(57)【要約】【課題】不要な被曝を低減させ、且つ所望の画像を得ることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴ装置は、被検体に対するＸ線の曝射量が異なる複数の曝射条件に基づいて、被検体を中心とする円軌道に沿って回転しながらＸ線を発生させるＸ線発生部を有する。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出部と、切換部と、制御部とを有する。Ｘ線検出部は、被検体を透過したＸ線を検出する。切換部は、曝射条件を切り換える。制御部は、切り換えの結果に基づいて、Ｘ線発生部の一回転当たりにおけるサンプリング数を変更するようＸ線検出部を制御する。【選択図】図１
2013153824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対するＸ線の曝射量が異なる複数の曝射条件に基づいて、前記被検体を中心とする円軌道に沿って回転しながら前記Ｘ線を発生させるＸ線発生部を有するＸ線ＣＴ装置であって、
前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記曝射条件を切り換える切換部と、
前記切り換えの結果に基づいて、前記Ｘ線発生部の一回転当たりにおけるサンプリング数を変更するよう前記Ｘ線検出部を制御する制御部と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記切換部は、
前記被検体に対して医療器具を挿入するときの当該医療器具の移動量を検出する移動量検出部を有し、
検出された前記移動量に基づいて、前記曝射条件を切り換えることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
検出された前記Ｘ線に基づく投影データを再構成処理し、ボリュームデータを作成する再構成処理部を更に有し、
前記切換部は、
前記ボリュームデータに基づいて、当該ボリュームデータに含まれる異なる注目部位間の距離を算出する距離算出部を有し、
算出された前記距離に基づいて、前記曝射条件を切り換えることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
検出された前記Ｘ線に基づく投影データを再構成処理し、ボリュームデータを作成する再構成処理部を更に有し、
前記切換部は、
前記ボリュームデータに基づいて、注目部位のサイズを算出するサイズ算出部を有し、
算出された前記サイズに基づいて、前記曝射条件を切り換えることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
検出された前記Ｘ線に基づく投影データを再構成処理し、ボリュームデータを作成する再構成処理部を更に有し、
前記制御部は、前記サンプリング数の変更に伴って、検出されたＸ線に基づく検出データを補正する補正条件、前記再構成処理部でボリュームデータを再構成するときの処理条件、及び前記ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示するときの表示条件の少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記サンプリング数の変更に伴って、検出されたＸ線に基づく検出データを補正する補正条件、前記再構成処理部でボリュームデータを再構成するときの処理条件、及び前記ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示するときの表示条件の少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項３又は４記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記切換部により、前記Ｘ線の曝射量が少ない曝射条件に切り換えられた場合、前記制御部は、当該切り換えの結果に基づいて、前記サンプリング数を減らし、且つサンプリングの時間を延ばすよう前記Ｘ線検出部を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、Ｘ線を利用して被検体をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、被検体の内部を画像化する装置である。
【０００３】
具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線を異なる方向から複数回曝射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された検出データはデータ収集部によりＡ／Ｄ変換された後、コンソール装置に送信される。コンソール装置は、当該検出データに前処理等を施し投影データを作成する。そして、コンソール装置は、投影データに基づく再構成処理を行い、断層画像データ、或いは複数の断層画像データに基づくボリュームデータを作成する。ボリュームデータは、被検体の三次元領域に対応するＣＴ値の三次元分布を表すデータセットである。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置は、上記ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示を行うことができる。以下、ボリュームデータをレンダリングすることによりＭＰＲ表示された断面画像を「ＭＰＲ画像」という場合がある。ＭＰＲ画像には、たとえば、体軸に対する直交断面を示すアキシャル像、体軸に沿って被検体を縦切りした断面を示すサジタル像、及び体軸に沿って被検体を横切りした断面を示すコロナル像がある。更には、ボリュームデータにおける任意断面の画像（オブリーク像）もＭＰＲ画像に含まれる。作成された複数のＭＰＲ画像は、表示部等に同時に表示することができる。
【０００５】
また、Ｘ線ＣＴ装置を用いて行うＣＴ透視（ＣＴＦ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ）という撮影方法がある。ＣＴ透視とは、被検体にＸ線を連続的に照射することにより、被検体の関心部位に関する画像をリアルタイムに得る撮影方法である。ＣＴ透視では、検出データの収集レートを短くし、再構成処理に要する時間を短縮することで、画像をリアルタイムに作成している。ＣＴ透視は、たとえば、生検中に穿刺針の先端と検体を採取する部位（病変部等）との位置関係を確認する場合や、ドレナージ法を行うときのチューブの位置確認等に用いられる。なお、ドレナージ法とは、体腔内に貯まった体液をチューブ等により廃液する方法である。
【０００６】
ＣＴ透視で得られたボリュームデータに基づくＭＰＲ画像を参照しながら被検体に対して生検を行う場合、たとえば、スキャンと穿刺とを交互に行うことがある。具体的には、まず、ＣＴ透視により被検体のＭＰＲ画像を取得する。医師等は、ＭＰＲ画像を参照しながら穿刺を行う。この際、たとえば、穿刺針の先端と検体を採取する部位との位置関係を確認するため、ある程度、穿刺を行った段階で再度のＣＴ透視を行う。再度のＣＴ透視で得られたＭＰＲ画像を参照しながら、医師等は更に穿刺を進める。この動作を生検が完了するまで繰り返し行うことで、確実に生検を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２９０２１４号公報
【特許文献２】特開２００４−２０８７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、ＣＴ透視を用いた生検等のように、被検体の同じ部位に繰り返しＸ線を曝射することがある。この場合、被検体の被曝量が増える可能性がある。
【０００９】
これに対し、曝射されるＸ線を低線量にすることで被曝量の低減を図ることができる。しかし、Ｘ線を低線量にした場合、当該Ｘ線に基づく検出データに含まれる信号成分（被検体の情報を示す成分）は、線量を落とさない場合と比べ、少なくなる。一方、Ｘ線を低線量にした場合であっても、当該Ｘ線に基づく検出データに含まれるノイズ成分（たとえば、Ｘ線ＣＴ装置の回路によるノイズ成分）は変わらない。すなわち、低線量で得られる検出データは、信号成分に対するノイズ成分の比率が高いデータとなる。従って、当該検出データに基づくＣＴ画像は、画像ＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ。ノイズの標準偏差）が悪い画像（ノイズの影響が大きい画像）となる。
【００１０】
一方で、たとえば、生検を行う場合、穿刺針を刺す部位（病変部等）の形状や、当該部位の周辺にある穿刺を避けるべき部位（血管等）を把握したい場合がある。このような場合には、高空間分解能のＣＴ画像が要求される。そのため、曝射されるＸ線量を高線量にする場合もありうる。
【００１１】
実施形態は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、不要な被曝を低減させ、且つ所望の画像を得ることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、被検体に対するＸ線の曝射量が異なる複数の曝射条件に基づいて、被検体を中心とする円軌道に沿って回転しながらＸ線を発生させるＸ線発生部を有する。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出部と、切換部と、制御部とを有する。Ｘ線検出部は、被検体を透過したＸ線を検出する。切換部は、曝射条件を切り換える。制御部は、切り換えの結果に基づいて、Ｘ線発生部の一回転当たりにおけるサンプリング数を変更するようＸ線検出部を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る切換部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるサンプリングの例を示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る切換部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る切換部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
図１から図４を参照して、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、本実施形態においては、これらを同一視する場合がある。また、本実施形態において、「Ｘ線量」と「（Ｘ線の）曝射量」とは、同一視する場合がある。
【００１５】
＜装置構成＞
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを含んで構成されている。
【００１６】
［架台装置］
架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、架台駆動部１５と、Ｘ線絞り部１６と、絞り駆動部１７と、データ収集部１８とを有する。
【００１７】
Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のＸ線ビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線発生部１１は、発生したＸ線を被検体Ｅに対して曝射する。
【００１８】
Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データ（以下、「検出データ」という場合がある）をＸ線検出素子で検出し、その検出データを電流信号として出力する。Ｘ線検出部１２は、たとえば、検出素子が互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数配置された２次元のＸ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように多列のＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の撮影領域を撮影することができる（ボリュームスキャン）。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１の回転方向に相当する。
【００１９】
回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。回転体１３は、スライス方向に貫通した開口部１３ａを有する。架台装置１０内において、回転体１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。すなわち、Ｘ線発生部１１及びＸ線検出部１２は、被検体Ｅを中心とする円軌道に沿って回転可能に設けられている。
【００２０】
高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加する（以下、「電圧」とは、Ｘ線管球におけるアノード−カソード間の電圧を意味する）。Ｘ線発生部１１は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。高電圧発生部１４は、スキャン制御部４１（後述）の制御に基づき、印加する高電圧の値を変更することができる。印加する高電圧の変更に伴い、Ｘ線発生部１１が被検体Ｅに対して曝射するＸ線量（Ｘ線の曝射量）も変更される。
【００２１】
架台駆動部１５は、回転体１３を回転駆動させる。Ｘ線絞り部１６は、所定幅のスリット（開口）を有し、スリットの幅を変えることで、Ｘ線発生部１１から曝射されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１７は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６を駆動させる。
【００２２】
データ収集部１８（ＤＡＳ：Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、Ｘ線検出部１２（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。また、データ収集部１８は、収集した検出データ（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、データ収集部１８は、デジタル信号に変換された検出データをコンソール装置４０に送信する。なお、ＣＴ透視を行う場合、データ収集部１８は、検出データの収集レートを短くする。
【００２３】
［寝台装置］
寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｅを載置・移動させる装置である。寝台装置３０は、寝台３１と寝台駆動部３２とを備えている。寝台３１は、被検体Ｅを載置するための寝台天板３３と、寝台天板３３を支持する基台３４とを備えている。寝台天板３３は、寝台駆動部３２によって被検体Ｅの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。すなわち、寝台駆動部３２は、被検体Ｅが載置された寝台天板３３を、回転体１３の開口部１３ａに対して挿抜させることができる。基台３４は、寝台駆動部３２によって寝台天板３３を上下方向（被検体Ｅの体軸方向と直交する方向）に移動させることが可能となっている。
【００２４】
［コンソール装置］
コンソール装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４０は、架台装置１０によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する機能等を有している。コンソール装置４０は、スキャン制御部４１と、処理部４２と、表示制御部４３と、記憶部４４と、表示部４５と、入力部４６と、制御部４７とを含んで構成されている。
【００２５】
スキャン制御部４１は、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部４１は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加させるよう高電圧発生部１４を制御する。スキャン制御部４１は、回転体１３を回転駆動させるよう架台駆動部１５を制御する。スキャン制御部４１は、Ｘ線絞り部１６を動作させるよう絞り駆動部１７を制御する。スキャン制御部４１は、寝台３１を移動させるよう寝台駆動部３２を制御する。
【００２６】
また、スキャン制御部４１は、切換部４１ａを含んで構成されている。切換部４１ａは、曝射条件を切り換える。曝射条件は、被検体Ｅに対するＸ線量（Ｘ線の曝射量）を設定する条件である。曝射条件には、たとえば、予め任意に定められたＸ線量（基準値）を曝射する標準線量モード、高空間分解能のＣＴ画像を取得する目的で、被検体Ｅに対して曝射するＸ線量を基準値よりも高く設定する高線量モード、被曝量を低減させる目的で、被検体Ｅに対して曝射するＸ線量を基準値よりも低く設定する低線量モード等がある。基準値は、ある特定の値（Ｘ線量）であってもよいし、一定の幅を持った値であってもよい。このように、曝射条件は、被検体Ｅに対して曝射するＸ線量に応じて複数の曝射条件（複数の線量モード）を有していてもよい。或いは、曝射条件としては、Ｘ線発生部１１自体によるＸ線の発生量（曝射量）に限られない。たとえば、Ｘ線発生部１１が回転する円軌道全体（３６０度）でＸ線曝射を行うフルスキャンモードと、円軌道全体の半分に相当する１８０度（＋ファン角）の区間のみＸ線曝射を行うハーフスキャンモードのように、Ｘ線スキャンの範囲を変えることでＸ線の被曝量を異ならせることもできる。従って、このような複数のスキャンモードを曝射条件として設定することも可能である。曝射条件は、入力部４６等の指示入力に基づき、検査の都度、設定してもよいし、予め記憶部４４に記憶されていることでもよい。
【００２７】
図２に示すように、本実施形態における切換部４１ａは、移動量検出部４１ｂを含んで構成されている。移動量検出部４１ｂは、たとえば、治具Ｊによる検知結果に基づいて、被検体Ｅに対して医療器具（穿刺針、カテーテル等）を挿入するときの当該医療器具の移動量を検出する。
【００２８】
移動量検出の具体例として、ＣＴ透視を用いて、被検体Ｅの病変部Ｓ（注目部位）の生検を行うため、被検体Ｅに穿刺針ＰＮを挿入する場合について述べる。被検体Ｅに穿刺針ＰＮを挿入する場合には、被検体Ｅの体表に穿刺針用の治具Ｊを設ける。治具Ｊは、穿刺針ＰＮを保持するための装置である。治具Ｊには、穿刺針ＰＮの挿入量を検知する検知手段ｊが設けられている。この治具Ｊを介して被検体Ｅに穿刺針ＰＮを挿入すると、検知手段ｊは、穿刺針ＰＮの挿入量を検知する。移動量検出部４１ｂは、検知手段ｊから挿入量の情報を取得し、その値を穿刺針ＰＮの移動量として検出する。
【００２９】
なお、検知手段ｊが移動量検出部４１ｂの機能を兼ねることも可能である。たとえば、検知手段ｊは、穿刺針ＰＮの挿入量を移動量として検知し、その値を切換部４１ａに送信することもできる。この場合、検知手段ｊが、「移動量検出部」に該当する。
【００３０】
切換部４１ａは、検出された移動量に基づいて、曝射条件を切り換える。具体的には、切換部４１ａは、検出された移動量と閾値とを比較し、その結果に基づいて曝射条件を切り換える。閾値は、曝射条件を切り換えるための値である。たとえば、被検体Ｅの病変部Ｓに対して穿刺針ＰＮを穿刺する場合、閾値は、被検体Ｅの厚みや穿刺針ＰＮの挿入位置、被検体Ｅ内における病変部Ｓの位置等に基づいて、適切な値に設定することができる。
【００３１】
切り換えの具体例として、ＣＴ透視を用いて、被検体Ｅの病変部Ｓ（注目部位）の生検を行うため、被検体Ｅに穿刺針ＰＮを挿入する場合について述べる。ここでは、曝射条件として、高線量の高線量モードＭＨと、高線量モードＭＨにおけるＸ線量よりも低線量の低線量モードＭＬとを有しているとする。また、ＣＴ透視開始時には、初期の曝射条件として低線量モードＭＬが設定されているとする。また、閾値として、病変部Ｓと穿刺針ＰＮの挿入位置の間の距離の中間を設定しているものとする。
【００３２】
移動量検出部４１ｂにより検出される穿刺針ＰＮの移動量が閾値より少ない場合、穿刺針ＰＮは、病変部Ｓに対して離れた位置にある。この状態で取得するＣＴ画像は、穿刺針ＰＮの進行方向が正しいかを確認できればよく、被検体Ｅの詳細な情報が示される必要はない。すなわち、高い空間分解能のＣＴ画像は必要とされないため、Ｘ線の曝射量は少なくともよい。この場合、切換部４１ａは、線量モードの切り換えは行わない。
【００３３】
一方、穿刺がある程度進むと、移動量検出部４１ｂにより検出される穿刺針ＰＮの移動量は、閾値以上となる。この場合、穿刺針ＰＮが病変部Ｓに対して近い位置にある。この状態で取得するＣＴ画像は、穿刺針ＰＮを病変部Ｓに確実に穿刺するために用いられる。すなわち、ＣＴ画像は、病変部Ｓの詳細な形状や穿刺を避けるべき部位（たとえば、血管）等、被検体Ｅの詳細な情報が示される必要がある。このようなＣＴ画像は、高い空間分解能が必要とされる。従って、Ｘ線の曝射量を多くした状態でＸ線スキャンを行うことが好ましい。この場合、切換部４１ａは、低線量モードＭＬから高線量モードＭＨに切り換える。切換部４１ａの切り換えに伴い、スキャン制御部４１は、Ｘ線発生部１１に印加する電圧を高くするよう、高電圧発生部１４の制御を行う。
【００３４】
処理部４２は、架台装置１０（データ収集部１８）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理部４２は、前処理部４２ａと、再構成処理部４２ｂと、レンダリング処理部４２ｃとを含んで構成されている。
【００３５】
前処理部４２ａは、架台装置１０（Ｘ線検出部１２）で検出された検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する。
【００３６】
再構成処理部４２ｂは、前処理部４２ａで作成された投影データに基づいて、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を作成する。断層画像データの再構成には、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を採用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより作成される。ボリュームデータの再構成には、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。上述のように多列のＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにより、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。また、ＣＴ透視を行う場合には、検出データの収集レートを短くしているため、再構成処理部４２ｂによる再構成時間が短縮される。従って、スキャンに対応したリアルタイムのＣＴ画像データを作成することができる。
【００３７】
レンダリング処理部４２ｃは、再構成処理部４２ｂで作成されたボリュームデータに対するレンダリング処理を行う。たとえば、レンダリング処理部４２ｃは、再構成処理部４２ｂで作成されたボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ表示する（すなわち、レンダリング処理部４２ｃは、ＭＰＲ画像を作成する）。
【００３８】
表示制御部４３は、画像表示に関する各種制御を行う。たとえば、レンダリング処理部４２ｃにより作成されたＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像、オブリーク像）等を表示部４５に表示させる制御を行う。表示制御部４３がＭＰＲ画像を複数表示させることにより、たとえば、穿刺針の穿刺状態（角度、方向性）や穿刺針と注目対象との位置関係をより把握し易くなる。
【００３９】
記憶部４４は、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部４４は、検出データや投影データ、或いは再構成処理後のＣＴ画像データ等を記憶する。
【００４０】
表示部４５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。たとえば、表示部４５には、ボリュームデータをレンダリング処理して得られるＭＰＲ画像が表示される。
【００４１】
入力部４６は、コンソール装置４０に対する各種操作を行う入力デバイスとして用いられる。入力部４６は、たとえばキーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、入力部４６として、表示部４５に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いることも可能である。
【００４２】
制御部４７は、架台装置１０、寝台装置３０およびコンソール装置４０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１の全体制御を行う。たとえば、制御部４７は、スキャン制御部４１を制御することで、架台装置１０に対して予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部４７は、処理部４２を制御することで、検出データに対する各種処理（前処理、再構成処理、ＭＰＲ処理等）を行わせる。或いは、制御部４７は、表示制御部４３を制御することで、記憶部４４に記憶された画像データ等に基づき、ＣＴ画像を表示部４５に表示させる。
【００４３】
本実施形態における制御部４７は、切換部４１ａの切り換えの結果に基づいて、Ｘ線発生部１１の一回転当たりにおけるサンプリング数を変更するようＸ線検出部１２を制御する。「サンプリング数」とは、Ｘ線発生部１１が一回転する間に、Ｘ線検出部１２でＸ線を検出し、検出した結果を取り出す回数である。図３は、Ｘ線発生部１１の一回転当たりのサンプリング数Ｓｋ（ｋ＝１〜ｎ）を示すタイミングチャートである。上段は、高線量モードＭＨにおけるサンプリング数を示す。中段は、標準線量モードＭＳにおけるサンプリング数を示す。下段は低線量モードＭＬにおけるサンプリング数を示す。横軸は時間を示す。図３では、低線量モードＭＬにおけるサンプリング数は、標準線量モードＭＳにおけるサンプリング数の半分（ｎ／２）となっている。このようにサンプリング数を減らすことで、各サンプリングにおけるＳ／Ｎを向上させることができる。そして、サンプリングＳｎ−１から次のサンプリングＳｎまでに検出されたＸ線に基づく検出データを抽出することで、検出データに基づくＣＴ画像の画像ＳＤを良くすることができる。すなわち、サンプリング数を減らす場合には、減らす割合に応じてサンプリング時間Ｔを延ばすことが望ましい。また、高線量モードＭＨにおけるサンプリング数は、標準線量モードＭＳにおけるサンプリング数の倍（２ｎ）となっている。このようにサンプリング数を増やすことで、検出データ数も増加する。従って、当該検出データに基づくＣＴ画像は、空間分解能が高い画像となる。
【００４４】
具体例として、切換部４１ａが、高線量モードＭＨからＸ線の曝射量が少ない低線量モードＭＬに切り換えた場合について述べる。上述の通り、低線量で得られた検出データに基づくＣＴ画像は、画像ＳＤが悪い画像（ノイズの影響が大きい画像）となる。そこで、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、サンプリング数を減らし、サンプリング時間Ｔを延ばす（図３の下段参照）。このように、低線量の場合には、サンプリング数を減らし、且つサンプリングの時間を延ばすことにより、取得された検出データに基づくＣＴ画像は、画像ＳＤが良い画像となる。
【００４５】
逆に、切換部４１ａが、低線量モードＭＬからＸ線の曝射量が多い高線量モードＭＨに切り換えた場合について述べる。Ｘ線の曝射量を多くした場合、得られる検出データは、信号成分に対するノイズ成分の比率が変わらない。そこで、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、低線量モードに比べ、サンプリング数を増やし、サンプリングの時間Ｔを短くする（図３の上段参照）。このように、高線量の場合には、サンプリング数を増やして、サンプリング時間を短くすることにより、それらの検出データに基づくＣＴ画像は、高空間分解能を有する画像となる。
【００４６】
なお、低線量モードＭＬのようにサンプリング数が少ない場合、空間分解能を補うため、たとえば、処理部４２は、それぞれの検出データの補間処理を行う。この補間処理により、高線量モードＭＨと同じ検出データ数（サンプリング数）を確保することができる。この検出データに基づくＣＴ画像は、補間処理を行わない場合と比べ、空間分解能が高い画像となる。なお、低線量モードＭＬで得られる検出データに含まれるノイズ成分は少ないことから、補間処理して得られる検出データもノイズ成分が少ないデータとなる。
【００４７】
＜動作＞
次に、図４を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。ここでは、ＣＴ透視と穿刺とを交互に行い、病変部Ｓに対して穿刺針ＰＮを穿刺する場合の動作について説明する。また、穿刺を開始する場合、一般的には、被検体Ｅにおける病変部Ｓと穿刺針ＰＮの距離は離れている。従って、ここでは、低線量モードＭＬを初期の曝射条件とする。
【００４８】
Ｘ線発生部１１は、低線量モードＭＬ（低いＸ線量）で被検体Ｅに対してＸ線を曝射する（Ｓ１０）。
【００４９】
Ｓ１０のように、低線量モードＭＬでＸ線を曝射した場合、得られた検出データに基づくＣＴ画像は、画像ＳＤが悪い画像となる。そこで、制御部４７は、予めＸ線検出部１２を制御し、サンプリング数を減らし、且つサンプリング時間Ｔを延ばすよう設定しておく。この設定に基づいてＸ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（Ｓ１１）。
【００５０】
処理部４２は、Ｓ１１で検出されたＸ線に基づく検出データからＣＴ画像を作成する。医師等は、作成されたＣＴ画像を確認しながら穿刺を進める。
【００５１】
このとき、移動量検出部４１ｂは、治具Ｊに設けられた検知手段ｊの検知結果に基づいて、穿刺針ＰＮの移動量を検出する（Ｓ１２）。
【００５２】
Ｓ１２で検出された移動量が閾値より少ない場合（Ｓ１３でＮの場合）、病変部Ｓと穿刺針ＰＮの距離はまだ離れていると判断できる。よって、Ｓ１０と同じ曝射条件（低線量モードＭＬ）で再度Ｘ線の曝射を行う。
【００５３】
一方、Ｓ１２で検出された移動量が閾値以上の場合（Ｓ１３でＹの場合）、病変部Ｓと穿刺針ＰＮの距離が近くなったと判断できる。この場合、切換部４１ａは、曝射条件を低線量モードＭＬから高線量モードＭＨに切り換える（Ｓ１４）。そして、Ｘ線発生部１１は、高線量モードＭＨで被検体Ｅに対してＸ線を曝射する（Ｓ１５）。また、Ｓ１５での曝射条件の切り換えに伴って、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、サンプリング数を増やし、且つサンプリング時間を短く設定する（Ｓ１６）。Ｓ１６における設定に基づいてＸ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（Ｓ１７）。Ｓ１７で検出されたＸ線（検出データ）に基づくＣＴ画像は、高空間分解能の画像となる。この画像を参照することで、医師等は、病変部Ｓに対して穿刺針ＰＮを確実に穿刺することができる。
【００５４】
なお、スキャン制御部４１、処理部４２、表示制御部４３及び制御部４７は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの図示しない処理装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）などの図示しない記憶装置とによって構成されていてもよい。記憶装置には、スキャン制御部４１の機能を実行するためのスキャン制御プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、処理部４２の機能を実行するための処理プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、表示制御部４３の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、制御部４７の機能を実行するための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで各部の機能を実行する。
【００５５】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５６】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、被検体Ｅに対するＸ線の曝射量が異なる複数の曝射条件に基づいて、被検体Ｅを中心とする円軌道に沿って回転しながらＸ線を発生させるＸ線発生部１１を有する。Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線検出部１２と、切換部４１ａと、制御部４７とを有する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。切換部４１ａは、曝射条件を切り換える。制御部４７は、切り換えの結果に基づいて、Ｘ線発生部１１の一回転当たりにおけるサンプリング数を変更するようＸ線検出部１２を制御する。
【００５７】
具体的には、切換部４１ａは、移動量検出部４１ｂを有する。移動量検出部４１ｂは、被検体Ｅに対して穿刺針ＰＮを挿入するときの穿刺針ＰＮの移動量を検出する。切換部４１ａは、検出された移動量に基づいて、曝射条件を切り換える。
【００５８】
このように、切換部４１ａは、穿刺針ＰＮの移動量に基づいて、曝射条件を切り換える。制御部４７は、切り換えられた曝射条件に応じてサンプリング数を変更する。たとえば、穿刺針ＰＮの移動量が小さい場合、Ｘ線発生部１１は、低線量のＸ線を曝射する。そして、Ｘ線検出部１２はサンプリング数を減らす。従って、被曝を低減させ、且つＳ／Ｎを良くすることができる。逆に、穿刺針ＰＮの移動量が大きくなった場合のみ、Ｘ線発生部１１は、高線量のＸ線を曝射する。そして、Ｘ線検出部１２はサンプリング数を増やす。従って、高空間分解能のＣＴ画像を得ることができる。すなわち、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１によれば、不要な被曝を低減させ、且つ所望の画像を得ることが可能となる。
【００５９】
また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１における制御部４７は、切換部４１ａにより、Ｘ線の曝射量が少ない曝射条件に切り換えられた場合、当該切り換えの結果に基づいて、サンプリング数を減らし、且つサンプリングの時間を延ばすようＸ線検出部１２を制御する。
【００６０】
このように、低線量の場合に、制御部４７は、Ｘ線検出部１２におけるサンプリング数を減らし、且つサンプリング時間を延ばすことにより、検出データにおける信号成分に対するノイズ成分の比率を下げることができる。従って、当該検出データに基づくＣＴ画像は、画像ＳＤが良い画像となる。すなわち、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１によれば、被曝を低減させつつ、画像ＳＤの良い画像（所望の画像）を得ることが可能となる。
【００６１】
（第２実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。ここでは、ボリュームデータから算出される注目部位間の距離（たとえば、穿刺針ＰＮと病変部Ｓとの距離）に基づいて曝射条件を切り換える構成について述べる。なお、第１実施形態と同様の構成等については、詳細な説明を省略する場合がある。
【００６２】
＜装置構成＞
図５に示すように、本実施形態における切換部４１ａは、距離算出部４１ｃを含んで構成されている。
【００６３】
距離算出部４１ｃは、再構成処理部４２ｂによって作成されたボリュームデータに基づいて、当該ボリュームデータに含まれる異なる注目部位間の距離を算出する。
【００６４】
具体例として、ボリュームデータから穿刺針ＰＮの先端（注目部位）と病変部Ｓ（注目部位）との距離を算出する場合について述べる。距離算出部４１ｃは、ボリュームデータを構成する各ボクセルのＣＴ値と予め設定された閾値とを比較する。閾値は、穿刺針ＰＮ及び病変部Ｓそれぞれに対応して定まる値（たとえば、穿刺針のＣＴ値や、病変部のＣＴ値）であって、ボクセル内に当該注目部位が含まれているか否かを判断するための値である。そして、距離算出部４１ｃは、閾値よりも大きい（或いは小さい）ボクセルの座標値を穿刺針ＰＮの先端又は病変部Ｓの位置として特定する。距離算出部４１ｃは、特定された穿刺針ＰＮの先端の位置（座標値）と病変部Ｓの位置（座標値）から穿刺針ＰＮの先端と病変部Ｓとの距離を算出する。
【００６５】
なお、距離の算出はボリュームデータから直接行う必要はない。たとえば、距離算出部４１ｃは、ボリュームデータに基づいて作成されるＭＰＲ画像データにおいて、リージョングローイング法等によって、穿刺針ＰＮの先端の座標値及び病変部Ｓの座標値を特定する。そして、距離算出部４１ｃは、特定された穿刺針ＰＮの先端の座標値と病変部Ｓの座標値から穿刺針ＰＮの先端と病変部Ｓとの距離を算出することも可能である。
【００６６】
或いは、ボリュームデータを構成する断層画像データに基づいて注目部位の位置を特定することも可能である。この場合、たとえば、距離算出部４１ｃは、断層画像データ間の差分を取り、差分の大きい断層画像データを特定する。そして、距離算出部４１ｃは、特定された断層画像データに対してエッジ検出等の画像処理を行い、穿刺針ＰＮの先端の座標値と病変部Ｓの座標値を特定する。そして、距離算出部４１ｃは、特定された穿刺針ＰＮの先端の座標値と病変部Ｓの座標値から穿刺針ＰＮの先端と病変部Ｓとの距離を算出することも可能である。
【００６７】
切換部４１ａは、算出された距離に基づいて、曝射条件を切り換える。具体的には、切換部４１ａは、算出された距離と閾値とを比較し、その結果に基づいて曝射条件を切り換える。閾値は、曝射条件を切り換えるための値である。たとえば、被検体Ｅの病変部Ｓに対して穿刺針ＰＮを穿刺する場合、閾値は、被検体Ｅの厚みや穿刺針ＰＮの挿入位置、被検体Ｅ内における病変部Ｓの位置等に基づいて、任意の値に設定することができる。
【００６８】
切り換えの具体例として、ＣＴ透視を用いて、被検体Ｅの病変部Ｓ（注目部位）の生検を行うため、被検体Ｅに穿刺針ＰＮを挿入する場合について述べる。ここでは、曝射条件として、高線量の高線量モードＭＨと、高線量モードＭＨにおけるＸ線量よりも低線量の低線量モードＭＬとを有しているとする。また、ＣＴ透視開始時には、初期の曝射条件として低線量モードＭＬが設定されているとする。また、閾値として、病変部Ｓと穿刺針ＰＮの挿入位置の間の距離の中間を設定しているものとする。
【００６９】
距離算出部４１ｃにより算出される穿刺針ＰＮと病変部Ｓとの距離が閾値より長い場合、穿刺針ＰＮは、病変部Ｓに対して離れた位置にある。この状態で取得するＣＴ画像は、穿刺針ＰＮの進行方向が正しいかを確認できればよく、被検体Ｅの詳細な情報が示される必要はない。すなわち、高い空間分解能のＣＴ画像は必要とされないため、Ｘ線の曝射量は少なくともよい。この場合、切換部４１ａは、線量モードの切り換えは行わない。
【００７０】
一方、穿刺がある程度進むと、距離算出部４１ｃにより算出される穿刺針ＰＮと病変部Ｓとの距離は、閾値以下となる。この場合、穿刺針ＰＮが病変部Ｓに対して近い位置にある。この状態で取得するＣＴ画像は、穿刺針ＰＮを病変部Ｓに確実に穿刺するために用いられる。すなわち、ＣＴ画像は、病変部Ｓの詳細な形状や穿刺を避けるべき部位（たとえば、血管）等、被検体Ｅの詳細な情報が示される必要がある。このようなＣＴ画像は、高い空間分解能が必要とされる。従って、Ｘ線の曝射量を多くした状態でＸ線スキャンを行うことが好ましい。この場合、切換部４１ａは、低線量モードＭＬから高線量モードＭＨに切り換える。切換部４１ａの切り換えに伴い、スキャン制御部４１は、Ｘ線発生部１１に印加する電圧を高くするよう、高電圧発生部１４の制御を行う。
【００７１】
＜動作＞
次に、図６を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。ここでは、ＣＴ透視と穿刺とを交互に行い、注目対象Ｓに対して穿刺針ＰＮを穿刺する場合の動作について説明する。また、穿刺を開始する場合、一般的には、被検体Ｅにおける病変部Ｓと穿刺針ＰＮの距離は離れている。従って、ここでは、低線量モードＭＬを初期の曝射条件とする。
【００７２】
Ｘ線発生部１１は、低線量モードＭＬ（低いＸ線量）で被検体Ｅに対してＸ線を曝射する（Ｓ２０）。
【００７３】
Ｓ２０のように、低線量モードＭＬでＸ線を曝射した場合、得られた検出データに基づくＣＴ画像は、画像ＳＤが悪い画像となる。そこで、制御部４７は、予めＸ線検出部１２を制御し、サンプリング数を減らし、且つサンプリング時間Ｔを延ばすよう設定しておく。この設定に基づいてＸ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（Ｓ２１）。
【００７４】
Ｓ２１で検出されたＸ線に基づく検出データは、前処理部４２ａに送られる。前処理部４２ａは、検出データに対して対数変換処理等の前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ２２）。
【００７５】
再構成処理部４２ｂは、Ｓ２２で作成された投影データに基づいて、ボリュームデータを作成する（Ｓ２３）。医師等は、当該ボリュームデータに基づくＣＴ画像を参照しながら穿刺を進めることができる。
【００７６】
ここで、距離算出部４１ｃは、Ｓ２３で作成されたボリュームデータに基づいて、穿刺針ＰＮと病変部Ｓとの距離を算出する（Ｓ２４）。
【００７７】
Ｓ２４で算出された距離が閾値より長い場合（Ｓ２５でＮの場合）、病変部Ｓと穿刺針ＰＮとの距離は離れていると判断できる。よって、Ｓ２０と同じ曝射条件（低線量モードＭＬ）で再度Ｘ線の曝射を行う。
【００７８】
一方、Ｓ２４で算出された距離が閾値以下の場合（Ｓ２５でＹの場合）、病変部Ｓと穿刺針ＰＮの距離が近くなったと判断できる。この場合、切換部４１ａは、曝射条件を低線量モードＭＬから高線量モードＭＨに切り換える（Ｓ２６）。そして、Ｘ線発生部１１は、高線量モードＭＨで被検体Ｅに対してＸ線を曝射する（Ｓ２７）。また、Ｓ２６での曝射条件の切り換えに伴って、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、サンプリング数を増やし、且つサンプリング時間を短く設定する（Ｓ２８）。Ｓ２８における設定に基づいてＸ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（Ｓ２９）。Ｓ２９で検出されたＸ線（検出データ）に基づくＣＴ画像は、高空間分解能の画像となる。この画像を参照することで、医師等は、病変部Ｓに対して穿刺針ＰＮを確実に穿刺することができる。
【００７９】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８０】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、検出されたＸ線に基づく投影データを再構成処理し、ボリュームデータを作成する再構成処理部４２ｂを有する。切換部４１ａは、距離算出部４１ｃを有する。距離算出部４１ｃは、ボリュームデータに基づいて、当該ボリュームデータに含まれる異なる注目部位間の距離を算出する。切換部４１ａは、算出された距離に基づいて、曝射条件を切り換える。
【００８１】
このように、切換部４１ａは、穿刺針ＰＮと病変部Ｓとの距離に基づいて、曝射条件を切り換える。制御部４７は、切り換えられた曝射条件に応じてサンプリング数を変更する。たとえば、穿刺針ＰＮと病変部Ｓとの距離が長い場合、Ｘ線発生部１１は、低線量のＸ線を曝射する。そして、Ｘ線検出部１２はサンプリング数を減らす。従って、被曝を低減させ、且つＳ／Ｎを良くすることができる。逆に、穿刺針ＰＮと病変部Ｓとの距離が長くなった場合のみ、Ｘ線発生部１１は、高線量のＸ線を曝射する。そして、Ｘ線検出部１２はサンプリング数を増やす。従って、高空間分解能のＣＴ画像を得ることができる。すなわち、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１によれば、不要な被曝を低減させ、且つ所望の画像を得ることが可能となる。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、図７及び図８を参照して、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。本実施形態では、被写体（注目部位）サイズの違いに基づいて曝射条件を切り換える構成について述べる。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成等については、詳細な説明を省略する場合がある。
【００８３】
注目部位のサイズが小さい場合、当該注目部位を画像上で確実に認識するため、空間分解能が高いＣＴ画像が求められる。空間分解能を高くするためにはサンプリング数を増やす必要がある。しかし、サンプリング数を増やすと画像ＳＤが悪くなる。
【００８４】
一方、一般的には、注目部位のサイズが大きい場合、当該注目部位をＸ線スキャンして得られるＣＴ画像は、画像ＳＤが悪いものとなる。逆に、注目部位のサイズが小さい場合、当該注目部位をＸ線スキャンして得られるＣＴ画像は、画像ＳＤが良いものとなる。
【００８５】
そこで、本実施形態では、ボリュームデータから算出される注目部位のサイズ（たとえば、病変部Ｓのサイズ）に基づいて曝射条件を切り換え、その切り換え結果に基づいてサンプリング数を変更する構成について述べる。
【００８６】
＜装置構成＞
図７に示すように、本実施形態における切換部４１ａは、サイズ算出部４１ｄを含んで構成されている。
【００８７】
サイズ算出部４１ｄは、再構成処理部４２ｂによって作成されたボリュームデータに基づいて、当該ボリュームデータに含まれる注目部位のサイズを算出する。注目部位のサイズは、たとえば、病変部Ｓのように被検体Ｅ内における一部領域のサイズや、被検体Ｅ全体のサイズを含む。
【００８８】
具体例として、ボリュームデータから病変部Ｓ（注目部位）のサイズを算出する場合について述べる。サイズ算出部４１ｄは、ボリュームデータを構成する各ボクセルのＣＴ値と予め設定された閾値とを比較する。ここでの閾値は、病変部Ｓに対応して定まる値（たとえば、病変部ＳのＣＴ値）であって、ボクセル内に病変部Ｓが含まれているか否かを判断するための値である。そして、サイズ算出部４１ｄは、閾値よりも大きい（或いは小さい）ボクセル全体を病変部Ｓの範囲（すなわち、病変部Ｓのサイズ）として算出する。
【００８９】
切換部４１ａは、算出されたサイズに基づいて、曝射条件を切り換える。具体的には、切換部４１ａは、算出されたサイズと閾値とを比較し、その結果に基づいて曝射条件を切り換える。ここでの閾値は、曝射条件を切り換えるための値である。たとえば、閾値は、被検体Ｅの厚みや病変部Ｓが存在する臓器の大きさ等に基づいて、任意の値に設定することができる。
【００９０】
第１実施形態等と同様、制御部４７は、切換部４１ｂの切り換えの結果に基づいて、Ｘ線発生部１１の一回転当たりにおけるサンプリング数を変更するようＸ線検出部１２を制御する。
【００９１】
本実施形態における切り換え及びサンプリング数変更の具体例として、算出されたサイズが閾値より小さい（注目部位のサイズが小さい）場合について述べる。この場合、画像ＳＤが良くなるため、高線量且つサンプリング数をある程度増やしても画像ＳＤの低下を抑えることができる。従って、切換部４１ａは、高線量モードＭＨに切り換える。そして、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、サンプリング数ｋを標準線量モードＭＳにおけるサンプリング数ｎ（たとえば、図３の中段参照）より増やす。但し、制御部４７は、高線量モードＭＨにおける通常のサンプリング数２ｎ（たとえば、図３の上段参照）よりもサンプリング数ｋを少なく設定する。すなわち、ここでのサンプリング数ｋは、図３の例でいえば、ｎ＜ｋ＜２ｎの関係が成り立つ値で設定される。なお、サンプリング数が減った分だけ、制御部４７は、サンプリング時間を延ばす。
【００９２】
一方、算出されたサイズが閾値より大きい（注目部位のサイズが大きい）場合について述べる。この場合、画像ＳＤが悪くなるため、低線量且つサンプリング数をある程度減らすことで画像ＳＤを改善することができる。従って、切換部４１ａは、低線量モードＭＬに切り換える。そして、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、サンプリング数ｋを標準線量モードＭＳにおけるサンプリング数ｎ（たとえば、図３の中段参照）より減らす。但し、制御部４７は、低線量モードＭＬにおける通常のサンプリング数ｎ／２（たとえば、図３の下段参照）よりもサンプリング数ｋを多く設定する。すなわち、ここでのサンプリング数ｋは、図３の例でいえば、ｎ／２＜ｋ＜ｎの関係が成り立つ値で設定される。なお、サンプリング数が減った分だけ、制御部４７は、サンプリング時間を延ばす。
【００９３】
＜動作＞
次に、図８を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。ここでは、病変部Ｓのサイズに基づいて曝射条件を切り換える例について述べる。また、標準線量モードＭＳを初期の曝射条件とする。
【００９４】
Ｘ線発生部１１は、標準線量モードＭＳで被検体Ｅに対してＸ線を曝射する（Ｓ３０）。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（Ｓ３１）。Ｓ３１で検出されたＸ線に基づく検出データは、前処理部４２ａに送られる。前処理部４２ａは、検出データに対して対数変換処理等の前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ３２）。再構成処理部４２ｂは、Ｓ３２で作成された投影データに基づいて、ボリュームデータを作成する（Ｓ３３）。
【００９５】
ここで、サイズ算出部４１ｄは、Ｓ３３で作成されたボリュームデータに基づいて、病変部Ｓのサイズを算出する（Ｓ３４）。
【００９６】
Ｓ３４で算出された病変部Ｓのサイズが閾値より小さい場合（病変部Ｓのサイズが小さい。Ｓ３５でＮの場合）、切換部４１ａは、曝射条件を高線量モードＭＨに切り換える（Ｓ３６）。そして、Ｘ線発生部１１は、高線量モードＭＨで被検体Ｅに対してＸ線を曝射する（Ｓ３７）。また、Ｓ３６での曝射条件の切り換えに伴って、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、標準線量モードＭＳに比べ、サンプリング数を増やす（Ｓ３８）。Ｓ３８における設定に基づいて、Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（Ｓ３９）。Ｓ３９で検出されたＸ線（検出データ）に基づくＣＴ画像は、画像ＳＤの低下が抑えられ、且つある程度の空間分解能を有する画像となる。このようなＣＴ画像は、サイズの小さい病変部Ｓを把握するのに用いることができる。
【００９７】
一方、Ｓ３４で算出された病変部Ｓのサイズが閾値以上の場合（病変部Ｓのサイズが大きい。Ｓ３５でＹの場合）、切換部４１ａは、曝射条件を低線量モードＭＬに切り換える（Ｓ４０）。そして、Ｘ線発生部１１は、低線量モードＭＬで被検体Ｅに対してＸ線を曝射する（Ｓ４１）。また、Ｓ４０での曝射条件の切り換えに伴って、制御部４７は、Ｘ線検出部１２を制御し、標準線量モードＭＳに比べ、サンプリング数を減らす（Ｓ４２）。Ｓ４２における設定に基づいて、Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する（Ｓ４３）。Ｓ４３で検出されたＸ線（検出データ）に基づくＣＴ画像は、画像ＳＤがある程度改善され、高空間分解能の画像となる。このような画像は、サイズの大きい病変部Ｓを把握するのに用いることができる。
【００９８】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００９９】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、検出されたＸ線に基づく投影データを再構成処理し、ボリュームデータを作成する再構成処理部４２ｂを有する。切換部４１ａは、サイズ算出部４１ｄを有する。サイズ算出部４１ｄは、ボリュームデータに基づいて、注目部位のサイズを算出する。切換部４１ａは、算出されたサイズに基づいて、曝射条件を切り換える。
【０１００】
このように、切換部４１ａは、病変部Ｓのサイズに基づいて、曝射条件を切り換える。制御部４７は、切り換えられた曝射条件に応じてサンプリング数を変更する。たとえば、病変部Ｓのサイズが小さい場合、Ｘ線発生部１１は、高線量のＸ線を曝射する。そして、Ｘ線検出部１２は、標準線量モードＭＳに比べ、サンプリング数を増やす。従って、画像ＳＤの低下が抑えられ、且つある程度の空間分解能を有するＣＴ画像を得ることができる。逆に、病変部Ｓのサイズが大きい場合、Ｘ線発生部１１は、低線量のＸ線を曝射する。そして、Ｘ線検出部１２は、標準線量モードＭＳに比べ、サンプリング数を減らす。従って、画像ＳＤがある程度改善され、高空間分解能のＣＴ画像を得ることができる。すなわち、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１によれば、不要な被曝を低減させ、且つ所望の画像を得ることが可能となる。
【０１０１】
（変形例）
曝射条件やサンプリング数（サンプリング時間）を変えることに加え、Ｘ線ＣＴ装置１における他の条件を変更することにより、所望の画像をより良い状態で取得することができる。
【０１０２】
本変形例における制御部４７は、サンプリング数の変更に伴って、検出されたＸ線に基づく検出データを補正する補正条件、再構成処理部４２ｂでボリュームデータを再構成するときの処理条件、及びボリュームデータに基づく画像を表示部４５に表示するときの表示条件の少なくとも一つを変更することができる。
【０１０３】
補正条件は、前処理部４２ａで前処理を行う場合の条件である。補正条件は、たとえば、低線量モード用や高線量モード用等、曝射条件に合わせて適切な条件が設定される。或いは、検出データを補間処理する際の条件（１つの補間データを作成するときに、いくつの検出データを用いるか等）を補正条件として設定してもよい。
【０１０４】
再構成条件は、再構成処理部４２ｂにおいて再構成処理を行う場合の条件である。再構成条件としては、たとえば、ＣＴ画像のスライス厚や画像ＦＯＶ等がある。
【０１０５】
表示条件は、表示部４５に画像を表示する場合の条件である。表示条件としては、たとえば、画像の表示サイズや明るさ等がある。具体例として、第１実施形態の構成において、画像の表示サイズを変更する場合について述べる。穿刺針ＰＮが病変部Ｓに対して離れた位置にある場合、上述の通り、穿刺針ＰＮの進行方向が正しいかを確認することが求められる。この場合には、被検体Ｅ全体のＣＴ画像を表示することで、穿刺針ＰＮと病変部Ｓ互いの位置関係を確認し易くなる。一方、穿刺針ＰＮが病変部Ｓに対して近い位置にある場合、上述の通り、確実な穿刺を行うことが求められる。この場合には、穿刺針ＰＮの先端及び病変部Ｓだけを拡大して表示することが望ましい。従って、制御部４７は、サンプリング数の変更に伴って、対応する表示条件に変更する。なお、上述の穿刺針ＰＮが病変部Ｓに対して近い位置にある場合のように、高線量モードで得られる検出データは、空間分解能が高いものとなる。従って、表示制御部４３は、当該検出データに基づくＣＴ画像を拡大表示することで、高い空間分解能を反映させたＣＴ画像を表示させることが可能となる。
【０１０６】
各条件は、Ｘ線スキャンの都度、設定してもよい。或いは、記憶部４４は、線量モードと各条件とを予め関連付けたテーブル情報を記憶する。そして、制御部４７は、サンプリング数の変更（曝射条件の切り換え）に伴って、対応する条件を記憶部４４から読み出すことでもよい。
【０１０７】
＜実施形態に共通の効果＞
以上述べた少なくともひとつの実施形態のＸ線ＣＴ装置によれば、切換部は、曝射条件を切り換える。制御部４７は、切り換えられた曝射条件に応じてサンプリング数を変更する。従って、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１によれば、不要な被曝を低減させ、且つ所望の画像を得ることが可能となる。
【０１０８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  Ｘ線ＣＴ装置
１０  架台装置
１１  Ｘ線発生部
１２  Ｘ線検出部
１３  回転体
１４  高電圧発生部
１５  架台駆動部
１６  Ｘ線絞り部
１７  絞り駆動部
１８  データ収集部
３０  寝台装置
３２  寝台駆動部
３３  寝台天板
３４  基台
４０  コンソール装置
４１  スキャン制御部
４１ａ  切換部
４１ｂ  移動量検出部
４２  処理部
４２ａ  前処理部
４２ｂ  再構成処理部
４２ｃ  レンダリング処理部
４３  表示制御部
４４  記憶部
４５  表示部
４６  入力部
４７  制御部
Ｅ  被検体
Ｊ  治具
ｊ  検知手段
ＰＮ  穿刺針
Ｓ  病変部
【図１】
2013153824.tif 000003
【図２】
2013153824.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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