(57)【要約】      （修正有）【課題】X線エリア検出器を持った、X線CT装置のコンベンショナルスキャンまたはシネスキャン撮影条件（プロトコル）を最適化することを実現する。【解決手段】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X線エリア検出器を持った、X線CT装置のz方向に広がるX線のコーンビームの中において、各z座標位置における撮影条件（プロトコル）の最適化を行い、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンのzフィルタにより断層像のスライス厚はz方向に自由に制御し、各断層像ごとの再構成関数、画像フィルタ、撮影領域、断層像傾斜角、断層像位置はz方向に独立して自由に調整・条件設定して画像再構成を行い、また、ビーム形成X線フィルタをz方向に位置を変えることにより、撮影領域の大きさに依存した被曝線量、X線の線質などの最適化を行わせる。【選択図】図１３
2007000406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、
前記データ収集されたＸ線投影データを画像再構成し、
前記画像再構成された断層像を表示し、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定するＸ線ＣＴ撮影方法であって、
前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配置された位置が１箇所のシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項２】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、
前記データ収集されたＸ線投影データを画像再構成し、
前記画像再構成された断層像を表示し、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定するＸ線ＣＴ撮影方法であって、
前記データ収集は、前記回転運動の回転面に対して、前記回転面と直交する方向に非対称なX線ビームを照射し、
前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項３】
前記データ収集は、前記X線発生装置のＸ線照射口に設けられるコリメータを、前記非対称な構造にすることを特徴とする請求項２に記載のX線CT撮影方法。
【請求項４】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、
前記データ収集されたＸ線投影データを画像再構成し、
前記画像再構成された断層像を表示し、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定するＸ線ＣＴ撮影方法であって、
前記データ収集を行う前に、前記回転運動を行う回転面を傾斜させ、
前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項５】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、
前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、
前記画像再構成された断層像を表示し、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定し、
前記被検体の撮影部位ごとの推奨撮影条件を記憶するＸ線ＣＴ撮影方法であって、
前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、前記被検体のスカウト像中に撮影部位を指定し、前記指定により前記撮影部位の推奨撮影条件を取得し、前記推奨撮影条件に基づいて複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項６】
前記X線エリア検出器は、多列X線検出器あるいはフラットパネルX線検出器であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項７】
前記撮影条件は、スライス厚、撮影領域、再構成関数、画像フィルタ、断層像傾斜角、断層像位置および断層像間隔の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項８】
前記画像再構成は、３次元画像再構成を行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項９】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、
前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、
前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、
を備えるX線CT装置であって、
前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交するｚ方向で、前記被検体の配置された位置が１箇所のシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１０】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、
前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、
前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、
を備えるX線CT装置であって、
前記X線データ収集手段は、前記回転運動の回転面に対して、前記回転面と直交する方向に非対称なX線ビームを照射してX線データ収集を行い、
前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１１】
前記X線データ収集手段は、前記X線発生装置のＸ線照射口に設けられる、前記非対称な構造のコリメータを備えることを特徴とする請求項１０に記載のX線CT装置。
【請求項１２】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、
前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、
前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、
を備えるX線CT装置であって、
前記X線データ収集手段は、前記回転運動を行う回転面を傾斜させてデータ収集を行い、
前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１３】
X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、
前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、
前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、
前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、
前記被検体の撮影部位ごとの推奨撮影条件を記憶する撮影条件記憶手段と、
を備えるX線CT装置であって、
前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、前記被検体のスカウト像中に撮影部位を指定し、前記指定により前記撮影部位の推奨撮影条件を取得し、前記推奨撮影条件に基づいて複数の異なる撮影条件を条件設定し、
前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とするX線CT装置。
【請求項１４】
前記X線エリア検出器は、多列X線検出器あるいはフラットパネルX線検出器であることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１つに記載のX線CT装置。
【請求項１５】
前記撮影条件は、スライス厚、撮影領域、再構成関数、画像フィルタ、断層像傾斜角、断層像位置および断層像間隔の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９ないし１４のいずれか１つに記載のX線CT装置。
【請求項１６】
前記画像再構成手段は、３次元画像再構成手段を備えることを特徴とする請求項９ないし１５のいずれか１つに記載のX線CT装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンベンショナルスキャン（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｃａｎ）またはシネスキャン（ｃｉｎｅｓｃａｎ）の撮影条件の条件設定を行うＸ線ＣＴ撮影方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は多列X線検出器またはフラットパネル（ｆｌａｔｐａｎｅｌ）Ｘ線検出器に代表されるX線エリア（ａｒｅａ）検出器によるX線CT装置においては、1回転のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン；ａｘｉａｌｓｃａｎとも称する）または１つの撮影位置に被検体が固定されたシネスキャンの撮影条件（プロトコル；ｐｒｏｔｏｃｏｌ））は1種類であり、1回転のX線コーンビーム（ｃｏｎｅｂｅａｍ）内の撮影条件の自由度は小さく、撮影条件の最適化の観点からは問題であった。
【０００３】
図２０は、従来のX線CT装置のＸ線データ（ｄａｔａ）収集部分を示した図である。このＸ線データ収集部分は、Ｘ線を発生するＸ線管４１、このＸ線の照射領域を制御するコリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）４３およびＸ線を検出する多列Ｘ線検出器４４を含み、画像再構成により取得される断層像の断層像面は、すべて同一の撮影条件で撮影される。
【０００４】
また、X線ビーム（ｂｅａｍ）を分割して、その分割したX線ビームごとに断層像を画像再構成するか、または全X線ビームで断層像を画像再構成し、分割したX線ビームで断層像を画像再構成するX線CT装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図２２は、このＸ線ＣＴ装置のＸ線データ収集部分を示した図である。このＸ線データ収集部分は、Ｘ線を発生するＸ線管４１、このＸ線の照射領域を制御するコリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）５３およびＸ線を検出する多列Ｘ線検出器４４を含み、コリメータ５３でX線ビームの厚さをz方向に非対称に分割し、薄い断層像面、厚い断層像面、和の断層像面を画像再構成する。
【０００６】
図２３は、このX線CT装置を用いて取得される肺の断層像面を示す例である。図２３に示す様な肺の断層像面において、厚い断層像面または和の断層像面の断層像を用いてスクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）検査した後に、薄い断層像面の断層像で詳細な検査を行うことが臨床的に効果があることが知られている。この場合、厚い断層像面または和の断層像面の厚さは約10mm厚、薄い断層像面の厚さは約1mm厚で用いられることが多い。
【０００７】
例えば、肺癌検診等を行う場合は、比較的厚いスライス（ｓｌｉｃｅ）でマルチスライススキャン（ｍｕｌｔｉｓｌｉｃｅｓｃａｎ）を行い、肺野全体を限られたスライス数で切れ目なく能率良く撮影するようにしている。また、それに加えて、薄いスライスによるマルチスライススキャンをも行い、細部の描写力の良い撮影を行うようにしている。ただし、スライス数に制限があるので、薄いスライスによるマルチスライススキャンは、跳び跳びに離れたスライスについて行われる。
【０００８】
条件設定されたスライス厚は、一連の断層像を撮影する間は一定に保たれる。このため、上記のようなマルチスライススキャンを行う場合は、先ず、厚いスライスにより肺野全体についての切れ目のないスキャンを行い、その後にコリメータ等によりスライス厚を条件設定し直して、あらためて薄いスライスのスキャンを行わなければならず、能率が悪い。
【０００９】
特許文献1は、この問題点を解決するためになされたもので、1回の撮影でスライス厚の異なる複数の断層像を撮影することを目的とした放射線断層撮影方法および装置である。
【特許文献１】特開平１０―３０５０２７号公報、（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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Ｘ線検出器に代表される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（ｃｏｎｅ）角が大きくなるにつれ、X線検出器のz方向の幅も100mm,200mmと厚くなることが今後考えられる。この場合に、コンベンショナルスキャンまたは撮影位置が固定されたシネスキャンの1回転のX線コーンビーム内のz軸方向（X線発生装置およびX線エリア検出器からなるデータ収集系の概ね回転軸方向であり、被検体の体軸方向であり、撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）のクレードル（ｃｒａｄｌｅ）が移動する奥行方向であるz軸方向）の幅の範囲は広くなり、複数の臓器を1度に1回転のX線コーンビーム内の撮影範囲に入れる可能性が高くなる。
【００１１】
図２１は、複数の臓器が、1度に1回転のX線コーンビーム内の撮影範囲に入る様子を例示する図である。心臓、肺および肝臓等の臓器が、多列Ｘ線検出器４４の一度の撮影範囲に入っている。
【００１２】
このように、従来例では、1つの臓器内での検査目的を変えて断層像のスライス厚を変更する場合はあっても、複数の臓器を対象にその撮影方法を1つのX線コーンビーム内で多様化して行くという考え方はなかった。今後は1つのX線ビーム内でも複数の臓器かつ、複数の検査目的に対応して行く必要がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、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（ｍａｔｒｉｘ）構造のX線エリア検出器を持った、X線CT装置のコンベンショナルスキャンまたは1つのz方向位置におけるシネスキャンにおける1回転のX線コーンビーム内の撮影条件の最適化、または自由度のある撮影条件の条件設定を実現するＸ線ＣＴ撮影方法およびX線CT装置を提供することにある。
【００１４】
本発明は、z方向に広がるX線のコーンビームを用いて、z方向の広範囲な部分を1度に1回転のコンベンショナルスキャンまたは1つのz方向位置におけるシネスキャンで撮影した場合に、撮影条件の最適化、または自由度のある撮影条件の条件設定を実現できることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法、またはX線CT装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、前記データ収集されたＸ線投影データを画像再構成し、前記画像再構成された断層像を表示し、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定するＸ線ＣＴ撮影方法であって、前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配置された位置が１箇所のシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００１６】
この第１の観点による発明では、条件設定は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大をする。
【００１７】
また、第２の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、前記データ収集されたＸ線投影データを画像再構成し、前記画像再構成された断層像を表示し、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定するＸ線ＣＴ撮影方法であって、前記データ収集は、前記回転運動の回転面に対して、前記回転面と直交する方向に非対称なX線ビームを照射し、前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００１８】
この第２の観点の発明では、X線ビームを回転面に対して非対称とし、条件設定は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、非対称なＸ線ビームのもとで、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大をする。
【００１９】
また、第３の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、第２の観点において、前記データ収集が、前記X線発生装置のＸ線照射口に設けられるコリメータを、前記非対称な構造にすることを特徴とする。
【００２０】
この第３の観点の発明では、Ｘ線コリメータがｚ方向に非対称な場合でも、1回転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１つのｚ方向位置におけるシネスキャンにおいて、複数の異なる撮影条件を設定できる撮影条件設定手段、画像再構成手段を持つことで、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大が実現できる。
【００２１】
また、第４の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、前記データ収集されたＸ線投影データを画像再構成し、前記画像再構成された断層像を表示し、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定するＸ線ＣＴ撮影方法であって、前記データ収集を行う前に、前記回転運動を行う回転面を傾斜させ、前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００２２】
この第４の観点の発明では、データ収集を行う前に、回転運動を行う回転面を傾斜させ、条件設定は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、回転面を傾斜させた状態で、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大を行う。
【００２３】
また、第５の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集し、前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、前記画像再構成された断層像を表示し、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定し、前記被検体の撮影部位ごとの推奨撮影条件を記憶するＸ線ＣＴ撮影方法であって、前記条件設定は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、前記被検体のスカウト像中に撮影部位を指定し、前記指定により前記撮影部位の推奨撮影条件を取得し、前記推奨撮影条件に基づいて複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００２４】
この第５の観点の発明では、条件設定は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、被検体のスカウト像中に撮影部位を指定し、この指定により撮影部位の推奨撮影条件を取得し、この推奨撮影条件に基づいて複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、被写体のスカウト像中に撮影部位を指定することにより、撮影部位ごとの推奨撮影条件を、自動的に条件設定する。
【００２５】
また、第６の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、第１ないし５のいずれか１つの観点において、前記X線エリア検出器が、多列X線検出器あるいはフラットパネルX線検出器であることを特徴とする。
【００２６】
この第６の観点の発明では、多列Ｘ線検出器あるいはフラットパネルＸ線検出器であっても２次元Ｘ線エリア検出器として、Ｘ線ビームがｚ方向に非対称な場合でも、対称な場合でも、１回転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１つのｚ方向位置におけるシネスキャンにおいて、複数の異なる撮影条件を設定できる撮影条件設定手段、画像再構成手段を持つことで、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大が実現できる。
【００２７】
また、第７の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、第１ないし６のいずれか１つの観点において、前記撮影条件が、スライス厚、撮影領域、再構成関数、画像フィルタ、断層像傾斜角、断層像位置および断層像間隔の少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００２８】
この第７の観点の発明では、撮影条件設定手段において、スライス厚、撮影領域、画像フィルタ、断層像傾斜角、断層像位置が設定できれば撮影条件の最適化、または自由度のある撮影条件設定を実現できる。
【００２９】
また、第８の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法は、第１ないし７のいずれか１つの観点において、前記画像再構成が、３次元画像再構成を行うことを特徴とする。
この第８の観点の発明では、zフィルタでスライス厚を自由に変えたり、断層像傾斜角および位置も自由に変えたりして、撮影条件の最適化、または撮影条件の自由度の拡大を行う。
【００３０】
また、第９の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、を備えるX線CT装置であって、前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交するｚ方向で、前記被検体の配置された位置が１箇所のシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００３１】
この第９の観点の発明では、撮影条件設定手段は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成手段は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大を行う。
【００３２】
また、第１０の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、を備えるX線CT装置であって、前記X線データ収集手段は、前記回転運動の回転面に対して、前記回転面と直交する方向に非対称なX線ビームを照射してX線データ収集を行い、前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００３３】
この第１０の観点の発明では、X線データ収集手段は、回転運動の回転面に対して、回転面と直交する方向に非対称なX線ビームを照射してX線データ収集を行い、撮影条件設定手段は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成手段は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、非対称なX線ビームのもとで、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大を行う。
【００３４】
また、第１１の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、第１０の観点において、前記X線データ収集手段が、前記X線発生装置のＸ線照射口に設けられる、前記非対称な構造のコリメータを備えることを特徴とする。
【００３５】
この第１１の観点の発明では、Ｘ線コリメータがｚ方向に非対称な場合でも、１回転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１つのｚ方向位置におけるシネスキャンにおいて、複数の異なる撮影条件を設定できる撮影条件設定手段、画像再構成手段を持つことで、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大が実現できる。
【００３６】
また、第１２の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、を備えるX線CT装置であって、前記X線データ収集手段は、前記回転運動を行う回転面を傾斜させてデータ収集を行い、前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００３７】
この第１２の観点の発明では、X線データ収集手段は、回転運動を行う回転面を傾斜させてデータ収集を行い、撮影条件設定手段は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成手段は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、回転面を傾斜させた状態で、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大を行う。
【００３８】
また、第１３の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、X線発生装置並びに前記Ｘ線発生装置に相対したマトリクス構造のX線エリア検出器を、前記X線発生装置および前記X線エリア検出器の間に位置する回転中心のまわりに回転運動させ、前記回転中心の近傍に配設される被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段と、前記X線データ収集手段でデータ収集されたＸ線投影データを画像再構成する画像再構成手段と、前記画像再構成された断層像を表示する画像表示手段と、前記データ収集の際の撮影条件を条件設定する撮影条件設定手段と、前記被検体の撮影部位ごとの推奨撮影条件を記憶する撮影条件記憶手段と、を備えるX線CT装置であって、前記撮影条件設定手段は、1回転の前記回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、前記回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、前記被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、前記被検体のスカウト像中に撮影部位を指定し、前記指定により前記撮影部位の推奨撮影条件を取得し、前記推奨撮影条件に基づいて複数の異なる撮影条件を条件設定し、前記画像再構成手段は、前記コンベンショナルスキャンまたは前記シネスキャンを行う際に、複数の異なる前記撮影条件で画像再構成を行うことを特徴とする。
【００３９】
この第１３の観点の発明では、撮影条件設定手段は、1回転の回転運動を行うコンベンショナルスキャンまたは、回転運動の回転面と概ね直交する奥行方向で、被検体の配設位置が固定されたシネスキャンを行う際に、被検体のスカウト像中に撮影部位を指定し、指定により撮影部位の推奨撮影条件を取得し、推奨撮影条件に基づいて複数の異なる撮影条件を条件設定し、画像再構成手段は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行う際に、複数の異なる撮影条件で画像再構成を行うこととし、被写体のスカウト像中に撮影部位を指定することにより、撮影部位ごとの推奨撮影条件を、自動的に条件設定する。
【００４０】
また、第１４の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、第９ないし１３のいずれか１つの観点において、前記X線エリア検出器が、多列X線検出器あるいはフラットパネルX線検出器であることを特徴とする。
【００４１】
この第１４の観点の発明では、多列Ｘ線検出器あるいはフラットパネルＸ線検出器であっても２次元Ｘ線エリア検出器として、Ｘ線ビームがｚ方向に非対称な場合でも、対称な場合でも、１回転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１つのｚ方向位置におけるシネスキャンにおいて、複数の異なる撮影条件を設定できる撮影条件設定手段、画像再構成手段を持つことで、撮影条件の最適化、撮影条件の自由度の拡大が実現できる。
【００４２】
また、第１５の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、第９ないし１４のいずれか１つの観点において、前記撮影条件が、スライス厚、撮影領域、再構成関数、画像フィルタ、断層像傾斜角、断層像位置および断層像間隔の少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００４３】
この第１５の観点の発明では、撮影条件設定手段において、スライス厚、撮影領域、画像フィルタ、断層像傾斜角、断層像位置が設定できれば撮影条件の最適化、または自由度のある撮影条件設定を実現できる。
【００４４】
また、第１６の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、第９ないし１５のいずれか１つの観点において、前記画像再構成手段が、３次元画像再構成手段を備えることを特徴とする。
【００４５】
この第１６の観点の発明では、zフィルタでスライス厚を自由に変えたり、断層像傾斜角および位置も自由に変えたりして、撮影条件の最適化、または撮影条件の自由度の拡大を行う。
【発明の効果】
【００４６】
以上説明したように、本発明のX線CT装置、またはX線CT画像再構成方法によれば、従来の1回転のコンベンショナルスキャンまたは被写体の撮影位置が固定されたシネスキャンにおいては、1回転のX線コーンビーム内の撮影条件の自由度が小さかったのに対して、撮影条件の最適化、または自由度のある撮影条件設定を行うことができ、ひいては1回転のX線コーンビーム内に複数の臓器などの撮影対象が含まれる場合、臓器ごと、撮影対象ごとの撮影条件の最適化が行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるＸ線ＣＴ撮影方法およびＸ線ＣＴ装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００４８】
図1は、本発明にかかる実施の形態を示すX線CT装置の全体構成を示すブロック図である。このX線CT装置100は、操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）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。
【００４９】
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画像再構成手段を含む中央処理装置3と、走査ガントリ20でデータ収集したX線検出器データをデータ収集するデータ収集バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）5と、X線検出器データを前処理して求められたＸ線投影データから画像再構成した断層像を表示する画像表示手段であるモニタ（ｍｏｎｉｔｏｒ）6と、プログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やX線検出器データやＸ線投影データや断層像を記憶する記憶装置7とを具備している。ここで、入力装置2およびニタ6は、後述する撮影条件設定処理を行う撮影条件設定手段を構成する。また、記憶装置７は、撮影条件記憶手段としての機能も有し、条件設定された撮影条件および撮影部位ごとに推奨される推奨撮影条件も記憶する。なお、撮影条件については、後に詳述する。
【００５０】
撮影テーブル10は、被検体を乗せて走査ガントリ20の開口部に入れ出しするクレードル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（ｍｏｔｏｒ）で昇降およびテーブル直線移動される。
【００５１】
走査ガントリ20は、制御信号などを操作コンソール1や撮影テーブル10とやり取りする制御コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）29および回転部１５を有し、回転部１５は、Ｘ線発生装置であるX線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、Ｘ線エリア検出器である多列X線検出器２４と、DAS（DataAcquisitionSystem）２５と、被検体の体軸の回りに回転運動するX線管21などを制御する回転部コントローラ２６と、を具備している。なお、回転部１５は、走査ガントリ２０とスリップリング（ｓｌｉｐｒｉｎｇ）３０を介して電気的に接続される。スリップリング３０は、回転部１５の周りに配設されるリング状の電気接点、光通信または静電結合による非接触データ転送でデータ転送を行い、回転部１５が一方向に連続回転することを可能とする。ここで、回転部１５は、被検体のX線投影データをデータ収集するX線データ収集手段を構成している。
【００５２】
また、走査ガントリ20は、ガントリ傾斜コントローラ27により、鉛直方向の前方および後方に±約30度ほど傾斜することができる。なお、図中に記載されたｘｙｚ座標軸は、記載されるすべての図で共通の固定された座標軸をなし、ｙ軸方向は鉛直方向と一致し、ｘ軸およびｙ軸は水平方向に位置し、特にｚ軸方向は、開口部内部でクレードル１２に載置された被検体が移動する奥行方向と一致する。そして、走査ガントリが傾斜していない場合には、ｘｙ面はＸ線管２１および多列X線検出器24の回転面と一致する。
【００５３】
図2は、Ｘ線発生装置であるX線管21とＸ線エリア検出器である多列X線検出器24の幾何学的配置の説明図である。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。ここで、クレードル12の移動方向である奥行方向は、常にz方向と一致する。一方、X線管21および多列X線検出器24の回転面は、走査ガントリが傾斜していない場合にのみxy面と一致する。
【００５４】
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（ｖｉｅｗ）角度0度とする。
多列X線検出器24は、例えば256列の検出器列を有する。また、各検出器列はチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）方向に並ぶ、例えば1024チャネルの検出器チャネルを有する。
【００５５】
X線が照射されて、データ収集されたＸ線投影データは、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。
【００５６】
実施の形態におけるX線CTシステム（ｓｙｓｔｅｍ）の構成は概ね上記のとおりである。この構成のX線CT装置１００において、Ｘ線データ収集手段である回転部１５のＸ線投影データのデータ収集は例えば次のように行われる。
【００５７】
まず、被検体を走査ガントリ20の回転部15の開口部内に位置させた状態でｚ軸方向の位置を固定し、X線管21からのX線ビーム（ｂｅａｍ）を被検体に照射し（X線の投影）、その透過X線を多列X線検出器24で検出する。そして、この透過X線の検出を、X線管21と多列X線検出器24を被検体の周囲を回転動作させながら（すなわち、投影角度であるビュー（ｖｉｅｗ）角度を変化させながら）複数N（例えば、N＝1000）のビュー方向で、１回転の当たる360度分データ収集を行う。
【００５８】
検出された各透過X線は、DAS（データ収集部）25でディジタル（ｄｉｇｉｔａｌ）値に変換されてＸ線投影データとしてデータ収集バッファ5を介して操作コンソール1に転送される。この動作を1スキャン（ｓｃａｎ）とよぶ。そして、順次ｚ軸方向にスキャン位置を所定量だけ移動して、次のスキャンを行っていく。このようなスキャン方式はコンベンショナルスキャン方式またはアキシャルスキャン方式とよばれる。また、投影角度の変化に同期して撮影テーブル10を所定速度で移動させ、スキャン位置を移動させながら、すなわちX線管21と多列X線検出器24とが被検体の周囲をらせん状に周回しながら、投影データをデータ収集する方式を、ヘリカルスキャン（ｈｅｌｉｃａｌｓｃａｎ）方式とよぶ。また、ｚ軸方向のスキャン位置の移動を行わず、被検体を１つのｚ方向位置に固定し、繰り返し1スキャンを行い、同一撮影部位の断層像が時間変化する情報を取得するスキャン方式は、シネスキャン方式と呼ばれる。また、X線管21および多列X線検出器24の回転動作を行わず固定位置とし、ｚ軸方向にスキャン位置を所定量だけ移動して、被検体の一方向からの投影像を取得するスキャン方式は、スカウトスキャン（ｓｃｏｕｔｓｃａｎ）方式とよばれる。
【００５９】
以下に、本発明のX線CT装置100の動作の概略を示す。図１８は、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンにおける、複数の撮影条件を条件設定する撮影条件設定処理の動作を示すフローチャート（ｆｌｏｗｃｈａｒｔ）である。また、図3は、これら撮影条件でのコンベンショナルスキャンまたはシネスキャンのスキャン動作の概要を示す。
【００６０】
図１８では、以下の流れにより撮影条件設定処理を行う。
ステップP1では、オペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）は、スカウトスキャンにより、スカウト像データ収集を行う。スカウト像は0度方向（y軸方向）と90度方向（x軸方向）のように複数方向からデータ収集してもよい。
【００６１】
ステップP2では、操作コンソール１は、スカウト像上に1回転のコンベンショナルスキャンまたは1つのz方向位置のシネスキャンでデータ収集される領域の表示を行う。あらかじめ、検出器の列の幅、列数を条件設定しておくことにより、z方向のデータ収集される範囲が決まる。
【００６２】
ステップP3では、オペレータは、ステップP2で表示された領域の中で1部の領域に撮影条件を条件設定する。スキャンタイプ（ｓｃａｎｔｙｐｅ）選択画面から、あらかじめ記憶部に登録された撮影部位の推奨撮影条件を選んでもよい。図１９は、モニタ６に表示されるスキャンタイプ選択画面の一例である。図１９（ａ）は、撮影部位ごとのスキャンタイプ選択画面の例であり、図１９（ｂ）は、スキャンタイプ選択画面で選択された撮影部位の、あらかじめ撮影部位単位で登録された推奨撮影条件の例である。
【００６３】
ステップP4では、オペレータは、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンの複数の撮影条件を条件設定終了するまで撮影条件設定を繰り返す。この場合の撮影条件には以下のパラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）などが含まれる。
【００６４】
1．スライス厚
2．撮影領域
3．再構成関数
4．画像フィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）
5．断層像傾斜角
6．断層像位置および間隔
図１２は、X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）として、スライス厚が異なる場合を示す図である。図１２は、回転部１５のｙｚ断面、すなわち走査ガントリ２０をｘ方向である横方向から見た図である。また、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の回転中心付近には、１スキャンで取得されるｚ方向位置が異なる複数の断層像面が模式的に示されている。ここで、オペレータは、異なる撮影条件Ａ〜Ｃを各断層像に条件設定し、異なる撮影条件の断層像を１スキャンで取得する。
【００６５】
図１３は、X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）として、スライス厚、および断層像傾斜角が異なる場合を示す図である。図１３は、図１２と同様に走査ガントリ２０をｘ方向である横方向から見た図である。図１３では、撮影条件Ｅの断層像傾斜角が、鉛直方向を向く撮影条件ＤおよびＦの断層像傾斜角と異なる場合を示しており、１スキャンで取得される断層像面の傾斜角が撮像条件Ｄ〜Ｆで異なっている。
【００６６】
図１４は、走査ガントリ２０を傾斜させた上でX線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）として、スライス厚が異なる場合を示す図である。図１４は、図１２と同様に走査ガントリ２０をｘ方向である横方向から見た図である。図１４では、走査ガントリ２０が傾斜させられた状態で、撮影条件Ｈの断層像傾斜角が鉛直方向を向き、撮影条件ＧおよびＩの断層像傾斜角が走査ガントリ２０の傾斜角と同一方向を向いている場合を示している。なお、撮影条件Ｇ〜Ｉは、各々スライス厚も異なっている。
【００６７】
図１５は、X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）として、複数の撮影条件が混在する場合を示す図である。図１５は、図１２と同様に走査ガントリ２０をｘ方向である横方向から見た図である。図１５では、ｘｙ面内のＸ線ビームの強度を制御する異なるビーム形成Ｘ線フィルタ（ウェッジフィルタ；Ｗｅｄｇｅ  Ｆｉｌｔｅｒとも称される）６１および６２が配設され、１スキャンで取得されるｘｙ面内の撮影領域が、ｚ軸方向の位置で異なる場合を示している。ここで、撮影条件Ｊは、撮影領域の小さい撮影領域Ｊに条件設定され、撮影条件ＫおよびＬは、撮影領域が標準の大きさの撮影領域ＫおよびＬに条件設定される。なお、撮影条件Ｊ、ＫおよびＬは、各々再構成関数、スライス厚および画像フィルタも異なっている。
【００６８】
図１６は、X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）として、撮影部位を指定することで、あらかじめ条件設定された複数の推奨撮影条件が自動的に条件設定される場合を示す図である。図１６は、図１２と同様に走査ガントリ２０をｘ方向である横方向から見た図である。図１６では、図１９に示した様なスキャンタイプ選択画面を用いて、撮影部位ごとに異なる撮影条件が条件設定された場合を示している。
【００６９】
図１７は、z方向に非対称なX線ビームを照射させて、X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）として、複数の撮影条件が条件設定される場合を示す図である。図１７は、図１２と同様に走査ガントリ２０をｘ方向である横方向から見た図である。図１７では、コリメータ３３をｘｙ面に対して非対称に配置してＸ線管２１から照射されるＸ線コーンビームをｚ軸方向に非対称な形状とした場合に、複数の異なる撮影条件が条件設定される例である。撮影条件は、ｚ軸方向に非対称なX線コーンビームの形状に合わせて非対称に条件設定される。
【００７０】
つづいて、撮影条件設定処理が終了した後に行われるスキャン動作の概要を説明する。
図3のステップS1では、まず、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、コンベンショナルスキャンまたはシネスキャンを行ない、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線投影データDO（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線投影データをデータ収集する。
【００７１】
ステップS2では、中央処理装置３の画像再構成手段により、X線検出器データD0(view,j,i)に対して前処理を行い、Ｘ線投影データに変換する。図４は、前処理の動作を示すフローチャートである。前処理では、オフセット補正を行い（ステップS21），対数変換を行い（ステップS22），Ｘ線線量補正を行い（ステップS23），感度補正を行う（ステップS24）。
【００７２】
ステップS3では、画像再構成手段により、前処理されたＸ線投影データD1 (view,j,i)に対して、ビームハードニング（ｂｅａｍｈａｒｄｎｉｎｇ）補正を行なう。ビームハードニング補正S3では前処理S2の感度補正S24が行なわれたＸ線投影データをDinとし、ビームハードニング補正S3の後のデータをDoutとすると、ビームハードニング補正S3は以下のように、例えば多項式形式で表わされる。
【００７３】
【数１】
2007000406.tif 000003
【００７４】
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。
【００７５】
ステップS4では、画像再構成手段により、前処理したＸ線投影データD0(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なう。
ステップS4では、各ビュー角度、各データ収集系における前処理された多列X線検出器Det(ch, row)  (ch＝1〜CH, row＝1〜ROW)のＸ線投影データに対し、列方向に例えば下記の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（図１２参照）。
【００７６】
（w1(ch), w2(ch), w3(ch), w4(ch), w5(ch)）、
ただし、
【００７７】
【数２】
2007000406.tif 000004
【００７８】
とする。
補正された検出器データDcor（ch, row）は以下のようになる。
【００７９】
【数３】
2007000406.tif 000005
【００８０】
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、
【００８１】
【数４】
2007000406.tif 000006
【００８２】
とする。
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。
【００８３】
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（ａｒｔｉｆａｃｔ）、ノイズ（ｎｏｉｓｅ）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次元画像再構成により生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；ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）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。
【００８４】
ステップS5では、画像再構成手段により、再構成関数重畳処理を行う。すなわち、フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）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Dinとし、再構成関数重畳処理後のデータをDout、重畳する再構成関数をKernel（j）とし、重畳演算を＊とすると、再構成関数重畳処理は以下のように表わされる。
【００８５】
【数５】
2007000406.tif 000007
【００８６】
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、画像再構成手段により、再構成関数重畳処理したＸ線投影データDO(view,j,i)に対して、3次元逆投影処理を行い、逆Ｘ線投影データD3(x,y)を求める。本発明では、ヘリカルスキャンが行なわれているが、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5を参照して後述する。
【００８７】
ステップS7では、画像再構成手段により、逆Ｘ線投影データD3(x,y)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次元逆投影後のデータをDin（x, y, z）とし、画像フィルタ重畳後のデータをDout（x, y, z）、画像フィルタをFilter（z）、重畳演算を＊とすると、
【００８８】
【数６】
2007000406.tif 000008
【００８９】
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。
【００９０】
図5は、3次元逆投影処理（図３のステップS6）の詳細を示すフローチャートである。本発明では、ヘリカルスキャンが行なわれているが、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。
【００９１】
ステップS61では、画像再構成手段により、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Ｘ線投影データDrを抽出する。
【００９２】
図6（a）（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7に示す如きラインT0〜T511上のＸ線投影データを抽出すれば、それらが画素列L0〜L511のＸ線投影データDrとなる。
【００９３】
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線投影データD0(view,j,i)でもX線透過方向を正確に求めることが出来る。
【００９４】
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Ｘ線投影データDrを「0」にする。また、z方向の外に出た場合はＸ線投影データDrを補外して求める。
【００９５】
かくして、図8に示すように、再構成領域Pの各画素に対応するＸ線投影データDr（view，x，y）を抽出できる。
図5に戻り、ステップS62では、画像再構成手段により、Ｘ線投影データDr（view，x，y）にコーンビーム再構成加重係数を乗算し、図9に示す如きＸ線投影データD2（view，x，y）を作成する。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、
βb＝βa＋180°−2γ
である。
【００９６】
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。
【００９７】
D2（0,x,y）＝ωa・D2（0,x,y）_ a＋ωb・D2（0,x,y）_ b
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、
ωa＋ωb＝1
である。
【００９８】
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出来る。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出来る。ファンビーム（ｆａｎｂｅａｍ）角の1／2をγmaxとするとき、
【００９９】
【数７】
2007000406.tif 000009
【０１００】
（例えば、q＝1とする）
例えば、ga,gbの1例として、max[Ａ，Ｂ]をＡあるいはＢの値の大きい方を採る関数とすると、以下のようになる。
【０１０１】
【数８】
2007000406.tif 000010
【０１０２】
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Ｘ線投影データ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Ｘ線投影データ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。
【０１０３】
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、画像再構成手段により、図10に示すように、予めクリア（ｃｌｅａｒ）しておいた逆Ｘ線投影データD3(x，y)に、Ｘ線投影データD2（view，x，y）を画素対応に加算する。
【０１０４】
ステップS64では、画像再構成手段により、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10に示すように、逆Ｘ線投影データD3（x，y）を得る。なお、図11（a）（b）に示すように、再構成領域Pを円形の領域としてもよい。
【０１０５】
以上のX線CT装置100において、本発明のＸ線ＣＴ撮影方法、またはX線CT装置１００によれば、多列X線検出器２４を持ったX線CT装置において、1回転のコンベンショナルスキャンまたは1つのz方向位置におけるシネスキャンの1回転のX線コーンビーム内の撮影条件の自由度が小さく、撮影条件の最適化ができなかったのに対して、撮影条件の最適化、または自由度のある撮影条件設定の効果がある。また、1回転のX線コーンビーム内に複数の臓器などの撮影対象が含まれる場合、臓器ごと、撮影対象ごとの撮影条件の最適化が行える効果がある。
【０１０６】
また、本実施の形態では、X線エリア検出器として多列X線検出器２４を用いた例を示したが、多列X線検出器２４の代わりにフラットパネルＸ線検出器を用いることもできる。
また、本実施の形態では、画像再構成法として、従来公知のフェルドカンプ（Ｆｅｌｄｋａｍｐ）法による3次元画像再構成法を用いることもでき、さらに、他の3次元画像再構成方法を用いることもできる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、医用のＸ線ＣＴ装置１００を用いた例を示したが、産業用のX線CT装置あるいは、X線CT−PET装置およびX線CT−SPECT装置等の他の装置と組合わせたＸ線ＣＴ装置を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる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線検出器の回転を示す説明図である。
【図３】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チャートである。
【図４】前処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】3次元画像再構成処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】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７】検出器器面に投影したラインを示す概念図である。
【図８】Ｘ線投影データ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９】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１０】逆投影画素データD2を画素対応に全ビュー加算して逆Ｘ線投影データD3を得る状態を示す説明図である。
【図１１】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１２】X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）（スライス厚が異なる場合）を示す図である。
【図１３】X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）（断層像傾斜角の異なる場合）を示す図である。
【図１４】X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）（走査ガントリが傾斜した場合）を示す図である。
【図１５】ビーム形成X線フィルタの異なるX線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）（各種の撮影条件が異なる場合）を示す図である。
【図１６】X線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）（各部位を指定した場合）を示す図である。
【図１７】z方向に非対称なX線コーンビーム内の複数の撮影条件（プロトコル）を示す図である。
【図１８】複数の撮影条件を条件設定できるコンベンショナルスキャンまたはシネスキャンのフローチャートである。
【図１９】スキャンタイプ選択画面およびスキャンパラメータ表示画面の例を示す図である。
【図２０】従来の撮影条件設定を示す図である。
【図２１】複数の臓器に渡る撮影条件（プロトコル）を示す図である。
【図２２】従来の非対称X線ビームによるX線CT撮影を示す図である。
【図２３】非対称X線ビームによる断層像撮影例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
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、４１  Ｘ線管
２２  Ｘ線コントローラ
２３、、３３、４３、５３  コリメータ
２４、４４  多列Ｘ線線検出器
２６  回転部コントローラ
２７  ガントリ傾斜コントローラ
３０  スリップリング
６１、６２  ビーム形成Ｘ線フィルタ
１００  Ｘ線ＣＴ装置
【図１】
2007000406.tif 000011
【図２】
2007000406.tif 000012
【図３】
2007000406.tif 000013
【図４】
2007000406.tif 000014
【図５】
2007000406.tif 000015
【図６】
2007000406.tif 000016
【図７】
2007000406.tif 000017
【図８】
2007000406.tif 000018
【図９】
2007000406.tif 000019
【図１０】
2007000406.tif 000020
【図１１】
2007000406.tif 000021
【図１２】
2007000406.tif 000022
【図１３】
2007000406.tif 000023
【図１４】
2007000406.tif 000024
【図１５】
2007000406.tif 000025
【図１６】
2007000406.tif 000026
【図１７】
2007000406.tif 000027
【図１８】
2007000406.tif 000028
【図２０】
2007000406.tif 000029
【図２１】
2007000406.tif 000030
【図２２】
2007000406.tif 000031
【図２３】
2007000406.tif 000032
【図１９】
2007000406.tif 000033