(57)【要約】【課題】透過信号値の計測処理を低減させ、かつ断層画像の画質の劣化を低減させることができる断層撮影装置および放射線信号処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】被検体に照射されて透過されたＸ線の透過信号値から前記被検体の密度分布積分値に変換することによって、その変換された密度分布積分値に基づく断層画像を取得する場合において、同一の透過信号値（ここではその対数値がｘ0）において密度分布積分値がｆ（ｘ0）から“０”に変化したときにその変化量ｆ（ｘ0）を用いて他の透過信号値（ここではｘ0以外の対数値を有する透過信号値）での密度分布積分値（＝関数ｆ（ｘ））をｆ´（ｘ）に補正することで、透過信号値の計測処理を低減させ、かつ断層画像の画質の劣化を低減させることができる。【選択図】図３
2007175160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に照射されて透過された放射線の透過信号値から前記被検体の密度分布積分値に変換する変換手段を備え、その変換された密度分布積分値に基づいて断層画像を取得する断層撮影装置であって、同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときにその変化量を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正する補正手段を備えることを特徴とする断層撮影装置。
【請求項２】
被検体に照射されて透過された放射線の透過信号値から前記被検体の密度分布積分値に変換し、その変換された密度分布積分値に基づいて断層画像を取得する信号処理を行う放射線信号処理方法であって、同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときにその変化量を求める変化量導出工程と、その変化量を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正する補正工程とを備えることを特徴とする放射線信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体に照射されて透過された放射線の透過信号値からその被検体の密度分布積分値に変換し、その変換された密度分布積分値に基づいて断層画像を取得する断層撮影装置および放射線信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
断層撮影装置として、被検体の体軸周りにＸ線管およびＸ線検出器を回転させるＸ線ＣＴ(Computed Tomography)装置を例に採って説明する。Ｘ線ＣＴ装置では、被検体に照射されて透過されたＸ線の透過信号値からその被検体の密度分布積分値に変換する。具体的には、図７に示すように、撮影の対象となる被検体ＭにＸ線を照射して、Ｘ線の照射方向（図７中のｖ軸に平行な方向）に垂直な投影面Ｐ（図７中のｕ軸に平行な面）に投影するために、Ｘ線検出器で検出された透過信号値の減衰量から密度分布積分値が得られる。そして、密度分布積分値の逆問題（例えばFeldkamp法）を解いて、その密度分布を求める。この密度分布が、再構成された３次元の断層画像である。
【０００３】
実際のＸ線ＣＴ装置では、使用されるＸ線は単色でなく、様々な波長が混在している。このために、被検体の物質中を透過するにしたがってＸ線は硬く透過しやすくなり、物質中での透過係数は一定でなく変化する。したがって、検出された透過信号値を同一物質の被検体の密度分布積分値に変換する際に、透過係数の変化特性（「減弱特性」ともいう）を考慮に入れて変換する必要がある。
【０００４】
そこで、同一物質でのＸ線透過長を逐次に変化させて、変化したときの各々の透過信号値を検出してそれぞれ計測する。例えば、図８に示すように、被検体として方形状のアクリルのファントムＰＨを一辺が照射方向に平行になるように置く。このファントムＰＨの照射方向に延びた辺の長さを変えることで、Ｘ線透過長Ｌを逐次に変化させながら、変化ごとの透過信号値をそれぞれ計測する。
【０００５】
これらの計測された透過信号値と各透過信号値からそれぞれ変換された密度分布積分値とをそれぞれ対応させて、透過信号値から密度分布積分値に変換する関数テーブルを断層撮影前に予め作成する。具体的には、図９に示すように、横軸に透過信号値の対数値をとるとともに、縦軸に密度分布積分値をとる。透過信号値の対数値をｘとするとともに、密度分布積分値をｆ（ｘ）とする。なお、Ｘ線検出器をそれぞれ構成する検出素子の位置に応じて、Ｘ線の波長の成分比が同じとは限らないので、各々の検出素子ごとに関数ｆ（ｘ）を予め作成する。
【０００６】
近年、Ｘ線検出器としてフラットパネル型検出器（以下、『ＦＰＤ』と適宜略記する）などに代表される２次元検出器を用いて、再構成を行うＸ線ＣＴ装置が開発されている。ＦＰＤは、検出面にはＸ線に有感な複数の検出素子が２次元状に配列されて構成されている。このように、検出器が１次元から２次元に拡がったことにより散乱Ｘ線が増え、再構成によって得られた密度分布（断層画像）に悪影響を及ぼす。
【０００７】
そこで、散乱Ｘ線を抑制するためにグリッドが用いられる。グリッドは、Ｘ線の透過を妨げる鉛などの板を、間隔を空けて積層して構成されている。このグリッドをＦＰＤの検出側よりも手前に載置することで、直接Ｘ線はグリッドを透過してＦＰＤに入射されて、散乱Ｘ線はグリッドの鉛によって妨げられる。なお、ＦＰＤへ入射される直接Ｘ線もグリッドによって多少少なくなるものの、多量の散乱Ｘ線をブロックすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、かかるグリッドを用いて断層撮影を行う場合には、断層画像の画質が劣化するという問題がある。キャリブレーションや調整などでグリッドを取り外して元に戻す場合がある。ここで、「キャリブレーション」とは、検出素子ごとの増幅器（アンプ）のゲインをそれぞれ調節して出力側をそろえて検出素子ごとの画素のバラツキをなくす校正を示す。
【０００９】
このようにグリッドを移動させて元に戻す場合に、グリッドの設置位置が前回と変わらなければ問題はないが、同じ設置位置に戻らずにずれる場合がある。また、断層撮影ごとにＸ線管およびＸ線検出器をそれぞれ移動させる場合においてグリッドの設置位置がずれる場合がある。グリッドの設置位置がずれることで、グリッドを構成する鉛の構造の位置がずれて、位置ズレの前後で透過信号値に変化が生じる。したがって、各々の検出素子ごとの減弱特性に影響が現れ、その結果、上述した透過信号値を変数とした密度分布積分値の関数ｆ（ｘ）も正確でなくなる。なお、正確でないまま関数ｆ（ｘ）を用いるとリング状のアーティファクト（偽像）が多数にわたって現れる。
【００１０】
そこで、グリッドの設置位置の変化後の条件で、同一物質でのＸ線透過長を逐次に変化させて、変化したときの各々の透過信号値を計測して、密度分布積分値の関数ｆ（ｘ）を作成する必要がある。しかし、グリッドの設置位置がずれるたびに、透過信号値ごとに関数ｆ（ｘ）を作成し、また検出素子ごとに作成しなければならないので、透過信号値の計測処理に手間がかかる。
【００１１】
そこで、透過信号値の計測処理を低減させるために下記のような手法が考えられる。すなわち、ファントムなどの被検体を載置せずに密度分布積分値が“０”の状態でグリッドを載置して透過信号値を計測する。そしてグリッドを移動させて設置位置を変えた状態で（被検体を載置せずに密度分布積分値が“０”の）同じ条件で透過信号値を計測する。図９に示すように、（グリッド移動前の）前者の透過信号値の対数値をｘ1とするとともに、（グリッド移動後の）後者の透過信号値の対数値をｘ2として、対数値の差分をとる。なお、対数処理前では透過信号値の比を求めることになる。この差分を変化量Δｘとして密度分布積分値の関数ｆ（ｘ）を補正して、補正後のｆ´（ｘ）を求める手法が考えられる。なお、図９のグラフでは、補正前の関数ｆ（ｘ）を実線で示すとともに、補正後の関数ｆ´（ｘ）を２点鎖線で示す。
【００１２】
かかる手法を用いて関数ｆ´（ｘ）を補正する場合には、グリッドの設置位置がずれたとしても、被検体を載置せずに密度分布積分値が“０”の状態での透過信号値を計測して、ずれる前およびずれた後での同一の密度分布積分値（ここでは被検体を載置せずに密度分布積分値が“０”）における透過信号値の対数値の変化量Δｘを求めて、その変化量Δｘを用いて密度分布積分値の関数を補正することで、他の透過信号値での密度分布積分値を求めることができる。したがって、他の透過信号値を計測する必要がない。
【００１３】
しかし、かかる手法を用いても断層画像の画質が劣化する。そこで、透過信号値の計測処理を低減させ、かつ断層画像の画質の劣化を低減させることができる手法が望まれる。
【００１４】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、透過信号値の計測処理を低減させ、かつ断層画像の画質の劣化を低減させることができる断層撮影装置および放射線信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。
【００１６】
すなわち、図１０に示すように関数ｆ（ｘ）全体について着目してみる。図１０のグラフでも、グリッド移動前の関数ｆ（ｘ）を実線で示すとともに、グリッド移動後の関数ｆ´（ｘ）を２点鎖線で示す。横軸方向に着目すると、横軸方向では変化量Δｘが、図１０（ａ）に示すように、密度分布積分値に応じて変化することがわかる。図１０（ａ）ではｆ（ｘ）の傾きが大きい箇所（図１０（ａ）では密度分布積分値が大きい箇所）では変化量Δｘが小さく、逆にｆ（ｘ）の傾きが小さい箇所（図１０（ａ）では密度分布積分値が小さい箇所）では変化量Δｘが大きいことがわかる。したがって、従来の手法のように、常に同じ変化量Δｘをｆ（ｘ）に作用させて補正しても、補正後の関数と実際のグリッド移動後の関数ｆ´（ｘ）とでズレが生じて、その結果、断層画像の画質の劣化が生じることがわかる。
【００１７】
一方で、縦軸方向に着目すると、図１０（ｂ）に示すように、密度分布積分値の変化量（すなわち関数ｆ（ｘ）の変化量）をΔｆ（ｘ）としたときに、透過信号値に関係なく変化量Δｆ（ｘ）はほぼ一定であることがわかる。してみれば、同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときにその変化量（図１０（ｂ）ではΔｆ（ｘ））を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正すれば、透過信号値に関係なく変化量がほぼ一定であることを考慮すると、透過信号値に応じて補正後の密度分布積分値と実際に変化した密度分布積分値とでズレが生じにくく、断層画像の画質の劣化が生じにくいという知見を得た。
【００１８】
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、被検体に照射されて透過された放射線の透過信号値から前記被検体の密度分布積分値に変換する変換手段を備え、その変換された密度分布積分値に基づいて断層画像を取得する断層撮影装置であって、同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときにその変化量を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正する補正手段を備えることを特徴とするものである。
【００１９】
［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、被検体に照射されて透過された放射線の透過信号値から前記被検体の密度分布積分値に変換手段が変換することによって、その変換された密度分布積分値に基づいて断層画像を取得する。同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときにその変化量を用いて補正手段が他の透過信号値での密度分布積分値を補正すれば、透過信号値に関係なく変化量がほぼ一定であるので、透過信号値に応じて補正後の密度分布積分値と実際に変化した密度分布積分値とでズレが生じにくく、断層画像の画質の劣化を低減させることができる。また、他の透過信号値での密度分布積分値を別々に求める必要がないので、他の透過信号値をそれぞれ計測する必要もなく、透過信号値の計測処理を低減させることができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明は、被検体に照射されて透過された放射線の透過信号値から前記被検体の密度分布積分値に変換し、その変換された密度分布積分値に基づいて断層画像を取得する信号処理を行う放射線信号処理方法であって、同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときにその変化量を求める変化量導出工程と、その変化量を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正する補正工程とを備えることを特徴とするものである。
【００２１】
［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときに変化量導出工程でその変化量を求め、その変化量を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正工程で補正することで、透過信号値の計測処理を低減させ、かつ断層画像の画質の劣化を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る断層撮影装置および放射線信号処理方法によれば、同一の透過信号値において密度分布積分値が変化したときにその変化量を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正することで、透過信号値の計測処理を低減させ、かつ断層画像の画質の劣化を低減させることができる。
【実施例１】
【００２３】
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成およびブロック図である。
【００２４】
Ｘ線ＣＴ装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１と、被検体Ｍを挟んで互いに対向されたＸ線管２および２次元検出器３とＸ線管２および２次元検出器３を収容するガントリ４とを備えている。２次元検出器の一例として、例えばフラットパネル型検出器（ＦＰＤ）がある。
【００２５】
天板１は、図１の紙面に垂直な体軸Ｚ方向に水平移動可能に構成されているととともに、鉛直（図１中のＸ軸）方向に昇降移動可能に構成されている。天板１が水平移動することでガントリ４の開口部４ａ内に進退可能となる。ガントリ４内の被検体Ｍの体軸Ｚ周りにＸ線管２および２次元検出器３を回転させながら、Ｘ線管２は被検体Ｍに向けてＸ線を照射し、２次元検出器３は、そのＸ線管２から被検体Ｍに照射されて透過されたＸ線を検出してＸ線の透過信号値を出力する。なお、Ｘ線管２および２次元検出器３は、体軸Ｚ方向に傾斜させることも可能である。
【００２６】
２次元検出器３の検出側よりも手前にはグリッド５を配設している。このグリッド５は、散乱Ｘ線を抑制するためのものであって、Ｘ線の透過を妨げる鉛などの板を、間隔を空けて積層して構成されている。このグリッド５を２次元検出器３の検出側よりも手前に配設することで、直接Ｘ線はグリッド５を透過して２次元検出器３に入射されて、散乱Ｘ線はグリッド５の鉛によって妨げられる。なお、２次元検出器３へ入射される直接Ｘ線もグリッド５によって多少少なくなるものの、多量の散乱Ｘ線をブロックすることができる。
【００２７】
この他に、Ｘ線ＣＴ装置は、２次元検出器３で出力されたＸ線の透過信号値を収集するデータ収集部６と、収集した透過信号値から被検体Ｍの密度分布積分値に変換する再構成前処理部７ａと、その密度分布積分値に基づいて被検体Ｍの３次元の断層画像に再構成する再構成部７ｂと、透過信号値や密度分布積分値や断層画像などのデータや後述する関数テーブルや補正プログラムを記憶する記憶部８と、オペレータが入力設定を行う入力部９と、透視画像や断層画像などを表示するモニタ１０と、これらを統括制御するコントローラ１１とを備えている。
【００２８】
再構成前処理部７ａは、透過信号値を密度分布積分値に変換する。再構成部７ｂは、密度分布積分値を密度分布（断層画像）に再構成する。このように、Ｘ線管２および２次元検出器３を回転や傾斜、あるいは天板１を移動させながら、Ｘ線管２から被検体Ｍに照射されて透過されたＸ線を２次元検出器３が検出してＸ線の透過信号値を出力し、データ収集部６が透過信号値を収集して、再構成前処理部７ａが透過信号値を密度分布積分値に変換して、再構成部７ｂが密度分布積分値に基づいて被検体Ｍの３次元の断層画像に再構成して取得することで一連の断層撮影を行う。
【００２９】
記憶部８は、補助記憶装置やメモリなどに代表される記憶媒体で構成されている。後述する実施例２も含めて、本実施例１では、２次元検出器３で出力された透過信号値や、再構成前処理部７ａで変換された密度分布積分値や、断層画像については補助記憶装置やメモリに書き込んで記憶し、必要に応じて読み出す。補助記憶装置には、各種の断層撮影を行うためのプログラム等を予め記憶しており、そのプログラムをコントローラ１１が実行することでそのプログラムに応じた断層撮影をそれぞれ行う。また、本実施例１では、記憶部８は関数テーブル８ａおよび補正プログラム８ｂを備えている。関数テーブル８ａや補正プログラム８ｂについては後述する。
【００３０】
入力部９は、オペレータが入力したデータや命令をコントローラ１１に送り込む。入力部９は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。コントローラ１１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。
【００３１】
上述したデータ収集部６や再構成前処理部７ａや再構成部７ｂは、例えば上述した記憶部８の補助記憶装置に記憶されたプログラムあるいは入力部９などに代表されるポインティングデバイスで入力された命令をコントローラ１１が実行することで実現される。
【００３２】
関数テーブル８ａは透過信号値から密度分布積分値に変換するテーブルであって、この関数テーブル８ａを断層撮影前に予め作成する。具体的には、「背景技術」の欄でも述べたように、図８に示すように、被検体として方形状のアクリルのファントムＰＨを一辺が照射方向に平行になるように置き、このファントムＰＨの照射方向に延びた辺の長さを変えることで、Ｘ線透過長Ｌを逐次に変化させながら、変化ごとの透過信号値をそれぞれ計測する。これらの計測された透過信号値の対数値を横軸にとるとともに、各透過信号値からそれぞれ変換された密度分布積分値を縦軸にとって、透過信号値の対数値ｘと密度分布積分値ｆ（ｘ）とをそれぞれ対応させて、各々の検出素子ごとの関数ｆ（ｘ）を予め作成する。関数テーブル８ａを作成するために、透過信号値から密度分布積分値への変換を行う際には、通常の断層撮影時における図１の被検体Ｍの替わりに図８のファントムＰＨを載置して、通常の断層撮影時と同様に再構成前処理部７ａで変換を行う。
【００３３】
このように、断層撮影前では関数テーブル８ａが透過信号値から密度分布積分値に変換するとともに、断層撮影時では再構成前処理部７ａが透過信号値から密度分布積分値に変換する。したがって、関数テーブル８ａは、断層撮影前でのこの発明における変換手段に相当し、再構成前処理部７ａは、断層撮影時でのこの発明における変換手段に相当する。
【００３４】
補正プログラム８ｂは、後述する図２のステップＳ３（変化量を求める）およびステップＳ４（グリッド移動後の関数を求める）による一連の密度分布積分値の補正を行うプログラムである。補正プログラム８ｂをコントローラ１１が実行することでステップＳ３、Ｓ４を行う。補正プログラム８ｂおよびコントローラ１１は、この発明における補正手段に相当する。
【００３５】
次に、本実施例１に係る一連の断層撮影処理について、図２のフローチャートおよび図３のグラフを参照して説明する。図２は、本実施例１に係る一連の断層撮影処理の流れを示したフローチャートであって、図３は、補正前および補正後の関数をそれぞれ模式的に示したグラフである。なお、本実施例１では、キャリブレーションのときのみグリッド５の設置位置がずれて、断層撮影ごとにはグリッド５の設置位置がずれずに固定であるとして、以下を説明する。
【００３６】
（ステップＳ１）補正前の関数を求める
Ｘ線ＣＴ装置の据付時あるいはキャリブレーション前（キャリブレーションの頻度は例えば数ヶ月に１回程度）に、グリッド５を載置するとともに、方形状のアクリルのファントムＰＨを載置した状態で補正前の関数ｆ（ｘ）を求める。関数ｆ（ｘ）については、図９や図１０と同様に、図３に示すように、透過信号値の対数値ｘと密度分布積分値ｆ（ｘ）とをそれぞれ対応させて、各々の検出素子ごとの関数ｆ（ｘ）を予め作成する。図３では、５点の透過信号値の対数値ｘと密度分布積分値ｆ（ｘ）とをそれぞれ対応させた箇所を黒丸『●』で示す。なお、図３のような連続的なグラフを作成する際には、最小自乗法などの近似式を用いて密度分布積分値ｆ（ｘ）、すなわち関数ｆ（ｘ）を求めればよい。
【００３７】
なお、２次元検出器３で検出された透過信号値が、Ｘ線が何も透過しないときから比べ小さければ小さいほど、ファントムＰＨや被検体Ｍの物質中でＸ線が吸収散乱され減衰しており、密度分布積分値ｆ（ｘ）が大きくなる。逆に、２次元検出器３で検出された透過信号値が、Ｘ線が何も透過しないときから比べ大きければ大きいほど、ファントムＰＨや被検体Ｍの物質中でＸ線が吸収散乱されず減衰しないままで透過しており、密度分布積分値ｆ（ｘ）が小さくなる。したがって、透過信号値の対数値ｘと密度分布積分値ｆ（ｘ）との対応関係は、図３のグラフに示す関係となり、ファントムＰＨや被検体Ｍを載置しないことは密度分布積分値ｆ（ｘ）が“０”の状態を示す。関数ｆ（ｘ）を作成したら、それを関数テーブル８ａとして記憶する。
【００３８】
（ステップＳ２）キャリブレーション
検出素子ごとの増幅器（アンプ）のゲインをそれぞれ調節して出力側をそろえて検出素子ごとの画素のバラツキをなくすキャリブレーション（校正）を行う。このキャリブレーションによってグリッド５の設置位置がずれる可能性がある。
【００３９】
（ステップＳ３）変化量を求める
ファントムＰＨを載置せずにグリッド５のみを載置した状態で変化量を求める。ファントムＰＨを載置しないので、密度分布積分値が“０”の状態でグリッドを載置して透過信号値を計測することになる。このときの透過信号値の対数値をｘ0とすると、同一の透過信号値においてグリッド５の移動前（ここではキャリブレーションを一度もしていない状態）では密度分布積分値がｆ（ｘ0）に対して、グリッド５の移動後（ここではキャリブレーション後）では密度分布積分値がｆ´（ｘ0）と変化し、ｆ´（ｘ0）＝０であることから、同一の透過信号値（ここではその対数値がｘ0）において密度分布積分値がｆ（ｘ0）から“０”に変化したことになる。したがって、変化量はｆ（ｘ0）となる。このステップＳ３は、この発明における変化量導出工程に相当する。
【００４０】
（ステップＳ４）グリッド移動後の関数を求める
ステップＳ３で求められたその変化量を用いて他の透過信号値での密度分布積分値ｆ（ｘ）を補正して、グリッド５の移動後であり、補正後でもある関数ｆ´（ｘ）を求める。上述したように、透過信号値に関係なく変化量ｆ（ｘ0）はほぼ一定であることから、他の透過信号値（ここではｘ0以外の対数値を有する透過信号値）においても、グリッド５の移動前であり、補正前でもある関数ｆ（ｘ）から変化量ｆ（ｘ0）を下記（１）式のように減算して補正を行う。
【００４１】
ｆ´（ｘ）＝ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ0）          …（１）
つまり、図２のグラフに示すように、他の透過信号値においても変化量ｆ（ｘ0）の分だけ関数ｆ（ｘ）を関数ｆ´（ｘ）に補正する。このステップＳ４は、この発明における補正工程に相当する。また、上述したステップＳ３、Ｓ４は、上述したように補正プログラム８ｂをコントローラ１１が実行することで行われる。
【００４２】
（ステップＳ５）断層撮影
ステップＳ１〜Ｓ４までは断層撮影前の処理である。ここで、ファントムＰＨから撮影の対象となる被検体Ｍに切り換えて、ファントムＰＨを取り除いて被検体Ｍを天板１に載置する。グリッド５についてはステップＳ２でのキャリブレーション後のものを用いる。撮影の対象となる被検体Ｍを天板１に載置した状態で、Ｘ線管２から被検体Ｍに照射されて透過されたＸ線を２次元検出器３が検出してＸ線の透過信号値を出力し、データ収集部６が透過信号値を収集して、再構成前処理部７ａが透過信号値を密度分布積分値に変換して、再構成部７ｂが密度分布積分値に基づいて被検体Ｍの３次元の断層画像に再構成して取得して断層撮影を行う。Ｘ線管２および２次元検出器３を回転や傾斜、あるいは天板１を移動させながら同様に断層撮影を行う。再構成前処理部７ａにおいて透過信号値から密度分布積分値に変換するときには、補正プログラム８ｂによって補正された関数ｆ´（ｘ）を用いて行う。また、上述したように、断層撮影ごとにはグリッド５の設置位置がずれずに固定であるとして説明しているので、断層撮影ごとに補正プログラム８ｂによる補正を行わない。
【００４３】
（ステップＳ６）キャリブレーションを行う？
一連の断層撮影終了後に、キャリブレーションを行うか否かを判断する。キャリブレーションを行わない場合には、次なる断層撮影に準備するために、ステップＳ５に戻る（、あるいは終了する）。キャリブレーションを行う場合には、ステップＳ２に戻ってステップＳ２のキャリブレーションを行って、同様のステップＳ２〜Ｓ６を繰り返して行う。
【００４４】
上述した本実施例に係るＸ線ＣＴ装置によれば、被検体Ｍに照射されて透過されたＸ線の透過信号値から前記被検体Ｍの密度分布積分値に再構成前処理部７ａが変換することによって、その変換された密度分布積分値に基づいて３次元の断層画像を取得する。
【００４５】
同一の透過信号値（ここではその対数値がｘ0）において密度分布積分値が変化したとき（ここではｆ（ｘ0）から“０”に変化したとき）にその変化量（ここではｆ（ｘ0））を用いて補正プログラム８ｂおよびコントローラ１１が他の透過信号値（ここではｘ0以外の対数値を有する透過信号値）での密度分布積分値（＝関数ｆ（ｘ））を上記（１）式のように補正すれば、透過信号値に関係なく変化量ｆ（ｘ0）がほぼ一定であるので、透過信号値に応じて補正後の密度分布積分値と実際に変化した密度分布積分値とでズレが生じにくく、断層画像の画質の劣化を低減させることができる。また、他の透過信号値での密度分布積分値を別々に求める必要がないので、他の透過信号値をそれぞれ計測する必要もなく、透過信号値の計測処理を低減させることができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
本実施例２に係るＸ線ＣＴ装置は、図１に示す実施例１に係るＸ線ＣＴ装置と同様の構成である。実施例１との相違点は、一連の断層撮影処理が異なる点である。本実施例２に係る一連の断層撮影処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。図４は、本実施例２に係る一連の断層撮影処理の流れを示したフローチャートである。上述した実施例１では、キャリブレーションのときのみグリッド５の設置位置がずれて、断層撮影ごとにはグリッド５の設置位置がずれずに固定であるとして説明したが、本実施例２では、キャリブレーションのときにグリッド５の設置位置がずれて、断層撮影ごとでもグリッド５の設置位置がずれるとして、以下を説明する。
【００４７】
（ステップＳ１）補正前の関数を求める
実施例１のステップＳ１（補正前の関数を求める）と同様なので、その説明を省略する。
【００４８】
（ステップＳ２）キャリブレーション
実施例１のステップＳ２（キャリブレーション）と同様なので、その説明を省略する。
【００４９】
（ステップＳ３）変化量を求める
実施例１のステップＳ３（変化量を求める）と同様なので、その説明を省略する。
【００５０】
（ステップＳ４）グリッド移動後の関数を求める
実施例１のステップＳ４（グリッド移動後の関数を求める）と同様なので、その説明を省略する。なお、補正プログラム８ｂによる補正の際には実施例１と同様に上記（１）式を用いる。
【００５１】
（ステップＳ５）断層撮影
実施例１と同様に断層撮影を行う。ここで、実施例１と相違して、断層撮影ごとでもグリッド５の設置位置がずれるとして説明しているので、断層撮影ごとにＸ線管２および２次元検出器３を移動（例えば回転や傾斜）させてグリッド５の設置位置がずれるたびに補正プログラム８ｂによる補正を行う。そこで、下記のステップＳ６（キャリブレーションを行う？）での判断を行った後に、次なる断層撮影前での補正プログラム８ｂによる補正を行う。
【００５２】
（ステップＳ６）キャリブレーションを行う？
キャリブレーションを行うか否かを判断する。キャリブレーションを行わない場合には、次なる断層撮影での補正プログラム８ｂによる補正を行うために、ステップＳ３に戻る。なお、断層撮影の途中で終了してもよい。そして、ステップＳ３に戻った後に補正プログラム８ｂによる補正をステップＳ３、Ｓ４で繰り返して行い、ステップＳ５の断層撮影を繰り返して行う。キャリブレーションを行う場合には、ステップＳ２に戻ってステップＳ２のキャリブレーションを行って、同様のステップＳ２〜Ｓ６を繰り返して行う。
【００５３】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５４】
（１）上述した各実施例では、放射線としてＸ線を例に採って説明したが、この発明は、Ｘ線以外の放射線（例えばγ線）による断層撮影にも適用することができる。
【００５５】
（２）上述した各実施例では、断層撮影装置として、Ｘ線ＣＴ装置を例に採って説明したが、図５（ａ）に示すように、被検体Ｍの体軸Ｚ方向に沿ってＸ線管２および２次元検出器３が互いに逆方向に移動しながら断層撮影を行う装置にも適用してもよいし、図５（ｂ）に示すように、体軸Ｚに垂直な軸を断層軸Ｂとしたときに、Ｘ線管２および２次元検出器３が断層軸Ｂ周りに回転して断層撮影を行う装置にも適用してもよい。また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示す装置は、体軸Ｚ周りにＸ線管２および２次元検出器３が回転してもよい。これらの図５（ａ）および図５（ｂ）に示す装置は、Ｃ型アームであってもよいし、装置の形態については特に限定されない。
【００５６】
（３）上述した各実施例では、図３に示すように、密度分布積分値が“０”のときの同一の透過信号値（ここではその対数値がｘ0）において密度分布積分値がｆ（ｘ0）から“０”に変化したときにその変化量ｆ（ｘ0）を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正したが、基準となる同一の透過信号値はこれに限定されない。例えば、図６に示すように、密度分布積分値が“０”以外の値で、そのときの透過信号値の対数値をｘ3として、密度分布積分値がｆ（ｘ3）からｆ´（ｘ3）に変化したときにその変化量｛ｆ（ｘ3）−ｆ´（ｘ3）｝を用いて他の透過信号値での密度分布積分値を補正してもよい。
【００５７】
（４）上述した各実施例では、グリッドの設定位置のズレに伴う補正であったが、グリッドを備えた断層撮影装置に限定されない。グリッドを備えない断層撮影装置に適用してもよい。
【００５８】
（５）上述した各実施例では、Ｘ線検出器は２次元検出器であったが、イメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ）などのように通常において用いられる検出器であって、Ｘ線グリッドの取り換えが必要な検出器であれば、特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】各実施例に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成およびブロック図である。
【図２】実施例１に係る一連の断層撮影処理の流れを示したフローチャートである。
【図３】補正前および補正後の関数をそれぞれ模式的に示したグラフである。
【図４】実施例２に係る一連の断層撮影処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、変形例に係る断層撮影の形態を示す概略図である。
【図６】変形例に係る補正前および補正後の関数をそれぞれ模式的に示したグラフである。
【図７】Ｘ線の照射方向に垂直な投影面に投影したときを模式的に示した図である。
【図８】方形状のアクリルのファントムを載置した状態で、Ｘ線透過長を逐次に変化させながらＸ線の照射方向に垂直な投影面に投影したときを模式的に示した図である。
【図９】従来の手法に係る補正前および補正後の関数をそれぞれ模式的に示したグラフである。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、この発明の知見に至った補正前および補正後の関数をそれぞれ模式的に示したグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
６  …  データ収集部
７ａ  …  再構成前処理部
７ｂ  …  再構成部
８ａ  …  関数テーブル
８ｂ  …  補正プログラム
１１  …  コントローラ
ｘ  …  透過信号値の対数値
ｆ（ｘ）  …  密度分布積分値（関数）
ＰＨ  …  ファントム
Ｍ  …  被検体
【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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