(57)【要約】【課題】所定の心拍時相における投影データをより多くの方向から収集し、得られたこれらの投影データを再構成処理することにより高画質なＸ線画像データの生成が可能なＸ線診断装置およびＸ線撮像方法である。【解決手段】Ｘ線発生部１ａを備えた第１の撮像系とＸ線発生部１ｂを備えた第２の撮像系による回動撮影方法によって得られた投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成する際に、撮像系間の相対角度η０を被検体の心拍周期Ｔ０と前記撮像系の回動速度Ｖｒに基づいて設定することにより、所定の心拍時相における投影データをより多くの方向から重複無く収集する。【選択図】  図１０
2006034949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の心拍情報を収集する心拍情報収集手段と、
前記心拍情報の所定時相において前記被検体に対しＸ線の照射と検出を行なって投影データを収集する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段の各々を前記被検体の周囲において移動させる撮像系移動手段と、
前記複数の撮像手段の移動を制御する撮像系移動制御手段と、
前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成する画像データ生成手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記撮像系移動制御手段は、前記心拍情報に基づいて前記複数の撮像手段がなす相対角度を設定するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記撮像系移動制御手段は、前記心拍情報に基づいて前記複数の撮像手段の移動速度を設定するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記撮像系移動制御手段は、前記複数の撮像手段の移動範囲を１８０度＋前記複数の撮像手段のファン角度＋前記複数の撮像手段のなす相対角度以上に設定するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記撮像系移動制御手段は、前記複数の撮像手段の相対角度を５度乃至９０度の範囲に設定するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記複数の撮像手段は、前記被検体の周囲を実質的に同一の移動速度で移動するように構成されることを特徴とする請求項1記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記複数の撮像手段は、前記心拍情報における拡張末期あるいは収縮末期において前記投影データを収集するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記複数の撮像手段は、２次元のＸ線検出器を備え、前記画像データ生成手段は、前記２次元Ｘ線検出器によって収集された前記投影データに前記再構成処理を施すことによってボリュームデータを生成するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記心拍情報収集手段は、前記心拍情報として前記被検体のＥＣＧ信号を収集するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
前記撮像系移動制御手段は、前記複数の撮像手段の移動開始タイミングおよび移動終了タイミングの少なくとも一方を変更することにより前記複数の撮像手段がなす相対角度を設定するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項１１】
前記撮像系移動制御手段は、前記複数の撮像手段の移動開始タイミングおよび移動終了タイミングを実質的に同一に設定するように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項１２】
前記複数の撮像手段は、前記複数の撮像手段の移動範囲において、１８０度＋前記複数の撮像手段のファン角度以上に設定された撮影領域のみについてＸ線の照射と検出を行なうように構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項１３】
被検体に対しＸ線の照射と検出を行なって投影データを収集する複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段を前記被検体の周囲において実質的に同一の移動速度で移動させる撮像系移動手段と、
前記移動速度に基づいて前記複数の撮像手段がなす相対角度を設定する撮像系移動制御手段と、
前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成する画像データ生成手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項１４】
前記撮像系移動制御手段は、前記相対角度を前記複数の撮像手段の移動中に変化させるように構成されることを特徴とする請求項１３記載のＸ線診断装置。
【請求項１５】
前記複数の撮像手段は、互いに重ならない範囲の投影データを収集するように構成されることを特徴とする請求項１３記載のＸ線診断装置。
【請求項１６】
被検体の心拍情報を収集するステップと、
前記被検体の周囲にて複数の撮像手段の移動を制御して前記心拍情報の所定時相における投影データを収集するステップと、
前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成するステップと、
を有することを特徴とするＸ線撮像方法。
【請求項１７】
被検体の心拍情報を収集するステップと、
前記被検体の周囲に配置された複数の撮像手段の移動速度と前記心拍情報に基づいて前記複数の撮像手段の相対角度を設定するステップと、
前記複数の撮像手段を前記被検体の周囲にて移動させながら前記心拍情報の所定時相における投影データを収集するステップと、
前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成するステップと、
を有することを特徴とするＸ線撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線診断装置及びＸ線撮像方法に係り、特にＸ線発生部及びＸ線検出部を回動して得られた投影データを再構成してＸ線画像データの生成を行なうＸ線診断装置及びＸ線撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置やMRI(magnetic resonance imaging)装置、あるいはＸ線CT(computed tomography)装置などを用いた医用画像診断技術は、１９７０年代のコンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。
【０００３】
Ｘ線診断は、近年ではカテーテル手技の発展に伴い循環器分野を中心に進歩を遂げている。循環器診断用のＸ線診断装置は、通常、Ｘ線発生部とＸ線検出部、これらを保持する保持機構と、寝台（天板）及び信号処理部を備えている。そして、保持機構はＣアームあるいはΩアームが用いられ、天板片持ち方式の寝台と組み合わせることによって患者（以下では、被検体と呼ぶ）に対して最適な位置や角度からのＸ線撮影を可能にしている。
【０００４】
Ｘ線診断装置のＸ線検出部に用いられる検出器は、従来、Ｘ線フィルムやＩ．Ｉ．（イメージ・インテンシファイア）が使用されてきた。このＩ．Ｉ．を用いたＸ線撮像方法では、Ｘ線発生部のＸ線管から発生したＸ線によって被検体を照射し、このとき被検体を透過して得られるＸ線投影データ（以下、投影データと呼ぶ）は、Ｉ．Ｉ．において光学画像に変換され、更に、この光学画像はＸ線ＴＶカメラによって撮影され電気信号に変換される。そして、電気信号に変換された投影データはＡ／Ｄ変換後、モニタに表示される。このため、Ｉ．Ｉ．を用いた撮像方法は、フィルム方式では不可能であったリアルタイム撮影を可能とし、又、デジタル信号で投影データの収集ができるため、種々の画像処理が可能となった。
【０００５】
一方、前記Ｉ．Ｉ．に替わるものとして、近年、２次元配列の平面検出器が注目を集め、その一部は既に実用化の段階に入っている。この平面検出器を備えたＸ線検出部とＸ線発生部を対向させて保持機構（Ｃアーム）に固定し、被検体の体軸と略平行な軸を中心として回動させながら投影データを収集する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
特許文献１に記載されている方法では、回動するＸ線発生部により被検体の複数の方向からコーンビーム形状（２次元的に広がったビーム形状）のＸ線を順次照射し、被検体の後方に配置されたＸ線検出部の平面検出器によって透過Ｘ線量の検出を行う。そして、得られた透過Ｘ線量から投影データを生成し、更に、この投影データに対して再構成処理を行って３次元データ（以下では、ボリュームデータと呼ぶ）の生成を行っている。
【０００７】
又、Ｘ線発生部とＸ線検出部を備えた撮像系を複数個設け、これらを被検体の周囲で同時に回動させることによって上記投影データの収集時間を短縮する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２６３０９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２３４７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のＸ線診断装置における撮像系の回動速度は、通常４０度／秒乃至６０度／秒であり、例えばファン角度が２０度の場合に１８０度＋ファン角度の回動に要する時間は３秒乃至５秒となる。このような回動速度を有する撮像系を用いて１８０度＋ファン角度の回動範囲における心臓等の投影データを収集する場合、心臓の拍動数は１回／秒乃至２回／秒ゆえ、撮像系が上記回動範囲を回動する間に心臓は３回乃至１０回の拍動を行なう。
【０００９】
即ち、撮像系の回動速度は、心臓の拍動に対して十分速くないために心臓の異なる心拍時相における投影データが収集され、従って、これらの投影データを用いた再構成処理によって得られるボリュームデータにおいて心臓の動きによるアーチファクトが生ずる。このような問題点に対し、上述の特許文献1及び特許文献２ではその解決方法が記載されていない。
【００１０】
一方、心臓のように周期的な拍動を行なう臓器に対する撮像方法として心拍同期法が従来より知られており、特に臓器の動きが比較的小さい拡張末期あるいは収縮末期において投影データを収集することにより良質な再構成画像データの生成が可能となる。
【００１１】
但し、心臓の動きが少ない拡張末期や収縮末期の期間は心拍周期の約３０％に過ぎず、残りの７０％の期間では投影データを収集することができない。このため限られた方向からの投影データを用いて再構成処理を行なうため、得られたボリュームデータにおいて顕著なアーチファクトが発生し、診断能が大幅に低下する。
【００１２】
図１７、図１８および図１９は、上記の問題点を説明するための図である。尚、図１７は従来の心拍同期法による投影データ収集におけるデータの収集タイミングを示す図、図１８は図１７に示す従来の心拍同期法による投影データ収集におけるＸ線発生部およびＸ線検出部の位置関係を示す図、図１９は図１７に示す従来の心拍同期法による投影データ収集におけるＸ線の放射位置を示す図である。
【００１３】
図１７は、心電波形（以下では、ECG(electrocardiogram)信号と呼ぶ。）のＲ波（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・）に基づいて設定された拡張末期Ｔ１１，Ｔ１２、Ｔ１３、・・・におけるＸ線照射タイミングｔ１乃至ｔ３、ｔ４乃至ｔ６、ｔ７乃至ｔ９、・・・・を示している。
【００１４】
一方、Ｘ線診断装置の撮像系に設けられたＸ線発生部とＸ線検出部は、図１８に示すように被検体を挟んで対向配置され、更に、この被検体の周囲で所定の速度で回動する。従って、図１７のＸ線照射タイミングｔ１乃至ｔ３において図１８に示すようにＸ線発生部がＡ１乃至Ａ３に位置する。そして、Ａ１乃至Ａ３の位置に対向するＸ線検出部に対しＸ線を放射する。
【００１５】
同様にして、図１９に示すようにＥＣＧ信号のＲ２、Ｒ３，・・・によって設定された拡張末期Ｔ１２，Ｔ１３・・・におけるＸ線照射タイミングｔ４乃至ｔ６、ｔ７乃至ｔ９においてＡ４乃至Ａ６，Ａ７乃至Ａ９に位置したＸ線発生部はＸ線検出部に対しＸ線を放射する。
【００１６】
例えば、ファン角度φ０を２０度とした場合に投影データの収集に必要な回動範囲θ０は２００度となり、この回動範囲θ０の約３０％において拡張末期の投影データが収集される。従って、例えば１度単位で撮像系を回動させながら投影データを収集する場合、上記の回動範囲θ０では６０の投影データが収集される。即ち、拡張末期の投影データのみを収集して再構成処理を行なう場合、そのデータ数は大幅に減少し、しかもこれらのデータは不等間隔で得られるため、再構成処理によって得られたボリュームデータや画像データにおいて許容できないアーチファクトが発生する。
【００１７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の撮像系を用いることによって所定の心拍時相における投影データをより多くの方向から収集し、得られたこれらの投影データを再構成処理することにより高画質なＸ線画像データの生成が可能なＸ線診断装置及びＸ線撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係るＸ線診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、被検体の心拍情報を収集する心拍情報収集手段と、前記心拍情報の所定時相において前記被検体に対しＸ線の照射と検出を行なって投影データを収集する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段の各々を前記被検体の周囲において移動させる撮像系移動手段と、前記複数の撮像手段の移動を制御する撮像系移動制御手段と、前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成する画像データ生成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係るＸ線診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、被検体に対しＸ線の照射と検出を行なって投影データを収集する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段を前記被検体の周囲において実質的に同一の移動速度で移動させる撮像系移動手段と、前記移動速度に基づいて前記複数の撮像手段がなす相対角度を設定する撮像系移動制御手段と、前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成する画像データ生成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明に係るＸ線撮像方法は、上述の目的を達成するために、請求項１６に記載したように、被検体の心拍情報を収集するステップと、前記被検体の周囲にて複数の撮像手段の移動を制御して前記心拍情報の所定時相における投影データを収集するステップと、前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成するステップとを有することを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明に係るＸ線撮像方法は、上述の目的を達成するために、請求項１７に記載したように、被検体の心拍情報を収集するステップと、前記被検体の周囲に配置された複数の撮像手段の移動速度と前記心拍情報に基づいて前記複数の撮像手段の相対角度を設定するステップと、前記複数の撮像手段を前記被検体の周囲にて移動させながら前記心拍情報の所定時相における投影データを収集するステップと、前記投影データを再構成処理してＸ線画像データを生成するステップとを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、所定心拍時相における投影データをより多くの方向から効率よく収集することが可能となり、これらの投影データを用いた再構成処理によって良質な画像データを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２４】
以下に述べる本発明の実施例の特徴は、２つの撮像系を有したバイプレーン型のＸ線診断装置を用い、上記２つの撮像系の各々が有する撮像中心軸（Ｘ線発生部の中心とＸ線検出部の中心を結ぶ軸）の交差角度によって定義される相対角度を被検体から得られる心拍情報に基づいて設定することにある。
【００２５】
１．装置の構成
本発明の実施例におけるＸ線診断装置の構成につき図１乃至図１１を用いて説明する。但し、図１は、本発明の実施例におけるＸ線診断装置の撮像系を示す図、図２は、図１に示す撮像系の回動方向を示す図、図３は、図１に示すＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【００２６】
本実施例におけるＸ線診断装置は、図１に示すように寝台上の天板１７に載置された図示しない被検体を挟んで配置されたＸ線発生部１ａ及びＸ線検出部２ａを有した第１の撮像系とＸ線発生部１ｂ及びＸ線検出部２ｂを有した第２の撮像系を備えており、これらのＸ線発生部１ａ，１ｂ及びＸ線検出部２ａ，２ｂは独立な第１の保持機構５ａ及び第２の保持機構５ｂの端部近傍に固定されている。そして、図２に示すように前記第１の撮像系と第２の撮像系は天板の長手方向に対して略垂直な同一面内において所定速度Ｖｒで回動する。
【００２７】
図３のブロック図に示したＸ線診断装置１００は、被検体１５０に対してＸ線を照射するためのＸ線発生部１ａ及び１ｂと、このＸ線発生部１ａ及び１ｂにおけるＸ線照射に必要な高電圧を供給する高電圧発生部４と、被検体１５０を透過した投影データを検出するＸ線検出部２ａ及び２ｂと、Ｘ線発生部１ａ及びＸ線検出部２ａを保持する図示しない保持機構５ａと、Ｘ線発生部１ｂ及びＸ線検出部２ｂを保持する図示しない保持機構５ｂと、これらの保持機構５ａ及び５ｂを移動させ前記Ｘ線発生部１ａ及び１ｂとＸ線検出部２ａ及び２ｂを被検体１５０の周囲で回動させるための機構部３を備えている。
【００２８】
又、Ｘ線診断装置１００は、Ｘ線検出部２で検出された投影データに対し再構成処理を行なってボリュームデータを生成し、更に、このボリュームデータから３次元画像データやMPR（Multi-Planar Reconstruction）画像データ等の２次元画像データの生成を行なう画像演算・記憶部７と、これらの画像データを表示する表示部８と、被検体情報や各種コマンドの入力、更には、撮影条件の設定や画像表示モードの選択等を行なう操作部９と、被検体１５０に対してＥＣＧ信号を収集するＥＣＧユニット１０と、上述の各ユニットを統括して制御するシステム制御部１１を備えている。
【００２９】
Ｘ線発生部１ａ及び１ｂは、被検体１５０に対しＸ線を照射するＸ線管１５と、Ｘ線管１５から照射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器１６を備えている。Ｘ線管１５は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生する。又、Ｘ線絞り器１６は、Ｘ線管１５と被検体１５０の間に位置し、Ｘ線管１５から照射されたＸ線ビームをＸ線検出部２における所定サイズの照射範囲に絞り込む機能を有している。
【００３０】
次に、Ｘ線検出部２ａ及び２ｂは、既に述べた２次元のＸ線検出器の一例であるＸ線Ｉ．Ｉ．を用いた方式やＸ線検出素子を２次元配列した、所謂Ｘ線平面検出器（２次元アレイ型Ｘ線検出器）を用いた方式等がある。
【００３１】
図４は、図３に示すＸ線検出部２ａ、２ｂを２次元アレイ型Ｘ線検出器を設けて構成した場合の構成例を示す図である。
【００３２】
図４に示すようにＸ線検出部２ａ、２ｂは、周知のように２次元状に配列された検出素子によりＸ線を検出して電気信号に変換する２次元アレイ型Ｘ線検出器５０と、各検出素子において電気信号として検出されたＸ線検出データを収集し、Ａ／Ｄ変換や対数変換等の所要の処理を施して投影データを生成するDAS(data acquisition system)５１とを備えて構成することもできる。
【００３３】
ただし、以下では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．を用いた方式のＸ線検出部２ａ、２ｂについて述べる。しかし、Ｘ線検出部２ａ、２ｂの構成方式は、この方式に限定されるものではなく、図４に示すような２次元アレイ型Ｘ線検出器５０を用いた方式を始めとする他の方式であっても構わない。
【００３４】
即ち、Ｘ線検出部２ａ及び２ｂは、Ｘ線Ｉ．Ｉ．２１と、Ｘ線テレビカメラ２２と、Ａ／Ｄ変換器２３を備えている。そして、Ｘ線Ｉ．Ｉ．２１は、被検体１５０を透過したＸ線を可視光に変換し、更に、光−電子−光変換の過程で輝度の増倍を行なって感度のよい投影データを形成する。一方、Ｘ線テレビカメラ２２は、CCD(Charge Coupled Device )撮像素子を用いて上述の光学的な投影データを電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器２３は、Ｘ線テレビカメラ２２から出力された時系列的な電気信号（ビデオ信号）をデジタル信号に変換する。
【００３５】
次に、機構部３は、被検体１５０の周囲においてＸ線発生部１ａとＸ線検出部２ａを備えた第１の撮像系の中心軸とＸ線発生部１ｂとＸ線検出部２ｂを備えた第２の撮像系の中心軸のなす角度（相対角度）η０を被検体１５０から得られる心拍周期Ｔ０とこれらの撮像系の回動角速度（以下では、回動速度と呼ぶ。）Ｖｒに基づいて算出する相対角度算出部３１を有している。
【００３６】
更に、機構部３は、相対角度算出部３１によって算出された相対角度の値に基づいて前記第１の撮像系と第２の撮像系の初期位置を設定すると共にこれらの撮像系を前記相対角度η０を維持した状態のまま所定の回動速度Ｖｒで回動させるための移動制御信号を生成する撮像系移動制御部３２と、この移動制御信号に基づいて第１の撮像系と第２の撮像系を被検体の周囲において回動させる撮像系移動機構部３３ａ及び３３ｂを備えている。又、上記撮像系移動制御部３２は、回動している上記撮像系の位置（以下では、回動位置と呼ぶ。）情報を後述のシステム制御部１１に供給する機能を有している。
【００３７】
尚、撮像系移動制御部３２は、システム制御部１１から供給される制御信号に従がって第１の撮像系や第２の撮像系の被検体体軸方向への移動を行なうための制御信号を撮像系移動機構部３３ａ及び３３ｂに供給し、撮像系移動機構部３３ａ及び３３ｂは、この制御信号に基づいて上記撮像系を体軸方向へ移動することによって、投影データを収集する断面の位置を設定あるいは更新することが可能であるが、以下では、体軸方向の移動に関する説明は省略する。
【００３８】
図５は、図１に示す一方のＸ線発生部１ａ及びＸ線検出部２ａの回動方向を示す図であり、図６は、図１に示す他方のＸ線発生部１ｂ及びＸ線検出部２ｂの回動方向を示す図である。
【００３９】
すなわち、図５は、撮像系移動機構部３３ａによって回動するＸ線発生部１ａとＸ線検出部２ａを示している。天井に取り付けられた撮像系移動機構部３３ａによってＸ線発生部１ａとＸ線検出部２ａは被検体１５０の体軸方向に略並行な軸を中心としてＲ１方向に回動する。一方、図６は、撮像系移動機構部３３ｂによって回動するＸ線発生部１ｂとＸ線検出部２ｂを示している。床置き架台に取り付けられた撮像系移動機構部３３ｂによって、上記Ｘ線発生部１ｂとＸ線検出部２ｂは被検体１５０の体軸方向に略並行な軸を中心としてＲ２方向に回動する。
【００４０】
図７は、図１に示すＸ線発生部の回動範囲を示す図である。
【００４１】
図７は、再構成処理に最低限必要な投影データを収集する際のＸ線発生部１ａの回動範囲θ０を示し、一般に画像再構成を目的とした投影データの収集におけるＸ線発生部１ａの最小回動範囲θ０は１８０度＋ファン角度φ０である。尚、上記ファン角度φ０は、図７に示すようにＸ線発生部１ａから放射されるＸ線の放射角度によって決定される。上記回動範囲θ０においてＸ線発生部１ａ及び図示しないＸ線検出器２ａを回動させることにより、被検体１５０の関心領域の再構成処理に要求される１８０度方向からの投影データを収集することができる。
【００４２】
尚、図１、図５及び図６では、Ｘ線発生部１ａとＸ線検出部２ａを備えた第１の撮像系の中心軸ＣａとＸ線発生部１ｂとＸ線検出部２ｂを有する第２の撮像系の中心軸Ｃｂのなす相対角度は略９０度の場合について示しているが、この相対角度は既に述べたように被検体１５０の心拍情報に基づいて任意に設定することが可能である。心拍情報に基づく上記相対角度の設定の手順は本実施例における最重要部分であり、その詳細な説明は後述する。
【００４３】
図３に戻って、高電圧発生部４は、Ｘ線管１５の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器４２と、システム制御部１１からの指示信号に従い、高電圧発生器４２における管電流、管電圧、照射時間等のＸ線照射条件の制御を行なう高電圧制御回路４１を備えている。
【００４４】
一方、画像演算・記憶部７は、投影データ記憶回路７１と、画像演算回路７２と、画像データ記憶回路７３を備えている。そして、第１の撮像系及び第２の撮像系を被検体の周囲で回動させながらＸ線撮影が行なわれ、このときＸ線検出部２ａ及びＸ線検出部２ｂにおいて得られた投影データは、その撮影位置情報（即ち、Ｘ線発生器１ａ及び１ｂの回動位置情報）と共に投影データ記憶回路７１に一旦保存される。
【００４５】
そして、画像演算回路７２は、投影データ記憶回路７１に保存された被検体１５０の投影データとその回動位置情報を読み出して再構成処理を行ないボリュームデータを生成する。更に、上記画像演算回路７２は、得られたボリュームデータを用いて所望の３次元画像データや２次元画像データを生成する。そして、画像データ記憶回路７３は、画像演算回路７２によって生成された３次元画像データや２次元画像データ等を保存する。尚、上記ボリュームデータの生成法はＸ線ＣＴ装置の画像再構成法として周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００４６】
尚、画像演算回路７２は、上記ボリュームデータを用いて例えばボリュームレンダリング法による３次元画像データやＭＰＲ法あるいはＭＩＰ（Maximum−Intensity−Projection）法による２次元画像データを生成する。
【００４７】
次に、表示部８は、画像演算・記憶部７の画像データ記憶回路７３に保存されている上記画像データの表示を行なうためのものであり、これらの画像データと、その付帯情報である数字や各種文字などを合成して表示用画像データを生成する表示用データ生成回路８１と、上記表示用画像データに対してＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行なって映像信号を生成する変換回路８２と、この映像信号を表示するモニタ８３を備えている。
【００４８】
又、操作部９は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスや表示パネル、あるいは各種スイッチ等を備えたインターラクティブなインターフェイスである。そして、操作部９において、被検体情報や各種コマンドの入力、撮影対象臓器に対する最適なＸ線照射条件や撮像系の回動速度や撮影位置等の撮影条件の設定画像表示モードの選択などを行なう。尚、上記のＸ線照射条件としてＸ線管１５に印加する管電圧、管電流、Ｘ線の照射時間等があり、画像表示モードとして３次元画像表示、ＭＩＰ画像表示、ＭＰＲ画像表示等がある。
【００４９】
一方、ECGユニット１０は、被検体１５０の胸部に装着された図示しない電極から検出されるＥＣＧ信号を受信し、デジタル信号に変換する。
【００５０】
そして、システム制御部１１は、図示しないCPU(Central Processing Unit )と記憶回路を備え、操作者によって操作部９から入力あるいは設定される上述の各種情報は前記記憶回路に保存される。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて高電圧発生部４、Ｘ線検出部２ａ及び２ｂ、機構部３、画像演算・記憶部７、更には表示部８の各ユニットの制御やシステム全体の制御を統括して行なう。
【００５１】
特に、本実施例では、第１の撮像系と第２の撮像系の相対角度η０を設定するために、システム制御部１１は、ＥＣＧユニット１０から供給された被検体１５０のＥＣＧ信号と予め設定された撮像系の回動速度Ｖｒの情報を機構部３の相対角度検出部３１に供給する。
【００５２】
更に、システム制御部１１は、例えば、Ｘ線発生部１ａにおける複数のＸ線照射位置を予め設定し、機構部３の撮像系移動制御部３２から供給されるＸ線発生部１ａの回動位置情報と前記Ｘ線照射位置が一致した場合には、Ｘ線を照射するための駆動信号を高電圧発生部４の高電圧制御回路４１に供給する。
【００５３】
次に、上述の機構部３が行なう第１の撮像系と第２の撮像系の相対角度η０の設定手順につき図８乃至図１０を用いて説明する。
【００５４】
尚、図８は、心拍周期の拡張期及び収縮期における左室容積変化曲線とＥＣＧ信号を示す図、図９は、図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化した場合の心拍時相と各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置の関係を示す図、  図１０は、図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化した場合の各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置を示す図である。
【００５５】
既に述べたように、周期的な拍動を行なう臓器に対しては、その動きが比較的小さくなる拡張末期あるいは収縮末期において投影データの収集を行なうことが望ましい。図８は、左心系における容積変化曲線ａとＥＣＧ信号ｂを示したものであり、ＥＣＧ信号のＲ波からＴ波までが収縮期、このＴ波から次のＲ波までが拡張期である。そして、拡張末期Ｔ１あるいは収縮末期Ｔ２においてその左室容積の変化が最小になる。
【００５６】
即ち、心臓の動きが最小となる拡張末期Ｔ１あるいは収縮末期Ｔ２において収集した投影データに対して再構成処理を行なうことにより、動きの影響を抑えた良質なボリュームデータや画像データを生成することが可能となる。以下では、拡張末期Ｔ１において投影データを収集する場合について述べるが、収縮末期Ｔ２であっても構わない。
【００５７】
図９は、時間、即ちＥＣＧ信号の時相（横軸）に対するＸ線発生部１ａ及び１ｂの回動位置（縦軸）を示している。但し、この図では説明を簡単にするために拡張末期Ｔ１１、Ｔ１２，Ｔ１３・・・においてＸ線発生部１ａ及び１ｂは異なる３つの回動位置でＸ線照射を行なっている。
【００５８】
一方、図１０は図９に対応し、図示しない被検体１５０の周囲でＸ線照射を行なうＸ線発生部１ａ及び１ｂの回動位置を示している。但し、この図では、説明を分かり易くするためにＸ線発生部１ａとＸ線発生部１ｂは異なる円周Ｇａ及びＧｂに沿って回動する場合を示しているが、実際には、Ｘ線発生部１ａ及び１ｂは同一円周上を所定速度Ｖｒで回動する。
【００５９】
図９及び図１０に示すように、拡張末期Ｔ１１のｔ＝ｔ１（図１２参照）においてＸ線発生部１ａは回動位置Ａ１に、又、Ｘ線発生部１ｂは回動位置Ｂ１に位置し、第１の撮像系と第２の撮像系の相対角度は機構部３の相対角度算出部３１において算出された相対角度η０に設定される。この相対角度η０を維持した状態でｔ＝ｔ２及びｔ３、拡張末期Ｔ１２のｔ＝ｔ4乃至ｔ６・・・においてＸ線発生部１ａは回動位置Ａ２及びＡ３、Ａ４乃至Ａ６・・・・を通過し、Ｘ線発生部１ｂは回動位置Ｂ２及びＢ３，Ｂ４乃至Ｂ６・・・・を通過する。
【００６０】
尚、第１の撮像系及び第２の撮像系は可能な限り隣接させることが望ましいが、実際には、Ｘ線発生部１ａ及び１ｂ、Ｘ線検出器２ａ及び２ｂ、保持アーム５ａ及び５ｂの大きさや形状等により干渉が生じ、従って撮像系間の相対角度η０は通常５０度乃至９０度の間に設定される。このため本実施例では、例えば図９及び図１０に示すように拡張末期Ｔ１１におけるＸ線発生部１ｂの回動位置Ｂ１乃至Ｂ３が拡張末期Ｔ１２におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ４乃至Ａ６と拡張末期Ｔ１３におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ７乃至Ａ９の間になるように相対角度η０の設定を行なう。
【００６１】
この場合、回動位置Ａ３と回動位置Ａ４の間においてはＸ線発生部１ｂを回動させることができない。このため、回動位置Ａ１乃至Ａ３ではＸ線発生部１ａによるＸ線照射を停止させることによって、第１の撮像系及び第２の撮像系によって得られる投影データの連続性を保ち、更に被検体１５０に対する不要な被曝を防止する。
【００６２】
但し、この場合、回動位置Ａ３と回動位置Ａ４の間で投影データの収集を行なわないため、投影データ撮像系の回動範囲θ０は、相対角度分だけ増加させる必要がある。従って、投影データ撮像系の回動角度θ０は、θ０＝１８０度＋ファン角度＋相対角度η０以上かつ設定可能な最大角度以下に設定される。尚、設定可能な最大角度は第１の撮像系および第２の撮像系の機械的な回動ストロークに依存して定まる。例えば、回動角度θ０は、θ０＝１８０度＋ファン角度＋相対角度η０に設定される。
【００６３】
次に、機構部３の相対角度算出部３１によって行なわれる相対角度η０の算出方法について述べる。相対角度算出部３１に供給される第1の撮像系及び第２の撮像系の回動速度をVｒ（度／秒）、被検体１５０の心拍周期をＴ０（秒）とした場合、相対角度η０（度）は次式（１）によって算出することができる。
【００６４】
［数１］
η０＝｛（２ｎ−１）／２｝・Ｖｒ・Ｔ０      ・・・（１）
但しｎは整数である。
【００６５】
尚、図１０に示したように拡張末期Ｔ１１におけるＸ線発生部１ｂの回動位置Ｂ１乃至Ｂ３が拡張末期Ｔ１２におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ４乃至Ａ６と拡張末期Ｔ１３におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ７乃至Ａ９の間にある場合、式（１）における整数ｎはｎ＝２であり、拡張末期Ｔ１１におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ１乃至Ａ３と拡張末期Ｔ１２におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ４乃至Ａ６の間にある場合にはｎ＝１となる。
【００６６】
一方、図１１は、図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化しない場合の各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置を示す図である。
【００６７】
すなわち、図１１は、例えば、被検体１５０の撮影直前の平均的な心拍周期Ｔｘに基づいて予め設定された相対角度ηｘの第1の撮像系及び第2の撮像系を用いて投影データを収集する場合のＸ線発生部１ａの回動位置Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・とＸ線発生部１ｂの回動位置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・を示したものである。この場合、被検体１５０の撮影中の心拍周期Ｔ０が撮影直前の心拍周期Ｔｘに対して大きく変化した場合にはＸ線発生部１ａとＸ線発生部１ｂは同一の回動位置でＸ線を照射する可能性が生ずる。このため、多くの方向からの投影データを効率よく収集することが困難となる。
【００６８】
但し、被検体１５０の心拍周期Ｔ０が上記心拍周期Ｔｘと比較して大きな差異が無い場合には、この心拍周期Ｔｘの情報と撮像系の回動速度Ｖｒとから予め設定された撮像系の相対角度ηｘを用いることも可能である。
【００６９】
２．画像データの生成手順
次に、図１乃至図１２を用い、本実施例のＸ線診断装置１００における画像データの生成手順について説明する。尚、図１２は、図１に示すＸ線診断装置によって画像データを生成する手順を示すフローチャートである。
【００７０】
操作者は、操作部９において被検体１５０に関する被検体情報の入力やＸ線照射条件、第１の撮像系及び第２の撮像系の回動速度Ｖｒや体軸方向に対する撮像位置、更には、Ｘ線発生部１ａの回動位置Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・等の各種撮影条件を初期設定し（図１２のステップＳ１）、これらの設定条件をシステム制御部１１の記憶回路に保存する。
【００７１】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、被検体１５０の胸部にＥＣＧユニット１０の電極を装着する。そして、ＥＣＧユニット１０は、このとき得られる被検体１５０のＥＣＧ信号を一旦デジタル信号に変換した後、システム制御部１１に供給し、システム制御部１１は、上記ＥＣＧ信号と操作部９にて設定された撮像系の回動速度Ｖｒを機構部３の相対角度算出部３１に供給する（図１２のステップＳ２）。
【００７２】
そして、相対角度算出部３１は、ＥＣＧユニット１０から供給されたＥＣＧ信号に対しＲ波間隔あるいは心拍数を計測して心拍周期Ｔ０を求める。更に、この心拍周期Ｔ０と上記撮像系回動速度Ｖｒを用い、例えば式（１）から撮像系相対角度η０の算出を行なう（図１２のステップＳ３）。
【００７３】
次いで、機構部３の撮像系移動制御部３２は、相対角度算出部３１から供給される相対角度η０とシステム制御部１１から供給されるＸ線発生部１ａの回動位置情報に基づいて撮像系移動機構部３３ａ及び３３ｂを制御し、Ｘ線発生部１ａを図９に示した回動位置Ａ１に、又、Ｘ線発生部１ｂを回動位置Ｂ１に移動させる（図１２のステップＳ４）。
【００７４】
被検体１５０の心拍情報に基づいたＸ線発生部１ａ及び１ｂの位置設定が終了したならば、操作者は、操作部９においてＸ線撮影の開始コマンドを入力する。そして、この撮影開始コマンド信号がシステム制御部１１に供給されることによってＸ線撮影が開始される（図１２のステップＳ５）。
【００７５】
次いで、システム制御部１１は、上記撮影開始コマンド信号に後続してＥＣＧユニット１０から供給される被検体１５０のＥＣＧ信号のＲ波（Ｒ１）を基準に拡張末期における最初のＸ線照射タイミングｔ１を検出し、このＸ線照射タイミングｔ１においてＸ線照射を行なう。但しこの場合、図９において既に述べたようにＸ線発生部１ｂにおいてのみＸ線照射が行なわれる。
【００７６】
Ｘ線撮影に際して、高電圧発生部４の高電圧制御回路４１は、システム制御部１１より上記Ｘ線照射タイミングｔ１において供給される駆動信号を受信し、既に設定されているＸ線照射条件に基づいて高電圧発生器４２を制御して高電圧をＸ線発生部１ｂのＸ線管１５に印加する。次いで、高電圧が印加されたＸ線管１５はＸ線絞り器１６を介して被検体１５０にＸ線を照射する。そして、被検体１５０を透過したＸ線は、その後方に設けられたＸ線検出部２ｂのＸ線Ｉ．Ｉ．２１に投影される。一方、Ｘ線Ｉ．Ｉ．２１は、被検体１５０を透過したＸ線を光学画像に変換し、Ｘ線テレビカメラ２２は前記光学画像を電気信号（ビデオ信号）に変換する。次いで、Ｘ線テレビカメラ２２から時系列的に出力されたビデオ信号はＡ／Ｄ変換器２３にてデジタル信号に変換された後、画像演算・記憶部７の投影データ記憶回路７１に保存される。
【００７７】
一方、システム制御部１１は、機構部３の撮像系移動制御部３２を制御して第１の撮像系及び第２の撮像系を予め設定された回動速度Ｖｒで被検体１５０の周囲で連続的に回動し、Ｘ線発生部１ａが所定の回動位置Ａ２に到達するｔ＝ｔ２において高電圧発生部４の高電圧制御回路４１に対しＸ線照射のための駆動信号を供給する。
【００７８】
以下ｔ＝ｔ１の場合と同様にして拡張末期Ｔ１１のｔ＝ｔ２及びｔ＝ｔ３においてＸ線発生部１ｂは回動位置Ｂ２及びＢ３にてＸ線を照射し、Ｘ線検出部２ｂは、このとき検出した投影データを画像演算・記憶部７の投影データ記憶回路７１に保存する。
【００７９】
次いで、システム制御部１１は、ＥＣＧユニット１０から供給されるＥＣＧ信号の拡張末期Ｔ１２においてＸ線発生部１ａ及び１ｂよりＸ線を照射する。即ち、回動速度Ｖｒで回動しているＸ線発生部１ａ及び１ｂが拡張末期Ｔ１２において予め設定されている回動位置Ａ４乃至Ａ６及び回動位置Ｂ４乃至Ｂ６に到達したならば、システム制御部１１は、高電圧発生部４の高電圧制御回路４１に対しＸ線照射のための駆動信号を供給してＸ線発生部１ａ及び１ｂよりＸ線を照射する。そして、Ｘ線検出部２ａ及び２ｂは、このとき得られる投影データを投影データ記憶回路７１に保存する。
【００８０】
以下同様にして、システム制御部１１は、ＥＣＧユニット１０から供給されるＥＣＧ信号のＲ波（Ｒ３）、Ｒ波（Ｒ４）・・・・を基準とした拡張末期Ｔ１３、Ｔ１４・・・においてもＸ線発生部１ａ及び１ｂを用いてＸ線照射を行ない、Ｘ線検出部２ａ及び２ｂによって得られた投影データを投影データ記憶回路７１に保存する。
【００８１】
そして、上述の投影データの収集は、Ｘ線発生部１ａ及び１ｂの各々の回動範囲θ０が少なくとも１８０度＋ファン角度＋相対角度η０になるまで継続して行なわれる（図１２のステップＳ６）。
【００８２】
尚、上記投影データ記憶回路７１には、第１の撮像系及び第２の撮像系を回動させながら収集した複数の投影データの他に、これらの投影データを収集した際のＸ線発生部１ａ及び１ｂの回動位置情報が前記投影データに対応して保存される。
【００８３】
以上述べた手順により、回動範囲θ０における投影データの収集と保存が終了したならば、画像演算・記憶部７の画像演算回路７２は、投影データ記憶回路７１に保存されている投影データとその回動位置情報を用いてコンボリューション処理を行なう。更に、このコンボリューション処理した投影データを被検体１５０の関心領域に仮想的に設定した３次元格子の所定の格子点に逆投影することによって関心領域におけるボリュームデータを生成し、得られたボリュームデータを画像データ記憶回路７３に保存する（図１２のステップＳ７）。尚、２次元の検出素子を有したＸ線検出部によって収集された投影データからボリュームデータを生成する方法は、Ｘ線ＣＴ装置における画像再構成技術として周知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８４】
次に、前記画像演算回路７２は、上述の方法によって生成されたボリュームデータを用い、操作者が操作部９にて選択した画像表示モードに基づいて所望の３次元画像データや２次元画像データを生成し、得られたこれらの画像データを画像データ記憶回路７３に一旦保存する（図１２のステップＳ８）。
【００８５】
一方、システム制御部１１は、予め設定された画像表示モードに対応した画像データを画像データ記憶回路７３から読み出し、表示部８のモニタ８３に表示する。即ち、システム制御部１１は、画像データ記憶回路７３に保存された所望の画像データを読み出して表示部８の表示用データ生成回路８１に供給し、表示用データ生成回路８１は、画像データ生成回路７３から供給された画像データとシステム制御部１１から供給された被検体情報あるいは撮影条件などの付帯情報を合成して表示用画像データを生成する。次いで、変換回路８２は、前記表示用画像データに対してＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行なって映像信号を生成しモニタ８３に表示する（図１２のステップＳ９）。
【００８６】
以上述べた本実施例によれば、被検体の動きが比較的小さい拡張末期あるいは収縮末期の心拍時相において収集した投影データを用いて画像再構成を行なっているため、拍動性の動きの影響を低減することができる。又、所定の相対角度で設定された２つの撮像系を被検体の周囲で回動させて前記Ｘ線投影データの収集を行なうため、短時間での収集が可能となる。
【００８７】
更に、本実施例に拠れば、上記2つの撮像系の相対角度を被検体の心拍情報と回動速度に基づいて設定することによって前記心拍時相における投影データをより多くの方向から重複無く収集することが可能となり、得られたこれらの投影データを再構成処理することにより高画質なＸ線画像データが生成できる。
【００８８】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例においては、被検体のＥＣＧ信号によって得られる心拍周期と撮像系の回動速度に基づいて撮像系の相対角度の最適化を行なったが、予め設定された撮像系の相対角度η０と被検体の心拍周期Ｔ０に基づいて撮像系の回動速度Ｖｒを設定してもよい。このときの回動速度Ｖｒは、式（１）を変形した次式（２）によって求めることができる。
【００８９】
［数２］
Ｖｒ＝｛２／（２ｎ−１）｝・（η０／Ｔ０）      ・・・（２）
但し、ｎは整数である。
【００９０】
但し、撮像系の相対角度η０あるいは回動速度Ｖｒの算出式は式（１）あるいは式（２）に限定されるものではない。
【００９１】
一方、本実施例では2つの撮像系を用いて投影データを収集する場合について述べたが、3つ以上の撮像系を用いてもよく、例えば、ステレオ管やFlying Focal Spotのように複数のＸ線発生部を用いた場合に適用することも可能である。尚、ステレオ管の焦点間隔は通常固定であるが、焦点間隔を変えられるようなステレオ管であってもよい。 一方、Flying Focal Spotは、Ｘ線ＣＴ装置に搭載されている技術であり、この場合の２つの焦点の焦点間距離は通常１ｍｍ程度であるが、本実施例を適用する場合の焦点間距離は５ｃｍ乃至２０ｃｍであることが望ましい。
【００９２】
更に、本実施例の図１０では、拡張末期Ｔ１１におけるＸ線発生部１ｂの回動位置Ｂ１乃至Ｂ３が拡張末期Ｔ１２におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ４乃至Ａ６と拡張末期Ｔ１３におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ７乃至Ａ９の間にある場合について示したが、これに限定されるものではない。
【００９３】
図１３は、図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化した場合のＸ線発生部の回動位置の他の具体例を示す図である。
【００９４】
例えば、図１３に示すように撮像系の相対角度を小さく設定することによって、拡張末期Ｔ１１におけるＸ線発生部１ｂの回動位置Ｂ１乃至Ｂ３を拡張末期Ｔ１１におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ１乃至Ａ３と拡張末期Ｔ１２におけるＸ線発生部１ａの回動位置Ａ４乃至Ａ６の間に設定してもよく、又、拡張末期Ｔ１３以降に設定してもよい。例えば、超小型のＸ線発生部を用いた場合、上記相対角度は５度程度まで小さくできる可能性がある。このような場合、回動位置Ａ１乃至Ａ３のＸ線発生部１ａは、回動位置Ｂ１乃至Ｂ３のＸ線発生部１ｂと共に被検体に対してＸ線の照射を行なう。尚、この場合の撮像系回動範囲は１８０度＋ファン角度によって設定される。
【００９５】
又、図１０における回動位置Ａ１乃至Ａ３において投影データの収集を行なってもよい。この場合、得られる画像データの画質は多少劣化するが、撮像系回動範囲が１８０度＋ファン角度となるため、被検体１５０に対する被曝量を低減させることができる。
【００９６】
さらに、２つの撮像系の回動開始時刻を変更することによって相対角度を設定することもできる。
【００９７】
図１４は、図１に示す２つの撮像系の回動開始時刻を変更することにより各撮像系の移動距離および相対角度を最適化した場合の心拍時相と各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置の関係を示す図である。また、図１５は、図１４に示す２つの撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置を示す図である。
【００９８】
図１４および図１５に示すように、２つの撮像系の移動開始タイミングが互いに異なる時刻となるように、移動開始タイミングを変更することにより相対角度を任意に設定することができる。例えば、心拍時相Ｔ１１では第１の撮像系を停止させて第２の撮像系のみを回動させる。そして、第２の撮像系のみでＸ線の照射および検出を行う。
【００９９】
次に、少なくとも心拍時相Ｔ１２におけるデータの収集タイミング以前に、例えば、データの収集タイミングである時刻ｔ４において第１の撮像系の回動を開始させる。そして、心拍時相Ｔ１２以降では、第１の撮像系および第２の撮像系の双方を用いてＸ線の照射および検出を行う。
【０１００】
このように第１の撮像系および第２の撮像系を撮像系移動機構部３３ａ，３３ｂにより制御すると、第１の撮像系および第２の撮像系の不要な移動を抑制しつつ移動中における相対角度η０を任意に設定することができる。そして、より少ない撮像系の回動範囲θ０で、空間的に連続した、より多くのデータ収集を行うことが可能となる。
【０１０１】
尚、２つの撮像系の移動開始タイミングとともに移動終了タイミングを変更することにより相対角度を設定するようにしてもよい。また、２つの撮像系の移動開始タイミングを同時に設定し、移動終了タイミングのみを変更することにより相対角度を設定してもよい。
【０１０２】
従って、２つの撮像系の移動開始タイミングのシフト量と移動終了タイミングのシフト量を同一にすると、図１５に示すように各撮像系の回動範囲θ０も同一となる。但し、各撮像系の回動範囲θ０を互いに異なるものとしてもよい。
【０１０３】
次に、データ収集範囲を最適化するための撮像系の制御方法について説明する。
【０１０４】
図１６は、図１に示す２つの撮像系の移動制御が容易となるようにしつつデータ収集範囲を最適化した場合におけるＸ線発生部の回動位置を示す図である。
【０１０５】
図１６に示すように、２つの撮像系の移動開始タイミングおよび移動終了タイミングを実質的に同一に設定する。従って、２つの撮像系は同時刻に回動を開始し、一定の相対角度η０で回動することとなる。このように移動開始タイミングおよび移動終了タイミングを同時に設定すれば、各撮像系の制御が非常に容易となる。但し、この場合、２つの撮像系の回動範囲θ０が重なる範囲と重ならない範囲とが存在することとなる。
【０１０６】
ところで、画像化に必要なデータの収集方向は、１８０度にファン角度を加えた角度の範囲である場合が多い。従って、撮像系の回動角度が少なくとも１８０度＋ファン角度以上の範囲となるように撮影領域を設定し、撮影領域以外においてデータ収集を行わないようにすれば、Ｘ線の照射回数および照射量を低減させることができる。そして、被検体の被曝量を低減させることができる。
【０１０７】
そこで、各撮像系が少なくとも撮影領域をカバーする範囲を回動するように撮像系移動機構部３３ａ，３３ｂにより制御する。この場合、２つの撮像系の回動範囲θ０が重なる部分が撮影領域をカバーしていれば十分である。そこで、図１６に示すように例えば２つの撮像系の回動範囲θ０が重なる範囲が撮影領域となるように各撮影領域の回動範囲θ０が設定される。
【０１０８】
一方、Ｘ線の照射および検出は撮影領域のみで行い、撮影領域以外の回動範囲θ０ではＸ線の照射および検出を行わない。すなわち、移動開始タイミングにおいて回動範囲θ０が重なっている側の撮像系では回動開始時から撮影領域に位置するためＸ線の照射および検出を行う。そして他方側の撮像系では回動範囲θ０が重なる位置から、すなわち撮影領域に移動してからＸ線の照射および検出を行う。
【０１０９】
逆に、２つの撮像系の回動範囲θ０が重ならない範囲（撮影領域の外部）に、先にＸ線の照射および検出を開始した側の撮像系が移動するとＸ線の照射および検出を停止させる。このとき他方側の撮像系については回動範囲θ０の終了点まで２つの回動範囲θ０が重なっているため（撮影領域内であるため）、回動終了点までＸ線の照射および収集を行う。
【０１１０】
このように、２つの撮像系の回動位置およびデータ収集位置を制御すれば、容易な制御で１８０度＋ファン角度の全ての方向から連続したデータを収集することが可能となる。このため画質を向上させることができる。
【０１１１】
但し、撮影領域内における２つの撮像系によるデータ収集位置間には隙間が存在する。そこで、各データ収集位置の逆方向からもデータ収集を行って画像化に利用すれば、データ収集位置の隙間に起因する画質の低下を低減させることができる。
【０１１２】
尚、相対角度η０については、前述のように心拍数に応じて設定されることが望ましい。図１６は、心拍時相において各撮像系により４回のデータ収集を行うようにした例である。この場合、各撮像系によるＸ線の照射タイミングは互いに異なる場合もあり得る。
【０１１３】
以上のような上記実施例では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．２１を有したＸ線検出部２について述べたが、前述のようにＸ線平面検出器（２次元アレイ型Ｘ線検出器５０）を備えたＸ線検出部を用いても同様の効果を得ることが可能である。更に、被検体の心拍情報を得るためにＥＣＧ信号の収集を行なったが、図８に示した左室容積変化曲線など他の生体情報であってもよい。
【０１１４】
更に、上述の実施例では投影データの画像再構成処理によって得られたボリュームデータをボリュームレンダリング処理した３次元画像データや、ＭＩＰ画像データあるいはＭＰＲ画像データなどの２次元画像データを生成する場合について述べたが、これらに限定されない。
【０１１５】
一方、Ｘ線照射を行なう期間は拡張末期に限定されるものではなく、収縮末期であってもよい。この場合、各々の拡張末期あるいは収縮末期におけるＸ線照射回数は３回に限定されない。更に、上記の実施例では、拡張末期あるいは収縮末期においてのみＸ線照射を行なう場合について示したが、撮像系を回動させながら所定間隔でＸ線を照射し、得られた投影データの中から拡張末期に得られた投影データを選択して再構成処理を行なってもよい。この場合、被検体に対するＸ線の照射量は増大するが照射に対する制御方法がより簡単になる利点を有している。
【０１１６】
尚、上述の実施例における機構部４の相対角度検出部３１は、ＥＣＧユニット１０から供給される心拍情報の変化に伴って撮像系の相対速度を更新することが可能である。このため、撮影中に被検体１５０の心拍周期が変化しても投影データを重複無く収集することが可能となる。同様にして、撮影中の心拍情報の変化に伴って撮像系の移動速度を更新することにより、投影データを重複無く収集することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施例におけるＸ線診断装置の撮像系を示す図。
【図２】図１に示す撮像系の回動方向を示す図。
【図３】図１に示すＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図４】図３に示すＸ線検出部を２次元のＸ線検出器を設けて構成した場合の構成例を示す図。
【図５】図１に示す一方のＸ線発生部及びＸ線検出部の回動方向を示す図。
【図６】図１に示す他方のＸ線発生部及びＸ線検出部の回動方向を示す図。
【図７】図１に示すＸ線発生部の回動範囲を示す図。
【図８】心拍周期の拡張期及び収縮期における左室容積変化曲線とＥＣＧ信号を示す図。
【図９】図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化した場合の心拍時相と各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置の関係を示す図。
【図１０】図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化した場合の各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置を示す図。
【図１１】図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化しない場合の各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置を示す図。
【図１２】図１に示すＸ線診断装置によって画像データを生成する手順を示すフローチャート。
【図１３】図１に示す２つの撮像系の相対角度を最適化した場合のＸ線発生部の回動位置の他の具体例を示す図。
【図１４】図１に示す２つの撮像系の回動開始時刻を変更することにより各撮像系の移動距離および相対角度を最適化した場合の心拍時相と各撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置の関係を示す図。
【図１５】図１４に示す２つの撮像系に設けられたＸ線発生部の回動位置を示す図。
【図１６】図１に示す２つの撮像系の移動制御が容易となるようにしつつデータ収集範囲を最適化した場合におけるＸ線発生部の回動位置を示す図。
【図１７】従来の心拍同期法による投影データ収集におけるデータの収集タイミングを示す図。
【図１８】図１７に示す従来の心拍同期法による投影データ収集におけるＸ線発生部およびＸ線検出部の位置関係を示す図。
【図１９】図１７に示す従来の心拍同期法による投影データ収集におけるＸ線の放射位置を示す図。
【符号の説明】
【０１１８】
１ａ，１ｂ  Ｘ線発生部
２ａ，２ｂ  Ｘ線検出部
３  機構部
４  高電圧発生部
５ａ，５ｂ  保持機構
７  画像演算・記憶部
８  表示部
９  操作部
１０  ＥＣＧユニット
１１  システム制御部
１５  Ｘ線管
１６  Ｘ線絞り器
１７  天板
２１  Ｘ線Ｉ．Ｉ．
２２  Ｘ線テレビカメラ
２３  Ａ／Ｄ変換器
３１  相対角度算出部
３２  撮像系移動制御部
３３ａ、３３ｂ  撮像系移動機構部
４１  高電圧制御回路
４２  高電圧発生器
５０  ２次元アレイ型Ｘ線検出器
５１  ＤＡＳ
７１  投影データ記憶回路
７２  画像演算回路
７３  画像データ記憶回路
８１  表示用データ生成回路
８２  変換回路
８３  モニタ
１００  Ｘ線診断装置
１５０  被検体
【図１】
2006034949.tif 000003
【図２】
2006034949.tif 000004
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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