特許 7353882 Ｘ線ＣＴシステム及び医用処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-22

(45)【発行日】2023-10-02

(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴシステム及び医用処理装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20230925BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 373

A61B6/03 350R

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019165868

(22)【出願日】2019-09-12

(65)【公開番号】P2021040991

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-07-19

(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】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】プラブ ベーレカー アクシャイ

(72)【発明者】

【氏名】田口 博基

【審査官】遠藤 直恵

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００９／０２０１３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１４８８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３１８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９３１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第２０１８－００５７０２０（ＫＲ，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】

Ｘ線の焦点位置を被検体の周囲で回転させながら前記被検体に対してＸ線を照射し、１又は複数のビューごとに、第１のＸ線エネルギーと第２のＸ線エネルギーとの間で、前記被検体に対して照射するＸ線のエネルギーを変化させることで、前記第１のＸ線エネルギーに対応する投影データ及び前記第２のＸ線エネルギーに対応する投影データを少なくとも含む投影データセットを収集するスキャン部と、
前記投影データセットから前記第１のＸ線エネルギーに対応する第１投影データセットと前記第２のＸ線エネルギーに対応する第２投影データセットとを分離し、前記第１投影データセット及び前記第２投影データセットのそれぞれについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行ない、補正後の前記投影データセットに基づいて複数の基準物質による物質弁別を行なう処理部と
を備えた、Ｘ線ＣＴシステム。

【請求項2】

前記処理部は、前記補正処理として、前記第１投影データセット又は前記第２投影データセットにおける投影データの欠損部分を、対向するビューの投影データを用いて補間する、請求項１に記載のＸ線ＣＴシステム。

【請求項3】

前記処理部は、前記第１投影データセットに対する前記補正処理において対向するビューの投影データが前記第２のＸ線エネルギーに対応する場合、又は、前記第２投影データセットに対する前記補正処理において対向するビューの投影データが前記第１のＸ線エネルギーに対応する場合、対向するビューの投影データに対するスケーリング処理を行ない、スケーリング処理後の投影データを使用して、前記第１投影データセット又は前記第２投影データセットに対する前記補正処理を行なう、請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴシステム。

【請求項4】

前記処理部は、前記第１投影データセットに対する前記補正処理において対向するビューの投影データが前記第１のＸ線エネルギーに対応する場合、又は、前記第２投影データセットに対する前記補正処理において対向するビューの投影データが前記第２のＸ線エネルギーに対応する場合、対向するビューの投影データをそのまま使用して、前記第１投影データセット又は前記第２投影データセットに対する前記補正処理を行なう、請求項１～３のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴシステム。

【請求項5】

前記処理部は、前記第１投影データセット又は前記第２投影データセットに対する前記補正処理において、対向するビューの投影データが前記第１のＸ線エネルギーと前記第２のＸ線エネルギーとの切り替え期間に照射された第３のＸ線エネルギーに対応する場合、対向するビューの投影データを当該投影データの近傍の投影データを使用して補正し、補正後の投影データを使用して前記第１投影データセット又は前記第２投影データセットに対する前記補正処理を行なう、請求項１～４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴシステム。

【請求項6】

Ｘ線の焦点位置を被検体の周囲で回転させながら前記被検体に対してＸ線を照射し、１又は複数のビューごとに、第１のＸ線エネルギーと第２のＸ線エネルギーとの間で、前記被検体に対して照射するＸ線のエネルギーを変化させることで収集された第１のＸ線エネルギーに対応する投影データ及び第２のＸ線エネルギーに対応する投影データを少なくとも含む投影データセットから前記第１のＸ線エネルギーに対応する第１投影データセットと前記第２のＸ線エネルギーに対応する第２投影データセットとを分離し、前記第１投影データセット及び前記第２投影データセットのそれぞれについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行ない、補正後の前記投影データセットに基づいて複数の基準物質による物質弁別を行なう処理部と
を備えた、医用処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴシステム及び医用処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナで収集した２種類以上のＸ線エネルギーに対応する投影データに基づいて、複数の基準物質による対象物の物質弁別を行い、その結果を画像として表示する技術がある。２種類のＸ線エネルギーを利用する場合、この技術はデュアルエナジー（Ｄｕａｌ Ｅｎｅｒｇｙ：ＤＥ）と呼ばれ、２種類の基準物質による物質弁別が可能である。

【0003】

例えば、デュアルエナジーの技術によれば、被検体の体内における腎臓結石や脂肪、軟組織、骨といった物質を弁別することが可能である。また、デュアルエナジーの技術によれば、被検体の体内における腎臓結石がカルシウムタイプの結石であるか尿酸タイプの結石であるかを判定することができる。

【0004】

ここで、Ｘ線ＣＴスキャナが収集する投影データには、種々の要因により、ノイズやアーチファクトが含まれてしまう場合がある。また、Ｘ線ＣＴスキャナが収集する投影データは、種々の要因により、その一部が欠損してしまう場合がある。例えば、Ｘ線管において放電現象が発生した場合、対応するビューの投影データが欠損してしまう場合がある。また、ｋＶスイッチング方式でデュアルエナジーのスキャンを行なう場合、高エネルギーに対応する投影データにおいては低エネルギーのＸ線を照射していたビューの投影データが欠損し、低エネルギーに対応する投影データにおいては高エネルギーのＸ線を照射していたビューの投影データが欠損することとなる。物質弁別の精度を高めるためには、これらのノイズやアーチファクト、投影データの欠損部分を適切に補正することが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－１４２４７８号公報

【文献】特開２００８－１５４７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、物質弁別の精度を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態のＸ線ＣＴシステムは、スキャン部と、処理部とを備える。スキャン部は、Ｘ線の焦点位置を被検体の周囲で回転させながら前記被検体に対してＸ線を照射し、第１のＸ線エネルギーに対応する投影データ及び第２のＸ線エネルギーに対応する投影データを少なくとも含む投影データセットを収集する。処理部は、前記投影データセットについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行ない、補正後の前記投影データセットに基づいて複数の基準物質による物質弁別を行なう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る投影データセットの一例を示す図である。

【図3A】図３Ａは、第１の実施形態に係る補間処理の一例を示す図である。

【図3B】図３Ｂは、第１の実施形態に係る補間処理の一例を示す図である。

【図3C】図３Ｃは、第１の実施形態に係る補間処理の一例を示す図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る対向ビューについて説明するための図である。

【図5A】図５Ａは、第１の実施形態に係るケース１及びケース２について説明するための図である。

【図5B】図５Ｂは、第１の実施形態に係るケース１における処理の一例を示す図である。

【図6A】図６Ａは、第１の実施形態に係るケース３及びケース４について説明するための図である。

【図6B】図６Ｂは、第１の実施形態に係るケース３における処理の一例を示す図である。

【図7A】図７Ａは、第１の実施形態に係るケース５及びケース６について説明するための図である。

【図7B】図７Ｂは、第１の実施形態に係るケース５における処理の一例を示す図である。

【図8A】図８Ａは、第１の実施形態に係るケース７及びケース８について説明するための図である。

【図8B】図８Ｂは、第１の実施形態に係るケース７における処理の一例を示す図である。

【図9A】図９Ａは、第１の実施形態に係るケース９、ケース１０、ケース１１及びケース１２について説明するための図である。

【図9B】図９Ｂは、第１の実施形態に係るケース９における処理の一例を示す図である。

【図10A】図１０Ａは、第１の実施形態に係る学習済みモデルの生成処理の一例を示す図である。

【図10B】図１０Ｂは、第１の実施形態に係る学習済みモデルの生成処理の一例を示す図である。

【図11A】図１１Ａは、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。

【図11B】図１１Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。

【図12】図１２は、第２の実施形態に係る医用情報処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、Ｘ線ＣＴシステム及び医用処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本願に係るＸ線ＣＴシステム及び医用処理装置は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。

【0010】

（第１の実施形態）
まず、図１を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線ＣＴシステム１０は、架台装置１１０と、寝台装置１３０と、コンソール装置１４０とを有する。なお、Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線ＣＴ装置又はＸ線ＣＴスキャナとも呼ばれる。

【0011】

図１においては、非チルト状態での回転フレーム１１３の回転軸又は寝台装置１３０の天板１３３の長手方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とする。なお、図１は、説明のために架台装置１１０を複数方向から描画したものであり、Ｘ線ＣＴシステム１０が架台装置１１０を１つ有する場合を示す。

【0012】

架台装置１１０は、Ｘ線管１１１と、Ｘ線検出器１１２と、回転フレーム１１３と、Ｘ線高電圧装置１１４と、制御装置１１５と、ウェッジ１１６と、コリメータ１１７と、ＤＡＳ１１８とを有する。

【0013】

Ｘ線管１１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１１１は、Ｘ線高電圧装置１１４からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Ｐ１に対し照射するＸ線を発生する。

【0014】

Ｘ線検出器１１２は、Ｘ線管１１１から照射されて被検体Ｐ１を通過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した信号をＤＡＳ１１８へと出力する。Ｘ線検出器１１２は、例えば、Ｘ線管１１１の焦点を中心とした１つの円弧に沿ってチャンネル方向（チャネル方向）に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。Ｘ線検出器１１２は、例えば、チャネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向に複数配列された構造を有する。なお、列方向については、スライス方向、roｗ方向、又はセグメント方向とも記載する。また、列方向は、図１に示す被検体Ｐ１の体軸方向（Ｚ軸方向）に対応する。

【0015】

例えば、Ｘ線検出器１１２は、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する。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Ｘ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。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、フォトダイオード等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１１２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であっても構わない。

【0016】

回転フレーム１１３は、Ｘ線管１１１とＸ線検出器１１２とを対向支持し、制御装置１１５によってＸ線管１１１とＸ線検出器１１２とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転フレーム１１３は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム１１３は、Ｘ線管１１１及びＸ線検出器１１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１１４やウェッジ１１６、コリメータ１１７、ＤＡＳ１１８等を更に支持することもできる。更に、回転フレーム１１３は、図１において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。以下では、架台装置１１０において、回転フレーム１１３、及び、回転フレーム１１３と共に回転移動する部分を、回転部とも記載する。

【0017】

Ｘ線高電圧装置１１４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１１１に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１１が発生するＸ線に応じた出力電圧の制御を行なう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よい。なお、Ｘ線高電圧装置１１４は、回転フレーム１１３に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。

【0018】

制御装置１１５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。制御装置１１５は、入力インターフェース１４３からの入力信号を受けて、架台装置１１０及び寝台装置１３０の動作制御を行なう。例えば、制御装置１１５は、回転フレーム１１３の回転や架台装置１１０のチルト、寝台装置１３０の動作等について制御を行なう。一例を挙げると、制御装置１１５は、架台装置１１０をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度（チルト角度）情報により、Ｘ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１１３を回転させる。なお、制御装置１１５は架台装置１１０に設けられてもよいし、コンソール装置１４０に設けられてもよい。

【0019】

ウェッジ１１６は、Ｘ線管１１１から照射されたＸ線量を調節するためのＸ線フィルタである。具体的には、ウェッジ１１６は、Ｘ線管１１１から被検体Ｐ１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１１１から照射されたＸ線を減衰させるＸ線フィルタである。例えば、ウェッジ１１６は、ウェッジフィルタ（ｗｅｄｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）やボウタイフィルタ（ｂｏｗ－ｔｉｅ ｆｉｌｔｅｒ）であり、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等を加工して作製される。

【0020】

コリメータ１１７は、ウェッジ１１６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。なお、コリメータ１１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。また、図１においては、Ｘ線管１１１とコリメータ１１７との間にウェッジ１１６が配置される場合を示すが、Ｘ線管１１１とウェッジ１１６との間にコリメータ１１７が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ１１６は、Ｘ線管１１１から照射され、コリメータ１１７により照射範囲が制限されたＸ線を透過して減衰させる。

【0021】

ＤＡＳ１１８は、Ｘ線検出器１１２が有する各検出素子によって検出されるＸ線の信号を収集する。例えば、ＤＡＳ１１８は、各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なう増幅器と、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、検出データを生成する。ＤＡＳ１１８は、例えば、プロセッサにより実現される。

【0022】

ＤＡＳ１１８が生成したデータは、回転フレーム１１３に設けられた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１１０の非回転部分（例えば、固定フレーム等。図１での図示は省略している）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１４０へと転送される。ここで、非回転部分とは、例えば、回転フレーム１１３を回転可能に支持する固定フレーム等である。なお、回転フレーム１１３から架台装置１１０の非回転部分へのデータの送信方法は、光通信に限らず、非接触型の如何なるデータ伝送方式を採用してもよいし、接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。

【0023】

寝台装置１３０は、スキャン対象の被検体Ｐ１を載置、移動させる装置であり、基台１３１と、寝台駆動装置１３２と、天板１３３と、支持フレーム１３４とを有する。基台１３１は、支持フレーム１３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置１３２は、被検体Ｐ１が載置された天板１３３を、天板１３３の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム１３４の上面に設けられた天板１３３は、被検体Ｐ１が載置される板である。なお、寝台駆動装置１３２は、天板１３３に加え、支持フレーム１３４を天板１３３の長軸方向に移動してもよい。

【0024】

コンソール装置１４０は、メモリ１４１と、ディスプレイ１４２と、入力インターフェース１４３と、処理回路１４４とを有する。なお、コンソール装置１４０は架台装置１１０とは別体として説明するが、架台装置１１０にコンソール装置１４０又はコンソール装置１４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。

【0025】

メモリ１４１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。例えば、メモリ１４１は、被検体Ｐ１に対するスキャンを実行することで収集される各種のデータを記憶する。また、例えば、メモリ１４１は、Ｘ線ＣＴシステム１０に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ１４１は、Ｘ線ＣＴシステム１０とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

【0026】

ディスプレイ１４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ１４２は、処理回路１４４が生成した表示用のＣＴ画像を表示したり、物質弁別の結果を示す画像を表示したりする。また、例えば、ディスプレイ１４２は、ユーザからの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示する。例えば、ディスプレイ１４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイである。ディスプレイ１４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置１４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

【0027】

入力インターフェース１４３は、ユーザ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１４４に出力する。例えば、入力インターフェース１４３は、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、ＣＴ画像データから表示用のＣＴ画像を生成する際の画像処理条件等をユーザから受け付ける。例えば、入力インターフェース１４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行なうタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース１４３は、架台装置１１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース１４３は、コンソール装置１４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース１４３は、マウスや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、コンソール装置１４０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１４４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１４３の例に含まれる。

【0028】

処理回路１４４は、スキャン機能１４４ａ、処理機能１４４ｂ、及び制御機能１４４ｃを実行することで、Ｘ線ＣＴシステム１０全体の動作を制御する。なお、スキャン機能１４４ａは、スキャン部の一例である。また、処理機能１４４ｂは、処理部の一例である。

【0029】

例えば、処理回路１４４は、スキャン機能１４４ａに相当するプログラムをメモリ１４１から読み出して実行することにより、被検体Ｐ１に対するスキャンを実行する。例えば、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線高電圧装置１１４を制御することにより、Ｘ線管１１１に高電圧を供給する。これにより、Ｘ線管１１１は、被検体Ｐ１に対し照射するＸ線を発生する。また、スキャン機能１４４ａは、寝台駆動装置１３２を制御することにより、被検体Ｐ１を架台装置１１０の撮影口内へ移動させる。また、スキャン機能１４４ａは、ウェッジ１１６の位置、及び、コリメータ１１７の開口度及び位置を調整することで、被検体Ｐ１に照射されるＸ線の分布を制御する。また、スキャン機能１４４ａは、制御装置１１５を制御することにより回転部を回転させる。また、スキャン機能１４４ａによってスキャンが実行される間、ＤＡＳ１１８は、Ｘ線検出器１１２における各検出素子からＸ線の信号を収集し、検出データを生成する。また、スキャン機能１４４ａは、ＤＡＳ１１８から出力された検出データに対して、前処理を施す。例えば、スキャン機能１４４ａは、ＤＡＳ１１８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、チャン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す。なお、前処理を施した後のデータについては生データとも記載する。また、前処理を施す前の検出データ及び前処理を施した後の生データを総称して、投影データとも記載する。

【0030】

また、処理回路１４４は、処理機能１４４ｂに相当するプログラムをメモリ１４１から読み出して実行することにより、前処理後の投影データに基づいて画像データを生成する。例えば、処理機能１４４ｂは、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、逐次近似応用再構成法等を用いた再構成処理を行なうことにより、ＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を生成する。また、処理機能１４４ｂは、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）による再構成処理を行なって、ＣＴ画像データを生成することもできる。例えば、処理機能１４４ｂは、ＤＬＲ（Ｄｅｅｐ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）法により、ＣＴ画像データを生成する。また、処理機能１４４ｂは、投影データに基づいて、複数の基準物質による物質弁別を行なう。なお、処理機能１４４ｂは、再構成処理を施す前の段階（投影データの段階）で物質弁別を行なってもよいし、再構成処理を施した後の段階（ＣＴ画像データの段階）で物質弁別を行なってもよい。処理機能１４４ｂによる弁別処理については後述する。

【0031】

また、処理回路１４４は、制御機能１４４ｃに対応するプログラムをメモリ１４１から読み出して実行することにより、ディスプレイ１４２における表示の制御を行なう。例えば、制御機能１４４ｃは、入力インターフェース１４３を介してユーザから受け付けた入力操作等に基づいて、処理機能１４４ｂにより生成されたＣＴ画像データを、公知の方法により表示用のＣＴ画像（任意断面の断層像データや３次元画像データ等）に変換する。そして、制御機能１４４ｃは、変換した表示用のＣＴ画像をディスプレイ１４２に表示させる。また、例えば、制御機能１４４ｃは、処理機能１４４ｂによる物質弁別の結果を示す画像をディスプレイ１４２に表示させる。また、制御機能１４４ｃは、ネットワークを介して各種のデータを送信する。一例を挙げると、制御機能１４４ｃは、処理機能１４４ｂにより生成されたＣＴ画像データや物質弁別の結果を示す画像を、図示しない画像保管装置に送信して保管させる。

【0032】

図１に示すＸ線ＣＴシステム１０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ１４１へ記憶されている。処理回路１４４は、メモリ１４１からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の処理回路１４４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。

【0033】

なお、図１においては単一の処理回路１４４にて、スキャン機能１４４ａ、処理機能１４４ｂ、及び制御機能１４４ｃが実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１４４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路１４４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

【0034】

また、処理回路１４４は、ネットワークを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路１４４は、メモリ１４１から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、Ｘ線ＣＴシステム１０とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）を計算資源として利用することにより、図１に示す各機能を実現する。

【0035】

以上、Ｘ線ＣＴシステム１０の構成例について説明した。以下、Ｘ線ＣＴシステム１０が行なう処理について詳細に説明する。

【0036】

まず、デュアルエナジー収集を実行して物質弁別を行なうまでの一連の処理について説明する。なお、本実施形態では、ｋＶスイッチング方式によるデュアルエナジー収集を行なう場合を例として説明する。

【0037】

例えば、デュアルエナジー収集を行なう本スキャンに先立って、まず、本スキャンのスキャン範囲を設定するための位置決めスキャンが実行される。ここで、位置決めスキャンは、２次元で実行されてもよいし、３次元で実行されてもよい。

【0038】

２次元の位置決めスキャンを実行する場合、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線の焦点位置を被検体Ｐ１の周囲で回転させないで、Ｘ線の焦点位置及び被検体Ｐ１の少なくともいずれかを被検体Ｐ１の体軸方向に沿って移動させながら、位置決め撮影を実行する。例えば、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線管１１１の位置を所定の回転角度に固定し、天板１３３をＺ軸方向に移動させながらＸ線管１１１から被検体Ｐ１に対してＸ線を照射させることで、２次元の位置決め撮影を実行することができる。

【0039】

また、３次元の位置決めスキャンを実行する場合、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線の焦点位置を被検体Ｐ１の周囲で回転させながら、位置決め撮影を実行する。例えば、スキャン機能１４４ａは、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、ステップアンドシュートといった方式のスキャンを実行することで、３次元の位置決め撮影を実行することができる。

【0040】

次に、処理機能１４４ｂは、位置決めスキャンのスキャン結果に基づいて、位置決め画像データを生成する。なお、位置決め画像データは、スキャノ画像データやスカウト画像データと呼ばれる場合もある。次に、制御機能１４４ｃは、位置決め画像データに基づいて参照画像を生成し、生成した参照画像をディスプレイ１４２に表示させる。例えば、３次元の位置決めスキャンが実行されていた場合、制御機能１４４ｃは、位置決め画像データに対するレンダリング処理を実行することで参照画像を生成し、生成した参照画像をディスプレイ１４２に表示させる。また、制御機能１４４ｃは、参照画像を参照したユーザからの入力操作を受け付けることで、本スキャンのスキャン範囲を設定する。

【0041】

なお、レンダリング処理の例としては、断面再構成法（ＭＰＲ：Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）により、３次元の画像データから任意断面の２次元画像を生成する処理が挙げられる。また、レンダリング処理の他の例としては、ボリュームレンダリング（Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）処理や、最大値投影法（ＭＩＰ：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）により、３次元の画像データから、３次元の情報を反映した２次元画像を生成する処理が挙げられる。

【0042】

また、本スキャンのスキャン範囲をユーザが設定するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、制御機能１４４ｃは、位置決め画像データ、又は位置決め画像データに基づいて生成した参照画像を解析し、診断対象の臓器等を抽出することで、本スキャンのスキャン範囲を自動設定してもよい。

【0043】

次に、スキャン機能１４４ａは、設定されたスキャン範囲に対し、本スキャンとして、ｋＶスイッチング方式のデュアルエナジー収集を実行する。具体的には、スキャン機能１４４ａは、１又は複数のビューごとに、第１のＸ線エネルギーと第２のＸ線エネルギーとの間で、被検体Ｐ１に対して照射するＸ線のエネルギーを変化させる。これにより、スキャン機能１４４ａは、第１のＸ線エネルギーに対応する投影データ及び第２のＸ線エネルギーに対応する投影データを少なくとも含む投影データセットを収集する。

【0044】

以下では、第１のＸ線エネルギーを「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」とし、第２のＸ線エネルギーを「Ｌｏｗ ｋＶｐ」として説明する。即ち、スキャン機能１４４ａは、１又は複数のビューごとに、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」と「Ｌｏｗ ｋＶｐ」との間で、被検体Ｐ１に対して照射するＸ線のエネルギーを変化させる。これにより、スキャン機能１４４ａは、図２に示すように、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データ、及び、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」と「Ｌｏｗ ｋＶｐ」との切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーである「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する投影データを含む投影データセットＡ１１を収集する。なお、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」は、第３のＸ線エネルギーの一例である。通常、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」は、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」と「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」との間において変動する値である。また、図２に示す「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」の幅は、ｋＶスイッチングにおけるスイッチングスピードに依存する。また、図２は、第１の実施形態に係る投影データセットの一例を示す図である。

【0045】

なお、図２では記載を省略しているものの、投影データセットＡ１１は、通常、被検体Ｐ１の体軸方向を含む３次元データである。即ち、図２では投影データセットＡ１１を２次元のサイノグラムとして示しているが、投影データセットＡ１１は、チャンネル方向、ビュー方向及び体軸方向を有する３次元データである。以下では、説明を簡略化するため、投影データセットＡ１１を、チャンネル方向及びビュー方向の２次元データとして説明する。

【0046】

次に、処理機能１４４ｂは、デュアルエナジー収集された投影データセットＡ１１に対して、物質弁別を行なうための種々の処理を行なう。例えば、図２に示したように、投影データセットＡ１１は、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データ及び「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する投影データが混合したデータであり、各エネルギーについて言えばスパースなデータである。例えば、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」については、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」及び「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」で示されるビューの投影データは欠損していると言える。そこで、処理機能１４４ｂは、各エネルギーの投影データについて補間処理を行なう。以下、補間処理の一例について、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを用いて説明する。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、第１の実施形態に係る補間処理の一例を示す図である。

【0047】

例えば、処理機能１４４ｂは、まず、図３Ａに示すように、投影データセットＡ１１から、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ１１、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ１２、及び、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する投影データセットＢ１３をそれぞれ抽出する。

【0048】

ここで、投影データセットＢ１１及び投影データセットＢ１２は、いずれも、欠損部分を有するスパースなデータとなる。例えば、図３Ｂに示すように、投影データセットＢ１１においては、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」又は「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」のビューが欠損部分となっている。そこで、処理機能１４４ｂは、図３Ｃに示すように、投影データセットＢ１１について補間処理を行なう。

【0049】

具体的には、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ１１における欠損部分の近傍の投影データを用いて、欠損部分の投影データを推定することにより、補間処理を行なうことができる。また、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ１２に含まれる、投影データセットＢ１１の欠損部分に対応するデータについてスケーリング処理を行なうことで補間処理を行なうことができる。即ち、処理機能１４４ｂは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ１２に対してスケーリング処理を行ない、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応するデータに加工することで、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ１１の補間処理を行なうことができる。

【0050】

以下、補間処理後の投影データセットＢ１１を、投影データセットＣ１１と記載する。図３Ａ及び図３Ｃに示すように、投影データセットＣ１１は、欠損部分が補間されたフルデータ（ｆｕｌｌ ｄａｔａ）となる。また、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ１１と同様に、投影データセットＢ１２について補間処理を行ない、フルデータである投影データセットＣ１２を生成することができる。

【0051】

なお、一般に、投影データセットＢ１１及び投影データセットＢ１２の補間処理において、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する投影データセットＢ１３は使用されない。これは、Ｘ線エネルギーの切り替え期間においては被検体Ｐ１に対して照射されるＸ線のエネルギー及び光子数にゆらぎが生じるため、投影データセットＢ１３を補間処理に使用することでノイズを増加させてしまう可能性があるためである。

【0052】

そして、処理機能１４４ｂは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＣ１１及び「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＣ１２に基づいて、複数の基準物質による物質弁別を行なう。

【0053】

一例を挙げると、処理機能１４４ｂは、投影データセットＣ１１及び投影データセットＣ１２を用いて、スキャン範囲内に存在する２つの基準物質を分離する。具体的には、処理機能１４４ｂは、投影データセットＣ１１及び投影データセットＣ１２それぞれについて線減弱係数の分布を求め、線減弱係数の各位置（各画素）について、以下の式（１）の連立方程式を解くことで、各位置における２つの基準物質の混合量や混合割合を算出する。

【0054】

【数1】

【0055】

ここで、「μ（Ｅ１）」は単色Ｘ線エネルギー「Ｅ１」における各位置の線減弱係数を示し、「μ（Ｅ２）」は単色Ｘ線エネルギー「Ｅ２」における各位置の線減弱係数を示す。また、「μ_α（Ｅ）」は基準物質αの線減弱係数を示し、「μ_β（Ｅ）」は基準物質βの線減弱係数を示す。また、「ｃ_α」は基準物質αの混合量を示し、「ｃ_β」は基準物質βの混合量を示す。なお、各基準物質のエネルギーごとの線減弱係数は既知である。例えば、処理機能１４４ｂは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」として照射したＸ線エネルギーを「Ｅ１」に代入し、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」として照射したＸ線エネルギーを「Ｅ２」に代入して式（１）の連立方程式を解くことで、２種類の基準物質「α、β」による物質弁別を行なう。

【0056】

そして、処理機能１４４ｂは、物質弁別の結果を示す画像を生成する。例えば、処理機能１４４ｂは、基準物質ごとに物質弁別画像を生成する。一例を挙げると、処理機能１４４ｂは、基準物質αを強調した物質弁別画像と、基準物質βを強調した物質弁別画像とをそれぞれ生成する。また、処理機能１４４ｂは、基準物質ごとに生成した複数の物質弁別画像を用いて、各基準物質の混合割合に基づく重み付け計算処理を行なうことにより、所定のエネルギーにおける仮想単色Ｘ線画像（モノクロマティック画像とも記載する）や、密度画像、実効原子番号画像等、種々の画像を生成することもできる。また、制御機能１４４ｃは、これら物質弁別の結果を示す画像を、ディスプレイ１４２に表示させる。

【0057】

なお、再構成処理を施す前の段階で物質弁別を行なうものとして説明したが、処理機能１４４ｂは、再構成処理を施した後の段階で物質弁別を行なってもよい。即ち、処理機能１４４ｂは、投影データセットＣ１１及び投影データセットＣ１２の各画素について式（１）の連立方程式を解くことで物質弁別を行なってもよいし、投影データセットＣ１１に基づくＣＴ画像データ及び投影データセットＣ１２に基づくＣＴ画像データの各画素について式（１）の連立方程式を解くことで物質弁別を行なってもよい。

【0058】

また、上記した式（１）について「μ」を線減弱係数、「ｃ」を混合量として説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理機能１４４ｂは、各物質における「μ」を質量減弱係数とし、「ｃ」を密度として、式（１）を解くこととしても構わない。

【0059】

ところで、図３Ａ～３Ｃにおいて説明した補間処理は、近傍の投影データや別エネルギーで収集された投影データに基づいて、欠損部分を推定するものである。ここで、推定の精度を向上させるためには、より多くの情報を使用することが好ましい。

【0060】

そこで、Ｘ線ＣＴシステム１０は、近傍の投影データや別エネルギーで収集された投影データのみならず、対向ビューの投影データを更に用いて欠損部分の推定を行なう。これにより、Ｘ線ＣＴシステム１０は、欠損部分の推定の精度を向上させ、ひいては物質弁別の精度を向上させる。以下、対向ビューの投影データを用いた処理について詳細に説明する。

【0061】

まず、図４を用いて、対向ビューについて説明する。図４は、第１の実施形態に係る対向ビューについて説明するための図である。なお、図４においては、ビューＶ１１を基準とし、ビューＶ１１に対向するビューについて説明する。

【0062】

図４に示すように、ビューＶ１１においては、チャンネル方向の各座標についての投影データが収集される。例えば、ビューＶ１１においては、チャンネルＷ１１の投影データ、チャンネルＷ１２の投影データ、チャンネルＷ１３の投影データといった複数の投影データが略同時に収集される。

【0063】

ビューＶ２１、ビューＶ２２及びビューＶ２３についても同様に、チャンネル方向の各座標についての投影データが収集される。ここで、ビューＶ２１におけるチャンネルＷ２１の投影データは、Ｘ線の照射方向は反対であるものの、ビューＶ１１におけるチャンネルＷ１１の投影データと略同じＸ線経路を有する投影データである。また、ビューＶ２２におけるチャンネルＷ２２の投影データは、Ｘ線の照射方向は反対であるものの、ビューＶ１１におけるチャンネルＷ１２の投影データと略同じＸ線経路を有する投影データである。また、ビューＶ２３におけるチャンネルＷ２３の投影データは、Ｘ線の照射方向は反対であるものの、ビューＶ１１におけるチャンネルＷ１３の投影データと略同じＸ線経路を有する投影データである。

【0064】

このように、ビューＶ２１、ビューＶ２２及びビューＶ２３は、ビューＶ１１において収集される投影データと略同じＸ線経路を有する投影データを含んでいる。以下では、このようなビューを、対向するビューとして説明する。即ち、ビューＶ２１、ビューＶ２２及びビューＶ２３は、ビューＶ１１に対向するビューである。一例を挙げると、ビューＶ１１に対向するビューは、ビューＶ１１と「１８０°」異なるビューから、Ｘ線管１１１が照射するＸ線のファン角に相当する範囲内のビューである。

【0065】

なお、図４においては記載を省略しているが、通常、Ｘ線ＣＴシステム１０において収集される投影データセットは、チャンネル方向及びビュー方向に加えて、体軸方向（Ｚ軸方向）を有する３次元データである。また、投影データセットを収集するためのスキャンには、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、ステップアンドシュートといった種々の方式がある。

【0066】

コンベンショナルスキャン又はステップアンドシュートの方式でスキャンが実行される場合、Ｘ線ＣＴシステム１０の回転部が一回転する間に体軸方向の変化は生じない。従って、コンベンショナルスキャン又はステップアンドシュートの方式でスキャンが実行される場合、処理機能１４４ｂは、図４に示すような２次元空間において、対向するビューを容易に特定することができる。

【0067】

一方で、ヘリカルスキャンの方式でスキャンが実行される場合、回転部が一回転する間に体軸方向の変化が生じる。そして、処理機能１４４ｂは、かかる体軸方向の変化を考慮して、対向するビューを特定する必要がある。例えば、処理機能１４４ｂは、撮影のピッチに基づいて、対向するビューを特定する。ここで、撮影のピッチとは、例えば、ビームピッチやヘリカルピッチである。なお、ビームピッチは、回転部が１回転する間に架台装置１１０に対して被検体Ｐ１が移動する量と、スキャン範囲の体軸方向の幅との比である。また、ヘリカルピッチは、回転部が１回転する間に架台装置１１０に対して被検体Ｐ１が移動する量と、スキャン範囲において検出素子１列分に相当する幅（コリメーション幅）との比である。なお、撮影のピッチは、例えば、スキャン中の天板１３３の移動速度により調整することができる。

【0068】

また、ヘリカルスキャンの方式でスキャンが実行される場合、対向するビューを直接的には特定できない場合がある。即ち、体軸方向の変化に起因して、対向するビューにおいてはＸ線の照射が行なわれていなかったというケースが想定される。かかる場合、処理機能１４４ｂは、チャンネル方向又は体軸方向に隣接する投影データを使用した補間処理を行なうことで、対向するビューの投影データを生成することができる。

【0069】

また、図４に示したビューＶ１１のように、スキャンによって実際に収集される投影データは、複数のチャンネルについて略同時に収集される。即ち、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４等に示したように、実際に収集される投影データは、チャンネル方向及びビュー方向を有する平面において、チャンネル方向に平行な直線として示すことができる。一方で、対向するビューの投影データは、チャンネルごとにビュー方向にずれて収集される。即ち、対向するビューの投影データは、図４に示したように、チャンネル方向に対して傾いた斜線として表現することができる。以下では、実際に収集される投影データと対向するビューの投影データとの表現形式を揃えて説明を簡素化するため、対向するビューの投影データについても、チャンネル方向に平行な直線として表現することとする。

【0070】

ここで、ｋＶスイッチング方式においては、補正対象のビューと対向するビューとで、被検体Ｐ１に対して照射するＸ線のエネルギーが異なっている場合がある。例えば、図４のビューＶ１１において「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」のＸ線を照射していた場合に、対向するビューで照射していたＸ線のエネルギーは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」の場合もあれば、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」の場合もあれば、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」の場合もある。

【0071】

即ち、補正対象のビュー及び対向するビューにおけるＸ線エネルギーの組み合わせについては種々のケースが考えられる。そこで、処理機能１４４ｂは、補正対象のビューにおいて収集された投影データについての補正処理を行なう際、ケースに応じた処理を行なう。以下、処理機能１４４ｂが行なう処理について、ケースごとに説明する。

【0072】

まず、図５Ａ及び図５Ｂを用いて、ケース１及びケース２の場合に処理機能１４４ｂが行なう処理について説明する。図５Ａは、第１の実施形態に係るケース１及びケース２について説明するための図である。また、図５Ｂは、第１の実施形態に係るケース１における処理の一例を示す図である。

【0073】

図５Ａに示すように、ケース１及びケース２は、補正対象のビューと対向するビューとで、被検体Ｐ１に対して照射されたＸ線エネルギーが同じケースである。より具体的には、ケース１は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であり、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であるケースである。また、ケース２は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であり、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であるケースである。

【0074】

なお、図５Ａにおいては、説明の便宜のため、補正対象のビューに加えて、その前後のビューを示す。例えば、図５Ａのケース１においては、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」である補正対象のビューに加えて、その前後のビューである「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」や「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」も併せて示す。

【0075】

なお、ケース１、ケース２、その他後述する各ケースのいずれに該当するかはビューごとに異なる。例えば、図４に示したビューＶ１１において収集された投影データがケース１に該当する場合であっても、ビューＶ１１の次のビューにおいて収集された投影データがケース１に該当するとは限らない。従って、処理機能１４４ｂは、各ビューの投影データについて、いずれのケースに該当するかの判定を行なう。

【0076】

例えば、スキャン機能１４４ａは、まず、ｋＶスイッチング方式のデュアルエナジー収集を行ない、投影データセットＡ２１を収集する。投影データセットＡ２１は、図２の投影データセットＡ１１と同様、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データと、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する投影データとが混合したデータである。次に、処理機能１４４ｂは、投影データセットＡ２１から、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１と、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２２とを分離する。なお、投影データセットＢ２１は、第１投影データセットの一例である。また、投影データセットＢ２２は、第２投影データセットの一例である。

【0077】

ここで、投影データセットＢ２１及び投影データセットＢ２２は、いずれも、ビュー方向に欠損部分を有するスパースなデータである。そこで、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ２１及び投影データセットＢ２２のそれぞれについて補間処理を行なう。図５Ｂにおいては、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１について補間処理を行ない、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応したフルデータを生成する場合について説明する。より具体的には、図５Ｂでは、ケース１において、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する場合について説明する。

【0078】

図５Ａに示したように、ケース１の場合、補正対象のビューの投影データは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であり、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１においては欠損部分に対応する。また、ケース１の場合、対向するビューの投影データも同様に「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であり、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１においては欠損部分に対応する。ここで、投影データセットＢ２１の補間処理に、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」である対向するビューの投影データをそのまま使用すれば、ノイズ増加の原因となる可能性がある。

【0079】

そこで、処理機能１４４ｂは、対向するビューの投影データを「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に変換して、補間処理に使用する。具体的には、処理機能１４４ｂは、まず、図５Ｂに示すように、対向するビューの投影データに対するスケーリング処理を行なう。なお、スケーリング処理は、Ｘ線のエネルギーに応じてＸ線の透過量が変化することに基づいて、異なるエネルギーのデータを生成する処理である。そして、処理機能１４４ｂは、スケーリング処理後の投影データを使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する。

【0080】

ここで、処理機能１４４ｂは、更に、投影データセットＢ２２のうちの補正対象のビューの投影データを使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間することとしてもよい。ここで、ケース１の場合、補正対象のビューの投影データは「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であるため、処理機能１４４ｂは、スケーリング処理によって補正対象のビューの投影データを「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に変換し、スケーリング処理後の投影データを使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する。

【0081】

また、処理機能１４４ｂは、更に、補正対象のビューの近傍のビューの投影データ（「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ）を使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間することとしてもよい。なお、補正対象のビューの近傍のビューとは、例えば、補正対象のビューに隣接するビューを含んだ少なくとも１つのビューである。また、処理機能１４４ｂは、図５Ｂに示すように、対向するビューの近傍のビューの投影データ（「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ）を使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間することとしてもよい。即ち、処理機能１４４ｂは、欠損部分の近傍の投影データを、補間処理に更に使用することとしてもよい。また、図５Ｂではケース１について説明したが、処理機能１４４ｂは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」と「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」とが入れ替わる点を除いて、ケース２についても同様に補間処理を行なうことができる。

【0082】

次に、図６Ａ及び図６Ｂを用いて、ケース３及びケース４の場合に処理機能１４４ｂが行なう処理について説明する。図６Ａは、第１の実施形態に係るケース３及びケース４について説明するための図である。また、図６Ｂは、第１の実施形態に係るケース３における処理の一例を示す図である。

【0083】

図６Ａに示すように、ケース３及びケース４は、補正対象のビューと対向するビューとで、被検体Ｐ１に対して照射されたＸ線エネルギーが異なるケースである。より具体的には、ケース３は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であり、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であるケースである。また、ケース４は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であり、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であるケースである。なお、図６Ａにおいては、説明の便宜のため、補正対象のビューに加えて、その前後のビューを示す。

【0084】

図６Ｂにおいては、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１について補間処理を行ない、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応したフルデータを生成する場合について説明する。より具体的には、図６Ｂでは、ケース３において、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する場合について説明する。

【0085】

図６Ａに示したように、ケース３の場合、補正対象のビューの投影データは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であり、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１においては欠損部分に対応する。ここで、ケース３の場合、対向するビューの投影データは「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」である。従って、ケース３の場合、処理機能１４４ｂは、対向するビューの投影データをそのまま使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間することができる。

【0086】

ここで、処理機能１４４ｂは、更に、投影データセットＢ２２のうちの補正対象のビューの投影データを使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間することとしてもよい。ここで、ケース３の場合、補正対象のビューの投影データは「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であるため、処理機能１４４ｂは、スケーリング処理によって補正対象のビューの投影データを「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に変換し、スケーリング処理後の投影データを使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する。また、処理機能１４４ｂは、更に、補正対象のビューの近傍のビューの投影データ（「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ）を使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間することとしてもよい。また、図６Ｂではケース３について説明したが、処理機能１４４ｂは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」と「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」とが入れ替わる点を除いて、ケース４についても同様に補間処理を行なうことができる。

【0087】

次に、図７Ａ及び図７Ｂを用いて、ケース５及びケース６の場合に処理機能１４４ｂが行なう処理について説明する。図７Ａは、第１の実施形態に係るケース５及びケース６について説明するための図である。また、図７Ｂは、第１の実施形態に係るケース５における処理の一例を示す図である。

【0088】

図７Ａに示すケース５及びケース６は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」であるケースである。より具体的には、ケース５は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であるケースである。また、ケース６は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であるケースである。なお、図７Ａにおいては、説明の便宜のため、補正対象のビューに加えて、その後のビューを示す。

【0089】

図７Ｂにおいては、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１について補間処理を行ない、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応したフルデータを生成する場合について説明する。より具体的には、図７Ｂでは、ケース５において、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する場合について説明する。

【0090】

図７Ａに示したように、ケース５の場合、補正対象のビューの投影データは、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」であり、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１においては欠損部分に対応する。ここで、ケース５の場合、対向するビューの投影データは「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」である。従って、ケース５の場合、処理機能１４４ｂは、図７Ｂに示すように、対向するビューの投影データをそのまま使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間することができる。また、図７Ｂではケース５について説明したが、処理機能１４４ｂは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」と「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」とが入れ替わる点を除いて、ケース６についても同様に補間処理を行なうことができる。

【0091】

次に、図８Ａ及び図８Ｂを用いて、ケース７及びケース８の場合に処理機能１４４ｂが行なう処理について説明する。図８Ａは、第１の実施形態に係るケース７及びケース８について説明するための図である。また、図８Ｂは、第１の実施形態に係るケース７における処理の一例を示す図である。

【0092】

図８Ａに示すケース７及びケース８は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」であるケースである。より具体的には、ケース７は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であるケースである。また、ケース８は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であるケースである。なお、図８Ａにおいては、説明の便宜のため、補正対象のビューに加えて、その後のビューを示す。

【0093】

また、図８Ｂにおいては、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１について補間処理を行ない、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応したフルデータを生成する場合について説明する。より具体的には、図８Ｂでは、ケース７において、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する場合について説明する。

【0094】

図８Ａに示したように、ケース７において、補正対象のビューの投影データは、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」であり、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１においては欠損部分に対応する。また、ケース７において、対向するビューの投影データは「Ｌｏｗ ｋＶｐ」である。ここで、投影データセットＢ２１の補間処理に、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」である対向するビューの投影データをそのまま使用すれば、ノイズ増加の原因となる可能性がある。

【0095】

そこで、処理機能１４４ｂは、対向するビューの投影データを「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に変換して、補間処理に使用する。具体的には、処理機能１４４ｂは、まず、図８Ｂに示すように、対向するビューの投影データに対するスケーリング処理を行なう。そして、処理機能１４４ｂは、スケーリング処理後の投影データを使用して、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する。また、図８Ｂではケース７について説明したが、処理機能１４４ｂは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」と「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」とが入れ替わる点を除いて、ケース８についても同様に補間処理を行なうことができる。

【0096】

次に、図９Ａ及び図９Ｂを用いて、ケース９、ケース１０、ケース１１及びケース１２の場合に処理機能１４４ｂが行なう処理について説明する。図９Ａは、第１の実施形態に係るケース９、ケース１０、ケース１１及びケース１２について説明するための図である。また、図９Ｂは、第１の実施形態に係るケース９における処理の一例を示す図である。

【0097】

図８Ａに示すケース９、ケース１０、ケース１１及びケース１２は、補正対象のビュー及び対向するビューの双方において、被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」であるケースである。より具体的には、ケース９は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであるケースである。また、ケース１０は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであるケースである。また、ケース１１は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであるケースである。また、ケース１２は、補正対象のビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであり、かつ、対向するビューにおいて被検体Ｐ１に照射されたＸ線エネルギーが、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」への切り替え期間に被検体Ｐ１に照射されたＸ線のエネルギーであるケースである。なお、図９Ａにおいては、説明の便宜のため、補正対象のビューに加えて、その前後のビューを示す。

【0098】

また、図９Ｂにおいては、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１について補間処理を行ない、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応したフルデータを生成する場合について説明する。より具体的には、図９Ｂでは、ケース９において、投影データセットＢ２１のうちの補正対象のビューの投影データを補間する場合について説明する。

【0099】

図９Ａに示したように、ケース９において補正対象のビューの投影データは、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」であり、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１においては欠損部分に対応する。また、ケース９においては対向するビューの投影データも「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」であり、投影データセットＢ２１の補間処理に対向するビューの投影データをそのまま使用すれば、ノイズ増加の原因となる可能性がある。

【0100】

そこで、処理機能１４４ｂは、対向するビューの投影データを、近傍の投影データを使用して補正し、補正後の投影データを補正処理に使用する。具体的には、処理機能１４４ｂは、まず、図９Ｂに示すように、対向するビューの投影データに隣接する投影データのうち、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する側の少なくとも１つの投影データに対してスケーリング処理を行ない、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データに変換する。そして、処理機能１４４ｂは、スケーリング処理後の「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと、対向するビューの投影データに隣接する投影データのうち「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する側の少なくとも１つの投影データとに基づいて、対向するビューの投影データを補正する。例えば、処理機能１４４ｂは、近傍の投影データを使用して、対向するビューの投影データを、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に変換する。或いは、処理機能１４４ｂは、近傍の投影データを使用して生成した「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データにより、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する投影データを置換する。

【0101】

ここで、処理機能１４４ｂは、更に、補正対象のビューの投影データの近傍の投影データを使用して、補正対象のビューの投影データの補正を行なってもよい。また、図９Ｂではケース９について説明したが、処理機能１４４ｂは、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」と「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」とが入れ替わる点を除いて、ケース１０、ケース１１及びケース１２についても同様に補間処理を行なうことができる。

【0102】

なお、図９Ｂに示すように、補正対象のビューの投影データに隣接する「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データも、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１においては欠損部分に対応する。この点はケース３に含まれるものであり、上述した手法で補間処理を行なうことができる。

【0103】

図５Ａ～図９Ｂにおいて説明した補間処理は、例えば、対向するビューの投影データを用いた補間処理を行なうように機能付けられた学習済みモデルＭ１を使用して実行することができる。例えば、処理機能１４４ｂは、学習済みモデルＭ１を事前に生成して、メモリ１４１に記憶させる。そして、被検体Ｐ１に対するスキャンが実行された際、処理機能１４４ｂは、メモリ１４１から読み出した学習済みモデルＭ１に対して、収集された投影データを入力することにより、補間処理を実行する。

【0104】

以下、学習済みモデルＭ１の生成処理について、図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、第１の実施形態に係る学習済みモデルの生成処理の一例を示す図である。

【0105】

まず、処理機能１４４ｂは、学習データとして、デュアルエナジー収集された投影データセットＡ３１と、同一対象からシングルエナジー収集された投影データセットＡ３２との組を取得する。投影データセットＡ３１及び投影データセットＡ３２は、被検体Ｐ１や、被検体Ｐ１と異なる被検体Ｐ２、人体を模したファントム等について２回のスキャンを行なうことで収集される。また、投影データセットＡ３１及び投影データセットＡ３２は、Ｘ線ＣＴシステム１０において収集されてもよいし、他のシステムにおいて収集されてもよい。

【0106】

例えば、デュアルエナジー収集された投影データセットＡ３１は、上述した投影データセットＡ１１及び投影データセットＡ２１と同様、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データと、「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する投影データとが混合したデータである。また、以下では一例として、シングルエナジー収集された投影データセットＡ３２が、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットであるものとして説明する。

【0107】

例えば、処理機能１４４ｂは、まず、投影データセットＡ３１から、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ３１を分離する。即ち、処理機能１４４ｂは、投影データセットＡ３１から、スパースな投影データセットを生成する。そして、処理機能１４４ｂは、スパースな投影データセットのうちの補正対象のビューの投影データと、対向するビューの投影データ及び近傍の投影データとを入力側データ、投影データセットＡ３２を出力側データとする機械学習を実行することにより、学習済みモデルＭ１を生成する。

【0108】

ここで、学習済みモデルＭ１は、例えば、ニューラルネットワーク（Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により構成することができる。ニューラルネットワークとは、層状に並べた隣接層間が結合した構造を有し、情報が入力層側から出力層側に伝播するネットワークである。例えば、処理機能１４４ｂは、上述した学習データを用いて多層のニューラルネットワークについて深層学習（ディープラーニング）を実行することで、学習済みモデルＭ１を生成する。なお、多層のニューラルネットワークは、例えば、入力層と、複数の中間層（隠れ層）と、出力層とにより構成される。

【0109】

一例を挙げると、処理機能１４４ｂが入力側データをニューラルネットワークに入力した際、ニューラルネットワークにおいては、入力層側から出力層側に向かって一方向に隣接層間でのみ結合しながら情報が伝播し、出力層からは、投影データセットＡ３２を推定した投影データセットが出力される。なお、入力層側から出力層側に向かって一方向に情報が伝播するニューラルネットワークについては、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：Ｃｏｎｖｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とも呼ばれる。

【0110】

例えば、ニューラルネットワークにおいては、上述したケース１～１２のいずれに該当するかの判定を行なうとともに、ケースに応じた補間処理が実行される。例えば、ケース１、ケース２、ケース７、ケース８、ケース９、ケース１０、ケース１１及びケース１２に該当する場合、ニューラルネットワークにおいては、適当なパラメータを設定しつつ、スケーリング処理が実行される。また、例えば、ケース９、ケース１０、ケース１１及びケース１２に該当する場合、ニューラルネットワークにおいては、対向するビューの投影データの近傍の投影データとして使用する範囲や、近傍の投影データそれぞれに付される重み等が調整される。そして、ニューラルネットワークの出力層からは、スパースな投影データセットを補間して、フルデータである投影データセットＡ３２を推定した投影データセットが出力される。

【0111】

処理機能１４４ｂは、入力側データを入力した際にニューラルネットワークが好ましい結果を出力することができるよう、ニューラルネットワークのパラメータを調整することで、学習済みモデルＭ１を生成する。例えば、処理機能１４４ｂは、投影データセット間の近さを表す関数（誤差関数）を用いて、ニューラルネットワークのパラメータを調整する。

【0112】

一例を挙げると、処理機能１４４ｂは、投影データセットＡ３２とニューラルネットワークが推定した投影データセットとの間のコスト関数を算出する。なお、コスト関数は、投影データセットＡ３２とニューラルネットワークが推定した投影データセットとの間の近さを示す誤差関数に対して、過学習を防ぐための正則化項を追加したものである。また、処理機能１４４ｂは、ニューラルネットワークのパラメータを調整しながら繰り返しコスト関数を算出する。そして、処理機能１４４ｂは、図１０Ｂに示すように、コスト関数が閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を下回るまでニューラルネットワークのパラメータを調整することで、学習済みモデルＭ１を生成する。なお、図１０Ｂにおける横軸は繰り返し回数（Ｉｔｅｒａｔｉｏｎ）であり、縦軸はコスト関数（Ｃｏｓｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。また、処理機能１４４ｂは、生成した学習済みモデルＭ１を、メモリ１４１に記憶させる。

【0113】

なお、学習済みモデルＭ１がニューラルネットワークにより構成されるものとして説明したが、処理機能１４４ｂは、ニューラルネットワーク以外の機械学習手法により、学習済みモデルＭ１を生成してもよい。また、処理機能１４４ｂが学習済みモデルＭ１を生成するものとして説明したが、学習済みモデルＭ１は、他の装置において生成されるものであっても構わない。

【0114】

例えば、被検体Ｐ１に対する検査において、スキャン機能１４４ａは、ｋＶスイッチング方式のデュアルエナジー収集を実行することにより、被検体Ｐ１から投影データセットＡ２１を収集する。次に、処理機能１４４ｂは、投影データセットＡ２１から、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１と、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２２とを分離する。

【0115】

次に、処理機能１４４ｂは、メモリ１４１から読み出した学習済みモデルＭ１を用いて、投影データセットＢ２１及び投影データセットＢ２２のそれぞれについて補間処理を行なう。例えば、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ２１における補正対象のビューの投影データと、補正対象のビューに対向するビューの投影データと、対向するビューの投影データの近傍の投影データとを学習済みモデルＭ１に入力する。これにより、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ２１における欠損部分が補間されたフルデータである投影データセットＣ２１を取得する。同様にして、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ２２における欠損部分が補間されたフルデータである投影データセットＣ２２を取得する。

【0116】

次に、処理機能１４４ｂは、補正後の投影データセットに基づいて複数の基準物質による物質弁別を行なう。例えば、処理機能１４４ｂは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＣ２１及び「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＣ２２に基づいて、複数の基準物質による物質弁別を行なう。これにより、処理機能１４４ｂは、例えば、軟組織から腎臓結石を分離することができる。なお、処理機能１４４ｂは、再構成処理を施す前の段階で物質弁別を行なってもよいし、再構成処理を施した後の段階で物質弁別を行なってもよい。

【0117】

そして、処理機能１４４ｂは、物質弁別の結果を示す画像を生成する。例えば、処理機能１４４ｂは、基準物質ごとに物質弁別画像を生成する。一例を挙げると、処理機能１４４ｂは、「カルシウム」を強調した物質弁別画像と、「水」を強調した物質弁別画像とをそれぞれ生成する。また、処理機能１４４ｂは、基準物質ごとに生成した複数の物質弁別画像を用いて、各基準物質の混合割合に基づく重み付け計算処理を行なうことにより、モノクロマティック画像や、密度画像、実効原子番号画像等、種々の画像を生成することもできる。また、制御機能１４４ｃは、これら物質弁別の結果を示す画像を、ディスプレイ１４２に表示させる。

【0118】

次に、Ｘ線ＣＴシステム１０による処理の手順の一例を、図１１Ａを用いて説明する。図１１Ａは、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１は、スキャン機能１４４ａに対応する。ステップＳ２、ステップＳ３及びステップＳ４は、処理機能１４４ｂに対応する。ステップＳ５は、制御機能１４４ｃに対応する。

【0119】

まず、処理回路１４４は、被検体Ｐ１に対して、ｋＶスイッチング方式のデュアルエナジー収集を実行することにより、投影データセットＡ２１を収集する（ステップＳ１）。次に、処理回路１４４は、投影データセットＡ２１から、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１、及び、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２２と分離する（ステップＳ２）。

【0120】

次に、処理回路１４４は、投影データセットＢ２１及び投影データセットＢ２２のそれぞれについて補正処理を行ない、投影データセットＣ２１及び投影データセットＣ２２を生成する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３の詳細については後述する。そして、処理回路１４４は、補正処理後の投影データセットＣ２１及び投影データセットＣ２２に基づいて物質弁別を実行し（ステップＳ４）、物質弁別の結果をディスプレイ１４２に表示させて（ステップＳ５）、処理を終了する。

【0121】

次に、図１１ＡのステップＳ３の詳細を、図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ３０１、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３、ステップＳ３０４、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６、ステップＳ３０７、ステップＳ３０８、ステップＳ３０９及びステップＳ３１０は、処理機能１４４ｂに対応する。

【0122】

なお、処理回路１４４は、図１１Ｂに示す各ステップを、学習済みモデルＭ１を用いて実行してもよいし、学習済みモデルＭ１を用いずに実行してもよい。例えば、処理回路１４４は、ケース１～１２と、ケースごとの補正処理の内容とを対応付けたテーブルを用いて、図１１Ｂに示す各ステップを実行してもよい。

【0123】

まず、処理回路１４４は、補正対象のビューを設定する（ステップＳ３０１）。例えば、処理回路１４４は、投影データセットＢ２１又は投影データセットＢ２２において欠損部分となっているビューを、補正対象のビューとして設定する。

【0124】

次に、処理回路１４４は、補正対象として設定したビュー及び対向するビューについて、ケース３～６に該当するか否かを判定する（ステップＳ３０２）。例えば、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１に対する補正処理において、対向するビューの投影データが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する場合、処理回路１４４は、ケース３～６に該当すると判定する。また、例えば、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２２に対する補正処理において、対向するビューの投影データが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する場合、処理回路１４４は、ケース３～６に該当すると判定する。そして、ケース３～６に該当すると判定した場合（ステップＳ３０２肯定）、処理回路１４４は、対向するビューの投影データをそのまま使用して補正処理を行なう（ステップＳ３０３）。

【0125】

一方で、ケース３～６に該当しないと判定した場合（ステップＳ３０２否定）、処理回路１４４は、ケース１～２又はケース７～８に該当するか否かを判定する（ステップＳ３０４）。例えば、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１に対する補正処理において、対向するビューの投影データが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する場合、処理回路１４４は、ケース１～２又はケース７～８に該当すると判定する。また、例えば、「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２２に対する補正処理において、対向するビューの投影データが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する場合、処理回路１４４は、ケース１～２又はケース７～８に該当すると判定する。そして、ケース１～２又はケース７～８に該当すると判定した場合（ステップＳ３０４肯定）、処理回路１４４は、対向するビューの投影データに対するスケーリング処理を行ない（ステップＳ３０５）、スケーリング処理後の投影データを使用して補正処理を行なう（ステップＳ３０６）。

【0126】

一方で、ケース１～２又はケース７～８に該当しないと判定した場合（ステップＳ３０４否定）、処理回路１４４は、ケース９～１２に該当すると判定する。この場合、処理回路１４４は、対向するビューの投影データを、近傍の投影データを使用して補正し（ステップＳ３０７）、補正後の投影データを使用して補正処理を行なう（ステップＳ３０８）。例えば、投影データセットＢ２１又は投影データセットＢ２２に対する補正処理において、対向するビューの投影データが「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する場合、処理回路１４４は、ケース９～１２に該当すると判定することができる。

【0127】

ステップＳ３０３、ステップＳ３０６又はステップＳ３０８の後、処理回路１４４は、投影データセットＢ２１及び投影データセットＢ２２における全ての欠損部分についての補正処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ３０９）。補正処理が完了していない欠損部分がある場合（ステップＳ３０９否定）、処理回路１４４は、補正対象のビューを変更し（ステップＳ３１０）、再度ステップＳ３０２に移行する。一方で、全ての欠損部分についての補正処理が完了した場合（ステップＳ３０９肯定）、処理回路１４４は、処理を終了する。

【0128】

上述したように、第１の実施形態によれば、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線の焦点位置を被検体Ｐ１の周囲で回転させながら被検体Ｐ１に対してＸ線を照射し、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ及び「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データを少なくとも含む投影データセットＡ２１を収集する。また、スキャン機能１４４ａは、投影データセットＡ２１について、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行ない、補正後の投影データセットに基づいて複数の基準物質による物質弁別を行なう。

【0129】

従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０は、対向するビューの投影データを用いずに補正処理を行なう場合と比較して、投影データセットＡ２１を精度よく補正することができる。例えば、Ｘ線ＣＴシステム１０は、投影データセットＡ２１おける空間的な分解能やノイズ特性を改善することができる。また、例えば、Ｘ線ＣＴシステム１０は、投影データセットＡ２１から、モーションアーチファクトや、Ｘ線光子数のゆらぎやトランジェント電圧に起因するアーチファクトといった各種のアーチファクトを適切に除去することができる。これにより、Ｘ線ＣＴシステム１０は、投影データセットＡ２１に基づく物質弁別の精度を向上させ、ひいては診断精度を向上させることもできる。

【0130】

（第２の実施形態）
さて、これまで第１の実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

【0131】

例えば、上述した実施形態では、投影データセットＡ２１について行なう補正処理として、投影データセットＡ２１から分離した投影データセットＢ２１又は投影データセットＢ２２における投影データの欠損部分を補間する処理について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理機能１４４ｂは、投影データセットＢ２１又は投影データセットＢ２２において欠損していない部分の補正処理を行なってもよい。

【0132】

一例を挙げると、処理機能１４４ｂは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットＢ２１における補正対象のビューの投影データと、対向するビューの投影データとのブレンドを行なう。なお、投影データセットＢ２１における補正対象のビューの投影データは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する。

【0133】

ここで、対向するビューの投影データが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する場合、処理機能１４４ｂは、そのまま、対向するビューの投影データと補正対象のビューの投影データとのブレンドを行なうことができる。また、対向するビューの投影データが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する場合、処理機能１４４ｂは、対向するビューの投影データに対するスケーリング処理を行ない、スケーリング処理後の投影データと、補正対象のビューの投影データとのブレンドを行なうことができる。また、対向するビューの投影データが「Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ」に対応する場合、処理機能１４４ｂは、対向するビューの投影データを近傍の投影データを使用して補正し、補正後の投影データと、補正対象のビューの投影データとのブレンドを行なうことができる。

【0134】

また、上述した実施形態では、ｋＶスイッチング方式のデュアルエナジー収集により、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ及び「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データを少なくとも含む投影データセットを収集する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。

【0135】

例えば、スキャン機能１４４ａは、ｋＶスイッチング方式に代えて、積層型検出器方式（デュアルレイヤー方式とも記載する）のデュアルエナジー収集を行なってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線検出器１１２として、積層型検出器を備える。例えば、Ｘ線検出器１１２は、第１の層１１２ａと、第２の層１１２ｂとから構成され、Ｘ線管１１１から照射されたＸ線を分光して検出する。一例を挙げると、スキャン機能１４４ａは、第１の層１１２ａの検出結果に基づく「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと、第２の層１１２ｂの検出結果に基づく「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データとを含む投影データセットを収集する。

【0136】

そして、処理機能１４４ｂは、収集された投影データセットについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行なう。なお、デュアルレイヤー方式で収集される投影データセットは、通常、スパースなデータではない。しかしながら、例えばＸ線管において放電現象が発生した場合等には、デュアルレイヤー方式で収集される投影データセットにも欠損部分が生じる可能性がある。ここで、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける投影データの欠損部分を、対向するビューの投影データを用いて補間することができる。更に、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける補正対象のビューの投影データと、対向するビューの投影データとのブレンドを行なうこともできる。これにより、処理機能１４４ｂは、投影データセットについて、空間的な分解能を向上させることともに、光子統計（ｐｈｏｔｏｎ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）を改善することができる。ひいては、処理機能１４４ｂは、投影データセットに基づく物質弁別の精度を向上させることができる。

【0137】

また、例えば、スキャン機能１４４ａは、ｋＶスイッチング方式に代えて、デュアルソース方式のデュアルエナジー収集を行なってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線管１１１として、Ｘ線管１１１１及びＸ線管１１１２を備える。また、Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線検出器１１２として、Ｘ線管１１１１から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器１１２１と、Ｘ線管１１１２から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器１１２２とを備える。そして、スキャン機能１４４ａは、例えば、Ｘ線管１１１１から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」のＸ線を照射させ、Ｘ線管１１１２から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」のＸ線を照射させることにより、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データとを含む投影データセットを収集する。

【0138】

そして、処理機能１４４ｂは、収集された投影データセットについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行なう。なお、デュアルソース方式で収集される投影データセットは、通常、スパースなデータではない。しかしながら、例えばＸ線管において放電現象が発生した場合等には、デュアルソース方式で収集される投影データセットにも欠損部分が生じる可能性がある。また、デュアルソース方式においては、各撮影系において３６０°分の収集を行なわないケースもあり、撮影範囲外のビューは欠損部分となる。ここで、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける投影データの欠損部分を、対向するビューの投影データを用いて補間することができる。更に、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける補正対象のビューの投影データと、対向するビューの投影データとのブレンドを行なうこともできる。これにより、処理機能１４４ｂは、投影データセットについて、時間的な分解能を向上させることができる。ひいては、処理機能１４４ｂは、投影データセットに基づく物質弁別の精度を向上させることができる。また、Ｘ線管１１１１が照射するＸ線とＸ線管１１１２が照射するＸ線とでファン角が異なることにより、Ｘ線検出器１１２１により収集される投影データセットとＸ線検出器１１２２により収集される投影データセットとでＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ）のサイズが異なっている場合、処理機能１４４ｂは、ＦＯＶサイズが大きい方の投影データセットに基づいて他方の投影データセットを補正することにより、物質弁別等において使用するＦＯＶのサイズを大きいまま維持することができる。

【0139】

また、例えば、スキャン機能１４４ａは、ｋＶスイッチング方式に代えて、スプリット方式のデュアルエナジー収集を行なってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴシステム１０は、ウェッジ１１６として、Ｘ線管１１１から照射されたＸ線を、エネルギーの異なる複数のＸ線に分割するフィルタを備える。

【0140】

一例を挙げると、Ｘ線ＣＴシステム１０は、ウェッジ１１６として、Ｘ線フィルタ１１６ａ及びＸ線フィルタ１１６ｂを備える。Ｘ線フィルタ１１６ａ及びＸ線フィルタ１１６ｂは、材質や厚み等が異なり、同一エネルギーのＸ線を、エネルギーの異なる複数のＸ線に分割する。この場合、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線管１１１から照射されたＸ線を、Ｘ線フィルタ１１６ａによって「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」まで減衰させ、Ｘ線フィルタ１１６ｂによって「Ｌｏｗ ｋＶｐ」まで減衰させることができる。より具体的には、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線フィルタ１１６ａ及びＸ線フィルタ１１６ｂを図１に示したＺ軸方向（列方向）に並べた状態において、Ｘ線フィルタ１１６ａ及びＸ線フィルタ１１６ｂに対してＸ線管１１１からＸ線を照射させる。これにより、スキャン機能１４４ａは、列方向に「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」のＸ線と「Ｌｏｗ ｋＶｐ」のＸ線とを分布させた状態においてスキャンを実行し、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データとを含む投影データセットを収集することができる。

【0141】

別の例を挙げると、Ｘ線ＣＴシステム１０は、ウェッジ１１６として、Ｘ線フィルタ１１６ｃのみを備える。例えば、スキャン機能１４４ａは、Ｘ線管１１１から「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」のＸ線を照射させるとともに、Ｘ線の一部をＸ線フィルタ１１６ｃによって「Ｌｏｗ ｋＶｐ」まで減衰させる。より具体的には、スキャン機能１４４ａは、列方向の所定範囲のＸ線を、Ｘ線フィルタ１１６ｂによって「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」から「Ｌｏｗ ｋＶｐ」まで減衰させて、被検体Ｐ１に照射させる。なお、Ｘ線フィルタ１１６ｂによる減衰を受けなかったＸ線については、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」のまま被検体Ｐ１に照射される。これにより、スキャン機能１４４ａは、列方向に「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」のＸ線と「Ｌｏｗ ｋＶｐ」のＸ線とを分布させた状態においてスキャンを実行し、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データとを含む投影データセットを収集することができる。

【0142】

そして、処理機能１４４ｂは、収集された投影データセットについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行なう。なお、スプリット方式で収集される投影データセットは、通常、スパースなデータではない。しかしながら、例えばＸ線管において放電現象が発生した場合等には、スプリット方式で収集される投影データセットにも欠損部分が生じる可能性がある。ここで、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける投影データの欠損部分を、対向するビューの投影データを用いて補間することができる。更に、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける補正対象のビューの投影データと、対向するビューの投影データとのブレンドを行なうこともできる。これにより、処理機能１４４ｂは、投影データセットを精度よく補正し、ひいては、投影データセットに基づく物質弁別の精度を向上させることができる。

【0143】

別の例を挙げると、Ｘ線ＣＴシステム１０は、デュアルエナジー収集として、フォトンカウンティングＣＴを行なってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線検出器１１２として、フォトンカウンティング型のＸ線検出器１１２３を備える。例えば、Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線検出器１１２３から出力された電気信号（パルス）の数を計数することで、各検出素子に入射したＸ線光子の数を計数するとともに、この信号に対して所定の演算処理を行なうことで、当該信号の出力を引き起こしたＸ線光子のエネルギー値を計測する。これにより、Ｘ線ＣＴシステム１０は、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」及び「Ｌｏｗ ｋＶｐ」のそれぞれについての計数値を取得することができる。換言すると、Ｘ線ＣＴシステム１０は、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データと「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データとを含む投影データセットを収集することができる。

【0144】

そして、処理機能１４４ｂは、収集された投影データセットについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行なう。なお、フォトンカウンティングＣＴで収集される投影データセットは、通常、スパースなデータではない。しかしながら、例えばＸ線管において放電現象が発生した場合等には、フォトンカウンティングＣＴで収集される投影データセットにも欠損部分が生じる可能性がある。ここで、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける投影データの欠損部分を、対向するビューの投影データを用いて補間することができる。更に、Ｘ線ＣＴシステム１０は、収集された投影データセットにおける補正対象のビューの投影データと、対向するビューの投影データとのブレンドを行なうこともできる。これにより、処理機能１４４ｂは、投影データセットを精度よく補正し、ひいては、投影データセットに基づく物質弁別の精度を向上させることができる。

【0145】

また、上述した実施形態では、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」のＸ線及び「Ｌｏｗ ｋＶｐ」のＸ線を使用したデュアルエナジーのスキャンについて説明したが、スキャン機能１４４ａは、３種類以上のエネルギーのＸ線を用いたマルチエナジーのスキャンを実行してもよい。この場合、Ｘ線エネルギーの数に応じて、上述したケース１～１２の他のケースが追加されるものの、これら追加のケースは、ケース１～１２のいずれかと同様に処理できるものである。即ち、上述した補正方法は、３種類以上のエネルギーのＸ線を用いたマルチエナジーのスキャンが実行される場合についても同様に適用することができる。また、３種類以上のエネルギーのＸ線を用いたマルチエナジーのスキャンが実行された場合、処理機能１４４ｂは、３種類以上の基準物質による物質弁別を行なうことができる。

【0146】

また、これまで、投影データセットの補正処理をＸ線ＣＴシステム１０が実行するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、補正処理は、Ｘ線ＣＴシステム１０と異なる他の装置において実行されても構わない。以下、この点について、図１２に示す医用情報処理システム１を例として説明する。図１２は、第２の実施形態に係る医用情報処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。医用情報処理システム１には、Ｘ線ＣＴシステム１０、及び、物質弁別を実行する医用処理装置２０が含まれる。

【0147】

図１２に示すように、Ｘ線ＣＴシステム１０と医用処理装置２０とは、ネットワークＮＷを介して相互に接続される。ここで、ネットワークＮＷを介して接続可能であれば、Ｘ線ＣＴシステム１０及び医用処理装置２０が設置される場所は任意である。例えば、医用処理装置２０は、Ｘ線ＣＴシステム１０と異なる病院に設置されてもよい。即ち、ネットワークＮＷは、院内で閉じたローカルネットワークにより構成されてもよいし、インターネットを介したネットワークでもよい。また、図１２においてはＸ線ＣＴシステム１０を１つ示すが、医用情報処理システム１は複数のＸ線ＣＴシステム１０を含んでもよい。

【0148】

医用処理装置２０は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。例えば、医用処理装置２０は、図１２に示すように、メモリ２１と、ディスプレイ２２と、入力インターフェース２３と、処理回路２４とを有する。

【0149】

メモリ２１は、例えば、ＲＡＭ、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。例えば、メモリ２１は、Ｘ線ＣＴシステム１０から送信された各種のデータを記憶する。また、例えば、メモリ２１は、医用処理装置２０に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ２１は、医用処理装置２０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

【0150】

ディスプレイ２２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ２２は、処理回路２４による物質弁別の結果を示す画像を表示したり、ユーザからの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ等を表示したりする。例えば、ディスプレイ２２は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイである。ディスプレイ２２は、デスクトップ型でもよいし、医用処理装置２０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

【0151】

入力インターフェース２３は、ユーザ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２４に出力する。例えば、入力インターフェース２３は、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、ＣＴ画像データから表示用のＣＴ画像を生成する際の画像処理条件等をユーザから受け付ける。例えば、入力インターフェース２３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行なうタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース２３は、医用処理装置２０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース２３は、マウスや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、医用処理装置２０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２４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２３の例に含まれる。

【0152】

処理回路２４は、処理機能２４ａ及び制御機能２４ｂを実行することで、医用処理装置２０全体の動作を制御する。なお、処理機能２４ａは、処理部の一例である。処理回路２４による処理については後述する。

【0153】

図１２に示す医用処理装置２０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ２１へ記憶されている。処理回路２４は、メモリ２１からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の処理回路２４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。

【0154】

なお、図１２においては単一の処理回路２４にて、処理機能２４ａ及び制御機能２４ｂが実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路２４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路２４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

【0155】

また、処理回路２４は、ネットワークＮＷを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路２４は、メモリ２１から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、医用処理装置２０とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）を計算資源として利用することにより、図１２に示す各機能を実現する。

【0156】

例えば、まず、Ｘ線ＣＴシステム１０におけるスキャン機能１４４ａは、Ｘ線の焦点位置を被検体Ｐ１の周囲で回転させながら被検体Ｐ１に対してＸ線を照射し、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データ及び「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データを少なくとも含む投影データセットを収集する。また、制御機能１４４ｃは、収集された投影データセットを、ネットワークＮＷを介して医用処理装置２０に送信する。

【0157】

次に、医用処理装置２０における処理機能２４ａは、Ｘ線ＣＴシステム１０から送信された投影データセットについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行なう。例えば、ｋＶスイッチング方式で投影データセットが収集されていた場合、処理機能２４ａは、まず、投影データセットから、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセットと「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットとを分離し、分離した投影データセットのそれぞれについて、対向するビューの投影データを用いた補正処理を行なう。一例を挙げると、処理機能２４ａは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセット又は「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットにおける補正対象のビューの投影データと、対向するビューの投影データとのブレンドを行なう。別の例を挙げると、処理機能２４ａは、「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」に対応する投影データセット又は「Ｌｏｗ ｋＶｐ」に対応する投影データセットにおける投影データの欠損部分を、対向するビューの投影データを用いて補間する。

【0158】

そして、処理機能２４ａは、補正後の投影データセットに基づいて物質弁別を行ない、制御機能２４ｂは、処理機能２４ａによる物質弁別の結果を示す画像をディスプレイ２２に表示させる。或いは、制御機能２４ｂは、物質弁別の結果を示す画像をＸ線ＣＴシステム１０に送信する。この場合、Ｘ線ＣＴシステム１０における制御機能１４４ｃは、物質弁別の結果を示す画像をディスプレイ１４２に表示させる。

【0159】

或いは、制御機能２４ｂは、処理機能２４ａによる補正後の投影データセットをＸ線ＣＴシステム１０に送信する。この場合、処理機能１４４ｂは、補正後の投影データセットに基づいて物質弁別を行ない、制御機能１４４ｃは、物質弁別の結果を示す画像をディスプレイ１４２に表示させる。

【0160】

また、これまで、第１のＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であり、第２のＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」である場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。即ち、第１のＸ線エネルギーが「Ｌｏｗ ｋＶｐ」であり、第２のＸ線エネルギーが「Ｈｉｇｈ ｋＶｐ」であっても構わない。

【0161】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、あるいは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：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）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ１４１又はメモリ２１に保存さ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。

【0162】

なお、図１においては、単一のメモリ１４１が処理回路１４４の各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。また、図１２においては、単一のメモリ２１が処理回路２４の各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数のメモリ１４１を分散して配置し、処理回路１４４は、個別のメモリ１４１から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。同様に、複数のメモリ２１を分散して配置し、処理回路２４は、個別のメモリ２１から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ１４１又はメモリ２１にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、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。

【0163】

上述した実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。即ち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。

【0164】

また、上述した実施形態で説明した処理方法は、予め用意された処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

【0165】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、物質弁別の精度を向上させることができる。

【0166】

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、変更を行なうことができる。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】

【0167】

１ 医用情報処理システム
１０ Ｘ線ＣＴシステム
１４０ コンソール装置
１４４ 処理回路
１４４ａ スキャン機能
１４４ｂ 処理機能
１４４ｃ 制御機能
２０ 医用処理装置
２４ 処理回路
２４ａ 処理機能
２４ｂ 制御機能

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12】