(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部から発生されて被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部による検出結果に基づき、本スキャンにおける撮影範囲を決定するためのスキャノ像を生成する投影画像生成部と、
前記スキャノ像に、予め設定されるＸ線吸収に関する値よりも高い値を有する高吸収域が存在するか否かを判定する判定部と、
前記高吸収域が存在する場合、前記高吸収域の存在を通知する制御部と
を具備し、
前記投影画像生成部は、前記判定部により前記高吸収域が存在すると判定された場合、前記スキャノ像における前記高吸収域の画素値を、前記高吸収域の周囲の領域の画素値を利用して補完し、
前記補完後のスキャノ像を表示する表示部をさらに具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記スキャノ像におけるＸ線吸収に関する値に基づき、前記被検体に対する本スキャンの際に前記Ｘ線発生部に発生させる管電流を制御する請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及びこの装置で用いられるＸ線コンピュータ断層撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線コンピュータ断層撮影装置では、本撮影を開始する前に撮影位置を決定するための位置決めスキャンを行う。位置決めスキャンは、所定の角度からＸ線を被検体に透過させることにより行う。位置決めスキャンにより得られる所定の角度から見た透過画像をスキャノ像と称する。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置を操作する操作者は、得られたスキャノ像上で、本撮影の撮影範囲を設定すると共に、撮影計画を立てる。
【０００３】
しかしながら、この種のＸ線コンピュータ断層撮影装置では、撮影範囲内にＸ線の吸収率が高い領域であるＸ線高吸収域が存在する場合、このＸ線高吸収域が本撮影の妨げになる恐れがある。従来のＸ線コンピュータ断層撮影装置では、被検体からＸ線高吸収域の原因となるＸ線高吸収体を除去したとしても、Ｘ線高吸収体の除去後に位置決めスキャンを再度実施する必要があるため、被検体の被ばく量が増大するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように、従来のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャノ像における撮影範囲内に本撮影の妨げになるＸ線高吸収域が存在する場合、Ｘ線高吸収域の原因となるＸ線高吸収体の除去後に再度位置決めスキャンを実施する必要があるが、位置決めスキャンを複数回実施することは、被検体に対する被ばく量の増大につながるという問題がある。
【０００５】
そこで目的は、スキャノ像における撮影範囲内にＸ線高吸収域が存在する場合であっても、位置決めスキャンを再度実施する必要性を減じることで、被検体に対する被ばく量を削減させることが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置及びＸ線コンピュータ断層撮影方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線発生部、Ｘ線検出部、投影画像生成部、判定部及び制御部を具備する。Ｘ線発生部は、Ｘ線を発生する。Ｘ線検出部は、前記Ｘ線発生部から発生されて被検体を透過したＸ線を検出する。投影画像生成部は、前記Ｘ線検出部による検出結果に基づき、本スキャンにおける撮影範囲を決定するための投影画像を生成する。判定部は、前記投影画像に、予め設定されるＸ線吸収に関する値よりも高い値を含む領域が存在するか否かを判定する。制御部は、前記領域が存在する場合、前記領域の存在を通知する。
【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線コンピュータ断層撮影装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示すＸ線コンピュータ断層撮影装置が位置決めスキャンを実施した後、本スキャンを実施する際のフローチャートを示す図である。
【図３】図３は、第１のスキャノ像からＸ線高吸収域を抽出し、第２のスキャノ像を生成することを示す図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、図４に示すＸ線コンピュータ断層撮影装置が位置決めスキャンを実施した後、本スキャンを実施する際のフローチャートを示す図である。
【図６】図６は、スキャノ像からＸ線高吸収域を抽出し、Ｘ線高吸収域におけるＸ線吸収率を参照対象から除外することを示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、図７に示すＸ線コンピュータ断層撮影装置が位置決めスキャンを実施した後、本スキャンを実施する際のフローチャートを示す図である。
【図９】図９は、第１のスキャノ像及び部分スキャノ像から第２のスキャノ像を生成することを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）  
以下、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の機能構成を示すブロック図である。図１に示すＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台部１００、投影データ発生部２００、投影画像発生部３００、判定部４００、再構成部５００、記憶部６００、表示部７００、入力部８００及び制御部９００を具備する。
【０００９】
架台部１００は、回転フレーム１０１、回転駆動部１０３、Ｘ線発生部１０５、Ｘ線検出器１１５、データ収集回路（Data Acquisition System: DAS）１２１及び非接触データ伝送部１２３を搭載する。
【００１０】
回転フレーム１０１は、円環又は円板状であり、Ｘ線発生部１０５とＸ線検出器１１５とを、回転フレーム１０１の中心軸（回転軸）回りに回転可能に支持する。回転フレーム１０１の開口の内部には、ＦＯＶ（field of view）が設定される。
【００１１】
なお、Ｚ軸は、回転フレーム１０１の回転軸に規定される。Ｙ軸は、Ｘ線発生部１０５のＸ線焦点とＸ線検出器１１５の検出面中心とを結ぶ軸に規定される。Ｙ軸は、Ｚ軸に直交する。Ｘ軸は、Ｙ軸とＺ軸とに直交する軸に規定される。このように、ＸＹＺ直交座標系は、回転フレーム１０１の回転とともに回転する回転座標系を構成する。
【００１２】
回転駆動部１０３は、制御部９００からの駆動信号に従い、所定の回転速度で回転フレーム１０１を回転させる。
【００１３】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置によるスキャンには、ＣＴスキャン（以下、本スキャンと称する）及び位置決めスキャンがある。本スキャンは、被検体に対するＸ線コンピュータ断層撮影に関するスキャンである。位置決めスキャンは、本スキャンの前に実施され、本スキャンの開始位置及び終了位置、すなわち撮影範囲を決めると共に、本スキャンにおける撮影条件等を設定するためのスキャンである。
【００１４】
位置決めスキャンにおいて、所定のビュー角でＸ線発生部１０５に搭載されるＸ線管１０９を固定するため、回転駆動部１０３は、回転フレーム１０１を固定状態にする。Ｘ線管１０９は、回転フレーム１０１が固定された状態で、Ｘ線を発生させる。
【００１５】
本スキャンにおいて、回転駆動部１０３は、位置決めスキャンにより設定された撮影範囲及び撮影条件等に基づいて制御部９００から出力される駆動信号に従い、回転フレーム１０１を回転させる。
【００１６】
Ｘ線発生部１０５は、高電圧発生器１０７及びＸ線管１０９を有する。高電圧発生器１０７は、スリップリング１１１を介して供給される電力を用い、制御部９００による制御に従ってＸ線管１０９に印加する管電圧と、Ｘ線管１０９に供給する管電流とを発生する。なお、高電圧発生器１０７は、架台部１００の外部に設けられてもよい。このとき、高電圧発生器１０７は、スリップリング１１１を介して、管電圧をＸ線管１０９に印加し、管電流をＸ線管１０９に供給する。
【００１７】
Ｘ線管１０９は、高電圧発生器１０７から印加される管電圧及び高電圧発生器１０７から供給される管電流を受け、Ｘ線を発生させる。Ｘ線の放射範囲は、図１において破線１１３で示される。なお、本実施形態においては、一管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置について説明するが、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転フレームに搭載したいわゆる多管球型であっても構わない。
【００１８】
Ｘ線検出器１１５は、回転軸Ｚを挟んでＸ線管１０９に対向する位置及びアングルで、回転フレーム１０１に取り付けられる。Ｘ線検出器１１５は、２次元状に配列された複数の検出素子を搭載する。例えば、複数の検出素子は、回転フレーム１０１の回転軸Ｚを中心とした円弧に沿って配列される。この円弧に沿う検出素子の配列方向はチャンネル方向と呼ばれる。チャンネル方向に沿って配列された複数の検出素子は、検出素子列と呼ばれる。複数の検出素子列は、回転軸Ｚに沿う列方向に沿って配列される。各検出素子は、Ｘ線発生部１０５から発生されたＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号（電流信号）を生成する。Ｘ線検出器１１５は、生成した電流信号をデータ収集回路１２１へ出力する。
【００１９】
データ収集回路１２１は、Ｉ−Ｖ変換器、積分器、アンプ及びアナログ−デジタルコンバータを、Ｘ線検出器１１５のチャンネル毎に備える。Ｉ−Ｖ変換器は、Ｘ線検出器１１５の各チャンネルから供給される電流信号を電圧に変換する。積分器は、Ｉ−Ｖ変換器により変換された電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する。アンプは、積分器から出力される出力信号を増幅する。アナログ−デジタルコンバータは、アンプから出力される出力信号をデジタル信号へ変換する。データ収集回路１２１から出力されるデジタル信号は、純生データ（pure raw data）と称され、磁気送受信又は光送受信を用いた非接触データ伝送部１２３を経由して、投影データ発生部２００へ伝送される。
【００２０】
投影データ発生部２００は、データ収集回路１２１から出力される純生データに対して前処理を施す。前処理が施されたデータは、投影データと称される。前処理には、例えばチャンネル間の感度不均一補正処理等が含まれる。
【００２１】
投影画像発生部３００は、位置決めスキャンにおいて、投影データ発生部２００により発生された投影データに基づき、投影画像を生成する。投影画像は、固定されたＸ線管１０９から放射されるＸ線を透過させた平面透過像である。ここで、投影データに基づいて生成される投影画像を第１のスキャノ像と称する。投影画像発生部３００は、生成した第１のスキャノ像を判定部４００へ出力する。
【００２２】
また、生成した第１のスキャノ像に後述するＸ線高吸収域が含まれていないと判定部４００で判定された場合、投影画像発生部３００は、第１のスキャノ像を制御部９００へ出力すると共に、表示部７００に表示させる。
【００２３】
また、生成した第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれていると判定部４００で判定され、判定部４００からＸ線高吸収域についての画素情報が供給される場合、投影画像発生部３００は、判定部４００から指定される画素の画素値を、指定される画素の周囲の画素の画素値を用いて補完する。すなわち、Ｘ線高吸収域のＸ線吸収率を、Ｘ線高吸収域の周囲の領域のＸ線吸収率を用いて補完する。このように、投影画像発生部３００は、第１のスキャノ像から第２のスキャノ像を生成する。投影画像発生部３００は、生成した第２のスキャノ像を制御部９００へ出力すると共に、表示部７００に表示させる。
【００２４】
判定部４００は、第１のスキャノ像を構成する画素についての画素値に基づき、第１のスキャノ像におけるＸ線高吸収体の有無を判定する。Ｘ線高吸収体は、被検体の組織のＸ線吸収量より高いＸ線吸収量を有する物体であり、例えば、金属が該当する。スキャノ像において、Ｘ線高吸収体が存在する領域の画素値は、被検体の組織が存在する領域の画素値よりも非常に高くなる。
【００２５】
具体的には、判定部４００は、投影画像発生部３００から供給される第１のスキャノ像について、第１の閾値を超える画素値を有する画素があるか否かを判定する。ここで、第１の閾値とは、例えば、被検体の組織を示す画素値より大きく、かつ、Ｘ線高吸収体を示す画素値より小さい値である。第１のスキャノ像が第１の閾値を超える画素値の画素を有する場合、判定部４００は、第１のスキャノ像上にＸ線高吸収体が撮影された領域があると判定する。以下、Ｘ線高吸収体が撮影された領域を、Ｘ線高吸収域と称する。判定部４００は、Ｘ線高吸収域と判定した画素についての画素情報を投影画像発生部３００へ出力する。
【００２６】
再構成部５００は、本スキャンにおいて、投影データ発生部２００により発生された投影データに対して再構成処理を施すことで、ＣＴ画像データを発生させる。再構成部５００は、発生させたＣＴ画像データを表示部７００に表示させる。
【００２７】
記憶部６００は、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリを備え、純生データ、投影データ、第１又は第２のスキャノ像、及びＣＴ画像データを記憶する。また、記憶部６００は、制御プログラムを記憶している。
【００２８】
表示部７００は、位置決めスキャンにより取得される、第１又は第２のスキャノ像を表示する。表示部７００は、第１又は第２のスキャノ像と共に、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面を表示する。また、表示部７００は、本スキャンにより取得されるＣＴ画像データを表示する。
【００２９】
入力部８００は、操作者からの指示、表示部７００に表示される入力画面に対する撮影範囲及び撮影条件等の入力を受け付ける。
【００３０】
制御部９００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを備え、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の中枢として機能する。制御部９００は、ＣＰＵに、記憶部６００に記憶されている制御プログラムをメモリ上で展開させることで、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置における各部を制御する。例えば、制御部９００は、操作者が所望する範囲に対して位置決めスキャンを実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する。
【００３１】
また、制御部９００は、入力部８００から入力される撮影範囲及び撮影条件、並びに、第１又は第２のスキャノ像に基づいて本スキャンを実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する。このとき、制御部９００は、第１又は第２のスキャノ像に基づいて設定される撮影範囲内のＸ線吸収率を参照し、Ｘ線管１０９に与える管電流を制御する。例えば、制御部９００は、撮影範囲内にＸ線高吸収域が含まれる場合、この領域のＸ線吸収率に合わせて高強度のＸ線を発生させるように、管電流を制御する。
【００３２】
次に、以上のように構成されるＸ線コンピュータ断層撮影装置の動作を詳細に説明する。図２は、図１に示すＸ線コンピュータ断層撮影装置が位置決めスキャンを実施した後、本スキャンを実施する際のフローチャートを示す図である。
【００３３】
まず、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の制御部９００は、操作者が所望する範囲を撮影するように回転駆動部１０３に回転フレーム１０１を固定させ、位置決めスキャンを実施する（ステップＳ２１）。投影画像発生部３００は、投影データ発生部２００により発生された投影データに基づき、第１のスキャノ像を生成する。
【００３４】
判定部４００は、第１のスキャノ像について、第１の閾値を超える画素値を有する画素があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。第１のスキャノ像が第１の閾値を超える画素値の画素を有する場合（ステップＳ２２のＹｅｓ）、投影画像発生部３００は、第１のスキャノ像に対して補完処理を施す（ステップＳ２３）。すなわち、投影画像発生部３００は、第１のスキャノ像からＸ線高吸収域についての画素値を、Ｘ線高吸収域の周囲の領域の画素値を用いて補完する。これにより、第２のスキャノ像が生成される。表示部７００は、第２のスキャノ像と、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面とを表示する（ステップＳ２４）。図３は、Ｘ線高吸収域を含む第１のスキャノ像からＸ線高吸収域を抽出し、第２のスキャノ像を生成する際の模式図を示す。
【００３５】
入力部８００は、第２のスキャノ像についての入力画面に対する撮影範囲及び撮影条件等の入力を受け付ける（ステップＳ２５）。制御部９００は、入力された撮影範囲、撮影条件及び第２のスキャノ像におけるＸ線吸収率に基づき、被検体に対して本スキャンを実施し（ステップＳ２６）、処理を終了させる。
【００３６】
ステップＳ２２において、第１のスキャノ像に第１の閾値を超える画素値の画素が含まれない場合（ステップＳ２２のＮｏ）、投影画像発生部３００は、生成した第１のスキャノ像と、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面とを表示部７００に表示させる（ステップＳ２７）。
【００３７】
入力部８００は、第１のスキャノ像についての入力画面に対する撮影範囲及び撮影条件等の入力を受け付ける（ステップＳ２８）。制御部９００は、入力された撮影範囲、撮影条件及び第１のスキャノ像におけるＸ線吸収率に基づき、被検体に対して本スキャンを実施し（ステップＳ２９）、処理を終了させる。
【００３８】
以上のように、第１の実施形態では、判定部４００は、投影画像発生部３００で発生される第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれるか否かを判断する。投影画像発生部３００は、第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれる場合、Ｘ線高吸収域についてＸ線吸収率を補完することで、第２のスキャノ像を発生させる。そして、制御部９００は、本スキャンにおいて、第２のスキャノ像に基づいて管電流を制御するようにしている。また、第１のスキャノ像における撮影範囲にＸ線高吸収域が含まれていない場合、制御部９００は、本スキャンにおいて、第１のスキャノ像に基づいて管電流を制御する。これにより、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャノ像における撮影範囲にＸ線高吸収域が含まれている場合であっても、スキャノ像を再度撮影せずに本スキャンを実施することが可能となる。すなわち、正常に撮影されていた部分における不要な被ばくを避けることが可能となる。
【００３９】
また、従来のＸ線コンピュータ断層撮影装置では、スキャノ像取得後、スキャノ像が取得された範囲にＸ線高吸収体が存在する場合、被ばく低減を目的とする管電流制御により、過大な管電流が設定され、被検体の被ばく量が増加する恐れがあるという問題がある。第１の実施形態によれば、制御部９００へＸ線高吸収域を含んだスキャノ像が出力されることはないため、被検体の被ばく量が増加する恐れが解消されることになる。
【００４０】
したがって、第１の実施形態に関わるＸ線コンピュータ断層撮影装置によれば、スキャノ像における撮影範囲内にＸ線高吸収域が存在する場合であっても、位置決めスキャンを再度実施することを避け、被検体に対する被ばく量を削減させることができる。
【００４１】
なお、第１の実施形態では、第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれる場合、第２のスキャノ像を表示部７００に表示させる場合を例に説明したが、これに限定されない。表示部７００は、Ｘ線高吸収域を含む第１のスキャノ像を表示しても構わない。
【００４２】
（第２の実施形態）  
第１の実施形態では、第１のスキャノ像における撮影範囲にＸ線高吸収域が含まれている場合、投影画像発生部３００により第２のスキャノ像が生成される場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、図４に示すように、架台部１００、投影データ発生部２００、投影画像発生部３０１、判定部４００、再構成部５００、記憶部６００、表示部７００、入力部８００及び制御部９０１を具備していても良い。
【００４３】
投影画像発生部３０１は、位置決めスキャンにおいて、投影データ発生部２００により発生された投影データに基づき、スキャノ像を生成する。投影画像発生部３０１は、生成したスキャノ像を判定部４００及び制御部９０１へ出力すると共に、表示部７００に表示させる。このとき、表示部７００は、スキャノ像と共に、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面を表示する。
【００４４】
判定部４００は、投影画像発生部３０１から供給されるスキャノ像について、Ｘ線高吸収体が撮影されたＸ線高吸収域があるか否かを判定する。判定部４００は、Ｘ線高吸収域と判定した画素についての画素情報を制御部９０１へ出力する。
【００４５】
制御部９０１は、ＣＰＵとメモリとを備え、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の中枢として機能する。制御部９０１は、ＣＰＵに、記憶部６００に記憶されている制御プログラムをメモリ上で展開させることで、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置における各部を制御する。例えば、制御部９０１は、操作者が所望する範囲に対して位置決めスキャンを実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する。
【００４６】
また、制御部９０１は、入力部８００から入力される撮影範囲及び撮影条件、スキャノ像、並びに、判定部４００による判定結果に基づいて本スキャンを実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する。ここで、スキャノ像にＸ線高吸収域が含まれると判定部４００により判定され、判定部４００からＸ線高吸収域についての画素情報が供給される場合、制御部９０１は、判定部４００から指定される画素の画素値を、Ｘ線管１０９を制御する際の参照値から除外する。すなわち、制御部９０１は、スキャノ像に含まれるＸ線高吸収域におけるＸ線吸収率を、Ｘ線管１０９を制御する際の参照から除外する。制御部９０１は、スキャノ像に基づいて設定される撮影範囲のうち、Ｘ線高吸収域以外のＸ線吸収率を参照してＸ線管１０９に与える管電流を制御する。
【００４７】
次に、以上のように構成されるＸ線コンピュータ断層撮影装置の動作を詳細に説明する。図５は、図４に示すＸ線コンピュータ断層撮影装置が位置決めスキャンを実施した後、本スキャンを実施する際のフローチャートを示す図である。
【００４８】
まず、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の制御部９０１は、操作者が所望する範囲を撮影するように回転駆動部１０３に回転フレーム１０１を固定させ、位置決めスキャンを実施する（ステップＳ５１）。投影画像発生部３０１は、投影データ発生部２００により発生された投影データに基づき、スキャノ像を生成する。表示部７００は、スキャノ像と、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面とを表示する（ステップＳ５２）。
【００４９】
入力部８００は、スキャノ像についての入力画面に対する撮影範囲及び撮影条件等の入力を受け付ける（ステップＳ５３）。
【００５０】
判定部４００は、スキャノ像について、第１の閾値を超える画素値を有する画素があるか否かを判定する（ステップＳ５４）。スキャノ像が第１の閾値を超える画素値の画素を有する場合（ステップＳ５４のＹｅｓ）、制御部９０１は、Ｘ線高吸収域のＸ線吸収率を、Ｘ線管１０９を制御する際の参照から除外する（ステップＳ５５）。制御部９０１は、入力された撮影範囲、撮影条件、及びＸ線高吸収域を除くスキャノ像におけるＸ線吸収率に基づき、被検体に対して本スキャンを実施し（ステップＳ５６）、処理を終了させる。図６は、Ｘ線高吸収域を含むスキャノ像からＸ線高吸収域を抽出し、抽出したＸ線高吸収域におけるＸ線吸収率を参照対象から除外する際の模式図を示す。
【００５１】
ステップＳ５４において、スキャノ像に第１の閾値を超える画素値の画素が含まれない場合（ステップＳ５４のＮｏ）、制御部９０１は、入力された撮影範囲、撮影条件及びスキャノ像におけるＸ線吸収率に基づき、被検体に対して本スキャンを実施し（ステップＳ５７）、処理を終了させる。
【００５２】
以上のように、第２の実施形態では、判定部４００は、投影画像発生部３０１で発生されるスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれるか否かを判断する。スキャノ像にＸ線高吸収域が含まれる場合、制御部９０１は、Ｘ線高吸収域のＸ線吸収率を参照から除外する。そして、制御部９０１は、Ｘ線高吸収域を除いたスキャノ像におけるＸ線吸収率を参照して、Ｘ線管１０９の管電流を制御するようにしている。これにより、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャノ像における撮影範囲にＸ線高吸収域が含まれている場合であっても、スキャノ像を再度撮影せずに本スキャンを実施することが可能となる。
【００５３】
したがって、第２の実施形態に関わるＸ線コンピュータ断層撮影装置によれば、スキャノ像における撮影範囲内にＸ線高吸収域が存在する場合であっても、位置決めスキャンを再度実施することを避け、被検体に対する被ばく量を削減させることができる。
【００５４】
（第３の実施形態）  
第１及び第２の実施形態では、スキャノ像に含まれるＸ線高吸収域の影響を、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置内の処理により本スキャンに残さない場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、図７に示すように、架台部１００、投影データ発生部２００、投影画像発生部３０２、判定部４００、再構成部５００、記憶部６００、表示部７００、入力部８００及び制御部９０２を具備していても良い。
【００５５】
投影画像発生部３０２は、位置決めスキャンにおいて、投影データ発生部２００により発生された投影データに基づき、第１のスキャノ像を生成する。投影画像発生部３０２は、生成した第１のスキャノ像を判定部４００及び表示部７００へ出力する。
【００５６】
また、投影画像発生部３０２は、後述する再度の位置決めスキャンにおいて、投影データ発生部２００により発生された投影データに基づき、部分スキャノ像を生成する。投影画像発生部３０２は、生成した部分スキャノ像を、第１のスキャノ像における該当する部位と入れ替えることで、第２のスキャノ像を生成する。このとき、投影画像発生部３０２は、生成した部分スキャノ像を、第１のスキャノ像における該当する部位と入れ替えるため、第１のスキャノ像と、部分スキャノ像とに対して、位置合わせの処理を実施するようにしても良い。
【００５７】
判定部４００は、投影画像発生部３０２から供給される第１のスキャノ像について、Ｘ線高吸収体が撮影されたＸ線高吸収域があるか否かを判定する。判定部４００は、Ｘ線高吸収域と判定した画素についての画素情報を制御部９０２へ出力する。
【００５８】
記憶部６００は、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリを備え、純生データ、投影データ、第１又は第２のスキャノ像、及びＣＴ画像データを記憶する。また、記憶部６００は、制御プログラムを記憶している。
【００５９】
表示部７００は、第１のスキャノ像と共に、位置決めスキャンを再度実施する再撮影範囲を表示する。表示部７００は、第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれていない場合には、再撮影範囲に代えて、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面を表示する。また、表示部７００は、第２のスキャノ像と共に、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面を表示する。
【００６０】
制御部９０２は、ＣＰＵとメモリとを備え、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の中枢として機能する。制御部９０２は、ＣＰＵに、記憶部６００に記憶されている制御プログラムをメモリ上で展開させることで、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置における各部を制御する。例えば、制御部９０２は、操作者が所望する範囲に対して位置決めスキャンを実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する。
【００６１】
また、制御部９０２は、第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれると判定部４００により判定され、判定部４００からＸ線高吸収域についての画素情報が供給される場合、判定部４００により指定される画素を含む領域を位置決めスキャンの再撮影範囲として設定する。制御部９０２は、設定した再撮影範囲を表示部７００に表示させる。また、制御部９０２は、第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれると判定部４００により判定され、判定部４００からＸ線高吸収域についての画素情報が供給される場合、第１のスキャノ像内にＸ線高吸収体が存在することを、表示部７００等を用いて操作者へ通知する。なお、通知には、第１のスキャノ像においてＸ線高吸収域を強調して表示することも含まれることとする。
【００６２】
制御部９０２は、操作者から位置決めスキャンを再度実施する旨の指示を受けると、再撮影範囲に対して位置決めスキャンを再度実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する。
【００６３】
また、制御部９０２は、入力部８００から入力される撮影範囲及び撮影条件、並びに、第１又は第２のスキャノ像に基づいて本スキャンを実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する。このとき、制御部９０２は、第１又は第２のスキャノ像に基づいて設定される撮影範囲内のＸ線吸収率を参照し、Ｘ線管１０９に与える管電流を制御する。
【００６４】
次に、以上のように構成されるＸ線コンピュータ断層撮影装置の動作を詳細に説明する。図８は、図７に示すＸ線コンピュータ断層撮影装置が位置決めスキャンを実施した後、本スキャンを実施する際のフローチャートを示す図である。
【００６５】
まず、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の制御部９０２は、操作者が所望する範囲を撮影するように回転駆動部１０３に回転フレーム１０１を固定させ、位置決めスキャンを実施する（ステップＳ８１）。投影画像発生部３０２は、投影データ発生部２００により発生された投影データに基づき、第１のスキャノ像を生成する。
【００６６】
判定部４００は、第１のスキャノ像について、第１の閾値を超える画素値を有する画素があるか否かを判定する（ステップＳ８２）。第１のスキャノ像が第１の閾値を超える画素値の画素を有する場合（ステップＳ８２のＹｅｓ）、制御部９０２は、判定部４００により指定される画素を含む領域に位置決めスキャンの再撮影範囲を設定すると共に、第１のスキャノ像内にＸ線高吸収体が存在することを操作者及び／又は被検体へ通知する（ステップＳ８３）。表示部７００は、再撮影範囲と、Ｘ線高吸収体が存在する旨の通知を表示する（ステップＳ８４）。操作者又は被検体は、Ｘ線高吸収体が存在する旨の通知を受けると、再撮影範囲内からＸ線高吸収体を除去する。
【００６７】
制御部９０２は、位置決めスキャンを再度実施する旨の指示を操作者から受け付ける（ステップＳ８５）。制御部９０２は、位置決めスキャンを再度実施する旨の指示を受けると、再撮影範囲に対して位置決めスキャンを再度実施するように、Ｘ線発生部１０５及び回転駆動部１０３等を制御する（ステップＳ８６）。
【００６８】
投影画像発生部３０２は、第１のスキャノ像と、再撮影範囲についての再度の位置決めスキャンにおいて生成する部分スキャノ像とに基づき、第２のスキャノ像を生成する（ステップＳ８７）。図９は、第１のスキャノ像及び部分スキャノ像から第２のスキャノ像を生成する際の模式図を示す。表示部７００は、第２のスキャノ像と、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面とを表示する（ステップＳ８８）。
【００６９】
入力部８００は、第２のスキャノ像についての入力画面に対する撮影範囲及び撮影条件等の入力を受け付ける（ステップＳ８９）。制御部９０２は、入力された撮影範囲、撮影条件及び第２のスキャノ像におけるＸ線吸収率に基づき、被検体に対して本スキャンを実施し（ステップＳ８１０）、処理を終了させる。
【００７０】
ステップＳ８２において、第１のスキャノ像に第１の閾値を超える画素値の画素が含まれない場合（ステップＳ８２のＮｏ）、投影画像発生部３０２は、生成した第１のスキャノ像と、本スキャンでの撮影範囲及び撮影条件等の入力画面とを表示部７００に表示させる（ステップＳ８１１）。
【００７１】
入力部８００は、第１のスキャノ像についての入力画面に対する撮影範囲及び撮影条件等の入力を受け付ける（ステップＳ８１２）。制御部９０２は、入力された撮影範囲、撮影条件及び第１のスキャノ像におけるＸ線吸収率に基づき、被検体に対して本スキャンを実施し（ステップＳ８１３）、処理を終了させる。
【００７２】
以上のように、第３の実施形態では、判定部４００は、投影画像発生部３０２で発生される第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれるか否かを判断する。第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれる場合、制御部９０２は、判定部４００により指定される画素を含む領域を位置決めスキャンの再撮影範囲として設定し、この再撮影範囲に対して位置決めスキャンを再度実施する。投影画像発生部３０２は、再度の位置決めスキャンにより生成した部分スキャノ像と、第１のスキャノ像とから第２のスキャノ像を生成する。そして、制御部９０２は、本スキャンにおいて、第２のスキャノ像に基づいて管電流を制御するようにしている。また、第１のスキャノ像における撮影範囲にＸ線高吸収域が含まれていない場合、制御部９０２は、本スキャンにおいて、第１のスキャノ像に基づいて管電流を制御する。これにより、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャノ像における撮影範囲にＸ線高吸収域が含まれている場合であっても、再撮影の範囲を最小限に抑えることが可能となる。
【００７３】
したがって、第３の実施形態に関わるＸ線コンピュータ断層撮影装置によれば、スキャノ像における撮影範囲内にＸ線高吸収域が存在する場合であっても、位置決めスキャンを再度実施する範囲を最小限に抑え、被検体に対する被ばく量を削減させることができる。
【００７４】
なお、第３の実施形態では、制御部９０２が位置決めスキャンの再撮影範囲を、判定部４００から供給される画素情報に基づいて設定する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。再撮影範囲は、操作者により選択されるようにしても構わない。
【００７５】
前述のいくつかの実施形態において、判定部４００が投影画像発生部３００で発生される第１のスキャノ像にＸ線高吸収域が含まれると判断した後、スキャノ像に補完を施したり、Ｘ線高吸収域に対応するＸ線吸収率を管電流制御に用いないようにしたり、スキャノ像を再生成することが記載されているが、第１のスキャノ像内にＸ線高吸収体が存在することを、表示部７００等を用いて操作者へ通知することのみによっても、被検体の被曝量を低減することにつながる効果を奏する。例えば、管電流制御によって必要以上に線量が大きくなってしまうことについて事前に防止するための対策を操作者が講じることが可能になる。また管電流制御を使用していない場合においても、高吸収体によって生じるメタルアーチファクト等の発生に伴う再撮影のリスクを事前に減らすことも可能になる。
【００７６】
また、前述のいくつかの実施形態においてＸ線吸収率を用いた具体的な方法を説明したが、スキャノ像より得られるＸ線吸収に関する情報で、本スキャン時の管電流制御に用いることが可能な値であれば、当該値に変更することも可能である。
【００７７】
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】
【００７８】
１００…架台部、１０１…回転フレーム、１０３…回転駆動部、１０５…Ｘ線発生部、１０７…高電圧発生器、１０９…Ｘ線管、１１１…スリップリング、１１５…Ｘ線検出器、１２１…データ収集回路、１２３…非接触データ伝送部、２００…投影データ発生部、３００，３０１，３０２…投影画像発生部、４００…判定部、５００…再構成部、６００…記憶部、７００…表示部、８００…入力部、９００，９０１，９０２…制御部
【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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