(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準画像を格納する画像格納装置と、
所望画像の目標ノイズ値を設定する目標ノイズ値設定装置と、
操作者が想定する模擬病巣の条件を設定する模擬病巣設定装置と、
前記模擬病巣設定装置で設定された模擬病巣の条件に基づいて画像スライス厚方向で積分演算することにより前記模擬病巣の投影データを作成する模擬病巣投影データ作成部と、
前記模擬病巣の投影データと前記設定された目標ノイズ値に基づき前記基準画像を用いて模擬病巣を含んだシミュレーション画像を生成するシミュレーション画像生成装置と、
前記模擬病巣を含んだシミュレーション画像を表示する画像表示装置と、を備えることを特徴とするX線CTスキャンシミュレータ。
【請求項２】
請求項1に記載のX線CTスキャンシミュレータにおいて、
前記模擬病巣設定装置で設定する病巣の条件として、病巣の位置、病巣の大きさ、病巣と周囲組織とのコントラストを含むことを特徴とするX線CTスキャンシミュレータ。
【請求項３】
請求項1又は2に記載のX線CTスキャンシミュレータにおいて、
前記模擬病巣投影データ作成部は、前記模擬病巣の画像スライス厚方向の大きさが画像スライス厚以下の場合には前記模擬病巣の画像スライス厚方向の大きさの範囲で積分演算し、前記模擬病巣の画像スライス厚方向の大きさが画像スライス厚より大きい場合には画像スライス厚の範囲で積分演算することを特徴とするX線CTスキャンシミュレータ。
【請求項４】
被検体にX線を照射するX線源と、前記X線源に対向配置され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転装置と、前記X線検出器により検出された複数方向の透過X線量に基づき前記被検体の断層像を再構成する画像再構成装置と、前記X線の照射条件と画像再構成の条件を入力する操作に用いられる撮影条件入力装置と、前記断層像を表示する画像表示装置と、を有するX線CT装置において、
基準画像を格納する画像格納装置と、
所望画像の目標ノイズ値を設定する目標ノイズ値設定装置と、
操作者が想定する模擬病巣の条件を設定する模擬病巣設定装置と、
前記模擬病巣設定装置で設定された模擬病巣の条件に基づいて画像スライス厚方向で積分演算することにより前記模擬病巣の投影データを作成する模擬病巣投影データ作成部と、
前記模擬病巣の投影データと前記設定された目標ノイズ値に基づき前記基準画像を用いて模擬病巣を含んだシミュレーション画像を生成するシミュレーション画像生成装置と、
をさらに備え、前記画像表示装置は前記模擬病巣を含んだシミュレーション画像を表示することを特徴とするX線CT装置。
【請求項５】
請求項4に記載のX線CT装置において、
前記シミュレーション画像生成装置が前記シミュレーション画像を生成する際に算出したX線照射条件に基づいて前記X線源を制御するX線制御装置をさらに備えることを特徴とするX線CT装置。
【請求項６】
請求項4に記載のX線CT装置において、
前記模擬病巣設定装置で設定する病巣の条件として、病巣の位置、病巣の大きさ、病巣と周囲組織とのコントラストを含むことを特徴とするX線CT装置。
【請求項７】
請求項4乃至6のいずれか一項に記載のX線CT装置において、
前記模擬病巣投影データ作成部は、前記模擬病巣の画像スライス厚方向の大きさが画像スライス厚以下の場合には前記模擬病巣の画像スライス厚方向の大きさの範囲で積分演算し、前記模擬病巣の画像スライス厚方向の大きさが画像スライス厚より大きい場合には画像スライス厚の範囲で積分演算することを特徴とするX線CT装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、X線コンピュータ断層装置(CT)に関し、特に撮影条件に対応する画像をシミュレーションにより得る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、X線CT装置では、X線検出器の多列化とスキャナ回転速度の高速化により、短時間で広範囲のデータ収集が可能になった。その一方で、一検査あたりの被曝線量が増加しており、低線量撮影による被曝低減が重要視されている。しかし、単なる低線量撮影だけでは画像ノイズの増加を招き、診断に適した画像を取得できない場合がある。【０００３】
そこで、特許文献1のように、操作者が指定する任意の撮影条件において得られる画像を、撮影前にシミュレーションする技術が提案されている。この技術によれば、指定された撮影条件により得られる画像を操作者へ撮影前に提示できるため、操作者は指定された撮影条件により診断に適した画像を取得できるか否かを判断できる。【０００４】
【特許文献１】特開2004-057831号公報
【特許文献２】特開2006-116137号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、操作者が想定する病巣がシミュレーション画像上でどのように見えるのか、すなわち腫瘍の発生・転移等を想定したシミュレーションを行なうことについて配慮がなされていなかった。【０００６】
本発明の目的は、操作者が想定する病巣をシミュレーション画像上に表示でき、新たな病巣発生の想定も含めた精度の高いシミュレーションが可能なX線CTスキャンシミュレータ、X線CT装置を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るX線CTスキャンシミュレータは、基準画像を格納する画像格納装置と、所望画像の目標ノイズ値を設定する目標ノイズ値設定装置と、操作者が想定する模擬病巣の条件を設定する模擬病巣設定装置と、前記設定された目標ノイズ値と模擬病巣の条件に基づき前記基準画像を用いて模擬病巣を含んだシミュレーション画像を生成するシミュレーション画像生成装置と、前記模擬病巣を含んだシミュレーション画像を表示する画像表示装置と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係わるX線CT装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記X線源に対向配置され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転装置と、前記X線検出器により検出された複数方向の透過Ｘ線量に基づき前記被検体の断層像を再構成する画像再構成装置と、前記X線の照射条件と画像再構成の条件を入力する撮影条件入力装置と、前記断層像を表示する画像表示装置と、を有するX線CT装置において、基準画像を格納する画像格納装置と、所望画像の目標ノイズ値を設定する目標ノイズ値設定装置と、操作者が想定する模擬病巣の条件を設定する模擬病巣設定装置と、前記設定された目標ノイズ値と模擬病巣の条件に基づき前記基準画像を用いて模擬病巣を含んだシミュレーション画像を生成するシミュレーション画像生成装置と、をさらに備え、前記画像表示装置は前記模擬病巣を含んだシミュレーション画像を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、操作者が想定する病巣をシミュレーション画像上に表示でき、新たな病巣発生の想定も含めた精度の高いシミュレーションが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のX線CT装置の構成図
【図２】本発明のX線CTスキャンシミュレータの構成図
【図３】シミュレーション画像を作成する方法を示した処理フローを示す図
【図４】模擬病巣の条件設定用画面の一例を示す図
【図５】近似モデル算出方法の概要説明図
【図６】基準投影データ作成方法の説明図
【図７】模擬病巣のスライス厚さ方向の分布とX線経路との関係説明図
【符号の説明】
【００１１】
1  X線CT装置、100  スキャンガントリ部、101  Ｘ線管、102  回転円盤、103  コリメータ、104  開口部、105  寝台、106  X線検出器、107  データ収集装置、108  ガントリ制御装置、109  寝台制御装置、110  X線制御装置、120  操作卓、121  入力装置、122  画像演算装置、123  記憶装置、124  システム制御装置、125  表示装置、2  X線CTスキャンシミュレータ、200  シミュレーション画像生成装置、201  被検体モデル算出手段、202  画像ノイズ算出手段、203  加算ノイズ量算出手段、204  基準投影データ作成手段、205  ノイズ投影データ作成手段、206  模擬病巣投影データ作成手段、207  投影データ加算手段、208  画像再構成手段、209  シミュレーション画像作成手段、210  画像格納装置、220  条件設定装置、230  シミュレーション画像表示装置、400  模擬病巣の条件設定用画面、410  基準画像表示エリア、411  基準画像、412  模擬病巣座標設定用カーソル、420  模擬病巣条件設定エリア、421  x座標設定用ボックス、422  y座標設定用ボックス、423  大きさ設定用ボックス、424  CT値差設定用ボックス、425  形状設定用ボックス
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１３】
《ハードウェア構成》
図1は本発明を適用したX線CT装置1の全体構成図である。X線CT装置1はスキャンガントリ部100と操作卓120とを備える。
【００１４】
スキャンガントリ部100は、X線管101と、回転円盤102と、コリメータ103と、X線検出器106と、データ収集装置107と、寝台105と、ガントリ制御装置108と、寝台制御装置109と、X線制御装置110と、を備えている。X線管101は寝台105上に載った被検体にX線を照射する装置である。コリメータ103はX線管101から照射されるX線の放射方向を制御する装置である。X線検出器106は、X線管101と対向配置され被検体を透過したX線を検出する装置であり、透過X線量に応じた電気信号を発生させる。回転円盤102は、寝台105上に載った被検体が入る開口部104を備えるとともに、X線管101とX線検出器106を搭載し、被検体の周囲を回転するものである。データ収集装置107は、X線検出器106で検出されたX線を所定の信号に変換する装置である。ガントリ制御装置108は回転円盤102の回転を制御する装置である。寝台制御装置109は、寝台105の上下前後動を制御する装置である。X線制御装置110はX線管101への出力を制御する装置である。
【００１５】
操作卓120は、入力装置121と、画像演算装置122と、表示装置125と、記憶装置123と、システム制御装置124とを備えている。入力装置121は、被検体氏名、検査日時、撮影条件、模擬病巣の条件などを入力するための装置であり、具体的にはキーボードやポインティングデバイス等である。画像演算装置122は、データ収集装置107から送出される計測データを演算処理してCT画像再構成を行う装置である。表示装置125は、画像演算装置122で作成されたCT画像を表示する装置である。記憶装置123は、データ収集装置107で収集したデータ及び画像演算装置122で作成されたCT画像の画像データを記憶する装置である。システム制御装置124は、これらの装置及びガントリ制御装置108と寝台制御装置109とX線制御装置110を制御する装置である。
【００１６】
X線管101はX線制御装置110によって制御され、入力装置121から入力された撮影条件(X線管電圧やX線管電流など)に基づいたX線を照射する。X線検出器106はX線検出素子を回転円盤102の円周方向に多数(例えば1000個)配列したもの、若しくは回転円盤102の円周方向と回転円盤102の回転軸方向とに2次元的に配列したもので、X線管101から照射され被検体を透過したＸ線を各検出素子で検出する。回転円盤102はガントリ制御装置108により制御され、入力装置121から入力された撮影条件(スキャン速度など)に基づいて回転する。寝台105は寝台制御装置109によって制御され、入力装置121から入力された撮影条件(らせんピッチなど)に基づいて動作する。
【００１７】
回転円盤102を被検体の周りで回転させながらX線の照射と検出をすることにより、様々な方向(例えば1000方向)からのX線投影データがデータ収集装置107で収集される。データ収集装置107で収集されたX線投影データは、画像演算装置122へ送出される。画像演算装置122は、X線投影データを再構成演算してCT画像とする。再構成されたCT画像は表示装置125に表示され、また撮影条件とともに画像データとして記憶装置123に記憶される。
【００１８】
《X線CTスキャンシミュレータの構成》
X線CT装置1での撮影に先立ち、撮影により得られる画像をシミュレートするX線CTスキャンシミュレータ2の構成図を図2に示す。X線CTスキャンシミュレータ2は、画像格納装置210と、条件設定装置220と、シミュレーション画像生成装置200と、シミュレーション画像表示装置230を備える。
【００１９】
画像格納装置210は、X線CTスキャンシミュレータ2が作成するシミュレーション画像の基準となる基準画像を格納する装置であり、具体的にはHD(Hard Disk)などである。基準画像は、被検体を過去にCT撮影して得られた過去画像、または人体の内部組織を忠実に再現した人体ファントムを予めCT撮影して得られた人体ファントム画像である。人体ファントム画像の撮影には充分なX線量を用い、鮮明な画像が得られるようにする。また人体ファントム画像には、部位ごとに代表的なFOVで撮影したものを用意しておけばよい。なお、画像格納装置210として、記憶装置123を使用しても良い。
【００２０】
条件設定装置220は、目標ノイズ値や模擬病巣の条件の設定を操作者が行うための装置であり、具体的にはキーボードやポインティングデバイス等である。目標ノイズ値は、操作者が入力する画像SD(Standard Deviation)値、若しくは操作者がX線CT装置において設定した撮影条件(管電圧、管電流、スライス厚、スキャン時間等)と後述する被検体近似モデルに基づき算出される画像SD値でもよい。模擬病巣の条件としては、模擬病巣の座標、形状、大きさ、周囲組織とのCT値の差等が挙げられる。なお、条件設定装置220として、入力装置121を使用しても良い。
【００２１】
シミュレーション画像生成装置200は、基準画像、目標ノイズ値、及び模擬病巣の条件に基づきシミュレーション画像を生成する装置であり、具体的には後述する演算処理を実行するCPU、若しくは専用の演算回路である。シミュレーション画像生成装置200は、被検体近似モデル算出手段201と、画像ノイズ算出手段202と、加算ノイズ量算出手段203と、基準投影データ作成手段204と、ノイズ投影データ作成手段205と、模擬病巣投影データ作成手段206と、投影データ加算手段207と、画像再構成手段208と、シミュレーション画像作成手段209を備える。なお、シミュレーション画像生成装置200は、X線CT装置1の画像演算装置122やシステム制御装置124に搭載されてもよいし、X線CT装置1以外の他の装置に搭載され、LAN(Local Area Network)を介してX線CT装置1と通信してもよい。
【００２２】
被検体近似モデル算出手段201は、基準画像から被検体の該当横断面における均質媒体(例えば水)の近似透過長を求め、求めた近似透過長を持つ被検体近似モデルを算出するものである。被検体近似モデルの算出方法は後述する。
【００２３】
画像ノイズ算出手段202は、基準画像が有する画像ノイズ値を算出するものである。画像ノイズの算出方法は後述する。
【００２４】
加算ノイズ量算出手段203は、所望の画像ノイズ値を実現した画像を作成するために基準画像に加算すべきノイズ量を算出するものである。加算すべきノイズ量の算出方法は後述する。
【００２５】
基準投影データ作成手段204は、基準画像に基づき基準投影データを作成するものである。基準投影データの算出方法は後述する。
【００２６】
ノイズ投影データ作成手段205は、基準投影データの値を考慮しつつ基準画像に加算すべきノイズ画像のためのノイズ投影データを作成するものである。ノイズ投影データの算出方法は後述する。
【００２７】
模擬病巣投影データ作成手段206は、条件設定装置220を介して設定された模擬病巣の条件(座標、形状、大きさ、周囲組織とのCT値の差)に基づき模擬病巣の投影データを作成するものである。模擬病巣投影データは、ノイズを含まない投影データとして作成される。模擬病巣投影データの算出方法は後述する。
【００２８】
投影データ加算手段207は、ノイズ投影データと模擬病巣投影データを加算して加算画像用投影データを作成するものである。
【００２９】
画像再構成手段208は、加算画像用投影データを再構成処理(例えば、Filtered Back Projection法)を適用して、基準画像に加算する加算用画像を作成するものである。なお、画像再構成手段208として画像演算装置122を使用しても良い。
【００３０】
シミュレーション画像作成手段209は、基準画像に加算用画像を加算してシミュレーション画像を作成するものである。作成されたシミュレーション画像は、条件設定装置220を介して設定された画像ノイズ値と模擬病巣の条件を満たした画像となる。
【００３１】
シミュレーション画像表示装置230は、シミュレーション画像生成装置200により生成されたシミュレーション画像を表示する装置であり、具体的にはCRT(Cathode Ray Tube)や液晶ディスプレイ等である。なお、シミュレーション画像表示装置230として、表示装置125を使用しても良い。
【００３２】
《処理の流れ》
図3は、本実施形態によりシミュレーション画像を生成するまでの処理の流れを示す図である。大まかな流れは、ステップS301〜S303での基準画像の設定、ステップS304〜S308でのノイズデータの生成、ステップS309での模擬病巣データの生成、ステップS310〜S312でのシミュレーション画像の生成、である。
【００３３】
なお、目標ノイズ値及び模擬病巣の条件(座標、大きさ、周囲組織とのCT値の差)は、条件設定装置220を介して予め設定されているものとする。図４に模擬病巣の条件設定用画面の一例を示す。模擬病巣の条件設定用画面400は、基準画像表示エリア410と模擬病巣条件設定エリア420から構成され、画像表示装置230に表示される。基準画像表示エリア410には選択された基準画像411が表示され、模擬病巣条件設定エリア420には模擬病巣の各種条件を設定するのに用いる各種ボックス421〜425が表示される。各種ボックスとしては、模擬病巣の座標設定用のx座標設定用ボックス421とy座標設定用ボックス422と、模擬病巣の大きさ設定用ボックス423と、模擬病巣と周囲組織とのCT値差設定用ボックス424と、模擬病巣の形状設定用ボックス425が表示される。ボックス421〜424は数値編集用のボックスであり、ボックス425はメニュー選択用のボックスである。操作者はこれらのボックス操作することにより、所望の模擬病巣の条件を設定できる。また基準画像411内の所望の位置をマウスでクリックして、模擬病巣座標設定用カーソル412を設定する等の方法により、模擬病巣の座標を設定しても良い。
【００３４】
図3の各ステップについて以下で説明する。
【００３５】
(ステップS301)
X線CTスキャンシミュレータ2は、シミュレーション対象となる被検体の過去画像を画像格納装置210の中で検索し、過去に同一部位を撮影した履歴があるか否かを判断する。判断の結果、過去画像があればステップS302に、なければステップS303に進む。
【００３６】
(ステップS302)
X線CTスキャンシミュレータ2は、過去画像を基準画像に設定する。
【００３７】
(ステップS303)。
【００３８】
X線CTスキャンシミュレータ2は、人体ファントム画像を基準画像に設定する。
【００３９】
(ステップS304)
被検体近似モデル算出手段201は、S302若しくはS303で設定された基準画像に基づき、以下のように被検体近似モデルを算出する。
【００４０】
図5に近似モデル算出方法の概要を示す。まず、基準画像のCT値を数1式のようにｙ方向に積算し、profile1を得る。
【００４１】
【数１】
0005588859.tif 000002
ただし、
vch：仮想的な検出器チャネル番号で、vch＝0,1,...,XMTX-1
XMTX：x方向の画素数
ypt：y方向の画素ピッチ
YMTX：y方向の画素数
org_img(vch,iy)：x座標=vch、y座標＝iyにおける基準画像のCT値
次に、基準画像のCT値を数2式のようにx方向に積算し、profile2を得る。
【００４２】
【数２】
0005588859.tif 000003
ただし、
vch：仮想的な検出器チャネル番号で、vch＝0,1,...,YMTX-1
YMTX：y方向の画素数
xpt：x方向の画素ピッチ
XMTX：x方向の画素数
org_img(ix,vch)：x座標=ix、y座標＝vchにおける基準画像のCT値
次に、数3式によりy方向の透過長ypdとx方向の透過長xpdを算出し、これらを楕円近似モデルのy方向とx方向の径とする。なお、本実施形態では近似モデルが水で構成されるものとしているが、必ずしも水でなくてもよい。
【００４３】
【数３】
0005588859.tif 000004
ただし、
nmaxave(prf,n)：データ列prfの値の大きい方からn個のデータによる単純加算平均を算出する関数
(ステップS305)
画像ノイズ算出手段202は、S304で算出された被検体近似モデルの画像ノイズ量を以下のように算出する。目標とする画像SDを実現するために基準画像に加算するノイズ量を算出するためには、まず基準画像における画像ノイズ分散、すなわち基準画像における画像SDの二乗値を算出する必要がある。そこで前記の楕円近似モデルに基づき、画像再構成に使用する各ビューの透過長や、X線管電圧、X線管電流、再構成時のビュー重み付け等を考慮して、たとえば特許文献2に開示された方法により、基準画像における画像ノイズ分散Vorg_imgを算出する。
【００４４】
(ステップS306)
加算ノイズ量算出手段203は、S305で算出した基準画像の画像ノイズ量と予め設定された目標ノイズ値に基づき、基準画像に加算すべきノイズ量を算出する。また、加算すべきノイズ量に対応するノイズ投影データ作成用の仮想的なスキャン条件も算出する。算出方法について以下で述べる。
【００４５】
目標とする画像SDをSDtgtとすると、目標とする画像ノイズ分散Vtgtは数4式のとおりである。
【００４６】
【数４】
0005588859.tif 000005
したがって、目標とする画像ノイズを実現するためには、数5式で示す画像ノイズ分散Vn_imgとなるノイズ画像を作成すればよい。
【００４７】
【数５】
0005588859.tif 000006
また、基準画像の管電流・時間積をxmAs0とすれば、基準画像に加算するノイズ画像の
管電流・時間積xmAs_niは数6式で示すとおりとなる。
【００４８】
【数６】
0005588859.tif 000007
(ステップS307)
基準投影データ作成手段204は、基準画像を再投影処理することにより図6に示すような基準投影データを作成する。再投影処理には数1式や数2式と同様な積算を行う。なお、図6ではX線管が真上の状態を0°とし、X線管の位置をしめす角度は右回りに増大するものとしてあり、説明の便宜上、2方向の再投影結果のみを示している。実際の処理では想定するスキャンと同じビューによるＸ線管位置、または半周分のビューによるX線管位置において再投影を行うことが望ましい。
【００４９】
(ステップS308)
ノイズ投影データ作成手段205は、S306で算出された仮想的なスキャン条件とS307で作成した基準投影データに基づき、ノイズ投影データを以下のように作成する。  
ノイズ画像の管電流・時間積xmAs_niは前記の数6式に示されている。また、投影データの値がprfであり、ある基準管電流・時間積xmAs_refでスキャンした場合の投影データノイズVr_ref(prf)は実験により予め求めておくことができ、たとえば数7式で表すことができる。
【００５０】
【数７】
0005588859.tif 000008
ただし、
cおよびa：予め実験によって求めておく定数
exp(x)：引数xに対し、自然対数の底eのx乗を算出する指数関数
prf：投影データの値
よって、ある仮想チャネルvchにおける基準投影データの値に対応するノイズのみの投影データの分散値Vr_ni(vch)は数8式によって算出することができる。
【００５１】
【数８】
0005588859.tif 000009
ただし、
bsprf(vch)：仮想検出器チャネル番号vchにおける基準投影データの値
すなわち、仮想検出器の各チャネルにおいて平均値が0で分散が数8式のVr_ni(vch)で示される投影データをノイズ投影データとする。
【００５２】
このように基準画像を再投影して作成した基準投影データの値を考慮することにより、基準画像内での人体組織の分布の影響を考慮したノイズ投影データを作成することができる。
【００５３】
(ステップS309)
模擬病巣投影データ作成手段206は、予め設定された模擬病巣の条件(座標、大きさ、周囲組織とのCT値の差)に基づき、模擬病巣の投影データを以下のように作成する。
【００５４】
図4に例示した模擬病巣の条件設定用画面等を介して、模擬病巣の中心座標、直径Dtum、模擬病巣と周囲組織とのCT値の差Htumが設定されているものとする。模擬病巣と周囲組織とのCT値の差Htumから、模擬病巣と周囲組織とのX線減弱係数差μcを数9式によって求める。
【００５５】
【数９】
0005588859.tif 000010
ただし、
μw：水のX線減弱係数
また、模擬病巣の中心から距離dだけ隔たったX線経路における投影データを算出するため、模擬病巣の画像スライス厚方向の分布を考慮する。すなわち、図7(a)のように体軸方向からみた横断面画像でのX線経路は線分であるが、実際にはスライス厚さ分の奥行きを持つ面であることを考慮する必要がある。図7(b)及び(c)に示す模擬病巣とX線経路pとの交面Cfsの直径ξは数10式によって表される。
【００５６】
【数１０】
0005588859.tif 000011
図7(b)に示すように模擬病巣とX線経路との交面の直径ξが画像スライス厚Thkより小さい場合、もしくは図示しないがξ＝Thkである場合と、図7(c)に示すようにξ＞Thkである場合を考慮して、X線経路pにおける模擬病巣投影データの値prftum(p)は数11式によって表される。
【００５７】
【数１１】
0005588859.tif 000012
ただし、
g：スケール合わせの定数。予め求めておく。
【００５８】
(ステップS310)
投影データ加算手段207は、S308で作成されたノイズ投影データとS309で作成された模擬病巣投影データを加算し、加算用画像の投影データを作成する。
【００５９】
(ステップS311)
画像再構成手段208は、S310で作成された加算用画像の投影データにFiltered Back Projection法等を適用して画像再構成し、加算用画像を作成する。
【００６０】
(ステップS312)
シミュレーション画像作成手段209は、S302若しくはS303で設定された基準画像に、S311で作成された加算用画像を加算し、シミュレーション画像を作成する。  
S312で作成されたシミュレーション画像が画像ノイズの視覚的効果および模擬病巣の識別性の点で操作者にとって満足のいくものであれば、予め設定された目標画像ノイズ値を実現するスキャン条件を本撮影のスキャン条件として用いればよい。ここで、本撮影のスキャン条件として適用すべき管電流・時間積xmAs_appは数12式のとおりとなる。
【００６１】
【数１２】
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数12式の結果を適用して本撮影することにより診断に適した画像を取得することが可能となる。数12式の結果を本撮影に適用するには、シミュレーション画像生成装置200がシミュレーション画像表示装置に表示させた数12式の結果を操作者が入力装置121を用いて入力しても良いし、シミュレーション画像生成装置200が数12式の結果をX線制御装置110に設定しても良い。シミュレーション画像生成装置200が数12式の結果をX線制御装置110に設定した場合、操作者の操作を簡略化することができる。
【００６２】
上記実施形態に記載の機能をコンピュータに実行させるスキャンシミュレータプログラムとして構成し、このプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションにインストールして上記機能を実現してもよい。その場合、シミュレータ画像は、必ずしもスキャンシミュレータプログラムをインストールしたパーソナルコンピュータやワークステーションのモニタに表示させる必要はなく、LANなどのネットワークを介して接続された端末装置にシミュレータ画像を送信し、その端末装置においてシミュレータ画像を表示させてもよい。このようにすることにより、例えば、X線CT装置の操作者である放射線技師が、X線CT装置の操作卓から離れた場所にいる放射線医に、撮影条件に対する意見をシミュレータ画像に基づきながら仰ぐことが可能になる。その結果、画像診断を行う放射線医の要望にそった画像が撮影されるようになり、より適切な画像診断がなされる。
【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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