(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りに回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、
前記対象の断面を楕円と見なしたときの短軸方向を中心とする予め定められた回転角度範囲およびそれ以外の回転角度範囲において前記Ｘ線ビームの線量を互いに異ならせる線量調節手段と、
前記対象の断面形状を楕円と見なしたときの楕円の扁平率に応じて前記予め定められた回転角度範囲を調節する角度範囲調節手段と、を具備することを特徴とする透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項２】
前記対象の体軸上の前記Ｘ線ビームが透過する位置ごとに、前記対象の断面形状を楕円と見なしたときの前記Ｘ線ビームの必要線量および前記対象の断面形状を円と見なしたときの前記Ｘ線ビームの必要線量を予めそれぞれ計算する線量計算手段と、
それら線量のうちのいずれか一方を前記Ｘ線照射・検出装置の回転角度が属する前記回転角度範囲に応じて選択的に適用する線量適用手段と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項３】
前記線量計算手段は、Ｘ線による前記対象のプロジェクションから予測されるイメージＳＤおよび目標とするイメージＳＤに基づいて必要線量を計算する、ことを特徴とする請求項２に記載の透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項４】
前記目標とするイメージＳＤは人為的に調整可能である、ことを特徴とする請求項３に記載の透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項５】
前記線量調節手段は、前記線量を前記Ｘ線管の管電流によって調節する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項６】
前記データ獲得手段は、前記Ｘ線照射・検出装置を前記対象の周りに螺旋状の軌道に沿って回転させる、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の透過Ｘ線データ獲得装置。
【請求項７】
Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りに回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、
前記対象の断面を楕円と見なしたときの短軸方向を中心とする予め定められた回転角度範囲およびそれ以外の回転角度範囲において前記Ｘ線ビームの線量を互いに異ならせる線量調節手段と、
前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成する画像生成手段と、
前記対象の断面形状を楕円と見なしたときの楕円の扁平率に応じて前記予め定められた回転角度範囲を調節する角度範囲調節手段、を具備することを特徴とするＸ線断層撮影装置。
【請求項８】
前記対象の体軸上の前記Ｘ線ビームが透過する位置ごとに、前記対象の断面形状を楕円と見なしたときの前記Ｘ線ビームの必要線量および前記対象の断面形状を円と見なしたときの前記Ｘ線ビームの必要線量を予めそれぞれ計算する線量計算手段と、
それら線量のうちのいずれか一方を前記Ｘ線照射・検出装置の回転角度が属する前記回転角度範囲に応じて選択的に適用する線量適用手段と、を具備することを特徴とする請求項７に記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項９】
前記線量計算手段は、Ｘ線による前記対象のプロジェクションから予測されるイメージＳＤおよび目標とするイメージＳＤに基づいて必要線量を計算する、ことを特徴とする請求項８に記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項１０】
前記目標とするイメージＳＤは人為的に調整可能である、ことを特徴とする請求項９に記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項１１】
前記線量調節手段は、前記線量を前記Ｘ線管の管電流によって調節する、ことを特徴とする請求項７ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項１２】
前記データ獲得手段は、前記Ｘ線照射・検出装置を前記対象の周りに螺旋状の軌道に沿って回転させる、ことを特徴とする請求項７ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載のＸ線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過Ｘ線データ（ｄａｔａ）獲得装置およびＸ線断層像撮影装置に関し、特に、Ｘ線断層撮影を行うための透過Ｘ線データを獲得する装置、および、獲得した透過Ｘ線データに基づいて断層像を生成するＸ線断層像撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線断層撮影装置では、Ｘ線照射・検出装置により撮影の対象について透過Ｘ線データを獲得し、それに基づいて対象の断層像を生成（再構成）する。Ｘ線照射装置は、撮影断面を包含する広がり（幅）を持ちそれに垂直な方向に厚みを持つＸ線ビーム（ｂｅａｍ）を照射し、Ｘ線検出装置は、複数のＸ線検出素子をアレイ（ａｒｒａｙ）状に配置した多チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）のＸ線検出器でＸ線ビームを検出する。このようなＸ線照射・検出装置を対象の周りで回転（スキャン：ｓｃａｎ）させて、対象の周囲の複数のビュー（ｖｉｅｗ）方向でそれぞれＸ線による投影すなわち透過Ｘ線データを求め、それら透過Ｘ線データに基づいてコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）により断層像を再構成する。
【０００３】
品質の良い断層像を得るために、対象に応じてＸ線照射条件を調節し、Ｘ線吸収量の大きいものほどＸ線の線量を上げて撮影する。Ｘ線の線量は、管電流と通電時間の積すなわちいわゆるミリアンペア・セカンド（ｍＡｓ）によって決められる。
【０００４】
再構成画像の品質を表す指標のひとつとしてイメージＳＤ（ｉｍａｇｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）が用いられる。イメージＳＤは、Ｘ線管の管電流時間積を一定としたとき、対象のプロジェクションエリア（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ａｒｅａ）と強い相関があるので、適正なイメージＳＤの断層像を得るために、プロジェクションエリアに応じて管電流時間積を自動調節することが行われる。管電流時間積の自動調節にあたっては、予め対象をＸ線で透視してプロジェクションエリアを求め、その大きさに応じて適正な管電流時間積を求める。
【０００５】
その際、撮影の対象となる人体等の断面は概ね楕円形であり、長径方向と短径方向ではＸ線の吸収量が異なるので、オーバルレシオ（ｏｖａｌ  ｒａｔｉｏ）すなわち長径と短径の比に応じて、上記求めた管電流時間積を補正するようにしている。補正により管電流時間積はオーバルレシオが大きいほど値が大きくなる。
【０００６】
長径および短径の長さを求めるために、対象を正面または背面（０°方向または１８０°方向）および側面（９０°方向または２７０°方向）からそれぞれＸ線で透視する。０°方向または１８０°方向はサジタル（ｓａｇｉｔａｌ）方向とも呼ばれる。９０°方向または２７０°方向は、ラテラル（ｌａｔｅｒａｌ）方向とも呼ばれる。サジタル方向およびラテラル方向においてプロジェクションの中央部の値をそれぞれ求め、それらのうち値が大きい方を長径とし値が小さい方を短径としてオーバルレシオが求められる。
【０００７】
Ｘ線照射・検出装置を螺旋状の軌道に沿って回転させることにより、いわゆるヘリカルスキャン（ｈｅｌｉｃａｌ  ｓｃａｎ）が行われる。ヘリカルスキャンでは、対象を体軸方向の所定の長さにわたって連続的にスキャンするので、獲得した透過Ｘ線データに基づいて、体軸上のスライス（ｓｌｉｃｅ）位置を異にする複数の断層像を再構成することができる。
【０００８】
ヘリカルスキャンにおいては体軸上のＸ線透過位置がＸ線照射・検出装置の回転中に連続的に変化するので、管電流時間積はスキャン中央における対象のプロジェクションエリアに合わせて調節される。なお、スキャン中央とは１回転の中間点における体軸上のＸ線透過位置である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
オーバルレシオで補正された管電流時間積に基づく線量は、Ｘ線照射・検出装置が対象の周りを１回転する間は同一値が維持される。この線量は長径部分については適正であるが短径部分については必要以上となるので、総線量としては多めのＸ線を照射することになる。
【００１０】
１回転あたりの体軸方向の移動距離が大きいヘリカルスキャン、すなわち、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）が大きいヘリカルスキャンを行う場合は、１回転中の対象のプロジェクションエリアの変化が大きくなりがちので、スキャン中央に合わせた管電流時間積が他の部分については必ずしも適当でなくなることがあり得る。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、長径部分および短径部分についてそれぞれ適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得する装置、および、そのようにして獲得した透過Ｘ線データに基づいて断層像を生成するＸ線断層像撮影装置を実現することである。
【００１２】
また、ピッチが大きいヘリカルスキャンを行うときでも適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得する装置、および、そのようにして獲得した透過Ｘ線データに基づいて断層像を生成するＸ線断層像撮影装置を実現することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、前記対象の断面を楕円と見なしたときの短軸方向を中心とする予め定められた回転角度範囲およびそれ以外の回転角度範囲において前記Ｘ線ビームの線量を互いに異ならせる線量調節手段と、を具備することを特徴とする透過Ｘ線データ獲得装置である。
【００１４】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するにあたり、前記対象の断面を楕円と見なしたときの短軸方向を中心とする予め定められた回転角度範囲およびそれ以外の回転角度範囲において前記Ｘ線ビームの線量を互いに異ならせる、ことを特徴とする透過Ｘ線データ獲得方法である。
【００１５】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、前記対象の断面を楕円と見なしたときの短軸方向を中心とする予め定められた回転角度範囲およびそれ以外の回転角度範囲において前記Ｘ線ビームの線量を互いに異ならせる線量調節手段と、前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とするＸ線断層撮影装置である。
【００１６】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得し、前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成するにあたり、前記対象の断面を楕円と見なしたときの短軸方向を中心とする予め定められた回転角度範囲およびそれ以外の回転角度範囲において前記Ｘ線ビームの線量を互いに異ならせる、ことを特徴とするＸ線断層撮影方法である。
【００１７】
（１）〜（４）に記載の各観点での発明では、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んでＸ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するにあたり、対象の断面を楕円と見なしたときの短軸方向を中心とする予め定められた回転角度範囲およびそれ以外の回転角度範囲においてＸ線ビームの線量を互いに異ならせるので、長径部分および短径部分についてそれぞれ適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得することができる。
【００１８】
前記予め定められた回転角度範囲を前記対象の断面形状を楕円と見なしたときの楕円の扁平率に応じて調節することが、長径部分および短径部分についてそれぞれより適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得する点で好ましい。
【００１９】
前記対象の体軸上の前記Ｘ線ビームが透過する位置ごとに、前記対象の断面形状を楕円と見なしたときの前記Ｘ線ビームの必要線量および前記対象の断面形状を円と見なしたときの前記Ｘ線ビームの必要線量を予めそれぞれ計算し、それら線量のうちのいずれか一方を前記Ｘ線照射・検出装置の回転角度が属する前記回転角度範囲に応じて選択的に適用することが、ヘリカルスキャン開始時のＸ線照射・検出装置の回転角度の初期値の如何に関わらず適正な線量調節を行う点で好ましい。
【００２０】
前記必要線量の計算は、Ｘ線による前記対象のプロジェクションから予測されるイメージＳＤおよび目標とするイメージＳＤに基づいて行われることが、適正な線量を求める点で好ましい。
【００２１】
前記目標とするイメージＳＤは人為的に調整可能であることが、透過Ｘ線データに基づく画像の品質を調整する点で好ましい。
【００２２】
前記線量を前記Ｘ線管の管電流によって調節することが、線量調節が容易な点で好ましい。
前記Ｘ線照射・検出装置を前記対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させることが、ヘリカルスキャン時に、長径部分および短径部分についてそれぞれ適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得する点で好ましい。
【００２３】
（５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、前記Ｘ線照射・検出装置の回転の１回転未満の回転角度範囲ごとに前記Ｘ線ビームの線量を調節する線量調節手段と、を具備することを特徴とする透過Ｘ線データ獲得装置である。
【００２４】
（６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するにあたり、前記回転の１回転未満の回転角度範囲ごとに前記Ｘ線ビームの線量を調節する、ことを特徴とする透過Ｘ線データ獲得方法である。
【００２５】
（７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するデータ獲得手段と、前記Ｘ線照射・検出装置の回転の１回転未満の回転角度範囲ごとに前記Ｘ線ビームの線量を調節する線量調節手段と、前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とするＸ線断層撮影装置である。
【００２６】
（８）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んで前記Ｘ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得し、前記透過Ｘ線データに基づいて画像を生成するにあたり、前記回転の１回転未満の回転角度範囲ごとに前記Ｘ線ビームの線量を調節する、ことを特徴とするＸ線断層撮影方法である。
【００２７】
（５）〜（８）に記載の各観点での発明では、Ｘ線管を有し扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装置、および、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなり撮影の対象を挟んでＸ線照射装置と対向するＸ線検出装置、を有するＸ線照射・検出装置を前記対象の周りを螺旋状の軌道に沿って回転させて複数ビューの透過Ｘ線データを獲得するにあたり、１回転未満の回転角度範囲ごとに前記Ｘ線ビームの線量を調節するので、ピッチが大きいヘリカルスキャンを行うときでも適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得することができる。
【００２８】
前記Ｘ線検出装置として、複数のＸ線検出素子を前記扇状のＸ線ビームの広がりの方向に配列してなる検出素子列を前記扇状のＸ線ビームの厚みの方向に複数個配設してなるものを用いることが、ピッチが大きいヘリカルスキャンを能率良く行う点で好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１にＸ線断層撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００３０】
図１に示すように、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２、撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）４および操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６を備えている。走査ガントリ２はＸ線管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビームすなわちファンビーム（ｆａｎ  ｂｅａｍ）となるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射される。Ｘ線管２０およびコリメータ２２からなる部分は、本発明におけるＸ線照射装置の実施の形態の一例である。
【００３１】
Ｘ線検出器２４は、扇状のＸ線ビームの広がりの方向にアレイ状に配列された複数の検出素子を有する。Ｘ線検出器２４は、本発明におけるＸ線検出装置の実施の形態の一例である。Ｘ線検出器２４の構成については後にあらためて説明する。
【００３２】
Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４は、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線照射・検出装置は、本発明におけるＸ線照射・検出装置の実施の形態の一例である。Ｘ線照射・検出装置については後にあらためて説明する。
【００３３】
Ｘ線検出器２４にはデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６はＸ線検出器２４の個々の検出素子の検出信号をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００３４】
Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントローラ３０によって制御される。なお、コリメータ２２とコリメータコントローラ３０との接続関係については図示を省略する。
【００３５】
以上のＸ線管２０からコリメータコントローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４に搭載されている。回転部３４の回転は、回転コントローラ３６によって制御される。なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係については図示を省略する。
【００３６】
撮影テーブル４は、図示しない撮影の対象を走査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するようになっている。対象とＸ線照射空間との関係については後にあらためて説明する。
【００３７】
操作コンソール６はデータ処理装置６０を有する。データ処理装置６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等によって構成される。データ処理装置６０には、制御インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。制御インタフェース６２には、走査ガントリ２と撮影テーブル４が接続されている。データ処理装置６０は制御インタフェース６２を通じて走査ガントリ２および撮影テーブル４を制御する。
【００３８】
走査ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０および回転コントローラ３６が制御インタフェース６２を通じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェース６２との個別の接続については図示を省略する。
【００３９】
データ処理装置６０には、また、データ収集バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ収集バッファ６４を通じてデータ処理装置６０に入力される。
【００４０】
データ処理装置６０は、データ収集バッファ６４を通じて収集した複数ビューの透過Ｘ線データを用いて画像再構成を行う。画像再構成には、例えばフィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ｂａｃｋ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法等が用いられる。データ処理装置６０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００４１】
データ処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は各種のデータやプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶している。データ処理装置６０が記憶装置６６に記憶されたプログラムを実行することにより、撮影実行に関わる各種のデータ処理が行われる。
【００４２】
データ処理装置６０には、また、表示装置６８および操作装置７０が接続されている。表示装置６８は、データ処理装置６０から出力される再構成画像やその他の情報を表示する。操作装置７０は、使用者によって操作され、各種の指示や情報等をデータ処理装置６０に入力する。使用者は表示装置６８および操作装置７０を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００４３】
図２に、Ｘ線検出器２４の模式的構成を示す。同図に示すように、Ｘ線検出器２４は、多数のＸ線検出素子２４（ｉ）を１次元のアレイ状に配列した多チャンネルのＸ線検出器となっている。ｉはチャンネル番号であり例えばｉ＝１〜１０００である。Ｘ線検出素子２４（ｉ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。
【００４４】
Ｘ線検出器２４は、図３に示すように、複数のＸ線検出素子２４（ｉｋ）を２次元のアレイ状に配列したものであってよい。複数のＸ線検出素子２４（ｉｋ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。ｋは列番号であり例えばｋ＝１，２，３，４である。Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、列番号ｋが同一なもの同士でそれぞれ検出素子列を構成する。なお、Ｘ線検出器２４の検出素子列は４列に限るものではなく、それ以上または以下の複数であってよい。
【００４５】
Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、例えばシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ  ｄｉｏｄｅ）の組み合わせによって構成される。なお、これに限るものではなく、例えばカドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体Ｘ線検出素子、あるいは、キセノン（Ｘｅ）ガスを利用した電離箱型のＸ線検出素子であって良い。
【００４６】
図４に、Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線管２０とコリメータ２２とＸ線検出器２４の相互関係を示す。なお、図４の（ａ）は走査ガントリ２の正面から見た状態を示す図、（ｂ）は側面から見た状態を示す図である。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４００となるように成形されてＸ線検出器２４に照射される。
【００４７】
図４の（ａ）では、扇状のＸ線ビーム４００の広がりを示す。Ｘ線ビーム４００の広がり方向は、Ｘ線検出器２４におけるチャンネルの配列方向に一致する。（ｂ）ではＸ線ビーム４００の厚みを示す。Ｘ線ビーム４００の厚み方向は、Ｘ線検出器２４における複数の検出素子列の並設方向に一致する。
【００４８】
このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸を交差させて、例えば図５に示すように、撮影テーブル４に載置された対象８がＸ線照射空間に搬入される。走査ガントリ２は、内部にＸ線照射・検出装置を包含する筒状の構造になっている。
【００４９】
Ｘ線照射空間は走査ガントリ２の筒状構造の内側空間に形成される。Ｘ線ビーム４００によってスライスされた対象８の像がＸ線検出器２４に投影される。Ｘ線検出器２４によって、対象８を透過したＸ線が検出される。対象８に照射するＸ線ビーム４００の厚みｔｈは、コリメータ２２のアパーチャの開度により調節される。
【００５０】
Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４からなるＸ線照射・検出装置は、それらの相互関係を保ったまま対象８の体軸の周りを連続的に回転（スキャン）する。Ｘ線照射・検出装置の回転と並行して、矢印４２で示すように撮影テーブル４を対象８の体軸方向に連続的に移動させるときは、Ｘ線照射・検出装置は、対象８に関して相対的に、対象８を包囲する螺旋状の軌道に沿って回転することになり、いわゆるヘリカルスキャンが行われる。撮影テーブル４を静止させた状態でスキャンを行うときは、スライス位置を固定したスキャンすなわちアキシャルスキャン（ａｘｉａｌ  ｓｃａｎ）が行われるのはいうまでもない。
【００５１】
スキャンの１回転あたり複数（例えば１０００程度）のビューの投影データが収集される。投影データの収集は、Ｘ線検出器２４−データ収集部２６−データ収集バッファ６４の系列によって行われる。データ獲得に関わる走査ガントリ２および撮影テーブル４からなる部分は、本発明における透過Ｘ線データ獲得手段の実施の形態の一例である。
【００５２】
Ｘ線検出器２４の検出素子列が４列となっている場合、図６に示すように、４スライス分のデータが一挙に収集される。データ処理装置６０は、４スライス分の投影データを使用して画像再構成を行う。
【００５３】
隣り合うスライスの中心間の距離をｓとし、ヘリカルスキャンの１回転あたりの、Ｘ線照射・検出装置の体軸方向の移動距離をＬとしたとき、Ｌ／ｓをヘリカルスキャンのピッチという。
【００５４】
ピッチと例えば３としたのときヘリカルスキャンの状況は図７に示すダイヤグラムのようになる。同図では、Ｘ線照射・検出装置の回転角度を縦軸にとり、体軸方向の移動距離を横軸にとる。体軸方向の距離はスライスの中心間の距離ｓで正規化してある。
【００５５】
このダイヤグラムでは、進行方向最も後すなわち４番目の検出素子列の初期位置を座標の原点とする。３番目の検出素子列の初期位置は原点から体軸方向に距離１の位置にある。２番目の検出素子列の初期位置は原点から体軸方向に距離２の位置にある。１番目の検出素子列の初期位置は原点から体軸方向に距離３の位置にある。なお、各検出素子列の位置はそれぞれのスライス中心位置で代表する。
【００５６】
ヘリカルスキャンによって、１番目の検出素子列は、ダイヤグラムＡで示すように、１回目の回転（スキャン）で距離３から距離６まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。２番目の検出素子列は、ダイヤグラムＢで示すように、１回目のスキャンで距離２から距離５まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。３番目の検出素子列は、ダイヤグラムＣで示すように、１回目のスキャンで距離１から距離４まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。４番目の検出素子列は、ダイヤグラムＤで示すように、１回目のスキャンで原点から距離３まで移動し、以後１回転ごとに距離３ずつ移動する。以下、回転の回数を添え数字によって表す。
【００５７】
回転角度はビュー角度に相当するから、各ダイヤグラムは体軸上のビューデータ取得位置を表す。すなわち、ダイヤグラムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、１番目、２番目、３番目、４番目の検出素子列のデータ取得位置をそれぞれ表す。各ダイヤグラムが示すように、ビューデータはビューごとに体軸上の位置を異にする。
【００５８】
検出素子列が４つあることにより、１回のスキャンで４系列のビューデータが得られる。これらデータ系列において、同一ビューのデータ同士は、体軸方向に距離１ずつ位置が相違する。
【００５９】
Ｘ線ＣＴ装置においては対向データという概念が存在する。対向データとは照射角度が同一で方向が逆なＸ線によって得られる透過Ｘ線データのことである。３６０°回転によって得られた透過Ｘ線データのうち、後半の１８０°〜３６０°で得られたデータが前半の０°〜１８０°で得られたデータの対向データとなる。
【００６０】
対向データだけを集めてデータ系列を形成することができる。上記の４つのデータ系列についてそれぞれ対向データ系列を形成することにより、４つの対向データ系列が得られる。
【００６１】
対向データ系列は回転角にして１８０°遅れで生じる。これは、ヘリカルスキャンにおいてはヘリカルピッチの半分に相当する体軸方向の距離の差となる。したがって、ダイヤグラムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する対向データのダイヤグラムはそれぞれ破線で示すダイヤグラムＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’となる。なお、添え数字は回転の回数を表す。
【００６２】
同図に示すように、ダイヤグラムＡ１’は、ダイヤグラムＢ２Ｃ２の中間のダイヤグラムとなる。ダイヤグラムＢ１’は、ダイヤグラムＣ２とＤ２の中間のダイヤグラムとなる。あるいは、ダイヤグラムＤ２とＡ１とは重複するから、ダイヤグラムＢ１’は、ダイヤグラムＣ２とＡ１中間になるといってもよい。ダイヤグラムＣ１’は、ダイヤグラムＡ１とＢ１の中間のダイヤグラムとなる。ダイヤグラムＤ１’は、ダイヤグラムＢ１とＣ１の中間のダイヤグラムとなる。
【００６３】
以下、ダイヤグラムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのデータ系列を実データ系列ともいう。また、ダイヤグラムＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’のデータ系列を対向データ系列ともいう。
【００６４】
画像再構成には、これら複数のデータ系列から生成したビューデータが用いられる。例えば、同図に一点鎖線で示すように、原点から距離６の位置にあるスライスの断層像を再構成するとしたとき、このスライス位置における回転角度０〜２πの範囲における実測データおよび補間データが用いられる。
【００６５】
実測データは、実データ系列Ａ２における回転角度０のデータ、対向データ系列Ｃ２’における回転角度ａのデータ、実データ系列Ｂ２における回転角度ｂのデータ、対向データ系列Ｄ２’における回転角度πのデータ、実データ系列Ｃ２における回転角度ｃのデータ、対向データ系列Ｂ１’における回転角度ｄのデータおよび実データ系列Ｄ２の回転角度２πのデータである。それ以外のデータは補間演算によって生成される。補間演算には、複数のデータ系列のうちスライス位置の直近の前後で獲得した２つのデータ系列のデータが用いられる。
【００６６】
このようなスキャンを行うに先立って、対象８に応じた線量調節が行われる。線量調節はＸ線管の管電流時間積すなわちいわゆるミリアンペア・セカンド（ｍＡｓ）を調節するにとにより行われる。以下、管電流時間積を単に管電流ともいう。
【００６７】
管電流調節を行うために、対象８のプロジェクションを計測する。プロジェクションの計測は、図８に概念的に示すように、対象８についてＸ線ビーム４００により例えば０°（サジタル）方向および９０°（ラテラル）方向から透視撮影してそれぞれプロジェクションを求める。なお、サジタル方向の透視撮影は１８０°方向から行ってもよく、また、ラテラル方向の透視撮影は２７０°方向から行ってもよい。このような透視撮影を、以下スカウト（ｓｃｏｕｔ）撮影ともいう。
【００６８】
これらプロジェクションについて、プロジェクションエリア（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ａｒｅａ）を次式によってそれぞれ計算する。計算はデータ処理装置６０によって行われる。以下同様である。
【００６９】
【数１】
0003864106.tif 000002
【００７０】
【数２】
0003864106.tif 000003
【００７１】
ここで、
ｉ：チャンネル番号
ｐｒｏｊ0deg i：サジタル方向のチャンネルごとのプロジェクションデータ
ｐｒｏｊ90deg i： ラテラル方向のチャンネルごとのプロジェクションデータ
プロジェクションエリアは（１）式または（２）式のいずれで計算しても同一値となる。
【００７２】
サジタル方向のプロジェクションおよびラテラル方向のプロジェクションについて、それらの中央部の値を次式によってそれぞれ計算する。
【００７３】
【数３】
0003864106.tif 000004
【００７４】
【数４】
0003864106.tif 000005
【００７５】
ここで、
ｃｅｎｔ＋５０：中心チャンネル番号に５０を加えた番号
ｃｅｎｔ−４９：中心チャンネル番号から４９を引いた番号
以下、ｐｒｏｊ＿０ｄｅｇをサジタル中央値ともいい、ｐｒｏｊ＿９０ｄｅｇをラテラル中央値ともいう。
【００７６】
これら中央値を用いて、対象８の断面を楕円と見なしたときのオーバルレシオを計算する。オーバルレシオは次式で与えられる。
【００７７】
【数５】
0003864106.tif 000006
【００７８】
なお、オーバルレシオは１以上の値となるように分子および分母を配置する。したがって、例えば頭部等のようにサジタル中央値がラテラル中央値よりも大きいときは、上式とは逆に、サジタル中央値を分子としラテラル中央値を分母とする。サジタル中央値およびラテラル中央値は、値が大きい方が楕円の長軸に相当し値が小さい方が短軸に相当する。
【００７９】
プロジェクションは、サジタル方向またはラテラル方向のいずれか一方から透視撮影したものだけを得るようにしてもよい。その場合は、プロジェクションエリアは透視撮影の方向に応じて（１）式または（２）式のいずれかによって求められ、プロジェクションの中央値も透視撮影の方向に応じて（３）式または（４）式のいずれかによって求められる。
【００８０】
プロジェクションエリア、サジタル中央値およびラテラル中央値の関係は次式で与えられる。
【００８１】
【数６】
0003864106.tif 000007
【００８２】
ここで、
Ｓ：オーバル係数（ｏｖａｌ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）
Ｉ：オーバルオフセット（ｏｖａｌ  ｏｆｆｓｅｔ）
したがって、プロジェクションエリア、サジタル中央値およびラテラル中央値のうちいずれか２つが判明しているとき、他の１つは計算によって求めることができる。
【００８３】
いずれか一方からの透視撮影によって、プロジェクションエリアと一方の中央値が判明しているとき、他方の中央値は次式によって求められる。
【００８４】
【数７】
0003864106.tif 000008
【００８５】
ここで、
ｐｒｏｊ＿ｍｅａｓｕｒｅ：計測によって判明している中央値
したがって、オーバルレシオは、ｐｒｏｊ＿ｍｅａｓｕｒｅがサジタル中央値であるときは
【００８６】
【数８】
0003864106.tif 000009
【００８７】
で与えられ、
ｐｒｏｊ＿ｍｅａｓｕｒｅがラテラル中央値であるときは
【００８８】
【数９】
0003864106.tif 000010
【００８９】
で与えられる。ただし、この場合も、分母および分子をオーバルレシオが１以上となるように配置することはいうまでもない。
再構成画像の品質はイメージＳＤで表される。対象の断面が円形であるときのイメージＳＤは、所定の基準線量の下ではプロジェクションエリアの関数であり、次式で与えられる。
【００９０】
【数１０】
0003864106.tif 000011
【００９１】
ここで、
α，β，γ：管電圧（ｋＶ）等に依存する定数
対象の断面が楕円となるときは、イメージＳＤはオーバルレシオに応じて変わる。プロジェクションエリアを一定としたとき、オーバルレシオとイメージＳＤの変化率との関係は次式で与えられる。
【００９２】
【数１１】
0003864106.tif 000012
【００９３】
ここで、
Ａ，Ｂ：定数
図９に、（１１）式の関係をグラフによって示す。同図に示すように、オーバルレシオが１のときＳＤレシオは１となる。すなわち、断面が円の場合はイメージＳＤは変わらない。
【００９４】
このような関係から、対象の断面が楕円となるときは、次式によって断面形状に対応した修正イメージＳＤを求める。
【００９５】
【数１２】
0003864106.tif 000013
【００９６】
この修正イメージＳＤは、基準線量で対象８を撮影したときの再構成画像のイメージＳＤの予測値となる。再構成画像についてはイメージＳＤの目標値が予め定められているので、それを満足する画像が得られるような線量にしなければならない。
【００９７】
イメージＳＤの予測値と基準線量、および、イメージＳＤの目標値と必要線量の関係は次式で与えられる。
【００９８】
【数１３】
0003864106.tif 000014
【００９９】
ここで、
ｉｍａｇｅ＿ＳＤtarget：イメージＳＤの目標値
ｉｍａｇｅ＿ＳＤpredicted ：イメージＳＤの予測値（＝ｉｍａｇｅ＿ＳＤ’）
ｍＡｓreference：基準線量
ｍＡｓscan：必要線量
であり、また、
【０１００】
【数１４】
0003864106.tif 000015
【０１０１】
である。
なお、ｔｈｉｃｋｎｅｓｓは対象８のアイソセンタ（ｉｓｏｃｅｎｔｅｒ）におけるＸ線ビーム４００の厚みである。
【０１０２】
（１３）式から、必要線量が下記のように求まる。
【０１０３】
【数１５】
0003864106.tif 000016
【０１０４】
したがって必要線量に対応した管電流が下記のように求まる。
【０１０５】
【数１６】
0003864106.tif 000017
【０１０６】
ここで、ｓｃａｎ＿ｔｉｍｅは本装置のスキャンタイムすなわちＸ線照射・検出装置が１回転する時間である。
本装置では、上記のような管電流の計算を、Ｘ線照射・検出装置の１回転に相当する回転角度を４分割してなる４つの角度範囲ごとに行う。４つの角度範囲は、例えば図９に示すような９０°ずつの角度範囲である。これら角度範囲を時計回りの順番にセクタ（ｓｅｃｔｏｒ）１，２，３，４と呼ぶ。セクタ１およびセクタ３はサジタル方向を中心とする±４５°の範囲である。セクタ２およびセクタ４はラテラル方向を中心とする±４５°の範囲である。
【０１０７】
図１０は、対象８の断面がサジタル方向に扁平な楕円となる場合を示している。対象８の胴部は概ねこのような断面形状を持つ。このような断面において、破線で示すように楕円に内接する円を想定すると、セクタ１，３では楕円と円との相違が小さいので、この範囲では対象８の断面を略円形と見なすことが可能である。そこで、この範囲については、（５）式、（８）式または（９）式で与えられるオーバルレシオを適用せず、その代わりに円のオーバルレシオすなわち１を適用する。これに対して、セクタ２，４には（５）式、（８）式または（９）式で与えられるオーバルレシオすなわち本来のオーバルレシオを適用する。
【０１０８】
オーバルレシオをこのようにセクタ１，３とセクタ２，４で別々にすることにより、（１１）式で与えられるＳＤレシオはセクタ１，３とセクタ２，４で互いに異なるものとなり、それによって（１２）式で与えられるｉｍａｇｅ＿ＳＤ’すなわちイメージＳＤの予測値がセクタ１，３とセクタ２，４で互いに異なるものとなる。したがって、このようなイメージＳＤの予測値を（１５）式に適用することにより、セクタ１，３とセクタ２，４で互いに異なる線量を得ることができる。線量が異なってもその算出に用いたイメージＳＤの目標値は同一であるから、再構成画像の品質には影響がない。
【０１０９】
セクタ２，４に対する線量は、対象８の本来のオーバルレシオに基づいて求めたものであり、サジタル方向に扁平な楕円形断面をラテラル方向から撮影する線量として適切である。なお、線量は（１６）式によって管電流に変換されるのはいうまでもない。以下同様である。
【０１１０】
これに対して、セクタ１，３に対する線量は、対象８のオーバルレシオを１と見なして求めたものであるから、セクタ２，４に対する線量よりも小さくなる。この線量の減少はセクタ１，３におけるＸ線の透過長がセクタ２，４より短くなっていることに対応しており、適正なものである。また、このように１回転の角度範囲の半分を占めるセクタ１，３において線量を低減することにより、対象８が１スキャン中に浴びるＸ線の線量を低減することができる。
【０１１１】
対象８の断面形状は、頭部を撮影する場合等は図１１に示すようにラテラル方向に扁平な楕円となる。そのような場合は、この断面のオーバルレシオはセクタ１，３に適用し、セクタ２，４にはオーバルレシオ１を適用する。そして、それぞれのオーバルレシオの下での線量を上記の要領で求めることにより、それぞれのセクタに適応した線量を得ることができ、かつ、１スキャン中に対象８が浴びるＸ線量を低減することができる。
【０１１２】
このように、断面形状の扁平方向とそれに垂直な方向を区別してそれぞれ線量を適正化することにより、線量の過不足を回避するとともに対象８の被曝量を削減することができる。
【０１１３】
楕円がサジタル方向に扁平かラテラル方向に扁平かは、例えばサジタル中央値とラテラル中央値の比すなわちサジタル中央値／ラテラル中央値によって判定する。比が１未満のときはサジタル方向に扁平であり、１以上のときはラテラル方向に扁平である。判定に用いる比はこの逆数であってよい。その場合は、比が１以上のときサジタル方向に扁平であり、１未満のときラテラル方向に扁平である。
【０１１４】
オーバルレシオ１を適用する角度範囲、すなわち、サジタル方向に扁平な場合のセクタ１，３およびラテラル方向に扁平な場合のセクタ２，４は、楕円の扁平率に応じて調節することが好ましい。以下、オーバルレシオ１を適用する角度範囲を線量削減範囲ともいう。
【０１１５】
線量削減範囲は、例えば図１２に示すように、扁平率の増大に対応して減少させる。なお、楕円の扁平率は長軸と短軸の比で表す。これによって、扁平率が小さな断面については、図１３の（ａ）に示すように、短軸方向を中心とする例えば開き角度９０°の線量削減範囲が設定され、扁平率が大きな断面については、同図の（ｂ）に示すように、短軸方向を中心とする例えば開き角度４５°の線量削減範囲が設定される。線量削減範囲以外は線量非削減範囲である。線量非削減範囲の変化は線量削減範囲の変化とは逆になる。
【０１１６】
このように、線量削減範囲を断面の扁平率に応じて増減することにより、低線量のＸ線を照射する範囲を適正化し、部分的に線量不足が生じるのを回避することができる。線量削減範囲の増減はデータ処理装置６０によって行われる。データ処理装置６０は、本発明における角度範囲調節手段の実施の形態の一例である。
【０１１７】
図１４に、以上のようなスカウト撮影から線量計算までの動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）５０２でスカウト撮影が行われる。スカウト撮影により、対象８が体軸方向の所定の範囲にわたってサジタルおよびラテラル両方向からのあるいはいずれか一方からの透視撮影を行い、体軸上の各位置ごとのプロジェクションを獲得する。
【０１１８】
次に、ステップ５０４で、ローカライズ（ｌｏｃａｌｉｚｅ）が行われる。ローカライズとは、スカウト撮影によって得られた透視像について、体軸上にスキャン開始点と終了点を設定することである。これによって、例えばヘリカルスキャンを行う場合は１ピッチごとのスキャン位置が定まる。ローカライズは操作装置７０を通じて使用者によって行われる。
【０１１９】
次に、ステップ５０６で、イメージＳＤ目標値入力が行われる。この入力も操作装置７０を通じて使用者により行われる。なお、イメージＳＤ目標値として本装置に予め記憶されている標準値を用いる場合は入力を省略（デフォルト：ｄｅｆａｕｌｔ）してよい。
【０１２０】
次に、ステップ５０８で、イメージＳＤ計算が行われる。イメージＳＤを計算するにあたり、先ずプロジェクションエリアを求める。サジタル方向およびラテラル方向からスカウト撮影した場合は（１）式および（２）式によってそれぞれプロジェクションエリアを求め、いずれか一方からスカウト撮影した場合は、その方向に応じて（１）式または（２）式によってプロジェクションエリアを求める。そして、プロジェクションエリアを用いて（１０）式によりイメージＳＤを計算する。イメージＳＤの計算はヘリカルスキャンの１ピッチごとに行う。以下の各値の計算も同様である。
【０１２２】
次に、ステップ５１０で、修正イメージＳＤ計算が行われる。修正イメージＳＤの計算に先立って、（３）式および（４）式によってサジタル中央値およびラテラル中央値をそれぞれ求め、（５）式によってオーバルレシオを求める。あるいは、（３）式または（４）式によってサジタル中央値またはラテラル中央値を求め、（７）式によってラテラル中央値またはサジタル中央値を求め、（８）式または（９）式によってオーバルレシオを求める。 
【０１２３】
オーバルレシオを用いて（１１）式によってＳＤレシオを求め、そのＳＤレシオを用いて（１２）式によって修正イメージＳＤを計算する。修正イメージＳＤの計算は、前述のように、セクタ１，３とセクタ２，４について別々に行われる。その場合、断面の扁平方向を含むセクタに関してはオーバルレシオを１とするので修正の前後で値が変わらない。したがって、それについては計算は省略し、修正前の値をそのまま修正イメージＳＤとしてよい。
【０１２４】
次に、ステップ５１２で、線量計算が行われる。線量計算は（１５）式によって行われる。この式においては、ｉｍａｇｅ＿ＳＤtargetとして、ステップ５０６で入力されたイメージＳＤ目標値が用いられ、ｉｍａｇｅ＿ＳＤpredicted として、上記のようにして求められた２種類の修正イメージＳＤがそれぞれ用いられる。これによって、２種類の線量が計算される。
【０１２５】
次に、ステップ５１４で、管電流計算が行われる。管電流計算は（１６）式によって行う。２種類の線量に対応して２種類の管電流が得られる。図１５に、そのようにして計算された管電流の一例を示す。同図に示すように、セクタ１，３については例えば２００ｍＡが得られ、セクタ２，４については例えば３００ｍＡが得られる。
【０１２６】
これらの電流値は、ステップ状に変化させる代わりに、図１６に示すように、正弦波形に沿って変化させるようにしてもよい。このようにすることにより、楕円断面においてＸ線透過長が回転角度θに応じて連続的に変化するのに適応させることができる。
【０１２７】
なお、図１５および図１６は、断面がサジタル方向に扁平な楕円の場合の例を示す。ラテラル方向に扁平な楕円では、セクタ１，３とセクタ２，４における電流の大小関係が入れ替わる。
【０１２８】
次に、ステップ５１６で、このようなセクタごとの管電流をメモリに記憶する。このようにして、ヘリカルスキャンの各ピッチについて、そのピッチにおける各セクタごとの管電流が記憶される。
【０１２９】
ヘリカルスキャンにおいてはセクタごとに体軸上の位置が異なる。したがって、管電流の記憶は体軸上の位置ごとに行われることになる。図１７に、そのような管電流の記憶値の体軸（ｚ）方向の配列の一例を示す。同図において、管電流の包絡線の変化は、対象８のプロジェクションが体軸上の位置に応じて変わることに対応している。なお、体軸上の位置に応じた管電流の変化は正弦波状に行うようにしてもよいのはいうまでもない。このように記憶された管電流は、スキャン進行に合わせて逐次読み出され、それをレファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）として管電流調節が行われる。
【０１３０】
スキャン開始時のＸ線照射方向が例えば０°方向等のように常に一定しているときは、管電流の記憶値をセクタ１から順番に読み出して利用される。しかし、スキャン開始時のＸ線照射方向が不定な場合は、そのような読み出しでは適切な管電流調節ができるとは限らない。
【０１３１】
そこで、スキャン開始時のＸ線照射方向が不定な場合には、例えば図１８に示すように、セクタに関わりなく体軸上の各位置ごとに、各ピッチにおける前述の２種類の管電流すなわち管電流大および管電流小を両方とも計算して記憶する。体軸上の各位置はそれぞれ特定のビューと対応しているので、２種類の管電流はビューごとに記憶するといってもよい。このような管電流計算はデータ処理装置６０によって行われる。データ処理装置６０は、本発明における線量計算手段の実施の形態の一例である。
【０１３２】
そして、スキャン開始時の最初のＸ線照射は、このような管電流記憶値のうち管電流小に基づいて行う。スキャン開始後ただちにＸ線照射・検出装置の回転角度信号がフィードバック（ｆｅｅｄ  ｂａｃｋ）されので、Ｘ線照射角度が属するセクタが判明する。そこでＸ線照射角度が属するセクタに応じて、セクタ１，３に属する場合は例えば２種類の管電流のうち管電流小を選択し、セクタ２，４に属する場合は例えば管電流大を選択し、それらをレファレンスとするＸ線照射をそれぞれ行う。以後、セクタが変わるたびにそれぞれ対応する管電流が選択的に用いられる。これによって、スキャン開始時のＸ線照射方向が不定な場合でも、管電流調節を適正に行うことができる。このような管電流選択はデータ処理装置６０によって行われる。データ処理装置６０は、本発明における線量適用手段の実施の形態の一例である。
【０１３３】
ヘリカルスキャンのピッチが大きいときは、一般的に１スキャン中のプロジェクションエリアの変化量が大きくなる。また、ピッチがそれほど大きくなくても撮影部位によっては１スキャン中のプロジェクションエリアの変化量が大きい場合がある。そのような場合には上記のようにして求めた管電流は必ずしも適正でなくなる可能性がある。
【０１３４】
そこで、ピッチが大きいヘリカルスキャンを行う場合、あるいは、１スキャン中のプロジェクションエリアの変化量が大きい部位をスキャンする場合は、管電流計算を１ピッチごとではなく１ピッチ未満の回転範囲ごとに行う。そのような回転範囲として例えば１／４ピッチに相当する回転範囲が採用される。なお、回転範囲はこれに限るものではなく、１ピッチ未満の範囲で１／４より大きくしても小さくしてもよい。以下、そのように設定した回転範囲をセクタともいう。各セクタは体軸上の位置を異にする。
【０１３５】
管電流をセクタごとに計算するには、図１４に示したフロー図のステップ５０８におけるイメージＳＤ計算を、１ピッチごとではなくセクタごとに行う。すなわち、プロジェクションエリアをセクタごとに求め、それに基づいてそれぞれイメージＳＤ計算を行う。プロジェクションエリアはセクタごとに異なるときは、それに応じてイメージＳＤの計算値もセクタごとに異なる。
【０１３６】
次のステップ５１０では、修正イメージＳＤは１種類だけを計算する。修正イメージＳＤ計算のためのオーバルレシオとしては、セクタに応じて、その部分の断面のオーバルレシオまたは１が用いられる。セクタが楕円の長軸を含むものであるときは、断面のオーバルレシオが用いられ、短軸を含むときは１が用いられる。
【０１３７】
以下、この修正イメージＳＤを用いて、ステップ５１２，５１４で線量計算および管電流計算をそれぞれ行うことにより、セクタごとの管電流が得られ、ステップ５１６でそれらがメモリに記憶される。その場合の管電流の記憶値の配列は例えば図１９に示すようになる。
【０１３８】
本装置の総合的な動作を説明する。図２０は、本装置の総合的な動作のフロー図である。同図に示すように、ステップ５０２，５０４で前述のようなスカウト撮影およびローカライズがそれぞれ行われる。
【０１３９】
次に、ステップ６０６で、管電流計算および記憶が行われる。ステップ６０６の詳細は、図１４に示したステップ５０６〜５１６である。これによって、図１７、図１８または図１９に示したような管電流データが得られる。
【０１４０】
次に、ステップ６０８で、スキャンを行う。スキャン遂行の過程では、体軸上のＸ線照射位置に対応して管電流の記憶値が逐次読み出され、それをレファレンスとして管電流調節が行われる。これによって、各セクタごとにそれぞれ最適な線量のＸ線が照射される。
【０１４１】
管電流調節は、データ処理装置６０が制御インタフェース６２を通じてＸ線コントローラ２８を制御することによって行われる。データ処理装置６０、制御インタフェース６２およびＸ線コントローラ２８からなる部分は、本発明における線量調節手段の実施の形態の一例である。
【０１４２】
次に、ステップ６１０で、画像再構成が行われる。各セクタごとに線量を最適化したＸ線で撮影したことにより、対象８のＸ線被曝を必要最小限に押さえながらも品質の良い再構成画像を得ることができる。このような画像が、ステップ６１２で、表示装置６８に表示されまたメモリに記憶される。
【０１４３】
以上、ヘリカルスキャンを行う例について説明したが、ヘリカルスキャンのみに限らず、アキシャルスキャンを行う場合も上記の手法により同様な効果が得られることはいうまでもない。
【０１４４】
以上、好ましい実施の形態の例に基づいて本発明を説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者は、上記の実施の形態の例について、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更や置換等をなし得る。したがって、本発明の技術的範囲には、上記の実施の形態の例ばかりでなく、特許請求の範囲に属するすべての実施の形態が含まれる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、長径部分および短径部分についてそれぞれ適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得する装置、および、そのようにして獲得した透過Ｘ線データに基づいて断層像を生成するＸ線断層像撮影装置を実現することができる。
【０１４６】
また、ピッチが大きいヘリカルスキャンが行われるときでも適切な線量のＸ線によって透過Ｘ線データを獲得する装置、および、そのようにして獲得した透過Ｘ線データに基づいて断層像を生成するＸ線断層像撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】Ｘ線検出器の模式図である。
【図３】Ｘ線検出器の模式図である。
【図４】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図５】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図６】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図７】ヘリカルスキャンのダイヤグラムを示す図である。
【図８】スカウト撮影の概念図である。
【図９】オーバルレシオとＳＤレシオの関係を示すグラフである。
【図１０】撮影対象の断面とセクタの関係を示す図である。
【図１１】撮影対象の断面とセクタの関係を示す図である。
【図１２】楕円の扁平率と線量削減範囲の関係を示すグラフである。
【図１３】線量削減範囲の増減を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図１５】セクタと管電流の関係を示す図である。
【図１６】セクタと管電流の関係を示す図である。
【図１７】体軸上のＸ線照射位置と管電流の関係を示す図である。
【図１８】体軸上のＸ線照射位置と管電流の関係を示す図である。
【図１９】体軸上のＸ線照射位置と管電流の関係を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【符号の説明】
２  走査ガントリ
２０  Ｘ線管
２２  コリメータ
２４  Ｘ線検出器
２６  データ収集部
２８  Ｘ線コントローラ
３０  コリメータコントローラ
３４  回転部
３６  回転コントローラ
４  撮影テーブル
６  操作コンソール
６０  データ処理装置
６２  制御インタフェース
６４  データ収集バッファ
６６  記憶装置
６８  表示装置
７０  操作装置
８  対象
４００  Ｘ線ビーム
【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】
0003864106.tif 000022
【図６】
0003864106.tif 000023
【図７】
0003864106.tif 000024
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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