(57)【要約】【課題】不要被ばくを低減することができるＸ線コンピュータ断層撮影装置の提供すること。【解決手段】本実施形態によるＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線管で発生されたＸ線を、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置に従って成形する複数の絞り羽根を有するＸ線絞り器と、Ｘ線管の少なくとも一ヶ所の温度を特定する温度特定部と、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置を維持するために、特定された温度に応じた複数の絞り羽根の位置を決定する位置決定部と、特定された温度に応じて、複数の絞り羽根を、決定した複数の位置にそれぞれ移動させるＸ線絞り器制御部と、を具備する。【選択図】図１
2014236848.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線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線管で発生されたＸ線を、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置に従って成形する複数の絞り羽根を有するＸ線絞り器と、
前記Ｘ線管の少なくとも一ヶ所の温度を特定する温度特定部と、
前記ユーザに指定された照射範囲及び照射位置を維持するために、前記特定された温度に応じた前記複数の絞り羽根の位置を決定する位置決定部と、
前記特定された温度に応じて、前記複数の絞り羽根を、前記決定した複数の位置にそれぞれ移動させるＸ線絞り器制御部と、
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２】
前記位置決定部は、
前記特定された温度に対応する、前記Ｘ線管の焦点位置を特定する焦点位置特定部と、
前記特定された焦点位置と、前記ユーザに指定された照射範囲及び照射位置とに基づいて、前記特定された温度に対応する前記複数の絞り羽根の位置を計算する羽根位置計算部とを有し、
前記Ｘ線絞り器制御部は、前記特定された温度に応じて、前記複数の絞り羽根を、前記計算された複数の絞り羽根の位置にそれぞれ移動させること、
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Ｘ線管を所定の目標温度に暖めるためのウォームアップ期間において、前記Ｘ線検出部のＸ線検出範囲と、前記ウォームアップ期間の前記複数の絞り羽根の位置とに基づいて特定された複数の焦点位置を、それぞれ対応する複数の温度とともに記憶する記憶部をさらに具備し、
前記焦点位置特定部は、前記記憶部を参照することにより、前記特定された温度に対応する前記Ｘ線管の焦点位置を特定すること、
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Ｘ線管に関して、複数の温度に対して複数の焦点位置をそれぞれ対応させた対応表のデータを記憶する記憶部をさらに具備し、
前記焦点位置特定部は、前記特定された温度を前記対応表に参照することにより、前記特定された温度に対応する前記Ｘ線管の焦点位置を特定すること、
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５】
前記Ｘ線管の温度に対する、前記複数の絞り羽根各々の位置の対応を複数備える他の対応表のデータを記憶する記憶部をさらに具備し、
前記位置決定部は、前記特定された温度に応じて、前記他の対応表を参照することにより、前記特定された温度に対応する前記複数の絞り羽根各々の位置を決定すること、
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６】
前記Ｘ線管の温度に対応する前記Ｘ線管の焦点位置と前記ユーザに指定された照射範囲及び照射位置とに基づいて、前記他の対応表を発生する対応表発生部をさらに具備すること、
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Ｘ線管の温度に対応する前記Ｘ線管の焦点位置は、前記Ｘ線管を所定の目標温度に暖めるためのウォームアップ期間において、前記Ｘ線検出部のＸ線検出範囲と、前記ウォームアップ期間の前記複数の絞り羽根の位置とに基づいて特定されること、
を特徴とする請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記Ｘ線絞り器制御部は、前記特定された温度に応じて、前記Ｘ線絞り器の複数の絞り羽根を個々に移動させること、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、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（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＸ線診断装置等の放射線医用画像診断装置は、Ｘ線管から放射され、被検体を透過したＸ線強度に基づいて、被検体の医用情報を画像で提供する装置である。したがって、Ｘ線ＣＴ装置は、医師等による診断や治療などの医療行為において、重要な役割を果たしている。しかし、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線を放射するため、被検体への不要被ばくが問題となる。不要被ばくとは、例えば、被検体を透過したＸ線が、Ｘ線検出器の検出範囲外にも放射された場合に発生する。そのため、Ｘ線管には、Ｘ線管から放射されたＸ線の照射範囲を限定するためのＸ線絞り器が取り付けられている。
【０００３】
Ｘ線管は、熱電子を放出するフィラメントを設けた陰極と電子が衝突するターゲットを備えた陽極とからなる。陰極フィラメントを加熱した状態で、陽極、陰極間に高電圧を印加することにより、陰極から放出され、高電圧により加速された電子がターゲットに衝突する。そして、電子の持つ運動エネルギーの一部分が衝突した部分（焦点）からＸ線として放射される。しかし、電子の持つ運動エネルギーのほとんどが熱となって消費されるため、撮影中、ターゲットは高温になる。高温になったターゲットは、熱膨張等により変形及び移動し、図１０（ａ）に示す低温時の状態から図１０（ｂ）に示す高温時の状態にその焦点の位置が変化してしまう。また、焦点の位置が変化する要因として、撮影時の回転による遠心力が加わることによる、Ｘ線の位置変化や、Ｘ線管の経時変化等もある。すると、図１１に示すように、照射範囲が撮影中にユーザから指定された照射範囲からずれてしまう。そこで、Ｘ線絞り器は、焦点の位置が撮影中に変化することを考慮して設計される。具体的には、図１２に示すように、Ｘ線絞り器を設計する際の焦点サイズは、実際の焦点サイズよりも大きく見積もられる。すると、図１２に示すように、同じ照射範囲に照射されるように、Ｘ線絞り器が配置された場合に、焦点サイズが大きく設計された時の半影が、焦点サイズが小さく設計された時の半影よりも広くなり、不要被ばくが増えてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目的は、不要被ばくを低減することのできるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態によるＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線管で発生されたＸ線を、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置に従って成形する複数の絞り羽根を有するＸ線絞り器と、前記Ｘ線管の少なくとも一ヶ所の温度を特定する温度特定部と、前記ユーザに指定された照射範囲及び照射位置を維持するために、前記特定された温度に応じた前記複数の絞り羽根の位置を決定する位置決定部と、前記特定された温度に応じて、前記複数の絞り羽根を、前記決定した複数の位置にそれぞれ移動させるＸ線絞り器制御部と、を具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１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すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置のＸ線絞り器の一例を示した概要図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の焦点位置計算部による焦点位置の計算方法の一例を説明するための説明図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の記憶部に記憶されている焦点位置表の一例を示した図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の焦点位置収集処理の一例を示したフローチャート図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の自動調整処理の一例を示したフローチャート図である。
【図７】図７は、第２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すブロック図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の記憶部に記憶されている羽根位置表の一例を示した図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の自動調整処理の一例を示したフローチャート図である。
【図１０】図１０は、焦点の位置の変化を示す図である。
【図１１】図１１は、焦点位置の変化に伴う、照射範囲及び照射位置の変化を示す図である。
【図１２】図１２は、焦点サイズの大きさによる、不要被ばくの増加を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら第１及び第２本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【０００８】
（第１実施形態）  
図１は、第１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すブロック図である。第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、ＣＴガントリ１０、高電圧発生部１１、前処理部１２、再構成部１３、入力部１４、焦点位置計算部１５、記憶部１６、位置決定部１７、撮影制御部１８、機構制御部１９、Ｘ線絞り器制御部２０、システム制御部２１、及び表示部２２を有する。
【０００９】
ＣＴガントリ１０は、寝台１０１、天板１０２、回転支持機構１０３、Ｘ線管１０４、Ｘ線検出部１０５、スリップリング１０６、温度特定部１０７、Ｘ線絞り器１０８、データ収集部１０９、及び非接触データ伝送部１１０を有する。
【００１０】
寝台１０１は、被検体が載置される天板１０２を移動可能に支持する。後述の機構制御部１９の制御に従って、寝台駆動部（図示しない）が駆動されることにより、天板１０２はＺ軸に沿った方向に移動し、天板１０２の移動に伴って、被検体が診断用開口（図示しない）内に移動される。
【００１１】
ＣＴガントリ１０には、回転支持機構１０３が収容される。回転支持機構１０３は、回転リングと、回転リングを、回転軸Ｚを中心として回転自在に支持するリング支持機構とを有する。回転リングには、Ｘ線管１０４、Ｘ線検出部１０５、及び高電圧発生部１１が搭載される。回転リングは、後述の機構制御部１９の制御に従って、回転駆動部（図示しない）が駆動されることにより、回転軸Ｚを中心として回転される。
【００１２】
Ｘ線管１０４は、高電圧発生部１１からスリップリング１０６を経由して、管電圧の印加及び管電流の供給を受けて、焦点からＸ線を放射する。高電圧発生部１１は、後述の撮影制御部１８による制御に従って、Ｘ線管１０４の電極間に管電圧を印加するための高電圧と、Ｘ線管１０４に供給するための管電流とを発生する。Ｘ線管１０４のＸ線放射窓にはＸ線絞り器１０８が取り付けられる。
【００１３】
温度特定部１０７は、後述のシステム制御部２１の制御に従って、Ｘ線管１０４の温度を特定する。温度特定部１０７によるＸ線管１０４の温度の特定方法には、スキャン条件に基づいて特定する方法、間接的に測定する方法、及び非接触で測定する方法等がある。スキャン条件に基づいて特定する方法において、温度特定部１０７は、後述の入力部１４を介してユーザにより設定されたスキャン条件に含まれる管電流、管電圧、曝射回数、及び曝射時間等に基づいて、Ｘ線管１０４の温度を特定する。間接的に測定する方法において、温度特定部１０７は、温度センサ等により、Ｘ線管１０４の少なくとも一ヶ所、例えば、Ｘ線管１０４を冷却するための冷却油の温度を検出する。そして、検出した温度に基づいて、Ｘ線管１０４の温度を特定する。非接触で測定する方法において、温度特定部１０７は、放射温度計等により、Ｘ線管１０４から放射される光等を検出する。そして、放射温度計等から出力に基づいて、Ｘ線管１０４の温度を特定する。
【００１４】
温度特定部１０７は、特定した温度のデータを後述のＸ線絞り器制御部２０に出力する。なお、温度のデータは、Ｘ線管１０４の温度に関連する他のパラメータ、例えば、Ｘ線管１０４の熱容量値、ＯＬＰ（Ｏｖｅｒ  Ｌｏａｄ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）値等であってもよい。ＯＬＰ値は、Ｘ線管１０４の熱容量に対して、Ｘ線管１０４の限界熱容量で除算することにより算出されるパラメータである。
【００１５】
Ｘ線絞り器１０８は、被検体への不要な被ばくを低減するための複数の絞り羽根を有する。複数の絞り羽根は、後述のＸ線絞り器制御部２０の制御に従って、移動される。複数の絞り羽根が移動されることにより、回転軸Ｚに直交するＸＹ面内でのＸ線の拡がり角（ファン角）とともに、回転軸Ｚ方向のＸ線の拡がり角（コーン角）を有するコーンビーム形のＸ線を成形する。
【００１６】
図２は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置のＸ線絞り器１０８の一例を示した概要図である。図２に示すように、例えば、Ｘ線絞り器１０８は、Ｘ線のコーン角を成形するための可動絞り羽根Ｌ及び可動絞り羽根Ｒと、Ｘ線のファン角を成形するための固定絞り羽根Ｌ及び固定絞り羽根Ｒとを有する。可動絞り羽根Ｌ及び可動絞り羽根Ｒが、後述のＸ線絞り器制御部２０の制御に従って、それぞれ独立に移動されることにより、コーン角が調整される。コーン角が調整されることで、Ｘ線検出部１０５の検出面上のＸ線の照射範囲及び照射位置が変更される。Ｘ線絞り器１０８は、複数の絞り羽根各々の位置座標のデータをＸ線絞り器制御部２０と後述の計算部とに出力する。絞り羽根の位置座標は、例えば、Ｘ線絞り器１０８の所定の位置を原点とした座標系で表される。なお、図２は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の典型的なＸ線絞り器１０８の例である。そのため、Ｘ線絞り器１０８の構造及び動作は、図２の例に限定されない。例えば、Ｘ線のファン角を成形するための固定絞り羽根は、可動絞り羽根であってもよい。また、Ｘ線絞り器制御部２０により、複数の絞り羽根各々は、独立に移動されてもよいし、連動して移動されてもよい。
【００１７】
Ｘ線検出部１０５は、回転軸Ｚを挟んでＸ線管１０４に対峙する位置及び角度で取り付けられる。Ｘ線検出部１０５は、複数のＸ線検出素子を有している。複数のＸ線検出素子は、被検体を透過したＸ線を検出し、Ｘ線の強度に応じた電流信号をデータ収集部１０９に出力する。なお、ここでは単一のＸ線検出素子が単一のチャンネルを構成するものとして説明する。複数のチャンネルは、回転軸Ｚに平行な方向（スライス方向）と、回転軸Ｚに直交し、且つＸ線焦点を中心として緩やかにカーブする円弧方向（チャンネル方向）との２方向に関して２次元状に配列される。このような２次元の検出素子配列を有するＸ線検出器は、チャンネル方向に関して１列に配列された検出素子を、スライス方向に関して複数列並べることで構成するようにしてもよいし、検出素子がＭ×Ｎのマトリクスに配列されてなる複数のモジュールを配列することで構成するようにしてもよい。
【００１８】
データ収集部１０９（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ) は、Ｘ線検出部１０５の各チャンネルにより電流信号をディジタルデータ（以下、純生データ（Ｐｕｒｅ  Ｒａｗ  Ｄａｔａ）と呼ぶ）に変換する。そのために、データ収集部１０９は、例えば、電流信号を電圧信号に変換するためのＩ−Ｖ変換器と、この電圧信号をＸ線のばく射周期に同期して周期的に積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このアンプの出力信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル・コンバータとが、チャンネルごとに設けられている。純生データは、磁気送受信又は光送受信を用いた非接触データ伝送部１１０を経由して、前処理部１２に伝送される。
【００１９】
前処理部１２は、純生データに対してユーザから指定された前処理条件に従って、前処理を実行することにより、生データを発生する。生データは、投影データとも呼ぶ。前処理には、例えばチャンネル間の感度不均一補正処理、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下又は信号脱落を補正する処理等が含まれる。投影データは、チャンネル番号、検出素子列番号、及びデータ収集した時のビューアングルを表すデータに関連付けられて、記憶部１６に記憶される。
【００２０】
再構成部１３は、投影データに対して、ユーザから指定された再構成条件に従って、再構成処理を実行することによりＣＴ画像データを発生する。再構成条件には、再構成方法と再構成パラメータとが含まれる。再構成方法は、例えば、フェルドカンプ再構成法等が含まれる。再構成パラメータには、例えば、断面厚等が含まれる。ＣＴ画像を構成する各画素に割り付けられた画素値は、Ｘ線の透過経路上の物質に関するＸ線減弱係数に応じたＣＴ値を有する。
【００２１】
画像処理部は、ＣＴ画像データに対して、ユーザから指定された画像処理条件に従って、画像処理を実行することにより、表示画像データを発生する。画像処理には、画像データに基づいて後述の表示部２２に表示された画像のコントラストを操作するための階調変換等が含まれる。
【００２２】
入力部１４は、例えば、マウスやキーボードなどの入力デバイスを有している。なお、入力デバイスには、トラックボール、タッチパネル、及びスイッチ等が用いられてもよい。入力部１４は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置に対して、ユーザによる指示情報を入力するための、インターフェースとして機能する。指示情報とは、例えば、撮影方法及びスキャン条件等である。撮影方法は、例えば、スキャノ撮影、ヘリカル撮影、及びコンベンショナルスキャン撮影等があり、入力部１４を介したユーザ指示に従って、これらの撮影方法から選択される。スキャン条件には、撮影に関わる条件と画像再構成に関わる条件とが含まれる。例えば、ヘリカルスキャン撮影の場合、撮影に関わる条件とは、管電圧、管電流、スキャン速度、撮影時間、曝射回数、ヘリカルピッチ、撮影スライス厚、照射範囲、及び照射位置等である。照射位置とは、照射範囲の所定の位置であり、例えば、照射範囲の中点である。一方、画像再構成に関わる条件とは、画像スライス厚、再構成間隔、及び再構成画像枚数等である。
【００２３】
また、入力部１４は、被検体の撮影を開始する契機となる撮影開始スイッチ、Ｘ線管１０４のウォームアップを開始する契機となるウォームアップ開始スイッチとを有する。Ｘ線管１０４のウォームアップとは、Ｘ線管１０４の温度を所定の目標温度まで暖めることを目的とし、被検体を撮影する事前準備である。低温時のＸ線管１０４に対して、撮影時の高電圧が印加されると、Ｘ線管１０４が故障したり、Ｘ線管１０４の寿命が短くなったりと、Ｘ線管１０４に過大な負荷がかかる。Ｘ線管１０４のウォームアップは、Ｘ線管１０４への負荷を低減する効果がある。ウォームアップは、例えば、Ｘ線管１０４に電圧を印加し、被検体を診断用開口に挿入しない状態で、回転リングを回転させながら、Ｘ線管１０４からＸ線を放射させる。そして、徐々にＸ線管１０４に印加する電圧を高くしていくことで、Ｘ線管１０４の温度を目標温度にさせる。ウォームアップの詳細説明は後述する。
【００２４】
焦点位置計算部１５は、ウォームアップ期間において、Ｘ線管１０４の焦点位置を計算する。具体的には、焦点位置計算部１５は、Ｘ線検出部１０５によるＸ線の検出範囲と、ウォームアップ期間における、複数の絞り羽根各々の位置とに基づいて、Ｘ線管１０４の焦点位置を計算する。
【００２５】
図３は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の焦点位置計算部１５による焦点位置の計算方法の一例を説明するための説明図である。図３は、図２を図２におけるＸ軸方向から見た断面図である。なお、ウォームアップ期間において、可動絞り羽根Ｌ，Ｒは、例えば、周囲へのＸ線の散乱量を最小にするために、Ｘ線絞り器制御部２０の制御に従って、最も狭いスリットになる位置に固定されているものとする。したがって、ウォームアップ期間において、Ｘ線の検出範囲が変化した場合、それは焦点位置の移動が起因となる。
【００２６】
焦点位置計算部１５は、Ｘ線の焦点位置Ｐ０を、複数のパラメータに基づいて特定する。複数のパラメータとは、例えば、可動絞り羽根Ｌの位置ＰＬ、可動絞り羽根Ｒの位置ＰＲ、照射範囲及び照射位置を特定するための照射範囲内の位置ＰＲ０及び位置ＰＬ０、及び可動絞り羽根からＸ線検出部１０５までの距離Ｒである。照射範囲内の位置ＰＲ０及び位置ＰＬ０は、例えば、照射範囲のＺ軸に沿った両端の位置にそれぞれ対応する。可動絞り羽根Ｌの位置ＰＬ及び可動絞り羽根Ｒの位置ＰＲは、上述した通り、Ｘ線絞り器１０８から出力に基づいて予め特定されている。照射範囲内の位置ＰＲ０及び位置ＰＬ０は、Ｘ線検出部１０５のＸ線の検出範囲に基づいて特定される。Ｘ線の検出範囲は、Ｘ線の検出に応じた電流信号を出力した複数のＸ線検出素子各々のチャンネル番号により特定される。距離Ｒは、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の設計時等に既知の値であり、予め記憶部１６に記憶されている。
【００２７】
焦点位置計算部１５は、所定の関数に、上述の複数のパラメータを代入することにより、Ｘ線の焦点位置Ｐ０を計算する。計算された焦点位置のデータは、対応する温度とともに後述の記憶部１６に記憶される。なお、焦点位置計算部１５は、ウォームアップ期間に得られなかった温度、つまり、ウォームアップの目標温度よりも高い温度に対応する焦点位置を、ウォームアップ期間に得られた温度に対応する焦点位置に基づいて推定する。具体的には、焦点位置計算部１５は、Ｘ線管１０４が、ウォームアップ開始時の温度から目標温度になるまでの、複数の温度にそれぞれ対応する複数の焦点位置のデータに対して外挿することにより、目標温度から限界温度までの複数の温度に対応する複数の焦点位置のデータを推定する。外挿の方法は、例えば、線形外挿及び多項式外挿等が用いられ、ユーザ指示に従って適宜変更が可能である。
【００２８】
焦点位置計算部１５は、Ｘ線検出部１０５によるＸ線の検出範囲に変化がある度に上述の焦点位置の計算を実行する。なお、焦点位置計算部１５は、予めユーザに指定されたタイミング、例えば、Ｘ線管１０４の温度が、ユーザに指定された複数の温度のうち、一温度になる度に、上述の焦点位置の計算を実行してもよい。焦点位置の計算が、Ｘ線検出部１０５によるＸ線検出範囲の変化を契機とするか、予めユーザに指定されたタイミングを契機とするかは、ユーザ指示に従って、選択される。計算された焦点位置のデータは、システム制御部２１の制御に従って、温度特定部１０７で特定された温度とともに後述の記憶部１６に記憶される。
【００２９】
記憶部１６は、半導体記憶素子であるＦｌａｓｈ  ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｓｋ）などの半導体記憶装置、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等である。記憶部１６は、チャンネル番号、検出素子列番号、及びデータ収集した時のビューアングルを示すデータと関連付けされた生データを記憶する。なお、記憶部１６は、投影データ、ＣＴ画像データ、及び表示画像データを記憶してもよい。また、記憶部１６は、複数の焦点位置のデータを、それぞれ対応する複数の温度のデータとともに記憶する。記憶部１６は、複数の温度にそれぞれ複数の焦点位置を対応させた対応表（以下、焦点位置表と呼ぶ）として、記憶してもよい。焦点位置表は、後述の焦点位置収集処理により発生される。しかしながら、焦点位置表は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置を設計する際の、設計値に基づいて、予め記憶部１６に記憶されていてもよい。なお、記憶部１６は、過去に記憶された複数の温度のデータとともにそれぞれ記憶された複数の焦点位置のデータ、及び焦点位置表等を蓄積して記憶していてもよい。
【００３０】
図４は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の記憶部１６に記憶されている焦点位置表の一例を示した図である。図４に示すように、焦点位置表は、複数の温度に対して、複数の焦点位置をそれぞれ対応させた対応表である。図４に示した焦点位置表によれば、例えば、Ｘ線管１０４の温度が２０度の時の焦点位置が（ｘ、ｙ、ｚ）＝（ｘ１、ｙ１、ｚ１）と特定される。
【００３１】
位置決定部１７は、被検体の撮影期間において、温度特定部１０７により特定された温度に応じて、複数の絞り羽根の位置を決定する。そして、位置決定部１７は、決定した複数の絞り羽根の位置のデータを、Ｘ線絞り器制御部２０に出力する。位置決定部１７は、焦点位置特定部１７１と羽根位置計算部１７２とを有する。
【００３２】
焦点位置特定部１７１は、Ｘ線管１０４の温度に応じたＸ線管１０４の焦点位置を特定する。具体的には、焦点位置特定部１７１は、記憶部１６を参照することにより、温度特定部１０７により特定された温度に応じた焦点位置を特定する。焦点位置特定部１７１は、特定した焦点位置のデータを羽根位置計算部１７２に出力する。
【００３３】
羽根位置計算部１７２は、Ｘ線管１０４の温度に応じた複数の絞り羽根各々の位置を計算する。具体的には、羽根位置計算部１７２は、焦点位置特定部１７１からの焦点位置のデータと、ユーザから指定された照射範囲及び照射位置とに基づいて、複数の絞り羽根各々の位置を計算する。
【００３４】
撮影制御部１８は、入力部１４を介してユーザにより入力されたスキャン条件、例えば、管電圧、管電流、スキャン速度、及び撮影時間に応じた制御信号を高電圧発生部１１とＸ線検出部１０５とに出力する。
【００３５】
機構制御部１９は、入力部１４を介してユーザにより入力されたスキャン条件、例えば、スキャン速度、撮影時間、ヘリカルピッチ、及び撮影スライス厚に応じた制御信号を回転駆動部及び寝台１０１駆動部に出力する。
【００３６】
Ｘ線絞り器制御部２０は、入力部１４を介してユーザにより入力されたスキャン条件、例えば、照射範囲及び照射位置に基づいて、Ｘ線絞り器１０８を制御する。具体的には、Ｘ線絞り器制御部２０は、Ｘ線管１０４から放射されたＸ線が、ユーザにより入力された照射範囲及び照射位置に照射されるように、複数の絞り羽根をそれぞれ移動させるための制御信号をＸ線絞り器１０８に出力する。また、Ｘ線絞り器制御部２０は、位置決定部１７により決定された複数の絞り羽根の位置のデータに基づいて、Ｘ線絞り器１０８を制御する。具体的には、Ｘ線絞り器制御部２０は、ユーザにより入力された照射範囲及び照射位置を維持するために、複数の絞り羽根各々を移動させるための制御信号をＸ線絞り器１０８に出力する。
【００３７】
システム制御部２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリ回路等を有する。システム制御部２１は、入力部１４を介して、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置に入力された情報を、一時的にメモリ回路に記憶する。システム制御部２１は、入力された情報に基づいて第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の各部を制御する。
【００３８】
表示部２２は、ユーザ指示に従って再構成部１３により再構成されたＣＴ画像を表示する。
【００３９】
第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、焦点位置収集機能と自動調整機能を有する。焦点位置収集機能に係る処理（以下、焦点位置収集処理と呼ぶ）は、ユーザ指示に従って、Ｘ線管１０４のウォームアップ期間に実行される。一方、自動調整機能は、被検体の撮影期間に実行される。以下、ウォームアップ期間と被検体の撮影期間とを区別して説明する。
【００４０】
（焦点位置収集機能）  
焦点位置収集機能は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置が、上述した従来のＸ線管１０４のウォームアップ期間に、Ｘ線管１０４に応じた焦点位置のデータを収集する機能である。焦点位置収集処理について図５を参照して説明する。なお、ユーザは、入力部１４を介して、焦点位置収集処理を実行するか否かを選択することもできる。
【００４１】
図５は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の焦点位置収集処理の一例を示したフローチャート図である。
【００４２】
（ステップＳ１１）  
入力部１４を介したユーザ指示に従って、ウォームアップが開始される。Ｘ線絞り器制御部２０の制御に従って、スリットが最狭となるように、複数の絞り羽根がそれぞれ移動される。
【００４３】
（ステップＳ１２）
機構制御部１９により、回転リングが所定の速度で回転される。撮影制御部１８の制御に従って、高電圧発生部１１により、Ｘ線管１０４への電圧の印加と電流の供給とが開始される。温度特定部１０７により、Ｘ線管１０４の温度の特定が開始される。
【００４４】
（ステップＳ１３）  
Ｘ線管１０４から放射されたＸ線が、Ｘ線検出部１０５により検出される。ウォームアップ開始直後、または、Ｘ線検出部１０５によるＸ線の検出範囲が変化した場合、ステップＳ１４に処理が移行される。
【００４５】
（ステップＳ１４）  
焦点位置計算部１５により、Ｘ線管１０４の焦点位置が計算される。
【００４６】
（ステップＳ１５）  
システム制御部２１の制御に従って、焦点位置計算部１５により計算された焦点位置のデータが、温度特定部１０７により特定された温度のデータとともに記憶部１６に記憶される。
【００４７】
（ステップＳ１６）  
Ｘ線管１０４の温度が目標温度になるまで、ステップＳ１３乃至ステップＳ１５の処理が繰り返し実行される。Ｘ線管１０４の温度が目標温度になったのを契機に、処理がステップＳ１８に移行される。
【００４８】
（ステップＳ１７）  
ウォームアップが終了され、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の各部は、待機状態になる。
【００４９】
（自動調整機能）  
自動調整機能は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置が、被検体の撮影期間において、Ｘ線管１０４の温度に応じて、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置を維持するために、自動的に可動絞り羽根を移動させる機能である。自動調整機能に係る処理（以下、自動調整処理）について図６を参照して説明する。
【００５０】
図６は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の自動調整処理の一例を示したフローチャート図である。なお、温度特定部１０７によるＸ線管１０４の温度の特定は、ウォームアップ期間から、被検体の撮影開始まで、継続して実行されているものとする。
【００５１】
（ステップＳ２１）  
入力部１４を介したユーザ指示に従って、スキャン条件が設定される。
【００５２】
（ステップＳ２２）  
入力部１４を介したユーザ指示に従って、被検体の撮影が開始される。撮影制御部１８の制御に従って、高電圧発生部１１により、スキャン条件に従ってＸ線管１０４への高電圧の印加と電流の供給とが開始される。また、機構制御部１９により、回転リングがスキャン条件に従った速度で回転され、天板１０２がスキャン条件に従った速度で診断用開口に移動される。
【００５３】
（ステップＳ２３）  
焦点位置特定部１７１により、温度特定部１０７により特定された温度に対応する焦点位置が特定される。そして、焦点位置とユーザに指定された照射範囲及び照射位置とに基づいて、羽根位置計算部１７２により、複数の絞り羽根各々の位置が決定される。そして、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置にＸ線が照射されるために、または、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置を維持するために、Ｘ線絞り器制御部２０により、決定された位置に、複数の絞り羽根がそれぞれ移動される。
【００５４】
（ステップＳ２４）  
第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の各部により、被検体に関する投影データが収集される。
【００５５】
（ステップＳ２５）  
Ｘ線絞り器制御部２０により、温度特定部１０７で特定されたＸ線管１０４の温度が、記憶部１６に参照される。特定されたＸ線管１０４の温度が、記憶部１６に記憶されている場合は、処理がステップＳ２３に移行される。特定されたＸ線管１０４の温度が、記憶部１６に記憶されていない場合は、処理がステップＳ２６に移行される。
【００５６】
（ステップＳ２６）  
被検体の撮影が終了するまでステップＳ２４乃至ステップＳ２６の処理が繰り返し実行される。
【００５７】
（第２実施形態）  
第１実施形態において、記憶部１６は、複数の焦点位置のデータを、それぞれ対応する複数の温度のデータとともに記憶する。被検体の撮影期間において、温度特定部１０７により特定された温度に応じた焦点位置と、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置とに基づいて、位置決定部１７により複数の絞り羽根の位置が決定される。一方、第２実施形態では、記憶部１６は、Ｘ線管１０４の温度に対する、複数の絞り羽根各々の位置の対応を複数備える対応表（以下、羽根位置表と呼ぶ）を記憶する。被検体の撮影期間において、位置決定部１７は、記憶部１６に記憶されている羽根位置表を参照することにより、温度特定部１０７により特定された温度に応じた複数の絞り羽根の位置を決定することができる。以下、第１実施形態との差分について説明する。
【００５８】
図７は、第２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すブロック図である。
【００５９】
羽根位置計算部１７２は、Ｘ線管１０４の温度に応じた複数の絞り羽根各々の位置を計算する。具体的には、羽根位置計算部１７２は、記憶部１６に記憶されている焦点位置のデータと、ユーザから指定された照射範囲及び照射位置とに基づいて、複数の絞り羽根各々の位置を計算する。羽根位置計算部１７２は、複数の絞り羽根各々の位置のデータを対応表発生部２３に出力する。
【００６０】
対応表発生部２３は、Ｘ線管１０４の温度に対する、羽根位置計算部１７２により計算された複数の絞り羽根各々の位置の対応を複数備える羽根位置表を発生する。対応表発生部２３は、被検体を撮影する前に、羽根位置表を発生する。
【００６１】
記憶部１６は、対応表発生部２３により発生された羽根位置表のデータを記憶する。なお、記憶部１６は、過去に発生された羽根位置表のデータを蓄積して記憶していてもよい。
【００６２】
図８は、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の記憶部１６に記憶されている羽根位置表の一例を示した図である。図８に示した羽根位置表は、図４に示した焦点位置表のデータと、ユーザから指定された照射範囲及び照射位置とに基づいて、発生されたものとする。図８に示した羽根位置表によれば、例えば、Ｘ線管１０４の温度が２０度の時の可動絞り羽根Ｌの位置が（ｘ、ｙ、ｚ）＝（ｘＬ１、ｙＬ１、ｚＬ１）、可動絞り羽根Ｒの位置が（ｘ、ｙ、ｚ）＝（ｘＲ１、ｙＲ１、ｚＲ１）と特定される。
【００６３】
位置決定部１７は、被検体の撮影期間において、羽根位置表を参照することにより、温度特定部１０７により特定された温度に応じた複数の絞り羽根の位置を決定する。
【００６４】
図９は、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の自動調整処理の一例を示したフローチャート図である。なお、温度特定部１０７によるＸ線管１０４の温度の特定は、ウォームアップ期間から、被検体の撮影開始まで、継続して実行されているものとする。
【００６５】
（ステップＳ３１）  
入力部１４を介したユーザ指示に従って、スキャン条件が設定される。
【００６６】
（ステップＳ３２）
対応表発生部２３により、羽根位置表が発生される。
【００６７】
（ステップＳ３３）  
入力部１４を介したユーザ指示に従って、被検体の撮影が開始される。撮影制御部１８の制御に従って、高電圧発生部１１により、スキャン条件に従ってＸ線管１０４への高電圧の印加と電流の供給とが開始される。また、機構制御部１９により、回転リングがスキャン条件に従った速度で回転され、天板１０２がスキャン条件に従った速度で診断用開口に移動される。
【００６８】
（ステップＳ３４）  
位置決定部１７により、羽根位置表が参照され、温度特定部１０７により特定された温度に対応する複数の絞り羽根の位置が決定される。そして、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置にＸ線が照射されるために、または、ユーザに指定された照射範囲及び照射位置を維持するために、Ｘ線絞り器制御部２０により、決定された位置に、複数の絞り羽根がそれぞれ移動される。
【００６９】
（ステップＳ３５）  
第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の各部により、被検体に関する投影データが収集される。
【００７０】
（ステップＳ３６）  
Ｘ線絞り器制御部２０により、温度特定部１０７で特定されたＸ線管１０４の温度が、羽根位置表に参照される。特定されたＸ線管１０４の温度が、羽根位置表に登録されている場合は、処理がステップＳ３４に移行される。特定されたＸ線管１０４の温度が、羽根位置表に登録されていない場合は、処理がステップＳ３７に移行される。
【００７１】
（ステップＳ３７）  
被検体の撮影が終了するまでステップＳ３５乃至ステップＳ３６の処理が繰り返し実行される。
【００７２】
以上に述べた第１及び第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【００７３】
第１、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管１０４の温度に対応するＸ線管１０４の焦点位置のデータを収集することができる。収集された複数の焦点位置のデータは、それぞれ対応する複数の温度とともに記憶される。そして、被検体の撮影期間において、記憶部１６を参照することにより、Ｘ線管１０４の温度に応じて、ユーザにより指定された照射範囲及び照射位置を維持するための、複数の絞り羽根各々の位置を決定することができる。つまり、Ｘ線管１０４の温度変化に伴って、焦点位置が変化した場合においても、その焦点位置の変化に応じて、複数の絞り羽根各々を移動することができるため、従来のように、Ｘ線絞り器１０８を設計する際の焦点サイズを、温度変化を予め考慮するために、実際の焦点サイズよりも大きく見積もる必要がない。
【００７４】
また、第１、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体を撮影する前の、Ｘ線管１０４のウォームアップ期間において、収集した複数の焦点位置のデータを、それぞれ対応する複数の温度のデータとともに記憶することができる。したがって、第１、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体の撮影期間におけるＸ線管１０４の温度変化に伴う焦点位置の変化だけではなく、他の要因による焦点位置の変化、例えば、撮影時の回転による遠心力がＸ線管１０４に加わることやＸ線管１０４の経時変化等による、撮影の度に変化する焦点位置をも考慮した上で、複数の絞り羽根各々の位置を決定することができる。したがって、第１、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、不要被ばくを低減できる。
【００７５】
また、第１、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、過去に発生された焦点位置表のデータ及び羽根位置表のデータ等を蓄積することができる。そのため、緊急時に第１、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置を使用する場合においても、不要被ばくを低減する効果を得ることができる。
【００７６】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や趣旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものある。
【符号の説明】
【００７７】
１０…ＣＴガントリ、１１…高電圧発生部、１２…前処理部、１３…再構成部、１４…入力部、１５…焦点位置計算部、１６…記憶部、１７…位置決定部、１８…撮影制御部、１９…機構制御部、２０…Ｘ線絞り器制御部、２１…システム制御部、２２…表示部、２３…対応表発生部、１０１…寝台、１０２…天板、１０３…回転支持機構、１０４…Ｘ線管、１０５…Ｘ線検出部、１０６…スリップリング、１０７…温度特定部、１０８…Ｘ線絞り器、１０９…データ収集部、１１０…非接触データ伝送部
【図１】
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【図２】
2014236848.tif 000004
【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】
2014236848.tif 000010
【図９】
2014236848.tif 000011
【図１０】
2014236848.tif 000012
【図１１】
2014236848.tif 000013
【図１２】
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