善することができる。
【０１３０】
そこで、再構成機能４４４は、複数のビューデータを用いて再構成する場合に、元の検出データを用いてＳ／Ｎを改善してもよい。図５Ａを用いて一例を説明すると、再構成機能４４４は、フォトン「Ｐ１」〜「Ｐ１７」に基づくビューデータを含む複数のビューデータを用いて再構成を実施する場合に、検出データ（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４）などの元の検出データを利用して、Ｓ／Ｎを改善するように再構成を実施する。
【０１３１】
また、上述した実施形態では、差分処理を実施して、空間分解能を向上させた画像データを再構成する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、再構成機能４４４は、元の検出データを用いて画像データを再構成することも可能である。
【０１３２】
また、上述した実施形態では、Ｘ線検出器１２がエネルギー積分型の検出器である場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｘ線検出器１２がフォトンカウンティング型の検出器である場合でもよい。かかる場合には、上述した検出データがエネルギーごとの計数値となる。すなわち、データ生成機能４４３は、各検出素子におけるエネルギーごとの計数値に対して差分処理を実行する。
【０１３３】
また、上述した実施形態では、Ｘ線ＣＴシステムとしてＸ線ＣＴ装置を例に挙げて説明した。しかしながら実施形態はこれに限定されるものではなく、Ｘ線ＣＴシステムは、例えば、アームによる回転撮影可能なＸ線アンギオグラフィシステムの場合でもよい。かかる場合には、Ｘ線管装置１１とＸ線検出器１２がアームによって保持される。そして、アームによる回転撮影を実施して、３次元の画像データを収集する際に、アンギオグラフィシステムにおける処理回路が、アーム第２の検出幅分回転するごとに、データを収集するように制御する。そして、アンギオグラフィシステムにおける処理回路が、収集されたデータに対して差分処理を実行することで、１ビュー分のビューデータを収集する。
【０１３４】
また、上述した実施形態では、Ｘ線管装置１１、Ｘ線検出器１２、データ生成機能４４３、及び、再構成機能が単一の装置に含まれる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、Ｘ線管装置１１、Ｘ線検出器１２、データ生成機能４４３、及び、再構成機能が複数の装置に分散して配置される場合でもよい。すなわち、Ｘ線ＣＴシステム１が複数の装置によって実現される場合でもよい。
【０１３５】
例えば、検出データを収集するＸ線ＣＴ装置と、再構成を実施する再構成装置とがネットワークを介して相互に接続され、協働して処理を実行することでＸ線ＣＴシステム１を実現する場合でもよい。かかる場合には、例えば、Ｘ線ＣＴ装置が、複数のビューデータを生成して、生成した複数のビューデータをネットワーク上の再構成装置に送信する。再構成装置は、受信した複数のビューデータを用いて画像データを再構成する。
【０１３６】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、メモリ又は記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
【０１３７】
なお、図１においては、単一のメモリ４１が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数のメモリ４１を分散して配置するとともに、処理回路４４が個別のメモリ４１から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ４１にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
【０１３８】
また、処理回路４４は、ネットワークを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路４４は、メモリ４１から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、Ｘ線ＣＴシステム１とネットワークを介して接続された外部のワークステーションやクラウドを計算資源として利用することにより、図１に示す各機能を実現する。
【０１３９】
上述した実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。即ち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。
【０１４０】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、空間分解能を向上させることができる。あるいは空間分解能が同一であればＸ線検出器の検出素子数を減らすことができる。
【０１４１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４２】
１  Ｘ線ＣＴシステム
１１  Ｘ線管装置
１２  Ｘ線検出器
１２１、１２２  検出素子
４４１  制御機能
４４２  前処理機能
４４３  データ生成機能
４４４  再構成機能
【図１】
2020199086.tif 000005
【図２Ａ】
2020199086.tif 000006
【図２Ｂ】
2020199086.tif 000007
【図３】
2020199086.tif 000008
【図４】
2020199086.tif 000009
【図５Ａ】
2020199086.tif 000010
【図５Ｂ】
2020199086.tif 000011
【図５Ｃ】
2020199086.tif 000012
【図５Ｄ】
2020199086.tif 000013
【図６】
2020199086.tif 000014
【図７】
2020199086.tif 000015
【図８】
2020199086.tif 000016
【図９】
2020199086.tif 000017
【図１０】
2020199086.tif 000018
【図１１】
2020199086.tif 000019
【図１２】
2020199086.tif 000020
【図１３】
2020199086.tif 000021