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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023142743
(43)【公開日】2023-10-05
(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/046 20180101AFI20230928BHJP
【ＦＩ】
G01N23/046
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022049797
(22)【出願日】2022-03-25
(71)【出願人】
【識別番号】391017540
【氏名又は名称】東芝ＩＴコントロールシステム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081961
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 光春
(74)【代理人】
【識別番号】100112564
【弁理士】
【氏名又は名称】大熊 考一
(74)【代理人】
【識別番号】100163500
【弁理士】
【氏名又は名称】片桐 貞典
(74)【代理人】
【識別番号】230115598
【弁護士】
【氏名又は名称】木内 加奈子
(72)【発明者】
【氏名】長野 雅実
【テーマコード（参考）】
2G001
【Ｆターム（参考）】
2G001AA01
2G001BA11
2G001CA01
2G001DA09
2G001FA08
2G001HA08
2G001HA13
2G001HA14
2G001JA08
2G001PA12
(57)【要約】
【課題】撮影済みのＣＴ画像からユーザーが所望のオフセット値を設定し、画像間の繋ぎ目の目立たないＣＴ画像を生成することができるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】回転・昇降機構７は、被検体Ｗを載置する回転テーブル５を垂直方向に昇降させる。再構成部１５は、回転テーブル５の各昇降位置における被検体ＷのＣＴ画像をそれぞれ再構成する。ズレ量計算部１６は、複数のＸ線透視画像及び／又は複数のＣＴ画像のズレ量を計算する。オフセット値登録部１７は、ズレ量計算部１６で得られたズレ量に基づいて、ＦＣＤオフセット値を算出する。算出したオフセット値を使って、収集済みの透過データからＣＴ画像の再構成をやり直すことで、繋ぎ目の目立たないＣＴ画像を生成する。
【選択図】図１
【解決手段】回転・昇降機構７は、被検体Ｗを載置する回転テーブル５を垂直方向に昇降させる。再構成部１５は、回転テーブル５の各昇降位置における被検体ＷのＣＴ画像をそれぞれ再構成する。ズレ量計算部１６は、複数のＸ線透視画像及び／又は複数のＣＴ画像のズレ量を計算する。オフセット値登録部１７は、ズレ量計算部１６で得られたズレ量に基づいて、ＦＣＤオフセット値を算出する。算出したオフセット値を使って、収集済みの透過データからＣＴ画像の再構成をやり直すことで、繋ぎ目の目立たないＣＴ画像を生成する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｘ線発生器と、前記Ｘ線発生器から放射されたＸ線ビームを受光する検出器と、前記Ｘ線発生器と前記検出器との間に配置され、被検体を載置する回転テーブルと、
前記回転テーブルを、その軸を中心として回転させると共に、所定の移動量で垂直方向に昇降させる回転・昇降機構と、
前記回転テーブルの各昇降位置における前記検出器からの撮像データに基づいて、各昇降位置における被検体のＣＴ画像をそれぞれ再構成する再構成部と、
前記検出器の検出データに基づいて得られた前記各昇降位置における前記被検体の複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像を表示する表示部と、
前記検出器の検出データに基づいて得られた前記複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像のズレ量計算部と、
前記ズレ量計算部で得られたズレ量に基づいて、ＦＣＤオフセット値を演算するオフセット値登録部と、
を備えるＸ線ＣＴ装置。
前記回転テーブルを、その軸を中心として回転させると共に、所定の移動量で垂直方向に昇降させる回転・昇降機構と、
前記回転テーブルの各昇降位置における前記検出器からの撮像データに基づいて、各昇降位置における被検体のＣＴ画像をそれぞれ再構成する再構成部と、
前記検出器の検出データに基づいて得られた前記各昇降位置における前記被検体の複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像を表示する表示部と、
前記検出器の検出データに基づいて得られた前記複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像のズレ量計算部と、
前記ズレ量計算部で得られたズレ量に基づいて、ＦＣＤオフセット値を演算するオフセット値登録部と、
を備えるＸ線ＣＴ装置。
【請求項2】
前記ズレ量計算部は、前記複数の画像中の共通する特徴部分を数式化して、その数式に基づいてズレ量を計算する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項3】
前記Ｘ線ＣＴ装置は、ユーザーからの指示により、前記表示部に表示された前記複数の画像を、前記表示部上で相対的に移動させる入力部を備え、
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項4】
前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目に欠落部分が存在する場合には、前記オフセット値を変更して、収集済みの透視データから再構成を行いなおすことで、前記欠落部分を埋めた画像を生成し、
前記複数の画像の繋ぎ目にオーバーラップ部分が存在する場合には、オーバーラップする部分を取り除いた画像を生成する請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目に欠落部分が存在する場合には、前記オフセット値を変更して、収集済みの透視データから再構成を行いなおすことで、前記欠落部分を埋めた画像を生成し、
前記複数の画像の繋ぎ目にオーバーラップ部分が存在する場合には、オーバーラップする部分を取り除いた画像を生成する請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項5】
前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記複数の画像における共通に撮影されている領域を検出し、この共通した領域の位置関係に基づいてズレ量を計算する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記複数の画像における共通に撮影されている領域を検出し、この共通した領域の位置関係に基づいてズレ量を計算する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項6】
前記Ｘ線ＣＴ装置は、
前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部と、
ユーザーからの指示により、前記表示部に表示された前記複数の画像を、前記表示部上で相対的に移動させる入力部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部と、
ユーザーからの指示により、前記表示部に表示された前記複数の画像を、前記表示部上で相対的に移動させる入力部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、マルチコーン型のＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
マルチコーン型（マルチスキャン型とも呼ばれる）のＸ線ＣＴ装置は、ＣＴスキャンと試料テーブルの昇降移動を繰り返しながら複数のＣＴ画像を撮影して、これらのＣＴ画像を繋ぎ合わせることで、長尺の被検体をＣＴスキャンする。
【0003】
この種のＸ線ＣＴ装置においては、ＣＴ画像の繋ぎ目が目立たないことが重要である。マルチコーンの繋ぎ目が目立たない条件は、ＣＴ画像の１画素サイズが正確なことである。つまり、幾何倍率（ＦＣＤ／ＦＤＤ）が正確なことである。ＦＣＤは、撮影距離（焦点－回転軸間距離）、ＦＤＤは、検出距離（焦点－検出器間距離）である。Ｘ線ＣＴ装置における機構部位置としてのＦＣＤ，ＦＤＤは真の値ではなく、ＦＣＤの場合は焦点位置、ＦＤＤの場合はＸ線入力面を考慮に入れた値が真のＦＣＤ，ＦＤＤとなる。機構部位置と真の値との差を、それぞれＦＣＤオフセット、ＦＤＤオフセットと呼ぶ。
【0004】
Ｘ線検出器には製造時の個体差や、温度などの外部環境による位置の変動があるため、オフセット値にカタログスペックを適用することはできない。そのため、寸法が既知のサンプル（以下、寸法校正ファントム）のＣＴ画像からＦＣＤ，ＦＤＤオフセット値を求める。これを寸法校正と呼ぶ。寸法校正により、殆ど繋ぎ目の目立たない画像を得ることができる。しかし、寸法校正ファントムのＣＴ画像の画質、また、外部環境の変化により、オフセット値は変動する。上記の理由により、寸法校正を行っても、繋ぎ目が消えるという保証がされているわけではない。寸法校正を行っても、繋ぎ目が目立つ場合は、再寸法校正後、スキャンをしなおす必要がある。これは非常に手間である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１０－１２５１７２号公報
【特許文献2】特願２００４－２６０７９６号公報
【特許文献3】特開２００６－００３１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本発明の実施形態の目的は、撮影済みのＣＴ画像からユーザーが所望のオフセット値を設定し、画像間の繋ぎ目の目立たないＣＴ画像を生成することができるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置は、次のような構成を有する。
（１）Ｘ線発生器と、前記Ｘ線発生器から放射されたＸ線ビームを受光する検出器と、前記Ｘ線発生器と前記検出器との間に配置され、被検体を載置する回転テーブル。
（２）前記回転テーブルを、その軸を中心として回転させると共に、所定の移動量で垂直方向に昇降させる回転・昇降機構。
（３）前記回転テーブルの各昇降位置における前記検出器からの撮像データに基づいて、各昇降位置における被検体のＣＴ画像をそれぞれ再構成する再構成部。
（４）前記検出器の検出データに基づいて得られた前記各昇降位置における前記被検体の複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像を表示する表示部。
（４）前記検出器の検出データに基づいて得られた前記複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像のズレ量計算部。
（５）前記ズレ量計算部で得られたズレ量に基づいて、ＦＣＤオフセット値を演算するオフセット値登録部。
（１）Ｘ線発生器と、前記Ｘ線発生器から放射されたＸ線ビームを受光する検出器と、前記Ｘ線発生器と前記検出器との間に配置され、被検体を載置する回転テーブル。
（２）前記回転テーブルを、その軸を中心として回転させると共に、所定の移動量で垂直方向に昇降させる回転・昇降機構。
（３）前記回転テーブルの各昇降位置における前記検出器からの撮像データに基づいて、各昇降位置における被検体のＣＴ画像をそれぞれ再構成する再構成部。
（４）前記検出器の検出データに基づいて得られた前記各昇降位置における前記被検体の複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像を表示する表示部。
（４）前記検出器の検出データに基づいて得られた前記複数のＸ線透視画像及び／又は前記複数のＣＴ画像のズレ量計算部。
（５）前記ズレ量計算部で得られたズレ量に基づいて、ＦＣＤオフセット値を演算するオフセット値登録部。
【0008】
本発明の実施形態において、次のような構成を有することができる。
（１）前記ズレ量計算部は、前記複数の画像中の共通する特徴部分を数式化して、ズレ量を計算する。
（２）前記Ｘ線ＣＴ装置は、ユーザーからの指示により、前記表示部に表示された前記複数の画像を、前記表示部上で相対的に移動させる入力部を備え、
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算する。
（３）前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目に欠落部分が存在する場合には、前記オフセット値を変更して、収集済みの透視データから再構成を行いなおすことで、前記欠落部分を埋めた画像を生成し、
前記複数の画像の繋ぎ目にオーバーラップ部分が存在する場合には、オーバーラップする部分を取り除いた画像を生成する。
（４）前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記複数の画像における共通に撮影されている領域を検出し、この共通した領域の位置関係に基づいてズレ量を計算する。
（５）前記Ｘ線ＣＴ装置は、
前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部と、
ユーザーからの指示により、前記表示部に表示された前記複数の画像を、前記表示部上で相対的に移動させる入力部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算する。
（１）前記ズレ量計算部は、前記複数の画像中の共通する特徴部分を数式化して、ズレ量を計算する。
（２）前記Ｘ線ＣＴ装置は、ユーザーからの指示により、前記表示部に表示された前記複数の画像を、前記表示部上で相対的に移動させる入力部を備え、
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算する。
（３）前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目に欠落部分が存在する場合には、前記オフセット値を変更して、収集済みの透視データから再構成を行いなおすことで、前記欠落部分を埋めた画像を生成し、
前記複数の画像の繋ぎ目にオーバーラップ部分が存在する場合には、オーバーラップする部分を取り除いた画像を生成する。
（４）前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記複数の画像における共通に撮影されている領域を検出し、この共通した領域の位置関係に基づいてズレ量を計算する。
（５）前記Ｘ線ＣＴ装置は、
前記回転・昇降機構の昇降量、及び前記Ｘ線発生器と前記検出器による被検体の透視を制御するスキャン制御部と、
ユーザーからの指示により、前記表示部に表示された前記複数の画像を、前記表示部上で相対的に移動させる入力部を備え、
前記スキャン制御部は、前記複数の画像の繋ぎ目部分にオーバーラップ部分が存在するように、あらかじめＦＣＤオフセット値を大き目の値にしておくものであり、
前記ズレ量計算部は、前記入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいて、ズレ量を計算する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態のＸ線ＣＴ装置の模式図。
【図2】第１実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャート。
【図3】理想的な繋ぎ目を持つＣＴ画像と、繋ぎ目にズレがあるＣＴ画像の一例を示す図。
【図4】繋ぎ目にズレがあるＣＴ画像から、ズレ量を検出する方法の一例を示す図。
【図5】計算されたズレ量Ｘｍｍから、新たなオフセット値を求める手法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［１．第１実施形態］
［１－１．全体構成］
図１のブロック図に示すように、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生器であるＸ線管１と、Ｘ線管１の焦点Ｆから放射されたＸ線ビーム２を受光する検出器３とが、被検体Ｗを挟んで対向して配置される。Ｘ線ビーム２は、Ｘ線光軸Ｌを中心とする角錐状のビームである。Ｘ線ビーム２の出力を制御するために、Ｘ線管１はＸ線制御部１ａが設けられる。このＸ線制御部１ａは、後述するデータ処理部１０からの指令に基づく管電流値と、予め被検体Ｗに応じて設定された管電圧値に基づき、Ｘ線管１の陽極電力を制御する。検出器３は、被検体Ｗを透過したＸ線ビーム２を２次元の空間分解能をもって検出し、検出器３の出力側に接続されたデータ処理部１０に対して透過画像データとして出力する。
［１－１．全体構成］
図１のブロック図に示すように、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生器であるＸ線管１と、Ｘ線管１の焦点Ｆから放射されたＸ線ビーム２を受光する検出器３とが、被検体Ｗを挟んで対向して配置される。Ｘ線ビーム２は、Ｘ線光軸Ｌを中心とする角錐状のビームである。Ｘ線ビーム２の出力を制御するために、Ｘ線管１はＸ線制御部１ａが設けられる。このＸ線制御部１ａは、後述するデータ処理部１０からの指令に基づく管電流値と、予め被検体Ｗに応じて設定された管電圧値に基づき、Ｘ線管１の陽極電力を制御する。検出器３は、被検体Ｗを透過したＸ線ビーム２を２次元の空間分解能をもって検出し、検出器３の出力側に接続されたデータ処理部１０に対して透過画像データとして出力する。
【0011】
Ｘ線管１及び検出器３は対向してシフト機構４より支持されている。被検体Ｗは、回転テーブル５上にＸＹ駆動機構６を介して載置される。回転テーブル５は、その下部に配置された回転・昇降機構７により回転軸８を中心として回転する。回転テーブル５は、回転・昇降機構７により垂直方向（Ｚ方向）に昇降する。被検体Ｗは回転テーブル５上でＸＹ駆動機構６によって水平な２方向（ＸＹ方向）に移動される。
【0012】
Ｘ線管１、検出器３、シフト機構４、ＸＹ駆動機構６及び回転・昇降機構７は、表示部１１及び入力部１２を備えた機構制御部９に接続される。ユーザーにより入力部１２から機構制御部９に入力された指令に基づき、回転テーブル５は、被検体Ｗと共にシフト機構４によりＸ線管１と検出器３の間をＸ線光軸Ｌに沿って移動され、撮影距離（焦点－回転軸間距離）ＦＣＤが変更される。検出器３は、シフト機構４によりＸ線光軸Ｌに沿って移動され、検出距離（焦点－検出器間距離）ＦＤＤが変更される。これにより撮影倍率ＦＤＤ／ＦＣＤが変更される。
【0013】
機構制御部９は、マルチコーンによるＸ線撮影を行い、上下方向（Ｚ方向）に連続した複数枚のＣＴ画像を生成するために、回転・昇降機構７の昇降量を制御して、被検体ＷをＺ方向に移動させる。すなわち、機構制御部９は、１回の撮影が終わるごとに、所定量の昇降幅で被検体ＷをＺ方向（上方又は下方）に移動させることを繰り返すことにより、マルチコーンによるＸ線撮影を可能とする。
【0014】
機構制御部９及びデータ処理部１０は、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスク、キーボードやマウスなどの入力部１２と、液晶ディスプレイなどの表示部１１を備えたコンピュータの一部として構成される。表示部１１には、入力部１２の入力インターフェース、検出器３からの透過画像データに基づいて生成された複数のＣＴ画像、例えば、図３に示すような第１回目のＣＴ画像Ａと第２回目のＣＴ画像Ｂが表示される。入力部１２としては、キーボード、スライドスイッチ、回転ボリュームスイッチ、タッチパネルなどが使用できるが、本実施形態では、液晶ディスプレイに表示された画像をマウスなどのポインティングデバイスによって操作する入力インターフェースを使用する。
【0015】
本実施形態では、一般的なＸ線ＣＴ装置の表示部１１が有する機能に加えて、入力部１２の入力インターフェースを用いてズレ量の検出を行うための、ズレ量調整表示部１１ａが設けられている。また、入力部１２の入力インターフェースとしても、ズレ量調整表示部１１ａに表示されている画像（例えば、１回目のスキャンで得られたＣＴ画像Ａと、２回目のスキャンのＣＴ画像Ｂ）を、ディスプレイ上で適宜移動することのできるマウスやトラックボール、更にはそれらによって選択、操作されるアイコンやカーソルなどの表示が設けられる。すなわち、入力部１２は、ユーザーからの指示により、表示部１１に表示された複数の画像を、表示部１１上で相対的に移動させる。
【0016】
［１－２．データ処理部１０の構成］
データ処理部１０は、スキャン制御部１３、再構成部１５、ズレ量計算部１６及びオフセット値登録部１７を備える。
データ処理部１０は、スキャン制御部１３、再構成部１５、ズレ量計算部１６及びオフセット値登録部１７を備える。
【0017】
スキャン制御部１３は、回転・昇降機構７の昇降量、及びＸ線管１と検出器３による被検体Ｗのスキャン動作を制御する。ユーザーがスキャンを開始させると、スキャン制御部１３は、回転テーブル５を所定の速度で回転させ、１回転の間に透過像が収集されスキャンが完了する。
【0018】
スキャン制御部１３は、複数の画像の繋ぎ目に欠落部分が存在する場合には、ＦＣＤオフセット値を変更し、収集済みの透視データからＣＴ画像再構成をやりなすことで、欠落部分を埋めたズレの無い画像を生成する。一方、複数の画像の繋ぎ目にオーバーラップ部分が存在する場合には、前記と同様にＦＣＤオフセット値を変更し、オーバーラップする部分を取り除いた画像を生成する。
【0019】
再構成部１５は、スキャンにより３６０°方向で得られたビュー数分の透過像に基づいて、Ｘ線ビーム２に包含されるＣＴ撮影領域を再構成するものである。再構成部１５は回転軸１８に直交し、回転軸１８方向に等間隔で連続的にならんだ複数の断面像を再構成し、この複数の断面像により３次元データを形成する。スキャンで得られた３次元データはＭＰＲ（Multi-planer Reconstruction）表示等で表示部１１に表示され得る。
【0020】
ズレ量計算部１６は、検出器３の検出データに基づいて得られた複数のＸ線透視画像及び／又は再構成部１５によって得られた複数のＣＴ画像のズレ量を計算する。具体的には、ズレ量計算部１６は、複数の画像中の共通する特徴部分を数式化して、この数式の値に従ってズレ量を計算する。また、ズレ量計算部１６は、入力部１２に入力されたユーザーからの入力値に基づいても、ズレ量を計算する。
【0021】
オフセット値登録部１７は、ズレ量計算部１６で得られたズレ量に基づいて、ＦＣＤオフセット値を演算する。
【0022】
［１－３．実施形態の作用］
第１実施形態の概略的な作用を、図２のフローチャートを参照して説明する。
（１）１回目のスキャン（ステップＳ１）
マルチコーンによる１回目のスキャンを行う場合、被検体Ｗを載置した回転テーブル５は、回転・昇降機構７によって、Ｚ方向の最も低い位置に移動している。その状態で、回転・昇降機構７と検出器３はスキャン制御部１３により制御され、断層像撮影が開始される。すると、回転テーブル５は回転・昇降機構７によって回転し、予め設定された回転角度ごとに検出器３は被検査物ＷのＸ線透過像をデータ処理部１０へ転送する。断層像を再構成するために必要な複数の投影方向からのＸ線透過像が全て揃い、断層像撮影が終了すると、再構成部１５は再構成されたＣＴ画像を表示部１１に表示する。再構成部１５は、ユーザーが設定した領域を再構成し、X線透過像は全領域保存することで、オフセット値更新後に、保存済みの透過像からＣＴ画像を再構成しなおすことができる。
第１実施形態の概略的な作用を、図２のフローチャートを参照して説明する。
（１）１回目のスキャン（ステップＳ１）
マルチコーンによる１回目のスキャンを行う場合、被検体Ｗを載置した回転テーブル５は、回転・昇降機構７によって、Ｚ方向の最も低い位置に移動している。その状態で、回転・昇降機構７と検出器３はスキャン制御部１３により制御され、断層像撮影が開始される。すると、回転テーブル５は回転・昇降機構７によって回転し、予め設定された回転角度ごとに検出器３は被検査物ＷのＸ線透過像をデータ処理部１０へ転送する。断層像を再構成するために必要な複数の投影方向からのＸ線透過像が全て揃い、断層像撮影が終了すると、再構成部１５は再構成されたＣＴ画像を表示部１１に表示する。再構成部１５は、ユーザーが設定した領域を再構成し、X線透過像は全領域保存することで、オフセット値更新後に、保存済みの透過像からＣＴ画像を再構成しなおすことができる。
【0023】
（２）２回目のスキャン（ステップＳ２）
１回目のスキャンが終了した後は、被検体Ｗを載置したままの状態で、被検体Ｗの次の撮影部分がＸ線ビーム２の照射範囲に入るように、回転・昇降機構７によって回転テーブル５をＺ方向に移動させる。その状態で、１回目のスキャンと同様に、被検体Ｗのスキャン並びにＣＴ画像の再構成を行うと、２回目のスキャンのＣＴ画像が表示部１１に表示される。
１回目のスキャンが終了した後は、被検体Ｗを載置したままの状態で、被検体Ｗの次の撮影部分がＸ線ビーム２の照射範囲に入るように、回転・昇降機構７によって回転テーブル５をＺ方向に移動させる。その状態で、１回目のスキャンと同様に、被検体Ｗのスキャン並びにＣＴ画像の再構成を行うと、２回目のスキャンのＣＴ画像が表示部１１に表示される。
【0024】
（３）画像の表示（ステップＳ３）
１回目のスキャンと２回目のスキャンで表示する画像は、３次元データ、ＸＹ平面、ＸＺ平面、ＹＺ平面のいずれの画像でも、又、それらの全てでも良い。予め、特定の平面の画像のみを表示するように設定しておいても良い。この状態では、表示形式も特に限定されず、ズレ量の検出に必要な平面の選択が可能であれば良い。
１回目のスキャンと２回目のスキャンで表示する画像は、３次元データ、ＸＹ平面、ＸＺ平面、ＹＺ平面のいずれの画像でも、又、それらの全てでも良い。予め、特定の平面の画像のみを表示するように設定しておいても良い。この状態では、表示形式も特に限定されず、ズレ量の検出に必要な平面の選択が可能であれば良い。
【0025】
（４）ズレ量を検出する平面の選択（ステップＳ４）
複数のＣＴ画像が表示可能となった状態で、ズレ量を検出する平面（例えば、ＹＺ平面）を選択し、選択された平面における第１回目のスキャンのＣＴ画像Ａと第２回目のスキャンのＣＴ画像Ｂを、図４の左側に示すように、表示部１に上下に並べて表示する。
複数のＣＴ画像が表示可能となった状態で、ズレ量を検出する平面（例えば、ＹＺ平面）を選択し、選択された平面における第１回目のスキャンのＣＴ画像Ａと第２回目のスキャンのＣＴ画像Ｂを、図４の左側に示すように、表示部１に上下に並べて表示する。
【0026】
（５）ズレ量の自動計算（ステップＳ５）
ズレ量計算部１６は、図４の左側のＣＴ画像Ａ，Ｂ中の共通する特徴部分を数式化して、ズレ量を計算する。例えば、ユーザーが、表示部１１に表示されているＣＴ画像Ａ，Ｂ中の共通する特徴部分、例えば、各図中に斜めの直線ＡＬ，ＢＬで表示されている被検体Ｗの同じ部分の外形線を入力部から指定すると、ズレ量計算部１６は、指定した２つの画像の直線ＡＬ，ＢＬを表示部１１の座標系における線分として数式化する。そして、２つの画像の直線ＡＬ，ＢＬを表す数式から、両者の近似直線ＣＬ（図４中点線）を求める。その後、図４の右側に示すように、この近似直線ＣＬと、１回目と２回目のＹＺ平面上画像における直線ＡＬ，ＢＬとの二乗誤差が最小となるズレ量Ｘｍｍを計算で求める。
ズレ量計算部１６は、図４の左側のＣＴ画像Ａ，Ｂ中の共通する特徴部分を数式化して、ズレ量を計算する。例えば、ユーザーが、表示部１１に表示されているＣＴ画像Ａ，Ｂ中の共通する特徴部分、例えば、各図中に斜めの直線ＡＬ，ＢＬで表示されている被検体Ｗの同じ部分の外形線を入力部から指定すると、ズレ量計算部１６は、指定した２つの画像の直線ＡＬ，ＢＬを表示部１１の座標系における線分として数式化する。そして、２つの画像の直線ＡＬ，ＢＬを表す数式から、両者の近似直線ＣＬ（図４中点線）を求める。その後、図４の右側に示すように、この近似直線ＣＬと、１回目と２回目のＹＺ平面上画像における直線ＡＬ，ＢＬとの二乗誤差が最小となるズレ量Ｘｍｍを計算で求める。
【0027】
（６）手動調整の有無の選択（ステップＳ６）
自動計算によるズレ量の計算が終了した後は、ユーザーは、手動によるズレ量の計算が必要か否かを入力部１２から指示する。
自動計算によるズレ量の計算が終了した後は、ユーザーは、手動によるズレ量の計算が必要か否かを入力部１２から指示する。
【0028】
（７）手動調整が有る場合（ステップＳ７）
ユーザーは、入力部１２からのマウスやキーボードを使用した手動操作により、表示部１１上において１回目と２回目のＣＴ画像Ａ，Ｂを相対的に移動させ、目視により直線ＡＬ，ＢＬが一直線上に並ぶようにする。直線ＡＬ，ＢＬが一直線上に並んだ状態で、ＣＴ画像Ａ，Ｂの間に表示される間隙が求めるズレ量Ｘｍｍとなるので、ズレ量計算部１６は、その状態に至るまで入力部１２に対して入力されたユーザーの操作量、すなわち入力値に基づいて、ズレ量Ｘｍｍを計算する。
ユーザーは、入力部１２からのマウスやキーボードを使用した手動操作により、表示部１１上において１回目と２回目のＣＴ画像Ａ，Ｂを相対的に移動させ、目視により直線ＡＬ，ＢＬが一直線上に並ぶようにする。直線ＡＬ，ＢＬが一直線上に並んだ状態で、ＣＴ画像Ａ，Ｂの間に表示される間隙が求めるズレ量Ｘｍｍとなるので、ズレ量計算部１６は、その状態に至るまで入力部１２に対して入力されたユーザーの操作量、すなわち入力値に基づいて、ズレ量Ｘｍｍを計算する。
【0029】
（８）新たなオフセット値を求める（ステップＳ８）
ステップＳ６において手動調整がなく自動でズレ量が計算された場合、又はステップＳ７において手動でズレ量が計算された後、オフセット値登録部１７は、計算されたズレ量に基づいて新たなＦＣＤオフセット値を求め、その値を保存する。
ステップＳ６において手動調整がなく自動でズレ量が計算された場合、又はステップＳ７において手動でズレ量が計算された後、オフセット値登録部１７は、計算されたズレ量に基づいて新たなＦＣＤオフセット値を求め、その値を保存する。
【0030】
オフセット値登録部１７が、計算されたズレ量Ｘｍｍから、新たなオフセット値を求める手法について、図５を参照して、説明する。すなわち、計算により求めたズレ量Ｘｍｍを２で割った値（以下、Ｘ’ｍｍ）が、１回の再構成におけるＺ方向領域の不足分または過剰分となる。つまり、Ｚ方向の再構成領域の設定値は正しいが、再構成に使用する検出器３の領域が異なっている。これは幾何倍率が正しくないために発生する。
【0031】
図５中、Ｌ１は理想的なオフセットが求まった場合、Ｌ２は求まっていない場合である。両方とも同じ再構成領域（スライスピッチ△Ｚ×スライス枚数Ｋ）を再構成しようとしているが、再構成に使用する検出器３の領域が異なる。すなわち、理想的なズレの無いオフセット値が求まっている場合は図５中Ｗ１で示す再構成領域となり、オフセット値にズレがある場合はＷ２で示す再構成領域となる。このように、ＦＣＤオフセット値が異なると、Ｚ方向だけでなくＸＹ方向（スキャンエリア）も異なる。
【0032】
本実施形態では、設定値と実際の再構成領域が一致するようにＦＣＤオフセット値を変更する。このズレ量Ｘ’と現在のオフセット込みのＦＣＤ値を使って、現在のＦＣＤオフセット値を補正する式を以下の式で求める。
・ＦＣＤオフセット補正値＝（Ｘ’×ＦＣＤ（オフセット込み））／（Ｘ’－設定値）
・新ＦＣＤオフセット値＝現在のＦＣＤオフセット値＋ＦＣＤオフセット補正値
・ＦＣＤオフセット補正値＝（Ｘ’×ＦＣＤ（オフセット込み））／（Ｘ’－設定値）
・新ＦＣＤオフセット値＝現在のＦＣＤオフセット値＋ＦＣＤオフセット補正値
【0033】
（９）再々構成（ステップＳ９）
機構制御部９は、ステップＳ７で得られた新たなＦＣＤオフセット値を使用し、収集済みの透視データから再構成を再度行うことで、寸法校正のやり直しや、再撮影を行わずとも、繋ぎ目の目立たない、ユーザーの所望するＣＴ画像を生成することができる。
機構制御部９は、ステップＳ７で得られた新たなＦＣＤオフセット値を使用し、収集済みの透視データから再構成を再度行うことで、寸法校正のやり直しや、再撮影を行わずとも、繋ぎ目の目立たない、ユーザーの所望するＣＴ画像を生成することができる。
【0034】
［１－４．実施形態の効果］
（１）複数の画像中ズレ量に基づいて補正されたオフセット値を算出するので、寸法校正ファントムを使用したオフセット値の校正に比較して、簡単な操作で、しかも、精度の高いオフセット値を得ることができる。その結果、Ｘ線ＣＴ装置における幾何倍率（ＦＣＤ／ＦＤＤ）が正確になり、マルチコーンにおいて繋ぎ目が目立たないＣＴ画像を得ることができる。
（１）複数の画像中ズレ量に基づいて補正されたオフセット値を算出するので、寸法校正ファントムを使用したオフセット値の校正に比較して、簡単な操作で、しかも、精度の高いオフセット値を得ることができる。その結果、Ｘ線ＣＴ装置における幾何倍率（ＦＣＤ／ＦＤＤ）が正確になり、マルチコーンにおいて繋ぎ目が目立たないＣＴ画像を得ることができる。
【0035】
（２）複数の画像中の共通する特徴部分を数式化して、ズレ量を計算することで、ズレ量の自動計算が可能になると共に、自動による入力部に入力されたユーザーからの入力値に基づいてもズレ量を計算するので、特徴部分の検出や数式化が難しい画像の場合であっても、ズレ量の検出が可能になる。
【0036】
（３）スキャン制御部１３により、複数の画像の繋ぎ目に欠落部分が存在する場合には、ＦＣＤオフセット値を変更し、収集済みの透視データからＣＴ画像の再構成をやりなすことで、欠落部分を埋めたズレの無い画像を生成し、複数の画像の繋ぎ目にオーバーラップ部分が存在する場合には、オーバーラップする部分を取り除いた画像を生成することで、繋ぎ目部分に欠落や重複のない綺麗なＣＴ画像を得ることができる。この場合、オフセット値は、ＣＴ画像の再構成計算上でのみ使用するので、機構制御部９を利用して回転テーブル５などを移動させて、再スキャンをする必要がなく、再構成されたＣＴ画像を迅速に得ることができる。
【0037】
（４）図示の実施形態は特徴部分として各画像に共通する直線形状を選択したので、近似直線ＣＬと言うような簡単な数式化が可能であり、ズレ量の自動計算が容易に実施できる。
【0038】
［２．第２実施形態］
図５に示す第２実施形態は、マルチコーンがオーバーラップする寸法校正パラメータを意図的に設定するものである。オーバーラップする場合とは、第１実施形態の図５で示したオフセット値が不正な再構成領域Ｗ２が、オフセット値が正しい再構成領域Ｗ１よりも図中右側（ＦＣＤが大きくなる）になる場合である。この時、真のＦＣＤオフセットは不明なため、オーバーラップさせるためにＦＣＤオフセットを何ｍｍにすればいいかは不明である。そのため、ほぼ確実にオーバーラップさせるには、少なくとも寸法校正後のＦＣＤオフセットにある程度の係数を乗算または加算する必要がある。
図５に示す第２実施形態は、マルチコーンがオーバーラップする寸法校正パラメータを意図的に設定するものである。オーバーラップする場合とは、第１実施形態の図５で示したオフセット値が不正な再構成領域Ｗ２が、オフセット値が正しい再構成領域Ｗ１よりも図中右側（ＦＣＤが大きくなる）になる場合である。この時、真のＦＣＤオフセットは不明なため、オーバーラップさせるためにＦＣＤオフセットを何ｍｍにすればいいかは不明である。そのため、ほぼ確実にオーバーラップさせるには、少なくとも寸法校正後のＦＣＤオフセットにある程度の係数を乗算または加算する必要がある。
【0039】
この状態でマルチコーンを行い、ＣＴ画像を生成する。オーバーラップしているため、１，２回目の撮影領域のうち、共通で撮影されている領域がある。その領域について、ＸＺ平面、ＹＺ平面、ＸＹ平面で画像処理、または、ＧＵＩを使った目視により、オーバーラップ分Ｘｍｍを求める。これを２で割った値Ｘ’ｍｍがズレ量となる。この時、算出したズレ量をＧＵＩ上で手動で微調整してもよい。
【0040】
このズレ量Ｘ’と現在のＦＣＤ（オフセット込みの値）を使って、現在のＦＣＤオフセット値を補正する式を以下の式で求める。
・ＦＣＤオフセット補正値＝（Ｘ’×ＦＣＤ（オフセット込み））／（Ｘ’－設定値）
・新ＦＣＤオフセット値＝現在のＦＣＤオフセット値＋ＦＣＤオフセット補正値
・ＦＣＤオフセット補正値＝（Ｘ’×ＦＣＤ（オフセット込み））／（Ｘ’－設定値）
・新ＦＣＤオフセット値＝現在のＦＣＤオフセット値＋ＦＣＤオフセット補正値
【0041】
第２実施形態では、この新ＦＣＤオフセットとＦＤＤオフセットを使用し、収集済みの透視データから再構成を再度行うことで、寸法校正のやり直しや、再撮影を行わずとも、繋ぎ目の目立たないユーザーの所望するＣＴ画像を生成することができる。特に、意図的にオーバーラップさせることにより、第１実施形態と比べ、画像処理によるズレ量の自動設定や目視による設定が容易となる。
【0042】
［３．他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。具体的には、次のような他の実施形態も包含する。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。具体的には、次のような他の実施形態も包含する。
【0043】
（１）ズレ量計算部１６においてズレ量を計算する場合、ＹＺ平面の画像と連動して、ＸＹとＸＺ平面の画像表示も行い、それに基づいて、ズレ量を計算することができる。すなわち、ＹＺ方向に構造が一様な被検体Ｗの場合、ＹＺ平面だけでズレ量を求めることが困難なため、ＸＹとＸＺ平面の画像も見ながら特徴部分の抽出を行い、それに基づいてズレ量を求める。ＸＹやＸＺ平面でズレ量を決定する場合も同様である。
【0044】
（２）選択する特徴部分は、図示のような直線部分に限らず、複数の画像中で共通に表示され、他の個所と混同されることのない形状であれば、どのようなものであっても良い。
【符号の説明】
【0045】
Ｗ…被検体
１…Ｘ線管
１ａ…Ｘ線制御部
２…Ｘ線ビーム
３…検出器
４…シフト機構
５…回転テーブル
６…ＸＹ駆動機構
７…回転・昇降機構
８…回転軸
９…機構制御部
１０…データ処理部
１１…表示部
１１ａ…ズレ量調整表示部
１２…入力部
１３…スキャン制御部
１５…再構成部
１６…ズレ量計算部
１７…オフセット値登録部
１…Ｘ線管
１ａ…Ｘ線制御部
２…Ｘ線ビーム
３…検出器
４…シフト機構
５…回転テーブル
６…ＸＹ駆動機構
７…回転・昇降機構
８…回転軸
９…機構制御部
１０…データ処理部
１１…表示部
１１ａ…ズレ量調整表示部
１２…入力部
１３…スキャン制御部
１５…再構成部
１６…ズレ量計算部
１７…オフセット値登録部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
