(57)【要約】【課題】時間分解能が異なる複数種類の断層像を得る際に、被曝、造影剤量、拘束時間等の被検体への負担を抑える。【解決手段】スキャンを別々に行わず、１度のスキャンで得た複数の投影データの各々から、高時間分解能な複数の断層像を得、これらを時間軸方向で重み付け加算して、低時間分解能な断層像を得る。例えば、ガントリ１回転目、２回転目、３回転目の各々において、３２枚のスライス１６Ａ〜１６Ｂの各々に対応する投影データを画像再構成し、Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,16B,r1等の高時間分解能な断層像を得る。これらを、例えば８スライス分およびガントリ３回転分毎に区分し、それぞれ重み付け加算する。これにより、スライス厚８倍の４枚のスライス２Ａ′〜２Ｂ′について、ガントリ３回転分に対応するImage_0.9sec,2A'(5mm),1等の低時間分解能な断層像を得る。【選択図】図３
2010005016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の所定の部位をＸ線ＣＴスキャンして、それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第１の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー数のビューデータを含む複数の投影データセットを取得する撮影手段と、
前記複数の投影データセットの少なくとも１つに基づいて、前記複数の第１の時間範囲の少なくとも１つにおける前記所定の部位を表す第１の断層像を画像再構成して生成する第１の画像生成手段と、
前記複数の投影データセットまたは前記第１の断層像に基づいて、前記第１の時間範囲より時間が長い第２の時間範囲における前記所定の部位を表す第２の断層像を生成する第２の画像生成手段とを備えるＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記第２の画像生成手段は、前記複数の投影データセットを重み付け加算して得られる投影データセットに基づいて画像再構成することにより、前記第２の断層像を生成する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記第１の画像生成手段は、それぞれが前記複数の投影データセットの各々に対応する複数の第１の断層像を生成し、
前記第２の画像生成手段は、前記複数の第１の断層像を重み付け加算することにより、前記第２の断層像を生成する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記所定の部位は、一方向に並ぶ複数のスライスを含んでおり、
前記第１の断層像は、それぞれが前記複数のスライスの各々に対応する複数の断層像であり、
前記第２の断層像は、前記複数のスライスを含む単一のスライスに対応する断層像である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記第１の時間範囲は、０．５秒未満の時間幅を有し、
前記第２の時間範囲は、０．５秒以上の時間幅を有し、
前記複数のスライスの各々は、２ミリメートル未満のスライス厚を有し、
前記単一のスライスは、２ミリメートル以上のスライス厚を有する請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記複数の第１の時間範囲は、隣同士が時間軸方向に隣接して並ぶ請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記複数の第１の時間範囲は、隣同士が時間軸方向に一部重複して並ぶ請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記画像再構成に必要なビュー数は、ハーフスキャンまたはフルスキャンに相当するビュー数である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
コンピュータを、
それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第１の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー数のビューデータを含む複数の投影データセットの少なくとも１つに基づいて、前記複数の第１の時間範囲の少なくとも１つにおける前記所定の部位を表す第１の断層像を、画像再構成して生成する第１の画像生成手段と、
前記複数の投影データセットに基づいて、前記第１の時間範囲より時間が長い第２の時間範囲における前記所定の部位を表す第２の断層像を生成する第２の画像生成手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体をＸ線ＣＴ(Computed Tomography)撮影するＸ線ＣＴ装置、およびそのためのプログラム(program)に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像診断の分野において、診断の種類によっては、時間分解能が異なる複数種類のＣＴ断層像を必要とする場合がある。例えば、頭部領域における虚血性疾患の診断では、Ｘ線ＣＴ装置を用いて、ＣＴパヒュージョン(perfusion)と呼ばれる血流検査と、ＣＴアンギオ(angio)と呼ばれる血管撮影が行われる（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。ＣＴパヒュージョンでは、Ｓ／Ｎ比が高い断層像を得るために、頭部を比較的遅い速度でスキャン(scan)して、時間分解能が比較的低い断層像を得、頭部領域における血流を観察する。一方、ＣＴアンギオでは、頭部を比較的速い速度でスキャンして、時間分解能が比較的高い断層像を得、血管の細かい状態を観察する。
【特許文献１】特開２００４−１５９９８３号公報
【特許文献２】特開２００５−６７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のように、時間分解能が異なるＣＴ断層像を必要とする場合、一般的には、時間分解能が高い断層像を得るためのスキャンと、時間分解能が低い断層像を得るためのスキャンとを別々に行う。
【０００４】
しかしながら、スキャンを別々に行うと、被検体への被曝量は増大し、さらに血管造影によるスキャンでは、被検体に投与する造影剤量も増大するため、被検体への負担が大きい。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、被検体への負担を抑えつつ、時間分解能が異なる複数種類の断層像を得ることが可能なＸ線ＣＴ装置、およびそのためのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点では、本発明は、被検体の所定の部位をＸ線ＣＴスキャンして、それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第１の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー(view)数のビューデータ(view-data)を含む複数の投影データ(data set)を取得する撮影手段と、前記複数の投影データセットの少なくとも１つに基づいて、前記複数の第１の時間範囲の少なくとも１つにおける前記所定の部位を表す第１の断層像を画像再構成して生成する第１の画像生成手段と、前記複数の投影データセットまたは前記第１の断層像に基づいて、前記第１の時間範囲より時間が長い第２の時間範囲における前記所定の部位を表す第２の断層像を生成する第２の画像生成手段とを備えるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、前記第２の画像生成手段が、前記複数の投影データセットを重み付け加算して得られる投影データセットに基づいて画像再構成することにより、前記第２の断層像を生成する上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、前記第１の画像生成手段が、それぞれが前記複数の投影データセットの各々に対応する複数の第１の断層像を生成し、前記第２の画像生成手段が、前記複数の第１の断層像を重み付け加算することにより、前記第２の断層像を生成する上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【０００９】
第４の観点では、本発明は、前記所定の部位が、一方向に並ぶ複数のスライス(slice)を含んでおり、前記第１の断層像が、それぞれが前記複数のスライスの各々に対応する断層像である複数の断層像であり、前記第２の断層像が、前記複数のスライスを含む単一のスライスに対応する断層像である上記第１の観点から第３の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１０】
第５の観点では、本発明は、前記第１の時間範囲が、０．５秒未満の時間幅を有し、前記第２の時間範囲が、０．５秒以上の時間幅を有し、前記複数のスライスの各々が、２ミリメートル(millimeter)未満のスライス厚を有し、前記単一のスライスが、２ミリメートル以上のスライス厚を有する上記第４の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１１】
第６の観点では、本発明は、前記複数の第１の時間範囲が、隣同士が時間軸方向に隣接して並ぶ上記第１の観点から第５の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１２】
第７の観点では、本発明は、前記複数の第１の時間範囲が、隣同士が時間軸方向に一部重複して並ぶ上記第１の観点から第５の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１３】
第８の観点では、本発明は、前記画像再構成に必要なビュー数が、ハーフスキャン(half scan)またはフルスキャン(full scan)に相当するビュー数である上記第１の観点から第７の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１４】
第９の観点では、本発明は、コンピュータ(computer)を、それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第１の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー数のビューデータを含む複数の投影データセットの少なくとも１つに基づいて、前記複数の第１の時間範囲の少なくとも１つにおける前記所定の部位を表す第１の断層像を画像再構成して生成する第１の画像生成手段と、前記複数の投影データセットに基づいて、前記第１の時間範囲より時間が長い第２の時間範囲における前記所定の部位を表す第２の断層像を生成する第２の画像生成手段として機能させるためのプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、１度のスキャンで得られた複数の投影データセットから、時間分解能が比較的高い断層像を得るとともに、上記複数の投影データセット全体から時間分解能が比較的低い断層像を得るので、スキャンを別々に行う必要がなく、被検体の負担を抑えつつ、時間分解能が異なる複数種類の断層像を得ることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、１度のスキャンで済むため、撮影時間が全体的に短くなり、診断効率も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図を参照しながら本発明にかかる実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態であるＸ線ＣＴ装置１００のを示すブロック(block)図である。Ｘ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール(console)１と、撮影テーブル(table)８と、走査ガントリ(gantry)９とを具備している。
【００１９】
操作コンソール１は、入力装置２、中央処理装置３、制御インタフェース(interface)４、データ収集バッファ(buffer)５、およびモニタ(monitor)６を具備している。入力装置２は、操作者の指示や情報などを受け付ける。中央処理装置３は、スキャン制御処理や画像再構成処理、投影データまたは断層像の重み付け加算処理などを実行する。制御インタフェース４は、中央処理装置３からの制御により、撮影テーブル８や走査ガントリ９へ制御信号などを出力する。データ収集バッファ５は、走査ガントリ９で取得したデータを収集する。モニタ６は、操作画面や断層像などを表示する。
【００２０】
撮影テーブル８は、載置された被検体をその体軸（以下、ｚ方向という）に移動して、走査ガントリ９の空洞部に搬送する。
【００２１】
走査ガントリ９は、撮影空間を含む空洞部を有し、その空洞部を中心に回転する回転部７を具備する。回転部７には、Ｘ線コントローラ(controller)１０、Ｘ線管１１、コリメータ(collimator)１２、Ｘ線検出器１３、データ収集部１４、および回転コントローラ１５が搭載されている。Ｘ線コントローラ１０は、Ｘ線管１１の管電圧や管電流、Ｘ線照射のオンオフなどを制御する。コリメータ１２は、Ｘ線管１１から射出されたＸ線ビーム(beam)を整形する。Ｘ線検出器１３は、検出素子がチャネル(channel)方向に複数配設されてなる検出器列をスライス方向に複数有する、いわゆる多列検出器であり、各検出素子は、検出したＸ線の強度に応じた信号を出力する。データ収集部１４は、Ｘ線検出器１３の出力信号をＡ／Ｄ(analog-digital)変換して被検体の投影データを収集し、データ収集バッファ５に送る。回転コントローラ１５は、回転部７の回転速度、回転のオンオフ(on/off)などを制御する。Ｘ線管１１とＸ線検出器１３とは、空洞部を挟んで対向して配置される。
【００２２】
なお、中央処理装置３および操作ガントリ９は、本発明における撮影手段の一例である。また、中央処理装置３は、本発明における第１の画像生成手段、第２の画像生成手段の一例である。
【００２３】
図２は、第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１００におけるスキャン処理の流れを示すフローチャート(flowchart)である。また、図３は、そのスキャン処理の流れを示す概念図である。
【００２４】
ステップ(step)Ｓ１では、スキャンを実施する。具体的には、被検体の所定の部位が含まれる撮影空間を連続的にスキャンして、その所定の部位に対応する複数の投影データセットを収集する。
【００２５】
図４は、撮影空間を示す図である。ここでは、図４に示すように、撮影空間Ｒを、ｚ方向に並ぶ３２枚のスライス１６Ａ〜１Ａ，１Ｂ〜１６Ｂに分け、各スライスについての投影データを収集する。また、１つのスライスを画像再構成するのに必要なビュー数のビューデータを１つの投影データとして考え、ここでは、フルスキャンすなわち３６０°のビュー角度分に相当するビュー数のビューデータを１つの投影データセットとする。スキャン条件としては、スライス厚を０．６２５ミリメートル、回転部７の回転速度を０．３秒／回転、スキャン時間を０．９秒間（回転部７の３回転分）とする。
【００２６】
このようなスキャンを実施することにより、図３の上方に示すような複数の投影データ、Proj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,16B,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,16B,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,16B,r3を収集する。すなわち、時間軸方向に並ぶ複数の時間範囲、ｔ＝０〜０．３秒（１回転目）、ｔ＝０．３〜０．６秒（２回転目）、ｔ＝０．６〜０．９秒（３回転目）の各々において、スライス１６Ａ〜１Ａ，１Ｂ〜１６Ｂの各々に対応する投影データセットを収集する。なお、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1は、時間幅０．３秒、スライス厚０．６２５ミリメートル時におけるスライス１６Ａ、１回転目の投影データセットを意味する。
【００２７】
ステップＳ２では、画像再構成処理を行う。具体的には、前ステップで得られた複数の投影データセットの各々に対して、逆投影法等を適用することにより、高時間分解能の複数の断層像（第１の断層像）を再構成して生成する。これにより、図３の中央に示すような複数の断層像、Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,16B,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,16B,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,16B,r3を得る。
【００２８】
ステップＳ３では、断層像の重み付け加算処理を行う。具体的には、前ステップで得られた複数の断層像を、所定の空間幅分および所定の時間幅分毎に区分して、区分された断層像群毎に断層像を重み付け加算し、低時間分解能の複数の断層像（第２の断層像）を生成する。ここでは、所定の空間幅分を８スライス分、すなわち５ミリメートル分とし、所定の時間幅分を回転部７の３回転分、すなわち０．９秒間分として区分し、それぞれ重み付け加算する。これにより、撮影空間Ｒをスライス厚５ミリメートルの４枚のスライス２Ａ′〜２Ｂ′に分け、時間範囲をｔ＝０〜０．９秒としたときの各スライスの断層像、すなわち、図３の下方に示すような、低時間分解能かつ低空間分解能の複数の断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1、Image_0.9sec,1A'(5mm),1、Image_0.9sec,1B'(5mm),1、およびImage_0.9sec,2B'(5mm),1を得る。つまり、断層像Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,9A,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,9A,r2、Image_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,9A,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する。同様に、断層像Image_0.3sec,8A,r1〜Image_0.3sec,1A,r1、Image_0.3sec,8A,r2〜Image_0.3sec,1A,r2、Image_0.3sec,8A,r3〜Image_0.3sec,1A,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,1A'(5mm),1を生成する。断層像Image_0.3sec,1B,r1〜Image_0.3sec,8B,r1、Image_0.3sec,1B,r2〜Image_0.3sec,8B,r2、Image_0.3sec,1B,r3〜Image_0.3sec,8B,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,1B'(5mm),1を生成する。断層像Image_0.3sec,9B,r1〜Image_0.3sec,16B,r1、Image_0.3sec,9B,r2〜Image_0.3sec,16B,r2、Image_0.3sec,9B,r3〜Image_0.3sec,16B,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,2B'(5mm),1を生成する。
【００２９】
ここで、断層像の重み付け加算処理の一形態を、断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する場合を例に説明する。
【００３０】
図５は、断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。
【００３１】
断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成するには、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3をそれぞれ画像再構成して得られる２４枚の断層像、すなわち断層像Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,9A,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,9A,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,9A,r3を用いる。
【００３２】
図５に示すように、断層像Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,9A,r1の各々に、重み係数ww1〜ww8（ww1+…+ww8=1）を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０〜０．３秒、スライス２Ａ′の断層像を得る。また、断層像Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,9A,r2の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０．３〜０．６秒、スライス２Ａ′の断層像を得る。同様に、断層像Image_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,9A,r3の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０．６〜０．９秒、スライス２Ａ′の断層像を得る。さらに、これら３つの断層像の各々に、重み付け係数w1〜w3（w1+w2+w3=1）を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０〜０．９秒、スライス２Ａ′の断層像を得る。これを式で表すと次式のようになる。
【００３３】
Image_0.9sec,2A'(5mm),1 
＝ w1×{ww1×Image_0.3sec,16A,r1＋…＋ww8×Image_0.3sec,9A,r1}
＋ w2×{ww1×Image_0.3sec,16A,r2＋…＋ww8×Image_0.3sec,9A,r2}
＋ w3×{ww1×Image_0.3sec,16A,r3＋…＋ww8×Image_0.3sec,9A,r3}
ただし、w1+w2+w3=1,  ww1+ww2+…+ww8=1                      （数式１）
【００３４】
なお、重み係数wiおよびwwjには、各断層像の寄与率が均等になるような値を割り当ててもよいし、特定の時間範囲あるいは特定のスライスに対応する断層像の寄与率が大きくなるような値を割り当ててもよい。
【００３５】
このように、本実施形態によれば、１度のスキャンで得られた複数の投影データセットから、時間分解能が比較的高い断層像を得るとともに、上記複数の投影データセット全体から時間分解能が比較的低い断層像を得るので、スキャンを別々に行う必要がなく、被検体の負担を抑えつつ、時間分解能が異なる複数種類の断層像を得ることができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、複数の断層像を、時間軸方向だけでなく、空間軸方向にも重み付け加算しているので、高時間分解能かつ高時間分解能な断層像と、低時間分解能かつ低空間分解能な断層像とを生成することができる。
【００３７】
一般に、ＣＴアンギオ用の断層像は、高時間分解能が求められ、スライス厚を２ミリメートル未満、さらに限定するならば０．６２５〜１．２５ミリメートル程度とし、時間幅を０．５秒未満、さらに限定するならば０．３〜０．４秒程度とする。また、ＣＴパヒュージョン用の断層像は、高Ｓ／Ｎ比が求められ、スライス厚を２ミリメートル以上、さらに限定するならば４〜６ミリメートル程度とし、時間幅を０．５秒以上、さらに限定するならば０．８〜３．５秒程度とする。本実施形態では、高時間分解能かつ高空間分解能な断層像について、対応するスライス厚を０．６２５ミリメートル、対応する時間範囲の時間幅を０．３秒とし、低時間分解能かつ低空間分解能な断層像について、対応するスライス厚を５ミリメートル、対応する時間範囲の時間幅を０．９秒としているので、高時間分解能なＣＴアンギオ用の断層像と、高Ｓ／Ｎ比であるＣＴパヒュージョン用の断層像とを共に生成することができる。
（第２の実施形態）
【００３８】
第１の実施形態では、高時間分解能な断層像の時間範囲は、隣同士が時間軸方向に隣接して並んでいるが、隣同士が時間軸方向で一部重複して並ぶようにしてもよい。
【００３９】
図６は、高時間分解能な断層像の時間範囲が隣同士で一部重複する場合における、断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図６に示すように、時間範囲ｔ＝０〜０．３秒、スライス１６Ａ〜９Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t1〜Proj_0.3sec,9A,t1と、時間範囲ｔ＝０．１〜０．４秒、スライス１６Ａ〜９Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t2〜Proj_0.3sec,9A,t2と、時間範囲ｔ＝０．２〜０．５秒、スライス１６Ａ〜９Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t3〜Proj_0.3sec,9A,t3とを基に、画像再構成して、２４枚の断層像Image_0.3sec,16A,t1〜Image_0.3sec,9A,t1、Image_0.3sec,16A,t2〜Image_0.3sec,9A,t2、およびImage_0.3sec,16A,t3〜Image_0.3sec,9A,t3を得る。そして、これら２４枚の断層像を重み付け加算して、時間範囲ｔ＝０〜０．５秒、スライス厚５ミリメートルの断層像を生成する。
【００４０】
このような第２の実施形態によれば、低時間分解能な断層像の時間幅を、高時間分解能な断層像の時間幅の倍数に限定されず、より細かく設定することが可能になる。また、低時間分解能な断層像を、ＣＴパヒュージョン用の断層像として用いれば、血流のより細かい時間変化を観察することができ、血流量（ＣＢＦ）の計算精度の向上が期待できる。
（第３の実施形態）
【００４１】
第１の実施形態では、高時間分解能な断層像を、空間軸方向においても重み付け加算しているが、もちろん、時間軸方向のみ重み付け加算するようにしてもよい。
【００４２】
図７は、時間軸方向にのみ加算する場合における、断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図７に示すように、時間範囲ｔ＝０〜０．３秒、スライス１６Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r1と、時間範囲ｔ＝０．３〜０．６秒、スライス１６Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r2と、時間範囲ｔ＝０．６〜０．９秒、スライス１６Ａ投影データセットProj_0.3sec,16A,r3とを基に、画像再構成して、３枚の断層像Image_0.3sec,16A,r1、Image_0.3sec,16A,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3を得る。そして、これら３枚の断層像を重み付け加算して、時間範囲ｔ＝０〜０．９秒、スライス厚０．６２５ミリメートルの断層像を生成する。
【００４３】
このような第３の実施形態によれば、同じスライスについて、高時間分解能かつ低ＳＮ比の断層像と、低時間分解能かつ高ＳＮ比の断層像とを得ることができ、時間分解能を優先した断層像と、画質を優先した断層像とを同時に観察することができる。
（第４の実施形態）
【００４４】
上記第１〜第３の実施形態では、重み付け加算処理を画像データ空間で行っているが、本実施形態では、重み付け加算処理を投影データ空間で行う。
【００４５】
図８は、第４の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１００におけるスキャン処理の流れを示すフローチャートである。また、図９は、そのスキャン処理の流れを示す概念図である。
【００４６】
ステップＳ１１では、ステップＳ１と同じ条件でスキャンを実施する。これにより、図９の上方に示すような複数の投影データセット、Proj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,16B,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,16B,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,16B,r3を収集する。
【００４７】
ステップＳ１２では、第１の画像再構成処理として、ステップＳ２と同様の画像再構成処理を行う。これにより、図９の中央に示すような複数の高時間分解能な断層像、Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,16B,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,16B,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,16B,r3を得る。
【００４８】
ステップＳ１３では、投影データの重み付け加算処理を行う。具体的には、ステップＳ１１で得られた複数の投影データセットを、所定の空間幅分および所定の時間幅分毎に区分して、区分された投影データセット群毎に投影データセットを重み付け加算し、低時間分解能の複数の断層像を再構成するための投影データセットを生成する。ここでは、所定の空間幅分を８スライス分、すなわち５ミリメートル分とし、所定の時間幅分を回転部７の３回転分、すなわち０．９秒間分として区分し、それぞれ重み付け加算する。これにより、撮影空間Ｒをスライス厚５ミリメートルの４枚のスライス２Ａ′〜２Ｂ′に分け、時間範囲をｔ＝０〜０．９秒としたときの各スライスの断層像を再構成するための投影データ、すなわち、図９の右下に示すような、複数の投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1B'(5mm),1、およびProj_0.9sec,2B'(5mm),1を得る。つまり、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2、Proj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3の重み付け加算により、投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する。同様に、投影データセットProj_0.3sec,8A,r1〜Proj_0.3sec,1A,r1、Proj_0.3sec,8A,r2〜Proj_0.3sec,1A,r2、Proj_0.3sec,8A,r3〜Proj_0.3sec,1A,r3の重み付け加算により、投影データセットProj_0.9sec,1A'(5mm),1を生成する。投影データセットProj_0.3sec,1B,r1〜Proj_0.3sec,8B,r1、Proj_0.3sec,1B,r2〜Proj_0.3sec,8B,r2、Proj_0.3sec,1B,r3〜Proj_0.3sec,8B,r3の重み付け加算により、投影データセットProje_0.9sec,1B'(5mm),1を生成する。投影データセットProj_0.3sec,9B,r1〜Proj_0.3sec,16B,r1、Proj_0.3sec,9B,r2〜Proj_0.3sec,16B,r2、Proj_0.3sec,9B,r3〜Proj_0.3sec,16B,r3の重み付け加算により、投影データセットProj_0.9sec,2B'(5mm),1を生成する。
【００４９】
ステップＳ１４では、第２の画像再構成処理を行う。具体的には、前ステップで得られた投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1B'(5mm),1、Proj_0.9sec,2B'(5mm),1の各々について画像再構成し、図９の下方に示すような、低時間分解能な複数の断層像、Image_0.9sec,2A'(5mm),1、Image_0.9sec,1A'(5mm),1、Image_0.9sec,1B'(5mm),1、Image_0.9sec,2B'(5mm),1を得る。
【００５０】
ここで、投影データセットの重み付け加算処理の一形態を、断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する場合を例に説明する。
【００５１】
図１０は、投影データの重み付け加算処理とその後の画像再構成処理の概念を示す図である。
【００５２】
断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成するには、２４個の投影データProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3を重み付け加算して、投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1を得る。すなわち、図１０に示すように、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1の各々に、重み係数ww1〜ww8（ww1+…+ww8=1）を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０〜０．３秒、スライス２Ａ′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。また、投影データセットProj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０．３〜０．６秒、スライス２Ａ′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。同様に、投影データセットProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０．６〜０．９秒、スライス２Ａ′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。さらに、これら３つの投影データセットの各々に、重み付け係数w1〜w3（w1+w2+w3=1）を順次乗算して加算し、時間範囲ｔ＝０〜０．９秒、スライス２Ａ′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。これを式で表すと次式のようになる。
【００５３】
Proj_0.9sec,2A'(5mm),1 
＝ w1×{ww1×Proj_0.3sec,16A,r1＋…＋ww8×Proj_0.3sec,9A,r1}
＋ w2×{ww1×Proj_0.3sec,16A,r2＋…＋ww8×Proj_0.3sec,9A,r2}
＋ w3×{ww1×Proj_0.3sec,16A,r3＋…＋ww8×Proj_0.3sec,9A,r3}
ただし、w1+w2+w3=1,  ww1+ww2+…+ww8=1                      （数式２）
【００５４】
なお、重み係数wiおよびwwjには、各投影データセットの寄与率が均等になるような値を割り当ててもよいし、特定の時間範囲あるいは特定のスライスに対応する投影データセットの寄与率が大きくなるような値を割り当ててもよい。
【００５５】
後は、投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1を基に画像再構成することで、時間範囲ｔ＝０〜０．９秒、スライス２Ａ′の断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を得ることができる。
（第５の実施形態）
【００５６】
第４の実施形態では、高時間分解能な断層像を再構成するための投影データセットの時間範囲は、隣同士が時間軸方向に隣接して並んでいるが、隣同士が時間軸方向で一部重複して並ぶようにしてもよい。
【００５７】
図１１は、高時間分解能な断層像を再構成するための投影データセットの時間範囲が隣同士で一部重複する場合における、投影データセットの重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図１１に示すように、時間範囲ｔ＝０〜０．３秒、スライス１６Ａ〜９Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t1〜Proj_0.3sec,9A,t1と、時間範囲ｔ＝０．１〜０．４秒、スライス１６Ａ〜９Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t2〜Proj_0.3sec,9A,t2と、時間範囲ｔ＝０．２〜０．５秒、スライス１６Ａ〜９Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t3〜Proj_0.3sec,9A,t3とを重み付け加算して、時間範囲ｔ＝０〜０．５秒、スライス厚５ミリメートルの断層像を再構成するための投影データセットを生成する。このようにすれば、低時間分解能な断層像の時間幅を、高時間分解能な断層像の時間幅の倍数に限定されず、より細かく設定することが可能になる。
（第６の実施形態）
【００５８】
第４の実施形態では、高時間分解能な断層像を再構成するための投影データセットを、空間軸方向においても重み付け加算しているが、もちろん、時間軸方向のみ重み付け加算するようにしてもよい。
【００５９】
図１２は、時間軸方向にのみ加算する場合における、投影データの重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図１２に示すように、時間範囲ｔ＝０〜０．３秒、スライス１６Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r1と、時間範囲ｔ＝０．３〜０．６秒、スライス１６Ａに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r2と、時間範囲ｔ＝０．６〜０．９秒、スライス１６Ａ投影データセットProj_0.3sec,16A,r3とを重み付け加算して、時間範囲ｔ＝０〜０．９秒、スライス厚０．６２５ミリメートルの断層像を再構成するための投影データセットを生成する。
【００６０】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更および追加が可能である。
【００６１】
上記実施形態では、１度のスキャンとして、被検体の一定の部位を連続的にアキシャルスキャンする、いわゆるシネスキャン(cine scan)を例に説明している。しかし、この１度のスキャンは、例えば、被検体の所定の部位に含まれる互いに異なる範囲を交互にアキシャルスキャン(axial
scan)する、いわゆるアキシャルシャトルスキャン(axial shuttle scan)としてもよいし、比較的広い範囲をヘリカルスキャン(helical
scan)で往復する、いわゆるヘリカルシャトルスキャン(helical shuttle scan)などとしてもよい。
【００６２】
また、スライス数やスライス厚、スキャン時間などの条件は、上記の具体例に限定されない。
【００６３】
また、Ｘ線検出器１３の検出器列の数とスライス数とは、一致しなくてよく、投影データ間の重み付け加算により導出したものを高時間分解能な断層像を再構成するための投影データとして用いてもよい。
【００６４】
なお、コンピュータを、１度のスキャンで得られた複数の投影データの各々を基に、高時間分解能な複数の断層像を生成する手段と、上記複数の投影データを基に、低時間分解能な断層像を生成する手段ととして機能させるためのプログラムも、本発明の一実施形態である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１００におけるスキャン処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態によるスキャン処理の流れを示す概念図である。
【図４】撮影空間を示す図である。
【図５】断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。
【図６】第２の実施形態による断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。
【図７】第３の実施形態による断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。
【図８】第４の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１００におけるスキャン処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第４の実施形態によるスキャン処理の流れを示す概念図である。
【図１０】投影データの重み付け加算処理とその後の画像再構成処理の概念を示す図である。
【図１１】第５の実施形態による投影データの重み付け加算処理の概念を示す図である。
【図１２】第６の実施形態による投影データの重み付け加算処理の概念を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００  Ｘ線ＣＴ装置
１  操作コンソール
２  入力装置
３  中央処理装置
４  制御インタフェース
５  データ収集バッファ
６  モニタ
７  回転部
８  撮影テーブル
９  走査ガントリ
１０  Ｘ線コントローラ
１１  Ｘ線管
１２  コリメータ
１３  Ｘ線検出器
１４  データ収集部
１５  回転コントローラ
【図１】
2010005016.tif 000003
【図２】
2010005016.tif 000004
【図３】
2010005016.tif 000005
【図４】
2010005016.tif 000006
【図５】
2010005016.tif 000007
【図６】
2010005016.tif 000008
【図７】
2010005016.tif 000009
【図８】
2010005016.tif 000010
【図９】
2010005016.tif 000011
【図１０】
2010005016.tif 000012
【図１１】
2010005016.tif 000013
【図１２】
2010005016.tif 000014