(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を曝射するＸ線管球と、
穴が形成された部材と、
前記部材に対して前記Ｘ線管球が位置する側とは反対側に設けられ、かつ、前記穴を通過した前記Ｘ線の検出データを生成するＸ線検出器と、
前記Ｘ線の検出データが示す前記Ｘ線が照射された前記Ｘ線検出器の部分の大きさ、及び、前記Ｘ線管球と前記部材との距離と前記部材と前記Ｘ線検出器との距離との比に基づいて、前記Ｘ線管球における前記Ｘ線の焦点の焦点サイズを算出する算出部と、
前記算出部により算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内である場合には、前記算出部により算出された焦点サイズに応じた制御パラメータでＸ線を照射するように前記Ｘ線管球を制御し、前記算出部により算出された焦点サイズが前記指定された焦点サイズの許容範囲内でない場合には、現時点での制御パラメータを変更し、変更後の新たな制御パラメータでＸ線を照射するように前記Ｘ線管球を制御する照射制御部と、
前記変更後の新たな制御パラメータに基づく焦点サイズが、前記指定された焦点サイズの許容範囲内である場合には、前記変更後の新たな制御パラメータを記録する記録部と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記算出部は、ＣＴスキャン中に、繰り返し、前記焦点サイズを算出し、
前記照射制御部は、前記算出部により焦点サイズが算出されるたびに、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内であるときには、算出された焦点サイズに応じた制御パラメータでＸ線を照射するように前記Ｘ線管球を制御する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記照射制御部は、前記算出部により焦点サイズが算出されるたびに、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内でないときには、現時点での制御パラメータを変更し、変更後の新たな制御パラメータでＸ線を照射するように前記Ｘ線管球を制御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】
前記算出部により算出された前記焦点サイズが、前記指定された焦点サイズの許容範囲内でない場合には、操作者に対して警告を行う警告部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【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（Computed  Tomography）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、曝射するＸ線の焦点の焦点サイズを変更可能なＸ線ＣＴ装置がある。かかるＸ線ＣＴ装置は、例えば、焦点サイズを制御するための制御パラメータに基づいて、Ｘ線管球における陰極と陽極との間の電界や磁界を制御して、陰極側のフィラメントから陽極側のターゲットに向けて放出される電子ビームの太さを変更することにより焦点サイズを変更する。
【０００３】
しかしながら、上述したＸ線ＣＴ装置では、所定の大きさの焦点サイズに対応する制御パラメータに基づいてＸ線を曝射するようにＸ線管球を制御した場合であっても、Ｘ線管球の経年劣化や電子ビームが照射されることによるターゲットの熱膨張などによって、焦点サイズが所定の大きさとならない場合がある。そこで、Ｘ線管球における実際の焦点サイズを把握するために、Ｘ線ＣＴ装置において、Ｘ線管球における焦点サイズを算出する手段が構築されることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、焦点サイズを算出することができるＸ線ＣＴ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球と、部材と、Ｘ線検出器と、算出部と、照射制御部と、記録部とを備える。Ｘ線管球は、Ｘ線を曝射する。部材には、穴が形成されている。Ｘ線検出器は、部材に対してＸ線管球が位置する側とは反対側に設けられ、かつ、穴を通過したＸ線の検出データを生成する。算出部は、Ｘ線の検出データが示すＸ線が照射されたＸ線検出器の部分の大きさ、及び、Ｘ線管球と部材との距離と部材とＸ線検出器との距離との比に基づいて、Ｘ線管球におけるＸ線の焦点の焦点サイズを算出する。照射制御部は、算出部により算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内である場合には、算出部により算出された焦点サイズに応じた制御パラメータでＸ線を照射するようにＸ線管球を制御し、算出部により算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内でない場合には、現時点での制御パラメータを変更し、変更後の新たな制御パラメータでＸ線を照射するようにＸ線管球を制御する。記録部は、変更後の新たな制御パラメータに基づく焦点サイズが、指定された焦点サイズの許容範囲内である場合には、変更後の新たな制御パラメータを記録する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、焦点サイズ及び焦点サイズの制御方法の一例を説明するための図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、焦点サイズ及び焦点サイズの制御方法の一例を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るコリメータの一例を示す図である。
【図４】図４は、焦点サイズを算出する方法の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、Ｘ線照射制御部の機能構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、指定されることが可能な大焦点サイズと称される焦点サイズ、及び、小焦点サイズと称される焦点サイズの２種類の焦点サイズのそれぞれの場合における、スライス方向から見たピンホールを通過したＸ線の照射範囲の一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る算出部が実行する焦点サイズ算出処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る警告の方法の一例について説明するための図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作について説明するためのフロー図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第１の実施形態に係る算出部及び照射制御部が実行する焦点サイズ制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第２の実施形態に係るコリメータについて説明するための図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の架台装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の架台装置の構成例を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第４の実施形態に係るコリメータについて説明するための図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、焦点サイズを算出する方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、Ｘ線ＣＴ装置の各実施形態を詳細に説明する。また、各実施形態において説明する内容は、原則として、他の実施形態においても同様に適用することができる。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置１０と、寝台装置２０と、コンソール装置３０とを有する。
【００１０】
架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線の検出データから投影データを生成する装置であり、Ｘ線照射制御部１１と、Ｘ線発生装置１２と、Ｘ線検出器１３と、収集部１４と、回転フレーム１５と、架台駆動部１６と、光学部材１７と、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８とを有する。
【００１１】
Ｘ線照射制御部１１は、高電圧発生部として、Ｘ線管球１２ａに高電圧を供給する装置である。Ｘ線照射制御部１１は、Ｘ線管球１２ａに供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。また、Ｘ線照射制御部１１は、コリメータ１２ｃに設けられたスリット１２ｃ＿１の開口度を調整することにより、被検体Ｐに照射するＸ線の照射範囲（ファン角やコーン角）を調整する。また、Ｘ線照射制御部１１は、焦点サイズを制御するための制御パラメータに基づいて、Ｘ線管球１２ａにおける陰極と陽極との間の電界や磁界を制御して、陰極側のフィラメントから陽極側のターゲットに向けて放出される電子ビームの太さを変更することにより焦点サイズを変更する。ここで、制御パラメータには、例えば、Ｘ線管球１２ａ内のフィラメントとターゲットとの間に設けられたグリッドに印加する電圧の値などが含まれる。
【００１２】
Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線を発生し、発生したＸ線を被検体Ｐへ照射する装置であり、Ｘ線管球１２ａと、ウェッジ１２ｂと、コリメータ１２ｃとを有する。
【００１３】
Ｘ線管球１２ａは、Ｘ線を曝射する。例えば、Ｘ線管球１２ａは、Ｘ線照射制御部１１により供給される高電圧により被検体Ｐに曝射するＸ線ビームを発生する真空管である。Ｘ線管球１２ａは、ファン角及びコーン角を持って広がるＸ線ビームを発生する。Ｘ線管球１２ａは、回転フレーム１５の回転にともない、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して曝射する。
【００１４】
Ｘ線管球１２ａは、Ｘ線照射制御部１１の制御により、フル再構成用に被検体Ｐの全周囲でＸ線を連続曝射したり、ハーフ再構成用にハーフ再構成可能な曝射範囲（１８０度＋ファン角）でＸ線を連続曝射したりすることが可能である。また、Ｘ線管球１２ａは、Ｘ線照射制御部１１の制御により、曝射するＸ線の強度を変調する。例えば、Ｘ線管球１２ａは、Ｘ線照射制御部１１の制御により、特定のＸ線照射方向では、曝射するＸ線の強度を強くし、特定のＸ線照射方向以外の範囲では、曝射するＸ線の強度を弱くすることができる。なお、Ｘ線照射方向は、ビュー（view）とも呼ばれる。
【００１５】
ウェッジ１２ｂは、Ｘ線管球１２ａから曝射されたＸ線のＸ線量を調節するためのＸ線フィルタである。コリメータ１２ｃには、Ｘ線照射制御部１１の制御により、ウェッジ１２ｂによってＸ線量が調節されたＸ線の照射範囲を絞り込むためのスリットが形成されている。
【００１６】
回転フレーム１５は、Ｘ線管球１２ａを有するＸ線発生装置１２とＸ線検出器１３とを被検体Ｐの周囲で回転可能に支持する。回転フレーム１５は、Ｘ線発生装置１２とＸ線検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持する。回転フレーム１５は、架台駆動部１６によって被検体Ｐを中心した円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
【００１７】
架台駆動部１６は、回転フレーム１５を回転駆動させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線発生装置１２とＸ線検出器１３とを旋回させる装置である。
【００１８】
Ｘ線検出器１３は、Ｘ線管球１２ａから曝射され被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１３は、２次元状に配列されたＸ線検出素子により、Ｘ線管球１２ａから曝射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。図１に示すＸ線検出器１３は、被検体Ｐを透過したＸ線の線量分布を示すＸ線線量分布データを出力する２次元アレイ型検出器（面検出器）である。Ｘ線検出器１３には、チャンネル方向（図１に示すＹ軸方向）に配列された複数のＸ線検出素子（検出素子列）が、被検体Ｐの体軸方向（図１に示すＺ軸方向、スライス方向）に沿って複数列配列される。例えば、Ｘ線検出器１３は、被検体Ｐの体軸方向に沿って３２０列に配列された検出素子列を有し、被検体Ｐを透過したＸ線線量分布データを広範囲に検出する。Ｘ線検出器１３は、例えば、積分型の検出器である。
【００１９】
収集部１４は、ＤＡＳ（data  acquisition  system）であり、Ｘ線検出器１３により検出されたＸ線の検出データ（Ｘ線線量分布データ）を収集し、投影データを生成する。例えば、収集部１４は、Ｘ線検出器１３により検出されたＸ線線量分布データを収集し、収集したＸ線線量分布データに対して、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を行なって投影データを生成し、生成した投影データを後述するコンソール装置３０の前処理部３４に送信する。
【００２０】
光学部材１７及び焦点サイズ用Ｘ線検出器１８については後述する。
【００２１】
寝台装置２０は、被検体Ｐを載せる装置であり、図１に示すように、天板２２と、寝台駆動装置２１とを有する。天板２２は、被検体Ｐが載置される板である。寝台駆動装置２１は、後述するスキャン制御部３３の制御のもと、天板２２をＺ軸方向へ移動することにより、被検体Ｐを回転フレーム１５内（撮影空間内）に移動させる。
【００２２】
架台装置１０は、例えば、天板２２を移動させながら回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。
【００２３】
コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって生成された投影データからＣＴ画像データを再構成する装置であり、入力装置３１と、表示装置３２と、スキャン制御部３３と、前処理部３４と、生データ記憶部３５と、画像再構成部３６と、画像記憶部３７と、制御部３８とを有する。
【００２４】
入力装置３１は、Ｘ線ＣＴ装置を操作する医師や技師などの操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード、ボタン、ペダル（フットスイッチ）等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、制御部３８に転送する。
【００２５】
表示装置３２は、操作者が参照するモニタであり、制御部３８による制御のもと、ＣＴ画像データを表示したり、入力装置３１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したりする。例えば、操作者は、検査情報登録用のＧＵＩに、天板２２に載置された被検体Ｐの撮影時における体位等の検査情報を、入力装置３１を用いて入力する。
【００２６】
スキャン制御部３３は、制御部３８の制御のもと、Ｘ線照射制御部１１、架台駆動部１６、収集部１４及び寝台駆動装置２１の動作を制御する。これにより、スキャン制御部３３は、架台装置１０における被検体ＰのＸ線スキャン処理、投影データ群の生成処理及び投影データ群に対するデータ処理を制御する。
【００２７】
前処理部３４は、収集部１４から送信された投影データに対して、対数変換処理と、オフセット補正、感度補正及びビームハードニング補正等の補正処理とを行って、補正済みの投影データを生成する。例えば、前処理部３４は、補正データを用いてチャンネル間の感度補正を行う感度補正処理を投影データに対して行って、補正済みの投影データを生成する。以下、前処理部３４が生成する補正済みの投影データを生データと記載する。そして、前処理部３４は、生データを生データ記憶部３５に格納する。
【００２８】
生データ記憶部３５は、前処理部３４により生成された生データを記憶する。
【００２９】
画像再構成部３６は、生データ記憶部３５に記憶された生データから各種画像を生成し、生成した画像を画像記憶部３７に格納する。例えば、画像再構成部３６は、生データを逆投影処理（例えば、ＦＢＰ（Filtered  Back  Projection）法による逆投影処理）することでＣＴ画像を再構成し、再構成したＣＴ画像を画像記憶部３７に格納する。
【００３０】
画像記憶部３７は、画像再構成部３６が生成した各種画像を記憶する。例えば、画像記憶部３７は、ＣＴ画像を記憶する。
【００３１】
制御部３８は、架台装置１０、寝台装置２０及びコンソール装置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。具体的には、制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、架台装置１０で行なわれるスキャン（ＣＴスキャン）を制御する。また、制御部３８は、前処理部３４や、画像再構成部３６を制御することで、コンソール装置３０における画像再構成処理を制御する。また、制御部３８は、画像記憶部３７が記憶する各種画像を、表示装置３２に表示するように制御する。
【００３２】
なお、上述した生データ記憶部３５や画像記憶部３７は、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどで実現することができる。また、上述したスキャン制御部３３や、前処理部３４、画像再構成部３６、及び制御部３８は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などの集積回路、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）などの電子回路で実現することができる。
【００３３】
以上、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、以下に説明する処理をＸ線照射制御部１１が行うことで、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを算出する。
【００３４】
ここで、まず、焦点サイズ及び焦点サイズの制御方法の一例について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、焦点サイズ及び焦点サイズの制御方法の一例を説明するための図である。図２Ａは、本実施形態に係るＸ線管球１２ａの構成例を示す。図２Ａに示すように、Ｘ線管球１２ａは、陰極のフィラメント１２ａ＿１と、陽極のターゲット１２ａ＿２と、集束筒１２ａ＿３と、グリッド１２ａ＿４とを有する。
【００３５】
フィラメント１２ａ＿１は、フィラメント電流が流れることにより熱電子をターゲット１２ａ＿２に向けて放射する。かかる熱電子の束は、電子ビームとも称される。集束筒１２ａ＿３は、発生した熱電子の広がりを抑えるためのものであり、集束カップとも称される。
【００３６】
ターゲット１２ａ＿２は、熱電子の進行方向に対し、所定の角度、例えば、１２°以上２０°以下の角度に設定されている。この熱電子の進行方向に対する角度のことをターゲットアングルと称する。ターゲット１２ａ＿２は、フィラメント１２ａ＿１から放射された熱電子が衝突するとＸ線を発生する。ターゲット１２ａ＿２上で発生したＸ線の束１２ａ＿５は、ターゲットアングルに応じた方向に照射される。このとき、図２Ｂの例に示すように、Ｘ線の焦点には、フィラメント１２ａ＿１側から見た実焦点、及び、Ｘ線の束１２ａ＿５側から見た実効焦点の２種類の焦点が存在する。本実施形態では、焦点サイズとは、実効焦点のサイズを指す。
【００３７】
また、グリッド１２ａ＿４は、グリッド１２ａ＿４に印加される電圧の大きさに応じた大きさの磁界を所定の方向に発生させて、電子ビームの厚さ（ビーム径）を制御する。これにより、グリッド１２ａ＿４は、焦点サイズを制御する。グリッド１２ａ＿４に印加される電圧の大きさは、Ｘ線照射制御部１１により制御される。上述したような方法によって、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズが制御される。なお、焦点サイズを、他の方法によっても変更することができる。例えば、Ｘ線照射制御部１１は、電子ビームの周囲に配置された収束用コイルにより発生する磁界の大きさを制御することにより焦点サイズを制御することもできる。
【００３８】
図３は、第１の実施形態に係るコリメータ１２ｃの一例を示す図である。図３の例に示すように、コリメータ１２ｃは、スリット１２ｃ＿１と、スリット１２ｃ＿２が形成されている。スリット１２ｃ＿１およびスリット１２ｃ＿２は、ウェッジ１２ｂによってＸ線量が調節されたＸ線の照射範囲を絞り込むためのものである。スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線は、Ｘ線検出器１３に照射される。スリット１２ｃ＿１の開口部分の大きさは、Ｘ線照射制御部１１により制御される。また、スリット１２ｃ＿２を通過したＸ線は、図１及び図４に示すように、光学部材１７に照射される。すなわち、スリット１２ｃ＿２を通過したＸ線は、被検体Ｐに照射されない。したがって、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線によるスキャンと、スリット１２ｃ＿２を通過したＸ線の検出データを用いた焦点サイズの算出とは、同時に行うことが可能となる。
【００３９】
光学部材１７は、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の外側に設けられている。例えば、光学部材１７は、図１に示すように、チャンネル方向において、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の外側に設けられている。図４は、焦点サイズを算出する方法の一例を説明するための図である。図４に示すように、光学部材１７には、ピンホール１７ａが形成されている。ピンホール１７ａの直径は、例えば、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８上で本影がほとんど発生しないような微小な大きさである。例えば、ピンホール１７ａの直径は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において設定可能などの焦点サイズの大きさよりも小さい。例えば、ピンホール１７ａの直径は、針孔程度である。ピンホール１７ａを通過したＸ線は、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８に照射される。例えば、図４の例に示すように、ピンホール１７ａを通過したＸ線は、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８の部分１８ａに照射される。なお、ピンホール１７ａは、穴の一例である。また、光学部材１７は、単に、部材とも称される。
【００４０】
焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、ピンホール１７ａを通過したＸ線が照射される位置に設けられている。また、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、光学部材１７に対してＸ線管球１２ａが位置する側とは反対側に設けられている。焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、ピンホール１７ａを通過したＸ線を検出する。例えば、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８には、Ｘ線検出素子が２次元状に配列されており、このＸ線検出素子により、Ｘ線を検出する。図４に示す焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、ピンホール１７ａを通過したＸ線の線量分布を示すＸ線線量分布データ（Ｘ線の検出データ）を出力する２次元アレイ型検出器である。焦点サイズ用Ｘ線検出器１８には、チャンネル方向に配列された複数のＸ線検出素子（検出素子列）が、スライス方向に沿って複数列配列される。焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、例えば、積分型の検出器である。なお、複数のＸ線検出素子の出力分布、すなわち、複数のＸ線検出素子により検出されたＸ線の線量の分布のことをＸ線プロファイルと称する。
【００４１】
図５は、Ｘ線照射制御部１１の機能構成の一例を示す図である。図５の例に示すように、Ｘ線照射制御部１１は、算出部１１ａと、照射制御部１１ｂと、記録部１１ｃと、警告部１１ｄと、メモリ１１ｅとを有する。
【００４２】
メモリ１１ｅには、対応テーブル１１ｆが記憶されている。対応テーブル１１ｆの各レコードには、制御パラメータと焦点サイズとが対応付けられて登録されている。また、各レコードの制御パラメータは、記録部１１ｃにより更新される場合がある。
【００４３】
算出部１１ａは、焦点サイズ算出処理を実行することにより焦点サイズを算出する。このような焦点サイズ算出処理は、例えば、後述の焦点サイズ制御処理において行われる。後述の焦点サイズ制御処理では、算出部１１ａは、Ｘ線ＣＴ装置がスキャンを行っている間、所定時間間隔で焦点サイズ算出処理を実行する。
【００４４】
ここで、図６及び図７を用いて、算出部１１ａにより実行される焦点サイズ算出処理の一例について説明する。図６は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において設定可能な大焦点サイズと称される焦点サイズ、及び、小焦点サイズと称される焦点サイズの２種類の焦点サイズのそれぞれの場合における、スライス方向から見たピンホール１７ａを通過したＸ線の照射範囲の一例を示す図である。図７は、第１の実施形態に係る算出部１１ａが実行する焦点サイズ算出処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、小焦点サイズは、大焦点サイズと比較して、小さい。
【００４５】
図６の例において、実線で示す照射範囲は、焦点サイズが小焦点サイズである場合におけるピンホール１７ａを通過したＸ線の照射範囲である。また、破線で示す照射範囲は、焦点サイズが大焦点サイズである場合におけるピンホール１７ａを通過したＸ線の照射範囲である。
【００４６】
算出部１１ａは、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８により出力されたＸ線線量分布データ（Ｘ線プロファイルデータ）が示すＸ線が照射された焦点サイズ用Ｘ線検出器１８の部分１８ａの大きさ、及び、Ｘ線管球１２ａと光学部材１７との距離Ａと光学部材１７と焦点サイズ用Ｘ線検出器１８との距離Ｂとの比（Ａ／Ｂ）に基づいて、Ｘ線管球１２ａにおけるＸ線の焦点の焦点サイズを算出する。
【００４７】
例えば、図７に示すように、算出部１１ａは、まず、Ｘ線プロファイルデータが示す２次元のＸ線の線量分布に基づいて、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８に配列された複数のＸ線検出素子の中から、所定値（例えば０）より大きいＸ線線量を出力するＸ線検出素子を特定する（ステップＳ１０１）。ここで、このようにして特定されたＸ線検出素子によって形成される焦点サイズ用Ｘ線検出器１８上の部分は、Ｘ線が照射された部分１８ａである。
【００４８】
そして、算出部１１ａは、部分１８ａのチャンネル方向の中心、及び、部分１８ａのスライス方向の中心を特定する（ステップＳ１０２）。
【００４９】
そして、算出部１１ａは、特定したチャンネル方向の中心、及び、特定したスライス方向の中心から、処理対象となるＸ線検出素子を特定する（ステップＳ１０３）。例えば、ステップＳ１０３では、算出部１１ａは、特定したチャンネル方向の中心の部分に位置するＸ線検出素子に加えて、特定したチャンネル方向の中心の部分に位置するＸ線検出素子からチャンネル方向において前後所定数α個のＸ線検出素子を処理対象の第１の候補のＸ線検出素子として特定する。また、算出部１１ａは、特定したスライス方向の中心の部分に位置するＸ線検出素子に加えて、特定したスライス方向の中心の部分に位置するＸ線検出素子からスライス方向において前後所定数β個のＸ線検出素子を処理対象の第２の候補のＸ線検出素子として特定する。そして、算出部１１ａは、処理対象の第１の候補及び第２の候補の両候補に含まれているＸ線検出素子を処理対象のＸ線検出素子として特定する。なお、所定数α及び所定数βは、例えば、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、指定されることが可能な焦点サイズのうち、最も大きい焦点サイズの大きさに基づいて定めることができる。
【００５０】
そして、算出部１１ａは、処理対象のＸ線検出素子に対して、チャンネル方向に配列された複数のＸ線検出素子が出力するＸ線の線量の平均値を、スライス方向ごとに、算出する。これにより、算出部１１ａは、チャンネル方向の平均的なＸ線の線量分布（Ｘ線線量分布）を算出する（ステップＳ１０４）。例えば、図６に示すように、算出部１１ａは、焦点サイズが小焦点サイズである場合には、チャンネル方向の平均的なＸ線の線量分布４０ａを算出する。また、算出部１１ａは、焦点サイズが大焦点サイズである場合には、チャンネル方向の平均的なＸ線の線量分布４０ｂを算出する。なお、図６の例のＸ線線量分布の部分における縦軸の大きさは、Ｘ線の線量の大きさを示す。すなわち、図６の例のＸ線線量分布の部分は、各検出素子が検出したＸ線の線量の大きさを示す。
【００５１】
そして、算出部１１ａは、算出したＸ線の線量分布の半値全幅（ＦＷＨＭ（Full  Width  at  half  maximum））を算出する（ステップＳ１０５）。例えば、図６に示すように、算出部１１ａは、ステップＳ１０４で、Ｘ線の線量分布４０ａを算出した場合には、Ｘ線の線量分布４０ａの半値全幅４１ａを算出する。また、算出部１１ａは、ステップＳ１０４で、Ｘ線の線量分布４０ｂを算出した場合には、Ｘ線の線量分布４０ｂの半値全幅４１ｂを算出する。なお、ステップＳ１０５において、算出部１１ａが算出する半値全幅は、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８上の半値全幅分の実際の長さではなく、Ｘ線検出素子が何個分かを示す値である。また、ステップＳ１０５で、算出部１１ａが、上述したような方法で、チャンネル方向におけるＸ線の照射範囲を算出する場合について例示したが、算出部１１ａは、他の方法でも、チャンネル方向におけるＸ線の照射範囲を算出することができる。
【００５２】
そして、算出部１１ａは、算出した半値全幅を、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８上の半値全幅分の実際の長さに換算する（ステップＳ１０６）。例えば、算出部１１ａは、算出した半値全幅に、隣接するＸ線検出素子間の距離である画素ピッチを乗じた値（半値全幅×画素ピッチ）を、実際の長さとして算出する。
【００５３】
そして、算出部１１ａは、ステップＳ１０６で算出した実際の長さに、距離Ａと距離Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を乗じた値（実際の長さ×（Ａ／Ｂ））を、焦点の一辺の長さとして算出する（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０７で算出された一辺の長さは、焦点を四角形の形状と見なした場合において、チャンネル方向の一辺の長さである。上述したような方法で、算出部１１ａは、チャンネル方向の焦点サイズを算出する。
【００５４】
そして、算出部１１ａは、同様の方法で、焦点のスライス方向の一辺の長さを算出する。例えば、図７に示すように、算出部１１ａは、処理対象のＸ線検出素子に対して、スライス方向に配列された複数のＸ線検出素子が出力するＸ線の線量の平均値を、チャンネル方向ごとに、算出する。これにより、算出部１１ａは、スライス方向の平均的なＸ線の線量分布を算出する（ステップＳ１０８）。
【００５５】
そして、算出部１１ａは、ステップＳ１０８で算出したＸ線の線量分布の半値全幅を算出する（ステップＳ１０９）。
【００５６】
そして、算出部１１ａは、算出した半値全幅を、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８上の半値全幅分の実際の長さに換算する（ステップＳ１１０）。
【００５７】
そして、算出部１１ａは、ステップＳ１１０で算出した実際の長さに、距離Ａと距離Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を乗じた値（実際の長さ×（Ａ／Ｂ））を、焦点の一辺の長さとして算出し（ステップＳ１１１）、焦点サイズ算出処理を終了する。なお、ステップＳ１１１で算出された一辺の長さは、焦点を四角形の形状と見なした場合において、スライス方向の一辺の長さである。
【００５８】
算出部１１ａは、上述した焦点サイズ算出処理を実行することにより、焦点サイズとして、チャンネル方向の一辺の長さ、及び、スライス方向の一辺の長さを算出する。なお、算出部１１ａは、焦点サイズ算出処理において、ステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理を行った後に、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理を行うこともできる。これにより、算出部１１ａは、スライス方向の一辺の長さを算出した後に、チャンネル方向の一辺の長さを算出することもできる。
【００５９】
図５の説明に戻り、照射制御部１１ｂは、算出部１１ａにより焦点サイズが算出されるたびに、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内でないときには、現時点での制御パラメータを変更し、変更後の新たな制御パラメータでＸ線を照射するようにＸ線管球１２ａを制御する。
【００６０】
例えば、照射制御部１１ｂは、スキャン制御部３３により焦点サイズが指定されると、対応テーブル１１ｆを参照し、指定された焦点サイズに対応する制御パラメータを取得する。そして、照射制御部１１ｂは、取得した制御パラメータを用いて、Ｘ線管球１２ａにおける陰極と陽極との間の電界や磁界を制御して、陰極側のフィラメント１２ａ＿１から陽極側のターゲット１２ａ＿２に向けて放出される電子ビームの太さを制御する。これにより、照射制御部１１ｂは、焦点サイズを指定された焦点サイズとなるように制御する。
【００６１】
しかしながら、Ｘ線管球１２ａの経年劣化や、電子ビームが照射されることによるターゲット１２ａ＿２の熱膨張などによって、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズが指定された焦点サイズとならない場合がある。そこで、照射制御部１１ｂは、算出部１１ａにより焦点サイズが算出されるたびに、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内であるか否かを判定する。
【００６２】
そして、照射制御部１１ｂは、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内でない場合には、現時点での制御パラメータを変更する。例えば、照射制御部１１ｂは、算出された焦点サイズと指定された焦点サイズとのずれの大きさに応じて、現時点での制御パラメータを変更する。そして、照射制御部１１ｂは、変更後の新たな制御パラメータを用いて、Ｘ線管球１２ａにおける陰極と陽極との間の電界や磁界を制御して、陰極側のフィラメント１２ａ＿１から陽極側のターゲット１２ａ＿２に向けて放出される電子ビームの太さを制御する。これにより、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズは、新たな制御パラメータに基づいたものとなる。このようにして、照射制御部１１ｂは、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを指定された焦点サイズに近づけるようなフィードバック制御を行う。
【００６３】
記録部１１ｃは、算出部１１ａにより算出された焦点サイズが、指定された焦点サイズの許容範囲内である場合には、現時点での制御パラメータを記録する。
【００６４】
例えば、記録部１１ｃは、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内であると照射制御部１１ｂにより判定されると、対応テーブル１１ｆの全レコードの中から、指定された焦点サイズが登録されたレコードを特定する。そして、記録部１１ｃは、特定したレコードに登録された制御パラメータを、現時点での制御パラメータに更新することにより、現時点での制御パラメータを指定された焦点サイズに対応付けて記録する。これにより、記録部１１ｃは、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを指定された焦点サイズにすることが可能な制御パラメータを対応テーブル１１ｆに記録することができる。
【００６５】
警告部１１ｄは、算出部１１ａにより算出された焦点サイズが、指定された焦点サイズの許容範囲内でない場合には、ユーザに対して警告を行う。
【００６６】
例えば、警告部１１ｄは、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内でないと照射制御部１１ｂにより判定されると、「指定された焦点サイズに対応する制御パラメータでＸ線照射を行ったところ、指定された焦点サイズと実際の焦点サイズとが大幅に異なりました。」という警告メッセージを表示装置３２に表示させる指示を制御部３８に送信する。これにより、制御部３８は、上述の警告メッセージを表示するように表示装置３２を制御する。この結果、図８に示すように、表示装置３２は、「指定された焦点サイズに対応する制御パラメータでＸ線照射を行ったところ、指定された焦点サイズと実際の焦点サイズとが大幅に異なりました。」という警告メッセージを表示する。
【００６７】
次に、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作について、図９Ａのフロー図を用いて説明する。
【００６８】
ステップＳ２０１において、検査を開始すると、制御部３８は、スキャン計画生成用の入力画面を表示するように表示装置３２を制御する。
【００６９】
ステップＳ２０２において、操作者は、表示装置３２に表示されたスキャン計画生成用の入力画面を参照し、入力装置３１を介して入力画面にスキャン計画を生成するための指示を入力する。制御部３８は、入力装置３１を介して入力された操作者の指示に従って、スキャン計画を生成する。制御部３８は、生成したスキャン計画を、スキャン制御部３３に通知する。
【００７０】
ステップＳ２０３において、操作者は、寝台装置２０の天板２２に載るように被検体Ｐを促す。操作者は、被検体Ｐをスキャン開始位置に移動させるように、入力装置３１に指示を入力する。制御部３８は、入力装置３１を介して入力された操作者の指示に従って、寝台装置２０の動作を制御する。寝台装置２０は、制御部３８の制御に従って、被検体Ｐの位置をスキャン開始位置に移動させる。寝台装置２０の動作によって被検体Ｐがスキャン開始位置に移動すると、操作者は、スキャン開始の指示を入力装置３１に入力する。
【００７１】
ステップＳ２０４では、スキャン計画に基づくスキャンが開始される。ステップＳ２０４において、入力装置３１を介して操作者のスキャン開始の指示が入力されると、制御部３８は、スキャン開始の旨をスキャン制御部３３に通知する。スキャン制御部３３は、制御部３８からスキャン開始の旨が通知されると、Ｘ線照射制御部１１、収集部１４、架台駆動部１６、寝台駆動装置２１に各種の指示を与える。例えば、スキャン制御部３３は、制御部３８から通知されたスキャン計画に基づくタイミングと強度でＸ線の照射を開始し、スキャン計画に基づくタイミングでＸ線の照射を停止するように、Ｘ線照射制御部１１に指示する。ここで、スキャン制御部３３は、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズがスキャン計画に基づく焦点サイズとなるように、スキャン計画に基づく焦点サイズを指定し、指定した焦点サイズをＸ線照射制御部１１に通知する。また、スキャン制御部３３は、スキャン計画に基づくタイミングで、投影データを前処理部３４に送信するように、収集部１４に指示する。また、スキャン制御部３３は、スキャン計画に基づくタイミングで回転フレーム１５の回転を開始し、スキャン計画に基づくタイミングで回転フレーム１５の回転を停止するように、架台駆動部１６を指示する。また、スキャン制御部３３は、スキャン計画に基づくタイミングと速度で、寝台装置２０が、寝台装置２０に載置された被検体ＰのＺ軸方向への移動を開始し、スキャン計画に基づくタイミングで、寝台装置２０が、Ｚ軸方向への移動を停止するように寝台駆動装置２１に指示する。
【００７２】
スキャン制御部３３により指示が与えられると、Ｘ線照射制御部１１、収集部１４、架台駆動部１６及び寝台駆動装置２１のそれぞれは、スキャン制御部３３の指示に基づく動作を行う。
【００７３】
Ｘ線照射制御部１１は、スキャン制御部３３の指示に基づいて、スキャン計画に基づくタイミングと強度でＸ線の照射を開始し、スキャン計画に基づくタイミングでＸ線の照射を停止するように、Ｘ線管球１２ａを制御する。これにより、Ｘ線管球１２ａは、スキャン計画に基づくタイミングと強度でＸ線の照射を開始し、スキャン計画に基づくタイミングでＸ線の照射を停止する。
【００７４】
また、Ｘ線照射制御部１１の照射制御部１１ｂは、スキャン制御部３３により指定された焦点サイズに対応する制御パラメータを用いて、Ｘ線管球１２ａにおける陰極と陽極との間の電界や磁界を制御して、陰極側のフィラメント１２ａ＿１から陽極側のターゲット１２ａ＿２に向けて放出される電子ビームの太さを制御する。これにより、照射制御部１１ｂは、焦点サイズを指定された焦点サイズとなるように制御する。
【００７５】
架台駆動部１６は、スキャン制御部３３の指示に基づいて、スキャン計画に基づくタイミングで回転を開始するように回転フレーム１５を制御し、スキャン計画に基づくタイミングで停止するように回転フレーム１５を制御する。これにより、回転フレーム１５は、スキャン計画に基づくタイミングで回転を開始し、スキャン計画に基づくタイミングで停止する。
【００７６】
寝台駆動装置２１は、スキャン制御部３３の指示に基づいて、スキャン計画に基づくタイミングと速度で、Ｚ軸方向への移動を開始し、スキャン計画に基づくタイミングで、Ｚ軸方向への移動を停止するように、寝台装置２０を制御する。これにより、寝台装置２０は、スキャン計画に基づくタイミングと速度で、Ｚ軸方向への移動を開始し、スキャン計画に基づくタイミングで、Ｚ軸方向への移動を停止する。
【００７７】
収集部１４は、スキャン制御部３３の指示に基づいて、スキャン計画に基づくタイミングで、投影データを前処理部３４に送信する。ここで、前処理部３４は、制御部３８の制御のもと、収集部１４から送信された投影データに対して、対数変換処理と、オフセット補正、感度補正及びビームハードニング補正等の補正処理とを行なって、生データを生成する。前処理部３４は、制御部３８の制御のもと、生データを生データ記憶部３５に格納する。画像再構成部３６は、制御部３８の制御のもと、生データを逆投影処理することでＣＴ画像を再構成し、再構成したＣＴ画像を画像記憶部３７に格納する。
【００７８】
ステップＳ２０４においてＣＴスキャンが開始されると、ステップＳ２０５において、算出部１１ａは、焦点サイズ制御処理が行われるタイミングであるか否かを判定する。例えば、焦点サイズ制御処理は、所定時間間隔（例えば、１０秒間隔）で実行されるので、算出部１１ａは、現在の時間が、この焦点サイズ制御処理を実行するタイミングであるか否かを判定する。算出部１１ａは、焦点サイズ制御処理が行われるタイミングでないと判定した場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）には、ステップＳ２０７に移行する。
【００７９】
算出部１１ａが、焦点サイズ制御処理が行われるタイミングであると判定した場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０６において、算出部１１ａ及び照射制御部１１ｂは、焦点サイズ制御処理を実行する。
【００８０】
図９Ｂは、第１の実施形態に係る算出部１１ａ及び照射制御部１１ｂが実行する焦点サイズ制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。図９Ｂに示すように、ステップＳ３０１において、算出部１１ａは、先の図７にフローチャートを示した焦点サイズ算出処理を実行して、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを算出する。
【００８１】
ステップＳ３０２において、照射制御部１１ｂは、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内であるか否かを判定する。照射制御部１１ｂは、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内であると判定した場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）には、処理結果を内部メモリに格納し、リターンする。
【００８２】
一方、照射制御部１１ｂは、算出された焦点サイズが指定された焦点サイズの許容範囲内でないと判定した場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）には、上述したように、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを指定された焦点サイズに近づけるようなフィードバック制御を行う（ステップＳ３０３）。そして、照射制御部１１ｂは、処理結果を内部メモリに格納し、リターンする。
【００８３】
図９Ａに戻り、スキャン制御部３３は、ステップＳ２０２で生成されたスキャン計画に基づくスキャンが終了したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。スキャン制御部３３は、スキャン計画に基づくスキャンが終了していないと判定した場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）には、ステップＳ２０５に戻る。
【００８４】
一方、スキャン制御部３３は、スキャン計画に基づくスキャンが終了したと判定した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０８において、スキャン計画に基づくスキャンが終了される。ステップＳ２０８において、Ｘ線照射制御部１１、架台駆動部１６及び寝台駆動装置２１のそれぞれは、ステップＳ２０４におけるスキャン制御部３３の指示に基づく動作を行う。
【００８５】
Ｘ線照射制御部１１は、スキャン制御部３３の指示に基づいて、スキャン計画に基づくタイミングでＸ線の照射を停止するように、Ｘ線管球１２ａを制御する。これにより、Ｘ線管球１２ａは、スキャン計画に基づくタイミングでＸ線の照射を停止する。
【００８６】
架台駆動部１６は、スキャン制御部３３の指示に基づいて、スキャン計画に基づくタイミングで停止するように回転フレーム１５を制御する。これにより、回転フレーム１５は、スキャン計画に基づくタイミングで停止する。
【００８７】
寝台駆動装置２１は、スキャン制御部３３の指示に基づいて、スキャン計画に基づくタイミングで、Ｚ軸方向への移動を停止するように、寝台装置２０を制御する。これにより、寝台装置２０は、スキャン計画に基づくタイミングで、Ｚ軸方向への移動を停止する。
【００８８】
ステップＳ２０９において、制御部３８は、別のＣＴスキャンを実施するか否かの選択画面を表示するように表示装置３２を制御する。操作者は、別のＣＴスキャンを実施する場合、入力装置３１を介して別のＣＴスキャンを実施するための選択肢を選択する。この場合（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、制御部３８は、スキャン計画生成用の入力画面を表示するように表示装置３２を制御し、ステップＳ２０２に移行する。
【００８９】
一方、操作者は、別のＣＴスキャンを実施しない場合、入力装置３１を介して別のスキャンを実施しないことを示す選択肢を選択する。この場合（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、検査が終了する。
【００９０】
以上、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明した。上述したように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、焦点サイズを算出することができる。
【００９１】
また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを指定された焦点サイズに近づけるようなフィードバック制御を行う。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、自動的に、焦点サイズを指定された焦点サイズに近づけることができる。
【００９２】
また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、算出部１１ａにより算出された焦点サイズが、指定された焦点サイズの許容範囲内である場合には、現時点での制御パラメータを記録する。よって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを指定された焦点サイズにすることが可能な制御パラメータを記録する。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、焦点サイズの指定があった場合に、指定された焦点サイズに対応する制御パラメータが記録されている場合には、記録された制御パラメータを用いて、迅速に、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズを指定された焦点サイズにすることができる。
【００９３】
また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、算出部１１ａにより算出された焦点サイズが、指定された焦点サイズの許容範囲内でない場合には、操作者に対して警告を行う。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線管球１２ａに経年劣化が生じていることや、電子ビームが照射されることによるターゲット１２ａ＿２の熱膨張などの異常が発生していることを把握させることができる。
【００９４】
なお、第１の実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置が備える焦点サイズ用Ｘ線検出器１８が積分型である場合を例示したが、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、他の種類のＸ線検出器も採用できる。例えば、焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、フォトンカウンティング方式の検出器であってもよい。
【００９５】
また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、上述の焦点サイズ制御処理を、操作者の指示により実行することもできる。例えば、操作者は、Ｘ線ＣＴ装置の定期点検を行う場合などに、焦点サイズ制御処理を実行する指示を入力装置３１に入力する。焦点サイズ制御処理を実行する指示が入力装置３１から制御部３８に転送されると、算出部１１ａ及び照射制御部１１ｂは、制御部３８による制御を受けたスキャン制御部３３による制御のもと、焦点サイズ制御処理を実行する。なお、Ｘ線ＣＴ装置は、操作者の指示により焦点サイズ制御処理を実行する場合には、Ｘ線ＣＴ装置において設定可能な複数の焦点サイズ（例えば、大焦点サイズ及び小焦点サイズ）のそれぞれを指定し、指定した焦点サイズのそれぞれについて対応する制御パラメータを記録する。
【００９６】
また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、上述の焦点サイズ制御処理を、ウォームアップ時に実行することもできる。Ｘ線ＣＴ装置は、ウォームアップ時に実行する焦点サイズ制御処理では、設定可能な複数の焦点サイズの中から、ユーザによって指定された特定の焦点サイズのみ指定して、Ｘ線管球１２ａにおける焦点サイズが、指定された特定の焦点サイズとなるような場合の制御パラメータを記録する。したがって、Ｘ線ＣＴ装置は、ウォームアップ時に、ユーザによって指定された必要な焦点サイズのみ、対応する制御パラメータを記録する。これにより、ウォームアップ時に焦点サイズ制御処理にかかる時間を短縮することができる。
【００９７】
（第２の実施形態）
なお、上述した第１の実施形態では、光学部材１７が、チャンネル方向において、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の外側に設けられている場合について説明した。しかしながら、光学部材１７を、スライス方向において、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の外側に設けてもよい。そこで、このような実施形態を第２の実施形態として、図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【００９８】
図１０Ａは、第２の実施形態に係るコリメータ１２ｃについて説明するための図である。図１０Ａに示すように、第２の実施形態に係るコリメータ１２ｃは、第１の実施形態に係るコリメータ１２ｃと比較すると、スリット１２ｃ＿２に代えて、スライス方向にスリット１２ｃ＿３が形成されている点が異なる。
【００９９】
図１０Ｂは、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の架台装置１０の構成例を示す図である。図１０Ｂに示すように、第２の実施形態に係る光学部材１７は、スライス方向において、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の外側に設けられている。そして、スリット１２ｃ＿３を通過したＸ線は、図１０Ｂに示すように、第２の実施形態に係る光学部材１７に照射される。すなわち、スリット１２ｃ＿３を通過したＸ線は、被検体Ｐに照射されない。したがって、スリット１２ｃ＿１を通過して被検体Ｐを透過したＸ線の検出データを用いたスキャンと、スリット１２ｃ＿３を通過したＸ線の検出データを用いた焦点サイズの算出とは、同時に行うことが可能となる。
【０１００】
また、第２の実施形態に係る焦点サイズ用Ｘ線検出器１８は、被検体ＰよりもＸ線管球１２ａ側に設けられている。これにより、スキャン中に、被検体Ｐと焦点サイズ用Ｘ線検出器１８とが接触することを抑制することができる。
【０１０１】
（第３の実施形態）
なお、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、光学部材１７が、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の外側に設けられている場合について説明した。しかしながら、光学部材１７を、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の内側に設けてもよい。そこで、このような実施形態を第３の実施形態として、図１１を用いて説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１０２】
図１１は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の架台装置１０の構成例を示す図である。図１１に示すように、第３の実施形態に係る架台装置１０では、光学部材１７が、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線の照射範囲の内側に設けられている。すなわち、光学部材１７には、スリット１２ｃ＿１を通過したＸ線が照射される。また、第３の実施形態に係る架台装置１０は、ピンホール駆動部１７ｂを有する。ピンホール駆動部１７ｂは、スキャン制御部３３の制御のもと、光学部材１７の位置を制御する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置の定期点検を行う場合や、Ｘ線ＣＴ装置のウォームアップ時には、制御部３８が、光学部材１７をＸ線管球１２ａの直下に位置させるように、スキャン制御部３３に指示する。かかる指示が与えられたスキャン制御部３３は、光学部材１７をＸ線管球１２ａの直下に位置させるように、ピンホール駆動部１７ｂに指示する。かかる指示が与えられたピンホール駆動部１７ｂは、光学部材１７をＸ線管球１２ａの直下に位置させる。
【０１０３】
そして、第３の実施形態では、Ｘ線管球１２ａの直下に位置させられた光学部材１７に形成されたピンホール１７ａを通過したＸ線は、Ｘ線検出器１３に照射される。そして、第３の実施形態では、Ｘ線検出器１３が出力するＸ線の検出データを用いて、Ｘ線照射制御部１１が、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の焦点サイズ算出処理や焦点サイズ制御処理を行う。
【０１０４】
第３の実施形態では、Ｘ線管球１２ａの直下に配置されたＸ線検出素子に対してＸ線が照射される。ここで、Ｘ線管球１２ａの直下に配置されたＸ線検出素子に対してＸ線が照射された場合に、Ｘ線検出器１３上でのＸ線の照射領域が形成する形状を形状１とする。また、Ｘ線管球１２ａの直下でない位置に配置されたＸ線検出素子に対してＸ線が照射された場合に、Ｘ線検出器１３上でのＸ線の照射領域が形成する形状を形状２とする。形状１は、形状２よりも、実効焦点の形状に類似する。そのため、第３の実施形態では、精度良く焦点サイズを算出することができる。
【０１０５】
（第４の実施形態）
なお、上述した第１の実施形態〜第３の実施形態では、ピンホール１７ａを通過したＸ線の検出データを用いて、焦点サイズを算出する場合について説明した。しかしながら、コリメータ１２ｃに形成されたスリットにピンホールと同様の機能をもたせて、かかるスリットを通過したＸ線の検出データを用いて、焦点サイズを算出することもできる。そこで、このような実施形態を第４の実施形態として、図１２Ａおよび図１２Ｂを用いて説明する。なお、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１０６】
図１２Ａは、第４の実施形態に係るコリメータ１２ｃについて説明するための図である。図１２Ａに示すように、第４の実施形態に係るコリメータ１２ｃは、スリット１２ｃ＿４及びスリット１２ｃ＿５が形成されている。なお、スリット１２ｃ＿４及びスリット１２ｃ＿５は、穴の一例である。
【０１０７】
そして、第４の実施形態に係る算出部１１ａが、図１２Ｂに示すように、スリット１２ｃ＿４を通過したＸ線の検出データを用いて、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様に、焦点をスライス方向から見たときの一辺の長さを算出する。また、第４の実施形態に係る算出部１１ａが、スリット１２ｃ＿５を通過したＸ線の検出データを用いて、第１の実施形態〜第３の実施形態と同様に、焦点をチャンネル方向から見たときの一辺の長さを算出する。このようにして、第４の実施形態に係る算出部１１ａは、焦点サイズを算出する。
【０１０８】
以上述べた少なくとも１つの実施形態のＸ線ＣＴ装置によれば、焦点サイズを算出することができる。
【０１０９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【０１１０】
１２ａ  Ｘ線管球
１７    光学部材
１８    Ｘ線検出器
１１ａ  算出部
【図１】
0006494944.tif 000002
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0006494944.tif 000004
【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】
0006494944.tif 000009
【図８】
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【図９Ａ】
0006494944.tif 000011
【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
0006494944.tif 000014
【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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