(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が載置される天板を体軸方向に段階的に移動する天板移動部と、
前記天板移動部によって前記天板が移動されるごとに前記被検体を略中心とする円軌道上でＸ線照射部を回転させる回転機構部と、
前記被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集するデータ収集部と、
前記データ収集部により収集された投影データから画像を再構成する画像再構成部と、
前記被検体に対して、周期的あるいは非周期的に運動する第一の部位を含む第一の撮影範囲と、前記第一の部位と比べて動きが小さい第二の部位を含む第二の撮影範囲とを設定し、さらに、前記第一の撮影範囲内に、所定の時間分解能を有する画像が求められる第三の撮影範囲と、前記所定の時間分解能と比べて良い時間分解能を有する画像が求められる第四の撮影範囲とを設定する第一の撮影範囲設定部と、を備え、
前記画像再構成部は、前記天板移動部によって前記第一の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記第一の部位の運動に同期させて前記画像を再構成し、前記天板移動部によって前記第二の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記第一の部位の運動に同期させずに前記画像を再構成し、前記天板移動部によって前記第三の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記第四の撮影範囲にＸ線が照射される場合と比べて、前記画像を再構成する際に行う同期の回数を増やす、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記画像再構成部は、前記天板移動部によって前記第三の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、ハーフ再構成法を用いて前記画像を再構成し、前記第四の撮影範囲にＸ線が照射される場合には、セグメント再構成法を用いて前記画像を再構成する、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記画像再構部は、前記天板移動部によって前記第三の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、フル再構成法を用いて前記画像を再構成し、前記第四の撮影範囲にＸ線が照射される場合には、セグメント再構成法を用いて前記画像を再構成する、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記天板移動部によって前記第一の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記天板移動部によって前記第二の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合と比べて前記Ｘ線の出力が大きくなるよう前記Ｘ線照射部を制御する制御部をさらに備える、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記天板移動部によって前記第一の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記第一の部位の運動に同期させて、前記Ｘ線照射部から出力されるＸ線の強弱を切り替える制御部をさらに備える、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記天板移動部によって前記第一の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記第一の部位の運動に同期させて、前記Ｘ線照射部から出力されるＸ線の出力／停止を切り替える制御部をさらに備える、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記被検体の画像を表示する表示部をさらに備え、
前記第一の撮影範囲設定部は、前記表示部によって表示された前記被検体の画像上に操作者が指定した範囲に基づいて、前記第一の撮影範囲および前記第二の撮影範囲を設定する、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記被検体に対して、体軸方向の撮影範囲を示す第五の撮影範囲と、体軸方向に直交する方向の撮影範囲を示す第六の撮影範囲を設定する第二の撮影範囲設定部と、
前記第二の撮影範囲設定部によって設定された第六の撮影範囲に基づいて、前記Ｘ線照射部によって前記天板の移動ごとに行われるＸ線の照射で撮影可能な体軸方向の撮影幅を算出し、算出された撮影幅に基づいて、体軸方向に隣接する複数の範囲に前記第五の撮影範囲を分割する撮影範囲分割部と、をさらに備え、
前記天板移動部は、前記撮影範囲分割部によって分割された複数の範囲ごとに前記天板を移動させる、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記撮影範囲分割部は、前記画像再構成部によって再構成された複数の画像を連結する際に連結部分に所定の補間処理を行うための重複部分が各画像に設けられるように、分割後の複数の範囲が隣接箇所でそれぞれ所定の幅だけ重複するように前記第五の撮影範囲を分割する、
請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体にＸ線を照射し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とによって被検体を撮影するＸ線ＣＴ装置に関し、特に、心臓を含む広い範囲を撮影する際の撮影条件設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置は、被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を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。そして、近年では、かかるＸ線ＣＴ装置を用いた心臓の検査が一般的に行われている。Ｘ線ＣＴ装置で心臓を撮影する場合には、心臓の心拍周期と同期して撮影を行う方法が用いられる。この方法は、「心電同期撮影」と呼ばれる（たとえば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この一方で、同じくＸ線ＣＴ装置を用いた撮影方法として、「ステップアンドシュート」と呼ばれるものがある。このステップアンドシュートは、被検体の一部分にＸ線を照射して撮影した後に、Ｘ線の照射を停止した状態で天板ごと被検体を体軸方向に所定の移動量だけ移動して、さらに他の部分にＸ線を照射して撮影し、かかる移動と撮影とを繰り返すことによって、被検体の広い範囲を撮影する方法である。
【０００４】
そして、Ｘ線ＣＴ装置を用いて心臓を含めた広い範囲を撮影する場合には、これら心電同期撮影とステップアンドシュートとを組み合わせて撮影が行われる。
【０００５】
ところで、前述した心電同期撮影は、心拍周期と同期するようにタイミングを計って撮影を行うため、心拍周期にみあった待ち時間が生じ、実際には、１〜２回の心拍数ごとに撮影が行われることになる。そのため、心電同期撮影は、通常の撮影（心拍周期と同期せずに行われる撮影）と比べて撮影に時間がかかる撮影方法となっている。
【０００６】
また、そもそも心臓は心拍とともに常に収縮と拡張を繰り返す臓器であるが、たとえば冠動脈など微細な器官を調べるような検査では、動きの影響が少ない明瞭な画像が求められる。動きの影響が少ない画像を得るためには、投影データから再構成される画像の時間分解能を高める必要がある。この時間分解能を高めるための再構成方式としては、たとえば、ハーフ再構成やセグメント再構成などがある。
【０００７】
ハーフ再構成は、Ｘ線管が１８０度＋α（αはファン角度）の範囲を回転する間に収集された投影データを用いて画像を再構成する方式であり、３６０度範囲の投影データから画像を再構成する場合（フル再構成）と比較した場合、時間分解能を約１／２にすることができる。
【０００８】
一方、セグメント再構成は、所定の数の心拍分の投影データから同一断面および同一位相の投影データを抽出し、抽出した複数の投影データを合成して１８０度＋αの範囲の投影データとしたのちに、ハーフ再構成を行う手法である。このセグメント再構成は、利用する心拍数をｎとすると、３６０度範囲の投影データから画像を再構成する場合と比較して時間分解能を約（１８０＋α）／ｎにすることができる。
【０００９】
このように、セグメント再構成を用いた場合には、ハーフ再構成と比べて画像の時間分解能をさらに向上することが可能であるが、複数の心拍数分の投影データが必要となるため、ハーフ再構成を用いた場合よりも撮影に時間がかかる。そのため、従来、心電同期撮影とステップアンドシュートとを組み合わせて心臓を含めた広い範囲を撮影し、かつ時間分解能が高い画像を得るためには、非常に長い撮影時間が必要とされている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１１７７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、心臓を含めた広い範囲を撮影する場合であっても、実際には、部位によって、心電同期撮影が不要なものや高い時間分解能が不要なものもある。具体的には、心臓から離れているため動きがない部位については、心電同期撮影は不要であり、心臓の周囲にあるため動きがあるものの、心臓と比べて動きの量が小さい部位については、高い時間分解能は不要である。
【００１２】
したがって、心電同期撮影とステップアンドシュートとを組み合わせた撮影において、一連の撮影にかかる時間を最適化するためには、部位に応じて、心電同期や再構成方式に係る最適な撮影条件を設定する必要がある。従来、この撮影条件の設定は、操作者によって手動で行われており、非常に手間がかかるものとなっている。そのため、心電同期撮影とステップアンドシュートとを組み合わせた撮影において、いかにして、部位ごとに最適な撮影条件を自動的に設定して、撮影全体にかかる時間を短縮するかが重要な課題となっている。
【００１３】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、心臓を含む広い領域を撮影する場合に、部位ごとに最適な撮影条件を自動的に設定して、撮影全体にかかる時間を短縮することができるＸ線ＣＴ装置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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一形態にかかるＸ線ＣＴ装置は、被検体が載置される天板を体軸方向に段階的に移動する天板移動部と、前記天板移動部によって前記天板が移動されるごとに前記被検体を略中心とする円軌道上でＸ線照射部を回転させる回転機構部と、前記被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集するデータ収集部と、前記データ収集部により収集された投影データから画像を再構成する画像再構成部と、前記被検体に対して、周期的あるいは非周期的に運動する第一の撮影部位を含む第一の撮影範囲と、前記第一の部位と比べて動きが小さい第二の撮影部位を含む第二の撮影範囲とを設定する第一の撮影範囲設定部と、を備え、前記画像再構成部は、前記天板移動部によって前記第一の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記第一の部位の運動に同期させて前記画像を再構成し、前記天板移動部によって前記第二の撮影範囲にＸ線が照射される位置に前記天板が移動された場合には、前記第一の部位の運動に同期させずに前記画像を再構成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、心臓を含む広い領域を撮影する場合に、部位ごとに最適な撮影条件を自動的に設定して、撮影全体にかかる時間を短縮することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るＸ線ＣＴ装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、ここで説明するＸ線ＣＴ装置は、一般的なＸ線ＣＴ装置と同じく被検体のさまざまな部位の画像を撮影することが可能であるが、ここでは、心電同期撮影とステップアンドシュートとを組み合わせて、心臓を含む広い範囲を撮影する場合を中心に説明する。
【実施例１】
【００１７】
まず、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置による撮影条件設定方法の概念について説明する。図１は、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置による撮影条件設定方法の概念を説明するための説明図である。本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置は、心電同期撮影とステップアンドシュートとを組み合わせた撮影を行うことによって、心臓を含む広い範囲を撮影することができる。
【００１８】
そして、このＸ線ＣＴ装置は、被検体Ｐに対して、少なくとも、撮影の対象となる撮影対象範囲と、撮影対象範囲に含まれるとともに部位に応じて決められた部位撮影範囲とを設定し、画像の撮影が行われる際に、設定したそれぞれの撮影範囲に基づいて、当該撮影における撮影条件を設定する点に主な特徴がある。
【００１９】
具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、同図に示すように、まず、被検体Ｐが撮影されたスキャノグラムＳ（撮影範囲設定用の画像）を表示し、さらに、操作者から撮影範囲の指定を受け付けるための枠Ａ１およびＡ２をそれぞれスキャノグラムＳ上に表示する。ここで、枠Ａ１は、撮影の対象となる全範囲を示す「撮影対象範囲」の指定を受け付けるための枠である。また、枠Ａ２は、撮影対象範囲内で心臓Ｈを包含する「心臓撮影範囲」の指定を受け付けるための枠である。この心臓撮影範囲は、心臓Ｈの位置や大きさに応じて決められる範囲であり、この心臓撮影範囲内とその周辺部にある部位は、心拍による動きがあるため心電同期撮影で撮影される必要がある。操作者は、上述した枠Ａ１およびＡ２をスキャノグラムＳ上で移動したり、拡大、縮小したりすることによって、任意の位置に任意の大きさで撮影対象範囲および心臓撮影範囲を設定することができる。
【００２０】
そして、操作者によって各撮影対象範囲が指定されると、Ｘ線ＣＴ装置は、心臓撮影範囲（枠Ａ２で囲まれた範囲）を「セグメント再構成領域」とし、また、心臓撮影範囲を所定の幅だけ上下方向に広げた領域から心臓撮影範囲を除いた領域を「ハーフ再構成領域」とし、また、撮影対象範囲（枠Ａ１で囲まれた範囲）からセグメント再構成領域およびハーフ再構成領域を除いた領域を「心電同期不要領域」とし、それぞれの領域の位置および大きさを算出するとともに、算出した結果を撮影範囲情報として記憶しておく。
【００２１】
その後、Ｘ線ＣＴ装置は、操作者から撮影開始指示を受け付けた場合には、天板を体軸方向に移動して最初の撮影を行う。このとき、Ｘ線ＣＴ装置は、記憶しておいた撮影範囲情報を参照して、撮影位置が含まれる領域の種類を確認する。
【００２２】
そして、撮影位置がセグメント再構成領域内であった場合には、Ｘ線ＣＴ装置は、操作者によって指定されている心電位相範囲では強いＸ線を照射し、その他の心電位相範囲では弱いＸ線を照射（または、Ｘ線を停止）するように、心電波形に同期してＸ線を変調させながら投影データを収集し、収集した投影データからセグメント再構成で画像を再構成する。これにより、心臓Ｈを包含する領域、すなわち、部位の動きの量が大きい領域では、時間分解能が高い画像が獲られる。
【００２３】
また、撮影位置がハーフ再構成領域内であった場合には、Ｘ線ＣＴ装置は、操作者によって指定されている心電位相範囲では強いＸ線を照射し、その他の心電位相範囲では弱いＸ線を照射（または、Ｘ線を停止）するように、心電波形に同期してＸ線を変調させながら投影データを収集し、収集した投影データからハーフ再構成で画像を再構成する。これにより、心臓Ｈ周辺の領域、すなわち、部位の動きの量が少ない領域では、時間分解能が中程度の画像が得られるとともに、セグメント再構成に比べて短い時間で画像が得られる。
【００２４】
また、撮影位置が心電同期不要領域内であった場合には、Ｘ線ＣＴ装置は、天板の移動が終わると、ただちに、心電波形に同期して変調させることなく一定の強さでＸ線を照射して投影データを収集し、収集した投影データからハーフ再構成で画像を再構成する。これにより、心臓Ｈから離れた領域、すなわち、部位の動きが無い領域では、時間がかかる心臓同期撮影を行わずに、短い時間で画像が得られる。
【００２５】
そして、Ｘ線ＣＴ装置は、いずれかの撮影を行った後に天板を所定の移動量だけ体軸方向に移動し、次の撮影を行う。Ｘ線装置は、かかる天板の移動および撮影を、操作者からの撮影終了指示を受け付けるまで繰り返す。
【００２６】
このような特徴により、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置では、心臓を含む広い領域を撮影する場合に、部位ごとに最適な撮影条件（心電同期の要否や再構成方式の種類など）を自動的に設定して、撮影全体にかかる時間を短縮することができるようにしている。
【００２７】
次に、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図２は、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＸ線ＣＴ装置１００は、架台装置１０と、寝台装置２０と、コンソール装置３０とを備える。
【００２８】
架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射して投影データを収集する装置であり、高電圧発生部１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線検出器１３と、データ収集部１４と、回転フレーム１５と、架台駆動部１６と、心電計１７とを有する。
【００２９】
高電圧発生部１１は、Ｘ線管１２に高電圧を供給する装置であり、Ｘ線管１２は、高電圧発生部１１により供給される高電圧によりＸ線を発生する真空管である。Ｘ線検出器１３は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する検出器であり、データ収集部１４は、Ｘ線検出器１３により検出されたＸ線を用いて投影データを生成する装置である。
【００３０】
回転フレーム１５は、高速でかつ連続的に回転する円環状のフレームであり、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持している。架台駆動部１６は、回転フレーム１５を回転駆動させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２およびＸ線検出器１３を回転させる駆動装置である。心電計１７は、被検体Ｐに取り付けられた電極を介して、被検体Ｐの心臓から生じる微弱な電流を検出し、検出した電流に基づいて心電信号を出力する装置である。
【００３１】
寝台装置２０は、被検体Ｐを載せる装置であり、天板２２と、寝台駆動装置２１とを有する。天板２２は、撮影時に被検体Ｐが載置される板であり、寝台駆動装置２１は、天板２２をスライス方向へ移動する装置である。
【００３２】
コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１００の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された投影データから画像を再構成する装置であり、入力装置３１と、表示装置３２と、スキャン制御部３３と、前処理部３４と、投影データ記憶部３５と、画像再構成処理部３６と、画像記憶部３７と、撮影範囲情報記憶部３８と、システム制御部３９とを有する。
【００３３】
入力装置３１は、マウスやキーボードなど、操作者がＸ線ＣＴ装置１００に対する指示の入力に用いる装置であり、表示装置３２は、後述する画像記憶部により記憶された画像や、操作者から各種指示を受け付けるための画面などを表示する装置である。
【００３４】
スキャン制御部３３は、後述するシステム制御部３９による制御のもと、システム制御部３９から指示された撮影条件に基づいて高電圧発生部１１、データ収集部１４、架台駆動部１６および寝台駆動装置２１を駆動することによって、被検体Ｐの心臓にＸ線を照射して、投影データを収集する処理部である。
【００３５】
前処理部３４は、データ収集部１４により生成された投影データに対して感度補正などの前処理を行う処理部であり、投影データ記憶部３５は、前処理部３４により前処理された投影データを記憶する記憶部である。
【００３６】
画像再構成処理部３６は、後述するシステム制御部３９による制御のもと、投影データ記憶部３５により記憶された投影データから画像を再構成する処理部である。この画像再構成処理部３６は、少なくともハーフ再構成およびセグメント再構成で画像を再構成する機能を備えており、システム制御部３９からの指示に応じて、ハーフ再構成とセグメント再構成との間で再構成方式を変更する。なお、ここでは、セグメント再構成によって画像が再構成される際に利用される心拍数は、操作者によってあらかじめ設定されていることとする。
【００３７】
画像記憶部３７は、画像再構成処理部３６により再構成された画像を記憶する記憶部である。撮影範囲情報記憶部３８は、後述するシステム制御部３９によって操作者から受け付けられた撮影範囲の位置および大きさを示す撮影範囲情報を記憶する記憶部である。
【００３８】
システム制御部３９は、架台装置１０、寝台装置２０およびコンソール装置３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１００の全体制御を行う処理部である。たとえば、このシステム制御部３９は、心電同期撮影とステップアンドシュートを組み合わせた撮影が行われる場合には、まず、図１に示したように、被検体Ｐが撮影されたスキャノグラムＳを表示装置３２に表示し、撮影の対象となる全範囲を示す撮影対象範囲を指定するための枠Ａ１と、撮影対象範囲内で心電同期撮影が必要な心臓撮影範囲の指定するための枠Ａ２とをそれぞれ表示して、操作者から撮影対象範囲と心臓撮影範囲の指定を受け付ける。
【００３９】
そして、操作者によって各撮影対象範囲が指定されると、システム制御部３９は、心臓撮影範囲（枠Ａ２で囲まれた範囲）を「セグメント再構成領域」とし、また、心臓撮影範囲を所定の長さだけ上下方向に広げた領域（たとえば、上下方向へそれぞれ５０ｍｍ広げた領域など）から心臓撮影範囲を除いた領域を「ハーフ再構成領域」とし、また、撮影対象範囲（枠Ａ１で囲まれた範囲）からセグメント再構成領域およびハーフ再構成領域を除いた領域を「心電同期不要領域」として、それぞれの領域の位置および大きさを算出するとともに、算出した結果を撮影範囲情報として撮影範囲情報記憶部３８に記憶させる。
【００４０】
その後、システム制御部３９は、操作者から撮影開始指示を受け付けた場合には、スキャン制御部３３を制御して、天板２２を体軸方向に移動して最初の撮影を行う。このとき、システム制御部３９は、撮影範囲情報記憶部３８に記憶されている撮影範囲情報を参照して、撮影位置が含まれる領域の種類を確認し、確認した領域の種類に基づいて、撮影および画像の再構成を行なう。
【００４１】
ここで、システム制御部３９は、撮影位置がセグメント再構成領域内であった場合には、心電計１７から出力される心電信号に基づいて、スキャン制御部３３を制御することによって、操作者により指定されている心電位相範囲では強いＸ線を照射し、その他の心電位相範囲では弱いＸ線を照射（または、Ｘ線を停止）するように、心電波形に同期してＸ線を変調させながら投影データを収集するとともに、画像再構成処理部３６を制御して、セグメント再構成で投影データから画像を再構成する。なお、このとき、システム制御部３９は、スキャン制御部３３に対して、時間分解能が最適な値となるような回転フレーム１５の回転速度および撮影時間を設定した撮影条件を指示する。
【００４２】
また、撮影位置がハーフ再構成領域内であった場合には、システム制御部３９は、心電計１７から出力される心電信号に基づいて、スキャン制御部３３を制御することによって、操作者により指定されている心電位相範囲では強いＸ線を照射し、その他の心電位相範囲では弱いＸ線を照射（または、Ｘ線を停止）するように、心電波形に同期してＸ線を変調させながら投影データを収集するとともに、画像再構成処理部３６を制御して、ハーフ再構成で投影データから画像を再構成する。なお、このとき、システム制御部３９は、スキャン制御部３３に対して、回転フレーム１５の回転速度が最高速度となるように撮影条件を指示する。
【００４３】
また、撮影位置が心電同期不要領域内であった場合には、システム制御部３９は、天板の移動が終わると、ただちに、スキャン制御部３３を制御することによって、心電波形に同期して変調させることなく一定の強さでＸ線を照射して投影データを収集するとともに、画像再構成処理部３６を制御して、ハーフ再構成で投影データから画像を再構成する。なお、このとき、システム制御部３９は、スキャン制御部３３に対して、回転フレーム１５の回転速度が操作者によってあらかじめ指定された速度となるように撮影条件を指示する。
【００４４】
なお、ここでは、システム制御部３９が、スキャン制御部３３に対して、ハーフ再構成領域を撮影する場合には回転フレーム１５の回転速度が最高速度となるように撮影条件を指示し、心電同期不要領域を撮影する場合には回転フレーム１５の回転速度が操作者によってあらかじめ指定された速度となるように撮影条件を指示することとしたが、たとえば、いずれの場合にも、回転フレーム１５の回転速度がセグメント再構成領域を撮影する場合と同じになるように撮影条件を指示してもよい。
【００４５】
これにより、いずれの領域を撮影する場合でも回転フレーム１５の回転速度は同じとなる。一般的には、回転フレーム１５などを含む架台装置１０の回転機構は重量が大きいため、回転速度が変化するのに時間がかかる。そのような場合には、領域ごとに回転速度を変えるよりも、むしろ回転速度は同じとしたほうが、回転速度の調整にかかる待ち時間が省かれて全体の撮影時間が短くなる。
【００４６】
また、ここでは、システム制御部３９が、撮影位置がセグメント再構成領域内またはハーフ再構成領域内であった場合に、操作者により指定されている心電位相範囲では強いＸ線を照射し、その他の心電位相範囲では弱いＸ線を照射（または、Ｘ線を停止）することとしたが、例えば、領域ごとにＸ線の出力を変えるようにしてもよい。
【００４７】
例えば、システム制御部３９は、撮影位置がセグメント再構成領域内あるいはハーフ再構成領域内であった場合には、撮影位置が心電同期不要領域内であった場合と比べてＸ線の出力が大きくなるように、スキャン制御部３３を制御する。これにより、心電同期が必要な領域内では、より明瞭な画像を得ることができるようになる。
【００４８】
システム制御部３９は、上述したいずれかの撮影を行った後に、スキャン制御部３３を制御して、天板２２を所定の移動量だけ体軸方向に移動し、次の撮影を行う。システム制御部３９は、かかる天板２２の移動および撮影を、操作者からの撮影終了指示を受け付けるまで繰り返す。
【００４９】
このように、システム制御部３９が、撮影位置が含まれる領域の種類を確認し、確認した領域の種類に基づいて、心電同期撮影の有無や、再構成方式の種類を設定するので、部位に応じた最適な撮影条件が自動的に設定される。
【００５０】
次に、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００の処理手順について説明する。図３は、本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、このＸ線ＣＴ装置１００では、コンソール装置３０が操作者から撮影範囲の指定を受け付けると（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、受け付けた指定に基づいて、セグメント再構成領域、ハーフ再構成領域および心電同期不要領域をそれぞれ算出する（ステップＳ１０２）。
【００５１】
そして、コンソール装置３０が操作者から撮影開始指示を受け付けると（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、寝台装置２０が、所定の移動量だけ天板２２を体軸方向へ移動する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
ここで、撮影位置がセグメント再構成領域内であった場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、架台装置１０が、心電に同期してＸ線を照射して投影データを収集し（ステップＳ１０６）、コンソール装置３０が、投影データからセグメント再構成で画像を再構成する（ステップＳ１０７）。
【００５３】
また、撮影位置がハーフ再構成領域内であった場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ、ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、架台装置１０が、心電に同期してＸ線を照射して投影データを収集し（ステップＳ１０９）、コンソール装置３０が、投影データからハーフ再構成で画像を再構成する（ステップＳ１１０）。
【００５４】
また、撮影位置が心電同期不要領域内であった場合には（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、架台装置１０が、心電に同期することなく一定の強さのＸ線を照射して投影データを収集し（ステップＳ１１１）、コンソール装置３０が、投影データからハーフ再構成で画像を再構成する（ステップＳ１１２）。
【００５５】
そして、コンソール装置３０が、操作者からの撮影終了指示を受け付けるまでは、ステップＳ１０４〜ステップＳ１１２の処理を繰り返し（ステップＳ１１３，Ｎｏ）、撮影終了指示を受け付けた場合には（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、撮影を終了する。
【００５６】
上述してきたように、本実施例１では、システム制御部３９が、被検体Ｐに対して、少なくとも、撮影の対象となる撮影対象範囲と、撮影対象範囲に含まれるとともに心臓の位置および大きさに応じて決められた心臓撮影範囲とを設定し、画像の撮影が行われる際に、設定したそれぞれの範囲に基づいて、撮影時に部位に応じた撮影条件を設定するので、心臓を含む広い領域を撮影する場合に、部位ごとに最適な撮影条件を自動的に設定して、撮影全体にかかる時間を短縮することができる。
【実施例２】
【００５７】
なお、上記実施例１では、システム制御部３９が、操作者により指定された心臓撮影範囲に基づいて、心臓Ｈ周辺の領域となるハーフ再構成領域を自動的に算出する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【００５８】
たとえば、システム制御部３９が、画像の時間分解能がさほど求められない範囲、すなわち、心臓Ｈから離れているために部位の動きの量が小さい範囲の指定を操作者からさらに受け付け、その指定に基づいて、ハーフ再構成領域を算出するようにしてもよい。そこで、以下では、このようにした場合を実施例２として説明する。なお、ここで新たに受け付ける範囲を、以下では「心臓周辺範囲」と呼ぶ。
【００５９】
図４は、本実施例２に係るＸ線ＣＴ装置１００による撮影条件設定方法の概念を説明するための説明図である。同図に示すように、本実施例２に係るＸ線ＣＴ装置１００では、たとえば、システム制御部３９は、枠Ａ１およびＡ２を表示して撮影対象範囲および心臓撮影範囲の指定を受け付け、さらに、枠Ａ２の上下にそれぞれ位置するふたつの枠Ａ３を表示することによって、ふたつの心臓周辺範囲の指定を受け付ける。
【００６０】
そして、操作者によって各撮影範囲が指定されると、システム制御部３９は、心臓撮影範囲（枠Ａ２で囲まれた範囲）を「セグメント再構成領域」とし、また、ふたつの心臓周辺範囲（枠Ａ３で囲まれたふたつの範囲）をそれぞれ「ハーフ再構成領域」とし、また、撮影対象範囲（枠Ａ１で囲まれた範囲）からセグメント再構成領域およびハーフ再構成領域を除いた領域を「心電同期不要領域」として、それぞれの領域の位置および大きさを算出するとともに、算出した結果を撮影範囲情報として撮影範囲情報記憶部３８に記憶させる。
【００６１】
このように、本実施例２では、画像の時間分解能がさほど求められない範囲、すなわち、心臓Ｈから離れているために部位の動きの量が小さい範囲の指定を操作者からさらに受け付け、その指定に基づいて、ハーフ再構成領域を算出するので、操作者が、高い時間分解能の画像を撮影する必要がある撮影範囲と、中程度の時間分解能の画像を撮影する必要がある撮影範囲とをそれぞれ任意に指定することが可能になり、より詳細に部位ごとに撮影条件を設定できるようになる。
【実施例３】
【００６２】
また、実施例１では、セグメント再構成によって画像が再構成される際に利用される心拍数は、操作者によってあらかじめ設定されることとしたが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、システム制御部３９が、心臓撮影範囲の指定とともに、画像再構成処理部３６によって、心臓撮影範囲の画像がセグメント再構成で再構成される際に利用される心拍数（ビート数）の指定をさらに受け付けるようにしてもよい。そこで、以下では、このようにした場合を実施例３として説明する。
【００６３】
図５は、本実施例３に係るＸ線ＣＴ装置１００による撮影条件設定方法の概念を説明するための説明図である。同図に示すように、本実施例３に係るＸ線ＣＴ装置１００では、システム制御部３９は、枠Ａ１、Ａ２およびＡ３を表示して撮影対象範囲、心臓撮影範囲および心臓周辺範囲の指定を受け付けるとともに、心臓撮影範囲の画像がセグメント再構成で再構成される際に利用される心拍数の指定をさらに受け付ける。
【００６４】
ここでは、システム制御部３９は、３ビートの心拍数を受け付けたとする。その場合、システム制御部３９は、画像再構成処理部３６を制御する際に、３ビート分の心拍周期で収集された投影データを用いたセグメント再構成で画像を再構成するよう指示する。
【００６５】
このように、本実施例３では、心臓撮影範囲の画像がセグメント再構成で再構成される際に利用される心拍数の指定をさらに受け付けることによって、操作者が、高い時間分解能の画像を得る必要がある領域について、時間分解能の大きさを任意に指定することが可能になり、さらに詳細に部位ごとに撮影条件を設定できるようになる。
【００６６】
ところで、これまでに説明した実施例では、ステップアンドシュートで段階的に撮影が行われる場合ついて説明したが、ステップアンドシュートでは、撮影対象の範囲が網羅的に撮影されるように、段階的に行われる撮影の撮影間隔を設定する必要がある。そこで、たとえば、システム制御部３９が、撮影対象範囲の指定を受け付けた際に、自動的に撮影間隔を算出して、撮影条件として設定するようにしてもよい。図６、７および８は、ステップアンドシュートにおける撮影間隔を自動設定する場合を説明するための説明図（１）、（２）および（３）である。
【００６７】
通常、多列のＸ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置では、同じ検出器幅で撮影しても、一回の撮影で撮影可能な体軸方向の撮影幅は、ＦＯＶ（Field Of View；撮像視野）によって異なる。たとえば、図６の（ｂ）に示すように、ＦＯＶが３０ｃｍであった場合に比べると、ＦＯＶが２０ｃｍであった場合のほうが、一回の撮影で撮影可能な体軸方向の撮影幅は広くなる。
【００６８】
そこで、システム制御部３９は、枠Ａ１を表示して撮影対象範囲の指定を受け付けた場合に、その撮影対象範囲の大きさに合わせてＦＯＶを設定し、そのＦＯＶに基づいて、一回の撮影で撮影可能な体軸方向の撮影幅を算出する。そして、システム制御部３９は、その算出結果に基づいて、ステップアンドシュートで撮影される個々の撮影範囲を撮影対象範囲に対して設定し、設定した撮影範囲を示す枠を表示する。
【００６９】
たとえば、システム制御部３９は、図６の（ａ）に示すように、撮影対象範囲（枠Ａ１で囲まれた範囲）に対して、算出した撮影幅の撮影範囲を一方の側から順番に並ぶように設定する（枠Ａ１１〜Ａ１８で囲まれたそれぞれの範囲）。このとき、システム制御部３９は、算出した撮影幅に満たない範囲が残った場合には、その範囲のみ撮影幅が小さい撮影範囲を設定する（枠Ａ１９で囲まれた範囲）。
【００７０】
または、システム制御部３９は、たとえば、図７に示すように、図６の（ａ）で説明した例と撮影回数（設定される撮影範囲の数）は変えずに、かつ、体軸方向の撮影幅が均等になるように撮影範囲を調整したうえで各撮影範囲を設定し、設定した撮影範囲を示す枠を表示する（枠Ａ２１〜Ａ２９で囲まれた範囲）。この場合には、撮影される個々の画像の画質が均等になる。
【００７１】
こうして、撮影対象範囲に対して個々の撮影範囲を設定した後に、システム制御部３９は、設定したそれぞれの撮影範囲が撮影できるように、ステップアンドシュートにおける体軸方向の撮影間隔を設定する。
【００７２】
このとき、システム制御部３９は、個々の撮影範囲で撮影された画像の連結箇所を補間することを想定して、ステップアンドシュートによる撮影の撮影間隔を設定するようにしてもよい。たとえば、補完量を２ｍｍとする場合には、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、隣り合う撮影範囲（同図に示す「＃１スキャンの範囲」および「＃２スキャンの範囲」）の間に２ｍｍのオーバーラップが確保されるように、体軸方向の撮影間隔を設定する。なお、ここで想定される補間は、同図に示すような一次補間（フェザリング重みによる補間）のほかに、三角関数やｓｉｇｍｏｉｄなどであってもよく、また、ステップアンドシュートによる個々の画像の補間だけではなく、心電同期撮影による個々の画像の補間であってもよい。
【００７３】
また、これまでに説明した実施例では、心臓を含む範囲を撮影する場合にはセグメント再構成を用いて画像を再構成し、心臓の周辺を撮影する場合にはハーフ再構成を用いて画像を再構成する場合について説明したが、心臓の周辺を撮影する場合には、ハーフ再構成法の代わりにフル再構成法を用いて画像を再構成するようにしてもよい。それにより、より高画質の画像を再構成することができるようになる。
【００７４】
また、これまでに説明した実施例では、心電同期撮影を行う場合について説明したが、本発明はこれに限られるわけではなく、例えば、呼吸同期撮影を行う場合などにも同様に適用することができる。その場合には、例えば、システム制御部３９が、被検体に装着された呼吸検出器などから被検体の呼吸のタイミングを示す生体信号を入力し、入力した生体信号に基づいて、画像再構成処理部３６およびスキャン制御部３３を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明に係るＸ線ＣＴ撮影装置は、心電同期撮影とステップアンドシュートとを組み合わせて撮影を行う場合に有用であり、特に、撮影全体にかかる時間を短縮したい場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置による撮影条件設定方法の概念を説明するための説明図である。
【図２】本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施例２に係るＸ線ＣＴ装置による撮影条件設定方法の概念を説明するための説明図である。
【図５】本実施例３に係るＸ線ＣＴ装置による撮影条件設定方法の概念を説明するための説明図である。
【図６】ステップアンドシュートにおける撮影間隔を自動設定する場合を説明するための説明図（１）である。
【図７】ステップアンドシュートにおける撮影間隔を自動設定する場合を説明するための説明図（２）である。
【図８】ステップアンドシュートにおける撮影間隔を自動設定する場合を説明するための説明図（３）である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    架台装置
１１    高電圧発生部
１２    Ｘ線管
１３    Ｘ線検出器
１４    データ収集部
１５    回転フレーム
１６    架台駆動部
１７    心電計
２０    寝台装置
２１    寝台駆動装置
２２    天板
３０    コンソール装置
３１    入力装置
３２    表示装置
３３    スキャン制御部
３４    前処理部
３５    投影データ記憶部
３６    画像再構成処理部
３７    画像記憶部
３８    撮影範囲情報記憶部
３９    システム制御部
１００    Ｘ線ＣＴ装置
【図１】
0005390132.tif 000002
【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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