特許 7547159 Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置による撮像方法、及びプログラム

(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】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置による撮像方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20240902BHJP

   A61B 6/46 20240101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 530A

A61B6/03 531

A61B6/03 521K

A61B6/46 536Q

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020173928

(22)【出願日】2020-10-15

(65)【公開番号】P2022065380

(43)【公開日】2022-04-27

【審査請求日】2023-08-10

(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】鈴木 庸次郎

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０２２８８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－０５０３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７６２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３８９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０３１６９７３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００ － ６／５８ 、

Ｇ０６Ｔ １／００ － １／４０ 、 ３／００ － ７／９０ 、

Ｇ０６Ｖ１０／００ －２０／９０ 、３０／４１８、４０／１６ 、

４０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線を照射する照射部及び被検体を通過したＸ線を検出する検出部を含む架台と、
前記架台と前記被検体とを相対的に移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御して、第１区間と、前記第１区間と隣り合い、前記第１区間と延在方向が異なる第２区間と、を少なくとも備える予め定められた折れ線軌道に沿って、前記第１区間に続いて前記第２区間を経るように前記架台と前記被検体とを相対的に移動させるとともに、前記照射部が照射した前記Ｘ線を前記検出部に検出させて、前記被検体をスキャンさせる制御部と、
切替点で前記架台の向きを切り替える切替部と、を備え、
前記切替点でボリュームスキャンを実行するための制御を行い、前記折れ線軌道における接続部以外の部分でヘリカルスキャンを実行するための制御を行い、
前記制御部は、前記第１区間と前記第２区間との前記切替点で前記切替部によって前記架台の向きを切り替えるとともに、
前記架台の向きを切り替える前後で前記ボリュームスキャンを実行する制御を行う、
Ｘ線ＣＴ装置。

【請求項2】

前記切替点で前記架台の向きを切り替える前後でそれぞれ実行された前記ボリュームスキャンによって得られた第１ボリュームイメージ及び第２ボリュームイメージにアベレージング処理またはスティッチング処理のうち少なくともいずれか一方を実行することで、前記第１ボリュームイメージと前記第２ボリュームイメージを繋ぎ合わせる再構成部、を更に備える、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項3】

前記折れ線軌道を設定する設定部、を更に備える、
請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項4】

前記被検体のスキャノ画像を取得する取得部、を更に備え、
前記設定部は、前記被検体のスキャノ画像に基づいて、前記折れ線軌道を設定する、
請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項5】

外部カメラによって撮像された前記被検体の外形画像を取得する取得部、を更に備え、
前記設定部は、前記外形画像に基づいて、前記折れ線軌道を設定する、
請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項6】

前記折れ線軌道を設定するための設定情報が入力される入力インターフェース、を更に備え、
前記設定部は、前記設定情報に基づいて、前記折れ線軌道を設定する、
請求項３から５のうちいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記駆動部のスキャンの状態に応じて、前記照射部に照射させる前記Ｘ線の放射線量を調整する、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項8】

Ｘ線を照射する照射部及び被検体を通過したＸ線を検出する検出部を含む架台と、
前記架台と前記被検体とを相対的に移動させる駆動部と、を備えるＸ線ＣＴ装置のコンピュータが、
前記駆動部を制御して、第１区間と、前記第１区間と隣り合い、前記第１区間と延在方向が異なる第２区間と、を少なくとも備える予め定められた折れ線軌道に沿って、前記第１区間に続いて前記第２区間を経るように前記架台と前記被検体とを相対的に移動させるとともに、前記照射部が照射した前記Ｘ線を前記検出部に検出させて、前記被検体をスキャンさせ、
切替点で前記架台の向きを切り替え、
前記コンピュータは、前記切替点でボリュームスキャンを実行するための制御を行い、前記折れ線軌道における接続部以外の部分でヘリカルスキャンを実行するための制御を行い、
前記コンピュータは、前記第１区間と前記第２区間との間の前記切替点で前記架台の向きを切り替えるとともに、
前記架台の向きを切り替える前後で前記ボリュームスキャンを実行する制御を行う、
Ｘ線ＣＴ装置による撮像方法。

【請求項9】

Ｘ線を照射する照射部及び被検体を通過したＸ線を検出する検出部を含む架台と、
前記架台と前記被検体とを相対的に移動させる駆動部と、を備えるＸ線ＣＴ装置のコンピュータに、
前記駆動部を制御して、第１区間と、前記第１区間と隣り合い、前記第１区間と延在方向が異なる第２区間と、を少なくとも備える予め定められた折れ線軌道に沿って、前記第１区間に続いて前記第２区間を経るように前記架台と前記被検体とを相対的に移動させるとともに、前記照射部が照射した前記Ｘ線を前記検出部に検出させて、前記被検体をスキャンさせる処理を実行させ、
切替点で前記架台の向きを切り替えさせ、
前記コンピュータに、前記切替点でボリュームスキャンを実行するための制御を行わせ、前記折れ線軌道における接続部以外の部分でヘリカルスキャンを実行するための制御を行わせ、
前記コンピュータに、前記第１区間と前記第２区間との間の前記切替点で前記架台の向きを切り替えさせるとともに、
前記架台の向きを切り替える前後で前記ボリュームスキャンを実行する制御を行わせる、
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装置による撮像方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、Ｘ線ＣＴ装置によって、被検体の全身をスキャンする全身スキャンと頭部のＯＭライン（Orbitomeatal baseline、眼窩外耳孔線）のスキャンとを組み合わせて実行する場合には、スキャンを複数回に分けて実行することがある。Ｘ線ＣＴ装置には、ＣＴ架台が上下左右及び斜め方向に動くユニバーサルＣＴがあるが、ユニバーサルＣＴを用いた場合でも同様である。

【0003】

スキャンを複数回に分けて実行すると、例えば、スキャンがヘリカルスキャンの場合、つなぎ合わせするのりしろとなる部分の画像が必要となるので、その分Ｘ線の被ばく量が増大する。また、複数の投影データを再構成して再構成画像データを設定する場合に、複数の投影データに時間的なずれが大きく発生するため、血管造影検査や位置合わせを行う場合に不利に働くことがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０３３７８１号公報

【文献】特開平３－１７６９２１号公報

【文献】特開平１０－３１４１６０号公報

【文献】特開平６－１０５８３５号公報

【文献】特開２０１１－１３０９２２号公報

【文献】特開２００３－０００５８５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は、Ｘ線ＣＴ装置を用いた撮影時におけるＸ線の被ばく量の増大を抑制するとともに、位置合わせなどを容易に実行できるようにすることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、検出部と、駆動部と、制御部と、を持つ。検出部は、被検体を通過したＸ線を検出する。駆動部は、前記検出部と前記被検体とを相対的に移動させる。制御部は、前記駆動部を制御して、第１区間と、前記第１区間と隣り合う第２区間と、を少なくとも備える予め定められた軌道に沿って、前記第１区間に続いて前記第２区間を経るように前記照射部と前記被検体とを相対的に移動させるとともに、前記検出部に前記Ｘ線を検出させて、前記被検体をスキャンさせる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成図。

【図2】Ｘ線ＣＴ装置１の外観を示す図。

【図3A】臥位の被検体Ｐを検査するＸ線ＣＴ装置１の斜視図。

【図3B】立位の被検体Ｐを検査するＸ線ＣＴ装置１の斜視図。

【図4】ディスプレイ４２に表示される軌道設定画像の一例を示す図。

【図5】軌道設定処理の一例を示すフローチャート。

【図6】被検体Ｐに対して設定されたスキャン軌道Ｌ１の一例を示す図。

【図7A】臥位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図7B】臥位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図7C】臥位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図8】第１区間における架台２０のヘリカルピッチの変化を示すグラフ。

【図9A】立位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図9B】立位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図9C】立位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図10A】馬Ｈをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図10B】馬Ｈをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【図10C】馬Ｈをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、実施形態のＸ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴ装置による撮像方法、及びプログラムについて説明する。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を挿入可能な開口が設けられた架台と、被検体に対して架台を相対的に移動させる架台駆動装置と、被検体を載置する支持体とを備える医用装置である。架台駆動装置は、架台を上下左右及び斜め方向に移動させることができ、被検体が臥位及び立位のいずれであってもスキャンできるものである。Ｘ線ＣＴ装置は、例えば、ユニバーサルＣＴである。

【0009】

図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成図である。図２は、Ｘ線ＣＴ装置１の外観を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。図１では、説明の都合上、架台装置１０をＺ軸方向から見た図とＸ軸から見た図の双方を掲載しているが、実際には、架台装置１０は一つである。実施形態では、非チルト状態であり、水平方向に沿った回転フレーム１７の回転軸または寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向に直交し、床面に対して水平である軸をＸ軸方向８周方向）、Ｚ軸方向に直交し、床面に対して垂直である方向をＹ軸方向（上下方向）とそれぞれ定義する。

【0010】

Ｘ線ＣＴ装置１における架台装置１０は、例えば、架台２０と、架台駆動装置２２と、制御装置２４とを備える。架台２０は、架台駆動装置２２によって支持されている。架台駆動装置２２は、架台２０を上下左右方向に移動させるとともに、架台２０をチルトさせて架台２０の向きを切り替える。制御装置２４は、架台駆動装置２２の動作を制御する。

【0011】

架台２０は、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、カバー１８と、を含む。Ｘ線管１１、ウェッジ１２、コリメータ１３、Ｘ線高電圧装置１４、Ｘ線検出器１５、ＤＡＳ１６、及び回転フレーム１７は、カバー１８内に収納されている。

【0012】

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、Ｘ線を被検体Ｐに照射する。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、照射部の一例である。

【0013】

ウェッジ１２は、Ｘ線管１１から被検体（撮像体）Ｐに照射されるＸ線量（放射線量）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。

【0014】

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、絞り込み範囲が機械的に駆動可能であるアクティブコリメータであってよい。

【0015】

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）および整流器など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。

【0016】

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（光信号などでもよい）をＤＡＳ１６に出力する。Ｘ線検出器１５は、例えば、複数のＸ線検出素子列を有する。複数のＸ線検出素子列のそれぞれは、Ｘ線管１１の焦点を中心とした円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたものである。複数のＸ線検出素子列は、スライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に配列される。

【0017】

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よい。Ｘ線検出器１５は、検出部の一例である。

【0018】

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２４から入力されるタイミング信号によって検知してもよいし、内部のタイマーによって検知してもよいし、図示しないセンサから取得される信号によって検知してもよい。フルスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、全周囲分（３６０度分）の検出データ群を収集する。ハーフスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、半周囲分（１８０度分）の検出データを収集する。

【0019】

回転フレーム１７は、Ｘ線管１１、ウェッジ１２、およびコリメータ１３と、Ｘ線検出器１５とを対向支持する円環状の部材である。回転フレーム１７は、固定フレームによって、内部に導入された被検体Ｐを中心として回転自在に支持される。回転フレーム１７は、更にＤＡＳ１６を支持する。ＤＡＳ１６が出力する検出データは、回転フレーム１７に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば固定フレーム）に設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、受信機によってコンソール装置４０に転送される。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など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。

【0020】

カバー１８には、中央開口１９が設けられている。中央開口１９は、被検体Ｐが挿入される開口である。カバー１８内に設けられた回転フレーム１７は、カバー１８の内部において、中央開口１９を囲んで配置される。回転フレーム１７は、中央開口１９の周りを回転する。

【0021】

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

【0022】

架台駆動装置２２は、例えば、ベース１０１と、水平移動装置１０２と、支持柱１０３と、レール１０４と、スライダ１０５と、チルト機構１０６とを備える。ベース１０１は、例えば、水平方向に延在する直線的な支持構造を備える。例えば診療室内の床面にボルト等によって固定される。

【0023】

水平移動装置１０２は、ベース１０１に設けられており、水平移動装置１０２には、支持柱１０３が立設された状態で搭載されている。支持柱１０３は、例えば、鉛直方向に延びる部材である。水平移動装置１０２は、制御装置２４の制御に基づいて、搭載物である支持柱１０３を水平方向に移動させる。

【0024】

支持柱１０３には、レール１０４が取り付けられている。レール１０４は、支持柱１０３の延在方向（鉛直方向）に沿って配置されている。レール１０４には、スライダ１０５が取り付けられている。スライダ１０５は、制御装置２４の制御に基づいて、レール１０４に沿って移動可能とされている。

【0025】

スライダ１０５には、チルト機構１０６が取り付けられ、チルト機構１０６には、架台２０が取り付けられている。チルト機構１０６は、制御装置２４の制御に基づいて、回転軸周りに架台２０をチルト可能とされている。チルト機構１０６は、架台２０をチルトさせることで架台２０の向きを切り替える。チルト機構１０６は、切替部の一例である。架台駆動装置２２は、水平移動装置１０２によって支持柱１０３を移動させることで、架台２０を水平方向に移動させる。

【0026】

架台駆動装置２２は、スライダ１０５がレール１０４に沿って移動することで、架台２０を鉛直方向に移動させる。架台駆動装置２２は、チルト機構１０６によって架台２０を回転軸周りにチルトさせる。架台駆動装置２２は、架台２０を移動させることにより、架台２０と被検体Ｐとを相対的に移動させる。架台駆動装置２２は、駆動部の一例である。

【0027】

制御装置２４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）など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などを含む駆動機構とを有する。処理回路は、例えば、ハードウェアプロセッサが記憶装置（記憶回路）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。

【0028】

ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、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）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; ＦＰＧＡ）などの回路（circuitry）を意味する。記憶装置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。記憶装置は、非一時的（ハードウェアの）記憶媒体でもよい。また、複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。

【0029】

制御装置２４は、例えば、回転フレーム１７を回転させたり、架台駆動装置２２によって架台２０を移動させたり、寝台装置３０の天板３３を移動させたりする。天板３３は、被検体Ｐが臥位で載置される場合の寝台となる。例えば、架台２０をチルトさせる場合、制御装置２４は、架台駆動装置２２のチルト機構１０６を制御し、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。

【0030】

制御装置２４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２４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２４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。制御装置２４は、架台２０をレール１０４に沿って移動させて、本スキャン撮像を行ったり、本スキャン撮像の実行前に行う位置決め画像であるスキャノ画像を撮像するスキャノ撮像を行ったりする。スキャノ画像は、例えば、被検体Ｐの側方から撮像した画像とする。制御装置２４は、スキャノ画像をコンソール装置４０の軌道設定機能５５に出力する。

【0031】

制御装置２４は、架台駆動装置２２を制御して、予め定められた軌道に沿って架台２０を移動させるとともに、Ｘ線管１１が照射したＸ線をＸ線検出器１５に検出させて、被検体Ｐをスキャンさせる。予め定められた軌道は、例えば、後述する軌道設定機能５５により設定された軌道である。制御装置２４は、制御部の一例である。

【0032】

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置して移動させ、架台装置１０の回転フレーム１７の内部に導入する装置である。寝台装置３０は、例えば、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備える。

【0033】

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。寝台駆動装置３２は、天板３３を後退させて架台２０の開口に挿入させる。寝台駆動装置３２は、天板３３を前進させて架台２０から引き抜く。

【0034】

寝台駆動装置３２は、天板３３だけでなく、支持フレーム３４を天板３３の長手方向に移動させてもよい。また、上記とは逆に、架台装置１０がＺ軸方向に移動可能であり、架台装置１０の移動によって回転フレーム１７が被検体Ｐの周囲に来るように制御されてもよい。また、架台装置１０と天板３３の双方が移動可能な構成でもよい。

【0035】

図３Ａは、臥位の被検体Ｐを検査するＸ線ＣＴ装置１の斜視図である。図３Ｂは、立位の被検体を検査するＸ線ＣＴ装置１の斜視図である。寝台装置３０に載置される被検体Ｐは、図３に示すように、臥位で検査される。Ｘ線ＣＴ装置１では、図３Ｂに示すように、立位の被検体Ｐを検査することもできる。立位の被検体Ｐを検査する場合には、例えば、立位の被検体Ｐを支持する支持装置などが用いられる。寝台装置３０は、例えば、被検体Ｐを臥位と立位との間で変位させる変位構造を備えてもよい。

【0036】

架台装置１０及び寝台装置３０は、例えば、水平移動装置１０２、スライダ１０５、及び寝台駆動装置３２によって、架台２０に設けられたＸ線検出器１５と天板３３に支持された被検体Ｐの相対的な移動方向を切り替える。例えば、Ｚ方向に平行に配置された被検体Ｐの全身をスキャンする際には、水平移動装置１０２によって支持柱１０３とともに架台２０をＺ方向に移動させる。Ｚ方向からＸ軸周りに傾いたＯＭラインに沿って被検体Ｐをスキャンする際には、水平移動装置１０２及びスライダ１０５によって架台２０をＺ方向及びＹ方向に移動させる。

【0037】

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、処理回路５０とを有する。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。

【0038】

メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、検出データや投影データ、再構成画像データ、ＣＴ画像データ等を記憶する。これらのデータは、メモリ４１ではなく（或いはメモリ４１に加えて）、Ｘ線ＣＴ装置１が通信可能な外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、例えば、外部メモリを管理するクラウドサーバが読み書きの要求を受け付けることで、クラウドサーバによって制御されるものである。

【0039】

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、医師や技師などの操作者による各種操作を受け付けるＧＵＩ（Graphical User Interface）画像等を表示する出力インターフェースである。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）でもよい。

【0040】

入力インターフェース４３は、操作者による各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す電気信号を処理回路５０に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、検出データまたは投影データ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などの入力操作を受け付ける。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、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、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。入力インターフェース４３は、操作者の操作に基づいて、スキャン軌道を設定するための電気信号を処理回路５０に出力する。スキャン軌道の設定については、後にさらに説明する。

【0041】

なお、本明細書において入力インターフェースはマウス、キーボードなど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。

【0042】

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、制御機能５１と、前処理機能５２と、再構成処理機能５３と、画像処理機能５４と、軌道設定機能５５とを備える。処理回路５０は、例えば、ハードウェアプロセッサが記憶装置（記憶回路）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。

【0043】

ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、特定用途向け集積回路、プログラマブル論理デバイスまたは複合プログラマブル論理デバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイなどの回路を意味する。記憶装置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。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。記憶装置は、非一時的（ハードウェアの）記憶媒体でもよい。また、複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。

【0044】

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

【0045】

制御機能５１は、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、制御機能５１は、Ｘ線高電圧装置１４、ＤＡＳ１６、制御装置２４および寝台装置３０の寝台駆動装置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。

【0046】

前処理機能５２は、ＤＡＳ１６により出力された検出データに対して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い、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。

【0047】

再構成処理機能５３は、前処理機能５２によって設定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、ＣＴ画像データを生成し、生成したＣＴ画像データをメモリ４１に記憶させる。再構成処理機能５３は、再構成部の一例である。

【0048】

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

【0049】

軌道設定機能５５は、入力インターフェース４３が受け付けた操作者の入力操作に基づいて、軌道を設定するための設定情報が入力される。軌道設定機能５５は、入力された設定情報に基づいて、被検体Ｐをスキャンする際のスキャン軌道を設定する。軌道設定機能５５は、設定部の一例である。

【0050】

軌道設定機能５５は、スキャン軌道を設定するにあたり、ディスプレイ４２に被検体Ｐの外形を示す画像を含む軌道設定画像を表示させる。軌道設定機能５５は、制御装置２４により出力されたスキャノ画像を取得する。軌道設定機能５５は、取得部の一例である。軌道設定機能５５は、スキャノ画像をディスプレイ４２に表示させて、スキャン軌道を設定する。

【0051】

図４は、ディスプレイ４２に表示される軌道設定画像の一例を示す図である。ディスプレイ４２に表示される軌道設定画像には、被検体Ｐの外形を示す被検体画像Ｇ１と、操作者に伝えるメッセージを表示するメッセージ画像Ｇ２と、スキャン軌道の始点、切替点、及び終点となる位置を決定する操作を受け付ける決定画像Ｇ３と、キャンセル操作を受け付けるキャンセル画像Ｇ４と、戻る操作を受け付ける戻る画像Ｇ５とが含まれる。決定画像Ｇ３、キャンセル画像Ｇ４、及び戻る画像Ｇ５は、ＧＵＩスイッチである。さらに、軌道設定画像には、操作者がマウスを操作することによって指定される位置に表示されるポインタ画像ＧＰが含まれる。

【0052】

操作者は、例えば、スキャン軌道の始点、切替点、及び終点のいずれもが設定されていない時点で、まず、スキャン軌道の始点としたい点をポインタ画像ＧＰで指示した状態でマウスをクリックする。このとき、ポインタ画像ＧＰが指定していた点がスキャン軌道の始点として仮決定される。同様の作業によってスキャン軌道の切替点及び終点が仮決定され、最終的に決定画像Ｇ３をポインタ画像ＧＰで指示した状態でマウスが操作されることで、始点、切替点、及び終点が決定される。

【0053】

軌道設定機能５５は、決定された始点、切替点、及び終点をそれぞれ直線で繋ぐことにより、スキャン軌道を設定する。軌道設定機能５５は、設定したスキャン軌道を示すスキャン軌道情報を制御装置２４に出力する。制御装置２４は、送信されたスキャン軌道情報が示すスキャン軌道に沿って架台２０が被検体Ｐに対して相対移動するように、架台駆動装置２２を制御する。

【0054】

次に、実施形態のＸ線ＣＴ装置１の処理について説明する。Ｘ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐを検査するにあたり、まず、軌道設定処理を実行して、被検体Ｐのスキャン軌道を設定する。続いて、Ｘ線ＣＴ装置１は、設定したスキャン軌道に沿って架台２０を被検体Ｐに対して相対的に移動させるスキャン処理を実行して、被検体Ｐをスキャンする。続いて、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｐをスキャンして得られた画像を再構成する再構成処理を実行する。

【0055】

ここで設定されるスキャン軌道は、例えば、被検体Ｐを側方から見て、被検体Ｐの全身における中心を結んだ全身ラインと、被検体Ｐの頭部のＯＭラインとを組み合わせたラインである。スキャン軌道は、折れ線軌道であり、例えば、傾きの異なる複数の直線を、切替点を介して繋いで組み合わせた１本のラインで設定される。以下、軌道設定処理、スキャン処理、及び再構成処理を含むＸ線ＣＴ装置１の処理について説明する。図５は、軌道設定処理の一例を示すフローチャートである。

【0056】

Ｘ線ＣＴ装置１は、まず、軌道設定処理を実行する。Ｘ線ＣＴ装置１は、軌道設定機能５５において、ディスプレイ４２に軌道設定画像を表示させる（ステップＳ１０１）。続いて、軌道設定機能５５は、操作者による入力インターフェース４３の操作を受け付けて、スキャン軌道を設定する（ステップＳ１０３）。

【0057】

スキャン軌道を設定するにあたり、軌道設定機能５５は、ディスプレイ４２に被検体画像Ｇ１とともにメッセージ画像Ｇ２を表示させる。被検体画像Ｇ１としては、例えば、被検体Ｐを側方から撮像したスキャノ画像を用いる。軌道設定機能５５は、メッセージ画像Ｇ２として、例えば、「スキャン軌道の始点を指定してください」のメッセージをディスプレイ４２に表示させる。

【0058】

メッセージ画像Ｇ２に表示されたメッセージに従って、操作者が被検体画像Ｇ１におけるスキャン軌道の始点となる位置にポインタ画像ＧＰを移動させて、その位置を指定してマウスを操作すると、軌道設定機能５５は、マウスの操作に応じた設定情報を受け付ける。軌道設定機能５５は、設定情報を受け付けた際にポインタ画像ＧＰが表示された位置をスキャン軌道の始点に設定する。続いて、軌道設定機能５５は、メッセージ画像Ｇ２として、「スキャン軌道の切替点または終点を指定してください。やり直す場合は、キャンセルボタン・戻るボタンを操作してください。」のメッセージをディスプレイ４２に表示させる。

【0059】

メッセージ画像Ｇ２に表示されたメッセージに従って、操作者が被検体画像Ｇ１におけるスキャン軌道の切替点または終点となる位置にポインタ画像ＧＰを移動させて、その位置を指定してマウスを操作すると、軌道設定機能５５は、に応じた設定情報を受け付ける。軌道設定機能５５は、設定情報を受け付けた際にポインタ画像ＧＰが表示された位置をスキャン軌道の切替点または終点のいずれか候補として設定する。続いて、軌道設定機能５５は、メッセージ画像Ｇ２として、「スキャン軌道の切替点または終点を指定してください。終点を指定している場合には、決定ボタンをクリックしてください。」のメッセージをディスプレイ４２に表示させる。

【0060】

メッセージ画像Ｇ２に表示されたメッセージに従って、操作者が被検体画像Ｇ１における決定画像Ｇ３にポインタ画像ＧＰを移動させて、決定画像Ｇ３を指定してマウスを操作すると、軌道設定機能５５は、に応じた設定情報を受け付ける。軌道設定機能５５は、設定情報を受け付けた際に、決定画像Ｇ３にポインタ画像ＧＰを移動させる前に操作者がマウスを操作したときにポインタ画像ＧＰが表示された位置をスキャン軌道の終点として設定する。操作者がキャンセル画像Ｇ４を指定してマウスを操作すると、軌道設定機能５５は、始点の設定がされる前の画像をディスプレイ４２に表示させる。操作者が、戻る画像Ｇ５を指定してマウスを操作すると、軌道設定機能５５は、一つ手前の画像をディスプレイ４２に表示させる。

【0061】

メッセージ画像Ｇ２に表示されたメッセージに従って、操作者が被検体画像Ｇ１におけるスキャン軌道の他の切替点または終点となる位置にポインタ画像ＧＰを移動させて、その位置を指定してマウスを操作すると、軌道設定機能５５は、マウスの操作に応じた設定情報を受け付ける。軌道設定機能５５は、設定情報を受け付けた際にポインタ画像ＧＰが表示された位置をスキャン軌道の切替点または終点のいずれか候補として設定する。以後、軌道設定機能５５は、操作者が決定画像Ｇ３を指定したマウスを操作に応じた設定情報を受け付けるまで同様の処理を繰り返す。こうして、軌道設定機能５５は、被検体Ｐのスキャノ画像である被検体画像Ｇ１に基づいて、スキャン軌道を設定する。

【0062】

続いて、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャン処理を実行する。スキャン処理にあたり、制御装置２４は、架台駆動装置２２を制御し、軌道設定機能５５が設定したスキャン軌道に沿って架台２０を被検体Ｐに対して相対的に移動させる（ステップＳ１０５）。Ｘ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐが臥位及び立位のいずれであっても、更には、臥位及び立位のいずれもなく被検体Ｐが傾いた状態でも被検体Ｐをスキャンすることができる。

【0063】

ここで、被検体Ｐが臥位である場合の架台２０の動作の一例について説明する。架台２０は、制御装置２４によって制御される架台駆動装置２２によって移動させられる。図６は、被検体Ｐに対して設定されたスキャン軌道Ｌ１の一例を示す図である。ここでは、図６に示すスキャン軌道に沿って架台２０が移動する例について説明する。

【0064】

スキャン軌道Ｌ１は、全身スキャンの始点となる始点ＰＳから、全身スキャンの終点かつＯＭラインの始点である切替点ＰＴを経て、ＯＭラインの終点である終点ＰＬに至る。以下の説明において、スキャン軌道Ｌ１のうち、始点ＰＳから切替点ＰＴまでの部分（全身スキャンの区間）を第１区間Ｌ１１といい、第１区間Ｌ１１と隣り合い、第１区間Ｌ１１とは延在方向が異なり、切替点ＰＴから終点ＰＬまでの部分（ＯＭラインの区間）を第２区間Ｌ１２という。ここでスキャン区間の延在方向が異なるとは、例えばスキャン軌道の方向あるいは傾きが各スキャン区間で異なっていることをいい、延在方向が異なるスキャン区間では、架台２０の移動方向が異なっている。また、図２に示すようなシステム構成で図７に示すようなスキャンを行う場合には、架台２０の中心位置が通る軌跡の方向が所定の位置の前後で変わることとなる。

【0065】

実施形態において、スキャン軌道Ｌ１は、２本の直線を繋いで構成されている。第１区間Ｌ１１は、被検体Ｐの全身における厚さ方向の中間点を繋いだラインであり、第２区間Ｌ１２は、被検体ＰのＯＭラインである。切替点ＰＴは、第１区間Ｌ１１と第２区間Ｌ１２を接続する。切替点ＰＴは、接続部の一例である。

【0066】

始点ＰＳは、例えば被検体Ｐの脚部に設定され、切替点ＰＴは、例えば被検体Ｐの首部に設定され、終点ＰＬは、例えば被検体Ｐの頭部に設定される。始点ＰＳ、切替点ＰＴ、及び終点ＰＬは、いずれも被検体Ｐの厚み方向の中心に設定されている。架台２０は、被検体Ｐにおけるスキャン軌道Ｌ１の始点ＰＳがＸ線管１１の焦点となる位置（以下「焦点位置」という）となるように配置される。このとき、架台２０における中央開口１９が設けられた面が第１区間Ｌ１１に対して直交するように架台２０が配置される。

【0067】

図７Ａ～図７Ｃは、臥位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図である。ここでは、図７Ａ～図７Ｃに示すスキャン軌道Ｌ１に沿って架台２０が始点ＰＳから切替点ＰＴまで移動する例について説明する。

【0068】

図７Ａに示すように、架台２０は、被検体Ｐにおけるスキャン軌道Ｌ１の始点ＰＳが焦点位置となるように配置される。このとき、架台２０における中央開口１９が設けられた面が第１区間Ｌ１１に対して直交するように架台２０が配置される。

【0069】

続いて、架台２０は、焦点位置がスキャン軌道Ｌ１における第１区間Ｌ１１上を移動するように移動し、図７Ｂに示すように、焦点位置が切替点ＰＴに到達したときに停止する。続いて、架台２０がチルト動作し、架台２０における中央開口１９が設けられた面が第２区間Ｌ１２に対して直交するように架台２０が配置されて架台２０の向きが切り替わる。続いて、架台２０は、図７Ｃに示すように、焦点位置がスキャン軌道Ｌ１における第２区間Ｌ１２上を移動して終点ＰＬに到達するまで移動する。

【0070】

制御装置２４は、第１区間Ｌ１１に続いて第２区間を経るように始点ＰＳから終点ＰＬまで架台２０を移動させる過程で、始点ＰＳから切替点ＰＴまでヘリカルスキャンを実行させ、切替点ＰＴにおいてボリュームスキャンを実行するための制御を行う。制御装置２４は、スキャン軌道Ｌ１における切替点ＰＴ以外の部分でヘリカルスキャンを実行するための制御を行う。

【0071】

制御装置２４は、ボリュームスキャンを実行させた後、架台２０をチルトさせて架台２０の向き方向を切り替える。制御装置２４は、架台２０をチルトさせている間、Ｘ線管１１によるＸ線の照射を停止させている。制御装置２４は、架台２０をチルトさせて架台２０の向きを切り替えた後、架台２０の移動を開始させる前に、切替点ＰＴにおいて、再びボリュームスキャンを実行させる。

【0072】

制御装置２４は、ボリュームスキャンを実行させた後、切替点ＰＴから終点ＰＬまでヘリカルスキャンを実行させる。制御装置２４は、架台２０が始点ＰＳに配置されてから移動を開始させる前には、スキャンを実行させないが、スキャン、例えばボリュームスキャンを実行させてもよい。同様に、制御装置２４は、架台２０が終点ＰＬに到達した後、スキャンを実行させないが、スキャン、例えばボリュームスキャンを実行させてもよい。さらに、制御装置２４は、切替点ＰＴではチルト動作の前後でボリュームスキャン実行させるが、ボリュームスキャンに代えてまたは加えてヘリカルスキャンを実行させてもよい。

【0073】

制御装置２４は、架台２０を一定のヘリカルピッチで移動させると、切替点ＰＴにおいて、投影データに疎密ができて画像が十分に再構成できないことがある。このため、制御装置２４は、１直線を１区間としたヘリカルシャトル（シャトルヘリカル、ボリュームヘリカル）を応用した制御を実行する。つまり、１区間においてヘリカルスキャンを実行させた後、終端の切替点ＰＴで架台２０を一旦停止させてボリュームスキャンを実行させる。その後、架台２０をチルト動作させて、さらにボリュームスキャンを実行させる。

【0074】

ここで、第１区間Ｌ１１における架台２０のヘリカルピッチについて説明する。図８は、第１区間Ｌ１１における架台２０のヘリカルピッチの変化を示すグラフである。図８では、第１区間Ｌ１１の始点を０％位置、第１区間Ｌ１１の終点を１００％位置とし、その間位置をｎ（０＜ｎ＜１００）％位置として説明する。図８に示す横軸は、第１区間Ｌ１１における架台２０の位置であり、縦軸は架台２０のヘリカルピッチである。

【0075】

架台２０の位置が０％位置から架台２０が移動を開始し、０％位置の近傍の数％位置までは、ヘリカルピッチは低い値となっている。架台２０が０％位置から離れるにつれてヘリカルピッチが増加し、ヘリカルピッチがおおよそ一定となる。その後、架台２０の位置が１００％位置に近づくと、ヘリカルピッチが低下し、１００％の位置で停止する。

【0076】

１００％位置においては、制御装置２４は、架台２０を一旦停止させて、ボリュームスキャンを実行させる。続いて、架台２０をチルトさせて第２区間Ｌ１２のヘリカルスキャンを開始する。第２区間Ｌ１２においても、同様のヘリカルピッチによってヘリカルスキャンを実行する。第２区間Ｌ１２におけるヘリカルピッチは、第１区間Ｌ１１におけるヘリカルピッチと異なっていてもよい。架台２０は、第１区間Ｌ１１の１００％位置において、チルト動作をしているときには、スキャンを停止しているが、スキャンを停止することなく実行してもよい。

【0077】

その後、Ｘ線ＣＴ装置１は、再構成処理を実行する。再構成処理において、再構成処理機能５３は、複数の投影データを再構成して再構成画像データを生成する（ステップＳ１０７）。再構成処理機能５３は、再構成画像データを生成するにあたり、複数の区間のそれぞれについて、区間ごとの投影データを再構成し、最終的に全区間の各ボリュームイメージを繋ぎ合わせる。

【0078】

再構成処理機能５３は、連続する区間の投影データを繋ぎ合わせるために、例えば、連続する第１区間Ｌ１１と第２区間Ｌ１２における第１ボリュームイメージ及び第２ボリュームイメージにアベレージング処理を実行する。第１ボリュームイメージは、第１区間Ｌ１１の繋ぎ合せ部分におけるボリュームスキャンによって得られた投影データであり、第２ボリュームイメージは、第２区間Ｌ１２の繋ぎ合せ部分におけるボリュームスキャンによって得られた投影データである。再構成処理機能５３は、アベレージング処理に代えてまたは加えて、スティッチング処理を実行してもよい。こうして、Ｘ線ＣＴ装置１は、図５に示す処理を終了する。

【0079】

被検体Ｐに設定されるスキャン軌道Ｌ１が第１区間Ｌ１１と第２区間Ｌ１２のような折れ線軌道である場合、各軌道に対する架台２０のセットアップ（チルト角など）が異なったり、被検体Ｐの眼の水晶体への被ばくを考慮したりする必要がある。このため、折れ線軌道に沿ったスキャンを実行する場合には、スキャンを複数回（２回）に分けて第１区間Ｌ１１と第２区間Ｌ１２のそれぞれに沿ってスキャンすることがある。

【0080】

折れ線軌道に沿ったスキャンを複数回に分けて実行すると、各スキャン同士の間におけるのりしろ分のビューが必要となることから、のりしろ部分のＸ線被ばく量が増大することがある。この傾向は、ヘリカルスキャンを実行する場合に特に顕著である。さらに、複数回のスキャンによって得られた投影データを再構成する際に、再構成画像データにおいて時間のずれが大きく発生するため、血管造影検査や位置合わせの際に不利に働くことがある。

【0081】

この点、実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、第１区間Ｌ１１及び第２区間Ｌ１２を繋いだ折れ線軌道であるスキャン軌道Ｌ１を設定し、スキャン軌道Ｌ１に沿って１回でスキャンしている。このため、のりしろ部分のＸ被ばく量の増大を抑制することができる。さらに、投影データの再構成をする際の時間のずれを小さくできるので、血管造影検査や位置合わせの際に不利に働くことを抑制できる。

【0082】

１回のスキャンで被検体Ｐをスキャンして投影データを再構成するにあたり、第１区間Ｌ１１と第２区間Ｌ１２のつなぎ目となる切替点ＰＴの前後において、投影データが不足すると、再構成データの生成が難しくなることある。この点、実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、第１区間Ｌ１１におけるヘリカルスキャン後、及び第２区間Ｌ１２におけるヘリカルスキャン前の切替点ＰＴにおいて、それぞれボリュームスキャンを実行する。このため、第１区間Ｌ１１と第２区間Ｌ１２とののりしろ部分における画像データの不足を抑制することができる。したがって、再構成のデータの生成が難しくならないようにすることができる。

【0083】

実施形態のＸ線ＣＴ装置１では、ウェッジ１２やコリメータ１３により調整を行ってないが、例えば、ウェッジ１２や、コリメータ１３としてアクティブコリメータを利用し、スキャンの状態として、ヘリカルスキャン及びボリュームスキャンのいずれかを実行する際に、投影データのうち不要となる部分をカットするようにしてもよい。コリメータ１３によって投影データのうち不要となる部分をカットすることにより、Ｘ線ＣＴ装置を用いた撮影時における被検体Ｐに対するＸ線の被ばく量を少なくすることができる。また、各区間におけるヘリカルピッチとＸ線管１１の管電流の少なくとも一方を被検体に対して適した（最適な）ものとすることにより被ばく量を少なくするようにしてもよい。

【0084】

続いて、Ｘ線ＣＴ装置１を用いて立位の被検体Ｐをスキャンする例について説明する。図９Ａ～図９Ｃは、臥位の被検体Ｐをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図である。この例では、被検体Ｐは、腰部が屈曲した体形を有しており、スキャン軌道Ｌ２は、折れ線軌道であり、被検体Ｐを正面から見て、被検体Ｐの足元から腰部までにおける中心を結んだ下半身ラインと、腰部から頭部までの中心を結んだ上半身ラインとを組み合わせた切替点で傾きが変化する１本のラインである。

【0085】

図９Ａに示すように、架台２０は、被検体Ｐにおけるスキャン軌道Ｌ２の始点ＰＳが焦点位置となるように配置される。このとき、架台２０における中央開口１９が設けられた面が第１区間Ｌ２１に対して直交するように架台２０が配置される。続いて、架台２０は、焦点位置がスキャン軌道Ｌ２における第１区間Ｌ２１上を上昇移動する。この間、制御装置２４は、ヘリカルスキャンを実行させる。

【0086】

やがて、図９Ｂに示すように、架台２０の焦点位置が切替点ＰＴに到達したときに架台２０は停止し、制御装置２４は、ボリュームスキャンを実行させる。制御装置２４がボリュームスキャンを実行させた後、架台２０は、チルト動作して、架台２０における中央開口１９が設けられた面が第２区間Ｌ２２に対して直交するように架台２０が配置され架台２０の向きが切り替えられる。この間、制御装置２４は、スキャンを停止させる。

【0087】

架台２０のチルト動作が終了したら、制御装置２４は、再びボリュームスキャンを実行させる。制御装置２４がボリュームスキャンを実行させた後、架台２０は、図９Ｃに示すように、焦点位置がスキャン軌道Ｌ２における第２区間Ｌ２２上を移動して終点ＰＬに到達するまで上昇移動する。この間、制御装置２４は、ヘリカルスキャンを実行させる。Ｘ線ＣＴ装置１は、このように、立位の被検体Ｐに対しても、スキャンを実行することができる。

【0088】

続いて、Ｘ線ＣＴ装置１を用いて馬Ｈをスキャンする例について説明する。図１０Ａ～図１０Ｃは、馬Ｈをスキャンする際の架台２０の移動を説明する図である。この例では、馬Ｈの頭部をスキャンする。スキャン軌道Ｌ３は、折れ線軌道であり、馬Ｈを側方から見て、頭部の中心を結んだ頭部ラインと、首部中心を結んだ首部ラインとを組み合わせた切替点で傾きが変化する１本のラインである。

【0089】

図１０Ａに示すように、架台２０は、被検体Ｐにおけるスキャン軌道Ｌ３の始点ＰＳが焦点位置となるように配置される。このとき、架台２０における中央開口１９が設けられた面が第１区間Ｌ３１に対して直交するように架台２０が配置される。続いて、架台２０は、焦点位置がスキャン軌道Ｌ３における第１区間Ｌ３１上を移動する。この間、制御装置２４は、ヘリカルスキャンを実行させる。

【0090】

やがて、図１０Ｂに示すように、架台２０の焦点位置が切替点ＰＴに到達したときに架台２０は停止し、制御装置２４は、ボリュームスキャンを実行させる。制御装置２４がボリュームスキャンを実行させた後、架台２０は、チルト動作して、架台２０における中央開口１９が設けられた面が第２区間Ｌ３２に対して直交するように架台２０が配置され架台２０の向き方向が切り替えられる。この間、制御装置２４は、スキャンを停止させる。

【0091】

架台２０のチルト動作が終了したら、制御装置２４は、再びボリュームスキャンを実行させる。制御装置２４がボリュームスキャンを実行させた後、架台２０は、図１０Ｃに示すように、焦点位置がスキャン軌道Ｌ３における第２区間Ｌ３２上を移動して終点ＰＬに到達するまで移動する。この間、制御装置２４は、ヘリカルスキャンを実行させる。Ｘ線ＣＴ装置１は、このように、馬Ｈなどのヒト以外の撮像体に対しても、スキャンを実行することができる。

【0092】

上記の実施形態のＸ線ＣＴ装置１においては、軌道設定機能５５は、操作者が入力インターフェース４３を操作するいわば手入力によって出力された入力操作の電気信号に基づいてスキャン軌道を設定するが、操作の入力操作によらずにスキャン軌道を設定してもよい。例えば、軌道設定機能５５は、被検体Ｐを撮像したスキャノ画像や外部カメラによる外形画像を取得し、取得した外形画像に基づいて、被検体Ｐの代表位置の中軸、例えば、被検体Ｐの脚部、首部、及び頭部の厚さ方向の中心点を自動的に求めて、その中心点のうちの２点を繋いでスキャン軌道としてもよいし、被検体Ｐの全身ライン及びＯＭラインを取得している場合には、全身ライン及びＯＭラインをそのままスキャン軌道としてもよい。この場合の軌道設定機能５５は取得部の一例である。

【0093】

上記の実施形態のＸ線ＣＴ装置１では、入力インターフェース４３を操作者が操作することによってスキャン軌道が設定されるが、入力インターフェース４３を操作することによって設定したスキャン軌道を修正できるようにしてもよい。この場合、軌道設定機能５５は、例えば、ディスプレイ４２に被検体Ｐ及びスキャン軌道を表示させ、スキャン軌道の第１区間Ｌ１１または第２区間Ｌ１２の始点または終点を指定してスキャン軌道を修正できるようにしてもよい。入力インターフェース４３を操作者が操作することによってスキャン軌道が設定される際に、軌道設定機能５５は、ディスプレイ４２における被検体画像Ｇ１に、スキャン軌道候補を予め表示させておいてもよい。この場合のスキャン軌道候補は、例えば、スキャン軌道全域を表示しておいてもよいし、スキャン軌道候補の起点、切替点、終点を表示しておいてもよい。スキャン軌道候補は、例えば、被検体Ｐの代表位置の中軸としてよい。

【0094】

上記の実施形態のＸ線ＣＴ装置１において、軌道設定機能５５は、被検体Ｐについては、スキャノ画像をディスプレイ４２に表示させるが、被検体Ｐの他の画像、例えば、汎用の外部カメラによって撮像された被検体Ｐの外形画像を表示させるようにしてもよい。この場合の外部カメラは、例えば、架台２０に設けてもよいし、架台装置１０の支持柱１０３やスライダ１０５などに設けてもよい。外部カメラで被検体Ｐを撮像するにあたり、外部カメラは、被検体Ｐをどの方向から撮像してもよく、例えば、被検体Ｐを側方から撮像してもよい。

【0095】

上記の実施形態のＸ線ＣＴ装置１では、架台２０と被検体Ｐとを相対的に移動させるにあたり、架台２０を移動させるが、架台２０を移動させる形態に代えて、寝台装置３０における例えば天板３３を移動させてもよい。あるいは、架台２０と天板３３の双方を移動させてもよい。

【0096】

上記の実施形態のＸ線ＣＴ装置１において、軌道設定機能５５は、スキャン軌道Ｌ１を第１区間Ｌ１１と第２区間Ｌ１２の２区間に設定しているが、３以上の区間に設定してもよい。さらに、スキャン軌道Ｌ１の各区間は、直線状とするのが好ましいが、状況等に応じて、曲線部分を有する形状な度、直線状以外の形状としてもよい。特に、脊柱や心臓などにおいては、ピンポイントでチルト角を変更するような多数の区間を有するスキャン軌道を設定してもよい。

【0097】

なお、図８のグラフで示すように、現実には切替点ＰＴから第二区間Ｌ１２に沿って架台２０を移動させる際に、移動を開始してからヘリカルスキャンを行うための所定の等速移動状態に至るまでに時間がかかり、当該期間で再構成画像の画質に影響が出る可能性がある。そこで、別の実施形態では切替点ＰＴ付近の前後でスキャン軌道Ｌ１に沿った複数の異なる位置でボリュームキャンを取ることとしてもよい。あるいは、第一区間Ｌ１１の終点ＰＴを通過するまでは当該等速移動状態を維持してヘリカルスキャンを継続させてもよい。この場合、架台２０を停止させるための時間がかかるため、架台２０は切替点ＰＴよりもさらに先、言い換えれば第一区間Ｌ１１の線分を切替点ＰＴ側に延長した位置までの制動距離分、架台２０が移動することになる。そのため、上述のボリュームスキャンあるいは第二区間Ｌ１２のヘリカルスキャンのために、当該制動距離分、架台２０を切替点ＰＴ付近まで戻す移動をさせる必要がある。当該戻す移動の後に、先述の切替点ＰＴ付近でのボリュームスキャンが必要に応じて行われることとなる。同様に、第二区間Ｌ１２のヘリカルスキャンで、切替点ＰＴから架台２０を動かし始めるとすると所定の等速移動状態に至るまでに時間がかかってしまう。そこで架台２０を第二区間Ｌ１２の軌道に沿った線分を切替点ＰＴ側に所定距離延長した位置まで架台２０を移動させることで助走期間を設け、当該所定距離延長した位置から移動を開始させることで、切替点ＰＴ付近で当該所定の等速移動状態を実現することができる。これにより切替点ＰＴ付近で適切な再構成画像を得ることができる。これら制動距離を考慮した架台２０の移動制御は、第二区間Ｌ１２における終点ＰＬ付近での制御にも適用することができるし、また上述の助走期間を考慮した架台２０の移動制御は、第一区間Ｌ１１における始点ＰＳ付近での制御にも適用することができるが、終点ＰＬ、始点ＰＳの各点を当該助走期間、制動距離を予め考慮して指定しておけば、追加で行うことは要しない。また、切替点ＰＴ付近での助走期間、制動距離の制御は、必要に応じて行われることとすればよく、また切替点ＰＴ付近で行われるボリュームスキャンがカバーする範囲の大きさによっても、必要となくなる場合がある。

【0098】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、Ｘ線を照射する照射部及び被検体を通過したＸ線を検出する検出部を含む架台と、前記架台と前記被検体とを相対的に移動させる駆動部と、前記駆動部を制御して、第１区間と、前記第１区間と隣り合い。前記第１区間と延在方向が異なる第２区間と、を少なくとも備える予め定められた折れ線軌道に沿って、前記第１区間に続いて前記第２区間を経るように前記架台と前記被検体とを相対的に移動させるとともに、前記照射部が照射した前記Ｘ線を前記検出部に検出させて、前記被検体をスキャンさせる制御部と、を持つことにより、Ｘ線ＣＴ装置を用いた撮影時におけるＸ線の被ばく量の増大を抑制するとともに、位置合わせなどを容易に実行できるようにすることができる。

【0099】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0100】

１…Ｘ線ＣＴ装置、１０…架台装置、１１…Ｘ線管、１２…ウェッジ、１３…コリメータ、１５…Ｘ線検出器、１６…ＤＡＳ、１７…回転フレーム、１８…カバー、１９…中央開口、２０…架台、２２…架台駆動装置、２４…制御装置、３０…寝台装置、３１…基台、３２…寝台駆動装置、３３…天板、３４…支持フレーム、４０…コンソール装置、４２…ディスプレイ、４３…入力インターフェース、５０…処理回路、５１…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…軌道設定機能、１０１…ベース、１０２…水平移動装置、１０３…支持柱、１０４…レール、１０５…スライダ、１０６…チルト機構、Ｇ１…被検体画像、Ｇ２…メッセージ画像、Ｇ３…決定画像、ＧＰ…ポインタ画像、Ｈ…馬、Ｌ１～Ｌ３…スキャン軌道、Ｌ１１～Ｌ３１…第１区間、Ｌ１２～Ｌ３２…第２区間、Ｐ…被検体、ＰＬ…終点、ＰＳ…始点、ＰＴ…切替点

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】