特開 2023-183737 Ｘ線ＣＴ装置、補正用データ収集方法、およびプログラム

(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】P2023183737

(43)【公開日】2023-12-28

(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置、補正用データ収集方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20231221BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 373

A61B6/03 350F

A61B6/03 330A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022097404

(22)【出願日】2022-06-16

(71)【出願人】

【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】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津雪 昌快

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093CA01

4C093EA07

4C093FA34

4C093FA45

4C093FA55

4C093FC17

4C093FD09

(57)【要約】

【課題】補正用データの収集に要する時間を短縮すること。
【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴ装置は、回転部と、切替部と、収集制御部とを持つ。回転部は、Ｘ線管とＸ線検出器とを回転可能に保持する。切替部は、Ｘ線検出器により検出される光子の弁別に関するエネルギービンセットを、回転部が一回転する間に、第１のエネルギービンセットと、第１のエネルギービンセットとエネルギービンの組み合わせの一部が少なくとも異なる第２のエネルギービンセットとを切り替える。収集制御部は、第１のエネルギービンセットと第２のエネルギービンセットとの切り替えに応じて、一回転の間に、第１のエネルギービンセットおよび第２のエネルギービンセットの各々の補正用データを収集させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線管とＸ線検出器とを回転可能に保持する回転部と、
前記Ｘ線検出器により検出される光子の弁別に関するエネルギービンセットを、前記回転部が一回転する間に、第１のエネルギービンセットと、前記第１のエネルギービンセットとエネルギービンの組み合わせの一部が少なくとも異なる第２のエネルギービンセットとを切り替える切替部と、
前記第１のエネルギービンセットと前記第２のエネルギービンセットとの切り替えに応じて、前記一回転の間に、前記第１のエネルギービンセットおよび前記第２のエネルギービンセットの各々の補正用データを収集させる収集制御部と、
を備えるＸ線ＣＴ装置。

【請求項2】

前記切替部は、前記一回転の中で予め設定された角度ごとに異なる前記エネルギービンセットが割り当てられた収集条件に基づいて、前記第１のエネルギービンセットと、前記第２のエネルギービンセットとを切り替える、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項3】

前記切替部は、前記一回転の中で予め設定された単位角度範囲ごとに異なる前記エネルギービンセットが割り当てられた収集条件に基づいて、前記回転部が一回転する間に、前記第１のエネルギービンセットと、前記第２のエネルギービンセットとを繰り返し切り替える、
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項4】

前記切替部は、前記エネルギービンセットと、前記Ｘ線ＣＴ装置の撮影パラメータとの組み合わせにより定義された収集条件を切り替え、
前記収集制御部は、前記収集条件の切り替えに応じて、前記回転部が一回転する間に、前記収集条件が互いに異なる前記補正用データを収集させる、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項5】

前記切替部は、前記回転部が複数回転する間に、複数のエネルギービンセットを切り替え、
前記収集制御部は、前記複数のエネルギービンセットの切り替えに応じて、前記複数回転の間に、前記複数のエネルギービンセットの各々の前記補正用データを収集させる、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項6】

前記収集制御部は、
収集された前記第１のエネルギービンセットおよび前記第２のエネルギービンセットの各々の前記補正用データを結合することで、第２の補正用データを生成し、
生成された前記第２の補正用データに基づいて、所定のエネルギービンの組み合わせを持つ第３の補正用データを生成する、
請求項１から５のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項7】

前記収集制御部は、前記第１のエネルギービンセットの前記補正用データから抽出された少なくとも１つのエネルギービンに対応する補正用データと、前記第２のエネルギービンセットの前記補正用データから抽出された少なくとも１つのエネルギービンに対応する補正用データと、を結合することで、前記第２の補正用データを生成する、
請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項8】

前記収集制御部は、生成された前記第２の補正用データに含まれる、第１のエネルギービンに対応する補正用データと、第２のエネルギービンに対応する補正用データとを合成することで、前記第１のエネルギービンと前記第２のエネルギービンとの組み合わせに相当するエネルギービンに対応する補正用データを含む前記第３の補正用データを生成する、
請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項9】

Ｘ線管とＸ線検出器とを回転可能に保持する回転部を備えるＸ線ＣＴ装置のコンピュータが、
前記Ｘ線検出器により検出される光子の弁別に関するエネルギービンセットを、前記回転部が一回転する間に、第１のエネルギービンセットと、前記第１のエネルギービンセットとエネルギービンの組み合わせの一部が少なくとも異なる第２のエネルギービンセットとを切り替え、
前記第１のエネルギービンセットと前記第２のエネルギービンセットとの切り替えに応じて、前記一回転の間に、前記第１のエネルギービンセットおよび前記第２のエネルギービンセットの各々の補正用データを収集させる、
補正用データ収集方法。

【請求項10】

Ｘ線管とＸ線検出器とを回転可能に保持する回転部を備えるＸ線ＣＴ装置のコンピュータに、
前記Ｘ線検出器により検出される光子の弁別に関するエネルギービンセットを、前記回転部が一回転する間に、第１のエネルギービンセットと、前記第１のエネルギービンセットとエネルギービンの組み合わせの一部が少なくとも異なる第２のエネルギービンセットとを切り替えさせ、
前記第１のエネルギービンセットと前記第２のエネルギービンセットとの切り替えに応じて、前記一回転の間に、前記第１のエネルギービンセットおよび前記第２のエネルギービンセットの各々の補正用データを収集させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置、補正用データ収集方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

フォトンカウンティングＣＴ（Photon Counting Computed Tomography）装置は、エネルギー分解能に優れた半導体検出器等の直接型検出器を用いて、Ｘ線が透過した検査対象の物質を弁別することが可能な画像診断装置である。フォトンカウンティングＣＴ装置では、本スキャンに先立って、エネルギー帯域（以下「エネルギービン」とも呼ぶ）の閾値を変更しながら、キャリブレーションのための補正用データを収集する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－４２６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

補正用データは、複数のエネルギービンの閾値の組み合わせ（閾値セット）をある値に設定した上で、Ｘ線管及びＸ線検出器を一回転させながらＸ線を照射することにより収集される。このため、対象とする閾値セットの数が多くなるにつれて、補正用データの収集に時間を要していた。

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題は、補正用データの収集時間を短縮することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、回転部と、切替部と、収集制御部とを持つ。回転部は、Ｘ線管とＸ線検出器とを回転可能に保持する。切替部は、Ｘ線検出器により検出される光子の弁別に関するエネルギービンセットを、回転部が一回転する間に、第１のエネルギービンセットと、第１のエネルギービンセットとエネルギービンの組み合わせの一部が少なくとも異なる第２のエネルギービンセットとを切り替える。収集制御部は、第１のエネルギービンセットと第２のエネルギービンセットとの切り替えに応じて、一回転の間に、第１のエネルギービンセットおよび第２のエネルギービンセットの各々の補正用データを収集させる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の一例を示す図。

【図2】第１の実施形態に係るＤＡＳ１６の構成の一例を示す図。

【図3】第１の実施形態に係る再構成機能５３の機能ブロックの一例を示す図。

【図4】第１の実施形態に係る補正用データ収集機能５７の機能ブロックの一例を示す図。

【図5】第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の補正用データの収集処理の一例を示すフローチャート。

【図6】第１の実施形態に係る補正用データの収集条件（閾値セット）の一例を示す図。

【図7】第１の実施形態に係る補正用データの収集条件（角度ごとの閾値セットの割り当て）の一例を示す図。

【図8】第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の補正用データの収集処理の一例を示すフローチャート。

【図9】第２の実施形態に係る補正用データの収集条件（閾値セット）および結合補正用データの一例を示す図。

【図10A】第２の実施形態に係る結合補正用データに基づく合成補正用データの生成処理の一例を説明する図。

【図10B】第２の実施形態に係る結合補正用データに基づく合成補正用データの生成処理の他の例を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、実施形態のＸ線ＣＴ装置、補正用データ収集方法、およびプログラムについて説明する。実施形態のＸ線ＣＴ装置は、フォトンカウンティングＣＴ装置である。フォトンカウンティングＣＴ装置は、直接型検出器を用いて、Ｘ線が透過した検査対象の物質を弁別する。シンチレータ等の蛍光体と光検出器とが組み合わされた間接型変換器を用いる従来型のＸ線ＣＴ装置とは異なり、フォトンカウンティングＣＴ装置では、物質弁別用ファントム（基準物質）のキャリブレーションデータ（以下「補正用データ」と呼ぶ）を収集する。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、このような補正用データの収集を行う際に、Ｘ線管及びＸ線検出器を一回転させる間に、角度ごとにエネルギービンの閾値を変えることで、補正用データの収集に要する時間を短縮する。

【0009】

＜第１の実施形態＞
［Ｘ線ＣＴ装置の構成］
図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の一例を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。図１では、説明の都合上、架台装置１０をＺ軸方向から見た図とＸ軸方向から見た図の双方を掲載しているが、実際には、架台装置１０は一つである。第１の実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１７の回転軸または寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対して水平である軸をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対して垂直である方向をＹ軸方向とそれぞれ定義する。

【0010】

架台装置１０は、例えば、Ｘ線管１１と、ウェッジ１２と、コリメータ１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、Ｘ線検出器１５と、データ収集システム（以下、ＤＡＳ：Data Acquisition System）１６と、回転フレーム１７と、制御装置１８と、架台駆動装置１９とを有する。回転フレーム１７は、特許請求の範囲の「回転部」の一例である。すなわち、回転フレーム１７は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とを回転可能に保持する。

【0011】

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射することでＸ線を発生させる。Ｘ線管１１は、真空管を含む。例えば、Ｘ線管１１は、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管である。

【0012】

ウェッジ１２は、Ｘ線管１１から被検体Ｐに照射されるＸ線量を調節するためのフィルタである。ウェッジ１２は、Ｘ線管１１から被検体Ｐに照射されるＸ線量の分布が予め定められた分布になるように、自身を透過するＸ線を減衰させる。ウェッジ１２は、ウェッジフィルタ（wedge filter）、ボウタイフィルタ（bow-tie filter）とも呼ばれる。ウェッジ１２は、例えば、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したものである。

【0013】

コリメータ１３は、ウェッジ１２を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための機構である。コリメータ１３は、例えば、複数の鉛板の組み合わせによってスリットを形成することで、Ｘ線の照射範囲を絞り込む。コリメータ１３は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。コリメータ１３の絞り込み範囲は、機械的に駆動可能であってよい。

【0014】

Ｘ線高電圧装置１４は、例えば、図示しない高電圧発生装置と、図示しないＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器（トランス）および整流器等を含む電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生させる。Ｘ線制御装置は、Ｘ線管１１に発生させるべきＸ線量に応じて高電圧発生装置の出力電圧を制御する。高電圧発生装置は、上述した変圧器によって昇圧を行うものであってもよいし、インバータによって昇圧を行うものであってもよい。Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１７に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（不図示）の側に設けられてもよい。

【0015】

Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１１が発生させ、被検体Ｐを通過して入射したＸ線の強度を検出する。Ｘ線検出器１５は、検出したＸ線の強度に応じた電気信号（光信号等でもよい）をＤＡＳ１６に出力する。Ｘ線検出器１５は、例えば、複数のＸ線検出素子列を有する。複数のＸ線検出素子列のそれぞれは、Ｘ線管１１の焦点を中心とした円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたものである。複数のＸ線検出素子列は、スライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に配列される。

【0016】

Ｘ線検出器１５は、例えば、直接検出型の検出器である。Ｘ線検出器１５としては、例えば、半導体の両端に電極が取り付けられた半導体ダイオードが適用可能である。半導体に入射したＸ線光子は、電子・正孔対に変換される。１つのＸ線光子の入射により生成される電子・正孔対の数は、入射したＸ線光子のエネルギーに依存する。電子と正孔とは、半導体の両端に形成された一対の電極に各々引き寄せられる。一対の電極は、電子・正孔対の電荷に応じた波高値を有する電気パルスを発生する。一個の電気パルスは、入射したＸ線光子のエネルギーに応じた波高値を有する。

【0017】

ＤＡＳ１６は、例えば、制御装置１８からの制御信号に従って、Ｘ線検出器１５により検出されたＸ線光子のカウント数を示すカウントデータを複数のエネルギービンについて収集する。複数のエネルギービンに関するカウントデータは、Ｘ線検出器１５の応答特性に応じて変形された、Ｘ線検出器１５への入射Ｘ線に関するエネルギースペクトラムに対応する。ＤＡＳ１６は、デジタル信号に基づく検出データをコンソール装置４０に出力する。検出データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、及び収集されたビューを示すビュー番号により識別されたカウントデータのデジタル値である。ビュー番号は、回転フレーム１７の回転に応じて変化する番号であり、例えば、回転フレーム１７の回転に応じてインクリメントされる番号である。従って、ビュー番号は、Ｘ線管１１の回転角度を示す情報である。ビュー期間とは、あるビュー番号に対応する回転角度から、次のビュー番号に対応する回転角度に到達するまでの間に収まる期間である。ＤＡＳ１６は、ビューの切り替わりを、制御装置１８から入力されるタイミング信号によって検知してもよいし、内部のタイマーによって検知してもよいし、図示しないセンサから取得される信号によって検知してもよい。フルスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、全周囲分（３６０度分）の検出データ群を収集する。ハーフスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、半周囲分（１８０度分）の検出データを収集する。

【0018】

図２は、第１の実施形態に係るＤＡＳ１６の構成の一例を示す図である。ＤＡＳ１６は、Ｘ線検出素子の個数に応じたチャンネル数分の読出しチャンネルを備える。これら複数の読出しチャンネルは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit; ＡＳＩＣ）等の集積回路に並列的に実装されている。図２では、１読出しチャンネル分のＤＡＳ１６－１の構成のみを示している。

【0019】

ＤＡＳ１６－１は、前置増幅回路６１と、波形整形回路６３と、複数の波高弁別回路６５と、複数の計数回路６７と、出力回路６９とを有する。前置増幅回路６１は、接続先のＸ線検出素子からの検出電気信号ＤＳ（電流信号）を増幅する。例えば、前置増幅回路６１は、接続先のＸ線検出素子からの電流信号を、当該電流信号の電荷量に比例した電圧値（波高値）を有する電圧信号に変換する。前置増幅回路６１には波形整形回路６３が接続されている。波形整形回路６３は、前置増幅回路６１からの電圧信号の波形を成形する。例えば、波形整形回路６３は、前置増幅回路６１からの電圧信号のパルス幅を縮小する。

【0020】

波形整形回路６３にはエネルギー帯域（エネルギービン）の数に対応する複数の計数チャネルが接続されている。ｎ個のエネルギービンが設定されている場合、波形整形回路６３には、ｎ個の計数チャネルが設けられる。各計数チャネルは、波高弁別回路６５－ｎと、計数回路６７－ｎとを有する。

【0021】

波高弁別回路６５－ｎの各々は、波形整形回路６３からの電圧信号の波高値であるＸ線検出素子により検出されたＸ線フォトンのエネルギーを弁別する。例えば、波高弁別回路６５－ｎは、比較回路６５３－ｎを有する。比較回路６５３－ｎの各々の一方の入力端子には、波形整形回路６３からの電圧信号が入力される。比較回路６５３－ｎの各々の他方の入力端子には、異なる閾値に対応する参照信号ＴＨ（参照電圧値）が、制御装置１８から供給される。例えば、エネルギービンｂｉｎ１のための比較回路６５３－１には、参照信号ＴＨ－１が供給され、エネルギービンｂｉｎ２のための比較回路６５３－２には、参照信号ＴＨ－２が供給され、エネルギービンｂｉｎｎのための比較回路６５３－ｎには、参照信号ＴＨ－ｎが供給される。参照信号ＴＨの各々は、上限参照値と下限参照値とを有している。比較回路６５３－ｎの各々は、波形整形回路６３からの電圧信号が、参照信号ＴＨの各々に対応するエネルギービンに対応する波高値を有している場合、電気パルス信号を出力する。例えば、比較回路６５３－１は、波形整形回路６３からの電圧信号の波高値がエネルギービンｂｉｎ１に対応する波高値である場合（参照信号ＴＨ－１とＴＨ－２との間にある場合）、電気パルス信号を出力する。一方、エネルギービンｂｉｎ１のための比較回路６５３－１は、波形整形回路６３からの電圧信号の波高値がエネルギービンｂｉｎ１に対応する波高値でない場合、電気パルス信号を出力しない。また、例えば、比較回路６５３－２は、波形整形回路６３からの電圧信号の波高値がエネルギービンｂｉｎ２に対応する波高値である場合（参照信号ＴＨ－２とＴＨ－３との間にある場合）、電気パルス信号を出力する。

【0022】

計数回路６７－ｎは、ビューの切替周期に一致する読出し周期で、波高弁別回路６５－ｎからの電気パルス信号を計数する。例えば、計数回路６７－ｎには、制御装置１８から、各ビューの切替タイミングにトリガ信号ＴＳが供給される。トリガ信号ＴＳが供給されたことを契機として計数回路６７－ｎは、波高弁別回路６５－ｎから電気パルス信号が入力される毎に、内部メモリに記憶されているカウント数に１を加算する。次のトリガ信号が供給されたことを契機として計数回路６７－ｎは、内部メモリに蓄積されたカウント数のデータ（すなわち、カウントデータ）を読み出し、出力回路６９に供給する。また、計数回路６７－ｎは、トリガ信号ＴＳが供給される毎に内部メモリに蓄積されているカウント数を初期値に再設定する。このようにして計数回路６７－ｎは、ビュー毎にカウント数を計数する。

【0023】

出力回路６９は、Ｘ線検出器１５に搭載されている複数の読出しチャンネル分の計数回路６７－ｎに接続されている。出力回路６９は、複数のエネルギービンの各々について、複数の読出しチャンネル分の計数回路６７－ｎからのカウントデータを統合してビュー毎の複数の読出しチャンネル分のカウントデータを生成する。各エネルギービンのカウントデータは、チャンネルとセグメント（列）とエネルギービンとにより規定されるカウント数のデータの集合である。各エネルギービンのカウントデータは、ビュー単位でコンソール装置４０に伝送される。ビュー単位のカウントデータをカウントデータセットＣＳと呼ぶ。

【0024】

回転フレーム１７は、Ｘ線管１１、ウェッジ１２、およびコリメータ１３と、Ｘ線検出器１５とを対向支持する円環状の部材である。回転フレーム１７は、固定フレームによって、内部に導入された被検体Ｐを中心として回転自在に支持される。回転フレーム１７は、更にＤＡＳ１６を支持する。ＤＡＳ１６が出力する検出データは、回転フレーム１７に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば固定フレーム）に設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、受信機によってコンソール装置４０に転送される。尚、回転フレーム１７から非回転部分への検出データの送信方法として、前述の光通信を用いた方法に限らず、非接触型の任意の送信方法を採用してよい。回転フレーム１７は、Ｘ線管１１等を支持して回転させることができるものであれば、円環状の部材に限らず、アームのような部材であってもよい。

【0025】

Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５の双方が回転フレーム１７によって支持されて被検体Ｐの周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－ＴｙｐｅのＸ線ＣＴ装置（第３世代ＣＴ）であるが、これに限らず、円環状に配列された複数のＸ線検出素子が固定フレームに固定され、Ｘ線管１１が被検体Ｐの周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－ＴｙｐeのＸ線ＣＴ装置（第４世代ＣＴ）であってもよい。

【0026】

制御装置１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを有する処理回路を有する。制御装置１８は、コンソール装置４０または架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受け付けて、架台装置１０、寝台装置３０、およびＤＡＳ１６の動作を制御する。例えば、制御装置１８は、架台駆動装置１９を制御して、回転フレーム１７を回転させたり、架台装置１０をチルトさせたりする。架台装置１０をチルトさせる場合、制御装置１８は、入力インターフェースに入力された傾斜角度（チルト角度）に基づいて、架台駆動装置１９を制御して、Ｚ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１７を回転させる。制御装置１８は、図示しないセンサの出力等によって回転フレーム１７の回転角度を把握している。また、制御装置１８は、回転フレーム１７の回転角度を随時、スキャン制御機能５５や補正用データ収集機能５７に提供する。また、制御装置１８は、ＤＡＳ１６のエネルギービン（参照信号ＴＨ）を制御する。制御装置１８は、架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。

【0027】

架台駆動装置１９は、例えば、モータやアクチュエータを含む。架台駆動装置１９は、例えば、回転フレーム１７を回転させたり、架台装置１０をチルトさせたりする。架台駆動装置１９は、入力インターフェースに入力された傾斜角度（チルト角度）や、後述する補正用データ収集機能５７からの回転指示に基づいて、架台装置１０の回転フレーム１７を回転させる。

【0028】

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置して移動させ、架台装置１０の回転フレーム１７の内部に導入する装置である。寝台装置３０は、例えば、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備える。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持する筐体を含む。寝台駆動装置３２は、モータやアクチュエータを含む。寝台駆動装置３２は、天板３３を、支持フレーム３４に沿って天板３３の長手方向（Ｚ軸方向）に移動させる。また、寝台駆動装置３２は、天板３３を鉛直方向（Ｙ軸方向）に移動させる。天板３３は、被検体Ｐが載置される板状の部材である。

【0029】

寝台駆動装置３２は、天板３３だけでなく、支持フレーム３４を天板３３の長手方向に移動させてもよい。また、上記とは逆に、架台装置１０がＺ軸方向に移動可能であり、架台装置１０の移動によって回転フレーム１７が被検体Ｐの周囲に来るように制御されてもよい。また、架台装置１０と天板３３の双方が移動可能な構成であってもよい。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｐが立位または座位でスキャンされる方式の装置であってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台装置３０に代えて被検体支持機構を有し、架台装置１０は、回転フレーム１７を、床面に垂直な軸方向を中心に回転させる。

【0030】

コンソール装置４０は、例えば、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、ネットワーク接続回路４４と、処理回路５０とを有する。第１の実施形態では、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０の各構成要素の一部または全部が含まれてもよい。

【0031】

メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、検出データや投影データ、再構成画像データ、ＣＴ画像データ、被検体Ｐに関する情報、撮影条件、補正用データの収集条件等を記憶する。メモリ４１は、例えば、架台装置１０から伝送された複数のエネルギービンに関するカウントデータを記憶する。これらのデータは、メモリ４１ではなく（或いはメモリ４１に加えて）、Ｘ線ＣＴ装置１が通信可能な外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、例えば、外部メモリを管理するクラウドサーバが読み書きの要求を受け付けることで、クラウドサーバによって制御されるものである。

【0032】

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、医師、技師等である操作者による各種操作を受け付けるＧＵＩ（Graphical User Interface）画像等を表示する。ディスプレイ４２は、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０の本体部と無線通信可能な表示装置（例えばタブレット端末）であってもよい。

【0033】

入力インターフェース４３は、操作者による各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す電気信号を処理回路５０に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、検出データまたは投影データ（後述）を収集する際の収集条件、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件、補正用データの収集処理の開始指示、収集条件の設定等の入力操作を受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、タッチパネル、ドラッグボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、カメラ、赤外線センサ、マイク等により実現される。入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０の本体部と無線通信可能な表示装置（例えばタブレット端末）により実現されてもよい。尚、本明細書において入力インターフェースはマウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。

【0034】

ネットワーク接続回路４４は、例えば、プリント回路基板を有するネットワークカード、或いは無線通信モジュール等を含む。ネットワーク接続回路４４は、接続する対象のネットワークの形態に応じた情報通信用プロトコルを実装する。

【0035】

処理回路５０は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体の動作や、架台装置１０の動作、寝台装置３０の動作、および補正用データの収集のためのキャリブレーションの動作を制御する。処理回路５０は、例えば、システム制御機能５１、前処理機能５２、再構成機能５３、画像処理機能５４、スキャン制御機能５５、表示制御機能５６、補正用データ収集機能５７等を実行する。これらの構成要素は、例えば、ハードウェアプロセッサ（コンピュータ）がメモリ４１に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device; ＳＰＬＤ）または複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device; ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; ＦＰＧＡ））等の回路（circuitry）を意味する。メモリ４１にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェアプロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、ハードウェアプロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。また、複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。

【0036】

コンソール装置４０または処理回路５０が有する各構成要素は、分散化されて複数のハードウェアにより実現されてもよい。処理回路５０は、コンソール装置４０が有する構成ではなく、コンソール装置４０と通信可能な処理装置によって実現されてもよい。処理装置は、例えば、一つのＸ線ＣＴ装置と接続されたワークステーション、或いは、複数のＸ線ＣＴ装置に接続され、以下に説明する処理回路５０と同等の処理を一括して実行する装置（例えばクラウドサーバ）である。

【0037】

システム制御機能５１は、入力インターフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、処理回路５０の各種機能を制御する。

【0038】

前処理機能５２は、ＤＡＳ１６により出力された検出データに対してオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を行う。

【0039】

再構成機能５３は、検出データ（カウントデータ）に基づいて被検体Ｐに関するフォトンカウンティングＣＴ画像を再構成する。図３は、第１の実施形態に係る再構成機能５３の機能ブロックの一例を示す図である。再構成機能５３は、例えば、応答関数生成機能５３１と、Ｘ線吸収量算出機能５３２と、再構成処理機能５３３とを有する。応答関数生成機能５３１は、検出器応答特性を表す応答関数のデータを生成する。例えば、応答関数生成機能５３１は、複数の入射Ｘ線エネルギーを有する複数の単色Ｘ線に対する標準検出系の応答（すなわち、検出エネルギーおよび検出強度）を予測計算、実験、及び予測計算と実験との組み合わせにより計測し、検出エネルギーおよび検出強度の計測値に基づいて応答関数を生成する。また、応答関数生成機能５３１は、キャリブレーション等において収集された実測の計測値に基づいて応答関数のデータを生成してもよい。応答関数は、入射Ｘ線ごとの検出エネルギーとシステムの出力応答との関係を規定する。例えば、応答関数は、入射Ｘ線ごとの検出エネルギーと検出強度との関係を規定する。生成された応答関数のデータは、メモリ４１に記憶される。

【0040】

Ｘ線吸収量算出機能５３２は、複数のエネルギービンに関するカウントデータ、被検体Ｐへの入射Ｘ線のエネルギースペクトラム、およびメモリ４１に記憶された応答関数に基づいて、複数の基底物質各々に関するＸ線吸収量を算出する。Ｘ線吸収量算出機能５３２は、応答関数を利用してカウントデータと被検体Ｐへの入射Ｘ線のエネルギースペクトラムとに基づいてＸ線吸収量を算出することにより、Ｘ線検出器１５およびＤＡＳ１６の応答特性の影響がないＸ線吸収量を算出することができる。このように基底物質毎にＸ線吸収量を得る処理は物質弁別とも呼ばれている。基底物質としては、カルシウム、石灰化、骨、脂肪、筋肉、空気、臓器、病変部、硬部組織、軟部組織、造影物質等のあらゆる物質に設定可能である。算出対象の基底物質の種類は、予め入力インターフェース４３を介して操作者等により決定されてよい。Ｘ線吸収量は、基底物質により吸収されるＸ線量を示す。例えば、Ｘ線吸収量は、Ｘ線減弱係数とＸ線透過経路長との組み合わせにより規定される。

【0041】

再構成処理機能５３３は、Ｘ線吸収量算出機能５３２により算出された複数の基底物質各々に関するＸ線吸収量に基づいて、当該複数の基底物質のうちの画像化対象の基底物質の空間分布を表現するフォトンカウンティングＣＴ画像を再構成し、生成したＣＴ画像データをメモリ４１に記憶させる。画像化対象の基底物質は、１種類でも良いし複数種類でもよい。画像化対象の基底物質の種類は、入力インターフェース４３を介して操作者等により決定されてよい。

【0042】

図１に戻り、画像処理機能５４は、入力インターフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、ＣＴ画像データを公知の方法により、三次元画像データや任意断面の断面像データに変換する。三次元画像データへの変換は、前処理機能５２によって行われてもよい。

【0043】

スキャン制御機能５５は、Ｘ線高電圧装置１４、ＤＡＳ１６、制御装置１８、架台駆動装置１９、および寝台駆動装置３２に指示することで、架台装置１０における検出データの収集処理を制御する。スキャン制御機能５５は、位置決め画像を収集する撮影、および診断に用いる画像を撮影する際の各部の動作をそれぞれ制御する。

【0044】

表示制御機能５６は、各種画像（撮影画像、位置決め画像、入力インターフェース４３の受け付けた入力操作結果等）をディスプレイ４２に表示させる。

【0045】

補正用データ収集機能５７は、補正用データを収集するためのキャリブレーションの動作を制御する。補正用データ収集機能５７は、制御装置１８を制御する。図４は、第１の実施形態に係る補正用データ収集機能５７の機能ブロックの一例を示す図である。補正用データ収集機能５７は、例えば、収集条件設定機能５７１と、切替機能５７２と、収集制御機能５７３とを有する。

【0046】

収集条件設定機能５７１は、メモリ４１に記憶された所定の収集条件または入力インターフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、補正用データの収集条件を設定する。収集条件設定機能５７１は、Ｘ線管及びＸ線検出器を一から数回転させる間に、角度（角度範囲）ごとに、エネルギービンの閾値の組み合わせ（閾値セット、エネルギービンセット）を設定する。収集条件設定機能５７１は、エネルギービンの閾値に加えて、焦点サイズ、焦点位置、管電圧、管電流、ＤＡＳゲイン、スリット開口幅、およびＤＡＳ束ね単位等の撮影パラメータを収集条件として設定してもよい。また、収集条件設定機能５７１は、補正用データの収集時にＸ線を照射する物質（水ファントム、空気、その他の物質）を収集条件として設定してもよい。収集条件設定機能５７１の処理の詳細については後述する。

【0047】

切替機能５７２は、収集条件設定機能５７１により設定された収集条件（切替条件）に基づいて、Ｘ線管及びＸ線検出器を一回転させる間に、閾値セットを切り替える。切替機能５７２は、特許請求の範囲における「切替部」の一例である。すなわち、切替機能５７２は、Ｘ線検出器１５により検出される光子の弁別に関するエネルギービンセットを、回転部（回転フレーム１７）が一回転する間に、第１のエネルギービンセットと、第１のエネルギービンセットとエネルギービンの組み合わせの一部が少なくとも異なる第２のエネルギービンセットとを切り替える。切替機能５７２の処理の詳細については後述する。

【0048】

収集制御機能５７３は、切替機能５７２により切り替えられる閾値セットの条件下において、補正用データを収集するための制御を行う。収集制御機能５７３は、特許請求の範囲における「収集制御部」の一例である。すなわち、収集制御機能５７３は、第１のエネルギービンセットと第２のエネルギービンセットとの切り替えに応じて、回転部（回転フレーム１７）の一回転の間に、第１のエネルギービンセットおよび第２のエネルギービンセットの各々の補正用データを収集させる。収集制御機能５７３の処理の詳細については後述する。

【0049】

上記構成により、Ｘ線ＣＴ装置１は、ヘリカルスキャン、コンベンショナルスキャン、ステップアンドシュート等のスキャン態様で被検体Ｐのスキャンを行う。ヘリカルスキャンとは、天板３３を移動させながら回転フレーム１７を回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンする態様である。コンベンショナルスキャンとは、天板３３を静止させた状態で回転フレーム１７を回転させて被検体Ｐを円軌道でスキャンする態様である。ステップアンドシュートとは、天板３３の位置を一定間隔で移動させて、コンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行う態様である。

【0050】

［処理フロー］
次に、Ｘ線ＣＴ装置１の補正用データの収集処理の一例を説明する。図５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の補正用データの収集処理の一例を示すフローチャートである。図５に示す収集処理は、例えば、被検体Ｐの本スキャンに先立って、操作者がコンソール装置４０または架台装置１０に設けられた入力インターフェース操作を介して、キャリブレーションの開始の指示を行った場合に開始される。

【0051】

まず、コンソール装置４０の補正用データ収集機能５７の収集条件設定機能５７１は、メモリ４１に予め記憶された収集条件または入力インターフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、補正用データの収集条件（閾値セット）の設定を行う（ステップＳ１０１）。図６は、第１の実施形態に係る補正用データの収集条件の一例を示す図である。図６では、補正用データの取得対象とする閾値セットとして、第１閾値セットＳ１、第２閾値セットＳ２、および第３閾値セットＳ３の３つが設定される例を示している。３つの閾値セットの各々には、４つのエネルギービンが設定される。４つのエネルギービンとしては、エネルギーが大きくなる順に、ｂｉｎ１、ｂｉｎ２、ｂｉｎ３、およびｂｉｎ４が設定される。３つの閾値セットの各々に設定されるエネルギービンの組合せ（各エネルギービンの範囲）は、少なくとも一部が互いに異なる。図６では、３つの閾値セットの各々に４つのエネルギービンが設定される例を示しているが、閾値セットの数およびエネルギービンの数は任意である。

【0052】

図７は、第１の実施形態に係る補正用データの収集条件（角度ごとの閾値セットの割り当て）の一例を示す図である。図７では、回転フレーム１７の一回転の動作に伴って、所定の単位角度範囲ＲＡにおいて、３つの閾値セットを順番に切り替えながら補正用データを収集する例を示している。この例において、単位角度範囲ＲＡは３０度である。基準位置ＢＰを始点として、第１閾値セットＳ１、第２閾値セットＳ２、第３閾値セットＳ３の順に切り替えるように収集条件が設定されている。尚、図７では、回転フレーム１７の一回転の間に３つの閾値セットを割り当てる例を説明しているが、２回転以上の間に閾値セットを割り当てるようにしてもよい。例えば、補正用データの取得対象となる閾値セットの数が多い場合には、複数回転にわたって、閾値セットを割り当てるようにしてもよい。

【0053】

収集条件設定機能５７１は、閾値セットに加えて、焦点サイズ、焦点位置、管電圧、管電流、ＤＡＳゲイン、スリット開口幅、およびＤＡＳ束ね単位等の撮影パラメータを収集条件として設定してもよい。また、収集条件設定機能５７１は、閾値セットに加えて、補正用データの収集時にＸ線を照射する物質（水ファントム、空気、その他の物質）を収集条件として設定してもよい。

【0054】

図５に戻り、次に、収集制御機能５７３は、制御装置１８および架台駆動装置１９を制御し、補正用データの収集を開始する（ステップＳ１０３）。図７に示す例では、回転フレーム１７のＸ線管１１が、第３閾値セットＳ３が割り当てられた角度範囲に含まれる位置Ｐ１（基準位置ＢＰを０度とした場合のＤ１方向への回転角度θ）に位置している。このとき、補正用データの収集対象として第３閾値セットＳ３がＤＡＳ１６に設定された条件下で、補正用データが収集される。

【0055】

収集制御機能５７３の制御下で補正用データの収集が行われている間、切替機能５７２は、回転フレーム１７の回転角度が、閾値セットの切替条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０５）。切替機能５７２は、回転フレーム１７の回転角度が、閾値セットの切替条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、閾値セットの切り替えを行う（ステップＳ１０９）。例えば、図７に示す例において、回転フレーム１７がさらに回転して回転角度θが９０度となった場合、切替機能５７２は、第３閾値セットＳ３から第１閾値セットＳ１への切替条件を満たすと判定し、閾値セットの切り替えを行う。

【0056】

すなわち、切替機能５７２は、回転部（回転フレーム１７）の一回転の中で予め設定された角度ごとに異なるエネルギービンセットが割り当てられた収集条件に基づいて、第１のエネルギービンセットと、第２のエネルギービンセットとを切り替える。また、切替機能５７２は、回転部の一回転の中で予め設定された単位角度範囲ごとに異なるエネルギービンセットが割り当てられた収集条件に基づいて、回転部が一回転する間に、第１のエネルギービンセットと、第２のエネルギービンセットとを繰り返し切り替える。

【0057】

閾値セットに加えて、焦点サイズ、焦点位置、管電圧、管電流、ＤＡＳゲイン、スリット開口幅、およびＤＡＳ束ね単位等の撮影パラメータが収集条件として設定されている場合、切替機能５７２は、このような閾値セットと撮影パラメータとの組み合わせにより定義された収集条件の切り替えを行う。収集制御機能５７３は、収集条件の切り替えに応じて、回転フレーム１７の一回転の間に、収集条件が互いに異なる補正用データを収集させる。

【0058】

また、複数回転にわたって閾値セットを割り当てるようにして収集条件が設定されている場合、切替機能５７２は、回転フレーム１７が複数回転する間に、複数のエネルギービンセットを切り替え、収集制御機能５７３は、複数のエネルギービンセットの切り替えに応じて、複数回転の間に、複数のエネルギービンセットの各々の補正用データを収集させる。

【0059】

一方、切替機能５７２が切替条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、収集制御機能５７３は、補正用データの収集の終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０７）。収集制御機能５７３は、例えば、回転フレーム１７が一回転したか否かに基づいて、終了条件の判定を行う。収集制御機能５７３は、補正用データの収集の終了条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）、補正用データの収集を継続し、ステップＳ１０３以降の処理が繰り返される。

【0060】

一方、収集制御機能５７３は、補正用データの収集の終了条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、補正用データの収集を停止する（ステップＳ１１１）。これにより、本フローチャートの処理が終了する。

【0061】

以上説明した第１の実施形態によれば、補正用データの収集に要する時間を短縮することができる。詳細には、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を一回転させる間に、角度ごとに閾値セット（エネルギービンセット）を切り替えることで、一回転の間に複数の閾値セットに対応する補正用データの収集を完了することができる。

【0062】

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、収集対象となる閾値セットを予め設定して、補正用データを収集する構成を説明したが、第２の実施形態では、収集した複数の補正用データを合成することで、所望のエネルギービンの組み合わせを持つ補正用データを生成する。以下の説明においては、第１の実施形態と共通する構成や機能については同一符号を付して、その説明を省略する。

【0063】

［Ｘ線ＣＴ装置の構成］
補正用データ収集機能５７の収集制御機能５７３は、第１の実施形態と同様に閾値セットごとに補正用データを収集した後、補正用データを結合して結合補正用データを生成し、さらに、結合補正用データに基づいて、所望のエネルギービンの組み合わせを持つ合成補正用データを生成する。この合成補正用データが、スキャン時に実際に使用される補正用データとなる。結合補正用データおよび合成補正用データは、特許請求の範囲における「第２の補正用データ」および「第３の補正用データ」の一例である。すなわち、収集制御機能５７３は、収集された第１のエネルギービンセットおよび第２のエネルギービンセットの各々の補正用データを結合することで、第２の補正用データを生成し、生成された第２の補正用データに基づいて、所定のエネルギービンの組み合わせを持つ第３の補正用データを生成する。収集制御機能５７３の処理の詳細については後述する。

【0064】

［処理フロー］
次に、Ｘ線ＣＴ装置１の補正用データの収集処理の一例を説明する。図８は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の補正用データの収集処理の一例を示すフローチャートである。図８に示す収集処理は、例えば、被検体Ｐの本スキャンに先立って、操作者がコンソール装置４０または架台装置１０に設けられた入力インターフェース操作を介して、キャリブレーションの開始の指示を行った場合に開始される。ここでは、ハードウェアによる閾値が４段階である場合（すなわち、ＤＡＳ１６－１に４つの計数チャネルが設けられている場合）を例に挙げて説明する。

【0065】

まず、コンソール装置４０の補正用データ収集機能５７の収集条件設定機能５７１は、メモリ４１に予め記憶された所定の収集条件または入力インターフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、補正用データの収集条件（閾値セット）の設定を行う（ステップＳ１０１）。図９は、第２の実施形態に係る補正用データの収集条件の一例を示す図である。図９では、第４閾値セットＳ４、第５閾値セットＳ５、および第６閾値セットＳ６の３つの閾値セットが設定される例を示している。３つの閾値セットの各々には、４つのエネルギービンが設定される。４つのエネルギービンとしては、エネルギーが大きくなる順に、ｂｉｎ１、ｂｉｎ２、ｂｉｎ３、およびｂｉｎ４が設定される。３つの閾値セットの各々に設定されるエネルギービンの組合せ（各エネルギービンの範囲）は、少なくとも一部が互いに異なる。

【0066】

次に、収集制御機能５７３は、制御装置１８および架台駆動装置１９を制御し、補正用データの収集を開始する（ステップＳ１０３）。

【0067】

収集制御機能５７３の制御下で補正用データが収集される間、切替機能５７２は、回転フレーム１７の回転角度が、閾値セットの切替条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０５）。切替機能５７２は、回転フレーム１７の回転角度が、閾値セットの切替条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、閾値セットの切り替えを行う（ステップＳ１０９）。

【0068】

一方、切替機能５７２が切替条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、収集制御機能５７３は、補正用データの収集の終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０７）。収集制御機能５７３は、補正用データの収集の終了条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）、補正用データの収集を継続し、ステップＳ１０３以降の処理が繰り返される。一方、収集制御機能５７３は、補正用データの収集の終了条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、補正用データの収集を停止する（ステップＳ１１１）。

【0069】

次に、収集制御機能５７３は、収集された補正用データを結合して結合補正用データを生成する（ステップＳ２１３）。図９に示す例では、３つの閾値セット（第４閾値セットＳ４、第５閾値セットＳ５、および第６閾値セットＳ６）の条件下で収集された補正用データの各々から、所定のエネルギービンに対応する補正用データ（カウントデータ）を抽出して結合し、結合補正用データＣＤが生成される。詳細には、第４閾値セットＳ４の条件下で収集された補正用データから、ｂｉｎ１、ｂｉｎ２、およびｂｉｎ３の補正用データが抽出されて、結合補正用データＣＤのｂｉｎ１、ｂｉｎ２、およびｂｉｎ３の補正用データとして設定される。また、第５閾値セットＳ５の条件下で収集された補正用データから、ｂｉｎ２およびｂｉｎ３の補正用データが抽出されて、結合補正用データＣＤのｂｉｎ４およびｂｉｎ５の補正用データとして設定される。また、第６閾値セットＳ６の条件下で収集された補正用データから、ｂｉｎ２、ｂｉｎ３、およびｂｉｎ４の補正用データが抽出されて、結合補正用データＣＤのｂｉｎ６、ｂｉｎ７、およびｂｉｎ８の補正用データとして設定される。これにより、エネルギービンの閾値が細分化された結合補正用データを得ることができる。

【0070】

すなわち、収集制御機能５７３は、第１のエネルギービンセットの補正用データから抽出された少なくとも１つのエネルギービンに対応する補正用データと、第２のエネルギービンセットの補正用データから抽出された少なくとも１つのエネルギービンに対応する補正用データと、を結合することで、第２の補正用データを生成する。

【0071】

次に、収集制御機能５７３は、結合補正用データに基づいて、所望のエネルギービンの組み合わせを持つ合成補正用データを生成する（ステップＳ２１５）。図１０Ａは、第２の実施形態に係る結合補正用データＣＤに基づく合成補正用データＳＤ１の生成処理の一例を説明する図である。図１０Ａに示す例では、結合補正用データＣＤに含まれるｂｉｎ１の補正用データと、ｂｉｎ２の補正用データとが合成されて（カウントデータが足し合わされて）、合成補正用データＳＤ１のｂｉｎ１の補正用データとして設定される。また、結合補正用データＣＤに含まれるｂｉｎ３の補正用データと、ｂｉｎ４の補正用データとが合成されて、合成補正用データＳＤ１のｂｉｎ２の補正用データとして設定される。また、結合補正用データＣＤに含まれるｂｉｎ５の補正用データと、ｂｉｎ６の補正用データとが合成されて、合成補正用データＳＤ１のｂｉｎ３の補正用データとして設定される。また、結合補正用データＣＤに含まれるｂｉｎ７の補正用データと、ｂｉｎ８の補正用データとが合成されて、合成補正用データＳＤ１のｂｉｎ４の補正用データとして設定される。

【0072】

図１０Ｂは、第２の実施形態に係る結合補正用データＣＤに基づく合成補正用データＳＤ２の生成処理の他の例を説明する図である。図１０Ｂに示す例では、結合補正用データＣＤに含まれるｂｉｎ１からｂｉｎ５の補正用データが合成されて、合成補正用データＳＤ２のｂｉｎ１の補正用データとして設定される。また、結合補正用データＣＤに含まれるｂｉｎ６、ｂｉｎ７、およびｂｉｎ８の補正用データが、合成補正用データＳＤ２のｂｉｎ２、ｂｉｎ３、およびｂｉｎ４の補正用データとして設定される。

【0073】

すなわち、収集制御機能５７３は、生成された第２の補正用データに含まれる、第１のエネルギービンに対応する補正用データと、第２のエネルギービンに対応する補正用データとを合成することで、第１のエネルギービンと第２のエネルギービンとの組み合わせに相当するエネルギービンに対応する補正用データを含む第３の補正用データを生成する。

【0074】

このように、収集制御機能５７３は、結合補正用データに基づいて、所望のエネルギービンの組み合わせを持つ合成補正用データを生成することができる。合成補正用データの生成は、キャリブデータを本スキャンデータに適用するごとに行ってもよいし、予め行って生成した合成補正用データをメモリ４１に記憶しておくようにしてもよい。これにより、本フローチャートの処理が終了する。

【0075】

尚、上記の例では、閾値セットの各々のエネルギー範囲（ｂｉｎ１の下限値と、ｂｉｎ４の上限値）が、複数の閾値セットの間で同じである場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第４閾値セットＳ４のｂｉｎ４の上限値が、第６閾値セットＳ６のｂｉｎ１の下限値と揃うように、閾値セットを設定してもよい。これにより、第４閾値セットＳ４および第６閾値セットＳ６の２つの補正用データのみで、結合補正用データＣＤを生成することが可能である。

【0076】

以上説明した第２の実施形態によれば、補正用データの収集に要する時間を短縮することができる。詳細には、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を一回転させる間に、角度ごとに閾値セット（エネルギービンセット）を切り替えることで、一回転の間に複数の閾値セットに対応する補正用データの収集を完了することができる。また、エネルギービンの閾値が細分化された結合補正用データに基づいて合成補正用データ（実際に使用する補正用データ）を生成するため、キャリブレーションの後に目的に応じて、所望のエネルギービンの組み合わせを持つ補正用データを生成することが可能となる。例えば、ハードウェアの制限により設定可能なエネルギービンの閾値の数が限られている場合であっても、短時間で補正用データを生成することが可能となる。

【0077】

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】

【0078】

１…Ｘ線ＣＴ装置，１０…架台装置，１１…Ｘ線管，１２…ウェッジ，１３…コリメータ，１４…Ｘ線高電圧装置，１５…Ｘ線検出器，１６…データ収集システム，１７…回転フレーム，１８…制御装置，１９…架台駆動装置，３０…寝台装置，３１…基台，３２…寝台駆動装置，３３…天板，３４…支持フレーム，４０…コンソール装置，４１…メモリ，４２…ディスプレイ，４３…入力インターフェース，４４…ネットワーク接続回路，５０…処理回路，５１…システム制御機能，５２…前処理機能，５３…再構成機能，５４…画像処理機能，５５…スキャン制御機能，５６…表示制御機能，５７…補正用データ収集機能，５７１…収集条件設定機能，５７２…切替機能，５７３…収集制御機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】