(57)【要約】【課題】異なる時相の情報を１回の撮影で取得できるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】算出部は、第１造影剤および第２造影剤の造影時相の差を算出する。送信部は、造影時相の差に関する情報をインジェクターに送信する。データ取得部は、インジェクターにより、第１造影剤と第２造影剤とが、前記情報に基づく異なるタイミングで注入された被検体に対し、所定の撮影タイミングでＸ線スキャンを行う。またデータ取得部は、複数の異なるＸ線エネルギーに対応する検出データを取得する。画像処理部は前記所定の撮影タイミングで収集された複数のＸ線エネルギーに対応する検出データを解析して、異なる造影時相に対応する複数の画像を生成する。【選択図】図４
2015033578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１造影剤および第２造影剤の造影時相の差を算出する算出部と、
前記造影時相の差に関する情報をインジェクターに送信する送信部と、
前記インジェクターにより、第１造影剤と第２造影剤とが、前記情報に基づく異なるタイミングで注入された被検体に対し、所定の撮影タイミングでＸ線スキャンを行い、複数の異なるＸ線エネルギーに対応する検出データを取得するデータ取得部と、
前記所定の撮影タイミングで収集された複数のＸ線エネルギーに対応する前記検出データを解析して、異なる造影時相に対応する複数の画像を生成する画像処理部と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記算出部は、予め検出された被検体のＸ線検出データに基づき、第１造影剤および第２造影剤の造影時相の差を算出することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、
第１の造影時相に対応する第１造影剤による造影効果を表した第１画像と、
第１の造影時相とは異なる第２の造影時相に対応する第２造影剤による造影効果を表した第２画像とを求めるものであることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、
前記第１画像の動脈部分に対応した線減弱係数に基づく値、前記第２画像の組織部分に対応した線減弱係数に基づく値に基づいて血液の灌流に関する値を求めることを特徴とする請求項３記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記第１造影剤の注入タイミングと前記第２造影剤の注入タイミングとの時間差に関する情報を求める制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記被検体に対して造影剤を注入して得られる動脈部分における前記第１造影剤のＣＴ値の時系列変化を示す情報および前記被検体の組織における前記造影剤のＣＴ値の時系列変化を示す情報に基づいて、前記時間差に関する情報を設定するものであることを特徴とする請求項５記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記第１造影剤の注入タイミングは、前記撮影タイミングにおいて前記第１画像の動脈部分における第１造影剤の濃度が実質的に最大になるように設定したものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記第２造影剤の注入タイミングは、前記撮影タイミングにおいて前記第２画像の組織部分における第２造影剤の濃度が実質的に最大になるように設定したものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記造影時相の差に関する情報として、前記第１造影剤及び前記第２造影剤の注入タイミングに関する情報をインジェクターに送信することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記送信部は、濃度、注入レート及び注入量のうちの少なくとも１つの注入条件、または前記第１造影剤及び前記第２造影剤の注入順を前記注入タイミングとともに送信することを特徴とする請求項９記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
被検体に対して造影剤を注入するインジェクターと、
前記被検体に対してＸ線撮影を行うＸ線ＣＴ装置と、
を有するＸ線ＣＴシステムにおいて、
前記Ｘ線ＣＴ装置は、
第１造影剤および第２造影剤の造影時相の差を算出する算出部と、
前記造影時相の差に関する情報をインジェクターに送信する送信部と、
前記インジェクターにより、第１造影剤と第２造影剤とが、前記情報に基づく異なるタイミングで注入された被検体に対し、所定の撮影タイミングでＸ線スキャンを行い、複数の異なるＸ線エネルギーに対応する検出データを取得するデータ取得部と、
前記所定の撮影タイミングで収集された複数のＸ線エネルギーに対応する前記検出データを解析して、異なる造影時相に対応する複数の画像を生成する画像処理部と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
【請求項１２】
前記インジェクターにおける前記異なるタイミングと前記所定の撮影タイミングとは対応しており、前記異なるタイミングの後に前記所定の撮影タイミングが到来することを特徴とする請求項１１記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項１３】
Ｘ線ＣＴ装置から第１造影剤および第２造影剤の造影時相の差に関する情報を受信する受信部と、
被検体に対して造影剤を注入する注入部と、
前記注入部に、前記第１造影剤と前記第２造影剤とを、前記情報に基づく異なるタイミングで注入させる制御部と、
を有することを特徴とするインジェクター。
【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、Ｘ線ＣＴシステム及びインジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、Ｘ線を利用して被検体を走査し、収集されたデータをコンピュータを用いて処理することにより、被検体の内部を画像化する装置である。
【０００３】
具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線管からのＸ線を曝射し、被検体を透過した後のＸ線をＸ線検出器にて検出する。更に、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管とＸ線検出器とを回転させ、様々な方向にて得られた検出データに基づいて画像を再構成することでＣＴ画像を得る。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置による撮影には、造影剤を用いて被検体の時系列の変化を測定する方法がある。この方法には、たとえば、ダイナミックスキャンを用いるダイナミックＣＴ検査がある。「ダイナミックスキャン」とは、被検体の目的部位の一断面又は複数断面を連続的にスキャンし、動態観測を行う方式である。「ダイナミックＣＴ検査」とは、造影剤を使用してダイナミックスキャンを行い、目的部位の時間濃度曲線を解析する検査方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１２９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、造影剤は、被検体の部位（たとえば、動脈、肝臓等）に応じて造影効果（ＣＴ値）が最大となる時間が異なる。従って、ダイナミックＣＴ検査により異なる造影時相の情報を取得するためには、複数回の撮影が必要となるという問題があった。
【０００７】
実施形態は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、異なる造影時相（造影剤の注入開始からの時間、造影剤の所定位置の通過からの時間などの所定の基準時刻からの経過時間）の情報を１回の撮影で取得できるＸ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴシステム及びインジェクター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】
【０００８】
本発明の実施形態は、算出部と、送信部と、データ取得部と、画像処理部とを含む。算出部は、第１造影剤および第２造影剤の造影時相の差を算出する。送信部は、造影時相の差に関する情報をインジェクターに送信する。データ取得部は、インジェクターにより、第１造影剤と第２造影剤とが、前記情報に基づく異なるタイミングで注入された被検体に対し、所定の撮影タイミングでＸ線スキャンを行う。またデータ取得部は、複数の異なるＸ線エネルギーに対応する検出データを取得する。画像処理部は前記所定の撮影タイミングで収集された複数のＸ線エネルギーに対応する検出データを解析して、異なる造影時相に対応する複数の画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るＸ線ＣＴシステムのブロック図である。
【図２】実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの説明を補足する図である。
【図３】実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの説明を補足する図である。
【図４】実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの説明を補足する図である。
【図５】実施形態に係る動作の概要を示すフローチャートである。
【図６】Ｋ吸収端を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１から図６を参照して、第１実施形態および第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置、当該Ｘ線ＣＴ装置を含むＸ線ＣＴシステム、及びインジェクターの構成について説明する。これらの実施形態に係るＸ線ＣＴ装置及びＸ線ＣＴシステムは、たとえば被検体における血行の動態（血液の流れ；流速や流量等）を撮影するパフュージョン（Ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）撮影に用いることができる。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、本実施形態におけるＸ線ＣＴシステム１は、架台装置１０、寝台装置２０、コンソール３０及びインジェクター４０を含んで構成されている。なお、架台装置１０、寝台装置２０及びコンソール３０が、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の一例である。
【００１２】
本実施形態のＸ線ＣＴシステム１は、撮影方式として、異なる複数の種類の管電圧を用いて被検体を撮影して画像を取得する手法であるデュアルエネルギースキャンが用いられる。このデュアルエネルギースキャンによる撮影方法中にも、大きく分けると少なくとも３つの方法が含まれる。第１の方法として、１つのＸ線管を用いて１つ目の管電圧で撮影した後に、１つ目の管電圧と異なる２つ目の管電圧で撮影する「Ｓｌｏｗ−ｋＶ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式（２回転方式）」がある。第２の方法として、回転中（スキャン中）のビュー毎に高速にＸ線管の管電圧を切り替えて撮影する「Ｆａｓｔ−ｋＶ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式（高速スイッチング方式）」がある。この場合、管電圧の切り替えに同期してデータ収集装置がデータ収集を行い、異なる管電圧のデータを１つのスキャン中に収集する。また、第３の方法として、１つのＸ線管ではなく２のＸ線管を搭載した上でそれらを用いて異なる管電圧で撮影する「Ｄｕａｌ Ｓｏｕｒｃｅ（２管球方式）」がある。第４の方法として、多層構造のＸ線検出器を用いる「多層方式」がある。例えば２層構造（浅い層の検出器、深い層の検出器）のＸ線検出器を用いる場合、浅い層の検出器で低エネルギーのＸ線が検出され、浅い層の検出器を通過した深い層の検出器で高エネルギーのＸ線が検出される。いずれのタイプでも本発明を適用することが可能である。本実施形態では、上記第２の方法の場合について説明する。
【００１３】
また、本実施形態では、造影剤として異なる２種類の造影剤（第１造影剤、第２造影剤）を用いる例について説明する。異なる造影剤としては、たとえば、ヨード系造影剤及びガドリニウム系造影剤がある。
【００１４】
［架台装置］
架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１、Ｘ線検出部１２、回転体１３、高電圧発生部１４、架台駆動部１５、Ｘ線絞り部１６、絞り駆動部１７及びデータ収集部（ＤＡＳ）１８を有する。なお、架台装置１０は「データ取得部」の一例に該当する。
【００１５】
Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（図示なし）を含んで構成されている。発生したＸ線は被検体Ｅに対して曝射される。本実施形態において、ビューごとにＸ線発生部１１は、エネルギーが異なる複数のＸ線を交互に発生させる。Ｘ線のエネルギーは、Ｘ線管に印加する管電圧を切り換えることにより変えることができる。
【００１６】
Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を有し、被検体Ｅを透過したＸ線を検出して、その検出データを電流信号として出力する。Ｘ線検出部１２は、エネルギーが異なる複数のＸ線を検出する。たとえば、高エネルギーのＸ線の透過データを検出した後、低エネルギーのＸ線の透過データを検出する。これを繰り返すことにより、複数の異なるエネルギーに対応する透過データを検出する。
【００１７】
回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。架台装置１０内において、回転体１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。
【００１８】
高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧（管電圧）を印加する。Ｘ線発生部１１は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。架台駆動部１５は、回転体１３を回転駆動させる。
【００１９】
Ｘ線絞り部１６は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線をファンビーム形状やコーンビーム形状に絞る。絞り駆動部１７は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６を駆動させる。
【００２０】
データ収集部１８は、デュアルエネルギースキャンにおける管電圧の切り替えに同期してデータ収集を行なう。Ｘ線検出部１２の各検出素子が検出した透過データ（Ｘ線検出データ）の信号を増幅してデジタル信号に変換する。そして、データ収集部１８は、デジタル信号に変換された検出データをコンソール３０に出力する。これにより、データ収集部１８からは、回転体１３の各回転角度に対応する高エネルギー、低エネルギーの検出データ（以下、「２重エネルギー」と記載することがある）がコンソール３０に出力される。
【００２１】
［寝台装置］
寝台装置２０は、被検体Ｅを載置するための装置である。寝台装置２０は、基台２１、天板２２及び寝台駆動部２３を含んで構成されている。
【００２２】
基台２１は、天板２２を移動可能に保持している。天板２２は、被検体Ｅが載置される板状部材である。寝台駆動部２３は、基台２１を制御し、天板２２を任意の方向に移動させる。
【００２３】
［コンソール］
コンソール３０は、Ｘ線ＣＴ装置に対する操作入力に用いられる。また、コンソール３０は、架台装置１０によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像を再構成する。コンソール３０は、スキャン制御部３１、制御部３２、処理部３３、記憶部３４、表示部３５、入力部３６及び送信部３７を含んで構成されている。
【００２４】
スキャン制御部３１は、高電圧発生部１４、架台駆動部１５、絞り駆動部１７及び寝台駆動部２３を制御し、架台装置１０及び寝台装置２０を動作させる。
【００２５】
制御部３２は、架台装置１０、寝台装置２０およびコンソール３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置の全体制御を行う。たとえば、制御部３２は、スキャン制御部３１を制御することで、予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、架台装置１０に検出データを収集させる。また、制御部３２は、処理部３３を制御することで、検出データに基づく各種データ処理等を行わせる。また、制御部３２は、記憶部３４に記憶されたＣ
Ｔ画像を、表示部３５に表示させる。
【００２６】
処理部３３は、架台装置１０で検出された検出データに対して各種処理を実行する。具体的には、処理部３３は前処理部３３ａ、再構成処理部３３ｂ及び抽出部３３ｃを含み、これら各部により各種処理が実行される。なお、抽出部３３ｃについては、記憶部３４、表示部３５、入力部３６及び送信部３７、並びにインジェクター４０の後に説明する。
【００２７】
＜前処理、散乱線補正＞
前処理部３３ａは、データ収集部１８から入力された２重エネルギーの検出データ（生データ）に対して対数変換処理や、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理（前処理;画像再構成処理の前に行われる処理）を行なう、前処理部３３ａは、前処理により投影データを生成して記憶部３４等の記憶装置に記憶させる。また、処理部３３は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。たとえば処理部３３は、Ｘ線曝射範囲内の投影データ等、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。補正された投影データは、たとえば、記憶部３４に記憶される。
【００２８】
＜基準物質の分離＞
処理部３３は、記憶部３４に記憶されている２重エネルギーの投影データを再構成前データとして読み出す。処理部３３は、投影データの代わりに、再構成前データとして、生データを読み出してもよい。処理部３３は、読み出した２重エネルギーの投影データを用いて、撮影の対象範囲に存在する、予め決定された複数の基準物質（第１造影剤または第２造影剤等）を分離（弁別）する。以下、処理部３３が、２つの基準物質を分離して２つの基準物質のそれぞれに対応する２つの投影データを生成する場合について説明する。ただし、投影データは複数であればよく２つに限定されるものではない。処理部３３は、分離した２つの基準物質のそれぞれに対応する２つの投影データを再構成処理部３３ｂに供給する。
【００２９】
＜基準物質の特定＞
再構成処理部３３ｂは、分離された２つの基準物質のそれぞれに対応する２つの投影データに基づき、基準物質（造影剤）毎に、画像データとしての基準物質画像（基準物質強調画像）を再構成する。再構成処理部３３ｂは、たとえば第１造影剤に対応する方の投影データに基づいて第１造影剤の基準物質画像を生成し、第２造影剤に対応する方の投影データに基づいて第２造影剤の基準物質画像を生成する。ここで、「造影剤に対応する」とは、たとえば造影剤固有の線減弱係数またはＫ吸収端に応じたＸ線エネルギーでスキャンすることにより検出されたことを示す。再構成処理部３３ｂは、生成した２つの基準物質のそれぞれに対応する２つの基準物質画像を制御部３２に送る。
【００３０】
制御部３２は、２つの基準物質のそれぞれに対応する２つの基準物質画像を用いて、撮影の対象範囲に存在する各物質（第１造影剤または第２造影剤等）の判別（特定）を行なう。さらに制御部３２は、判別した各物質のＣＴ値を取得する。制御部３２は、撮影の対象範囲に存在する第１造影剤または第２造影剤等とそのＣＴ値を下記造影時相の特定に用いる。
【００３１】
なお、２重エネルギーのデータによる物質の特定方法については、大きく分けて、２重エネルギーの投影データから生成された画像自体を元にして物質の特定を行なう画像ベースによるもの（特開２００９−２６１９４２号公報参照）と、２重エネルギーの投影データを２つの基準物質に分離し、それぞれの基準物質に基づく画像を作成し、それらの画像より物質の特定を行なう生データをベースとするもの（Ｊｏｈｎｓｏｎ ＴＲ． ｅｔ ａｌ．、“Ｍａｔｅｒｉａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｂｙ ｄｕａｌ ｅｎｅｒｇｙ ＣＴ：ｉｎｉｔｉａｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ”、Ｅｕｒ Ｒａｄｉｏｌ（２００７）、１７、１５１０−１５１７参照）とがある。いずれの場合であっても本実施形態に適用することができ、さらに物質を特定することができればこれら以外の方法でもよい。
【００３２】
＜造影時相の特定＞
更に、本実施形態の制御部３２は、特定部３２ａ、算出部３２ｂ及び決定部３２ｃとして機能する。以下、制御部３２における、造影時相の特定処理につき、図２〜図４を参照して説明する。図２は、被検体Ｅにおいて造影剤が通る各部位のＣＴ値の時系列変化を示すカーブ（Ｃ１、Ｃ２）の例を示している。図３は、第１カーブＣ１の及び第２カーブＣ２について、ＣＴ値が最大となる点Ｐ１、Ｐ２と、そのＣＴ値に対応する造影時相Ｔ１、Ｔ２を示している。
【００３３】
ここで、「第１カーブ」とは、被検体Ｅの第１部位（たとえば、動脈）を透過したＸ線の検出データにおける造影剤のＣＴ値の時系列変化を示すデータである（たとえば図２のＣ１参照）。「第２カーブ」とは、被検体Ｅの第１部位とは異なる第２部位（たとえば、肝臓）を透過したＸ線の検出データにおける造影剤のＣＴ値の造影時相を示すデータである（たとえば図２のＣ２参照）。
【００３４】
特定部３２ａは、第１カーブ及び第２カーブそれぞれにおいてＣＴ値が略最大となる造影時相を特定する。具体的には、特定部３２ａは、図２に示すような第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２について、ＣＴ値が最大となる点Ｐ１、Ｐ２を求め、そのＣＴ値に対応する造影時相Ｔ１、Ｔ２を特定する（図３参照）。点Ｐ１、Ｐ２は、「第１の造影時相」または「第２の造影時相」の一例に該当する。
【００３５】
第１カーブ及び第２カーブは、被検体の状態、造影剤の種類、造影剤の注入条件（造影剤の濃度、注入レート、注入量等）によって互いに異なる形状を有する。なお、本実施形態では、第１造影剤及び第２造影剤の第１カーブ同士、第２カーブ同士はそれぞれ同じ形状であるものとして説明する。
【００３６】
また、「ＣＴ値が略最大」とは、各部位（第１部位や第２部位等）をＣＴ画像で認識可能となるＣＴ値の大きさである。略最大のＣＴ値としては、たとえば、カーブのピーク値や、所定の閾値よりも大きい値等が適用される。「造影時相」は、所定の基準時刻からの経過時間を示す。基準時刻は、たとえば、造影剤の注入時点または、動脈の所定位置を造影剤が通過した時点などである。なお、カーブは、図２に示すような連続データではなく、離散データ（たとえば、経過時間とＣＴ値の関係を示すテーブルデータ）であってもよい。
【００３７】
第１カーブ及び第２カーブは、たとえば、テストインジェクションにより求められる。「テストインジェクション」とは、被検体Ｅのある部位に対してスキャンを行う前に、少量の造影剤を被検体Ｅに注入し、１スライス分（実際にスキャンを行う部位の一部）の撮影を行うことである。１スライス分の撮影であるため、Ｘ線の被曝量を低く抑えることができる。テストインジェクションの結果に基づいて、たとえば制御部３２により、経過時間とＣＴ値との関係を表すカーブについてのデータ（以下、「カーブデータ」という場合がある）が形成される。このカーブデータは、たとえば、記憶部３４に記憶される。なお、テストインジェクションを行わなくともカーブデータを得ることができる。たとえば、記憶部３４に予め複数のカーブデータを記憶しておき、撮影部位や造影剤の種類により、対応するカーブデータを読み出して使用することも可能である。詳細は変形例にて後述する。
【００３８】
なお、造影時相の特定は、入力部３６等を介して検査者が手動で行ってもよい。その場合、たとえば表示部３５に図２に示すような第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２が表示され、検査者が入力部３６を操作して任意の点をＣＴ値が略最大となる点Ｐ１、Ｐ２として選択することで、これらの点に対応する造影時相をＴ１、Ｔ２として特定することができる。また、これら手動で入力された点Ｐ１、Ｐ２に対応して造影時相をＴ１、Ｔ２が特定される処理は「制御部」の処理の一例に該当する。
【００３９】
＜時間差の算出＞
算出部３２ｂは、特定部３２ａで特定された造影時相に基づいて、第１造影剤の注入タイミングと第２造影剤の注入タイミングとの時間差を算出する。具体的には、算出部３２ｂは、特定部３２ａで特定された造影時相Ｔ１及びＴ２の差を注入タイミングの時間差Ｔ´として算出する（図３参照）。
【００４０】
＜撮影タイミングの決定＞
決定部３２ｃは、算出部３２ｂで算出された時間差に基づいて、被検体Ｅに対する一の撮影タイミングを決定する。この決定処理について図４を参照して説明する。図４は、第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２と、これらを時間差Ｔ´だけずらした第１カーブＣ１´及び第２カーブＣ２´との関係を示している。
【００４１】
たとえば図４に示すように、決定部３２ｃは、第１造影剤による第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２に対して、算出部３２ｂで算出された時間差Ｔ´だけずらした第２造影剤による第１カーブＣ１´及び第２カーブＣ２´を重畳させる。そして、決定部３２ｃは、第１部位に対してＣＴ値が最大となる時間と第２部位に対してＣＴ値が最大となる時間とが重なる時点（時間ｔ）を撮影タイミングとして決定する。制御部３２は、この撮影タイミングでスキャンが行われるようスキャン制御部３１を制御する。
【００４２】
なお、この撮影タイミングに基づくスキャン制御に対応して、後述のインジェクター４０の造影剤注入にかかる制御が実行される。すなわち、時間差Ｔ´のデータは、撮影タイミングの制御に用いられるとともに、後述のインジェクター４０の制御にも用いられる。たとえば制御部３２は、送信部３７に時間差Ｔ´のデータおよび注入順のデータをインジェクター４０に送信させる。注入順のデータは、上記算出された造影時相Ｔ１、Ｔ２に基づき決定される。
【００４３】
抽出部３３ｃは、決定部３２ｃで決定された一の撮影タイミングで得られた検出データを解析し、当該検出データから第１造影剤による第１検出データと第２造影剤による第２検出データとを抽出する。詳細については、インジェクター４０に関する説明の後に記載する。
【００４４】
記憶部３４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部３４は、検出データや各種情報（第１カーブデータ及び第２カーブデータ等）等を記憶する。
【００４５】
表示部３５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。表示部３５には、処理部３３から出力されたＣＴ画像等が表示される。
【００４６】
入力部３６は、コンソール３０に対する各種操作を行う入力デバイスとして用いられる。入力部３６は、たとえばキーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、入力部３６として、表示部３５に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いることも可能である。
【００４７】
送信部３７は、算出部３２ｂで算出された複数の造影剤の注入タイミングの時間差Ｔ´のデータおよび注入順のデータをインジェクター４０（受信部４１）に対して有線又は無線で送信する。送信部３７は、インジェクター４０の注入条件（注入量、注入レート、造影剤濃度等）を含む動作プログラム等をあわせて送信することも可能である。
【００４８】
［インジェクター］
インジェクター４０は、被検体Ｅに対して造影剤を注入するための装置である。インジェクター４０は、受信部４１、制御部４２及び注入部４３を有する。
【００４９】
受信部４１は、送信部３７から有線又は無線で送信された複数の造影剤の注入タイミングの時間差Ｔ´のデータを受信する。受信部４１は、インジェクター４０における造影剤の注入量、注入レート、造影剤濃度等を示す注入条件を含んだ動作プログラム等をあわせて受信することも可能である。この動作プログラムは、制御部４２による注入部４３の制御に用いられる。ただし、動作プログラムは、インジェクター４０内の記憶部（図示なし）に予め記憶されていてもよい。
【００５０】
制御部４２は、受信部４１で受信された時間差Ｔ´のデータ、注入順のデータおよび上記動作プログラムに基づいて、被検体Ｅに対して複数の造影剤それぞれを注入するよう、注入部４３を制御する。２種の造影剤がそれぞれ被検体Ｅに注入される場合、動作プログラムには、たとえば第１の造影剤および第２の造影剤ごとの上記注入条件が含まれている。さらにインジェクター４０が時間差Ｔ´のデータを受信している場合、制御部４２は、動作プログラム、並びに時間差Ｔ´のデータおよび注入順のデータに基づき、注入部４３を制御する。
【００５１】
注入部４３は、制御部４２の制御に基づき、被検体Ｅに対する造影剤の注入動作を実行する。たとえば上記の場合、注入部４３は制御部４２に制され、第１の造影剤と第２の造影剤とを、受信データに基づく注入順に、時間差Ｔ´の間隔で被検体Ｅに注入させる。
【００５２】
＜撮影タイミングに基づくスキャン＞
上述のように、制御部３２はスキャン制御部３１を制御し、決定部３２ｃにより決定された撮影タイミングにおいて、被検体Ｅのスキャンを行わせる。なお、この撮影タイミングに先んじてインジェクター４０の造影剤注入に関する制御が実行されている。また上述の通り、この撮影タイミングは、第１部位および第２部位の双方においてＣＴ値が最大となる時点（時間ｔ）に相当する。
【００５３】
＜検出データの抽出＞
次に、検出データの抽出方法の一例について具体的に説明する。上記撮影タイミングに基づくスキャンにより、被検体Ｅの対象部位（第１部位および第２部位を含む）を透過したＸ線が検出される。この検出データは、第１部位および第２部位の双方においてＣＴ値が最大となる状態を示している。
【００５４】
以下では、第１部位を造影するための第１造影剤としてヨード系造影剤を用い、第２部位を造影するための第２造影剤としてガドリニウム系造影剤を用いる例について説明する。各造影剤は、Ｘ線エネルギー（ｋｅＶ）と吸収率について特徴的な関係を有している。たとえば、ガドリニウム系造影剤では、そのＫ吸収端である５０ｋｅＶ前後で吸収率が大きく異なる。ヨード系造影剤では、一例において、そのＫ吸収端である３３．６ｋｅＶ前後で吸収率が大きく異なる。
【００５５】
上述の通り、上記撮影タイミングに基づくスキャンによる検出データには、前処理、散乱線補正および基準物質の分離等の各処理が施される。その結果、基準物質画像が生成される。さらに、基準物質画像に基づき、第１造影剤としてのヨード系造影剤および第２造影剤としてのガドリニウム造影剤が判別（特定）される。さらに、撮影の対象範囲に存在する第１造影剤または第２造影剤等と、それらのＣＴ値が求められる。
【００５６】
したがって、本実施形態では、複数のＸ線エネルギーでスキャンを行うため、一の撮影タイミングで異なるエネルギーに対応するＣＴ画像を得ることができる。この複数のエネルギーのＣＴ画像を解析することにより、第１造影剤による造影効果、第２造影剤による造影効果を求めることができる。造影効果は、造影剤の濃度、造影剤によるＸ線吸収率などに対応する値である。この解析にかかる抽出部３３ｃの処理について以下、説明する。
【００５７】
抽出部３３ｃは、使用した造影剤のＫ吸収端（ガドリニウム系造影剤であれば５０ｋｅＶ）前後のＣＴ画像のＸ線吸収率を比較することにより、ヨード系造影剤とガドリニウム系造影剤による造影効果を分離して求めることができる。もし、検出データがガドリニウム系造影剤に基づくものであれば、５０ｋｅＶ前後でガドリニウム系造影剤による吸収率が大きく異なることになる。この吸収率の差異からガドリニウム系造影剤による造影効果を推定して求めることができる。ヨード系造影剤による造影効果は、ヨード系造影剤とガドリニウム系造影剤とが混在している造影効果から、ガドリニウム系造影剤による造影効果を除くことにより求めることができる。
【００５８】
上記の例は、２つのエネルギーに対応するＣＴ画像から第１検出データと第２検出データを求めたが、３つのエネルギーに対応するＣＴ画像を用いて求めるようにしても良い。その場合、それぞれの造影剤のＫ吸収端前後のＸ線吸収率の比較を行うことにより、複数の検出データをそれぞれ分離して求めることができる。
【００５９】
また、上記の例は、造影剤が２種類の場合について記載したが３種類以上の造影剤を用いて、それぞれの造影剤に対応する検出データを求めるようにしても良い。
【００６０】
上記構成により、第１造影剤の造影効果の分布を表した画像である第１検出データと、第２造影剤の造影効果の分布を表した画像である第２検出データとを求めることができる。なお、この第１検出データと第２検出データは、ほぼ同じ時刻にＸ線検出部１２で検出されたデータから求められたものであるが、第１造影剤と第２造影剤の注入タイミングが異なるため造影時相は異なるものである。この第１検出データと第２検出データは、造影時相の異なる画像であるため、造影時相に応じた血流のパフュージョン情報を表している。
【００６１】
＜動作＞
次に図２から図５を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１の動作について説明する。ここでは、第１造影剤と第２造影剤の注入条件が同じであるとして述べる。
【００６２】
まず、インジェクター４０により被検体Ｅに対して造影剤（たとえば第１造影剤）が注入された後、Ｘ線ＣＴ装置（架台装置１０）は被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線を検出して検出データを取得する（Ｓ１０。テストインジェクション）。Ｓ１０により得られた検出データに基づいて、制御部３２は、第１の部位に対応する第１カーブＣ１に対応するデータ及び第２の部位に対応する第２カーブＣ２に対応するデータを形成する（Ｓ１１。図２参照）。
【００６３】
次に、特定部３２ａは、Ｓ１１で形成されたデータに基づく各カーブ（第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２）に対して、ＣＴ値が最大となる各カーブ上の点Ｐ１、Ｐ２を求め、そのＣＴ値に対応する造影時相Ｔ１、Ｔ２を特定する（Ｓ１２。図３参照）。
【００６４】
算出部３２ｂは、Ｓ１２で特定されたＴ１及びＴ２の時間差Ｔ´を算出する（Ｓ１３。図３参照）。算出された時間差Ｔ´および注入順を示すデータはインジェクター４０に送信される。尚、時間差Ｔ´は、複数種類の造影剤の注入タイミングの時間差に関する情報であればよい。例えば、時間差の代わりに、第１、第２造影剤の造影時相Ｔ１、Ｔ２の情報を用いるようにしても良い。
【００６５】
そして、決定部３２ｃは、Ｓ１３で算出された時間差Ｔ´に基づいて第１造影剤による第１カーブＣ１と第２造影剤による第２カーブＣ２´のＣＴ値が最大となる時点（時間ｔ）を求め、これを撮影タイミングとして決定する（Ｓ１４。図４参照）。決定された撮影タイミングは、記憶部３４に記憶される。
【００６６】
その後、Ｘ線ＣＴシステム１により被検体Ｅへのスキャンが開始される（Ｓ１５）。まず、インジェクター４０は、動作プログラムおよび受信した注入順を示すデータ等に基づき第１造影剤を被検体Ｅに注入する（Ｓ１６）。インジェクター４０は、動作プログラム、並びに時間差Ｔ´および注入順を示すデータ等に基づき第２造影剤を被検体Ｅに注入する（Ｓ１７）。
【００６７】
その後、Ｘ線ＣＴシステム１は、Ｓ１４で決定された一の撮影タイミングで被検体Ｅに対して異なるエネルギーを有するＸ線をそれぞれ所定のタイミング（たとえば同時）で曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線を検出して検出データを取得する（Ｓ１８）。検出データは前処理部３３ａ、再構成処理部３３ｂおよび制御部３２で各種処理されて、その結果、それぞれのＸ線エネルギーに対応するＣＴ画像（基準物質画像等）が得られる。
【００６８】
抽出部３３ｃは、Ｓ１８で得られたＣＴ画像を解析（たとえば基準物質を特定）し、第１造影剤による第１検出データと第２造影剤による第２検出データとを求める（Ｓ１９）。Ｓ１９で求められた第１検出データ、第２検出データに対し、画像処理部において各種処理が行われ、例えば表示部３５に表示される。これら第１および第２の検出データに基づく画像を表示する際、これらの画像に対応する造影時相を表示するようにしても良い。これらの造影時相は、インジェクター４０に送信した造影剤の注入タイミングの時間差に関する情報（時間差Ｔ´または第１、第２造影剤の造影時相Ｔ１、Ｔ２の情報）を用いて求めればよい。なお、第１および第２の検出データに基づく画像は、それぞれ、「第１画像」または「第２画像」の一例に該当する。また、たとえば第１の検出データに基づく画像には、動脈部分が示される。たとえば第２の検出データに基づく画像には、組織部分が示される。
【００６９】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００７０】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、記憶部３４と、特定部３２ａと、算出部３２ｂと、決定部３２ｃと、抽出部３３ｃとを有する。Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出して検出データを出力する。記憶部３４は、被検体Ｅの第１部位を透過したＸ線の検出データにおける第１造影剤のＣＴ値の時系列変化を示す第１カーブＣ１と、第１部位とは異なる第２部位を透過したＸ線の検出データにおける第１造影剤によるＣＴ値の時系列変化を示す第２カーブＣ２とを記憶する。特定部３２ａは、第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２それぞれにおいてＣＴ値が略最大となる造影時相（Ｔ１、Ｔ２）を特定する。算出部３２ｂは、特定部３２ａで特定された造影時相に基づいて、第１造影剤の注入タイミングと第２造影剤の注入タイミングとの時間差Ｔ´を算出する。決定部３２ｃは、算出部３２ｂで算出された時間差Ｔ´に基づいて、被検体Ｅに対する一の撮影タイミングを決定する。抽出部３３ｃは、一の撮影タイミングで得られた検出データを解析し、当該検出データから第１造影剤による第１検出データと第２造影剤による第２検出データとを抽出する。
【００７１】
また、実施形態のＸ線ＣＴシステム１は、インジェクター４０及びＸ線ＣＴ装置を有する。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、記憶部３４と、特定部３２ａと、算出部３２ｂと、決定部３２ｃと、抽出部３３ｃと、送信部３７とを有する。インジェクター４０は、被検体Ｅに対して造影剤を注入する。Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出して検出データを出力する。記憶部３４は、被検体Ｅの第１部位を透過したＸ線の検出データにおける第１造影剤のＣＴ値の時系列変化を示す第１カーブＣ１と、第１部位とは異なる第２部位を透過したＸ線の検出データにおける第１造影剤によるＣＴ値の時系列変化を示す第２カーブＣ２とを記憶する。特定部３２ａは、第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２それぞれにおいてＣＴ値が略最大となる造影時相（Ｔ１、Ｔ２）を特定する。算出部３２ｂは、特定部３２ａで特定された経過時間に基づいて、第１造影剤の注入タイミングと第２造影剤の注入タイミングとの時間差Ｔ´を算出する。決定部３２ｃは、算出部３２ｂで算出された時間差Ｔ´に基づいて、被検体Ｅに対する一の撮影タイミングを決定する。抽出部３３ｃは、一の撮影タイミングで得られた検出データを解析し、当該検出データから第１造影剤による第１検出データと第２造影剤による第２検出データとを抽出する。送信部３７は、算出部３２ｂで算出した時間差Ｔ´をインジェクター４０に送信する。そして、インジェクター４０は、時間差Ｔ´に基づいて被検体Ｅに第１造影剤及び第２造影剤を注入し、Ｘ線ＣＴ装置は、一の撮影タイミングで撮影を行い、得られた検出データを解析し、第１検出データ及び第２検出データを抽出する。
【００７２】
従って、一の撮影タイミングで取得した複数の検出データそれぞれを抽出することにより、一回の撮影で異なる造影時相の情報を取得できる。よって、ＣＴ画像間の位置ずれや被曝量を抑えることができる。なお、ＣＴ画像間の位置ずれとは、たとえばダイナミックＣＴ検査により、動脈と収縮を伴う組織とについて、異なる時相の画像を取得し、画像生成後に位置を合わせする場合の位置ずれ等が挙げられる。この収縮を伴う組織としては、収縮期と拡張期との間の周期が長い肺等が挙げられる。
【００７３】
また、実施形態のインジェクター４０は、Ｘ線ＣＴ装置から時間差Ｔ´および造影剤の注入順にかかるデータを受け、そのデータに基づいて被検体Ｅに第１造影剤及び第２造影剤を注入する。Ｘ線ＣＴ装置は、その造影剤の注入に対応してスキャンを行うことで、一の撮影タイミングで撮影を行い、得られた検出データを解析し、第１検出データ及び第２検出データを抽出することができる。時間差Ｔ´および造影剤の注入順にかかるデータは、あらかじめ取得されたものである。すなわち、被検体Ｅの第１部位を透過したＸ線の検出データにおける第１造影剤のＣＴ値の時系列変化を示す第１カーブＣ１と、第１部位とは異なる第２部位を透過したＸ線の検出データにおける第１造影剤によるＣＴ値の時系列変化を示す第２カーブＣ２とに基づき算出されたものである。たとえば、時間差Ｔ´は第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２それぞれにおいてＣＴ値が略最大となる造影時相（Ｔ１、Ｔ２）の差である。
【００７４】
＜変形例１＞
上記第１実施形態の説明においては、時間差Ｔ´を求めるにあたり、テストインジェクションを行うことを記載した。しかしながら、実施形態はこのような構成に限られない。たとえば実施形態は、テストインジェクションの代わりに次のようなデータをあらかじめ記憶する。
【００７５】
上述のように、カーブデータはテストインジェクションを行わなくても、シミュレーションや過去のデータに基づき、撮影部位や造影剤の種類に応じたカーブデータを予め複数取得できる場合がある。この変形例の具体例として、各種造影剤に応じた、撮影対象の臓器と心拍出量との関係を予めパラメータ化しておき、パラメータ化されたデータに対応するカーブデータを複数、記憶部３４等に記憶させておくことが挙げられる。操作者等により、注入される造影剤それぞれの種類と、撮影対象となる被検体の臓器および心拍出量とが入力されると、その入力に基づき特定部３２ａは、あらかじめ記憶されたカーブデータそれぞれ（第１カーブＣ１及び第２カーブＣ２）を抽出する。なお、被検体の情報には、心拍出量だけでなく、体重やＢＭＩ等、および臓器の種類のうち、少なくともいずれか１つが対応付けられていてもよい。また各種造影剤の情報には、注入条件（造影剤の濃度、注入レート、注入量等）、当該注入条件と被検体の前記各種情報との関係とが対応付けられていてもよい。たとえば、これらの情報をすべて用いられる構成の場合、造影剤の種類と、注入条件と、被検体の心拍出量、体重およびＢＭＩと、臓器の種類とのすべてが考慮されたカーブデータが抽出されることになる。ただし、この変形例において、予め用意されるカーブデータには、これら情報が選択的に用いられるものとする。また、予め記憶されるのはカーブデータでなく、第１造影剤及び第２造影剤の造影時相Ｔ１およびＴ２であってもよい。
【００７６】
＜変形例２＞
上記実施形態では、第１造影剤と第２造影剤の注入条件が同じ場合で説明を行ったが、注入条件が異なっていてもよい。
【００７７】
注入条件が異なる場合、第１カーブ及び第２カーブの形状が異なる場合がある。よって、決定部３２ｃは、注入条件（濃度、注入レート、注入量等）と造影時相を考慮して一の撮影タイミングを決定する。
【００７８】
たとえば、一方の造影剤の注入レートを変更する場合、各カーブの高さとＣＴ値の最大値までの到達時間（造影時相）が変わる。よって、この場合には、決定部３２ｃは、一方の造影剤を基準として他方の造影剤のカーブの高さとピークまでの時間を注入レートに応じて補正する。そして、決定部３２ｃは、一方の造影剤の第１カーブ及び第２カーブと、他方の造影剤の補正された第１カーブ及び第２カーブとに基づいて一の撮影タイミングを決定する。
【００７９】
＜変形例３＞
上記実施形態では、再構成してＣＴ画像を解析して、それぞれの造影剤に対応する検出データを求める場合について記載したがこれに限られない。例えば、再構成前の検出データ（投影データ）を解析してぞれぞれの造影剤に対応する検出データ（投影データ）を求め、それらを再構成処理することにより、造影剤に対応する検出データを求めるようにしても良い。
【００８０】
〔第２実施形態〕
上記実施形態では、デュアルエナジー方式の構成について説明を行ったが、撮影方式はこれに限られない。複数のＸ線を用いて複数のＸ線の吸収スペクトルを測定できる方式であればよい。たとえばＸ線検出部に入射したＸ線のフォトン数を計測する方法である「フォトンカウンティング」にも応用可能である。このフォトンカウンティングを用いた第２実施形態のＸ線ＣＴシステムについて説明する。第２実施形態では、光子計数型のＸ線ＣＴ装置が用いられる。以下、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置については、第１実施形態と異なる部分を主として説明する。
【００８１】
＜Ｘ線発生部＞
第２実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部１１にシングルエネルギースキャンを実行させる。
【００８２】
＜Ｘ線検出部＞
Ｘ線検出部１２は、マトリクス状に複数列の検出素子が設けられたＸ線検出器を含む。複数の検出素子は、被検体を透過したＸ線に由来する光を計数するための素子である。また一例において、Ｘ線検出器のチャンネル方向は、Ｘ線管からのＸ線ビームの広がり角度を考慮して湾曲を持って形成されている。なお、Ｘ線検出器の全体の形状は、用途によって決まり、平板状であってもよい。
【００８３】
一例を挙げれば、第２実施形態に係るＸ線検出部１２の検出器は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）系の半導体を用いた各検出素子を有する。すなわち、この検出器は、入射したＸ線を光に直接変換して、Ｘ線に由来する光を計数する直接変換型の半導体検出器である。以下、半導体検出器を例にとって説明する。ただし、この実施形態のＸ線検出部１２は半導体検出器に限られない。つまり光子計算が可能な検出器、たとえばシンチレータと光電子増倍管とにより構成される間接変換型の検出器が用いられてもよい。
【００８４】
検出器における検出素子に光子が入射すると、１パルスに相当する電気信号を出力する。検出素子が出力した個々のパルスを弁別することで、検出素子に入射したＸ線に由来する光子（Ｘ線光子）の数を計数することができる。また、個々のパルスの強度に基づく演算処理を行なうことで、計数した光子のエネルギーを計測することができる。
【００８５】
＜データ収集部＞
データ収集部１８は、Ｘ線検出器の出力信号を用いた計数処理の結果である計数結果を収集する。データ収集部１８は、Ｘ線発生部１１から照射されて被検体Ｅを透過したＸ線に由来する光子を計数する。またデータ収集部１８は、当該計数した光子のエネルギーを計測した結果を計数結果として収集する。さらにデータ収集部１８は、計数結果を、コンソール３０に送信する。
【００８６】
具体的には、データ収集部１８は、検出素子が出力した各パルスを弁別して計数したＸ線光子の入射位置（検出位置）と、当該Ｘ線光子のエネルギー値とを計数結果として、Ｘ線発生部１１の位相（管球位相）ごとに収集する。データ収集部１８は、例えば、計数に用いたパルスを出力した検出素子の位置を、入射位置とする。また、データ収集部１８は、たとえば、パルスのピーク値とシステム固有の応答関数とからエネルギー値を演算する。或いは、データ収集部１８は、例えば、パルスの強度を積分することで、エネルギー値を演算する。
【００８７】
計数結果の一例としては、所定の管球位相において、所定の入射位置（検出素子）では、エネルギー「Ｅ１」を有する光子の計数値が「Ｎ１」である、といった情報となる。同様に、エネルギー「Ｅ２」を有する光子の計数値が「Ｎ２」である、といった情報となる。
【００８８】
計数結果の他の例としては、所定の管球位相において、所定の入射位置（検出素子）では、エネルギー「Ｅ１」を有する光子の単位時間当たりの計数値が「ｎ１」である、といった情報となる。同様にエネルギー「Ｅ２」を有する光子の単位時間当たりの計数値が「ｎ２」である、といった情報となる。
【００８９】
＜前処理、散乱線補正＞
前処理部３３ａは、対数変換処理や、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成して記憶部３４等の記憶装置に記憶させる。また、処理部３３は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。
【００９０】
＜基準物質の分離＞
フォトンカウンティングＣＴで得られる計数結果から生成された投影データには、被検体Ｐを透過することで減弱されたＸ線のエネルギーの情報が含まれている。このため、再構成処理部３３ｂは、例えば、特定のエネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データまたは複数のエネルギー成分それぞれのＸ線ＣＴ画像データ（それぞれ、第１実施形態の「基準物質画像」に対応する）を再構成することができる。
【００９１】
また、再構成処理部３３ｂは、造影剤固有のＫ吸収端を利用して、たとえば第１の造影剤および第２の造影剤の同定が可能となる画像データを生成することができる。
【００９２】
＜基準物質の特定＞
制御部３２は、再構成処理部３３ｂにより生成された画像データに基づき、撮影の対象範囲に存在する各物質（第１造影剤または第２造影剤等）の判別（特定）を行なう。なお、記憶部３４等のこの実施形態に含まれる記憶手段には、複数の物質それぞれのＸ線吸収スペクトルに関する情報が記憶されているものとする。
【００９３】
ここで、物質に固有のエネルギー成分の一例であるＫ吸収端について、図６を用いて説明する。図６は、Ｋ吸収端を説明するための図である。図６では、様々な物質のＸ線吸収スペクトルを示している。なお、図６の横軸は、エネルギー（単位：ｋｅＶ）であり、縦軸は、線減弱係数（単位：ｃｍ−１）である。
【００９４】
図６では、ヨード系造影剤が混在した血液（Ｉｏｄｉｎｅ−ｍｉｘｅｄ Ｂｌｏｏｄ）のＸ線吸収スペクトルと、ガドリウム系造影剤が混在した血液（Ｇｄ−ｍｉｘｅｄ Ｂｌｏｏｄ）のＸ線吸収スペクトルのＸ線吸収スペクトルとを示している。また、図６では、水（Ｗａｔｅｒ）のＸ線吸収スペクトルも合わせて示している。
【００９５】
図６に例示するように、Ｋ吸収端の前後では、減弱係数が急激に上昇する。たとえば、Ｋ吸収端が「３３．１６ｋｅＶ」のヨウ素を着目物質とすると、ヨード系の造影剤が存在する組織を透過したＸ線光子の計数値は、「３３．１６ｋｅＶ」の前後のエネルギー範囲で、大きく異なる。
【００９６】
したがって、フォトンカウンティングＣＴにより再構成されたＸ線ＣＴ画像データに対し、造影剤ごとのＫ吸収端に着目したエネルギー範囲を参照すれば、複数の造影剤について弁別することができる。すなわち本実施形態では、架台装置１０により、被検体Ｅにおいて造影剤が通る各部位に対し、連続的または断続的にスキャンを行うことにより、コンソール３０でＸ線ＣＴ画像データが生成される。各造影剤がスキャン範囲に含まれた被検体の各部位に、組織特異的に造影剤が流入すると、各造影剤のＫ吸収端の前後で、Ｘ線減弱係数が急激に上昇する。なお、テストインジェクションを行わない場合は、上記編家例のようにあらかじめ記憶されているデータに基づき、撮影タイミングが決定される。
【００９７】
＜造影時相の特定＞
特定部３２ａは、各造影剤のＫ吸収端の前後で、Ｘ線減弱係数が急激に上昇した造影時相Ｔ１、Ｔ２を特定する。
【００９８】
＜時間差の算出＞
算出部３２ｂは、特定部３２ａで特定された造影時相Ｔ１及びＴ２の差を注入タイミングの時間差Ｔ´として算出する。
【００９９】
＜撮影タイミングの決定＞
決定部３２ｃは、算出部３２ｂで算出された時間差に基づいて、被検体Ｅに対する一の撮影タイミングを決定する。
【０１００】
送信部３７は、算出部３２ｂで算出された複数の造影剤の注入タイミングの時間差Ｔ´のデータおよび注入順のデータをインジェクター４０（受信部４１）に対して有線又は無線で送信する。送信部３７は、インジェクター４０の注入条件（注入量、注入レート、造影剤濃度等）を含む動作プログラム等をあわせて送信することも可能である。
【０１０１】
本実施形態においては、シングルエネルギーでスキャンを行い、一の撮影タイミングで異なるエネルギーに対応するＣＴ画像を得ることができる。またフォトンカウンティングＣＴでは、造影剤ごとのＫ吸収端に着目したエネルギー範囲を参照し、線減弱係数を比較することにより、複数の造影剤について弁別することができる。これにより、第１造影剤による造影効果、第２造影剤による造影効果を求めることができる。
【０１０２】
つまり、抽出部３３ｃは、使用した造影剤のＫ吸収端前後のＣＴ画像の線減弱係数を比較することにより、ヨード系造影剤とガドリニウム系造影剤による造影効果を分離して求めることができる。
【０１０３】
上記の例は、２つのエネルギーに対応するＣＴ画像から第１検出データと第２検出データを求めたが、３つのエネルギーに対応するＣＴ画像を用いて求めるようにしても良い。その場合、それぞれの造影剤のＫ吸収端前後のＸ線吸収率の比較を行うことにより、複数の検出データをそれぞれ分離して求めることができる。
【０１０４】
また、上記の例は、造影剤が２種類の場合について記載したが３種類以上の造影剤を用いて、それぞれの造影剤に対応する検出データを求めるようにしても良い。
【０１０５】
上記構成により、第１造影剤の造影効果の分布を表した画像である第１検出データと、第２造影剤の造影効果の分布を表した画像である第２検出データとを求めることができる。尚、この第１検出データと第２検出データは、同じ時刻にＸ線検出部１２で検出されたデータから求められたものであるが、第１造影剤と第２造影剤の注入タイミングが異なるため造影時相は異なるものである。この第１検出データと第２検出データは、造影時相の異なる画像であるため、造影時相に応じた血流のパフュージョン情報を表している。
【０１０６】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【０１０７】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、特定部３２ａと、算出部３２ｂと、決定部３２ｃと、抽出部３３ｃとを有する。Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出して検出データを出力する。特定部３２ａは、各造影剤のＫ吸収端の前後で、Ｘ線減弱係数が急激に上昇した造影時相（Ｔ１、Ｔ２）を特定する。算出部３２ｂは、特定部３２ａで特定された造影時相に基づいて、第１造影剤の注入タイミングと第２造影剤の注入タイミングとの時間差Ｔ´を算出する。決定部３２ｃは、算出部３２ｂで算出された時間差Ｔ´に基づいて、被検体Ｅに対する一の撮影タイミングを決定する。抽出部３３ｃは、一の撮影タイミングで得られた検出データを解析し、造影剤ごとのＫ吸収端に着目したエネルギー範囲を参照し、線減弱係数を比較することにより、複数の造影剤について弁別することができる。これにより、第１造影剤による造影効果、第２造影剤による造影効果を求めることができる。
【０１０８】
また、実施形態のＸ線ＣＴシステム１は、インジェクター４０及びＸ線ＣＴ装置を有する。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、記憶部３４と、特定部３２ａと、算出部３２ｂと、決定部３２ｃと、抽出部３３ｃと、送信部３７とを有する。インジェクター４０は、被検体Ｅに対して造影剤を注入する。Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出して検出データを出力する。特定部３２ａは、各造影剤のＫ吸収端の前後で、Ｘ線減弱係数が急激に上昇した造影時相（Ｔ１、Ｔ２）を特定する。算出部３２ｂは、特定部３２ａで特定された経過時間に基づいて、第１造影剤の注入タイミングと第２造影剤の注入タイミングとの時間差Ｔ´を算出する。決定部３２ｃは、算出部３２ｂで算出された時間差Ｔ´に基づいて、被検体Ｅに対する一の撮影タイミングを決定する。抽出部３３ｃは、一の撮影タイミングで得られた検出データを解析し、造影剤ごとのＫ吸収端に着目したエネルギー範囲を参照し、線減弱係数を比較することにより、複数の造影剤について弁別することができる。これにより、第１造影剤による造影効果、第２造影剤による造影効果を求めることができる。送信部３７は、算出部３２ｂで算出した時間差Ｔ´をインジェクター４０に送信する。そして、インジェクター４０は、時間差Ｔ´および注入順を示すデータに基づいて被検体Ｅに第１造影剤及び第２造影剤を注入し、Ｘ線ＣＴ装置は、一の撮影タイミングで撮影を行い、得られた検出データを解析し、第１検出データ及び第２検出データを抽出する。
【０１０９】
従って、一の撮影タイミングで取得した複数の検出データそれぞれを抽出することにより、一回の撮影で異なる造影時相の情報を取得できる。よって、ＣＴ画像間の位置ずれや被曝量を抑えることができる。なお、ＣＴ画像間の位置ずれとは、たとえばダイナミックＣＴ検査により、動脈と収縮を伴う組織とについて、異なる時相の画像を取得し、画像生成後に位置を合わせする場合の位置ずれ等が挙げられる。
【０１１０】
この収縮を伴う組織としては、収縮期と拡張期との間の周期が長い肺等が挙げられる。さらにフォトンカウンティングＣＴは、第１実施形態と比較して、エネルギー分解能を向上させることが可能である。狭いエネルギー範囲においても、より高精度に各造影剤を弁別することが可能である。したがって、３種以上の造影剤を含む場合にも有効である。
【０１１１】
また、実施形態のインジェクター４０は、Ｘ線ＣＴ装置から時間差Ｔ´および造影剤の注入順にかかるデータを受け、そのデータに基づいて被検体Ｅに第１造影剤及び第２造影剤を注入する。Ｘ線ＣＴ装置は、その造影剤の注入に対応してスキャンを行うことで、一の撮影タイミングで撮影を行い、得られた検出データを解析し、第１検出データ及び第２検出データを抽出することができる。時間差Ｔ´および造影剤の注入順にかかるデータは、あらかじめ取得されたものである。
【０１１２】
なお、第１実施形態における変形例１〜３は第２実施形態にも適用することが可能である。ただし、第２実施形態に対応した変形例１において、予め記憶されるのはカーブデータでなく、第１造影剤及び第２造影剤の造影時相Ｔ１およびＴ２となる。
【０１１３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、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】
【０１１４】
１  Ｘ線ＣＴシステム
１０  架台装置
１１  Ｘ線発生部
１２  Ｘ線検出部
１３  回転体
１４  高電圧発生部
１５  架台駆動部
１６  Ｘ線絞り部
１７  絞り駆動部
１８  データ収集部
２０  寝台装置
２１  基台
２２  天板
２３  寝台駆動部
３０  コンソール
３１  スキャン制御部
３２  制御部
３２ａ  特定部
３２ｂ  算出部
３２ｃ  決定部
３３  処理部
３３ａ  前処理部
３３ｂ  再構成処理部
３３ｃ  抽出部
３４  記憶部
３５  表示部
３６  入力部
３７  送信部
４０  インジェクター
４１  受信部
４２  制御部
４３  注入部
【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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