(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置における撮像条件算出方法であって、前記Ｘ線管の管電流と前記Ｘ線管の１回転の回転時間と前記データ算出手段によるデータ算出に用いられる前記多列検出器アレイのデータの範囲と前記画像生成手段による画像生成に用いられる複数ビューのデータの範囲とに基づいて実効的なＸ線量を求めることを特徴とする撮像条件算出方法。
【請求項２】
多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置における撮像条件算出方法であって、前記Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと前記データ算出手段における補間演算の重み関数とのコンボリューションにより前記Ｘ線ビームの実効的なスライス厚を求めることを特徴とする撮像条件算出方法。
【請求項３】
多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線管の管電流と前記Ｘ線管の１回転の回転時間と前記データ算出手段によるデータ算出に用いられる前記多列検出器アレイのデータの範囲と前記画像生成手段による画像生成に用いられる複数ビューのデータの範囲とに基づいて実効的なＸ線量を求める撮像条件算出手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと前記データ算出手段における補間演算の重み関数とのコンボリューションにより前記Ｘ線ビームの実効的なスライス厚を求める撮像条件算出手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像条件算出方法およびＸ線ＣＴ(Computed Tomography) 装置に関し、特に、Ｘ線検出器アレイを複数列並設したＸ線ＣＴ装置でヘリカルスキャンを行って被検体を撮像したときの実効的なＸ線量とスライス厚を算出する撮像条件算出方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願の出願人は、特願平７−２７５２１１号において、多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、その多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながらＸ線ビームで被検体のデータを収集する（これをヘリカルスキャンという）データ収集手段と、直線移動軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、データ算出手段により算出した複数ビューのデータから画像を生成（再構成）する画像生成手段とを備えたＸ線ＣＴ装置を提案した。
【０００３】
このＸ線ＣＴ装置では、データ算出手段は、データ収集手段が収集した多列検出器アレイのデータ中から、画像を生成するために必要な複数ビューとそれぞれ同一ビューのデータまたは対向ビューのデータであって、画像生成位置に最も近い２つのデータを選択し、これらデータを画像生成位置からの距離によって定まる重みを用いた補間演算にかけて画像生成位置における複数ビューのデータを算出するようにしている。
【０００４】
画像生成手段によって生成された画像は表示装置で表示され診断に供される。その際、スキャン条件や画像再構成条件等の撮像条件も同時に表示され画像の読影の助けとしている。
【０００５】
撮像条件の中でもデータ収集に関わるＸ線量（ｍＡｓ）とＸ線ビームのスライス厚は画像読影上極めて重要な参考情報となる。Ｘ線量は管電流と１回転のスキャン時間との積で表示される。スライス厚はＸ線管から照射されるＸ線ビームの厚みで表示される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、多列検出器アレイで検出したデータを補間して得られるデータから画像を生成する場合、画像生成に用いられるデータには並設された複数の検出器アレイのデータが関与する。
【０００７】
このため、Ｘ線量を表示するのに、これまでのように単に管電流と１回転のスキャン時間との積で表示するだけでは、実効的なｍＡｓを正しく表示したことにはならない。
【０００８】
また、スライス厚についても、これまでのようにＸ線管から照射されたＸ線ビームの厚みをそのままスライス厚とするのは実態にそぐわない。
Ｘ線量とスライス厚の表示値が実態に即していないと、的確な読影に支障を来す。
【０００９】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なＸ線量およびスライス厚を算出する撮像条件算出方法およびＸ線ＣＴ装置を実現することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
〔１〕課題を解決するための第１の発明は、多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置における撮像条件算出方法であって、前記Ｘ線管の管電流と前記Ｘ線管の１回転の回転時間と前記データ算出手段によるデータ算出に用いられる前記多列検出器アレイのデータの範囲と前記画像生成手段による画像生成に用いられる複数ビューのデータの範囲とに基づいて実効的なＸ線量を求めることを特徴とする撮像条件算出方法である。
【００１１】
課題を解決するための第１の発明によれば、Ｘ線管の管電流とＸ線管の１回転の回転時間とデータ算出に用いられる多列検出器アレイのデータの範囲と画像生成に用いられるデータの範囲とに基づいて実効的なＸ線量を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なＸ線量を算出する撮像条件算出方法を実現することができる。
【００１２】
課題を解決するための第１の発明において、算出された実効的なＸ線量を表示装置に表示させることが、画像読影の便宜を向上させる点で好ましい。
〔２〕課題を解決するための第２の発明は、多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置における撮像条件算出方法であって、前記Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと前記データ算出手段における補間演算の重み関数とのコンボリューションにより前記Ｘ線ビームの実効的なスライス厚を求めることを特徴とする撮像条件算出方法である。
【００１３】
課題を解決するための第２の発明によれば、Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと補間演算の重み関数とのコンボリューションによりＸ線ビームの実効的なスライス厚を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なスライス厚を算出する撮像条件算出方法を実現することができる。
【００１４】
課題を解決するための第２の発明において、算出された実効的なＸ線量スライス厚を表示装置に表示させることが、画像読影の便宜を向上させる点で好ましい。
【００１５】
〔３〕課題を解決するための第３の発明は、多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線管の管電流と前記Ｘ線管の１回転の回転時間と前記データ算出手段によるデータ算出に用いられる前記多列検出器アレイのデータの範囲と前記画像生成手段による画像生成に用いられる複数ビューのデータの範囲とに基づいて実効的なＸ線量を求める撮像条件算出手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００１６】
課題を解決するための第３の発明によれば、Ｘ線管の管電流とＸ線管の１回転の回転時間とデータ算出に用いられる多列検出器アレイのデータの範囲と画像生成に用いられるデータの範囲とに基づいて撮像条件算出手段により実効的なＸ線量を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なＸ線量を算出するＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【００１７】
課題を解決するための第３の発明において、算出された実効的なＸ線量を表示装置に表示させることが、画像読影の便宜を向上させる点で好ましい。
〔４〕課題を解決するための第４の発明は、多数のＸ線検出器を１列に配設した検出器アレイをＮ（≧２）列並設してなる多列検出器アレイと、前記多列検出器アレイの並設方向に沿って被検体を相対的に直線移動させると共に被検体の周りにＸ線管を連続的に回転させながら前記多列検出器アレイとＸ線ビームによって被検体のデータを収集するデータ収集手段と、前記直線移動の軸上の一つのスライス位置での画像を生成するための複数ビューのデータを前記データ収集手段が収集した前記多列検出器アレイのデータから補間演算により算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段が算出した複数ビューのデータから画像を生成する画像生成手段とを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと前記データ算出手段における補間演算の重み関数とのコンボリューションにより前記Ｘ線ビームの実効的なスライス厚を求める撮像条件算出手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００１８】
課題を解決するための第４の発明によれば、Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと補間演算の重み関数とのコンボリューションに基づき撮像条件算出手段によりＸ線ビームの実効的なスライス厚を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なスライス厚を算出するＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【００１９】
課題を解決するための第４の発明において、算出された実効的なＸ線量スライス厚を表示装置に表示させることが、画像読影の便宜を向上させる点で好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔全体構成〕
図１にＸ線ＣＴ装置のブロック図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。なお、本装置の構成によって本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。また、本装置の動作によって本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００２１】
図１において、Ｘ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、撮影テーブル１０と、走査ガントリ２０とを具備している。
操作コンソール１は、操作者の指示や情報等を入力する入力装置２と、ヘリカルスキャン処理や画像再構成（画像生成）処理等を実行する中央処理装置３と、制御信号等を撮影テーブル１０や走査ガントリ２０へ出力する制御インタフェース４と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と画像等を表示するＣＲＴ(cathod-ray tube) ６と、各種のデータやプログラムを記憶する記憶装置７とを具備している。
【００２２】
撮影テーブル１０は、図示しない被検体を載せてそれを体軸方向に移動させるようになっている。
走査ガントリ２０は、Ｘ線管３０と、Ｘ線ビームを形成するコリメータ５０と、２列検出器アレイ６０と、Ｘ線照射タイミングや強度を調整するＸ線コントローラ２１と、コリメータ５０のＸ線通過開口を調整するコリメータコントローラ２２と、２列検出器アレイ６０か検出したデータを収集するデータ収集部２３と、被検体の体軸の周りにＸ線管３０や２列検出器アレイ６０等を回転させる回転コントローラ２４とを具備している。
【００２３】
ここで、Ｘ線管３０は本発明におけるＸ線管の実施の形態の一例である。２列検出器アレイ６０は本発明における多列検出器アレイの実施の形態の一例である。なお、検出器アレイは２列に限るものではなく３列以上の多列であっても良い。
【００２４】
走査ガントリ２０は本発明におけるデータ収集手段の実施の形態の一例である。中央処理装置３は本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
図２に、２列検出器アレイ６０を示す。
【００２５】
この２列検出器アレイ６０は、第１列の検出器アレイ６１および第２列の検出器アレイ６２を一体化したものである。第１列の検出器アレイ６１は、多数（例えば１０００個）のＸ線検出器６１（ｉ）を円弧状に配列した多チャンネルの検出器アレイを形成している。
【００２６】
同様に、第２列の検出器アレイ６２も多数のＸ線検出器６２（ｉ）を円弧状に配列した多チャンネルの検出器アレイを形成している。ここで、ｉはチャンネル番号でありｉ＝１〜Ｉである。
【００２７】
図３は、Ｘ線管３０と２列検出器アレイ６０の相互関係の説明図である。なお、図３の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
Ｘ線管３０から放射されたＸ線は、コリメータ５０により偏平な扇状のＸ線ビームＸｒに成形され、２列検出器アレイ６０の第１列の検出器アレイ６１と第２列の検出器アレイ６２に向けて均等に照射される。
【００２８】
ここで、Ｘ線管３０と２列検出器アレイ６０の中心とを結ぶ直線Ｌを角度基準軸という。また、Ｘ線管３０と個々のＸ線検出器６１（ｉ），６２（ｉ）とを結ぶ直線が、角度基準軸Ｌに対してなす角度をチャンネル角度γという。
【００２９】
２列検出器アレイ６０の中心のＸ線検出器６１（Ｉ／２）および６２（Ｉ／２）ではチャンネル角度はγ＝０である。２列検出器アレイ６０の図中左端のＸ線検出器６１（１），６２（１）ではチャンネル角度はγ＝−γｍである。２列検出器アレイ６０の図中右端のＸ線検出器６１（Ｉ），６２（Ｉ）ではチャンネル角度はγ＝＋γｍである。
【００３０】
チャンネル番号ｉとチャンネル角度γは１対１に対応しているので、説明の都合上、以下では、Ｘ線検出器６１（ｉ），６２（ｉ）をＸ線検出器６１（γ），６２（γ）と表現する。
【００３１】
Ｘ線ビームＸｒの扇面に体軸を直交させて被検体が搬入される。これによって、扇状のＸ線ビームＸｒによってスライスされた被検体の投影像が２列検出器アレイ６０に投射されそのデータが検出される。
【００３２】
Ｘ線管３０、コリメータ５０および２列検出器アレイ６０はこのような関係を保ったまま被検体の周りを連続的に回転し、その間に被検体が体軸方向に連続的に直線送りされてヘリカルスキャンが行われる。ヘリカルスキャンの１回転当たり複数（例えば１０００）のビュー角度で被検体の投影データが収集される。
【００３３】
〔ビューデータの収集〕
図４は、ビュー角度の説明図である。
Ｘ線管３０および２列検出器アレイ６０が回転した一つの角度位置において角度基準軸Ｌが垂直軸となす角度βを絶対ビュー角度という。所望の画像生成位置での絶対ビュー角度をβ＝β0 とするとき、θ＝β−β0 を相対ビュー角度という。
【００３４】
チャンネル角度γのＸ線検出器により相対ビュー角度θで収集したデータをＤ（γ，θ）で表す。例えば、γ＝０ならＤ（０，θ）であり、γ＝−γｍならＤ（−γｍ，θ）であり、γ＝＋γｍならＤ（＋γｍ，θ）である。
【００３５】
図５は、対向ビューのデータの説明図である。
図５において、（ａ）に示すデータＤ（−γｍ，θ）に着目するとき、ヘリカルスキャンの直線移動軸上これに最も近い対向ビューのデータは、（ｂ）に示すように、画像生成位置より前側で得られるデータＤ（＋γｍ，θ’）、または、（ｃ）に示すように画像生成位置より後側で得られるデータＤ（＋γｍ，θ’’）となる。ここで、θ’＝θ−π−２（−γｍ、），θ’’＝θ＋π−２（−γｍ）である。
【００３６】
一般に、データＤ（γ，θ）の対向ビューのデータは、画像生成位置より前側でＤ（−γ，θ−π−２γ）、後側でＤ（−γ，θ＋π−２γ）となる。
図６は、ヘリカルスキャンの直線移動軸ｚ上での相対ビュー角度θの位置を説明する図である。
【００３７】
図６の（ｂ）に示すように、絶対ビュー角度β0 における検出器アレイ６１と検出器アレイ６２の中間に相当するｚ軸上の位置を所望の画像生成位置とし、ここをｚ＝０とする。
【００３８】
また、各検出器アレイ６１，６２にそれぞれ入射する扇状Ｘ線ビームＸｒの厚さ（スライス厚）をｔｈとし、ヘリカルスキャンの１回転ごとの直線移動距離をｄとし、ｐ＝ｄ／ｔｈをヘリカルピッチとするとき、図６では、ヘリカルピッチをｐ＝２としている。
【００３９】
図６の（ａ）に示すように、相対ビュー角度θ＝−πにおいて、第１の検出器アレイ６１で得られるデータＤ１（γ，−π）はｚ＝−ｔｈ／２のスライス面のデータであり、第２の検出器アレイ６２で得られるデータＤ２（γ，−π）はｚ＝−３ｔｈ／２のスライス面のデータである。
【００４０】
また、図６の（ｂ）に示すように、相対ビュー角度θ＝０において、第１の検出器アレイ６１で得られるデータＤ１（γ，０）はｚ＝ｔｈ／２のスライス面のデータであり、第２の検出器アレイ６２で得られるデータＤ２（γ，０）はｚ＝−ｔｈ／２のスライス面のデータである。
【００４１】
また、図６の（ｃ）に示すように、相対ビュー角度θ＝πにおいて、第１の検出器アレイ６１で得られるデータＤ１（γ，π）はｚ＝３ｔｈ／２のスライス面のデータであり、第２の検出器アレイ６２で得られるデータＤ２（γ，π）はｚ＝ｔｈ／２のスライス面のデータである。
【００４２】
図７は、第１の検出器アレイ６１で得られるデータＤ１および第２の検出器アレイ６２で得られるデータＤ２の相互関係を３次元座標系上に表現した図である。
【００４３】
図中、縦軸は相対ビュー角度θを表し、横軸は直線移動距離ｚを表し、４５°の軸はチャンネル角度γを表す。図示の都合上、チャンネル角度γは４５°方向の軸で表しているが、実際は、相対ビュー角度軸θおよび直線移動距離軸ｚに直交する軸である。これにより、データＤ１，Ｄ２のグラフは、図中でチャンネル角度軸γの方向に幅を持つ帯状のグラフとして表されている。
【００４４】
一点鎖線で表した帯の中心線（γ＝０）はｚθ平面上に位置する。この中心線を挟んでγ＝−γｍの軌跡がｚθ平面より向う側に位置し、γ＝＋γｍの軌跡がｚθ平面より手前側に位置する。
【００４５】
データＤ１の相対ビュー角度θ＝０での直線移動位置はｚ＝ｔｈ／２であり、データＤ２の相対ビュー角度θ＝０での直線移動位置はｚ＝−ｔｈ／２である。これは図６の（ｂ）の状態に相当する。
【００４６】
また、画像生成位置ｚ＝０でのデータＤ１の相対ビュー角度はθ＝−π／２であり、データＤ２の相対ビュー角度はθ＝π／２である。
〔データ補間〕
図８は直線補間の説明図である（但し、−π／２≦θ≦π／２のとき）。
【００４７】
画像生成位置ｚ＝０でのデータＤ（γ，θ）は、画像生成位置ｚ＝０の最近傍の２つのデータＤ１（γ，θ）およびＤ２（γ，θ）の重み付き加算により算出される。すなわち、
【００４８】
【数１】
0003636545.tif 000002
【００４９】
である。ここで、ａは画像生成位置ｚ＝０からデータＤ１（γ，θ）までのｚ軸方向の距離であり、ｂは画像生成位置ｚ＝０からデータＤ２（γ，θ）までのｚ軸方向の距離である。ａ／（ａ＋ｂ）およびｂ／（ａ＋ｂ）は重み係数ｗを与える。ここでは、０≦ａ≦ｔｈ，０≦ｂ≦ｔｈ、かつａ＋ｂ＝ｔｈである。
【００５０】
図９も、直線補間の説明図である（但し、−３π／２≦θ≦−π／２、π／２≦θ≦３π／２のとき）。
画像生成位置ｚ＝０でのデータＤ（γ，θ）は、画像生成位置ｚ＝０の最近傍の２つのデータＤ１（γ，θ−２π）およびＤ２（γ，θ）の重み付き加算により算出される。すなわち、
【００５１】
【数２】
0003636545.tif 000003
【００５２】
である。
このような直線補間の重み係数は、ｚ軸上のデータＤ１（γ，θ）およびデータＤ２（γ，θ）の位置に応じて図１０に示すように変化する。すなわち、重み係数ｗは、画像生成位置ｚ＝０からの距離に応じて１から０まで直線的に減少する直線関数となる。
【００５３】
上記はビューが同一なデータ同士による補間の例であるが対向ビューデータＤ（−γ，θ−π−２γ）またはＤ（−γ，θ＋π−２γ）を利用して補間を行うようにしても良い。同一ビューであれ対向ビューであれｚ軸方向での距離が最も短いものが使用される。
【００５４】
図１１に重み係数ｗを非直線的にした例を示す。この重み係数はｓｉｎｃ関数に基づいて定められている。このような重み係数は生成された画像の実効的なスライス厚をＸ線ビームの厚みよりも薄くする効果を生じる。
【００５５】
図１２に非直線的な重み係数ｗの他の例を示す。この重み係数はガウシアン(Gaussian)関数に基づいて定められている。このような重み係数は生成された画像のスライス厚をＸ線ビームの厚みよりも厚くする効果を生じる。
【００５６】
これらの場合も同一ビューおよび対向ビューいずれのデータも利用することができる。
以上のような補間演算により、画像生成位置ｚ＝０における複数ビューのデータが算出され、それに基づいて画像再構成処理により被検体の断層像が生成される。データの算出および画像再構成は中央処理装置３によって行われる。再構成された画像はＣＲＴ６に表示される。中央処理装置３は本発明におけるデータ算出手段の実施の形態の一例である。
【００５７】
〔Ｘ線量の算出〕
上記のように、画像生成には２つの検出器アレイ６１および６２のデータが用いられることにより、生成された画像に関わる実効的なＸ線量すなわち実効ｍＡｓは次式によって計算される。
【００５８】
【数３】
0003636545.tif 000004
【００５９】
ここで、「管電流」はＸ線管の電流である。「スキャンタイム」はヘルカルスキャンの１回転当たりの回転時間である。
「ヘリカル補間に用いるデータ範囲」とは補間演算によりデータ算出を行う際に用いるデータの範囲である。これは例えば図８および図９に示した補間の例においては、−３π／２≦θ≦３π／２，−ｔｈ≦ｚ≦ｔｈの範囲におけるデータＤ１の範囲およびデータＤ２の範囲となる。
【００６０】
「１セットの生データのデータ範囲」とは補間によって算出された１セットの生データ、すなわち画像再構成に用いられる１セットの生データの範囲である。これは例えば図８および図９に示した補間の例においては、−３π／２≦θ≦３π／２，ｚ＝０の範囲に算出されたデータＤの範囲となる。
【００６１】
「管電流」と「スキャンタイム」の積が従来からＸ線量ｍＡｓとされていたものである。それに対して、本発明においては、そのｍＡｓに「ヘリカル補間に用いるデータ範囲」と「１セットの生データのデータ範囲」との比を乗じて実効ｍＡｓとしている。例えば図８および図９に示した補間の例においては、この比は２となる。
【００６２】
このような比を乗じることにより、補間演算に用いられる２系統のデータＤ1,Ｄ２の収集に関わるＸ線量が正しく反映されて実効的なｍＡｓが得られることになる。このような実効ｍＡｓの計算は中央処理装置３によって行われる。中央処理装置３は本発明における撮像条件算出手段の実施の形態の一例である。実効ｍＡｓの値は撮像条件の一部としてＣＲＴ６に再構成画像と共に表示される。
【００６３】
〔スライス厚〕
上記のように例えば−ｔｈ≦ｚ≦ｔｈの範囲のデータＤ１，Ｄ２の補間によって算出されたデータＤに基づいてｚ＝０における再構成画像が行われることにより、生成された画像の実効的なスライスプロファイル(profile) は、データＤ１，Ｄ２の収集にそれぞれ用いられたＸ線ビームのｚ方向のプロファイルと重み関数とのコンボリューション(convolution) で与えられる。
【００６４】
これを図示すれば例えば図１３のようになる。図１３では、Ｘ線ビームのｚ方向のプロファイルＸＦと重み関数Ｗ（ｚ）とのコンボリューションにより実効的なスライスプロファイルＳＦを求める様子を示す。
【００６５】
実効的なスライスプロファイルＳＦにおいて、ＦＷＨＭは半値幅(full width half maximum) 、ＦＷＴＭは裾値幅(full width tenth maximum)である。このような実効スライスプロファイルＳＦは中央処理装置３によって求められる。中央処理装置３は本発明における撮像条件算出手段の実施の形態の一例である。実効スライスプロファイルＳＦは撮像条件の一部としてＣＲＴ６に再構成画像と共に表示される。
【００６６】
〔動作〕
以上のように構成された本装置の動作を図１４に示すフロー図を用いて説明する。
【００６７】
先ず、ステージＳＴ１１において操作者によりスキャン条件の設定が行われる。スキャン条件の設定は入力装置２を通じて行われる。スキャン条件としては例えばＸ線管の管電流、管電圧、スライス厚、ヘリカルスキャンピッチ、被検体のスキャン開始位置（スタートポジション）および被検体のスキャン終了位置（エンドポジション）等が設定される。
【００６８】
次に、ステージＳＴ１２において画像再構成条件が設定される。画像再構成条件の設定も操作者により入力装置２を通じて行われる。画像再構成条件としては例えば再構成（リコン(reconstruction)）関数、再構成間隔（リコンピッチ(reconstruction pitch)）、画像加算（アディション(addition)）の有無、アディション枚数等が設定される。
【００６９】
次に、ステージＳＴ１３においてヘリカルスキャンが行われる。ヘリカルスキャンは、上記のスキャン条件に基づいて中央処理装置３により制御インタフェース４を通じて走査ガントリ２０および撮影テーブル１０を制御することにより行われる。スキャンに伴って被検体の投影データが２列検出器アレイ６０、データ収集部２３およびデータ収集バッファ５によって収集される。
【００７０】
次に、ステージＳＴ１４において画像再構成が行われる。画像再構成は中央処理装置３によって行われる。画像再構成の過程では画像生成位置に応じて前述のような補間演算によるデータ算出が行われ、その算出データに基づいて画像再構成が行われる。
【００７１】
スキャンおよび画像再構成に並行して、ステージＳＴ１５において実効ｍＡｓと実効スライス厚の計算が行われる。実効ｍＡｓと実効スライス厚の計算は前述のようにして行われる。
【００７２】
なお、実効スライス厚はいちいち計算する代わりに予め所定の何種類かのスライス厚、ヘリカルピッチおよび重み関数に応じて計算し、数表（ルックアップデーブル(look up table) ）として記憶装置７やＲＯＭ(read only memory)等に格納しておき、設定条件に応じて該当するものを読み出すようにしても良い。このようにすることにより、実効スライス厚の計算を省略して処理の高速化を図ることができる。
【００７３】
図１５に、予め計算した実効スライス厚の例を示す。図１５に示す例はＸ線ビームのスライス厚を５ｍｍとし２列検出器アレイのデータで直線補間を行う場合について、各ヘリカルピッチ毎の実効スライス厚を示す。スライス厚はＦＷＨＭおよびＦＷＴＭで示す。
【００７４】
比較のために、検出器アレイの列を１列としたときの同じＸ線ビームによるヘリカルスキャンの実効スライス厚を図１６に示す。両者を比較するとヘリカルピッチ１．５の場合、２列検出器アレイを用いるとＦＷＴＨが改善されることがわかる。また、ヘリカルピッチ３の場合、２列検出器アレイを用いるとＦＷＨＭおよびＦＷＴＨが共に改善されることがわかる。
【００７５】
次に、ステージＳＴ１６において再構成画像および撮像条件の表示が行われる。これによって、例えば図１７に示すようにＣＲＴ６の画面上に再構成画像ＩＭと撮像条件ＤＡＴが表示される。
【００７６】
撮像条件ＤＡＴとしてはステージＳＴ１１および１２でそれぞれ設定されたスキャン条件およびリコン条件に加えて、ステージＳＴ１５で求められた実効ｍＡｓと実効スライス厚が表示される。このように撮像条件、とりわけ実効ｍＡｓと実効スライス厚が再構成画像と共に表示されることにより、再構成画像の読影の便宜が大幅に向上する。
【００７７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、課題を解決するための第１の発明によれば、Ｘ線管の管電流とＸ線管の１回転の回転時間とデータ算出に用いられる多列検出器アレイのデータの範囲と画像生成に用いられるデータの範囲とに基づいて実効的なＸ線量を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なＸ線量を算出する撮像条件算出方法を実現することができる。
【００７８】
また、課題を解決するための第２の発明によれば、Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと補間演算の重み関数とのコンボリューションによりＸ線ビームの実効的なスライス厚を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なスライス厚を算出する撮像条件算出方法を実現することができる。
【００７９】
また、課題を解決するための第３の発明によれば、Ｘ線管の管電流とＸ線管の１回転の回転時間とデータ算出に用いられる多列検出器アレイのデータの範囲と画像生成に用いられるデータの範囲とに基づいて撮像条件算出手段により実効的なＸ線量を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なＸ線量を算出するＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【００８０】
また、課題を解決するための第４の発明によれば、Ｘ線管から照射されるＸ線ビームの厚み方向のプロファイルと補間演算の重み関数とのコンボリューションに基づき撮像条件算出手段によりＸ線ビームの実効的なスライス厚を求めるようにしたので、多列検出器アレイで収集したデータから補間されたデータを用いて画像生成を行う際の実効的なスライス厚を算出するＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】  本発明の実施の形態の一例の装置における２列検出器アレイの模式的構成図である。
【図３】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるＸ線照射・検出系の模式的構成図である。
【図４】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるビューおよびデータの説明図である。
【図５】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるビューおよびデータの説明図である。
【図６】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるヘリカルスキャンの説明図である。
【図７】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるデータ収集の模式的説明図である。
【図８】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるデータ補間演算の模式的説明図である。
【図９】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるデータ補間演算の模式的説明図である。
【図１０】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるデータ補間演算の重み関数を示すグラフである。
【図１１】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるデータ補間演算の重み関数を示すグラフである。
【図１２】  本発明の実施の形態の一例の装置におけるデータ補間演算の重み関数を示すグラフである。
【図１３】  本発明の実施の形態の一例の装置における実効スライス厚算出の説明図である。
【図１４】  本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図１５】  本発明の実施の形態の一例の装置における実効スライス厚の例を示す図である。
【図１６】  １列の検出器アレイを用いた場合の実効スライス厚の例を示す図である。
【図１７】  本発明の実施の形態の一例の装置における表示例を示す図である。
【符号の説明】
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  ＣＲＴ
７  記憶装置
１０  撮影テーブル
２０  走査ガントリ
２１  Ｘ線コントローラ
２２  コリメータコントローラ
２３  データ収集部
２４  回転コントローラ
３０  Ｘ線管
５０  コリメータ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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