(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填物が充填された円筒形の筐体を有するファントムが設置される天板と、
Ｘ線ビームを発生するＸ線発生手段と、
前記天板に設置されたファントムを透過した前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を回転させる回転駆動手段と、
前記Ｘ線検出手段により検出された前記Ｘ線ビームに基づいて、前記ファントムの断層像データを生成する断層像データ生成手段と、
前記生成された断層像データに基づいて、前記回転駆動手段による前記回転の中心に対する前記ファントムの変位に関する情報を算出する算出手段と、
前記算出された前記変位に関する情報に基づいて、前記ファントムの位置合わせのための情報を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記回転駆動手段による前記回転の中心の座標をあらかじめ記憶する記憶手段を更に備え、
前記算出手段は、
前記断層像データ生成手段により生成された断層像データから、前記ファントムの前記筐体に相当する部分断層像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる３点を通過する円の中心の座標を算出する円中心算出手段と、
前記算出された前記円の中心の座標と、前記記憶された前記回転の中心の座標とに基づいて、前記回転の中心に対する前記ファントムの円筒軸の変位を算出する変位算出手段と、
を備え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】
前記回転駆動手段による前記回転の中心の座標をあらかじめ記憶する記憶手段を更に備え、
前記算出手段は、
前記断層像データ生成手段により生成された断層像データから、前記ファントムの前記筐体に相当する部分断層像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる４点を通過する楕円の中心の座標を算出する楕円中心算出手段と、
前記算出された前記楕円の中心の座標と、前記記憶された前記回転の中心の座標とに基づいて、前記回転の中心に対する前記ファントムの円筒軸の変位を算出する変位算出手段とを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記抽出手段により抽出された前記部分断層像データにおける異なる複数の点の、前記円に対する誤差を算出する誤差算出手段と、
前記算出された誤差が所定値を超えるか否か判断する判断手段と、
前記誤差が所定値を超えると前記判断されたときに報知情報を出力する報知情報出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記抽出手段により抽出された前記部分断層像データにおける異なる複数の点の、前記楕円に対する誤差を算出する誤差算出手段と、
前記算出された誤差が所定値を超えるか否か判断する判断手段と、
前記誤差が所定値を超えると前記判断されたときに報知情報を出力する報知情報出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
充填物が充填された円筒形の筐体を有するファントムが設置される天板と、
Ｘ線ビームを発生するＸ線発生手段と、
前記天板に設置されたファントムを透過した前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を回転させる回転駆動手段と、
前記回転駆動手段による前記回転の中心の座標をあらかじめ記憶する記憶手段と、
前記Ｘ線検出手段により検出された前記Ｘ線ビームに基づいて、前記ファントムの断層像データを生成する断層像データ生成手段と、
前記生成された断層像データから、前記ファントムの前記筐体に相当する部分断層像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる３点を通過する円の中心の座標を算出する円中心算出手段と、
前記算出された前記円の中心の座標と、前記記憶された前記回転の中心の座標とに基づいて、前記回転の中心に対する前記ファントムの円筒軸の変位を算出する第１の変位算出手段と、
前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる複数の点の、前記円に対する誤差を算出する誤差算出手段と、
前記算出された誤差が所定値を超えるか否か判断する判断手段と、
前記誤差が前記所定値を超えると判断されたときに、前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる４点を通過する楕円の中心の座標を算出する楕円中心算出手段と、
前記算出された前記楕円の中心の座標と、前記記憶された前記回転の中心の座標とに基づいて、前記回転の中心に対する前記ファントムの円筒軸の変位を算出する第２の変位算出手段と、
前記誤差が前記所定値を超えると判断されたときに、前記楕円の水平方向の半径及び垂直方向の半径をそれぞれ算出する半径算出手段と、
前記算出された前記水平方向及び垂直方向の半径に基づいて、前記回転の回転面の法線方向に対する前記ファントムの円筒軸の傾斜角度を算出する傾斜角度算出手段と、
前記判断手段により前記誤差が前記所定値を超えないと判断されたときに、前記第１の変位算出手段により算出された前記変位を表示し、前記誤差が前記所定値を超えると判断されたときに、前記第２の変位算出手段により算出された前記変位と、前記傾斜角度算出手段により算出された前記傾斜角度とを表示する表示手段と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記天板を移動させるための天板操作手段と、
前記表示手段による前記表示に伴い、前記天板操作手段の位置を報知する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を一体的に傾斜させるための傾斜操作手段と、
前記表示手段による前記傾斜角度の表示に伴い、前記傾斜操作手段の位置を報知する手段と、
を更に備え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９】
充填物が充填された円筒形の筐体を有するファントムが設置される天板と、Ｘ線ビームを発生するＸ線発生手段と、前記天板に設置されたファントムを透過した前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を回転させる回転駆動手段と、表示手段とを備えるＸ線ＣＴ装置に、
前記Ｘ線検出手段により検出された前記Ｘ線ビームに基づいて、前記ファントムの断層像データを生成する機能と、
前記生成された断層像データに基づいて、前記回転駆動手段による前記回転の中心に対する前記ファントムの変位に関する情報を算出する機能と、
前記算出された前記変位に関する情報に基づいて、前記ファントムの位置合わせのための情報を前記表示手段に表示させる機能と、
を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置及びコンピュータプログラムに関し、より詳細には、Ｘ線ＣＴ装置用のファントムの位置合わせを行うための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線源にてＸ線ビームを発生し、寝台上の被検体を透過したＸ線ビームをＸ線検出器により検出してＸ線投影データとし、このＸ線投影データに対して再構成処理を施すことにより被検体の内部形態を表す２次元の断層像データを生成する装置である。また、いわゆるヘリカルスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置においては、被検体の体軸方向（スライス方向）に寝台を移動させながら回転架台（ガントリ）内のＸ線源及びＸ線検出器を回転させてスキャンを行うことにより、１度のスキャンで複数の断層像データを再構成することができる。
【０００３】
高精度の断層像データを取得するためには、Ｘ線ＣＴ装置のキャリブレーションを行って装置性能を維持する必要がある。そのため、装置出荷時や搬入時、更には、装置の稼動開始後においてもたとえば定期的に、装置の性能評価を行って装置の調整を実施する必要がある。なお、評価項目としては、ノイズ、コントラストスケール、空間分解能、スライス厚、高コントラスト分解能、低コントラスト分解能などがある。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置の性能評価は、実際の人体の代わりに、人体を模したファントムと呼ばれる疑似的な物体を用いて行われる。図１６はファントムの一例を表す。図１６（Ａ）は、ファントム１００の外観を表す。ファントム１００は円筒状のケース１０１を備えている。このケース１０１の円筒軸を符号Ｊで表す。ここで、円筒軸とは、円筒状の物体（ケース１０１）の回転対称軸を意味する。
【０００５】
図１６（Ｂ）は、任意のスライス位置（両端部近傍は除く。）におけるファントム１００の断面１１０を表す。ファントム１００のケース１０１は中空に形成されている。その中空部には、たとえば水などの充填物１０２が充填されている。
【０００６】
このような円筒状のファントム１００を用いた性能評価の精度を確保するには、ファントム１００を好適な設置位置に配置させなければならない。そのためには、ファントム１００の円筒軸Ｊをスライス方向に一致させる必要がある。また、円筒軸Ｊをスキャン中心（Ｘ線源及びＸ線検出器の回転中心）上に配置させ、ファントム１００を検査領域の中心に配置させてやる必要がある。
【０００７】
このファントム１００の設置作業は、従来は次のようにして行われていた。まず、ファントム１００を寝台に設置して断層像データを再構成する。作業者は、この断層像データの表示画像（断層像）を観察しつつ、ファントム１００の輪郭、つまりケース１０１が明瞭に表示されるようにウィンドウ幅やウィンドウレベルを調整する。次に、十字スケール（表示画面の中心の十字の交差位置がスキャン中心を示す。）を断層像に重ねて表示させる。作業者は、この断層像に示すケース１０１の中心位置が、十字スケールの交差位置からどの方向にどれだけ変位しているか目分量で特定する。そして、ファントム１００の設置位置を移動させるとともに、再度断層像を観察して移動後の位置を確認する。このような一連の作業を繰り返して、ファントム１００を目的の位置に設置する。
【０００８】
特許文献１には、ファントムが好適に設置されているか確認するために、その取り付け姿勢を検出する方法が開示されている。当該文献に記載の検出方法は、Ｘ線撮像系の回転中心（スキャン中心）軸上に取り付けたファントムを水平方向のビュー角で体軸方向にスキャンし、それにより得られた各投影データと所定閾値とを比較して２次元投影画像領域におけるファントムの輪郭形状を抽出し、その抽出した輪郭形状に基づきファントムの垂直方向からの傾きを検出するものである。すなわち、ファントムの側面像（スキャノ像）の傾きを検出することにより、その取り付け姿勢を検出するものである。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３１４３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のファントム設置方法では、ファントムの移動量の特定を作業者の目視によって行っていたために、上述の一連の作業を一回行っただけでファントムを目的の位置に設置させることは困難であり、この一連の作業を何度も繰り返していたのが通常であった。そのため、ファントム設置作業が長時間化し、作業者に対する負担も大きかった。
【００１１】
また、ファントムを目的の位置に設置させるには、ファントムの位置を２次元的に移動させる必要があるため、熟練した作業者であれば比較的速やかに移動方向及び移動量を把握できるが、そうでない作業者にとっては当該作業は困難なものであった。なお、このような作業は作業者のセンスにも依存するため、経験を積んでもなかなか上達しない作業者もいた。
【００１２】
一方、特許文献１に開示された発明では、ファントム（の円筒軸）がスキャン中心上に配置されていることを前提として姿勢検出を行っている。したがって、当該方法を用いる場合には、ファントムの円筒軸をスキャン中心に一致させる作業を事前に手作業で行わなければならず、それには時間も労力も必要となる。また、この従来の発明では、ファントムがスキャン中心上に配置されているか否か確認することができないという問題もある。
【００１３】
更に、特許文献１の発明では、ファントムを側面からスキャンした結果のみを用いていることから、垂直方向に対する傾きしか検出できない。実際の取り付け作業においてはファントムが水平方向に傾く場合もあるが、この従来の発明では対処することができない。
【００１４】
本発明は、以上のような問題を解決するためのもので、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速にファントムの位置合わせを行うことが可能な技術を提供することを目的としている。
【００１５】
また、本発明は、ファントムの位置合わせを高い精度で行うことが可能であり、かつ、位置合わせの操作の容易化を図ることが可能な技術を提供することを他の目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、充填物が充填された円筒形の筐体を有するファントムが設置される天板と、Ｘ線ビームを発生するＸ線発生手段と、前記天板に設置されたファントムを透過した前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を回転させる回転駆動手段と、前記Ｘ線検出手段により検出された前記Ｘ線ビームに基づいて、前記ファントムの断層像データを生成する断層像データ生成手段と、前記生成された断層像データに基づいて、前記回転駆動手段による前記回転の中心に対する前記ファントムの変位に関する情報を算出する算出手段と、前記算出された前記変位に関する情報に基づいて、前記ファントムの位置合わせのための情報を表示する表示手段と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、充填物が充填された円筒形の筐体を有するファントムが設置される天板と、Ｘ線ビームを発生するＸ線発生手段と、前記天板に設置されたファントムを透過した前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段による前記回転の中心の座標をあらかじめ記憶する記憶手段と、前記Ｘ線検出手段により検出された前記Ｘ線ビームに基づいて、前記ファントムの断層像データを生成する断層像データ生成手段と、前記生成された断層像データから、前記ファントムの前記筐体に相当する部分断層像データを抽出する抽出手段と、前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる３点を通過する円の中心の座標を算出する円中心算出手段と、前記算出された前記円の中心の座標と、前記記憶された前記回転の中心の座標とに基づいて、前記回転の中心に対する前記ファントムの円筒軸の変位を算出する第１の変位算出手段と、前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる複数の点の、前記円に対する誤差を算出する誤差算出手段と、前記算出された誤差が所定値を超えるか否か判断する判断手段と、前記誤差が前記所定値を超えると判断されたときに、前記抽出された前記部分断層像データにおける異なる４点を通過する楕円の中心の座標を算出する楕円中心算出手段と、前記算出された前記楕円の中心の座標と、前記記憶された前記回転の中心の座標とに基づいて、前記回転の中心に対する前記ファントムの円筒軸の変位を算出する第２の変位算出手段と、前記誤差が前記所定値を超えると判断されたときに、前記楕円の水平方向の半径及び垂直方向の半径をそれぞれ算出する半径算出手段と、前記算出された前記水平方向及び垂直方向の半径に基づいて、前記回転の回転面の法線方向に対する前記ファントムの円筒軸の傾斜角度を算出する傾斜角度算出手段と、前記判断手段により前記誤差が前記所定値を超えないと判断されたときに、前記第１の変位算出手段により算出された前記変位を表示し、前記誤差が前記所定値を超えると判断されたときに、前記第２の変位算出手段により算出された前記変位と、前記傾斜角度算出手段により算出された前記傾斜角度とを表示する表示手段と、を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明は、充填物が充填された円筒形の筐体を有するファントムが設置される天板と、Ｘ線ビームを発生するＸ線発生手段と、前記天板に設置されたファントムを透過した前記Ｘ線ビームを検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段を回転させる回転駆動手段と、表示手段とを備えるＸ線ＣＴ装置に、前記Ｘ線検出手段により検出された前記Ｘ線ビームに基づいて、前記ファントムの断層像データを生成する機能と、前記生成された断層像データに基づいて、前記回転駆動手段による前記回転の中心に対する前記ファントムの変位に関する情報を算出する機能と、前記算出された前記変位に関する情報に基づいて、前記ファントムの位置合わせのための情報を前記表示手段に表示させる機能と、を実行させるコンピュータプログラムである。
【００３１】
また、請求項２７に記載の発明は、Ｘ線ビームを発生するＸ線発生手段と前記発生されたＸ線ビームを検出するＸ線検出手段とを回転させつつデータを収集し、前記収集されたデータに基づいて断層像データを生成するＸ線ＣＴ装置の寝台装置の天板上に、充填物が充填された円筒形の筐体を有するファントムを保持するファントム保持具であって、前記Ｘ線ＣＴ装置の制御手段により制御され、前記天板上に保持された前記ファントムを、前記Ｘ線発生手段及び前記Ｘ線検出手段の回転面の法線方向を基準とする傾斜方向に傾斜させるファントム傾斜駆動手段を備える、ことを特徴とするファントム保持具である。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１又は請求項９に記載の発明によれば、寝台の天板に設置されたファントムの位置合わせを行うときに、Ｘ線検出手段により検出されたＸ線ビームに基づいて、ファントムの断層像データを生成し、生成された断層像データに基づいて、回転駆動手段によるＸ線発生手段及びＸ線検出手段の回転の中心（スキャン中心）に対するファントムの変位に関する情報を算出し、算出された変位に関する情報に基づいてファントムの位置合わせのための情報を表示手段に表示させるように機能するＸ線ＣＴ装置を提供できるので、作業者は、スキャン中心に対するファントムの円筒軸の変位（ズレ）に基づく位置合わせのための情報を容易に取得することができる。したがって、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速にファントムの円筒軸をスキャン中心に位置合わせすることが可能となる。
【００３８】
請求項６に記載の発明によれば、寝台の天板に設置されたファントムの位置合わせを行うときに、Ｘ線検出手段により検出されたＸ線ビームに基づいて、ファントムの断層像データを生成し、生成された断層像データから、ファントムの筐体に相当する部分断層像データを抽出し、抽出された部分断層像データにおける異なる２以上の点を通過する円の中心の座標を算出し、算出された円の中心の座標と、記憶手段にあらかじめ記憶されたＸ線発生手段及びＸ線検出手段の回転の中心（スキャン中心）の座標とに基づいて、スキャン中心に対するファントムの円筒軸の変位を算出するとともに、抽出された部分断層像データにおける異なる複数の点について、上記算出された円に対する誤差を算出し、算出された誤差が所定値を超えるか否か判断し、誤差が所定値を超えないと判断されたときには、上記算出されたスキャン中心に対するファントムの円筒軸の変位を表示するように機能するＸ線ＣＴ装置を提供することができる。更に、このＸ線ＣＴ装置は、誤差が所定値を超えると判断されたときには、上記抽出された部分断層像データにおける異なる２以上の点を通過する楕円の中心の座標を算出し、算出された楕円の中心の座標と、上記記憶されたスキャン中心の座標とに基づいて、スキャン中心に対するファントムの円筒軸の変位を算出するとともに、楕円の水平方向の半径及び垂直方向の半径をそれぞれ算出し、算出された水平方向及び垂直方向の半径に基づいて、上記回転の回転面の法線方向（スライス方向）に対するファントムの円筒軸の傾斜角度を算出し、算出されたファントムの円筒軸の変位と傾斜角度とを表示手段に表示させるように機能する。それにより、上記誤差が所定値を超えないと判断された場合、すなわち、ファントムのスライス方向に対する傾斜角度が小さい場合には、前段の処理にて精度よく取得されたスキャン中心に対するファントムの円筒軸の変位が表示され、ファントムの傾斜角度が大きい場合には、後段の処理を実行してファントム傾斜角度及び円筒軸の変位が算出され表示されることとなる。したがって、いずれの場合においても、作業者は、ファントムの配置状態を高精度で取得することができるので、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速にファントムの位置合わせを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置、コンピュータプログラム及びファントム保持具の好適な実施形態の一例について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態〜第３の実施形態についてそれぞれ説明する。第１の実施形態においては、ファントムの設置状態を算出し、その算出結果を表示するよう構成されたＸ線ＣＴ装置について説明する。また、第２の実施形態においては、ファントムの設置状態を算出し、その算出結果に基づいて寝台やガントリを制御してファントムの設置状態を自動修正するよう構成されたＸ線ＣＴ装置について説明する。また、第３の実施形態においては、ファントムの設置状態を算出し、その算出結果に基づいてファントムを移動させるよう構成されたＸ線ＣＴ装置及びファントム保持具について説明する。その後、このような処理をＸ線ＣＴ装置に実行させるコンピュータプログラムに関する説明を行う。
【００４４】
〈第１の実施形態〉
［装置の全体構成］
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の外観構成を表している。また、図２は、このＸ線ＣＴ装置１の内部構成を表している。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、従来と同様に、ガントリ２、寝台３、コンピュータ装置４、モニタ５及び入力デバイス６を含んで構成される。
【００４５】
モニタ５及び入力デバイス６は、Ｘ線ＣＴ装置１のコンソール７として使用される（図２参照）。モニタ５は、本発明の「表示手段」の一例に相当し、ＬＣＤやＣＲＴ等の任意のディスプレイ機器により構成される。入力デバイス６は、キーボード、マウス、トラックボール、コントロールパネル、タッチパネル等の任意の入力機器によって構成される。
【００４６】
ガントリ２は、図２に示すように回動可能な支持体２１を内蔵している。この支持体２１には、本発明の「Ｘ線発生手段」の一例に相当するＸ線管２２と、本発明の「Ｘ線検出手段」の一例に相当するＸ線検出器２３とが支持されている。Ｘ線管２２は、高電圧発生部２４によって印加される所定の管電圧と管電流に基づいてＸ線を発生し、ガントリ２の開口部２Ａ内に配置される被検体Ｐに向けてこのＸ線のファンビームやコーンビームを照射する。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２２に対向する位置に支持されており、被検体Ｐを透過したＸ線ビームの線量を検出する複数のＸ線検出素子をアレイ状に配列した構成とされている。
【００４７】
支持体２１は、支持体駆動部２５により開口部２Ａ周りに回転される。Ｘ線管２２とＸ線検出器２３は、支持体２１の回転に伴って回転されて被検体Ｐをスキャンし、それにより、被検体Ｐを透過したＸ線ビームのＸ線量を様々な方向から検出するようになっている。Ｘ線検出器２３によって検出された透過Ｘ線量のデータ（検出信号）は、データ収集部２６に送られる。
【００４８】
データ収集部２６は、いわゆるＤＡＳ（Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるもので、Ｘ線検出器２３の各Ｘ線検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有しており、Ｘ線検出器２３が検出した透過Ｘ線量のデータ（検出信号）を収集する。データ収集部２６は、収集したデータに対し増幅処理やＡ／Ｄ変換処理などを施してコンピュータ装置４に伝送する。
【００４９】
支持体駆動部２５は、上述のように支持体２１を回転させるだけでなく、支持体２１を被検体Ｐに対して傾斜（チルト）させるようにも動作するようになっている。このように、支持体駆動部２５は、本発明の「回転駆動手段」及び「傾斜駆動手段」のそれぞれの一例に相当するものである。なお、回転駆動手段と傾斜駆動手段とを個別に設けるようにしてもよい。
【００５０】
寝台３は、図１に示すように、被検体Ｐが載置される天板３１と、この天板３１を支持する寝台基部３２とを備えている。寝台基部３２には、天板３１を前後方向（図１中の矢印方向；水平方向）、左右方向（前後方向に直交する水平方向）、上下方向（垂直方向）にそれぞれ移動させる天板駆動部３３（図２参照）が設けられている。なお、上記の前後方向は、天板３１上の被検体Ｐの体軸方向である。
【００５１】
コンピュータ装置４は、たとえば汎用のコンピュータによって構成され、ＣＰＵやＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、ハードディスクドライブ等の大容量記憶装置、他の機器（ガントリ２、寝台３、コンソール７、図示しないネットワーク上の他のコンピュータ装置など）との間でデータや信号の送受を行うためのインターフェイスなどを内蔵している。
【００５２】
このコンピュータ装置４には、Ｘ線ＣＴ装置１の各部の動作制御を行う装置制御部４１と、ガントリ２により収集されたデータに基づく画像データの生成処理や各種の画像処理を施す画像処理部４２とが設けられている。装置制御部４１は、支持体駆動部２５による支持体２１の回転動作やチルト動作の制御、高電圧発生部２４によるＸ線管２２の動作制御、Ｘ線検出器２３の動作制御、データ収集部２６の動作制御、天板駆動部３３による天板３１の移動動作の制御などを実行する。画像処理部４２の構成及び動作については以下に詳しく説明する。
【００５３】
［制御系の構成］
図３は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の内部構成を表す。以下、同図を参照しつつ、Ｘ線ＣＴ装置１の制御系の構成、特にコンピュータ装置４の構成について詳細に説明する。なお、図３においては、図面の煩雑化を回避するために、コンピュータ装置４を示すブロックの描画を省略した。
【００５４】
〔装置制御部〕
コンピュータ装置４の装置制御部４１は、コンピュータ装置４内蔵のＣＰＵ等のマイクロプロセッサにより構成される。このマイクロプロセッサは、コンピュータ装置４に内蔵のＲＯＭやハードディスクドライブ等の記憶装置に格納されたコンピュータプログラムをＲＡＭ上に展開して実行することにより、以下のような制御処理を行う。
【００５５】
この装置制御部４１には、ガントリ２を制御するガントリ制御部５１と、寝台３を制御する寝台制御部５２と、モニタ５及び入力デバイス６（コンソール７）を制御するコンソール制御部５３とが設けられている。
【００５６】
（ガントリ制御部）
ガントリ制御部５１は、ガントリ２の各部の制御を司るものである。たとえば、ガントリ制御部５１は、支持体駆動部２５に対して制御信号を送信し、支持体２１の回転動作やチルト動作の制御を行う。また、ガントリ制御部５１は、高電圧発生部２４に対して制御信号を送信し、Ｘ線管２２によるＸ線ビーム発生動作の制御を行う。また、ガントリ制御部５１は、Ｘ線検出器２３の動作制御や、データ収集部２６の動作制御なども行う。
【００５７】
（寝台制御部）
寝台制御部５２は、寝台３の天板駆動部３３に対して制御信号を送信し、天板３１を前後方向、左右方向、上下方向にそれぞれ移動させる。
【００５８】
（コンソール制御部）
コンソール制御部５３は、モニタ５に対して画像信号（たとえばカラー画像であればＲ、Ｇ、Ｂのビデオ信号）を送信し、目的の画像をモニタ５に表示させる。
【００５９】
また、コンソール制御部５３は、入力デバイス６からの操作信号の入力を受けて、その操作信号が要求する動作を実行する。たとえば、ガントリ２をチルトさせるための操作がなされた場合、このチルト要求操作に対応する操作信号が入力デバイス６からコンソール制御部５３に入力される。コンソール制御部５３はこの操作信号をガントリ制御部５１に送り、ガントリ制御部５１はこの操作信号に基づいてガントリ２を要求された角度だけチルトさせる。また、寝台３の天板３１を移動させるための操作がなされた場合、この天板移動要求操作に対応する操作信号が入力デバイス６からコンソール制御部５３に入力される。コンソール制御部５３はこの操作信号を寝台制御部５２に送り、寝台制御部５２はこの操作信号に基づいて天板３１を移動させる。
【００６０】
〔画像処理部〕
コンピュータ装置４の画像処理部４２は、装置制御部４１と同様に、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサを含んで構成され、このマイクロプロセッサは、コンピュータ装置４内蔵の記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、以下のような処理を行う。また、画像処理部４２は、処理に関わる各種データや再構成画像の画像データ（断層像データ）などを記憶するための記憶装置を含んでいる。
【００６１】
なお、コンピュータ装置４がＬＡＮ等のネットワークに接続されている場合には、このネットワーク上のサーバ等にコンピュータプログラムを格納しておくとともに、コンピュータ装置４は、このコンピュータプログラムをネットワーク経由で読み込んで実行するように構成することができる（つまり、クライアントサーバシステムとして構成することができる。）。
【００６２】
さて、画像処理部４２には、断層像データ生成部６０、画像記憶部７１、データ記憶部７２、算出処理部８０及び誤差処理部９０が設けられている。以下、これらについてそれぞれ説明する。
【００６３】
（断層像データ生成部）
断層像データ生成部６０は、本発明の「断層像データ生成手段」の一例に相当するものであり、従来のＸ線ＣＴ装置と同様に、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサが実装された回路基板（再構成基板などと呼ばれる。）からなる前処理部６１と画像再構成部６２とを含んで構成されている。
【００６４】
前処理部６１は、画像再構成処理に供される投影データの生成処理を行うものである。具体的には、ガントリ２のデータ収集部２６から送られるデータに対して、データの対数計算、リファレンス補正、水補正、ビームハードニング補正、体動補正などの前処理と呼ばれる一連の処理を施す。
【００６５】
画像再構成部６２は、前処理部６１により生成された投影データに対して画像再構成法による処理を行って、被検体Ｐの断層像データを生成する。なお、使用される画像再構成法としては、コンボリューション・バックプロジェクション法、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、２次元フーリエ変換法などの公知の方法がある。
【００６６】
（画像記憶部）
画像記憶部７１は、断層像データ生成部６０により生成された断層像データを記憶するものであり、ハードディスクドライブ等の大容量の記憶装置を含んで構成される。
【００６７】
（データ記憶部）
データ記憶部７２は、画像処理部４２が行う処理において使用される各種のデータを記憶するものであり、ＲＯＭやハードディスクドライブ等の不揮発性の記憶装置を含んで構成される。データ記憶部７２には、特に、回転中心情報７３と誤差情報７４とがあらかじめ記憶されている。このデータ記憶部７２は、本発明の「記憶手段」の一例に相当するものである。
【００６８】
回転中心情報７３は、ガントリ２によるＸ線ビームのスキャン中心の座標、すなわち、支持体駆動部２５によるＸ線管２２及びＸ線検出器２３の回転の中心の座標を表す情報である。この回転中心情報７３は、たとえばモニタ５における再構成画像の表示領域が５１２×５１２ピクセルであるとすると、スキャン中心の座標として（２５５、２５５）を含む情報である。このスキャン中心の座標は、あらかじめ設定されたものである。なお、再構成画像は、表示領域の中心位置にスキャン中心（Ｏ）が配置するようにしてモニタ５に表示される（図４〜図６参照。）。
【００６９】
誤差情報７４は、誤差処理部９０による処理において参照される情報であり、後述の誤差判断部９２による判断の基準となる誤差の閾値を表す情報である。この誤差情報７４については、誤差処理部９０の説明にて詳述する。
【００７０】
なお、上述のクライアントサーバシステムを採用する場合、データ記憶部７２の記憶内容をサーバ側に格納しておき、ネットワーク経由で適宜に読み出して参照するように構成してもよい。
【００７１】
（算出処理部）
算出処理部８０は、本発明の「算出手段」の一例に相当するものであり、Ｘ線ＣＴ装置１の性能評価を行うためのプログラムを実行するＣＰＵ等のマイクロプロセッサを含んで構成される。Ｘ線ＣＴ装置１の性能評価には、前述したようなファントム１００（図１６参照）が使用される。ファントム１００は、所定の取り付け器具を用いて、その円筒軸Ｊがスライス方向に沿うように姿勢を調整されて寝台３の天板３１に取り付けられる。
【００７２】
算出処理部８０は、筐体抽出部８１、円中心算出部８２、楕円中心算出部８３、変位算出部８４、半径算出部８５及び傾斜角度算出部８６を含んで構成される。
【００７３】
（筐体算出部）
筐体抽出部８１は、本発明の「抽出手段」の一例に相当し、断層像データ生成部６０により生成されたファントム１００の再構成画像の画像データ（断層像データ）を解析して、ファントム１００のケース１０１（筐体）に相当する部分の断層像データ（部分断層像データ）を抽出する処理を行う。筐体抽出部８１は、たとえばファントム１００の断層像データにおける各ピクセルのＣＴ値を解析することによりケース１０１に相当する部分を抽出するようになっている。
【００７４】
図４は、筐体抽出部８１による部分断層像データ抽出処理の一例を示している。なお、この図４及び後述の図５においては、スライス方向（Ｚ方向）に沿ってファントム１００が配置されているものと仮定して、その断層像を円形で示してある。なお、ファントム１００がスライス方向に対して傾斜して配置されている場合については、図６を参照して後述する。
【００７５】
ファントム１００の断層像データに基づく画像（断層像１００Ａ）は、図４（Ａ）に示すように、ファントム１００のケース１０１に相当する部分の断層像１０１Ａと、ケース１０１内の充填物１０２に相当する部分の断層像１０２Ａとを含んでいる。なお、ケース１０１の断層像１０１Ａの周囲の背景領域は、天板３１に設置されたファントム１００の周囲の空気（Ａｉｒ）に相当する。
【００７６】
ファントム１００（特にケース１０１）は、既知の素材により形成されている。ファントム１００の断層像データにおけるケース１０１に相当する部分のＣＴ値は、事前測定などによりあらかじめ取得することが可能である。また、充填物１０２に相当する部分のＣＴ値についても、同様に事前取得が可能である。ここでは、ケース１０１に相当する断層像１０１ＡのＣＴ値、つまり、断層像データのうちケース１０１に相当する部分断層像データのＣＴ値を５００とする。また、充填物１０２に相当する断層像１０２ＡのＣＴ値を３００とする。これらのＣＴ値のデータは、たとえばデータ記憶部７２にあらかじめ記憶されている。なお、充填物１０２の断層像１０２ＡのＣＴ値については記憶しておかなくてもよい。
【００７７】
筐体抽出部８１は、図４（Ａ）のような断層像の断層像データの各ピクセルのＣＴ値を参照して、ケース１０１に相当するＣＴ値（＝５００）を有するピクセルを抽出する。それにより、図４（Ｂ）に示すように、ファントム１００の断層像１００Ａ（断層像データ）から、ケース１０１に相当する部分の断層像（部分断層像データ）が抽出される。
【００７８】
なお、筐体抽出部８１による処理結果をモニタ５に表示させる場合、抽出された部分断層像データに相当するピクセル以外のピクセルのＣＴ値を０にして表示させる。このとき、たとえば、部分断層像データのうち、ケース１０１の外周面に相当する部分以外のピクセルのＣＴ値を０にするようにしてもよい。それにより、ケース１０１（の外周面）に相当する部分の断層像が黒色の背景上に表示されることとなる。
【００７９】
（円中心算出部）
円中心算出部８２は、本発明の「円中心算出手段」の一例に相当し、筐体抽出部８１が抽出した部分断層像データ（ファントム１００のケース１０１に相当する部分）における異なる３点を通過する円の中心の座標を算出する処理を行う。
【００８０】
円の中心座標算出に用いられる３点は、たとえばケース１０１の外周面に相当する部分から選択される。なお、ケース１０１の内周面に相当する部分などから選択してもよい。この３点の選択態様の一例を図５に示す。同図においては、ケース１０１の外周面の断層像１０１ａ上において、Ｘ座標が最小の点Ｐ１（ｘ１、ｙ１）と、Ｘ座標が最大の点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）と、Ｙ座標が最大の点Ｐ３（ｘ３、ｙ３）とが選択されている。なお、Ｘ座標はスライス方向（Ｚ方向）に直交する水平方向の座標であり、Ｙ座標は垂直方向の座標である。
【００８１】
点Ｐ１の探索処理は、たとえば、ＣＴ値＝５００（ケース１０１に対応するＣＴ値）のピクセルのうちＸ座標が最小であるピクセルの座標を探索することで行うことができる。同様に、点Ｐ２の探索処理は、ＣＴ値＝５００のピクセルのうちＸ座標が最大であるピクセルの座標を探索することで行うことができ、点Ｐ３の探索処理は、ＣＴ値＝５００のピクセルのうちＹ座標が最大であるピクセルの座標を探索することで行うことができる。
【００８２】
なお、たとえばＣＴ値＝５００のピクセルのうちＹ座標が最大のピクセルが複数ある場合は、ファントム１００が＋Ｙ方向に大きくずれた位置に配置されていると思われるので、ＣＴ値＝５００でＹ座標が最小のピクセルを探索するように切り換えることができる。また、Ｘ座標が最大（最小）のピクセルが複数ある場合には、ファントム１００がＸ方向に大きくずれていると考えられるので、Ｘ方向が最小（最大）のピクセルと、Ｙ座標が最大のピクセル及び最小のピクセルとを探索するように切り換えることができる。
【００８３】
さて、ケース１０１の断層像１０１Ａ上から選択された（つまり部分断層像データから選択された）３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が同一の円周上に存在するためには、次の条件を満たしている必要がある。
【００８４】
【数１】
0005179748.tif 000002
【００８５】
また、この円の式を次の〔数２〕のように表すと、その中心Ｃの座標（ｘ０、ｙ０）及び半径ｒは〔数３〕のように表される。また、〔数３〕の計算式に用いられる〔数２〕の式の係数ａ、ｄ、ｅ、ｆは〔数４〕の各式により与えられる。
【００８６】
【数２】
0005179748.tif 000003
【００８７】
【数３】
0005179748.tif 000004
【００８８】
【数４】
0005179748.tif 000005
【００８９】
円中心算出部８２は、筐体抽出部８１が抽出した部分断層像データから３点Ｐ１（ｘ１、ｙ１）、Ｐ２（ｘ２、ｙ２）、Ｐ３（ｘ３、ｙ３）を選択する。そして、これら３点Ｐ１（ｘ１、ｙ１）、Ｐ２（ｘ２、ｙ２）、Ｐ３（ｘ３、ｙ３）の座標値を〔数４〕の各式に適用して〔数２〕の式の係数ａ、ｄ、ｅ、ｆの値をそれぞれ算出し、その係数の値を〔数３〕の第１の式及び第２の式に代入して中心Ｃの座標（ｘ０、ｙ０）を算出する。
【００９０】
（楕円中心算出部）
楕円中心算出部８３は、本発明の「楕円中心算出手段」の一例に相当するもので、後述の［動作］の項にて説明するようにファントム１００がスライス方向（Ｚ方向）に対し傾斜して配置されている場合に動作して、筐体抽出部８１が抽出した部分断層像データにおける異なる４点を通過する楕円の中心の座標を算出する処理を行う。ここで、楕円の中心とは、楕円の２つの焦点の中点、換言すると、楕円の長軸と短軸との交点を意味する。
【００９１】
ファントム１００がスライス方向に対して傾斜して配置されていると、ケース１０１に相当する部分（部分断層像データ）の断面像は楕円形状になる（図６の断面像１０１ｂ参照）。なお、ファントム１００が傾斜しているか否かの判断は、後述の誤差処理部９０が行う。
【００９２】
楕円の中心座標算出に用いられる４点は、たとえばケース１０１の外周面に相当する部分から選択される（内周面に相当する部分などでもよい。）。この４点の選択態様の一例を図６に示す。同図は、スライス方向（Ｚ方向）に対して垂直方向（Ｙ方向）に傾斜して配置されたファントム１００の断層像１００Ｂにおける、ケース１０１の外周面の楕円形状の断層像１０１ｂが示されている。本実施形態では、この外周面の断層像１０１ｂ上におけるＸ座標が最小の点Ｑ１（ξ１、η１）と、Ｘ座標が最大の点Ｑ２（ξ２、η２）と、Ｙ座標が最小の点Ｑ３（ξ３、η３）と、Ｙ座標が最大の点Ｑ４（ξ４、η４）とを選択するものとする。
【００９３】
これらの４点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４が同一の楕円上に存在するためには、次の条件を満たしている必要がある。
【００９４】
【数５】
0005179748.tif 000006
【００９５】
また、この楕円の式を次の〔数６〕のように表すと、その式の係数は〔数７〕の各式により与えられる。また、この楕円の中心Ｋの座標（ξ０、η０）、Ｘ方向の半径ｒｘ、Ｙ方向の半径ｒｙは、それぞれ〔数８〕のように表される。
【００９６】
【数６】
0005179748.tif 000007
【００９７】
【数７】
0005179748.tif 000008
【００９８】
【数８】
0005179748.tif 000009
【００９９】
楕円中心算出部８３は、筐体抽出部８１が抽出した部分断層像データから４点Ｑ１（ξ１、η１）、Ｑ２（ξ２、η２）、Ｑ３（ξ３、η３）、Ｑ４（ξ４、η４）を選択する。そして、これら４点Ｑ１（ξ１、η１）、Ｑ２（ξ２、η２）、Ｑ３（ξ３、η３）、Ｑ４（ξ４、η４）の座標値を〔数７〕の各式に適用して〔数６〕の式の係数Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの値をそれぞれ算出し、その係数の値を〔数８〕の第２の式及び第３の式に代入して中心Ｋの座標（ξ０、η０）を算出する。
【０１００】
（変位算出部）
変位算出部８４は、本発明の「変位算出手段」、「第１の変位算出手段」及び「第２の変位算出手段」の一例に相当する。変位算出部８４は、円中心算出部８２による算出結果又は楕円中心算出部８３による算出結果に基づいて、スキャン中心Ｏ（Ｘ線管２２及びＸ線検出器２３の回転中心）に対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位を算出する処理を行う。
【０１０１】
円中心算出部８２による算出結果に基づく変位算出処理について説明する。円算出部８２は、前述のように、筐体抽出部８１が抽出した部分断層像データから３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を選択し、これら３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を通過する円の中心Ｃの座標を算出する（図４及び図５参照。）。変位算出部８４は、この算出された円の中心Ｃの座標と、データ記憶部７２に記憶された回転中心情報７３とに基づいて、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位（Δｘ、Δｙ）を算出する。
【０１０２】
具体的には、算出された円の中心Ｃの座標を（ｘ０、ｙ０）とし、回転中心情報７３に示すスキャン中心Ｏの座標を（２５５、２５５）とすると、変位算出部８４は、スキャン中心Ｏに対する中心ＣのＸ方向の変位ｘ０−２５５とＹ方向の変位ｙ０−２５５とを求める。スライス方向（Ｚ方向）に対するファントム１００の円筒軸Ｊの傾斜が無視できる程度に微小であれば、ケース１０１の断層像１０１Ａはほぼ円形となり、したがって、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位（Δｘ、Δｙ）は、上記算出結果（ｘ０−２５５、ｙ０−２５５）にほぼ等しくなる。なお、ファントム１００の傾斜が無視できる程度であるか否かは、ファントム１００の傾斜が無視できる程度であるか否かと同義であり、後述の誤差処理部９０によって判断される。
【０１０３】
楕円中心算出部８３による算出結果に基づく変位算出処理について説明する。楕円算出部８３は、前述のように、筐体抽出部８１が抽出した部分断層像データから４点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を選択し、これら４点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を通過する楕円の中心Ｋの座標を算出する（図６参照。）。変位算出部８４は、この算出された楕円の中心Ｋの座標と、回転中心情報７３とに基づいて、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位（Δξ、Δη）を算出する。
【０１０４】
具体的には、算出された楕円の中心Ｋの座標を（ξ０、η０）とし、回転中心情報７３に示すスキャン中心Ｏの座標を（２５５、２５５）とすると、変位算出部８４は、スキャン中心Ｏに対する中心ＫのＸ方向の変位ξ０−２５５とＹ方向の変位ξ０−２５５とを求める。
【０１０５】
（半径算出部）
半径算出部８５は、本発明の「半径算出手段」の一例に相当し、楕円中心算出部８３と同様にファントム１００がスライス方向（Ｚ方向）に対し傾斜して配置されている場合に動作して、筐体抽出部８１が抽出した部分断層像データにおける異なる４点を通過する楕円の水平方向（Ｘ方向）の半径及び垂直方向（Ｙ方向）の半径をそれぞれ算出する処理を行う。なお、ファントム１００が傾斜しているか否かの判断は、後述の誤差処理部９０により行われる。
【０１０６】
この半径算出部８５は、前述の〔数７〕の各式により得られる係数Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを〔数８〕の第４の式に代入することにより、上記楕円のＸ方向の半径ｒｘを算出する。また、これら係数Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを〔式８〕の第５の式に代入することにより、上記楕円のＹ方向の半径ｒｙを算出する。
【０１０７】
（傾斜角度算出部）
傾斜角度算出部８６は、本発明の「傾斜角度算出手段」の一例に相当し、半径算出部８５により算出された楕円の水平方向（Ｘ方向）の半径ｒｘ及び垂直方向（Ｙ方向）の半径ｒｙに基づいて、スライス方向（Ｚ方向）に対するファントム１００の円筒軸Ｊの傾斜角度を算出する処理を行う。
【０１０８】
なお、スライス方向（Ｚ方向）は、支持体駆動部２５により支持体２１とともに回転されるＸ線管２２及びＸ線検出器２３の回転面（スキャン面）の法線方向に一致する。すなわち、支持体２１は、支持体駆動部２５により所定の平面（回転面）内において回転するように駆動されるが、スライス方向は、この所定の平面の法線方向、つまり支持体２１の回転軸方向に平行な方向とされる。
【０１０９】
スライス方向に対するファントム１００の円筒軸Ｊの傾斜角度Δθは、次式によって求められる。
【０１１０】
【数９】
0005179748.tif 000010
【０１１１】
傾斜角度算出部８６は、半径算出部８５が算出した楕円の半径ｒｘ、ｒｙを、この〔数９〕に代入することにより、スライス方向に対するファントム１００の円筒軸Ｊの傾斜角度Δθを求める。
【０１１２】
（誤差処理部）
誤差処理部９０は、円中心算出部８２により考慮されるケース１０１の断層像１０１Ａ（外周面の断層像１０１ａ）の円に対する誤差に関する処理、及び、楕円中心算出部８３により考慮されるケース１０１の断層像（外周面の断層像１０１ｂ）の楕円に対する誤差に関する処理を行う。この誤差処理部９０には、以下のような誤差算出部９１と誤差判断部９２が設けられている。
【０１１３】
（誤差算出部）
誤差算出部９１は、本発明の「誤差算出手段」の一例に相当する。誤差算出部９１は、その第１の処理として、筐体抽出部８１により抽出された部分断層像データ（ファントム１００のケース１０１の断層像１０１Ａの画像データ）上の複数の点を選択し、円中心算出部８２の処理にて考慮された円（〔数２〕参照）に対する、当該複数の点の誤差を算出する処理を行う。この誤差としては、たとえば次式に示す誤差平均を用いる。
【０１１４】
【数１０】
0005179748.tif 000011
【０１１５】
ここで、ｘ０は円の中心ＣのＸ座標、ｙ０は中心ＣのＹ座標、ｒは円の半径を示す（〔数３〕参照）。また、Ｎは、誤差平均の算出における部分断層像データ上のサンプル数（つまり、上記の複数の点）であり、たとえば１０〜１００個程度とされる。
【０１１６】
誤差平均の算出に供されるサンプル（複数の点）の選択は、適宜に実行される。たとえば、部分断層像データを形成する全てのピクセル（全ての点）を用いて誤差平均を算出してもよい。また、部分断層像を形成するピクセルをたとえば５ピクセルおきに選択し、選択された複数のピクセルを誤差平均の算出に供するようにしてもよい。一般に、誤差平均の算出精度などを重視する場合にはなるべく多数のサンプルを選択するようにし、算出処理の処理時間やＣＰＵリソースなどを重視する場合には比較的に少ない数のサンプルを選択するようにする。
【０１１７】
図４、５に示したケース１０１の断層像１０１Ａ（外周面の断層像１０１ａ）は、たとえばファントム１００が傾斜配置されている場合などには、円にはならない。〔数１０〕の誤差平均は、この断層像１０１Ａ（１０１ａ）が、円からどれだけずれているかを表す指標である。
【０１１８】
一方、誤差算出部９１は、その第２の処理として、筐体抽出部８１により抽出された部分断層像データ上の複数の点を選択し、楕円中心算出部８３の処理にて考慮された楕円（〔数８〕参照）に対する、当該複数の点の誤差を算出する処理を行う。この誤差としては、たとえば次式に示す誤差平均を用いる。
【０１１９】
【数１１】
0005179748.tif 000012
【０１２０】
ここで、ξ０は楕円の中心ＫのＸ座標、η０は中心ＫのＹ座標、ｒｘは楕円のＸ方向の半径、ｒｙは楕円のＹ方向の半径を示す（〔数８〕参照）。また、Ｎは、〔数１０〕の場合と同様に、誤差平均の算出における部分断層像データ上のサンプル数（つまり、上記の複数の点）である。
【０１２１】
〔数１１〕の誤差平均は、図６に示したケース１０１の外周面の断層像１０１ｂが、楕円中心算出部８３の処理にて考慮された楕円からどれだけずれているかを表す指標である。
【０１２２】
（誤差判断部）
誤差判断部９２は、本発明の「判断手段」の一例に相当し、誤差算出部９１が算出した誤差（誤差平均）が所定値を超えるか否か判断する処理を行う。本実施形態における「所定値」は、〔数１０〕、〔数１１〕に示す誤差平均の閾値であり、たとえば「閾値＝１．０」とされている。この閾値は、データ記憶部７２の誤差情報７４に含まれるデータである。誤差判断部９２は、誤差算出部９１により算出された誤差平均の値と誤差情報７４に示す閾値（＝１．０）とを比較して、閾値に対する誤差平均の大小を判断する。
【０１２３】
［動作］
以上のような構成の本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、同図におけるＸ線ＣＴ装置１の各部の動作は、装置制御部４１の制御に基づいて実行される。
【０１２４】
最初に、作業者は、ファントム１００を寝台３の天板３１に取り付ける（Ｓ１）。このファントム１００の取り付け作業は、ファントム１００の円筒軸Ｊをスキャン中心に合わせるように、かつ、円筒軸Ｊをスライス方向（Ｚ方向）に合わせるように配慮しながら行うことが望ましい。
【０１２５】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１を動作させてファントム１００の断層像データを生成する（Ｓ２）。具体的には、ガントリ２が、ファントム１００を透過したＸ線量のデータを収集してコンピュータ装置４に送り、コンピュータ装置４の断層像データ生成部６０が通常の要領でファントム１００の断層像データを生成する。生成された断層像データは、画像記憶部７１に格納される。なお、この断層像データに基づく画像（再構成画像）は、図４（Ａ）に示すようなファントム１００の断層像である。
【０１２６】
算出処理部８０による処理に移行する。まず、筐体抽出部８１が、画像記憶部７１から断層像データを読み出してそれを解析し、ファントム１００のケース１０１に相当する部分の断層像データ（部分断層像データ）を抽出する（Ｓ３）。抽出された部分断層像データに基づく画像は、図４（Ｂ）に示すようなファントム１００のケースの断層像である。
【０１２７】
次に、装置制御部４１は、円中心算出部８２を選択的に動作させて、抽出された部分断層像データから３点Ｐ１（ｘ１、ｙ１）、Ｐ２（ｘ２、ｙ２）、Ｐ３（ｘ３、ｙ３）を選択し、これら３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を通過する円の中心Ｃの座標（ｘ０、ｙ０）を算出する（Ｓ４）。
【０１２８】
続いて、変位算出部８４が、算出された円の中心Ｃの座標（ｘ０、ｙ０）と、データ記憶部７２に記憶された回転中心情報７３に示すスキャン中心Ｏの座標（２５５、２５５）とに基づいて、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位（Δｘ、Δｙ）＝（ｘ０−２５５、ｙ０−２５５）を算出する（Ｓ５）。
【０１２９】
ここで、装置制御部４１は、誤差処理部９０を動作させる。誤差算出部９１は、ステップＳ３にて抽出された部分断層像データ上の複数の点を選択し、ステップＳ４の処理にて考慮された円（３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を通過する円）に対する、当該複数の点の誤差平均を算出する（Ｓ６）。
【０１３０】
更に、誤差判断部９２が、データ記憶部７２に記憶された誤差情報７４を参照し、ステップＳ６で算出された誤差平均の値が誤差情報７４に示す閾値（＝１．０）を超えるか否か判断する（Ｓ７）。
【０１３１】
（誤差平均が閾値を超えない場合）
誤差平均の値が閾値を超えない場合（Ｓ７；Ｎ）、装置制御部４１は、ステップＳ５にて算出されたファントム１００の変位（Δｘ、Δｙ）をモニタ５の画面に表示させる（Ｓ８）。この表示処理は、コンソール制御部５３が行う。
【０１３２】
ここで、ファントム１００の変位の表示態様の一例について説明する。まず、「上下方向の誤差：１０ｍｍ、左右方向の誤差：−５ｍｍ」のように、変位の値をそのまま表示させることができる（図５の座標軸参照）。また、図５のように、スキャン中心Ｏに対する中心Ｃの位置をグラフィック表示させることもできる。
【０１３３】
また、変位の方向を明示した表示態様を採用してもよい。すなわち、図５に示すＸ座標軸の向きの定義に基づき、Ｘ方向の変位Δｘが正（＋）の場合にはファントム１００が右方向にずれている旨を表示させ、負（−）の場合には左方向にずれている旨を表示させる。また、図５に示すＹ座標軸の向きの定義に基づき、Ｙ方向の変位Δｙが正（＋）の場合にはファントム１００が下方向にずれている旨を表示させ、負（−）の場合には上方向にずれている旨を表示させる。一例として、メッセージ「上下方向の誤差：下に１０ｍｍ、左右方向の誤差：左に５ｍｍ」を含むダイアログボックスを表示させることができる。
【０１３４】
また、以上のようにファントム１００の変位方向を表示させる代わりに、ファントム１００を移動させるべき方向を表示させてもよい。つまり、Ｘ方向の変位Δｘが正（＋）の場合にはファントム１００を図５中左方向に移動させるべき旨を表示させ、負（−）の場合には右方向に移動させるべき旨を表示させるとともに、Ｙ方向の変位Δｙが正（＋）の場合にはファントム１００を上方向に移動させるべき旨を表示させ、負（−）の場合には下方向に移動させるべき旨を表示させるようにしてもよい。一例として、メッセージ「上下方向の移動：上に１０ｍｍ、左右方向の移動：右に５ｍｍ」を含むダイアログボックスを表示させることができる。このように、ファントム１００の移動方向を表示する場合についても「変位の表示」に含まれるものとする。
【０１３５】
図７のフローチャートに戻る。作業者は、モニタ５に表示されたファントム１００の変位を参照し、入力デバイス６を操作して寝台３の天板３１の位置を調整することで、ファントム１００の円筒軸Ｊをスキャン中心Ｏ上に配置させる（Ｓ９）。
【０１３６】
これで、ファントム１００の位置合わせ作業は終了となる。作業者は、Ｘ線ＣＴ装置１の性能評価の作業に移行する。
【０１３７】
（誤差平均が閾値を超える場合）
ステップＳ６で算出された誤差平均の値が閾値を超える場合（Ｓ７；Ｙ）、装置制御部４１は、楕円中心算出部８３と半径算出部８５をそれぞれ動作させる。なお、以下に説明する楕円中心算出部８３及び半径算出部８５の処理（更に、それらに続く変位算出部８４及び傾斜角度算出部８６の処理）は、任意の順序で行うことができ、また並行処理を行うこともできる。
【０１３８】
楕円中心算出部８３は、ステップＳ３で抽出された部分断層像データから４点Ｑ１（ξ１、η１）、Ｑ２（ξ２、η２）、Ｑ３（ξ３、η３）、Ｑ４（ξ４、η４）を選択し、これら４点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を通過する楕円の中心Ｋの座標（ξ０、η０）を算出する（Ｓ１０）。
【０１３９】
続いて、変位算出部８４が、算出された楕円の中心Ｋの座標（ξ０、η０）と、回転中心情報７３に示すスキャン中心Ｏの座標（２５５、２５５）とに基づいて、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位（Δξ、Δη）＝（ξ０−２５５、η０−２５５）を算出する（Ｓ１１）。
【０１４０】
一方、半径算出部８５は、上記４点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を通過する楕円の水平方向（Ｘ方向）の半径ｒｘ及び垂直方向（Ｙ方向）の半径ｒｙをそれぞれ算出する（Ｓ１２）。
【０１４１】
更に、傾斜角度算出部８６が、算出された楕円の水平方向（Ｘ方向）の半径ｒｘ及び垂直方向（Ｙ方向）の半径ｒｙに基づいて、スライス方向（Ｚ方向）に対するファントム１００の円筒軸Ｊの傾斜角度Δθを算出する（Ｓ１３）。
【０１４２】
ここで、装置制御部４１は、誤差処理部９０を再び動作させる。誤差算出部９１は、ステップＳ３にて抽出された部分断層像データ上の複数の点を選択し、ステップＳ１０の処理にて考慮された楕円（４点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を通過する楕円）に対する、当該複数の点の誤差平均を算出する（Ｓ１４）。
【０１４３】
更に、誤差判断部９２が、データ記憶部７２に記憶された誤差情報７４を参照し、ステップＳ１４で算出された誤差平均の値が誤差情報７４に示す閾値（＝１．０）を超えるか否か判断する（Ｓ１５）。
【０１４４】
誤差平均の値が閾値を超えない場合（Ｓ１５；Ｎ）、装置制御部４１は、ステップＳ１１で算出されたファントム１００の変位（Δξ、Δη）と、ステップＳ１３で算出された傾斜角度Δθとをモニタ５の画面に表示させる（Ｓ１６）。
【０１４５】
ファントム１００の変位（Δξ、Δη）の表示態様は、ステップＳ８の説明における変位（Δｘ、Δｙ）と同様である。また、傾斜角度Δθについては、「傾き方向の誤差：３度」、といったメッセージが表示される。
【０１４６】
作業者は、モニタ５に表示されたファントム１００の変位を参照し、入力デバイス６を操作して寝台３の天板３１の位置とガントリ２のチルト角度とを調整することで、ファントム１００の円筒軸Ｊをスキャン中心Ｏ上に配置させる（Ｓ１７）。
【０１４７】
これで、ファントム１００の位置合わせ作業は終了となる。作業者は、Ｘ線ＣＴ装置１の性能評価の作業に移行する。
【０１４８】
一方、誤差平均の値が閾値を超える場合（Ｓ１５；Ｙ）、装置制御部４１は、モニタ５に警告メッセージを表示させる（Ｓ１８）。この警告メッセージは、ファントム１００の変位や傾斜角度を有効に得られなかった旨や、ファントムの再度の取り付けを要求する旨を含むメッセージとされる。作業者は、この警告メッセージに応じて作業を行う。
【０１４９】
以上で、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によるファントムの位置合わせの動作は終了となる。なお、ファントム位置合わせ動作の変形例については後述するものとする。
【０１５０】
［作用・効果］
以上のような本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によれば、次のような作用及び効果が奏される。
【０１５１】
まず、このＸ線ＣＴ装置１によれば、寝台３の天板３１に取り付けられたファントム１００について、その円筒軸Ｊのスキャン中心Ｏからの変位を自動的に求め、それを表示するように作用するので、作業者は、スキャン中心Ｏに対する円筒軸Ｊの変位を容易に把握できる。したがって、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速に円筒軸Ｊをスキャン中心Ｏに位置合わせすることができる。ここで、求めた変位をそのまま表示させる代わりに、その変位に基づくファントム１００の位置合わせのための情報（たとえば、「ファントムを・・・方向に・・・センチメートルだけ移動させてください」などのメッセージ）を表示させるようにしてもよい。
【０１５２】
また、スライス方向に対するファントム１００の傾斜角度についても自動的に求めて表示するように作用するので、作業者は、スライス方向に対する円筒軸Ｊの傾斜角度を容易に把握できる。したがって、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速に円筒軸Ｊがスライス方向に沿うように位置合わせすることができる。ここで、求めた傾斜角度をそのまま表示させる代わりに、その傾斜角度に基づくファントム１００の位置合わせのための情報（たとえば、「ファントムを・・・方向に・・・センチメートルだけ傾斜させてください」などのメッセージ）を表示させるようにしてもよい。
【０１５３】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ファントム１００の円筒軸Ｊがスライス方向に対して無視できない程度に傾斜しているか否かを判断し（図７のフローチャートのステップＳ７参照。）、その判断結果に応じて処理内容を変更するようになっている。
【０１５４】
すなわち、ファントム１００の傾きが無視できる程度である場合（Ｓ７；Ｎ）には、円筒状のファントム１００の断面像は略円形となることから、ケース１０１部分の３点を通過する円の中心位置は、ファントム１００の円筒軸Ｊの位置を近似していると考えられる。Ｘ線ＣＴ装置１は、既知のスキャン中心Ｏに対する円筒軸Ｊの近似位置（円の中心位置）の変位を求めるようになっている。したがって、ファントム１００の傾きが無視できる程度である場合において、スキャン中心Ｏに対する実際の円筒軸Ｊの変位を高い精度で求めることができる。
【０１５５】
一方、ファントム１００の傾きが無視できない程度である場合（Ｓ７；Ｙ）には、円筒状のファントム１００の断面像は楕円形となることから、ケース１０１部分の４点を通過する楕円の中心位置が、ファントム１００の円筒軸Ｊの位置を近似していると考えられる。Ｘ線ＣＴ装置１は、既知のスキャン中心Ｏに対する円筒軸Ｊの近似位置（楕円の中心位置）の変位を求めるようになっている。また、上記楕円のＸ方向及びＹ方向の半径に基づいて、この近似の円筒軸の傾斜角度を求めるようになっている。したがって、ファントム１００の傾きが無視できない程度である場合においては、スキャン中心Ｏに対する実際の円筒軸Ｊの変位と、スライス方向に対する実際の円筒軸Ｊの傾斜角度との双方を、高い精度で求めることができる。
【０１５６】
また、ファントム１００の傾きが無視できない程度である場合において、何らかの理由により楕円形の断層像が得られないことがある。たとえば、ファントム１００の円筒軸Ｊがスライス方向に対して大きな傾斜角度を成している場合、ファントム１００の両端部がＸ線管２２等の回転面に交差するように配置されるため、その断層像は長方形のような形状となる（円筒軸Ｊとスライス方向とが直交する場合、長方形の断層像が得られる。また、円筒軸Ｊとスライス方向との角度が直角に近い場合には、中央が膨張した形状の略長方形状の断層像が得られる。）Ｘ線ＣＴ装置１では、そのような場合に対処するために、断層像を楕円形とみなすことができるか否かの判断を行うようになっている（Ｓ１５）。楕円形とみなせる場合（Ｓ１５；Ｎ）には、上記４点を通過する楕円に基づいて算出される変位及び傾斜角度が表示される。一方、楕円形とみなせない場合（Ｓ１５；Ｙ）には、警告メッセージを表示して、注意や再度の作業を促すようになっている。それにより、表示内容の精度を担保することが可能となる。
【０１５７】
［変形例］
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１に関する各種の変形例について説明する。なお、本実施形態に関する変形例は、後述の第２の実施形態においても適宜に採用することができる。また、以下の変形例のうちの２つ以上を任意に組み合わせた構成を採用することも可能である。
【０１５８】
〔変形例１〕
ファントム１００の傾きが無視できない程度である場合に（Ｓ７；Ｙ）、ファントム１００が傾いている旨や、その傾きを修正するように促す旨の警告メッセージをモニタ５に表示させることができる。作業者は、この警告メッセージを確認することにより、ファントム１００が少なからず傾いていることを認識でき、また、それを修正する必要性を認識することができる。それにより、作業の容易化、迅速化を支援することが可能となる。
【０１５９】
なお、ファントム１００の傾きが無視できない程度である場合（Ｓ７；Ｙ）や、ファントム１００の断層像を楕円形とみなせない場合（Ｓ１５；Ｙ）に表示される警告メッセージは、本発明の「報知情報」の一例に相当する。この報知情報は、このような警告メッセージに限定されるものではなく、たとえば警告ランプの点灯（点滅）等による視覚情報、警告ブザー等の聴覚情報、作業者が携帯する装置の振動等による触覚情報など、作業者に対して上記の判断結果を報知可能な情報であれば、その形態は任意である。
【０１６０】
このような報知情報は、装置制御部４１のコンソール制御部５３の制御によって出力される。このコンソール制御部５３は、本発明の「報知情報出力手段」の一例に相当するものである。
【０１６１】
〔変形例２〕
本実施形態において、ファントム１００の傾斜方向を算出する構成を適用することも可能である。ファントム１００の断層像は、その傾斜方向を長軸とする楕円形状となる。たとえば図６に示した断層像１００ＢにおいてはＹ方向が長軸であり、したがってファントム１００は上下方向に傾斜している。
【０１６２】
そこで、楕円形の断層像が得られたときに、その画像を解析するなどしてその長軸の方向（たとえばＸ座標やＹ座標に対する角度）を求める。この方向がファントム１００の傾斜方向となる。また、その傾斜角度については、この傾斜方向の半径（長軸方向の半径）と、傾斜方向に直交する方向の半径（短軸の半径）とに基づいて、〔数９〕の式と同様に求めることができる。求められた傾斜方向はモニタ５に表示される。その表示態様としては、傾斜方向の文字表示（たとえば「上下方向に１０度の方向」）や、グラフィック表示などが適用される。
【０１６３】
〔変形例３〕
本変形例は、上記変形例２とは異なる手法でファントム１００の傾斜方向を求めるものである。本変形例では次のような処理を行う：（１）ファントム１００の異なるスライス位置における複数の断層像データを生成する；（２）その複数の断層像データに基づいて、ファントム１００の円筒軸Ｊの傾斜方向を特定する；（３）特定された傾斜方向をモニタ５に表示させる。以下、工程（１）〜（３）の処理内容の一具体例について説明し、スライス位置が２つの場合の具体例について説明する。
【０１６４】
（１）ガントリ２によりファントム１００をＸ線ビームでスキャンする。このとき、天板３１を移動させてファントム１００を異なる複数のスライス位置にてスキャンする。スキャンを行うスライス位置（Ｚ座標値）の個数は任意である。スキャン態様としては、天板３１の移動とスキャンとを交互に繰り返すことにより複数のスライス位置を断続的にスキャンしてもよいし、ヘリカルスキャンのように複数のスライス位置を連続的にスキャンしてもよい。断層像データ生成部６０は、各スライス位置でのスキャン結果に基づき、各スライス位置に対応する断層像データをそれぞれ生成する。
【０１６５】
（２）算出処理部８０の筐体抽出部８１は、生成された複数の断層像データをそれぞれ解析し、ファントム１００のケース１０１に相当する部分断層像データをそれぞれ抽出する。次に、楕円中心算出部８３は、抽出された複数の部分断層像データのそれぞれについて、異なる４点を通過する楕円の中心の座標を算出する。続いて、算出処理部８０は、これら複数のスライス位置における楕円の中心の座標と、当該複数のスライス位置の座標とに基づいて、ファントム１００の傾斜方向を特定する。このとき、複数のスライス位置の間隔（距離）を考慮することにより、ファントム１００の傾斜角度についても算出することができる（後述）。
【０１６６】
なお、この工程（２）は、複数の断層像データのうちから少なくとも２つを選択し、選択された断層像データのみを用いて実行するようにしてもよい。すなわち、ファントム１００の円筒軸Ｊは直線であるから、各断層像データに基づく楕円の中心は略一直線上に配置されることとなる。したがって、複数の断層像データのうちから２つを選択すれば、それらを結ぶ直線は、円筒軸Ｊの方向を良好に近似するものとなる。なお、３つ以上の断層像データを選択する場合、最小二乗法等により、各楕円中心に対する誤差が最小となる最適な直線を求め、それを円筒軸Ｊ方向とみなして処理を実行することができる。
【０１６７】
（３）コンソール制御部５３は、特定された傾斜方向（及び傾斜角度）をモニタ５に表示させる。ファントム１００の傾斜方向は、たとえば「ファントムの前端部（＋Ｚ方向の端部）が上向き」などとメッセージ表示することもできるし、グラフィック表示することもできる。
【０１６８】
（具体例）２つのスライス位置の断層像データを生成する場合について、図８、図９を参照して説明する。図８に示すファントム１００は、＋Ｚ方向の端部（前端部）が上方に傾斜した状態で（−Ｚ方向の端部（後端部）が下方に傾斜した状態で）配置されている。Ｚ座標軸（スライス方向）に対する円筒軸Ｊの傾斜角度はΔθである。なお、説明簡略化のため、水平方向への傾斜は無いものとする。
【０１６９】
断層像データを生成する２つのスライス位置をＺ＝ｚ１、ｚ２とする（ｚ１＜ｚ２）。各スライス位置Ｚ＝ｚ１、ｚ２におけるファントム１００の断面１１０、１２０は、上下方向（Ｙ方向）を長軸とし、水平方向（Ｘ方向）を短軸とする楕円形となる。
【０１７０】
図９（Ａ）は、スライス位置Ｚ＝ｚ１における断面１１０を示す断層像１１０Ｂを表し、図９（Ｂ）は、スライス位置Ｚ＝ｚ２における断面１２０を示す断層像１２０Ｂを表している。また、図８、９中の符号Ｋ１、Ｋ２は、それぞれ、楕円中心算出部８３により算出される、楕円形の断層像１１０Ｂ、１２０Ｂの中心を示している。
【０１７１】
更に、図９中の符号Ｏは、スキャン中心を示す。このスキャン中心Ｏの座標は、前述のように、（Ｘ、Ｙ）＝（２５５、２５５）である。また、スキャン中心Ｏは、前述のように、Ｚ座標軸に一致されている。図９（Ａ）のスキャン中心Ｏは、断面１１０ＢとＺ座標軸との交点（図８中のｚ１）と同一視され、図９（Ｂ）のスキャン中心Ｏは、断面１２０ＢとＺ座標軸との交点（図８中のｚ２）と同一視される。
【０１７２】
さて、第１のスライス位置Ｚ＝ｚ１における断層像１１０Ｂの中心Ｋ１の座標を（Ｘ、Ｙ）＝（２５５、ｙ１）とし、第２のスライス位置Ｚ＝ｚ２における断層像１２０Ｂの中心Ｋ２の座標を（Ｘ、Ｙ）＝（２５５、ｙ２）とすると、ファントム１００が傾斜配置されていることから、ｙ１≠ｙ２となる。
【０１７３】
第１、２のスライス位置Ｚ＝ｚ１、ｚ２が、ｚ２＞ｚ１の関係を有することを考慮すると、ファントム１００の傾斜方向は次のように特定される：（Ａ）ｙ２＞ｙ１の場合、ファントム１００の傾斜方向は、その前端部が上方に傾斜し後端部が下方に傾斜した状態と判断される；（ｂ）ｙ１＞ｙ２の場合、ファントム１００の傾斜方向は、その前端部が下方に傾斜し後端部が上方に傾斜した状態と判断される。
【０１７４】
図８及び図９に示すケースでは、断層像１１０Ｂの中心Ｋ１のＹ座標ｙ１は、断層像１２０Ｂの中心Ｋ２のＹ座標ｙ２よりも小さい（ｙ１＜ｙ２）であるから、上記（Ａ）の場合に相当する。
【０１７５】
上記具体例では、ファントム１００が上下方向にのみ傾斜している場合について考慮したが、たとえば水平方向にのみ傾斜している場合には、複数のスライス位置における楕円形の断層像の中心のＸ座標を考慮することにより、スライス方向（Ｚ座標）に対する水平方向における傾斜方向（たとえば＋Ｚ方向に向かって右方向／左方向）を特定することができる。また、ファントム１００の傾斜が、上下方向成分（Ｙ方向成分）と水平方向成分（Ｘ方向成分）とを含んでいる場合には、各方向成分をそれぞれ考慮することによりファントム１００の傾斜方向を特定することができる。
【０１７６】
（傾斜角度の算出）上記の工程（２）にて言及したファントム１００の傾斜角度Δθの算出処理について説明する。傾斜角度算出処理の基になる情報は、複数のスライス位置における断層像の楕円の中心の座標と、当該複数のスライス位置の座標である。なお、これら複数のスライス位置のうちの２つを選択して処理を行うようにしてもよい。
【０１７７】
図８、図９を参照して具体的に説明する。算出処理部８０は、２つのスライス位置Ｚ＝ｚ１、ｚ２の間隔（距離）δｚ＝｜ｚ１−ｚ２｜を算出する。また、２つのスライス位置Ｚ＝ｚ１、ｚ２における断層像１１０Ｂ、１２０Ｂの楕円の中心Ｋ１（２５５、ｙ１）、Ｋ２（２５５、ｙ２）の間隔（距離）δ＝｜ｙ１−ｙ２｜を算出する。以上より、傾斜角度Δθは次式から求まる。
【０１７８】
【数１２】
0005179748.tif 000013
【０１７９】
一般に、楕円の中心Ｋ１、Ｋ２の座標を（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）とすると、Ｋ１とＫ２との距離はδ＝√｛（ｘ１−ｘ２）＾２＋（ｙ１−ｙ２）＾２｝となる。
【０１８０】
上記実施形態における〔数９〕を用いた算出処理に代えて、ここで説明した傾斜角度算出処理を行うことができる。
【０１８１】
〔変形例４〕
本実施形態では、ファントム１００のケース１０１に相当する３点を通る円の中心座標を算出し（Ｓ４）、それに基づくファントム１００の変位を算出（Ｓ５）した後に、誤差平均の判断（Ｓ７）を行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１８２】
たとえば、ステップＳ３にて抽出された部分断層像データに基づいてまず誤差平均を算出して閾値と比較し、誤差平均が閾値以下である場合にのみ、円の中心座標の算出及びファントム１００の変位の算出を行うように構成することが可能である。それにより、誤差平均が閾値を超える場合には、円の中心座標算出等の処理を省略することができ、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【０１８３】
〔変形例５〕
本実施形態は、ファントム１００の変位や傾斜角度をモニタ表示して作業者に認識させるものである。そこで、その表示内容を認識した作業者に対し、入力デバイス６のどの部分を操作すべきか報知する手段を設けることができる。それにより、作業者が不慣れな場合などであっても、誤った部分を操作してしまう事態を防止することができる。
【０１８４】
入力デバイス６は、前述したように、寝台３の天板３１を移動させるための操作や、ガントリ２をチルト（傾斜）させるための操作に使用されるものであり、本発明の「天板操作手段」及び「傾斜操作手段」に相当する。入力デバイス６には、天板３１を移動させるための天板操作ボタンと、ガントリ２をチルトさせるためのチルト操作ボタンとがそれぞれ設けられている（ともに図示省略）。
【０１８５】
本変形例では、天板操作ボタンとチルト操作ボタンの内部や下部にＬＥＤ等の光源を設ける。コンソール制御部５３は、ファントム１００の変位のみをモニタ５に表示させるときに、入力デバイス６に電源を供給して天板ボタン内のＬＥＤを点灯させる。また、ファントム１００の変位と傾斜角度を表示させるときには、入力デバイス６に電源を供給して天板ボタン及びチルト操作ボタンの内部のＬＥＤをそれぞれ点灯させる。それにより、入力デバイス６のどの部分を操作すればよいか一目瞭然となる。なお、操作ボタンの位置の報知は、光源を点滅させるなどの方法で行ってもよい。
【０１８６】
天板操作手段や傾斜操作手段がモニタ５に表示されたソフトキーである場合には、そのソフトキーを点灯（点滅）させたり、その表示色を変更させたりすることによって、その位置を報知することができる。また、操作ボタンやソフトキーの位置を音声で報知するようにしてもよい。
【０１８７】
〔変形例６〕
図７のフローチャートに示すように、本実施形態では、部分断層像データの３点を通過する円に基づいてスキャン中心に対するファントム１００の変位を求め、当該部分断層像データの円に対する誤差が閾値を超える場合に、当該部分断層像データの４点を通過する楕円に基づいて、ファントム１００のスキャン中心に対する変位と、スライス方向に対する傾斜角度とを求めるようになっている。本発明に係るＸ線ＣＴ装置による処理は、これに限定されるものではなく、たとえば次のような処理を行うように構成してもよい。
【０１８８】
部分断層像データの３点を通過する円に基づく算出処理は行わず、部分断層像データの４点を通過する楕円に基づく算出処理のみを行うように構成することができる。すなわち、図７のステップＳ１〜Ｓ３に続いて、ステップＳ１０以降の処理（少なくともステップＳ１０〜Ｓ１３、Ｓ１６を含んでいればよい。）を行うように構成できる。「円」は「楕円」の一種であることを考慮すると、上記の円に基づく算出処理による算出結果は、上記の楕円に基づく算出処理によって得ることができるからである。
【０１８９】
〔変形例７〕
本実施形態では、円に基づく算出処理（図７のステップＳ４〜Ｓ６）を行うときに、当該円として部分断層像データの３点を通過する円を用いているが、たとえば２点を通過する円を用いて同様の処理を行うことが可能である。
【０１９０】
部分断層像データの２つの点を通過する円を用いる場合の一例について説明する。図５に示す３点Ｐ１〜Ｐ３のうち、Ｘ座標が最小の点Ｐ１及びＸ座標が最大の点Ｐ２の２点を用いる（Ｙ座標が最大の点Ｐ３及びＹ座標が最小の点でもよい。）。円中心算出部８２は、点Ｐ１と点Ｐ２との中点の座標を算出する。変位算出部８４は、この中点のスキャン中心Ｏに対する変位を算出する。この中点の変位は、上記実施形態において算出された円の中心Ｃのスキャン中心Ｏに対する変位に等しい。
【０１９１】
同様に、楕円に基づく算出処理（図７のステップＳ１０〜Ｓ１４）についても、楕円の中心Ｋを算出するためには、部分断層像データにおける２点のみ考慮すれば十分である。たとえば、図６に示す４点Ｑ１〜Ｑ４のうち、Ｘ座標が最小の点Ｑ１及びＸ座標が最大の点Ｑ２を選択し、それらの中点の座標を算出することにより、目的の中心Ｋの座標を取得することができる。
【０１９２】
また、ファントム１００の傾斜方向が水平方向又は垂直方向である場合には、部分断層像データの３点（たとえば点Ｑ１〜Ｑ３）を考慮することで、水平方向の半径及び垂直方向の半径を算出することができ、したがって傾斜角度を算出することができる。
【０１９３】
〔変形例８〕
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位と、スライス方向に対する円筒軸Ｊの傾斜角度（傾斜方向）との双方を算出し、それらを表示すように構成されているが、それらのうちの一方のみを算出し表示する構成としてもよい。また、断層像データに基づく円の中心座標のみ算出可能としてもよいし、楕円の中心座標のみを算出可能としてもよい。
【０１９４】
〈第２の実施形態〉
上述した第１の実施形態では、ファントムの変位や傾斜角度の算出結果をモニタ表示する構成を備えるＸ線ＣＴ装置について説明した。一方、以下に述べる第２の実施形態においては、ファントムの変位や傾斜角度の算出結果に基づいてファントムの設置状態を自動修正する構成を備えるＸ線ＣＴ装置について説明を行う。
【０１９５】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、第１の実施形態と同様の外観構成（図１参照）、内部構成（図２参照）及び制御系の構成（図３参照）を有する。以下、これらの図を参照することにする。なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を第１の実施形態と同様の符号１で表す。
【０１９６】
ここで、複数の医療機関等に設置されたＸ線ＣＴ装置のメンテナンスを実施するシステムについて説明する。このメンテナンスシステムの概略構成を図１０に示す。各医療機関等には、１台以上のＸ線ＣＴ装置が設置されている（図１０では３台設置されている。）。
【０１９７】
符号４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、各Ｘ線ＣＴ装置のコンピュータ装置４を示している。符号５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、各Ｘ線ＣＴ装置のモニタ５を表している。符号６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、各Ｘ線ＣＴ装置の入力デバイス６を表している。
【０１９８】
各コンピュータ装置４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、医療機関内のＬＡＮを介してサーバ装置（院内サーバ）１０００に接続されている。院内サーバ１０００は、ファントム１００の撮影画像の画像データを解析してＣＴ値の平均値や標準偏差等を演算する。更に、院内サーバ１０００は、その演算結果を適正値と比較するなどしてＸ線ＣＴ装置１の性能評価を行い、その評価結果を含むレポートを作成する。なお、これらの作業の一部又は全部を、コンピュータ装置４Ａ〜４Ｃやサービスサーバ２０００が実施するように構成することも可能である。
【０１９９】
各医療機関等の院内サーバ１０００は、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してサービスサーバ２０００に接続されている。サービスサーバ２０００は、Ｘ線ＣＴ装置１のメンテナンスサービスを提供するサービスセンター等に設置されている。
【０２００】
各院内サーバ１０００は、装置の故障、エラーの発生、装置性能の低下などの所定のイベントが発生したときに、そのイベントに関する情報やＸ線ＣＴ装置１の識別情報などをサービスサーバ２０００に送信する。サービスサーバ２０００は、院内サーバ１０００からの情報を受信してサービス提供者等に報知する。また、サービスサーバ２０００は、院内サーバ１０００から送信された情報を蓄積して解析を行う。この解析結果は、たとえばバグの修正やＸ線ＣＴ装置の研究開発などに利用される。
【０２０１】
Ｘ線ＣＴ装置１及びサービスシステムの動作の一例を図１１に示す。なお、第１の実施形態と同様のステップには、図７のフローチャートのステップと同一の符号を付してある。
【０２０２】
ステップＳ１〜ステップＳ７までは、第１の実施形態と同様である。ステップＳ７において誤差平均が閾値以下であると判断された場合（Ｓ７；Ｎ）、寝台制御部５２は、ステップＳ５にて算出された変位に基づいて天板駆動部３３を制御し、当該変位を打ち消すように、すなわち円筒軸Ｊをスライス中心Ｏ（Ｚ座標軸）上に配置させるように、天板３１の位置を移動させる（Ｓ２１）。具体的には、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位（Δｘ、Δｙ）に対し、天板３１を（−Δｘ、−Δｙ）だけ移動させる。
【０２０３】
このとき、天板３１の上下方向又は左右方向への移動を手入力で操作するようにしてもよい。その場合、図７のステップＳ８のように、手入力で操作する移動方向における変位量の算出結果（及び変位方向）をモニタ５に表示させることが望ましい。また、第１の実施形態の変形例５のように、手入力のための操作ボタンの位置を報知することが望ましい。
【０２０４】
天板位置の調整が終了したら、Ｘ線ＣＴ装置１は、ファントム１００にＸ線を照射して投影データの収集を行うとともに、ファントム１００の画像を再構成する（Ｓ２６）。再構成された画像データは、ＬＡＮを介して院内サーバ１０００に送信される。
【０２０５】
院内サーバ１０００は、ファントム１００の再構成画像の画像データを解析し、Ｘ線ＣＴ装置１の性能評価を行ってレポートを作成する（Ｓ２７）。院内サーバ１０００は、作成したレポートをＬＡＮを介してＸ線ＣＴ装置１に送信する。ここで、評価結果が悪い場合などには、院内サーバ１０００は、その評価結果等をＷＡＮを介してサービスサーバ２０００に送信する。
【０２０６】
Ｘ線ＣＴ装置１は、院内サーバ１０００から受信したレポートを出力する（Ｓ２８）。レポートの出力態様としては、モニタ５への表示出力、図示しないプリンタによる印刷出力などがある。以上で、ファントム１００を用いたＸ線ＣＴ装置１の性能評価は終了となる。Ｘ線ＣＴ装置１のオペレータは、出力されたレポートを参照し、Ｘ線ＣＴ装置１の各種の設定変更などを行うことができる。
【０２０７】
ステップＳ７において誤差平均が閾値以下であると判断された場合（Ｓ７；Ｙ）、第１の実施形態と同様に、部分断層像データ上の４点を通過する楕円の中心Ｋの座標を算出し（Ｓ１０）、その楕円の中心Ｋの座標とスキャン中心Ｏの座標とに基づいて、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの変位を算出する（Ｓ１１）。
【０２０８】
更に、たとえば第１の実施形態で説明した処理やその変形例３で説明した処理を行って、ファントム１００の傾斜方向を特定するとともに（Ｓ２２）、その傾斜角度を算出する（Ｓ２３）。
【０２０９】
次に、当該楕円に対する部分断層像データの誤差平均を算出し（Ｓ１４）、その値が誤差情報７４に示す閾値を超えるか否か判断する（Ｓ１５）。
【０２１０】
誤差平均の値が閾値を超える場合（Ｓ１５；Ｙ）、第１の実施形態と同様に警告メッセージを表示させる（Ｓ１８）。
【０２１１】
一方、誤差平均の値が閾値を超えない場合（Ｓ１５；Ｎ）、寝台制御部５２は、上記ステップＳ２１と同様に、ステップＳ１１にて算出された変位に基づいて天板駆動部３３を制御し、当該変位を打ち消すように天板３１の位置を移動させる（Ｓ２４）。
【０２１２】
更に、ガントリ制御部５１は、ステップＳ２２で特定された傾斜方向と、ステップＳ２３で算出された傾斜角度とに基づいて支持体駆動部２５を制御し、この傾斜方向及び傾斜角度を打ち消すように、すなわちＸ線管２２及びＸ線検出器２３の回転面（スキャン面）の法線方向をファントム１００の円筒軸Ｊに合わせるように、支持体２１をチルト（傾斜）させる（Ｓ２５）。具体的には、傾斜角度をΔθとすると、特定された傾斜方向の逆方向に角度Δθだけ支持体２１を傾斜させる。それにより、スキャン面が円筒軸Ｊに対して直交する状態に配置される。
【０２１３】
天板位置、チルト角度の調整が終了したら、Ｘ線ＣＴ装置１は、ファントム１００にＸ線を照射して投影データの収集を行うとともに、ファントム１００の画像を再構成する（Ｓ２６）。院内サーバ１０００は、ファントム１００の再構成画像の画像データを解析し、Ｘ線ＣＴ装置１の性能評価を行ってレポートを作成する（Ｓ２７）。Ｘ線ＣＴ装置１は、院内サーバ１０００により作成されたレポートを出力する（Ｓ２８）。以上で、ファントム１００を用いたＸ線ＣＴ装置１の性能評価は終了となる。
【０２１４】
以上のような本実施形態によれば、寝台３の天板３１に取り付けられたファントム１００について、その円筒軸Ｊのスキャン中心Ｏからの変位を自動算出するとともに、その算出された変位に基づいて、円筒軸Ｊをスキャン中心Ｏ上に配置させるように天板３１を自動的に移動させるように構成されているので、作業者は、スキャン中心Ｏに対するファントム１００の円筒軸Ｊの位置合わせ作業を行う必要がない。したがって、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速にファントム１００の位置合わせを行うことができる。
【０２１５】
また、スライス方向に対するファントム１００の傾斜角度についても、それを自動算出するとともに、その傾斜角度に応じてガントリ２によるＸ線ビームのスキャン面がスライス方向に直交するように、Ｘ線管２２及びＸ線検出器２３の回転面を自動的にチルトさせるように構成されているので、作業者は、ファントム１００の傾斜角度の調整作業を行う必要がない。したがって、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速にファントム１００の位置合わせを行うことが可能となる。
【０２１６】
また、第１の実施形態と同様に、ファントム１００の傾斜角度を無視できるか否か判断し、その判断結果に応じて処理内容を変更するようになっているので、スキャン中心Ｏに対する円筒軸Ｊの変位と、スライス方向に対する円筒軸Ｊの傾斜角度との双方を、高精度で求めることができる。それにより、天板３１の位置及びチルト角度の自動調整を良好な精度で行うことが可能となる。
【０２１７】
また、第１の実施形態と同様の警告メッセージを出力することが可能である。
【０２１８】
〈第３の実施形態〉
上述した第２の実施形態では、ファントムの変位や傾斜角度の算出結果に基づいて寝台やガントリを制御してファントムの設置状態の調整を行うＸ線ＣＴ装置について説明した。以下に述べる第３の実施形態においては、ファントムの変位や傾斜角度の算出結果に基づいてファントムを移動させることによりファントムの設置状態を調整するＸ線ＣＴ装置について説明を行う。
【０２１９】
［構成］
図１２、図１３及び図１４を参照しつつ、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１′の構成を説明する。Ｘ線ＣＴ装置１′は、第１の実施形態とほぼ同様の構成を備えている。
【０２２０】
ファントム保持具２００は、天板３１上にファントム１００を保持する器具であり、図１２に示すようにＸ線ＣＴ装置１′の天板３１上に取り付け可能とされている。天板３１に対するファントム保持具２００の取り付け形態は、従来と同様である。ファントム保持具２００は、たとえば天板３１のガントリ２側の端部、すなわち天板３１の長手方向の一端に取り付けられる。ファントム保持具２００は、本発明の「ファントム保持手段」の一例に相当している。
【０２２１】
ファントム保持具２００の筐体のガントリ２の反対側の面には、接続線２００ａの一端が接続されている。接続線２００ａの他端は、寝台基部３２の側面に設けられたコネクタ部３２ａに接続されている。なお、ファントム保持具２００を天板３１から取り外す際には、接続線２００ａをコネクタ部３２ａから取り外すようになっている。
【０２２２】
接続線２００ａは、コンピュータ装置４から送信される電気信号をファントム保持具２００に入力するものであり、また、図示しない電源からの電流をファントム保持具２００に供給するものである。本実施形態では、コンピュータ装置４から送信された電気信号は、ガントリ２と寝台基部３２を経由し、接続線２００ａを通じてファントム保持具２００に入力されるようになっている。
【０２２３】
ファントム保持具２００の構成について図１３を参照しつつ説明する。ファントム１００は、板状のファントム装着部２２３に装着される。円筒形状のファントム１００は、その一端（すなわち円形状の二面の一方）がファントム装着部２２３の一面に接触するようにして装着される。
【０２２４】
ファントム装着部２２３の他面側には、板状の支持部２２２の一面側が連結されている。ファントム装着部２２３と支持部２２２は、それぞれの上面が連結部材２２４によって連結されている。支持部２２２のファントム装着部２２３側の面は、Ｙ方向（鉛直方向）に対して傾斜している。ファントム装着部２２３と支持部２２２のそれぞれの下端側は、後述のアクチュエータ２０３の駆動軸２０３によって連結されている。
【０２２５】
支持部２２２の他面側には、支持軸２２１の一端が接続されている。支持軸２２１の他端側は、ファントム保持具２００の筐体内に配置されている。
【０２２６】
ファントム保持具２００には、たとえばステッピングモータ等のアクチュエータ２０１、２０２、２０３が設けられている。アクチュエータ２０１、２０２、２０３は、コンピュータ装置４からの電気信号に基づいて、それぞれ独立に動作するようになっている。なお、各アクチュエータ２０１、２０２、２０３に電気信号を送る接続線については、図示を省略した。
【０２２７】
アクチュエータ２０１の駆動軸（たとえばステッピングモータの回転軸）には、Ｙ方向（鉛直方向）を長手方向とする形状の移動部材２１１が接触されている。アクチュエータ２０１の駆動軸と移動部材２１１の表面には、それぞれ螺旋状の溝が形成されている。アクチュエータ２０１の駆動軸と移動部材２１１とは、互いの溝の凹凸が嵌り合うように配置されている。移動部材２１１の一端側（図１３では上端側）は、支持軸２２１に接続されている。このような構成により、アクチュエータ２０１の駆動軸の回転方向や回転角度に応じて、移動部材２１１と支持軸２２１とが一体的にＹ方向に移動する。それにより、ファントム装着部２２３に装着されたファントム１００がＹ方向に移動するようになっている。
【０２２８】
同様に、アクチュエータ２０２の駆動軸２０２ａ（たとえばステッピングモータの回転軸）には、Ｘ方向（Ｙ方向及びＺ方向に直交する方向；水平方向）を長手方向とする形状の移動部材２１２が接触されている。アクチュエータ２０２の駆動軸２０２ａと移動部材２１２の表面には、それぞれ螺旋状の溝が形成されている。それにより、駆動軸２０２ａの回転方向や回転角度に応じて、移動部材２１２と支持軸２２１とが一体的にＸ方向に移動し、ファントム装着部２２３に装着されたファントム１００がＸ方向に移動するようになっている。
【０２２９】
アクチュエータ２０３は、支持部２２２に固定されている。アクチュエータ２０３の駆動軸２０３ａ（たとえばステッピングモータの回転軸）は、支持部２２２の下端部近傍を貫通している。更に、駆動軸２０３ａの先端部は、ファントム装着部２２３の孔部（図示せず）内に挿入されている。駆動軸２０３ａの表面には、螺旋状の溝が形成されている。また、ファントム装着部２２３の孔部の内壁にも螺旋状の溝が形成されている。駆動軸２０３ａの溝と孔部の溝とは、互いの溝の凹凸が嵌り合っている。
【０２３０】
ファントム装着部２２３と支持部２２２は、前述のように、互いの上面が連結部材２２４によって連結されている。アクチュエータ２０３の駆動軸２０３ａが回転すると、上記した溝の嵌り合いにより、ファントム装着部２２３が、駆動軸２０３ａに対して連結部材２２４による連結位置を中心に移動する。それにより、ファントム１００の円筒軸Ｊが、Ｚ方向に対して鉛直方向（Ｙ方向）に傾斜されることになる。この傾斜は、ガントリ２のチルトに対応するものである。
【０２３１】
ここで、支持部２２２のファントム装着部２２３側の面は、前述のように傾斜している。それにより、アクチュエータ２０３の駆動軸２０３ａを或る方向に回転させることにより、ファントム１００の前方側（ファントム装着部２２３に装着されていない側；図１３の紙面左側）を上方に向けるように傾斜させることができ、駆動軸２０３ａを逆方向に回転させると、前方側を下方に向けるように傾斜させることができる。また、ファントム１００は、駆動軸２０３ａの回転角度に応じた角度だけ傾斜するようになっている。
【０２３２】
なお、アクチュエータ２０３の駆動軸２０３ａの回転方向は、コンピュータ装置４の制御によって切り替えられるようになっている。同様に、アクチュエータ２０１の駆動軸やアクチュエータ２０２の駆動軸２０２ａの回転方向についても、コンピュータ装置４の制御によって切り替えられるようになっている。
【０２３３】
また、各アクチュエータ２０１、２０２、２０３がステッピングモータである場合、コンピュータ装置４は、目的の回転角度に応じたパルス数の電気信号をアクチュエータ２０１〜２０３に送信する。ここで、一つのパルスに対応する駆動軸の回転角度は、あらかじめ設定されている。アクチュエータ２０１〜２０３は、コンピュータ装置４から送信された信号のパルス数に対応する回転角度だけ駆動軸を回転させる。それにより、目的の移動量だけファントム１００をＸ方向やＹ方向に移動させることができるとともに、目的の傾斜角度だけファントム１００を傾斜させることができる。
【０２３４】
なお、ステッピングモータ以外のアクチュエータ２０１〜２０３を適用する場合、そのアクチュエータ２０１〜２０３の構成に応じた制御を行うことにより、ファントム１００を目的の移動量だけ移動させ、目的の傾斜角度だけ傾斜させるように構成する。
【０２３５】
次に、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１′の制御系の構成について、図１４を参照しながら説明する。Ｘ線ＣＴ装置１′の制御系は、第１の実施形態とほぼ同様に構成されている（図２、図３参照）。
【０２３６】
Ｘ線ＣＴ装置１′のコンピュータ装置４の装置制御部４１には、保持具制御部５４が設けられている。保持具制御部５４は、ファントム保持具２００の動作を制御する。より具体的に説明すると、保持具制御部５４は、各アクチュエータ２０１〜２０３に前述の信号を送信して駆動軸を回転させることにより、ファントム１００を移動させたり傾斜させたりする。
【０２３７】
なお、図１４においては、保持具制御部５４からの信号がファントム保持具２００に直接に入力されるように記載されているが、実際には、図１２に一例を示したように、信号はガントリ２や寝台３を経由してファントム保持具２００に入力されるようになっている。
【０２３８】
［動作］
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１′の動作について、図１５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下においては、第１、第２の実施形態で説明したファントム１００の変位や傾斜角度の算出処理の詳細については省略することにする。
【０２３９】
まず、ファントム保持具２００を天板３１に取り付けるとともに、ファントム装着部２２３にファントム１００を装着する（Ｓ３１）。次に、ファントム１００に対する投影データの収集及び画像再構成を行ってファントム１００の断層像データを生成する（Ｓ３２）。筐体抽出部８１は、ケース１０１に相当する部分断層像データを断層像データから抽出する（Ｓ３３）。算出処理部８０及び誤差処理部９０は、部分断層像データを解析して、ファントム１００のＸ方向の変位、Ｙ方向の変位及び傾斜角度を算出する（Ｓ３４）。これらの算出結果は、装置制御部４１の保持具制御部５４に送られる。
【０２４０】
保持具制御部５４は、Ｘ方向の変位、Ｙ方向の変位及び傾斜角度の算出結果に基づいて信号を生成し、ファントム保持具２００に向けて送信する（Ｓ３５）。
【０２４１】
この処理の具体例を説明する。まず、保持具制御部５４は、Ｘ方向の変位の算出結果と、一つのパルスに対するアクチュエータ２０２の駆動軸２０２ａの回転角度とに基づいて、駆動軸２０２ａの回転方向（Ｘ方向における移動方向）と、パルス数（移動量）とを求め、この結果に応じた信号を生成する。そして、保持具制御部５４は、アクチュエータ２０２を識別する識別情報とともに、この信号を送信する。それにより、この信号は、アクチュエータ２０２に向けて送信される。
【０２４２】
Ｙ方向の変位の算出結果に基づく信号の生成処理、及び、アクチュエータ２０１に向けての信号の送信処理についても同様に実施することができる。
【０２４３】
アクチュエータ２０３を制御する信号の生成処理及び送信処理について説明する。保持具制御部５４は、傾斜方向の算出結果と、一つのパルスに対するアクチュエータ２０３の駆動軸２０３ａの回転角度、つまり一つのパルスに対するファントム１００の傾斜角度とに基づいて、駆動軸２０３ａの回転方向とパルス数とを求め、この結果に応じた信号を生成する。そして、保持具制御部５４は、アクチュエータ２０３の識別情報とともに、この信号を送信する。
【０２４４】
各アクチュエータ２０１〜２０３は、保持具制御部５４からの信号に基づいて動作し、各々の駆動軸を回転させる（Ｓ３６）。それにより、ファントム１００のＸ方向やＹ方向への位置ズレ、更にはファントム１００の傾斜が調整される。
【０２４５】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１′は、ファントム１００にＸ線を照射して投影データの収集を行うとともに、ファントム１００の画像を再構成する（Ｓ３７）。再構成された画像データは、ＬＡＮを介して院内サーバ１０００に送信される（図１０参照）。
【０２４６】
院内サーバ１０００は、ファントム１００の再構成画像の画像データを解析し、Ｘ線ＣＴ装置１′の性能評価を行ってレポートを作成する（Ｓ３８）。院内サーバ１０００は、作成したレポートをＬＡＮを介してＸ線ＣＴ装置１′に送信する。ここで、評価結果が悪い場合などには、院内サーバ１０００は、その評価結果等をＷＡＮを介してサービスサーバ２０００に送信する。
【０２４７】
Ｘ線ＣＴ装置１′は、院内サーバ１０００から受信したレポートを出力する（Ｓ３９）。以上で、本実施形態に係る動作は終了となる。Ｘ線ＣＴ装置１′のオペレータは、出力されたレポートを参照し、必要に応じてＸ線ＣＴ装置１′の各種の設定変更などを行うことができる。
【０２４８】
［作用・効果］
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１′の作用、効果について説明する。
【０２４９】
Ｘ線ＣＴ装置１′によれば、天板３１上に配置されたファントム１００のＸ方向への変位やＹ方向への変位、更には傾斜角度を算出し、その算出結果に基づいてファントム１００をＸ方向やＹ方向に移動させたり、傾斜させたりするように構成されているので、作業者は、ファントム１００の位置合わせ作業を手作業で行う必要がない。したがって、作業者の熟練度に関わらず、容易かつ迅速にファントム１００の位置合わせを行うことが可能である。
【０２５０】
また、Ｘ線ＣＴ装置１′によれば、ファントム１００の位置合わせの高精度化を図ることが可能である。すなわち、前述の第２の実施形態は、天板３１やガントリ２を駆動してファントム１００の位置を調整するものであるため、天板３１の単位移動距離以上の精度でのみ、かつ、ガントリ２の単位傾斜角度以上の精度でのみ、ファントム１００の位置調整を行うことが可能である。一方、本実施形態においては、アクチュエータ２０１〜２０３の駆動軸の単位回転角度を小さく設定することにより、ファントム１００の位置調整の高精度化を図ることが可能である。その具体例としては、一つのパルスに対応する駆動軸の回転角度が小さなステッピングモータをアクチュエータ２０１〜２０３として用いることができる。
【０２５１】
［変形例］
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１′に関する各種の変形例について説明する。
【０２５２】
上記のＸ線ＣＴ装置１′は、Ｘ方向の変位、Ｙ方向の変位及び傾斜角度の全てを自動的に調整可能に構成されているが、これら３つうちの少なくとも１つを自動的に調整できるように構成されていれば十分である。
【０２５３】
また、上記のＸ線ＣＴ装置１′は、ガントリ２の回転面の法線方向に対して鉛直方向にファントム１００の傾きを調整するものである（アクチュエータ２０３の動作による）。本発明においては、ガントリ２の回転面の法線方向に対して水平方向にファントム１００の傾きを調整するなど、任意の方向への傾きを調整できるように構成することが可能である。このとき、ファントム１００の傾きの調整方向に応じたアクチュエータを設ける必要がある。
【０２５４】
また、上記のＸ線ＣＴ装置１′は、ファントム保持具２００を自動的に動作させるように構成されているが、第１の実施形態のようにファントム１００の変位や傾きをモニタ５に表示し、オペレータが入力デバイス６を操作することによってファントム保持具２００を動作させるように構成することも可能である。
【０２５５】
また、上記のＸ線ＣＴ装置１′の動作の説明においては省略したが、第１、第２の実施形態と同様に、ファントム１００の位置の誤差が大きい場合などに警告メッセージを出力するように構成することも可能である。
【０２５６】
［ファントム保持具］
Ｘ線ＣＴ装置１′のファントム保持具２００は、本発明の「ファントム保持具」の一例に相当する。ファントム保持具２００は、Ｘ線ＣＴ装置１′の装置制御部４１により制御されて動作し、天板３１上に保持された状態のファントム１００を、鉛直方向や水平方向に移動させるアクチュエータ２０１〜２０３を備えている。
【０２５７】
ここで、装置制御部４１は、本発明の「制御手段」の一例に相当する。また、アクチュエータ２０１、２０２は、それぞれ、ファントム１００を鉛直方向（Ｙ方向）、水平方向（Ｘ方向）に移動させる「ファントム駆動手段」の一例に相当する。また、アクチュエータ２０３は、ガントリ２の回転面の法線方向を基準とする傾斜方向にファントム１００を傾斜させる「ファントム傾斜駆動手段」として機能する。
【０２５８】
なお、ガントリ２の回転面の法線方向は、Ｘ線管２２とＸ線検出器２３が鉛直面内に配置されている場合にはＺ方向に一致する。Ｘ線管２２とＸ線検出器２３が鉛直面内に配置されていない場合、ガントリ２の回転面の法線方向は、Ｘ線管２２とＸ線検出器２３とを結んだ直線を含む面（回転面）に直交する方向となる。また、「法線方向を基準とする傾斜方向」とは、当該法線方向に対する傾斜角度を増減させる方向への傾斜方向を意味している。
【０２５９】
このようなファントム保持具２００を用いることにより、ファントム１００の位置合わせの高精度化を図ることが可能である。また、従来のようにファントム保持具のノブ等の操作部を操作する代わりに、入力デバイス６を操作してファントム１００の位置合わせを行うことができるので、容易かつ迅速にファントムの位置合わせを行うことが可能になる。
【０２６０】
［コンピュータプログラム］
以上に説明した第１、第２、第３の実施形態による処理は、コンピュータ装置４のマイクロプロセッサが、そのハードディスクドライブ等に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて実行する。特に、装置制御部４１及び画像処理部４２は、このコンピュータプログラムにしたがって動作する。
【０２６１】
このようなコンピュータプログラムを、任意の記憶媒体（メディア）に、コンピュータ読み取り可能に記憶させることができる。その記憶媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Ｗ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＭＯ、各種メモリカードなど、電気的方法、磁気的方法、光学的方法等の任意の物理的方法によってデータを記憶可能に構成されたものを使用することができる。
【０２６２】
また、このコンピュータプログラムをインターネットやＬＡＮ等のネットワーク上のサーバや記憶装置に格納しておき、コンピュータ装置４からネットワーク経由でアクセスして利用するように構成することも可能である。
【０２６３】
以上において詳述した構成は、本発明を好適に実施するための一具体例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２６４】
【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の外観構成の一例を表す概略斜視図である。
【図２】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の内部構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図３】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図４】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の筐体抽出部による部分断層像データ抽出処理を説明するための概略図である。図４（Ａ）は、断層画像生成部により生成されたファントムの断層像データに基づく断層像の概略を表す。図４（Ｂ）は、筐体抽出部により抽出されたファントムのケースに相当する部分断層像データに基づく断層像の概略を表す。
【図５】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の円中心算出部による部分断層像データ上の異なる３点の選択態様の一例を説明するための概略図である。
【図６】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の楕円中心算出部による部分断層像データ上の異なる４点の選択態様の一例を説明するための概略図である。
【図７】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図８】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の変形例３において、傾斜配置されたファントムの状態を表す概略斜視図である。
【図９】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態の変形例３におけるファントムの断層像の一例を表す概略図である。図９（Ａ）は、第１のスライス位置におけるファントムの断層像を表し、図９（Ｂ）は、第２のスライス位置における断層像を表している。
【図１０】本発明に係るＸ線ＣＴ装置のメンテナンスを実施するメンテナンスシステムの構成の一例を表す概略図である。
【図１１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第２の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１２】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３の実施形態の外観構成の一例を表す概略斜視図である。
【図１３】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３の実施形態のファントム保持具の構成の一例を表す概略側面図である。
【図１４】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３の実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図１５】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１６】Ｘ線ＣＴ装置の性能評価用の円筒状のファントムの構成を表す概略図である。図１６（Ａ）は、ファントムの外観構成を表す概略斜視図である。図１６（Ｂ）は、ファントムの断面の形態を表す概略断面図である。
【符号の説明】
【０２６５】
１、１′  Ｘ線ＣＴ装置
２  ガントリ
２１  支持体
２２  Ｘ線管
２３  Ｘ線検出器
２５  支持体駆動部
３  寝台
３１  天板
３３  天板駆動部
４  コンピュータ装置
４１  装置制御部
５１  ガントリ制御部
５２  寝台制御部
５３  コンソール制御部
５４  保持具制御部
４２  画像処理部
６０  断層像データ生成部
７２  データ記憶部
８０  算出処理部
８１  筐体抽出部
８２  円中心算出部
８３  楕円中心算出部
８４  変位算出部
８５  半径算出部
８６  傾斜角度算出部
９０  誤差処理部
９１  誤差算出部
９２  誤差判断部
５  モニタ
６  入力デバイス
１００  ファントム
１０１  ケース
Ｊ  円筒軸
２００  ファントム保持具
２０１、２０２、２０３  アクチュエータ
１０００  院内サーバ
２０００  サービスサーバ
Ｏ  スキャン中心
Ｐ１〜Ｐ３  部分断層像データ上の３点
Ｃ  円の中心
Ｑ１〜Ｑ４  部分断層像データ上の４点
Ｋ  楕円の中心
【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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【図１６】
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