特許 6605195 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】6605195

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13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 20060101AFI20191031BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 375

   A61B6/03 330A

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-164458(P2014-164458)

(22)【出願日】2014年8月12日

(65)【公開番号】特開2015-62659(P2015-62659A)

(43)【公開日】2015年4月9日

【審査請求日】2017年7月19日

(31)【優先権主張番号】特願2013-180723(P2013-180723)

(32)【優先日】2013年8月30日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(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】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(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】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

(72)【発明者】

【氏名】潟山 一樹

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 達也

(72)【発明者】

【氏名】椋本 豪

(72)【発明者】

【氏名】荒木田 和正

【審査官】 松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３４２１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１２２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４１４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２５３８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５３８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３６９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９７２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４５２７５（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線を発生するＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンに関する撮影条件及び再構成条件を設定する撮影条件設定部と、
前記モニタリングスキャンのための関心領域を、前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンの前に実行された参照画像スキャンにおいて発生された参照画像に設定する関心領域設定部と、
前記撮影条件に基づいて、前記造影前スキャンの後に前記モニタリングスキャンを実行し、前記モニタリングスキャンの後に前記造影後スキャンを実行するために前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを制御するスキャン制御部と、を備え、
前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンの撮影条件及び再構成条件に含まれる複数の設定項目のスキャン種間の関連性を記憶する関連性記憶部と、
前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンのうちの設定対象のスキャン種に関する撮影条件及び再構成条件を設定するためのユーザの指示を受け付ける入力部と、をさらに備え、
前記撮影条件設定部は、前記スキャン種間の関連性に基づいて前記設定対象のスキャン種以外のスキャン種の撮影条件及び再構成条件に含まれる複数の設定項目の項目値を、前記入力部を介したユーザによる指示に連動して設定する、
ことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項2】

前記撮影条件設定部は、前記入力部を介して前記設定対象のスキャン種の設定項目のうちの関連性を有する特定の設定項目の項目値が入力された場合、前記入力された項目値を、前記設定対象のスキャン種以外のスキャン種の前記特定の設定項目に入力する、ことを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項3】

前記撮影条件設定部は、前記入力部を介して前記設定対象のスキャン種の設定項目のうちの関連性を有する特定の設定項目の項目値が入力された場合、前記設定対象のスキャン種以外のスキャン種の前記特定の設定項目への項目値の入力を制限する、ことを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項4】

前記撮影条件設定部は、前記入力部を介したユーザからの指示に従って選択された複数のスキャン種の組み合わせを１組のスキャン種として登録する、ことを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項5】

前記スキャン制御部は、前記入力部を介したユーザからの開始指示を受けて前記造影前スキャンを開始し、前記造影前スキャンの終了後、前記入力部を介したユーザからの開始指示を受けて前記モニタリングスキャンと前記造影後スキャンとを実行する、ことを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項6】

前記スキャン制御部は、前記入力部からの開始指示を受けて前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンを順番に自動的に実行する、ことを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項7】

Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンに関する撮影条件及び再構成条件を設定する撮影条件設定部と、
前記モニタリングスキャンのための関心領域を、前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンの前に実行された参照画像スキャンにおいて発生された参照画像に設定する関心領域設定部と、
前記撮影条件に基づいて、前記造影前スキャンの後に前記モニタリングスキャンを実行し、前記モニタリングスキャンの後に前記造影後スキャンを実行するために前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを制御するスキャン制御部と、を備え、
前記造影前スキャンと前記造影後スキャンとの撮影条件及び再構成条件に関する設定項目の項目値と、実行対象の差分処理に関する実行条件とに基づいて前記実行対象の差分処理の実行の可否を判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を表示する表示部と、をさらに備える、
ことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項8】

複数種類の差分処理の各々について実行条件を記憶する差分条件記憶部、をさらに備え、
前記判定部は、前記造影前スキャンと前記造影後スキャンとの撮影条件及び再構成条件に関する設定項目の項目値と、前記複数種類の差分処理のうちの前記実行対象の差分処理に関する実行条件とに基づいて前記実行対象の差分処理の実行の可否を判定する、
ことを特徴とする請求項７記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項9】

前記実行条件は、前記造影前スキャンと前記造影後スキャンとの撮影条件及び再構成条件に関する設定項目の項目値の許容範囲を規定する、ことを特徴とする請求項７記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項10】

再構成部と画像処理部と、をさらに備え、
前記スキャン制御部は、前記表示部による前記判定結果の表示後に前記実行対象の差分処理の実行が指示された場合、前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを制御し、前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンを順番に実行し、
前記再構成部は、前記造影前スキャンにおける前記Ｘ線検出部からの出力に基づいて造影前ＣＴ画像を発生し、前記造影後スキャンにおける前記Ｘ線検出部からの出力に基づいて造影後ＣＴ画像を発生し、
前記画像処理部は、前記造影前ＣＴ画像と前記造影後ＣＴ画像とに基づく差分画像を発生する、
ことを特徴とする請求項７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】

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置による造影検査においてモニタリングスキャンが行われている。モニタリングスキャンにおいてＸ線コンピュータ断層撮影装置は、造影剤の染まり具合をＣＴ画像によりリアルタイムでモニタリングして、ＣＴ画像の画素値が既定の閾値に到達した場合に本スキャン（以下、造影後スキャンと呼ぶ）に移行する。モニタリングスキャンは、造影後スキャンをサポートするためのスキャンモードである。そのため、モニタリングスキャンと造影後スキャンとは、セットで行われている。モニタリングスキャンの条件設定等は、モニタリングスキャンの実行直前に行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１７２８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

臨床上の要請により、造影剤が注入される前のスキャン（以下、造影前スキャンと呼ぶ）が行われる場合がある。この造影前スキャンは、当該造影前スキャンにより収集されたＣＴ画像と造影後スキャンにおより収集されたＣＴ画像との差分画像を収集する場合に行われる。

【0005】

図１２は、従来例に係る造影検査の典型的な流れを示す図である。図１３は、従来例に係る造影検査の流れを模式的に示す図である。図１２と図１３とに示すように、まず、参照画像収集スキャンが行われる（ステップＳＺ１）。ステップＳＺ１の終了後、造影前スキャンについての条件設定が行われる（ステップＳＺ２）。ステップＳＺ２においては、具体的には、撮影条件や再構成条件等について条件設定が行われる。ステップＳＺ２により設定された条件に従って造影前スキャンが行われる（ステップＳＺ３）。ステップＳＺ３が行われると、モニタリングスキャン及び造影後スキャンについての条件設定が行われる（ステップＳＺ４）。次にステップＳＺ１において収集された参照画像を利用して、モニタリングスキャンについての関心領域（ＲＯＩ：region of interest）が設定される（ステップＳＺ５）。ステップＳＺ４及びＳＺ５が行われると被検体に造影剤が注入され、モニタリングスキャンが行われる（ステップＳＺ６）。モニタリングスキャンにより収集されたＣＴ画像のＲＯＩ内の画素値が閾値に到達したことを契機として、造影後スキャンが行われる（ステップＳＺ７）。これにより造影検査が終了する。

【0006】

造影前スキャンの開始前にモニタリングスキャンのためのＲＯＩ設定を行うことができない。すなわち、ＲＯＩ設定は、造影前スキャンの終了後とモニタリングスキャンの開始前との間に行わざるを得ない。そのため、造影前スキャンからモニタリングスキャンへの移行に時間を要している。また、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの条件設定は個別に行われている。そのため、当該条件設定の誤りが発生し易く、また、条件設定の回数が多く作業効率が悪い。

【0007】

目的は、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの３種のスキャンを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、造影前スキャンからモニタリングスキャンへの移行時間の短縮を可能とする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】

【0008】

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンに関する撮影条件及び再構成条件を設定する撮影条件設定部と、前記モニタリングスキャンのための関心領域を、前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンの前に実行された参照画像スキャンにおいて発生された参照画像に設定する関心領域設定部と、前記撮影条件に基づいて、前記造影前スキャンの後に前記モニタリングスキャンを実行し、前記モニタリングスキャンの後に前記造影後スキャンを実行するために前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出部とを制御するスキャン制御部と、を備え、前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンの撮影条件及び再構成条件に含まれる複数の設定項目のスキャン種間の関連性を記憶する関連性記憶部と、前記造影前スキャン、前記モニタリングスキャン、及び前記造影後スキャンのうちの設定対象のスキャン種に関する撮影条件及び再構成条件を設定するためのユーザの指示を受け付ける入力部と、をさらに備え、前記撮影条件設定部は、前記スキャン種間の関連性に基づいて前記設定対象のスキャン種以外のスキャン種の撮影条件及び再構成条件に含まれる複数の設定項目の項目値を、前記入力部を介したユーザによる指示に連動して設定する、ことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図

【図2】図１の関連性記憶部により記憶される、サブトラクションプロトコルに関するスキャン種間の設定項目の関連性の一例を示す図

【図3】図１の撮影計画部により行われる撮影計画処理の典型的な流れを示す図

【図4】図３のステップＳＡ２において撮影計画部により行われる条件設定処理の典型的な流れを示す図

【図5】図１のシステム制御部の制御のもとに行われる本実施形態に係る造影検査の典型的な流れを示す図

【図6】実施例１に係る造影検査のスキャンシーケンスの典型的な流れを模式的に示す図

【図7】実施例２に係る造影検査のスキャンシーケンスの典型的な流れを模式的に示す図

【図8】本実施形態の応用例に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図

【図9】図８の差分条件記憶部に記憶される差分条件テーブルの一例を示す図

【図10】図８のシステム制御部の制御のもとに行われる造影検査の典型的な流れを示す図

【図11】図１０のステップＳＣ４において判定部により実行される判定処理を説明するための図

【図12】従来例に係る造影検査の典型的な流れを示す図

【図13】図１２の造影検査の流れを模式的に示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置を説明する。

【0011】

図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台１０、コンソール３０、及び造影剤注入器６０を備えている。架台１０は、円筒形状を有する回転フレーム１１を回転軸Ｚ回りに回転可能に支持している。回転フレーム１１には、回転軸Ｚを挟んで対向するようにＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とが取り付けられている。回転フレーム１１の開口部内にＦＯＶ（field of view）が設定される。回転フレーム１１の開口部内には、天板１７が挿入される。天板１７には被検体Ｓが載置される。天板１７に載置された被検体Ｓの撮像部位がＦＯＶ内に含まれるように天板１７が位置決めされる。回転フレーム１１は、回転駆動部１９からの動力を受けて回転軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。回転駆動部１９は、架台制御部２１からの制御信号に従って回転フレーム１１を回転させるための動力を発生する。

【0012】

Ｘ線発生部１３は、架台制御部２１からの制御信号に従ってＸ線を発生する。具体的には、Ｘ線発生部１３は、Ｘ線管１３１と高電圧発生器１３３とを有する。Ｘ線管１３１は、高電圧発生器１３３からの高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線を発生する。高電圧発生器１３３は、架台制御部２１からの制御信号に従う高電圧をＸ線管１３１に印加し、架台制御部２１からの制御信号に従うフィラメント電流をＸ線管１３１に供給する。

【0013】

Ｘ線検出部１５は、Ｘ線発生部１３から発生され被検体Ｓを透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じたデジタルデータを生成する。具体的には、Ｘ線検出部１５は、Ｘ線検出器１５１とデータ収集回路１５３とを有する。

【0014】

Ｘ線検出器１５１は、Ｘ線管１３１から発生されたＸ線を検出する。Ｘ線検出器１５１は、２次元状に配列された複数のＸ線検出素子を搭載する。各Ｘ線検出素子は、Ｘ線管１３１からのＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号を発生する。

【0015】

データ収集回路１５３は、各Ｘ線検出素子から電気信号をビュー毎に収集し、収集された電気信号をデジタルデータに変換する。変換後のデジタルデータは、生データと呼ばれている。生データは、コンソール３０に供給される。

【0016】

架台制御部２１は、コンソール３０内のスキャン制御部４３による指示に従って、架台１０に搭載された各種機器の制御を統括する。例えば、架台制御部２１は、本実施形態に係る造影剤が注入された被検体Ｓを対象としたＣＴスキャンを実行するためにＸ線発生部１３、Ｘ線検出部１５、及び回転駆動部１９を制御する。回転駆動部１９は、架台制御部２１による制御に従って一定の角速度で回転する。Ｘ線発生部１３の高電圧発生器１３３は、架台制御部２１による制御に従って、予め設定された管電圧値を有する管電圧をＸ線管１３１に印加する。Ｘ線検出部１５のデータ収集回路１５３は、架台制御部２１による制御に従って、Ｘ線曝射タイミングに同期して生データをビュー毎に収集する。

【0017】

造影剤注入器６０は、被検体Ｓに造影剤を注入するための機器である。造影剤注入器６０は、ユーザにより手動操作により造影剤を被検体Ｓに注入しても良いし、コンソール３０内のスキャン制御部４３からの注入開始信号の受信に同期して注入しても良い。また、造影剤注入器６０は、ユーザの手動操作による造影剤の注入に同期してスキャン制御部４３に曝射開始信号を送信しても良い。曝射開始信号を受けたスキャン制御部４３は、Ｘ線の曝射を開始するため架台制御部２１に曝射開始信号を送信する。

【0018】

コンソール３０は、前処理部３１、再構成部３３、画像処理部３５、撮影計画部３７、関連性記憶部３９、ＲＯＩ設定部４１、スキャン制御部４３、表示部４５、入力部４７、主記憶部４９、及びシステム制御部５１を備える。

【0019】

前処理部３１は、架台１０からの生データに対数変換等の前処理を施す。前処理後の生データは投影データと呼ばれている。前処理としては、対数変換やＸ線強度補正、オフセット補正等の各種の補正処理を含む。

【0020】

再構成部３３は、投影データに基づいて被検体Ｓに関するＣＴ値の空間分布を表現するＣＴ画像を発生する。より詳細には、再構成部３３は、撮影計画部３７により設定された再構成条件に従ってＣＴ画像に画像再構成処理を施す。画像再構成アルゴリズムとしては、ＦＢＰ（filtered back projection）法やＣＢＰ（convolution back projection）法等の解析学的画像再構成法や、ＭＬ−ＥＭ（maximum likelihood expectation maximization）法やＯＳ−ＥＭ（ordered subset expectation maximization）法等の統計学的画像再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられれば良い。

【0021】

画像処理部３５は、ＣＴ画像に種々の画像処理を施す。例えば、画像処理部３５は、二つのＣＴ画像に差分処理を施して差分画像を発生する。

【0022】

撮影計画部３７は、入力部４７を介したユーザからの指示に従って撮影計画を実行する。撮影計画においては検査プロトコルの構築が行われる。検査プロトコルは、一単位として纏めて実行される複数のスキャン種により構成される。本実施形態に係るスキャン種としては、例えば、参照画像収集スキャン、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャン等の既存の如何なるスキャン種であっても良い。また、スキャン種としては、造影検査における任意の造影剤流入相におけるスキャンが含まれても良い。例えば、造影剤流入相におけるスキャンとしては、例えば、早期流入相スキャン、ピーク流入相スキャン、後期流入相スキャン等が知られている。実行対象の検査プロトコルを構成するスキャン種の組合せは、予め設定されていても良いし、ユーザにより入力部４７を介して設定されても良い。検査プロトコルに含まれるスキャン種が決定されると、当該検査プロトコルに関する撮影条件や再構成条件の条件設定が行われる。具体的には、撮影計画部３７は、設定対象の検査プロトコルの撮影条件及び再構成条件に含まれる複数の設定項目の項目値を、関連性記憶部３９に記憶されている当該検査プロトコルに関する関連性を利用して、入力部４７を介したユーザからの指示に連動して設定する。

【0023】

関連性記憶部３９は、複数の検査プロトコルの各々について、検査プロトコル各々の撮影条件及び再構成条件に含まれる複数の設定項目のスキャン種間の関連性を記憶する。関連性は、例えば、ＬＵＴ（look up table）やデータベース等により規定される。以下、関連性はＬＵＴにより規定されているとし、当該ＬＵＴを関連性テーブルと呼ぶことにする。関連性テーブルは、ある検査プロトコルに含まれるスキャン種間の設定項目の関連性を規定している。関連性テーブルは、検査プロトコル毎に設けられている。関連性テーブルの内容は、ユーザにより入力部４７を介して任意に設定／変更可能である。

【0024】

図２は、サブトラクションプロトコルに関するスキャン種間の設定項目の関連性の一例を示す図である。後述するように、サブトラクションプロトコルは、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンにより構成される。図２に示すように、設定項目は、撮影条件に関する設定項目と再構成条件に関する設定項目とに分類される。撮影条件に関する設定項目としては、例えば、管電圧や管電流、回転フレーム１１の回転速度、天板移動速度等が挙げられる。再構成条件に関する設定項目としては、例えば、画像再構成アルゴリズムや再構成関数等が挙げられる。図２における「○」は関連性が有ることを示し、「×」は関連性が無いことを示している。例えば、図２に示すように、設定項目「管電圧」は、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの間で関連性を有する。また、設定項目「管電流」は、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの間で関連性を有さない。設定項目「再構成関数」は、造影前スキャンと造影後スキャンとの間で関連性を有し、造影前スキャンとモニタリングスキャンとの間、造影後スキャンとモニタリングスキャンとの間で関連性を有さない。

【0025】

関連性が有る設定項目について、撮影計画部３７は、複数のスキャン種間の当該設定項目を連動して設定する。関連性が無い設定項目について、撮影計画部３７は、複数のスキャン種間の当該設定項目を個別に設定する。

【0026】

ＲＯＩ設定部４１は、入力部４７を介したユーザからの指示に従って、ＣＴ画像にＲＯＩ（関心領域）を設定する。ＲＯＩは、モニタリングスキャンにおいて用いられる。

【0027】

スキャン制御部４３は、ＣＴスキャンを実行するための架台制御部２１と造影剤注入器６０とを制御する。例えば、スキャン制御部４３は、撮影計画部３７により設定された撮影条件に従って架台制御部２１を制御する。また、スキャン制御部４３は、入力部４７を介してユーザから曝射開始指示が入力されたことを契機として曝射開始信号を架台制御部２１に供給したり、入力部４７を介してユーザから曝射停止指示が入力されたことを契機として曝射停止信号を架台制御部２１に供給したりする。曝射開始信号の供給を受けて架台制御部２１は、高電圧発生器１３３を制御し、Ｘ線管１３１からのＸ線の曝射を開始する。曝射停止信号の供給を受けて架台制御部２１は、高電圧発生器１３３を制御し、Ｘ線管１３１からのＸ線の曝射を停止させる。また、スキャン制御部４３は、入力部４７を介してユーザから注入開始指示が入力されたことを契機として注入開始信号を造影剤注入器６０に供給したり、入力部４７を介してユーザから注入停止指示が入力されたことを契機として注入停止信号を造影剤注入器６０に供給したりする。注入開始信号の供給を受けて架台制御部２１は、造影剤注入器６０を制御し、造影剤の注入を開始する。注入停止信号の供給を受けて架台制御部２１は、造影剤注入器６０を制御し、造影剤の注入を停止させる。

【0028】

表示部４５は、ＣＴ画像や撮影計画の設定画面等を表示機器に表示する。表示機器としては、例えばＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。

【0029】

入力部４７は、入力機器によるユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。例えば、ユーザは、撮影条件及び再構成条件を設定するための指示を入力機器を介して入力する。また、ユーザは、曝射開始指示や曝射停止指示、注入開始指示、注入停止指示を入力機器を介して入力しても良い。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。

【0030】

主記憶部４９は、種々の情報を記憶する記憶装置である。例えば、主記憶部４９は、投影データやＣＴ画像を記憶する。また、主記憶部４９は、本実施形態に係る撮影計画プログラムや検査プロトコル実行プログラム等を記憶する。

【0031】

システム制御部５１は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の中枢として機能する。システム制御部５１は、本実施形態に係る撮影計画プログラムを主記憶部４９から読み出し、当該撮影計画プログラムに従って各種構成要素を制御する。これにより、本実施形態に係る撮影計画処理が行われる。また、システム制御部５１は、本実施形態に係る検査プロトコル実行プログラムを主記憶部４９から読み出し、当該検査プロトコル実行プログラムに従って各種構成要素を制御する。これにより、本実施形態に係る検査プロトコル実行処理が実行される。

【0032】

次に、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の動作例について説明する。まずは、本実施形態に係る撮影計画処理について説明する。

【0033】

図３は、本実施形態に係る撮影計画部３７により行われる撮影計画処理の典型的な流れを示す図である。本実施形態に係る撮影計画は、複数のスキャン種を含む検査プロトコルについて行われる。検査プロトコルを構成する全てのスキャン種について条件設定を行う必要がある。本実施形態に係る撮影計画は、検査プロトコルを構成する全てのスキャン種について一括して条件設定が行われる。

【0034】

図３に示すように、撮影計画処理の開始指示がユーザにより入力部４７を介して入力されることを契機としてシステム制御部５１は、撮影計画部３７に撮影計画処理を開始させる。まず撮影計画部３７は、検査プロトコルの構築を行う（ステップＳＡ１）。ステップＳＡ１において撮影計画部３７は、検査対象の検査プロトコルに含めるスキャン種を、予め定められた複数のスキャン種の中から選択する。例えば、ステップＳＡ１において表示部４５は、複数のスキャン種の一覧を表示する。ユーザは、表示された一覧の中から検査プロトコルに含めるべき複数のスキャン種を、入力部４７を介して選択する。ユーザは、検査内容に応じて必要な任意の複数のスキャン種を選択可能である。例えば、参照画像収集スキャン、造影前スキャン、モニタリングスキャン、造影後スキャン等の既知の種類のスキャン種の中から任意に選択される。撮影計画部３７は、入力部４７を介して選択された複数のスキャン種の組を検査対象の検査プロトコルとして登録する。

【0035】

ステップＳＡ１が行われると撮影計画部３７は、条件設定処理を行う（ステップＳＡ２）。ステップＳＡ２において撮影計画部３７は、関連性記憶部３９に記憶されている当該検査プロトコルについての関連性に従って、当該検査プロトコルの撮影条件及び再構成条件に含まれる複数の設定項目の項目値を、入力部４７を介したユーザからの指示に連動して設定する。

【0036】

図４は、ステップＳＡ２において撮影計画部３７により行われる条件設定処理の典型的な流れを示す図である。なお、図４の説明においては検査プロトコルとしてサブトラクションプロトコルが登録されたものとする。上述のように、サブトラクションプロトコルは、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンにより構成される。

【0037】

まず、撮影計画部３７は、入力部４７を介したユーザからの指示に従って設定項目の入力対象のスキャン種を選択する（ステップＳＡ２−１）。サブトラクションプロトコルにおいては、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの何れかのスキャン種が選択される。なおステップＳＡ２−１において選択されたスキャン種を選択スキャン種と呼ぶことにする。

【0038】

ステップＳＡ２−１が行われると撮影計画部３７は、ユーザにより入力部４７を介して、選択スキャン種の設定項目への項目値の入力がなされることを待機する（ステップＳＡ２−２）。例えば、ステップＳＡ２−１において造影前スキャンが選択された場合、造影前スキャンの設定項目「管電圧」の項目値「８０ｋＶ」等が入力される。

【0039】

項目値の入力がなされた場合（ステップＳＡ２−２：ＹＥＳ）、撮影計画部３７は、ステップＳＡ２−２において入力された項目値を、選択スキャン種の当該設定項目に設定する（ステップＳＡ２−３）。例えば、ステップＳＡ２−１において造影前スキャンが選択され、ステップＳＡ２−２において設定項目「管電圧」の項目値「８０ｋＶ」が入力された場合、ステップＳＡ２−３において、造影前スキャンの「管電圧」が「８０ｋＶ」に設定される。

【0040】

ステップＳＡ２−３において撮影計画部３７は、関連性記憶部３９から関連性テーブルを読み出し、ステップＳＡ２−２において項目値が入力された設定項目が関連項目であるか否かを判定する（ステップＳＡ２−４）。ステップＳＡ２−４において撮影計画部３７は、関連性テーブルを参照し、当該設定項目が造影前スキャンと造影後スキャンとの間で関連性を有するか否かを判定する。関連性を有する項目は関連項目であると判定される。関連性を有さない項目は関連項目で無いと判定される。例えば、設定項目「管電圧」は、図２に示すように、造影前スキャンと造影後スキャンとの間で関連性を有している。従って設定項目「管電圧」は、関連項目であると判定される。また、設定項目「Ｒ波からの曝射待ち時間」は、図２に示すように、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの間で関連性を有していない。従って設定項目「Ｒ波からの曝射待ち時間」は、関連項目で無いと判定される。

【0041】

ステップＳＡ２−４において設定項目が関連項目であると判定された場合（ステップＳＡ２−４：ＹＥＳ）、撮影計画部３７は、当該設定項目が制約条件を満足しているか否かを判定する（ステップＳＡ２−５）。制約条件は、項目値の入力を制限するための条件である。例えば、制約条件として、各設定項目には項目値の許容範囲が設定される。撮影計画部３７は、ステップＳＡ２−２において入力された項目値が許容範囲にあるか否かを判定し、入力された項目値が許容範囲にある場合、制約条件を満たすと判定する。一方、撮影計画部３７は、入力された項目値が許容範囲に無い場合、制約条件を満たさないと判定する。また、他の制約条件として、ステップＳＡ２−６における連動設定により既に項目値が入力された設定項目について、新たな項目値の入力が制限される。この場合、撮影計画部３７は、ステップＳＡ２−２において項目値が入力された設定項目が、既にステップＳＡ２−６における連動設定により入力された項目であるか否かを特定し、当該設定項目が入力済みの項目の場合、制約条件を満たすと判定する。一方、撮影計画部３７は、当該設定項目が入力済みの項目で無い場合、制約条件を満たさないと判定する。

【0042】

ステップＳＡ２−５において制約条件を満足すると判定された場合（ステップＳＡ２−５：ＹＥＳ）、撮影計画部３７は、非選択スキャン種の同一設定項目を連動設定する（ステップＳＡ２−６）。具体的には、撮影計画部３７は、選択スキャン種との間で関連性を有する全ての非選択スキャン種について、同一設定項目に、ステップＳＡ２−２において入力された項目値を設定する。例えば、ステップＳＡ２−１において造影前スキャンが選択され、ステップＳＡ２−２において設定項目「管電圧」の項目値「８０ｋＶ」が入力された場合、造影後スキャンとモニタリングスキャンとの設定項目「管電圧」に同じ項目値「８０ｋＶ」が設定される。また、ステップＳＡ２−１において造影前スキャンが選択され、ステップＳＡ２−２において設定項目「再構成関数」の項目値「３」が入力された場合、造影後スキャンの同一設定項目「再構成関数」に同じ項目値「３」が設定され、モニタリングスキャンの同一設定項目「再構成関数」には「３」が設定されず、初期値が維持される。

【0043】

ステップＳＡ２−５において制約条件を満足しないと判定された場合（ステップＳＡ２−５：ＮＯ）、撮影計画部３７は、ステップＳＡ２−２における入力操作を取り消す（ステップＳＡ２−７）。すなわち、ステップＳＡ２−３において設定された項目値が取り消され、設定前の値あるいは初期値に再設定される。

【0044】

ステップＳＡ２−４において設定項目が関連項目でないと判定された場合（ステップＳＡ２−４：ＮＯ）、ステップＳＡ２−６が行われた場合、又はステップＳＡ２−７が行われた場合、撮影計画部３７は、入力部４７を介して条件設定処理を終了する旨の指示がなされたか否かを判定する（ステップＳＡ２−８）。条件設定処理を終了する旨の指示がなされない場合（ステップＳＡ２−８：ＮＯ）、撮影計画部３７は、再びステップＳＡ２−２に進み、ユーザにより入力部４７を介して、選択スキャン種の設定項目への項目値の入力がなされることを待機する。

【0045】

このようにして、全ての設定項目について条件設定が行われ、入力部４７を介して条件設定処理を終了する旨の指示がなされた場合（ステップＳＡ２−８：ＹＥＳ）、撮影計画部３７は、条件設定処理を終了する（ステップＳＡ２−９）。

【0046】

上記の条件設定処理は、検査対象の検査プロトコルに含まれる全てのスキャン種の全ての設定項目に項目値が設定されるまで、各スキャン種について繰り返し実行される。検査対象の検査プロトコルに含まれる全てのスキャン種の全ての設定項目に項目値が設定されると、検査対象の検査プロトコルの撮影計画処理（具体的には、条件設定処理）が完了する。

【0047】

図３に示すように、ステップＳＡ２が行われると撮影計画部３７は、検査対象の検査プロトコルの撮影計画を登録する（ステップＳＡ３）。登録された撮影計画は、主記憶部４９に記憶される。

【0048】

上記の通り、本実施形態に係る撮影計画処理によれば、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンを一括して条件設定することが可能となる。従って効率的サブトラクションプロトコルの条件設定を効率的に行うことができる。また、関連項目について連動して条件設定をしたり、制約を与えたりすることにより、正確且つ簡便に条件設定を行うことができる。

【0049】

次に、本実施形態に係る検査プロトコルの動作例につい説明する。本実施形態に係る検査プロトコルは、造影検査において臨床上有益なサブトラクションプロトコルであるとする。

【0050】

図５は、システム制御部５１の制御のもとに行われる本実施形態に係る造影検査の典型的な流れを示す図である。図５に示すように、まず、参照画像収集スキャンが行われる（ステップＳＢ１）。参照画像収集スキャンは、モニタリングスキャンのためのＲＯＩの設定に用いられる参照画像を収集するためのスキャンである。システム制御部５１は、予め設定された参照画像スキャンのための撮影条件を主記憶部４９から読み出し、スキャン制御部４３に供給する。また、システム制御部５１は、予め設定された参照画像スキャンのための再構成条件を主記憶部４９から読み出し、再構成部３３に供給する。スキャン制御部４３は、当該撮影条件を架台制御部２１に伝送する。また、スキャン制御部４３は、入力部４７を介して曝射開始指示が入力されることを契機として曝射開始信号を架台制御部２１に伝送する。架台制御部２１は、曝射開始信号が供給されたことを契機として、撮影条件に従ってＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御し、参照画像収集スキャンを実行する。参照画像収集スキャンにおいてデータ収集回路１５３により収集された生データに基づいて再構成部３３は、参照画像収集スキャンのための再構成条件に従ってＣＴ画像（以下、参照画像と呼ぶ）を発生する。参照画像は、主記憶部４９に記憶される。

【0051】

ステップＳＢ１が行われると、サブトラクションプロトコルの撮影計画が決定される（ステップＳＢ２）。ステップＳＢ２において撮影計画部３７は、上記の撮影計画処理により、サブトラクションプロトコルの撮影計画を決定する。上記の通り、本実施形態に係る撮影計画処理により、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの撮影条件及び再構成条件を一括で設定することができる。また、連動設定機能により、複数のスキャン種の間で関連項目の項目値を連動して設定することが可能となる。従って、関連項目の項目値を複数のスキャン種の間で確実に一致させることができる。決定されたサブトラクションプロトコルの撮影計画は、主記憶部４９に記憶される。

【0052】

ステップＳＢ２が行われると、ＲＯＩ設定部４１によりＲＯＩ設定処理が行われる（ステップＳＢ３）。ＲＯＩ設定処理においてＲＯＩ設定部４１は、ユーザからの入力部４７を介した指示に従って、参照画像にモニタリングスキャンのためのＲＯＩを設定する。設定されたＲＯＩ内の画素値がモニタリングスキャンにおいて監視される。以下、モニタリングスキャンのためのＲＯＩを監視領域と呼ぶことにする。

【0053】

ステップＳＢ３が行われるとスキャン制御部４３は、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンを単一の検査プロトコルとして順番に実行するようにＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御する。

【0054】

具体的には、まず造影前スキャンが行われる（ステップＳＢ４）。造影前スキャンは、被検体の撮像部位が造影剤により造影される前に行われる当該撮像部位を対象とするスキャンである。システム制御部５１は、ステップＳＢ２において設定された造影前スキャンのための撮影条件、モニタリングスキャンのための撮影条件、及び造影後スキャンのための撮影条件を主記憶部４９から読み出し、スキャン制御部４３に供給する。また、システム制御部５１は、造影前スキャンのための再構成条件、モニタリングスキャンのための再構成条件、及び造影後スキャンのための再構成条件を主記憶部４９から読み出し、再構成部３３に供給する。スキャン制御部４３は、当該撮影条件を架台制御部２１に伝送する。また、スキャン制御部４３は、入力部４７を介して曝射開始指示が入力されることを契機として曝射開始信号を架台制御部２１に伝送する。架台制御部２１は、曝射開始信号が供給されたことを契機として、造影前スキャンのための撮影条件に従ってＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御し、造影前スキャンを実行する。造影前スキャンにおいてデータ収集回路１５３により収集された生データに基づいて再構成部３３は、造影前スキャンのための再構成条件に従ってＣＴ画像（以下、造影前ＣＴ画像を呼ぶ）を発生する。造影前ＣＴ画像は、主記憶部４９に記憶される。

【0055】

ステップＳＢ４が行われるとスキャン制御部４３は、モニタリングスキャンを実行する（ステップＳＢ５）。モニタリングスキャンは、被検体Ｓの撮像部位が造影剤により適切に強調されたタイミングで造影後スキャンを行うために、当該タイミングを検出するために行われるスキャンである。モニタリングスキャンの実行前に被検体Ｓに造影剤が注入される。具体的には、スキャン制御部４３は、モニタリングスキャンのための撮影条件を架台制御部２１に伝送する。また、スキャン制御部４３は、入力部４７を介して曝射開始指示が入力されることを契機として曝射開始信号を架台制御部２１に伝送する。架台制御部２１は、モニタリングスキャンのための撮影条件に従ってＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御し、モニタリングスキャンを実行する。モニタリングスキャンにおいては、典型的には造影前スキャンや造影後スキャンよりも低線量で連続的にＸ線が曝射される。モニタリングスキャンにおいて再構成部３３は、モニタリングスキャンのための再構成条件に従って、データ収集回路１５３からの投影データに基づいてＣＴ画像（以下、モニタリング画像と呼ぶ）を繰り返し発生する。

【0056】

モニタリングスキャンにおいてスキャン制御部４３は、モニタリング画像のうちのステップＳＢ３において設定された監視領域内の複数の画素の画素値の統計値をモニタリング画像毎に算出し、算出された統計値を閾値に対して比較する。統計値は、例えば、複数の画素の画素値の平均値や最大値、最小値、中間値等に設定される。閾値は、造影剤により十分に造影された血管部位に対応する画素の典型的な画素値に設定されれば良い。閾値は、ユーザによる入力部４７を介した指示に従って任意に設定可能である。統計値が閾値よりも低いと判断した場合、スキャン制御部４３は、引き続きモニタリングスキャンを実行するようにＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御する。そして統計値が閾値よりも高いと判断した場合、スキャン制御部４３は、モニタリングスキャンを停止するようにＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御する。

【0057】

ステップＳＢ５が行われるとスキャン制御部４３は、造影後スキャンを実行する（ステップＳＢ６）。造影後スキャンは、被検体の撮像部位が造影剤により適切に造影されている最中に行われる当該撮像部位を対象とするスキャンである。具体的には、スキャン制御部４３は、造影後スキャンのための撮影条件に従ってＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御し、造影後スキャンを実行する。造影後スキャンによりＣＴ画像（以下、造影後ＣＴ画像と呼ぶ）が発生される。造影後スキャンにおいてデータ収集回路１５３により収集された生データに基づいて再構成部３３は、造影後スキャンのための再構成条件に従ってＣＴ画像（以下、造影後ＣＴ画像と呼ぶ）を発生する。

【0058】

モニタリングスキャンは、手動的に開始されても良いし自動的に開始されても良い。以下、手動的に開始される場合を実施例１、自動的に開始される場合を実施例２として説明する。

【0059】

実施例１： 図６は、実施例１に係る造影検査のスキャンシーケンスの典型的な流れを模式的に示す図である。図６の左縦軸は管電流に規定され、右縦軸は造影剤濃度に規定され、横軸は時間に規定される。前述のように、造影前スキャンの前段においてモニタリングスキャンのためのＲＯＩ（監視領域）が設定される。造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンが単一の検査プロトコル（サブトラクションプロトコル）として順番に実行される。造影前スキャンは、ユーザによる入力部４７を介した手動的な指示に従ってスキャン制御部４３により開始される。造影前スキャンについて既定回数のＸ線曝射が行われた後、造影前スキャンがスキャン制御部４３により自動的に停止される。造影前スキャンの停止後、ユーザにより被検体Ｓに造影剤が注入される。その後、ユーザによる入力部４７を介した手動的な指示に従ってスキャン制御部４３によりモニタリングスキャンが開始される。なお造影剤が造影剤注入器６０により自動的に注入されても良い。すなわち、造影前スキャンの停止後、スキャン制御部４３は、造影剤注入器６０に注入開始信号を送信し、造影剤注入器６０は、当該注入開始信号を受けて自動的に被検体Ｓに造影剤を注入する。造影剤注入器６０への注入開始信号の送信に同期してスキャン制御部４３は、架台制御部２１に曝射開始信号を送信する。あるいは、ユーザによる造影剤注入器６０に対する注入操作に同期して造影剤注入器６０が曝射開始信号をスキャン制御部４３に送信し、曝射開始信号の受信に応答してスキャン制御部４３が架台制御部２１に曝射開始信号を送信しても良い。これにより、造影剤の注入とモニタリングスキャンにおけるＸ線曝射とを連動させることが可能となる。モニタリングスキャンが行われ、造影剤濃度（すなわち、監視領域内の複数の画素の画素値に基づく統計値）が閾値に到達したことを契機としてモニタリングスキャンが停止され、所定期間経過後、造影後スキャンが自動的に開始される。造影後スキャンについて既定回数のＸ線曝射が行われた後、造影後スキャンがスキャン制御部４３により自動的に停止される。

【0060】

上記の通り、実施例１によれば、造影前スキャンからモニタリングスキャンへ手動的に移行される。従って後述の実施例２に比して、サブトラクションプロトコルの開始タイミング等を確実に図ることが可能となる。

【0061】

実施例２： 図７は、実施例２に係る造影検査のスキャンシーケンスの典型的な流れを模式的に示す図である。図６と同様に、造影前スキャンの前段においてモニタリングスキャンのためのＲＯＩ（監視領域）が設定される。造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンが単一の検査プロトコル（サブトラクションプロトコル）として順番に実行される。造影前スキャンの開始前にユーザにより造影剤が注入される。その後、ユーザによる入力部４７を介した手動的な指示に従って、造影前スキャンがスキャン制御部４３により開始される。造影前スキャンについて既定回数のＸ線曝射が行われた後、造影前スキャンがスキャン制御部４３により自動的に停止される。なお造影剤は、造影剤注入器６０により注入されても良い。すなわち、スキャン制御部４３は、造影剤注入器６０に注入開始信号を送信し、造影剤注入器６０は、当該注入開始信号を受けて自動的に被検体Ｓに造影剤を注入する。造影剤注入器６０への注入開始信号の送信に同期してスキャン制御部４３は、架台制御部２１に曝射開始信号を送信する。あるいは、ユーザによる造影剤注入器６０に対する注入操作に同期して造影剤注入器６０が曝射開始信号をスキャン制御部４３に送信し、曝射開始信号の受信に応答してスキャン制御部４３が架台制御部２１に曝射開始信号を送信しても良い。これにより、造影剤の注入とモニタリングスキャンにおけるＸ線曝射とを連動させることが可能となる。造影前スキャンの停止後から所定の待機時間の経過後、スキャン制御部４３によりモニタリングスキャンが自動的に開始される。当該待機時間は、任意に設定可能である。なお当該待機時間が設けられず、造影前スキャンの停止の直後にモニタリングスキャンが開始されても良い。モニタリングスキャンが行われ、造影剤濃度（すなわち、監視領域内の複数の画素の画素値に基づく統計値）が閾値に到達したことを契機としてモニタリングスキャンが停止され、所定期間経過後、造影後スキャンが自動的に開始される。造影後スキャンについて既定回数のＸ線曝射が行われた後、造影後スキャンがスキャン制御部４３により自動的に停止される。

【0062】

上記の通り、実施例２によれば、造影前スキャンからモニタリングスキャンへ自動的に移行される。従って実施例１に比して、ユーザによるサブトラクションプロトコルの手間が削減され、また、検査時間が短縮される。

【0063】

ステップＳＢ６が行われると本実施形態に係る造影検査が終了する。

【0064】

造影検査が終了すると画像処理部３５は、造影前ＣＴ画像と造影後ＣＴ画像とに基づいて差分画像を発生する。差分画像は、表示部４５により表示される。

【0065】

従来例においてモニタリングスキャンは、造影後スキャンのためのスキャンであった。従って、モニタリングスキャンと造影後スキャンとを一組の検査プロトコルと見做して継ぎ目なく当該２スキャンが行われていた。しかしながら、造影前スキャンとモニタリング／造影後スキャンとは完全に個別のスキャンとして考えられていた。従って、図１２や図１３に示すように、モニタリングスキャンと造影後スキャンとのための条件設定処理と、造影前スキャンのための条件設定処理とは個別に行われていた。すなわち、図１２や図１３に示すように、モニタリングスキャンと造影後スキャンとの条件設定処理や監視領域の設定処理は、造影前スキャンの終了後、モニタリングスキャンの開始前に行われていた。従って、造影前スキャンの終了からモニタリングスキャンの開始まで長時間を要し、この間に被検体が動いてしまう場合があった。この場合、造影前ＣＴ画像と造影後ＣＴ画像との差分画像には造影剤の影響以外にも体動の影響等が画像化されてしまい、差分画像の画質が良好ではなくなる。

【0066】

本実施形態に係る発明者達は、モニタリングスキャンの役割を改めた。すなわち、本実施形態に係る発明者達は、モニタリングスキャンを造影前スキャンと造影後スキャンとを繋ぐスキャンとして位置づけた。これにより差分画像を収集するために効率化された新規のサブトラクションプロトコルが構築されるに至った。

【0067】

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、この新規のサブトラクションプロトコルの構築により、当該サブトラクションプロトコルのスキャンシーケンスを最適化することを実現した。具体的には、スキャン制御部４３は、予め設定された撮影条件及び再構成条件に従って造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンを単一の検査プロトコルとして順番に実行する。造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンを単一の検査プロトコルとして順番に実行するため、撮影計画部３７は、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの条件設定処理を一括して造影前スキャンの前段に行う。これにより、造影前スキャンとモニタリングスキャンとの間に条件設定処理や監視領域の設定処理を行う必要が無くなるので、造影前スキャンの開始から造影後スキャンの終了までの検査時間が短縮する。具体的には、造影前スキャンの開始から造影後スキャンの終了まで、一呼吸分の時間で完了することができる。これにより、被検体の体動を最小限に抑えることができる。すなわち、本実施形態によれば、造影前スキャンからモニタリングスキャンへの移行時間を、従来例に比して短縮することができる。また、差分画像において、被検体の体動等の造影剤以外の差分の影響を最小限に抑制することができる。また、撮影計画部３７は、連動設定機能により、造影前スキャンやモニタリングスキャン、造影後スキャンの撮影条件及び再構成条件の内容を揃えて連動的に設定する。従って、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの条件設定処理に係る作業時間を短縮することができる。

【0068】

かくして、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンの３種のスキャンを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、造影前スキャンからモニタリングスキャンへの移行時間の短縮が可能となる。

【0069】

（応用例）
上記の実施形態の通り、サブトラクションプロトコルにより造影前ＣＴ画像と造影後ＣＴ画像とが発生され、造影前ＣＴ画像と造影後ＣＴ画像とに差分処理が施されて差分画像が発生される。換言すれば、差分画像を得るためにサブトラクションプロトコルが行われる場合がある。差分処理には対象部位に応じて様々な条件（以下、差分条件と呼ぶ）が存在する。しかしながら、サブトラクションプロトコルの撮影条件や再構成条件によっては当該撮影条件や再構成条件が所望の差分処理に関する差分条件に適合せず、サブトラクションプロトコルを実行しても当該差分処理を実行できない場合がある。この場合、サブトラクションプロトコルの撮影条件や再構成条件を設定し直して、再度サブトラクションプロトコルを実行する必要がある。サブトラクションプロトコルの実行し直しは、医療従事者及び被検体の双方に様々な損害を与える。

【0070】

本実施形態の応用例に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、サブトラクションプロトコルの実行前に差分処理の実行の可否を判定する。以下、応用例に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置について説明する。なお以下の説明において、本実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。

【0071】

図８は、応用例に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。図８に示すように、応用例に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、さらに判定部５３と差分条件記憶部５５とを有する。

【0072】

判定部５３は、造影前スキャンと造影後スキャンとの撮影条件及び再構成条件に関する設定項目の項目値と、実行対象の差分処理に関する実行条件とに基づいて当該差分処理の実行の可否を判定する。実行条件は、造影前スキャンと造影後スキャンとの撮影条件及び再構成条件に関する設定項目の項目値についての当該差分処理を実行するうえでの許容範囲を規定する。以下、差分処理に関する実行条件を差分条件と呼ぶことにする。より詳細には、判定部５３は、差分条件記憶部５５に記憶された差分条件に従い判定処理を実行する。判定処理の詳細については後述する。

【0073】

差分条件記憶部５５は、複数種類の差分処理の各々について、当該差分処理に関する差分条件を記憶する。差分条件は、例えば、ＬＵＴやデータベース等により規定される。以下、差分条件はＬＵＴにより規定されているとし、当該ＬＵＴを差分条件テーブルと呼ぶことにする。

【0074】

図９は、差分条件テーブルの一例を示す図である。図９に示すように、差分処理の種類は、例えば、差分処理の対象部位に応じて区分される。例えば、対象部位は、人体の如何なる部位でも良く、例えば、心臓や頭部、下肢が挙げられる。差分条件は、造影前スキャンと造影後スキャンとについて設定される撮影条件及び再構成条件の設定項目の項目値の許容範囲に規定される。設定項目としては、例えば、図９に示すように、拡大率や再構成範囲、オーバラップ範囲が挙げられる。拡大率は、実寸に対する画像の寸法の倍率に規定される。再構成範囲は、再構成される範囲のＺ軸に関する長さに規定される。オーバラップ範囲は、造影前スキャンに関する再構成範囲と造影後スキャンに関する再構成範囲とのオーバラップ範囲のＺ軸に関する長さに規定される。例えば、ＩＤ１の差分処理は、対象部位が心臓であり、拡大率の許容範囲が５０ｍｍから５００ｍｍまでの範囲であり、再構成範囲の許容範囲が４００ｍｍより小さい範囲である。なお、差分条件の値（許容範囲）は、ユーザにより入力部４７を介して任意に変更可能である。

【0075】

次に、応用例に係るシステム制御部５１の制御のもとに行われる造影検査の流れを説明する。図１０は、応用例に係るシステム制御部５１の制御のもとに行われる造影検査の典型的な流れを示す図である。

【0076】

図１０に示すように、まず、参照画像収集スキャンが行われる（ステップＳＣ１）。ステップＳＣ１における参照画像収集スキャンは、図５のステップＳＢ１における参照画像収集スキャンと略同一であるので説明を省略する。

【0077】

ステップＳＣ１が行われると、サブトラクションプロトコルの撮影計画が決定される（ステップＳＣ２）。ステップＳＣ２において撮影計画部３７は、上記の撮影計画処理により、サブトラクションプロトコルの撮影計画を決定する。また、撮影計画部３７は、差分処理の種類を、ユーザからの入力部４７を介した指示に従って決定する。例えば、ユーザは、下肢について差分処理を行う場合、差分処理の種類として下肢を指定する。典型的には、差分処理の種類とサブトラクションプロトコルの撮像対象部位とは一致する。

【0078】

ステップＳＣ２が行われるとＲＯＩ設定部４１によりＲＯＩ設定処理が行われる（ステップＳＣ３）。ステップＳＣ３におけるＲＯＩ設定処理は、図５のステップＳＢ３におけるＲＯＩ設定処理と略同一であるので説明を省略する。

【0079】

ステップＳＣ３が行われると判定部５３により判定処理が行われる（ステップＳＣ４）。ステップＳＣ４において判定部５３は、ステップＳＣ２において設定された造影前スキャンと造影後スキャンとの撮影条件及び再構成条件に関する設定項目の項目値と、ステップＳＣ２において指定された種類の差分処理に関する差分条件（許容範囲）とを比較して当該差分処理の実行の可否を判定する。より詳細には、判定部５３は、設定項目の項目値が許容範囲にある場合、差分処理を実行可能であると判定し、設定項目の項目値が許容範囲にない場合、差分処理を実行不能であると判定する。例えば、判定部５３は、複数の設定項目のうちのユーザ指定の設定項目の項目値に基づいて差分処理の実行の可否を判定する。設定項目の種類は、入力部４７を介して任意に設定可能である。

【0080】

図１１は、判定部５３による判定処理を説明するための図である。図１１においては差分処理の種類は図９に示す心臓であり、比較対象の設定項目として、図９に示す拡大率を例示している。すなわち、差分条件（許容範囲）は、５０ｍｍから５００ｍｍまでの範囲である。ここで、あるサブトラクションプロトコル（ＩＤ１）の拡大率は６００ｍｍであり、他のサブトラクションプロトコル（ＩＤ２）の拡大率は４００ｍｍであるとする。判定部５３は、ＩＤ１のサブトラクションプロトコルに関する拡大率「６００ｍｍ」が拡大率の許容範囲内にあるか否かを判定する。この場合、サブトラクションプロトコルに関する拡大率「６００ｍｍ」が許容範囲「５０ｍｍから５００ｍｍまでの範囲」にないので、差分処理を実行不能であると判定する。同様に、判定部５３は、ＩＤ２のサブトラクションプロトコルに関する拡大率「４００ｍｍ」が拡大率の許容範囲内にあるか否かを判定する。この場合、ＩＤ２のサブトラクションプロトコルに関する拡大率「４００ｍｍ」が許容範囲「５０ｍｍから５００ｍｍまでの範囲」にあるので、差分処理を実行可能であると判定する。

【0081】

なお、上記の処理内容は判定処理の一例であって、本実施形態に係る判定処理は、上記処理内容のみに限定されない。例えば、判定部５３は、複数の設定項目の各々について項目値と許容範囲との比較を行い、複数の設定項目のうちの何れか一つの項目値が許容範囲にない場合、差分処理を実行不能と判定しても良い。あるいは、複数の設定項目のうちの何れか一つの優先的な設定項目の項目値が許容範囲にある場合にのみ、他の設定項目の項目値と許容範囲との比較が行われても良い。例えば、オーバラップ範囲が一定値以上狭い場合、差分処理を行うことができない。従って、オーバラップ範囲は優先的な設定項目に設定されると良い。この場合、判定部５３は、まず、オーバラップ範囲の項目値が許容範囲にあるか否かを判定し、オーバラップ範囲の項目値が許容範囲にある場合のみ、拡大率等の他の設定項目の項目値と許容範囲とを比較すると良い。これにより、判定処理の精度を維持しながら処理効率を高めることができる。あるいは、判定部５３は、複数の設定項目のうちの何れか一つの項目値が許容範囲にある場合、差分処理を実行可能と判定しても良い。これにより、判定処理の処理効率をさらに高めることができる。

【0082】

ステップＳＣ４が行われると表示部４５は、ステップＳＣ４における判定処理の判定結果を表示する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ５において表示部４５は、判定結果に応じたメッセージを表示する。差分処理を実行可能と判定された場合、表示部４５は、例えば、「撮影条件及び再構成条件は差分処理に適しています」等のメッセージを表示する。差分処理を実行不能と判定された場合、表示部４５は、例えば、「撮影条件及び再構成条件が差分処理に適していません」等のメッセージを表示する。

【0083】

ステップＳＣ５が行われるとシステム制御部５１は、ユーザによる入力部４７を介した差分処理の実行の有無の指示を待機する（ステップＳＣ６）。例えば、表示部４５は、ステップＳＣ５において判定結果に応じたメッセージとともに、撮影ボタンと条件再設定ボタンとを表示すると良い。ユーザは、判定結果を確認し、再度、条件を設定すると判断した場合、入力部４７を介して条件再設定ボタンを押下する。条件再設定ボタンが押下された場合（ステップＳＣ６：ＮＯ）、システム制御部５１は、ステップＳＣ２に進み、再びステップＳＣ２からステップＳＣ６が繰り返される。

【0084】

そして、ステップＳＣ２において設定した条件で撮影を開始すると判断した場合、ユーザは、入力部４７を介して撮影ボタンを押下する。撮影ボタンが押下された場合（ステップＳＣ６：ＹＥＳ）、スキャン制御部４３は、造影前スキャン、モニタリングスキャン、及び造影後スキャンを単一の検査プロトコルとして順番に実行するようにＸ線発生部１３とＸ線検出部１５とを制御する。

【0085】

具体的には、まず被検体Ｓの撮像部位を対象とした造影前スキャンが行われる（ステップＳＣ７）。造影前スキャンにより収集された投影データに基づいて再構成部３３は、造影前スキャンのための再構成条件に従って造影前ＣＴ画像を発生する。ステップＳＣ７における造影前スキャンは、図５のステップＳＢ４における造影前スキャンと略同一であるので説明を省略する。

【0086】

ステップＳＣ７が行われるとスキャン制御部４３は、ステップＳＣ３において設定された監視領域を対象としたモニタリングスキャンを実行する（ステップＳＣ８）。ステップＳＣ８におけるモニタリングスキャンは、図５のステップＳＢ５におけるモニタリングスキャンと略同一であるので説明を省略する。

【0087】

ステップＳＣ８が行われるとスキャン制御部４３は、被検体Ｓの撮像部位を対象とした造影後スキャンを実行する（ステップＳＣ９）。造影後スキャンにより収集された投影データに基づいて再構成部３３は、造影後スキャンのための再構成条件に従って造影後ＣＴ画像を発生する。ステップＳＣ９における造影後スキャンは、図５のステップＳＢ６における造影後スキャンと略同一であるので説明を省略する。

【0088】

ステップＳＣ９が行われると応用例に係る造影検査が終了する。

【0089】

造影検査が終了すると画像処理部３５は、造影前ＣＴ画像と造影後ＣＴ画像とに基づいて差分画像を自動的に発生する。発生された差分画像は、表示部４５により表示される。

【0090】

上記の通り、応用例に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、サブトラクションプロトコルの実行前において、当該サブトラクションプロトコルの撮影条件及び再構成条件が実行対象の差分処理の差分条件に適合するか否かを判定することができる。従って、撮影条件及び再構成条件の不適合に起因するサブトラクションプロトコルの再実行を防止することができる。これにより、造影検査の効率が向上する。

【0091】

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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】

【0092】

１０…架台、１１…回転フレーム、１３…Ｘ線発生部、１５…Ｘ線検出部、１７…天板、１９…回転駆動部、２１…架台制御部、３０…コンソール、３１…前処理部、３３…再構成部、３５…画像処理部、３７…撮影計画部、３９…関連性記憶部、４１…ＲＯＩ設定部、４３…スキャン制御部、４５…表示部、４７…入力部、４９…主記憶部、５１…システム制御部、１３１…Ｘ線管、１３３…高電圧発生器、１５１…Ｘ線検出器、１５３…データ収集回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】