(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴ装置において、検出素子の列方向の空間分解能を向上させること。【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂを制御してスキャンを実行し、列方向に検出素子ｅ１１（Ｅ１１）幅の１／２ずれた検出素子ｅ１１のデータと検出素子Ｅ１１のデータとを取得し、取得されたデータに基づいて画像データを生成する。【選択図】  図６
2014226376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＸ線を発する第１のＸ線源と、
チャンネル方向及び列方向に複数の第１検出素子を備え、前記第１のＸ線を検出する第１の検出器と、
第２のＸ線を発する第２のＸ線源と、
チャンネル方向及び列方向に複数の第２検出素子を備え、前記第２のＸ線を検出する第２の検出器と、
前記第１及び第２のＸ線源と前記第１及び第２の検出器とを制御してスキャンを実行し、１又は列方向に複数の第１検出素子からなる複数の第１検出領域と、１又は列方向に複数の第２検出素子からなる複数の第２検出領域とでそれぞれ対応する検出領域同士が前記列方向に前記検出領域の１／２ずれた、前記第１検出領域の第１のデータと前記第２検出領域の第２のデータを取得するスキャン実行手段と、
前記取得された第１及び第２のデータに基づいて画像データを生成する画像生成手段と、
を有するＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記第１及び第２検出領域が前記１の第１及び第２検出素子である場合、
前記第２の検出器の回転軌道は、前記第１の検出器に対して前記列方向に、前記検出素子の１／２ずれるように配置される請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
同一ビューにおける前記第１及び第２の検出器の列方向の重複部分に前記第１のＸ線及び前記第２のＸ線が入射されるようにそれぞれ制御する第１及び第２の絞りをさらに有し、
前記スキャン実行手段は、前記スキャンとしてコンベンショナルスキャンを実行し、
前記画像生成手段は、前記コンベンショナルスキャンによって同一ビューにおける前記取得された第１及び第２のデータに基づいて１検出素子を列方向に２分割したエレメント毎のデータを演算し、そのデータに基づいて前記画像データを生成する請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記スキャン実行手段は、前記スキャンとしてコンベンショナルスキャン又はヘリカルスキャンを実行し、
前記画像生成手段は、前記スキャンによって同一ビューにおける前記取得された第１のデータに基づいて第１の画像データを生成し、前記第２のデータに基づいて第２の画像データを生成し、前記第１及び第２の画像データを加算して第３の画像データを生成する請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記第１及び第２検出領域が前記複数の第１及び第２検出素子である場合、
前記第２の検出器の回転軌道は、前記第１の検出器の回転軌道と一致するように配置される請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
第１のＸ線を発する第１のＸ線源と、
チャンネル方向及び列方向に複数の第１検出素子を備え、前記第１のＸ線を検出する第１の検出器と、
第２のＸ線を発する第２のＸ線源と、
チャンネル方向及び列方向に複数の第２検出素子を備え、前記第２のＸ線を検出する第２の検出器と、
前記第１及び第２のＸ線源と前記第１及び第２の検出器とを制御してスキャンを実行し、チャンネル方向に複数の第１検出素子からなる複数の第１検出領域と、チャンネル方向に複数の第２検出素子からなる複数の第２検出領域とでそれぞれ対応する検出領域同士が前記チャンネル方向に前記検出領域の１／２ずれた、前記第１検出領域の第１のデータと前記第２検出領域の第２のデータを取得するスキャン実行手段と、
前記取得された第１及び第２のデータに基づいて画像データを生成する画像生成手段と、
を有するＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様としての本実施形態は、画像データを生成するＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）においては、Ｘ線源から扇状のＸ線ビーム（ｂｅａｍ）を被検体に照射し、その透過Ｘ線を、扇状Ｘ線ビームの広がりに合わせて配列された複数の検出素子からなるＸ線検出器で測定する。
【０００３】
そして、透過Ｘ線の測定は、Ｘ線源と検出素子列を被検体の周囲を回転させながら複数のビュー（ｖｉｅｗ）方向で行なわれる。このような透過Ｘ線の測定はスキャン（ｓｃａｎ）と呼ばれている。そして、スキャンによって得られた複数ビューの測定データに基づいて、被検体の断層像が再構成される。
【０００４】
１個のＸ線検出器の複数の検出素子の配列を工夫することで、チャンネル方向における断層像の空間分解能を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６９９１１号公報
【特許文献２】特開平７−８４０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、検出素子の列方向（ｚ軸方向）における断層像の空間分解能を向上させることはできない。
【０００７】
また、従来技術では、２管球システムにおいて、チャンネル方向における断層像の空間分解能を向上させるものがない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、第１のＸ線を発する第１のＸ線源と、チャンネル方向及び列方向に複数の第１検出素子を備え、前記第１のＸ線を検出する第１の検出器と、第２のＸ線を発する第２のＸ線源と、チャンネル方向及び列方向に複数の第２検出素子を備え、前記第２のＸ線を検出する第２の検出器と、前記第１及び第２のＸ線源と前記第１及び第２の検出器とを制御してスキャンを実行し、１又は列方向に複数の第１検出素子からなる複数の第１検出領域と、１又は列方向に複数の第２検出素子からなる複数の第２検出領域とでそれぞれ対応する検出領域同士が前記列方向に前記検出領域の１／２ずれた、前記第１検出領域の第１のデータと前記第２検出領域の第２のデータを取得するスキャン実行手段と、前記取得された第１及び第２のデータに基づいて画像データを生成する画像生成手段と、を有する。
【０００９】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、第１のＸ線を発する第１のＸ線源と、チャンネル方向及び列方向に複数の第１検出素子を備え、前記第１のＸ線を検出する第１の検出器と、第２のＸ線を発する第２のＸ線源と、チャンネル方向及び列方向に複数の第２検出素子を備え、前記第２のＸ線を検出する第２の検出器と、前記第１及び第２のＸ線源と前記第１及び第２の検出器とを制御してスキャンを実行し、チャンネル方向に複数の第１検出素子からなる複数の第１検出領域と、チャンネル方向に複数の第２検出素子からなる複数の第２検出領域とでそれぞれ対応する検出領域同士が前記チャンネル方向に前記検出領域の１／２ずれた、前記第１検出領域の第１のデータと前記第２検出領域の第２のデータを取得するスキャン実行手段と、前記取得された第１及び第２のデータに基づいて画像データを生成する画像生成手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成例を示す図。
【図２】第１実施形態のＸ線ＣＴ装置の一部構成（ガントリ）を示す斜視図。
【図３】Ｘ線検出器の構成例を示す図。
【図４】第１実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。
【図５】列方向の空間分解能を説明するための図。
【図６】列方向の空間分解能を説明するための図。
【図７】第２実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成例を示す図。
【図８】第２実施形態のＸ線ＣＴ装置の一部構成（ガントリ）を示す斜視図。
【図９】スイッチ回路の構成を示す側面図。
【図１０】第２実施形態のＸ線ＣＴ装置において、列方向の空間分解能を向上させるための方法を説明するための図。
【図１１】第２実施形態のＸ線ＣＴ装置において、チャンネル方向の空間分解能を向上させるための方法を説明するための図。
【図１２】第２実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態のＸ線ＣＴ装置は、２個のＸ線検出器の回転軌道を検出素子の列方向にずらす構成を有し、それぞれのＸ線検出器の１検出素子を１検出（計数）領域とするものである。
【００１３】
図１は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成例を示す図である。図２は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置の一部構成（ガントリ）を示す斜視図である。
【００１４】
図１及び図２は、第１実施形態の２管球システムを有するＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置（コンソール）１２によって構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、患者Ｏ（被検体）に関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データに基づく断層像の生成・表示を行なうために構成される。
【００１５】
Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、ガントリ（架台）２１、Ｘ線高電圧装置２２Ａ，２２Ｂ、寝台２３、及びコントローラ２４を備える。さらに、ガントリ２１は、Ｘ線管３１Ａ，３１Ｂ、絞り３２Ａ，３２Ｂ、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂ、ＤＡＳ（ｄａｔａ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）３４Ａ，３４Ｂ、及び回転部３５を設ける。なお、Ｘ線高電圧装置２２Ａ，２２Ｂは、ガントリ２１に保持されるものであってもよい。
【００１６】
Ｘ線管３１Ａ（３１Ｂ）は、Ｘ線高電圧装置２２Ａ（２２Ｂ）から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｂ）に向かって照射する。Ｘ線管３１Ａ（３１Ｂ）から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管３１Ａ（３１Ｂ）は、Ｘ線高電圧装置２２Ａ（２２Ｂ）を介したコントローラ２４による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。ここで、Ｘ線管３１Ａと、Ｘ線管３１Ｂとは、ビューが９０度ずれているものとして図示するが、その場合に限定するものではない。
【００１７】
絞り３２Ａ（３２Ｂ）は、絞り駆動装置（図示しない）によって、Ｘ線管３１Ａ（３１Ｂ）から照射されるＸ線のスライス方向（ｚ軸方向）の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置（図示しない）によって絞り３２Ａ（３２Ｂ）の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。
【００１８】
Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｂ）は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数、及びスライス方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器（マルチスライス型検出器ともいう。）である。しかも、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｂ）のチャンネル方向は、特に、Ｘ線管３１Ａ（３１Ｂ）からのＸ線ビームの広がり角度を考慮して湾曲を持たせている。なお、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｂ）の全体の形状は、用途によって決まり、平板状であってもよい。患者Ｏを透過したＸ線は、３３Ａ（３３Ｂ）により一定時間毎に検出され、アナログ値が検出素子毎に出力される。
【００１９】
図３は、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂの構成例を示す図である。
【００２０】
図３は、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂが２次元アレイ型の検出器である場合であって、同一ビューにおける、多列・多チャンネルのＸ線検出器３３Ａ，３３Ｂの検出素子をそれぞれ示す。図３に示すように、Ｘ線検出器３３Ｂは、Ｘ線検出器３３Ａに対して列方向に検出素子の幅の半個分（１／２）である“ｄ”だけずれるように配置される。すなわち、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂの回転軌道は列方向に検出素子の幅の１／２である“ｄ”だけずれる（図２参照）。
【００２１】
このようなＸ線検出器３３Ａ，３３Ｂの構成とすることで、Ｘ線ＣＴ装置１（図１に図示）は、各ビューにおいて、列方向に２倍で１／２素子単位での透過データを検出することができる。
【００２２】
なお、図３に示すＸ線検出器３３Ａ，３３Ｂにおいて、便宜上、検出素子が平面的に配置されるものとして図示されるが、その場合に限定されるものではない。
【００２３】
図１の説明に戻って、ＤＡＳ３４Ａ（３４Ｂ）は、リセットされるまでの一定時間の間に、積分値（図示しない）により、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｂ）の検出領域（第１実施形態では１検出素子）に入射したＸ線を検出する。その結果としてのアナログ値はＡ／Ｄ変換され、デジタル量の検出データ（生データ）として読み出される。
【００２４】
回転部３５は、Ｘ線管３１Ａ（３１Ｂ）とＸ線検出器３３Ａ（３３Ｂ）とを対向させた状態で、Ｘ線管３１Ａ，３１Ｂ、絞り３２Ａ，３２Ｂ、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂ、及びＤＡＳ３４Ａ，３４Ｂを一体として保持する。回転部３５は、回転駆動装置（図示しない）を介したコントローラ２４による制御によって、Ｘ線管３１Ａ，３１Ｂ、絞り３２Ａ，３２Ｂ、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂ、及びＤＡＳ３４Ａ，３４Ｂを一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部３５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。
【００２５】
Ｘ線高電圧装置２２Ａ（２２Ｂ）は、コントローラ２４による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管３１Ａ（３１Ｂ）に供給する。
【００２６】
寝台２３は、患者Ｏを載置可能である。寝台２３は、寝台駆動装置（図示しない）を介したコントローラ２４による制御によって、ｙ軸方向に沿って昇降動されると共に、ｚ軸方向に沿って進入／退避動される。回転部３５の中央部分は開口を有し、その開口部の寝台２３に載置された患者Ｏが挿入される。
【００２７】
コントローラ２４は、図示しないＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）及びメモリ等を備える。コントローラ２４は、画像処理装置１２からの指示によって、ガントリ２１、Ｘ線高電圧装置２２Ａ，２２Ｂ、及び寝台２３等の制御を行なってスキャンを実行させる。
【００２８】
Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、ネットワーク（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）Ｎと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｃ  ｄｒｉｖｅ）４３、入力装置４４、表示装置４５、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４６、及びスキャン制御部４７等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、画像処理装置１２は、記憶媒体ドライブ４８を具備する場合もある。
【００２９】
ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等の操作者によって入力装置４４が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記憶媒体ドライブ４８に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。
【００３０】
メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）等を含む記憶装置である。メモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ  ｐｒｏｇｒａｍ  ｌｏａｄｅｒ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ  ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ  ｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。
【００３１】
ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、術者等の操作者に対する表示装置４５への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４４によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。
【００３２】
入力装置４４は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。
【００３３】
表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データをディスプレイに展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）等によって構成され画像を表示する。
【００３４】
ＩＦ４６は、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。ＩＦ４６は、各規格に応じた通信制御を行ない、電話回線等を通じてネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、Ｘ線ＣＴ装置１をネットワークＮ網に接続させる。
【００３５】
スキャン制御部４７は、コントローラ２４を制御してコンベンショナルスキャン又はヘリカルスキャンを実行させる機能と、Ｘ線検出器３３Ａの複数の検出素子と、Ｘ線検出器３３Ｂの複数の検出素子とでそれぞれ対応する検出素子同士が列方向に検出素子の幅の１／２である“ｄ”（図２に図示）だけずれた第１の生データ（前処理前のデータ）及び第２の生データを、ＤＡＳ３４Ａ，３４Ｂ（図１に図示）からそれぞれ取得する。
【００３６】
スキャン制御部４７は、コンベンショナルスキャンでフルスキャン（３６０度）を実行する場合、コントローラ２４を介して回転部３５を３６０度回転させて、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂにそれぞれ３６０度分の透過データを検出させる。一方、スキャン制御部４７は、ハーフスキャン（１８０度＋ファン角）を実行する場合、コントローラ２４を介して回転部３５を１８０度回転させて、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｂにそれぞれ１８０度分の透過データを検出させる。
【００３７】
図４は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。
【００３８】
画像処理装置１２のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、図４に示すように、前処理手段５１及び画像生成手段５２として機能する。手段５１，５２は、ソフトウェア的に機能する場合を例に挙げて説明するが、それら手段５１，５２の一部又は全部は、画像処理装置１２にハードウェア的にそれぞれ設けられるものであってもよい。
【００３９】
前処理手段５１は、スキャン制御部４７（図１に図示）によって取得された第１の生データ及び第２の生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって第１の投影データ（再構成前のデータ）及び第２の投影データをそれぞれ生成してＨＤＤ４３（図１に図示）等の記憶装置に記憶させる機能を有する。また、前処理手段５１は、前処理された第１の投影データ及び第２の投影データに対して散乱線の除去処理を行なう機能を有する。
【００４０】
画像生成手段５２は、前処理手段５１によって生成された、第１の投影データ及び第２の投影データに基づいて、逐次近似法やフーリエ計算法等の画像再構成処理法により、画像データを生成する機能を有する。画像生成手段５２は、生成された画像データを表示装置４５に表示させる機能を有する。
【００４１】
画像生成手段５２は、第１に、スキャン制御部４７（図１に図示）によって、同一ビューにおけるＸ線検出器３３Ａ，３３Ｂ（図１に図示）の列方向の重複部分にＸ線が入射されるように絞り３２Ａ，３２Ｂ（図１に図示）が制御されるコンベンショナルスキャンが実行される場合、同一ビューの第１の投影データ及び第２の投影データを収集する。そして、画像生成手段５２は、第１の投影データ及び第２の投影データに基づいて、１検出素子を列方向に２分割したエレメント毎の検出値を下記式（１）〜（３）を適用して演算して第３の投影データを生成し、複数ビューの第３の投影データに基づいて、画像データを生成する。
【００４２】
図５及び図６は、列方向の空間分解能を説明するための図である。
【００４３】
図５は、Ｘ線検出器３３Ａの一部の検出素子ｅ１１〜ｅ２３を示す。図５によれば、各検出素子ｅ１１〜ｅ２３の単位でＸ線が検出される。
【００４４】
図６は、図５に示すＸ線検出器３３Ａの一部の検出素子ｅ１１〜ｅ２３と、Ｘ線検出器３３Ａとビューが同じ場合のＸ線検出器３３Ｂの一部の検出素子Ｅ１１〜Ｅ１３とを示す。図６によれば、Ｘ線検出器３３Ａの検出素子ｅ１１を列方向に２分割してエレメントＰ１１，Ｐ２１を形成することができ、検出素子ｅ２１を列方向に２分割してエレメントＰ３１，Ｐ４１を形成することができる。そして、列方向に最端部のエレメントＰ１１の値が重複部分Ｒ外であるから、検出素子ｅ１１の検出値からエレメントＰ２１の演算値が次の式（１）で演算でき、検出素子Ｅ１１の検出値とエレメントＰ２１の値とからエレメントＰ３１の値が次の式（２）で演算でき、検出素子ｅ２１の検出値とエレメントＰ３１の演算値とからエレメントＰ４１の値が次の式（３）で演算できる。
【００４５】
エレメントＰ２１の演算値＝検出素子ｅ１１の検出値
…（１）
エレメントＰ３１の演算値＝検出素子Ｅ１１の検出値−エレメントＰ２１の演算値
…（２）
エレメントＰ４１の演算値＝検出素子ｅ２１の検出値とエレメントＰ３１の演算値
…（３）
【００４６】
図４の説明に戻って、画像生成手段５２は、第２に、スキャン制御部４７（図１に図示）によって、同一ビューにおけるＸ線検出器３３Ａ，３３Ｂ（図１に図示）の列方向の重複部分にＸ線が入射されるように絞り３２Ａ，３２Ｂ（図１に図示）が制御されるコンベンショナルスキャンが実行される場合、第１の投影データに基づく第１のボリュームデータと第２の投影データに基づく第２のボリュームデータとを生成する。そして、画像生成手段５２は、第１のボリュームデータ及び第２のボリュームデータに基づいて、１検出素子（ボクセル）を列方向に２分割したエレメント毎の検出値を上記式（１）〜（３）を応用して演算して第３のボリュームデータを生成し、第３のボリュームデータに基づいて、画像データを生成する。
【００４７】
画像生成手段５２は、第３に、スキャン制御部４７（図１に図示）によって、コンベンショナルスキャン又はヘリカルスキャンが実行される場合、前処理手段５１によって生成された複数ビューの第１の投影データに基づいて第１の画像データを生成し、前処理手段５１によって生成された複数ビューの第２の投影データに基づいて第２の画像データを生成し、第１の画像データ及び第２の画像データを加算（加算平均）して第３の画像データを生成する。また、画像生成手段５２は、コンベンショナルスキャン又はヘリカルスキャンの場合、前処理手段５１によって生成された複数ビューの第１の投影データに基づく第１のボリュームデータと、前処理手段５１によって生成された複数ビューの第２の投影データに基づく第２のボリュームデータとを生成し、第１のボリュームデータ及び第２のボリュームデータを加算して第３のボリュームデータを生成してもよい。その場合、第３のボリュームデータに基づいて画像データが生成される。
【００４８】
第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、検出素子の列方向の空間分解能を向上させることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
第２実施形態のＸ線ＣＴ装置は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置と異なり、２個のＸ線検出器の回転軌道を一致させる構成を有し、それぞれのＸ線検出器の複数の検出素子を１検出領域とするものである。
【００５０】
図７は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成例を示す図である。図８は、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置の一部構成（ガントリ）を示す斜視図である。
【００５１】
図７及び図８は、第２実施形態の２管球システムを有するＸ線ＣＴ装置１ａを示す。Ｘ線ＣＴ装置１ａは、大きくは、スキャナ装置１１ａ及び画像処理装置１２によって構成される。Ｘ線ＣＴ装置１ａのスキャナ装置１１ａは、通常は検査室に設置され、患者Ｏに関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データに基づく断層像の生成・表示を行なうために構成される。
【００５２】
Ｘ線ＣＴ装置１ａのスキャナ装置１１ａは、ガントリ２１ａ、Ｘ線高電圧装置２２Ａ，２２Ｃ、寝台２３、及びコントローラ２４を備える。さらに、ガントリ２１ａは、Ｘ線管３１Ａ，３１Ｃ、絞り３２Ａ，３２Ｃ、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｃ、ＤＡＳ３４Ａ，３４Ｃ、回転部３５、及び加算・スイッチ回路３６Ａ，３６Ｃを設ける。なお、Ｘ線高電圧装置２２Ａ，２２Ｃは、ガントリ２１ａに保持されるものであってもよい。
【００５３】
なお、図７及び図８に示すＸ線ＣＴ装置１ａにおいて、図１及び図２に示すＸ線ＣＴ装置１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
Ｘ線管３１Ｃは、Ｘ線高電圧装置２２Ｃから供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、Ｘ線検出器３３Ｃに向かって照射する。Ｘ線管３１Ｃから照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管３１Ｃは、Ｘ線高電圧装置２２Ｃを介したコントローラ２４による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。ここで、Ｘ線管３１Ａと、Ｘ線管３１Ｃとは、ビューが９０度ずれているものとして図示するが、その場合に限定するものではない。
【００５５】
絞り３２Ｃは、絞り駆動装置（図示しない）によって、Ｘ線管３１Ｃから照射されるＸ線のスライス方向（ｚ軸方向）の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置（図示しない）によって絞り３２Ｃの開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。
【００５６】
Ｘ線検出器３３Ｃは、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数、及びスライス方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器である。しかも、Ｘ線検出器３３Ｃのチャンネル方向は、特に、Ｘ線管３１ＣからのＸ線ビームの広がり角度を考慮して湾曲を持たせている。なお、Ｘ線検出器３３Ｃの全体の形状は、用途によって決まり、平板状であってもよい。
【００５７】
ＤＡＳ３４Ｃは、リセットされるまでの一定時間の間に、積分器（図示しない）により、Ｘ線検出器３３Ｃの各検出領域に入射したＸ線を検出する。その結果としてのアナログ値はＡ／Ｄ変換され、デジタル量の検出データ（生データ）として読み出される。
【００５８】
加算・スイッチ回路３６Ａ（３６Ｃ）は、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｃ）とＤＡＳ３４Ａ（３４Ｃ）との間に配設される。
【００５９】
図９は、加算・スイッチ回路３６Ａ（３６Ｃ）の構成を示す側面図である。
【００６０】
図９に示すように、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｃ）の細分化された検出素子と、ＤＡＳ３４Ａ（３４Ｃ）との間には加算・スイッチ回路３６Ａ（３６Ｃ）が備えられる。加算・スイッチ回路３６Ａ（３６Ｃ）を介したコントローラ２４（図７に図示）の制御によって、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｃ）の検出素子ｆ１１の検出信号は、そのままＤＡＳ３４Ａ（３４Ｃ）に入力されたり（検出領域：１検出素子）、隣の検出素子ｆ１２の検出信号に加算されてＤＡＳ３４Ａ（３４Ｃ）に入力されたり（検出領域：２検出素子）する。また、加算・スイッチ回路３６Ａ（３６Ｃ）を介したコントローラ２４（図７に図示）の制御によって、Ｘ線検出器３３Ａ（３３Ｃ）の検出素子ｆ１２の検出信号は、そのままＤＡＳ３４Ａ（３４Ｃ）に入力されたり（検出領域：１検出素子）、隣の検出素子ｆ１１の検出信号に加算されてＤＡＳ３４Ａ（３４Ｃ）に入力されたり（検出領域：２検出素子）、隣の検出素子ｆ１３の検出信号に加算されてＤＡＳ３４Ａ（３４Ｃ）に入力されたり（検出領域：２検出素子）する。
【００６１】
図１０は、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａにおいて、列方向の空間分解能を向上させるための方法を説明するための図である。
【００６２】
図１０は、Ｘ線検出器３３Ａの一部の検出素子ｆ１１〜ｆ４４と、Ｘ線検出器３３Ａとビューが同じ場合のＸ線検出器３３Ｃの一部の検出素子Ｆ１１〜Ｆ４４とを示す。
【００６３】
加算・スイッチ回路３６Ａ，３６Ｃ（図７及び図９に図示）を介して、図１０に示すように、Ｘ線検出器３３Ａの２個の検出素子ｆ１１，ｆ２１を検出領域として検出素子ｆ１１，ｆ２１の検出信号（検出素子ｆ１１は重複部分Ｒ外であるので「０」）を加算することで、検出素子ｆ１１，ｆ２１を１つの検出素子ｅ１１（図６に図示）とみなして第１の生データを生成することができ、Ｘ線検出器３３Ｃの２個の検出素子Ｆ２１，Ｆ３１を検出領域として検出素子Ｆ２１，Ｆ３１の検出信号を加算することで、検出素子Ｆ２１，Ｆ３１を１つの検出素子Ｅ１１（図６に図示）とみなして第２の生データを生成することができる。すなわち、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａでは、２個のＸ線検出器３３Ａ，３３Ｃの回転軌道が一致するにもかかわらず、２個のＸ線検出器の回転軌道がずれている第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１と同様に考えて列方向の空間分解能を検出領域の２倍に向上させることができる。
【００６４】
ここで、Ｘ線検出器３３Ａのチャンネル方向に複数の検出素子からなる複数の検出領域と、Ｘ線検出器３３Ｃのチャンネル方向に複数の検出素子からなる複数の検出領域とでそれぞれ対応する検出領域同士がチャンネル方向に検出領域の幅の１／２分ずれるようにしてもよい。
【００６５】
図１１は、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａにおいて、チャンネル方向の空間分解能を向上させるための方法を説明するための図である。
【００６６】
図１１は、Ｘ線検出器３３Ａの一部の検出素子ｆ１１〜ｆ４４と、Ｘ線検出器３３Ａとビューが同じ場合のＸ線検出器３３Ｃの一部の検出素子Ｆ１１〜Ｆ４４とを示す。
【００６７】
加算・スイッチ回路３６Ａ，３６Ｃ（図７及び図９に図示）を介して、図１１に示すように、Ｘ線検出器３３Ａの２個の検出素子ｆ１１，ｆ１２を検出領域として検出素子ｆ１１，ｆ１２の検出信号（検出素子ｆ１１は重複部分Ｒ外であるので「０」）を加算することで、検出素子ｆ１１，ｆ１２を１つの検出素子とみなして第１の生データを生成することができ、Ｘ線検出器３３Ｃの２個の検出素子Ｆ１２，Ｆ１３を検出領域として検出素子Ｆ１２，Ｆ１３の検出信号を加算することで、検出素子Ｆ１２，Ｆ１３を１つの検出素子とみなして第２の生データを生成することができる。すなわち、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａでは、２個のＸ線検出器３３Ａ，３３Ｃの回転軌道が一致するにもかかわらず、２個のＸ線検出器の回転軌道がずれている第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１と同様に考えてチャンネル方向の空間分解能を検出領域の２倍に向上させることもできる。
【００６８】
なお、図１０及び図１１では、２検出素子を１検出領域とし、２検出素子の単位でＸ線を検出するものとして説明したが、その場合に限定されるものではない。
【００６９】
図７及び図８の説明に戻って、回転部３５は、Ｘ線管３１Ａ（３１Ｃ）とＸ線検出器３３Ａ（３３Ｃ）とを対向させた状態で、Ｘ線管３１Ａ，３１Ｃ、絞り３２Ａ，３２Ｃ、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｃ、ＤＡＳ３４Ａ，３４Ｃ、及び加算・スイッチ回路３６Ａ，３６Ｃを一体として保持する。回転部３５は、回転駆動装置（図示しない）を介したコントローラ２４による制御によって、Ｘ線管３１Ａ，３１Ｃ、絞り３２Ａ，３２Ｃ、Ｘ線検出器３３Ａ，３３Ｃ、ＤＡＳ３４Ａ，３４Ｃ、及び加算・スイッチ回路３６Ａ，３６Ｃを一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部３５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。
【００７０】
Ｘ線高電圧装置２２Ｃは、コントローラ２４による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管３１Ｃに供給する。
【００７１】
図１２は、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａの機能を示すブロック図である。
【００７２】
画像処理装置１２のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、図１０に示すように、前処理手段５１及び画像生成手段５２を有する。なお、図１２に示す第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａにおいて、図４に示す第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａによると、検出器の列方向の空間分解能を向上させることができる。また、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａによると、２管球システムにおいても、検出器のチャンネル方向の空間分解能を向上させることができる。
【００７４】
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１，１ａは、フォトンカウンティング（光子計数）型のＸ線ＣＴ装置であってもよい。その場合、Ｘ線検出器３３Ａ〜３３Ｃは、患者Ｏを透過したＸ線を、Ｘ線検出器３３Ａ〜３３ＣによりＸ線光子（粒子）として一定時間毎に検出し、光子エネルギーに応じたアナログ値を検出素子（画素）毎に出力する。そして、ＤＡＳ３４Ａ〜３４Ｃは、リセットされるまでの一定時間の間に、複数のカウンタ（図示しない）により、Ｘ線検出器３３Ａ〜３３Ｃの検出領域（第１実施形態では１画素）で入射したＸ線粒子の数をカウンタの段数に応じたエネルギー領域毎にカウントする。その結果としてのカウント値は、複数のカウンタからデジタル量の検出データ（生データ）として読み出される。データ読出しは、ＡＳＩＣ層内に画素毎に行なわれる。
【００７５】
以上、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【符号の説明】
【００７６】
１，１ａ  Ｘ線ＣＴ装置
１１，１１ａ  スキャナ装置
１２  画像処理装置
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ  Ｘ線管
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ  絞り
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ  Ｘ線検出器
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ  ＤＡＳ
３６Ａ，３６Ｃ  加算・スイッチ回路
４１  ＣＰＵ
４５  表示装置
５１  前処理手段
５２  画像生成手段
【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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