特許 7485574 Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置の制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置の制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20240509BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 531

A61B6/03 550H

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020144450

(22)【出願日】2020-08-28

(65)【公開番号】P2022039436

(43)【公開日】2022-03-10

【審査請求日】2023-06-16

(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】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大西 莉紗

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 庸次郎

(72)【発明者】

【氏名】天生目 丈夫

(72)【発明者】

【氏名】川鍋 信哉

(72)【発明者】

【氏名】東 良亮

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２９１７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０００４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６１０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１４０８７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１６９０８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１４１９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００ － ６／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転しながらＸ線を照射するＸ線管と、
前記Ｘ線管から照射されるＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線管の回転中心を中心として回転させる回転部と、
前記回転部内に存在し、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を移動させる駆動装置と、
所定の場合に、前記駆動装置に、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を前記回転の径方向と交差する方向に移動させる駆動制御部と、を備え、
前記駆動装置は、前記Ｘ線検出器を移動させることで、前記Ｘ線検出器の回転時の周方向に関する中心部の軌跡の曲率を変更し、変更後の前記Ｘ線検出器の検出面の中心が前記Ｘ線管の中心を向いた配置となるように、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器を所定角度傾かせる、
Ｘ線ＣＴ装置。

【請求項2】

前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を第１の配置とした状態で撮像を行うことで被検体の第１の範囲の第１の画像を得る制御と、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を第２の配置とした状態で撮像を行うことで被検体の前記第１の範囲とは異なる第２の範囲の第２の画像を得る制御とを行う制御部を、更に備える、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項3】

前記駆動装置は、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を移動させることで、前記Ｘ線管と、前記回転中心と、前記Ｘ線検出器の回転時の周方向に関する中心とが、同一直線上とならない状態にする、
請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項4】

前記回転部は、前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を、前記回転中心を中心として回転させる回転支持部と、前記回転支持部、前記Ｘ線管、前記Ｘ線検出器、および前記駆動装置を収容するガントリとを含み、
前記駆動装置は、前記ガントリに接触しない範囲で前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器のうち一方または双方を移動させる、
請求項１から３のうち何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項5】

前記Ｘ線による被検体の撮影範囲を決定する撮影範囲決定部を更に備え、
前記所定の場合は、前記撮影範囲決定部により決定された撮影範囲に基づいて、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器のうち一方または双方を移動させる必要がある場合である、
請求項１から４のうち何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項6】

前記被検体を撮像した画像を取得する取得部を更に備え、
前記撮影範囲決定部は、前記取得部により取得された画像から得られる被検体の形状と、前記Ｘ線管から前記Ｘ線検出器までの距離と、前記Ｘ線検出器のチャネルの位置とに基づいて、前記撮影範囲を決定する、
請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項7】

前記駆動制御部は、前記撮影範囲決定部により決定された撮影範囲に撮影対象範囲が含まれるように、前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線検出器に配列された複数のチャネルの配列方向に沿って移動させる、
請求項５または６に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項8】

被検体に光を投射する投光器を更に備え、
前記所定の場合は、前記投光器により前記被検体に照射された光の照射範囲に基づいて、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合である、
請求項１から７のうち何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項9】

被検体を撮像する撮像装置を更に備え、
前記所定の場合は、前記撮像装置により撮像された前記被検体を含む画像に基づいて、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合である、
請求項１から８のうち何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項10】

前記所定の場合は、被検体の撮影情報に基づいて、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合である、
請求項１から９のうち何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項11】

前記駆動装置は、前記Ｘ線による撮影範囲の撮影が終了した後、前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を移動させる前の位置に戻す、
請求項１から１０のうち何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項12】

前記駆動装置は、更に前記Ｘ線管から照射されるＸ線の照射範囲を調整するコリメータを駆動させ、
前記駆動制御部は、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器のうち一方または双方を移動させた後、前記Ｘ線管によって照射されるＸ線が前記Ｘ線検出器の存在する範囲に照射されるように前記コリメータを移動させる、
請求項１から１１のうち何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項13】

回転しながらＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管から照射されるＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線管の回転中心を中心として回転させる回転部と、前記回転部内に存在し、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を移動させる駆動装置と、を備えるＸ線ＣＴ装置のコンピュータが、
所定の場合に、前記駆動装置に、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を前記回転の径方向と交差する方向に移動させ、
前記駆動装置に、前記Ｘ線検出器を移動させることで、前記Ｘ線検出器の回転時の周方向に関する中心部の軌跡の曲率を変更させ、変更後の前記Ｘ線検出器の検出面の中心が前記Ｘ線管の中心を向いた配置となるように、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器を所定角度傾かせる、
Ｘ線ＣＴ装置の制御方法。

【請求項14】

回転しながらＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管から照射されるＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線管の回転中心を中心として回転させる回転部と、前記回転部内に存在し、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を移動させる駆動装置と、を備えるＸ線ＣＴ装置のコンピュータに、
所定の場合に、前記駆動装置に、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を前記回転の径方向と交差する方向に移動させ、
前記駆動装置に、前記Ｘ線検出器を移動させることで、前記Ｘ線検出器の回転時の周方向に関する中心部の軌跡の曲率を変更させ、変更後の前記Ｘ線検出器の検出面の中心が前記Ｘ線管の中心を向いた配置となるように、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器を所定角度傾かせる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置の制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来では、Ｘ線管とＸ線検出器の対を被検体周りに高速回転させながら撮影されたデータを再構成して被検体の断層画像を生成するＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置が知られている。また、Ｘ線検出器を構成するＸ線検出素子を増加させずに画像化可能な領域を広くするため、データ補正を行ったり、非対称検出器を用いて撮影を行うＸ線ＣＴ装置が知られている。非対称検出器は、Ｘ線検出素子がＸ線管の焦点とガントリ(gantry)の回転中心とを通る延長線を軸に、チャネル(channel)方向に対して非対称となるよう配設されたＸ線検出器である。非対称検出器を用いるＸ線ＣＴ装置では、ガントリを回転させてフルスキャン(full scan)することにより、画像化可能な領域を、Ｘ線検出素子が非対称検出器の最外郭のチャネルまでが対象となるＸ線検出器を用いる場合と同等の領域にまで広げることができる。なお、非対称検出器の場合にも、Ｘ線検出素子とＸ線管との位置や角度の関係から画質補正処理が必要となる。

【0003】

しかしながら、画像化可能な領域を広げるためのデータ補正を行った場合には、補正を行わない場合に比して画質が劣化する可能性がある。また、非対称検出器が用いられる場合には、予めＸ線検出器とＸ線管とが非対称の位置で固定されるため、広げられる領域も固定されてしまっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１１４２１１号公報

【文献】国際公開第２０１３／１６１４４３号

【文献】特開２０１０－４６１０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、再構成画像の画質の低下を抑制しつつ、画像化可能な領域を広げることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、回転部と、駆動装置と、駆動制御部とを持つ。Ｘ線管は、回転しながらＸ線を照射する。Ｘ線検出器は、前記Ｘ線管から照射されるＸ線を検出する。回転部は、前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線管の回転中心を中心として回転させる。駆動装置は、前記回転部内に存在し、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を移動させる。駆動制御部は、所定の場合に、前記駆動装置に、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を前記回転の径方向と交差する方向に移動させる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の一構成例を示す図。

【図2】位置制御機能５１の一構成例を示す図。

【図3】画像取得機能５１－１について説明するための図。

【図4】移動量情報４１－１の内容について説明するための図。

【図5】駆動制御機能５１－５の制御によりＸ線検出器が１５を移動させることについて説明するための図。

【図6】Ｘ線管１１を回転させることについて説明するための図。

【図7】Ｘ線管１１を移動させることについて説明するための図。

【図8】Ｘ線検出器の形状が平面検出器である場合の移動方向について説明するための図。

【図9】Ｘ線検出器１５＃の移動方向について説明するための図。

【図10】第１の実施形態における再構成画像の生成処理について説明するための図。

【図11】生成される再構成画像の一例を示す図。

【図12】第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図13】第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図14】第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置２の一構成例を示す図。

【図15】第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図16】第４の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置３の一構成例を示す図。

【図17】第４の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置３により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図18】第５の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、実施形態のＸ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置の制御方法、およびプログラムについて説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の一構成例を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを備える。架台装置１０は、例えば、Ｘ線管１１と、ウェッジ１２と、コリメータ１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、Ｘ線検出器１５と、データ収集システム（以下、ＤＡＳ：Data Acquisition System）１６と、回転フレーム１７と、制御装置１８とを有する。回転フレーム１７は、「回転部」の一例である。制御装置１８は、「制御部」の一例である。

【0010】

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射することでＸ線を発生させる。Ｘ線管１１は、真空管を含む。例えば、Ｘ線管１１は、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管である。Ｘ線管１１は、Ｘ線管１１の回転中心を中心として回転しながらＸ線を照射する。Ｘ線管１１には、Ｘ線管１１の位置を、後述する基準位置から所定方向に移動可能な第１駆動装置１１Ａが取り付けられていてもよい。第１駆動装置１１Ａは、Ｘ線管１１の中心からＸ線管１１の焦点を通る照射軸を、基準軸（図中－Ｙ軸方向）から所定角度回転させてもよい。また、第１駆動装置１１Ａは、Ｘ線管１１だけでなく、ウェッジ１２も含めて上記の所定方向または所定角度に移動させてもよい。

【0011】

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

【0012】

コリメータ１３は、ウェッジ１２を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための機構である。コリメータ１３は、例えば、複数の鉛板の組み合わせによってスリットを形成することで、Ｘ線の照射範囲を絞り込む。コリメータ１３は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。コリメータ１３は、例えばＸ線を四角錐の形状に絞り込む。そのＸ線の広がり角のうち、回転フレーム１７の回転方向に沿った広がり角をファン角、ファン角に直交する方向の広がり角をコーン角と称する。コリメータ１３には、絞り込むＸ線の照射範囲を動的に変更可能な第２駆動装置１３Ａが取り付けられていてもよい。コリメータ１３と第２駆動装置１３Ａを合わせたものを「コリメータ装置」と称してもよい。

【0013】

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

【0014】

Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１１が発生させ、被検体Ｐを通過して入射したＸ線の強度を検出する。Ｘ線検出器１５は、検出したＸ線の強度に応じた電気信号（光信号等でもよい）をＤＡＳ１８に出力する。Ｘ線検出器１５は、例えば、複数のＸ線検出素子列を有する。図１の例において、Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１１の焦点を中心とした円弧状に形成されている。複数のＸ線検出素子列のそれぞれは、上記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ている。Ｘ線検出器１５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（スライス方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された構造を有する。

【0015】

Ｘ線検出器１５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。それぞれのシンチレータは、シンチレータ結晶を有する。シンチレータ結晶は、入射するＸ線の強度に応じた光量の光を発する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線が入射する面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドは、コリメータ（一次元コリメータまたは二次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、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。光センサアレイは、シンチレータにより発せられる光の光量に応じた電気信号を出力する。Ｘ線検出器１５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かまわない。光センサまたは半導体素子は、「検出素子」の一例である。

【0016】

また、Ｘ線検出器１５は、Ｘ線検出器１５の位置を基準位置から所定方向に移動可能な第３駆動装置１５Ａが取り付けられていてもよい。ここで、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の基準位置とは、例えば、例えば、Ｘ線検出器１５に配列されたＸ線検出素子がＸ線管１１の照射軸に、チャネル方向に対して対称となるように位置付けられる位置である。Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５は、基準位置に存在する場合には対称検出器として動作させることができる。また、第３駆動装置１５Ａは、Ｘ線検出器１５だけでなく、ＤＡＳ１６も含めて所定方向に移動させてもよい。上述した第１駆動装置１１Ａおよび第３駆動装置１５Ａは、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる。なお、上述した第１駆動装置１１Ａ、第２駆動装置１３Ａ、および第３駆動装置１５Ａは、一つの駆動装置として設けられていてもよい。

【0017】

ＤＡＳ１６は、例えば、増幅器と、積分器と、Ａ／Ｄ変換器とを有する。増幅器は、Ｘ線検出器１５の各Ｘ線検出素子により出力される電気信号に対して増幅処理を行う。積分器は、増幅処理が行われた電気信号をビュー期間（後述）に亘って積分する。Ａ／Ｄ変換器は、積分結果を示す電気信号をデジタル信号に変換する。ＤＡＳ１６は、デジタル信号に基づく検出データをコンソール装置４０に出力する。検出データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、及び収集されたビューを示すビュー番号により識別されたＸ線強度のデジタル値である。ビュー番号は、回転フレーム１７の回転に応じて変化する番号であり、例えば、回転フレーム１７の回転に応じてインクリメントされる番号である。従って、ビュー番号は、Ｘ線管１１の回転角度を示す情報である。ビュー期間とは、あるビュー番号に対応する回転角度から、次のビュー番号に対応する回転角度に到達するまでの間に収まる期間である。ＤＡＳ１６は、ビューの切り替わりを、制御装置１８から入力されるタイミング信号によって検知してもよいし、内部のタイマーによって検知してもよいし、図示しないセンサから取得される信号によって検知してもよい。例えば、フルスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、例えば、全周囲分（３６０度分）の検出データ群を収集する。ハーフスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、半周囲分（１８０度分）の検出データを収集する。

【0018】

回転フレーム１７は、Ｘ線管１１、ウェッジ１２、およびコリメータ１３と、Ｘ線検出器１５とを、対向保持した状態で回転させる円環状の回転部材である。回転フレーム１７は、例えば、Ｘ線管１１、ウェッジ１２、およびコリメータ１３と、Ｘ線検出器１５とをＸ線管１１の回転中心を中心として回転させる回転支持部と、回転支持部、Ｘ線管１１、ウェッジ１２、コリメータ１３、Ｘ線検出器１５、第１駆動装置１１Ａ、第２駆動装置１３Ａ、および第３駆動装置１５Ａを収容するガントリ（例えば、架台装置１０）とを含む。回転中心には、例えば被検体Ｐが存在する。回転フレーム１７は、更にＤＡＳ１６を支持する。ＤＡＳ１６が出力する検出データは、回転フレーム１７に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば固定フレーム）に設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、受信機によってコンソール装置４０に転送される。なお、回転フレーム１７から非回転部分への検出データの送信方法として、前述の光通信を用いた方法に限らず、非接触型の任意の送信方法を採用してよい。回転フレーム１７は、Ｘ線管１１やＸ線検出器１５等を支持して回転させることができるものであれば、円環状の部材に限らず、アームのような部材であってもよい。

【0019】

制御装置１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを有する処理回路と、モータやアクチュエータ等を含む駆動機構とを有する。制御装置１８は、コンソール装置４０または架台装置１０に取り付けられた入力インターフェース４３からの入力信号を受け付けて、架台装置１０や寝台装置３０等の各装置の動作を制御する。

【0020】

制御装置１８は、例えば、回転フレーム１７を回転させたり、架台装置１０をチルトさせたり、寝台装置３０の天板３３を移動させたりする。架台装置１０をチルトさせる場合、制御装置１８は、入力インターフェース４３に入力された傾斜角度（チルト角度）に基づいて、Ｚ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１７を回転させる。制御装置１８は、図示しないセンサの出力等によって回転フレーム１７の回転角度を把握している。また、制御装置１８は、回転フレーム１７の回転角度を随時、処理回路５０に提供する。制御装置１８は、架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。

【0021】

制御装置１８は、例えば、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を第１の配置とした状態で撮像を行うことで被検体Ｐの第１の範囲の第１の画像を得る第１の制御を行う。また、制御装置１８は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を第２の配置とした状態で撮像を行うことで被検体Ｐの第１の範囲とは異なる第２の範囲の第２の画像を得る第２の制御を行う。例えば、制御装置１８は、第１の制御として、本スキャン撮影に先立って、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を第１の配置とし、位置決めのためのスキャノ撮影を行って、第１の範囲のスキャノ画像（第１の画像）を取得する。例えば、制御装置１８は、第２の制御として、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を第２の配置とし、架台装置１０を移動レールに沿って自走させ、Ｘ線管１１から照射されるＸ線によって第２の範囲における被検体Ｐの本スキャン撮影を行い、目的とする本スキャン画像（第２の画像）を取得する。上述した制御は、処理回路５０からの制御によって実行される。

【0022】

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

【0023】

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

【0024】

メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、移動量情報４１－１等を記憶する。移動量情報４１－１は、例えば、撮影条件および被検体情報に、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の移動量が対応付けられた情報である。また、移動量情報４１－１には、Ｘ線管１１やＸ線検出器１５の移動量に加えて、コリメータ１３の移動量（例えば、絞り込むＸ線の照射範囲の変化させるための移動量）が対応付けられていてもよい。移動量情報４１－１の内容については後述する。また、メモリ４１は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１により取得される検出データや投影データ、再構成画像、ＣＴ画像等を記憶してもよい。これらのデータは、メモリ４１ではなく（或いはメモリ４１に加えて）、Ｘ線ＣＴ装置１が通信可能な外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、例えば、外部メモリを管理するクラウドサーバがコンソール装置４０からの読み書き要求を受け付けることで、クラウドサーバによって制御されるものである。

【0025】

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、Ｘ線ＣＴ装置１の処理状態や処理回路によって生成された医用画像（例えば、ＣＴ画像）や、操作者による各種操作を受け付けるＧＵＩ（Graphical User Interface）画像、入力インターフェース４３により受け付けられた情報等を表示する。ディスプレイ４２は、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０の本体部と無線通信可能な表示装置（例えばタブレット端末）であってもよい。

【0026】

入力インターフェース４３は、操作者による各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す電気信号を処理回路５０に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、撮影条件やスキャン撮影の実行、画像の表示要求等の情報の入力操作を受け付ける。撮影条件には、例えば、Ｘ線管１１からＸ線検出器１５までの距離、Ｘ線検出器１５のチャネルの位置、数の情報が含まれる。また、撮影条件には、例えば、スキャン計画、検出データまたは投影データを収集する際の収集条件、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等が含まれてよい。スキャン計画には、例えば、再構成画像の撮影対象部位、Ｘ線の照射量、照射タイミング、撮影時間、スキャンの種類等が含まれる。上述した撮影条件は、予め複数種類の条件が動作モードとして設定されていてもよい。その場合、入力インターフェース４３により複数種類の動作モードのうち何れかの動作モードの選択によって、撮影条件が決定される。

【0027】

入力インターフェース４３は、例えば、マウスやキーボード、タッチパネル、ドラッグボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、フットペダル、カメラ、赤外線センサ、マイク等により実現される。入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０の本体部と無線通信可能な表示装置（例えばタブレット端末）により実現されてもよい。なお、本明細書において、入力インターフェース４３は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。

【0028】

ネットワーク接続回路４４は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路４４は、この各種プロトコルに従ってＸ線ＣＴ装置１と他の装置とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続等を適用することができる。ここで電子ネットワークには、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワーク等が含まれる。

【0029】

処理回路５０は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体の動作を制御する。処理回路５０は、例えば、位置制御機能５１、システム制御機能５２、前処理機能５３、再構成処理機能５４、画像処理機能５５、スキャン制御機能５６、表示制御機能５７等を実行する。処理回路５０は、例えば、ハードウェアプロセッサがメモリ４１に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものである。

【0030】

ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（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）または複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device; ＣＰＬＤ）や、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; ＦＰＧＡ））等の回路（circuitry）を意味する。メモリ４１にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェアプロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、ハードウェアプロセッサは、回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。また、処理回路５０は、複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。

【0031】

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

【0032】

位置制御機能５１は、所定の場合に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を所定方向または所定角度に移動させる。所定の場合とは、例えば、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要がある場合である。位置制御機能５１の詳細については、後述する。

【0033】

システム制御機能５２は、入力インターフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、処理回路５０の各種機能を制御する。例えば、システム制御機能５２は、例えば、Ｘ線高電圧装置１４、ＤＡＳ１６、制御装置１８、および寝台駆動装置３２を制御することで、架台装置１０における検出データの収集処理等を実行する。また、システム制御機能５２は、スキャノ撮影によるスキャノ画像や本スキャン撮影による本スキャン画像を収集する撮影、および診断に用いる再構成画像を撮影する際の各部の動作を制御する。

【0034】

前処理機能５３は、ＤＡＳ１６により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行って、投影データを生成し、生成した投影データをメモリ４１に記憶させる。

【0035】

再構成処理機能５４は、前処理機能５３によって生成された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等による再構成処理を行って、再構成画像（ＣＴ画像）を生成する。また、再構成処理機能５４は、生成したＣＴ画像をメモリ４１に記憶させてもよい。

【0036】

画像処理機能５５は、入力インターフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、ＣＴ画像を公知の方法により、三次元画像や任意断面の断面像データに変換する。三次元画像への変換は、前処理機能５３によって行われてもよい。また、画像処理機能５５は、断面像データの画像を解析して、解析結果に基づいて被検体の形状（体型）や大きさ（サイズ）を分類してもよい。

【0037】

スキャン制御機能５６は、Ｘ線高電圧装置１４、ＤＡＳ１６、制御装置１８、および寝台駆動装置３２に指示することで、架台装置１０における検出データの収集処理を制御する。スキャン制御機能５６は、例えば、スキャノ画像や本スキャン画像を収集する撮影、および診断に用いる画像を撮影する際の各部の動作をそれぞれ制御する。

【0038】

表示制御機能５７は、Ｘ線ＣＴ装置１の稼働状況や、各種画像（撮影画像、入力インターフェース４３の受け付けた入力操作結果を示す画像等）をディスプレイ４２に表示させる。例えば、入力操作結果を示す画像には、例えば、入力インターフェース４３の受け付けた被検体Ｐの形状や大きさ、撮影条件、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５の移動量、移動後のＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置を示す画像が含まれる。

【0039】

上記構成により、Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、ヘリカルスキャンやステップアンドシュートスキャン等の形式で被検体Ｐの本スキャン撮影を行う。ヘリカルスキャンとは、天板３３を移動させながら回転フレーム１７を回転させて被検体Ｐを螺旋状にスキャンする態様である。ステップアンドシュートスキャンとは、天板３３の位置を一定間隔で移動させてコンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行う態様である。どの形式（撮影の種類）で撮影を行うかについては、入力インターフェース４３により受け付けられた撮影条件に設定されている。以下では、ヘリカルスキャンによって、被検体Ｐのスキャン撮影を行うものとして説明する。

【0040】

次に、位置制御機能５１の詳細について説明する。図２は、位置制御機能５１の一構成例を示す図である。位置制御機能５１は、例えば、画像取得機能５１－１と、被検体情報取得機能５１－２と、撮影範囲決定機能５１－３と、移動要否判定機能５１－４と、駆動制御機能５１－５とを備える。画像取得機能５１－１および被検体情報取得機能５１－２を組み合わせたものが「取得部」の一例である。撮影範囲決定機能５１－３は、「撮影範囲決定部」の一例である。駆動制御機能５１－５は、「駆動制御部」の一例である。

【0041】

第１の実施形態において、画像取得機能５１－１は、本スキャン撮影の実行に先立ってスキャノ画像を取得する。図３は、画像取得機能５１－１について説明するための図である。図３の例では、回転フレーム１７に搭載された構成を中心に示しており、一部の符号および構成を省略している。具体的には、図３には、Ｘ線管１１と、ウェッジ１２と、コリメータ１３と、Ｘ線検出器１５と、ＤＡＳ１６と、回転フレーム１７と、第１駆動装置１１Ａと、第２駆動装置１３Ａと、第３駆動装置１５Ａとが示されている。破線ＢＬは、ファン角の外縁線を示している。図３の例では、説明の便宜上、二人の被検体Ｐ１，Ｐ２が示されているが、天板３３には、一人の被検体が載置される。

【0042】

第１の実施形態におけるスキャノ撮影時には、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５は、図３に示すように基準位置（第１の配置の一例）に位置付けられている。この場合、Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１１に対向する位置に存在し、具体的には、Ｘ線検出器１５は、被検体Ｐ１、Ｐ２の体軸およびＸ線照射軸に直交する方向に存在する。また、Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１１から照射されるＸ線の照射範囲の中心軸である照射軸上に、Ｘ線検出器１５の中心Ｃ２が存在するように位置付けられている。図３の例において、照射軸上には、Ｘ線管の照射口の中心Ｃ１と、Ｘ線管１１の回転中心Ｃ０とが位置付けられている。基準位置に位置付けられている場合、Ｘ線検出器１５による検出データの検出範囲は、Ｘ線検出器１５の中心ＣＬ２を基準とした点対称またはＸ線照射軸を基準とした軸対称となる。また、基準位置は、Ｘ線管１１の焦点と架台装置１０の回転軸とを通る中心線に対して、チャンネル方向に対称な検出面をもつ。つまり、基準位置とは、図３に示すようにＸ線管１１とＸ線検出器１５とが対称位置に位置付けられていることである。

【0043】

画像取得機能５１－１は、制御装置１８を制御して、本スキャン撮影の実行に先立って、システム制御機能５２およびスキャン制御機能５６にスキャノ撮影のための制御を実行させ、撮影されたスキャノ画像（第１の画像）を取得する。スキャノ撮影は、例えば、Ｘ線管１１やＸ線検出器１５を支持する回転フレーム１７を回転させずに行われる。また、スキャノ撮影は、寝台装置３０上の被検体Ｐに対して正面方向および側面方向といった所定の二方向からＸ線を照射して行われてもよい。このように、一方向または二方向のスキャノ撮影により、スキャノ画像が撮影される。

【0044】

被検体情報取得機能５１－２は、画像取得機能５１－１により取得したスキャノ画像に基づいて、被検体Ｐの形状や大きさに関する情報を取得する。また、被検体情報取得機能５１－２は、例えば、入力インターフェース４３により受け付けられた被検体Ｐの形状や大きさに関する情報、撮影対象範囲（再構成画像の撮影範囲）に関する情報、撮影条件に関する情報等を取得してもよい。

【0045】

撮影範囲決定機能５１－３は、画像取得機能５１－１により取得されたスキャノ画像に基づいてＸ線管１１およびＸ線検出器１５の基準位置において本スキャン撮影を行ったときの撮影範囲（例えば、ＦＯＶ; Field of View）を決定する。例えば、撮影範囲決定機能５１－３は、スキャノ画像から特徴を抽出する画像解析を行う。また、撮影範囲決定機能５１－３は、画像解析により得られた特徴情報と、予め用意された部位のテンプレートを用いたパターンマッチング等の手法等を用いてスキャノ画像に含まれる被検体Ｐの領域や部位（例えば、頭部、胸部、腕部、腹部）の位置を取得してもよい。この場合、撮影範囲決定機能５１－３は、撮影範囲に含まれる部位を決定する。

【0046】

また、撮影範囲決定機能５１－３は、入力インターフェース４３によって受け付けられたユーザ（例えば、Ｘ線ＣＴ装置の操作者）の撮影範囲に基づいて撮影範囲を設定してもよい。この場合、撮影範囲決定機能５１－３は、予め決められた複数のＦＯＶサイズ（例えば、Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＬＬ、ＸＬ）のうち、何れかのサイズの入力を入力インターフェース４３から受け付け、受け付けられたＦＯＶサイズに対応付けられた撮影範囲を決定する。

【0047】

移動要否判定機能５１－４は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があるか否かを判定する。例えば、移動要否判定機能５１－４は、撮影範囲決定機能５１－３により決定された撮影範囲に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる必要があるか否かを判定する。例えば、図３に示す被検体Ｐ１の場合には、被検体Ｐ１の左右（図中Ｘ軸方向）の幅がファン角の外縁線内に含まれる。そのため、撮影対象部位が被検体Ｐ１の胴体である場合であっても撮影範囲に含まれる。この場合、移動要否判定機能５１－４は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる必要はないと判定する。

【0048】

一方、被検体Ｐ２の場合には、被検体Ｐ１の一部（図３の例では被検体Ｐ１の左右（両腕部分））がファン角の範囲を超える。したがって、移動要否判定機能５１－４は、撮影対象部位が腕部である場合（腕部の再構成画像が必要である場合）に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる必要があると判定する。なお、被検体Ｐ２の頭部は、基準位置においてファン角の外縁線内に含まれる。そのため、移動要否判定機能５１－４は、撮影対象範囲が被検体Ｐ２の頭部である場合には、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる必要はないと判定する。このように、被検体の大きさや撮影対象、撮影範囲によって、基準位置から移動させるか否かを、より適切に判定することができる。

【0049】

駆動制御機能５１－５は、所定の場合の一例として、移動要否判定機能５１－４によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合に、駆動装置（第１駆動装置１１Ａ、第３駆動装置１５Ａ）により、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる。例えば、駆動制御機能５１－５は、移動要否判定機能５１－４によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる必要があると判定された場合に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方の移動量を決定する。例えば、画像取得機能５１－１により取得された画像の撮影条件や画像の解析結果、被検体情報取得機能５１－２により取得された被検体情報に基づいて、移動量情報４１－１を参照し、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方の移動量を取得する。

【0050】

図４は、移動量情報４１－１の内容について説明するための図である。移動量情報４１－１は、例えば、撮影条件および被検体情報に、Ｘ線検出器移動量およびＸ線管移動量、コリメータ移動量が対応付けられた情報である。撮影条件（例えば、図４に示す撮影条件ＳＣ１～ＳＣ４）には、例えば、基準位置におけるＸ線管１１からＸ線検出器１５までの距離、Ｘ線検出器１５のチャネルの位置、数、配列状態が含まれる。撮影条件は、Ｘ線ＣＴ装置１の稼働前に決められた情報であるが、入力インターフェース４３により受け付けられた情報により変更されてもよい。また、撮影条件には、撮影時の動作モードに関する情報が含まれてもよい。被検体情報には、例えば、被検体の形状や大きさに関する情報や、撮影対象部位に関する情報が含まれる。Ｘ線検出器移動量（例えば、図４に示す移動量Ｍ１～Ｍ３）には、Ｘ線検出器１５の基準位置からの移動量が含まれる。Ｘ線管移動量（例えば、図４に示す移動量Ｍ４～Ｍ５）には、Ｘ線管１１の基準位置からの移動量や基準角度からの回転角度が含まれる。コリメータ移動量（例えば、図４に示す移動量Ｍ６～Ｍ９）には、例えば、Ｘ線検出器１５やＸ線管１１の移動に基づいて、Ｘ線管１１からの照射範囲がＸ線検出器１５の存在する範囲に照射されるように調整するためのコリメータ１３の移動量が含まれる。Ｘ線検出器移動量およびＸ線管移動量は、例えば、本スキャン撮影の撮影範囲に撮影対象範囲を含ませるための最小の移動量である。また、Ｘ線検出器移動量およびＸ線管移動量は、天板３３に載置された被検体Ｐの左右の端のうち一端がスキャノ画像の撮影範囲に含まれると推定される移動量であってもよい。Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させることにより、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の非対称位置に位置付けられる。

【0051】

駆動制御機能５１－５は、例えば、移動要否判定機能５１－４によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合、撮影条件や被検体情報を用いて、移動量情報４１－１の撮影条件や被検体情報を参照し、合致した撮影条件や被検体情報に対応付けられたＸ線検出器移動量、Ｘ線管移動量、およびコリメータ移動量を取得する。なお、駆動制御機能５１－５は、移動量情報４１－１を参照することに代えて、予め決められた所定の関数を用いてＸ線検出器移動量、Ｘ線管移動量、およびコリメータ移動量を算出してもよい。所定の関数には、例えば、撮影条件や被検体情報を入力として、Ｘ線検出器移動量、Ｘ線管移動量、またはコリメータ移動量を出力するそれぞれの関数が含まれる。また、コリメータ移動量を出力する関数は、撮影条件や被検体情報に代えて、Ｘ線検出器移動量やＸ線管移動量を入力としてコリメータ移動量を出力する関数であってもよい。

【0052】

駆動制御機能５１－５は、取得した移動量に基づいて、駆動装置（第１駆動装置１１Ａ、第２駆動装置１３Ａ、第３駆動装置１５Ａ）を制御して、Ｘ線管１１、コリメータ１３、Ｘ線検出器１５を基準位置から移動させる。例えば、第１駆動装置１１Ａおよび第３駆動装置１５Ａは、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を、Ｘ線管１１の回転中心を中心とした回転の径方向と交差する方向に移動させる。また、第２駆動装置１３Ａは、上記の移動に基づき、Ｘ線管１１によって照射されるＸ線がＸ線検出器１５の存在する範囲に照射されるようにコリメータ１３を移動する。

【0053】

図５は、駆動制御機能５１－５の制御によりＸ線検出器が１５を移動させることについて説明するための図である。図５の例では、天板３３に被検体Ｐ２が載置されている。また、図５の例は、被検体Ｐ２の胴体（横幅全体）を撮影範囲に含めるためにＸ線検出器１５の移動させることについて説明する図である。図５は、図３と比較して、Ｘ線検出器１５を基準位置から、回転フレーム１７の回転方向であって、且つチャネルの配列方向に距離Ｄ１だけ移動させ第２の配置とした例を示している。チャネルの配列方向は、例えば、回転フレーム１７によってＸ線検出器１５が回転する円周に沿った方向と言い換えてもよい。

【0054】

駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器移動量に基づいてＸ線検出器１５を移動させるように第３駆動装置１５Ａに制御情報を出力する。第３駆動装置１５Ａは、制御情報に基づいてモータやアクチュエータ等を駆動させてＸ線検出器１５を距離Ｄ１の位置まで移動させる。つまり、第３駆動装置１５Ａは、Ｘ線検出器１５を移動させることで、Ｘ線管１１と、Ｘ線管１１の回転中心Ｃ０と、Ｘ線検出器１５の回転時の周方向に関する中心Ｃ２とが、同一直線上とならない状態にする。同一直線上とならない状態とは、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とが非対称位置である状態である。また、駆動制御機能５１－５は、コリメータ移動量に基づいてコリメータ１３を移動させるように第２駆動装置１３Ａに制御情報を出力する。第２駆動装置１３Ａは、制御情報に基づいてモータやアクチュエータ等を駆動させてＸ線管１１から照射されるＸ線の照射範囲がＸ線検出器１５の検出範囲に含まれるように、コリメータ１３を駆動させてファン角を調整する。図５の例では、Ｘ線検出器１５を基準位置から右側に移動させることにより、第２の撮影範囲として、撮影範囲に被検体Ｐ２の右側が全て含まれるような位置に移動させている。

【0055】

また、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５の移動に基づいて、Ｘ線管１１の照射軸を所定角度回転させてもよい。図６は、Ｘ線管１１を回転させることについて説明するための図である。図６の例において、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５の移動量に基づいて、Ｘ線管１１の照射軸がＸ線検出器１５の中心Ｃ２を通るように、Ｘ線管１１の照射軸を基準軸（図中－Ｙ軸方向）から角度θ１まで回転させるように、第１駆動装置１１Ａに制御情報を出力する。なお、回転角度θ１は、Ｘ線管移動量に含まれていてもよい。これにより、Ｘ線検出器１５の移動前後におけるＸ線管１１とＸ線検出器１５との相対位置を維持したままスキャンを実行することができる。

【0056】

図７は、Ｘ線管１１を移動させることについて説明するための図である。駆動制御機能５１－５は、Ｘ線管移動量に基づいてＸ線管１１を移動させるように第１駆動装置１１Ａに制御情報を出力する。第１駆動装置１１Ａは、制御情報に基づいてモータやアクチュエータ等を駆動させて図７に示す距離Ｄ２の位置までＸ線管１１を移動させる。つまり、第１駆動装置１１Ａは、Ｘ線管１１を移動させることで、Ｘ線管１１と、Ｘ線管１１の回転中心Ｃ０と、Ｘ線検出器１５の回転時の周方向に関する中心Ｃ２とが、同一直線上とならない状態（第２の配置状態）にする。図７の例では、図中のＸ軸方向に水平に移動させているが、－Ｘ方向に移動させてもよく、回転フレームによって、Ｘ線管１１が回転する円周に沿った方向に移動させてもよい。また、駆動制御機能５１－５は、上述した移動制御と共にＸ線管１１の角度またはＸ線検出器１５の角度を調整してもよい。

【0057】

また、駆動制御機能５１－５は、上述したＸ線管１１およびＸ線検出器１５の両方を基準位置から移動させてもよい。例えば、移動量情報４１－１に撮影条件または被検体情報に対応付けられたＸ線検出器移動量およびＸ線管移動量の両方が格納されている場合、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の両方を移動させる。Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の両方を移動させることで、回転フレーム１７のガントリの空間的な制約の中で、一方を移動させるよりも非対称の位置関係をより大きくすることができる。

【0058】

また、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５の形状によって、移動方向を変更してもよい。図８は、Ｘ線検出器の形状が平面検出器である場合の移動方向について説明するための図である。図８の例では、Ｘ線管１１の焦点を中心として円弧状に形成されたＸ線検出器１５に代えて、平面状に形成されたＸ線検出器１５＃が示されている。複数のＸ線検出素子列のそれぞれは、上記平面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ている。複数のＸ線検出素子列は、スライス方向に配列されている。この場合、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５＃のチャネル方向に沿ってＸ線検出器１５＃を水平に移動させる。つまり、第３駆動装置１５Ａは、Ｘ線検出器１５＃を水平に移動させることで、Ｘ線管１１と、Ｘ線管１１の回転中心Ｃ０と、Ｘ線検出器１５の回転時の周方向に関する中心Ｃ２とが、同一直線上とならない状態にする。

【0059】

また、Ｘ線検出器１５＃を水平に移動させる場合、回転フレーム１７のガントリの空間的な制約により移動量が制限される。例えば、図８に示すＸ線検出器１５＃の移動量（距離Ｄ３）が大きい場合に、Ｘ線検出器１５＃の端部が回転フレーム１７の外形１７ｏに接触してしまい、本スキャン時に回転できない可能性がある。そこで、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５＃の移動量が確保できる位置に移動させるように移動方向を制御してもよい。例えば、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させることで、Ｘ線検出器１５＃の周方向に関する中心部の軌跡の曲率を変更する。

【0060】

図９は、Ｘ線検出器１５＃の移動方向について説明するための図である。図９の例において、軌跡Ｔ１は、Ｘ線検出器１５＃が基準位置にある場合の中心Ｃ２の回転する軌跡を示している。駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５＃を移動させる場合に、軌跡Ｔ１の曲線よりも曲率が小さい（曲率半径が大きい）方向の軌跡Ｔ２に沿って移動させる。これにより水平に移動するよりも移動量を大きくすることができる。また、駆動制御機能５１－５は、中心Ｃ２を基準としたＸ線検出器１５＃の平面に垂直な線がＸ線管１１の中心を向くようにＸ線検出器１５＃を所定角度θ２だけ傾けてもよい。角度θ２は、例えば、移動量情報４１－１のＸ線管移動量に含まれる。

【0061】

次に、本スキャンを実行時における再構成画像の生成の様子について図を用いて説明する。図１０は、第１の実施形態における再構成画像の生成処理について説明するための図である。本図は回転フレーム１７に搭載された構成を中心に示しており、一部の符号および構成を省略している。また、Ｘ線検出器１５は、図５に示すように距離Ｄ１だけチャネルの配列方向に沿って移動させているものとする。回転フレーム１７は、移動させたＸ線管１１とＸ線検出器１５の配置（第２の配置）を維持した状態で、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を回転させる。回転フレーム１７は、図に示す矢印Ａ１方向（反時計回り）に回転するものとする。Ｘ線管１１の回転位置（換言すると回転フレーム１７の回転位置）は、回転フレーム１７を回転させる制御装置１８によって認識されており、その情報は制御装置１８から処理回路５０に提供される。

【0062】

スキャン制御機能５６は、所定の動作モードに基づくスキャン方式（例えば、ヘリカルスキャン）によって被検体のスキャンを実行する。回転位置ＲＰ１－１~ＲＰ１－５は、例えば、第１回転目におけるそれぞれの角度でのＸ線の照射の様子を示している。回転位置ＲＰ１－５は、二回転目が開始される回転位置ＲＰ２－１と同等の位置である。

【0063】

例えば、回転位置ＲＰ１－１およびＲＰ１－５の状態では、本図に示す被検体Ｐ２の左側（図に示す被検体Ｐ２の左側）が検出されていない。したがって、スキャン制御機能５６は、被検体の左側も再構成画像の撮像範囲に含める場合に、２回転目が開始される回転位置ＲＰ２－１から被検体Ｐ２の左側が撮影範囲に含まれる回転位置ＲＰ－２までの検出データも利用して再構成画像を生成する。

【0064】

図１１は、生成される再構成画像の一例を示す図である。画像処理機能５５は、図１１に示すように本スキャンが開始されてからの時刻に応じて取得される検出データのうち、ｎ回転目（ｎは１以上の整数）の再構成画像を生成する場合に、ｎ回転で得られた検出データに加えて、ｎ＋１回転目の一部の検出データ（より具体的には、照射範囲からはみ出した部分の撮影範囲が含まれる回転角度までの検出データ）を用いてｎ回転目の再構成画像を生成する。

【0065】

なお、画像処理機能５５は、検出データに取得対象が含まれている場合には、ｎ＋１回転の一部の検出データを用いずに、ｎ回転で取得した検出データを用いて再構成画像を生成する。

【0066】

これにより、被検体の形状や大きさ、撮影対象部位に基づいて、撮影範囲に再構成画像の撮影対象範囲が含まれる場合には、基準位置のまま撮影することができ、撮影範囲に撮影対象範囲が含まれない場合には、Ｘ線検出器１５またはＸ線管１１のうち一方または双方を必要な距離だけ移動させて非対称位置で再構成画像を撮影することができる。したがって、再構成画像の画質の低下を抑制しつつ、画像化可能な領域を広げることができる。

【0067】

また、画像処理機能５５は、例えば、特開２００６－１４１９９９号公報に示すような公知の技術を用いて、Ｘ線検出器１５の検出範囲の外に位置する範囲に関する投影データを補完し、補完した投影データに基づいてＣＴ画像を再構成してもよい。具体的には、画像処理機能５５は、Ｘ線管１１の投影角度とＸ線検出器１５に関してＸ線検出器１５の検出範囲の外に位置する範囲（補間ポイント）の座標に基づいて、少なくとも一つの補完投影角度と、少なくとも一つの補完ポイントの座標とを決定する。そして、画像処理機能５５は、少なくとも一つの補完ポイントに対応する少なくとも一つの重み付けを計算し、計算した重み付けに基づいて、スキャン対象の画像を再構成する際、補間ポイントにおけるスキャン対象に関する投影データを補完する。

【0068】

また、画像処理機能５５は、例えば、特開２０１９－１８０８３４号公報に示すような公知の技術を用いて、Ｘ線検出器１５の検出範囲の外に位置する範囲の画像を補間してもよい。具体的には、画像処理機能５５は、天板３３またはＸ線管１１を天板３３の長手方向に沿って移動させつつＸ線を照射させるように第１スキャノ撮影を行って被検体Ｐの一部を長手方向に沿って示す第１スキャノ画像を生成する。また、画像処理機能５５は、第１スキャノ画像から天板の短手方向にはみ出た被検体Ｐの輪郭の一部を含む領域を撮影する第２スキャノ撮影の前に、長手方向に沿った複数の位置を設定し、複数の位置に順にＸ線管１１を静止させてＸ線を照射させるように第２スキャノ撮影を行って輪郭の一部を含む領域を示す複数の第２スキャノ画像を生成する。そして、画像処理機能５５は、第１スキャノ画像および第２スキャノ画像の各々に基づいて、被検体Ｐの輪郭を推定し、推定された輪郭に基づいて撮影されていない領域の輪郭を補間して再構成画像を生成する。

【0069】

また、画像処理機能５５は、例えば、特開２００７－１１１５１５号公報に示すような公知の技術を用いて、Ｘ線検出器１５の検出範囲の外に位置する範囲の画像を補間してもよい。具体的には、まず、スキャン制御機能５６は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とを第１の回転角度位置に移動させて、第１の方向から投影データを取得させ、且つ、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とを第２の回転角度位置に移動させて、第２の方向から投影データを取得させるスキャン制御を行う。次に、画像処理機能５５は、第１の方向に対応する投影データと第２の方向に対応する投影データとを合成して、１つのスキャン範囲設定用画像を生成する。なお、Ｘ線検出器１５の検出範囲の外に位置する範囲の画像を補間する公知の技術については、上記の例に限定されるものではない。

【0070】

駆動制御機能５１－５は、本スキャン撮影により再構成画像を生成した後、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を次の撮影の前までに元の位置（基準位置）に戻すように駆動装置を制御する。なお、駆動制御機能５１－５は、同じ被検体について複数のスキャンを行う場合であって、１回目のスキャンでＸ線検出器１５とＸ線管１１とが非対称位置になるように移動した場合には、そのままの位置関係を継続させてもよい。また、１回目のスキャンで被検体の胴体をスキャンし、２回目のスキャンで頭部をスキャンする場合であって、移動要否判定機能５１－４により頭部は基準位置でも撮影できると判定された場合に、駆動制御機能５１－５はＸ線検出器１５およびＸ線管１１を元の位置に戻す制御を行ってもよい。対称位置（基準位置）で撮影した画像の方が、非対称位置で撮影した画像よりも同位置における検出データを多く取得できるため、画質の良い画像が取得できる。そのため、できる限り基準位置で画像を取得することで、より画質の良い画像を取得することができる。なお、駆動制御機能５１－５は、非対称位置のままでも対称位置での画像と比べて画質が変わらない場合には元に戻さないという制御を行ってもよい。

【0071】

図１２は、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下では、入力インターフェース４３により動作モードの入力を受け付けた後の処理について説明する。また、第１の実施形態における処理の開始前において、また、以下では、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５は、基準位置（対称位置）に位置付けられているものとする。また、以下の処理では、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる例について説明するが、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５の両方を移動させてもよい。他の実施形態におけるフローチャートの説明においても同様とする。

【0072】

図１２の例において、画像取得機能５１－１は、入力インターフェース４３により受け付けられる動作モード（例えば、再構成画像を取得するための動作モード）等に基づいて、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の基準位置からスキャノ画像を取得する（ステップＳ１００）。次に、被検体情報取得機能５１－２は、被検体情報を取得する（ステップＳ１０２）。次に、撮影範囲決定機能５１－３は、被検体情報に基づいて、本スキャン撮影時の撮影範囲を決定する（ステップＳ１０４）。

【0073】

次に、移動要否判定機能５１－４は、決定された撮影範囲に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる必要があると判定された場合、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５の移動量を取得し（ステップＳ１０８）、取得した移動量に基づいてＸ線管１１またはＸ線検出器１５を基準位置から移動させる（ステップＳ１１０）。

【0074】

ステップＳ１１０の処理後、または、ステップＳ１０６の処理においてＸ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる必要がないと判定された場合、スキャン制御機能５６は、スキャンを実行する（ステップＳ１１２）。次に、再構成処理機能５４は、スキャンにより得られたデータの再構成処理を行う（ステップＳ１１４）。次に、画像処理機能５５は、再構成画像に基づく画像処理を実行する（ステックＳ１１６）。次に、表示制御機能５７は、画像処理機能５５により処理された画像をディスプレイ４２等に表示させる（ステップＳ１１８）。

【0075】

次に、駆動制御機能５１－５は、動作モード等に基づいて基準位置に戻すか否かを判定する（ステップＳ１２０）。基準位置に戻す必要があると判定した場合、駆動制御機能５１－５は、駆動装置を制御してＸ線検出器１５およびＸ線管１１を移動させた位置から基準位置に戻す（ステップＳ１２２）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。また、ステップＳ１２０の処理において基準位置に戻す必要がないと判定した場合、本フローチャートの処理を終了する。

【0076】

なお、上述の処理では、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる例を示したが、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の両方を移動させてもよい。また、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線管１１と共にウェッジ１２を移動させてもよく、Ｘ線検出器１５と共にとＤＡＳ１６を移動させてもよい。以降の実施形態における処理の説明についても同様とする。

【0077】

以上説明した第１の実施形態によれば、被検体の大きさに応じてＸ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させて、より適切な撮影範囲で再構成画像を撮影することができる。また、第１の実施形態によれば、再構成画像の撮影対象範囲が、基準位置で撮影可能である場合には、基準位置で撮影することができるため、同一部分に対する検出データの量が多くなり、画質の低下がなく、より高品質の画像を取得することができる。したがって、再構成画像の画質の低下を抑制しつつ、画像化可能な領域を広げることができる。

【0078】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第２の実施形態は、上述した第１の実施形態と比較すると、スキャノ画像の撮影時にＸ線管１１とＸ線検出器１５とを予め非対称位置に位置付けておく点で相違する。したがって、以下では、主に相違点を中心として説明する。なお、第２の実施形態において、上記の非対称位置に位置付ける配置が第１の配置の一例である。第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ＣＴ装置１と同様の構成が適用できる。したがって、以下では、Ｘ線ＣＴ装置１を用いて説明するものとし、重複する説明については省略する。

【0079】

第２の実施形態において、位置制御機能５１の駆動制御機能５１－５は、画像取得機能５１－１によりスキャノ画像を取得する場合に、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とのを非対称位置に移動させるように駆動装置を駆動させる。例えば、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５に対して予め決められた移動量を移動させてもよく、回転フレーム１７の大きさの制約等により最大に移動できる移動量を移動させてもよい。予め決められた移動量とは、例えば、天板３３に載置された被検体Ｐの左右の端のうち一端がスキャノ画像の撮影範囲に含まれると推定される移動量である。また、駆動制御機能５１－５は、入力インターフェース４３により入力される移動量に関する情報に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させてもよい。入力される移動量に関する情報とは、例えば、予め決められた複数のＦＯＶサイズ（例えば、Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＬＬ、ＸＬ）のうち、何れかのサイズであってもよい。

【0080】

画像取得機能５１－１は、例えば、Ｘ線検出器１５を駆動制御機能５１－５により図５に示す移動位置まで移動させた状態（Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とが非対称位置となる状態）で撮影されたスキャノ画像を取得する。この場合、画像取得機能５１－１は、撮影範囲に含まれていない他端側の範囲の画像を、公知の技術を用いて補間する。

【0081】

被検体情報取得機能５１－２は、画像取得機能５１－１により取得されたスキャノ画像に基づいて被検体の情報を取得する。第２の実施形態では、非対称位置でスキャノ撮影を行っているため、被検体の全領域がスキャノ画像に含まれている。そのため、撮影範囲決定機能５１－３は、被検体情報取得機能５１－２により取得された被検体情報に基づいて、被検体ごとに、より適切に本スキャン撮影における撮影範囲を決定することができる。

【0082】

移動要否判定機能５１－４は、スキャノ撮影による撮影範囲と本スキャン時における撮影対象範囲とを比較し、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる必要があるか否かを判定する。例えば、撮影範囲の中心から画像範囲の中心までの距離が所定距離以上離れている場合に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定する。

【0083】

駆動制御機能５１－５は、移動要否判定機能５１－４によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる。また、駆動制御機能５１－５は、本スキャンが終了して再構成画像を生成した後、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を次の撮影の前までに元の位置（スキャノ画像を撮影するための位置）に戻すように駆動装置を制御する。

【0084】

図１３は、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、上述した第１の実施形態におけるＳ１００～Ｓ１２２の処理と比較して、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、およびＳ１２２の処理に代えて、ステップＳ２００～Ｓ２０６の処理を行う点で相違する。したがって、以下では、主にステップＳ２００～Ｓ２０６の処理を中心として説明する。なお、図１３に示す処理の開始前において、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５は、予め決められた非対称位置に位置付けられているものとする。

【0085】

図１３の例において、画像取得機能５１－１は、入力インターフェース４３により受け付けられる動作モードに基づいて、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とが非対称位置の状態からスキャノ画像を取得する（ステップＳ２００）。次に、被検体情報取得機能５１－２は、被検体情報を取得する（ステップＳ１０２）。

【0086】

ステップＳ１０６の処理において、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる必要があると判定された場合、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５またはＸ線管１１の移動量を取得し（ステップＳ１０８）、取得した移動量に基づいてＸ線管１１またはＸ線検出器１５を非対称位置である現在位置から移動させる（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２の処理により、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５は、対称位置に移動されてもよく、他の非対称位置に移動されてもよい。ステップＳ２０２の処理後、または、ステップＳ１０６の処理においてＸ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる必要がないと判定された場合、ステップＳ１１２以降の処理が実行される。

【0087】

また、ステップＳ１１８の処理後、駆動制御機能５１－５は、動作モード等に基づいてＸ線検出器１５およびＸ線管１１の位置を元の位置（スキャノ撮影を行う位置）に戻すか否かを判定する（ステップＳ２０４）。元の位置に戻す必要があると判定した場合、駆動制御機能５１－５は、駆動装置を制御してＸ線検出器１５およびＸ線管１１を移動させた位置から元の位置に戻す（ステップＳ２０６）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。また、ステップＳ２０４の処理において元の位置に戻す必要がないと判定した場合、本フローチャートの処理を終了する。

【0088】

以上説明した第２の実施形態によれば、スキャノ画像を撮影する段階で、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とを非対称位置に位置付けることで、被検体が大きい場合であってもスキャノ画像に被検体の全体を含ませることができる。これにより、被検体の大きさをより正確に把握することができ、本スキャン時の撮影範囲や撮影対象範囲に基づいて、より適切な位置に、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を位置付けることができる。したがって、再構成画像の画質の低下を抑制しつつ、画像化可能な領域を広げることができる。

【0089】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、第１の実施形態と比較して、架台装置１０に投光器を備え、投光器から照射される光によって被検体の大きさ等を取得してＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる点で相違する。したがって、以下では、主に上記相違点を中心として説明する。また、以下では、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５が基準位置に位置付けられているものとする。

【0090】

図１４は、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置２の一構成例を示す図である。図１４に示すＸ線ＣＴ装置２は、例えば、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを備える。架台装置１０は、例えば、Ｘ線管１１と、ウェッジ１２と、コリメータ１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、Ｘ線検出器１５と、データ収集システム１６と、回転フレーム１７と、制御装置１８と、投光器６０とを有する。

【0091】

投光器６０は、制御装置１８からの指示に応じて、被検体Ｐの位置合わせ用の光（可視光線）、例えばレーザ光を開口内に挿入された天板３３または天板３３に載置された被検体Ｐに向けて投射する。被検体Ｐの位置合わせ用の光の照射範囲によって、ユーザは、スキャノ撮影および本スキャン撮影時の撮影範囲を視認することができる。投光器６０から発せられる可視光線の色は、どのような色でもよく、例えば、赤、緑、または青等の色であってよい。なお、図１４においては、天板３３の左右の方向から光を投射できる位置に二つの投光器６０が設置されているが、投光器６０の設置位置や設置数についてはこれに限定されるものではない。

【0092】

ユーザは、投光器６０により投射された光に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判断した場合に、入力インターフェースに４３によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる指示を入力する。ユーザによってＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判断される場合には、例えば、投光器６０から被検体Ｐに照射された光の照射範囲に本スキャン時の撮影範囲が含まれていない場合である。この場合、ユーザは、入力インターフェースに４３によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる指示を入力する。入力インターフェース４３は、所定の場合の一例として、投光器６０から光を投射させた後に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる指示の入力を受け付けた場合に、受け付けた指示を位置制御機能５１に出力する。

【0093】

位置制御機能５１は、入力インターフェースに４３により入力されたＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる指示に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を予め決められた移動量まで移動させる。予め決められた移動量とは、例えば、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方が移動可能な最大移動量であってもよく、最大移動量未満の所定の移動量であってもよい。画像取得機能５１－１は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させた後、スキャノ撮影されたスキャノ画像を取得する。また、画像取得機能５１－１は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を基準位置から移動させる情報および移動量に関する情報の入力を受け付けていない場合には、基準位置のままスキャノ撮影されたスキャノ画像を取得する。

【0094】

図１５は、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１５に示す処理は、上述した第１の実施形態におけるＳ１００～Ｓ１２２の処理と比較して、ステップＳ１００、Ｓ１０２の処理に代えて、ステップＳ３００～Ｓ３０６の処理を行う点で相違する。したがって、以下では、主にステップＳ３００～Ｓ３０６の処理を中心として説明する。なお、図１５に示す処理の開始前において、Ｘ線検出器１５およびＸ線管１１は、基準位置に位置付けられているものとする。

【0095】

図１５の例において、画像取得機能５１－１は、投光器６０から光を照射する（ステップＳ３００）。次に、画像取得機能５１－１は、入力インターフェース４３によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる指示を受け付けたと判定された場合、駆動制御機能５１－５は、Ｘ線検出器１５またはＸ線管を基準位置から、予め決めらえた移動量だけ移動させる（ステップＳ３０４）。これにより、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とは非対称の位置関係となる。

【0096】

ステップＳ３０４の処理後、またはステップＳ３０２の処理において、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる指示を受け付けていないと判定された場合、画像取得機能５１－１は、スキャノ画像を取得し（ステップＳ３０６）、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。

【0097】

以上説明した第３の実施形態によれば、ユーザは、スキャノ画像を撮影する前に、投光器６０で被検体Ｐの撮影位置を確認して、必要に応じてＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置を移動させることができる。これにより、被検体Ｐの大きさや撮影位置等に応じて
再構成画像の画質の低下を抑制しつつ、画像化可能な領域を広げることができる。また、基準位置でのＸ線画像の撮影が可能である場合には、基準位置のままの撮影を行えるため、より画質の良い再構成画像を取得することができる。

【0098】

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、第１の実施形態と比較して、架台装置１０に撮像装置を備え、撮像装置により撮像された被検体を含む画像に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５の一方または双方を基準位置から移動させる点で相違する、したがって、以下では上記相違点を中心として説明する。また、以下では、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５が基準位置に位置付けられているものとする。

【0099】

図１６は、第４の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置３の一構成例を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置３は、例えば、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを備える。架台装置１０は、例えば、Ｘ線管１１と、ウェッジ１２と、コリメータ１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、Ｘ線検出器１５と、データ収集システム１６と、回転フレーム１７と、制御装置１８と、カメラ（撮像装置の一例）６１とを有する。

【0100】

カメラ６１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。また、カメラ６１は、例えば、レンズや絞り等の光学系機構と、受光素子やメモリ等の電子系機構を備える。カメラ６１は、例えば、寝台装置３０に載置された被検体Ｐを撮像可能な位置および姿勢で設置される。例えば、カメラ６１は、検査室天井や架台の上方に設置される。また、カメラ６１は、１台でもよく複数台でもよい。カメラ６１は、その撮像動作が処理回路５０によって制御され、取得した画像データ（以下、カメラ画像と称する）を処理回路５０に出力する。例えば、カメラ６１によって撮影される撮影領域は、Ｘ線管１１から照射されるＸ線の照射範囲に対応付けられていてもよい。

【0101】

第４の実施形態において、画像取得機能５１－１は、カメラ６１により撮像されたカメラ画像を取得する。被検体情報取得機能５１－２は、画像取得機能５１－１により取得されたカメラ画像に対して二値化やグラフカット等の処理を行い、処理結果に基づく輝度抽出やエッジ抽出等の特徴を抽出する画像解析を行い、画像解析により得られた特徴情報と、予め用意された部位ごとのテンプレートを用いたパターンマッチング等の手法等を用いてカメラ画像の撮影領域に含まれる被検体Ｐの位置（領域）や大きさ、部位（例えば、頭部、胸部、腕部、腹部）の位置等を含む被検体情報を取得する。また、被検体情報取得機能５１－２は、入力インターフェース４３により入力された情報に基づいて被検体情報を取得してもよい。

【0102】

撮影範囲決定機能５１－３は、被検体情報取得機能５１－２により取得された情報に基づいて本スキャン時における再構成画像の撮影範囲を決定する。

【0103】

移動要否判定機能５１－４は、撮影範囲決定機能５１－３により決定された撮影範囲に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる。例えば、移動要否判定機能５１－４は、撮影範囲に本スキャン撮影における撮影対象範囲が含まれていない場合に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定する。一方、移動要否判定機能５１－４は、撮影範囲に撮影対象範囲が含まれている場合に、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５の位置を基準位置から移動させる必要はないと判定する。

【0104】

駆動制御機能５１－５は、所定の場合の一例として、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合、撮影範囲に本スキャン撮影における撮影対象範囲が含まれるように、駆動装置（第１駆動装置１１Ａ、第３駆動装置１５Ａ）により、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる。

【0105】

図１７は、第４の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置３により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１７に示す処理は、上述した第１の実施形態におけるＳ１００～Ｓ１２２の処理と比較して、ステップＳ１００～Ｓ１０２の処理に代えて、ステップＳ４００～Ｓ４０２の処理を行う点で相違する。したがって、以下では、主にステップＳ４００～Ｓ４０２の処理を中心として説明する。なお、図１７に示す処理の開始前において、Ｘ線検出器１５およびＸ線管１１は、基準位置に位置付けられているものとする。

【0106】

図１７の例において、画像取得機能５１－１は、カメラ６１からカメラ画像を取得する（ステップＳ４００）。次に、被検体情報取得機能５１－２は、カメラ画像に基づいて被検体情報を取得する（ステップＳ４０２）。次に、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。

【0107】

以上説明した第４の実施形態によれば、カメラ６１により撮影されたカメラ画像に基づいて被検体Ｐの位置や大きさを取得して、取得した位置や大きさに応じてＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させて再構成画像を撮影することができる。また、基準位置でのＸ線画像の撮影が可能である場合には、基準位置のままの撮影を行えるため、より画質の良い画像を取得することができる。また、第４の実施形態によれば、スキャノ画像を撮影することなく、撮影範囲を決定することができる。なお、第４の実施形態においては、カメラ６１の撮影範囲で撮影されたカメラ画像が、第１の範囲で撮影された第１の画像の一例となる。また、カメラ６１により撮影する時点のＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置（上述の例では基準位置）が、第１の配置の一例となる。

【0108】

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、第１～４の実施形態と比較して、撮影範囲を決定することに代えて、被検体Ｐの撮影情報に基づいてＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があるか否かを判定する点で相違する。したがって、以下では上記相違点を中心として説明する。また、第５の実施形態では、上述した第１～第４の実施形態と同様のＸ線ＣＴ装置を用いることができるため、一例としてＸ線ＣＴ装置１を用いて説明する。また、第５の実施形態において、位置制御機能５１には、撮影範囲決定機能５１－３を備えていなくてもよい。

【0109】

被検体Ｐの撮影情報には、例えば、被検体Ｐが過去に本スキャン撮影を実行したときの撮影履歴情報や撮影プロトコルが含まれる。撮影履歴情報には、例えば、撮影条件、被検体情報に、Ｘ線検出器１５およびＸ線管１１、Ｘ線検出器１５の位置、およびコリメータ１３の位置に関する情報が対応付けられている。撮影履歴情報は、被検体ごとに生成されてよい。この場合、撮影履歴情報は、被検体Ｐを識別する識別情報によって識別される。撮影プロトロルには、例えば、撮影対象の被検体Ｐの形状や大きさ、撮影対象部位に、Ｘ線照射が行われる角度位置、Ｘ線の照射範囲、照射タイミング、および再構成領域等の撮影に関する各種条件が対応付けられている。また、撮影プロトコルには、上記内容に加えて、Ｘ線管１１の位置、Ｘ線検出器１５の位置、コリメータ１３の位置に関する情報が含まれてもよい。撮影プロトコルは、例えば、撮影対象の被検体Ｐの形状や大きさ、撮影対象部位ごとに複数生成されてよい。撮影情報は、例えばメモリ４１に格納される。

【0110】

位置制御機能５１の被検体情報取得機能５１－２は、例えば、入力インターフェース４３等により入力された被検体Ｐに関する情報（例えば、被検体Ｐを識別する識別情報や、被検体Ｐの形状や大きさに関する情報）や撮影条件に関する情報に基づいて、メモリ４１に格納された撮影情報から被検体Ｐに対応する撮影情報を取得する。

【0111】

移動要否判定機能５１－４は、取得した撮影情報に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があるか否かを判定する。例えば、移動要否判定機能５１－４は、取得した撮影情報に含まれるＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置と、現在のＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置とが異なる場合に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定する。また、移動要否判定機能５１－４は、撮影情報に含まれるＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置と、現在のＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置とが同じ位置である場合に、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要がないと判定する。

【0112】

駆動制御機能５１－５は、所定の場合の一例として、移動要否判定機能５１－４によりＸ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる必要があると判定された場合に、駆動装置（第１駆動装置１１Ａ、第３駆動装置１５Ａ）により、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる。例えば、駆動制御機能５１－５は、現在のＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置が、撮影情報に含まれるＸ線管１１およびＸ線検出器１５の位置になるような移動量を取得し、取得した移動量に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方を移動させる。

【0113】

図１８は、第５の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１８に示す処理は、上述した第１の実施形態におけるＳ１００～Ｓ１２２の処理と比較して、ステップＳ１００～Ｓ１０４の処理に代えて、ステップＳ５００の処理を行う点で相違する。したがって、以下では、主にステップＳ５００の処理を中心として説明する。

【0114】

図１８の例において、被検体情報取得機能５１－２は、被検体Ｐの撮影情報を取得する（ステップＳ５００）。次に、移動要否判定機能５１－４は、取得した撮影情報に基づいて、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５を移動させる必要があるか否かを判定し（ステップＳ１０６）、以降の処理が実行される。

【0115】

以上説明した第５の実施形態によれば、被検体Ｐが過去に本スキャン撮影を行ったときの撮影履歴情報や撮影プロトコル等の撮影情報に基づいて、より迅速にＸ線管１１およびＸ線検出器１５を適切な位置に移動させることができる。また、第５の実施形態によれば、スキャノ画像を撮影することなく、Ｘ線管１１およびＸ線検出器１５を移動させることができる。

【0116】

上述した第１～第５の実施形態のそれぞれは、他の実施形態の一部または全部と組み合わせてもよい。例えば、第３の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせて、投光器６０により被検体Ｐに投射された光を含む画像をカメラ６１で撮影し、撮影したカメラ画像を解析することで、撮影範囲を決定してもよい。これにより、より正確な撮影範囲を取得することができる。

【0117】

また、第４の実施形態においては、カメラ画像だけでなくスキャノ画像を撮影してもよい。例えば、胸部や腹部全体等の外形部位を撮影する場合にはカメラ画像等を用いて撮影範囲を決定し、特定の臓器を撮影する場合にはスキャノ画像を撮影し、スキャノ画像に含まれる内部構造に基づいて撮影対象範囲に基づくＸ線管１１およびＸ線検出器１５の移動の要否を判定してもよい。また、第３および第４の実施形態においては、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５とを基準位置（対称位置）に位置付けた状態に変えて、第２の実施形態と同様にＸ線管１１とＸ線検出器１５とを非対称位置に位置付けた状態でそれぞれの処理を行ってもよい。また、本実施形態では、予め決められたプロトコルによって、スキャノ撮影および本スキャン撮影で非対称状態とするか否かや、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１５のうち一方または双方をどの程度移動させるかの情報を関連付けておいてもよい。

【0118】

上述した実施形態は、例えば、一管球型のＸ線ＣＴ装置にも、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。

【0119】

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
回転しながらＸ線を照射するＸ線管と、
前記Ｘ線管から照射されるＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を、前記Ｘ線管の回転中心を中心として回転させる回転部と、
前記回転部内に存在し、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を移動させる駆動装置と、
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
所定の場合に、前記駆動装置に、前記Ｘ線管またはＸ線検出器のうち一方または双方を前記回転の径方向と交差する方向に移動させる、
ように構成されている、Ｘ線ＣＴ装置。

【符号の説明】

【0120】

１，２，３…Ｘ線ＣＴ装置、１０…架台装置、３０…寝台装置、４０…コンソール装置、４１…メモリ、４２…ディスプレイ、４３…入力インターフェース、４４…ネットワーク接続回路、５０…処理回路、５１…位置制御機能、５１－１…画像取得機能、５１－２…被検体情報取得機能、５１－３…撮影範囲決定機能、５１－４…移動要否判定機能、５１－５…駆動制御機能、５２…システム制御機能、５３…前処理機能、５４…再構成処理機能、５５…画像処理機能、５６…スキャン制御機能、５７…表示制御機能、６０…投光器、６１…カメラ

【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】