(57)【要約】【課題】Ｘ線画像の画質を向上させる。【解決手段】Ｘ線診断装置は、被検体のスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する管電流設定部１１と、その管電流に基づいて被検体に対してＸ線を出射するＸ線管と、Ｘ線管により出射されて被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データを収集するデータ収集部と、そのＸ線量分布データからスキャノ画像を生成する画像処理部と、そのスキャノ画像から、Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示す純生データを生成する純生データ生成部１２と、その純生データに対して閾値を設定する閾値設定部１３と、純生データ内のＸ線量と前述の閾値との比較に応じ、被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整する管電流調整部１４とを備える。【選択図】図２
2013158630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体のスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する管電流設定部と、
前記管電流設定部により設定された前記スキャノ画像を撮像する場合の管電流に基づいて前記被検体に対してＸ線を出射するＸ線管と、
前記Ｘ線管により出射されて前記被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データを収集するデータ収集部と、
前記データ収集部により収集されたＸ線量分布データからスキャノ画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部により生成された前記スキャノ画像又は前記画像処理部により前記スキャノ画像を生成する途中に生じる生データから、前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示す純生データを生成する純生データ生成部と、
前記純生データ生成部により生成された前記純生データに対して閾値を設定する閾値設定部と、
前記純生データ生成部により生成された前記純生データ内のＸ線量と前記閾値設定部により設定された前記閾値との比較に応じ、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整する管電流調整部と、
を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記管電流調整部により前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整したことを報知するメッセージを表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記閾値設定部は、前記閾値としてオーバーフローアーチファクトが出る下限値を設定し、
前記管電流調整部は、前記純生データ生成部により生成された前記純生データ内のＸ線量が、前記閾値設定部により設定された前記下限値より小さくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記閾値設定部は、前記閾値としてダークバンドアーチファクトが出る上限値を設定し、
前記管電流調整部は、前記純生データ生成部により生成された前記純生データ内のＸ線量が、前記閾値設定部により設定された前記上限値より大きくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
被検体のスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する工程と、
設定したスキャノ画像を撮像する場合の管電流に基づいて前記被検体に対してＸ線を出射する工程と、
前記被検体を通過したＸ線を検出する工程と、
検出したＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データを収集する工程と、
収集したＸ線量分布データからスキャノ画像を生成する工程と、
生成した前記スキャノ画像又は前記スキャノ画像を生成する途中に生じる生データから、Ｘ線の線量分布を示す純生データを生成する工程と、
生成した前記純生データに対して閾値を設定する工程と、
生成した前記純生データ内のＸ線量と設定した前記閾値との比較に応じ、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整する工程と、
を有することを特徴とするＸ線診断方法。
【請求項６】
前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整したことを報知するメッセージを表示する工程を有することを特徴とする請求項５記載のＸ線診断方法。
【請求項７】
前記閾値を設定する工程では、前記閾値としてオーバーフローアーチファクトが出る下限値を設定し、
前記管電流を調整する工程では、生成した前記純生データ内のＸ線量が、設定した前記下限値より小さくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項５又は６記載のＸ線診断方法。
【請求項８】
前記閾値を設定する工程では、前記閾値としてダークバンドアーチファクトが出る上限値を設定し、
前記管電流を調整する工程では、生成した前記純生データ内のＸ線量が、設定した前記上限値より大きくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項５又は６記載のＸ線診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置及びＸ線診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置は、患者などの被検体に対してＸ線を照射し、その被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線の線量分布データ（Ｘ線透過データ）をデータ収集装置により収集する。その後、Ｘ線診断装置は、線量分布データに対して再構成処理を行い、被検体のスライス画像（断層画像）を生成する。このＸ線診断装置としては、例えば、被検体を間にしてＸ線照射器とＸ線検出器とを対向配置し、それらを被検体の体軸まわりに回転させながら撮像を行うＸ線ＣＴ装置（Ｘ線コンピュータ断層撮像装置）が開発されている。
【０００３】
このようなＸ線診断装置では、通常、マルチスライススキャンやヘリカルスキャンなどの撮像前にスキャン範囲（撮像範囲）を設定するため、Ｘ線照射器及びＸ線検出器を回転させずに撮像を行い、スキャノ画像（位置決め画像）を収集する。このＸ線診断装置の中には、そのスキャノ画像を用いて部位ごとの厚みを水等価厚に変換し、指定したＳＤ（標準偏差）により管電流値（ｍＡ）を決定するＡＥＣ（Auto Exposure Control）を搭載した製品が既に存在している。
【０００４】
このＡＥＣでは、スキャノ画像から被検体の各部位の体厚に合ったＸ線量を自動的に計算し、その後、Ｘ線照射器及びＸ線検出器の回転ごとにＸ線量、すなわち管電流を細かく制御する。これにより、高画質を維持しつつ不要な被曝を抑え、被曝低減を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のような技術では、被検体の大きさ（体厚）に応じて管電流が調整されるが、その調整により決定された管電流は、装置性能上の最大値及び最小値の範囲内で調整されたものである。このため、オーバーフローアーチファクト（例えば、データ収集装置内で扱えるカウントの最大値を超え、再構成画像上に現れるアーチファクト）やダークバンドアーチファクト（例えば、Ｘ線の線量不足、つまり生データカウント不足による再構成画像上に現れるアーチファクト）などのアーチファクトが発生することがあり、断層画像などのＸ線画像の画質が低下してしまう。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、Ｘ線画像の画質を向上させることができるＸ線診断装置及びＸ線診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係るＸ線診断装置は、被検体のスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する管電流設定部と、管電流設定部により設定されたスキャノ画像を撮像する場合の管電流に基づいて被検体に対してＸ線を出射するＸ線管と、Ｘ線管により出射されて被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データを収集するデータ収集部と、データ収集部により収集されたＸ線量分布データからスキャノ画像を生成する画像処理部と、画像処理部により生成されたスキャノ画像又は画像処理部によりスキャノ画像を生成する途中に生じる生データから、Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示す純生データを生成する純生データ生成部と、純生データ生成部により生成された純生データに対して閾値を設定する閾値設定部と、純生データ生成部により生成された純生データ内のＸ線量と閾値設定部により設定された閾値との比較に応じ、被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整する管電流調整部とを備える。
【０００９】
実施形態に係るＸ線診断方法は、被検体のスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する工程と、設定したスキャノ画像を撮像する場合の管電流に基づいて被検体に対してＸ線を出射する工程と、被検体を通過したＸ線を検出する工程と、検出したＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データを収集する工程と、収集したＸ線量分布データからスキャノ画像を生成する工程と、生成したスキャノ画像又はスキャノ画像を生成する途中に生じる生データから、Ｘ線の線量分布を示す純生データを生成する工程と、生成した純生データに対して閾値を設定する工程と、生成した純生データ内のＸ線量と設定した閾値との比較に応じ、被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整する工程とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の一形態に係るＸ線診断装置の概略構成を示す図である。
【図２】Ｘ線診断装置が備える制御部の概略構成を示す図である。
【図３】Ｘ線診断装置が行う断層画像撮像用の管電流調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】平面のスキャノ画像（ＡＰ方向のスキャノ画像）を説明するための説明図である。
【図５】側面のスキャノ画像（ＬＲ方向のスキャノ画像）を説明するための説明図である。
【図６】平面のスキャノ画像の一ラインを説明するための説明図である。
【図７】図６に示す一ラインに対する生データを示すグラフである。
【図８】図６に示す一ラインに対する生データ及びその生データに対する純生データを示すグラフである。
【図９】純生データに対する閾値の設定を説明するためのグラフである。
【図１０】閾値に基づく管電流の調整を説明するためのグラフである。
【図１１】管電流の調整実施を報知するメッセージを説明するための説明図である。
【図１２】閾値に基づく管電流の調整の他の一例を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係るＸ線診断装置１は、患者などの被検体Ｐが横たわる寝台２と、その寝台２上の被検体Ｐに対して撮像を行う撮像装置３と、それらの寝台２及び撮像装置３を制御する制御装置４とを備えている。このＸ線診断装置１としては、例えば、Ｘ線ＣＴ装置（Ｘ線コンピュータ断層撮像装置）が挙げられる。
【００１３】
寝台２は、被検体Ｐを載せる長方形状の天板２ａと、その天板２ａを支持して水平方向及び鉛直方向（昇降方向）に移動させる天板駆動部２ｂとを備えている。天板駆動部２ｂは、天板２ａを移動させるための移動機構やその移動のための駆動力を供給する駆動源などを有している。この寝台２は、天板駆動部２ｂにより天板２ａを所望の高さまで移動させ、さらに、その天板２ａを水平方向に移動させて、天板２ａ上の被検体Ｐを所望位置まで移動させる。
【００１４】
撮像装置３は、筐体となるＣＴ架台内に回転可能に設けられた回転体３ａと、その回転体３ａを回転させる回転駆動部３ｂと、Ｘ線を照射するＸ線照射器３ｃと、そのＸ線照射器３ｃに高電圧を供給する高電圧発生部３ｄと、天板２ａ上の被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出器３ｅと、そのＸ線検出器３ｅにより検出されたＸ線をＸ線量分布データ（Ｘ線透過データ）として収集するデータ収集部３ｆとを備えている。
【００１５】
回転体３ａは、Ｘ線照射器３ｃやＸ線検出器３ｅなどを支持して回転する円環状の回転枠である。この回転体３ａにＸ線照射器３ｃ及びＸ線検出器３ｅが設けられおり、それらのＸ線照射器３ｃ及びＸ線検出器３ｅは天板２ａ上の被検体Ｐを間にし、その被検体Ｐの周囲を被検体Ｐの体軸周りに回転する。
【００１６】
回転駆動部３ｂは、撮像装置３のＣＴ架台内に設けられている。この回転駆動部３ｂは、制御装置４による制御に応じて、回転体３ａの回転駆動を行う。例えば、回転駆動部３ｂは、制御装置４から送信された制御信号に基づいて、一方向に所定の回転スピードで回転体３ａを回転させる。
【００１７】
Ｘ線照射器３ｃは、Ｘ線を出射するＸ線管３ｃ１と、そのＸ線管３ｃ１から出射されたＸ線を絞るコリメータなどの絞り器３ｃ２とを備えており、回転体３ａに固定されている。このＸ線照射器３ｃは、Ｘ線管３ｃ１によりＸ線を出射し、そのＸ線を絞り器３ｃ２により絞って、天板２ａ上の被検体Ｐに対しコーン角を持つファンビーム形状、例えば、角錐形状のＸ線を照射する。
【００１８】
ここで、絞り器３ｃ２としては、様々なタイプの絞り器を用いることが可能である。例えば、鉛のような二枚のＸ線遮断板を互いに接離方向に移動させ、それらのＸ線遮断板により形成される隙間の大きさを適宜変更する絞り器を用いても良い。その隙間の部分がＸ線の通過領域となり、その隙間以外の部分がＸ線を遮断する遮断領域となる。このような絞り器３ｃ２によってＸ線の照射野（照射範囲）を調整することが可能である。
【００１９】
高電圧発生部３ｄは、撮像装置３のＣＴ架台内に設けられている。この高電圧発生部３ｄは、Ｘ線照射器３ｃのＸ線管３ｃ１に供給する高電圧を発生させる装置であり、制御装置４から与えられた電圧を昇圧及び整流し、その電圧をＸ線管３ｃ１に供給する。なお、制御装置４は、Ｘ線管３ｃ１により所望のＸ線を発生させるため、高電圧発生部３ｄに与える電圧の波形、すなわち振幅やパルス幅などの各種条件を制御する。
【００２０】
Ｘ線検出器３ｅは、Ｘ線照射器３ｃに対向するように回転体３ａに固定されている。このＸ線検出器３ｅは、天板２ａ上の被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換してデータ収集部３ｆに送信する。Ｘ線検出器３ｅは、多列多チャンネルのＸ線検出器であり、Ｘ線を検出するＸ線検出素子が格子状に配列されて構成されている。なお、チャンネル列はＸ線検出素子がチャンネル方向（被検体Ｐの体軸周り方向）に複数（例えば、数百から数千程度）並んでいる列であり、そのチャンネル列が列方向（被検体Ｐの体軸方向）に沿って複数列（例えば、１６列や６４列など）配置されている。
【００２１】
ここで、Ｘ線検出器３ｅとしては、フォトン（光子）をカウントする光子計数（フォトンカウンディング）方式のＸ線検出器を用いているが、これに限るものではなく、Ｘ線を直接電気信号に変換する直接変換方式（例えば、平面検出器）であっても、あるいは、Ｘ線を光学情報に変換してその光学情報を電気信号に変換する間接変換方式であっても良い。
【００２２】
データ収集部３ｆは、撮像装置３のＣＴ架台内に設けられている。このデータ収集部３ｆは、Ｘ線検出器３ｅから送信された電気信号をデジタル信号に変換し、デジタルデータであるＸ線透過データ（Ｘ線量分布データ）を収集し、そのＸ線透過データを制御装置４に送信する。
【００２３】
制御装置４は、各部を制御する制御部４ａと、Ｘ線透過データに対して各種画像処理を行う画像処理部４ｂと、各種プログラムや各種データなどを記憶する記憶部４ｃと、ユーザ（利用者）により入力操作される操作部４ｄと、画像を表示する表示部４ｅとを備えている。これらの制御部４ａ、画像処理部４ｂ、記憶部４ｃ、操作部４ｄ及び表示４ｅはバスライン４ｆにより電気的に接続されている。
【００２４】
制御部４ａは、記憶部４ｃに記憶された各種プログラムや各種データに基づいて寝台２の天板駆動部２ｂ、撮像装置３の回転駆動部３ｂ及び高電圧発生部３ｄなどの各部を制御する。加えて、制御部４ａは、Ｘ線照射器３ｃの絞り器３ｃ２も制御し、さらに、表示部４ｅにＸ線画像などの各種画像を表示する表示制御も行う。この制御部４ａとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを用いることが可能である。
【００２５】
画像処理部４ｂは、データ収集部３ｆから送信されたＸ線透過データを投影データとする前処理やその投影データに対して画像再構成を行う画像再構成処理、さらに、スキャノ画像を生成するスキャノ画像生成処理などの画像処理を行う。この画像処理部４ｂとしては、例えばアレイプロセッサなどを用いることが可能である。
【００２６】
記憶部４ｃは、各種プログラムや各種データなどを記憶する記憶装置であり、例えば、各種データとしてスキャノ画像（位置決め画像）やスライス画像（断層画像）を記憶する。この記憶部４ｃとしては、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）に加え、ハードディスク（磁気ディスク装置）やフラッシュメモリ（半導体ディスク装置）などを用いることが可能である。
【００２７】
操作部４ｄは、ユーザによる入力操作を受け付ける入力部であり、例えば、撮像指示や画像表示、画像の切り替え、各種設定などの様々な入力操作を受け付ける。この操作部４ｄとしては、例えば、キーボードやマウス、レバーなどの入力デバイスを用いることが可能である。
【００２８】
表示部４ｅは、被検体Ｐのスキャノ画像や断層画像、操作画面などの各種画像を表示する表示装置である。この表示部４ｅとしては、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ブラウン管）ディスプレイなどを用いることが可能である。
【００２９】
ここで、前述のＸ線診断装置１では、各種の撮像モードがあり、例えば、スキャノ画像を撮像するスキャノ撮像モードやスライス画像を撮像する断層撮像モードなどがある。この断層撮像モードとしては、例えば、通常のマルチスライススキャンモード（ノーマルＣＴ）やヘリカルスキャンモード（ヘリカルＣＴ）、ボリュームスキャンモード（ボリュームＣＴ）などが挙げられる。
【００３０】
スキャノ撮像モードは、断層撮像モードによる撮像に先立って、位置決めやスキャン範囲（撮像範囲）を設定するためのスキャノ画像を撮像するモードである。例えば、スキャン計画では、事前にスキャノ画像を撮像し、そのスキャノ画像を表示部４ｅにより表示し、作業者はそのスキャノ画像を確認し、操作部４ｄを入力操作してスキャン範囲を設定する。
【００３１】
スキャノ画像の撮像では、Ｘ線照射器３ｃとＸ線検出器３ｅとを所定位置、すなわち所定のビュー角度（例えば、０度や９０度）で固定し、寝台２の天板２ａを被検体Ｐの体軸方向に所定位置まで移動させ、Ｘ線照射器３ｃによりＸ線を照射して天板２ａ上の被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線検出器３ｅにより検出し、Ｘ線透過データの収集を行う。その後、収集したＸ線透過データを画像処理部４ｂにより処理してスキャノ画像を生成し、その生成したスキャノ画像を記憶部４ｃに保存し、加えて、表示部４ｅに表示する。
【００３２】
一方、断層画像の撮像では、Ｘ線照射器３ｃとＸ線検出器３ｅとを回転させ、寝台２の天板２ａを被検体Ｐの体軸方向に移動させながら、Ｘ線照射器３ｃによりＸ線を照射して天板２ａ上の被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線検出器３ｅにより検出し、Ｘ線透過データの収集を行う。その後、収集したＸ線透過データを画像処理部４ｂにより処理して断層画像を生成し、その生成した断層画像を記憶部４ｃに保存し、加えて、表示部４ｅに表示する。
【００３３】
ここで、前述の制御部４ａについて詳しく説明する。
【００３４】
図２に示すように、制御部４ａは、被検体Ｐのスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する管電流設定部１１と、スキャノ画像から生データを求め、その生データから純生データ（Ｘ線検出器３ｅがスキャノ画像撮像時に実際に受けたＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データ）を生成する純生データ生成部１２と、純生データに対して閾値を設定する閾値設定部１３と、純生データ内のＸ線量と前述の閾値との比較に応じ、被検体Ｐの断層画像を撮像する場合の管電流を調整する管電流調整部１４とを備えている。
【００３５】
これらの管電流設定部１１、純生データ生成部１２、閾値設定部１３及び管電流調整部１４は、電気回路などのハードウエアで構成されても良く、あるいは、これらの機能を実行するプログラムなどのソフトウエアで構成されても良い。また、ハードウエア及びソフトウエアの両方の組合せにより構成されても良い。
【００３６】
次に、前述のＸ線診断装置１が行う断層画像撮像用の管電流調整処理について説明する。制御部４ａは各種プログラム及び各種データに基づき、管電流設定部１１、純生データ生成部１２、閾値設定部１３及び管電流調整部１４などの各部を用いて断層画像撮像用の管電流調整処理を実行する。
【００３７】
図３に示すように、まず、操作部４ｄに対するユーザの入力操作に応じて、管電流が設定される（ステップＳ１）。このステップＳ１では、例えば、ユーザが操作部４ｄを入力操作してＳＤ（標準偏差）を設定した場合には、ＡＥＣ（Auto Exposure Control）により自動的に管電流値が設定される。あるいは、ユーザが操作部４ｄを操作して管電流を直接入力した場合には、その入力値が管電流値として設定される。このように管電流値が設定されると、その設定された管電流値に関する管電流情報が記憶部４ｃに記憶される。
【００３８】
ステップＳ１の処理後、設定された管電流に基づいてスキャノ画像が撮像される（ステップＳ２）。このステップＳ２では、例えば、スキャノ画像が０度（平面位置）と９０度（側面位置）のビュー角度位置で撮像され、記憶部４ｃに記憶される。このとき、照射野は最大（例えば、５１２ピクセル×５１２ピクセル）にされている。
【００３９】
０度の平面位置では、天板２ａ上の被検体Ｐの上面にＸ線が照射されてその被検体Ｐを透過したＸ線が検出され、図４に示すように、被検体Ｐの平面のスキャノ画像として平面画像Ｇ１が撮像される。この平面画像Ｇ１は、ＡＰ方向（前後方向）のスキャノ画像と呼ばれる。また、９０度の側面位置では、天板２ａ上の被検体Ｐの側面にＸ線が照射されてその被検体Ｐを透過したＸ線が検出され、図５に示すように、被検体Ｐの側面のスキャノ画像として側面画像Ｇ２が撮像される。この側面画像Ｇ２は、ＬＲ方向（左右方向）のスキャノ画像と呼ばれる。
【００４０】
図３に戻り、ステップＳ２の処理後、記憶部４ｃから管電流情報が読み込まれて取得され（ステップＳ３）、その後、スキャノ画像から生データが生成される（ステップＳ４）。このステップＳ４では、図６に示すように、ステップＳ２で撮像されたスキャノ画像（平面画像Ｇ１）の一ラインＬ１ごとに、生データであるＸ線量分布データが生成される。
【００４１】
例えば、一ラインごとにスキャノ画像データが逆変換され、さらに、ピクセルスケール（例えば、５１２ピクセル）がＸ線検出器３ｅのチャンネルスケール（例えば、９００）に戻され、図７に示すような生データＤ１、すなわちＸ線量分布データ（カウント数分布データ）が生成される。このように、一ラインごとにピクセルごとのＣＴ値がチャンネルごとのＸ線量（カウント数）に変換され、スキャノ画像から生データＤ１が生成される。なお、スキャノ画像としては、平面画像Ｇ１及び側面画像Ｇ２のどちらか一方又は両方を用いることが可能である。
【００４２】
図３に戻り、ステップＳ４の処理後、生成された生データから純生データが生成される（ステップＳ５）。このステップＳ５では、ステップＳ３で取得された管電流情報及びスキャン条件（例えば、管電圧や回転スピード、ＦＯＶ（有効視野）など）が用いられ、純生データが生成される。
【００４３】
例えば、図８に示すように、生データＤ１が３倍されて純生データＤ２が生成される。このときの係数は、管電流情報及びスキャン条件に基づいて、Ｘ線検出器３ｅがスキャノ画像撮像時に実際に受けたＸ線の線量分布を示す純生データＤ２が得られるように決定される。
【００４４】
図３に戻り、ステップＳ５の処理後、生成された純生データに対する閾値が設定される（ステップＳ６）。このステップＳ６では、図９に示すように、閾値としてオーバーフローアーチファクトが出る下限値Ａ１が設定される。このとき、下限値Ａ１は、例えば、データ収集部３ｆのカウント容量（積算容量）の最大値である３００００に設定される。この下限値Ａ１はデータ収集部３ｆのカウント容量から自動的に設定されるが、これに限るものではなく、例えば、操作部４ｄに対するユーザの入力操作に応じて予め設定されていても良い。
【００４５】
図３に戻り、ステップＳ６の処理後、純生データ内のＸ線量（カウント数）及び前述の閾値に基づいて、管電流が調整される（ステップＳ７）。このステップＳ７では、図１０に示すように、純生データＤ２内のＸ線量（カウント数）が前述の下限値Ａ１より小さくなるように純生データＤ２が変更されると、これに応じて管電流が調整される。この純生データＤ２の変更処理は前述の一ラインごとに行われる。
【００４６】
例えば、ステップＳ５において生成された純生データＤ２内のＸ線量（カウント数）は前述の下限値Ａ１を超えているため（図９参照）、ステップＳ７では、純生データＤ２内のＸ線量が前述の下限値Ａ１より小さくなるように係数が３倍から２．５倍に変更される（図１０参照）。これに応じて、管電流値も自動的に変更される。例えば、最初、係数が３であり、管電流値は一度３００ｍＡとされるが、係数が３倍から２．５倍に変更されると、これに応じて２５０ｍＡに変更される。これにより、断層画像を撮像する場合には、前述のような調整後の管電流値で撮像が行われるため、オーバーフローアーチファクトが発生することがなく、画質が良い断層画像を得ることができる。
【００４７】
図３に戻り、ステップＳ７の処理後、管電流を変更した旨を報知するメッセージが表示される（ステップＳ８）。このステップＳ８では、図１１に示すように、「ｍＡを最適化しました。設定ｍＡ値を確認してください。」という内容を示すメッセージＭ１が表示部４ｅにより表示される。これにより、ユーザはメッセージＭ１を見て、管電流が自動調整により最適化されたことを認識することができる。なお、自動調整が行われた際に前述のようなメッセージＭ１が表示されない場合には、ユーザは一度設定した管電流値が勝手に変わってしまったという認識を持つことになる。このため、ユーザは、再度、管電流値を設定したり、あるいは、装置故障が発生したと考えたりしてしまう。
【００４８】
ここで、ステップＳ６において、閾値としては、他のアーチファクト、例えば、図１２に示すように、ダークバンドアーチファクトが出る上限値Ａ２が設定されても良い。この上限値Ａ２は、操作部４ｄに対するユーザの入力操作に応じて予め設定されている。ダークバンドアーチファクトが出る上限値Ａ２が設定された場合、ステップＳ７では、前述と逆に、純生データＤ２内のＸ線量（カウント数）が前述の上限値Ａ２より大きくなるように純生データＤ２が変更される（図１０中の二点鎖線が変更前の純生データＤ２であり、実線が変更後の純生データＤ２である）。
【００４９】
なお、ステップＳ６では、閾値として、オーバーフローアーチファクト及びダークバンドアーチファクトのどちらか一方の閾値（下限値Ａ１又は上限値Ａ２）が設定されれば良い。これは、純生データの波形が、オーバーフローアーチファクト及びダークバンドアーチファクトのどちらか一方の発生に偏るためである。
【００５０】
また、ステップＳ７において、管電流の自動調整を実行しない、すなわち純生データの変更を実行しないような場合には、純生データ内のＸ線量（カウント数）が下限値Ａ１以上であるとき（図９参照）、オーバーフローアーチファクトが発生する可能性がある旨を報知する警告メッセージを表示部４ｅにより表示するようにしても良い。これにより、ユーザは警告メッセージを見て、オーバーフローアーチファクトが発生する可能性があることを認識し、管電流を変更することができる。
【００５１】
また、ステップＳ６において、ダークバンドアーチファクトが出る上限値Ａ２を設定し、ステップＳ７において、管電流の自動調整を実行しない、すなわち純生データの変更を実行しないような場合には、純生データ内のＸ線量（カウント数）が上限値Ａ２以下であるとき（図１２参照）、ダークバンドアーチファクトが発生する可能性がある旨を報知する警告メッセージを表示部４ｅにより表示するようにしても良い。これにより、前述と同様に、ユーザは警告メッセージを見て、ダークバンドアーチファクトが発生する可能性があることを認識し、管電流を変更することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によれば、スキャノ画像（例えば、平面画像Ｇ１や側面画像Ｇ２など）から、Ｘ線の線量分布を示す純生データが生成され、その生成された純生データに対して閾値が設定される。さらに、生成された純生データ内のＸ線量と前述の閾値との比較に応じ、被検体Ｐの断層画像を撮像する場合の管電流が調整される。これにより、管電流は、装置性能上の最大値及び最小値の範囲内で調整されたものではなく、アーチファクトが発生しない範囲内で調整されたものとなる。このため、オーバーフローアーチファクトやダークバンドアーチファクトなどのアーチファクトの発生を抑え、断層画像の画質を向上させることができる。
【００５３】
また、被検体Ｐの断層画像を撮像する場合の管電流を調整したことを報知するメッセージを表示することによって、ユーザはメッセージを見て、管電流が自動的に変更されて最適化されたことを認識することができる。例えば、ユーザが、一度設定した管電流値が勝手に変わってしまったと思い、再度、管電流値を設定したり、あるいは、装置故障が発生したと考えたりするようなことを防止することが可能である。
【００５４】
また、閾値としてオーバーフローアーチファクトが出る下限値Ａ１を設定し、純生データ内のＸ線量がその下限値Ａ１より小さくなるように、被検体Ｐの断層画像を撮像する場合の管電流を調整することから、オーバーフローアーチファクトの発生を抑えることが可能となるので、断層画像の画質を確実に向上させることができる。
【００５５】
また、閾値としてダークバンドアーチファクトが出る上限値Ａ２を設定し、純生データ内のＸ線量がその上限値Ａ２より大きくなるように、被検体Ｐの断層画像を撮像する場合の管電流を調整することから、ダークバンドアーチファクトの発生を抑えることが可能となるので、断層画像の画質を確実に向上させることができる。
【００５６】
なお、前述の実施形態においては、画像処理部４ｂにより生成されたスキャノ画像から純生データを生成しているが、これに限るものではなく、画像処理部４ｂによりスキャノ画像を生成する途中に生じる生データから直接、純生データを生成するようにしても良い。このとき、生データはスキャノ画像を生成する途中に記憶部４ｃに記憶されており、純生データを生成する際に、その記憶部４ｂから読み出されて用いられる。
【００５７】
以上、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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００５８】
１      Ｘ線診断装置
３ｃ１  Ｘ線管
３ｅ    Ｘ線検出器
３ｆ    データ収集部
４ｂ    画像処理部
４ｅ    表示部
１１    管電流設定部
１２    純生データ生成部
１３    閾値設定部
１４    管電流調整部
Ａ１    下限値
Ａ２    上限値
Ｄ２    純生データ
Ｇ１    平面画像
Ｇ２    側面画像
Ｍ１    メッセージ
【図１】
2013158630.tif 000003
【図２】
2013158630.tif 000004
【図３】
2013158630.tif 000005
【図４】
2013158630.tif 000006
【図５】
2013158630.tif 000007
【図６】
2013158630.tif 000008
【図７】
2013158630.tif 000009
【図８】
2013158630.tif 000010
【図９】
2013158630.tif 000011
【図１０】
2013158630.tif 000012
【図１１】
2013158630.tif 000013
【図１２】
2013158630.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月30日(2013.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体のスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する管電流設定部と、
前記管電流設定部により設定された前記スキャノ画像を撮像する場合の管電流に基づいて前記被検体に対してＸ線を出射するＸ線管と、
前記Ｘ線管により出射されて前記被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データを収集するデータ収集部と、
前記データ収集部により収集されたＸ線量分布データからスキャノ画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部により生成された前記スキャノ画像又は前記画像処理部により前記スキャノ画像を生成する途中に生じる生データから、前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の線量分布を示す純生データを生成する純生データ生成部と、
前記純生データ生成部により生成された前記純生データに対して閾値を設定する閾値設定部と、
前記純生データ生成部により生成された前記純生データ内のＸ線量と前記閾値設定部により設定された前記閾値との比較に応じ、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整する管電流調整部と、
を備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
前記管電流調整部により前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整したことを報知するメッセージを表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記閾値設定部は、前記閾値としてアーチファクトが出る下限値を設定し、
前記管電流調整部は、前記純生データ生成部により生成された前記純生データ内のＸ線量が、前記閾値設定部により設定された前記下限値より小さくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記閾値設定部は、前記閾値としてアーチファクトが出る上限値を設定し、
前記管電流調整部は、前記純生データ生成部により生成された前記純生データ内のＸ線量が、前記閾値設定部により設定された前記上限値より大きくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記閾値設定部は、前記閾値として第１のアーチファクトが出る下限値及び第２のアーチファクトが出る上限値を設定し、
前記管電流調整部は、前記純生データ生成部により生成された前記純生データ内のＸ線量が、前記閾値設定部により設定された前記下限値より小さく、又は、前記閾値設定部により設定された前記上限値より大きくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
被検体のスキャノ画像を撮像する場合の管電流を設定する工程と、
設定したスキャノ画像を撮像する場合の管電流に基づいて前記被検体に対してＸ線を出射する工程と、
前記被検体を通過したＸ線を検出する工程と、
検出したＸ線の線量分布を示すＸ線量分布データを収集する工程と、
収集したＸ線量分布データからスキャノ画像を生成する工程と、
生成した前記スキャノ画像又は前記スキャノ画像を生成する途中に生じる生データから、Ｘ線の線量分布を示す純生データを生成する工程と、
生成した前記純生データに対して閾値を設定する工程と、
生成した前記純生データ内のＸ線量と設定した前記閾値との比較に応じ、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整する工程と、
を有することを特徴とするＸ線診断方法。
【請求項７】
前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整したことを報知するメッセージを表示する工程を有することを特徴とする請求項６記載のＸ線診断方法。
【請求項８】
前記閾値を設定する工程では、前記閾値としてアーチファクトが出る下限値を設定し、
前記管電流を調整する工程では、生成した前記純生データ内のＸ線量が、設定した前記下限値より小さくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項６又は７記載のＸ線診断方法。
【請求項９】
前記閾値を設定する工程では、前記閾値としてアーチファクトが出る上限値を設定し、
前記管電流を調整する工程では、生成した前記純生データ内のＸ線量が、設定した前記上限値より大きくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項６又は７記載のＸ線診断方法。
【請求項１０】
前記閾値を設定する工程では、前記閾値として第１のアーチファクトが出る下限値及び第２のアーチファクトが出る上限値を設定し、
前記管電流を調整する工程では、生成した前記純生データ内のＸ線量が、設定した前記下限値より小さく、又は、設定した前記上限値より大きくなるように、前記被検体の断層画像を撮像する場合の管電流を調整することを特徴とする請求項６又は７記載のＸ線診断方法。
【手続補正２】
【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】
ここで、ステップＳ６において、閾値としては、他のアーチファクト、例えば、図１２に示すように、ダークバンドアーチファクトが出る上限値Ａ２が設定されても良い。この上限値Ａ２は、操作部４ｄに対するユーザの入力操作に応じて予め設定されている。ダークバンドアーチファクトが出る上限値Ａ２が設定された場合、ステップＳ７では、前述と逆に、純生データＤ２内のＸ線量（カウント数）が前述の上限値Ａ２より大きくなるように純生データＤ２が変更される（図１２中の二点鎖線が変更前の純生データＤ２であり、実線が変更後の純生データＤ２である）。