(57)【要約】【課題】  セグメントＥＧＲ法により、高い時間分解能で、かつブレも小さな画像を再構成することを可能とする。【解決手段】  主制御部２７は、属する心拍周期が互いに異なり、かつ心臓の大きさが互いにほぼ同じである期間の組み合わせを検出する。主制御部２７は、上記の検出した組み合わせの各期間のそれぞれに近い複数の期間にそれぞれ収集された投影データを組み合わせてハーフ投影データセットを生成し、このハーフ投影データセットに基づく再構成を行うように画像再構成部２３を制御する。【選択図】      図１
2011050509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の投影方向のそれぞれについての被検体の投影データをＸ線を用いて収集するスキャナによって、前記被検体内で拍動する撮影対象器官を含む撮影領域に関して前記撮影対象器官の拍動周期よりも短い周期毎に１つの画像を再構成するのに必要な量が収集される収集密度で少なくとも２つの心拍周期を含んだ収集期間にわたって収集された投影データに基づいて前記撮影領域の画像を再構成する画像再構成装置であって、
必要角度範囲内の投影方向のそれぞれについて前記スキャナにより収集された投影データに基づいて前記撮影領域に関する画像を再構成する再構成手段と、
属する拍動周期が互いに異なり、かつ前記撮影対象器官の大きさが互いにほぼ同じである期間の組み合わせを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された組み合わせの各期間のそれぞれに近い複数の期間に前記収集手段によりそれぞれ収集された投影データを組み合わせて前記必要角度範囲分の投影データを含んだ再構成用データを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された再構成用データに含まれた投影データに基づく再構成を行うように前記再構成手段を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする画像再構成装置。
【請求項２】
時間的に互いにずれた多数の期間のそれぞれにて前記スキャナにより収集された前記必要角度範囲分の投影データに基づいて多数の比較用画像をそれぞれ再構成するように前記再構成手段を制御する手段と、
前記多数の比較用画像から前記撮影対象器官に相当する領域をそれぞれ抽出する抽出手段とをさらに具備し、
前記検出手段は、前記抽出手段により抽出された複数の領域の大きさの比較によって前記撮影対象器官の大きさが互いにほぼ同じである拍動位相の組み合わせを検出することを特徴とする請求項１に記載の画像再構成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記撮影対象器官の大きさの単位時間当たりの変化量が規定変化量よりも小さい状態が規定時間を超えて継続する低速変動期間を前記複数の拍動周期のそれぞれに関して検出し、これら検出した複数の低速変動期間にそれぞれ含まれる拍動位相の中から、属する拍動周期が互いに異なり、かつ前記撮影対象器官の大きさが互いにほぼ同じである位相の組み合わせを検出することを特徴とする請求項１に記載の画像再構成装置。
【請求項４】
前記生成手段は、
前記複数の拍動周期のそれぞれについて、その拍動周期に関して前記検出手段により検出された低速変動期間内に前記収集手段により収集された前記投影データに関する投影方向のうちの１つを選出し、
前記複数の拍動周期のそれぞれについて、その拍動周期に関して選出した投影方向を中心とした規定角度の角度範囲を設定し、
前記複数の拍動周期に関して設定した角度範囲のそれぞれを、前記複数の拍動周期のそれぞれに関する角度範囲の少なくとも一部の組み合わせにより前記必要角度範囲が得られるようになるまでその幅を増大させ、
前記のようにそれぞれ幅を増大させた後の複数の角度範囲のそれぞれから、組み合わせにより前記必要角度範囲の全てをカバーするとともに、互いに重複しない少なくとも一部ずつの範囲を前記複数の拍動周期のそれぞれに関する有効角度範囲としてそれぞれ選択し、
前記複数の拍動周期のそれぞれに関して、その拍動周期に関して前記検出手段により検出された前記低速変動期間内もしくは当該低速変動期間に最も近いタイミングで同じ拍動周期に関して選択した前記有効角度範囲内の投影方向について収集された投影データを前記スキャナにより収集された投影データからそれぞれ抽出し、この抽出した投影データの全てを含んだデータとして前記再構成用データを生成することを特徴とする請求項３に記載の画像再構成装置。
【請求項５】
前記生成手段は、幅を増大させた後の複数の角度範囲のうちの２つの互いの重複量が規定重複量よりも大きい場合には、それら２つの角度範囲の中心としてそれぞれ選出されている２つの投影方向の間の角度を大きくするように前記投影方向を再選出した上で、前記角度範囲の設定および前記角度範囲の増大をそれぞれやり直すことを特徴とする請求項４に記載の画像再構成装置。
【請求項６】
前記生成手段は、前記角度範囲を増大させる速さを、その角度範囲が設定された拍動周期に関して前記検出手段により検出された低速変動期間の大きさが大きいほど速くすることを特徴とする請求項４に記載の画像再構成装置。
【請求項７】
多数の投影方向のそれぞれについての被検体の投影データをＸ線を用いて収集するスキャナと、
前記被検体内で拍動する撮影対象器官を含む撮影領域に関して前記撮影対象器官の拍動周期よりも短い周期毎に１つの画像を再構成するのに必要な量が収集される収集密度で少なくとも２つの心拍周期を含んだ収集期間にわたって前記投影データが収集されるように前記スキャナを制御する手段と、
必要角度範囲内の投影方向のそれぞれについて前記スキャナにより収集された投影データに基づいて前記撮影領域に関する画像を再構成する再構成手段と、
属する拍動周期が互いに異なり、かつ前記撮影対象器官の大きさが互いにほぼ同じである期間の組み合わせを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された組み合わせの各期間のそれぞれに近い複数の期間に前記収集手段によりそれぞれ収集された投影データを組み合わせて前記必要角度範囲分の投影データを含んだ再構成用データを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された再構成用データに含まれた投影データに基づく再構成を行うように前記再構成手段を制御する制御手段とを具備したことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を用いて多数の投影方向のそれぞれについて収集した被検体の投影データに基づいて被検体に関する画像を再構成する画像再構成装置および上記の投影データの収集および画像の再構成の機能をそれぞれ備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーン角が狭いＣＴ装置では、Ｘ線管の１回転分のスキャンでは心臓全体に関する投影データを収集しきれない。そこで、遅いヘリカルピッチでヘリカルスキャンが行われる。これに対して、コーン角が広いＣＴ装置では、Ｘ線管の１回転分のスキャン心臓全体に関する投影データを収集することができる場合がある。そしてこの場合には、寝台移動を伴わないボリュームスキャン（volume scan）により投影データを収集できる。
【０００３】
さて、ＣＴ装置を使用した心臓検査では、画像の時間分解能の向上が重要な課題の１つである。その課題に対する主要な対処法としては、ハーフ再構成法と心電同期再構成（ＥＧＲ）法とを併用する、いわゆるハーフＥＧＲ法がある。周知の通りにこの方法は、操作者が指定した心拍位相を中心とし、かつＸ線管が１８０度＋ファン角の角度範囲を回転する期間に収集されたハーフ投影データセットを切り出す。そしてこのハーフ投影データセットから画像を再構成する。なお、心拍位相とは、Ｒ波から次のＲ波までの期間を０〜１００％で規格化し、当該期間内の時点を％値で表現したものである。
【０００４】
上記の方法であれば、３６０度分のスキャンを行う場合に比べて時間分解能の向上を図ることが可能ではあるが、Ｘ線管が１８０度＋ファン角の角度範囲を回転するのに要する時間が時間分解能として制約される。このため、Ｘ線管が１８０度＋ファン角の角度範囲を回転するのに要する期間のなかで起きる拍動に伴う心臓の大きさの変化に起因するボケなどによる画質の低下が避けられない。
【０００５】
ハーフＥＧＲ法よりも時間分解能が高い画像再構成法として、セグメントＥＧＲ法が知られている。セグメントＥＧＲ法では、複数心拍に相当する期間に収集された多数の投影データの中から、１８０度＋ファン角の角度範囲内の各投影方向に関し、かついずれも特定の心拍位相に近いタイミングで取得された投影データを選出することによって、ハーフ投影データセットを得る。すなわち、異なる心拍周期のそれぞれで取得収集された投影データのうちから、ほぼ同じ心拍位相において取得された投影データを集めることによってハーフ投影データセットを得る。これにより、ハーフ投影データセットに含まれた各投影データの取得タイミングの時間差は大きくなるものの、特定の心拍位相を基準とした時間ずれが小さくなることから実質的な時間分解能が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０３７７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、心臓の運動状態は大きく変動することがあり、前述した定義の下での心拍位相が同じである２つの異なる時点における心臓の大きさが互いに等しくなる保証は無い。
【０００８】
このためセグメントＥＧＲ法においては、ハーフ投影データセットに含まれた複数の投影データがそれぞれ取得された複数の心拍周期の間に心臓の動きの再現性が無い場合には、再構成された画像にブレが生じてしまう恐れがあった。
【０００９】
特にボリュームスキャンの場合には、寝台移動が無いために複数の心拍周期のそれぞれに関する投影データどうしをスムーズにつなげることが困難で、再構成された画像におけるブレがヘリカルスキャンの場合よりも顕著になってしまう。
【００１０】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、セグメントＥＧＲ法により、高い時間分解能で、かつブレも小さな画像を再構成することを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様による画像再構成装置は、多数の投影方向のそれぞれについての被検体の投影データをＸ線を用いて収集するスキャナによって、前記被検体内で拍動する撮影対象器官を含む撮影領域に関して前記撮影対象器官の拍動周期よりも短い周期毎に１つの画像を再構成するのに必要な量が収集される収集密度で少なくとも２つの心拍周期を含んだ収集期間にわたって収集された投影データに基づいて前記撮影領域の画像を再構成する画像再構成装置であって、必要角度範囲内の投影方向のそれぞれについて前記スキャナにより収集された投影データに基づいて前記撮影領域に関する画像を再構成する再構成手段と、属する拍動周期が互いに異なり、かつ前記撮影対象器官の大きさが互いにほぼ同じである期間の組み合わせを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された組み合わせの各期間のそれぞれに近い複数の期間に前記収集手段によりそれぞれ収集された投影データを組み合わせて前記必要角度範囲分の投影データを含んだ再構成用データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された再構成用データに含まれた投影データに基づく再構成を行うように前記再構成手段を制御する制御手段とを備える。
【００１２】
本発明の第２の態様によるＸ線コンピュータ断層撮影装置は、多数の投影方向のそれぞれについての被検体の投影データをＸ線を用いて収集するスキャナと、前記被検体内で拍動する撮影対象器官を含む撮影領域に関して前記撮影対象器官の拍動周期よりも短い周期毎に１つの画像を再構成するのに必要な量が収集される収集密度で少なくとも２つの心拍周期を含んだ収集期間にわたって前記投影データが収集されるように前記スキャナを制御する手段と、必要角度範囲内の投影方向のそれぞれについて前記スキャナにより収集された投影データに基づいて前記撮影領域に関する画像を再構成する再構成手段と、属する拍動周期が互いに異なり、かつ前記撮影対象器官の大きさが互いにほぼ同じである期間の組み合わせを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された組み合わせの各期間のそれぞれに近い複数の期間に前記収集手段によりそれぞれ収集された投影データを組み合わせて前記必要角度範囲分の投影データを含んだ再構成用データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された再構成用データに含まれた投影データに基づく再構成を行うように前記再構成手段を制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セグメントＥＧＲ法により、高い時間分解能で、かつブレも小さな画像を再構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の主要部の構成を示す図。
【図２】セグメントＥＧＲ法による画像再構成の際の図１中の主制御部の処理手順を示したフローチャート。
【図３】心臓領域の大きさの時間変化の一例を示した図。
【図４】ゲーティングポイントの設定例を示す図。
【図５】チューブポジションの設定例を示す図。
【図６】２つの心拍周期のそれぞれに関する成長速度の違いの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ装置と称する）１００の主要部の構成を示す図である。このＣＴ装置１００は、スキャンガントリ１とコンピュータ装置２とから構成される。スキャンガントリ１は、被検体２００に関する投影データを収集するための構成要素である。スキャンガントリ１で収集された投影データは、コンピュータ装置２での画像再構成等の処理に供される。
【００１７】
スキャンガントリ１は、寝台１０、Ｘ線管装置１１、Ｘ線検出器１２、架台回転駆動部１３、高電圧発生部１４、寝台駆動部１５およびデータ収集部１６を含む。
【００１８】
Ｘ線管装置１１およびＸ線検出器１２は、図示しない円環状の回転架台に対向関係で搭載されている。回転架台は、架台回転駆動部１３により駆動されて回転する。このとき、Ｘ線管装置１１とＸ線検出器１２とが、同一の回転軸ＲＡの軸周りを回転する。スキャンガントリ１は、Ｘ線管装置１１およびＸ線検出器１２の回転軌道の内側に、空洞（撮影空間）を形成している。すなわち、ＣＴ装置１００は、いわゆる回転／回転（rotate/rotate）タイプをなす。しかし、固定／回転（stationary/rotate）タイプなどの他の様々な既知のタイプに対して本発明を適用可能である。
【００１９】
Ｘ線管装置１１は、Ｘ線管１１ａおよびＸ線フィルタ１１ｂを含む。Ｘ線管１１ａは、高電圧発生部１４から電力供給を受けて、Ｘ線検出器１２に向けてＸ線を放射する。Ｘ線フィルタ１１ｂは、被曝低減のために低エネルギー成分を除去する。高電圧発生部１４は、高電圧変圧器、フィラメント電流発生器および整流器を備える。この他に高電圧発生部１４は、管電圧およびフィラメント電流を任意にまたは段階的に調整するために、管電圧切換器およびフィラメント電流切換器等を備えている。なおＸ線管装置１１は、錐状（円錐状または角錐状）のいわゆるコーンビームとしてＸ線を放射する機能を備える。
【００２０】
Ｘ線検出器１２は、複数のＸ線検出素子をそれぞれ含んだ複数の素子列を備える。これら複数の素子列は、回転軸ＲＡに沿った方向に配列されている。複数のＸ線検出素子はそれぞれ、入射するＸ線の強度に応じた電気信号を出力する。
【００２１】
被検体２００は、寝台１０の天板１０ａに載置される。寝台１０は、寝台駆動部１５により駆動されて、天板１０ａをその長手方向（図１中の左右方向）に移動する。通常、この長手方向が回転軸ＲＡと平行になるように寝台１０が設置される。また通常、被検体２００は、その体軸が回転軸ＲＡに沿うように天板１０ａに載置される。かくして被検体２００は、天板１０ａの移動に伴ってスキャンガントリ１の空洞内に挿入される。
【００２２】
データ収集部１６は、Ｘ線検出器１２の出力をスキャンデータとして収集し、コンピュータ装置２に供給する。なお、Ｘ線検出器１２とデータ収集部１６との間には、スリップリングや光通信などを用いたインタフェースが介挿される。これによりデータ収集部１６は、回転架台を連続回転させながらＸ線検出器１２の出力を収集できる。
【００２３】
コンピュータ装置２は、ガントリ制御部２１、前処理部２２、画像再構成部２３、記憶部２４、表示部２５、操作卓２６、主制御部２７およびインタフェース部（ＩＦ部）２８を備える。これらのガントリ制御部２１、前処理部２２、画像再構成部２３、記憶部２４、表示部２５、操作卓２６、主制御部２７およびインタフェース部２８は、データ／制御バス２９を介して互いに接続されている。
【００２４】
ガントリ制御部２１は、診断に必要なスキャンデータを得るためのスキャンが行われるようにスキャンガントリ１の動作を制御する。
【００２５】
前処理部２２は、データ収集部１６から供給されたスキャンデータに対して感度補正などの前処理を施す。前処理部２２で前処理がなされた後のスキャンデータは、投影データとして記憶部２４に格納される。
【００２６】
画像再構成部２３は、記憶部２４に格納された投影データに基づいて断層画像データを再構成する。画像再構成部２３は、周知の様々な再構成法を適宜に使用して画像再構成を行うことができるが、それらの使用可能な再構成法にはハーフ投影データセットから断層画像データを再構成するものを少なくとも含む。
【００２７】
記憶部２４は、上記の投影データの他に、画像再構成部２３で再構成された断層画像データを一時的に記憶する。記憶部２４としては、例えばＨＤＤ（hard disk drive）やＲＡＭ（random access memory）が利用できる。
【００２８】
表示部２５は、記憶部２４に記憶された断層画像データに基づいて断層画像を表示する。
【００２９】
操作卓２６は、操作者が例えば撮影条件などの様々な情報や各種指示を入力するために設けられている。操作卓２６は、操作画面を備える。
【００３０】
主制御部２７は、既存のＣＴ装置で実現されているような各種の動作を実現するようにＣＴ装置１００の各部の動作を総括制御する機能を備える。主制御部２７は他に、次のような各種の機能を備える。主制御部２７は、例えばプロセッサとメモリとを組み合わせて実現される。そして各種の機能は、上記プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。
【００３１】
上記の機能の１つは、時間的に互いにずれた多数の期間のそれぞれにて収集されたハーフ投影データセットに基づいて多数の比較用画像をそれぞれ再構成するように画像再構成部２３を制御する。上記の機能の１つは、多数の比較用画像から心臓に相当する領域をそれぞれ抽出する。上記の機能の１つは、属する心拍周期が互いに異なり、かつ心臓の大きさが互いにほぼ同じである心拍位相の組み合わせを、上記の抽出した複数の領域の大きさの比較によって検出する。上記の機能の１つは、上記の検出した組み合わせに含まれる複数の拍動位相のそれぞれに近い複数の期間に収集された投影データを組み合わせてハーフ投影データセットを生成する。上記の機能の１つは、上記のように生成されたハーフ投影データセットに含まれた投影データに基づく再構成を行うように画像再構成部２３を制御する。
【００３２】
インタフェース部２８には、ＥＣＧユニット３００などの外部装置が適宜に接続される。インタフェース部２８は、接続された外部装置とコンピュータ装置２との間での情報の授受をインタフェースする。なおＥＣＧユニット３００は、被検体２００の生体信号としてのＥＣＧ信号を検出し、このＥＣＧ信号をコンピュータ装置２で取り扱うのに適した状態に調整した上でコンピュータ装置２へと供給する。
【００３３】
次に以上のように構成されたＣＴ装置１００の動作について説明する。
【００３４】
このＣＴ装置１００は、既存のＣＴ装置で実現されている各種の撮影を行うことが可能であるが、これについての説明は省略する。そしてここでは、既存のＣＴ装置では実現されていないＣＴ装置１００に特有の撮影動作について説明することとする。
【００３５】
図２はセグメントＥＧＲ法による画像再構成の際の主制御部２７の処理手順を示したフローチャートである。
【００３６】
主制御部２７はこの図２に示す処理を開始するのに先立って、被検体２００の心臓を含んだ領域を複数の心拍周期に渡ってボリュームスキャンするようにガントリ制御部２１に指示する。この指示に応じてのガントリ制御部２１による制御の下に、投影データを収集するための動作がスキャンガントリ１にて実行される。そしてデータ収集部１６で収集されたスキャンデータは、前処理部２２での処理によって投影データとされた上で、記憶部２４に記憶される。このとき、各投影データがどの投影方向に関して取得されたかと、各投影データがどの心拍周期のどの心拍位相で取得されたかとを識別可能とする管理情報も記憶部２４に記憶される。なおＣＴ装置１００では、ＥＣＧユニット３００が出力するＥＣＧ信号のＲ波から次のＲ波までの期間を１つの心拍周期とする。そしてこの心拍周期を０〜１００％で規格化して当該期間内の時点を％値で表現したものを心拍位相とする。ただし心拍周期の基準は、Ｒ波以外のタイミングに定めても良い。また心拍位相は、Ｒ波などの基準タイミングからの経過時間として表現しても良い。
【００３７】
ボリュームスキャンを３心拍周期以上に渡って行った場合、３つ以上の心拍周期のそれぞれで収集された投影データから選出した投影データよりなるハーフ投影データセットに基づいて画像再構成することも可能であるし、あるいは複数の断層画像データを再構成することも可能である。しかしながらここでは、ｉｐ番目および（ｉｐ＋１）番目の２つの心拍周期B(ip)，B(ip+1)のそれぞれで収集された投影データのみに着目し、１つのみの断層画像データを再構成する動作について説明する。
【００３８】
ステップＳａ１において主制御部２７は、心拍周期B(ip)，B(ip+1)内の所定の心拍位相毎のアキシャル画像を再構成するよう画像再構成部２３を制御する。ここでのアキシャル画像の再構成には、例えば一般的なハーフ再構成法を用いる。アキシャル画像をどの心拍位相に関して再構成するかは任意であって良いが、例えば１％毎の心拍位相のそれぞれとする。この場合、１つの心拍周期につき１００枚のアキシャル画像が再構成されることになる。これら複数のアキシャル画像は、記憶部２４に記憶される。
【００３９】
ステップＳａ２において主制御部２７は、ステップＳａ１で再構成された複数のアキシャル画像のそれぞれに関して、各アキシャル画像における心臓領域の大きさを測定する。これは具体的には、アキシャル画像を空気領域とそれ以外の領域とを区別する適切な閾値により２値化した上で、空気以外の領域の大きさ（面積）を測定することによって実現できる。
【００４０】
ステップＳａ３において主制御部２７は、心拍周期B(ip)，B(ip+1)に関して低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)をそれぞれ検出する。低速変動期間とは、心臓の大きさの変化が小さい期間のことである。低速変動期間は例えば、ステップＳａ２において測定した大きさの時間変化量（微分値）が一定レベル以下である期間として検出すればよい。
【００４１】
図３は心拍周期B(ip)，B(ip+1)における心臓領域の大きさの時間変化の一例を示した図である。図３において、左側のグラフが心拍周期B(ip)に、右側のグラフが心拍周期B(ip+1)にそれぞれ関する。
【００４２】
一般に心臓は、１つの心拍周期の中においては収縮末期および拡張中期においてその動きが小さいことが知られている。このため、低速変動期間の候補も、この収縮末期および拡張中期にそれぞれ検出されることになる。図３に示すように心拍周期B(ip)，B(ip+1)のそれぞれにおける心臓の大きさの時間変化の様子に大きな違いが生じていたとしても、各心拍周期内における収縮末期および拡張中期はＥＣＧ信号の変化傾向から容易に区別することができる。そこで、事前に、あるいはこの時点において、収縮末期および拡張中期のいずれを希望するかのユーザ指定を受け付けて、ユーザにより希望される方に近い低速変動期間の候補を低速変動期間とすれば良い。ただし、不整脈等の影響で収縮末期や拡張末期が認識できない場合もあるので、必ずしもユーザ指定を受け付ける必要はない。ここでは、心拍周期B(ip)，B(ip+1)のいずれについても第２の候補が低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)として検出されることとする。あるいは、心拍周期B(ip)についての低速変動期間の各候補と心拍周期B(ip+1)についての低速変動期間の各候補とで心臓の大きさの代表値（最小値、最大値、あるいは平均値など）を比較し、その差が最小と成る組み合わせに含まれる候補どうしを低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)として検出しても良い。
【００４３】
ステップＳａ４において主制御部２７は、心拍周期B(ip)，B(ip+1)のそれぞれに関してチューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)をそれぞれ設定する。具体的には主制御部２７は、図４に示すように低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)のそれぞれの中央の位相として、心拍周期B(ip)，B(ip+1)のそれぞれに関してゲーティングポイントGP(ip)，GP(ip+1)をそれぞれ定める。そして主制御部２７は、ゲーティングポイントGP(ip)，GP(ip+1)のそれぞれにおける投影方向をチューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)としてそれぞれ設定する。
【００４４】
図５はチューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)の設定例を示す図である。
【００４５】
ステップＳａ５において主制御部２７は、心拍周期B(ip)，B(ip+1)のそれぞれに関するパッチP(ip)，P(ip+1)の成長を開始する。ここでパッチP(ip)，P(ip+1)とは、チューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)を中心とした図５に示すような角度範囲を指す。そしてパッチの成長とは、パッチの幅を一定の速度（以下、成長速度と称する）で増大させることである。パッチP(ip)，P(ip+1)のそれぞれの成長速度は互いに等しい固定値としても良いが、ここでは低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)の大きさに応じてパッチP(ip)，P(ip+1)のそれぞれの成長速度dPSp(ip)，dPSp(ip+1)をそれぞれ定める。図４に示すようにＮview(ip)＜Ｎview(ip+1)なる関係にあるならば、図６に示すようにdPSp(ip)＜dPSp(ip+1)なる関係となるように成長速度dPSp(ip)，dPSp(ip+1)が定められる。なお、低速変動期間が大きい心拍周期に関する成長速度が低速変動期間が小さい心拍期間の成長速度よりも大きく設定されれば、低速変動期間の大きさと成長速度との関係は任意であって良く、その条件を満たすように予め定めたルールに従って設定されれば良い。
【００４６】
ステップＳａ６において主制御部２７は、パッチP(ip)，P(ip+1)の成長が完了するのを待ち受ける。そして、パッチP(ip)の一部領域とパッチP(ip+1)の一部領域との組み合わせにより１８０度＋ファン角の連続した角度範囲をカバーできるまでパッチP(ip)，P(ip+1)を成長させたならば、主制御部２７はパッチの成長が完了したと判断する。そしてこの場合に主制御部２７は、ステップＳａ６からステップＳａ７へ進む。
【００４７】
ステップＳａ７において主制御部２７は、パッチP(ip)，P(ip+1)の互いのオーバーラップ量が予め定められた閾値th_OverLapViewよりも大きいか否かを確認する。この確認は、パッチP(ip)，P(ip+1)の成長の継続時間をｔと表す場合、例えば次の条件式が成立するか否かを確認することにより実現される。
【００４８】
{TB(ip+1)＋dPSp(ip+1)×t}−{TB(ip)＋dPSp(ip)×t}＞th_OverLapView
そして、オーバーラップ量が閾値th_OverLapViewよりも大きい場合、主制御部２７はステップＳａ７からステップＳａ８へ進む。
【００４９】
ステップＳａ８において主制御部２７は、低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)のうちの大きい方に関したパッチ（以下、パッチP(x)と記す）についての成長余地が有るか否かを確認する。この確認は、例えば次の条件式が成立するか否かを確認することにより実現される。ただし、成長速度dPSp(ip)，dPSp(ip+1)のうちのパッチP(x)に関する方をdPSp(x)、低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)のうちの大きい方をＮview(x)とそれぞれ表す。
【００５０】
dPSp(x)×t＜Ｎview(x)／2
パッチP(x)に成長余地が有るならば、主制御部２７はステップＳａ８からステップＳａ９へ進む。
【００５１】
ステップＳａ９において主制御部２７は、チューブポジションTB0(x)を再設定する。ここでチューブポジションTB0(x)は、チューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)のうちのパッチP(x)に関する方である。そしてTB0(x)の再設定は、例えば次式を計算することにより実現される。ただし、Ｘ線管１１ａの１回転当たりの投影方向数をViewRevと表す。
【００５２】
TB0(x)＝TB0(x)−{Ｎview(x)／2−dPSp(x)×t}×360／ViewRev
このようにして、Ｎview(ip)がＮview(ip+1)よりも大きいならばチューブポジションがTB0(ip)が、Ｎview(ip+1)がＮview(ip)よりも大きいならばチューブポジションがTB0(ip+1)が、それぞれ再設定される。なお、Ｎview(ip)とＮview(ip+1)とが同じ大きさである場合は、チューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)のうちの予め定められた方を再設定すればよい。そしてこのようにチューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)のいずれかを再設定したならば、その再設定したチューブポジションと、他方のステップＳａ４で設定されたままのチューブポジションとに関して、主制御部２７はステップＳａ５以降の処理を再度実行する。
【００５３】
オーバーラップ量が閾値th_OverLapView以下であった場合、主制御部２７はステップＳａ７からステップＳａ１０へ進む。またパッチP(x)に成長余地が無いならば、主制御部２７はステップＳａ８からステップＳａ１０へ進む。
【００５４】
ステップＳａ１０において主制御部２７は、パッチP(ip)，P(ip+1)に関して有効パッチ領域Pava(ip)，Pava(ip+1)をそれぞれ決定する。有効パッチ領域Pava(ip)，Pava(ip+1)は、パッチP(ip)，P(ip+1)にそれぞれ属するとともに、組み合わせることによって１８０度＋ファン角の連続した角度範囲をカバーでき、しかも互いに重複しない角度領域としてそれぞれ決定する。なお、パッチP(ip)，P(ip+1)のそれぞれから有効パッチ領域Pava(ip)，Pava(ip+1)をどのように選択するかは任意で良く、上記の条件を満たすように予め定められたルールに従って有効パッチ領域Pava(ip)，Pava(ip+1)がそれぞれ決定されれば良い。ただし、パッチP(ip)，P(ip+1)が互いに重複する領域に関しては、低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)のうちの大きい方に関するパッチを有効とすることが望ましい。
【００５５】
ステップＳａ１１において主制御部２７は、有効パッチ領域Pava(ip)に含まれる各投影方向についてゲーティングポイントGP(ip)に最も近い心拍位相でそれぞれ取得された投影データおよび有効パッチ領域Pava(ip+1)に含まれる各投影方向についてゲーティングポイントGP(ip)に最も近い心拍位相でそれぞれ取得された投影データを記憶部２４から選出し、これらの投影データのセットとしてハーフ投影データセットを生成する。
【００５６】
ステップＳａ１２において主制御部２７は、上記のように生成したハーフ投影データセットに基づいてハーフ投影法で断層画像データを再構成するように画像再構成部２３に指示する。
【００５７】
以上のようにＣＴ装置１００によれば、心拍周期B(ip)，B(ip+1)のそれぞれにおける心臓の大きさの変化が少ないとともに、それぞれの心臓の大きさの差が小さくなる低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)の近辺で取得された投影データのみを組み合わせて生成したハーフ投影データセットに基づいて断層画像データの再構成が行われるので、セグメントＥＧＲ法による高時間分解能での再構成でありながら、ブレを抑えた高画質な再構成画像を得ることが可能である。
【００５８】
またＣＴ装置１００によれば、心拍位相毎のアキシャル画像の空気領域以外の領域として抽出した心臓領域の大きさとして各心拍位相における心臓の大きさを測定するので、肺などの他の器官の動きの影響を低減して各心拍位相における心臓の大きさを正確に把握することが可能であり、低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)を適切に検出できる。
【００５９】
またＣＴ装置１００によれば、パッチP(ip)とパッチP(ip+1)とが大きく重複してしまう場合には、チューブポジションTB0(ip)とチューブポジションTB0(ip+1)との角度差を増大させた上でパッチP(ip)，P(ip+1)の成長をやり直すので、パッチの重複量を減らすことが、すなわちパッチP(ip)の成長とパッチP(ip+1)の成長とのレゾナンスを低減することができる。そしてこれにより、パッチP(ip)，P(ip+1)の双方から有効パッチ領域Pava(ip)，Pava(ip+1)をそれぞれに十分に選出することができ、時間分解能を効率的に向上できる。さらにＣＴ装置１００によれば、チューブポジションTB0(ip)とチューブポジションTB0(ip+1)との角度差を増大させるために、低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)のうちの大きな方に関するチューブポジションを再設定するので、この再設定後のチューブポジションTB0(ip)，TB0(ip+1)の双方を低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)のそれぞれの中に収めておくことができる。そしてこれにより、ハーフ投影データセットに含まれる投影データの多くを低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)に取得されたものとすることができる。
【００６０】
またＣＴ装置１００によれば、低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)のうちの大きな方に関するパッチの成長速度を他方のパッチに関する成長速度よりも大きくしているので、各パッチに対応する期間が低速変動期間からはみ出してしまう可能性、あるいははみ出してしまった場合のはみ出し量を小さく抑えることが可能である。この結果、ハーフ投影データセットに含まれる投影データの多くを低速変動期間Ｎview(ip)，Ｎview(ip+1)に取得されたものとすることができる。
【００６１】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【００６２】
心拍位相は、心臓の大きさの変化に基づいて検出しても良い。そしてこの場合には、ＥＣＧユニット３００は使用しなくても良い。
【００６３】
撮影対象器官は、心臓以外でも肺などのような拍動する器官であれば良い。
【００６４】
別体のＸ線スキャナにより収集された投影データに基づいて断層画像データを再構成する画像再構成装置に本願発明を適用することも可能である。
【００６５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１…スキャンガントリ、２…コンピュータ装置、１０…寝台、１１…Ｘ線管装置、１２…Ｘ線検出器、１３…架台回転駆動部、１４…高電圧発生部、１５…寝台駆動部、１６…データ収集部、２１…ガントリ制御部、２２…前処理部、２３…画像再構成部、２４…記憶部、２５…表示部、２６…操作卓、２７…主制御部、２８…インタフェース部、２９…制御バス、１００…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ装置）、３００…ＥＣＧユニット。
【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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