(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】
(24)【登録日】2022-12-16
(45)【発行日】2022-12-26
(54)【発明の名称】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び画像生成装置
(51)【国際特許分類】
A61B 6/03 20060101AFI20221219BHJP
【ＦＩ】
A61B6/03 350V
A61B6/03 360P
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2018168189
(22)【出願日】2018-09-07
(65)【公開番号】P2019051305
(43)【公開日】2019-04-04
【審査請求日】2021-07-09
(31)【優先権主張番号】P 2017174931
(32)【優先日】2017-09-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】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
(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】100189913
【氏名又は名称】鵜飼 健
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 泰男
(72)【発明者】
【氏名】塚越 伸介
【審査官】佐野 浩樹
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０３０８０９９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－０６３８７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０４２０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１７５０２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２７９４２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０００４７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０３０８１０１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００７－２５２８９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２１５４６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００５／１２２９０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００３－１２６０８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０００３４８（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】
コーンビーム形の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、
前記Ｘ線発生部が前記被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、前記Ｘ線検出部を介して収集するデータ収集部と、
前記第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域について前記１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて前記再構成処理を行い、画像を取得する処理部と
を備え、
前記処理部は、前記第１領域の投影データの収集範囲内で、当該第１領域の画像の前記再構成処理に用いる投影データの使用範囲を調整する、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項2】
前記処理部は、前記第１領域と前記第２領域との境界近傍の連続性を保つように、前記一部の角度に対応する投影データを用いる、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】
前記処理部は、前記第１領域のうちの前記第２領域との境界を含む部分領域内で収集範囲を連続的に狭くして前記狭い収集範囲に一致させることにより、前記一部の角度を調整する、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】
コーンビーム形の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、
前記Ｘ線発生部が前記被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、前記Ｘ線検出部を介して収集するデータ収集部と、
前記第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域について前記１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて前記再構成処理を行い、画像を取得する処理部と、
前記収集された投影データに基づいて、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向の直線上の位置と、前記収集範囲内の収集時刻に対応する前記Ｘ線発生部の回転角度とに関連付けて投影データを示す複数の投影データマップを記憶する記憶部と、
を備え、
前記処理部は、
前記第１領域のうちの前記第２領域との境界を含む部分領域内で収集範囲を連続的に狭くして前記狭い収集範囲に一致させることにより、前記一部の角度を調整し、
前記複数の投影データマップのうちの１つの投影データマップを表示するように表示部を制御し、
操作者の操作に対応して、表示中の投影データマップの収集範囲内で前記回転角度のうちの一部の角度を調整し、
前記操作者の操作に対応して調整された一部の角度に対応して、前記表示中の投影データマップ以外の投影データマップの収集範囲内で前記回転角度のうちの一部の角度を調整し、
それぞれ調整された一部の角度をもつ複数の投影データマップに基づいて前記再構成処理を行い、前記第１領域の画像を取得し、
前記取得された第１領域の画像と、前記取得された第２領域の画像とを表示するように前記表示部を制御する、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項5】
コーンビーム形の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、
前記Ｘ線発生部が前記被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、前記Ｘ線検出部を介して収集するデータ収集部と、
前記第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域について前記１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて前記再構成処理を行い、画像を取得する処理部と、
前記収集された投影データに基づいて、前記Ｘ線発生部の回転軸を中心にした所定の半径をもつ円上の位置と、前記収集範囲内の収集時刻に対応する前記Ｘ線発生部の回転角度とに関連付けて投影データを示す複数の投影データマップを記憶する記憶部と、
を備え、
前記処理部は、
前記第１領域のうちの前記第２領域との境界を含む部分領域内で収集範囲を連続的に狭くして前記狭い収集範囲に一致させることにより、前記一部の角度を調整し、
前記複数の投影データマップのうちの１つの投影データマップを表示するように表示部を制御し、
操作者の操作に対応して、表示中の投影データマップの収集範囲内で前記回転角度のうちの一部の角度を調整し、
前記操作者の操作に対応して調整された一部の角度に対応して、前記表示中の投影データマップ以外の投影データマップの収集範囲内で前記回転角度のうちの一部の角度を調整し、
それぞれ調整された一部の角度をもつ複数の投影データマップに基づいて前記再構成処理を行い、前記第１領域の画像を取得し、
前記取得された第１領域の画像と、前記取得された第２領域の画像とを表示するように前記表示部を制御する、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項6】
コーンビーム形の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、
前記Ｘ線発生部が前記被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、前記Ｘ線検出部を介して収集するデータ収集部と、
前記第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域について前記１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて前記再構成処理を行い、画像を取得する処理部と、
を備え、
前記処理部は、操作者の操作に応じて、前記一部の角度を調整する調整処理をオン状態又はオフ状態に切り替える、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項7】
前記処理部は、前記オフ状態のときに前記第１領域の画像と前記第２領域の画像とが再構成処理により取得された場合に、当該取得された両画像の間のギャップに基づいて、前記調整処理をオン状態に切り替える、請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項8】
前記処理部は、前記第１領域の画像のエッジを抽出し、
前記エッジの抽出結果に基づいて、前記ギャップの大小を判定し、
前記判定した結果、前記ギャップが大の場合、前記調整処理をオン状態に切り替える、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】
コーンビーム形の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、
前記Ｘ線発生部が前記被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、前記Ｘ線検出部を介して収集するデータ収集部と、
前記第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域について前記１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて前記再構成処理を行い、画像を取得する処理部と、
操作者の操作に応じて、前記取得される画像に対し、解析用の後処理プログラムを実行する予定が設定される記憶部と、
を備え、
前記処理部は、
前記予定が設定されたか否かを判定し、
前記判定した結果、前記予定が設定された場合には、前記第１領域の画像と前記第２領域の画像との間のギャップの大小に応じて、前記一部の角度を調整する調整処理を常にオン状態又は常にオフ状態に切り替え、
前記判定した結果、前記否の場合には、前記ギャップが閾値より大のときに対応する特定の時相毎に前記調整処理をオン状態に切り替える、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項10】
被検体の周囲を１回転しながらＸ線発生部から発生され、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部を介してデータ収集部により収集される、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを取得して、前記第１領域のうち少なくとも一部の領域における前記１回転分の投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域における投影データを用いて、再構成処理を行い、画像を取得する処理部を備え、
前記処理部は、前記第１領域の投影データの収集範囲内で、当該第１領域の画像の前記再構成処理に用いる投影データの使用範囲を調整する、画像生成装置。
【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及び画像生成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Computed Tomography）装置の分野では、コーンビーム形のＸ線を発生するＸ線発生部と、当該Ｘ線を検出可能なＸ線検出器とを備えたＸ線ＣＴ装置が知られている。この種のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を照射するＸ線発生部が円軌道に沿って被検体の周囲を１回転し、Ｘ線検出器から１回転分の投影データを収集するボリュームスキャンを実行することが可能である。また、この種のＸ線ＣＴ装置は、１回転分の投影データを用いて、回転軸方向に広い領域をもつ３次元画像を再構成することが可能である。
【0003】
但し、回転軸方向の中央平面（mid-plane）から離れるに従って、１回転分の投影データを収集できる範囲が減ってアキシャル面のＦＯＶ（Field Of View）が小さくなり、１回転分の投影データが揃う通常領域が小さくなる。また、通常領域が小さくなるに従い、通常領域の両側に位置して１回転分の投影データが揃わないマスク領域が大きくなる。なお、マスク領域は、１回転分の投影データを用いる再構成処理を実行できずに覆い隠されるマスク（mask）が設けられる領域である。
【0004】
これに対し、１回転分よりも狭い範囲で収集される投影データを用いて、マスク領域の画像を再構成する技術が実用化されている。以下、この技術をマスク領域再構成ともいう。このマスク領域再構成によれば、再構成されたマスク領域の画像と、通常領域の画像とを結合して３次元画像やその断層像を生成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００７－２５２８９８号公報
【文献】特開２０１０－６３８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
以上のように、通常領域及びマスク領域は、再構成に用いる投影データの収集範囲が互いに異なっている。なお、投影データの収集範囲は、Ｘ線発生部及びＸ線検出器を搭載した架台の回転角度の範囲や、ビューの範囲に対応する。また、架台の回転角度の範囲が異なることは、投影データの収集時刻の範囲や平均した収集時刻（平均時刻）が異なることを意味する。これに伴い、通常領域の画像とマスク領域の画像とを結合した３次元画像や断層像では、投影データの収集範囲（例、平均した収集時刻）の異なる画像が結合されている。
【0007】
ここで、被検体の部位のうち、動きが小さいか又は遅い部位をボリュームスキャンした際には、通常領域とマスク領域との間で平均した収集時刻が異なったとしても、通常領域の画像とマスク領域の画像との境界に大きなギャップは生じない。
【0008】
しかしながら、動きが大きいか速い部位（動きの激しい部位）をボリュームスキャンした際には、通常領域とマスク領域との間で平均した収集時刻が異なると、通常領域の画像とマスク領域の画像との境界にギャップが発生する。このようなギャップをもつ３次元画像やその断層像に基づいて、周辺との癒着、浸潤などを評価する場合などには、評価結果の精度を低下させるリスクがある。
【0009】
本発明が解決しようとする課題は、動きの激しい部位をボリュームスキャンした際に、マスク領域の画像と通常領域の画像との境界に発生するギャップを低減し得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線発生部、Ｘ線検出部、データ収集部及び処理部を備える。
【0011】
前記Ｘ線発生部は、コーンビーム形のＸ線を発生する。
前記Ｘ線検出部は、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。
前記データ収集部は、前記Ｘ線発生部が前記被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の収集範囲の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、前記Ｘ線検出部を介して収集する。
前記処理部は、前記第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域について前記１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて前記再構成処理を行い、画像を取得する。
前記Ｘ線検出部は、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。
前記データ収集部は、前記Ｘ線発生部が前記被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の収集範囲の投影データが揃う第１領域と、前記Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で前記第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、前記Ｘ線検出部を介して収集する。
前記処理部は、前記第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また前記第２領域について前記１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて前記再構成処理を行い、画像を取得する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。
【図2】同実施形態における通常領域及び収集範囲を説明するための模式図である。
【図3】同実施形態における通常領域内の点Ｐｋの角度位置と収集範囲Ｗｆの中心の角度位置との関係を示す模式図である。
【図4】同実施形態におけるマスク領域及び収集範囲を説明するための模式図である。
【図5】同実施形態におけるマスク領域内の点Ｐｋの角度位置と収集範囲Ｗｍの中心の角度位置との関係を示す模式図である。
【図6】同実施形態における直線上の各点に対応する収集範囲を示す模式図である。
【図8】同実施形態における投影データマップの一例を示す模式図である。
【図9】同実施形態における直線上の各点に対応する調整後の収集範囲を示す模式図である。
【図11】同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
【図12】同実施形態の第１変形例における直線上の各点に対応する調整後の収集範囲を示す模式図である。
【図14】同実施形態の第２変形例における投影データマップの一例を示す模式図である。
【図15】同実施形態の第３変形例における投影データマップの一例を示す模式図である。
【図16】同実施形態の第４変形例における投影データマップの一例を示す模式図である。
【図17】同実施形態の第５変形例における投影データマップの一例を示す模式図である。
【図18】同実施形態の第６変形例における調整機能の構成を説明するための処理回路のブロック図である。
【図19】同実施形態の第６変形例における動作を説明するためのフローチャートである。
【図20】同実施形態の第７変形例における動作を説明するためのフローチャートである。
【図21】同実施形態の第８変形例における動作を説明するためのフローチャートである。
【図22】同実施形態の第９変形例における極座標を説明するための模式図である。
【図23】同実施形態の第９変形例における投影データマップの一例を示す模式図である。
【図24】同実施形態における円上の各点に対応する調整後の収集範囲を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、一実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影（computed tomography (CT)）装置及び画像生成装置について図面を用いて説明する。なお、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線発生部とＸ線検出部とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate-Type（第３世代ＣＴ）、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線発生部のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate-Type（第４世代ＣＴ）等の様々なタイプがあり、いずれのタイプでも一実施形態へ適用可能である。また、画像生成装置は、Ｘ線ＣＴ装置に内蔵させて設けてもよく、Ｘ線ＣＴ装置とは別体として設けてもよい。以下の説明は、第３世代ＣＴと、第３世代ＣＴに内蔵された画像生成装置とを例に挙げて述べる。
【0014】
（Ｘ線ＣＴ装置の構成）
図１は、一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管１１を有するＸ線発生部から被検体Ｐに対してＸ線を照射し、当該照射されたＸ線をＸ線検出器１２で検出する。Ｘ線ＣＴ装置１は、当該Ｘ線検出器１２からの出力に基づいて、被検体Ｐに関するＣＴ画像を生成する。このようなＸ線ＣＴ装置１としては、例えば、１回転の収集データを用いて、回転軸方向に広い領域の再構成を実現するマルチスライスＣＴ又はＭＤＣＴ（multi-detector row CT）等のＸ線ＣＴ装置が適宜、使用可能となっている。
図１は、一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管１１を有するＸ線発生部から被検体Ｐに対してＸ線を照射し、当該照射されたＸ線をＸ線検出器１２で検出する。Ｘ線ＣＴ装置１は、当該Ｘ線検出器１２からの出力に基づいて、被検体Ｐに関するＣＴ画像を生成する。このようなＸ線ＣＴ装置１としては、例えば、１回転の収集データを用いて、回転軸方向に広い領域の再構成を実現するマルチスライスＣＴ又はＭＤＣＴ（multi-detector row CT）等のＸ線ＣＴ装置が適宜、使用可能となっている。
【0015】
図１に示すＸ線ＣＴ装置１は、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。架台装置１０は、被検体ＰをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。寝台装置３０は、Ｘ線ＣＴ撮影の対象となる被検体Ｐを載置し、Ｘ線ＣＴ撮影を実行する位置まで移動するための装置である。コンソール装置４０は、架台装置１０を制御するコンピュータである。
【0016】
例えば、架台装置１０および寝台装置３０はＣＴ検査室に設置され、コンソール装置４０はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。なお、コンソール装置４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール装置４０は、架台装置１０及び寝台装置３０とともに同一の部屋に設置されてもよい。いずれにしても架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。
【0017】
架台装置１０は、Ｘ線管１１、Ｘ線検出器１２、回転フレーム１３、Ｘ線高電圧装置１４、制御装置１５、ウェッジ１６、コリメータ１７及びＤＡＳ１８を有する。
【0018】
Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、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真空管である。照射された熱電子は、ターゲットの焦点に衝突した際のエネルギーによってＸ線に変換される。これにより、Ｘ線管１１は、熱電子が衝突したターゲットの焦点から、被検体Ｐへ照射するＸ線を発生する。Ｘ線管１１で発生したＸ線は、コリメータ１７を介してコーンビーム形に成形され、被検体Ｐに照射される。なお、Ｘ線管１１及びコリメータ１７は、Ｘ線発生部の一例である。
【0019】
Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管の焦点を中心として１つの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複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された構造を有する。また、Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器（半導体検出器）であっても構わない。また、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線検出部の一例である。
【0020】
回転フレーム１３は、Ｘ線発生部とＸ線検出器１２とを回転軸回りに回転可能に支持する。具体的には、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、後述する制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム１３は、アルミニウム等の金属により形成された固定フレーム（図示せず）に回転可能に支持される。詳しくは、回転フレーム１３は、ベアリングを介して固定フレームの縁部に接続されている。なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とそれぞれ定義するものとする。回転フレーム１３は、制御装置１５の駆動機構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。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やＤＡＳ１８を更に備えて支持する。このような回転フレーム１３は、撮影空間をなす開口（ボア）が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口はＦＯＶ１９に略一致する。開口の中心軸は、回転フレーム１３の回転軸Ｚに一致する。回転フレーム１３の回転軸Ｚは、Ｘ線管１１の回転軸Ｚと呼んでもよい。なお、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、回転フレーム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、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレームから架台装置の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。
【0021】
Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧及びＸ線管１１に供給するフィラメント電流を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、後述する回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側に設けられても構わない。
【0022】
制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。また、制御装置１５は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。制御装置１５は、コンソール装置４０からの指令に従い、Ｘ線高電圧装置１４およびＤＡＳ１８等を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記制御を実現する。また、制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置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て、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。なお、制御装置１５は、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該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、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記制御を実現する。
【0023】
ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６（ウェッジフィルタ（wedge filter）、ボウタイフィルタ（bow-tie filter））は、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フィルタである。
【0024】
コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。
【0025】
ＤＡＳ１８（Data Acquisition System）は、Ｘ線発生部が被検体Ｐの周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う通常領域（第１領域）と、Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で通常領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わないマスク領域（第２領域）との各領域の投影データを、Ｘ線検出器１２を介して収集する。なお、「１回転分の投影データ」は、「１回転分の収集範囲の投影データ」と呼んでもよい。「１回転分よりも少ない角度の投影データ」は、「１回転分よりも狭い収集範囲の投影データ」と呼んでもよい。詳しくは、ＤＡＳ１８は、被検体Ｐにより減弱されたＸ線の強度を示すデジタル値を１ビューごとに収集する。ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、増幅された電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、当該デジタル信号が示すデジタル値を有する検出データを生成する。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、およ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Ｘ線強度のデジタル値のセットである。なお、ビュー番号としては、ビューが収集された順番（収集時刻）を用いてもよく、Ｘ線管１１の回転角度を表す番号（例、１～１０００）を用いてもよい。また、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、架台装置１０に収容された非接触データ伝送回路（図示せず）を介してコンソール装置４０へと転送される。また、ＤＡＳ１８はデータ収集部の一例である。なお、ＤＡＳ１８はデータ収集回路と呼んでもよい。
【0026】
【0027】
通常領域は、図２に示すように、Ｘ線管１１が回転軸Ｚ回りに１回転すると共に、当該１回転分の収集範囲Ｗｆの投影データが揃う領域である。回転軸方向の中央平面に近い位置では、開口に略一致するＦＯＶ１９と、アキシャル面のＦＯＶ１９ｘとが一致する。図２及び図３に示すように、通常領域内の点Ｐｋに相当する角度位置と、収集範囲Ｗｆの中心に相当する角度位置とは、回転軸Ｚを挟んで対向する関係にある。なお、点Ｐｋは、対象画素Ｐｋと呼んでもよい。例えば、角度位置は、Ｘ線管１１が回転軸Ｚ回りに１回転する円軌道の各位置を、回転軸Ｚから鉛直上向きにおける円軌道の最上部を０°として３６０°の範囲の角度で表すものであるとする。図３（ａ）中、点Ｐｋに相当する角度位置０°と、収集範囲Ｗｆ（０°～３６０°）の中心に相当する角度位置１８０°とは、回転軸Ｚを挟んで対向している。図３（ｂ）～（ｄ）も同様である。
【0028】
マスク領域は、図４に示すように、回転軸Ｚに沿った方向で通常領域の両側に位置して１回転分よりも狭い収集範囲Ｗｍの投影データしか揃わない領域である。回転軸方向の中央平面から離れるに従い、開口に略一致するＦＯＶ１９に比べ、アキシャル面のＦＯＶ１９ｘが小さくなり、マスク領域が大きくなる。図４及び図５に示すように、マスク領域内の点Ｐｋに相当する角度位置と、収集範囲Ｗｍの中心に相当する角度位置とは、回転軸Ｚを挟んで対向する関係にある。例えば、図５（ａ）中、点Ｐｋに相当する角度位置０°と、収集範囲Ｗｍ（（９０°－α／２）～（２７０°＋α／２））の中心に相当する角度位置１８０°とは、回転軸Ｚを挟んで対向している。αはファン角である。図５（ｂ）～（ｄ）も同様である。
【0029】
よって、マスク領域内の点Ｐｋに相当する角度位置（例、０°）と、通常領域内の点Ｐｋに相当する角度位置（例、０°）とが同一の場合、各々の収集範囲Ｗｍ，Ｗｆの中心に相当する角度位置（例、１８０°）も同一となる。但し、マスク領域内の点Ｐｋに対応する収集範囲Ｗｍは１回転分の収集範囲よりも狭い。通常領域内の点Ｐｋに対応する収集範囲Ｗｆは１回転分の収集範囲に等しい。
【0030】
このため、図６に示すように、同一ＸＹ座標値上で、マスク領域と通常領域とを回転軸Ｚ方向に平行に貫く直線Ｌｚがある場合、直線Ｌｚ上に位置する複数の点Ｐｋ１０～Ｐｋ５０は、直線Ｌｚに相当する角度位置が同一のため、各点Ｐｋ１０～Ｐｋ５０の収集範囲Ｗｍ，Ｗｆの中心に相当する角度位置も同一となる。但し、マスク領域内の点Ｐｋ１０，５０に対応する収集範囲Ｗｍは１回転分の収集範囲よりも狭い（Ｗｍ：１８０°＋α）。通常領域内の点Ｐｋ２０，Ｐｋ３０，Ｐｋ４０に対応する収集範囲Ｗｆは１回転分の収集範囲に等しい（Ｗｆ：３６０°）。なお、図示の便宜上、点Ｐｋ３０は通常領域内で且つ回転軸方向の中央平面上に位置するものとしている。点Ｐｋ１０，Ｐｋ５０は、マスク領域内にあり、それぞれ点Ｐｋ３０から直線Ｌｚ上で等距離の位置にあるものとしている。点Ｐｋ２０，Ｐｋ４０は、通常領域内にあり、それぞれ点Ｐｋ３０から直線Ｌｚ上で等距離の位置にあるものとしている。
【0031】
このような直線Ｌｚ上の各点Ｐｋに対応した検出データ（投影データ）は、図７に示す如き、投影データマップＭｐとして、後述するメモリ４１に記憶される。この投影データマップＭｐは、縦軸を直線Ｌｚ上の各点Ｐｋの位置とし、横軸をビュー（ビュー番号）としたとき、縦軸上の位置と横軸上の位置との交差する位置に、点Ｐｋに対するＸ線強度のデジタル値が記録される。ある点Ｐｋの位置において、Ｘ線強度のデジタル値が記録されるビューの範囲が、点Ｐｋに対応する収集範囲又は（再構成時の）使用範囲に相当する。例えば、マスク領域内の点Ｐｋ１０の位置において、Ｘ線強度のデジタル値が記録されるビューの範囲が、点Ｐｋ１０に対応する収集範囲及び使用範囲Ｗｍに相当する。同様に、通常領域内の点Ｐｋ２０の位置において、Ｘ線強度のデジタル値が記録されるビューの範囲が、点Ｐｋ２０に対応する収集範囲又は使用範囲Ｗｆに相当する。なお、投影データマップＭｐの横軸は、ビュー番号に限らず、回転角度でもよく、収集時刻でもよい。このような投影データマップＭｐは、直線Ｌｚ毎に記憶される。
【0032】
寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備えている。
【0033】
基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。
【0034】
寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を天板３３の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置３２は、コンソール装置４０による制御、または制御装置１５による制御に従い、天板３３を移動する。例えば、寝台駆動装置３２は、天板３３に載置された被検体Ｐの体軸が回転フレーム１３の開口の中心軸に一致するよう、天板３３を被検体Ｐに対して直交方向に移動する。また、寝台駆動装置３２は、架台装置１０を用いて実行されるＸ線ＣＴ撮影に応じて、天板３３を被検体Ｐの体軸方向に沿って移動してもよい。寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。寝台駆動装置３２は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。
【0035】
支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。
【0036】
コンソール装置４０は、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、処理回路４４とを有する。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、処理回路４４との間のデータ通信は、バス（BUS）を介して行われる。このようなコンソール装置４０において、処理回路４４におけるシステム制御機能４４１のうち、架台装置１０及び寝台装置３０を制御する機能を除いた構成が画像生成装置４５に相当する。このような画像生成装置４５は、ＤＡＳ１８により収集される、第１領域と第２領域との各領域の投影データを取得して、当該投影データを用いて再構成処理を行い、画像を取得する処理回路４４を備える。詳しくは、処理回路４４は、ＤＡＳ１８又はメモリ４１から投影データを取得して、第１領域のうち少なくとも一部の領域における１回転分の投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また第２領域における投影データを用いて、再構成処理を行い、画像を取得する。このような画像生成装置４５は、図１に示した如き、Ｘ線ＣＴ装置１内に設けた構成に代えて、Ｘ線ＣＴ装置１とは別体として設けることも可能である。また、画像生成装置４５は、Ｘ線ＣＴ装置１とは別体のサーバとして設けることも可能である。別体のサーバとして設ける場合、画像生成装置４５は、例えば、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３のうちのキーボード等の操作デバイスとが省略される。
【0037】
メモリ４１は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ４１は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ４１は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ４１の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置１内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。例えば、メモリ４１は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ４１は、本実施形態に係る制御プログラムや複数の投影データマップＭｐ等を記憶する。例えば、ＤＡＳ１８により収集された投影データに基づいて、Ｘ線管１１の回転軸Ｚに沿った方向の直線Ｌｚ上の位置と、収集範囲Ｗｆ，Ｗｍ内の収集時刻又はＸ線管１１の回転角度とに関連付けて投影データを示す複数の投影データマップＭｐが前処理機能４４２により作成される。なお、Ｘ線管１１の回転角度は、回転フレーム１３の回転角度と呼んでもよい。しかる後、前処理機能４４２により、当該複数の投影データマップＭｐがメモリ４１に書き込まれる。これにより、メモリ４１は、複数の投影データマップＭｐを記憶する。なお、投影データマップＭｐは、調整機能４４３が調整する前に作成されていればよいので、前処理機能４４２による前処理の前又は前処理の後のいずれのタイミングで生成されてもよい。また、メモリ４１は、投影データを記憶するものの、必ずしも投影データマップＭｐの形式で投影データを記憶する必要はない。いずれにしても、メモリ４１は、第１領域と第２領域との各領域の投影データを記憶する。第１領域は、被検体の周囲を１回転しながらＸ線発生部から発生され、被検体を透過したＸ線をＸ線検出部を介してデータ収集部により収集される、当該１回転分の投影データが揃う領域である。第２領域は、Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない領域である。メモリ４１は記憶部の一例である。
【0038】
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４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。ディスプレイ４２は表示部の一例である。
【0039】
入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、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等を操作者から受け付ける。入力インターフェース４３としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インターフェース４３は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。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、この電気信号を処理回路４４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４３の例に含まれる。
【0040】
処理回路４４は、入力インターフェース４３から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４４は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、調整機能４４３、再構成処理機能４４４、画像処理機能４４５、切り替え機能４４６などを実行する。処理回路４４は処理部の一例である。
【0041】
システム制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能４４１は、メモリ４１に記憶されている制御プログラムを読み出して処理回路４４内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線ＣＴ装置１の各部を制御する。例えば、処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。
【0042】
前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理や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施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ（検出データ）および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。また、前処理機能４４２は、例えば、前処理後の投影データに基づいて、前述した複数の投影データマップＭｐを作成し、当該複数の投影データマップＭｐをメモリ４１に書き込む。投影データマップは、例えば図８に示すように、Ｘ線管１１の回転軸Ｚに沿った方向の直線Ｌｚ上の位置（マスク領域上の位置及び通常領域上の位置）と、収集範囲Ｗｆ，Ｗｍ内の収集時刻又はＸ線管１１の回転角度（使用範囲（ビュー））とに関連付けて投影データを示すマップである。前処理機能４４２により作成された投影データマップＭｐは、マスク領域での収集範囲Ｗｍと通常領域での収集範囲Ｗｆとに大きな差があり、この収集範囲の差が、動きの激しい部位の再構成画像上でギャップを生じさせる。但し、投影データは、必ずしも投影データマップＭｐの形式で管理される必要はない。
【0043】
調整機能４４３は、通常領域（第１領域）のうち少なくとも一部の領域について、１回転分の投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを再構成処理に用いるように、当該一部の角度を調整する。例えば、調整機能４４３は、通常領域の投影データの収集範囲Ｗｆ内で、当該通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を調整する。ここで、投影データの使用範囲は、投影データの角度（ビュー数）に対応する。なお、通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲は、通常領域の投影データの収集範囲Ｗｆと、マスク領域の投影データの収集範囲Ｗｍとの間にあればよい。マスク領域の投影データの収集範囲Ｗｍと、マスク領域の画像の再構成に用いる使用範囲とは同一の範囲である。ここで、調整機能４４３は、通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を、マスク領域における１回転分よりも狭い収集範囲Ｗｍと同一の範囲に調整する機能としてもよい。例えば図９の左側に示す如き通常領域において、図９の右側に示すように、収集範囲Ｗｆのうちの使用範囲を、マスク領域の収集範囲Ｗｍと同一に調整する。これにより、調整後の投影データは、図１０に示す投影データマップＭｐのように、マスク領域での使用範囲Ｗｍと通常領域での使用範囲Ｗｍとに差がないため、動きの激しい部位の再構成画像上でも両領域の境界にギャップを生じさせない。
【0044】
このような調整機能４４３は、１回転で収集される３６０°のビューに満たない投影データを用いてマスク領域（第２領域）の画像を再構成する場合において、通常領域（３６０°の投影データが収集されている領域）の再構成に使用する投影データの収集範囲（収集時間範囲、回転角度範囲、ビュー番号範囲）を調整する。この調整機能４４３は、例えば、マスク領域の再構成に使用する投影データの収集範囲を基準にして調整してもよく、操作者の操作に応じて調整してもよい。例えば、調整機能４４３は、通常領域の再構成に使用する投影データの収集範囲を、マスク領域と同じ収集範囲にしてもよい。あるいは、調整機能４４３は、通常領域とマスク領域との境界近傍の連続性を保つように、１回転分の角度のうちの一部の角度に対応する投影データを用いるようにしてもよい。例えば、調整機能４４３は、通常領域の再構成に使用する投影データの収集範囲を、通常領域とマスク領域との境界で連続的に接続させ、通常領域内の一定の範囲のなかで連続的に変化させるようにしてもよい。調整機能４４３は、ユーザインタフェースＵＩを用い、操作者の操作に応じて、収集範囲を連続的に変化させるようにしてもよい。
【0045】
再構成処理機能４４４は、前処理機能４４２にて生成された投影データ又は調整機能４４３により調整した使用範囲の投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法、ショート再構成処理法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。ショート再構成処理法は、ＰＢＳ（Pixel Based Sector Reconstruction）とも呼ばれる。ここで、再構成処理機能４４４は、調整機能４４３により調整した使用範囲の投影データを用いて通常領域の画像を再構成すると共に、狭い収集範囲の投影データを用いてマスク領域の画像を再構成する機能を含んでいる。また、再構成処理機能４４４は、調整機能４４３により調整された使用範囲をもつ複数の投影データマップに基づいて、通常領域の画像を再構成する機能を含んでもよい。ＣＴ画像データは、被検体Ｐに関するＣＴ値の空間分布を表している。
【0046】
なお、再構成処理機能４４４は、調整機能４４３を含んでもよい。この場合、再構成処理機能４４４は、通常領域（第１領域）のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、またマスク領域（第２領域）について１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて当該再構成処理を行い、画像を取得する。このような再構成処理機能４４４は、通常領域のうちの一部の領域と、マスク領域とをそれぞれ再構成処理して画像を取得してもよい。あるいは、再構成処理機能４４４は、通常領域のうちの一部の領域と、マスク領域とを一度に再構成処理して画像を取得してもよい。
【0047】
画像処理機能４４５は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能４４４によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。変換後の断層像データや３次元画像データは、ディスプレイ４２に表示される。公知の方法としては、例えば、ボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planer Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等の３次元画像処理が適宜、使用可能となっている。
【0048】
切り替え機能４４６は、調整機能４４３をオン状態又はオフ状態に切り替える。切り替え機能４４６は、手動又は自動のいずれで実現してもよく、あるいは省略してもよい。手動の場合、切り替え機能４４６は、操作者の操作に応じて、一部の角度を調整する調整機能４４３（調整処理）をオン状態又はオフ状態に切り替える。自動の場合、切り替え機能４４６は、例えば、調整機能４４３がオフ状態のときに通常領域の画像とマスク領域の画像とが再構成処理により取得された場合に、当該取得された両画像の間のギャップに基づいて、調整機能４４３をオン状態に切り替える機能としてもよい。補足すると、切り替え機能４４６は、当該両画像の間のギャップの有無や大小に基づいて、調整機能４４３をオン状態又はオフ状態に切り替えてもよい。
【0049】
なお、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、調整機能４４３、再構成処理機能４４４、画像処理機能４４５、切り替え機能４４６は、一つの基板の処理回路４４により実装されてもよいし、複数の基板の処理回路４４により分散して実装されてもよい。同様に、コンソール装置４０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。また同様に、画像生成装置４５は、単一の装置にて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々の装置が実行することにしても構わない。
【0050】
次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置及び画像生成装置の動作について図１１のフローチャートを用いて説明する。以下の説明は、予めスキャノ撮影による位置決めや撮影条件の設定、架台の回転の立ち上げ等が終了した後の動作について述べる。また、ステップＳＴ１０の開始時点において、調整機能４４３がオン状態又はオフ状態のいずれであってもよいが、ここでは調整機能４４３がオフ状態である場合を例に挙げて述べる。
【0051】
Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管１１及びコリメータ１７からなるＸ線発生部の回転中に、ボリュームスキャンを実行する（ステップＳＴ１０）。このとき、ＤＡＳ１８は、Ｘ線発生部が被検体Ｐの周囲を１回転すると共に、当該１回転分の収集範囲の投影データが揃う通常領域と、通常領域の両側に位置して１回転分よりも狭い収集範囲の投影データしか揃わないマスク領域との各領域の投影データを、Ｘ線検出器１２を介して収集する。
【0052】
画像生成装置４５の前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して前処理を施したデータを生成する。また、前処理機能４４２は、前処理後の投影データに基づいて、図８に示した如き、複数の投影データマップＭｐを作成してもよい。また、調整機能４４３は、前述した通り、オフ状態のために動作しない。
【0053】
再構成処理機能４４４は、前処理機能４４２にて生成された投影データに対して再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する（ステップＳＴ２０）。このＣＴ画像データは、通常領域の画像データとマスク領域の画像データとを含んでいる。
【0054】
画像処理機能４４５は、ステップＳＴ２０で生成されたＣＴ画像データを任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。変換後の断層像データや３次元画像データは、ディスプレイ４２に表示される（ステップＳＴ３０）。
【0055】
ここで、例えば、表示された断層像データが、マスク領域と通常領域との境界でギャップを生じているとする。例えば、ステップＳＴ１０において、時刻“１０時０分０秒００”に収集を開始し、１回転分の投影データの収集を時刻“１０時０分０秒３０”に終了したとする。このとき、１回転分の投影データの収集時刻の範囲は、時刻“１０時０分０秒０～１０時０分０秒３０”であり、平均した収集時刻が１０時０分０秒１５となる。一方、１回転分より狭い投影データとして、例えば、１回転分の投影データのうちの２／３回転分の投影データを用いるとする。分かり易い例では、２／３回転分の投影データの収集時刻の範囲は“１０時０分０秒００～１０時０分０秒２０”となり、平均した収集時刻が１０時０分０秒１０となる。このように、投影データの収集範囲が異なると、投影データの平均した収集時刻が異なってくる。従って、動きの激しい部位をボリュームスキャンした際に、通常領域とマスク領域との間で平均した収集時刻が異なることから、マスク領域の画像と通常領域の画像との境界にギャップが発生する。
【0056】
このとき、切り替え機能４４６は、例えば操作者の操作に応じて、調整機能４４３をオン状態に切り替える（ステップＳＴ４０）。
【0057】
調整機能４４３は、通常領域の投影データの収集範囲Ｗｆ内で、当該通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を調整する（ステップＳＴ５０）。ここで、調整機能４４３は、例えば図１０に示したように、通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を、マスク領域における狭い収集範囲Ｗｍと同一の範囲に調整する。
【0058】
再構成処理機能４４４は、当該調整した使用範囲の投影データを用いて通常領域の画像を再構成すると共に、狭い収集範囲の投影データを用いてマスク領域の画像を再構成する（ステップＳＴ６０）。
【0059】
しかる後、画像処理機能４４５は、ステップＳＴ６０で再構成された画像を任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。変換後の断層像データや３次元画像データは、ディスプレイ４２に表示される（ステップＳＴ７０）。
【0060】
上述したように本実施形態によれば、データ収集部は、Ｘ線発生部が被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、Ｘ線検出部を介して収集する。処理部は、第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また第２領域について１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて再構成処理を行い、画像を取得する。これは、Ｘ線ＣＴ装置１及び画像生成装置４５のいずれも同様である。
【0061】
従って、動きの激しい部位をボリュームスキャンした際に、マスク領域（第２領域）の画像と通常領域（第１領域）の画像との境界に発生するギャップを低減することができる。これは、ボリュームスキャンを同一位置で繰り返して行い、時系列に沿って複数の３次元画像データを再構成する４次元スキャンの場合でも同様である。なお、複数の３次元画像データは、互いに異なる時相でもよく、互いに同期した時相でもよい。
【0062】
また、本実施形態によれば、第１領域と第２領域との境界近傍の連続性を保つように、当該一部の角度に対応する投影データを用いる構成により、前述した境界に発生するギャップを無くすことができる。
【0063】
また、本実施形態によれば、処理部が、操作者の操作に応じて、一部の角度を調整する調整処理をオン状態又はオフ状態に切り替える。これにより、例えば、４Ｄスキャンの結果としてギャップが生じた場合に、調整処理をオン状態に切り替えて、再構成をリトライすることができる。なお、調整処理を常にオン状態にすると、通常のボリュームデータ内でマスク領域と通常領域とでは使用する投影データの時間範囲が異なるため、ボリュームデータ内の等時刻性が失われる。例えば、動きの激しくない通常の部位をボリュームスキャンした際に、マスク領域の平均収集時刻が１０時０分０秒１０で、通常領域の平均収集時刻が１０時０分０秒１５だったとする。このとき、通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を、マスク領域における狭い収集範囲と同一の範囲に調整すると、ボリュームデータ全体の平均収集時刻がマスク領域の平均収集時刻にシフトしてしまう。このため、必要に応じて、調整処理のオン状態又はオフ状態を切り替え可能なことが好ましい。
【0064】
また、動きが激しくない部位のボリュームスキャンの際には、処理回路が調整処理をオフ状態に切り替えることにより、ボリュームデータ内の等時刻性を維持することができる。
【0065】
なお、投影データ収集後の処理回路４４の動作は、Ｘ線ＣＴ装置１及び画像生成装置４５のいずれも同様である。従って、前述した一実施形態の効果及び後述する各変形例の効果は、Ｘ線ＣＴ装置及び画像生成装置のいずれも得ることができる。
【0066】
（変形例）
次に、一実施形態の各変形例について説明する。
（第１変形例）
第１変形例は、調整機能４４３による調整方法を代えた例である。すなわち、調整機能４４３は、図１０に示した如き調整方法に代えて、図１２及び図１３に示すように、通常領域のうちの、マスク領域との境界を含む部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させることにより、一部の角度（使用範囲）を調整する。なお、図１３に示す投影データマップＭｐの例では、収集範囲Ｗｆを連続的に狭くする際に、直線的に狭くしている。いずれにしても、第１変形例によれば、一実施形態と同様に、マスク領域の画像と通常領域の画像との境界に発生するギャップを低減できる。これに加え、第１変形例によれば、通常領域のうちの中央領域（境界を含む部分領域以外の領域）では、収集範囲Ｗｆを狭くしないため、一実施形態に比べ、通常領域の画質を向上させることができる。
次に、一実施形態の各変形例について説明する。
（第１変形例）
第１変形例は、調整機能４４３による調整方法を代えた例である。すなわち、調整機能４４３は、図１０に示した如き調整方法に代えて、図１２及び図１３に示すように、通常領域のうちの、マスク領域との境界を含む部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させることにより、一部の角度（使用範囲）を調整する。なお、図１３に示す投影データマップＭｐの例では、収集範囲Ｗｆを連続的に狭くする際に、直線的に狭くしている。いずれにしても、第１変形例によれば、一実施形態と同様に、マスク領域の画像と通常領域の画像との境界に発生するギャップを低減できる。これに加え、第１変形例によれば、通常領域のうちの中央領域（境界を含む部分領域以外の領域）では、収集範囲Ｗｆを狭くしないため、一実施形態に比べ、通常領域の画質を向上させることができる。
【0067】
（第２変形例）
第２変形例は、第１変形例の変形例であり、収集範囲Ｗｆを連続的に狭くする際に、曲線的に狭くしている。すなわち、調整機能４４３は、図１４に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域のうちの、マスク領域との境界を含む部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的且つ曲線的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させることにより、一部の角度（使用範囲）を調整する。このような第２変形例としても、第１変形例と同様の効果を得ることができる。
第２変形例は、第１変形例の変形例であり、収集範囲Ｗｆを連続的に狭くする際に、曲線的に狭くしている。すなわち、調整機能４４３は、図１４に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域のうちの、マスク領域との境界を含む部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的且つ曲線的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させることにより、一部の角度（使用範囲）を調整する。このような第２変形例としても、第１変形例と同様の効果を得ることができる。
【0068】
（第３変形例）
第３変形例は、第２変形例の変形例である。すなわち、調整機能４４３は、図１５に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域の部分領域内で収集範囲Ｗｆを曲線的に狭くする際に、第２変形例に比べ、部分領域以外の中央領域を狭くしている。このような第３変形例としても、第１変形例及び第２変形例と同様の効果を得ることができる。但し、第３変形例によれば、部分領域以外の中央領域を狭くしているため、第１変形例及び第２変形例に比べ、画質を向上できる領域が狭くなっている。
第３変形例は、第２変形例の変形例である。すなわち、調整機能４４３は、図１５に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域の部分領域内で収集範囲Ｗｆを曲線的に狭くする際に、第２変形例に比べ、部分領域以外の中央領域を狭くしている。このような第３変形例としても、第１変形例及び第２変形例と同様の効果を得ることができる。但し、第３変形例によれば、部分領域以外の中央領域を狭くしているため、第１変形例及び第２変形例に比べ、画質を向上できる領域が狭くなっている。
【0069】
（第４変形例）
第４変形例は、一実施形態の変形例である。すなわち、調整機能４４３は、図１６に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を、マスク領域における狭い収集範囲と同一の範囲とし且つ連続的に移動するように調整している。このような第４変形例によれば、一実施形態と同様の効果に加え、通常領域の画像に生じるノイズを揃えることができる。
第４変形例は、一実施形態の変形例である。すなわち、調整機能４４３は、図１６に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を、マスク領域における狭い収集範囲と同一の範囲とし且つ連続的に移動するように調整している。このような第４変形例によれば、一実施形態と同様の効果に加え、通常領域の画像に生じるノイズを揃えることができる。
【0070】
（第５変形例）
第５変形例は、第２変形例と第３変形例とを組み合わせた例である。すなわち、調整機能４４３は、図１７に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域のうちのマスク領域との境界を含む２つの部分領域のうち、一方の部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的且つ直線的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させる。また、調整機能４４３は、他方の部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的且つ曲線的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させる。このように、調整機能４４３は、使用範囲を調整する。このような第５変形例によれば、第２変形例及び第３変形例と同様の効果を得ることができる。
第５変形例は、第２変形例と第３変形例とを組み合わせた例である。すなわち、調整機能４４３は、図１７に投影データマップＭｐの一例を示すように、通常領域のうちのマスク領域との境界を含む２つの部分領域のうち、一方の部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的且つ直線的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させる。また、調整機能４４３は、他方の部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的且つ曲線的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させる。このように、調整機能４４３は、使用範囲を調整する。このような第５変形例によれば、第２変形例及び第３変形例と同様の効果を得ることができる。
【0071】
なお、第１乃至第５変形例に限らず、一実施形態の調整機能４４３としては、ギャップが生じない範囲の傾きをもつ直線又は曲線で通常領域の使用範囲を、マスク領域の使用範囲まで狭くする構成に変形することができる。すなわち、通常領域の使用範囲は、１回転分の収集範囲Ｗｆとマスク領域の収集範囲Ｗｍとの間にあり、且つ隣接する位置の間でギャップが生じない程度の変化分であれば、任意の形態で連続的又は断続的に変化させることができる。
【0072】
（第６変形例）
第６変形例は、第１乃至第５変形例などのように、通常領域内の部分領域の使用範囲を連続的に調整する場合の変形例であり、調整機能４４３が、ユーザの操作に応じて、使用範囲を調整する構成となっている。また、第６変形例は、収集された投影データに基づいて、回転軸に沿った方向の直線上の位置と、収集範囲内の収集時刻に対応するＸ線管１１の回転角度とに関連付けて投影データを示す複数の投影データマップＭｐを記憶するメモリ４１を用いている。
第６変形例は、第１乃至第５変形例などのように、通常領域内の部分領域の使用範囲を連続的に調整する場合の変形例であり、調整機能４４３が、ユーザの操作に応じて、使用範囲を調整する構成となっている。また、第６変形例は、収集された投影データに基づいて、回転軸に沿った方向の直線上の位置と、収集範囲内の収集時刻に対応するＸ線管１１の回転角度とに関連付けて投影データを示す複数の投影データマップＭｐを記憶するメモリ４１を用いている。
【0073】
ここで、調整機能４４３は、図１８に示すように、表示制御機能４４３－１、操作対応機能４４３－２、対応調整機能４４３－３を備えている。
【0074】
表示制御機能４４３－１は、複数の投影データマップＭｐのうちの１つの投影データマップＭｐを表示するようにディスプレイ４２を制御する。これに加え、表示制御機能４４３－１は、再構成された通常領域の画像と、再構成されたマスク領域の画像とを表示するようにディスプレイ４２を制御する。
【0075】
操作対応機能４４３－２は、操作者の操作に対応して、表示中の投影データマップの収集範囲内で使用範囲（回転角度のうちの一部の角度）を調整する。
【0076】
対応調整機能４４３－３は、操作対応機能４４３－２により調整された使用範囲（一部の角度）に対応して、表示中の投影データマップ以外の投影データマップの収集範囲内で使用範囲（回転角度のうちの一部の角度）を調整する。
【0077】
これに伴い、再構成処理機能４４４は、操作対応機能４４３－２及び対応調整機能４４３－３によりそれぞれ調整された使用範囲をもつ複数の投影データマップに基づいて、再構成処理を行い、通常領域の画像を取得する。
【0078】
他の構成は、一実施形態と同様である。
【0079】
【0080】
いま、前述した図１１のフローチャートと同様に、ステップＳＴ１０～ＳＴ４０が実行されたとする。
【0081】
続いて、調整機能４４３は、通常領域の投影データの収集範囲Ｗｆ内で、当該通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を調整する（ステップＳＴ５０）。但し、一実施形態とは異なり、調整機能４４３は、通常領域のうちのマスク領域との境界を含む部分領域内で収集範囲ＷｆをＷ２，Ｗ１，…と連続的に狭くして当該狭い収集範囲Ｗｍに一致させることにより、使用範囲を調整する。このステップＳＴ５０は、図１９に示すように、実行される。
【0082】
すなわち、表示制御機能４４３－１は、複数の投影データマップのうちの１つの投影データマップＭｐを表示するようにディスプレイ４２を制御する（ステップＳＴ５１）。例えば、ステップＳＴ３０により表示中の画像に対し、操作者による入力インターフェース４３の操作により、画像の関心領域ＲＯＩ内の画素が指定されたとする。このとき、表示制御機能４４３－１は、指定された画素を含む直線Ｌｚに対応した投影データマップＭｐを表示するようにディスプレイ４２を制御する。
【0083】
続いて、操作対応機能４４３－２は、操作者による入力インターフェース４３の操作に対応して、表示中の投影データマップＭｐの収集範囲内で使用範囲を調整する（ステップＳＴ５２）。
【0084】
対応調整機能４４３－３は、操作対応機能４４３－２により調整された使用範囲に対応して、表示中の投影データマップＭｐ以外の投影データマップの収集範囲内で使用範囲を調整する（ステップＳＴ５３）。
【0085】
しかる後、再構成処理機能４４４は、それぞれ調整された使用範囲をもつ複数の投影データマップに基づいて、通常領域の画像を再構成する（ステップＳＴ６０）。
【0086】
表示制御機能４４３－１は、再構成された通常領域の画像と、再構成されたマスク領域の画像とを表示するようにディスプレイ４２を制御する（ステップＳＴ７０）。なお、表示された通常領域の画像とマスク領域の画像との間にギャップがあれば、再度、操作者の操作により、ステップＳＴ５２～ＳＴ７０までの処理が繰り返し実行される。
【0087】
従って、第６変形例によれば、操作者の操作に応じて、通常領域の使用範囲を調整する構成により、第１乃至第５変形例の効果に加え、操作者の操作に応じて、任意に画像の画質を調整することができる。
【0088】
また、操作対応機能４４３－２により調整された使用範囲に対応して、表示中の投影データマップ以外の投影データマップの収集範囲内で使用範囲を調整する。従って、操作者が全ての投影データマップを調整する場合に比べ、調整操作を円滑に行うことができる。
【0089】
（第７変形例）
第７変形例は、一実施形態及び第１乃至第５変形例の各々の変形例であり、切り替え機能４４６を自動で実現する場合の具体例である。自動の場合、切り替え機能４４６を実行する処理回路４４は、例えば、調整機能４４３がオフ状態のときに通常領域の画像とマスク領域の画像とが再構成処理により取得された場合に、当該取得された両画像の間のギャップに基づいて、調整機能４４３をオン状態に切り替える。
第７変形例は、一実施形態及び第１乃至第５変形例の各々の変形例であり、切り替え機能４４６を自動で実現する場合の具体例である。自動の場合、切り替え機能４４６を実行する処理回路４４は、例えば、調整機能４４３がオフ状態のときに通常領域の画像とマスク領域の画像とが再構成処理により取得された場合に、当該取得された両画像の間のギャップに基づいて、調整機能４４３をオン状態に切り替える。
【0090】
このような切り替え機能４４６は、例えば、抽出機能４４６－１、判定機能４４６－２、オン制御機能４４６－３を備えている。
【0091】
抽出機能４４６－１は、通常領域の画像のエッジを抽出する。なお、エッジ抽出処理としては、公知の画像処理技術が適宜使用可能である。また、エッジ抽出処理としては、画像の断面（アキシャル面、コロナル面、サジタル面）に応じたエッジの方向（円方向、斜め方向）を利用することが、エッジとノイズとを区別し易い観点から好ましい。また、エッジ抽出処理としては、例えば、入力インターフェース４３の操作により指定された領域からエッジを抽出することが、処理を高速化する観点から好ましい。
【0092】
判定機能４４６－２は、当該エッジの抽出結果に基づいて、再構成処理により取得された両画像の間のギャップの大小を判定する。
【0093】
オン制御機能４４６－３は、判定機能４４６－２による判定の結果、ギャップが大の場合、調整機能４４３（調整処理）をオン状態に切り替える。
【0094】
他の構成は、一実施形態及び第１乃至第５変形例の各々と同様である。
【0095】
【0096】
いま、前述した図１１のフローチャートと同様に、ステップＳＴ１０～ＳＴ３０が実行されたとする。これにより、調整機能４４３がオフ状態のときに通常領域の画像とマスク領域の画像とが再構成処理により取得及び表示され、両画像の境界にギャップが発生しているとする。
【0097】
続いて、切り替え機能４４６は、調整機能４４３をオン状態に切り替える（ステップＳＴ４０）。但し、一実施形態とは異なり、切り替え機能４４６は、当該取得された両画像の間のギャップに基づいて、調整機能４４３をオン状態に切り替える。このステップＳＴ４０は、図２０に示すように、実行される。
【0098】
始めに、抽出機能４４６－１は、通常領域の画像のエッジを抽出する（ステップＳＴ４１）。
【0099】
判定機能４４６－２は、当該エッジの抽出結果に基づいて、取得された両画像の間のギャップの大小を判定する（ステップＳＴ４２）。なお、ギャップが閾値より小のとき、他の画像を表示するまで現在の画像の表示を継続する（ステップＳＴ４３）。また、ステップＳＴ４３の後、他の画像を表示した際には（ステップＳＴ４４）、ステップＳＴ４１に戻る。
【0100】
一方、ステップＳＴ４２の判定の結果、ギャップが大の場合、オン制御機能４４６－３は、調整機能４４３（調整処理）をオン状態に切り替える（ステップＳＴ４５）。
【0101】
しかる後、前述した図１１のフローチャートと同様に、ステップＳＴ５０～ＳＴ７０が実行される。
【0102】
従って、第７変形例によれば、再構成処理により取得された両画像の間のギャップに基づいて、調整機能４４３をオン状態に切り替える。これにより、一実施形態及び第１乃至第５変形例の各々の効果に加え、操作者による切り替え機能４４６を操作する手間を無くすことができる。
【0103】
また、第７変形例によれば、通常領域の画像のエッジを抽出し、当該エッジの抽出結果に基づいて、再構成処理により取得された両画像の間のギャップの大小を判定し、ギャップが大の場合、調整処理をオン状態に切り替える。これにより、既存のエッジ抽出技術を用いて容易に実現することができる。
【0104】
また、第７変形例によれば、一実施形態及び第１乃至第５変形例の各々の調整機能４４３をオン状態に切り替える構成により、自動的に、通常領域の使用範囲を調整することができる。但し、第７変形例は、手動で使用範囲を調整する第６変形例に組み合わせることも可能である。
【0105】
（第８変形例）
第８変形例は、第７変形例の変形例であり、切り替え機能４４６を自動で実現する場合の他の具体例である。すなわち、第８変形例は、次の方式（ａ）、（ｂ）、又は（ｃ）に示すように、切り替え機能４４６を自動で実現する。
第８変形例は、第７変形例の変形例であり、切り替え機能４４６を自動で実現する場合の他の具体例である。すなわち、第８変形例は、次の方式（ａ）、（ｂ）、又は（ｃ）に示すように、切り替え機能４４６を自動で実現する。
【0106】
（ａ）４Ｄ画像全体について、調整機能４４３をオン状態に制御する方式。
【0107】
（ｂ）４Ｄ画像全体について、調整機能４４３をオフ状態に制御する方式。
【0108】
（ｃ）４Ｄ画像全体のうち、特定の時相について、調整機能４４３をオン状態に切り替え、特定の時相とは異なる時相について、調整機能４４３をオフ状態に制御する方式。
【0109】
ここで、方式（ａ）又は（ｂ）は、４Ｄ画像に対し、例えば、動態解析などの解析用の後処理アプリケーションを使用する予定がある場合に、ノイズの均一性を高める観点から用いられる。当該予定の有無は、例えば、４Ｄ画像を取得するための４Ｄスキャン前に予め後処理アプリケーション名が設定されたか否かに応じて判定可能である。方式（ａ）は、４Ｄ画像全体のうち、１つ以上のギャップが閾値以上の場合に用いられる。方式（ｂ）は、４Ｄ画像全体のうち、全てのギャップが閾値未満の場合に用いられる。
【0110】
方式（ｃ）は、４Ｄ画像に対し、解析用の後処理アプリケーションを使用する予定がない場合に用いられる。方式（ｃ）における特定の時相は、４Ｄ画像の各時相のうち、ギャップが閾値以上の時相とその前後の時相とを含む時相である。
【0111】
これに伴い、メモリ４１は、操作者の操作に応じて、処理回路４４により取得される画像に対し、解析用の後処理プログラムを実行する予定が設定される。ここでいう予定は、必ずしも日時情報を含まなくてよく、例えば、後処理プログラムの識別情報（例、名称）か、解析用の後処理ありを示す条件情報、といった何らかの予定情報を含んでいればよい。
【0112】
また、切り替え機能４４６は、例えば、前述したオン制御機能４４６－３が、次に示す機能を実現する。すなわち、オン制御機能４４６－３は、当該予定が設定されたか否かを判定する。オン制御機能４４６－３は、判定した結果、当該予定が設定された場合には、第１領域の画像と第２領域の画像との間のギャップの大小に応じて、一部の角度を調整する調整処理を常にオン状態又は常にオフ状態に切り替える。また、オン制御機能４４６－３は、判定した結果、否の場合には、当該ギャップが閾値より大のときに対応する特定の時相毎に当該調整処理をオン状態に切り替える。
【0113】
他の構成は、第７変形例と同様である。
【0114】
次に、以上のように構成された第８変形例の動作について図２１のフローチャートを用いて説明する。以下の説明は、予めスキャノ撮影による位置決めや撮影条件の設定、解析用の後処理アプリケーションを実行する予定の設定、架台の回転の立ち上げ等が終了した後の動作について述べる。なお、解析用の後処理アプリケーションを実行する予定は、当該予定がない場合には設定されない。また、ステップＳＴ１０ａの開始時点において、調整機能４４３がオフ状態である場合を例に挙げて述べる。
【0115】
いま、Ｘ線ＣＴ装置１は、前述したステップＳＴ１０のボリュームスキャンを連続して実行することにより、被検体の４Ｄスキャンを実行する（ステップＳＴ１０ａ）。４Ｄスキャンの実行結果に基づき、前述同様に、ステップＳＴ２０～ＳＴ３０が実行される。
【0116】
次に、処理回路４４は、切り替え機能４４６におけるオン制御機能４４６－３を実行する。このとき、処理回路４４は、４Ｄスキャンにより取得される画像に対し、解析用の後処理プログラムを実行する予定がメモリ４１に設定されたか否かを判定する（ステップＳＴ３１）。
【0117】
ステップＳＴ３１により判定した結果、当該予定が設定された場合には、処理回路４４は、第１領域の画像と第２領域の画像との間のギャップの大小に応じて、一部の角度を調整する調整処理を常にオン状態又は常にオフ状態に切り替える（ステップＳＴ３２～ＳＴ３４）。具体的には例えば、前述したステップＳＴ４１～ＳＴ４２と同様に、ギャップの大小を判定し（ステップＳＴ３２）、当該ギャップが閾値未満の場合には、当該調整処理を常時オフ状態に切り替えて（ステップＳＴ３３）、ステップＳＴ６０ａに移行する。また、ステップＳＴ３２の判定の結果、ギャップが大の場合には、調整処理を常時オン状態に切り替えて（ステップＳＴ３４）、ステップＳＴ５０ａに移行する。
【0118】
一方、ステップＳＴ３１により判定した結果、否の場合には、当該ギャップが閾値より大のときに対応する特定の時相毎に当該調整処理をオン状態に切り替える（ステップＳＴ４０ａ）。
【0119】
ステップＳＴ４０ａ又はＳＴ３４の後、ステップＳＴ５０ａにおいて、処理回路４４は、調整処理がオン状態のとき、前述したステップＳＴ５０と同様に、通常領域の投影データの収集範囲Ｗｆ内で、当該通常領域の画像の再構成に用いる使用範囲を調整する。
【0120】
ステップＳＴ５０ａ又はＳＴ３３の後、ステップＳＴ６０ａにおいて、処理回路４４は、調整処理の切り替え後のオン／オフ状態に応じて、再構成処理を実行する。具体的には例えば、処理回路４４は、当該オン／オフ状態に応じた使用範囲の投影データを用いて通常領域の画像を再構成すると共に、狭い収集範囲の投影データを用いてマスク領域の画像を再構成する。なお、オン状態に応じた使用範囲は、調整されている。オフ状態に応じた使用範囲は、調整されていない。
【0121】
しかる後、画像処理機能４４５は、ステップＳＴ６０ａで再構成された画像を任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。変換後の断層像データや３次元画像データは、ディスプレイ４２に表示される（ステップＳＴ７０）。
【0122】
上述したように第８変形例によれば、メモリは、操作者の操作に応じて、取得される画像に対し、解析用の後処理プログラムを実行する予定が設定される。処理部は、予定が設定されたか否かを判定し、判定した結果、予定が設定された場合には、第１領域の画像と第２領域の画像との間のギャップの大小に応じて、一部の角度を調整する調整処理を常にオン状態又は常にオフ状態に切り替える。また、処理部は、判定した結果、否の場合には、ギャップが閾値より大のときに対応する特定の時相毎に調整処理をオン状態に切り替える。
【0123】
このように、解析用の後処理プログラムを実行する予定がある場合に調整処理を常にオン状態又は常にオフ状態に切り替える。例えば、４Ｄ画像のうち、１箇所でもギャップが大であれば、調整処理を常にオン状態に切り替える。また、４Ｄ画像に全くギャップがなければ、調整処理を常にオフ状態に切り替える。このように、調整処理を常に同じ状態に制御する構成により、一実施形態の効果に加え、調整処理の切り替えに伴うノイズの変動を無くし、ノイズの均一性を向上できる。従って、後処理による解析結果の信頼性の向上を図ることができる。
【0124】
また、解析用の後処理プログラムを実行する予定がない場合に調整処理を特定時相毎にオン状態に切り替える構成により、４Ｄスキャンの結果として特定時相毎にギャップが生じる場合に、特定時相毎のギャップの発生を回避しながら再構成を行うことができる。
【0125】
（第９変形例）
第９変形例は、一実施形態及び第１乃至第８変形例の各々の変形例であり、投影データマップＭｐを極座標形式に基づいて作成する場合の具体例である。但し、以下では、通常領域の収集範囲Ｗｆを連続的に狭くしてマスク領域の狭い収集範囲Ｗｍに一致させる場合に対応する第１～第３変形例、第５～第８変形例への適用例について主に述べる。
第９変形例は、一実施形態及び第１乃至第８変形例の各々の変形例であり、投影データマップＭｐを極座標形式に基づいて作成する場合の具体例である。但し、以下では、通常領域の収集範囲Ｗｆを連続的に狭くしてマスク領域の狭い収集範囲Ｗｍに一致させる場合に対応する第１～第３変形例、第５～第８変形例への適用例について主に述べる。
【0126】
図２２に示すように、通常領域の内周側にマスク領域が位置するアキシャル面において、マスク領域内の点Ｐｋ（ｒ，θ）を回転軸Ｚからの所定の半径ｒと、水平軸Ｘからの角度θとの極座標により規定したとする。このとき、点Ｐｋ（ｒ，θ）は、回転軸Ｚを中心にした所定の半径ｒをもつ円Ｌθ上の位置に相当する。また、マスク領域内の点Ｐｋに相当する角度位置（θ）と、収集範囲Ｗｍの中心に相当する角度位置（θ＋１８０°）とは、回転軸Ｚを挟んで対向する関係にある。なお、点Ｐｋは、画像を表示したときの対象画素に対応する。
【0127】
このような円Ｌθ上の各点Ｐｋに対応した検出データ（投影データ）は、図２３に示す如き、半径ｒ及び回転軸Ｚ方向の位置を固定した投影データマップＭｐとして、メモリ４１に記憶される。この投影データマップＭｐは、縦軸を円Ｌθ上の各点Ｐｋの位置（θ）とし、横軸をビュー（ビュー番号）としたとき、縦軸上の位置と横軸上の位置との交差する位置に、点Ｐｋに対するＸ線強度のデジタル値が記録される。ある点Ｐｋの位置において、Ｘ線強度のデジタル値が記録されるビューの範囲が、点Ｐｋに対応する使用範囲Ｗｍに相当する。マスク領域内の点Ｐｋに対応する使用範囲Ｗｍは１８０°＋αであり、点Ｐｋの位置（θ）に応じて、使用範囲Ｗｍの中心が位置（θ）に対向するように移動する。このような投影データマップＭｐは、円Ｌθ毎にメモリ４１に記憶される。補足すると、前処理機能４４２は、例えば、前処理後の投影データに基づいて、このような複数の投影データマップＭｐを作成し、当該複数の投影データマップＭｐをメモリ４１に書き込む。投影データマップＭｐは、回転軸Ｚを中心にした所定の半径ｒをもつ円Ｌθ上の位置（マスク領域上の位置又は通常領域上の位置）と、使用範囲（ビュー数）とに関連付けて投影データを示すマップである。なお、この例では、投影データマップＭｐの横軸のビューをＸ線管１１の回転角度としており、ビューの範囲が収集範囲又は使用範囲に相当する。また、投影データマップＭｐの横軸は、収集範囲Ｗｆ，Ｗｍ内の収集時刻でもよく、ビュー番号でもよい。
【0128】
このため、図２４の左側に示すように、同一Ｚ座標値上で任意の角度θにおいて、３つの半径ｒ１，ｒ２，ｒ３（但し、ｒ３＜ｒ２＜ｒ１）を用い、マスク領域内の点Ｐｋ１（ｒ１，θ）、通常領域のうちのマスク領域との境界を含む部分領域内の点Ｐｋ２（ｒ２，θ）、当該部分領域外の通常領域内の点Ｐｋ３（ｒ３，θ）を表すとする。
【0129】
【0130】
部分領域内の点の点Ｐｋ２は、図２４の右中央に示す如き投影データマップＭｐにより、点Ｐｋ２の位置（θ）に応じた使用範囲Ｗ１（＞Ｗｍ）が表される。なお、点Ｐｋ２の位置（θ）に応じた使用範囲Ｗ１は、通常領域の収集範囲Ｗｆを狭くして、マスク領域の使用範囲Ｗｍに近づけたものである（Ｗｆ＞Ｗ１＞Ｗｍ）。
【0131】
部分領域外の通常領域内の点Ｐｋ３は、図２４の右下に示す如き投影データマップＭｐにより、点Ｐｋ３の位置（θ）に応じた使用範囲Ｗｆ（＝３６０°）が表される。なお、通常領域の収集範囲Ｗｆをマスク領域の狭い収集範囲Ｗｍと同一の範囲にする場合に対応する一実施形態、第４変形例に適用する際には、図２４の右中央と右下の投影データマップＭｐの使用範囲Ｗ１，Ｗｆを、図２４の右上の投影データマップＭｐの使用範囲Ｗｍと同一の範囲に調整すればよい。また、第４変形例に適用する際には、同一の使用範囲に調整した使用範囲を更に移動させればよい。
【0132】
投影データマップＭｐ以外の構成及び動作は、適用する一実施形態及び第１乃至第８変形例の各々と同一である。
【0133】
以上のような第９変形例によれば、回転軸に沿った方向の直線上の位置に代えて、回転軸を中心にした所定の半径をもつ円上の位置を用いる構成により、一実施形態及び第１乃至第８変形例の各々と同様の効果を得ることができる。
【0134】
以上述べた少なくとも一つの実施形態及び各変形例によれば、データ収集部は、Ｘ線発生部が被検体の周囲を１回転すると共に、当該１回転分の投影データが揃う第１領域と、Ｘ線発生部の回転軸に沿った方向で第１領域の両側に位置して１回転分よりも少ない角度の投影データしか揃わない第２領域との各領域の投影データを、Ｘ線検出部を介して収集する。処理部は、第１領域のうち少なくとも一部の領域について、再構成処理に用いる投影データのうち、一部の角度に対応する投影データを用いて、また第２領域について１回転分よりも狭い収集範囲の投影データを用いて再構成処理を行い、画像を取得する。
【0135】
従って、動きの激しい部位をボリュームスキャンした際に、マスク領域（第２領域）の画像と通常領域（第１領域）の画像との境界に発生するギャップを低減することができる。
【0136】
なお、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。
【符号の説明】
【0137】
１…Ｘ線ＣＴ装置、１０…架台装置、１１…Ｘ線管、１２…Ｘ線検出器、１３…回転フレーム、１４…Ｘ線高電圧装置、１５…制御装置、１６…ウェッジ、１７…コリメータ、１８…ＤＡＳ、１９，１９ｘ…ＦＯＶ、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…処理回路、４５…画像生成装置、４４１…システム制御機能、４４２…前処理機能、４４３…調整機能、４４３－１…表示制御機能、４４３－２…操作対応機能、４４３－３…対応調整機能、４４４…再構成処理機能、４４５…画像処理機能、４４６…切り替え機能、４４６－１…抽出機能、４４６－２…判定機能、４４６－３…オン制御機能、Ｍｐ…投影データマップ、Ｐｋ…点、Ｗｆ，Ｗｍ…収集範囲又は使用範囲、Ｗ１，Ｗ２…使用範囲、Ｐ…被検体。
【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】
