(57)【要約】【課題】  スキャン中心線に対して被検体の体軸が傾いている場合でも、所望の再構成範囲に対して必要最小限の範囲にＸ線を照射することが可能なＸ線ＣＴ装置及び撮影方法を提供する。【解決手段】  Ｘ線ＣＴ装置１は、画像再構成範囲を３次元で設定し、画像再構成範囲に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度毎に算出し、算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるように撮影位置及びビュー角度毎にコリメータの開口を変化させる。これにより所望の再構成範囲に対して必要最小限の範囲にＸ線を照射することが可能となり、被曝量を低減することが可能となる。特に、スキャン中心線に対し傾きのある被検体でも、被検体により適合した範囲にＸ線を照射することが可能となる。【選択図】図６
2017113081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線の照射範囲を制限するコリメータと、
前記Ｘ線源に対向配置され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転盤と、
前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線量に基づき前記被検体の画像を再構成する画像処理装置と、
前記画像処理装置により再構成された画像を表示する表示装置と、
画像再構成範囲を３次元で設定する設定部と、
前記画像再構成範囲に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度毎に算出する算出部と、
算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるように前記コリメータを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記画像再構成範囲は、スキャン中心線に対し傾きのある範囲であ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Ｘ線照射範囲は、前記画像再構成範囲を各ビュー角度から平行投影した形状と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】
前記制御部は、前記算出部により算出されたビュー角度毎のＸ線照射範囲に基づいて各撮影位置及び各ビュー角度におけるＸ線照射形状を算出し、算出したＸ線照射形状となるように前記コリメータを制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記設定部は、少なくとも２方向から撮影された位置決め画像上で指定された２次元の再構成範囲から３次元の再構成範囲を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記コリメータは、第１方向にＸ線照射範囲を制限する第１遮蔽部材と、前記第１方向に垂直な第２方向にＸ線照射範囲を制限する第２遮蔽部材と、前記第１及び第２方向と直交する軸を中心に前記第１及び第２遮蔽部材を回転させる回転機構とを備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記被検体の体軸に合わせて前記画像再構成範囲を設定するためのユーザインターフェースを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記ユーザインターフェースは、
各再構成面における再構成中心位置を設定する第１操作手段と、
前記再構成面の傾きを設定する第２操作手段と、
を含むことを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
Ｘ線ＣＴ装置の制御装置が、
画像再構成範囲を３次元で設定するステップと、
前記画像再構成範囲に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度毎に算出するステップと、
算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるように前記Ｘ線ＣＴ装置のコリメータを制御するステップと、
を含むことを特徴とする撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置及び撮影方法に係り、詳細には、Ｘ線ＣＴ装置におけるコリメータ制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置の撮影は、一般に、本撮影を行う前に位置決めに用いる画像（以下、スキャノグラム画像という）を撮影する。スキャノグラム画像とは、Ｘ線管球位置を変えずに寝台を移動して被検体を一方向から撮影した画像である。撮影条件及び再構成条件を設定する際、操作者は表示画面に表示されたスキャノグラム画像を用いて、本撮影における撮影範囲及び画像再構成範囲を設定する。本撮影をより正確に行うためには、被検体の体位を適切にセッティングすることが重要である。しかし、身体を自由に動かせない患者もいるため、適切なポジショニングの目安となるスキャン中心線に対して被検体の体軸が傾いた状態でスキャノグラム画像の撮影を行う場合がある。この場合、範囲設定の精度は低下する。そして体軸が傾いた状態で撮影された投影データを用いて再構成した画像は、再構成の中心が体軸の中心とは一致せず、画像作成位置（スライス位置）によって被検体の中心が異なり、観察しにくい画像となってしまう。
【０００３】
こうした問題に対し、特許文献１には、本撮影計画時に設定する再構成範囲の枠線を平行四辺形に変形及び回転操作可能なユーザインターフェースを備え、体軸の傾きに合わせてその再構成範囲の中心ラインを傾けて設定することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述の特許文献１では、平行四辺形のように傾きのある再構成範囲を包含するようにＸ線照射範囲を決定している。そのため、Ｘ線照射範囲は被検体の形状に一致したものではなく、決定されたＸ線照射範囲には再構成に不要な部分が含まれることがあり、再構成に不要な部分へもＸ線が照射されてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、スキャン中心線に対して被検体の体軸が傾いている場合でも、所望の再構成範囲に対して必要最小限の範囲にＸ線を照射することが可能なＸ線ＣＴ装置及び撮影方法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】
【０００７】
前述した目的を達成するために第１の発明は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射されたＸ線の照射範囲を制限するコリメータと、前記Ｘ線源に対向配置され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転盤と、前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線量に基づき前記被検体の画像を再構成する画像処理装置と、前記画像処理装置により再構成された画像を表示する表示装置と、画像再構成範囲を３次元で設定する設定部と、前記画像再構成範囲に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度毎に算出する算出部と、算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるように前記コリメータを制御する制御部と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００８】
第２の発明は、Ｘ線ＣＴ装置の制御装置が、画像再構成範囲を３次元で設定するステップと、前記画像再構成範囲に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度毎に算出するステップと、算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるように前記Ｘ線ＣＴ装置のコリメータを制御するステップと、を含むことを特徴とする撮影方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、スキャン中心線に対して被検体の体軸が傾いている場合でも、所望の再構成範囲に対して必要最小限の範囲にＸ線を照射することが可能なＸ線ＣＴ装置及び撮影方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示す図
【図２】コリメータ１０３の構造を説明する図。（ａ）斜視図、（ｂ）上面図。
【図３】Ｘ線ＣＴ装置１のコリメータ制御に係る機能構成を示すブロック図
【図４】被検体４の体軸Ｈと再構成範囲（指定範囲５）を示す図
【図５】（ａ）図４の２次元での指定範囲５に対応する３次元の指定範囲５ａ、（ｂ）指定範囲５ａに対応する再構成範囲６を示す図
【図６】ビュー角度毎のＸ線照射範囲６ａ、６ｂ、６ｃ、…を示す図
【図７】ビュー角度毎及び撮影位置毎のＸ線照射形状６ａ−１、６ａ−２、…を示す図
【図８】Ｘ線照射形状とコリメータ到達位置との位置関係を示す図
【図９】本発明に係る撮影処理の手順を示すフローチャート
【図１０】被検体の体軸に合わせて画像再構成範囲を設定するためのユーザインターフェース（撮影計画設定画面７）の例
【図１１】ヘリカルスキャンの場合の撮影処理の手順を示すフローチャート
【図１２】本発明を心電同期撮影に適用する場合の処理手順を示すフローチャート
【図１３】曲線的な体軸Ｈａの例
【図１４】曲線的な体軸Ｈａに対して本発明を適用する場合の処理手順を示すフローチャート
【図１５】再構成面の傾き及び再構成中心位置を調整可能なユーザインターフェース（撮影計画設定画面７Ａ）の例
【図１６】曲線的な体軸Ｈａに対して設定される再構成範囲８２の例
【図１７】本発明の撮影処理を、楕円近似モデル９を使用して被検体形状を推定し管電流値を最適な値に変調させる撮影に適用する場合の処理手順を示すフローチャート
【図１８】楕円近似モデル９について説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
【００１２】
まず、図１を参照してＸ線ＣＴ装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャンガントリ部１００、寝台１０５、及び操作卓１２０を備える。スキャンガントリ部１００は、被検体に対してＸ線を照射するとともに被検体を透過したＸ線を検出する装置である。操作卓１２０は、スキャンガントリ部１００の各部を制御するとともにスキャンガントリ部１００で計測した透過Ｘ線データを取得し、画像の生成を行う装置である。寝台１０５は被検体を寝載し、スキャンガントリ部１００のＸ線照射範囲に被検体を搬入・搬出する装置である。
【００１３】
スキャンガントリ部１００は、Ｘ線源１０１、回転盤１０２、コリメータ１０３、Ｘ線検出器１０６、データ収集装置１０７、ガントリ制御装置１０８、寝台制御装置１０９、及びＸ線制御装置１１０を備える。
操作卓１２０は、入力装置１２１、画像処理装置１２２、記憶装置１２３、システム制御装置１２４、及び表示装置１２５を備える。
【００１４】
スキャンガントリ部１００の回転盤１０２には開口部１０４が設けられ、開口部１０４を介してＸ線源１０１とＸ線検出器１０６とが対向配置される。開口部１０４に寝台１０５に載置された被検体が挿入される。回転盤１０２は、回転盤駆動装置から駆動伝達系を通じて伝達される駆動力によって被検体の周囲を回転する。回転盤駆動装置はガントリ制御装置１０８によって制御される。
【００１５】
Ｘ線源１０１は、Ｘ線制御装置１１０に制御されて所定の強度のＸ線を連続的または断続的に照射する。Ｘ線制御装置１１０は、操作卓１２０のシステム制御装置１２４により決定されたＸ線管電圧及びＸ線管電流に従って、Ｘ線源１０１に印加または供給するＸ線管電圧及びＸ線管電流を制御する。
【００１６】
Ｘ線源１０１のＸ線照射口にはコリメータ１０３が設けられる。コリメータ１０３は、Ｘ線源１０１から放射されたＸ線の照射範囲を制限する。例えばコーンビーム（円錐形または角錐形ビーム）等に成形する。コリメータ１０３の開口量はシステム制御装置１２４により制御される。コリメータ１０３については後述する（図２参照）。
【００１７】
Ｘ線源１０１から照射され、コリメータ１０３を通過し、被検体を透過したＸ線はＸ線検出器１０６に入射する。
【００１８】
Ｘ線検出器１０６は、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成されるＸ線検出素子群をチャンネル方向（周回方向）及び列方向（体軸方向）に２次元配列したものである。Ｘ線検出器１０６は、被検体を介してＸ線源１０１に対向するように配置される。Ｘ線検出器１０６はＸ線源１０１から照射されて被検体を透過したＸ線量を検出し、データ収集装置１０７に出力する。
【００１９】
データ収集装置１０７は、Ｘ線検出器１０６の個々のＸ線検出素子により検出されるＸ線量を収集し、デジタル信号に変換し、透過Ｘ線データとして操作卓１２０の画像処理装置１２２に順次出力する。
【００２０】
画像処理装置１２２は、ＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータである。画像処理装置１２２は、データ収集装置１０７から入力された透過Ｘ線データを取得し、対数変換、感度補正等の前処理を行って再構成に必要な投影データを作成する。また画像処理装置１２２は、生成した投影データを用いて断層像等の被検体内部を描出した画像を再構成する。システム制御装置１２４は、画像処理装置１２２によって再構成された画像データを記憶装置１２３に記憶するとともに表示装置１２５に表示する。
【００２１】
システム制御装置１２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータである。記憶装置１２３はハードディスク等のデータ記録装置であり、Ｘ線ＣＴ装置１の機能を実現するためのプログラムやデータ等が予め記憶される。
【００２２】
またシステム制御装置１２４は、撮影に際し、３次元の画像再構成範囲を設定し、設定した画像再構成範囲に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度毎に算出し、算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるようにコリメータ１０３を制御する。この撮影処理の詳細については後述する（図４参照）。
【００２３】
表示装置１２５は、液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、システム制御装置１２４に接続される。表示装置１２５は画像処理装置１２２から出力される被検体画像、並びにシステム制御装置１２４が取り扱う種々の情報を表示する。
【００２４】
入力装置１２１は、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー、及び各種スイッチボタン等により構成され、操作者によって入力される各種の指示や情報をシステム制御装置１２４に出力する。操作者は、表示装置１２５及び入力装置１２１を使用して対話的にＸ線ＣＴ装置１を操作する。入力装置１２１は表示装置１２５の表示画面と一体的に構成されるタッチパネル式の入力装置としてもよい。
【００２５】
寝台１０５は、被検体を寝載する天板、上下動装置、及び天板駆動装置を備え、寝台制御装置１０９の制御により天板高さを上下に昇降したり、体軸方向へ前後動したり、体軸と垂直方向かつ床面に対し平行な方向（左右方向）へ移動したりする。撮影中において、寝台制御装置１０９はシステム制御装置１２４により決定された寝台移動速度及び移動方向で天板を移動させる。
【００２６】
次に、図２を参照して本発明に好適なコリメータ１０３の一例を示す。
本発明に用いるコリメータ１０３は、後述する撮影処理において算出されるＸ線照射形状にＸ線ビームを成形可能な構造のものを用いる。例えば、図２（ａ）に示すように、コリメータ１０３はＸ線検出器１０６のスライス方向である第１方向のＸ線照射範囲を調整するための第１遮蔽部材３１ａ、３１ｂと、第１方向に垂直な第２方向（Ｘ線検出器１０６のチャンネル方向）のＸ線照射範囲を調整するための第２遮蔽部材３２ａ、３２ｂと、を有し、第１及び第２の遮蔽部材３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂが第３遮蔽部材３３に重ね合わせられた構造となっている。
【００２７】
第１遮蔽部材３１ａ、３１ｂは、それぞれ独立にスライス方向（図中矢印Ｙ１方向）に可動とする。第２遮蔽部材３２ａ、３２ｂは、それぞれ独立にチャンネル方向（図中矢印Ｙ２方向）に可動とする。また、第１及び第２の遮蔽部材３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂは一体となっており、第１及び第２方向と直交する軸を中心に回転（図中矢印Ｙ３）させるための回転機構を備えるものとする。第３遮蔽部材３３はＸ線検出器１０６のスライス方向及びチャンネル方向の最大幅にＸ線照射範囲を制限するためのＸ線遮蔽部材である。なお、図２の構造は一例であり、本発明に用いるコリメータ１０３の構造はこれに限定されない。例えば特開２０１５−５９８８９号公報に記載されるように、多数の遮蔽板を備えより多様な照射形状にＸ線ビームを成形可能な構造のコリメータを用いてもよい。
【００２８】
次に、図３を参照して、本発明に係るシステム制御装置１２４の機能構成を説明する。図３に示すように、システム制御装置１２４は、スキャノグラム画像取得部２１、再構成範囲設定部２２、Ｘ線照射範囲算出部２３、コリメータ制御部２４を備える。
【００２９】
スキャノグラム画像取得部２１は、少なくとも２方向から撮影されたスキャノグラム像を取得する。２方向は例えば、Ｘ線源１０１の管球位置が０度（ＰＡ方向）で撮影されたスキャノグラム像と、９０度（ＬＡＴ方向）で撮影されたスキャノグラム像を取得することが好適である。
【００３０】
再構成範囲設定部２２は、３次元の画像再構成範囲の設定を受け付ける。具体的には、再構成範囲設定部２２は、スキャノグラム画像取得部２１で取得した２方向のスキャノグラム像に含まれる位置情報を用いて、操作者により指定された２次元の画像再構成範囲から、３次元座標での画像再構成範囲を算出する。図４に示すように、スキャン中心線Ｌに対し被検体４の体軸Ｈが傾いている場合、操作者は画像再構成範囲としてスキャン中心線Ｌに対し傾きのある範囲（図４の指定範囲５）で指定できる。再構成範囲設定部２２の３次元範囲算出部２２ａは、２方向のスキャノグラム像上で指定された範囲から、対応する３次元座標位置を求める。すると、図４に示す２次元のスキャノグラム像上での指定範囲５からは、図５（ａ）に示すような、Ｚ軸（スキャン中心軸）に対して傾いた四角柱が３次元での指定範囲５ａとして求められる。撮影は被検体４を中心にＸ線源１０１を回転させながら行われる。そのため、３次元範囲算出部２２ａは、図５（ｂ）に示すように四角柱の指定範囲５ａに外接する円柱を求め、３次元での画像再構成範囲６とする。
【００３１】
Ｘ線照射範囲算出部２３は、再構成範囲設定部２２により求められた３次元の画像再構成範囲６に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度（管球位置の回転方向の角度）毎に算出する。ビュー角度毎のＸ線照射範囲は、３次元の画像再構成範囲６を各ビュー角度から平行投影した形状とする。図６に各ビュー角度における平行投影図の例を示す。図５（ｂ）に示す３次元の画像再構成範囲６の投影図は、図６の斜線部６ａ、６ｂ、６ｃに示すように、ビュー角度毎に形状が変化する。
【００３２】
なお、図６において、矩形６００ａ、６００ｂ、６００ｃは体軸の傾きを考慮せずに再構成範囲を設定した場合の各ビュー角度でのＸ線照射範囲である。図６のように従来手法によるＸ線照射範囲と比較すると、各ビュー角度で本発明の照射範囲６ａ、６ｂ、６ｃの方が小さい範囲となる。その差分だけ被曝量を低減させることが可能となる。
【００３３】
コリメータ制御部２４は、Ｘ線照射範囲算出部２３により算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるようにコリメータ１０３を制御する。コリメータ制御部２４は、まず照射形状算出部２４ａにより、ビュー角度毎のＸ線照射範囲に基づいて各撮影位置及び各ビュー角度におけるＸ線照射形状を算出する。例として、ビュー角度０度での照射形状の算出について図７を参照して説明する。
【００３４】
照射形状算出部２４ａはＸ線照射範囲算出部２３により決定された照射範囲を図７（ａ）に示すように、スキャン位置（Ｚ方向位置）毎に分割する。そして、図７（ｂ）に示すように、各スキャン位置でＸ線の照射形状を決定する。図７（ｂ）の斜線部６ａ−１、６ａ−２、…が、各スキャン位置でのＸ線照射形状である。なお従来のように、体軸の傾きを考慮せずに再構成範囲が設定されている場合は、図７（ｂ）の枠線で示すように、Ｘ線照射形状が各スキャン位置で同一である。
【００３５】
コリメータ制御部２４は、算出したＸ線照射形状となるように、制御パラメータ算出部２４ｂによりコリメータ１０３の各遮蔽部材３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂを制御するためのパラメータを決定する。パラメータの求め方について図８を参照して説明する。
【００３６】
図８に示すように、コリメータ到達位置での照射面を底辺、Ｌ（管球焦点位置とコリメータ到達位置との距離）を高さとした三角形（斜線部）と、照射形状の位置での照射面を底辺、ＳＩＤ（Ｘ線焦点位置とＩＳＯ−ｃｅｎｔｅｒとの距離）を高さとした三角形とは、互いに相似であり、相似比はＬ：ＳＩＤである。したがって求めた照射形状をＬ／ＳＩＤ倍した大きさとなるようにコリメータ１０３の制御パラメータを決定し、可動部を制御すればよい。決定したコリメータ１０３の制御パラメータは、システム制御装置１２４のＲＡＭまたは記憶装置１２３等のメモリ内に用意したデータテーブルに記憶させておいてもよい。
【００３７】
コリメータ制御部２４は、制御パラメータ算出部２４ｂにより算出された制御パラメータに従って、コリメータ１０３の各遮蔽部材３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂを移動するよう制御する。
【００３８】
次に、図９のフローチャートを参照して、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置１が実行する撮影処理の流れを説明する。
【００３９】
操作者は、被検体４を寝台１０５にセッティングした後、検査部位が含まれる撮影範囲を設定し、スキャノグラム画像の撮影を行う（ステップＳ１０１）。スキャノグラム画像は、例えばＰＡ方向（Ｘ線源１０１の位置０度）及びＬＡＴ方向（Ｘ線源１０１の位置９０度）の２方向から撮影するものとする。
【００４０】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御装置１２４は、ステップＳ１０１で撮影した２方向のスキャノグラム画像を取得し、３次元の再構成範囲の設定を受け付ける（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、システム制御装置１２４は、被検体４の体軸に合わせて画像再構成範囲を設定するためのユーザインターフェースを表示する。例えば図１０に示す撮影計画設定画面７を表示装置１２５に表示する。
【００４１】
撮影計画設定画面７は、図１０に示すように、各種メニューを選択するためのメニュー一覧７１、再構成範囲設定エリア７２、画像表示エリア７３、７４、条件設定エリア７５、被検者情報表示エリア７６、及び「ＯＫ」ボタン７７、「キャンセル」ボタン７８等を有する。
【００４２】
再構成範囲設定エリア７２には、ステップＳ１０１で取得したスキャノグラム画像が表示される。また表示されているスキャノグラム画像に対して、画像再構成範囲を示す矩形枠７２ａが表示される。矩形枠７２ａはマウス等の入力装置１２１の操作によって大きさを変形できる。また、矩形枠７２ａには矩形の中心線を示すガイド７２ｃと傾きを変更するための傾き変更マーク７２ｂが設けられる。傾き変更マーク７２ｂをマウス等でドラッグすると、矩形枠７２ａの形状はそのままで傾きが変更される。なお、図１０ではＰＡ方向のスキャノグラム画像が表示されている様子を示しているが、ＬＡＴ方向のスキャノグラム画像を同じ撮影計画設定画面７内に表示してもよい。
【００４３】
撮影計画設定画面７の再構成範囲設定エリア７２において、所望の再構成範囲が複数の２次元のスキャノグラム画像上で指定されると、システム制御装置１２４は、指定された範囲（図４の指定範囲５）に対応する３次元座標の指定範囲５ａ（図５（ａ）の四角柱）を求める。更に、システム制御装置１２４は、求めた３次元座標範囲５ａを、スキャン中心線を回転軸として回転させた場合に得られる円柱（図５（ｂ））を求め、３次元の再構成範囲６を求める。この再構成範囲６をＸ線照射範囲とする。
【００４４】
その後、操作者により撮影計画設定画面７の条件設定エリア５５にて撮影条件や再構成条件の設定が行われ、被検者情報表示エリア７６にて被検者情報の入力や編集が行われ、「ＯＫ」ボタン７７が押下されると、システム制御装置１２４は、ビュー角度毎のＸ線照射範囲を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４５】
ステップＳ１０３において、システム制御装置１２４は、ステップＳ１０２で求めた３次元の再構成範囲６（Ｘ線照射範囲）から、ビュー角度毎の投影図を求め、投影図を基にビュー角度毎のＸ線照射範囲６ａ、６ｂ、６ｃ、…を決定する（図６参照）。
【００４６】
その後、システム制御装置１２４は、ステップＳ１０３で算出したビュー角度毎のＸ線照射範囲６ａ、６ｂ、６ｃ、…から、更に、ビュー角度毎及び撮影位置毎の照射形状を算出する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の処理ではシステム制御装置１２４は、図７に示すように、各ビュー角度のＸ線照射範囲６ａ、６ｂ、６ｃ、…をそれぞれＺ方向（スキャン進行方向）に分割し、撮影位置（Ｚ方向位置）毎にＸ線の照射形状を決定する。図７（ｂ）に示すように、ビュー角度「０」度かつ１スキャン目の撮影位置では斜線部６ａ−１の形状、ビュー角度「０」かつ２スキャン目の撮影位置では斜線部６ａ−２の形状、…となるように、ビュー角度及び撮影位置に応じたＸ線照射範囲が、全てのビュー角度及び撮影範囲について求められる。
【００４７】
ステップＳ１０４の処理により、各ビュー角度及び各撮影位置の照射形状が求められると、システム制御装置１２４は、ステップＳ１０４で算出した照射形状を実現するためのコリメータ１０３の制御パラメータを算出する（ステップＳ１０５）。制御パラメータは、各可動部（第１及び第２遮蔽部材３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ）の移動量、移動方向、及び回転角である。上述したように、コリメータ１０３の開口形状が、図８に示すＩＳＯセンタ位置（iso−center）でステップＳ１０４において求めた照射形状となるようにする。すなわち、コリメータ１０３の制御パラメータは、ステップＳ１０４で求めた撮影位置及びビュー角度毎の照射形状と、Ｘ線源１０１、コリメータ１０３、及びＩＳＯセンタの位置関係に基づいて求めることができる。システム制御装置１２４はステップＳ１０４、ステップＳ１０５の処理を、全てのビュー角度及び撮影位置において行う。
【００４８】
なお、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５の処理は本撮影実行中に行ってもよいが、本撮影の開始前に予め行ってもよい。予め行う場合、システム制御装置１２４は、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５の処理により算出した全てのビュー角度及び撮影位置におけるコリメータ制御パラメータをデータテーブルとしてＲＡＭや記憶装置１２３に記憶しておき、本撮影時に読み出してコリメータ１０３を制御するようにしてもよい。
【００４９】
システム制御装置１２４は、ステップＳ１０５で算出したコリメータ１０３の制御パラメータに従って、コリメータ１０３の開口量を調整しながら撮影を行う（ステップＳ１０６）。
【００５０】
撮影を終了すると、システム制御装置１２４は、取得した投影データに対して操作者が撮影計画時に設定した再構成中心に対して直交するスライスの画像再構成を行うよう画像処理装置１２２に指示を送り、画像を再構成する（ステップＳ１０７）。画像再構成方法は、コーンビーム再構成法、フィルタ逆投影法、逐次近似再構成法等の公知の手法を用いればよい。
【００５１】
第１の実施の形態により、被検体の傾きに対応するように３次元の再構成範囲を求め、これに適応したＸ線照射範囲をビュー角度毎に求めることができる。よって、被検体がスキャン中心線に対して傾いている場合であっても、Ｘ線照射範囲を最小限とすることが可能となり、被曝量を最小限に抑えることが可能となる。
【００５２】
［第２の実施の形態］
本発明は、ヘリカルスキャンにも適用できる。第２の実施の形態として、本発明をヘリカルスキャンに適用する場合について、図１１を参照して説明する。
【００５３】
第１の実施の形態では、Ｘ線管の回転後に寝台１０５を移動させ、これを繰り返すノーマルスキャン（ステップ・アンド・シュートスキャンともいう）に対するコリメータ制御の手順を説明した。別の代表的な撮影方法として、ヘリカルスキャン（らせんスキャンともいう）がある。ヘリカルスキャンでは、撮影中にＸ線源１０１（Ｘ線管）の回転と寝台１０５の移動が同時に行われる。ノーマルスキャンの場合は、あるビュー角度に対して全ての撮影位置の照射形状を求めるものであったが、ヘリカルスキャンの場合は、ビュー角度における撮影位置を求める必要がある。また、撮影中に寝台１０５が移動する速度やＸ線検出器１０６のコリメーション条件によって照射する形状を変更するタイミングが変わる。そのため、操作者が撮影計画時に設定した撮影条件を考慮した上で、各ビュー角度における撮影位置を求めて対応づけを行い、照射形状を決定する。
【００５４】
図１１は、第２の実施の形態における撮影処理の手順を説明するフローチャートである。第１の実施の形態（図９のフローチャート）と異なる点は、第２の実施の形態では、ステップＳ２０３においてビュー角度毎のＸ線照射範囲を算出した後、撮影位置とビュー角度との対応づけをおこなう点である（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３は第１の実施の形態（図９）におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理と同様であり、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０８は、第１の実施の形態におけるステップＳ１０４〜ステップＳ１０７の処理と同様である。以下、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。
【００５５】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理により、複数のスキャノグラム画像を用いて３次元の再構成範囲が設定され、ビュー角度毎のＸ線照射範囲が算出されると、システム制御装置１２４は、撮影位置とビュー角度との対応づけを行う（ステップＳ２０４）。
【００５６】
ステップＳ２０４の処理において、システム制御装置１２４は、操作者により設定された撮影条件を取得する。特に、寝台１０５の移動速度、回転盤１０２の回転速度（らせんピッチ）等の撮影条件を取得する。システム制御装置１２４は、取得した撮影条件より、撮影位置（Ｚ）におけるＸ線源１０１の回転角度位置（ビュー角度θ）を求める。これにより、あるビュー角度θに対する撮影位置Ｚが互いに対応づけられることとなる。
【００５７】
システム制御装置１２４は、ステップＳ２０４の処理により得た撮影位置とビュー角度との対応づけ結果（Ｚ,θ）と、ステップＳ２０３で求めたビュー角度毎のＸ線照射範囲とに基づいて、各撮影位置及びビュー角度毎（Ｚ,θ）の照射形状を算出する（ステップＳ２０５）。
【００５８】
以降、ステップＳ２０６〜ステップＳ２０８の処理（コリメータ１０３の制御パラメータ算出、コリメータ制御、画像再構成）は第１の実施の形態のステップＳ１０５〜ステップＳ１０７と同様である。
【００５９】
上述した手順で撮影処理を実行することにより、ヘリカルスキャンにおいても、再構成に必要な最小限の範囲にＸ線照射範囲を絞り込むことが可能となり、より少ない被曝量で撮影を行うことが可能となる。
【００６０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について図１２を参照して説明する。第３の実施の形態では、心電同期撮影に本発明を適用する場合について説明する。
【００６１】
心電同期撮影とは、被検者の心電情報を取得し参照しながら任意の心拍位相でＸ線を照射する、或いは、照射線量を変調させる撮影方法である。上述の任意の心拍位相を決定するための代表的な基準としては心電図のＲ波がある。
【００６２】
例えば、心電同期撮影法の一つであるプロスペクティブスキャンでは、撮影中の被検体の心電情報を取得しながら、Ｒ波から所定の遅延時間経過後にのみＸ線照射を行う方法である。この方法では遅延時間の設定の仕方により、所望する心拍位相でのデータ収集が可能である。しかし、Ｘ線を照射するタイミング（撮影開始からの時間）は、撮影開始後のＲ波を検出した後にしか分からない。そのため撮影前にＸ線照射形状を決定するためには、照射するタイミングとそのタイミングにおけるＸ線管の位置（ビュー角度）及び撮影位置を求める必要がある。
【００６３】
そのために、システム制御装置１２４は、撮影前に被検体の心電情報を取得し、その心電情報を利用して照射するタイミングを予測（計算）し、そのタイミングにおけるビュー角度及び撮影位置を求め、それぞれの照射形状を決定する。
【００６４】
すなわち、第１または第２の実施の形態と異なる点は、被検体の心電情報に基づいてＸ線を照射するタイミングを決定するとともに、その決定されたタイミング毎に照射形状を求める点である。
【００６５】
図１２は第３の実施の形態の撮影処理の流れを示すフローチャートである。図１２のステップＳ３０２の心電図取得処理、ステップＳ３０７の照射タイミングと照射形状との対応付け処理が第１または第２の実施の形態の撮影処理に対し、追加したステップである。
【００６６】
まず第１の実施の形態のステップＳ１０１と同様に、操作者は被検体４を寝台１０５にセッティングした後、検査部位が含まれる撮影範囲を設定し、２方向のスキャノグラム画像の撮影を行う（ステップＳ３０１）。
【００６７】
また本撮影前にシステム制御装置１２４は、心電図から被検体の心電情報を取得する（ステップＳ３０２）。心電情報は一定時間の息止めを行い、本撮影時の呼吸状態と近い状態で取得することが望ましい。なお、ステップＳ３０２の心電図の取得処理は、本撮影前であればいつ行ってもよく、ステップＳ３０１の後に限定されない。
【００６８】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御装置１２４は、ステップＳ３０１で撮影した２方向のスキャノグラム画像を取得し、操作者による３次元再構成範囲の設定を受け付ける（ステップＳ３０３）。その後、操作者により撮影計画設定画面７の条件設定エリア７５にて撮影条件や再構成条件の設定が行われ、被検者情報表示エリア７６にて被検者情報の入力や編集が行われ、「ＯＫ」ボタン７７が押下されると、システム制御装置１２４は、ビュー角度毎のＸ線照射範囲を算出する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０３〜ステップＳ３０４の処理は、第１の実施の形態のステップＳ１０２〜ステップＳ１０３と同様である。
【００６９】
次に、システム制御装置１２４は、撮影位置とビュー角度との対応づけを行い（ステップＳ３０５）、撮影位置及びビュー角度毎の照射形状を決定する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０５〜ステップＳ３０６の処理は第２の実施の形態のステップＳ２０４〜ステップＳ２０５の処理と同様である。すなわち、システム制御装置１２４は、操作者により設定された寝台１０５の移動速度、検出器のコリメーション等の撮影条件を取得し、取得した撮影条件より、撮影位置（Ｚ）におけるＸ線管の回転角度位置（ビュー角度θ）を求める。また、システム制御装置１２４は、ステップＳ３０５の処理により得た撮影位置とビュー角度との対応づけ結果（Ｚ,θ）と、ステップＳ３０４で求めたビュー角度毎のＸ線照射範囲とに基づいて、各撮影位置及びビュー角度毎（Ｚ,θ）の照射形状を算出する。
【００７０】
その後、第３の実施の形態ではシステム制御装置１２４は、照射タイミングと照射形状との対応付けを行う（ステップＳ３０７）。つまりシステム制御装置１２４は、ステップＳ３０２で取得した被検体の心電情報からＸ線を照射するタイミングを求める。操作者は、撮影前にステップＳ３０２で取得した被検体の心電情報（特にＲ波）を参考にして、どの心拍位相でＸ線を照射するかを設定する。更に設定された心拍位相の時にビュー角度がどこであるかを求める。そのビュー角度に対応した撮影位置でのＸ線照射形状を第１の照射形状とする。以降の照射形状についても同様に、システム制御装置１２４はステップＳ３０２で取得した心電情報を基に、次に設定された心拍位相がくるタイミングを計算し、そのタイミングでのビュー角度がどこであるかを求め、そのビュー角度に対応した撮影位置でのＸ線照射形状を第２の照射形状とする。これを全ての設定された心拍位相で行うことにより、操作者が設定した任意の心拍位相がくる各タイミングと、Ｘ線照射形状とが対応づけられる。システム制御装置１２４は、このようにして求めたＸ線照射形状を、それぞれＸ線照射タイミングと対応付けてＲＡＭまたは記憶装置１２３に用意したデータテーブルに一時的に記憶させる。
【００７１】
上述したような方法で求められた照射タイミングは、あくまで撮影前の心電情報に基づいて決定されているため、実際の撮影中とは異なるタイミングとなることがある。そのため、複数のタイミングに対して同様にＸ線照射形状を求め、データテーブルとして用意しておき、本撮影でのタイミングに適したデータテーブルを使用するようにしてもよい。これにより、本撮影時の心電情報が、撮影前の心電情報とは異なる場合でも対応可能となる。
【００７２】
ステップＳ３０８では、システム制御装置１２４は、ステップＳ３０７で記憶したデータテーブルを参照し、各照射形状となるようなコリメータ１０３の制御パラメータを決定する。システム制御装置１２４は、決定した制御パラメータを、それぞれＸ線照射タイミングと対応付けてＲＡＭまたは記憶装置１２３に用意したデータテーブルに一時的に記憶させる（ステップＳ３０８）。
【００７３】
システム制御装置１２４は、撮影開始後の被検体の心電図を取得し、Ｒ波の検出をトリガとして、ステップＳ３０８で記憶したデータテーブルに従い、ビュー角度及び撮影位置の変化に応じてコリメータ１０３を制御する（ステップＳ３０９）。
【００７４】
撮影を終了すると、システム制御装置１２４は、取得した投影データを用いて画像再構成を行う（ステップＳ３１０）。
【００７５】
以上説明したように、第３の実施の形態によれば、被検体の心電情報に基づいて撮影タイミングを予め求め、そのタイミングに応じたＸ線の照射形状を求めることができる。よって撮影時の被検体の心電情報に応じた照射形状で撮影を行うことができ、従来よりも少ない被曝量で心電同期撮影を行うことが可能となる。
【００７６】
［第４の実施の形態］
次に、図１３〜図１６を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。図１３に示すように被検体の体軸Ｈａは必ずしも直線であるとは限らない。被検体の体軸Ｈａが曲線の場合でも、体軸Ｈａに合わせて再構成範囲を設定できることが望ましい。そのため第４の実施の形態では、弯曲した体軸Ｈａに合わせて再構成範囲を設定し、Ｘ線を照射するための処理及びユーザインターフェースについて説明する。
【００７７】
図１４は、第４の実施の形態の撮影処理の流れを示すフローチャートである。図１４のステップＳ４０２、ステップＳ４０３の体軸検出処理が第１の実施の形態の撮影処理に対し、追加したステップである。また、ステップＳ４０４の再構成範囲設定のステップが第１の実施の形態とは異なる。以下、図１４のフローチャートを参照しながら、第４の実施の形態の撮影処理について説明する。
【００７８】
まず第１の実施の形態のステップＳ１０１と同様に、操作者は被検体４を寝台１０５にセッティングした後、検査部位が含まれる撮影範囲を設定し、２方向のスキャノグラム画像の撮影を行う（ステップＳ４０１）。
【００７９】
次にシステム制御装置１２４は、ステップＳ４０１で取得したスキャノグラム画像を表示装置１２５に表示する。ステップＳ４０１においてシステム制御装置１２４は、被検体の体軸Ｈａに合わせて画像再構成範囲を設定するためのユーザインターフェースとして、例えば図１５に示す撮影計画設定画面７Ａを表示装置１２５に表示する。撮影計画設定画面７Ａの再構成範囲設定エリア７２にステップＳ４０１で取得したスキャノグラム画像８０が表示される。
【００８０】
次に、システム制御装置１２４は体軸検出処理を実行するか否かの選択を受け付ける（ステップＳ４０２）。ステップＳ４０２における選択は、体軸検出処理を実行するかどうかを操作者が指定できればよく、例えば撮影計画設定画面７Ａ上にメッセージを表示してもよいし、図１５に示すように、撮影計画設定画面７Ａに体軸検出ボタン７９を配置してもよい。
【００８１】
操作者により体軸検出処理の実行が指示されると（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、システム制御装置１２４は、ステップＳ４０１で取得したスキャノグラム画像８０から被検体４の体軸Ｈａを検出する処理を実行する（ステップＳ４０３）。体軸検出処理は、例えばスキャノグラム画像８０の特徴量を抽出する。特徴量としては、ＣＴ値が比較的高い値である骨部分が適しているが、身体の輪郭線や器官等を特徴量としてもよい。また、特徴量とする部分は、プログラムが自動的に行ってもよいし、操作者がスキャノグラム画像８０に対して指定してもよい。特徴抽出する方法については、公知の画像処理技術を用いればよい。
【００８２】
次に、システム制御装置１２４は抽出した特徴量をつなぎ合わせ、被検体４の体軸Ｈａとする（ステップＳ４０３）。例として、背骨部分を特徴とした場合には、図１６（ａ）に示すように、スキャノグラム画像８０から被検体４の体軸Ｈａを決定する。更に、図１６（ｂ）に示すように、被検体４の体軸Ｈａを再構成中心８１として体軸に直交する断面（再構成面）を示す複数のライン（スライスライン）を、スキャノグラム画像８０上に表示する。
【００８３】
システム制御装置１２４は、スキャノグラム画像８０上で再構成範囲８２の指定を受け付ける。なお、再構成位置（スライス位置）毎に再構成中心６１及びスライスラインの傾きの微調整を任意で行うことができるようにすることが望ましい（ステップＳ４０４）。
【００８４】
再構成中心８１及び再構成面（スライスライン）の傾きを調整するためのユーザインターフェースとして、システム制御装置１２４は、撮影計画設定画面７Ａの再構成範囲設定エリア７２に、スキャノグラム画像８０を表示するとともに、中心位置変更マーク７２ｅや傾き変更マーク７２ｂ等の操作部を表示する。
【００８５】
図１５に示す撮影計画設定画面７Ａには、各種メニューを選択するためのメニュー一覧７１、再構成範囲設定エリア７２、画像表示エリア７３、７４、条件設定エリア７５、被検者情報表示エリア７６、及び「ＯＫ」ボタン７７、「キャンセル」ボタン７８、「体軸検出」ボタン７９等は配置されている。
【００８６】
再構成範囲設定エリア７２には、ステップＳ４０１で取得したスキャノグラム画像８０が表示される。また表示されているスキャノグラム画像８０に対して、画像再構成範囲を示す枠７２ｄが表示される。枠７２ｄには、スライス位置（再構成面）を示す複数のスライスラインが示される。枠７２ｄの大きさは、マウス等の入力装置１２１の操作によって変更可能とする。任意のスライスラインがマウス等でクリックされ選択されると、システム制御装置１２４は、選択したスライスラインに傾き変更マーク７２ｂ及び中心位置変更マーク７２ｅを表示する。傾き変更マーク７２ｂは、各スライスラインの傾きを変更するための操作部である。中心位置変更マーク７２ｅは、再構成中心位置を変更するための操作部である。
【００８７】
操作者がマウス等で傾き変更マーク７２ｂを上下にドラッグすると、システム制御装置１２４は選択されているスライスラインを、再構成中心位置を中心として図中矢印Ｙ４の方向に回転させる。操作者がマウス等で中心位置変更マーク７２ｅをスライスラインに沿ってドラッグすると、システム制御装置１２４は、選択されたスライスラインの再構成中心位置を図中矢印Ｙ５の方向に移動させる。
【００８８】
なお、図１５ではＰＡ方向のスキャノグラム画像が表示された様子を示しているが、もう１方向（ＬＡＴ方向）のスキャノグラム画像を同じ撮影計画設定画面７Ａ内に表示してもよい。
【００８９】
撮影計画設定画面７Ａの再構成範囲設定エリア７２において、所望の再構成範囲が複数の２次元のスキャノグラム画像８０上で指定され、また、体軸の傾きや弯曲に合わせて再構成中心位置や再構成面（スライスラインの傾き）が設定されると、システム制御装置１２４は、指定された範囲に対応する範囲の３次元座標を求める。更に、システム制御装置１２４は求めた３次元の指定範囲を、スキャン中心線を回転軸として回転させた場合に得られる立体の形状（図５（ｂ））を求め、３次元の再構成範囲とする。この再構成範囲をＸ線照射範囲とする。
【００９０】
ステップＳ４０２において、体軸検出処理が選択されなかった場合は（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、ステップＳ４０４において、操作者の手動操作により、スキャノグラム画像８０上のスライスラインの傾きや再構成中心位置を調整する。このようにして、操作者の操作に応じて３次元再構成範囲が設定される（ステップＳ４０４）。
【００９１】
その後、操作者により撮影条件や再構成条件の設定が行われ、被検者情報の入力や編集が行われると、システム制御装置１２４は、ビュー角度毎のＸ線照射範囲を算出する（ステップＳ４０５）。ステップＳ４０４〜ステップＳ４０５の処理は、再構成中心８１の位置が曲線状となること以外は第１の実施の形態のステップＳ１０２〜ステップＳ１０３の処理と同様である。
【００９２】
次に、システム制御装置１２４は、撮影位置及びビュー角度毎のＸ線照射形状を決定する（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６の処理は第１の実施の形態のステップＳ１０４と同様である。
ステップＳ４０６の処理により、各ビュー角度及び各撮影位置の照射形状が求められると、システム制御装置１２４は、ステップＳ４０６で算出した照射形状を実現するためのコリメータ１０３の制御パラメータを算出する（ステップＳ４０７）。そして、算出した制御パラメータに従って、コリメータ１０３の開口量を調整しながら撮影を行う（ステップＳ４０８）。
【００９３】
撮影を終了すると、システム制御装置１２４は、取得した投影データに対して操作者が撮影計画時に設定した再構成中心に対して直交するスライスの画像再構成を行うよう画像処理装置１２２に指示を送り、画像を再構成する（ステップＳ４０９）。
【００９４】
以上説明した第４の実施の形態の処理は、ノーマルスキャンに限定されず、ヘリカルスキャン（第２の実施の形態）や心電同期撮影（第３の実施の形態）にも適用可能である。本実施の形態の処理により、より柔軟に再構成範囲を設定可能となる。また、被検体の体位に応じた必要最低限の被曝量で画像を取得することが可能となる。
【００９５】
［第５の実施の形態］
本発明は、被検体の体厚に応じて管電流値を最適な値に変調させる線量最適化技術にも適用可能である。以下、図１７、図１８を参照して、第５の実施の形態の撮影処理の流れを説明する。
【００９６】
システム制御装置１２４は図１７のフローチャートに示す手順で撮影処理を行う。まず第１の実施の形態のステップＳ１０１と同様に、操作者は被検体４を寝台１０５にセッティングした後、検査部位が含まれる撮影範囲を設定し、２方向のスキャノグラム画像の撮影を行う（ステップＳ５０１）。
【００９７】
ここでシステム制御装置１２４は、ステップＳ５０１で取得したスキャノグラム画像に基づき、被検体４の楕円近似モデル９を作成する（ステップＳ５０２）。楕円近似モデル９とは、被検体の各体軸方向位置での断面を楕円の形状に近似したモデルであり、各断面において指定した画質指標を達成するために被検体におけるＸ線減弱の度合い等も考慮して推定される。楕円近似モデル９の作成については、例えば、特許５０４７９４５号公報等に開示されている。
【００９８】
システム制御装置１２４は、ステップＳ５０２で作成した楕円近似モデル９から各撮影位置の被検体の体厚を算出する（ステップＳ５０３）。ビュー角度によってＸ線透過方向の体厚は異なる。例えば、図１８に示すように、ビュー角度θ１、θ２、θ３に対応する体厚はそれぞれＴ１、Ｔ２，Ｔ３である。したがって、システム制御装置１２４は、撮影位置及びビュー角度毎に体厚を求める。そして、求めた体厚に応じて、適切な画像を得るための管電流値を夫々求める。求めた管電流値は、例えば、撮影条件が表示される撮影計画設定画面７（図１０参照）等において、スキャノグラム画像と併せて、グラフや数値で表示されることが望ましい。これにより操作者は管電流値が変調されることを確認可能となる。
【００９９】
その後、ステップＳ５０５〜ステップＳ５１０の処理は、第１の実施の形態のステップＳ１０２〜ステップＳ１０７と同様である。すなわち、システム制御装置１２４は、２方向のスキャノグラム画像上で操作者により指定された画像再構成範囲５ａから３次元の再構成範囲６を求める（ステップＳ５０５）。更に、求めた再構成範囲６のビュー角度毎の投影図を求め、ビュー角度毎のＸ線照射範囲６ａ、６ｂ、６ｃ、…とする（ステップＳ５０６；図６参照）。
【０１００】
その後、システム制御装置１２４は、ステップＳ５０６で算出したビュー角度毎のＸ線照射範囲６ａ、６ｂ、６ｃ、…から、更に、ビュー角度毎及び撮影位置毎の照射形状を算出する（ステップＳ５０７；図７参照）。
【０１０１】
ステップＳ５０７の処理により、各ビュー角度及び各撮影位置の照射形状が求められると、システム制御装置１２４は、ステップＳ５０７で算出した照射形状を実現するためのコリメータ１０３の制御パラメータを算出する（ステップＳ５０８）。システム制御装置１２４は、ステップＳ５０８で算出したコリメータ１０３の制御パラメータに従って、コリメータ１０３の開口量を調整しながら撮影を行う（ステップＳ５０９）。撮影処理では、ステップＳ５０４で決定した管電流値に従って、撮影位置及びビュー角度毎にＸ線を変調させる。
【０１０２】
撮影を終了すると、システム制御装置１２４は、取得した投影データに対して操作者が撮影計画時に設定した再構成中心に対して直交するスライスの画像再構成を行うよう画像処理装置１２２に指示を送り、画像を再構成する（ステップＳ５１０）。
【０１０３】
第５の実施の形態では、被検体の傾きに応じてＸ線の照射形状がビュー角度毎に変更されるだけでなく、管電流値も変調される。したがって、所望する再構成画像を得るために最適な線量で撮影を行うことが可能となる。
【０１０４】
なお、第５の実施形態の内容はノーマルスキャンに限定されず、ヘリカルスキャンにも適用可能である。また、第４の実施の形態のように、被検体の体軸が曲線である場合にも適用可能である。
【０１０５】
以上説明したように、本発明のＸ線ＣＴ装置１は、画像再構成範囲を３次元で設定し、画像再構成範囲に適合した形状のＸ線照射範囲をビュー角度毎に算出し、算出されたＸ線照射範囲に応じた形状にＸ線が照射されるようにコリメータ１０３を制御する。これにより、所望の再構成範囲に対して必要最小限の範囲にＸ線を照射することが可能となり、被曝量を低減することが可能となる。特に、スキャン中心線に対し傾きのある範囲で画像再構成範囲を設定できるため、体軸が傾いた状態でも再構成中心位置を被検体の体軸と一致させることができる。
【０１０６】
なお、上述の各実施の形態で説明した処理を、Ｘ線ＣＴ装置１に設けられるシステム制御装置１２４ではなく、コンピュータにより実行し、コリメータ１０３を制御するものとしてもよい。
【０１０７】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るＸ線ＣＴ装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０８】
１・・・・・・・・・Ｘ線ＣＴ装置
１００・・・・・・・スキャンガントリ部
１０１・・・・・・・Ｘ線源
１０２・・・・・・・回転盤
１０４・・・・・・・開口部
１０５・・・・・・・寝台
１０６・・・・・・・Ｘ線検出器
１０７・・・・・・・データ収集装置
１２０・・・・・・・操作卓
１２１・・・・・・・入力装置
１２２・・・・・・・画像処理装置
１２３・・・・・・・記憶装置
１２４・・・・・・・システム制御装置
１２５・・・・・・・表示装置
２１・・・・・・・・スキャノグラム画像取得部
２２・・・・・・・・再構成範囲設定部
２２ａ・・・・・・・３次元範囲算出部
２３・・・・・・・・Ｘ線照射範囲算出部
２４・・・・・・・・コリメータ制御部
２４ａ・・・・・・・照射形状算出部
２４ｂ・・・・・・・制御パラメータ算出部
３１ａ、３１ｂ・・・第１遮蔽部材
３２ａ、３２ｂ・・・第２遮蔽部材
３３ａ・・・・・・・第３遮蔽部材
４・・・・・・・・・被検体
５、５ａ・・・・・・指定範囲
６・・・・・・・・・再構成範囲（Ｘ線照射範囲）
６ａ、６ｂ、６ｃ・・各ビュー角度のＸ線照射範囲
７・・・・・・・・・撮影計画設定画面
７２・・・・・・・・再構成範囲設定エリア
８０・・・・・・・・スキャノグラム画像
８１・・・・・・・・再構成中心
８２・・・・・・・・再構成範囲
９・・・・・・・・・楕円近似モデル
Ｈ、Ｈａ・・・・・・被検体の体軸
Ｌ・・・・・・・・・スキャン中心線
θ１、θ２、θ３・・ビュー角度
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・体厚
【図１】
2017113081.tif 000003
【図２】
2017113081.tif 000004
【図３】
2017113081.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017113081.tif 000007
【図６】
2017113081.tif 000008
【図７】
2017113081.tif 000009
【図８】
2017113081.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2017113081.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2017113081.tif 000014
【図１３】
2017113081.tif 000015
【図１４】
2017113081.tif 000016
【図１５】
2017113081.tif 000017
【図１６】
2017113081.tif 000018
【図１７】
2017113081.tif 000019
【図１８】
2017113081.tif 000020