(57)【要約】【課題】造影剤同期撮影の本スキャンへの移行のタイミング制御の改善および確実性ならびに被曝低減の改善を実現するＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置（１００）は、Ｘ線源（２１）と、造影剤が注入された被検体を挟んでＸ線源と対向するように配置されたＸ線検出器（２４）と、造影剤同期撮影の本スキャンの開始時に被検体とＸ線源およびＸ線検出器との相対動作を所定方向に加速しながら投影データの収集を行う造影剤同期撮影手段と、投影データに基づいて断層像を再構成する画像再構成手段と、を有する。【選択図】図３２
2007289297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源と、
造影剤が注入された被検体を挟んで前記Ｘ線源と対向するように配置されたＸ線検出器と、
造影剤同期撮影の本スキャンの開始時に、前記被検体と前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器との相対動作を所定方向に加速しながら、投影データの収集を行う造影剤同期撮影手段と、
前記投影データに基づいて断層像を再構成する画像再構成手段と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記造影剤同期撮影手段は、前記投影データの収集を開始した後に前記被検体と前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器との相対動作が静止状態から加速することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記画像再構成手段が断層像を画像再構成する位置は、Ｘ線データ収集系の中心位置のｚ方向移動範囲よりも、Ｘ線データ収集系のＸ線ビーム幅の半分だけ外側に行った範囲まで画像再構成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの終了時に、前記被検体と前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器との相対動作を所定方向に減速しながら、前記投影データの収集を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの終了時に、前記被検体と前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器との相対動作を所定方向に減速しながら、前記投影データの収集を行い、相対動作の静止後前記投影データの収集を所定時間行った後に、前記投影データの収集を終了することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンで所定方向に減速し、さらに再度加速して前記投影データの収集を続けて行うことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの相対動作において、所定方向に減速しさらに静止後に再度加速して前記投影データの収集を続けて行うことを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記画像再構成手段は、三次元画像再構成処理を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記画像再構成手段は、前記投影データの所定方向の位置を座標測定手段により測定し、またはあらかじめ制御された被検体とＸ線管およびＸ線検出器との相対動作により所定方向の座標位置を予測することにより得られた前記投影データの所定方向の座標位置を用いて画像再構成を行う請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間で、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器とを結ぶ中心から前記所定方向の進行方向に移動できるコリメータの一方と、前記中心から所定方向の反進行方向に移動できるコリメータの他方とを有し、
前記本スキャンの開始時に前記コリメータの他方が前記中心側から反進行方向に、前記本スキャンの終了時に前記コリメータの一方が進行方向から前期中心に移動することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの開始時に、前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器を前記被検体に対して傾けて前記Ｘ線源からのＸ線ビームのうち前記所定方向の進行方向と逆方向の境界が前記所定方向に対して垂直になり、前記本スキャンの終了時に、前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器を前記被検体に対して傾けて前記Ｘ線源からのＸ線ビームのうち前記進行方向の境界が前記所定方向に垂直になることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの前に、前記被検体に対して前記造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、該モニタスキャンにおけるＸ線ビーム幅は前記本スキャンにおけるＸ線ビーム幅よりも狭いことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの前に前記被検体に対して前記造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、該モニタスキャンで設定された関心領域に属する画素で、画素値の最大値、または最大値から大きい順に選ばれた複数の画素値の平均値が閾値を越えた際に、前記本スキャンを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１４】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの前に前記被検体に対して前記造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、前記モニタスキャンで設定された関心領域に属する画素で、二次元連続領域の画素値の平均値または面積が閾値を越えた際に、前記本スキャンを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１５】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの前に前記被検体に対して前記造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、前記モニタスキャンで設定された関心領域に属する画素で、三次元連続領域の画素値の平均値または体積が閾値を越えた際に、前記本スキャンを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１６】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの前に前記被検体に対して前記造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、前記モニタスキャンの関心領域は二箇所以上含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１７】
前記造影剤同期撮影手段は、前記本スキャンの前に前記被検体に対して前記造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、前記モニタスキャンの関心領域は前記所定方向に二箇所以上含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１８】
前記モニタスキャンの際に、前記被検体と前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器との相対動作が少なくとも加速中または減速中に、前記投影データの収集を行うことを特徴とする請求項１２ないし請求項１７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１９】
前記モニタスキャンの際に、前記被検体と前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器との相対動作が静止状態から加速中または減速後に静止状態中に、前記投影データの収集を行うことを特徴とする請求項１２ないし請求項１７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置などにおいて、造影剤同期撮影のタイミング制御の高速化を実現するＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置の造影剤同期撮影においては、造影剤同期撮影のモニタスキャンでは、関心領域の平均ＣＴ値を一定時間間隔で測定し、その平均ＣＴ値が、ある一定の閾値を超えた時にモニタスキャンを終了し、造影剤同期撮影の本スキャンの位置までクレードルを移動させて本スキャンを行っていた。本スキャンはヘリカルスキャンが用いられているため、クレードルの加速に必要な助走距離である加速領域も考慮して本スキャン位置への移動を行っていた。また、本スキャン開始のタイミングもヘリカルスキャンのクレードル加速後に始っていたため、本スキャン開始の時間がかかっていた。特に、造影剤同期撮影においては、造影剤のタイミングを逃さない点、造影剤の量を減らすためにより短時間で行う点が重要であるため、本スキャンの開始のタイミングが遅くなるという観点からは問題であった。
【特許文献１】特開２００６−０５１２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また、多列Ｘ線検出器またはフラットパネルに代表される二次元Ｘ線エリア検出器によるＸ線ＣＴ装置においてＸ線ビームのコーン角度が大きくなってきている。このため、Ｘ線無駄被曝の問題がより大きくなる方向である。また、Ｘ線ビームのコーン角度が大きくなるにつれ、造影剤同期撮影のモニタスキャンから本スキャンに移る際のヘリカルスキャンの助走距離である加速領域も長くなる方向である。さらに、造影剤同期撮影のモニタスキャンにおける関心領域内の平均ＣＴ値の測定ではタイミングを逃す場合があり確実性が求められていたが、この場合、関心領域全体の平均ＣＴ値では取り逃す場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで本発明の目的は、造影剤同期撮影の本スキャンへの移行のタイミング制御の改善および確実性ならびに被曝低減の改善を実現するＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００５】
第１の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源と、造影剤が注入された被検体を挟んでＸ線源と対向するように配置されたＸ線検出器と、造影剤同期撮影の本スキャンの開始時に被検体とＸ線源およびＸ線検出器との相対動作を所定方向に加速しながら、投影データの収集を行う造影剤同期撮影手段と、投影データに基づいて断層像を再構成する画像再構成手段と、を有する。
この第１の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、造影剤同期撮影の本スキャン開始時での被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作において、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作方向である所定方向つまり、ｚ軸方向に加速動作を行う。Ｘ線管およびＸ線検出器を含む走査ガントリが静止している場合に、被検体を乗せたクレードルをｚ軸方向に加速動作を行って本スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンを開始することにより、従来は助走区間を設けてクレードルをｚ軸方向に加速した後に、一定速度になってからヘリカルスキャンを開始していたのに比べ、本スキャン撮影開始までの時間が短縮される。これにより、造影剤同期撮影の本スキャン開始までの時間短縮が実現できる。
【０００６】
第２の観点では、造影剤同期撮影手段が、撮影データの収集を開始した後に被検体とＸ線源およびＸ線検出器との相対動作が静止状態から加速する。
この第２の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、造影剤同期撮影の本スキャン開始時での被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作において、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作である所定方向の静止状態からＸ線データ収集を行い、加速動作に入る。つまり、Ｘ線管およびＸ線検出器を含む走査ガントリが静止している場合に、被検体を乗せたクレードルを静止状態でＸ線データ収集を開始する。そして、本スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンを開始して一定時間後に加速動作に入る。これにより、従来は助走区間を設けてクレードルを所定方向に加速した後に、一定速度になってからヘリカルスキャンを開始していたのに比べ、本スキャン撮影開始までの時間が短縮される。つまり、これにより造影剤同期撮影の本スキャン開始までの時間短縮が実現できる。また、図３８Ｂに示すように、Ｘ線管およびＸ線検出器移動範囲よりも最大でＸ線ビーム幅の半分だけ外側に断層像画像再構成可能範囲を伸ばすことができる。つまり、これによりＸ線照射範囲を最大限に利用した断層像画像再構成範囲を実現でき、被曝低減を実現できる。
【０００７】
第３の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置において、画像再構成手段が断層像を画像再構成する位置は、Ｘ線データ収集系の中心位置のｚ方向移動範囲よりも、Ｘ線データ収集系のＸ線ビーム幅の半分だけ外側に行った範囲まで画像再構成する。
この第３の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、静止状態からＸ線データ収集を行い加速動作に入る場合は、静止状態において、Ｘ線管およびＸ線検出器をｘｙ平面内で少なくともファン角＋１８０度分回転させてコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行い、Ｘ線管およびＸ線検出器移動範囲の外側にある、最大でＸ線ビーム幅の半分に相当するＸ線ビームの部分のＸ線投影データを用いて画像再構成を行うことができる。なお、Ｘ線管およびＸ線検出器は、このコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）の後に可変ピッチヘリカルスキャンのＸ線データ収集に入る。
また、静止状態において、Ｘ線管およびＸ線検出器をｘｙ平面内でファン角＋１８０度以下の回転の後に、可変ピッチヘリカルスキャンのＸ線データ収集に入った場合においても、Ｘ線管およびＸ線検出器移動範囲の外側にあるＸ線ビーム幅の半分以下に相当する範囲の画像再構成を行うことができる。つまり、これらによりＸ線照射範囲を最大限に利用した断層像画像再構成範囲を実現でき、被曝低減を実現できる。
【０００８】
第４の観点では、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの終了時に、被検体とＸ線源およびＸ線検出器との相対動作を所定方向に減速しながら、投影データの収集を行う。
この第４の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、造影剤同期撮影の本スキャン終了時に被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作において、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作方向である所定方向の減速動作を行いながらＸ線データ収集を行う。本スキャンのｚ軸方向相対動作を終了したらＸ線データ収集も終了する。つまり、Ｘ線管およびＸ線検出器を含む走査ガントリが所定方向に静止している場合に、被検体を乗せたクレードルを所定方向に一定速度動作していた後に減速動作に入った時もＸ線データ収集を行い、クレードルが所定方向動作を終了して静止したらＸ線データ収集も終了する。これにより、従来は助走区間を設けてクレードルをｚ軸方向に加速した後に、一定速度になってからヘリカルスキャンを開始していたのに比べ、本スキャン撮影開始までの時間が短縮される。つまり、これにより造影剤同期撮影の本スキャン開始までの時間短縮が実現できる。
【０００９】
第５の観点では、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの終了時に、被検体とＸ線源およびＸ線検出器との相対動作を所定方向に減速しながら、投影データの収集を行い、相対動作の静止後投影データの収集を所定時間行った後に、投影データの収集を終了する。
この第５の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、造影剤同期撮影の本スキャン終了時に被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作において、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作方向である所定方向の減速動作を行い、その後、静止状態になってもある一定時間が経つまでＸ線データ収集を行い、Ｘ線データ収集を終了する。つまり、Ｘ線管およびＸ線検出器を含む走査ガントリが静止している場合に、被検体を乗せたクレードルを所定方向に一定速度動作していた後に減速動作に入った時もＸ線データ収集を行い、クレードルが所定方向動作を終了して、静止して一定時間が経つまでＸ線データ収集を行い、Ｘ線データ収集を終了する。これにより、従来は助走区間を設けてクレードルを所定方向に加速した後に、一定速度になってからヘリカルスキャンを開始していたのに比べ、本スキャン撮影開始までの時間が短縮される。つまり、これにより造影剤同期撮影の本スキャン開始までの時間短縮が実現できる。
【００１０】
第６の観点では、造影剤同期撮影手段は、本スキャンで所定方向に減速し、さらに再度加速して投影データの収集を続けて行う。
この第６の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、造影剤同期撮影の本スキャンの一方向の相対動作終了時に、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作方向である所定方向の減速動作を行いながらＸ線データ収集を行い、さらにその後、加速動作を行いながらＸ線データ収集を行う。つまり、Ｘ線管およびＸ線検出器を含む走査ガントリが所定方向に静止している場合に、被検体を乗せたクレードルを所定方向に減速動作を行いながらＸ線データ収集を行う。さらにその後、クレードルが所定方向動作において加速動作を行いながらＸ線データ収集を行う。これにより、従来は助走区間を設けてクレードルを所定方向に加速した後に、一定速度になってからヘリカルスキャンを開始していたのに比べ、本スキャン撮影開始までの時間が短縮される。つまり、これにより造影剤同期撮影の本スキャン開始までの時間短縮が実現できる。
【００１１】
第７の観点では、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの相対動作において、所定方向に減速しさらに静止後に再度加速して投影データの収集を続けて行う。
この第７の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作方向である所定方向の減速動作を行いながらＸ線データ収集を行い、静止状態になってもある一定時間Ｘ線データ収集を行う。その後、加速動作を行いながらＸ線データ収集を行う。つまり、Ｘ線管およびＸ線検出器を含む走査ガントリが所定方向に静止している場合に、被検体を乗せたクレードルを所定方向に減速動作を行いながらＸ線データ収集を行う。クレードルが静止状態になってもある一定時間Ｘ線データ収集を行う。その後、クレードルが加速動作を行いながらもＸ線データ収集を行う。これにより、従来は助走区間を設けてクレードルを所定方向に加速した後に、一定速度になってからヘリカルスキャンを開始していたのに比べ、本スキャン撮影開始までの時間が短縮される。つまり、これにより造影剤同期撮影の本スキャン開始までの時間短縮が実現できる。
【００１２】
第８の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、画像再構成手段は、三次元画像再構成処理を行う。
この第８の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、三次元画像再構成を用いることにより、図３８Ｂに示すようにＸ線管およびＸ線検出器移動範囲よりも最大でＸ線ビーム幅の半分だけ外側に断層像画像再構成範囲を伸ばすことができると同時に、このＸ線管およびＸ線検出器移動範囲の外側における断層像の画質もそれほど劣化させずに画像再構成が行える。
【００１３】
第９の観点では、画像再構成手段は、投影データの所定方向の位置を座標測定手段により測定し、またはあらかじめ制御された被検体とＸ線管およびＸ線検出器との相対動作により所定方向の座標位置を予測することにより得られた投影データの所定方向の座標位置を用いて画像再構成を行う。
この第９の観点におけるＸ線ＣＴ装置は、被検体とＸ線データ収集の相対動作方向である所定方向に加速動作を行う場合でもまた静止状態からでもＸ線データ収集を行い、Ｘ線投影データの所定方向の座標位置を座標測定手段により測定する。または、あらかじめ制御された被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作の座標位置を予測する。このことにより、より精度の高い所定方向座標を用いて三次元画像再構成が行え、より画質の良いアーチファクトの少ない断層像が得られる。
【００１４】
第１０の観点では、Ｘ線源とＸ線検出器との間で、Ｘ線源とＸ線検出器とを結ぶ中心から所定方向の進行方向に移動できるコリメータの一方と、中心から所定方向の反進行方向に移動できるコリメータの他方とを有し、本スキャンの開始時にコリメータの他方が中心側から反進行方向に、本スキャンの終了時にコリメータの一方が進行方向から前期中心に移動する。
この第１０の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線データ収集開始時に、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作において、Ｘ線管およびＸ線検出器の進行方向のコリメータの一方の開口が反対の後方のコリメータの他方の開口よりも広くしてＸ線データ収集を行う。または、Ｘ線データ収集終了時において、進行方向のコリメータの一方の開口が後方のコリメータの他方の開口よりも狭くしてＸ線データ収集を行う。
つまり、被検体を乗せたクレードルが静止している状態から、所定方向に加速動作・減速動作を行って可変ピッチヘリカルスキャンを行う場合を考える。図３９に示すように、Ｘ線データ収集開始時にクレードルの進行方向とは反対側のコリメータの他方の開口を閉じておき、クレードルの進行度合に合わせてコリメータの他方の開口を開いて行きながらＸ線データ収集を行う。また、図３９に示すように、Ｘ線データ収集終了時にはクレードルの進行方向の側のコリメータの一方の開口をクレードルの進行度合に合わせて閉じて行き、Ｘ線データ収集終了時にはコリメータの一方の開口を半分閉じるようにＸ線データ収集を行う。
これにより、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やヘリカルスキャンのＸ線管およびＸ線検出器移動範囲とＸ線照射範囲と断層像画像再構成可能範囲が等しくなり、Ｘ線無駄被曝領域がなくなる。つまり、これによりＸ線照射範囲を最大限に利用した断層像画像再構成範囲を実現でき、被曝低減を実現できる。
【００１５】
第１１の観点では、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの開始時に、Ｘ線源およびＸ線検出器を被検体に対して傾けてＸ線源からのＸ線ビームのうち所定方向の進行方向と逆方向の境界が所定方向に対して垂直になり、本スキャンの終了時に、Ｘ線源およびＸ線検出器を被検体に対して傾けてＸ線源からのＸ線ビームのうち進行方向の境界が所定方向に垂直になる。
この第１１の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線データ収集開始時にＸ線管およびＸ線検出器を傾けて、被検体とＸ線管およびＸ線検出器の相対動作でのＸ線管およびＸ線検出器の進行方向と反対側のＸ線ビームの境界を所定方向にほぼ垂直にする。またＸ線データ収集終了時にＸ線管およびＸ線検出器の進行方向のＸ線ビームの境界を所定方向にほぼ垂直にする。これで、Ｘ線管およびＸ線検出器のＸ線ビームの形は図４４Ｂのようにｙｚ平面においては矩形となる。この場合、Ｘ線管およびＸ線検出器のＸ線ビームの形が最小Ｘ線照射形状となり、その中での最も多くの断層像画像再構成が行われて、効率が良くＸ線被曝低減が実現できている。
【００１６】
第１２の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの前に、被検体に対して造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、該モニタスキャンにおけるＸ線ビーム幅は本スキャンにおけるＸ線ビーム幅よりも狭い。
この場合に造影剤同期撮影のモニタスキャン時には、本スキャンを起動するための関心領域の画素のＣＴ値または平均ＣＴ値を測定するだけなので、所定方向に広い範囲の幅の広いＸ線ビームは不要である。このため、本スキャン時よりも狭い幅で画質的にＳＮを確保できる最小限のＸ線ビーム幅を用いることで、モニタスキャン時のＸ線被曝低減を実現できる。
【００１７】
第１３の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの前に被検体に対して造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、該モニタスキャンで設定された関心領域に属する画素で、画素値の最大値、または最大値から大きい順に選ばれた複数の画素値の平均値が閾値を越えた際に、本スキャンを行う。
この第１３の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域は、造影剤が流れて来てＣＴ値が上がりそうな血管の部分に関心領域を設定して造影剤同期撮影の本スキャンを起動するために用いる。従来、この関心領域の平均ＣＴ値が、ある一定の閾値よりも大きくなることで本スキャンを起動していた。この時のモニタスキャンの関心領域では、平均ＣＴ値を用いていると関心領域の設定次第ではうまくトリガがかけられない場合がある。これを避けて確実にトリガをかけるには、関心領域内の画素の最大値または最大値から大きい順に選ばれた複数の画素の平均値を用いて、これがある閾値を越える時にトリガをかけるようにすればよい。この時は、関心領域に含まれる血管部分の画素のＣＴ値が造影剤の到着で上がれば、この関心領域内の画素の最大値をチェックしていればトリガをかける確度は上がる。
また、最大値から大きい順に選んだ複数の画素の平均値を見ることにより、画素のＣＴ値のばらつきを押えて安定してトリガをかけることができる。つまり、これらの方法により安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【００１８】
第１４の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの前に被検体に対して造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、モニタスキャンで設定された関心領域に属する画素で、二次元連続領域の画素値の平均値または面積が閾値を越えた際に、本スキャンを行う。
この第１４の観点におけるＸ線ＣＴ装置では、造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域は、造影剤が流れて来てＣＴ値が上がりそうな血管の部分に設定され、造影剤同期撮影の本スキャンを起動する。この時のモニタスキャンの関心領域では、平均ＣＴ値を用いていると関心領域の設定次第ではうまく起動しない場合がある。これを避けて確実に起動するには、血管の大きさに相当する関心領域内の最大ＣＴ値を持つ画素を含む二次元連続領域に含まれる画素の平均ＣＴ値および二次元連続領域の面積をチェックして、ある閾値を越えるかで本スキャンへの起動をかけることができる。
このように、血管に相当する連続領域に含まれる画素の平均ＣＴ値を見ることで、血管以外の画素値がたまたま閾値を越えて本スキャンの起動がかかってしまう誤動作を防ぐことができる。つまり、これらの方法により安定して本スキャンの起動をかけることができる。
【００１９】
第１５の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの前に被検体に対して造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、モニタスキャンで設定された関心領域に属する画素で、三次元連続領域の画素値の平均値または体積が閾値を越えた際に、本スキャンを行う。
確実に本スキャンを起動するには、モニタスキャンで所定方向に複数枚の断層像を撮影した場合に、三次元連続領域として血管の大きさに相当する三次元連続領域に含まれる画素の平均ＣＴ値および三次元連続領域の体積をチェックして、ある閾値を越えるかで本スキャンへの起動をかけることができる。このように、１枚の断層像だけでなく複数枚の断層像に渡って関心領域を設定し、血管の大きさに相当する関心領域内の最大ＣＴ値を持つ画素を含む三次元連続領域に含まれる画素のＣＴを見ることで、血管以外の画素値がたまたま閾値を越えて本スキャンの起動の起動がかかってしまう誤動作を防ぐことができる。つまり、安定して本スキャンの起動をかけることができる。
【００２０】
第１６の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの前に被検体に対して造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、モニタスキャンの関心領域は二箇所以上含む。
造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域を複数個所設定する場合には、例えば１つの関心領域を造影剤が流れて来てＣＴ値がまず始めに上がりそうな血管の部分に設定し、もう１つの関心領域は造影して撮影したい臓器で始めに造影剤に染まり始める部分に設定し、２つの関心領域のＣＴ値が充分に各々の閾値を越えた後に造影剤同期撮影の本スキャンを起動する。このように、複数の関心領域において充分に造影剤が来たことを確認して本スキャンの起動をかけるので、関心領域が１つの場合に比べ確実に本スキャンの起動をかけられる。このように、複数の関心領域で造影剤の到達を確認することで、血管以外の画素値がたまたま閾値を越えて本スキャンの起動の起動がかかってしまう誤動作を防ぐことができる。
【００２１】
第１７の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、造影剤同期撮影手段は、本スキャンの前に被検体に対して造影剤の注入を観察するモニタスキャンを行い、モニタスキャンの関心領域は所定方向に二箇所以上含む。
造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域を所定方向に複数個所設定する場合には、モニタスキャンで所定方向に複数枚、例えば４枚の断層像を撮影した場合に、例えば１つの関心領域を１枚目の断層像の造影剤が流れて来てＣＴ値がまず始めに上がる血管の部分に設定し、他の１つの関心領域を１枚目の断層像の関心領域の血管のＣＴ値上昇に引き続いて、４枚目の断層像で造影剤が流れて来てＣＴ値が次に上がりそうな血管の部分に設定する。
この２つの関心領域のＣＴ値が１つずつ上昇するのを確認した後に、造影剤同期撮影の本スキャンを起動する。つまり、１枚目の断層像の関心領域の最大ＣＴ値または最大値から大きい順に選ばれた複数の画素の平均値を用いて、これがある閾値を越えるのを確認した後に、４枚目の断層像の関心領域の最大値または最大値から大きい順に選ばれた複数の画素の平均値を用いて、これがある閾値を越えるのを確認して本スキャンを起動する。このように、断層像の所定方向位置の異なる複数の関心領域に順次造影剤が来たことを確認して本スキャンの起動をかけるので、関心領域が１つの場合に比べ確実に本スキャンを起動できる。このように、所定方向に異なる位置の複数の関心領域で正しい順序で適切な遅れ時間で造影剤の到達を確認することで、血管以外の画素値がたまたま閾値を越えて本スキャンの起動がかかってしまう誤動作を防ぐことができる。
【００２２】
第１８の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、モニタスキャンの際に、被検体とＸ線源およびＸ線検出器との相対動作が少なくとも加速中または減速中に、投影データの収集を行う。
造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域を所定方向に複数個所設定する場合には、モニタスキャンで所定方向に複数枚、例えば４枚の断層像を撮影した場合に、例えば１つの関心領域を１枚目の断層像の造影剤が流れて来てＣＴ値がまず始めに上がる血管の部分に設定し、他の１つの関心領域を１枚目の断層像の関心領域の血管のＣＴ値上昇に引き続いて、４枚目の断層像で造影剤が流れて来てＣＴ値が次に上がりそうな血管の部分に設定する。所定方向の複数座標位置の間が離れている場合は、なるべく短時間で行き来して往復動作で断層像撮影を行う必要がある。そうでないと、図２５に示すようなモニタスキャンの間欠スキャンは実現できない。この場合に、加速中または減速中でもヘリカルシャトルスキャンのように断層像撮影を行うことで、短時間の間欠スキャンが行える。
【００２３】
第１９の観点では、本発明のＸ線ＣＴ装置は、モニタスキャンの際に、被検体とＸ線源およびＸ線検出器との相対動作が静止状態から加速中または減速後に静止状態中に、投影データの収集を行う。
造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域を所定方向に複数個所設定する場合には、モニタスキャンで所定方向に複数枚、例えば４枚の断層像を撮影した場合に、例えば１つの関心領域を１枚目の断層像の造影剤が流れて来てＣＴ値がまず始めに上がる血管の部分に設定し、他の１つの関心領域を１枚目の断層像の関心領域の血管のＣＴ値上昇に引き続いて、４枚目の断層像で造影剤が流れて来てＣＴ値が次に上がりそうな血管の部分に設定する。所定方向の複数座標位置の間が離れている場合は、なるべく短時間で行き来して往復動作で断層像撮影を行う必要がある。そうでないと、図２５に示すようなモニタスキャンの間欠スキャンは実現できない。この場合に、間欠スキャンの間隔に多少時間の余裕がある場合は、減速後から加速に移るまでの間にある一定期間の静止状態を入れても良い。これにより、機構制御的に楽になる点、被検体の体動が小さくなる点、モニタスキャンの画質、特にアーチファクトが低減する点などの利点が出てくる。これにより、画質の良い安定したモニタスキャンが実現できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、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の造影剤同期撮影の本スキャンへの移行のタイミング制御の改善、モニタスキャン時のトリガの確実性の改善および被曝低減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】
【００２５】
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。
【００２６】
＜Ｘ線ＣＴ装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１００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。
【００２７】
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。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２にモニタ６に表示された撮影条件入力画面１３Ａの例を示す。画面撮影条件入力画面１３Ａには、所定の入力を行うための入力ボタン１３ａが表示されている。図２においてはスキャンのタブが選択されている画面である。タブをＰ−Ｒｅｃｏｎを選択すると図２の下に描かれているように入力用の表示が切り換わる。入力ボタン１３ａの上方には断層像１３ｂが表示され、下方には再構成領域１３ｃが表示されている。また、必要とあれば右上に表示されているように、生体信号を表示してもよい。
【００２８】
図１に戻り、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。
【００２９】
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線フィルター２８と、多列Ｘ線検出器２４と、データ収集装置（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線フィルター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ーの厚さが最も薄く、周辺部に行くに従いフィルターの厚さが増し、Ｘ線をより吸収できるようになっているＸ線フィルターである。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軸方向の前方および後方に±約３０度ほど傾斜できる。
【００３０】
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軸方向とするとき、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軸方向である。
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂは、Ｘ線管２１と多列Ｘ線検出器２４の幾何学的配置の図である。Ｘ線管２１の陽極５１は、コーンビームと呼ばれるＸ線ビームＸＲを発生する。コーンビームの中心軸方向がy方向に平行なときを、ビュー角度０度とする。多列Ｘ線検出器２４は、ｚ軸方向にJ列、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Iチャネル、例えば１０２４チャネルのＸ線検出器チャネルを有する。図３Ａにおいて、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。このように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。
【００３２】
図３Ｂでは、Ｘ線管２１の陽極５１を出たＸ線ビームＸＲ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、回転中心軸ＩＣ近辺に存在する被検体４０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。Ｘ線が被検体４０に照射されて収集された投影データは、多列Ｘ線検出器２４からデータ収集装置２５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。なお、本実施形態では多列Ｘ線検出器２４を適用した場合であるが、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二次元Ｘ線エリア検出器を適用することもできるし、１列のＸ線検出器を適用することができる。
【００３３】
＜Ｘ線ＣＴ装置の動作フローチャート＞
図４は本実施形態のＸ線ＣＴ装置１００の動作の概要を示すフローチャートである。
【００３４】
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。
【００３５】
ステップＰ２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。スカウト像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２１と多列Ｘ線検出器２４とを固定させ、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。
【００３６】
ステップＰ３では、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条件設定を行う。本実施形態では、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）、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１２をＺ軸方向に所定ピッチ移動するごとにＸ線管２１及びＸ線検出部２４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２１とＸ線検出部２４とが回転している状態でクレードル１２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線管２１及びＸ線検出部２４を回転させながらクレードル１２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線管２１及びＸ線検出部２４を回転させながらクレードル１２をＺ軸方向又は−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。これら複数のスキャンを設定する際には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。
【００３７】
ステップＰ４では、断層像撮影を行う。断層像撮影およびその画像再構成の詳細については図５で後述する。ステップＰ５では、画像再構成された断層像を表示する。ステップＰ６では、ｚ軸方向に連続に撮影された断層像を三次元画像として用いて、三次元画像表示を行う。
【００３８】
＜断層像撮影およびスカウト像撮影の動作フローチャート＞
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チャートである。
【００３９】
ステップＳ１において、ヘリカルスキャンは、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。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）(ｊ＝１〜ＲＯＷ，ｉ＝１〜ＣＨ)にｚ軸方向位置Ｚtable（view）を付加させて、一定速度の範囲のデータ収集を行う。このｚ軸方向位置はＸ線投影データに付加させても良いし、また別ファイルとしてＸ線投影データと関連付けて用いても良い。ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン時にＸ線投影データを三次元画像再構成する場合に、このｚ軸方向位置の情報は用いられる。また、ヘリカルスキャン、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時に、ｚ軸方向位置の情報は用いることにより、画像再構成された断層像の精度改善、画質改善を実現することもできる。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、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。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軸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軸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。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。
【００４０】
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。図６にステップＳ２の前処理について具体的な処理を示す。ステップＳ２１ではオフセット補正を行い、ステップＳ２２では対数変換を行い、ステップＳ２３ではＸ線線量補正を行い、ステップＳ２４では感度補正を行う。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ネル方向の画素サイズおよびクレードル１２の直線移動方向であるｚ軸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。
【００４１】
図５に戻り、ステップＳ３において、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う。ステップＳ３のビームハードニング補正は、前処理Ｓ２のステップＳ２４の感度補正が行われた投影データをＤ１(view，j，i)とし、ステップＳ３の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、本明細書において乗算演算は、「●」で表してある。
【数１】
2007289297.tif 000003
…（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。
【００４２】
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軸方向(列方向)のフィルターをかけるｚフィルター重畳処理を行う。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、列方向フィルターサイズが５列のフィルターをかける。
（w１(i)，w２(i)，w３(i)，w４(i)，w５(i)）  …（数式２）
【００４３】
ただし、
【数２】
2007289297.tif 000004
…（数式３）
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】
2007289297.tif 000005
…（数式４）
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。
【数４】
2007289297.tif 000006
…（数式５）
【数５】
2007289297.tif 000007
…（数式６）
【００４４】
また、列方向フィルター係数を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。このため、フィルター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。例えば、方向フィルター係数を中心部チャンネル近辺では列方向フィルター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ー係数の幅を狭く変化させると、スライス厚は周辺部でも画像再構成中心部でも一様にすることもできる。
【００４５】
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ー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。列方向フィルター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、三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、その他の実施形態として列方向（ｚ軸方向）フィルター係数を逆重畳（デコンボリューション）フィルターにすることにより、薄いスライス厚の断層像を実現することもできる。
【００４６】
ステップＳ５では、再構成関数重畳処理を行う。すなわち、投影データを周波数領域に変換する高速フーリエ変換(ＦＦＴ：Fast Fourier Transform)をして、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フィルター重畳処理後の投影データをＤ１２とし、再構成関数重畳処理後の投影データを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。なお、本明細書において重畳（コンボリューション）演算は、「＊」で表してある。
【数６】
2007289297.tif 000008
…（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重畳処理を行えるため、列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
【００４７】
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、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。この三次元逆投影処理については、図７を参照して後述する。
【００４８】
ステップＳ７では、逆投影データＤ３（ｘ，ｙ，ｚ）に対して画像フィルター重畳、ＣＴ値変換などの後処理を行い、断層像Ｄ３１（ｘ，ｙ，ｚ）を得る。後処理の画像フィルター重畳処理では、三次元逆投影後の断層像をＤ３１（ｘ，ｙ，ｚ）とし、画像フィルター重畳後のデータをＤ３２（ｘ，ｙ，ｚ）、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ーをFilter（ｚ）とすると、以下の（数式８）のようになる。
【数７】
2007289297.tif 000009
…（数式８）
つまり、各ｚ座標位置の断層像ごとに独立した画像フィルター重畳処理を行えるため、列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
【００４９】
また、この二次元の画像フィルター重畳処理の後に、下記に示す画像空間ｚ軸方向フィルター重畳処理を行ってもよい。また、この画像空間ｚ軸方向フィルター重畳処理は二次元画像フィルター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ー重畳処理を行って、この二次元の画像フィルター重畳処理と、画像空間ｚ軸方向フィルター重畳処理の両方を兼ねるような効果を出してもよい。
【００５０】
画像空間ｚ軸方向フィルター重畳処理では、画像空間ｚ軸方向フィルター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ー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。ただし、v（i）はｚ軸方向の幅が２１＋１の画像空間ｚ軸方向フィルター係数で以下の（数式１０）のような係数列となる。
【数８】
2007289297.tif 000010
…（数式９）
【数９】
2007289297.tif 000011
…（数式１０）
【００５１】
なお、ヘリカルスキャンにおいては、画像空間フィルター係数v（i）はｚ軸方向位置に依存しない画像空間ｚ軸方向フィルター係数であってよい。しかし、特にｚ軸方向に検出器幅の広い多列Ｘ線検出器２４又は二次元Ｘ線エリア検出器などを用い、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する場合は、画像空間ｚ軸方向フィルター係数v（i）はｚ軸方向のＸ線検出器の列の位置に依存した画像空間ｚ軸方向フィルター係数を用いるのが好ましい。なぜなら、各断層像の列位置に依存した詳細な調整ができるので効果的であるからである。
【００５２】
＜三次元逆投影処理のフローチャート＞
図７は、図６のステップＳ６の詳細を示したもので、三次元逆投影処理のフローチャートである。本実施形態では、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。
【００５３】
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。
【００５４】
ここで、図８および図９を使って、投影データDrについて説明する。図８ＡおよびＢは矩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り、そのＡはｘｙ平面、Ｂはｙｚ平面を示している。またＣおよびＤは、円形の画像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り、Ｃはｘｙ平面、Ｄはｙｚ平面を示している。図９はＸ線検出器面に投影したラインを示す概念図である。図８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。そして、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９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。
【００５５】
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軸方向位置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。
【００５６】
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軸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。
【００５７】
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、以下の（数式１１）のようになる。
βb＝βa＋１８０°−２γ…（数式１１）
【００５８】
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１２）のようになる。
Ｄ２（０，ｘ，ｙ）＝ωa・Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_ a＋ωb・Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_ b  …（数式１２）
ただし、Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_aはビューβaの逆投影データ、Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_bはビューβbの逆投影データとする。
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１３）のようになる。
ωa＋ωb＝１  …（数式１３）
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。
【００５９】
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。ファンビーム角の１／２をγmaＸとするとき、以下の（数式１４）から（数式１９）のようになる。
【数１０】
2007289297.tif 000012
（例えば、q＝１とする）
例えば、ga，gbの一例として、maＸ[  ]を値の大きい方を採る関数とすると、以下の（数式２０），（数式２１）のようになる。
【数１１】
2007289297.tif 000013
【００６０】
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。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。
【００６１】
ステップＳ６３では、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。以上、図７の三次元逆投影処理のフローチャートは、図８に示す再構成領域Ｐを正方形５１２×５１２画素として説明したものである。
【００６２】
＜造影剤同期撮影＞
以上に示した断層像の画像再構成を用いて、以下に造影剤同期撮影の実施例を示す。
【実施例１】
【００６３】
一般的に被検体の血流の流れ方は様々である。このため、Ｘ線ＣＴ装置で用いられる造影剤の流れ方も様々になってくる。しかし、被検体にとって造影剤の負担は大きいので、できる限り造影剤の量は減らしてＸ線ＣＴ装置の撮影を行いたい。このため造影剤を適切なタイミングで被検体に注入し、適切な遅れ時間のタイミングでＸ線ＣＴ撮影を行うことが求められる。
【００６４】
一般的には、この造影剤注入とＸ線ＣＴ撮影の適切なタイミングを知る方法には以下の方法がある。
１．ボーラス・トラッキング法
造影剤注入後の適切なある部位の関心領域ＲＯＩでのＣＴ値の変化をモニタリングし、そのＣＴ値が、ある閾値を超えたら最適なタイミングで本スキャンを開始する方法である。
【００６５】
２．テスト・インジェクション法
本スキャンに先立ち、少量の造影剤によるプリ・スキャンを事前に行うことで、血流の状態を把握する。この結果に基づき造影剤の量や注入速度を考慮して、本スキャンでの血流の流れを予測して最適なタイミングを決める方法である。今回の実施例における方法はボーラス・トラッキング方法である。
【００６６】
まず、図１０に造影剤同期撮影の処理の流れの例を示す。
ステップＣ１では、被検体をクレードル１２に乗せ位置合わせを行い、ステップＣ２では、スカウト像収集を行う。ステップＣ３では、撮影条件設定を行う。図５に示した、ステップＳ１からステップＳ３の撮影条件設定と同じである。そして、以下の処理を行う。
ステップＣ４では、ベースライン断層像撮影を行う。ベースライン断層像撮影においては、モニタスキャンＭＳで用いる関心領域ＲＯＩを設定する。もしモニタスキャンＭＳにおいてｚ軸方向に複数枚の断層像を撮影する場合には、このベースライン断層像撮影においてもｚ軸方向に複数枚の断層像を撮影しておく。また、ｚ軸方向に複数の関心領域ＲＯＩを設定する場合には、このベースライン断層像においてもｚ軸方向に複数の関心領域ＲＯＩを設定する。また、ｘｙ平面の断層像内に複数の関心領域ＲＯＩを設定するのであれば、このベースライン断層像において１つの断層像内に複数の関心領域ＲＯＩを設定しておく。ステップＣ５では、ベースライン断層像表示ＣＳＩが行われる。そして、ステップＣ６で、造影剤同期撮影条件設定を行う。ベースライン断層像上で関心領域ＲＯＩ設定を行う。
【００６７】
次にステップＣ７では、モニタスキャンＭＳを開始する。ステップＣ８では、関心領域ＲＯＩの平均ＣＴ値は設定された閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＣ９へ行く。ＮＯであればステップＣ８を繰り返す。図１２ないし図３０を使って後述する。
【００６８】
ステップＣ９では、本スキャンの準備を行う。のクレードル１２を本スキャンの位置へ移動させる。ステップＣ１０では、本スキャン開始を行う。そして、ステップＣ１１で、本スキャン断層像表示が行われる。
【００６９】
図１１に上述した造影剤同期撮影の画面の例を示す。図１１Ａは、ベースライン断層像を示す図であり、Ｂは、造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳの表示例を示す表とグラフである。
図１１Ａのベースライン断層像においては、関心領域ＲＯＩ１を大動脈に設定している。これは造影剤が流れて来て、まずＣＴが上がりそうな大動脈に設定して本スキャンへのトリガとしている。また、関心領域ＲＯＩ２および関心領域ＲＯＩ３として肝臓の各部に設定している。図１１Ｂのグラフは、横軸を時刻tとし縦軸をＣＴ値としている。Ｂのグラフから、時間ｔにおける各関心領域ＲＯＩ１（実線で示す）、ＲＯＩ２（一点鎖線で示す）、ＲＯＩ３（点線で示す）のＣＴ値の変化が理解できる。
【００７０】
今、本スキャンのトリガの閾値をＣＴ値１００として関心領域ＲＯＩ１に設定したとすると、約３０秒弱で関心領域ＲＯＩ１はあらかじめ定めた閾値に到達して本スキャンを開始することになる。
【００７１】
＜各種モニタスキャンＭＳ＞
図１０のステップＣ７のモニタスキャンＭＳおよびステップＣ８の関心領域ＲＯＩのＣＴ値確認においては、以下６つのモニタスキャンＭＳの態様がある。
【００７２】
モニタスキャンＭＳ１
１枚の断層像内に１つの関心領域ＲＯＩで最大値の画素が、ある閾値を超えたら本スキャンを開始することになる。
【００７３】
モニタスキャンＭＳ２
１枚の断層像内に１つの関心領域ＲＯＩで最大値から大きい順に選ばれたＮ個の画素の平均値が、ある閾値を超えたら本スキャンを開始することになる。（ただし、Ｎは２以上の整数とする。）
【００７４】
モニタスキャンＭＳ３
１枚の断層像内に１つの関心領域ＲＯＩで最大値を含む二次元連続領域の画素の平均値が、ある閾値を超えたら本スキャンを開始することになる。
【００７５】
モニタスキャンＭＳ４
複数枚の断層像内に１つの三次元領域の関心領域ＲＯＩで最大値を含む三次元連続領域の画素の平均値が、ある閾値を超えたら本スキャンを開始することになる。
【００７６】
モニタスキャンＭＳ５
断層像内に複数個所ある関心領域ＲＯＩで、各々の関心領域ＲＯＩの画素がＣＴ値の条件を満たしたら本スキャンを開始することになる。
【００７７】
モニタスキャンＭＳ６
ｚ軸方向に複数ある断層像の各断層像にある関心領域ＲＯＩの画素が、順次ＣＴ値の条件を満たしたら本スキャンを開始することになる。
以下に、各モニタスキャンを詳述していく。
＜＜モニタスキャンＭＳ１の実施例＞＞
【００７８】
図１２にモニタスキャンＭＳ１の実施例の場合のフローチャートを示す。図１４は、左に断層像ＣＳＩを示し、右に断層像ＣＳＩ中の関心領域ＲＯＩ内の走査を示す。
ステップＭ１では、断層像撮影を行う。通常モニタスキャンにおける断層像撮影は、被曝低減のため連続撮影は行わず、図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ２では、関心領域ＲＯＩの画素入力を行う。具体的には、関心領域ＲＯＩの画素入力は該当する断層像が載ったメモリ、または断層像の画像ファイルから関心領域ＲＯＩに相当する画素のＣＴ値を読み込む。
ステップＭ３では、関心領域ＲＯＩ１内の画素を図１４のように走査し、最大値画素の検索を行う。
ステップＭ４では、所定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ５へ行き、ＮＯであればステップＭ１へ戻る。このステップＭ２からステップＭ４までの処理の流れの詳細は、図１５のフローチャートで説明する。ステップＭ２，ステップＭ３，ステップＭ４における最大値画素の検索および閾値との比較においては、図１５のフローチャートのように関心領域ＲＯＩ内の全画素の走査を行うと、最大値画素が見つけられる。
ステップＭ５では、本スキャン準備を行う。本スキャンの準備としては本スキャンのスキャン位置まで行く。なお、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を用いた本スキャンにおいてはヘリカルスキャン時に必要な助走距離は不要である。
ステップＭ６では、本スキャン起動を行う。基本的に図１０のステップＣ１０と同じである。
【００７９】
なお、モニタスキャンＭＳ１においては、関心領域ＲＯＩ内の全画素の走査は、図１４に示すように関心領域ＲＯＩ内のみの画素を走査する。例えば、ｙ＝ｙiの座標の関心領域ＲＯＩの画素についてｘ方向の始点と終点の範囲ｘ∈[ｘsi，ｘei]について走査を行う。ｙ方向にはｙ方向の始点と終点の範囲ｙ∈[ｙ１，ｙn]の範囲を走査する。
【００８０】
図１５は、最大画素値探索および最大画素値と閾値との比較のフローチャートであり、このフローチャートについて説明する。
ステップＴ１においては、最大画素値Ｐｘｍ＝−１０００    i＝１に初期化する。
ステップＴ２においては、ｙ＝ｙi，ｘ＝ｘsiとする。
ステップＴ３においては、関心領域ＲＯＩの画素Ｇ(ｘ，ｙ)を入力する。
ステップＴ４においては、最大画素値Ｐｘｍ＜Ｇ（ｘ，ｙ）かを判断し、ＹＥＳならばステップＴ５へ行き、ＮＯならばステップＴ７へ行く。
ステップＴ５においては、最大画素値Ｐｘｍ＝Ｇ（ｘ，ｙ）とする。
ステップＴ６においては、閾値Ｔ＞Ｐｘｍかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ７へ行き、ＮＯならば閾値Ｔ以上に最大画素値Ｐｘｍがなったとして終了する。
ステップＴ７においては、ｘ≧ｘeiかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ８へ行き、ＮＯならばステップＴ９へ行く。
ステップＴ８においては、ｙ≧ｙnかを判断し、ＹＥＳならば終了し、ＮＯならばステップＴ１０へ行く。
ステップＴ９においては、ｘ＝ｘ＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｘ座標を次のｘ座標に進めてステップＴ２に戻る。
ステップＴ１０においては、i＝i＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｙ座標を次のｙ座標に進めてステップＴ２に戻る。
以上のようにして、関心領域ＲＯＩ内の全画素の最大値画素を見つけることができ、また、最大値画素が所定の閾値を超えたか否かがわかる。
【００８１】
造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳで設定する関心領域ＲＯＩは、造影剤が流れて来てＣＴ値が上昇する大動脈などの血管に設定される。この造影剤による血管内のＣＴ値があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら、図１０のステップＣ９およびステップＣ１０に進み、造影剤同期撮影の本スキャンを開始する。
【００８２】
この時に、従来はモニタスキャンＭＳの関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値を用いていたが、関心領域ＲＯＩが血管径に対して大きすぎると充分ＣＴ値が上がらないなどにより、うまくトリガがかけられない場合があった。これを避けて確実にトリガをかけるには、関心領域ＲＯＩ内の最大画素値のＣＴ値があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら、造影剤同期撮影の本スキャンを開始するようにすればよい。この場合は、関心領域ＲＯＩ内の最大画素値を用いるので、関心領域ＲＯＩの大きさには影響されずに安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【００８３】
図１６Ａはヒストグラム測定に基づいたモニタスキャンＭＳ１の画像処理のフローチャートであり、図１６Ｂはヒストグラム測定結果を示した図である。モニタスキャンＭＳ１の処理を基本画像処理に基づいて実現すると、図１６Ａのような処理の流れとなる。
ステップＧ１では、断層像撮影を行う。
ステップＧ２では、関心領域ＲＯＩのヒストグラム測定を行う。
ステップＧ３では、最大値画素を求める。
ステップＧ４では、最大画素値は閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ５へ行き、ＮＯならばステップＧ１へ戻る。ステップＧ３においては、ステップＧ２で求めた図１６Ｂに示すような関心領域ＲＯＩ内の画素値（ＣＴ値）ヒストグラムより最大画素値を求める。この最大画素値をステップＧ４の判断で用いる。このように、基本画像処理を用いることにより単純な処理の流れとすることもできる。
ステップＧ５では本スキャン準備を行い、ステップＧ６では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【００８４】
＜＜モニタスキャンＭＳ２の実施例＞＞
図１７にモニタスキャンＭＳ２の実施例の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ１１では、断層像撮影を行う。モニタスキャンＭＳ１と同様に、通常モニタスキャンＭＳにおける断層像撮影は、被曝低減のため連続撮影は行わず、図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ１２では、関心領域ＲＯＩの画素入力を行う。
ステップＭ１３では、関心領域ＲＯＩ内の画素を図１４のように走査し、最大画素Ｎ個分の検索を行う。この時の関心領域ＲＯＩ内の全画素の走査は図１５のフローチャートの時と同様に、図１４に示すようにｙ方向の始点と終点の範囲ｙ∈[ｙ１，ｙn]について、各ｙ軸方向の座標位置においてｘ軸方向の始点と終点の範囲ｘ∈[ｘsi，ｘei]について走査を行う。
ステップＭ１４では、最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均値計算を行う。
ステップＭ１５では、最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均値は、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ１６へ行き、ＮＯであればステップＭ１１へ戻る。このステップＭ１２からステップＭ１４までの処理の流れの詳細は図１８のフローチャートで説明する。ステップＭ１２，ステップＭ１３，ステップＭ１４における最大画素から大きい順に選ばれたＮ個の画素の平均値が閾値を超えるかの比較においては、図１８にフローチャートのように関心領域ＲＯＩ内の全画素の走査を行うと最大画素値から大きい順に選ばれたＮ個の画素の平均値が求められる。
ステップＭ１６では本スキャン準備を行い、ステップＭ１７では、本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【００８５】
図１８は、Ｎ個の最大画素値検査およびＮ個の最大画素値と閾値との比較のフローチャートであり、このフローチャートについて説明する。
ステップＴ１１においては、最大画素値バッファＰｘｍ（１），Ｐｘｍ（２），…Ｐｘｍ（Ｎ）にすべて−１０００を入れ、i＝１に初期化を行う。
ステップＴ１２においては、ｙ＝ｙi，ｘ＝ｘsiとする。
ステップＴ１３においては、関心領域ＲＯＩの画素Ｇ（ｘ，ｙ）を入力する。
ステップＴ１４においては、j＝１とする。
ステップＴ１５においては、Ｐｘｍ（j）＜Ｇ（ｘ，ｙ）かを判断し、ＹＥＳならばＴ１６へ行き、ＮＯならばＴ２１へ行く。
ステップＴ１６においては、Ｐｘｍ（j）＝Ｇ（ｘ，ｙ）とする。
ステップＴ１７においては、k＝j−１とする。
ステップＴ１８においては、k≧１かを判断し、ＹＥＳならばＴ１９へ行き、ＮＯならばＴ２１へ行く。
ステップＴ１９においては、Ｐｘｍ（k）＝Ｐｘｍ（k＋１）とする。
ステップＴ２０においては、k＝k−１としステップＴ１８に戻る。
ステップＴ２１においては、j≧Ｎかを判断し、ＹＥＳならばＴ２２へ行き、ＮＯならばＴ２５へ行く。
ステップＴ２２においては、
【数１２】
2007289297.tif 000014
を判断し、ＹＥＳならばＴ２３へ行き、ＮＯならば終了する。
ステップＴ２３においては、ｘ≧ｘeiかを判断し、ＹＥＳならばＴ２４へ行き、ＮＯならばＴ２６へ行く。
ステップＴ２４においては、ｙ≧ｙnかを判断し、ＹＥＳならば終了し、ＮＯならばＴ２７へ行く。
ステップＴ２５においては、j＝j＋１としステップＴ１５に戻る。
ステップＴ２６においては、ｘ＝ｘ＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｘ座標を次のｘ座標に進めてステップＴ１２に戻る。
ステップＴ２７においては、i＝i＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｙ座標を次のｙ座標に進めてステップＴ１２に戻る。
【００８６】
造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳで設定する関心領域ＲＯＩは、造影剤が流れて来てＣＴ値が上昇する大動脈などの血管に設定される。この造影剤による血管内のＣＴ値があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら、図１０のステップＣ９およびステップＣ１０に進み、造影剤同期撮影の本スキャンを開始する。
【００８７】
この時に、従来はモニタスキャンＭＳの関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値を用いていたが、関心領域ＲＯＩが血管径に対して大きすぎると充分ＣＴ値が上がらないなどにより、うまくトリガがかけられない場合があった。これを避けて確実にトリガをかけるには、関心領域ＲＯＩ内の最大画素値Ｎ個分のＣＴ値平均値があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら造影剤同期撮影の本スキャンが開始するようにすれば良い。この場合は、関心領域ＲＯＩ内の最大画素値Ｎ個分のＣＴ値平均値を用いるので、関心領域ＲＯＩの大きさには影響されずに安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【００８８】
図１９Ａはヒストグラム測定に基づいたモニタスキャンＭＳ２の画像処理のフローチャートであり、図１９Ｂはヒストグラム測定結果を示した図である。モニタスキャンＭＳ２の処理を基本画像処理に基づいて実現すると、図１９Ａのような処理の流れとなる。
ステップＧ１１では、断層像撮影を行う。
ステップＧ１２では、関心領域ＲＯＩのヒストグラム測定を行う。
ステップＧ１３では、最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均値計算を行う。ステップＧ１３においては、ステップＧ１２で求めた図１９Ｂに示すような関心領域ＲＯＩ内の画素値（ＣＴ値）ヒストグラムより最大画素値および最大画素Ｎ個を求め、この最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均値を求める。このＣＴ値平均値をＧ１４の判断で用いる。このように、基本画像処理を用いることにより単純な処理の流れとすることもできる。
ステップＧ１４では、最大値画素Ｎ個分のＣＴ値平均値は閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ１５へ行き、ＮＯならばステップＧ１１へ戻る。
ステップＧ１５では本スキャン準備を行い、ステップＧ１６では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【００８９】
＜＜モニタスキャンＭＳ３の実施例＞＞
図２０にモニタスキャンＭＳ３の実施例の場合のフローチャートを示す。図２１は、左に断層像ＣＳＩを示し、右に断層像ＣＳＩ中の二次元関心領域ＲＯＩ内の走査を示す。
ステップＭ２１では、断層像撮影を行う。モニタスキャンＭＳ１と同様に、通常モニタスキャンＭＳにおける断層像撮影は、被曝低減のため連続撮影は行わず、図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ２２では、関心領域ＲＯＩの画素入力を行う。
ステップＭ２３では、関心領域ＲＯＩ内の２値化を行う。
ステップＭ２４では、関心領域ＲＯＩ内の二次元連続領域番号付（ラベリング）を行う。この時の関心領域ＲＯＩ内の二次元連続領域の全画素の走査は、図２１のように二次元ラベリング処理で得られた、各ｙ座標におけるｘ方向のラン座標（ランレングス符号化された始点とその線分の長さ、または始点と終点をもってラン座標という）であるｘ方向始点座標、ｘ方向終点座標の範囲を走査して行く。つまり、最大画素値を含む二次元連続領域のｙ方向の始点と終点の範囲ｙ∈[ｙl１，ｙln]について、各々のｙ座標におけるｘ方向の始点と終点の範囲ｘ∈[ｘsi，ｘei]について走査を行う。
ステップＭ２５では、関心領域ＲＯＩ内の最大画素値を含む連続領域抽出および二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積計算を行う。抽出した二次元連続領域において、図２１に示すように最大画素値を含む二次元連続領域内の画素を走査して、その二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積を求める。
ステップＭ２６では、二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積は、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ２７へ行き、ＮＯであればステップＭ２１へ戻る。ステップＭ２２からステップＭ２６までの処理の流れの詳細は図２２のフローチャートで説明する。ステップＭ２２，ステップＭ２３，ステップＭ２４，ステップＭ２５，ステップＭ２６における関心領域ＲＯＩ内に存在する二次元連続領域のうちで、最大値画素の含まれる二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積を求め、あらかじめ定めたある一定の閾値を超えるかの比較を行う。
ステップＭ２７では本スキャン準備を行い、ステップＭ２８では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【００９０】
以下に、図２２は、二次元連続領域内の最大画素値検索および最大画素値と閾値との比較のフローチャートであり、このフローチャートについて説明する。
ステップＴ３１においては、最大画素値Ｐｘｍ＝−１０００    i＝１，画素値の和Ｓ＝０、画素数Ｑ＝０に初期化する。
ステップＴ３２においては、ｙ＝ｙli，ｘ＝ｘsiとする。
ステップＴ３３においては、関心領域ＲＯＩの画素Ｇ(ｘ，ｙ)を入力する。画素値の和をＳ＝Ｓ＋Ｇ（ｘ，ｙ）、画素数Ｑ＝Ｑ＋１とする。
ステップＴ３４においては、最大画素値Ｐｘｍ＜＜Ｇ（ｘ，ｙ）かを判断し、ＹＥＳならばステップＴ３５へ行き、ＮＯならばステップＴ３７へ行く。
ステップＴ３５においては、最大画素値Ｐｘｍ＝Ｇ（ｘ，ｙ）とする。
ステップＴ３６においては、閾値Ｔ＞Ｓ／Ｑかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ３７へ行き、ＮＯならば閾値Ｔ以上に最大画素値Ｓ／Ｑがなったとして終了する。
ステップＴ３７においては、ｘ≧ｘeiかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ３８へ行き、ＮＯならばステップＴ３９へ行く。
ステップＴ３８においては、ｙ≧ｙlnかを判断し、ＹＥＳならば終了し、ＮＯならばステップＴ４０へ行く。
ステップＴ３９においては、ｘ＝ｘ＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｘ座標を次のｘ座標に進めてステップＴ３２に戻る。
ステップＴ４０においては、i＝i＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｙ座標を次のｙ座標に進めてステップＴ３２に戻る。
【００９１】
造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳで設定する関心領域ＲＯＩは、造影剤が流れて来てＣＴ値が上昇する大動脈などの血管に設定される。この造影剤による血管内のＣＴ値があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら、図１０のステップＣ９およびステップＣ１０に進み、造影剤同期撮影の本スキャンを開始する。
【００９２】
この時に、従来はモニタスキャンＭＳの関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値を用いていたが、関心領域ＲＯＩが血管径に対して大きすぎると充分ＣＴ値が上がらないなどにより、うまくトリガがかけられない場合があった。これを避けて確実にトリガをかけるには、関心領域ＲＯＩ内の造影剤が流れてくる血管部分に相当する二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら、造影剤同期撮影の本スキャンが開始するようにすれば良い。この場合は、造影剤が流れてくる血管部分に相当する二次元連続領域の平均ＣＴ値を用いるので、関心領域ＲＯＩの大きさには影響されずに安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【００９３】
図２３Ａはヒストグラム測定に基づいたモニタスキャンＭＳ３の画像処理のフローチャートであり、図２３Ｂは最大値画素と二次元連続領域を示した図である。モニタスキャンＭＳ３の処理を基本画像処理に基づいて実現すると、図２３Ａのような処理の流れとなる。
ステップＧ２１では、断層像撮影を行う。
ステップＧ２２では、関心領域ＲＯＩのヒストグラム測定を行う。
ステップＧ２３では、閾値を超える画素があるかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ２４へ行き、ＮＯならばステップＧ２１へ戻る。
ステップＧ２４では、関心領域ＲＯＩ内の２値化処理を行う。
ステップＧ２５では、関心領域ＲＯＩ内の二次元連続領域番号付処理（ラベリング処理）を行う。
ステップＧ２６では、各二次元連続領域のヒストグラム測定を行い、関心領域ＲＯＩ内の最大値画素とその領域番号を求める。
ステップＧ２７では、最大値画素の二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積を求める。ステップＧ２７においては、図２３Ｂに示すように、最大画素値を含む二次元連続領域の平均ＣＴ値およびその面積を求める。
ステップＧ２８では、二次元連続領域の平均ＣＴ値は閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ２９へ行き、ＮＯならばステップＧ２１へ戻る。ステップＧ２４の２値化の閾値はステップＧ２８の平均ＣＴ値の閾値としても良い。
ステップＧ２９では本スキャン準備を行い、ステップＧ３０では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【００９４】
＜＜モニタスキャンＭＳ４の実施例＞＞
図２４にモニタスキャンＭＳ４の実施例の場合のフローチャートを示す。図２５は、左に断層像ＣＳＩを示し、右に断層像ＣＳＩ中の三次元関心領域ＲＯＩ内の走査を示す。
ステップＭ３１では、複数枚断層像撮影を行う。モニタスキャンＭＳ１と同様に、通常モニタスキャンＭＳにおける断層像撮影は、被曝低減のため連続撮影は行わず、図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ３２では、三次元関心領域ＲＯＩの画素入力を行う。
ステップＭ３３では、三次元関心領域ＲＯＩ内の三次元連続領域の２値化を行う。
ステップＭ３４では、三次元関心領域ＲＯＩ内の三次元連続領域番号付（ラベリング）を行う。この時の関心領域ＲＯＩの三次元連続領域内の全画素の走査は、図２５のように三次元ラベリング処理で得られたｚ軸方向に連続して並んだ各ｘｙ平面において、各ｙ座標におけるｘ方向のラン座標であるｘ方向始点座標、ｘ方向終点座標の範囲を走査して行く。つまり、ｚ軸方向の始点と終点の範囲ｚ∈[ｚ１，ｚm]において、最大画素値を含む三次元連続領域の各ｚ座標におけるｘｙ平面のｙ方向の始点と終点の範囲ｙ∈[ｙl１，ｙln]について、各々のｙ座標におけるｘ方向の始点と終点の範囲ｘ∈[ｘsi，ｘei]について走査を行う。
ステップＭ３５では、三次元関心領域ＲＯＩ内の最大画素値を含む三次元連続領域を抽出、および三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積計算を行う。抽出した三次元連続領域において、図２５に示すように最大画素値を含む三次元連続領域を走査して、その三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積を求める。
ステップＭ３６では、三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積は、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ３７へ行き、ＮＯであればステップＭ３１へ戻る。ステップＭ３２からステップＭ３６までの処理の流れの詳細は図２６のフローチャートで説明する。ステップＭ３２，ステップＭ３３，ステップＭ３４，ステップＭ３５，ステップＭ３６における三次元関心領域ＲＯＩ内に存在する三次元連続領域のうちで、最大値画素の含まれる三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積を求め、あらかじめ定めたある一定の閾値を超えるかの比較を行う。
ステップＭ３７では本スキャン準備を行い、ステップＭ３８では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【００９５】
図２６は、図２５に示された三次元連続領域内の最大画素値検索および最大画素値と閾値との比較のフローチャートであり、このフローチャートについて説明する。
ステップＴ５１においては、最大画素値Ｐｘｍ＝−１０００    i＝１，ｚ＝１に初期化する。
ステップＴ５２においては、ｙ＝ｙli，ｘ＝ｘsiとする。
ステップＴ５３においては、関心領域ＲＯＩの画素Ｇ(ｘ，ｙ，ｚ)を入力する。
ステップＴ５４においては、Ｐｘｍ＜＜Ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）かを判断し、ＹＥＳならばステップＴ５５へ行き、ＮＯならばステップＴ５７へ行く。
ステップＴ５５においては、Ｐｘｍ＝Ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）とする。
ステップＴ５６においては、閾値Ｔ＞Ｐｘｍかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ５７へ行き、ＮＯならば閾値Ｔ以上に最大画素値Ｐｘｍがなったとして終了する。
ステップＴ５７においては、ｘ≧ｘeiかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ５８へ行き、ＮＯならばステップＴ６０へ行く。
ステップＴ５８においては、ｙ≧ｙlnかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ５９へ行き、ＮＯならばステップＴ６１へ行く。
ステップＴ５９においては、ｚ≧mかを判断し、ＹＥＳならば終了し、ＮＯならばステップＴ６２へ行く。
ステップＴ６０においては、ｘ＝ｘ＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｘ座標を次のｘ座標に進めてステップＴ５２に戻る。
ステップＴ６１においては、i＝i＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｙ座標を次のｙ座標に進めてステップＴ５２に戻る。
ステップＴ６２においては、ｚ＝ｚ＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｚ座標を次のｚ座標に進めてステップＴ５２に戻る。
【００９６】
造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳで設定する関心領域ＲＯＩは、造影剤が流れて来てＣＴ値が上昇する大動脈などの血管に設定される。この造影剤による血管内のＣＴ値があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら、図１０のステップＣ９およびステップＣ１０に進み、造影剤同期撮影の本スキャンを開始する。
【００９７】
この時に、従来はモニタスキャンＭＳの関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値を用いていたが、関心領域ＲＯＩが血管径に対して大きすぎると充分ＣＴ値が上がらないなどにより、うまくトリガがかけられない場合があった。これを避けて確実にトリガをかけるには、関心領域ＲＯＩ内の造影剤が流れてくる血管部分に相当する三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積があらかじめ設定されたある一定の閾値を超えたら、造影剤同期撮影の本スキャンが開始するようにすれば良い。この場合は、造影剤が流れてくる血管部分に相当する三次元連続領域の平均ＣＴ値を用いるので、関心領域ＲＯＩの大きさには影響されずに安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【００９８】
また、モニタスキャンＭＳ４の処理を基本画像処理に基づいて実現すると、図２７のような処理の流れとなる。
ステップＧ３１では、断層像撮影を行う。
ステップＧ３２では、三次元関心領域ＲＯＩのヒストグラム測定を行う。
ステップＧ３３では、閾値を超える画素があるかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ３４へ行き、ＮＯならばステップＧ３１へ戻る。
ステップＧ３４では、三次元関心領域ＲＯＩ内の２値化処理を行う。なお、ステップＧ３４の２値化の閾値はステップ３８の平均ＣＴ値の閾値としてもよい。
ステップＧ３５では、三次元関心領域ＲＯＩ内の三次元連続領域番号付処理（ラベリング処理）を行う。
ステップＧ３６では、各三次元連続領域のヒストグラム測定を行い、三次元関心領域ＲＯＩ内の最大値画素とその領域番号を求める。
ステップＧ３７では、最大値画素の三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積を求める。ステップＧ３７においては、最大値画素を含む三次元連続領域の平均ＣＴ値およびその体積を求める。
ステップＧ３８では、三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積は閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ３９へ行き、ＮＯならばステップＧ３１へ戻る。テップＧ３４の２値化の閾値はステップＧ３８の平均ＣＴ値の閾値としても良い。
ステップＧ３９では本スキャン準備を行い、ステップＧ４０では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【００９９】
＜＜モニタスキャンＭＳ５の実施例＞＞
図２８にモニタスキャンＭＳ５の実施例の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ４１では、断層像撮影を行う。モニタスキャンＭＳ１と同様に、通常モニタスキャンＭＳにおける断層像撮影は、被曝低減のため連続撮影は行わず、図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ４２では、関心領域ＲＯＩ１、関心領域ＲＯＩ２の画素入力を行う。例えば関心領域ＲＯＩ２は、図１４の肝臓中の丸印部分である。
ステップＭ４３では、図１４のように関心領域ＲＯＩ内の画素を走査し、関心領域ＲＯＩ１，関心領域ＲＯＩ２の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ４４では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ４５へ行き、ＮＯであればステップＭ４１へ戻る。
ステップＭ４５では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ４６へ行き、ＮＯであればステップＭ４１へ戻る。
ステップＭ４６では本スキャン準備を行い、ステップＭ４７では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【０１００】
この場合は、モニタスキャンＭＳした断層像のｘｙ平面内に関心領域ＲＯＩ１，関心領域ＲＯＩ２の２つの関心領域ＲＯＩが存在している。通常、造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳで複数個、例えば２つの関心領域ＲＯＩを設定する場合には、例えば１つの関心領域ＲＯＩを造影剤が流れて来てＣＴ値がまず始めに上がりそうな大動脈などの血管の部分に設定する。また、もう１つの関心領域ＲＯＩは造影して撮影したい臓器で始めに造影剤に染まりそうな部分に設定する。このように、複数の関心領域ＲＯＩにおいて、造影剤が充分に来たかを確認した後に、本スキャンのトリガをかけると関心領域ＲＯＩが１つしか設定されていなかった場合に比べ、確実に本スキャンの起動を逃すことなくかけられる。このように、複数個所の造影剤の到達を確認することで血管以外の画素がたまたま、あらかじめ定めたある一定の閾値を超えてしまい、本スキャンの起動がかかってしまう誤動作を防ぐことができる。
【０１０１】
＜＜モニタスキャンＭＳ６の実施例＞＞
図２９にモニタスキャンＭＳ６の実施例の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ５１では、断層像１撮影を行う。モニタスキャンＭＳ１と同様に、通常モニタスキャンＭＳにおける断層像撮影は、被曝低減のため連続撮影は行わず、図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ５２では、関心領域ＲＯＩ１の画素入力を行う。
ステップＭ５３では、図１４のように関心領域ＲＯＩ１内の画素を走査し、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ５４では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ５５へ行き、ＮＯであればステップＭ５１へ戻る。
ステップＭ５５では、断層像２撮影を行う。モニタスキャンＭＳ１と同様に、通常モニタスキャンＭＳにおける断層像撮影は、被曝低減のため連続撮影は行わず、図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ５６では、関心領域ＲＯＩ２の画素入力を行う。
ステップＭ５７では、図１４のように関心領域ＲＯＩ２内の画素を走査し、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ５８では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ５９へ行き、ＮＯであればステップＭ５５へ戻る。
ステップＭ５９では本スキャン準備を行い、ステップＭ６０では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【０１０２】
この場合は、モニタスキャンＭＳした２個所の断層像を用いている。例えば、異なるｚ軸方向座標位置の２個所の断層像の場合、または多列Ｘ線検出器による複数の断層像のうちの２枚の断層像の場合などが考えられる。いずれの場合においてもｚ軸方向に離れた位置の２枚の断層像において、各々１つまたは複数の関心領域ＲＯＩを設定する。１つの関心領域ＲＯＩのみを設定する場合は、造影剤が流れて来てＣＴ値がまず上がりそうな大動脈などの血管部分に設定する。複数の関心領域ＲＯＩを設定する場合は更に、撮影したい臓器で始めに造影剤が染まりそうな部分に設定する。これらの関心領域ＲＯＩはｚ軸方向に異なる座標位置の各々の断層像に設定する。
【０１０３】
また、ｚ軸方向に異なる座標位置の断層像が多列Ｘ線検出器２４の中の異なる列同士であれば、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とクレードル１２との相対位置は、あるｚ軸方向座標位置に留まって、ある一定時間間隔Ｔ１で図１３のようにモニタスキャンＭＳを行えば良い。
【０１０４】
また、多列Ｘ線検出器２４の幅を超えてｚ軸方向に離れた２つの断層像の場合は、ｚ軸方向に２個所のモニタスキャンＭＳを行うことになる。図３１に示すように、ｚ＝ｚ１のｚ軸方向座標位置で１枚目の断層像撮影をして、モニタスキャンＭＳ後にＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とクレードル１２との相対位置を移動させて、ｚ＝ｚ２のｚ軸方向座標位置で２枚目の断層像撮影をして、モニタスキャンＭＳ後に本スキャンの起動を行う。なお、この場合の最大画素値探索方法は、モニタスキャンＭＳ１の実施例と同様で良い。このｚ軸方向に２個所の断層像の各々の位置の関心領域ＲＯＩにおいて、造影剤が充分に来たことを確認した後に本スキャンのトリガをかけると、１枚の断層像上で１つの関心領域ＲＯＩしか設定されていなかった場合に比べて、確実に本スキャンのトリガを逃すことなくかけられる。この場合は、関心領域ＲＯＩの最大画素値を用いているが、モニタスキャンＭＳ２のように関心領域ＲＯＩの最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均、モニタスキャンＭＳ３のように関心領域ＲＯＩの最大画素値を含む二次元連続領域の平均ＣＴ値、モニタスキャンＭＳ４のように関心領域ＲＯＩの最大画素値を含む三次元連続領域の平均ＣＴ値を用いても同様もしくは更なる効果が得られる。このように、複数の断層像において複数の関心領域ＲＯＩで造影剤の到達を確認することで、血管以外の画素がたまたま、あらかじめ定めたある一定の閾値を超えてしまい、本スキャンのトリガがかかってしまう誤動作を防ぐことができる。
【０１０５】
＜＜モニタスキャンＭＳ７の実施例＞＞
図３０にモニタスキャンＭＳ７の実施例の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ６１では、断層像１撮影を行う。モニタスキャンＭＳ１と同様に、断層像１の撮影、断層像２の撮影は被曝低減のため連続撮影は行わず、図３１のように一定時間間隔Ｔ１でモニタスキャンＭＳを行う。この時に、ｚ軸方向座標位置ｚ＝ｚ１，ｚ＝ｚ２の間を被検体を乗せた撮影テーブルは往復動作を行うが、この時に、図３１のテーブル移動速度のように加速、減速を行いながらも撮影を行うことにより、Ｔ１およびΔＴを短くすることができる。
ステップＭ６２では、断層像２撮影を行う。
ステップＭ６３では、関心領域ＲＯＩ１の画素入力を行う。
ステップＭ６４では、関心領域ＲＯＩ２の画素入力を行う。
ステップＭ６５では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ６６では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ６７では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素が閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ６８へ行き、ＮＯであればステップＭ６１へ戻る。
ステップＭ６８では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素が閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ６９へ行き、ＮＯであればステップＭ６１へ戻る。
ステップＭ６９では本スキャン準備を行い、ステップＭ７０では本スキャン起動を行う。図１２のステップＭ５およびステップＭ６と同じである。
【０１０６】
この場合は、モニタスキャンＭＳした２個所の断層像を用いている。例えば、異なるｚ軸方向座標位置の２個所の断層像の場合、または多列Ｘ線検出器による複数の断層像のうちの２枚の断層像の場合などが考えられる。いずれの場合においてもｚ軸方向に離れた位置の２枚の断層像において、各々１つまたは複数の関心領域ＲＯＩを設定する。１つの関心領域ＲＯＩのみを設定する場合は、造影剤が流れて来てＣＴ値がまず上がりそうな大動脈などの血管部分に設定する。複数の関心領域ＲＯＩを設定する場合は更に、撮影したい臓器で始めに造影剤が染まりそうな部分に設定する。これらの関心領域ＲＯＩはｚ軸方向に異なる座標位置の各々の断層像に設定する。
【０１０７】
また、ｚ軸方向に異なる座標位置の断層像が多列Ｘ線検出器２４の中の異なる列同士であれば、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とクレードル１２との相対位置は、あるｚ軸方向座標位置に留まって、ある一定時間間隔Ｔ１で図１３のようにモニタスキャンＭＳを行えば良い。
【０１０８】
しかし、多列Ｘ線検出器幅を超えてｚ軸方向に離れた２つの断層像において、ｚ軸方向に２個所のモニタスキャンＭＳを行う場合には、図３１に示すように、ｚ＝ｚ１のｚ軸方向座標位置で１枚目の断層像撮影後にＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とクレードル１２との相対位置はｚ軸方向に移動して、ｚ＝ｚ２のｚ軸方向座標位置で２枚目の断層像撮影を行う。このＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とクレードル１２との相対位置のｚ軸方向移動時間を図３１のようにΔＴとすると、ｚ＝ｚ１の断層像撮影後、ΔＴ秒後にｚ＝ｚ２の断層像撮影を行い、更にＴ１−ΔＴ秒後にｚ＝ｚ１の断層像撮影を行う。これを繰り返すことにより、ｚ＝ｚ１，ｚ＝ｚ２のいずれのｚ軸方向座標位置の断層像もＴ１秒間隔で断層像撮影が行える。
【０１０９】
図３０のフローチャートに示したように、ｚ＝ｚ１，ｚ＝ｚ２の２個所の断層像撮影を交互に行った後に、２枚の断層像において断層像１上の関心領域ＲＯＩ１、断層像２上の関心領域ＲＯＩ２の最大値画素を検索する。この場合の最大画素値検索方法は、モニタスキャンＭＳ１の実施例と同様で良い。この２つの関心領域ＲＯＩに造影剤が充分に来たことを確認した後に本スキャンのトリガをかけると、１枚の断層像上で１つの関心領域ＲＯＩしか設定されていなかった場合に比べて、確実に本スキャンのトリガを逃すことなくかけられる。この場合は、関心領域ＲＯＩの最大画素値を用いているが、モニタスキャンＭＳ２のように関心領域ＲＯＩの最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均、モニタスキャンＭＳ３のように関心領域ＲＯＩの最大画素値を含む二次元連続領域の平均ＣＴ値、モニタスキャンＭＳ４のように関心領域ＲＯＩの最大画素値を含む三次元連続領域の平均ＣＴ値を用いても同様もしくは更なる効果が得られる。このように、複数の断層像において複数の関心領域ＲＯＩで造影剤の到達を確認することで、血管以外の画素がたまたま、あらかじめ定めたある一定の閾値を超えてしまい、本スキャンのトリガがかかってしまう誤動作を防ぐことができる。
【０１１０】
上記に示したモニタスキャンＭＳの各種実施例により、本スキャンのトリガをかけることができる。ただし、モニタスキャンＭＳの被曝について以下に記述する。
【０１１１】
＜モニタスキャンＭＳにおける低被曝方法＞
モニタスキャンＭＳは、そもそも本スキャンを適切なタイミングで起動するためのもので、診断には直接貢献しない。このため、Ｘ線被曝の観点からはなるべく被曝線量は少ないほうが好ましい。つまり、図１３および図３１に示すモニタスキャンＭＳの間欠スキャンの間隔Ｔ１は長い方が被曝線量の観点からは好ましいが、最適なタイミングで遅れることなく本スキャンを起動したいというタイミング制御の観点からはＴ１はあまり長くない方が良い。このように、モニタスキャンＭＳの間欠スキャンの間隔Ｔ１は、被曝線量と最適タイミング制御のトレードオフになる。
【０１１２】
また、モニタスキャンＭＳのＸ線管電流を少なくして被曝線量を下げることは被曝低減の観点からは好ましいが、あまりＸ線管電流を下げすぎると断層像の画質劣化となり、関心領域ＲＯＩの画素値測定の際に誤差となり、この測定誤差が適正なタイミングで本スキャンを起動するタイミングの誤差となる可能性がある。つまり、Ｘ線管電流も被曝線量と最適タイミング制御のトレードオフとなる。このため、モニタスキャンＭＳにおいてはＸ線被曝低減のために断層像のスライス厚は最低限とし、Ｘ線照射開口幅も最低限とするのが好ましい。
【０１１３】
これに対して、本スキャンにおいては、被検体の負担を減らすためになるべく少ない造影剤で撮影することを考えると、ｚ軸方向のＸ線照射開口幅をなるべく広げ、速いヘリカルスキャンピッチで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を行うのが好ましい。このため、本スキャンに比べモニタスキャンＭＳのｚ軸方向のＸ線照射開口幅は狭い方が好ましい。このため、モニタスキャンＭＳ１，モニタスキャンＭＳ２，モニタスキャンＭＳ３，モニタスキャンＭＳ５の場合は、断層像は最低限１枚の断層像があれば充分である。
【０１１４】
また、モニタスキャンＭＳ４の場合においては、三次元の関心領域ＲＯＩを含む最小限のＸ線照射ビーム、Ｘ線照射開口幅となるようにＸ線コリメータ２３を制御することにより、モニタスキャンのＸ線被曝線量を低減させるのが好ましい。
【０１１５】
また、モニタスキャンＭＳ６における異なるｚ軸方向座標位置の２個所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による断層像の場合は、各々のｚ軸方向座標位置における各々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による断層像のスライス厚はなるべく薄く、Ｘ線照射開口幅もなるべく狭くするのが好ましい。
【０１１６】
また、モニタスキャンＭＳ６の多列Ｘ線検出器による複数の断層像のうちの２枚の断層像を用いてｚ軸方向に異なる座標位置の断層像とする場合は、この２枚の断層像をＸ線照射ビームの両端とするようになるべくＸ線照射開口幅を狭めるようにＸ線コリメータ２３を制御することにより、モニタスキャンのＸ線被曝線量を低減させるのが好ましい。
【０１１７】
＜本スキャン準備および本スキャン開始＞
本スキャンに移るまでのクレードル１２の動作、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の動作、またはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対的な動作について説明する。図１０におけるステップＣ９の本スキャン準備からステップＣ１０の本スキャン開始においては以下のような態様がある。
【０１１８】
１．本スキャン準備動作１
モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸方向移動を行う。
【０１１９】
２．本スキャン準備動作２
モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸方向移動を行う。
【０１２０】
３．本スキャン準備動作３
モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行うが、本スキャン時にｚ軸方向に一定時間、滞留してから本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸方向移動を行う。
【０１２１】
４．本スキャン準備動作４
モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行うが、本スキャン時に一定時間、滞留してから本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸方向移動を行う。
【０１２２】
５．本スキャン準備動作５
モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、本スキャンを行う。
本スキャン時には、本スキャンｚ軸方向移動を行ってからＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を行う。
【０１２３】
６．本スキャン準備動作６
モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、減速、加速することなく本スキャンに入る。
【０１２４】
＜＜本スキャン準備動作１＞＞
本スキャン準備動作１においては、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行う。本スキャン時にはＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始してから本スキャン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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を行う。
【０１２５】
この場合には、クレードル１２をｚ軸方向に移動、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４をｚ軸方向に移動、またはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とを相対的に移動させる時に、ｚ軸方向に加速中からＸ線投影データ収集を行う。このため、従来のヘリカルスキャンを用いた本スキャンのように、加速するための助走距離、助走時間などは不要のため、短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【０１２６】
図３２に、本スキャン準備動作１のクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作を示す。
時間[t０，t１]においては、速度０から−ｖ１まで加速し、ｚ軸方向にｚ３→ｚ２と移動する。
時間[t１，t２]においては、一定速度−ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ２→ｚ１と移動する。
時間[t２，t３]においては、速度−ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向にｚ１→ｚ０と移動する。
時間[t３，t４]においては、速度０からｖ１まで加速し（加速度ａ１）、ｚ軸方向にｚ０→ｚ１と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t４，t５]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ１→ｚ４と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t５，t６]においては、速度ｖ１から０まで減速し（減速度ａ２）、ｚ軸方向にｚ４→ｚ５と移動しながら本スキャンを行う。
【０１２７】
なお、この際に本スキャンのＸ線投影データ収集は時刻t３から開始し、Ｘ線を出力しＸ線投影データ収集を開始してから本スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンｚ軸方向移動を行っている。図３２では、可変ピッチヘリカルスキャンの例を示しているが、ヘリカルシャトルスキャンを用いても良い。
【０１２８】
＜＜本スキャン準備動作２＞＞
【０１２９】
本スキャン準備動作２においては、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行う。本スキャン時にはＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始してから本スキャン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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を行う。
【０１３０】
この場合には、クレードル１２をｚ軸方向に移動、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４をｚ軸方向に移動、またはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４を相対的に移動させる時に、ｚ軸方向に加速中からＸ線投影データ収集を行う。このため、従来のヘリカルスキャンを用いた本スキャンのように、加速するための助走距離、助走時間などは不要のため、短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【０１３１】
図３３に、本スキャン準備動作２のクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作を示す。
時間[t０，t１]においては、速度０からｖ１まで加速し、ｚ軸方向に−ｚ３→−ｚ２と移動する。
時間[t１，t２]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向に−ｚ２→−ｚ１と移動する。
時間[t２，t３]においては、速度ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向に−ｚ１→ｚ０と移動する。
時間[t３，t４]においては、速度０からｖ１まで加速し、ｚ軸方向にｚ０→ｚ１と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t４，t５]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ１→ｚ４と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t５，t６]においては、速度ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向にｚ４→ｚ５と移動しながら本スキャンを行う。
【０１３２】
なお、この際に本スキャンのＸ線投影データ収集は時刻t３から開始し、Ｘ線を出力しＸ線投影データ収集を開始してから本スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンｚ軸方向移動を行っている。図３３では、可変ピッチヘリカルスキャンの例を示しているが、ヘリカルシャトルスキャンを用いても良い。
【０１３３】
＜＜本スキャン準備動作３＞＞
【０１３４】
本スキャン準備動作３においては、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行うが、本スキャン時にｚ軸方向に一定時間、滞留しながら本スキャンを行う。本スキャン時にはＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始してから本スキャン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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を行う。
【０１３５】
この場合には、クレードル１２をｚ軸方向に移動、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４をｚ軸方向に移動、またはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とを相対的に移動させる時に、ｚ軸方向に加速中からＸ線投影データ収集を行う。このため、従来のヘリカルスキャンを用いた本スキャンのように、加速するための助走距離、助走時間などは不要のため、短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【０１３６】
図３４に、本スキャン準備動作３のクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作を示す。
時間[t０，t１]においては、速度０から−ｖ１まで加速し、ｚ軸方向とｚ３→ｚ２に移動する。
時間[t１，t２]においては、一定速度−ｖ１で移動し、ｚ軸方向とｚ２→ｚ１に移動する。
時間[t２，t３]においては、速度−ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向とｚ１→ｚ０に移動する。
時間[t３，t４]においては、ｚ＝ｚ０で滞留しながら本スキャンを行う。
時間[t４，t４’]においては、速度０からｖ１まで加速し、方向にｚ０→ｚ１と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t４’，t５]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ１→ｚ６と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t５，t６]においては、速度ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向にｚ６→ｚ７と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t６，t７]においては、ｚ＝ｚ７で滞留しながら本スキャンを行う。
【０１３７】
なお、この際に本スキャンのＸ線投影データ収集は時刻t３から開始し、Ｘ線を出力しＸ線投影データ収集を開始してから本スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンｚ軸方向移動を行っている。図３４では、可変ピッチヘリカルスキャンの例を示しているが、ヘリカルシャトルスキャンを用いても良い。
【０１３８】
＜＜本スキャン準備動作４＞＞
【０１３９】
本スキャン準備動作４においては、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行うが、本スキャン時にｚ軸方向に一定時間、滞留しながら本スキャンを行う。本スキャン時にはＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始してから本スキャン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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を行う。
【０１４０】
この場合には、クレードル１２をｚ軸方向に移動、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４をｚ軸方向に移動、またはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とを相対的に移動させる時に、ｚ軸方向に加速中からＸ線投影データ収集を行う。このため、従来のヘリカルスキャンを用いた本スキャンのように、加速するための助走距離、助走時間などは不要のため、短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【０１４１】
図３５に、本スキャン準備動作４のクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作を示す。
時間[t０，t１]においては、速度０からｖ１まで加速し、ｚ軸方向に−ｚ３→−ｚ２と移動する。
時間[t１，t２]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向に−ｚ２→ｚ１と移動する。
時間[t２，t３]においては、速度ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向に−ｚ１→ｚ０と移動する。
時間[t３，t４]においては、ｚ＝ｚ０で滞留しながら本スキャンを行う。
時間[t４，t４’]においては、速度０からｖ１まで加速し、方向にｚ０→ｚ１と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t４’，t５]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ１→ｚ６と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t５，t６]においては、速度ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向にｚ６→ｚ７と移動しながら本スキャンを行う。
時間[t６，t７]においては、ｚ＝ｚ７で滞留しながら本スキャンを行う。
【０１４２】
なお、この際に本スキャンのＸ線投影データ収集は時刻t３から開始し、Ｘ線を出力しＸ線投影データ収集を開始してから本スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンｚ軸方向移動を行っている。図３５では、可変ピッチヘリカルスキャンの例を示しているが、ヘリカルシャトルスキャンを用いても良い。
【０１４３】
＜＜本スキャン準備動作５＞＞
【０１４４】
本スキャン準備動作５においては、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行う。本スキャン時には本スキャン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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を始めた後にＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始する。
【０１４５】
この場合には、クレードル１２をｚ軸方向に移動、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４をｚ軸方向に移動、またはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とを相対的に移動させる時に、ｚ軸方向に加速中からＸ線投影データ収集を行うため、従来のヘリカルスキャンを用いた本スキャンのように、加速するための助走距離、助走時間などは不要のため、短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【０１４６】
図３６に、本スキャン準備動作５のクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作を示す。
時間[t０，t１]においては、速度０から−ｖ１まで加速し、ｚ軸方向にｚ３→ｚ２と移動する。
時間[t１，t２]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ２→ｚ１と移動する。
時間[t２，t３]においては、速度−ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向にｚ１→ｚ０と移動する。
時間[t３，t４]においては、速度０からｖ１まで加速し、ｚ軸方向にｚ０→ｚ１と移動する。この時に時刻t８よりＸ線投影データ収集を開始する。
時間[t４，t５]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ１→ｚ４と移動しながら本スキャンのＸ線投影データ収集を行う。
時間[t５，t６]においては、速度ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向にｚ４→ｚ６と移動する。この時に時刻t９においてＸ線投影データ収集を終了する。
【０１４７】
なお、この際に時刻t３で本スキャンの可変ピッチヘリカルスキャンにおけるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を開始してからＸ線を出力し、時刻t８でＸ線投影データ収集を開始し、時刻t９においてＸ線出力を停止し、Ｘ線投影データ収集を終了し、その後、時刻t６において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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を停止させる。図３６では、可変ピッチヘリカルスキャンの例を示しているが、ヘリカルシャトルスキャンを用いても良い。
【０１４８】
この本スキャン準備動作５においては、本スキャン時に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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動を行った後に、Ｘ線投影データ収集を開始している。これはモニタスキャン準備動作１のＸ線投影データ収集の開始タイミングをずらしたものに当たる。これと同時にＸ線投影データ収集の開始タイミングをずらしてモニタスキャン準備動作２にも同様のことを行うこともできる。
【０１４９】
＜＜本スキャン準備動作６＞＞
【０１５０】
本スキャン準備動作６においては、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行う。本スキャン時にはＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始する際には、本スキャン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けるクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸方向移動のＸ線投影データ収集開始位置近辺での減速動作および加速動作は行わずに、一定速度でｚ軸方向に移動したままで、Ｘ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始する。
【０１５１】
図３７に、本スキャン準備動作６のクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作を示す。
時間[t０，t１]においては、速度０からｖ１まで加速し、ｚ軸方向に−ｚ３→−ｚ２と移動する。
時間[t１，t３]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向に−ｚ２→ｚ０と移動する。
時間t３においては、減速することなく一定速度で移動し続けてＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始する。
時間[t３，t５]においては、一定速度ｖ１で移動し、ｚ軸方向にｚ０→ｚ６と移動する。
時間[t５，t６]においては、速度ｖ１から０まで減速し、ｚ軸方向にｚ６→ｚ７と移動する。
【０１５２】
上記に示した本スキャン準備動作１から本スキャン準備動作６までの本スキャン準備動作により、本スキャン準備および本スキャンを開始することができる。なお、本スキャンにおいては図５に示すようなＸ線投影データ収集および画像再構成を行う。
【０１５３】
上記の本スキャン準備動作１から本スキャン準備動作６までの実施例により、モニタスキャンから本スキャンに移るまでのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対的な動作について説明したが、本スキャン準備動作１から本スキャン準備動作５までは、いずれも本スキャン撮影開始時にはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作において加速しながら撮影することにより、造影剤同期撮影のタイミング制御の改善を行った。
【０１５４】
また、本スキャン準備動作６においては、本スキャン撮影開始時にクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対的動作において減速することなく、本スキャンの撮影に入ることで造影剤同期撮影のタイミング制御改善を実現している。
【０１５５】
＜本スキャンにおける低被曝方法＞
本スキャンにおいては以下のようにＸ線コリメータ２３を制御することにより、被曝低減を行うことができる。
【０１５６】
まず、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４を含む走査ガントリ２０が静止している場合に、被検体を乗せたクレードル１２をｚ軸方向に加速動作、減速動作を行って可変ピッチヘリカルスキャンを行う場合を考える。
【０１５７】
図３８Ａに示すように、Ｘ線投影データ収集開始時にクレードル１２の進行方向とは反対側の反進行方向のＸ線コリメータ２３の開口をＸ線管２１から多列Ｘ線検出器２４の中心を結ぶｚ座標Ｚｄまで閉じておき、クレードル１２の進行度合に合わせてＸ線コリメータ２３の開口を徐々に開いてＸ線投影データ収集を行う。
【０１５８】
また、図３８Ａに示すように、Ｘ線投影データ収集終了時にはクレードル１２の進行方向の側のＸ線コリメータ２３の開口をクレードル１２の進行度合に合わせて徐々に閉じて行き、Ｘ線データ収集終了時にはＸ線コリメータ２３の開口をｚ座標Ｚｄまで閉じるようにＸ線投影データ収集を行う。
【０１５９】
これにより、図３８Ａに示すように、Ｘ線ビームＸＲのうち領域ＣＸにはＸ線が照射されない。つまり、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のＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の移動範囲とＸ線照射範囲と断層像画像再構成可能範囲が等しくなり、Ｘ線無駄被曝領域がなくなる。これによりＸ線照射範囲を最大限に利用した断層像画像再構成範囲を実現でき、被曝低減を実現できる。
【０１６０】
以下にその具体的な制御の方法を示す。
図３９は、Ｘ線投影データ収集時におけるコリメータ２３の制御の説明図である。図３９において、多列Ｘ線検出器２４の中心ｚ座標ｚd、ヘリカルスキャン開始時のｚ座標ｚs、ヘリカルスキャン停止時のｚ座標ｚe、設定されたスライス厚のｚ座標＋側ｚce、コリメータ２３開閉幅ｃw、コリメータ２３の開閉のｚ座標最大値（＋側）ｚce、コリメータ２３開閉のｚ座標最小値（−側）ｚcsとする。図４０は、Ｘ線投影データ収集時におけるコリメータ２３の制御の処理の詳細を示すフローチャートである。図４１Ａは、速度線形制御されたクレードル１２の動作を示す図で、図４１Ｃは、速度非線形制御されたクレードル１２動作を示す図である。図４１ＢおよびＤは、それぞれ速度線形制御された場合のＸ線管電流を示す図で、速度非線形制御された場合のＸ線管電流を示す図である。図４２は、Ｘ線コリメータ２３の各位置におけるＸ線ビームを示す図である。図４３は、各コリメータ位置におけるコリメータ位置検出チャネル７５の出力、つまりスライス幅を示す図である。
【０１６１】
ステップＣ１０１では、図４１Ａや図４１Ｃに示すテーブル直線移動開始位置までクレードル１２を低速でテーブル直線移動する。
ステップＣ１０２では、コリメータ２３を回転中心ＩＣの位置でｚ≧０の所だけを開いておく。
ステップＣ１０３では、Ｘ線管２１と多列Ｘ線検出器２４とを被検体の周りにＩＣを回転中心として回転させる。
ステップＣ１０４では、クレードル１２のテーブル直線移動をスタートさせる。
【０１６２】
ステップＣ１０５では、クレードル１２のテーブル直線移動速度を所定関数に基づいて加速する。図４１Ａ，図４１Ｂに所定関数が時間に対して線形制御の場合を示し、図４１Ｃ，図４１Ｄに所定関数が時間に対して非線形制御の場合を示す。Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４のｚ軸方向の中心位置がｚ＝０に到達したらＸ線を出力する。またコリメータ２３の開閉制御も行なう。
【０１６３】
また、コリメータ２３の開閉具合の測定は、図４２のコリメータ２３位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに示すコリメータ２３の位置検出器チャネル７５で行う。図４２Ａがコリメータ２３の開制御で、図４２Ｂが閉制御である。また、矢印であるz軸方向のプラス方向がＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の進行方向である。なお、多列Ｘ線検出器２４の両端部または片側の端部にコリメータ２３の位置検出器チャネル７５は存在することがわかる。
【０１６４】
図４２Ａにおいてこの位置検出器チャネル７５の出力をｚ軸方向(列方向)に沿って見ると図４３のようになる。コリメータ２３がこの時の位置検出器チャネル７５の出力信号の出ている幅ｗａ，幅ｗｂ，幅ｗｃを求めることにより、コリメータ２３の開閉具合がわかる。図４２でＸ線投影データ収集開始時にクレードル１２の進行方向とは反対側のＸ線コリメータ２３を位置Ａ（多列Ｘ線検出器２４中心のｚ座標Ｚｄ）まで移動させたとき、幅ｗａは、ｚ座標Ｚｄまでの半分になっている。つまり、テーブル装置１０のｚ軸方向座標を求めるエンコーダによりカウントされたｚ軸方向の座標は制御コントローラ２９にてｚ軸座標として算出され、スリップリング３０を経由しＤＡＳ２５に到達する。
【０１６５】
また、ＤＡＳ２５ではコリメータ２３の位置検出器チャネル７５の出力から現在のコリメータ２３の開閉具合を知ることができ、ｚ座標から求められたコリメータ２３の開閉目標値まで開閉するようにコリメータ２３に指令を出せる。
【０１６６】
また、指令通りに動いたかのフィードバック制御はコリメータ２３の位置検出器チャネル７５の出力から求められるコリメータ２３の開閉値とコリメータ２３の開閉目標値との差を求めてフィードバック信号を作り、コリメータ２３に指令を出しフィードバック制御を行う。
ステップＣ１０６では、コリメータ２３をｚ≧０の所だけを開いておく。つまり、図３９中の位置Ａまたは図４２中のコリメータ位置Ａのように、ｚcs＝ｚs＝０になるようにコリメータ２３を制御する。
ステップＣ１０７では、加速中のＸ線投影データＤ０(ｖiew,j,i)を収集する。そしてｚcｓ＝ｚｓになるようにコリメータ２３の開制御を始める。
ステップＣ１０８では、クレードル１２のテーブル直線移動速度が図４１Ａ，図４１Ｃに示す所定速度Ｖｃに達したらステップＣ１０９へ進み、所定速度Ｖｃに達してなかったらステップＣ１０４に戻ってさらに加速する。
ステップＣ１０９では、クレードル１２のテーブル直線移動速度を所定速度に維持した状態で定速のＸ線投影データＤ０(view, j, i)を収集する。
ステップＣ１１０では、クレードル１２が図４１Ａ，図４１Ｃに示す定速終了位置に達したらステップＣ１１１へ進み、定速終了位置に達してなかったらステップＣ１０９に戻って定速のＸ線投影データ収集を継続する。
ステップＣ１１１では、クレードル１２のテーブル直線移動速度を所定関数に基づいて減速し、それに合わせてＸ線管電流を減少させる。所定関数が線形制御の場合を図４１Ａ，図４１Ｂに示し、所定関数が非線形制御の場合を図４１Ｃ，図４１Ｄに示す。
【０１６７】
コリメータ２３のｚ軸方向最大値側の座標ｚceがヘリカルスキャン停止時の座標 ｚeにかかり始めたら、ｚce＝ｚeになるようにコリメータ２３の閉制御し始める。Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の中心座標Ｚd＝ ｚeになった時にＸ線出力を停止する。
ステップＣ１１２ではコリメータ２３をｚ≧ｚeの所だけを開いておく。つまり、ｚce＝ｚeになるようにコリメータ２３を制御する。
ステップＣ１１３では、減速中のＸ線投影データＤ０(view, j, i)を収集する。
ステップＣ１１４では、クレードル１２のテーブル直線移動速度が図４１Ａ，図４１Ｃに示す停止可能速度に達したらステップＣ１１５へ進み、停止可能速度に達してなかったらステップＣ１１１に戻ってさらに減速する。
ステップＣ１１５では、クレードル１２のテーブル直線移動を停止させる。
【０１６８】
このようにして、Ｘ線投影データ収集のコリメータ２３の開口幅および開口位置制御とのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作を同期させて制御することにより、相対移動範囲とＸ線照射範囲を等しくすることができ、最終的に図３８Ａに示すように、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のＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の移動範囲とＸ線照射範囲と断層像画像再構成可能範囲が等しくなり、Ｘ線無駄被曝領域がなくなる。つまり、これによりＸ線照射範囲を最大限に利用した断層像画像再構成範囲を実現でき、被曝低減を実現できる。
【実施例２】
【０１６９】
実施例１の図３４に示された本スキャン準備動作３、図３５に示された本スキャン準備動作４においては、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とクレードル１２が相対的にｚ軸方向に停止している滞留期間が、時間[t３,t４]，時間[t６,t７]に存在している。
【０１７０】
特に図７に示すような三次元画像再構成を用いる場合は、図３４または図３５の時間[t３，t４]および時間[t６，t７]においては、ｚ＝ｚ０およびＺ＝Ｚ７で滞留している。Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とクレードル１２とが相対的に停止している滞留期間が例えばファン角＋１８０度分以上もしくはファン角＋１８０度程度あれば、図３８Ｂに示すように、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の移動範囲よりも最大でＸ線ビーム幅の半分程度まで外側に断層像画像再構成範囲を伸ばすことができる。それと同時に、このＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の移動範囲の外側における断層像の画質もそれほど劣化させずに画像再構成が行え、Ｘ線ビームの当たっている端の列まで断層像を充分な画質で画像再構成できる。このため、図３８Ｂに示すように、Ｘ線照射範囲まで断層像画像再構成可能範囲を広げることができ、照射されたＸ線を有効に使うことができ、Ｘ線無駄被曝がなくなり、Ｘ線被曝低減が実現できる。
【実施例３】
【０１７１】
本実施例１においては、Ｘ線コリメータ２３により画像再構成されない部分のＸ線を照射しないことで、無駄被曝を低減した。
【０１７２】
本実施例２においては、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とのクレードル１２が相対的にｚ軸方向に停止している滞留期間のＸ線照射を用いて、三次元画像再構成でＸ線照射範囲まで断層像画像再構成可能範囲を広げて無駄被曝を低減した。
【０１７３】
図４４Ａは従来のヘリカルスキャンのＸ線照射範囲を示す図で、図４４Ｂは実施例３の走査ガントリ２０を傾斜させたヘリカルスキャンのＸ線照射範囲を示す図である。従来のヘリカルスキャンにおいては図４４Ａのスキャン開始時、スキャン終了時に示されている斜線部の部分が画像再構成に使用されないＸ線照射となっていた。これに対し、図４４Ｂにおいてはスキャン開始時、スキャン終了時に、このような画像再構成に使用されないＸ線照射は存在しない。
【０１７４】
本実施例３においては、Ｘ線データ収集開始時に走査ガントリ２０を傾けて、被検体とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の相対動作でのＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の進行方向と反対側の後方のＸ線ビームの境界をｚ軸方向にほぼ垂直にする。さらに、Ｘ線データ収集終了時にＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の進行方向のＸ線ビームの境界をｚ軸方向にほぼ垂直にする。これにより、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４のＸ線ビームの形は図４４Ｂのようにｙｚ平面においては矩形となる。この場合、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４のＸ線ビームの形が最小Ｘ線照射形状となり、その中での最も多くの断層像画像再構成が行われて、効率が良くＸ線被曝低減が実現できている。
【０１７５】
ｚ軸方向に広がるＸ線ビームのコーン角度をＡcone度とすると、Ａcone／２度だけ走査ガントリを傾斜させてヘリカルスキャンのＸ線照射・データ収集を開始させ、n＋１／２回転でＸ線照射・データ収集を終了させ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を行なう。なお、走査ガントリ２０は、Ａcone／２度傾斜してヘリカルスキャンが行われているが、画像再構成される断層像はｚ軸に垂直な面、ｘｙ平面に三次元画像再構成される。これにより、開始時と終了時のＸ線ビームの両端面はｚ軸に垂直になり、Ｘ線の無駄被曝がほとんどなくすことができる。
【０１７６】
これにより、実施例１において行ったＸ線データ収集とのクレードル１２の相対動作と同期を取ったＸ線コリメータ２３の制御も不要で、Ｘ線の無駄被曝領域をなくすことができている。このスキャンを造影剤同期撮影の本スキャンに用いることで、被曝低減された本スキャンが実現できる。
【実施例４】
【０１７７】
実施例４においては、実施例１の場合に加えて、本スキャンを一方向（＋ｚ軸方向）のみならず往復運動（＋／−ｚ軸方向）を行う例を示す。つまり、本スキャンがヘリカルシャトルスキャンのように同じｚ軸方向範囲を複数回、本スキャンを行う例を示す。その例を図４５，図４６に示す。図４５は、モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との本スキャン準備動作７を示す図である。図４６は、モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との本スキャン準備動作８を示す図である。
【０１７８】
図４５では、実施例１の図３２の場合に加えて、本スキャンを更に時刻[t６，ｔ１２]において、ｚ軸方向にｚ５→ｚ０とヘリカルシャトルスキャンのように繰り返して往復移動しながら本スキャンを行う。
【０１７９】
図４６では、実施例１の図３４の場合に加えて、本スキャンを更に時刻[t７，ｔ１２]において、ｚ軸方向にｚ７→ｚ０とヘリカルシャトルスキャンのように繰り返して往復移動しながら本スキャンを行う。
【０１８０】
なお、図４５において本スキャンと本スキャンの間、つまり時刻ｔ６、または図４６において本スキャンと本スキャンの間、つまり時刻ｔ７において、一瞬Ｘ線データ収集を停止させても良いし、または連続してＸ線データ収集を行っても良い。
【実施例５】
【０１８１】
実施例５においては、実施例１の場合も加えて、モニタスキャンを複数回あらかじめ行っている。図４７は、モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との本スキャン準備動作９を示す図である。図４８は、モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との本スキャン準備動作１０を示す図である。
【０１８２】
造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域ＲＯＩをｚ軸方向に複数個所設定する場合には、モニタスキャンでｚ軸方向に複数枚、例えば４枚の断層像を撮影した場合に、例えば１つの関心領域ＲＯＩを１枚目の断層像の造影剤が流れて来てＣＴ値がまず始めに上がる血管の部分に設定し、他の１つの関心領域ＲＯＩを１枚目の断層像の関心領域ＲＯＩの血管のＣＴ値上昇に引き続いて、４枚目の断層像で造影剤が流れて来てＣＴ値が次に上がりそうな血管の部分に設定する。
【０１８３】
この２つのｚ軸方向の複数座標位置の間が離れている場合は、なるべく短時間で行き来して往復動作で断層像撮影を行う必要がある。そうでないと、図３１に示すようなモニタスキャンの間欠スキャンは実現できない。
【０１８４】
この場合に、図４７，図４８のように、加速中または減速中でもヘリカルシャトルスキャンのように繰り返して往復移動しながら断層像撮影を行うことで、図３１のような間欠スキャンが実現できる。
【０１８５】
この場合に、間欠スキャンの間隔に多少時間の余裕がある場合は、減速後から加速に移るまでの間にある一定期間の静止状態を入れても良い。これにより、機構制御的に楽になる点、被検体の体動が小さくなる点、モニタスキャンの画質、特にアーチファクトが低減する点などの利点が出てくる。これにより、画質の良い安定したモニタスキャンが実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
なお、本実施形態における画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による三次元画像再構成法でもよい。さらに、他の三次元画像再構成方法でもよい。または二次元画像再構成でも良い。各部位として求められる画質は、診断用途、操作者の好みなどによりバラツキがあり様々である。このため操作者は、各部位の最適な画質を撮影条件設定をあらかじめ設定しておくとよい。
【０１８７】
本実施形態では、医用Ｘ線ＣＴ装置１００を元に書かれているが、産業用Ｘ線ＣＴ装置または他の装置と組み合わせたＸ線ＣＴ−ＰＥＴ装置，Ｘ線ＣＴ−ＳＰＥＣＴ装置などにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８８】
【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ＣＴ装置の撮影条件入力画面を示す図である。
【図３】Ａは、Ｘ線管２１と多列Ｘ線検出器２４の幾何学的配置のＸＹ面で、Ｂは、そのＹＺ面である。
【図４】被検体撮影の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の画像再構成の概略動作を示すフローチャートである。
【図６】前処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】三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。
【図９】Ｘ線検出器面に投影したラインを示す概念図である。
【図１０】造影剤同期撮影の処理の流れのフローチャートである。
【図１１】Ａはベースライン断層像を示す図であり、Ｂは造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳの表示例を示す図である。
【図１２】モニタスキャンＭＳ１のフローチャートである。
【図１３】モニタスキャンＭＳの間欠スキャンを示す図である。
【図１４】関心領域ＰＯＩの走査を示す図である。
【図１５】最大画素値検索、および最大画素値と閾値との比較のフローチャートである。
【図１６】ＡはモニタスキャンＭＳの例１の画像処理のフローチャートである。Ｂはヒストグラム測定結果と最大画素値を示す図である。
【図１７】モニタスキャンＭＳ２のフローチャートである。
【図１８】N個の最大画素値検索、およびN個の最大画素値と閾値との比較のフローチャートである。
【図１９】ＡはモニタスキャンＭＳの例２の画像処理のフローチャートである。Ｂはヒストグラム測定結果と最大画素N個を示す図である。
【図２０】モニタスキャンＭＳ３のフローチャートである。
【図２１】二次元関心領域内の二次元連続領域の走査を示す図である。
【図２２】二次元連続領域内の最大画素値検索、および最大画素値と閾値との比較のフローチャートである。
【図２３】Ａは、モニタスキャンＭＳの例３の画像処理のフローチャートである。Ｂは、最大値画素と二次元連続領域を示す図である。
【図２４】モニタスキャンＭＳ４のフローチャートである。
【図２５】三次元関心領域内の三次元連続領域の走査を示す図である。
【図２６】三次元連続領域内の最大画素値検索、および最大画素値と閾値との比較のフローチャートである。
【図２７】モニタスキャンＭＳの例４の画像処理のフローチャートである。
【図２８】モニタスキャンＭＳ５のフローチャートである。
【図２９】モニタスキャンＭＳ６のフローチャートである。
【図３０】モニタスキャンＭＳ７のフローチャートである。
【図３１】ｚ軸方向に２個所のモニタスキャンＭＳの間欠スキャンを示す図である。
【図３２】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例１を示す図である。
【図３３】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例２を示す図である。
【図３４】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例３を示す図である。
【図３５】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例４を示す図である。
【図３６】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例５を示す図である。
【図３７】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例６を示す図である。
【図３８】Ａは、Ｘ線コリメータ２３をＸ線データ収集開始時・終了時に半分閉じた場合の可変ピッチヘリカルスキャンのＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との移動範囲と断層像画像再構成可能範囲を示す図である。Ｂは、可変ピッチヘリカルスキャンのＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との移動範囲と断層像画像再構成可能範囲を示す図である。
【図３９】撮影開始時と撮影終了時のＸ線被曝低減のためのＸ線コリメータ制御を示す図である。
【図４０】Ｘ線データ収集におけるＸ線コリメータ２３の制御のフローチャートである。
【図４１】Ａは速度線形制御されたクレードル１２の動作を示す図で、ＢはそのＸ線管電流を示す図である。Ｃは速度非線形制御されたクレードル１２動作を示す図で、ＤはそのＸ線管電流を示す図である。
【図４２】Ｘ線コリメータ２３の各位置におけるＸ線ビームを示す図である。
【図４３】各コリメータ位置におけるコリメータ位置検出チャネル７５の出力を示す図である。
【図４４】ＡはヘリカルスキャンのＸ線照射範囲を示す図で、Ｂは走査ガントリ２０を傾斜させたヘリカルスキャンのＸ線照射範囲を示す図である。
【図４５】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例７を示す図である。
【図４６】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例８を示す図である。
【図４７】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例９を示す図である。
【図４８】モニタスキャンＭＳから本スキャンへのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との動作例１０を示す図である。
【符号の説明】
【０１８９】
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線検出器または二次元Ｘ線エリア検出器
２５      …  データ収集装置（ＤＡＳ）
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
２９      …  制御コントローラ
７５      …  コリメータ位置検出チャネル
ＸＢ      …  Ｘ線ビーム
Ｚｄ      …  多列Ｘ線検出器の中心線
【図１】
2007289297.tif 000015
【図２】
2007289297.tif 000016
【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】
2007289297.tif 000021
【図８】
2007289297.tif 000022
【図９】
2007289297.tif 000023
【図１０】
2007289297.tif 000024
【図１１】
2007289297.tif 000025
【図１２】
2007289297.tif 000026
【図１３】
2007289297.tif 000027
【図１４】
2007289297.tif 000028
【図１５】
2007289297.tif 000029
【図１６】
2007289297.tif 000030
【図１７】
2007289297.tif 000031
【図１８】
2007289297.tif 000032
【図１９】
2007289297.tif 000033
【図２０】
2007289297.tif 000034
【図２１】
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【図２２】
2007289297.tif 000036
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2007289297.tif 000040
【図２７】
2007289297.tif 000041
【図２８】
2007289297.tif 000042
【図２９】
2007289297.tif 000043
【図３０】
2007289297.tif 000044
【図３１】
2007289297.tif 000045
【図３２】
2007289297.tif 000046
【図３３】
2007289297.tif 000047
【図３４】
2007289297.tif 000048
【図３５】
2007289297.tif 000049
【図３６】
2007289297.tif 000050
【図３７】
2007289297.tif 000051
【図３８】
2007289297.tif 000052
【図３９】
2007289297.tif 000053
【図４０】
2007289297.tif 000054
【図４１】
2007289297.tif 000055
【図４２】
2007289297.tif 000056
【図４３】
2007289297.tif 000057
【図４４】
2007289297.tif 000058
【図４５】
2007289297.tif 000059
【図４６】
2007289297.tif 000060
【図４７】
2007289297.tif 000061
【図４８】
2007289297.tif 000062
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月1日(2006.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
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、データ収集装置（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軸方向の前方および後方に±約３０度ほど傾斜できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
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。
（w１(i)，w２(i)，w３(i)，w４(i)，w５(i)）  …（数式２）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また、列方向フィルタ係数を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。このため、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。例えば、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狭く変化させると、スライス厚は周辺部でも画像再構成中心部でも一様にすることもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
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、三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、その他の実施形態として列方向（ｚ軸方向）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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ステップＳ５では、再構成関数重畳処理を行う。すなわち、投影データを周波数領域に変換する高速フーリエ変換(ＦＦＴ：Fast Fourier Transform)をして、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投影データをＤ１２とし、再構成関数重畳処理後の投影データを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。なお、本明細書において重畳（コンボリューション）演算は、「＊」で表してある。
【数６】
2007289297.tif 000063
…（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重畳処理を行えるため、列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ステップＳ７では、逆投影データＤ３（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Ｄ３１（ｘ，ｙ，ｚ）を得る。後処理の画像フィルタ重畳処理では、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）、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、以下の（数式８）のようになる。
【数７】
2007289297.tif 000064
…（数式８）
つまり、各ｚ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えるため、列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
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。ただし、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８】
2007289297.tif 000065
…（数式９）
【数９】
2007289297.tif 000066
…（数式１０）
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
なお、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軸方向位置に依存しない画像空間ｚ軸方向フィルタ係数であってよい。しかし、特にｚ軸方向に検出器幅の広い多列Ｘ線検出器２４又は二次元Ｘ線エリア検出器などを用い、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する場合は、画像空間ｚ軸方向フィルタ係数v（i）はｚ軸方向のＸ線検出器の列の位置に依存した画像空間ｚ軸方向フィルタ係数を用いるのが好ましい。なぜなら、各断層像の列位置に依存した詳細な調整ができるので効果的であるからである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３８】
2007289297.tif 000067
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３９】
2007289297.tif 000068
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置の造影剤同期撮影は、関心領域の平均ＣＴ値を一定時間間隔で測定し、その平均ＣＴ値が、ある一定の閾値を超えた時にモニタスキャンを終了し、本スキャンの位置までクレードルを移動させて本スキャンを行っていた。本スキャンはヘリカルスキャンを用いるため、クレードル加速に必要な助走距離も考慮して本スキャン位置への移動を行っていた。また、本スキャン開始タイミングもクレードル加速後に始まるため、本スキャン開始に時間がかかっていた。特に、造影剤同期撮影においては、造影剤のタイミングを逃さない点、造影剤の量を減らすためにより短時間で行う点が重要であるため、本スキャンの開始のタイミングが遅くなるという観点からは問題であった。
【特許文献１】特開２００６−０５１２３４号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
また、Ｘ線ＣＴ装置は多列Ｘ線検出器またはフラットパネルに代表される二次元Ｘ線エリア検出器によりＸ線ビームのコーン角度が大きくなってきている。このため、Ｘ線無駄被曝の問題がより大きくなる傾向である。また、Ｘ線ビームのコーン角度が大きくなるにつれ、造影剤同期撮影のモニタスキャンから本スキャンに移る際のヘリカルスキャンの助走距離も長くなる傾向である。さらに、造影剤同期撮影のモニタスキャンにおける関心領域内の平均ＣＴ値の測定ではタイミングを逃す場合があった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、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において、造影剤同期撮影の本スキャンへの移行タイミング制御の改善、モニタスキャン時の確実性の改善および被曝低減を実現できる効果がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
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Ｘ線断層像を記憶する記憶装置７とを具備している。撮影条件の入力はこの入力装置２から入力し、記憶装置７に記憶する。図２はモニタ６に表示された撮影条件入力画面１３Ａの例を示す。画面撮影条件入力画面１３Ａには、所定の入力を行うための入力ボタン１３ａが表示されている。図２においてはスキャンのタブが選択されている画面である。タブのＰ−Ｒｅｃｏｎを選択すると画面は入力用の表示に切り換わる。入力ボタン１３ａの上方には断層像１３ｂが表示され、下方には再構成領域１３ｃが表示される。また、必要時には右上に生体信号表示を表示できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図１の撮影テーブル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移動することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
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、データ収集装置（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は回転中心に向かうＸ線方向の厚さが最も薄く、周辺部に行くに従い厚さが増し、Ｘ線をより吸収できるようになっている。これは、断面形状が円形または楕円形に近い被検体体表面の被曝を少なくするためである。また、走査ガントリ２０は走査ガントリ傾斜コントローラ２７により、ｚ軸方向の前方および後方に±約３０度ほど傾斜できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
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。Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の回転平面は、ｘｙ平面とし、クレードル１２の移動方向は、ｚ軸方向とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂは、Ｘ線管２１と多列Ｘ線検出器２４の幾何学的配置の図である。Ｘ線管２１は、コーンビームと呼ばれるＸ線ビームＸＲを発生する。コーンビームの中心軸方向がy方向に平行なときを、ビュー角度０度とする。多列Ｘ線検出器２４は、ｚ軸方向にJ列、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Iチャネル、例えば１０２４チャネルのＸ線検出器チャネルを有する。図３Ａにおいて、Ｘ線ビームはビーム形成Ｘ線フィルタ２８により、領域Pの周辺部で中心部より少ないＸ線が照射される。このようにＸ線線量を空間的に制御した後に、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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図３Ｂでは、Ｘ線ビームＸＲ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る。収集された投影データは、多列Ｘ線検出器２４からデータ収集装置２５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、中央処理装置３で画像再構成されてモニタ６に断層像が表示される。
なお、本実施形態では多列Ｘ線検出器２４を適用した場合であるが、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二次元Ｘ線エリア検出器を適用することもできるし、１列のＸ線検出器を適用することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
ステップＰ３では、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条件設定を行う。本実施形態では、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）、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、Ｘ線管２１及びＸ線検出部２４を1回転ごとにクレードル１２を所定量ごと移動させ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２１及びＸ線検出部２４が回転している状態でクレードル１２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、Ｘ線管２１及びＸ線検出部２４を回転させながらクレードル１２の速度を可変させて加速時、減速時においても投影データを取得できるスキャン方法である。ヘリカルシャトルスキャンとは、Ｘ線管２１及びＸ線検出部２４を回転させながらクレードル１２をＺ軸方向又は−Ｚ軸方向に往復移動し、加速時、減速時においても投影データを取得できるスキャン方法である。これらのスキャンを設定する際には全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した回転数分、または入力した時間分のＸ線線量情報が表示される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
ステップＳ１において、ヘリカルスキャンは、ビュー角度viewと、検出器列番号jと、チャネル番号iとで表すＸ線検出器データＤ０（view，j，i）(ｊ＝１〜ＲＯＷ，ｉ＝１〜ＣＨ)にｚ軸方向位置Ｚtable（view）を付加させて、データ収集を行う。このｚ軸方向位置はＸ線投影データに付加させても良いし、また別ファイルとしてＸ線投影データと関連付けて用いても良い。またｚ軸方向位置はＸ線投影データを三次元画像再構成する場合に用いる。さらにｚ軸方向位置の情報は、断層像の精度改善、画質改善にも用いることができる。
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データ収集を行うものとする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
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。例えば、ｚフィルタ重畳処理は下記の（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。
（w１(i)，w２(i)，w３(i)，w４(i)，w５(i)）  …（数式２）
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また、列方向フィルタ係数はチャネルごとに変化させることで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でスライス厚が厚くなる。これを補正するためには、フィルタ係数を中心部と周辺部で変化させることでスライス厚を一定にすることができる。例えば、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狭く変化させることで、スライス厚を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。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また、列方向フィルタでスライス厚を弱干厚くすることで、アーチファクト、ノイズはともに大幅に改善される。つまり、列方向フィルタは三次元画像再構成した断層像つまり、ｘｙ平面内の画質を制御できる。また、その他の補正処理としては列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。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ステップＳ５では、再構成関数重畳処理を行う。すなわち、再構成関数重畳処理は、投影データを周波数領域に変換する高速フーリエ変換(ＦＦＴ：Fast Fourier Transform)をして、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投影データをＤ１２とし、再構成関数重畳処理後の投影データをＤ１３、重畳する再構成関数をKernel（j）とする。再構成関数重畳処理は以下の（数式７）のように表すことができる。なお、本明細書において重畳（コンボリューション）演算は、「＊」で表してある。
【数６】
2007289297.tif 000069
…（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重畳処理を行えるため、列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
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、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。画像再構成した画像はｚ軸に垂直な面、ｘｙ平面に三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。この三次元逆投影処理については、図７を参照して後述する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ステップＳ７では、逆投影データＤ３（ｘ，ｙ，ｚ）に対して、ＣＴ値変換などの後処理を行い、断層像Ｄ３１（ｘ，ｙ，ｚ）を得る。Ｄ３２（ｘ，ｙ，ｚ）は画像フィルタ重畳後のデータとすると以下の（数式８）のようになる。ただし、Filter（ｚ）はｘｙ平面において重畳する二次元画像フィルタとする。
【数７】
2007289297.tif 000070
…（数式８）
つまり、各ｚ座標位置の断層像は、独立した画像フィルタ重畳処理を行えるため、列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
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、逆投影画素データＤ２（０，ｘ，ｙ）は、これらに依存したコーンビーム再構成加重係数ωa，ωbを掛けて加算する。この場合、（数式１２）のようになる。
Ｄ２（０，ｘ，ｙ）＝ωa・Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_ a＋ωb・Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_ b  …（数式１２）
ただし、Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_aはビューβaの逆投影データ、Ｄ２（０，ｘ，ｙ）_bはビューβbの逆投影データとする。
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１３）のようになる。
ωa＋ωb＝１  …（数式１３）
この加重加算処理はコーン角アーチファクトを低減させる効果がある。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
また、ファンビーム画像再構成の場合は、さら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。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。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
造影剤の負担は被検体にとって大きいので、できる限り造影剤の量を減らして撮影したほうがよい。このため造影撮影は適切なタイミングで造影剤を注入し、適切なタイミングでＸ線ＣＴ撮影を行うことが求められる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
一般的に、造影剤注入の適切なタイミングを知る方法には以下の方法がある。
１．ボーラス・トラッキング法
この方法は、造影剤注入後の関心領域ＲＯＩでのＣＴ値の変化をモニタリングし、その設定閾値を超えたら最適なタイミングで本スキャンを開始する方法である。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
２．テスト・インジェクション法
この方法は、本スキャンに先立ち、少量の造影剤によるプリ・スキャンを行うことで、血流速度を把握する。この結果に基づき本スキャンは造影剤の量や注入速度を考慮し、血流速度を予測して最適なタイミングを決め撮影する。
下記の説明はボーラス・トラッキング方法についてである。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
まず、図１０に造影剤同期撮影の処理の流れを示す。
ステップＣ１では、被検体をクレードル１２に乗せ位置合わせを行い、ステップＣ２では、スカウト像収集を行う。ステップＣ３では、撮影条件設定を行う。
ステップＣ４では、ベースライン断層像撮影を行う。ベースライン断層像撮影は、モニタスキャンＭＳで用いる関心領域ＲＯＩを設定する。もしモニタスキャンＭＳにおいてｚ軸方向に複数枚の断層像を撮影する場合には、このベースライン断層像撮影においてもｚ軸方向に複数枚の断層像を撮影しておく。また、ｚ軸方向に複数の関心領域ＲＯＩを設定する場合には、このベースライン断層像においてもｚ軸方向に複数の関心領域ＲＯＩを設定する。また、ｘｙ平面の断層像内に複数の関心領域ＲＯＩを設定するのであれば、このベースライン断層像において１つの断層像内に複数の関心領域ＲＯＩを設定しておく。
ステップＣ５では、ベースライン断層像表示ＣＳＩが行われる。
ステップＣ６では、造影剤同期撮影条件設定を行う。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
ステップＣ７では、モニタスキャンＭＳを開始する。
ステップＣ８では、関心領域ＲＯＩの平均ＣＴ値は設定された閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＣ９へ行く。ＮＯであればステップＣ８を繰り返す。詳細は図１２ないし図３０を使って後述する。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
図１１Ａは、ベースライン断層像を示す図であり、図１１Ｂは、造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳの表示例を示す表とグラフである。
図１１Ａのベースライン断層像においては、関心領域ＲＯＩ１を大動脈に設定している。これは最初にＣＴがる大動脈に設定して本スキャンへのトリガとしている。また、関心領域ＲＯＩ２および関心領域ＲＯＩ３は、肝臓の任意の場所に設定している。図１１Ｂのグラフは、横軸を時刻ｔとし縦軸をＣＴ値としている。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
図１１Ｂのグラフは、本スキャンのトリガの閾値をＣＴ値１００として関心領域ＲＯＩ１に設定し、造影開始後約３０秒弱で関心領域ＲＯＩ１はあらかじめ定めた閾値に到達して本スキャンを開始したことを示している。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
図１５は、最大画素値探索および最大画素値と閾値との比較のフローチャートであり、このフローチャートについて説明する。
ステップＴ１においては、最大画素値Ｐｘｍ＝−１０００    ｉ＝１に初期化する。
ステップＴ２においては、ｙ＝ｙｉ，ｘ＝ｘｓｉとする。
ステップＴ３においては、関心領域ＲＯＩの画素Ｇ(ｘ，ｙ)を入力する。
ステップＴ４においては、最大画素値Ｐｘｍ＜Ｇ（ｘ，ｙ）かを判断し、ＹＥＳならばステップＴ５へ行き、ＮＯならばステップＴ７へ行く。
ステップＴ５においては、最大画素値Ｐｘｍ＝Ｇ（ｘ，ｙ）とする。
ステップＴ６においては、閾値Ｔ＞Ｐｘｍかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ７へ行き、ＮＯならば閾値Ｔ以上に最大画素値Ｐｘｍがなったとして終了する。
ステップＴ７においては、ｘ≧ｘｅｉかを判断し、ＹＥＳならばステップＴ８へ行き、ＮＯならばステップＴ９へ行く。
ステップＴ８においては、ｙ≧ｙｎかを判断し、ＹＥＳならば終了し、ＮＯならばステップＴ１０へ行く。
ステップＴ９においては、ｘ＝ｘ＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｘ座標を次のｘ座標に進めてステップＴ２に戻る。
ステップＴ１０においては、ｉ＝ｉ＋１とする。これにより、関心領域ＲＯＩ内の画素のｙ座標を次のｙ座標に進めてステップＴ２に戻る。
以上のようにして、探索処理は関心領域ＲＯＩ内の全画素の最大値画素を見つけることができ、また、最大値画素が所定の閾値を超えたか否かがわかる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
従来はモニタスキャンＭＳの関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値を用いていたが、関心領域ＲＯＩが血管径に対して大きすぎると充分ＣＴ値が上がらず、うまくトリガがかからない場合があった。これを避るためには、関心領域ＲＯＩ内の最大画素値のＣＴ値がある閾値を超えた場合に、本スキャンを開始するようにすればよい。この場合は、関心領域ＲＯＩの大きさに関係なく安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
図１６Ａはヒストグラム測定に基づいたモニタスキャンＭＳ１の画像処理のフローチャートであり、図１６Ｂはヒストグラム測定結果を示した図である。図１６Ａは、ヒストグラム測定法を使ったフローを示す。
ステップＧ１では、断層像撮影を行う。
ステップＧ２では、関心領域ＲＯＩのヒストグラム測定を行う。
ステップＧ３では、最大値画素を求める。
ステップＧ４では、最大画素値は閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ５へ行き、ＮＯならばステップＧ１へ戻る。
ステップＧ３においては、ステップＧ２で求めた図１６Ｂに示すような関心領域ＲＯＩ内の画素値（ＣＴ値）ヒストグラムより最大画素値を求める。ステップＧ４の判断はこの最大画素値を用いる。このように、基本画像処理を用いることにより単純な処理の流れとすることもできる。
ステップＧ５では本スキャン準備を行い、ステップＧ６では本スキャンを行う。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
＜＜モニタスキャンＭＳ２の実施例＞＞
図１７にモニタスキャンＭＳ２の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ１１では、断層像撮影を行う。この撮影は被曝低減のため図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ１２では、関心領域ＲＯＩの画素入力を行う。
ステップＭ１３では、関心領域ＲＯＩ内の画素を図１４と同様に走査し、最大画素Ｎ個分の検索を行う。関心領域ＲＯＩ内の走査は図１４と同様にｙ方向の始点と終点の範囲ｙ∈[ｙ１，ｙn]について行う。また各ｙ軸方向の座標位置においては、ｘ軸方向の始点と終点の範囲ｘ∈[ｘsi，ｘei]について走査を行う。
ステップＭ１４では、最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均値計算を行う。
ステップＭ１５では、最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均値は、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ１６へ行き、ＮＯであればステップＭ１１へ戻る。このステップＭ１２からステップＭ１４までの処理の流れの詳細は図１８のフローチャートで説明する。ステップＭ１２，ステップＭ１３，ステップＭ１４における最大画素から大きい順に選ばれたＮ個の画素の平均値が閾値を超えるかの比較においては、図１８のフローチャートのように関心領域ＲＯＩ内の全画素の走査を行うと最大画素値から大きい順に選ばれたＮ個の画素の平均値が求めることができる。
ステップＭ１６では本スキャン準備を行い、ステップＭ１７では、本スキャンを行う。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
この場合も、関心領域ＲＯＩは、関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値でなく、最大画素値Ｎ個分のＣＴ平均値を用いるので、関心領域ＲＯＩの大きさに関係なく安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
＜＜モニタスキャンＭＳ３の実施例＞＞
図２０にモニタスキャンＭＳ３の場合のフローチャートを示す。図２１は、左に断層像ＣＳＩを示し、右に断層像ＣＳＩ中の二次元関心領域ＲＯＩ内の走査を示す。
ステップＭ２１では、断層像撮影を行う。この撮影は被曝低減のため図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ２２では、関心領域ＲＯＩの画素入力を行う。
ステップＭ２３では、関心領域ＲＯＩ内の２値化を行う。
ステップＭ２４では、関心領域ＲＯＩ内の二次元連続領域番号付（ラベリング）を行う。この関心領域ＲＯＩ内の全画素の走査は、図２１のように各ｙ座標におけるｘ方向のラン座標であるｘ方向始点座標、ｘ方向終点座標の範囲、すなわち二次元ラベリング処理で走査して行く。このときのラン座標とはランレングス符号化された始点とその線分の長さ、または始点と終点との範囲をいう。
つまり、二次元連続領域番号付とは、最大画素値を含む二次元連続領域のｙ方向の始点と終点の範囲ｙ∈[ｙl１，ｙln]について、各々のｙ座標におけるｘ方向の始点と終点の範囲ｘ∈[ｘsi，ｘei]について走査を行う。
ステップＭ２５では、抽出した二次元連続領域において、図２１に示すように最大画素値を含む二次元連続領域内の画素を走査して、その二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積を求める。
ステップＭ２６では、二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積は、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ２７へ行き、ＮＯであればステップＭ２１へ戻る。
ステップＭ２２からステップＭ２６までの処理の詳細は図２２のフローチャートで説明する。
ステップＭ２７では本スキャン準備を行い、ステップＭ２８では本スキャンを行う。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
この場合も、関心領域ＲＯＩは、関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値でなく、造影血管部分に相当する二次元連続領域の平均ＣＴ値を用いるので、関心領域ＲＯＩの大きさに関係なく安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
図２３Ａはヒストグラム測定に基づいたモニタスキャンＭＳ３の画像処理のフローチャートであり、図２３Ｂは最大値画素と二次元連続領域を示した図である。モニタスキャンＭＳ３の処理を基本画像処理に基づいて実現すると、図２３Ａのような処理の流れとなる。
ステップＧ２１では、断層像撮影を行う。
ステップＧ２２では、関心領域ＲＯＩのヒストグラム測定を行う。
ステップＧ２３では、閾値を超える画素があるかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ２４へ行き、ＮＯならばステップＧ２１へ戻る。
ステップＧ２４では、関心領域ＲＯＩ内の２値化処理を行う。
ステップＧ２５では、関心領域ＲＯＩ内の二次元連続領域番号付処理（ラベリング処理）を行う。
ステップＧ２６では、各二次元連続領域のヒストグラム測定を行い、関心領域ＲＯＩ内の最大値画素とその領域番号を求める。
ステップＧ２７では、最大値画素の二次元連続領域の平均ＣＴ値および面積を求める。ステップＧ２７においては、図２３Ｂに示すように、最大画素値を含む二次元連続領域の平均ＣＴ値およびその面積を求める。
ステップＧ２８では、二次元連続領域の平均ＣＴ値は閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳならばステップＧ２９へ行き、ＮＯならばステップＧ２１へ戻る。ステップＧ２４の２値化の閾値はステップＧ２８の平均ＣＴ値の閾値としても良い。
ステップＧ２９では本スキャン準備を行い、ステップＧ３０では本スキャンを行う
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
＜＜モニタスキャンＭＳ４の実施例＞＞
図２４にモニタスキャンＭＳ４の場合のフローチャートを示す。図２５は、左に断層像ＣＳＩを示し、右に断層像ＣＳＩ中の三次元関心領域ＲＯＩ内の走査を示す。
ステップＭ３１では、複数枚断層像撮影を行う。この撮影は被曝低減のため図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ３２では、三次元関心領域ＲＯＩの画素入力を行う。
ステップＭ３３では、三次元関心領域ＲＯＩ内の三次元連続領域の２値化を行う。
ステップＭ３４では、三次元関心領域ＲＯＩ内の三次元連続領域番号付（ラベリング）を行う。この時の関心領域ＲＯＩの全画素の走査は、図２５のようにｚ軸方向に連続して並んだ各ｘｙ平面において、各ｙ座標におけるｘ方向のラン座標であるｘ方向始点座標、ｘ方向終点座標の範囲を走査するつまり、ｚ軸方向の始点と終点の範囲ｚ∈[ｚ１，ｚm]において、最大画素値を含むｘｙ平面のｙ方向の始点と終点の範囲ｙ∈[ｙl１，ｙln]と、それに対応するｘ方向の始点と終点の範囲ｘ∈[ｘsi，ｘei]について走査を行う。
ステップＭ３５では、三次元関心領域ＲＯＩ内の最大画素値を含む三次元連続領域を抽出し、三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積計算を行う。
ステップＭ３６では、三次元連続領域の平均ＣＴ値および体積は、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ３７へ行き、ＮＯであればステップＭ３１へ戻る。ステップＭ３２からステップＭ３６までの処理の流れの詳細は図２６のフローチャートで説明する。
ステップＭ３７では本スキャン準備を行い、ステップＭ３８では本スキャンを行う。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
この場合も、関心領域ＲＯＩは、関心領域ＲＯＩ内の平均ＣＴ値でなく、造影剤血管部分に相当する三次元連続領域の平均ＣＴ値を用いるので、関心領域ＲＯＩの大きさに関係なく安定して本スキャンのトリガをかけることができる。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
＜＜モニタスキャンＭＳ５の実施例＞＞
図２８にモニタスキャンＭＳ５の実施例の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ４１では、断層像撮影を行う。この撮影は被曝低減のため図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ４２では、関心領域ＲＯＩ１、関心領域ＲＯＩ２の画素入力を行う。例えば関心領域ＲＯＩ２は、図１４の肝臓中の丸印部分である。
ステップＭ４３では、図１４のように関心領域ＲＯＩ内の画素を走査し、関心領域ＲＯＩ１，関心領域ＲＯＩ２の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ４４では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ４５へ行き、ＮＯであればステップＭ４１へ戻る。
ステップＭ４５では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ４６へ行き、ＮＯであればステップＭ４１へ戻る。
ステップＭ４６では本スキャン準備を行い、ステップＭ４７では本スキャンを行う。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
この場合のモニタスキャンＭＳには、同一ｘｙ平面内に関心領域ＲＯＩ１，関心領域ＲＯＩ２の２つの関心領域ＲＯＩが存在している。通常、造影剤同期撮影のモニタスキャンＭＳで複数個、例えば２つの関心領域ＲＯＩを設定する場合には、１つの関心領域ＲＯＩを大動脈などの最初にＣＴ値が上がる部分に設定する。また、もう１つの関心領域ＲＯＩは撮影目的臓器において始めに造影剤が染まりそうな部分に設定する。このように、複数の関心領域ＲＯＩを置くことは、関心領域ＲＯＩが１つしか設定されていなかった場合に比べ、確実に本スキャンの起動を逃すことなくかけられる。また、複数の関心領域ＲＯＩを置くことは、血管以外の画素がたまたま閾値を超えてしまうことでの誤動作を防ぎ、確実に本スキャンを起動させる。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
＜＜モニタスキャンＭＳ６の実施例＞＞
図２９にモニタスキャンＭＳ６の実施例の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ５１では、断層像１撮影を行う。この撮影は被曝低減のため図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ５２では、関心領域ＲＯＩ１の画素入力を行う。
ステップＭ５３では、図１４のように関心領域ＲＯＩ１内の画素を走査し、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ５４では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ５５へ行き、ＮＯであればステップＭ５１へ戻る。
ステップＭ５５では、断層像２撮影を行う。この撮影も被曝低減のため図１３のように一定時間間隔Ｔ１でコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を行う。
ステップＭ５６では、関心領域ＲＯＩ２の画素入力を行う。
ステップＭ５７では、図１４のように関心領域ＲＯＩ２内の画素を走査し、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ５８では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素が、ある一定の閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ５９へ行き、ＮＯであればステップＭ５５へ戻る。
ステップＭ５９では本スキャン準備を行い、ステップＭ６０では本スキャンを行う。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
この場合は、２ヶ所のモニタスキャンＭＳを用いている。その２個所は異なるｚ軸座標位置の断層像と、または同じｚ軸座標位置の多列Ｘ線検出器内での複数断層像中２枚の断層像とが考えられる。いずれの場合においてもｚ軸方向に離れた位置の２枚の断層像において、各々１つまたは複数の関心領域ＲＯＩを設定する。まず１つめの関心領域ＲＯＩを設定する場合は、大動脈などの最初にＣＴ値が上がる部分に設定する複数の関心領域ＲＯＩを設定する場合はさらに、目的臓器において始めに造影剤が染まりそうな部分に設定する。これらの関心領域ＲＯＩはｚ軸方向に異なる座標位置の各々の断層像に設定することができる。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
また、２ヶ所のモニタスキャンの断層像が多列Ｘ線検出器２４の中の異なる列であれば、Ｘ線データ収集系は、あるｚ軸方向座標位置に留まって、図１３のようにある一定時間間隔Ｔ１でモニタスキャンＭＳを行えば良い。
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
また、多列Ｘ線検出器２４の幅を超えてｚ軸方向に離れた２つの断層像の場合は、クレードル１２を移動させｚ軸方向に２個所のモニタスキャンＭＳを行うことになる。例えば図３１に示すように、モニタスキャンＭＳはまずｚ＝ｚ１のｚ軸方向座標位置で１枚目の断層像撮影をして、2枚目をｚ＝ｚ２のｚ軸座標位置にクレードル１２を移動させて断層像撮影をする。この動作を複数回繰り返した後、本スキャンを行う。なお、この場合の最大画素値探索方法は、モニタスキャンＭＳ１の実施例と同様で良い。この異なるｚ軸座標位置で２個所関心領域ＲＯＩを置くことは、１枚の断層像上で１つの関心領域ＲＯＩしか設定されていなかった場合に比べて、確実に本スキャンのトリガを逃すことなくかけられる。この場合は、関心領域ＲＯＩの最大画素値を用いているが、モニタスキャンＭＳ２のように最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均、モニタスキャンＭＳ３のように最大画素値を含む二次元連続領域の平均ＣＴ値、モニタスキャンＭＳ４のように最大画素値を含む三次元連続領域の平均ＣＴ値を用いても同様もしくは更なる効果が得られる。このように、複数の断層像において複数の関心領域ＲＯＩで造影剤の到達を確認することは、血管以外の画素がたまたま、閾値を超えてしまい、本スキャンのトリガがかかってしまう誤動作を防ぐことができる。
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
＜＜モニタスキャンＭＳ７の実施例＞＞
図３０にモニタスキャンＭＳ７の場合のフローチャートを示す。
ステップＭ６１では、断層像１撮影を行う。
ステップＭ６２では、断層像２撮影を行う。
断層像１の撮影、断層像２の撮影は被曝低減のため連続撮影は行わず、図３１のように一定時間間隔Ｔ１でモニタスキャンＭＳを行う。この時に、撮影テーブルはｚ軸座標位置ｚ＝ｚ１，ｚ＝ｚ２の間を往復するが、図３１のテーブル移動速度のように加速、減速を行いながら撮影することにより、Ｔ１およびΔＴを短くすることができる。
ステップＭ６３では、関心領域ＲＯＩ１の画素入力を行う。
ステップＭ６４では、関心領域ＲＯＩ２の画素入力を行う。
ステップＭ６５では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ６６では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素の検索を行う。
ステップＭ６７では、関心領域ＲＯＩ１の最大値画素が閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ６８へ行き、ＮＯであればステップＭ６１へ戻る。
ステップＭ６８では、関心領域ＲＯＩ２の最大値画素が閾値を超えたかを判断し、ＹＥＳであればステップＭ６９へ行き、ＮＯであればステップＭ６１へ戻る。
ステップＭ６９では本スキャン準備を行い、ステップＭ７０では本スキャン起動を行う。
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
この場合は、２ヶ所のモニタスキャンＭＳを用いている。その２個所は異なるｚ軸座標位置の断層像と、または同じｚ軸座標位置の多列Ｘ線検出器内での複数断層像中２枚の断層像とが考えられる
いずれの場合においても関心領域ＲＯＩは、ｚ軸方向に離れた位置の２枚の断層像において、各々１つまたは複数設定する。１つめの関心領域ＲＯＩを設定する場合は、大動脈などの最初にＣＴ値が上がる部分に設定する複数の関心領域ＲＯＩを設定する場合はさらに、目的臓器において造影剤が染まりそうな部分に設定する。これらの関心領域ＲＯＩはｚ軸方向に異なる座標位置の各々の断層像に設定する。
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
また、２ヶ所のモニタスキャンの断層像が多列Ｘ線検出器２４の中の異なる列であれば、Ｘ線データ収集系は、あるｚ軸方向座標位置に留まって、図１３のようにある一定時間間隔Ｔ１でモニタスキャンＭＳを行えば良い。
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
しかし、多列Ｘ線検出器２４の幅を超えてｚ軸方向に離れた２つの断層像の場合は、クレードル１２を移動させｚ軸方向に２個所のモニタスキャンＭＳを行うことになる。例えば図３１に示すように、モニタスキャンＭＳはまずｚ＝ｚ１のｚ軸方向座標位置で１枚目の断層像撮影をして、2枚目をｚ＝ｚ２のｚ軸座標位置にクレードル１２を移動させて、断層像撮影をする。また、ｚ軸移動時間を図３１のようにΔＴとすると、モニタスキャンＭＳは、ｚ＝ｚ１の断層像撮影後、ΔＴ秒後にｚ＝ｚ２の断層像撮影を行い、さらにＴ１−ΔＴ秒後にｚ＝ｚ１の断層像撮影を行う。これを繰り返すことにより、ｚ軸方向に離れた２つの断層像は、Ｔ１秒間隔で断層像撮影が行える。
【手続補正４７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
最大画素値検索方法は、モニタスキャンＭＳ１の実施例と同様で良い。このｚ軸方向に離れた２つの関心領域ＲＯＩを設定することは、１枚の断層像上で１つの関心領域ＲＯＩしか設定しなかった場合と比べて、確実に本スキャンのトリガを逃すことがない。この場合は、関心領域ＲＯＩの最大画素値を用いているが、モニタスキャンＭＳ２のように最大画素Ｎ個分のＣＴ値平均、モニタスキャンＭＳ３のように最大画素値を含む二次元連続領域の平均ＣＴ値、モニタスキャンＭＳ４のように最大画素値を含む三次元連続領域の平均ＣＴ値を用いても同様もしくは更なる効果が得られる。このように、複数の断層像において複数の関心領域ＲＯＩで造影剤の到達を確認することは、血管以外の画素がたまたま、閾値を超えてしまい、本スキャンのトリガがかかってしまう誤動作を防ぐことができる。
【手続補正４８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
＜モニタスキャンＭＳにおける低被曝方法＞
モニタスキャンＭＳは、そもそも本スキャンを適切なタイミングで起動するためのもので、診断には直接貢献しない。このため、Ｘ線被曝の観点からはなるべく被曝線量は少ないほうが好ましい。つまり、図１３および図３１に示すモニタスキャンＭＳの間欠スキャンの間隔Ｔ１は長い方が被曝線量の観点からは好ましい。しかし最適なタイミングで本スキャンを起動したい観点からは、Ｔ１はあまり長くない方が良い。このように、モニタスキャンＭＳの間欠スキャンの間隔Ｔ１は、被曝線量と最適タイミング制御のトレードオフになる。
【手続補正４９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
また、モニタスキャンＭＳ６の多列Ｘ線検出器による複数断層像中２枚の断層像を用いてｚ軸方向に異なる座標位置の断層像とする場合は、この２枚の断層像をＸ線照射ビームの両端とするようにする。またＸ線コリメータ２３は、Ｘ線照射開口幅を狭める制御することにより、モニタスキャンのＸ線被曝線量を低減させるのが好ましい。
【手続補正５０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
＜本スキャン準備および本スキャン開始＞
以下の実施例は、本スキャンに移るまでのクレードル１２の動作、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の動作、またはクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対的な動作について説明する。図１０におけるステップＣ９の本スキャン準備からステップＣ１０の本スキャン開始においては以下のような態様がある。
【手続補正５１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
１．本スキャン準備動作１
クレードル１２をモニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸移動を行う。
【手続補正５２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
２．本スキャン準備動作２
クレードル１２をモニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸移動を行う。
【手続補正５３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
３．本スキャン準備動作３
クレードル１２をモニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行うが、本スキャン時にｚ軸方向に一定時間、滞留してから本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸移動を行う。
【手続補正５４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
４．本スキャン準備動作４
クレードル１２をモニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行うが、本スキャン時に一定時間、滞留してから本スキャンを行う。
本スキャン時には、Ｘ線を出力してからＸ線投影データ収集を開始して本スキャンｚ軸移動を行う。
【手続補正５５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
５．本スキャン準備動作５
クレードル１２をモニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、本スキャンを行う。
本スキャン時には、本スキャンｚ軸移動を行ってからＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を行う。
【手続補正５６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
６．本スキャン準備動作６
クレードル１２をモニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、減速、加速することなく本スキャンに入る。
【手続補正５７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
＜＜本スキャン準備動作１＞＞
本スキャン準備動作１のＸ線データ収集は、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行う。本スキャン時のＸ線データ収集は、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で撮影し、クレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸移動を行う。
【手続補正５８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
この場合のＸ線データ収集は、クレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４とを相対的に移動させる時に、ｚ軸方向に加速中からＸ線投影データ収集を行う。この本スキャンは、従来のヘリカルスキャンのように、加速するための助走距離、助走時間などが不要のため、短時間でＸ線投影データ収集に入ることができる。
【手続補正５９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
本スキャン準備動作２のＸ線データ収集は、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行う。本スキャン時には＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に可変ピッチヘリカルスキャンなどで撮影する。
【手続補正６０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
この場合にも、＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【手続補正６１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
本スキャン準備動作３のＸ線データ収集は、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行うが、本スキャン時にｚ軸方向に一定時間、滞留しながら本スキャンを行う。本スキャン時には＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に可変ピッチヘリカルスキャンなどで撮影する。
【手続補正６２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
この場合にも、＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【手続補正６３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３９】
本スキャン準備動作４のＸ線データ収集は、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行うが、本スキャン時にｚ軸方向に一定時間、滞留しながら本スキャンを行う。本スキャン時には＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に可変ピッチヘリカルスキャンなどで撮影する。
【手続補正６４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
この場合にも、＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に、短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【手続補正６５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４４】
本スキャン準備動作５のＸ線データ収集は、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返して本スキャンを行う。本スキャン時には＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に可変ピッチヘリカルスキャンなどで撮影する。
【手続補正６６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
この場合にも、＜＜本スキャン準備動作１＞＞と同様に、短時間で本スキャンのＸ線投影データ収集に入ることができる。
【手続補正６７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４７】
なお、この際に時刻t３で可変ピッチヘリカルスキャンによるＸ線データ収集はクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸移動を開始してから時刻t８でＸ線投影データ収集を開始し、時刻t９においてＸ線投影データ収集を終了する。その後、時刻t６においてクレードル１２との相対動作によるｚ軸移動を停止させる。図３６では、可変ピッチヘリカルスキャンの例を示しているが、ヘリカルシャトルスキャンを用いても良い。
【手続補正６８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
この本スキャン準備動作５においての、Ｘ線データ収集は、クレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作による相対動作によるｚ軸移動を行った後に、Ｘ線投影データ収集を開始している。これはモニタスキャン準備動作１のＸ線投影データ収集の開始タイミングをずらしたものに当たる。これと同様にモニタスキャン準備動作２にも行うこともできる。
【手続補正６９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
本スキャン準備動作６のＸ線データ収集は、モニタスキャン位置からｚ軸方向に移動し、折り返さずに本スキャンを行う。本スキャン時のＸ線データ収集は、クレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作によるｚ軸移動のＸ線投影データ収集開始位置近辺での減速動作および加速動作は行わずに、一定速度で移動しながらＸ線を出力し、Ｘ線投影データ収集を開始する。
【手続補正７０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５２】
上記に示した本スキャン準備動作１から本スキャン準備動作６までの本スキャン準備動作により、本スキャンを開始することができる。なお、本スキャンにおいては図５に示すようなＸ線投影データ収集および画像再構成を行う。
【手続補正７１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５３】
上記の本スキャン準備動作１から６までの実施例はモニタスキャンから本スキャンに移るまでのクレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対的な動作について説明した。しかし、本スキャン準備動作１から本スキャン準備動作５までは、クレードル１２とＸ線管２１および多列Ｘ線検出器２４との相対動作において加速しながら撮影することにより、造影剤同期撮影のタイミング制御の改善を行った。
【手続補正７２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５６】
まず、走査ガントリ２０が静止している場合は、クレードル１２をｚ軸方向に加速動作、減速動作させ可変ピッチヘリカルスキャンを行う場合を考える。
【手続補正７３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５７】
図３８Ａに示すように、Ｘ線コリメータ２３は、Ｘ線投影データ収集開始時にクレードル１２の進行方向とは反対側の開口をＸ線管２１から多列Ｘ線検出器２４の中心を結ぶｚ座標Ｚｄまで閉じておき、クレードル１２の進行度合いに合わせて開口を徐々に開いて行きＸ線投影データ収集を行う。
【手続補正７４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５８】
また、図３８Ａに示すように、Ｘ線コリメータ２３は、Ｘ線投影データ収集終了時にはクレードル１２の進行方向側の開口をクレードル１２の進行度合いに合わせて徐々に閉じて行き、Ｘ線データ収集終了時にはＸ線コリメータ２３の開口をｚ座標Ｚｄまで閉じるようにＸ線投影データ収集を行う。
【手続補正７５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５９】
これにより、図３８Ａに示すように、Ｘ線ビームＸＲは領域ＣＸにＸ線が照射されない。つまり、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４の移動範囲とのＸ線照射範囲と断層像画像再構成可能範囲が等しくなり、Ｘ線無駄被曝領域がなくなる。これにより本スキャンは、Ｘ線照射範囲を最大限に利用した断層像画像再構成範囲を実現でき、被曝低減を実現できる。
【手続補正７６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６２】
ステップＣ１０５では、クレードル１２のテーブル直線移動速度を所定関数に基づいて加速する。
図４１Ａ，図４１Ｂは、所定関数が時間に対して線形制御の場合を示す。
図４１Ｃ，図４１Ｄは、所定関数が時間に対して非線形制御の場合を示す。
ｚ軸方向の中心位置がｚ＝０に到達したらＸ線を出力する。またそれに付随して、コリメータ２３の開閉制御も行なう。
【手続補正７７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６４】
図４３は、図４２Ａの位置検出器チャネル７５の出力をｚ軸方向(列方向)に沿って見たグラフである。コリメータは、この時の位置検出器チャネル７５の出力信号の出ている幅ｗａ，幅ｗｂ，幅ｗｃを求めることにより、コリメータ２３の開閉具合がわかる。
例えば幅ｗａは、進行方向とは反対側のＸ線コリメータ２３を図４２の位置Ａまで移動させたとき、ｚ座標Ｚｄまでの半分になっている様子を示している。つまり、テーブル装置１０のｚ軸方向座標を求めるエンコーダによりカウントされたｚ軸座標は制御コントローラ２９にてｚ軸座標として算出され、スリップリング３０を経由しＤＡＳ２５に到達する。
【手続補正７８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６８】
このようにして、本実施形態はクレードル１２とコリメータ制御を同期させて制御することにより、相対移動範囲とＸ線照射範囲を等しくすることができ、Ｘ線無駄被曝領域がなくなる。つまり、本実施形態はＸ線照射範囲を最大限に利用した断層像画像再構成範囲を実現でき、被曝低減を実現できる。
【手続補正７９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７４】
本実施例３においては、Ｘ線データ収集開始時に走査ガントリ２０を傾けて、進行方向と反対側のＸ線ビーム境界をｚ軸方向にほぼ垂直にする。さらに、Ｘ線データ収集終了時には、進行方向のＸ線ビーム境界をｚ軸方向にほぼ垂直にする。これにより、Ｘ線管２１および多列Ｘ線検出器２４のＸ線ビーム形は図４４Ｂのようにｙｚ平面においては矩形となる。この場合のＸ線ビーム形は、最小Ｘ線照射形状となり、その中での最も多くの断層像画像再構成が行われて、効率が良くＸ線被曝低減を実現できる。
【手続補正８０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７５】
また、走査ガントリ２０を傾け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は、ｚ軸方向に広がるＸ線ビームのコーン角度をＡcone度とすると、Ａcone／２度だけ走査ガントリを傾斜させてヘリカルスキャンのＸ線照射・データ収集を開始させ、n＋１／２回転でＸ線照射・データ収集を終了させる。なお、走査ガントリ２０は、Ａcone／２度傾斜してヘリカルスキャンが行われているが、画像再構成される断層像はｚ軸に垂直な面、ｘｙ平面に三次元画像再構成される。これにより、開始時と終了時のＸ線ビームの両端面はｚ軸に垂直になり、Ｘ線の無駄被曝がほとんどなくすことができる。
【手続補正８１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７６】
この方法は、実施例１において行ったＸ線データ収集とのクレードル１２の相対動作と同期を取ったＸ線コリメータ２３の制御も不要で、Ｘ線の無駄被曝領域をなくすことができている。以上の方法で本スキャンは、被曝低減することができる。
【手続補正８２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８０】
なお、Ｘ線データ収集は図４５中の時刻ｔ６、または図４６中の時刻ｔ７において、一瞬Ｘ線データ収集を停止させても良いし、または連続してＸ線データ収集を行っても良い。
【手続補正８３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８２】
造影剤同期撮影のモニタスキャンで設定する関心領域ＲＯＩを例えばｚ軸方向に、４個所、断層像を４枚設定する場合には、関心領域ＲＯＩ一つ一つを４枚の断層像で造影剤が流れて来てＣＴ値が次に上がりそうな血管の部分にそれぞれ設定する。
【手続補正８４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８３】
この複数座標位置の間が離れている場合は、なるべく短時間で行き来して往復動作で断層像撮影を行う必要がある。そうでないと、図３１に示すようなモニタスキャンの間欠スキャンは実現できない。
【手続補正８５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８４】
また、図４７，図４８のようにモニタスキャン位置が離れている場合は、加速中または減速中でもヘリカルシャトルスキャンのように繰り返して往復移動しながら断層像撮影を行うことで、図３１のような間欠スキャンが実現できる。
【手続補正８６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
この場合に、間欠スキャンの間隔に多少時間の余裕がある場合は、減速後から加速に移るまでの間にある一定期間の静止状態を入れても良い。静止状態を入れることは、機構制御が楽になり被検体の体動が小さくなる。またその他の利点として、モニタスキャンの画質、特にアーチファクトが低減する。これらにより、画質の良い安定したモニタスキャンが実現できる。