ＣＴ装置
【課題】管電圧と管電流の設定を容易にしたＣＴ装置を提供する。
【解決手段】複数の回転位置で検出された透過像から被検体５の断面像を再構成する再構成部９ｆを有するＣＴ装置において、Ｘ線管１の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御部８と、Ｘ線管１とＸ線検出器３との距離を変更して設定するシフト機構７と、管電圧，管電流，距離それぞれの基準値の組み合わせを複数組記憶し、複数組の内の一組である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊが選択され、かつ距離ＦＤＤが設定された場合に、管電圧Ｖを管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを管電流Ｉｊから距離ＦＤＤｊ及び設定された距離ＦＤＤに応じて変更して設定する撮影条件設定部９ｄとを有するＣＴ装置。
【解決手段】複数の回転位置で検出された透過像から被検体５の断面像を再構成する再構成部９ｆを有するＣＴ装置において、Ｘ線管１の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御部８と、Ｘ線管１とＸ線検出器３との距離を変更して設定するシフト機構７と、管電圧，管電流，距離それぞれの基準値の組み合わせを複数組記憶し、複数組の内の一組である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊが選択され、かつ距離ＦＤＤが設定された場合に、管電圧Ｖを管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを管電流Ｉｊから距離ＦＤＤｊ及び設定された距離ＦＤＤに応じて変更して設定する撮影条件設定部９ｄとを有するＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の断面像を撮影するコンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と記載する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転のみを行う所謂ＲＲ（Ｒｏｔａｔｅ Ｒｏｔａｔｅ）方式（第三世代方式）のＣＴ装置は、放射線源から発生する放射線（Ｘ線）を被検体に向けて照射し、被検体を放射線の光軸の方向に対し交差する回転軸で放射線に対して相対的に回転させ、一回転中の所定回転位置ごとに被検体から透過してくる放射線を１次元あるいは２次元の複数検出チャンネルを有する放射線検出器で検出し、この検出器出力から被検体の断面像ないし３次元データを得る（断層撮影する）ものである。
【０００３】
図４に従来例として、特許文献１に記載されているＣＴ装置の構成を示す（正面図）。Ｘ線管１０１と、ここから発生する角錐状のＸ線ビーム１０２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器１０３が対向して配置され、このＸ線ビーム１０２に入るようにテーブル１０４上に載置された被検体１０５の透過像（透過データ）を得るようになっている。
【０００４】
テーブル１０４は回転・昇降機構１０６上に配置され、被検体１０５の断面像を撮影する時は、テーブル１０４を回転軸ＲＡに対し回転・昇降機構１０６により１回転させながら多数の方向について透過像を得る（スキャンと言う）。この多数の透過像を制御処理部１０７で処理して被検体１０５の断面像（１枚ないし多数枚）を得る。
【０００５】
さらに、回転軸ＲＡおよびＸ線検出器１０３はシフト機構１０８によりＸ線管１０１のＸ線焦点Ｆに近づけあるいは遠ざける（シフトする）ことができ、撮影距離ＦＣＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と検出距離ＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を変えて、目的に応じて撮影倍率（＝ＦＤＤ／ＦＣＤ）を変更できるようになっている。
【０００６】
また、Ｘ線管１０１の管電圧と管電流はＸ線制御部１０９により被検体１０５に合わせて自由に設定でき、被検体を十分透過する管電圧と、Ｘ線検出器１０３の最大出力（空気部の出力）が飽和しない管電流が設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−６２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のＣＴ装置で、撮影前の撮影条件設定は次のように行っている。
【０００９】
まず、被検体１０５をテーブル１０４に載置し、Ｘ線を放射させ、Ｘ線検出器が出力する透過像をリアルタイムで制御処理部１０７に表示させ、これを目視しながら、被検体１０５を十分透過する管電圧と、明るさが飽和しない管電流を設定し、透過像が良く見える状態とする。次に、ＦＣＤとＦＤＤを調整し、被検体１０５の所望する部分が所望する撮影倍率でＸ線検出器１０３の視野に納まるようにする。
【００１０】
上述した撮影条件設定で、従来のＣＴ装置の第一の問題点は、管電圧設定において、透過像を目視しつつ管電圧と管電流の両方を調整しなければならないことである。
【００１１】
また、第二の問題点は、撮影倍率の調整において、ＦＤＤの変更に伴って透過像の明るさが変わり、暗すぎたり飽和したりするので、管電流を調整しながら透過像を目視しつつＦＣＤとＦＤＤの調整を行なう必要があり操作が煩わしいことである。
【００１２】
本発明の目的は、管電圧と管電流の設定を容易にしたＣＴ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る請求項１記載のＣＴ装置は、被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれの基準値の組み合わせを複数組記憶し、前記複数組の内の一組である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊが選択され、かつ前記距離ＦＤＤが設定された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記設定された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、を有することを要旨とする。
【００１４】
この構成により、管電圧Ｖの設定において、基準値Ｖｊを選択するだけで自動的に、管電圧Ｖと管電流Ｉが設定され、管電流Ｉの手動設定が不要である。
【００１５】
さらに、この構成により、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、ＩｊからＦＤＤｊ及び設定されたＦＤＤに応じて変更して設定するので、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができ、調整が容易である。
【００１６】
本発明に係る請求項２記載のＣＴ装置は、被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれが初期値である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊに設定され、かつ前記初期値の設定の後に前記距離ＦＤＤｊが距離ＦＤＤに変更された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記変更された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、を有することを要旨とする。
【００１７】
この構成により、管電圧と管電流とＦＤＤの初期値設定（Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊ）をした後、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、ＩｊからＦＤＤｊ及び設定されたＦＤＤに応じて変更して設定するので、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができ、調整が容易である。
【００１８】
本発明に係る請求項３記載のＣＴ装置は、請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電流Ｉを、式１、Ｉ＝Ｉｊ・（ＦＤＤ／ＦＤＤｊ）２で求めた値に変更して設定することを要旨とする。
【００１９】
この構成により、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、具体的に式１で変更して設定するので、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができる。なお、Ｘ線検出手段の出力はＩ／ＦＤＤ２に比例することから、式１のようにＩをＦＤＤ２に比例させて変化させれば出力は一定になる。
【００２０】
本発明に係る請求項４記載のＣＴ装置は、請求項３に記載のＣＴ装置において、前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の下限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、前記管電圧Ｖを、式２、Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＬ）１／γで求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式２で求めた管電圧Ｖにおける管電流下限値に設定することを要旨とする。
【００２１】
本発明に係る請求項５記載のＣＴ装置は、請求項３に記載のＣＴ装置において、前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の上限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、前記管電圧Ｖを、式３、Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＵ）１／γで求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式３で求めた管電圧Ｖにおける管電流上限値に設定することを要旨とする。
【００２２】
請求項４，５記載の構成により、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、自動設定する管電流が下限以下、あるいは上限以上となる場合に、管電圧Ｖを、自動的に式２、あるいは式３により変更して設定することで、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができ、調整が容易である。なお、Ｘ線検出手段の出力はＩ・Ｖγに比例するので、式２，３のようにＶを（１／Ｉ）１／γに比例させて変化させれば出力は一定になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、管電圧と管電流の設定を容易にしたＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）。
【図２】第一の実施形態における撮影条件設定（プリセットモード）のフロー図。
【図３】第一の実施形態における撮影条件設定（手動モード）のフロー図。
【図４】従来のＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
（本発明の第一の実施の形態の構成）
以下、本発明の第一の実施形態の構成について図１を参照して説明する。図１は本発明の第一の実施形態に係るＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）である。
【００２７】
Ｘ線管（Ｘ線源）１と、Ｘ線管１のＸ線焦点Ｆより放射されたＸ線の一部である角錐状のＸ線ビーム（Ｘ線）２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器（Ｘ線検出手段）３とが対向して配置され、このＸ線ビーム２に入るようにテーブル４上に載置された被検体５を透過したＸ線ビーム２がＸ線検出器３により検出され、透過像（透過データ）として出力される。
【００２８】
テーブル４は回転・昇降機構（回転手段）６上に配置され、回転・昇降機構６によりＸ線ビーム２の中央のＸ線光軸Ｌと垂直に交差する回転軸ＲＡに対して回転されるとともに、回転軸ＲＡと平行なｚ方向にｚ移動（昇降）される。
【００２９】
さらに、シフト機構７は回転軸ＲＡおよびＸ線検出器３を位置決めし、撮影距離ＦＣＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と検出距離ＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）（距離）を設定するとともに、回転軸ＲＡおよびＸ線検出器３をＸ線管１に近づけあるいは遠ざけて撮影距離ＦＣＤ、検出距離ＦＤＤを変更する。
【００３０】
ここで、シフト機構７は目的に応じて撮影倍率（＝ＦＤＤ／ＦＣＤ）を変更するために用いられ、回転・昇降機構６のｚ移動（昇降）は被検体５の着目部をＸ線ビーム２の高さに合わせるのに用いられる。また、回転・昇降機構６の回転は断面像を撮影する場合に被検体５をＸ線ビーム２に対し回転させて、多数の方向について透過像を得るために用いられる。
【００３１】
シフト機構７は、エンコーダ（図示省略）によりＦＣＤとＦＤＤを測定して出力し、回転・昇降機構６は、同様に、エンコーダ（図示省略）により回転角度φと昇降位置ｚを測定し出力する。
【００３２】
Ｘ線制御部（Ｘ線制御手段）８は、Ｘ線管１に対し、設定された管電圧と管電流を印加して、Ｘ線ビーム２を放射させるようにＸ線管１を制御する。
【００３３】
構成要素として、他に、各機構部（回転・昇降機構６、シフト機構７）を制御し、また、Ｘ線検出器３からの透過データを処理する制御処理部９、処理結果等を表示する表示部９ａ等がある。
【００３４】
制御処理部９は通常のコンピュータで、ＣＰＵ、メモリ、ディスク（不揮発メモリ）、表示部９ａ、入力部（キーボードやマウス等）９ｂ、機構制御ボード、インターフェース、等より成っている。
【００３５】
制御処理部９は、機構制御ボードにより、各機構部６，７が出力する動作位置の信号（ＦＣＤ，ＦＤＤ，φ，ｚ）を受けて各機構部６，７を制御して被検体の位置合わせやスキャン（断層撮影走査）等を行わせる他、透過像の収集指令パルス等をＸ線検出器３に送る（制御する）。
【００３６】
また、制御処理部９は、撮影条件設定時に、Ｘ線検出器３からの透過像を取込み、表示部９ａにリアルタイム表示し、断層撮影時には、Ｘ線検出器３からの透過像を収集し、記憶し、再構成処理して被検体の断面像を作成し、表示部９ａに表示する。
【００３７】
また、制御処理部９は、Ｘ線制御部８に指令を出し、管電圧、管電流を設定すると共に、Ｘ線の放射、停止の指示を行なう。管電圧、管電流は被検体に合わせて変えることができる。制御処理部９は、設定可能な管電圧と全ての設定可能な管電圧に対する管電流下限値及び管電流上限値を記憶しており、この範囲を超えて設定しないようにしている。
【００３８】
図１に示すように、制御処理部９はソフトウエアを読み込んでＣＰＵが機能する機能ブロックとして、予め基準の管電圧・管電流を較正する較正制御部９ｃ、断層撮影前に管電圧・管電流や幾何条件を設定する撮影条件設定部（Ｘ線条件設定手段）９ｄ、断層撮影のスキャンをするためのスキャン制御部（スキャン制御手段）９ｅとスキャンで得られた透過データから断面像を作成する再構成部（再構成手段）９ｆ、等を備えている。
【００３９】
（第一の実施の形態の作用）
図２及び図３を参照して作用を説明する。
【００４０】
作用は、
１．管電圧・管電流基準値の較正
２．撮影条件設定（プリセットモードまたは手動モード）
３．断層撮影
の順で行う。ここで、１の較正は予め一度行っておけばよいが、２の設定は断層撮影を行う毎に行うものである。
【００４１】
＜管電圧・管電流基準値の較正＞
この較正は、較正制御部９ｃが、管電圧，管電流，検出距離それぞれのプリセット値（基準値）の組み合わせＶｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊをＪ組（ｊ＝１，２，……，Ｊ）記憶する較正である。ここでＶｊはｊが大きくなるほど大きくなるように任意に設定する。Ｊは３以上の任意の値である。
【００４２】
ｊ番目プリセット値の較正は次のように行う。
まず、操作者は、被検体の無い状態で管電圧をＶｊに、検出距離を任意の値ＦＤＤｊに設定し、Ｘ線を放射させ、透過像を表示させる。透過像はデジタルのデータであり、明るい（Ｘ線量が多い）ほど大きな値で、０から飽和値（ＡＤ変換の最大値）までの値を持つ。操作者は、透過像（空気像）の値が、余裕をもって飽和せず、かつ、なるべく大きな値となるように、例えば透過像（空気像）の最大値部分（通常は中央部）の平均値が飽和値の９０％となるように、管電流を調整し、この管電流をＩｊとして、Ｖｊ、Ｉｊ、ＦＤＤｊを制御処理部９に記憶させる。ここで、ＦＤＤｊは、管電流Ｉｊが、Ｖｊにおける設定可能な管電流下限値ＩｊＬと管電流上限値ＩｊＵの間になるように設定する必要がある。
以下、ｊ＝１，２，……，Ｊで同様に較正を行なう。＜＞終了
【００４３】
次に、操作者は、撮影条件設定を行うとき、プリセットモードまたは手動モードのどちらか１つを選んで行う。
【００４４】
＜撮影条件設定（プリセットモード）＞
図２は第一の実施形態における撮影条件設定（プリセットモード）のフロー図である。この設定は、撮影条件設定部９ｄが行う。
【００４５】
ステップＳ１で、操作者は被検体５をテーブル４に載置し、任意のｊ番目のプリセット値Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊを選択する。
【００４６】
ステップＳ２で、操作者は適当な検出距離ＦＤＤを設定し、撮影条件設定開始の指令を入力する。
【００４７】
ステップＳ３で、撮影条件設定部９ｄは、管電圧ＶをＶｊに設定し、管電流Ｉをプリセット値と設定したＦＤＤに応じて、式、
Ｉ＝Ｉｊ・（ＦＤＤ／ＦＤＤｊ）２ ………（１）
でＩｊから変更して設定する。
【００４８】
ステップＳ４で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、管電圧Ｖを、式、
Ｖ＝ＶＪ・（Ｉ／ＩｊＬ）１／γ ………（２）
を計算して修正設定し、管電流Ｉを、求めたＶにおける管電流下限値に設定する。ここで、γは２．０乃至２．４の値、例えば２．２を用いる。なお、γの値はＸ線フィルタの条件（厚みや材質）で最適値が異なる。
【００４９】
ステップＳ５で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、管電圧Ｖを、式、
Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＵ）１／γ ………（３）
を計算して修正設定し、管電流Ｉを、求めたＶにおける管電流上限値に設定する。
【００５０】
ステップＳ６で、撮影条件設定部９ｄは、設定したＶ，ＩでＸ線ビーム２を放射させる。
【００５１】
ステップＳ７で、撮影条件設定部９ｄは、Ｘ線検出器３が出力した透過像を取込んで、表示部９ａにリアルタイム表示させる。
【００５２】
ステップＳ８で、操作者は表示された透過像を目視しこれで良いと判定した場合、設定終了を入力する。撮影条件設定部９ｄは、操作者からの設定終了の指令があるか？を判定し、無い場合、ステップＳ９に進む。
【００５３】
ステップＳ９で、操作者は必要な場合、プリセット番号ｊ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を変更する。ここで、適当に設定したｊ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を透過像を目視しながら変更できる。透過像の透過率を上げたい場合ｊを増やし、ＦＣＤ，ＦＤＤを変えて撮影倍率を変更し、φを変えて透視方向を変え、ｚを変えて被検体５の着目部をＸ線ビーム２の高さに合わせる。
【００５４】
さらに、ステップＳ９で修正したｊ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）をもってステップＳ３乃至ステップＳ７を繰り返し、撮影条件Ｖ，Ｉ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を変更して設定し、この撮影条件での透過像が表示される。
【００５５】
ステップＳ８で、操作者からの設定終了の指令があった場合、撮影条件設定部９ｄは、そのときの撮影条件Ｖ，Ｉ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，ｚ）を最終撮影条件として記憶し、撮影条件設定（プリセットモード）を終了する。
【００５６】
以上のフローで、終了指令を入力しない限り、（ステップＳ９で撮影条件の変更が無い場合でも）ステップＳ３乃至ステップＳ９が作るループは高速に繰り返される。従って撮影条件を変更したときそれに追従してリアルタイムで表示される透過像が変化するのでこれを目視しながら撮影条件の設定ができる。＜＞終了
【００５７】
＜撮影条件設定（手動モード）＞
手動モードは、プリセットモードで管電圧のプリセット値Ｖｊに適当な値が無く、別の管電圧に設定したい場合に用いる。
【００５８】
図３は第一の実施形態における撮影条件設定（手動モード）のフロー図である。この設定は、撮影条件設定部９ｄが行う。
【００５９】
操作者は被検体５をテーブル４に載置すると、ステップＴ１で、操作者は適当な任意の初期値Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊを設定する。
【００６０】
ステップＴ２で、撮影条件設定部９ｄは、設定したＶｊ，ＩｊでＸ線ビーム２を放射させる。
【００６１】
ステップＴ３で、撮影条件設定部９ｄは、Ｘ線検出器３が出力した透過像を取込んで、表示部９ａにリアルタイム表示させる。
【００６２】
ステップＴ４で、操作者は表示された透過像を目視しこれで良いと判定した場合、初期設定終了を入力する。撮影条件設定部９ｄは、操作者からの初期設定終了の指令があるか？を判定し、無い場合、ステップＴ１に進み、ステップＴ１乃至ステップＴ３を繰り返す。
【００６３】
ステップＴ４で、操作者からの初期設定終了の指令があった場合、撮影条件設定部９ｄは、そのときの撮影条件Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊを初期撮影条件としてステップＴ５に進む。
【００６４】
ステップＴ５で、操作者は、ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を変更する。ここで、適当に設定したＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を透過像を目視しながら変更できる。ＦＣＤ，ＦＤＤを変えて撮影倍率を変更し、φを変えて透視方向を変え、ｚを変えて被検体５の着目部をＸ線ビーム２の高さに合わせる。
【００６５】
ステップＴ６で、撮影条件設定部９ｄは、管電圧ＶをＶｊに設定し、管電流Ｉを、初期値と設定したＦＤＤに応じて式（１）で、Ｉｊから変更して設定する。
【００６６】
ステップＴ７で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、管電圧Ｖを、式（２）を計算して修正設定し、管電流Ｉを、式（２）で求めたＶにおける管電流下限値に設定する。
【００６７】
ステップＴ８で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、管電圧Ｖを、式（３）を計算して修正設定し、管電流Ｉを、式（３）で求めたＶにおける管電流上限値に設定する。
【００６８】
ステップＴ９で、撮影条件設定部９ｄは、設定したＶ，ＩでＸ線ビーム２を放射させる。
【００６９】
ステップＴ１０で、撮影条件設定部９ｄは、Ｘ線検出器３が出力した透過像を取込んで、表示部９ａにリアルタイム表示させる。
【００７０】
ステップＴ１１で、操作者は表示された透過像を目視しこれで良いと判定した場合、設定終了を入力する。撮影条件設定部９ｄは、操作者からの設定終了の指令があるか？を判定し、無い場合、ステップＴ５に進み、ステップＴ５乃至ステップＴ１０を繰り返す。
【００７１】
ステップＴ１１で、操作者からの設定終了の指令があった場合、撮影条件設定部９ｄは、そのときの撮影条件Ｖ，Ｉ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，ｚ）を最終撮影条件として記憶し、撮影条件設定（手動モード）を終了する。
【００７２】
以上のフローで、初期設定終了指令を入力しない限り、（ステップＴ１で初期値の変更が無い場合でも）ステップＴ１乃至ステップＴ４が作るループは高速に繰り返される。従って初期値を変更したときそれに追従してリアルタイムで表示される透過像が変化するのでこれを目視しながら初期値の設定ができる。
【００７３】
また、撮影条件設定終了指令を入力しない限り、（ステップＴ５でＦＣＤ，ＦＤＤの変更が無い場合でも）ステップＴ５乃至ステップＴ１１が作るループは高速に繰り返される。従ってＦＣＤ，ＦＤＤを変更したときそれに追従してリアルタイムで表示される透過像が変化するのでこれを目視しながらＦＣＤ，ＦＤＤの設定ができる。＜＞終了
【００７４】
＜断層撮影＞
撮影条件設定が終わり、操作者から断層撮影開始の入力があると、スキャン制御部９ｅは設定した管電圧Ｖ、管電流ＩでＸ線ビーム２を放射させると共に、回転・昇降機構６によりテーブル４を回転させながら、１回転に亘り一定回転角度毎にＸ線検出器３から透過像を取込み記憶する。
【００７５】
引き続き、再構成部９ｆは取込んで記憶した１回転に亘る透過像から、公知の再構成処理を行って、被検体５の断面像を１枚乃至複数枚再構成し、記憶及び表示を行う。＜＞終了
【００７６】
（第一の実施の形態の効果）
第一の実施形態（プリセットモード）によれば、管電圧Ｖの設定において、プリセット値Ｖｊを選択するだけで自動的に、予め設定したＸ線検出器３の最大出力の値（透過像の空気部の値）が、余裕をもって飽和せず、かつ、なるべく大きな値、例えば飽和値の約９０％、となるような管電流Ｉｊが設定される。つまり、従来のように管電圧と管電流の２次元的な調整は必要なく、管電圧のみの１次元的調整で済み、管電圧設定が容易である。すなわち、前述した第一の問題点が解決する。
【００７７】
また、第一の実施形態（プリセットモード及び手動モード）によれば、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、式（１）によりＦＤＤの２乗に比例して変化させるので、Ｘ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保てる。これは、Ｘ線検出器３の出力はＩ／ＦＤＤ２に比例することから、ＩをＦＤＤ２に比例させて変化させれば出力は一定になることから導ける。つまり、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整をするとき、Ｘ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保つように管電流Ｉを自動設定するので調整が容易である。すなわち、前述した第二の問題点が解決する。
【００７８】
さらに、第一の実施形態（プリセットモード及び手動モード）によれば、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、自動設定する管電流が下限以下、あるいは上限以上となる場合に、管電圧Ｖを、式（２）あるいは式（３）により調整することでＸ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保てる。これは、Ｘ線検出器３の出力はＩ・Ｖγに比例するので、Ｖを（１／Ｉ）１／γに比例させて変化させれば出力は一定になることから導ける。従って、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、管電流Ｉが上限あるいは下限を超える場合でも、Ｘ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保つように管電圧Ｖ、管電圧Ｉを自動設定するので調整が容易である。
【００７９】
（第一の実施の形態の変形）
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
【００８０】
例えば、第一の実施形態では、Ｘ線ビーム２に対し被検体５を回転させているが、逆に、被検体５を固定し、Ｘ線ビーム２を回転軸ＲＡに対し回転させてもよい。この場合は、回転軸ＲＡに対して回転するフレームにＸ線管１とＸ線検出器３を固定する。そして、この回転するフレーム上でＸ線管１とＸ線検出器３を近づけまた遠ざけるように移動させてＦＣＤとＦＤＤを変化させるようにする。このような場合でも、第一の実施形態の作用と効果はそのまま適用できる。
【００８１】
また、第一の実施形態では、１回転のスキャンを行っているが、１８０°＋ファン角以上の回転を行うハーフスキャンや被検体を回転軸に沿って昇降させながら回転を行うヘリカルスキャンを行ってもよい。さらにＸ線光軸Ｌと回転軸ＲＡとに直交する方向のテーブル移動（トランスレート）機構を設け、所謂ＴＲ（Ｔｒａｎｓｌａｔｅ Ｒｏｔａｔｅ）方式（第二世代方式）のスキャンをおこなってもよい。
【００８２】
また、第一の実施形態では、回転軸ＲＡはＸ線光軸Ｌと垂直に交差しているが、回転軸を垂直から傾斜させた所謂傾斜型ＣＴ装置とすることもできる。
【符号の説明】
【００８３】
１…Ｘ線管、２…Ｘ線ビーム、３…Ｘ線検出器、４…テーブル、５…被検体、６…回転・昇降機構、７…シフト機構、８…Ｘ線制御部、９…制御処理部、９ａ…表示部、９ｂ…入力部、９ｃ…較正制御部、９ｄ…撮影条件設定部、９ｅ…スキャン制御部、９ｆ…再構成部、
１０１…Ｘ線管、１０２…Ｘ線ビーム、１０３…Ｘ線検出器、１０４…テーブル、１０５…被検体、１０６…回転・昇降機構、１０７…制御処理部、１０８…シフト機構、１０９…Ｘ線制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の断面像を撮影するコンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と記載する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転のみを行う所謂ＲＲ（Ｒｏｔａｔｅ Ｒｏｔａｔｅ）方式（第三世代方式）のＣＴ装置は、放射線源から発生する放射線（Ｘ線）を被検体に向けて照射し、被検体を放射線の光軸の方向に対し交差する回転軸で放射線に対して相対的に回転させ、一回転中の所定回転位置ごとに被検体から透過してくる放射線を１次元あるいは２次元の複数検出チャンネルを有する放射線検出器で検出し、この検出器出力から被検体の断面像ないし３次元データを得る（断層撮影する）ものである。
【０００３】
図４に従来例として、特許文献１に記載されているＣＴ装置の構成を示す（正面図）。Ｘ線管１０１と、ここから発生する角錐状のＸ線ビーム１０２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器１０３が対向して配置され、このＸ線ビーム１０２に入るようにテーブル１０４上に載置された被検体１０５の透過像（透過データ）を得るようになっている。
【０００４】
テーブル１０４は回転・昇降機構１０６上に配置され、被検体１０５の断面像を撮影する時は、テーブル１０４を回転軸ＲＡに対し回転・昇降機構１０６により１回転させながら多数の方向について透過像を得る（スキャンと言う）。この多数の透過像を制御処理部１０７で処理して被検体１０５の断面像（１枚ないし多数枚）を得る。
【０００５】
さらに、回転軸ＲＡおよびＸ線検出器１０３はシフト機構１０８によりＸ線管１０１のＸ線焦点Ｆに近づけあるいは遠ざける（シフトする）ことができ、撮影距離ＦＣＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と検出距離ＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を変えて、目的に応じて撮影倍率（＝ＦＤＤ／ＦＣＤ）を変更できるようになっている。
【０００６】
また、Ｘ線管１０１の管電圧と管電流はＸ線制御部１０９により被検体１０５に合わせて自由に設定でき、被検体を十分透過する管電圧と、Ｘ線検出器１０３の最大出力（空気部の出力）が飽和しない管電流が設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−６２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のＣＴ装置で、撮影前の撮影条件設定は次のように行っている。
【０００９】
まず、被検体１０５をテーブル１０４に載置し、Ｘ線を放射させ、Ｘ線検出器が出力する透過像をリアルタイムで制御処理部１０７に表示させ、これを目視しながら、被検体１０５を十分透過する管電圧と、明るさが飽和しない管電流を設定し、透過像が良く見える状態とする。次に、ＦＣＤとＦＤＤを調整し、被検体１０５の所望する部分が所望する撮影倍率でＸ線検出器１０３の視野に納まるようにする。
【００１０】
上述した撮影条件設定で、従来のＣＴ装置の第一の問題点は、管電圧設定において、透過像を目視しつつ管電圧と管電流の両方を調整しなければならないことである。
【００１１】
また、第二の問題点は、撮影倍率の調整において、ＦＤＤの変更に伴って透過像の明るさが変わり、暗すぎたり飽和したりするので、管電流を調整しながら透過像を目視しつつＦＣＤとＦＤＤの調整を行なう必要があり操作が煩わしいことである。
【００１２】
本発明の目的は、管電圧と管電流の設定を容易にしたＣＴ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る請求項１記載のＣＴ装置は、被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれの基準値の組み合わせを複数組記憶し、前記複数組の内の一組である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊが選択され、かつ前記距離ＦＤＤが設定された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記設定された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、を有することを要旨とする。
【００１４】
この構成により、管電圧Ｖの設定において、基準値Ｖｊを選択するだけで自動的に、管電圧Ｖと管電流Ｉが設定され、管電流Ｉの手動設定が不要である。
【００１５】
さらに、この構成により、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、ＩｊからＦＤＤｊ及び設定されたＦＤＤに応じて変更して設定するので、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができ、調整が容易である。
【００１６】
本発明に係る請求項２記載のＣＴ装置は、被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれが初期値である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊに設定され、かつ前記初期値の設定の後に前記距離ＦＤＤｊが距離ＦＤＤに変更された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記変更された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、を有することを要旨とする。
【００１７】
この構成により、管電圧と管電流とＦＤＤの初期値設定（Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊ）をした後、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、ＩｊからＦＤＤｊ及び設定されたＦＤＤに応じて変更して設定するので、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができ、調整が容易である。
【００１８】
本発明に係る請求項３記載のＣＴ装置は、請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電流Ｉを、式１、Ｉ＝Ｉｊ・（ＦＤＤ／ＦＤＤｊ）２で求めた値に変更して設定することを要旨とする。
【００１９】
この構成により、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、具体的に式１で変更して設定するので、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができる。なお、Ｘ線検出手段の出力はＩ／ＦＤＤ２に比例することから、式１のようにＩをＦＤＤ２に比例させて変化させれば出力は一定になる。
【００２０】
本発明に係る請求項４記載のＣＴ装置は、請求項３に記載のＣＴ装置において、前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の下限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、前記管電圧Ｖを、式２、Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＬ）１／γで求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式２で求めた管電圧Ｖにおける管電流下限値に設定することを要旨とする。
【００２１】
本発明に係る請求項５記載のＣＴ装置は、請求項３に記載のＣＴ装置において、前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の上限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、前記管電圧Ｖを、式３、Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＵ）１／γで求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式３で求めた管電圧Ｖにおける管電流上限値に設定することを要旨とする。
【００２２】
請求項４，５記載の構成により、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、自動設定する管電流が下限以下、あるいは上限以上となる場合に、管電圧Ｖを、自動的に式２、あるいは式３により変更して設定することで、Ｘ線検出手段の最大出力を一定に保つことができ、調整が容易である。なお、Ｘ線検出手段の出力はＩ・Ｖγに比例するので、式２，３のようにＶを（１／Ｉ）１／γに比例させて変化させれば出力は一定になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、管電圧と管電流の設定を容易にしたＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）。
【図２】第一の実施形態における撮影条件設定（プリセットモード）のフロー図。
【図３】第一の実施形態における撮影条件設定（手動モード）のフロー図。
【図４】従来のＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
（本発明の第一の実施の形態の構成）
以下、本発明の第一の実施形態の構成について図１を参照して説明する。図１は本発明の第一の実施形態に係るＣＴ装置の構成を示した模式図（正面図）である。
【００２７】
Ｘ線管（Ｘ線源）１と、Ｘ線管１のＸ線焦点Ｆより放射されたＸ線の一部である角錐状のＸ線ビーム（Ｘ線）２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器（Ｘ線検出手段）３とが対向して配置され、このＸ線ビーム２に入るようにテーブル４上に載置された被検体５を透過したＸ線ビーム２がＸ線検出器３により検出され、透過像（透過データ）として出力される。
【００２８】
テーブル４は回転・昇降機構（回転手段）６上に配置され、回転・昇降機構６によりＸ線ビーム２の中央のＸ線光軸Ｌと垂直に交差する回転軸ＲＡに対して回転されるとともに、回転軸ＲＡと平行なｚ方向にｚ移動（昇降）される。
【００２９】
さらに、シフト機構７は回転軸ＲＡおよびＸ線検出器３を位置決めし、撮影距離ＦＣＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と検出距離ＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ ｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）（距離）を設定するとともに、回転軸ＲＡおよびＸ線検出器３をＸ線管１に近づけあるいは遠ざけて撮影距離ＦＣＤ、検出距離ＦＤＤを変更する。
【００３０】
ここで、シフト機構７は目的に応じて撮影倍率（＝ＦＤＤ／ＦＣＤ）を変更するために用いられ、回転・昇降機構６のｚ移動（昇降）は被検体５の着目部をＸ線ビーム２の高さに合わせるのに用いられる。また、回転・昇降機構６の回転は断面像を撮影する場合に被検体５をＸ線ビーム２に対し回転させて、多数の方向について透過像を得るために用いられる。
【００３１】
シフト機構７は、エンコーダ（図示省略）によりＦＣＤとＦＤＤを測定して出力し、回転・昇降機構６は、同様に、エンコーダ（図示省略）により回転角度φと昇降位置ｚを測定し出力する。
【００３２】
Ｘ線制御部（Ｘ線制御手段）８は、Ｘ線管１に対し、設定された管電圧と管電流を印加して、Ｘ線ビーム２を放射させるようにＸ線管１を制御する。
【００３３】
構成要素として、他に、各機構部（回転・昇降機構６、シフト機構７）を制御し、また、Ｘ線検出器３からの透過データを処理する制御処理部９、処理結果等を表示する表示部９ａ等がある。
【００３４】
制御処理部９は通常のコンピュータで、ＣＰＵ、メモリ、ディスク（不揮発メモリ）、表示部９ａ、入力部（キーボードやマウス等）９ｂ、機構制御ボード、インターフェース、等より成っている。
【００３５】
制御処理部９は、機構制御ボードにより、各機構部６，７が出力する動作位置の信号（ＦＣＤ，ＦＤＤ，φ，ｚ）を受けて各機構部６，７を制御して被検体の位置合わせやスキャン（断層撮影走査）等を行わせる他、透過像の収集指令パルス等をＸ線検出器３に送る（制御する）。
【００３６】
また、制御処理部９は、撮影条件設定時に、Ｘ線検出器３からの透過像を取込み、表示部９ａにリアルタイム表示し、断層撮影時には、Ｘ線検出器３からの透過像を収集し、記憶し、再構成処理して被検体の断面像を作成し、表示部９ａに表示する。
【００３７】
また、制御処理部９は、Ｘ線制御部８に指令を出し、管電圧、管電流を設定すると共に、Ｘ線の放射、停止の指示を行なう。管電圧、管電流は被検体に合わせて変えることができる。制御処理部９は、設定可能な管電圧と全ての設定可能な管電圧に対する管電流下限値及び管電流上限値を記憶しており、この範囲を超えて設定しないようにしている。
【００３８】
図１に示すように、制御処理部９はソフトウエアを読み込んでＣＰＵが機能する機能ブロックとして、予め基準の管電圧・管電流を較正する較正制御部９ｃ、断層撮影前に管電圧・管電流や幾何条件を設定する撮影条件設定部（Ｘ線条件設定手段）９ｄ、断層撮影のスキャンをするためのスキャン制御部（スキャン制御手段）９ｅとスキャンで得られた透過データから断面像を作成する再構成部（再構成手段）９ｆ、等を備えている。
【００３９】
（第一の実施の形態の作用）
図２及び図３を参照して作用を説明する。
【００４０】
作用は、
１．管電圧・管電流基準値の較正
２．撮影条件設定（プリセットモードまたは手動モード）
３．断層撮影
の順で行う。ここで、１の較正は予め一度行っておけばよいが、２の設定は断層撮影を行う毎に行うものである。
【００４１】
＜管電圧・管電流基準値の較正＞
この較正は、較正制御部９ｃが、管電圧，管電流，検出距離それぞれのプリセット値（基準値）の組み合わせＶｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊをＪ組（ｊ＝１，２，……，Ｊ）記憶する較正である。ここでＶｊはｊが大きくなるほど大きくなるように任意に設定する。Ｊは３以上の任意の値である。
【００４２】
ｊ番目プリセット値の較正は次のように行う。
まず、操作者は、被検体の無い状態で管電圧をＶｊに、検出距離を任意の値ＦＤＤｊに設定し、Ｘ線を放射させ、透過像を表示させる。透過像はデジタルのデータであり、明るい（Ｘ線量が多い）ほど大きな値で、０から飽和値（ＡＤ変換の最大値）までの値を持つ。操作者は、透過像（空気像）の値が、余裕をもって飽和せず、かつ、なるべく大きな値となるように、例えば透過像（空気像）の最大値部分（通常は中央部）の平均値が飽和値の９０％となるように、管電流を調整し、この管電流をＩｊとして、Ｖｊ、Ｉｊ、ＦＤＤｊを制御処理部９に記憶させる。ここで、ＦＤＤｊは、管電流Ｉｊが、Ｖｊにおける設定可能な管電流下限値ＩｊＬと管電流上限値ＩｊＵの間になるように設定する必要がある。
以下、ｊ＝１，２，……，Ｊで同様に較正を行なう。＜＞終了
【００４３】
次に、操作者は、撮影条件設定を行うとき、プリセットモードまたは手動モードのどちらか１つを選んで行う。
【００４４】
＜撮影条件設定（プリセットモード）＞
図２は第一の実施形態における撮影条件設定（プリセットモード）のフロー図である。この設定は、撮影条件設定部９ｄが行う。
【００４５】
ステップＳ１で、操作者は被検体５をテーブル４に載置し、任意のｊ番目のプリセット値Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊを選択する。
【００４６】
ステップＳ２で、操作者は適当な検出距離ＦＤＤを設定し、撮影条件設定開始の指令を入力する。
【００４７】
ステップＳ３で、撮影条件設定部９ｄは、管電圧ＶをＶｊに設定し、管電流Ｉをプリセット値と設定したＦＤＤに応じて、式、
Ｉ＝Ｉｊ・（ＦＤＤ／ＦＤＤｊ）２ ………（１）
でＩｊから変更して設定する。
【００４８】
ステップＳ４で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、管電圧Ｖを、式、
Ｖ＝ＶＪ・（Ｉ／ＩｊＬ）１／γ ………（２）
を計算して修正設定し、管電流Ｉを、求めたＶにおける管電流下限値に設定する。ここで、γは２．０乃至２．４の値、例えば２．２を用いる。なお、γの値はＸ線フィルタの条件（厚みや材質）で最適値が異なる。
【００４９】
ステップＳ５で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、管電圧Ｖを、式、
Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＵ）１／γ ………（３）
を計算して修正設定し、管電流Ｉを、求めたＶにおける管電流上限値に設定する。
【００５０】
ステップＳ６で、撮影条件設定部９ｄは、設定したＶ，ＩでＸ線ビーム２を放射させる。
【００５１】
ステップＳ７で、撮影条件設定部９ｄは、Ｘ線検出器３が出力した透過像を取込んで、表示部９ａにリアルタイム表示させる。
【００５２】
ステップＳ８で、操作者は表示された透過像を目視しこれで良いと判定した場合、設定終了を入力する。撮影条件設定部９ｄは、操作者からの設定終了の指令があるか？を判定し、無い場合、ステップＳ９に進む。
【００５３】
ステップＳ９で、操作者は必要な場合、プリセット番号ｊ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を変更する。ここで、適当に設定したｊ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を透過像を目視しながら変更できる。透過像の透過率を上げたい場合ｊを増やし、ＦＣＤ，ＦＤＤを変えて撮影倍率を変更し、φを変えて透視方向を変え、ｚを変えて被検体５の着目部をＸ線ビーム２の高さに合わせる。
【００５４】
さらに、ステップＳ９で修正したｊ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）をもってステップＳ３乃至ステップＳ７を繰り返し、撮影条件Ｖ，Ｉ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を変更して設定し、この撮影条件での透過像が表示される。
【００５５】
ステップＳ８で、操作者からの設定終了の指令があった場合、撮影条件設定部９ｄは、そのときの撮影条件Ｖ，Ｉ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，ｚ）を最終撮影条件として記憶し、撮影条件設定（プリセットモード）を終了する。
【００５６】
以上のフローで、終了指令を入力しない限り、（ステップＳ９で撮影条件の変更が無い場合でも）ステップＳ３乃至ステップＳ９が作るループは高速に繰り返される。従って撮影条件を変更したときそれに追従してリアルタイムで表示される透過像が変化するのでこれを目視しながら撮影条件の設定ができる。＜＞終了
【００５７】
＜撮影条件設定（手動モード）＞
手動モードは、プリセットモードで管電圧のプリセット値Ｖｊに適当な値が無く、別の管電圧に設定したい場合に用いる。
【００５８】
図３は第一の実施形態における撮影条件設定（手動モード）のフロー図である。この設定は、撮影条件設定部９ｄが行う。
【００５９】
操作者は被検体５をテーブル４に載置すると、ステップＴ１で、操作者は適当な任意の初期値Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊを設定する。
【００６０】
ステップＴ２で、撮影条件設定部９ｄは、設定したＶｊ，ＩｊでＸ線ビーム２を放射させる。
【００６１】
ステップＴ３で、撮影条件設定部９ｄは、Ｘ線検出器３が出力した透過像を取込んで、表示部９ａにリアルタイム表示させる。
【００６２】
ステップＴ４で、操作者は表示された透過像を目視しこれで良いと判定した場合、初期設定終了を入力する。撮影条件設定部９ｄは、操作者からの初期設定終了の指令があるか？を判定し、無い場合、ステップＴ１に進み、ステップＴ１乃至ステップＴ３を繰り返す。
【００６３】
ステップＴ４で、操作者からの初期設定終了の指令があった場合、撮影条件設定部９ｄは、そのときの撮影条件Ｖｊ，Ｉｊ，ＦＤＤｊを初期撮影条件としてステップＴ５に進む。
【００６４】
ステップＴ５で、操作者は、ＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を変更する。ここで、適当に設定したＦＣＤ，ＦＤＤ（，φ，ｚ）を透過像を目視しながら変更できる。ＦＣＤ，ＦＤＤを変えて撮影倍率を変更し、φを変えて透視方向を変え、ｚを変えて被検体５の着目部をＸ線ビーム２の高さに合わせる。
【００６５】
ステップＴ６で、撮影条件設定部９ｄは、管電圧ＶをＶｊに設定し、管電流Ｉを、初期値と設定したＦＤＤに応じて式（１）で、Ｉｊから変更して設定する。
【００６６】
ステップＴ７で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、管電圧Ｖを、式（２）を計算して修正設定し、管電流Ｉを、式（２）で求めたＶにおける管電流下限値に設定する。
【００６７】
ステップＴ８で、撮影条件設定部９ｄは、管電流Ｉが管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、管電圧Ｖを、式（３）を計算して修正設定し、管電流Ｉを、式（３）で求めたＶにおける管電流上限値に設定する。
【００６８】
ステップＴ９で、撮影条件設定部９ｄは、設定したＶ，ＩでＸ線ビーム２を放射させる。
【００６９】
ステップＴ１０で、撮影条件設定部９ｄは、Ｘ線検出器３が出力した透過像を取込んで、表示部９ａにリアルタイム表示させる。
【００７０】
ステップＴ１１で、操作者は表示された透過像を目視しこれで良いと判定した場合、設定終了を入力する。撮影条件設定部９ｄは、操作者からの設定終了の指令があるか？を判定し、無い場合、ステップＴ５に進み、ステップＴ５乃至ステップＴ１０を繰り返す。
【００７１】
ステップＴ１１で、操作者からの設定終了の指令があった場合、撮影条件設定部９ｄは、そのときの撮影条件Ｖ，Ｉ，ＦＣＤ，ＦＤＤ（，ｚ）を最終撮影条件として記憶し、撮影条件設定（手動モード）を終了する。
【００７２】
以上のフローで、初期設定終了指令を入力しない限り、（ステップＴ１で初期値の変更が無い場合でも）ステップＴ１乃至ステップＴ４が作るループは高速に繰り返される。従って初期値を変更したときそれに追従してリアルタイムで表示される透過像が変化するのでこれを目視しながら初期値の設定ができる。
【００７３】
また、撮影条件設定終了指令を入力しない限り、（ステップＴ５でＦＣＤ，ＦＤＤの変更が無い場合でも）ステップＴ５乃至ステップＴ１１が作るループは高速に繰り返される。従ってＦＣＤ，ＦＤＤを変更したときそれに追従してリアルタイムで表示される透過像が変化するのでこれを目視しながらＦＣＤ，ＦＤＤの設定ができる。＜＞終了
【００７４】
＜断層撮影＞
撮影条件設定が終わり、操作者から断層撮影開始の入力があると、スキャン制御部９ｅは設定した管電圧Ｖ、管電流ＩでＸ線ビーム２を放射させると共に、回転・昇降機構６によりテーブル４を回転させながら、１回転に亘り一定回転角度毎にＸ線検出器３から透過像を取込み記憶する。
【００７５】
引き続き、再構成部９ｆは取込んで記憶した１回転に亘る透過像から、公知の再構成処理を行って、被検体５の断面像を１枚乃至複数枚再構成し、記憶及び表示を行う。＜＞終了
【００７６】
（第一の実施の形態の効果）
第一の実施形態（プリセットモード）によれば、管電圧Ｖの設定において、プリセット値Ｖｊを選択するだけで自動的に、予め設定したＸ線検出器３の最大出力の値（透過像の空気部の値）が、余裕をもって飽和せず、かつ、なるべく大きな値、例えば飽和値の約９０％、となるような管電流Ｉｊが設定される。つまり、従来のように管電圧と管電流の２次元的な調整は必要なく、管電圧のみの１次元的調整で済み、管電圧設定が容易である。すなわち、前述した第一の問題点が解決する。
【００７７】
また、第一の実施形態（プリセットモード及び手動モード）によれば、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、ＦＤＤの変化に対し、自動的に管電流Ｉを、式（１）によりＦＤＤの２乗に比例して変化させるので、Ｘ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保てる。これは、Ｘ線検出器３の出力はＩ／ＦＤＤ２に比例することから、ＩをＦＤＤ２に比例させて変化させれば出力は一定になることから導ける。つまり、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整をするとき、Ｘ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保つように管電流Ｉを自動設定するので調整が容易である。すなわち、前述した第二の問題点が解決する。
【００７８】
さらに、第一の実施形態（プリセットモード及び手動モード）によれば、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、自動設定する管電流が下限以下、あるいは上限以上となる場合に、管電圧Ｖを、式（２）あるいは式（３）により調整することでＸ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保てる。これは、Ｘ線検出器３の出力はＩ・Ｖγに比例するので、Ｖを（１／Ｉ）１／γに比例させて変化させれば出力は一定になることから導ける。従って、撮影倍率（ＦＣＤとＦＤＤ）の調整において、管電流Ｉが上限あるいは下限を超える場合でも、Ｘ線検出器３の最大出力（空気部の出力）を一定に保つように管電圧Ｖ、管電圧Ｉを自動設定するので調整が容易である。
【００７９】
（第一の実施の形態の変形）
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
【００８０】
例えば、第一の実施形態では、Ｘ線ビーム２に対し被検体５を回転させているが、逆に、被検体５を固定し、Ｘ線ビーム２を回転軸ＲＡに対し回転させてもよい。この場合は、回転軸ＲＡに対して回転するフレームにＸ線管１とＸ線検出器３を固定する。そして、この回転するフレーム上でＸ線管１とＸ線検出器３を近づけまた遠ざけるように移動させてＦＣＤとＦＤＤを変化させるようにする。このような場合でも、第一の実施形態の作用と効果はそのまま適用できる。
【００８１】
また、第一の実施形態では、１回転のスキャンを行っているが、１８０°＋ファン角以上の回転を行うハーフスキャンや被検体を回転軸に沿って昇降させながら回転を行うヘリカルスキャンを行ってもよい。さらにＸ線光軸Ｌと回転軸ＲＡとに直交する方向のテーブル移動（トランスレート）機構を設け、所謂ＴＲ（Ｔｒａｎｓｌａｔｅ Ｒｏｔａｔｅ）方式（第二世代方式）のスキャンをおこなってもよい。
【００８２】
また、第一の実施形態では、回転軸ＲＡはＸ線光軸Ｌと垂直に交差しているが、回転軸を垂直から傾斜させた所謂傾斜型ＣＴ装置とすることもできる。
【符号の説明】
【００８３】
１…Ｘ線管、２…Ｘ線ビーム、３…Ｘ線検出器、４…テーブル、５…被検体、６…回転・昇降機構、７…シフト機構、８…Ｘ線制御部、９…制御処理部、９ａ…表示部、９ｂ…入力部、９ｃ…較正制御部、９ｄ…撮影条件設定部、９ｅ…スキャン制御部、９ｆ…再構成部、
１０１…Ｘ線管、１０２…Ｘ線ビーム、１０３…Ｘ線検出器、１０４…テーブル、１０５…被検体、１０６…回転・昇降機構、１０７…制御処理部、１０８…シフト機構、１０９…Ｘ線制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、
前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、
前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれの基準値の組み合わせを複数組記憶し、前記複数組の内の一組である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊが選択され、かつ前記距離ＦＤＤが設定された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記設定された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、
を有することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項２】
被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、
前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、
前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれが初期値である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊに設定され、かつ前記初期値の設定の後に前記距離ＦＤＤｊが距離ＦＤＤに変更された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記変更された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、
を有することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、
前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電流Ｉを、式１、
Ｉ＝Ｉｊ・（ＦＤＤ／ＦＤＤｊ）２
で求めた値に変更して設定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＣＴ装置において、
前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の下限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、前記管電圧Ｖを、式２、
Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＬ）１／γ
で求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式２で求めた管電圧Ｖにおける管電流下限値に設定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項５】
請求項３に記載のＣＴ装置において、
前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の上限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、前記管電圧Ｖを、式３、
Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＵ）１／γ
で求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式３で求めた管電圧Ｖにおける管電流上限値に設定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項１】
被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、
前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、
前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれの基準値の組み合わせを複数組記憶し、前記複数組の内の一組である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊが選択され、かつ前記距離ＦＤＤが設定された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記設定された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、
を有することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項２】
被検体に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出して透過像として出力するＸ線検出手段と、前記Ｘ線と交差する回転軸に対し前記被検体と前記Ｘ線とを相対的に回転させる回転手段と、複数の前記回転の位置で検出された透過像から前記被検体の断面像を再構成する再構成手段を有するＣＴ装置において、
前記Ｘ線源の管電圧と管電流を設定された値に制御するＸ線制御手段と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段との距離を変更して設定するシフト機構と、
前記管電圧，前記管電流，前記距離それぞれが初期値である管電圧Ｖｊ，管電流Ｉｊ，距離ＦＤＤｊに設定され、かつ前記初期値の設定の後に前記距離ＦＤＤｊが距離ＦＤＤに変更された場合に、管電圧Ｖを前記管電圧Ｖｊに設定し、管電流Ｉを前記管電流Ｉｊから前記距離ＦＤＤｊ及び前記変更された距離ＦＤＤに応じて変更して設定するＸ線条件設定手段と、
を有することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、
前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電流Ｉを、式１、
Ｉ＝Ｉｊ・（ＦＤＤ／ＦＤＤｊ）２
で求めた値に変更して設定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＣＴ装置において、
前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の下限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流下限値ＩｊＬを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流下限値ＩｊＬより小さい場合、前記管電圧Ｖを、式２、
Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＬ）１／γ
で求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式２で求めた管電圧Ｖにおける管電流下限値に設定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項５】
請求項３に記載のＣＴ装置において、
前記Ｘ線条件設定手段は、前記管電圧における前記管電流の上限値を記憶し、前記管電圧Ｖｊにおける管電流上限値ＩｊＵを用いて、前記式１で求めた管電流Ｉが前記管電流上限値ＩｊＵより大きい場合、前記管電圧Ｖを、式３、
Ｖ＝Ｖｊ・（Ｉ／ＩｊＵ）１／γ
で求めた値に設定し、前記管電流Ｉを式３で求めた管電圧Ｖにおける管電流上限値に設定することを特徴とするＣＴ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−８０９７１（Ｐ２０１１−８０９７１Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４８２３３（Ｐ２００９−２４８２３３）
【出願日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【出願人】（３９１０１７５４０）東芝ＩＴコントロールシステム株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【出願人】（３９１０１７５４０）東芝ＩＴコントロールシステム株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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