(57)【要約】      （修正有）【課題】寝台に臥した被検体の体位を高速かつ高精度に判定し、ＣＴ検査のワークフローを改善することが可能なＸ線ＣＴ装置及び体位判定方法を提供する。【解決手段】スキャンガントリ部の上部等、所定の計測点に配置した距離計測装置１０８（深度カメラ）により寝台１０１に臥した被検体３上の各点までの距離を計測する。演算装置２０２は、計測された距離情報に基づいて被検３の所定の基準点（最近点）から体軸方向及び体幅方向の距離分布をそれぞれ作成する。演算装置２０２は作成した体幅方向距離分布に基づいて被検体３の中間体位をまず判定する。更に、演算装置２０２は、体軸方向距離分布に基づいて、中間体位を更に細分化した体位情報を判定された体位情報をＸ線ＣＴ装置１の撮影条件として設定する。【選択図】図２
2015130906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線源と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを対向配置させた状態で前記被検体の周囲の複数の角度方向からＸ線を照射し、前記被検体を透過した透過Ｘ線データを前記Ｘ線検出器により取得するスキャンガントリ部と、
前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるＸ線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、
前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、
前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、
所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、
前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、
前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、
前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記体位判定部は、
前記体幅方向の距離分布の形状に基づいて前記被検体の頭部の向きを示す中間体位を判別する第１体位判定部と、
前記体軸方向の距離分布に基づいて前記中間体位から細分化される複数の体位のいずれに該当するかを判定する第２体位判定部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記第１体位判定部は、
前記体幅方向の距離分布を前記基準点からの距離値の大きさに基づいて、背景部、遠方部、及び近傍部に多値化し、前記近傍部及び遠方部の個数に基づいて前記中間体位を判定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記第２体位判定部は、
前記体軸方向の距離分布を前記基準点からの距離値の大きさに基づいて多値化し、多値化した距離分布における近傍部の広がりの大きさに基づいて、体位を判別することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記第１体位判定処理において中間体位が左向き・右向き・左手上げ・右手上げのいずれかと判定した場合、前記第２体位判定部は、多値化された前記体幅方向距離分布を取得し、近傍部の広がりの大きさに基づいて足側か頭側かを判別することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記第２体位判定部は、
更に、前記体軸方向の距離分布における近傍部と遠方部との境界部における距離値の変化率に基づいて被検体が仰向けかうつ伏せかを判別することを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記体位判定部により判定された体位に基づいて被検体の体動を監視する監視領域を設定する体動監視領域設定部と、
前記監視領域内の体動を計測し、計測された体動に基づいて撮影を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記距離計測装置として奥行方向の距離値を計測する深度カメラを用い、
前記計測点を前記スキャンガントリ部の上部とすることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記体位判定部により判定された体位に基づいて前記寝台の位置を調整する寝台位置調整部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
所定の計測点に配置された距離計測装置により寝台に臥した被検体上の各点までの距離を計測するステップと、
計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を演算装置が作成するステップと、
前記距離分布に基づいて演算装置が被検体の体位を判定するステップと、
判定された体位を撮影条件として設定するステップと
を含むことを特徴とする体位判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置及び体位判定方法に関し、詳細には、寝台に臥した被検体の体位判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＣＴ検査のワークフローを改善するために、寝台に臥した被検者の体格や体位等の情報を収集及び解析して、被検者の体位に応じた撮影条件を設定する技術がある。例えば特許文献１には、予め被検体に取り付けた目印をもとに被検体の体位を判定する方法が開示されている。特許文献１に記載される方法では、被検体の映像情報をカメラで収集し、事前に収集した基準体位の映像情報と現状映像との照合を行って被検体の体位を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４５７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示される方法を用いる場合、被検体に取り付けた目印を検査後に取り外す作業が必要となる。このため、ＣＴ検査における作業量が増えてしまい、ワークフローの改善を期待できない。また、予め目印が印刷された検査着等を用いることが考えられるが、被検体に応じたサイズ及びデザインの検査着を多数用意する必要が生じ、コストが高くなる。また特許文献１に記載されるように、事前に収集した基準体位の情報と現状体位の情報との照合を行う方法では、成人と小児のように体格差が大きい場合は体位判定の精度が低くなる虞がある。また判定精度を向上させるために、事前情報として体格や体位に応じた基準体位情報を収集することが考えられるが、体位判定時に現状体位情報と事前に収集した全ての基準体位情報との照合が必要となるため、処理時間が長くなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、寝台に臥した被検体の体位を高速かつ高精度に判定し、検査のワークフローを改善することが可能なＸ線ＣＴ装置及び体位判定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために第１の発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを対向配置させた状態で前記被検体の周囲の複数の角度方向からＸ線を照射し、前記被検体を透過した透過Ｘ線データを前記Ｘ線検出器により取得するスキャンガントリ部と、前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるＸ線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００７】
第２の発明は、所定の計測点に配置された距離計測装置により寝台に臥した被検体上の各点までの距離を計測するステップと、計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を演算装置が作成するステップと、前記距離分布に基づいて演算装置が被検体の体位を判定するステップと、判定された体位を撮影条件として設定するステップと、を含むことを特徴とする体位判定方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、寝台に臥した被検体の体位を高速かつ高精度に判定し、ＣＴ検査のワークフローを改善することが可能なＸ線ＣＴ装置及び体位判定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示す外観図
【図２】Ｘ線ＣＴ装置１のハードウエアブロック図
【図３】Ｘ線ＣＴ装置１における体位判定に関する機能構成図
【図４】撮影処理全体の流れを示すフローチャート
【図５】断層撮影前距離画像撮影処理（前処理）の詳細な手順を示すフローチャート
【図６】図５の処理の各段階における距離画像を示す図
【図７】体位判定処理の手順を説明するフローチャート
【図８】最近点７の取得と、距離分布を作成するための探索範囲について説明する図
【図９】距離画像の補正について説明する図
【図１０】図７の体位判定処理における体位判定第１処理の手順を示すフローチャート
【図１１】各体位の距離分布の典型例を示す図。（ａ）頭側うつ伏せ両手上げ、（ｂ）頭側仰向け両手上げ、（ｃ）頭側仰向け両手下げ
【図１２】各体位の距離分布の典型例を示す図。（ａ）足側うつ伏せ両手上げ、（ｂ）足側仰向け両手上げ、（ｃ）足側仰向け両手下げ
【図１３】各体位の距離分布の典型例を示す図。（ａ）頭側仰向け左手上げ、（ｂ）頭側左向け
【図１４】各体位の距離分布の典型例を示す図。（ａ）頭側仰向け右手上げ、（ｂ）頭側右向け
【図１５】各体位の距離分布の典型例を示す図。（ａ）頭側左向け、（ｂ）足側左向け
【図１６】各体位の距離分布の典型例を示す図。（ａ）頭側右向け、（ｂ）足側右向け
【図１７】図１０の体位判定第１処理における中間体位判定処理の手順を示すフローチャート
【図１８】図７の体位判定処理における体位判定第２処理の手順を示すフローチャート
【図１９】頭部の仰向け、うつ伏せ、横向けの判別について説明する図
【図２０】足部の姿勢の判別について説明する図
【図２１】寝台位置の調整について説明する図
【図２２】第２の実施の形態における体位判定第２処理の手順を示すフローチャート
【図２３】頭部の姿勢と体軸方向距離分布の関係を示す図
【図２４】体動判定処理を含む撮影処理の流れを示すフローチャート
【図２５】体動監視領域８ａ、８ｂの設定について説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第1の実施の形態］
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。最初に、図１及び図２を参照しながら、Ｘ線ＣＴ装置１のハードウエア構成を説明する。
【００１１】
Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャンガントリ部１００及び寝台１０１を含むスキャナ１０と操作ユニット２０とから構成される。スキャンガントリ部１００は、Ｘ線源１０２、Ｘ線検出器１０３、コリメータ１０４、高電圧発生装置１０５、データ収集装置１０６、駆動装置１０７等を含む。操作ユニット２０は、制御装置２００、入出力装置２０１、演算装置２０２等を含む。
【００１２】
本発明のＸ線ＣＴ装置１は、所定の計測点から被検体３上の各点までの距離を計測する距離計測装置１０８を備える。距離計測装置１０８は、例えば奥行方向の位置情報（距離）を計測可能な深度カメラ等により構成される。第１の実施の形態において、距離計測装置１０８は図１に示すようにスキャンガントリ部１００の上部に配置される例を示す。図１の例では、距離計測装置１０８は寝台１０１に対して斜め上方に配置され、寝台１０１に臥した被検体３の体軸方向を奥行方向として計測点と被検体３上の各点との間の距離情報を取得する。距離計測装置１０８は計測した距離情報を操作ユニット２０の演算装置２０２に出力する。
【００１３】
深度カメラを距離計測装置１０８として用いる場合、距離情報は深度カメラの視野内における各点までの距離値を画素値として表した距離画像として入力される。距離画像は、例えば各画素を距離値に応じた濃淡で表したグレースケール画像等である。距離画像では遠方方向に徐々に「濃」、近傍方向に徐々に「淡」のように、距離値を例えば２５６階調の濃淡として表現する。
【００１４】
なお、距離計測装置１０８の配置（計測点の位置）はスキャンガントリ部１００の上部に限定されず、他の位置としてもよい。また、距離計測装置１０８はスキャンガントリ部１００と必ずしも一体的に構成されるものに限定されない。例えば、距離計測装置１０８とスキャンガントリ部１００とを別体とし、任意の位置に自在に配置できるようにしてもよい。例えば距離計測装置１０８を寝台１０１の幅方向の上部に配置してもよい。距離計測装置１０８にて計測した距離情報は、配線や無線通信等の通信インターフェースを介して操作ユニット２０の演算装置２０２に入力される。
【００１５】
入出力装置２０１は、表示装置２１１、入力装置２１２、記憶装置２１３等を含む。表示装置２１１は再構成処理装置２２１により再構成したＣＴ画像や撮影条件等を表示する。入力装置２１２は、マウス、キーボード、タッチパネル等により構成され、操作者により入力された撮影条件や再構成条件等を制御装置２００に送る。記憶装置２１３は、Ｘ線ＣＴ装置１の機能を実現するための各種のプログラムやデータ、再構成処理装置２２１により再構成されたＣＴ画像等を記憶する記憶装置２１３等を含む。操作者は入出力装置２０１を介して撮影条件や再構成条件等を入力する。撮影条件は、例えばＸ線ビーム幅、管電流、管電圧等のＸ線条件、撮影範囲（体軸方向範囲）、周回当たりの撮影ビュー数、寝台送り速度等である。また再構成条件は、例えば関心領域、ＦＯＶ（Field Of View）、再構成フィルタ関数等である。
【００１６】
制御装置２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えたコンピュータである。制御装置２００は、入出力装置２０１により入力された撮影条件や再構成条件に基づいて撮影に必要な各種の制御信号を生成し、スキャナ１０の各部に送信する。
【００１７】
高電圧発生装置１０５は制御装置２００から送信される撮影スタート信号を受けてＸ線源１０２に所定の管電圧、管電流を印加、供給する。Ｘ線源１０２は印加された管電圧に応じたエネルギーのＸ線を照射する。コリメータ装置１０４は、制御装置２００から送信される制御信号に基づいてコリメータの位置を制御し、Ｘ線源１０２から照射されたＸ線の照射範囲を制限する。
【００１８】
駆動装置１０７は、制御装置２００から送信される制御信号に基づいて、スキャンガントリ部１００の回転盤を被検体３の周りに周回させる。寝台１０１は、制御装置２００から送信される制御信号に基づいて寝台の高さ、天板の位置を調整し、被検体３をＸ線照射空間（開口部９９）に搬入・搬出する。
【００１９】
Ｘ線源１０２から照射され、被検体３内の各組織においてＸ線減弱係数に応じて吸収（減衰）されたＸ線は、被検体３を透過してＸ線検出器１０３によって検出される。Ｘ線検出器１０３は２次元方向（チャネル方向及びこれに直交する列方向）に配置された複数の検出素子によって構成される。Ｘ線検出器１０３の各検出素子によって検出されたＸ線信号は、データ収集装置１０６によってデジタルデータに変換され、透過Ｘ線データとして演算装置２０２に送出される。
【００２０】
演算装置２０２は、再構成処理装置２２１及び画像処理装置２２２等を備える。
【００２１】
再構成処理装置２２１は、データ処理装置１０６によって収集される透過Ｘ線データを取得し、ＬＯＧ変換、キャリブレーション等の各種のデータ処理を施して断層像の再構成に必要な投影データを作成する。再構成処理装置２２１は投影データを用いて被検体３の断層像（ＣＴ画像）等を再構成する。
【００２２】
なお、再構成処理装置２２１は、撮影で取得し記憶装置２１３や記録媒体に保存されている投影データに基づいて断層像等の再構成処理を行ってもよい。
【００２３】
再構成処理装置２２１は、生成したＣＴ画像を記憶装置２１３に保存するとともに表示装置２１１に表示する。画像処理装置２２２は、記憶装置２１３に保存されている断層像に対して画像処理を行う。例えば、記憶装置２１３に保存されている断層像等を用いて別の被検体画像を生成する。画像処理装置２２２は、生成した被検体画像を表示装置２１１に表示するとともに記憶装置２１３に記憶する。
【００２４】
寝台１０１は、被検体３を寝載する天板、上下動装置、及び天板駆動装置を備え、制御装置２００の制御により天板高さを上下に昇降したり、天板を体軸方向へ前後動したり、体軸と垂直方向かつ床面に対し平行な方向（左右方向）への左右動する。制御装置２００は後述する体位判定処理により判定された体位情報に基づいて寝台位置を調整する。また撮影中は、撮影条件により決定される寝台移動速度で天板を移動させる。
【００２５】
次に、図３を参照しながら、本発明のＸ線ＣＴ装置１の機能構成について説明する。図３は、特に演算装置２０２及び制御装置２００の機能構成を示す。
【００２６】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置１は、主要な機能として、基準点決定部４１、体幅方向距離分布作成部４２、体軸方向距離分布作成部４３、第１体位判定部４４、第２体位判定部４５、体位設定部４６、及び寝台位置調整部４７を有する。基準点決定部４１、体幅方向距離分布作成部４２、体軸方向距離分布作成部４３、第１体位判定部４４、及び第２体位判定部４５は、例えば演算装置２０２に設けられる。また、体位設定部４６及び寝台調整部４７は、例えば制御装置２００に設けられる。
【００２７】
所定の計測点から寝台１０１に臥した被検体３の各点までの距離情報が距離計測装置１０８により計測される。計測された距離情報は、演算装置２０２の基準点決定部４１、体幅方向距離分布作成部４２、及び体軸方向距離分布作成部４３に入力される。距離情報は、例えば、深度カメラ（距離計測装置１０８）により撮影された距離画像である。
【００２８】
基準点決定部４１は、取得した距離情報に基づいて被検体３上の基準点を決定する。本実施形態のように、距離計測装置１０８がスキャンガントリ部１００の上部に配置され、寝台１０１の長手方向を奥行方向として距離を計測する場合は、距離計測装置１０８と被検体３との最近点７（図８参照）を基準点とすることが望ましい。基準点決定部４１は、距離計測装置１０８から入力される距離画像から最近点７（基準点）を探索する。基準点決定部４１は、探索した最近点７の位置情報を体幅方向距離分布作成部４２及び体軸方向距離分布作成部４３に通知する。
【００２９】
体幅方向距離分布作成部４２は、基準点決定部４１により決定された基準点（最近点７）を基準にして、距離情報から体幅方向（体軸に直交する水平方向）距離分布を作成し、第１体位判定部４４及び第２体位判定部４５に通知する。体幅方向距離分布とは、横軸が基準点からの体幅方向の位置を示し、縦軸に計測点からの距離値を表した２次元グラフである。
【００３０】
体軸方向距離分布作成部４３は、基準点決定部４１により決定された基準点（最近点７）を基準にして、距離情報から体軸方向距離分布を作成し、第１体位判定部４４及び第２体位判定部４５に通知する。体軸方向距離分布とは、横軸が基準点からの体軸方向の位置を示し、縦軸に計測点からの距離値を表した２次元グラフである。なお、体軸方向距離分布において横軸の正方向を基準点から遠方へ向かう方向とする場合は、遠方方向体軸方向距離分布と呼ぶ。また横軸の正方向を基準点から近傍へ向かう方向とする場合は、近傍方向体軸方向距離分布と呼ぶものとする。
【００３１】
第１体位判定部４４は、体幅方向距離分布作成部４２から通知された体幅方向距離分布の形状に基づいて被検体３の体位がいずれの中間体位に該当するかを判別する。中間体位とは被検体３の頭部の向きを示すものであり、スキャンガントリ部１００に対して頭部が近い体位が「頭側」、スキャンガントリ部１００に対して頭部が遠い体位が「足側」、横臥の場合は「右向け」または「左向け」である。また、これらに加え、「片手上げ（右手上げ、左手上げ）」を中間体位に加えてもよい。第１体位判定部４４は、判定した中間体位情報を第２体位判定部４５に通知する。
【００３２】
第２体位判定部４５は、体幅方向距離分布作成部４２から通知された体幅方向距離分布及び体軸方向距離分布作成部４３から通知された体軸方向距離分布に基づいて、中間体位から更に細分化した複数の体位のいずれに該当するかを判定する。第２体位判定部４５は判定した体位情報を体位設定部４６に通知する。中間体位が「頭側」と判定されている場合は、第２体位判定部４５は「頭側うつ伏せ」、「頭側仰向け」を更に判別する。中間体位が「足側」と判定されている場合は、第２体位判定部４５は、「足側うつ伏せ」、「足側仰向け」を更に判別する。中間体位が横向け（或いは片手上げ）と判定されている場合は、第２体位判定部４５は、「頭側左手上げ」、「頭側右手上げ」、「頭側左向き」、「頭側右向き」、「足側左向き」、「足側右向き」を更に判別する。
【００３３】
体位設定部４６は、第２体位判定部４５により通知された体位情報を撮影条件として設定する。
寝台位置調整部４７は、第２体位判定部４５により通知された体位情報に基づいて算出された寝台移動量を演算装置２０２から取得し、寝台１０１の高さ位置、及び水平方向位置を移動する。
【００３４】
次に、図４を参照して、本発明に係るＸ線ＣＴ装置１が実行する撮影処理の全体の流れを説明する。
【００３５】
断層像の撮影に先立ち、Ｘ線ＣＴ装置１は、まず距離計測装置１０８を用いて被検体３の距離情報を取得する（ステップＳ１０１）。距離情報とは、所定の計測点（距離計測装置１０８の位置）から被検体３上の各点への距離を示す情報である。例えば、距離計測装置１０８として深度カメラを用いる場合は、距離計測装置１０８（深度カメラ）は、計測点からカメラ視野内の各点までの距離値を画素情報として有する距離画像を取得する。
【００３６】
なお、ステップＳ１０１において、距離計測装置１０８は寝台１０１に臥した状態の被検体３を動画撮影し、距離画像の時間変化から被検体３の寝台１０１への移動を監視することが望ましい。演算装置２０２は取得した動画像のうち、被検体３が撮影されたフレーム（被検体あり距離画像５０）から被検体３のない状態（寝台１０１のみが撮影された状態）のフレーム（被検体なし距離画像５１）を差分し、被検体３のみが撮像された距離画像（被検体のみ距離画像５２）を抽出する。本ステップ以降の距離分布作成処理等では、被検体のみ距離画像５２を用いて処理を行う。
【００３７】
演算装置２０２は、ステップＳ１０１で取得した被検体のみ距離画像５２から被検体３の体幅方向及び体軸方向の距離分布を作成・解析し、体位判定処理を行う（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の体位判定処理では、被検体３の体位を、ＣＴ検査における代表的な体位（例えば、頭側仰向け、頭側うつ伏せ、足側仰向け、足側うつ伏せ、頭側左手上げ、頭側右手上げ、頭側左向き、頭側右向き、足側左向き、足側右向き）のいずれに該当するかを判定する。演算装置２０２は、判定した体位情報を記憶装置２１３に記憶するとともに、制御装置２００に出力する。記憶装置２１３は検査対象の被検体３の体位情報を取得し、その被検体３の検査が終了するまで保持する。体位判定処理の詳細については後述する（図７〜図２１）。
【００３８】
制御装置２００は、ステップＳ１０２で判定した体位情報を取得し、取得した被検体３の体位情報に応じて被検体３の体軸方向の向きがスキャンガントリ部１００に対し頭側なのか足側なのか、被検体３が仰向け、うつ伏せ、左向き、右向きのいずれかなのかをＸ線ＣＴ装置１の撮影条件として設定する（ステップＳ１０３）。
【００３９】
また演算装置２０２は、ステップＳ１０２で判定した被検体３の体位情報に基づいて寝台移動量を算出し、制御装置２００に通知する。制御装置２００は演算装置２０２から通知された移動量に基づいて寝台１０１の上下方向位置及び水平方向位置を調整する（ステップＳ１０４）。
【００４０】
その後、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流等のＸ線条件、撮影範囲、ガントリ回転速度、寝台速度、らせんピッチ、再構成ＦＯＶ、再構成スライス厚等の各種の撮影条件が設定されると、制御装置２００は断層像の撮影を開始する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
ステップＳ１０５において制御装置２００は、設定された撮影条件に基づいてスキャンガントリ部１００の各部及び寝台１０１の動作を制御する。制御装置２００の制御により、高電圧発生装置１０５がＸ線源１０２に電力を供給する。また駆動装置１０７は、回転速度等の撮影条件に従って回転盤を回転させる。撮影中は寝台速度（らせんピッチ）等の撮影条件に基づいて寝台１０１が移動される。
【００４２】
Ｘ線源１０２からのＸ線照射とＸ線検出器１０１による透過Ｘ線データの計測が、回転盤の回転とともに繰り返される。データ収集装置１０６は被検体３の周囲の様々な角度（ビュー）においてＸ線検出器１０１により計測された透過Ｘ線データを取得し、演算装置２０２の再構成処理装置２２１に送る。再構成処理装置２２１は透過Ｘ線データに基づいて被検体３の断層像等を再構成し、記憶装置２１３に記憶するとともに表示装置２１１に表示する。
【００４３】
断層画像の撮影が終了すると、制御装置２００は距離計測装置１０８に対し距離画像の撮影を指示する。距離計測装置１０８は、寝台１０１に臥した被検体３の距離画像を撮影する。距離画像に基づいて被検体３の各点までの距離情報を収集する（ステップＳ１０６）。制御装置２００は距離情報の時間変化から被検体３が寝台１０１から降り、移動する様子を監視する。被検体３が寝台１０１から離れると、一連の撮影処理を終了する。
【００４４】
次に、ステップＳ１０１の断層撮影前の距離画像撮影処理と、ステップＳ１０２の体位判定処理の詳細について、図５〜図２１を参照して説明する。第１の実施形態では、距離計測装置１０８としてスキャンガントリ部１００の開口部９９付近の上部に取り付けられた深度カメラを用いる。深度カメラは寝台１０１に臥した被検体３の距離画像を撮影する。距離画像には、深度カメラの位置（計測点）から被写体（被検体３や寝台１０１を含む）の各点までの奥行方向の距離情報が含まれる。
【００４５】
なお、体位判定の精度を向上するために、距離画像から被検体３以外の背景（寝台１０１やスキャンガントリ部１００）を削除し、被検体３のみを抽出する前処理を行うことが望ましい。
【００４６】
図５及び図６を参照して、前処理（断層撮影前距離画像撮影処理）について説明する。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図は、スキャンガントリ部１００の上部に配置された距離計測装置（深度カメラ）１０８から寝台１０１を撮影した際に得られる距離画像を示している。体位の一例として、被検体３がスキャンガントリ部１００の開口部９９に対して頭を向け、仰向けに臥している状態を示す。なお、図６では線図化した図面を用いているが、実際の距離画像は距離値に応じた濃淡を持つグレースケール画像等である。
【００４７】
図５に示す前処理（断層撮影前距離画像撮影処理）において、制御装置２００は距離計測装置１０８を用いて被検体なし距離画像５０を撮影する（ステップＳ２０１）。被検体なし距離画像５０は、検査対象の被検体３が検査室に入室する前（被検体３が寝台１０１に臥す前）の寝台周辺を撮影した動画像とする。この動画像のある瞬間（ある１フレーム）の距離画像５０を図６（ａ）に示す。ステップＳ２０１の処理により、演算装置２０２は寝台１０１までの距離情報と背景までの距離情報から成る被検体なし距離画像５０を得る。被検体なし距離画像５０は被検体３の検査が終了するまで一時的に記録装置２１３に保持される。
【００４８】
次に、演算装置２０２は距離画像の動画像に基づいて被検体３の動作を監視する（ステップＳ２０２）。例えば、演算装置２０２は、被検体なし距離画像５０を起点として、動画像の時間差分（フレーム間差分）を求め、被検体３の寝台１０１への移動動作を監視する。前後のフレーム間の差分の変化が一定時間内に一定量以上ある場合、被検者が寝台へ移動中であると判定して、監視を続ける。フレーム間の差分の変化が一定量以下になり、一定時間経過した場合、被検体３が寝台１０１に臥して静止状態にあると判定して監視を終了する。
【００４９】
演算装置２０２は、被検体３が寝台１０１に臥している状態で寝台周辺の距離画像の動画像を撮影し、被検体あり距離画像５１を取得する（ステップＳ２０３）。被検体あり距離画像５１のある瞬間（ある１フレーム）の距離画像を図６（ｂ）に示す。ステップＳ２０２の処理により、演算装置２０２は寝台１０１までの距離情報と背景までの距離情報と被検体３までの距離情報から成る被検体あり距離画像５１を得る。被検体あり距離画像５１は被検体３の検査が終了するまで一時的に記録装置２１３に保持される。
【００５０】
演算装置２０２は、被検体なし距離画像５０と被検体あり距離画像５１との差分から被検体のみ距離画像５２を抽出する。図６（ｃ）に被検体のみ距離画像５２の一例を示す。被検体のみ距離画像５２は被検体３の検査が終了するまで一時的に記録装置２１３に保持される。被検体３のみ画像５２に基づいて体位判定処理が行われる。
【００５１】
図７は、図４のステップＳ１０２の体位判定処理の手順を示すフローチャートである。図７〜図２１を参照してＸ線ＣＴ装置１の演算装置２０２が実行する体位判定処理について説明する。
【００５２】
まず、演算装置２０２は被検体のみ距離画像５２から基準点を決定する。第１の実施の形態では、最近点７を基準点とする（ステップＳ３０１）。最近点７とは、計測点（距離計測装置１０８）から被検体３までの距離が最も近い点である。演算装置２０は、ステップＳ３０１で探索した最近点７を体位判定の基準点として体位判定処理を行う。
【００５３】
ステップＳ３０１では、図８に示すように被検体のみ距離画像５２の例えば下半分の領域（図８の点線Ａより下の領域）を最近点探索範囲とする。本実施形態ではスキャンガントリ部１００に距離計測装置１０８が設置されてるため、距離画像の下側が計測点に近い領域となる。そのため最近点探索範囲は距離画像の全領域のうち、計測点に近い方の所定範囲を探索範囲とすれば体位を判別するに十分である。また、探索範囲をある程度絞り込むことで処理を高速化できる。
【００５４】
演算装置２０２は、最近点探索範囲内で、深度カメラ１０８から最も距離の近い点を最近点７（図８の×印）とする。最近点７は、被検体のみ距離画像５２上で画素値が最も小さい点である。ただし距離値が「０」より大きい画素とする。
【００５５】
スキャンガントリ部１００に対して頭を向けて臥している場合（以下、「頭側」と呼ぶ）は、最近点７は頭部、スキャンガントリ部１００に対して足を向けて臥している場合（以下、「足側」と呼ぶ。）は、最近点７は足部になる。
【００５６】
ステップＳ３０１の処理により被検体３の体格や体位に関わらず、頭部または足部のいずれかに最近点７を見出すことができる。図８（ａ）は成人についての被検体のみ距離画像５２を示し、図８（ｂ）は小児についての被検体のみ距離画像５２ａを示している。
【００５７】
次に演算装置２０２は、体位判定領域７５を設定する（ステップＳ３０２）。これは体位判定の精度を上げるための処理である。例えば、被検体のみ距離画像５２の最近点７の周辺部を体位判定領域７５として用いる。
【００５８】
図８に示すように、被検体のみ距離画像５２に含まれる最近点７が１個の場合は、最近点７を通る体幅方向の直線を基準線７１として、距離画像（被検体のみ距離画像５２）の下端までの範囲及びその鏡像の範囲（図８（ａ）、（ｂ）の破線Ｂより下の範囲）を体位判定領域７５に設定する。
【００５９】
図９（ａ）のように最近点が複数ある場合（最近点７ａ、７ｂ）、演算装置２０２はまず、最近点７ａ，７ｂの重心点７ｃを求める。つぎに、最近点７ａ，７ｂと重心点７ｃとを通る直線（重心線７３と呼ぶ）を求める。最小自乗法等で近似直線を求めてもよい。そして、重心点７ｃ及び重心線７２を基準に距離画像（被検体３のみ画像５３）の座標変換を行い、補正する。つまり、重心点７ｃを通る体軸方向（被検体３の体軸方向）の直線が画像の中央になるように平行移動し、重心点７ｃを回転中心として重心線が体幅方向と水平になるように回転移動する。座標変換後の最近点７ａ’，７ｂ’の計測点からの距離値は、座標変換前の最近点７ａ，７ｂの平均値とする。最近点７ａ’，７ｂ’の位置の変化量及び距離値の変化量をもとに、その他の画素についても位置及び距離値を補正する。座標変換に用いる変換係数は、検査が終了するまで一時的に記録装置２１３に保持される。
【００６０】
以下の説明では特に断らない限り、体位判定領域７５内に対して処理を行うものとする。
【００６１】
ステップＳ３０２の処理により体位判定領域７５が設定されると、演算装置２０２は、体位判定領域７５内の情報を用いて体位判定第１処理を行う（ステップＳ３０３）。
体位判定第１処理において演算装置２０２は、被検体３の体幅方向の距離分布に基づいて頭部の向きを表す中間体位を判別する。具体的には、中間体位は、スキャンガントリ部１００に対して頭側、足側、右向き、左向きの４通りを含む。更に、これらの４通りの中間体位グループに頭側右手上げ、頭側左手上げの２通りを追加した６通りとしてもよい。
【００６２】
図１０に体位判定第１処理の処理フローを示す。
体位判定第１処理において、演算装置２０２はまず、被検体のみ距離画像５２から体幅方向距離分布を作成する（ステップＳ４０１）。
【００６３】
次に、演算装置２０２は、ステップＳ４０１で作成した体幅方向距離分布を３値化する（ステップＳ４０２）。これは体位判定処理の高速化及び安定化のための処理である。ステップＳ４０２において演算装置２０２は、ステップＳ４０１で作成した体幅方向距離分布を閾値処理し、背景部を「０」、遠方部を「１」、近傍部を「２」のように３値化する。３値化処理の閾値は予め設定した値としてよいし、距離分布の距離値の最大値と最小値に基づいて被検体３毎に設定してもよい。
【００６４】
被検体３の体位に応じた３値化した体幅方向距離分布の例として、図１１（ａ）頭側うつ伏せ両手上げ、図１１（ｂ）頭側仰向け両手上げ、図１１（ｃ）頭側仰向け両手下げ、図１２（ａ）足側うつ伏せ両手上げ、図１２（ｂ）足側仰向け両手上げ、図１２（ｃ）足側仰向け両手下げ、図１３（ａ）頭側仰向け左手上げ、図１３（ｂ）頭側左向け、図１４（ａ）頭側仰向け右手上げ、図１４（ｂ）頭側右向け、図１５（ｂ）足側左向け、図１６（ｂ）足側右向けの例を示す。
図１１〜図１６に示す各体幅方向距離分布において、縦軸の正方向が計測点から近傍方向である。横軸は最近点７を中心とする体幅方向（左右）位置を表す。
【００６５】
演算装置２０２は、ステップＳ４０２で３値化した体幅方向距離分布の形状から、中間体位を推定する（ステップＳ４０３）。中間体位判定処理の詳細な手順を図１７のフローチャートに示す。
【００６６】
図１７に示すように、まず演算装置２０２は、３値化した体幅方向距離分布の「山」の個数を判定する（ステップＳ５０１）。「山」とは、体幅方向距離分布において背景部でない領域を表す。つまり、３値化した体幅方向距離分布のうち値が「１」である一群の領域（遠方部）、及び「２」である一群の領域（近傍部）をそれぞれ１つの「山」と数える。演算装置２０２は、「山」の数を計数する。
【００６７】
例えば、図１１（ａ）、（ｂ）の頭側両手上げの体位では「山」の数が３個であり、図１１（ｃ）の頭側両手下げの体位では「山」の数が１個である。それぞれの「山」は、頭、右手、左手に相当する。つまり、「山」が１個または３個の場合は、中間体位は「頭側」と判別する（ステップＳ５０１；１個または３個）。
【００６８】
「山」が１個の場合、体位としては種々の体位が考えられるが、本発明のＸ線ＣＴ装置１では、通常のＣＴ検査では取らないような特殊な体位（足先を接触させる体位、例えば、足側仰向けにて足のつま先を接触させる、足側うつ伏せにて足の踵を接触させる等）については処理対象としない。したがって、体幅方向距離分布における「山」が１個の場合、その「山」は頭に相当するので「頭側」と推定できる。
【００６９】
また、「山」が２個の場合（ステップＳ５０１；２個）、ステップＳ５０２に進む。
【００７０】
ステップＳ５０１の判定で「山」の数が２個であった場合、演算装置２０２は最近点７の個数を計数する。図１１〜図１６に例示するように、「山」が２個かつ最近点７（７ａ，７ｂ）の個数が２個の場合は（ステップＳ５０２；２個）、それぞれの「山」は左足及び右足に相当する。したがって、中間体位は「足側」と判別できる。図１２（ａ）〜（ｃ）、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）に示すように足側はすべて「山」が２個である。
【００７１】
ステップＳ５０２の判定において、最近点７の数が１個の場合は、ステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３では、演算装置２０２は２個ある「山」のそれぞれの高さを判定する（ステップＳ５０３）。
【００７２】
ステップＳ５０３において、各「山」の高さが同程度である場合（ステップＳ５０３；同程度）、計測点から同程度の距離に２個の物体があることになるので、それぞれの「山」は右足及び左足に相当する。したがって、中間体位を「足側」と判別する。
【００７３】
２個ある「山」のどちらか一方が高い場合、計測点から近傍部に頭部があり、高い方の「山」が頭、低い方の「山」が腕に相当する。したがって、左側の「山」の方が高い場合は（ステップＳ５０３；左側の方が高い）、中間体位を「右向き（図１４（ｂ））、または頭側右手上げ（図１４（ａ））」と判別する。また、右側の「山」の方が高い場合は（ステップＳ５０３；右側の方が高い）、中間体位を「左向き（図１３（ｂ））、または頭側左手上げ（図１３（ａ））」と判別する。
【００７４】
ステップＳ５０１の判定において、「山」が３個より多いか、または０個の場合（ステップＳ５０１；それ以外）、ステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４において制御装置２００は、距離画像を再度計測させる。その後、演算装置２０２は、再計測した距離画像に基づいてステップＳ４０３の体位判定第１処理を繰り返す。複数回の試行にて中間体位を得られなかった場合は、体位判定不可である旨を操作者に通知する。
【００７５】
中間体位判定処理により中間体位を得ると、演算装置２０２は、次に体位判定第２処理を実行する（図７のステップＳ３０４）。体位判定第２処理において演算装置２０２は、体位判定第１処理により得た中間体位の情報と被検体３の体軸方向の距離分布とを用いて、被検体３の体位を更に細分化した体位に判別する。体位判定第２処理において判別する体位は、例えば「頭側仰向け」、「頭側うつ伏せ」、「足側仰向け」、「足側うつ伏せ」、「頭側左手上げ」、「頭側右手上げ」、「頭側左向き」、「頭側右向き」、「足側左向き」、「足側右向き」の１０通りを含むものとする。
【００７６】
図１８に体位判定第２処理の詳細な手順を示す。
図１８に示すように、体位判定第２処理において演算装置２０２は、体位判定第１処理の結果を取得し、取得した被検体３の中間体位に応じた処理を行う。
【００７７】
体判定第１処理の結果、中間体位が「頭側」と判定されている場合、演算装置２０２はステップＳ６０１〜ステップＳ６０４の処理を行う。
まず演算装置２０２は、体軸方向距離分布を作成するために、ステップＳ３０３の体位判定第１処理で中間体位を「頭側」と判定した画像と同じ被検体なし距離画像５２を取得する（ステップＳ６０１）。
【００７８】
次に、演算装置２０２はステップＳ６０１で取得した被検体なし距離画像５２から遠方方向の体軸方向距離分布を作成する（ステップＳ６０２）。遠方方向の体軸方向距離分布とは、横軸の正方向を基準点（最近点７）から体軸方向に遠方方向とし、縦軸を計測点からの距離値として表したものである。図１９に示すように演算装置２０２は、最近点７を通り体軸方向（被検体３の体軸方向）に平行な直線において、最近点７を始点として深度カメラ１０８の遠方へ向かう方向の各点の計測点からの距離値を収集し、遠方方向体軸方向距離分布を作成する。
【００７９】
演算装置２０２は、遠方方向体軸方向距離分布を３値化する（ステップＳ６０３）。ステップＳ６０３の３値化処理は、図１０の体位判定第１処理におけるステップＳ４０２と同様に閾値処理により近傍部「２」、遠方部「１」、背景部「０」のように３値化する。ステップＳ６０３における閾値は予め設定した値でもよいし、距離分布の距離値の最大値及び最小値に基づいて被検体３毎に設定してもよい。
【００８０】
演算装置２０２は、ステップＳ６０３で得た３値化された遠方方向体軸方向距離分布に基づいて計測点の近傍部の大きさを評価する（ステップＳ６０４）。近傍部の大きさは３値化された体軸方向距離分布の値が「２」の画素（近傍部）の体軸方向の広がりであり、図１９に示す矢印７６，７７，７８の長さで表される。近傍部の大きさ７６，７７，７８は、例えば閾値処理により判定される。ステップＳ６０４は最近点７が頭部上側付近にある場合について行われる処理であるため、ここでいう近傍部は頭に相当する。ステップＳ６０４の閾値処理の閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の大きさと遠方部の大きさの比率から算出した値を用いてもよい。
【００８１】
図１９（ａ）に示すように、被検体３の鼻が近傍部に含まれる場合、含まれない場合と比較して、近傍部の大きさ７６が大きくなる。よって、ステップＳ６０４の近傍部の大きさ判定処理において近傍部が閾値より大きい場合は（ステップＳ６０４；閾値より大）、演算装置２０２は体位を「頭側仰向け」と判定する。図１９（ｂ）に示すように、近傍部の大きさ７７が閾値以下である場合は（ステップＳ６０４；閾値以下）、「頭側うつ伏せ」と判定する。
【００８２】
体位判定第１処理の結果、中間体位が「足側」と判定されている場合、演算装置２０２は、図１８のステップＳ６１１〜ステップＳ６１４の処理を行う。
まず演算装置２０２は、体軸方向距離分布を作成するために、ステップＳ３０３の体位判定第１処理で中間体位を「頭側」と判定した画像と同じ被検体なし距離画像５２を取得する（ステップＳ６１１）。
【００８３】
次に、演算装置２０２は近傍方向の体軸方向距離分布を作成する（ステップＳ６１２）。近傍方向の体軸方向距離分布とは、横軸の正方向を基準点（最近点７）から体軸方向に近傍方向とし、縦軸を計測点からの距離値として表したものである。図２０に示すように、演算装置２０２は、最近点７を通り体軸方向（被検体３の体軸方向）に平行な直線において、最近点７を始点として距離計測装置１０８へ向かう方向の各点における距離値を収集し、近傍方向体軸方向距離分布を作成する。
【００８４】
演算装置２０２は、近傍方向体軸方向距離分布を閾値処理により２値化する（ステップＳ６１３）。ステップＳ６１３の２値化処理は、体位判定処理の高速化及び安定化のために行う処理である。例えば、背景部を「０」、近傍部を「１」のように２値化する。ステップＳ６１３における閾値は予め設定しておいた値でもよいし、距離分布の距離値の最大値及び最小値に基づいて設定してもよい。
【００８５】
演算装置２０２は、ステップＳ６１３で得た２値化された近傍方向体軸方向距離分布に基づいて近傍部（距離計測装置１０８に近い方）の大きさ（矢印７９，８０，８１の長さ）を評価する（ステップＳ６１４）。ステップＳ６１４は中間体位が足側の体位について行われる処理であるので、近傍部は足に相当し、最近点７は足裏の踵周辺（図２０（ａ））、足の甲周辺（図２０（ｂ））、足のつま先周辺（図２０（ｃ））のいずれかである。ステップＳ６１４の評価は例えば閾値処理により行われる。ステップＳ６１４における閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の大きさと遠方部の大きさとの比率に基づいて算出した値を用いてもよい。
【００８６】
図２０（ａ）に示すように、被検体３の踵付近が最近点７の場合、踵から足先の部分までが近傍部に含まれるので近傍部７９の大きさ（広がり）が大きくなる。図２０（ｃ）に示すように、被検体３のつま先付近が最近点７の場合、つま先のみが近傍部８０に含まれるので近傍部８０の大きさ（広がり）が小さくなる。図２０（ｂ）に示すように、被検体３の足の甲付近が最近点７の場合は、足の甲と足のつま先部分が近傍部８１に含まれるので、近傍部８１の大きさ（広がり）は、最近点７が踵の場合（図２０（ａ））よりは小さく、最近点７がつま先の場合（図２０（ｃ））よりは大きくなる。よって、最近点７が足の踵（図２０（ａ））の場合とそれ以外（図２０（ｂ）、（ｃ））とを判別できるようにステップＳ６１４における閾値を設定すればよい。設定した閾値より近傍部の大きさ（広がり）が大きい場合は足側うつ伏せに、閾値以下の場合は足側仰向けに被検体３の体位を判別できる。
【００８７】
体位判定第１処理の結果、中間体位が「左向き・右向き・左手上げ・右手上げ」のいずれかと判定された場合、演算装置２０２は、図１８のステップＳ６２１〜ステップＳ６２６の処理を行う。
【００８８】
まず演算装置２０２は、ステップＳ３０３の体位判定第１処理で中間体位を「左向き・右向き・左手上げ・右手上げ」のいずれかと判定した体幅方向３値化距離分布を取得する（ステップＳ６２１）。体幅方向３値化距離分布は図１０のステップＳ４０２で算出されている。
【００８９】
次に演算装置２０２は、体幅方向３値化距離分布に基づいて近傍部の大きさを評価する（ステップＳ６２２）。ステップＳ６２２において最近点７は頭部上側付近または足付近の点であり、近傍部は頭または足に相当する。ステップＳ６２２の評価は例えば所定の閾値処理により行われる。閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の大きさと遠方部の大きさとの比率に基づいて算出した値を用いてもよい。
【００９０】
図１５（ａ）、図１６（ａ）に示すように最近点７が頭である場合、頭でない場合（足の場合；図１５（ｂ）、図１６（ｂ））と比べて、体幅方向３値化距離分布の近傍部（計測点側）の広がり８２，８４が大きくなる。よって、ステップＳ６２２の閾値処理で近傍部の広がりの大きさが閾値以下の場合（図１５（ｂ）の矢印８３、図１６（ｂ）の矢印８５）は、被検体３の体位は足側左向けまたは足側右向けのいずれかに決まる。
【００９１】
ステップＳ６２２の閾値処理で近傍部の大きさが閾値より大きい場合は、頭側左（右）向き、頭側左（右）手上げのいずれかになる。演算装置２０２は、手上げか横向きかを判別するためにステップＳ６２３〜ステップＳ６２６の処理を行う。なお、体の左右は図１７の中間体位判定処理のステップＳ５０３で判定済みである。
【００９２】
ステップＳ６２３〜ステップＳ６２６の処理はステップＳ６０１〜Ｓ６０４と同様の処理である。ただし、ステップＳ６２６の大きさ判定において使用する閾値は、ステップＳ５０４で使用する閾値とは異なる値を設定してもよい。
【００９３】
図１９（ｃ）に示すように、被検体３が横向けの場合、被検体３の鼻は遠方方向体軸方向距離分布の近傍部に含まれない。被検体３の鼻が近傍部に含まれる場合は、含まれない場合と比較して遠方方向体軸方向距離分布における近傍部の広がりが大きくなる（図１９（ａ）参照）。よって、ステップＳ６０４の判定と同様に、遠方方向体軸方向距離分布における近傍部の広がりが所定の閾値より大きい場合は仰向け、閾値以下の場合は横向けと判定できる。ここでの仰向け体位は、頭側手上げの体位である。
【００９４】
上述の一連の体位判定処理により体位が判定されると、演算装置２０２は判定した体位情報を制御装置２００に通知する。制御装置２００は、体位情報に基づいて寝台位置を調整する（図４のステップＳ１０４）。
【００９５】
ステップＳ１０４の寝台位置調整について図２１を参照して説明する。
制御装置２００は、まず、距離計測装置１０８の取り付け角度、距離計測装置１０８から最近点７までの距離、及び距離計測装置１０８から最近点７に対応する寝台１０１上の点までの距離の差分距離から被検体３の最近点７付近の体厚を算出する。制御装置２００は、算出した体厚の中心が撮影中心になるように、上下方向の寝台位置を調整する。
【００９６】
次に、制御装置２００は、最近点７を基準として体位情報に応じて左右方向（体幅方向）の寝台位置調整点８６を設定する。左右方向の寝台位置調整点は、被検体３の体位情報や撮影部位に応じて決定すればよい。例えば、被検体３の体位が頭側仰向けの場合は胸部付近に設定する。制御装置２００は、カメラ視野内（距離計測装置１０８の計測範囲内）の左右方向寝台位置調整点８６の座標を参照して、左右方向に寝台位置を調整する。寝台１０１の移動量は制御装置２００が寝台１０１に通知する。
【００９７】
体位情報に応じた寝台位置調整点８６が中心になるように寝台位置が調整されると、制御装置２００は断層画像の撮影を開始する（図４のステップＳ１０５）。
【００９８】
断層画像の撮影が終了すると、制御装置２００は距離計測装置１０８を用いて距離画像を撮影する（図４のステップＳ１０６）。制御装置２００はステップＳ１０６の撮影により被検体３の寝台１０１からの移動動作を監視する。前後のフレームの差分の変化が一定時間内に一定量以上ある場合、被検体３の寝台移動動作が続行中と判定して、監視を続ける。変化が一定量以下になり、一定時間経過した場合、被検体３が寝台１０１から移動して検査室から退室したと判定して、監視を終了する。被検体３が検査室から退室したと判定すると、制御装置２００は次の検査のために各部の状態を初期状態へ復帰して、一連の撮影処理を終了する。
【００９９】
以上説明したように、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置１は、スキャンガントリ部１００の上部等、所定の計測点に配置された距離計測装置１０８により寝台１０１に臥した被検体３上の各点までの距離を計測し、計測された距離情報に基づいて演算装置２０２が被検体３の所定の基準点（最近点７）から被検体３の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する。また演算装置２０２により距離分布に基づいて被検体３の体位を判定し、判定された体位情報をＸ線ＣＴ装置１の撮影条件として設定する。
【０１００】
これにより、所定の計測点から寝台１０１に臥した被検体３の各点までの距離情報のみを用いて簡便に被検体３の体位を判別することが可能となる。したがって、通常のＣＴ検査のワークフローにおける操作者の目視による体位判定の作業負担をなくし、撮影準備時間を短縮することが可能となる。また、体位判定のための特殊な検査着等を必要としないため、利用者側に新たなコスト負担を課すこともない。
【０１０１】
また、判定された体位情報に基づいて制御部２００が寝台１０１の位置を調整するため、操作者の手動による体位設定操作や操作者の目視・手動による寝台位置調整の作業負担がなくなり、ワークフローを改善することができる。
【０１０２】
また、第１の実施の形態では、体位判定第１処理により中間体位を判別した後に、体位判定第２処理を実施して最終的な体位を判定する手順としている。この２段階の手順とすることで、体位判定の処理速度を高速化し、かつ高精度に判定結果を得ることが可能となる。これは、本発明の体位判定処理が通常のＣＴ検査でとられるいくつかの体位の判別を目的とし、特異な体位の判別をあえて適用外とするからである。したがって、本発明の体位判定処理は、特異な体位での撮影を行わない検査、例えば一般的な健康診断等におけるＣＴ検査等に特に好適である。
【０１０３】
また、体位判定処理では、作成した距離分布の形状等に基づいて被検体３の体位を判定するため、従来行われるような所定の基準画像との照合等の複雑な処理を行う必要がない。したがって、演算装置２０２の処理負荷を軽減し、処理を高速化できる。
【０１０４】
［第２の実施の形態］
次に図２２〜図２３を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施の形態では、寝台１０１に臥した被検体３の体位判定において、被検体３の上下方向の体位（「仰向け」、「うつ伏せ」）の判定精度を向上させる方法について説明する。
【０１０５】
第２の実施の形態の演算装置２０２のハードウエア構成及び機能構成は、図１〜図３と同様である。以下の説明では、同一の各部には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１０６】
第２の実施の形態において、演算装置２０２は図１８の体位判定第２処理のステップＳ６０１〜ステップＳ６０４の処理の後、図２２に示すステップＳ７０１〜ステップＳ７０４の処理を追加する。ステップＳ６０１〜ステップＳ６０４の処理により得た被検体３の体位情報を頭側仰向け候補、または頭側うつ伏せ候補とする。
【０１０７】
ステップＳ７０１において、演算装置２０２はステップＳ６０２で作成した遠方方向の体軸方向距離分布（３値化前の体軸方向距離分布）を取得する（ステップＳ７０１）。次に演算装置２０２は、ステップＳ７０１で取得した体軸方向距離分布の近傍部と遠方部との境界における距離値の変化率を判定する（ステップＳ７０２）。
【０１０８】
頭側仰向け体位の場合、図２３（ａ）に示すように、頭部上部周辺の最近点７から被検体３の鼻先まで計測点から遠方方向への距離値の変化は小さい。そして、鼻先を超えると胴部となるため、急激に距離値が変化する。一方、頭側うつ伏せ体位の被検体３では、図２３（ｂ）に示すように頭部、頚部、胴部と徐々に距離が遠くなる（距離値の変化が小さい）。つまり、近傍部に被検体３の鼻が含まれる場合、３値化前の体軸方向距離分布の近傍部と遠方部の境界が急峻になる。したがって境界の距離値の変化率を評価することで、被検体３が仰向けなのかうつ伏せなのかを判定できる。
【０１０９】
３値化前の体軸方向距離分布の遠方部と近傍部との境界における距離値の変化率の閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の平均変化率や遠方部の平均変化率を基準に算出した値を用いてもよい。
【０１１０】
ステップＳ７０２の変化率の判定において、頭側仰向け候補については、上述の変化率が閾値より大きい場合（ステップＳ７０２；仰向け候補→閾値より大）は、演算装置２０２は体位を「頭側仰向け」と判定して、この体位情報を制御装置２００に通知する。上述の変化率が閾値以下の場合（ステップＳ７０２；仰向け候補→閾値以下）はステップＳ７０３へ進む。ステップＳ７０３では制御装置２００は距離画像を再取得し、体位判定をはじめから行う（図７のステップＳ３０１〜）。
【０１１１】
ステップＳ７０２の変化率の判定において、頭側うつ伏せ候補については、上述の変化率が閾値以下の場合（ステップＳ７０２；うつ伏せ候補→閾値以下）は、演算装置２０２は体位を「頭側うつ伏せ」と判定して、この体位情報を制御装置２００に通知する。上述の変化率が閾値より大きい場合（ステップＳ７０２；うつ伏せ候補→閾値より大）はステップＳ７０４へ進む。ステップＳ７０４では制御装置２００は距離画像を再取得し、体位判定をはじめから行う（図７のステップＳ３０１〜）。
【０１１２】
以上の処理により、第２の実施の形態では仰向けの場合とうつ伏せの場合との特徴の違いを取得済みの距離分布を利用して計測点からの距離値の変化率に基づいて判別する。したがって、顔認識等の複雑で時間のかかる処理を行うことなく、距離分布のみを用いて被検体３の上下方向の体位判定の精度を向上させることができる。
【０１１３】
［第３の実施の形態］
次に図２４〜図２５を参照して、本発明の第３の実施形態を詳細に説明する。
【０１１４】
第３の実施の形態では、図４のステップＳ１０５における断層撮影時に、寝台１０１に臥した被検体３の体動を距離画像を用いて監視し、体動の大きさに応じて、断層撮影を制御する方法について説明する。
【０１１５】
制御装置２００は図４のフローチャートに示す手順で撮影処理を実行する。すなわち、前処理として距離計測装置１０８により距離画像を撮影して被検体３のみ画像を作成し（ステップＳ１０１）、体位判定処理を実行する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の体位判定処理は、第１及び第２の実施の形態のいずれの処理でもよい。制御装置２００は体位判定処理の結果として被検体３の体位情報を得ると、体位情報に基づいて撮影条件の設定（ステップＳ１０３）や寝台位置の調整（ステップＳ１０４）等の処理を行い、その後、断層撮影を開始する（ステップＳ１０５）。
【０１１６】
以降の処理について図２４を参照して説明する。
ステップＳ１０５までの処理により断層撮影が開始されると（ステップＳ８０１）、制御装置２００は、断層撮影中に距離計測装置１０８により距離画像を撮影する（ステップＳ８０２）。ステップＳ８０２の距離画像撮影処理では、距離画像として、例えば被検体３のみ画像５２を演算装置２０２により作成することが望ましい。被検体３のみ画像５２は図５のステップＳ２０１〜ステップＳ２０４の処理手順により作成される。
【０１１７】
次に演算装置２００は体動判定処理を実行する（ステップＳ８０３）。ステップＳ８０３の体動判定処理において、演算装置２００はまず距離計測装置１０８により取得している距離画像内に体動を監視する体動監視領域を設定する。体動監視領域は図２５（ａ）に示すように、最近点７から所定距離だけ離れた所定の広さの領域８ａとしてもよいし、図２５（ｂ）に示すように、被検体３のみ画像の動画像５５の体動が大きい領域でもよい。また、被検体３全体を体動監視領域としてもよい。
【０１１８】
例えば、胴部近傍側胸部周辺を体動監視領域とする場合、図２５（ａ）の例では、被検体３の頭部に最近点７があるので、最近点７から体位情報（頭側仰向け）に応じて予め定められた所定距離にある範囲を体動監視領域８ａと設定する。また、図２５（ｂ）の例では、被検体３が断層撮影中に息止めをしない場合であれば、胸部周辺が体動監視領域８ａとなる。
【０１１９】
演算装置２００は、断層撮影中における距離画像（動画像）の体動監視領域８ａ、８ｂの動きを監視し、体動の変化量が所定時間内に閾値以上あるか否かを判定する。閾値は事前に設定した値でもよいし、所定期間の体動の変化量をもとに算出した値でもよい。
【０１２０】
体動の変化量が所定時間内に閾値以上ある場合（ステップＳ８０３；閾値以上）、被検体３が安静な状態でない可能性があるので、ステップＳ８０４に進む。ステップＳ８０４では、演算装置２０２は被検体３に照射しているＸ線を停止するように、制御装置２００に通知し、ステップＳ８０７へ進む。
【０１２１】
体動監視領域における体動の変化量が所定時間内に閾値より小さい場合（ステップＳ８０３；閾値より小）、安静状態の自然な動作であると見なしてステップＳ８０５に進む。演算装置２０２は、記憶装置２１３に体動の時間変化を体動データとして記録する（ステップＳ８０５）。画像再構成装置２２１にて行う画像再構成処理で使用できるように、断層撮影中にデータ収集装置１０６にて得られる被検体３の透過Ｘ線データと時間的に整合性がとれるように、体動データを記録することが望ましい。
【０１２２】
ステップＳ８０５で得た体動の変化が周期的な場合（例えば、被検体３の呼吸に伴う体動）、体動の周期に合わせたＸ線照射制御を行ってもよい（ステップＳ８０６）。演算装置２０２は、好適なタイミングでＸ線照射を行うよう制御装置２００に通知する。
【０１２３】
その後、所定の撮影範囲について断層撮影を行い、撮影範囲について撮影が終了すると（ステップＳ８０７）、一連の撮影処理を終了する。
【０１２４】
以上説明したように、第３の実施の形態では、距離計測装置１０８により撮影中の被検体３の体動を検知して撮影を制御する。例えば、体動が大きく被検体３が安静な状態にないと判断される場合に撮影を中断すれば、無効被曝を軽減できる。また、被検体３の体動を計測することで、体動を考慮した画像再構成処理を行うことも可能となる。これにより、体動に起因するアーチファクトを軽減した画像を提供できる。
【０１２５】
以上、各実施の形態で説明したように、本発明のＸ線ＣＴ装置１によれば、所定の計測点から被検体３上の各点までの距離を計測し、計測された距離情報に基づいて被検体３の所定の基準点から体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成し、距離分布に基づいて被検体３の体位を判定し、判定した体位を撮影条件として設定する。したがって、寝台に臥した被検体３の体位を高速かつ高精度に判定し、ＣＴ検査のワークフローを改善することが可能となる。
【０１２６】
なお、上述の各実施の形態では、距離計測装置１０８がスキャンガントリ部１００の上部に配置される例を示したが、これに限定されない。また、距離分布の基準点は計測点と被検体３との最近点とする例を示したが、これに限定されない。例えば、距離計測装置１０８の配置（計測点）を被検体３の横方向上部等とする場合は、基準点は、被検体３領域の最もスキャンガントリ部に近い点と定義してもよい。また、距離計測装置１０８の例として深度カメラを示し、距離画像から距離情報を得る例を示したがこれに限定されない。距離計測装置１０８は、計測点からの被検体３の奥行き方向の距離情報を測定可能なものであれば、どのような装置を用いてもよい。
【０１２７】
また、上述の実施の形態では、操作ユニット２０に設けられた演算装置２０２が距離分布の作成や体位判定等の処理を実行するものとしたが、これらと同様の処理を実行する演算部を距離計測装置１０８に備えるようにしてもよい。この場合は、距離計測装置１０８で計測した距離情報に基づいて距離計測装置１０８の演算部が体位判定を行い、判定結果である体位情報を制御装置２００に通知すればよい。
【０１２８】
以上、本発明に係るＸ線ＣＴ装置及び体位判定方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１２９】
１・・・・・・・・・・・・・Ｘ線ＣＴ装置
３・・・・・・・・・・・・・被検体
１０・・・・・・・・・・・・・スキャナ
２０・・・・・・・・・・・・・操作ユニット
１００・・・・・・・・・・・・スキャンガントリ部
１０１・・・・・・・・・・・・寝台
１０２・・・・・・・・・・・・Ｘ線源
１０３・・・・・・・・・・・・Ｘ線検出器
１０４・・・・・・・・・・・・コリメータ
１０５・・・・・・・・・・・・高電圧発生装置
１０６・・・・・・・・・・・・データ収集装置
１０７・・・・・・・・・・・・駆動装置
２００・・・・・・・・・・・・制御装置
２０１・・・・・・・・・・・・入出力装置
２０２・・・・・・・・・・・・演算装置
２１１・・・・・・・・・・・・表示装置
２１２・・・・・・・・・・・・入力装置
２１３・・・・・・・・・・・・記憶装置
２２１・・・・・・・・・・・・再構成処理装置
２２２・・・・・・・・・・・・画像処理装置
５０・・・・・・・・・・・・・被検体なし距離画像
５１・・・・・・・・・・・・・被検体あり距離画像
５２・・・・・・・・・・・・・被検体のみ距離画像
７、７ａ、７ｂ・・・・・・・・最近点
７５・・・・・・・・・・・・・体位判定領域
８６・・・・・・・・・・・・・寝台位置調整点
８ａ、８ｂ・・・・・・・・・・体動監視領域
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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