(57)【要約】【課題】  コーンビームＸ線を使ったヘリカルスキャンでＸ線の被曝を減少させること。【解決手段】  Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管１０１と、２次元アレイ型のＸ線検出器１０３と、Ｘ線管及びＸ線検出器を回転する回転機構１０２と、Ｘ線管からのＸ線をコーンビーム形に成形するペアのコリメータ１３１、１３３と、回転軸と略平行な向きにペアのコリメータを個別に移動するコリメータ移動機構１３５と、Ｘ線検出器の出力に基づいて再構成範囲内の画像データを再構成する再構成処理部１１４と、コリメータ各々の位置を制御するコリメータ制御部１２１とを具備し、コリメータ制御部は、略ゼロ度のコーン角に対応するＸ線中心面と、再構成範囲の端面との間の距離に応じてコリメータ各々の位置を制御し、コリメータ移動機構は、ペアのコリメータ各々を、最大コーン角に対応する最外位置から、略ゼロ度のコーン角に対応する位置より反対側にオフセットした最内位置までの範囲で移動する。【選択図】図１
2010082428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線を検出する２次元アレイ型のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転軸まわりに回転する回転機構と、
前記Ｘ線管からのＸ線をコーンビーム形に成形するペアのコリメータと、
前記回転軸と略平行な向きに前記ペアのコリメータを個別に移動するコリメータ移動機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて操作者設定された再構成範囲内の画像データを再構成する再構成処理部と、
前記コリメータ各々の位置を制御するコリメータ制御部とを具備し、
前記コリメータ制御部は、略ゼロ度のコーン角に対応する前記Ｘ線の中心面と、前記再構成範囲の端面との間の距離に応じて前記コリメータ各々の位置を制御し、
前記コリメータ移動機構は、前記ペアのコリメータ各々を、前記Ｘ線検出器の幅に応じた最大コーン角に対応する最外位置から、略ゼロ度のコーン角に対応する位置より反対側にオフセットした最内位置までの範囲で移動することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記コリメータ制御部は、前記ペアのコリメータ各々の位置を、前記Ｘ線管からみて前記再構成範囲の端面上の遠方端又は近接点に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記コリメータ制御部は、スキャン開始期間において、被検体を載置する寝台天板の移動に従って、前記ペアのコリメータの一方の位置を決定する基準を、前記遠方端から前記近接点に切り替えることを特徴とする請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記コリメータ制御部は、前記遠方端から前記近接点への切り替えに同期して、前記ペアのコリメータの一方の移動速度を増すことを特徴とする請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記コリメータ制御部は、スキャン終了期間において、前記寝台天板の移動に従って、前記ペアのコリメータの他方の位置を決定する基準を、前記近接点から前記遠方端に切り替えることを特徴とする請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記コリメータ制御部は、前記近接点から前記遠方端に切り替えに同期して、前記ペアのコリメータの他方の移動速度を低下することを特徴とする請求項５記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記コリメータ制御部は、前記スキャン開始期間と前記スキャン終了期間との間の中間期間において、前記ペアのコリメータの位置をともに最大コーン角に対応する前記最外位置で固定することを特徴とする請求項５記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記コリメータ制御部は、スキャン開始期間において、被検体を載置する寝台天板の移動に従って、前記ペアのコリメータの一方の位置を、前記最内位置から前記最外位置まで移動することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記コリメータ制御部は、前記スキャン開始期間において、前記ペアのコリメータの他方の位置を、前記最外位置で固定することを特徴とする請求項７記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記コリメータ制御部は、スキャン終了期間において、被検体を載置する寝台天板の移動に従って、前記ペアのコリメータの他方の位置を、前記最外位置から前記最内位置まで移動することを特徴とする請求項８記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記コリメータ制御部は、前記スキャン終了期間において、前記ペアのコリメータの一方の位置を、前記最外位置で固定することを特徴とする請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記コリメータ制御部は、前記スキャン開始期間と前記スキャン終了期間との間の中間期間において、前記ペアのコリメータの位置をともに最大コーン角に対応する前記最外位置で固定することを特徴とする請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記コリメータ制御部は、前記Ｘ線の中心面と前記再構成範囲の端面との間の距離から所定距離を減じた距離に応じて前記コリメータ各々の位置を制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線を検出する２次元アレイ型のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転軸まわりに回転する回転機構と、
被検体を載置する移動可能な天板を有する寝台と、
前記Ｘ線管からのＸ線をコーンビーム形に成形するペアのコリメータと、
前記回転軸と略平行な向きに前記ペアのコリメータを個別に移動するコリメータ移動機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて操作者設定された再構成範囲内の画像データを再構成する再構成処理部と、
前記天板の位置に基づいて、前記ペアのコリメータ各々の位置を個別に設定するために前記コリメータ機構を制御するコリメータ制御部とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線を検出する２次元アレイ型のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転軸まわりに回転する回転機構と、
被検体を載置する移動可能な天板を有する寝台と、
前記Ｘ線管からのＸ線をコーンビーム形に成形する開口可変のコリメータ機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて操作者設定された再構成範囲内の画像データを再構成する再構成処理部と、
前記天板の位置に基づいて、前記コリメータ機構の開口を非対称に設定するために前記コリメータ機構を制御するコリメータ制御部とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１６】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線を検出する２次元アレイ型のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転軸まわりに回転する回転機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて操作者設定された再構成範囲内の画像データを再構成する再構成処理部と、
前記Ｘ線管からのＸ線をコーンビーム形に成形するペアのコリメータと、
前記ペアのコリメータ各々を、前記Ｘ線検出器の幅に応じた最大コーン角に対応する最外位置から、略ゼロ度のコーン角に対応する位置より反対側にオフセットした最内位置までの範囲で個別に移動するコリメータ移動機構とを具備することを特徴とするＸ線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】
本発明は、コーンビームＸ線で被検体をヘリカルスキャンの可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴの分野では、コーンビームＸ線を使って、心臓の断面又は３Ｄを動画で取得するダイナミックスキャンやヘリカルスキャンが普及しつつある。コーンビームＸ線を使ったスキャンでは被曝を如何に減らせるかが重要な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、コーンビームＸ線を使ったヘリカルスキャンにおいて、Ｘ線の被曝を減少させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のある局面は、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線を検出する２次元アレイ型のＸ線検出器と、前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転軸まわりに回転する回転機構と、前記Ｘ線管からのＸ線をコーンビーム形に成形するペアのコリメータと、前記回転軸と略平行な向きに前記ペアのコリメータを個別に移動するコリメータ移動機構と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて操作者設定された再構成範囲内の画像データを再構成する再構成処理部と、前記コリメータ各々の位置を制御するコリメータ制御部とを具備し、前記コリメータ制御部は、略ゼロ度のコーン角に対応する前記Ｘ線の中心面と、前記再構成範囲の端面との間の距離に応じて前記コリメータ各々の位置を制御し、前記コリメータ移動機構は、前記ペアのコリメータ各々を、前記Ｘ線検出器の幅に応じた最大コーン角に対応する最外位置から、略ゼロ度のコーン角に対応する位置より反対側にオフセットした最内位置までの範囲で移動することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、コーンビームＸ線を使ったヘリカルスキャンにおいて、Ｘ線の被曝を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１のコリメータ制御部によるヘリカルスキャン時のコリメータ制御の全体を示す図である。
【図３】図３は、図２のコリメータＡ，Ｂの位置の詳細図である。
【図４】図４は、本実施形態において、データ収集開始（Ｘ線照射開始）の時点のコリメータＡの位置を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態において、Ｘ線の中心面が再構成範囲の端面より外側に位置するときのコリメータＡの位置を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態において、Ｘ線の中心面が再構成範囲の端面に揃ったときのコリメータＡの位置を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態において、Ｘ線の中心面が再構成範囲の端面より内側に位置するときのコリメータＡの位置を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態において、Ｘ線の中心面が再構成範囲の中央部分より外側に位置するときのコリメータＡの位置を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態の変形例において、シャトルスキャン時のコリメータ制御を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の変形例において、ヘリカルスキャン時のヘリカルピッチの変化に伴うコリメータ制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明によるＸ線コンピュータ断層撮影装置の実施形態を説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転方式と、リング上に多数のＸ線検出器が配置され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転方式とがあり、いずれの方式でも本発明を適用可能である。回転／回転方式に関して、一対のＸ線管とＸ線検出器とが回転フレームに搭載された一管球型と、Ｘ線管とＸ線検出器との対が回転フレームに複数搭載されたいわゆる多管球型とがあるが、いずれの型でも本発明を適用可能である。Ｘ線検出器に関して、被検体を透過したＸ線をシンチレータ等の蛍光体で光に変換してからフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の発生及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とがあるが、本発明はいずれの形を採用してもよい。
【０００８】
図１には本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示している。本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、コーンビームヘリカルスキャンに対応する。以下説明では、再構成範囲の中心から遠い側を外側と称し、近い側を内側と称する。
【０００９】
架台１００は、Ｘ線管１０１を有する。Ｘ線管１０１は、高電圧発生装置からスリップリング機構１０８を経由して管電圧の印加及びフィラメント電流の供給を受け、Ｘ線を発生する。Ｘ線管１０１は、回転軸ＲＡを中心に回転自在に支持される円環状の回転フレーム１０２に、Ｘ線検出器１０５とともに搭載される。Ｘ線検出器１０３は、Ｘ線管１０１に対向する。Ｘ線検出器１０３は、Ｘ線管１０１から被検体を透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１０３は、２次元状に配列された複数のＸ線検出素子を有するコーンビームスキャン対応の２次元アレイ型検出器である。
【００１０】
なお、説明の便宜上、回転軸ＲＡをＺ軸と定義する。Ｘ線焦点Ｆと検出器中心とを通る軸をＸ軸という。Ｘ軸及びＺ軸に直交する軸をＹ軸という。ＸＹＺ軸は撮影中心で交差する。回転軸ＲＡに直交するＸ線面をＸ線中心面ＭＰという。Ｘ線中心面ＭＰはＸＹ面に一致する。Ｘ線中心面ＭＰからＺ軸のプラス側とマイナス側各々のＸ線拡がり角をコーン角という。最大コーン角は、Ｘ線焦点Ｆと検出器１０３の中心との間の距離と、Ｚ軸に関するＸ線検出器１０３の感度域の最大幅とによって決まる。
【００１１】
Ｘ線管１０１のＸ線放射窓には、コーン角を決定するためのペアのコリメータ１３１、１３３が装備される。Ｘ線を遮蔽する鉛板製のペアのコリメータ１３１、１３３は、ＸＹ面を挟んで対峙する。ペアのコリメータ１３１、１３３の間のスリットは、開口と称される。ペアのコリメータ１３１、１３３は、コリメータ移動機構１３５により個別に移動可能に設けられる。ペアのコリメータ１３１、１３３は、コリメータ移動機構１３５により９、回転軸ＲＡ（Ｚ軸）にそって別々に移動する。
【００１２】
コリメータ１３１、１３３各々は、最大コーン角に対応する最外位置から、略ゼロ度のコーン角に対応するＸ線中心面ＭＰの位置より反対側にオフセットした最内位置までの範囲で可動される。ペアのコリメータ１３１、１３３の移動を個別に制御することにより、ペアのコリメータ１３１、１３３の開口を、Ｘ線中心面ＭＰに関して非対称に設けることができる。
【００１３】
Ｘ線管１０１のＸ線放射窓から放射されたＸ線は、コリメータ１３１、１３３の開口を通りコーンビーム形に成形される。コリメータ１３１、１３３各々の位置は、コリメータ制御部１２１によるコリメータ移動機構１３５の制御により個々に決定される。
【００１４】
Ｘ線検出器１０３の出力は、チャンネルごとにデータ収集回路（ＤＡＳ）１０４によって増幅され、ディジタル信号に変換され、そして例えば非接触型のデータ伝送装置１０５を介して前処理装置１０６に送られ、そこで感度補正等の補正処理を受け、再構成処理の直前段階にあるいわゆる投影データとして投影データ記憶装置１１２に記憶される。スキャンコントローラ１１０は、データ収集（スキャン）において、回転駆動部、高電圧発生装置１０９、データ収集回路１０４、コリメータ制御部１２１等を制御する。
【００１５】
入力装置１１５は、操作者が所望の再構成範囲の長さＬ及び直径ＦＯＶを入力するために設けられる。再構成範囲は、回転軸ＲＡを中心とした直径ＦＯＶであって長さＬの円柱領域に設定される。
【００１６】
再構成装置１１４は、コーンビーム画像再構成法のもとで、投影データに基づいて画像データを再構成する。典型的には、コーンビーム画像再構成法は、フェルドカンプ法(Feldkamp method)であるが、他の再構成法であっても良い。フェルドカンプ法は、周知の通り、ファンビームコンボリューション・バックプロジェクション法をもとにした近似的再構成法であり、コンボリューション処理は、コーン角が比較的小さいことを前提として、データをファン投影データと見なして行われる。しかし、バックプロジェクション処理は、実際のレイ(ray)に沿って行われる。つまり、投影データにコーン角に依存した重みをかけ、その重みをかけた投影データに、ファンビーム再構成と同じ再構成関数をコンボリューションし、そのデータをコーン角を持つ斜めの実際のレイに沿って逆投影する、という手順で画像が再構成される。
【００１７】
Ｘ線中心面−再構成範囲距離計算部１２５は、天板位置検出部１２３で検出された被検体が搭載される天板の位置と、天板座標系で設定される再構成範囲の位置とに基づいて、Ｘ線中心面ＭＰと、再構成範囲の端面との間の垂直距離（最短距離）“ｄ”を計算する。コリメータ位置決定部１２７は、Ｘ線中心面−再構成範囲距離計算部１２５で計算されたＸ線中心面−再構成範囲距離“ｄ”と、再構成範囲の直径ＦＯＶとに基づいて、ペアのコリメータ１３１、１３３各々の位置を個別に決定する。例えばコーンビームヘリカルスキャンでは、天板はほぼ連続的に移動する。そのとき、Ｘ線中心面−再構成範囲距離ｄは連続的に変化する。この距離ｄの連続的な変化に従って、コリメータ１３１又は１３３の位置がほぼ連続的に変位される。コリメータ移動機構１３５のモータがステッピングモータであれば、コリメータ１３１、１３３は断続的に移動される。
【００１８】
図２、図３に示すように、ヘリカルスキャンは、天板の連続的な移動と、Ｘ線管１０１等の連続回転とが同時に行われる。ヘリカルスキャンにおいて、再構成範囲中心に近い内側に位置するコリメータ（図３では“１３３”）は固定され、一方、外側に位置するコリメータ（図３では“１３１”）はＸ線中心面ＭＰを超えて内側のコリメータ１３３に接近した位置から、天板の連続的な移動に従って、Ｘ線中心面ＭＰを通過し、最も外側の位置まで連続的又は断続的に移動する。
【００１９】
スキャン期間は、スキャン開始期間と、スキャン終了期間と、スキャン中間期間とに区分される。スキャン開始期間は、コーンビームＸ線の内縁線が再構成範囲の近接端に一致する時点から、天板移動にともなって、コーンビームＸ線の外縁線が再構成範囲の近接端に一致する時点までの期間である。再構成範囲の近接端は、Ｘ線焦点から見て最も近い再構成範囲の端面上の端部である。また再構成範囲の遠方端は、Ｘ線焦点から見て最も遠い再構成範囲の端面上の端部である。スキャン終了期間は、コーンビームＸ線の外縁線が再構成範囲の近接端に一致する時点から、天板移動にともなって、コーンビームＸ線の内縁線が再構成範囲の近接端に一致する時点までの期間である。
【００２０】
スキャン中間期間は、スキャン期間からスキャン開始期間とスキャン終了期間とを除く期間であって、Ｘ線が最大コーン角を維持する期間である。スキャン開始期間は、内側のコリメータ１３３は最大コーン角に対応する最外位置（最開位置）で固定され、外側のコリメータ１３１は略ゼロ度のコーン角に対応するＸ線中心面ＭＰの位置より反対側にオフセットした最内位置（最閉位置）から最外位置（最開位置）まで移動する。スキャン終了期間は、内側のコリメータ１３１は最大コーン角に対応する最外位置（最開位置）で固定され、外側のコリメータ１３３は略ゼロ度のコーン角に対応するＸ線中心面ＭＰの位置より反対側にオフセットした最内位置（最閉位置）から最外位置（最開位置）まで移動する。
【００２１】
なお、スキャン開始期間では、外側のコリメータ１３１がオフセットの最内位置（最閉位置）にあるとき、コーンビームＸ線の外縁線が再構成範囲の一方の端面上の遠方端に一致する。スキャン終了期間では、外側のコリメータ１３３がオフセットの最内位置（最閉位置）にあるとき、コーンビームＸ線の外縁線が再構成範囲の他方の端面上の遠方端に一致する。
【００２２】
天板が一定速度で移動するとき、スキャン開始期間では、外側のコリメータ１３１の移動速度は途中で増す。外側のコリメータ１３１の移動速度が増す時点は、コーン角がゼロ度に対応する位置に外側のコリメータ１３１が位置する時点（変速点）であり、そのときＸ線束の外側の面がＸ線中心面ＭＰに一致する。この変速点までは、Ｘ線束の外側の面が遠方端を通るように、外側のコリメータ１３１が移動される。変速点の時点からスキャン開始期間の終点までは、Ｘ線束の外側の面が近接端を通るように、外側のコリメータ１３１が移動される。このように外側のコリメータ１３１の位置を決定する基準を、遠方端から近接端に切り替えることにより、Ｘ線照射量を必要最小限に抑えることができる。
【００２３】
同様に、スキャン終了期間では、外側のコリメータ１３３の移動速度は途中で低下する。外側のコリメータ１３３の移動速度が低下する時点は、コーン角がゼロ度に対応する位置に外側のコリメータ１３３が位置する時点（変速点）であり、そのときＸ線束の外側の面がＸ線中心面ＭＰに一致する。この変速点までは、Ｘ線束の外側の面が遠方端を通るように、外側のコリメータ１３３が移動される。変速点の時点からスキャン開始期間の終点までは、Ｘ線束の外側の面が近接端を通るように、外側のコリメータ１３３が移動される。このように外側のコリメータ１３３の位置を決定する基準を、遠方端から近接端に切り替えることにより、スキャン終了期間でも、Ｘ線照射量を必要最小限に抑えることができる。
【００２４】
図４−図８に、スキャン開始期間において、コリメータ１３１の移動をより詳細に示している。一方のコリメータ１３１がＸ線中心面ＭＰを超えて他方のコリメータ１３３に接近した状態をオフセット状態という。オフセット状態において、外側のコリメータ１３１の遮蔽面とＸ線中心面ＭＰとの距離（オフセット距離）を“ΔＯＦ”と定義する。Ｘ線中心面ＭＰと再構成範囲の端面との間の距離を“ｄ”と定義する。Ｘ線焦点Ｆから、再構成範囲の遠方端を含むＹＺ面までの距離を“ｅ”と定義する。
【００２５】
図４はデータ収集開始時（スキャン開始時）のコリメータ１３１、１３３の位置を示している。内側のコリメータ１３３が、設定されたコーン角、典型的には最大コーン角に対応する位置に設定される。コーンビームＸ線の前端（フロントエッジ）が再構成範囲の近接端に達した時点でデータ収集（スキャン）が開始される。このときコーンビームＸ線の後端が再構成範囲の遠方端を通るように、外側のコリメータ１３１のオフセット距離ΔＯＦが決定され、外側のコリメータ１３１は決定されたオフセット距離ΔＯＦに応じた位置に移動される。
【００２６】
つまり外側のコリメータ１３１の開始位置は、外側のコリメータ１３１にコリメートされたＸ線束の後方のエッジ（コーンＸ線の後端）が、再構成範囲の端面上の遠方端を通るように決定されている。距離“ｅ”は再構成範囲の直径（ＦＯＶ）に依存して決まる。そのような幾何が描かれるように、距離“ｄ”と、“ｅ”とに基づいて外側のコリメータ１３１の位置が決定される。
【００２７】
なお、実際的には、コリメータ移動機構１３５及び天板の移動機構の機械的バックラッシを許容してＸ線照射エラーを防止するために、距離“ｄ”に対してマージン“α”を与える。つまり、（ｄ−α）の距離に基づいて外側のコリメータ１３１のオフセット距離及び位置を決定する。マージン“α”は、天板の秒速の１／２０、例えば０．５ｍｍに設定される。説明の便宜上、距離“ｄ”として説明する。
【００２８】
図４の状態から天板の移動に伴って、図５に示すように、外側のコリメータ１３１は、天板の移動と同じ方向に移動され、それによりオフセット距離ΔＯＦは徐々に減少される。つまり、外側のコリメータ１３１は、Ｘ線中心面ＭＰに接近する。内側のコリメータ１３３は最大コーン角に対応する位置で固定される。
【００２９】
天板の移動に伴って、距離ｄが短縮されていくと、Ｘ線束の後方のエッジが再構成範囲の遠方端を通過する状態を維持しながら、天板移動に追従するように、外側のコリメータ１３１が天板の移動方向と同じ方向に移動される。この移動が図６に示すように、コーンＸ線の中心面ＭＰと、再構成範囲の端面とが一致するまで継続される。
【００３０】
この状態から、天板がさらに移動したとき、図７に示すように、基準点が再構成範囲の遠方端から、再構成範囲の近接点に切り替えられる。外側のコリメータ１３１の位置は、外側のコリメータ１３１にコリメートされたＸ線束のコーンＸ線の後端が、再構成範囲の端面上の近接点を通過するように、決定されている。
【００３１】
天板の移動に伴って、距離ｄが延長されていくと、Ｘ線束の後方のエッジが再構成範囲の近接点を通過する状態を維持しながら、天板移動に追従するように、外側のコリメータ１３１がさらに天板の移動方向と同じ方向に、図８に示すように、最大コーン角に達するまで移動される。図４の状態から図８の状態に至るまでの期間中、内側のコリメータ１３３は最大コーン角に応じた位置に固定される。
【００３２】
このようにＸ線中心面ＭＰが再構成範囲の端面の外側に位置する状態から、Ｘ線中心面ＭＰが再構成範囲の端面の内側に位置する状態に変化する前後で、コリメータ位置決定の基準点を再構成範囲の端面上の遠方端から近接点に切り換えることにより、結果的に、図３に示すように、コリメータの移動速度が増加する。
【００３３】
スキャン開始期間だけでなく、スキャン終了期間でも、同様な制御がなされる。スキャン終了期間では、図２に示すように、移動対象の外側のコリメータが開始期間とは逆になり、天板の移動に伴ってコリメータ１３３が徐々に内側のコリメータ１３１に接近していくことになる。
【００３４】
上述のように、本実施形態では、Ｘ線中心面ＭＰが再構成範囲の端面の外側に位置する状態から、Ｘ線中心面ＭＰが再構成範囲の端面の内側に位置する状態に変化する前後で、コリメータ位置決定の基準点を再構成範囲の端面上の遠方端と近接点とで切り換えることにより、被曝を最大限に抑制することができる。
【００３５】
変形例１）  可変速ヘリカルスキャンにおける対称なコリメータ制御  
図１０に示すように、天板速度を変速させながらデータを収集する可変速ヘリカルスキャンにおいて、コリメータ制御部１２１は、１枚の薄いスライス画像を再構成するのに必要な検出器列のみＸ線が当たるよう、ペアのコリメータ１３１、１３３を対称になるように移動制御する。Ｘ線を当てる幅(スリット幅)は、天板速度、１回転あたりのビュー数などスキャン条件の他、バックプロジェクションするビュー数など再構成条件に依存する。
【００３６】
つまり、コリメータ制御部１２１は、可変速ヘリカルスキャンにおいては、天板の移動速度に応じて、すなわちヘリカルピッチの変動に応じて、データ収集する視野がオーバーラップしないように、コリメータ１３１、１３３の間のスリット幅を可変する。
【００３７】
変形例２）  シャトルヘリカルスキャンにおけるコリメータ制御  
図９に示すように、天板往復移動しながらデータを収集するシャトルヘリカルスキャンにおいて、方向転換期において、上述したコリメータ制御が適用される。寝台移動を伴わないスキャンから寝台移動を伴うスキャンへ移行する際のコリメータ制御．寝台移動を伴わない場合は良い画質が得られるようスリット幅をできるだけ狭くしておき、天板速度が上がるに伴ってコリメータ１３１、１３３が開く制御、コリメータコリメータ１３１、１３３の開き方(スリット幅)は、２)で記載したようにスキャン条件、再構成条件に依存する。
【００３８】
変形例３）  フライングフォーカスのコリメータ制御  
フライングフォーカスはスライス分解能を向上するために、１回転毎にＸ線焦点をＺ軸に沿って逆方向に同距離シフトさせて同じ位置に焦点を配置するものである。この焦点の移動量に応じて、ダイナミックにコリメータ１３１、１３３をスリット幅を固定した状態でスライドする。
【００３９】
変形例４）  メカ的な制御能力が、理想に追いつかない場合のコリメータ制御  
コリメータ１３１、１３３を、メカ的な制御限界よりも遅い速度で動かしたい場合に、部分的に線形もしくは非線形に制御する．また、制御限界よりも速い速度で動かしたい場合に、部分的に線形もしくは非線形に制御する。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、コーンビームＸ線を使ったヘリカルスキャンにおいて、Ｘ線の被曝を減少させる分野に産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００４２】
１００…架台、１０１…Ｘ線管、１０２…回転フレーム、１０３…Ｘ線検出器、１０４…データ収集回路（ＤＡＳ）、１０６…前処理装置、１０８…スリップリング機構、１０９…高電圧発生装置、１１０…スキャンコントローラ、１２１…コリメータ制御部、１１２…投影データ記憶装置、１１４…再構成装置、１１５…入力装置、１２３…天板位置検出部、１２５…Ｘ線中心面−再構成範囲距離計算部、１２７…コリメータ位置決定部、１３１…コリメータ、１３３…コリメータ、１３５…コリメータ移動機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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