特許 5727277 Ｘ線ＣＴ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5727277

(24)【登録日】2015年4月10日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20150514BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 331

   A61B6/03 320W

   A61B6/03 321Q

   A61B6/03 350R

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-84129(P2011-84129)

(22)【出願日】2011年4月6日

(65)【公開番号】特開2011-229906(P2011-229906A)

(43)【公開日】2011年11月17日

【審査請求日】2014年1月31日

(31)【優先権主張番号】特願2010-88075(P2010-88075)

(32)【優先日】2010年4月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111121

【弁理士】

【氏名又は名称】原 拓実

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 博明

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００１−５１５３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１４８７２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０３５８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０１０２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８２７４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、
チャンネル方向及び列方向に複数のＸ線検出素子を有し、Ｘ線照射手段から照射される
Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線照射手段を回転可能なように支持する支持手段と、
前記Ｘ線照射手段を制御して前記Ｘ線の焦点を前記列方向に振動させながら、ヘリカル
スキャンを実行させる制御手段と、
前記ヘリカルスキャンによって得られたデータを用いて再構成画像を生成する画像処理
手段を備え、
前記制御手段は、前記ヘリカルスキャンにおけるデータ収集の軌跡が重ならないように
、前記Ｘ線の焦点の振動幅とヘリカルピッチを設定するよう制御することを特徴とするＸ
線ＣＴ装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記Ｘ線の焦点と前記Ｘ線照射手段の回転中心軸との距離をＳＯＤと、
前記Ｘ線の焦点と前記Ｘ線検出手段との距離をＳＤＤと、前記Ｘ線検出素子間のピッチを
ｄとすると、
前記Ｘ線の焦点の振動幅Ｄを、

【数1】

を満たすよう設定す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】

前記制御手段は、前記Ｘ線検出素子間のピッチを前記Ｘ線照射手段の回転中心軸に投影
したピッチをｄｃとし、ｎを整数としたとき、前記ヘリカルピッチを（ｎ＋０．５）ｄｃ
としてヘリカルスキャンを行うよう制御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】

前記制御手段は、ヘリカルピッチ２．５ｄｃでヘリカルスキャンを行うよう制御するこ
とを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項5】

前記画像処理手段は、前記ヘリカルスキャンによって得られた実データを用いて再構成
画像を生成し、
前記制御手段は、前記Ｘ線の焦点の振動幅Ｄを、

【数2】

を満たすよう設定す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6】

前記画像処理手段は、前記ヘリカルスキャンによって得られた実データと対向データの
双方を用いて再構成画像を生成し、
前記制御手段は、前記Ｘ線の焦点の振動幅Ｄを、

【数3】

を満たすよう設定す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7】

Ｘ線を照射するＸ線照射手段と、
チャンネル方向及び列方向に複数のＸ線検出素子を有し、Ｘ線照射手段から照射される
Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線照射手段を回転可能なように支持する支持手段と、
前記Ｘ線照射手段を制御して前記Ｘ線の焦点を前記列方向に振動させながら、ヘリカル
スキャンを実行させる制御手段と、
前記ヘリカルスキャンによって得られたデータを用いて再構成画像を生成する画像処理
手段を備え、
前記制御手段は、前記Ｘ線の焦点と前記Ｘ線照射手段の回転中心軸との距離をＳＯＤと
、前記Ｘ線の焦点と前記Ｘ線検出手段との距離をＳＤＤと、前記Ｘ線検出素子間のピッチ
をｄとすると、
前記Ｘ線の焦点の振動幅Ｄを、

【数4】

を満たすように設定し、また、前記Ｘ線検出素子間のピッチを前記Ｘ線照射手段及び前
記Ｘ線検出手段の回転中心軸に投影したピッチをｄｃとし、ｎを整数としたとき、ヘリカ
ルピッチ（２ｎ＋１）ｄｃでヘリカルスキャンを行うよう制御することを特徴とするＸ線
ＣＴ装置。

【請求項8】

前記画像処理手段は、前記ヘリカルスキャンによって得られた実データと対向データの
双方を用いて再構成画像を生成し、
前記制御手段は、前記Ｘ線の焦点の振動幅Ｄを、

【数5】

を満たすよう設定する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】

前記制御手段は、ヘリカルピッチ３ｄｃでヘリカルスキャンを行うよう制御することを
特徴とする請求項７または請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医用Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を挟んで対向配置されたＸ線源及びＸ線検出器を備える。Ｘ線検出器は、体軸方向である天板の長手方向に直交する方向（チャンネル方向）に沿って複数チャンネルのＸ線検出素子を備える。

【0003】

また、前述のシングルスライスＸ線ＣＴ装置と比較して、マルチスライスＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出器に、チャンネル方向に加え、被検体の体軸方向に沿って複数列のＸ線検出素子を備える。マルチスライスＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器は、全体でＭチャンネル×Ｎ列のＸ線検出素子を有するＸ線ＣＴ用二次元検出器として構成されている。

【0004】

マルチスライスＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線の焦点を中心にＸ線の焦点をｚ軸方向（体軸方向）に振動させるＦＦＳ（ｆｌｙｉｎｇ ｆｏｃａｌ ｓｐｏｔ）法によるコンベンショナルスキャンを実行したり、ヘリカルスキャンを実行したりする。以下、Ｘ線の焦点をｚ軸方向に振動させるＦＦＳ法をｚ−ＦＦＳと記述する。

【0005】

マルチスライスＸ線ＣＴ装置を用いて、ｚ−ＦＦＳ法によってコンベンショナルスキャンを実行する場合、１ビュー毎に、すなわち、奇数番目のビューと偶数番目のビューとの各焦点を、ｚ軸方向のフライング焦点±σとする。ｚ−ＦＦＳ法によるコンベンショナルスキャンでは、ｚ−ＦＦＳ法によらないコンベンショナルスキャンと比較して、サンプリングピッチを等価的に半分にすることができる（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。ここで、Ｘ線管の焦点と回転中心（アイソセンタ）との距離をＳＯＤ（ｓｏｕｒｃｅ ｔｏ ｏｂｊｅｃｔ ｄｉｓｔａｎｃｅ）と、Ｘ線管の焦点とＸ線検出器の中心位置との距離をＳＤＤ（ｓｏｕｒｃｅ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ）と、Ｘ線検出素子間のピッチをｄとすると、フライング焦点±σは、次の式から求められる。

【数1】

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−３５８１２号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】T. Flohr et. al, “Image reconstruction and image quality evaluation for a 64-slice CT scanner with z-flying focal spot”, Medical Physics 32(8) page 2536-2547 (August 2005)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、マルチスライスＸ線ＣＴ装置を用いて、体軸方向に高分解能とすることを目的として「整数＋０．５」倍のヘリカルピッチでヘリカルスキャンを行なう場合、サンプリングピッチを細かくしようと従来のフライング焦点±σを採用したｚ−ＦＦＳ法によると、フライング焦点＋σ（＋ｄｆ／４）での実データの軌跡と、フライング焦点−σ（−ｄｆ／４）の対向データの軌跡とが重なってしまう。よって、上記式に示す従来のフライング焦点±σを採用したｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合、サンプリングピッチは、ｚ−ＦＦＳによらないヘリカルスキャンを実行する場合と変化がなく、ｚ−ＦＦＳ法による効果が得られない。

【0009】

本発明は、上述のような事情を考慮してなされたもので、ｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合に、サンプリングピッチを細かくすることができ、高密度なデータ収集が可能となるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の請求項１に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を照射
するＸ線照射手段と、チャンネル方向及び列方向に複数のＸ線検出素子を有するＸ線検出
手段と、前記Ｘ線照射手段を回転可能なように支持する支持手段と、前記Ｘ線照射手段を
制御して前記Ｘ線の焦点を前記列方向に振動させながら、ヘリカルスキャンを実行させる
制御手段と、前記ヘリカルスキャンによって得られたデータを用いて再構成画像を生成す
る画像処理手段を備え、前記制御手段は、前記ヘリカルスキャンにおけるデータ収集の軌
跡が重ならないように、前記Ｘ線の焦点の振動幅とヘリカルピッチとを設定するよう制御
することを特徴とする。
本発明の請求項７に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を照射
するＸ線照射手段と、チャンネル方向及び列方向に複数のＸ線検出素子を有するＸ線検出
手段と、前記Ｘ線照射手段を回転可能なように支持する支持手段と、前記Ｘ線照射手段を
制御して前記Ｘ線の焦点を前記列方向に振動させながら、ヘリカルスキャンを実行させる
制御手段と、前記ヘリカルスキャンによって得られたデータを用いて再構成画像を生成す
る画像処理手段を備え、前記制御手段は、前記Ｘ線の焦点と前記Ｘ線照射手段の回転中心
軸との距離をＳＯＤと、前記Ｘ線の焦点と前記Ｘ線検出手段との距離をＳＤＤと、前記Ｘ
線検出素子間のピッチをｄとすると、前記Ｘ線の焦点の振動幅Ｄを、

【数2】

を満たすように設定し、また、前記Ｘ線検出素子間のピッチを前記Ｘ線照射手段及び前記
Ｘ線検出手段の回転中心軸に投影したピッチをｄｃとし、ｎを整数としたとき、ヘリカル
ピッチ（２ｎ＋１）ｄｃでヘリカルスキャンを行うよう制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るＸ線ＣＴ装置によると、ｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合に、サンプリングピッチを細かくすることができ、高密度なデータ収集が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。

【図2】従来のフライング焦点を採用したｚ−ＦＦＳ法によってコンベンショナルスキャンを実行する場合のＸ線パスを示す図。

【図3】ヘリカルスキャンを実行する場合の一回転分の収集データの軌跡を示す図。

【図4】ヘリカルスキャンを実行する場合の複数回転分の収集データの軌跡を示す図。

【図5】図２に示す従来のフライング焦点を採用したｚ−ＦＦＳ法によって、ヘリカルスキャンを実行する場合の収集データの軌跡を示す図。

【図6】図４のヘリカルスキャンに本実施形態のＸ線ＣＴ装置のフライング焦点を採用した場合のＸ線パスを示す図。

【図7】図６に示す本実施形態のＸ線ＣＴ装置のフライング焦点を採用したｚ−ＦＦＳ法によって、ヘリカルスキャンを実行する場合の収集データの軌跡を示す図。

【図8】は実データと対向データを用いて画像生成するためのヘリカルスキャンを実行する場合の一回転分の収集データの軌跡を示す図。

【図9】図８のヘリカルスキャンを実行する場合の複数回転分の収集データの軌跡を示す図。

【図10】図９のヘリカルスキャンに本実施形態の変形例１のＸ線ＣＴ装置のフライング焦点を採用した場合の収集データの軌跡を示す図。

【図11】ヘリカルピッチ３ｄｃにて実データと対向データを用いて画像生成するためのヘリカルスキャンを実行する場合の一回転分の収集データの軌跡を示す図。

【図12】図１１のヘリカルスキャンを実行する場合の複数回転分の収集データの軌跡を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明に係るＸ線ＣＴ装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

【0014】

本実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線源とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線源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があり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。

【0015】

また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、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と、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とが主流である。

【0016】

加えて、近年では、Ｘ線源と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装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。

【0017】

図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図である。

【0018】

図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置１２から構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、被検体（人体）Ｏの撮影部位に関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。

【0019】

Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線源としてのＸ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３、ＤＡＳ（ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）２４、回転部２５、コントローラ２６、高電圧電源２７、絞り駆動装置２８、回転駆動装置２９、天板３０、及び天板駆動装置（寝台装置）３１を設ける。

【0020】

Ｘ線管２１は、高電圧電源２７から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることで制動Ｘ線を発生させ、Ｘ線検出器２２に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管２１は、高電圧電源２７を介したコントローラ２６による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。また、Ｘ線管２１は、コントローラ２６による制御によって、ｚ−ＦＦＳ法によるｚ軸方向への振幅を行なう。

【0021】

Ｘ線検出器２２は、Ｘ線検出器２２は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数チャンネル、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有する２次元アレイ型のＸ線検出器２２（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２２のＸ線検出素子は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する。

【0022】

絞り２３は、絞り駆動装置２８によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２８によって絞り２３の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。

【0023】

ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２２の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、画像処理装置１２に供給される。

【0024】

回転部２５は、スキャナ装置１１の架台（図示しない）に収容され、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３及びＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とＸ線検出器２２とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３及びＤＡＳ２４を一体として被検体Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。

【0025】

コントローラ２６は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、及びメモリによって構成される。コントローラ２６は、画像処理装置１２から入力された制御信号に基づいて、Ｘ線管２１、ＤＡＳ２４、高電圧電源２７、絞り駆動装置２８、回転駆動装置２９、及び天板駆動装置３１等の制御を行なって、ｚ−ＦＦＳ法によるヘリカルスキャン等のスキャンを実行させる。ｚ−ＦＦＳ法では、１ビュー毎に、すなわち、奇数番目のビューと偶数番目のビューとの各焦点を、フライング焦点±σとする。

【0026】

絞り駆動装置２８は、コントローラ２６による制御によって、絞り２３におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。

【0027】

回転駆動装置２９は、コントローラ２６による制御によって、回転部２５がその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部２５を回転させる。

【0028】

天板３０は、被検体Ｏを載置可能である。

【0029】

天板駆動装置３１は、コントローラ２６による制御によって、天板３０をｚ軸方向に沿って移動させる。回転部２５の中央部分は開口を有し、その開口部の天板３０に載置された被検体Ｏが挿入される。

【0030】

Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能である。画像処理装置１２は、図示しないが、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）、入力装置及び表示装置等の基本的なハードウェアから構成される。

【0031】

画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成する。また、画像処理装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線照射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。画像処理装置１２は、補正された投影データを基に再構成画像を生成する。

【0032】

図２は、従来のフライング焦点を採用したｚ−ＦＦＳ法によってコンベンショナルスキャンを実行する場合のＸ線パスを示す図である。

【0033】

図２は、ｚ−ＦＦＳ法を採用しない場合のＸ線の焦点Ｆと、Ｘ線の焦点を中心にＸ線の焦点をｚ軸方向に振動させるｚ−ＦＦＳ法を採用する場合のフライング焦点±σとを示す。また、図２は、スライス方向に４列のＸ線検出素子を有するＸ線検出器１０２と、回転中心Ｒと、各焦点Ｆ，±σと各Ｘ線検出素子（Ｘ線検出素子間のピッチ：ｄ）の開口中央とを結ぶＸ線パス（投影データ位置）とを示す。なお、焦点Ｆに対応するＸ線パスを破線で示し、各フライング焦点±σに対応するＸ線パスをそれぞれ実線で示す。

【0034】

ここで、Ｘ線の焦点と回転中心Ｒ（アイソセンタＩ）との距離をＳＯＤとし、Ｘ線の焦
点とＸ線検出器１０２の中心位置との距離をＳＤＤとし、Ｘ線検出器２２のピッチ（Ｘ線
検出素子間のピッチ）を回転中心Ｒ（アイソセンタＩ）に投影したピッチをｄｃ（以下、
投影検出器ピッチという）とすると、従来のフライング焦点±σは、次の式（１）から求
められる。

【数3】

【0035】

また、Ｘ線検出素子間のピッチをｄとすると、ピッチｄｃとピッチｄとの関係は、次の
式（２）のようになる。

【数4】

【0036】

上記式（１）及び（２）に基づくと、従来のフライング焦点±σは、ピッチｄを用いて
次の式（３）のように表せる。

【数5】

【0037】

隣接ビューでの投影角度の違いを無視すると、すなわち、極めて近い角度で投影データを取得するので投影角度方向の違いによる投影データの違いは殆ど無いと仮定する。その場合、奇数ビューと偶数ビューの両方を合わせてみれば、図２に示す回転中心Ｒにおける実線同士の間隔は、回転中心における破線同士の間隔と比較して、等価的に１／２になっている。

【0038】

すなわち、ｚ−ＦＦＳ法によってコンベンショナルスキャンにおいて、上記式（３）によって求められる従来のフライング焦点±σからのＸ線パスによると、ｚ−ＦＦＳ法を採用しない焦点ＦからのＸ線パスと比較して、サンプリングピッチを等価的に１／２にすることができる。よって、従来のフライング焦点±σを採用したｚ−ＦＦＳ法によってコンベンショナルスキャンを実行すると、ｚ−ＦＦＳ法を採用しない場合と比較してサンプリングピッチを等価的に１／２にすることができる。

【0039】

次にヘリカルスキャンにおけるサンプリングピッチについて説明する。まず、ヘリカルスキャンのヘリカルピッチは投影検出器ピッチ（Ｘ線検出素子幅を回転中心（アイソセンタ）に投影した幅：図２に示されるｄｃ）を単位として設定される。このヘリカルピッチを、投影検出器ピッチの幅の整数倍として、実データのみを考慮する場合、サンプリングピッチは投影検出器ピッチの幅と変わりない。そこで一般的には、サンプリングピッチを向上させるため、へリカルピッチを投影検出器ピッチの「整数＋０．５」倍、例えば、２．５倍としている。この場合、異なる回転周期における実データが重ならない結果、サンプリングピッチがｄｃ／２となる領域が現れる。すなわち、ヘリカルピッチを投影検出器ピッチの２．５倍とすることで、高分解能なヘリカルスキャンが可能となる。これを具体的に図を用いて説明する。

【0040】

まず図３に、ヘリカルピッチが２．５ｄｃの際の４列のＸ線検出素子の収集データの１回転分の軌跡を示す。図３においては横軸が収集データのZ方向位置に対応し、縦軸が収集データの回転角度位置に対応する。さらにこれを繰り返し複数回転繰り返すと、図３に示される収集軌跡が２．５ｄｃずつずれて重ねあわされることになる。この複数回転の軌跡を図４に表す。その結果、図４に示されるように、各収集軌跡の間隔は１／２ｄｃとｄｃの部分が規則的に現れる形となる。

【0041】

図５は、従来のフライング焦点を採用したｚ−ＦＦＳ法によるヘリカルスキャンにおける４列のＸ線検出素子の収集データの軌跡を示す。この図においては、簡単のため、データ収集初期と終期を含まない、規則的な収集データの軌跡が現れる領域のみを示している。以後も、収集データ軌跡の図において、図５のようにデータ収集初期のデータ軌跡が現れていない場合は、規則的な収集データの軌跡を有する領域のみを抜き出して示すものと理解されたい。

【0042】

上記式（３）に示す従来のフライング焦点±σを採用したｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合、ヘリカルピッチを投影検出器ピッチの２．５倍とすると、距離１／２ｄｃで隣り合う収集データの軌跡において、一方のフライング焦点＋σ（＋ｄｆ／４）の軌跡と、他方のフライング焦点−σ（−ｄｆ／４）の軌跡とが重なってしまう。図５では、このように重複している軌跡を実線、重複していない軌跡を破線で示している。上記式（３）に示す従来のフライング焦点±σを採用したｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合、サンプリングピッチは、ｚ−ＦＦＳによらないヘリカルスキャンを実行する場合（図４に図示）と大きな変化がなく、ｚ−ＦＦＳ法による効果が少ない。

【0043】

続いて、ｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合に、高密度なデータ収集が可能な本実施形態のＸ線ＣＴ装置１について説明する。

【0044】

図６は、Ｘ線ＣＴ装置１における、ｚ−ＦＦＳ法を採用しない場合のＸ線の焦点Ｆと、Ｘ線の焦点を中心にＸ線の焦点をｚ軸方向に振動させるｚ−ＦＦＳ法を採用する場合のフライング焦点±σとを示す。また、図６は、Ｘ線ＣＴ装置１における、スライス方向に４列のＸ線検出素子を有するＸ線検出器２２と、回転中心Ｒと、各フライング焦点±σと各Ｘ線検出素子（Ｘ線検出素子間のピッチ：ｄ）の開口中央とを結ぶＸ線パス（投影データ位置）とを示す。なお、焦点Ｆに対応するＸ線パスを省略し、各フライング焦点±σに対応するＸ線パスをそれぞれ実線で示す。

【0045】

図７は、Ｘ線ＣＴ装置１のフライング焦点を採用したｚ−ＦＦＳ法によるヘリカルスキャンにおける４列のＸ線検出素子の収集データの軌跡を示す。図７において、データ収集軌跡は実線で表される。破線は、ｚ−ＦＦＳ法を用いない場合の軌跡を参考のために示している。図７に示す収集データの軌跡は、フライング焦点±σが±ｄｆ／８の場合を示している。 このようにフライング焦点を設定すれば、収集データの軌跡は互いに重なることなく、ｚ−ＦＦＳ法を用いない場合に比べて高密度であることがわかる。

【0046】

図５に示すように、フライング焦点±σとしての±ｄｆ／４を採用したｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合、フライング焦点＋σの軌跡と、フライング焦点−σの軌跡とが重なり、サンプリングピッチは、ｚ−ＦＦＳを実施しない場合と大きく変化がない。そこで、Ｘ線ＣＴ装置１では、軌跡が重ならないようにフライング焦点±σを±ｄｆ／８とすることで、フライング焦点±σが±ｄｆ／４の場合よりも高い密度でのサンプリングが可能となる。

【0047】

なお、上記では、ヘリカルピッチが２．５ｄｃである場合を中心として説明したが、本実施形態はこれに限られるものではない。１．５ｄｃ、３．５ｄｃ等の（ｎ（整数）＋０．５）ｄｃのヘリカルピッチであれば、収集データの軌跡の間隔が１／２ｄｃとなる部分が存在しうる。このような場合であれば、フライング焦点±σを±ｄｆ／８とすることで、ヘリカルピッチ２．５ｄｃの場合と同様に軌跡が重ならないようにすることができることは言うまでもない。

【0048】

さらに、上記ではフライング焦点±σを±ｄｆ／８とすることを中心として説明したが、これに限られない。軌跡を重ならせないためのフライング焦点±σであればよい。したがって、フライング焦点±σは少なくとも±σ＜±ｄｆ／４を充たせばよい。
（変形例１）

【0049】

次に、本実施形態の変形例１について説明する。上述の実施形態では実データのみを用いる場合を説明したが、変形例１においては、対向データを用いる場合について説明する。

【0050】

まず対向データを用いる場合のデータ軌跡について説明する。まず図８に、ヘリカルピッチが２．５ｄｃの際の４列のＸ線検出素子の収集データの１回転分の軌跡を示す。実線が実データを示し、破線が対向データを示す。対向データは実データと回転方向でπずれた位置のデータとなる。さらにこれを繰り返し複数回転繰り返すと、図８に示される収集軌跡が２．５ｄｃずつずれて重ねあわされることになる。この複数回転の軌跡を図９に表す。その結果、図９に示されるように、各収集軌跡の間隔は１／４ｄｃと１／２ｄｃの部分が規則的に現れる形となる。

【0051】

ここでは、フライング焦点±σとして±ｄｆ／８ｄを採用したｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合、距離１／４ｄｃで隣り合う収集データの軌跡において、一方のフライング焦点＋σ（＋ｄｆ／８）の軌跡と、他方のフライング焦点−σ（−ｄｆ／８）の軌跡とが重なってしまう。したがって、対向データを用いる場合には、上述のような実データのみを用いる場合と異なる制御が必要となる。

【0052】

このような条件でヘリカルスキャンを実行する場合に、高密度なデータ収集が可能な本実施形態の変形例１のＸ線ＣＴ装置１について説明する。

【0053】

図１０は、変形例１のＸ線ＣＴ装置１のフライング焦点を採用したｚ−ＦＦＳ法によるヘリカルスキャンにおける４列のＸ線検出素子の収集データの軌跡を示す。図１０においては、データ収集軌跡のみが実線で表される。図１０においては実データも対向データも実線で示され、とくに区別はされていない。図１０に示す収集データの軌跡は、フライング焦点±σが±ｄｆ／１６の場合を示している。 このようにフライング焦点を設定すれば、収集データの軌跡は互いに重なることなく、ｚ−ＦＦＳ法を用いない場合に比べて高密度であることがわかる。

【0054】

Ｘ線ＣＴ装置１では、軌跡が重ならないようにフライング焦点±σを±ｄｆ／１６とすることで、フライング焦点±σが±ｄｆ／４や±ｄｆ／８の場合よりも高密度でのサンプリングが可能となる。

【0055】

なお、上記では、ヘリカルピッチが２．５ｄｃである場合を中心として説明したが、本実施形態はこれに限られるものではない。１．５ｄｃ、３．５ｄｃ等の（ｎ（整数）＋０．５）ｄｃのヘリカルピッチであれば、収集データの実データと対向データの軌跡の間隔が１／４ｄｃとなる部分が存在しうる。このような場合であれば、フライング焦点±σを±ｄｆ／１６とすることで、ヘリカルピッチ２．５ｄｃの場合と同様に軌跡が重ならなくすることができることは言うまでもない。

【0056】

さらに、上記ではフライング焦点±σを±ｄｆ／１６とすることを中心として説明したが、これに限られない。軌跡を重ならせないためのフライング焦点±σであればよい。したがって、フライング焦点±σは少なくとも±σ＜±ｄｆ／８を充たせばよい。
（変形例２）

【0057】

次に、本実施形態の変形例２について説明する。上述の実施形態ではヘリカルピッチが２．５ｄｃの場合を中心に説明したが、変形例２においては、その他のヘリカルピッチの一例として、ヘリカルピッチが３ｄｃの場合で、かつ対向データも用いる場合について説明する。

【0058】

まず、このような場合のデータ軌跡について説明する。まず図１１に、ヘリカルピッチが３ｄｃの際の４列のＸ線検出素子の収集データの１回転分の軌跡を示す。実線が実データを示し、破線が対向データを示す。対向データは実データと回転方向でπずれた位置のデータとなる。さらにこれを繰り返し複数回転繰り返すと、図１１に示される収集軌跡が３ｄｃずつずれて重ねあわされることになる。この複数回転の軌跡を図１２に表す。本変形例の場合、一部の収集軌跡は重複することとなるが、この重複を一つの収集軌跡と考えれば、図１２に示されるように、収集軌跡の間隔は１／２ｄｃとなっているといえる。

【0059】

ここでは、フライング焦点±σに±ｄｆ／４を採用したｚ−ＦＦＳ法によってヘリカルスキャンを実行する場合、距離１／２ｄｃで隣り合う実データと対向データの収集データの軌跡において、一方のフライング焦点＋σ（＋ｄｆ／４）の軌跡と、他方のフライング焦点−σ（−ｄｆ／４）の軌跡とが重なってしまう。

【0060】

このような条件でヘリカルスキャンを実行する場合に、高密度なデータ収集が可能な本実施形態の変形例１のＸ線ＣＴ装置１について説明する。このような条件においては、距離１／２ｄｃで隣り合う収集データの軌跡が重なりあわないようにすればよい。したがって、ヘリカルピッチ２．５ｄｃで対向データを用いないときと同様に考えればよい。したがって、本変形例のフライング焦点±σは±ｄｆ／８とする。
本変形例のＸ線ＣＴ装置１では、軌跡が重ならないようにフライング焦点±σを±ｄｆ／８とすることで、フライング焦点±σが±ｄｆ／４の場合よりも高密度でのサンプリングが可能となる。そのうえ、ヘリカルピッチが２．５ｄｃのときよりも大きい３ｄｃであるため、比較的迅速なヘリカルスキャンが可能となる。

【0061】

なお、上記では、ヘリカルピッチが３ｄｃである場合を中心として説明したが、本実施形態はこれに限られるものではない。１ｄｃ、５ｄｃ等の（２ｎ（整数）−１）ｄｃのヘリカルピッチであれば、収集データの実データと対向データの軌跡の間隔が１／２ｄｃとなる部分が存在しうる。このような場合であれば、フライング焦点±σを±ｄｆ／８とすることで、ヘリカルピッチ３ｄｃの場合と同様に軌跡を重ならなくすることができることは言うまでもない。

【0062】

さらに、上記ではフライング焦点±σを±ｄｆ／８とすることを中心として説明したが、これに限られない。軌跡を重ならせないためのフライング焦点±σであればよい。したがって、フライング焦点±σは少なくとも±σ＜±ｄｆ／４を充たせばよい。たとえば、フライング焦点±σが±ｄｆ／８としている実施例に対しては、その振幅Ｄがｄｆ／４であればよく、±σ＝±ｄｆ／１６としている実施例に対しては、その振幅Ｄがｄｆ／８であればよい。

【0063】

なお、上述のすべての実施例、変形例において、フライング焦点は基準位置に対して対称に振動しているが、これに限られない。振幅が等しければ、ｚ方向のどちらかに偏った振動をしていても、同様の効果を有する。

【符号の説明】

【0064】

１ Ｘ線ＣＴ装置
１１ スキャナ装置
１２ 画像処理装置
２１ Ｘ線管
２２ Ｘ線検出器
２３ 絞り
２４ ＤＡＳ
２５ 回転部
２６ コントローラ
２７ 高電圧電源
２８ 絞り駆動装置
２９ 回転駆動装置
３１ 天板駆動装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】