(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管から照射されたＸ線を検出して投影データに関する信号を出力するＸ線検出器と、
前記投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる補正部と、
前記投影データと前記補正部で変化させた前記ジオメトリ情報とに基づいて、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する再構成部と、
前記複数の異なるジオメトリ情報に対応する前記再構成画像の画質を表す画質評価値を求める画質評価部と、
前記画質評価値に基づいて、前記異なるジオメトリ情報のうち、前記画質が良くなるジオメトリ情報を決定する決定部と、
を備え、
前記ジオメトリ情報は、前記Ｘ線管の焦点位置から前記Ｘ線検出器までの距離である、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】
Ｘ線管から照射されたＸ線を検出して投影データに関する信号を出力するＸ線検出器と、
前記投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる補正部と、
前記投影データと前記補正部で変化させた前記ジオメトリ情報とに基づいて、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する再構成部と、
前記複数の異なるジオメトリ情報に対応する前記再構成画像の画質を表す画質評価値を求める画質評価部と、
前記画質評価値に基づいて、前記異なるジオメトリ情報のうち、前記画質が良くなるジオメトリ情報を決定する決定部と、
を備え、
前記ジオメトリ情報は、前記機器の回転軌道上の回転角度である、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項３】
Ｘ線管から照射されたＸ線を検出して投影データに関する信号を出力するＸ線検出器と、
前記投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる補正部と、
前記投影データと前記補正部で変化させた前記ジオメトリ情報とに基づいて、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する再構成部と、
前記複数の異なるジオメトリ情報に対応する前記再構成画像の画質を表す画質評価値を求める画質評価部と、
前記画質評価値に基づいて、前記異なるジオメトリ情報のうち、前記画質が良くなるジオメトリ情報を決定する決定部と、
を備え、
前記補正部は、前記機器の最大変位量に基づいて、前記ジオメトリ情報を変化させる範囲を設定する、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項４】
Ｘ線管から照射されたＸ線を検出して投影データに関する信号を出力するＸ線検出器と、
前記投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる補正部と、
前記投影データと前記補正部で変化させた前記ジオメトリ情報とに基づいて、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する再構成部と、
前記複数の異なるジオメトリ情報に対応する前記再構成画像の画質を表す画質評価値を求める画質評価部と、
前記画質評価値に基づいて、前記異なるジオメトリ情報のうち、前記画質が良くなるジオメトリ情報を決定する決定部と、
を備え、
前記補正部は、前記機器の回転速度に基づいて、前記ジオメトリ情報を変化させる範囲を設定する、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項５】
Ｘ線管から照射されたＸ線を検出して投影データに関する信号を出力するＸ線検出器と、
前記投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる補正部と、
前記投影データと前記補正部で変化させた前記ジオメトリ情報とに基づいて、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する再構成部と、
前記複数の異なるジオメトリ情報に対応する前記再構成画像の画質を表す画質評価値を求める画質評価部と、
前記画質評価値に基づいて、前記異なるジオメトリ情報のうち、前記画質が良くなるジオメトリ情報を決定する決定部と、
を備え、
前記補正部は、前記機器の回転における少なくとも１周に亘る、実際のジオメトリ情報の理論上のジオメトリ情報に対する周期的な変位パターンを周波数成分で変化させる、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項６】
Ｘ線管から照射されたＸ線を検出して投影データに関する信号を出力するＸ線検出器と、
前記投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる補正部と、
前記投影データと前記補正部で変化させた前記ジオメトリ情報とに基づいて、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する再構成部と、
前記複数の異なるジオメトリ情報に対応する前記再構成画像の画質を表す画質評価値を求める画質評価部と、
前記画質評価値に基づいて、前記異なるジオメトリ情報のうち、前記画質が良くなるジオメトリ情報を決定する決定部と、
を備え、
前記決定部は、前記画質が良くなるジオメトリ情報を、前記Ｘ線検出器のＸ線検出素子の列ごとに確定させる、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記投影データの収集に関する機器は、前記Ｘ線管と、前記Ｘ線検出器と、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器を支持する回転部とのうち、少なくとも１つである、
請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記画質評価部は、前記画質評価値が極大となることを前記画質が良くなることとする、
請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記画質評価部は、前記画質評価値が閾値処理によって所定の基準を満たすと判定されることを前記画質が良くなることとする、
請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記ジオメトリ情報は、ファントムをスキャンして得られる投影データを用いて生成された再構成画像に基づいて求まり、
前記再構成部は、検査の対象となる被検体の再構成画像を生成する場合に、前記ジオメトリ情報を用いる、
請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記ジオメトリ情報は、第１の被検体をスキャンして得られる投影データを用いて生成された再構成画像に基づいて求まり、
前記再構成部は、第２の被検体の再構成画像を生成する場合に、前記投影データを用いて求めた前記ジオメトリ情報を用いる、
請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、高速スキャンによって撮像時間を短縮することを目的として、Ｘ線管やＸ線検出器などを保持している回転フレームの回転速度が高速化している。回転速度が高速化すると、望まない変位が発生することがある。望まない変位とは、例えば、振動によるブレや、歪み、ねじれ、回転速度のムラなどによって発生する変位である。望まない変位は、例えば、出力される画像の分解能の劣化やアーチファクトの発生の原因となる。
【０００３】
従来のＸ線ＣＴ装置には、画像分解能の劣化を防ぐため、例えば、回転機構の剛性を高くすることや、設置場所に強固に固定する、といった望まない変位を機械的に抑制することに取り組んだものがある。また、例えば、回転フレームや回転フレームに設置されたＸ線管、Ｘ線検出器などの回転系の変位を計測する計測器を設けて、計測器が取得する変位量に基づいて、画像再構成時に補正を行う、といった取り組みもある。
【０００４】
しかし、このような従来のＸ線ＣＴ装置では、望まない変位の機械的な抑制には装置の重量増加や大型化が伴うという問題があるため、製造コストの増加や備え付け作業の煩雑化が生じるおそれがある。また、計測器による回転系の変位の計測には、計測器が回転系の振動などの影響を受けない環境を担保する必要があり、かつ、測定器を設けることでコストが増加するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−６８７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、望まない変位による画質の劣化を防ぐことが容易な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】
【０００７】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出器と、補正部と、再構成部と、画質評価部と、決定部と、を備える。Ｘ線検出器は、Ｘ線管から照射されたＸ線を検出して投影データを出力する。補正部は、投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる。再構成部は、投影データと補正部で変化させたジオメトリ情報とに基づいて、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する。画質評価部は、異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像の画質を表す画質評価値を求める。決定部は、画質評価部と、画質評価値に基づいて、画質が良くなるジオメトリ情報を決定する。ジオメトリ情報は、Ｘ線管の焦点位置から前記Ｘ線検出器までの距離である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る、Ｘ線ＣＴ装置１のブロック図。
【図２】第１の実施形態に係る、再構成画像上のあるピクセル列に沿ったＣＴ値分布を示した図。
【図３】第１の実施形態に係る、回転軌道の半径方向に沿った、補正機能によるジオメトリ情報の変更を、Ｘ線管の焦点位置に関して説明する図。
【図４】第１の実施形態に係る、ファントムをスキャンしてからジオメトリ情報を確定するまでの流れを示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係る、回転軌道の半径方向に沿った、補正機能による回転角度ごとのジオメトリ情報の変更を、Ｘ線管の焦点位置に関して説明する図。
【図６】変形例２に係る、補正機能による回転方向のジオメトリ情報の変更を、Ｘ線管の焦点位置に関して説明する図。
【図７】変形例３に係る、回転角度とジオメトリ情報との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、入力インターフェイス回路１０と、制御回路２０と、高電圧発生器３１と、Ｘ線管３２と、Ｘ線検出器４１と、データ収集回路４２と、再構成回路５０と、記憶回路６０と、架台７０と、架台駆動部７１と、寝台８０と、ディスプレイ９０と、を備える。制御回路２０は、機能として、架台制御機能２０１と、Ｘ線制御機能２０２と、寝台制御機能２０３と、画質評価機能２０４と、補正機能２０５と、決定機能２０６と、を有する。寝台８０は、被検体を載置する天板８０１と、制御回路２０の寝台制御機能２０３によって制御される寝台駆動部８０２と、を有する。
【００１０】
入力インターフェイス回路１０は、マウス、トラックボール、ジョイスティック、押しボタン、タッチパネル、タッチパッド、キーボードなどで構成され、操作者による入力を受け付ける。入力インターフェイス回路１０は、例えば、検査予約や患者登録に必要な情報、あるいは撮影条件の情報の入力を受け付ける。
【００１１】
なお、入力インターフェイス回路１０をタッチパネルで構成する場合には、入力インターフェイス回路１０が、ディスプレイ９０の機能を兼ね備えるように構成しても構わない。
【００１２】
制御回路２０は、プロセッサである。以下の説明において用いる「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
【００１３】
本実施形態における、架台制御機能２０１と、Ｘ線制御機能２０２と、寝台制御機能２０３と、画質評価機能２０４と、補正機能２０５と、決定機能２０６とは、プロセッサ上で実行可能なプログラムの形態で、プロセッサの回路内に組み込まれた記憶領域または記憶回路６０に記憶されている。各機能に対応するプログラムを読み出した状態の制御回路２０は、図１の制御回路２０内に示された各機能を有することになる。図１は、架台制御機能２０１と、Ｘ線制御機能２０２と、寝台制御機能２０３と、画質評価機能２０４と、補正機能２０５と、決定機能２０６とをプロセッサである１つの制御回路２０が実現する一例である。
【００１４】
記憶回路６０は、磁気ディスク（例えばハードディスク）やフラッシュメモリ（例えばソリッドステートドライブ、ＵＳＢメモリ、メモリカード）、あるいは光学ディスク（例えばＣＤ、ＤＶＤ）に情報の読み書きを行う回路などで構成される。また、記憶回路６０がＸ線ＣＴ装置１を構成する他の構成物と接続する形態は、内部回路によって接続される形態に限らず、外部接続されていても構わない。外部接続される記憶回路６０は、例えばＵＳＢ接続による外付けハードディスクやＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルを介したＮＡＳ（Network Attached Storage）などである。なお、記憶回路６０は、特許請求の範囲における記憶部の一例である。
【００１５】
制御回路２０のＸ線制御機能２０２は、例えば、管電圧や管電流、撮影時間などの撮像条件に基づいて、高電圧発生器３１を制御する。撮像条件は、例えば、記憶回路６０にあらかじめ記憶されているスキャンプランの情報をＸ線制御機能２０２が読み出すことができる。また、図示しない、Ｘ線ＣＴ装置１の外部の病院情報システム（Hospital Information System：ＨＩＳ）や放射線科情報システム（Radiology Information System：ＲＩＳ）といった医用情報管理システムから、撮像条件を取得してもよい。さらには、入力インターフェイス回路１０が操作者から受け付けた入力情報を撮像条件として、Ｘ線制御機能２０２が高電圧発生器３１を制御するように構成してもよい。
【００１６】
高電圧発生器３１は、Ｘ線制御機能２０２による制御に基づいて高電圧を発生させ、Ｘ線管３２に供給する。
【００１７】
Ｘ線管３２は、Ｘ線をＸ線検出器４１に向けてＸ線を照射する。また、Ｘ線管３２の付近には、Ｘ線管３２から照射されるＸ線の照射範囲を調整するＸ線絞り３２１が設けられる。Ｘ線絞り３２１は、例えば、Ｘ線を遮蔽する材質で構成された複数枚の板状部材である。
【００１８】
回転部３３は、Ｘ線管３２やＸ線検出器４１を回転可能なように支持する支持部材である。例えば、Ｘ線管３２とＸ線検出器４１とが対向した状態で、ともに被検体の体軸周りの円軌道上を回転するRotate/Rotate方式をとる場合には、回転部３３は、Ｘ線管３２とＸ線検出器４１とを支持する。図１は、一例として、Rotate/Rotate方式のＸ線ＣＴ装置１を示している。以下の説明において、Ｘ線ＣＴ装置１は、Rotate/Rotate方式を前提として説明するが、Stationary/Rotate方式でもよい。Stationary/Rotate方式のＸ線ＣＴ装置１は、被検体の体軸周りを取り囲むようにＸ線検出器４１が配置され、Ｘ線管３２が被検体周りの円軌道上を回転する。Stationary/Rotate方式のＸ線ＣＴ装置１の回転部３３は、Ｘ線管３２を支持する。
【００１９】
架台７０は、高電圧発生器３１とＸ線管３２とＸ線検出器４１とデータ収集回路４２とを含んで構成される。架台７０に含まれる構成物は、高電圧発生器３１とＸ線管３２とＸ線検出器４１とデータ収集回路４２とに限らず、他の構成物を含んでもよい。架台７０は、回転部３３の回転軸を所定の角度傾けて撮影を行うために、傾斜させられるように構成してもよい。以下、架台７０を傾斜させて被検体を撮影する際に設定する、水平方向に対する回転部３３の回転軸の傾き角度をチルト角度と呼ぶ。
【００２０】
制御回路２０の架台制御機能２０１は、架台駆動部７１を制御する。架台制御機能２０１は、例えば、回転速度やチルト角度に基づいて架台駆動部７１を制御する。回転速度は、例えば、回転部３３が１回転するのに要する時間を指定することによって設定される。回転速度やチルト角度の情報は、例えば、入力インターフェイス回路１０において受け付けてもよいし、外部の医用情報管理システムから取得してもよい。さらには、回転速度の既定値をあらかじめ定めて記憶回路６０に記憶させておき、撮像条件設定時に自動的に読み出してもよい。
【００２１】
架台駆動部７１は、架台制御機能２０１による制御に基づき、回転部３３を所定の回転速度で回転駆動させる。水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸とするとき、回転部３３は、Ｘ軸とＹ軸に直交するＺ軸を回転軸として、ＸＹ平面を回転駆動する。また、架台のチルト角度を変更する場合は、架台駆動部７１は、架台制御機能２０１による制御に基づき、架台７０を所定のチルト角度で傾ける。このとき、回転部３３は、Ｚ軸に対してチルト角度分傾いた回転軸周りに回転する。
【００２２】
Ｘ線検出器４１は、Ｘ線管３２から照射されて被検体を透過したＸ線、あるいは被検体を透過せずに入射してくるＸ線を検出する。Ｘ線検出器４１は、Ｘ線を検出するための複数のＸ線検出素子を有する。Ｘ線検出器４１は、ＸＹ平面に沿った方向に複数チャネルのＸ線検出素子を有する。ここで、Ｘ線検出器４１のＸＹ平面に沿った方向をチャネル方向と呼ぶこととする。また、Ｘ線検出器４１は、スライス方向に関して多列のＸ線検出素子を有するように構成してもよい。Ｘ線検出素子は、Ｘ線の強度に応じたアナログ信号をデータ収集回路４２に出力する。
【００２３】
データ収集回路４２は、例えば、積分アンプとＡ／Ｄ変換器とを含んで構成される。データ収集回路４２は、Ｘ線検出器４１により出力されるアナログ信号を、あらかじめ決められたデータの収集タイミングで積分アンプにおいて時分割する。このデータの収集タイミングは、例えば、先述した撮像条件に基づいて設定することができる。続いて、データ収集回路４２は、Ａ／Ｄ変換器により時分割されたアナログ信号を、ディジタルの投影データに変換する。以下では、このディジタル化された投影データのことを、単に投影データと呼ぶ。
【００２４】
再構成回路５０は、データ収集回路４２によって出力された投影データと、投影データの収集に関する機器の位置情報であるジオメトリ情報とに基づいて再構成画像を生成する。なお、再構成回路５０は、特許請求の範囲における再構成部の一例である。投影データの収集に関する機器は、例えば、Ｘ線管３２や、Ｘ線検出器４１や、回転部３３などである。再構成回路５０は、投影データに基づいて、例えばコンボリューション逆投影処理を行うことにより、再構成画像を生成する。再構成回路５０は、画像再構成のための逆投影処理において、Ｘ線管３２の焦点位置の情報に基づき、再構成画像の各画素に逆投影するＸ線検出素子のデータを決定する。ジオメトリ情報は、Ｘ線管３２の焦点位置を特定するための情報である。
【００２５】
ジオメトリ情報として扱うことが可能なパラメータは、回転部３３の回転角度ごとに無数存在するが、支配的な要素を選択して用いることができる。ジオメトリ情報は、例えば、Ｘ線管３２の焦点位置からＸ線検出器４１のＸ線検出素子までの距離である。また、ジオメトリ情報は、Ｘ線管３２の焦点位置から回転部３３の回転中心までの距離であってもよい。さらには、チルト角度やスライス面における上下左右の変位、Ｚ軸方向の変位をジオメトリ情報に含めてもよい。ジオメトリ情報としてどのような情報を用いるかは、投影データの収集に関する機器の駆動方式（例えば、ベルトドライブ、ダイレクトドライブなど）や、チルト角度を設定可能な架台を有するＸ線ＣＴ装置１であるか、投影データの収集に関する機器の回転が垂直面と水平面のいずれで行われているか、などの情報に基づいて定めることができる。
【００２６】
再構成回路５０が生成した再構成画像は、記憶回路６０に記憶される。あるいは、再構成画像は、図示しない、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）規格の医用画像データを取得して保存する画像保存通信システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication System）にネットワークインターフェースを介して送信し、記憶させてもよい。
【００２７】
ディスプレイ９０は、例えば、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル、有機エレクトロルミネッセンスパネルなど、任意の表示デバイスで構成される。ディスプレイ９０は、例えば、入力インターフェイス回路１０での入力を支援するＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示する。また、ディスプレイ９０は、例えば、再構成回路５０で生成した再構成画像やその再構成画像に画像処理を加えた画像を表示する。
【００２８】
寝台８０は、Ｘ線ＣＴ装置１の撮像領域に被検体を移動させる装置である。寝台８０は、上面に被検体を載置する天板８０１を有する。天板８０１は、寝台駆動部８０２により、天板８０１の長手方向に移動する。また、寝台８０は、寝台駆動部８０２が駆動することにより、上下方向に移動させられるように構成してもよい。
【００２９】
制御回路２０の寝台制御機能２０３は、寝台駆動部８０２を制御する。寝台制御機能２０３は、例えば、現在の天板８０１の位置に対して上下方向にどの程度移動させるかを定める移動量や床面などの基準点に対してどの程度の高さに変更するかを定める目標位置の情報に基づいて寝台駆動部８０２を制御する。移動量や目標位置の情報は、例えば、入力インターフェイス回路１０において受け付けてもよいし、外部の医用情報管理システムから取得してもよい。さらには、移動量や目標位置の既定値をあらかじめ定めて記憶回路６０に記憶させておき、撮像条件設定時に自動的に読み出し可能なようにしてもよい。
【００３０】
制御回路２０の画質評価機能２０４は、例えば、評価用のファントムをスキャンして得られる再構成画像に対して、画質を評価するために数値化した、画質を表す画質評価値を出力する。ファントムは、例えば、球状のビーズなどの構造物を有する。ビーズは、例えば、その周囲に充填された水やポリプロピレンなどの物質よりも再構成画像上で識別可能な程度にＸ線吸収量が高い、またはＸ線吸収量が低い物質で構成することが好ましい。Ｘ線吸収量が高い物質は、例えば、アルミニウムやプラスチックなどである。Ｘ線吸収量が低い物質は、例えば、空気である。また、ファントムのサイズや形状、および寝台８０への取り付け位置、さらにはファントムの内部のビーズの位置は、既知の情報として、例えば、記憶回路６０に記憶されて読み出し可能である。なお、画質評価機能２０４は特許請求の範囲における画質評価部の一例である。以下、球状のビーズを例にとって説明するが、ファントム内部に設けられた構造物の形状や大きさを限定することは意図していない。
【００３１】
画質評価機能２０４は、例えば、再構成画像の鮮鋭度を画質評価値として用いる。再構成画像の鮮鋭度とは、再構成画像に映し出される像の輪郭が、どの程度はっきりしているかを示す値である。
【００３２】
図２は、再構成画像の鮮鋭度を説明するための図である。横軸は、再構成画像の、ある１つのピクセル列を示す。縦軸は、各ピクセルに対応するＣＴ値である。ＣＴ値は、ピクセルごとに定まるので、ＣＴ値のピクセル列方向の分布は、本来離散的であるが、図２では連続的に変化するものとして示している。
【００３３】
図２において、ＰＥ点をエッジとして、ＣＴ値が急峻に変化するＣＴ値分布Ｄ１は、ファントム中の既知のビーズ位置から求まる、理論上のＣＴ値分布である。一方、ＣＴ値分布Ｄ１に比べて、ＰＥ点近傍でＣＴ値が緩やかに変化するＣＴ値分布Ｄ２は、実際にファントムをスキャンして得られる再構成画像に対応するＣＴ値分布である。ＣＴ値分布Ｄ２がＣＴ値分布Ｄ１と比較して、ＰＥ点で緩やかにＣＴ値が変化するのは、例えば、Ｘ線管３２またはＸ線検出器４１、あるいはそれらを支持する回転部３３など、投影データの収集に関する機器の望まない変位が生じるからである。望まない変位は、例として、振動によるブレや、歪み、ねじれ、回転速度のムラなどが挙げられる。
【００３４】
鮮鋭度を数値的に取り扱うため、例えば、ＣＴ値分布Ｄ２の下端をＢ１、上端をＢ２と定める。さらに、ＣＴ値分布Ｄ２のＰＥ点における接線Ｇの傾き角度をφと定める。接線Ｇは、図２において、一点鎖線で示した。接線ＧとＢ＝Ｂ１との交点と、接線ＧとＢ＝Ｂ２との交点との２交点の、ピクセル列方向の幅を変化領域Ｕと定める。変化領域Ｕは、ＣＴ値が変化する領域である。数式として表現すると、Ｕ＝（Ｂ２−Ｂ１）／tanφとなる。変化領域Ｕは、ＣＴ値が変化する点において、どれだけ急峻にＣＴ値分布が変化するかを示す。変化領域Ｕは値が小さいほどＣＴ値分布が急峻な変化をする。つまり、変化領域Ｕが小さいほど、鮮鋭度が高い。鮮鋭度として変化領域Ｕの値を用いることにより、鮮鋭度を数値的に扱うことができる。なお、鮮鋭度は、上述の変化領域Ｕの値に限らず、任意の指標を用いて構わない。
【００３５】
上述の手順に従って画質評価機能２０４により出力された画質評価値は、記憶回路６０に記憶され、適宜読み出し可能となる。
【００３６】
制御回路２０の補正機能２０５は、再構成回路５０が再構成画像を生成する際に用いるジオメトリ情報を変化させる。なお、補正機能２０５は、特許請求の範囲における補正部の一例である。また、本実施形態では、Ｘ線管３２の焦点位置からＸ線検出器４１の検出素子までの距離をジオメトリ情報として説明する。
【００３７】
補正機能２０５は、投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を変化させる。再構成回路５０は、補正機能２０５によって変化させられた異なるジオメトリ情報に対応する複数の再構成画像を生成する。補正機能２０５は、例えば、補正用ファントムの再構成画像を生成するためのジオメトリ情報を変化させる。補正機能２０５は、補正用ファントムの再構成画像を生成するためのジオメトリ情報を変化させ、後述する決定機能２０６が、画質が良くなるジオメトリ情報を決定する。決定されたジオメトリ情報は、検査の対象となる被検体の再構成画像を生成する際に用いる。
【００３８】
本実施形態において、最終的に決定されるジオメトリ情報は、投影データの収集に関する機器の回転軌跡の全周に亘ってジオメトリ情報を均等に変化させて求める。換言すると、スキャンにより得られる全てのビュー方向の投影データに関して、各ビュー方向のジオメトリ情報は同程度に変化させられる。なお、回転軌跡上で投影データが取得される角度範囲は、例えば、被検体に対して全方位からＸ線を照射するフルスキャンであれば、０度から３６０度までである。また、ハーフスキャンであれば、０度から（１８０度＋ファン角度）となる。以下では、フルスキャンを想定する。
【００３９】
図３は、回転軌道の半径方向に沿った、補正機能２０５によるジオメトリ情報の変更を、Ｘ線管３２の焦点位置に関して説明する図である。Ｘ線管３２の焦点位置は丸印で示した。Ｘ線管３２やＸ線検出器４１、回転部３３の回転中心をバツ印で示した。なお、Ｘ線絞り３２１は、図３においては、位置が変わらないものとして例示しているので、Ｘ線管３２の焦点位置が変化することによって、破線で示されたＸ線の照射範囲が変化している。
【００４０】
補正機能２０５は、回転軌道の半径方向に沿って、Ｘ線管３２の焦点位置からＸ線検出器４１の検出素子までの距離を変化させる。Ｘ線管３２の焦点位置は、例えば、現在設定されているＸ線管３２の焦点位置である位置Ｐを回転中心Ｏから最も離れたＸ線管３２の焦点位置である位置ａ１と回転中心に最も近いＸ線管３２の焦点位置である位置ｂ１との間で変化させる。換言すると、ジオメトリ情報は、位置ａ１からＸ線検出器４１の検出素子までの距離を最大値とし、位置ｂ１からＸ線検出器４１の検出素子までの距離を最小値とする。さらに言い換えると、図３に示す、位置ａ１と位置ｂ１との距離Ｒを所定の範囲とし、ジオメトリ情報は、距離Ｒの範囲内で補正機能２０５により変化させられる。ジオメトリ情報を変化させる範囲である距離Ｒは、例えば、Ｘ線管３２や、Ｘ線検出器４１、回転部３３などの投影データの収集に関する機器が、回転時に最大でどの程度、理論上の位置から変位するかを示す最大変位量に基づいて設定することができる。換言すると、最大変位量以下の範囲で、ジオメトリ情報を変化させる。例えば、Ｘ線管３２の焦点位置の最大変位量は、回転部３３が回転時の遠心力によって歪んだ時の変位量を、シミュレーションや実測の結果に基づいてあらかじめ計測しておくことができる。シミュレーションする場合においては、例えば架台７０のチルト角度の情報を用いてもよい。
【００４１】
決定機能２０６は、補正機能２０５によりジオメトリ情報を変化させて得られる再構成画像の画質評価値が、ジオメトリ情報を変化させる前よりも良くなる場合に、変更後のジオメトリ情報を、例えば、記憶回路６０に記憶させる。ジオメトリ情報の変更を繰り返し、決定機能２０６により最終的に決定されるジオメトリ情報を、再構成回路５０は実際の検査の対象となる被検体の投影データの再構成に用いる。ジオメトリ情報の変更は、例えば、再構成画像の画質評価値が極大となるまで繰り返す。再構成画像の画質評価値が極大となっているかは、補正機能２０５によって変更されたジオメトリ情報を用いて生成した再構成画像に対して、再び画質評価機能２０４による画質評価値の出力を行うという手順を繰り返し行うことによって判定する。また、ジオメトリ情報の更新は、再構成画像の画質評価値が、あらかじめ定める閾値以上になった時点で終了するようにしてもよい。さらに、例えば、画質評価値の極大点の探索と、画質指標値に対する閾値処理との双方を組み合わせて、ジオメトリ情報の更新を終了するかを判定するようにしてもよい。なお、ジオメトリ情報を変化させるときに、どの程度細かくジオメトリ情報の値を変化させるかは任意である。なお、決定機能２０６は、特許請求の範囲における決定部の一例である。
【００４２】
なお、図３では、ジオメトリ情報を変化させることによって、回転中心Ｏに対するＸ線管３２の焦点位置が変化している。しかしながら、あくまでも図３は例であり、ジオメトリ情報を変化させることは、Ｘ線検出器４１の位置を変化させることとみなしてもよい。また、Ｘ線管３２の焦点位置とＸ線検出器４１の位置とをともに変化させることとみなしてもよい。また、Ｘ線管３２のＸ線照射面側に備えられる、図示しないウエッジなどのＸ線管３２の周辺装置が変位した場合についても、Ｘ線管３２の位置を変化させることによって、実質的にジオメトリ情報のずれを補正することが可能である。
【００４３】
以上では、２次元的な画像再構成について説明したが、Ｘ線のＺ軸方向の広がりを考慮した３次元的な画像再構成においてジオメトリ情報の補正を行うことも可能である。３次元的な画像再構成とは、例えば、コーンビーム再構成である。コーンビーム再構成におけるジオメトリ情報の補正では、例えば、スライス方向の多列のＸ線検出素子のうち、ある列のジオメトリ情報に関して、上述したジオメトリ情報の変更を繰り返す。ある列において最終的に決定されたジオメトリ情報は、他の列に適用してもよい。つまり、チャネル方向の位置が同じであれば、既に最終的に決定されている他の列のジオメトリ情報を転用してもよい。また、チャネル方向の列ごとに、画質が良くなるジオメトリ情報の決定を行ってもよい。
【００４４】
なお、上述した、画質が良くなるジオメトリ情報の決定は、検査の対象となる被検体のスキャンの度に必ずしも要求されるものではない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１の備え付け作業が終了した後に、一度、回転速度などを含む複数の撮像条件の下で補正位置座標を取得しておけば、被検体が変わっても継続して用いることができる。ただし、例えばＸ線管３２やＸ線検出器４１のような重量が比較的大きい構造物の交換を行った場合は、再度、ジオメトリ情報の変更によって再構成画像の画質が良くなるかを試みることが好ましい。
【００４５】
図４は、ファントムのスキャンからジオメトリ情報の決定までの流れを示すフローチャートである。
【００４６】
ステップＳ１では、操作者によって寝台８０の天板８０１に載置されたファントムをスキャンする。ファントムをスキャンして得られた投影データは、再構成回路５０に送られる。
【００４７】
ステップＳ２では、再構成回路５０が、投影データに基づいて再構成画像を生成する。このとき再構成回路５０が再構成画像を生成する際に用いるジオメトリ情報は、例えば記憶回路６０にあらかじめ記憶されている初期値を用いる。
【００４８】
ステップＳ３では、画質評価機能２０４が、再構成回路５０により生成された再構成画像の画質を評価し、画質評価値を出力する。
【００４９】
ステップＳ４では、決定機能２０６が、再構成画像の画質がジオメトリ情報を変化させる前よりも良くなっているかを判定し、画質が十分であればステップＳ６に進む。画質評価値が極大となるジオメトリ情報を最終的なジオメトリとして確定する場合、例えば、ジオメトリ情報を変更して得られる画質評価値が、増加傾向から減少に転じることを契機として、再構成画像の画質が十分であると判定する。また、画質評価値が、あらかじめ定めた閾値を超えたジオメトリ情報を最終的なジオメトリとして確定する場合、ジオメトリ情報を変更して得られる画質評価値が閾値を超えたことを契機として、画質が十分であると判定する。決定機能２０６により画質が十分であると判定されると、ステップＳ６に進み、画質が十分でなければ、ステップＳ５に進む。
【００５０】
ステップＳ５では、補正機能２０５が、再構成画像を生成するためのジオメトリ情報を変更する。補正機能２０５によるジオメトリ情報の変更後、ステップＳ２に戻る。
【００５１】
ステップＳ６では、ジオメトリ情報を確定する。ステップＳ４において、画質評価値が極大となる場合を画質が十分であることとみなした場合は、画質評価値が極大となったジオメトリ情報を、最終的に検査の対象となる被検体の再構成画像の生成に用いるジオメトリ情報として確定する。ステップＳ４において、画質評価値があらかじめ定めた閾値を超えた場合を画質が十分であることと見なした場合は、最後に画質を評価した時点のジオメトリ情報を最終的に検査の対象となる被検体の再構成画像の生成に用いるジオメトリ情報として確定する。確定されたジオメトリ情報は、記憶回路６０に記憶され、一連のフローが終了する。
【００５２】
上述したフローのステップＳ２からＳ５において、反復処理を行っているが、反復処理を行う代わりに、例えば行列計算によって、一度に複数のジオメトリ情報について画質評価値を求め、画質が十分であるかを評価してもよい。
【００５３】
基本的には、ジオメトリ情報を確定するには、１スキャン、つまりＸ線管３２が１回転するうちに得られる投影データが取得されればよい。ただし、再構成画像にノイズが含まれていることが判明した場合には、再度、ジオメトリ情報を確定するためのフローを実行してもよい。また、２スキャン以上して得られる投影データに基づいて、フローチャートで説明したジオメトリ情報の確定を行ってもよい。
【００５４】
また、ステップＳ４において、再構成画像の画質が十分でなければステップＳ５に進んでジオメトリ情報の変更を行う流れとなっているが、所定の範囲内で設定され得るジオメトリ情報を全て試しても再構成画像の画質が十分であると評価されなかった場合は、試行したジオメトリの値のうち、再構成画像の画質が最良であるジオメトリ情報を最終的なジオメトリ情報として設定してもよい。
【００５５】
以上説明したＸ線ＣＴ装置１では、補正機能２０５は、評価用のファントムをスキャンして得られる投影データのジオメトリ情報を変化させることにより、画質が良くなるジオメトリ情報を求めていた。しかしながら、補正機能２０５が用いる投影データは、評価用のファントムをスキャンして得られるものに限らない。例えば、同一のＸ線ＣＴ装置１で以前に患者を被検体としてスキャンして得られる投影データを用いてもよい。この場合は、評価用ファントムと異なり、再構成画像の画質を判断する上で基準となるビーズなど対象物の位置が事前に分かっていないため、操作者が、例えば、入力インターフェイス回路１０などを介して、再構成画像上で基準となる領域を指定する。これにより、評価用ファントムを用いた場合と同様な効果を得ることができる。
【００５６】
上述した第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、画質評価機能２０４が、ファントムをスキャンして得た投影データに基づく再構成画像の画質を評価し、画質評価値を出力する。また、補正機能２０５は、画質評価機能２０４により出力された画質評価値に基づいて、ジオメトリ情報を確定する。最終的に確定されるジオメトリ情報は、検査の対象である被検体の再構成画像を再構成回路５０が生成するときに用いる。
【００５７】
これにより、Ｘ線ＣＴ装置１において、Ｘ線管３２やＸ線検出器４１、回転部３３など、投影データの収集に関する機器に望まない変位が生じても、その変位による再構成画像の画質の低下を低減することができる。また、望まない変位を検出するための測定器などを設ける必要がなく、計算処理によって画質向上を図ることができるため、従来のＸ線ＣＴ装置においても、本実施形態に係る画質評価機能２０４や補正機能２０５を実現することができる。
【００５８】
また、Ｘ線ＣＴ装置１は、画質評価機能２０４と補正機能２０５とによってジオメトリ情報を確定させる際に、ジオメトリ情報を所定の範囲内で変化させている。ジオメトリ情報を変化させる範囲は、例えば、Ｘ線管３２や、Ｘ線検出器４１、回転部３３など、投影データの収集に関する機器が回転時に動き得る構造上の最大変位量に基づいて設定される。これにより、無作為にパラメータを振って画質が向上する点を探す場合とは異なり、ジオメトリ情報を確定させるのに必要な計算量の増加を抑制することができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、補正機能２０５において、Ｘ線管３２の焦点位置の回転軌道上の位置ごとにジオメトリ情報を変化させる。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と重複する内容は省略する。また、図面の符号についても、第１の実施形態と共通な箇所には、同じ符号を付して説明する。
【００６０】
補正機能２０５は、ジオメトリ情報をある所定の範囲内で変化させる。第１の実施形態では、投影データの収集に関する機器の回転軌跡の全周に亘ってジオメトリ情報を均等に変化させていたが、本実施形態では、Ｘ線管３２の焦点位置の回転軌道上の位置ごとに、つまり回転角度ごとに、ジオメトリ情報を変化させる。変化させたジオメトリ情報に基づく再構成画像の画質評価値が、変化前に比べて向上しているかどうかは、第１の実施形態と同様に、画質評価機能２０４が評価する。
【００６１】
補正機能２０５がジオメトリ情報を変化させる範囲は、例えば、投影データの収集に関する機器が回転時の遠心力や重力などの影響によって歪んだ時に変位しうる量の最大値を、シミュレーションや実測の結果に基づいてあらかじめ計測しておくことで設定できる。投影データの収集に関する機器として、例えば回転部３３の最大変位量をシミュレーションで求める場合は、Ｘ線管３２やＸ線検出器４１の重量や設定された回転部３３の回転速度、架台７０のチルト角度などの任意の情報を用いる。
【００６２】
補正機能２０５がジオメトリ情報を変化させる範囲は、例えば、投影データの収集に関する機器の回転軌道の半径方向の力を考慮する。例えば、回転軌道の中で、遠心力などによりＸ線管３２の焦点位置からＸ線検出器４１までの距離が理論値よりも長くなる箇所があらかじめ分かっていれば、その箇所において画質が良くなるか評価するジオメトリ情報が、理論値よりも大きな値となるように、ジオメトリ情報を変化させる範囲を設定すればよい。さらに例えば、重力などにより、Ｘ線管３２の焦点位置からＸ線検出器４１までの距離が理論値よりも短くなる箇所があらかじめ分かっていれば、その箇所において画質が良くなるか評価するジオメトリ情報が、理論値よりも小さな値となるように、ジオメトリ情報を変化させる範囲を設定すればよい。
以上のように、ジオメトリ情報を変化させる範囲は、経験則や物理法則に基づいて、適宜設定して構わない。
【００６３】
なお、例えば、ある回転角度において確定されたジオメトリ情報は、その回転角度の近傍の回転角度におけるジオメトリ情報の確定のために参照してもよい。投影データの収集に関する機器には望まない変位が生じる可能性があるものの、近傍の回転角度のジオメトリ同士では、極端にジオメトリ情報が変化することはないと考えられるため、既に確定された近傍の回転角度のジオメトリ情報を参照して、ジオメトリ情報を確定させることができる。
【００６４】
補正機能２０５がジオメトリ情報を変化させる範囲は、上述した例のほか、投影データの収集に関する機器の回転速度のムラの周期性をシミュレーションした結果や実測値に基づいていてもよい。あらかじめ回転速度のムラの周期性をシミュレーションないし実測しておき、その結果に基づいて、補正機能２０５がジオメトリ情報を変化させる範囲を定める。回転速度は、撮像条件としていくつかの設定値があらかじめ記憶回路６０に記憶されている。回転速度のムラの周期、つまり望まない変位のパターンは、撮像条件として設定可能な回転速度の設定値に対応付けて、記憶回路６０に記憶させておくことができる。回転速度のムラの周期性は、例えば、架台７０のチルト角度を用いて推定してもよい。
【００６５】
図５は、回転軌道の半径方向に沿った、補正機能２０５による回転角度ごとのジオメトリ情報の変更を、Ｘ線管３２の焦点位置に関して説明する図である。Ｘ線管３２の焦点位置は丸印で示した。Ｘ線管３２やＸ線検出器４１、回転部３３の回転中心をバツ印で示した。なお、Ｘ線絞り３２１は、図５においては、位置が変わらないものとして例示しているので、Ｘ線管３２の焦点位置が変化することによって、破線で示されたＸ線の照射範囲が変化している。
【００６６】
図５において、位置Ｐ１１に設定されている焦点位置は、位置ａ１１へと変化させられる。一方で、位置Ｐ１２に設定されている焦点位置は、位置ａ１２へと変化させられる。位置Ｐ１１に設定されていた焦点位置の変位量はΔＲ１で、位置Ｐ１２に設定されていた焦点位置の変位量はΔＲ２である。図５に例示するΔＲ１とΔＲ２とは異なっている。つまり、回転角度ごとにジオメトリ情報の変化量が異なっている。換言すると、Ｘ線管３２の焦点位置からＸ線検出器の検出素子までの距離は、Ｘ線管３２の焦点位置の回転軌道上の回転角度ごとに異ならせることができる。
【００６７】
図４に示す、ファントムをスキャンしてからジオメトリ情報を確定するまでの流れを示すフローチャートは第１の実施形態においても説明したが、第２の実施形態においては、以下のステップにおける処理が異なる。
【００６８】
ステップＳ４において、再構成画像の画質が十分でないと判定された場合、ステップＳ５において、補正機能２０５は、投影データの収集に関する機器の、回転軌道上における回転角度ごとにジオメトリ情報を変化させる。ステップＳ５に入った段階でのジオメトリ情報が変更されると、ステップＳ２に戻る。
【００６９】
なお、回転軌道上の全ての回転角度のうち、一部の回転角度に対応するジオメトリ情報を変更してステップＳ２に戻り、再構成画像を生成させてもよい。
【００７０】
上述した第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、画質評価機能２０４と補正機能２０５とによって、検査の対象となる被検体の再構成画像を生成するためのジオメトリ情報を確定させる際に、ジオメトリ情報を、回転角度ごとに所定の範囲内で変化させている。ジオメトリ情報を変化させる範囲は、例えば、Ｘ線管３２やＸ線検出器４１の回転軌道上の位置ごとに、つまり回転角度ごとに、ジオメトリ情報を変化させる。これにより、遠心力や重力などの影響で、画質が良くなるジオメトリ情報が回転角度ごとに異なる場合にも対応することができる。
【００７１】
また、ある回転角度において確定されたジオメトリ情報は、その回転角度の近傍の回転角度におけるジオメトリ情報の確定のために参照してもよい。これにより、回転角度ごとに独立してジオメトリ情報を確定させる場合に比べて、計算量の増加を抑えることができる。
【００７２】
（変形例１）
上述した第１の実施形態および第２の実施形態では、Ｘ線管３２やＸ線検出器４１などの、投影データの収集に関する機器のＸＹ平面におけるチャネル方向のジオメトリ情報の補正について説明したが、寝台８０の天板８０１のＺ軸方向の位置をジオメトリ情報の補正の際に考慮してもよい。
【００７３】
Ｚ軸方向の望まない変位は、例えば、被検体を架台７０の開口部へ送りながら被検体をスキャンする、ヘリカルスキャンを行う際に生じる。寝台８０の天板８０１は、被検体が載置されてＺ軸方向に沿って移動するが、例えば、寝台駆動部８０２が天板８０１に駆動力を供給して移動させる送り速度が、設定上の理論値とは異なることがある。補正機能２０５は、例えば、コーンビーム再構成において、Ｘ線検出器４１のＸ線検出素子の列ごとにジオメトリ情報を変化させて、ジオメトリ情報を確定させる。
【００７４】
変形例１に係る構成により、寝台８０の天板８０１の送り速度のムラが再構成画像に及ぼす画質劣化の影響を低減することができる。
【００７５】
（変形例２）
上述した第１の実施形態および第２の実施形態では、補正機能２０５が変化させるジオメトリ情報は、Ｘ線管３２の焦点位置からＸ線検出素子４１までの距離や、Ｘ線管３２の焦点位置などの距離情報を変化させることで、再構成画像の画質が良くなるかを試みていたが、本変形例に係るＸ線ＣＴ装置１は、各ビューの投影データに関連付けられた回転角度（角度位置）の情報をジオメトリ情報として、そのジオメトリ情報を補正する。
【００７６】
再構成回路５０は、回転角度と関連付けられた投影データを用いて再構成画像を生成する。補正機能２０５は、投影データに関連付けられた回転角度を変化させることにより、再構成画像の画質評価値が向上するかを試みる。
【００７７】
補正機能２０５は、投影データに関連付けられた回転角度をある所定の範囲内で変化させる。変化させた回転角度に基づく再構成画像の画質評価値が、変化前に比べて向上しているかどうかは、第１の実施形態と同様に、画質評価機能２０４が評価する。
【００７８】
図６は、補正機能２０５による回転方向のジオメトリ情報の変更を、Ｘ線管３２の焦点位置に関して説明する図である。Ｘ線管３２の焦点位置は丸印で示した。Ｘ線管３２やＸ線検出器４１、回転部３３の回転中心をバツ印で示した。なお、Ｘ線絞り３２１は、図３においては、位置が変わらないものとして例示しているので、Ｘ線管３２の焦点位置が変化することによって、破線で示されたＸ線の照射範囲が変化している。
【００７９】
補正機能２０５は、回転軌道の回転方向に沿って、Ｘ線管３２の焦点位置の回転中心に関する回転角度を変化させる。Ｘ線管３２の焦点位置は、例えば、現在設定されているＸ線管３２の焦点位置である位置Ｐ２を回転中心Ｏに関して反時計回りに回転した、Ｘ線管３２の焦点位置である位置ａ２と回転中心Ｏに関して時計回りに回転した、Ｘ線管３２の焦点位置である位置ｂ２との間で変化させる。換言すると、ジオメトリ情報は、位置ａ２と位置ｂ２と回転中心Ｏとによってなす角度θを所定の範囲とし、ジオメトリ情報は、角度θの範囲内で補正機能２０５により変化させられる。
【００８０】
補正機能２０５がジオメトリ情報としての回転角度を変化させる範囲は、例えば、回転部３３の回転軌道上の各点において、その範囲の広さを変化させてもよい。
【００８１】
変形例２に係る構成により、投影データに関連付けている回転角度を変化させることができるので、Ｘ線管３２やＸ線検出器４１の回転方向に関する望まない変位による再構成画像の画質の劣化を防ぐことができる。
【００８２】
（変形例３）
上述した第２の実施形態では、補正機能２０５が、Ｘ線管３２の焦点位置の回転軌道上の位置ごとにジオメトリ情報を変化させている。つまり、回転軌道上の位置ごとのジオメトリ情報は、回転角度ごとに個別に変化させている。一方で、変形例３においては、実際のジオメトリ情報が理論上のジオメトリ情報に対する周期的な変位パターンを有すると想定し、ジオメトリ情報を周波数成分ごとに変化させる。以下、補正機能２０５について、上述した第２の実施形態とは異なる点について説明する。
【００８３】
補正機能２０５は、投影データの収集に関する機器の位置情報を表すジオメトリ情報を周波数成分で変化させ、最終的なジオメトリ情報を決定する。図７は、回転角度とジオメトリ情報との関係の一例を示す図である。図７では、投影データの収集に関する機器が１周する間に１周期の変位パターンを有する成分ｅ１と、１周する間に２周期の変位パターンを有する成分ｅ２と、１周する間に４周期の変位パターンを有する成分ｅ３との３つの成分が、ジオメトリ情報に影響を及ぼす成分として例示している。太線Ｅは３つの成分を合成した結果得られるジオメトリ情報である。つまり、太線Ｅは、理論上のジオメトリ情報からずれた実際のジオメトリ情報の回転角度に応じた変化を表している。ジオメトリ情報Ｒｔは、理論上のジオメトリ情報、つまり、望まない変位が生じない場合におけるジオメトリ情報の値である。なお、回転角度は、ビューと置き換えて考えても構わない。
【００８４】
ここで、成分ｅ１の位相をθとし、成分ｅ２と成分ｅ３の成分ｅ１に対する位相ずれをそれぞれγ２、γ３と表す場合、太線Ｅで表される実際のジオメトリ情報は、次のように表現できる。
Ｒ＝Ｒｔ＋α１ｓｉｎθ＋α２ｓｉｎ（２θ＋γ２）＋α３ｓｉｎ（４θ＋γ３）
ここで、α１とα２とα３とは、成分ｅ１と成分ｅ２と成分ｅ３に対応する係数である。これらの係数は、各成分の変位パターンの振幅の大きさと考えてもよい。
【００８５】
補正機能２０５は、上述した式のうち、係数α１とα２とα３、及び位相ずれγ２、γ３とのうち少なくとも１つを変化させることにより、ジオメトリ情報を変化させる。そして、決定機能２０６は、第２の実施形態と同様に、補正機能２０５が変化させた結果得られる、再構成画像の画質が良くなるジオメトリ情報を決定する。
【００８６】
以上の説明では、補正機能２０５は、ジオメトリ情報の変位パターンを表現するために、３つの周波数成分に着目している。しかしながら、実際には、ジオメトリ情報に影響を及ぼす成分を周波数成分で見た場合、上述したような３つの周波数成分のみでは、実際のジオメトリ情報の理論上のジオメトリ情報に対する変位パターンを表現することができない場合がある。その場合は、変位パターンを表現するための周波数成分を増やしてジオメトリ情報を変化させてもよい。また、ジオメトリ情報の変位パターンを表現するための周波数成分は、必ずしも多数用いる必要はなく、支配的な周波数成分のみを用いてもよい。さらに、ジオメトリ情報の変位パターンを表現するための周波数成分は、３つより少なくても構わない。補正機能２０５が、ジオメトリ情報を変化させるために見る周波数成分の数は個々のＸ線ＣＴ装置で設定して構わない。
【００８７】
上述した変形例３に係る構成により、例えば、投影データの収集に関する機器の望まない変位が、周期性を伴って生じる場合に、再構成画像の画質が良くなるジオメトリ情報を効率的に求めることができる。また、投影データの収集に関する機器の望まない変位を周波数成分で見てジオメトリ情報を変化させることにより、回転角度ごとに独立してジオメトリ情報を変化させる場合と比較して、少ない計算量で効率的に、画質が良くなるジオメトリ情報を求めることができる。
【００８８】
以上説明した少なくとも一つの実施形態あるいは変形例のＸ線ＣＴ装置１によれば、再構成画像の画質を評価する画質評価機能２０４とジオメトリ情報の補正を行う補正機能２０５とを備えることにより、振動によるブレや、歪み、ねじれ、回転速度のムラなどによって発生する、投影データの収集に関する機器の望まない変位が、再構成画像に画質の劣化などの影響を及ぼすのを防ぐことが可能となる。
【００８９】
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。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１  Ｘ線ＣＴ装置
３２  Ｘ線管
３３  回転部
４１  Ｘ線検出器
２０  制御回路
２０４  画質評価機能
２０５  補正機能
【図１】
0006632912.tif 000002
【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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