特許 6800047 Ｘ線撮像装置

(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】6800047

(24)【登録日】2020年11月26日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】Ｘ線撮像装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20201207BHJP

   G01T 7/00 20060101ALI20201207BHJP

   G01T 1/17 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 320Q

   A61B6/03 350D

   G01T7/00 A

   G01T1/17 A

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-35213(P2017-35213)

(22)【出願日】2017年2月27日

(65)【公開番号】特開2018-139760(P2018-139760A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2019年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000888

【氏名又は名称】特許業務法人 山王坂特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石津 崇章

(72)【発明者】

【氏名】高橋 勲

【審査官】 伊知地 和之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２５２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５１０７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４２９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１３９８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００３３７９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−００５４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７８３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／００３８４７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００ − ６／１４

Ｇ０１Ｔ １／００ − １／１６

Ｇ０１Ｔ １／１６７ − ７／１２

ＰｕｂＭｅｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のサブピクセルに分割され、それぞれＸ線フォトンを検出する検出器と、
前記検出器の前記サブピクセルごとの検出結果をビュー時間ごとにカウントする読出し回路と、
前記読出し回路のカウント結果を処理し、転送可能な予め定めたデータ配列で順に出力する出力回路と、
前記出力回路の出力したデータを受け取って、少なくとも画像再構成を行うデータ処理装置とを有し、
前記出力回路は、隣接する所定数の前記サブピクセルによって構成されるマクロピクセルごとに前記カウント結果を加算させて出力させるよう設定する第１モード、および、前記サブピクセルごとのカウント結果を出力させるよう設定する第２モードをもち、
前記出力回路は、設定された前記モードに対応するデータを、前記データ配列を変えることなく出力することを特徴とするＸ線撮像装置。

【請求項2】

請求項１に記載のＸ線撮像装置であって、前記出力回路は、前記第１モードが設定された場合、前記マクロピクセルを構成する前記サブピクセルごとの検出結果を加算して、前記検出器を構成する複数の前記マクロピクセルごとデータを前記データ配列で順次出力し、前記第２モードが設定された場合、前記検出器を構成する前記サブピクセルからカウント結果を出力するサブピクセルを選択し、前記第１モードで前記マクロピクセルごとのデータを順次出力する際と同じ前記データ配列に、前記マクロピクセルのデータの代わりに前記サブピクセルのカウント結果を割り当て出力することを特徴とすることを特徴とするＸ線撮像装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のＸ線撮像装置であって、前記出力回路は、前記検出器を構成するサブピクセルのカウント結果が格納されるデータ領域を備えるサブピクセルバッファと、前記検出器を構成するマクロピクセルにそれぞれ対応するデータ領域を備えるマクロピクセルバッファと、前記サブピクセルバッファの１以上のデータ領域に格納された前記カウント結果を選択して加算し、前記マクロピクセルバッファのデータ領域に格納するデータ選択回路と、前記データ選択回路に、前記サブピクセルバッファのデータ領域から選択するデータ領域のアドレスを指示するアドレス生成回路とを有することを特徴とするＸ線撮像装置。

【請求項4】

請求項３に記載のＸ線撮像装置であって、前記アドレス生成回路は、前記第１モードでは、前記マクロピクセルごとにそれを構成する複数の前記サブピクセルの前記サブピクセルバッファにおけるデータ領域のアドレスを指示し、前記第２モードでは、前記マクロピクセルに含まれる１つのサブピクセルのアドレスのみを指示することを特徴とするＸ線撮像装置。

【請求項5】

請求項３に記載のＸ線撮像装置であって、前記アドレス生成回路は、前記第１モードでは、前記マクロピクセルごとにそれを構成する複数の前記サブピクセルの前記サブピクセルバッファにおけるデータ領域のアドレスを指示し、前記第２モードでは、前記マクロピクセルに含まれる２つのサブピクセルのアドレスを指示することを特徴とするＸ線撮像装置。

【請求項6】

請求項１または２に記載のＸ線撮像装置であって、前記出力回路は、前記第２モードにおいては、前記読出し回路が１ビュー時間でカウントした前記検出結果を、それ以降の複数のビュー時間にわたって出力することを特徴とするＸ線撮像装置。

【請求項7】

請求項３に記載のＸ線撮像装置であって、前記出力回路は、前記マクロピクセルバッファを、前記マクロピクセルを構成する前記サブピクセルの数以上備え、前記選択回路は、前記サブピクセルバッファのデータ領域に格納されている前記カウント結果を、前記複数のマクロピクセルバッファに順に格納することを特徴とするＸ線撮像装置。

【請求項8】

請求項７に記載のＸ線撮像装置であって、
前記複数のマクロピクセルバッファは、前記第１モードにおいては、前記エネルギーごとのカウント結果が格納されることを特徴とするＸ線撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｘ線撮像装置及びそのデータ転送に係り、特に微細ピクセルを用いたＸ線撮像装置における信号処理に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線撮像装置のひとつであるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管から発生したＸ線が被検体を透過した際の減衰率から被検体の断層像を求める装置である。これまでＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、その光を電気信号に変換するフォトダイオードが使用されており、Ｘ線の検出情報は一定時間にシンチレータ―にて検出されたＸ線のエネルギーの総和としてしか得られなかった。このため被検体を透過している途中でＸ線のスペクトルが変化するビームハードニングが生じても、その変化を見分けることができないためにアーチファクトとなるという問題があり、この問題を回避するために特許文献１のようなモデルに基づいた補正を行う必要があった。

【0003】

一方、この問題を解決する別の手段として、特許文献２に挙げられるように、検出器で検出された個々のＸ線のエネルギーを区別するフォトンカウンティングと呼ばれる手法が提案されている。この手法は、個々のＸ線をカウントできることからＸ線強度が低くとも正確な測定が可能であるほか、エネルギー毎の減衰を測定することでビームハードニングの問題を回避することができる。このフォトンカウンティング手法は、エネルギー毎の減衰率の違いから被検体内部の元素分布を知る等、より詳細な情報を取得することが可能である。

【0004】

Ｘ線の個々のエネルギーを知るためには、Ｘ線から電気信号への変換効率を高める必要があり、半導体を用いた直接変換型の検出器が用いられる。半導体の材料としてはCdTeやCZT(Cd Zn Te)等の実効原子番号、密度が大きいものが使われる。これはＸ線の阻止能を上げるためであり、検出器を薄くすることが可能になる。半導体素子はピクセル毎に用意するのではなく、１つの大きな半導体素子の表面に分割した電極を形成することで検出ピクセルとする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−１４２０９４号公報

【特許文献2】特許第４９０４３４９号公報

【特許文献3】米国特許第８７７４３５３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

Ｘ線撮像装置のひとつであるフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置（以下、フォトンカウンティングＣＴと呼ぶ）によりＸ線撮像を行う場合、同様に放射線のカウンティングを行う核医学用の検査よりも、放射線フォトンの発生数が多く、検出器における計数率が高くなる。このため、検出器ピクセルを小さくすることでチャンネル当たりの計数率を下げる必要がある。通常のＸ線ＣＴ装置（以下、従来のＣＴと呼ぶ）の検出器では、約１ｍｍピッチで検出器が並ぶが、フォトンカウンティングＣＴでは０．５ｍｍから０．０５ｍｍピッチと検出器ピクセルを微細化する必要がある。しかし、検出器ピクセルを微細化すると読み出しチャンネル数が増大し、それに伴いデータ量も増加する。加えてフォトンカウンティングＣＴではエネルギーウインドウ毎のカウント数を取得するため、従来のＣＴよりデータ転送量を増やす必要がある。一方で、従来のＣＴもフォトンカウンティングＣＴにおいても、回転する円盤に搭載された検出器からデータを転送するために、スリップリングを介した通信を行う必要があり、検出器が固定された機器と比べるとデータ転送速度に制限がある。このため、大量のデータを転送することは望ましくなく、データの圧縮が必要であり、微細化した検出器のデータを加算してから転送することが望ましい。

【0007】

従来のＣＴでは、カウントを行わず、発生電荷量を検出する手法であったため、特許文献３に示すように検出器からの信号をつなぎかえることで個々の検出器の信号を切り替える手法が使用可能であり、信号の加算をアナログ的に行うことが可能である。しかしながら、フォトンカウンティングＣＴでは複数の検出器を１つの検出回路につないで信号の加算を行うと計数率特性の改善が望めないため、個々の検出器の信号を個別の信号読み出し回路に接続し、読み出し回路からのカウント情報を加算することが必要である。

【0008】

フォトンカウンティングＣＴにおいては、通常の計測では加算後のデータを用いることで十分な画像を取得することが出来るものの、個々の検出器や回路の感度、特性のばらつきを補正するためにデータを取得する必要があり、そのためには加算前の個々の検出器ピクセルの情報が必要になる。また、加算前のデータは、より詳細な位置情報を含んでおり、高解像度の画像を取得する場合には加算前のデータを用いることが望ましい。このため、一般的なデータ取得時とは違い、補正データ取得時や高解像度画像取得時は、加算によるデータ圧縮を行うことが出来ず、広いデータ帯域を用意するなどの手法が必要になり、このようなデータ取得用に別途収集システムを用意するとシステムが大規模化、複雑化する問題がある。

【0009】

本発明の目的は、補正用もしくは位置分解能の精度を変えたデータの転送を回路を複雑化させることなく実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明によれば、複数のサブピクセルに分割され、それぞれＸ線フォトンを検出する検出器と、検出器のサブピクセルごとの検出結果をビュー時間ごとにカウントする読出し回路と、読出し回路のカウント結果を処理し、転送可能な予め定めたデータ配列で順に出力する出力回路と、出力回路の出力したデータを受け取って、少なくとも画像再構成を行うデータ処理装置と、出力回路に、隣接する所定数のサブピクセルによって構成されるマクロピクセルごとにカウント結果を加算させて出力させるよう設定する第１モード、および、サブピクセルごとのカウント結果を出力させるよう設定する第２モードのいずれかの選択をユーザーから受け付ける入力部とを有する。出力回路は、設定されたモードに対応するデータを出力する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、補正用もしくは位置分解能の精度を変えたデータの転送を、回路の複雑化させることなく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施例における装置の一例を示す図である。

【図2】本発明の第１実施例における検出器パネルの構成を示す図である。

【図3】本発明の第１実施例におけるデータ処理回路の構成を示す図である。

【図4】本発明の第１実施例におけるフロントエンドICの構成を示す図である。

【図5】本発明の第１実施例におけるモード切り替え用ＵＩを示す図である。

【図6】本発明の第１実施例における処理フローを示す図である。

【図7】本発明の第１実施例におけるデータ転送を示す図である。

【図8】本発明の第１実施例におけるデータフォーマットの内容を示す図である。

【図9】本発明の第１実施例における別のデータ転送を示す図である。

【図10】本発明の第１実施例における通常計測時のデータ割り当てを示す図である。

【図11】本発明の第１実施例における補正データおよび高解像度データ収集時のデータ割り当ての例を示す図である。

【図12】本発明の第１実施例における回路動作の例を示す図である。

【図13】本発明の第１実施例における通常計測時の回路動作の詳細例を示す図である。

【図14】本発明の第１実施例における通常計測時のアドレス生成回路のテーブルを示す図である。

【図15】本発明の第１実施例における補正モードおよび高解像度モード時の回路動作の詳細を示す図である。

【図16】本発明の第１実施例における補正モードおよび高解像度モード時のアドレス生成回路のテーブルの例を示す図である。

【図17】本発明の第１実施例におけるデータ割り当ての変形例を示す図である。

【図18】本発明の第１実施例におけるデータ割り当ての変形例の際のアドレス生成回路のテーブルを示す図である。

【図19】本発明の第２実施例におけるデータ処理回路の構成を示す図である。

【図20】本発明の第２実施例における補正モードおよび高解像度モード時のデータ割り当ての例を示す図である。

【図21】本発明の第２実施例における補正モードおよび高解像度モード時のバッファへの割り当ての例を示す図である。

【図22】本発明の第２実施例における補正モードおよび高解像度モード時の回路動作を示す図である。

【図23】本発明の第２実施例における補正モードおよび高解像度モード時の回路動作の詳細を示す図である。

【図24】本発明の第３実施例における補正データ収取時のデータ割り当ての例を示す図である。

【図25】本発明の第３実施例における高解像度モード時の回路動作を示す図である。

【図26】本発明の第４実施例における補正データ収取時のデータ割り当ての例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に本発明のデータ処理の実施例を、図面を用いて説明する。

【0014】

＜第１実施例＞
本発明のデータ処理方法の第１の実施例を図１から図１８を用いて説明する。図１は、本実施例のＸ線ＣＴ装置の例を示したものである。Ｘ線ＣＴ装置は、ガントリ１と、収集されたデータを処理して画像再構成するデータ処理装置２と、処理された画像を表示する表示装置３とを備えて構成される。ガントリ１にはベッド４が付属しており、ベッド４には被検者５が保持（搭載）される。ベッド４は、ガントリ１の開口部１ａに向けて水平移動する機構部が内蔵されており、被検者５をガントリ１内に移動させることができる。

【0015】

ガントリ１内には、Ｘ線管６と、検出器パネル７と、Ｘ線管６と検出器パネル７とを開口部１ａを挟んで対向させて搭載する円盤（不図示）が配置されている。Ｘ線管６は、１００ｋＶ程度の高電圧により電子を加速し、ターゲットに当てることでＸ線を発生させる。発生したＸ線は、被検者５を透過し検出器パネル７に到達する。このときＸ線の強度は被検者５により減衰するので、その減衰量を知ることで体内の情報を取得することができる。エネルギーによる減衰量の違いを知るためにＸ線管の電圧や、発生量を制御する電流を変化させることがおこなわれる。円盤には回転駆動部（不図示）が備えられ、回転駆動部が円盤を回転させることにより、Ｘ線管６と検出器パネル７は、被検者５の周囲を対向した状態で１秒間に１回から４回程度、回転する。この間、Ｘ線管６からＸ線を被検者５に照射し、被検者５を透過したＸ線を所定のタイミングで検出器パネル７にて検出することにより、被検者５の各方向からの投影画像が取得される。また、投影画像は、1秒の間に3000枚程度取得される。

【0016】

図２は、検出器パネル７の構成の例を示したものである。検出器パネル７は被検者５などで発生する散乱線を除去するためのコリメータ１１と、Ｘ線を電気信号に変換する放射線検出器１０と、その電気信号を読み出すためのデータ処理回路１４とを備えて構成される。コリメータ１１は、タングステンやモリブデンなど比重、原子番号の大きい金属でできており、多数の穴が開いている。Ｘ線は、図２の上方から下方に向かって入射し、コリメータ１１の穴を通過した後、放射線検出器１０で検出される。放射線検出器１０は、複数のサブピクセル１２から構成され、それぞれのサブピクセル１２がＸ線フォトンを検出する。図２では、サブピクセル１２毎に放射線検出器１０が独立している（切り分けられている）ように描かれているが、実際には共通する１枚の半導体素子表面に、サブピクセル１２ごとに分割された電極を形成することでサブピクセル１２が形成されている。放射線検出器１０は、CdTe（テルル化カドミウム）やCZT（カドミウム亜鉛テルル）などの半導体素子をここでは用いる例を説明するが、シンチレータとフォトダイオード等の光検出器との組み合わせたものを放射線検出器１０として用いてもよい。マクロピクセル１３は、隣り合う複数のサブピクセル１２によって構成される。マクロピクセル１３は、コリメータ１１の穴の位置に一致するように配置されていることが望ましい。なお、コリメータ１１の形状は、本実施例が示すようなＸ、Ｙ方向ともにグリッド状になっているものに限られず、一方向のみに櫛状に壁が存在するよう形状のコリメータ１１を用いてもよい。その場合、壁面が存在しない方向のマクロピクセル１３のサイズは、コリメータの穴のサイズと一致しなくてもよい。図２の１つのマクロピクセル１３は、２×２の４つのサブピクセル１２からなっているが、１つのマクロピクセル１３を構成するサブピクセルの数および配列は、２×２に限られず、９個や１６個のサブピクセルで構成されるマクロピクセルや、Ｘ、Ｙ方向でサブピクセルの配列数が異なるマクロピクセルでも良い。

【0017】

データ処理回路１４は、基板上に搭載された複数のＩＣを含み、放射線検出器１０で変換された電気信号をデジタル化し、特定のデータフォーマット（データ配列）としてシステムに送信する。

【0018】

図３は、検出器パネル７に含まれる回路の例である。検出器パネル７は、放射線検出器（以下単に、検出器とも呼ぶ）１０と、複数の検出器１０につながれ、検出器１０のサブピクセル１２ごとの検出結果をビュー時間ごとにカウントする読出し回路（フロントエンドＩＣ）１５と、複数のフロントエンドＩＣ１５に接続され、読出し回路のカウント結果を処理し、転送可能な予め定めたフォーマットのデータに変換して順に出力する出力回路（データ処理ＩＣ）１６を含む。また、複数のデータ処理ＩＣ１６からのデータを束ね、スリップリング１８と介してデータ処理装置２へと出力するデータ転送回路１７を含む。フォトンカウンティングＣＴ装置では、数千から数万個の検出器１０を用いるため、実際にはデータ転送回路１７は１つではなく、複数のＩＣに分割される。データ処理ＩＣ１６には、サブピクセルバッファ２０、データ処理回路２１、マクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂ、アドレス生成回路２３、制御回路２４、および、データ出力制御回路２５が含まれる。

【0019】

検出器１０は、放射線を受けると、受けたサブピクセル１２において電気信号を発生させる。フロントエンドIC１５では、検出器１０からの信号をデジタル化した放射線強度の信号に変換する。

【0020】

図４は、フロントエンドＩＣ１５の回路構成の一例である。検出器１０の一つのサブピクセル１２は、フロントエンドＩＣ１５内の１つのチャンネル読み出し回路３１に接続される。フロントエンドＩＣ１５は、複数のチャンネル読み出し回路３１を含み、複数のチャンネル読み出し回路３１が、データマルチプレクサ３９に接続されている。フロントエンドＩＣ１５は、チャンネル読み出し回路３１によりチャンネルごとにデジタル化されたデータを、データマルチプレクサ３９を用いて外部に出力する。

【0021】

チャンネル読み出し回路３１は、チャージアンプ３２を含み、チャージアンプの入力端子は、検出器１０のサブピクセル１２の出力電極に接続されている。チャージアンプ３２の出力端子は、波形整形回路３３に接続されている。波形整形回路３３の出力端子は、複数のコンパレータ３４に一方の入力端子に接続されている。コンパレータ３４のもう一方の入力端子は、それぞれDAC(Digital Analog Converter)３５に接続されている。コンパレータ３４の出力端子は、２つのカウンタ３７Ａ、３７Ｂに接続されている。

【0022】

このような構成において、検出器１０の一つのサブピクセル１２において、電荷の信号に変換された放射線（フォトン）の信号は、チャージアンプ３２にて電圧信号に変換される。チャージアンプ３２は、反転増幅器にフィードバック素子としてコンデンサを接続した構成であり、入力された電荷信号をコンデンサに充電することで電圧信号に変換する。なお、アンプの安定動作やコンデンサに蓄積した電荷を放電するためにコンデンサと並列に抵抗が接続される。また蓄積した電荷を高速に放電させ、計数率特性を向上させるスイッチを備えていてもよい。波形整形回路３３は、特定の周波数の信号を通過させるものであり、チャージアンプ３２からの信号のノイズを低減する。また、信号が無い際のベースラインを一定にする役割も果たす。コンパレータ３４は、波形整形回路３３からの信号をＤＡＣ３５からの基準電圧と比較し、電圧が高ければパルスを発生する。波形制御回路３３の出力端子には、複数のコンパレータ３４とＤＡＣ３５の組が並列に接続されており、複数のＤＡＣはそれぞれ異なる基準電圧を出力する。よって、波形整形回路３３の出力する信号のエネルギーによって、パルスを発生するコンパレータ３４が変わる。通常、複数のコンパレータ３４とＤＡＣ３５のセットにおいて、波形整形回路３３の出力する信号にエネルギーが大きくなるにつれて、複数のコンパレータ３４が順にパルスを発生するように、各ＤＡＣ３５の電圧（閾値）を設定する。これにより、その隣接するコンパレータ３４のパルス発生の有無から、入射したＸ線のエネルギーがどのエネルギーウインドウ内に入ったかを判断することができる。なお、本実施例の図４では、コンパレータ３４の出力を直接カウンタ３７に接続しているが、エネルギーウインドウの判定回路を加え、ウインドウ内のカウントを行うようにしても良い。

【0023】

コンパレータ３４で判定され、発生されたＸ線のイベント（パルス）は、カウンタ３７でカウントされる。フォトンカウンティングＣＴでは、ガントリを回転させながら１秒間に数千枚の画像を取得し、断層像の再構成に必要なデータを取得する。このため、１枚の画像を取得する際の周期をビュー時間と呼び、この時間内に入射した放射線の情報を１枚の投影画像として取得する。ビューの切り替えに時間がかかると無効被ばくが増加するため切り替え時間は短いことが望ましく、そのためにカウンタ３７を２セット（カウンタ３７Ａとカウンタ３７Ｂ）用意し、ビューごとに切り替える手法を使用する。このため図４のように、コンパレータ３６には、カウンタ３７Ａとカウンタ３７Ｂが接続されている。これにより一方のカウンタ３７Ａで、データ（パルス）をカウントアップしている間に、もう一方のカウンタ３７Ｂからデータを読み出し、別のビューにおいては、それぞれ逆のカウンタ３７がデータのカウントアップと読み出しを行うことが可能であり、切り替えの時間を最小化することが出来る。これらの制御をデータ制御回路３８にて行う。

【0024】

データ処理ＩＣ１６では、フロントエンドＩＣ１５で取得されたＸ線の強度情報であるカウント数の情報を、データマルチプレクサ３９を介して、データ処理ＩＣのサブピクセルバッファ２０に転送する。データ選択回路２１では、サブピクセルバッファ２０に転送されたサブピクセル１２の情報（カウント数）を取得し、マクロピクセル１３に含まれるサブピクセル１２のカウント数をすべて加算し、マクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂに保存する。データ処理ＩＣ１６は、マクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂに保存されたデータ（加算後のカウント数）を一定のフォーマットにしたがってデータ出力制御回路２５へ出力し、データ出力制御回路は、データ転送回路１７にデータを出力する。データ転送回路１７は、複数のデータ処理ＩＣ１６からのデータをマージし、スリップリング１８を介してデータ処理装置２に転送する。

【0025】

次に本実施例におけるデータ処理装置２のデータ処理について説明する。

【0026】

図５は本実施例におけるデータ収集モードの設定用ＵＩの例である。設定用ＵＩは、データ処理装置２が表示装置３に表示される。データ処理装置２に接続されているマウスやキーボード等の入力部を介してユーザーが表示装置の画面上のモード表示を選択することにより、データ処理装置２は、ユーザーからモードの選択を受け付ける。本実施例では、図５のように、データ収集モードとして、撮像モード５１である通常撮像モード５２に加え、高解像度モード５３を有し、さらに、撮像モード５１とは別に補正モード５５を含む。ユーザーは、これらのモードのいずれかを図５の設定用ＵＩ（画面）上で入力部を介してデータ処理装置２に対して選択することができる。高解像度モード５３においては、通常撮像モード５２よりも高空間分解能の撮像が行われる。補正モード５５では、検出器１０の特性の補正を行うためのデータ取得が行われ、取得されたデータを元に各種の補正用データが計算される。補正の例としては、各チャンネルの感度やゲイン、デッドタイムの補正などがある。検出感度は、検出器１０の面積などに依存し、一定の強度のＸ線が照射された際のカウント数の効率で求まる。そのほかにも検出器１０の接続不良が発生した場合はサブピクセル１２の１つ分の感度低下が起きることがある。またサブピクセル１２がノイズを発生するモードで故障した場合は、正常な計測ができなくなるため、フロントエンドＩＣ１５において、故障したサブピクセル１２のチャンネル読出し回路３１をディスエーブルにするなどの処理が必要になる。検出器１０のゲインは、検出器１０の変換効率やデータ収集回路のゲインなどにより決まるため、個々のサブピクセル１２でばらつく。このようなばらつきは、取得エネルギーの精度低下につながるため補正が必要である。またデッドタイムは、Ｘ線強度が強い場合にカウント数の非直線性が出るものであり、サブピクセル１２毎の調整が必要になる。フォトンカウンティングＣＴにおいては、このように多種の補正データの計算が必要であるが、通常撮像モード５２においてはサブピクセルのデータは、上述のようにデータ選択回路２１において加算されてしまう為、補正モード５５においてはサブピクセル１２の加算を行わずにデータ収集を行う必要がある。また高解像度モード５３においてにおいても、補正モード５５と同様に加算を行わないデータ取得を行う必要がある。

【0027】

本実施例では１つの高解像度モード５３のみを選択できるようにしているが，複数の解像度を選択できるようにしても良い。

【0028】

図６は、本実施例におけるフォトンカウンティング装置における、データ取得の処理の流れを示したフローである。本装置では、まず初めに、処理１０１においてユーザーから、データ収集モード（通常撮像モード５２、高解像度モード５３、補正モード５５のいずれか）の設定を受け付ける。処理１０２においてデータ処理装置２は、設定された収集モードに基づきデータ処理ＩＣ１６のモードを設定する。処理１０３において、ユーザーがデータ収集の開始の指示を行うと、データ収集（Ｘ線の照射および検出）が開始され、処理１０４において、データ処理ＩＣ１６からデータ処理装置２へとデータが送信される。処理１０６では、データ処理装置２が、設定されているデータ収集モードに基づきデータ処理の方法を変更する。通常撮像モード５２もしくは高解像度モード５３が設定されている場合、データ処理装置２は、あらかじめ内蔵するメモリに保存されている補正データを読み込み、収集されたデータを補正した後、画像再構成を行う。その後、再構成画像を表示装置３に表示する。一方、データ補正モード５５が設定されている場合、処理１１１においてデータ処理装置２は、受信したデータを元にサブピクセル１２毎の感度や、エネルギー補正用のデータを計算する。そして、処理１１１において、補正後の結果は、データ処理装置２内のメモリに保存するとともに、処理１１３において、データ処理装置２は補正結果を、スリップリングを介してデータ処理ＩＣ１６に送り、データ処理ＩＣ内の補正データを更新する。なお、データ処理装置２内に補正用データを保存することで次回の起動時に保存データを読み込むだけで、補正データをデータ処理ＩＣ１６に設定することが出来る。また、データ処理ＩＣ１６に不揮発性の記憶領域を持たせても良い。

【0029】

次に、本実施例のデータ転送回路１７によるデータ転送について説明する。図７は、本実施例におけるデータフォーマットの例である。データは、ビューごとに取得される。ビューはある一方向の投影画像であり、毎秒３０００ビュー程度のデータレートになる。このため、１つのビューの期間は、３００μ秒程度である。このビューの期間に固定のデータフォーマットを用いて、データ転送回路１７から、スリップリング１８を介して、データ処理装置２へのデータ転送がなされる。データは、図７に示すように、ヘッダー８１とデータ本体８２とフッター８３を含み、データ本体にはそれぞれのマクロピクセル１３のカウントデータが含まれる。

【0030】

図８は、本実施例におけるデータフォーマットの詳細の例である。ヘッダー部８１は、データパケットの開始を示すプリアンブル部、ビューの番号、データ収集モードや検出器の状態を示すデータからなる。また、フッター８３は、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）によるエラーチェック用のデータを含む。 データ部８２は、データ処理回路１４によりカウントされた、すべてのマクロピクセル１３のデータを含む。フォトンカウンティングＣＴでは、被検者５の軸方向（Ｙ）に１６から３００列程度、周方向（Ｘ）に１０００ｃｈ程度の検出ピクセルが必要であり、これらを複数の検出器モジュールに分割して搭載した検出器パネル７によりデータ収集を行っている。本実施例のデータフォーマットは、Ｙ方向６４個、Ｘ方向３２個のマクロピクセル１３が配列されたモジュールを用いる例である。またエネルギーウインドウの数は、一例として４つとするが、必ずしもこの値でなくても良い。

【0031】

データ部８２は、エネルギー、Ｙ座標およびＸ座標のループからなり、データ部８２は４×６４×３２個のカウントデータを含む。なお、データの並びは必ずしもこの通りでなくてもよい。またデータは、可逆圧縮手段やその他のエンコード方法により変換することも可能であるが、含まれるカウントデータの個数は一定数である。

【0032】

エネルギー、位置座標のすべての組み合わせのデータを一括してパケットとすると、１つのパケット長が長くなるため、データ処理の観点からパケットを複数に分割することも可能である、図９は、特定のエネルギー毎に、ヘッダー８１、データ本体８２、フッター８３を含むフォーマットに分割した例である。また、検出器パネル７は複数の領域に分割されているため、それぞれのパケットはデータ転送回路１７においてマージされる。

【0033】

図１０は、データ処理ＩＣ１６におけるサブピクセル１２の情報の処理方法を示したものである。通常モードにおいては、１つのビュー時間において取得されたデータは、４つのサブピクセル１２のデータが合計され、１つのマクロピクセル１３の情報としてストアされる。この処理は、データ選択回路２１において、隣接する４つのサブピクセル１２のデータをサブピクセルバッファ２０内から選択し、加算後、マクロピクセルバッファ２２Ａまたは２２Ｂに書き出すことで行われる。

【0034】

本実施例における装置では、検出器１０の補正データ取得時において、上記加算モードの他に、個々のサブピクセル１２のデータをそのまま出力するデータ出力モードを持つ。図１１は、補正モード５５および高解像度モード５３におけるデータ出力を示したものである。２つのモード５３、５５は、データ処理装置２での処理が異なるものの、データ処理回路１４内での処理は同一である。図１１のように、補正モード５５および高解像度モード５３では、個々のサブピクセル１２のデータを加算せずにマクロピクセルバッファ２２Ａまたは２２Ｂに割り当てる。本実施例では、サブピクセル１２の加算を行わないため、本来４つのサブピクセルで構成されるマクロピクセル１３のデータ領域に、１つのサブピクセルのデータを割り当てる。そのため、本来出力可能であった４つのサブピクセル１２のデータ内３／４の情報は破棄されることになる。なお、出力を行うサブピクセル１２は、本来のマクロピクセル１３の選択を離散的に選び、１つのマクロピクセル１３に含まれる１つのサブピクセル１２に限定することも可能であるし、図１１のように、マクロピクセルバッファ２２Ａ、３３ＢのＸ、Ｙ方向のデータ領域に詰めることで限られた範囲内ですべて隣接したサブピクセル１２の情報を出力することも可能である。出力可能なサブピクセル１２の情報は、本来の面積の1/4のみに制限されが、マクロピクセルに割り当てるサブピクセルの位置を変え、4回測定することですべてのサブピクセルの情報を取得することができる。

【0035】

図１２は、本実施例の通常撮像モード５２におけるデータ処理ＩＣ１６に含まれる各回路の動作を示したものである。それぞれの回路は、並行してデータの処理を実施する。まず初めに処理２０１において制御回路１６が、データ処理装置２からデータ収集モードを受信する。制御回路２４は、アドレス生成パターンをアドレス生成回路２３に設定する。データ収集（Ｘ線照射と検出）が始まると、各回路は並列に処理を開始する。各ブロックの処理は、ビューごとに繰り返しで行われる。本実施例では２つのマクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂを用い、ビュー毎にバッファ２２Ａ、２２Ｂを切り替えて処理を行う。ビューの開始である処理２０３において、制御回路２４はフロントエンドＩＣ１５を制御し、サブピクセル１２のデータをサブピクセルバッファ２０に転送する。アドレス生成回路２３は、処理２０３と同時に加算すべきサブピクセル１２のアドレスを生成する（処理２１２）。データ選択回路２１は、生成されたアドレスを元にサブピクセルバッファ２０にアクセスし、そのアドレスのカウントデータを取得した後、加算し、結果をマクロピクセルバッファ２２Ａに書き込む（処理２２１）。これらの処理はすべてのマクロピクセル１３について行われ、１つのビュー時間内に終了する。データ出力制御回路２５は、これらの処理が行われている間に、マクロピクセルバッファ２５Ｂのデータを出力する。

【0036】

データ出力制御回路２５による出力処理は、３つの処理に分割されており、処理２３１でヘッダー部の出力、処理２３２でデータ部の出力、処理２３３でフッター部の出力が行われ、この出力処理もビュー時間内で完了する。上位のシステムからビューの切り替え信号を受け取ると、次のデータ処理に移る。制御回路２４やアドレス生成回路２３は、すべてのビューにおいて同一の動作をするが、データ選択回路２１とデータ出力制御回路２５は、ビューごとにバッファ２２Ａ、２２Ｂの切り替えを行う（処理２０４〜２２２）。なお、サブピクセルバッファ２０については、処理を行うべきサブピクセル１２のデータを選択的にフロントエンドＩＣ１５から取得することですべてのカウントデータをサブピクセルバッファ２０に保存することなく逐次的に処理を実施することも可能であり、これにより処理の待ち時間とバッファ容量の低減を図ることができる。

【0037】

図１３は、本実施例の通常撮像モード５２における、データ処理ＩＣ１６の１ビュー分の処理の詳細を示す例である。制御回路２４は、連続的にフロントエンドＩＣ１５からサブピクセルバッファ２０へデータの転送を実施する（処理２４１）。アドレス生成回路２３は個々のマクロピクセル１３について、そこに含まれるサブピクセル１２のアドレスを計算し提供する。本実施例では処理２５１にて( Y_m,X_m ) = (0,0)のアドレスが生成され，処理２５２にて( Y_m,X_m ) = (0,1)のアドレスが生成され、以下同様に順番にアドレスが計算される（処理２５１〜２５６）。本実施例ではX_mを先に増加させているが、計算対象となるマクロピクセル１３の順番は任意であり、これ以外の順番でもよい。通常モード５２においては１つのマクロピクセル１３に４つのサブピクセル１２が含まれる。そのため処理２５１では４つのサブピクセル１２のアドレスが生成される。このサブピクセル１２の情報は、データ選択回路２１に渡される。データ選択回路２１では、渡されたアドレス情報をもとにサブピクセルバッファ２０にアクセスし、データを取得する。データ選択回路２１は、取得したデータの加算を行った後、マクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂに書き込む（処理２６１〜２６６）。データ出力制御回路２５は、ヘッダー部８１を出力し、マクロピクセルバッファ２２Ａまたは２２Ｂ内のデータを順にデータ部８２として出力、フッター部８３を出力する（処理２７１〜２７３）。

【0038】

本実施例におけるアドレス生成回路２３は、マクロピクセル１３のアドレスからサブピクセル１２のアドレスを計算するものであるが、図１４の様なテーブルをあらかじめ内蔵するメモリ内に保持しておいても良い。このテーブルはすべてのマクロピクセル１３に対して対応するサブピクセル１２を保持する。なお、テーブルによる保持と計算とを組み合わせてサブピクセルのアドレスを計算しても良い。

【0039】

つぎに、実施例の補正モード５５および高解像度モード５３の際のデータ処理ＩＣ１６の各部の処理動作について説明する。本実施例では補正モード５５等でもデータ処理ＩＣ１６の処理の基本は、上述の通常撮像モード５２の図１３の処理と同様であるが、アドレス生成回路２３の処理動作が、通常撮像モード５２とは異なる。図１５は、補正モード５５等の際のデータ処理ＩＣ１６の処理動作の詳細の例を示し、通常撮像モード５２の場合の処理動作を示す図１３に対応する。図１６は、アドレス生成回路２３は、マクロピクセル１３のアドレスからサブピクセル１２のアドレスを求めるためのテーブルであり、通常撮像モード５２の場合の図１４のテーブルに対応する。図１５および図１６のように、補正モード５５等では、アドレス生成回路２３は、マクロピクセル１３に含まれる１つのサブピクセル１２のアドレスを生成する（処理２９１〜２９６）。データ選択回路２１は、このアドレスを受け取り、サブピクセルバッファ２０の値を読み取った後に、１つのみであるため加算を行わずに、マクロピクセルバッファ２２Ａまたは２２Ｂに保存する（処理３０１〜３０６）。本実施例では２×２で構成されるサブピクセル１２のデータの内、Ｘ、Ｙ方向とも１／２の領域のカウントデータのみを出力するようにしているが、Ｘ方向にのみ１／４ピクセル数に制限するなどの方法でもよい。また、必ずしもマクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂのすべてにデータを書き込む必要はなく、より少ない数のサブピクセルの情報のみをマクロピクセルバッファに書き込み，残りのマクロピクセルバッファにダミーのデータを埋め、任意の範囲にサブピクセルのデータ出力範囲を変更することも考えられる。これはマクロピクセルが３×３のサブピクセルで構成されており、Ｘ方向のみを１／９の領域に限定してすべてのサブピクセルをしようとした場合、端数が出るため、より小さい領域に限定したうえで使用しないバッファにダミーデータを埋め込むことが考えられる。

【0040】

図１７は本実施例の変形例である。変形例ではＹ方向の２つのサブピクセル１２の情報は加算するものの、Ｘ方向については分離する。このためＸ方向の隣接した本来のマクロピクセル１３に対応するバッファ２２Ａまたは２２Ｂのデータ領域とＸ方向に隣接したマクロピクセル１３のバッファのデータ領域の２つを用いて２つのサブピクセル１２を加算したデータを２つマクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂのデータ領域にストアする。このようなデータのストアにより、通常撮像モード５２よりもマクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂのデータ領域の面積を半減させることができ、しかも、分解能を高めることが出来る。

【0041】

図１８は、図１７の変形例において、アドレス生成回路２３がアドレスを求める際に用いるテーブルの例である。一つのマクロピクセル１３に対し、２つのサブピクセル１２のアドレスが生成される。このサブピクセル１２のアドレスがデータ選択回路２１に渡されることで、補正モード５５などと同様に処理が実行される。

【0042】

このように本実施例ではアドレス生成回路２３の動作を変えるのみで、データ収集モード（通常撮像モード５２、高解像度モード５３、補正モード５５）の切り替えを行うことが可能であり、データ処理ＩＣ１６の回路の簡素化を図ることが可能である。

【0043】

本実施例ではマクロピクセル１３に含まれるサブピクセル１２の数を２×２の４ピクセルとして示したが、これ以外の数のサブピクセルで構成されるものでもよい。

【0044】

＜第２実施例＞
図１９から図２３を用いて第２の実施例について説明する。

【0045】

第２の実施例は１つのビュー時間に取得したデータを複数のビュー時間を用いてデータ転送することが第１実施例と異なる。図１９は、本実施例におけるデータ処理回路の構成を示したものである。本実施例ではデータ処理ＩＣ１６内のマクロピクセルバッファ２２の数が第１実施例よりも多く、複数の時間のマクロピクセル１３のカウントデータをデータ処理ＩＣ１６内に保持することが出来る。

【0046】

第１実施例では、あるビュー時間内に取得したデータは、そのビュー時間内にマクロピクセルバッファ２２Ａ、２２Ｂにデータ領域に割り当てられ、転送されていた。本実施例においては通常撮像モード５２においては第１実施例と同様のデータ転送を行い、補正モード５５および高解像度モードでは、４ビュー分の時間を用いてデータを転送する。この場合、空間方向の解像度は上がるが、時間方向の分解能は低下することになる。

【0047】

図２０は、第２の実施例におけるサブピクセル１２のデータのマクロピクセルバッファ２２Ａ〜２２Ｅへのデータ割り付けの例を示したものである。図２０に示すようにあるビュー時間Nにおいて、サブピクセルバッファ２０に取り込まれた４つのデータを、ビュー時間N+1からN+4 におけるマクロピクセル１３のデータとして転送する。図２０は１つのマクロピクセルについてのみ説明しているが、ほかの位置のマクロピクセル１３に含まれるサブピクセル１２のデータについても同様の処理が行われる。データ処理ＩＣ１６から出力されるデータはそれぞれのビュー時間において、同一マクロピクセル１３の異なるサブピクセル１２のデータであることになる。具体的には、図１９のように、本実施例のデータ処理ＩＣ１６は、複数面のマクロピクセルバッファ２２Ａ−２２Ｅを備えている。図２１は、本実施例におけるデータ転送を実施する際にデータが書き込まれる様子を示す例である。データ処理ＩＣ１６は、５つのマクロピクセルバッファ２２（マクロピクセルバッファ２２Ａ−２２Ｅ）を用いて処理を行う。時間Ｎにおいては、それ以前の時間Ｎ−４に収集したデータの一部が、マクロピクセルバッファ２２Ｅにストアされており、マクロピクセルバッファ２２Ｅに含まれるデータがデータ処理ＩＣ１６から出力される（以下、出力しているマクロピクセルバッファを、出力中バッファ４０と呼ぶ）。同時にサブピクセルバッファ２０にストアされたデータがマクロピクセルバッファ２２Ａから２２Ｄにそれぞれ書き込まれる。使用するマクロピクセルバッファ２２が異なるため、これらの処理は並行して行うことが可能である。時間Ｎ＋１において、出力中バッファ４０をマクロピクセルバッファ２２Ａに設定し、時間Ｎ＋１では、出力中バッファ４０をマクロピクセルバッファ２２Ｂに設定し、それぞれ出力中バッファ４０内のデータをデータ処理ＩＣ１６から出力し、時間Ｎ＋４において最後のマクロピクセルバッファ２２Ｄを出力中バッファ４０に設定し、データを出力する。このようにして４つのビュー時間を用いて１つのマクロピクセル１３のデータを、データ処理装置２に転送することが出来る。時間Ｎ＋４では、次のサブピクセル１２のデータがサブピクセルバッファ２０にストアされ、マクロピクセルバッファ２２Ｄが出力中であるが、マクロピクセルバッファ２２Ａ−２２Ｃおよびマクロピクセルバッファ２２Ｅの内容はすでに転送された後であるため、これら４つのバッファに対してサブピクセルバッファの内容を書き込む。

【0048】

図２２は本実施例における補正モード５５、高解像度モード５３におけるデータ処理ＩＣ１６の処理動作例を示す図である。通常撮像モードの処理動作と異なり、データ選択回路２１は４ビューに一回のみマクロピクセルバッファ２２への書き込みを行う。具体的には、データ選択回路２１は、処理３４１ではマクロピクセルバッファ２２のＡからＤに書き込み、その後、処理３４２、３４３、３４４ではバッファの書き込みを行わず、処理３４５においてマクロピクセルバッファ２２Ｅ、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃへの書き込みを行う。データ選択回路２１は、書き込み先のマクロピクセルバッファをずらしながら書き込みを行っていく。制御回路２４の処理３２１〜３２２、３２３〜３２７は、図１２の処理２０１〜２０２、２０３〜２０４に対応しているので説明を省略する。同様に、アドレス生成回路２３の処理３３１、３３２〜３３６はそれぞれ、図１２の処理２１１、２１２〜２１３に対応し、データ出力制御回路２５の処理３５１〜３５３、３５４〜３５６、３５７〜３５９、３６０〜３６２、３６３〜３６５は、それぞれ図１２の処理２３１〜２３３に対応しているので説明を省略する。

【0049】

なお、本実施例ではアドレス生成回路２３は常に書き込みアドレスを生成しているが（処理３３１〜３３６）、アドレス生成回路２３でのアドレス生成を停止することでデータ選択回路２１での書き込みを制御しても良い。

【0050】

図２３は本実施例における補正モード、高解像度モードにおける回路動作の詳細を示す図である。制御回路２４とデータ出力制御回路２５の処理２４１、２７１〜２７３は、図１３の処理２４１、２７１〜２７３と同様にデータ取り込み、出力を行う。アドレス生成回路２３ではＸ、Ｙの組み合わせの他に時間ｔを含むマクロピクセルバッファに対してサブピクセルのアドレスを出力する。処理３８１ではｔ＝０におけるマクロピクセル１３に対するサブピクセル１２のアドレスが計算される。処理３９１では書き込み先マクロピクセルバッファ２２の内先頭のバッファであるマクロピクセルバッファ２２Ａに書き込みを行う。処理３８２ではｔ＝１におけるマクロピクセル１３に対するサブピクセル１２のアドレスが計算される。処理３９２では書き込み先マクロピクセルバッファ２２の内、２番目のバッファであるマクロピクセルバッファ２２Ｂに書き込みを行う。処理３８３〜３８６、処理３９３〜３９６も同様に、データ選択回路２１では先頭の書き込み先のマクロピクセルバッファを把握しておき、ｔの値によって書き込み先を変更する。

【0051】

本実施例では、４つのビュー時間毎にデータを出力するために５つのマクロピクセルバッファを用いているが、Ｍ回のビュー時間毎にデータを出力するためにＭ＋１個以上のマクロピクセルバッファを用いることでビュー数を拡張できる。

【0052】

なお、本実施例においては時間Ｎのデータを、通常撮像モードであれば時間Ｎ＋１からＮ＋４に出力されるデータの代わりに出力しており、時間Ｎ−３からＮ−１の間およびＮ＋１からＮ＋３の間のデータは破棄されているが、これらのデータをフロントエンドＩＣ１５の制御を変えることで、時間Ｎのデータに加算することも可能である。フロントエンドＩＣ１５は、ビューごとに切り替わる２つのカウンタ３７を含んでいる。通常の計測ではこの切り替えはビューごとに行われるため、カウント数はビューごとにカウントされる。しかしながらこの切り替えはデータ処理ＩＣ１６が行うものであり、必ずしもビュー時間毎に切り替える必要はない。この特性を利用し、フロントエンドＩＣにおけるビューの切り替えを時間ＮとＮ＋１の間、Ｎ＋４とＮ＋５の間といったように切り替え周期を伸ばすことでその間のすべてのカウントを積算することが可能である。このような処理を行うことでＸ線フォトンのカウント数の損失を防ぐことが可能であり、カウント数が増えるため、統計精度の向上が可能になる。

【0053】

なお、本実施例は時間方向へのバッファを拡張する技術であるが、この技術を第１の実施例における取得ピクセルを制限する方法と組み合わせて使用することも可能である。

【0054】

本実施例を行うに当たっては、あるビューのデータにどのサブピクセルの情報が含まれているかをデータ処理装置２が知る必要がある、それは固定されたデータフォーマット中のヘッダー部に容易に含めることが可能であるほか、ヘッダー中のビュー数から推定することも可能である。

【0055】

＜第３実施例＞
図２４から図２５を用いて第３の実施例について説明する。

【0056】

第３の実施例は、サブピクセル１２の加算を一部行うという点が第２の実施例と異なる。第２の実施例においては個々のサブピクセル１２のデータは、そのままマクロピクセル１３のデータとしてマクロピクセルバッファ２２に割り当てられ、出力されていた。第３の実施例においては、通常出願モードであれば複数のビューでマクロピクセルバッファ２２から出力されるデータに代わりに、サブピクセル１２のデータを分散させ、出力する。この点は第２の実施例と同じであるが、そこに含まれるサブピクセル１２のデータは、加算後のデータである点が第２の実施例と異なる。

【0057】

図２４は本実施例におけるデータを割り当ての例を示した図である。図２４に示すように第３の実施例では奇数番目のビューと偶数番目のビューでそれぞれ異なる情報を出力する。本実施例ではＮ＋１、Ｎ＋３番目にはマクロピクセル内に含まれる左側の２つのサブピクセルのカウント数を加算した結果が出力され、Ｎ＋２、Ｎ＋４番目にはマクロピクセル内に含まれる右側の２つのサブピクセルのカウント数を加算した結果が出力される。これにより、空間の一方向の分解能は２倍になり、時間方向の分解能は半分になるようなデータをデータ処理装置２に送ることが可能である。

【0058】

本実施例は第２実施例で例示したように２つのマクロピクセルバッファ２２への書き込みを行う為に３つのマクロピクセルバッファ２２を用いることで実現可能であるほか、第２実施例とおなじ５つのマクロピクセルバッファ２２（２２Ａ〜２２Ｅ）を用いて実現することも可能である。すなわち本実施例は、第２実施例と同一のハードウェアを用いることが可能であり、制御によっていずれの実施例も実現可能である。図２５は、本実施例のデータ処理ＩＣ１６の処理動作の例を示したものである。アドレス生成回路２３は第２実施例と同様に時間ｔを含むマクロピクセルバッファ２２に対応するサブピクセルアドレスを生成する（処理３３１〜３３６）。データ選択回路２１は、処理４３１においてマクロピクセルバッファ２２Ａおよび２２Ｂに対して書き込みを行う。処理４３２ではマクロピクセルバッファ２２への書き込みは行わず、処理４３３においてマクロピクセルバッファ２２Ｃおよび２２Ｄに書き込みを行う。使用するバッファを順番に切り替えることで必要数よりも多いマクロピクセルバッファ２２を用いてより少ない時間のビューへのデータ割り当てを行うことが可能である。

【0059】

本実施例では、個々のビューにおいて出力されるデータフォーマットは固定であり、また、ハードウェアの構成も第２実施例と同じである。このように空間、時間分解能を切り替えた際においても同一ハードウェアを用いつつ、データ転送にかかわる多くの処理を共通にすることが可能である。送信側であるデータ処理ＩＣ１６と受信側であるデータ処理装置２のみで処理の切り替えを行うことで補正データの取得の他、解像度を変えたデータ取得が可能である。

【0060】

＜第４実施例＞
図２６を用いて第４実施例について説明する。

【0061】

第４実施例は、サブピクセルの割り当て位置をエネルギー方向に拡張した点で第１実施例と異なる。本実施例におけるフォトンカウンティングＣＴでは、エネルギーウインドウ毎のカウント数をデータ処理装置２に送信しているため、マクロピクセルバッファ２２、サブピクセルバッファ２０は位置Ｘ、Ｙの他にエネルギーＥの方向に拡張されている。通常撮像モードでは、あるエネルギーウインドウで測定したサブピクセル１２のカウントデータは、対応するエネルギーのマクロピクセルバッファ２２にストアされる。本実施例では、このエネルギー方向のバッファを用いて、サブピクセル１２の情報をデータ処理装置２に送信する。

【0062】

フォトンカウンティングＣＴでは、複数のエネルギーウインドウを設けており、図２６の例では、エネルギーウインドウ数が４の場合を示している。サブピクセルバッファ２０における１つのエネルギーのみのデータを用い、マクロピクセルバッファ２２の４つのエネルギーのバッファ（データ領域）にそれぞれのサブピクセル１２のデータを割り当てる。このマクロピクセルバッファ２２のデータを出力することにより、データ処理装置２ではサブピクセル１２に含まれるカウント数を知ることが可能になる。

【0063】

本技術は、補正モード５５においては必ずしもすべてのエネルギーウインドウの情報が必要ない場合に使用できる。

【0064】

上述してきた各実施例は、それぞれに組み合わせることも可能であり、時間、エネルギー、位置の組み合わせを特定のフォーマットに割り当てることで空間分解能、時間分解能、エネルギー分解能のバランスをとることが可能である。

【符号の説明】

【0065】

１ ガントリ
２ データ処理装置
３ 表示装置
４ ベッド
５ 被検者
６ Ｘ線管
７ 検出器パネル
１０ 放射線検出器
１１ コリメータ
１２ サブピクセル
１３ マクロピクセル
１４ データ処理回路
１５ フロントエンドIC
１６ データ処理IC
１７ データ転送回路
１８ スリップリング
２０ サブピクセルバッファ
２１ データ選択回路
２２Ａ〜２２Ｅ マクロピクセルバッファ
２３ アドレス生成回路
２４ 制御回路
３１ チャンネル読み出し回路
３２ チャージアンプ
３３ 波形整形回路
３４ コンパレータ
３５ DAC
３７ カウンタ
３８ データ制御回路
３９ データマルチプレクサ
４０ 出力中バッファ

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】