(57)【要約】【課題】多列X線検出器または、フラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元エリアX線検出器を持ったX線CT装置の可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンの断層像のスライス厚の制御を行い、画質改善を実現する。【解決手段】可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンの画像再構成において、zフィルタ重畳処理、画像再構成されたz方向に連続した断層像に加重係数をかけた画像の加重加算処理、X線投影データの各ビューに加重係数をかける画像再構成のうち少なくとも1つ、またはいくつかを組合わせてスライス厚を制御することができる。これらにより、可変ピッチヘリカルスキャンのスライス厚を全撮影範囲において、または各撮影範囲ごとにおいて、同一のスライス厚にするように制御できる。または、所望のスライス厚に制御した断層像を実現できる。【選択図】図２３
2007236662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、
そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、
画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、
断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、
とからなるX線CT装置において、
X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に動かしてからX線データ収集を開始するX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項２】
X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、
そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、
画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、
断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、
とからなるX線CT装置において、
X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、X線データ収集を終了してから、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に止めるX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項３】
X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、
そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、
画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、
断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、
とからなるX線CT装置において、
X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、X線データ収集を開始してから、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に動かすX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項４】
X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、
そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、
画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、
断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、
とからなるX線CT装置において、
X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に止めてからX線データ収集を終了するX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項５】
請求項3または請求項4のいずれかのX線CT装置において、
撮影テーブルと走査ガントリが相対的に静止している期間中に、走査ガントリの回転部を回転させてX線データ収集を行うX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項６】
請求項5のX線CT装置において、
撮影テーブルと走査ガントリが相対的に静止している期間中に、走査ガントリの回転部が回転してX線データ収集を行うビュー角度は、ファン角＋180度以上であるX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項７】
請求項3から請求項6までのいずれかのX線CT装置において、
コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン用の画像再構成と、ヘリカルスキャン用の画像再構成の2種類の画像再構成が行える画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項８】
請求項3から請求項7までのいずれかのX線CT装置において、
パラメータを変えることによりコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン用の画像再構成と、ヘリカルスキャン用の画像再構成の2種類の画像再構成が行える画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項９】
請求項1または請求項2のいずれかのX線CT装置において、
パラメータを変えることにより様々なヘリカルピッチのヘリカルスキャンの画像再構成が行える画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１０】
請求項1から請求項9までのいずれかのX線CT装置において、
3次元画像再構成を用いた画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１１】
請求項1から請求項10までのいずれかのX線CT装置において、
全撮影範囲が同一スライス厚で画像再構成される画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１２】
請求項1から請求項10までのいずれかのX線CT装置において、
全撮影範囲をいくつかの範囲に分けた範囲内において、同一スライス厚で画像再構成される画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１３】
請求項1から請求項12までのいずれかのX線CT装置において、
z方向（列方向）のフィルタ重畳してスライス厚を制御する画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１４】
請求項1から請求項13までのいずれかのX線CT装置において、
各ビューの投影データに加重係数をかけてスライス厚を制御する画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１５】
請求項14のX線CT装置において、
用いる投影データは360度以上の投影データを用いる画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１６】
請求項1から請求項15までのいずれかのX線CT装置において、
画像再構成されたz方向に連続した断層像に加重係数をかけて、加重加算してスライス厚を制御する画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１７】
請求項1から請求項16までのいずれかのX線CT装置において、
走査ガントリはxy平面に対して傾斜して可変ピッチヘリカルスキャンを行うX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１８】
請求項1から請求項17までのいずれかのX線CT装置において、
2次元X線エリア検出器は円弧型多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表される平面型X線検出器または複数の平面型X線検出器を組合せたX線検出器のうちいずれか1つであるX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１９】
請求項1から請求項18までのいずれかのX線CT装置において、
少なくとも1つのビューのz方向座標位置を測定するX線データ収集手段、
少なくとも1つのビューの測定されたz方向座標位置の値または、少なくとも1つのビューの予測されたビューのz方向座標位置の値のうち少なくとも1つを用いた画像再構成手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【請求項２０】
請求項1から請求項19までのいずれかのX線CT装置において、
z方向座標のある範囲を連続して繰り返してX線データ収集を行うX線データ収集手段
を持つことを特徴とするX線CT装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用X線CT装置、または産業用X線CT装置において、X線CT（Computed Tomography）撮影方法、およびX線CT装置に関し、可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンの画像再構成方法、または撮影方法の画質改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、多列X線検出器X線CT装置またはフラットパネルに代表される2次元X線エリア検出器によるX線CT装置においては、図１６のように、定速なヘリカルスキャンでは一定速度部分でデータ収集を行っていた(例えば、特許文献１参照)。このため、撮影テーブルの上のクレードルの速度が一定速度にするまで加速する間はデータ収集を待つ必要があり、クレードルの速度が一定速度になるまでの加速する助走距離が必要であり、このための助走距離分だけクレードル走行距離の中でスキャンできない領域が存在し、スキャンできる領域がせまくなっていた点、または助走中の加速にかかる時間だけスキャン開始が待たされる点などが無駄で問題であった。
【０００３】
このため、ヘリカルスキャンの撮影テーブルの動作開始時点におけるz方向の加速領域、または動作終了時点におけるz方向の減速領域においても、X線データ収集を行う可変ピッチヘリカルスキャンが望まれていたが、可変ピッチヘリカルスキャンの加速領域、減速領域における断層像の画質のz方向の均一性の確保が困難であった。
【特許文献１】特開2004-073360号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、多列X線検出器X線CT装置またはフラットパネルに代表される2次元X線エリア検出器によるX線CT装置において、X線コーンビームのコーン角が大きくなるにつれ、z方向の検出器幅D（mm）、1回転のスキャン時間t（秒／回転）、ヘリカルスキャンのピッチpにおいて、テーブル速度はD・p／t（mm／秒）となる。
【０００５】
現在のX線CT装置の傾向としてz方向の検出器幅Dが大きくなり、1回転のスキャン速度が速く、つまり1回転のスキャン時間tが小さくなる方向である。また、ヘリカルスキャンのヘリカルピッチpの許容範囲が3次元画像再構成により、より広くなり、ヘリカルピッチを大きくしてもよいようになり、ヘリカルピッチpが大きくなるとテーブル速度D・p／t（mm／秒）はより速くなることが可能となる。このため速くなったテーブル速度に対して、助走距離も長くなる方向で、スキャンできる領域がせまくなる方向にある。
【０００６】
つまり、今後X線検出器のz方向の幅が広くなった場合、または撮影テーブルと走査ガントリの相対的な速度が速くなった場合に、撮影テーブルの長さを充分に生かし、撮影できない撮影テーブルの範囲を短くしようとした場合には、ヘリカルスキャンの加速領域、減速領域でのX線データ収集を行う可変ピッチヘリカルスキャンは必要となってくる。ただし、ヘリカルスキャンの一定速度領域の断層像の画質と、加速領域、減速領域の断層像の画質の差が出てしまうという問題があった。このため、可変ピッチヘリカルスキャンは用いられてこなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、多列X線検出器または、フラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元エリアX線検出器を持ったX線CT装置の可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンにおいて、z方向に連続する断層像のz方向の画質均一性を確保できるX線CT装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、可変ピッチヘリカルスキャンのデータ収集として以下の2つのタイプを考えている。
１．撮影テーブルを動作させて撮影テーブルの加速・減速中もX線データ収集を行い、X線データ収集終了後に撮影テーブルを動作完了させる。
２．撮影テーブルがz方向静止中にX線データ収集を行い、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンを行った後に、撮影テーブルを動作させて撮影テーブルの動作完了後もコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンを行ってX線データ収集を完了させる。
【０００９】
この2つの可変ピッチヘリカルスキャンの動作においては、1のタイプではよりヘリカルスキャンに近く、ヘリカルスキャンに加速・減速領域のX線データ収集を加えたX線データ収集動作になる。
【００１０】
2のタイプでは、1のタイプに動作開始時と終了時にコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンを付加したX線データ収集動作になり、X線照射範囲のすべての位置の断層像を画像再構成できる。
【００１１】
このX線データ収集により得られたX線投影データをヘリカルスキャンの3次元画像再構成アルゴリズム、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの画像再構成アルゴリズムを用いて画像再構成するが、この際に以下の3つの方法のうち少なくとも1つ、またはいくつかを組合わせてスライス厚を制御することができる。
１．フィルタ重畳処理。
２．画像再構成されたz方向に連続した断層像に加重係数をかけた画像の加重加算処理。
３．X線投影データの各ビューに加重係数をかける画像再構成処理。
【００１２】
これらにより、可変ピッチヘリカルスキャンのスライス厚制御を以下のように制御できる。
１．全撮影範囲において同一のスライス厚にする。
２．各撮影範囲ごとにおいて、同一のスライス厚にする。
【００１３】
また、X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるデータ収集系をxy平面からz方向に傾斜させて回転させる場合、いわゆる“傾斜スキャン”，“チルト・スキャン”の場合も上記は実現できる。
【００１４】
また、更に画像再構成は3次元画像再構成を用いることで、加速・減速領域において様々なヘリカルピッチのヘリカルスキャンの画像再構成も、ほぼ均一な画質で画像再構成を行える。
【００１５】
また、加速・減速の前、後にあるコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおいても、3次元画像再構成によりヘリカルスキャンとほぼ均一な画質で画像再構成が行える。
【００１６】
また、3次元画像再構成アルゴリズムは、ヘリカルスキャン用3次元画像再構成アルゴリズム、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン用3次元画像再構成アルゴリズムの2つを切換えて使用してもよいし、この2つのアルゴリズムをパラメータの変更により切換えられるものを用いてもよい。
【００１７】
第1の観点では、本発明は、X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、とからなるX線CT装置において、X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に動かしてからX線データ収集を開始するX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００１８】
上記第1の観点におけるX線CT装置では、撮影テーブルが走査ガントリに対して相対的に動き始める加速時の直後にX線データ収集を開始することができるため、可変ピッチヘリカルスキャンにより加速時の助走距離を短くすることができる。
【００１９】
第2の観点では、本発明は、X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、とからなるX線CT装置において、X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、X線データ収集を終了してから、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に止めるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２０】
上記第2の観点におけるX線CT装置では、撮影テーブルが走査ガントリに対して相対的に減速して止まる直前にX線データ収集を終了することができるため、可変ピッチヘリカルスキャンにより減速時の助走距離を短くすることができる。
【００２１】
第3の観点では、本発明は、X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、とからなるX線CT装置において、X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、X線データ収集を開始してから、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に動かすX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２２】
上記第3の観点におけるX線CT装置では、X線データ収集を開始してから撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に動かして加速することができるため、可変ピッチヘリカルスキャンにより加速時の助走距離をなくすことができる。
【００２３】
第4の観点では、本発明は、X線発生装置と、相対してX線を検出する多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、断層像撮影の各種撮影条件を設定する撮影条件設定手段、とからなるX線CT装置において、X線発生装置と2次元X線エリア検出器からなるX線データ収集系の回転平面であるxy平面に垂直なz方向に、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に速度を可変させながら動かして、撮影テーブル上の被検体のX線投影データを収集する可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に止めてからX線データ収集を終了するX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２４】
上記第4の観点におけるX線CT装置では、撮影テーブルを走査ガントリに対して相対的に減速して止めてからX線データ収集を終了するので、可変ピッチヘリカルスキャンにより減速時の助走距離をなくすことができる。
【００２５】
第5の観点では、本発明は、第3または第4のいずれかの観点におけるX線CT装置において、撮影テーブルと走査ガントリが相対的に静止している期間中に、走査ガントリの回転部を回転させてX線データ収集を行うX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２６】
上記第5の観点におけるX線CT装置では、撮影テーブルと走査ガントリが相対的に静止させて、走査ガントリの回転部を回転させてX線データ収集を行い、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにより撮影を行うことができる。
【００２７】
第6の観点では、本発明は、第5の観点のX線CT装置において、撮影テーブルと走査ガントリが相対的に静止している期間中に、走査ガントリの回転部が回転してX線データ収集を行うビュー角度は、ファン角＋180度以上であるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２８】
上記第6の観点におけるX線CT装置では、撮影テーブルと走査ガントリを相対的に静止させて、走査ガントリの回転部を回転させてX線データ収集を行い、ファン角＋180度以上のX線データ収集を行う。この時にファン角＋180度であればハーフスキャン、360度であれば1回転スキャンにより、また複数回転であればシネスキャンにより、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにより撮影を行うことができる。これにより、z方向に広がるX線照射領域の全領域の位置の断層像を得ることができる。
【００２９】
第7の観点では、本発明は、第3から第7までのいずれかの観点のX線CT装置において、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン用の画像再構成と、ヘリカルスキャン用の画像再構成の2種類の画像再構成が用いられる画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００３０】
上記第7の観点におけるX線CT装置では、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの画像再構成とヘリカルスキャンの2種類の画像再構成を行えるため、撮影テーブルと走査ガントリが相対的に静止している時はコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの画像再構成を用い、撮影テーブルと走査ガントリが相対的に動いている時はヘリカルスキャンの画像再構成を用いることで、いずれのz方向座標位置においても可変ピッチヘリカルスキャンの画像再構成が行える。
【００３１】
第8の観点では、本発明は、第3から第7までのいずれかの観点のX線CT装置において、パラメータを変えることによりコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン用の画像再構成と、ヘリカルスキャン用の画像再構成の2種類の画像再構成が行える画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００３２】
上記第8の観点におけるX線CT装置では、パラメータを用いることによりコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン用の画像再構成とヘリカルスキャン用の画像再構成の2種類を行えるため、撮影テーブルと走査ガントリが相対的に静止している時はコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンのパラメータに画像再構成を調節し、撮影テーブルと走査ガントリが相対的に動いている時はヘリカルスキャンのパラメータに画像再構成を調節する。これにより、可変ピッチヘリカルスキャンの画像再構成が行える。
【００３３】
第9の観点では、本発明は、第1または第2のいずれかの観点のX線CT装置において、パラメータを変えることにより様々なヘリカルピッチのヘリカルスキャンの画像再構成が行える画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００３４】
上記第9の観点におけるX線CT装置では、可変ピッチヘリカルスキャンの加速時、減速時には様々なヘリカルピッチのX線データ収集を行うため、パラメータを調節して変化させることにより、様々なピッチのヘリカルスキャンの画像再構成を行うことで可変ピッチヘリカルスキャンの画像再構成が行える。
【００３５】
第10の観点では、本発明は、第1から第9までのいずれかの観点のX線CT装置において、3次元画像再構成を用いた画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第10の観点におけるX線CT装置では、3次元画像再構成を用いることにより、少しずつヘリカルピッチが加速時には増加し、減速時には減少して、様々なピッチのヘリカルスキャンになっても一定の画質で断層像を画像再構成でき、またz方向に幅の広い2次元X線エリア検出器の場合でも、撮影テーブルと走査ガントリが相対的にz方向に静止していても、動いていても、一定の画質の断層像を供給でき、可変ピッチヘリカルスキャンの画像再構成が行える。
【００３６】
第11の観点では、本発明は、第1から第10までのいずれかの観点のX線CT装置において、全撮影範囲が同一スライス厚で画像再構成される画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００３７】
上記第11の観点におけるX線CT装置では、3次元画像再構成を用いることにより、可変ピッチヘリカルスキャンの加速時、減速時も含めて、全撮影範囲において同一スライス厚にて画像再構成を行うことができる。
【００３８】
第12の観点では、本発明は、第1から第10までのいずれかの観点のX線CT装置において、全撮影範囲をいくつかの範囲に分けた範囲内において、同一スライス厚で画像再構成される画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置する。
【００３９】
上記第12の観点におけるX線CT装置では、3次元画像再構成を用いることにより、可変ピッチヘリカルスキャンの加速時、減速時も含めて、各撮影範囲ごとにおいて同一スライス厚にて画像再構成を行うことができる。
【００４０】
第13の観点では、本発明は、第1から第12までのいずれかの観点のX線CT装置において、z方向（列方向）のフィルタ重畳してスライス厚を制御する画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００４１】
上記第13の観点におけるX線CT装置では、z方向（列方向）フィルタ重畳により、各列のX線投影データのz方向（列方向）のX線ビーム幅を制御することにより、画像再構成される断層像のスライス厚を制御して全撮影範囲について同一のスライス厚にしたり、各撮影範囲ごとにおいて同一のスライス厚にしたりすることができる。これにより、可変ピッチヘリカルスキャンの断層像の画質をz方向により均一にすることができる。
【００４２】
第14の観点では、本発明は、第1から第13までのいずれかの観点のX線CT装置において、各ビューの投影データに加重係数をかけてスライス厚を制御する画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００４３】
上記第14の観点におけるX線CT装置では、可変ピッチヘリカルスキャンの各ビューの投影データに加重係数をかけてスライス厚を制御することにより、各z方向座標に存在する各ビューの加重係数を調節して、画像再構成される断層像のスライス厚を制御して全撮影範囲について同一のスライス厚にしたり、各撮影範囲ごとにおいて同一のスライス厚にしたりすることができる。これにより、可変ピッチヘリカルスキャンの断層像の画質をz方向により均一にすることができる。
【００４４】
第15の観点では、本発明は、第14の観点のX線CT装置において、用いる投影データは360度以上の投影データを用いる画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００４５】
上記第15の観点におけるX線CT装置では、可変ピッチヘリカルスキャンの各ビューの投影データに加重係数をかけてスライス厚を制御し、厚いスライス厚の断層像を得たい場合は360度以上の投影データを用いてもよい。これにより、画像再構成される断層像のスライス厚を制御して全撮影範囲について同一のスライス厚にしたり、各撮影範囲ごとにおいて同一のスライス厚にしたりすることができる。これにより、可変ピッチヘリカルスキャンの断層像の画質をz方向により均一にすることができる。
【００４６】
第16の観点では、本発明は、請求項1から請求項15までのいずれかのX線CT装置において、画像再構成されたz方向に連続した断層像に加重係数をかけて、加重加算してスライス厚を制御する画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００４７】
上記第16の観点におけるX線CT装置では、z方向に連続している画像再構成された断層像に対して、各z方向位置の断層像に加重係数をかけて加重加算することでスライス厚を制御することができる。これにより、画像再構成される断層像のスライス厚を制御して全撮影範囲について同一のスライス厚にしたり、各撮影範囲ごとにおいて同一のスライス厚にしたりすることができる。これにより、可変ピッチヘリカルスキャンの断層像の画質をz方向により均一にすることができる。
【００４８】
第17の観点では、本発明は、第1から第16までのいずれかの観点のX線CT装置において、走査ガントリはxy平面に対して傾斜して可変ピッチヘリカルスキャンを行うX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００４９】
上記第17の観点におけるX線CT装置では、走査ガントリをxy平面に傾斜させて可変ピッチヘリカルスキャンを行い、いわゆる“傾斜スキャン”，“チルト・スキャン”を行うこともできる。
【００５０】
第18の観点では、本発明は、第1から第17までのいずれかの観点のX線CT装置において、2次元X線エリア検出器は円弧型多列X線検出器またはフラットパネルX線検出器に代表される平面型X線検出器または複数の平面型X線検出器を組合せたX線検出器のうちいずれか1つであるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００５１】
上記第18の観点におけるX線CT装置では、2次元X線エリア検出器に円弧型多列X線検出器を用いても、フラットパネルX線検出器に代表される平面型X線検出器を用いても、複数枚の平面型X線検出器を組合わせたX線検出器を用いても、X線検出器がチャネル方向にある角度分だけ分布し、z方向にもある検出器幅分の走査ガントリ内の回転体に付いて回転して360度のビュー方向のX線投影データを得ることができ、可変ピッチヘリカルスキャンを実現できる。
【００５２】
第19の観点では、本発明は、第1から第18までのいずれかの観点のX線CT装置において、少なくとも1つのビューのz方向座標位置を測定するX線データ収集手段、
少なくとも1つのビューの測定されたz方向座標位置の値または、少なくとも1つのビューの予測されたビューのz方向座標位置の値のうち少なくとも1つを用いた画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００５３】
上記第19の観点におけるX線CT装置では、各ビューまたは一定間隔のビューでz方向座標位置の測定または予測をスキャン中にX線投影データとともにデータ収集を行い、z方向座標位置を2次元画像再構成または3次元画像再構成において用いることにより、より精度のよい画像再構成が行え、画質の観点からもアーチファクトの少ない断層像が得られる。
【００５４】
第20の観点では、本発明は、第1から第19までのいずれかの観点のX線CT装置において、z方向座標のある範囲を連続して繰り返してX線データ収集を行うX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００５５】
上記第20の観点におけるX線CT装置では、z方向座標のある範囲を可変ピッチヘリカルスキャン撮影開始時の撮影テーブル（またはクレードル）の加速中もX線投影データを収集し、一方向の可変ピッチヘリカルスキャンの撮影終了時の撮影テーブルの減速中もX線投影データを収集する。これを往復して繰り返して複数回、同じz方向座標のある範囲を撮影した場合、行きの減速部分と帰りの加速部分の可変ピッチヘリカルスキャンのデータ収集の時間間隔は短くすることができる。これにより、時間方向に連続した断層像の変化を見ることができる。
【００５６】
また、z方向の同一方向に複数回、同じz方向座標のある範囲を撮影した場合においては、時間方向に一定間隔で断層像の変化を見ることができる。
いずれの場合においてもz方向座標位置の測定または予測を行って、X線投影データとともにデータ収集を行い、そのz方向座標位置を用いて画像再構成することにより、繰り返し撮影した場合のz方向の画像の位置の一致度合が良くなる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明のX線CT装置、またはX線CT撮影方法によれば、多列X線検出器または、フラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元エリアX線検出器を持ったX線CT装置の可変ピッチヘリカルスキャンにおいて、z方向に連続する断層像のz方向の画質均一性を確保できるX線CT装置を実現できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施形態にかかるX線CT装置の構成ブロック図である。このX線CT装置100は、操作コンソール1と、撮影テーブル10と、走査ガントリ20とを具備している。
【００５９】
操作コンソール1は、操作者の入力を受け付ける入力装置2と、前処理、画像再構成処理、後処理などを実行する中央処理装置3と、走査ガントリ20で収集したX線検出器データを収集するデータ収集バッファ5と、X線検出器データを前処理して求められた投影データから画像再構成した断層像を表示するモニタ6と、プログラムやX線検出器データや投影データやX線断層像を記憶する記憶装置7とを具備している。
【００６０】
撮影条件の入力はこの入力装置2から入力され、記憶装置7に記憶される。図１５に撮影条件入力画面の例を示す。
撮影テーブル10は、被検体を乗せて走査ガントリ20の開口部に出し入れするクレードル12を具備している。クレードル12は撮影テーブル10に内蔵するモータで昇降およびテーブル直線移動される。
【００６１】
走査ガントリ20は、X線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、ビーム形成X線フィルタ28と、多列X線検出器24と、DAS（Data Acquisition System）25と、被検体の体軸の回りに回転しているX線管21などを制御する回転部コントローラ26と、制御信号などを前記操作コンソール1や撮影テーブル10とやり取りする制御コントローラ29とを具備している。ビーム形成X線フィルタ28は撮影中心である回転中心に向かうX線の方向にはフィルタの厚さが最も薄く、周辺部に行くに従いフィルタの厚さが増し、X線をより吸収できるようになっているX線フィルタである。このため、円形または楕円形に近い断面形状の被検体の体表面の被曝を少なくできるようになっている。また、走査ガントリ傾斜コントローラ27により、走査ガントリ20はz方向の前方および後方に±約30度ほど傾斜できる。
【００６２】
X線管21と多列X線検出器24は、回転中心ICの回りを回転する。鉛直方向をy方向とし、水平方向をx方向とし、これらに垂直なテーブルおよびクレードル進行方向をz方向とするとき、X線管21および多列X線検出器24の回転平面は、xy平面である。また、クレードル12の移動方向は、z方向である。
【００６３】
図２および図３は、X線管21と多列X線検出器24の幾何学的配置をxy平面またはyz平面から見た説明図である。
X線管21は、コーンビームCBと呼ばれるX線ビームを発生する。コーンビームCBの中心軸方向がy方向に平行なときを、ビュー角度0度とする。
【００６４】
多列X線検出器24は、z方向に例えば256列のX線検出器列を有する。また、各X線検出器列はチャネル方向に例えば1024チャネルのX線検出器チャネルを有する。
図２では、X線管21のX線焦点を出たX線ビームがビーム形成X線フィルタ28により、再構成領域Pの中心ではより多くのX線が、再構成領域Pの周辺部ではより少ないX線が照射されるようにX線線量を空間的に制御した後に、再構成領域Pの内部に存在する被検体にX線が吸収され、透過したX線が多列X線検出器24でX線検出器データとして収集される。
【００６５】
図３では、X線管21のX線焦点を出たX線ビームはX線コリメータ23により断層像のスライス厚方向に制御されて、つまり、回転中心軸ICにおいてX線ビーム幅がDとなるように制御されて、回転中心軸IC近辺に存在する被検体にX線が吸収され、透過したX線は多列X線検出器24でX線検出器データとして収集される。
【００６６】
X線が照射されて、収集された投影データは、多列X線検出器24からDAS25でA／D変換され、スリップリング30を経由してデータ収集バッファ5に入力される。データ収集バッファ5に入力されたデータは、記憶装置7のプログラムにより中央処理装置3で処理され、断層像に画像再構成されてモニタ6に表示される。
【００６７】
図４は本実施例のX線CT装置の動作の概要を示すフロー図である。
ステップP1では、被検体をクレードル12に乗せ、位置合わせを行う。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20のスライスライト中心位置を合わせる。
【００６８】
ステップP2では、スカウト像収集を行う。スカウト像は通常0度，90度で撮影するが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。スカウト像撮影の詳細については後述する。
【００６９】
ステップP3では、撮影条件設定を行う。通常撮影条件はスカウト像上に撮影する断層像の位置、大きさを表示しながら撮影を行う。この場合に、ヘリカルスキャンまたは可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンまたはコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン1回分の全体としてのX線線量情報の表示を行う。また、シネスキャンにおいては、回転数または時間を入れるとその関心領域における入力された回転数分、または入力された時間分のX線線量情報が表示される。
【００７０】
ステップP4では、断層像撮影を行う。断層像撮影の詳細については後述する。
以下には、可変ピッチヘリカルスキャンのデータ収集の2つの実施例を示す。
実施例1  ：  撮影テーブル10またはクレードル12（以下撮影テーブル10と記す）をz方向に動作させて、撮影テーブル10の加速動作中、一定速度動作中、減速動作中X線データ収集を行い、X線データ収集終了後に撮影テーブル10を動作完了させる。
【００７１】
実施例2  ：  撮影テーブル10またはクレードル12（以下撮影テーブル10と記す）のz方向動作前に撮影テーブル10を静止させて、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンをファン角＋180度、または360度、または複数回転X線データ収集を行った後に、撮影テーブル10を動作させて、加速動作中、一定速度動作中、減速動作中X線データ収集を行い、撮影テーブル10動作停止後も撮影テーブル10の静止中に、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンをファン角＋180度、または360度、または複数回転X線データ収集を行った後に、X線データ収集を終了し、X線照射も終了する。
【実施例１】
【００７２】
図２０は、本実施例1の全体の操作の流れのフロー図を示す。
ステップP11では、X線発生装置21と多列X線検出器24からなるX線データ収集系を回転させる。
【００７３】
この時に、X線発生装置21と多列X線検出器24からなるデータ収集系をxy平面からz方向に傾けてもよい。
ステップP12では、撮影テーブル10の上のクレードル12を指定位置まで動かす。
【００７４】
この場合は、あらかじめ断層像撮影の撮影条件を設定するモニタ画面のユーザインタフェース画面などにより、撮影開始位置、撮影終了位置を設定する。スカウト像上において、撮影開始位置、撮影終了位置、撮影領域の大きさなどを設定できると操作上も楽な場合が多い。
【００７５】
ステップP13では、クレードル12のz方向直線移動を開始する。
ステップP14では、X線発生装置21のX線も照射し、多列X線検出器24のデータ収集を開始する。
【００７６】
クレードル12のz方向の直線移動の加速中にデータ収集を開始する場合は、各ビューのz方向座標位置を測定しながらX線データ収集を行う。またはz方向位置座標を正しく予測しながらX線データ収集を行う。
【００７７】
ステップP15では、クレードル12のz方向直線移動において、速度をある時間関数に基いて変化させて加速する。この時、z方向の単位長さあたりのX線照射時間と管電流値の積がほぼ一定になるように管電流値を制御する。図２１に速度の時間関数の例を示す。
【００７８】
クレードル12の加速範囲内では、まだクレードルの速度が遅く被検体は多くのX線を被曝する可能性が高い。このため、z方向の単位長さあたりのX線照射時間と管電流の積が一定になるのであれば、被検体の無駄被曝も少なくできる。
【００７９】
ステップP16では、クレードル12の直線移動を時間に対する減速の変化をある時間関数に基いて減速する。
ステップP17では、スキャン終了位置に来たかを判断し、YESであればステップP18へNOであればステップP15へ進む。
【００８０】
ステップP18では、X線データ収集終了と同時にX線照射を止める。
ステップP19では、クレードル12の動作を止める。
図２１に実施例1の動作を示す。
【００８１】
撮影テーブル10またはクレードル12の速度v（t）は、時刻0からt2の間で加速し、時刻t2からt3の間で一定速度v1で進み、時刻t3からt5の間で減速する。
撮影テーブル10またはクレードル12の移動により、撮影されるz方向座標位置は、時刻0においてz＝0とすると、撮影位置は時刻t1においてz＝z0、時刻t2においてz＝z1、時刻t3においてz＝z2、時刻t4においてz＝z3、時刻t5においてz＝z4の位置となる。
【００８２】
また、X線データ収集は時刻t1からt4の間に行われ、時刻t1からt2の間は加速X線データ収集領域、時刻t2からt3の間は一定速度X線データ収集領域、時刻t3からt4の間は減速X線データ収集領域となっている。時刻0からt1，t4からt3の間はX線データ収集を行わない。
【実施例２】
【００８３】
図２２に実施例2の全体の操作の流れのフロー図を示す。
ステップP21では、X線発生装置21と多列X線検出器24からなるX線データ収集系を回転させる。この時に、X線発生装置21と多列X線検出器24からなるデータ収集系をxy平面からz方向に傾けてもよい。
【００８４】
ステップP22では、撮影テーブル10上のクレードル12を指定位置まで動かす。この場合は、あらかじめ断層像撮影の撮影条件を設定するモニタ画面のユーザインタフェース画面などにより、撮影開始位置、撮影終了位置を設定する。スカウト像上において、撮影開始位置、撮影終了位置、撮影領域の大きさなどを設定できると操作上も楽な場合が多い。
【００８５】
ステップP23では、X線発生装置21のX線を照射し、多列X線検出器24のX線データ収集を開始する。X線データ収集中には、X線データ収集系が静止している間から各ビューのX線投影データにz方向座標位置を測定しながらX線データ収集を行う。または、z方向座標位置を予測しながらX線データ収集を行う。
【００８６】
ステップP24では、X線データ収集が360度分収集し終わってからクレードル12のz方向直線移動を開始する。
ステップP25では、クレードル12のz方向直線移動において、速度をある時間関数に基いて変化させて加速する。この時、z方向の単位長さあたりのX線照射時間と管電流値の積がほぼ一定になるようにX線管電流を制御する。図２３に速度の時間関数の例を示す。クレードル12の加速範囲内では、まだクレードルの速度が遅く被検体は多くのX線を被曝する可能性が高い。このため、z方向の単位長さあたりのX線照射時間と管電流の積が一定になるのであれば、被検体の無駄被曝も少なくできる。
【００８７】
ステップP26では、クレードル12の直線移動の速度をある時間関数に基いて減速する。
ステップP27では、スキャン終了位置に来たかを判断し、YESであればステップP28へ、NOであればステップP25へ進む。
【００８８】
ステップP28では、クレードル12の動作を止める。
ステップP29では、クレードル12の動作停止後、X線データ収集を360度分収集し終わってからX線データ収集、X線照射を止める。
【００８９】
図２３に実施例2の動作を示す。
撮影テーブル10またはクレードル12の速度v（t）は時刻0からt1の間では静止して、時刻t1からt2の間では加速し、時刻t2からt3の間では一定速度v1で進み、時刻t3からt4の間では減速し、時刻t4からt5の間では静止している。
【００９０】
撮影テーブル10またはクレードル12の移動により、撮影されるz方向座標位置は、時刻0においてz＝0とすると、撮影位置は時刻0からt1においてz＝0、時刻t2においてz＝z1、時刻t3においてz＝z2、時刻t4からt5においてz＝z3の位置となる。
【００９１】
また、X線データ収集は時刻0からt5の間に行われ、時刻0からt1の間はコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの領域、時刻t1からt2の間は加速X線データ収集領域、時刻t2からt3の間は一定速度X線データ収集領域、時刻t3からt4の間は減速X線データ収集領域、時刻t4からt5の間はコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの領域となっている。
【００９２】
上記の実施例1、実施例2のX線データ収集により、可変ピッチヘリカルスキャンのデータ収集は行われる。
ただし、本実施例1，2では、撮影テーブル10またはクレードル12を動かしているが走査ガントリ20を動かしても同様のことが行える。
【００９３】
また、実施例2の図２２のフロー図では、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンのX線データ収集が360度になっているが、これがファン角＋180度のハーフスキャン、または複数回転のシネスキャンでも同様のことが行える。
【００９４】
なお、実施例1におけるX線データ収集の期間は図２１に示した通りであるが、断層像画像再構成可能範囲を考えてみると図３８のようになる。時刻t1からt4の間にX線データ収集を行い、X線データ収集系はこの間にz方向座標z0からz3までの間、l＝z3−z0の距離を移動する。
【００９５】
なお、このz0からz3までの間は、加速X線データ収集領域は可変ピッチヘリカルスキャン、一定速度X線データ収集領域はヘリカルスキャン、減速X線データ収集領域は可変ピッチヘリカルスキャンとなる。いずれもヘリカルスキャンであるため、z方向座標がz0より小さい範囲、z方向座標がz3より大きい範囲では断層像は画像再構成できない。このため、断層像画像再構成範囲は[z0，z3]までの間の距離lの部分となる。
【００９６】
これに対し、実施例2におけるX線データ収集の期間は図２３に示した通り、時刻0から時刻t5の間にX線データ収集を行い、X線データ収集系はこの間にz方向座標z0（ただし、z0＝0）からz3までの間、l＝z3−z0の距離を移動する。
【００９７】
なお、このz0からz3までの間は、加速X線データ収集領域は可変ピッチヘリカルスキャン、一定速度X線データ収集領域はヘリカルスキャン、減速X線データ収集領域は可変ピッチヘリカルスキャンとなる。
【００９８】
これに加えて、更にz＝z0，z＝z3の地点でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンを行う。今、X線データ収集系の回転中心におけるX線ビームのz方向の幅を2dとする。この場合に、z方向座標がz0より小さい範囲[z0−d，z0]、z方向座標がz3より大きい範囲[z3，z3＋d]においても、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにより断層像撮影が行える。このため、実施例2における断層像画像再構成は[z0−d，z3＋d]までの間の距離l＋2dの部分となる。
【００９９】
つまり、実施例1と実施例2を比べると、実施例2ではz＝z0，z＝z3の地点におけるコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンによるX線照射が、ファン角＋180度または360度分多くなっているが、その分、断層像画像再構成可能範囲がz方向の前後に各々dずつ計2d分増えている。
【０１００】
撮影テーブル10またはクレードル12の移動可能範囲の観点から考えると、実施例1、実施例2いずれもX線データ収集系の移動距離は[z0，z3]と同じであるのに対し、断層像画像再構成撮影範囲はz方向の前後に各々dずつ計2d分増えている。
【０１０１】
また、画像再構成の観点から考えると、実施例1はピッチの変化する、つまり、撮影テーブル10またはクレードル12の移動速度が変化して、1ビューあたりに移動する距離が異なるヘリカルスキャンである可変ピッチヘリカルスキャンの画像再構成アルゴリズムだけで対応できるが、実施例2においては、上記の可変ピッチヘリカルスキャンに加えてコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの画像再構成アルゴリズムも必要になり、連続して断層像を画像再構成していく途中で、この2つの画像再構成アルゴリズムを切換えながら画像再構成を行うことになる。
【０１０２】
図５は、本発明のX線CT装置100の断層像撮影およびスカウト像撮影の動作の概略を示すフロー図である。
ステップS1では、ヘリカルスキャンでは、X線管21と多列X線検出器24とを被検体の回りに回転させ、かつ撮影テーブル10上のクレードル12をテーブル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ない、ビュー角度viewと、検出器列番号jと、チャネル番号iとで表わされるX線検出器データD0（view，j，i）にテーブル直線移動z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。ヘリカルスキャンにおいては一定速度の範囲のデータ収集を行う。
【０１０３】
また、可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンにおいては、ヘリカルスキャンにおいて一定速度の範囲のデータ収集に加えて、加速時、減速時においてもデータ収集を行うものとする。
【０１０４】
また、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンでは撮影テーブル10上のクレードル12をあるz方向位置に固定させたまま、データ収集系を1回転または複数回転させてX線検出器データのデータ収集を行う。必要に応じて、次のz方向位置に移動した後に、再度データ収集系を1回転または複数回転させてX線検出器データのデータ収集を行う。
【０１０５】
また、スカウト像撮影では、X線管21と多列X線検出器24とを固定させ、撮影テーブル10上のクレードル12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ものとする。
【０１０６】
ステップS2では、X線検出器データD0(view，j，i)に対して前処理を行い、投影データに変換する。前処理は図６のようにステップS21オフセット補正，ステップS22対数変換，ステップS23Ｘ線線量補正，ステップS24感度補正からなる。
【０１０７】
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ネル方向の画素サイズおよびクレードル直線移動方向であるz方向の画素サイズをモニタ6の表示画素サイズに合わせて表示すればスカウト像として完成である。
【０１０８】
ステップS3では、前処理された投影データD1 (view，j，i)に対して、ビームハードニング補正を行なう。ステップS3ビームハードニング補正では前処理S2の感度補正S24が行なわれた投影データをD1(view，j，i)とし、ステップS3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、ステップS3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。
【０１０９】
【数１】
2007236662.tif 000003
【０１１０】
この時、検出器の各j列ごとに独立したビームハードニング補正を行なえるため、撮影条件で各データ収集系の管電圧が異なっていれば、各列ごとの検出器のX線エネルギー特性の違いを補正できる。
【０１１１】
ステップS4では、ビームハードニング補正された投影データD11(view，j，i)に対して、z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多列X線検出器D11(view，j，i)  (i＝1〜CH，  j＝1〜ROW)の投影データに対し、列方向に例えば下記の（数式2），（数式3）に示すような、列方向フィルタサイズが5列のフィルタをかける。
【０１１２】
【数２】
2007236662.tif 000004
【０１１３】
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。
【０１１４】
【数３】
2007236662.tif 000005
【０１１５】
となる。なお、チャネルの最大値は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。
【０１１６】
【数４】
2007236662.tif 000006
【０１１７】
また、列方向フィルタ係数を各チャ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ので、列方向フィルタ係数を中心部と周辺部で変化させて、列方向フィルタ係数を中心部チャネル近辺では列方向フィルタ係数の幅を広く変化させると、周辺部チャ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、スライス厚は周辺部でも画像再構成中心部でも一様に近くすることもできる。
【０１１８】
このように、多列X線検出器24の中心部チャネルと周辺部チャネルの列方向フィルタ係数を制御してやることにより、スライス厚も中心部と周辺部で制御できる。列方向フィルタでスライス厚を弱干厚くすると、アーチファクト、ノイズともに大幅に改善される。これによりアーチファクト改善具合、ノイズ改善具合も制御できる。つまり、3次元画像再構成された断層像つまり、xy平面内の画質が制御できる。また、その他の実施例として列方向（z方向）フィルタ係数を逆重畳（デコンボリューション）フィルタにすることにより、薄いスライス厚の断層像を実現することもできる。
【０１１９】
ステップS5では、再構成関数重畳処理を行う。すなわち、フーリエ変換し、再構成関数を掛け、逆フーリエ変換する。再構成関数重畳処理S5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、再構成関数重畳処理は以下の（数式7）のように表わされる。
【０１２０】
【数５】
2007236662.tif 000007
【０１２１】
つまり、再構成関数kernel（j）は検出器の各j列ごとに独立した再構成関数重畳処理を行なえるため、各列ごとのノイズ特性、  分解能特性の違いを補正できる。
ステップS6では、再構成関数重畳処理した投影データD13(view，j，i)に対して、3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3次元画像再構成される。以下の再構成領域Pはxy平面に平行なものとする。この3次元逆投影処理については、図７を参照して後述する。
【０１２２】
ステップS7では、逆投影された断層像D3（x，y，z）に対して、画像空間z方向フィルタ重畳処理を行う。画像空間z方向フィルタ重畳処理された断層像をD4（x，y，z）とすると、
【０１２３】
【数６】
2007236662.tif 000008
【０１２４】
となる。ただし、v（i）はz方向の幅が2l＋1の画像空間z方向フィルタ係数で以下のような係数列となる。
【０１２５】
【数７】
2007236662.tif 000009
【０１２６】
ヘリカルスキャンにおいては、画像空間フィルタ係数v（i）はz方向位置に依存しない画像空間z方向フィルタ係数であってよいが、特にz方向に検出器幅の広い2次元X線エリア検出器24、多列X線検出器24を用いた場合に、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおいては、画像空間z方向フィルタ係数v（i）はz方向のX線検出器の列の位置に依存した画像空間z方向フィルタ係数であれば、各断層像の列位置に依存した詳細な調整ができるので更に効果的である。
【０１２７】
ステップS8では、画像空間z方向フィルタ重畳処理をされた断層像D4（x，y，z）に対して画像フィルタ重畳、CT値変換などの後処理を行い、断層像D41（x，y）を得る。
後処理の画像フィルタ重畳処理では、3次元逆投影後の断層像をD41（x，y，z）とし、画像フィルタ重畳後のデータをD42（x，y，z）、断層像平面であるxy平面の2次元フィルタである画像フィルタをFilter（z）とすると、
【０１２８】
【数８】
2007236662.tif 000010
【０１２９】
つまり、検出器の各j列ごとに独立した画像フィルタ重畳処理を行なえるため、各列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
得られた断層像はモニタ6に表示される。
【０１３０】
図７は、3次元逆投影処理、図５のステップS6の詳細を示すフロー図である。
本実施例では、画像再構成される画像はz軸に垂直な面、xy平面に3次元画像再構成される。以下の再構成領域Pはxy平面に平行なものとする。
【０１３１】
ステップS61では、断層像の画像再構成に必要な全ビュー（すなわち、360度分のビュー又は「180度分＋ファン角度分」のビュー）中の一つのビューに着目し、再構成領域Pの各画素に対応する投影データDrを抽出する。
【０１３２】
図８（a），図８（b）に示すように、xy平面に平行な512×512画素の正方形の領域を再構成領域Pとし、y＝0のx軸に平行な画素列L0，y＝63の画素列L63，y＝127の画素列L127，y＝191の画素列L191，y＝255の画素列L255，y＝319の画素列L319，y＝383の画素列L383，y＝447の画素列L447，y＝511の画素列L511を列にとると、これらの画素列L0〜L511をX線透過方向に多列X線検出器24の面に投影した図１０に示す如きラインT0〜T511上の投影データを抽出すれば、それらが画素列L0〜L511の投影データDr(view，x，y)となる。ただし、x，yは断層像の各画素（x，y）に対応する。また、データ収集系が傾斜した場合を図９に示す。
【０１３３】
X線透過方向は、X線管21のX線焦点と各画素と多列X線検出器24との幾何学的位置によって決まるが、X線検出器データD0(view，j，i)のz座標z（view）がテーブル直線移動z方向位置Ztable（view）としてX線検出器データに添付されて判っているため、加速・減速中のX線検出器データD0(view，j，i)でもX線焦点、多列X線検出器のデータ収集幾何学系の中において、X線透過方向を正確に求めることができる。
【０１３４】
なお、例えば画素列L0をX線透過方向に多列X線検出器24の面に投影したラインT0のように、ラインの一部が多列X線検出器24のチャネル方向の外に出た場合は、対応する投影データDr(view，x，y)を「0」にする。また、z方向の外に出た場合は投影データDr(view，x，y)を補外して求める。
【０１３５】
このように、図１１に示すように、再構成領域Pの各画素に対応する投影データDr（view，x，y）を抽出できる。
図７に戻り、ステップS62では、投影データDr（view，x，y）にコーンビーム再構成加重係数を乗算し、図１２に示す如き投影データD2（view，x，y）を作成する。
【０１３６】
ここで、コーンビーム再構成加重係数w（i，j）は以下の通りである。ファンビーム画像再構成の場合は、一般に、view＝βaでX線管21の焦点と再構成領域P上（xy平面上）の画素g(x，y)とを結ぶ直線がX線ビームの中心軸Bcに対してなす角度をγとし、その対向ビューをview＝βbとするとき、以下の（数式9）のようになる。
【０１３７】
【数９】
2007236662.tif 000011
【０１３８】
再構成領域P上の画素g(x，y)を通るX線ビームとその対向X線ビームが再構成平面Pとなす角度を、αa，αbとすると、これらに依存したコーンビーム再構成加重係数ωa，ωbを掛けて加算し、逆投影画素データD2（0，x，y）を求める。この場合、（数式10）のようになる。
【０１３９】
【数１０】
2007236662.tif 000012
【０１４０】
なお、コーンビーム再構成加重係数の対向ビーム同士の和は、（数式11）のようになる。
【０１４１】
【数１１】
2007236662.tif 000013
【０１４２】
コーンビーム再構成加重係数ωa，ωbを掛けて加算することにより、コーン角アーチファクトを低減することができる。
例えば、コーンビーム再構成加重係数ωa，ωbは、次式により求めたものを用いることができる。なお、gaはビューβaの加重係数、gbはビューβbの加重係数である。
【０１４３】
ファンビーム角の1／2をγmaxとするとき、以下の（数式12）から（数式17）のようになる。
【０１４４】
【数１２】
2007236662.tif 000014
【０１４５】
例えば、ga，gbの1例として、max[  ]を値の大きい方を採る関数とすると、以下の（数式18），（数式19）のようになる。
【０１４６】
【数１３】
2007236662.tif 000015
【０１４７】
また、ファンビーム画像再構成の場合は、更に距離係数を再構成領域P上の各画素に乗算する。距離係数はX線管21の焦点から投影データDrに対応する多列X線検出器24の検出器列j，チャネルiまでの距離をr0とし、X線管21の焦点から投影データDrに対応する再構成領域P上の画素までの距離をr1とするとき、（r1／r0）2である。
【０１４８】
また、平行ビーム画像再構成の場合は、再構成領域P上の各画素にコーンビーム再構成加重係数w（i，j）のみを乗算すればよい。
ステップS63では、図１３に示すように、予めクリアしておいた逆投影データD3(x，y)に、投影データD2（view，x，y）を画素対応に加算する。
【０１４９】
ステップS64では、断層像の画像再構成に必要な全ビュー（すなわち、360度分のビュー又は「180度分＋ファン角度分」のビュー）について、ステップS61〜S63を繰り返し、図１３に示すように、逆投影データD3（x，y）を得る。
【０１５０】
なお、図１４（a），図１４（b）に示すように、再構成領域Pを512×512画素の正方形の領域とせずに、直径512画素の円形の領域としてもよい。
図３４に示すように、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおいては、データ収集系のz座標位置z0と断層像のz座標位置zdとの位置関係は常に一定であるため、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおいては、このコーンビーム再構成加重係数のみをかけて3次元逆投影処理を行えばよい。
【０１５１】
これに対して図３５に示すように、ヘリカルスキャンもしくは可変ピッチヘリカルスキャンにおいては、データ収集系のz座標位置z0，z1，z2と断層像のz座標位置zdとの位置関係は常に変化するため、ヘリカルスキャンもしくは可変ピッチヘリカルスキャンにおいてはコーンビーム再構成加重係数の他に、この各ビューにおけるデータ収集系と断層像との距離dに依存した加重係数hw（d）または各ビューより、断層像との距離dを予測して加重係数を求める加重係数hw（view）が必要となる。
【０１５２】
ヘリカルスキャンにおいては、この加重係数hw（d）またはhw（view）をコーンビーム再構成加重係数の他にかける必要がある。
このため、特に実施例2のように、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの後に加速してヘリカルスキャンを行い、更に減速して最後にコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンを行う場合は、上記のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの画像再構成アルゴリズムと、ヘリカルスキャンの画像再構成アルゴリズムの2つの画像再構成アルゴリズムを行えるようにしておく必要がある。
【０１５３】
この場合に、加重係数hw（d）またはhw（view）のないコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの画像再構成アルゴリズムと、加重係数hw（d）またはhw（view）のあるヘリカルスキャンの画像再構成アルゴリズムの2つを持っていてもよい。
【０１５４】
または、加重係数hw（d）または加重係数hw（view）にパラメータを持たせたヘリカルスキャンの場合は、データ収集系と断層像の位置関係に依存した係数、データ収集系と断層像の距離に依存した係数を出力し、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの場合は一定値または“1”を出力するようにしておき、パラメータによりコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンの画像再構成アルゴリズムと、ヘリカルスキャンの画像再構成アルゴリズムの2つの画像再構成アルゴリズムを切り換えられるようにしておいてもよい。
【０１５５】
なお、各ビュー角度とz方向座標位置の関係を考えてみると、一定速度領域のヘリカルスキャンまたは通常のヘリカルスキャンでは、以下のようになる。
図１７に示すように、1回転のヘリカルスキャンでは時刻t0においてビュー角度0度、時刻t1においてビュー角度180度、時刻t2においてビュー角度0度と1回転する間にz方向の距離、時刻t0，t1間でl1，時刻t1，t2間でl2だけ進む。ただし、この時テーブル速度をμで一定とすると、l1，l2は以下（数式20），（数式21），（数式22）のようになる。
【０１５６】
【数１４】
2007236662.tif 000016
【０１５７】
このように、ビュー角度とz方向座標位置は比例，線型の形になる。しかし、可変ピッチヘリカルスキャンの場合は以下のようになる。
また、次に図１８に可変ピッチヘリカルスキャンの場合を示す。
【０１５８】
図１９にはデータ収集系を傾けた際の可変ピッチヘリカルスキャンの場合を示す。いずれも1回転のヘリカルスキャンとすると、時刻t0でビュー角度0度、時刻t1でビュー角度180度、時刻t2でビュー角度0度となる。
【０１５９】
この時に、z方向に進む距離l1，l2は、テーブル速度をv（t）とすると、以下の（数式23），（数式24）のようになる。
【０１６０】
【数１５】
2007236662.tif 000017
【０１６１】
この場合は必ずしもl1とl2は等しくはならない。これにより、データ収集系のz方向の位置が測定、または予測することができる。時刻tの時のデータ収集系のz方向の位置l（t）は以下の（数式25）のようになる。
【０１６２】
【数１６】
2007236662.tif 000018
【０１６３】
つまり、このようにビュー角度とz方向座標位置の関係は比例，線型の形にはならない。しかし、図３６に示すように画像再構成位置z1と、あるビューaと、その対向ビューbが存在する場合、加重係数の1例としてビューaには以下の（数式26）の加重係数を、ビューbには以下の（数式27）の加重係数をかける方法が考えられる。
【０１６４】
【数１７】
2007236662.tif 000019
【０１６５】
または、（数式26），（数式27）をパラメータとする加重係数をかけることによっても同様のことが行える。
このようにして、各ビューデータの加重係数をかけることにより、可変ピッチヘリカルスキャンの画像再構成が行える。
【０１６６】
上記のように、画像再構成を行う際に以下の方法のうち少なくとも1つ、またはいくつかを組合わせてスライス厚を制御することができる。
1．zフィルタ重畳処理
2．X線投影データの各ビューに加重係数をかけて画像再構成処理。
【０１６７】
3．画像再構成されたz方向に連続した断層像に加重加算をかけた画像の加重加算処理    。
一般的に図２７の表に示すように、X線CT装置においてはスライス厚を制御する技術として、図２４に示す投影データ上におけるz方向フィルタ重畳処理方法と、図２５に示す画像空間データ上におけるz方向フィルタ重畳処理方法と、図２６に示す投影データにおけるビュー加重処理方法とがある。
【０１６８】
図２７の表に示すように、投影データ上におけるz方向フィルタ重畳処理方法の長所としては、投影データ上でz方向フィルタを重畳し、1回の3次元画像再構成を行うだけでスライス厚の厚い断層像が高速に得られる点である。投影データ上におけるz方向フィルタ重畳処理方法の短所としては、断層像の画素の位置にかかわらず、投影データ上で列方向に1種類のz方向フィルタを重畳するので、画像空間でのz方向フィルタの幅が各画素の位置に依存してしまい、逆投影するX線ビーム幅の矛盾が発生してアーチファクトが出る点である。
【０１６９】
一方、画像空間上におけるz方向フィルタ重畳処理方法の長所としては、画像空間上でz方向フィルタを重畳し、スライス厚の厚い断層像を得るので正確なz方向フィルタ処理が行え、断層像の画質が良い点である。画像空間上におけるz方向フィルタ重畳処理方法の短所としては、z方向に複数枚の断層像を画像再構成するので処理時間がかかる点である。
【０１７０】
また、投影データビュー加重処理方法の長所としては、投影データ上で加重係数を乗算し画像再構成を行うだけで、スライス厚の厚い断層像が高速に得られる。360度以上の投影データを用いて加重係数を乗算することも可能である点である。投影データビュー加重処理方法の短所としては、スライス厚を厚くするには360度以上の投影データを必要とするために、時間分解能が劣化する点である。
【０１７１】
これらの3つのスライス厚を制御する技術には、このように一長一短がある。多列X線検出器24でも16列程度、z方向のX線検出器幅が20mm程度と小さい多列X線検出器においては、従来は投影データ上におけるz方向フィルタ重畳処理方法が一般的に用いられて来た。その理由としては、従来はまだまだ画像逆投影処理に時間がかかっており、何回も画像逆投影処理を行う画像空間z方向フィルタ重畳処理よりは、画像逆投影処理の回数の少ない投影データ空間z方向フィルタ重畳処理の方が好まれて来た。
【０１７２】
投影データ空間z方向フィルタ重畳処理では、投影データ上で列方向であるz方向に加重係数フィルタを重畳し、その後、再構成関数重畳、画像逆投影を1回ずつ行うだけで済み、画像再構成処理時間は短い。
【０１７３】
しかし、多列X線検出器24のz方向のX線検出器幅が広くなり、投影データ上におけるz方向フィルタ重畳処理では矛盾が生じる場合が出てきた。例えば、図１０に示すように、X線検出器上に投影された再構成中心における求めるべき断層像のスライス厚がz方向フィルタの幅が4列分だったとする。この場合、3次元画像再構成では断層像の画素の位置によらず4列分の幅のz方向フィルタで重畳された投影データが3次元逆投影される。
【０１７４】
しかし、図２８に示すように、X線管21側での断層像の画素における投影データz方向フィルタの幅はw1となる。また、多列X線検出器24側での断層像の画素における投影データz方向フィルタの幅はw2となる。この場合、明らかにw2＞w1となる。
【０１７５】
画像再構成される断層像のスライス厚が厚くなればなるほど、この現象は顕著となる。また、w2＞w1のように逆投影されるX線ビーム幅が断層像の位置により異なると断層像にアーチファクトが発生する。つまり、画像再構成される断層像のスライス厚が厚くなると投影データz方向フィルタ重畳処理ではアーチファクトが発生しやすくなる。
【０１７６】
またヘリカルスキャンにおいては、ヘリカルピッチが速ければ速いほどw1，w2のX線ビーム幅のデータのz方向位置が異なり、アーチファクトが更に出やすくなる。
これに対して画像空間z方向フィルタ重畳処理では、図２９のように、あらかじめ薄いスライス厚の断層像1，2，3を画像再構成しておく。この場合、薄いスライス厚の断層像では断層像の画素の位置によるX線ビーム幅の違いによる矛盾は小さく、アーチファクトは出にくく画質は良い。これらの画質の良い薄いスライス厚の画像に画像空間z方向フィルタ重畳処理を行うので、最終的に画像再構成されるスライス厚の厚い断層像でも画質は良い。
【０１７７】
以上からわかるように、スライス厚が薄い場合の画像再構成には投影データ空間z方向フィルタ重畳処理が適し、スライス厚が厚い場合の画像再構成には画像空間z方向フィルタ重畳処理が適する。
【０１７８】
更に、画像再構成時間をより短縮するには、スライス厚が厚い場合の画像再構成では、投影データ空間z方向フィルタ重畳処理によるX線ビーム幅の矛盾によるアーチファクトが影響しないスライス厚まで投影データ空間z方向フィルタ重畳処理を用い、更にスライス厚を厚くする場合は、画像空間z方向フィルタ重畳処理を用いるのが良い。
【０１７９】
図５のフロー図で説明すると、ステップS4の投影データ空間z方向フィルタ重畳処理で、投影データ空間z方向フィルタ重畳処理によるX線ビーム幅の矛盾によるアーチファクトが影響しないスライス厚まで投影データ空間z方向フィルタを重畳し、更にスライス厚を厚くする必要がある場合は、ステップS7の画像空間z方向フィルタ重畳処理で最終的なスライス厚にまで画像再構成を行う。これにより、画像空間z方向フィルタ重畳処理によりスライス厚が制御される。
【０１８０】
この場合の投影データ空間z方向フィルタ重畳処理と画像空間z方向フィルタ重畳処理のバランスはスライス厚、多列X線検出器24のX線検出器チャネルの列方向の各列の幅に依存する。また、ヘリカルスキャンにおいてはヘリカルピッチにも依存する。つまり、これらのスライス厚、X線検出器列方向幅、ヘリカルピッチが選択された後に投影データ空間z方向フィルタ係数、画像空間z方向フィルタ係数が最適に定まるようにするのが良い。
【０１８１】
また、投影データビュー加重処理はX線検出器列が1列のX線CT装置のヘリカルスキャンから用いられている技術であるが、2次元X線エリア検出器においても同様に有効である。通常、ヘリカルスキャンにおいて360度の投影データを用いるのに対して、10％、20％程度多くのビューの投影データを用いて画像再構成することにより、S／Nを改善したり、アーチファクトを低減できる効果がある。また、この時にかける加重係数を調節することによりスライス厚も制御できる。可変ピッチヘリカルスキャンにおいても、このように1回転以上の投影データビュー加重処理によりスライス厚を制御することができる。
【０１８２】
図３０にその1例を示す。
図３０では、ファンパラ変換を行った後の投影データを示している。チャネル方向またはレイ方向と、ビュー方向に広がる投影データに対して、ビュー方向に加重関数をかけた後に、図２６に示すように再構成関数重畳、3次元逆投影処理、後処理を行った後、断層像を表示できる。図３０の加重関数では、対向するビュー、同じ方向のビューの和が1.0になるようにすればよい。
【０１８３】
また、図３１には、可変ピッチヘリカルスキャンの場合の設定された撮影条件における投影データ空間zフィルタ係数と、画像空間zフィルタ係数のテーブルを示している。3次元画像再構成を用いれば、可変ピッチヘリカルスキャンにおいてもz方向のX線管電流制御と合わせてz方向に一様な画像ノイズの画質の断層像が得られる。つまり、z方向にほぼ一様なアーチファクト、スライス厚さ、ノイズなどの画質特性を持った断層像が得られるようにできる。この場合に、変化するヘリカルピッチごとに投影データ空間zフィルタおよび画像空間zフィルタの最適化が重要である。
【０１８４】
図３１の例においては、可変ピッチヘリカルスキャンまたはシャトルモード可変ピッチヘリカルスキャンにおける最大ヘリカルピッチのノイズ、アーチファクトなどの各画質特性の最適化を目標とした投影データ空間zフィルタ係数および画像空間zフィルタ係数の最適化を行っている。この場合には最大ヘリカルピッチの各々のフィルタ係数を定めるとともに、ヘリカルピッチは0から最大値まで変化するので、各ヘリカルピッチごとに投影データ空間zフィルタ係数と、画像空間zフィルタ係数を最適になるように定めている。または、各ヘリカルピッチをパラメータとした関数として投影データ空間zフィルタ係数と、画像空間zフィルタ係数を定めてもよい。
【０１８５】
図３１におけるノイズ指標、アーチファクト指標は、例えば図１５に示すような撮影条件条件入力画面である撮影条件設定手段により、設定された画質の目標値である。特にアーチファクト指標はヘリカルピッチ、投影データ空間zフィルタ、画像空間zフィルタ、投影データビュー加重処理、スライス厚などのパラメータに関わり、ノイズ指標はそれらのパラメータに加えてX線管電流などに関わる。
【０１８６】
図３１においては、可変ピッチヘリカルスキャンの加速時、減速時の画質をノイズ指標、アーチファクト指標という画質の目標値にするために、加速時、減速時の各ヘリカルピッチにおいて、投影データ空間zフィルタ係数VZs××，VZf××、画像空間zフィルタ係数IZs××，IZf××を定めている。ただし、××は係数の番号を示す。
【０１８７】
投影データ空間zフィルタ係数のVZs，VZfの例は、図５のステップS4、zフィルタ重畳処理に示す、（数式2），(数式3)に示す処理である。
投影データ空間zフィルタ重畳処理の概念的説明は図２４に示す通りである。各ビューにおけるチャネル方向、列方向に広がる投影データに対して、列方向（z方向）に変化する加重係数を各チャネルに重畳し、これを全ビューに行う処理である。これにより、各検出器列の投影データの列方向（z方向）のビーム幅を制御することができる。特に逆重畳フィルタ（デコンボリューションフィルタ）を用いた場合は、列方向(z方向)のビーム幅を薄くすることもできる。
【０１８８】
また、画像空間zフィルタ係数IZs，IZfの例は、図５のステップS7画像空間z方向フィルタ重畳処理に示す、（数式8），（数式9）に示す処理である。
画像空間zフィルタ重畳処理の概念的説明は、図２５に示す通りである。z方向に連続して画像再構成された断層像において、各断層像およびその近傍の断層像に対して、列方向（z方向）に変化する加重係数を各断層像の各画素に重畳する。これをz方向に連続した全断層像に対して行う処理である。
【０１８９】
これにより、各断層像のスライス厚を制御できる。特に逆重畳フィルタ（デコンボリューションフィルタ）を用いた場合は、スライス厚を薄くすることもできる。
このようにして、投影データ空間z方向フィルタ係数、画像空間z方向フィルタ係数を撮影条件ごとに制御することで画質を最適化できる。
【０１９０】
例えば、画質優先モードにおいては、各ヘリカルピッチにおいて各画質の特性、例えばアーチファクト、画像ノイズごとに各々の指標値ごとに、投影データ空間z方向フィルタ係数、画像空間z方向フィルタ係数を制御することで画質を最適化できる。
【０１９１】
なお、これらの投影データ空間zフィルタ係数IZ××、画像空間zフィルタ係数VZ××は、あらかじめファントムや標準的な被検体の断層像を用いて調整しておくことで画質を最適に保つことができる。
【０１９２】
なお、シャトルモード可変ピッチヘリカルスキャンとは図３２に示すように、あるz方向座標の範囲[z0，z1]の間を加速，減速しながら可変ピッチヘリカルスキャンを複数回繰り返すスキャンモードでパフュージョンの検査などに用いられる。
【０１９３】
これに対し、通常の可変ピッチヘリカルスキャンは図３３に示すように、あるz方向座標の範囲[z0，z1]の間を加速，減速してヘリカルピッチを変化させながらスキャンを行うスキャンモードである。
【０１９４】
または、これを発展させた形としてz方向座標の範囲[z0，z7]の間を
テーブル速度v1，ヘリカルピッチp1でz方向座標範囲[z1，z2]、テーブル速度v2，ヘリカルピッチp2でz方向座標範囲[z3，z4]、テーブル速度v3，ヘリカルピッチp3でz方向座標範囲[z5，z6]は一定速度でヘリカルスキャンし、
z方向座標範囲[z0，z1]は加速、
z方向座標範囲[z2，z3]は加速、
z方向座標範囲[z4，z5]は減速、
z方向座標範囲[z6，z7]は減速で可変ピッチヘリカルスキャンを行う場合もある。特に複数臓器、複数の検査対象領域をヘリカルスキャンで高速にスキャンしたい場合に有効である。
【０１９５】
上記のようなスライス厚を制御する方法により、図３７に示すように可変ピッチヘリカルスキャンの全撮影範囲R0を同一のスライス厚で画像再構成することができる。
また、同様に部分撮影範囲R1，R2，R3，R4ごとにスライス厚を変えて、各部位または各関心領域ごとにスライス厚を変えて画像再構成することもできる。
【実施例３】
【０１９６】
実施例1または実施例2においては、図２１または図２３のグラフに示されるような各時刻におけるz座標が予測される。または、撮影テーブル10またはクレードル12に備え付けられたエンコーダなどによるz方向座標位置を測定して、各ビューまたは一定間隔のビューにおけるz方向座標位置を測定する3次元画像再構成時の図１０におけるX線投影データを抽出する際に、これらの予測されたまたは測定された各ビューのz方向座標位置または一定間隔のビュー位置から求められる各ビューのz方向座標位置を考慮して精度良く3次元逆投影が行える。
【０１９７】
これにより、z方向に画質が均一でアーチファクトの少ない画質の良い断層像が得られる。
【実施例４】
【０１９８】
実施例3においては、各ビューまたは一定間隔のビューにおけるz方向座標位置を測定または予測して、3次元画像再構成の3次元逆投影を精度良く行うことにより、z方向に画質が均一でアーチファクトの少ない画質の良い断層像が得られる例を示した。可変ピッチヘリカルスキャンの往復スキャンの場合も同様に、z方向に画質が均一でアーチファクトの少ない画質の良い断層像が得られる。
【０１９９】
図４０に可変ピッチヘリカルの往復スキャンにおけるX線データ収集系と被検体の相対位置および相対速度を示す。以下では1.5往復分の可変ピッチヘリカルスキャンの往復スキャンの動作を示す。
【０２００】
時刻t0より少し前にX線データ収集を開始する。
時刻[t0，t1]の範囲はz方向座標[z0，z1]の間を加速度a1で初速度0で動く。
時刻[t1，t2]の範囲はz方向座標[z1，z2]の間を加速度0で一定速度v1で動く。
【０２０１】
時刻[t2，t3]の範囲はz方向座標[z2，z3]の間を減速度a2で初速度v1で動く。
時刻[t3，t4]の範囲はz方向座標[z3，z4]の間を加速度0で一定速度v2で動く。
時刻[t4，t5]の範囲はz方向座標[z4，z5]の間を減速度a3で初速度v2で動く。
【０２０２】
時刻[t5，t6]の範囲はz方向座標[z5，z4]の間を減速度a3で初速度0で動く。
時刻[t6，t7]の範囲はz方向座標[z4，z3]の間を加速度0で一定速度−v1で動く。
時刻[t7，t8]の範囲はz方向座標[z3，z2]の間を減速度a4で初速度−v1で動く。
【０２０３】
時刻[t8，t9]の範囲はz方向座標[z2，z1]の間を加速度0で一定速度−v2で動く。
時刻[t9，t10]の範囲はz方向座標[z1，z0]の間を加速度a1で初速度−v2で動く。
時刻[t10，t11]の範囲はz方向座標[z0，z1]の間を加速度a1で初速度0で動く。
【０２０４】
時刻[t11，t12]の範囲はz方向座標[z1，z2]の間を加速度0で一定速度v1で動く。
時刻[t12，t13]の範囲はz方向座標[z2，z3]の間を減速度a2で初速度v1で動く。
時刻[t13，t14]の範囲はz方向座標[z3，z4]の間を加速度0で一定速度v2で動く。
【０２０５】
時刻[t14，t15]の範囲はz方向座標[z4，z5]の間を減速度a3で初速度v2で動く。
時刻t15の後、X線データ収集を終了する。
このように、可変ピッチヘリカルスキャンの往復動作を行うことにより、[z0，z5]のz方向座標範囲のz方向に連続した断層像からなる3次元画像の時系列画像が得られる。
【０２０６】
上記の例では、[t0，t5]の3次元画像、[t5，t10]の3次元画像、[t10，t15]の3次元画像が時系列3次元画像として得られる。この時に、各ビューまたは一定間隔のビューにおけるz方向座標位置を測定または予測して、3次元画像再構成の3次元逆投影を精度良く行うことにより、往復で撮影した可変ピッチヘリカルスキャンの行きと帰りの画像の画像の位置ずれをより少なくすることができる。特に、3次元画像のシネ表示を[t0，t5]の3次元画像→[t5，t10]の3次元画像→[t10，t15]の3次元画像と行った時に位置ずれを感じずに表示を行うことができる。
【実施例５】
【０２０７】
実施例4においては、可変ピッチヘリカルスキャンの往復スキャンによる時系列3次元画像撮影方法について述べた。更に、この応用として従来のシネスキャンによる時系列2次元画像を用いて行っていたパフュージョン計測にも本発明を応用することが可能である。
【０２０８】
可変ピッチヘリカルスキャンの往復スキャンによる時系列3次元画像に対して、3次元パフュージョン計測を行うことができる。これにより、3次元の血流の流れの分布を把握することができる。
【０２０９】
図４１（b）に示す1方向の繰り返しによる可変ピッチヘリカルスキャン場合は、各z方向座標位置z0，za，zb，zc，z3において、時間分解能は周期T2で一定である。このため、従来の時系列2次元画像によるパフュージョン計測と同様の計算方法で良い。
【０２１０】
しかし、図４１（a）に示す往復スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンの場合は、各z方向座標位置、z0，za，zb，zc，z3において、時間分解能はz9においてはT11a，T12a，T11a，T12aとなり、時間分解能が長い場合、短い場合がまちまちである。
【０２１１】
しかし、zbにおいては、（ただし、zb＝（z0＋z3）／2とする）T11b＝T12b＝T13bとなり、T11bの時間分解能で一定となる。このように、往復ヘリカルシャトルスキャンの場合は、z方向座標位置により、画像の時間分解能が一定でない場合があるため、パフュージョン計測の場合に考慮が必要となる。
【０２１２】
なお、図４１（a）、図４１（b）における1方向分の可変ピッチヘリカルスキャンは、本来は各時刻tにおけるz方向座標位置は直線ではなく図４０のように曲線になるが、本図では略して直線で記載してある。
【実施例６】
【０２１３】
一般的にヘリカルシャトルスキャン、z方向に往復する可変ピッチヘリカルスキャンにおいては、加速部分、減速部分、様々な速度または1つの速度の一定速度部分から構成されるスキャンであるため、z方向に断層像の画質を一定に保とうと考えた場合には、X線CT装置の自動露出機構が必要となる。
【０２１４】
本実施形態においては、X線CT装置自動露出機構を持たせたz方向に往復する可変ピッチヘリカルスキャンやヘリカルシャトルスキャンにおけるヘリカルピッチ、画像再構成に用いる投影データの回転数の変化を考慮したX線管電流の最適化を述べる。
【０２１５】
図４２，図４３，図４４に示すように、z方向に往復する可変ピッチヘリカルスキャンやヘリカルシャトルスキャンにおいては、z方向または時刻t方向とともにヘリカルピッチが変化する。被検体とX線データ収集系の相対動作において特に開始点z0、停止点z3においてはヘリカルピッチは0になる。つまり、場合によっては開始点z0、停止点z3において被検体を乗せたクレードル12または撮影テーブル10あるいはX線データ収集系は、被検体とX線データ収集系の相対動作においてある一定時間滞留する。また、画像再構成に使用するX線投影データは被検体を乗せたクレードル12または撮影テーブル10あるいはX線データ収集系の加速時、減速時において1回転以上使用してS／Nを改善することができる。
【０２１６】
図４２におけるz方向に往復する可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンでは、z座標については、以下のように制御する。
時刻[t0，t1]間における被検体から見たX線データ収集系はz0に滞留する。
【０２１７】
時刻[t1，t2]間における被検体から見たX線データ収集系は[z0，z1]間を加速しながら移動する。
時刻[t2，t3]間における被検体から見たX線データ収集系は[z1，z2]間を一定速度で移動する。
【０２１８】
時刻[t3，t4]間における被検体から見たX線データ収集系は[z2，z3]間を減速しながら移動する。
時刻[t4，t5]間における被検体から見たX線データ収集系はz3に滞留する。
【０２１９】
ヘリカルピッチついては、以下のように制御する。
時刻[t0，t1]間では0である。
時刻[t1，t2]間では加速する。
【０２２０】
時刻[t2，t3]間ではヘリカルピッチHP1で一定となる。
時刻[t3，t4]間では減速する。
時刻[t4，t5]間では0に戻る。
【０２２１】
画像再構成に使用するX線投影データについては、以下のように制御する。ただし図４２の通り、n＞1とする。
時刻t0では1回転である。
【０２２２】
時刻[t0，t2]間の途中で最大値n回転のX線投影データを用いる。
時刻t2においては1回転に戻る。
時刻[t2，t3]間では1回転で一定である。
【０２２３】
時刻t3では1回転であるが、時刻[t3，t5]間の途中で最大値n回転のX線投影データを用いる。
時刻t5においては1回転に戻る。
【０２２４】
特にヘリカルピッチが1以下の部分については、画像再構成に用いるX線投影データの範囲をより大きく取ることができ、画質を改善することができる。ヘリカルシャトルスキャン、z方向に往復する可変ピッチヘリカルスキャンの加減速時においては特にこれが有効となる。
【０２２５】
この場合は、時刻[t0，t5]においては通常のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）の画像再構成により近づけ、時刻[t2，t3]においては通常のヘリカルスキャンの画像再構成に近づけるために、時刻[t0，t5]、時刻[t2，t3]においては画像再構成に使用するX線投影データを1回転にしている。
【０２２６】
このため、画質を時刻[t0，t4]の間で一定にするようにX線管電流を制御することを考えると、X線管電流を図４２の通りに制御する。ただし、mA2＞mA1とする。
時刻t0ではX線管電流mA2である。
【０２２７】
時刻[t0，t2]間の途中で最小値X線管電流mA1にする。
時刻t2においてはX線管電流mA2に戻る。
時刻[t2，t3]間ではX線管電流mA2で一定である。
【０２２８】
時刻t3ではX線管電流mA2である。
時刻[t3，t5]間の途中で最小値X線管電流mA1を用いる。
時刻t5においてはX線管電流mA2に戻る。
【０２２９】
なお、時刻[t0，t2]、時刻[t3，t5]においては、ヘリカルピッチHPとX線管電流mAと画像再構成で使用するX線投影データの範囲の長さLの間には、以下の（数式22）の関係で制御するとz方向に一定の画質が得られる。
【０２３０】
【数１８】
2007236662.tif 000020
【０２３１】
つまり、X線管電流mAとX線投影データの範囲の長さLの積とヘリカルピッチHPの比が一定もしくは、ほぼ一定になるように制御することでz方向に一定の画質が得られる。
図４３におけるz方向に往復する可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンでは、被検体から見たX線データ収集系のz座標については、以下のように制御する。
【０２３２】
時刻[t0，t1]間における被検体から見たX線データ収集系はz0に滞留する。
時刻[t1，t2]間における被検体から見たX線データ収集系は[z0，z1]間を加速しながら移動する。
【０２３３】
時刻[t2，t3]間における被検体から見たX線データ収集系は[z1，z2]間を一定速度で移動する。
時刻[t3，t4]間における被検体から見たX線データ収集系は[z2，z3]間を減速しながら移動する。
【０２３４】
時刻[t4，t5]間における被検体から見たX線データ収集系はz3に滞留する。
ヘリカルピッチについては、以下のように制御する。
時刻[t0，t1]間では0である。
【０２３５】
時刻[t1，t2]間では加速する。
時刻[t2，t3]間ではヘリカルピッチHP1で一定となる。
時刻[t3，t4]間では減速する。
【０２３６】
時刻[t4，t5]間では0に戻る。
画像再構成に使用するX線投影データについては、以下のように制御する。ただし、n＞1とする。
【０２３７】
時刻[t0，t2]間ではn回転から1回転に減少する。
時刻[t2，t3]間では1回転で一定である。
時刻[t3，t4]間では1回転からn回転に増加する。
【０２３８】
このため、時刻[t0，t2]、時刻[t3，t4]には、より多くのX線投影データが用いられ画質が良くなる。そのため画質を時刻[t0，t4]の間で一定にすることを考えると、X線管電流は時刻[t0，t2]、時刻[t3，t4]の間は、より少なくすることができる。特にヘリカルピッチが1以下の部分については、画像再構成に用いるX線投影データの範囲をより大きく取ることができ、画質を改善することができる。ヘリカルシャトルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャンの加減速時においては特にこれが有効となる。
【０２３９】
このため、画質を時刻[t0，t4]の間で一定にするようにX線管電流を制御することを考える。X線管電流を図４３の通りに制御する。ただし、mA2＞mA1とする。
時刻t0ではX線管電流mA1である。
【０２４０】
時刻[t0，t2]ではX線管電流mA1からX線管電流mA2に増加する。
時刻t2ではX線管電流mA2になる。
時刻[t2，t3]ではX線管電流mA2で一定である。
【０２４１】
時刻t3ではX線管電流mA2である。
時刻[t3，t5]ではX線管電流mA2からX線管電流mA1に減少する。
時刻t5ではX線管電流mA1に戻る。
【０２４２】
なお、時刻[t0，t2]、時刻[t3，t5]においては、ヘリカルピッチHPとX線管電流mAと画像再構成で使用するX線投影データの範囲の長さLの間には、前記の（数式22）の関係で制御するとz方向に一定の画質が得られる。
【０２４３】
つまり、X線管電流mAとX線投影データの範囲の長さLの積とヘリカルピッチHPの比が一定もしくは、ほぼ一定になるように制御することでz方向に一定の画質が得られる。
この場合は、時刻[t2，t3]においては通常のヘリカルスキャンの画像再構成に近づけるために、時刻[t2，t3]においては画像再構成に使用する投影データを1回転にしている。時刻[t0，t2]、時刻[t3，t5]においては撮影テーブルとデータ収集系の相対速度としてz方向に進む速度が時刻t0、時刻t5に近づくにつれ、より遅くなっている。
【０２４４】
このため、断層像のz方向の厚さであるスライス厚を増やさずに、つまり断層像のz方向の分解能を落とさずに、より画像ノイズを改善する。これにより、X線管電流値を少なくし、X線被曝を低減できることを考える。そのため、時刻t0、時刻t5においてn回転のX線投影データを画像再構成に使用している。
【０２４５】
図４４における可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンでは、z座標については、以下のように制御する。
時刻[t0，t1]間における被検体から見たX線データ収集系はz0に滞留する。
【０２４６】
時刻[t1，t2]間における被検体から見たX線データ収集系は[z0，z1]間を加速しながら移動する。
時刻[t2，t3]間における被検体から見たX線データ収集系は[z1，z2]間を一定速度で移動する。
【０２４７】
時刻[t3，t4]間における被検体から見たX線データ収集系は[z2，z3]間を減速しながら移動する。
時刻[t4，t5]間における被検体から見たX線データ収集系はz3に滞留する。
【０２４８】
ヘリカルピッチについては、以下のように制御する。
時刻[t0，t1]間では0である。
時刻[t1，t2]間では加速する。
【０２４９】
時刻[t2，t3]間ではヘリカルピッチHP1で一定となる。
時刻[t3，t4]間では減速する。
時刻[t4，t5]間では0に戻る。
【０２５０】
画像再構成に使用するX線投影データは、時刻[t0，t5]間の間では一定にして1回転にしている。この場合は、断層像の時間分解能を一定にすることを優先して考えて、使用するX線投影データを一定にしている。
【０２５１】
このため、画質を時刻[t0，t4]の間で一定にするように、X線管電流を制御することを考える。X線管電流を図４４の通りに制御する。ただし、mA2＞mA1とする。
時刻t0では、X線管電流mA1である。
【０２５２】
時刻[t0，t2]ではX線管電流mA1からX線管電流mA2に増加する。なお、この時は、ヘリカルピッチが大きくなるとX線管電流も大きくなる。ヘリカルピッチとX線管電流の比が一定またはほぼ一定になるように制御するのがよい。
【０２５３】
時刻t2ではX線管電流mA2になる。
時刻[t2，t3]ではX線管電流mA2で一定である。
時刻t3ではX線管電流mA2である。
【０２５４】
時刻[t3，t5]ではX線管電流mA2からX線管電流mA1に減少する。なお、この時ヘリカルピッチが小さくなるとX線管電流も小さくなる。ヘリカルピッチとX線管電流の比が一定またはほぼ一定になるように制御するのがよい。
【０２５５】
時刻t5ではX線管電流mA1に戻る。
このように、図４２では断層像の画質を通常のコンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャンに近づけるように制御した。図４３では、加減速時にX線被曝をより少なくするように制御しつつ、断層像の画質は落とさないように制御した。図４４では、断層像の時間分解能を一定に保つように制御した。
【０２５６】
これらの例では、まず断層像の画質の変数であるヘリカルピッチ、画像再構成に使用されるデータ量の変数の制御をまず第1に優先して制御し、その後にX線管電流の制御を行っている。このように、スカウト像より得られたz方向のX線管電流値の変化テーブルに対応するために、まず第1にX線管電流という断層像の画質を制御する変数を使うのではなく、その他の画質を制御する変数を優先して制御し、それらの変数の制御により、始めに得られたスカウト像からのz方向のX線電流値の変化テーブルを補正する。この後にX線管電流の制御を行って、X線CT装置の自動露出機能を実現することもできる。
【０２５７】
図４２，図４３，図４４を例にした場合の上記の実施形態の処理の流れを以下に示す。
図４２，図４３，図４４の可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンにおいては、図４５に示す処理の流れで制御される。
【０２５８】
ステップA11では、スカウト像より各z方向のプロファイル面積を求め、各z方向位置の最適なX線管電流値を求める。
ステップA12では、z＝zsとする。ただし、z方向開始座標をzsとする。
【０２５９】
ステップA13では、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の動作制御パターンより、各z方向位置のヘリカルピッチを求める。
ステップA14では、動作制御パターンより、各z方向位置の画像再構成に使用されるデータ範囲を求める。
【０２６０】
ステップA15では、動作制御パターンで決められたヘリカルピッチ、画像再構成に使用されるデータ範囲より、使用されるデータ量を考慮し、最適なX線管電流値を補正する。
ステップA16では、zの位置のX線管電流は出力できるかを判断し、YESであればステップA17へ行き、NOであればステップA18へ行く。
【０２６１】
ステップA17では、z＝z＋Δzとする。
ステップA18では、投影データ空間チャネル方向フィルタリングを行う。
ステップA19では、z≧zeかを判断し、YESであれば処理を終了し、NOであればステップA13へ戻る。ただし、z方向終点座標をzeとする。
【０２６２】
なお、上記の例では、X線管電流よりも優先して制御する断層像の画質の変数として、ヘリカルピッチ、画像再構成におけるX線投影データの使用する範囲の長さ以外の画質の変数を用いても同様な効果を出せる。
【０２６３】
以上のX線CT装置100において、本発明のX線CT装置、またはX線CT撮影方法によれば、従来の多列X線検出器または、フラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス状の2次元エリアX線検出器を持ったX線CT装置のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンまたはヘリカルスキャンの開始時と終了時に存在していたz方向に広がるX線コーンビームにおいて、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンまたはヘリカルスキャンの被曝低減を実現する効果がある。
【産業上の利用可能性】
【０２６４】
なお、画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による3次元画像再構成法でもよい。さらに、他の3次元画像再構成方法でもよい。
また、本実施例では、各列ごとに係数の異なった列方向（z方向）フィルタを重畳することにより、特にコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）では、X線コーン角の違いなどによる画質の違いを調整し、各列において均一なスライス厚、アーチファクト、ノイズの画質を実現しているが、これには様々なフィルタ係数が考えられるが、いずれも同様の効果を出すことができる。
【０２６５】
本実施例は、医用X線CT装置の他、産業用X線CT装置または他の装置と組合わせたX線CT−PET装置，X線CT−SPECT装置などでも同様に利用できる。
本実施例は、投影データ空間zフィルタ係数と画像空間zフィルタ係数の最適化について、可変ピッチヘリカルスキャンの場合について図３１で触れたが、実際は処理時間、画質、スライス厚の目標値の違いにより様々な最適化がありうるが、他のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンまたはヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンの場合においても同様な効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０２６６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるX線CT装置を示すブロック図である。
【図２】X線発生装置（X線管）および多列X線検出器をxy平面で見た説明図である。
【図３】X線発生装置（X線管）および多列X線検出器をyz平面で見た説明図である。
【図４】被検体撮影の流れを示すフロー図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るX線CT装置の概略動作を示すフロー図である。
【図６】前処理の詳細を示すフロー図である。
【図７】3次元画像再構成処理の詳細を示すフロー図である。
【図８】再構成領域上のラインをＸ線透過方向へ投影する状態を示す概念図である。
【０２６７】
【図９】再構成領域上のラインをＸ線透過方向へ投影する状態を示す概念図である。
【図１０】検出器面に投影したラインを示す概念図である。
【図１１】投影データDr（view，x，y）を再構成領域上に投影した状態を示す概念図である。
【図１２】再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を示す概念図である。
【図１３】逆投影画素データD2を画素対応に全ビュー加算して逆投影データD3を得る状態を示す説明図である。
【図１４】円形の再構成領域上のラインをX線透過方向へ投影する状態を示す概念図である。
【図１５】X線CT装置の撮影条件入力画面を示す図である。
【図１６】ヘリカルスキャン可能な範囲を示す説明図である。
【図１７】定速なヘリカルスキャンの場合を示す図である。
【図１８】速度可変のヘリカルスキャンの場合を示す図である。
【図１９】データ収集系を傾斜させた場合を示す図である。
【図２０】可変ピッチヘリカルスキャン実施例1の流れのフロー図である。
【図２１】可変ピッチヘリカルスキャン実施例1の動作を示す図である。
【図２２】可変ピッチヘリカルスキャン実施例2の流れのフロー図である。
【図２３】可変ピッチヘリカルスキャン実施例2の動作を示す図である。
【図２４】投影データz方向フィルタ重畳処理を示す図である。
【図２５】画像空間z方向フィルタ重畳処理を示す図である。
【図２６】投影データビュー加重処理を示す図である。
【図２７】投影データ上においてz方向フィルタを重畳処理する方法と画像空間上におけるz方向フィルタ重畳処理する方法の長所、短所の比較を示す表である。
【図２８】投影データz方向フィルタ幅の矛盾を示す図である。
【図２９】矛盾のない画像空間z方向フィルタを示す図である。
【図３０】1回転以上の投影データビュー加重処理を示す図である。
【図３１】可変ピッチヘリカルスキャンの各撮影条件における投影データ空間zフィルタ係数と画像空間zフィルタ係数のテーブルを示す表である。
【図３２】シャトルモード可変ピッチヘリカルスキャンの動作を示す図である。
【図３３】可変ピッチヘリカルスキャンの動作を示す図である。
【図３４】コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおけるデータ収集系と断層像の位置関係を示す図である。
【図３５】ヘリカルスキャンにおけるデータ収集系と断層像の位置関係を示す図である。
【図３６】対向するビューaとビューbと断層像位置の関係を示す図である。
【図３７】全撮影範囲と部分撮影範囲を示す図である。
【図３８】実施例1の断層像画像再構成可能範囲を示す図である。
【図３９】実施例2の断層像画像再構成可能範囲を示す図である。
【図４０】可変ピッチヘリカルスキャンによるz方向の往復スキャンのX線データ収集系と被検体の相対動作（1.5往復分）を示す図である。
【図４１】（a）往復ヘリカルシャトルスキャンの場合の各点の時間分解能を示す図である。（b）1方向ヘリカルシャトルスキャンの場合の各点の時間分解能を示す図である。
【図４２】z方向に往復動作を行う可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンのヘリカルピッチ・使用データ回転数・X線管電流の関係の例1を示す図である。
【図４３】z方向に往復動作を行う可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンのヘリカルピッチ・使用データ回転数・X線管電流の関係の例2を示す図である。
【図４４】z方向に往復動作を行う可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンのヘリカルピッチ・使用データ回転数・X線管電流の関係の例3を示す図である。
【図４５】画像再構成に使用されるデータ量を考慮してX線管電流を決めるX線自動露出機能のフロー図である。
【符号の説明】
【０２６８】
１                 操作コンソール
２                 入力装置
３                 中央処理装置
５                 データ収集バッファ
６                 モニタ
７                 記憶装置
１０               撮影テーブル
１２               クレードル
１５               回転部
２０               走査ガントリ
２１               X線管
２２               X線コントローラ
２３               コリメータ
２４               多列X線検出器または2次元X線エリア検出器
２５               DAS（データ収集装置）
２６               回転部コントローラ
２７               走査ガントリ傾斜コントローラ
２８               ビーム形成X線フィルタ
２９               制御コントローラ
３０               スリップリング
ｄＰ               X線検出器面
Ｐ                 再構成領域
ＰＰ               投影面
IC                 回転中心(ISO)
CB                 X線ビーム
BC                 ビーム中心軸
D                  回転中心軸上での多列X線検出器幅
【図１】
2007236662.tif 000021
【図２】
2007236662.tif 000022
【図３】
2007236662.tif 000023
【図４】
2007236662.tif 000024
【図５】
2007236662.tif 000025
【図６】
2007236662.tif 000026
【図７】
2007236662.tif 000027
【図８】
2007236662.tif 000028
【図９】
2007236662.tif 000029
【図１０】
2007236662.tif 000030
【図１１】
2007236662.tif 000031
【図１２】
2007236662.tif 000032
【図１３】
2007236662.tif 000033
【図１４】
2007236662.tif 000034
【図１５】
2007236662.tif 000035
【図１６】
2007236662.tif 000036
【図１７】
2007236662.tif 000037
【図１８】
2007236662.tif 000038
【図１９】
2007236662.tif 000039
【図２０】
2007236662.tif 000040
【図２１】
2007236662.tif 000041
【図２２】
2007236662.tif 000042
【図２３】
2007236662.tif 000043
【図２４】
2007236662.tif 000044
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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