(57)【要約】【課題】操作者が着目する物質の画像化に必要なデータを確保したうえで、画像化を行なうためのデータ量を削減すること。【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴ装置は、収集部と、制御部と、画像再構成部とを備える。収集部は、被検体を透過したＸ線に由来する光子を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する。制御部は、前記収集部に対して、操作者から指定された物質のＸ線吸収特性に応じて設定したエネルギー分割セットを通知する。画像再構成部は、前記収集部が前記エネルギー分割セットで設定される複数のエネルギー弁別域それぞれに計数値を振り分けることで収集した計数結果を受信し、受信した計数結果を用いて画像データを再構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を透過したＸ線に由来する光子を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する収集部と、
前記収集部に対して、操作者から指定された物質のＸ線吸収特性に応じて設定したエネルギー分割セットを通知する制御部と、
前記収集部が前記エネルギー分割セットで設定される複数のエネルギー弁別域それぞれに計数値を振り分けることで収集した計数結果を受信し、受信した計数結果を用いて画像データを再構成する画像再構成部と、
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記物質のＸ線吸収特性を示す特性エネルギー値の近傍のエネルギー領域に対して細かい粒度でエネルギー弁別域を設定し、該エネルギー領域以外のエネルギー領域に対して粗い粒度でエネルギー弁別域を設定して、前記エネルギー分割セットを設定する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記特性エネルギー値の前後の領域を除外した領域で、前記エネルギー分割セットを設定する、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記操作者から複数の物質が指定された場合、各物質のＸ線吸収特性を示す特性エネルギー値により複数のエネルギー弁別域を設定して、前記エネルギー分割セットを設定する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記制御部は、更に、前記複数の物質それぞれの特性エネルギー値に応じて、前記複数のエネルギー弁別域を粗い粒度の複数のエネルギー弁別域に束ねることで、前記複数の物質それぞれのエネルギー分割セットを設定する、請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記複数の物質それぞれの特性エネルギー値の前後の領域を除外した領域で、当該複数の物質それぞれのエネルギー分割セットを設定する、請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記制御部は、計数結果の収集前に、前記エネルギー分割セットを設定する、請求項１〜６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記制御部は、複数の物質それぞれのＸ線吸収スペクトルに関する情報を記憶するデータベースを用いて、前記エネルギー分割セットを設定する、請求項１〜７のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記エネルギー分割セットの設定に用いた設定値を該当する物質に対応付けて所定の記憶部に格納し、当該設定値を読み出すための操作ボタンを表示部に表示させる、請求項１〜８のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記操作者が行なった条件変更に基づいて前記エネルギー分割セットを変更した場合、エネルギー分割セットの再設定に用いた設定値を該当する物質に対応付けて所定の記憶部に格納し、当該設定値を読み出すための操作ボタンを表示部に表示させる、請求項１〜９のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
被検体を透過したＸ線に由来する光子を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する収集部に対して、操作者から指定された物質のＸ線吸収特性に応じて設定したエネルギー分割セットを通知する制御部と、
前記収集部が前記エネルギー分割セットで設定される複数のエネルギー弁別域それぞれに計数値を振り分けることで収集した計数結果を受信し、受信した計数結果を用いて画像データを再構成する画像再構成部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項１２】
制御部が、被検体を透過したＸ線に由来する光子を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する収集部に対して、操作者から指定された物質のＸ線吸収特性に応じて設定したエネルギー分割セットを通知し、
画像再構成部が、前記収集部が前記エネルギー分割セットで設定される複数のエネルギー弁別域それぞれに計数値を振り分けることで収集した計数結果を受信し、受信した計数結果を用いて画像データを再構成する、
ことを含む、画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトンカウンティング方式の検出器を用いてフォトンカウンティングＣＴ（Computed  Tomography）を行なうＸ線ＣＴ装置の開発が進められている。従来のＸ線ＣＴ装置で用いられている積分型の検出器と異なり、フォトンカウンティング方式の検出器は、被検体を透過したＸ線に由来する光子を個々に計数可能な信号を出力する。従って、フォトンカウンティングＣＴでは、ＳＮ比（Signal  per  Noise）の高いＸ線ＣＴ画像を再構成可能となる。
【０００３】
また、フォトンカウンティング方式の検出器が出力した信号は、計数した個々の光子のエネルギーの計測（弁別）に用いることができる。従って、フォトンカウンティングＣＴでは、１種類の管電圧でＸ線を照射することで収集されたデータを複数のエネルギー成分に分けて画像化することができる。例えば、フォトンカウンティングＣＴでは、Ｋ吸収端の違いを利用した物質の同定が可能となる画像を生成することができる。かかる物質としては、造影剤や、組織を特異的に標識できる化学的標識物質等が挙げられる。
【０００４】
このように、フォトンカウンティングＣＴでは、個々の光子（フォトン）をエネルギー成分に分けて弁別することで、着目する物質の同定が可能となる画像を生成することができる。しかし、エネルギー弁別を細かく実施するとデータ量が膨大となり、データの転送時間や再構成時間が増大する。一方、エネルギー弁別を大まかに実施すると、着目する物質の同定に必要なデータ得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−３４９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、操作者が着目する物質の画像化に必要なデータを確保したうえで、画像化を行なうためのデータ量を削減することができるＸ線ＣＴ装置及び画像処理装置及び画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、収集部と、制御部と、画像再構成部とを備える。収集部は、被検体を透過したＸ線に由来する光子を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する。制御部は、前記収集部に対して、操作者から指定された物質のＸ線吸収特性に応じて設定したエネルギー分割セットを通知する。画像再構成部は、前記収集部が前記エネルギー分割セットで設定される複数のエネルギー弁別域それぞれに計数値を振り分けることで収集した計数結果を受信し、受信した計数結果を用いて画像データを再構成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る検出器の一例を説明するための図である。
【図３】図３は、Ｋ吸収端を説明するための図である。
【図４Ａ】図４Ａは、従来技術の課題を説明するための図（１）である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、従来技術の課題を説明するための図（２）である。
【図５Ａ】図５Ａは、図１に示すデータベースが記憶するデータ構成の一例を示す図（１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図１に示すデータベースが記憶するデータ構成の一例を示す図（２）である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る制御部が第１設定法に基づいて行なう制御処理を説明するための図（１）である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る制御部が第１設定法に基づいて行なう制御処理を説明するための図（２）である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る制御部が第１設定法に基づいて行なう制御処理を説明するための図（３）である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る制御部が複数の物質が指定された場合に行なう制御処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る制御部が行なう第２設定法の一例を示す図（１）である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第１の実施形態に係る制御部が行なう第２設定法の一例を示す図（２）である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第１の実施形態に係る制御部が行なう第２設定法の一例を示す図（３）である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係る制御部が行なう第３設定法の一例を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第１の実施形態に係るＧＵＩの一例を示す図（１）である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第１の実施形態に係るＧＵＩの一例を示す図（２）である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、第１の実施形態に係るＧＵＩの一例を示す図（３）である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、第１の実施形態に係るＧＵＩの一例を示す図（４）である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係るＧＵＩの一例を示す図（５）である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１に示す検出器及び収集部の第１構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、図１に示す検出器及び収集部の第２構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、図１に示す検出器及び収集部の第３構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、Ｘ線ＣＴ装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
以下の実施形態で説明するＸ線ＣＴ装置は、フォトンカウンティングＣＴを実行可能な装置である。すなわち、以下の実施形態で説明するＸ線ＣＴ装置は、従来の積分型（電流モード計測方式）の検出器ではなく、フォトンカウンティング方式の検出器を用いて被検体を透過したＸ線を計数することで、ＳＮ比の高いＸ線ＣＴ画像データを再構成可能な装置である。
【００１１】
フォトンカウンティングＣＴでは、光子の数を計数することで、光（Ｘ線）の量を測定する。単位時間当たりの光子数が多いほど、強い光（Ｘ線）となる。また、個々の光子は、異なるエネルギーを有するが、フォトンカウンティングＣＴでは、光子のエネルギー計測を行なうことで、Ｘ線のエネルギー成分の情報を得ることができる。すなわち、フォトンカウンティングＣＴでは、１種類の管電圧でＸ線を照射することで収集されたデータを複数のエネルギー成分に分けて画像化することができる。
【００１２】
ここで、物質固有のエネルギー成分として、吸収端がある。吸収端（Ｋ吸収端やＬ吸収端）のエネルギーは、吸収原子と励起される内殻電子の量子数および価電子帯の電子配置によって決まる。例えば、フォトンカウンティングＣＴでは、Ｋ吸収端の違いを利用した物質の同定が可能となる画像データを得ることができる。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置１０と、寝台装置２０と、コンソール装置３０とを有する。
【００１４】
架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を計数する装置であり、高電圧発生部１１と、Ｘ線管１２と、検出器１３と、収集部１４と、回転フレーム１５と、架台駆動部１６とを有する。
【００１５】
回転フレーム１５は、Ｘ線管１２と検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、後述する架台駆動部１６によって被検体Ｐを中心した円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
【００１６】
Ｘ線管１２は、後述する高電圧発生部１１が供給する高電圧により被検体ＰにＸ線ビームを照射する真空管であり、回転フレーム１５の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。
【００１７】
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から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する。すなわち、高電圧発生部１１は、Ｘ線管１２に供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。
【００１８】
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と検出器１３とを旋回させる。
【００１９】
検出器１３は、被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光を計数するための複数の検出素子を有する。一例を挙げれば、第１の実施形態に係る検出器１３が有する各検出素子は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）系の半導体である。すなわち、第１の実施形態に係る検出器１３は、入射したＸ線を光に直接変換して、Ｘ線に由来する光を計数する直接変換型の半導体検出器である。
【００２０】
図２は、第１の実施形態に係る検出器の一例を説明するための図である。例えば、第１の実施形態に係る検出器１３は、図２に示すように、テルル化カドミウムにより構成される検出素子１３１が、チャンネル方向（図１中のＹ軸方向）にＮ列、体軸方向（図１中のＺ軸方向）にＭ列配置された面検出器である。検出素子１３１は、光子が入射すると、１パルスの電気信号を出力する。検出素子１３１が出力した個々のパルスを弁別することで、検出素子１３１に入射したＸ線に由来する光子（Ｘ線光子）の数を計数することができる。また、個々のパルスの強度に基づく演算処理を行なうことで、計数した光子のエネルギーを計測することができる。
【００２１】
なお、以下では、検出器１３が直接変換型の半導体検出器である場合について説明するが、第１の実施形態は、例えば、シンチレータと光電子増倍管とにより構成される間接変換型の検出器が検出器１３として用いられる場合でも適用可能である。
【００２２】
収集部１４は、検出器１３の出力信号を用いた計数処理の結果である計数結果を収集する。収集部１４は、Ｘ線管１２から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光子（Ｘ線光子）を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する。そして、収集部１４は、計数結果を、コンソール装置３０に送信する。
【００２３】
具体的には、収集部１４は、検出素子１３１が出力した各パルスを弁別して計数したＸ線光子の入射位置（検出位置）と、当該Ｘ線光子のエネルギー値とを計数結果として、Ｘ線管１２の位相（管球位相）ごとに収集する。収集部１４は、例えば、計数に用いたパルスを出力した検出素子１３１の位置を、入射位置とする。また、収集部１４は、例えば、パルスのピーク値とシステム固有の応答関数とからエネルギー値を演算する。或いは、収集部１４は、例えば、パルスの強度を積分することで、エネルギー値を演算する。収集部１４は、演算したエネルギー値（Ｅ）を複数のエネルギー弁別域に振り分ける。
【００２４】
本実施形態に係る収集部１４は、演算したエネルギー値を、例えば、比較器（コンパレータ）を用いて、複数のエネルギー弁別域に振り分ける。複数のエネルギー弁別域は、収集部１４がエネルギーの値を、所定の粒度のエネルギー範囲に弁別して振り分けるために、閾値を用いて設定されるエネルギー分割セットとなる。
【００２５】
例えば、収集部１４が収集する計数結果は、『管球位相「α１」では、入射位置「Ｐ１１」の検出素子１３１において、エネルギー弁別域「Ｅ１＜Ｅ≦Ｅ２」の光子の計数値が「Ｎ１」であり、エネルギー弁別域「Ｅ２＜Ｅ≦Ｅ３」の光子の計数値が「Ｎ２」である』といった情報となる。或いは、収集部１４が収集する計数結果は、『管球位相「α１」では、入射位置「Ｐ１１」の検出素子１３１において、エネルギー弁別域「Ｅ１＜Ｅ≦Ｅ２」の光子の単位時間当たりの計数値が「ｎ１」であり、エネルギー弁別域「Ｅ２＜Ｅ≦Ｅ３」の光子の単位時間当たりの計数値が「ｎ２」である』といった情報となる。
【００２６】
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、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Ｚ軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１５内に移動させる。
【００２７】
なお、架台装置１０は、例えば、天板２２を移動させながら回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台装置１０は、天板２２を移動させた後に被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。または、架台装置１０は、天板２２の位置を一定間隔で移動させてコンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行なうステップアンドシュート方式を実行する。
【００２８】
コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置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計数結果を用いてＸ線ＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール装置３０は、図１に示すように、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、画像再構成部３６と、画像記憶部３７と、制御部３８と、データベース３９とを有する。
【００２９】
入力装置３１は、Ｘ線ＣＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、制御部３８に転送する。例えば、入力装置３１は、操作者からＸ線ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、Ｘ線ＣＴ画像データに対する画像処理条件等を受け付ける。
【００３０】
表示装置３２は、操作者によって参照されるモニタであり、制御部３８による制御のもと、Ｘ線ＣＴ画像データを操作者に表示したり、入力装置３１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したりする。第１の実施形態において表示されるＧＵＩについては、後に詳述する。
【００３１】
スキャン制御部３３は、後述する制御部３８の制御のもと、高電圧発生部１１、架台駆動部１６、収集部１４及び寝台駆動装置２１の動作を制御することで、架台装置１０における計数情報の収集処理を制御する。
【００３２】
前処理部３４は、収集部１４から送信された計数結果に対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なうことで、投影データを生成する。
【００３３】
投影データ記憶部３５は、前処理部３４により生成された投影データを記憶する。すなわち、投影データ記憶部３５は、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成するための投影データ（計数結果）を記憶する。
【００３４】
画像再構成部３６は、投影データ記憶部３５が記憶する投影データを、例えば、逆投影処理することで、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成する。逆投影処理としては、例えば、ＦＢＰ（Filtered  Back  Projection）法による逆投影処理が挙げられる。なお、画像最高西部３６は、逐次近似法等により、再構成処理を行っても良い。また、画像再構成部３６は、Ｘ線ＣＴ画像データに対して各種画像処理を行なうことで、画像データを生成する。画像再構成部３６は、再構成したＸ線ＣＴ画像データや、各種画像処理により生成した画像データを画像記憶部３７に格納する。
【００３５】
ここで、フォトンカウンティングＣＴで得られる計数結果から生成された投影データには、被検体Ｐを透過することで減弱されたＸ線のエネルギーの情報が含まれている。このため、画像再構成部３６は、例えば、特定のエネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。また、画像再構成部３６は、例えば、複数のエネルギー成分それぞれのＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。
【００３６】
また、画像再構成部３６は、例えば、各エネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データの各画素にエネルギー成分に応じた色調を割り当て、エネルギー成分に応じて色分けされた複数のＸ線ＣＴ画像データを重畳した画像データを生成することができる。また、画像再構成部３６は、物質固有のＫ吸収端を利用して、当該物質の同定が可能となる画像データを生成することができる。画像再構成部３６が生成する他の画像データとしては、単色Ｘ線画像データや密度画像データ、実効原子番号画像データ等が挙げられる。
【００３７】
データベース３９は、複数の物質それぞれのＸ線吸収スペクトルに関する情報を記憶する記憶部である。すなわち、データベース３９は、分析化学的情報を記憶するデータベースである。データベース３９は、外部の分析化学データベースの情報を用いて、分析化学的な様々な情報を更新して保持することが可能である。
【００３８】
制御部３８は、架台装置１０、寝台装置２０及びコンソール装置３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置の全体制御を行う。具体的には、制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、架台装置１０で行なわれるＣＴスキャンを制御する。また、制御部３８は、前処理部３４や、画像再構成部３６を制御することで、コンソール装置３０における画像再構成処理や画像生成処理を制御する。また、制御部３８は、画像記憶部３７が記憶する各種画像データを、表示装置３２に表示するように制御する。なお、第１の実施形態において、制御部３８が行なう制御処理については、後に詳述する。
【００３９】
以上、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、フォトンカウンティングＣＴにより、物質固有のエネルギー成分を利用した画像データの再構成処理や生成処理を行なう。
【００４０】
ここで、物質に固有のエネルギー成分の一例であるＫ吸収端について、図３を用いて説明する。図３は、Ｋ吸収端を説明するための図である。図３では、様々な物質のＸ線吸収スペクトルを示している。なお、図３の横軸は、エネルギー（単位：ｋｅＶ）であり、図３の縦軸は、線減弱係数（単位：ｃｍ−１）である。
【００４１】
図３では、ヨード系の造影剤が混在した血液（Iodine-mixed  blood）のＸ線吸収スペクトルと、ガドリウム系の造影剤が混在した血液（Gd-mixed  blood）のＸ線吸収スペクトルと、ビスマス系の造影剤が混在した血液（Bi-mixed  blood）のＸ線吸収スペクトルとを示している。また、図３では、水（Water）、下肢（Rib）、脊椎（Spi）のＸ線吸収スペクトルも合わせて示している。
【００４２】
図３に例示するように、Ｋ吸収端の前後では、減弱係数が急激に上昇する。例えば、Ｋ吸収端が「３３．１６ｋｅＶ」のヨウ素を着目物質とすると、ヨード系の造影剤が存在する組織を透過したＸ線光子の計数値は、「３３．１６ｋｅＶ」の前後のエネルギー範囲で、大きく異なる。そこで、Ｋ吸収端の違いを利用した物質の同定を行なう場合、画像再構成部３６は、例えば、Ｋ吸収端より値が小さいエネルギー弁別域の計数結果（投影データ）からＸ線ＣＴ画像データ（以下、第１画像データ）を再構成する。また、画像再構成部３６は、例えば、Ｋ吸収端より値が大きいエネルギー弁別域の計数結果（投影データ）からＸ線ＣＴ画像データ（以下、第２画像データ）を再構成する。そして、画像再構成部３６は、例えば、第２画像データから第１画像データを差し引くことで、差分画像データを生成する。かかる差分画像データには、計数値が大きく異なる領域（例えば、ヨード系の造影剤が存在する組織）が、主に描出されることとなる。
【００４３】
しかし、エネルギー弁別を細かく実施するとデータ量が膨大となり、データの転送時間や再構成時間が増大する。一方、エネルギー弁別を大まかに実施すると、着目する物質の同定に必要なデータ得られない。この点について、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、従来技術の課題を説明するための図である。図４Ａでは、粗い粒度で設定されたエネルギー弁別域を例示しており、図４Ｂでは、細かい粒度で設定されたエネルギー弁別域を例示している。また、図４Ａ及び図４Ｂそれぞれには、異なる２つの物質（物質Ａ及び物質Ｂ）のＸ線吸収スペクトルを例示している。
【００４４】
図４Ａに例示するように、同じ幅の粗い粒度で５個のエネルギー弁別域（０〜４）が設定された場合、計数結果として発生するデータ量を少なくすることができる。しかし、５個のエネルギー弁別域それぞれのエネルギー範囲が広いため、各エネルギー弁別域の計数結果から生成した画像データは、物質の弁別能が低い画像データとなる。例えば、図４Ａに示すエネルギー弁別域（０）とエネルギー弁別域（１）とは、物質ＡのＫ吸収端のエネルギー値を境界として分けられている。このため、エネルギー弁別域（０）の計数結果とエネルギー弁別域（１）の計数結果とを用いて、物質Ａを同定可能な差分画像データを生成することができる。一方、例えば、図４Ａに示すエネルギー弁別域（１）の中心付近に、物質ＢのＫ吸収端のエネルギー値が含まれている。このため、例えば、エネルギー弁別域（１）の計数結果とエネルギー弁別域（２）の計数結果とを用いて差分画像データを生成したとしても、かかる差分画像データは、物質Ｂを同定可能な差分画像データとはならない。
【００４５】
これに対して、図４Ｂに例示するように、同じ幅の細かい粒度で１５個のエネルギー弁別域（０〜１４）が設定された場合、１５個のエネルギー弁別域それぞれのエネルギー範囲が狭いため、各エネルギー弁別域の計数結果から生成した画像データは、物質の弁別能が高い画像データとなる。例えば、図４Ｂに例示するエネルギー弁別域（２）の計数結果とエネルギー弁別域（３）の計数結果とを用いて、物質Ａを同定可能な差分画像データを生成することができる。また、例えば、図４Ｂに例示するエネルギー弁別域（５）の計数結果とエネルギー弁別域（６）の計数結果とを用いて、物質Ａを同定可能な差分画像データを生成することができる。しかし、図４Ｂに例示するように、細かい粒度で多数のエネルギー弁別域が設定された場合、計数結果として発生するデータ量が増大する。
【００４６】
このように、従来では、画像化を行なうためのデータ量が少なくなるように、エネルギー弁別域を粗く設定すると、操作者が着目する物質の画像化に必要なデータを確保できなくなる場合が発生する。また、従来では、操作者が着目する物質の画像化に必要なデータを確保できるように、エネルギー弁別域を細かく設定すると、画像化を行なうためのデータ量が多くなる。
【００４７】
そこで、第１の実施形態に係る制御部３８は、操作者が着目する物質の画像化に必要なデータを確保したうえで、画像化を行なうためのデータ量を削減するために、以下の制御を収集部１４に対して行なう。
【００４８】
すなわち、制御部３８は、収集部１４に対して、操作者から指定された物質のＸ線吸収特性に応じてエネルギー分割セットを設定する。そして、制御部３８は、設定したエネルギー分割セットを収集部１４に通知する。ここで、制御部３８は、計数結果の収集前に、エネルギー分割セットを設定する。
【００４９】
かかる制御により、収集部１４は、エネルギー分割セットで設定される複数のエネルギー弁別域それぞれに計数値を振り分けることで計数結果を収集し、架台装置３０に送信する。そして、画像再構成部３６は、収集部１４から受信した計数結果を用いて画像データを再構成する。画像再構成部３６は、収集部１４から受信した計数結果から生成された投影データを用いて画像データを再構成する。
【００５０】
すなわち、本実施形態では、制御部３８は、操作者が着目する物質のＸ線吸収特性に応じて、能動的にエネルギー分割セットを設定する。換言すると、制御部３８は、操作者が着目する物質の画像化に必要な情報が確保される複数のエネルギー弁別域で構成され、かつ、エネルギー弁別域の数が少なくなるエネルギー分割セットを設定する。
【００５１】
ここで、操作者から指定された物質のＸ線吸収特性は、例えば、Ｋ吸収端等の物質固有の特性エネルギー値である。Ｋ吸収端等の特性エネルギー値は、操作者が入力しても良いが、かかる操作を行なうためには、操作者は、自身が着目する物質の特性エネルギー値を調べる必要がある。本実施形態は、物質固有の特性エネルギー値を操作者が入力する場合であっても良いが、操作者の負担を軽減するために、上述したデータベース３９が設置される。すなわち、制御部３８は、複数の物質それぞれのＸ線吸収スペクトルに関する情報を記憶するデータベース３９を用いて、上記のエネルギー分割セットを設定する。
【００５２】
ここで、第１の実施形態に係る制御部３８は、操作者が指定した物質が１つの場合には、第１設定法に基づいてエネルギー分割セットの設定を行なう。また、第１の実施形態に係る制御部３８は、操作者が指定した物質が複数の場合には、エネルギー分割セットを、第２設定法、又は、第１設定法と第２設定法とを組み合わせた第３設定法に基づいてエネルギー分割セットの設定を行なう。
【００５３】
まず、制御部３８が第１設定法に基づいて行なう制御処理について、図５Ａ、図５Ｂ、図６及び図７を用いて説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、図１に示すデータベースが記憶するデータ構成の一例を示す図であり、図６及び図７は、第１の実施形態に係る制御部が第１設定法に基づいて行なう制御処理を説明するための図である。なお、以下に説明する制御処理は、Ｋ吸収端の違いを利用した物質の同定が可能となる差分画像データを生成する場合に適用される処理である。
【００５４】
まず、制御部３８は、物質を特定可能なパラメータの入力を操作者から受け付けた場合に、受け付けたパラメータに該当する物質に固有の特性エネルギー値をデータベース３９から取得する。すなわち、制御部３８は、データベース３９を用いて、物質に固有のエネルギー成分の検索処理を行なう。
【００５５】
例えば、データベース３９は、図５Ａに示すように、「物質名：Ａ」と「商品名：Ａ’」と「Ｘ線吸収スペクトル：Ｓ（Ａ）」とを対応付けて記憶する。図５Ａに例示するデータベース３９は、複数の物質それぞれのＸ線吸収スペクトルを、物質を特定可能なパラメータである物質名と商品名とに関連付けたデータ構造となる。
【００５６】
或いは、データベース３９は、図５Ｂに示すように、「物質名：Ａ」と「商品名：Ａ’」と「Ｋ吸収端：ＥＫ（Ａ）」と「Ｌ吸収端：ＥＬ（Ａ）」とを対応付けて記憶する。図５Ｂに例示するデータベース３９は、複数の物質それぞれのＸ線吸収スペクトルを特徴付ける特性エネルギー値を、物質を特定可能なパラメータである物質名と商品名とに関連付けたデータ構造となる。
【００５７】
このように、データベース３９は、造影剤及び化学標識物質を含む物質の名前（物質名や商品名）に対応付けて、該当する物質のＸ線吸収係数及び特性エネルギー値の少なくとも一方を記憶する。
【００５８】
なお、第１の実施形態では、データベース３９がＸ線ＣＴ装置内（コンソール装置３０内）に設置される場合について説明するが、第１の実施形態は、データベース３９が、Ｘ線ＣＴ装置（コンソール装置３０）の外部に設置される場合であっても良い。かかる場合、コンソール装置３０とデータベース３９とは、有線通信網や無線通信網により接続される。
【００５９】
図６は、第１設定法を行なう場合の制御処理の一例をシーケンス図で示している。図６に示すように、制御部３８は、操作者が入力したパラメータを送信して、データベース３９に問い合わせを行なう。例えば、制御部３８は、「物質名：ＡＡＡ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」を、データベース３９に問い合せる。ここで、「物質名：ＡＡＡ」がキセノン系の造影剤名であるとする。データベース３９は、「物質名：ＡＡＡ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」を検索キーワードとして、自身が記憶するデータを検索し、検索結果を制御部３８に回答する。例えば、データベース３９は、図６に示すように、「物質名：ＡＡＡ」がキセノン系の造影剤名であることから、キセノンのＫ吸収端「ＥＫ＝３４．５６ｋｅＶ」を制御部３８に回答する。なお、データベース３９が自装置外に設置される場合、制御部３８は、自装置の外部に設置されたデータベース３９に対して通信網を介して問い合せを行なう。
【００６０】
上記の場合では、データベース３９は、検索機能を有する。すなわち、制御部３８は、操作者が入力したパラメータをキーワードとする特性エネルギー値の検索要求を行ない、データベース３９は、制御部３８の問い合わせに付加されているパラメータをキーワードとする特性エネルギー値の検索を行ない、検索結果を回答する。なお、データベース３９は、検索の結果、パラメータに対応するデータが存在しない場合、例えば、「Not  Found」等のメッセージを回答する。
【００６１】
ただし、第１の実施形態は、制御部３８が検索を行なう場合であっても良い。かかる場合、制御部３８は、操作者が入力したパラメータをキーワードとして、データベース３９を検索して、パラメータに対応する物質に固有の特性エネルギー値（例えば、Ｋ吸収端）を取得する。
【００６２】
また、上記では、物質名とともにエネルギー成分の種類が検索用のパラメータとして用いられる場合について説明したが、第１の実施形態は、物質名や商品名を検索用のパラメータとして用い、特性エネルギーの種類を検索用のパラメータとして用いない場合であっても良い。この場合、データベース３９は、複数種類の特性エネルギー値を制御部３８に回答し、表示装置３２は、制御部３８の制御により、例えば、種類が明記された複数の特性エネルギー値のテーブルを表示する。操作者は、テーブルを参照した後、入力装置３１等を用いて物質同定に用いる特性エネルギー値を指定する。
【００６３】
上述した処理により、操作者が指定した物質のＸ線吸収特性を示す特性エネルギー値を取得すると、制御部３８は、第１設定法として、図６に示すように、特性エネルギー値を中心として、粒度の異なる複数のエネルギー弁別域を設定する。具体的には、制御部３８は、特性エネルギー値の近傍のエネルギー領域に対して細かい粒度でエネルギー弁別域を設定する。また、制御部３８は、特性エネルギー値の近傍のエネルギー領域以外のエネルギー領域に対して粗い粒度でエネルギー弁別域を設定する。
【００６４】
第１設定法により設定されるエネルギー分割セットの一例について図７を用いて説明する。図７は、キセノンのＫ吸収端「ＥＫ＝３４．５６ｋｅＶ」を用いた差分画像データを生成する場合に、第１設定法により設定されるエネルギー分割セットの一例を示している。なお、図７に示すＸ線吸収スペクトルの縦軸は、質量減弱係数である。
【００６５】
図７に例示する「０〜９」それぞれは、制御部３８により設定されたエネルギー分割セットである１０個のエネルギー弁別域「ＥＲ０〜ＥＲ９」を示す。制御部３８は、図７に例示するように、キセノンのＫ吸収端「ＥＫ＝３４．５６ｋｅＶ」を中心とする近傍のエネルギー領域では、狭い幅の「ＥＲ４、ＥＲ５、ＥＲ６、ＥＲ７」を設定する。図７に例示する場合では、ＥＲ５とＥＲ６との境界が、キセノンのＫ吸収端「ＥＫ＝３４．５６ｋｅＶ」に対応する。
【００６６】
そして、制御部３８は、図７に例示するように、「ＥＲ４〜ＥＲ７」の領域以外の領域については、「ＥＲ４〜ＥＲ７」の幅より広い幅の「ＥＲ０、ＥＲ１、ＥＲ２、ＥＲ３」と「ＥＲ８、ＥＲ９」とを設定する。図７に例示する場合では、弁別域の幅は、「ＥＲ０＝ＥＲ１＝ＥＲ２＝ＥＲ９＞ＥＲ３＝ＥＲ８＞ＥＲ４＝ＥＲ５＝ＥＲ６＝ＥＲ７」となっている。
【００６７】
着目物質以外の物質のＸ線吸収スペクトルは、着目物質のＫ吸収端の近傍領域では、滑らかに変化している。差分処理によりキセノン以外の物質の情報を効率的に除去するためには、差分に用いるエネルギー範囲を狭めることが好適である。このため、制御部３８は、キセノンのＫ吸収端を用いた差分画像データの生成に必要となる情報が含まれる領域については、ＥＲ５とＥＲ６との境界がキセノンのＫ吸収端となるように調整したうえで、狭い幅の「ＥＲ４、ＥＲ５、ＥＲ６、ＥＲ７」を設定する。
【００６８】
また、着目物質のＫ吸収端の近傍領域以外の領域は、Ｋ吸収端を用いた差分画像データの生成に必ずしも必要でない。このため、制御部３８は、キセノンのＫ吸収端の近傍領域である「ＥＲ４〜ＥＲ７」以外の領域では、広い幅のエネルギー弁別域を設定する。
【００６９】
そして、制御部３８は、図６に示すように、設定したエネルギー分割セットに関する設定値を収集部１４に通知する。この設定値は、エネルギー値が演算された各パルスの計数結果を、１０個のエネルギー弁別域「ＥＲ０〜ＥＲ９」に振り分けるための複数の閾値となる。エネルギー分割セットが設定された後にＣＴスキャンが開始されると、収集部１４は、図６に示すように、各エネルギー弁別域に計数値を振り分ける。
【００７０】
図８では、検出器１３から出力されたパルスを弁別した結果得られた各Ｘ線光子のエネルギー値を、時系列に沿って配列した棒グラフを示している。図８に例示する場合、収集部１４は、「ＥＲ０」の計数値「Ｃ（ＥＲ０）」が「３」であり、「ＥＲ１」の計数値「Ｃ（ＥＲ１）」が「４」であり、「ＥＲ２」の計数値「Ｃ（ＥＲ２）」が「４」であり、「ＥＲ３」の計数値「Ｃ（ＥＲ３）」が「５」であるとする計数結果を収集する。
【００７１】
また、図８に例示する場合、収集部１４は、「ＥＲ４」の計数値「Ｃ（ＥＲ４）」が「１」であり、「ＥＲ５」の計数値「Ｃ（ＥＲ５）」が「２」であり、「ＥＲ６」の計数値「Ｃ（ＥＲ６）」が「０」であり、「ＥＲ７」の計数値「Ｃ（ＥＲ７）」が「１」であるとする計数結果を収集する。また、図８に例示する場合、収集部１４は、「ＥＲ８」の計数値「Ｃ（ＥＲ８）」が「０」であり、「ＥＲ９」の計数値「Ｃ（ＥＲ９）」が「１」であるとする計数結果を収集する。
【００７２】
収集部１４は、各管球位相で「Ｃ（ＥＲ０）〜Ｃ（ＥＲ９）」を収集し、コンソール装置３０に送信する。そして、画像再構成部３６は、画像再構成処理を行なう。例えば、画像再構成部３６は、図７に示すように、制御部３８の指示により、或いは、操作者の指示により、「Ｃ（ＥＲ４）＋Ｃ（ＥＲ５）」の計数結果に対応する投影データから第１画像データ１０１を再構成する。また、例えば、画像再構成部３６は、図７に示すように、制御部３８の指示により、或いは、操作者の指示により、「Ｃ（ＥＲ６）＋Ｃ（ＥＲ７）」の計数結果に対応する投影データから第２画像データ１０２を再構成する。そして、画像再構成部３６は、例えば、図７に示すように、第２画像データ１０２から第１画像データ１０１を差分することで、差分画像データ１０３を生成する。表示装置３２は、制御部３８の制御により、差分画像データ１０３を表示する。
【００７３】
なお、画像再構成部３６は、制御部３８の制御により、例えば、図７に示すように、差分画像データ１０３に第２画像データ１０２を重畳させた重畳画像データ１０４を生成しても良い。差分画像データ１０３には、キセノン系の造影剤が分布している領域が描出されている。しかし、かかる領域がどの領域に対応するかを操作者が確認するためには、組織形態全体が描出されたＸ線ＣＴ画像データを差分画像データ１０３に重畳させた画像データを表示することが望ましい。なお、重畳対象となるＸ線ＣＴ画像データは、第１画像データ１０１であっても、全計数結果に対応する投影データから再構成されたＸ線ＣＴ画像データであっても良い。
【００７４】
なお、第１画像データ１０１は、「Ｃ（ＥＲ３）〜Ｃ（ＥＲ５）」の計数結果に対応する投影データや、「Ｃ（ＥＲ０）〜Ｃ（ＥＲ５）」の計数結果に対応する投影データから再構成される場合であっても良い。同様に、第２画像データ１０２は、「Ｃ（ＥＲ６）〜Ｃ（ＥＲ８）」の計数結果に対応する投影データや、「Ｃ（ＥＲ６）〜Ｃ（ＥＲ９）」の計数結果に対応する投影データから再構成される場合であっても良い。かかる条件変更は、差分画像データ１０３や重畳画像データ１０４を参照した操作者により任意に変更可能である。
【００７５】
次に、第２設定法及び第３設定法について図９、図１０、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２を用いて説明する。図９は、第１の実施形態に係る制御部が複数の物質が指定された場合に行なう制御処理を説明するための図である。また、図１０、図１１Ａ及び図１１Ｂは、第１の実施形態に係る制御部が行なう第２設定法の一例を示す図であり、図１２は、第１の実施形態に係る制御部が行なう第３設定法の一例を示す図である。
【００７６】
図９は、第２設定法、又は、第３設定法を行なう場合の制御処理の一例をシーケンス図で示している。図９に示すように、制御部３８は、操作者が入力した複数のパラメータを送信して、データベース３９に複数の物質の問い合わせを行なう。例えば、制御部３８は、「物質名：Ａ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」、「物質名：Ｂ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」及び「物質名：Ｃ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」を、データベース３９に問い合せる。ここで、「物質名：Ａ」がヨード系の造影剤名であり、「物質名：Ｂ」がガドリウム系の造影剤名であり、「物質名：Ｃ」がビスマス系の造影剤名であるとする。
【００７７】
データベース３９は、「物質名：Ａ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」、「物質名：Ｂ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」及び「物質名：Ｃ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」を検索キーワードとして、自身が記憶するデータを検索し、検索結果を制御部３８に回答する。データベース３９は、「物質名：Ａ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」については、ヨウ素のＫ吸収端「ＥＫ＝３３．１６ｋｅＶ」を「閾値：Ｔｈ２」として、制御部３８に回答する。また、データベース３９は、「物質名：Ｂ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」については、ガドリニウムのＫ吸収端「ＥＫ＝５０．２４ｋｅＶ」を「閾値：Ｔｈ３」として、制御部３８に回答する。また、データベース３９は、「物質名：Ｂ、特性エネルギー：Ｋ吸収端」については、ビスマスのＫ吸収端「ＥＫ＝９０．５５ｋｅＶｋｅＶ」を「閾値：Ｔｈ４」として、制御部３８に回答する。なお、制御部３８は、データベース３９を検索して「Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４」を取得しても良いし、「Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４」を操作者から受け付けても良い。
【００７８】
そして、制御部３８は、図９に示すように、各物質のエネルギー分割セットを設定し、各物質のエネルギー分割セットを設定するための設定値を、収集部１４に通知する。物質ごとのエネルギー分割セットが設定された後にＣＴスキャンが開始されると、収集部１４は、図９に示すように、物質ごとの各エネルギー弁別域に計数値を振り分ける。
【００７９】
第２設定法を行なう制御部３８は、操作者から複数の物質が指定された場合、各物質のＸ線吸収特性を示す特性エネルギー値により複数のエネルギー弁別域を設定して、エネルギー分割セットを設定する。例えば、制御部３８は、図１０に示すように、「Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４」とともに、ノイズレベルを判定するための下限閾値である「Ｔｈ１」と、再構成処理に不要なエネルギーレベルを判定するための上限閾値「Ｔｈ５」とを用いて、複数のエネルギー弁別域を設定する。ここで、「Ｔｈ１」及び「Ｔｈ５」は、システム固有に設定される閾値であり、制御部３８に予め設定されている値である。すなわち、制御部３８は、指定された３個の物質それぞれに固有の閾値である「Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４」と、システム固有の下限閾値である「Ｔｈ１」と、システム固有の上限閾値である「Ｔｈ５」とを用いて、計数結果を振り分けるための４個のエネルギー弁別域を設定する。
【００８０】
例えば、制御部３８は、図１０で「１」で示す「ＥＲ（１）：Ｔｈ１≦Ｅ＜Ｔｈ２」と、図１０で「２」で示す「ＥＲ（２）：Ｔｈ２≦Ｅ＜Ｔｈ３」と、図１０で「３」で示す「ＥＲ（３）：Ｔｈ３≦Ｅ＜Ｔｈ４」と、図１０で「４」で示す「ＥＲ（４）：Ｔｈ４≦Ｅ＜Ｔｈ４」とを設定する。なお、制御部３８は、図１０で「０」で示す「ＥＲ（０）：Ｅ＜Ｔｈ１」の計数結果を破棄するように設定する。また、制御部３８は、図１０で図示しない「ＥＲ（５）：Ｔｈ５＜Ｅ」の計数結果を破棄するように設定する。
【００８１】
そして、制御部３８は、更に、複数の物質それぞれの特性エネルギー値に応じて、複数のエネルギー弁別域を粗い粒度の複数のエネルギー弁別域に束ねることで、複数の物質それぞれのエネルギー分割セットを設定する。例えば、制御部３８は、図１０に示すように、「Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ５」により、「ＥＲ（１）」及び「ＥＲ（２）＋ＥＲ（３）＋ＥＲ（４）」の２個をＩ（ヨウ素）用のエネルギー分割セットとして設定する。また、例えば、制御部３８は、図１０に示すように、「Ｔｈ１、Ｔｈ３、Ｔｈ５」により、「ＥＲ（１）＋ＥＲ（２）」及び「ＥＲ（３）＋ＥＲ（４）」の２個をＧｄ（ガドリウム）用のエネルギー分割セットとして設定する。また、例えば、制御部３８は、図１０に示すように、「Ｔｈ１、Ｔｈ４、Ｔｈ５」により、「ＥＲ（１）＋ＥＲ（２）＋ＥＲ（３）」及び「ＥＲ（４）」の２個をＢｉ（ビスマス）用のエネルギー分割セットとして設定する。
【００８２】
ここで、「ＥＲ（１）」の計数値を「Ｃ（ＥＲ１）」とし、「ＥＲ（２）」の計数値を「Ｃ（ＥＲ２）」とし、「ＥＲ（３）」の計数値を「Ｃ（ＥＲ３）」とし、「ＥＲ（４）」の計数値を「Ｃ（ＥＲ４）」とする。
【００８３】
図１０に示すエネルギー分割セットが設定された場合、収集部１４は、図１１Ａに示すように、Ｉ用の計数結果として、「Ｃ（ＥＲ１）」と、加算値「Ｃ（ＥＲ２）＋Ｃ（ＥＲ３）＋Ｃ（ＥＲ４）」とをコンソール装置３０に送信する。また、収集部１４は、図１１Ａに示すように、Ｇｄ用の計数結果として、加算値「Ｃ（ＥＲ１）＋Ｃ（ＥＲ２）」と、加算値「Ｃ（ＥＲ３）＋Ｃ（ＥＲ４）」とをコンソール装置３０に送信する。また、収集部１４は、図１１Ａに示すように、Ｂｉ用の計数結果として、加算値「Ｃ（ＥＲ１）＋Ｃ（ＥＲ２）＋Ｃ（ＥＲ３）」と、「Ｃ（ＥＲ４）」とをコンソール装置３０に送信する。
【００８４】
これにより、画像再構成部３６は、図１１Ａに示すように、Ｉ用の計数結果から差分画像データ（Ｉ）を生成し、Ｇｄ用の計数結果から差分画像データ（Ｇｄ）を生成し、Ｂｉ用の計数結果から差分画像データ（Ｂｉ）を生成する。
【００８５】
なお、第１の実施形態は、例えば、制御部３８が、「ＥＲ（１）、ＥＲ（２）、ＥＲ（３）、ＥＲ（４）」のエネルギー分割セットを収集部１４に通知しても良い。かかる場合、収集部１４は、「Ｃ（ＥＲ１）、Ｃ（ＥＲ２）、Ｃ（ＥＲ３）、Ｃ（ＥＲ４）」を送信する。そして、制御部３８の指示により、画像再構成部３６は、「Ｃ（ＥＲ１）、Ｃ（ＥＲ２）、Ｃ（ＥＲ３）、Ｃ（ＥＲ４）」の投影データを、Ｉ用の投影データと、Ｇｄ用の投影データと、Ｂｉ用の投影データとに分割して、差分画像データ（Ｉ）と差分画像データ（Ｇｄ）と差分画像データ（Ｂｉ）とを生成する。
【００８６】
いずれの場合であっても、各物質の差分画像データを用いた弁別能は確保され、かつ、データ量は、低減される。なお、例えば、各差分画像データを参照した操作者により、各物質のＫ吸収端前後のみのエネルギー弁別域で差分処理を行なうように条件変更が行なわれても良い。かかる場合、収集部１４は、図１１Ｂに示すように、Ｉ用の計数結果として、「Ｃ（ＥＲ１）」と「Ｃ（ＥＲ２）」とをコンソール装置３０に送信する。また、収集部１４は、図１１Ｂに示すように、Ｇｄ用の計数結果として、「Ｃ（ＥＲ２）」と、「Ｃ（ＥＲ３）」とをコンソール装置３０に送信する。また、収集部１４は、図１１Ｂに示すように、Ｂｉ用の計数結果として、「Ｃ（ＥＲ３）」と、「Ｃ（ＥＲ４）」とをコンソール装置３０に送信する。
【００８７】
ただし、図１１Ｂに例示する場合、画像化のための情報量が低減して、差分画像データを用いた弁別能が低減する可能性がある。従って、図１１Ｂに例示する処理を行なうか否かは、例えば、操作者により選択される。差分画像データを用いた弁別能を確保するためには、図１１Ａに例示する処理が行なわれることが望ましい。
【００８８】
次に、第３設定法について説明する。第３設定法を行なう制御部３８は、操作者から複数の物質が指定された場合、各物質の特性エネルギー値（Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４）を取得し、物質ごとのエネルギー分割セットを、第１設定法により設定する。なお、制御部３８は、各物質の特性エネルギー値とともに、上述したＴｈ１及びＴｈ５も用いる。例えば、制御部３８は、図１２に示すように、Ｔｈ２の値を中心とする領域については細かい粒度のエネルギー弁別域（図中の「１」及び「２」を参照）を設定し、当該領域以外の領域については粗い粒度のエネルギー弁別域（図中の「３」及び「４」を参照）を設定することで、Ｉ用のエネルギー分割セットを設定する。
【００８９】
また、制御部３８は、図１２に示すように、Ｔｈ３の値を中心とする領域については細かい粒度のエネルギー弁別域（図中の「２」及び「３」を参照）を設定し、当該領域以外の領域については粗い粒度のエネルギー弁別域（図中の「１」、「４」及び「５」を参照）を設定することで、Ｇｄ用のエネルギー分割セットを設定する。また、制御部３８は、図１２に示すように、Ｔｈ４の値を中心とする領域については細かい粒度のエネルギー弁別域（図中の「３」及び「４」を参照）を設定し、当該領域以外の領域については粗い粒度のエネルギー弁別域（図中の「１」、「２」及び「５」を参照）を設定することで、Ｂｉ用のエネルギー分割セットを設定する。そして、制御部３８は、図１２に示す物質ごとのエネルギー分割セットを収集部１４に通知して、ＣＴスキャンを開始させる。
【００９０】
なお、図１２に示す第３設定法では、収集部１４は、５個の閾値「Ｔｈ１〜Ｔｈ５」に加え、更に、７個の閾値を用いてエネルギー弁別を行なう必要がある。そこで、制御部３８は、第１設定法の規則が守られる範囲内で、各物質のエネルギー弁別域を設定して、５個の閾値「Ｔｈ１〜Ｔｈ５」の他に収集部１４が用いる閾値が少なくなるように調整を行なっても良い。
【００９１】
第１の実施形態に係る制御部３８は、更に、収集部１４に通知したエネルギー分割セットの設定に用いた設定値（複数の閾値）を、該当する物質に対応付けて所定の記憶部に格納する。この所定の記憶部としては、データベース３９が挙げられる。例えば、第１設定法を行なった制御部３８は、図６に示すように、データベース３９に対して、設定値の保管要求を行なう。これにより、例えば、データベース３９は、「物質名：ＡＡＡ」等に対応付けて、「ＥＲ０〜ＥＲ９」の設定に用いられた設定値を記憶する。かかる処理により、再度、操作者から「物質名：ＡＡＡ」の指定を受け付けた場合、データベース３９は、制御部３８の問い合わせに対して、「ＥＲ０〜ＥＲ９」の設定値を回答する。また、制御部３８は、所定の記憶部として、自装置内の内部メモリを用いても良い。
【００９２】
また、例えば、第２設定法や第３設定法を行なった制御部３８は、図９に示すように、データベース３９に対して、各物質の設定値の保管要求を行なう。これにより、例えば、データベース３９は、「物質名：Ｉ」等に対応付けて、「ＥＲ（１）」及び「ＥＲ（２）＋ＥＲ（３）＋ＥＲ（４）」の設定値を記憶する。また、例えば、データベース３９は、「物質名：Ｇｄ」等に対応付けて、「ＥＲ（１）＋ＥＲ（２）」及び「ＥＲ（３）＋ＥＲ（４）」の設定値を記憶する。また、例えば、データベース３９は、「物質名：Ｂｉ」等に対応付けて、「ＥＲ（１）＋ＥＲ（２）＋ＥＲ（３）」及び「ＥＲ（４）」の設定値を記憶する。
【００９３】
以上の第１設定法〜第３設定法を用いたエネルギー分割セットの設定が行なわれることで、収集部１４は、操作者が着目する物質の画像化に必要な情報が確保された計数結果を収集する。かかる計数結果のデータ量は、エネルギー分割セットの設定により、例えば、図４Ｂに示すエネルギー分割セットと比較して、大幅に低減している。
【００９４】
次に、上記の処理を制御部３８が行なうための、操作者が入力操作を行なうために表示されるＧＵＩについて、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ及び図１４を用いて説明する。図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ及び図１４は、第１の実施形態に係るＧＵＩの一例を示す図である。
【００９５】
例えば、制御部３８の制御により、表示装置３２は、図１３Ａに示すように、画像データを表示する「データ表示領域２００」とともに、操作者が物質を特定可能なパラメータを入力するための入力用ＧＵＩ３００を表示する。
【００９６】
図１３Ａに例示する入力用ＧＵＩ３００には、操作者がパラメータを入力するためのボックス３０１が配置される。操作者は、ボックス３０１をマウスで選択し、キーボートを用いて、例えば、図１３Ｂに示すように、パラメータ「ＡＡＡ」をボックス３０１に入力する。そして、操作者は、入力したパラメータを確認後、例えば、検索要求用のショートカットキーを押下する。これにより、図６〜図８を用いて説明した検索処理や制御処理が自動的に開始される。
【００９７】
また、操作者は、ボックス３０１をマウスで選択し、キーボートを用いて、例えば、図１３Ｃに示すように、パラメータ「Ｉ，Ｇｄ，Ｂｉ」をボックス３０１に入力する。そして、操作者は、入力したパラメータを確認後、例えば、検索要求用のショートカットキーを押下する。これにより、図９〜図１１Ｂを用いて説明した検索処理や制御処理が自動的に開始される。
【００９８】
更に、制御部３８の制御により、表示装置３２は、制御部３８が収集部１４に通知した設定値を読み出すための操作ボタンを表示装置３２に表示する。制御部３８は、収集部１４に通知したエネルギー分割セットの設定に用いた設定値（複数の閾値）を、該当する物質に対応付けてデータベース３９や内部メモリに格納している。そこで、図１３Ａに例示する入力用ＧＵＩ３００には、一度設定された設定値を用いた処理を実行させるためのショートカット用の操作ボタン群３０２（操作ボタン３０２ａ〜３０２ｄ）が配置される。
【００９９】
例えば、操作ボタン３０２ａは、図１３Ｄに例示するように、Ｉ用のエネルギー分割セットとＧｄ用のエネルギー分割セットとＢｉ用のエネルギー分割セットとの設定に制御部３８が用いた設定値を、制御部３８が、データベース３９や内部メモリから取得するための操作ボタンである。操作者は、例えば、図１３Ｄに示すように、「Ｉ，Ｇｄ，Ｂｉ」の文字が記載された操作ボタン３０２ａ上にカーソルを移動し、マウスでクリックする。これにより、「Ｉ，Ｇｄ，Ｂｉ」それぞれの差分画像データを収集するためのＣＴスキャンが開始可能となる。
【０１００】
上記の場合では、操作ボタン群３０２として表示される各ショートカットボタンは、操作者がボックス３０１を用いた操作の履歴情報として、入力用ＧＵＩ３００に自動的に生成表示される。すなわち、ショートカット用の操作ボタン群３０２は、実際に解析用に用いた実績のある化学物質の同定用の画像化を行なうために、医師がボックス３０１を用いることなく再指定可能なように、生成表示される。ただし、第１〜第３設定法で設定されるエネルギー分割セットは、ＣＴスキャン前に設定されていれば良い。このため、本実施形態は、ショートカット用の操作ボタン群３０２が解析用に頻繁に用いる可能性のある化学物質用に設定される場合であっても良い。
【０１０１】
解析用に頻繁に用いる可能性のある化学物質については、例えば、医師やサービスマン等の事前の入力操作により、制御部３８にエネルギー分割セットを設定させておき、これにより得られた設定値をデータベース３９や内部メモリに保管させる。これにより、制御部３８は、解析用に頻繁に用いる可能性のある化学物質のショートカットボタンを生成表示させる。また、解析用に頻繁に用いる可能性のある化学物質のショートカットボタンは、事前に設定値を取得しておくのではなく、ショートカットボタンに対するクリック操作を契機として、制御部３８が該当する物質の特性エネルギー値をデータベース３９に問い合せるために用いられる場合であっても良い。
【０１０２】
また、図７を用いて説明したように、第１設定法が行なわれた場合、操作者の指定により、第１画像データ１０１を「Ｃ（ＥＲ４）＋Ｃ（ＥＲ５）」の計数結果から第１画像データ１０１を再構成し、「Ｃ（ＥＲ６）＋Ｃ（ＥＲ７）」の計数結果から第２画像データ１０２を再構成する場合がある。かかる場合、操作者の要求に応じた画像化を行なうために必要なデータは、「ＥＲ４＋ＥＲ５」と「ＥＲ６＋ＥＲ７」との２つのエネルギー弁別域となる。また、図１１Ｂに示すような第２設定法が行なわれた場合も、各物質のエネルギー分割セットは変更されることとなる。
【０１０３】
また、検出器１３や収集部１４の物理的特性等の要因により、計測されたエネルギーの値は、真のエネルギー値と一致しない場合があり、例えば、制御部３８が設定した閾値（例えば、Ｋ吸収端の値）が最適な設定値でない場合がある。かかる場合、操作者は、制御部３８が設定した設定値を変更する。
【０１０４】
このように、本実施形態では、操作者により、制御部３８が画像化用に設定した条件（エネルギー分割セット）が変更される場合がある。過去に条件変更を行なった物質の画像化を行なう場合、制御部３８が画像化用に自動設定した条件を、再度手動で変更することは、操作者にとって負担である。そこで、制御部３８は、操作者が行なった条件変更に基づいてエネルギー分割セットを変更した場合、エネルギー分割セットの再設定に用いた設定値を該当する物質に対応付けてデータベース３９や内部メモリに格納する。そして、制御部３８は、エネルギー分割セットの再設定に用いた設定値を読み出すための操作ボタンを表示装置３２に表示させる。
【０１０５】
例えば、図１１Ｂに示す条件変更が行なわれた場合、制御部３８は、Ｉ用のエネルギー分割セット「ＥＲ（１）、ＥＲ（２）」を設定する設定値と、Ｇｄ用のエネルギー分割セット「ＥＲ（２）、ＥＲ（３）」とを設定する設定値と、Ｂｉ用のエネルギー分割セット「ＥＲ（３）、ＥＲ（４）」とを設定する設定値とを格納する。そして、図１１Ｂに示す条件変更に基づく設定値を読み出すためのショートカットボタンとして、制御部３８は、図１４に示すように、「操作ボタン３０２ａ’」を表示させる。「操作ボタン３０２ａ’」には、例えば、図１４に示すように、操作者によりカスタマイズされた設定値を読み出すためのショートカットボタンであることを明示するために「Ｉ，Ｇｄ，Ｂｉ（Ｃ）」が記載される。
【０１０６】
次に、図１５を用いて、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理について説明する。図１５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図１５に示すフローチャートでは、ショートカットボタンに対応する設定値が内部メモリに格納済みである場合の処理を例示する。
【０１０７】
図１５に例示するように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の制御部３８は、操作者から物質の指定を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、物質の指定を受け付けない場合（ステップＳ１０１否定）、制御部３８は、物質の指定を受け付けるまで待機する。
【０１０８】
一方、物質の指定を受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）、制御部３８は、物質の指定がショートカットボタンによる受付けか否かを判定する（ステップＳ１０２）。物質の指定がショートカットボタンによる受け付けである場合（ステップＳ１０２肯定）、制御部３８は、内部メモリから特性エネルギー値に基づいて設定済みのエネルギー分割セットを取得する（ステップＳ１０６）。
【０１０９】
一方、ショートカットボタンによる受け付けでない場合（ステップＳ１０２否定）、制御部３８は、データベース３９に対する問い合わせを行ない（ステップＳ１０３）、回答を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、回答を受信しない場合（ステップＳ１０４否定）、制御部３８は、回答を受信するまで待機する。
【０１１０】
一方、回答を受信した場合（ステップＳ１０４肯定）、制御部３８は、エネルギー分割セットを設定する（ステップＳ１０５）。なお、回答が特性エネルギー値でない場合、制御部３８は、操作者が着目する物質の分析化学的データがデータベース３９に登録されていないと判断して、処理を終了する。或いは、制御部３８は、外部のデータベースに再度、問い合わせを行なっても良い。
【０１１１】
そして、ステップＳ１０５、又は、ステップＳ１０６の後、制御部３８は、エネルギー分割セットを収集部１４に通知する（ステップＳ１０７）。そして、制御部３８は、スキャン制御部３３を介して、架台装置１０にＣＴスキャンを実行させる（ステップＳ１０８）。そして、制御部３８は、エネルギー分割セットに基づいて収集された計数結果のデータセットを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで、データセットを受信していない場合（ステップＳ１０９否定）、制御部３８は、データセットを受信するまで待機する。
【０１１２】
一方、データセットを受信した場合（ステップＳ１０９肯定）、制御部３８の制御により、画像再構成部３６は、差分画像データを生成し（ステップＳ１１０）、重畳画像データを生成する（ステップＳ１１１）。
【０１１３】
そして、制御部３８の制御により、表示装置３２は、重畳画像データを表示し（ステップＳ１１２）、処理を終了する。
【０１１４】
上述したように、第１の実施形態では、第１設定法、第２設定法及び第３設定法のいずれかの方法により、物質のＸ線吸収特性に応じて、能動的に最適なエネルギー分割セットを設定する。すなわち、第１の実施形態では、制御部３８は、操作者が着目する物質の画像化に必要な情報が確保される複数のエネルギー弁別域で構成され、かつ、エネルギー弁別域の数が少なくなるエネルギー分割セットを設定する。従って、第１の実施形態では、操作者が着目する物質の画像化に必要なデータを確保したうえで、画像化を行なうためのデータ量を削減することができる。
【０１１５】
また、第１の実施形態では、事前処理により、エネルギー分割セットの設定及び設定値の保管を行なっておき、更に、取得済みの設定値を読み出すためのショートカットボタンを表示させる。また、かかる設定値やショートカットボタンは、操作者が行なった条件変更に応じて、更新したり、追加したりすることができる。従って、第１の実施形態では、着目する物質の画像化に必要とされる操作者の操作を簡略化することができる。
【０１１６】
なお、第１の実施形態に係るエネルギー分割セットの設定法は、上記の設定法に限定されるものではない。例えば、Ｋ吸収端等、物質のＸ線吸収特性を示す特性エネルギー値は、実際の測定では、ある範囲で揺らぐことが想定される。すなわち、データベース３９に登録されている情報から得られる特性エネルギー値は、理想的な測定で得られる理想値であり、実際の測定で得られる測定値は、理想値と異なる場合がある。このため、例えば、Ｋ吸収端前後のエネルギー領域は、不感領域とすることが、着目物質の弁別を確実に行うためは好適な場合がある。そこで、上記の第１設定法、第２設定法及び第３設定法を行なう場合、制御部１８は、以下に説明する変形例を行なうことが可能である。
【０１１７】
操作者が指定した物質が１つであることから第１設定法を行なう場合、制御部１８は、特性エネルギー値の前後の領域を除外した領域で、エネルギー分割セットを設定する。例えば、制御部１８は、図７に例示するエネルギー弁別域「ＥＲ０〜ＥＲ９」のうち、キセノンのＫ吸収端「ＥＫ＝３４．５６ｋｅＶ」の前後のエネルギー弁別域「ＥＲ５」及び「ＥＲ６」を、計数値を収集しない不感領域として設定する。
【０１１８】
かかる場合、例えば、第１画像データ１０１は、「Ｃ（ＥＲ４）」の計数結果、又は、「Ｃ（ＥＲ３）、Ｃ（ＥＲ４）」の計数結果、又は、「Ｃ（ＥＲ０）〜Ｃ（ＥＲ４）」の計数結果等に基づいて、再構成される。また、例えば、第２画像データ１０２は、「Ｃ（ＥＲ７）」の計数結果、又は、「Ｃ（ＥＲ7）、Ｃ（ＥＲ8）」の計数結果、又は、「Ｃ（ＥＲ７）〜Ｃ（ＥＲ９）」の計数結果等に基づいて、再構成される。上記の第１設定法の変形例では、例えば、キセノンのＫ吸収端の測定値が理想値「３４．５６ｋｅＶ」から揺らぐ場合でも、キセノン系の造影剤を強調して弁別可能なエネルギー分割セットを設定することができる。その結果、上記の変形例では、キセノン系の造影剤を確実に同定可能な差分画像データ１０３を得ることができる。
【０１１９】
また、操作者が指定した物質が複数であることから第２設定法、又は、第３設定法を行なう場合、制御部１８は、複数の物質それぞれの特性エネルギー値の前後の領域を除外した領域で、当該複数の物質それぞれのエネルギー分割セットを設定する。例えば、図１０及び図１２に示すエネルギー分割セットを設定する場合、制御部１８は、Ｔｈ２の前後領域『「Ｔｈ２−ｄ２」〜「Ｔｈ２＋ｄ２＃」』と、Ｔｈ３の前後領域『「Ｔｈ３−ｄ３」〜「Ｔｈ３＋ｄ３＃」』と、Ｔｈ４の前後領域『「Ｔｈ４−ｄ４」〜「Ｔｈ４＋ｄ４＃」』とをそれぞれ不感領域として設定する。かかる第２設定法の変形例や、第３設定法の変形例でも、各造影剤のＫ吸収端の測定値それぞれが理想値から揺らぐ場合でも、各造影剤を強調して弁別可能なエネルギー分割セットを設定することができる。その結果、上記の変形例では、複数種類の造影剤それぞれを確実に同定可能な差分画像データ群を得ることができる。
【０１２０】
なお、上記の変形例で不感領域の設定に用いられる値は、制御部１８に初期設定されている場合でも、操作者がマニュアルで設定する場合でも良い。また、上記の変形例で不感領域の設定に用いられる値は、操作者がマニュアルで変更することが可能である。また、上記の変形例で不感領域の設定に用いられる値は、例えば、データの収集量や、吸収端の測定誤差等の情報に基づいて、制御部１９が自動で変更することが可能である。また、上記の変形例を行なうか否かは、例えば、操作者により任意に変更可能である。
【０１２１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る収集部１４は、制御部３８で能動的に変更設定されるエネルギー分割セットに応じて、エネルギー弁別を行なう必要がある。すなわち、収集部１４は、処理対象となる物質の特性エネルギー値に応じて変更される複数の閾値を用いて、エネルギー弁別を動的に変更して行なう必要がある。
【０１２２】
そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態で設定されるエネルギー分割セットに応じて、エネルギー弁別を実行可能とする検出器１３及び収集部１４の具体的な構成例について、図１６、図１７及び図１８を用いて説明する。なお、図１６は、図１に示す検出器及び収集部の第１構成例を示す図であり、図１７は、図１に示す検出器及び収集部の第２構成例を示す図であり、図１８は、図１に示す検出器及び収集部の第２構成例を示す図である。
【０１２３】
なお、以下の説明では、図１０を用いて説明したＩ用、Ｇｄ用及びＢｉ用の３つのエネルギー分割セットが設定され、収集部１４が図１１Ａに示すＩ用、Ｇｄ用及びＢｉ用のエネルギーセットを収集する場合について説明する。
【０１２４】
まず、第１構成例について、図１６を用いて説明する。図１６に示す「Ａｍｐ」は、検出器１３を構成する各検出素子１３１に接続される増幅器である。図１６に示す「Ａｍｐ」は、各検出素子１３１が出力した信号を増幅後、収集部１４に送信する。収集部１４は、図１６に示すように、Ｎ個のコンパレータと、Ｎ個のコンパレータそれぞれに接続されるＮ個のカウンタ（カウンタ１、カウンタ２、カウンタ３、・・・、カウンタ（ｎ−１）、カウンタｎ）を有する。Ｎ個のコンパレータそれぞれには、閾値（Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３、・・・、Ｔｈ（ｎ−１）、Ｔｈｎ）が設定される。制御部３８は、各コンパレータに任意の閾値を変更設定可能である。
【０１２５】
図１６に示す各コンパレータは、Ａｍｐから出力された信号が、設定された閾値を超えた場合、１つのパルスを発生し、後段のカウンタは、前段のコンパレータが発生したパルスの個数をカウントする。ここで、図１１Ａに示すＩ用、Ｇｄ用及びＢｉ用のエネルギーセットを収集することから、５個のコンパレータに対して、「Ｔｈ１〜Ｔｈ５」の閾値が設定されることとなる。
【０１２６】
また、Ｎ個のコンパレータの後段は、図１６に示すように、１つの演算回路が設置され、演算回路の後段には、メモリが設置される。図１６に示すメモリには、Ｉ用エネルギーセットを記憶する領域として２つの記憶領域（Ｉ（１）及びＩ（２））が設定される。また、図１６に示すメモリには、Ｇｄ用エネルギーセットを記憶する領域として２つの記憶領域（Ｇｄ（１）及びＧｄ（２））が設定される。また、図１６に示すメモリには、Ｂｉ用エネルギーセットを記憶する領域として２つの記憶領域（Ｂｉ（１）領域及びＢｉ（２））が設定される。
【０１２７】
図１６に示す演算回路は、５個のコンパレータそれぞれに接続されるカウンタの計数値を、各カウンタの前段に配置されたコンパレータに設定された閾値に応じて、メモリに設定された複数の記憶領域に同時に出力するカウンタのマルチプレクサである。例えば、演算回路は、エネルギー弁別域「ＥＲ（１）」の計数値「Ｃ（ＥＲ１）」を、Ｉ（１）とＧｄ（１）とＢｉ（１）とに出力する。また、演算回路は、エネルギー弁別域「ＥＲ（２）」の計数値「Ｃ（ＥＲ２）」を、Ｉ（２）とＧｄ（１）とＢｉ（１）とに出力する。また、演算回路は、エネルギー弁別域「ＥＲ（３）」の計数値「Ｃ（ＥＲ３）」を、Ｉ（２）とＧｄ（２）とＢｉ（１）とに出力する。また、演算回路は、エネルギー弁別域「ＥＲ（４）」の計数値「Ｃ（ＥＲ４）」を、Ｉ（２）とＧｄ（２）とＢｉ（２）とに出力する。
【０１２８】
これにより、図１６に示すように、Ｉ（１）は、「Ｃ（ＥＲ１）」の計数値を記憶し、Ｉ（２）は、「Ｃ（ＥＲ２）＋Ｃ（ＥＲ３）＋Ｃ（ＥＲ４）」を記憶する。また、図１６に示すように、Ｇｄ（１）は、「Ｃ（ＥＲ１）＋Ｃ（ＥＲ２）」の計数値を記憶し、Ｇｄ（２）は、「Ｃ（ＥＲ３）＋Ｃ（ＥＲ４）」を記憶する。また、図１６に示すように、Ｂｉ（１）は、「Ｃ（ＥＲ１）＋Ｃ（ＥＲ２）＋Ｃ（ＥＲ３）」の計数値を記憶し、Ｂｉ（２）は、「Ｃ（ＥＲ４）」を記憶する。
【０１２９】
次に、第２構成例について、図１７を用いて説明する。図１７に示す「Ａｍｐ」は、検出器１３を構成する全ての検出素子１３１に接続される増幅器であり、図１７に示す「Ａ／Ｄ」は、「Ａｍｐ」が出力した増幅後のアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器である。図１７に示す「Ａ／Ｄ」は、デジタル信号を収集部１４に送信する。収集部１４は、図１７に示すように、演算回路とメモリとを有する。図１７に示す演算回路は、コンパレータとカウンタとセレクタとメモリコントローラーとの機能を有する回路である。また、第２構成例でも、図１７に示すように、メモリには、Ｉ用エネルギーセットを記憶する領域として「Ｉ（１）及びＩ（２）」が設定され、Ｇｄ用エネルギーセットを記憶する領域として「Ｇｄ（１）及びＧｄ（２）」が設定され、Ｂｉ用エネルギーセットを記憶する領域として「Ｂｉ（１）領域及びＢｉ（２）」が設定される。
【０１３０】
図１７に示す演算回路は、「Ａ／Ｄ」の出力値を、コンパレータ機能により比較すると同時に、セレクタ機能とにより、各エネルギーセットの領域判定を行なって、カウンタ機能により、カウントアップを実行する。そして、図１７に示す演算回路は、メモリコントローラー機能により、例えば、単位時間当たりの計数値を、メモリの該当する領域に書き込む。これにより、図１７に示すように、メモリには、各物質のエネルギーセットが格納される。図１７に示す演算回路は、制御部３８から通知された設定値に基づいて、コンパレータ機能、セレクタ機能、カウンタ機能及びメモリコントローラー機能を用いた処理を行なう。
【０１３１】
次に、第３構成例について、図１８を用いて説明する。図１８に示す「Ａｍｐ」は、検出器１３を構成する各検出素子１３１に接続される増幅器であり、図１７に示す「Ａ／Ｄ」は、「Ａｍｐ」が出力した増幅後のアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器である。また、図１７に示す第１メモリは、「Ａ／Ｄ」が出力した単位時間当たり分のデジタル信号を、例えば、１０ｂｉｔのパルス列として保管する。第１メモリは、例えば、「書き込み、リセット、スワップ（swap）」を繰り返すダブルバッファ構造のメモリである。
【０１３２】
第１メモリは、単位時間当たりのパルス列を、収集部１４に出力する。収集部１４は、図１８に示すように、演算回路と第２メモリとを有する。図１８に示す演算回路は、コンパレータとカウンタとセレクタとメモリコントローラーとの機能を有する回路である。また、第２構成例でも、図１８に示すように、第２メモリには、Ｉ用エネルギーセットを記憶する領域として「Ｉ（１）及びＩ（２）」が設定され、Ｇｄ用エネルギーセットを記憶する領域として「Ｇｄ（１）及びＧｄ（２）」が設定され、Ｂｉ用エネルギーセットを記憶する領域として「Ｂｉ（１）領域及びＢｉ（２）」が設定される。
【０１３３】
図１８に示す演算回路は、単位時間当たりのパルス列（デジタル信号）を、コンパレータ機能により比較すると同時に、セレクタ機能とにより、各エネルギーセットの領域判定を行なって、カウンタ機能により、カウントアップを実行する。そして、図１８に示す演算回路は、メモリコントローラー機能により、例えば、単位時間当たりの計数値を、第２メモリの該当する領域に書き込む。これにより、図１８に示すように、第２メモリには、各物質のエネルギーセットが格納される。図１８に示す演算回路は、制御部３８から通知された設定値に基づいて、コンパレータ機能、セレクタ機能、カウンタ機能及びメモリコントローラー機能を用いた処理を行なう。
【０１３４】
なお、第１構成例、第２構成例及び第３構成例のいずれかを選択するかは、取得可能なアナログデジタル変換器の性能や、架台装置１０に搭載可能な回路規模、Ｘ線ＣＴ装置の価格帯等に応じて、決定される。
【０１３５】
なお、上記の実施形態で説明した画像処理は、フォトンカウンティングＣＴで生成可能な物質固有の特性エネルギー値に基づく画像データ全般に対して適用可能である。また、上記の実施形態で説明した画像処理は、計数結果を取得することが可能であるならば、Ｘ線ＣＴ装置とは独立に設置された画像処理装置により実行される場合であっても良い。
【０１３６】
また、第１及び第２の実施形態で説明した画像処理方法は、予め用意された画像処理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等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１３７】
以上、説明したとおり、第１及び第２の実施形態によれば、操作者が着目する物質の画像化に必要なデータを確保したうえで、画像化を行なうためのデータ量を削減することができる。
【０１３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要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である。
【符号の説明】
【０１３９】
１４  収集部
３６  画像再構成部
３８  制御部
【図１】
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【図２】
2014138796.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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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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【図１８】
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