(57)【要約】【課題】ＣＴ画像にアーチファクトが発生することを抑制する技術を提供する。【解決手段】被写体に向けてＸ線コーンビームを照射するＸ線発生部と、前記Ｘ線コーンビームを検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを、前記被写体を挟んで対向するように支持する支持部と、前記支持部を旋回駆動して、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を前記被写体の周りで旋回させることにより、Ｘ線ＣＴ撮影を行わせる旋回駆動部と、前記Ｘ線ＣＴ撮影にて取得された投影データを再構成処理して三次元データを生成する演算処理部と、を備えるＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記演算処理部が、Ｘ線ＣＴ撮影領域内のいかなる点についても、投影角１８０度分丁度の各方向からの前記Ｘ線コーンビームを照射して得られる投影データのみを再構成演算の処理対象とする。【選択図】図９
2011136027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に向けてＸ線コーンビームを照射するＸ線発生部と、
前記Ｘ線コーンビームを検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを、前記被写体を挟んで対向するように支持する支持部と、
前記支持部を旋回駆動して、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を前記被写体の周りで旋回させることにより、Ｘ線ＣＴ撮影を行わせる旋回駆動部と、
前記Ｘ線ＣＴ撮影にて取得された投影データを再構成処理して三次元データを生成する演算処理部と、
を備えるＸ線ＣＴ撮影装置であって、
前記演算処理部が、Ｘ線ＣＴ撮影領域内のいかなる点についても、投影角１８０度分丁度の各方向からの前記Ｘ線コーンビームを照射して得られる投影データのみを再構成演算の処理対象とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記旋回駆動部が、前記Ｘ線コーンビームの回転方向に広がる角度に１８０度を加えた角度を回転角として、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を旋回させることにより、前記Ｘ線ＣＴ撮影を実行するＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記Ｘ線発生部が、開口の大きさを調整することによって、前記Ｘ線の通過を部分的に遮断し、前記Ｘ線コーンビームの照射範囲を規制する規制部を有しており、
前記Ｘ線ＣＴ撮影の際に、前記規制部の動作によって、前記ＣＴ撮影領域内の全ての点について、投影角１８０度分丁度の各方向から、前記Ｘ線コーンビームが照射されるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記規制部が、前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射範囲を拡大するように動作するＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項５】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記規制部が、前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第にＸ線コーンビームの照射範囲を縮小するように前記Ｘ線の通過を規制するＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項６】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記規制部が、
前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射範囲を拡大するように動作するとともに、
前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第にＸ線コーンビームの照射範囲を縮小するように前記Ｘ線の通過を規制するＸ線ＣＴ撮影装置
【請求項７】
請求項２から６までのいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記Ｘ線ＣＴ撮影にて取得された投影データのうち、前記Ｘ線ＣＴ撮影領域内の全ての点について、投影角１８０度分丁度の各方向からＸ線を照射したデータのみを抽出して、所定の再構成演算処理を行う演算部、
をさらに備えるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項８】
請求項２から７までのいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記Ｘ線検出部が、Ｘ線を検出する複数の検出素子が平面状に配列された検出面を有しており、前記検出面のＸ線検出可能範囲を制限することによって、前記Ｘ線ＣＴ撮影領域内の全ての点について、投影角１８０度分丁度の各方向から前記Ｘ線コーンビームを照射した投影データを取得するＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記Ｘ線検出部は、前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を増大させるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記Ｘ線検出部は、前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を縮小させるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のＸ線ＣＴ撮影装置において、
前記Ｘ線検出部は、
前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を増大させるとともに、
前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を縮小させるＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項１２】
被写体に関するＸ線の投影データから三次元データを再構成する再構成処理方法において、
Ｘ線発生部及びＸ線検出部を、被写体を挟んで対向させた状態で前記被写体の周りに旋回させつつ、Ｘ線発生部から被写体に向けて照射されたＸ線コーンビームをＸ線検出部で検出するＸ線ＣＴ撮影を実行して、Ｘ線の投影データを収集するデータ収集工程と、
前記データ収集工程にて取得された投影データに対して、所定の再構成演算処理を行うことにより、三次元データを生成する演算工程と、
を有し、
前記演算工程では、Ｘ線ＣＴ撮影領域内のいかなる点についても、投影角１８０度分丁度の各方向からの前記Ｘ線コーンビームを照射して得られる投影データのみを演算の処理対象とする再構成処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
Ｘ線を照射して得られた投影データから、三次元データを生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被写体の患部等にＸ線を照射するスキャン撮影を行って投影データを取得し、これを再構成することで３次元データを取得するＸ線ＣＴ撮影装置が知られている。例えば特許文献１には、Ｘ線ＣＴ撮影装置の構成と、Ｘ線ＣＴ撮影方法について記載されている。
【０００３】
具体的には、Ｘ線の束からなるＸ線コーンビームを、回転角にして１８０度にＸ線コーンビームのファン角（回転方向への広がりの角度）を加えた角度分回転させながら被写体に向けて照射する。そして、被写体を透過したＸ線が検出されることによって、Ｘ線の投影データが収集される。このように、１８０度にファン角を加えた角度分の回転角のＸ線コーンビームを照射することによって、被写体の撮影対象領域の全ての点について、少なくとも１８０度の範囲の各方向からＸ線照射した投影データを取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来のＸ線ＣＴ撮影装置では、再構成した三次元データからＣＴ画像を生成した際に、ＣＴ画像に縦方向や横方向等に延びる模様等、本来存在しないはずのアーチファクトが発生する場合がある。画像診断の精度を向上させるためには、このようなアーチファクトの発生を抑制することが望まれている。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みなされたものであり、ＣＴ画像にアーチファクトが発生することを抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、第１の態様は、被写体に向けてＸ線コーンビームを照射するＸ線発生部と、前記Ｘ線コーンビームを検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを、前記被写体を挟んで対向するように支持する支持部と、前記支持部を旋回駆動して、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を前記被写体の周りで旋回させることにより、Ｘ線ＣＴ撮影を行わせる旋回駆動部と、前記Ｘ線ＣＴ撮影にて取得された投影データを再構成処理して三次元データを生成する演算処理部とを備えるＸ線ＣＴ撮影装置であって、前記演算処理部が、Ｘ線ＣＴ撮影領域内のいかなる点についても、投影角１８０度分丁度の各方向からの前記Ｘ線コーンビームを照射して得られる投影データのみを再構成演算の処理対象とする。
【０００８】
また、第２の態様は、第１の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記旋回駆動部が、前記Ｘ線コーンビームの回転方向に広がる角度に１８０度を加えた角度を回転角として、前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を旋回させることにより、前記Ｘ線ＣＴ撮影を実行する。
【０００９】
また、第３の態様は、第２の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線発生部が、開口の大きさを調整することによって、前記Ｘ線の通過を部分的に遮断し、前記Ｘ線コーンビームの照射範囲を規制する規制部を有しており、前記Ｘ線ＣＴ撮影の際に、前記規制部の動作によって、前記ＣＴ撮影領域内の全ての点について、投影角１８０度分丁度の各方向から、前記Ｘ線コーンビームが照射される。
【００１０】
また、第４の態様は、第３の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記規制部が、前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射範囲を拡大するように動作する。
【００１１】
また、第５の態様は、第３の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記規制部が、前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第にＸ線コーンビームの照射範囲を縮小するように前記Ｘ線の通過を規制する。
【００１２】
また、第６の態様は、第３の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記規制部が、前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射範囲を拡大するように動作するとともに、前記被写体に対するＸ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第にＸ線コーンビームの照射範囲を縮小するように前記Ｘ線の通過を規制するＸ線ＣＴ撮影装置また、第７の態様は、第２から６の態様までのいずれか１態様の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線ＣＴ撮影にて取得された投影データのうち、前記Ｘ線ＣＴ撮影領域内の全ての点について、投影角１８０度分丁度の各方向からＸ線を照射したデータのみを抽出して、所定の再構成演算処理を行う演算部、をさらに備える。
【００１３】
また、第８の態様は、第２から７の態様までのいずれか１態様の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線検出部が、Ｘ線を検出する複数の検出素子が平面状に配列された検出面を有しており、前記検出面のＸ線検出可能範囲を制限することによって、前記Ｘ線ＣＴ撮影領域内の全ての点について、投影角１８０度分丁度の各方向から前記Ｘ線コーンビームを照射した投影データを取得する。
【００１４】
また、第９の態様は、第８の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線検出部は、前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を増大させる。
【００１５】
また、第１０の態様は、第８の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線検出部は、前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を縮小させる。
【００１６】
また、第１１の態様は、第８の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置において、前記Ｘ線検出部は、前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の開始時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を増大させるとともに、前記被写体に対する前記Ｘ線コーンビームの照射の終了時点に到達する前の時点において、前記支持部の旋回角に応じて、次第に前記検出面におけるＸ線の検出範囲を縮小させる。
【００１７】
また、第１２の態様は、被写体に関するＸ線の投影データから三次元データを再構成する再構成処理方法において、Ｘ線発生部及びＸ線検出部を、被写体を挟んで対向させた状態で前記被写体の周りに旋回させつつ、Ｘ線発生部から被写体に向けて照射されたＸ線コーンビームをＸ線検出部で検出するＸ線ＣＴ撮影を実行して、Ｘ線の投影データを収集するデータ収集工程と、前記データ収集工程にて取得された投影データに対して、所定の再構成演算処理を行うことにより、三次元データを生成する演算工程とを有し、前記演算工程では、Ｘ線ＣＴ撮影領域内のいかなる点についても、投影角１８０度分丁度の各方向からの前記Ｘ線コーンビームを照射して得られる投影データのみを演算の処理対象とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１から第９の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置によれば、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線照射した投影データのみを、再構成演算の処理対象とするため、投影角１８０度分を超える方向からＸ線照射した投影データの加工処理によるアーチファクトの発生を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
【００１９】
特に、第２の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置によれば、Ｘ線発生部およびＸ線検出部を、Ｘ線コーンビームの広がる角度分余計に回転させることによって、撮影対象領域内の全ての点について、投影角１８０度分の各方向からＸ線照射した投影データを取得することができるという優れた効果を奏し得る。すなわち、Ｘ線コーンビームの広がる角度分余計に回転させるだけでアーチファクトの発生を抑制することができるという効果を奏し得る。
【００２０】
特に、第３から第６までの態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置によれば、必要最小限のＸ線被曝で投影データを取得することができる。ゆえに、被写体のＸ線被曝量を最小限に抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
【００２１】
特に、第７の態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置によれば、容易に投影角１８０度分の範囲を超える方向からＸ線照射した投影データを排除することができるという優れた効果を奏し得る。
【００２２】
特に、第８から第１１までの態様に係るＸ線ＣＴ撮影装置によれば、比較的容易なＸ線の検出素子のＸ線検出可能範囲の制御のみでアーチファクトの発生を抑制することができる。
【００２３】
また第１２の態様に係るＸ線ＣＴ撮影方法によれば、特に機械的な構成によらずとも演算工程において、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線照射した投影データのみを、再構成演算の処理対象とするため、投影角１８０度分を超える方向からＸ線照射した投影データの加工処理によるアーチファクトの発生を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置の概要を示す図である。
【図２】支持部及び上部フレームをその内部構造とともに示す部分断面図である。
【図３】上部フレームをその内部構造とともに示す部分断面図である。
【図４】Ｘ線発生部を示す縦断面図である。
【図５】ビーム成形機構を示す斜視図である。
【図６】旋回アームを示す正面図である。
【図７】検出器ホルダを示す斜視図である。
【図８】Ｘ線ＣＴ撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図９】Ｘ線ＣＴ撮影装置によるＸ線ＣＴ撮影の動作を示す概念図である。
【図１０】Ｘ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームの照射範囲を制御する様子を示す図である。
【図１１】第２実施形態におけるＸ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームの照射範囲を制御する様子を示す図である。
【図１２】照射開始時と照射終了時において、Ｘ線コーンビームの照射範囲を制御する様子を示す図である。
【図１３】第３実施形態におけるＸ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームの検出範囲を制御する様子を示す図である。
【図１４】第４実施形態におけるＸ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームの検出範囲を制御する様子を示す図である。
【図１５】第５実施形態に係る情報処理本体部のＣＰＵによって実現される機能ブロックを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２６】
＜１．第１実施形態＞
＜１．１．概要＞
図１は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置１００の概要を示す図である。本実施形態のＸ線ＣＴ撮影装置１００は、医療用のＸ線撮影装置であり、所定の位置に固定された被写体Ｍ１に対して、Ｘ線発生部１０およびＸ線検出部２０を撮影対象領域（生体器官等）の中心を軸にして回転移動させながら、Ｘ線発生部１０が発生させたＸ線コーンビームＢ１を照射して、投影データを収集する。そしてＸ線ＣＴ撮影装置１００は、収集した投影データを再構成して３次元データ（ボリュームデータ）を生成し、この３次元データに基づいて、撮影対象領域についてのＣＴ画像（断層面画像、ボリュームレンダリング画像等）を生成する。
【００２７】
従来のＸ線ＣＴ撮影装置にて生成したＣＴ画像において、アーチファクトが発生する原因を探った結果、三次元データを再構成する際に、撮影対象領域の一部に関して、投影角が１８０度を超える各方向からＸ線を照射して得た投影データが原因となってアーチファクトが発生する場合があることが分かった。なお、投影角とは、後に詳述するが、Ｘ線照射開始時点において、或る特定の地点を通過するＸ線の進行方向に対して、Ｘ線ＣＴ撮影中の或る時点での、前記特定の地点を通過するＸ線の進行方向が成す角度と定義される。
【００２８】
これに対し、本実施形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置１００では、以下に述べる構成を備えることによって、撮影対象領域内のいかなる点についても、投影角１８０度分丁度（すなわち、投影角が０度から１８０度丁度まで）の範囲の各方向からＸ線を照射して得た投影データのみを再構成演算処理の対象とする。これにより、Ｘ線ＣＴ撮影装置１００は、アーチファクトの発生が抑制されたＣＴ画像を生成することができるように構成されている。
【００２９】
＜１．２．Ｘ線ＣＴ撮影装置の構成および機能＞
図１に示すＸ線ＣＴ撮影装置１００は、Ｘ線ＣＴ撮影を実行して、投影データを収集する本体部１と、本体部１において収集した投影データを処理して、各種画像を生成する情報処理装置８とに大別される。
【００３０】
本体部１は、被写体Ｍ１に向けてＸ線の束で構成される角錐状のＸ線コーンビームＢ１を出射するＸ線発生部１０と、Ｘ線発生部１０で出射されたＸ線を検出するＸ線検出部２０と、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０とのそれぞれを対向させた状態で支持する支持部３０と、鉛直方向に昇降移動可能に構成された昇降部４０と、鉛直方向に延びる支柱５０と本体制御部６０とを備えている。Ｘ線撮影時には、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０とが、被写体Ｍ１を挟んで対向するように支持部３０に支持され、被写体Ｍ１の周りで旋回する。
【００３１】
支持部３０は、図示の例では機械的な旋回軸３１の軸周りに旋回する旋回アームで構成されているが、特に旋回アームに限定されるものではなく、様々な構成のものが考えられる。例えば支持部３０が、所定円の中心を回転中心として旋回する円環状部材で構成されており、この円環状部材にＸ線発生部１０とＸ線検出部２０とが対向するように設けられているものでもよい。
【００３２】
Ｘ線発生部１０およびＸ線検出部２０は、支持部３０の両端部にそれぞれ吊り下げ固定されており、互いに対向するように支持されている。支持部３０は、鉛直方向に延びる旋回軸３１を介して、昇降部４０に吊り下げ固定されている。
【００３３】
ここで、以下の説明においては、旋回軸３１の軸方向と平行な方向（ここでは、鉛直方向）を「ｚ軸方向」とし、このｚ軸に交差する方向を「ｘ軸方向」とし、さらにｘ軸方向およびｚ軸方向に交差する方向を「ｙ軸方向」とする。ｘ軸およびｙ軸方向は任意に定め得るが、ここでは、被写体Ｍ１である被検者がＸ線ＣＴ撮影装置１００において位置決めされて支柱５０に正対した時の被検者の左右の方向をｘ軸方向とし、被検者の前後の方向をｙ軸方向と定義する。
【００３４】
これに対して、旋回する支持部３０上の３次元座標については、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０とが対向する方向を「Ｙ軸方向」とし、Ｙ軸方向に直交する水平方向を「Ｘ軸方向」とし、これらＸおよびＹ軸方向に直交する鉛直方向を「Ｚ軸方向」とする。本実施形態およびそれ以降の実施形態においては、上記のｚ軸方向はＺ軸方向と共通する同一の方向となっている。また本実施形態の支持部３０は、鉛直方向に延びる旋回軸３１を軸に旋回する。したがって、ＸＹＺ直交座標系は、ｘｙｚ直交座標系に対してｚ軸（＝Ｚ軸）周りに回転することとなる。
【００３５】
昇降部４０は、鉛直方向に沿って延びるように立設された支柱５０に係合している。昇降部４０は、上部フレーム４１と下部フレーム４２とが、支柱５０に係合する側の反対側に突出しており、略Ｕ字状の構造を有している。
【００３６】
上部フレーム４１には、支持部３０の上端部分が取り付けられている。このように支持部３０は、昇降部４０の上部フレーム４１に吊り下げされており、昇降部４０が支柱５０に沿って移動することによって、支持部３０が上下に移動する。
【００３７】
下部フレーム４２には、被写体Ｍ１（ここでは人体の頭部）を左右から固定するイヤロッドや、顎を固定するチンレスト等で構成される被写体固定部４２１が設けられている。支持部３０は、被写体Ｍ１の身長に合わせて昇降されて適当な位置に合わせられ、その状態で被写体Ｍ１が被写体保持部４２１に固定される。
【００３８】
図１に示すように、Ｘ線発生部１０、Ｘ線検出部２０、支持部３０、昇降部４０は、防Ｘ線室７０内に収容されている。Ｘ線検出部２０の内部には、本体制御部６０が備えられている。本体制御部６０には、液晶モニタ等で構成される表示部６１と、各種ボタンで構成される操作パネル６２とが付加されている。操作パネル６２は、生体器官等の撮影領域の位置等を指定することにも用いられる。
【００３９】
また、防Ｘ線室７０の壁の外側には、操作表示部６００が設けられている。この操作表示部６００には、液晶モニタ等で構成される表示部６１ａと、各種ボタンで構成される操作パネル６２ａとが付加されている。
【００４０】
情報処理装置８は、通信ケーブルによって本体部１との間で各種データを送受信することができる。ただし、本体部１と情報処理装置８との間で、無線的にデータのやり取りが行われてもよい。
【００４１】
情報処理装置８は、例えばコンピュータやワークステーション等で構成された情報処理本体部８０を備えており、本体部１で取得された投影データを加工して、ボクセルで表現される三次元データ（ボリュームデータ）を再構成する。情報処理本体部８０には、例えば液晶モニタ等のディスプレイ装置からなる表示部８１およびキーボード、マウス等で構成される操作部８２が接続されている。オペレータは、操作部８２を介して情報処理装置８に対して各種指令を与えることができる。なお、表示部８１は、タッチパネルで構成することも可能であり、この場合は、操作部８２の機能の一部または全部を備えることとなる。
【００４２】
図２は、支持部３０及び上部フレーム４１をその内部構造とともに示す部分断面図である。また図３は、上部フレーム４１をその内部構造とともに示す部分断面図である。なお図２は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１００を側方から見たときの支持部３０、上部フレーム４１の状態を示す図であり、図３は、上方から見たときの上部フレーム４１の状態を示す図である。
【００４３】
上部フレーム４１は、支持部３０を前後方向（Ｙ軸方向）に移動するＹテーブル３５Ｙ、及び、Ｙテーブル３５Ｙに支持されて横方向（Ｘ軸方向）に移動するＸテーブル３５Ｘで構成されるテーブル３５を備えている。また、上部フレーム４１は、Ｙテーブル３５Ｙを駆動するＹ軸モータ６０Ｙと、Ｙテーブル３５Ｙに対してＸテーブル３５ＸをＸ方向に移動させるＸ軸モータ６０Ｘと、Ｘテーブル３５Ｘと支持部３０とを連結する旋回軸３１を中心として、支持部３０を旋回させる旋回用モータ６０Ｒを備えている。なお、本実施形態では、旋回軸３１が鉛直方向に沿って延びるように構成されているが、旋回軸は任意の鉛直方向に対して任意の角度で傾いていてもよい。
【００４４】
旋回軸３１と支持部３０の間にはベアリング３７が介在しており、旋回軸３１に対する支持部３０の回転を容易にしている。旋回用モータ６０Ｒは支持部３０の内部に固定されており、ベルト３８により旋回軸３１に回動力を伝達して、支持部３０を旋回させる。旋回軸３１、ベアリング３７、ベルト３８及び旋回用モータ６０Ｒは、支持部３０を旋回する旋回機構の一例であり、支持部３０の旋回機構はこのようなものに限定されない。
【００４５】
Ｘ線ＣＴ撮影装置１００では、Ｘ軸モータ６０Ｘ、Ｙ軸モータ６０Ｙ及び旋回用モータ６０Ｒの制御モータを、予め決められたプログラムに従って駆動することによって、支持部３０を旋回させることもでき、また、Ｘテーブル３５Ｘ及びＹテーブル３５Ｙを前後（Ｙ方向）及び左右（Ｘ方向）に移動させることもできる。この支持部３０の旋回軸３１の軸周りの旋回によって、Ｘ線発生部１０およびＸ線検出部２０が旋回軸３１の軸周りに回転する。
【００４６】
また、Ｘテーブル３５Ｘ、Ｙテーブル３５Ｙによって、旋回軸３１を二次元平面（個々では水平面）内の特定の位置まで移動させた後、支持部３０を軸周りに旋回させ、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０を回転することができる。この場合、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０の回転軸の位置は、旋回軸３１の位置と一致することとなる。
【００４７】
さらに、Ｘ線撮影装置１００では、Ｘテーブル３５ＸとＹテーブル３５Ｙとの駆動によって、旋回軸３１を２次元平面内で移動させながら、同時に、支持部３０を旋回軸３１周りに旋回させることができる。このような旋回軸３１の移動による支持部３０の水平面内の移動と、旋回軸３１周りの支持部３０の旋回との合成運動によって、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０とが、旋回軸３１の位置とは別の位置に設定される特定の回転軸の軸周りに回転させることができる。このような、機械的な旋回軸３１とは別の箇所にＸ線発生部１０とＸ線検出部２０の回転軸を設定する例としては、特開２００７−２９１６８に記載されたＸ線ＣＴ撮影装置の構成を適宜応用することも可能である。
【００４８】
後述するように、Ｘ線ＣＴ撮影においては、Ｘ線発生部１０がＸ線検出部２０に向けてＸ線コーンビームＢ１を照射しつつ回転する。したがって、Ｘ線コーンビームＢ１も、後述の図９に示す中心Ｃ１を回転中心として回転することとなる。このＸ線コーンビームの回転中心Ｃ１は、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０の回転軸でもある。なお、電磁波であるＸ線は、空間中を移動してとどまることのない成分であるが、Ｘ線コーンビームはＸ線束で構成されるものであり、一定の錐状の形状に形成されて照射される。そこで、本実施形態では、このＸ線束が回転する状態を、Ｘ線コーンビームの回転と考える。
【００４９】
｛Ｘ線発生部１０｝
図４は、Ｘ線発生部１０を示す縦断面図である。また、図５は、ビーム成形機構１６を示す斜視図である。図４に示すように、Ｘ線発生部１０は、Ｘ線発生部１０の備える各構成を収納するためのハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、回転機構１２を介して、支持部３０に連結されている。
【００５０】
回転機構１２は、支持部３０の内部に固定されている回転モータ１２１と、支持部３０に固定された垂直軸１２２と、回転モータ１２１と垂直軸１２２とを連結する歯車機構１２３と、ハウジング１１と垂直軸１２２に固定された固定部材１２４とを有する。
【００５１】
ハウジング１１は、本体制御部６０からの制御信号に基づいて動作する回転モータ１２１の駆動によって、垂直軸１２２周りに水平面内で回転可能となるように構成されている。このような回転機構１２は、例えばセファロ撮影時に使用される。
【００５２】
Ｘ線発生部内部には、Ｘ線発生源であるＸ線管１３を内蔵するＸ線検出器１４が収容されている。Ｘ線検出器１４はＸ線遮断ケースである筐体で構成されており、Ｘ線管１３は、Ｘ線検出部２０に対向する部分（図４の左側）を除いて、Ｘ線検出器１４の筐体に覆われている。このＸ線発生器１４はＸ線検出部２０に対向する領域にビーム成形板１５を備えている。そしてビーム成形板１５は、ビーム成形機構１６に取り付けられている。
【００５３】
図５に示すように、ビーム成形機構１６は、複数のガイドローラ１６１を介して複数の垂直ガイドレール１６２に沿って昇降自在に支持されたブロック１６３を有する。ブロック１６３は、Ｘ線管１３から出射されたＸ線をＸ線検出部２０に向けて案内するＸ線通過孔１６４（図４参照）を備えている。
【００５４】
ブロック１６３は、ハウジング１１に固定された昇降モータ１６５にネジ機構を介して連結されている。昇降モータ１６５を駆動することにより、Ｘ線発生部１０は、Ｘ線の照射角度をＺ軸方向に移動できる。これにより、Ｘ線発生部１０を上下動させることなく、Ｘ線の照射角度を上下に移動できる。
【００５５】
ブロック１６３の前方（Ｘ線通過孔１６４の外部）には、Ｘ線管１３から出射されたＸ線ビームを成形する複数のビーム成形スリットが設けられたビーム成形板１５が配置されている。このビーム成形板１５は、照射範囲を規制する規制部となっている。ビーム成形板１５は、ブロック１６３の前面に固定された複数の案内ローラ１６６によって水平方向に移動可能に支持されている。
【００５６】
ビーム成形板１５の一端には、連結アーム１６７が連結されている。連結アーム１６７には、ナット１６８が取り付けられている。ブロック１６３は、ビーム成形板１５の長手方向に伸びるネジ軸１６９を回転自在に支持する。ナット１６８はネジ軸１６９に螺合されており、ネジ軸１６９がブロック１６３に固定されたモータ１７０に連結されている。
【００５７】
ビーム成形板１５は、本体制御部６０からの制御信号に基づいて動作するモータ１７０の駆動によって、ブロック１６３の前部を水平方向の一方向に、すなわちＸ線ビームと交差する方向に移動する。
【００５８】
本実施形態において、ビーム成形板１５には、３種類のＸ線通過開口（一次スリット、コリメータ）が形成されている。これら３種類のＸ線通過開口には、Ｘ線ビームをコーン状（角錐状の場合も含む。）に成形するための長方形又は正方形のＣＴ撮影用のビーム通過孔１５１と、Ｘ線ビームを細長い帯状に成形して細隙ビームとするための縦長のパノラマ撮影用のビーム通過孔１５２と、同じく縦長のセファロ撮影用のビーム通過孔１５３とが含まれる。
【００５９】
例えばＣＴ撮影用のビーム通過孔１５１をＸ線管１３に対向させた場合、Ｘ線発生部１０からＸ線検出部２０に向けて角錐台状に広がるＸ線のコーンビームが出射される。なお、ＣＴ撮影用のビーム通過孔１５１の縦長と横長が同じとすると、Ｘ線ビームはＸ線の進行方向と直交する横断面が略正方形を有することとなる。なお、ＣＴ撮影用のビーム通過孔１５１は、方形に限定されるものではなく、適宜の形状を採用することができる。例えば、ビーム通過孔１５１を円形状とすることによって、円錐状のＸ線コーンビームを照射し、撮影対象領域を球状とすることも妨げられない。
【００６０】
なお、本実施形態では、ブロック１６３のＸ線通過孔１６４の水平方向の幅を、ビーム通過孔１５１の水平方向の幅と同じ幅としている。そして、モータ１７０駆動によるビーム成形板１５の移動によって、Ｘ線通過孔１６４とビーム通過孔１５１とで構成されるＸ線の出射孔の開度が調整され、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりの幅が調整される。
【００６１】
例えば、ビーム成形板１５をブロック１６３に対して変位させることにより、ビーム成形板１５のビーム通過孔１５１が、Ｘ線通過孔１６４と重なる位置に移動させて、Ｘ線通過孔１６４を通過するＸ線を妨げないようにする。これにより、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりの幅を、最大幅とすることができる。
【００６２】
また、ビーム成形板１５をブロック１６３に対して変位させることにより、ビーム成形板１５のビーム通過孔１５１が、Ｘ線通過孔１６４を通過するＸ線を部分的に遮断する（規制する）位置に移動させる。これにより、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりの幅を、上記最大幅よりも小さくすることができる。
【００６３】
このように、本実施形態では、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりは、ビーム成形板１５の位置の制御で決定される。なお、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりの制御する構成は、このようなものに限定されるものではなく、その他の構成によって実現することも可能である。
【００６４】
例えば、本願出願人の出願にかかる実公平７−１５５２４の図３に開示した複数のマスク板４、５の重ね合わせた、Ｘ線の規制を行うＸ線絞り装置のような構造のものを適宜応用することができる。
【００６５】
すなわち、図示を省略するが、ビーム成形板１５の前後のいずれかに、ビーム通過孔１５１と略同一（もしくはそれ以上）の水平方向の幅を有するビーム通過孔が形成された副ビーム成形板を設ける。ビーム成形板１５のビーム通過孔１５１に対して、副ビーム成形板のビーム通過孔の位置を相対的に変化させることで、ビーム通過孔１５１の開口を部分的に遮断することにより、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりを制御することができる。
【００６６】
なお、この副ビーム成形板を駆動する駆動モータとしては、ビーム成形板１５を駆動する駆動モータ１７０と同様のものを採用することができる。また、副ビーム成形板を案内ローラ１６６と同様にして設けられたガイド機構に接続することによって、副ビーム成形板をビーム成形板１５と同方向に移動させることができる。
【００６７】
このような構成において、副ビーム成形板をビーム成形板１５に対して相対的に変位させることにより、副ビーム成形板のビーム通過孔を、ビーム通過孔１５１を通過するＸ線を妨げないように、ビーム通過孔１５１と重なる位置に移動させる。これにより、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりの幅を、最大幅とすることができる。
【００６８】
また、副ビーム成形板をビーム成形板１５に対して相対的に変位させることにより、副ビーム成形板のビーム通過孔を、ビーム通過孔１５１を通過するＸ線を部分的に遮断する（規制する）位置に移動させる。これにより、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりの幅を、上記最大幅よりも小さくすることができる。
【００６９】
このような態様では、Ｘ線コーンビームの水平方向の広がりは、ビーム成形板１５に対する副ビーム成形板の相対的な位置よって決定される。
【００７０】
パノラマ撮影用のビーム通過孔１５２又はセファロ撮影用のビーム通過孔１５３をＸ線管１３に対向させた場合、Ｘ線発生部１０からＸ線検出部２０に向けて、横断面が縦長の略平坦な板状（ただし、厳密には角錐台）のＸ線ビームが出射される。
【００７１】
なお、図示を省略するが、昇降部４０に固定されて所定方向に延びるアームの先には、セファロ撮影時に使用されるセファロスタットが設けられている。セファロスタットとしては、具体的には、特開２００３−２４５２７７に開示されたセファロスタットを含む種々のものを採用することができる。このようなセファロスタットには、例えば、頭部を定位置に固定する固定具やセファロ撮影用のＸ線検出器が備えられている。
【００７２】
｛Ｘ線検出部２０｝
図６は、支持部３０を示す正面図である。なお、図６では、Ｘ線検出部２０の内部も一部図示している。Ｘ線検出部２０は、Ｘ線検出部２０の各構成を収納するためのハウジング２００を備えている。
【００７３】
ハウジング２００には、Ｘ線を検出するためのＸ線検出器２１と、Ｘ線検出器２１を内部に保持する検出器ホルダ２２と、検出器ホルダ２２を水平方向にスライド移動可能に支持するガイドレール２３と、ハウジング２００に取り付けられた移動モータ２４とを備えている。
【００７４】
Ｘ線検出器２１は、Ｘ線を検出する検出素子である半導体撮像素子を縦方向及び横方向に２次元に平面状に配列することによって構成された検出面を有するＸ線センサを備えている。なお、Ｘ線センサとしては、例えばＭＯＳセンサやＣＣＤセンサのようなＸ線センサが考えられるが、これらに限られず、ＣＭＯＳセンサ等のフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）やＸ線蛍光増倍管（ＸＩＩ）、その他の固体撮像素子などを適宜採用することができる。
【００７５】
検出器ホルダ２２は、移動モータ２４の回転軸に取り付けたローラに当接している。検出器ホルダ２２は、本体制御部６０からの制御信号に基づいて動作する移動モータ２４により駆動されて、ガイドレール２３に沿って水平方向に移動する。
【００７６】
図７は、検出器ホルダ２２を示す斜視図である。検出器ホルダ２２は、Ｘ線発生部１０に対向する側に、ビーム通過孔（２次成形用スリットないしコリメータ）２２１，２２２を有する。ビーム通過孔２２１，２２２は、上述のビーム通過孔１５１，１５２のそれぞれの形状に対応しており、例えば、ビーム通過孔１５１を通過するＸ線ビームは、ビーム通過孔２２１でより高い精度で成形されてＸ線検出器２１に投射される。なお、ビーム通過孔（２次成形用スリットないしコリメータ）２２１，２２２を設けた部材は、省略してもよい。
【００７７】
Ｘ線検出器２１は、方形のビーム通過孔１５１に対応して方形に撮像素子が配列されて構成された検出素子群２１１と、縦長のビーム通過孔１５２に対応するように縦長に撮像素子が配列されて構成された検出素子群２１２とを備えている。Ｘ線検出器２１は、検出器ホルダ２２が形成するスロット２２４の内部に挿入される。
【００７８】
スロット２２４にＸ線検出器２１がセットされると、略正方形のビーム通過孔２２１の背後位置に、略正方形の検出素子群２１１が配置される。また、ビーム通過孔２２２の背後位置に検出素子群２１２が配置される。Ｘ線ＣＴ撮影時には、検出素子群２１１がビーム通過孔１５１を通過したＸ線に照射される位置に移動するように、また、パノラマ撮影時には、検出素子群２１２がビーム通過孔１５３を通過したＸ線に照射される位置に移動するように、検出器ホルダ２２が移動制御される。
【００７９】
なお、本実施形態ではＸ線検出器２１に検出素子群２１１，２１２を設けているが、検出素子群２１１のみを設けて、Ｘ線ＣＴ撮影およびパノラマ撮影において、ビーム通過孔１５１およびビーム通過孔１５３の一方が適宜選択され、そして同一の検出素子群２１１でＸ線が検出されるように構成してもよい。その際、Ｘ線で照射される範囲のみの素子を読み出すように制御することで、投影データである画像信号の送信効率を向上することができる。
【００８０】
図８は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１００の構成を示すブロック図である。図８に示すように、旋回用モータ６０Ｒ、Ｘ軸モータ６０Ｘ、Ｙ軸モータ６０Ｙ、及び被写体保持部４２１は、所定位置の被写体Ｍ１に対して支持部３０を相対的に移動させる駆動源となる駆動部６５を構成している。そして駆動部６５及び被写体保持部４２１は、Ｘ線管１３を含むＸ線発生部１０及びＸ線検出器２１を含むＸ線検出部２０を、被写体Ｍ１に対して相対的に移動させる移動機構として機能する。駆動部６５は支持部３０を旋回駆動する旋回駆動部の一例である。
【００８１】
本体制御部６０は、駆動部６５を制御するプログラムＰＧ１を含む各種制御プログラムを実行するＣＰＵ６０１と、ハードディスク等の固定ディスクで構成され、各種データやプログラムＰＧ１を記憶する記憶部６０２と、ＲＯＭ６０３と、ＲＡＭ６０４とを、バスラインに接続した一般的なコンピュータとしての構成を有している。
【００８２】
なお、本体制御部６０に関する操作、表示は操作表示部６００でも可能である。なお、本体制御部６０および操作表示部６００の操作機能および表示機能は、重複させてもよいが、操作表示部６００に特有の操作、表示をさせるようにしてもよい。また、操作表示部６００にも制御機能を持たせて、本体制御部６０の制御の一部を分担させてもよいし、操作表示部６００に本体制御６０自体を設けるようにしてもよい。
【００８３】
ＣＰＵ６０１は、記憶部６０２に記憶されたプログラムＰＧ１をＲＡＭ６０４上で実行することによって、各種の撮影モードに合わせて、Ｘ線発生部１０を制御するＸ線発生部制御部６０１ａ及びＸ線検出部２０を制御するＸ線検出部制御部６０１ｂとして機能する。
【００８４】
なお、本体制御部６０を構成するＣＰＵ６０１と情報処理本体部８０を構成するＣＰＵ８０１とは、総合的に制御系を構成している。
【００８５】
本体制御部６０に付加されている操作パネル６２は、複数の操作ボタン等で構成されている。なお、操作パネル６２に代わる、もしくは操作パネル６２に併用される入力装置としては、操作ボタンのほか、キーボード、マウス、タッチペン等を採用することができる。また、音声による指令をマイク等で受け付けて認識するようにしてもよい。つまり、操作パネル６２は操作手段の一例である。したがって、操作手段としては、操作者の操作を受け付けることができるのであればどのようなものでも構わない。また、表示部６１をタッチパネルで構成することも可能であり、この場合、表示部６１が操作パネル６２の機能の一部または全部を備えることとなる。
【００８６】
表示部６１には、本体部１の操作に必要な各種情報を文字や画像等で表示される。ただし、情報処理装置８の表示部８１に表示されている表示内容を、表示部６１にも表示されるようにしてもよい。また、表示部６１に表示される文字や画像の上でマウス等によるポインタ操作等を通して本体部１に各種の指令ができるようにしてもよい。
【００８７】
本体部１は、操作パネル６２、あるいは情報処理装置８からの指令に従って、被写体Ｍ１の撮影対象領域（生体器官等）Ｒ１を局所的にＣＴ撮影する。また、本体部１は、各種指令や座標データ等を情報処理装置８から受信する一方、撮影して取得したＸ線の投影データを情報処理装置８に送信する。
【００８８】
情報処理本体部８０は、各種プログラムを実行するＣＰＵ８０１と、ハードディスク等の固定ディスクで構成され、各種データやプログラムＰＧ２を記憶する記憶部８０２とＲＯＭ８０３と、ＲＡＭ８０４とを、バスラインに接続した一般的なコンピュータとしての構成を有している。
【００８９】
ＣＰＵ８０１は、記憶部８０２に記憶されたプログラムＰＧ２をＲＡＭ８０４上で実行することによって、操作部８２で指定した領域の座標を算出して、撮影対象領域Ｒ１を特定する撮影領域特定部８０１ａと、投影データから三次元データを再構成する等の演算処理を行う演算処理部８０１ｂとして機能する。
【００９０】
なお、プログラムＰＧ１，ＰＧ２は、所定のネットワーク回線等を介して本体制御部６０または情報処理本体部８０が取得するようにしてもよいし、あるいは可搬性のメディア（ＣＤ−ＲＯＭ等）に保存されたプログラムＰＧ１，ＰＧ２を、所定の読取装置にて読み取ることで取得する様に構成してもよい。
【００９１】
本実施形態では、オペレータにより、操作パネル６２または操作部８２を介して、撮影対象領域Ｒ１が指定される。具体的には、生体の一部又は全体を表示する画面（イラストやパノラマ画像等）が表示部６１または表示部８１に表示され、オペレータが撮影したい領域を操作パネル６２または操作部８２を介して指定することで、撮影対象領域Ｒ１が指定される。なお、画面上に領域特定用の画面を表示することなく、操作パネル６２もしくは操作部８２から部位の名称の入力やコード入力等で直接部位の指定を行うようにしてもよい。
【００９２】
＜１．３．Ｘ線ＣＴ撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線ＣＴ撮影装置の動作について説明する。なお、以下に説明するＸ線ＣＴ撮影装置１００の動作は、特に断らない限り、本体制御部６０または情報処理本体部８０によって制御されるものとする。
【００９３】
図９は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１００によるＸ線ＣＴ撮影の動作を示す概念図である。なお図９は、Ｘ線発生部１０、Ｘ線コーンビームＢ１、Ｘ線検出部２０などを支持部３０の旋回軸３１の軸方向から見た様子を示している。
【００９４】
本体制御部６０は、オペレータから特定の撮影対象領域Ｒ１についてＸ線ＣＴ撮影を行うよう指示があった場合、旋回用モータ６０Ｒ等の駆動部６５を駆動することによって、支持部３０を旋回させる。このとき、図９に示すように、Ｘ線発生部１０からＸ線コーンビームＢ１が出射されるが、このコーンビームＢ１が、中心Ｃ１を回転中心として回転するように、すなわちＸ線発生部１０とＸ線検出部２０が中心Ｃ１を回転軸として回転するように、支持部３０が旋回する。
【００９５】
Ｘ線コーンビームＢ１が中心Ｃ１を回転中心に回転する間、常にＸ線照射されて撮影される領域がＸ線ＣＴ撮影の撮影対象領域Ｒ１である。なお、被写体Ｍ１の位置付けする際には、オペレータが撮影したい領域（関心領域）がこの撮影対象領域となるように、支持部３０に対する被写体Ｍ１の相対的な位置が適宜調整される。
【００９６】
ここで、撮影対象領域Ｒ１の全体を一定の拡大率で撮影するためには、Ｘ線発生部１０と中心Ｃ１とＸ線検出部２０との距離を、照射開始時から照射終了時まで維持する必要がある。そのため、Ｘ線ＣＴ撮影の際には、本体制御部６０は、Ｘ軸モータ６０Ｘ及びＹ軸モータ６０Ｙを制御して中心Ｃ１を軸に旋回軸３１を回転運動させ、同時に旋回用モータ６０Ｒを制御して支持部３０を回転させることによって、中心Ｃ１を回転中心としてＸ線コーンビームＢ１を回転させる。
【００９７】
なお、Ｘテーブル３５Ｘ、Ｙテーブル３５Ｙを駆動して、旋回軸３１を特定の位置まで移動させて停止させた後、支持部３０を旋回軸３１の軸周りに旋回させてＸ線発生部１０とＸ線検出部２０を回転させてもよい。
【００９８】
なお、Ｘ線ＣＴ撮影を安定して行うためには、支持部３０が一定の旋回速度となるまで加速するための助走区間が設けられることが望ましい。そこで、本実施形態では、例えばＸ線発生部１０について、図９に示す位置Ｌ０よりも少し手前から回転移動を開始させる。なお、この助走区間を移動する間のＸ線発生部１０の移動軌跡は、必ずしもＸ線ＣＴ撮影時の軌道を構成する真円上の位置に設定される必要はない。
【００９９】
Ｘ線ＣＴ撮影装置１００は、Ｘ線コーンビームＢ１を回転させている間、あらかじめ定められた回数分、Ｘ線検出部２０にて投影データを収集する。具体的には、本体制御部６０が旋回用モータ６０Ｒを監視して、支持部３０が所定の角度分旋回する毎に、Ｘ線検出器２１でのＸ線の検出データを投影データとして収集する。本実施形態では、支持部３０が旋回する間、Ｘ線コーンビームＢ１を撮影対象領域Ｒ１に常に照射するように構成されている。
【０１００】
ただし、Ｘ線の照射方法は、このようなものに限られるものではない。例えば、Ｘ線検出部２０にてＸ線を検出するタイミングで、Ｘ線発生部１０がＸ線コーンビームＢ１を撮影対象領域Ｒ１に向けて出射するように構成されていてもよい。この場合、被写体Ｍ１に対して、Ｘ線が間欠的に照射されることとなるため、Ｘ線の被曝量を低減することができる。
【０１０１】
収集された投影データは、逐次情報処理装置８に転送され、例えば記憶部８０２に記憶される。そして収集された投影データは、演算処理部８０１ｂにおいて加工され、三次元データに再構成される。演算処理部８０１ｂにおける再構成の演算処理は、所定の前処理、フィルタ処理、逆投影処理等で構成される。これらの演算処理については、周知技術を含む各種演算処理技術を適用することが可能である。
【０１０２】
また、図９に示すように、本実施形態では、１回のＸ線ＣＴ撮影におけるＸ線コーンビームＢ１の回転中心Ｃ１周りの回転角は、１８０度にＸ線コーンビームＢ１の回転方向の広がりの角度（以下、ファン角θ１と称する。）を加算した角度（ただし、３６０度未満）となっている。Ｘ線コーンビームＢ１の回転中心Ｃ１周りの回転角は、中心Ｃ１を回転軸とするＸ線発生部１０とＸ線検出部２０の軸周りの回転角でもある。
【０１０３】
Ｘ線発生部１０は、位置Ｌ０から位置Ｌ１まで回転移動する。なお、ここでいうファン角θ１は、Ｘ線発生部１０から出射したＸ線コーンビームＢ１が撮影対象領域Ｒ１の全部を通るとともに、Ｘ線検出部２０にて検出可能な範囲の該Ｘ線コーンビームＢ１の広がりの角度である。換言すると、Ｘ線発生部１０とＸ線検出部２０とが、Ｘ線ＣＴ撮影の開始から終了までの間、１８０度にファン角θ１を加えた角度分回転する。位置Ｌ０、Ｌ１は厳密にはＸ線管１３のＸ線が発生する原点である焦点の位置である。
【０１０４】
ここで、投影角の概念について説明する。本実施形態における投影角とは、Ｘ線の照射開始時点（具体的には、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０に到達した時点）における、撮影対象領域Ｒ１内の特定の地点を通過Ｘ線の進行方向に対して、Ｘ線ＣＴ撮影の各時点における、上記特定の地点を通過するＸ線の進行方向が成す角度をいう。以下に、上記特定の地点を、Ｘ線コーンビームＢ１の回転中心である中心Ｃ１上の地点ＰＳ１とした場合を具体例に挙げて説明する。
【０１０５】
Ｘ線コーンビームＢ１の照射開始時点においては、地点ＰＳ１において、位置Ｌ０のＸ線発生部１０からＸ線検出部２０に向けて進行方向ＤＲ１のＸ線が通過する。ここで、１回のＸ線ＣＴ撮影においてＮ回分の投影データが取得されるとして、ｎ番目（ただし、ｎは１〜Ｎまでの整数値）に投影データが取得される時点Ｔｎにおいて、地点ＰＳ１を通過するＸ線の進行方向ＤＲｎとする。進行方向ＤＲ１に対してこの進行方向ＤＲｎの成す角度が、投影角ＰＲｎとなる。
【０１０６】
言い換えると、Ｘ線コーンビームＢ１は中心Ｃ１を回転中心として回転しつつ撮影対象領域Ｒ１を照射するのであるが、撮影対象領域Ｒ１内の特定の地点（例えば、地点ＰＳ１）について、旋回軸３１の軸方向から見て、基準となる直線（具体的には、進行方向ＤＲ１に平行な直線ＬＳ）に対し、或る時点におけるＸ線検出部２０に投影される上記特定の地点に入射する（もしくは、通過する）Ｘ線の成す角度が投影角となる。具体的に、Ｘ線発生部１０が各位置Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２に在るときのＸ線の投影角ＰＲｎは、位置Ｌ０で投影角０度、位置Ｌ２で投影角１８０度、位置Ｌ１で投影角（１８０度＋θ１）となる。
【０１０７】
仮に、Ｘ線コーンビームＢ１が１度ずつ回転する（すなわち、支持部３０が１度ずつ回転する）ごとに１つの投影データが取得されるものと仮定すると、地点ＰＳ１についての上記投影角ＰＲｎが１度増加するごとに、１つの投影データが取得されることとなる。そして、図９に示すように、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０から位置Ｌ２にまで移動すると、地点ＰＳ１における投影角が１８０度となる。すなわち、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ２にあるとき、照射開始時点（Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０にある時点）でのＸ線撮影を含めて、１８１個の投影データが取得されることとなる。
【０１０８】
ここで、仮にＸ線ＣＴ撮影におけるＸ線発生部１０の回転角を１８０度とした場合、Ｘ線発生部１０は、位置Ｌ０から位置Ｌ２まで回転する。この場合、位置Ｌ０から出射されたＸ線コーンビームＢ１の外縁と撮影対象領域Ｒ１の外縁との交点Ｐ１については、投影角１８０度分よりも小さい範囲の方向からしかＸ線の照射を受けていない。投影データにおいて、投影角１８０度分の範囲の各方向からＸ線の照射を受けていない点が撮影対象領域Ｒ１に存在する場合、再構成した三次元データから、高精度なＣＴ画像を生成することが困難となる。
【０１０９】
これに対し、本実施形態の如く、Ｘ線ＣＴ撮影におけるＸ線発生部１０の回転角を１８０度にファン角を加えた角度とした場合、図９に示す交点Ｐ１についても、投影角１８０度分の各方向からＸ線を照射することができる。すなわち、撮影対象領域Ｒ１内の全ての点について、投影角１８０度分の各方向からＸ線照射した投影データを収集することができるため、三次元データから、撮影対象領域Ｒ１内の生体器官等の輪郭や形状が鮮明な高精度のＣＴ画像を生成することが可能となる。
【０１１０】
なお、本実施形態では、上述したように、撮影対象領域Ｒ１内の全ての点について、投影角１８０度分の各方向からＸ線を照射したデータのみから三次元データを再構成する。したがって、図９に示すようなＸ線コーンビームＢ１を照射し続けた場合、投影角が１８０度を超える各方向からＸ線照射した投影データを取得する部分が生じる。そこで、次に述べる制御を実行することにより、余計なＸ線照射を排除する。
【０１１１】
図１０は、Ｘ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を制御する様子を示す図である。なお図１０の（ａ）〜（ｅ）は、Ｘ線ＣＴ撮影の状況を時系列順に並べて図示したものであり、（ａ）はＸ線コーンビームＢ１の回転中心Ｃ１を中心にした、位置Ｌ０を起点とするＸ線発生部１０の回転の回転角が、（１８０°−θ１）であるとき、（ｂ）は回転角が（１８０°−θ１）以上１８０°以下のとき、（ｃ）は回転角が１８０°のとき、（ｄ）は回転角が１８０°以上（１８０°＋θ１）以下のとき、そして（ｅ）は回転角が（１８０°＋θ１）のときをそれぞれ図示している。Ｘ線発生部１０は支持部３０で回転されるので、Ｘ線発生部１０の回転角は支持部３０の旋回角でもある。
【０１１２】
図１０（ａ）に示すように、Ｘ線発生部１０が撮影対象領域（Ｘ線ＣＴ撮影領域）Ｒ１の周りを所定方向（ここでは右回り）に位置Ｌ０から位置Ｌ０１まで回転移動しつつ、撮影対象領域Ｒ１にＸ線コーンビームＢ１を照射すると、投影角１８０度分丁度（投影角が０度から１８０度まで）の範囲の各方向からのＸ線照射が完了する地点Ｐ２が撮影対象領域Ｒ１に生じる。ここで、位置Ｌ０１は、幾何学的に、回転角が１８０度からファン角θ１を減算した値であり、また、地点Ｐ２は、位置Ｌ０１から出射されたＸ線コーンビームＢ１の回転方向の外縁と撮影対象領域Ｒ１の外縁の交点である。
【０１１３】
より一般化すると、撮影対象領域Ｒ１のうち、Ｘ線発生部１０の位置Ｌ０と照射中の各位置とを結んだ線分よりも、Ｘ線発生部１０が移動する側の部分（図１０（ａ）〜（ｅ）中、斜線ハッチングで示す領域）については、投影角１８０度分の方向のＸ線の照射が完了していることとなる。
【０１１４】
例えば図１０（ｂ）に示すように、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０２にある場合には、撮影対象領域Ｒ１のうち、位置Ｌ０と位置Ｌ０２とを結んだ線分ＬＮ１よりも外側の領域Ｒ２については、投影角１８０度分の各方向のＸ線照射が既に行われている。そこで、本実施形態では、図１０（ｂ）に示すように、領域Ｒ２についてはＸ線が照射されないように、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲が縮小制御される。なお、線分ＬＮ１は、位置Ｌ０２、Ｌ０３、・・・といったように、位置Ｌ０１以降のＸ線発生部１０の位置βと位置Ｌ０１のＸ線発生部１０の位置αを結ぶ線分である。
【０１１５】
この縮小制御は、Ｘ線発生部制御部６０１ａが、図５に示すＸ線発生部１０のビーム成形板１５をスライド移動させることによって、ビーム通過孔１５１を通過するＸ線が徐々に遮断されることで実現される。またＸ線コーンビームＢ１の遮蔽度合については、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０１にあるときを基準（＝回転角がゼロ）として、Ｘ線発生部１０の回転角をωとしたとき、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角がθ１から（ω／２）を減算した値となるように制御される。
【０１１６】
別の角度からこの制御を説明すると、位置Ｌ０１のＸ線発生部１０の位置をαとし、位置Ｌ０２、Ｌ０３、・・・のように、位置Ｌ０１以降のＸ線発生部１０の位置をβとし、位置Ｌ０の位置のＸ線発生部１０の位置をγとする。∠αγβ（角αγβ）を角度ψとすると、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角が（θ１−ψ）の値となるように制御される。また、円周角の定理により、∠αγβ（＝ψ）の値は、∠αＣ１β（＝ω）の値の半分であるω／２となる。
【０１１７】
例えば、図１０（ｃ）に示す状態では、Ｘ線発生部１０の位置Ｌ０１からの回転角がθ１（＝一切規制を受けないＸ線コーンビームＢ１のファン角）であるため、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角が（θ１／２）（＝θ１−（θ１／２））となる。そしてＸ線発生部１０が、図１０（ｄ）に示す位置Ｌ０４を通過して図１０（ｅ）に示す位置Ｌ１まで到達すると、Ｘ線コーンビームＢ１が完全に遮断される。このようにして、撮影対象領域Ｒ１内の全ての点について、投影角１８０度分の各方向からＸ線照射した投影データのみを収集することができる。
【０１１８】
以上のように、本実施形態では、Ｘ線照射の終了時点に到達する前の時点において、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を縮小するように制御する。本実施形態は、Ｘ線コーンビームＢ１の照射の終了時点が近づくにつれて、支持部３０の旋回角に応じて、次第にＸ線コーンビームの照射範囲を縮小させる場合の制御である。
【０１１９】
以上のように、Ｘ線の照射範囲を回転角に応じて規制する制御を行うことによって、撮影対象領域Ｒ１内のいずれの点についても、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向のみからＸ線照射した投影データを取得することができる。なお、この投影角１８０度分丁度の範囲とは、途中で中断することのない、連続した範囲（０度〜１８０度）の角度である。このような投影データから三次元データを再構成した場合、投影角１８０度分を超える方向からＸ線照射した投影データについての補正処理を必要としなくてよい。したがって、ＣＴ画像におけるアーチファクトの発生を低減でき、ＣＴ画像の画質を向上することができる。これにより、画像診断を正確に行うことが可能となる。
【０１２０】
＜２．第２実施形態＞
上記実施形態では、Ｘ線照射の終了時点が近づくにつれて、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を縮小するように制御しているが、Ｘ線の照射範囲の制御の仕方はこのようなものに限られるものではない。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の機能を有する要素については適宜同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１２１】
図１１は、第２実施形態におけるＸ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を制御する様子を示す図である。なお図１１の（ａ）〜（ｆ）は、Ｘ線ＣＴ撮影の状況を時系列順に並べて図示したものである。
【０１２２】
Ｘ線コーンビームＢ１は、（ｅ）や（ｆ）で示す段階ではθ１のファン角を持つのであるが、（ｅ）の段階にいたるまでは、θ１よりも小さいファン角であり、ファン角が照射開始時点でゼロの状態からＸ線発生部１０の回転が進むにしたがって増大する。
【０１２３】
図１１（ａ）は中心Ｃ１を中心にした、Ｌ０を起点とするＸ線発生部１０の回転の回転角が０°のとき、（ｂ）は回転角が０度以上θ１以下のとき、（ｃ）は回転角がθ１のとき、（ｄ）は回転角がθ１以上（２・θ１）以下のとき、そして（ｅ）は回転角が（２・θ１）のとき、（ｆ）は回転角が（１８０°＋２・θ１）のときをそれぞれ図示している。また、撮影対象領域Ｒ１に対して、細かいドットで示した範囲がＸ線コーンビームＢ１で照射する範囲である。
【０１２４】
図１１（ａ）は、Ｘ線発生部１０が撮影対象領域Ｒ１に対するＸ線照射の開始時点の位置Ｌ０にある状態を示している。このとき、ビーム成形板１５は、Ｘ線管１３から出射されたＸ線を完全に遮断する位置に配置されており、Ｘ撮影対象領域Ｒ１に対してＸ線コーンビームＢ１が照射されないように規制されている。
【０１２５】
撮影対象領域Ｒ１のうち、Ｘ線発生部１０の位置とＸ線照射の終了位置（位置Ｌ１）とを結んだ線分ＬＮ２（図１１中、一点鎖線で示す。）が通過する部分について、Ｘ線の照射を行うように、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を増大させていく。具体的には、Ｘ線発生部１０の回転に伴って、ビーム成形板１５が移動され、ビーム通過孔１５１を介して次第にＸ線の通過量が増大される。なお、線分ＬＮ２は、位置Ｌ０１Ａ、Ｌ０２Ａ、・・・のように、位置Ｌ０以降のＸ線発生部１０の位置β１と位置Ｌ１のＸ線発生部１０の位置α１を結ぶ線分である。
【０１２６】
図１１（ｂ）は、具体的にはＸ線発生部１０が位置Ｌ０から（θ１）／２の角度分回転して位置Ｌ０１Ａに到達した状態を示している。このとき、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角は、幾何学的に回転角の半分である（θ１／４）となる。また図１１（ｃ）は、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０からθ１の角度分回転して位置Ｌ０２Ａに到達した状態を示している。このとき、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角は（θ１／２）となる。
【０１２７】
位置Ｌ０のＸ線発生部１０の位置をα１とし、位置Ｌ０１Ａ、Ｌ０２Ａ、・・・のように、位置Ｌ０以降のＸ線発生部１０の位置をβ１とし、位置Ｌ１の位置のＸ線発生部１０の位置をγ１とする。そして、∠α１γ１β１（角α１β１γ１）を角度μとすると、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角は、μの値となるように制御される。ここで、位置Ｌ０と位置Ｌ１とを結ぶ線ＬＮ２は、撮影対象領域Ｒ１である円の接線となっている。したがって、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、∠α１γ１β１＝∠β１γ１α１＝μとなる。
【０１２８】
そして図１１（ｄ）は、具体的にはＸ線発生部１０が位置Ｌ０から（θ１＋（θ１／２））の角度分回転して位置Ｌ０３Ａに到達した状態を示している。このとき、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角は、（（θ１／２）＋（θ１／４））となる。このときも、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角がμの値となるように制御される。
【０１２９】
さらに図１１（ｅ）は、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０から（２・θ１）の角度分回転して位置Ｌ０４Ａに到達した状態を示している。このとき、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角はθ１となり、撮影対象領域Ｒ１の全範囲にＸ線が照射されることとなる。そして図１１（ｆ）は、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０から（回転角１８０°＋θ１）の角度分回転して位置Ｌ１に到達した状態を示している。Ｘ線発生部１０は、位置Ｌ０４Ａから位置Ｌ１に到達するまでの間、ファン角θ１のＸ線コーンビームＢ１を撮影対象領域Ｒ１に照射し、位置Ｌ１に到達した後、Ｘ線の照射を終了する。
【０１３０】
以上のようにＸ線コーンビームＢ１の照射開始時点からＸ線の照射範囲の制御を行った場合においても、第１実施形態と同様に、１回のＸ線ＣＴ撮影において、撮影対象領域Ｒ１内の全ての点についても、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線の照射を行った投影データを取得することができる。
【０１３１】
Ｘ線コーンビームＢ１の遮蔽度合の制御については、第１実施形態におけるＸ線発生部１０の回転角ωに合わせて、ファン角をω分遮蔽することと同様の制御を応用することができる。第１実施形態ではＸ線照射の終了時点において制御しているのに対し、第２実施形態ではＸ線照射の開始時点の制御である点で異なる。
【０１３２】
第２実施形態に関する以上の説明は、Ｘ線コーンビームＢ１の照射の開始時点において、支持部３０の旋回角に応じて、次第にＸ線コーンビームＢ１の照射範囲を拡大させる場合の説明である。
【０１３３】
なお、第１実施形態ではＸ線照射の終了時点が近づくにつれて、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を縮小するように制御し、第２実施形態ではＸ線照射の開始時点から、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を増大するように制御しているが、照射の開始時点でＸ線コーンビームＢ１の照射範囲を増大し、終了時点で照射範囲を縮小するように制御しても構わない。この場合、照射開始時からＸ線発生部１０が回転角θ１分回転するまでの間（すなわち、回転角が０°の位置（図１１（ａ）の位置Ｌ０）からθ１の位置（図１１（ｃ）の位置Ｌ０２Ａ）に到達するまでの間）と、照射終了時までにＸ線発生部１０が回転角θ１分回転するまでの間（すなわち、回転角が１８０°（図１０（ｃ）の位置Ｌ０３）〜（１８０°＋θ１）（図１０（ｅ）の位置Ｌ１）までの間）とにおいて、Ｘ線の照射範囲が制御される。
【０１３４】
より具体的には、照射開始時には、Ｘ線コーンビームＢ１の照射がない状態から出発し、Ｘ線発生部の回転角が０°の位置からθ１の位置に到達するまでの間、Ｘ線発生部１０が回転した回転角度分だけＸ線コーンビームＢ１のファン角を増大しつつＸ線コーンビームＢ１を照射させる制御を行う。これにより、Ｘ線発生部１０がθ１回転する間に、ファン角がゼロからθ１まで増大する。その後は、ファン角θ１のＸ線コーンビームＢ１を撮影対象領域に照射する。そして、照射終了時には、Ｘ線発生部１０が、回転角が１８０度の位置から（１８０°＋θ１）の位置に到達するまでの間、回転した回転角度分だけ、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角を減少させる制御を行う。これにより、Ｘ線発生部が回転角θ１分回転する間に、ファン角がθ１からゼロまで減少する、すなわちＸ線コーンビームＢ１の照射が終了することとなる。このような制御を行うことによっても、投影角１８０度分の投影データを得るだけのＸ線照射のみを行うことができる。
【０１３５】
さらに、照射開始時と照射終了時において、Ｘ線コーンビームＢ１の照射制御する方法は、上記のようなものに限られない。図１２は、照射開始時と照射終了時において、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲を制御する様子を示す図である。
【０１３６】
図１２では、Ｘ線発生部１０が中心Ｃ１を回転軸にして照射開始位置Ｌ０から回転角Ｔ１分回転して、位置Ｌ０２Ｂに到達するまでの間に、ファン角をゼロからθ１まで一定の割合で増大させるとともに、位置Ｌ０３Ｂから回転角Ｔ２分回転してＸ線の照射終了位置である位置Ｌ１に到達するまでの間に、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角をθ１からゼロにまで一定の割合で減少させる制御を行っている。
【０１３７】
なお、図１２に示す位置Ｌ０１Ｂは、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲が増大している途中のＸ線発生部１０の位置であって、Ｘ線コーンビームＢ１の全照射の状態（ファン角がθ１の状態）に対して、Ｘ線発生部１０の回転方向の反対側半分（鉛直方向上方から見たとき、Ｘ線発生部１０からＸ線検出部２０に向かって左側半分であり、ファン角がθ１／２。）のみの照射が行われるときの位置を示している。さらに、位置Ｌ０４Ｂは、Ｘ線コーンビームＢ１の照射範囲が減少している途中の状態のＸ線発生部１０の位置であって、全照射の状態に対して、Ｘ線発生部１０の回転方向側半分（鉛直方向上方から見たとき、Ｘ線発生部１０からＸ線検出部２０に向かって左側半分であり、ファン角がθ１／２。）のみの照射が行われるときの位置を示している。
【０１３８】
図１２に示すように、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０２Ｂから、回転角（１８０°−θ１）分回転して、位置Ｌ０３Ｂに到達した時点で、図１０（ａ）に示す地点Ｐ２と同様に、地点Ｐ２Ｂについては、投影角１８０度分の範囲の各方向からＸ線の照射が完了する。この、位置Ｌ０から位置０３ＢまでのＸ線発生部１０の回転角（∠Ｌ０，Ｃ１，Ｌ０３Ｂ）は、∠Ｌ０２Ｂ，Ｃ１，Ｌ０３Ｂが１８０°−θ１であることから、（１８０°−θ１＋Ｔ１）となる。
【０１３９】
また、位置Ｌ０から位置Ｌ０３ＢまでのＸ線発生部１０の回転角は、位置Ｌ０から位置Ｌ１までの回転角（１８０°＋θ１）から、回転角Ｔ２を減算した値（＝１８０°＋θ１−Ｔ２）となる。以上をまとめると、以下の等式が成立する。
∠Ｌ０，Ｃ１，Ｌ０３Ｂ＝１８０°−θ１＋Ｔ１＝１８０°＋θ１−Ｔ２・・・（１）
また、上記式（１）より、以下の等式が導かれる。
Ｔ２＝２・θ１−Ｔ１・・・（２）
【０１４０】
上記式（２）によると、Ｘ線照射開始地点である位置Ｌ０からＸ線発生部が回転角Ｔ１分回転するまでの間、回転方向の反対側からファン角をゼロからθ１まで一定の割合で増大させた場合、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０から回転角（１８０°−θ１＋Ｔ１）分回転した位置Ｌ０３Ｂから回転角（２・θ１−Ｔ１）（＝Ｔ２）分回転して位置Ｌ１に到達するまで、回転方向の反対側からファン角をθ１からゼロまで一定の割合で減少させる。これにより、撮影対象領域Ｒ１内の全ての点について、投影角１８０°分丁度のＸ線照射した投影データのみを取得することができる。
【０１４１】
ここで、第１実施形態で説明した制御方法は、Ｔ１＝０，Ｔ２＝２・θ１に相当するものとなっており、第２実施形態で説明した制御方法は、Ｔ１＝２・θ１，Ｔ２＝０の場合に相当するものとなっている。
【０１４２】
なお、Ｘ線コーンビームＢ１のファン角を、必ずしも一定の割合で増大または減少させる必要はなく、投影角１８０°分丁度の照射制御ができる範囲において、適宜変更することができる。
【０１４３】
＜３．第３実施形態＞
上記第１、第２実施形態では、Ｘ線発生部制御部６０１ａがＸ線コーンビームＢ１の照射範囲を制御することによって、取得する投影データの範囲を制限している。しかし、投影データの取得範囲を制限する技術は、上記のものに限られるものではない。
【０１４４】
本実施形態では、撮影対象領域Ｒ１に対するＸ線コーンビームＢ１の照射範囲を制御するのではなく、Ｘ線検出部制御部６０１ｂがＸ線の検出可能範囲を制御することによって、投影データの取得範囲を制限する。
【０１４５】
図１３は、第３実施形態におけるＸ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームＢ１の検出範囲を制御する様子を示す図である。なお、図１３の（ａ）〜（ｃ）は、Ｘ線ＣＴ撮影の状況を時系列順に並べて図示したものである。図１３中、Ｘ線発生部１０の位置Ｌ０，Ｌ０１，Ｌ０３，Ｌ１については、図１０中に示した位置と一致している。
【０１４６】
図１３に示すように、本実施形態のＸ線ＣＴ撮影においても、第１実施形態と同様にＸ線発生部１０は、撮影対象領域Ｒ１の中心となるＸ線コーンビームＢ１の回転中心Ｃ１を回転軸として、回転角にして１８０度にファン角θ１を加えた角度分回転移動しつつ、Ｘ線コーンビームＢ１を撮影対象領域Ｒ１に照射する。ただし、Ｘ線発生部１０については、Ｘ線コーンビームＢ１が撮影対象領域Ｒ１の全部に常に照射され、また、Ｘ線検出部２０については、撮影対象領域Ｒ１のうち、投影角１８０度分の各方向についてのＸ線の照射が完了した部分については、その部分を通過したＸ線を検出しないように制御される。
【０１４７】
具体的に、図１３（ａ）に示すように、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０１に到達すると、地点Ｐ２については、すでに投影角１８０度分の各方向からＸ線を照射して得た投影データが取得される。したがって、地点Ｐ２については、これ以上投影データを取得する必要がないため、Ｘ線検出部２０は、この部分のＸ線の検出機能を無効化する。無効化される対象となるＸ線の照射範囲は、撮影対象領域Ｒ１に斜線で示した範囲である。
【０１４８】
さらに図１３（ｂ）に示すように、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ０３に到達した時点で、撮影対象領域Ｒ１のうち、位置Ｌ０３と位置Ｌ０とを結んだ線分の右側の領域Ｒ３については、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線照射した投影データの取得が既に完了する。したがってこの時点では、この領域Ｒ３を透過するＸ線を検出する部分の機能が無効化されることとなる。そして図１３（ｃ）に示すように、Ｘ線発生部１０が位置Ｌ１に到達すると、Ｘ線の検出可能範囲（図１３中、太線で示す。）が消失し、Ｘ線の検出が行われなくなる。
【０１４９】
第３実施形態に関する以上の説明は、Ｘ線コーンビームＢ１の照射の終了時点に到達する時点において、支持部３０の旋回角に応じて、次第に検出面におけるＸ線の検出範囲を縮小させる場合の説明である。
【０１５０】
以上のように、Ｘ線検出部２０の検出面の検出可能範囲を制限することによっても、撮影対象領域Ｒ１内のいずれの点についても、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線照射して得た投影データのみを取得することができる。なお、本実施形態では、Ｘ線ＣＴ撮影において、Ｘ線コーンビームＢ１が撮影対象領域Ｒ１に常に照射されることとなる。したがって、Ｘ線の被曝量を低減するという観点では、第１もしくは第２実施形態の方が有利である。
【０１５１】
＜４．第４実施形態＞
第３実施形態では、Ｘ線ＣＴ撮影の終了時点に近づくにつれて、Ｘ線検出部２０によるＸ線の検出可能範囲を制限する制御を行っているが、検出可能範囲の制御の仕方はこれに限られるものではない。
【０１５２】
本実施形態では、Ｘ線コーンビームＢ１の照射開始時点から、Ｘ線の検出可能範囲を制御することによって、撮影対象領域Ｒ１のいかなる点についても、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線照射した投影データのみを取得するように構成されている。
【０１５３】
図１４は、第４実施形態におけるＸ線ＣＴ撮影時において、Ｘ線コーンビームＢ１の検出範囲を制御する様子を示す図である。なお、図１４の（ａ）〜（ｃ）は、Ｘ線ＣＴ撮影の状況を時系列順に並べて図示したものである。図１４中、Ｘ線発生部１０の位置Ｌ０，Ｌ０２Ａ，Ｌ０４Ａ，Ｌ１については、それぞれ図１１中に示す位置と一致している。
【０１５４】
本実施形態におけるＸ線ＣＴ撮影では、第３実施形態と同様に、Ｘ線発生部１０は、撮影対象領域Ｒ１の中心となるＸ線コーンビームＢ１の回転中心Ｃ１を回転軸にして、回転角１８０度にファン角θ１を加えた角度分回転移動しつつ、ファン角がθ１のＸ線コーンビームＢ１を撮影対象領域Ｒ１に照射する。ただし、本実施形態では、図１４（ａ）に示すように、Ｘ線照射の開始時点では、Ｘ線検出部２０は、Ｘ線を検出しないように制御される。Ｘ線発生部１０が回転移動して、位置Ｌ０４Ａに到達するまでの間に、次第にＸ線検出部２０のＸ線の検出可能範囲（図１４中、太線で示す。）が拡大される。具体的には、撮影対象領域Ｒ１のうち、位置Ｌ１と、Ｘ線検出部２０の位置とを結んだ線分の左側の領域Ｒ４を透過するＸ線を検出する部分について、Ｘ線の検出機能が有効化される。
【０１５５】
このように、Ｘ線の照射開始時点から、支持部３０の旋回角に応じて、検出面におけるＸ線の検出可能範囲が次第に拡大するようにＸ線検出部２０を制御することによって、撮影対象領域Ｒ１のいずれの点についても、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線照射した投影データのみを取得することができる。
【０１５６】
第４実施形態に関する以上の説明は、Ｘ線コーンビームＢ１の照射の開始時点において、支持部３０の旋回角に応じて、次第にＸ線検出部２０の検出面におけるＸ線の検出範囲を拡大させる場合の説明である。
【０１５７】
また、第３、第４実施形態で説明したＸ線検出部２０の制御は、第１、第２実施形態において、Ｘ線発生部１０から照射されるＸ線コーンビームＢ１の検出を行っているＸ線検出器２１の検出範囲のみを有効化することと等価である。したがって、第２実施形態で詳細に説明したように、Ｘ線の照射開始時点においてＸ線の検出範囲を増大させ、またＸ線の照射終了時点に到達する前の時点において、Ｘ線の検出範囲を狭めるようにＸ線検出部２０を制御することによっても、撮影対象領域Ｒ１のいずれの点について、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線照射した投影データのみを取得することができることは言うまでもない。
【０１５８】
＜５．第５実施形態＞
上記実施形態では、Ｘ線発生部１０またはＸ線検出部２０を制御して、投影データの取得範囲を調整することにより、撮影対象領域Ｒ１の全ての点について、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線を照射して得た投影データのみを再構成の演算処理に用いるようにしている。しかし、演算処理する投影データの範囲を制限する技術は、このようなものに限られるものではない。
【０１５９】
図１５は、第５実施形態に係る情報処理本体部８０のＣＰＵ８０１Ａによって実現される機能ブロックを示す図である。本実施形態のＸ線ＣＴ撮影では、第１〜第４実施形態でのＸ線ＣＴ撮影と同様に、Ｘ線発生部１０が回転角１８０度にファン角θ１を付加した角度分回転移動しつつ、撮影対象領域Ｒ１にＸ線コーンビームＢ１を照射する。ただし、Ｘ線発生部１０は、常にファン角θ１のＸ線コーンビームＢ１を撮影対象領域Ｒ１に照射し、Ｘ線検出部２０は、撮影対象領域Ｒ１内の全ての点を透過するＸ線を検出する。これにより、Ｘ線の投影データを収集されるが、この投影データには、投影角１８０度分の範囲を超える方向からＸ線を照射して得られた投影データ（以下、「余剰投影データ」と称する。）が含まれている。余剰投影データの範囲は、第１から第４の実施形態より自明なので、詳述は省略する。
【０１６０】
図１４に示すように、本実施形態情報処理本体部８０は、ＣＰＵ８０１の代わりに、プログラムＰＧ２にしたがって動作することにより、データ除外部８０１ｃとして機能するＣＰＵ８０１Ａを備えている。このデータ除外部８０１ｃは、上述の余剰投影データを、全投影データから排除する機能を有する。したがって、データ除外部８０１ｃによって取得される投影データは、撮影対象領域Ｒ１の全ての点について、投影角１８０度分丁度の範囲の各方向からＸ線を照射して得た投影データのみが含まれることとなる。
【０１６１】
このようにして、投影角１８０度分丁度の各方向からの前記Ｘ線コーンビームを照射して得られる投影データのみがを再構成演算の処理対象となる。
【０１６２】
本実施形態においても、このような投影データから、演算処理部８０１ｂが三次元データを再構成することによって、アーチファクトの発生が低減されたＣＴ画像を生成することが可能となる。また、本実施形態の場合、第１〜第４実施形態で説明したＸ線発生部１０またはＸ線検出部２０の制御が不要となるため、装置構成を簡略化することができ、製造コストを抑制することが可能となる。
【０１６３】
＜６．変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１６４】
例えば上実施形態では、上記実施形態では、被写体保持部４２１が被写体Ｍ１である被検者を立位姿勢で所定位置に固定させるように構成されているが、例えば被写体Ｍ１を坐位姿勢で固定できる椅子等で構成されていてもよい。
【０１６５】
また、上記実施形態では、ＸＹテーブル３５で構成される水平移動機構に旋回軸３１を取り付けることによって、支持部３０を被写体Ｍ１に対して水平方向に移動させているが、例えば、被写体保持部４２１を椅子等で構成し、これを水平移動機構に接続することによって、支持部３０に対して被写体Ｍ１を相対的に移動させてもよい。また、旋回軸３１及び被写体保持部４２１のそれぞれに、水平移動機構を設けて、それぞれを水平方向に移動可能に構成してもよい。
【０１６６】
また、上記実施形態のＸ線ＣＴ撮影装置１００は、床に垂直に立設する構造を有しているが、被写体Ｍ１である被検者が寝た姿勢でＸ線ＣＴ撮影が行われる構造に応用することが可能であることは言うまでもない。
【０１６７】
また、上記実施の形態に示した機能ブロックは、ソフトウェアにより実現されると説明したが、これらの機能ブロックの一部または全部を専用の論理回路によりハードウェアとして実現してもよい。
【０１６８】
さらに上記実施形態および変形例にて説明した各構成は、互いに矛盾の生じない限り、適宜組み合わせたり、または省略したりすることができる。
【符号の説明】
【０１６９】
１００  Ｘ線ＣＴ撮影装置
１０  Ｘ線発生部
１３  Ｘ線管
１４  Ｘ線発生器
１５  ビーム成形板
１５１，１５２，１５３  ビーム通過孔
２０  Ｘ線検出部
２１  Ｘ線検出器
２１１，２１２  検出素子群
３０  旋回アーム
３１  旋回軸
４０  昇降部
６０  本体制御部
６０１  ＣＰＵ
６０１ａ  Ｘ線発生部制御部
６０１ｂ  Ｘ線検出部制御部
６０Ｒ  旋回用モータ
６０Ｘ  Ｘ軸モータ
６０Ｙ  Ｙ軸モータ
６１  表示部
６２  操作パネル
６５  駆動部
７０  防Ｘ線室
８  情報処理装置
８０  情報処理本体部
８０１，８０１Ａ  ＣＰＵ
８０１ｂ  演算処理部
８０１ｃ  データ除外部
Ｂ１  Ｘ線コーンビーム
Ｃ１  中心（Ｘ線コーンビームＢ１の回転中心）
Ｍ１  被写体
ＰＧ１，ＰＧ２  プログラム
Ｒ１  撮影対象領域
θ１  ファン角
【図１】
2011136027.tif 000003
【図２】
2011136027.tif 000004
【図３】
2011136027.tif 000005
【図４】
2011136027.tif 000006
【図５】
2011136027.tif 000007
【図６】
2011136027.tif 000008
【図７】
2011136027.tif 000009
【図８】
2011136027.tif 000010
【図９】
2011136027.tif 000011
【図１０】
2011136027.tif 000012
【図１１】
2011136027.tif 000013
【図１２】
2011136027.tif 000014
【図１３】
2011136027.tif 000015
【図１４】
2011136027.tif 000016
【図１５】
2011136027.tif 000017