(57)【要約】【課題】被検体の同一部位をエネルギー分布が異なる２種類のＸ線でそれぞれスキャンするＸ線ＣＴ撮影において、被検体への負担を抑えつつ、簡便な制御で、同一スライスを表す２種類の断層像間における被検体の位置ずれを低減する。【解決手段】心拍周期特定部３０ｂが心電計５等により被検体６の心拍周期を特定し、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃが、第１のＸ線による第１のスキャン開始から第２のＸ線による第２のスキャン開始までの時間間隔を、上記心拍周期と略同じ時間に設定する。スキャン制御部３０ａは、回転部２７の回転速度を一定にして、当該時間間隔をおいて各スキャンを開始するよう各部を制御する。各スキャンでは、断層像の再構成処理に足りる所定のビュー角度分の投影データを一度に収集する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線発生部と、多数のＸ線検出素子が１次元または２次元的に配列されてなるＸ線検出部とが、空洞を挟んで相対向して所定軸の周りに回転可能に設けられたＸ線データ収集系と、
載置された被検体を前記所定軸に沿って前記空洞に搬送する撮影テーブルと、
前記所定軸の方向における所定の位置で、第１のエネルギー分布を有する第１のＸ線を用いて断層像の再構成処理に足りる所定のビュー角度分の投影データを収集する第１のスキャンと、前記第１のエネルギー分布とは異なる第２のエネルギー分布を有する第２のＸ線を用いて前記所定のビュー角度分の投影データを収集する第２のスキャンとを、前記Ｘ線発生部で発生するＸ線を切り換えて順次行うよう、前記Ｘ線データ収集系および前記撮影テーブルを制御するスキャン制御手段と、を備えたＸ線ＣＴ装置において、
前記第１のスキャンを行う前に前記被検体の心拍周期を特定する心拍周期特定手段と、
前記第１のスキャン開始から前記第２のスキャン開始までの時間間隔を前記特定された心拍周期と略同じ時間に設定するスキャン開始時間間隔設定手段と、をさらに備え、
前記スキャン制御手段は、前記第１のスキャンが行われる心位相の範囲と前記第２のスキャンが行われる心位相の範囲とを略一致させるべく、前記Ｘ線データ収集系を一定の回転周期で回転させながら前記第１のスキャンと前記第２のスキャンとを前記設定された時間間隔で開始しそれぞれ１心拍周期以内でスキャンするよう前記Ｘ線データ収集系を制御する、Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記所定のビュー角度は、１８０度に前記Ｘ線のファン角を加えた角度であり、
前記Ｘ線データ収集系の回転周期を、前記特定された心拍周期と略同じ所定周期に設定する回転周期設定手段をさらに備え、
前記スキャン制御手段は、前記Ｘ線データ収集系を前記設定された回転周期で回転するよう該Ｘ線データ収集系を制御する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記所定のビュー角度は、３６０度であり、
前記Ｘ線データ収集系の回転周期を、前記特定された心拍周期から前記Ｘ線の切換え所要時間を減算してなる周期と略同じ所定周期に設定する回転周期設定手段をさらに備え、
前記スキャン制御手段は、前記Ｘ線データ収集系を前記設定された回転周期で回転するよう該Ｘ線データ収集系を制御する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記スキャン制御手段は、前記所定の位置を前記所定軸の方向に並んだ複数の位置に順次変更し、前記複数の位置の各々において前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンを行うよう、前記Ｘ線データ収集系および前記撮影テーブルを制御する、請求項２または請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記スキャン制御手段は、前記複数の位置において、前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンをすべて同じ前記時間間隔および前記回転周期で行うよう、前記Ｘ線データ収集系を制御する、請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記心拍周期特定手段は、前記所定の位置を変更する度に前記被検体の心拍周期を特定し、
前記スキャン開始時間間隔設定手段は、前記所定の位置を変更する度に、前記時間間隔を該特定された心拍周期と略同じ時間に設定し、
前記回転周期設定手段は、前記所定の位置を変更する度に、前記回転周期を該心拍周期に基づく前記所定周期に設定する、請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記心拍周期特定手段は、前記所定の位置を次の位置に変更するまでの間に、前記被検体の心拍周期を特定し、
前記回転周期設定手段は、前記所定の位置を次の位置に変更するまでの間に、前記特定された心拍周期に基づく前記所定周期を設定し、
前記スキャン制御手段は、前記所定の位置を次の位置に変更するまでの間に、前記回転周期を該設定された所定周期に近づけるよう前記Ｘ線データ収集系の制御を開始する、請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記スキャン制御手段は、前記複数の位置において、前記第１のスキャンを開始する時の前記Ｘ線データ収集系の回転位置をすべて同じ位置に揃えるよう前記Ｘ線データ収集系を制御する、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記スキャン制御手段は、前記所定の位置を前記所定軸の方向に並んだ複数の位置に順次変更し、前記複数の位置の各々において前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンを行うよう前記Ｘ線データ収集系および前記撮影テーブルを制御する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記スキャン制御手段は、前記複数の位置において、前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンをすべて同じ前記時間間隔で開始するよう前記Ｘ線データ収集系を制御する、請求項９に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記心拍周期特定手段は、前記所定の位置を変更する度に前記被検体の心拍周期を特定し、
前記スキャン開始時間間隔設定手段は、前記所定の位置を変更する度に、前記時間間隔を該特定された心拍周期と略同じ時間に設定する、請求項９に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
前記第１のスキャンにより得られる第１の投影データと前記第２のスキャンにより得られる第２の投影データとを処理して、互いに同一スライスを表す前記第１の投影データによる断層像と前記第２の投影データによる断層像との間の差異が強調された強調画像を生成する画像生成手段をさらに備えた、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
前記画像生成手段は、前記第１の投影データを再構成処理して第１の断層像を得るとともに、前記第２の投影データを再構成処理して第２の断層像を得、該第１の断層像と第２の断層像との間で画像間演算処理して前記強調画像を生成する、請求項１２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１４】
前記画像間演算処理は、加減算処理である、請求項１３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１５】
前記再構成処理は、逆投影法に基づく処理である、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１６】
前記心拍周期特定手段は、心電計、心拍計または脈拍計により得られた信号に基づいて心拍周期を特定する、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１７】
前記Ｘ線発生部は、Ｘ線管を含み、
前記第１のＸ線および前記第２のＸ線は、Ｘ線発生時の前記Ｘ線管の管電圧が互いに異なるＸ線である、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１８】
前記Ｘ線検出部は、多列Ｘ線検出部またはマトリクス構造のＸ線エリア検出器である、請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関し、詳しくは、被検体の同一部位をエネルギー（ｅｎｅｒｇｙ）分布が異なる複数種類のＸ線でそれぞれＸ線ＣＴ撮影して、画像特性がそれぞれ異なる同一スライス（ｓｌｉｃｅ）を表す複数種類の断層像を得るＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の同一部位をエネルギー分布が互いに異なる２種類のＸ線でそれぞれＸ線ＣＴ撮影して、画像特性が互いに異なる同一スライスを表す２種類の断層像を得、これら２種類の断層像を用いて画像間演算処理を行って、これら断層像間の差異が強調された強調画像を得るＸ線ＣＴ撮影方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、物質のＸ線エネルギーの吸収分布はその物質の種類によって異なるため、エネルギー分布が異なる２種類のＸ線で被検体をそれぞれ撮影した場合には、各撮影によって得られた被検体の断層像の画像特性、例えばコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）は互いに異なるものとなる。したがって、これら断層像間の差異に注目することで、所定の物質や組織を表す画像だけを抽出することができ、断層像の読影に役立てることができる。
【０００４】
ところで、上記のような強調画像を得るために２種類のＸ線で被検体をそれぞれ撮影する場合、原理的に１回目の撮影と２回目の撮影との間に時間差が生じるが、その１回目の撮影と２回目の撮影との間に被検体の位置や姿勢が変化すると、上記２つの断層像間で被検体の位置ずれが発生する。このような位置ずれが発生すると、強調画像の中に断層像間の画像特性の違いによる真の差異以外にアーチファクト（ａｒｔｉｆａｃｔ）が含まれてしまい、強調画像の適切な観察や解析ができない。
【０００５】
被検体の意識的な動作や呼吸は、被検体の協力を得て、ある程度止めることが可能であるが、特に、被検体の心拍運動に伴う被検体の位置ずれは抑えることができない。このため、例えば、被検体の動脈を注目部位としてＸ線ＣＴ撮影を行う場合には、心拍運動に伴い動脈自身の位置が変化したり、血流量の変化により動脈の太さが変化したりして、複数の断層像間で注目部位の位置ずれが発生する。
【０００６】
このような問題を解決する１つの方法として、心電同期撮影法を適用する方法が考えられる。心電同期撮影法には、プロスペクティブ（ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ）撮影法とレトロスペクティブ（ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ）撮影法がある。プロスペクティブ撮影法は、被検体の心電波形を心電計等でモニタリング（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）し、各スキャン（ｓｃａｎ）をＲピーク（ｐｅａｋ）から一定時間後の所定の心位相に同期させる撮影法である（例えば、特許文献１参照）。レトロスペクティブ撮影法は、被検体の心電波形データ（ｄａｔａ）と被検体の投影データとを同時に収集し、任意の心位相に対応する投影データのみを後から抽出して画像再構成する撮影法である（例えば、特許文献２参照）。これらの心電同期撮影法を適用すると、心拍運動に伴う被検体の動きが穏やかな所定の心位相帯に対応した投影データを用いて再構成処理を行うことができるため、得られる断層像間における心拍運動による被検体の位置ずれを抑制することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−６５３１号公報
【特許文献２】特開２００３−１６４４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記プロスペクティブ撮影法を適用した場合には、心臓の動きが穏やかな特定の心位相に同期してスキャンする必要があるため、被検体の心電波形等をモニタリングすることにより被検体の心位相を常に把握して、各スキャン毎に、スキャンを開始するタイミング（ｔｉｍｉｎｇ）を決定しなければならず、Ｘ線ＣＴ装置の制御が複雑になる。また、上記レトロスペクティブ撮影法を適用した場合には、Ｘ線を被検体に連続的に長時間曝射するため、被検体への被曝量が増大する。特に、レトロスペクティブ撮影法に造影撮影を組み合わせる場合には、被検体に注入された造影剤の流れが比較的速いことから、造影剤の総使用量が多くなり、被検体への負担がさらに増大するため、このような撮影は非現実的なものとなる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、被検体をエネルギー分布が互いに異なる複数種類のＸ線でそれぞれスキャンするＸ線ＣＴ装置において、被検体への負担を抑えつつ、簡便な制御により、これらのスキャンによって得られる同一スライスを表す複数種類の断層像間における被検体の位置ずれを低減することが可能なＸ線ＣＴ装置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】
【００１０】
第１の観点では、本発明は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、多数のＸ線検出素子が１次元または２次元的に配列されてなるＸ線検出部とが、空洞を挟んで相対向して所定軸の周りに回転可能に設けられたＸ線データ収集系と、載置された被検体を前記所定軸に沿って前記空洞に搬送する撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）と、前記所定軸の方向における所定の位置で、第１のエネルギー分布を有する第１のＸ線を用いて断層像の再構成処理に足りる所定のビュー（ｖｉｅｗ）角度分の投影データを収集する第１のスキャンと、前記第１のエネルギー分布とは異なる第２のエネルギー分布を有する第２のＸ線を用いて前記所定のビュー角度分の投影データを収集する第２のスキャンとを、前記Ｘ線発生部で発生するＸ線を切り換えて順次行うよう、前記Ｘ線データ収集系および前記撮影テーブルを制御するスキャン制御手段と、を備えたＸ線ＣＴ装置において、前記第１のスキャンを行う前に前記被検体の心拍周期を特定する心拍周期特定手段と、前記第１のスキャン開始から前記第２のスキャン開始までの時間間隔を前記特定された心拍周期と略同じ時間に設定するスキャン開始時間間隔設定手段と、をさらに備え、前記スキャン制御手段は、前記第１のスキャンが行われる心位相の範囲と前記第２のスキャンが行われる心位相の範囲とを略一致させるべく、前記Ｘ線データ収集系を一定の回転周期で回転させながら前記第１のスキャンと前記第２のスキャンとを前記設定された時間間隔で開始しそれぞれ１心拍周期以内でスキャンするよう前記Ｘ線データ収集系を制御する、Ｘ線ＣＴ装置を提供する。
【００１１】
第２の観点では、本発明は、前記所定のビュー角度が、１８０度に前記Ｘ線のファン（ｆａｎ）角を加えた角度であり、前記Ｘ線データ収集系の回転周期を、前記特定された心拍周期と略同じ所定周期に設定する回転周期設定手段をさらに備え、前記スキャン制御手段が、前記Ｘ線データ収集系を前記設定された回転周期で回転するよう該Ｘ線データ収集系を制御する、上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１２】
第３の観点では、本発明は、前記所定のビュー角度が、３６０度であり、前記Ｘ線データ収集系の回転周期を、前記特定された心拍周期から前記Ｘ線の切換え所要時間を減算してなる周期と略同じ所定周期に設定する回転周期設定手段をさらに備え、前記スキャン制御手段が、前記Ｘ線データ収集系を前記設定された回転周期で回転するよう該Ｘ線データ収集系を制御する、上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１３】
第４の観点では、本発明は、前記スキャン制御手段が、前記所定の位置を前記所定軸の方向に並んだ複数の位置に順次変更し、前記複数の位置の各々において前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンを行うよう、前記Ｘ線データ収集系および前記撮影テーブルを制御する、上記第２の観点または第３の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１４】
第５の観点では、本発明は、前記スキャン制御手段が、前記複数の位置において、前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンをすべて同じ前記時間間隔および前記回転周期で行うよう、前記Ｘ線データ収集系を制御する、上記第４の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１５】
第６の観点では、本発明は、前記心拍周期特定手段が、前記所定の位置を変更する度に前記被検体の心拍周期を特定し、前記スキャン開始時間間隔設定手段が、前記所定の位置を変更する度に、前記時間間隔を該特定された心拍周期と略同じ時間に設定し、前記回転周期設定手段が、前記所定の位置を変更する度に、前記回転周期を該心拍周期に基づく前記所定周期に設定する、上記第４の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１６】
第７の観点では、本発明は、前記心拍周期特定手段が、前記所定の位置を次の位置に変更するまでの間に、前記被検体の心拍周期を特定し、前記回転周期設定手段が、前記所定の位置を次の位置に変更するまでの間に、前記特定された心拍周期に基づく前記所定周期を設定し、前記スキャン制御手段が、前記所定の位置を次の位置に変更するまでの間に、前記回転周期を該設定された所定周期に近づけるよう前記Ｘ線データ収集系の制御を開始する、上記第６の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１７】
第８の観点では、本発明は、前記スキャン制御手段が、前記複数の位置において、前記第１のスキャンを開始する時の前記Ｘ線データ収集系の回転位置をすべて同じ位置に揃えるよう前記Ｘ線データ収集系を制御する、上記第４の観点から第７の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１８】
第９の観点では、本発明は、前記スキャン制御手段が、前記所定の位置を前記所定軸の方向に並んだ複数の位置に順次変更し、前記複数の位置の各々において前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンを行うよう前記Ｘ線データ収集系および前記撮影テーブルを制御する、上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１９】
第１０の観点では、本発明は、前記スキャン制御手段が、前記複数の位置において、前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンをすべて同じ前記時間間隔で開始するよう前記Ｘ線データ収集系を制御する、上記第９の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２０】
第１１の観点では、本発明は、前記心拍周期特定手段が、前記所定の位置を変更する度に前記被検体の心拍周期を特定し、前記スキャン開始時間間隔設定手段が、前記所定の位置を変更する度に、前記時間間隔を該特定された心拍周期と略同じ時間に設定する、上記第９の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２１】
第１２の観点では、本発明は、前記第１のスキャンにより得られる第１の投影データと前記第２のスキャンにより得られる第２の投影データとを処理して、互いに同一スライスを表す前記第１の投影データによる断層像と前記第２の投影データによる断層像との間の差異が強調された強調画像を生成する画像生成手段をさらに備えた、上記第１の観点から上記第１１の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２２】
第１３の観点では、本発明は、前記画像生成手段が、前記第１の投影データを再構成処理して第１の断層像を得るとともに、前記第２の投影データを再構成処理して第２の断層像を得、該第１の断層像と第２の断層像との間で画像間演算処理して前記強調画像を生成する、上記第１２の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２３】
第１４の観点では、本発明は、前記画像間演算処理が、加減算処理である、上記第１３の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２４】
第１５の観点では、本発明は、前記再構成処理が、逆投影法に基づく処理である、上記第１の観点から第１４の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２５】
第１６の観点では、本発明は、前記心拍周期特定手段が、心電計、心拍計または脈拍計により得られた信号に基づいて心拍周期を特定する、上記第１の観点から第１５の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２６】
第１７の観点では、本発明は、前記Ｘ線発生部が、Ｘ線管を含み、前記第１のＸ線および前記第２のＸ線が、Ｘ線発生時の前記Ｘ線管の管電圧が互いに異なるＸ線である、上記第１の観点から第１６の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２７】
第１８の観点では、本発明は、前記Ｘ線検出部が、多列Ｘ線検出部またはマトリクス（ｍａｔｒｉｘ）構造のＸ線エリア（ａｒｅａ）検出器である、上記第１の観点から第１７の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２８】
「搬送」は、搬入および搬出を含む。
【００２９】
「所定の位置で」とは、Ｘ線データ収集系の回転中心を所定軸の方向における１つの位置に固定して、という意味である。
【００３０】
「エネルギー分布」とは、Ｘ線エネルギーと各エネルギーの強度との関係を表す分布を意味し、例えば、横軸に光子エネルギー（ｋｅＶ）、縦軸に光子数をとったときのグラフ（ｇｒａｐｈ）を考えることができる。
【００３１】
「前記第１のスキャン開始から前記第２のスキャン開始までの時間間隔を前記特定された心拍周期と略同じ時間に設定する」、「前記Ｘ線データ収集系の回転周期を、〜と略同じ所定周期に設定する」とは、第１のスキャン開始から第２のスキャン開始までの時間間隔や、Ｘ線データ収集系の回転周期が、所定の刻み幅で段階的にのみ設定可能な場合に、これら時間間隔や回転周期を、その刻み幅程度のずれを持って設定する場合を含む趣旨であり、例えば、回転周期を０．０５秒刻みで設定可能な場合において、０．０５秒程度までのずれを許容する。
【００３２】
「スキャン」とは、１断層像を再構成するのに足りる所定のビュー角度分の投影データを収集することを意味するものであり、例えば、１８０度＋Ｘ線のファン角α分の投影データを収集するハーフスキャン（ｈａｌｆｓｃａｎ）や３６０度分の投影データを収集するフルスキャン（ｆｕｌｌｓｃａｎ）を考えることができる。
【００３３】
「Ｘ線のファン角」とは、Ｘ線データ収集系の回転角度方向すなわちＸ線検出部のチャネル方向に対するＸ線放射角度を意味する。
【００３４】
「Ｘ線の切換え所要時間」とは、Ｘ線源が意図した所定のエネルギー分布のＸ線を発生可能な状態に移行するのに必要な時間を意味し、例えば、Ｘ線源がＸ線管を含むものである場合には、Ｘ線管の管電圧が意図した特定の範囲に移行するに必要な時間とすることができる。「所要時間」としては、具体的には、例えば０．２秒程度を考えることができる。
【００３５】
「差異」に基づいて抽出可能なものとしては、例えば、脂肪、カルシウム（Ｃａｌｃｉｕｍ）等の所定の物質、または、脳や内臓等の軟部組織、肋骨や背骨等の骨部組織、ＣＴ値が特定の範囲に集まる特定の部位等である所定の組織を考えることができる。
【００３６】
「強調画像」としては、例えば、軟部組織が強調された軟部画像、骨部組織が強調された骨部画像、脂肪が強調された脂肪分布画像、カルシウムが強調されたカルシウム分布画像など、種々のマテリアル・デコンポジション（ｍａｔｅｒｉａｌ  ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）画像を考えることができる。
【００３７】
「画像生成手段」は、例えば、第１の投影データと第２の投影データの間で画像間演算処理を行った後に再構成処理を行って強調画像データを得るものであってもよい。
【００３８】
「加減算処理」としては、未加工のデータ同士を単純に加算または減算する処理のほか、少なくとも一方のデータを重み付けしたりシフト（ｓｈｉｆｔ）変換したりした後に、加算または減算する処理等を考えることができ、例えば、互いに対応する所定の部位のＣＴ値が同じ値となるように少なくとも一方のデータ全体のＣＴ値を変換した後に減算する処理等があげられる。
【００３９】
「逆投影法」としては、例えば、コンボリューション（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）逆投影法が考えられる。
【００４０】
「心拍周期特定手段」としては、例えば、心電計から心電波形信号や心拍同期信号である心電同期信号を取得したり、心拍計または脈拍計から心拍同期信号を取得したりして心拍周期を算出するものや、心電計、心拍計または脈拍計から心拍周期を表す情報を取得するもの等を考えることができる。「心拍周期特定手段」は、心拍同期信号を取得して心拍周期を算出する場合には、連続する２つの心拍同期信号間の時間を心拍周期として算出してもよいし、連続する３つ以上の心拍同期信号における連続する２つの心拍同期信号の組合せ毎に信号間の時間を算出し、これら各組合せ毎の信号間の時間を平均して得られる時間を心拍周期として算出してもよい。なお、後者の場合、信号間の時間が既に算出されていた心拍周期と比較して極端に長かったり短かったりしたとき、例えば、信号間の時間が、既に算出されていた心拍周期の２０％分以上長かったり短かったりしたときは、当該信号間の時間を新たな心拍周期の算出に用いない方がよい。このようにすれば、被検体の不整脈等により心拍が乱れても算出される心拍周期の極端な変動を抑えることができ、より実質的な心拍周期を特定することができる。また、「心拍周期特定手段」は、所定時間内に心拍同期信号の数を計数し、この所定時間を計数された心拍同期信号の数で割った時間を心拍周期として算出してもよい。
【００４１】
なお、「心拍周期特定手段」は、少なくとも心拍周期さえ特定できればよく、被検体の心位相をリアルタイム（ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ）で把握する必要はない。
【００４２】
「心拍計」または「脈拍計」は、例えば、胴体、腕、指等の体動を検出して心拍同期信号または心拍周期を表す情報を出力するものを考えることができる。
【００４３】
「被検体」は、人間だけでなく他の動物であってもよい。
【発明の効果】
【００４４】
本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、心拍周期特定手段により第１のスキャンを行う前に被検体の心拍周期が特定され、スキャン開始時間間隔設定手段により第１のスキャン開始から第２のスキャン開始までの時間間隔が上記特定された心拍周期と略同じ時間に設定され、スキャン制御手段により、第１のスキャンが行われる心位相の範囲と第２のスキャンが行われる心位相の範囲とを略一致させるべく、Ｘ線データ収集系を一定の回転周期で回転させながら第１のスキャンと第２のスキャンとを上記設定された時間間隔で開始しそれぞれ１心拍周期以内でスキャンするようＸ線データ収集系が制御されるので、スキャンしている間の被検体の心拍運動に伴う時間的変化が互いに略同じである２種類の投影データ、すなわち、被検体の上記時間的変化が再構成した断層像上で互いに略同じ歪として現れ、その被検体の時間的変化が断層像間における差異としては現れない２種類の投影データを、連続する２回のスキャンのみで収集することができ、被検体をエネルギー分布が異なる複数種類のＸ線でそれぞれスキャンするＸ線ＣＴ装置において、被検体への負担を抑えつつ、簡便な制御により、これらのスキャンによって得られる同一スライスを表す複数の断層像間における被検体の位置ずれを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４６】
（第１の実施形態）
本発明の一実施形態によるＸ線ＣＴ装置について説明する。
【００４７】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の全体構成を示すブロック（ｂｌｏｃｋ）図である。図１に示すように、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２、操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）３、および撮影テーブル４を有する。
【００４８】
走査ガントリ２は、Ｘ線管２０、Ｘ線管移動部２１、コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）２２、Ｘ線検出部２３、データ収集部２４、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）２５、コリメータコントローラ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２６、回転部２７、および回転コントローラ２８を有する。走査ガントリ２は、被検体６が搬送されるボア（ｂｏｒｅ）２９を有し、Ｘ線管２０とＸ線検出部２３とがそのボア２９を挟んで相対向して配置されている。
【００４９】
Ｘ線管２０は、Ｘ線を照射するために設けられている。本実施形態においては、Ｘ線管２０は、Ｘ線コントローラ２５からの制御信号に基づいて、ボア２９内に搬送された被検体６にＸ線を照射する。Ｘ線管２０は、第１の管電圧のときに第１のエネルギー分布を有する第１のＸ線を照射し、第１の管電圧とは異なる第２の管電圧のときに第２のエネルギー分布を有する第２のＸ線を照射する。
【００５０】
Ｘ線管移動部２１は、Ｘ線コントローラ２５からの制御信号に基づいて、Ｘ線管２０の放射中心を、走査ガントリ２におけるボア２９内の撮影テーブル４に載置される被検体６のスライス厚方向ｚに移動させる。
【００５１】
コリメータ２２は、Ｘ線管２０とＸ線検出部２３との間に配置されている。コリメータ２２は、例えば、チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）方向ｘとスライス厚方向ｚとにそれぞれ２枚ずつ設けられた板により構成されている。コリメータ２２は、コリメータコントローラ２６からの制御信号に基づいて、各方向に設けられた２枚の板を独立して移動させ、Ｘ線管２０から照射されたＸ線をそれぞれの方向において遮ってコーン（ｃｏｎｅ）状に成形し、Ｘ線の照射範囲を調整する。
【００５２】
Ｘ線検出部２３は、ボア２９を挟んでＸ線管２０に対向するように配置されている。Ｘ線検出部２３は、被検体６の周囲の複数ビュー方向からＸ線管２０によって照射され、それぞれのビュー方向ごとに被検体６を透過するＸ線を検出し投影データを生成する。
【００５３】
図２は、Ｘ線検出部２３の構成を示す斜視図である。図２に示すように、Ｘ線検出部２３は、Ｘ線を検出するＸ線検出素子２３ａがチャネル方向ｘとスライス厚方向ｚとにアレイ（ａｒａｙ）状に２次元的に配列されている。つまり、Ｘ線検出部２３は、回転部２７によってＸ線管２０が被検体６の体軸方向あるいは搬送方向に平行な直線を軸にしてその周囲を回転するときの回転角度方向に沿ったチャネル方向ｘと、回転部２７によるＸ線管２０の回転の軌跡により形成される面に対して略垂直な方向であるスライス厚方向ｚとにＸ線検出素子２３ａがアレイ状に２次元的に配列されている。２次元的に配列された複数のＸ線検出素子２３ａは、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を全体として形成している。ここで、チャネル方向ｘには、例えば、１０００個のＸ線検出素子２３ａが配列されており、スライス厚方向ｚには、例えば、８個のＸ線検出素子２３ａが配列されている。Ｘ線検出部２３は、このような多列Ｘ線検出器またはマトリクス構造のＸ線エリア検出器であることが望ましいが、単一列Ｘ線検出器であってもよい。
【００５４】
Ｘ線検出素子２３ａは、例えば、検出したＸ線を光に変換するシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）（図示なし）と、シンチレータが変換した光を電荷に変換するフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ  ｄｉｏｄｅ）（図示なし）とを有し、Ｘ線検出部２３は固体検出器として構成されている。なお、Ｘ線検出素子２３ａは、これに限定されるものではなく、例えば、カドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体検出素子、あるいはキセノン（Ｘｅ）ガス（ｇａｓ）を利用した電離箱型の検出素子であってもよい。
【００５５】
図３および図４は、Ｘ線管２０、コリメータ２２、およびＸ線検出部２３の相互関係を示す図である。図３において、図３（ａ）はスライス厚方向ｚを視線とした状態を示す図であり、図３（ｂ）はチャネル方向ｘを視線とした状態を示す図である。また、図４は、図３（ｂ）と同様にチャネル方向ｘを視線とした状態において、被検体６を撮影する様子を示す図である。
【００５６】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線７は、コリメータ２２によってコーン状に成形され、Ｘ線検出部２３に照射される。そして、被検体６を撮影する場合においては、撮影テーブル４に被検体６を載置し、その載置された被検体６がボア２９に搬送される。そして、図４に示すように、被検体６のスライス厚方向ｚの直線を軸として被検体６の周囲の複数ビュー方向からＸ線７を照射し、コリメータ２２を介して、それぞれのビュー方向ごとに被検体６を透過するＸ線をＸ線検出部２３で検出し被検体６の投影データを生成する。
【００５７】
データ収集部２４は、Ｘ線検出部２３が検出し生成する投影データを収集し、操作コンソール３に出力する。データ収集部２４は、例えば、選択・加算切換回路（図示なし）とアナログ−デジタル（ａｎａｌｏｇ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換器（図示なし）とを有する。操作コンソール３からの制御信号に応じて選択・加算切換回路が投影データを選択し組合せを変え足し合わせて、アナログ−デジタル変換器に出力する。そして、選択・加算切換回路によって選択あるいは任意の組合せで足し合わされた投影データを、アナログ−デジタル変換器がアナログ信号からデジタル信号に変換して操作コンソール３に出力する。
【００５８】
Ｘ線コントローラ２５は、操作コンソール３からの制御信号に応じて、Ｘ線管２０に制御信号を出力し、Ｘ線管２０を制御する。また、Ｘ線コントローラ２５は、操作コンソール３による制御信号に応じて、Ｘ線管移動部２１に対し制御信号を出力し、Ｘ線管２０の放射中心をスライス厚方向ｚに移動するように制御する。
【００５９】
コリメータコントローラ２６は、操作コンソール３からの制御信号に応じてコリメータ２２に制御信号を出力し、Ｘ線管２０から放射されたＸ線を成形するようにコリメータ２２を制御する。
【００６０】
回転部２７は、回転コントローラ２８からの制御信号に応じて、ボア２９中のアイソセンタ（ｉｓｏｃｅｎｔｅｒ）を軸に回転する。回転部２７には、Ｘ線管２０、Ｘ線管移動部２１、コリメータ２２、Ｘ線検出部２３、データ収集部２４、Ｘ線コントローラ２５、およびコリメータコントローラ２６が搭載されており、これらは、回転部２７の回転に伴ってボア２９に搬送される被検体６に対する位置を変化させる。回転部２７を回転させることにより、被検体６のスライス厚方向ｚの直線を軸として複数ビュー方向からＸ線が照射され、被検体を透過したＸ線が検出される。
【００６１】
回転コントローラ２８は、操作コンソール３からの制御信号に応じて、回転部２７に制御信号を出力して回転部２７を回転するように制御する。
【００６２】
操作コンソール３は、中央処理装置３０、入力装置３１、表示装置３２、および記憶装置３３を有する。
【００６３】
中央処理装置３０は、例えば、コンピュータによって構成されており、スキャン制御部３０ａ、心拍周期特定部３０ｂ、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃ、回転周期設定部３０ｄ、および画像生成部３０ｅを有する。
【００６４】
スキャン制御部３０ａは、入力装置３１に入力されたスキャン条件に基づいて、Ｘ線管２０からＸ線を被検体６に照射し、被検体６を透過するＸ線をＸ線検出部２３にて検出するように、各部を制御してスキャンを行う。より詳しくは、スキャン制御部３０ａは、回転部２７および撮影テーブル４を制御して、スキャンする所定の位置をｚ方向に並んだ複数の位置に順次変更し、これら複数の位置の各々において、第１の管電圧による第１のＸ線を用いた第１のスキャンと、第１の管電圧とは異なる第２の管電圧による第２のＸ線を用いた第２のスキャンとを、Ｘ線管２０で発生するＸ線を切り換えて順次行い、第１のスキャンに対応した第１の投影データと第２のスキャンに対応した第２の投影データとを収集する。第１の投影データおよび第２の投影データは、いずれも、断層像の再構成処理に足りる、すなわち、１つの断層像を再構成するのに必要な、所定のビュー角度分に相当する複数ビューの投影データである。所定のビュー角度としては、例えば、ハーフスキャンの場合には１８０度＋Ｘ線のファン角α、フルスキャンの場合には３６０度となる。第１の投影データおよび第２の投影データは、それぞれ、１回のスキャンで得られる投影データ、すなわち、回転部２７が上記の所定のビュー角度だけ回転する間に被検体６にＸ線を照射して得られる投影データである。
【００６５】
スキャン制御部３０ａは、具体的には、スキャン条件に基づいて、撮影テーブル４に制御信号を出力し、撮影テーブル４を走査ガントリ２のボア２９に搬送して、被検体６のスキャンする位置を制御する。また、スキャン制御部３０ａは、回転コントローラ２８に制御信号を出力して、走査ガントリ２の回転部２７を回転させ、回転部２７の回転周期を制御する。また、スキャン制御部３０ａは、制御信号をＸ線コントローラ２５に出力し、Ｘ線管２０の管電圧やＸ線を照射するタイミングを制御する。そして、スキャン制御部３０ａは、制御信号をコリメータコントローラ２６に出力し、コリメータ２２を制御してＸ線を成形する。また、スキャン制御部３０ａは、制御信号をデータ収集部２４に出力し、Ｘ線検出部２３のＸ線検出素子２３ａが得る投影データを収集するように制御する。
【００６６】
心拍周期特定部３０ｂは、第１のスキャンを行う前に、被検体６に接続された心電計５から心電同期信号を取得して心拍周期を算出することにより被検体６の心拍周期を特定する。
【００６７】
スキャン開始時間間隔設定部３０ｃは、心拍周期特定部３０ｂにより特定された心拍周期に基づいて、第１のスキャン開始から第２のスキャン開始までの時間間隔を、特定された心拍周期と略同じ時間に設定する。
【００６８】
回転周期設定部３０ｄは、心拍周期特定部３０ｂにより特定された心拍周期に基づいて、回転部２７の回転周期を、特定された心拍周期に基づく所定周期に設定する。この所定周期としては、例えば、ハーフスキャンの場合には特定された心拍周期と略同じ周期、フルスキャンの場合には、特定された心拍周期からＸ線の切換え所要時間を減算してなる周期とする。ここで、Ｘ線の切換え所要時間とは、照射するＸ線を第１のＸ線から第２のＸ線に切り換える、あるいは、第２のＸ線から第１のＸ線に切り換える際に要する時間であり、主に、管電圧の変更に要する時間である。
【００６９】
したがって、スキャン制御部３０ａは、制御信号を回転コントローラ２８に出力して、回転部２７を回転周期設定部３０ｄにより設定された回転周期で回転させ、制御信号をＸ線コントローラ２５およびデータ収集部２４に出力して、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃにより設定された時間間隔で第１のスキャンと第２のスキャンとを順次行う。なお、スキャン制御部３０ａは、上記の複数の位置において、同じ時間間隔および回転周期でスキャンを行う。
【００７０】
画像生成部３０ｅは、Ｘ線検出部２３により得られた第１の投影データと第２の投影データを処理して、互いに同一スライスを表す、第１の投影データによる断層像と第２の投影データによる断層像との間の差異が強調された強調画像を生成する。本実施形態においては、まず、画像生成部３０ｅは、例えば、コンボリューション逆投影法などの公知の再構成法によって、第１の投影データを再構成処理して被検体６の第１の断層像を得るとともに、第２の投影データを再構成処理して被検体６の第２の断層像を得る。つまり、画像生成部３０ｅは、略同じ心位相の範囲に対応した第１の投影データと第２の投影データとをそれぞれ再構成処理し、スキャンしたときの心位相の範囲とスキャンした位置が互いに略同じである、第１の管電圧における第１の断層像と、第２の管電圧における第２の断層像とを生成する。その後、画像生成部３０ｅは、第１の断層像と第２の断層像との間で画像間演算処理して、この２種類の断層像間の差異が強調された強調画像を生成する。ここでは、画像間演算処理を重み付け減算処理とし、強調画像として、主に被検体６の軟部組織が強調された画像や、主に被検体６の骨部組織が強調された画像などを生成する。
【００７１】
なお、重み付け減算処理とは、一方の断層像における所定の組織に対応した画像のＣＴ値と他方の断層像における同じ所定の組織に対応した画像のＣＴ値とが同じ値になるように、少なくとも一方の断層像に対してＣＴ値の変換処理を施した後、これら断層像間で減算処理を行って、所定の組織に対応した画像が取り除かれ他の組織の存在が強調された画像を生成する処理である。また、画像生成部３０ｅは、記憶装置３３に接続されており、生成した被検体６の強調画像が記憶装置３３に記憶される。
【００７２】
操作コンソール３の入力装置３１は、例えば、キーボード（ｋｅｙｂｏｒｄ）やマウス（ｍｏｕｓｅ）などの入力デバイス（ｄｅｖｉｃｅ）により構成されている。入力装置３１は、例えば、本スキャン条件などの撮影条件や、被検体６の情報などの各種情報を中央処理装置３０に入力するために設けられている。
【００７３】
表示装置３２は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）により構成されている。表示装置３２は、中央処理装置３０からの指令に基づき、画像生成部３０ｅにより生成された被検体６の強調画像、その他の各種情報を表示する。
【００７４】
記憶装置３３は、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）により構成されており、画像生成部３０ｅが生成する画像などの各種のデータや、プログラムなどを記憶する。記憶装置３３は、その記憶されたデータが必要に応じて中央処理装置３０にアクセス（ａｃｃｅｓｓ）される。
【００７５】
撮影テーブル４は、撮影対象である被検体６を載置するテーブルで構成されている。撮影テーブル４は、操作コンソール３からの制御信号に基づいて、走査ガントリ２のボア２９に被検体６を搬送する。また、撮影テーブル４は、スキャンする位置を上記複数の位置の各々に変更する。
【００７６】
心電計５は、計測した被検体６の心電波形におけるＲピークの間隔等に基づいて心拍周期を算出し、この心拍周期を表す情報を心拍周期特定部３０ｂに出力する。
【００７７】
なお、Ｘ線管２０は、本発明におけるＸ線発生部の一例である。また、回転部２７は、本発明におけるＸ線データ収集系の一例である。
【００７８】
これより、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１を用いたＸ線ＣＴ撮影方法について説明する。
図５は、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー（ｆｌｏｗ）図である。また、図６および図７は、本実施形態によるスキャン処理のタイムチャート（ｔｉｍｅ  ｃｈａｒｔ）を示した図であり、図６はスキャンモード（ｓｃａｎ  ｍｏｄｅ）がハーフスキャンモードである場合について、図７はスキャンモードがフルスキャンモードである場合についてそれぞれ示している。図６および図７においては、第１のスキャンの開始時点を基準とした相対時間ｔ、被検体６の心位相Ｈ、被検体６の心電波形ＨＷ、回転部２７の回転位相Ｒ、Ｘ線管２０の管電圧Ｖ、撮影テーブル４の位置Ｌ、投影データの収集タイミングＰ、および回転部２７の回転角度θがそれぞれ示されている。
【００７９】
まず、オペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）によって、入力装置３１に本スキャン条件の各設定項目が入力され、中央処理装置３０に出力される（Ｓ１）。例えば、本スキャン条件として、撮影区間、スライス厚、スライス数、第１の管電圧Ｖ１および第２の管電圧Ｖ２、ハーフスキャン／フルスキャンのスキャンモード、アキシャルスキャン（ａｘｉａｌ  ｓｃａｎ）／ヘリカルスキャン（ｈｅｌｉｃａｌ  ｓｃａｎ）の撮影方式などがオペレータによって入力装置３１に入力される。撮影区間は事前に行われたスカウトスキャンによって得られた被検体６のスカウト像に基づいて決定する。管電圧Ｖとしては、例えば、第１の管電圧Ｖ１を８０ｋＶ、第２の管電圧Ｖ２を１２０ｋＶとする。
【００８０】
そして、中央処理装置３０のスキャン制御部３０ａは、走査ガントリ２と撮影テーブル４へ制御信号を出力し、撮影テーブル４を走査ガントリ２のボア２９に搬入または搬出させ、撮影テーブル４の位置を最初にスキャンするときの位置Ｌ１に合わせるとともに、走査ガントリ２の回転部２７の回転を開始させる（Ｓ２）。
【００８１】
スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびコリメータコントローラ２６へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に設定するとともに、Ｘ線管２０からのＸ線が適切に成形されるように、コリメータ２２を制御する（Ｓ３）。
【００８２】
心拍周期特定部３０ｂは、心電計５から取得した心拍周期を表す情報に基づいて被検体６の心拍周期Ｔｈを特定する（Ｓ４）。
【００８３】
スキャン開始時間間隔設定部３０ｃは、第１の管電圧Ｖ１による第１のスキャン開始から第２の管電圧Ｖ２による第２のスキャン開始までの時間間隔Ｔｓを、特定された心拍周期Ｔｈ１と同じ時間Ｔｓ１に設定する（Ｓ５）。また、回転周期設定部３０ｄは、スキャンモードがハーフスキャンの場合には、回転部２７の回転周期Ｔｒを、特定された心拍周期Ｔｈ１と同じ所定周期Ｔｒ１に設定し、スキャンモードがフルスキャンの場合には、回転部２７の回転周期Ｔｒを、特定された心拍周期Ｔｈ１からＸ線の切換え所要時間Ｔｃ１を減算してなる所定周期Ｔｒ２に設定する（Ｓ６）。ここで、回転部２７の回転周期Ｔｒが、所定の刻み幅でのみ設定可能な場合には、設定可能な周期のうち上記の所定周期に最も近い周期を回転周期として設定する。
【００８４】
例えば、心拍周期Ｔｈ１＝１．０秒（心拍数＝６０／分），Ｘ線の切換え所要時間Ｔｃ１＝０．２秒のとき、ハーフスキャンの場合には、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ１＝１．０秒，回転周期Ｔｒ１＝１．０秒、フルスキャンの場合には、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ２＝１．０秒，回転周期Ｔｒ２＝１．０−０．２＝０．８秒となるように設定する。また、例えば、心拍周期Ｔｈ１＝０．６秒（心拍数＝１００／分），Ｘ線の切換え所要時間Ｔｃ１＝０．２秒のとき、ハーフスキャンの場合には、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ１＝０．６秒，回転周期Ｔｒ１＝０．６秒、フルスキャンの場合には、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ２＝０．６秒，回転周期Ｔｒ２＝０．６−０．２＝０．４秒となるように設定する。
【００８５】
スキャン制御部３０ａは、回転コントローラ２８へ制御信号を出力し、回転部２７の回転周期を回転周期設定部３０ｄにより設定された周期となるように回転を制御する（Ｓ７）。
【００８６】
スキャン制御部３０ａは、すべての準備が整ったら、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、所定時間、Ｘ線管２０からＸ線を照射させるとともにＸ線検出部２２で生成された投影データを収集させ、第１のスキャンを行う（Ｓ８）。このとき、ハーフスキャンモードの場合には、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ１ａである複数ビューの投影データＰ１ａを第１の投影データとして収集し、フルスキャンモードの場合には、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ２ａである複数ビューの投影データＰ２ａを第１の投影データとして収集する。
【００８７】
第１のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第２の管電圧Ｖ２に切り換える（Ｓ９）。回転部２７は、この管電圧の切換えの間に、（管電圧の切換え所要時間×３６０度／回転周期）となる回転角度だけ回転する。すなわち、ハーフスキャンモードの場合には、回転角度が（Ｔｃ１×３６０／Ｔｒ１）である角度範囲θｃ１だけ回転し、フルスキャンモードの場合には、回転角度が（Ｔｃ１×３６０／Ｔｒ２）である角度範囲θｃ２だけ回転する。
【００８８】
そして、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、所定時間、Ｘ線管２０からＸ線を照射させるとともにＸ線検出部２３で生成された投影データを収集させ、第２のスキャンを行う（Ｓ１０）。第２のスキャンは、第１のスキャンを開始した時点から、設定された時間間隔をおいて開始する。このとき、第１のスキャンと同様に、ハーフスキャンモードの場合には、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ１ｂである複数ビューの投影データＰ１ｂを第２の投影データとして収集し、フルスキャンモードの場合には、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ２ｂである複数ビューの投影データＰ２ｂを第２の投影データとして収集する。
【００８９】
第２のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、入力された撮影区間に基づいて、スキャンすべき次の位置があるか否かを判定する（Ｓ１１）。ここで、スキャンすべき次の位置がないと判定された場合には、スキャン処理を終了する。一方、次にスキャンすべき次の位置があると判定された場合には、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５および撮影テーブル４へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に切り換えるとともに、撮影テーブル４の位置Ｌを次の位置Ｌ２へ変更する（Ｓ１２）。回転部２７は、この撮影テーブル４の位置を変更している間に、（撮影テーブルの変更所要時間×３６０度／回転周期）となる回転角度だけ回転する。すなわち、撮影テーブル４の変更所要時間をＴｔ１とすると、ハーフスキャンモードの場合には、回転角度が（Ｔｔ１×３６０／Ｔｒ１）である角度範囲θｔ１だけ回転し、フルスキャンモードの場合には、回転角度が（Ｔｔ１×３６０／Ｔｒ２）である角度範囲θｔ２だけ回転する。
【００９０】
撮影テーブル４の位置の変更が完了したらステップ（ｓｔｅｐ）Ｓ８へ戻り、位置Ｌ２での第１のスキャンを新たに開始する。このとき、ハーフスキャンモードの場合には、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ１ｃである複数ビューの投影データＰ１ｃを位置Ｌ２での第１の投影データとして収集し、フルスキャンモードの場合には、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度範囲がθ２ｃである複数ビューの投影データＰ２ｃを位置Ｌ２での第１の投影データとして収集する。そして、管電圧Ｖの切換えの後、位置Ｌ２での第２のスキャンを行い、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ１ｄである複数ビューの投影データＰ１ｄを位置Ｌ２での第２の投影データとして収集し、フルスキャンモードの場合には、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度範囲がθ２ｄである複数ビューの投影データＰ２ｄを位置Ｌ２での第２の投影データとして収集する。そして、位置Ｌ２での第２のスキャンが終了すると、スキャンすべき次の位置Ｌ３があるか否かを判定し次の位置Ｌ３があるときには、管電圧Ｖを切り換えるとともに撮影テーブル４の位置Ｌを変更し、変更が完了し次第、位置Ｌ３での第１のスキャンが開始される。一方、スキャンすべき次の位置Ｌ３がない場合には、スキャン処理を終了する。
【００９１】
スキャン処理が終了すると、中央処理装置３０における画像生成部３０ｅが第１の投影データと第２の投影データとを再構成処理して、スキャンに用いたＸ線の種類が異なる同一スライスを表す２種類の断層像を生成し、この２種類の断層像間で重み付け減算処理を行い、強調画像として、主に軟部組織が強調された画像や、主に骨部組織が強調された画像などを生成する（Ｓ１３）。このようにして生成された強調画像は、記憶装置３３に記憶される。
【００９２】
そして、表示装置３２は、中央処理装置３０からの指令に基づき、記憶装置３３に記憶されている被検体６の強調画像、その他の各種情報を表示する（Ｓ１４）。
【００９３】
このような本実施形態によれば、心拍周期特定部３０ｂにより第１のスキャンを行う前に被検体６の心拍周期が特定され、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃにより第１のスキャン開始から第２のスキャン開始までの時間間隔が上記特定された心拍周期と略同じ時間に設定され、スキャン制御部３０ａにより、第１のスキャンが行われる心位相の範囲と第２のスキャンが行われる心位相の範囲とを略一致させるべく、回転部２７を一定の回転周期で回転させながら第１のスキャンと第２のスキャンとを上記設定された時間間隔で開始しそれぞれ１心拍周期以内でスキャンするよう回転部２７が制御されるので、スキャンしている間の被検体６の心拍運動に伴う時間的変化が互いに略同じである２種類の投影データ、すなわち、被検体６の上記時間的変化が再構成した断層像上で互いに略同じ歪として現れ、その被検体６の時間的変化が断層像間における差異としては現れない２種類の投影データを、連続する２回のスキャンのみで収集することができ、被検体６をエネルギー分布が異なる２種類のＸ線でそれぞれスキャンするＸ線ＣＴ装置において、被検体６への負担を抑えつつ、簡便な制御により、これらのスキャンによって得られる同一スライスを表す２種類の断層像間における被検体６の位置ずれを低減することが可能となる。
【００９４】
また、本実施形態によれば、心電同期撮影を適用した場合のように心位相そのものを把握してスキャン毎に心位相を確かめる必要がなく、心拍周期だけを把握してスキャン開始の時間間隔を初期に一度だけ設定すればよいので、スキャンの制御を簡便に行うことができる。
【００９５】
また、本実施形態によれば、回転周期設定部３０ｄが、回転部２７の回転周期を、ハーフスキャンの場合には、特定された心拍周期と略同じ周期に設定し、フルスキャンの場合には、特定された心拍周期から管電圧の切換え所要時間を減算してなる周期に設定するので、同じ位置Ｌでの第１のスキャンおよび第２のスキャンによって得られる第１の投影データと第２の投影データのビュー角度の範囲（位置）を互いに可能な限り近づけることができ、同一スライスを表す２種類の断層像間における被検体６の位置ずれをより低減することが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態によれば、被検体６の変動が穏やかでない心位相、すなわち、拡張期以外の心位相を含む心位相範囲であっても投影データを収集することができる。つまり、被検体６の変動が穏やかな心位相帯を狙って投影データを収集する必要がない。これは、本実施形態が、特定の心位相帯における被検体６の断層像を得るという観点や被検体ぶれによる画像歪が存在しない被検体６の断層像を得るという観点ではなく、比較対象となる２種類の断層像間において被検体６の位置ずれに基づく差異が低減されるような断層像を得るという観点によるものだからである。もっとも、投影データをコンボリューション逆投影法等により再構成する場合には、投影データ全体に対する被検体６の変動期間に収集される投影データの割合が比較的小さければ、その変動に伴う画像上の変化は平滑化され、被検体６の位置ずれに基づく画像歪は断層像上で目立たなくなる傾向にある。よって、本実施形態は、このような画像再構成処理の性質をうまく利用したものとも言える。
【００９７】
（第２の実施形態）
本発明の他の実施形態によるＸ線ＣＴ装置について説明する。
【００９８】
本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１は、基本的に、第１の実施形態と略同じ構成を有しているが、第１の実施形態とは以下の点で異なる。第１の実施形態においては、スキャン制御部３０ａは、複数の位置Ｌ１，Ｌ２，…において、第１のスキャンを開始するときの回転部２７の位置を特に制御せず、位置Ｌが変更された場合には、その変更が完了次第、その変更後の位置での第１のスキャンを開始するものであるが、本実施形態においては、スキャン制御部３０ａは、複数の位置Ｌ１，Ｌ２，…において、第１のスキャンを開始するときの回転部２７の回転位置を同じ位置に揃えるものである。すなわち、本実施形態におけるスキャン制御部３０ａは、撮影テーブル４の位置Ｌの変更が完了しても、回転部２７の回転位置が、前回の第１のスキャンを開始した所定の位置に戻るまで第１のスキャンの開始を待つものである。なお、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１の全体構成は、基本的に図１に示す第１の実施形態における構成と同じであるため説明を省略する。
【００９９】
図８は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー図である。また、図９および図１０は、本実施形態によるスキャン処理のタイムチャートを示した図であり、図９はスキャンモードがハーフスキャンモードである場合について、図１０はスキャンモードがフルスキャンモードである場合についてそれぞれ示している。
【０１００】
まず、オペレータによって、入力装置３１に本スキャン条件の各設定項目が入力され、中央処理装置３０に出力される（Ｓ２１）。
【０１０１】
そして、スキャン制御部３０ａは、走査ガントリ２と撮影テーブル４へ制御信号を出力し、撮影テーブル４の位置を最初にスキャンするときの位置Ｌ１に合わせるとともに、走査ガントリ２の回転部２７の回転を開始させる（Ｓ２２）。
【０１０２】
スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびコリメータコントローラ２６へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に設定するとともに、Ｘ線管２０からのＸ線が適切に成形されるように、コリメータ２２を制御する（Ｓ２３）。
【０１０３】
心拍周期特定部３０ｂは、心電計５から取得した心拍周期を表す情報に基づいて被検体６の心拍周期Ｔｈを特定する（Ｓ２４）。
【０１０４】
スキャン開始時間間隔設定部３０ｃは、第１のスキャン開始から第２のスキャン開始までの時間間隔Ｔｓを、特定された心拍周期Ｔｈ３と同じ時間Ｔｓ３に設定する（Ｓ２５）。また、回転周期設定部３０ｄは、ハーフスキャンモードでは、回転部２７の回転周期Ｔｒを、特定された心拍周期Ｔｈ３と同じ所定周期Ｔｒ３に設定し、フルスキャンモードでは、回転部２７の回転周期Ｔｒを、特定された心拍周期Ｔｈ３からＸ線の切換え所要時間Ｔｃ３を減算してなる所定周期Ｔｒ４に設定する（Ｓ２６）。
【０１０５】
例えば、心拍周期Ｔｈ３＝１．０秒（心拍数＝６０／分），Ｘ線の切換え所要時間Ｔｃ３＝０．２秒のとき、ハーフスキャンモードでは、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ３＝１．０秒，回転周期Ｔｒ３＝１．０秒、フルスキャンモードでは、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ４＝１．０秒，回転周期Ｔｒ４＝１．０−０．２＝０．８秒となるように設定する。
【０１０６】
スキャン制御部３０ａは、回転コントローラ２８へ制御信号を出力し、回転部２７の回転周期を回転周期設定部３０ｄにより設定された周期となるように回転を制御する（Ｓ２７）。
【０１０７】
スキャン制御部３０ａは、すべての準備が整ったら、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、第１のスキャンを行う（Ｓ２８）。このとき、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ３ａである複数ビューの投影データＰ３ａを第１の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ４ａである複数ビューの投影データＰ４ａを第１の投影データとして収集する。
【０１０８】
第１のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第２の管電圧Ｖ２に切り換える（Ｓ２９）。回転部２７は、この管電圧の切換えの間に、ハーフスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｃ３×３６０／Ｔｒ３）である角度範囲θｃ３だけ回転し、フルスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｃ３×３６０／Ｔｒ４）である角度範囲θｃ４だけ回転する。
【０１０９】
そして、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、第２のスキャンを行う（Ｓ３０）。第２のスキャンは、第１のスキャンを開始した時点から、設定された時間間隔をおいて開始する。このとき、第１のスキャンと同様に、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ３ｂである複数ビューの投影データＰ３ｂを第２の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ４ｂである複数ビューの投影データＰ４ｂを第２の投影データとして収集する。
【０１１０】
第２のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、入力された撮影区間に基づいて、スキャンすべき次の位置があるか否かを判定する（Ｓ３１）。ここで、スキャンすべき次の位置がないと判定された場合には、スキャン処理を終了する。一方、次にスキャンすべき次の位置があると判定された場合には、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５および撮影テーブル４へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に切り換えるとともに、撮影テーブル４の位置Ｌを次の位置Ｌ２へ変更する（Ｓ３２）。回転部２７は、撮影テーブル４を変更する間に、撮影テーブル４の変更所要時間をＴｔ５として、ハーフスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｔ３×３６０／Ｔｒ５）である角度範囲θｔ３だけ回転し、フルスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｔ３×３６０／Ｔｒ６）である角度範囲θｔ４だけ回転する。
【０１１１】
撮影テーブル４の位置の変更が完了したらステップＳ２８へ戻る。ここで、スキャン制御部３０ａは、回転部２７の回転位置が位置Ｌ１で第１のスキャンを開始したときと同じ所定の回転位置に戻るまで待機し（Ｓ３３）、回転部２７の回転位置がその所定の位置に戻った時点で位置Ｌ２での第１のスキャンを開始する。図におけるＴｗ３，Ｔｗ４はその待機時間、θｃ３，θｃ４はその待機時間の間に回転部２７が回転する回転角度をそれぞれ示している。この第１のスキャンにおいては、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ３ｃである複数ビューの投影データＰ３ｃを位置Ｌ２での第１の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度範囲がθ４ｃである複数ビューの投影データＰ４ｃを位置Ｌ２での第１の投影データとして収集する。そして、管電圧Ｖの切換えの後、位置Ｌ２での第２のスキャンを行い、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ３ｄである複数ビューの投影データＰ３ｄを位置Ｌ２での第２の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度範囲がθ４ｄである複数ビューの投影データＰ４ｄを位置Ｌ２での第２の投影データとして収集する。そして、位置Ｌ２での第２のスキャンが終了すると、スキャンすべき次の位置Ｌ３があるか否かを判定し次の位置Ｌ３があるときには、管電圧Ｖを切り換えるとともに撮影テーブル４の位置Ｌを変更し、変更完了後、回転部２７の回転位置が上記の所定の位置に戻ってきた時点で位置Ｌ３での第１のスキャンが開始される。一方、スキャンすべき次の位置Ｌ３がない場合には、スキャン処理を終了する。
【０１１２】
なお、スキャン処理が終了した後の処理（Ｓ３４〜Ｓ３５）は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１１３】
このような本実施形態によれば、スキャン制御部３０ａが、複数の位置Ｌ１，Ｌ２，…において、第１のスキャンを開始するときの回転部２７の回転位置を同じ位置に揃えるので、複数の位置Ｌ１，Ｌ２，…において、互いに略同じ心位相およびビュー角度の範囲に対応した投影データ、すなわち、心拍運動に伴う被検体６の変動パターンが再構成した断層像上で互いに略同様な画像上の特徴として現れる投影データを収集することができる。これにより、例えば、異なる位置Ｌでスキャンして得られた断層像同士を比較する際には、心拍運動に伴う被検体６の変動による画像ぶれの少ない断層像同士で比較を行うことができ、また、これらの断層像を基にボリュームデータ（ｖｏｌｕｍｅ  ｄａｔａ）を生成する際には、当該変動による画像の歪が抑制されたボリュームデータを生成することができる。特に、ハーフスキャンの場合には、フルスキャンの場合と異なり対向ビューの投影データが存在しないため、再構成の際に被検体６の変動が平滑化され難く、このような変動が断層像上で現れやすいことから、本実施形態による効果はより大きくなる。
【０１１４】
（第３の実施形態）
本発明のまた他の実施形態によるＸ線ＣＴ装置について説明する。
【０１１５】
本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１は、基本的に、第１の実施形態と略同じ基本構成を有しているが、第１の実施形態とは以下の点で異なる。すなわち、第１の実施形態では、回転周期設定部３０ｄは、回転部２７の回転周期Ｔｒを特定した心拍周期Ｔｈ１に基づく所定周期に設定するものであるが、本実施形態では、回転周期設定部３０ａは、回転部２７の回転周期Ｔｒを特定した心拍周期Ｔｈ１とは無関係に適当な周期に設定するものである。なお、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１の全体構成は、基本的に図１に示す第１の実施形態における構成と同じであるため説明を省略する。
【０１１６】
これより、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１を用いたＸ線ＣＴ撮影方法について説明する。
【０１１７】
図１１は、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー図である。また、図１２および図１３は、本実施形態によるスキャン処理のタイムチャートを示した図であり、図１２はスキャンモードがハーフスキャンモードである場合について、図１３はスキャンモードがフルスキャンモードである場合についてそれぞれ示している。
【０１１８】
まず、オペレータによって、入力装置３１に本スキャン条件の各設定項目が入力され、中央処理装置３０に出力される（Ｓ４１）。
【０１１９】
そして、中央処理装置３０のスキャン制御部３０ａは、走査ガントリ２と撮影テーブル４へ制御信号を出力し、撮影テーブル４の位置を最初にスキャンするときの位置Ｌ１に合わせるとともに、走査ガントリ２の回転部２７の回転を開始させる（Ｓ４２）。
【０１２０】
スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびコリメータコントローラ２６へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に設定するとともに、Ｘ線管２０からのＸ線が適切に成形されるように、コリメータ２２を制御する（Ｓ４３）。
【０１２１】
心拍周期特定部３０ｂは、心電計５から取得した心拍周期を表す情報に基づいて被検体６の心拍周期Ｔｈを特定する（Ｓ４４）。
【０１２２】
スキャン開始時間間隔設定部３０ｃは、スキャン開始の時間間隔Ｔｓを、特定された心拍周期Ｔｈ５と同じ周期Ｔｓ５に設定する（Ｓ４５）。また、回転周期設定部３０ｄは、回転部２７の回転周期Ｔｒを適当な周期に設定する。例えば、ハーフスキャンモードでは、プリセット（ｐｒｅｓｅｔ）されている周期Ｔｒ５、フルスキャンモードでは、プリセットされている周期Ｔｒ６に設定する（Ｓ４６）。
【０１２３】
例えば、心拍周期Ｔｈ５＝１．０秒（心拍数＝６０／分），Ｘ線の切換え所要時間Ｔｃ５＝０．２秒のとき、ハーフスキャンモードでは、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ５＝１．０秒，回転周期Ｔｒ５＝１．２秒、フルスキャンモードでは、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ６＝１．０秒，回転周期Ｔｒ６＝０．４秒となるように設定する。
【０１２４】
スキャン制御部３０ａは、回転コントローラ２８へ制御信号を出力し、回転部２７の回転周期を回転周期設定部３０ｄにより設定された周期となるように回転を制御する（Ｓ４７）。
【０１２５】
スキャン制御部３０ａは、すべての準備が整ったら、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、第１のスキャンを行う（Ｓ４８）。このとき、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ５ａである複数ビューの投影データＰ５ａを第１の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ６ａである複数ビューの投影データＰ６ａを第１の投影データとして収集する。
【０１２６】
第１のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第２の管電圧Ｖ２に切り換える（Ｓ４９）。回転部２７は、この管電圧の切換えの間に、（管電圧の切換え所要時間×３６０度／回転周期）となる回転角度だけ回転する。すなわち、ハーフスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｃ５×３６０／Ｔｒ５）である角度範囲θｃ５だけ回転し、フルスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｃ６×３６０／Ｔｒ６）である角度範囲θｃ６だけ回転する。
【０１２７】
そして、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、第２のスキャンを行う（Ｓ５０）。第２のスキャンは、第１のスキャンを開始した時点から、設定された時間間隔をおいて開始する。このとき、第１のスキャンと同様に、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ５ｂである複数ビューの投影データＰ５ｂを第２の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ６ｂである複数ビューの投影データＰ６ｂを第２の投影データとして収集する。
【０１２８】
第２のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、入力された撮影区間に基づいて、スキャンすべき次の位置があるか否かを判定する（Ｓ５１）。ここで、スキャンすべき次の位置がないと判定された場合には、スキャン処理を終了する。一方、次にスキャンすべき次の位置があると判定された場合には、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５および撮影テーブル４へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に切り換えるとともに、撮影テーブル４の位置Ｌを次の位置Ｌ２へ変更する（Ｓ５２）。回転部２７は、この撮影テーブル４の変更の間に、（撮影テーブルの変更所要時間×３６０度／回転周期）となる回転角度だけ回転する。すなわち、撮影テーブル４の変更所要時間をＴｔ５とすると、ハーフスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｔ５×３６０／Ｔｒ５）である角度範囲θｔ５だけ回転し、フルスキャンモードでは、回転角度が（Ｔｔ６×３６０／Ｔｒ６）である角度範囲θｔ６だけ回転する。
【０１２９】
撮影テーブル４の位置の変更が完了したらステップＳ８へ戻り、位置Ｌ２での第１のスキャンを新たに開始する。このとき、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ５ｃである複数ビューの投影データＰ５ｃを位置Ｌ２での第１の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度範囲がθ６ｃである複数ビューの投影データＰ６ｃを位置Ｌ２での第１の投影データとして収集する。そして、管電圧Ｖの切換えの後、位置Ｌ２での第２のスキャンを行い、ハーフスキャンモードでは、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ５ｄである複数ビューの投影データＰ５ｄを位置Ｌ２での第２の投影データとして収集し、フルスキャンモードでは、３６０度のビュー角度分に相当する、ビュー角度範囲がθ６ｄである複数ビューの投影データＰ６ｄを位置Ｌ２での第２の投影データとして収集する。そして、位置Ｌ２での第２のスキャンが終了すると、スキャンすべき次の位置Ｌ３があるか否かを判定し次の位置Ｌ３があるときには、管電圧Ｖを切り換えるとともに撮影テーブル４の位置Ｌを変更し、変更が完了し次第、位置Ｌ３での第１のスキャンが開始される。一方、スキャンすべき次の位置Ｌ３がない場合には、スキャン処理を終了する。
【０１３０】
なお、スキャン処理が終了した後の処理（Ｓ５３〜Ｓ５４）は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１３１】
このような本実施形態によれば、回転部２７の回転周期Ｔｒを、特定された心拍周期Ｔｈ１とは無関係に適当な周期に設定するので、回転周期Ｔｒを他の事情に合わせて自由に設定したり、固定したりすることができる。例えば、設定されたスキャン開始の時間間隔で第１のスキャンと第２のスキャンを行う場合に、第１のスキャン終了後における管電圧Ｖの切換え完了直後に第２のスキャンが開始されるように回転周期Ｔｒを設定すれば、１回のスキャン時間を可能な限り長くとることができ、得られる断層像の画質をより向上させることが可能となる。
【０１３２】
（第４の実施形態）
本発明のさらに他の実施形態によるＸ線ＣＴ装置について説明する。
【０１３３】
本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１は、基本的に、第１の実施形態と略同じ基本構成を有しているが、第１の実施形態とは以下の点で異なる。第１の実施形態では、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃおよび回転周期設定部３０ｄは、最初のスキャンを開始する前に特定した心拍周期Ｔｈに基づいて、スキャン開始の時間間隔Ｔｓおよび回転部２７の回転周期Ｔｒを設定するものであり、スキャン制御部３０ａは、複数の位置Ｌ１，Ｌ２，…において、同じ時間間隔及び回転周期でスキャンするものであるが、本実施形態では、心拍周期特定部３０ｂは、少なくとも位置Ｌを変更する度に被検体６の心拍周期Ｔｈを特定するものであり、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃは、位置Ｌを変更する度に、スキャン開始の時間間隔Ｔｓを当該特定された直近の心拍周期Ｔｈと略同じ周期に設定するものであり、回転周期設定部３０ｄは、位置Ｌを変更する度に、回転周期Ｔｒを当該直近の心拍周期に基づく所定周期に設定するものである。より具体的には、本実施形態において、心拍周期特定部３０ｂは、位置Ｌを次の位置に変更するまでの間に、被検体６の心拍周期Ｔｈを特定するものであり、回転周期設定部３０ｄは、位置Ｌを次の位置に変更するまでの間に、特定された直近の心拍周期Ｔｈに基づく所定周期を設定するものであり、スキャン制御部３０ａは、位置Ｌを次の位置に変更するまでの間に、回転周期Ｔｒを当該設定された回転周期に近づける制御を開始するものである。
【０１３４】
これより、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置１を用いたＸ線ＣＴ撮影方法について説明する。
【０１３５】
図１４は、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー図である。また、図１５は、本実施形態によるスキャン処理のタイムチャートをハーフスキャンモードの場合について示した図である。
【０１３６】
まず、オペレータによって、入力装置３１に本スキャン条件の各設定項目が入力され、中央処理装置３０に出力される（Ｓ６１）。
【０１３７】
そして、スキャン制御部３０ａは、走査ガントリ２と撮影テーブル４へ制御信号を出力し、撮影テーブル４の位置を最初にスキャンするときの位置Ｌ１に合わせるとともに、走査ガントリ２の回転部２７の回転を開始させる（Ｓ６２）。
【０１３８】
スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびコリメータコントローラ２６へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に設定するとともに、Ｘ線管２０からのＸ線が適切に成形されるように、コリメータ２２を制御する（Ｓ６３）。
【０１３９】
心拍周期特定部３０ｂは、心電計５から取得した心拍周期を表す情報に基づいて被検体６の心拍周期Ｔｈを特定する（Ｓ６４）。
【０１４０】
スキャン開始時間間隔設定部３０ｃは、スキャン開始の時間間隔Ｔｓを、特定された心拍周期Ｔｈ７と同じ時間Ｔｓ７に設定する（Ｓ６５）。また、回転周期設定部３０ｄは、回転部２７の回転周期Ｔｒを、特定された心拍周期Ｔｈ７と同じ所定周期Ｔｒ７に設定する（Ｓ６６）。
【０１４１】
例えば、心拍周期Ｔｈ７＝１．０秒（心拍数＝６０／分），Ｘ線の切換え所要時間Ｔｃ７＝０．２秒のとき、スキャン開始の時間間隔Ｔｓ７＝１．０秒，回転周期Ｔｒ７＝１．０秒となるように設定する。
【０１４２】
スキャン制御部３０ａは、回転コントローラ２８へ制御信号を出力し、回転部２７の回転周期を回転周期設定部３０ｄにより設定された周期となるように回転を制御する（Ｓ６７）。
【０１４３】
スキャン制御部３０ａは、すべての準備が整ったら、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、第１のスキャンを行う（Ｓ６８）。このとき、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ７ａである複数ビューの投影データＰ７ａを第１の投影データとして収集する。
【０１４４】
第１のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第２の管電圧Ｖ２に切り換える（Ｓ６９）。回転部２７は、この管電圧の切換えの間に、回転角度が（Ｔｃ７×３６０／Ｔｒ７）である角度範囲θｃ７だけ回転する。
【０１４５】
そして、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４へ制御信号を出力し、第２のスキャンを行う（Ｓ７０）。第２のスキャンは、第１のスキャンを開始した時点から、設定された時間間隔をおいて開始する。このとき、第１のスキャンと同様に、１８０度＋Ｘ線のファン角αのビュー角度分に相当する、ビュー角度の範囲がθ７ｂである複数ビューの投影データＰ７ｂを第２の投影データとして収集する。
【０１４６】
第２のスキャンが終了すると、スキャン制御部３０ａは、入力された撮影区間に基づいて、スキャンすべき次の位置があるか否かを判定する（Ｓ７１）。ここで、スキャンすべき次の位置がないと判定された場合には、スキャン処理を終了する。一方、次にスキャンすべき次の位置があると判定された場合には、スキャン制御部３０ａは、Ｘ線コントローラ２５および撮影テーブル４へ制御信号を出力し、Ｘ線管２０の管電圧Ｖを第１の管電圧Ｖ１に切り換えるとともに、撮影テーブル４の位置Ｌを次の位置Ｌ２へ変更する（Ｓ７２）。回転部２７は、この撮影テーブル４の位置を変更している間に、撮影テーブル４の変更所要時間をＴｔ７として、回転角度が（Ｔｔ７×３６０／Ｔｒ７）である角度範囲θｔ７だけ回転する。
【０１４７】
そして、ステップＳ６４に戻り、スキャン制御部３０ａは、撮影テーブル４の位置Ｌを次の位置Ｌ２に変更するまでの間に、心拍周期特定部３０ｂ、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃ、回転周期設定部３０ｄに制御信号を出力する。すると、位置Ｌを位置Ｌ２に変更するまでの間、すなわち、撮影テーブル４の移動中に、心拍周期特定部３０ｂは、被検体６の心拍周期Ｔｈを特定し、スキャン開始時間間隔設定部３０ｃは、スキャン開始の時間間隔Ｔｓを、特定された直近の心拍周期Ｔｈ７′と略同じ時間Ｔｓ７′に設定し（Ｓ６５）、回転周期設定部３０ｄは、回転周期Ｔｒを、特定された直近の心拍周期Ｔｈ７′と略等しい周期Ｔｒ７′に設定する（Ｓ６６）。
【０１４８】
そして、スキャン制御部３０ａは、回転部２７の回転周期Ｔｒを当該設定された回転周期Ｔｒ７′に近づける制御を開始し（Ｓ６７）、撮影テーブル４の位置の変更が完了する前に回転部２７の回転周期Ｔｒを新たに設定された回転周期Ｔｒ７′にする。
スキャン制御部３０ａは、撮影テーブル４の位置の変更が完了した直後に、Ｘ線コントローラ２５およびデータ収集部２４に制御信号を出力し、第１のスキャンを開始する（Ｓ６８）。
【０１４９】
その後は、上記フローに沿ってスキャンすべき位置がなくなるまで各ステップを繰り返す。なお、スキャン処理が終了した後の処理（Ｓ７３〜Ｓ７４）は、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【０１５０】
このような本実施形態によれば、位置Ｌを変更する度に、被検体６の心拍周期Ｔｈが特定され、スキャン開始の時間間隔Ｔｓと回転部２７の回転周期Ｔｒとが更新されるので、時間間隔Ｔｓと回転周期Ｔｒを実際の心拍周期に基づいて決定される所定の周期に追従させることができ、心拍周期Ｔｈが時間の経過とともに変化した場合においても、同じ位置Ｌにおける第１の投影データと第２の投影データの心位相の範囲を略同じ範囲に保つことができる。
【０１５１】
なお、上記の各実施形態では、複数の位置Ｌ１，Ｌ２，…についてスキャンを行っているが、もちろん、単一の位置についてのみスキャンを行うようにしてもよい。
【０１５２】
また、上記の各実施形態では、Ｘ線を２種類としたが、Ｘ線ＣＴ撮影は、Ｘ線を３種類以上としてもよい。
【０１５３】
また、上記の各実施形態では、被検体にＸ線を照射しているが、他の放射線、例えば、ガンマ線等を照射するようにしてもよい。
【０１５４】
上記の各実施形態は、本発明を実施するための最良の形態の一例であり、本発明はこれらの実施形態に限定されない。すなわち、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、あらゆる変更、追加、組合せが可能である。
【０１５５】
また、コンピュータを本発明におけるスキャン制御手段、スキャン開始時間間隔設定手段および回転周期設定手段として機能させるためのプログラムも本発明の実施形態の一例である。なお、このプログラムは、インターネット（ｉｎｔｅｒｎｅｔ）等のネットワーク（ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して、ダウンロード（ｄｏｗｎｌｏａｄ）、配信等によって供給してもよいし、このプログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録して供給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の一実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図
【図２】本発明の一実施形態によるＸ線検出部の構成を示す図
【図３】本発明の一実施形態によるＸ線管、コリメータ、およびＸ線検出部の相互関係を示す図
【図４】本発明の一実施形態によるＸ線管、コリメータ、およびＸ線検出部の相互関係を示す図
【図５】本発明の一実施形態によるＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー図
【図６】本発明の一実施形態によるハーフスキャンモードでのスキャン処理のタイムチャートを示す図
【図７】本発明の一実施形態によるフルスキャンモードでのスキャン処理のタイムチャートを示す図
【図８】本発明の他の実施形態によるＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー図
【図９】本発明の他の実施形態によるハーフスキャンモードでのスキャン処理のタイムチャートを示す図
【図１０】本発明の他の実施形態によるフルスキャンモードでのスキャン処理のタイムチャートを示す図
【図１１】本発明のまた他の実施形態によるＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー図
【図１２】本発明のまた他の実施形態によるハーフスキャンモードでのスキャン処理のタイムチャートを示す図
【図１３】本発明のまた他の実施形態によるフルスキャンモードでのスキャン処理のタイムチャートを示す図
【図１４】本発明のさらに他の実施形態によるＸ線ＣＴ装置を用いたＸ線ＣＴ撮影方法を示すフロー図
【図１５】本発明のさらに他の実施形態によるハーフスキャンモードでのスキャン処理のタイムチャートを示す図
【符号の説明】
【０１５７】
１  Ｘ線ＣＴ装置（Ｘ線ＣＴ装置）
２  走査ガントリ
３  操作コンソール
４  撮影テーブル
５  心電計
６  被検体（被検体）
７  Ｘ線
２０  Ｘ線管（Ｘ線発生部）
２１  Ｘ線管移動部
２２  コリメータ
２３  Ｘ線検出部（Ｘ線検出部）
２３ａ  Ｘ線検出素子
２４  データ収集部
２５  Ｘ線コントローラ
２６  コリメータコントローラ
２７  回転部（Ｘ線データ収集系）
２８  回転コントローラ
２９  ボア
３０  中央処理装置
３０ａ  スキャン制御部（スキャン制御手段）
３０ｂ  心拍周期特定部（心拍周期特定手段）
３０ｃ  スキャン開始時間間隔設定部（スキャン開始時間間隔設定手段）
３０ｄ  回転周期設定部（回転周期設定手段）
３０ｅ  画像生成部（画像生成手段）
３１  入力装置
３２  表示装置
３３  記憶装置
【図２】
2008264273.tif 000003
【図３】
2008264273.tif 000004
【図４】
2008264273.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008264273.tif 000012
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図８】
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