(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体のスキャン後にキャリブレーションを行うことができるＸ線ＣＴ装置【解決手段】スキャン計画に対応するキャリブレーションデータの有無にかかわらずスキャン計画にもとづいてスキャンを実行するスキャン制御部５３と、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しないと、スキャンにより収集された投影データを前処理することなく生データ保存部６１に記憶させる一時保存指示部５４と、記憶された後、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータを収集するキャリブレーションデータ収集部５５と、この収集されたキャリブレーションデータを用いて、生データ保存部６１に前処理されることなく記憶された投影データを前処理する前処理部５２と、前処理部５２により前処理された投影データにもとづいて再構成画像を生成する再構成部５６と、を備える。【選択図】図２
2014226483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャン計画に対応するキャリブレーションデータの有無にかかわらず前記スキャン計画にもとづいてスキャンを実行するスキャン制御部と、
前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部に存在しないと、前記スキャンにより収集された投影データを前処理することなく前処理用データ記憶部に記憶させる一時保存指示部と、
前記前処理用データ記憶部に前処理されることなく前記投影データが記憶された後、前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータを収集するキャリブレーションデータ収集部と、
この収集されたキャリブレーションデータを用いて、前記前処理用データ記憶部に前処理されることなく記憶された前記投影データを前処理する前処理部と、
前記前処理部により前処理された前記投影データにもとづいて再構成画像を生成する再構成部と、
を備えたＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記前処理部は、
前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時に前記キャリブレーションデータ記憶部に存在すると、このキャリブレーションデータを用いて前記スキャンにより収集された前記投影データを前処理する、
請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記一時保存指示部は、
前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時に前記キャリブレーションデータ記憶部に存在する場合も前記投影データを前処理することなく前記前処理用データ記憶部に記憶させ、
前記前処理部は、
前記スキャンの実行時に前記キャリブレーションデータ記憶部に存在した前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータを用いて前記前処理用データ記憶部に前処理されることなく記憶された前記投影データを前処理する、
請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記前処理部は、
前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部に存在しないと、前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在しない旨の警告をユーザに通知する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記前処理部は、
前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時に前記キャリブレーションデータ記憶部に存在しないとともに、前記スキャン計画と視野域のみが異なる他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時に前記キャリブレーションデータ記憶部に存在すると、前記他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータにもとづいて前記投影データを前処理し、
前記再構成部は、前記他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータにもとづいて前処理された前記投影データにもとづいて仮の再構成画像を生成する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記再構成部は、
前記再構成部により前記仮の再構成画像が生成されて表示部に表示されると、この仮の再構成画像が前記スキャン計画とは異なる前記他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータにもとづいて前処理された画像である旨の情報をあわせて前記表示部に表示させる、
請求項５記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記スキャンを実行するためのＸ線管およびＸ線検出器を少なくとも備えたスキャナ装置、
をさらに備え、
前記スキャナ装置は、
前記スキャン制御部の停止時であっても所定のスキャン計画にもとづくスキャンを実行する架台側スキャン制御部と、
前記架台側スキャン制御部により前記所定のスキャン計画にもとづいて実行されたスキャンにより収集された投影データと前記所定のスキャン計画の情報とを関連付けて保存しておく投影データ仮記憶部と、
を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記前処理部は、
前記投影データ仮記憶部に記憶された前記所定のスキャン計画にもとづいて実行されたスキャンにより収集された投影データと前記所定のスキャン計画の情報とを取得し、
前記一時保存指示部は、
前記所定のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記投影データ仮記憶部からの投影データ取得時に前記キャリブレーションデータ記憶部に存在しないと、前記投影データ仮記憶部から取得された投影データを前処理することなく前記前処理用データ記憶部に記憶させる、
請求項７記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
スキャン計画に対応するキャリブレーションデータの有無にかかわらず前記スキャン計画にもとづいてスキャンを実行するステップと、
前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部に存在しないと、前記スキャンにより収集された投影データを前処理することなく前処理用データ記憶部に記憶させるステップと、
前記前処理用データ記憶部に前処理されることなく前記投影データが記憶された後、前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータを収集するステップと、
この収集されたキャリブレーションデータを用いて、前記前処理用データ記憶部に前処理されることなく記憶された前記投影データを前処理するステップと、
前記前処理された前記投影データにもとづいて再構成画像を生成するステップと、
を有する画像生成方法。
【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（Computed Tomography）装置および画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対して照射したＸ線の投影データ（以下、純生データという）に対して画像再構成処理を行うことにより、再構成画像を生成し表示する。ところで、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線測定系は、検出素子ごとの感度のばらつきなどのハードウエア的な誤差を内包している。このため、実際には、これらの誤差を補正するためのデータ（以下、キャリブレーションデータという）を用いて純生データを補正するための前処理を行なってから、この補正したデータ（以下、生データという）に対して画像再構成処理が行われることが多い。
【０００３】
キャリブレーションデータは、均一なキャリブレーション用のファントム（たとえば水や空気など）をスキャンするキャリブレーションスキャンによって収集することができる。そして、被検体のスキャンを所定のスキャン計画にもとづいて行う場合は、この所定のスキャン計画に沿ったキャリブレーションスキャンを事前に行っておき、所定のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータをあらかじめ取得することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、所定のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータをあらかじめ取得しておく必要があるＸ線ＣＴ装置では、様々な不都合が生じる。この種のＸ線ＣＴ装置によってキャリブレーションデータが存在しないスキャン計画に沿ったスキャンを実行しようとする場合には、まずキャリブレーションスキャンを行わなければならない。しかし、キャリブレーションスキャンに要する時間は一般に非常に長い。キャリブレーション項目が多い場合には、数時間を要してしまうこともある。このため、被検体のスキャンの前にキャリブレーションスキャンを行わなければならないとなると、たとえば救急で搬送された被検体を緊急にスキャンしたい場合には、被検体を長時間待機させることになってしまう。一方、キャリブレーションデータが存在しないスキャン計画をあきらめて、このスキャン計画に近いスキャン計画であってキャリブレーションデータが存在するスキャン計画に切り替えてスキャンを行う場合、当然ながらユーザの所望のスキャン計画でスキャンを実行することはできず大変不都合である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータの有無にかかわらず前記スキャン計画にもとづいてスキャンを実行するスキャン制御部と、前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが前記スキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部に存在しないと、前記スキャンにより収集された投影データを前処理することなく前処理用データ記憶部に記憶させる一時保存指示部と、前記前処理用データ記憶部に前処理されることなく前記投影データが記憶された後、前記スキャン計画に対応するキャリブレーションデータを収集するキャリブレーションデータ収集部と、この収集されたキャリブレーションデータを用いて、前記前処理用データ記憶部に前処理されることなく記憶された前記投影データを前処理する前処理部と、前記前処理部により前処理された前記投影データにもとづいて再構成画像を生成する再構成部と、を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の一例を示す概略的な全体構成図。
【図２】第１実施形態に係る主制御部のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図。
【図３】図１に示す主制御部のＣＰＵにより被検体のスキャン後にキャリブレーションを行う際の手順の一例を示すフローチャート。
【図４】図３に示す手順において、さらに視野域のみが異なる他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを利用する場合の手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の一例を示す概略的な全体構成図。
【図６】第２実施形態に係る主制御部のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図。
【図７】架台側スキャン制御部によりスキャンが実行される際の手順の一例を示すフローチャート。
【図８】純生データ仮記憶部に記憶された純生データに対して事後的に前処理を行う際の手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置および画像生成方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
本実施形態のＸ線ＣＴ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回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。
【００１０】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、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線による半導体内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。
【００１１】
加えて、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ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０の一例を示す概略的な全体構成図である。
【００１３】
Ｘ線ＣＴ装置１０は、スキャナ装置１１および画像処理装置１２を有する。Ｘ線ＣＴ装置１０のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、患者Ｏの部位（被検体）に関するＸ線の純生データ（投影データ）を生成するために構成される。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、たとえば純生データに対してキャリブレーションデータを用いて前処理を施したデータ（生データ）を生成し、生データにもとづいて再構成画像の生成および表示などを行う。
【００１４】
Ｘ線ＣＴ装置１０のスキャナ装置１１は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ（Data Acquisition System）２４、回転部２５、高圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、天板２９、天板駆動装置３０、およびコントローラ３１を有する。
【００１５】
Ｘ線管２１は、高圧電源２６により電圧（以下、管電圧という）を印加されてＸ線を発生する。Ｘ線管２１が発生するＸ線は、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線として患者Ｏに向かって照射される。
【００１６】
絞り２２は、絞り駆動装置２７を介してコントローラ３１により制御されて、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。
【００１７】
Ｘ線検出器２３は、１または複数のＸ線検出素子（電荷蓄積素子）により構成される。このＸ線検出素子は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検知する。Ｘ線管２１およびＸ線検出器２３は、天板２９に載置された患者Ｏを挟んで対向する位置となるよう回転部２５に支持される。
【００１８】
このＸ線検出器２３としては、たとえばチャンネル（ＣＨ）方向に複数チャンネル、スライス方向に１列のＸ線検出素子を有するいわゆる１次元アレイ型（シングルスライス型）のものを用いることができる。また、チャンネル（ＣＨ）方向に複数チャンネル、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有するいわゆる２次元アレイ型（マルチスライス型）のものを用いてもよい。
【００１９】
ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２３を構成するＸ線検出素子が検知した透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換して出力する。ＤＡＳ２４の出力データは、スキャナ装置１１のコントローラ３１を介して画像処理装置１２に与えられる。
【００２０】
回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、およびＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５が回転駆動装置２８を介してコントローラ３１に制御されて回転することにより、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、およびＤＡＳ２４は一体として患者Ｏの周りを回転する。
【００２１】
高圧電源２６は、コントローラ３１に制御されて、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。
【００２２】
絞り駆動装置２７は、コントローラ３１に制御されて、絞り２２の開口を調整することによりＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。
【００２３】
回転駆動装置２８は、コントローラ３１に制御されて、回転部２５を空洞部の周りに回転させる。
【００２４】
天板２９は、患者Ｏを載置可能に構成される。天板駆動装置３０は、コントローラ３１に制御されて、天板２９を昇降動させる。また、天板駆動装置３０は、コントローラ３１に制御されて、回転部２５の中央部分の開口部のＸ線照射場へ天板２９を移送する。
【００２５】
コントローラ３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、この記憶媒体に記憶されたプログラムに従って、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８および天板駆動装置３０を制御することによりスキャンを実行させる。コントローラ３１のＲＡＭは、ＣＰＵが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。コントローラ３１のＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、スキャナ装置１１の起動プログラム、スキャナ装置１１の制御プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。
【００２６】
なお、コントローラ３１のＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、ＣＰＵにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。
【００２７】
一方、Ｘ線ＣＴ装置１０の画像処理装置１２は、たとえばパーソナルコンピュータにより構成され、病院基幹のＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークとデータ送受信することができる。
【００２８】
画像処理装置１２は、図１に示すように、入力部４１、表示部４２、ネットワーク接続部４３、記憶部４４および主制御部４５を有する。
【００２９】
入力部４１は、たとえばキーボード、トラックボール、タッチパネル、テンキー、などの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を主制御部４５に出力する。たとえば、ユーザにより入力部４１を介してスキャン計画が設定されると、主制御部４５はこのスキャン計画にもとづいて、たとえばＸ線の照射タイミングおよび期間や、Ｘ線管２１に印加すべき管電流および管電圧をコントローラ３１に指示する。そして、コントローラ３１は、主制御部４５に指示された照射タイミングおよび照射期間に、指示された管電流および管電圧でＸ線管２１に電力を供給するよう高圧電源２６に指示する。
【００３０】
表示部４２は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、主制御部４５の制御に従って再構成画像や警告画像などの各種画像を表示する。
【００３１】
ネットワーク接続部４３は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続部４３は、この各種プロトコルに従って画像処理装置１２と画像サーバなどの他の電気機器とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。
【００３２】
ここで電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、病院基幹ＬＡＮなどの無線／有線ＬＡＮやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。
【００３３】
記憶部４４は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、主制御部４５のＣＰＵにより読み書き可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記憶部４４は、スキャナ装置１１によって収集された純生データ（投影データ）や生データ（純生データに対してキャリブレーションデータを用いて前処理を施したデータ）などを記憶する。
【００３４】
主制御部４５は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、この記憶媒体に記憶されたスキャナ装置制御プログラムに従ってスキャナ装置１１のコントローラ３１を制御する。
【００３５】
主制御部４５のＣＰＵは、ＲＯＭをはじめとする記憶媒体に記憶された画像生成プログラムおよびこのプログラムの実行のために必要なデータをＲＡＭへロードし、このプログラムに従って被検体のスキャン後にキャリブレーションを行うための処理を実行する。
【００３６】
主制御部４５のＲＡＭは、ＣＰＵが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。主制御部４５のＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、画像処理装置１２の起動プログラム、画像生成プログラムや、プログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。
【００３７】
なお、ＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、ＣＰＵにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。
【００３８】
図２は、第１実施形態に係る主制御部４５のＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図である。なお、この機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００３９】
図２に示すように、主制御部４５のＣＰＵは、画像生成プログラムによって、少なくとも設定部５１、前処理部５２、スキャン制御部５３、一時保存指示部５４、キャリブレーションデータ収集部５５および再構成部５６として機能する。この各部５１−５６は、ＲＡＭの所要のワークエリアをデータの一時的な格納場所として利用する。
【００４０】
また、図２に示すように、記憶部４４は、生データ保存部６１およびキャリブレーションデータ記憶部６２を有する。なお、生データ保存部６１およびキャリブレーションデータ記憶部６２は、それぞれ物理的に独立した記憶媒体であってもよいし、同一の記憶媒体のメモリ空間を適宜分割し、分割された所要のメモリ空間に対してそれぞれを仮想的に割り当ててもよい。また、生データ保存部６１およびキャリブレーションデータ記憶部６２の一方または両方は、画像処理装置１２の外部のネットワーク上に設けられてもよい。
【００４１】
設定部５１は、ユーザから入力部４１を介してスキャン計画の実行指示を受けると、このスキャン計画でスキャンを実行するよう設定する。
【００４２】
前処理部５２は、設定部５１により設定されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にすでにキャリブレーションデータ記憶部６２に存在する場合には、このスキャン計画に沿ったスキャンにより収集された純生データ（投影データ）に対して対応するキャリブレーションデータを用いて前処理を行って生データを生成し、この生データ前処理用データ記憶部としての生データ保存部６１に記憶させる。
【００４３】
スキャン制御部５３は、設定部５１により設定されたスキャン計画にもとづいてコントローラ３１を介してスキャナ装置１１を制御することにより、スキャンを実行する。スキャンにより収集された純生データ（投影データ）は、ＤＡＳ２４からコントローラ３１を介して前処理部５２に与えられる。
【００４４】
また、スキャン制御部５３は、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しなくても、このスキャン計画にもとづいてコントローラ３１を介してスキャナ装置１１を制御することにより、スキャンを実行する。
【００４５】
そこで、前処理部５２は、設定部５１により設定されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しない場合は、表示部４２や図示しないスピーカなどを介してユーザに対してその旨の情報を提示することにより警告を行う。また、この場合、前処理部５２は、スキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に対応するキャリブレーションデータが存在しないスキャン計画にもとづいて得られた純生データを、前処理することなく一時保存指示部５４を介して生データ保存部６１に記憶させておく。
【００４６】
一時保存指示部５４は、設定部５１により設定されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しないと、前処理部５２からこのスキャン計画にもとづいて得られた純生データを受けてそのまま生データ保存部６１に格納する。このとき、一時保存指示部５４は、純生データとスキャン計画の情報とを関連付けて生データ保存部６１に格納しておくとよい。
【００４７】
なお、前処理部５２は、設定部５１により設定されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在する場合であっても、スキャン計画にもとづいて得られた純生データを前処理することなく純生データのまま、一時保存指示部５４を介して生データ保存部６１に記憶させておいてもよい。
【００４８】
キャリブレーションデータ収集部５５は、キャリブレーションデータ記憶部６２に存在しないキャリブレーションデータに対応するスキャン計画でキャリブレーションスキャンを行うようスキャン制御部５３を制御する。キャリブレーションデータ収集部５５は、コントローラ３１を介してこのスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを収集してキャリブレーションデータ記憶部６２に記憶させる。
【００４９】
前処理部５２は、生データ保存部６１に記憶された純生データが存在することおよびこの純生データのスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがキャリブレーションデータ記憶部６２に存在することを検知して、またはユーザから入力部４１を介して指示されて、生データ保存部６１に記憶された純生データに対してキャリブレーションデータ記憶部６２に存在するこの純生データのスキャン計画に対応するキャリブレーションデータにより前処理を行い、生データを生成する。
【００５０】
再構成部５６は、前処理部５２により生成された生データにもとづいて再構成画像を生成し、表示部４２に表示させる。
【００５１】
次に、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０の動作の一例について説明する。
【００５２】
図３は、図１に示す主制御部４５のＣＰＵにより被検体のスキャン後にキャリブレーションを行う際の手順の一例を示すフローチャートである。図３において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。
【００５３】
まず、ステップＳ１において、設定部５１は、ユーザから入力部４１を介してスキャン計画の実行指示を受け、このスキャン計画でスキャンを実行するよう設定する。
【００５４】
次に、ステップＳ２において、前処理部５２は、設定部５１により設定されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがキャリブレーションデータ記憶部６２に存在するか否かを判定する。スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在しない場合はステップＳ３に進む。一方、キャリブレーションデータが存在する場合はステップＳ４に進む。
【００５５】
次に、ステップＳ３において、前処理部５２は、表示部４２や図示しないスピーカなどを介してスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しない旨の情報を提示し、ユーザに対して警告を行う。
【００５６】
次に、ステップＳ４において、スキャン制御部５３は、設定部５１により設定されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがキャリブレーションデータ記憶部６２に存在するか否かにかかわらず、設定されたスキャン計画にもとづいてコントローラ３１を介してスキャナ装置１１を制御することにより、スキャンを実行する。
【００５７】
次に、ステップＳ５において、前処理部５２は、コントローラ３１を介してスキャンにもとづく純生データを収集する。
【００５８】
次に、ステップＳ６において、前処理部５２は、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータがすでにキャリブレーションデータ記憶部６２に存在するか否かを判定する。スキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在する場合はステップＳ７に進む。一方、キャリブレーションデータが存在しない場合はステップＳ８に進む。
【００５９】
なお、ステップＳ２における判定時にＲＡＭの所要のワークエリアに判定結果のフラグを立てておいてもよく、この場合ステップＳ６ではこのフラグを確認することにより判定してもよい。また、ステップＳ２およびＳ３は省略されてもよく、ステップＳ２が省略された場合は前処理部５２はステップＳ６によりＮＯと判定した後にステップＳ３の警告処理を実行してもよい。
【００６０】
ステップＳ６でスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在すると判定すると、前処理部５２は、キャリブレーションデータを用いてコントローラ３１を介して収集した純生データを前処理して生データを生成し、生データ保存部６１に格納する（ステップＳ７）。
【００６１】
一方、ステップＳ６でスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在しないと判定されると、ステップＳ８において一時保存指示部５４は、前処理部５２からコントローラ３１を介して収集した純生データを受けて、そのまま生データ保存部６１に格納する。
【００６２】
次に、ステップＳ９において、キャリブレーションデータ収集部５５は、キャリブレーションデータ記憶部６２に存在しないキャリブレーションデータに対応するスキャン計画でキャリブレーションスキャンを行うようスキャン制御部５３を制御する。そして、キャリブレーションデータ収集部５５は、コントローラ３１を介してこのスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを収集してキャリブレーションデータ記憶部６２に記憶させる。
【００６３】
次に、ステップＳ１０において、ユーザから入力部４１を介して指示されて、生データ保存部６１に記憶された純生データに対してキャリブレーションデータ記憶部６２に存在するこの純生データのスキャン計画に対応するキャリブレーションデータにより前処理を行い、生データを生成して生データ保存部６１に記憶させ、ステップＳ１１に進む。なお、このステップＳ１０は、生データ保存部６１に記憶された純生データが存在することおよびこの純生データのスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがキャリブレーションデータ記憶部６２に存在することを、前処理部５２が自動的に検知することによって実行されてもよい。
【００６４】
次に、ステップＳ１１において、再構成部５６は、前処理部５２により生成されて生データ保存部６１に記憶された生データにもとづいて再構成処理を行い、再構成画像を生成する。
【００６５】
次に、ステップＳ１２において、再構成部５６は、再構成画像を表示部４２に表示させる。
【００６６】
以上の手順により、被検体のスキャン後にキャリブレーションを行うことができる。
【００６７】
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０は、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しなくてもスキャンを行なって純生データを取得しておき、事後的にこのスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを収集する。
【００６８】
このため、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しない場合であっても、後追いで前処理を行う（後追いキャリブレーションを行う）ことができる。これは、キャリブレーションデータの有無によらずいつでもスキャンを開始できることを意味する。したがって、いざスキャンを実行しようとした際にスキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャン実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しない場合であっても、速やかにスキャンを開始することができ、スキャン実行前にキャリブレーションデータを取得する必要があるＸ線ＣＴ装置に比べて被検体の待ち時間を大幅に減少させることができる。また、後追いキャリブレーションが許されるため、ユーザにとってのスキャン手順の自由度を大きく向上させることができる。
【００６９】
また、キャリブレーションデータが存在しないスキャン計画をあきらめてこのスキャン計画に近いスキャン計画であってキャリブレーションデータが存在するスキャン計画に切り替えてスキャンを行う必要が全くなくなる。このため、常にユーザの所望のスキャン計画でスキャンを実行することができ、このスキャンにより得られた純生データに対して適切な前処理を事後的に施し画像再構成をすることができる。
【００７０】
ところで、設定部５１により設定されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在しない場合であっても、このスキャン計画と視野域のみが異なる他のスキャン計画（視野域違いのスキャン計画）に対応するキャリブレーションデータ（視野域違いのキャリブレーションデータ）が存在すれば、この視野域違いのキャリブレーションデータを流用してもよい。たとえｂ、設定部５１により設定されたスキャン計画の視野域よりも他のスキャン計画の視野域のほうが小さい場合、他のスキャン計画の小さい視野域の部分のみ前処理し再構成することにより、すくなくともこの部分については適切な画像が得られることが期待できる。
【００７１】
そこで、前処理部５２は、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータがスキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在しないとともに、視野域違いのキャリブレーションデータがスキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在すると、視野域違いのキャリブレーションデータにもとづいて純生データを仮に前処理してもよい。この場合、再構成部５６は、この仮に前処理されて生成された仮の生データにもとづいて仮の再構成画像を生成し、表示部４２に表示させる。このとき、再構成部５６は、仮の再構成画像を表示部４２に表示させるとともに、実際に実行されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータの収集をユーザに促すよう、この仮の再構成画像が、実行されたスキャン計画とは異なる他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを用いて前処理された画像である旨の情報をあわせて表示部４２に表示させるとよい。
【００７２】
図４は、図３に示す手順において、さらに視野域のみが異なる他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを利用する場合の手順を示すフローチャートである。図４においてＳに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。また、図３と同等のステップには同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ６でスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在しないと判定されると、ステップＳ２１において、前処理部５２は、スキャン計画と視野域（ＦＯＶ）のみが異なる他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータ（視野域違いのキャリブレーションデータ）がスキャンの実行時にキャリブレーションデータ記憶部６２に存在するか否かを判定する。視野域違いのキャリブレーションデータが存在しない場合は、ステップＳ８に進む。
【００７４】
一方、視野域違いのキャリブレーションデータが存在する場合はステップＳ２２に進み、前処理部５２は、視野域違いのキャリブレーションデータにもとづいて純生データを仮に前処理する。そして、再構成部５６は、この仮に前処理されて生成された仮の生データにもとづいて仮の再構成画像を生成し、表示部４２に表示させる。このとき、再構成部５６は、仮の再構成画像を表示部４２に表示させるとともに、実際に実行されたスキャン計画に対応するキャリブレーションデータの収集をユーザに促すよう、この仮の再構成画像が、実行されたスキャン計画とは異なる他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを用いて前処理された画像である旨の情報をあわせて表示部４２に表示させる。
【００７５】
以上の手順により、図３に示す手順において、さらに視野域のみが異なる他のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータを利用することができる。
【００７６】
視野域違いのキャリブレーションデータを用いることにより、スキャン計画に対応するキャリブレーションデータがない場合であっても速やかにほぼ適切に前処理された再構成画像を生成することができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置および画像生成方法の第２実施形態について説明する。
【００７８】
図５は、本発明の第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０Ａの一例を示す概略的な全体構成図である。
【００７９】
この第２実施形態に示すＸ線ＣＴ装置１０Ａは、画像処理装置１２Ａが起動していなくてもスキャナ装置１１Ａによりスキャンを実行可能である点で第１実施形態に示すＸ線ＣＴ装置１０と異なる。他の構成および作用については図１に示すＸ線ＣＴ装置１０と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００８０】
Ｘ線ＣＴ装置１０Ａのスキャナ装置１１Ａのコントローラ３１Ａは、架台側スキャン制御部７１および投影データ仮記憶部としての純生データ仮記憶部７２を有する。
【００８１】
架台側スキャン制御部７１は、スキャン制御部５３を含む画像処理装置１２Ａの停止時であっても、あらかじめコントローラ３１Ａの記憶媒体に記憶された複数のスキャン計画のひとつである所定のスキャン計画にもとづいてＸ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８および天板駆動装置３０を制御し、スキャンを実行する。
【００８２】
純生データ仮記憶部７２は、架台側スキャン制御部７１により所定のスキャン計画に沿って実行されたスキャンにより収集された純生データ（投影データ）を所定のスキャン計画の情報と関連付けて記憶しておく。
【００８３】
図６は、第２実施形態に係る主制御部４５ＡのＣＰＵによる機能実現部の構成例を示す概略的なブロック図である。なお、この機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００８４】
主制御部４５Ａの前処理部５２Ａは、第１実施形態に係る前処理部５２の機能に加え、純生データ仮記憶部７２に記憶された純生データおよびこの純生データに関連付けられた所定のスキャン計画の情報を取得する機能を有する。たとえば、前処理部５２Ａは、画像処理装置１２Ａの起動時に、スキャナ装置１１Ａの純生データ仮記憶部７２を検索して画像処理装置１２Ａの停止中に新たに追加された純生データがないかを確認する。そして、画像処理装置１２Ａの停止中に新たに追加された純生データがある場合には、前処理部５２Ａは純生データ仮記憶部７２に記憶された純生データおよびこの純生データに関連付けられた所定のスキャン計画の情報を取得する。
【００８５】
図７は、架台側スキャン制御部７１によりスキャンが実行される際の手順の一例を示すフローチャートである。図７において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【００８６】
この手順は、スキャナ装置１１Ａおよび画像処理装置１２Ａの両者が停止した状態でスタートとなる。
【００８７】
まず、ステップＳ３１において、ユーザによる起動指示を受けてコントローラ３１Ａはスキャナ装置１１Ａの起動プログラムにもとづいてスキャナ装置１１Ａを起動する。
【００８８】
次に、ステップＳ３２において、あらかじめコントローラ３１Ａの記憶媒体に記憶された複数のスキャン計画のひとつがハードキー押下などのユーザにより選択される。そして、架台側スキャン制御部７１は、この選択された所定のスキャン計画にもとづいてスキャンを実行する。
【００８９】
次に、ステップＳ３３において、架台側スキャン制御部７１は、所定のスキャン計画に沿って実行されたスキャンにより収集された純生データ（投影データ）を所定のスキャン計画の情報と関連付けて純生データ仮記憶部７２に記憶させる。
【００９０】
以上の手順により、画像処理装置１２Ａの停止時であっても架台側スキャン制御部７１によってスキャンを実行し純生データを収集することができる。
【００９１】
図８は、純生データ仮記憶部７２に記憶された純生データに対して事後的に前処理を行う際の手順の一例を示すフローチャートである。図８において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。図３と同等のステップには同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９２】
ステップＳ４１において、前処理部５２Ａは、純生データ仮記憶部７２に記憶された純生データおよびこの純生データに関連付けられた所定のスキャン計画の情報を取得する。この取得タイミングとしては、たとえば画像処理装置１２Ａの起動時などが考えられる。
【００９３】
次に、ステップＳ６でこの所定のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在すると判定すると、前処理部５２Ａは、キャリブレーションデータを用いて純生データ仮記憶部７２から取得した純生データを前処理して生データを生成し、生データ保存部６１に格納する（ステップＳ４２）。
【００９４】
一方、ステップＳ６でこの所定のスキャン計画に対応するキャリブレーションデータが存在しないと判定されると、ステップＳ４３において、一時保存指示部５４は、前処理部５２Ａが純生データ仮記憶部７２から取得した純生データを受けて、そのまま生データ保存部６１に格納する。
【００９５】
以上の手順により、純生データ仮記憶部７２に記憶された純生データに対して事後的に前処理を行うことができる。
【００９６】
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０Ａもまた、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０と同様の効果を奏する。また、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０Ａは、スキャナ装置１１Ａが起動していれば、画像処理装置１２Ａの起動を待つことなくスキャンを実行し、純生データを保存しておくことができる。したがって、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０に比べ、スキャンの実行開始タイミングをさらに前倒しすることができる。
【００９７】
なお、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。
【００９８】
また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【００９９】
１０、１０Ａ  Ｘ線ＣＴ装置
１１、１１Ａ  スキャナ装置
１２、１２Ａ  画像処理装置
４２  表示部
４４  記憶部
５２、５２Ａ  前処理部
５３  スキャン制御部
５４  一時保存指示部
５５  キャリブレーションデータ収集部
５６  再構成部
６１  生データ保存部
６２  キャリブレーションデータ記憶部
７１  架台側スキャン制御部
７２  純生データ仮記憶部
【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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