(57)【要約】【課題】Ｘ線管内の温度上昇に伴うフォーカス位置のずれに起因するＣＴ＃のシフトをなくす。【解決手段】コリメータ制御可能なＸ線ＣＴ装置であって、被検体なしの状態でＸ線検出部により検出されるＸ線量に基づいて求められる照射Ｘ線量を、コリメータコントローラ１２５により制御されるコリメータ１２７の各位置において検出する検出手段と、前記照射Ｘ線量をコリメータ１２７の位置と関連付けて保存する保存手段と、被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量と、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記照射Ｘ線量とに基づいて、前記被検体のＸ線断層像を再構成する操作コンソール１００とを備える。【選択図】　図１
2004016499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を有する検出器が該搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟んで該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発生源と、所定の大きさの開口部を有し、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射位置を前記搬送方向に制御するためのコリメータと、前記コリメータの前記搬送方向の位置を制御するコリメータ制御手段と、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、
被検体なしの状態で前記Ｘ線検出部により検出されるＸ線量に基づいて求められる照射Ｘ線量を、前記コリメータ制御手段により制御される前記コリメータの各位置において検出する検出手段と、
前記照射Ｘ線量を前記コリメータの位置と関連付けて保存する保存手段と、
被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量と、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記照射Ｘ線量とに基づいて、前記被検体のＸ線断層像を再構成する再構成手段と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記コリメータの各位置において検出された前記照射Ｘ線量を補間曲線にて補間する手段を更に備え、
前記保存手段は、前記補間曲線を保存することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を有する検出器が該搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟んで該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発生源と、所定の大きさの開口部を有し、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射位置を前記搬送方向に制御するためのコリメータと、前記コリメータの前記搬送方向の位置を制御するコリメータ制御手段と、を備えるＸ線ＣＴ装置のガントリと、通信可能に接続された操作コンソールであって、
被検体なしの状態で前記Ｘ線検出部により検出されるＸ線量に基づいて求められる照射Ｘ線量を、前記コリメータ制御手段により制御される前記コリメータの各位置において検出する検出手段と、
前記照射Ｘ線量を前記コリメータの位置と関連付けて保存する保存手段と、
被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量と、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記照射Ｘ線量とに基づいて、前記被検体のＸ線断層像を再構成する再構成手段と、
を備えることを特徴とする操作コンソール。
【請求項４】
前記コリメータの各位置において検出された前記照射Ｘ線量を補間曲線にて補間する手段を更に備え、
前記保存手段は、前記補間曲線を保存することを特徴とする請求項３に記載の操作コンソール。
【請求項５】
被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を有する検出器が該搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟んで該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発生源と、所定の大きさの開口部を有し、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射位置を前記搬送方向に制御するためのコリメータと、前記コリメータの前記搬送方向の位置を制御するコリメータ制御手段と、を備えるＸ線ＣＴ装置のガントリと通信可能に接続された操作コンソールに、
被検体なしの状態で前記Ｘ線検出部により検出されるＸ線量に基づいて求められる照射Ｘ線量を、前記コリメータ制御手段により制御される前記コリメータの各位置において検出する検出工程と、
前記照射Ｘ線量を前記コリメータの位置と関連付けて保存手段に保存する保存工程と、
被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量と、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記照射Ｘ線量とに基づいて、前記被検体のＸ線断層像を再構成する再構成工程と
を実行させるためのプログラム。
【請求項６】
前記コリメータの各位置において検出された前記照射Ｘ線量を補間曲線にて補間する工程を更に備え、
前記保存工程は、前記補間曲線を保存することを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
【請求項７】
被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を有する検出器が該搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟んで該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発生源と、所定の大きさの開口部を有し、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射位置を前記搬送方向に制御するためのコリメータと、前記コリメータの前記搬送方向の位置を制御するコリメータ制御手段と、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、
所定のＸ線透過率を有する均質な被検体に対して、再構成演算により算出された所定のスライス面でのＸ線透過率分布に基づいてＸ線断層像のＣＴ値を算出するための算出係数を、前記コリメータ制御手段により制御される前記コリメータの各位置において検出する検出手段と、
前記算出係数を前記コリメータの位置と関連付けて保存する保存手段と、
被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量に基づいて再構成演算されたＸ線透過率分布に対して、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記算出係数を用いて、前記被検体のＸ線断層像のＣＴ値を算出する算出手段と
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記コリメータの各位置において検出された前記照射Ｘ線量を補間曲線にて補間する手段を更に備え、
前記保存手段は、前記補間曲線を保存することを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を有する検出器が該搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟んで該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発生源と、所定の大きさの開口部を有し、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射位置を前記搬送方向に制御するためのコリメータと、前記コリメータの前記搬送方向の位置を制御するコリメータ制御手段と、を備えるＸ線ＣＴ装置のガントリと、通信可能に接続された操作コンソールであって、
所定のＸ線透過率を有する均質な被検体に対して、再構成演算により算出された所定のスライス面でのＸ線透過率分布に基づいてＸ線断層像のＣＴ値を算出するための算出係数を、前記コリメータ制御手段により制御される前記コリメータの各位置において検出する検出手段と、
前記算出係数を前記コリメータの位置と関連付けて保存する保存手段と、
被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量に基づいて再構成演算されたＸ線透過率分布に対して、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記算出係数を用いて、前記被検体のＸ線断層像のＣＴ値を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする操作コンソール。
【請求項１０】
前記コリメータの各位置において検出された前記算出係数を補間曲線にて補間する手段を更に備え、
前記保存手段は、前記補間曲線を保存することを特徴とする請求項９に記載の操作コンソール。
【請求項１１】
被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を有する検出器が該搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟んで該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発生源と、所定の大きさの開口部を有し、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射位置を前記搬送方向に制御するためのコリメータと、前記コリメータの前記搬送方向の位置を制御するコリメータ制御手段と、を備えるＸ線ＣＴ装置のガントリと、通信可能に接続された操作コンソールに、
所定のＸ線透過率を有する均質な被検体に対して、再構成演算により算出された所定のスライス面でのＸ線透過率分布に基づいてＸ線断層像のＣＴ値を算出するための算出係数を、前記コリメータ制御手段により制御される前記コリメータの各位置において検出する検出工程と、
前記算出係数を前記コリメータの位置と関連付けて保存手段に保存する保存工程と、
被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量に基づいて再構成演算されたＸ線透過率分布に対して、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記算出係数を用いて、前記被検体のＸ線断層像のＣＴ値を算出する算出工程と
を実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
前記コリメータの各位置において検出された前記算出係数を補間曲線にて補間する工程を更に備え、
前記保存工程は、前記補間曲線を保存することを特徴とする請求項１１に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線照射によって被検体の断層像を得るＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ　）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生源が被検体（患者）の周りを回動し、患者を透過した異なる投影角度でのＸ線をＸ線検出器により検出し、これを操作コンソールにてコンピュータ処理することによって撮影対象部位の断層面（スライス位置における面、すなわちスライス面）の画像（Ｘ線断層像）を得る（再構成する）ものである。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置において、Ｘ線断層像を再構成するまでの流れを図２を用いて簡単に説明する。図２（ａ）は一般的なＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線の照射から透過Ｘ線の検出までを端的に示した図である（なお、紙面横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とする）。
【０００４】
２０１はＸ線管であり、Ｘ線はＸ線管２０１より照射され、フィルタ２０２を介して被検体２０３に到達する。被検体２０３に入射したＸ線は、被検体２０３を透過し、Ｘ線検出器２０４に到達し、Ｘ線検出器２０４において透過Ｘ線量が検出される。
【０００５】
このとき、被検体２０３に入射するＸ線量をｙ０、被検体２０３の厚みをｘ、被検体２０３のＸ線透過率をｕとすると、Ｘ線検出器２０４において検出される透過Ｘ線量ｙは、式１により表される。
（式１）ｙ＝ｙ０ｅ−ｕｘ
ここで、（式１）をｕｘについて解くと、式２のようになる。
（式２）ｕｘ＝−ｌｎ（ｙ／ｙ０）
したがって、被検体２０３に入射するＸ線量（ｙ０）を予め求めておけば、各回動角度ごとの透過Ｘ線量ｙを検出することで、Ｘ線断層像を再構成することが可能である。
【０００６】
被検体２０３に入射するＸ線量（ｙ０）は、被検体２０３がいなかった場合に（つまり、Ｘ線管２０１より照射されたＸ線がフィルタ２０２を介して、直接Ｘ線検出器２０４に到達した場合に）、Ｘ線検出器２０４が検出したＸ線量にほぼ等しい。したがって、ｙ０は、被検体なしの状態でスキャンを行うことで求めることができる（このようなスキャンを、以下、「エアスキャン」と呼ぶ）。
【０００７】
算出されたｕ、ｘ（つまり、所定のスライス面でのＸ線透過率分布）に基づいて、Ｘ線断層像（図２の（ｂ））を生成するにあたっては、異なるＸ線透過率ｕを有する被検組織ごとに異なるＣＴ値（ＣＴ＃）が割り当てられる。割り当てられたＣＴ値に基づいて画像の濃淡度が決められ、図２（ｂ）に示すようなＸ線断層像が生成される（図２（ｂ）の例では、２０６、２０７はそれぞれ異なるＸ線透過率を有する均質な組織より成っていることを示す）。このときＣＴ＃は式３により求められる。
（式３）ＣＴ＃＝γｕ＋β
ここで、γおよびβは、エアスキャンを行ったときのＣＴ＃が−１０００であり、かつ、被検体が水であったときのＣＴ＃が０となるように調整された値であり、ＣＴ＃を算出するための算出係数である。
【０００８】
以上のことから明らかなように、Ｘ線ＣＴ装置により被検体のＸ線断層像を再構成するにあたっては、予め、被検体なしの状態でのスキャン（エアスキャン）と被検体を水ファントムとした場合のスキャンとを行い、少なくとも、ｙ０とγとβとを求めておく必要がある。実際、Ｘ線ＣＴ装置を使用する現場では、予めｙ０、γ、βを求める校正を行った上で、検査を行っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、検査前にｙ０、γ、βを求める校正を行ったとしても、例えば、Ｘ線管内の温度変動などにより、検査時に再構成されるＸ線断層像に誤差が生じる場合がある。つまり、校正時のＸ線の照射時間に比して、実際の検査では、Ｘ線の照射時間が長く、また、複数の被検体（患者）を連続的に検査する場合もあることから、校正時に比べ、検査時のＸ線管内の温度上昇が激しい。そしてＸ線管内の温度が著しく上昇すると、種々の影響により被検体に入射するＸ線量が変動し、Ｘ線断層像に誤差が生じる。ここで、Ｘ線管内の温度変動と、Ｘ線断層像の誤差との関係を図３乃至図５を用いて説明する。
【００１０】
図３は、一般的なＸ線ＣＴ装置のＸ線管の概略図である。図３において、Ｘ線管３００はハウジング３０１に、集束電極およびフィラメントを内蔵する陰極３０２と、回転するターゲット面３０３ａが形成された陽極３０３とを内蔵した構造である。Ｘ線は、陰極３０２から放出される電子ビームがターゲット面３０３ａに衝突することで発生する。このターゲット面３０３ａにおける実際の電子衝突域がフォーカスｆである。
【００１１】
図４は、図３のＸ線管のうち、ターゲット面１０３ａ、フォーカス位置ｆについて拡大した断面図である。図４（ａ）はＸ線管３００内の温度変動がない場合のフォーカス位置ｆを図示したものである。これに対して、温度変動が生じると、ターゲット面３０３ａの膨張・変形等の種々の要因により、フォーカス位置ｆがずれることとなる（図４（ｂ））。
【００１２】
フォーカス位置ｆがずれた場合、Ｘ線検出器２０４によって検出されるＸ線量は、図５に示すようになる。図５（ａ）は、フォーカス位置ｆがずれる前と、ずれた後のＸ線のパスの違いを表すべく、フィルタ２０２とＸ線検出器２０４について拡大した図であり、図５（ｂ）は、そのときのＸ線検出器２０４の各チャネルにおけるＸ線量ｙ０を図示したものである。
【００１３】
図５（ａ）に示すように、フォーカス位置ｆがずれる前のＸ線パス５０１に対して、フォーカス位置ｆがずれた場合のＸ線パスは５０２のようになり、フィルタ２０２へのＸ線入射角が変化し、フィルタ２０２内のパス長が長くなる。この結果、各チャネルで検出されるＸ線量ｙ０が減少する（図５（ｂ）の５０３はフォーカス位置ｆがずれる前のｙ０を、５０４はフォーカス位置ｆがずれた場合のｙ０をそれぞれ表す）。
【００１４】
つまり、フォーカス位置ｆがずれることにより、エアスキャンにより予め求めておいたｙ０とは異なった値となり、この結果、上式１および上式２を介して求めたＣＴ＃に誤差が生じることとなる（このように、本来のＣＴ＃からのずれを「ＣＴ＃のシフト」と称す、以下同じ）。
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、Ｘ線管内の温度変動に伴うフォーカス位置のずれに起因するＣＴ＃のシフトをなくすことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するための本発明のＸ線ＣＴ装置は、以下の構成を備える。すなわち、
被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を有する検出器が該搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟んで該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発生源と、所定の大きさの開口部を有し、前記Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射位置を前記搬送方向に制御するためのコリメータと、前記コリメータの前記搬送方向の位置を制御するコリメータ制御手段と、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、被検体なしの状態で前記Ｘ線検出部により検出されるＸ線量に基づいて求められる照射Ｘ線量を、前記コリメータ制御手段により制御される前記コリメータの各位置において検出する検出手段と、
前記照射Ｘ線量を前記コリメータの位置と関連付けて保存する保存手段と、
被検体を透過したＸ線量である透過Ｘ線量と、コリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて前記保存手段より抽出された前記照射Ｘ線量とに基づいて、前記被検体のＸ線断層像を再構成する再構成手段とを備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一または相当部分を示すものとする。
【００１８】
（第１の実施形態）
＜全体システム構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のシステム構成図である。
【００１９】
図１に図示の如く、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体（患者）へのＸ線照射と載置された被検体を透過したＸ線を検出するためのガントリ１２０と、ガントリ１２０に対して指示信号を送信し各種設定を行うとともに、ガントリ１２０から出力されてきた投影データに基づいてＸ線断層像を再構成し、表示する操作コンソール１００、および被検体を載置し、ガントリ内部へ搬送する搬送装置１４０とにより構成されている。
【００２０】
１２０に示すガントリは、その全体の制御を司るメインコントローラ１２２を始め以下の構成を備える。
【００２１】
１２１は操作コンソール１００との通信を行うためのインターフェース、１３２はガントリ回転部であり、内部には、Ｘ線を発生するＸ線管１２４（Ｘ線管コントローラ１２３により駆動制御される）、Ｘ線の照射範囲を規定するコリメータ１２７、コリメータ１２７のＸ線照射範囲を規定するスリット幅の調整、及びコリメータ１２７のＺ軸方向（図面に垂直な方向、すなわち、後述する天板１４２が空洞部１３３に向かって搬送される方向）の位置を調整するコリメータモータ１２６が設けられている。かかるコリメータモータ１２６の駆動はコリメータコントローラ１２５により制御される。
【００２２】
また、１３２に示すガントリ回転部は、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１３１、及びＸ線検出部１３１より得られた投影データを収集するデータ収集部１３０も備える。なお、Ｘ線検出部１３１には、複数の検出素子（チャネル）からなる検出素子群を有する検出器列がＺ軸方向に複数列配されている。
【００２３】
Ｘ線管１２４及びコリメータ１２７と、Ｘ線検出部１３１とは互いに空洞部分１３３をはさんで対向する位置に設けられ、その関係が維持された状態でガントリ回転部１３２が矢印１３５の向きに回動するようになっている。この回転は、回転モータコントローラ１２８からの駆動信号により所定の制御周期で回転速度制御される回転モータ１２９によって行われる。
【００２４】
また、搬送装置１４０は、被検体を実際に載置する天板１４２と天板１４２を保持するテーブル１４３とを有し、天板１４２は天板モータ１４１によってＺ軸方向に駆動され（すなわち、天板の搬送方向＝Ｚ軸方向）、天板モータ１４１の駆動は天板モータコントローラ１３４からの駆動信号に基づいて所定の制御周期で搬送速度制御される。
【００２５】
メインコントローラ１２２は、Ｉ／Ｆ１２１を介して受信した各種指示信号の解析を行い、それに基づいて上記のＸ線管コントローラ１２３、コリメータコントローラ１２５、回転モータコントローラ１２８、天板モータコントローラ１３４、そして、データ収集部１３０に対し、各種制御信号を出力することになる。また、メインコントローラ１２２は、データ収集部１３０で収集された投影データを、Ｉ／Ｆ１２１を介して操作コンソール１００に送出する処理も行う。
【００２６】
操作コンソール１００は、所謂ワークステーションであり、図示に示す如く、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０５、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭ１０６、主記憶装置（メモリ）として機能するＲＡＭ１０７をはじめ、以下の構成を備える。
【００２７】
ＨＤＤ１０８は、ハードディスク装置であって、ここにＯＳならびにＸ線ＣＴ装置全体を統括する診断プログラムが格納されている。
【００２８】
また、ＶＲＡＭ３０１は表示しようとするイメージデータ（２５６×２５６ピクセル）を展開するメモリであり、ここにイメージデータ等を展開することでＣＲＴ１０２にＸ線断層像を表示させることができる。１０３および１０４は各種設定を行うためのキーボードとマウスである。また、１０９はガントリ１２０と通信を行うためのインターフェースである。
【００２９】
＜フォーカス位置の検出＞
Ｘ線管内の温度の変動に伴うフォーカス位置のずれに起因するＣＴ＃のシフトを除去するためには、Ｘ線管内の温度の変動に伴うフォーカス位置のずれ量を検出し、それに基づいて補正すればよい。しかし、かかるずれ量を直接計測することは困難であるため、フォーカス位置のずれ量と等価な量を抽出する必要がある。
【００３０】
本願発明は、フォーカス位置のずれ量を、コリメータ制御時のコリメータの位置により代替することに特徴がある。ここでコリメータ制御機能について簡単に説明する。
【００３１】
＜コリメータ制御機能＞
図６は一般的なＸ線ＣＴ装置におけるコリメータ制御機能を端的に示した図であり、紙面横方向がＺ軸方向、縦方向がＹ軸方向である（つまり、Ｘ線ＣＴ装置をＸ軸方向からみた状態を示す図である）。
【００３２】
ｆはＸ線管１２４のフォーカス位置であり、Ｘ線管１２４より照射されたＸ線は、上述のようにフィルタ１０２を介してＸ線検出器１３１に入射される。このとき、照射されるＸ線はＺ軸方向にも一定の広がりをもっている。図６（ａ）は、Ｚ軸方向にかかる広がりを有するＸ線の一部が、コリメータ１２７を介して検出器列Ａと検出器列Ｂとに均等に入射している様子を示す。
【００３３】
これに対してＸ線管１２４のフォーカス位置ｆがずれると、図６（ｂ）のようになり、コリメータ１２７を介して検出器列Ａと検出器列Ｂとに入射するＸ線量が異なることとなる。このとき、メインコントローラ１２２が有するコリメータ制御機能によりコリメータ１２７がＺ軸方向に動作し、検出器列Ａと検出器列Ｂに入射するＸ線量が等しくなるように制御する（図６（ｃ）はコリメータ制御機能により、制御された後の状態を示す図である）。
【００３４】
つまり、コリメータ制御機能とは、Ｘ線検出部１３１が有する各列の検出器のの出力が不均等になったとき、Ｘ線管１２４のフォーカス位置ｆがずれていると判断し、その出力が均等になるようにフィードバック制御によってコリメータ１２７のＺ軸方向への位置を調整する機能をいう。
【００３５】
したがって、コリメータ制御時のコリメータ位置をコリメータコントローラ１２５により検出することで、フォーカス位置ｆのずれ量と等価な量を抽出することができる。
【００３６】
＜フォーカス位置ごとのｙ０の採取＞
コリメータ制御時のコリメータ位置を検出することで、フォーカス位置ｆのずれ量を間接的にもとめることができることを示したので、ここではフォーカス位置のずれ量に応じた各ｙ０を事前に求める方法について述べる。
【００３７】
図７は、本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置において、フォーカス位置ｆのずれ量に応じたｙ０を求めるための処理フロー（エアースキャン時の処理フロー）について示したものである。
【００３８】
ステップＳ７０１でスキャンを開始し、Ｘ線管より照射されたＸ線をＸ線検出器で検出するとともに、ステップＳ７０２でコリメータ制御を開始する。
【００３９】
スキャンが開始されＸ線管内の温度が上昇することで、フォーカス位置ｆにずれが生じるが、各検出器列に均等にＸ線が入射するよう、コリメータ１２７がＺ軸方向に動作する。コリメータ１２７の位置が変化するごとに、コリメータ１２７の位置をコリメータコントローラ１２５により検出し、当該位置でのＸ線量（つまり、ｙ０）を検出する（ステップＳ７０３）。
【００４０】
ステップＳ７０４では、ステップＳ７０３において検出された各コリメータ位置ごとのｙ０のテーブルを生成し、保存する。
【００４１】
さらにステップＳ７０５では、コリメータの位置が所定の範囲を変動したか否かを確認し、所定の範囲を変動していなければ、ステップＳ７０３に戻り、コリメータの位置検出と、ｙ０の検出とを継続する。一方、所定の範囲を変動したら、処理を終了する（コリメータの位置が所定の範囲を変動するということは、Ｘ線管内の温度が低温から高温まで変動したことを示す）。
【００４２】
図８は、図７のステップＳ７０４において生成されたテーブルの一例を示す図である。テーブルはＸ線検出器１３１の各検出器列の各チャネルごとに生成される（図８の例では、Ｘ線検出器のチャネル数が１０００の場合の、検出器列Ａのテーブルを示している）。また、８０１にはコリメータの位置が、８０２には各コリメータ位置でのｙ０がそれぞれ入力される。
【００４３】
図８の場合、コリメータ１２７の位置をパーセンテージで表現しているが、コリメータ位置０％とは、コリメータ１２７がＺ軸方向のプラス方向に最も動いた状態を、１００％とは、コリメータ１２７がＺ軸方向のマイナス方向に最も動いた状態をいう。なお、これに限らず、コリメータ位置を絶対位置で表現してもよい。また、図８の場合、コリメータ１２７の変動範囲を１０分割しているが、これに限らない。
【００４４】
さらに、ステップＳ７０４で求めたテーブル（図８）に基づいて、補間曲線を生成してもよい。図９は、検出器列Ａにおけるチャネル１でのコリメータ位置とｙ０との関係を示したものである。すなわち、図７の各黒点は、図８のテーブルの各点をプロットしたものであり、補間曲線９０１は当該各点を補間した曲線である。このように、各コリメータ位置に対するｙ０の値を連続値として持っておくことで、より精細な補正を行うことも可能となる。
【００４５】
＜Ｘ線断層像再構成＞
予め求めておいた上記テーブルまたは補間曲線を用いてＸ線断層像を再構成する処理について図１０を用いて説明する。
【００４６】
ステップＳ１００１において、スキャン開始指示を受けると、スキャンを開始し、データ収集を開始する（ステップＳ１００２）。このとき、コリメータ制御も同時に開始される。
【００４７】
ステップＳ１００３では、リアルタイムにコリメータの位置を検出し、当該検出したコリメータ位置に基づいてｙ０を読み込む（ステップＳ１００４）。コリメータ位置とｙ０との関係を図８に示すようなテーブルとして保持している場合には、例えば、コリメータ位置が０％以上１０％未満の時には、０％の値を読み込み、コリメータ位置が１０％以上２０％未満の時には、１０％の値を読み込むこととなる。
【００４８】
また、コリメータ位置とｙ０との関係を図９に示すような補間曲線として保持している場合には、コリメータ位置が変動するごとに、補間曲線９０１に基づいてｙ０の値を算出し、算出結果を読み込むこととなる。
【００４９】
ステップＳ１００４において読み込まれたｙ０に基づいて、ステップＳ１００５において、再構成の計算がなされ、再構成されたＸ線断層像を表示する（ステップＳ１００６）。
【００５０】
データ収集からＸ線断層像表示までの処理は、スキャン終了指示があるまで継続して行われ、スキャン終了指示により処理を終了する（ステップＳ１００７）。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、フォーカスの位置（コリメータの位置）に応じたｙ０を予め求めておき、検査中、フォーカスの位置（コリメータの位置）に応じて、ｙ０を変更することで、Ｘ線管内の温度の変動に起因するフォーカス位置のずれにより、ＣＴ＃がシフトすることを防ぐことが可能となる。また、フォーカス位置のずれ量をコリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて行うことで、既存のＸ線ＣＴ装置にも、簡単に適用することが可能となる。
【００５２】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、各コリメータ位置ごとのｙ０を求めたが、ＣＴ＃のシフトを除去する方法はこれに限られず、ＣＴ＃を求める際のγ、βを各コリメータ位置ごとに求め、コリメータの位置に応じて切り替えるようにしてもよい。つまり、ｙ０は従来通りの方法で求め（ｙ０はコリメータ位置によらず１つのみを求め）、γ、βをコリメータ位置ごとに求めることとしてもよい。
【００５３】
＜フォーカス位置ごとのγ、βの採取＞
フォーカス位置ｆのずれ量に応じた各γ、βを求める方法について以下に述べる（なお、Ｘ線ＣＴ装置の全体システム構成は、上記第１の実施形態と同様であるため、説明にあたっては図１で用いた符号を流用することとする）。
【００５４】
図１１は、本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置において、フォーカス位置ｆのずれ量に応じたγ、βを求めるための処理フローについて示したものである。
【００５５】
ステップＳ１１０１でＸ線管よりＸ線を照射するとともに、コリメータ制御を開始する。
【００５６】
Ｘ線照射が継続され、Ｘ線管内の温度が上昇することで、フォーカス位置ｆにずれが生じるが、コリメータ制御が開始されることで、コリメータ１２７がＺ軸方向に動作する。コリメータ１２７の位置が変化するごとに、コリメータ１２７の位置をコリメータコントローラ１２５により検出し（ステップＳ１１０２）、当該位置におけるエアスキャン時の（ステップＳ１１０３での）ｕａ（ここでは、エアスキャン時のＸ線透過率をｕａとする）を再構成演算する（ステップＳ１１０４）。なお、再構成演算にあたっては、Ｘ線管内の温度上昇が生じる前のエアスキャン時のＸ線量をｙ０として用いる。
【００５７】
続いてステップＳ１１０５では、水ファントムによるスキャンを開始し、Ｘ線管１２４より照射されたＸ線を水ファントムを介してＸ線検出器１３１で検出する。
【００５８】
さらにステップＳ１１０６では、当該位置でのｕｗ（ここでは、水ファントムスキャン時のＸ線透過率をｕｗとする）を再構成演算する（このように、Ｘ線管内の温度が上昇するごとに、エアスキャンと水ファントムによるスキャンとを行う）。なお、再構成演算にあたっては、Ｘ線管内の温度上昇が生じる前のエアスキャン時のＸ線量をｙ０として用いる。
【００５９】
ステップＳ１１０７では、ステップＳ１１０４およびステップＳ１１０６で検出された各コリメータ位置ごとのｕａおよびｕｗのテーブルを生成し、保存する。
【００６０】
さらにステップＳ１１０８では、コリメータの位置が所定の範囲を変動したか否かを確認し、所定の範囲を変動していなければ、ステップＳ１１０２に戻り、コリメータの位置検出と、ｕａおよびｕｗの検出とを継続する。一方、所定の範囲を変動したら、処理を終了し、ステップＳ１１０９に進む。
【００６１】
ステップＳ１１０９では、上記ステップＳ１１０７において生成されたテーブルに基づいて、各コリメータ位置ごとの、γとβを算出する。各コリメータ位置ごとのγとβは、同一コリメータ位置におけるｕａ、ｕｗをそれぞれ式２に代入することで求める。つまり、
−１０００＝γ×ｕａ＋β
０＝γ×ｕｗ＋β
を解くことによりもとめることができる。また、ステップＳ１１１０では、算出されたγとβのテーブルを生成し、保存する。
【００６２】
図１２は、図１１のステップＳ１１０７、Ｓ１１１０において生成されたテーブルの一例を示す図である。テーブルはＸ線検出器の各検出器列の各チャネルごとに生成される（図１２の例では、Ｘ線検出器のチャネル数が１０００の場合の、検出器列Ａのテーブルを示している）。また、１２０１にはコリメータの位置が、１２０２および１２０３には各コリメータ位置でのｕａおよびｕｗが、１２０４および１２０５にはγおよびβがそれぞれ入力される。
【００６３】
図１２の場合、コリメータの位置をパーセンテージで表現しているが、コリメータ位置０％とは、コリメータがＺ軸方向のプラス方向に最も動いた状態を、１００％とは、コリメータがＺ軸方向のマイナス方向に最も動いた状態をいう。なお、これに限らず、コリメータ位置を絶対位置で表現してもよい。また、図１２の場合、コリメータの変動範囲を１０分割しているが、これに限らない。さらに上記第１の実施形態同様、補間曲線を求めてもよい。
【００６４】
＜Ｘ線断層像再構成＞
上記テーブルを用いてＸ線断層像を再構成する処理について図１３を用いて説明する。
【００６５】
ステップＳ１３０１において、スキャン開始指示を受けると、スキャンを開始し、データ収集を開始する（ステップＳ１３０２）。このとき、コリメータ制御も同時に開始される。
【００６６】
ステップＳ１３０３において、データ収集時のコリメータの位置を検出しておき、ステップＳ１３０４において再構成計算が行われる。なお、このとき用いられるｙ０は従来の方法で求めた値である。
【００６７】
ステップＳ１３０５のＣＴ＃算出では、まず、データ収集時に検出したコリメータの位置に基づいてγ、βを読み込む。コリメータ位置とγ、βとの関係を図１２に示すようなテーブルとして保持している場合には、例えば、コリメータ位置が０％以上１０％未満の時には、０％の値を読み込み、コリメータ位置が１０％以上２０％未満の時には、１０％の値を読み込むこととなる。
【００６８】
読み込まれたγ、βに基づいて、上式３を用いてＣＴ＃算出を行う。ステップＳ１３０６では、算出されたＣＴ＃に基づいてＸ線断層像を表示する。
【００６９】
なお、データ収集からＸ線断層像表示までの処理は、スキャン終了指示があるまで継続して行われ、スキャン終了指示により処理を終了する（ステップＳ１３０７）。
【００７０】
以上の説明から明らかなように、フォーカスの位置（コリメータの位置）に応じたγ、βを予め求めておき、検査中、フォーカスの位置（コリメータの位置）に応じて、γ、βを変更し、ＣＴ＃を算出することで、Ｘ線管内の温度の変動に起因するフォーカス位置のずれにより、ＣＴ＃がシフトすることを防ぐことが可能となる。また、上記第１の実施形態同様、フォーカス位置のずれ量をコリメータ制御時のコリメータの位置に基づいて行うことで、既存のＸ線ＣＴ装置にも、簡単に適用することが可能となる。
【００７１】
【他の実施形態】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７２】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００７４】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７５】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線管内の温度変動に伴うフォーカス位置のずれに起因するＣＴ＃のシフトをなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の全体システム構成図である。
【図２】一般的なＸ線ＣＴ装置におけるＸ線断層像再構成までの流れを端的に示した図である。
【図３】一般的なＸ線ＣＴ装置におけるＸ線管の概略図である。
【図４】一般的なＸ線ＣＴ装置におけるＸ線管を拡大した断面図である。
【図５】Ｘ線ＣＴ装置において、フォーカス位置にずれが生じた場合にフィルタへの入射角が変動する様子を示した図である。
【図６】Ｘ線ＣＴ装置におけるコリメータ制御機能を端的に示した図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置において、フォーカス位置のずれ量に応じたＸ線照射量ｙ０を求める処理フローを示す図である。
【図８】図７の処理フローにより生成されたテーブルを示す図である。
【図９】図８のテーブルを補間処理したグラフを示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置を用いてＸ線断層像の再構成処理を行う場合の処理フローを示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置において、フォーカス位置ｆのずれ量に応じたγ、βを求めるための処理フローについて示したものである。
【図１２】図１１の処理フローにより生成されたテーブルを示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置を用いてＸ線断層像の再構成処理を行う場合の処理フローを示す図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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