(57)【要約】【課題】画像のＳ／Ｎを低下させずに、簡便な手法により散乱線の影響を除去することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間を２つの期間に分けて、期間ごとにＸ線管球１２、２２の管電流値を変え、さらに、同じ期間中では、Ｘ線管球１２、２２の管電流値をそれぞれ異なる値にして、Ｘ線管球１２、２２からＸ線を照射させる。Ｘ線量算出部５２は、１ｖｉｅｗ期間中にＸ線検出器１３が実際に検出したＸ線量に基づいて、対になるＸ線管球１２から照射されて被検体を透過する透過線であって、Ｘ線検出器１３が検出する透過線のＸ線量を求め、同様に、Ｘ線検出器２３が実際に検出したＸ線量に基づいて、対になるＸ線管球２２から照射されて被検体を透過する透過線であって、Ｘ線検出器２３が検出する透過線のＸ線量を求める。【選択図】図１
2009022367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管球とＸ線検出器との対が複数異なる角度で配置され、各対が被検体の周りを回転可能に構成されるＸ線ＣＴ装置であって、
１ビューの投影データを取得する１ビュー期間を複数の期間に分けて、前記複数の期間ごとに、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を異なる値にし、さらに、同じ期間中においては、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を互いに異なる値にして、前記各対を構成するＸ線管球からＸ線を照射させるスキャン制御手段と、
前記各対を構成するＸ線検出器のそれぞれが前記複数の期間で検出したＸ線量に基づいて、前記各対のＸ線管球から照射されて前記被検体を透過する透過線であって、前記１ビュー期間中に、前記各対の透過線のＸ線量を求めるＸ線量算出手段と、
前記演算手段により求められた透過線のＸ線量に基づいて画像データを再構成する再構成処理手段と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記Ｘ線量算出手段は、所定のＸ線管球の管電流値を別のＸ線管球の管電流値より低くしてＸ線を照射させた期間に、前記所定のＸ線管球と対になるＸ線検出器が検出した第１Ｘ線量と、前記所定のＸ線管球の管電流値を前記別のＸ線管球の管電流値より高くしてＸ線を照射させた期間に、前記所定のＸ線管球と対になるＸ線検出器が検出した第２Ｘ線量との差分に基づいて、前記１ビュー期間中に、前記所定のＸ線管球と対になるＸ線検出器が検出する透過線のＸ線量を求め、これを、すべての対のＸ線検出器が検出する透過線のＸ線量について求め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線量算出手段は、前記第１Ｘ線量と前記第２Ｘ線量とのそれぞれの管電流値に応じた差分に基づいて、前記１ビュー期間中に、前記所定のＸ線管球と対になるＸ線検出器が検出する透過線のＸ線量を求めることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記スキャン制御手段は、前記複数の期間において、前記各対を構成するＸ線管球の管電流のピーク値を矩形状に変化させ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】
前記スキャン制御手段は、前記複数の期間において、前記各対を構成するＸ線管球の管電流のピーク値を正弦波状に変化させ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６】
前記スキャン制御手段は、前記複数の期間において、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を８０〜１００［％］の間で変化させ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】
第１のＸ線管球と第１のＸ線検出器を備えた第１の検出系と、第２のＸ線管球と第２のＸ線検出器を備えた第２の検出系と、を備えたＸ線ＣＴ装置において、
前記第１のＸ線管球と前記第２のＸ線管球から同時にＸ線を曝射すると共に、少なくとも前記第１のＸ線管球の管電流値を変えてスキャンを行ない、第１の管電流値に対応する投影データと第２の管電流値に対応する投影データを収集するスキャン制御手段と、
前記第１の管電流値に対応する投影データと前記第２の管電流値に対応する投影データに基づいて、他の検出系からの散乱線を除去した投影データを求めるＸ線量算出手段と、
前記Ｘ線量算出手段により求めた、投影データに基づいて被検体内の画像を再構成する再構成手段と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
Ｘ線管球とＸ線検出器との対が複数異なる角度で配置され、各対が被検体の周りに回転可能に構成されるＸ線ＣＴ装置の制御方法であって、
１ビューの投影データを取得する１ビュー期間を複数の期間に分けて、前記複数の期間ごとに、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を異なる値にし、さらに、同じ期間中において、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を互いに異なる値にして、前記各対を構成するＸ線管球からＸ線を照射するスキャンステップと、
前記各対を構成するＸ線検出器のそれぞれが前記複数の期間で検出したＸ線量に基づいて、前記各対のＸ線管球から照射されて前記被検体を透過する透過線であって、前記１ビュー期間中に、前記各対の透過線のＸ線量を求めるＸ線量算出ステップと、
前記第Ｘ線量算出ステップにて求められた透過線のＸ線量に基づいて画像データを再構成する再構成処理ステップと、
を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のＸ線管球とそれら複数のＸ線管球に対応するＸ線検出器を備えた多管球型のＸ線ＣＴ装置に関し、特に被検体によって散乱されたＸ線の影響を除去することを目的としたＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を間にして対向配置されたＸ線管球とＸ線検出器とを被検体の周囲に回転させて、Ｘ線管球から照射したＸ線の被検体を透過した量（透過Ｘ線量）をＸ線検出器で検出し、その検出されたデータをデータ収集装置にて投影データとして収集し、この収集した投影データを、コンピュータを用いて画像再構成することによって、被検体の断層像を得るものである。例えば、Ｘ線管球とＸ線検出器とを３６０°、又は（１８０°＋ファン角）回転させて投影データを収集し、３６０°分、又は（１８０°＋ファン角）分の投影データに基づいて断層像を得る。
【０００３】
第３世代と称されるＸ線ＣＴ装置は、被検体を間にして、Ｘ線管球とＸ線検出器とを対向配置し、これらを、被検体の周りに３６０°、又は（１８０°＋ファン角）に亘って回転させながら、Ｘ線管球からコリメートされた扇形のＸ線ビームを被検体へ照射し、複数の検出素子が円弧状に配列されたＸ線検出器で、被検体を透過したＸ線を検出している。
【０００４】
被検体に対するある角度において、複数の検出素子を有するＸ線検出器で検出された検出データの集合をビュー（ｖｉｅｗ）と称し、Ｘ線管球とＸ線検出器とを被検体の周りに１回転させて、画像を再構成するために必要な複数ビューの投影データを収集することをスキャン（ｓｃｓｎ）と称し、さらに、スキャン中に繰り返されるビューデータの収集を測定サイクルと称している。また、Ｘ線管球とＸ線検出器とを（１８０°＋ファン角）回転させて投影データを収集するスキャンをハーフスキャンと称する。なお、スキャンは、撮影する断層面（スライス）ごとに行われる。そして、１スキャンによって得られた複数ビューの投影データを、高速演算装置などを用いて再構成処理をすることにより、被検体の断層画像が得られる。
【０００５】
例えば１°ごとに１ビューの投影データを収集する場合には、１スキャンに３６０ビューの投影データ（すなわち、３６０の測定サイクルとなる）を得、この３６０ビューの投影データを用いて画像を再構成することになる。この再構成によって得られる画像の解像度は、Ｘ線管球とＸ線検出部とを被検体の周りに１回転させて得るビュー数が多いほど高くすることができる。
【０００６】
例えば、１スキャン（１回転）につき９００ビューの投影データを収集する場合は、０．４°ごとに１ビューの投影データを収集し、これを３６０°にわたって順次収集する。また、さらに画質を改善するために、１スキャンにつき１２００ビュー又は１８００ビューの投影データを収集するものも提案されている。１スキャンにつき１２００ビューの投影データを収集する場合は、０．３°ごとに１ビューの投影データを収集し、１８００ビューの投影データを収集する場合は、０．２°ごとに１ビューの投影データを収集することになる。
【０００７】
ところで、心臓などの循環器を詳細に診断するために、１スキャンに要する時間（スキャン時間）を短縮したいとの要望がある。しかし、回転周期を速めることは、Ｘ線管球やＸ線検出器などの回転部分に過度の遠心力が加わることになるので、要望に応えることは技術的に問題があり容易ではない。
【０００８】
そこで、回転周期を速めることなく短時間に所望ビュー数の投影データを収集するために、複数のＸ線管球とＸ線検出器とを用いた多管球型のＸ線ＣＴ装置が提案されている。
【０００９】
ここで、多管球型のＸ線ＣＴ装置の構成について図８を参照して説明する。図８は、Ｘ線管球とＸ線検出器の配置を説明するための回転架台の正面図である。ここでは、多管球型のＸ線ＣＴ装置の１例として、２個のＸ線管球を備えている多管球型のＸ線ＣＴ装置について説明する。
【００１０】
図８に示すように、２つのＸ線管球１２、２２は、回転軸周りに９０°ずれた位置に配置されている。ここでは、２つのＸ線管球１２、２２を９０°ずらした位置に配置する例について説明するが、この角度の例は１例であり、９０°以外の角度（例えば１２０°）ずらして配置する場合などもある。
【００１１】
Ｘ線管球１２、２２のＸ線照射口側には、それぞれＸ線のファン角を規定するためのＸ線絞り（図示しない）が設けられ、所定の厚みでかつ扇状にコリメートされたＸ線パス６を形成するようにされている。
【００１２】
２つのＸ線管球１２、２２にそれぞれ対応するように、２つのＸ線検出器１３、２３が設置されている。Ｘ線検出器１３、２３は、例えば１０００チャンネルの検出素子を１列に並べて構成してもよく、検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向と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し、これにより２次元のＸ線検出器を構成してもよい。
【００１３】
各Ｘ線検出器１３、２３にはそれぞれデータ収集部（ＤＡＳ）１４、２４が設けられている。データ収集部１４、２４は、Ｘ線検出器１３、２３の各検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器１３、２３により検出されたＸ線（検出信号）を、図示しないスキャン制御部から出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータが投影データとなる。そして、データ収集部１４、２４は、それぞれ対応するＸ線検出器１３、２３の各チャンネルの電流信号を電圧に変換し、増幅し、デジタル信号に変換する。
【００１４】
そして、Ｘ線管球１２から照射され被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１３で検出され、その検出信号はデータ収集部１４で増幅され、デジタル信号に変換されて投影データとして収集される。他のＸ線管球２２から照射されたＸ線についても同様に、データ収集装置２４で投影データとして収集される。これらＸ線管球１２、２２、Ｘ線絞り（図示しない）、Ｘ線検出器１３、２３、及びデータ収集部１４、２４は、回転架台５に一体的に固定されており、回転架台５は回転中心Ｏを中心に回転するように固定架台７に支持されていて、図示しない回転機能によって回転させられる（例えば特許文献１及び特許文献２）。
【００１５】
以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置は、図示しないスキャン制御部の制御の下で、回転架台５を回転させながら投影データを収集する。すなわち、Ｘ線管球２２を０°の位置から９０°の位置まで回転させて投影データを収集すると、Ｘ線管球１２は２７０°の位置から３６０°（０°）の位置まで回転することになりこの間で投影データが収集される。よって、回転架台５を９０°回転させれば、１８０°分の投影データが収集でき、回転架台の回転周期を速めることなく、スキャン時間を短縮することができる。
【００１６】
ところで、複数のＸ線管球を備えたＸ線ＣＴ装置は、複数のＸ線管球から連続的にＸ線を発生しているため、相互に散乱線が影響し合うことになり、画質が低下する問題がある。ここで、散乱線の影響について図９及び図１０を参照して説明する。図９及び図１０は、Ｘ線の散乱線を説明するための回転架台の正面図である。
【００１７】
例えば、Ｘ線管球１２から被検体Ｐへ照射されたＸ線は、一部が被検体Ｐで吸収されるとともに、吸収されずに被検体Ｐを透過したＸ線は、照射方向に沿ってＸ線検出器１３の所定のチャンネルへ入射し、ごく一部は散乱線となって四方へ飛散する。この散乱線をＸ線検出器１３の他のチャンネルに入射させないように、Ｘ線検出器１３の前面に各チャンネルに対応させてコリメータ（図示しない）を設置している。
【００１８】
しかしながら、Ｘ線管球とＸ線検出器とが複数組設置されているＸ線ＣＴ装置では、各Ｘ線検出器は、対にならないＸ線管球から照射されたＸ線に基づく散乱線を検出してしまうおそれがある。
【００１９】
図９に示すように、各Ｘ線管球１２、２２は、扇状の広がりを持ったＸ線パス６を形成している。この場合、Ｘ線検出器１３は、Ｘ線管球１２から照射されたＸ線を検出し、Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管球２２から照射されたＸ線を検出する。しかしながら、Ｘ線検出器１３には、Ｘ線管球２２から照射されたＸ線に基づく散乱線６ａが入射してしまう。すなわち、Ｘ線管球１２から照射されたＸ線に基づく散乱線のＸ線検出器１３への入射は、Ｘ線検出器１３に設置されているコリメータ（図示しない）の作用で排除できるものの、Ｘ線管球２２から照射されたＸ線に基づく散乱線のＸ線検出器１３への入射は排除しきれない。同様に、Ｘ線検出器２３には、Ｘ線管球１２から照射されたＸ線に基づく散乱線６ａが入射してしまう。
【００２０】
各Ｘ線検出器１３、２３が検出する散乱線のＸ線量について図１０を参照して説明する。Ｘ線管球１２から照射されたＸ線は、被検体Ｐを透過して対となるＸ線検出器１３に到達するが、一部のＸ線は被検体Ｐで反射され、散乱線６ａとして、Ｘ線管球１２とは対にならないＸ線検出器２３に到達する。全チャンネル（全検出素子）でみると、Ｘ線検出器２３で検出される散乱線のＸ線量はプロファイルカーブ２０２で表される。
【００２１】
同様に、Ｘ線管球２２から照射されたＸ線は、被検体Ｐを透過して対となるＸ線検出器２３に到達するが、一部のＸ線は被検体Ｐで反射され、散乱線６ａとして、Ｘ線管球２２とは対にならないＸ線検出器１３に到達する。全チャンネル（全検出素子）でみると、Ｘ線検出器１３で検出される散乱線のＸ線量はプロファイルカーブ１０２で表される。
【００２２】
散乱線のＸ線量は、Ｘ線管球から被検体Ｐを透過して対になるＸ線検出器に達するＸ線（以下、「透過線」と称する場合がある）のＸ線量に加算されることになる。そのため、各Ｘ線検出器が検出したＸ線に基づいて再構成処理を行って画像を生成すると、散乱線の影響によって、再構成された画像はその画質が低下してしまうことになる。
【００２３】
そこで、対にならないＸ線管球に起因する散乱線の影響を除去し、対になるＸ線管球から照射されて被検体Ｐを透過してくる透過線のＸ線量を求める試みがなされている。例えば、既知の物体を撮影することで、各Ｘ線検出器が検出する散乱線成分を予め求めておき、その散乱線成分を用いて散乱線の影響を除去して、透過線のＸ線量を求める提案されている。
【００２４】
また、Ｘ線管球とＸ線検出器の各組において透過線のＸ線量を求めるタイミングをずらすことで、各Ｘ線検出器が散乱線を検出しないように制御する方法が提案されている（例えば特許文献３）。
【００２５】
特許文献３に記載の従来技術について、図１１を参照して説明する。図１１は、従来技術に係るＸ線照射とＸ線検出のタイミングを示す図である。従来技術においては、１ビューのデータを収集するために要する時間（図中、１ｖｉｅｗ期間）を２つの期間に分けて、前半ではＸ線管球２２のみがＸ線を照射し、後半ではＸ線管球１２のみがＸ線を照射するように、Ｘ線管球１２、２２によるＸ線照射のタイミングを制御する。つまり、１ｖｉｅｗ期間の前半と後半とで、Ｘ線管球１２、２２によるＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、前半では、Ｘ線管球１２の管電流を所望の管電流値の０［％］、Ｘ線管球２２の管電流を所望の管電流値の１００［％］にし、後半では、Ｘ線管球１２の管電流を所望の管電流値の１００［％］、Ｘ線管球２２の管電流を所望の管電流値の０［％］にする。
【００２６】
このとき、Ｘ線検出器１３は、対になるＸ線管球１２がＸ線を照射している間（１ｖｉｅｗ期間の後半）にＸ線を検出し、Ｘ線検出器２３は、対になるＸ線管球２２がＸ線を照射している間（１ｖｉｅｗ期間の前半）にＸ線を検出する。なお、図１１には、Ｘ線検出器１３による検出タイミングを示している。これにより、各Ｘ線検出器が検出するＸ線には、対にならないＸ線管球からのＸ線に起因する散乱線成分が含まれないこととなり、各Ｘ線検出器は、対になるＸ線管球から照射されて被検体を透過した透過線のみを検出することが可能となる。
【００２７】
【特許文献１】特開２００２−１７２１１２号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１４４６号公報
【特許文献３】特開２００４−１２１４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、予め撮影した被検物（ファントム）とは形状、成分又は内部構造が異なる物質を撮影した場合、その撮影で検出されたＸ線に含まれる散乱線のＸ線量と、予め求めた散乱線のＸ線量との誤差が大きくなり、散乱線成分を適切に除去できないおそれがある。
【００２９】
また、特許文献３に記載の方法では、１ｖｉｅｗ期間内におけるＸ線管球１２、２２の管電流値の変化が大きく、Ｘ線管球１２、２２によるＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦを高速で切り替える必要があるため、技術的な困難性が伴う。例えば、０．３秒で１スキャンを行ない、その１スキャンで１０００ビューの投影データを取得する場合、１ビューの投影データを取得する期間（１ｖｉｅｗ期間）は、３３３［μｓ］になる。従って、Ｘ線管球１２、２２によるＸ線照射のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを、１ｖｉｅｗ期間の半分の時間である１６７［μｓ］で実行する必要がある。このような短時間に、Ｘ線管球１２又はＸ線管球２２の管電流を１００［％］から０［％］、又は０［％］から１００［％］に切り替える必要があり、技術的な困難性を伴う。
【００３０】
さらに、特許文献３に記載の方法では、各Ｘ線検出器は、１ｖｉｅｗ期間の半分の期間でのみＸ線を検出するため、各Ｘ線検出器が検出するＸ線量は極めて少なくなってしまう。そのため、各Ｘ線検出器で検出された投影データのＳ／Ｎが非常に悪くなり、再構成されて得られる画像のＳ／Ｎが悪くなってしまう問題がある。従って、管電流の値を大きくしたり、Ｘ線検出器の感度を向上させたり、データ収集部（ＤＡＳ）の感度（ゲイン）を向上させたりしない限り、画像のＳ／Ｎを向上させることは困難になる。例えば、画像のＳ／Ｎを向上させるためには、管電流値を２倍にしたり、データ収集部（ＤＡＳ）の感度を２倍にしたりする必要がある。
【００３１】
この発明は上記の問題を解決するものであり、画像のＳ／Ｎを低下させずに、簡便な手法により散乱線の影響を除去することが可能なＸ線ＣＴ装置、及びＸ線ＣＴ装置の制御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】
【００３２】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線管球とＸ線検出器との対が複数異なる角度で配置され、各対が被検体の周りを回転可能に構成されるＸ線ＣＴ装置であって、１ビューの投影データを取得する１ビュー期間を複数の期間に分けて、前記複数の期間ごとに、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を異なる値にし、さらに、同じ期間中においては、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を互いに異なる値にして、前記各対を構成するＸ線管球からＸ線を照射させるスキャン制御手段と、前記各対を構成するＸ線検出器のそれぞれが前記複数の期間で検出したＸ線量に基づいて、前記各対のＸ線管球から照射されて前記被検体を透過する透過線であって、前記１ビュー期間中に、前記各対の透過線のＸ線量を求めるＸ線量算出手段と、前記演算手段により求められた透過線のＸ線量に基づいて画像データを再構成する再構成処理手段と、を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
請求項７に記載の発明は、第１のＸ線管球と第１のＸ線検出器を備えた第１の検出系と、第２のＸ線管球と第２のＸ線検出器を備えた第２の検出系と、を備えたＸ線ＣＴ装置において、前記第１のＸ線管球と前記第２のＸ線管球から同時にＸ線を曝射すると共に、少なくとも前記第１のＸ線管球の管電流値を変えてスキャンを行ない、第１の管電流値に対応する投影データと第２の管電流値に対応する投影データを収集するスキャン制御手段と、前記第１の管電流値に対応する投影データと前記第２の管電流値に対応する投影データに基づいて、他の検出系からの散乱線を除去した投影データを求めるＸ線量算出手段と、前記Ｘ線量算出手段により求めた、投影データに基づいて被検体内の画像を再構成する再構成手段と、を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
請求項８に記載の発明は、Ｘ線管球とＸ線検出器との対が複数異なる角度で配置され、各対が被検体の周りに回転可能に構成されるＸ線ＣＴ装置の制御方法であって、１ビューの投影データを取得する１ビュー期間を複数の期間に分けて、前記複数の期間ごとに、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を異なる値にし、さらに、同じ期間中において、前記各対を構成するＸ線管球の管電流値を互いに異なる値にして、前記各対を構成するＸ線管球からＸ線を照射するスキャンステップと、前記各対を構成するＸ線検出器のそれぞれが前記複数の期間で検出したＸ線量に基づいて、前記各対のＸ線管球から照射されて前記被検体を透過する透過線であって、前記１ビュー期間中に、前記各対の透過線のＸ線量を求めるＸ線量算出ステップと、前記第Ｘ線量算出ステップにて求められた透過線のＸ線量に基づいて画像データを再構成する再構成処理ステップと、を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によると、簡便な手法により、対にならないＸ線管球から照射されたＸ線に基づく散乱線の影響を除去して、透過線のＸ線量を求めることが可能となる。また、この発明によると、各Ｘ線検出器は十分なＸ線量のＸ線を検出することができるため、画像のＳ／Ｎを低下させることなく、散乱線の影響を除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３５】
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、スキャン制御部６０によるＸ線管球１２、２２のＸ線照射のタイミング制御、及びＸ線量算出部５２による散乱線成分の除去に特徴がある。また、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、シングルスライスＸ線ＣＴ装置であってもよく、マルチスライスＸ線ＣＴ装置であってもよい。つまり、検出素子を１列に並べて構成したＸ線検出器を用いてもよく、アレイ状に複数配列したＸ線検出器を用いてもよい。
【００３６】
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置１、コンソール部２及び寝台装置３を備えて構成されている。架台装置１は、Ｘ線管球及びＸ線検出器を格納した回転架台（ガントリ）を備え、被検体に関する投影データを収集する。その投影データはコンソール部２に出力され、画像再構成処理などの処理に供される。また、寝台装置３は、被検体を載置するための寝台３１を備えている。
【００３７】
架台装置１には、複数のＸ線管球とそれらと対になる複数のＸ線検出器が設けられている。この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置では、２つのＸ線管球１２、２２と、それらと対になる２つのＸ線検出器１３、２３とが設置されている。例えば、図８に示すように、２つのＸ線管球１２、２２は回転軸周りに９０°ずれた位置に配置され、それらと対になる２つのＸ線検出器１３、２３が設置されている。これにより、Ｘ線管球１２とＸ線検出器１３とが対になり、Ｘ線管球２２とＸ線検出器２３とが対になっている。この実施形態では、Ｘ線管球１２、２２を互いに９０°ずらして配置しているが、この角度は１例であり、他の角度にずらして配置してもよい。例えば、Ｘ線管球１２、２２を互いに１２０°ずらした位置に配置してもよい。さらに、２組のＸ線管球とＸ線検出器に限らず、３組以上のＸ線管球とＸ線検出器を設置してもよい。
【００３８】
Ｘ線管球１２、２２のＸ線照射口側には、それぞれＸ線のファン角を規定するためのＸ線絞り（図示しない）が設けられている。Ｘ線検出器１３、２３は、例えば１０００チャンネルの検出素子を１列に並べて構成してもよく、検出素子を互いに直交する２方向にそれぞれアレイ状に複数個配列し、２次元のＸ線検出器を構成してもよい。高電圧発生部１１、２１は、スキャン制御部６０からの制御信号に従って、Ｘ線を照射させるための高電圧をＸ線管球１２、２２に供給する。
【００３９】
各Ｘ線検出器１３、２３にはそれぞれデータ収集部（ＤＡＳ）１４、２４が設けられている。データ収集部１４、２４は、Ｘ線検出器１３、２３の各検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器１３、２３により検出されたＸ線を、スキャン制御部６０から出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータが投影データとなる。そして、データ収集部１４、２４は、それぞれ対応するＸ線検出器１３、２３の各チャンネルの電流信号を電圧に変換し、増幅し、デジタル信号に変換する。
【００４０】
そして、Ｘ線管球１２から照射され被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１３で検出され、その検出信号はデータ収集部１４で増幅され、デジタル信号に変換されて投影データとして収集される。他のＸ線管球２２から照射されたＸ線についても同様に、データ収集装置２４で投影データとして収集される。これらＸ線管球１２、２２、Ｘ線絞り（図示しない）、Ｘ線検出器１３、２３、及びデータ収集部１４、２４は、回転架台５に一体的に固定されており、回転架台５は回転中心Ｏを中心に回転するように固定架台７に支持されていている。
【００４１】
架台駆動部４は、スキャン制御部６０から出力された架台制御信号に基づいて、回転架台５を回転させる。これにより、回転架台５は、回転中心Ｏを中心として回転させられる。
【００４２】
スキャン制御部６０は、スキャンに際して、回転架台５を一定の速度で安定的に回転させるために架台駆動部４に回転制御信号を供給する。また、スキャン制御部６０は、Ｘ線発生を制御するＸ線発生制御信号を高電圧発生部１１、２１に出力し、Ｘ線の検出のタイミングを示す検出制御信号をデータ収集装置１４、２４に出力する。
【００４３】
そして、スキャン制御部６０の制御の下で、回転架台５を回転させながら投影データを収集する。すなわち、Ｘ線管球２２を０°の位置から９０°の位置まで回転させて投影データを収集すると、Ｘ線管球１２は２７０°の位置から３６０°（０°）の位置まで回転することになりこの間で投影データが収集される。よって、回転架台５を９０°回転させれば、１８０°分の投影データが収集できる。
【００４４】
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、スキャン制御部６０による、Ｘ線管球１２、２２が照射するＸ線量の制御に特徴がある。この実施形態では、スキャン制御部６０は、１ビューの投影データを取得する期間を複数の期間に分けて、複数の期間ごとに、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を異なる値にし、さらに、同じ期間中においては、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を互いに異なる値にして、Ｘ線管球１２、２２からＸ線を照射させる。
【００４５】
ここで、Ｘ線量の制御について図２を参照して説明する。図２は、この発明の実施形態に係るＸ線管球の管電流値を示す図である。スキャン制御部６０は、１ビューのデータを収集するために要する時間（図２中、１ｖｉｅｗ期間）を時間間隔が等しい２つの期間に分けて、各期間におけるＸ線管球１２、２２の管電流値（Ｘ線管球１２、２２が照射するＸ線量）を制御する。つまり、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を切り替えるタイミングと、各期間におけるＸ線管球１２、２２の管電流値を制御する。
【００４６】
例えば、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半と後半とで、Ｘ線管球１２の管電流値を周期的に変え、同様に、１ｖｉｅｗ期間の前半と後半とで、Ｘ線管球２２の管電流値を周期的に変える。さらに、同じ期間中では、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を互いに異なる値にする。
【００４７】
ここで、スキャン制御部６０によるＸ線管球１２、２２の制御の１例を説明する。例えば、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球１２、２２の管電流のピーク値を矩形状に変化させる。例えば、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半ではＸ線管球１２の管電流値をＸ線管球２２の管電流値よりも相対的に低くしてＸ線を照射させ、後半ではＸ線管球１２の管電流値をＸ線管球２２の管電流値よりも相対的に高くしてＸ線を照射させる。
【００４８】
図２に示す例では、１ｖｉｅｗ期間の前半では、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にし、後半ではＸ線管球１２、２２の管電流値を切り替えて、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］にする。このように、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半と後半とで、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を周期的に変え、さらに、同じ期間中では、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を互いに異なる値にする。
【００４９】
スキャン制御部６０は、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を切り替えるタイミングと、各期間におけるＸ線管球１２、２２の管電流値をＸ線発生制御信号に含ませ、そのＸ線発生制御信号を高電圧発生部１１、２１に出力する。これにより、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を切り替えるタイミングと、各期間におけるＸ線管球１２、２２の管電流値（Ｘ線量）を制御する。
【００５０】
Ｘ線管球１２、２２の管電流値を切り替えるタイミングと、Ｘ線管球１２、２２の管電流値は、スキャン条件として予め決定されて、スキャン条件記憶部６１に記憶させておく。なお、管電流値を切り替えるタイミングや管電流値は、操作者によって任意に変更することができる。
【００５１】
例えば、０．３秒で１スキャンを行ない、その１スキャンで１０００ビューの投影データを取得する場合、１ビューの投影データを取得する期間（１ｖｉｅｗ期間）は、３３３［μｓ］になる。従って、Ｘ線管球１２、２２の管電流値の切り替えを、１ｖｉｅｗ期間の半分の時間である１６７［μｓ］で実行する。
【００５２】
以上のように、Ｘ線管球１２、２２によるＸ線照射のタイミングを制御することで、各Ｘ線検出器は、対になるＸ線管球が照射したＸ線であって、被検体を透過したＸ線（透過線）を検出するとともに、対にならないＸ線管球が照射したＸ線であって、被検体で反射されたＸ線（散乱線）を検出することになる。
【００５３】
例えば、Ｘ線検出器１３は、対になるＸ線管球１２が照射したＸ線に起因する透過線を検出し、さらに、対にならないＸ線管球２２が照射したＸ線に起因する散乱線を検出する。同様に、Ｘ線検出器２３は、対になるＸ線管球２２が照射したＸ線に起因する透過線を検出し、さらに、対にならないＸ線管球１２が照射したＸ線に起因する散乱線を検出する。
【００５４】
ここで、Ｘ線検出器１３、２３が実際に検出するＸ線量の１例を図３に示す。図３は、Ｘ線検出器が検出するＸ線量の１例を示す図である。例えば、Ｘ線検出器１３に注目する。図３中のプロファイルカーブ１００は、Ｘ線検出器１３が実際に検出するＸ線量を表している。また、プロファイルカーブ１０１は、対になるＸ線管球１２に起因する透過線のＸ線量を表し、プロファイルカーブ１０２は、対にならないＸ線管球２２に起因する散乱線のＸ線量を表している。プロファイルカーブ１００、１０１、１０２は、Ｘ線検出器１３の全チャンネル（全検出素子）のＸ線量を表している。つまり、全チャンネル（全検出素子）でみると、Ｘ線検出器１３で実際に検出されるＸ線量はプロファイルカーブ１００で表され、透過線のＸ線量はプロファイルカーブ１０１で表され、散乱線のＸ線量はプロファイルカーブ１０２で表されることになる。Ｘ線検出器１３は、対になるＸ線管球１２から照射されて被検体Ｐを透過するＸ線（透過線）と、対にならないＸ線管球２２から照射されて被検体Ｐで反射されたＸ線（散乱線）を検出する。従って、Ｘ線検出器１３が実際に検出するＸ線量（プロファイルカーブ１００）は、透過線のＸ線量（プロファイルカーブ１０１）と、散乱線のＸ線量（プロファイルカーブ１０２）とが加算されていることになる。
【００５５】
同様に、Ｘ線検出器２３に注目すると、図３中のプロファイルカーブ２００は、Ｘ線検出器２３が実際に検出するＸ線量を表している。また、プロファイルカーブ２０１は、対になるＸ線管球２２に起因する透過線のＸ線量を表し、プロファイルカーブ２０２は、対にならないＸ線管球１２に起因する散乱線のＸ線量を表している。プロファイルカーブ２００、２０１、２０２は、Ｘ線検出器２３の全チャンネル（全検出素子）のＸ線量を表している。つまり、全チャンネル（全検出素子）でみると、Ｘ線検出器２３で実際に検出されるＸ線量はプロファイルカーブ２００で表され、透過線のＸ線量はプロファイルカーブ２０１で表され、散乱線のＸ線量はプロファイルカーブ２０２で表されることになる。Ｘ線検出器２３は対になるＸ線管球１３から照射されて被検体Ｐを透過するＸ線（透過線）と、対にならないＸ線管球２２から照射されて被検体Ｐで反射されたＸ線（散乱線）を検出する。従って、Ｘ線検出器２３が実際に検出するＸ線量（プロファイルカーブ２００）は、透過線のＸ線量（プロファイルカーブ２０１）と、散乱線のＸ線量（プロファイルカーブ２０２）とが加算されていることになる。
【００５６】
以上のように、Ｘ線検出器１３、２３が検出したＸ線量には、透過線のＸ線量と散乱線のＸ線量が含まれることになる。この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置では、前処理部５１が散乱線の影響を除去して、透過線のＸ線量を求める。
【００５７】
前処理部５１は、データ収集部１４及び２４で検出されデータに対して、感度補正やＸ線強度補正などを施す。この前処理部５１は、Ｘ線量算出部５２と算出条件記憶部５３を備えている。
【００５８】
Ｘ線量算出部５２は、Ｘ線検出器１３が１ｖｉｅｗ期間中に実際に検出したデータ（Ｘ線量）に基づいて、Ｘ線検出器１３が実際に検出したＸ線量から散乱線のＸ線量を削除し、１ビューの投影データ、つまり、１ビューにおける透過線のＸ線量を求める。同様に、Ｘ線量算出部５２は、Ｘ線検出器２３が１ｖｉｅｗ期間中に実際に検出したデータ（Ｘ線量）に基づいて、Ｘ線検出器２３が実際に検出したＸ線量から散乱線のＸ線量を削除し、１ビューにおける透過線のＸ線量を求める。このように、Ｘ線量算出部５２は、Ｘ線検出器１３、２３がそれぞれ各自に検出したデータ（Ｘ線量）に基づいて、Ｘ線検出器１３、２３が検出する透過線のＸ線量を求める。
【００５９】
具体的には、Ｘ線量算出部５２は、Ｘ線管球１２の管電流値をＸ線管球２２の管電流値より相対的に低くしてＸ線を照射させた期間（１ｖｉｅｗ期間の前半）に、対となるＸ線検出器１３が検出したＸ線量（第１Ｘ線量に相当）と、Ｘ線管球１２の管電流値をＸ線管球２２の管電流値より相対的に高くしてＸ線を照射させた期間（１ｖｉｅｗ期間の後半）に、対となるＸ線検出器１３が検出したＸ線量（第２Ｘ線量に相当）との差分に基づいて、Ｘ線検出器１３が１ビュー期間中に検出する透過線のＸ線量を求める。Ｘ線検出器２３が１ビュー期間中に検出する透過線のＸ線量についても、Ｘ線検出器１３と同様に求められる。また、差分を算出するとき、Ｘ線量算出部５２は第１Ｘ線量と第２Ｘ線量とのそれぞれの管電流値に応じた差分を求め、その差分に基づいて、１ビュー期間中にＸ線検出器１３、２３が検出する透過線のＸ線量を求める。
【００６０】
次に、Ｘ線量算出部５２による具体的な処理内容について図４を参照して説明する。図４は、この実施形態におけるＸ線量の算出方法を示す概念図である。例えば、Ｘ線検出器１３に注目する。対になるＸ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にして、Ｘ線管球１２のみからＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３が検出するＸ線量をＸ線量ａとする。つまり、Ｘ線量ａは、Ｘ線検出器１３と対になるＸ線管球１２から照射されたＸ線に起因する透過線のＸ線量を表していることになる。また、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にして、Ｘ線管球２２のみからＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３が検出するＸ線量をＸ線量ｂとする。つまり、Ｘ線量ｂは、Ｘ線検出器１３と対にならないＸ線管球２２から照射されたＸ線に起因する散乱線のＸ線量を表していることになる。
【００６１】
以上のように、Ｘ線量ａ、Ｘ線量ｂを定義すると、図２に示す１ｖｉｅｗ期間の前半、すなわち、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］にし、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にしてＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を図４に示すようにＸ線量ｃ１とすると、Ｘ線量ｃ１は以下の式（１）で表される。
式（１）
Ｘ線量ｃ１＝Ｘ線量ｂ（散乱線のＸ線量）＋０．８×Ｘ線量ａ（透過線のＸ線量）
【００６２】
また、図２に示す１ｖｉｅｗ期間の後半、すなわち、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にし、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］にしてＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を図４に示すようにＸ線量ｃ２とすると、Ｘ線量ｃ２は以下の式（２）で表される。
式（２）
Ｘ線量ｃ２＝０．８×Ｘ線量ｂ（散乱線のＸ線量）＋Ｘ線量ａ（透過線のＸ線量）
【００６３】
上記式（１）、（２）を用いて、図４に示すＸ線量の算出概念に従うと、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が本来検出すべき透過線のＸ線量ａは、次の式（３）で表される。
式（３）
Ｘ線量ａ＝５／９×（５×Ｘ線量ｃ２−４×Ｘ線量ｃ１）
【００６４】
Ｘ線量ａは、１ｖｉｅｗ期間の半分の時間で、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量を表しているため、１ｖｉｅｗ期間中にＸ線検出器１３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量をＸ線量Ａとすると、Ｘ線量Ａは、以下の式（４）で表される。
式（４）
Ｘ線量Ａ＝２×Ｘ線量ａ
【００６５】
従って、Ｘ線量Ａは、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量ｃ１、ｃ２を用いて表すと、式（３）、（４）により、以下の式（５）で表される。
式（５）
Ｘ線量Ａ＝１０／９×（５×Ｘ線量ｃ２−４×Ｘ線量ｃ１）
【００６６】
式（５）中のＸ線量ｃ１は、１ｖｉｅｗ期間の前半でＸ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表しており、Ｘ線量ｃ２は、１ｖｉｅｗ期間の後半でＸ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表している。従って、式（５）によると、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出したＸ線量に基づいて、散乱線のＸ線量が含まれない透過線のＸ線量を求めることが可能となる。なお、Ｘ線量ｃ１は、この発明の「第１Ｘ線量」に相当し、Ｘ線量ｃ２は、この発明の「第２Ｘ線量」に相当する。
【００６７】
また、Ｘ線検出器２３が、１ｖｉｅｗ期間で検出するはずの透過線のＸ線量についても、Ｘ線検出器１３が検出するはずの透過線のＸ線量Ａの算出方法と同じ方法で求められる。例えば、図２に示す１ｖｉｅｗ期間の前半で、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量をＸ線量ｄ１とし、１ｖｉｅｗ期間の後半で、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量をＸ線量ｄ２とすると、１ｖｉｅｗ期間中にＸ線検出器２３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量をＸ線量Ｂとすると、Ｘ線量Ｂは、以下の式（６）で表される。
式（６）
Ｘ線量Ｂ＝１０／９×（５×Ｘ線量ｄ１−４×Ｘ線量ｄ２）
【００６８】
式（６）中のＸ線量ｄ１は、１ｖｉｅｗ期間の前半でＸ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表しており、Ｘ線量ｄ２は、１ｖｉｅｗ期間の後半でＸ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表している。従って、式（６）によると、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出したＸ線量に基づいて、散乱線のＸ線量が含まれない透過線のＸ線量を求めることが可能となる。なお、Ｘ線量ｄ１は、この発明の「第１Ｘ線量」に相当し、Ｘ線量ｄ２は、この発明の「第２Ｘ線量」に相当する。
【００６９】
算出条件記憶部５３には、式（５）が、Ｘ線検出器１３が検出すべき透過線のＸ線量の算出条件として記憶されており、式（６）が、Ｘ線検出器２３が検出すべき透過線のＸ線量の算出条件として記憶されている。
【００７０】
Ｘ線量算出部５２は、Ｘ線検出器１３、２３が実際に検出したデータ（Ｘ線量）を受けると、算出条件記憶部５３に記憶されている上記式（５）に従って、１ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器１３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ａを算出し、さらに、上記式（６）に従って、１ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器２３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ｂを算出する。そして、Ｘ線量算出部５２は、各ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器１３、２３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ａ、Ｂを算出する。
【００７１】
なお、Ｘ線量算出部５２は、例えばＣＰＵで構成されている。そして、図示しない記憶部にＸ線量算出プログラムを記憶しておき、ＣＰＵが記憶部からＸ線量算出プログラムを読み込んで実行することで、Ｘ線量算出部５２の機能を実行して、各ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器１３、２３が検出するはずの透過線のＸ線量Ａ、Ｂを求める。
【００７２】
そして、前処理部５１にて感度補正などの処理が施された投影データは、再構成処理部５４に出力される。
【００７３】
再構成処理部５４は、前処理部５１にて補正処理が施された投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。これにより、被検体の断層像データが生成される。再構成処理部５４から出力された画像データは、画像記憶部５５にて一時的に保持される。前処理部５１から再構成処理部５４に出力される投影データは、散乱線のＸ線量が除去されているため、散乱線の影響が軽減された画像データ（断層像データ）が生成される。
【００７４】
画像処理部５６は、入力装置（図示しない）にて入力された操作者の指示に従って、画像データに対して様々な画像処理を施す。画像処理部５６は、例えば、ボリュームレンダリング処理やＭＰＲ処理などを施して３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意断面の画像データ）を生成して表示制御部５７に出力する。表示制御部５７は、画像処理部５６から出力された画像データに基づく画像を、液晶ディスプレイやＣＲＴなどの表示部５８に表示させる。
【００７５】
寝台３１は、被検体を載置するための寝台天板と、寝台天板を支持する寝台基台とを備えている。寝台天板は、寝台駆動部３２により被検体の体軸方向（スライス方向）に移動可能となっている。寝台基台は、寝台駆動部３２により寝台天板を上下方向に移動させることが可能となっている。
【００７６】
（動作）
次に、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による一連の動作（Ｘ線ＣＴ装置の制御方法）について図５を参照して説明する。図５は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【００７７】
（ステップＳ０１）
まず、スキャン制御部６０は、スキャン条件記憶部６１に記憶されているスキャン条件に従って、所定時間ごとにＸ線管球１２、２２の管電流値を周期的に変えながらスキャンを行なう。例えば、図２に示す管電流値の切り替えのタイミングに従って、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を制御してスキャンを行なう。
【００７８】
（ステップＳ０２）
Ｘ線量算出部５２は、データ収集部１４、２４から、Ｘ線検出器１３、２３が実際に検出したデータ（Ｘ線量）を受けると、算出条件記憶部５３に記憶されている算出条件に従って、各ｖｉｅｗにおける投影データを求める。例えば、Ｘ線量算出部５２は、上記式（５）に従って、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が検出すべき透過線のＸ線量を求め、さらに、上記式（６）に従って、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が検出すべき透過線のＸ線量を求める。そして、Ｘ線量算出部５２は、各ビューについて、Ｘ線検出器１３、２３の個々の検出素子が検出すべき透過線のＸ線量を求め、各ビューの投影データを求める。
【００７９】
（ステップＳ０３）
再構成処理部５４は、前処理部５１にて処理が施された投影データに対して再構成処理を施すことで、画像データを生成する。
【００８０】
（ステップＳ０４）
再構成処理部５４にて生成された画像データは、画像処理部５６にて所定の画像処理が施され、表示部５８に断層像などの画像が表示される。
【００８１】
以上のように、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によると、Ｘ線検出器１３、２３の個々の検出素子が実際に検出したＸ線量に基づいて、対にならないＸ線管球から照射されたＸ線に基づく散乱線の影響を除去し、透過線のＸ線量を求めることが可能となる。従って、透過線のＸ線量を簡便な手法によって求めることができる。
【００８２】
また、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によると、従来技術（例えば特許文献３に記載の従来技術）では困難性を伴っていたＸ線管球１２、２２の管電流値の切り替えも克服することができる。つまり、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置では、１ｖｉｅｗ間中におけるＸ線管球１２、２２の管電流値の変化量が少ないため、従来技術よりも容易にＸ線管球１２、２２の管電流値の切り替えを実現することが可能となる。例えば、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］から８０［％］、又は８０［％］から１００［％］に切り替えればよいため、従来技術よりも容易に管電流値の切り替えを実現することが可能となる。
【００８３】
例えば、０．３秒で１スキャンを行ない、１０００ビューの投影データを収集するようなスキャンを行なっても、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によると、Ｘ線管球１２、２２の管電流値の切り替えを実現することができる。
【００８４】
さらに、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によると、Ｓ／Ｎの劣化が少ない画像が得られる。従来技術（例えば特許文献３に記載の従来技術）では、各Ｘ線検出器は、１ｖｉｅｗ期間の半分の期間でのみＸ線を検出していたため、各Ｘ線検出器で検出されるＸ線量は極めて少なくなっていた。そのため、従来技術では、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を２倍にしないと、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を１ｖｉｅｗ期間中で所望の管電流値の１００［％］に維持した場合に得られるＸ線量と同じＸ線量を得ることはできない。
【００８５】
これに対して、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置では、１ｖｉｅｗ期間中で、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］に留めているため、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を１００［％］に維持した場合に得られるＸ線量の概ね９０［％］のＸ線量が得られる。そのため、Ｘ線検出器１３、２３で検出される投影データのＳ／Ｎの劣化を小さくすることができ、再構成されて得られた画像のＳ／Ｎの劣化を小さく抑えることが可能となる。
【００８６】
なお、この実施形態では、Ｘ線管球１２、２２の管電流のピーク値を矩形状に変化させたが、ピーク値を正弦波状に変化させてもよい。この場合、スキャン制御部６０は、正弦波状の管電流値の最大値又は最小値が、１ｖｉｅｗ期間の半分の期間（１収集期間）の中心になるように、Ｘ線管球１２、２２によるＸ線照射のタイミングを制御する。このように、Ｘ線管球１２、２２の管電流値を制御した場合であっても、上記式（１）から式（５）に係る透過線のＸ線量の算出方法を用いることで、Ｘ線検出器１３、２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量から、透過線のＸ線量を求めることができる。
【００８７】
また、この実施形態では、２組のＸ線管球とＸ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置について説明したが、３組以上のＸ線管球とＸ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置であっても、上記式（１）から式（５）に係る透過線のＸ線量の算出方法を応用することで、各Ｘ線検出器が実際に検出するＸ線量から、透過線のＸ線量を求めることができる。
【００８８】
［変形例］
次に、変形例に係るＸ線ＣＴ装置について図６及び図７を参照して説明する。図６は、変形例１におけるＸ線量の算出方法を示す概念図である。図７は、変形例２におけるＸ線量の算出方法を示す概念図である。変形例では、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半と後半とで、Ｘ線管球１２、２２のいずれか一方の管電流値を周期的に変化させ、他方のＸ線管球については管電流値を変えずにスキャンを行なう。
【００８９】
（変形例１）
変形例１では、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球２２の管電流のピーク値を矩形状に変化させる。一方、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球１２の管電流値を一定に制御する。例えば、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半では、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にし、後半では、Ｘ線管球２２の管電流値を切り替えて、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］にする。このように、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半と後半とで、Ｘ線管球２２の管電流値を周期的に変える。
【００９０】
スキャン制御部６０は、Ｘ線管球２２の管電流値を切り替えるタイミングと、各期間におけるＸ線管球１２、２２の管電流値をＸ線発生制御信号に含ませ、そのＸ線発生制御信号を高電圧発生部１１、２１に出力する。これにより、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球２２の管電流値を切り替えるタイミングと、各期間におけるＸ線管球１２、２２の管電流値（Ｘ線量）を制御する。
【００９１】
Ｘ線管球２２の管電流値を切り替えるタイミングと、Ｘ線管球１２、２２の管電流値は、スキャン条件として予め決定されて、スキャン条件記憶部６１に記憶させておく。なお、管電流値を切り替えるタイミングや管電流値は、操作者によって任意に変更することができる。
【００９２】
この変形例１では、上記実施形態と同様に、前処理部５１が散乱線の影響を除去して、透過線のＸ線量を求める。ここで、Ｘ線量算出部５２による具体的な処理内容について図６を参照して説明する。例えば、Ｘ線検出器１３に注目する。また、Ｘ線量ａ、Ｘ線量ｂの定義を、上記実施形態における定義と同じとする。１ｖｉｅｗ期間の前半、すなわち、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にし、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にしてＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を図６に示すようにＸ線量ｃ１とすると、Ｘ線量ｃ１は以下の式（７）で表される。
式（７）
Ｘ線量ｃ１＝Ｘ線量ｂ（散乱線のＸ線量）＋Ｘ線量ａ（透過線のＸ線量）
【００９３】
また、１ｖｉｅｗ期間の後半、すなわち、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にし、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］にしてＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を図６に示すようにＸ線量ｃ２とすると、Ｘ線量ｃ２は以下の式（８）で表される。
式（８）
Ｘ線量ｃ２＝０．８×Ｘ線量ｂ（散乱線のＸ線量）＋Ｘ線量ａ（透過線のＸ線量）
【００９４】
上記式（７）、（８）を用いて、図６に示すＸ線量の算出概念に従うと、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が本来検出すべき透過線のＸ線量ａは、次の式（９）で表される。
式（９）
Ｘ線量ａ＝５×Ｘ線量ｃ２−４×Ｘ線量ｃ１
【００９５】
Ｘ線量ａは、１ｖｉｅｗ期間の半分の時間で、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量を表しているため、１ｖｉｅｗ期間中にＸ線検出器１３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量をＸ線量Ａとすると、Ｘ線量Ａは、以下の式（１０）で表される。
式（１０）
Ｘ線量Ａ＝２×Ｘ線量ａ
＝１０×Ｘ線量ｃ２−８×Ｘ線量ｃ１
【００９６】
式（１０）中のＸ線量ｃ１は、１ｖｉｅｗ期間の前半でＸ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表しており、Ｘ線量ｃ２は、１ｖｉｅｗ期間の後半でＸ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表している。従って、式（１０）によると、Ｘ検出器１３の個々の検出素子が実際に検出したＸ線量に基づいて、散乱線のＸ線量が含まれない透過線のＸ線量を求めることが可能となる。
【００９７】
また、Ｘ線検出器２３が、１ｖｉｅｗ期間で検出するはずの透過線のＸ線量についても、Ｘ線量Ａと同様に求められる。例えば、１ｖｉｅｗ期間の前半で、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量をＸ線量ｄ１とし、１ｖｉｅｗ期間の後半で、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量をＸ線量ｄ２とすると、１ｖｉｅｗ期間中にＸ線検出器２３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量をＸ線量Ｂとすると、Ｘ線量Ｂは、以下の式（１１）で表される。
式（１１）
Ｘ線量Ｂ＝１０×Ｘ線量ｄ１−１０×Ｘ線量ｄ２
【００９８】
式（１２）中のＸ線量ｄ１は、１ｖｉｅｗ期間の前半でＸ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表しており、Ｘ線量ｄ２は、１ｖｉｅｗ期間の後半でＸ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表している。従って、式（１１）によると、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出したＸ線量に基づいて、散乱線のＸ線量が含まれない透過線のＸ線量を求めることが可能となる。
【００９９】
算出条件記憶部５３には、式（１０）が、Ｘ線検出器１３が検出すべき透過線のＸ線量の算出条件として記憶されており、式（１１）が、Ｘ線検出器２３が検出すべき透過線のＸ線量の算出条件として記憶されている。
【０１００】
Ｘ線量算出部５２は、Ｘ線検出器１３、２３が実際に検出したデータ（Ｘ線量）を受けると、算出条件記憶部５３に記憶されている上記式（１０）に従って、１ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器１３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ａを算出し、さらに、上記式（１１）に従って、１ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器２３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ｂを算出する。そして、Ｘ線量算出部５２は、各ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器１３、２３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ａ、Ｂを算出する。
【０１０１】
そして、再構成処理部５４は、前処理部５１にて補正処理が施された投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。この投影データは、散乱線のＸ線量が除去されているため、散乱線の影響が軽減された画像データが生成される。
【０１０２】
この変形例１によると、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例１によると、Ｘ線管球１２の管電流値を一定にし、Ｘ線管球２２の管電流値のみを周期的に切り替えているため、データ収集と管電流値（Ｘ線量）の切り替えのタイミングの同期をとるのに、技術的に容易という効果がある。
【０１０３】
（変形例２）
次に変形例２について説明する。上記変形例１では、スキャン制御部６０は、Ｘ線管球２２の管電流のピーク値を矩形状に変化させたが、Ｘ線管球２２の代わりにＸ線管球１２の管電流のピーク値を矩形状に変化させてもよい。例えば、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半では、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にし、後半では、Ｘ線管球１２の管電流値を切り替えて、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にする。このように、スキャン制御部６０は、１ｖｉｅｗ期間の前半と後半とで、Ｘ線管球１２の管電流値を周期的に変える。
【０１０４】
ここで、Ｘ線量算出部５２による具体的な処理内容について図７を参照して説明する。例えば、Ｘ線検出器１３に注目する。また、Ｘ線量ａ、Ｘ線量ｂの定義を、上記実施形態における定義と同じとする。１ｖｉｅｗ期間の前半、つまり、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にし、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にしてＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を図７に示すようにＸ線量ｃ１とすると、Ｘ線量ｃ１は以下の式（１２）で表される。
式（１２）
Ｘ線量ｃ１＝Ｘ線量ｂ（散乱線のＸ線量）＋Ｘ線量ａ（透過線のＸ線量）
【０１０５】
また、１ｖｉｅｗ期間の後半、すなわち、Ｘ線管球１２の管電流値を所望の管電流値の８０［％］にし、Ｘ線管球２２の管電流値を所望の管電流値の１００［％］にしてＸ線を照射したときに、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を図７に示すようにＸ線量ｃ２とすると、Ｘ線量ｃ２は以下の式（１３）で表される。
式（１３）
Ｘ線量ｃ２＝Ｘ線量ｂ（散乱線のＸ線量）＋０．８×Ｘ線量ａ（透過線のＸ線量）
【０１０６】
上記式（１２）、（１３）を用いて、図７に示すＸ線量の算出概念に従うと、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が本来検出すべき透過線のＸ線量ａは、次の式（１４）で表される。
式（１４）
Ｘ線量ａ＝５×Ｘ線量ｃ１−５×Ｘ線量ｃ２
【０１０７】
Ｘ線量ａは、１ｖｉｅｗ期間の半分の時間で、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量を表しているため、１ｖｉｅｗ期間中にＸ線検出器１３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量をＸ線量Ａとすると、Ｘ線量Ａは、以下の式（１５）で表される。
式（１５）
Ｘ線量Ａ＝２×Ｘ線量ａ
＝１０×Ｘ線量ｃ１−１０×Ｘ線量ｃ２
【０１０８】
式（１５）中のＸ線量ｃ１は、１ｖｉｅｗ期間の前半でＸ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表しており、Ｘ線量ｃ２は、１ｖｉｅｗ期間の後半でＸ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表している。従って、式（１５）によると、Ｘ線検出器１３の個々の検出素子が実際に検出したＸ線量に基づいて、散乱線のＸ線量が含まれない透過線のＸ線量を求めることが可能となる。
【０１０９】
また、Ｘ線検出器２３が、１ｖｉｅｗ期間で検出するはずの透過線のＸ線量についても、Ｘ線量Ａと同様に求められる。例えば、１ｖｉｅｗ期間の前半で、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量をＸ線量ｄ１とし、１ｖｉｅｗ期間の後半で、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量をＸ線量ｄ２とすると、１ｖｉｅｗ期間中にＸ線検出器２３の個々の検出素子が検出する透過線のＸ線量をＸ線量Ｂとすると、Ｘ線量Ｂは、以下の式（１６）で表される。
式（１６）
Ｘ線量Ｂ＝１０×Ｘ線量ｄ２−８×Ｘ線量ｄ１
【０１１０】
式（１６）中のＸ線量ｄ１は、１ｖｉｅｗ期間の前半でＸ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表しており、Ｘ線量ｄ２は、１ｖｉｅｗ期間の後半でＸ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出するＸ線量を表している。従って、式（１６）によると、Ｘ線検出器２３の個々の検出素子が実際に検出したＸ線量に基づいて、散乱線のＸ線量が含まれない透過線のＸ線量を求めることが可能となる。
【０１１１】
算出条件記憶部５３には、式（１５）が、Ｘ線検出器１３が検出すべき透過線のＸ線量の算出条件として記憶されており、式（１６）が、Ｘ線検出器２３が検出すべき透過線のＸ線量の算出条件として記憶されている。
【０１１２】
Ｘ線量算出部５２は、Ｘ線検出器１３、２３が実際に検出したデータ（Ｘ線量）を受けると、算出条件記憶部５３に記憶されている上記式（１５）に従って、１ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器１３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ａを算出し、さらに、上記式（１６）に従って、１ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器２３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ｂを算出する。そして、Ｘ線量算出部５２は、各ｖｉｅｗ期間中でＸ線検出器１３、２３の個々の検出素子が検出するはずの透過線のＸ線量Ａ、Ｂを算出する。
【０１１３】
そして、再構成処理部５４は、前処理部５１にて補正処理が施された投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。この投影データは、散乱線のＸ線量が除去されているため、散乱線の影響が軽減された画像データが生成される。
【０１１４】
この変形例２によると、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例２によると、Ｘ線管球２２の管電流値を一定にし、Ｘ線管球１２の管電流値のみを周期的に切り替えているため、データ収集と管電流値（Ｘ線量）の切り替えのタイミングの同期をとるのに、技術的に容易という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施形態に係るＸ線管球の管電流値を示す図である。
【図３】Ｘ線検出器が検出するＸ線量の１例を示す図である。
【図４】この実施形態におけるＸ線量の算出方法を示す概念図である。
【図５】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【図６】変形例１におけるＸ線量の算出方法を示す概念図である。
【図７】変形例２におけるＸ線量の算出方法を示す概念図である。
【図８】Ｘ線管球とＸ線検出器の配置を説明するための回転架台の正面図である。
【図９】Ｘ線の散乱線を説明するための回転架台の正面図である。
【図１０】Ｘ線の散乱線を説明するための回転架台の正面図である。
【図１１】従来技術に係るＸ線照射とＸ線検出のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１１、２１  高電圧発生部
１２、２２  Ｘ線管球
１３、２３  Ｘ線検出器
１４、２４  データ収集部
５１  前処理部
５２  Ｘ線量算出部
５３  算出条件記憶部
６０  スキャン制御部
６１  スキャン条件記憶部
【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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