(57)【要約】【課題】放射線吸収が体軸方向に変化する被写体に対して、体軸方向に幅の広い放射線ビームを用いてスキャンを行う場合であっても、各断層像の画像ノイズを一定に近づける。【解決手段】被写体のスキャン領域ＳＲに、スキャン領域ＳＲを体軸方向において覆うビーム幅の放射線を、所定の放射線強度で照射してスキャンを行うスキャン手段と、前記スキャンにより得られた投影データに基づいて画像生成処理を行うことにより、被写体のスキャン領域ＳＲ内の複数の位置ｚにおける断層像を得る生成手段とを備えた放射線断層撮影装置であって、前記生成手段が、スキャン領域ＳＲ内の複数の位置ｚにおける断層像の画像ノイズＳＤ（ｚ）が断層像間で一定に近づくよう、被写体の当該位置ｚにおける放射線吸収ＡＢ（ｚ）の情報に基づいて、当該位置ｚの断層像の画像生成処理における画像ノイズ低減に係るパラメータα（ｚ）を変化させる、放射線断層撮影装置を提供する。【選択図】図９
2015019863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体のスキャン領域に、該スキャン領域を前記被写体の体軸方向において覆う所定のビーム幅の放射線を所定の放射線強度にて照射してスキャンを行うスキャン手段と、
前記スキャンにより得られた投影データに基づいて画像生成処理を行うことにより、前記スキャン領域内の前記体軸方向における複数の位置に対応した複数の断層像を得る生成手段とを備えた放射線断層撮影装置であって、
前記生成手段は、前記複数の断層像の画像ノイズが断層像間において一定に近づくよう、前記被写体の前記複数の位置における放射線吸収の情報に基づいて、該断層像の画像生成処理における画像ノイズの低減に係るパラメータを変化させる、放射線断層撮影装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記複数の位置の各々に対応する前記パラメータを、該位置の放射線吸収を基に自動露出機構により算出された放射線強度と前記所定の放射線強度との差異に基づいて設定する、請求項１に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記複数の位置のうち放射線吸収が最小となる位置に対応する前記パラメータを、予め定められた調整範囲内において画像ノイズの低減効果が最小となるように設定する、請求項１に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項４】
前記画像生成処理は、逐次近似法に基づく方法により第１の画像を再構成する処理と、該方法とは異なる方法により第２の画像を再構成する処理と、前記第１の画像と前記第２の画像とを合成する処理とを含み、
前記パラメータは、前記第１及び第２の画像の合成比率である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項５】
前記画像生成処理は、逐次近似法に基づく方法により画像を再構成する処理を含み、
前記パラメータは、逐次近似処理の繰返し実行回数である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項６】
前記画像生成処理は、画像を再構成する処理と、再構成された画像に平滑化を行う処理とを含み、
前記パラメータは、前記平滑化の強度である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項７】
前記被写体の体軸方向における放射線吸収の情報を取得する取得手段と、
該取得手段により取得された情報に基づいて、前記所定の放射線強度を決定する決定手段とをさらに備えた、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項８】
前記所定のビーム幅は、４０ｍｍ以上の幅である、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置における生成手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線断層画像における画像ノイズ（noise）を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線断層撮影装置の機能として、ＣＴ自動露出機構（ＣＴ−ＡＥＣ）が知られている。ＣＴ自動露出機構は、被写体のスキャン（scan）を行う際に、被写体に照射する放射線の出力（主に線量）を、放射線吸収が多い部分には大きくし、放射線吸収が少ない部分には小さくする制御を行う（特許文献１，図２９等参照）。これにより、被写体の被曝を抑えつつ、各断層像の画像ノイズを一定に近づけ、画質を均一にすることができる。
【０００３】
一方、放射線断層撮影装置では、被写体の負担軽減や体動による画質劣化防止等の観点から、短時間でより多くの断層像を取得することができるよう、被写体の体軸方向における幅が広い放射線検出器及び放射線ビーム（beam）を用いて、体軸方向の幅が広いスキャン（scan）を行う技術が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、被写体の体軸方向における放射線ビームの幅内では、放射線の出力は、一定となり、変化させることができない。
【０００６】
しかしながら、放射線ビームの幅が広くなると、その幅内で被写体の放射線吸収が大きく変化してしまうことがあり、被写体の放射線吸収量と照射する放射線の出力とのバランス（balance）が崩れ、その幅内での各断層像の画像ノイズが一定にならない場合がある。各断層像の画像ノイズが一定でないと、違和感のある画質となり、診断がし難くなるため、好ましくない。
【０００７】
このような事情により、放射線断層撮影において、放射線吸収が体軸方向に変化する被写体に対して、体軸方向に幅の広い放射線ビームを用いてスキャンを行う場合であっても、各断層像の画像ノイズを一定に近づけることができる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の観点の発明は、
被写体のスキャン領域に、該スキャン領域を前記被写体の体軸方向において覆う所定のビーム幅の放射線を所定の放射線強度にて照射してスキャンを行うスキャン手段と、
前記スキャンにより得られた投影データに基づいて画像生成処理を行うことにより、前記スキャン領域内の前記体軸方向における複数の位置に対応した複数の断層像を得る生成手段とを備えた放射線断層撮影装置であって、
前記生成手段が、前記複数の断層像の画像ノイズが断層像間において一定に近づくよう、前記被写体の前記複数の位置における放射線吸収の情報に基づいて、該断層像の画像生成処理における画像ノイズの低減に係るパラメータ（parameter）を変化させる、放射線断層撮影装置を提供する。
【０００９】
なお、放射線の「所定のビーム幅」は、通常、被写体の被曝低減の観点から、「スキャン領域」の体軸方向における幅と、実質的に同じ幅となる。また、「スキャン領域」は、被写体のうちスキャンを行うすべての領域ではなく、被写体に対して放射線源を体軸方向に相対移動させずにスキャンする際のスキャンを行う領域を意味する。
【００１０】
第２の観点の発明は、
前記生成手段が、前記複数の位置の各々に対応する前記パラメータを、該位置の放射線吸収を基に自動露出機構により算出された放射線強度と前記所定の放射線強度との差異に基づいて設定する、上記第１の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
【００１１】
第３の観点の発明は、
前記生成手段が、前記複数の位置のうち放射線吸収が最小となる位置に対応する前記パラメータを、予め定められた調整範囲内において画像ノイズの低減効果が最小となるように設定する、上記第１の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
【００１２】
第４の観点の発明は、
前記画像生成処理が、逐次近似法に基づく方法により第１の画像を再構成する処理と、該方法とは異なる方法により第２の画像を再構成する処理と、前記第１の画像と前記第２の画像とを合成する処理とを含み、
前記パラメータが、前記第１及び第２の画像の合成比率である、上記第１の観点から第３の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
【００１３】
第５の観点の発明は、
前記画像生成処理が、逐次近似法に基づく方法により画像を再構成する処理を含み、
前記パラメータが、逐次近似処理の繰返し実行回数である、上記第１の観点から第３の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
【００１４】
第６の観点の発明は、
前記画像生成処理が、画像を再構成する処理と、再構成された画像に平滑化を行う処理とを含み、
前記パラメータが、前記平滑化の強度である、上記第１の観点から第３の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
【００１５】
第７の観点の発明は、
前記被写体の体軸方向における放射線吸収の情報を取得する取得手段と、
該取得手段により取得された情報に基づいて、前記所定の放射線強度を決定する決定手段とをさらに備えた、上記第１の観点から第６の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
【００１６】
第８の観点の発明は、
前記所定のビーム幅が、４０ｍｍ以上の幅である、上記第１の観点から第７の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
【００１７】
第９の観点の発明は、
コンピュータ（computer）を、上記第１の観点から第８の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置における生成手段として機能させるためのプログラム（program）を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
上記観点の発明によれば、放射線ビーム幅内の複数のスライス（slice）位置における断層像を生成する際に、各スライス位置における被写体の放射線吸収量に応じて、断層像の断層像生成処理における画像ノイズの低減に係るパラメータを調整することができ、放射線強度を一定にせざるを得ない各スライス位置においても、各断層像の画像ノイズを断層像間で一定に近づけることができる。これにより、放射線断層撮影において、放射線吸収が体軸方向に変化する被写体に対して、体軸方向に幅の広い放射線ビームを用いてスキャンを行う場合であっても、各断層像の画像ノイズを断層像間で一定に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の要部構成を示すブロック（block）図である。
【図２】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のデータ収集系と被写体との位置関係を概略的に示す図である。
【図３】Ｘ線検出器４の構成を示す図である。
【図４】本例の断層像生成処理の概念図を示す。
【図５】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の流れを示すフローチャート（flowchart）である。
【図６】Ｘ線吸収曲線ＡＢ（ｚ）及び理想管電流曲線ｉｍＡ（ｚ）の各例を示す図である。
【図７】第１実施形態における、スキャン領域ＳＲの各位置ｚでの、理想管電流ｉｍＡ（ｚ）、断層像生成処理のパラメータα（ｚ）、及び断層像の画像ノイズＳＤ（ｚ）の対応関係の一例を示す図である。
【図８】第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態における、スキャン領域ＳＲの各位置ｚでのＸ線吸収量ＡＢ（ｚ）、断層像生成処理のパラメータα（ｚ）、及び断層像の画像ノイズＳＤ（ｚ）の対応関係の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の要部構成を概略的に示す図である。また、図２は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のデータ収集系と被写体との位置関係を概略的に示す図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管２、アパーチャ（aperture）３、及びＸ線検出器４を備えている。
【００２３】
Ｘ線管２は、Ｘ線焦点ｆから被写体２０にＸ線２１を照射する。
【００２４】
アパーチャ３は、Ｘ線管２と被写体２０との間に設けられている。アパーチャ３は、Ｘ線管２から照射されたＸ線２１を、所定のファン（fan）角及びコーン（cone）角を有するコーンビーム（cone-beam）に成形する。
【００２５】
Ｘ線検出器４は、撮影テーブル１０に載置された被写体２０を挟むようにＸ線管２と対向して配置されている。Ｘ線管２及びＸ線検出器４は、互いの位置関係を維持したまま、被写体２０の周りを回転することができるよう支持されている。Ｘ線検出器４は、Ｘ線管２から照射され、被写体２０を透過したＸ線を検出する。
【００２６】
図３は、Ｘ線検出器４の構成を示す図である。図３に示すように、Ｘ線検出器４は、複数の検出素子４１がチャネル（channel）方向（ＣＨで表す）及びｚ軸方向に２次元的に配列された構造を有している。ここで、チャネル方向とは、Ｘ線管２から照射されるコーンビームＸ線のファン角（広がり）方向である。また、ｚ軸方向は、Ｘ線管２から照射されるコーンビームＸ線のコーン角（厚み）方向であり、被写体２０の体軸方向と一致している。なお、ｚ軸方向は、スライス方向や列方向とも言う。
【００２７】
Ｘ線検出器４は、例えば、検出素子４１がチャネル方向及びｚ軸方向に１０００個×３２０個配列されている。検出素子４１のサイズ（size）は、例えば、チャネル方向及びｚ軸方向に１ｍｍ×１ｍｍ程度である。したがって、Ｘ線検出器４の列方向における検出面の幅は、約３２０ｍｍ、撮影可能な領域は、Ｘ線管２及びＸ線検出器４の回転中心すなわちアイソセンタ（iso-center）ＩＳＯの軸上で、約１６０ｍｍである。
【００２８】
Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管２及びＸ線検出器４を回転させ、Ｘ線管２のＸ線焦点ｆからＸ線２１を被写体２０に照射し、Ｘ線検出器４で被写体２０の透過Ｘ線を検出することにより、スキャンを実施する。
【００２９】
Ｘ線ＣＴ装置１は、さらに、ＤＡＳ（Data Acquisition System）５、記憶部６、及び演算・制御部７を備えている。
【００３０】
ＤＡＳ５は、Ｘ線検出器４が検出したＸ線強度のアナログデータ（analog data）をデジタルデータ（digital data）に変換して収集する。
【００３１】
記憶部６は、種々のデータやプログラムを記憶する。
【００３２】
演算・制御部７は、操作者からの操作に応じて、本スキャン前にスカウトスキャン（scout scan）を実施すべく、各部を制御する。スカウトスキャンは、例えば、Ｘ線管２及びＸ線検出器４を、その回転角度を固定したまま、被写体２０に対してｚ軸方向に相対移動させながら、Ｘ線焦点ｆから低線量のＸ線を被写体２０に照射し、被写体２０の透過Ｘ線をＸ線検出器４で検出することにより行われる。ＤＡＳ５では、このスカウトスキャンの実施により、被写体２０のｚ軸方向におけるＸ線吸収量（Ｘ線透過長）の情報を担持するスカウトデータが収集される。
【００３３】
また、演算・制御部７は、操作者からの操作に応じて、被写体２０の本スキャンを実施すべく、各部を制御する。本スキャンは、Ｘ線管２及びＸ線検出器４を被写体２０の周りで回転させながら、Ｘ線焦点ｆからＸ線を被写体２０に照射し、被写体２０の透過Ｘ線をＸ線検出器４で検出することにより行われる。ＤＡＳ５では、このスキャンの実施により、被写体２０の複数ビューの投影データが収集される。なお、本例では、本スキャンは、アキシャルスキャン（axial-scan）方式により行われ、スキャン幅は、Ｘ線検出器４の検出面をｚ軸方向に最大限利用した場合の１６０ｍｍを想定する。
【００３４】
また、演算・制御部７は、いわゆるＣＴ自動露出機構を有している。本ＣＴ自動露出機構は、各スライス位置ｚの断層像が、操作者に指定された所望の画像ノイズレベルで再構成されるような、各スライス位置に照射すべきＸ線の強度を算出するものである。Ｘ線の強度は、例えば、Ｘ線管２の管電圧を一定にして、Ｘ線管２の管電流にて規定される。
【００３５】
また、演算・制御部７は、ＤＡＳ５が収集した投影データを受け取り、その投影データに基づいて断層像を生成する。本例では、断層像の生成に、逐次近似法を応用した断層像生成処理を行う。この断層像生成処理については、後ほど詳述する。
【００３６】
また、演算・制御部７は、被写体２０のうちＸ線ビームが一度に照射されるスキャン領域内において、ｚ軸方向の各スライス位置における断層像を生成する際に、スカウトデータ（scout data）を利用して、各断層像の画像ノイズが断層像間で一定に近づくよう、断層像生成処理のパラメータを調整する。
【００３７】
ここで、演算・制御部７により行われる断層像生成処理について説明する。
【００３８】
図４に、本例の断層像生成処理の概念図を示す。図４に示すように、本例の断層像生成処理は、投影データＰを基に逐次近似法を応用した再構成法により第１の画像Ｇ１を再構成する第１の処理と、同投影データＰを基に逐次近似法を応用した再構成法とは異なる再構成法、例えばフィルタ（filter）逆投影法により第２の画像Ｇ２を再構成する第２の処理と、第１の画像Ｇ１と第２の画像Ｇ２とを加重加算（合成）して断層像Ｇ３を生成する第３の処理とを行うものである。
【００３９】
一般的に、逐次近似法による再構成法は、逐次近似処理すなわち近似解を求める処理を繰り返し実行することで、画像情報の矛盾を減少させ、空間分解能が高く画像ノイズが少ない画像を得ることができる再構成法である。しかし、逐次近似法による再構成法は、計算量が膨大になるため、計算に長時間を要する。そこで、第１の処理で用いられる逐次近似法を応用した再構成法では、厳密な逐次近似法よりも近似解を求める処理の簡素化やその処理の繰返し実行回数を少なくすることで、空間分解能が高く画像ノイズが少ない画像を、比較的短時間で得ることができるように工夫されている。また、逐次近似法による再構成法で得られた画像は、従来の他の再構成法で得られた画像と質感が若干異なるため、従来の画像に慣れた観察者にとっては、多少違和感を持つことがある。そこで、本例では、逐次近似法を応用した再構成法で得られた断層像と、他の再構成法で得られた断層像とを合成することで、空間分解能が高く、画像ノイズが少なく、違和感のない画像を、短時間で生成する。
【００４０】
逐次近似法を応用した再構成法とは異なる他の再構成法としては、上記フィルタ逆投影法のほか、フェルドカンプ（Feld Kamp）法に代表される３次元画像再構成法などが考えられる。
【００４１】
なお、この断層像生成処理において各断層像の画像ノイズを一定に近づけるために調整するパラメータは、第１の画像Ｇ１及び第２の画像Ｇ２の加重加算における重み係数（合成比率）である。第１の画像Ｇ１に対する重み係数αを大きくすると、生成される断層像Ｇ３における画像ノイズの低減効果が増大し、第２の画像Ｇ２に対する重み係数（１−α）を大きくすると、断層像Ｇ３における画像ノイズの低減効果が減少する。
【００４２】
これより、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の流れについて説明する。
【００４３】
図５は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４４】
ステップ（step）Ｓ１では、被写体２０のスカウトスキャンを行い、スカウトデータを収集する。そして、スカウトデータから、被写体２０のｚ軸方向におけるＸ線吸収量ＡＢの変化を表すＸ線吸収曲線ＡＢ（ｚ）を取得する。図６（ａ）に、Ｘ線吸収曲線ＡＢ（ｚ）の一例を示す。
【００４５】
ステップＳ２では、被写体２０のｚ軸方向におけるスキャン領域ＳＲ、本スキャン時の管電圧ＫＶ、所望の画像ノイズレベルＮＩを設定する。
【００４６】
ステップＳ３では、Ｘ線吸収曲線ＡＢ（ｚ）、画像ノイズレベルＮＩから、ＣＴ自動露出機構により、被写体２０のｚ軸方向における理想的な管電流の変化を表す理想管電流曲線ｉｍＡ（ｚ）を算出する。被写体２０のスキャン時に、Ｘ線ビームにおけるｚ軸方向の幅を十分狭めて、この理想管電流曲線ｉｍＡ（ｚ）に従って管電流を変化させると、各スライス位置ｚの断層像の画像ノイズが、設定された画像ノイズレベルＮＩで均一化される。図６（ｂ）に、理想管電流曲線ｉｍＡ（ｚ）の一例を示す。
【００４７】
ステップＳ４では、理想管電流曲線ｉｍＡ（ｚ）から本スキャン時の管電流ｍＡを決定する。本スキャン時の管電流ｍＡは、理想管電流曲線ｉｍＡ（ｚ）におけるスキャン領域ＳＲ内での理想管電流の代表値とする。本例では、代表値として平均値を用いる。なお、代表値として、中間値、中央値、最大値、最小値、平均値から所定値を減算した値などとしてもよい。図６（ｂ）に、本スキャン時の管電流ｍＡの一例を示す。
【００４８】
ステップＳ５では、被写体２０のスキャン領域ＳＲに対して、管電圧ＫＶ、管電流ｍＡにて本スキャンを行い、投影データを収集する。なお、本例において、本スキャン時に照射されるＸ線ビームのｚ軸方向における幅は、アイソセンタＩＳＯの軸上において、スキャン領域ＳＲのｚ軸方向における幅と実質的に同じか、それより若干広い幅である。
【００４９】
ステップＳ６では、図７（ａ）に示すように、スキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚにおいて、理想管電流ｉｍＡ（ｚ）から本スキャン時の管電流ｍＡを減算して成る管電流差分ｂ（ｚ）を算出する。ただし、ｉｍＡ（ｚ）＜ｍＡのときは、ｂ（ｚ）＝０とする。
【００５０】
ステップＳ７では、図７（ｂ）に示すように、スキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚにおいて適用する断層像生成処理のパラメータを、管電流差分ｂ（ｚ）の値に応じて設定する。本例では、断層像生成処理のパラメータは、逐次近似法を応用した再構成法により得られた第１の画像Ｇ１と、フィルタ逆投影法により得られた第２の画像Ｇ２との加重加算における第１の画像Ｇ１に対する重み係数α（ｚ）とする。また、本例では、管電流差分ｂ（ｚ）が０となるｚ軸上の位置において、重み係数α（ｚ）を０に設定し、管電流差分ｂ（ｚ）が大きくなるほど、重み係数α（ｚ）を増大させる。重み係数α（ｚ）の設定には、管電流差分ｂ（ｚ）と重み係数α（ｚ）との対応関係を表すテーブル（table）を用いる。このテーブルは、各スライス位置ｚにおける断層像の画像ノイズが一定になるよう、本スキャン時の管電流ｍＡなどの各種条件ごとに、予め実験またはシミュレーション（simulation）にて求めておく。なお、本例では、重み係数α（ｚ）は、生成される断層像が自然な描写となるよう、最大でも０．７（７０％）とする。図７（ｃ）に、スキャン領域ＳＲの各スライス位置ｚにおける断層像の画像ノイズＳＤ（ｚ）を示す。なお、フィルタ逆投影法で生成した場合の断層像の画像ノイズＳＤ′（ｚ）を参考用に載せておく。
【００５１】
ステップＳ８では、スキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚの断層像を、設定された断層像生成処理のパラメータである重み係数α（ｚ）で生成する。
【００５２】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ１１では、被写体２０のスカウトスキャンを行い、スカウトデータを収集し、被写体２０のＸ線吸収曲線ＡＢ（ｚ）を得る。
【００５４】
ステップＳ１２では、スキャン領域ＳＲ、本スキャン時の管電圧ＫＶ及び管電流ｍＡを設定する。
【００５５】
ステップＳ１３では、スキャン領域ＳＲに対して、管電圧ＫＶ、管電流ｍＡにて本スキャンを行う。
【００５６】
ステップＳ１４では、スキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚにおいて適用する断層像生成処理のパラメータを、被写体２０のＸ線吸収量ＡＢ（ｚ）に応じて設定する。本例では、断層像生成処理のパラメータは、第１実施形態と同様、逐次近似法を応用した再構成法により得られた第１の画像と、フィルタ逆投影法により得られた第２の画像との加重加算における第１の画像に対する重み係数α（ｚ）とする。重み係数α（ｚ）の設定には、Ｘ線吸収量ＡＢ（ｚ）と重み係数α（ｚ）との対応関係を表すテーブルを用いる。このテーブルは、各スライス位置ｚにおける断層像の画像ノイズが断層像間で一定になるよう、本スキャン時の管電流ｍＡなどの各種条件ごとに、予め実験またはシミュレーションにて求めておく。また、本例では、スキャン領域ＳＲ内でＸ線吸収量ＡＢ（ｚ）が最小値を取るｚ位置において、重み係数α（ｚ）を０に設定し、Ｘ線吸収量ＡＢ（ｚ）が大きくなるほど、重み係数α（ｚ）を増大させる。ただし、重み係数α（ｚ）は、断層像が自然な描写となるよう、最大でも０．７（７０％）とする。なお、上記最小値に代えて、平均値、中間値、中央値などとしてもよい。図９に、スキャン領域ＳＲの各スライス位置ｚにおける、Ｘ線吸収量ＡＢ（ｚ）、断層像生成処理のパラメータである重み係数α（ｚ）、及び断層像の画像ノイズＳＤ（ｚ）の対応関係の一例を示す。なお、参考用として、フィルタ逆投影法で生成した場合の断層像の画像ノイズＳＤ′（ｚ）を共に載せて置く。
【００５７】
ステップＳ１５では、スキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚの断層像を、設定された断層像生成処理のパラメータである重み係数α（ｚ）で生成する。
【００５８】
以上、これらの実施形態によれば、Ｘ線ビーム幅内の複数のスライス位置における断層像を生成する際に、各スライス位置における被写体のＸ線吸収量に応じて、断層像の断層像生成処理における画像ノイズの低減に係るパラメータを調整するので、Ｘ線出力を一定にせざるを得ない各スライス位置においても、各断層像の画像ノイズを断層像間で一定に近づけることができる。これにより、Ｘ線ＣＴ撮影において、Ｘ線吸収が体軸方向に変化する被写体に対して、体軸方向に幅の広いＸ線ビームを用いてスキャンを行う場合であっても、各断層像の画像ノイズを断層像間で一定に近づけることができる。特に、ワイドカバレッジ（wide coverage）型のＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線吸収量が比較的大きく変化する範囲を一度にスキャンする場合においても、画像ノイズが均一で観察し易い断層像群を生成することができる。
【００５９】
なお、発明は、これらの実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、追加が可能である。
【００６０】
例えば、断層像を生成する方法として、画像フィルタを用いることなく、逐次近似法を適用または応用した画像再構成法を用いてもよい。この方法を上記実施形態に適用する場合、調整するパラメータは、逐次近似処理すなわち近似解を求める処理の繰返し実行回数とし、この回数を増減することにより、画像ノイズの低減効果を調整する。
【００６１】
また、断層像を生成する方法として、一般的な画像再構成法を用いて画像を再構成した後、再構成された画像に画像フィルタを適用して画質を調整する方法を用いてもよい。一般的な画像再構成法としては、例えば、フィルタ逆投影法、フェルドカンプ再構成法に代表される３次元画像再構成法などが考えられる。また、画像フィルタとしては、例えば、適応型フィルタ、平滑化フィルタなどが考えられる。
【００６２】
適応型フィルタは、画像の局所的な特性に応じてフィルタ特性を動的に変化させるフィルタであり、例えば、濃度勾配の方向にスムージング（smoothing）を行い、これに垂直な方向ではエッジをやや強調する。適応型フィルタは、画像ノイズの低減とエッジ（edge）強調とをバランスよく行って、空間分解能を維持しつつ、画像ノイズを低減した画像を生成することができる。
【００６３】
平滑化フィルタは、例えば、画像上において、平滑化用レートが組み合わされた３×３や５×５のマスク（mask）を掃引して、画像全体を滑らかにする。
【００６４】
ここで示した一般的な画像再構成法と画像フィルタとを組み合わせた断層像生成方法を上記実施形態に適用する場合、調整するパラメータは、画像フィルタのエフェクトレベル（effect level）とし、このレベルを調整することにより画像ノイズの低減効果を調整する。
【００６５】
なお、本実施形態では、ｚ軸方向に所定幅を有するスキャン領域ＳＲに、当該領域を覆う幅のＸ線ビームを照射してスキャンを行い、そのスキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚにおける断層像を生成することを想定している。この場合、各断層像の画像ノイズを何も調整しなければ、スキャン領域ＳＲの幅がアイソセンタＩＳＯ軸上で約２０ｍｍ以上になると、被写体２０のｚ軸方向におけるＸ線吸収量の変化に基づく画像ノイズの変化が気になり始めると言われている。したがって、観察し易い断層像を提供するという点において、断層像生成処理のパラメータを調整してスキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚにおける断層像の画像ノイズを一定に近づける処理は、特に、スキャン領域ＳＲすなわちＸ線ビーム幅がアイソセンタＩＳＯ軸上で２０ｍｍ以上となる場合に、大きな効果が得られると考えられる。そして、一度に撮影可能なスキャン領域ＳＲ（Ｘ線ビーム幅）が例えば４０ｍｍ以上となるワイドカバレッジのＸ線ＣＴ装置においては、さらに大きな効果が得られると考えられる。近年では、アイソセンタＩＳＯ軸上のカバレッジが、８０ｍｍ、１６０ｍｍ、３２０ｍｍといった、超ワイドカバレッジのＸ線ＣＴ装置が提案されており、これらについては非常に大きな効果が期待できる。
【００６６】
なお、コンピュータを、上記のように、断層像生成処理のパラメータを調整してスキャン領域ＳＲ内の各スライス位置ｚにおける断層像の画像ノイズを一定に近づける処理を行う手段として機能させるためのプログラムもまた、発明の一実施形態である。
【符号の説明】
【００６７】
１  Ｘ線ＣＴ装置（放射線断層撮影装置）
２  Ｘ線管
ｆ  Ｘ線焦点
３  アパーチャ
４  Ｘ線検出器
４１  検出素子
５  ＤＡＳ
６  記憶部
７  演算・制御部（スキャン手段、生成手段、取得手段、決定手段）
１０  撮影テーブル
２０  被写体
【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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