特開 2024-155060 Ｘ線ＣＴ装置、プログラム及び情報処理方法

(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】P2024155060

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置、プログラム及び情報処理方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20241024BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 373

A61B6/03 360D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023069454

(22)【出願日】2023-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】西出 明彦

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093CA18

4C093CA31

4C093EA07

4C093FD09

4C093FE30

4C093FF19

4C093FF28

4C093FG14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】断層画像に含まれる関心領域に対する物質弁別を効率的に行うことができるＸ線ＣＴ装置等を提供する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置は、記Ｘ線検出器にて検出されたＸ線投影データに基づき、少なくとも２種類の密度画像を再構成する画像再構成部と、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像に含まれる関心領域の物質弁別に関する処理を行う物質弁別部を備え、前記物質弁別部は、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも１種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される前記関心領域を取得し、水密度断層像において前記関心領域に対応する領域の水密度値を抽出し、ヨウ素密度断層像において前記関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出し、抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から照射され、被検査物を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを含み、管電圧が異なる少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データを収集しデュアルエナジー画像を再構成するＸ線ＣＴ装置であって、
前記Ｘ線検出器にて検出されたＸ線投影データに基づき、少なくとも２種類の密度画像を再構成する画像再構成部と、
前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像に含まれる関心領域の物質弁別に関する処理を行う物質弁別部を備え、
前記物質弁別部は、
前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも１種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される前記関心領域を取得し、
水密度断層像において前記関心領域に対応する領域の水密度値を抽出し、
ヨウ素密度断層像において前記関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出し、
抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

【請求項2】

前記物質弁別部は、
前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を軸項目とするグラフ上にて前記二次元分布データを出力し、
前記グラフ上にて重畳表示する分離線を用いてクラスタリングすることにより、前記関心領域の物質弁別に関する処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項3】

前記物質弁別部は、
抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いて前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて前記二次元分布データに基づき、重心点を算出し、
前記グラフにおける原点から前記重心点までの距離及び角度を示す極座標を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項4】

前記物質弁別部は、抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値が所定値以上となる範囲に基づきクラスタリングすることにより、前記関心領域の物質弁別に関する処理を行う
ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項5】

モノクロマチック断層像に対する画像処理を行う画像処理部を備え、
前記画像処理部は、
前記物質弁別部による物質弁別に関する処理結果に基づき、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて、特定された前記関心領域の彩色を行い、
前記関心領域が彩色された前記モノクロマチック断層像を出力する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項6】

前記画像処理部は、物質弁別に関する処理が行われた前記関心領域を別々に分けて表示する前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像を出力する
ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項7】

コンピュータに、
Ｘ線発生装置から照射され被検査物を通過したＸ線を検出するＸ線検出器にて検出され、管電圧が異なる少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データを収集して再構成されたデュアルエナジー画像に含まれるモノクロマチック断層像と、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも１種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域とを取得し、
水密度断層像において前記関心領域に対応する領域の水密度値を抽出し、
ヨウ素密度断層像において前記関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出し、
抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する
処理を実行させるプログラム。

【請求項8】

コンピュータに、
Ｘ線発生装置から照射され被検査物を通過したＸ線を検出するＸ線検出器にて検出され、管電圧が異なる少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データを収集して再構成されたデュアルエナジー画像に含まれるモノクロマチック断層像と、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも１種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域とを取得し、
水密度断層像において前記関心領域に対応する領域の水密度値を抽出し、
ヨウ素密度断層像において前記関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出し、
抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する
処理を実行させる情報処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、Ｘ線ＣＴ装置、プログラム及び情報処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スキャン中に１つのＸ線管でＸ線管電圧を低い電圧（たとえば８０ｋＶなど）と高い電圧（たとえば１４０ｋＶなど）とで切り替えつつ撮影するデュアルエネルギー撮影、２つのＸ線管でＸ線管電圧を低い電圧（たとえば８０ｋＶなど）と高い電圧（たとえば１４０ｋＶなど）で同時に撮影するデュアルエネルギー撮影、２層のＸ線検出器で低いＸ線エネルギー成分と高いＸ線エネルギー成分を収集するデュアルエネルギー撮影、半導体Ｘ線検出器で低いＸ線エネルギー成分と高いＸ線エネルギー成分を弁別して収集するデュアルエネルギー撮影ができるように構成されたＸ線ＣＴ装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－１００９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されたＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出器にて検出されたＸ線投影データに基づき再構成された断層画像において、当該断層画像に含まれる関心領域に対する物質弁別を効率的に行う点については、考慮されていない。

【0005】

一つの側面では、Ｘ線検出器にて検出されたＸ線投影データに基づき再構成された断層画像において、当該断層画像に含まれる関心領域に対する物質弁別を効率的に行うことができるＸ線ＣＴ装置等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から照射され、被検査物を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを含み、管電圧が異なる少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データを収集しデュアルエナジー画像を再構成するＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器にて検出されたＸ線投影データに基づき、少なくとも２種類の密度画像を再構成する画像再構成部と、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像に含まれる関心領域の物質弁別に関する処理を行う物質弁別部を備え、前記物質弁別部は、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも１種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される前記関心領域を取得し、水密度断層像において前記関心領域に対応する領域の水密度値を抽出し、ヨウ素密度断層像において前記関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出し、抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する。

【0007】

本開示の一態様におけるプログラムは、コンピュータに、Ｘ線発生装置から照射され被検査物を通過したＸ線を検出するＸ線検出器にて検出され、管電圧が異なる少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データを収集して再構成されたデュアルエナジー画像に含まれるモノクロマチック断層像と、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも１種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域とを取得し、水密度断層像において前記関心領域に対応する領域の水密度値を抽出し、ヨウ素密度断層像において前記関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出し、抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する処理を実行させる。

【0008】

本開示の一態様における情報処理方法は、コンピュータに、Ｘ線発生装置から照射され被検査物を通過したＸ線を検出するＸ線検出器にて検出され、管電圧が異なる少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データを収集して再構成されたデュアルエナジー画像に含まれるモノクロマチック断層像と、前記少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも１種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域とを取得し、水密度断層像において前記関心領域に対応する領域の水密度値を抽出し、ヨウ素密度断層像において前記関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出し、抽出した前記水密度値及び前記ヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する処理を実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、Ｘ線検出器にて検出されたＸ線投影データに基づき再構成された断層画像において、当該断層画像に含まれる関心領域に対する物質弁別を効率的に行うＸ線ＣＴ装置等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１に係るＸ線ＣＴ装置の概要を示す模式図である。

【図2】Ｘ線発生装置及び２次元Ｘ線検出器の回転を示す説明図である。

【図3】Ｘ線ＣＴ装置の概略動作を示すフロー図である。

【図4】Ｘ線ＣＴ装置の概略動作における前処理の詳細を示すフロー図である。

【図5】Ｘ線ＣＴ装置の概略動作における三次元逆投影処理を示すフロー図である。

【図6】デュアルエネルギー撮影による画面再構成において処理されるデータの流れを示す説明図である。

【図7】Ｘ線ＣＴ装置の物質弁別に関する処理を示すフロー図である。

【図8】関心領域の物質弁別に関する処理結果に関する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（実施形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、実施形態１に係るＸ線ＣＴ装置１の概要を示す模式図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、操作コンソール２及び、Ｘ線検査室Ｒに配置される撮影テーブル４、Ｘ線発生装置５、制御コントローラ６、２次元Ｘ線検出器７、昇降機構８及びデータ収集装置９（ＤＡＳ：Data Acquisition System）を含む。更に、Ｘ線検査室Ｒには、撮像部１０が設けられており、当該撮像部１０は、操作コンソール２と通信可能に接続されており、Ｘ線ＣＴ装置１の一部位として構成されるものであってもよい。

【0012】

操作コンソール２は、入力装置２１、データ収集バッファ２２、モニタ２３、記憶装置２４及び中央処理装置３を含む。

【0013】

入力装置２１は、例えば、キーボート、マウス等のユーザ操作系の入力デバイス又は、他のコンピュータから送信されるデータが入力される通信系の入出力Ｉ／Ｆであってもよい。

【0014】

データ収集バッファ２２は、中央処理装置３と、Ｘ線検査室Ｒに配置されるデータ収集装置９とに通信可能に接続され、データ収集装置９から取得したＸ線検出器データを中央処理装置３に出力する。

【0015】

モニタ２３は、ディスプレイ等の表示装置である。Ｘ線検出器データは中央処理装置３によって処理され、当該Ｘ線検出器データから断層像に再構成された画像（デュアルエナジー画像、Ｘ線デュアルエナジー断層画像）が、モニタ２３上に表示される。中央処理装置３は、記憶装置２４に記憶されているプログラムを実行することにより、２次元Ｘ線検出器７（Ｘ線検出器）にて検出されたＸ線投影データに基づき、Ｘ線デュアルエナジー断層画像を再構成する画像再構成部として機能する。

【0016】

記憶装置２４は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の揮発性記憶領域及び、ＥＥＰＲＯＭ又はハードディスク等の不揮発性記憶領域を含む。記憶装置２４には、中央処理装置３が実行するプログラム及び処理時に参照するデータが予め記憶してある。記憶装置２４に記憶されたプログラムは、操作コンソール２が読み取り可能な記録媒体Ｍから読み出されたプログラムＰ（プログラム製品）を記憶したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからプログラムＰ（プログラム製品）をダウンロードし、記憶装置２４に記憶させたものであってもよい。

【0017】

中央処理装置３は、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の計時機能を備えた演算処理装置を有し、記憶装置２４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、断層像の再構成に関する処理等を含め、Ｘ線ＣＴ装置１に係る種々の情報処理、制御処理等を行う。

【0018】

Ｘ線発生装置５は、Ｘ線管コントローラ５４、Ｘ線管５１、Ｘ線フィルタ５３、ボータイフィルタ５３１及びコリメータ５２を含み、少なくとも２種類のＸ線エネルギーを用いることにより、高エネルギー及び低エネルギーによるデュアルエネルギー撮影が可能なように構成されている。

【0019】

Ｘ線管コントローラ５４は、制御コントローラ６と通信可能に接続され、制御コントローラ６から出力される制御信号、高電圧に基づき、Ｘ線管５１の管電圧を変更し、Ｘ線管５１からのＸ線の照射の開始及び停止を制御する。Ｘ線管コントローラ５４は、例えば、ＣＰＵ等の制御部及び記憶部がパッケージ化されたマイコン等により構成されるものであってもよい。

【0020】

Ｘ線管５１は、例えば、高エネルギーのＸ線及び、低エネルギーのＸ線を照射する。高エネルギー及び低エネルギーに対応するそれぞれＸ線管５１は、Ｘ線管コントローラ５４からの制御信号、高電圧に基づき当該Ｘ線管５１の管電圧が決定される。

【0021】

Ｘ線フィルタ５３は、高エネルギー及び低エネルギーのＸ線管５１それぞれに対応して設けられ、高エネルギーのＸ線が通過するＸ線フィルタ５３と、低エネルギーのＸ線が通過するＸ線フィルタ５３とを含む。又は、高エネルギー及び低エネルギー共通のＸ線フィルタ５３でも構わない。Ｘ線フィルタ５３には、フィルタ特性を可変させるフィルタ特性可変機構が設けられており、制御コントローラ６又はＸ線管コントローラ５４から出力される制御信号に基づき、当該フィルタ特性を変更することができる。フィルタ特性（Ｘ線フィルタ特性）は、例えば、当該フィルタの材質、及びフィルタの厚み（Ｘ線の通過距離）に基づき決定される特性である。Ｘ線フィルタ５３は、制御コントローラ６等からの制御信号に基づき、Ｘ線フィルタ５３に設けられるフィルタ特性可変機構によって、材質の異なるフィルタ、例えば、アルミニウムのフィルタを銅のフィルタに交換、又は同一の材質のフィルタにおいて厚みの異なるフィルタに交換することができる。ボータイフィルタ５３１は撮影視野のチャネル方向にＸ線吸収係数を変化させてチャネル方向の照射Ｘ線線質分布を制御する。

【0022】

Ｘ線の線質は、Ｘ線管５１の管電圧値又は、Ｘ線フィルタ５３のフィルタ特性に応じて変化するところ、Ｘ線発生装置５は、当該管電圧値及びＸ線フィルタ特性を可変する構成としていることにより、被検査物Ｈに対し適切な線質となる高エネルギー及び低エネルギーのＸ線を照射するため、効率的にデュアルエネルギー撮影を行うことができる。

【0023】

コリメータ５２は、例えば、スライス厚方向コリメータ及びチャネル方向コリメータを含み、Ｘ線管５１から発生したＸ線をコリメートして整形する。

【0024】

撮影テーブル４には、被検査物Ｈが載置され、制御コントローラ６から出力される制御信号に応じて、所定の回転数で回転する。撮影テーブル４が回転することにより、撮影テーブル４に載置される被検査物Ｈの全周にわたって、Ｘ線が照射される。本実施形態においては、撮影テーブル４が回転する場合に限定されず、撮影テーブル４は固定されており、Ｘ線発生装置５、２次元Ｘ線検出器７及びデータ収集装置９が、撮影テーブル４に対し回転するものであってもよい。すなわち、撮影テーブル４と、Ｘ線発生装置５、２次元Ｘ線検出器７及びデータ収集装置９とが、相対的に回転することにより、回転方向における被検査物Ｈの全周にわたって、当該被検査物Ｈに対しＸ線が照射されるものであってもよい。

【0025】

昇降機構８は、被検査物の載った撮影テーブル４又は、Ｘ線発生装置５、２次元Ｘ線検出器７及びデータ収集装置９を、どちらかを昇降させることにより、撮影テーブル４と、Ｘ線発生装置５、２次元Ｘ線検出器７及びデータ収集装置９とが、上下方向に相対的に移動するように構成されている。昇降機構８は、制御コントローラ６から出力される制御信号に基づき、撮影テーブル４と、Ｘ線発生装置５等とを上下方向に相対的に移動する。これにより、被検査物Ｈの上下方向（高さ方向）の全域にわたって、Ｘ線を照射させることができる。

【0026】

制御コントローラ６は、操作コンソール２の中央処理装置３と通信可能に接続され、中央処理装置３から出力される指示情報に基づき、Ｘ線発生装置５、撮影テーブル４、昇降機構８、２次元Ｘ線検出器７及びデータ収集装置９を制御又は駆動する。制御コントローラ６は、例えば、ＣＰＵ等の制御部及び記憶部がパッケージ化されたマイコン等により構成されるものであってもよい。

【0027】

２次元Ｘ線検出器７は、例えば複数列の検出器列（Ｘ線検出器チャネル）を有する。２次元Ｘ線検出器７は、被検査物Ｈを透過したＸ線を検出してＸ線検出器データを収集する複数のチャネルが、被検査物Ｈが相対的に回転される方向に沿ったチャネル方向と、回転される際の回転軸に沿った列方向とのそれぞれに配列されている。

【0028】

データ収集装置９は、２次元Ｘ線検出器７からＸ線検出器データを収集し、データ収集バッファ２２を介して、そのＸ線検出器データを中央処理装置３に出力する。

【0029】

撮像部１０は、例えばカメラであり、撮影テーブル４に載置される被検査物Ｈの全体が撮像範囲となるように、撮影テーブル４の上方等、Ｘ線検査室Ｒの中に設けられている。撮像部１０は、撮像した被検査物Ｈの画像データを、操作コンソール２（中央処理装置３）に出力する。撮像部１０は、被検査物Ｈの形状、大きさ等の物理量、又は被検査物Ｈの材質等の物性情報を取得するための被検査物情報取得装置に相当する。被検査物情報取得装置は、カメラ等の撮像部１０に限定されず、３Ｄスキャナー装置又は三次元寸法測定装置であってもよい。Ｘ線ＣＴ装置１に含まれるこれら装置等は、例えば、特許５２２０３７４号公報、特許５２１３０１６号公報、特開２００７－２０９０６号公報に記載されているＸ線ＣＴ装置１の各装置等と同様の構成、作用及び機能を発揮するものであってもよい。

【0030】

図２は、Ｘ線発生装置５及び２次元Ｘ線検出器７の回転を示す説明図である。Ｘ線管５１と２次元Ｘ線検出器７は、撮影テーブル中心である回転中心の回りを撮影テーブルに対して相対的に回転する。鉛直方向をＹ方向とし、水平方向をＸ方向とし、これらに垂直なテーブル進行方向をＺ方向とするとき、Ｘ線管５１及び２次元Ｘ線検出器７の回転平面は、ＸＹ面である。

【0031】

Ｘ線管５１は、コーンビームと呼ばれるＸ線ビームを発生する。コーンビームの中心軸方向がＹ方向に平行なときを、ビュー角度０°とする。２次元Ｘ線検出器７は、例えば３００チャネル×３０００列の検出器列を有する。２次元Ｘ線検出器７には、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線検出器データを収集する複数のチャネルが、撮影テーブル４等によって被検査物Ｈが相対的に回転される方向に沿ったチャネル方向と、回転される際の回転軸に沿った列方向とのそれぞれに配列されている。

【0032】

Ｘ線が照射されて、収集されたＸ線検出器データは、２次元Ｘ線検出器７からデータ収集装置９でＡ／Ｄ変換され、データ収集バッファ２２に出力される。データ収集バッファ２２に入力されたデータは、中央処理装置３で処理され、断層像に画像再構成されてモニタ２３に表示される。

【0033】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、記憶装置２４に記憶されているプログラムＰ（プログラム製品）を実行することにより、画像再構成部、及びＢＨ補正部として機能する。画像再構成部は、２次元Ｘ線検出器７にて検出されたＸ線投影データに基づき、モノクロマチック断層像を含むＸ線デュアルエナジー断層画像を再構成する。ＢＨ補正部は、Ｘ線投影データに対し、ビームハードニング補正を行う。

【0034】

図３は、Ｘ線ＣＴ装置１の概略動作を示すフロー図である。図４は、Ｘ線ＣＴ装置１の概略動作における前処理の詳細を示すフロー図である。図５は、Ｘ線ＣＴ装置１の概略動作における三次元逆投影処理を示すフロー図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、操作コンソール２にて入力された操作指示を含む指示データに基づき、当該フローチャートの処理又は動作を開始する。

【0035】

Ｘ線ＣＴ装置１は、データ収集を行う（Ｓ１１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、撮像部１０から出力された被検査物Ｈの画像データ、入力装置２１から入力された被検査物Ｈの情報を取得する。Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置は、取得したこれらデータを記憶装置２４に記憶する。

【0036】

Ｘ線ＣＴ装置１は、取得したこれらデータに基づき、撮影テーブル４の回転速度等を含むＸ線撮影条件に応じた制御パラメータを導出するものであってもよい。Ｘ線ＣＴ装置１は、制御パラメータに含まれる回転速度にて撮影テーブル４を回転させ、Ｘ線の照射を行う。Ｘ線ＣＴ装置１は、制御パラメータに基づき、撮影テーブル４及び昇降機構８の駆動を制御すると共に、低エネルギーＸ線及び高エネルギーＸ線の照射を行う。Ｘ線ＣＴ装置１は、２次元Ｘ線検出器７によって検出されるデータ（Ｘ線検出器データ）を収集する。

【0037】

Ｘ線ＣＴ装置１は、前処理を行う（Ｓ１２）。当該前処理に係る処理は、例えば、サブルーチン化された処理として、図４にて示される以下のフローにより行われる。Ｘ線ＣＴ装置１は、オフセット補正を行う（Ｓ１２１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、対数変換を行う（Ｓ１２２）。Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線線量補正を行う（Ｓ１２３）。Ｘ線ＣＴ装置１は、感度補正を行う（Ｓ１２４）。前処理は、これらオフセット補正、対数変換、Ｘ線線量補正及び感度補正を含む。当該感度補正は、例えば、複数の断層画像をそれぞれ再構成しうる各ローデータに対してオフセット補正及び感度補正を施す手段が開示されている特開２００２－８５３９７号公報に記載されている処理を用いて行われるものであってもよい。Ｘ線ＣＴ装置１は、高エネルギー及び低エネルギーのＸ線検出器データに対して前処理を行い、投影データ（低Ｘ線管電圧投影データ、高Ｘ線管電圧投影データ）に変換する。

【0038】

Ｘ線ＣＴ装置１は、ビームハードニング補正を行う（Ｓ１３）。Ｘ線ＣＴ装置１は、前処理された投影データ（低Ｘ線管電圧投影データ、高Ｘ線管電圧投影データ）に対して、ビームハードニング補正を行う。Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、多項式を用いてビームハードニング補正を行うものであってもよい。当該多項式は、例えば、Dout(view,j,i)=Din(view,j,i)*{Bo(j,i)+B1(j,i)*Din(view,j,i)+B2(j,i)*Din(view,j,i)^2}にて示される「Dout(view,j,i)：ビームハードニング補正後のデータ、Din(view,j,i)：感度補正が行われた投影データ」。多項式を用いたビームハードニング補正については、例えば特開２００７－２０９０６にて開示される多項式補正を行うものであってもよい。

【0039】

Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｚフィルタ重畳処理を行う（Ｓ１４）。Ｘ線ＣＴ装置１は、ビームハードニング補正された投影データに対して、列方向(Ｚ方向)のフィルタをかけるＺフィルタ重畳処理を行う。

【0040】

Ｘ線ＣＴ装置１は、画像再構成重畳処理を行う（Ｓ１５）。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、フーリエ変換し、再構成関数を掛け、逆フーリエ変換することにより、再構成関数重畳処理を行う。

【0041】

Ｘ線ＣＴ装置１は、三次元逆投影処理を行う（Ｓ１６）。Ｘ線ＣＴ装置１は、再構成関数重畳処理した投影データに対して、三次元逆投影処理を行い、逆投影データを求める。本実施形態においては、ヘリカルスキャンを行うものとしており、画像再構成される画像はＺ軸に垂直な面、ＸＹ平面に三次元画像再構成される。以下の再構成領域はＸＹ平面に平行なものとする。当該三次元逆投影処理に係る処理は、例えば、サブルーチン化された処理として、図５にて示される以下のフローにより行われる。

【0042】

Ｘ線ＣＴ装置１は、再構成領域の各画素に対応する投影データを抽出する（Ｓ１６１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、断層像の画像再構成に必要な全ビュー（即ち、３６０度分のビュー又は「１８０度分＋ファン角度分」のビュー）中の一つのビューに着目し、再構成領域の各画素に対応する投影データを抽出する。

【0043】

Ｘ線ＣＴ装置１は、コーンビーム再構成加重係数を各投影データに乗算し、逆投影データを作成する（Ｓ１６２）。Ｘ線ＣＴ装置１は、投影データにコーンビーム再構成加重係数を乗算し、逆投影データを作成する。

【0044】

Ｘ線ＣＴ装置１は、投影データに逆投影データを画素対応に加算する（Ｓ１６３）。Ｘ線ＣＴ装置１は、予めクリアしておいた逆投影データに、投影データを画素対応に加算する。

【0045】

Ｘ線ＣＴ装置１は、画像再構成に必要な全ビューの逆投影データを加算したか否かを判定する（Ｓ１６４）。Ｘ線ＣＴ装置１は、断層像の画像再構成に必要な全ビュー（即ち、３６０度分のビュー又は「１８０度分＋ファン角度分」のビュー）に対し、逆投影データの加算処理が行われたか否かを判定する。全ビューに対し処理が行われていない場合（Ｓ１６４：ＮＯ）、再度Ｓ１６１の処理を実行すべくループ処理を行う。当該ループ処理を行うことにより、Ｘ線ＣＴ装置１は、全ビューに対するＳ１６１からＳ１６３の処理を繰り返す。全ビューに対し処理が行われた場合（Ｓ１６４：ＹＥＳ）、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｓ１７の処理を実行する。

【0046】

Ｘ線ＣＴ装置１は、後処理を行う（Ｓ１７）。Ｘ線ＣＴ装置１は、逆投影データに対して画像フィルタ重畳、ＣＴ値変換などの後処理を行い、断層像を得る。

【0047】

Ｘ線ＣＴ装置１は、画像表示を行う（Ｓ１８）。Ｘ線ＣＴ装置１は、後処理を行うことにより得た断層像をモニタ２３に表示する。これら一連のフローにて示されるＸ線ＣＴ装置１の概略動作は、例えば、特許５２２０３７４号公報、特許５２１３０１６号公報、特開２００７－２０９０６号公報に記載されている処理を用いて行われるものであってもよい。

【0048】

図６は、デュアルエネルギー撮影による画面再構成において処理されるデータの流れを示す説明図である。本説明図における各処理は、Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３によって行われる。

【0049】

Ｘ線ＣＴ装置１は、デュアルエネルギー撮影を行うことにより、モノクロマチック断層像を画像再構成する処理を行う。高いＸ線管電圧値及び低いＸ線管電圧値の異なる２種類のＸ線を照射することにより得られる高いＸ線管電圧による投影データ（高いＸ線管電圧投影データ）及び、低いＸ線管電圧による投影データ（低いＸ線管電圧投影データ）のデータ夫々に対し、ビームハードニング補正（ＢＨ補正）が行われる。

【0050】

ビームハードニング補正における入力データは、感度補正がされた低Ｘ線管電圧投影データ及び高Ｘ線管電圧投影データであり、これら投影データそれぞれに対しビームハードニング補正をすることにより、ビームハードニング補正がされた低Ｘ線管電圧投影データ及び高Ｘ線管電圧投影データを補正することができる。ビームハードニング補正がされた低Ｘ線管電圧投影データ及び高Ｘ線管電圧投影データそれぞれに対し、フィルタ補正逆投影法（filtered back projection)を用いた処理を行うことにより、低Ｘ線管電圧断層像及び高Ｘ線管電圧断層像それぞれが画像再構成される。

【0051】

密度データの変換処理は、以下の式にて行われるものであってもよい。
Gwd(x,y) = G80(x,y) - k1・G140(x,y)
Gid(x,y) = G80(x,y) - k2・G140(x,y)
ただし、
k1: ヨウ素DE(dual energy)比
k2: 水DE比
DE比： 80kVpと140kVpのＣＴ値比
本実施形態における図示において、例えば、低Ｘ線管電圧を80kVpとし、高Ｘ線管電圧を140kVpとする。フィルタ補正逆投影法（filtered back projection)され、ＣＴ値変換された高Ｘ線管電圧断層像は、G140(x,y)と示される。フィルタ補正逆投影法（filtered back projection)され、ＣＴ値変換された低Ｘ線管電圧断層像は、G80(x,y)と示される。高Ｘ線管電圧断層像及び低Ｘ線管電圧断層像を用いて密度データ変換された水密度断層像は、Gwd(x,y)と示される。高Ｘ線管電圧断層像及び低Ｘ線管電圧断層像を用いて密度データ変換されたIodine密度断層像は、Gid(x,y)と示される。水密度断層像Gwd(x,y)と、Iodine密度断層像Gid(x,y)とのＸ線吸収係数の線型結合は、水とヨウ素の各keVのＸ線吸収係数をGwd(x,y), Gid(x,y)の各画素値である密度比で線型加算し、水、空気のＸ線吸収係数を考慮してＣＴ値変換を行う。これにより各keVのモノクロマチック（Monochromatic）断層像を再構成することができ、画像再構成された各keVの断層像のうち、適切な画像を選択、表示すれば金属アーチファクト（artifact）が低減された画像を得られる。

【0052】

画像再構成された水密度断層像及びＩｏｄｉｎｅ密度断層像の各画素の密度値に基づき、Ｘ線吸収係数を線型結合することにより、モノクロマチック断層像が画像再構成される。従って、複数の物質密度断層像及びモノクロマチック断層像の少なくとも一つを含むデュアルエネルギーＸ線画像を再構成することができる。これらデュアルエネルギー撮影による画像再構成において処理されるデータの流れに関しては、例えば、特許５２２０３７４号公報、特許５２１３０１６号公報、特開２０１２－２４５２３５号公報に記載されている処理を用いて行われるものであってもよい。又はモノクロマチック断層像の画像再構成するにあたり、少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき水密度投影データ及びヨウ素密度投影データを求め、画像再構成した水密度断層像及びヨウ素密度断層像の各画素の水、ヨウ素密度値からＸ線吸収係数を線型結合させて、水と空気のＸ線吸収係数を用いて、ＣＴ値に変換しモノクロマチック断層像を画像再構成するものであってもよい。

【0053】

中央処理装置３は、記憶装置２４に記憶されているプログラムを実行することにより、ビームハードニング補正されたＸ線投影データ（低Ｘ線投影データ、高Ｘ線投影データ）に対し、フィルタ補正逆投影法（Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）を用いた処理を行い、ＣＴ値変換されたＸ線管電圧断層像（低Ｘ線管電圧断層像、高Ｘ線管電圧断層像）を再構成するＢＰ処理部として機能する。中央処理装置３は、記憶装置２４に記憶されているプログラムを実行することにより、ＣＴ値変換されたＸ線管電圧断層像（低Ｘ線管電圧断層像、高Ｘ線管電圧断層像）に対し、密度データの変換処理を行い、水密度断層像とＩｏｄｉｎｅ密度断層像とを再構成する密度データ変換部として機能する。中央処理装置３は、記憶装置２４に記憶されているプログラムを実行することにより、再構成された水密度断層像とＩｏｄｉｎｅ密度断層像のＸ線吸収係数を線型結合し、水、空気のＸ線吸収係数によりＣＴ値として正規化し、モノクロマチック断層像を再構成する線型結合部として機能する。

【0054】

図７は、Ｘ線ＣＴ装置１の物質弁別に関する処理を示すフロー図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、操作コンソール２にて入力された操作指示を含む指示データに基づき、当該フローチャートの処理又は動作を開始する。又は、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線ＣＴ装置１の概略動作を示すフロー図におけるＳ１８以降に行われる後処理（物質弁別に関する処理）として、以下の処理を実行するものであってもよい。Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、プログラムを実行することにより、物質弁別部及び画像処理部として機能する。なお、物質弁別部及び画像処理部は、Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３である場合に限定されず、当該中央処理装置３とオンライン又はオフラインにて通信する外部サーバ（情報処理装置）であってもよい。又は、中央処理装置３と外部サーバ（情報処理装置）とが連関して、以下の処理を実行するものであってもよい。

【0055】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域（ＲＯＩ）を取得する（Ｓ１０１）。関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）は、例えば病変等を示す体内部位における領域であり、医師等のＸ線ＣＴ装置１の操作者により選択されることにより、特定される。すなわち、関心領域（ＲＯＩ）は、Ｘ線ＣＴ装置１の操作者の操作により任意に特定される体内部位を示す領域である。Ｘ線ＣＴ装置１の操作者による、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上での関心領域（ＲＯＩ）の特定は、例えば、モニタ２３等に表示されるモノクロマチック断層像におけるカーソル操作等により行われるものであってもよい。中央処理装置３は、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域を取得するにあたり、当該関心領域の画素座標を取得するものであってもよい。又は、中央処理装置３は、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上における画像座標系における座標領域を取得するものであってもよい。

【0056】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、モノクロマチック断層像を再構成する際、線形結合された水密度断層像とヨウ素密度断層像とを取得する（Ｓ１０２）。中央処理装置３は、モノクロマチック断層像を再構成する際、Ｘ線吸収係数を線型結合するにあたり元データとして用いた水密度断層像とヨウ素密度断層像とを取得する。これら水密度断層像とヨウ素密度断層像は、記憶装置２４等、中央処理装置３がアクセス可能な記憶領域に記憶されており、中央処理装置３は、記憶装置２４等を参照することにより、水密度断層像及びヨウ素密度断層像を取得する。

【0057】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、水密度断層像において関心領域に対応する領域の水密度値を抽出する（Ｓ１０３）。中央処理装置３は、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域に対応する、水密度断層像の領域の水密度値を抽出する。モノクロマチック断層像と、当該モノクロマチック断層像を再構成する際に線形結合を行った水密度断層像とにおいては、これら画像における画像座標系は同一となっている。従って、中央処理装置３は、モノクロマチック断層像にて特定された関心領域の座標範囲を抽出し、当該座標範囲に基づき、水密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）を特定する。

【0058】

又は、モノクロマチック断層像の画素位置（各画素を一意に特定する座標）と、水密度断層像の画素位置とは、同じX,Y座標位置となっており、当該画素位置に基づき、中央処理装置３は、水密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）を特定するものであってもよい。すなわち、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域に含まれる画素位置と、水密度断層像にて対応する領域（関心領域：ＲＯＩ）に含まれる画素位置とは、同じであり、中央処理装置３は、当該画素位置を用いて、水密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）を特定するものであってもよい。

【0059】

中央処理装置３は、水密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）の水密度値を抽出する。水密度断層像における画素値、すなわち濃淡は、水密度値との相関を有する。従って、中央処理装置３は、領域（関心領域：ＲＯＩ）に含まれる画素それぞれの画素値に基づき、各画素の水密度値それぞれを抽出する。当該水密度値は、対応する画素にて示される体内部位の水密度値を示すものである。中央処理装置３は、このように関心領域（ＲＯＩ）に含まれる画素それぞれの水密度値それぞれを抽出し、各関心領域（ＲＯＩ）にて、画素番号それぞれと、水密度値それぞれとを関連付けて、記憶装置２４に記憶する。

【0060】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、ヨウ素密度断層像において関心領域に対応する領域のヨウ素密度値を抽出する（Ｓ１０４）。中央処理装置３は、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域に対応する、ヨウ素密度断層像の領域の水密度値を抽出する。モノクロマチック断層像と、当該モノクロマチック断層像を再構成する際、Ｘ線吸収係数の線型結合を行ったヨウ素密度断層像とにおいては、これら画像における画像位置は同一となっている。従って、中央処理装置３は、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定された関心領域の座標範囲を抽出し、当該座標範囲に基づき、ヨウ素密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）を特定する。

【0061】

又は、モノクロマチック断層像の画素位置と、ヨウ素密度断層像の画素位置とは、同じX,Y座標位置となっており、当該画素位置に基づき、中央処理装置３は、ヨウ素密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）を特定するものであってもよい。すなわち、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて特定される関心領域に含まれる画素位置と、ヨウ素密度断層像にて対応する領域（関心領域：ＲＯＩ）に含まれる画素位置とは、同じであり、中央処理装置３は、当該画素位置を用いて、ヨウ素密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）を特定するものであってもよい。

【0062】

中央処理装置３は、ヨウ素密度断層像における領域（関心領域：ＲＯＩ）のヨウ素密度値を抽出する。ヨウ素密度断層像における画素値、すなわち濃淡は、ヨウ素密度値との相関を有する。従って、中央処理装置３は、領域（関心領域：ＲＯＩ）に含まれる画素それぞれの画素値に基づき、各画素のヨウ素密度値それぞれを抽出する。当該ヨウ素密度値は、対応する画素にて示される体内部位のヨウ素密度値を示すものである。中央処理装置３は、このように関心領域（ＲＯＩ）に含まれる画素それぞれのヨウ素密度値それぞれを抽出し、各関心領域（ＲＯＩ）にて、画素位置それぞれと、ヨウ素密度値それぞれとを関連付けて、記憶装置２４に記憶する。

【0063】

これにより、各関心領域（ＲＯＩ）にて、画素位置それぞれと、水密度値及びヨウ素密度値それぞれとが、関連付けられて、記憶装置２４に記憶される。各関心領域（ＲＯＩ）において、当該関心領域（ＲＯＩ）に含まれる画素それぞれの水密度値及びヨウ素密度値が関連付けられることにより、画素それぞれ、すなわち画素に示される体内部位を、水密度値と、ヨウ素密度値とによる二次元ベクトル値として定義することができる。

【0064】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、抽出した水密度値及びヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力する（Ｓ１０５）。中央処理装置３は、各関心領域（ＲＯＩ）において、当該関心領域（ＲＯＩ）に含まれる画素それぞれの水密度値及びヨウ素密度値を、二次元分布データとして出力する。各画素は、水密度値及びヨウ素密度値から成る二次元ベクトル値として定義されるため、水密度値及びヨウ素密度値を軸（次元）とした平面において、各画素は、二次元ベクトル値に応じて、当該平面にマッピングすることができる。これにより、二次元分布データは、二次元ベクトル分布図として出力されるものとなる。

【0065】

水密度値及びヨウ素密度値を軸（次元）とした平面（二次元ベクトル分布図）は、例えば、ヨウ素密度値（Ｉｏｄｉｎｅ密度値）を縦軸とし、水密度値を横軸として定義されるものであってもい。又は、ヨウ素密度値（Ｉｏｄｉｎｅ密度値）を横軸とし、水密度値を縦軸とするものであってもよい。水密度値及びヨウ素密度値を軸（次元）とした平面（二次元ベクトル分布図）において、モノクロマチック断層像にて特定される関心領域（ＲＯＩ）それぞれが、別個に示される。この際、各関心領域（ＲＯＩ）それぞれに含まれる画素群によって、二次元ベクトル分布図において関心領域（ＲＯＩ）それぞれに対応する領域（マッピング領域）が形成される。すなわち、関心領域（ＲＯＩ）に含まれる各画素は、水密度値及びヨウ素密度値を軸（次元）とした平面（二次元ベクトル分布図）において、水密度値及びヨウ素密度値の値に対応する座標に配置（マッピング）される。当該座標は、水密度値及びヨウ素密度値の値自体を用いた直交座標（Ｘ：水密度値，Ｙ：ヨウ素密度値）であってもよく、又は当該直交座標を極座標（Ｒ、Θ）に変換したものであってもよい。水密度値及びヨウ素密度値の値を用いて極座標（Ｒ、Θ）に変換することにより、水密度値及びヨウ素密度値の大きさ（Ｒ）、及び水密度値及びヨウ素密度値の比率（Θ）を効率的に認識することができる。

【0066】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、出力した二次元分布データを用いて、関心領域の物質弁別に関する処理（クラスタリング）を実行する（Ｓ１０６）。中央処理装置３は、出力した二次元分布データ、すなわち二次元ベクトル分布図においてマッピングされている各関心領域（ＲＯＩ）に対し、水密度値及びヨウ素密度値からなる二次元ベクトル値に基づき、例えばクラスタリングを行うことにより、当該関心領域の物質弁別に関する処理を行う。

【0067】

水密度値及びヨウ素密度値からなる二次元ベクトル値を用いたクラスタリングによって、これら関心領域（ＲＯＩ）を各クラスに分けるにあたり、中央処理装置３は、水密度値及びヨウ素密度値の比率に基づきクラスタリング（クラス分け）を行うものであってもよい。水密度値及びヨウ素密度値の比率によるクラスタリングは、例えば、線型の分離線を用いた線型分離を行うものであってもよい。この場合、分離線は、一次方程式で定義され、当該一次方程式における係数が、水密度値とヨウ素密度値との比率を示す。水密度値とヨウ素密度値との比率による線型分離を用いたクラスタリングを行うことにより、当該比率に基づく物質弁別を効率的に行うことができる。

【0068】

又は、中央処理装置３は、水密度値及びヨウ素密度値の密度値が所定値以上であるか否かによるクラスタリングを行うものであってもよい。水密度値及びヨウ素密度値の密度値が所定値以上となる範囲に基づくクラスタリングは、例えば、線型の分離線を用いた線型分離を行うものであってもよい。密度値が所定値以上であるか否かによるクラスタリングを行うことにより、当該所定値を物質弁別における判断閾値（弁別閾値）として用いることができ、物質弁別を効率的に行うことができる。

【0069】

Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３は、関心領域が彩色されたモノクロマチック断層像を出力する（Ｓ１０７）。中央処理装置３は、二次元ベクトル分布図上でのクラスタリングによって物質弁別された関心領域に対し、当該物質弁別の結果に応じて彩色（カラー表示）したモノクロマチック断層像を生成し、モニタ２３等に出力する。

【0070】

彩色、すなわちカラー表示を行うにあたり、三原色からなるＲＧＢ出力を行う際、中央処理装置３は、例えば、水密度値とＲ出力のパラメータ値とを対応させ、ヨウ素密度値とＧ出力のパラメータ値とを対応させるものであってもよい。この場合、水密度値が大きいほど、Ｒ（赤）彩色が濃くなり、ヨウ素密度値が大きいほど、Ｇ（緑）彩色が濃くなるものとなる。このように水密度値及びヨウ素密度値の大小に応じて、関心領域（ＲＯＩ）の彩色を変化させることにより、モノクロマチック断層像における関心領域（ＲＯＩ）については、コンタ図として出力することができる。

【0071】

モノクロマチック断層像において、各関心領域（ＲＯＩ）を物質弁別の結果に応じて彩色（カラー表示）することにより、関心領域（ＲＯＩ）それぞれを、より明確化して別々に分けて表示することができる。コンタ図化された関心領域（ＲＯＩ）を含むモノクロマチック断層像をモニタ２３等に出力することにより、Ｘ線ＣＴ装置１の操作者に対する視認性を向上させることができる。

【0072】

関心領域が彩色されたモノクロマチック断層像は、三次元画像にて再構成されて、出力及び表示されるものであってもよい。中央処理装置３は、複数のモノクロマチック断層像に基づき、例えば３Ｄサーフェスレンダリング処理を行うことにより、これら複数のモノクロマチック断層像が積層された三次元画像を再構成するものであってもよい。この場合、彩色された関心領域については、色彩情報を三次元画像に継承させることにより、関心領域が彩色された三次元画像を再構成するものであってもよい。

【0073】

図８は、関心領域の物質弁別に関する処理結果に関する説明図である。画像処理部として機能する中央処理装置３は、関心領域の物質弁別に関する処理結果の一例として、本実施形態にて図示する弁別結果画面を生成及び出力する。弁別結果画面は、例えば、彩色されたモノクロマチック断層像を表示する領域、密度比率によるクラスタリング結果を表示するグラフ領域、密度所定値によるクラスタリング結果を表示するグラフ領域、及びＲＯＩ（重心点）の極座標を表示する表領域を含む。

【0074】

彩色されたモノクロマチック断層像を表示する領域には、モノクロマチック断層像の対象となる被検体と、当該被検体において特定された関心領域（ＲＯＩ）が、矩形等の選択枠体等にてアノテーション表示されて、示されている。これら関心領域（ＲＯＩ）は、水密度値及びヨウ素密度値に基づくクラスタリングによる物質弁別の結果に応じて、彩色されている。彩色されたモノクロマチック断層像を表示する領域には、複数のモノクロマチック断層像を用いて３Ｄサーフェスレンダリング処理を行うことにより再構成された三次元画像が、表示されるものであってもよい。

【0075】

密度比率によるクラスタリング結果を表示するグラフ領域には、モノクロマチック断層像にて特定された関心領域に含まれる画素それぞれの水密度値及びヨウ素密度値に応じて、これら画素がマッピングされた二次元ベクトル分布図が示されている。本実施形態において、当該二次元ベクトル分布図は、ヨウ素密度値（Ｉｏｄｉｎｅ密度値）を縦軸とし、水密度値を横軸として定義されている。当該二次元ベクトル分布図にて示される関心領域（ＲＯＩ）は、水密度値及びヨウ素密度値の比率に基づき、クラスタリング（クラスによる分類）が行われる。当該比率によるクラスタリングは、一次方程式による分離線を用いた線型分離によるものであってもよい。当該分離線は、記憶装置２４に予め記憶されているものであってもよい。又は、中央処理装置３は、例えば線形カーネル法を用いて、マッピングされた関心領域（ＲＯＩ）を線型分離し、当該分離結果に基づき関心領域の物質弁別を行うものであってもよい。

【0076】

密度所定値によるクラスタリング結果を表示するグラフ領域には、上述した密度比率によるクラスタリング結果を表示するグラフ領域と同様に画素がマッピングされた二次元ベクトル分布図が示されている。当該二次元ベクトル分布図にて示される関心領域（ＲＯＩ）は、水密度値及びヨウ素密度値の密度値が所定値以上であるか否かに基づき、クラスタリング（クラスによる分類）が行われる。当該密度値によるクラスタリングは、一次方程式による分離線を用いた線型分離によるものであってもよい。当該分離線は、記憶装置２４に予め記憶されているものであってもよい。又は、中央処理装置３は、例えば線形カーネル法を用いて、マッピングされた関心領域（ＲＯＩ）を線型分離し、当該分離結果に基づき関心領域の物質弁別を行うものであってもよい。

【0077】

水密度値及びヨウ素密度値を軸項目とする二次元ベクトル分布図において、各関心領域（ＲＯＩ）に含まれる画素群による領域（各画素によるマッピング領域）の重心点に対し、原点から重心点までのベクトル線、及び、当該重心点を極座標にて示した際の角度（Θ）が重畳表示されるものであってもよい。

【0078】

ＲＯＩ（重心点）の極座標を表示する表領域には、関心領域（ＲＯＩ）が水密度値及びヨウ素密度値を軸項目とする二次元ベクトル分布図にマッピングされた際、各関心領域の重心点の直交座標（Ｘ：水密度値，Ｙ：ヨウ素密度値）、及び当該直交座標を変換した極座標（Ｒ、Θ）が、表形式にて表示される。又、関心領域（ＲＯＩ）の水密度値及びヨウ素密度値に応じた物質弁別の結果に関する事項が、表示されるものであってもよい。

【0079】

本実施形態によれば、Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３（物質弁別部）は、モノクロマチック断層像を再構成する際、線形結合された水密度断層像とヨウ素密度断層像から、関心領域に対応する領域の水密度値と、ヨウ素密度値を抽出する。中央処理装置３（物質弁別部）は、抽出した水密度値及びヨウ素密度値を用いた二次元分布データを出力するため、デュアルエナジー撮影時に、水密度断層像とヨウ素密度断層像より、各画素の水密度値のヨウ素密度値を二次元ベクトルとして物質弁別することができる。例えば、デュアルエナジー撮影において、実効質量数（effective-Z：低管電圧のＸ線ＣＴ値と高管電圧のＸ線ＣＴ値の比）、基底物質の成分比を用いて物質弁別を行う場合と比較し、これら実効質量数（effective-Z）又は基底物質の成分比は共に一次元の情報であり弁別に限界が生じることが懸念される。これに対し、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の中央処理装置３（物質弁別部）は、抽出した水密度値及びヨウ素密度値による二次元ベクトルとなる二次元分布データ（二次元ベクトル分布）を出力するため、効率的に物質弁別することができる。

【0080】

本実施形態によれば、Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３（物質弁別部）は、水密度値及びヨウ素密度値を軸項目とするグラフ（二次元ベクトル分布図）上にて、二次元分布データ（二次元ベクトル分布）を出力する。中央処理装置３（物質弁別部）は、当該グラフ（二次元ベクトル分布図）上にて、例えば線型分離等を用いたクラスタリングを行うことにより、モノクロマチック断層像にて特定された複数の関心領域（ＲＯＩ）に対する物質弁別に関する処理を行う。線型分離等によるクラスタリングを行う際、グラフ（二次元ベクトル分布図）上にて線型分離の分離線を重畳表示することにより、物質弁別された関心領域が、いずれのクラスに属するかを明確化することができる。

【0081】

本実施形態によれば、Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３（物質弁別部）は、モノクロマチック断層像にて特定された複数の関心領域（ＲＯＩ）に対するクラス分け（クラスタリング）を行うにあたり、抽出した水密度値及びヨウ素密度値が所定値以上となるか否かに基づき、これら関心領域の物質弁別に関する処理を行う。これにより、密度値に応じた物質弁別を効率的に行うことができる。又、Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３（物質弁別部）は、モノクロマチック断層像にて特定された複数の関心領域（ＲＯＩ）に対するクラス分け（クラスタリング）を行うにあたり、抽出した水密度値及びヨウ素密度値が所定値以上となるか否かに基づき、これら関心領域の物質弁別に関する処理を行う。これにより、密度値に応じた物質弁別を効率的に行うことができる。

【0082】

本実施形態によれば、Ｘ線ＣＴ装置１の中央処理装置３（画像処理部）は、物質弁別部による物質弁別に基づき、モノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像上にて、特定された関心領域の彩色を行い、関心領域が彩色されたモノクロマチック断層像又は少なくとも２種類のＸ線エネルギーのＸ線投影データに基づき求められた少なくとも２種類のＸ線エネルギーの断層像を出力する。このように出力されたモノクロマチック断層像において、関心領域は、物質弁別に応じた彩色が施されているため、個々に別個に表示されるものとなる。関心領域に対する物質弁別は、当該関心領域における密度値及びヨウ素密度値を用いた二次元分布データに対するクラスタリングの結果に基づくもであり、個々のクラスにクラスタリングされた関心領域の画素を、別々に分けて表示することができる。これにより、物質弁別がされた関心領域が彩色されたモノクロマチック断層像を、Ｘ線ＣＴ装置１の操作者に提供することができ、当該操作者による関心領域に対する視認性を向上させることができる。

【0083】

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0084】

Ｒ Ｘ線検査室
１ Ｘ線ＣＴ装置
２ 操作コンソール
２１ 入力装置
２２ データ収集バッファ
２３ モニタ
２４ 記憶装置
Ｍ 記録媒体
Ｐ プログラム（プログラム製品）
３ 中央処理装置（画像再構成部、物質弁別部、画像処理部）
４ 撮影テーブル
５ Ｘ線発生装置
５１ Ｘ線管
５２ コリメータ
５３ Ｘ線フィルタ
５３１ ボータイフィルタ
５４ Ｘ線管コントローラ
６ 制御コントローラ
７ ２次元Ｘ線検出器
８ 昇降機構
９ データ収集装置
１０ 撮像部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】