スライス厚測定方法、ファントムおよびＸ線ＣＴ装置
【課題】Ｘ線ＣＴ撮影による断層像のスライス厚を安定して測定できるようにする。
【解決手段】ファントムを、Ｘ線ＣＴ撮影されるスライス空間６０内におけるスライス厚方向（ｚ方向）の厚さがスライス厚方向と垂直な一方向（例えばｘ方向）に対して線形に変化するよう形成された部分５２ａを含む部材を有するものとする。そして、そのファントムをＸ線ＣＴ撮影して得られた断層像６１における上記一方向の画素値のプロファイルＰ０を一次微分して得られる第１のプロファイルＰ１に基づいて、断層像６１のスライス厚ｔを求める。このようなファントムによれば、ワイヤや板で構成される従来のファントムと異なり、破断の恐れがなく、スロープ面を高い直線精度で加工・維持し易いため、スライス厚を安定して測定できる。
【解決手段】ファントムを、Ｘ線ＣＴ撮影されるスライス空間６０内におけるスライス厚方向（ｚ方向）の厚さがスライス厚方向と垂直な一方向（例えばｘ方向）に対して線形に変化するよう形成された部分５２ａを含む部材を有するものとする。そして、そのファントムをＸ線ＣＴ撮影して得られた断層像６１における上記一方向の画素値のプロファイルＰ０を一次微分して得られる第１のプロファイルＰ１に基づいて、断層像６１のスライス厚ｔを求める。このようなファントムによれば、ワイヤや板で構成される従来のファントムと異なり、破断の恐れがなく、スロープ面を高い直線精度で加工・維持し易いため、スライス厚を安定して測定できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断層像のスライス（slice）厚測定方法、その方法の使用に適したファントム（phantom）、およびその方法を実施するためのＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ装置において、校正等を目的として、断層像のスライス厚を測定する方法が知られている。
【０００３】
一般的なスライス厚測定方法では、スライス厚方向に対して傾斜するように設けられたタングステンワイヤ（tungsten wire）やアルミ（aluminum）板で構成されるファントムを撮影し、得られた断層像におけるＣＴ値のプロファイル（profile）の半値幅（ＦＷＨＭ；Full Width at Half Maximum）等を求めることにより、スライス厚を算出することが多い（例えば、特許文献１、段落［０００３］〜［０００５］、図１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０２７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、タングステンワイヤは経年変化で劣化して破断し易く、アルミ板は直線性を保持し辛い。そのため、従来の一般的なスライス厚測定方法では、スライス厚を安定して測定することが難しい。
【０００６】
このような事情により、Ｘ線ＣＴ撮影による断層像のスライス厚を安定して測定できるようにすることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の発明は、Ｘ線ＣＴ装置によりファントムを撮影して断層像を得る第１のステップ（step）と、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定する第２のステップとを備えたスライス厚測定方法であって、前記ファントムは、撮影されるスライス空間内においてスライス厚方向のＸ線透過性がスライス厚方向と垂直な一方向に線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、前記第２のステップは、前記断層像における前記一方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるステップであるスライス厚測定方法を提供する。
【０００８】
第２の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内においてスライス厚方向と平行になるよう形成された表面を有しており、前記断層像における前記表面の一部を通過する方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ；Modulation Transfer Function）を求める第３のステップをさらに備えた上記第１の観点のスライス厚測定方法を提供する。
【０００９】
第３の観点の発明は、Ｘ線ＣＴ撮影用のファントムであって、撮影空間に載置したときに、撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さが、スライス厚方向と垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しているファントムを提供する。
【００１０】
第４の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されている上記第３の観点のファントムを提供する。
【００１１】
第５の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における、前記スライス厚方向および前記一方向と直交する方向の幅が１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となるよう形成されている上記第３の観点または第４の観点のファントムを提供する。
【００１２】
第６の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における、スライス厚方向および前記一方向と平行な面による断面が、スライス厚方向に対して平行な直線と、スライス厚方向に対して垂直な直線と、スライス厚方向に対して傾いた直線とを辺として含む図形となるよう形成されている上記第３の観点から第５の観点のいずれか一つの観点のファントムを提供する。
【００１３】
第７の観点の発明は、前記部材が、前記図形を底面とする柱形状を有する部分を含んでいる上記第６の観点のファントムを提供する。
【００１４】
第８の観点の発明は、前記部材が、プラスチック（plastic）樹脂である上記第３の観点から第７の観点のいずれか一つの観点のファントムを提供する。
【００１５】
第９の観点の発明は、ファントムをＸ線ＣＴ撮影して断層像を得る撮影手段と、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定するスライス厚測定手段とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記ファントムが、撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さがスライス厚方向に垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、前記スライス厚測定手段が、前記断層像の前記一方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１６】
第１０の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されており、前記断層像の前記表面の一部を通過する方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ）を測定する特性測定手段をさらに備えた上記第９の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１７】
第１１の観点の発明は、ワイヤを含むファントムを撮影して断層像のスライス厚を測定する方法を用いて求められるスライス厚と、前記スライス厚測定手段により求められるスライス厚との相関関係を示す情報に基づいて、前記スライス厚測定手段により求められたスライス厚を、前記方法を用いて求めた場合のスライス厚に変換する変換手段をさらに備えている上記第９の観点または第１０の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
上記観点の発明によれば、ファントムとして、Ｘ線ＣＴ撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さがスライス厚方向と垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有するものを用いるようにしている。これにより、ファントムを比較的厚みのある部材で構成して、劣化による破断の恐れをなくし、また、部材のスロープ（slope）面を高い直線精度で維持しつつ、撮影によって得られる断層像にそのスライス厚の情報を与えることができる。その結果、安定してスライス厚を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態係るスライス厚測定用のファントムの構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスライス厚測定処理のフロー（flow）図である。
【図４】本実施形態に係るファントムの断層像の一例を示す図である。
【図５】ファントムの断層像からスライス厚を求める処理の概念図である。
【図６】ファントムの断層像からＭＴＦを求める処理の概念図である。
【図７】従来法によるスライス厚換算値を校正曲線から求める処理の概念図である。
【図８】本実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【００２２】
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール（console）１と、撮影テーブル（table）１０と、走査ガントリ（gantry）２０とを具備している。以下、それらを順に説明する。
【００２３】
操作コンソール１は、操作者からの入力を受け付ける入力装置２と、被検体４０をスキャンするための各部の制御や各種演算などを行う中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得したデータ（data）を収集するデータ収集バッファ（buffer）５と、画像を表示するモニタ（monitor）６と、プログラム（program）やデータなどを記憶する記憶装置７とを具備している。
【００２４】
撮影テーブル１０は、被検体４０を載せて走査ガントリ２０の開口部に搬入・搬出するクレードル（cradle）１２を具備している。クレードル１２は、撮影テーブル１０に内蔵するモータ（motor）で昇降および水平直線移動される。
【００２５】
走査ガントリ２０は、回転部１５と、回転部１５を回転可能に支持する支持部１６とを有する。回転部１５には、Ｘ線管２１と、Ｘ線管２１を制御するＸ線コントローラ（controller）２２と、Ｘ線管２１から発生したＸ線８１をコリメート（collimate）して整形するコリメータ（collimator）２３と、Ｘ線管２１から照射され、被検体４０を透過したＸ線８１を検出するＸ線検出器２４と、Ｘ線検出器２４の出力を投影データに変換して収集するデータ収集装置（ＤＡＳ；Data Acquisition System）２５と、Ｘ線コントローラ２２，コリメータ２３，ＤＡＳ２５の制御を行う回転部コントローラ２６とが搭載される。支持部１６は、制御信号などを操作コンソール１や撮影テーブル１０と通信する制御コントローラ２９を具備する。回転部１５と支持部１６とは、スリップリング（slip ring）３０を介して電気的に接続されている。
【００２６】
次に、本実施形態に係るスライス厚測定用のファントムの構成について説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態に係るスライス厚測定用のファントムの構成を示す図である。なお、図２において、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、上面図、（ｃ）は側面図をそれぞれ示している。
【００２８】
本実施形態に係るファントム５０は、ケース（case）５１と、部材５２と、水５３とにより構成されている。以下、それらを順に説明する。
【００２９】
ケース５１は、図２に示すように、円柱形状を有している。また、ケース５１は、透明なアクリル（acrylic resin）により構成されている。ケース５１の外側には、ファントムホルダ（phantom holder）取付部（不図示）が設けられている。これにより、ファントム５０は、ファントムホルダ（不図示）を介してクレードル１２上に保持されるようになっている。なお、ケース５１の形状は、円柱形状に限定されず、他の形状であってもよい。また、ケース５１の材料は、アクリルに限定されず、他のプラスチック樹脂などであってもよい。
【００３０】
部材５２は、図２に示すように、ケース５１の内部に、ケース５１の円柱軸付近に位置するよう設けられている。部材５２は、Ｘ線吸収係数が水より大きくタングステンなどの重金属類より小さい材料で構成されている。これは、ファントム５０の断層像において、そのスライス空間６０内での部材５２の厚さに応じたＣＴ値が得られるようにするためである。本例では、部材５２は、プラスチック樹脂であるアクリルにより構成されている。プラスチック樹脂は、安価で、加工性がよく、剛性も比較的高いので、部材５２の材料として好適である。部材５２は、ファントム５０を、走査ガントリ２０の撮影空間にファントムホルダを用いて載置したときに、Ｘ線ＣＴ撮影（以下、単に撮影という）されるスライス空間６０内において、スライス厚方向すなわちｚ方向のＸ線透過性が、スライス厚方向と垂直な一方向（例えばｘ方向）に線形に変化するよう形成された部分（例えば５２ａ）を含んでいる。なお、ここでは、部材５２は、空間的に均一なＸ線透過性を有しており、ｚ方向の厚さが上記一方向に線形に変化するよう形成されたものとする。
【００３１】
水５３は、図２に示すように、ケース５１の内部に充填されている。すなわち、部材５２の周囲は、この水５３ですべて満たされている。
【００３２】
部材のＣＴ値は、スライス空間６０内におけるスライス厚方向の厚さに応じて変化し、例えば０〜１３０ＨＵ程度で変化する。また、水のＣＴ値は０ＨＵである。したがって、このような構成のファントム５０を撮影して得られた断層像では、スライス空間６０内の部材５２の厚さに応じてＣＴ値が一方向（例えばｘ方向）にスロープ状に変化するプロファイルが得られる。そして、このスロープ状のプロファイルに基づいて、断層像のスライス厚を求めることができる。
【００３３】
また、部材５２は、ファントム５０を、走査ガントリ２０の撮影空間にファントムホルダを用いて載置したときに、撮影されるスライス空間６０内における表面の一部（例えば記号Ｅで示す面）がスライス厚方向と平行になるように形成されている。つまり、部材５２は、スライス面（ｘｙ面）に対して垂直なエッジ（edge）面を有している。
【００３４】
これにより、ファントム５０を撮影して得られた断層像において、部材５２の上記表面の一部（例えばＥ）に対応する位置すなわちエッジを境にＣＴ値がステップ状に変化するプロファイルが得られる。そして、このステップ状のプロファイルに基づいて、Ｘ線ＣＴ装置の断層像再構成における空間周波数特性を求めることができる。なお、ここでは、空間周波数特性として、ＭＴＦを求める。ＭＴＦは、変調伝達関数とも呼ばれる。ＭＴＦは、通常、一方の軸に空間周波数（cycles/mm）または空間分解能（lp/cm）を取り、他方の軸に入力変調に対する出力変調の比を取ったグラフ（graph）として表される。
【００３５】
また、部材５２は、スライス空間６０内における、スライス厚方向（ｚ方向）および上記一方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）の幅ｄｙが１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となるよう形成されている。
【００３６】
これにより、ある程度の剛性を保ちつつ、Ｘ線の散乱を抑制してアーチファクトの少ないファントム５０の断層像を得ることができる。
【００３７】
部材５２について、もう少し詳しく説明する。
【００３８】
部材５２は、例えば、スライス厚方向に対して平行な第１の直線Ｌ１と、スライス厚方向に対して垂直な第２の直線Ｌ２と、当該第２の直線Ｌ２に対して角度θだけ傾いた第３の直線Ｌ３とを辺として含む図形を底面とした柱状部分を有するものとすることができる。この図形としては、例えば、直角三角形や直角台形、直角多角形等を考えることができる。また、角度θは、断層像のスライス厚が比較的小さいときでも、部材５２のスライス厚方向の厚さの変化が断層像に明確に現れるよう、例えば、５°〜４５°程度が好ましい。
【００３９】
本例では、部材５２は、図２に示すように、三角柱部分５２ａと、直方体部分５２ｂとから成り、三角柱部分５２ａと直方体部分５２ｂとは、一体的に形成されている。三角柱部分５２ａは、上記第１から第３の直線Ｌ１〜Ｌ３を三辺とし角度θを約１５°とする直角三角形を底面とした柱状部分である。三角柱部分５２ａの柱軸方向の幅ｄｙは、約５ｍｍである。ファントム５０がファントムホルダを介してクレードル１２上に保持されたとき、三角柱部分５２ａは、その柱軸方向がｙ方向を向くように設けられている。つまり、三角柱部分５２ａの斜面Ｔ、すなわち底面である直角三角形の斜辺に相当する第３の直線Ｌ３に対応する面が、スライス面すなわちｘｙ平面に対して角度θで傾くように設けられている。また、三角柱部分５２ａの斜面Ｔと角度１８０°−θを成す側面Ｅは、ｙｚ面に対して平行となるように設けられている。部材５２は、ケース５１内部の円形の底面５１ａに接着剤等で固定されている。
【００４０】
このように、本例のファントム５０は、厚み（体積）がある程度存在する、まとまった形状（細かったり、薄かったりすることのない）の部材で構成される。そのため、タングステンワイヤやアルミ板等で構成される従来のファントムとは異なり、経年変化や衝撃により劣化して破断することがなく、また、部材のスロープ部分を高い直線精度で加工・維持することができる。その結果、安定してスライス厚を測定することができる。
【００４１】
これより、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスライス厚測定処理について、フロー図を参照して説明する。
【００４２】
図３は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスライス厚測定処理のフロー図である。
【００４３】
ステップＳ１では、ファントム５０を撮影テーブルのクレードル１２上にファントムホルダを介して載置する。このとき、撮影するスライス空間６０にファントム５０の部材５２の斜面Ｔが含まれるよう位置合せを行う。例えば、走査ガントリ２０の回転部１５から射出されるレーザスライスライト（Laser slice light）またはポジショニングライト（positioning light）が、この斜面Ｔに当たるように、クレードル１２あるいはファントム５０のｚ方向の位置を調整する。
【００４４】
ステップＳ２では、スライス厚条件を含む撮影条件を設定する。スライス厚条件は、例えば、０．６２５ｍｍ，１．２５ｍｍ，２．５ｍｍ，５ｍｍ，・・・などが設定される。
【００４５】
ステップＳ３では、設定された撮影条件に従ってファントム５０を撮影する。撮影は、コンベンショナルスキャン（conventional scan）すなわちアキシャルスキャン（axial scan）で行うのが一般的であるが、他のスキャン方式、例えばヘリカルスキャン（helical
scan）で行ってもよい。この撮影により、ファントム５０の投影データを収集する。
【００４６】
ステップＳ４では、撮影によって得られた投影データを基に、上記スライス厚条件に従って、図４に示すようなファントム５０のスライス空間６０に対応する断層像６１を再構成する。断層像６１のスライス厚方向はｚ方向、スライス面はｘｙ平面である。
【００４７】
ステップＳ５では、図５に示すような、断層像６１の部材５２の部分におけるｘ方向のＣＴ値のプロファイルＰ０を求める。プロファイルＰ０は、三角柱部分５２ａの斜面Ｔによって、撮影されるスライス空間６０内の部材５２の厚さが変化することによりＣＴ値がスロープ状に変化する部分Ｐ０ａを含んでいる。また、プロファイルＰ０は、三角柱部分５２ａの側面Ｅによって、水５３と部材５２との境界が存在することによりＣＴ値がステップ状に変化する部分Ｐ０ｂを含んでいる。
【００４８】
本例のファントム５０は、従来のファントムと形状が異なる。そのため、プロファイルＰ０は、従来のファントムを撮影して得られるプロファイルと形状が異なる。したがって、このプロファイルＰ０からスライス厚等を従来と同様の方法で直接的に求めることはできない。そこで、ステップＳ６以降では、このプロファイルＰ０から、従来のファントムを撮影して得られるプロファイルと同様のプロファイルを得るステップを組み入れている。この点は、本スライス厚測定方法の特徴の一つである。
【００４９】
ステップＳ６では、プロファイルＰ０におけるファントム５０の三角柱部分５２ａの斜面Ｔに対応する部分、すなわちＣＴ値がスロープ状に変化する部分Ｐ０ａを含む領域を、ｘ方向に一次微分して、絶対値処理を行い、図５に示すような第１のプロファイルＰ１を得る。第１のプロファイルＰ１では、プロファイルＰ０でスロープ状に変化する部分Ｐ０ａが、パルス状に変化する部分Ｐ０ａ′に変換されている。このように、プロファイルＰ０を一次微分することで、タングステンワイヤやアルミ板等で構成される従来のスライス厚測定用ファントムを撮影した場合と同様のプロファイルを得ることができ、従来と同様の方法でスライス厚を求めることができる。なお、本例では、プロファイルＰ０を一次微分した後に絶対値処理を行っているが、この絶対値処理は、波形の認識やその後の処理を容易にするために値を正に変換するものであり、必須処理ではない。
【００５０】
ステップＳ７では、図５に示すように、第１のプロファイルＰ１におけるパルス（pulse）状に変化する部分Ｐ０ａ′の半値幅（ＦＷＨＭ）ｄを求め、次式に従って断層像６１のスライス厚ｔを求める。
【００５１】
ｔ＝ｄ・ｔａｎθ …（数式１）
【００５２】
ステップＳ８では、プロファイルＰ０におけるファントム５０の三角柱部分５２ａの側面Ｅに対応する部分、すなわちＣＴ値がステップ状に変化する部分Ｐ０ｂを含む領域を、ｘ方向に一次微分して、絶対値処理を行い、図６に示すような第２のプロファイルＰ２を得る。第２のプロファイルＰ２では、プロファイルＰ０でステップ状に変化する部分Ｐ０ｂが、ピーク（peak）状すなわちデルタ（δ）関数的に変化する部分Ｐ０ｂ′に変換されている。このように、プロファイルＰ０を一次微分することで、ｚ方向に平行なピンで構成される従来のＭＴＦ測定用ファントムを撮影する場合と同様のプロファイルを得ることができ、従来と同様の方法でＭＴＦ曲線を求めることができる。
【００５３】
ステップＳ９では、第２のプロファイルＰ２をフーリエ変換（Fourier transform）して、図６に示すような、Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性を示すＭＴＦ曲線Ｃを求める。
【００５４】
ステップＳ１０では、本スライス厚測定方法により求めたスライス厚ｔを基に、図７に示すような、予め記憶されている校正曲線（または校正直線）Ｑを用いて、従来のスライス厚測定方法によるスライス厚の換算値ｔ′を求める。
【００５５】
一般的に、あるスライス厚測定方法により測定されたスライス厚は、少なからず測定誤差を含むものである。そして、その誤差の傾向は、測定方法によって異なり、測定方法に依存することが多い。上記のように、本スライス厚測定方法によるスライス厚測定値を、従来のスライス厚測定方法によるスライス厚測定値に変換することができれば、スライス厚測定方法を従来の方法から本方法に途中で切り換える場合であっても、測定値の癖を保つことができ、過去からの定期的なスライス厚測定による品質管理に一貫性を持たせることができる。
【００５６】
なお、従来のスライス厚測定方法としては、例えば、ワイヤ法や傾斜板法などが挙げられる。ワイヤ法は、タングステンなどのワイヤがスライス面に対して斜めに張られたファントムを撮影して断層像を得、その断層像におけるＣＴ値のパルス状のプロファイルの半値幅から断層像のスライス厚を求める方法である。傾斜板法は、原理はワイヤ法と同様であり、ワイヤの代わりにアルミなどの傾斜板を用いる方法である。
【００５７】
また、校正曲線とは、同じスライス厚条件の設定下における、本例のスライス厚測定方法によるスライス厚測定値と、従来のスライス厚測定方法によるスライス厚測定値との対応関係を示すものであり、両法によるスライス厚測定値の相関関係を示すものである。
【００５８】
ステップＳ１１では、スライス厚ｔ、スライス厚ｔの従来法による換算値ｔ′、ＭＴＦ曲線Ｃをそれぞれ表示する。
【００５９】
このような実施形態によれば、本実施形態に係るファントム５０は、タングステンワイヤやアルミ板等で構成される従来のファントムとは異なり、ある程度厚みのある部材となるので、部材５２が劣化して破断することがなく、また、部材５２のスロープ面を高い直線精度で加工・維持することが容易である。そのため、安定してスライス厚を測定することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、ファントムを構成する部材の表面の一部が、スライス厚方向に平行な面となっている。そのため、スライス厚測定だけでなく、ＭＴＦ測定もできる。従来は、スライス厚測定とＭＴＦ測定とでそれぞれ違うファントムを用いて別々に撮影を行う必要があったが、本例では、１つのファントム５０を１回撮影するだけで両方を測定することができるため、効率がよい。
【００６１】
以上、発明の実施形態について説明したが、発明の実施形態は、上記のものに限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の形態を取り得る。
【００６２】
例えば、ファントム５０の構成、部材の形状、材料は、一例であり、これらに限定されるものではない。
【００６３】
例えば、本例では、ファントム５０を構成する部材５２が、図８（ａ）に示すような、三角柱部分５２ａを有しているが、これに代えて、図８（ｂ）に示すような、台形を底面にした台形柱部分５２ａ′としてもよい。また例えば、三角柱部分５２ａに代えて、図８（ｃ）に示すような、多角形を底面にした多角形柱部分５２ａ″としてもよい。
【００６４】
また例えば、本例では、部材５２の材料を、アクリルとしているが、他のプラスチック樹脂でもよく、あるいは、フッ素樹脂、セラミックス（ceramics）等であってもよい。
【００６５】
また例えば、本例では、ファントム５０は、部材５２の周囲を水５３で満たしているが、水の代わりに空気などの気体で満たすようにしてもよい。
【００６６】
また例えば、ファントム５０におけるファントムホルダ取付部やケース５１は必須の構成要素ではなく、なくてもよい。
【００６７】
また例えば、本例では、第１のプロファイルＰ１の半値幅（ＦＷＨＭ）からスライス厚を求めているが、他の波形幅、例えば最大波高値のＮ％（０＜Ｎ＜１００，Ｎ≠５０）の値をとる位置での全幅から求めてもよい。
【００６８】
また例えば、本例では、スライス厚測定とＭＴＦ測定とを同時に行っているが、もちろんいずれか一方のみを測定してもよい。
【００６９】
また例えば、本例では、従来法によるスライス厚換算値ｔ′を同時に求めているが、従来法は一つに限定されず、複数の従来法について、あるいはその中から選択された幾つかの従来法について、換算値を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１ 操作コンソール
２ 入力装置
３ 中央処理装置
５ データ収集バッファ
６ モニタ
７ 記憶装置
１０ 撮影テーブル
１２ クレードル
１５ 回転部
１６ 支持部
２０ 走査ガントリ
２１ Ｘ線管
２２ Ｘ線管コントローラ
２３ コリメータ
２４ Ｘ線検出器
２５ データ収集装置（ＤＡＳ）
２６ 回転部コントローラ
２９ 制御コントローラ
３０ スリップリング
４０ 被検体
５０ ファントム
５１ ケース
５２ 部材
５２ａ 三角柱部分
５２ａ′ 台形柱部分
５２ａ″ 多角形柱部分
５２ｂ 直方体部分
５３ 水
６０ スライス空間
６１ 断層像
８１ Ｘ線
Ｐ１ 第１のプロファイル
Ｐ２ 第２のプロファイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断層像のスライス（slice）厚測定方法、その方法の使用に適したファントム（phantom）、およびその方法を実施するためのＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ装置において、校正等を目的として、断層像のスライス厚を測定する方法が知られている。
【０００３】
一般的なスライス厚測定方法では、スライス厚方向に対して傾斜するように設けられたタングステンワイヤ（tungsten wire）やアルミ（aluminum）板で構成されるファントムを撮影し、得られた断層像におけるＣＴ値のプロファイル（profile）の半値幅（ＦＷＨＭ；Full Width at Half Maximum）等を求めることにより、スライス厚を算出することが多い（例えば、特許文献１、段落［０００３］〜［０００５］、図１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０２７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、タングステンワイヤは経年変化で劣化して破断し易く、アルミ板は直線性を保持し辛い。そのため、従来の一般的なスライス厚測定方法では、スライス厚を安定して測定することが難しい。
【０００６】
このような事情により、Ｘ線ＣＴ撮影による断層像のスライス厚を安定して測定できるようにすることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の発明は、Ｘ線ＣＴ装置によりファントムを撮影して断層像を得る第１のステップ（step）と、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定する第２のステップとを備えたスライス厚測定方法であって、前記ファントムは、撮影されるスライス空間内においてスライス厚方向のＸ線透過性がスライス厚方向と垂直な一方向に線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、前記第２のステップは、前記断層像における前記一方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるステップであるスライス厚測定方法を提供する。
【０００８】
第２の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内においてスライス厚方向と平行になるよう形成された表面を有しており、前記断層像における前記表面の一部を通過する方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ；Modulation Transfer Function）を求める第３のステップをさらに備えた上記第１の観点のスライス厚測定方法を提供する。
【０００９】
第３の観点の発明は、Ｘ線ＣＴ撮影用のファントムであって、撮影空間に載置したときに、撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さが、スライス厚方向と垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しているファントムを提供する。
【００１０】
第４の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されている上記第３の観点のファントムを提供する。
【００１１】
第５の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における、前記スライス厚方向および前記一方向と直交する方向の幅が１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となるよう形成されている上記第３の観点または第４の観点のファントムを提供する。
【００１２】
第６の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における、スライス厚方向および前記一方向と平行な面による断面が、スライス厚方向に対して平行な直線と、スライス厚方向に対して垂直な直線と、スライス厚方向に対して傾いた直線とを辺として含む図形となるよう形成されている上記第３の観点から第５の観点のいずれか一つの観点のファントムを提供する。
【００１３】
第７の観点の発明は、前記部材が、前記図形を底面とする柱形状を有する部分を含んでいる上記第６の観点のファントムを提供する。
【００１４】
第８の観点の発明は、前記部材が、プラスチック（plastic）樹脂である上記第３の観点から第７の観点のいずれか一つの観点のファントムを提供する。
【００１５】
第９の観点の発明は、ファントムをＸ線ＣＴ撮影して断層像を得る撮影手段と、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定するスライス厚測定手段とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記ファントムが、撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さがスライス厚方向に垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、前記スライス厚測定手段が、前記断層像の前記一方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１６】
第１０の観点の発明は、前記部材が、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されており、前記断層像の前記表面の一部を通過する方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ）を測定する特性測定手段をさらに備えた上記第９の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１７】
第１１の観点の発明は、ワイヤを含むファントムを撮影して断層像のスライス厚を測定する方法を用いて求められるスライス厚と、前記スライス厚測定手段により求められるスライス厚との相関関係を示す情報に基づいて、前記スライス厚測定手段により求められたスライス厚を、前記方法を用いて求めた場合のスライス厚に変換する変換手段をさらに備えている上記第９の観点または第１０の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
上記観点の発明によれば、ファントムとして、Ｘ線ＣＴ撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さがスライス厚方向と垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有するものを用いるようにしている。これにより、ファントムを比較的厚みのある部材で構成して、劣化による破断の恐れをなくし、また、部材のスロープ（slope）面を高い直線精度で維持しつつ、撮影によって得られる断層像にそのスライス厚の情報を与えることができる。その結果、安定してスライス厚を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態係るスライス厚測定用のファントムの構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスライス厚測定処理のフロー（flow）図である。
【図４】本実施形態に係るファントムの断層像の一例を示す図である。
【図５】ファントムの断層像からスライス厚を求める処理の概念図である。
【図６】ファントムの断層像からＭＴＦを求める処理の概念図である。
【図７】従来法によるスライス厚換算値を校正曲線から求める処理の概念図である。
【図８】本実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【００２２】
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール（console）１と、撮影テーブル（table）１０と、走査ガントリ（gantry）２０とを具備している。以下、それらを順に説明する。
【００２３】
操作コンソール１は、操作者からの入力を受け付ける入力装置２と、被検体４０をスキャンするための各部の制御や各種演算などを行う中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得したデータ（data）を収集するデータ収集バッファ（buffer）５と、画像を表示するモニタ（monitor）６と、プログラム（program）やデータなどを記憶する記憶装置７とを具備している。
【００２４】
撮影テーブル１０は、被検体４０を載せて走査ガントリ２０の開口部に搬入・搬出するクレードル（cradle）１２を具備している。クレードル１２は、撮影テーブル１０に内蔵するモータ（motor）で昇降および水平直線移動される。
【００２５】
走査ガントリ２０は、回転部１５と、回転部１５を回転可能に支持する支持部１６とを有する。回転部１５には、Ｘ線管２１と、Ｘ線管２１を制御するＸ線コントローラ（controller）２２と、Ｘ線管２１から発生したＸ線８１をコリメート（collimate）して整形するコリメータ（collimator）２３と、Ｘ線管２１から照射され、被検体４０を透過したＸ線８１を検出するＸ線検出器２４と、Ｘ線検出器２４の出力を投影データに変換して収集するデータ収集装置（ＤＡＳ；Data Acquisition System）２５と、Ｘ線コントローラ２２，コリメータ２３，ＤＡＳ２５の制御を行う回転部コントローラ２６とが搭載される。支持部１６は、制御信号などを操作コンソール１や撮影テーブル１０と通信する制御コントローラ２９を具備する。回転部１５と支持部１６とは、スリップリング（slip ring）３０を介して電気的に接続されている。
【００２６】
次に、本実施形態に係るスライス厚測定用のファントムの構成について説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態に係るスライス厚測定用のファントムの構成を示す図である。なお、図２において、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、上面図、（ｃ）は側面図をそれぞれ示している。
【００２８】
本実施形態に係るファントム５０は、ケース（case）５１と、部材５２と、水５３とにより構成されている。以下、それらを順に説明する。
【００２９】
ケース５１は、図２に示すように、円柱形状を有している。また、ケース５１は、透明なアクリル（acrylic resin）により構成されている。ケース５１の外側には、ファントムホルダ（phantom holder）取付部（不図示）が設けられている。これにより、ファントム５０は、ファントムホルダ（不図示）を介してクレードル１２上に保持されるようになっている。なお、ケース５１の形状は、円柱形状に限定されず、他の形状であってもよい。また、ケース５１の材料は、アクリルに限定されず、他のプラスチック樹脂などであってもよい。
【００３０】
部材５２は、図２に示すように、ケース５１の内部に、ケース５１の円柱軸付近に位置するよう設けられている。部材５２は、Ｘ線吸収係数が水より大きくタングステンなどの重金属類より小さい材料で構成されている。これは、ファントム５０の断層像において、そのスライス空間６０内での部材５２の厚さに応じたＣＴ値が得られるようにするためである。本例では、部材５２は、プラスチック樹脂であるアクリルにより構成されている。プラスチック樹脂は、安価で、加工性がよく、剛性も比較的高いので、部材５２の材料として好適である。部材５２は、ファントム５０を、走査ガントリ２０の撮影空間にファントムホルダを用いて載置したときに、Ｘ線ＣＴ撮影（以下、単に撮影という）されるスライス空間６０内において、スライス厚方向すなわちｚ方向のＸ線透過性が、スライス厚方向と垂直な一方向（例えばｘ方向）に線形に変化するよう形成された部分（例えば５２ａ）を含んでいる。なお、ここでは、部材５２は、空間的に均一なＸ線透過性を有しており、ｚ方向の厚さが上記一方向に線形に変化するよう形成されたものとする。
【００３１】
水５３は、図２に示すように、ケース５１の内部に充填されている。すなわち、部材５２の周囲は、この水５３ですべて満たされている。
【００３２】
部材のＣＴ値は、スライス空間６０内におけるスライス厚方向の厚さに応じて変化し、例えば０〜１３０ＨＵ程度で変化する。また、水のＣＴ値は０ＨＵである。したがって、このような構成のファントム５０を撮影して得られた断層像では、スライス空間６０内の部材５２の厚さに応じてＣＴ値が一方向（例えばｘ方向）にスロープ状に変化するプロファイルが得られる。そして、このスロープ状のプロファイルに基づいて、断層像のスライス厚を求めることができる。
【００３３】
また、部材５２は、ファントム５０を、走査ガントリ２０の撮影空間にファントムホルダを用いて載置したときに、撮影されるスライス空間６０内における表面の一部（例えば記号Ｅで示す面）がスライス厚方向と平行になるように形成されている。つまり、部材５２は、スライス面（ｘｙ面）に対して垂直なエッジ（edge）面を有している。
【００３４】
これにより、ファントム５０を撮影して得られた断層像において、部材５２の上記表面の一部（例えばＥ）に対応する位置すなわちエッジを境にＣＴ値がステップ状に変化するプロファイルが得られる。そして、このステップ状のプロファイルに基づいて、Ｘ線ＣＴ装置の断層像再構成における空間周波数特性を求めることができる。なお、ここでは、空間周波数特性として、ＭＴＦを求める。ＭＴＦは、変調伝達関数とも呼ばれる。ＭＴＦは、通常、一方の軸に空間周波数（cycles/mm）または空間分解能（lp/cm）を取り、他方の軸に入力変調に対する出力変調の比を取ったグラフ（graph）として表される。
【００３５】
また、部材５２は、スライス空間６０内における、スライス厚方向（ｚ方向）および上記一方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）の幅ｄｙが１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となるよう形成されている。
【００３６】
これにより、ある程度の剛性を保ちつつ、Ｘ線の散乱を抑制してアーチファクトの少ないファントム５０の断層像を得ることができる。
【００３７】
部材５２について、もう少し詳しく説明する。
【００３８】
部材５２は、例えば、スライス厚方向に対して平行な第１の直線Ｌ１と、スライス厚方向に対して垂直な第２の直線Ｌ２と、当該第２の直線Ｌ２に対して角度θだけ傾いた第３の直線Ｌ３とを辺として含む図形を底面とした柱状部分を有するものとすることができる。この図形としては、例えば、直角三角形や直角台形、直角多角形等を考えることができる。また、角度θは、断層像のスライス厚が比較的小さいときでも、部材５２のスライス厚方向の厚さの変化が断層像に明確に現れるよう、例えば、５°〜４５°程度が好ましい。
【００３９】
本例では、部材５２は、図２に示すように、三角柱部分５２ａと、直方体部分５２ｂとから成り、三角柱部分５２ａと直方体部分５２ｂとは、一体的に形成されている。三角柱部分５２ａは、上記第１から第３の直線Ｌ１〜Ｌ３を三辺とし角度θを約１５°とする直角三角形を底面とした柱状部分である。三角柱部分５２ａの柱軸方向の幅ｄｙは、約５ｍｍである。ファントム５０がファントムホルダを介してクレードル１２上に保持されたとき、三角柱部分５２ａは、その柱軸方向がｙ方向を向くように設けられている。つまり、三角柱部分５２ａの斜面Ｔ、すなわち底面である直角三角形の斜辺に相当する第３の直線Ｌ３に対応する面が、スライス面すなわちｘｙ平面に対して角度θで傾くように設けられている。また、三角柱部分５２ａの斜面Ｔと角度１８０°−θを成す側面Ｅは、ｙｚ面に対して平行となるように設けられている。部材５２は、ケース５１内部の円形の底面５１ａに接着剤等で固定されている。
【００４０】
このように、本例のファントム５０は、厚み（体積）がある程度存在する、まとまった形状（細かったり、薄かったりすることのない）の部材で構成される。そのため、タングステンワイヤやアルミ板等で構成される従来のファントムとは異なり、経年変化や衝撃により劣化して破断することがなく、また、部材のスロープ部分を高い直線精度で加工・維持することができる。その結果、安定してスライス厚を測定することができる。
【００４１】
これより、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスライス厚測定処理について、フロー図を参照して説明する。
【００４２】
図３は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスライス厚測定処理のフロー図である。
【００４３】
ステップＳ１では、ファントム５０を撮影テーブルのクレードル１２上にファントムホルダを介して載置する。このとき、撮影するスライス空間６０にファントム５０の部材５２の斜面Ｔが含まれるよう位置合せを行う。例えば、走査ガントリ２０の回転部１５から射出されるレーザスライスライト（Laser slice light）またはポジショニングライト（positioning light）が、この斜面Ｔに当たるように、クレードル１２あるいはファントム５０のｚ方向の位置を調整する。
【００４４】
ステップＳ２では、スライス厚条件を含む撮影条件を設定する。スライス厚条件は、例えば、０．６２５ｍｍ，１．２５ｍｍ，２．５ｍｍ，５ｍｍ，・・・などが設定される。
【００４５】
ステップＳ３では、設定された撮影条件に従ってファントム５０を撮影する。撮影は、コンベンショナルスキャン（conventional scan）すなわちアキシャルスキャン（axial scan）で行うのが一般的であるが、他のスキャン方式、例えばヘリカルスキャン（helical
scan）で行ってもよい。この撮影により、ファントム５０の投影データを収集する。
【００４６】
ステップＳ４では、撮影によって得られた投影データを基に、上記スライス厚条件に従って、図４に示すようなファントム５０のスライス空間６０に対応する断層像６１を再構成する。断層像６１のスライス厚方向はｚ方向、スライス面はｘｙ平面である。
【００４７】
ステップＳ５では、図５に示すような、断層像６１の部材５２の部分におけるｘ方向のＣＴ値のプロファイルＰ０を求める。プロファイルＰ０は、三角柱部分５２ａの斜面Ｔによって、撮影されるスライス空間６０内の部材５２の厚さが変化することによりＣＴ値がスロープ状に変化する部分Ｐ０ａを含んでいる。また、プロファイルＰ０は、三角柱部分５２ａの側面Ｅによって、水５３と部材５２との境界が存在することによりＣＴ値がステップ状に変化する部分Ｐ０ｂを含んでいる。
【００４８】
本例のファントム５０は、従来のファントムと形状が異なる。そのため、プロファイルＰ０は、従来のファントムを撮影して得られるプロファイルと形状が異なる。したがって、このプロファイルＰ０からスライス厚等を従来と同様の方法で直接的に求めることはできない。そこで、ステップＳ６以降では、このプロファイルＰ０から、従来のファントムを撮影して得られるプロファイルと同様のプロファイルを得るステップを組み入れている。この点は、本スライス厚測定方法の特徴の一つである。
【００４９】
ステップＳ６では、プロファイルＰ０におけるファントム５０の三角柱部分５２ａの斜面Ｔに対応する部分、すなわちＣＴ値がスロープ状に変化する部分Ｐ０ａを含む領域を、ｘ方向に一次微分して、絶対値処理を行い、図５に示すような第１のプロファイルＰ１を得る。第１のプロファイルＰ１では、プロファイルＰ０でスロープ状に変化する部分Ｐ０ａが、パルス状に変化する部分Ｐ０ａ′に変換されている。このように、プロファイルＰ０を一次微分することで、タングステンワイヤやアルミ板等で構成される従来のスライス厚測定用ファントムを撮影した場合と同様のプロファイルを得ることができ、従来と同様の方法でスライス厚を求めることができる。なお、本例では、プロファイルＰ０を一次微分した後に絶対値処理を行っているが、この絶対値処理は、波形の認識やその後の処理を容易にするために値を正に変換するものであり、必須処理ではない。
【００５０】
ステップＳ７では、図５に示すように、第１のプロファイルＰ１におけるパルス（pulse）状に変化する部分Ｐ０ａ′の半値幅（ＦＷＨＭ）ｄを求め、次式に従って断層像６１のスライス厚ｔを求める。
【００５１】
ｔ＝ｄ・ｔａｎθ …（数式１）
【００５２】
ステップＳ８では、プロファイルＰ０におけるファントム５０の三角柱部分５２ａの側面Ｅに対応する部分、すなわちＣＴ値がステップ状に変化する部分Ｐ０ｂを含む領域を、ｘ方向に一次微分して、絶対値処理を行い、図６に示すような第２のプロファイルＰ２を得る。第２のプロファイルＰ２では、プロファイルＰ０でステップ状に変化する部分Ｐ０ｂが、ピーク（peak）状すなわちデルタ（δ）関数的に変化する部分Ｐ０ｂ′に変換されている。このように、プロファイルＰ０を一次微分することで、ｚ方向に平行なピンで構成される従来のＭＴＦ測定用ファントムを撮影する場合と同様のプロファイルを得ることができ、従来と同様の方法でＭＴＦ曲線を求めることができる。
【００５３】
ステップＳ９では、第２のプロファイルＰ２をフーリエ変換（Fourier transform）して、図６に示すような、Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性を示すＭＴＦ曲線Ｃを求める。
【００５４】
ステップＳ１０では、本スライス厚測定方法により求めたスライス厚ｔを基に、図７に示すような、予め記憶されている校正曲線（または校正直線）Ｑを用いて、従来のスライス厚測定方法によるスライス厚の換算値ｔ′を求める。
【００５５】
一般的に、あるスライス厚測定方法により測定されたスライス厚は、少なからず測定誤差を含むものである。そして、その誤差の傾向は、測定方法によって異なり、測定方法に依存することが多い。上記のように、本スライス厚測定方法によるスライス厚測定値を、従来のスライス厚測定方法によるスライス厚測定値に変換することができれば、スライス厚測定方法を従来の方法から本方法に途中で切り換える場合であっても、測定値の癖を保つことができ、過去からの定期的なスライス厚測定による品質管理に一貫性を持たせることができる。
【００５６】
なお、従来のスライス厚測定方法としては、例えば、ワイヤ法や傾斜板法などが挙げられる。ワイヤ法は、タングステンなどのワイヤがスライス面に対して斜めに張られたファントムを撮影して断層像を得、その断層像におけるＣＴ値のパルス状のプロファイルの半値幅から断層像のスライス厚を求める方法である。傾斜板法は、原理はワイヤ法と同様であり、ワイヤの代わりにアルミなどの傾斜板を用いる方法である。
【００５７】
また、校正曲線とは、同じスライス厚条件の設定下における、本例のスライス厚測定方法によるスライス厚測定値と、従来のスライス厚測定方法によるスライス厚測定値との対応関係を示すものであり、両法によるスライス厚測定値の相関関係を示すものである。
【００５８】
ステップＳ１１では、スライス厚ｔ、スライス厚ｔの従来法による換算値ｔ′、ＭＴＦ曲線Ｃをそれぞれ表示する。
【００５９】
このような実施形態によれば、本実施形態に係るファントム５０は、タングステンワイヤやアルミ板等で構成される従来のファントムとは異なり、ある程度厚みのある部材となるので、部材５２が劣化して破断することがなく、また、部材５２のスロープ面を高い直線精度で加工・維持することが容易である。そのため、安定してスライス厚を測定することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、ファントムを構成する部材の表面の一部が、スライス厚方向に平行な面となっている。そのため、スライス厚測定だけでなく、ＭＴＦ測定もできる。従来は、スライス厚測定とＭＴＦ測定とでそれぞれ違うファントムを用いて別々に撮影を行う必要があったが、本例では、１つのファントム５０を１回撮影するだけで両方を測定することができるため、効率がよい。
【００６１】
以上、発明の実施形態について説明したが、発明の実施形態は、上記のものに限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の形態を取り得る。
【００６２】
例えば、ファントム５０の構成、部材の形状、材料は、一例であり、これらに限定されるものではない。
【００６３】
例えば、本例では、ファントム５０を構成する部材５２が、図８（ａ）に示すような、三角柱部分５２ａを有しているが、これに代えて、図８（ｂ）に示すような、台形を底面にした台形柱部分５２ａ′としてもよい。また例えば、三角柱部分５２ａに代えて、図８（ｃ）に示すような、多角形を底面にした多角形柱部分５２ａ″としてもよい。
【００６４】
また例えば、本例では、部材５２の材料を、アクリルとしているが、他のプラスチック樹脂でもよく、あるいは、フッ素樹脂、セラミックス（ceramics）等であってもよい。
【００６５】
また例えば、本例では、ファントム５０は、部材５２の周囲を水５３で満たしているが、水の代わりに空気などの気体で満たすようにしてもよい。
【００６６】
また例えば、ファントム５０におけるファントムホルダ取付部やケース５１は必須の構成要素ではなく、なくてもよい。
【００６７】
また例えば、本例では、第１のプロファイルＰ１の半値幅（ＦＷＨＭ）からスライス厚を求めているが、他の波形幅、例えば最大波高値のＮ％（０＜Ｎ＜１００，Ｎ≠５０）の値をとる位置での全幅から求めてもよい。
【００６８】
また例えば、本例では、スライス厚測定とＭＴＦ測定とを同時に行っているが、もちろんいずれか一方のみを測定してもよい。
【００６９】
また例えば、本例では、従来法によるスライス厚換算値ｔ′を同時に求めているが、従来法は一つに限定されず、複数の従来法について、あるいはその中から選択された幾つかの従来法について、換算値を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１ 操作コンソール
２ 入力装置
３ 中央処理装置
５ データ収集バッファ
６ モニタ
７ 記憶装置
１０ 撮影テーブル
１２ クレードル
１５ 回転部
１６ 支持部
２０ 走査ガントリ
２１ Ｘ線管
２２ Ｘ線管コントローラ
２３ コリメータ
２４ Ｘ線検出器
２５ データ収集装置（ＤＡＳ）
２６ 回転部コントローラ
２９ 制御コントローラ
３０ スリップリング
４０ 被検体
５０ ファントム
５１ ケース
５２ 部材
５２ａ 三角柱部分
５２ａ′ 台形柱部分
５２ａ″ 多角形柱部分
５２ｂ 直方体部分
５３ 水
６０ スライス空間
６１ 断層像
８１ Ｘ線
Ｐ１ 第１のプロファイル
Ｐ２ 第２のプロファイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線ＣＴ装置によりファントムを撮影して断層像を得る第１のステップと、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定する第２のステップとを備えたスライス厚測定方法であって、
前記ファントムは、撮影されるスライス空間内においてスライス厚方向のＸ線透過性がスライス厚方向と垂直な一方向に線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、
前記第２のステップは、前記断層像における前記一方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるステップであるスライス厚測定方法。
【請求項２】
前記部材は、前記スライス空間内においてスライス厚方向と平行になるよう形成された表面を有しており、
前記断層像における前記表面の一部を通過する方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ）を求める第３のステップをさらに備えた請求項１に記載のスライス厚測定方法。
【請求項３】
Ｘ線ＣＴ撮影用のファントムであって、
撮影空間に載置したときに、Ｘ線ＣＴ撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さが、スライス厚方向と垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しているファントム。
【請求項４】
前記部材は、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されている請求項３に記載のファントム。
【請求項５】
前記部材は、前記スライス空間内における、前記スライス厚方向および前記一方向と直交する方向の幅が１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となるよう形成されている請求項３または請求項４に記載のファントム。
【請求項６】
前記部材は、前記スライス空間内における、スライス厚方向および前記一方向と平行な面による断面が、スライス厚方向に対して平行な直線と、スライス厚方向に対して垂直な直線と、スライス厚方向に対して傾いた直線とを辺として含む図形となるよう形成されている請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のファントム。
【請求項７】
前記部材は、前記図形を底面とする柱形状を有する部分を含んでいる請求項６に記載のファントム。
【請求項８】
前記部材は、プラスチック樹脂である請求項３から請求項７のいずれか一項に記載のファントム。
【請求項９】
ファントムを撮影して断層像を得る撮影手段と、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定するスライス厚測定手段とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記ファントムは、撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さがスライス厚方向に垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、
前記スライス厚測定手段は、前記断層像の前記一方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記部材は、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されており、
前記断層像の前記表面の一部を通過する方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ）を測定する特性測定手段をさらに備えた請求項９に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
ワイヤを含むファントムを撮影して断層像のスライス厚を測定する方法を用いて求められるスライス厚と、前記スライス厚測定手段により求められるスライス厚との相関関係を示す情報に基づいて、前記スライス厚測定手段により求められたスライス厚を、前記方法を用いて求めた場合のスライス厚に変換する変換手段をさらに備えている請求項９または請求項１０に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１】
Ｘ線ＣＴ装置によりファントムを撮影して断層像を得る第１のステップと、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定する第２のステップとを備えたスライス厚測定方法であって、
前記ファントムは、撮影されるスライス空間内においてスライス厚方向のＸ線透過性がスライス厚方向と垂直な一方向に線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、
前記第２のステップは、前記断層像における前記一方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるステップであるスライス厚測定方法。
【請求項２】
前記部材は、前記スライス空間内においてスライス厚方向と平行になるよう形成された表面を有しており、
前記断層像における前記表面の一部を通過する方向の画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ）を求める第３のステップをさらに備えた請求項１に記載のスライス厚測定方法。
【請求項３】
Ｘ線ＣＴ撮影用のファントムであって、
撮影空間に載置したときに、Ｘ線ＣＴ撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さが、スライス厚方向と垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しているファントム。
【請求項４】
前記部材は、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されている請求項３に記載のファントム。
【請求項５】
前記部材は、前記スライス空間内における、前記スライス厚方向および前記一方向と直交する方向の幅が１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となるよう形成されている請求項３または請求項４に記載のファントム。
【請求項６】
前記部材は、前記スライス空間内における、スライス厚方向および前記一方向と平行な面による断面が、スライス厚方向に対して平行な直線と、スライス厚方向に対して垂直な直線と、スライス厚方向に対して傾いた直線とを辺として含む図形となるよう形成されている請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のファントム。
【請求項７】
前記部材は、前記図形を底面とする柱形状を有する部分を含んでいる請求項６に記載のファントム。
【請求項８】
前記部材は、プラスチック樹脂である請求項３から請求項７のいずれか一項に記載のファントム。
【請求項９】
ファントムを撮影して断層像を得る撮影手段と、前記断層像における画素値のプロファイルに基づいて前記断層像のスライス厚を測定するスライス厚測定手段とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記ファントムは、撮影されるスライス空間内におけるスライス厚方向の厚さがスライス厚方向に垂直な一方向に対して線形に変化するよう形成された部分を含む部材を有しており、
前記スライス厚測定手段は、前記断層像の前記一方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第１のプロファイルに基づいて、前記断層像のスライス厚を求めるＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記部材は、前記スライス空間内における表面の一部がスライス厚方向と平行になるよう形成されており、
前記断層像の前記表面の一部を通過する方向における画素値のプロファイルを一次微分して得られる第２のプロファイルに基づいて、前記Ｘ線ＣＴ装置の空間周波数特性（ＭＴＦ）を測定する特性測定手段をさらに備えた請求項９に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
ワイヤを含むファントムを撮影して断層像のスライス厚を測定する方法を用いて求められるスライス厚と、前記スライス厚測定手段により求められるスライス厚との相関関係を示す情報に基づいて、前記スライス厚測定手段により求められたスライス厚を、前記方法を用いて求めた場合のスライス厚に変換する変換手段をさらに備えている請求項９または請求項１０に記載のＸ線ＣＴ装置。
【図１】
【図３】
【図７】
【図８】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図３】
【図７】
【図８】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４５２３４（Ｐ２０１２−２４５２３４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０５２５（Ｐ２０１１−１２０５２５）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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