(57)【要約】【課題】画質に応じた管電流値の設定を支援にすること。【解決手段】本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体を載置する天板２ａを連続的に移動すると共にＸ線管１０を被検体の周囲を連続的に回転することにより被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する架台１と、複数種類の再構成処理の中から操作者により選択された再構成処理に従って投影データから画像データを再構成する再構成ユニット３６と、選択された再構成処理の種類と、操作者により指定又は選択された画質レベルとに基づいて上記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する管電流計算部３７とを具備する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、
複数種類の再構成処理の中から操作者により選択された再構成処理に従って前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、
前記選択された再構成処理の種類と、前記操作者により指定又は選択された画質レベルとに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、
前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、
操作者により指定又は選択された前記Ｘ線管が１回転する期間に前記天板が移動する距離又はその指標と、前記操作者により指定又は選択された画質レベルとに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、
前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、
操作者により指定又は選択された画質レベルに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段と、
前記管電流値を前記複数の位置に関係させて示すプロファイルを表示する手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
被検体に関する投影データを収集する手段と、
前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、
複数の画質レベルに対応する複数のサンプルイメージのデータを保管する手段と、
操作者により選択された画質レベルに対応するサンプルイメージを表示する手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記決定された複数の管電流値に従って前記Ｘ線管の管電流を動的に制御する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記管電流値は、最大管電流値と最小管電流値との範囲内で決定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記複数の位置の間隔は、前記Ｘ線管が１回転する期間に前記天板が移動する距離に対して等価に設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記管電流値は、前記操作者により指定又は選択された画質レベルを前記範囲内の複数の位置で維持するように決定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記管電流値の決定には、前記被検体のスキャノグラムのデータから推定した水等価厚が用いられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
被検体に関する投影データを収集する手段と、
複数種類の再構成処理の中から操作者により選択された再構成処理に従って前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、
前記選択された再構成処理の種類と、前記操作者により指定又は選択された画質レベルとに基づいて管電流値を決定する手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、
前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、
操作者により指定又は選択された画質レベルに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段と、
前記決定された複数の管電流値に従って前記Ｘ線管の管電流を動的に制御する手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線が被検体内で受けた吸収量に基づいて臓器等の組織のＸ線吸収率を水のそれを基準としたＣＴ値という指標として計算（再構成）することによって画像（断層像）を得るものである。
【０００３】
再構成した画像には画像ノイズが不可避である。画像ノイズは、典型的には均質ファントム像のＣＴ値のばらつきを標準偏差として定義し、通常、画像ＳＤと称される。再構成した画像を観察して診断を下すには、例えば画像上の陰影がノイズなのか、腫瘍なのかを区別するために、その画像が固有する画像ＳＤを考慮する必要がある。
【０００４】
画像ＳＤは、主には管電流と被検体との関係で決まるＸ線の透過線量に依存する傾向が強い。
【０００５】
しかし実際には管電流と画像ＳＤとは単純な一対一の対応関係ではなく、被検体の体格、その他様々な因子に応じて変動するので、画像ＳＤを正確に類推すること、さらには画像ＳＤに応じて管電流値を適正化することは容易なことではない。また、ヘリカルスキャンでは、場所によって被検体の組織構造や体厚が変化し、それに伴って透過線量が変動するので、再構成位置に応じて画像ＳＤが変化することにより、非常に読影しずらい事態が生じたり、診断上の必要以上に画像ＳＤが良くなることがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−３３３４６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平９−３１３４７６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、画質に応じた管電流値の設定を支援にすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１局面に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、複数種類の再構成処理の中から操作者により選択された再構成処理に従って前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、前記選択された再構成処理の種類と、前記操作者により指定又は選択された画質レベルとに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段とを具備する。
【００１０】
本発明の第２局面に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、操作者により指定又は選択された前記Ｘ線管が１回転する期間に前記天板が移動する距離又はその指標と、前記操作者により指定又は選択された画質レベルとに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段とを具備する。
【００１１】
本発明の第３局面に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、操作者により指定又は選択された画質レベルに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段と、前記管電流値を前記複数の位置に関係させて示すプロファイルを表示する手段とを具備する。
【００１２】
本発明の第４局面に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体に関する投影データを収集する手段と、前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、複数の画質レベルに対応する複数のサンプルイメージのデータを保管する手段と、操作者により選択された画質レベルに対応するサンプルイメージを表示する手段とを具備する。
【００１３】
本発明の第５局面に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体に関する投影データを収集する手段と、複数種類の再構成処理の中から操作者により選択された再構成処理に従って前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、前記選択された再構成処理の種類と、前記操作者により指定又は選択された画質レベルとに基づいて管電流値を決定する手段とを具備する。
【００１４】
本発明の第６局面に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体を載置する天板を連続的に移動すると共にＸ線管を前記被検体の周囲を連続的に回転することにより前記被検体の体軸方向に関する任意範囲の投影データを収集する手段と、前記収集された投影データから画像データを再構成する手段と、操作者により指定又は選択された画質レベルに基づいて、前記範囲内の複数の位置に対応する複数の管電流値を決定する手段と、前記決定された複数の管電流値に従って前記Ｘ線管の管電流を動的に制御する手段とを具備する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるＸ線コンピュータ断層撮影装置の実施形態を説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。また、１スライスの断層像データを再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０°分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ビュー角分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式にも本発明を適用可能である。ここでは、前者を例に説明する。また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよいが、ここでは、前者の間接変換形として説明する。また、近年では、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のＸ線コンピュータ断層撮影装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本発明では、従来からの一管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であっても、多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。
【００１６】
図１は本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示している。このＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体に関する投影データを収集するために構成された架台１を有する。架台１は、Ｘ線管１０とＸ線検出器２３を有する。Ｘ線管１０とＸ線検出器２３は、架台駆動装置２５により、Ｚ軸を中心として回転駆動されるリング状の回転フレーム１２に搭載される。回転フレーム１２の中央部分は開口され、その開口部に、寝台２の天板２ａ上に載置された被検体Ｐが挿入される。Ｘ線管１０と開口部との間には、スライス厚に応じてＸ線の照射幅を変化させるためのスリット２２が配置される。寝台２には天板２ａをその長軸（回転軸と平行）の方向に関して移動するための天板駆動部２ｂが装備されている。天板駆動部２ｂは、天板２ａの位置を検出するためのロータリーエンコーダ等の天板位置検出部が有している。
【００１７】
Ｘ線管１０の陰極陽極間には高電圧発生器２１から管電圧が印加され、またＸ線管１０のフィラメントには高電圧発生器２１からフィラメント電流が供給される。管電圧の印加及びフィラメント電流の供給によりＸ線が発生される。
【００１８】
Ｘ線検出器２３は、シングルスライスタイプ又はマルチスライスタイプの検出器である。Ｘ線検出器２３は、シングルスライスタイプであれば、例えば０．５ｍｍ×０．５ｍｍの正方の受光面を有する複数のＸ線検出素子が例えば９１６個チャンネル方向に一列に配列された素子列を有する。Ｘ線検出器２３は、マルチスライスタイプであれば、素子列がスライス方向に例えば４０列並設されてなる。
【００１９】
一般的にＤＡＳ（ｄａｔａ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）  と呼ばれているデータ収集装置２４は、検出器２３からチャンネルごとに出力される信号を電圧信号に変換し、増幅し、さらにディジタル信号に変換する。このデータ（生データ）は架台外部の計算機ユニット３に取り込まれる。計算機ユニット３の前処理ユニット３４は、データ収集装置２６から出力される生データに対して感度補正等の補正処理を施して投影データを出力する。この投影データは計算機システム３のデータ記憶装置３５に送られ記憶される。
【００２０】
計算機システム３は、前処理ユニット３４及びデータ記憶装置３５とともに、システムコントローラ２９、キーボードやマウス等を備えた入力器３９、ディスプレイ３８、スキャンコントローラ３０、再構成ユニット３６、計画補助システム４３、サンプルイメージ保管部４２、管電流計算部３７、パラメータ保管部４２から構成される。再構成ユニット３６は、複数種類の再構成法を装備し、操作者から選択された再構成法により画像データを再構成する。複数種類の再構成法には、例えば、ファンビーム再構成法（ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法ともいう）、再構成面に対して投影レイが斜めに交差する場合の再構成法として、コーン角が小さいことを前提として畳み込みの際にはファン投影ビームとみなして処理し、逆投影はスキャンの際のレイに沿って処理する近似的画像再構成法としてのフェルドカンプ法と、フェルドカンプ法よりもコーン角エラーを抑える方法として再構成面に対するレイの角度に応じて投影データを補正するコーンビーム再構成法が含まれる。
【００２１】
計画補助システム４２は、操作者によるスキャン計画の決定を対話形式で案内するために必要な機能を備えている。例えば、患者情報、検査目的、検査部位等の事項の入力を促す画面を構築し、表示し、その画面に操作者が必要事項を入力すると、それに応じたスキャン計画案を作成し、その案の選択及び修正を促す画面を構築し、表示する。図２にはスキャン計画面例を示している。スキャン計画画面には、その上部に患者情報、ガントリ情報、スキャノグラムが表示され、下部には、スキャン条件の詳細が表示される。スキャン条件には、スキャノグラム上の枠線を連動したヘリカルスキャンの開始位置及び終了位置、スキャンモード、スキャン数、管電流（ｋＶ）、管電流（ｍＡ）、Ｘ線管１０が１回転するのに要する時間を表すスキャンスピード（括弧内は撮影時間）、再構成モード、撮影視野（ＦＯＶ）、スキャンスピードで天板が移動する距離を表すヘリカルピッチ等の複数項目が含まれる。
【００２２】
管電流（ｋＶ）の項目には、管電流値を直接的に数値入力するボックスとともに、プルダウンメニューが用意されている（図６、図７参照）。プルダウンメニューの選択肢には、複数の管電流値とともに、自動（Ａｕｔｏ）が用意されている。この管電流値の自動設定とは、画質を表す指標としての画像ＳＤを操作者が指定したとき、その指定した画像ＳＤを実現するために必要とされる管電流値をシステム側で自動的に設定するための機能として定義される。
【００２３】
サンプルイメージ保管部４２は、複数の画像ＳＤにそれぞれ対応する複数のサンプルイメージのデータを保管している。サンプルイメージは典型的には人体もしくは人体模擬ファントムの断層画像である。操作者が所望とする画像ＳＤを選択したとき、その選択した画像ＳＤに対応するサンプルイメージが表示される。
【００２４】
管電流計算部３７は、操作者が選択した画像ＳＤを実現するために必要な管電流値を計算する。実際には、管電流計算部３７はＲＯＭであり、必要なパラメータを入力すると、それに対応する計算済みの管電流値が出力される。管電流値Ｉｂの計算式は次の通りである。
【００２５】
Ｉｂ＝（ＳＤａ２／ＳＤｉｎｐｕｔ２）×（ｍＡｓ／ｔ）×ＰｋＶ×Ｐｓｌ×ＰＨＰ×ＰＦＷ×ＰＦＣ×Ｐｍｏｄｅ×ｅｘｐ（−μ（ＤＰａ−ＤＰｂ））
ＳＤａ；基準となる水等価厚ＤＰａの水ファントムを基準管電流、基準管電圧、基準撮影スライス厚、基準画像スライス厚、基準再構成関数で撮影及び再構成することにより得られる画像の画像ＳＤ
ＳＤｉｎｐｕｔ；操作者が最終画像に所望する画像ＳＤ
ｍＡｓ；基準となる管電流時間積（ｓｅｃ）
ｔ；スキャンスピード（ｓｅｃ）
ＰｋＶ；管電圧に応じた係数
Ｐｓｌ；撮影スライス厚に応じた係数
ＰＨＰ；ヘリカルピッチに応じた係数
ＰＦＷ；撮影スライス厚に対する画像スライス厚の比率に応じた係数
ＰＦＣ；再構成関数に応じた係数
Ｐｍｏｄｅ；Ｘ線ばく射に関するノーマルモード又は被曝低減モードに応じた係数
μ；水のＸ線吸収係数
ＤＰａ；基準となる水等価厚（ｍｍ）
ＤＰｂ；被検体厚に相当する水等価厚（ｍｍ）
管電流値Ｉｂを計算するにあたっては、上述のパラメータのうち、ＳＤａとｍＡｓとＤＰａとμはそれぞれ規定値として予め与えられている。ＳＤｉｎｐｕｔは操作者により入力される。ｔとＰｋＶは、スキャン計画で設定されるので、管電流計算部３７は、計画補助システム４３から、設定されたｔとＰｋＶを入力する。Ｐｓｌ、ＰＨＰ、ＰＦＣ、Ｐｍｏｄｅは、それぞれスキャン計画で設定された撮影スライス厚、ヘリカルピッチ、再構成関数、ばく射モードに応じて決まる。Ｐｓｌ、ＰＨＰ、ＰＦＣ、Ｐｍｏｄｅは、それぞれ撮影スライス厚、ヘリカルピッチ、再構成関数、ばく射モードに応じて予め決められパラメータ保管部４２に保管されている。管電流計算部３７は、計画補助システム４３から、設定された撮影スライス厚、ヘリカルピッチ、再構成関数、ばく射モードを入力し、パラメータ保管部４２からそれぞれに対応する係数Ｐｓｌ、ＰＨＰ、ＰＦＣ、Ｐｍｏｄｅを受け取る。また、ＰＦＷは、スキャン計画で設定された撮影スライス厚と画像スライス厚とに応じて決まる。ＰＦＷは、撮影スライス厚と画像スライス厚の様々な組み合わせに応じて予め決められパラメータ保管部４２に保管されている。管電流計算部３７は、計画補助システム４３から撮影スライス厚と画像スライス厚を入力し、それらに応じた係数ＰＦＷをパラメータ保管部４２から受け取る。
【００２６】
特に、上記のパラメータのうち、撮影スライス厚係数Ｐｓｌ、ヘリカルピッチ係数ＰＨＰ、撮影スライス厚に対する画像スライス厚の比率に応じた係数ＰＦＷは、ファンビーム再構成法、フェルドカンプ法、コーンビーム再構成法等の再構成処理の種類ごとに予め決められパラメータ保管部４２に保管されている。管電流計算部３７は、計画補助システム４３から、設定された撮影スライス厚、ヘリカルピッチ、再構成関数、ばく射モードとともに、再構成法の種類を入力し、パラメータ保管部４２からそれぞれの値及び再構成法の種類に対応する係数Ｐｓｌ、ＰＨＰ、ＰＦＣ、Ｐｍｏｄｅを受け取る。それにより、選択された再構成処理の種類に応じて、選択された画像ＳＤを実現する管電流値をより高い精度で決定することができる。
【００２７】
ここで、上記被検体厚に相当する水等価厚ＤＰｂは、管電流計算部３７により、ヘリカルスキャンの中でＸ線管１０の繰り返される基準回転位置（例えば０°の位置）に対応する複数の天板位置各々について、スキャノグラムデータを使って特定される。以下に水等価厚ＤＰｂを求める方法について記載する。
【００２８】
図４（ａ）に示すように直径の相違する複数種類の円柱形水ファントムが用意される。例えば、直径ＤＷが２４ｃｍの水ファントムＳと、直径ＤＷが４０ｃｍの水ファントムＬと、直径ＤＷが５０ｃｍの水ファントムＬＬとが用意される。円柱中心軸がＸ線管１０の回転中心軸に合致するように撮影領域内で配置し、各水ファントムＳ、Ｌ、ＬＬについて個別に基準回転位置（例えば０°の位置）でスキャノグラムを撮影する。各水ファントムＳ、Ｌ、ＬＬそれぞれのスキャノグラムについて、その中心付近の所定サイズの矩形領域（ｍ×ｎピクセル）内の複数のピクセルのピクセル値の積算値ＳＷを求める。ｍはスキャノグラムの両端マスク部分を除いた、ファントム像を包含するチャンネル方向の所定のピクセル数、ｎは体軸方向（スライス方向）の所定のピクセル数である。
【００２９】
水ファントムＳ、Ｌ、ＬＬについて個別に求めた積算値ＳＷを、それぞれｎで割り算することにより、１ライン分（チャンネル方向にｍピクセル×体軸方向に１ピクセルのライン）の平均積算値ＡＷを計算する。各水ファントムＳ、Ｌ、ＬＬそれぞれの１ライン分の平均積算値ＡＷを求める。さらに、様々な管電圧について同様にＡＷを求める（図４（ｂ）参照）。なお、これらＡＷは、実際には、事前に求められ、そのデータがパラメータ保管部４２に保管されている。
【００３０】
次に図５に示すように、検査対象の被検体を基準回転位置（例えば０°の位置）で撮影して得られたスキャノグラムに対して複数のセクタを設定する。各セクタは、Ｍ×Ｎピクセルのサイズを有する。Ｍはスキャノグラムの両端から上記マスク部分を除く領域のピクセル数であり、ｍに等価である。Ｎは体軸方向に関してヘリカルスキャン時の回転周期に応じて決められており、つまりヘリカルピッチＨＰに相当するピクセル数に設定される。各セクタ内のピクセル値の積算値ＳＰを求める。
【００３１】
被検体の体格に近似的な直径を有する水ファントムＳ、Ｌ又はＬＬの積算値ＡＷと、その直径ＤＷ、被検体のスキャノグラムのセクタの積算値ＳＰ、そしてＮとから、被検体の水等価厚ＤＰｂを、
ＤＰｂ＝ＤＷ×（（ＳＰ／Ｎ）／ＡＷ）１／２
により求める。つまり、１ラインの水ファントムの積算値ＡＷと被検体の積算値ＳＰ／Ｎとの比は面積比となり、これを直径の比に置き換えるために、平方根をとり、基準となる水ファントムの直径ＤＷを乗算する。
【００３２】
同様の計算をセクタごとに行うことにより、セクタごと、スキャン範囲内の体軸方向に関するヘリカルピッチの間隔で離散的な複数の位置ごとに水等価厚ＤＰｂを計算する。複数の位置に対応する水等価厚ＤＰｂ、及び他のパラメータに基づいて、回転周期に応じたスキャン範囲内の体軸方向に関する離散的な複数の位置に対応する複数の管電流値Ｉｂを計算する。ヘリカルスキャン実行時には、スキャンコントローラ３０は、計算した複数の管電流値Ｉに従ってＸ線管１０の管電流を動的に制御する。それにより画像ＳＤを、体軸方向に関して、操作者が指定した画像ＳＤに維持することができる。
【００３３】
次に本実施形態による管電流の設定手順について説明する。図２に示した計画補助システム４３により構築されたスキャン計画画面がディスプレイ３８に表示される。図６に示すように、操作者が管電流（ｍＡ）の項目をクリックすると、プルダウンメニューが表示される。操作者はプルダウンメニューから所望する管電流値を選択するか、あるいは「Ａｕｔｏ」をクリックする。「Ａｕｔｏ」は、指定した画像ＳＤに応じた管電流値を自動設定する機能の起動コマンドに対応している。「Ａｕｔｏ」のクリックにより、図７に示す画像ＳＤの選択のためのプルダウンメニュー、または図８に示す画像ＳＤの選択のためのメニューがポップアップウインドウで表示される。図７に示すプルダウンメニューには、「高画質（Ｈｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ）」、「低被曝（Ｌｏｗ  Ｄｏｓｅ）」、複数の画像ＳＤの値の選択肢が含まれる。図８のメニューには、「高画質モード」、「低被曝モード」、「ＳＤモード」の選択肢と共に、低被曝モードのＸ線照射線量を高画質モードのそれに対する割合を直接入力するボックス、画像ＳＤの値を直接入力するボックス、さらに管電流の最大値を直接入力するボックス、管電流の最小値を直接入力するボックスが含まれる。ここでは、図７に示すプルダウンメニューとして説明する。
【００３４】
図９に示すように、画像ＳＤが５．０に応じた管電流値を自動設定することに対応する「ＳＤ５．０」が選択され、クリックされたとき、図１０に示すように、管電流値を天板位置に関係させて示すｍＡ／位置プロファイルと、サンプルイメージ保管部４１から選択的に読み出された画像ＳＤ５．０に対応するサンプルイメージとがポップアップで表示される。
【００３５】
ｍＡ／位置プロファイルの作成にあたっては、図３に示すように、まず、被検体厚に相当する水等価厚ＤＰｂが、管電流計算部３７により、ヘリカルスキャンの中でＸ線管１０の繰り返される基準回転位置（例えば０°の位置）に対応する複数の天板位置各々について、スキャノグラムデータを使って上述したように計算される（Ｓ１）。次に、スキャン計画画面上で設定したコーンビーム再構成等の再構成モードに対応する管電圧係数ＰｋＶ等のパラメータが、パラメータ保管部４２から管電流計算部３７に読み出される（Ｓ２）。管電流計算部３７に画像ＳＤが入力され、計算された水等価厚ＤＰｂ及び入力された管電圧係数ＰｋＶ等のパラメータに基づいて、入力された画像ＳＤ５．０が複数の天板位置で維持されるように、管電流値が計算される（Ｓ４）。計算された管電流値各々が安全規格上既定されている最大電流値又は初期設定されている最大電流値と比較され（Ｓ５）、計算された管電流値が最大電流値より高いときには、当該天板位置には、計算された管電流値に代えて最大電流値が対応付けられる（Ｓ６）。計算された管電流値が最大電流値以下のときには、当該天板位置に、計算された管電流値が対応付けられる。同様に、計算された管電流値各々が初期設定されている最小電流値と比較され（Ｓ７）、計算された管電流値が最小電流値より低いときには、当該天板位置には、計算された管電流値に代えて最小電流値が対応付けられる（Ｓ８）。計算された管電流値が最小電流値以上のときには、当該天板位置に、計算された管電流値が対応付けられる。
【００３６】
複数の天板位置に対する複数の管電流値の対応に基づいて、管電流計算部３７において、図１１に例示する画像ＳＤ５．０に対応する管電流値を天板位置に関係させて示すｍＡ／位置プロファイルが作成される（Ｓ９）。なお、ｍＡ／位置プロファイルには、画像ＳＤを天板位置に関係させて示す画像ＳＤプロファイルが含まれる。計算した管電流値を最大電流値に置き換えた天板位置では、画像ＳＤは５．０より高くなり、また計算した管電流値を最小電流値に置き換えた天板位置では、画像ＳＤは５．０より低くなる。管電流計算部３７で、置き換えを行った天板位置の画像ＳＤが、置き換えた最大又は最小の管電流値に基づいて計算される。
【００３７】
計画補助システム４３は、サンプルイメージ保管部４１から入力した画像ＳＤ５．０に対応する水ファントムのサンプルイメージ（Ｓ１０）と、管電流計算部３７で作成されたｍＡ／位置プロファイルとをディスプレイ３８にポップアップで表示する（Ｓ１１）。操作者が「再選択」ボタンをクリックしたとき（Ｓ１２）、図１２に示すように、プルダウンメニューが表示される。この中から画像ＳＤが７．０に応じた管電流値を自動設定することに対応する「ＳＤ７．０」が再選択され、クリックされたとき、Ｓ４乃至Ｓ１０の処理を経て図１３に示すように、画像ＳＤ７．０に対応するｍＡ／位置プロファイル（図１４参照）と、画像ＳＤ７．０に対応する水ファントムのサンプルイメージとがポップアップで表示される。
【００３８】
操作者がｍＡ／位置プロファイルとサンプルイメージとを確認して、「確定」ボタンをクリックしたとき（Ｓ１２）、計画補助システム４３からスキャンコントローラ３０に、複数の天板位置とそれぞれ対応する管電流値とに関するデータが供給される（Ｓ１３）。
【００３９】
図１５に示すように、ヘリカルスキャンが開始されると（Ｓ２１）、寝台２の天板駆動部２ｂ内の天板位置検出部から天板位置信号がスキャンコントローラ３０に随時供給される（Ｓ２２）。スキャンコントローラ３０は天板位置に対応する管電流値を選択的に読み出し（Ｓ２３）、その管電流値に従って高電圧発生器２１を制御する。スキャンコントローラ３０は、実際には、Ｘ線管１０の管電流が、選択された管電流値になるように、高電圧発生器２１のフィラメント電流を調整する。上述したようにヘリカルピッチの間隔で離散的な天板位置ごとに管電流値が決定されているので、天板位置に対応する管電流値が存在しない場合がある。この場合には、その時の管電流が維持される。Ｓ２２乃至Ｓ２４の処理は、天板位置が予定した終了位置に達するまで継続される（Ｓ２５）。本実施形態では、管電流値が、ヘリカルピッチの間隔で離散的な天板位置ごとに決定されているので、ヘリカルスキャン中に回転周期に同期してＸ線管１０が１回転するごとに動的に管電流が調整される。しかし、管電流値を、ヘリカルピッチより短い間隔の離散的な天板位置ごとに決定することにより、１回転中に例えば５°、１０°等の間隔で細かく管電流の調整を行うようにすることができる。
【００４０】
以上のように、本実施形態によれば、操作者により指定された画質（画像ＳＤ）を実現するように管電流値が決定されるので、操作者は予定した画質で画像を取得することができ、スキャンのやり直し等の作業機会が減少する。また、管電流値の決定にあたっては、水等価厚、さらに再構成処理の種類、ヘリカルピッチが考慮されるので、予定画質の実現精度が向上する。また操作者が画質を設定するにあたっては、管電流値を複数の位置に関係させて示すプロファイル、画質を複数の位置に関係させて示すプロファイル、サンプルイメージが表示されるので、視覚的に画質を理解することができ、その画質設定作業が容易になる。さらには、決定した複数の天板位置に対応する複数の管電流値に従ってＸ線管１０の管電流を動的に制御することにより、体軸方向に関して画質をほぼ一定に維持することができる。
【００４１】
（変形例）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、画質に応じて管電流値を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図２】図１の計画補助システムにより構築されるスキャン計画画面例を示す図。
【図３】図１の管電流計算部による管電流計算処理の手順を示す流れ図。
【図４】図３のＳ１で使用する定数例を示す図。
【図５】図３のＳ１の水等価厚計算方法の補足図。
【図６】図２のスキャン計画画面内の項目“ｍＡ”のクリックに対応するプルダウンメニューを示す図。
【図７】図６の項目“Ａｕｔｏ”のクリックに対応するプルダウンメニューを示す図。
【図８】図６の項目“Ａｕｔｏ”のクリックに対応するポップアップメニューを示す図。
【図９】図７の項目“ＳＤ５．０”の選択状態を示す図。
【図１０】図９の項目“ＳＤ５．０”のクリック（選択実行）に応じてポップアップされるｍＡ／位置プロファイルとサンプルイメージを示す図。
【図１１】図１０のｍＡ／位置プロファイルの例を示す図。
【図１２】図１１の再選択後の項目“ＳＤ７．０”の選択状態を示す図。
【図１３】図１２の項目“ＳＤ７．０”のクリックに応じてポップアップされるｍＡ／位置プロファイルとサンプルイメージを示す図。
【図１４】図１３のｍＡ／位置プロファイルの例を示す図。
【図１５】図１のスキャンコントローラによる画像ＳＤコンスタントコントロールの処理手順を示す流れ図。
【符号の説明】
１…架台、２…寝台、３…計算機ユニット、１０…Ｘ線管、１２…回転フレーム、２１…高電圧発生器、２２…スリット、２３…マルチスライス型Ｘ線検出器、２４…データ収集装置（ＤＡＳ）、２５…架台駆動装置、２９…システムコントローラ、３０…スキャンコントローラ、３４…前処理ユニット、３５…データ記憶装置、３６…再構成ユニット、３７…管電流計算部、３８…ディスプレイ、３９…入力器、４１…サンプルイメージ保管部、４２…パラメータ保管部、４３…計画補助システム。
【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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【図１４】
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【図１５】
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