特許 6359245 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

(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】6359245

(24)【登録日】2018年6月29日

(45)【発行日】2018年7月18日

(54)【発明の名称】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20180709BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 330Z

   A61B6/03 323E

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-120714(P2013-120714)

(22)【出願日】2013年6月7日

(65)【公開番号】特開2014-236847(P2014-236847A)

(43)【公開日】2014年12月18日

【審査請求日】2016年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100088683

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100172580

【弁理士】

【氏名又は名称】赤穂 隆雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(72)【発明者】

【氏名】小松 英史

【審査官】 山口 裕之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−００６０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１０１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６８７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５４８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３１８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２４３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９９７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３０５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体の撮影対象部位に対してＸ線によるスキャンを実行し、前記スキャンの実行により収集された投影データに基づいて画像データを再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
前記被検体を載置するための天板を含む寝台装置と、
前記天板を移動させる複数の第１の指令速度を含む複数の第１の動作条件を取得する第１の動作条件取得手段と、
前記第１の指令速度各々について前記天板を移動させる第１の制御手段と、
前記第１の制御手段によって移動されている前記天板の実速度を、前記第１の指令速度各々について取得する速度取得手段と、
前記第１の指令速度と前記天板の実速度との速度誤差に基づくフィードバック値を、前記第１の指令速度各々について算出する算出手段と、
前記天板を移動させる第２の指令速度を含む第２の動作条件を取得する第２の動作条件取得手段と、
前記第２の指令速度と前記算出手段により算出された前記複数の第１の指令速度に関する複数のフィードバック値とに基づいて補正後の第２の指令速度を算出し、前記補正後の第２の指令速度に基づいて前記天板を移動させる第２の制御手段と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項2】

検出手段を更に具備し、
前記第１の動作条件は、前記天板の移動を停止させる第１の目標停止位置を更に含み、
前記第１の制御手段は、前記第１の指令速度に基づいて移動されている前記天板を、前記第１の目標停止位置に基づいて停止させ、
前記検出手段は、前記第１の制御手段によって停止された前記天板の実停止位置を検出し、
前記算出手段は、前記第１の目標停止位置と前記実停止位置との停止位置誤差を更に算出し、
前記第２の動作条件は、前記天板に移動を停止させる第２の目標停止位置を更に含み、
前記第２の制御手段は、前記第２の指令速度に基づいて移動されている前記天板を、前記第２の動作条件に含まれる第２の目標停止位置と前記停止位置誤差とに基づいて停止させる、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項3】

前記検出手段は、前記第１の制御手段によって移動されている前記天板の位置を予め定められた間隔で検出し、
前記速度取得手段は、前記予め定められた間隔で検出された前記天板の位置に基づいて前記天板の実速度を算出することによって前記天板の実速度を取得する請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項4】

前記速度誤差または前記停止位置誤差が予め定められている値を超える場合、操作者に警告を通知する通知手段を更に具備する請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項5】

前記第１の動作条件取得手段、前記第１の制御手段、前記速度取得手段及び前記算出手段の処理は、前記スキャンが実行される前に行われるウォームアップ期間中に実行される請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項6】

前記第２の制御手段は、前記第２の指令速度が前記複数の第１の指令速度に含まれない場合、前記複数のフィードバック値に基づいて前記第２の指令速度に対応するフィードバック値を補間により求め、前記求められたフィードバック値と前記第２の指令速度とに基づいて前記補正後の第２の指令速度を算出する、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と表記）には、被検体が載置される天板を含む寝台装置が備えられている。このようなＸ線ＣＴ装置おいて、例えばスキャノやヘリカルスキャン等のスキャンを行う場合には、天板を操作者によって指定（指示）された速度で水平動させる。

【0003】

しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置においては、経年劣化等の種々の要因により天板の水平動の精度が低下する場合がある。

【0004】

このような天板の水平動の精度の低下は、Ｘ線ＣＴ装置において得られる画像の画質劣化の原因となる。ここで、例えば同一領域の撮影を複数回行い、その画像を時系列に沿って重ね合わせて画像差分を行うことにより、急性期脳梗塞の血流導体診断などに利用できる頭部ＣＴパフュージョン（perfusion）が知られている。この頭部ＣＴパフュージョンにおいて、天板の水平動の精度が低く、撮影領域がずれてしまうと、画像差分の結果においてＣＴ値の差分がエッジとして表れてしまい、画質が劣化する。

【0005】

また、近年のＸ線ＣＴ装置には、このように水平動する天板の速度と操作者によって指定された速度との誤差（天板速度誤差）が規定値を超えた場合にスキャンを異常終了するような仕組みが組み込まれている。

【0006】

また、操作者によって指定された撮影範囲を確保するため、タイミング制約のあるスキャンシーケンス中の天板の停止位置をチェックし、当該スキャンシーケンス中に当該停止位置の誤差が規定値を越えた場合にもスキャンを異常終了している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記した天板の水移動の精度の低下は、画質劣化やスキャンの異常終了の原因となるため、被検体をスキャンする前（つまり、スキャンシーケンスの前）に事前に検知しておく必要がある。

【0008】

また、上記したように天板の水平動の精度の低下は経年劣化等によって発生する可能性があるため、当該精度の低下によって生じる影響を軽減するような仕組みが望まれている。

【0009】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、寝台装置に含まれる天板の水平動の精度の低下によって生じる影響を軽減することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態によれば、被検体の撮影対象部位に対してＸ線によるスキャンを実行し、前記スキャンの実行により収集された投影データに基づいて画像データを再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置が提供される。

【0011】

実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体の撮影対象部位に対してＸ線によるスキャンを実行し、前記スキャンの実行により収集された投影データに基づいて画像データを再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、前記被検体を載置するための天板を含む寝台装置と、前記天板を移動させる複数の第１の指令速度を含む複数の第１の動作条件を取得する第１の動作条件取得手段と、前記第１の指令速度各々について前記天板を移動させる第１の制御手段と、前記第１の制御手段によって移動されている前記天板の実速度を、前記第１の指令速度各々について取得する速度取得手段と、前記第１の指令速度と前記天板の実速度との速度誤差に基づくフィードバック値を、前記第１の指令速度各々について算出する算出手段と、前記天板を移動させる第２の指令速度を含む第２の動作条件を取得する第２の動作条件取得手段と、前記第２の指令速度と前記算出手段により算出された前記複数の第１の指令速度に関する複数のフィードバック値とに基づいて補正後の第２の指令速度を算出し、前記補正後の第２の指令速度に基づいて前記天板を移動させる第２の制御手段と、を具備する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図。

【図2】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において実行されるフィードバック値算出処理の処理手順を示すフローチャート。

【図3】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるスキャンシーケンス時の処理手順を示すフローチャート。

【図4】指令速度フィードバック値を補間によって求める場合について説明するための図。

【図5】指令速度フィードバック値を補間によって求める場合について説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。

【0021】

まず、図１を参照して、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と表記）の構成について説明する。本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と表記）は、例えばヘリカルスキャン等のために被検体を移動させながら当該被検体の撮影対象部位に対してＸ線によるスキャンを実行し、当該スキャンの実行により収集された投影データに基づいて画像データを再構成する機能を有する。

【0022】

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は、架台１０とコンソール２０とを備える。架台１０は、Ｘ線発生装置１１、回転フレーム１２、天板位置検出部１３、架台寝台制御部（架台寝台制御コントローラ）１４、Ｘ線検出器１５、データ収集部１５及び伝送部１７を含む。

【0023】

Ｘ線発生装置１１は、被検体Ｐに放射されるＸ線を発生する。Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線管１１１、高電圧発生部１１２及びＸ線制御部１１３を備える。

【0024】

Ｘ線管１１１は、例えば陰極及び陽極を有し、当該Ｘ線管１１１の陰極−陽極間には管電圧が印加され、またＸ線管１１１の陰極のフィラメントにはフィラメント電流が供給される。このような管電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、Ｘ線管１１１の陽極からＸ線が発生する。具体的には、フィラメント電流の供給を受けた陰極のフィラメントは加熱され、熱電子を発生する。発生された熱電子は、陰極のフィラメントと陽極との間に印加された管電圧によって、陽極のターゲットに衝突する。このように熱電子が陽極のターゲットに衝突することによりＸ線が発生される。なお、Ｘ線管１１１では、陽極のターゲットに衝突する熱電子によって管電流が流れる。管電流はフィラメント電流により調整される。Ｘ線ＣＴ装置によるスキャン（撮影）時におけるＸ線線量の調節は、管電流とＸ線継続時間との積である管電流時間積を調節することによって行われる。

【0025】

高電圧発生部１１２は、Ｘ線管１１１からＸ線を発生させるために、当該Ｘ線管１１１に印加される管電圧を発生する。

【0026】

Ｘ線制御部１１３は、高電圧発生部１１２を制御することによって、Ｘ線管１１１からのＸ線の発生を制御する。

【0027】

回転フレーム１２は、被検体Ｐを中心にして、高速かつ連続的に回転する円環または円板状のフレームである。この回転フレーム１２は、Ｘ線管１１１とＸ線検出器１５とを回転フレーム１２の中心軸（回転軸）周りに回転可能に支持している。回転フレーム１２の開口の内部には、ＦＯＶ（field of view）が設定される。

【0028】

なお、回転フレーム１２には、図示しない回転フレーム駆動部が接続されている。回転フレーム駆動部は、回転フレーム１２を一定の角速度で回転させることによって、Ｘ線管１１１とＸ線検出器１５とを回転軸周りに回転させる。回転フレーム駆動部は、図１に示すＺ軸を回転軸として回転フレームを回転させる。

【0029】

また、回転フレーム１２の近傍には、寝台装置が設置されている。この寝台装置は、天板駆動部１２１及び天板１２２を含む。天板駆動部１２１は、天板１２２をＺ軸に沿って移動可能に支持する。天板駆動部１２１は、天板１２２の長軸がＺ軸に平行するように天板１２２を支持する。天板１２２には被検体Ｐが載置される。天板駆動部１２１は、図示しないモータから発生される動力により、天板１２２をＺ軸方向に沿って移動する。

【0030】

天板位置検出部１３は、天板駆動部１２１による天板１２２の移動に応じた当該天板１２２の位置を予め定められた間隔で検出する。なお、天板位置検出部１３としては、例えばエンコーダが用いられる。

【0031】

架台寝台制御部１４は、Ｘ線ＣＴ装置によるスキャンを実行するために、各種スキャン条件に従ってＸ線制御部１１３、回転フレーム駆動部、天板駆動部１２１及びデータ収集部１６等を制御する。なお、スキャン条件には、例えばスキャンの種類を区別するスキャンモード、管電圧、管電流、撮影範囲、Ｘ線管１１１が１回転するのに要する時間を表すスキャン速度及び天板１２２の動作条件等が含まれる。スキャンモードには、例えばスキャノ撮影及びヘリカルスキャン等が含まれる。天板１２２の動作条件には、例えば当該天板１２２を移動させる速度及び当該天板１２２を停止させる位置（停止位置）等が含まれる。

【0032】

また、架台寝台制御部１４は、上記したスキャンが実行される前に、天板１２２の動作条件を取得する。ここで架台寝台制御部１４によって取得される天板１２２の動作条件には、上記したスキャン条件に含まれる天板１２２の動作条件と同様に、天板１２２を移動させる速度及び当該天板１２２を停止させる位置等が含まれている。以下の説明では、スキャンが実行される前に取得された天板１２２の動作条件を単に動作条件と称する。

【0033】

架台寝台制御部１４は、動作条件（に含まれる天板１２２を移動させる速度）に基づいて天板駆動部１２１を制御することによって、当該天板１２２を移動（水平動）させる。

【0034】

架台寝台制御部１４は、動作条件に基づいて天板１２２が移動されている間、天板位置検出部１３によって予め定められた間隔で検出された天板１２２の位置に基づいて当該天板１２２の速度を取得する。

【0035】

架台寝台制御部１４は、動作条件に含まれる速度と取得された天板１２２の速度との誤差（以下、速度誤差と表記）を算出する。

【0036】

また、架台寝台制御部１４は、動作条件（に含まれる天板１２２を停止させる位置）に基づいて天板駆動部１２１を制御することによって、天板１２２を停止させる。

【0037】

架台寝台制御部１４は、動作条件に含まれる位置と天板位置検出部１３によって検出された天板１２２の位置（架台寝台制御部１４によって停止された際の天板１２２の位置）との誤差（以下、停止位置誤差と表記）を算出する。

【0038】

架台寝台制御部１４は、算出された速度誤差及び停止位置誤差を、当該架台寝台制御部１４の内部（架台寝台制御部１４内の不揮発性メモリ）に格納する。

【0039】

また、架台寝台制御部１４は、上記したスキャンが実行される場合、スキャン条件に含まれる天板１２２の動作条件と架台寝台制御部１４の内部に格納された速度誤差及び停止位置誤差とに基づいて天板１２２を移動させるように天板駆動部１２１を制御する。具体的には、架台寝台制御部１４は、スキャン条件に含まれる天板１２２の動作条件（に含まれる天板１２２を移動させる速度）及び速度誤差に基づいて天板１２２を移動させ、当該スキャン条件に含まれる天板１２２の動作条件（に含まれる天板１２２を停止させる位置）及び停止位置誤差に基づいて天板１２２を停止させる。

【0040】

Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１１１から発生されたＸ線（被検体Ｐを透過したＸ線）を検出する。Ｘ線検出器１５は、２次元状に配列された複数の検出素子を搭載する。例えば、複数の検出素子は、回転フレーム１２の回転軸Ｚを中心とした円弧に沿って配列される。この円弧に沿う検出素子の配列方向はチャンネル方向と呼ばれる。複数の検出素子列は、回転軸Ｚに沿う列方向に沿って配列される。各検出素子は、Ｘ線管１１１から発生されたＸ線を検出し、当該検出されたＸ線の強度に応じた電気信号を生成する。この生成された電気信号は、データ収集部（ＤＡＳ：Data Acquisition System）１６に供給される。

【0041】

データ収集部１６は、Ｘ線検出器１５を介して電気信号をビュー（view）毎に収集する。ビューは、回転軸Ｚ周りの回転フレーム１２の回転角度に対応する。また、信号処理的には、ビューは、回転フレーム１２の回転時におけるデータのサンプリング点に対応する。データ収集部１６は、収集されたアナログの電気信号をデジタルデータに変換する。なお、このデジタルデータは、生データと呼ばれる。生データは、非接触型の伝送部１７により、所定ビュー毎にコンソール２０に供給される。

【0042】

コンソール２０は、前処理部２１、再構成部２２、表示部２３、操作部２４、記憶部２５及びシステム制御部２６を含む。

【0043】

前処理部２１は、伝送部１７を介してデータ収集部１６から供給された生データに対して、例えば対数変換や感度補正等の前処理を実行する。前処理が実行されたデータは、投影データと呼ばれる。

【0044】

再構成部２２は、前処理部２１によって前処理が実行されたデータ（投影データ）に基づいて被検体Ｐに関する画像データを再構成する。

【0045】

表示部２３は、再構成部２２によって再構成された画像データを例えば表示機器に表示する。表示機器としては、例えばＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ及びプラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。

【0046】

操作部２４は、入力機器を介して操作者からの各種指令や情報入力を受け付ける。具体的には、操作者は、入力機器を用いることにより上記したスキャンが実行される際にスキャン条件を入力したり、当該スキャンが実行される前に天板１２２の動作条件等を入力することができる。入力機器としては、例えばキーボード、マウス及びスイッチ等が利用可能である。

【0047】

記憶部２５は、上記した生データ、投影データ及び画像データ等を記憶する。また、記憶部２５には、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の制御プログラムが記憶されている。

【0048】

システム制御部２６は、Ｘ線ＣＴ装置の中枢として機能する。具体的には、システム制御部２６は、記憶部２５に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線ＣＴ装置内の各部を制御する。

【0049】

以下、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作について説明する。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線ＣＴ装置によるスキャンを実行する際（つまり、スキャンシーケンス時）に寝台装置の動作（天板１２２の水平動の速度及び停止位置）をフィードバック制御するためのフィードバック値（補正パラメータ）を算出する処理（以下、フィードバック値算出処理と表記）が実行される。

【0050】

ここで、図２のフローチャートを参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において実行されるフィードバック値算出処理の処理手順について説明する。なお、フィードバック値算出処理は、例えばシステム制御部２６による制御の下で架台寝台制御部１４によって実行される。

【0051】

また、フィードバック値算出処理は、例えばＸ線ＣＴ装置の起動後であってスキャンが実行される前に行われるＸ線ＣＴ装置のウォームアップ期間（ウォームアップシーケンス）中に実行される。なお、このウォームアップシーケンスでは、例えば回転フレーム１２やＸ線ＣＴ装置の光学系の動作チェックが行われる。Ｘ線ＣＴ装置の光学系には、例えばＸ線管１１１から発生したＸ線の軟線カットや当該Ｘ線の強度分布を調整するウェッジフィルタ及びスキャン時のスライス厚に合わせて開閉動作するスリット等が含まれる。

【0052】

上記したようなウォームアップシーケンスが開始されると、架台寝台制御部１４は、寝台装置（に含まれる天板１２２）の動作条件（第１の動作条件）を取得する（ステップＳ１）。この動作条件は、例えばコンソール２０上のＧＵＩ（Graphical User Interface）等において操作者によって指定された天板１２２を移動させる速度（第１の速度）及び当該天板１２２を停止させる位置（第１の位置）を含む。ここで架台寝台制御部１４によって取得された動作条件に含まれる速度を指令速度と称し、当該動作条件に含まれる位置を目標停止位置と称する。

【0053】

このように動作条件が取得された場合、架台寝台制御部１４は、指令速度に基づいて天板駆動部１２１を制御することによって、天板１２２を移動（水平動）させる。

【0054】

架台寝台制御部１４は、天板１２２が移動している間、天板位置検出部１３によって定期的に検出された天板１２２の位置（を示す位置情報）を取得する（ステップＳ２）。

【0055】

架台寝台制御部１４は、取得された天板１２２の位置に基づいて、当該天板１２２の速度を算出する（ステップＳ３）。具体的には、天板１２２の速度は、天板位置検出部１３によって定期的に検出された天板１２２の位置の差分（つまり、天板１２２の移動距離）を当該位置の検出間隔（つまり、サンプリング時間）で除算することによって算出される。なお、天板１２２の速度は、当該天板１２２の位置が天板位置検出部１３によって検出される（つまり、天板１２２の位置が架台寝台制御部１４によって取得される）度に算出される。これにより、架台寝台制御部１４は、天板１２２の速度（を示す速度情報）を取得する。

【0056】

なお、天板１２２の速度は例えば他のセンサ等を用いて取得されるような構成であっても構わない。

【0057】

架台寝台制御部１４は、取得された天板１２２の速度と上記した指令速度との差分をとることによって当該速度の誤差（速度誤差）を算出する。この場合、架台寝台制御部１４は、取得された天板１２２の速度から指令速度を減算することによって速度誤差を算出する。なお、速度誤差は、天板１２２の速度が取得される度に算出される。

【0058】

次に、架台寝台制御部１４は、算出された速度誤差（の時系列データ）の平均値（以下、平均速度誤差と表記）を算出する（ステップＳ４）。この場合、架台寝台制御部１４は、算出された平均速度誤差の正負反転値を指令速度フィードバック値として例えば当該架台寝台制御部１４内の不揮発性メモリ（以下、ワーキングメモリと表記）に格納する。具体的には、平均速度誤差が「−３ｍｍ／ｓ」である場合には、「３ｍｍ／ｓ」が指令速度フィードバック値としてワーキングメモリに格納される。

【0059】

なお、ここでは平均速度誤差の正負反転値を指令速度フィードバック値とするものとして説明したが、平均速度誤差に所定のゲインを掛けた値（の正負反転値）をフィードバック値とするような構成とすることも可能である。

【0060】

また、架台寝台制御部１４は、算出された速度誤差の最小値及び最大値を取得する（ステップＳ５）。なお、架台寝台制御部１４によって取得された速度誤差の最小値及び最大値は、上記した指令速度フィードバック値とともにワーキングメモリに格納される。

【0061】

なお、上記したステップＳ２〜Ｓ５の処理は、天板１２２が移動している間は継続的に実行される。つまり、天板１２２の移動に応じた当該天板１２２の位置が天板位置検出部１３によって検出される度に速度誤差が算出され、当該算出された速度誤差及びワーキングメモリに格納されている指令速度フィードバック値（平均速度誤差）を用いて当該指令速度フィードバック値がワーキングメモリ上で更新される（上書きされる）。また、速度誤差の最小値及び最大値についても同様に、天板１２２の位置が検出される度に算出された速度誤差がワーキングメモリに格納されている最小値または最大値を更新する場合に、当該速度誤差が最小値または最大値としてワーキングメモリに格納される（上書きされる）。

【0062】

ここで、架台寝台制御部１４は、上記した目標停止位置に基づいて天板駆動部１２１を制御することによって、天板１２２（の水平動）を停止させる。この場合、架台寝台制御部１４は、天板位置検出部１３によって検出された天板１２２の停止位置（を示す位置情報）を取得する（ステップＳ６）。

【0063】

次に、架台寝台制御部１４は、取得された停止位置と上記した目標停止位置との誤差（停止位置誤差）を算出する（ステップＳ７）。この場合、架台寝台制御部１４は、取得された停止位置（つまり、実際の移動距離）から目標停止位置（つまり、指示された移動距離）を減算することによって停止位置誤差を算出する。

【0064】

架台寝台制御部１４によって算出された停止位置誤差の正負反転値は、目標停止位置フィードバック値として例えば上記したワーキングメモリに格納される。

【0065】

ここで、架台寝台制御部１４は、警告が必要であるか否かを判定する（ステップＳ８）。この場合、架台寝台制御部１４は、ワーキングメモリに格納された速度誤差の最小値及び最大値の絶対値のいずれかが予め定められている値（速度の規定精度）を超える場合、または当該ワーキングメモリに格納された目標停止位置フィードバック値（つまり、停止位置誤差）の絶対値が予め定められている値（停止位置の規定精度）を超える場合、警告が必要であると判定する。

【0066】

警告が必要でないと判定された場合（ステップＳ８のＮＯ）、架台寝台制御部１４は、例えばコンソール２０に含まれる表示部２３を介して、指令速度フィードバック値及び目標停止位置フィードバック値の算出（及び格納）が完了した旨を操作者に通知する（ステップＳ９）。

【0067】

一方、警告が必要であると判定された場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、架台寝台制御部１４は、例えばコンソール２０に含まれる表示部２３を介して、操作者に対して警告（ワーニング）を通知する（ステップＳ１０）。

【0068】

本実施形態においては、上記したようなフィードバック値算出処理が実行されることによってフィードバック値を算出しておくことにより、スキャンシーケンス時に天板１２２の速度及び停止位置をフィードバック制御することが可能となる。

【0069】

なお、ここでは天板１２２の１度の動作でフィードバック値を算出するものとして説明したが、上記したウォームアップ期間中に例えば天板１２２を複数回動作させることによって複数のフィードバック値を算出し、これらの平均値をフィードバック値とする方が好ましい。

【0070】

次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるスキャンシーケンス時の処理手順について説明する。

【0071】

まず、架台寝台制御部１４は、スキャン条件を取得する（ステップＳ１１）。このスキャン条件には、天板１２２の動作条件（第２の動作条件）が含まれている。この天板１２２の動作条件には、例えばコンソール２０において操作者によって指定された天板１２２を移動させる速度（第２の速度）及び当該天板１２２を停止させる位置（第２の位置）が含まれる。以下、架台寝台制御部１４によって取得されたスキャン条件に含まれる天板１２２の動作条件に含まれる速度をスキャン条件の指令速度と称し、当該天板１２２の動作条件に含まれる位置をスキャン条件の目標停止位置と称する。

【0072】

次に、架台寝台制御部１４は、ワーキングメモリに格納されている指令速度フィードバック値及び目標停止位置フィードバック値を取得する（ステップＳ１２）。

【0073】

架台寝台制御部１４は、取得された指令速度フィードバック値をスキャン条件の指令速度に加算することによって当該スキャン条件の指令速度を補正する（ステップＳ１３）。例えば指令速度フィードバック値が上記した「３ｍｍ／ｓ」であり、スキャン条件の指令速度が「１００ｍｍ／ｓ」である場合には、当該スキャン条件の指令速度は「１０３ｍｍ／ｓ」に補正される。

【0074】

また、架台寝台制御部１４は、取得された目標停止位置フィードバック値をスキャン条件の目標停止位置に加算することによって当該スキャン条件の目標停止位置を補正する（ステップＳ１４）。

【0075】

この場合、上記したスキャン条件と、ステップＳ１３において補正されたスキャン条件の指令速度及びステップＳ１４において補正されたスキャン条件の目標停止位置とに基づいてスキャンシーケンスが開始される（ステップＳ１５）。

【0076】

つまり、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるスキャンシーケンス時においては、スキャン条件の指令速度及び指令速度フィードバック値（つまり、補正されたスキャン条件の指令速度）に基づいて天板１２２が移動され、スキャン条件の目標停止位置及び目標停止位置フィードバック値（つまり、補正されたスキャン条件の目標停止位置）に基づいて天板１２２が停止される。

【0077】

なお、スキャンシーケンスが開始されると、ヘリカルスキャン等の天板１２２の水平動を伴うＸ線によるスキャンが実行され、当該スキャンの実行により収集された投影データに基づいて画像データが再構成される。

【0078】

上記したように本実施形態においては、スキャンが実行される前に天板１２２を移動させる速度を含む動作条件（第１の動作条件）を取得し、当該速度に基づいて天板１２２を移動させ、当該天板の速度を取得し、当該動作条件に含まれる速度と取得された天板１２２の速度との速度誤差を算出し、スキャンが実行される際に天板１２２を移動させる速度を含むスキャン条件（第２の動作条件）を取得し、当該スキャン条件に含まれる速度及び算出された速度誤差に基づいて天板１２２を移動させる構成により、例えば経年劣化等による天板１２２の速度に関する動作精度のばらつきを相殺し、天板１２２の水平動の精度の低下によって生じる影響を軽減することが可能となる。

【0079】

また、本実施形態においては、動作条件に含まれる速度に基づいて移動されている天板１２２を当該動作条件に含まれる位置に基づいて停止させ、当該停止された天板１２２の位置を検出し、当該動作条件に含まれる位置と当該検出された天板１２２の位置との停止位置誤差を算出し、スキャン条件に含まれる速度に基づいて移動されている天板１２２を、当該スキャン条件に含まれる位置及び算出された停止位置誤差に基づいて停止させる構成により、例えば経年劣化等による天板１２２の停止位置に関する動作精度のばらつきを相殺し、天板１２２の水平動の精度の低下によって生じる影響を軽減することが可能となるため、例えばパフュージョン（Perfusion）やサブトラクションにおいて画質を向上させることができる。

【0080】

また、本実施形態においては、算出された速度誤差または停止位置誤差が予め定められている値を超える場合に操作者に警告を通知する構成により、スキャンを開始する前に事前に天板１２２の動作の精度悪化を認識することができるため、当該天板１２２の動作異常によるスキャン失敗のリスクを低減することが可能となる。

【0081】

なお、本実施形態においてはフィードバック値算出処理がＸ線ＣＴ装置のウォームアップ期間中に実行されるものとして説明したが、当該フィードバック値算出処理は当該ウォームアップ期間以外に実行されても構わない（つまり、ウォームアップシーケンスと同期しなくてもよい）。しかしながら、フィードバック値算出処理において必要な天板１２２の動作は安全面の観点から確実に架台１０及び寝台装置が設置されている検査室が無人の状態で行うことが好ましいため、当該フィードバック値算出処理はウォームアップ期間中に行われることが好ましい。

【0082】

また、本実施形態においてはフィードバック値算出処理における動作条件がコンソール２０上のＧＵＩ等から指定されるものとして説明したが、当該動作条件は予め架台寝台制御部１４側で設定されていても構わない。また、コンソール２０以外の他のサービス端末等から設定されるような構成であっても構わない。

【0083】

また、本実施形態においてはＸ線ＣＴ装置のウォームアップ期間中に指令速度フィードバック値及び目標停止位置フィードバック値をワーキングメモリに格納することによってフィードバック値算出処理が終了されるものとして説明したが、当該フィードバック値の妥当性を検証する処理が更に実行されても構わない。これによれば、スキャンが実行される前に、指令速度フィードバック値及び目標停止位置フィードバック値を用いて指令速度及び目標停止位置を補正した上で天板１２２を再度動作させることによって、平均速度誤差及び停止位置誤差が軽減されていることを確認することが可能となる。更に、例えば平均速度誤差及び停止位置誤差が上述した規定精度を超えていた場合であっても、フィードバック値を用いて指令速度及び目標停止位置を補正することによって平均速度誤差及び停止位置誤差が上述した規定精度を超えないことが確認できた場合には、操作者への警告を省略し、通常運用させても構わない。この場合、警告情報（平均速度誤差または停止位置誤差が規定精度を超えていた旨の情報）は架台寝台制御部１４の内部でログ（Log）情報として保持しておくことが好ましい。これにより、操作者等は、警告情報を後で確認することができる。一方、例えば平均速度誤差及び停止位置誤差が規定精度を超えていた場合には、警告を通知するとともにエラー状態に遷移させ、天板１２２の水平動を伴うスキャンの実行を不能にするような構成とすることも可能である。

【0084】

また、本実施形態においては単に平均速度誤差の正負反転値を指令速度フィードバック値としてワーキングメモリに格納するものとして説明したが、速度誤差に関しては指令速度への依存性がある場合がある。換言すれば、速度誤差は一定ではなく、指令速度に応じて変化する可能性がある。この場合、例えば複数の動作条件（指令速度）に応じて指令速度フィードバック値を算出しておくような構成とすることができる。このような構成においては、指令速度フィードバック値が算出された指令速度以外の速度がスキャン条件において指定された場合に、当該指令速度フィードバック値を補間によって求めることができる。例えば図４及び図５に示すように、指令速度が「１０ｍｍ／ｓ」、「５０ｍｍ／ｓ」、「１００ｍｍ／ｓ」及び「１５０ｍｍ／ｓ」である場合における指令速度フィードバック値を算出しておくことで、例えばスキャン条件の指令速度が「７５ｍｍ／ｓ」である場合の指令速度フィードバック値として「３ｍｍ／ｓ」を求めることができる。なお、図４及び図５は一例であり、他の手法で補間されても構わない。

【0085】

また、本実施形態においてはスキャンが実行される際（つまり、スキャンシーケンス時）の天板１２２の動作をフィードバック制御するものとして説明したが、当該フィードバック制御は例えば通常のコンソール２０からのリモート動作時等のスキャンシーケンス時以外に実行されても構わない。

【0086】

更に、本実施形態においてはフィードバック算出処理において指令速度フィードバック値及び目標停止位置フィードバック値が算出され、天板１２２の速度及び停止位置がフィードバック制御されるものとして説明したが、例えば指令速度フィードバック値及び目標停止位置フィードバック値のいずれか一方のみが算出され、天板１２２の速度及び停止位置の一方がフィードバック制御される構成であっても構わない。

【0087】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0088】

１０…架台、１１…Ｘ線発生装置、１２…回転フレーム、１３…天板位置検出部、１４…架台寝台制御部、１５…Ｘ線検出器、１６…データ収集部、１７…伝送部、２０…コンソール、２１…前処理部、２２…再構成部、２３…表示部、２４…操作部、２５…記憶部、２６…システム制御部、１１１…Ｘ線管、１１２…高電圧発生部、１１３…Ｘ線制御部、１２１…天板駆動部、１２２…天板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】