Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
【課題】心電同期スキャンに関するスキャン効率の向上。
【解決手段】入力部３２は、特定の心拍位相に由来するトリガー信号を心電計から繰り返し入力する。ＲＲ期間判定部４０は、繰り返し入力されたトリガー信号のうちの最新のトリガー信号の入力時点と１回前に入力されたトリガー信号の入力時点との間の期間が、予め設定された第１の閾値以上であるか否かを最新のトリガー信号の入力毎に判定する。スキャン制御部４４は、期間が第１の閾値以上であると判定された場合、Ｘ線の発生を終了する。
【解決手段】入力部３２は、特定の心拍位相に由来するトリガー信号を心電計から繰り返し入力する。ＲＲ期間判定部４０は、繰り返し入力されたトリガー信号のうちの最新のトリガー信号の入力時点と１回前に入力されたトリガー信号の入力時点との間の期間が、予め設定された第１の閾値以上であるか否かを最新のトリガー信号の入力毎に判定する。スキャン制御部４４は、期間が第１の閾値以上であると判定された場合、Ｘ線の発生を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置におけるスキャン方式の一つに、心電計からの信号に同期して心臓をスキャンする方式（すなわち、心電同期スキャン）がある。心電同期スキャンにおいて、最適な時間分解能を得るため、予め設定された拍動数（いわゆるビート数）分の期間だけスキャンが行われる。ビート数は、スキャン前に計測された被検体の心拍数（単位時間あたりの拍動数）等に応じて決定される。スキャン前よりも心拍数が低下し、１回の拍動（ビート：beat）で再構成可能な投影データが収集される場合がある。しかし、スキャン時間が経過しなければスキャンが終了しない。従って、再構成に利用されない不要なＸ線曝射がされたことになる。また、予定スキャン時間を短く設定すると、スキャン時に設定時よりも心拍数が増した場合、再構成に必要十分な投影データが収集される前にスキャンが終了してしまうことになり、スキャン時間を長めに設定せざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９―２５４８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目的は、目的は、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転可能に支持する支持機構と、前記被検体の心臓の心拍周期のうちの特定の心拍位相に由来するトリガー信号を心電計から繰り返し入力する入力部と、前記繰り返し入力されたトリガー信号のうちの最新のトリガー信号の入力時点と前記最新のトリガー信号の１回前に入力されたトリガー信号の入力時点との間の期間が、予め設定された第１の閾値以上であるか否かを前記最新のトリガー信号の入力毎に判定するＲＲ期間判定部と、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する制御部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図２】標準的な心電同期スキャンのシーケンスを示す図。
【図３】図１のシステム制御部により行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図４】図３の心電同期スキャンを模式的に説明するための図。
【図５】図３の心電同期スキャンを模式的に説明するための他の図。
【図６】第２実施形態に係るシステム制御部により行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図７】第３実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図８】第３実施形態に係る、各Ｘ線曝射モードでの曝射期間と再構成利用範囲と再構成位相との時間関係を示す図。
【図９】図７の有効ビート判定部により判定される有効ビート条件を示す図。
【図１０】図７のシステム制御部により行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図１１】図８の管電流変調曝射モード時におけるステップＳＢ６の典型的な流れを示す図。
【図１２】第４実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図１３】図１２のシステム制御部の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図１４】第４実施形態に係る心電同期スキャンを模式的に示す図。
【図１５】図１２の再構成部により利用される、投影データのステータス情報を説明するための図。
【図１６】図１２のスキャン条件設定部により利用される、有効ビート数の目標数とスキャン条件とを入力とし閾値を出力とするテーブルの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と呼ぶことにする。）を説明する。
【０００８】
Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体となって被検体の周囲を回転するＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥタイプや、リング状に多数の検出素子が配列され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥタイプ等様々なタイプがあるが、いずれのタイプにも本実施形態は適用可能である。ここでは、ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥタイプとして説明する。
【０００９】
また、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスキャン方式は、心電同期スキャンを対象とする。従って本実施形態に係るスキャン対象は、被検体の心臓である。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。図１に示すようにＸ線ＣＴ装置は、スキャン機構１０と画像処理装置３０とを装備する。
【００１１】
スキャン機構１０は、円環又は円板状の回転フレーム１２を搭載する。回転フレーム１２は、Ｘ線管１４とＸ線検出器１６とを、回転フレーム１２の中心軸Ｚ回りに回転可能に支持している。回転フレーム１２は、回転駆動部１８に接続されている。回転駆動部１８は、画像処理装置３０内のスキャン制御部４４による制御に従って回転フレーム１２を回転し、Ｘ線管１４とＸ線検出器１６とをＺ軸回りに回転する。
【００１２】
回転フレーム１４の開口の内部には、ＦＯＶ（field of view）が設定される。回転フレーム１４の開口には、被検体Ｐが載置された天板２０が挿入される。典型的には、被検体Ｐの体軸がＺ軸に一致するように、被検体Ｐは、天板２０に載置される。
【００１３】
Ｘ線管１４は、高電圧発生部２２から高電圧の印加と電流の供給とを受けてＸ線を発生する。高電圧発生部２２は、スキャン制御部４４による制御に従ってＸ線管１４に高電圧を印加する。より詳細には、Ｘ線管１４は、陽極と陰極とを搭載している。陽極と陰極との間には、高電圧発生部２２からの管電圧が印加される。陰極は、高電圧発生部２２からのフィラメント電流の供給を受けて加熱し、熱電子を放出する。放出された熱電子は、管電圧により陽極に衝突する。陽極への熱電子の衝突によりＸ線が発生する。熱電子が陽極に衝突することによりＸ線管１４に管電流が流れる。発生されるＸ線の強度は、管電流に比例する。管電流は、フィラメント電流を調整することにより制御される。なお、Ｘ線管１４は、陰極と陽極との間にグリッドを設けるタイプのものであってもよい。この場合、高電圧発生部２２からグリッドへ印加する電圧により管電流が制御される。これらのフィラメント電流を調整する制御手段やグリッドの電圧を制御する制御手段などの管電流を調整する構成要素は、管電流制御部と呼ばれる。
【００１４】
Ｘ線検出器１６は、Ｘ線管１４から発生され被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号を生成する。Ｘ線検出器１６には、データ収集回路（ＤＡＳ：data acquisition system）２４が接続されている。
【００１５】
データ収集回路２４は、スキャン制御部４４による制御に従ってＸ線検出器１６から電気信号を読み出す。データ収集回路２４は、読み出された電気信号を増幅し、増幅された電気信号をデジタル変換することによって、デジタル信号である投影データ（生データ）を生成する。生成された投影データは、画像処理装置３０に供給される。
【００１６】
画像処理装置３０には、無線又は有線等を介して心電計２８が接続されている。心電計２８は、被検体Ｐに装着される。心電計２８は、被検体Ｐの心臓の拍動に伴う活動電位を記録し、活動電位の時間変化を示す心電波形を生成する。この際、心電計２８は、心電波形をモニタリングし、心拍周期のうちの特定の位相に由来するトリガー信号を繰り返し発生する。例えば、特定の位相は、Ｒ波の位相に規定される。Ｒ波の位相に由来するトリガー信号をＲトリガーと呼ぶことにする。発生されたＲトリガーは、心電計２８により画像処理装置３０に供給される。なお、本実施形態において特定の位相は、Ｒ波の位相に限定されず如何なる位相であってもよい。
【００１７】
図１に示すように、画像処理装置３０は、入力部３２、前処理部３４、スキャン条件設定部３６、ＲＲ期間算出部３８、ＲＲ期間判定部４０、時間判定部４２、スキャン制御部４４、再構成部４６、表示部４８、操作部５０、記憶部５２、及びシステム制御部５４を有する。
【００１８】
入力部３２は、心電計２８からＲトリガーを繰り返し入力する。この際、入力部３２は、Ｒトリガーの入力時点を記録する。
【００１９】
前処理部３４は、データ収集回路２４から供給された投影データに対数変換や感度補正等の前処理を施す。前処理された投影データは、記憶部５２に記憶される。
【００２０】
スキャン条件設定部３６は、心電同期スキャンのスキャン条件を設定する。スキャン条件としては、例えば、スキャンの終了の判断に関わる条件である。このようなスキャン条件としては、例えば、予定スキャン時間が挙げられる。予定スキャン時間は、スキャン期間の上限である。予定スキャン時間は、例えば、被検体Ｐへの過剰な被曝を防止するために設定される。例えば、予定スキャン時間の下限は、再構成対象の位相における画像の再構成に必要十分な投影データを確実に収集可能な時間に設定される。スキャン条件設定部３６は、心電同期スキャン前において心電計２８により計測された被検体Ｐの心拍数（単位時間あたりの拍動数（ビート数））に基づいて予定スキャン時間を算出する。より具体的には、予定スキャン時間は、ビート数単位で規定される。予定スキャン時間は、ある心拍数でのビート数により規定される。この心拍数は、例えば、心電同期スキャン前に心電計２８により計測された被検体Ｐの心拍数に基づく統計値に設定される。統計値は、例えば、最大値や平均値、中間値に設定される。以下、予定スキャン時間を規定するためのビート数を予定ビート数と呼ぶことにする。また、スキャン開始から終了までの実際のビート数を撮像ビート数と呼ぶことにする。
【００２１】
ＲＲ期間算出部３８は、入力部３２に繰り返し入力されるＲトリガーのうちの最新のＲトリガーの入力時点と、一回前に入力部３２に入力されたＲトリガーの入力時点との間の期間を、最新のＲトリガーの入力毎に算出する。以下、時間的に隣り合う２つのＲトリガーの入力時点間をＲＲ期間と呼ぶことにする。
【００２２】
ＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。閾値Ｔは、少なくとも１セットの画像データを再構成するために必要な投影データを収集可能な時間に設定されてもよい。このような閾値Ｔとしては、例えば、心拍数６５ｂｐｍでの１ビート期間に設定される。１ビート期間は、１回の拍動に要する時間間隔であり、例えばＲＲ期間である。
【００２３】
時間判定部４２は、心電同期スキャンの開始時点からの経過時間と予定スキャン時間とを比較し、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かを判定する。以下、心電同期スキャンの開始時点からの経過時間をスキャン経過時間と呼ぶことにする。時間判定部４２は、心電同期スキャンの開始時点からスキャン経過時間をリアルタイムに計測している。例えば、時間判定部４２は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かを判定する。
【００２４】
スキャン制御部４４は、スキャンのために回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。具体的には、スキャン制御部４４は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、または、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間以上であると判定された場合、スキャンが終了するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。また、スキャン制御部４４は、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間以上でないと判定された場合、スキャンが継続するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００２５】
再構成部４６は、収集された投影データに基づいて被検体Ｐに関する画像データを再構成する。画像データは、記憶部５２に記憶される。
【００２６】
表示部４８は、画像データに対応する表示画像を表示機器に表示する。また、表示部４８は、心電同期スキャンのスキャン計画のための設定画面を表示機器に表示する。表示機器としては、例えばＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。
【００２７】
操作部５０は、入力機器を介して操作者からの各種指令や情報入力を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、スイッチ等が利用可能である。
【００２８】
記憶部５２は、前処理された投影データや画像データを記憶する。また、記憶部５２は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の制御プログラムを記憶している。この制御プログラムは、心電同期スキャンを行うためのＸ線ＣＴ装置の制御機能をシステム制御部５４に実行させるためのものである。
【００２９】
システム制御部５４は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の中枢として機能する。システム制御部５４は、記憶部５２に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従って各部を制御する。
【００３０】
次に第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の詳細について説明する。
【００３１】
まず、心電同期スキャンに係る画像再構成法について説明する。心電同期スキャンは、動きの速い心臓を対象としている。従って、画像データの時間分解能が重要である。心電同期スキャンにおいて利用されている再構成法として、主にハーフ再構成法が知られている。
【００３２】
ハーフ再構成法は、回転フレーム１２が１８０°＋α（ファン角）のビュー範囲を回転する間に収集された投影データセットに基づいて１セットの画像データを再構成する方法である。ハーフ再構成は、１心拍のうちの比較的心臓の動きが遅い期間（例えば、拡張中期。以下、比較的心臓の動きが遅い期間を安定期間と呼ぶことにする。）に１８０°＋αのビュー範囲分の投影データが収集可能な場合に好適である。ハーフ再構成法においては、回転フレーム１２が１８０°＋αのビュー範囲を回転するのに要する時間が、再構成される画像データの時間分解能に規定される。
【００３３】
ハーフ再構成法よりも時間分解能を向上させることを目的とした方法にセグメント再構成法がある。セグメント再構成法では、１８０°＋αのビュー範囲を複数のセグメントに区分する。次に、連続する又は離間する複数の心拍に亘って、複数のセグメントにそれぞれ対応する複数の投影データセットが収集される。そして、複数の投影データセットに基づいて１セットの画像データが再構成される。このように、セグメント再構成法は、１心拍のうちの安定期間に１８０°＋αのビュー範囲分の投影データを収集可能でない場合に好適である。セグメント再構成法においては、最短では、回転フレーム１２が（１８０°＋α）／セグメント数のビュー範囲を回転するのに要する時間が時間分解能に規定される。
【００３４】
なお、本実施形態に係る再構成法は、３６０°のビュー範囲の投影データを収集するフル再構成法にも適用可能である。この３６０°のビュー範囲の投影データを収集する場合にも、ハーフ再構成法と同様に、セグメント再構成法が適用可能である。
【００３５】
次に図２を参照しながら、本実施形態に係る心電同期スキャンの基本的なシーケンスについて説明する。図２は、心電同期スキャンのスキャンシーケンスを示す図である。なお、図２においては、予定ビート数が２に設定されているとする。すなわち、操作者は、被検体の心拍数が比較的速く、１回のビートでは再構成に必要十分な投影データを収集できないと想定している。また、Ｘ線は連続的に発生されるものとする。
【００３６】
まず、入力部３２は、Ｘ線発生開始前から心電計２８からＲトリガーを繰り返し入力している。そして所定のＲトリガー（第１のＲトリガー）の入力時点からの経過時間が規定の曝射待ち期間を超えることを契機としてスキャン制御部４４は、Ｘ線の発生を開始させるために高電圧発生部２２を制御する。高電圧発生部２２は、スキャン制御部４４による制御のもとＸ線管１４に管電圧を印加し、フィラメント電流を供給する。管電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線管１４は、Ｘ線を発生する。曝射待ち期間は、第１のＲトリガーの入力時点から実際にＸ線管１４からＸ線が発生されるまでの時間に規定される。後述するように、スキャンは、次のＲトリガー（第２のＲトリガー）の入力時点から開始される。従って、曝射待ち期間は、第２のＲトリガーの入力時点までにはＸ線管１４からＸ線が発生されるように設定される。実際には、Ｘ線が発生開始時からエネルギーが安定しているわけではないので、曝射待ち期間は、例えば、ＲＲ期間よりも短い期間に設定される。
【００３７】
次のＲトリガー（第２のＲトリガー）の入力時点にスキャン制御部４４は、スキャンを開始する。スキャン中においてスキャン制御部４４は、回転駆動部１８を制御して回転フレーム１２を繰り返し回転させ、データ収集回路２４を制御して投影データ（生データ）を繰り返し収集する。そしてスキャン制御部４４は、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えることを契機としてスキャンを終了する。例えば、スキャン制御部４４は、Ｘ線の発生を終了するために高電圧発生部２２を制御する。高電圧発生部２２は、スキャン制御部４４による制御のもとＸ線管１４への管電圧の印加とフィラメント電流の供給とを停止する。これによりＸ線管１４は、Ｘ線の発生を終了する。なお、Ｘ線発生前から回転フレーム１４の回転やデータ収集回路２４による投影データの収集が行われても良い。
【００３８】
スキャン中、図２に示すように、被検体Ｐの心拍数が、１回のビートのみで再構成に必要十分な投影データを収集可能なまでに低下する場合がある。図２でいえば、第２のＲトリガーの入力時点と第３のＲトリガーの入力時点との間のＲＲ期間において、十分な投影データが収集される場合がある。この場合、スキャン開始後に初めて入力されたＲトリガー（第３のＲトリガー）の入力時点から予定スキャン時間の終了時点までにされたＸ線曝射は、画像再構成に寄与しないことになる。
【００３９】
第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、再構成に必要十分な収集データが収集されたと判断した場合、予定スキャン時間が満了する前にスキャンを終了する。
【００４０】
図３は、第１実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。
【００４１】
なお第１実施形態に係る心電同期スキャンは、如何なるＸ線曝射モードにも適用可能である。例えば、Ｘ線曝射モードは、連続曝射モード、管電流変調曝射モード、ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射（間欠曝射）モードの３つが挙げられる。連続曝射モードにおいて高電圧発生部２２は、Ｘ線管１４を流れる管電流が一定になるようにＸ線管１４にフィラメント電流を供給し、管電圧を印可する。すなわち、連続曝射モードにおいては、一定のエネルギーのＸ線が連続的に発生される。管電流変調曝射モードにおいて高電圧発生部２２は、管電流が第１の管電流値と第２の管電流値とに交互に切り替わるようにＸ線管１４にフィラメント電流を供給し、管電圧を印可する。第１の管電流値は、十分な画質が得られる値に設定される。第２の管電流値は、第１の管電流値よりも低い値に設定される。すなわち、管電流変調曝射モードにおいては、標準的なエネルギーのＸ線と低エネルギーのＸ線とが交互に発生される。ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードにおいて高電圧発生部２２は、Ｘ線の発生と停止とが交互に切り替わるようにＸ線管１４にフィラメント電流を供給し、管電圧を印可する。
【００４２】
図３に示すように、スキャンの開始前において、システム制御部５４は、スキャンを開始するためのＲトリガー（例えば、図２の第２のＲトリガー）の入力部３２への入力を待機している（ステップＳＡ１）。なお、ステップＳＡ１の前段階において、図２と同様に、このＲトリガーの入力前においてＸ線発生のトリガーとなるＲトリガー（図２の第１のＲトリガー）が入力部３２に入力されているものとする。
【００４３】
ステップＳＡ１においてＲトリガーが入力されると（ステップＳＡ１：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャンを開始するためにスキャン制御部４４を制御する（ステップＳＡ２）。ステップＳＡ１においてスキャン制御部４４は、図２に示すように、このＲトリガーの入力部３２への入力に同期してスキャンを開始する。ここで、スキャンとは、画像データ再構成のための投影データを収集するためにＸ線の発生、回転フレーム１２の回転、及び投影データの収集を行うことである。具体的には、スキャン制御部４４は、Ｒトリガーの入力に基づいて高電圧発生部２２を制御し、Ｘ線管１４からＸ線を発生させる。また、スキャン制御部４４は、Ｒトリガーの入力に基づいて回転駆動部１８を制御し、回転フレーム１２を回転させる。また、スキャン制御部４４は、第２のＲトリガーの入力に基づいてデータ収集回路２４を制御し、投影データ（生データ）を収集する。収集された投影データは、記憶部５２に記憶される。入力部３２は、ステップＳＡ１において入力されたＲトリガーの入力時点をスキャン開始時点として記録する。また、時間判定部４２は、後述のステップＳＡ６のために、スキャン開始時点からのスキャン経過時間を計測する。
【００４４】
ステップＳＡ２が行われるとシステム制御部５４は、入力部３２を介して心電計からＲトリガーが入力されることを待機している（ステップＳＡ３）。
【００４５】
ステップＳＡ３においてＲトリガーが入力されるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間算出部３８に算出処理を行わせる（ステップＳＡ４）。ステップＳＡ４においてＲＲ期間算出部３８は、最新のＲトリガーの入力時点と１回前のＲトリガーの入力時点とに基づいて最新のＲＲ期間を算出する。初回のステップＳＡ４において、最新のＲトリガーは、ステップＳＡ３において入力されたＲトリガーであり、１回前のＲトリガーは、ステップＳＡ１において入力されたＲトリガーである。２回目以降のステップＳＡ４においては、最新のＲトリガーは、最新のステップＳＡ３において入力されたＲトリガーであり、１回前のＲトリガーは、最新のステップＳＡ３の１回前のステップＳＡ３において入力されたＲトリガーである。具体的には、ＲＲ期間算出部３８は、最新のＲトリガーの入力時点と１回前のＲトリガーの入力時点との差分に基づいて最新のＲＲ期間を算出する。
【００４６】
ステップＳＡ４が行われるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間判定部４０に判定処理を行わせる（ステップＳＡ５）。ステップＳＡ５においてＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合（ステップＳＡ５：ＮＯ）、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＡ６）。ステップＳＡ６において時間判定部４２は、スキャン経過時間と予定スキャン時間とを比較し、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かを判定する。
【００４８】
ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＡ６：ＮＯ）、システム制御部５４は、スキャンを継続するために、ステップＳＡ３に戻る。なお、ステップＳＡ６における判定処理は、次のＲトリガーが入力されるまで繰り返し行われる。
【００４９】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、または、ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていると判定された場合（ステップＳＡ６：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＡ７）。ステップＳＡ７においてスキャン制御部４４は、スキャンを終了するために、回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。スキャン制御部４４による制御に従って高電圧発生部２２は、Ｘ線管１４への高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを停止する。これによりＸ線管１４からのＸ線の発生が終了する。また、回転駆動部１８は、スキャン制御部４４による制御に従って、回転フレーム１２の回転を終了する。また、データ収集回路２４は、スキャン制御部４４による制御に従って投影データの収集を終了する。なお、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えた直後に、スキャンの終了処理が行われなくても良い。例えば、経過時間が予定スキャン時間を超えた時点から所定のマージン時間経過後に、スキャンの終了処理が行われても良い。マージン時間を設けることにより、再構成に必要な投影データを収集できないという事態の発生を防止することができる。
【００５０】
ステップＳＡ７が行われると第１実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【００５１】
上述のように、ステップＳＡ３において、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であるか否かが判定されている。閾値Ｔは、少なくとも１セットの画像データを再構成するために必要な投影データを収集可能な時間に設定される。従って、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であることは、最新の１ビート期間において、画像再構成に必要十分な投影データが収集されていると推定される。従って、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、スキャンが終了される。例えば、図４に示すように、１回目のビート期間（１回目のＲトリガーの入力時点と２回目のＲトリガーの入力時点との間の期間）に関するＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、２回目のＲトリガーの入力とともにスキャンが終了される。この場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間よりも短縮される。換言すれば、スキャン期間中の実際のＲＲ期間に応じて撮影ビート数が減少される。従って、画像再構成に寄与しないＸ線被曝を避けることができ、被検体Ｐへの被曝を低減することが出来る。また、１回のスキャン時間を短縮することができるので検査スループットが向上する。
【００５２】
一方、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でない場合、最新の１ビート期間において、画像再構成に必要十分な投影データが収集されていないと推定される。従って、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合、スキャンが終了されるべきではない。この場合、ステップＳＡ６において、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えるか否かが判定される。上述のように予定スキャン時間は、閾値Ｔよりも長く、少なくとも１セットの画像データを再構成に必要十分な投影データを確実に収集可能な時間に設定されている。ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えないと判定された場合、まだ、必要十分な投影データが収集されていないので、スキャンが継続されるべきである。従って、この場合、スキャンを継続するためにステップＳＡ３に戻り、再び、最新のＲトリガーの入力が待機される。一方、ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたと判定された場合、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でなくとも、必要十分な投影データが収集されていると推定される。この場合、スキャンが終了される。例えば、図５に示すように、予定ビート数が２の場合を考える。１回目のビート期間に関するＲＲ期間と２回目のビート期間に関するＲＲ期間とが閾値Ｔ以上である場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間に到達した時点でスキャンが終了される。この場合、スキャン経過時間は、予定スキャン時間に略一致する。すなわち、予定通りスキャンが行われたといえる。
【００５３】
このようにして、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定されるまで、または、ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えると判定されるまで、ステップＳＡ３からＳＡ６が繰り返される。画像再構成に必要な投影データが収集されたことが最新のＲＲ期間または経過時間により推定されるまで、ステップＳＡ３からＳＡ６が繰り返される。そしてステップＳＡ５のＲＲ期間条件、または、ステップＳＡ６のスキャン時間条件が満足された場合、ステップＳＡ７においてスキャンが終了される。
【００５４】
スキャンが終了されると、再構成部４６は、スキャン期間に収集された投影データに基づいて画像データを再構成する。１ビート期間分のみスキャンが行われた場合、再構成部４６は、ハーフ再構成を実行し、複数ビート期間分スキャンが行われた場合、セグメント再構成を行う。具体的には、ハーフ再構成の場合、再構成部４６は、１ビート期間に収集された投影データにハーフ再構成処理を実行し、被検体Ｐに関する画像データを発生する。セグメント再構成の場合、再構成部４６は、各ビート期間において収集された投影データにセグメント再構成処理を実行し、被検体Ｐに関する画像データを発生する。発生された画像データに対応する表示画像は、表示部４８に表示される。
【００５５】
上記説明により、第１実施形態に係る心電同期スキャンにより、ＡＬＡＲＰ（as low as reasonably practicable）の被曝、すなわち、できるだけ少ない被曝を実現することができる。また、第１実施形態に係る心電同期スキャンによれば、スキャン時にＲＲ期間が標準の心拍数に基づくＲＲ期間よりも長くなった場合（心拍数が標準の心拍数よりも低くなった場合）、実際の経過時間が予定スキャン時間を経過していなくても、最新のＲトリガーの入力時点においてスキャンが終了される。すなわち、スキャン計画時において操作者は、被曝量を気にせずに予定スキャン時間を長めに設定することができる。従ってスキャン計画を簡便に行うことができる。また、第１実施形態に係る心電同期スキャンにおいてセグメント再構成法ではなくハーフ再構成法で画像データを再構成したい場合、予定スキャン時間を長めに設定することで、最新のＲＲ期間が閾値Ｔを超えるまでスキャンを継続することができる。
【００５６】
かくして第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【００５７】
（第２実施形態）
第１実施形態においてスキャン制御部４４は、ＲＲ期間が閾値以上でない場合であっても、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間以上であればスキャンを終了させるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。スキャン制御部４４は、予定スキャン時間とは異なる他のスキャン条件に従ってスキャンを終了させるタイミングを決定しても良い。他のスキャン条件としては、例えば、Ｘ線の予定曝射時間が挙げられる。第２実施形態に係るスキャン制御部４４は、ＲＲ期間が閾値以上でなく、且つ、１検査におけるＸ線の合計曝射時間が予定曝射時間以上であればスキャンを終了させる。以下、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置について説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００５８】
第２実施形態に係るスキャン条件設定部３６は、例えば、ユーザによる操作部５０を介した指示に従って、Ｘ線の予定曝射時間を設定する。予定曝射時間は、被検体ＰへのＸ線の合計曝射時間の上限に規定される。予定曝射時間は、例えば、被検体への過剰な被曝を防止するために設定される。予定曝射時間の下限は、再構成対象の位相における画像の再構成に必要十分な投影データを確実に収集可能な時間に設定される。
【００５９】
第２実施形態に係る時間判定部４２は、Ｘ線管１４からの実際のＸ線の合計曝射時間と予定曝射時間とを比較し、Ｘ線曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。時間判定部４２は、Ｘ線曝射の開始から合計曝射時間を計測している。例えば、時間判定部４２は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【００６０】
第２実施形態に係るスキャン制御部４４は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、または、時間判定部４２により合計曝射時間が予定曝射時間以上であると判定された場合、スキャンが終了するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。また、スキャン制御部４４は、時間判定部４２により合計曝射時間が予定曝射時間以上でないと判定された場合、スキャンが継続するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００６１】
次に第２実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンについて説明する。図６は、第２実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。なお、図３の心電同期スキャンにおけるステップと同様の処理内容のステップは、同一符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
図６に示すように、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合（ステップＳＡ５：ＮＯ）、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＤ６）。ステップＳＤ６において時間判定部４２は、合計曝射時間と予定曝射時間とを比較し、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【００６３】
ステップＳＤ６において合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＤ６：ＮＯ）、システム制御部５４は、スキャンを継続するために、ステップＳＡ３に戻る。なお、ステップＳＤ６における判定処理は、次のＲトリガーが入力されるまで繰り返し行われる。
【００６４】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、または、ステップＳＤ６において合計曝射時間が予定曝射時間を超えていると判定された場合（ステップＳＤ６：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＡ７）。なお、合計曝射時間が予定曝射時間を超えた直後に、スキャンの終了処理が行われなくても良い。例えば、合計曝射時間が予定曝射時間を超えた時点から所定のマージン時間経過後に、スキャンの終了処理が行われても良い。マージン時間を設けることにより、再構成に必要な投影データを収集できないという事態の発生を防止することができる。
【００６５】
ステップＳＡ７が行われると第２実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【００６６】
上述のように第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、ＲＲ期間が閾値以上でない場合であっても、合計曝射時間が上限値を上回ることを契機としてスキャンを強制的に終了させることができる。従って、被検体の過剰な被曝を防止することができる。
【００６７】
かくして第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【００６８】
なお、上述のように時間判定部４２の判定対象は、第１実施形態の場合がスキャン経過時間であり、第２実施形態の場合が曝射合計時間であるとした。時間判定部４２の判定対象は、ユーザにより操作部５０を介して、スキャン経過時間または曝射合計時間に任意に選択可能である。
【００６９】
（第３実施形態）
第１及び第２実施形態においては、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、スキャンが終了される。第３実施形態においては、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かが判定される。そして、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されている場合にスキャンが終了される。以下、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。なお以下の説明において、第１及び２実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００７０】
図７は、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。図７に示すように、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、さらに、有効ビート判定部５６を有する。
【００７１】
有効ビート判定部５６は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、有効ビート条件を満足するか否かを判定する。有効ビート条件は、最新の１ビート期間において、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かに規定される。有効ビート条件を満足する場合、そのビートは、有効ビート判定部５６により有効であると認定される。一方、有効ビート条件を満足しない場合、そのビートは、有効ビート判定部５６により無効であると認定される。
【００７２】
時間判定部４２は、有効ビート判定部５６により有効ビート条件を満足しないと判定された場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間に到達したか否か、または、合計曝射時間が予定曝射時間に到達したか否かを判定する。
【００７３】
スキャン制御部４４は、有効ビート判定部５６により有効ビート条件が満足されると判定された場合、または、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定された場合）、スキャンを終了するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。また、スキャン制御部４４は、有効ビート判定部５６により有効ビート条件が満足されないと判定され、かつ、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていないと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合）、スキャンを継続するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００７４】
次に第３実施形態に係る心電同期スキャンについて詳細に説明する。
【００７５】
心電同期スキャンにおいては、再構成対象の位相（以下、再構成位相）がスキャン条件設定部３６により設定される。再構成位相における画像データを再構成するためには、例えば、再構成位相を含む時間範囲（以下、再構成利用範囲）における実質的に利用可能な投影データが収集されるようにスキャンが実行される。例えば、再構成利用範囲は、再構成位相を中心に±５％の時間範囲に設定される。再構成利用範囲は、典型的には、心臓の動きが比較的小さい期間に設定される。
【００７６】
図８は、各Ｘ線曝射モードでの曝射期間と再構成利用範囲と再構成位相との時間関係を示す図である。例えば、図８に示すように、再構成位相は７５％に設定され、再構成利用範囲は７０％から８０％に設定されているものとする。
【００７７】
連続曝射モードにおいては、Ｘ線の発生終了指示がなされるまで、一定の管電流値を有する管電流でＸ線が曝射される。この管電流値は、再構成に実質的に利用可能な投影データを発生可能なＸ線のエネルギー値に対応する。すなわち、連続曝射モードにおいては、再構成利用範囲に収集される投影データは、必然的に再構成に実質的に利用可能である。なお再構成に実質的に利用可能な投影データとは、十分な画質を有する画像データを生成可能な投影データである。
【００７８】
管電流変調曝射モードにおいては、基本的には、低管電流値を有する管電流でＸ線が連続的に発生されている。そして、Ｒトリガーの入力時点ｔ０から待ち期間だけ経過したことを契機として低管電流値から高管電流値に切り換えられるように設定されている。図８の場合、時刻ｔ１において、低管電流値から高管電流値に切り換えられる。低管電流値は、再構成に実質的に利用可能な投影データを発生不可能なＸ線のエネルギー値に対応する。高管電流値は、再構成に実質的に利用可能な投影データを発生可能なＸ線のエネルギー値に対応する。画質向上のため、高管電流値でのＸ線に由来する投影データに基づいて画像データが再構成されると良い。従って高管電流曝射時間は、再構成利用範囲を含むように設定される。切り替え時刻ｔ１から高管電流曝射時間だけ経過したことを契機として高管電流から低管電流に切り換えられる。図８の場合、時刻ｔ２において、高管電流値から低管電流値に切り換えられる。例えば、高管電流曝射時間は、再構成利用範囲分の期間に設定される。例えば、再構成利用範囲が７０％から８０％までの場合、７０％から８０％までの１０％分の期間に高管電流曝射時間が設定される。
【００７９】
ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードにおいては、基本的には、Ｘ線が発生されていない。そして、Ｒトリガーの入力時点ｔ０から待ち期間だけ経過したことを契機としてＸ線発生がＯＮに切り換えられるように設定されている。切り換え時刻ｔ１から曝射時間だけ経過したことを契機としてＸ線発生がＯＦＦに切り換えられる。曝射時間は、例えば、再構成利用範囲分の期間に設定される。例えば、再構成利用範囲が７０％から８０％までの場合、７０％から８０％までの１０％分を含む期間に曝射時間が設定される。
【００８０】
実際には、計画時に利用される標準の心拍数とスキャン時の実際の心拍数とは異なる。実際のＲＲ期間が閾値Ｔより小さい場合、第１及び２実施形態において説明したように、スキャンが継続される。一方、実際のＲＲ期間が閾値Ｔより大きい場合、第１及び２実施形態においては、Ｘ線の発生が終了されていた。しかしながら、実際のＲＲ期間が閾値Ｔより大きい場合であっても、管電流変調曝射モードやＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードによっては、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能であり必要十分な投影データが収集されていない場合がある。
【００８１】
図９は、Ｘ線曝射モード毎の有効ビート条件を示す図である。図９に示すように、連続曝射モードにおいては、有効ビート条件は設定されない。すなわち、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、無条件で有効ビート条件が満足され、Ｘ線の発生が終了される。管電流変調曝射モードとＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードとの場合、有効ビート条件が設定される。管電流変調曝射モードにおいて、再構成位相において高管電流でＸ線が曝射されていない場合、再構成位相の画像データが劣化してしまう。従って、管電流変調曝射モードの有効ビート条件は、再構成位相において高管電流でＸ線が曝射されたか否かに設定される。ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードの場合、再構成位相においてＸ線が曝射されていない場合、再構成位相の画像データが劣化してしまう。従ってＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードの終了条件は、再構成位相においてＸ線が曝射されたか否かに設定される。
【００８２】
図１０は、第３実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。なお、図３及び６の心電同期スキャンにおけるステップと同様の処理内容のステップは、同一符号を付し、説明を省略する。
【００８３】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、有効ビート判定部５６に判定処理を行わせる（ステップＳＢ６）。ステップＳＢ６において有効ビート判定部５６は、Ｘ線曝射モードに応じた有効ビート条件を満足するか否か、換言すれば、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されたか否かを判定する。
【００８４】
上述のように、Ｘ線曝射モードが連続曝射モードの場合、有効ビート判定部５６は、終了条件を満足すると判定する。管電流変調曝射モードの場合、有効ビート判定部５６は、予め設定された再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたか否かを判定する。ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードの場合、有効ビート判定部５６は、予め設定された再構成位相においてＸ線曝射が行われたか否かを判定する。以下、管電流変調曝射モード時におけるステップＳＢ６の具体的な処理について説明する。
【００８５】
図１１は、管電流変調曝射モード時におけるステップＳＢ６の典型的な流れを示す図である。図１１に示すように、まず、有効ビート判定部５６は、ステップＳＢ６．４の処理を時間［ｍｓ］で行うか、位相［％］で行うかを確認する（ステップＳＢ６．１）。例えば、再構成位相が時間で規定されている場合、ステップＳＢ６．４の処理は時間で行われ、再構成位相が位相で規定されている場合、ステップＳＢ６．４の処理は位相で行われる。
【００８６】
ステップＳＢ６．１において時間で行うことが確認された場合、有効ビート判定部５６は、時間［ｍｓ］を単位とする開始位相［ｍｓ］と終了位相［ｍｓ］とを算出する。開始位相［ｍｓ］は、高管電流曝射開始時間Ｔｈｓと再構成時間Ｔｒと含む下記の（１）式により規定され、終了位相［ｍｓ］は、高管電流曝射終了時間Ｔｈｅと再構成時間Ｔｒとを含む下記の（２）式により規定される。
【００８７】
開始位相［ｍｓ］＝Ｔｈｓ＋Ｔｒ／２ ・・・（１）
終了位相［ｍｓ］＝Ｔｈｅ−Ｔｒ／２ ・・・（２）
一方、ステップＳＢ６．１において位相で行うことが確認された場合、有効ビート判定部５６は、位相［％］を単位とする開始位相［％］と終了位相［％］とを算出する（ステップＳＢ６．３）。開始位相［％］は、開始位相［ｍｓ］は、高管電流曝射開始時間Ｔｈｓと再構成時間ＴｒとＲＲ期間Ｔｒｒと含む下記の（３）式により規定され、終了位相［ｍｓ］は、高管電流曝射終了時間Ｔｈｅと再構成時間ＴｒとＲＲ期間Ｔｒｒとを含む下記の（４）式により規定される。
【００８８】
開始位相［％］＝（（Ｔｈｓ＋Ｔｒ／２）／Ｔｒｒ）×１００ ・・・（３）
終了位相［％］＝（（Ｔｈｅ−Ｔｒ／２）／Ｔｒｒ）×１００ ・・・（４）
なお、ステップＳＢ６．２の処理時点が１回前のＲトリガーの入力時点より後に行われている場合、（１）及び（３）式の高管電流曝射開始時間Ｔｈｓは、正の値に設定される。ステップＳＢ６．２の処理時点が１回前のＲトリガーの入力時点より前に行われている場合、（１）及び（３）式の高管電流曝射開始時間Ｔｈｓは、負の値に設定される。ステップＳＢ６．２の処理時点において高管電流曝射が終了していない場合、（２）及び（４）式の高管電流曝射終了時間Ｔｈｅは、最新のＲトリガーの入力時点、または、高管電流曝射の終了予定時間に設定される。
【００８９】
ステップＳＢ６．２またはＳＢ６．３が行われた場合、有効ビート判定部５６は、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたか否かを判定する（ステップＳＢ６．４）。具体的には、有効ビート判定部５６は、終了位相が再構成位相以上、かつ、開始位相が再構成位相以下であるか否かを判定する。終了位相が再構成位相以上、かつ、開始位相が再構成位相以下である場合、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたと判定される。終了位相が再構成位相以上、かつ、開始位相が再構成位相以下でない場合、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われていないと判定される。
【００９０】
ステップＳＢ６．４において、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われていないと判定された場合（ステップＳＢ６．４：ＮＯ）、図１０のステップＳＢ７に進む。この場合、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＢ７）。時間判定部４２は、ステップＳＡ６またはステップＳＤ６と同様に、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否か、または、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【００９１】
ステップＳＢ７においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていないと判定された場合、または、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＢ７：ＮＯ）、システム制御部５４は、スキャンを継続するために、図１０のステップＳＡ３に戻る。なお、ステップＳＢ６における判定処理は、次のＲトリガーが入力されるまで繰り返し行われる。
【００９２】
図１１のステップＳＢ６．４において、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたと判定された場合（ステップＳＢ６．４：ＹＥＳ）、または、図９のステップＳＢ７においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていると判定された場合、または、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていると判定された場合（ステップＳＢ７：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＢ８）。ステップＳＢ８においてスキャン制御部４４は、ステップＳＡ７と同様に、スキャンを終了するために回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００９３】
ステップＳＢ８が行われると第３実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【００９４】
上述のように、ＲＲ期間が閾値Ｔ以上の場合、ステップＳＢ６において、ビート毎（ＲＲ期間毎）に有効ビート条件を満足するか否かが判定される。有効ビート条件を満足している場合、そのビート（ＲＲ期間）は有効ビートであると認定される。この場合、そのビートにおいて、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されたと推定される。従って、スキャンは終了される。一方、有効ビート条件が満足されない場合、そのビート（ＲＲ期間）は有効ビートでない、すなわち、無効ビートであると認定される。この場合、そのビートのＲＲ期間が閾値Ｔ以上であっても、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されていないと推定される。従って、スキャンは継続される。従って、第３実施形態によれば、第１及び２実施形態に比してより確実に、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データを収集することができる。従って、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に比して、スキャン効率が向上する。
【００９５】
かくして第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【００９６】
（第４実施形態）
第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、主にセグメント再構成法を対象とする。第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、ビート毎に有効ビート条件を満足するビートの数（有効ビート数）を計数する。そして有効ビート数が目標数あるいは上限値に達した場合、スキャンを終了する。以下、第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。なお以下の説明において、第１、第２、及び第３実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００９７】
図１２は、第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。図１２に示すように、第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、さらに、計数部５８と有効ビート数判定部６０とを備える。
【００９８】
ＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔｎとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔｎ以上であるか否かを判定する。閾値Ｔｎは、再構成処理に関するセグメント数ｎ毎に設定されている。閾値Ｔｎと後述の有効ビート数の目標数Ｂｔｎとは、相互に関連する。なお、閾値Ｔｎは、操作者からの操作部５０を介した指示に従って任意に設定可能である。
【００９９】
計数部５８は、有効ビート条件を満足するビートの数（有効ビート数）をセグメント数ｎ毎に計数する。上述のように、有効ビート条件は、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能な必要十分の投影データが収集されたか否かに規定される。
【０１００】
有効ビート数判定部６０は、有効ビート数が目標数Ｂｔｎに達したか否かを判定する。目標数Ｂｔｎは、セグメント再構成法におけるセグメント数ｎに対応する。なお、ハーフ再構成法又はフル再構成法を意図している場合、目標数は１に設定されると良い。例えば、目標数Ｂｔｎがｎの場合、閾値Ｔｎは、セグメント数ｎのセグメント再構成法において、各セグメントに必要十分な投影データを収集可能な時間間隔に設定される。なお目標数Ｂｔｎに応じて閾値Ｔｎが決定されなくてもよい。例えば、各ＲＲ期間が満足する閾値Ｔｎに応じて目標数Ｂｔｎが決定されてもよい。なお、目標数は、予め操作部５０を介した操作者からの指示に従ってスキャン条件設定部３６により設定されてもよい。有効ビート数が目標数に達していないと判定された場合、有効ビート数判定部６０は、有効ビート数が上限値に到達したか否かを判定する。上限値は、セグメント再構成におけるビート数の上限値である。
【０１０１】
スキャン制御部４４は、有効ビート数が目標数に達したと判定された場合、または、有効ビート数が目標値に達していないと判定され、かつ、経過時間が予定スキャン時間を超えたと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定された場合）、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を終了するように高電圧発生部２２を制御する。また、スキャン制御部４４は、有効ビート数が目標数に達していないと判定され、かつ、ビート数が上限値に達していないと判定された場合、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を継続するように高電圧発生部２２を制御する。また、スキャン制御部４４は、スキャン経過時間が予定スキャン時間を越えていないと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合）、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を継続するように高電圧発生部２２を制御する。
【０１０２】
以下、第４実施形態に係る心電同期スキャンについて説明する、
図１３は、第４実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。なお、図３及び６の心電同期スキャンにおけるステップと同様の処理内容のステップは、同一符号を付し、説明を省略する。
【０１０３】
ステップＳＡ２においてスキャンが開始されるとシステム制御部５４は、計数部５８に設定処理を行わせる（ステップＳＣ３）。ステップＳＣ３において計数部５８は、ビートカウンタｍを初期値（例えば、１）に設定する。ビートカウンタｍは、設定ビート数を示す。
【０１０４】
ステップＳＣ３が行われるとシステム制御部５４は、入力部３２を介して心電計２８からＲトリガーが入力されることを待機している（ステップＳＣ４）。
【０１０５】
ステップＳＣ４においてＲトリガーが入力されるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間算出部３８に算出処理を行わせる（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ５においてＲＲ期間算出部３８は、ステップＳＡ４と同様の方法により、最新のＲトリガーの入力時点と１回前のＲトリガーの入力時点とに基づいて最新のＲＲ期間を算出する。
【０１０６】
ステップＳＣ５が行われるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間判定部４０に判定処理を行わせる（ステップＳＣ６）。ステップＳＣ６においてＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔｎとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔｎ以上であるか否かを閾値Ｔｎ毎に判定する。なおｎ＝１〜ｍである。
【０１０７】
ステップＳＣ６において最新のＲＲ期間が閾値Ｔｎ以上でないと判定された場合（ステップＳＣ６：ＮＯ）、システム制御部５４は、有効ビート判定部５６に判定処理を行わせる（ステップＳＣ７）。ステップＳＣ７において有効ビート判定部５６は、ステップＳＢ６と同様の方法により、Ｘ線曝射モードに応じた有効ビート条件を満足するか否かを判定する。有効ビート条件を満足すると判定された場合、最新のビート（最新のＲＲ期間）は、有効ビートであると認定され、有効ビート条件を満足しないと判定された場合、最新のビート（最新のＲＲ期間）は、無効ビートであると認定される。
【０１０８】
ステップＳＣ７において有効ビート条件を満足すると判定された場合（ステップＳＣ７：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、計数部５８に計数処理を行わせる（ステップＳＣ８）。ステップＳＣ８において計数部５８は、有効ビート数ＢＮｎを１増加させる（ＢＮｎ＝ＢＮｎ＋１）。なお、心電同期スキャンの開始時においては、有効ビート数ＢＮｎは０に設定されている。
【０１０９】
ステップＳＣ８が行われるとシステム制御部５４は、有効ビート数判定部６０に第１の判定処理を行わせる（ステップＳＣ９）。ステップＳＣ９において有効ビート数判定部６０は、有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したか否かをｎ毎に判定する。
【０１１０】
ステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達していないと判定された場合（ステップＳＣ９：ＮＯ）、システム制御部５４は、有効ビート数判定部６０に第２の判定処理を行わせる（ステップＳＣ１０）。ステップＳＣ１０において有効ビート数判定部６０は、ビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達したか否かを判定する。
【０１１１】
ステップＳＣ１０においてビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達していないと判定された場合（ステップＳＣ１０：ＮＯ）、計数部５８に増加処理を行わせる（ステップＳＣ１１）。ステップＳＣ１１において計数部５８は、ビートカウンタｍを１増加させる。
【０１１２】
ステップＳＣ１１が行われるとシステム制御部５４は、ステップＳＣ４に進む。そしてステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したと判定されるまで、あるいは、ステップＳＣ１０においてビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達したと判定されるまで、ステップＳＣ４からステップＳＣ１０が繰り返される。
【０１１３】
ステップＳＣ１０においてビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達したと判定された場合（ステップＳＣ１０：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＣ１２）。ステップＳＣ１２において時間判定部４２は、ステップＳＡ６やＳＤ６と同様の方法により、スキャン経過時間が予定スキャン時間を越えたか否か、あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【０１１４】
ステップＳＣ１２においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を越えていないと判定された場合、あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＣ１２：ＮＯ）、システム制御部５４は、ステップＳＣ３に進む。そして、ステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したと判定されるまで、あるいは、ステップＳＣ１２においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を越えたと判定されるまで（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定されるまで）、ステップＳＣ４からステップＳＣ１２が繰り返される。
【０１１５】
ステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したと判定された場合（ステップＳＣ９：ＹＥＳ）、または、ステップＳＣ１２において経過時間が予定スキャン時間を越えたと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定された場合）（ステップＳＣ１２：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＣ１３）。ステップＳ１３においてスキャン制御部４４は、ステップＳＡ７やＳＢ８と同様の方法により、スキャンを終了するために回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【０１１６】
ステップＳＣ１３が行われると第４実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【０１１７】
上述のように、ステップＳＣ７において、ビート毎（ＲＲ期間毎）に有効ビート条件を満足するか否かがセグメント数ｎ毎に判定される。有効ビート条件を満足している場合、そのビートは有効ビートであると認定され、ステップＳＣ８において有効ビート数ＢＮｎが１増加される。一方、有効ビート条件を満足していない場合、そのビートは有効ビートでないと認定される。有効ビート条件を満足する場合、ステップＳＣ９において、有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したか否かがセグメント数ｎ毎に判定される。有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達した場合、セグメント再構成に必要十分な投影データが収集されたことを意味する。従って、この場合、ステップＳＣ１３においてスキャンが終了される。有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達していない場合、セグメント再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されていないことを意味する。従って、この場合、スキャンが継続される。しかし、有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達していない場合であっても、ビート数が上限値に達し、かつ、経過時間が予定スキャン時間に達した場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間に達した場合）、被検体Ｐへの過剰な被曝を防止するため、スキャンが終了される。
【０１１８】
心電同期スキャンが終了すると再構成部４６は、収集された投影データにセグメント再構成処理を施し、画像データを発生する。再構成に利用される投影データは、有効ビートにおいて収集された投影データである。利用する投影データは、例えば、投影データのステータス情報に基づいて再構成部４５により自動的に選択される。
【０１１９】
以下、図１４と図１５とを参照しながら、ステータス情報を利用した再構成について具体的に説明する。図１４は、第３実施形態に係る心電同期スキャンを模式的に示す図である。図１４においては、連続曝射モードであり、予定ビート数が３であるとする。なお、閾値Ｔ１≧閾値Ｔ２≧閾値Ｔ３の関係にある。１ビート目においては、ＲＲ期間は、閾値Ｔ１より小さく、閾値Ｔ２より大きいとする。従って、１ビート目は、ハーフ再構成に関する有効ビート条件を満足せず、セグメント数２に関する有効ビート条件を満足し、セグメント数３に関する有効ビート条件を満足する。この場合、ＢＮ１＝０、ＢＮ２＝１、ＢＮ３＝１となる。１ビート目において、ＢＮ＝０＜１、ＢＮ２＝１＜２、ＢＮ３＝１＜３なので、スキャンは継続される。２ビート目もＲＲ期間は、閾値Ｔ１より小さく、閾値Ｔ２より大きいとする。従って、２ビート目は、ハーフ再構成に関する有効ビート条件を満足せず、セグメント数２に関する有効ビート条件を満足し、セグメント数３に関する有効ビート条件を満足する。この場合、ＢＮ１＝０、ＢＮ２＝２、ＢＮ３＝２となる。２ビート目において、ＢＮ＝０＜１、ＢＮ２＝２≧２、ＢＮ３＝２＜３なので、セグメント数２に関する有効ビート条件が満足される。従って、撮像ビート数が予定ビート数３に到達する前に、スキャンが終了される。
【０１２０】
図１５は、投影データのステータス情報の一例を示す図である。ステータス情報は、ビート番号と有効ビートであるか否かの情報とを含む。記憶部５２は、収集データをビート番号と有効ビートであるか否かの情報とを関連付けて記憶している。再構成部４５は、記憶部５２に記憶されている投影データのうちの、有効ビートである旨の情報に関連付けられた投影データを選択する。図１４の場合、１ビート目の投影データと２ビート目の投影データとが選択される。また、例えば、２ビート目が無効ビートである場合、１ビート目の投影データと３ビート目の投影データとが選択されるとよい。再構成部４５は、選択された投影データを記憶部５２から読み出し、読み出された投影データに基づいて画像データを再構成する。このように、再構成に利用する投影データが自動的に選択されるので、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、再構成時における操作者の操作時間を短縮することができる。
【０１２１】
なお上記の説明において閾値Ｔｎは、有効ビート数の目標数Ｂｔｎとスキャン条件とに応じてスキャン条件設定部３６により決定されてもよい。この場合、スキャン条件は、回転フレーム１２の回転速度、再構成法、及びスキャン対象を含む。スキャン対象は、例えば、被検体Ｐの心臓が不整脈であるか否か等の心臓の病状を含む。
【０１２２】
図１６は、有効ビート数の目標数Ｂｔｎとスキャン条件とを入力とし閾値Ｔｎを出力とするテーブルの一例を示す図である。例えば、スキャン条件１で目標数Ｂｔｎが１の場合、スキャン条件設定部３６は、上記のテーブルにスキャン条件１と目標数Ｂｔｎとを入力する。上記のテーブルは、スキャン条件１と目標数Ｂｔｎとに関連付けられた閾値Ｔ１＝１１００ｍｓを出力する。そしてスキャン条件設定部３６は、閾値Ｔ１を１１００ｍｓに設定する。このように、閾値Ｔｎを目標数Ｂｔｎとスキャン条件とに従ってテーブルを利用して決定することにより、閾値Ｔｎの決定が簡便になり、スキャン計画時における操作者の負担が軽減される。
【０１２３】
かくして第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【０１２４】
（変形例１）
第３及び４実施形態においては、ＲＲ期間判定部４０により閾値ＴあるいはＴｎが最新のＲＲ期間より大きいと判定された場合に有効ビート判定部５６により、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かが判定されるとした。しかしながら、本実施形態は、これに限定されない。例えば、最新のＲトリガーが入力される毎に、ＲＲ期間判定部４０による判定を行わずに、有効ビート判定部５６は、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かを判定してもよい。スキャン制御部４４は、実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定された場合、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を継続し、実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された場合、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を終了するように高電圧発生部２２を制御する。
【０１２５】
かくして変形例１に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【０１２６】
（変形例２）
上述の実施形態において時間判定部４２の判定対象は、スキャン経過時間または曝射合計時間であるとした。しかしながら、時間判定部４２の判定対象は、スキャン経過時間と曝射合計時間との組み合わせでも良い。この場合、図３（あるいは図６）の心電同期スキャンの流れにおいて、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かの判定処理（ステップＳＡ６）と曝射合計時間が予定曝射時間を超えたか否かの判定処理（ステップＳＤ６）とが組み込まれる。ステップＳＡ６とステップＳＤ６との順番は特に限定されない。例えば、曝射合計時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かが判定されると良い。すなわち、スキャン経過時間と曝射合計時間との何れか一方が予定時間を超えた場合、被曝量低減等のため、スキャンが終了される。
【０１２７】
かくして変形例２に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【０１２８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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ともに、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】
【０１２９】
１０…スキャン機構、１２…回転フレーム、１４…Ｘ線管、１６…Ｘ線検出器、１８…回転駆動部、２０…天板、２２…高電圧発生部、２４…データ収集回路、２８…心電計、３０…画像処理装置、３２…入力部、３４…前処理部、３６…スキャン条件設定部、３８…ＲＲ期間算出部、４０…ＲＲ期間判定部、４２…時間判定部、４４…スキャン制御部、４６…再構成部、４８…表示部、５０…操作部、５２…記憶部、５４…システム制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置におけるスキャン方式の一つに、心電計からの信号に同期して心臓をスキャンする方式（すなわち、心電同期スキャン）がある。心電同期スキャンにおいて、最適な時間分解能を得るため、予め設定された拍動数（いわゆるビート数）分の期間だけスキャンが行われる。ビート数は、スキャン前に計測された被検体の心拍数（単位時間あたりの拍動数）等に応じて決定される。スキャン前よりも心拍数が低下し、１回の拍動（ビート：beat）で再構成可能な投影データが収集される場合がある。しかし、スキャン時間が経過しなければスキャンが終了しない。従って、再構成に利用されない不要なＸ線曝射がされたことになる。また、予定スキャン時間を短く設定すると、スキャン時に設定時よりも心拍数が増した場合、再構成に必要十分な投影データが収集される前にスキャンが終了してしまうことになり、スキャン時間を長めに設定せざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９―２５４８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目的は、目的は、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転可能に支持する支持機構と、前記被検体の心臓の心拍周期のうちの特定の心拍位相に由来するトリガー信号を心電計から繰り返し入力する入力部と、前記繰り返し入力されたトリガー信号のうちの最新のトリガー信号の入力時点と前記最新のトリガー信号の１回前に入力されたトリガー信号の入力時点との間の期間が、予め設定された第１の閾値以上であるか否かを前記最新のトリガー信号の入力毎に判定するＲＲ期間判定部と、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する制御部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図２】標準的な心電同期スキャンのシーケンスを示す図。
【図３】図１のシステム制御部により行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図４】図３の心電同期スキャンを模式的に説明するための図。
【図５】図３の心電同期スキャンを模式的に説明するための他の図。
【図６】第２実施形態に係るシステム制御部により行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図７】第３実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図８】第３実施形態に係る、各Ｘ線曝射モードでの曝射期間と再構成利用範囲と再構成位相との時間関係を示す図。
【図９】図７の有効ビート判定部により判定される有効ビート条件を示す図。
【図１０】図７のシステム制御部により行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図１１】図８の管電流変調曝射モード時におけるステップＳＢ６の典型的な流れを示す図。
【図１２】第４実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図１３】図１２のシステム制御部の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図。
【図１４】第４実施形態に係る心電同期スキャンを模式的に示す図。
【図１５】図１２の再構成部により利用される、投影データのステータス情報を説明するための図。
【図１６】図１２のスキャン条件設定部により利用される、有効ビート数の目標数とスキャン条件とを入力とし閾値を出力とするテーブルの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と呼ぶことにする。）を説明する。
【０００８】
Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体となって被検体の周囲を回転するＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥタイプや、リング状に多数の検出素子が配列され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥタイプ等様々なタイプがあるが、いずれのタイプにも本実施形態は適用可能である。ここでは、ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥタイプとして説明する。
【０００９】
また、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスキャン方式は、心電同期スキャンを対象とする。従って本実施形態に係るスキャン対象は、被検体の心臓である。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。図１に示すようにＸ線ＣＴ装置は、スキャン機構１０と画像処理装置３０とを装備する。
【００１１】
スキャン機構１０は、円環又は円板状の回転フレーム１２を搭載する。回転フレーム１２は、Ｘ線管１４とＸ線検出器１６とを、回転フレーム１２の中心軸Ｚ回りに回転可能に支持している。回転フレーム１２は、回転駆動部１８に接続されている。回転駆動部１８は、画像処理装置３０内のスキャン制御部４４による制御に従って回転フレーム１２を回転し、Ｘ線管１４とＸ線検出器１６とをＺ軸回りに回転する。
【００１２】
回転フレーム１４の開口の内部には、ＦＯＶ（field of view）が設定される。回転フレーム１４の開口には、被検体Ｐが載置された天板２０が挿入される。典型的には、被検体Ｐの体軸がＺ軸に一致するように、被検体Ｐは、天板２０に載置される。
【００１３】
Ｘ線管１４は、高電圧発生部２２から高電圧の印加と電流の供給とを受けてＸ線を発生する。高電圧発生部２２は、スキャン制御部４４による制御に従ってＸ線管１４に高電圧を印加する。より詳細には、Ｘ線管１４は、陽極と陰極とを搭載している。陽極と陰極との間には、高電圧発生部２２からの管電圧が印加される。陰極は、高電圧発生部２２からのフィラメント電流の供給を受けて加熱し、熱電子を放出する。放出された熱電子は、管電圧により陽極に衝突する。陽極への熱電子の衝突によりＸ線が発生する。熱電子が陽極に衝突することによりＸ線管１４に管電流が流れる。発生されるＸ線の強度は、管電流に比例する。管電流は、フィラメント電流を調整することにより制御される。なお、Ｘ線管１４は、陰極と陽極との間にグリッドを設けるタイプのものであってもよい。この場合、高電圧発生部２２からグリッドへ印加する電圧により管電流が制御される。これらのフィラメント電流を調整する制御手段やグリッドの電圧を制御する制御手段などの管電流を調整する構成要素は、管電流制御部と呼ばれる。
【００１４】
Ｘ線検出器１６は、Ｘ線管１４から発生され被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号を生成する。Ｘ線検出器１６には、データ収集回路（ＤＡＳ：data acquisition system）２４が接続されている。
【００１５】
データ収集回路２４は、スキャン制御部４４による制御に従ってＸ線検出器１６から電気信号を読み出す。データ収集回路２４は、読み出された電気信号を増幅し、増幅された電気信号をデジタル変換することによって、デジタル信号である投影データ（生データ）を生成する。生成された投影データは、画像処理装置３０に供給される。
【００１６】
画像処理装置３０には、無線又は有線等を介して心電計２８が接続されている。心電計２８は、被検体Ｐに装着される。心電計２８は、被検体Ｐの心臓の拍動に伴う活動電位を記録し、活動電位の時間変化を示す心電波形を生成する。この際、心電計２８は、心電波形をモニタリングし、心拍周期のうちの特定の位相に由来するトリガー信号を繰り返し発生する。例えば、特定の位相は、Ｒ波の位相に規定される。Ｒ波の位相に由来するトリガー信号をＲトリガーと呼ぶことにする。発生されたＲトリガーは、心電計２８により画像処理装置３０に供給される。なお、本実施形態において特定の位相は、Ｒ波の位相に限定されず如何なる位相であってもよい。
【００１７】
図１に示すように、画像処理装置３０は、入力部３２、前処理部３４、スキャン条件設定部３６、ＲＲ期間算出部３８、ＲＲ期間判定部４０、時間判定部４２、スキャン制御部４４、再構成部４６、表示部４８、操作部５０、記憶部５２、及びシステム制御部５４を有する。
【００１８】
入力部３２は、心電計２８からＲトリガーを繰り返し入力する。この際、入力部３２は、Ｒトリガーの入力時点を記録する。
【００１９】
前処理部３４は、データ収集回路２４から供給された投影データに対数変換や感度補正等の前処理を施す。前処理された投影データは、記憶部５２に記憶される。
【００２０】
スキャン条件設定部３６は、心電同期スキャンのスキャン条件を設定する。スキャン条件としては、例えば、スキャンの終了の判断に関わる条件である。このようなスキャン条件としては、例えば、予定スキャン時間が挙げられる。予定スキャン時間は、スキャン期間の上限である。予定スキャン時間は、例えば、被検体Ｐへの過剰な被曝を防止するために設定される。例えば、予定スキャン時間の下限は、再構成対象の位相における画像の再構成に必要十分な投影データを確実に収集可能な時間に設定される。スキャン条件設定部３６は、心電同期スキャン前において心電計２８により計測された被検体Ｐの心拍数（単位時間あたりの拍動数（ビート数））に基づいて予定スキャン時間を算出する。より具体的には、予定スキャン時間は、ビート数単位で規定される。予定スキャン時間は、ある心拍数でのビート数により規定される。この心拍数は、例えば、心電同期スキャン前に心電計２８により計測された被検体Ｐの心拍数に基づく統計値に設定される。統計値は、例えば、最大値や平均値、中間値に設定される。以下、予定スキャン時間を規定するためのビート数を予定ビート数と呼ぶことにする。また、スキャン開始から終了までの実際のビート数を撮像ビート数と呼ぶことにする。
【００２１】
ＲＲ期間算出部３８は、入力部３２に繰り返し入力されるＲトリガーのうちの最新のＲトリガーの入力時点と、一回前に入力部３２に入力されたＲトリガーの入力時点との間の期間を、最新のＲトリガーの入力毎に算出する。以下、時間的に隣り合う２つのＲトリガーの入力時点間をＲＲ期間と呼ぶことにする。
【００２２】
ＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。閾値Ｔは、少なくとも１セットの画像データを再構成するために必要な投影データを収集可能な時間に設定されてもよい。このような閾値Ｔとしては、例えば、心拍数６５ｂｐｍでの１ビート期間に設定される。１ビート期間は、１回の拍動に要する時間間隔であり、例えばＲＲ期間である。
【００２３】
時間判定部４２は、心電同期スキャンの開始時点からの経過時間と予定スキャン時間とを比較し、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かを判定する。以下、心電同期スキャンの開始時点からの経過時間をスキャン経過時間と呼ぶことにする。時間判定部４２は、心電同期スキャンの開始時点からスキャン経過時間をリアルタイムに計測している。例えば、時間判定部４２は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かを判定する。
【００２４】
スキャン制御部４４は、スキャンのために回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。具体的には、スキャン制御部４４は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、または、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間以上であると判定された場合、スキャンが終了するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。また、スキャン制御部４４は、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間以上でないと判定された場合、スキャンが継続するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００２５】
再構成部４６は、収集された投影データに基づいて被検体Ｐに関する画像データを再構成する。画像データは、記憶部５２に記憶される。
【００２６】
表示部４８は、画像データに対応する表示画像を表示機器に表示する。また、表示部４８は、心電同期スキャンのスキャン計画のための設定画面を表示機器に表示する。表示機器としては、例えばＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。
【００２７】
操作部５０は、入力機器を介して操作者からの各種指令や情報入力を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、スイッチ等が利用可能である。
【００２８】
記憶部５２は、前処理された投影データや画像データを記憶する。また、記憶部５２は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の制御プログラムを記憶している。この制御プログラムは、心電同期スキャンを行うためのＸ線ＣＴ装置の制御機能をシステム制御部５４に実行させるためのものである。
【００２９】
システム制御部５４は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の中枢として機能する。システム制御部５４は、記憶部５２に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従って各部を制御する。
【００３０】
次に第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の詳細について説明する。
【００３１】
まず、心電同期スキャンに係る画像再構成法について説明する。心電同期スキャンは、動きの速い心臓を対象としている。従って、画像データの時間分解能が重要である。心電同期スキャンにおいて利用されている再構成法として、主にハーフ再構成法が知られている。
【００３２】
ハーフ再構成法は、回転フレーム１２が１８０°＋α（ファン角）のビュー範囲を回転する間に収集された投影データセットに基づいて１セットの画像データを再構成する方法である。ハーフ再構成は、１心拍のうちの比較的心臓の動きが遅い期間（例えば、拡張中期。以下、比較的心臓の動きが遅い期間を安定期間と呼ぶことにする。）に１８０°＋αのビュー範囲分の投影データが収集可能な場合に好適である。ハーフ再構成法においては、回転フレーム１２が１８０°＋αのビュー範囲を回転するのに要する時間が、再構成される画像データの時間分解能に規定される。
【００３３】
ハーフ再構成法よりも時間分解能を向上させることを目的とした方法にセグメント再構成法がある。セグメント再構成法では、１８０°＋αのビュー範囲を複数のセグメントに区分する。次に、連続する又は離間する複数の心拍に亘って、複数のセグメントにそれぞれ対応する複数の投影データセットが収集される。そして、複数の投影データセットに基づいて１セットの画像データが再構成される。このように、セグメント再構成法は、１心拍のうちの安定期間に１８０°＋αのビュー範囲分の投影データを収集可能でない場合に好適である。セグメント再構成法においては、最短では、回転フレーム１２が（１８０°＋α）／セグメント数のビュー範囲を回転するのに要する時間が時間分解能に規定される。
【００３４】
なお、本実施形態に係る再構成法は、３６０°のビュー範囲の投影データを収集するフル再構成法にも適用可能である。この３６０°のビュー範囲の投影データを収集する場合にも、ハーフ再構成法と同様に、セグメント再構成法が適用可能である。
【００３５】
次に図２を参照しながら、本実施形態に係る心電同期スキャンの基本的なシーケンスについて説明する。図２は、心電同期スキャンのスキャンシーケンスを示す図である。なお、図２においては、予定ビート数が２に設定されているとする。すなわち、操作者は、被検体の心拍数が比較的速く、１回のビートでは再構成に必要十分な投影データを収集できないと想定している。また、Ｘ線は連続的に発生されるものとする。
【００３６】
まず、入力部３２は、Ｘ線発生開始前から心電計２８からＲトリガーを繰り返し入力している。そして所定のＲトリガー（第１のＲトリガー）の入力時点からの経過時間が規定の曝射待ち期間を超えることを契機としてスキャン制御部４４は、Ｘ線の発生を開始させるために高電圧発生部２２を制御する。高電圧発生部２２は、スキャン制御部４４による制御のもとＸ線管１４に管電圧を印加し、フィラメント電流を供給する。管電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線管１４は、Ｘ線を発生する。曝射待ち期間は、第１のＲトリガーの入力時点から実際にＸ線管１４からＸ線が発生されるまでの時間に規定される。後述するように、スキャンは、次のＲトリガー（第２のＲトリガー）の入力時点から開始される。従って、曝射待ち期間は、第２のＲトリガーの入力時点までにはＸ線管１４からＸ線が発生されるように設定される。実際には、Ｘ線が発生開始時からエネルギーが安定しているわけではないので、曝射待ち期間は、例えば、ＲＲ期間よりも短い期間に設定される。
【００３７】
次のＲトリガー（第２のＲトリガー）の入力時点にスキャン制御部４４は、スキャンを開始する。スキャン中においてスキャン制御部４４は、回転駆動部１８を制御して回転フレーム１２を繰り返し回転させ、データ収集回路２４を制御して投影データ（生データ）を繰り返し収集する。そしてスキャン制御部４４は、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えることを契機としてスキャンを終了する。例えば、スキャン制御部４４は、Ｘ線の発生を終了するために高電圧発生部２２を制御する。高電圧発生部２２は、スキャン制御部４４による制御のもとＸ線管１４への管電圧の印加とフィラメント電流の供給とを停止する。これによりＸ線管１４は、Ｘ線の発生を終了する。なお、Ｘ線発生前から回転フレーム１４の回転やデータ収集回路２４による投影データの収集が行われても良い。
【００３８】
スキャン中、図２に示すように、被検体Ｐの心拍数が、１回のビートのみで再構成に必要十分な投影データを収集可能なまでに低下する場合がある。図２でいえば、第２のＲトリガーの入力時点と第３のＲトリガーの入力時点との間のＲＲ期間において、十分な投影データが収集される場合がある。この場合、スキャン開始後に初めて入力されたＲトリガー（第３のＲトリガー）の入力時点から予定スキャン時間の終了時点までにされたＸ線曝射は、画像再構成に寄与しないことになる。
【００３９】
第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、再構成に必要十分な収集データが収集されたと判断した場合、予定スキャン時間が満了する前にスキャンを終了する。
【００４０】
図３は、第１実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。
【００４１】
なお第１実施形態に係る心電同期スキャンは、如何なるＸ線曝射モードにも適用可能である。例えば、Ｘ線曝射モードは、連続曝射モード、管電流変調曝射モード、ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射（間欠曝射）モードの３つが挙げられる。連続曝射モードにおいて高電圧発生部２２は、Ｘ線管１４を流れる管電流が一定になるようにＸ線管１４にフィラメント電流を供給し、管電圧を印可する。すなわち、連続曝射モードにおいては、一定のエネルギーのＸ線が連続的に発生される。管電流変調曝射モードにおいて高電圧発生部２２は、管電流が第１の管電流値と第２の管電流値とに交互に切り替わるようにＸ線管１４にフィラメント電流を供給し、管電圧を印可する。第１の管電流値は、十分な画質が得られる値に設定される。第２の管電流値は、第１の管電流値よりも低い値に設定される。すなわち、管電流変調曝射モードにおいては、標準的なエネルギーのＸ線と低エネルギーのＸ線とが交互に発生される。ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードにおいて高電圧発生部２２は、Ｘ線の発生と停止とが交互に切り替わるようにＸ線管１４にフィラメント電流を供給し、管電圧を印可する。
【００４２】
図３に示すように、スキャンの開始前において、システム制御部５４は、スキャンを開始するためのＲトリガー（例えば、図２の第２のＲトリガー）の入力部３２への入力を待機している（ステップＳＡ１）。なお、ステップＳＡ１の前段階において、図２と同様に、このＲトリガーの入力前においてＸ線発生のトリガーとなるＲトリガー（図２の第１のＲトリガー）が入力部３２に入力されているものとする。
【００４３】
ステップＳＡ１においてＲトリガーが入力されると（ステップＳＡ１：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャンを開始するためにスキャン制御部４４を制御する（ステップＳＡ２）。ステップＳＡ１においてスキャン制御部４４は、図２に示すように、このＲトリガーの入力部３２への入力に同期してスキャンを開始する。ここで、スキャンとは、画像データ再構成のための投影データを収集するためにＸ線の発生、回転フレーム１２の回転、及び投影データの収集を行うことである。具体的には、スキャン制御部４４は、Ｒトリガーの入力に基づいて高電圧発生部２２を制御し、Ｘ線管１４からＸ線を発生させる。また、スキャン制御部４４は、Ｒトリガーの入力に基づいて回転駆動部１８を制御し、回転フレーム１２を回転させる。また、スキャン制御部４４は、第２のＲトリガーの入力に基づいてデータ収集回路２４を制御し、投影データ（生データ）を収集する。収集された投影データは、記憶部５２に記憶される。入力部３２は、ステップＳＡ１において入力されたＲトリガーの入力時点をスキャン開始時点として記録する。また、時間判定部４２は、後述のステップＳＡ６のために、スキャン開始時点からのスキャン経過時間を計測する。
【００４４】
ステップＳＡ２が行われるとシステム制御部５４は、入力部３２を介して心電計からＲトリガーが入力されることを待機している（ステップＳＡ３）。
【００４５】
ステップＳＡ３においてＲトリガーが入力されるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間算出部３８に算出処理を行わせる（ステップＳＡ４）。ステップＳＡ４においてＲＲ期間算出部３８は、最新のＲトリガーの入力時点と１回前のＲトリガーの入力時点とに基づいて最新のＲＲ期間を算出する。初回のステップＳＡ４において、最新のＲトリガーは、ステップＳＡ３において入力されたＲトリガーであり、１回前のＲトリガーは、ステップＳＡ１において入力されたＲトリガーである。２回目以降のステップＳＡ４においては、最新のＲトリガーは、最新のステップＳＡ３において入力されたＲトリガーであり、１回前のＲトリガーは、最新のステップＳＡ３の１回前のステップＳＡ３において入力されたＲトリガーである。具体的には、ＲＲ期間算出部３８は、最新のＲトリガーの入力時点と１回前のＲトリガーの入力時点との差分に基づいて最新のＲＲ期間を算出する。
【００４６】
ステップＳＡ４が行われるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間判定部４０に判定処理を行わせる（ステップＳＡ５）。ステップＳＡ５においてＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合（ステップＳＡ５：ＮＯ）、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＡ６）。ステップＳＡ６において時間判定部４２は、スキャン経過時間と予定スキャン時間とを比較し、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かを判定する。
【００４８】
ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＡ６：ＮＯ）、システム制御部５４は、スキャンを継続するために、ステップＳＡ３に戻る。なお、ステップＳＡ６における判定処理は、次のＲトリガーが入力されるまで繰り返し行われる。
【００４９】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、または、ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていると判定された場合（ステップＳＡ６：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＡ７）。ステップＳＡ７においてスキャン制御部４４は、スキャンを終了するために、回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。スキャン制御部４４による制御に従って高電圧発生部２２は、Ｘ線管１４への高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを停止する。これによりＸ線管１４からのＸ線の発生が終了する。また、回転駆動部１８は、スキャン制御部４４による制御に従って、回転フレーム１２の回転を終了する。また、データ収集回路２４は、スキャン制御部４４による制御に従って投影データの収集を終了する。なお、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えた直後に、スキャンの終了処理が行われなくても良い。例えば、経過時間が予定スキャン時間を超えた時点から所定のマージン時間経過後に、スキャンの終了処理が行われても良い。マージン時間を設けることにより、再構成に必要な投影データを収集できないという事態の発生を防止することができる。
【００５０】
ステップＳＡ７が行われると第１実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【００５１】
上述のように、ステップＳＡ３において、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であるか否かが判定されている。閾値Ｔは、少なくとも１セットの画像データを再構成するために必要な投影データを収集可能な時間に設定される。従って、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であることは、最新の１ビート期間において、画像再構成に必要十分な投影データが収集されていると推定される。従って、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、スキャンが終了される。例えば、図４に示すように、１回目のビート期間（１回目のＲトリガーの入力時点と２回目のＲトリガーの入力時点との間の期間）に関するＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、２回目のＲトリガーの入力とともにスキャンが終了される。この場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間よりも短縮される。換言すれば、スキャン期間中の実際のＲＲ期間に応じて撮影ビート数が減少される。従って、画像再構成に寄与しないＸ線被曝を避けることができ、被検体Ｐへの被曝を低減することが出来る。また、１回のスキャン時間を短縮することができるので検査スループットが向上する。
【００５２】
一方、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でない場合、最新の１ビート期間において、画像再構成に必要十分な投影データが収集されていないと推定される。従って、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合、スキャンが終了されるべきではない。この場合、ステップＳＡ６において、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えるか否かが判定される。上述のように予定スキャン時間は、閾値Ｔよりも長く、少なくとも１セットの画像データを再構成に必要十分な投影データを確実に収集可能な時間に設定されている。ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えないと判定された場合、まだ、必要十分な投影データが収集されていないので、スキャンが継続されるべきである。従って、この場合、スキャンを継続するためにステップＳＡ３に戻り、再び、最新のＲトリガーの入力が待機される。一方、ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたと判定された場合、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でなくとも、必要十分な投影データが収集されていると推定される。この場合、スキャンが終了される。例えば、図５に示すように、予定ビート数が２の場合を考える。１回目のビート期間に関するＲＲ期間と２回目のビート期間に関するＲＲ期間とが閾値Ｔ以上である場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間に到達した時点でスキャンが終了される。この場合、スキャン経過時間は、予定スキャン時間に略一致する。すなわち、予定通りスキャンが行われたといえる。
【００５３】
このようにして、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定されるまで、または、ステップＳＡ６においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えると判定されるまで、ステップＳＡ３からＳＡ６が繰り返される。画像再構成に必要な投影データが収集されたことが最新のＲＲ期間または経過時間により推定されるまで、ステップＳＡ３からＳＡ６が繰り返される。そしてステップＳＡ５のＲＲ期間条件、または、ステップＳＡ６のスキャン時間条件が満足された場合、ステップＳＡ７においてスキャンが終了される。
【００５４】
スキャンが終了されると、再構成部４６は、スキャン期間に収集された投影データに基づいて画像データを再構成する。１ビート期間分のみスキャンが行われた場合、再構成部４６は、ハーフ再構成を実行し、複数ビート期間分スキャンが行われた場合、セグメント再構成を行う。具体的には、ハーフ再構成の場合、再構成部４６は、１ビート期間に収集された投影データにハーフ再構成処理を実行し、被検体Ｐに関する画像データを発生する。セグメント再構成の場合、再構成部４６は、各ビート期間において収集された投影データにセグメント再構成処理を実行し、被検体Ｐに関する画像データを発生する。発生された画像データに対応する表示画像は、表示部４８に表示される。
【００５５】
上記説明により、第１実施形態に係る心電同期スキャンにより、ＡＬＡＲＰ（as low as reasonably practicable）の被曝、すなわち、できるだけ少ない被曝を実現することができる。また、第１実施形態に係る心電同期スキャンによれば、スキャン時にＲＲ期間が標準の心拍数に基づくＲＲ期間よりも長くなった場合（心拍数が標準の心拍数よりも低くなった場合）、実際の経過時間が予定スキャン時間を経過していなくても、最新のＲトリガーの入力時点においてスキャンが終了される。すなわち、スキャン計画時において操作者は、被曝量を気にせずに予定スキャン時間を長めに設定することができる。従ってスキャン計画を簡便に行うことができる。また、第１実施形態に係る心電同期スキャンにおいてセグメント再構成法ではなくハーフ再構成法で画像データを再構成したい場合、予定スキャン時間を長めに設定することで、最新のＲＲ期間が閾値Ｔを超えるまでスキャンを継続することができる。
【００５６】
かくして第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【００５７】
（第２実施形態）
第１実施形態においてスキャン制御部４４は、ＲＲ期間が閾値以上でない場合であっても、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間以上であればスキャンを終了させるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。スキャン制御部４４は、予定スキャン時間とは異なる他のスキャン条件に従ってスキャンを終了させるタイミングを決定しても良い。他のスキャン条件としては、例えば、Ｘ線の予定曝射時間が挙げられる。第２実施形態に係るスキャン制御部４４は、ＲＲ期間が閾値以上でなく、且つ、１検査におけるＸ線の合計曝射時間が予定曝射時間以上であればスキャンを終了させる。以下、第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置について説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００５８】
第２実施形態に係るスキャン条件設定部３６は、例えば、ユーザによる操作部５０を介した指示に従って、Ｘ線の予定曝射時間を設定する。予定曝射時間は、被検体ＰへのＸ線の合計曝射時間の上限に規定される。予定曝射時間は、例えば、被検体への過剰な被曝を防止するために設定される。予定曝射時間の下限は、再構成対象の位相における画像の再構成に必要十分な投影データを確実に収集可能な時間に設定される。
【００５９】
第２実施形態に係る時間判定部４２は、Ｘ線管１４からの実際のＸ線の合計曝射時間と予定曝射時間とを比較し、Ｘ線曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。時間判定部４２は、Ｘ線曝射の開始から合計曝射時間を計測している。例えば、時間判定部４２は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【００６０】
第２実施形態に係るスキャン制御部４４は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、または、時間判定部４２により合計曝射時間が予定曝射時間以上であると判定された場合、スキャンが終了するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。また、スキャン制御部４４は、時間判定部４２により合計曝射時間が予定曝射時間以上でないと判定された場合、スキャンが継続するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００６１】
次に第２実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンについて説明する。図６は、第２実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。なお、図３の心電同期スキャンにおけるステップと同様の処理内容のステップは、同一符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
図６に示すように、ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上でないと判定された場合（ステップＳＡ５：ＮＯ）、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＤ６）。ステップＳＤ６において時間判定部４２は、合計曝射時間と予定曝射時間とを比較し、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【００６３】
ステップＳＤ６において合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＤ６：ＮＯ）、システム制御部５４は、スキャンを継続するために、ステップＳＡ３に戻る。なお、ステップＳＤ６における判定処理は、次のＲトリガーが入力されるまで繰り返し行われる。
【００６４】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、または、ステップＳＤ６において合計曝射時間が予定曝射時間を超えていると判定された場合（ステップＳＤ６：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＡ７）。なお、合計曝射時間が予定曝射時間を超えた直後に、スキャンの終了処理が行われなくても良い。例えば、合計曝射時間が予定曝射時間を超えた時点から所定のマージン時間経過後に、スキャンの終了処理が行われても良い。マージン時間を設けることにより、再構成に必要な投影データを収集できないという事態の発生を防止することができる。
【００６５】
ステップＳＡ７が行われると第２実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【００６６】
上述のように第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、ＲＲ期間が閾値以上でない場合であっても、合計曝射時間が上限値を上回ることを契機としてスキャンを強制的に終了させることができる。従って、被検体の過剰な被曝を防止することができる。
【００６７】
かくして第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【００６８】
なお、上述のように時間判定部４２の判定対象は、第１実施形態の場合がスキャン経過時間であり、第２実施形態の場合が曝射合計時間であるとした。時間判定部４２の判定対象は、ユーザにより操作部５０を介して、スキャン経過時間または曝射合計時間に任意に選択可能である。
【００６９】
（第３実施形態）
第１及び第２実施形態においては、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、スキャンが終了される。第３実施形態においては、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かが判定される。そして、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されている場合にスキャンが終了される。以下、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。なお以下の説明において、第１及び２実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００７０】
図７は、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。図７に示すように、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、さらに、有効ビート判定部５６を有する。
【００７１】
有効ビート判定部５６は、ＲＲ期間判定部４０により最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合、有効ビート条件を満足するか否かを判定する。有効ビート条件は、最新の１ビート期間において、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かに規定される。有効ビート条件を満足する場合、そのビートは、有効ビート判定部５６により有効であると認定される。一方、有効ビート条件を満足しない場合、そのビートは、有効ビート判定部５６により無効であると認定される。
【００７２】
時間判定部４２は、有効ビート判定部５６により有効ビート条件を満足しないと判定された場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間に到達したか否か、または、合計曝射時間が予定曝射時間に到達したか否かを判定する。
【００７３】
スキャン制御部４４は、有効ビート判定部５６により有効ビート条件が満足されると判定された場合、または、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定された場合）、スキャンを終了するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。また、スキャン制御部４４は、有効ビート判定部５６により有効ビート条件が満足されないと判定され、かつ、時間判定部４２によりスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていないと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合）、スキャンを継続するように回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００７４】
次に第３実施形態に係る心電同期スキャンについて詳細に説明する。
【００７５】
心電同期スキャンにおいては、再構成対象の位相（以下、再構成位相）がスキャン条件設定部３６により設定される。再構成位相における画像データを再構成するためには、例えば、再構成位相を含む時間範囲（以下、再構成利用範囲）における実質的に利用可能な投影データが収集されるようにスキャンが実行される。例えば、再構成利用範囲は、再構成位相を中心に±５％の時間範囲に設定される。再構成利用範囲は、典型的には、心臓の動きが比較的小さい期間に設定される。
【００７６】
図８は、各Ｘ線曝射モードでの曝射期間と再構成利用範囲と再構成位相との時間関係を示す図である。例えば、図８に示すように、再構成位相は７５％に設定され、再構成利用範囲は７０％から８０％に設定されているものとする。
【００７７】
連続曝射モードにおいては、Ｘ線の発生終了指示がなされるまで、一定の管電流値を有する管電流でＸ線が曝射される。この管電流値は、再構成に実質的に利用可能な投影データを発生可能なＸ線のエネルギー値に対応する。すなわち、連続曝射モードにおいては、再構成利用範囲に収集される投影データは、必然的に再構成に実質的に利用可能である。なお再構成に実質的に利用可能な投影データとは、十分な画質を有する画像データを生成可能な投影データである。
【００７８】
管電流変調曝射モードにおいては、基本的には、低管電流値を有する管電流でＸ線が連続的に発生されている。そして、Ｒトリガーの入力時点ｔ０から待ち期間だけ経過したことを契機として低管電流値から高管電流値に切り換えられるように設定されている。図８の場合、時刻ｔ１において、低管電流値から高管電流値に切り換えられる。低管電流値は、再構成に実質的に利用可能な投影データを発生不可能なＸ線のエネルギー値に対応する。高管電流値は、再構成に実質的に利用可能な投影データを発生可能なＸ線のエネルギー値に対応する。画質向上のため、高管電流値でのＸ線に由来する投影データに基づいて画像データが再構成されると良い。従って高管電流曝射時間は、再構成利用範囲を含むように設定される。切り替え時刻ｔ１から高管電流曝射時間だけ経過したことを契機として高管電流から低管電流に切り換えられる。図８の場合、時刻ｔ２において、高管電流値から低管電流値に切り換えられる。例えば、高管電流曝射時間は、再構成利用範囲分の期間に設定される。例えば、再構成利用範囲が７０％から８０％までの場合、７０％から８０％までの１０％分の期間に高管電流曝射時間が設定される。
【００７９】
ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードにおいては、基本的には、Ｘ線が発生されていない。そして、Ｒトリガーの入力時点ｔ０から待ち期間だけ経過したことを契機としてＸ線発生がＯＮに切り換えられるように設定されている。切り換え時刻ｔ１から曝射時間だけ経過したことを契機としてＸ線発生がＯＦＦに切り換えられる。曝射時間は、例えば、再構成利用範囲分の期間に設定される。例えば、再構成利用範囲が７０％から８０％までの場合、７０％から８０％までの１０％分を含む期間に曝射時間が設定される。
【００８０】
実際には、計画時に利用される標準の心拍数とスキャン時の実際の心拍数とは異なる。実際のＲＲ期間が閾値Ｔより小さい場合、第１及び２実施形態において説明したように、スキャンが継続される。一方、実際のＲＲ期間が閾値Ｔより大きい場合、第１及び２実施形態においては、Ｘ線の発生が終了されていた。しかしながら、実際のＲＲ期間が閾値Ｔより大きい場合であっても、管電流変調曝射モードやＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードによっては、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能であり必要十分な投影データが収集されていない場合がある。
【００８１】
図９は、Ｘ線曝射モード毎の有効ビート条件を示す図である。図９に示すように、連続曝射モードにおいては、有効ビート条件は設定されない。すなわち、最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上である場合、無条件で有効ビート条件が満足され、Ｘ線の発生が終了される。管電流変調曝射モードとＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードとの場合、有効ビート条件が設定される。管電流変調曝射モードにおいて、再構成位相において高管電流でＸ線が曝射されていない場合、再構成位相の画像データが劣化してしまう。従って、管電流変調曝射モードの有効ビート条件は、再構成位相において高管電流でＸ線が曝射されたか否かに設定される。ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードの場合、再構成位相においてＸ線が曝射されていない場合、再構成位相の画像データが劣化してしまう。従ってＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードの終了条件は、再構成位相においてＸ線が曝射されたか否かに設定される。
【００８２】
図１０は、第３実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。なお、図３及び６の心電同期スキャンにおけるステップと同様の処理内容のステップは、同一符号を付し、説明を省略する。
【００８３】
ステップＳＡ５において最新のＲＲ期間が閾値Ｔ以上であると判定された場合（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、有効ビート判定部５６に判定処理を行わせる（ステップＳＢ６）。ステップＳＢ６において有効ビート判定部５６は、Ｘ線曝射モードに応じた有効ビート条件を満足するか否か、換言すれば、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されたか否かを判定する。
【００８４】
上述のように、Ｘ線曝射モードが連続曝射モードの場合、有効ビート判定部５６は、終了条件を満足すると判定する。管電流変調曝射モードの場合、有効ビート判定部５６は、予め設定された再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたか否かを判定する。ＯＮ／ＯＦＦ変調曝射モードの場合、有効ビート判定部５６は、予め設定された再構成位相においてＸ線曝射が行われたか否かを判定する。以下、管電流変調曝射モード時におけるステップＳＢ６の具体的な処理について説明する。
【００８５】
図１１は、管電流変調曝射モード時におけるステップＳＢ６の典型的な流れを示す図である。図１１に示すように、まず、有効ビート判定部５６は、ステップＳＢ６．４の処理を時間［ｍｓ］で行うか、位相［％］で行うかを確認する（ステップＳＢ６．１）。例えば、再構成位相が時間で規定されている場合、ステップＳＢ６．４の処理は時間で行われ、再構成位相が位相で規定されている場合、ステップＳＢ６．４の処理は位相で行われる。
【００８６】
ステップＳＢ６．１において時間で行うことが確認された場合、有効ビート判定部５６は、時間［ｍｓ］を単位とする開始位相［ｍｓ］と終了位相［ｍｓ］とを算出する。開始位相［ｍｓ］は、高管電流曝射開始時間Ｔｈｓと再構成時間Ｔｒと含む下記の（１）式により規定され、終了位相［ｍｓ］は、高管電流曝射終了時間Ｔｈｅと再構成時間Ｔｒとを含む下記の（２）式により規定される。
【００８７】
開始位相［ｍｓ］＝Ｔｈｓ＋Ｔｒ／２ ・・・（１）
終了位相［ｍｓ］＝Ｔｈｅ−Ｔｒ／２ ・・・（２）
一方、ステップＳＢ６．１において位相で行うことが確認された場合、有効ビート判定部５６は、位相［％］を単位とする開始位相［％］と終了位相［％］とを算出する（ステップＳＢ６．３）。開始位相［％］は、開始位相［ｍｓ］は、高管電流曝射開始時間Ｔｈｓと再構成時間ＴｒとＲＲ期間Ｔｒｒと含む下記の（３）式により規定され、終了位相［ｍｓ］は、高管電流曝射終了時間Ｔｈｅと再構成時間ＴｒとＲＲ期間Ｔｒｒとを含む下記の（４）式により規定される。
【００８８】
開始位相［％］＝（（Ｔｈｓ＋Ｔｒ／２）／Ｔｒｒ）×１００ ・・・（３）
終了位相［％］＝（（Ｔｈｅ−Ｔｒ／２）／Ｔｒｒ）×１００ ・・・（４）
なお、ステップＳＢ６．２の処理時点が１回前のＲトリガーの入力時点より後に行われている場合、（１）及び（３）式の高管電流曝射開始時間Ｔｈｓは、正の値に設定される。ステップＳＢ６．２の処理時点が１回前のＲトリガーの入力時点より前に行われている場合、（１）及び（３）式の高管電流曝射開始時間Ｔｈｓは、負の値に設定される。ステップＳＢ６．２の処理時点において高管電流曝射が終了していない場合、（２）及び（４）式の高管電流曝射終了時間Ｔｈｅは、最新のＲトリガーの入力時点、または、高管電流曝射の終了予定時間に設定される。
【００８９】
ステップＳＢ６．２またはＳＢ６．３が行われた場合、有効ビート判定部５６は、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたか否かを判定する（ステップＳＢ６．４）。具体的には、有効ビート判定部５６は、終了位相が再構成位相以上、かつ、開始位相が再構成位相以下であるか否かを判定する。終了位相が再構成位相以上、かつ、開始位相が再構成位相以下である場合、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたと判定される。終了位相が再構成位相以上、かつ、開始位相が再構成位相以下でない場合、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われていないと判定される。
【００９０】
ステップＳＢ６．４において、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われていないと判定された場合（ステップＳＢ６．４：ＮＯ）、図１０のステップＳＢ７に進む。この場合、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＢ７）。時間判定部４２は、ステップＳＡ６またはステップＳＤ６と同様に、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否か、または、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【００９１】
ステップＳＢ７においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていないと判定された場合、または、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＢ７：ＮＯ）、システム制御部５４は、スキャンを継続するために、図１０のステップＳＡ３に戻る。なお、ステップＳＢ６における判定処理は、次のＲトリガーが入力されるまで繰り返し行われる。
【００９２】
図１１のステップＳＢ６．４において、再構成位相において高管電流でＸ線曝射が行われたと判定された場合（ステップＳＢ６．４：ＹＥＳ）、または、図９のステップＳＢ７においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を超えていると判定された場合、または、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていると判定された場合（ステップＳＢ７：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＢ８）。ステップＳＢ８においてスキャン制御部４４は、ステップＳＡ７と同様に、スキャンを終了するために回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【００９３】
ステップＳＢ８が行われると第３実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【００９４】
上述のように、ＲＲ期間が閾値Ｔ以上の場合、ステップＳＢ６において、ビート毎（ＲＲ期間毎）に有効ビート条件を満足するか否かが判定される。有効ビート条件を満足している場合、そのビート（ＲＲ期間）は有効ビートであると認定される。この場合、そのビートにおいて、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されたと推定される。従って、スキャンは終了される。一方、有効ビート条件が満足されない場合、そのビート（ＲＲ期間）は有効ビートでない、すなわち、無効ビートであると認定される。この場合、そのビートのＲＲ期間が閾値Ｔ以上であっても、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されていないと推定される。従って、スキャンは継続される。従って、第３実施形態によれば、第１及び２実施形態に比してより確実に、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データを収集することができる。従って、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に比して、スキャン効率が向上する。
【００９５】
かくして第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【００９６】
（第４実施形態）
第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、主にセグメント再構成法を対象とする。第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、ビート毎に有効ビート条件を満足するビートの数（有効ビート数）を計数する。そして有効ビート数が目標数あるいは上限値に達した場合、スキャンを終了する。以下、第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。なお以下の説明において、第１、第２、及び第３実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００９７】
図１２は、第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。図１２に示すように、第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、さらに、計数部５８と有効ビート数判定部６０とを備える。
【００９８】
ＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔｎとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔｎ以上であるか否かを判定する。閾値Ｔｎは、再構成処理に関するセグメント数ｎ毎に設定されている。閾値Ｔｎと後述の有効ビート数の目標数Ｂｔｎとは、相互に関連する。なお、閾値Ｔｎは、操作者からの操作部５０を介した指示に従って任意に設定可能である。
【００９９】
計数部５８は、有効ビート条件を満足するビートの数（有効ビート数）をセグメント数ｎ毎に計数する。上述のように、有効ビート条件は、再構成位相の画像データの再構成に実質的に利用可能な必要十分の投影データが収集されたか否かに規定される。
【０１００】
有効ビート数判定部６０は、有効ビート数が目標数Ｂｔｎに達したか否かを判定する。目標数Ｂｔｎは、セグメント再構成法におけるセグメント数ｎに対応する。なお、ハーフ再構成法又はフル再構成法を意図している場合、目標数は１に設定されると良い。例えば、目標数Ｂｔｎがｎの場合、閾値Ｔｎは、セグメント数ｎのセグメント再構成法において、各セグメントに必要十分な投影データを収集可能な時間間隔に設定される。なお目標数Ｂｔｎに応じて閾値Ｔｎが決定されなくてもよい。例えば、各ＲＲ期間が満足する閾値Ｔｎに応じて目標数Ｂｔｎが決定されてもよい。なお、目標数は、予め操作部５０を介した操作者からの指示に従ってスキャン条件設定部３６により設定されてもよい。有効ビート数が目標数に達していないと判定された場合、有効ビート数判定部６０は、有効ビート数が上限値に到達したか否かを判定する。上限値は、セグメント再構成におけるビート数の上限値である。
【０１０１】
スキャン制御部４４は、有効ビート数が目標数に達したと判定された場合、または、有効ビート数が目標値に達していないと判定され、かつ、経過時間が予定スキャン時間を超えたと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定された場合）、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を終了するように高電圧発生部２２を制御する。また、スキャン制御部４４は、有効ビート数が目標数に達していないと判定され、かつ、ビート数が上限値に達していないと判定された場合、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を継続するように高電圧発生部２２を制御する。また、スキャン制御部４４は、スキャン経過時間が予定スキャン時間を越えていないと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合）、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を継続するように高電圧発生部２２を制御する。
【０１０２】
以下、第４実施形態に係る心電同期スキャンについて説明する、
図１３は、第４実施形態に係るシステム制御部５４の制御のもとに行われる心電同期スキャンの典型的な流れを示す図である。なお、図３及び６の心電同期スキャンにおけるステップと同様の処理内容のステップは、同一符号を付し、説明を省略する。
【０１０３】
ステップＳＡ２においてスキャンが開始されるとシステム制御部５４は、計数部５８に設定処理を行わせる（ステップＳＣ３）。ステップＳＣ３において計数部５８は、ビートカウンタｍを初期値（例えば、１）に設定する。ビートカウンタｍは、設定ビート数を示す。
【０１０４】
ステップＳＣ３が行われるとシステム制御部５４は、入力部３２を介して心電計２８からＲトリガーが入力されることを待機している（ステップＳＣ４）。
【０１０５】
ステップＳＣ４においてＲトリガーが入力されるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間算出部３８に算出処理を行わせる（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ５においてＲＲ期間算出部３８は、ステップＳＡ４と同様の方法により、最新のＲトリガーの入力時点と１回前のＲトリガーの入力時点とに基づいて最新のＲＲ期間を算出する。
【０１０６】
ステップＳＣ５が行われるとシステム制御部５４は、ＲＲ期間判定部４０に判定処理を行わせる（ステップＳＣ６）。ステップＳＣ６においてＲＲ期間判定部４０は、最新のＲＲ期間と閾値Ｔｎとを比較し、最新のＲＲ期間が閾値Ｔｎ以上であるか否かを閾値Ｔｎ毎に判定する。なおｎ＝１〜ｍである。
【０１０７】
ステップＳＣ６において最新のＲＲ期間が閾値Ｔｎ以上でないと判定された場合（ステップＳＣ６：ＮＯ）、システム制御部５４は、有効ビート判定部５６に判定処理を行わせる（ステップＳＣ７）。ステップＳＣ７において有効ビート判定部５６は、ステップＳＢ６と同様の方法により、Ｘ線曝射モードに応じた有効ビート条件を満足するか否かを判定する。有効ビート条件を満足すると判定された場合、最新のビート（最新のＲＲ期間）は、有効ビートであると認定され、有効ビート条件を満足しないと判定された場合、最新のビート（最新のＲＲ期間）は、無効ビートであると認定される。
【０１０８】
ステップＳＣ７において有効ビート条件を満足すると判定された場合（ステップＳＣ７：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、計数部５８に計数処理を行わせる（ステップＳＣ８）。ステップＳＣ８において計数部５８は、有効ビート数ＢＮｎを１増加させる（ＢＮｎ＝ＢＮｎ＋１）。なお、心電同期スキャンの開始時においては、有効ビート数ＢＮｎは０に設定されている。
【０１０９】
ステップＳＣ８が行われるとシステム制御部５４は、有効ビート数判定部６０に第１の判定処理を行わせる（ステップＳＣ９）。ステップＳＣ９において有効ビート数判定部６０は、有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したか否かをｎ毎に判定する。
【０１１０】
ステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達していないと判定された場合（ステップＳＣ９：ＮＯ）、システム制御部５４は、有効ビート数判定部６０に第２の判定処理を行わせる（ステップＳＣ１０）。ステップＳＣ１０において有効ビート数判定部６０は、ビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達したか否かを判定する。
【０１１１】
ステップＳＣ１０においてビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達していないと判定された場合（ステップＳＣ１０：ＮＯ）、計数部５８に増加処理を行わせる（ステップＳＣ１１）。ステップＳＣ１１において計数部５８は、ビートカウンタｍを１増加させる。
【０１１２】
ステップＳＣ１１が行われるとシステム制御部５４は、ステップＳＣ４に進む。そしてステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したと判定されるまで、あるいは、ステップＳＣ１０においてビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達したと判定されるまで、ステップＳＣ４からステップＳＣ１０が繰り返される。
【０１１３】
ステップＳＣ１０においてビートカウンタｍが上限値ｍａｘに達したと判定された場合（ステップＳＣ１０：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、時間判定部４２に判定処理を行わせる（ステップＳＣ１２）。ステップＳＣ１２において時間判定部４２は、ステップＳＡ６やＳＤ６と同様の方法により、スキャン経過時間が予定スキャン時間を越えたか否か、あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたか否かを判定する。
【０１１４】
ステップＳＣ１２においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を越えていないと判定された場合、あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合（ステップＳＣ１２：ＮＯ）、システム制御部５４は、ステップＳＣ３に進む。そして、ステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したと判定されるまで、あるいは、ステップＳＣ１２においてスキャン経過時間が予定スキャン時間を越えたと判定されるまで（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定されるまで）、ステップＳＣ４からステップＳＣ１２が繰り返される。
【０１１５】
ステップＳＣ９において有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したと判定された場合（ステップＳＣ９：ＹＥＳ）、または、ステップＳＣ１２において経過時間が予定スキャン時間を越えたと判定された場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間を超えたと判定された場合）（ステップＳＣ１２：ＹＥＳ）、システム制御部５４は、スキャン制御部４４に終了処理を行わせる（ステップＳＣ１３）。ステップＳ１３においてスキャン制御部４４は、ステップＳＡ７やＳＢ８と同様の方法により、スキャンを終了するために回転駆動部１８、高電圧発生部２２、及びデータ収集回路２４を制御する。
【０１１６】
ステップＳＣ１３が行われると第４実施形態に係る心電同期スキャンが終了する。
【０１１７】
上述のように、ステップＳＣ７において、ビート毎（ＲＲ期間毎）に有効ビート条件を満足するか否かがセグメント数ｎ毎に判定される。有効ビート条件を満足している場合、そのビートは有効ビートであると認定され、ステップＳＣ８において有効ビート数ＢＮｎが１増加される。一方、有効ビート条件を満足していない場合、そのビートは有効ビートでないと認定される。有効ビート条件を満足する場合、ステップＳＣ９において、有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達したか否かがセグメント数ｎ毎に判定される。有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達した場合、セグメント再構成に必要十分な投影データが収集されたことを意味する。従って、この場合、ステップＳＣ１３においてスキャンが終了される。有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達していない場合、セグメント再構成に実質的に利用可能で必要十分な投影データが収集されていないことを意味する。従って、この場合、スキャンが継続される。しかし、有効ビート数ＢＮｎが目標数Ｂｔｎに達していない場合であっても、ビート数が上限値に達し、かつ、経過時間が予定スキャン時間に達した場合（あるいは、合計曝射時間が予定曝射時間に達した場合）、被検体Ｐへの過剰な被曝を防止するため、スキャンが終了される。
【０１１８】
心電同期スキャンが終了すると再構成部４６は、収集された投影データにセグメント再構成処理を施し、画像データを発生する。再構成に利用される投影データは、有効ビートにおいて収集された投影データである。利用する投影データは、例えば、投影データのステータス情報に基づいて再構成部４５により自動的に選択される。
【０１１９】
以下、図１４と図１５とを参照しながら、ステータス情報を利用した再構成について具体的に説明する。図１４は、第３実施形態に係る心電同期スキャンを模式的に示す図である。図１４においては、連続曝射モードであり、予定ビート数が３であるとする。なお、閾値Ｔ１≧閾値Ｔ２≧閾値Ｔ３の関係にある。１ビート目においては、ＲＲ期間は、閾値Ｔ１より小さく、閾値Ｔ２より大きいとする。従って、１ビート目は、ハーフ再構成に関する有効ビート条件を満足せず、セグメント数２に関する有効ビート条件を満足し、セグメント数３に関する有効ビート条件を満足する。この場合、ＢＮ１＝０、ＢＮ２＝１、ＢＮ３＝１となる。１ビート目において、ＢＮ＝０＜１、ＢＮ２＝１＜２、ＢＮ３＝１＜３なので、スキャンは継続される。２ビート目もＲＲ期間は、閾値Ｔ１より小さく、閾値Ｔ２より大きいとする。従って、２ビート目は、ハーフ再構成に関する有効ビート条件を満足せず、セグメント数２に関する有効ビート条件を満足し、セグメント数３に関する有効ビート条件を満足する。この場合、ＢＮ１＝０、ＢＮ２＝２、ＢＮ３＝２となる。２ビート目において、ＢＮ＝０＜１、ＢＮ２＝２≧２、ＢＮ３＝２＜３なので、セグメント数２に関する有効ビート条件が満足される。従って、撮像ビート数が予定ビート数３に到達する前に、スキャンが終了される。
【０１２０】
図１５は、投影データのステータス情報の一例を示す図である。ステータス情報は、ビート番号と有効ビートであるか否かの情報とを含む。記憶部５２は、収集データをビート番号と有効ビートであるか否かの情報とを関連付けて記憶している。再構成部４５は、記憶部５２に記憶されている投影データのうちの、有効ビートである旨の情報に関連付けられた投影データを選択する。図１４の場合、１ビート目の投影データと２ビート目の投影データとが選択される。また、例えば、２ビート目が無効ビートである場合、１ビート目の投影データと３ビート目の投影データとが選択されるとよい。再構成部４５は、選択された投影データを記憶部５２から読み出し、読み出された投影データに基づいて画像データを再構成する。このように、再構成に利用する投影データが自動的に選択されるので、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、再構成時における操作者の操作時間を短縮することができる。
【０１２１】
なお上記の説明において閾値Ｔｎは、有効ビート数の目標数Ｂｔｎとスキャン条件とに応じてスキャン条件設定部３６により決定されてもよい。この場合、スキャン条件は、回転フレーム１２の回転速度、再構成法、及びスキャン対象を含む。スキャン対象は、例えば、被検体Ｐの心臓が不整脈であるか否か等の心臓の病状を含む。
【０１２２】
図１６は、有効ビート数の目標数Ｂｔｎとスキャン条件とを入力とし閾値Ｔｎを出力とするテーブルの一例を示す図である。例えば、スキャン条件１で目標数Ｂｔｎが１の場合、スキャン条件設定部３６は、上記のテーブルにスキャン条件１と目標数Ｂｔｎとを入力する。上記のテーブルは、スキャン条件１と目標数Ｂｔｎとに関連付けられた閾値Ｔ１＝１１００ｍｓを出力する。そしてスキャン条件設定部３６は、閾値Ｔ１を１１００ｍｓに設定する。このように、閾値Ｔｎを目標数Ｂｔｎとスキャン条件とに従ってテーブルを利用して決定することにより、閾値Ｔｎの決定が簡便になり、スキャン計画時における操作者の負担が軽減される。
【０１２３】
かくして第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【０１２４】
（変形例１）
第３及び４実施形態においては、ＲＲ期間判定部４０により閾値ＴあるいはＴｎが最新のＲＲ期間より大きいと判定された場合に有効ビート判定部５６により、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かが判定されるとした。しかしながら、本実施形態は、これに限定されない。例えば、最新のＲトリガーが入力される毎に、ＲＲ期間判定部４０による判定を行わずに、有効ビート判定部５６は、再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かを判定してもよい。スキャン制御部４４は、実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定された場合、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を継続し、実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された場合、Ｘ線管１４からのＸ線の発生を終了するように高電圧発生部２２を制御する。
【０１２５】
かくして変形例１に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【０１２６】
（変形例２）
上述の実施形態において時間判定部４２の判定対象は、スキャン経過時間または曝射合計時間であるとした。しかしながら、時間判定部４２の判定対象は、スキャン経過時間と曝射合計時間との組み合わせでも良い。この場合、図３（あるいは図６）の心電同期スキャンの流れにおいて、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かの判定処理（ステップＳＡ６）と曝射合計時間が予定曝射時間を超えたか否かの判定処理（ステップＳＤ６）とが組み込まれる。ステップＳＡ６とステップＳＤ６との順番は特に限定されない。例えば、曝射合計時間が予定曝射時間を超えていないと判定された場合、スキャン経過時間が予定スキャン時間を超えたか否かが判定されると良い。すなわち、スキャン経過時間と曝射合計時間との何れか一方が予定時間を超えた場合、被曝量低減等のため、スキャンが終了される。
【０１２７】
かくして変形例２に係るＸ線ＣＴ装置によれば、心電同期スキャンに関するスキャン効率を向上することが可能となる。
【０１２８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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ともに、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】
【０１２９】
１０…スキャン機構、１２…回転フレーム、１４…Ｘ線管、１６…Ｘ線検出器、１８…回転駆動部、２０…天板、２２…高電圧発生部、２４…データ収集回路、２８…心電計、３０…画像処理装置、３２…入力部、３４…前処理部、３６…スキャン条件設定部、３８…ＲＲ期間算出部、４０…ＲＲ期間判定部、４２…時間判定部、４４…スキャン制御部、４６…再構成部、４８…表示部、５０…操作部、５２…記憶部、５４…システム制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転可能に支持する支持機構と、
前記被検体の心臓の心拍周期のうちの特定の心拍位相に由来するトリガー信号を心電計から繰り返し入力する入力部と、
前記繰り返し入力されたトリガー信号のうちの最新のトリガー信号の入力時点と前記最新のトリガー信号の１回前に入力されたトリガー信号の入力時点との間の期間が、予め設定された第１の閾値以上であるか否かを前記最新のトリガー信号の入力毎に判定するＲＲ期間判定部と、
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する制御部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
スキャンの開始時点からの経過時間が、予め設定された予定スキャン時間を示す第２の閾値を超えたか否かを判定する経過時間判定部、をさらに備え、
前記制御部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、または、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、予め設定された再構成対象位相の画像再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かを判定する条件判定部をさらに備え、
前記経過時間判定部は、前記実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定された場合、前記経過時間が前記第２の閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御部は、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された場合、または、前記実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記条件判定部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定する、請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記Ｘ線管を流れる管電流が第１の電流値と前記第１の電流値よりも低い第２の電流値とに交互に切り替わるように管電流を制御する管電流制御部、をさらに備え、
前記条件判定部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記管電流が前記第１の電流値を有する第１期間に前記再構成対象位相が含まれているか否かを判定し、
前記制御部は、前記第１期間に前記再構成対象位相が含まれていると判定された場合、または、前記第１期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記第１期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記Ｘ線の発生と停止とが交互に切り替わるように管電流を制御する管電流制御部、をさらに備え、
前記条件判定部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記Ｘ線が発生されている曝射期間に前記再構成対象位相が含まれているか否かを判定し、
前記制御部は、前記曝射期間に前記再構成対象位相が含まれていると判定された場合、または、前記曝射期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線の発生を終了し、前記曝射期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線の発生と停止との交互の切り替えを継続する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された、または、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された拍動数を計数する計数部と、
前記計数された拍動数が予め設定された目標数に達したか否かを判定する有効数判定部と、をさらに備え、
前記経過時間判定部は、前記拍動数が前記目標数に達していないと判定された場合、前記経過時間が前記第２の閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御部は、前記拍動数が前記目標数に達したと判定された場合、または、前記拍動数が前記目標数に達していないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を超えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記拍動数が前記目標数に達したと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記第２の閾値は、ユーザからの指示に従って設定される、請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記Ｘ線管からのＸ線の合計曝射時間が、予め設定された予定曝射時間を示す第２の閾値を超えたか否かを判定する曝射時間判定部、をさらに備え、
前記制御部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、または、前記合計曝射時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記合計曝射時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、予め設定された再構成対象位相の画像再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かを判定する条件判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された、または、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された拍動数を計数する計数部と、
前記計数された拍動数が予め設定された目標数に達したか否かを判定する有効数判定部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記拍動数が前記目標数に達したと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記第１の閾値は、予め計測された前記被検体の一回の拍動の期間に基づいて設定される、請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
心臓の心電情報に基づいて、心臓の特定時相に対応する画像データを再構成するＸ線診断装置において、
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転可能に支持する支持機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて投影データを収集する投影データ収集部と、
心電情報を収集する心電情報収集部と、
前記心電情報とＸ線の曝射情報とに基づいて、画像再構成に必要な投影データが前記投影データ収集部により収集されたか否かを判定する判定部と、
前記判定部により収集されていないと判定された場合、スキャンを継続し、前記判定部により収集されたと判定された場合、スキャンを中止する制御部と、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
スキャンの終了の判断に関わるスキャン条件を設定する設定部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部により収集されたと判定された場合、前記スキャン条件が満足される前にスキャンを中止する、
請求項１３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
前記判定部は、所定の再構成対象位相における画像データの再構成に必要な投影データが前記投影データ収集部により収集されたか否かを判定する、
請求項１３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転可能に支持する支持機構と、
前記被検体の心臓の心拍周期のうちの特定の心拍位相に由来するトリガー信号を心電計から繰り返し入力する入力部と、
前記繰り返し入力されたトリガー信号のうちの最新のトリガー信号の入力時点と前記最新のトリガー信号の１回前に入力されたトリガー信号の入力時点との間の期間が、予め設定された第１の閾値以上であるか否かを前記最新のトリガー信号の入力毎に判定するＲＲ期間判定部と、
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する制御部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
スキャンの開始時点からの経過時間が、予め設定された予定スキャン時間を示す第２の閾値を超えたか否かを判定する経過時間判定部、をさらに備え、
前記制御部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、または、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、予め設定された再構成対象位相の画像再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かを判定する条件判定部をさらに備え、
前記経過時間判定部は、前記実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定された場合、前記経過時間が前記第２の閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御部は、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された場合、または、前記実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記実質的に利用可能な投影データが収集されていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記条件判定部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定する、請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記Ｘ線管を流れる管電流が第１の電流値と前記第１の電流値よりも低い第２の電流値とに交互に切り替わるように管電流を制御する管電流制御部、をさらに備え、
前記条件判定部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記管電流が前記第１の電流値を有する第１期間に前記再構成対象位相が含まれているか否かを判定し、
前記制御部は、前記第１期間に前記再構成対象位相が含まれていると判定された場合、または、前記第１期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記第１期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記Ｘ線の発生と停止とが交互に切り替わるように管電流を制御する管電流制御部、をさらに備え、
前記条件判定部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、前記Ｘ線が発生されている曝射期間に前記再構成対象位相が含まれているか否かを判定し、
前記制御部は、前記曝射期間に前記再構成対象位相が含まれていると判定された場合、または、前記曝射期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線の発生を終了し、前記曝射期間に前記再構成対象位相が含まれていないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線の発生と停止との交互の切り替えを継続する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された、または、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された拍動数を計数する計数部と、
前記計数された拍動数が予め設定された目標数に達したか否かを判定する有効数判定部と、をさらに備え、
前記経過時間判定部は、前記拍動数が前記目標数に達していないと判定された場合、前記経過時間が前記第２の閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御部は、前記拍動数が前記目標数に達したと判定された場合、または、前記拍動数が前記目標数に達していないと判定され、かつ、前記経過時間が前記第２の閾値を超えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記拍動数が前記目標数に達したと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記第２の閾値は、ユーザからの指示に従って設定される、請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記Ｘ線管からのＸ線の合計曝射時間が、予め設定された予定曝射時間を示す第２の閾値を超えたか否かを判定する曝射時間判定部、をさらに備え、
前記制御部は、前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、または、前記合計曝射時間が前記第２の閾値を越えたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了し、前記合計曝射時間が前記第２の閾値を越えていないと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を継続する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された場合、予め設定された再構成対象位相の画像再構成に実質的に利用可能な投影データが収集されたか否かを判定する条件判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記期間が前記第１の閾値以上であると判定された、または、前記実質的に利用可能な投影データが収集されたと判定された拍動数を計数する計数部と、
前記計数された拍動数が予め設定された目標数に達したか否かを判定する有効数判定部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記拍動数が前記目標数に達したと判定された場合、前記Ｘ線管からのＸ線の発生を終了する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記第１の閾値は、予め計測された前記被検体の一回の拍動の期間に基づいて設定される、請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
心臓の心電情報に基づいて、心臓の特定時相に対応する画像データを再構成するＸ線診断装置において、
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管から発生され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを回転可能に支持する支持機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて投影データを収集する投影データ収集部と、
心電情報を収集する心電情報収集部と、
前記心電情報とＸ線の曝射情報とに基づいて、画像再構成に必要な投影データが前記投影データ収集部により収集されたか否かを判定する判定部と、
前記判定部により収集されていないと判定された場合、スキャンを継続し、前記判定部により収集されたと判定された場合、スキャンを中止する制御部と、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
スキャンの終了の判断に関わるスキャン条件を設定する設定部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部により収集されたと判定された場合、前記スキャン条件が満足される前にスキャンを中止する、
請求項１３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
前記判定部は、所定の再構成対象位相における画像データの再構成に必要な投影データが前記投影データ収集部により収集されたか否かを判定する、
請求項１３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−３４８６１（Ｐ２０１３−３４８６１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５７５３９（Ｐ２０１２−１５７５３９）
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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