(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を発生する放射線源、この放射線源から発生し且つ被検体を透過した放射線を検出する複数個の検出素子を互いに直交する２方向に２次元的に配列させた放射線検出器、及び前記放射線源及び前記放射線検出器と前記被検体とを相対的に移動可能な移動手段を用いて前記被検体の撮影範囲をスキャンするスキャン手段と、
このスキャン手段により収集された投影データに基づいて前記撮影範囲の断層像を再構成する再構成装置とを備えたコンピュータ断層撮影装置において、
前記再構成装置は、
異なるスライス厚の前記断層像を再構成するように構成され、
同一の前記投影データを基に、第１の再構成方式として前記放射線のレイを回転中心軸に対して直交するものと仮定して前記投影データを逆投影することにより画像再構成を行うファンビーム再構成方式を用いて第１のスライス厚を有する複数の前記断層像を先に再構成し、第２の再構成方式として前記回転中心軸に対する実際のコーン角を考慮して前記投影データを画像再構成に付すコーンビーム再構成方式を用いて前記第１のスライス厚よりも薄い第２のスライス厚を有する複数の前記断層像を後に再構成するように再構成の順番を指定する手段を備えることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記スキャン手段は、複数の前記スライスの位置を連続的に且つヘリカル状に変えながらスキャンするマルチヘリカルスキャン方式に拠るスキャン手段であり、前記コーンビーム再構成方式は、前記マルチヘリカルスキャンのスキャン軌道に沿ってコーン角を考慮した斜めの再構成演算を行う再構成方式であるコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記再構成装置は、前記第１のスライス厚を有する複数の断層像の組を先に再構成し、次いで前記第２のスライス厚を有する複数の断層像の組を再構成するように再構成の順番を指定する手段を含むコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
少なくとも前記スキャン及び再構成に必要な情報を操作者にインターラクティブに入力させるインターフェースを備え、
このインターフェースは、前記スライス厚が組毎に異なる複数組の複数スライスの断層像を得る必要がある旨の指令を操作者が入力可能な入力手段と、この入力手段を介して入力された前記指令に応答して前記再構成方式指令手段を自動的に作動させる自動作動手段とを有するコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
請求項１，３及び４のうちのいずれか一項に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記スキャンは、複数の前記スライスに対する一連のスキャンをスライス位置を変えて複数回実行するマルチスライスＣＴ方式によるスキャンであるコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
請求項１，３及び４のうちのいずれか一項に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記スキャンは、複数の前記スライスの位置を連続的に且つヘリカル状に変えながらスキャンするマルチヘリカルスキャン方式によるスキャンであるコンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
請求項６に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記放射線検出器の出力信号を受けて前記投影データを収集するデータ収集装置と、
このデータ収集装置により収集された前記投影データのうちの少なくとも一部の複数列の投影データを列相互間で相互に加算する手段を含み、前記データ収集装置により収集された前記投影データを前記複数のスライス数分に応じて束ねて生成される束ね投影データを前記再構成装置に渡すデータ束ね手段を備えたコンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
請求項６に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記放射線検出器の出力信号を受けて前記投影データを収集するデータ収集装置と、
前記放射線検出器から出力された出力信号のうちの少なくとも一部の複数列の出力信号を列相互間で相互に加算する手段を含み、前記放射線検出器から出力された出力信号を前記複数のスライス数分に応じて束ねて生成される束ね出力信号を前記データ収集装置に渡すデータ束ね手段を備え、前記データ収集装置が前記束ね出力信号を受けて束ね投影データを収集するように構成されたコンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記再構成装置は、前記データ束ね手段を介して入力した前記束ね投影データにヘリカル補間を行ってファンビーム再構成方式による再構成を行う手段を有するコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の放射線検出素子を２次元状に配列させた放射線検出器を用いて被検体の断層像を撮影するコンピュータ断層撮影装置に係り、とくに、被検体の撮影部位に対する１回のスキャン（検査）によって厚いスライス、薄いスライスなど、複数種のスライス厚の断層像を提供することができるコンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ断層撮影装置として、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と呼ぶ）がある。このＸ線ＣＴ装置は、比較的旧くから医療診断用或いは各種の研究用に用いられており、歴史的にも大きな変遷を重ねている。
【０００３】
初期の頃には、シングルスライスＸ線ＣＴ装置が用いられていた。このシングルスライスＸ線ＣＴ装置は、被検体（例えば患者）を挟んで対向配置されたＸ線源及び検出器を有しており、この検出器は当該被検体の体軸方向に直交する方向（チャンネル方向）に沿って扇状に例えば約１０００チャンネル並べられている。
【０００４】
このシングルスライスＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線源から被検体のあるスライス面（単にスライスともいう）に対してファン状にＸ線ビームを照射し、被検体のあるスライス面を透過したＸ線ビームを検出器で検出してＸ線透過データを収集する。収集されたＸ線透過データは、検出器の各検出素子毎に設けられた素子を有するデータ収集装置（ＤＡＳ）に送られ、その各素子により増幅処理等が行なわれて投影データ（１回のデータ収集を１ビューという）が収集される。
【０００５】
このため、Ｘ線源及び検出器を一体で被検体の周囲に回転させながらＸ線照射を行って前記データ収集を約１０００回程度繰り返すことにより、被検体に対する多方向からの投影データが収集され、その多方向から得られた投影データに基づいて被写体のスライス面の画像が再構成される。
【０００６】
このようなシングルスライスＸ線ＣＴ装置では、被検体のある一つのスライス面の画像を得ていたため、短時間に広い範囲の画像を撮影することは難しく、医師等から単位時間により高精細（高解像度）且つ広範囲に画像を撮影したいという強い要望が出されていた。
【０００７】
この要望に応えるために、近年、マルチスライスＸ線ＣＴ装置が開発され、かなり普及している。このマルチスライスＣＴ装置は、シングルスライスＸ線ＣＴ装置で用いられている検出器の列を、その列に直交する方向に複数列配置して、全体でＭチャンネル×Ｎセグメントの検出素子を有する２次元検出器を用いる。マルチスライスＸ線ＣＴ装置は、スライス方向に広がり幅を有するファンビームＸ線を曝射するＸ線源と、上述した２次元検出器とを有している。これにより、円錐状のＸ線ビーム（有効視野直径ＦＯＶ）が被検体を透過する。この透過後のＸ線を２次元検出器で検出することにより、被検体の多スライス面の投影データを一度に収集でき、シングルスライスＸ線ＣＴ装置に比べて、高精細且つ広範囲な画像を収集することができる。
【０００８】
このため、現在、Ｘ線ＣＴ装置の主流は、マルチスライスＸ線ＣＴ装置に移行しつつある。現在、使用に供しているマルチスライスＸ線ＣＴ装置は、４スライス型であるが、８スライス型や１６スライス型のマルチスライスＸ線ＣＴ装置といった更なる多列化も望まれ、研究が進んでいる。
【０００９】
更に、近年、このマルチスライスＸ線ＣＴ装置は、ヘリカルスキャン法を実施する、いわゆるマルチスライス・ヘリカルＸ線ＣＴ装置も開発中である。
【００１０】
ところで、マルチスライスＸ線ＣＴ装置では、スライス方向に広がり幅を有するファンビームＸ線（すなわち実際にはコーン状のＸ線ビーム）を照射しているにも関らず、コーンビ−ムをスライス厚方向に平行なビ−ムと見做すファンビーム再構成法を行い、所望のスライスを再構成している。
【００１１】
しかしながら、多列化が進んだ場合、ファンビーム再構成法では、スライス方向において列間でのＸ線パスが平行とは見做せなくなる。仮に、これを平行とみなして、単純に列毎に画像をマルチスライスとして再構成した場合、アーチファクトが多く、実用に耐えない画像となってしまうことが殆どである。この問題を克服する再構成法として、アーチファクトの少ない、いわゆるコーンビーム再構成法が提案されている。
【００１２】
このコーンビーム再構成法は、上述のように画質の面では優れているものの、ファンビーム再構成法と比較して、劣っている面もある。
【００１３】
例えば、コーンビーム再構成法の場合、ファンビーム再構成法に比べて、多列化しても画像アーチファクトが少ない分、１度にデータ収集する範囲を広くする設定できるので、スキャン時間はその分、短くすることができる。しかし、コーンビーム再構成法は、コーン角を考慮した再構成を行う必要があることから、特にスライスの厚い画像を同時に多数、再構成するような場合には、再構成時間は、ファンビーム再構成法よりも長くなってしまう。つまり、再構成時間だけを考えると、コーンビーム再構成法はファンビーム再構成法に比べて、スライス厚が一般に厚く設定されるスクリーニング検査には不向きである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このようにマルチスライスＸ線ＣＴ装置に適用可能な再構成法には各種のものがあるが、それぞれ一長一短があるので、従来、各Ｘ線ＣＴ装置は、それぞれの使用目的に合わせた１種類の画像再構成法を採用するに止まっていた。
【００１５】
このため、１台のＸ線ＣＴ装置で多種類の画像再構成法それぞれの利点を活かした撮影を行うことはできず、汎用性に乏しかった。
【００１６】
例えば、ファンビーム再構成方式を採るマルチスライスＸ線ＣＴ装置により例えば腹部を比較的厚めのスライスでスキャンする場合、再構成の時間は短いので、スキャン後、直ちに断層像を見ることができる。これにより、スキャンのやり直しなどの確認を迅速に行うことができる反面、画質が劣るので、広範囲にわたる精細な検査は別に行う必要がある。
【００１７】
一方、コーンビーム再構成方式を採るマルチスライスＸ線ＣＴ装置により例えば腹部を比較的厚めのスライスでスキャンする場合、画質の面では優れているが、再構成に時間が掛かるため、操作者がそのスキャンにより得られた断層像を見ることができるのは、スキャンが終了してから暫くの待ち時間が必要になる。つまり、コーンビーム再構成方式の場合、何等かの都合により再スキャンが必要になる場合でも、そのことが画像から分かるのは相当に時間が経ってしまってからである。これにより、スキャンが首尾良く終わったか否かを確認するのに時間が掛かり、患者スループットも低い。
【００１８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、１台の装置でありながら、多種類の再構成方式の持つ長所を存分に発揮させ、汎用性に優れたマルチスライス断層撮影を行うことができるＸ線ＣＴ装置などの放射線ＣＴ装置を提供することを、その目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンピュータ断層撮影装置は、例えばＸ線ＣＴ装置に見られる如く、放射線を発生する放射線源、この放射線源から発生し且つ被検体を透過した放射線を検出する複数個の検出素子を互いに直交する２方向に２次元的に配列させた放射線検出器、及び前記放射線源及び前記放射線検出器と前記被検体とを相対的に移動可能な移動手段を用いて前記被検体の撮影範囲をスキャンするスキャン手段と、このスキャン手段により収集された投影データに基づいて前記撮影範囲の断層像を再構成する再構成装置とを備えたコンピュータ断層撮影装置であり、前記再構成装置は、異なる再構成方式により、異なるスライス厚の前記断層像を再構成するように構成されたことを特徴とする。これにより、多種類の再構成方式（ファンビーム再構成方式、コーンビーム再構成方式など）それぞれの持つ長所を活かして、再構成方式毎に異なるスライス厚の断層像を再構成させることができるので、１台のコンピュータ断層撮影装置でありながら、汎用性に優れたマルチスライスの断層撮影を行うことができる。
【００２０】
好適には、前記再構成装置は、前記異なるスライス厚の断層像を順に再構成するように構成される。また、前記再構成装置は、前記スライス厚毎に異なる再構成方式で再構成するように構成されていてもよい。
【００２１】
さらに、前記再構成装置は、第１の再構成方式により第１のスライス厚を有する複数の前記断層像を再構成し、第２の再構成方式により前記第１のスライス厚よりも薄い第２のスライス厚を有する複数の前記断層像を再構成するように構成されていてもよい。この場合、前記再構成装置は、前記第１の再構成方式として前記放射線のレイを回転中心軸に対して直交するものと仮定して投影データを逆投影することにより画像再構成を行うファンビーム再構成方式を用い、前記第２の再構成方式として前記回転中心軸に対する実際のコーン角を考慮して前記投影データを画像再構成に付すコーンビーム再構成方式を用いることができる。例えば、前記コーンビーム再構成方式は、前記回転中心軸に対する実際のコーン角に応じた斜めの前記放射線のレイに沿って投影データを逆投影することにより画像再構成を行う再構成方式である。また、前記スキャン手段は、前記複数のスライスの位置を連続的に且つヘリカル状に変えながらスキャンするマルチヘリカルスキャン方式に拠るスキャン手段である場合、前記コーンビーム再構成方式は、前記マルチヘリカルスキャンのスキャン軌道に沿ってコーン角を考慮した斜めの再構成演算を行う再構成方式であることが望ましい。
【００２２】
また別の態様として、前記再構成装置は、前記ファンビーム再構成方式により前記第１のスライス厚の複数の断層像を先に再構成し、次いで前記コーンビーム再構成方式により前記第２のスライス厚の複数の断層像を再構成するように再構成の順番を指定する手段を含むこともできる。
【００２３】
さらに、好適な別の態様として、本発明に係るコンピュータ断層撮影装置は、少なくとも前記スキャン及び再構成に必要な情報を操作者にインターラクティブに入力させるインターフェースを備え、このインターフェースは、前記スライス厚が組毎に異なる複数組の複数スライスの断層像を得る必要がある旨の指令を操作者が入力可能な入力手段と、この入力手段を介して入力された前記指令に応答して前記再構成方式指令手段を自動的に作動させる自動作動手段とを有することもできる。
【００２４】
本発明に係る、その他の構成及び特徴ある作用効果は、添付図面及びこの図面を用いて行われる以下に記載の説明から明らかになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜６に基づいて説明する。
【００２６】
図１には、この実施形態に係る、放射線Ｘ線ＣＴ装置としてのマルチスライスＸ線ＣＴ装置の構成を示している。
【００２７】
Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体（例えば患者）Ｐを載置させる図示しない寝台と、被検体Ｐを挿入して診断を行うための診断用開口部ＯＰを有し、被検体Ｐの投影データの収集を行う架台Ｇと、架台Ｇ全体の動作を制御するとともに、投影データを収集し、この投影データに基づいて画像再構成処理や画像表示等を行うデータ処理ユニットＵとを備えている。
【００２８】
寝台は、図示しない寝台駆動部の駆動により、その長手方向にスライド可能な天板を有する。通常、被検体Ｐは、その体軸方向が長手方向に一致するように載置される。
【００２９】
架台Ｇは、その診断用開口部ＯＰに挿入された被検体Ｐを挟んで対向配置されたＸ線源としてのＸ線管１０１及び放射線検出器としてのＸ線検出器１０３を備えるほか、スイッチ群１０３ａ（図３参照）、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４、非接触のデータ伝送装置１０５、架台駆動部１０７、及びスリップリング１０８を備えている。
【００３０】
Ｘ線管１０１、Ｘ線検出器１０３、及びデータ収集装置１０４は、架台Ｇ内で回転可能な回転リング１０２に設けられており、架台駆動部１０７からの駆動制御により回転リング１０２が回転することで、架台３の診断用開口ＯＰ内に挿入された被検体Ｐの体軸方向に平行な回転中心軸の周りに両者が一体で回転可能になっている。回転リング１０２は、１回転あたり１秒以下という高速速度で回転駆動される。
【００３１】
Ｘ線管１０１は、有効視野領域ＦＯＶ内に載置された被検体Ｐに対してコーンビーム（四角錐）状、又はファンビーム状のＸ線を発生する。Ｘ線管１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電圧、管電流）が高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介して供給される。これにより、Ｘ線管１０１は、上記回転中心軸に並行なスライス方向及びこのスライス方向に直交するチャンネル方向の２方向に広がる、いわゆるコーンビームＸ線又はファンビームＸ線を発生する。通常の診断では、被検体Ｐが寝台の長手方向に沿って天板に載るので、スライス方向は被検体Ｐの体軸方向に一致する。
【００３２】
なお、架台Ｇ内のＸ線管１０１と被検体Ｐとの間には、Ｘ線管１０１のＸ線焦点から曝射されたコーン状又はファン状のＸ線ビームを整形し、所要の大きさのＸ線ビームを形成するためのスリット（図示せず）が設けられている。
【００３３】
Ｘ線検出器１０３は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出するデバイスであり、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより２次元のＸ線検出器を成している。本実施形態では、Ｘ線検出器１０３は、複数（例えば３８個）の検出器モジュールから構成され、複数の検出モジュールがチャンネル方向に配列される。
【００３４】
図２には、そのうちの１つの検出器モジュール１０３０の展開図を示している。検出器モジュール１０３０は、シンチレータと、フォトダイオードからなる複数の検出素子１０３１，１０３２を有するフォトダイオードチップとを有している。複数の検出素子１０３１、１０３２は、チャンネル方向とスライス方向との２方向に関してマトリクス状に配列される。なお、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置では、複数の検出器モジュール１０３０のそれぞれは、平面的ではなく、Ｘ線管１０１の焦点を中心とした１つの円弧に沿って配列される。
【００３５】
検出器モジュール１０３０は、上述したように複数の検出素子１０３１、１０３２を有するフォトダイオードチップとともに、スイッチングチップ（スイッチング群１０３ａを成す）、ＤＡＳチップ（ＤＡＳ１０４を成す）を有している。これらフォトダイオードチップ、スイッチングチップ、ＤＡＳチップは、単一のリジッドなプリント配線板上に実装される。
【００３６】
一方の検出素子１０３１は、スライス方向に関する幅が１．０ｍｍで、チャンネル方向に関する幅が０．５ｍｍの有感域を備えている。他方の検出素子１０３２は、スライス方向に関する幅が０．５ｍｍで、チャンネル方向に関する幅が０．５ｍｍの有感域を備えている。
【００３７】
フォトダイオードの有感域の幅は、Ｘ線管の回転中心軸上での換算値として定義する。つまり、「１ｍｍの有感域幅を有するフォトダイオード」とは、「Ｘ線管の回転中心軸上で１ｍｍに相当する有感域幅を有するフォトダイオード」を意味している。このため、Ｘ線が放射状に拡散することを考慮すると、フォトダイオードの実際の有感域の幅は、Ｘ線焦点と回転中心軸との距離に対するＸ線焦点とフォトダイオードの有感域との実際の距離の比率に従って、１ｍｍより若干広くなる。
【００３８】
０．５ｍｍ幅の検出素子１０３２は、スライス方向に例えば１６個並べられる。なお、スライス方向に並べられた１６個の検出素子１０３２を、第１の検出素子列群と称する。また、１ｍｍ幅の検出素子１０３１は、スライス方向に関し、第１の検出素子列群の両側それぞれに、検出素子１０３２の配列個数よりも少ない複数個、例えば１２個ずつ並べられる。スライス方向Ｃに並べられた１２個の検出素子１０３１を、それぞれ第２の検出素子列群と称する。
【００３９】
本実施形態では、スライス方向に並べられた検出素子１０３２の個数（例えば１６個）は、その両側それぞれに配置された検出素子１０３１の個数（例えば１２個）よりも多く、そのトータル個数（例えば２４個）よりも少なく成るように設計されている。
【００４０】
つまり本実施形態では、Ｘ線検出器１０３はチャンネル方向（行方向）に９１２個、スライス方向（列方向）に４０個の検出素子が配列されて成る。尚、本実施形態のＸ線検出器１０３は、０．５ｍｍ幅の検出素子と１．０ｍｍ幅の検出素子により不均等ピッチの２次元検出器を形成しているが、均等サイズの検出素子を行・列方向に配列された２次元検出器でも良く、また検出素子サイズも０．５ｍｍ、１．０ｍｍではなく、１．２５ｍｍ幅の検出素子など本例に限定されることはない。
【００４１】
このようなＸ線検出器１０３で検出されたＭ×Ｎ（上記の例でいえば、Ｍ＝２４行×３８個＝９１２であり、Ｎ＝４０（＝１６列＋２×１２列）である。）の全チャンネルに関する膨大なデータ（すなわち、１ビューあたりのＭ×Ｎチャンネル分のデータ（２次元投影データ））は、スイッチ群１０３ａを介して、チップ化されているＤＡＳ１０４に一旦集められる。
【００４２】
具体的には、Ｘ線検出器１０３の各検出素子により検出されたＸ線投影データは、スイッチ群１０３ａを介して例えば各チャンネルの検出素子列（４０列の検出素子１０３１、１０３２）に対して、４０列より少ない８列分（９１２行×８列）のデータ収集素子又は４列分（９１２行×４列）のデータ収集素子を有するＤＡＳ１０４に送られる。
【００４３】
このＸ線投影データのＤＡＳ１０４へのデータ転送を行うために、スイッチ群１０３ａはホストコントローラから制御信号を受けて、Ｘ線投影データをスライス方向の列毎に加算して（すなわち、データを列毎に束ねて）所要列数の２次元等価データを生成する。
【００４４】
ＤＡＳ１０４から出力される２次元投影データは、一括して光通信を応用した非接触データ伝送装置１０５を介して後述のデータ処理ユニットＵに伝送される。尚、ここでは、データ伝送装置として、光通信を応用した非接触データ伝送装置１０５を例に挙げて説明しているが、スリップリング等の接触データ伝送装置でも良い。
【００４５】
Ｘ線検出器１０３による検出動作は、１回転（約１秒）の間に、例えば１０００回程度繰り返され、それによりＭ×Ｎチャンネル分の膨大な２次元投影データが１秒（１回転）あたり１０００回発生し、このような膨大でしかも高速に発生する２次元投影データを時間遅れなく伝送するために、ＤＡＳ１０４及び非接触データ伝送装置１０５は超高速処理化が図られている。
【００４６】
図３は、本実施形態における２次元のＸ線検出器１０３，スイッチ群１０３ａ，及びＤＡＳ１０４の構造を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、Ｘ線検出器１０３は、検出素子がアレイ状に並べられており、スイッチ群１０３ａは、例えばスイッチ基板上にＦＥＴ等のスイッチング素子を実装して構成されている。また、ＤＡＳ１０４のデータ収集素子は、Ｘ線検出器１０３の各検出素子と同様にアレイ状に配列されている。
【００４７】
ＤＡＳ１０４の各データ収集素子は、送られたＸ線透過データに対して増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を施して被検体Ｐの８スライス分又は４スライス分の投影データを収集するようになっている。
【００４８】
データ処理ユニットＵは、ホストコントローラ１１０を中心として、データ補正等の前処理を行う前処理装置１０６、記憶装置１１１、補助記憶装置１１２、データ処理装置１１３、再構成装置１１４、入力装置１１５、及び表示装置１１６がデータ／制御バス１１６を介して相互に接続されている。さらに、このバス１１６は外部の画像処理装置２００に接続されている。この画像処理装置２００は、補助記憶装置２０１、データ処理装置２０２、再構成装置２０３、入力装置２０４、及び表示装置２０５を備えている。
【００４９】
前処理装置１０６は、非接触データ伝送装置１０５より伝送されてきた投影データに感度補正やＸ線強度補正等を施す。そして、前処理装置１０６で感度補正やＸ線強度補正等を受けた３６０゜分、つまり１０００セットの２次元投影データは記憶装置１１１に一旦記憶される。
【００５０】
再構成装置１１４は、記憶装置１１１に記憶された投影データにファンビーム再構成処理、或いはコーンビーム再構成処理を施して断層像のデータを生成する。
【００５１】
コーンビーム再構成処理は、主としてＦｅｌｄｋａｍｐ法と呼ばれる再構成アルゴリズムを利用して、投影データに基づく画像再構成を行う。Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、スライス方向に広い対象領域を複数のボクセルの集合体として扱って、Ｘ線吸収係数の３次元的分布データ（以下「ボリュームデータ（複数のボクセルデータが立体的（３次元的）に集合したもの）」という。）を発生するために、ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法をもとに改良された近似的再構成法である。つまり、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、データをファン投影データとみなして畳み込み、回転中心軸に対して実際のコーン角に応じた斜めのレイに沿ってバックプロジェクションを行う方法である。
【００５２】
なお、コーンビーム再構成アルゴリズムとしては、特開平１０−２８６２５３号公報に示されている如く、ＡＳＳＲ法「２次元投影データから定めた仮想平面（ヘリカルスキャンの中心軸に対して傾斜する斜断面として設定されることがより効果を発揮する）の位置に近似するＸ線パスの近似投影データを抽出し、この近似投影データを用いて画像再構成するアルゴリズム」等、コーン角の情報を用いて画像再構成するものであれば、他のアルゴリズムを採用しても良い。
【００５３】
コーンビーム再構成処理において、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法を用いる場合、以下に説明する２つの補正処理のうちの、少なくともいずれかの補正処理を併用すると、再構成処理に因る誤差を小さくすることができる。
【００５４】
第１の補正処理は、Ｘ線ビームが再構成面（スライス面）に対して斜めに入っていることによって、Ｘ線ビームが被検体の中を通る長さが長くなることに対する補正処理である。具体的には、ＤＡＳ１０４で得られた投影データ（前処理などを施しても施さなくても良い）に対して、コーンビームＸ線における体軸方向の位置に応じて異なるビーム経路長を補正する。
【００５５】
第２の補正処理は、実測のＸ線パスは、Ｘ線焦点と再構成処理により規定されるボクセルの中心とを結ぶ計算上のＸ線パスに対してズレを生じるが、この誤差を補正するものである。具体的には、計算上のＸ線パスの周囲に存在する実際の複数本（例えば４本）のＸ線パスに沿って実測された投影データに対して所定の計算処理を施し、得られた計算データを、計算上のＸ線パスに示す直線に沿って逆投影データとし、これを所定の重み付けをして逆投影する。特にヘリカルスキャンの場合は、所望の再構成面とＸ線焦点とのスライス方向に関する位置関係が変わるので、Ｘ線焦点の位置毎（或いはビュー毎）に上記計算処理に使用される検出素子列（のデータ）或いは検出素子列の寄与度を変えるのが望ましい。このようなコーンビーム再構成を行えば、スライス方向に広い検出器を有効に活用することができる。
【００５６】
ヘリカルスキャンとは、第３世代又は第４世代Ｘ線ＣＴ装置の場合、Ｘ線源を連続回転させながら、被写体を移動させるものである。このヘリカルスキャンでは、Ｘ線を曝射する動作中に、Ｘ線源の回転角度に応じて被検体の位置が連続的に変わる。すなわち、被検体に対する走査平面の位置が連続的に変化していく。ヘリカルスキャンによって収集されたＸ線投影データは、複数のスライスの断層像に再構成される。
【００５７】
一方、ファンビーム再構成方式は、例えば特開平１０−２４８８３７号、特開平１０−２１３７２号の公報に示されている如く、ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法を利用した再構成法である。具体的には、バックプロジェクションで、Ｘ線レイを回転中心軸に対して直交するものと仮定（投影データが体軸方向に垂直方向のＸ線により得られたと仮定）して、投影データに基づいて画像再構成する。
【００５８】
このファンビーム再構成方式でヘリカルスキャンを行う場合、ヘリカル補間を行うことが望ましい。このヘリカル補間とは、所望スライスの再構成に必要な投影データ（３６０度分又は１８０度＋ファン角度分の投影データ）を、スライス面の近傍で得られる同一位相の投影データを線形補間して得ることを言う。また、このヘリカル補間を改良した補間を行うこともできる。具体的には、ファンビーム再構成モードの場合、データ収集装置１１３は、所望スライス面の近傍の一定の範囲に所定数のリサンプリング点を仮想的に設定し、各リサンプリング点におけるリサンプリングデータを当該各リサンプリング点を挟む同一位相のデータを線形内挿補間で得て、このリサンプリングデータに対して所定のフィルタによる重み付け加算を行うことで、所望スライスの投影データを生成する、という手法である。
【００５９】
再構成されたボリュームデータは、直接に、あるいは記憶装置１１１に一旦記憶された後、データ処理装置１１３に送られて、操作者の指示に基づき、既に広く用いられている、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、レンダリング処理による特定臓器の３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像データに変換されて、表示装置１１６に表示される。
【００６０】
操作者は、検査・診断の目的に応じて、上記任意断面の断層像、任意方向からの投影像及び３次元表面画像等の中から任意の表示形態を選択し、設定することが可能である。つまり、一つのボリュームデータから、異なる形態での画像を生成し、表示することができる。また、表示の際には、１種類の画像だけでなく、複数種類の画像を同時に表示するモードも備え、目的に応じて一つの画像を表示するモードとの切り替えが可能であるようになっている。
【００６１】
入力装置１１５は、図示しないが、演算処理用のＣＰＵのほか、キーボード、各種スイッチ、マウス等を備えたインターラクティブなインターフェースであり、操作者が実際のスキャン前に検査計画を立てるときに使用する検査計画作成システムとしても機能する。この検査計画作成機能には、後述するように、撮影部位、スキャンから画像記録までのフロー、データ収集のためのスキャン条件、画像再構成を行うための再構成条件、再構成された画像を表示及び記録するための表示・記録条件などの入力及び設定が含まれる。この検査計画作成機能については、更に後述される。
【００６２】
ホストコントローラ１１０は、ＣＰＵを有するコンピュータ回路を搭載しており、高電圧発生装置１０９に接続されるとともに、バスを介して架台内の図示しない寝台駆動部、架台駆動部１０７、放射線検出器１０３にそれぞれ接続されている。また、ホストコントローラ１１０、データ処理装置１１３、記憶装置１１１、再構成装置１１４、表示装置１１６、及び入力装置１１５は、それぞれバスを介して相互接続され、当該バスを通じて互いに高速に画像データや制御データ等の受け渡しを行うことができるように構成されている。
【００６３】
ホストコントローラ１１０は、所定の制御の実行を通して、Ｘ線透過データ（投影データ）を収集させる。すなわち、ホストコントローラ１１０は、操作者から入力装置１１５を介して入力されたスライス厚等のスキャン条件を内部メモリに格納し、この格納されたスキャン条件（あるいは、マニュアルモードにおいて操作者から直接設定されたスキャン条件）に基づいて高電圧発生装置１０９、寝台駆動部、架台駆動部１０７、及び寝台の体軸方向への送り量、送り速度、架台（Ｘ線管１０１及びＸ線検出器１０３）の回転速度、回転ピッチ、及びＸ線の曝射タイミング等を制御しながら、当該高電圧発生装置１０９、寝台駆動部、架台駆動部１０７を駆動させる。これにより、被検体の所望の撮影領域に対して多方向からコーン状のＸ線ビームが照射され、被検体の撮影領域を透過した透過Ｘ線を、放射線検出器１０３の各検出素子を介してＸ線透過データとして検出することができる。
【００６４】
ここで、検査計画作成機能について詳述する。
【００６５】
一般に、管電圧、管電流、Ｘ線曝射時間等のスキャン条件の最適化、撮影スライス幅（スライス厚×スライス枚数）、マトリクスサイズ等の再構成条件の最適化は、専門的知識を必要とする。その専門的知識をベースとして、経験の浅いまた専門的知識の希薄な操作者であっても、経験の豊富な操作者と同等の条件設定を可能にするために開発された機能が、上述した検査計画作成機能である。
【００６６】
スキャンから画像記録までのフローの１つとして、天板停止状態におけるスキャンとスキャン後に天板移動とを繰り返すコンベンショナルなスキャンに対応したフローがある。これによれば、設定された全スライス位置のスキャンが終了した後、画像再構成・表示を行うスキャン＆スキャンモード、コンベンショナルスキャンにおいて設定スライス位置のスキャンした直後に当該スキャンにより得られたデータに基づく画像再構成・表示を行う動作を全スライス位置において繰り返すスキャン＆ビューモード等がある。
【００６７】
また、スキャンから画像記録までの別のフローに、スキャン中に天板が移動するヘリカルスキャンに対応したフローがある。このフローによれば、ヘリカルスキャンに追従して、ファンビーム再構成やコーンビーム再構成を行い、予め設定したウインドウ条件でスキャン中にフィルミングされる画像を表示画面上で観察しながらフィルミングするオートフィルミングモード、スキャン中にウインドウ条件を調整する必要がある場合は、フィルミング中にインタラクティブにウインドウの条件変更が可能となり、条件変更中は自動的にフィルミング状態が待機状態になるアクティブオートフィルミングモード、ヘリカルスキャンに追従してリアルタイム再構成及び画像表示が行われ、スキャン終了後、リアルタイム再構成とは異なるファンビーム再構成又はコーンビーム再構成された画像を観察しながらフィルミングするというリアルタイムモード等がある。
【００６８】
また、架台Ｇによる投影データの収集動作（スキャン動作）には、複数のパラメータが関わっている。同様に、収集した信号から断層像を生成する画像生成動作にも、また再構成した断層像を表示する画像表示動作にも、それぞれ複数のパラメータが関わっている。
【００６９】
スキャン条件（信号収集パラメータ）としては、撮影部位（全身、頭部、胸部、肺野、下肢等）、スキャンタイプ（コンベンショナルスキャン／ヘリカルスキャン）、スライス厚、スライス間隔、ボリュームサイズ、ガントリ傾斜角度、管電圧、管電流、撮影領域サイズ、スキャンスピード（Ｘ線管と検出器の回転速度）、Ｘ線管が１回転する間に移動する寝台の移動量、寝台移動量等がある。
【００７０】
再構成条件（再構成パラメータ）としては、再構成方式（ファンビーム再構成方式／コーンビーム再構成方式）、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するためのしきい値等がある。表示・記録条件（画像表示・記録パラメータ）としては、ウインドウレベル、ウインドウ幅、表示倍率、マルチプラナー（サジタル／コロナル／オブリーク）がある。
【００７１】
信号収集から画像生成を経て最終的に画像表示するまでの一連の検査シーケンスを完遂するためには、上述した複数の信号収集パラメータと複数の再構成パラメータと複数の画像表示パラメータとをそれぞれ設定することが要求される。
【００７２】
ここでは、設定された複数の信号収集パラメータ、設定された複数の再構成パラメータ、設定された複数の画像表示パラメータ、及び、信号収集、再構成、画像表示、画像記録までのフローはプランと総称される。そこで、検査計画を立てるときの操作者にとっての設定作業の便宜を考慮して、複数の信号収集パラメータから、複数の画像生成パラメータ、複数の画像表示パラメータまでを含めてプランとして予め登録しておくことができる。プランを選択することにより、簡単に上述の一連のシーケンス全体を実行することができる。
【００７３】
図４には、検査スケジュール設定画面の例を示している。ここでは、検査スケジュール設定画面としてスキャンスケジュール画面を示している。検査スケジュール設定画面は、入力デバイスの操作画面上に表示されるが、画像表示用の表示装置１１６に表示されてもよい。
【００７４】
この検査スケジュール設定画面の右上欄には、Ｘ線管とＸ線検出器を固定した状態で天板を移動することにより得られたデータに基づいて作成されたスキャノグラムが表示される。このスキャノグラム上にスキャン範囲を設定するための枠線が表示される。この枠線を拡大／縮小、移動、回転操作することにより、スキャン範囲を設定することができる。
【００７５】
また、検査スケジュール設定画面の上欄の中央部には被検体（患者）情報欄が、さらにはその左欄にはデータ収集後の処理設定欄が表示される。
【００７６】
さらに、この設定画面の下欄には、スキャンスケジュール表が表示される。このスキャンスケジュール表には、予定する複数のスキャンオペレーションがその時系列の順序に従って縦に配列される。操作者は、所望するスケジュールに従って、スキャンオペレーションの新規（追加）、複写、消去の各機能を使って所望する順番で所望するスキャンオペレーションを配列していく。
【００７７】
各スキャンオペレーションの行には、操作者がトリガボタンを押した任意時刻を起点とした各スキャンオペレーションの開始時間、スキャンオペレーション間の休止時間、スキャンオペレーション各々のスキャンの範囲（開始／終了位置）、スキャンモード（コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン）、スキャンオペレーションの回数、高電圧発生装置からＸ線管１０１へ供給される管電圧、管電流、スキャン速度（スキャントータル時間）、ＦＯＶのサイズ、スライス幅（スライス厚×スライス数）、スキャン範囲、スキャンオペレーション間の天板の移動量、等の条件の項目が配列されている。各項目の値は、検査計画作成システム１１により初期推奨値が挿入されており、操作者は必要に応じてその値を変更可能である。
【００７８】
なお、スキャノグラム上に表示されるスキャン範囲を示す枠線は、開始位置、終了位置、スキャン範囲、ＦＯＶのサイズのいずれかの項目の値を変更すれば、その変更に連動してサイズや位置が変更される。また逆にスキャノグラム上の枠線をクリックして移動すれば、開始位置、終了位置などの項目がその移動に応じて連動して変更される。
【００７９】
同時に、ホストコントローラ１１０は、入力装置１１５にて設定されたスキャン条件（特に、撮影スライス幅或いはスライス数）及び再構成条件（特に、ファンビーム再構成／コーンビーム再構成のいずれの再構成アルゴリズムにより画像再構成するか）に基づいて、Ｘ線検出器１０３のスイッチング素子のオン／オフを制御する。ホストコントローラ１１０は、Ｘ線検出器１０３が有する各検出素子（フォトダイオード）とＤＡＳ１０４との接続状態と共に、データ収集に使用する体軸方向におけるＤＡＳ数（例えばファンビーム再構成用に体軸方向に４つ、コーンビーム再構成用に体軸方向に８つ）を切換え、各検出素子で検出されたＸ線透過データを所定の単位で束ねる。そして、スキャン条件や再構成条件に対応した複数スライスのＸ線透過データとしてＤＡＳに送り出し、所定の処理を実行する。
【００８０】
この検査計画作成システム（入力装置１１５）の支援のもとで、操作者は、撮影部位、スキャンから画像記録までのフロー、スキャン条件、再構成条件、表示条件を含む検査計画（スケジュール）の設定を行うことができる。設定されたスケジュールに従ってホストコントローラ１１０は架台及び寝台を制御し、そのスケジュールを実行する。
【００８１】
次に、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の検査計画作成システム（入力装置１１５）の動作を、図５を参照して説明する。なお、以下の説明では、スキャンモードとしてヘリカルスキャン（Ｘ線ＣＴ装置の製造者によっては螺旋スキャン、スパイラルスキャンなどと呼ばれることもある。）が選択されるものとする。
【００８２】
まず操作者は、寝台の天板上に被検体Ｐを載置させる。そして、被検体Ｐのスキャノ撮影を行う（図５、ステップＳ１）。このスキャノ撮影は、Ｘ線管１０１とＸ線検出器シ１０３を被検体Ｐの周りに回転させないで、Ｘ線管１０１からＸ線を発生させ、架台Ｇの診断用開口部に天板を挿入してＸ線撮影を行う。スキャノ撮影により得られた透Ｘ線透過データには所定の処理が施され、スキャノグラムが表示装置１１６に表示される（ステップＳ２）。
【００８３】
次に操作者は、被検体Ｐの頭部、胸部、腹部等のいずれの部位を検査するか（撮影部位）を設定する（ステップＳ３）。ここでは、撮影部位として例えば腹部が設定される。
【００８４】
次いで、検査計画作成システムは、図示しない検査計画作成処理（スキャンから画像記録までのフロー、スキャン条件、再構成条件、及び表示・記録条件の設定を含む）を行う。
【００８５】
すなわち、検査計画作成システムは、図４に示す検査スケジュール設定画面を通して、操作者にインターラクティブに、スキャンから画像記録までのフローを設定させる（ステップＳ４）。
【００８６】
次いで、検査計画作成システムは、図４に示す検査スケジュール設定画面を通して、操作者にインターラクティブに、スキャン条件を設定させる（ステップＳ５）。
【００８７】
例えば操作者は、スキャンから画像記録までのフローとして上述のオートフィルミングモードを選択していたとすると、入力装置１１５の表示部には図４のような画面が表示される。この画面上で、操作者は、メインのシートをクリックしてスキャン条件を設定する。
【００８８】
このスキャン条件（信号収集パラメータ）には、撮影部位（全身、頭部、胸部、肺野、下肢等）、スキャンタイプ（コンベンショナルスキャン／ヘリカルスキャン）、スキャン範囲、スキャン開始位置、スキャン終了位置、撮影スライス幅（スライス厚×スライス数）、スライス間隔、ボリュームサイズ、ガントリ傾斜角度、管電圧、管電流、撮影領域サイズ、スキャンスピード（Ｘ線管と検出器の回転速度）、Ｘ線管及びＸ線検出器が被検体の周りに１回転する間に移動する寝台の移動量などが含まれる。なお、ステップＳ３の処理において撮像部位を設定せずに、ステップＳ４の処理において撮影部位（全身、頭部、胸部、肺野、下肢等）の選択を行ってもよい。
【００８９】
また、スキャン条件の設定の処理には、前述したように、異なる再構成方式を考慮した設定処理が含まれる。すなわち、スキャン法がマルチスライス方式のコンベンショナルなスキャン（天板を固定して行うスキャン及び天板移動を交互に繰り返すスキャン）であるか又はヘリカルスキャンであるかが指定される。いま、ヘリカルスキャンが指定されるものとする。
【００９０】
ここで、撮影スライス幅（スライス厚×スライス数）が設定される。例えば、スライス厚：０．５ｍｍ×スライス数：８枚が指定される。また、撮影範囲（全スキャン範囲）が設定される（図４に示す例の場合、４００ｍｍ（−１０５．５〜−５０５．５の範囲）が撮影範囲に相当する）。
【００９１】
次いで、検査計画作成システムは、指定された撮影スライス幅を判読して、スイッチ群１０３ａに必要な、束ね処理（投影データの列間における加算処理）に必要なスイッチオンオフ情報を含む、Ｘ線検出器１０３とＤＡＳ１０４との間のスイッチ接続のためのオンオフ情報を決定する。
【００９２】
一方、ステップＳ６の再構成条件（再構成パラメータ）の設定処理には、前述したように、再構成方式（ファンビーム再構成方式／コーンビーム再構成方式）、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、補間法、関心部位を抽出するためのしきい値、再構成スライス厚などが含まれる。
【００９３】
この再構成条件の設定処理においても、異なる再構成方式を考慮した設定処理が行われる（ステップＳ６ａ〜Ｓ６ｂ）。すなわち、検査計画作成システムは、ファンビーム再構成方式とコーンビーム再構成方式の両方を自動的に設定する（ステップＳ６ａ）。この場合、先に再構成スライス厚が設定されると、そのスライス厚に応じて再構成方式を設定するのが望ましい。また、再構成スライス厚に応じて、ファンビーム再構成方式とコーンビーム再構成方式との実行順が指定される（ステップＳ６ｂ）。ここでは、最初に厚いスライスに対するファンビーム再構成方式が実行され、次に薄いスライスに対するコーンビーム再構成方式が実行されるように、その順番が特定される。なお、ステップ６ｂでは再構成方式の使用順を設定しているが、再構成される再構成スライス厚の断層像の順番が特定されるようにしてもよい。また、再構成方式の順番はオペレータが入力するようにしてもよい。
【００９４】
これにより、例えば再構成スライス厚が０．５ｍｍ及び４ｍｍに設定されると、４．０ｍｍ×１００スライスがファンビーム再構成方式により断層像に再構成され、０．５ｍｍ×８００スライスがコーンビーム再構成方式により断層像に再構成される。
【００９５】
この後、検査計画作成システムは、図４に示す検査スケジュール設定画面を通して、操作者にインターラクティブに、表示・記録条件（画像表示・記録パラメータ）を設定させる（ステップＳ７）。この表示・記録条件としては、前述したように、ウインドウレベル、ウインドウ幅、表示倍率、マルチプラナー（サジタル／コロナル／オブリーク）が含まれる。
【００９６】
このようにして設定された、スキャンから画像記録までのフロー、スキャン条件、再構成条件、及び表示・記録条件のパラメータは、高電圧発生装置１０９、架台駆動部１０７、スイッチ群１０３ａ、ＤＡＳ１０４、前処理装置１０６、データ処理装置１１３、及び再構成装置１１４に送られて指令される（ステップＳ８）。
【００９７】
以下に、本実施形態のＸ線ＣＴ装置で行われるデータ収集、再構成、及び画像表示の流れを説明する。
【００９８】
操作者によりスキャン開始指示が行われると、天板がスキャン開始位置の直前（ヘリカルスキャンの助走位置）まで移動されると共に、検査計画で設定されたスキャン速度に到達するように回転リングが回転制御される。そして、回転リング１０２のスピードが設定スピードに到達すると、検査計画で設定された管電圧、管電流が高電圧発生装置１０９からＸ線管１０１へ供給され、Ｘ線が曝射されると共に、天板が体軸方向にスライドする。このとき、図示しないスリットは設定スライス幅のデータが収集できるように開口幅が変更されている。このようにＸ線管が被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝射している間に、天板に載せられた被検体が体軸方向に移動することによってヘリカルスキャンが行われる。
【００９９】
被検体を透過したＸ線は、Ｘ線検出器１０３においてアナログ電気信号の２次元投影データに変換され、スイッチ群１０３ａによりデータが列間で束ねられ、ＤＡＳ１０４でディジタル電気信号の２次元投影データに変換される。この投影データは、データ伝送装置１０５を介して、各種補正を行う前処理装置１０６に送られて感度補正などの処理を受ける。
【０１００】
ここでＤＡＳ１０４において収集に使用される素子数、及び、Ｘ線検出器１０３とＤＡＳ１０４の接続態様は、上述のようにスライスの設定数に応じて変更される。スライス数＝４が設定された場合は、９１２行×４列のＤＡＳ１０４がデータ収集（増幅処理、Ａ／Ｄ変換等）に使用され、一方、スライス数＝８が設定された場合、９１２行×８列のＤＡＳ１０４がデータ収集に使用される。この列数の選択及び束ね処理に関わる信号の読出し制御は、同じスライス列上の複数のフォトダイオードを複数のトランジスタを介して単一の共通信号線に接続することにより、トランジスタのオン／オフ制御により行われる。
【０１０１】
前処理装置１０６で感度補正やＸ線強度補正等を受けた３６０゜分、例えば１０００セットの２次元投影データは、直接に、あるいは記憶装置１１１に一旦記憶される。データ処理装置１１３は、上述した架台の回転による多方向から得られた同一スライスのすべての投影データを加算する処理や、その加算処理により得られた多方向データに対して必要に応じて補間処理、補正処理などを施す。
【０１０２】
ファンビーム再構成方式では、再構成装置１１４により投影データが回転中心軸に対して直交する方向のＸ線ビームと仮定して画像再構成が行われるので、データ処理装置１１３は、投影データを用いてヘリカル補間を行うことが望ましい。
【０１０３】
一方、コーンビーム再構成方式では、データ処理装置１１３は、ファンビーム再構成方式のようなヘリカル補間は行わない。しかし、再構成装置１１４において、投影データに対して、前述した第１の補正処理又は第２の補正処理が実行される。
【０１０４】
そして、再構成装置１１４により生成された再構成画像データは表示装置１１６により再構成画像として表示される一方で、フィルミングもなされる。
【０１０５】
この画像の再構成及び表示・記録までの一連の動作において、本実施形態のＸ線ＣＴ装置は前述した検査計画作成システム（入力装置１１５）による作成機能によって、設定された撮影範囲の再構成及び画像表示がなされる。すなわち、多種類の画像の再構成（上述の例では、０．５ｍｍと４ｍｍのスライス厚の断層像の再構成）の場合には、前述した図５の処理によって、収集された２次元投影データが再構成装置１１４により最初に再構成時間の短いファンビーム再構成方式で再構成され、この再構成が終了すると、画質に優れたコーンビーム再構成方式による再構成処理が再構成装置１１４により引き続いて実行される。（図５、ステップＳ６ａ，Ｓ６ｂ）。
【０１０６】
これにより、図６に模式的に示す如く、ヘリカルスキャン後、直ぐに、ファンビーム再構成方式による複数枚の再構成画像ＩＭｆが表示装置１１６に表示される。このため、ヘリカルスキャン後、直ちに、操作者は、これらの再構成再構成画像ＩＭｆを観察することができる。
【０１０７】
したがって、操作者は、腫瘍などの診断に必要な部分を、迅速に再構成されるファンビーム再構成方式による再構成画像ＩＭｆで確認でき、必要に応じて、再スキャンを行うことができる。
【０１０８】
このファンビーム再構成方式による撮影範囲をカバーする複数枚の再構成画像ＩＭｆの再構成が終わると、次いで、再構成装置１１４によりコーンビーム再構成方式に基づく複数枚の再構成画像ＩＭｃが再構成される。この再構成画像ＩＭｃも撮影範囲をカバーする複数枚について再構成される。
【０１０９】
上述した再構成画像のエリアの確認において、ヘリカルスキャンによる収集画像の状態が所望していた通りであるときには、かかる再構成画像ＩＭｆをフィルミングなどの用途に回すこともできる。
【０１１０】
この再構成画像ＩＭｃのデータは必要に応じて表示装置１１６で表示されるとともに、記憶装置１１１に格納される。この格納した再構成画像ＩＭｃのデータを用いて、データ処理装置１１３は、操作者の指示に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、レンダリング処理による特定臓器の３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像データへの変換・表示処理を行う。この疑似３次元画像データも必要に応じて表示装置１１６に表示される。
【０１１１】
このコーンビーム再構成方式に基づく再構成処理が実行されるのは、多くの場合、ヘリカルスキャンが終わった後、所定の待ち時間が経過した後である。このため、操作者は、ヘリカルスキャン直後にはファンビーム再構成方式に基づく画像ＩＭｆで確認を行い、ヘリカルスキャンから所定時間が経過した後にはアーチファクトの少ない画質優先のコーンビーム再構成方式に基づく画像ＩＭｃのデータで病変部などに対する精細な検査及びフィルミングを行うことができる。
【０１１２】
従来のＸ線ＣＴ装置は、このハイブリッド再構成（ファンビーム再構成とコーンビーム再構成）にみられるような、再構成方式それぞれの特徴を活かした再構成はなされていなかった。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のハイブリッド再構成によって、１台の装置でありながら、多種類の再構成方式の持つ長所を存分に発揮させ、汎用性に優れたマルチスライス断層撮影を行うことができるＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【０１１３】
また、スケーリング検査などにおいて、被検体の撮影部位（例えば腹部）の必要な範囲をＸ線ビームでスキャンすることで、撮影部位全体を厚いスライス厚で輪切りにした複数のスライスの断層像と、同じ撮影部位全体を薄いスライス厚で輪切りにした複数のスライスの断層像とを一度に得たいという医療現場の要望にも応えることもできる。
【０１１４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、上記実施形態においては、再構成、断面変換などのデータ処理及び表示オペレーションは、Ｘ線ＣＴ装置１００内で行われるとしたが（そのような形態が一般的である）、本発明においては、それらに代え、これらデータ処理等を、図１に示すような外部の画像処理装置２００において実行するようにしてもよい。
【０１１５】
さらに上記実施形態は種々変形して実施することが可能である。例えば、上述した実施形態ではヘリカルスキャンによりデータ収集する説明を行ったが、天板停止状態におけるスキャンと天板移動を交互に行うコンベンショナルスキャン適用しても良い。
【０１１６】
また上記実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置として、現在主流のＸ線管と放射線検出器とが一体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプを一例として説明したが、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプに適用しても良い。
【０１１７】
また上記実施形態では、１スライスの断層像データを再構成するのに必要な角度範囲として、被検体の周囲１周、約３６０°分の投影データが必要であるとして説明したが、１８０°＋ビュー角分の投影データを用いるハーフスキャン等いずれの再構成方式にも適用可能である。
【０１１８】
さらに上記実施形態では、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムとして、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形について説明したが、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形を採用しても良い。
【０１１９】
また上記実施形態では、一管球型のＸ線ＣＴ装置について説明したが、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置に適用しても良い。
【０１２０】
さらに、上記実施形態では、Ｘ線検出器の全検出素子列よりも少ない列数の８列のＤＡＳによりデータの束ね処理（列相互間のデータ加算処理）を行っていたが、各検出素子に対応してＤＡＳ素子列を設けるようにしてもよい。そのように構成すると、ＤＡＳ前に設けていたスイッチ群は不要になる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１台の装置でありながら、多種類の再構成方式の持つ長所を存分に発揮させ、汎用性に優れたマルチスライス断層撮影を行うことができ、スクリーニング検査などの好適なＸ線ＣＴ装置などの放射線ＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】実施形態のＸ線ＣＴ装置に採用されるＸ線検出器を成す複数の検出器モジュールのうちの１つを示す平面図。
【図３】Ｘ線検出器、スイッチ群、及びデータ収集装置の配置関係の概略を説明する斜視図。
【図４】検査計画作成システム（機能）で表示される検査計画設定画面の一例を示す模式図。
【図５】検査計画作成システム（機能）による検査計画の作成を示す概略フローチャート。
【図６】１回の撮影で厚いスライスと薄いスライスを得るハイブリッド再構成における画像生成の時系列の概念を説明する図。
【符号の説明】
１００  Ｘ線ＣＴ装置（放射線ＣＴ装置）
１０１  Ｘ線管（Ｘ線源）
１０３  Ｘ線検出器（放射線検出器）
１０３ａ  スイッチ群
１０４ｂ  データ収集回路（ＤＡＳ）
１０９  高電圧発生装置
１１０  ホストコントローラ
１１１  記憶装置
１１４  再構成装置
１１５  入力装置（検査計画作成システムの要部を成す）
１１６  表示装置
【図１】
0004175809.tif 000002
【図２】
0004175809.tif 000003
【図３】
0004175809.tif 000004
【図４】
0004175809.tif 000005
【図５】
0004175809.tif 000006
【図６】
0004175809.tif 000007