(57)【要約】【課題】幾何条件を変更した後に最初に断層撮影をする場合に、スキャン開始から断面像の完成までの時間を短くできるＣＴ装置を提供する。【解決手段】透過像の回転中心位置を求め記憶する回転中心求出部９ｅと、スキャン制御部９ｄと回転中心求出部９ｅと再構成部９ｆとを制御して、被検体５に対し第一のスキャンを実施して、第一のスキャンデータから回転中心位置の求出と記憶を行い、引き続き、被検体５に対し第二のスキャンを実施して第二のスキャンデータを記憶しつつ、第二のスキャンデータから順次、回転中心位置を用いて再構成処理を前記第二のスキャンと並行して行い、被検体５の断面像を再構成する撮影制御部９ｃを有するＣＴ装置。【選択図】図１
2011145272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出して透過像として出力する放射線検出手段と、前記放射線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記放射線とを相対的に回転させる回転手段と、前記回転手段と前記放射線検出手段とを制御して所定の範囲で前記回転をさせつつ検出された複数の透過像をスキャンデータとして取り込んで記憶するスキャンを実施するスキャン制御手段と、前記記憶されたスキャンデータから前記被検体の断面像を再構成する再構成手段とを有するＣＴ装置において、
前記記憶されたスキャンデータから透過像上の前記回転軸の投影位置である回転中心位置を求め記憶する回転中心求出手段と、
前記スキャン制御手段と前記回転中心求出手段と前記再構成手段とを制御して、被検体に対し第一のスキャンを実施して、第一のスキャンデータを記憶し、前記第一のスキャンデータから回転中心位置の求出と記憶を行い、引き続き、前記被検体に対し第二のスキャンを実施して第二のスキャンデータを記憶しつつ、前記記憶された第二のスキャンデータから順次、前記記憶した回転中心位置を用いて再構成処理を前記第二のスキャンと並行して行い、前記被検体の断面像を再構成する撮影制御手段を有することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＴ装置において、
前記撮影制御手段は入力を受付けて、前記入力により前記第二のスキャンのスキャン条件を設定し、さらに前記第一のスキャンのスキャン条件を前記第二のスキャンよりスキャン時間が短くなるように自動設定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、
前記撮影制御手段は、前記第二のスキャンデータから前記被検体の断面像を再構成した後、前記第二のスキャンデータから回転中心位置を求め、前記記憶した回転中心位置に上書き記憶することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＣＴ装置において、
前記放射線源と前記回転軸との距離ＦＣＤを含む幾何条件を変更して設定するシフト機構を有し、
前記撮影制御手段は、前記距離ＦＣＤを含む幾何条件の変更を検出する機能を有し、少なくとも前記距離ＦＣＤを含む幾何条件が変更された後の初めての撮影制御は請求項１記載の撮影制御を行い、初めてでない撮影制御は、初めての撮影制御の際に前記記憶された回転中心位置を用いて、請求項１記載の撮影制御から前記第一のスキャンと前記回転中心位置の求出と記憶を除いた撮影制御を行うことを特徴とするＣＴ装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のＣＴ装置において、
前記回転軸が前記放射線の中央の放射線光軸に対して垂直から傾斜して交差することを特徴とする傾斜型のＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、被検体の断面像を撮影するコンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と記載する。）に関する。
【背景技術】
【０００２】  回転のみを行う所謂ＲＲ（Ｒｏｔａｔｅ  Ｒｏｔａｔｅ）方式（第三世代方式）のＣＴ装置は、放射線源から発生する放射線（Ｘ線）を被検体に向けて照射し、被検体を放射線の光軸の方向に対し交差する回転軸で放射線に対して相対的に回転させ、一回転中の所定回転位置ごとに被検体から透過してくる放射線を１次元あるいは２次元の複数検出チャンネルを有する放射線検出器で検出し、この検出器出力から被検体の断面像ないし３次元データを得る（断層撮影する）ものである。【０００３】  図５に従来例として、特許文献１に記載されているＣＴ装置の構成を示す（正面図）。Ｘ線管１０１と、ここから発生する角錐状のＸ線ビーム１０２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器１０３が対向して配置され、このＸ線ビーム１０２に入るようにテーブル１０４上に載置された被検体１０５の透過像（透過データ）を得るようになっている。【０００４】  テーブル１０４は回転・昇降機構１０６上に配置され、被検体１０５の断面像を撮影する時は、テーブル１０４を回転軸ＲＡに対し回転・昇降機構１０６により１回転させながら多数の方向について透過像を得る（スキャンと言う）。この多数の透過像を制御処理部１０７で再構成処理して被検体１０５の断面像（１枚ないし多数枚）を得る。【０００５】  さらに、回転軸ＲＡおよびＸ線検出器１０３はシフト機構１０８によりＸ線管１０１のＸ線焦点Ｆに近づけあるいは遠ざける（シフトする）ことができ、撮影距離ＦＣＤ（Ｆｏｃｕｓ  ｔｏ  ｒｏｔａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と検出距離ＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ  ｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を変えて、目的に応じて撮影倍率（＝ＦＤＤ／ＦＣＤ）を変更できるようになっている。【０００６】  再構成処理の方法は、通常、角錐状のＸ線ビームの場合、非特許文献１記載の方法が用いられる。この方法は、フィルター補正逆投影法（ＦＢＰ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｂａｃｋ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法）の一種で、３次元的に逆投影するものである。【０００７】  なお、再構成処理において、分解能のよい断面像を得るためには、透過像上で回転中心位置（回転軸の投影位置）が１画素よりも細かい単位で正確に知られている必要がある。逆に言うと、回転中心位置が未知だと再構成処理の逆投影が実施できない。【０００８】  通常、幾何条件、例えば、撮影距離ＦＣＤあるいは検出距離ＦＤＤ等を変更すると機構誤差のため透過像上の回転中心位置がずれてしまうため、変更する度に、回転中心位置の較正を行なう必要があるが、特許文献１乃至５では、回転中心位置を、被検体１０５をスキャンして得た透過像それ自体から求めて再構成処理に用いている。【０００９】  特許文献１乃至５の回転中心求出を用いれば、幾何条件の変更の度に被検体１０５をピン状の治具に乗せ換えて回転中心位置の較正をやり直す、という手間が省ける。【００１０】  特許文献１の回転中心求出は、回転軸に垂直な撮影断層面に対し、「撮影断層面に沿った検出器の検出チャネルｎと回転角φとで得られる投影データを、各検出チャンネルｎごとに回転角φの３６０°分を平均して得られる平均投影データの対称中心を求めて回転の中心に対応する中心チャンネルｎｃとする」もの���ある。【００１１】  特許文献２と３の回転中心求出は、「被検体の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することで決まる当該複数点とそれぞれ逆向きＸ線経路をなす複数点での透過データとの相関をとり、仮想回転中心を変更して最も良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」ものであり、特許文献２では被検体が回転、特許文献３ではＸ線源とＸ線検出器が回転に限定されている。【００１２】  特許文献４の回転中心求出は、「１回転の走査中に得られる複数の透過像それぞれを減衰指数に相当する投影像に変換し、この複数の投影像を加算した加算投影像が回転軸に対し対称であることを利用して、投影像上の回転軸を算出する」ものである。この回転中心求出は、回転軸ＲＡがＸ線光軸Ｌと垂直な通常のＣＴ装置だけでなく、回転軸を垂直から傾斜させた所謂傾斜型ＣＴ装置にも用いることができる。【００１３】  特許文献５の回転中心求出は、特許文献２と３の回転中心求出をハーフスキャン及びヘリカルスキャンに応用したものである。【００１４】  本願発明で使用する回転中心求出は、特許文献１乃至５の回転中心求出のいずれかであり、特許文献１乃至５を本願発明に組み込むものとし、その詳細な記述を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特許第３６０７２８５号公報
【特許文献２】特許第３６１６９２８号公報
【特許文献３】特許第４０９５０９１号公報
【特許文献４】特開２００５−２３３７６０号公報
【特許文献５】特開２００５−１９５４９４号公報
【非特許文献１】Ｌ．Ａ．Ｆｅｌｄｋａｍｐ，Ｌ．Ｃ．Ｄａｖｉｓ  ａｎｄ  Ｊ．Ｗ．Ｋｒｅｓｓ，Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ／Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．６／Ｊｕｎｅ１９８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】  従来のＣＴ装置では、幾何条件、例えば、撮影距離ＦＣＤあるいは検出距離ＦＤＤ等を変更した後に最初に断層撮影をする場合に、スキャン開始から断面像の完成までの時間が長いという問題がある。【００１７】  その理由を記載する。まず、幾何条件変更後の２回目以降の断層撮影では、最初の断層撮影のときに求めた回転中心位置を用いて、スキャンと並行して再構成を行うことができる。これに対し、幾何条件変更後の最初の断層撮影では、機構誤差のため回転中心位置がずれ、正確な回転中心位置が未知であるため、まず、スキャンして全透過像を記憶し、次に、記憶した全透過像から回転中心位置を求め、この求めた回転中心位置を用いて記憶した全透過像から断面像を再構成する手順を採るので、スキャンと再構成が並行して行えないため、断面像が完成するまでの時間が長くなるのである。【００１８】  例えば、スキャンに６０秒、再構成に７０秒かかり回転中心求出に２秒かかるとすると、断面像ができるまでに、１回目は概略１３２秒かかり、２回目以降は概略７０秒かかることになる。【００１９】  上述した課題に鑑みて、本発明の目的は、幾何条件を変更した後に最初に断層撮影をする場合に、スキャン開始から断面像の完成までの時間を短くできる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】
【００２０】  前記目的を達成するため、本発明に係る請求項１記載のＣＴ装置は、被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出して透過像として出力する放射線検出手段と、前記放射線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記放射線とを相対的に回転させる回転手段と、前記回転手段と前記放射線検出手段とを制御して所定の範囲で前記回転をさせつつ検出された複数の透過像をスキャンデータとして取り込んで記憶するスキャンを実施するスキャン制御手段と、前記記憶されたスキャンデータから前記被検体の断面像を再構成する再構成手段とを有するＣＴ装置において、前記記憶されたスキャンデータから透過像上の前記回転軸の投影位置である回転中心位置を求め記憶する回転中心求出手段と、前記スキャン制御手段と前記回転中心求出手段と前記再構成手段とを制御して、被検体に対し第一のスキャンを実施して、第一のスキャンデータを記憶し、前記第一のスキャンデータから回転中心位置の求出と記憶を行い、引き続き、前記被検体に対し第二のスキャンを実施して第二のスキャンデータを記憶しつつ、前記記憶された第二のスキャンデータから順次、前記記憶した回転中心位置を用いて再構成処理を前記第二のスキャンと並行して行い、前記被検体の断面像を再構成する撮影制御手段を有することを要旨とする。【００２１】  本発明に係る請求項２記載のＣＴ装置は、請求項１に記載のＣＴ装置において、前記撮影制御手段は入力を受付けて、前記入力により前記第二のスキャンのスキャン条件を設定し、さらに前記第一のスキャンのスキャン条件を前記第二のスキャンよりスキャン時間が短くなるように自動設定することを要旨とする。【００２２】  この構成により、幾何条件を変更した後に最初に断層撮影をする場合に、正確な回転中心位置が未知なので、まず、第二のスキャンより短いスキャン時間の第一のスキャンを実施してスキャンデータから回転中心位置を求めるので、この回転中心位置を用いることで、第二のスキャンでは、スキャンと再構成処理を並行して行うことができるので、第一のスキャンと第二のスキャンを含めてスキャン開始から断面像が完成するまでの時間を（第二のスキャンのみ行った後回転中心を求めこの回転中心を用いて再構成する場合に比べて）短くできる。【００２３】  本発明に係る請求項３記載のＣＴ装置は、請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、前記撮影制御手段は、前記第二のスキャンデータから前記被検体の断面像を再構成した後、前記第二のスキャンデータから回転中心位置を求め、前記記憶した回転中心位置に上書き記憶することを要旨とする。【００２４】  この構成により、第二のスキャンのスキャンデータから再構成リトライするとき、および幾何条件変更後の初めてでない断層撮影において、第一のスキャンよりスキャン時間が長く情報量の多い第二のスキャンのスキャンデータから求めたより精度の高い回転中心位置を使用することができる。【００２５】  本発明に係る請求項４記載のＣＴ装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＣＴ装置において、前記放射線源と前記回転軸との距離ＦＣＤを含む幾何条件を変更して設定するシフト機構を有し、前記撮影制御手段は、前記距離ＦＣＤを含む幾何条件の変更を検出する機能を有し、少なくとも前記距離ＦＣＤを含む幾何条件が変更された後の初めての撮影制御は請求項１記載の撮影制御を行い、初めてでない撮影制御は、初めての撮影制御の際に前記記憶された回転中心位置を用いて、請求項１記載の撮影制御から前記第一のスキャンと前記回転中心位置の求出と記憶を除いた撮影制御を行うことを要旨とする。【００２６】  この構成により、幾何条件の変更を自動的に検出して請求項１記載の断層撮影を実施できる。【００２７】  本発明に係る請求項５記載のＣＴ装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のＣＴ装置において、前記回転軸が前記放射線の中央の放射線光軸に対して垂直から傾斜して交差することを特徴とする傾斜型のＣＴ装置。【００２８】  この構成により、回転軸が放射線光軸と垂直な通常のＣＴ装置だけでなく、回転軸を垂直から傾斜させた所謂傾斜型ＣＴ装置でも、請求項１ないし４記載のＣＴ装置と同じ効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】  本発明によれば、ＣＴ装置において、幾何条件を変更した後に最初に断層撮影をする場合に、スキャン開始から断面像の完成までの時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）。
【図２】第一の実施形態における断層撮影全体のフロー図。
【図３】第一の実施形態のステップＳ６における再構成処理のフロー図。
【図４】第一の実施形態の断層撮影時間の改善の一例を示す図。
【図５】従来のＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）。
【発明を実施するための形態】
【００３１】  以下、図面を参照して、本発明実施形態を説明する。
【００３２】（本発明の第一の実施の形態の構成）
以下、本発明の第一の実施形態の構成について図１を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態に係るＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）である。
【００３３】  Ｘ線管（放射線源）１と、Ｘ線管１のＸ線焦点Ｆより放射されたＸ線の一部である角錐状のＸ線ビーム（放射線）２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器（放射線検出手段）３とが対向して配置され、このＸ線ビーム２に入るようにテーブル４上に載置された被検体５を透過したＸ線ビーム２がＸ線検出器３により検出され、透過像（透過データ）として出力される。
【００３４】  テーブル４は回転・昇降機構（回転手段）６上に配置され、回転・昇降機構６によりＸ線ビーム２の中央のＸ線光軸（放射線光軸）Ｌと垂直に交差する回転軸ＲＡに対して回転されるとともに、回転軸ＲＡと平行なｚ方向にｚ移動（昇降）される。
【００３５】  さらに、シフト機構７は回転軸ＲＡおよびＸ線検出器３を位置決めし、撮影距離ＦＣＤ（Ｆｏｃｕｓ  ｔｏ  ｒｏｔａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と検出距離ＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ  ｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を設定するとともに、回転軸ＲＡおよびＸ線検出器３をＸ線管１に近づけあるいは遠ざけて撮影距離ＦＣＤ、検出距離ＦＤＤを変更する。
【００３６】  ここで、シフト機構７は目的に応じて撮影倍率（＝ＦＤＤ／ＦＣＤ）を変更するために用いられ、回転・昇降機構６のｚ移動（昇降）は被検体５の着目部をＸ線ビーム２の高さに合わせるのに用いられる。また、回転・昇降機構６の回転は断面像を撮影する場合に被検体５をＸ線ビーム２に対し回転させて、所定のステップ角度毎に多数の方向についての透過像を得るために用いられる。
【００３７】  シフト機構７は、エンコーダ（図示省略）によりＦＣＤとＦＤＤを測定して出力し、回転・昇降機構６は、同様に、エンコーダ（図示省略）により回転角度φと昇降位置ｚを測定し出力する。
【００３８】  Ｘ線制御部８は、Ｘ線管１に対し、設定された管電圧と管電流を印加して、Ｘ線ビーム２を放射させるようにＸ線管１を制御する。
【００３９】  構成要素として、他に、各機構部（回転・昇降機構６、シフト機構７）を制御し、また、Ｘ線検出器３からの透過データを処理する制御処理部９、処理結果等を表示する表示部９ａ等がある。
【００４０】  制御処理部９は通常のコンピュータで、ＣＰＵ、メモリ、ディスク（不揮発メモリ）、表示部９ａ、入力部（キーボードやマウス等）９ｂ、機構制御ボード、インターフェース、等より成っている。
【００４１】  制御処理部９は、機構制御ボードにより、各機構部６，７が出力する動作位置の信号（ＦＣＤ，ＦＤＤ，φ，ｚ）を受けて各機構部６，７を制御して被検体の位置合わせやスキャン（断層撮影走査）等を行わせる他、透過像の収集指令パルス等をＸ線検出器３に送る（制御する）。
【００４２】  また、制御処理部９は、撮影条件設定時に、Ｘ線検出器３からの透過像を取込み、表示部９ａにリアルタイム表示し、断層撮影時には、Ｘ線検出器３からの透過像を収集し、記憶し、再構成処理して被検体の断面像を作成し、表示部９ａに表示する。
【００４３】  また、制御処理部９は、Ｘ線制御部８に指令を出し、管電圧、管電流を設定すると共に、Ｘ線の放射、停止の指示を行なう。管電圧、管電流は被検体に合わせて変えることができる。
【００４４】  図１に示すように、制御処理部９はソフトウエアを読み込んでＣＰＵが機能する機能ブロックとして、断層撮影前にＸ線条件・幾何条件・スキャン条件・再構成条件等の撮影条件を設定し、また、断層撮影全体を制御する撮影制御部（撮影制御手段）９ｃ、断層撮影のスキャンをするためのスキャン制御部（スキャン制御手段）９ｄ、スキャンで得られた透過像から透過像上の回転軸ＲＡの投影位置である回転中心位置を求める回転中心求出部（回転中心求出手段）９ｅとスキャンで得られた透過像から断面像を作成する再構成部（再構成手段）９ｆ、等を備えている。
【００４５】  （第一の実施の形態の作用）
図２及び図３を参照して作用を説明する。
【００４６】  図２は断層撮影全体のフロー図である。図２のフロー図で、ステップＳ１乃至ステップＳ６は撮影制御部９ｃがスキャン制御部９ｄ、回転中心求出部９ｅ、再構成部９ｆを制御して行う。
【００４７】  ステップＳ１で、撮影制御部９ｃは入力部９ｂからの入力を受付けて、撮影条件を設定する。撮影条件としては、管電圧・管電流等のＸ線条件、撮影距離ＦＣＤ、検出距離ＦＤＤ、テーブル４の昇降位置ｚ等の幾何条件、撮影の角度範囲、撮影のステップ角度（あるいは１回転中の撮影枚数）、１回の撮影の積分フレーム数（積分時間相当）などのスキャン条件、断面像間隔・断面像枚数などの再構成条件等である。
【００４８】  操作者の入力で撮影条件が設定されるが、Ｘ線条件と幾何条件の設定に関しては、撮影制御部９ｃはＸ線検出器３からの透過像を取込み、表示部９ａにリアルタイム表示するので、操作者はその表示を目視しながらＸ線条件と幾何条件を変え、表示を確認して決定できる。
【００４９】  ステップＳ２で、撮影制御部９ｃは「幾何条件変更後の最初の断層撮影か？」を判定する。具体的には、各機構部６，７が出力する動作位置の信号（ＦＣＤ，ＦＤＤ，ｚ）を受けて、少なくとも前記距離ＦＣＤが変更された後の初めての断層撮影かを判定する。ここで、初めての断層撮影と判定することは、回転中心が未知で再構成する前に回転中心位置を求める必要があると判定することである。
【００５０】  判定の詳細には、条件、
（ＦＣＤ変化あり）または（ＦＤＤの変化の絶対値＞ΔＦＤＤｌｍｔ）または（ｚの変化の絶対値＞Δｚｌｍｔ）                                          ………（１）
が満たされるとき幾何条件変更があったとみなし、幾何条件変更後の最初の断層撮影の場合、ステップＳ３に進む。ここでΔＦＤＤｌｍｔ、Δｚｌｍｔはあらかじめ定めて記憶させておく閾値である。
【００５１】  ステップＳ３で、撮影制御部９ｃはプレスキャン（第一のスキャン）のスキャン条件を設定する。プレスキャンのスキャン条件としては、ステップＳ１で設定した本スキャン（第二のスキャン）より短いスキャン時間のスキャン条件を自動的に設定する。
【００５２】  例えば、本スキャンのスキャン条件の撮影の角度範囲φｓ、撮影のステップ角度Δφ、１回の撮影の積分フレーム数Ｎｆをそれぞれ３６０度、０．５度、５としたとき、プレスキャンのスキャン条件として、それぞれφｓ、Δφ・２、Ｎｆ／６（切り上げ）を選び、３６０度、１度、１を採用する。スキャン時間は概略、撮影回数（φｓ／Δφ）と積分フレーム数Ｎｆの積に比例するので、プレスキャンのスキャン時間は本スキャンの約１／１０となる。
【００５３】  ステップＳ４で、スキャン制御部９ｄは設定されたプレスキャンのスキャン条件によりプレスキャンを実施する。スキャン制御部９ｄは、テーブル５を回転させてＸ線検出器３により撮影の角度範囲に亘って撮影のステップ角度毎に得られた透過像の全体であるスキャンデータをメモリに記憶する。
【００５４】  ステップＳ５で、回転中心求出部９ｅは、ステップＳ４で記憶されたプレスキャンのスキャンデータから回転中心位置を求めメモリに記憶する。ここで、回転中心求出部９ｅは、前述した特許文献１乃至５の回転中心求出のいずれかを用いる。
【００５５】  ステップＳ６で撮影制御部９ｃは、以下のように、本スキャン（第二のスキャン）と再構成処理を実施する。本スキャンのスキャン条件はプレスキャンよりスキャン時間の長いステップＳ１で設定されたスキャン条件である。
【００５６】  撮影制御部９ｃは、スキャン制御部９ｄを制御して、テーブル５を回転させてＸ線検出器３により撮影の角度範囲に亘って撮影のステップ角度毎に得られた透過像の全体であるスキャンデータをメモリに記憶させつつ、再構成部９ｆを制御して記憶させたスキャンデータから順次再構成させる。
【００５７】  図３はステップＳ６における再構成処理のフロー図である。図３を参照して再構成処理の詳細を説明する。再構成処理は非特許文献１（Ｆｅｌｄｋａｍｐ，Ｄａｖｉｓ  ａｎｄ  Ｋｒｅｓｓ  １９８４）記載の方法が用いられる。再構成部９ｆはスキャンデータを１ビューのデータ毎に再構成処理する。ここで１ビューのデータ（ビューデータ）とは１つの回転位置での透過像のことである。
【００５８】  ステップＴ１で、１ビューのデータを取得する。再構成部９ｆは、記憶されたスキャンデータを全てが記憶されるのを待つことなく、記憶されたものから１ビュー単位で順次取り出し以下の処理を行うが、取り出すとき、記憶されたスキャンデータがすべて処理済の場合は新しいビューが記憶されるまで待って取り出す。
【００５９】  ステップＴ２で、１ビューデータに対し前処理を加える。前処理としては、例えば、オフセット補正、感度補正、対数変換、画像歪補正などである。
【００６０】  ステップＴ３で、前処理済みの１ビューデータに対しフィルタリングを施す。フィルタリングは、１ビューデータに対し投影した回転軸の方向に直交する方向に高周波強調フィルタ、所謂｜ω｜フィルタを掛ける処理である。
【００６１】  ステップＴ４で、（ステップＳ５の処理により）記憶されている回転中心位置を用いて逆投影を行う。（回転中心位置が未知だと逆投影が実施できない。）逆投影は被検体５の位置に設定した３次元格子に対し、フィルタリング後の１ビューデータをＸ線焦点に向けて３次元的に逆投影し積算する処理である。
【００６２】  ステップＴ５で「全ビュー（全スキャンデータ）分が逆投影まで終了したか？」を判定し、否の場合はステップＴ１に戻り次の１ビューのデータをメモリから取得しステップＴ２ないしステップＴ４の処理を繰り返す。全ビュー終了すると再構成処理終了となる。
【００６３】  図２に戻り、ステップＳ６で、本スキャンのスキャンデータが最後のビューデータまで記憶されて本スキャンが終了し、最後のビューデータまで再構成処理されると再構成処理が終了して、被検体５の断面像が完成し表示される。
【００６４】  なお、ステップＳ２で、幾何条件変更後の最初の断層撮影ではないと判定された場合、回転中心位置が既知であるので、ステップＳ６に進み、上述したように本スキャンと再構成処理を行うが、このとき用いる回転中心位置は最初の断層撮影で求め記憶されたものである。
【００６５】  （第一の実施の形態の効果）
第一の実施形態によれば、幾何条件を変更した後に最初に断層撮影をする場合に、正確な回転中心位置が未知なので、まず、本スキャンより短いスキャン時間のプレスキャンを実施してスキャンデータから回転中心位置を求めるので、この回転中心位置を用いることで、本スキャンでは、スキャンと再構成処理を並行して行うことができるので、プレスキャンと本スキャンを含めてスキャン開始から断面像が完成するまでの時間を（本スキャンのみ行った後回転中心を求めこの回転中心を用いて再構成する場合にくらべて）短くできる。
【００６６】  図４は断層撮影時間の改善の一例を示す図である。
【００６７】  例えば、本スキャンに６０秒、再構成に７０秒かかり回転中心求出に２秒かかるとすると、幾何条件を変更した後に最初に断層撮影をする場合に、スキャン開始から断面像ができるまでに、従来装置は概略１３２秒かかる。これに対し本実施形態の場合、プレスキャンのスキャン時間は本スキャンの約１／１０で６秒となり、本スキャンと再構成処理を並行するので、スキャン開始から断面像ができるまでが、約７８秒と短縮される。短縮時間は５４秒で、プレスキャンが本スキャンより短くなった分だけ時間短縮できる。
【００６８】  スキャン開始から断面像ができるまでの時間短縮を一般的に考察する。プレスキャンにｔ１、本スキャンにｔ２、回転中心求出にｔｃ、再構成にｔｒの時間を要するとすると、ｔｒ≧ｔ２の場合、断面像完成まで、
従来スキャンではｔ２＋ｔｃ＋ｔｒを要し、
第一実施形態ではｔ１＋ｔｃ＋ｔｒを要する、
ことになり、第一実施形態の方がｔ２−ｔ１だけ短くなる。すなわち、プレスキャンが本スキャンより短くなった分だけ時間短縮できる。
【００６９】  ｔｒ≦ｔ２の場合、断面像完成まで、
従来スキャンではｔ２＋ｔｃ＋ｔｒを要し、
第一実施形態ではｔ１＋ｔｃ＋ｔ２を要する、
ことになり、第一実施形態の方がｔｒ−ｔ１だけ短くなる。すなわち、プレスキャンが再構成時間より短くなった分だけ時間短縮できる。
【００７０】  （第一の実施の形態の変形）
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、下記の変形が可能である。
【００７１】  （変形例１）
第一実施形態で、幾何条件変更があったとみなす条件としては条件（１）を用いて、これにより特に回転中心が大きくずれやすいＦＣＤに対しては条件を厳しくしている。しかし、条件はこれには限られること無く、例えば、条件、
（ＦＣＤの変化の絶対値＞ΔＦＣＤｌｍｔ）または（ＦＤＤの変化の絶対値＞ΔＦＤＤｌｍｔ）または（ｚの変化の絶対値＞Δｚｌｍｔ）                    ………（２）
としてもよい。ここで、ΔＦＣＤｌｍｔ、ΔＦＤＤｌｍｔ、Δｚｌｍｔはあらかじめ定めて記憶させておく閾値であるが、この閾値を定数でなく撮影倍率（＝ＦＤＤ／ＦＣＤ）の関数として変化させても良い。撮影倍率が大きいほどＦＣＤ、ＦＤＤ、ｚの変化に対し、敏感に機構誤差による透過像上の回転中心位置のずれがおこるので、撮影倍率が大きいほど閾値ΔＦＣＤｌｍｔ、ΔＦＤＤｌｍｔ、Δｚｌｍｔが小さくなるようにすると、回転中心位置の再求出の条件としては正確となる。
【００７２】  （変形例２）
図２（断層撮影全体のフロー図）において、ステップＳ６の本スキャンと再構成処理が終了した後、本スキャンのスキャンデータから回転中心位置を求め、ステップＳ５で求め記憶した回転中心位置に上書き記憶するようにしてもよい。
【００７３】  これにより本スキャンのスキャンデータから再構成リトライするとき、および幾何条件変更後の初めてでない断層撮影において、プレスキャンよりスキャン時間が長く情報量の多い本スキャンのスキャンデータから求めたより精度の高い回転中心位置を使用することができる。
【００７４】  （変形例３）
第一の実施形態では、本スキャンのスキャン条件から、演算Δφ・２、Ｎｆ／６でプレスキャンのスキャン条件を決定しているが、このような演算に限られるわけではない。演算だけでなく、所定の手順で自動決定できさえすればよい。例えば、本スキャンのスキャン時間に応じて、予め定めた複数のプレスキャンのスキャン条件から１つを選択するようにしてもよければ、常に、固定的な１つのプレスキャンのスキャン条件を用いるようにしてもよい。
【００７５】  （変形例４）
第一の実施形態では、本スキャンのスキャンデータのみを用いて再構成処理を行っているが、プレスキャンと本スキャンのスキャンデータ両方を用いて再構成処理してもよい。これには、例えば、再構成する際、本スキャンのビューデータと、同じ回転角度で得たプレスキャンのビューデータを（例えば積分フレーム数Ｎｆに比例した重みで）平均してから再構成する。また、本スキャンとプレスキャンそれぞれから再構成した断面像を重み付平均してもよい。これにより、プレスキャンのスキャンデータを無駄なく再構成処理に利用できる。
【００７６】  （変形例５）
第一の実施形態で、断層撮影する前に、操作者が「通常／クイックビュー」のどちらかを選択し、通常を選択した場合、従来の断層撮影を実施し、クイックビューを選択した場合、第一の実施形態の断層撮影を実施するようにしてもよい。
【００７７】  （変形例６）
第一の実施形態では、Ｘ線ビーム２に対し被検体５を回転させているが、逆に、被検体５を固定し、Ｘ線ビーム２を回転軸ＲＡに対し回転させてもよい。この場合は、回転軸ＲＡに対して回転するフレームにＸ線管１とＸ線検出器３を固定する。そして、この回転するフレーム上でＸ線管１とＸ線検出器３を近づけまたは遠ざけるように移動させてＦＣＤとＦＤＤを変化させるようにする。このような場合でも、第一の実施形態の作用と効果はそのまま適用できる。
【００７８】  （変形例７）
第一の実施形態では、プレスキャン、本スキャンともに１回転のスキャンを行うフルスキャンを行っているが、それぞれ、１８０°＋ファン角以上の回転を行うハーフスキャンや被検体を回転軸に沿って昇降させながら回転を行うヘリカルスキャンを行ってもよい。例えば、プレスキャン、本スキャンともにハーフスキャンとしたり、プレスキャンをフルスキャン、本スキャンをハーフスキャンとしたり、プレスキャン、本スキャンともにヘリカルスキャンとしてもよい。また、本スキャンがヘリカルスキャンの場合、プレスキャンとしてｚ位置を変えた複数回のフルスキャンを採用し、各ｚ位置で求めた回転中心位置を補間して本スキャンの再構成で使用することもできる。
【００７９】  （変形例８）
第一の実施形態では、回転軸ＲＡはＸ線光軸Ｌと垂直に交差しているが、回転軸を垂直から傾斜させた所謂傾斜型ＣＴ装置とすることもできる。この場合、回転中心求出部９ｅは、前述した特許文献４の回転中心求出を用いる。
【００８０】  （変形例９）
第一の実施形態では、放射線としてＸ線を用いたが、これに限られることはなく、他の透過性放射線を用いてもよい。
【符号の説明】
【００８１】１…Ｘ線管、２…Ｘ線ビーム、３…Ｘ線検出器、４…テーブル、５…被検体、６…回転・昇降機構、７…シフト機構、８…Ｘ線制御部、９…制御処理部、９ａ…表示部、９ｂ…入力部、９ｃ…撮影制御部、９ｄ…スキャン制御部、９ｅ…回転中心求出部、９ｆ…再構成部、１０１…Ｘ線管、１０２…Ｘ線ビーム、１０３…Ｘ線検出器、１０４…テーブル、１０５…被検体、１０６…回転・昇降機構、１０７…制御処理部、１０８…シフト機構、１０９…Ｘ線制御部
【図１】
2011145272.tif 000003
【図２】
2011145272.tif 000004
【図３】
2011145272.tif 000005
【図４】
2011145272.tif 000006
【図５】
2011145272.tif 000007