(57)【要約】【課題】  Ｘ線ＣＴ撮影において回転中心のずれを容易に較正できるようにする。【解決手段】  被写体の断層面についてＸ線投影データを取得する。次に、被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に複数の変位量を設定して、同じＸ線投影データから前記変位量分の変位を加えた画像再構成を行って複数の断層画像データを作成する。そのなかで、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する。または、各変位量に対応して変換テーブルを作成して複数の断層画像を作成する。そのなかで、階調の拡がりが最も大きな断層画像が得られた変換テーブルを画像再構成計算に用いる。または、断層画像を作成して、画像のぼけの幅を求め、ぼけの幅の１／２の変位量を基に、画像再構成計算に用いる補正データを設定する。【選択図】図１５
2006288719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得し、
取得した前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に変位量を設定し、次に、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って断層画像データを作成し、
この断層画像データの作成を同じＸ線投影データを基に複数の変位量について行い、
得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する
Ｘ線ＣＴ補正方法。
【請求項２】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得し、
取得した前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に変位量を設定し、
前記Ｘ線イメージセンサの上で取得された前記Ｘ線投影データの位置の座標を前記被写体の座標に変換する変換テーブルを、前記変位量分の変位を加えて変換するように修正した変換テーブルを用いて、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位の画像再構成を行って断層画像データを作成し、
この断層画像データの作成を同じＸ線投影データを基に複数の変位量について行い、
得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変換テーブルを、前記画像再構成に用いる変換テーブルとして設定する
Ｘ線ＣＴ補正方法。
【請求項３】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得し、
取得した前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算を前記被写体またはその一部の対象部位について行って断層画像データを作成し、
作成した断層画像データにおいて、断層画像データに含まれる、前記相対的回転の回転軸に垂直な面におけるぼけの幅を設定し、
設定したぼけの幅の１／２を、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの前記回転の方向と同じ方向と逆の方向でのそれぞれの変位量とし、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記それぞれの変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って断層画像データを作成し、
得られた２つの前記断層画像データのうち、階調の拡がりが大きいほうの断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する
Ｘ線ＣＴ補正方法。
【請求項４】
前記階調の拡がりを表す量が、断層画像データにおける濃度差又は濃度の標準偏差であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ補正方法。
【請求項５】
前記階調の拡がりを表す量が、断層画像における濃度差又は濃度の標準偏差であり、前記複数の断層画像データについて前記濃度差または濃度の標準偏差を前記変位量に対してプロットし、前記複数の変位量のうち、濃度差または濃度の標準偏差が最大であった変位量及びそれに隣接する複数の変位量の濃度差または濃度の標準偏差について二次曲線近似を行うことにより補間計算をして、濃度差または濃度の標準偏差が最大となる変位量を算出して、その変位量を階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られる変位量とすることを特徴とする、請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ補正方法。
【請求項６】
複数の前記断層画像データの作成の次に、複数の前記断層画像データを画像表示装置の画面に並べてまたは順次表示し、操作者により選択された断層画像データを、階調の拡がりが最も大きな断層画像データとすることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ補正方法。
【請求項７】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出し、得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成するＸ線ＣＴ撮影方法であって、
前記Ｘ線投影データの取得の前に請求項１〜６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ補正方法を実行することを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項８】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出し、得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成するＸ線ＣＴ撮影方法であって、
Ｘ線発生器および／またはＸ線イメージセンサの被写体に対する相対的位置の変化が検知されたとき、前記Ｘ線投影データの取得の前に請求項１〜６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ補正方法を実行することを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項９】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサと、
前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転する回転機構と、
前記回転機構によりＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により被写体にＸ線を照射して前記被写体の断層面について前記Ｘ線イメージセンサによりＸ線投影データを取得する投影データ取得手段と、
前記Ｘ線イメージセンサにより得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、
前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて画像再構成計算の補正データを設定する較正手段とを備え、
前記較正手段は、
前記画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に複数の変位量を設定し、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って複数の断層画像データを作成する画像データ作成手段と、
得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する補正データ設定手段と
を備えるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１０】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサと、
前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転する回転機構と、
前記回転機構によりＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により被写体にＸ線を照射して前記被写体の断層面について前記Ｘ線イメージセンサによりＸ線投影データを取得する投影データ取得手段と、
前記Ｘ線イメージセンサにより得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、
前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて画像再構成計算の補正データを設定する較正手段とを備え、
前記較正手段は、
前記画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に複数の変位量を設定し、前記再構成計算において前記Ｘ線イメージセンサの上で取得された前記Ｘ線投影データの位置の座標を前記被写体の座標に変換する変換テーブルを、前記変位量分の変位を加えて変換するように修正した変換テーブルを用いて、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位の画像再構成を行って複数の断層画像データを作成する画像データ作成手段と、
得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、前記画像再構成手段に用いる変換テーブルを設定する補正データ設定手段と
を備えるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１１】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサと、
前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転する回転機構と、
前記回転機構によりＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により被写体にＸ線を照射して前記被写体の断層面について前記Ｘ線イメージセンサによりＸ線投影データを取得する投影データ取得手段と、
前記Ｘ線イメージセンサにより得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、
前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて画像再構成計算についての補正データを設定する較正手段とを備え、
前記較正手段は、
取得した前記Ｘ線投影データから、前記被写体またはその一部の対象部位について前記画像再構成を行って断層画像データを作成する第１画像データ作成手段と、
前記第１画像データ作成手段により作成された断層画像データにおいて、画像データに含まれる、前記相対的回転の回転軸に垂直な面におけるぼけの幅を設定するぼけ幅設定手段と、
ぼけ幅設定手段により設定されたぼけの幅の１／２を、前記回転前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの前記回転の方向と同じ方向と逆の方向でのそれぞれの変位量とし、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について、前記それぞれの変位量分の変位を加えた前記画像再構成計算を行って２つの断層画像データを作成する第２画像データ作成手段と、
得られた２つの前記断層画像データのうち、階調の拡がりが大きいほうの断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する補正データ設定手段と
を備えるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１２】
前記階調の拡がりを表す量が、断層画像における濃度差又は濃度の標準偏差であることを特徴とする、請求項９から１１のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１３】
前記階調の拡がりを表す量が、断層画像における濃度差又は濃度の標準偏差であり、
前記補正データ設定手段は、前記複数の断層画像データについて前記濃度差または濃度の標準偏差を求め、前記変位量の関数としての前記濃度差または濃度の標準偏差について、前記複数の変位量のうち、濃度差または濃度の標準偏差が最大であった変位量及びそれに隣接する複数の変位量の濃度差または濃度の標準偏差について二次曲線近似を行うことにより補間計算をして、濃度差または濃度の標準偏差が最大となる変位量を算出して、この変位量を、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量とすることを特徴とする、請求項９または１０に記載のＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
さらに、前記較正手段による前記設定のあとで、その設定を用いて前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて、前記被写体またはその一部の対象部位について前記画像再構成を行って断層画像データを作成させる撮影制御手段を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
さらに、前記Ｘ線発生器および／または前記Ｘ線イメージセンサの被写体に対する相対的な位置の変化を検出する移動検出手段を備え、前記移動検出手段が前記相対的な位置の変化を検出すると、前記較正手段を起動することを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１６】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する取得ステップと、
前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転方向の方向に複数の変位量を設定して、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って前記複数の変位量ごとの断層画像データを生成する再構成ステップと、
得られた複数の前記断層画像データから選択された階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に前記画像再構成の計算の補正データを設定する補正ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する取得ステップと、
前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向での複数の変位量を設定して、前記Ｘ線イメージセンサの上で取得された前記Ｘ線投影データの位置の座標を前記被写体の座標に変換する変換テーブルを、前記変位量分の変位を加えて変換するように修正した変換テーブルを用いて、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位の画像再構成を行って断層画像データを生成する再構成ステップと、
得られた複数の再構成画像から選択された階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変換テーブルを前記画像再構成に用いる変換テーブルとして設定する補正ステップと
をコンピュータにより実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する取得ステップと、
前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算を前記被写体またはその一部の対象部位について行って断層画像データを生成する第１画像再構成ステップと、
作成した断層画像データにおいて、断層画像データに含まれる、前記相対的回転の回転軸に垂直な面におけるぼけの幅を設定する幅設定ステップと、
前記設定したぼけの幅の１／２を、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの前記回転の方向と同じ方向と逆の方向でのそれぞれの変位量とし、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記それぞれの変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って断層画像データを作成する第２画像再構成ステップと、
得られた２つの前記断層画像データのうち、階調の拡がりが大きいほうの断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する補正ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＣＴ撮影における画像再構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置では、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサを被写体の両側に配置する。そして、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサを被写体の周りで回転させつつ、Ｘ線発生器により被写体に多方向からＸ線ビームを照射し、被写体を透過したＸ線の強度分布（被写体の投影）をＸ線イメージセンサで測定する。そして、１回転で収集されたＸ線投影データから、被写体の断層面について被写体内部のＸ線の線吸収係数の分布（画像）を２次元的に再構成して、断層像を得る。この再構成計算を、回転中心軸に垂直な複数の面について行う。さらに、複数の断層像から３次元画像を得る。
【０００３】
Ｘ線発生器およびＸ線イメージセンサと被写体とはどちらが回転してもよい。上述の例では、Ｘ線発生器およびＸ線イメージセンサが被写体の周りで回転されるが、工業用の被写体に使用されるＸ線ＣＴ撮影装置（たとえば特開平５−３２２８０２号公報参照）では、被写体の両側に配置されるＸ線発生器とＸ線イメージセンサの位置は固定され、一方、被写体が、回転テーブルに載せられる。そして、回転テーブルを回転しつつ被写体の投影が撮影される。そして、１回転で収集されたＸ線投影データから、被写体の断層面像が計算される。
【０００４】
Ｘ線発生器、被写体およびＸ線イメージセンサからなる投影データ収集系において、それらの構成要素の間の相対的位置関係が予め決定されている。Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成において、この相対的位置関係を基に計算を行って断層画像を作成する。投影データ収集系において撮影時に発生する位置歪みを補正する必要がある。このため、被写体の位置に被写体の代わりに適当なファントムをおいて撮影をして種々の補正用データを得ている。そして、この補正用データを用いて、Ｘ線イメージセンサで収集されたＸ線投影データを補正して、画像再構成の計算を行う。
【０００５】
Ｘ線ＣＴ撮影装置では、Ｘ線発生器及び／又はＸ線イメージセンサの被写体に対する位置を変えることにより、画像を拡大または縮小できる。たとえば、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサでの位置をそれぞれ独立に変えられるＣＴ装置では、Ｘ線発生器及び／又はＸ線イメージセンサの被写体に対する距離を変えることにより画像の拡大／縮小が行える。また被写体を載せるテーブルを移動しても倍率を可変できる。また、歯科用Ｘ線撮影装置では、ＣＴ撮影のほか、セファロＸ線撮影やパノラマＸ線撮影もできるようにしたものがある。そのような装置において、たとえばセファロＸ線撮影やパノラマＸ線撮影の後でＣＴ撮影をするとき、Ｘ線検出器の位置が変わる。しかし、良質な再構成画像を得るために、上述のように、Ｘ線発生器、被写体およびＸ線イメージセンサの間の相対的位置関係が正確でなければならない。なかでも、Ｘ線発生器及びＸ線イメージセンサの撮像系または被写体の回転の中心の位置を正確に知ることが重要である。回転中心と設定している点（名目上の回転中心）と真の回転中心がずれている場合、再構成画像はぼけてしまう。したがって、被写体画像の倍率を変更するたびに、また、Ｘ線イメージセンサやＸ線発生器の付け外しのたびに、回転中心を較正する必要がある。また、経時変化などで、装置内で位置ずれが生じた場合も同様である。さらに、Ｘ線イメージセンサを旋回アームに対して着脱自在とした構成で、いったんＸ線イメージセンサを旋回アームから外して再度装着した場合などに位置ずれが生じることがある。特に、Ｘ線発生器から見て回転軸に対して左右の方向での回転中心位置の位置ずれは非常に大きな影響がある。その場合、回転中心位置のずれにより再構成計算が不正確になり、再構成された画像はぼけてしまうので、やはりＸ線イメージセンサの装着のたぴに回転中心を較正する必要がある。
【０００６】
回転中心を含む補正データの作成を含む倍率変更手順はたとえば以下のとおりである。まず、被撮影位置に位置づけられた被写体を取り外し、次に、拡大率変更のために、装置の物理的位置を変更し、次に、補正データ作成用のフィクスチャ（ジグ）を取り付ける。次に、撮影をして、撮影データを用いて補正データを計算する。次に、補正データ作成用のフィクスチャ（ジグ）を取り外し、被写体を再度取り付け、位置づける。次に、被写体を撮影し、撮影データの再構成を行う。したがって、フィクスチャ（ジグ）の取り付け、取り外しや、補正データの撮影などに手間と時間がかかっていた。また、患部が微細な部位であり、治療中に頻繁に撮影する必要がある場合、撮影の都度、上述の被写体（患部）の位置づけを繰り返すという手順は受け入れがたいものであり、拡大率変更は実用的でなかった。また、被写体を位置づけたまま拡大率を可変する場合などでは、補正データの取得が不可能であるため、現実的には、被写体を位置づけし直す必要があった。また、Ｘ線イメージセンサを旋回アームに対して着脱自在とした構成で、いったんＸ線イメージセンサを旋回アームから外して再度装着した場合などに、Ｘ線イメージセンサを装着するごとに回転中心位置を較正する必要があった。
【０００７】
回転中心の較正を容易にするため、たとえば特開平２００４−３０１８６０号公報に記載されたコンピュータ断層撮影装置では、ファントムを用いることなく、被検体自身の透過データ（サイノグラム）から求める。まず角度ごとの透過画像をＸ線検出器で取得する。そして、得られた複数の透過データが作るサイノグラム上で、複数点での透過データと、仮想回転中心を設定して決まる当該複数点での透過データとの相関をとる。仮想回転中心を変更して相関をとり、最もよい相関を与える仮想回転中心を回転中心位置として求める。
【特許文献１】特開平５−３２２８０２号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｘ線ＣＴ撮影において、回転中心が不正確であると再構成計算が不正確になり再構成画像はぼけてしまうので、回転中心の較正は重要である。回転中心位置はたとえば０．１ｍｍの精度で決定されることが望ましい。このため、従来からＸ線イメージセンサおよび／またはＸ線発生器の付け外しや位置変更をするたびに回転中心位置が較正されている。しかし、上述のサイノグラムを用いた手法は、ファントムを用いなくてもよいという利点はあるが、処理が複雑である。
【０００９】
本発明の目的は、Ｘ線ＣＴ撮影において回転中心のずれを容易に較正できるＸ線ＣＴ撮影方法及び装置を提供することである。さらに詳しくは、本発明の目的は、Ｘ線発生器、Ｘ線イメージセンサおよび被写体の相対的位置関係の変化により画像の倍率（拡大率）を変えた場合に回転中心のずれを容易に較正できるＸ線ＣＴ撮影方法及び装置を提供することであり、また、Ｘ線イメージセンサを旋回アーム等に対して着脱自在とした構成で、いったんＸ線イメージセンサを旋回アーム等から外して再度装着した場合などにも容易に較正できるＸ線ＣＴ撮影方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る第１のＸ線ＣＴ補正方法では、（１）被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する。次に、（２）取得した前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に変位量を設定し、次に、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って断層画像データを作成する。（３）この断層画像データの作成を同じＸ線投影データを基に複数の変位量について行う。次に、（４）得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する。ここで及び明細書の他の箇所で、「前記変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行う」ことは、「前記変位量分の変位をした位置の前記Ｘ線投影データから、前記被写体またはその一部の対象部位について前記画像再構成を行って断層画像データを作成する」ことも、「前記Ｘ線投影データから、前記被写体またはその一部の対象部位について、前記変位量分の変位を加える補正をする前記画像再構成を行って断層画像データを作成する」ことも含んでいる。
【００１１】
本発明に係る第２のＸ線ＣＴ補正方法では、（１）被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する。次に、（２）取得した前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に変位量を設定する。次に、（３）前記Ｘ線イメージセンサの上で取得された前記Ｘ線投影データの位置の座標を前記被写体の座標に変換する変換テーブルを、前記変位量分の変位を加えて変換するように修正した変換テーブルを用いて、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位の画像再構成を行って断層画像データを作成する。次に、（４）この断層画像データの作成を同じＸ線投影データを基に複数の変位量について行う。そして、（５）得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変換テーブルを、前記画像再構成に用いる変換テーブルとして設定する。
【００１２】
本発明に係る第３のＸ線ＣＴ補正方法では、（１）被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する。次に、（２）取得した前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算を前記被写体またはその一部の対象部位について行って断層画像データを作成する。次に、（３）作成した断層画像データにおいて、断層画像データに含まれる、前記回転機構の回転軸に垂直な面におけるぼけの幅を設定する。次に、（４）設定したぼけの幅の１／２を、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの前記回転の方向と同じ方向と逆の方向でのそれぞれの変位量とし、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記それぞれの変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って断層画像データを作成する。そして、（５）得られた２つの前記断層画像データのうち、階調の拡がりが大きいほうの断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する。
【００１３】
前記のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影方法において、前記階調の拡がりを表す量が、たとえば、再構成画像における濃度差又は濃度の標準偏差である。好ましくは、本発明に係る第１、第２のＸ線補正方法では、前記階調の拡がりを表す量が、断層画像における濃度差又は濃度の標準偏差であり、前記複数の断層画像について前記濃度差または濃度の標準偏差を前記変位量に対してプロットし、前記複数の変位量のうち、濃度差または濃度の標準偏差が最大であった変位量及びそれに隣接する複数の変位量の濃度差または濃度の標準偏差について二次曲線近似を行うことにより補間計算をして、濃度差または濃度の標準偏差が最大となる変位量を算出して、その変位量を階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られる変位量とする。
【００１４】
また、前記の第１または第２のＸ線ＣＴ撮影方法において、好ましくは、複数の前記断層画像データの作成の次に、複数の前記断層画像データを画像表示装置の画面に並べてまたは順次表示し、操作者により選択された断層画像データを、階調の拡がりが最も大きな断層画像データとする。
【００１５】
本発明に係るＸ線ＣＴ撮影方法は、被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出し、得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成するＸ線ＣＴ撮影方法であって、前記Ｘ線投影データの取得の前に上述のいずれかのＸ線ＣＴ補正方法を実行する。または、Ｘ線発生器および／またはＸ線イメージセンサの被写体に対する相対的位置の変化が検知されたとき、上述のいずれかのＸ線ＣＴ補正方法を実行する。
【００１６】
本発明に係る第１のＸ線ＣＴ撮影装置は、被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転する回転機構と、前記回転機構によりＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により被写体にＸ線を照射して前記被写体の断層面について前記Ｘ線イメージセンサによりＸ線投影データを取得する投影データ取得手段と、前記Ｘ線イメージセンサにより得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて画像再構成計算の補正データを設定する較正手段とを備える。この較正手段は、前記画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に複数の変位量を設定し、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って複数の断層画像データを作成する画像データ作成手段と、得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する補正データ設定手段とを備える。
【００１７】
本発明に係る第２のＸ線ＣＴ撮影装置は、被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転する回転機構と、前記回転機構によりＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により被写体にＸ線を照射して前記被写体の断層面について前記Ｘ線イメージセンサによりＸ線投影データを取得する投影データ取得手段と、前記Ｘ線イメージセンサにより得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて画像再構成計算の補正データを設定する較正手段とを備える。この較正手段は、前記画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係において、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に複数の変位量を設定し、前記再構成計算において前記Ｘ線イメージセンサの上で取得された前記Ｘ線投影データの位置の座標を前記被写体の座標に変換する変換テーブルを、前記変位量分の変位を加えて変換するように修正した変換テーブルを用いて、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位の画像再構成を行って複数の断層画像データを作成する画像データ作成手段と、得られた複数の前記断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、前記画像再構成手段に用いる変換テーブルを設定する補正データ設定手段とを備える。
【００１８】
本発明に係る第３のＸ線ＣＴ撮影装置は、被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサと、前記Ｘ線発生器および前記Ｘ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転する回転機構と、前記回転機構によりＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により被写体にＸ線を照射して前記被写体の断層面について前記Ｘ線イメージセンサによりＸ線投影データを取得する投影データ取得手段と、前記Ｘ線イメージセンサにより得られたＸ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算をして前記被写体の断層面の断層画像データを生成する画像再構成手段と、前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて画像再構成計算についての補正データを設定する較正手段とを備える。この較正手段は、取得した前記Ｘ線投影データから、前記被写体またはその一部の対象部位について前記画像再構成を行って断層画像データを作成する第１画像データ作成手段と、前記第１画像データ作成手段により作成された断層画像データにおいて、画像データに含まれる、前記相対的回転の回転軸に垂直な面におけるぼけの幅を設定するぼけ幅設定手段と、ぼけ幅設定手段により設定されたぼけの幅の１／２を、前記回転前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの前記回転の方向と同じ方向と逆の方向でのそれぞれの変位量とし、前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について、前記それぞれの変位量分の変位を加えた前記画像再構成計算を行って２つの断層画像データを作成する第２画像データ作成手段と、得られた２つの前記断層画像データのうち、階調の拡がりが大きいほうの断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する補正データ設定手段とを備える。なお、これらのＸ線ＣＴ撮影装置は、たとえば、作成した断層画像データを表示する表示手段を備える。
【００１９】
前記のいずれかのＸ線ＣＴ撮影装置において、前記階調の拡がりを表す量は、たとえば、断層画像における濃度差又は濃度の標準偏差である。
【００２０】
前記の第１、第２のＸ線ＣＴ撮影装置において、前記階調の拡がりを表す量が、断層画像における濃度差又は濃度の標準偏差であり、前記補正データ設定手段は、たとえば、前記複数の断層画像データについて前記濃度差または濃度の標準偏差を求め、前記変位量の関数としての前記濃度差または濃度の標準偏差について、前記複数の変位量のうち、濃度差または濃度の標準偏差が最大であった変位量及びそれに隣接する複数の変位量の濃度差または濃度の標準偏差について二次曲線近似を行うことにより補間計算をして、濃度差または濃度の標準偏差が最大となる変位量を算出して、この変位量を、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られる変位量とする。
【００２１】
前記のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、好ましくは、さらに、前記較正手段による前記設定のあとで、その設定を用いて前記投影データ取得手段と前記画像再構成手段を用いて、前記被写体またはその一部の対象部位について前記画像再構成を行って断層画像データを作成させる撮影制御手段を備える。
【００２２】
前記のいずれかに記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、好ましくは、さらに、前記Ｘ線発生器および／または前記Ｘ線イメージセンサの被写体に対する相対的な位置の変化を検出する移動検出手段を備え、前記移動検出手段が前記相対的な位置の変化を検出すると、前記較正手段を起動する。
【００２３】
本発明に係る第１のプログラムは、（１）被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する取得ステップと、（２）前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係について、回転方向の方向での複数の変位量を設定して前記画像再構成の計算を行って、各変位量について前記被写体またはその一部の断層画像を生成する再構成ステップと、（３）得られた複数の再構成画像から選択された再構成画像に対応する変位量を基に前記画像再構成の計算における前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係について補正データを設定するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２４】
本発明に係る第２のプログラムは、（１）被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する取得ステップと、（２）前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算において設定されている前記Ｘ線発生器、前記回転の中心および前記Ｘ線イメージセンサの間の相対的位置関係について、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転方向に複数の変位量を設定して、前記Ｘ線イメージセンサの座標を前記被写体の座標に変換する変換テーブルを、前記変位量分ずれた位置の前記Ｘ線投影データを前記被写体の座標に変換するように修正した変換テーブルを用いて、前記画像再構成を行って、各変位量について前記被写体またはその一部の断層画像を生成する再構成ステップと、（３）得られた複数の再構成画像から選択された再構成画像に対応する変換テーブルを前記画像再構成の計算に用いる変換テーブルとして設定する補正ステップとをコンピュータにより実行させるためのプログラムである。
【００２５】
本発明に係る第３のプログラムは、（１）被写体を挟んで対向して配置されたＸ線発生器およびＸ線イメージセンサを被写体に対して相対的に回転しつつ、Ｘ線発生器により発生されたＸ線を被写体に照射して被写体を透過したＸ線をＸ線イメージセンサにより検出して、Ｘ線投影データを取得する取得ステップと、（２）前記Ｘ線投影データを被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成の計算を行って、前記被写体またはその一部の断層画像を生成する第１画像再構成ステップと、（３）得られた断層画像における画像のぼけの幅を設定する幅設定ステップと、（４）前記ぼけの幅の１／２を、現在の位置に対して前記回転と同じ方向と逆の方向での変位量とし、前記Ｘ線投影データについて前記画像再構成の計算を行って断層画像を作成する第２画像再構成ステップと、（５）得られた２つの前記断層画像のうち、階調の拡がりが大きいほうの断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算に用いるＸ線イメージセンサにおける各画素の位置の補正データを設定する補正ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の効果は、ＣＴ撮影において回転中心の位置ずれが生じた場合でも複数の変位量で再構成画像を作成し比較することにより容易に較正できることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、旋回アームを用いるＸ線ＣＴ撮影装置の撮像系を示す。門型のフレーム１０は、旋回アーム１６を旋回可能に支持するビーム１０ａ、ビーム１０ａの基端部を両側で支持する１対の横ビーム１０ｂ、一対の横ビーム１０ｂを支える一対の縦ビーム１０ｃ、および、一対の縦ビーム１０ｃを固定するベース１０ｄから構成されている。旋回アーム（回転機構）１６の両端には、Ｘ線発生器１２とＸ線イメージセンサ１４とが対向して配置されている。旋回アーム１６は、ビーム１０ａに内蔵されているアーム回転モータ１８（図２参照）により旋回される。たとえばコーンビームＣＴでは、Ｘ線発生器１２は、円錐状のビームを放射し、Ｘ線イメージセンサ１４は２次元Ｘ線イメージセンサである。２次元Ｘ線イメージセンサとしては、たとえばＸ線イメージ・インテンシファイア（ＸＩＩ）カメラやＸ線ＣＣＤセンサ、ＭОＳセンサ、ＣＭОＳセンサ、ＴＦＴセンサ、ＦＴセンサ、Ｘ線固体撮像素子からなるセンサ等が使用できる。Ｘ線発生器１２とＸ線イメージセンサ１４はＸ線投影データを取得する投影データ取得手段をなす。椅子２０は、ベース１０ｄの上に設けられ、椅子２０の下部に備えた３次元移動機構２２により前後左右上下方向に移動される。さらに、ヘッドレスト２４が椅子２０の上方に設けられる。撮影時には、被検者２６（図３参照）は、椅子２０に座り、その頭部がヘッドレスト２４に固定される。操作者は、操作装置２８（図２参照）により椅子２０の移動を指示して、被検者の頭部の被撮影部位（被写体）３０を、Ｘ線発生器１２とＸ線イメージセンサ１４の間に挟んで位置させる。次に、旋回アーム１６を旋回することにより、Ｘ線発生器１２とＸ線イメージセンサ１４を被写体の周りに円形軌道にそって回転する。このとき、Ｘ線発生器１２が発生するＸ線が被写体を透過し、Ｘ線イメージセンサ１４によりＸ線投影データが検出される。
【００２９】
図２はＸ線ＣＴ撮影装置の撮影制御装置３２を示す。撮影制御装置３２は、Ｘ線ＣＴ撮影装置の撮像系による撮影動作を制御し、また、Ｘ線投影データから３次元画像を再構成する。撮影制御装置３２は、全体を制御するＣＰＵ３４を備え、ＣＰＵ３４には、キーボード３６、マウス３８、表示装置４０、各種入出力インタフェース４２、各種プログラムやデータを記憶する記憶装置４４などが接続される。入出力インタフェース４２は、操作装置（操作パネルを含む）２８のほか、Ｘ線発生器１２、Ｘ線イメージセンサ１４、アーム回転モータ１８、３次元移動機構２２などに接続される。
【００３０】
記憶装置４４は、撮影動作制御プログラム４６、画像メモリ４８、画像再構成プログラム５０、変換テーブル５２、補正テーブル５４、位置歪み補正プログラム５６、回転位置較正プログラム５８を備える。撮影動作制御プログラム４６は、旋回制御を含むＣＴ撮影の動作シーケンスを制御する。画像メモリ４８には、投影像や再構成画像（ＣＴ画像）が記憶される。画像再構成プログラム（画像再構成手段、画像データ作成手段）５０は、投影像を断層画像に再構成する公知の再構成計算を行う。再構成計算には、フィルタ補正逆投影法などを用いる。変換テーブル５２は、Ｘ線発生器１２により発生されたＸ線ビームが、被写体の３次元ボクセル位置を通り、Ｘ線イメージセンサ１４上の２次元画素位置に投影されるとき、被写体の３次元ボクセル位置とＸ線イメージセンサ１４上の２次元画素位置とを対応づけるテーブル、すなわち、Ｘ線イメージセンサの上で取得されたＸ線投影データの位置の座標を被写体の座標に変換するテーブルであり、再構成に用いられる。補正テーブル５４は、Ｘ線発生器１２とＸ線イメージセンサ１４の回転ぶれ、地磁気による磁気歪みなどの撮影時に発生する位置歪みを補正するために用いる各種テーブルである。位置歪み補正プログラム５６は、位置歪みを補正するためのプログラムであり、位置歪みは、たとえば補正ファントムを用いて被写体の撮影の前に測定され、これを基に補正テーブル５４が得られる。回転位置較正プログラム（較正手段）５８は、後で説明する。
【００３１】
Ｘ線ＣＴ撮影装置において、画像の倍率は、Ｘ線発生器１２、Ｘ線イメージセンサ１４および被写体の相対的位置関係により変化できる。たとえば、図３に示すように、椅子２０の位置を通常の位置からＸ線イメージセンサ１４側に寄せることにより、Ｘ線イメージセンサ１４で検出される画像を小さくして、倍率を小さくする。このように、Ｘ線発生器１２、Ｘ線イメージセンサ１４と、被写体３０との位置関係を可変にしておくことで、画像の倍率を調整できるが、後述の構成により、本発明では、Ｘ線発生器１２、Ｘ線イメージセンサ１４と、被写体３０との位置関係を変更した場合にも変更後の位置においての実際のＸ線投影データからの補正ができ、一度設定した補正データを毎度用いる構成に比べて、その都度、より現実に即した補正が可能である。
【００３２】
なお、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサを被写体の周りに旋回するＣＴ装置としては、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサとを対向配置させつつ旋回できるものであればよく、図１のようなＵ字状の旋回アームを用いるＣＴ装置のほか、たとえば、患者を水平にして撮影する周知のガントリを備えるＣＴ装置でもよい。また、水平方向の回転軸の周りで旋回するＣアームを用いてもよい。また、被写体に対しＸ線発生器とＸ線イメージセンサが旋回する旋回軸の相対的な角度を、任意に設定できるようにして、例えば体に埋め込まれた金属部分を避けて金属アーチファクトを回避して撮影できるようにしてもよい。例えば、旋回アーム１６の旋回軸を傾動可動に構成してもよいし、ヘッドレスト２４を可動とし、被験者２６の頭部を傾動可能に構成してもよい。
【００３３】
Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサは被写体に対して相対的に回転できればよく、上述のように被写体の周りをＸ線発生器とＸ線イメージセンサが対向配置されつつ旋回するものでもよいが、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサを固定して、被写体の方を回転させることにより、Ｘ線発生器とＸ線イメージセンサの被写体に対する相対的な回転を実現してもよい。図４は、回転テーブル８０の上に被写体８２を載せるＸ線ＣＴ撮影装置を示す。Ｘ線発生器８４とＸ線イメージセンサ８６は、回転テーブル８０上の被写体を挟んで対応する位置に設けられる。このＸ線ＣＴ撮影装置では、撮影中には、Ｘ線発生器８４とＸ線イメージセンサ８６の位置は固定されており、回転機構８８により回転テーブル８０が回転される。Ｘ線発生器８４とＸ線イメージセンサ８６の位置は、それぞれ回転テーブル８０の回転軸に対して変更可能である。なお、このＸ線ＣＴ撮影装置の撮影制御装置は、図２の撮影制御装置と同様であるが、アーム回転モータの代わりに回転機構８８を制御する。また、図１では旋回アーム１６の例としてＸ線発生器とＸ線イメージセンサを両端に設ける柱状部材を示しているが、旋回アームの形状も様々に設定しうる。たとえば、環状の部材の両端にＸ線発生器とＸ線イメージセンサを両端に設け、この環状部材を回転させてもよい。
【００３４】
投影画像の再構成において、Ｘ線イメージセンサで得られた２次元データを基に被写体の３次元画像が計算される。ここで、被写体の回転面内での位置（ボクセルの座標）の基準は回転中心であるべきである。しかし、ＣＴ撮影において、撮影系の機械的（幾何学的）位置関係を意図的に変化させた場合、また、機械的位置関係を元の位置に戻そうとする場合、意図した機械的位置に微妙な位置ずれが生じる。Ｘ線発生器及び／又はＸ線イメージセンサの被写体に対する相対的位置を検知したとしても、名目上の位置と真の位置がずれていることがある。例えば、前述のようにＸ線発生器１２、Ｘ線イメージセンサ１４および被写体の相対的位置関係の変化により画像の倍率（拡大率）を変えた場合や、Ｘ線イメージセンサ１４を旋回アーム１６に対して着脱自在とした構成で、いったんＸ線イメージセンサを旋回アーム１６から外して再度装着した場合などに位置ずれが生じることがある。特に、Ｘ線発生器１２から見て回転軸に対して左右の方向での回転中心位置の位置ずれは非常に大きな影響がある。その場合、回転中心位置のずれにより再構成計算が不正確になり、再構成された画像はぼけてしまう。したがって、回転中心位置は、Ｘ線発生器および／またはＸ線イメージセンサの位置を変えるごとに較正する必要がある。特に微細な撮影対象（患部など）を含む被写体に対しては、たとえば０．１ｍｍ以下の精度が要求される。これに対し、Ｘ線イメージセンサの１つであるＸ線イメージ・インテンシファイアが回転する際に地磁気との相互作用で発生する画像の回転歪などの再現性のある位置歪みの補正は、一度測って補正テーブル５４を求めておけば、撮影のたびに修正する必要はない。（そのような位置歪みの補正は、特開２００２−３３６２３７号公報などに記載されている。）
【００３５】
上述のように、回転中心位置は、Ｘ線発生器および／またはＸ線イメージセンサの機械的位置関係を変えるごとに較正する必要がある。そこで、画像の倍率を変更して撮影するとき、図５に示すように、変更のたびに、本撮影の前に回転中心位置の較正を行う。いま、Ｘ線発生器１２とＸ線イメージセンサ１４を位置Ａに移動し、予備撮影をして、そのときの回転中心位置の変位量（投影ぶれを補正するための量）Ｓ１を決定する。そして、位置Ａで本撮影する。次に、倍率を変えるため位置Ｂに移動したとき（Ｘ線発生器および／または前記Ｘ線イメージセンサの被写体に対する相対的位置の変化）、その移動を検出する。移動の検出は、たとえば、周知の移動検出手段として、ポテンショメータ、速度センサ、角速度センサ、角度センサ、ロータリーエンコーダ等を旋回アームに適宜設け、旋回アームの被写体に対する移動距離や角度変位を検出することにより行える。次に、予備撮影をして、そのときの回転中心位置の変位量（投影ぶれを補正するための量）Ｓ２を決定する。そして、位置Ｂで本撮影する。以下、同様である。
【００３６】
以上は予備撮影を行って変位量を決定してから本撮影を行う例であるが、いきなり本撮影を行い、本撮影で得たＸ線投影データを用いて変位量を決定してもよい。この場合、処理するＸ線投影データの量は多くなるが、１回の撮影で完了するという利点がある。
【００３７】
回転中心の較正についてさらに説明すると、実際に画像を再構成し、再構成画像の中から最も鮮明な画像を選択して、回転中心位置を較正する。まず、回転軸に垂直な１枚以上の少数の断層面（たとえばセンタープレーン）のＸ線投影データを取得し、次に、それを元データとして、Ｘ線発生器、Ｘ線イメージセンサ及び回転中心の間の相対的位置関係をずらして画像再構成を行って断層画像を作成する。なお、再構成する画像は、被写体全体であってもよいし、被写体の一部の対象部位であってもよい。被写体の一部を再構成する場合、計算時間が比較的短くてすむという利点がある。Ｘ線発生器、Ｘ線イメージセンサ及び回転中心の相対的位置関係としては、被写体に対する相対的なＸ線イメージセンサ１４の回転の方向に、複数とおりの変位量を設定する。すなわち、それぞれの変位量を用いて、前記変位量分ずれた位置のＸ線イメージセンサにおける各画素のＸ線投影データから、実際に被写体のＸ線吸収係数の分布に変換する画像再構成を（被写体の一部にでも）試みる。そして、複数の再構成画像すなわち断層画像を表示する。操作者は、それらの再構成画像を目で見て比較することにより、最も鮮明な画像が容易に選択できる。また、最も鮮明な画像を、再構成画像データ、ここでは断層画像データより計算して自動的に選択してもよい。なお、鮮明な画像とは、後でも説明するように、階調の拡がりが最も大きな画像である。そして、選択された画像が得られた変位量に対応して補正データを設定する。本撮影の際は、この補正データを用いて、回転中心位置のずれによるぼけのない画像を確実に得ることができる。なお、回転中心位置の較正以外の再現性のある位置歪みに対する補正はすでに行われているものとする。
【００３８】
Ｘ線発生器１２、Ｘ線イメージセンサ１４及び回転中心の間の相対的位置関係は、いくつかの手法でずらして計算することができる。ここで、回転軸に垂直なたとえば１枚の断層面を含む面内で、被写体とＸ線イメージセンサとの相対的位置を、Ｘ線発生器１２、回転中心およびＸ線イメージセンサ１４を通る線に対して一方の側または両側にずらして計算すればよい。
【００３９】
第１の手法では、Ｘ線イメージセンサ１４（撮影された元投影データ）における各画素の位置に対応する前記Ｘ線投影データについて、Ｘ線イメージセンサ１４の被写体に相対的な回転と同じ方向または反対の方向に所定の変位量（たとえば１画素）を設定し、前記変位量分が加えられ、ずれた位置の前記Ｘ線投影データから被写体またはその一部の対象部位について画像再構成を行って断層画像を作成する。これにより、Ｘ線イメージセンサ１４の位置が回転中心に対して相対的に変位量を加えられた位置で撮影した場合と同じ計算結果となる。後でも説明するように、「変位量が加えられた位置のＸ線投影データ」とは、具体的には、たとえば、座標位置を変位量だけずらして読み出されたＸ線投影データである。また、画像再構成に用いる計算式において、その計算式に含まれる座標値に変位量を組み込むように変更しておいて、座標位置をずらさずに読み込んでもよい。この場合、その計算式において、Ｘ線投影データは、変位量分ずれた位置のＸ線投影データに相当する。いずれの場合でも、画像再構成計算において、Ｘ線イメージセンサ１４の座標位置に対応して記憶されているＸ線投影データは、前記変位量分だけ座標位置がずれているものとして取り扱われ、変位量分ずれた位置のＸ線投影データが計算に使用される。つまり、変位量分の変位を加えた画像再構成を行っているのである。そして、同じ元投影データから複数の変位量（ずれの量）に対してそれぞれ再構成画像、ここでは断層画像ないし断層画像データを再構成する。そして、複数の再構成画像（断層画像）の中から最も鮮明な画像を手動で又は自動的に選択する。そして、選択された再構成画像に対応する変位量により回転中心位置を較正する。すなわち、その変位量を基に、画像再構成計算の補正データを設定する。変位量の範囲や刻みは、装置の物理的大きさを考慮して適当に決めればよい。たとえば、回転中心に対するＸ線イメージセンサの画素の座標を基準にずらす場合、−１ｍｍから＋１ｍｍまで０．２ｍｍ刻みで変位量を設定する。（０．２ｍｍは画素ピッチである。）本撮影では、設定された補正データを用いてＸ線イメージセンサ１４の画素位置を補正して、画像を再構成する。
【００４０】
第２の手法では、回転中心位置の較正を、変位量分ずれた位置のＸ線投影データの再構成から行うのではなく、再構成計算に用いる変換テーブルを作成し直すことにより行う。画像再構成においては、被写体のボクセルの３次元位置を検出イメージセンサ１４の画素の２次元位置と対応させる変換テーブル（水平テーブルともいう）を用いる。まず、前記被写体に相対的な前記Ｘ線イメージセンサの回転の方向に変位量を設定する。次に、変換テーブルは基本的に前記Ｘ線イメージセンサ上で取得された前記Ｘ線投影データの位置すなわち画素の座標を前記被写体の座標に変換するが、この変換テーブルを変位量（ずれの量）に対応して、前記変位量分が加えられ、ずれた位置の前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記画像再構成を行うよう修正する。この変換テーブルは、変位量分ずれた位置のＸ線投影データを被写体の座標に変換するように修正されている。つまり、変位量分の変位を加えて変換するように修正した変換テーブルを用いて画像再構成を行っているのである。複数の変位量に対してそれぞれ変換テーブルを作成し、それらの変換テーブルを用いて同じ元投影データから再構成画像、ここでは断層画像ないし断層画像データを作成する。そして、第１の手法と同様に、複数の再構成画像（断層画像）の中から最も鮮明な画像を手動で又は自動的に選択することにより、それに対応する変換テーブルが、画像再構成に用いる変換テーブルとして選択され、回転中心位置が較正される。本撮影において、選択した変換テーブルを用いて画像を再構成する。
【００４１】
なお、上述の例では毎回変換テーブルを作成するが、その代わり、あらかじめ複数の変位量に対応した変換テーブルを作成して記憶しておき、位置較正の際に、それらから選択して読み出すようにしてもよい。
【００４２】
図６と図７により、Ｘ線イメージセンサ１４の画素を基準に変位量の設定をする第１の手法についてさらに具体的に説明する。図６は、Ｘ線発生器１２、回転の中心およびＸ線イメージセンサ１４の間の相対的位置関係において特に問題が無い理想的な状況を示す。この場合、Ｘ線イメージセンサ１４は、Ｘ線発生器１２と回転の中心に関して本来あるべき位置ＰＳａにある。Ｘ線発生器１２から照射されたＸ線ＸＢは、被写体３０の特定の点Ｐａを通過して、Ｘ線イメージセンサ１４の画素ＰＴａに入射する。この位置ＰＳａでは、点Ｐａがたとえば回転中心にあれば、画素ＰＴａは、回転中心を通ったＸ線が入射する位置として設定されている座標位置にある。画素ＰＴａに入射したＸ線のＸ線投影データは、画像再構成により、点Ｐａの位置のＸ線投影データとして処理される。いわば点Ｐａの位置に戻す再構成が行われるのである。
【００４３】
図７に示す例では、Ｘ線イメージセンサ１４が、Ｘ線発生器１２と回転の中心に関して本来あるべき位置ＰＳｃになく、位置ＰＳｂにずれて位置されている。Ｘ線発生器１２から照射されたＸ線ＸＢは、被写体３０の特定の点Ｐｂを通過して、本来あるべき位置ではない位置ＰＳｂにあるＸ線イメージセンサ１４の画素ＰＴｂに入射する。Ｘ線発生器１２と回転中心に対するＸ線イメージセンサ１４内の画素の位置は、あらかじめ設定されている。Ｘ線イメージセンサ１４の位置ずれが起こっていても、Ｘ線イメージセンサ１４が理想的な位置にあるとして扱うと、位置ＰＳｃにあるＸ線イメージセンサ１４の画素ＰＴｃは、位置ＰＳｂにあるＸ線イメージセンサ１４の画素ＰＴｂに相当するけれども、位置ＰＳｂにあるＸ線イメージセンサ１４においては、位置ＰＳｃは、ＰＴｂからＰＴｃまでの変位量だけにずれた位置として扱われる。すなわち、画像処理手段側では、このままでは、本来あるべき位置ＰＳｃの画素ＰＴｃに入射したＸ線の投影データは、ＰＴｂからＰＴｃにずれた量に対応する量だけずれた点Ｐｃの位置のＸ線投影データとして処理され、画像が再構成されてしまう。いわば点Ｐｃの位置に戻す再構成が行われるのであって、これが再構成された画像のぼけとして生じてくるのである。このぼけを生じさせず、鮮明な画像を得るためには、画素ＰＴｂのＸ線投影データは、点Ｐｃではなく、点ＰｂのＸ線投影データとして処理させればよいのである。つまり、いわば点Ｐｂの位置に戻すように再構成を行えばよいのである。
【００４４】
上に述べた第１の手法では、画素ＰＴｂのＸ線投影データを、点ＰｂのＸ線投影データとして処理するべく、いわば、理想的な点Ｐｂに戻すことを目的に、被写体に対する相対的なＸ線イメージセンサの回転の方向に所定の変位量（たとえば１画素）を複数設定し、その変位量分の変位が加えられ、ずれた位置の画素の前記Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について前記画像再構成を行って断層画像を作成し、そのうち最も鮮明な画像を選択することにより、理想的な点Ｐｂへの画像再構成を行おうとするものである。
【００４５】
前にも説明したように、Ｘ線投影データを変位量分ずらすことは、具体的には、Ｘ線投影データを読み出す際に、座標位置を変位量だけずらすことにより行う。たとえば、図７の例では、画素位置ＰＴｂのＸ線投影データを読み出す際に、画素位置ＰＴｃに対応する座標のＸ線投影データを読み出すようにする。この例では、変位量分の変位をした位置のＸ線投影データから、被写体またはその一部の対象部位について画像再構成を行って断層画像データを作成している。また、別の例では、画像再構成に用いる計算式に含まれる座標値を表す変数に変位量を組み込むように変更する。すなわち、座標位置を変更せずにＸ線投影データを読み出すが、読み出したＸ線投影データを処理する計算式において座標値を変位量だけずらすように修正した計算式を用いて、計算を行う。この例では、Ｘ線投影データから、被写体またはその一部の対象部位について、変位量分の変位を加える補正をする画像再構成を行って断層画像データを作成している。
【００４６】
また、図８と図９により、変換テーブルを用いて画像再構成を行う場合について、さらに具体的に、変換テーブルを修正して第１の手法と同様の効果を生じさせる第２の手法を説明する。
【００４７】
図８は、Ｘ線発生器１２、回転の中心およびＸ線イメージセンサ１４の間の相対的位置関係において特に問題が無い理想的な状況を示す。この場合、Ｘ線イメージセンサ１４は、Ｘ線発生器１２と回転の中心に関して本来あるべき位置ＰＳａにある。Ｘ線発生器１２から照射されたＸ線ＸＢは、被写体３０の特定の点Ｐｄ1、Ｐｄ2をそれぞれ通過して、本来あるべき位置ＰＳａにあるＸ線イメージセンサ１４の画素ＰＴｄ1、ＰＴｄ2に入射する。画素ＰＴｄ1、ＰＴｄ2に入射したＸ線のＸ線投影データは、予め設定された変換テーブルにより、画像再構成において、それぞれ点Ｐｄ1、Ｐｄ2の位置のＸ線投影データとして処理される。いわば点Ｐｄ1、Ｐｄ2の位置に戻す再構成が行われるのである。
【００４８】
図９に示す例では、Ｘ線イメージセンサ１４があるべき位置ＰＳｃになく、位置ＰＳｂにずれて位置されている。図において、Ｐｄ0、Ｐｄ1、Ｐｄ2は隣接する点（ボクセル）を表し、位置ＰＳｂは位置ＢＳｃから１ボクセルだけずれている。Ｘ線発生器１２から照射されたＸ線ＸＢは、被写体３０の特定の点Ｐｄ1、Ｐｄ2を通過して、本来あるべき位置ではない位置ＰＳｂにあるＸ線イメージセンサ１４の画素ＰＴｄ2、ＰＴｄ3に入射する。画像処理手段側では、このままでは、図７におけると同様、本来あるべき位置ＰＳｃの位置にあるＸ線イメージセンサの画素に入射したＸ線のＸ線投影データは、画素ＰＴｄ1、ＰＴｄ2からＰＴｄ2、ＰＴｄ3にずれた量に対応する量だけずれた点Ｐｄ0、Ｐｄ1の位置のＸ線投影データとして処理され、画像が再構成されてしまう。いわば点Ｐｄ0、Ｐｄ1の位置に戻す再構成が行われるのであって、これが再構成された画像のぼけとして生じてくるのである。
【００４９】
このぼけを生じさせず、鮮明な画像を得るためには、画素ＰＴｄ2、ＰＴｄ3のＸ線投影データは、点Ｐｄ0、Ｐｄ1ではなく、点Ｐｄ1、Ｐｄ2のＸ線投影データとして処理させるように変換テーブルを修正すればよいのである。つまり、いわば画素ＰＴｄ2のＸ線投影データは点Ｐｄ1の位置に、画素ＰＴｄ3のＸ線投影データは点Ｐｄ2の位置に戻すように変換テーブルを修正して再構成を行えばよいのである。
【００５０】
上に述べた第２の手法では、画素ＰＴｄ2、ＰＴｄ3のＸ線投影データを、点Ｐｄ1、Ｐｄ2のＸ線投影データとして処理するべく、いわば、理想的な点Ｐｄ1、Ｐｄ2に戻すことを目的に、被写体に対する相対的なＸ線イメージセンサの回転の方向に所定の変位量（たとえば１画素）を複数設定し、その変位量分ずれた位置の画素から画像再構成を行うべく、それぞれの変位量について変換テーブルを修正する。変換テーブルの修正は、画像再構成計算においてボクセルに対応する画素の位置を変更しているにすぎないので、その意味で、変位量分ずれた位置のＸ線投影データを用いる第１の手法と共通である。そして、Ｘ線投影データから前記被写体またはその一部の対象部位について画像再構成を行って断層画像を作成し、そのうち最も鮮明な画像を選択することにより、理想的な点Ｐｄ1、Ｐｄ2への画像再構成を行うものである。
【００５１】
なお、変換テーブルの修正において、ずれた位置の画素ＰＴｄ１のＸ線投影データを、理想的な座標Ｐｄ１に戻すべく、変位量に対応して変換テーブルを作成する。この例では、変位量分の変位をした位置のＸ線投影データから、被写体またはその一部の対象部位について画像再構成を行って断層画像データを作成している。また、複数の変位量に対応する変換テーブルをあらかじめ作成して記憶しておき、それらの中から変換テーブルを選択することにより、ずれた位置の画素のＸ線投影データを理想的な座標に戻すべく、変換テーブル自体を交換するようにしてもよい。この例では、Ｘ線投影データから、被写体またはその一部の対象部位について、それぞれの変位量分、異なる位置に変換する変換テーブルを選択することで画像再構成を行って断層画像データを作成している。
【００５２】
第１または第２の手法において、手動選択では、各ずれ量に対して再構成された画像を一覧あるいは逐次に表示装置に表示して、最も鮮明な画像を操作者が選択する。真の回転中心に近いほど、画像のぼけがなくなるため、画像の濃度差が大きくなり、画像の輪郭がはっきりしてくる。たとえば、元投影データを意図的に横方向に０．４ｍｍずらして再構成した画像は、図１０のようにぼけている。明るく集中して写るべき部分はぼけて明るさが減少する。また暗く集中して写るべき部分はぼけて暗さが減少する。一方、画像がぼけない場合は、図１１のように、明るい部分が明るく集中し、暗い部分は暗く集中する。したがって、最も鮮明な画像は、階調の拡がりが最も大きい画像であり、再構成画像を見るだけで容易に選択できる。このようにして、最も鮮明な画像を選択することにより、得られた複数の再構成画像すなわち断層画像ないし断層画像データのうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像を選択しているのであり、その断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算に用いるＸ線イメージセンサ１４における各画素の位置の補正データが設定できる。
【００５３】
また、自動選択では、各変位量に対して再構成された断層画像データについて、画像の鮮明さを表す量として、階調の拡がりを表す量を用い、その量が最も大きくなる変位量を選択する。階調の拡がりを表す量としては、たとえば濃度（階調）の差や濃度の分布状況を表す量（たとえば標準偏差や分散）が用いられる。図１０と図１１の再構成画像に示すように、濃度（輝度）の差たとえば（最大値−最小値）は、鮮明になるほど大きくなる傾向となる。標準偏差なども同様である。
【００５４】
図１２に示す例では、実際に図１０と図１１に用いた元投影データの場合に、元投影データを横方向にずらす変位量を−０．４ｍｍ、−０．２ｍｍ、０ｍｍ、０．２ｍｍ、０．４ｍｍと変化させて、再構成された画像のボクセル値（輝度）の最大値と最小値の差をプロットしている。この例では、１画素の大きさが０．２ｍｍである。この再構成画像の場合は、ずれの量０ｍｍで最も差が大きくなる。それから両側にずれるにつれ、最大値と最小値の差が小さくなっている。したがって、０ｍｍを変位量として決定する。このようにして、得られた複数の再構成画像すなわち断層画像のうち、階調の拡がりが最も大きな断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算に用いるＸ線イメージセンサにおける各画素の位置の補正データが自動的に設定できる。
【００５５】
より高精度で回転中心位置を決定したい場合は、測定データについて補間計算を行う。たとえば、最大値と最小値の差が最も大きい点とその両側の点を含む複数の点（たとえば３点）のデータを基に２次曲線で補間して、再構成画像の作成に用いた変位量の差すなわち０．２ｍｍより高精度で、最大値と最小値の差が最大となる変位量を決定する。図１３に示す例では、補間により得られた補正量は−０．０８ｍｍである。
【００５６】
以上では、濃度（輝度）の差たとえば（最大値−最小値）について変位量を決定したが、ボクセル値の濃度分布の状態を表す量、たとえば標準偏差や分散、を計算しても同様の傾向が見られる。したがって、最適変位量を求めるのに（最大値−最小値）を使ってもよいし、標準偏差などを使ってもよい。どちらの場合にも、これらが最大となるような変位量を求めればよい。
【００５７】
図１４は、名目上の回転中心９０と真の回転中心９２がずれているときのＸ線イメージセンサ１４への投影におけるぼけを示している。回転中心９０を通るビームはＸ線イメージセンサ１４での画素位置９４Ｃに入射するべきである。しかし、左側の状況では、Ｘ線イメージセンサ１４からみて真の回転中心９２が最も左側にずれていて、Ｘ線イメージセンサ１４での画素位置９４Ｃに来るべきビームが画素位置９４Ｌにずれる。逆に、１８０°回転した右側の状況では、Ｘ線イメージセンサ１４での画素位置９４Ｃに来るべきビームが画素位置９４Ｒにずれる。したがって、１つの位置９４Ｃに入射するはずのＸ線ビームが１回転の間に９４Ｌ〜９４Ｒの間に入射するので、投影がぼけてしまう。したがって、そのような投影を基に再構成をした画像もぼけてしまう。しかし、逆に、この現象を利用して回転中心９０の真の位置を検出できる。
【００５８】
第３の手法では、元投影データから被写体（またはその一部）の再構成画像を作成し、その再構成画像のぼけを基に変位量を決定する。まず、元投影データから、回転軸に垂直な断面内で１つの再構成画像を作成する。次に、操作者は、再構成画像において、画像のぼけの幅を検出して、その幅を入力することにより、ぼけの幅を設定する。このぼけの幅は画像の拡大率を含んだものであるので、検出されたぼけの幅は拡大率で除算する。また、ぼけ幅は、自動的に検知するようにしてもよい。たとえば、エッジ強調の画像処理をして画像の中からエッジ部分を検出し、所定のしきい値を用いてそのエッジ部分の幅を求めて、ぼけの幅とする。次に、ぼけ幅の１／２を、被写体に対して相対的なＸ線イメージセンサ１４の回転と同じ方向または反対の方向での変位量とする。２つの変位量のうち一方が正しい変位量であるので、両方向でそれぞれ変位量を設定して、前記変位量分ずれた位置のＸ線投影データから被写体またはその一部の対象部位について画像を再構成する。鮮明な再構成画像、ここでは断層画像ないし断層画像データが得られた変位量が真の中心位置に対応する。鮮明さの判断は第１や第２の手法と同様に、階調の拡がりの大きさで判断する。こうして得られた変位量を補正量に設定する。すなわち、得られた２つの前記断層画像のうち、階調の拡がりが大きい方の断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算に用いるＸ線イメージセンサにおける各画素の位置の補正データを設定するのである。つまり、それぞれの変位量分の変位を加えた前記画像再構成を行って断層画像データを作成し、得られた２つの前記断層画像データのうち、階調の拡がりが大きいほうの断層画像データが得られた変位量を基に、画像再構成計算に用いるＸ線イメージセンサにおける各画素の位置の補正データを設定しているのである。本撮影では、第１の手法のように、Ｘ線イメージセンタ１４の画素位置を補正して画像を再構成する。なお、第２の手法のように、変位量に対応して変換テーブルを修正してもよい。この場合、本撮影では、その変換テーブルを用いて画像を再構成する。
【００５９】
図１５は、第１の手法での回転位置較正プログラム５８のフローチャートである。ここでは、最も鮮明な画像を操作者が手動で選択する。まず、回転方向またはその反対の方向での位置ずれ範囲を設定する位置ずれ条件（開始位置、終了位置、変位量）を設定する（Ｓ１０）。これは、たとえばデフォールト値であってもよい。次に、旋回アーム１６を旋回しつつＸ線イメージセンサ１４で被写体の撮影を行い、回転軸に垂直な面のＸ線投影データを取得する（取得ステップ）（Ｓ１２）。
【００６０】
このＸ線投影データを元投影データとして以下のように複数の再構成画像を作成する。まず、位置ずれ範囲内で１つの変位量（ここでは開始位置）を設定する（Ｓ１４）。そして、元投影データをその変位量だけずらして読み出す（Ｓ１６）。他の例では、計算式を、変位量分ずれた位置を用いるように修正する。そして、画像再構成を行い、得られた再構成画像を画像メモリ４８に記憶する（再構成ステップ）（Ｓ１８）。終了位置でなければ（Ｓ２０でＮＯ）、ステップＳ１４に戻り、位置ずれ範囲内で新たな変位量を設定して、画像再構成を続ける。
【００６１】
位置ずれ範囲内で全変位量について画像再構成が終わると（Ｓ２０でＹＥＳ）、次に、得られた再構成画像を表示装置４０の画面に表示する（Ｓ２２）。表示は、画面に並べて一覧表示としてもよいし、逐次表示するようにしてもよい。操作者は、画面において、最も鮮明であると判断した再構成画像を選択できる。操作者による再構成画像の選択入力を受け取ると（Ｓ２４）、その再構成画像に対応する変位量を補正データとして設定する（補正ステップ）（２６）。なお、最も鮮明である画像を自動的に選択する場合は、ステップ２４において、断層画像における階調の拡がりを表す量を計算し、階調の拡がりが最も大きい断層画像に対応する変位量を選択する。
【００６２】
本撮影では、その補正データを用いてＸ線投影データの位置を補正して画像再構成を行う。実際には本撮影のため通常の撮影動作制御プログラム４６が起動されるが、説明の便宜のため、図１５において、上述の回転位置較正に続く処理を記載すると、被写体のＸ線投影データを取得し（Ｓ２８）、次に、Ｘ線投影データに基づいて画像再構成を行う（Ｓ３０）。なお、ステップＳ１２で被写体またはその一部の対象部位の画像再構成に必要なＸ線投影データをすでに撮影している場合は、ステップＳ２８は省略できる。
【００６３】
図１６は、第１の手法での回転位置較正プログラム５８のフローチャートである。ここでは、最も鮮明な画像を自動的に設定する。図１５のフローチャートと異なるのはステップＳ２２ａとＳ２４ａの処理である。これらについて説明すると、位置ずれ範囲内の全変位量についての画像再構成が終わると（Ｓ２０でＹＥＳ）、次に、各再構成画像について階調の拡がりを表す量（たとえば、濃度の最大値と最小値の差）を計算する（Ｓ２２ａ）。そして、その量が最も大きい再構成画像を選択する（Ｓ２４ａ）。そして、選択された再構成画像に対応する変位量を補正データとして設定する（２６）。このステップにおいて、回転位置較正プログラム５８は、補正データ設定手段の機能を有する。
【００６４】
図１７は、第２の手法での回転位置較正プログラム５８のフローチャートである。ここでは、最も鮮明な画像を操作者が手動で選択する。図１５のフローチャートと異なるのはステップＳ１６ａの処理である。まず、回転方向またはその反対の方向での位置ずれ範囲を設定する位置ずれ条件（開始位置、終了位置、変位量）を設定する（Ｓ１０）。これは、デフォールト値であってもよい。次に、旋回アーム１６を旋回しつつＸ線イメージセンサ１４で被写体の撮影を行い、回転軸に垂直な１枚以上の少数の面の投影画像データを取得する（取得ステップ）（Ｓ１２）。
【００６５】
この投影画像データを元投影データとして以下のように複数の再構成画像を作成する。まず、位置ずれ範囲内で１つの変位量（ここでは開始位置）を設定する（Ｓ１４）。そして、変位量に対応した変換テーブルを作成し（Ｓ１６ａ）、その変換テーブルを用いて画像再構成を行い、得られた再構成画像を画像メモリ４８に記憶する（再構成ステップ）（Ｓ１８）。終了位置でなければ（Ｓ２０でＮＯ）、ステップＳ１４に戻り、位置ずれ範囲内で新たな変位量を設定して、画像再構成を続ける。なお、あらかじめ複数の変位量に対応した変換テーブルが作成されて記憶されている場合は、ステップＳ１６で、設定された変位量に対応して、その中の変換テーブルを選択する。
【００６６】
位置ずれ範囲内で全変位量について画像再構成が終わると（Ｓ２０でＹＥＳ）、次に、得られた再構成画像を表示装置４０の画面に表示する（Ｓ２２）。表示は、並べて一覧表示してもよいし、逐次表示するようにしてもよい。操作者は、画面において、最も鮮明であると判断した再構成画像を選択できる。操作者による再構成画像の選択入力を受け取ると（Ｓ２４）、その再構成画像に対応する変換テーブルを補正データとして設定する（補正ステップ）（２６）。このステップにおいて、回転位置較正プログラム５８は、補正データ設定手段の機能を有する。なお、最も鮮明である画像を自動的に選択する場合は、ステップ２４において、断層画像における階調の拡がりを表す量を計算し、階調の拡がりが最も大きい断層画像に対応する変位量を選択する。
【００６７】
本撮影では、その変換テーブルを用いてＸ線投影データの位置を補正して画像再構成を行う。実際には本撮影のため通常の撮影動作制御プログラム４６が起動されるが、説明の便宜のため、図１７において、上述の回転位置較正に続く処理を記載すると、被写体のＸ線投影データを取得し（Ｓ２８）、次に、Ｘ線投影データに基づいて画像再構成を行う（Ｓ３０）。なお、ステップＳ１２で被写体またはその一部の対象部位の画像再構成に必要なＸ線投影データをすでに撮影している場合は、ステップＳ２８は省略できる。
【００６８】
図１８は、第２の手法での回転位置較正プログラム５８のフローチャートである。ここでは、最も鮮明な画像を自動的に設定する。図１７のフローチャートと異なるのはステップＳ２２ａとＳ２４ａの処理である。これらについて説明すると、位置ずれ範囲内の全変位量についての画像再構成が終わると（Ｓ２０でＹＥＳ）、次に、各再構成画像について階調の拡がりを表す量（たとえば、濃度の最大値と最小値の差）を計算する（Ｓ２２ａ）。そして、その量が最も大きい再構成画像を選択する（Ｓ２４ａ）。そして、選択された再構成画像に対応する変位量を補正データとして設定する（２６）。
【００６９】
図１９は、第３の手法での回転位置較正プログラム５８のフローチャートである。ここでは、最も鮮明な画像を操作者が手動で選択する。まず、旋回アーム１６を旋回しつつＸ線イメージセンサ１４で被写体の撮影を行い、回転軸に垂直な１枚以上の少数の面のＸ線投影データを取得する（取得ステップ）（Ｓ１０）。このＸ線投影データを元投影データとして画像再構成を行い（このステップにおいて、画像再構成プログラム５０は、第１画像データ作成手段の機能を有する）、得られた再構成画像を画像メモリ４８に記憶する（第１画像再構成ステップ）（Ｓ１２）。次に、得られた再構成画像を表示装置４０の画面に表示する（Ｓ１４）。また、再構成画像を印刷してもよい。操作者は、再構成画像から、回転の方向での画像のぼけの幅を決定し、入力する。画像のぼけの幅の入力を受け取ると（Ｓ１６）、ぼけ幅の１／２を、前記回転と同じ方向または反対の方向での変位量として同じＸ線投影データから画像を再構成し（Ｓ１８）（このステップにおいて、画像再構成プログラム５０は、第２画像データ作成手段の機能を有する）、画面に表示する（第２画像再構成ステップ）（Ｓ２０）。操作者は最も鮮明であると判断した再構成画像を選択する。操作者による再構成画像の選択入力を受け取ると（Ｓ２２）、その再構成画像に対応する変位量を補正データとして設定する（補正ステップ）（２４）このステップにおいて、回転位置較正プログラム５８は、補正データ設定手段の機能を有する。なお、ぼけ幅を自動的に検知するようにしてもよい。また、２つの再構成画像の鮮明差の判断も自動的におこなってもよい。
【００７０】
本撮影では、その補正データを用いて投影画像の位置を補正して画像再構成を行う。実際には本撮影のため通常の撮影動作制御プログラム４６が起動されるが、説明の便宜のため、図１９において、上述の回転位置較正に続く処理を記載すると、被写体のＸ線投影データを取得し（Ｓ２６）、次に、Ｘ線投影データに基づいて画像再構成を行う（Ｓ２８）。この場合、回転位置較正プログラム５８は、撮影制御手段として、補正データの設定のあとで、その設定を用いて投影データ取得手段と画像再構成手段をさらに用いて、被写体またはその一部の対象部位について画像再構成を行って断層画像データを作成させている。なお、ステップＳ１２で被写体またはその一部の対象部位の画像再構成に必要なＸ線投影データをすでに撮影している場合は、ステップＳ２６は省略できる。
【００７１】
なお、上述の回転中心の較正は、被写体の代わりに補正用のファントムを用いても可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】旋回アームを用いるＸ線ＣＴ撮影装置の撮像部の図式的な図
【図２】Ｘ線ＣＴ撮影装置の撮影制御装置を示す図
【図３】Ｘ線ＣＴ撮影装置における被写体位置の移動を示す図
【図４】回転テーブルを用いるＸ線ＣＴ撮影装置の撮像部の図式的な図
【図５】拡大率を変更して撮影をする手順を示すフローチャート
【図６】Ｘ線イメージセンサの画素を基準に変位量の設定をする第１の手法の説明のための図
【図７】Ｘ線イメージセンサの画素を基準に変位量の設定をする第１の手法の説明のための図
【図８】変換テーブルを修正して第１の手法と同様の効果を生じさせる第２の手法を説明するための説明図
【図９】変換テーブルを修正して第１の手法と同様の効果を生じさせる第２の手法を説明するための説明図
【図１０】元投影データから再構成した画像の１例の図
【図１１】元投影データから再構成した画像の他の例の図
【図１２】再構成画像のボクセル値（輝度）の最大値と最小値の差のグラフ
【図１３】２次曲線による補間を示すグラフ
【図１４】回転による投影のぼけを説明する図
【図１５】第１の手法で手動選択の場合の回転位置較正プログラムのフローチャート
【図１６】第１の手法で自動選択の場合の回転位置較正プログラムのフローチャート
【図１７】第２の手法で手動選択の場合の回転位置較正プログラムのフローチャート
【図１８】第２の手法で自動選択の場合の回転位置較正プログラムのフローチャート
【図１９】第３の手法で手動選択の場合の回転位置較正プログラムのフローチャート
【符号の説明】
【００７３】
１０  フレーム、    １２  Ｘ線発生器、    １４  Ｘ線イメージセンサ、    １６  旋回アーム、    ２０  椅子、    ３０  被写体、    ３２  撮影制御装置３２、    ３４  ＣＰＵ、    ４０  表示装置、    ４４  記憶装置、    ４８  画像メモリ、    ５０  画像再構成プログラム、    ５２  変換テーブル、    ５８  回転位置較正プログラム。
【図１】
2006288719.tif 000003
【図２】
2006288719.tif 000004
【図３】
2006288719.tif 000005
【図４】
2006288719.tif 000006
【図５】
2006288719.tif 000007
【図６】
2006288719.tif 000008
【図７】
2006288719.tif 000009
【図８】
2006288719.tif 000010
【図９】
2006288719.tif 000011
【図１２】
2006288719.tif 000012
【図１３】
2006288719.tif 000013
【図１４】
2006288719.tif 000014
【図１５】
2006288719.tif 000015
【図１６】
2006288719.tif 000016
【図１７】
2006288719.tif 000017
【図１８】
2006288719.tif 000018
【図１９】
2006288719.tif 000019
【図１０】
2006288719.tif 000020
【図１１】
2006288719.tif 000021