(57)【要約】【課題】データ圧縮においてデータ値の欠落を防止可能なＸ線ＣＴ装置の提供。【解決手段】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管１０３とＸ線検出器１０７とを互いに対向して支持し、回転軸周りに回転可能な回転フレーム１１３と、Ｘ線検出器１０７からの出力に基づいて回転フレーム１１３の回転に応じて周期的に複数のデータセットを発生するデータセット発生部と、データセットにおいて同位相の２つのデータセット間の差分を計算することにより差分データセットを発生する差分データセット発生部１３５と、差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とを用いて差分データセットに対するデータ圧縮によるデータ値の欠落の有無を判定する判定部１３７と、データ値が無欠落であると判定された差分データセットを圧縮するデータ圧縮部１３９と、圧縮された差分データセットを記憶するデータセット記憶部１４１と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2014226409.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線を検出するＸ線検出器とを互いに対向して支持し、回転軸周りに回転可能な回転フレームと、
前記Ｘ線検出器からの出力に基づいて、前記回転フレームの回転に応じて周期的に複数のデータセットを発生するデータセット発生部と、
前記データセットにおいて、同位相の２つのデータセット間の差分を計算することにより、差分データセットを発生する差分データセット発生部と、
前記差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とを用いて、前記差分データセットに対するデータ圧縮による前記データ値の欠落の有無を判定する判定部と、
前記データ値が無欠落であると判定された前記差分データセットを圧縮するデータ圧縮部と、
前記圧縮された差分データセットを記憶するデータセット記憶部と、
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】
データセット記憶部は、前記データ値が欠落すると判定された前記差分データセットを未圧縮でさらに記憶すること、
を特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記データ値が欠落すると判定された前記差分データセットにおいて、前記データ圧縮により欠落する欠落データを特定するデータ特定部をさらに具備し、
前記データ圧縮部は、前記データ値が欠落すると判定された前記差分データセットを圧縮し、
データセット記憶部は、前記欠落データと前記圧縮された差分データセットとを関連付けてさらに記憶すること、
を特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記データセット記憶部は、前記データ圧縮の有無を付帯情報としてさらに記憶すること、
を特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記データセットは、前処理前の純生データセットであること、
を特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記同位相の２つのデータセットは、前記回転フレームの回転数が隣接し、かつ同一ビューである２つの前記純生データセットであること、
を特徴とする請求項５に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記データセット各々は、前記Ｘ線検出器からの出力を複数のエネルギー範囲ごとに弁別した複数のエネルギー弁別データセットであること、
を特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記同位相の２つのデータセットは、前記回転フレームの回転数が同一であって、かつ前記エネルギー範囲が隣接する２つの前記エネルギー弁別データセットであること、
を特徴とする請求項７に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記データセットは、前処理後の投影データセットであること、
を特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記同位相の２つのデータセットは、前記回転フレームの回転数が隣接し、かつ同一ビューである前記投影データセットであること、
を特徴とする請求項９に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
Ｘ線を発生するＸ線管と前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを互いに対向して支持する回転フレームを、回転軸周りに回転させ、
前記Ｘ線検出器からの出力に基づいて、前記回転フレームの回転に応じて周期的に複数のデータセットを発生し、
前記データセットにおいて、同位相の２つのデータセット間の差分を計算することにより、差分データセットを発生し、
前記差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とを用いて、前記差分データセットに対するデータ圧縮により前記データ値の欠落の有無を判定し、
前記データ値が無欠落であると判定された前記差分データセットを圧縮すること、
を具備することを特徴とする医用データセット圧縮方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
Ｘ線検出器からの出力に基づいて、回転フレームの回転に応じて周期的に複数のデータセットを発生させ、
前記データセットにおいて、同位相の２つのデータセット間の差分を計算することにより、差分データセットを発生させ、
前記差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とを用いて、前記差分データセットに対するデータ圧縮により前記データ値の欠落の有無を判定させ、
前記データ値が無欠落であると判定された前記差分データセットを圧縮させること、
を具備することを特徴とする医用データセット圧縮プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、データ圧縮可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置、医用データセット圧縮方法および医用データセット圧縮プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、Ｘ線ＣＴ装置と呼ぶ）により収集されるデータ量は、増加する傾向にある。このため、データ量を圧縮するデータ圧縮技術がある。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、周期的な複数のデータセットを収集する。周期的な複数のデータセットにおいて、差分をとることによりデータ圧縮が実行されることがある。具体的には、あるビュー（ｖｉｅｗ）におけるデータセットは、前の回転数における同じビューのデータセットとほぼ同じであると期待される。このため、回転数が異なり、かつ同じビュー数の２つのデータセットに対して差分を実行することにより、データセットのデータ量を圧縮することができる。
【０００３】
また、例えば、フォトンカウンティング（Ｐｈｏｔｏｎ  Ｃｏｕｎｔｉｎｇ）型のＸ線ＣＴ装置（以下、ＰＣＣＴ装置と呼ぶ）は、Ｘ線検出器からの出力に基づいて、同じビュー数における複数のエネルギー範囲にそれぞれ対応する複数のデータセットを発生する。ＰＣＣＴ装置は、同じビュー数であって、隣接する２つのエネルギー範囲にそれぞれ対応する２つのデータセットに対して差分をとることにより、データセットを圧縮することがある。
【０００４】
差分によりデータ圧縮を実行する場合、例えば、２バイト（Ｂｙｔｅ）から１バイトへ、差分により発生したデータ量を圧縮することがある。このとき、差分に関する２つのデータセット間におけるデータ量の変化が急峻であれば、データ圧縮によりデータ落ちが発生することがある。例えば、周期的な２つのデータセットにおいて、１周期目のデータセットが（５２３、７５３）、２周期目のデータセットが（５５１、６２０）である場合、１つ目のデータの変化、すなわち差分値は、（５２３−５５１＝−２８）である。２つ目のデータの変化、すなわち差分値は、（７５３−６２０＝１３３）となる。すなわち、差分を表すデータセットは（−２８、１３３）となる。１バイトでは−１２８から１２８までのデータ値しか表せないため、−２８は１バイトで表現できるが、１３３は表現できない問題がある。すなわち、差分により発生されたデータ値１３３は、１２８として保存されてしまい、データの欠落が生じる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目的は、データ圧縮において、データ値の欠落を防止することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置、医用データセット圧縮方法および医用データセット圧縮プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係る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線を検出するＸ線検出器とを互いに対向して支持し、回転軸周りに回転可能な回転フレームと、前記Ｘ線検出器からの出力に基づいて、前記回転フレームの回転に応じて周期的に複数のデータセットを発生するデータセット発生部と、前記データセットにおいて、同位相の２つのデータセット間の差分を計算することにより、差分データセットを発生する差分データセット発生部と、前記差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とを用いて、前記差分データセットに対するデータ圧縮による前記データ値の欠落の有無を判定する判定部と、前記データ値が無欠落であると判定された前記差分データセットを圧縮するデータ圧縮部と、前記圧縮された差分データセットを記憶するデータセット記憶部と、を具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係り、データ圧縮装置の構成の一例を示す構成図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係り、回転フレームの１回転目における複数の純生データセットと、回転フレームの２回転目における複数の純生データセットとの差分により発生される複数の差分データセットの一例を示す模式図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係り、回転フレームの回転数に応じてデータセット記憶部に記憶された複数の純生データセットと、複数の圧縮データセットと、複数の差分データセットとの一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係り、データセット圧縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第１の本実施形態に係り、データセット展開再構成処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態における第１の変形例に係り、データ圧縮装置の構成を示す構成図である。
【図８】図８は、第１の実施形態における第１の変形例に係り、第１純生データセットと第２純生データセットとの差分により発生される複数の差分データセットの一例を示す模式図である。
【図９】図９は、第１の実施形態における第１の変形例に係り、回転フレームの回転数に応じてデータセット記憶部に記憶された複数の純生データセットと、圧縮された複数の欠落判定データセットと、欠落判定データセットに関する複数のビュー各々に対応する欠落データとの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態における第１の変形例に係り、データセット圧縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１の実施形態における第１の変形例に係り、データセット展開処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第１の実施形態における第２の変形例に係り、隣接する２つのエネルギー範囲（第１、第２エネルギービン（ｅｎｅｒｇｙ  ｂｉｎ））にそれぞれ対応する２つのエネルギー弁別データセット（ヒストグラムデータセット）と、これらの差分により発生される差分データセットの一例を示す模式図である
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す構成図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係り、データセット圧縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第２の実施形態に係り、データセット展開処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置（Ｘ線ＣＴ装置ともいう）の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。また、医用画像を再構成するには被検体の周囲一周、３６０°分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ファン角度分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式に対しても本実施形態へ適用可能である。また、入射Ｘ線を電荷に変化するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線によるセレン等の半導体内での電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよい。
【０００９】
さらに近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態においては、従来からの一管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であっても、多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であってもいずれも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、フォトンカウンティング型のＸ線ＣＴ装置であってもよい。
【００１０】
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。
【００１１】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成の一例を示す構成図である。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台部１００と、データ展開部２００と、前処理部３００と、記憶部４００と、再構成部５００と、表示部６００と、入力部７００と、制御部８００とを有する。
【００１２】
架台部１００には、回転支持機構が収容される。回転支持機構は、回転フレーム１１３と、回転軸Ｚを中心として回転自在に回転フレーム１１３を支持するフレーム支持機構と、回転フレーム１１３の回転を駆動する回転駆動部１１７からなる。回転フレーム１１３には、高電圧発生器１０１と、Ｘ線管１０３と、Ｘ線を検出するＸ線検出器１０７と、Ｘ線検出器１０７に接続されたデータ収集回路（Ｄａｔａ  Ａｑｕｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＤＡＳと呼ぶ）１１５と、ＤＡＳ１１５から出力された純生データを圧縮するデータ圧縮装置１１９とが搭載されている。
【００１３】
高電圧発生器１０１は、Ｘ線管１０３に印加する高電圧（以下、管電圧と呼ぶ）と、Ｘ線管１０３に供給する電流（以下、管電流と呼ぶ）とを発生する。高電圧発生器１０１は、後述する制御部８００からスリップリング１０５を介して入力された制御信号に従って、管電圧と管電流とを発生する。
【００１４】
Ｘ線管１０３は、高電圧発生器１０１からの管電圧の印加および管電流の供給を受けて、Ｘ線の焦点からＸ線を放射する。Ｘ線管１０３は、多色Ｘ線を発生する。多色Ｘ線は、異なるエネルギーを有する単色Ｘ線からなる。
【００１５】
Ｘ線検出器１０７は、回転軸Ｚを挟んでＸ線管１０３に対向する位置およびアングルで、回転フレーム１１３に取り付けられる。Ｘ線検出器１０７は、複数のＸ線検出素子を有する。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しているものとして説明する。複数のチャンネルは、回転軸Ｚに直交し、かつ放射されるＸ線の焦点を中心として、この中心から１チャンネル分のＸ線検出素子の受光部中心までの距離を半径とする円弧方向（チャンネル方向）とスライス方向との２方向に関して２次元状に配列される。２次元状の配列は、上記チャンネル方向に沿って一次元状に配列された複数のチャンネルを、スライス方向に関して複数列並べて構成される。このような２次元状のＸ線検出素子配列を有するＸ線検出器１０７は、略円弧方向に１次元状に配列される複数の上記モジュールをスライス方向に関して複数列並べて構成してもよい。また、Ｘ線検出器１０７は、複数のＸ線検出素子を１列に配列した複数のモジュールで構成されてもよい。このとき、モジュール各々は、上記チャンネル方向に沿って略円弧方向に１次元状に配列される。
【００１６】
撮影又はスキャンに際しては、Ｘ線管１０３とＸ線検出器１０７との間の円筒形の撮影領域１０９内に、被検体が天板１１１に載置され挿入される。Ｘ線検出器１０７の出力には、後述するＤＡＳ１１５が接続される。
【００１７】
ＤＡＳ１１５は、Ｘ線検出器１０７の各チャンネルの電流信号を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器と、この電圧信号をＸ線の曝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、チャンネルごとに取り付けられている。ＤＡＳ１１３は、Ｘ線検出器１０７からの出力に基づいて、（純生データ（ｐｕｒｅ  ｒａｗ  ｄａｔａ））を発生する。
【００１８】
具体的には、ＤＡＳ１１５は、純生データを収集した時点におけるビュー角を表すデータ（以下、ビュー角データと呼ぶ）と関連付けて、複数のチャンネル各々の純生データを発生する。純生データとは、Ｘ線検出器１０７の出力に応じたデータ値の集合である。ここでは説明の便宜上、ワンショットで略同時に収集したビュー角が同一である全チャンネルにわたる一揃いの純生データを、純生データセットと称する。また、ビュー角は、Ｘ線管１０３が回転軸Ｚを中心として周回する円軌道の各位置を、回転軸Ｚから鉛直上向きにおける円軌道の最上部を０°として３６０°の範囲の角度で表したものである。なお、純生データセットの各チャンネルに対するデータ値は、回転フレーム１１３の回転数、ビュー角、コーン角、チャンネル番号によって識別される。
【００１９】
すなわち、ＤＡＳ１１５は、Ｘ線検出器１０７からの出力に基づいて、純生データセットを発生する。以下、本実施形態において、ＤＡＳ１１５をデータセット発生部と称する。データセット発生部１１５は、回転フレーム１１３の回転に応じて、周期的に複数の純生データセットを発生する。ここで、周期的に発生される複数の純生データセットとは、回転軸Ｚ周りの回転フレーム１１３の回転に応じて、回転フレーム１１３の回転数が異なり、同一ビュー角の複数の純生データセットのことを指すものとする。データセット発生部１１５により発生された複数の純生データセットは、後述するデータ圧縮装置１１９に出力される。
【００２０】
データ圧縮装置１１９は、複数の純生データセットのうち、回転フレーム１１３の回転数が隣接し、かつ同位相すなわちビュー角が同一な２つの純生データセット間の差分を計算することにより、差分データセットを発生する。データ圧縮装置１１９は、回転フレーム１１３の回転数から１を減じた数に、ビュー数（３６０°／ビュー角管の角度）を乗じた数に対応する複数の差分データセットを発生する。
【００２１】
データ圧縮装置１１９は、差分データセットにおけるデータ量と所定の閾値とに基づいて、差分データセットに対するデータ圧縮によるデータ値の欠落の有無を判定する。データ圧縮装置１１９は、データ値が無欠落であると判定された差分データセットを圧縮する。データ圧縮装置は、差分データセットを圧縮した圧縮データセットを記憶する。データ圧縮装置１１９は、データ値が欠落すると判定された差分データセットを記憶する。データ圧縮装置１１９は、回転フレーム１１３の回転数が１回転目である複数の純生データセットを記憶する。記憶された純生データセット、差分データセット、圧縮データセット各々のヘッダには、データ圧縮の有無が記録されてもよい。
【００２２】
なお、データ圧縮装置１１９の詳細については、後程詳述する。
【００２３】
非接触データ伝送部１２１は、データ圧縮装置１１９に記憶された複数の純生データセットを、磁気送受信又は光送受信を用いて、非接触でデータ展開部２００と前処理部３００とに出力する。具体的には、非接触データ伝送部１２１は、圧縮データセットと差分データセットとを、データ展開部２００に出力する。
【００２４】
データ展開部２００は、圧縮データセットを差分データセットに展開する。データ展開部２００は、同一ビュー角（同位相の）に関する純生データセットと差分データセットとに基づいて、差分データセットのビュー角に対応する純生データセットを発生する。すなわち、データ展開部２００は、回転フレーム１１３の回転数ごと、およびビューごとに順次純生データセットを発生する。具体的には、データ展開部２００は、回転フレーム１１３の回転数が１回転前であって展開された差分データセットと同位相（同一ビュー角）の純生データセットと展開された差分データセットとに基づいて、純生データセットを発生する。データ展開部２００は、展開して発生された純生データセットを、後述する前処理部３００に出力する。
【００２５】
なお、伝送された純生データセット、差分データセット、圧縮データセット各々のヘッダに圧縮の有無が記録されている場合、データ展開部２００は、まず、ヘッダを読み込む。データ圧縮有りとしてヘッダに記録されている場合、データ展開部２００は、圧縮データセットを差分データセットに展開する。次いで、データ圧縮部２００は、展開された差分データセットと同位相の純生データセットと、展開された差分データセットとに基づいて、純生データセットを発生する。データ圧縮無しとしてヘッダに記録されている場合、データ圧縮部２００は、伝送された差分データセットと同位相の純生データセットと、伝送された差分データセットとに基づいて、純生データセットを発生する。
【００２６】
前処理部３００は、データ展開部２００および非接触データ伝送部１２１から出力された純生データセットに対して前処理を施す。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または、信号脱落を補正する処理等が含まれる。前処理部３００から出力された再構成処理直前のデータ（生データ（ｒａｗ  ｄａｔａ）または、投影データと称される、ここでは投影データという）は、ビュー角データと関連付けられて、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリを備えた記憶部４００に記憶される。すなわち、前処理部３００は、複数のチャンネル各々の投影データを、ビュー角データと関連付けられて発生する。なお、投影データとは、被検体を透過したＸ線の強度に応じたデータ値の集合である。ここでは説明の便宜上、ワンショットで略同時に収集したビュー角が同一である全チャンネルにわたる一揃いの投影データを、投影データセットと称する。
【００２７】
記憶部４００は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の各種制御に関するプログラムを記憶する。例えば、記憶部４００は、後述するデータセット展開再構成処理に関するプログラム、後述するデータセット圧縮機能に関するプログラムなどを記憶してもよい。記憶部４００は、前処理部３００により発生された複数の投影データセットを記憶する。記憶部４００は、後述する再構成部５００で再構成されたボリュームデータ、断層画像、任意断面の医用画像などの画像データを記憶する。なお、記憶部４００は、後述する所定の閾値などを記憶してもよい。
【００２８】
再構成部５００は、ビューアングルが３６０°又は１８０°＋ファン角の範囲内の投影データセットに基づいて、フェルドカンプ法またはコーンビーム再構成法により、略円柱形の３次元画像（ボリュームデータ）を再構成する機能を有する。再構成部５００は、例えばファンビーム再構成法（ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法ともいう）またはフィルタード・バックプロジェクション法により２次元画像（断層画像）を再構成する機能を有する。
【００２９】
フェルドカンプ法は、コーンビームのように再構成面に対して投影レイが交差する場合の再構成法である。フェルドカンプ法は、コーン角が小さいことを前提として畳み込みの際にはファン投影ビームとみなして処理し、逆投影はスキャンの際のレイに沿って処理する近似的画像再構成法である。コーンビーム再構成法は、フェルドカンプ法よりもコーン角のエラーが抑えられる方法として、再構成面に対するレイの角度に応じて投影データを補正する再構成法である。
【００３０】
再構成部５００は、投影データセットに基づいて、ボリュームデータを再構成する。再構成部５００は、ボリュームデータに基づいて、任意の断面の医用画像を発生する。
【００３１】
図示していないインターフェースは、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１と電子的通信回線（以下、ネットワークと呼ぶ）とを接続する。ネットワークには、図示していない放射線部門情報管理システムおよび図示していない病院情報システムなどが接続される。
【００３２】
表示部６００は、再構成部５００により再構成された医用画像、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために設定される条件などを表示する。
【００３３】
入力部７００は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１に取り込む。取り込まれた各種指示・命令・情報・選択・設定は、後述する制御部８００などに出力される。入力部７００は、図示しないが、関心領域（ＲＯＩ）の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等を有する。
【００３４】
入力部７００は、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を制御部８００に出力する。なお、入力部７００は、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルでもよい。この場合、入力部７００は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を制御部８００に出力する。
【００３５】
制御部８００は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の中枢として機能する。すなわち、制御部８００は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１における各部を制御する。制御部８００は、図示しないＣＰＵとメモリとを備える。制御部８００は、図示していないメモリに記憶された検査スケジュールデータと制御プログラムとに基づいて、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために高電圧発生器１０１、および架台部１００などを制御する。
【００３６】
具体的には、制御部８００は、入力部７００および図示していない放射線部門情報管理システムおよび図示していない病院情報システムなどから送られてくる操作者の指示などを、一時的に図示していないメモリに記憶する。制御部８００は、メモリに一時的に記憶されたこれらの情報に基づいて、高電圧発生器１０１、および架台部１００などを制御する。制御部８００は、所定の画像発生・表示等を実行するための制御プログラムを、記憶部４００から読み出して自身が有するメモリ上に展開し、各種処理に関する演算・処理等を実行する。
【００３７】
以下、本実施形態に係るデータ圧縮装置１１９について詳述する。  
図２は、データ圧縮装置１１９の構成を示す構成図である。図２に示すように、データ圧縮装置１１９は、メモリ１３１と、データ圧縮制御部１３３と、差分データセット発生部１３５と、判定部１３７と、データ圧縮部１３９と、データセット記憶部１４１とを有する。
【００３８】
メモリ１３１は、回転フレーム１１３の１回転分に対応する複数のビュー角にそれぞれ対応する複数の純生データセットを一次的に記憶する。データセット発生部１１５により新たに発生された純生データセット（以下、入力純生データセットと呼ぶ）がデータセット発生部１１５から入力されると、メモリ１３１は、記憶された純生データセットを、入力純生データセットに更新して記憶する。
【００３９】
データ圧縮制御部１３３は、データ圧縮装置１１９における各部を制御する。具体的には、データ圧縮制御部１３３は、入力純生データセットに関するビュー角に基づいて、メモリ１３１に記憶された純生データセットを特定する。特定された純生データセット（以下、特定純生データセットと呼ぶ）に関するビュー角は、入力純生データセットに関するビュー角と同一である。データ圧縮制御部１３３は、特定純生データセットを、後述する差分データセット発生部１３５に出力させるために、メモリ１３１を制御する。データ圧縮制御部１３３は、特定純生データセットを入力純生データセットに置換してメモリ１３１に記憶させるために、メモリ１３１を制御する。なお、回転フレーム１１３の１回転目における複数の純生データセットが後述するデータセット記憶部１４１に記憶されると、記憶された純生データセットのヘッダに、非圧縮に対応するデータを書き込んでもよい。なお、ヘッダの代わりに、圧縮の有無を１ビット（ｂｉｔ）で表してもよい。
【００４０】
差分データセット発生部１３５は、入力純生データセットとメモリ１３１から出力された特定純生データセットとを差分することにより、差分データセットを発生する。具体的には、差分データセット発生部１３５は、入力純生データセットと特定純生データセットとにおいて、同一チャンネルの純生データに対して、差分を実行する。差分データセット発生部１３５は、発生した差分データセットを、後述する判定部１３７に出力する。
【００４１】
判定部１３７は、回転フレーム１１３の回転数が２回転目以降であって、差分データセットにおける複数のチャンネル各々に対応するデータ値と所定の閾値とに基づいて、差分データセットに対するデータ圧縮によるデータ値の欠落の有無を判定する。所定の閾値は、判定部１３７における図示していないメモリなどに記憶される。
【００４２】
具体的には、判定部１３７は、データ値と所定の閾値とを比較する。所定の閾値とは、２バイトまたは３以上のバイト数から１バイトへのデータ圧縮のとき、例えば、１バイトのデータ数（−１２８乃至＋１２８＝２５６）である。なお、所定の閾値は、２バイトのデータ数（−３２７６８乃至＋３２７６８＝６５５３６）など、任意のバイトのデータ数であってもよい。このとき、データ圧縮は、３バイト以上のバイト数から２バイトへのデータ圧縮となる。判定部１３７は、データ値が所定の閾値を超過した場合、差分データセットに対して、データ値の欠落の発生として判定する。判定部１３７は、データ値が所定の閾値以下である場合、差分データセットに対して、データ値の欠落の未発生として判定する。
【００４３】
判定部１３７は、欠落の発生として判定された差分データセットに対する付帯情報を、差分データセットとともに、データセット記憶部１４１に出力してもよい。このとき、付帯情報とは、差分データセットが非圧縮であるという情報である。付帯情報は、例えば、差分データセットのヘッダに書き込まれる。判定部１３７は、欠落の未発生として判定された差分データセットを、後述するデータ圧縮部１３９に出力する。
【００４４】
図３は、回転フレーム１１３の１回転目における複数の純生データセット（以下、第１純生データセットと呼ぶ）と、回転フレーム１１３の２回転目における複数の純生データセット（以下、第２純生データセットと呼ぶ）との差分により発生される複数の差分データセットの一例を示す模式図である。図３において、ビュー数は、ｎ（ｎは自然数）であるものとする。図３において、第１、第２純生データセットは、メモリ１３１に記憶されている。図３における複数の差分データセットにおいて、２バイトの差分データセットは、判定部１３７により、データ値の欠落ありとして判定される。
【００４５】
データ圧縮部１３９は、判定部１３７から出力された差分データセットを圧縮する。具体的には、例えば、差分データセットに関するデータ容量が２バイトであって、差分データセットのデータ量が１バイト以下である場合、データ圧縮部１３９は、差分データセットのデータ容量を１バイトに減少させる。以下、データ圧縮された差分データセットを、圧縮データセットと呼ぶ。データ圧縮部１３９は、圧縮データセットに対する付帯情報を、圧縮データセットとともに、後述するデータセット記憶部１４１に出力してもよい。このとき、付帯情報とは、差分データセットが圧縮されたという情報である。付帯情報は、例えば、圧縮データセットのヘッダに書き込まれる。
【００４６】
データセット記憶部１４１は、回転フレーム１１３の回転数が１回転目である複数の純生データセットを記憶する。このとき、純生データセットのヘッダには、非圧縮の情報が書き込まれる。データセット記憶部１４１は、圧縮データセットを記憶する。なお、圧縮データセットのヘッダには、上記付帯情報が書き込まれていてもよい。データセット記憶部１４１は、差分データセットを記憶する。なお、差分データセットのヘッダには、上記付帯情報が書き込まれていてもよい。
【００４７】
図４は、回転フレーム１１３の回転数に応じてデータセット記憶部１４１に記憶された複数の純生データセットと、複数の圧縮データセットと、複数の差分データセットとの一例を示す図である。具体的には、図４には、回転フレーム１１３の回転数が１回転目からｍ回転目（ｍは自然数）までの複数の回転数各々に関する複数のビューにそれぞれ対応する複数のデータセット（純生データセット、圧縮データセット、差分データセット）が、回転数ごとに模式的に示されている。なお、図４に示す複数の各データセットには、ヘッダが設けられてもよい。
【００４８】
（データセット圧縮機能）  
データセット圧縮機能とは、まず、回転フレーム１１３の２回転目以降の複数の純生データセットに基づいて発生された差分データセットのデータ値と所定の閾値とを用いて、差分データセットに対するデータ圧縮においてデータ値の欠落の有無を判定する。次いで、この判定結果に応じて、差分データセットを圧縮した圧縮データセットを記憶し、または差分データセットを非圧縮で記憶する機能である。
【００４９】
以下、データセット圧縮機能に従う処理（以下、データセット圧縮処理と呼ぶ）を説明する。
【００５０】
図５は、データセット圧縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。  
天板に載置された被検体に対して、スキャンが開始される（ステップＳａ１）。１ビューに相当する純生データセットが収集される（ステップＳａ２）。回転フレーム１１３の回転数が１回転目であれば（ステップＳａ３）、収集された純生データセットが、データセット記憶部１４１に記憶される。回転フレーム１１３の回転数が１回転を超えるまで（ステップＳａ３）、ステップＳａ２乃至ステップＳａ４の処理が繰り返される。
【００５１】
回転フレーム１１３の回転数が１回転を超えると（ステップＳａ３）、収集された純生データセットに関するビュー数（ビュー角）と同一のビュー数の１回転前の純生データセットから、収集された純生データセットを差分することにより、差分データセットが、発生される（ステップＳａ５）。差分データセットにおけるデータ値が所定の閾値以下であれば（ステップＳａ６）、差分データセットは、圧縮される。差分データセットを圧縮した圧縮データセットが、データセット記憶部１４１に記憶される（ステップＳａ７）。差分データセットにおけるデータ値が所定の閾値を超えていれば（ステップＳａ６）、差分データセットはデータセット記憶部１４１に記憶される（ステップＳａ８）。スキャンが終了するまで（ステップＳａ９）、ステップＳａ２乃至ステップＳａ８の処理が繰り返される。
【００５２】
次いで、データセット記憶部１４１に記憶された純生データセット、差分データセット、圧縮データセットに基づいて、純生データセットを発生し、純生データセットに基づいてボリュームデータを再構成する処理（以下、データセット展開再構成処理と呼ぶ）について説明する。
【００５３】
図６は、データセット展開再構成処理の手順を示すフローチャートである。  
非接触データ伝送部１２１を介して、データセット記憶部１４１に記憶された圧縮データセットと差分データセットと純生データセットとが、データ展開部２００に伝送される（ステップＳｂ１）。なお、データセット記憶部１４１に記憶された純生データセットは、非接触データ伝送部１２１を介して前処理部３００にも伝送される。圧縮データセットが差分データセットに展開される（ステップＳｂ２）。回転フレーム１１３の回転数が隣接し、かつビュー数が等しい（同位相）の純生データセットと差分データセットとに基づいて、純生データセットが発生（データ展開）される（ステップＳｂ３）。
【００５４】
純生データセットに対して前処理が実行されることにより、投影データセットが発生される（ステップＳｂ４）。投影データセットに基づいて、ボリュームデータが再構成される（ステップＳｂ５）。ボリュームデータに基づいて医用画像が発生される（ステップＳｂ６）。発生された医用画像は、表示部６００で表示される。
【００５５】
（第１の変形例）  
第１の実施形態との相違は、データ圧縮によりデータ値が欠落すると判定された差分データセット（以下、欠落判定データセットと呼ぶ）において、データ圧縮により欠落する欠落データを特定し、欠落判定データセットを圧縮した圧縮データセットと欠落データとを関連付けてデータセット記憶部１４１に記憶させることにある。
【００５６】
第１の変形例におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成要素は、図１に示す第１の実施形態と同様である。第１の変形例におけるデータ圧縮装置１１９は、第１の実施形態におけるデータ圧縮装置１１９と構成および機能が異なるため、図７を参照して説明する。
【００５７】
図７は、本第１の変形例に係るデータ圧縮装置１１９の構成を示す構成図である。図７に示すように、データ圧縮装置１１９は、メモリ１３１と、データ圧縮制御部１３３と、差分データセット発生部１３５と、判定部１３７と、データ圧縮部１３９と、データセット記憶部１４１と、データ特定部１４３とを有する。
【００５８】
判定部１３７は、欠落判定データセットを、後述するデータ特定部１４３に出力する。判定部１３７は、欠落判定データセットを、データ圧縮部１３９と、後述するデータ特定部１４３とに出力する。判定部１３７は、欠落判定データセットに関する情報を、データ圧縮制御部１３３に出力する。欠落判定データセットに関する情報とは、例えば、欠落判定データセットに関するビュー角などである。
【００５９】
データ圧縮部１３９は、判定部１３７から出力された欠落判定データセットを圧縮する。データ圧縮部１３９は、圧縮された欠落判定データセットをデータセット記憶部１４１に出力する。
【００６０】
データ特定部１４３は、欠落判定データセットにおいて、データ圧縮により欠落する欠落データを特定する。データ特定部１４３は、特定した欠落データを、データセット記憶部１４１に出力する。データ特定部１４３は、欠落データのデータ量をデータ圧縮制御部１３３に出力する。
【００６１】
図８は、第１純生データセットと第２純生データセットとの差分により発生される複数の差分データセットの一例を示す模式図である。図８において、ビュー数は、ｎ（ｎは自然数）であるものとする。図８において、第１、第２純生データセットは、メモリ１３１に記憶されている。図８における複数の差分データセットにおいて、２バイトの差分データセットは、判定部１３７により、データ値の欠落ありとして判定される。図８における２バイトの欠落判定データセットにおける欠落データは、点のパターンで示されている。
【００６２】
データ圧縮制御部１３３は、欠落判定データセットと欠落データとを関連付ける関連データを、データセット記憶部１４１に出力する。関連データとは、例えば、データセット記憶部１４１に記憶された欠落データの場所に関するデータ、欠落判定データセットに関するビュー角、欠落データのデータ量などである。欠落データのデータ量は、例えば、ビット数で表現される。
【００６３】
データセット記憶部１４１は、圧縮された欠落判定データセット、欠落データを記憶する。データセット記憶部１４１は、データ圧縮制御部１３３から出力された関連データを、圧縮された欠落データセットのヘッダに書き込む。データセット記憶部１４１は、圧縮された欠落判定データセット、欠落データを、非接触データ伝送部１２１を介してデータ展開部２００に出力する。
【００６４】
図９は、回転フレーム１１３の回転数に応じてデータセット記憶部１４１に記憶された複数の純生データセットと、圧縮された複数の欠落判定データセットと、欠落判定データセットに関する複数のビュー各々に対応する欠落データとの一例を示す図である。具体的には、図９には、回転フレーム１１３の回転数が１回転目からｍ回転目（ｍは自然数）までの複数の回転数各々に関する複数のビューにそれぞれ対応する複数のデータセット（純生データセット、圧縮データセット）と欠落データとが、回転数ごとに模式的に示されている。なお、図９に示す複数の各データセットには、ヘッダが設けられてもよい。
【００６５】
データ展開部２００は、圧縮された複数の欠落判定データセットにおけるヘッダに書き込まれた関連データを読み込む。データ展開部２００は、関連データに基づいて、欠落データの記憶位置を特定する。データ展開部２００は、特定した欠落データを用いて、圧縮された欠落判定データセットを、欠落判定データセットすなわち差分データセットに展開する。次いで、データ展開部２００は、１回転前であって同一ビュー角（同位相の）に関する純生データセットと展開した差分データセットとに基づいて、差分データセットのビュー角に対応する純生データセットを発生する。データ展開部２００は、展開して発生された純生データセットを、前処理部３００に出力する。
【００６６】
（データセット圧縮機能）  
第１の実施形態との相違は、欠落判定データセットにおいて欠落データを特定し、圧縮された欠落判定データセットと、欠落データとを関連付けて記憶することにある。
【００６７】
図１０は、データセット圧縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。  
図１０において、ステップＳｃ１乃至Ｓｃ７までの処理は、図５におけるステップＳａ１乃至ステップＳａ７とそれぞれ同一処理のため、説明を省略する。差分データセットにおけるデータ値が所定の閾値を超えていれば（ステップＳａ６）、差分データセット（欠落判定データセット）に対するデータ圧縮により欠落する欠落データが特定される（ステップＳｃ８）。差分データセット（欠落判定データセット）が圧縮される。次いで、特定された欠落データが、圧縮された欠落判定データセットと関連付けて、データセット記憶部１４１に記憶される（ステップＳｃ９）。スキャンが終了するまで（ステップＳｃ１０）、ステップＳｃ２乃至ステップＳｃ９の処理が繰り返される。
【００６８】
次いで、圧縮された欠落判定データセットと欠落データとを用いて、欠落判定データセット（差分データセット）に展開する処理（以下、データセット展開処理）について説明する。
【００６９】
図１１は、データセット展開処理の手順を示すフローチャートである。  
非接触データ伝送部１２１を介して、圧縮された欠落判定データセットと欠落データとが、データ展開部２００に伝送される（ステップＳｄ１）。圧縮された欠落判定データセットのヘッダに記載された関連データが読みだされる。読み出された関連データに基づいて、圧縮された欠落判定データセットに関連する欠落データが特定される。圧縮された欠落判定データセットと特定された関連データとを用いて、圧縮された欠落判定データセットが展開される（ステップＳｄ２）。回転フレーム１１３の回転数が隣接し、ビュー数が等しい（同位相）の純生データセットと展開された欠落判定データセットとに基づいて、純生データセットが発生（データ展開）される（ステップＳｄ３）。
【００７０】
純生データセットに対して前処理が実行されることにより、投影データセットが発生される。投影データセットに基づいて、ボリュームデータが再構成される。ボリュームデータに基づいて医用画像が発生される。発生された医用画像は、表示部６００で表示される。
【００７１】
（第２の変形例）  
第１の実施形態との相違は、複数の純生データセット各々がデータセット発生部１１５（ＤＡＳ）から出力を複数のエネルギー範囲ごとに弁別した複数のエネルギー弁別データセットを有することにある。第１の実施形態との相違は、同一ビューすなわち同位相の複数のエネルギー弁別データセットにおいて、隣接するエネルギー範囲の２つのエネルギー弁別データセットを差分することにより、差分データセットを発生することにある。
【００７２】
以下、第１の実施形態における機能と異なる構成要素について説明する。  
Ｘ線検出器１０７における複数のＸ線検出素子各々は、入射したＸ線を繰り返し検出する。Ｘ線検出素子は、検出したＸ線のエネルギーに応じた電荷量を有する電流信号（電荷パルス）を発生する。
【００７３】
ＤＡＳすなわちデータセット発生部１１５は、フォトンカウンティング型のデータ収集回路である。フォトンカウンティング型のＤＡＳすなわちデータセット発生部１１５は、純生データセットとして、複数のエネルギー範囲にそれぞれ弁別された複数のエネルギー弁別データセットを発生する。
【００７４】
具体的には、データセット発生部１１５は、チャンネルナンバと列ナンバとで区別される複数のＸ線検出素子各々から電荷パルスを読み出す。データセット発生部１１５は、Ｘ線検出素子各々に入射したＸ線のフォトンが属するエネルギー領域を、Ｘ線のエネルギースペクトル上の複数のエネルギー範囲（エネルギービン）の中から特定することによって、複数のエネルギー範囲のそれぞれについてＸ線のフォトン数を計数（カウント）する。エネルギー範囲ごとのフォトン数は、Ｘ線検出素子毎にビュー単位で集計される。以下、各ビューについて集計されたエネルギー範囲毎であって、複数のＸ線検出素子毎のフォトン数（カウント値）の一群をエネルギー弁別データセットと呼ぶ。エネルギー弁別データセットは、例えば、ヒストグラムデータである。
【００７５】
差分データセット発生部１３５は、複数のエネルギー範囲にそれぞれ対応する複数のエネルギー弁別データセットのうち、隣接する２つのエネルギー範囲に対応する２つのエネルギー弁別データセットを差分することにより、差分データセットを発生する。具体的には、差分データセット発生部１３５は、隣接する２つのエネルギー範囲に対応する２つのエネルギー弁別データセットにおいて、チャンネルナンバおよび列ナンバが等しい２つのカウント値に対して、差分を実行する。差分データセット発生部１３５は、発生した差分データセットを、判定部１３７に出力する。
【００７６】
図１２は、隣接する２つのエネルギー範囲（第１、第２エネルギービン（ｅｎｅｒｇｙ  ｂｉｎ））にそれぞれ対応する２つのエネルギー弁別データセット（ヒストグラムデータセット）と、これらの差分により発生される差分データセットの一例を示す模式図である。図１２において、ｃｈはチャンネルナンバ、ｒｏｗは列ナンバを示している。図１２に示すように、差分データセットは、チャンネルナンバ（ｃｈ）および列ナンバ（ｒｏｗ）が同一なＸ線検出素子に関するカウント数を差分することにより、発生される。
【００７７】
判定部１３７は、差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とに基づいて、差分データセットに対するデータ圧縮によるデータ値の欠落の有無を判定する。判定部１３７は、欠落の未発生として判定された差分データセットを、データ圧縮部１３９に出力する。
【００７８】
データ圧縮部１３９は、判定部１３７から出力された差分データセットを圧縮する。データ圧縮部１３９は、圧縮された差分データセット（圧縮データセット）をデータセット記憶部１４１に出力する。
【００７９】
データセット記憶部１４１は、回転フレーム１１３の回転数が１回転目である複数の純生データセット（エネルギー弁別データセット）を記憶する。データセット記憶部１４１は、圧縮データセットを記憶する。
【００８０】
データ圧縮制御部１３３は、同一ビューすなわち同位相な複数のエネルギー弁別データセットにおいて、エネルギー範囲が隣接する２つのエネルギー弁別データセットを特定する。データ圧縮制御部１３３は、データ圧縮部１３９で圧縮された圧縮データセットに対して、対応するエネルギー範囲を記憶させるように、データセット記憶部１４１を制御する。
【００８１】
データ展開部２００は、圧縮データセットを差分データセットに展開する。データ展開部２００は、同一ビュー角（同位相）に関する純生データセット（エネルギー弁別データセット）と差分データセットとに基づいて、差分データセットのビュー角に対応する純生データセットを発生する。データ展開部２００は、展開して発生された純生データセットを、前処理部３００に出力する。
【００８２】
以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。  
本実施形態におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、周期的に発生された複数のデータセット（純生データセット）を差分した差分データセットに対してデータ圧縮を実行する場合、データの欠落を防ぐことができる。すなわち、本実施形態によれば、純生データセットに対するデータ圧縮においてデータの欠落の有無をデータ圧縮前の前に判定し、判定結果に応じてデータの欠落が生じないように純生データセットのデータ圧縮を実行することができる。本実施形態におけるデータ圧縮に関する方法は、純生データセットに対するデータ圧縮に限定されず、周期的なデータセット（例えば、エネルギー弁別データセットなど）に対して適用可能である。また、本実施形態によれば、例えば、ヘッダに圧縮の有無などの関連データを記憶させることにより、より効率的に圧縮データセットの展開が可能となる。
【００８３】
（第２の実施形態）  
第１の実施形態との相違は、データ圧縮の対象を投影データセットとすることにある。図１３は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す構成図である。なお、本実施形態は、フォトンカウンティングＸ線コンピュータ断層撮影装置に適用が可能である。
【００８４】
図１において、データ収集回路（ＤＡＳ）１１５は、発生した純生データセットを、非接触データ伝送部１２１を経由して、前処理部３００に出力する。
【００８５】
前処理部３００は、ＤＡＳ１１５から出力された純生データセットに対して、各種の前処理を実行することにより、複数のビューにそれぞれ対応する複数の投影データセットを発生する。本実施形態において、前処理部３００は、データセット発生部に対応する。
【００８６】
メモリ１３１は、回転フレーム１１３の１回転目における複数のビューにそれぞれ対応する複数の投影データセットを、一時的に記憶する。本実施形態におけるメモリ１３１は、第１の実施形態のデータ圧縮装置１１９に含まれるメモリ１３１に相当する。データセット発生部すなわち前処理部３００により新たに発生された投影データセット（以下、入力投影データセットと呼ぶ）がデータセット発生部３００から入力されると、メモリ１３１は、記憶された投影データセットを、入力投影データセットに更新して記憶する。
【００８７】
制御部８００は、入力投影データセットに関するビュー角に基づいて、メモリ１３１に記憶された投影データセットを特定する。特定された投影データセット（以下、特定投影データセットと呼ぶ）に関するビュー角は、入力投影データセットに関するビュー角と同一である。制御部８００は、特定投影データセットを、差分データセット発生部１３５に出力させるために、メモリ１３１を制御する。制御部８００は、特定投影データセットを入力投影生データセットに置換してメモリ１３１に記憶させるために、メモリ１３１を制御する。なお、回転フレーム１１３の１回転目における複数の投影データセットがデータセット記憶部１４１に記憶されると、記憶された投影データセットのヘッダに、非圧縮に対応するデータを書き込んでもよい。なお、ヘッダの代わりに、圧縮の有無を１ビット（ｂｉｔ）で表してもよい。上記説明から明らかなように、制御部８００は、第１の実施形態のデータ圧縮装置１１９におけるデータ圧縮制御部１３３における機能も兼ね備える。
【００８８】
なお、制御部８００は、再構成範囲が入力部７００を介して入力されると、所望の回転数に応じた複数のデータセット（投影データセット、差分データセット、圧縮データセット）を、データセット記憶部１４１において検索し、特定してもよい。このとき、制御部８００は、特定したデータセットを展開させて再構成範囲に関する複数の投影データセットを発生させるために、データ圧縮部１３９を制御する。なお、制御部８００は、データセット記憶部１４１に記憶された複数の各種データセット各々において、ヘッダをソートするために、データセット記憶部１４１を制御してもよい。なお、ヘッダに記載の内容は、別途ヘッダファイルとして、データセット記憶部１４１に記憶されていてもよい。このとき、制御部８００は、ヘッダファイルを用いて、再構成半に関する複数の各種データセットを検索、特定してもよい。
【００８９】
差分データセット発生部１３５は、入力投影データセットとメモリ１３１から出力された特定投影データセットとを差分することにより、差分データセットを発生する。具体的には、差分データセット発生部１３５は、入力投影データセットと特定投影データセットとにおいて、同一チャンネルの投影データに対して、差分を実行する。差分データセット発生部１３５は、発生した差分データセットを、判定部１３７に出力する。
【００９０】
判定部１３７は、回転フレーム１１３の回転数が２回転目以降であって、差分データセットにおける複数のチャンネル各々に対応するデータ値と所定の閾値とに基づいて、差分データセットに対するデータ圧縮によるデータ値の欠落の有無を判定する。所定の閾値は、判定部１３７における図示していないメモリなどに記憶される。判定部１３７は、データ値が所定の閾値を超過した場合、差分データセットに対して、データ値の欠落の発生として判定する。判定部１３７は、データ値が所定の閾値以下である場合、差分データセットに対して、データ値の欠落の未発生として判定する。
【００９１】
判定部１３７は、欠落の発生として判定された差分データセットに対する付帯情報を、差分データセットとともに、データセット記憶部１４１に出力してもよい。このとき、付帯情報とは、差分データセットが非圧縮であるという情報である。付帯情報は、例えば、差分データセットのヘッダに書き込まれる。判定部１３７は、欠落の未発生として判定された差分データセットを、データ圧縮部１３９に出力する。
【００９２】
データ圧縮部１３９は、判定部１３７から出力された差分データセットを圧縮する。具体的には、例えば、差分データセットに関するデータ容量が２バイトであって、差分データセットのデータ量が１バイト以下である場合、データ圧縮部１３９は、差分データセットのデータ容量を１バイトに減少させる。以下、データ圧縮された差分データセットを、圧縮データセットと呼ぶ。データ圧縮部１３９は、圧縮データセットに対する付帯情報を、圧縮データセットとともに、後述するデータセット記憶部１４１に出力してもよい。このとき、付帯情報とは、差分データセットが圧縮されたという情報である。付帯情報は、例えば、圧縮データセットのヘッダに書き込まれる。
【００９３】
データセット記憶部１４１は、回転フレーム１１３の回転数が１回転目である複数の投影データセットを記憶する。このとき、投影データセットのヘッダには、非圧縮の情報が書き込まれる。データセット記憶部１４１は、圧縮データセットを記憶する。なお、圧縮データセットのヘッダには、付帯情報が書き込まれていてもよい。データセット記憶部１４１は、差分データセットを記憶する。なお、差分データセットのヘッダには、付帯情報が書き込まれていてもよい。
【００９４】
データ展開部２００は、圧縮データセットを差分データセットに展開する。データ展開部２００は、同一ビュー角（同位相の）に関する投影データセットと差分データセットとに基づいて、差分データセットのビュー角に対応する投影データセットを発生する。すなわち、データ展開部２００は、回転フレーム１１３の回転数ごと、およびビューごとに順次投影データセットを発生する。具体的には、データ展開部２００は、回転フレーム１１３の回転数が１回転前であって展開された差分データセットと同位相（同一ビュー角）の投影データセットと展開された差分データセットとに基づいて、投影データセットを発生する。データ展開部２００は、展開して発生された投影データセットを、再構成部５００に出力する。
【００９５】
なお、データセット記憶部１４１に記憶された投影データセット、差分データセット、圧縮データセット各々のヘッダに圧縮の有無が記録されている場合、データ展開部２００は、まず、ヘッダを読み込む。データ圧縮有りとしてヘッダに記録されている場合、データ展開部２００は、圧縮データセットを差分データセットに展開する。次いで、データ展開部２００は、展開された差分データセットと同位相の投影データセットと、展開された差分データセットとに基づいて、投影データセットに展開する。データ圧縮無しとしてヘッダに記録されている場合、データ圧縮部２００は、差分データセットと同位相の投影データセットと、差分データセットとに基づいて、投影データセットを発生する。
【００９６】
（データセット圧縮機能）  
データセット圧縮機能とは、まず、回転フレーム１１３の２回転目以降の複数の投影データセットに基づいて発生された差分データセットのデータ値と所定の閾値とを用いて、差分データセットに対するデータ圧縮においてデータ値の欠落の有無を判定する。次いで、この判定結果に応じて、差分データセットを圧縮した圧縮データセットを記憶し、または差分データセットを非圧縮で記憶する機能である。
【００９７】
以下、データセット圧縮機能に従う処理（以下、データセット圧縮処理と呼ぶ）を説明する。
【００９８】
図１４は、データセット圧縮処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【００９９】
天板に載置された被検体に対して、スキャンが開始される（ステップＳｅ１）。１ビューに相当する投影データセットが収集される（ステップＳｅ２）。回転フレーム１１３の回転数が１回転目であれば（ステップＳｅ３）、収集された投影データセットが、データセット記憶部１４１に記憶される。回転フレーム１１３の回転数が１回転を超えるまで（ステップＳｅ３）、ステップＳｅ２乃至ステップＳｅ４の処理が繰り返される。
【０１００】
回転フレーム１１３の回転数が１回転を超えると（ステップＳｅ３）、収集された投影データセットに関するビュー数（ビュー角）と同一のビュー数の１回転前の投影データセットから、収集された投影データセットを差分することにより、差分データセットが、発生される（ステップＳｅ５）。差分データセットにおけるデータ値が所定の閾値以下であれば（ステップＳｅ６）、差分データセットは、圧縮される。差分データセットを圧縮した圧縮データセットが、データセット記憶部１４１に記憶される（ステップＳｅ７）。差分データセットにおけるデータ値が所定の閾値を超えていれば（ステップＳｅ６）、差分データセットはデータセット記憶部１４１に記憶される（ステップＳｅ８）。スキャンが終了するまで（ステップＳｅ９）、ステップＳｅ２乃至ステップＳｅ８の処理が繰り返される。
【０１０１】
次いで、データセット記憶部１４１に記憶された差分データセット、圧縮データセットに基づいて、投影データセットを発生（展開）する処理（以下、データセット展開処理と呼ぶ）について説明する。
【０１０２】
図１５は、データセット展開処理の手順を示すフローチャートである。  
データセット記憶部１４１に記憶された圧縮データセットと差分データセットとが、データセット記憶部１４１から読み出される（ステップＳｆ１）。圧縮データセットが差分データセットに展開される（ステップＳｆ２）。回転フレーム１１３の回転数が隣接し、ビュー数が等しい（同位相）の投影データセットと差分データセットとに基づいて、投影データセットが発生（データ展開）される（ステップＳｆ３）。投影データセットに基づいて、ボリュームデータが再構成される。ボリュームデータに基づいて医用画像が発生される。発生された医用画像は、表示部６００で表示される。
【０１０３】
なお、第２の実施形態において、第１の変形例のように、欠落判定データセットにおいて欠落データを特定し、圧縮された欠落判定データセットと、欠落データとを関連付けて記憶してもよい。
【０１０４】
以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。  
本実施形態におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、周期的に発生された複数のデータセット（投影データセット）を差分した差分データセットに対してデータ圧縮を実行する場合、データの欠落を防ぐことができる。すなわち、本実施形態によれば、投影データセットに対するデータ圧縮においてデータの欠落の有無をデータ圧縮前の前に判定し、判定結果に応じてデータの欠落が生じないように投影データセットのデータ圧縮を実行することができる。また、本実施形態によれば、例えば、ヘッダに圧縮の有無などの関連データを記憶させることにより、より効率的に圧縮データセットの展開が可能となる。
【０１０５】
また、本実施形態に係る機能は、データセット圧縮処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。
【０１０６】
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】
【０１０７】
１…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、１００…架台部、１０１…高電圧発生器、１０３…Ｘ線管、１０５…スリップリング、１０７…Ｘ線検出器、１０９…撮影領域、１１１…天板、１１３…回転フレーム、１１５…データ収集回路（ＤＡＳ）、１１７…回転駆動部、１１９…データ圧縮装置、１２１…非接触データ伝送部、１３１…メモリ、１３３…データ圧縮制御部、１３５…差分データセット発生部、１３７…判定部、１３９…データ圧縮部、１４１…データセット記憶部、１４３…データ特定部、２００…データ展開部、３００…前処理部、４００…記憶部、５００…再構成部、６００…表示部、７００…入力部、８００…制御部
【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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