(57)【要約】【課題】スキャンの途中で対象が呼吸を始めても能率の低下が少ない透過Ｘ線データ獲得装置、および、そのような透過Ｘ線データ獲得装置を備えたＸ線ＣＴ装置を実現する。【解決手段】Ｘ線照射・検出装置を撮影の対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するにあたり、対象の呼吸検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間にデータ獲得手段に対象の体軸方向の予め定められた範囲について透過Ｘ線データを獲得させるとともに、途中で呼吸が始まったときは透過Ｘ線データの獲得を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について透過Ｘ線データを獲得させる。【選択図】　　　図１２
2004049532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、
対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記データ獲得手段に対象の体軸方向の予め定められた範囲について透過Ｘ線データを獲得させるとともに、途中で呼吸が始まったときは透過Ｘ線データの獲得を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について透過Ｘ線データを獲得させる制御手段と、
を具備することを特徴とする透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項２】
扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを連続的に回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得する走査手段と、
対象を載置し前記走査手段の動作中に対象を体軸方向に連続的に搬送する搬送手段と、
対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記搬送手段に対象を体軸方向の予め定められた範囲にわたって搬送させるとともに、途中で呼吸が始まったときは搬送を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について搬送を行わせる制御手段と、
を具備することを特徴とする透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記搬送を中断させたときは前記走査手段の動作を中断させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出装置は、前記検出素子列を前記扇状のＸ線ビームの厚みの方向に複数個有する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項５】
扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、
対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記データ獲得手段に対象の体軸方向の予め定められた範囲について透過Ｘ線データを獲得させるとともに、途中で呼吸が始まったときは透過Ｘ線データの獲得を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について透過Ｘ線データを獲得させる制御手段と、
前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを連続的に回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得する走査手段と、
対象を載置し前記走査手段の動作中に対象を体軸方向に連続的に搬送する搬送手段と、
対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記搬送手段に対象を体軸方向の予め定められた範囲にわたって搬送させるとともに、途中で呼吸が始まったときは搬送を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について搬送を行わせる制御手段と、
前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記搬送を中断させたときは前記走査手段の動作を中断させる、
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記Ｘ線検出装置は、前記検出素子列を前記扇状のＸ線ビームの厚みの方向に複数個有する、
ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過Ｘ線データ（ｄａｔａ）獲得装置およびＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関し、特に、ヘリカルスキャン（ｈｅｌｉｃａｌ　ｓｃａｎ）によって透過Ｘ線データを獲得する装置、および、そのような透過Ｘ線データ獲得装置を備えたＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線照射・検出装置によって撮影の対象について複数ビュー（ｖｉｅｗ）の透過Ｘ線データ（ｄａｔａ）を獲得し、この透過Ｘ線データに基づき画像生成装置によって対象の断層像を生成（再構成）する。
【０００３】
Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線照射装置は、Ｘ線管の焦点から放射されるコーン（ｃｏｎｅ）状のＸ線ビームを、コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）で扇状のＸ線ビームに整形して撮影空間に照射する。Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線検出装置は、撮影空間を透過してきたＸ線を、Ｘ線ビームの扇状の広がりに沿って多数の検出素子をアレイ（ａｒｒａｙ）状に配置してなる多チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）のＸ線検出器で検出する。このようなＸ線照射・検出装置を対象の周りで回転（スキャン：ｓｃａｎ）させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得する。
【０００４】
Ｘ線照射・検出装置を螺旋状の軌道に沿って旋回させることにより、いわゆるヘリカルスキャンが行われる。ヘリカルスキャンでは、対象を体軸方向の所定の長さにわたって連続的にスキャンするので、獲得した透過Ｘ線データに基づいて、体軸上のスライス（ｓｌｉｃｅ）位置を異にする複数の断層像を再構成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
体幹部をヘリカルスキャンする場合等は、撮影の対象すなわち患者に息止めをさせた状態で行われるが、往々にして、スキャンの途中で患者が呼吸を始めてしまうことがある。そのような場合は、スキャンを中止するとともに、あらためて患者に息止めをさせたうえでスキャンをやり直さなければならないので、能率が低下する。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、スキャンの途中で対象が呼吸を始めても能率の低下が少ない透過Ｘ線データ獲得装置、および、そのような透過Ｘ線データ獲得装置を備えたＸ線ＣＴ装置を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記データ獲得手段に対象の体軸方向の予め定められた範囲について透過Ｘ線データを獲得させるとともに、途中で呼吸が始まったときは透過Ｘ線データの獲得を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について透過Ｘ線データを獲得させる制御手段と、を具備することを特徴とする透過Ｘ線データ獲得装置である。
【０００８】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記データ獲得手段に対象の体軸方向の予め定められた範囲について透過Ｘ線データを獲得させるとともに、途中で呼吸が始まったときは透過Ｘ線データの獲得を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について透過Ｘ線データを獲得させる制御手段と、前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００９】
（１）および（２）に記載の各観点での発明では、対象の呼吸の状態を検出し、対象の息止めが継続している間にデータ獲得手段に対象の体軸方向の予め定められた範囲について透過Ｘ線データを獲得させるとともに、途中で呼吸が始まったときは透過Ｘ線データの獲得を中断させ、息止めの再開にともなって残りの範囲について透過Ｘ線データを獲得させるので、スキャンの途中で対象が呼吸を始めても能率の低下が少ない。
【００１０】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを連続的に回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得する走査手段と、対象を載置し前記走査手段の動作中に対象を体軸方向に連続的に搬送する搬送手段と、対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記搬送手段に対象を体軸方向の予め定められた範囲にわたって搬送させるとともに、途中で呼吸が始まったときは搬送を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について搬送を行わせる制御手段と、を具備することを特徴とする透過Ｘ線データ獲得装置である。
【００１１】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列された検出素子列を有し対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向しているＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置における少なくともＸ線照射装置を撮影の対象の周りを連続的に回転させて対象について複数ビューの透過Ｘ線データを獲得する走査手段と、対象を載置し前記走査手段の動作中に対象を体軸方向に連続的に搬送する搬送手段と、対象の呼吸の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づき、対象の息止めが継続している間に前記搬送手段に対象を体軸方向の予め定められた範囲にわたって搬送させるとともに、途中で呼吸が始まったときは搬送を中断させ、息止めの再開にともなって前記範囲の残りの部分について搬送を行わせる制御手段と、前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００１２】
（３）および（４）に記載の各観点での発明では、対象の呼吸の状態を検出し、対象の息止めが継続している間に搬送手段に対象を体軸方向の予め定められた範囲にわたって搬送させるとともに、途中で呼吸が始まったときは搬送を中断させ、息止めの再開にともなって残りの範囲について搬送を行わせるので、スキャンの途中で対象が呼吸を始めても能率の低下が少ない。
【００１３】
前記制御手段は、前記搬送を中断させたときは前記走査手段の動作を中断させることが、無駄なデータ獲得を行わない点で好ましい。
前記Ｘ線検出装置は、複数のＸ線検出素子が前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列されている検出素子列を前記扇状のＸ線ビームの厚みの方向に複数個有することが、スキャンの能率をさらに高める点で好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１５】
図１に示すように、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２、撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）４、操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６および呼吸検出装置１０を備えている。走査ガントリ２は、本発明における走査手段の実施の形態の一例である。撮影テーブル４は、本発明における搬送手段の実施の形態の一例である。呼吸検出装置１０は、本発明における検出手段の実施の形態の一例である。
【００１６】
走査ガントリ２はＸ線管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビームすなわちファンビーム（ｆａｎｂｅａｍ）となるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射される。Ｘ線管２０およびコリメータ２２からなる部分は、本発明におけるＸ線照射装置の実施の形態の一例である。
【００１７】
Ｘ線検出器２４は、扇状のＸ線ビームの広がりの方向にアレイ（ａｒｒａｙ）状に配列された複数の検出素子を有する。Ｘ線検出器２４は、本発明におけるＸ線検出装置の実施の形態の一例である。Ｘ線検出器２４の構成については後にあらためて説明する。
【００１８】
Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４は、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線照射・検出装置は、本発明におけるＸ線照射・検出装置の実施の形態の一例である。Ｘ線照射・検出装置については後にあらためて説明する。
【００１９】
Ｘ線検出器２４にはデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６はＸ線検出器２４の個々の検出素子の検出信号をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｄａｔａ）として収集する。
【００２０】
Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントローラ３０によって制御される。なお、コリメータ２２とコリメータコントローラ３０との接続関係については図示を省略する。
【００２１】
以上のＸ線管２０からコリメータコントローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４に搭載されている。回転部３４の回転は、回転コントローラ３６によって制御される。なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係については図示を省略する。
【００２２】
撮影テーブル４は、図示しない撮影の対象を走査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するようになっている。対象とＸ線照射空間との関係については後にあらためて説明する。
【００２３】
操作コンソール６はデータ処理装置６０を有する。データ処理装置６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等によって構成される。データ処理装置６０には、制御インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。制御インタフェース６２には、走査ガントリ２と撮影テーブル４が接続されている。データ処理装置６０は制御インタフェース６２を通じて走査ガントリ２および撮影テーブル４を制御する。データ処理装置６０は、本発明における制御手段の実施の形態の一例である。
【００２４】
データ処理装置６０には、また、制御インタフェース６２を通じて呼吸検出装置１０が接続されている。呼吸検出装置１０は撮影テーブル６の上の対象の呼吸の状態を検出し、呼吸状態を表す信号を制御インタフェース６２を通じてデータ処理装置６０に入力する。
【００２５】
走査ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０および回転コントローラ３６が、制御インタフェース６２を通じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェース６２との個別の接続については図示を省略する。
【００２６】
データ処理装置６０には、また、データ収集バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ収集バッファ６４を通じてデータ処理装置６０に入力される。
【００２７】
データ処理装置６０は、データ収集バッファ６４を通じて収集した複数ビューの透過Ｘ線データを用いて画像再構成を行う。画像再構成には、例えばフィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄ　ｂａｃｋ　ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法等が用いられる。
【００２８】
データ処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は各種のデータやプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶している。データ処理装置６０が記憶装置６６に記憶されたプログラムを実行することにより、撮影実行に関わる各種のデータ処理が行われる。
【００２９】
データ処理装置６０には、また、表示装置６８および操作装置７０が接続されている。表示装置６８は、データ処理装置６０から出力される再構成画像やその他の情報を表示する。操作装置７０は、使用者によって操作され、各種の指示や情報等をデータ処理装置６０に入力する。使用者は表示装置６８および操作装置７０を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３０】
図２に、Ｘ線検出器２４の模式的構成を示す。同図に示すように、Ｘ線検出器２４は、多数のＸ線検出素子２４（ｉ）を１次元のアレイ状に配列した多チャンネルのＸ線検出器となっている。ｉはチャンネル番号であり例えばｉ＝１〜１０００である。Ｘ線検出素子２４（ｉ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。
【００３１】
Ｘ線検出器２４は、図３に示すように、複数のＸ線検出素子２４（ｉｋ）を２次元のアレイ状に配列したものであってよい。複数のＸ線検出素子２４（ｉｋ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。ｋは列番号であり例えばｋ＝１，２，３，４である。Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、列番号ｋが同一なもの同士でそれぞれ検出素子列を構成する。なお、Ｘ線検出器２４の検出素子列は４列に限るものではなく、それ以上または以下の複数であってよい。
【００３２】
Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、例えばシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ　ｄｉｏｄｅ）の組み合わせによって構成される。なお、これに限るものではなく、例えばカドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体Ｘ線検出素子、あるいは、キセノン（Ｘｅ）ガスを利用した電離箱型のＸ線検出素子であってよい。
【００３３】
図４に、Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線管２０とコリメータ２２とＸ線検出器２４の相互関係を示す。なお、図４の（ａ）は走査ガントリ２の正面から見た状態を示す図、（ｂ）は側面から見た状態を示す図である。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４００となるように成形されてＸ線検出器２４に照射される。
【００３４】
図４の（ａ）では、扇状のＸ線ビーム４００の広がりを示す。Ｘ線ビーム４００の広がり方向は、Ｘ線検出器２４におけるチャンネルの配列方向に一致する。（ｂ）ではＸ線ビーム４００の厚みを示す。Ｘ線ビーム４００の厚み方向は、Ｘ線検出器２４における複数の検出素子列の並設方向に一致する。
【００３５】
このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸を交差させて、例えば図５に示すように、撮影テーブル４に載置された対象８がＸ線照射空間に搬入される。走査ガントリ２は、内部にＸ線照射・検出装置を包含する筒状の構造になっている。
【００３６】
Ｘ線照射空間は走査ガントリ２の筒状構造の内側空間に形成される。Ｘ線ビーム４００によってスライスされた対象８の像がＸ線検出器２４に投影される。Ｘ線検出器２４によって、対象８を透過したＸ線が検出される。対象８に照射するＸ線ビーム４００の厚みｔｈは、コリメータ２２のアパーチャの開度により調節される。
【００３７】
Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４からなるＸ線照射・検出装置は、それらの相互関係を保ったまま対象８の体軸の周りを連続的に回転（スキャン）する。Ｘ線照射・検出装置の回転と並行して、矢印４２で示すように撮影テーブル４を対象８の体軸方向に連続的に移動させる。これによって、Ｘ線照射・検出装置は、対象８に関して相対的に、対象８を包囲する螺旋状の軌道に沿って旋回することになり、いわゆるヘリカルスキャンが行われる。
【００３８】
なお、Ｘ線検出器２４が対象８を包囲する円環状の構造を持つものである場合は、Ｘ線検出器２４は固定としＸ線管２０とコリメータ２２からなるＸ線照射装置だけを回転させるようにしてもよい。
【００３９】
ヘリカルスキャンの１旋回当たり複数（例えば１０００程度）のビューの透過Ｘ線データが収集される。透過Ｘ線データの収集は、Ｘ線検出器２４−データ収集部２６−データ収集バッファ６４の系列によって行われる。
【００４０】
ヘリカルスキャンによるデータ獲得に関わる、走査ガントリ２および撮影テーブル４からなる部分は、本発明におけるデータ獲得手段の実施の形態の一例である。
【００４１】
Ｘ線検出器２４の検出素子列が４列となっている場合、図６に示すように、４スライス分のデータが一挙に収集される。これによって能率の良いスキャンを行うことが可能となる。データ処理装置６０は、４スライス分の透過Ｘ線データを使用して画像再構成を行う。
【００４２】
隣り合うスライスの中心間の距離をｓとし、ヘリカルスキャンの１旋回当たりの、Ｘ線照射・検出装置の体軸方向の移動距離をＬとしたとき、Ｌ／ｓをヘリカルスキャンのピッチという。ピッチを大きくすることによりヘリカルスキャンの高率を高めることができる。
【００４３】
ピッチを例えば３としたときのヘリカルスキャンの状況は図７に示すダイヤグラムのようになる。同図では、Ｘ線照射・検出装置の回転角度を縦軸にとり、体軸方向の移動距離を横軸にとる。体軸方向の距離はスライスの中心間の距離ｓで正規化してある。
【００４４】
このダイヤグラムでは、進行方向最も後すなわち４番目の検出素子列の初期位置を座標の原点とする。３番目の検出素子列の初期位置は原点から体軸方向に距離１の位置にある。２番目の検出素子列の初期位置は原点から体軸方向に距離２の位置にある。１番目の検出素子列の初期位置は原点から体軸方向に距離３の位置にある。なお、各検出素子列の位置はそれぞれのスライス中心位置で代表する。
【００４５】
ヘリカルスキャンによって、１番目の検出素子列は、ダイヤグラムＡで示すように、１回目の回転（スキャン）で距離３から距離６まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。２番目の検出素子列は、ダイヤグラムＢで示すように、１回目のスキャンで距離２から距離５まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。３番目の検出素子列は、ダイヤグラムＣで示すように、１回目のスキャンで距離１から距離４まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。４番目の検出素子列は、ダイヤグラムＤで示すように、１回目のスキャンで原点から距離３まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。以下、回転の回数を添え数字によって表す。
【００４６】
回転角度はビュー角度に相当するから、各ダイヤグラムは体軸上のビューデータ取得位置を表す。すなわち、ダイヤグラムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、１番目、２番目、３番目、４番目の検出素子列のデータ取得位置をそれぞれ表す。各ダイヤグラムが示すように、ビューデータはビューごとに体軸上の位置を異にする。
【００４７】
検出素子列が４つあることにより、１回のスキャンで４系列のビューデータが得られる。これらデータ系列において、同一ビューのデータ同士は、体軸方向に距離１ずつ位置が相違する。
【００４８】
Ｘ線ＣＴ装置においては対向データという概念が存在する。対向データとは照射角度が同一で方向が逆なＸ線によって得られる透過Ｘ線データのことである。３６０°回転によって得られた透過Ｘ線データのうち、後半の１８０°〜３６０°で得られたデータが前半の０°〜１８０°で得られたデータの対向データとなる。
【００４９】
対向データだけを集めてデータ系列を形成することができる。上記の４つのデータ系列についてそれぞれ対向データ系列を形成することにより、４つの対向データ系列が得られる。
【００５０】
対向データ系列は回転角にして１８０°遅れで生じる。これは、ヘリカルスキャンにおいてはヘリカルピッチの半分に相当する体軸方向の距離の差となる。したがって、ダイヤグラムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する対向データのダイヤグラムはそれぞれ破線で示すダイヤグラムＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’となる。なお、添え数字は回転の回数を表す。
【００５１】
同図に示すように、ダイヤグラムＡ１’は、ダイヤグラムＢ２Ｃ２の中間のダイヤグラムとなる。ダイヤグラムＢ１’は、ダイヤグラムＣ２とＤ２の中間のダイヤグラムとなる。あるいは、ダイヤグラムＤ２とＡ１とは重複するから、ダイヤグラムＢ１’は、ダイヤグラムＣ２とＡ１中間になるといってもよい。ダイヤグラムＣ１’は、ダイヤグラムＡ１とＢ１の中間のダイヤグラムとなる。ダイヤグラムＤ１’は、ダイヤグラムＢ１とＣ１の中間のダイヤグラムとなる。
【００５２】
以下、ダイヤグラムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのデータ系列を実データ系列ともいう。また、ダイヤグラムＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’のデータ系列を対向データ系列ともいう。
【００５３】
画像再構成には、これら複数のデータ系列から生成したビューデータが用いられる。例えば、同図に一点鎖線で示すように、原点から距離６の位置にあるスライスの断層像を再構成するとしたとき、このスライス位置における回転角度０〜２πの範囲における実測データおよび補間データが用いられる。
【００５４】
実測データは、実データ系列Ａ２における回転角度０のデータ、対向データ系列Ｃ２’における回転角度ａのデータ、実データ系列Ｂ２における回転角度ｂのデータ、対向データ系列Ｄ２’における回転角度πのデータ、実データ系列Ｃ２における回転角度ｃのデータ、対向データ系列Ｂ１’における回転角度ｄのデータおよび実データ系列Ｄ２の回転角度２πのデータである。それ以外のデータは補間演算によって生成される。補間演算には、複数のデータ系列のうちスライス位置の直近の前後で獲得した２つのデータ系列のデータが用いられる。
【００５５】
図８に、本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）６０２で、スカウト（ｓｃｏｕｔ）撮影が行われる。スカウト撮影の要領を図９に示す。同図の（ａ）は撮影開始時の状態を示す。（ｂ）は撮影の途中の状態を示す。（ｃ）は撮影終了時の状態を示す。
【００５６】
（ａ）に示すように、対象８は、Ｘ線ビーム４００が所定の撮影開始位置に照射されるように位置決めされる。撮影開始位置は例えば胸部上辺である。位置決めは、撮影テーブル４の位置調節により行われる。この状態から、対象８を頭部方向に移動させながらＸ線ビーム４００による透視撮影を行う。対象８の移動は、撮影テーブル４の搬送により行われる。スカウト撮影は、（ｂ）に示すように対象８の脚部方向に進行する。そして、（ｃ）に示すように、所定の撮影終了位置に達したときに撮影を終了する。撮影終了位置は例えば骨盤部である。
【００５７】
スカウト撮影によって透視像が得られる。この透視像を図１０に略図によって示す。ここで、ｘ，ｙ，ｚは、それぞれ、対象８の左右方向、前後方向および体軸方向である。このような透視像が表示装置６８に表示される。
【００５８】
次に、ステップ６０４で、ローカライズ（ｌｏｃａｌｉｚｅ）が行われる。ローカライズとは、スカウト撮影によって得られた透視像について、図示のように体軸上にヘリカルスキャンの開始点Ｚｓおよび終了点Ｚｅを設定することである。ローカライズは操作装置７０を通じて使用者によって行われる。
【００５９】
次に、ステップ６０６で、ヘリカルスキャンが行われる。ヘリカルスキャンは、撮影テーブル４を開始点Ｚｓに合わせて位置決めし、対象８に息止めをさせたうえで行われる。なお、撮影テーブル４の位置決めは、使用者が設定した開始点Ｚｓに基づいてデータ処理装置６０によって自動的に行われる。
【００６０】
図１１に、息止めスキャンのタイムチャート（ｔｉｍｅ　ｃｈａｒｔ）を示す。同図の（ａ）は対象８の呼吸の状態を示す。呼吸状態は、呼吸検出装置１０における呼吸センサ（ｓｅｎｓｏｒ）の出力信号によって示される。
【００６１】
呼吸センサの出力信号に対して、息止め判定用の閾値Ａ，Ｂが予め設定されており、出力信号の値がそれら閾値の間にあるとき、（ｂ）に示すように息止めと判定される。息止めを表す信号は、呼吸検出装置１０から制御インタフェース６２を通じてデータ処理装置６０に伝達される。
【００６２】
データ処理装置６０においては、（ｃ）に示すように、予めスキャン指令がアサート（ａｓｓｅｒｔ）されているので、息止めの成立とともにヘリカルスキャンが開始される。なお、スキャン指令のアサートは、使用者により対象８の息止めを見越して行われる。走査ガントリ２の回転部３４の回転は、スキャン指令のアサートともに開始するようにしても良い。ただし、まだＸ線照射は行わない。
【００６３】
ヘリカルスキャンを行うために、まず、（ｄ）に示すように、テーブルの移動が開始され、その速度が予め定められた一定値に達したときに、開始点Ｚｓからヘリカルスキャンが行われる。なお、速度が一定になるまでの助走距離を見越して、テーブルの移動は開始点Ｚｓよりも手前から始められる。テーブルは終了点Ｚｅまで連続的に搬送され、その間スキャンが連続的に行われる。
【００６４】
テーブル位置が終了点Ｚｅに達すると、そのことが撮影テール４から制御インタフェース６２を通じてデータ処理装置６０に報知される。データ処理装置６０は、この報知信号に基づいてスキャン指令をネゲート（ｎｅｇａｔｅ）し、ヘリカルスキャンを終了させる。
【００６５】
以上は、息止めがヘリカルスキャンの開始から終了まで維持された場合であるが、スキャンの途中で対象８が呼吸を始めてしまった場合は、次のようなスキャンが行われる。
【００６６】
図１２に、息止めを最後まで維持できなかった場合のヘリカルスキャンのタイムチャートを示す。同図は、途中の位置Ｚｂまでスキャンしたところで、対象８が呼吸を始めてしまった場合を示している。
【００６７】
呼吸開始とともに、呼吸検出装置１０からデータ処理装置６０への息止め報知信号（ｂ）がネゲートされる。それにともなって、データ処理装置６０によりスキャン指令（ｃ）がネゲートされ、ヘリカルスキャンは中断される。これによって、無駄な透過Ｘ線データを獲得することが避けられる。また、スキャンの中断によって撮影テーブル４が停止する。
【００６８】
このような中断ののちに、残りの部分に対するヘリカルスキャンが再開される。再開にあたっては、撮影テーブル４があらためて位置決めされる。位置決めは、データ処理装置６０によりスキャン中断位置Ｚｂに合わせて自動的に行われる。位置決めはテーブル速度が一定になるまでの助走距離を含めて行われる。
【００６９】
その後、スキャン指令（ｃ）をアサートするとともに対象８に息止めを指示する。これによって、息止め成立（ｂ）とともにテーブルが移動を開始し、定速に達するとともにヘリカルスキャンが位置Ｚｂから再開され、終了点Ｚｅにおいてスキャンが終了する。再開スキャンの終了以前に対象がまた呼吸をしてしまったときは、上記と同様にしてスキャンの中断および再開を行う。
【００７０】
このように、対象がスキャンの途中で息止めを維持できなくなった場合は、呼吸検出装置１０でそれを検出してスキャンを中断するとともに、あらためて息止めさせたうえで残りのスキャンを行うので、スキャンの能率の低下は少なくて済む。
【００７１】
次に、ステップ６０８で、上記のようなヘリカルスキャンによって得られた透過Ｘ線データに基づいて画像再構成が行われる。これによって、開始点Ｚｓから終了点Ｚｅまでのスキャン範囲について、ｚ方向の位置を異にする複数の断層像が得られる。それら断層像は、ステップ６１０で、表示装置６８に表示され、また、記憶装置６６に記憶される。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、スキャンの途中で対象が呼吸を始めても能率の低下が少ない透過Ｘ線データ獲得装置、および、そのような透過Ｘ線データ獲得装置を備えたＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】Ｘ線検出器の模式図である。
【図３】Ｘ線検出器の模式図である。
【図４】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図５】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図６】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図７】ヘリカルスキャンのダイヤグラムを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図９】スカウト撮影を示す図である。
【図１０】スカウト画像を示す図である。
【図１１】息止めスキャンのタイムチャートを示す図である。
【図１２】息止めスキャンのタイムチャートを示す図である。
【符号の説明】
２　走査ガントリ
２０　Ｘ線管
２２　コリメータ
２４　Ｘ線検出器
２６　データ収集部
２８　Ｘ線コントローラ
３０　コリメータコントローラ
３４　回転部
３６　回転コントローラ
４　撮影テーブル
６　操作コンソール
６０　データ処理装置
６２　制御インタフェース
６４　データ収集バッファ
６６　記憶装置
６８　表示装置
７０　操作装置
８　対象
４００　Ｘ線ビーム
１０　呼吸検出装置
【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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