(57)【要約】【課題】被検体の被ばく線量を抑制することができるとともに解像度の高い位置決め画像を生成することができるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を発生するＸ線源と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、架台と被検体との相対位置を変更するための駆動部と、Ｘ線源を所定の位置に固定した状態で、体軸方向に沿って相対位置を変化させつつパルスＸ線を用いて位置決め撮影を行うよう、Ｘ線源および駆動部を制御するスキャン制御部と、を備える。スキャン制御部は、体軸方向に沿って相対位置を変化させつつ位置決め撮影を行う際には、パルスＸ線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ相対位置が体軸方向に移動したときにパルスＸ線を照射することを繰り返すように、Ｘ線源および駆動部を制御する。【選択図】  図３
2018082994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線源と、チャネル方向に複数チャネルを有するＸ線検出素子の列が前記チャネル方向に直交する被検体の体軸方向に複数列配置されるとともに前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、
前記架台と前記被検体との相対位置を変更するための駆動部と、
前記Ｘ線源を所定の位置に固定した状態で、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつパルスＸ線を用いて位置決め撮影を行うよう、前記Ｘ線源および前記駆動部を制御するスキャン制御部と、
を備え、
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスＸ線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスＸ線を照射することを繰り返すように、前記Ｘ線源および前記駆動部を制御する、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記スライス幅より短い前記所定距離は、前記スライス幅を所定の正の整数で除した距離である、
請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、前記基準照射位置から前記所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスＸ線を照射し、前記基準照射位置から前記スライス幅だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスＸ線を照射することを繰り返すように、前記Ｘ線源および前記駆動部を制御する、
請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスＸ線を照射した後、直ちに、または前記基準照射位置から前記所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときに、前記チャネル方向に前記相対位置を、前記Ｘ線検出素子間の前記チャネル方向に沿った中心間距離よりも短い第２の所定距離だけ移動させてパルスＸ線を照射することを繰り返す、
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】
前記スキャン制御部は、
前記基準照射位置から前記スライス幅だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときに、前記チャネル方向への前記相対位置の移動をゼロに戻してパルスＸ線を照射する、
請求項４記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記スキャン制御部は、
前記チャネル方向に前記Ｘ線の焦点位置を前記第２の所定距離だけ移動させることにより前記チャネル方向に前記相対位置を変更する、
請求項４または５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記所定距離は、前記Ｘ線源の回転中心を通り前記Ｘ線の照射軸に直交する面内における距離、または前記Ｘ線検出素子の受光面における距離である、
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】
前記スキャン制御部は、
パルスＸ線を照射するごとに生成される画像の画質に係る数値に応じて、次のパルスＸ線を照射する際の管電流を設定する、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記スキャン制御部は、
前記位置決め撮影の撮影条件に含まれた撮影対象部位の情報にもとづいて前記所定の距離を設定する、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ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ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置により被検体の撮影を行う際には、あらかじめ、位置決め撮影を行って位置決め画像（スキャノ像）を得ておくことがある。位置決め画像は、Ｘ線管を所定の位置に固定し、被検体とＸ線管の相対位置を変化させながら被検体にＸ線照射することにより得られた投影データにもとづいて生成される。位置決め画像を用いることにより、主スキャンのためのスライス位置の位置決めや撮影条件の設定をより正確に行うことができる。
【０００３】
一方、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器としては近年、チャネル方向に複数チャネルを有するＸ線検出素子の列を、スライス方向（ｚ方向）に複数列配置した２次元アレイ型の検出器が用いられるようになってきた。しかし、この種の２次元アレイ型の検出器が用いられる場合であっても、位置決め画像の撮影時には、スライス方向に連続する複数の検出素子列を束ねて１つのスライス幅として利用することが多い。このため、主スキャンの画像に比べ、位置決め画像は解像度が大幅に低くなってしまう。また、位置決め撮影では時間的に連続してＸ線を照射しながら撮影が行われる場合が多い。この場合、位置決め撮影は撮影が長時間になりがちであるため、主スキャンに比べて管電流は低いものの、被検体の被ばく線量が多くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７５０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、被検体の被ばく線量を抑制することができるとともに解像度の高い位置決め画像を生成することができるＸ線ＣＴ装置を提供することである。
【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、Ｘ線を発生するＸ線源と、チャネル方向に複数チャネルを有するＸ線検出素子の列が前記チャネル方向に直交する被検体の体軸方向に複数列配置されるとともに前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、前記架台と前記被検体との相対位置を変更するための駆動部と、前記Ｘ線源を所定の位置に固定した状態で、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつパルスＸ線を用いて位置決め撮影を行うよう、前記Ｘ線源および前記駆動部を制御するスキャン制御部と、を備え、前記スキャン制御部は、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスＸ線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスＸ線を照射することを繰り返すように、前記Ｘ線源および前記駆動部を制御するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の一例を示すブロック図。
【図２】Ｘ線管およびＸ線検出器と、Ｘ線管の回転中心との位置関係を説明するための図。
【図３】処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。
【図４】（ａ）は回転中心面におけるスライス幅Δａの一例を示す説明図、（ｂ）はＸ線検出素子の受光面におけるスライス幅Δｂの一例を示す説明図。
【図５】回転中心面におけるスライス幅とＸ線ビーム幅の定義を説明するための図。
【図６】Ｘ線ビーム幅ごとにパルスＸ線を照射してスキャノ像を撮影する方法を説明するための図。
【図７】図６に示す場合に加えてスライス幅Δａの半分の距離移動したときにもパルスＸ線を照射するスキャノ像撮影方法を説明するための図。
【図８】Ｘ線ＣＴ装置の処理回路により、被検体の被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する際の手順の一例を示すフローチャート。
【図９】Ｘ線管と被検体の相対位置を変化させる場合に、パルスＸ線照射のあと直ちにチャネル方向に所定の補間幅移動した位置でパルスＸ線照射する場合のスキャの像撮影方法を説明するための図。
【図１０】スキャン方向の補間幅がスライス幅の半分、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の半分である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図。
【図１１】スキャン方向の補間幅がスライス幅の１／３、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の１／３である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０の一例を示すブロック図である。
【００１０】
なお、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管と検出器とが一体化して被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ、円環状に多数の検出素子が配列され、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、電子ビームを偏向させることで電子的にＸ線源の位置をターゲット上で移動するタイプ等、様々なタイプが存在するが、本実施形態に示される構成はいずれのタイプにも適用可能である。電子ビームを用いるタイプでは、Ｘ線管を適宜Ｘ線源と読み替えることにより適用できる。本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１０がＸ線管とＸ線検出器とが一体化して被検体Ｏの周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプである場合の例について示した。
【００１１】
また、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。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０は、一管球型であっても、多管球型であっても適用可能である。ここでは、Ｘ線ＣＴ装置１０が一管球型の場合の例について説明する。
【００１２】
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１０は、架台１１、寝台装置１２およびコンソール１３を有する。
【００１３】
架台１１は、固定架台２１および回転架台２２を有する。固定架台２１は、床面などの設置面に固定され、架台制御回路２６、データ伝送装置２７および駆動回路２８を有する。回転架台２２は、Ｘ線管３１、絞り３２、Ｘ線検出器３３、ならびにＤＡＳ（Data Acquisition System）３４を一体として保持し、中央部分の開口部の周りに回転する。なお、本実施形態では、回転架台２２の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、設置面の法線方向をｙ軸方向、設置面に平行な方向をｘ軸方向と定義する（図１参照）。
【００１４】
Ｘ線管３１は、架台制御回路２６により制御されて、固定架台２１の図示しない高圧電源が発生した高電圧を、たとえばスリップリングを介して供給される。なお、高圧電源は回転架台２２に設けられてもよい。
【００１５】
Ｘ線管３１が発生するＸ線は、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線として被検体Ｏに向かって照射される。
【００１６】
絞り３２は、たとえばウェッジフィルタにより構成され、架台制御回路２６により制御されて、Ｘ線管３１から照射されるＸ線のスライス方向（ｚ方向、列方向）およびチャネル方向の少なくとも一方の照射範囲を調整する。
【００１７】
Ｘ線検出器３３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（放射線検出素子）は、Ｘ線管３１から照射されて被検体Ｏを透過したＸ線を検出する。Ｘ線管３１およびＸ線検出器３３は、寝台装置１２に載置された被検体Ｏを挟んで対向する位置となるよう回転架台２２に支持される。
【００１８】
このＸ線検出器３３としては、スライス方向にたとえば３２０列などの複数列、チャネル方向に複数個の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）のものを用いることができる。マルチスライス型の場合、チャネル方向に複数チャネルを有するＸ線検出素子の列をスライス方向（ｚ方向）に複数配列したものを用いることができる。また、２次元アレイ型の場合、Ｘ線検出器３３は、スライス方向（ｚ方向）とチャネル方向の両方向に関して稠密に分布して配置される複数のＸ線検出素子により構成することができる。
【００１９】
以下の説明では、Ｘ線検出器３３が、チャネル方向に複数チャネルを有するＸ線検出素子の列が、チャネル方向に直交する被検体Ｏの体軸方向（スライス方向、ｚ方向）に複数列配置されて構成される場合の例について示す。また、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０は、位置決め撮影（スキャノ撮影）において、たとえばチャネル方向３２０列の素子の一部（たとえば８列や４列など）のデータを用いる。
【００２０】
ＤＡＳ３４は、Ｘ線検出器３３を構成する複数のＸ線検出素子が出力したアナログ信号を受け、この信号に対して電流電圧変換、増幅、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）などの処理を施す。そして、ＤＡＳ３４は、これらの処理後の信号を用いて送信データを生成し、データ伝送装置２７を介してコンソール１３に送信する。コンソール１３は、送信データに含まれる投影データに基づいて再構成処理を行い、再構成画像を生成する。
【００２１】
図２は、Ｘ線管３１およびＸ線検出器３３と、Ｘ線管３１の回転中心との位置関係を説明するための図である。
【００２２】
回転架台２２は、Ｘ線管３１、絞り３２、Ｘ線検出器３３、およびＤＡＳ３４を一体として保持するとともに、固定架台２１に支持される。回転架台２２が架台制御回路２６に制御されて回転することにより、Ｘ線管３１、絞り３２、Ｘ線検出器３３、およびＤＡＳ３４は一体としてＸ線管３１の回転中心の周りに回転することで、被検体Ｏの周りを回転する。また、回転架台２２は、固定架台２１に対してチルト可能に構成されてもよい。回転架台２２の現在の回転速度の情報、チルト動作および現在のチルト角度の情報は、架台制御回路２６を介してコンソール１３に与えられる。
【００２３】
寝台装置１２は、床面などの設置面に設置された基台３６と、基台３６に支持された天板３７と、天板駆動装置３８とを備える。
【００２４】
天板３７は、被検体Ｏを載置可能に構成される。天板駆動装置３８は、駆動回路２８に制御されて、天板３７をｙ軸方向（鉛直方向）に昇降動させる。また、天板駆動装置３８は、駆動回路２８に制御されて、回転架台２２の中央部分の開口部のＸ線照射場へ天板３７をｚ軸方向（天板３７の長手方向）に沿って移送する。また、天板駆動装置３８は、駆動回路２８に制御されて、天板３７をｘ軸方向（天板３７の横手方向）に移送する。また、天板駆動装置３８は、駆動回路２８に制御されて、天板３７をｘｙｚ軸の各軸を中心に回転（スリュー）させることができる。天板３７の移動に関する情報（移動速度および移動方向）および現在の位置の情報は、天板駆動装置３８および駆動回路２８を介してコンソール１３に与えられる。
【００２５】
架台制御回路２６は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。架台制御回路２６は、コンソール１３により制御されて、記憶回路に記憶されたプログラムに従って架台１１を制御することにより被検体ＯのＸ線ＣＴ撮影を実行する。
【００２６】
なお、図１には架台制御回路２６とコンソール１３とが有線接続される場合の例について示したが、架台制御回路２６とコンソール１３とはネットワークを介してデータ送受信可能に接続されてもよい。
【００２７】
データ伝送装置２７は、ＤＡＳ３４から出力された送信データに対してパラレル／シリアル変換、電気／光／電気変換およびシリアル／パラレル変換を行なう。データ伝送装置２７は、たとえば図示しないパラレル／シリアル変換器、電気／光／電気変換器およびシリアル／パラレル変換器を有する。ＤＡＳ３４から出力された複数チャネルの送信データは、回転架台２２に設けられたパラレル／シリアル変換器において時系列的な１チャネルのデータに変換され、電気／光／電気変換器を用いた光通信等により固定架台２１に設けられたシリアル／パラレル変換器に供給される。
【００２８】
続いて、上述のシリアル／パラレル変換器によって１チャネルの送信データは複数チャネルの送信データに戻される。時系列的に得られる複数チャネルの投影データは、チャネル方向における放射線検出素子の配列位置情報および回転角度情報、スライス方向における投影データの位置情報（撮影位置）を付帯情報としてコンソール１３に保存される。
【００２９】
なお、データ伝送装置２７によるデータ伝送方法は、回転架台２２に設けられたＤＡＳ３４と固定架台２１に設けられた架台制御回路２６の間のデータ伝送が可能であれば他の方法でもよい。たとえば、データ伝送装置２７によるデータ伝送にはスリップリング等のデバイスを使用してもよいし、非接触で伝送する方法を用いてもよい。
【００３０】
駆動回路２８は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。駆動回路２８は、コンソール１３により制御されて、記憶回路に記憶されたプログラムに従って天板駆動装置３８を制御して、たとえばスキャノ撮影において所定位置に固定されたＸ線管３１と被検体Ｏとの相対位置を、たとえば天板３７を等速移動させることにより変更する。また、駆動回路２８は、架台１１が設置面に設けられた図示しないレールに沿ってｚ軸方向に移動可能に構成される場合は、スキャノ撮影において所定位置に固定されたＸ線管３１と被検体Ｏとの相対位置を、架台１１をレールに沿ってｚ軸方向に等速移動させることにより変更する。また、駆動回路２８は、天板３７と架台１１の両方を動かすことによりＸ線管３１と被検体Ｏとの相対位置を変更してもよい。
【００３１】
一方、Ｘ線ＣＴ装置１０のコンソール１３は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力回路４１、ディスプレイ４２、記憶回路４３、および処理回路４４を有する。なお、コンソール１３は独立して設けられずともよく、コンソール１３の構成４１−４４の一部が架台１１に分散して設けられてもよい。
【００３２】
入力回路４１は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、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処理回路４４に出力する。たとえば、ユーザは、入力回路４１を介して、スキャノ撮影の撮影条件を設定することができる。本実施形態では、撮影条件には、撮影対象部位の情報を含むものとする。撮影条件の一部または全部は、入力回路４１を介して設定されてもよいし、ネットワークを介して取得されてもよい。
【００３３】
ディスプレイ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、処理回路４４の制御に従ってリアルタイム再構成画像などを表示する。
【００３４】
記憶回路４３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、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記録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た通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶回路４３は、たとえばＤＡＳ３４から送信された投影データや、処理回路４４により生成されたスキャノ画像などを記憶する。
【００３５】
処理回路４４は、記憶回路４３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、被検体Ｏの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する処理を実行するプロセッサである。
【００３６】
図３は、処理回路４４のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。図３に示すように、処理回路４４のプロセッサは、少なくともＸ線制御機能５０、条件取得機能５１、スキャン制御機能５２および画像生成機能５３を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路４３に記憶されている。
【００３７】
Ｘ線制御機能５０は、スキャン制御機能５２に制御されてＸ線制御信号を出力し、架台制御回路２６を介して、所定のタイミングで高圧電源からＸ線管３１に管電流、管電圧を供給させる。
【００３８】
条件取得機能５１は、ユーザにより入力回路４１を介してスキャノ撮影の開始が指示された場合、撮影条件が設定されていれば、この撮影条件を取得する。
【００３９】
スキャン制御機能５２は、Ｘ線管３１を所定の位置に固定した状態で、体軸方向に沿ってＸ線管３１と被検体Ｏとの相対位置を変化させつつ、パルスＸ線を用いて位置決め撮影を行うよう、Ｘ線制御機能５０を介してＸ線管３１を制御するとともに駆動回路２８を制御する。具体的には、スキャン制御機能５２は、体軸方向に沿ってＸ線管３１と被検体Ｏとの相対位置を変化させつつ位置決め撮影を行う際には、まず基準照射位置でパルスＸ線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ相対位置が体軸方向に移動したときにパルスＸ線を照射することを繰り返すように、Ｘ線管３１および駆動回路２８を制御する。また、スキャン制御機能５２は、スライス方向への移動を待つことなくチャネル方向へ移動させてパルスＸ線を照射してもよい。
【００４０】
図４（ａ）は回転中心面におけるスライス幅Δａの一例を示す説明図であり、（ｂ）はＸ線検出素子の受光面におけるスライス幅Δｂの一例を示す説明図である。図４には、スキャノ撮影において８列の検出素子を用いる場合の例を示した。また、図５は回転中心面におけるスライス幅とＸ線ビーム幅の定義を説明するための図である。
【００４１】
スキャン制御機能５２は上述の通り、基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ相対位置が体軸方向に移動したときに再度パルスＸ線を照射することを繰り返す。図４には、スライス幅より短い所定距離がスライス幅の半分の距離である場合の例を示してある。スキャン制御機能５２は、Ｘ線管３１と被検体Ｏとの相対位置の変化を回転中心面でトラッキングしてもよいし（図４（ａ）参照）、検出素子の受光面でトラッキングしてもよい（図４（ｂ）参照）。
【００４２】
相対位置の変化を回転中心面でトラッキングし、Ｘ線管３１の回転中心を通りＸ線照射軸に直交する面内におけるスライス幅Δａの半分の距離移動したときにＸ線照射を行う場合は、回転中心でのＸ線ビームを的確に所望の距離だけずらすことができる。以下の説明では、Ｘ線管３１と被検体Ｏとの相対位置の変化を回転中心面でトラッキングする場合の例について示す。
【００４３】
従来は、スキャノ撮影において、たとえば０．５ｍｍの検出素子列を４列まとめて使用することで２ｍｍ幅などの厚めのスライス幅でＸ線を連続的に照射していたため、スライス幅０．５ｍｍで撮影される主スキャンの画像に比べて、スキャノ画像は解像度が低くなってしまう。
【００４４】
そこで、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０は、図４および図５に示すように、たとえば０．５ｍｍの検出素子列ごとに得られる０．５ｍｍ幅のスライス幅を、束ねることなく８列利用するなど、薄いスライス幅を用いる。このため、従来のスキャノ画像に比べて解像度が高い画像を得ることができる。
【００４５】
図６は、Ｘ線ビーム幅ごとにパルスＸ線を照射してスキャノ像を撮影する方法を説明するための図である。また、図７は図６に示す場合に加えてスライス幅Δａの半分の距離移動したときにもパルスＸ線を照射するスキャノ像撮影方法を説明するための図である。なお、図６および図７には、０．５ｍｍの検出素子列を４列用いてスキャノ撮影する場合の例を示した。
【００４６】
図６に示すように、薄いスライス幅を用いることで、スキャノ像の解像度を高めることができる。また、図７に示すように、スライス幅より短い所定距離移動した時にも撮影を行なう場合、薄い０．５ｍｍのスライス幅をさらに分割した、より解像度の高い画像を得ることができる。
【００４７】
画像生成機能５３は、パルスＸ線が照射されるごとに画像を生成し、ディスプレイ４２に表示させる。
【００４８】
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。
【００４９】
図８は、Ｘ線ＣＴ装置１０の処理回路４４により、被検体Ｏの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する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。この手順は、スキャノ撮影の開始が指示された時点でスタートとなる。
【００５０】
まず、ステップＳ１において、条件取得機能５１は、スキャノ撮影の撮影条件を取得する。撮影条件には、撮影対象部位の情報が含まれる。なお、撮影条件が設定されていない場合は、このステップＳ１は省略される。
【００５１】
次に、ステップＳ２において、スキャン制御機能５２は、撮影条件に含まれた撮影対象部位の情報にもとづいて、所要の解像度を設定する。なお、ステップＳ２は省略されてもよい。
【００５２】
たとえば、頭部などの細部の観察が必要な部位が撮影対象である場合は、画像が高い拡大率で拡大されて利用される場合が多い。このような撮影対象部位の場合は、所要の解像度を高く設定し、続くステップＳ３およびステップＳ４において、補間幅を狭く（分割数を多く）するとよい。一方、腹部などの大まかに観察できればよい部位であれば、所要の解像度を低く設定すればよい。
【００５３】
また、ステップＳ２で所要の解像度が設定された場合は、この解像度に応じてスキャノ画像の許容可能なノイズを設定するとよい。具体的には、スキャン制御機能５２は、所要解像度を設定すると、この解像度に応じてＸ線管３１の管電流を設定するとよい。
【００５４】
次に、ステップＳ３において、スキャン制御機能５２は、スライス方向の補間幅を設定する（図７参照）。この補間幅は、たとえばスライス幅を正の整数で除した値とするとよい。
【００５５】
次に、ステップＳ４において、スキャン制御機能５２は、チャネル方向の補間幅を設定する。この補間幅は、チャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離を正の整数で除した値とするとよい。
【００５６】
なお、ステップＳ４は省略されてもよい。一方で、Ｘ線管３１と被検体Ｏの相対位置を常に変化させ続けるのではなく、いわゆるステップアンドシュートで撮影を行ってもよい場合は、パルスＸ線照射のあと、スライス方向へは移動させずにチャネル方向にのみ補間幅移動させてパルスＸ線照射を行ってもよい。
【００５７】
図９は、Ｘ線管３１と被検体Ｏの相対位置を変化させる場合に、パルスＸ線照射のあと直ちにチャネル方向に所定の補間幅移動した位置でパルスＸ線照射する場合のスキャの像撮影方法を説明するための図である。
【００５８】
Ｘ線管３１と被検体Ｏの相対位置を常に変化させ続ける場合であっても、スキャン制御機能５２は、基準照射位置でのパルスＸ線照射のあと、スライス方向への移動を待つことなく直ちに、照射位置をチャネル方向に補間幅移動させてパルスＸ線照射を行ってもよい。
【００５９】
この場合、照射位置をチャネル方向に補間幅だけ移動させる間に、Ｘ線管３１と被検体Ｏの相対位置がスライス方向へわずかに移動する。そこで、この場合は、たとえばＦＦＳ法（Flying Focal Spot法）によってＸ線の焦点位置を移動させるなど、高速にチャネル方向の照射位置変更が可能な方法を採用するとよい。基準照射位置でのパルスＸ線照射のあと直ちにＦＦＳ法によってＸ線の焦点位置を移動させれば、図９の１回目と２回目を比較して明らかなように、スライス方向において基準照射位置とほぼ同じ位置で、照射位置をチャネル方向に補間幅移動させてパルスＸ線照射を行うことができる。
【００６０】
また、基準照射位置でのパルスＸ線照射のあと直ちにＦＦＳ法によってＸ線の焦点位置を移動させる図９に示した方法と、図７に示したスライス方向への補間方法とを組み合わせてもよい。この場合、まず、基準照射位置でパルスＸ線照射し（図９の１回目参照）、直ちにＦＦＳ法によってＸ線の焦点位置を移動させてパルスＸ線照射を行う（図９の２回目参照）。続いて、スライス幅より短い所定距離移動した時にパルスＸ線照射を行い（図７の２回目参照）、再度直ちにＦＦＳ法によってＸ線の焦点位置を移動させてパルスＸ線照射を行う。そして、基準照射位置からスライス幅だけ相対位置が体軸方向に移動すると、パルスＸ線照射を行なえばよい（図７の３回目参照）。
【００６１】
図１０はスキャン方向の補間幅がスライス幅の半分、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の半分である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図である。また、図１１は、スキャン方向の補間幅がスライス幅の１／３、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の１／３である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図である。
【００６２】
図１０および図１１に示すように、Ｘ線管３１と被検体Ｏとの相対位置をたとえば等速で変化させつづけながら当該相対位置がスライス方向の補間幅だけ移動したとき、チャネル方向に設定された補間幅だけＸ線管３１と被検体Ｏとの相対位置をチャネル方向に移動させてパルスＸ線を照射してもよい。Ｘ線管３１と被検体Ｏとの相対位置をチャネル方向に移動させる方法としては、たとえばＦＦＳ法によってＸ線の焦点位置を移動させる方法や、天板３７をｘ軸方向に移動させる方法などが考えられる。また、スライス方向の補間幅は、スライス幅よりも短ければよく、スライス幅を正の整数で除した幅に限られない。すなわち、基準照射位置からスライス幅よりも短い距離離れた１または複数の補間位置でパルスＸ線照射を行うとともに、基準照射位置からスライス幅だけ相対位置が体軸方向に移動したときにパルスＸ線照射を行なえばよい（図７の３回目等参照）。チャネル方向の補間幅についても同様に、チャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離を正の整数で除した値に限られない。
【００６３】
次に、ステップＳ５において、スキャン制御機能５２は、撮影開始位置を基準照射位置として、基準照射位置でパルスＸ線を照射して撮影を行う。
【００６４】
次に、ステップＳ６において、スキャン制御機能５２は、スライス方向に設定した補間幅だけ移動すると、パルスＸ線を照射して撮影を行なう。このとき、チャネル方向に補間幅が設定されている場合は、スキャン制御機能５２は、チャネル方向に相対位置関係を変化させて撮影を行なう。なお、スキャン制御機能５２は、撮影の際にもＸ線管３１と被検体Ｏとの相対位置関係を変化させ続ける。
【００６５】
次に、ステップＳ７において、画像生成機能５３は、パルスＸ線照射により得られた投影データにもとづいて画像を生成する。
【００６６】
次に、ステップＳ８において、スキャン制御機能５２は、生成された画像の画質に係る数値に応じて、次のパルスＸ線照射における管電流を設定する。画質に係る数値としては、画像のノイズを標準偏差値として評価した値や、画像の解像度をフーリエ変換による空間周波数解析により評価した値などを用いることができる。
【００６７】
スライス幅内の全ての補間位置で撮影終了していない場合は（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ６に戻る。一方、スライス幅内の全ての補間位置で撮影終了した場合であって（ステップＳ９のＹＥＳ）、スキャン制御機能５２は、スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影が終了したか否かを判定する。
【００６８】
スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影がまだ終了していない場合は（ステップＳ１０のＮＯ）、スキャン制御機能５２は、ステップＳ１１において、前回基準位置からＸ線ビーム幅（たとえば０．５ｍｍスライス幅の検出器列８列の場合は４ｍｍ）だけスライス方向に相対位置が移動した位置を新たな基準照射位置としてパルスＸ線撮影を行ない、ステップＳ６に戻る。このとき、チャネル方向に相対位置を移動していた場合は、チャネル方向の移動量をゼロに戻した位置を新たな基準照射位置として、パルスＸ線撮影を行う。
【００６９】
一方、スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影が終了した場合は（ステップＳ１０ＹＥＳ）、一連の手順は終了となる。
【００７０】
以上の手順により、被検体Ｏの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成することができる。
【００７１】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、薄いスライス幅でパルスＸ線撮影可能であるとともにスライス方向の補間位置でも撮影可能であるため、連続Ｘ線撮影を行う場合よりも被検体Ｏの被ばく線量を抑制することができるとともに、解像度の高い位置決め画像を生成することができる。
【００７２】
なお、新たな基準照射位置への移動時（ステップＳ１１）のときのみパルスＸ線照射とし、基準照射位置から同一スライス幅内の最後の補間位置での撮影までを連続Ｘ線照射としてもよい。この場合でも、連続Ｘ線照射を行い続ける場合に比べて十分に被検体のヒバ線量を低減することができる。
【００７３】
なお、本実施形態における処理回路４４のスキャン制御機能５２は特許請求の範囲におけるスキャン制御部の一例である。また、本実施形態における駆動回路２８は特許請求の範囲における駆動部の一例である。
【００７４】
なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびＦＰＧＡ）等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。
【００７５】
また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。
【００７６】
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。
【符号の説明】
【００７７】
１０…Ｘ線ＣＴ装置
１１…架台
３１…Ｘ線管
３３…Ｘ線検出器
５２…スキャン制御機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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