(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管より発生するＸ線を被検体に向けて照射し、その透過Ｘ線を複数の検出器チャネルを有するＸ線検出部で検出して得られる投影データを、複数のビュー方向から収集するスキャンを行い、各ビュー方向の投影データに基づいて被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴシステムであって、
正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する手段と、
該特定したビューごとに、正常に投影データを収集することができなかったビューが更に後続するときの後続数を求める手段と、
該後続数に応じた数の周辺のビューの投影データを用いて、前記特定したビューの投影データを補間する手段と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
【請求項２】
Ｘ線管より発生するＸ線を被検体に向けて照射し、その透過Ｘ線を複数の検出器チャネルを有するＸ線検出部で検出して得られる投影データを、複数のビュー方向から収集するスキャンを行い、各ビュー方向の投影データに基づいて被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴシステムであって、
正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する手段と、
該特定したビューごとに、正常に投影データを収集することができなかったビューが更に後続するときの後続数を求める手段と、
該特定したビューに隣接する前後のビューの投影データを用いて、前記特定したビューの投影データを補間する第１の補間手段と、
該後続数に応じた数の周辺のビューの投影データを用いて、前記特定したビューの投影データを補間する第２の補間手段と、
該特定したビューの各検出器チャネルの対向ビューの投影データを用いて、前記特定したビューの投影データを補間する第３の補間手段と、
該特定したビューの投影角度と同一の投影角度を有する前後のスキャンのビューの投影データを用いて、前記特定したビューの投影データを補間する第４の補間手段と、
を備え、
前記後続数に基づいて、前記第１乃至第４の補間手段のうちいずれかの補間手段に切り換える切り換え手段を更に備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
【請求項３】
Ｘ線管より発生するＸ線を被検体に向けて照射するときのビューの変化に同期して被検体をその体軸方向に移動させながら投影データを収集するヘリカルスキャンを行い、所定のヘリカル重み付けによる補間後の投影データに基づいて被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴシステムであって、
正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する手段と、
該特定したビューに、前記特定したビューが存在しなかった場合に割り当てられる重み付け係数よりも小さい値の重み付け係数が割り当てられるように前記所定のヘリカル重み付けを調整する手段と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
【請求項４】
前記正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する手段は、
前記Ｘ線検出部の所定位置における検出器チャネルの出力値が、直前ビューでの該検出器チャネルの出力値に対する所定の割合に満たないときは、当該ビューを、正常に投影データを収集することができなかったビューとして特定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項５】
前記正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する手段は、
前記Ｘ線検出部の所定位置における検出器チャネルの出力値が、所定のしきい値に満たないときは、当該ビューを、正常に投影データを収集することができなかったビューとして特定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項６】
前記正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する手段は、
前記Ｘ線検出部の所定位置における複数の検出器チャネルのうちいずれかの検出器チャネルの出力値が、所定のしきい値に満たないときは、当該ビューを、正常に投影データを収集することができなかったビューとして特定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項７】
Ｘ線管より発生するＸ線を被検体に向けて照射し、その透過Ｘ線を複数の検出器チャネルを有するＸ線検出部で検出して得られる投影データを、複数のビュー方向から収集するスキャンを行い、各ビュー方向の投影データに基づいて被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴシステムの制御方法であって、
正常に投影データを収集することができなかったビューを特定し、
該特定したビューごとに、更に正常に投影データを収集することができなかったビューの後続数を求め、該後続数に応じた数の周辺のビューの投影データを用いて、前記特定したビューの投影データを補間することを特徴とするＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項８】
Ｘ線管より発生するＸ線を被検体に向けて照射し、その透過Ｘ線を複数の検出器チャネルを有するＸ線検出部で検出して得られる投影データを、複数のビュー方向から収集するスキャンを行い、各ビュー方向の投影データに基づいて被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴシステムの制御方法であって、
特定のビューに隣接する前後のビューの投影データを用いて、当該特定のビューの投影データを補間する第１の補間工程と、
特定のビューにおいて、正常に投影データを収集することができなかったビューが後続する場合の後続数に応じた数の周辺のビューの投影データを用いて、当該特定のビューの投影データを補間する第２の補間工程と、
特定のビューの各検出器チャネルの対向ビューの投影データを用いて、当該特定のビューの投影データを補間する第３の補間工程と、
特定のビューの投影角度と同一の投影角度を有する前後のスキャンのビューの投影データを用いて、当該特定のビューの投影データを補間する第４の補間工程と、
を有し、
前記Ｘ線断層像の再構成に先立って、正常に投影データを収集することができなかったビューを特定し、
該特定したビューごとに、正常に投影データを収集することができなかったビューが更に後続する場合の後続数を求め、
該後続数に基づいて、前記第１乃至第４の補間工程のうちいずれかの補間工程を選択し、
該選択された補間工程により、前記特定したビューの投影データを補間することを特徴とするＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項９】
Ｘ線管より発生するＸ線を被検体に向けて照射するときのビューの変化に同期して被検体をその体軸方向に移動させながら投影データを収集するヘリカルスキャンを行い、所定のヘリカル重み付けによる補間後の投影データに基づいて被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴシステムの制御方法であって、
正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する工程と、
該特定したビューに、前記特定したビューが存在しなかった場合に割り当てられる重み付け係数よりも小さい値の重み付け係数が割り当てられるように前記所定のヘリカル重み付けを調整する工程と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項１０】
前記正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する工程は、
前記Ｘ線検出部の所定位置における検出器チャネルの出力値が、直前ビューでの該検出器チャネルの出力値に対する所定の割合に満たないときは、当該ビューを、正常に投影データを収集することができなかったビューとして特定することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項１１】
前記正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する工程は、
前記Ｘ線検出部の所定位置における検出器チャネルの出力値が、所定のしきい値に満たないときは、当該ビューを、正常に投影データを収集することができなかったビューとして特定することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項１２】
前記正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する工程は、
前記Ｘ線検出部の所定位置における複数の検出器チャネルのうちいずれかの検出器チャネルの出力値が、所定のしきい値に満たないときは、当該ビューを、正常に投影データを収集することができなかったビューとして特定することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項１３】
請求項７乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法をコンピュータによって実現するための制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線照射によって被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴ（Computerized Tomography ）システムおよびその制御方法に関し、特に、Ｘ線発生源で生じた微小放電により正常に収集できなかった投影データの修復・復元技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴシステムでは、一般に、Ｘ線発生源であるＸ線管からのＸ線を、所定の照射角度（例えば、６０度）にコリメートしたうえで被検体に照射し、その透過Ｘ線を、Ｘ線の照射角度に依存した長さにわたる複数（例えば、１０００個）の検出器チャネルを有するＸ線検出部で検出して得られる投影データの収集を、Ｘ線管とＸ線検出部を被検体の周囲を回転させながら複数（例えば、１０００）のビュー方向で行い（スキャン）、各ビューの投影データに基づいてＸ線断層像を再構成する。
【０００３】
ところで、Ｘ線管は、Ｘ線を発生させるために陰極と陽極との間に高電圧をかけることから、時に微小放電が発生することが知られている。微小放電が生じたときに照射されるＸ線量は、数ミリ秒オーダー、もしくは１ミリ秒オーダーで、急激に減少してしまうため、そのときのビューにおける投影データは使いものにならない。これをそのままにして画像再構成処理を行うと、再構成されたＸ線断層像にはシャワーアーティファクト等の特有のアーティファクトが発生してしまう。そのため、微小放電の影響を受けたビューの投影データは、他の投影データを用いて補間したほうがよりよい画像が得られる。
【０００４】
従来、微小放電により正常に収集できなかったビューの投影データの補間は、例えば以下のように行われていた。
【０００５】
図１４は、従来の投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【０００６】
まず、投影データの収集（スキャン）を行い（ステップＳ１）、受信した各ビューの投影データを対数変換する等の所定の前処理を施す（ステップＳ２）。次に、各ビューごとに、Ｘ線検出部中に設けられた所定のリファレンスチャネルｒｅｆ（一般に、較正のためのＸ線検出量の検出、Ｘ線ビーム位置の検出等に用いられる）における検出器チャネル出力（以下、「カウント値」という）を計測していき、第ｎビューのリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）と、第ｎ−１ビュー（１つ手前のビュー）のリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）との比Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）を計算し、計算されたＤ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）が所定のしきい値Ｔ（例えば、０．９５）を下回れば、微小放電が発生したと判断して当該ビュー番号ｎを記憶する（ステップＳ３）。続いて、Ｘ線量補正、検出器チャネル間の感度補正等の所定の補正処理を行う（ステップＳ４）。
【０００７】
その後、微小放電が発生したと判断された第ｎビューにおける各検出器チャネルのカウント値を、元のカウント値の５０％の値と、第ｎ−１ビューにおける同一検出器チャネルのカウント値の２５％の値と、第ｎ＋１ビューにおける同一検出器チャネルのカウント値の２５％の値との加算値をもって線形補間する（ステップＳ５）。本明細書では、かかる各検出器チャネルのカウント値の補間を次式のように表す。なお、本明細書では特に明示しない限り、記号「＝」は右辺の値を左辺に代入することを意味するものとする。
【０００８】
ｆｏｒ（ｋ＝０，Ｑ−１）
Ｄ（ｎ，ｋ）＝０．２５Ｄ（ｎ−１、ｋ）＋０．５Ｄ（ｎ，ｋ）＋０．２５Ｄ（ｎ＋１，ｋ）
【０００９】
ただし、ｎはビュー番号、ｋはＸ線検出部の検出器チャネル番号、Ｄ（ｎ，ｋ）は第ｎビューのｋ番目の検出器チャネルにおけるカウント値を示しており、ｆｏｒ（ｋ＝０，Ｑ−１）とは、０からＱ−１（ＱはＸ線検出部が有する検出器チャネルの数）まで１刻みの各値をｋに代入して、各々の場合について後続の代入式を実行することを示す。
【００１０】
以上のようなカウント値の補間の後に、Ｘ線断層像を再構成し（ステップＳ６）、ＣＲＴ等のモニタ用画面に表示する（ステップＳ７）。
【００１１】
このように、従来の補間処理は、当該ビューを含め前後１ずつのビューの各カウント値を重み付け加算するものであった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、微小放電の継続時間長や放電量は一定であるとは限らず、特に近年のスキャンの高速化に伴い、微小放電の影響は１ビューにとどまらず複数のビューにわたることも多い。上記した従来の補間処理では、このような微小放電の継続時間長やスキャン速度といった微小放電の影響の変動要因に関わらず、当該ビューおよびその±１ビューの各カウント値を用いて画一的に補間するものであるため、その効果が不十分である場合が多いという問題があった。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、微小放電の継続時間長等の微小放電の影響の変動要因を考慮して、微小放電により正常に収集できなかったビューの投影データを好適に補間し、Ｘ線断層像に現れるアーティファクトを低減することが可能なＸ線ＣＴシステムおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、例えば本発明のＸ線ＣＴシステムは、以下の構成を備える。すなわち、
Ｘ線管より発生するＸ線を被検体に向けて照射し、その透過Ｘ線を複数の検出器チャネルを有するＸ線検出部で検出して得られる投影データを、複数のビューから収集するスキャンを行い、各ビューの投影データに基づいて被検体のＸ線断層像を再構成するＸ線ＣＴシステムであって、
正常に投影データを収集することができなかったビューを特定する手段と、
該特定したビューに隣接する前後のビューの投影データを用いて、前記特定したビューの投影データを補間する手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴシステムのブロック構成図である。図示のように本システムは、被検体へのＸ線照射と被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出機構を一体的に取り付けるガントリ装置１００と、ガントリ装置１００に対して各種動作設定を行うとともに、ガントリ装置１００から出力されたデータに基づいてＸ線断層像を再構成し、表示する操作コンソール２００により構成されている。
【００１６】
ガントリ装置１００は、その全体の制御をつかさどるメインコントローラ１をはじめ、以下の構成を備える。
【００１７】
２は操作コンソール２００との通信を行うためのインタフェース、３はテーブル１２上に横たえた被検体を搬送（図面に垂直な方向で以下、Ｚ軸ともいう）するための空洞部を有するガントリであり、内部には、Ｘ線発生源であるＸ線管４（Ｘ線管コントローラ５により駆動制御される）、Ｘ線のスライス厚を決定するためのスリットを有するコリメータ６、コリメータ６のＸ線のスライス厚を決定するスリット幅の調整用モータであるモータ７ａが設けられている。このモータ７ａの駆動はコリメータコントローラ７により制御される。
【００１８】
また、ガントリ３には、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部８、及びＸ線検出部８より得られたデータを収集するデータ収集部９も備える。Ｘ線管４及びコリメータ６と、Ｘ線検出部８は互いに空洞部分を挟んで、すなわち、被検体を挟んで対向する位置に設けられ、その関係が維持された状態でガントリ３のまわりを回動するようになっている。この回動は、モータコントローラ１１からの駆動信号により駆動される回転モータ１０によって行われる。また、被検体を乗せるテーブル１２は、Ｚ軸方向への搬送がなされるが、その駆動はテーブルモータ１３によって行われる。
【００１９】
メインコントローラ１は、インタフェース２を介して受信した各種コマンドの解析を行い、それに基づいて上記のＸ線管コントローラ５、コリメータコントローラ７、モータコントローラ１１、テーブルモータコントローラ１４、そして、データ収集部９に対し、各種制御信号を出力することになる。また、データ収集部９で収集されたデータは、データ入力インタフェース６０を介して操作コンソール２００に送出される。
【００２０】
操作コンソール２００は、いわゆるワークステーションであり、図示の如く、装置全体の制御をつかさどるＣＰＵ５１、ブートプログラムやＢＩＯＳを記憶しているＲＯＭ５２、主記憶装置として機能するＲＡＭ５３をはじめ、以下の構成を備える。
【００２１】
ＨＤＤ５４は、ハードディスク装置であって、ここにＯＳ、ガントリ装置１００に各種指示を与えたり、ガントリ装置１００より受信した投影データに基づいてＸ線断層像を再構成するための制御プログラムが格納されている。また、ＶＲＡＭ５５は表示しようとするイメージデータを展開するメモリであり、ここにイメージデータ等を展開することでＣＲＴ５６に表示させることができる。５７及び５８は、各種設定を行うためのキーボード及びマウスである。また、５９はガントリ装置１００と通信を行うためのインタフェースである。
【００２２】
また、上記したＸ線検出部８は、図２に示すように、ファン角とよばれる、コリメータ６によって規定される所定のＸ線照射角（例えば、６０度）に依存した長さにわたる複数（例えば、１０００個）の検出器チャネルを有し、一列の検出器を形成している。かかる検出器をＺ軸方向に複数列配し、マトリクス状の検出器チャネル群を形成する、いわゆるマルチスライス型のＸ線検出部も知られているが、このようなタイプであってもよい。このＸ線検出部８において、端部の検出器チャネルｒｅｆは、常にＸ線ビームが被検体を透過することなく直接入射するリファレンスチャネルとして、Ｘ線量補正のためのＸ線量変動の監視を始め、後述する本発明に係る微小放電の発生判断等に使用される。なお、リファレンスチャネル以外の検出器チャネルは、リファレンスチャネルとの対比において、メイン検出器チャネルとよばれることもある。ここではＸ線検出部８の一端の検出器チャネルのみをリファレンスチャネルとしているが、メイン検出器チャネルの両端もしくは一端をＸ線量変動の監視用チャネルとして使用することもできる。
【００２３】
本実施形態におけるＸ線ＣＴシステムの構成は概ね上記の通りである。かかる構成のＸ線ＣＴシステムにおいて、投影データの収集は次のように行われる。まず、Ｚ軸方向の位置を固定して、Ｘ線管４からのＸ線ビームを被検体に照射し（Ｘ線の投影）、その透過Ｘ線をＸ線検出部８で検出する。そして、この透過Ｘ線の検出を、Ｘ線管４とＸ線検出部８を被検体の周囲を回転させながら（すなわち、投影角度を変化させながら）複数（例えば、１０００）のビュー方向で、３６０度分行う。検出された各透過Ｘ線は、データ収集部９でディジタル値に変換されて投影データとしてデータ入力インタフェース６０を介して操作コンソール２００に転送される。これを１つの単位として１スキャンとよぶ。そして、順次Ｚ軸方向にスキャン位置を所定量移動して、次のスキャンを行っていく。このようなスキャン方式はアキシャルスキャン方式とよばれるが、投影角度の変化に同期してスキャン位置を移動させながら（Ｘ線管４とＸ線検出部８とが被検体の周囲をらせん状に周回することになる）投影データを収集する、ヘリカルスキャン方式であってもよい。操作コンソール２００は、転送された投影データに基づいて、Ｘ線断層画像を再構成し、ＣＲＴ５６に表示出力する。
【００２４】
なお、収集された１スキャン分の投影データを模式的に表示すると、図４に示すようになる。同図において、横方向は、第０チャネルから第Ｑ−１チャネルまでのＱ個の検出器チャネルを示しており、各検出器チャネルはスキャンによって得られたカウント値を有する。縦方向は、０度から３６０度までに対応する第０ビューから第Ｎ−１ビューまでのＮ個のビューを示している。
【００２５】
本発明は、Ｘ線断層像の再構成に先立って、Ｘ線管４で発生した微小放電によって正常に投影データを収集することができなかったビューを特定し、当該ビューに好適な投影データの補間を行う。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。先述した従来の補間処理を示す図１４のフローチャートにおける処理ブロックと同一の処理ブロックには同一の参照符号を付してある。
【００２７】
まず、投影データの収集（スキャン）を行い（ステップＳ１）、収集された投影データは操作コンソール２００に転送される。操作コンソール２００では、受信した各ビューの投影データを対数変換する等の所定の前処理を施す（ステップＳ２）。次に、各ビューごとに、リファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値を計測していき、第ｎビューのリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）と、第ｎ−１ビューのリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）との比Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）を計算し、計算されたＤ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）が所定のしきい値Ｔ（例えば、０．９５）を下回れば、微小放電が発生したと判断して当該ビュー番号ｎを記憶する（ステップＳ３）。続いて、Ｘ線量補正、検出器チャネル間の感度補正等の所定の補正処理を行う（ステップＳ４）。
【００２８】
その後、微小放電が発生したと判断された第ｎビューの各検出器チャネルのカウント値を、次式に示すように、前後のビューの各検出器チャネルのカウント値の平均値をもって補間する（ステップＳ１１）。
【００２９】
ｆｏｒ（ｋ＝０，Ｑ−１）
Ｄ（ｎ，ｋ）＝（Ｄ（ｎ−１，ｋ）＋Ｄ（ｎ＋１，ｋ））／２
【００３０】
図５は、この実施形態による補間操作を示している。この補間操作は、第ｎビューの投影データを、第ｎビューの投影データにかかわらず前後のビューの投影データを用いて線形補間する操作であるといえる。
【００３１】
以上のようなカウント値の補間の後に、Ｘ線断層像を再構成し（ステップＳ６）、ＣＲＴ５６に表示する（ステップＳ７）。
【００３２】
このように、微小放電によって正常に投影データを収集することができなかったビューには、前後のビューの各検出器チャネルのカウント値の平均値を有するデータが補間されるので、良好に連続性を保つことができ、Ｘ線断層像に現れるシャワーアーティファクトを低減することができる。
【００３３】
（実施形態２）
先述したように、スキャンが高速化すると、微小放電の影響は１ビューにとどまらず複数のビューにわたることも多い。そこで、本実施形態では、微小放電の影響を受けたビューの連続数を考慮して投影データの補間を行う。
【００３４】
図６は、本実施形態に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、投影データの収集（スキャン）を行い（ステップＳ１）、収集された投影データは操作コンソール２００に転送される。操作コンソール２００では、受信した各ビューの投影データを対数変換する等の所定の前処理を施す（ステップＳ２）。次に、各ビューごとに、リファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値を計測していき、第ｎビューのリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）と、第ｎ−１ビューのリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）との比Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）を計算し、計算されたＤ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）が所定のしきい値Ｔ（例えば、０．９５）を下回れば、微小放電が発生したと判断して当該ビュー番号ｎを記憶する（ステップＳ３）。続いて、微小放電が発生したと判断されたビュー（以下、「微小放電発生ビュー」ともいう）ごとに、微小放電発生ビューが更に後続する場合のその後続数をカウントしてその数Ｍを記憶する（ステップＳ２１）。次に、Ｘ線量補正、検出器チャネル間の感度補正等の所定の補正処理を行う（ステップＳ４）。
【００３６】
その後、微小放電が発生したと判断された第ｎビューの各検出器チャネルのカウント値を、図７に示すように、第ｎビューの前後Ｍ（図７の例では、Ｍ＝２）ビューの同一検出器チャネルのカウント値を重み付け加算した値をもって補間する（ステップＳ２２）。この補間操作を式で表すと、次式のようになる。
【００３７】
【数１】
0003866955.tif 000002
【００３８】
そして、ステップＳ２２の投影データの補間処理の後に、Ｘ線断層像を再構成し（ステップＳ６）、ＣＲＴ５６に表示する（ステップＳ７）。
【００３９】
なお、ステップＳ２１での微小放電発生ビューの後続数のカウントは、微小放電の継続時間を測定することと等価である。すなわち、後のステップＳ２２では、微小放電の継続時間長に応じた数の周辺のビューを用いて投影データの補間を行うことになる。この補間操作は、微小放電発生ビューの投影データを、後続する微小放電発生ビューの数に応じた数の周辺のビューの投影データを用いて線形補間する操作であるといえる。これによって、より効果的にＸ線断層像に現れるシャワーアーティファクトを低減することができる。
【００４０】
なお、上記のステップＳ２２では、第ｎビューの前後Ｍビューの同一検出器チャネルのカウント値を重み付け加算するようにしたが、次式に示すように、第ｎビューの前Ｍビューだけの同一検出器チャネルのカウント値を重み付け加算するようにしてもよい。ソフトウェア処理の観点、放電後の不安定さを取り除く観点からも本方法は有利である。
【００４１】
【数２】
0003866955.tif 000003
【００４２】
また、上記の両式では、第ｎビューからのビューの距離ｍの逆比を重み付け係数として用いたが、各重み付け係数の総和で正規化されるかぎり、別の重み付け係数を用いてもかまわない。
【００４３】
（実施形態３）
上述した実施形態１および２では、投影データの補間に前後のビューを用いるようにしたが、本実施形態は、微小放電発生ビューの各カウント値を、各検出器チャネルごとの、その対向ビュー（投影角度が１８０度異なるビュー）の各カウント値で代替するものである。
【００４４】
図８は、本実施形態に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。この処理ステップは、実施形態１の処理を示す図３のフローチャートと概ね同じであるが、ステップＳ１１が、ステップＳ３１で置き換えられる。このステップＳ３１では、図９に示すように、微小放電が発生した第ｎビューに、例えば、１８０度分異なる第ｎ’ビューのデータを各々コピーすることによって補間する。この補間操作を式で表すと、次式のようになる。ただし、対応する検出器チャネルごとの対向ビューごとに行う。
【００４５】
0003866955.tif 000004
【００４６】
対向ビューにおいては同じＸ線経路を通るＸ線を検出することになるので、ほぼ同等のカウント値が得られることを利用したものであり、これによって微小放電の影響を避けて、より好適なデータを補間することができる。なお、上記の如く１８０度対向ビューのデータだけを補間に用いるかわりに、１８０度対向ビュー付近のデータの平均値を補間に用いるようにしてもよい。
【００４７】
（実施形態４）
微小放電発生ビューの各検出器チャネルのカウント値を、前後のスキャン、すなわち前後のスライス位置、での同一ビューにおける同一検出器チャネルのカウント値の平均値で補間するようにしてもよい。
【００４８】
図１０は、本実施形態に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。この処理ステップは、実施形態１の処理を示す図３のフローチャートと概ね同じであるが、ステップＳ１１が、ステップＳ４１で置き換えられる。このステップＳ４１では、図１１に示すように、微小放電が発生した第ｒスキャンの第ｎビューの各検出器チャネルに、第ｒ−１スキャン第ｎビューと第ｒ＋１スキャン第ｎビューとにおける同一検出器チャネルのカウント値の平均値をコピーすることによって補間する。第ｒスキャン第ｎビュー第ｋチャネルのカウント値をＤr（ｎ，ｋ）として、この補間操作を式で表すと、次式のようになる。
【００４９】
ｆｏｒ（ｋ＝０，Ｑ−１）
Ｄr（ｎ，ｋ）＝（Ｄr-1（ｎ，ｋ）＋Ｄr+1（ｎ，ｋ））／２
【００５０】
隣接する両隣のスライス位置における同一ビュー（当該微小放電発生ビューの投影角度と同一の投影角度を有するビュー）の各カウント値の平均値で補間することになるので、良好に連続性が保たれ、微小放電の影響を回避して、好適なデータを補間することができる。なお、上記の如く隣接する前後それぞれのスライス位置における同一ビューのデータを補間に用いるかわりに、隣接する前後それぞれのスライス位置における同一ビュー付近のデータの平均値を補間に用いるようにしてもよい。
【００５１】
（実施形態５）
ここで、上述した各実施形態におけるデータ補間についてまとめると、次のようになる。
実施形態１：微小放電発生ビューをその前後のビューの投影データを用いて補間
実施形態２：微小放電発生ビューをその微小放電継続時間長に応じた数の周辺ビューの投影データを用いて補間
実施形態３：微小放電発生ビューを、各検出器チャネルごとに、その対向ビューの投影データを用いて補間
実施形態４：微小放電発生ビューをその前後のスキャンでの同一ビューの投影データを用いて補間
【００５２】
これらの各実施形態のデータ補間は、微小放電の継続時間長等によって効果が異なる。微小放電の継続時間長が比較的長く続き、微小放電の影響が複数ビューにわたった場合、実施形態２のデータ補間は微小放電の継続時間長を考慮しているので、実施形態１のデータ補間よりも良好な結果が期待できるであろう。実施形態３および実施形態４では、微小放電発生ビューから大きく離れたビューであって、かつ、当該微小放電発生ビューとの関連性が高いデータをもって補間するので、さらに良好な結果が期待できる。そこで、本実施形態では、上記の各実施形態における補間処理を組み合わせて、微小放電の継続時間長（すなわち、微小放電発生ビューの連続数）に応じて補間処理の種類を選択するようにする。
【００５３】
図１２は、本実施形態に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、投影データの収集（スキャン）を行い（ステップＳ１）、収集された投影データは操作コンソール２００に転送される。操作コンソール２００では、受信した各ビューの投影データを対数変換する等の所定の前処理を施す（ステップＳ２）。次に、各ビューごとに、リファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値を計測していき、第ｎビューのリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）と、第ｎ−１ビューのリファレンスチャネルｒｅｆにおけるカウント値Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）との比Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）を計算し、計算されたＤ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）が所定のしきい値Ｔ（例えば、０．９５）を下回れば、微小放電が発生したと判断して当該ビュー番号ｎを記憶する（ステップＳ３）。続いて、微小放電発生ビューごとに、後続する微小放電発生ビューの数をカウントしてその数Ｍを記憶する（ステップＳ２１）。次に、Ｘ線量補正、検出器チャネル間の感度補正等の所定の補正処理を行う（ステップＳ４）。
【００５５】
その後、Ｍの値に応じて微小放電発生ビューの補間処理を選択する。すなわち、ステップＳ５１で、微小放電発生ビューは連続せずＭが１に満たないかどうかを判断し、ｙｅｓであればステップＳ１１（図３を参照）に進む。ステップＳ５１の判断がｎｏの場合はステップＳ５２に進み、Ｍが２未満かどうかを判断する。ｙｅｓのときはステップＳ２２（図６を参照）に進む。ステップＳ５２の判断がｎｏの場合はステップＳ５３に進み、Ｍが３未満かどうかを判断し、ｙｅｓのときはステップＳ３１（図８を参照）に進む。ステップＳ５３の判断がｎｏであればステップＳ４１（図１０）に進む。
【００５６】
（実施形態６）
ヘリカルスキャンの場合、らせん状に投影データが収集されていくことから、目的のスライス位置における投影データは１ビューしか収集されないため、画像再構成に先立って、所定のヘリカル重み付け関数による投影データのＺ軸方向への補間が行われることは公知である。
【００５７】
図１３（ａ）は、ヘリカルスキャンによって収集された投影データを示している。例えば、第Ｎ／２ビューにおけるヘリカル重み付け補間は、各ビューの同一検出器チャネルのカウント値を、図示のようなヘリカル重み付け関数（各重み付け係数は、各係数の総和で正規化されている）を用いて重み付け加算した値をもって行われる。
【００５８】
ここで、同図（ｂ）に示すように、第ｎビューで微小放電が発生したと仮定する。この場合、（ａ）の重み付けによれば、第ｎビューにおける重み付け係数は比較的大きな値であり、このまま重み付け加算に組み入れられるとヘリカル重み付け後のデータ精度に悪影響を及ぼしてしまう。そこで、微小放電が発生した場合には、この重み付け関数をα度（αはスキャンピッチに依存する値）ずらして、微小放電発生ビューには小さな重み付け係数が当てられるような重み付け関数を調整する。なお、微小放電発生ビューが第Ｎ／２ビュー以降の後半のビューに存在する場合は、同図（ｃ）に示すように、（ａ）の重み付け関数を−α度ずらして新たな重み付け関数を作成する。ただし、αは一定値（例えば９０度以下）、もしくは、スキャンピッチの大きさに反比例して小さくなる値である。
【００５９】
（その他の実施形態）
ヘリカルスキャンの場合についての一例を、上記の実施形態６で説明したが、このほか、微小放電発生ビューを除いた重み付け係数の総和で各重み付け係数を正規化した後、微小放電発生ビューの投影データを重み付け加算に組み入れないようにしてもよい。
【００６０】
また、上述した各実施形態において、微小放電が発生したかどうかの判断は、ステップＳ１０３で、Ｄ（ｎ，ｒｅｆ）／Ｄ（ｎ−１，ｒｅｆ）の値のしきい値判定により行うようにしたが、リファレンスチャネルではなく所定位置のメイン検出器チャネルのカウント値が、所定のしきい値を下回っていたとき、当該ビューで微小放電が発生したと判断するようにしてもよい。あるいは、所定位置の複数のメイン検出器チャネルのうちいずれかの検出器チャネルのカウント値が所定のしきい値を下回っていたとき、当該ビューで微小放電が発生したと判断するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した各実施形態において用いた補間には線形補間を使用したが、３点を用いる２次補間、３点Hanning補間等の高次・多点の補間でも同様の効果を出すことができる。
【００６２】
また、上述した各実施形態において、ステップＳ３の微小放電が発生したかどうかの判断は、ステップＳ４のＸ線量の補正に先だって行うことが望ましいが、微小放電発生ビューの投影データの補間処理は、ステップＳ４のＸ線量補正後であって画像再構成処理の前であれば、どこで行ってもよい。
【００６３】
また、実施形態におけるＸ線ＣＴシステムの制御のほとんどは操作コンソール２００において行った。操作コンソール２００の構成自体は、汎用の情報処理装置（ワークステーションやパーソナルコンピュータ等）で実現できるものであるので、ソフトウェアを同装置にインストールし、それでもって実現することも可能である。
【００６４】
つまり、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても実現できるものである。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００６５】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した（図３、図６、図８、図１０、図１２のいずれか１つ以上に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、微小放電の継続時間長等の微小放電の影響の変動要因を考慮して、微小放電により正常に収集できなかったビューの投影データを好適に補間し、Ｘ線断層像に現れるアーティファクトを低減することが可能なＸ線ＣＴシステムおよびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のＸ線ＣＴシステムのブロック構成図である。
【図２】Ｘ線検出部８の構成を説明するための図である。
【図３】実施形態１に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【図４】収集された１スキャン分の投影データについて説明するための図である。
【図５】実施形態１における微小放電発生ビューの各検出器チャネルの補間操作を説明するための図である。
【図６】実施形態２に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態２における、微小放電発生ビューの各検出器チャネルの補間操作を説明するための図である。
【図８】実施形態３に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【図９】実施形態３における、微小放電発生ビューの各検出器チャネルの補間操作を説明するための図である。
【図１０】実施形態４に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態４における、微小放電発生ビューの各検出器チャネルの補間操作を説明するための図である。
【図１２】実施形態５に係る投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【図１３】実施形態６における、微小放電発生ビューに伴って作成される重み付け関数を説明するための図である。
【図１４】従来の投影データの補間処理を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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