(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体のラテラル方向のスカウト像上で、前記被検体の関心部位を含むように、所望のチルト角による複数のチルト画像を再構成するための所望の再構成範囲を設定する第１の設定手段と、
前記スカウト像上で、前記第１の設定手段により設定された再構成範囲内のすべての撮影空間についてチルト画像を再構成するのに必要なスキャン範囲よりも内側であり、前記関心部位を含んでいる範囲を、非チルトスキャンのスキャン範囲として設定する第２の設定手段と、
前記第２の設定手段により設定されたスキャン範囲に対して非チルトスキャンを実行するスキャン実行手段と、 
前記非チルトスキャンの実行により収集された投影データに基づいて、前記第１の設定手段により設定された再構成範囲について、少なくとも前記関心部位を含んでいるチルト画像を再構成する再構成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記第１の設定手段は、操作者の操作に応じて前記再構成範囲を設定する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。 
【請求項３】
前記第１の設定手段は、 
前記スカウト像を解析する第１の解析手段と、 
該解析の結果に基づいて再構成範囲候補を提示する第１の提示手段と、 
操作者の操作に応じて該再構成範囲候補を調整して前記再構成範囲を設定する第１の調整手段とを有している請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記第１の解析手段は、前記スカウト像における画素値の大小に基づいて前記関心部位を検出し、 
前記第１の提示手段は、該検出された関心部位を挟んでいる再構成範囲候補を提示する請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。 
【請求項５】
前記第２の設定手段は、操作者の操作に応じて前記非チルトスキャンのスキャン範囲を設定する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記第２の設定手段は、 
前記スカウト像における前記再構成範囲内の画像を解析する第２の解析手段と、 
該解析の結果に基づいてスキャン範囲候補を提示する第２の提示手段と、 
操作者の操作に応じて前記スキャン範囲候補を調整して前記スキャン範囲を設定する第２の調整手段とを有している請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記第２の解析手段は、前記スカウト像における前記再構成範囲内の画素値の大小に基づいて、前記関心部位が前記体軸方向に占める範囲を検出し、
前記第２の提示手段は、該検出された範囲と実質的に同じ範囲をスキャン範囲候補として提示する請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記再構成手段は、再構成面の大きさが異なる複数のチルト画像を再構成する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記関心部位は、頭蓋骨または脳を含んでいる請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。 
【請求項１０】
前記関心部位は、頚椎を含んでいる請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルト（tilt）画像を再構成するＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ装置による撮影法の一つとして、ガントリ（gantry）をそのチルト機構により傾けてスキャン（scan）を行い、スライス（slice）面が所定のチルト角で傾いているチルト画像を得る方法が知られている（特許文献１，要約等参照）。
【０００３】
例えば、被検体の頭部を撮影する場合、診断に適したチルト画像が得られるように、ガントリの投光器によりスキャン面がＯＭライン（目尻と耳穴とを結ぶ直線）などの基準線に合うようガントリを傾けてスキャンを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９６４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ガントリにチルト機構を設けると、次のような不利益が生じる。例えば、ガントリがチルトできるよう、チルトする方向に余分なスペース（space）を確保する必要があり、省スペース化を図ることができない。また例えば、検出器の多列化に伴い、ガントリのｚ方向の幅は増大傾向にある。そのため、撮影テーブル（table）とガントリとが干渉し易くなり、必要に応じて設計変更を余儀なくされる。また例えば、ガントリのチルト機構は、構造が複雑な上に、重い筐体を安定に支持できるようにするため、堅牢な作りにして剛性を上げる必要がある。
【０００６】
したがって、今後は、ガントリにチルト機構を設けないこととし、非チルトスキャンにより得られた投影データを基にチルト画像を再構成するＸ線ＣＴ装置も望まれると考えられる。
【０００７】
このようなＸ線ＣＴ装置では、例えば次に示すような撮影が行われる。
【０００８】
図１６は、非チルトスキャンによりチルト画像を取得する際における一般的なスキャン範囲設定方法を説明するための図である。
【０００９】
図１６に示すように、まず、被検体８のラテラル（lateral）方向（側面方向）のスカウト（scout）像９２上で、操作者が、従来のチルトスキャン範囲に相当するチルト画像再構成範囲ＴＲ０を設定する。Ｘ線ＣＴ装置は、設定されたチルト画像再構成範囲ＴＲ０の空間を撮影するためのスキャン条件を設定し、撮影開始の指示を受けて非チルトスキャンを実行する。非チルトスキャン終了後、Ｘ線ＣＴ装置は、収集された投影データを基に、上記チルト画像再構成範囲におけるチルト画像を再構成する。
【００１０】
ここで、Ｘ線ＣＴ装置は、通常であれば、撮像視野ＳＦＯＶによって定まる撮影可能空間のうち上記チルト画像再構成範囲ＴＲ０に含まれるすべての空間を撮影することができるよう、スキャン条件を設定する。つまり、ラテラル方向のスカウト像９２上で見たときに、上記撮影可能空間に対応する領域ＷＳのうち上記チルト画像再構成範囲ＴＲ０が含まれる領域のｚ方向における範囲ＳＲ０を、非チルトスキャンのスキャン範囲として設定する。これは、チルト画像再構成範囲ＴＲ０内のいずれの位置に関心部位ＫＲ０が存在していても、関心部位ＫＲ０のチルト画像が得られるようにするためである。
【００１１】
しかしながら、実際には、チルト画像再構成範囲ＴＲ０内のすべての空間に亘ってチルト画像が必要になるわけではなく、そのうちの一部である関心部位ＫＲ０が存在する空間部分についてだけチルト画像が得られればよい。そのため、上記のようなスキャン範囲設定方法では、スキャン範囲ＳＲ０の中に、画像再構成する必要のない範囲Ｆ１，Ｆ２が含まれており、被検体の無駄な被曝が増大することになる。
【００１２】
このような事情により、ガントリのチルト機構を使わずに低被曝にて関心部位のチルト画像を得ることができるＸ線ＣＴ装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の観点の発明は、被検体のラテラル方向のスカウト像上で、前記被検体の関心部位を含むように、所望のチルト角によるチルト画像の所望の再構成範囲を設定する第１の設定手段と、前記スカウト像上で、前記第１の設定手段により設定された再構成範囲内のすべての撮影空間についてチルト画像を再構成するのに必要なスキャン範囲よりも内側であり、前記関心部位を含んでいる範囲を、非チルトスキャンのスキャン範囲として設定する第２の設定手段と、前記第２の設定手段により設定されたスキャン範囲に対して非チルトスキャンを実行するスキャン実行手段と、前記非チルトスキャンの実行により収集された投影データ（data）に基づいて、前記第１の設定手段により設定された再構成範囲について、少なくとも前記関心部位を含んでいるチルト画像を再構成する再構成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１４】
ここで、「前記第１の設定手段により設定された再構成範囲内のすべての撮影空間についてチルト画像を再構成するのに必要なスキャン範囲」は、撮像視野（ＳＦＯＶ）によって定まる撮影可能空間に対応するスカウト像上の領域のうち、前記第１の設定手段により設定された再構成範囲内の領域が、前記被検体の体軸方向に占める範囲よりも内側の範囲ということもできる。なお、「撮像視野（ＳＦＯＶ）」とは、ガントリに搭載されているＸ線源の回転の円軌道と、Ｘ線源から放射されるファンビーム（fan beam）のファン（fan）角とによって幾何学的に定まるものであり、ガントリの回転中心を中心とする円領域である。
【００１５】
第２の観点の発明は、前記第１の設定手段が、操作者の操作に応じて前記再構成範囲を設定する上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１６】
第３の観点の発明は、前記第１の設定手段が、前記スカウト像を解析する第１の解析手段と、該解析の結果に基づいて再構成範囲候補を提示する第１の提示手段と、操作者の操作に応じて該再構成範囲候補を調整して前記再構成範囲を設定する第１の調整手段とを有している上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１７】
第４の観点の発明は、前記第１の解析手段が、前記スカウト像における画素値の大小に基づいて前記関心部位を検出し、前記第１の提示手段が、該検出された関心部位を挟んでいる再構成範囲候補を提示する上記第３の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１８】
第５の観点の発明は、前記第２の設定手段が、操作者の操作に応じて前記非チルトスキャンのスキャン範囲を設定する上記第２の観点から第４の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１９】
第６の観点の発明は、前記第２の設定手段が、前記スカウト像における前記再構成範囲内の画像を解析する第２の解析手段と、該解析の結果に基づいてスキャン範囲候補を提示する第２の提示手段と、操作者の操作に応じて前記スキャン範囲候補を調整して前記スキャン範囲を設定する第２の調整手段とを有している上記第５の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２０】
第７の観点の発明は、前記第２の解析手段が、前記スカウト像における前記再構成範囲内の画素値の大小に基づいて、前記関心部位が前記体軸方向に占める範囲を検出し、前記第２の提示手段が、該検出された範囲と実質的に同じ範囲をスキャン範囲候補として提示する上記第６の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２１】
第８の観点の発明は、前記再構成手段が、再構成面の大きさが異なる複数のチルト画像を再構成する上記第１の観点から第７の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２２】
第９の観点の発明は、前記関心部位が、頭蓋骨または脳を含んでいる上記第１の観点から第８の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００２３】
第１０の観点の発明は、前記関心部位が、頚椎を含んでいる上記第１の観点から第８の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
上記観点の発明によれば、設定されたチルト画像再構成範囲内であっても、関心部位が含まれていない部分をスキャン範囲から除くことができ、ガントリのチルト機構を使わずに低被曝にて関心部位のチルト画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】ガントリを側面から見たときの図である。
【図３】第一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるチルト画像取得処理に関わる部分の機能ブロック（block）図である。
【図４】ラテラル方向のスカウトスキャンにより取得されるスカウト像の一例を示す図である。
【図５】チルト画像再構成範囲の入力画面を示す図である。
【図６】入力画面上でチルト画像再構成範囲が設定される様子を示す図である。
【図７】非チルトスキャンのスキャン範囲の入力画面を示す図である。
【図８】入力画面上でスキャン範囲が設定される様子を示す図である。
【図９】チルト画像の再構成面を示す図である。
【図１０】第二実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるチルト画像取得処理に関わる部分の機能ブロック図である。
【図１１】エッジ（edge）画像上でテンプレート・マッチング（template matching）により関心部位を検出する様子を示す図である。
【図１２】関心部位の検出結果を基にチルト画像再構成範囲候補を提示する様子を示す図である。
【図１３】チルト画像再構成範囲の中央で画像の重心を求める様子を示す図である。
【図１４】求めた重心を基点に関心部位がｚ方向に占める範囲を検出する様子を示す図である。
【図１５】関心部位が占めるｚ方向範囲を基に非チルトスキャンのスキャン範囲候補を提示する様子を示す図である。
【図１６】非チルトスキャンによりチルト画像を取得する際における一般的なスキャン範囲範囲設定方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、発明の実施形態について説明する。
【００２７】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示す図である。
【００２８】
図１に示すように、本Ｘ線ＣＴ装置は、ガントリ２、撮影テーブル４、および操作コンソール（console）６を備えている。ガントリ２は、Ｘ線管２０を有している。Ｘ線管２０から放射されたＸ線（不図示）は、アパーチャ（aperture）２２により、例えば扇状のファンビーム（fan
beam）やコーンビーム（cone beam）などのＸ線ビームとなるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射される。
【００２９】
Ｘ線検出器２４は、扇状のＸ線ビームの広がり方向（チャネル方向という）および厚み方向（列方向という）に、２次元的に配列された複数のＸ線検出素子を有している。
【００３０】
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Ｘ線検出素子による検出データを投影データとして収集する。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している。
【００３１】
Ｘ線コントローラ２８がＸ線管２０に供給する管電圧および管電流に関するデータが、データ収集部２６によって収集される。なお、Ｘ線コントローラ２８とデータ収集部２６との接続関係については図示を省略している。
【００３２】
アパーチャ２２は、アパーチャコントローラ３０によって制御される。なお、アパーチャ２２とアパーチャコントローラ３０との接続関係については図示を省略している。
【００３３】
以上のＸ線管２０からアパーチャコントローラ３０までのものが、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している。
【００３４】
撮影テーブル４は、図示しない被検体をガントリ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。
【００３５】
操作コンソール６は、中央処理装置６０を有している。中央処理装置６０は、例えばコンピュータ（computer）等によって構成されている。中央処理装置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、ガントリ２と撮影テーブル４が接続されている。中央処理装置６０は、制御インタフェース６２を通じてガントリ２および撮影テーブル４を制御する。
【００３６】
ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、アパーチャコントローラ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している。
【００３７】
中央処理装置６０には、また、データ収集バッファ（buffer）６４が接続されている。データ収集バッファ６４には、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を通じて中央処理装置６０に入力される。
【００３８】
中央処理装置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投影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）法による３次元画像再構成処理等が用いられる。なお、中央処理装置６０は、チルト画像の画像再構成も行う。チルト画像は、スライス面が、チルトしていないガントリ２のスキャン面、すなわち被検体８の体軸方向に直交する面から傾いている画像である。チルト画像の画像再構成には、例えば公知のＭＰＲ画像再構成技術が用いられる。
【００３９】
中央処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は、各種のデータや再構成画像および本Ｘ線ＣＴ装置の機能を実現するためのプログラム（program）等を記憶している。
【００４０】
中央処理装置６０には、また、表示装置６８と入力装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置６８は、中央処理装置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。入力装置７０は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を中央処理装置６０に入力する。操作者は、表示装置６８および入力装置７０を使用してインタラクティブ（interactive）に本Ｘ線ＣＴ装置を操作する。
【００４１】
なお、ここでは、本Ｘ線ＣＴ装置として、ガントリ２のチルト機構を有していないものを想定しているが、チルト機構を有していても構わない。
【００４２】
図２は、ガントリを側面から見たときの図である。図２に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、アパーチャ２２により扇状のＸ線ビーム４００となるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射されるようになっている。このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸を交差させて、撮影テーブル４に載置された被検体８がＸ線照射空間に搬入される。
【００４３】
Ｘ線照射空間は、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被検体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、被検体８を透過したＸ線が検出される。被検体８に照射するＸ線ビーム４００の厚みｔｈは、アパーチャ２２の開度により調節される。
【００４４】
Ｘ線管２０、アパーチャ２２およびＸ線検出器２４は、それらの相互関係を保ったまま被検体８の体軸の周りを回転する。１スキャン（scan）当たり複数のビュー（view）、例えば１０００ビュー程度の投影データが収集される。投影データの収集は、Ｘ線検出器２４−データ収集部２６−データ収集バッファ６４の系統によって行われる。
【００４５】
データ収集バッファ６４に収集された投影データに基づいて、中央処理装置６０により断層像の生成すなわち画像再構成が行われる。
【００４６】
なお、ここでは、図２に示すように、被検体８の体軸方向、すなわち撮影テーブル４の被検体８の搬送方向をｚ方向とする。また、鉛直方向をｙ方向、ｙ方向およびｚ方向に直交する水平方向をｘ方向とする。
【００４７】
これより、本実施形態によるチルト画像取得処理について説明する。
【００４８】
図３は、第一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるチルト画像取得処理に関わる部分の機能ブロック図である。また、図４〜図９は、第一実施形態によるチルト画像取得処理を説明するための図である。
【００４９】
図３に示すように、本Ｘ線ＣＴ装置は、スカウトスキャン実行部６０１、チルト画像再構成範囲入力受付部（第１の設定手段）６０２、非チルトスキャン範囲入力受付部（第２の設定手段）６０３、非チルトスキャン実行部（スキャン実行手段）６０４、およびチルト画像再構成部（再構成手段）６０５を有している。
【００５０】
スカウトスキャン実行部６０１は、ガントリ２および撮影テーブル４を制御して、被検体８のラテラル方向のスカウトスキャンを実行する。これにより、被検体８をラテラル方向にＸ線投影したスカウト像が取得される。
【００５１】
ここで、ラテラル方向のスカウトスキャンの一例について説明する。便宜上、Ｘ線管２０が＋ｙ方向の最上位に位置するときを回転角度０°とする。例えば、まずＸ線管２０の回転角度を略９０°または略２７０°に保持する。この状態でガントリ２および撮影テーブル４の少なくとも一方をｚ方向に移動させながらＸ線を照射し、被検体８の透過Ｘ線をＸ線検出器２４で検出する。ただし、Ｘ線検出器２４のｚ方向の検出幅が、スカウトスキャンのｚ方向の範囲より十分広い場合には、撮影テーブル４等を移動させる必要はない。Ｘ線検出器２４による検出データを基に、透過Ｘ線の強弱の分布を画素値に反映させて画像化する。これにより、スカウト像が得られる。なお、ここでは、スカウト像を表す画像そのものと、その画像を担持する画像データとを、特に区別せずに、いずれもスカウト像と呼ぶことにする。
【００５２】
スカウトスキャン実行部６０１は、例えば、被検体８の頭部に対してラテラル方向のスカウトスキャンを実行する。これにより、図４に示すような頭部８１ａのスカウト像９１が取得される。ここで、関心部位ＫＲは、頭部８１ａにおける頭蓋骨および脳を含む部位である。
【００５３】
チルト画像再構成範囲入力受付部６０２は、再構成するチルト画像のチルト角と、チルト画像再構成範囲とについて、入力を受け付けて設定する。ここで、チルト角とは、チルト画像のスライス面とｘｙ平面とがなす角度である。また、チルト画像再構成範囲とは、上記チルト角によるチルト画像を再構成する範囲であり、チルト画像のスライス軸方向における範囲で表す。
【００５４】
チルト画像再構成範囲入力受付部６０２は、例えば、スカウト像が取得されると、図５に示すようなチルト画像再構成範囲の入力画面を表示する。この入力画面には、スカウト像９１が表示されている。さらに、このスカウト像９１上には、互いに平行な第１のチルトライン（tilt line）Ｔ１（−ｚ方向寄り）および第２のチルトラインＴ２（＋ｚ方向寄り）が表示されている。
【００５５】
第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２の傾きは、再構成するチルト画像のチルト角を表している。また、第１のチルトラインＴ１と第２のチルトラインＴ２とで挟まれる範囲は、チルト画像再構成範囲を表している。第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２は、互いに平行な位置関係を保持しつつ、その傾きとそれぞれのｚ方向における位置とが、操作者による操作に応じて可変である。この操作には、例えばグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）等が用いられる。
【００５６】
操作者は、図６に示すように、第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２が、所望のチルト角および所望のチルト画像再構成範囲を表すように、これらチルトラインの傾きやそれぞれのｚ方向における位置を調整する。本例では、所望のチルト角は、チルト画像のスライス面が被検体８のＯＭラインと略平行になるようなチルト角である。また、所望のチルト画像再構成範囲は、関心部位ＫＲを挟み込むようなチルト画像再構成範囲である。
【００５７】
操作者は、第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２を調整した後、確定の操作を行う。チルト画像再構成範囲入力受付部６０２は、この確定の操作に応答して、この時点における第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２の傾きやｚ方向における位置を基に、チルト角αおよびチルト画像再構成範囲ＴＲを設定する。
【００５８】
なお、ここで、再構成するチルト画像の枚数もしくはスライス厚が設定されると、チルト画像が再構成される各位置が図６で示す破線のように表示される。
【００５９】
非チルトスキャン範囲入力部６０３は、非チルトスキャンのスキャン範囲について、入力を受け付けて設定する。ここで、非チルトスキャンとは、ガントリ２をチルトさせずに行うスキャンである。つまり、非チルトスキャンは、そのスキャン面がｚ方向に直交しているスキャンである。
【００６０】
非チルトスキャン範囲入力部６０３は、例えば、チルト角およびチルト画像再構成範囲が設定されると、図７に示すような、非チルトスキャンのスキャン範囲の入力画面を表示する。この入力画面には、スカウト像９１と、第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２とが表示されている。さらに、このスカウト像９１上には、ｙ方向に平行な第１のラインＳ１（−ｚ方向寄り）および第２のラインＳ２（＋ｚ方向寄り）が表示されている。
【００６１】
第１のラインＳ１と第２のラインＳ２とで挟まれる範囲は、非チルトスキャンのｚ方向におけるスキャン範囲を表している。第１および第２のラインＳ１，Ｓ２は、互いに平行な位置関係を保持しつつ、それぞれのｚ方向における位置が、操作者による操作に応じて可変である。
【００６２】
ここで、第１および第２のラインＳ１，Ｓ２のデフォルト表示の一例について説明する。図７に示すように、第１のラインＳ１は、撮像視野ＳＦＯＶ（Scan Field Of View）によって定まる撮影可能空間に対応する領域ＷＳの−ｙ方向寄りの境界線Ｋｄと第１のチルトラインＴ１との交点Ｃ（Ｋｄ，Ｔ１）を通るような位置に表示される。また、第２のラインＳ２は、同領域ＷＳの＋ｙ方向寄りの境界線Ｋｕと第２のチルトラインＴ２との交点Ｃ（Ｋｕ，Ｔ２）を通るような位置に表示される。このような第１および第２のラインＳ１，Ｓ２は、撮像視野ＳＦＯＶによって定まる撮影可能空間のうちチルト画像再構成範囲ＴＲ内のすべての空間についてチルト画像を再構成するのに必要なスキャン範囲を表すことになる。
【００６３】
操作者は、図８に示すように、第１および第２のラインＳ１，Ｓ２が所望のスキャン範囲を表すように、これらラインのそれぞれのｚ方向における位置を調整する。所望のスキャン範囲は、通常、被検体８の不要な被曝が削減されるようなスキャン範囲である。つまり、所望のスキャン範囲は、撮像視野ＳＦＯＶによって定まる撮影可能空間に対応する領域ＷＳにおけるチルト画像再構成範囲ＴＲ内の領域ＷＴのうちチルト画像が不要である領域の少なくとも一部のｚ方向における範囲が除かれたスキャン範囲である。そこで、本例では、所望のスキャン範囲は、スカウト像９１上で、チルト画像再構成範囲ＴＲ内の領域ＷＴがｚ方向に占める範囲よりも内側の範囲であって、関心部位ＫＲを含んでいる範囲である。
【００６４】
操作者は、第１および第２のラインＳ１，Ｓ２を調整した後、確定の操作を行う。非チルトスキャン範囲入力受付部６０３は、その確定の操作に応答して、第１および第２のラインＳ１，Ｓ２のそれぞれのｚ方向における位置を基に、非チルトスキャンのスキャン範囲ＳＲを設定する。なお、図８の例では、関心部位ＫＲがｚ方向に占める範囲と略一致するようなスキャン範囲ＳＲが設定されている。
【００６５】
非チルトスキャン実行部６０４は、スキャン範囲が設定され、操作者がスキャン実行の操作を行うと、ガントリ２、撮影テーブル４およびアパーチャ２２を制御して、その設定されたスキャン範囲ＳＲに対して非チルトスキャンを実行する。これにより、非チルトスキャンのスキャン範囲ＳＲの投影データが収集される。
【００６６】
チルト画像再構成部６０５は、収集された投影データを基に、チルト画像再構成範囲ＴＲにおける関心部位ＫＲのチルト角αによるチルト画像を再構成する。チルト画像の再構成面の位置および広さは、例えば図９の複数の太い斜線で示すようなものとなる。
【００６７】
チルト画像の再構成面のｙ方向における範囲は、基本的には、図９に示すように、再構成領域ＤＦＯＶの範囲と一致する。しかし、再構成領域ＤＦＯＶ（Display Field Of View）によって定まる再構成空間に対応する領域ＷＤ（境界線ＤＦｕと境界線ＤＦｄとの間）におけるチルト画像再構成範囲ＴＲ内の領域のうち、ｚ方向においてスキャン範囲ＳＲから外れた領域については、投影データが収集されない。そのため、チルト画像の再構成面のｙ方向における範囲は、図９に示すように、再構成領域ＤＦＯＶの範囲と一致するもの（Ｎ−ＤＦＯＶ）と、上記投影データが収集されていないことに起因して範囲が狭められるもの（Ｌ−ＤＦＯＶ）とが混在することになる。
【００６８】
それでも、関心部位ＫＲのチルト画像は、その部位が欠けることなく再構成されており、関心部位ＫＲの画像診断等に支障はない。
【００６９】
従来の考え方に基づく一般的なスキャン範囲設定方法では、撮像視野ＳＦＯＶによって定まる撮影可能空間のうちチルト画像再構成範囲ＴＲ内のすべての空間についてチルト画像を再構成するのに必要なスキャン範囲を設定することになる。すなわち、交点Ｃ（Ｋｄ，Ｔ１）と交点Ｃ（Ｋｕ，Ｔ２）とのｚ方向における範囲をスキャン範囲として設定することになる。一方、本実施形態では、関心部位ＫＲを含んでおり、撮像視野ＳＦＯＶによって定まる撮影可能空間に対応する領域ＷＳのうち、設定されたチルト画像再構成範囲ＴＲ内の領域ＷＴがｚ方向に占める範囲よりも内側である範囲をスキャン範囲として設定することになり、余分なスキャンが省かれる。
【００７０】
（第二実施形態）
第二実施形態は、スカウト像を解析して関心部位を認識し、チルト画像再構成範囲および非チルトスキャンのスキャン範囲を半自動で設定できるようにしたものである。
【００７１】
図１０は、第二実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるチルト画像取得処理に関わる部分の機能ブロック図である。また、図１１〜図１５は、第二実施形態によるチルト画像取得処理を説明するための図である。
【００７２】
図１０に示すように、本Ｘ線ＣＴ装置は、第一実施形態をベース（base）にして、チルト画像再構成範囲入力受付部６０２に代えて、関心部位検出部（第１の解析手段）６０６、チルト画像再構成範囲候補提示部（第１の提示手段）６０７、およびチルト画像再構成範囲調整部（第１の調整手段）６０８を備えている。また、本Ｘ線ＣＴ装置は、非チルトスキャン範囲入力受付部６０３に代えて、関心部位ｚ方向範囲検出部（第２の解析手段）６０９、非チルトスキャン範囲候補提示部（第２の提示手段）６１０、および非チルトスキャン範囲候補調整部（第２の調整手段）６１１を備えている。
【００７３】
関心部位検出部６０６は、スカウト像９１を解析して、スカウト像９１上における被検体８の関心部位ＫＲを検出する。例えば、関心部位検出部６０６は、テンプレート・マッチングにより、関心部位ＫＲを検出する。本例では、関心部位ＫＲは、頭部８１ａの頭蓋骨および脳を含む部位である。
【００７４】
関心部位検出部６０６は、例えば図１１に示すような頭蓋骨のテンプレートＴＰを記憶している。この頭蓋骨のテンプレートＴＰは、頭部標準モデル（model）における頭蓋骨を模したものである。また、テンプレートＴＰには、上記の頭部標準モデルにおけるＯＭラインと平行であり、当該頭蓋骨を所定の傾きを持ちながら挟む第１および第２の補助ラインＴ１’，Ｔ２’が、テンプレートＴＰと位置的に対応付けされている。そして、テンプレートＴＰの大きさや向きｄを中心点ＴＯを中心に変化させると、それに応じて第１および第２の補助ラインＴ１’，Ｔ２’の大きさや向きも、同じ拡大率、同じ回転角度で変化するようになっている。
【００７５】
関心部位検出部６０６は、まず、スカウト像９１に対して、比較的密度の高い骨部に相当する所定の画素値を閾値に用いて２値化処理を行う。これにより、スカウト像９１における骨部のエッジ部分が抽出されたエッジ画像９１′を生成する。次に、そのエッジ画像９１′上でテンプレートＴＰをその大きさおよび向きを変えながら走査してテンプレート・マッチングを行い、頭蓋骨および脳を含む関心部位ＫＲのおおよその位置を検出する。
【００７６】
チルト画像再構成範囲候補提示部６０７は、検出された関心部位ＫＲの位置を基に、非チルトスキャンのスキャン範囲候補を提示する。
【００７７】
チルト画像再構成範囲候補提示部６０７は、例えば図１２に示すように、上記テンプレート・マッチングが取れたときの第１および第２の補助ラインＴ１’，Ｔ２’に沿ったラインを、第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２の候補として、スカウト像９１上に表示し提示する。
【００７８】
チルト画像再構成範囲候補調整部６０８は、操作者による操作に応じて、第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２の候補の微調整を受け付ける。操作者は、必要に応じて、第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２の候補が、所望のチルト角および所望のチルト画像再構成範囲を表すように、これらチルトラインの傾きやそれぞれのｚ方向における位置を微調整する。チルト画像再構成範囲候補調整部６０８は、操作者が確定の操作を行うと、その時点における第１および第２のチルトラインＴ１，Ｔ２の傾きやｚ方向における位置を基に、チルト角αおよびチルト画像再構成範囲ＴＲを設定する。
【００７９】
関心部位ｚ方向範囲検出部６０９は、スカウト像９１を解析して、関心部位ＫＲがｚ方向に占める範囲を検出する。
【００８０】
関心部位ｚ方向範囲検出部６０９は、例えば、図１３に示すように、スカウト像９１におけるチルト画像再構成範囲ＴＲ内の中央約５０％の範囲ＴＲＨに含まれる画像の重心Ｇを求める。重心Ｇは、画素値を密度とみなすときの質量分布の中心に相当する点である。
【００８１】
次に、図１４に示すように、重心Ｇを通りｚ方向に延びる水平線Ｌを引く。そして、水平線Ｌと第１のチルトラインＴ１との交点を点Ｈ１とする。点Ｈ１から第１のチルトラインＴ１に沿って、−ｙ方向側に画素値を見ながらエッジを探索し、エッジが検出された位置の点を点Ｈ２とする。また、水平線Ｌに沿って、＋ｚ方向に画素値を見ながらエッジを探索し、エッジが検出された位置の点を点Ｈ３とする。そして、その点Ｈ３の近傍でそのエッジを追跡し、追跡した経路の中で最も＋ｚ方向寄りに位置する点を点Ｈ４とする。ここで、点Ｈ２と点Ｈ４との間のｚ方向における範囲が、関心部位ＫＲのｚ方向に占める範囲として検出される。
【００８２】
非チルトスキャン範囲候補提示部６１０は、関心部位ＫＲのｚ方向に占める範囲と同じ範囲を、非チルトスキャンのスキャン範囲候補として提示する。
【００８３】
非チルトスキャン範囲候補提示部６１０は、例えば図１５に示すように、点Ｈ２を通るラインと点Ｈ４を通るラインとを、それぞれ第１のラインＳ１の候補と第２のラインＳ２の候補として表示し提示する。
【００８４】
非チルトスキャン範囲候補調整部６１１は、操作者による操作に応じて、第１および第２のラインＳ１，Ｓ２の候補の微調整を受け付ける。操作者は、必要に応じて、第１および第２のラインＳ１，Ｓ２の候補が、所望のスキャン範囲を表すように、これらラインのｚ方向におけるそれぞれの位置を微調整する。非チルトスキャン範囲候補調整部６１１は、操作者が確定の操作を行うと、その時点における第１および第２のラインＳ１，Ｓ２のｚ方向における位置を基に、非チルトスキャンのスキャン範囲ＳＲを設定する。
【００８５】
以上、上記の実施形態によれば、設定されたチルト画像再構成範囲ＴＲ内であっても、関心部位ＫＲが含まれていない部分をスキャン範囲から除くことができ、ガントリのチルト機構を使わずに低被曝にて関心部位のチルト画像を得ることができる。
【００８６】
また、上記の実施形態によれば、余分なスキャンを行わないので、撮影時間の短縮、撮影系への負担軽減を図ることもできる。
【００８７】
また、第二実施形態によれば、チルト画像再構成範囲やスキャン範囲の設定が半自動化されるので、操作者の負担が軽減される。
【００８８】
なお、発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加・変更が可能である。
【００８９】
例えば、第二実施形態では、チルト画像再構成範囲およびスキャン範囲の両方について候補を提示して半自動化しているが、これらのいずれか一方についてのみ候補を提示して半自動化してもよい。
【００９０】
また例えば、上記の実施形態では、被検体８の関心部位ＫＲを、頭部の頭蓋骨および脳を含む部位とし、チルト画像のスライス面に対応する基準線をＯＭラインとしているが、この他、関心部位ＫＲを首部の頚椎とし、チルト画像のスライス面に対応する基準線を頚椎間の境界ラインとしてもよい。
【００９１】
また例えば、上記の実施形態におけるチルト画像再構成範囲ＴＲやスキャン範囲ＳＲを提示するために行うスカウト像の解析方法は、単なる一例に過ぎず、この他にも種々の方法が考えられる。
【００９２】
また例えば、上記の実施形態では、発明の趣旨に照らして、設定する撮影条件を、チルト画像のチルト角α、チルト画像再構成範囲ＴＲ、および非チルトスキャンのスキャン範囲ＳＲに絞って説明しているが、もちろんその他の撮影条件、例えばスライス厚、ガントリ１回転時間、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流、ヘリカルピッチ（helical pitch）なども適宜設定される。
【符号の説明】
【００９３】
２ ガントリ
４ 撮影テーブル
６ 操作コンソール
８ 被検体
２０ Ｘ線管
２２ アパーチャ
２４ Ｘ線検出器
２５ コリメータ板
２６ データ収集部
２８ Ｘ線コントローラ
３０ アパーチャコントローラ
３４ 回転部
３６ 回転コントローラ
６０ 中央処理装置
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 入力装置
９１，９２ スカウト像
９１’ エッジ画像
４００ Ｘ線ビーム
６０１ スカウトスキャン実行部
６０２ チルト画像再構成範囲入力受付部（第１の設定手段）
６０３ 非チルトスキャン範囲入力受付部（第２の設定手段）
６０４ 非チルトスキャン実行部（スキャン実行手段）
６０５ チルト画像再構成部（再構成手段）
６０６ 関心部位検出部（第１の解析手段）
６０７ チルト画像再構成範囲候補提示部（第１の提示手段）
６０８ チルト画像再構成範囲候補調整部（第１の調整手段）
６０９ 関心部位ｚ方向範囲検出部（第２の解析手段）
６１０ 非チルトスキャン範囲候補提示部（第２の提示手段）
６１１ 非チルトスキャン範囲候補調整部（第２の調整手段）
【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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