(57)【要約】【課題】より簡易に光子計数型のＸ線検出器の較正を行うことである。【解決手段】実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管、ｋ吸収端フィルタ、Ｘ線検出器、較正情報取得部及び画像生成部を備える。Ｘ線管は、連続Ｘ線を曝射する。ｋ吸収端フィルタは、連続Ｘ線のうち特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させる。Ｘ線検出器は、ｋ吸収端フィルタが連続Ｘ線の曝射経路に設置されている第１の場合には特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子を計数する一方、ｋ吸収端フィルタが連続Ｘ線の曝射経路に設置されていない第２の場合には連続Ｘ線に対応する光子を計数する。較正情報取得部は、第１の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいて、Ｘ線検出器の較正情報を取得する。画像生成部は、第２の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線画像データを生成する。【選択図】  図１
2016019633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギ方向に連続スペクトルを有するＸ線を曝射するＸ線管と、
前記連続スペクトルを有するＸ線のうち特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させるｋ吸収端フィルタと、
前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されている第１の場合には前記特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子を計数する一方、前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されていない第２の場合には前記連続スペクトルを有するＸ線に対応する光子を計数するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器により計数された、前記第１の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいて、前記Ｘ線検出器の較正情報を取得する較正情報取得部と、
前記Ｘ線検出器により計数された、前記第２の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線画像データを生成する画像生成部と、
を備えるＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記較正情報取得部は、前記第１の場合における前記Ｘ線に対応する前記光子の前記計数結果として得られるスペクトルのピークを検出することによって前記ｋ吸収端フィルタに固有のｋ吸収端に対応するエネルギを求め、求めた前記ｋ吸収端に対応するエネルギに基づいて、前記Ｘ線検出器に備えられる複数のＸ線検出素子においてそれぞれ単一の光子の検出信号に対して付与されるゲイン及びオフセットの少なくとも一方を前記較正情報として取得するように構成される請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記連続スペクトルを有するＸ線のうち、互いに異なる特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させる複数のｋ吸収端フィルタを備え、
前記較正情報取得部は、前記第１の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果として得られる単一又は複数のスペクトルの複数のピークを検出することによって前記複数のｋ吸収端フィルタに固有の複数のｋ吸収端に対応する複数のエネルギを求め、求めた前記複数のｋ吸収端に対応する複数のエネルギに基づいて、前記Ｘ線検出器に備えられる複数のＸ線検出素子においてそれぞれ単一の光子の検出信号に対して付与されるゲイン及びオフセットを前記較正情報として取得するように構成される請求項１又は２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記較正情報取得部は、異なる複数の線量に対応する較正情報を取得するように構成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記複数のｋ吸収端フィルタを連結した請求項３又は４記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記複数のｋ吸収端フィルタの一部を重ねて配置した請求項３乃至５のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記ｋ吸収端フィルタを前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に移動及び前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路から退避させるフィルタ移動機構を更に備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記ｋ吸収端フィルタは、前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を内蔵する架台の外部に設置可能な構造を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記ｋ吸収端フィルタは、可撓性を有する素材で構成される請求項１乃至８のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
エネルギ方向に連続スペクトルを有するＸ線を曝射するＸ線管と、
前記連続スペクトルを有するＸ線のうち特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させるｋ吸収端フィルタと、
前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されている第１の場合には前記特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子を計数する一方、前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されていない第２の場合には前記連続スペクトルを有するＸ線に対応する光子を計数するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器により計数された、前記第１の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいて、前記Ｘ線検出器の較正情報を取得する較正情報取得部と、
前記Ｘ線検出器により計数された、前記第２の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線画像データを生成する画像生成部と、
を備える画像診断装置。
【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(computed tomography)装置及び画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置において使用されるＸ線検出器として光子計数型のものが知られている。光子計数型のＸ線検出器では、入射したＸ線に対応する光子がエネルギ毎に計数される。従って、光子計数型のＸ線検出器では、Ｘ線検出素子における光子の検出信号値がエネルギ値（ｋｅＶ）に変換される。
【０００３】
光子の検出信号値をエネルギ値に正確に変換するためには、Ｘ線検出器の較正（校正とも表記される）を事前に行うことが必要である。Ｘ線検出器の較正は、光子の検出信号値をエネルギ値に変換するためのパラメータをＸ線検出素子毎に決定する作業となる。典型的な光子計数型のＸ線検出器では、光子の検出信号値をエネルギ値に変換するためのゲイン及びオフセットをＸ線検出素子毎に設定することができる。尚、ゲインは、光子の検出信号値に乗じられる係数であり、オフセットは、光子の検出信号値に加算される係数である。従って、オフセットはバイアスに相当する。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置に備えられるＸ線管が、既知の特定のエネルギを有する単色のＸ線を照射するＸ線管であれば、各Ｘ線検出素子に入射するＸ線に対応する光子の検出信号値のピークを検出することによって、光子の検出信号値とエネルギ値との対応関係を求めることができる。
【０００５】
しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置に備えられるＸ線管が、エネルギ分布を有する連続Ｘ線を照射するＸ線管である場合には、各Ｘ線検出素子に入射するＸ線に対応する光子の検出信号値のスペクトルが広いエネルギ帯域を有することになる。このため、連続Ｘ線を光子計数型のＸ線検出器に照射しても、Ｘ線検出器のエネルギ分解能が不十分であれば、十分な精度で光子の検出信号値のピークを検出することが困難となる。
【０００６】
また、連続Ｘ線を照射するスペクトラルＸ線ＣＴ装置において、光子計数型のＸ線検出器を較正するための技術が提案されておらず、公知文献も見当たらない。
【０００７】
このような背景から、連続Ｘ線を照射するＸ線ＣＴ装置において光子計数型のＸ線検出器を較正する際には、Ｘ線管から連続Ｘ線を照射せずに、放射性同位体を利用する方法が想定される。
【０００８】
具体的には、メンテナンス時や製造時に架台（ガントリ）のカバーを開いて、取り扱いが容易な密封された小線源が設置される。一般には、微弱な単色γ（ガンマ）線を放出する放射性同位体の粒が、Ｘ線検出器を構成する各Ｘ線検出素子にそれぞれ直接載せられる。或いは、複数のエネルギを有するガンマ線を放出する放射性同位体であっても、線量が最も顕著なエネルギ値のガンマ線を単色とみなして各Ｘ線検出素子にそれぞれ直接載せることができる。
【０００９】
そして、エネルギ値が既知の単色ガンマ線を各Ｘ線検出素子で検出することにより、Ｘ線検出器の較正を行うことができる。この場合、Ｘ線検出器に入射するガンマ線は単色であるため、Ｘ線検出器のエネルギ分解能が良好でない場合であっても、Ｘ線検出器の応答スペクトルのピーク位置を検出することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、Ｘ線検出器の較正用に用いられる放射性同位体には、線量が弱いものが使用される。このため、架台のカバーを開いてＸ線検出器に直接乗せるという煩雑な作業が必要となる。しかも、放射性同位体のサイズが小さく、ガンマ線の照射域も狭い。このため、Ｘ線検出素子ごとに多数の放射性同位体を配置するという極めて労力を要する作業が必要となる。特に、素子数の多いＸ線平面検出器の場合には、一度に少数のＸ線検出素子しか較正することができない。
【００１１】
そこで、本発明は、より簡易に光子計数型のＸ線検出器の較正を行うことが可能なＸ線ＣＴ装置及び画像診断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】
本発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、ｋ吸収端フィルタと、Ｘ線検出器と、較正情報取得部と、画像生成部とを備える。Ｘ線管は、エネルギ方向に連続スペクトルを有するＸ線を曝射する。ｋ吸収端フィルタは、前記連続スペクトルを有するＸ線のうち特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させる。Ｘ線検出器は、前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されている第１の場合には前記特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子を計数する一方、前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されていない第２の場合には前記連続スペクトルを有するＸ線に対応する光子を計数する。較正情報取得部は、前記Ｘ線検出器により計数された、前記第１の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいて、前記Ｘ線検出器の較正情報を取得する。画像生成部は、前記Ｘ線検出器により計数された、前記第２の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線画像データを生成する。
また、本発明の実施形態に係る画像診断装置は、Ｘ線管と、ｋ吸収端フィルタと、Ｘ線検出器と、較正情報取得部と、画像生成部とを備える。Ｘ線管は、エネルギ方向に連続スペクトルを有するＸ線を曝射する。ｋ吸収端フィルタは、前記連続スペクトルを有するＸ線のうち特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させる。Ｘ線検出器は、前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されている第１の場合には前記特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子を計数する一方、前記ｋ吸収端フィルタが前記連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されていない第２の場合には前記連続スペクトルを有するＸ線に対応する光子を計数する。較正情報取得部は、前記Ｘ線検出器により計数された、前記第１の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいて、前記Ｘ線検出器の較正情報を取得する。画像生成部は、前記Ｘ線検出器により計数された、前記第２の場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線画像データを生成する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成図。
【図２】図１に示すＸ線検出器の詳細構成例を示す回路図。
【図３】図１に示すＸ線管から曝射される連続Ｘ線のエネルギスペクトル及びｋ吸収端フィルタのＸ線吸収特性を表すエネルギスペクトルの一例を示す図。
【図４】図３に示すエネルギスペクトルを有する連続Ｘ線が図３に示すエネルギスペクトルを有するｋ吸収端フィルタを透過することによって擬似的に生成される単色Ｘ線のエネルギスペクトルの一例を示す図。
【図５】図１に示すＸ線検出器で計数される光子のエネルギスペクトルの一例を示す図。
【図６】図１に示すＸ線管及びＸ線検出器の回転中心に平行なｋ吸収端フィルタの断面を示す図。
【図７】図６に示すｋ吸収端フィルタの変形例を示す断面図。
【図８】図１に示すＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャート。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す斜視図。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置及び画像診断装置について添付図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成図である。
【００１６】
Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台２、撮影系３、データ処理系４、表示装置５、入力装置６及び記憶装置７を有する。データ処理系４は、較正情報取得部８及び画像生成部９を有する。データ処理系４は、回路又はプログラムを読み込ませたコンピュータを用いて構成することができる。
【００１７】
撮影系３は、互いに対向するＸ線管１１及びＸ線検出器１２を架台１０に内蔵して構成される。架台１０には、ボアが形成される。架台１０のボア内には、被検体をセットした寝台２の天板を送り込むことができる。そして、寝台２にセットされた被検体を挟んで、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２を回転移動させることができる。
【００１８】
Ｘ線検出器１２の出力側には、データ収集部(DAS: Data acquisition system)１３が設けられる。Ｘ線検出器１２と共に回転するDAS１３は、非回転部として架台１０に備えられる送受信部１４との間において無線又はスリップリング等によってデータを送受信することができる。また、送受信部１４とデータ処理系４との間においても信号線によってデータを送受信することができる。
【００１９】
Ｘ線管１１は、エネルギ方向に連続スペクトルを有する連続Ｘ線を曝射する管球を有する。一方、Ｘ線検出器１２は、検出面に入射するＸ線に対応する光子を計数することによってＸ線を検出する光子計数型のＸ線検出器である。Ｘ線検出器１２には、画素位置に対応する複数のＸ線検出素子が配列される。そして、複数のＸ線検出素子によってチャンネル及び画素位置ごとに光子が計数される。
【００２０】
図２は、図１に示すＸ線検出器１２の詳細構成例を示す回路図である。
【００２１】
Ｘ線検出器１２は、２次元状に配列された光子計数型の複数のＸ線検出素子２０を用いて構成される。各Ｘ線検出素子２０は、画素に対応している。従って、画素数だけＸ線検出素子２０が設けられる。
【００２２】
このため、Ｘ線検出器１２の画素が１次元の場合には、Ｘ線検出素子２０を１次元的に配列することによってＸ線検出器１２を構成することができる。但し、ここでは、実用的な２次元の画素を有するＸ線検出器１２を例に説明する。
【００２３】
各Ｘ線検出素子２０は、入射したＸ線を光子に変換し、エネルギレベル毎に光子を計数する機能を有している。従って、各Ｘ線検出素子２０では、入射したＸ線に対応する光子のエネルギの弁別が行われる。具体的には、各Ｘ線検出素子２０では、入射したＸ線に対応する光子のエネルギに応じた電気パルスの生成と、生成された電気パルスのパルス波高を複数のレベルに分けてレベルごとに計数する処理とが実行される。尚、電気パルスの波高値が所定の閾値よりも小さい場合には計数しないようにすることによって、ノイズを低減することができる。
【００２４】
図２に示す例では、上述のような機能を備えるために、半導体セル２１、チャージアンプ２２、波形成形回路２３、波形弁別回路２４及びカウンタ（計数器）２５を用いて各Ｘ線検出素子２０が構成されている。
【００２５】
半導体セル２１は、テルル化カドミウム(CdTe)半導体、テルル化カドミウム亜鉛(CdZnTe) 半導体、シリコン(Si)半導体等によって構成することができる。半導体セル２１の出力側には、チャージアンプ２２が接続される。
【００２６】
チャージアンプ２２は、半導体セル２１に入射した光子に応答して集電される電荷をチャージアップして電気量のパルス信号として出力する。チャージアンプ２２の出力側には、波形成形回路２３が接続される。
【００２７】
波形成形回路２３は、チャージアンプ２２から出力されるパルス信号の周波数特性を調整し、かつゲイン及びオフセットを与えることによってパルス信号の波形を整形する回路である。波形整形のためのゲイン及びオフセットは、半導体セル２１及びチャージアンプ２２毎の特性の不均一性が低減させるように調整される。これにより、波形成形回路２３から出力されるパルス信号は、半導体セル２１に入射した光子のエネルギ量に対応する特性を有する信号となる。
【００２８】
波形成形回路２３の出力側には、波形弁別回路２４が接続される。波形弁別回路２４は、入射した光子への応答パルス信号の波高或いは面積を、弁別すべき複数のエネルギ帯域に対応して予め設定された閾値と比較し、閾値との比較結果を後段のカウンタ２５に出力する回路である。一方、カウンタ２５は、対応するエネルギ帯域毎に応答パルス信号の波形の弁別結果をカウントする。
【００２９】
これにより、カウンタ２５において、半導体セル２１に入射した光子の数をエネルギ帯域別に計数することができる。カウンタ２５からは、光子の計数結果がデジタルデータとしてDAS１３に出力される。従って、Ｘ線検出器１２の１つの画素に対応するＸ線検出素子２０からは、複数のエネルギ帯域に対応する計数結果がＸ線検出データとしてDAS１３に出力されることとなる。すなわち、Ｘ線検出器１２を構成する各Ｘ線検出素子２０からは、それぞれ光子のエネルギスペクトルがDAS１３に出力されることとなる。
【００３０】
尚、図２に示すＸ線検出素子２０は直接検出型の半導体検出器であるが、Ｘ線検出素子２０は直接検出型の半導体検出器に限らず、間接検出型の検出器であっても良い。間接検出型のＸ線検出素子２０としては、シンチレータと光センサとを組み合わせたタイプが適用可能である。
【００３１】
上述のような構成を有する光子計数型のＸ線検出器１２を用いて光子をエネルギ別に正確に計数するためには、Ｘ線検出器１２において測定される光子のエネルギ値の較正が必要である。各Ｘ線検出素子２０に入射した光子は、光子のエネルギ量に対応する波高及び面積を有するパルス信号に変換される。従って、Ｘ線検出器１２の較正は、チャージアンプ２２から出力されるパルス信号の波高及び面積等の波形を整形するためのゲイン及びオフセットをＸ線検出素子２０ごとに決定する作業となる。
【００３２】
Ｘ線検出器１２を正確に較正するためには、連続Ｘ線ではなく単色Ｘ線をＸ線検出器１２に入射させることが必要である。そこで、架台１０のボア内には、ｋ吸収端フィルタ１５が設けられる。ｋ吸収端フィルタ１５は、連続スペクトルを有するＸ線のうち特定のエネルギ帯域におけるＸ線を選択的に透過させるフィルタである。従って、Ｘ線の曝射経路にｋ吸収端フィルタ１５を設置すれば、ｋ吸収端フィルタ１５を透過するＸ線として疑似的な単色Ｘ線を生成することができる。これにより、Ｘ線検出器１２に疑似的な単色Ｘ線を入射させることが可能となる。
【００３３】
但し、被検体の検査を行う場合には、Ｘ線検出器１２に連続Ｘ線を入射させる必要がある。そこで、ｋ吸収端フィルタ１５をＸ線の曝射経路に進入及び退避させるためのフィルタ移動機構１６がＸ線ＣＴ装置１に設けられる。これにより、被検体の検査を行う場合には、ｋ吸収端フィルタ１５をＸ線の曝射経路から退避させてＸ線検出器１２に連続Ｘ線を入射させることができる。
【００３４】
すなわち、フィルタ移動機構１６によって、ｋ吸収端フィルタ１５を、Ｘ線管１１から曝射される連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に移動させれば、Ｘ線検出器１２では、特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子が計数されることになる。一方、フィルタ移動機構１６によって、ｋ吸収端フィルタ１５を、連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路から退避させれば、Ｘ線検出器１２では、連続スペクトルを有するＸ線に対応する光子が計数されることになる。
【００３５】
尚、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２は回転するため、Ｘ線の曝射経路も回転する。このため、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２を所定の位置に静止させてＸ線を曝射した場合に形成されるＸ線の曝射経路にｋ吸収端フィルタ１５を進入及び退避できるようにｋ吸収端フィルタ１５の位置及びフィルタ移動機構１６の構造が決定される。
【００３６】
図１は、Ｘ線の曝射方向が鉛直かつ下向きとなった場合においてＸ線の曝射経路にｋ吸収端フィルタ１５を進入及び退避できるようにした例を示している。ｋ吸収端フィルタ１５は、Ｘ線の透過距離が一定となるような形状とすることが望ましい。従って、図１に例示されるように、ｋ吸収端フィルタ１５の形状を、Ｘ線の透過距離が一定となるようにＸ線の照射方向に向かって放射状に湾曲した板状とすることが実用的である。また、寝台２や被検体との干渉を避けるために、ｋ吸収端フィルタ１５を架台１０のボア内の上部に取付けることが実用的である。
【００３７】
フィルタ移動機構１６は、所定の位置にあるＸ線管１１とＸ線検出器１２との間にｋ吸収端フィルタ１５を設置し、かつＸ線管１１とＸ線検出器１２との間から退避させることが可能な構造であれば任意の構造を採用することができる。図１に示す例では、フィルタ移動機構１６としてボールねじが用いられている。すなわち、２本のボールねじが、架台１０のボア内の上部に取付けられている。そして、ｋ吸収端フィルタ１５に設けられた２か所の雌ねじに２本のボールねじが締付けられている。このため、ボールねじを回転させることによって、ｋ吸収端フィルタ１５を架台１０のボア内においてＸ線管１１及びＸ線検出器１２の回転軸方向に平行移動させることができる。
【００３８】
但し、図１に示す例に限らず、フィルタ移動機構１６の構造を、寝台２の天板と同様にレールに沿って車輪が移動する構造やシリンダ機構を利用した構造としてもよい。また、リンク機構によってｋ吸収端フィルタ１５を斜め方向に移動させて架台１０内部に収納できるようにしてもよい。更に、フィルタ移動機構１６にｋ吸収端フィルタ１５をアタッチメントとして架台１０に着脱する機能を設けてもよい。逆に、ｋ吸収端フィルタ１５を移動させる構造とせずに、単にｋ吸収端フィルタ１５をアタッチメントとして架台１０に着脱できるようにしてもよい。
【００３９】
次に、疑似単色Ｘ線を用いたＸ線検出器１２の較正方法について説明する。
【００４０】
図３は、図１に示すＸ線管１１から曝射される連続Ｘ線のエネルギスペクトル及びｋ吸収端フィルタ１５のＸ線吸収特性を表すエネルギスペクトルの一例を示す図である。
【００４１】
図３において横軸は光子のエネルギ[keV]を示し、縦軸はＸ線の相対強度及び相対減弱係数を示す。また、図３中の破線は、Ｘ線管１１から出力される連続Ｘ線のエネルギスペクトルを示し、実線はｋ吸収端フィルタ１５のＸ線吸収スペクトルを示す。
【００４２】
図３に示すように、Ｘ線管１１からは、管電圧、管電流、照射角度及び線量に応じたエネルギスペクトルを有する連続Ｘ線が曝射される。管電圧等の照射条件は、撮影対象の材質等によって決定される。
【００４３】
一方、ｋ吸収端フィルタ１５のＸ線減弱係数を表すエネルギスペクトルには、ｋ吸収端と呼ばれる不連続なエネルギが存在する。ｋ吸収端フィルタ１５のｋ吸収端に対応するエネルギは、物質に固有の物性値である。図３には、ｋ吸収端におけるエネルギが50.2391[keV]であるガドリニウム(Gd)のエネルギスペクトルが例示されている。
【００４４】
図４は図３に示すエネルギスペクトルを有する連続Ｘ線が図３に示すエネルギスペクトルを有するｋ吸収端フィルタ１５を透過することによって擬似的に生成される単色Ｘ線のエネルギスペクトルの一例を示す図である。
【００４５】
図４において横軸は光子のエネルギ[keV]を示し、縦軸はｋ吸収端フィルタ１５を透過したＸ線の相対強度を示す。連続Ｘ線の曝射経路にｋ吸収端フィルタ１５を設置して連続Ｘ線を透過させると、図４に示すように鋭いピークを呈するエネルギスペクトルを有する疑似単色Ｘ線を生成することができる。
【００４６】
図５は、図１に示すＸ線検出器１２で計数される光子のエネルギスペクトルの一例を示す図である。
【００４７】
図５において横軸は光子のエネルギ[keV]を示し、縦軸はＸ線の相対強度を示す。また、図５中の破線はＸ線管１１から出力される連続Ｘ線のエネルギスペクトルを、一点鎖線はｋ吸収端フィルタ１５を設置せずにＸ線検出器１２のあるＸ線検出素子２０で検出されたＸ線のエネルギスペクトルを、実線はｋ吸収端フィルタ１５を設置した状態でＸ線検出器１２の同一のＸ線検出素子２０で検出されたＸ線のエネルギスペクトルを、それぞれ示す。
【００４８】
ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線の曝射経路に設置されていない場合には連続スペクトルを有する光子がＸ線検出器１２において計数される。従って、Ｘ線検出器１２で計数される光子のエネルギスペクトルもＸ線管１１から出力された連続スペクトルに応じた連続スペクトルとなる。
【００４９】
しかしながら、Ｘ線検出器１２に入射したＸ線のシンチレーション光子への変換、光子から電荷への変換、Ｘ線検出素子２０の実装精度等に由来するエネルギ分解能など、様々な要因によって、Ｘ線管１１から出力された連続スペクトルと正確に特性が一致する連続スペクトルをＸ線検出器１２における応答スペクトルとして得ることができない。具体的には、図５の一点鎖線で示すようにぼけたエネルギスペクトルがＸ線検出器１２における応答スペクトルとして測定される。
【００５０】
従って、Ｘ線検出器１２に連続Ｘ線を入射させると、Ｘ線検出器１２における応答スペクトルのピークを高精度に検出することが困難となる。その結果、Ｘ線管１１から出力される連続Ｘ線のエネルギスペクトルのピークに対応するエネルギ値が既知であったとしても、Ｘ線検出器１２の較正を行うことができない。
【００５１】
これに対して、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線の曝射経路に設置されている場合には、図４に例示されるような特定のエネルギ帯域における光子がＸ線検出器１２において計数される。この場合、Ｘ線検出器１２のエネルギ分解能が良好ではない場合であっても、図５の実線で示すように明瞭なピークを呈するエネルギスペクトルがＸ線検出器１２における応答スペクトルとして測定される。
【００５２】
このため、Ｘ線検出器１２の応答スペクトルからピークに対応するエネルギ値を良好な精度で求めることができる。Ｘ線検出器１２の応答スペクトルのピークに対応するエネルギ値は、ｋ吸収端フィルタ１５の固有値である、ｋ吸収端に対応するエネルギ値に相当する。従って、Ｘ線検出器１２を構成する各Ｘ線検出素子２０の応答スペクトルのピークに対応するエネルギ値に基づいて、Ｘ線検出器１２の較正を行うことが可能となる。具体的には、各Ｘ線検出素子２０の応答スペクトルのピークに対応するエネルギ値が、ｋ吸収端に対応するエネルギ値となるように、Ｘ線検出素子２０毎にゲイン及びオフセットを決定することが可能となる。
【００５３】
これにより、各Ｘ線検出素子２０から光子の計数結果として出力される応答スペクトルのエネルギ軸を高精度に合わせることができる。すなわち、各Ｘ線検出素子２０において生成されるパルス信号をＸ線のエネルギスペクトルに正確に変換することが可能となる。
【００５４】
尚、各Ｘ線検出素子２０におけるゲイン及びオフセットを正確に決定するためには、複数のｋ吸収端フィルタ１５を用いて疑似単色Ｘ線のエネルギスペクトルの測定を行うことが好適である。そこで、ｋ吸収端に対応するエネルギ値が互いに異なる複数のｋ吸収端フィルタ１５をＸ線ＣＴ装置１の構成要素として設けることができる。
【００５５】
図６は、図１に示すＸ線管１１及びＸ線検出器１２の回転中心に平行なｋ吸収端フィルタ１５の断面を示す図である。
【００５６】
図６に示すように複数のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃを連結すれば、フィルタ移動機構１６の制御によって任意のｋ吸収端フィルタ１５をＸ線の曝射経路上に配置することが可能となる。すなわち、異なるｋ吸収端を有する湾曲した板状かつ剛体のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃを３枚程度連結することができる。
【００５７】
各ｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃは、それぞれGd等のＸ線検出器１２の較正に適した所望のエネルギにおいてｋ吸収端を有する物質で構成することができる。Ｘ線検出器１２の較正に適するエネルギ値は、Ｘ線検出器１２の測定レンジ内におけるエネルギ値であり、かつ十分なエネルギ差を有する複数のエネルギ値となる。
【００５８】
剛体のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃは、所望のエネルギにおいてｋ吸収端を有する物質をアクリル等の媒質中に均質に混入した固体又は金属の固体として製作することができる。尚、媒質中に物質を混入してｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃを製作する場合には、所定の透過量でＸ線がｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃを透過するように、物質の濃度及びｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃの厚さが決定される。
【００５９】
ｋ吸収端に対応するエネルギ値が異なる複数のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５ＣをＸ線の曝射経路上に順次配置して断続的に連続Ｘ線を曝射すると、連続Ｘ線のうち、互いに異なる特定のエネルギ帯域におけるＸ線を順次透過させることができる。すなわち、ｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃを移動させて交換しながら連続Ｘ線を曝射すると、異なる波長の疑似単色Ｘ線をＸ線検出器１２に順次照射することができる。
【００６０】
そうすると、Ｘ線検出器１２によって図６に示すように異なる特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子の計数結果として複数のスペクトルを取得することができる。このため、複数のスペクトルの複数のピークを検出することによって複数のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃに固有の複数のｋ吸収端に対応する複数のエネルギを求めることができる。
【００６１】
そして、複数のｋ吸収端に対応する複数のエネルギに基づいて、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子２０におけるゲイン及びオフセットの双方を求めることが可能となる。つまり、複数のｋ吸収端に対応する複数のエネルギが求められると、各Ｘ線検出素子２０においてそれぞれ生成される光子のエネルギに対応する検出信号に対してゲイン及びオフセットを用いた１次の線形補正を行うことが可能となる。
【００６２】
光子の検出信号に対して１次の線形補正を行う場合には、少なくとも２つの複数のｋ吸収端フィルタ１５を用いて複数のスペクトルの複数のピークを検出すればよい。２つのスペクトルのピークが検出された場合には、２組のピークに対応するエネルギ値に基づいて、２つの未知数であるゲイン及びオフセットを算出することができる。また、３つ以上の複数のｋ吸収端フィルタ１５を用いて３つ以上のスペクトルのピークが検出された場合には、最小２乗法等のフィッティング法によって３つ以上のエネルギ値との誤差が最小となるようなゲイン及びオフセットを決定することができる。
【００６３】
尚、３つ以上のスペクトルのピークが検出された場合には、光子の検出信号に対して２次以上の非線形補正を行うこともできる。その場合には、０次の補正係数であるオフセット及び１次の補正係数であるゲインの他に、２次以上の補正係数が求められる。但し、２つ又は３つのｋ吸収端フィルタ１５を用いて２つ又は３つのスペクトルのピークに対応するエネルギ値を求め、求めた複数のエネルギ値に基づいて１次の線形補正用にゲイン及びオフセットを算出することが実用的である。
【００６４】
図７は、図６に示すｋ吸収端フィルタ１５の変形例を示す断面図である。
【００６５】
複数のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５ＣをＸ線ＣＴ装置１に設ける場合には、図７に示すように複数のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃの一部を連続Ｘ線の曝射経路上に重ねて配置できるようにすることもできる。この場合、単色ではなく疑似的に複数の飛び飛びの波長を有するＸ線が生成される。従って、Ｘ線検出器１２における入射Ｘ線の応答スペクトルには、複数のピークが出現する。
【００６６】
すなわち、図７に示すように２枚のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃを重ねて連続Ｘ線の曝射経路に配置すれば、Ｘ線検出器１２における１つのＸ応答スペクトルに２つのｋ吸収端に対応する２つのピークが出現する。同様に、３枚のｋ吸収端フィルタ１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃを重ねて連続Ｘ線の曝射経路に配置すれば、Ｘ線検出器１２における１つのＸ応答スペクトルに３つのｋ吸収端に対応する３つのピークが出現する。
【００６７】
このため、連続Ｘ線を１回曝射するだけで、２つ又は３つのｋ吸収端に対応するエネルギ値を検出することが可能となる。従って、１回のＸ線スペクトルの測定によって、各Ｘ線検出素子２０のゲイン及びオフセットを決定することが可能となる。
次に、データ処理系４の詳細機能について説明する。
【００６８】
データ処理系４は、撮影系３において収集されたデータを送受信部１４を介して取得する機能、撮影系３から取得したデータに基づいて必要な情報を取得する機能、送受信部１４を介して撮影系３に制御情報を出力する機能を有する。
【００６９】
データ処理系４の較正情報取得部８は、Ｘ線検出器１２により計数された、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線の曝射経路に設置されている場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいて、Ｘ線検出器１２の較正情報を取得する機能と、取得した較正情報をＸ線検出器１２に出力する機能とを有する。
【００７０】
すなわち、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線の曝射経路に設置されている場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果として得られるスペクトルのピークを検出することによってｋ吸収端フィルタ１５に固有のｋ吸収端に対応するエネルギを求め、求めたｋ吸収端に対応するエネルギに基づいて、Ｘ線検出器１２に備えられる複数のＸ線検出素子２０においてそれぞれ単一の光子の検出信号に対して付与されるゲイン及びオフセットの少なくとも一方を較正情報として取得する機能を有している。
【００７１】
特に、連続Ｘ線から互いに異なる特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させる複数のｋ吸収端フィルタ１５が連続Ｘ線の曝射経路上に順次又は同時に配置された場合には、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線の曝射経路に設置されている場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果として得られる単一又は複数のスペクトルの複数のピークを検出することによって複数のｋ吸収端フィルタ１５に固有の複数のｋ吸収端に対応する複数のエネルギを求め、求めた複数のｋ吸収端に対応する複数のエネルギに基づいて、Ｘ線検出器１２に備えられる複数のＸ線検出素子２０においてそれぞれ単一の光子の検出信号に対して付与されるゲイン及びオフセットを較正情報として取得する機能が較正情報取得部８に備えられる。
【００７２】
較正情報取得部８において取得されたＸ線検出素子２０毎のゲイン及びオフセット等の較正情報は、Ｘ線検出器１２の制御情報として送受信部１４を介してＸ線検出器１２に出力することができる。これにより、連続Ｘ線による検査用にＸ線検出器１２を較正することができる。
【００７３】
較正情報取得部８におけるゲイン及びオフセットの算出に必要な情報は、入力装置６からも入力することができる。例えば、連続Ｘ線の曝射経路上に配置されている単一又は複数のｋ吸収端フィルタ１５の特定情報やｋ吸収端に対応するエネルギ値を入力装置６から較正情報取得部８に入力することができる。
【００７４】
そして、Ｘ線検出素子２０毎の応答スペクトルの単一又は複数のピークに対応するエネルギ値が、ｋ吸収端フィルタ１５のｋ吸収端に対応する固有のエネルギ値となるように、較正情報取得部８において自動的にゲイン及びオフセットを決定することができる。但し、較正情報取得部８がＸ線検出素子２０毎の応答スペクトルのピークに対応するエネルギ値を表示装置５に提示し、ユーザが入力装置６の操作によってマニュアルでＸ線検出素子２０毎のゲイン及びオフセットを設定又は微調整できるようにしてもよい。
【００７５】
尚、光子計数型のＸ線検出器１２では、入射するＸ線の線量が増加するとパルスパイルアップによって出力が低下する。従って、Ｘ線検出器１２に入射するＸ線の線量に応じてゲイン及びオフセット等の較正情報を決定することが望ましい。その場合には、Ｘ線管１１から異なる線量で連続Ｘ線を曝射し、異なる線量ごとにＸ線検出素子２０毎の応答スペクトルを求めればよい。そして、異なる線量ごとに応答スペクトルのピークに対応するエネルギ値を求めてゲイン及びオフセットを含む較正情報を取得することができる。このように、較正情報取得部８には、異なる複数の線量に対応する較正情報を取得する機能を備えることができる。
【００７６】
一方、データ処理系４の画像生成部９は、Ｘ線検出器１２により計数された光子の計数結果を送受信部１４を介して取得し、取得した光子の計数結果に基づいてＸ線画像データを生成する機能を有する。被検体の検査を行う場合には、ｋ吸収端フィルタ１５を連続Ｘ線の曝射経路から退避させ、連続Ｘ線が被検体に曝射される。従って、画像生成部９では、較正情報に従って較正されたＸ線検出器１２により計数された、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線の曝射経路に設置されていない場合におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線画像データが生成される。
【００７７】
また、連続Ｘ線を用いた被検体の通常の検査の場合には、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２を回転させてデータ収集が行われる。従って、画像生成部９では、較正情報に従って較正されたＸ線検出器１２により光子の計数結果として取得された連続Ｘ線の応答スペクトルを元データとする画像再構成処理によって３次元のＸ線ＣＴ画像データが再構成される。
【００７８】
一方、ｋ吸収端フィルタ１５を連続Ｘ線の曝射経路に配置し、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２を回転させずに疑似単色Ｘ線を用いた検査を行うことも可能である。疑似単色Ｘ線を用いれば、物質の特性分析等を行うことができる。
【００７９】
次にＸ線ＣＴ装置１の動作及び作用について説明する。
【００８０】
図８は、図１に示すＸ線ＣＴ装置１の動作を示すフローチャートである。
【００８１】
Ｘ線ＣＴ装置１ではｋ吸収端フィルタ１５を設置してＸ線検出器１２の較正を行った後、被検体の連続Ｘ線による撮影が実施される。
【００８２】
そのために、ステップＳ１において、フィルタ移動機構１６の駆動によって、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線管１１から曝射される連続Ｘ線の照射域に配置される。また、ｋ吸収端フィルタ１５の特定情報が較正情報取得部８に入力される。
【００８３】
次に、ステップＳ２において、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２を静止させた状態でＸ線管１１から連続Ｘ線が照射される。そして、ｋ吸収端フィルタ１５を透過したＸ線に対するＸ線検出器１２の応答を示すＸ線のエネルギスペクトルが測定される。すなわち、Ｘ線検出器１２の各チャンネルにおいてエネルギ別に計数された全光子の統計分布として、Ｘ線のエネルギスペクトルが求められる。求められたＸ線のエネルギスペクトルはＸ線検出器１２の応答スペクトルとして送受信部１４を介して較正情報取得部８に出力される。
【００８４】
次に、ステップＳ３において、較正情報取得部８においてＸ線検出器１２の応答スペクトルのピーク検出が行われる。ここで、Ｘ線検出器１２に入射したＸ線は、ｋ吸収端フィルタ１５によって特定のエネルギ帯域に絞られている。このため、容易かつ高精度に応答スペクトルのピークを検出することができる。
【００８５】
次に、ステップＳ４において、較正情報取得部８は、応答スペクトルのピークに対応するエネルギ値が、ｋ吸収端フィルタ１５に固有のｋ吸収端におけるエネルギ値となるようなＸ線検出器１２の較正情報を求める。具体的には、Ｘ線検出器１２のチャンネルごとに光子のエネルギに対応する波形を有するパルス信号を較正するためのゲイン及びオフセット値が設定される。設定された、チャンネルごとのゲイン及びオフセット値は、送受信部１４を介してＸ線検出器１２に出力される。これにより、Ｘ線検出器１２が較正され、連続Ｘ線による被検体のＸ線撮影が可能となる。
【００８６】
被検体のＸ線撮影を行う場合には、ステップＳ５において、フィルタ移動機構１６の駆動によって、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線の照射範囲外に退避される。そして、ステップＳ６において、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２の回転を伴う連続Ｘ線を用いたＸ線ＣＴ検査を行うことができる。
【００８７】
尚、Ｘ線検出器１２の較正は、被検体のＸ線検査前に限らず、Ｘ線ＣＴ装置１の据付時やＸ線ＣＴ装置１の定期的なメンテナンス時など、任意のタイミングで実施することができる。
【００８８】
つまり以上のようなＸ線ＣＴ装置１は、連続Ｘ線を曝射するＸ線管１１を用いて光子計数型のＸ線検出器１２を較正できるようにするために、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２との間にｋ吸収端フィルタ１５を設置できるようにしたものである。
【００８９】
このため、Ｘ線ＣＴ装置１によれば、Ｘ線検出器１２の較正時にはｋ吸収端フィルタ１５を配置して疑似単色Ｘ線等の適切なＸ線をＸ線検出器１２に入射させる一方、被検体の撮影時には連続Ｘ線を被検体に曝射することができる。従って、Ｘ線ＣＴ装置１によれば、ｋ吸収端フィルタ１５の移動という極めて簡易な作業で効率良く光子計数型のＸ線検出器１２の較正を行うことができる。特に、従来の放射性同位体を用いる較正方法と異なり、一度に広範囲の較正が可能である。
【００９０】
また、従来の放射性同位体を用いる較正方法では困難であった、線量の調節を伴うＸ線検出器１２の較正が可能である。このため、特に高線量を含む異なる線量毎にＸ線検出器１２の較正値を求めることができる。
【００９１】
一方、通常の検査を行う場合には、Ｘ線管１１から出力される連続Ｘ線のエネルギを有効利用して良好なS/N(signal to noise)比を有するＸ線ＣＴ画像データを生成することができる。しかも、高精度に求められた較正値で較正されたＸ線検出器１２を用いてＸ線ＣＴ検査を行うことができる。このため、Ｘ線ＣＴ画像データの画質を向上させたり、検査対象に含まれる物質の弁別能を向上させることができる。
【００９２】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す斜視図である。
【００９３】
図９に示された第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ａでは、ｋ吸収端フィルタ１５の構造及び設置方法が第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１と相違する。第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ａの他の構成及び作用については第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１と実質的に異ならないためｋ吸収端フィルタ１５の設置方法のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【００９４】
図９に示すように、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ａのｋ吸収端フィルタ１５は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２を内蔵する架台１０の外部に手作業で設置可能な構造を有している。実用性の高い例として、ｋ吸収端フィルタ１５を可撓性を有する素材で構成することができる。可撓性を有するｋ吸収端フィルタ１５は、例えばゼリー状の半固体の媒質中に所望のｋ吸収端を有する物質を混入させることによって製作することができる。但し、架台１０の外部に設置可能な構造であれば、全体又は一部が剛体のｋ吸収端フィルタ１５を製作しても良い。
【００９５】
図９に例示されるように折り曲げることが可能なシート状のｋ吸収端フィルタ１５を準備すれば、寝台２の天板が退避した状態で、架台１０のボア内の下部側にｋ吸収端フィルタ１５を手作業で設置することができる。この場合、ｋ吸収端フィルタ１５は、架台１０の内壁に沿って湾曲する。その結果、シート状のｋ吸収端フィルタ１５は、Ｘ線検出器１２の検出面と同様に概ねＸ線の照射方向が法線方向となるように湾曲する。従って、ｋ吸収端フィルタ１５に対するＸ線の透過距離が概ね一定となり、較正用のデータ取得に好適な条件となる。このため、第１の実施形態と同様な方法でＸ線検出器１２の較正を行うことができる。
【００９６】
一方、連続Ｘ線を照射して通常のＸ線ＣＴ検査を行う場合には、ｋ吸収端フィルタ１５を手作業で容易に取り外すことができる。
【００９７】
以上のような第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ａによれば、極めて簡易な構成で、ｋ吸収端フィルタ１５を利用したＸ線検出器１２の較正を行うことが可能となる。また、既存のＸ線ＣＴ装置に対してハードウェアの変更を加えずにｋ吸収端フィルタ１５を構成要素として付加することができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
図１０は本発明の第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成図である。
【００９９】
図１０に示された第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ｂでは、ｋ吸収端フィルタ１５が設置される場所が第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ａと相違する。第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ｂの他の構成及び作用については第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ａと実質的に異ならないため、図１に示す第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１と同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【０１００】
図１０に示すようにｋ吸収端フィルタ１５を架台１０の内部に設置することもできる。その場合、Ｘ線検出器１２の検出面上にｋ吸収端フィルタ１５を設置すれば、ｋ吸収端フィルタ１５に対して確実にＸ線を透過させることが可能となる。ｋ吸収端フィルタ１５は、可撓性を有するシート状の素材で構成することもできるし、全部又は一部を剛体で構成することもできる。特に、可撓性を有するシート状のｋ吸収端フィルタ１５をＸ線検出器１２の検出面上に設置すれば、ｋ吸収端フィルタ１５がＸ線検出器１２の検出面に沿って湾曲する。従って、ｋ吸収端フィルタ１５に対するＸ線の透過距離が概ね一定となり、較正用のデータ取得に好適な条件となる。このため、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様な方法でＸ線検出器１２の較正を行うことができる。
【０１０１】
ｋ吸収端フィルタ１５の設置及び退避は、第２の実施形態と同様に手作業によって行うことができる。すなわち、架台１０を開閉することによってｋ吸収端フィルタ１５の設置及び退避を行うことができる。但し、第１の実施形態において例示したようなフィルタ移動機構１６を架台１０の内部に設けてもよい。その場合には、ｋ吸収端フィルタ１５を自動又は半自動でＸ線の曝射経路上に移動させ、かつＸ線の曝射経路から退避させることができる。
【０１０２】
以上のような第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１Ｂにおいても、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１０３】
特に、架台１０の内部においてｋ吸収端フィルタ１５をＸ線検出器１２及びＸ線管１１とともに回転できるように構成すれば、連続Ｘ線を用いた被検体の検査に加えて、疑似単色Ｘ線を用いた被検体の検査も可能となる。すなわち、ｋ吸収端フィルタ１５が連続スペクトルを有するＸ線の曝射経路に設置されている場合には、画像生成部９においてＸ線検出器１２により計数された、特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線画像データを生成することが可能となる。
【０１０４】
（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【０１０５】
例えば、上述した各実施形態を互いに組合わせることもできる。すなわち、架台１０の内部及び架台１０の外部の一方又は双方にｋ吸収端フィルタ１５を設置できるようにすることができる。また、ｋ吸収端フィルタ１５を移動させるフィルタ移動機構１６についても、必要に応じて架台１０の内部及び架台１０の外部の一方又は双方に設けることができる。
【０１０６】
また、上述した各実施形態では、ｋ吸収端フィルタ１５をＸ線ＣＴ装置１、１Ａ、１Ｂに構成要素として備える例を説明したが、同様に連続Ｘ線を曝射するＸ線管と、光子計数型のＸ線検出器とを備えたＸ線診断装置にｋ吸収端フィルタを構成要素として備えることもできる。Ｘ線診断装置にｋ吸収端フィルタを設ける場合には、Ｃ型アーム等のアームによって連結されたＸ線管とＸ線検出器との間に移動及び退避可能にｋ吸収端フィルタが配置される。
【０１０７】
すなわち、エネルギ方向に連続スペクトルを有するＸ線を曝射するＸ線管と、光子を計数するＸ線検出器とを備えた画像診断装置に、連続スペクトルを有するＸ線のうち特定のエネルギ帯域におけるＸ線を透過させるｋ吸収端フィルタと、Ｘ線検出器により計数された、特定のエネルギ帯域におけるＸ線に対応する光子の計数結果に基づいてＸ線検出器の較正情報を取得する較正情報取得部とを設けることができる。
【０１０８】
また、少なくとも１つのＸ線検出素子を有する小規模の光子計数型のＸ線検出器と、ｋ吸収端フィルタとを用いて任意のＸ線管の特性を測定するための独立したシステムを構成することもできる。すなわち、Ｘ線検出器及びｋ吸収端フィルタを備えたＸ線管特性測定システムをＸ線の曝射方向に設置すれば、Ｘ線管から曝射された連続Ｘ線のうちｋ吸収端フィルタを透過した疑似単色Ｘ線のエネルギスペクトルを測定することができる。このため、疑似単色Ｘ線のエネルギスペクトルに基づいて、上述した方法によってＸ線管特性測定システムを構成するＸ線検出器を較正することができる。そして、較正されたＸ線管特性測定システムのＸ線検出器を用いてｋ吸収端フィルタを介在させずにＸ線管から曝射された連続Ｘ線のエネルギスペクトルを測定することができる。このようにして、所望のＸ線管の特性を容易に測定することができる。
【０１０９】
従って、Ｘ線ＣＴ装置やＸ線診断装置等の画像診断装置にＸ線管特性測定システムを設置すれば、画像診断装置に備えられるＸ線管から曝射される連続Ｘ線のエネルギスペクトルを測定することができる。Ｘ線管のＸ線出力スペクトルを測定することができれば、Ｘ線管の出力低下等の劣化の程度や有無を把握することが可能となる。このため、Ｘ線管の疲労の検出及びＸ線管の管球の交換の要否の判断に役立てることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１、１Ａ、１Ｂ  Ｘ線ＣＴ装置
２  寝台
３  撮影系
４  データ処理系
５  表示装置
６  入力装置
７  記憶装置
８  較正情報取得部
９  画像生成部
１０  架台
１１  Ｘ線管
１２  Ｘ線検出器
１３  データ収集部（DAS）
１４  送受信部
１５  ｋ吸収端フィルタ
１６  フィルタ移動機構
２０  Ｘ線検出素子
２１  半導体セル
２２  チャージアンプ
２３  波形成形回路
２４  波形弁別回路 
２５  カウンタ（計数器）
【図１】
2016019633.tif 000003
【図２】
2016019633.tif 000004
【図３】
2016019633.tif 000005
【図４】
2016019633.tif 000006
【図５】
2016019633.tif 000007
【図６】
2016019633.tif 000008
【図７】
2016019633.tif 000009
【図８】
2016019633.tif 000010
【図９】
2016019633.tif 000011
【図１０】
2016019633.tif 000012