(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象を載置する寝台を移動させながら放射線源を回転させて前記対象に放射線を照射するヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置において、
前記ヘリカルスキャンは、ヘリカルシャトルスキャンを含んでおり、
前記対象を撮像し、位置決め画像を表示する第１表示部と、
表示された前記位置決め画像から、前記ヘリカルスキャンを行う領域を設定する設定手段と、
設定された領域に応じて、前記寝台の移動速度もしくはヘリカルピッチをグラフィカル表示する第２表示部と、
設定された領域に応じて、前記放射線の出力強度をグラフィカル表示する第３表示部と、
前記ヘリカルシャトルスキャンの往復回数を該ヘリカルシャトルスキャンの領域と対応付けて表示する第４の表示部と、
表示された前記寝台の移動速度もしくはヘリカルピッチまたは前記放射線の出力強度と、前記往復回数とを、表示された指示手段を用いて変更することにより、その設定を変更することができる変更手段とを備えた放射線断層撮影装置。
【請求項２】
前記ヘリカルスキャンは、可変ピッチヘリカルスキャンを含んでいる請求項１に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項３】
前記変更手段は、グラフィカル表示された前記寝台の移動速度もしくはヘリカルピッチの加減速および該加減速時の前記放射線の出力強度を、前記指示手段を用いて変更することにより、その設定を変更することができる請求項２に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項４】
前記変更手段は、前記ヘリカルシャトルスキャンの往路および復路について、それぞれに対応してグラフィカル表示された前記寝台の移動速度もしくはヘリカルピッチおよび前記放射線の出力強度を、前記指示手段を用いて変更することにより、その設定を変更することができる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項５】
前記ヘリカルシャトルスキャンの領域と非ヘリカルシャトルスキャンの領域とを区別して示すための記号をグラフィカル表示する第５の表示部をさらに備えている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置における前記設定手段および変更手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体である患者の周囲から放射線、例えばＸ線を照射して得られた投影データを処理することで被検体の断層撮像を行う放射線断層撮影装置に関する。特に、Ｘ線を照射する撮影条件の設定を容易にする放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ヘリカルスキャンを行う場合、Ｘ線管およびＸ線検出器を撮影対象の周りに回転させると共に被検体を載せたクレードルを直線移動させている。この直線移動では、静止しているクレードルを所定速度まで加速し、投影データを収集したい範囲でテーブルを所定速度に維持し、投影データの収集を終わるとクレードルを減速し、静止させている。
【０００３】
つまり、画像再構成に利用する投影データの収集は、直線移動速度が一定に維持されている間だけ行われ、加減速中には行われなかった。そのため、特許文献１の発明は、加減速の直線又は曲線移動中においても画像再構成に利用できるＸ線ＣＴ撮像装置を提案している。
【特許文献１】特開２００５−４０５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
その一方で、特許文献１の発明は投影データの収集の領域の撮影条件を設定する項目が多くある。また、操作者が患者に適した断層像を得るために細かな調整をしたい場合がある。このため、簡易な方法で投影データの収集の領域の撮影条件を設定できるようにすることが望まれている。
そこで本発明は、操作者が投影データの収集の領域の撮影条件の状態をモニター上に表示して容易に撮影条件設定を確認することができるとともに、さらに細かな条件変更が必要な場合には撮影条件を容易に変更することができる放射線断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、被検体を撮像し位置決め画像を表示する第１表示部と、表示された位置決め画像からヘリカルスキャンを行う領域を設定する設定手段と、設定された領域に応じて、寝台の移動速度又はヘリカルピッチの少なくともいずれか一方をグラフィカル表示する第２表示部と、グラフィカル表示された寝台の移動速度又はヘリカルピッチの少なくとも一部を、表示された指示手段で設定変更する変更手段とを有する。この構成により、操作者は、寝台の移動速度又はヘリカルピッチを容易にグラフィカル表示によって確認できるとともに、一部変更したい場合に容易に変更が可能となる。このため撮影条件の設定ミスを低減させることができる。
【０００６】
第２の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、グラフィカル表示された寝台の移動速度又はヘリカルピッチは、第１移動速度もしくは第１ピッチと第１移動速度もしくは第１ピッチとは異なる第２移動速度もしくは第２ピッチとを有する。この構成により、いわゆる第１ピッチ及び第２ピッチを有する可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンなどの撮影条件の設定を容易にすることができる。
【０００７】
第３の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、第１移動速度もしくは第１ピッチから第２移動速度もしくは第２ピッチへの移行位置を設定変更できる。この構成により、いわゆる第１ピッチ及び第２ピッチを有する可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンなどの撮影条件の設定において、第１ピッチから第２ピッチへの移行位置、つまりＺ軸方向の位置を容易に変更することができる。
【０００８】
第４の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、寝台の移動速度又はヘリカルピッチの加減速を設定変更できる。この構成により、加減速区間を短くしたり長くしたりする設定が容易にできる。
【０００９】
第５の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、設定された領域に応じて、放射線の出力状態をグラフィカル表示する第３表示部をさらに有する。この構成により、寝台の移動速度又はヘリカルピッチの表示とともに、放射線の出力状態をグラフィカルに確認することができる。
【００１０】
第６の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、放射線の出力状態を設定変更できる。被検体への被曝量、又は投影データのコントラスト確保などの変更を容易に行うことができる。
【００１１】
第７の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、被検体を撮像し位置決め画像を表示する第１表示部と、表示された位置決め画像から、ヘリカルスキャンを行う領域を設定する設定手段と、設定された領域に応じてヘリカルピッチと放射線の出力状態をグラフィカル表示する第２表示部と、グラフィカル表示されたヘリカルピッチ又は放射線の出力状態の少なくとも一部を、表示された指示手段で設定変更する変更手段とを有する。この構成により、ヘリカルピッチの表示とともに、放射線の出力状態をグラフィカルに確認することができる。また、ヘリカルピッチの変更とともに、被検体への被曝量、又は投影データのコントラスト確保などの変更を容易に行うことができる。
【００１２】
第８の観点のヘリカルスキャンを行う放射線断層撮影装置は、ヘリカルピッチ又は放射線の出力状態の一方を設定変更すると、ヘリカルピッチ又は放射線の出力状態の他方が変更される。ヘリカルピッチと放射線の出力状態とが連動して設定された方が好ましい項目に関しては、自動的に連動することになる。操作者が撮影条件の設定の際に、余分な設定をする必要がなくなる。この連動には、「双方向連動」、「ヘリカルピッチから放射線の出力状態（管電流ｍＡ）への一方向の連動」、又は「放射線の出力状態（管電流ｍＡ）からヘリカルピッチへの一方向の連動」が選択できると、操作者はさらに使い勝手がよくなる。さらに、「連動なし」という選択ができるとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の放射線断層撮影装置は、操作者が投影データの収集の領域の撮影条件の状態をモニター上に表示して容易に撮影条件設定を確認することができるとともに、さらに細かな条件変更が必要な場合には撮影条件を容易に変更することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（Ｘ線ＣＴ装置の全体構成）
図１は、実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の構成を示す図である。大別して、本装置は、被検体へのＸ線照射と被検体を透過したＸ線を検出するためのガントリ１０１と、ガントリ１０１から転送されてきたデータに基づいてＸ線断層像を再構成し、出力して表示する操作コンソール５０により構成されている。
【００１５】
ガントリ１０１は、その全体の制御を行うＣＴ制御部１４０を備えており、以下に説明する各種装置が接続されている。
【００１６】
ガントリ１０１の内部には、Ｘ線発生源であるＸ線管１０２、Ｘ線管１０２に接続されたＸ線管コントローラ１０３、Ｘ線の照射範囲を制限するための開口を有するコリメータ１２０、コリメータ１２０の開口幅を調整するための開口制御モータ１２１及び開口制御モータ１２１を駆動する開口制御モータドライバ１２２が設けられている。コリメータ１２０を通過したＸ線は、そのコリメータ１２０によるＸ線照射範囲の制限によって、ガントリ１０１の回転方向に沿うファン状のＸ線ビーム、つまりファンビームを形成する。被検体はクレードル１１１上に横たえられた状態で被検体の体軸方向つまりＺ軸方向に、クレードルモータ１１２によって移動される。このクレードルモータ１１２はクレードルモータドライバ１１３によって駆動される。
【００１７】
また、ガントリ１０１の内部には、通常６０°前後のファン角に依存した長さにわたる複数の検出器がエレメント方向、つまりＺ軸方向に多数列に並んだ検出チャンネルを有するＸ線検出部１０４が設けられている。Ｘ線検出部１０４は、例えばシンチレータとフォトダイオード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。
【００１８】
ガントリ１０１は、検出チャンネルの出力を投影データとして収集する複数のデータ収集部（ＤＡＳ：Data Acquisition SＹstem）１０５を備える。データ収集部１０５は、１個又は複数（例えば４個，８個，１６個又は３２個）から構成され、Ｘ線検出部１０４に接続されている。例えば、一般に４ＤＡＳと呼ばれる４個のデータ収集部１０５を有しているものは、エレメント方向に並んだ４列の検出チャンネルからなり、Ｘ線管１０２が一回転する間にスライス画像を４枚取得することができる。Ｘ線管１０２とＸ線検出部１０４とは、互いに空洞部を挟んで、すなわち、被検体を挟んで対向する位置に設けられている。そして、Ｘ線管１０２とＸ線検出部１０４とは、対向する位置関係が維持された状態で被検体の周りを回転するように回転部１３０に設けられている。回転部１３０には回転モータ１３１及び回転モータドライバ１３２が接続されており、回転部１３０は、回転モータドライバ１３２により、例えば約０．３秒から１．０秒で一回転するように制御されている。なお、Ｘ線検出部１０４が円周上全面に配置され、Ｘ線管１０２のみを回転させるガントリ１０１もある。本発明はこのようなＸ線管１０２のみを回転させるものに対しても適用できる。
【００１９】
さらに、必要であれば、被検体の心拍状態を確認するために、心拍運動を電気信号に変換する心電計を被検体に装着してもよい。
【００２０】
ＣＴ制御部１４０は、操作コンソール５０と互いに通信を行うように接続されている。操作コンソール５０の指令に基づいて、Ｘ線管コントローラ１０３、クレードルモータドライバ１１３、開口制御モータドライバ１２２、回転モータドライバ１３２、およびデータ収集部１０５に対し、各種制御信号を出力することになる。データ収集部１０５で収集されたデータは、操作コンソール５０に送出され、画像の再構成が行われる。
【００２１】
なお、Ｘ線ＣＴ装置１は、３６０°分の投影データからの再構成を前提としたフルスキャンモードと、１８０°＋ファン角分の投影データからの再構成を前提としたハーフスキャンモードとを用意し、ユーザが任意に選択できるようになっている。フルスキャンモードによれば高品質の断層像を再構成することが可能であり、ハーフスキャンモードによれば断層像の画質を若干犠牲にするかわりに、スキャンスピードを稼ぐことができ、その分被検体に対する被曝量を低減させることにもなるというメリットがある。
【００２２】
操作コンソール５０は、いわゆるワークステーションであり、図示するように、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭ５２、主記憶装置として機能するＲＡＭ５３をはじめ装置全体の制御を行うＣＰＵ５４を備える。
【００２３】
ハードディスク装置５１は、ここにオペレーティングシステムのほか、ガントリ１０１に各種指示を与えたり、ガントリ１０１より受信したデータに基づいてＸ線断層像を再構成したり、表示したりするための画像処理プログラムが格納されている。また、ＶＲＡＭ５５は表示しようとするイメージデータを展開するメモリであり、イメージデータ等を展開することでモニター５６に表示させることができる。各種操作は、キーボード５７およびマウス５８で行う。
【００２４】
（Ｘ線ＣＴ装置の動作フローチャート）
図２は、Ｘ線ＣＴ装置１の動作の概略を示すフローチャート１０である。このフローチャート１０のプログラムはハードディスク装置５１に格納されている。
ステップＳ１では、被検体をクレードル１２に乗せ、位置合わせが行われる。クレードル１２の上に乗せられた被検体は各部位の基準点に走査ガントリ１０１のスライスライト中心位置を合わせる。
【００２５】
ステップＳ２では、スカウト像（スキャノ像、Ｘ線透視像ともいう。）収集を行う。Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体の体の大きさによって成人又は子供の２種類のスカウト像が撮影できるようになっており、さらにスカウト像は通常０度、９０度で撮影することができる。部位によっては例えば頭部のように、９０度スカウト像のみの場合もある。スカウト像撮影では、Ｘ線管１０２と多列Ｘ線検出器１０４とを固定させ、クレードル１１１を直線移動させながらＸ線検出器データのデータ収集動作を行う。スカウト像撮影の場合は、前処理されたＸ線検出器データをチャンネル方向の画素サイズおよびＺ軸方向の画素サイズをモニター５６の表示画素サイズに合わせて表示する。
【００２６】
ステップＳ３では、表示されたスカウト像上に撮影する断層像の位置及び大きさをモニター５６に表示しながら撮影条件を設定する。本実施形態では、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンなどの複数のスキャンパターンを有している。コンベンショナルスキャンとは、クレードル１１１をＺ軸方向に所定ピッチ移動するごとにＸ線菅１０２及びＸ線検出部１０４を回転させて投影データを取得するスキャン方法である。ヘリカルスキャンとは、Ｘ線管１０２とＸ線検出部１０４とが回転している状態でクレードル１１１を所定速度で移動させ、投影データを取得するスキャン方法である。可変ピッチヘリカルスキャンとは、ヘリカルスキャンと同様にＸ線菅１０２及びＸ線検出部１０４を回転させながらクレードル１１１の速度を可変させて投影データを取得するスキャン方法である。ヘリカルシャトルスキャンとは、ヘリカルスキャンと同様にＸ線菅１０２及びＸ線検出部１０４を回転させながらクレードル１１１をＺ軸方向又はマイナスＺ軸方向に往復移動させて投影データを取得するスキャン方法である。操作者は複数の撮影条件パターンから一つの撮影条件パターンを選択することができる。そして、選択されたパターンがモニター５６に表示されるとともに、Ｘ線線量の情報のグラフィカル表示を行う。グラフィカル表示については図３、図４を使って後述する。
【００２７】
ステップＳ４において、被検体の投影データ収集を行う。本実施形態ではヘリカルスキャンを行うものとする。ヘリカルスキャンは、クレードル１１１が一定速度で移動する範囲で、ビュー角度viewと、検出器列番号jと、チャンネル番号iとで表わされるＸ線検出器データＤＯ（view，j，i）(ｊ＝１〜ＲＯＷ，ｉ＝１〜ＣＨ)にＺ軸方向位置Ｚtable（view）を付加させてＸ線検出器データを収集する。また、可変ピッチヘリカルスキャン及びヘリカルシャトルスキャンにおいては、一定速度の範囲のデータ収集に加えて、加速時及び減速時においてもデータ収集を行う。
【００２８】
ステップＳ５では、Ｘ線検出器データＤＯ(view，j，i)に対して前処理を行い投影データに変換する。前処理は、具体的にはオフセット補正、数変換、Ｘ線線量補正、感度補正、およびビームハードニング補正などを含む。たとえば、前処理の感度補正が行われた投影データをＤ１(view，j，i)とし、ビームハードニング補正の後のデータをＤ１１(view，j，i)とすると、ビームハードニング補正は以下の数式１のように、例えば多項式形式で表わされる。なお、乗算演算は、「●」で表してある。
【数１】
0005317389.tif 000002
…（数式１）
この時、検出器のj列ごとに独立したビームハードニング補正を行えるため、撮影条件で各データ収集系の管電圧が異なっていれば、列ごとの検出器のＸ線エネルギー特性の違いを補正できる。
【００２９】
ステップＳ６では、ビームハードニング補正されたデータＤ１１(view，j，i)に対して、Ｚ軸方向(列方向)のフィルタをかけるＺフィルタ重畳処理を行う。すなわち、各ビュー角度、各データ収集系における前処理後、ビームハードニング補正されたデータＤ１１(view，j，i)  に対し、列方向に数式２、数式３に示すような列方向フィルタサイズが例えば５列のフィルタをかける。
（ｗ1(i)，ｗ2(i)，ｗ3(i)，ｗ4(i)，ｗ5(i)）…（数式２）
ただし、
【数２】
0005317389.tif 000003
…（数式３）
とする。
補正された検出器データＤ１２(view，j，i)は以下の数式４のようになる。
【数３】
0005317389.tif 000004
…（数式４）
となる。なお、チャンネルの最大値はＣＨ、列の最大値はＲＯＷとすると、以下の数式５、数式６のようになる。
【数４】
0005317389.tif 000005
…（数式５）
【数５】
0005317389.tif 000006
…（数式６）
【００３０】
また、列方向フィルタ係数をチャンネルごとに変化させると画像再構成中心からの距離に応じてスライス厚を制御できる。一般的に断層像では再構成中心に比べ周辺部の方がスライス厚が厚くなる。このため、列方向フィルタ係数を中心部と周辺部で変化させてスライス厚は周辺部でも画像再構成中心部でも一様にすることもできる。つまり、列方向フィルタ係数を中心部チャンネル近辺では列方向フィルタ係数の幅を広く変化させ、周辺部チャンネル近辺では列方向フィルタ係数の幅をせまく変化させるとスライス厚は一様になる。このように、Ｘ線検出器１０４の中心部チャンネルと周辺部チャンネルの列方向フィルタ係数を制御してやることにより、スライス厚を中心部と周辺部とで制御できる。
【００３１】
ステップＳ７では、再構成関数の重畳処理を行う。すなわち、フーリエ変換し、再構成関数をかけて逆フーリエ変換する。再構成関数の重畳処理では、Ｚフィルタ重畳処理後のデータをＤ１２とし、再構成関数の重畳処理後のデータをＤ１３、重畳する再構成関数をKernel（j）とすると、再構成関数の重畳処理は以下の数式７のように表わされる。なお、コンボリューション演算は、「＊」で表してある。
【数６】
0005317389.tif 000007
…（数式７）
つまり、再構成関数kernel（j）は検出器のj列ごとに独立した再構成関数の重畳処理を行うため、列ごとのノイズ特性及び分解能特性の違いを補正できる。
【００３２】
ステップＳ８では、再構成関数の重畳処理した投影データＤ１３(view，j，i)に対して、三次元逆投影処理を行い、逆投影データＤ３（ｘ、ｙ、ｚ）を求める。画像再構成される画像はＺ軸に垂直な面、ＸＹ平面に三次元画像の再構成がなされる。以下の再構成領域ＰはＸＹ平面に平行なものとする。
【００３３】
ステップＳ９では、逆投影データＤ３（ｘ、ｙ、ｚ）に対して画像フィルタ重畳又はＣＴ値変換などの後処理を行い、断層像Ｄ３１（ｘ、ｙ、ｚ）を得る。三次元逆投影後の断層像をＤ３１（ｘ、ｙ、ｚ）とし、画像フィルタ重畳後のデータをＤ３２（ｘ、ｙ、ｚ）とし、断層像平面であるＸＹ平面において重畳される二次元の画像フィルタをFilter（Ｚ）とすると、後処理の画像フィルタ重畳処理は、以下の数式８のようになる。
【数７】
0005317389.tif 000008
…（数式８）
つまり、Ｚ方向座標位置の断層像ごとに独立した画像フィルタ重畳処理を行う。また、この二次元の画像フィルタ重畳処理の後に、下記に示す画像空間Ｚ軸方向フィルタ重畳処理を行ってもよい。また、この画像空間Ｚ軸方向フィルタ重畳処理は二次元画像フィルタ重畳処理の前に行ってもよい。さらには、三次元の画像フィルタ重畳処理を行って、この二次元の画像フィルタ重畳処理と、画像空間Ｚ軸方向フィルタ重畳処理の両方を兼ねるような効果を出してもよい。
【００３４】
画像空間Ｚ軸方向フィルタ重畳処理では、画像空間Ｚ軸方向フィルタ重畳処理された断層像をＤ３３（ｘ、ｙ、ｚ）、二次元の画像フィルタ重畳処理された断層像をＤ３２（ｘ、ｙ、ｚ）とすると、以下の数式９のようになる。
【数８】
0005317389.tif 000009
…（数式９）
なお、v（i）はＺ軸方向の幅が２１＋１の画像空間Ｚ軸方向フィルタ係数で以下の数式１０のような係数列となる。
【数９】
0005317389.tif 000010
…（数式１０）
以上のように処理された断層像Ｄ３３（ｘ、ｙ、ｚ）が、モニター５６に表示される。
【００３５】
（撮影条件の設定）
図３及び図４のモニター５６の表示内容、ならびに図５のフローチャートを使って撮影条件の設定について説明する。
図３は、モニター５６に映し出された撮影条件を設定する画面である。本実施形態では、交通事故などで頭部から脚部まで怪我をしている患者を想定する。図３では、図２のステップＳ２で収集された、被検体のスカウト像７０がモニター５６の上方に表示されている。頭部のみのスカウト像収集を行った場合には、モニター５６には頭部のみのスカウト像が表示される。
【００３６】
医師又は放射線技術者である操作者は、撮影する断層像の位置及び大きさを、画面に表示された指示手段であるポインタ８８をキーボード５７又はマウス５８を使って指定する。指定された断層像の位置及び大きさは、ロカライザ領域７１としてスカウト像７０に重ねて表示される。
【００３７】
操作者がモニター５６上のパターン選択ボタン８１を押すと、例えば、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンなどの複数のスキャンパターン（不図示）が表示される。例えば、それらの中から可変ピッチヘリカルスキャンを選択すると、クレードル１１１の移動スピードのグラフ７３、ヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５及びＸ線菅の管電流ｍＡのグラフ７７が表示される。
【００３８】
図３では、クレードル１１１の移動スピードが４速ある可変ピッチヘリカルスキャンのグラフが選択されている。ロカライザ領域７１と選択されたスキャンパターンに応じて、ロカライザ領域７１が重ねられたスカウト像７０の下方に、典型的なグラフが表示される。ロカライザ領域７１が頭部から脚部まで含まれるため、４速の移動スピードが、頭部、胸部、腹部及び脚部で適切になるように自動的に設定される。典型的なグラフとは、ロカライザ領域７１に含まれる部位から、ＣＴ値などを考慮して予めプログラムされ記憶されている初期設定のグラフである。典型的なグラフのパターンは、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン及びヘリカルシャトルスキャンごとに、数パターンから約十数パターンが記録されている。図３は、そのうちの一つのパターンであり、具体的には次のようなグラフである。
【００３９】
クレードル１１１の移動スピードのグラフ７３は、縦軸が移動スピード（例えば単位：ｍｍ/sec又はｍｍ/rot）で横軸がＺ軸方向の距離となっており、クレードル１１１の移動スピードが折れ線７４Ａで示されている。同様に、ヘリカルスキャンのピッチ（無単位）のグラフ７５は、ピッチの大きさが縦軸になっており横軸がＺ軸方向の距離となっており、ピッチの大きさが折れ線７６Ａで示されている。管電流ｍＡのグラフ７７は、放射線量の指標となる管電流ｍＡが縦軸で横軸がＺ軸方向の距離となっており、管電流ｍＡが折れ線７８Ａで示されている。スカウト像７０、クレードル１１１の移動スピードのグラフ７３、ヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５、管電流ｍＡのグラフ７７の４つのグラフィカル表示がどの位置関係にあるか理解しやすいように、移動スピードなどの変化がある箇所に、グリッド６９が表示されている。
【００４０】
クレードル１１１の移動スピードを示す折れ線７４Ａについて説明すると、最初の頭部に関しては脳の状態を正確に観察するために、移動スピードが５０ｍｍ／ｓｅｃであり中ぐらいのスピードである。胸部においてはＣＴ値が肺部と他の部位とで差が大きいため、移動スピードが７５ｍｍ／ｓｅｃで十分に観察することができる。腹部では、各種臓器の状態の認識が必要であるため移動スピードがもっとも遅く４０ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。脚部は骨と筋肉とのＣＴ値の差異が大きいためもっとも早く１００ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。この移動スピードに対応するように管電流ｍＡも設定され、投影データのコントラストが一定になるように制御されている。
【００４１】
図４では、肺部と肝臓を患っている患者を想定する。操作者は、撮影する断層像の位置及び大きさを、画面に表示されたポインタ８８をキーボード５７又はマウス５８を使って指定する。指定された断層像の位置及び大きさは、ロカライザ領域７１としてスカウト像７０に重ねて表示される。図４では、図２のステップＳ２で収集された、被検体のスカウト像７１がモニター５６の上方に表示されている。操作者がモニター５６上のパターン選択ボタン８１を押し、例えば、可変ピッチヘリカルスキャンとヘリカルシャトルスキャンとを含むスキャンパターンを選択する。ロカライザ領域７１が胸部から腹部まで含まれるため、クレードル１１１の移動スピードが２速ある可変ピッチヘリカルスキャンとヘリカルシャトルスキャンとからなるパターンを選択する。ロカライザ領域７１と選択されたスキャンパターンに応じて、ロカライザ領域７１が重ねられたスカウト像７２の下方に、典型的なグラフが表示される。
【００４２】
クレードル１１１の移動スピードを示す折れ線７４Ｂについて説明すると、胸部においては肺野の状態がＣＴ値の差異が肺部と他の部分とで大きいため、移動スピードが５０ｍｍ／ｓｅｃで観察することができる。腹部で観察したい腎臓は、造影剤を投与して時間的変化も観察したい臓器と仮定する。このため、腎臓に関してはヘリカルシャトルスキャンが行われる。腎臓の時間的変化を得たいことと何度もＸ線を照射するために、移動スピードが８５ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。この移動スピードに対応するように管電流ｍＡも折れ線７８Ｂに示されるように設定され、投影データのコントラストが一定になるように制御されている。クレードル１１１の移動スピードのグラフ７３及びヘリカルスキャンのピッチ（無単位）のグラフ７５には、往復運動するヘリカルシャトルスキャンか否かが一見して理解できるように、一方向矢印８６と双方向矢印８７とが表示される。ヘリカルシャトルスキャンか否かが表示を見て操作者に容易に理解できるように、矢印又は色彩などで区別できるようにしておくことが好ましい。なお、ヘリカルシャトルスキャンの往路と復路とが異なる速度又は加減速になる場合には、点線で描かれた折れ線８９を表示する。腎臓の投影データは、典型的に２往復のヘリカルシャトルスキャンを行うグラフになっている。引き出し線９０で示した箇所に、[２]がモニター５６に表示されている。なお、投影データのコントラストが一定になるように、移動速度の減少に合わせて管電流ｍＡを減少させているが、移動速度が停止した状態でも、Ｘ線の断層像再構成ができるように所定の電流が流れている。このため、折れ線７８Ａは、管電流ｍＡが０ｍＡになっていない。もちろん、低被曝の観点から、管電流ｍＡを０ｍＡにしてもよい。
【００４３】
図３及び図４において、クレードル１１１の移動スピードのグラフ７３、ヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５及び管電流ｍＡのグラフ７７が表示されているが、この表示に限るものではない。操作者の好みで一方のみを表示又は両方を表示するようにしてもよい。また、敢えて管電流ｍＡのグラフ７７を表示する必要はない。スカウト像７０と、クレードル１１１の移動スピードのグラフ７３、ヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５、管電流ｍＡのグラフ７７との関係が理解しやすいように、移動スピードなどの変化がある箇所に、グリッド６９が表示されている。もちろん、移動スピードなどの変化がある箇所ではなく、一定間隔のグリッドであってもよい。
【００４４】
操作者が、典型的なクレードル１１１の移動スピードのグラフ７３、ヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５及び管電流ｍＡのグラフ７７ではなく、その一部、例えばピッチを変更したいときには、ポインタ８８使って微調整ボタン８２をクリックする。すると、これまで固定であったグラフが操作可能となる。操作者は、クレードル１１１の移動スピードのグラフ７３、ヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５及び管電流ｍＡのグラフ７７の各折れ線７４Ａ、７６Ａ及び７８Ａもしくは各折れ線７４Ｂ、７６Ｂ及び７８Ｂの一部又は全部を変更することができる。操作者がすべての撮影条件をしたらスキャンスタートボタン８３をポインタ８８でクリックすると、設定した撮影条件でスキャンが始まる。
【００４５】
以上の動作を、図５のフローチャート３０を使って撮影条件を設定について説明する。
図２のステップＳ２で説明したようにスカウトスキャンが行われると、ステップＳ３１ではモニター５６に、例えばスカウト画像７０又はスカウト画像７２が表示される。
【００４６】
ステップＳ３２で、操作者は撮影する断層像の位置及び大きさであるスキャン区間、すなわちロカライザ領域７１を、マウス５８などを使ってポインタ８８で設定する。ステップＳ３３では、モニター５６上のパターン選択ボタン８１を押すことで、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンなどの複数のスキャンパターンを表示させ、その中から操作者が被検体に対して診断したいスキャンパターンを１つ選択する。
【００４７】
ステップＳ３４では、操作者はモニター５６にスカウト画像とロカライザ領域７１とを確認すると共に、選択したスキャンパターンを確認する。確認した結果、変更が必要ないと判断したらスキャンスタートボタン８３をクリックすることで（ステップＳ３６）、図２のステップＳ４のデータ収集が行われる。
【００４８】
ステップＳ３４で選択したスキャンパターンを確認した結果、変更する必要があると判断したら、ステップＳ３５において、操作者は微調整ボタン８２をクリックする。すると、各グラフ７３、グラフ７５又はグラフ７７の各折れ線７４Ａ、７６Ａ及び７８Ａもしくは各折れ線７４Ｂ、７６Ｂ及び７８Ｂの一部をポインタ８８で移動できるようになる。折れ線を移動して撮影条件を設定し終えたら、スキャンスタートボタン８３をクリックすることで（ステップＳ３６）、図２のステップＳ４のデータ収集が行われる。
【００４９】
（撮影条件の微調整）
図５におけるステップＳ３５における撮影条件の微調整を、図６及び図７を使って説明する。図６及び図７は、モニター５６にヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５及び管電流ｍＡのグラフ７７の２つのグラフが表示されている例である。ただし、図６は、加減速区間が直線状の関数になっており、図７は、加減速区間が曲線状の関数になっている。以下の第一実施例及び第二実施例は、操作者が図３又は図４で示した微調整ボタン８２をクリックした後の操作である。
【００５０】
まず、図６を使って微調整の第一実施例を説明する。図６のヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５に着目し、まず、折れ線７６の一定ピッチ区間であるピッチ１．５５の直線をポインタ８８でクリックする。そして矢印９１方向にドラッグして、ピッチ１．２５の位置まで移動させると、折れ線７６のピッチ１．５５の直線が、ピッチ１．２５の一点鎖線で描かれた直線まで移動する。逆に、操作者は、矢印９２方向にドラッグして、点線で描かれたピッチ１．７０の直線まで移動させることもできる。この場合に、あまりにヘリカルピッチを大きくしすぎて、投影データが不十分になる場合にはエラー表示されるようになっている。
【００５１】
操作者が、矢印９２方向に一定ピッチ区間を点線で描かれたピッチ１．７０へドラッグした後、ピッチ１．７０の区間をＺ軸方向に移動させたい場合には、加減速区間の直線の辺部分をポインタ８８でクリックする。そして矢印９３方向にドラッグして、希望するＺ軸方向の位置まで移動させる。この場合には、Ｘ線の照射量が自動的に一定になるように、管電流ｍＡのグラフ７７の対応する加減速区間の直線も、連動して移動する。逆に、管電流ｍＡのグラフ７７の対応する加減速区間の直線をポインタ８８でクリックして矢印９３方向にドラッグすると、ヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５の折れ線７６も連動して移動する。
【００５２】
操作者が、ピッチ１．７０の区間をＺ軸方向に移動させた後、管電流ｍＡのグラフ７７の一定管電流である５０ｍＡの区間を管電流３５ｍＡに下げたい場合には、折れ線７８の管電流５０ｍＡの直線をポインタ８８でクリックする。そして矢印９４方向にドラッグして、管電流３５ｍＡの位置まで移動させる。すると、折れ線７８の管電流５０ｍＡの直線が、管電流３５ｍＡの二点鎖線で描かれた直線まで移動する。
【００５３】
以上は、マウス５８を使ったポインタ８８による微調整の説明であった。これ以外にも、ピッチのグラフ７５の付近でマウス５８を右クリックしてピッチ特定機能８４をポップアップ表示させてから、キーボード５７でピッチ用の所定の値を入力して微調整を行ってもよい。また、ピッチの値を正確に把握したい場合には、一定ピッチ区間をポインタ８８でクリックした際に、ピッチの値がポップアップ表示できるようにしてもよい。
【００５４】
次に、図７を使って微調整の第二実施例を説明する。操作者は、図７のヘリカルスキャンのピッチのグラフ７５に着目し、一定ピッチ区間であるピッチ０．８０の直線をポインタ８８でクリックして矢印９５方向にドラッグして、ピッチ０．９０の位置まで移動させることができる。これらのドラッグは、一定ピッチ区間を上下方向のドラッグであるので、管電流ｍＡのグラフ７７の対応する一定管電流区間は、連動して移動していない。次に減速区間の曲線をポインタ８８でクリックしてその曲線の端部をダブルクリックする。すると減速の傾き関数を変更することができる。端部を矢印９６方向にドラッグして、Ｚ軸方向に移動させれば、二点鎖線で描かれるように曲線を、Ｚ軸方向にスキャン領域を広げることができると共に減速の傾き関数が変更する。ピッチのグラフ７５の折れ線中の端部を矢印９６方向にドラッグしてＺ軸方向に移動させると、管電流ｍＡのグラフ７７の対応する曲線も連動して移動する。なお、加速の直線又は曲線でも同じ操作で傾き関数を変更することができるが、クレードルモータ１１２又はクレードルモータドライバ１１３の能力を上回るような、急な加減速は装置保護のため制限がかかるようになっている。
【００５５】
操作者は、一定ピッチ区間であるピッチ１．１０と加減速区間の曲線との交点付近をクリックして矢印９７方向にドラッグすることもできる。この場合には、点線で描かれたピッチ１００の直線まで移動させ且つＺ軸方向の位置も同時に移動させることもできる。Ｚ軸方向の位置も同時に移動させることになるので、管電流ｍＡのグラフ７７の対応する一定管電流である８０ｍＡの区間を点線で描かれた管電流約７０ｍＡに連動して移動し、且つＺ軸方向の位置も同時に移動する。
【００５６】
その後操作者が、管電流ｍＡのグラフ７７の一定管電流である５５ｍＡの区間と加減速区間の曲線との交点付近を矢印９８方向にドラッグすると、点線で描かれた管電流４５ｍＡに下げるとともに、Ｚ軸方向の位置も同時に移動させることができる。一方、ヘリカルスキャンの折れ線７６も連動して、一定ピッチ区間であるピッチ０．８０の直線が点線で描かれたピッチ０．７０の直線に移動するとともに、Ｚ軸方向の位置も同時に移動する。
【００５７】
さらに操作者は、ヘリカルシャトルの往復回数を２往復から４往復に変更したい場合には、[２]という回数９０をダブルクリックして、カッコ内の２を点滅させ、キーボード５７で４を入力すればよい。
【００５８】
次に操作者は、管電流ｍＡのグラフ７７の周辺でマウス５８を右クリックして管電流特定機能８５をポップアップ表示させる。そして点線で描かれた管電流約７０ｍＡの直線を指定しておいて、ポップアップ表示された管電流特定機能８５の中から、例えばｍＡの追加を選択する。そうすると、異なるｍＡを追加することができる。例えば、点線で描かれた管電流約７０ｍＡの直線の一部を矢印９９方向にドラッグして、管電流９０ｍＡの位置まで移動させることができる。仮に追加した異なるｍＡが不要になったら、管電流特定機能８５をポップアップ表示させ、管電流特定機能８５の中からｍＡの削除を選択すればよい。
【００５９】
なお、上記実施形態では、ヘリカルスキャンの折れ線７６を移動させると管電流ｍＡの折れ線７８が連動して変化し、管電流ｍＡの折れ線７８を移動させるとヘリカルスキャンの折れ線７６が連動して変化する説明をした。しかし、操作者がこのような連動を好まず、それぞれを個別に設定したい場合もある。そこで、モニター５６に「双方向連動」のボタン、「ヘリカルピッチ→放射線の出力状態（管電流ｍＡ）の一方向の連動」のボタン、又は「放射線の出力状態（管電流ｍＡ）→ヘリカルピッチの一方向の連動」のボタン、および「連動なし」のボタンを表示させて、そこからいずれか一つを選択できるようにしてもよい。操作者が、ヘリカルピッチの折れ線７６を移動させると管電流ｍＡの折れ線７８が連動して変化することしか望まなければ、「ヘリカルピッチ→放射線の出力状態（管電流ｍＡ）の一方向の連動」のボタンを選択すればよい。操作者が、管電流ｍＡの折れ線７８を移動させるとヘリカルピッチの折れ線７６が連動して変化することしか望まなければ、「放射線の出力状態（管電流ｍＡ）→ヘリカルピッチの一方向の連動」のボタンを選択すればよい。双方間の連動が不要であれば「連動なし」のボタンを選択すればよい。このように連動に関して選択できると、操作者はさらに使い勝手がよくなる。
【００６０】
また、上記実施形態によらず、被写体のＸ線減衰率に応じて管電流ｍＡを変化させる自動撮影条件設定を採用してもよい。つまり、吸収が高い部位はより多くの線量をかけて、吸収が低い部位は少ない線量でＸ線を照射する方法を採用してもよい。さらに、被検体の解剖学的構造に合うようにＸ線管１０２の管電流ｍＡを調整するようにしてもよい。つまり、投影データのコントラストを最良になるように、被検体の体型に合うように管電流ｍＡを変化させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
微調整において、ポインタ８８でクリックする直線区間は一つであったが、同時に二つの直線区間をクリックすることができるようにしてもよい。また、直線区間と加減速区間の直線又は曲線との二つの交点を、同時にポインタ８８でクリックするようにしてもよい。また、典型的なスキャンパターンとして、複数のスキャンパターンが予め記憶されていることを前提に説明してきたが、操作者が複数のスキャンパターンを作成し記憶させておいてもよい。さらには、操作者が前回設定したパターンを自動的に記憶するようにしておいてもよい。
【００６２】
説明してきた機能は、ハードディスク装置５１内にコンピュータプログラムに行われるが、すでに販売され病院などで使用されているＸ線ＣＴ装置にもレトロフィットすることができる。コンピュータにインストールされるプログラム自体および、そのプログラムを格納した記録媒体そのものも本発明を実現するものである。つまり、本発明の特許請求の範囲には、本発明の機能処理を実現するためのプログラム自体および、そのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も含まれる。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、光ディスク（CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD等）、光磁気ディスク、磁気テープ、メモリカード等がある。その他、プログラムの供給方法としては、インターネットを介して本発明のプログラムをファイル転送によって取得する態様も含まれる。当業者は、各請求項の範囲及び技術思想から逸脱しない限り、上述の実施形態を種々異なって適合化して、変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示す図である。
【図２】Ｘ線ＣＴ装置１の動作の概略を示すフロー図である。
【図３】撮影条件を設定する画面を示した図で、頭部から脚部までのスカウト像を示した図である。
【図４】撮影条件を設定する画面を示した図で、肺部と肝臓のスカウト像を示した図である。
【図５】撮影条件を設定するフローチャートである。
【図６】モニター５６上で撮影条件の設定において微調整を行う第一実施例を示す図である。
【図７】モニター５６上で撮影条件の設定において微調整を行う第二実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  …  Ｘ線ＣＴ装置
５０  …  操作コンソール
５６  …  モニター
５８  …  マウス
７３  …  クレードルの移動スピードのグラフ
７５  …  スキャンのピッチのグラフ
７７  …  管電流ｍＡのグラフ
８８  …  ポインタ
１０１  …  ガントリ
１０２  …  Ｘ線菅
１０３  …  Ｘ線菅コントローラ
１０４  …  Ｘ線検出部
ｍＡ  …  菅電流
【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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