(57)【要約】【課題】被検体のズレに起因するＸ線管の設定管電流の狂いを確実かつ容易に修正する。【解決手段】この発明の装置は、Ｘ線ＣＴ撮影実行中、線量非一定区間求出部１６で被検体Ｍのズレの距離に相当する線量非一定スキャン区間を求出し、設定管電流変化判定部１７で被検体Ｍのズレの向きに相当するＸ線管１の設定管電流の変化の有無を求出して、両求出結果に従って対応関係シフト部１８で設定管電流と被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との間の対応関係を即時シフトすることによって、設定管電流の狂いの原因である設定管電流と被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との対応関係のズレを速やかに解消する構成を備え、設定管電流を狂わせる被検体のズレを自動的に検出し、設定管電流の狂いを自動的に修正するので、設定管電流の狂いは確実かつ容易に修正される。【選択図】    図１
2004147945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体軸の方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるようにＸ線管の設定管電流を算出し被検体の体軸上の位置と対応付けしたかたちで保持すると共に、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中は予め算出保持された設定管電流にしたがってＸ線ファンビームを被検体の体軸の方向にスキャン（走査）させるように構成されたＸ線ＣＴ撮影装置において、（Ａ）Ｘ線ＣＴ撮影実行時のＸ線ファンビームのスキャンに伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体の体軸の方向に沿って透過Ｘ線の平均線量を逐次求出する平均線量逐次求出手段と、（Ｂ）逐次求出される各平均線量が略一定の適切量であるか否かを判定して否が途切れず続くスキャン区間（線量非一定スキャン区間）を求出する線量非一定区間求出手段と、（Ｃ）平均線量が略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流の変化が有るか無いかを判定する設定管電流変化判定手段と、（Ｄ）線量非一定区間求出手段で線量非一定スキャン区間が求出されると線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化判定手段による設定管電流の変化の有無とにしたがって設定管電流と被検体の体軸上の位置との対応関係を即時シフトさせる対応関係シフト手段とを備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影装置。
【請求項２】
被検体の体軸の方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるようにＸ線管の設定管電流を算出し被検体の体軸上の位置と対応付けしたかたちで保持すると共に、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中は予め算出保持された設定管電流にしたがってＸ線ファンビームを被検体の体軸の方向にスキャン（走査）させるように構成されたＸ線ＣＴ装置において、（ａ）Ｘ線ＣＴ撮影実行時のＸ線ファンビームのスキャンに伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体の体軸の方向に沿って透過Ｘ線の平均線量を逐次求出する平均線量逐次求出手段と、（ｂ）逐次求出される各平均線量が略一定の適切量であるか否かを判定して否が途切れず続くスキャン区間（線量非一定スキャン区間）を求出する線量非一定区間求出手段と、（ｃ）平均線量が略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流の変化が有るか無いかを判定する設定管電流変化判定手段と、（ｄ）線量非一定区間求出手段で線量非一定スキャン区間が求出されると線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化判定手段による設定管電流の変化の有無とにしたがって被検体の体軸の方向に対する、被検体とＸ線管・Ｘ線検出器との位置関係を即時シフトさせる位置関係シフト手段とを備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線管の設定管電流が、Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像の撮影実行に伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づき算出されるように構成されているＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｘ線ＣＴ撮影実行中は予め算出保持された設定管電流にしたがってＸ線ファンビームを被検体の体軸の方向にスキャン（走査）させるＸ線ＣＴ装置に係り、特に被検体が体軸の方向のズレを起こして生じるＸ線管の設定管電流の狂いを確実かつ容易に修正できるようにするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のＸ線ＣＴ装置のＸ線撮影台の概略構成を示す図である。図１２のＸ線ＣＴ装置の場合、Ｘ線ＣＴ撮影に先立ってＸ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像を撮影する。被検体（患者）Ｍを挟んでＸ線管５１とＸ線検出器５２とが対向して静止した状態のままで、天板５３を被検体Ｍの体軸Ｚの方向へ移動させてＸ線管５１とＸ線検出器５２の間に被検体Ｍを送り込みながら、Ｘ線管５１からＸ線ファンビームＦＢを被検体Ｍへ一定の管電流で連続照射すると同時に、Ｘ線検出器５２から出力されるＸ線透過信号を収集する。収集されたＸ線透過信号に対して必要な画像処理が行われ、図１３に示すように、Ｘ線ＣＴ撮影対象の関心部位を含む２次元Ｘ線透過画像Ｐａが作成されてＸ線ＣＴ撮影計画用の画像として表示モニタ５４に映し出される。オペレータは、表示された２次元Ｘ線透過画像Ｐａを見ながら、撮影計画に必要な操作をおこなう。
【０００３】
また、従来のＸ線ＣＴ装置の場合、Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像Ｐａの撮影実行に伴ってＸ線検出器５２から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるＸ線管５１の設定電流が予め算出されて被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置と対応付けられたかたちで保持される。そして、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中は、予め算出保持された設定管電流に従ってＸ線ファンビームＦＢが被検体Ｍを体軸Ｚの方向にスキャンしてゆく。
【０００４】
被検体ＭのＸ線透過率の場合、臓器存在の有無や存在臓器の種類など被検体Ｍの体内状況に応じて被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿ってＸ線透過率の平均レベルが変動するので、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中、Ｘ線管５１の管電流が一定のままだと、Ｘ線ＣＴ画像の間で、被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に応じた画像の全体的明るさの相違が生じる等の不都合があり、この不都合を解消する為にＸ線管５１の管電流は被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化させる必要がある。またＸ線検出器５２に入射する透過Ｘ線は、Ｘ線ＣＴ画像の画質を保持できるだけの線量があって、同時に被検体ＭのＸ線被曝量を極力抑えられる線量である必要がある。これらの必要性のためにＸ線管５１の設定管電流を透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるという条件の下に算出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＸ線ＣＴ装置の場合、予め算出保持したＸ線管５１の設定管電流が時として狂うという問題がある。Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像の撮影以降に被検体Ｍが体軸Ｚの方向にズレを起こすと、Ｘ線管５１の設定電流と被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との対応関係にもズレが起こり、Ｘ線管５１の設定管電流が狂う。例えば、撮影中の静止の必要性が理解できない幼児や痴呆性老人などの場合はズレを起こし易い。最悪、設定管電流の狂いを修正するにはＸ線ＣＴ撮影計画用の画像を撮り直さなければならない。オペレータが被検体Ｍのズレを見過ごしたり、被検体ＭのズレがＸ線ＣＴ撮影開始後に起こったりした時は、設定管電流が狂ったままで撮影をすることになる。
【０００６】
この発明は、上記の事情に鑑み、被検体に体軸の方向のズレが起きることで生じるＸ線管の設定管電流の狂いを確実かつ容易に修正することができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。即ち、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置は、被検体の体軸の方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるようにＸ線管の設定管電流を算出し被検体の体軸上の位置と対応付けしたかたちで保持すると共に、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中は予め算出保持された設定管電流にしたがってＸ線ファンビームを被検体の体軸の方向にスキャン（走査）させるように構成されたＸ線ＣＴ装置において、（Ａ）Ｘ線ＣＴ撮影実行時のＸ線ファンビームのスキャンに伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体の体軸の方向に沿って透過Ｘ線の平均線量を逐次求出する平均線量逐次求出手段と、（Ｂ）逐次求出される各平均線量が略一定の適切量であるか否かを判定して否が途切れず続くスキャン区間（線量非一定スキャン区間）を求出する線量非一定区間求出手段と、（Ｃ）平均線量が略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流の変化が有るか無いかを判定する設定管電流変化判定手段と、（Ｄ）線量非一定区間求出手段で線量非一定スキャン区間が求出されると線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化判定手段による設定管電流の変化の有無とにしたがって設定管電流と被検体の体軸上の位置との対応関係を即時シフトさせる対応関係シフト手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
（作用・効果）請求項１に記載の発明では、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中、予め算出保持された設定管電流にしたがってＸ線ファンビームを被検体の体軸の方向にスキャン（走査）させてゆくのと同時並行して、平均線量逐次求出手段が、Ｘ線ファンビームのスキャンに伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体の体軸の方向に沿って透過Ｘ線の平均線量を逐次求出すると共に、線量非一定区間求出手段が、逐次求出される平均線量が略一定の適切量であるか否かを判定して線量非一定スキャン区間を求出するのに加え、設定管電流変化判定手段が、平均線量が略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流の変化の有りか無しを判定する。そして、線量非一定スキャン区間が求出されると、対応関係シフト手段が線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流の変化の有無とにしたがって設定管電流と被検体の体軸上の位置との間の対応関係を即時シフトさせる。
【０００９】
請求項１に記載の発明の場合、Ｘ線管の設定管電流は被検体の体軸上の位置と対応付けしたかたちで保持されているので、被検体に体軸の方向のズレが起こると、設定管電流と被検体の体軸上の位置との間の対応関係にもズレが生じてＸ線管の設定管電流が狂う。一方、被検体の体軸の方向のＸ線透過率の平均レベルの変動は、平均レベルが略同一で相当長のスキャン区間にわたって連続して続く状態が、略同一の平均レベルが別のレベルに変わる他は同様にして繰り返されるというＸ線透過率の平均レベルがステップ型変化をするタイプの変動であるので、設定管電流も同様にステップ型変化となる。そのため、被検体に体軸の方向のズレが起きても、全スキャン区間にわたって全ての設定管電流が狂うのではなく、設定管電流の変わり目の前または後の被検体の体軸の方向のズレの距離に応じたスキャン区間でのみ設定管電流が狂うだけとなる。
他方、Ｘ線管の設定管電流は透過Ｘ線の平均線量が常に略一定の適切量に保たれるように算出されているので、Ｘ線管の設定管電流が狂っているスキャン区間は逐次求出される平均線量が略一定の適切量ではない状態が途切れずに続く線量非一定スキャン区間に対応する。そして、Ｘ線管の設定管電流が狂っているスキャン区間は、被検体に体軸の方向のズレの距離に対応しているので、線量非一定スキャン区間は、被検体に起こった体軸の方向のズレの距離と対応する。
【００１０】
また、被検体に起こる体軸の方向のズレの向きがＸ線ファンビームのスキャン方向と同一の場合は、設定管電流の狂いが設定管電流の変わり目から始まるので、平均線量が略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流が変化する。逆に被検体に起こる体軸の方向のズレの向きがＸ線ファンビームのスキャンの方向と反対の場合は、設定管電流の狂いが設定管電流の変わり目の手前から始まるので、平均線量が略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流が変化しない。したがって、設定管電流変化判定手段の判定による設定管電流の変化の有無（以下、適宜「設定管電流変化の有無」と略記）は被検体に起こった体軸の方向のズレの向きと対応する。
したがって、線量非一定スキャン区間が求出された場合、設定管電流と被検体の体軸上の位置との間の対応関係を線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化の有無とにしたがって即時シフトすれば、被検体の体軸の方向のズレで生じた設定管電流と被検体の体軸上の位置との間の対応関係のズレが速やかに解消され、設定管電流は直ちに正常状態に復帰する。つまり、設定管電流を狂わせる被検体のズレが自動的に検出され、設定管電流の狂いが自動的に修正されるのである。
【００１１】
さらに、この発明は、上記目的を達成するために、次のような構成をとる。即ち、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置は、被検体の体軸の方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるようにＸ線管の設定管電流を算出し被検体の体軸上の位置と対応付けしたかたちで保持すると共に、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中は予め算出保持された設定管電流にしたがってＸ線ファンビームを被検体の体軸の方向にスキャン（走査）させるように構成されたＸ線ＣＴ装置において、（ａ）Ｘ線ＣＴ撮影実行時のＸ線ファンビームのスキャンに伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体の体軸の方向に沿って透過Ｘ線の平均線量を逐次求出する平均線量逐次求出手段と、（ｂ）逐次求出される各平均線量が略一定の適切量であるか否かを判定して否が途切れず続くスキャン区間（線量非一定スキャン区間）を求出する線量非一定区間求出手段と、（ｃ）平均線量が略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流の変化が有るか無いかを判定する設定管電流変化判定手段と、（ｄ）線量非一定区間求出手段で線量非一定スキャン区間が求出されると線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化判定手段による設定管電流の変化の有無とにしたがって被検体の体軸の方向に対する被検体とＸ線管・Ｘ線検出器との位置関係を即時シフトさせる位置関係シフト手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
（作用・効果）請求項２に記載の発明の場合、線量非一定区間求出手段が線量非一定スキャン区間を求出すると、位置関係シフト手段が線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化判定手段による設定管電流変化の有無とにしたがって被検体の体軸の方向に対する被検体ないしＸ線管およびＸ線検出器の位置関係を即時シフトさせる他は請求項１に記載の発明と全く同じである。そして、上述したように、線量非一定スキャン区間は、被検体に起こった体軸の方向のズレの距離と対応し、設定管電流変化の有無が被検体に起こった体軸の方向のズレの向きと対応しているので、Ｘ線管およびＸ線検出器に対する被検体の相対的な位置関係を被検体の体軸の方向に沿って線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流の変化の有無とにしたがって即時シフトすれば、被検体の体軸の方向のズレで生じた被検体の体軸の方向に対する被検体ないしＸ線管およびＸ線検出器の位置関係のズレが速やかに解消され、設定管電流は直ちに正常状態に復帰する。つまり、設定管電流を狂わせる被検体のズレが自動的に検出され、設定管電流の狂いが自動的に修正されるのである。被検体をシフトさせる場合は被検体が元の正常な位置に戻ることで被検体をズレが直接解消され、Ｘ線管およびＸ線検出器をシフトさせる場合はＸ線管およびＸ線検出器が被検体のズレに合わせて移動することで被検体のズレが間接的に解消される。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線管の設定管電流が、Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像の撮影実行に伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づき算出されるように構成されているものである。
（作用・効果）請求項３に記載の発明によれば、Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像の撮影実行に伴ってＸ線検出器から収集されるＸ線透過信号に基づきＸ線管の設定管電流が算出されるので、Ｘ線管の設定管電流の算出にあたって被検体のＸ線透過率に関するデータを改めて収集する必要がない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明のＸ線ＣＴ装置の実施例を、図面を参照しながら詳しく説明する。
〔第１実施例〕
図１は第１実施例に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
第１実施例のＸ線ＣＴ装置は、図１に示すように、Ｘ線ファンビームＦＢを被検体Ｍに照射するＸ線管１と、Ｘ線ファンビームＦＢの広がりに沿ってライン状に並んでいる多数のＸ線検出素子（図示省略）の列が被検体Ｍの体軸Ｚ方向に１列ないし数列配置されていると共にＸ線ファンビームＦＢの照射に伴ってＸ線透過信号（Ｘ線検出データ）を出力するＸ線検出器２とが被検体Ｍを挟んで対向するようにして配設されたガントリ３を備えると共に、被検体Ｍを載置したままでＸ線管１とＸ線検出器２との間を被検体Ｍの体軸Ｚの方向に往復移動させられてガントリ３を出入りする天板４とを備え、Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像の撮影と、２次元Ｘ線透過画像を用いて立てられたＸ線ＣＴ撮影計画に沿ってＸ線ＣＴ撮影とがおこなえるように構成されている。
【００１５】
２次元Ｘ線透過画像の撮影の場合、被検体Ｍを挟んでＸ線管１とＸ線検出器２が対向して静止した状態のままで、天板４を被検体Ｍの体軸Ｚの方向に移動させてＸ線管１とＸ線検出器２の間を被検体Ｍを移動させながら、Ｘ線管１からＸ線ファンビームＦＢを一定の管電流で連続照射すると同時に、Ｘ線検出器２から出力されるＸ線透過信号をデータ収集部（ＤＡＳ）５が収集する。
Ｘ線ＣＴ画像の撮影の場合、Ｘ線管１とＸ線検出器２を対向配置状態に維持したまま被検体Ｍの周りを回転させた状態で、天板４を被検体Ｍの体軸Ｚの方向に移動させてＸ線管１とＸ線検出器２の間へ被検体Ｍを送り込みながら、Ｘ線管１からＸ線ファンビームＦＢを連続照射すると同時に、Ｘ線検出器２から出力されるＸ線透過信号をデータ収集部５が収集する。したがって、第１実施例装置のＸ線ＣＴ画像の撮影は螺旋スキャン方式ということになる。
なお、Ｘ線管１およびＸ線検出器２の回転や天板４の移動はメカニカル制御部６によりコントロールされ、Ｘ線管１によるＸ線ファンビームＦＢの照射はＸ線曝射制御部７によりコントロールされる。
【００１６】
また、データ収集部５の後段には、２次元Ｘ線透過画像撮影でデータ収集部５が収集したＸ線透過信号を処理して２次元Ｘ線透過画像を作成したり、Ｘ線ＣＴ撮影でデータ収集部５が収集したＸ線透過信号を処理してＸ線ＣＴ画像を作成したりする画像再構成部８と、画像再構成部８で作成された２次元Ｘ線透過画像やＸ線ＣＴ画像を記憶する画像メモリ部９と、画像メモリ部９に記憶されている画像や入力操作用画面などを表示する表示モニタ１０と、撮影に必要な指令やデータなどの入力操作をおこなう為の操作卓１１とが設けられているのに加え、メカニカル制御部６、Ｘ線曝射制御部７、画像再構成部８、画像メモリ部９や表示モニタ１０が適切に作動するように操作卓１１による入力操作や撮影の進行状況に応じて指令を送出するホストコンピュータ１２が設けられている。
【００１７】
さらに、第１実施例のＸ線ＣＴ撮影は、２次元Ｘ線透過画像の撮影の実行に伴ってＸ線検出器２から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるようにＸ線管１の設定管電流を算出する設定管電流算出部１３と、設定管電流算出部１３で算出した設定管電流を被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置と対応付けたかたちで保持する設定管電流保持部１４を備え、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中は設定管電流算出部１３と設定管電流保持部１４により予め算出保持された設定管電流にしたがってＸ線ファンビームＦＢが被検体Ｍを体軸Ｚの方向に沿ってスキャン（走査）してゆくように構成されている。
【００１８】
被検体ＭのＸ線透過率の場合、臓器存在の有無や存在臓器の種類など被検体Ｍの体内状況に応じて被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿ってＸ線透過率の平均レベルが変動するので、Ｘ線ＣＴ撮影の実行中、Ｘ線管１の管電流が一定のままだと、Ｘ線ＣＴ画像の間で、被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に応じた画像の全体的明るさの相違が生じる等の不都合があり、この不都合を解消する為にＸ線管１の管電流を被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化させる。また、Ｘ線検出器２に入射する透過Ｘ線は、Ｘ線ＣＴ画像の画質保持に必要な線量があって、かつ被検体ＭのＸ線被曝量を極力抑えられる線量である必要がある。これらの必要性を満たす為に設定管電流算出部１３が設定管電流を透過Ｘ線の平均線量を略一定の適切量に保てるという条件の下に算出する。
【００１９】
２次元Ｘ線透過画像の撮影によって、図２に示すように、Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像ＰＡが得られる場合、設定管電流算出部１３は、被検体Ｍの体軸Ｚに沿って被検体Ｍの体軸Ｚに垂直に次々に設定される被検体Ｍの各スライス断面ＱＡ〜ＱＺについて、それぞれに属するＸ線透過信号を加算・平均化して透過Ｘ線の平均線量ＴＡ〜ＴＺを求出する。具体的には、例えばＸ線検出器２においてＸ線ファンビームＦＢの広がりに沿ってライン状に並んでいる１列分のＸ線検出素子の全Ｘ線透過信号を被検体Ｍの各スライス断面ＱＡ〜ＱＺ毎に加算・平均化することで平均線量ＴＡ〜ＴＺが求まる。これらの各スライス断面ＱＡ〜ＱＺの間で起こる透過Ｘ線の平均線量Ｔの変化が、被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じるＸ線透過率の平均レベルの変動に対応する。
【００２０】
さらに設定管電流算出部１３は、各平均線量ＴＡ〜ＴＺを同じ線量となる水の厚み（水換算体厚みｔ）に換算して各スライス断面ＱＡ〜ＱＺを想定した体軸Ｚ上の位置Ｚａ〜Ｚｚにおける被検体Ｍの水換算体厚みｔａ〜ｔｚを求出する。被検体Ｍの体軸Ｚを横軸にとり、被検体Ｍの水換算体厚みｔを縦軸にとって図示すると、図３に破線で示す如くになる。被検体Ｍの水換算体厚みｔは平均線量Ｔに逆比例の関係（水換算体厚みｔが薄いほど平均線量Ｔが増加する関係）にあるので、平均線量Ｔだけでなく水換算体厚みｔも、被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置Ｚａ〜Ｚｚにおける被検体ＭのＸ線透過率の平均レベルのデータ（Ｘ線透過率の平均レベル情報）となる。
【００２１】
一方、Ｘ線管１の管電流と透過Ｘ線の線量は良好な正比例関係にあるので、一定値の透過Ｘ線の基準平均線量Ｔ０  、さらには基準水換算体厚みｔ０  の時の基準管電流Ｉ０  を予め定めておく。この基準平均線量Ｔ０  はＸ線ＣＴ画像の画質保持に必要な線量であって、かつ被検体ＭのＸ線被曝量を極力抑えられる適切量である。そして、設定管電流算出部１３は、水換算体厚みｔａ〜ｔｚ（または平均線量ＴＡ〜ＴＺ）の各スライス断面ＱＡ〜ＱＺについて基準平均線量Ｔ０  が得られる管電流Ｉを例えば設定管電流Ｉ＝Ｉ０  ×ｔ÷ｔ０  （又はこれと等価なＩ＝Ｉ０  ×Ｔ０  ÷Ｔ）等の式による演算で算出すると共に、求出した設定管電流Ｉａ〜Ｉｚを設定管電流保持部１４が被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置Ｚａ〜Ｚｚと対応付けて保存する。なお、管電流Ｉの演算はＩ０  ×ｔ÷ｔ０  又はＩ０  ×Ｔ０  ÷Ｔの式によらずに適当な他の式を用いて行ってもよい。
【００２２】
この結果、図３に実線で示すように、設定管電流Ｉａ〜Ｉｚは、被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って生じる被検体ＭのＸ線透過率の平均レベルの変動に追随して変化するものになる。同時にＸ線管１が各設定管電流Ｉａ〜Ｉｚで被検体ＭにＸ線ファンビームＦＢを照射した時の透過Ｘ線の各平均線量Ｕは、常に略基準平均線量Ｔ０  となるので、Ｘ線ＣＴ画像の画質保持に必要な線量であって、しかも被検体ＭのＸ線被曝量を極力抑えられる線量である。
【００２３】
さらに第１実施例のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ＣＴ撮影実行時のＸ線ファンビームＦＢのスキャンに伴ってＸ線検出器２から収集されるＸ線透過信号に基づき被検体Ｍの体軸Ｚの方向に沿って透過Ｘ線の平均線量Ｕを逐次求出する平均線量逐次求出部１５と、平均線量逐次求出部１５で逐次求出される各平均線量Ｕが略基準平均線量Ｔ０  であるか否かを逐次判定して否が途切れず続くスキャン区間（線量非一定スキャン区間）を求出する線量非一定区間求出部１６と、平均線量Ｕが略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流の変化が有るか無いかを判定する設定管電流変化判定部１７と、線量非一定区間求出部１６で線量非一定スキャン区間が求出されると線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化の有無とにしたがって設定管電流Ｉと被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との対応関係を即時シフトさせる対応関係シフト部１８とを備えている。
【００２４】
平均線量逐次求出部１５は、例えばＸ線検出器２においてＸ線ファンビームＦＢの広がりに沿ってライン状に並んでいる１列分のＸ線検出素子が各スライス断面ＱＡ〜ＱＺのところで３６０°または１８０°回転する間に収集される全Ｘ線透過信号を逐次加算・平均化することで透過Ｘ線の平均線量Ｕを求出する。平均線量Ｕは、例えば各スライス断面ＱＡ〜ＱＺのところでＸ線検出器２がＸ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像ＰＡの撮影を行った時の位置に来た瞬間に収集される全Ｘ線透過信号を逐次加算・平均化することで算出することもできる。
【００２５】
そして、被検体Ｍに体軸Ｚの方向のズレが無くて設定管電流Ｉが正常な間は、図４に示すように、平均線量Ｕは略基準平均線量Ｔ０  である。しかし、被検体Ｍに体軸Ｚの方向のズレが起こると、図５に示すように、被検体ＭのＸ線透過率の平均レベルの変動にもズレが起こり、設定管電流Ｉと被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との間の対応関係が崩れ、設定管電流Ｉの狂うところが出てくる。
【００２６】
一方、図３に示すように、被検体Ｍの体軸Ｚの方向のＸ線透過率の平均レベルの変動は、平均レベルが略同一で相当長のスキャン区間にわたって連続して続く状態が、略同一の平均レベルが別のレベルに変わる他は同様にして繰り返されるというＸ線透過率の平均レベルがステップ型変化をするタイプの変動であるので、同様に設定管電流Ｉもステップ型変化になる。そのため、被検体Ｍに体軸Ｚの方向のズレが起こっても、全スキャン区間にわたって全ての設定管電流が狂うわけではなく、被検体Ｍのズレの向きに応じて各設定管電流の変わり目の前または後の被検体Ｍのズレの距離に相当するスキャン区間のみの設定管電流が狂うだけである。被検体Ｍのズレの向きがＸ線ファンビームＦＢのスキャン方向と同じならば、図６に示すように、各設定管電流の変わり目から始まって被検体Ｍのズレの距離迄の間のスキャン区間ＳＴで設定管電流が狂うだけである。
【００２７】
他方、設定管電流が狂っているスキャン区間ＳＴは、図６に示すように、平均線量Ｕが略基準平均線量Ｔ０  でない状態が途切れずに続く線量非一定スキャン区間ＴＭに等しい。また設定管電流が狂っているスキャン区間ＳＴは、前述のように被検体Ｍに起こった体軸Ｚの方向のズレの距離ΔＺに対応しているので、線量非一定区間求出部１６で求出する線量非一定スキャン区間ＴＭは被検体Ｍに起こった体軸Ｚの方向のズレの距離ΔＺに対応している。
【００２８】
また、被検体Ｍに起こる体軸Ｚの方向のズレの向きが、Ｘ線ファンビームＦＢのスキャン方向と同じ場合は、図７に示すように、設定管電流Ｉの狂いが設定管電流の変わり目から始まるので、平均線量Ｕが略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流が変化する。逆に被検体Ｍに起こる体軸Ｚの方向のズレの向きが、Ｘ線ファンビームＦＢのスキャン方向と反対の場合は、図８に示すように、設定管電流Ｉの狂いが設定管電流の変わり目の手前から始まるので、平均線量Ｕが略一定の適切量でなくなる前後で設定管電流は変化しない。このように、設定管電流変化判定部１７による設定管電流変化の有無は被検体Ｍに起こる体軸Ｚの方向のズレの向きに対応する。
【００２９】
したがって、対応関係シフト部１８が、設定管電流Ｉと被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との間の対応関係を、線量非一定スキャン区間ＴＭに見合う距離だけ、設定管電流の変化有無に見合う向きに即時シフトさせると、被検体Ｍの体軸Ｚの方向のズレで生じた設定管電流Ｉと被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との対応関係のズレは速やかに解消され、設定管電流Ｉの狂いは直ちに修正される。なお、いったん修正が完了した後、被検体Ｍが体軸Ｚの方向のズレをまた起こして設定管電流が再び狂った場合も、上記と同じプロセスで修正処理が繰り返される。
【００３０】
また、第１実施例の装置の場合、Ｘ線管１の設定管電流ＩはＸ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像の撮影実行に伴ってＸ線検出器２から収集されるＸ線透過信号に基づき算出されるので、Ｘ線管１の設定管電流Ｉの算出に際して被検体ＭのＸ線透過率に関するデータを改めて収集しなくて済む利点がある。
【００３１】
次に、第１実施例のＸ線ＣＴ装置におけるＸ線管１の設定管電流Ｉの狂い修正の状況をより具体的に説明する。図９は設定管電流保持部１４による設定管電流の保持状況を示す模式図、図１０は第１実施例における設定管電流の狂い修正プロセスを示すフローチャートである。以下では、２次元Ｘ線透過画像の撮影が済んで撮影計画が立てられた段階から説明する。なお、２次元Ｘ線透過画像の撮影が済んでからＸ線ＣＴ撮影が始まる迄の間に被検体ＭがＸ線ファンビームＦＢのスキャン方向と同じ向きに距離ΔＺのズレを起こしたものとする。
【００３２】
〔ステップＳ１〕被検体Ｍの体軸Ｚに沿って被検体Ｍの体軸Ｚに垂直に次々に設定される被検体Ｍの各スライス断面ＱＡ〜ＱＺについて、設定管電流算出部１３が設定管電流Ｉａ〜Ｉｚを算出する。
【００３３】
〔ステップＳ２〕設定管電流保持部１４が、図９（ａ）に示すように、設定管電流Ｉａ〜Ｉｚを各スライス断面ＱＡ〜ＱＺの被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置Ｚａ〜Ｚｚと対応付けて保持する。
【００３４】
〔ステップＳ３〕Ｘ線ＣＴ撮影の開始に伴って平均線量逐次求出部１５が透過Ｘ線の平均線量Ｕの逐次求出処理をスタートさせる。
【００３５】
〔ステップＳ４〕線量非一定区間求出部１６が線量非一定スキャン区間の求出処理をスタートさせ、設定管電流変化判定部１７が設定管電流変化の有無の判定処理をスタートさせる。
【００３６】
〔ステップＳ５〕線量非一定スキャン区間求出の有無をチェックし、線量非一定スキャン区間ＴＭが求出されなければ、ステップＳ７に飛ぶ。線量非一定スキャン区間ＴＭが求出されたら、次のステップＳ６へ進む。なお、被検体Ｍのズレの向きがＸ線ファンビームＦＢのスキャン方向であるので、設定管電流変化判定部１７で設定管電流変化有りと判定される。
【００３７】
〔ステップＳ６〕対応関係シフト部１８が、設定管電流Ｉと被検体Ｍの体軸Ｚ上の位置との対応関係を、線量非一定スキャン区間ＴＭに見合う距離だけ、Ｘ線ファンビームＦＢのスキャン方向の向きに即時シフトさせる。具体的には、図９（ｂ）に示すように、設定管電流保持部１４により被検体Ｍの体軸Ｚ上の各位置Ｚａ〜Ｚｚを被検体Ｍのズレの距離ΔＺだけ増加する処理が行われる。被検体Ｍの体軸Ｚの方向のズレで生じた設定管電流Ｉの狂いは自動的に修正される。
【００３８】
〔ステップＳ７〕Ｘ線ＣＴ撮影が継続中であれば、ステップＳ５へ戻り、以下のプロセスを続行する。Ｘ線ＣＴ撮影が完了ならば、Ｘ線管１の設定管電流の狂い修正処理も終了となる。
【００３９】
〔第２実施例〕
図１１は第２実施例に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。第２実施例のＸ線ＣＴ装置は、対応関係シフト部１８の代わりに、線量非一定区間求出部１６で線量非一定スキャン区間が求出されると線量非一定スキャン区間ＴＭの長さと設定管電流変化判定部１７による設定管電流の変化の有無とにしたがって被検体Ｍの体軸Ｚの方向に対する被検体Ｍの位置を即時シフトさせる位置関係シフト部１９を備えている他は、第１実施例の装置と実質的に同一であるので、相違する部分のみを説明し、共通する部分の説明は省略する。
【００４０】
即ち、第２実施例の装置では、第１実施例の場合と同様、Ｘ線ＣＴ撮影実行時に平均線量逐次求出部１５が透過Ｘ線の平均線量Ｕを逐次求出するのに伴い、線量非一定区間求出部１６が線量非一定スキャン区間ＴＭを求出すると共に、設定管電流変化判定部１７が設定管電流変化の有無を判定する。そして、第２実施例の装置の場合、線量非一定スキャン区間ＴＭが求出されると、位置関係シフト部１９が線量非一定スキャン区間ＴＭの長さと設定管電流変化の有無とにしたがって被検体Ｍの体軸Ｚの方向に対する被検体Ｍの位置を即時シフトさせる。
【００４１】
前述したように、線量非一定スキャン区間ＴＭは、被検体Ｍに起こった体軸Ｚの方向のズレの距離と対応し、設定管電流変化の有無が被検体Ｍに起こった体軸Ｚの方向のズレの向きと対応しているので、位置関係シフト部１９による即時シフトによって被検体Ｍが元の正しい位置へ速やかに戻り、被検体Ｍに起こった体軸Ｚの方向のズレによる設定管電流の狂いは直ちに修正される。
【００４２】
第２実施例の場合、具体的には、位置関係シフト部１９は、被検体Ｍに起こった体軸Ｚの方向へのズレとちょうど逆のズレが天板４に起きるように、線量非一定スキャン区間ＴＭと設定管電流変化の有無にしたがって天板４を移動させる指令をメカニカル制御部６に送出し、被検体Ｍのズレを天板４のズレで相殺するかたちで被検体Ｍを元の正しい位置へ戻す構成となっている。
なお、第２実施例の場合、設定管電流の狂い修正後、もう一度、Ｘ線ファンビームＦＢを最初からスキャンさせるように構成されている。
【００４３】
この発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）第１実施例の装置では、各スライス断面ＱＡ〜ＱＺを被検体Ｍの体軸Ｚに垂直に設定したが、各スライス断面ＱＡ〜ＱＺは被検体Ｍの体軸Ｚに対し斜めに設定してもよい。例えばガントリ３が傾斜（ティルティング）している場合、ガントリ３の傾斜角度に対応した分だけスライス断面ＱＡ〜ＱＺは被検体Ｍの体軸Ｚに対し斜めに設定されることになる。
【００４４】
（２）第２実施例の装置では、被検体Ｍのズレを天板４のズレで相殺するように天板４を移動させて設定管電流の狂いを修正する構成であったが、Ｘ線管１およびＸ線検出器２が被検体Ｍの体軸Ｚに沿って移動できる場合は被検体ＭのズレをＸ線管１およびＸ線検出器２のズレで相殺するようにＸ線管１およびＸ線検出器２を移動させて設定管電流の狂いを修正する構成としてもよい。
【００４５】
（３）上記の実施例の装置は、Ｘ線ＣＴ撮影の場合、被検体Ｍを連続移送しながらＸ線ファンビームＦＢを連続照射する螺旋スキャン方式であったが、この発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ＣＴ撮影の場合、被検体Ｍを間歇移送しながらＸ線ファンビームＦＢを間歇照射する間歇スキャン方式であってもよい。
【００４６】
（４）本発明のＸ線ＣＴ装置は、医療用装置に限らず、工業用装置にも適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線ＣＴ撮影実行中、被検体に起こったズレの距離を、線量非一定スキャン区間というかたちで検出すると同時に、被検体に起こったズレの向きを、設定管電流変化の有無というかたちで検出し、検出された線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流変化の有無とにしたがって設定管電流と被検体の体軸上の位置との間の対応関係を即時シフトすることにより、設定管電流の狂いを引き起こした設定管電流と被検体の体軸上の位置との対応関係のズレを速やかに解消し、設定管電流を直ちに正常状態に復帰させる構成を備えていて、設定管電流を狂わせる被検体のズレが自動的に検出され、設定管電流の狂いが自動的に修正されるので、設定管電流の狂いを確実かつ容易に修正することができる。
【００４８】
さらに、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線ＣＴ撮影実行中、被検体に起こったズレの距離を、線量非一定スキャン区間というかたちで検出すると同時に、被検体に起こったズレの向きを、設定管電流変化の有無というかたちで検出し、検出された線量非一定スキャン区間の長さと設定管電流の変化の有無とにしたがって被検体の体軸の方向に対する被検体ないしＸ線管およびＸ線検出器の位置関係を即時シフトすることにより、設定管電流の狂いを引き起こした被検体の体軸の方向に対する被検体ないしＸ線管およびＸ線検出器の位置関係のズレを速やかに解消し、設定管電流を直ちに正常状態に復帰させる構成を備えていて、設定管電流を狂わせる被検体のズレが自動的に検出され、設定管電流の狂いが自動的に修正されるので、設定管電流の狂いを確実かつ容易に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】Ｘ線ＣＴ撮影計画用の２次元Ｘ線透過画像の一例を示す模式図である。
【図３】Ｘ線管の設定管電流の変化とＸ線透過率の平均レベルの変動を対比して示すグラフである。
【図４】設定管電流に狂いのない場合の設定管電流と透過Ｘ線の平均線量を対比して示すグラフである。
【図５】被検体に体軸の方向のズレが起こった場合のＸ線管の設定管電流の変化とＸ線透過率の平均レベルの変動を対比して示すグラフである。
【図６】設定管電流に狂いがある場合の設定管電流と透過Ｘ線の平均線量を対比して示すグラフである。
【図７】被検体のズレの向きがＸ線ファンビームのスキャン方向と同一の場合の線量非一定スキャン区間の出現状況を示すグラフである。
【図８】被検体のズレの向きがＸ線ファンビームのスキャン方向と反対の場合の線量非一定スキャン区間の出現状況を示すグラフである。
【図９】設定管電流保持部による設定管電流の保持状況を示す模式図である。
【図１０】第１実施例の設定管電流の狂い修正プロセスを示すフローチャートである。
【図１１】第２実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１２】従来のＸ線ＣＴ装置のＸ線撮像台の概略構成図である。
【図１３】従来装置におけるＸ線ＣＴ撮影計画用の画像例を示す模式図である。
【符号の説明】
１          …  Ｘ線管
２          …  Ｘ線検出器
１５        …  平均線量逐次求出部（平均線量逐次求出手段）
１６        …  線量非一定区間求出部（線量非一定区間求出手段）
１７        …  設定管電流変化判定部（設定管電流変化判定手段）
１８        …  対応関係シフト部（対応関係シフト手段）
１９        …  位置関係シフト部（位置関係シフト手段）
Ｉ          …  設定管電流
Ｉａ〜Ｉｚ  …  設定管電流
Ｍ          …  被検体
ＰＡ        …  ２次元Ｘ線透過画像
ＴＭ        …  線量非一定スキャン区間
Ｚ          …  体軸
Ｚａ〜Ｚｚ  …    体軸上の位置
Ｕ          …  透過Ｘ線の平均線量
Ｕ          …  透過Ｘ線の平均線量Ｚａ〜Ｚｚ  …  体軸上の位置？
【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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