(57)【要約】【課題】ダイナミックスキャン時において収集された生データの実空間位置毎の総データ量の偏りを防止する。【解決手段】架台制御部２１は、Ｘ線管１３とＸ線検出器１５とを回転軸Ｒ回りに繰り返し回転させながら被検体をＸ線で繰り返しスキャンするために、高電圧発生器２５と回転駆動部１９とを制御する。架台制御部２１は、Ｘ線管１３とＸ線検出器１５とを回転軸Ｒ回りに複数周に亘って回転させるスキャン方式において、当該複数周に亘って取集された生データの実空間位置毎の総データ量が実空間位置に依らず略均一になるように、Ｘ線管１３の回転角度に応じてＸ線の曝射と停止とを切り替える。【選択図】      図１
2014226475.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Ｘ線を発生するために前記Ｘ線管に印加される高電圧を発生する高電圧発生部と、
前記Ｘ線管からのＸ線を検出する複数の検出素子を装備するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転軸回りに回転可能に支持する支持機構と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを前記回転軸回りに回転するための動力を発生する回転駆動部と、
前記検出素子各々から電気信号を読み出してＸ線の減弱を表現するデジタルデータを収集する収集部と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを前記回転軸回りに繰り返し回転させながら被検体をＸ線で繰り返しスキャンするために前記高電圧発生部と前記回転駆動部とを制御する架台制御部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、
前記架台制御部は、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを前記回転軸回りに複数周に亘って回転させるスキャン方式において、前記複数周に亘って取集されたデジタルデータの実空間位置毎の総データ量が実空間位置に依らず略均一になるように、前記Ｘ線管の回転角度に応じてＸ線の曝射と停止とを切り替える、
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】
前記架台制御部は、各スキャンについて、前記Ｘ線管が既定の曝射開始角度に到達したことを契機として前記高電圧発生部を制御して前記Ｘ線管からＸ線を曝射させ、前記既定の曝射開始角度から既定の角度範囲だけ前記Ｘ線管が移動したことを契機として前記高電圧発生部を制御して前記Ｘ線管からのＸ線の曝射を停止させる、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】
前記各スキャンにおける既定の曝射開始角度を、スキャンの総数に応じて決定する決定部をさらに備える、請求項２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）において、Ｘ線管とＸ線検出器とを複数周に亘って回転させながら繰り返しスキャンを実行する方式が知られている。このスキャン方式は、ダイナミックスキャンと呼ばれている。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管とＸ線検出器とが対向配置された回転フレームを搭載している。Ｘ線検出器は、２次元状に配列された複数のＸ線検出素子を装備している。各Ｘ線検出素子は、Ｘ線管からのＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号を発生する。発生された電気信号は、Ｘ線検出器に接続されたデータ収集部によりデジタルデータ（生データ）に変換される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図９は、回転角度０度を曝射開始角度とする１周回スキャンにおける生データの実空間位置毎の総データ量を、４スキャン段階に分けて模擬的に示す図である。図９の（ａ）は、１周回スキャン開始時（Ｘ線管の回転角度０度）を示し、図９の（ｂ）は、１周回スキャンの途中（回転角度４５度）を示し、図９の（ｃ）は、１周回スキャンの途中（回転角度１３５度）を示し、図９の（ｄ）は、１周回スキャン停止時（回転角度２２５度）を示しているものとする。なお、１周回スキャンは、１ボリューム分のボリュームデータの再構成に必要な生データを収集するためのスキャンである。図９に係る１周回スキャンの曝射角度範囲は、０度から２２５度までに規定されている。図９の○は、Ｘ線検出素子が通過する実空間上の位置（実空間位置）に対応する。○の中の数字は、デジタルデータの総データ量を表現している。○に対応する実空間位置に配置されたＸ線検出素子によりＸ線が検出される毎に、当該○の中の数字に１が加算される。なお、各Ｘ線検出素子について、一回のサンプリング期間において収集されるデジタルデータのデータ量は「１」であるとする。
【０００４】
図１０は、図９の１周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量のグラフを示す図である。図１０の縦軸はデータ量に規定され、横軸は実空間位置に規定されている。図１０に示すように、１周回スキャンにおいて収集される実空間位置毎のデータ量は、実空間位置に応じて異なる。従って各周回スキャンに係るＸ線照射開始角度が同一角度に設定されている場合、ダイナミックスキャン全体に亘る総データ量の実空間位置に応じた偏りが累積してしまう。なお、上記の説明においては、便宜的に、１周回スキャンの曝射角度範囲が２４０度である場合を例に挙げたが、３６０度等の他の角度範囲であっても実空間位置に応じた総データ量の偏りが生じてしまう。
【０００５】
目的は、Ｘ線管を複数周回転させながらスキャンを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、スキャン時において収集されたデジタルデータの実空間位置毎の総データ量の偏りを防止することを実現する。
【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線管からＸ線を発生するために前記Ｘ線管に印加される高電圧を発生する高電圧発生部と、前記Ｘ線管からのＸ線を検出する複数の検出素子を装備するＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転軸回りに回転可能に支持する支持機構と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを前記回転軸回りに回転するための動力を発生する回転駆動部と、前記検出素子各々から電気信号を読み出してＸ線の減弱を表現するデジタルデータを収集する収集部と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを前記回転軸回りに繰り返し回転させながら被検体をＸ線でスキャンするために前記高電圧発生部と前記回転駆動部とを制御する架台制御部と、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、前記架台制御部は、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを前記回転軸回りに複数周に亘って回転させるスキャン方式において、前記複数周に亘って取集されたデジタルデータの実空間位置毎の総データ量が実空間位置に依らず略均一になるように、前記Ｘ線管の回転角度に応じてＸ線の曝射と停止とを切り替える、ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図２】回転角度１８０度を曝射開始角度とする１周回スキャンにおける生データの実空間位置毎の総データ量を、４スキャン段階に分けて模擬的に示す図。
【図３】図２の１周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量のグラフを示す図。
【図４】図１０に示すような曝射開始角度が０度の場合の周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量と、図３に示すような曝射開始角度が１８０度の場合の周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量との合計のグラフを示す図。
【図５】ダイナミックスキャンにおけるＸ線の曝射期間と停止期間とを周回スキャン毎に示す図であり、図１のスキャン条件決定部により１番目の決定ルールに従って決定される曝射開始角度を明示した図。
【図６】ダイナミックスキャンにおけるＸ線の曝射期間と停止期間とを周回スキャン毎に示す図であり、図１のスキャン条件決定部により２番目の決定ルールに従って決定される曝射開始角度を明示した図。
【図７】ダイナミックスキャンにおけるＸ線の曝射期間と停止期間とを周回スキャン毎に示す図であり、図１のスキャン条件決定部により２番目の決定ルールの変形例に従って決定される曝射開始角度を明示した図。
【図８】図１の架台制御部の制御の下に行われるダイナミックスキャンの典型的な流れを示す図。
【図９】回転角度０度を曝射開始角度とする１周回スキャンにおける生データの実空間位置毎の総データ量を、４スキャン段階に分けて模擬的に示す図。
【図１０】図９の１周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量のグラフを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置を説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す図である。図１に示すように、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０とコンソール５０とを備える。
【００１０】
架台１０は、回転フレーム１１を装備している。回転フレーム１１は、互いに対向して配置されたＸ線管１３とＸ線検出器１５とを搭載している。回転フレーム１１の開口の内部には、ＦＯＶ（field of view）が設定される。ＦＯＶに被検体（患者）Ｐの撮像領域が含まれるように天板１７が位置決めされる。回転フレーム１１は、回転駆動部１９に接続されている。回転駆動部１９は、架台制御部２１による制御に従って、回転フレーム１１を回転軸Ｒ回りに一定の角速度で回転する。回転駆動部１９は、例えば、回転フレーム１１を回転するための動力を発生するモータを有している。回転駆動部１９にはロータリーエンコーダ等の角度検出器２３が取り付けられている。角度検出器２３は、回転フレーム１１が一定角度回転する毎に電気パルス信号（以下、角度信号と呼ぶ）を繰り返し発生する。角度信号は、架台制御部２１に供給される。
【００１１】
回転フレーム１１の回転軸回りの回転角度に関し、Ｘ線管１３が最上部に位置する場合を回転角度０度とし、Ｘ線管１３が最下部に位置する場合を回転角度１８０度とする。
【００１２】
Ｘ線管１３は、高電圧発生器２５からの高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線を発生する。具体的には、Ｘ線管は、陽極と陰極とを装備している。陽極と陰極との間には、高電圧発生器２５により高電圧が印加される。陰極には、高電圧発生器２５からのフィラメント電流が供給される。フィラメント電流の供給を受けて熱せられた陰極からは電子（熱電子）が放出される。熱電子は、陽極と陰極との間に印加された高電圧により陽極に向けて飛翔し陽極に衝突する。この衝突によりＸ線が発生する。陽極と陰極との間にバイアス電極が設けられている。高電圧発生器２５は、陰極から放出される熱電子の陽極への衝突を阻止するためにバイアス電圧をバイアス電極に印加する。陽極に衝突する熱電子数は、陰極電位に対する電位をバイアス電圧により調整することにより変化する。すなわち、高電圧発生器２５は、バイアス電圧の２種の電圧値を交互に切り替えることにより、Ｘ線管からのＸ線のＯＮ（曝射）とＯＦＦ（曝射の停止）と切り替えることができる。
【００１３】
Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１３から発生されたＸ線を検出する。Ｘ線検出器１５は、２次元状に配列された複数のＸ線検出素子を搭載する。例えば、複数のＸ線検出素子は、回転フレーム１１の回転軸Ｒを中心とした円弧に沿って配列される。この円弧に沿うＸ線検出素子の配列方向はチャンネル方向と呼ばれる。チャンネル方向に沿って配列された複数のＸ線検出素子は、Ｘ線検出素子列と呼ばれる。複数のＸ線検出素子列は、回転軸Ｒに沿う列方向に沿って配列される。各Ｘ線検出素子は、Ｘ線管１３から発生されたＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号を生成する。生成された電気信号は、データ収集部（ＤＡＳ）２７に供給される。
【００１４】
データ収集部２７は、架台制御部２１による制御に従って、Ｘ線検出器１５を介して電気信号をビュー（ｖｉｅｗ）毎に収集する。ビューは、回転軸Ｒ周りの回転フレーム１１の回転角度に対応する。また、信号処理的には、ビューは、回転フレーム１１の回転時におけるデータのサンプリング点に対応する。データ収集部２７は、収集されたアナログの電気信号をデジタルデータに変換する。デジタルデータは、被検体によるＸ線の減弱を表現するデータである。デジタルデータは、生データと呼ばれている。生データは、伝送部２９により所定ビュー毎にコンソール５０に供給される。
【００１５】
架台制御部２１は、コンソール５０内のシステム制御部６３による指示に従って、架台１０に搭載された各種機器の制御を統括する制御基板を有する。架台制御部２１は、回転駆動部１９、高電圧発生器２５、及びデータ収集部２７を制御する。具体的には、所定の角速度で回転フレーム１１が回転するように回転駆動部１９を制御する。架台制御部２１は、既定のＸ線条件に応じたＸ線がＸ線管１３から発生されるように高電圧発生器２５を制御する。架台制御部２１は、ビュー毎に生データを収集するようにデータ収集部２７を制御する。また、架台制御部２１は、角度検出器２３からの角度信号に基づいて回転フレーム１１の回転角度、すなわち、Ｘ線管１３の回転角度を算出する。ダイナミックスキャン方式において架台制御部２１は、Ｘ線管１３が所定の回転角度に到達したことに同期して、Ｘ線管１３からのＸ線の曝射と停止とを切り替えるために高電圧発生器２５を制御する。
【００１６】
コンソール５０は、前処理部５１、再構成部５３、表示部５５、操作部５７、記憶部５９、スキャン条件決定部６１、及びシステム制御部６３を備える。前処理部５１は、伝送部２９から伝送された生データに対数変換や感度補正等の前処理を施す。前処理が施された生データは、投影データと呼ばれる。再構成部５３は、投影データに基づいて被検体に関する画像データを再構成する。表示部５５は、再構成部５３により発生された画像データを表示機器に表示する。操作部５７は、入力機器によるユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。記憶部５９は、生データや投影データ、画像データを記憶する。また、記憶部５９は、制御プログラムを記憶している。スキャン条件決定部６１は、ダイナミックスキャン方式に係るスキャン条件を決定する。システム制御部６３は、記憶部５９に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従って各部を制御する。
【００１７】
以下、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置のダイナミックスキャン方式について説明する。
【００１８】
まず、図２、図３、図９、及び図１０を参照しながら、本実施形態に係るダイナミックスキャンの概要について説明する。図２は、回転角度１８０度を曝射開始角度とする１周回スキャンにおける生データの実空間位置毎の総データ量を、４スキャン段階に分けて模擬的に示す図である。図２に係る１周回スキャンの角度範囲は、１８０度から４０５度（４５度）までに規定されている。図２の（ａ）は、曝射開始時（回転角度１８０度）を示し、図２の（ｂ）は、スキャン途中（回転角度２７０度）を示し、図２の（ｃ）は、スキャン途中（回転角度３１５度）を示し、図２の（ｄ）は、スキャン終了時（回転角度４５度）を示しているものとする。図３は、図２の１周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量のグラフを示す図である。図３の縦軸はデータ量に規定され、横軸は実空間位置に規定されている。なお、図３における実空間位置と図における実空間位置とは空間的に同一である。また、図２の○は、図９と同様、Ｘ線検出素子が通過する実空間上の位置（実空間位置）に対応し、○の中の数字は、デジタルデータの総データ量を表現している。図２及び３に示すように、位置Ｂと位置Ｃとに係る生データ量は、位置Ａと位置Ｄとに係る生データ量に比して少ない。一方、曝射開始角度が０度の場合、図９及び図１０に示すように、位置Ａと位置Ｄとに係る生データ量は、位置Ｂと位置Ｃとに係る生データ量に比して多い。このように曝射開始角度が０度の場合と１８０度の場合とを比較すればわかるように、曝射開始角度に応じて生データのデータ量が少ない実空間位置が異なる。
【００１９】
図４は、図１０に示すような曝射開始角度が０度の場合の周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量と、図３に示すような曝射開始角度が１８０度の場合の周回スキャンにおいて収集される生データの総データ量との合計のグラフを示す図である。図４に示すように、総データ量の合計は、実空間位置に依らず均一となる。架台制御部２１は、複数周に亘って周回スキャンを繰り返すダイナミックスキャンにおいて、所定回数の周回スキャン毎に曝射開始角度を変更することにより、ダイナミックスキャン時において収集された生データの実空間位置毎の総データ量の偏りを防止する。
【００２０】
まずは、スキャン条件決定部６１によるスキャン条件の決定について説明する。スキャン条件は、例えば、曝射開始角度や曝射角度範囲、周回スキャン数である。曝射角度範囲は、曝射開始角度は、周回スキャン毎に決定される。曝射開始角度の決定方法は、後で詳細に説明する。１周回スキャンの角度範囲、すなわち、１周回スキャンにおけるＸ線曝射の開始角度から停止角度までの角度範囲である。スキャン条件決定部６１は、例えば、ユーザによる操作部５７を介した指示に従って曝射角度範囲を決定する。周回スキャン数は、ダイナミックスキャンに含まれる周回スキャンの総数である。スキャン条件決定部６１は、ダイナミックスキャンのスキャン時間等のスキャン条件に基づいて自動的に決定しても良いし、ユーザにより操作部５７を介した指示に従って決定しても良い。決定されたスキャン条件は、記憶部５９に記憶される。
【００２１】
スキャン条件決定部６１による曝射開始角度の決定について説明する。スキャン条件決定部６１は、ダイナミックスキャン時において収集された生データの実空間位置毎の総データ量の偏りが低減するように複数の周回スキャンの曝射開始角度を決定する。より具体的には、スキャン条件決定部６１は、周回スキャン数に応じて各周回スキャンにおける曝射開始角度を決定する。曝射開始角度の決定ルールには大きく分けて２種類ある。
【００２２】
１番目の決定ルールは、各周回スキャンにおいて曝射開始角度が０度から３６０度の角度範囲内で等間隔に分散するように複数の周回スキャンの曝射開始角度を決定するものである。換言すれば、周回スキャン数で３６０度を等分して得られた値に曝射開始角度を設定する方法である。例えば、スキャン条件決定部６１は、周回スキャン数がｍである場合、ｎ回目の周回スキャンに係る曝射開始角度θm,nを以下の（１）式に従って決定する。ただし、ｍは１以上の整数であり、ｎは１≦ｎ≦ｍを満たす整数である。また、θm,1は１回目のスキャンの曝射開始角度である。角度θm,1は、ユーザにより操作部５７を介して個別に指定されると良い。また、角度θm,1は、プリセットとして予め設定されていても良い。
【００２３】
θm,n＝（３６０°／ｍ）・（ｎ−１）＋m,1        …（１）
図５は、ダイナミックスキャンにおけるＸ線の曝射期間と停止期間とを周回スキャン毎に示す図であり、スキャン条件決定部６１により１番目の決定ルールに従って決定される曝射開始角度を明示した図である。なお、図５においてダイナミックスキャンは、４回の周回スキャンにより構成され、曝射角度範囲は３６０度であり、１回目の周回スキャンの曝射開始角度θ4,1は０度であるものとする。この場合、２回目の周回スキャンの曝射開始角度θ4,2は９０度であり、３回目の周回スキャンの曝射開始角度θ4,3は１８０度であり、４回目の周回スキャンの曝射開始角度θ4,4は２７０度である。
【００２４】
図５のダイナミックスキャンに係る架台制御部２１の動作について簡単に説明する。架台制御部２１は、回転フレーム１１を回転し、Ｘ線管１３がθ4,1＝０度に到達したことを契機として高電圧発生器２５とデータ収集部２７とを制御し、１回目の周回スキャンを開始する（図５のａ）。スキャンは、スキャン条件決定部６１により決定された曝射角度範囲だけ行われる。Ｘ線管１３が曝射角度範囲だけ回転されたことを契機として（図５の場合、Ｘ線管１３が０度に到達したことを契機として）、架台制御部２１は、高電圧発生器２５とデータ収集部２７とを制御し、Ｘ線の曝射を停止し、生データの収集を停止する（図５のｂ）。そしてＸ線管１３が２回目の周回スキャンの曝射開始角度θ4,2＝９０度に到達したことを契機として架台制御部２１は２回目の周回スキャンを開始する（図５のｃ）。Ｘ線管１３が曝射角度範囲だけ回転されたことを契機として（図５の場合、Ｘ線管１３が９０度に到達したことを契機として）、架台制御部２１は、高電圧発生器２５とデータ収集部２７とを制御し、Ｘ線の曝射を停止し、生データの収集を停止する（図５のｄ）。そしてＸ線管１３が３回目の周回スキャンの曝射開始角度θ4,3＝１８０度に到達したことを契機として架台制御部２１は３回目の周回スキャンを開始する（図５のｅ）。Ｘ線管１３が曝射角度範囲だけ回転されたことを契機として（図５の場合、Ｘ線管１３が１８０度に到達したことを契機として）、架台制御部２１は、高電圧発生器２５とデータ収集部２７とを制御し、Ｘ線の曝射を停止し、生データの収集を停止する（図５のｆ）。そしてＸ線管１３が４回目の周回スキャンの曝射開始角度θ4,4＝２７０度に到達したことを契機として架台制御部２１は４回目の周回スキャンを開始する（図５のｃ）。Ｘ線管１３が曝射角度範囲だけ回転されたことを契機として（図５の場合、Ｘ線管１３が２７０度に到達したことを契機として）、架台制御部２１は、回転駆動部１９と高電圧発生器２５とデータ収集部２７とを制御し、ダイナミックスキャンを終了する。
【００２５】
２番目の決定ルールは、周回スキャン数に応じて決定される複数の曝射開始角度を所定周回毎に順番に繰り返し用いる方法である。これら複数の曝射開始角度の総数は、周回スキャン数の１以外の約数である。まずスキャン条件決定部６１は、周回スキャン数に基づいて周回スキャン数の約数を決定する。複数の約数が存在する場合、スキャン条件決定部６１は、予め決定されたルールに従って複数の約数のうちの何れか一つの約数に決定する。この予め決定されたルールとしては、複数の約数のうちの、一番大きい約数や一番小さ約数に決定する等である。また、スキャン条件決定部６１は、ユーザにより操作部５７を介して指定された任意の一つの約数に決定しても良い。スキャン条件決定部６１は、決定された約数で３６０度を等分することにより、各周回スキャンにおけるＸ線曝射角度を決定する。換言すれば、約数は等分数であるといえる。具体的には、スキャン条件決定部６１は、決定された約数がＤである場合、ｎ回目の周回スキャンに係る曝射開始角度θD,nを以下の（２）式に従って決定する。ただし、ｎは１≦ｎ≦Ｄを満たす整数である。
【００２６】
θD,n＝（３６０°／Ｄ）・（ｎ−１）＋θD,1        …（２）
図６は、ダイナミックスキャンにおけるＸ線の曝射期間と停止期間とを周回スキャン毎に示す図であり、スキャン条件決定部６１により２番目の決定ルールに従って決定される曝射開始角度を明示した図である。図６においてダイナミックスキャンは、４回の周回スキャンにより構成され、曝射角度範囲は３６０度であり、約数Dは２であり、１回目のスキャンの曝射開始角度θ2,1は０度であるものとする。この場合、２回目の周回スキャンの曝射開始角度θ2,2は１８０度であり、３回目の周回スキャンの曝射開始角度θ2,3は３６０度（０度）であり、４回目の周回スキャンの曝射開始角度θ2,4は５４０度（１８０度）である。図６に例示されているダイナミックスキャンにおける架台制御部２１の動作は、図５に例示されているダイナミックスキャンにおける架台制御部２１の動作と曝射開始角度が異なるだけであるので説明は省略する。
【００２７】
なお上記の２番目の決定ルールにおいてスキャン条件決定部６１は、１周回スキャン毎に曝射開始角度が順番に切り替わるように、複数の曝射開始角度の順番を決定していた。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。２番目の決定ルールの変形例においてスキャン条件決定部６１は、同一のＸ線照射開始角度の周回スキャンが連続的に行われるように、複数の曝射開始角度の順番を決定しても良い。
【００２８】
図７は、ダイナミックスキャンにおけるＸ線の曝射期間と停止期間とを周回スキャン毎に示す図であり、スキャン条件決定部６１により２番目の決定ルールの変形例に従って決定される曝射開始角度を明示した図である。なお、図７においてダイナミックスキャンは、４回の周回スキャンにより構成され、曝射角度範囲は３６０度であり、約数Dは２であり、１回目のスキャンの曝射開始角度θ2,1は０度であるものとする。この場合、２回目の周回スキャンの曝射開始角度θ2,2は０度であり、３回目の周回スキャンの曝射開始角度θ2,3は１８０度であり、４回目の周回スキャンの曝射開始角度θ2,4は１８０度である。図７に例示されているダイナミックスキャンにおける架台制御部２１の動作は、図５に例示されているダイナミックスキャンにおける架台制御部２１の動作と曝射開始角度が異なるだけであるので説明は省略する。
【００２９】
この上記の１番目の決定ルール、２番目の決定ルール、又は２番目の決定ルールの変形例により、スキャン条件決定部６１は、ダイナミックスキャン時において収集された生データの実空間位置毎の総データ量の偏りが低減するように複数の周回スキャンの曝射開始角度を決定する。決定ルールは、１番目の決定ルール、２番目の決定ルール、又は２番目の決定ルールの変形例の中からユーザにより操作部５７を介して設定可能である。
【００３０】
次に、本実施形態に係る架台制御部２１の制御のもとに行われるダイナミックスキャンの動作例について説明する。図８は、本実施形態に係る架台制御部２１の制御の下に行われるダイナミックスキャンの典型的な流れを示す図である。
【００３１】
図８に示すように、操作部５７等を介してダイナミックスキャンの開始指示がなされたことを契機としてシステム制御部６３は、架台制御部２１にダイナミックスキャンの開始信号を供給する。また、システム制御部６３は、ダイナミックスキャンのスキャン条件に関するデータを架台制御部２１に送信する。
【００３２】
開始信号の供給を受けて架台制御部２１は、まず、回転駆動部１９を制御し、回転フレーム１１を既定の角速度で回転させる（ステップＳ１）。架台制御部２１は、角度検出器からの角度信号に基づいてＸ線管１３の回転角度の算出を開始する（ステップＳ２）。ステップＳ２以後、架台制御部２１は、角度検出器２３からの角度信号に基づいてＸ線管１３の回転角度を繰り返し算出する。そして架台制御部２１は、Ｘ線管１３が既定の１回目の周回スキャンの曝射開始角度に到達することを待機している。架台制御部２１は、Ｘ線管１３が１回目の周回スキャンの曝射開始角度に到達したことを契機として１回転目の周回スキャンを開始する（ステップＳ３）。具体的には、架台制御部２１は、高電圧発生器２５を制御してＸ線管１３からＸ線を繰り返し曝射させる。Ｘ線管１３から発生されたＸ線は、被検体を透過しＸ線検出器１５により検出される。架台制御部２１は、データ収集部２７を制御してＸ線検出器１５を介して生データをビュー毎に収集させる。
【００３３】
１回転目の周回スキャンが開始されると架台制御部２１は、１回転目の周回スキャンを終了させるか否か、すなわち、１回転目の周回スキャンの開始時から既定の曝射角度範囲だけＸ線管１３が回転したか否かを繰り返し判定する（ステップＳ４）。例えば、架台制御部２１は、１回目の周回スキャンの曝射開始角度から現在のＸ線管１３の回転角度を角度信号に基づいて即時的に算出し、１回目の周回スキャンの曝射開始角度に既定の曝射角度範囲を加えた角度にＸ線管１３が到達したか否かを判定する。到達していない場合、周回スキャンが終了していない、すなわち、Ｘ線管１３が既定の曝射角度範囲だけ回転していないことを意味する。一方、到達した場合、周回スキャンが終了した、すなわち、Ｘ線管１３が既定の曝射角度範囲だけ回転したことを意味する。あるいは、架台制御部２１は、１回転目のスキャンの開始からの経過時間を計測し、計測された経過時間が曝射角度範囲だけＸ線管１３が回転するのに要する時間に到達するか否かを判定する。到達していない場合、周回スキャンが終了していない、すなわち、Ｘ線管１３が既定の曝射角度範囲だけ回転していないことを意味する。一方、到達した場合、周回スキャンが終了した、すなわち、Ｘ線管１３が既定の曝射角度範囲だけ回転したことを意味する。
【００３４】
１回転目の周回スキャンを終了させると判定した場合、架台制御部２１は、１回転目の周回スキャンを終了させる（ステップＳ５）。ステップＳ５において架台制御部２１は、具体的には、高電圧発生器２５を制御してＸ線管１３からのＸ線の曝射を停止させ、データ収集部２７を制御して生データの収集を停止させる。なお、周回スキャンを終了させる場合においても架台制御部２１は、回転駆動部１９を制御して回転フレーム１１を回転させている。
【００３５】
次に架台制御部２１は、ダイナミックスキャンを終了させるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６において架台制御部２１は、ダイナミックスキャンの開始からの周回スキャンの実施回数が予め設定された周回スキャン数に到達したか否かを判定する。到達していな場合、ダイナミクスキャンを継続させることを意味し、到達した場合、ダイナミクスキャンを終了することを意味する。
【００３６】
ダイナミックスキャンを終了させないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、架台制御部２１は、次の周回スキャンを開始させるか否か、すなわち、Ｘ線管１３の回転角度が次の周回スキャンの曝射開始角度に到達したか否かを判定する（ステップＳ７）。架台制御部２１は、次の１周回スキャンの曝射開始角度にＸ線管１３が到達したことを契機として、再び周回スキャンを開始する（ステップＳ３）。
【００３７】
このようにして架台制御部２１は、ダイナミックスキャンを終了すると判定するまで、ステップＳ３〜ステップＳ７を繰り返す。そしてステップＳ６においてダイナミックスキャンを終了すると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、架台制御部２１は、ダイナミックスキャンを終了すると判定した場合、架台制御部２１は、高電圧発生器２５を制御してＸ線管１３からのＸ線の曝射を終了させ、データ収集部２７を制御して生データの収集を終了させ、回転駆動部１９を制御して回転フレーム１１の回転を終了させる。
【００３８】
これにより本実施形態に係るダイナミックスキャンが終了する。
【００３９】
かくして本実施形態によれば、Ｘ線管１３を複数周回転させながらダイナミックスキャンを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置１において、ダイナミックスキャン時において収集された生データの実空間位置毎の総データ量の偏りを防止することが実現する。
【００４０】
なお、上記の説明においては、ダイナミックスキャン中における天板１７については特に言及しなかった。本実施形態においては、ダイナミックスキャン中、天板１７が静止している場合にも、天板１７が回転軸Ｒに沿って移動する場合にも適用可能である。
【００４１】
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ものである。
【符号の説明】
【００４２】
１…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、１０…架台、１１…回転フレーム、１３…Ｘ線管、１５…Ｘ線検出器、１７…天板、１９…回転駆動部、２１…架台制御部、２３…角度検出器、２５…高電圧発生器、２７…データ収集部、２９…伝送部、５０…コンソール、５１…前処理部、５３…再構成部、５５…表示部、５７…操作部、５９…記憶部、６１…スキャン条件決定部、６３…システム制御部
【図１】
2014226475.tif 000003
【図２】
2014226475.tif 000004
【図３】
2014226475.tif 000005
【図４】
2014226475.tif 000006
【図５】
2014226475.tif 000007
【図６】
2014226475.tif 000008
【図７】
2014226475.tif 000009
【図８】
2014226475.tif 000010
【図９】
2014226475.tif 000011
【図１０】
2014226475.tif 000012