Ｘ線ＣＴ装置
【課題】投影データに被写体のはみ出しがあるときに、いかなる場合であっても、画質劣化の少ない再構成画像等を出力するＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、予め設定された通常のスキャノグラム撮影を行い、通常スキャノグラムを取得する（Ｓ１０１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、通常スキャノグラムに対して、はみ出し検知処理を行い、被写体のはみ出しがないかどうか判定する（Ｓ１０２）。はみ出しがある場合には、Ｘ線ＣＴ装置１は、はみ出し対応スキャノグラムを生成する（Ｓ１０３）。Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データにはみ出しがある場合、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、パラレルビーム投影データのはみ出し補正処理を行う（Ｓ１０７）。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、予め設定された通常のスキャノグラム撮影を行い、通常スキャノグラムを取得する（Ｓ１０１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、通常スキャノグラムに対して、はみ出し検知処理を行い、被写体のはみ出しがないかどうか判定する（Ｓ１０２）。はみ出しがある場合には、Ｘ線ＣＴ装置１は、はみ出し対応スキャノグラムを生成する（Ｓ１０３）。Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データにはみ出しがある場合、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、パラレルビーム投影データのはみ出し補正処理を行う（Ｓ１０７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンビーム（扇形ビーム）もしくはコーンビーム（円錐形または角錐形ビーム）状のＸ線を被検体に照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により計測し、多方向からの計測データを再構成することにより被検体の再構成画像を得るシングルスライスもしくはマルチスライスＸ線ＣＴ装置に関し、特に、被検体が撮影範囲からはみ出した場合にも、アーチファクトの少ない高画質な再構成画像を出力する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置による撮影において、Ｘ線検出器のチャネル数やＸ線源から照射されるＸ線の照射角度によっては、投影データに被写体の分布が納まらず、はみ出してしまう場合がある。以下、このような場合を「投影データにはみ出しがある」と呼ぶことにする。投影データにはみ出しがある場合、再構成画像にアーチファクトが発生し、画質が劣化する。
ところで、投影データにはみ出しがあるケースは様々である。例えば、図１２に示すように、寝台１０３を初期位置から左右に移動させて撮影するケース、図１３に示すように、体格が大きい被検体１０２を撮影するケースなどは、投影データにはみ出しがある場合がある。投影データのはみ出し部分に相当する被検体１０２の部分は、図１２、図１３に示す非照射部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ（斜線部）である（以下、「非照射部１０５」と総称する。）。はみ出しのある投影データには、非照射部１０５のデータが反映されていないことになる。
【０００３】
図１４は、図１２の例（片側はみ出し）の投影データを示している。図１５は、図１３の例（両側はみ出し）の投影データを示している。このような投影データに対して、例えば、図１６に示すように、投影データの外側に（最大チャネルを示す位置よりも右側に）、はみ出し補正線１１１を伸ばし、補正領域１１２を追加することで、はみ出しによる画質劣化を軽減することができる。このように補正領域１１１の追加を行う処理は、はみ出し補正処理と呼ばれている。
【０００４】
特許文献１に記載のはみ出し補正処理では、はみ出しが生じている投影データを検出し、検出された投影データを表す測定点の列（軌跡）に基づく推定によって、測定点の列に外挿測定点を追加する。そして、外挿測定点によって図１６のはみ出し補正線１１１が決められ、補正領域１１２が得られる。この方法では、はみ出しが生じている投影データのみから、当該投影データの補正領域１１２を推定する。そうすると、非照射部１０５が全く考慮されていないデータから補正領域１１２を推定していることになるので、はみ出し補正が不十分となり、再構成画像の画質が劣化してしまう。
【０００５】
これに対して、特許文献２では、ビュー毎に投影データの投影値の合計を算出した値（ｓｕｍ値）を利用することが記載されている。特許文献２に記載のはみ出し補正処理では、図１７に示すように、実際の投影データのｓｕｍ値の推移を示す点線１２１に対して、はみ出しのあるビューに隣接するはみ出しの無いビューのｓｕｍ値を結んだ直線１２２上の値を、はみ出しのあるビューのｓｕｍ値と推定する（線形補間による推定）。そして、得られたｓｕｍ値（推定ｓｕｍ値）と補正領域１１２を追加した後のｓｕｍ値とが等しくなるように、補正領域１１２を設定する。この方法では、隣接するはみ出しの無いビューの投影データのｓｕｍ値に基づいて、はみ出しのあるビューに関する投影データの補正領域１１２を推定する。そうすると、例えば、ノーマルスキャン（寝台１０３が固定され、Ｘ線源であるＸ線管１０１が被検体１０２の周りを円軌道で周回する撮影）であれば、非照射部１０５が考慮されたデータに基づいて補正領域１１２を推定していることになるので、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０８６３７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のはみ出し補正処理であっても不十分な場合がある。例えば、ヘリカルスキャン（寝台１０３が体軸方向（図１２、図１３の紙面に垂直な方向）に移動しながら、Ｘ線管１０１が被検体１０２の周りをらせん軌道で周回する撮影）を行う場合、スキャン位置が少しずつ体軸方向に変化するため、Ｘ線が透過する被検体１０２の体軸方向の位置も変化する。そうすると、はみ出しがあるビューが続く間に、Ｘ線が照射される被検体１０２の体軸方向の位置が大きく変化し、ｓｕｍ値が大きく変動する場合がある（Ｘ線が照射される被検体１０２の体軸方向の位置が変化すれば、Ｘ線が吸収される臓器や組織が異なることになり、Ｘ線の減弱量の合計も変化する。）。
このような場合、図１７に示すように、ｓｕｍ値の真の値の推移を示す曲線１２３と、線形補間によって推定された直線１２２との間に、大きなずれが生じてしまう。このように、真の値とのずれが大きくなると、はみ出し補正が不十分となり、再構成画像の画質が劣化してしまう。
【０００８】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、投影データに被写体のはみ出しがあるときに、いかなる場合であっても、画質劣化の少ない再構成画像等を出力するＸ線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】
【０００９】
前述した目的を達成するために本発明は、Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を搭載し被検体の周囲を回転する回転盤と、前記被検体が載置される寝台とを備えるＸ線ＣＴ装置であって、スキャノグラムに基づいて、本スキャンで得られた投影データである本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正するはみ出し補正手段、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、投影データに被写体のはみ出しがあるときに、いかなる場合であっても、画質劣化の少ない再構成画像等を出力するＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施の形態における処理の詳細を示すフローチャート
【図３】スキャノグラムの１例を示す図
【図４】被検体８の側面から撮影するスキャノグラム撮影を示す図
【図５】寝台９を横方向（Ｘ方向）に移動させて２回撮影するスキャノグラム撮影を示す図
【図６】スキャノグラムの合成処理を説明する図
【図７】寝台９をＸ線管５と離れる方向に移動させて撮影するスキャノグラム撮影を示す図
【図８】はみ出し補正処理の第１の例を説明する図
【図９】はみ出し補正処理の第２の例を説明する図
【図１０】第２の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１ａの構成を示すブロック図
【図１１】第２の実施の形態における処理の詳細を示すフローチャート
【図１２】投影データのはみ出しの第１の例（片側はみ出しの例）を示す図
【図１３】投影データのはみ出しの第２の例（両側はみ出しの例）を示す図
【図１４】投影データのはみ出しの第１の例に対する投影データを示す図
【図１５】投影データのはみ出しの第２の例に対する投影データを示す図
【図１６】はみ出し補正処理の概念図
【図１７】従来技術によるはみ出し補正処理を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態では、Ｘ線ＣＴ装置が予め設定された通常のスキャノグラム撮影（１回目のスキャノグラム撮影）を行い、得られたスキャノグラムから被写体のはみ出しがあるかを検知し、はみ出しがある場合には寝台の位置とＸ線の照射方向を制御し、被写体のはみ出しのない、或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムの撮影（２回目のスキャノグラム撮影）を行う。
以下では、通常のスキャノグラム撮影にて得られたスキャノグラムを「通常スキャノグラム」と呼ぶこととする。また、被写体のはみ出しのない、或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムを「はみ出し対応スキャノグラム」と呼ぶこととする。
そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、本スキャンで得られた投影データに対し、はみ出し対応スキャノグラム等のｓｕｍ値を利用してはみ出し補正を行う。本発明では、はみ出し対応スキャノグラム等のｓｕｍ値を用いるため、より正確なはみ出し補正処理を行うことができ、本スキャンがヘリカルスキャンの場合にも常に、最終的に得られる再構成画像の画質劣化を低減できる。
ここで、本発明におけるｓｕｍ値とは、被検体の体軸方向の位置ごとに投影データの投影値の合計を算出した値である。本スキャンで得られた投影データに対しては、ｓｕｍ値はビューごとに投影値の合計を算出した値に相当する。
【００１３】
まず、図１を参照しながら、第１の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。尚、図１では、Ｘ線管５が１つの場合を図示しているが、本発明は多線源型のＸ線ＣＴ装置でも適用可能である。
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ２とコンピュータ３から構成される。スキャナ２は、Ｘ線管装置４から放射されるＸ線１０を被検体８に照射し、被検体８を透過したＸ線１０の投影データを収集する。コンピュータ３は、スキャナ２のスキャン制御、スキャナ２で収集された投影データを用いたデータ処理（スキャノグラムの取得、画像再構成など）などを行う。
【００１４】
スキャナ２は、Ｘ線管装置４、寝台９、Ｘ線検出器１１、データ収集装置１２、高電圧発生装置１３、Ｘ線管回転制御装置１４、寝台移動制御装置１５等から構成される。
Ｘ線管装置４は、Ｘ線管５、Ｘ線フィルタ６、補償フィルタ７から構成される。ここでＸ線フィルタ６および補償フィルタ７は、被検体８への被ばく量低減と被検体８透過後のＸ線強度一定化のために設けられている。
Ｘ線源であるＸ線管５は、高電圧発生装置１３から供給される電力を用いて、被検体８に対してＸ線を照射し、データ収集装置１２で被検体８の投影データを収集する。
Ｘ線検出器１１は、Ｘ線管５に対向配置され、被検体８を透過したＸ線１０を検出する。Ｘ線検出器１１には、複数のＸ線検出素子がＸ線管５の周回方向に約１０００チャネル、被検体８の体軸方向（図１の紙面の垂直方向）に１〜５００チャネル配列して構成されている。そして、検出されたＸ線１０の強度に応じた電気信号がデータ収集装置１２に送信される。データ収集装置１２によって受信された計測データは、コンピュータ３に伝送される。
高電圧発生装置１３は、Ｘ線管５に供給する電力を調整することにより、照射されるＸ線量の調整などの制御を行う。なお、高電圧発生装置１３は、高電圧変圧器、フィラメント電流発生器および整流器を備え、さらに、管電圧およびフィラメント電流を任意に、または段階的に調整するための管電圧切換器およびフィラメント電流切換器を備える。
【００１５】
Ｘ線検出器１１は、Ｘ線管装置４から照射され、被検体８を透過したＸ線１０を検出する。ここで、スキャナ２内の円環状の回転架台（回転円盤）には、Ｘ線管装置４と、Ｘ線検出器１１およびデータ収集装置１２とが、対向する位置に搭載されている。回転架台は、Ｘ線管回転制御装置１４により駆動され回転する。これにより、Ｘ線管装置４とＸ線検出器１１およびデータ収集装置１２とは、互いに対向しながら、被検体８の周りを回転する。
寝台９は、被検体８を載せるベッドであり、寝台移動制御装置１５により駆動され、Ｘ線１０の照射に同期してスキャナ２の開口部に挿入される。
【００１６】
コンピュータ３は、演算装置２１、記憶装置２２、表示装置２３、入力装置２４等を備え、これらはバス２５を介して互いに接続されている。
演算装置２１は、スキャナ２から送信されたデータを受信して、スキャナ２から送信されたデータの処理、スキャノグラムの取得、断層画像等の再構成、スキャナ２を含む各装置の制御、データ通信の制御などを行う。後述する複数のスキャノグラムを合成する処理や、投影データのはみ出し補正処理も、演算装置２１が行う。
記憶装置２２は、スキャノグラム、断層画像、撮影に用いる設定値など、スキャン処理に関するデータを保持するためのものである。
表示装置２３は、スキャノグラム、断層画像、撮影に用いる設定値などを表示するためのものである。
入力装置２４は、Ｘ線ＣＴ装置１の操作者がスキャノグラム撮影や本スキャンの撮影条件などを入力するためのものである。
【００１７】
次に、図２を参照しながら、第１の実施の形態における処理の流れを説明する。
ステップＳ１０１では、スキャナ２は、予め設定された通常のスキャノグラム撮影（１回目のスキャノグラム撮影）を行い、通常スキャノグラムを取得する。通常スキャノグラムは、本スキャン撮影の位置決めなどに用いられる。
スキャノグラム撮影では、Ｘ線管装置４、Ｘ線検出器１１、データ収集装置１２等を搭載する回転円盤を回転させず、寝台９を被検体８の体軸方向（図１の紙面の垂直方向）に移動させて撮影を行う。以下、後述するＳ１０３における２回目のスキャノグラム撮影においても、回転円盤を回転させず、寝台９を被検体８の体軸方向に移動させて撮影を行う点については同様である。
１回目のスキャノグラム撮影では、仰向けに寝台９に載置された状態の被検体８の正面（図１の紙面の上方向）からＸ線１０が照射される。
【００１８】
ステップＳ１０２では、コンピュータ３の演算装置２１は、通常スキャノグラムに対して、はみ出し検知処理を行い、被写体のはみ出しがないかどうか判定する。はみ出し検知処理の詳細については後述する。
Ｘ線ＣＴ装置１は、はみ出しが無い場合にはＳ１０４へ進む。一方、はみ出しがある場合には、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳ１０３において、はみ出し対応スキャノグラムを生成する。前述の通り、はみ出し対応スキャノグラムは、被写体のはみ出しがない、或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムである。はみ出し対応スキャノグラム生成処理の詳細については後述する。
【００１９】
ステップＳ１０４では、操作者が、入力装置２４を介して、Ｘ線ＣＴ装置１に対して本スキャンを行うための各種設定を行う。コンピュータ３は、入力された設定値を記憶装置２２に保持する。
ステップＳ１０５では、スキャナ２は、記憶装置２２に保持される設定値に基づき本スキャンを行う。
【００２０】
ステップＳ１０６では、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０５で得られたファンビーム投影データをパラレルビーム投影データに変換する（ファンパラ変換処理）。ファンパラ変換処理は、後続の画像再構成処理における計算を容易にするという利点がある。尚、Ｘ線管装置４から放射されるＸ線１０が、ファンビームであっても、コーンビームであっても、演算装置２１は、ファンパラ変換処理を行う。
【００２１】
ステップＳ１０７では、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データにはみ出しがある場合、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、パラレルビーム投影データのはみ出し補正処理を行う。はみ出し補正処理の詳細については後述する。
尚、演算装置２１は、例えば、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データの両端（０チャネルおよび最大チャネル）の値と、予め定められた閾値とを比較し、両端の値の少なくとも一方が閾値よりも大きい場合、はみ出しがあると判定する。
【００２２】
Ｓ１０６およびＳ１０７は、Ｓ１０５の本スキャンによって取得された投影データ（あるいは、後述するＳ１０８における画像再構成処理に必要な投影データ）の数だけ処理が繰り返される。
一方、Ｓ１０８における画像再構成処理では、はみ出しがない投影データに対しては、Ｓ１０６において生成されたパラレルビーム投影データを用いることができる。従って、はみ出しがない投影データに対しては、はみ出し補正処理を行う必要がない。そこで、Ｓ１０７では、はみ出しがない投影データに対しては、はみ出し補正処理を行わないものとする。
【００２３】
ステップＳ１０８では、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０６において生成されたパラレルビーム投影データ、Ｓ１０７のはみ出し補正処理によって補正されたパラレルビーム投影データを用いて画像再構成処理を行う。画像再構成処理の方法には様々な方法があるが、演算装置２１は、例えばフィルタ補正逆投影法を用いる。
【００２４】
前述の説明では、Ｓ１０５のファンパラ変換処理の後、Ｓ１０６のはみ出し補正処理を行うものとしたが、はみ出し補正処理の後、ファンパラ変換処理を行っても良い。この場合、コンピュータ３の演算装置２１は、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、Ｓ１０５で得られたファンビーム投影データのはみ出し補正処理を行う。そして、演算装置２１は、はみ出し補正処理によって補正されたファンビーム投影データをパラレルビーム投影データに変換する。
【００２５】
尚、ファンビーム投影データと比較して、パラレルビーム投影データでは被写体がはみ出し難い。従って、図２に示すフローチャートのように、ファンパラ変換処理の後、はみ出し補正処理を行う場合、はみ出し補正処理の回数が少なくなると考えられる。そして、当然ながら、はみ出し補正処理の回数が少なくなれば、全体の計算時間が短縮される。
【００２６】
また、前述の説明では、ファンパラ変換処理を行うとしたが、ファンパラ変換処理を行わなくても良い。ファンパラ変換処理を行わない場合、コンピュータ３の演算装置２１は、ファンビーム投影データを用いて画像再構成処理を行う。
但し、ファンビーム投影データを用いて画像再構成処理を行う場合、ファン状に逆投影が行われるため、被検者１０５とＸ線管装置４との距離に応じて被検者１０５を透過するＸ線１０の分解能が異なり、同一画像内で不均一な分解能を持つ画像が生成されると考えられる。
【００２７】
次に、図３を参照しながら、Ｓ１０２のはみ出し検知処理の詳細について説明する。はみ出し検知処理では、前述の通り、コンピュータ３の演算装置２１が、通常スキャノグラムにおいて、被写体がはみ出していないかを判定する。
【００２８】
コンピュータ３は、被検体８あるいは寝台９の投影値を「判定値」として記憶部２２に予め記憶しておく。判定値は、図２の処理を行う前に、事前に設定されても良いし、通常スキャノグラムに基づいて設定されても良い。また、判定値は、ある程度幅があっても良い。
そして、コンピュータ３の演算装置２１は、図３に示されるスキャノグラム中の両端のチャネル（０チャネルおよび最大チャネル）の投影値をＺ方向（被検体８の体軸方向）に全て探索し、判定値に該当する投影値が少なくとも一つある場合には「はみ出しあり」と判定し、一つもない場合には「はみ出し無し」と判定する。
尚、本発明におけるはみ出し検知処理は、特に限定されるものではなく、被写体のはみ出しが判定できれば、他の方法を用いても良い。
【００２９】
次に、図４から図７を参照しながら、Ｓ１０３のはみ出し対応スキャノグラム生成処理の詳細について説明する。はみ出し対応スキャノグラム生成処理では、スキャナ２およびコンピュータ３が、はみ出し対応スキャノグラムを取得する。はみ出し対応スキャノグラム生成処理では、寝台９の位置および／またはＸ線管５から照射されるＸ線１０の方向を制御して、スキャノグラムが撮影される。
以下では、（Ａ）被検体８の側面から撮影する方法、（Ｂ）寝台９を横方向（被検体８の体幅方向）に移動させて撮影する方法、（Ｃ）寝台９の位置とＸ線管５の位置とが離れるように、寝台９および／またはＸ線管５を移動させて撮影する方法、の３つの方法について説明する。
尚、寝台９を移動させた場合、Ｓ１０５の本スキャン時には、寝台９の位置を、元の位置（Ｓ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時の位置）に戻して撮影する。同様に、Ｘ線管５を移動させた場合、Ｓ１０５の本スキャン時には、Ｘ線管５の位置を、元の位置に戻して撮影する。
【００３０】
方法（Ａ）では、図４に示すように、Ｘ線１０の照射範囲に被検体８が最も多く含まれる方向、すなわち被検体８の側面から２回目のスキャノグラム撮影を行う。ほとんどの被検体８は、体幅（図４の紙面において被検体８の左右方向の最大長）よりも体厚（図４の紙面において被検体８の上下方向の最大長）の方が短い。その為、図４に示すように、被検体８の側面（図４では、仰向けに寝台９に載置された状態の被検体８の右側面）からスキャノグラム撮影を行う。コンピュータ３は、このように取得されたスキャノグラムをはみ出し対応スキャノグラムとして記憶部２２に記憶する。
【００３１】
方法（Ｂ）では、寝台９の位置がＳ１０１における１回目のスキャノグラム撮影と異なる位置になるように、寝台９を横方向（被検体８の体幅方向）に移動させて２回目のスキャノグラム撮影を行う。方法（Ｂ）では、スキャノグラムを１枚あるいは複数枚撮影する。そして、コンピュータ３の演算装置２１は、取得されたスキャノグラム（必要であれば、通常スキャノグラムも含む。）の中で何枚かを合成し、はみ出し対応スキャノグラムとして記憶部２２に記憶する。
例えば、図１２に示すように、片側はみ出しの場合、寝台９をはみ出しが無い方向（図１２の例であれば左方向）に移動させて、１枚のスキャノグラムを撮影する。
また、例えば、図１３に示すように、両側はみ出しの場合、寝台９を左と右の両方向に移動させて、２枚のスキャノグラムを撮影する。
【００３２】
図５では、両側はみ出しの場合の例を示している。図５（ａ）では、寝台９をＳ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時の位置よりも左に移動させて、被検体８の右端がＸ線１０の照射範囲に含まれるようにしてスキャノグラムを撮影することを示している。また、図５（ｂ）では、寝台９をＳ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時の位置よりも右に移動させて、被検体８の左端がＸ線１０の照射範囲に含まれるようにしてスキャノグラムを撮影することを示している。
図６では、取得された２枚のスキャノグラムを合成し、１枚のはみ出し対応スキャノグラムを作成することを示している。図６（ａ）が、図５（ａ）の位置において撮影されたスキャノグラムを示している。図６（ｂ）が、図５（ｂ）の位置において撮影されたスキャノグラムを示している。そして、図６（ｃ）は、コンピュータ３の演算装置２１によって２枚のスキャノグラムが合成されたスキャノグラムを示している。図６（ｃ）に示すスキャノグラムが、はみ出し対応スキャノグラムである。
【００３３】
方法（Ｃ）では、寝台９とＸ線管５との距離が、Ｓ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時よりも大きくなるように、寝台９を移動させて２回目のスキャノグラム撮影を行う。
例えば、図７に示すように、Ｘ線管５から寝台９が最も遠くに移動できる方向が鉛直下向き（図７の紙面の下方向）であった場合、寝台９を移動できる範囲において、寝台９を最も下に移動してスキャノグラム撮影を行う。また、Ｘ線管５が移動可能な場合、Ｘ線管５を回転円板の最上部に配置してスキャノグラム撮影を行う。
コンピュータ３は、このように取得されたスキャノグラムをはみ出し対応スキャノグラムとして記憶部２２に記憶する。
【００３４】
次に、図８、図９を参照しながら、Ｓ１０７のはみ出し補正処理の詳細について説明する。はみ出し補正処理では、前述の通り、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データにはみ出しがある場合、パラレルビーム投影データのはみ出し補正処理を行う。
ここで、Ｓ１０２のはみ出し検知処理において、はみ出しがあると判定された場合には、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０３において生成されたはみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、はみ出し補正処理を行う。一方、Ｓ１０２のはみ出し検知処理において、はみ出しがないと判定された場合には、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０１において取得された通常スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、はみ出し補正処理を行う。
尚、通常スキャノグラムの投影データにはみ出しがないと判定され、かつＳ１０５において取得された投影データにはみ出しがあると判定される例としては、Ｓ１０１のスキャノグラム撮影（１回目のスキャノグラム撮影）の後、再構成位置を調整するために、寝台９を横方向に移動させてＳ１０５の本スキャンを行う場合などがある。
【００３５】
前述の通り、ｓｕｍ値は被検体８の体軸方向（図３のｚ方向）の位置ごとに投影データの投影値の合計を算出した値である。従って、スキャノグラム撮影によって取得された投影データであっても、本スキャンによって取得された投影データであっても（更に言えば、どの撮影方向であっても）、はみ出しがない限り、Ｘ線１０が照射される被検体８の体軸方向（図３のＺ方向）の位置が同じ投影データのｓｕｍ値は、同じ値になるはずである。本発明では、この知見に基づき、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いてはみ出し補正処理を行う。
【００３６】
以下では、Ｓ１０６において生成されたパラレルビーム投影データの中で、Ｎ番目のビューをＶｎとし、ビューＶｎの投影データのはみ出し補正を行うものとする。また、はみ出し補正前におけるビューＶｎの投影データのｓｕｍ値をＳｎ、はみ出し補正後におけるビューＶｎの投影データのｓｕｍ値をＳｆとする。また、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのビューであって、ビューＶｎとＺ方向（体軸方向）の位置が同一のビューをＶｍ、ビューＶｍの投影データのｓｕｍ値をＳｍとする。そして、コンピュータ３の演算装置２１は、ＳｆとＳｍとが同じ値となるように、補正領域を追加する。
以下、（ａ）直線によって補正する方法、（ｂ）曲線によって補正する方法、の２つの方法について説明する。
【００３７】
図８では、ｘ軸をチャネル、ｙ軸を投影値とし、ビューＶｎの投影データの一部を示している。尚、原点は、はみ出し位置とする。
方法（ａ）では、次に示す式（１）を満たすｐを算出し、点（０、ｂ）から点（ｐ、０）を結ぶ直線を補正直線３１とする。そして、ｘ軸、ｙ軸および補正直線３１によって囲まれる領域（斜線部）を補正領域３２とする。
【００３８】
【数１】
【００３９】
式（１）では、Ｓｍ、Ｓｎ、ｂが既知である。左辺は、補正処理によるｓｕｍ値の増加量を示している。右辺の第１項は、補正領域３２に相当する三角形の面積を示している。右辺の第２項は、はみ出し位置における投影値を示している。
図８では、便宜上、投影データを示す曲線が連続関数のように示されているが、実際には、投影データはとびとびの値（チャネルごとの値）である。そのため、式（１）の右辺では、補正領域３２に相当する三角形の面積から、はみ出し位置における投影値を引いている。
このように求められた補正直線３１に基づいて補正領域３２を追加することで、ヘリカルスキャンによる撮影であっても常に、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
【００４０】
図９では、ｘ軸をチャネル、ｙ軸を投影値とし、ビューＶｎの投影データの一部を示している。尚、原点は、はみ出し位置とする。
方法（ｂ）では、最初に、ビューＶｎの投影データのはみ出し位置付近の投影値に基づいて、補正曲線３３を算出する。補正曲線３３の算出方法は、特に限定されず、既知の推定手法（例えば、既知の外挿法、特許文献２におけるフィッティング手法など）を用いれば良い。
但し、補正曲線３３は、はみ出し部分に相当する被検体９の部分（非照射部）が全く考慮されていないデータから算出されることになる。従って、補正曲線３３から補正領域を算出すると、従来技術と同様、補正が不十分となり、再構成画像の画質が劣化してしまう。
【００４１】
本発明では、更に、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、補正曲線３３を拡張し、図９に示すように、拡張後の曲線３４を算出する。そして、ｘ軸、ｙ軸および拡張後の曲線３４によって囲まれる領域（斜線部）を補正領域３５とする。
【００４２】
ｘ軸、ｙ軸および補正曲線３３によって囲まれる面積をＳｂとする。最初に、次に示す式（２）によって、Ｘ方向（体幅方向）への拡張の割合Ｒを算出する。
【００４３】
【数２】
【００４４】
式（２）では、Ｓｍ、Ｓｎ、Ｓｂが既知である。
また、図９に示すように、Ｙ軸上の点（０、ｙ）（但し、０≦ｙ＜ｂ）から補正曲線３３までのｘ軸方向の距離をＤｓ、点（０、ｙ）から拡張後の曲線３４までのｘ軸方向の距離をＤｖとする。
そして、次に示す式（３）に、式（２）によって算出されたＲを代入し、式（３）を満たす点（拡張後の曲線３４上の点）を算出する。
【００４５】
【数３】
【００４６】
このように、０≦ｙ＜ｂを満たす全てのｙに対して、式（３）を満たす点を算出することで、拡張後の曲線３４が求まる。
そして、このように求められた拡張後の曲線３４に基づいて補正領域３５を追加することで、ヘリカルスキャンによる撮影であっても常に、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
【００４７】
尚、本発明は、方法（ａ）、（ｂ）に限定されるものではなく、他の方法であっても、ＳｆとＳｍとが同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。すなわち、補正領域および補正前のｓｕｍ値の和が、体軸方向の位置が同一の通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値と同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。
【００４８】
また、図８、図９に示す例は、片側はみ出しの場合であったが、本発明は当然ながら、両側はみ出しの場合にも適用できる。
以下、一例として、直線によって補正する方法（方法（ａ））について説明する。
両側はみ出しの場合、投影データの左側に追加される補正領域の面積をＳｌ、右側に追加される補正領域の面積をＳｒ、投影データの左端の投影値をｂｌ、右側の投影値をｂｒ、左側の補正直線をＡｌ、補正直線Ａｌとｘ軸との交点を（ｐｌ、０）、右側の補正特線をＡｒ、補正直線Ａｒとｘ軸との交点を（ｐｒ、０）とする。
そして、次に示す式（４）〜（７）を満たすｐｌ、ｐｒを算出することで、補正直線Ａｌ、Ａｒを定めることができる。
【００４９】
【数４】
【００５０】
式（４）〜（７）では、Ｓｍ、Ｓｎ、ｂｌ、ｂｒが既知である。例えば、式（５）、（６）を式（４）、（７）に代入することで、ｐｌ、ｐｒの連立方程式の問題となる。
尚、本発明は、この方法に限定されるものではなく、他の方法であっても、Ｓｌ、ＳｒおよびＳｎの合計値が、Ｓｍと同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。すなわち、補正領域および補正前のｓｕｍ値の和が、体軸方向の位置が同一の通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値と同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。
【００５１】
＜第２の実施の形態＞
次に、図１０を参照しながら、第２の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１ａの構成について説明する。尚、第１の実施の形態と同じ要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
第１の実施の形態と第２の実施の形態との違いは、本スキャン前にはみ出しがあるかどうかを判定する仕組みの違いである。
第１の実施の形態では、通常スキャノグラムを取得し、通常スキャノグラムに基づいてはみ出しがあるかどうかを検知する。一方、第２の実施の形態では、光学的センサを用いて、通常スキャノグラムを取得する前に、はみ出しがあるかどうかを検知する。
【００５２】
図１０に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１ａは、スキャナ２ａとコンピュータ３から構成される。スキャナ２ａは、Ｘ線管装置４、寝台９、Ｘ線検出器１１、データ収集装置１２、高電圧発生装置１３、Ｘ線管回転制御装置１４、寝台移動制御装置１５、被写体位置センサ１８等から構成される。
【００５３】
被写体位置センサ１８は、光学的センサであり、被写体の２次元情報（画像）が取得される。被写体位置センサ１８によって取得された２次元情報は、コンピュータ３の演算装置２１に送信される。演算装置２１は、被写体の位置の検出を行い、被写体が通常スキャノグラムを取得する撮影において、はみ出しが発生するかどうかの判定を行う。また、演算装置２１は、被写体がスキャノグラム撮影においてはみ出す量の算出を行う。
【００５４】
次に、図１１を参照しながら、第２の実施の形態における処理の流れを説明する。尚、図１１に示すステップＳ１０１、Ｓ１０３〜Ｓ１０８において行う処理の内容は、処理順序を除き、第１の実施の形態と同様である。
ステップＳ２０１では、コンピュータ３の演算装置２１は、光学的センサ１８によって取得された２次元情報に基づいて、被写体の位置を検出する。そして、演算装置２１は、検出された被写体の位置に基づいて、通常スキャノグラムを取得する撮影において、はみ出しが発生するかどうかの判定を行う。
ここで、光学的センサ１８が２次元情報を取得するときは、被検体８が仰向けに寝台９に載置された状態である。また、通常スキャノグラムを取得する撮影では、仰向けに寝台９に載置された状態の被検体８の正面（図１０の紙面の上方向）からＸ線１０が照射されるものとする。
【００５５】
演算装置２１が、はみ出しが発生しないと判断した場合、Ｘ線ＣＴ装置１ａは、第１の実施の形態と同様、通常スキャノグラムを取得する撮影を行う（ステップＳ１０１）。
演算装置２１が、はみ出しが発生すると判断した場合、Ｘ線ＣＴ装置１ａは、第１の実施の形態と同様、はみ出し対応スキャノグラム生成処理を行う（ステップＳ１０３）。
以降は、第１の実施の形態と同様である。
【００５６】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、ヘリカルスキャンによる撮影であっても常に、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
更に、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、スキャノグラム撮影の回数を削減できる。すなわち、第１の実施の形態では、はみ出し対応スキャノグラム生成処理を行う場合、１回目のスキャノグラム撮影および２回目のスキャノグラム撮影として、２回に分けて行っていた。一方、第２の実施の形態では、はみ出し対応スキャノグラム生成処理を行う場合であっても、スキャノグラム撮影を２回に分けて行うことがない。従って、第２の実施の形態では、被検者の被曝量を削減できる場合がある。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５８】
１、１ａ………Ｘ線ＣＴ装置
２、２ａ………スキャナ
３………コンピュータ
４………Ｘ線管装置
５………Ｘ線管
８………被検体
９………寝台
１０………Ｘ線
１１………Ｘ線検出装置
１５………寝台移動制御装置
１８………被写体位置センサ
２１………演算装置
２２………記憶装置
３１………補正直線
３２、３５………補正領域
３３………補正曲線
３４………拡張後の曲線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンビーム（扇形ビーム）もしくはコーンビーム（円錐形または角錐形ビーム）状のＸ線を被検体に照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器により計測し、多方向からの計測データを再構成することにより被検体の再構成画像を得るシングルスライスもしくはマルチスライスＸ線ＣＴ装置に関し、特に、被検体が撮影範囲からはみ出した場合にも、アーチファクトの少ない高画質な再構成画像を出力する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置による撮影において、Ｘ線検出器のチャネル数やＸ線源から照射されるＸ線の照射角度によっては、投影データに被写体の分布が納まらず、はみ出してしまう場合がある。以下、このような場合を「投影データにはみ出しがある」と呼ぶことにする。投影データにはみ出しがある場合、再構成画像にアーチファクトが発生し、画質が劣化する。
ところで、投影データにはみ出しがあるケースは様々である。例えば、図１２に示すように、寝台１０３を初期位置から左右に移動させて撮影するケース、図１３に示すように、体格が大きい被検体１０２を撮影するケースなどは、投影データにはみ出しがある場合がある。投影データのはみ出し部分に相当する被検体１０２の部分は、図１２、図１３に示す非照射部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ（斜線部）である（以下、「非照射部１０５」と総称する。）。はみ出しのある投影データには、非照射部１０５のデータが反映されていないことになる。
【０００３】
図１４は、図１２の例（片側はみ出し）の投影データを示している。図１５は、図１３の例（両側はみ出し）の投影データを示している。このような投影データに対して、例えば、図１６に示すように、投影データの外側に（最大チャネルを示す位置よりも右側に）、はみ出し補正線１１１を伸ばし、補正領域１１２を追加することで、はみ出しによる画質劣化を軽減することができる。このように補正領域１１１の追加を行う処理は、はみ出し補正処理と呼ばれている。
【０００４】
特許文献１に記載のはみ出し補正処理では、はみ出しが生じている投影データを検出し、検出された投影データを表す測定点の列（軌跡）に基づく推定によって、測定点の列に外挿測定点を追加する。そして、外挿測定点によって図１６のはみ出し補正線１１１が決められ、補正領域１１２が得られる。この方法では、はみ出しが生じている投影データのみから、当該投影データの補正領域１１２を推定する。そうすると、非照射部１０５が全く考慮されていないデータから補正領域１１２を推定していることになるので、はみ出し補正が不十分となり、再構成画像の画質が劣化してしまう。
【０００５】
これに対して、特許文献２では、ビュー毎に投影データの投影値の合計を算出した値（ｓｕｍ値）を利用することが記載されている。特許文献２に記載のはみ出し補正処理では、図１７に示すように、実際の投影データのｓｕｍ値の推移を示す点線１２１に対して、はみ出しのあるビューに隣接するはみ出しの無いビューのｓｕｍ値を結んだ直線１２２上の値を、はみ出しのあるビューのｓｕｍ値と推定する（線形補間による推定）。そして、得られたｓｕｍ値（推定ｓｕｍ値）と補正領域１１２を追加した後のｓｕｍ値とが等しくなるように、補正領域１１２を設定する。この方法では、隣接するはみ出しの無いビューの投影データのｓｕｍ値に基づいて、はみ出しのあるビューに関する投影データの補正領域１１２を推定する。そうすると、例えば、ノーマルスキャン（寝台１０３が固定され、Ｘ線源であるＸ線管１０１が被検体１０２の周りを円軌道で周回する撮影）であれば、非照射部１０５が考慮されたデータに基づいて補正領域１１２を推定していることになるので、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０８６３７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のはみ出し補正処理であっても不十分な場合がある。例えば、ヘリカルスキャン（寝台１０３が体軸方向（図１２、図１３の紙面に垂直な方向）に移動しながら、Ｘ線管１０１が被検体１０２の周りをらせん軌道で周回する撮影）を行う場合、スキャン位置が少しずつ体軸方向に変化するため、Ｘ線が透過する被検体１０２の体軸方向の位置も変化する。そうすると、はみ出しがあるビューが続く間に、Ｘ線が照射される被検体１０２の体軸方向の位置が大きく変化し、ｓｕｍ値が大きく変動する場合がある（Ｘ線が照射される被検体１０２の体軸方向の位置が変化すれば、Ｘ線が吸収される臓器や組織が異なることになり、Ｘ線の減弱量の合計も変化する。）。
このような場合、図１７に示すように、ｓｕｍ値の真の値の推移を示す曲線１２３と、線形補間によって推定された直線１２２との間に、大きなずれが生じてしまう。このように、真の値とのずれが大きくなると、はみ出し補正が不十分となり、再構成画像の画質が劣化してしまう。
【０００８】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、投影データに被写体のはみ出しがあるときに、いかなる場合であっても、画質劣化の少ない再構成画像等を出力するＸ線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】
【０００９】
前述した目的を達成するために本発明は、Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を搭載し被検体の周囲を回転する回転盤と、前記被検体が載置される寝台とを備えるＸ線ＣＴ装置であって、スキャノグラムに基づいて、本スキャンで得られた投影データである本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正するはみ出し補正手段、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、投影データに被写体のはみ出しがあるときに、いかなる場合であっても、画質劣化の少ない再構成画像等を出力するＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施の形態における処理の詳細を示すフローチャート
【図３】スキャノグラムの１例を示す図
【図４】被検体８の側面から撮影するスキャノグラム撮影を示す図
【図５】寝台９を横方向（Ｘ方向）に移動させて２回撮影するスキャノグラム撮影を示す図
【図６】スキャノグラムの合成処理を説明する図
【図７】寝台９をＸ線管５と離れる方向に移動させて撮影するスキャノグラム撮影を示す図
【図８】はみ出し補正処理の第１の例を説明する図
【図９】はみ出し補正処理の第２の例を説明する図
【図１０】第２の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１ａの構成を示すブロック図
【図１１】第２の実施の形態における処理の詳細を示すフローチャート
【図１２】投影データのはみ出しの第１の例（片側はみ出しの例）を示す図
【図１３】投影データのはみ出しの第２の例（両側はみ出しの例）を示す図
【図１４】投影データのはみ出しの第１の例に対する投影データを示す図
【図１５】投影データのはみ出しの第２の例に対する投影データを示す図
【図１６】はみ出し補正処理の概念図
【図１７】従来技術によるはみ出し補正処理を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態では、Ｘ線ＣＴ装置が予め設定された通常のスキャノグラム撮影（１回目のスキャノグラム撮影）を行い、得られたスキャノグラムから被写体のはみ出しがあるかを検知し、はみ出しがある場合には寝台の位置とＸ線の照射方向を制御し、被写体のはみ出しのない、或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムの撮影（２回目のスキャノグラム撮影）を行う。
以下では、通常のスキャノグラム撮影にて得られたスキャノグラムを「通常スキャノグラム」と呼ぶこととする。また、被写体のはみ出しのない、或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムを「はみ出し対応スキャノグラム」と呼ぶこととする。
そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、本スキャンで得られた投影データに対し、はみ出し対応スキャノグラム等のｓｕｍ値を利用してはみ出し補正を行う。本発明では、はみ出し対応スキャノグラム等のｓｕｍ値を用いるため、より正確なはみ出し補正処理を行うことができ、本スキャンがヘリカルスキャンの場合にも常に、最終的に得られる再構成画像の画質劣化を低減できる。
ここで、本発明におけるｓｕｍ値とは、被検体の体軸方向の位置ごとに投影データの投影値の合計を算出した値である。本スキャンで得られた投影データに対しては、ｓｕｍ値はビューごとに投影値の合計を算出した値に相当する。
【００１３】
まず、図１を参照しながら、第１の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。尚、図１では、Ｘ線管５が１つの場合を図示しているが、本発明は多線源型のＸ線ＣＴ装置でも適用可能である。
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ２とコンピュータ３から構成される。スキャナ２は、Ｘ線管装置４から放射されるＸ線１０を被検体８に照射し、被検体８を透過したＸ線１０の投影データを収集する。コンピュータ３は、スキャナ２のスキャン制御、スキャナ２で収集された投影データを用いたデータ処理（スキャノグラムの取得、画像再構成など）などを行う。
【００１４】
スキャナ２は、Ｘ線管装置４、寝台９、Ｘ線検出器１１、データ収集装置１２、高電圧発生装置１３、Ｘ線管回転制御装置１４、寝台移動制御装置１５等から構成される。
Ｘ線管装置４は、Ｘ線管５、Ｘ線フィルタ６、補償フィルタ７から構成される。ここでＸ線フィルタ６および補償フィルタ７は、被検体８への被ばく量低減と被検体８透過後のＸ線強度一定化のために設けられている。
Ｘ線源であるＸ線管５は、高電圧発生装置１３から供給される電力を用いて、被検体８に対してＸ線を照射し、データ収集装置１２で被検体８の投影データを収集する。
Ｘ線検出器１１は、Ｘ線管５に対向配置され、被検体８を透過したＸ線１０を検出する。Ｘ線検出器１１には、複数のＸ線検出素子がＸ線管５の周回方向に約１０００チャネル、被検体８の体軸方向（図１の紙面の垂直方向）に１〜５００チャネル配列して構成されている。そして、検出されたＸ線１０の強度に応じた電気信号がデータ収集装置１２に送信される。データ収集装置１２によって受信された計測データは、コンピュータ３に伝送される。
高電圧発生装置１３は、Ｘ線管５に供給する電力を調整することにより、照射されるＸ線量の調整などの制御を行う。なお、高電圧発生装置１３は、高電圧変圧器、フィラメント電流発生器および整流器を備え、さらに、管電圧およびフィラメント電流を任意に、または段階的に調整するための管電圧切換器およびフィラメント電流切換器を備える。
【００１５】
Ｘ線検出器１１は、Ｘ線管装置４から照射され、被検体８を透過したＸ線１０を検出する。ここで、スキャナ２内の円環状の回転架台（回転円盤）には、Ｘ線管装置４と、Ｘ線検出器１１およびデータ収集装置１２とが、対向する位置に搭載されている。回転架台は、Ｘ線管回転制御装置１４により駆動され回転する。これにより、Ｘ線管装置４とＸ線検出器１１およびデータ収集装置１２とは、互いに対向しながら、被検体８の周りを回転する。
寝台９は、被検体８を載せるベッドであり、寝台移動制御装置１５により駆動され、Ｘ線１０の照射に同期してスキャナ２の開口部に挿入される。
【００１６】
コンピュータ３は、演算装置２１、記憶装置２２、表示装置２３、入力装置２４等を備え、これらはバス２５を介して互いに接続されている。
演算装置２１は、スキャナ２から送信されたデータを受信して、スキャナ２から送信されたデータの処理、スキャノグラムの取得、断層画像等の再構成、スキャナ２を含む各装置の制御、データ通信の制御などを行う。後述する複数のスキャノグラムを合成する処理や、投影データのはみ出し補正処理も、演算装置２１が行う。
記憶装置２２は、スキャノグラム、断層画像、撮影に用いる設定値など、スキャン処理に関するデータを保持するためのものである。
表示装置２３は、スキャノグラム、断層画像、撮影に用いる設定値などを表示するためのものである。
入力装置２４は、Ｘ線ＣＴ装置１の操作者がスキャノグラム撮影や本スキャンの撮影条件などを入力するためのものである。
【００１７】
次に、図２を参照しながら、第１の実施の形態における処理の流れを説明する。
ステップＳ１０１では、スキャナ２は、予め設定された通常のスキャノグラム撮影（１回目のスキャノグラム撮影）を行い、通常スキャノグラムを取得する。通常スキャノグラムは、本スキャン撮影の位置決めなどに用いられる。
スキャノグラム撮影では、Ｘ線管装置４、Ｘ線検出器１１、データ収集装置１２等を搭載する回転円盤を回転させず、寝台９を被検体８の体軸方向（図１の紙面の垂直方向）に移動させて撮影を行う。以下、後述するＳ１０３における２回目のスキャノグラム撮影においても、回転円盤を回転させず、寝台９を被検体８の体軸方向に移動させて撮影を行う点については同様である。
１回目のスキャノグラム撮影では、仰向けに寝台９に載置された状態の被検体８の正面（図１の紙面の上方向）からＸ線１０が照射される。
【００１８】
ステップＳ１０２では、コンピュータ３の演算装置２１は、通常スキャノグラムに対して、はみ出し検知処理を行い、被写体のはみ出しがないかどうか判定する。はみ出し検知処理の詳細については後述する。
Ｘ線ＣＴ装置１は、はみ出しが無い場合にはＳ１０４へ進む。一方、はみ出しがある場合には、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳ１０３において、はみ出し対応スキャノグラムを生成する。前述の通り、はみ出し対応スキャノグラムは、被写体のはみ出しがない、或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムである。はみ出し対応スキャノグラム生成処理の詳細については後述する。
【００１９】
ステップＳ１０４では、操作者が、入力装置２４を介して、Ｘ線ＣＴ装置１に対して本スキャンを行うための各種設定を行う。コンピュータ３は、入力された設定値を記憶装置２２に保持する。
ステップＳ１０５では、スキャナ２は、記憶装置２２に保持される設定値に基づき本スキャンを行う。
【００２０】
ステップＳ１０６では、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０５で得られたファンビーム投影データをパラレルビーム投影データに変換する（ファンパラ変換処理）。ファンパラ変換処理は、後続の画像再構成処理における計算を容易にするという利点がある。尚、Ｘ線管装置４から放射されるＸ線１０が、ファンビームであっても、コーンビームであっても、演算装置２１は、ファンパラ変換処理を行う。
【００２１】
ステップＳ１０７では、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データにはみ出しがある場合、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、パラレルビーム投影データのはみ出し補正処理を行う。はみ出し補正処理の詳細については後述する。
尚、演算装置２１は、例えば、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データの両端（０チャネルおよび最大チャネル）の値と、予め定められた閾値とを比較し、両端の値の少なくとも一方が閾値よりも大きい場合、はみ出しがあると判定する。
【００２２】
Ｓ１０６およびＳ１０７は、Ｓ１０５の本スキャンによって取得された投影データ（あるいは、後述するＳ１０８における画像再構成処理に必要な投影データ）の数だけ処理が繰り返される。
一方、Ｓ１０８における画像再構成処理では、はみ出しがない投影データに対しては、Ｓ１０６において生成されたパラレルビーム投影データを用いることができる。従って、はみ出しがない投影データに対しては、はみ出し補正処理を行う必要がない。そこで、Ｓ１０７では、はみ出しがない投影データに対しては、はみ出し補正処理を行わないものとする。
【００２３】
ステップＳ１０８では、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０６において生成されたパラレルビーム投影データ、Ｓ１０７のはみ出し補正処理によって補正されたパラレルビーム投影データを用いて画像再構成処理を行う。画像再構成処理の方法には様々な方法があるが、演算装置２１は、例えばフィルタ補正逆投影法を用いる。
【００２４】
前述の説明では、Ｓ１０５のファンパラ変換処理の後、Ｓ１０６のはみ出し補正処理を行うものとしたが、はみ出し補正処理の後、ファンパラ変換処理を行っても良い。この場合、コンピュータ３の演算装置２１は、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、Ｓ１０５で得られたファンビーム投影データのはみ出し補正処理を行う。そして、演算装置２１は、はみ出し補正処理によって補正されたファンビーム投影データをパラレルビーム投影データに変換する。
【００２５】
尚、ファンビーム投影データと比較して、パラレルビーム投影データでは被写体がはみ出し難い。従って、図２に示すフローチャートのように、ファンパラ変換処理の後、はみ出し補正処理を行う場合、はみ出し補正処理の回数が少なくなると考えられる。そして、当然ながら、はみ出し補正処理の回数が少なくなれば、全体の計算時間が短縮される。
【００２６】
また、前述の説明では、ファンパラ変換処理を行うとしたが、ファンパラ変換処理を行わなくても良い。ファンパラ変換処理を行わない場合、コンピュータ３の演算装置２１は、ファンビーム投影データを用いて画像再構成処理を行う。
但し、ファンビーム投影データを用いて画像再構成処理を行う場合、ファン状に逆投影が行われるため、被検者１０５とＸ線管装置４との距離に応じて被検者１０５を透過するＸ線１０の分解能が異なり、同一画像内で不均一な分解能を持つ画像が生成されると考えられる。
【００２７】
次に、図３を参照しながら、Ｓ１０２のはみ出し検知処理の詳細について説明する。はみ出し検知処理では、前述の通り、コンピュータ３の演算装置２１が、通常スキャノグラムにおいて、被写体がはみ出していないかを判定する。
【００２８】
コンピュータ３は、被検体８あるいは寝台９の投影値を「判定値」として記憶部２２に予め記憶しておく。判定値は、図２の処理を行う前に、事前に設定されても良いし、通常スキャノグラムに基づいて設定されても良い。また、判定値は、ある程度幅があっても良い。
そして、コンピュータ３の演算装置２１は、図３に示されるスキャノグラム中の両端のチャネル（０チャネルおよび最大チャネル）の投影値をＺ方向（被検体８の体軸方向）に全て探索し、判定値に該当する投影値が少なくとも一つある場合には「はみ出しあり」と判定し、一つもない場合には「はみ出し無し」と判定する。
尚、本発明におけるはみ出し検知処理は、特に限定されるものではなく、被写体のはみ出しが判定できれば、他の方法を用いても良い。
【００２９】
次に、図４から図７を参照しながら、Ｓ１０３のはみ出し対応スキャノグラム生成処理の詳細について説明する。はみ出し対応スキャノグラム生成処理では、スキャナ２およびコンピュータ３が、はみ出し対応スキャノグラムを取得する。はみ出し対応スキャノグラム生成処理では、寝台９の位置および／またはＸ線管５から照射されるＸ線１０の方向を制御して、スキャノグラムが撮影される。
以下では、（Ａ）被検体８の側面から撮影する方法、（Ｂ）寝台９を横方向（被検体８の体幅方向）に移動させて撮影する方法、（Ｃ）寝台９の位置とＸ線管５の位置とが離れるように、寝台９および／またはＸ線管５を移動させて撮影する方法、の３つの方法について説明する。
尚、寝台９を移動させた場合、Ｓ１０５の本スキャン時には、寝台９の位置を、元の位置（Ｓ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時の位置）に戻して撮影する。同様に、Ｘ線管５を移動させた場合、Ｓ１０５の本スキャン時には、Ｘ線管５の位置を、元の位置に戻して撮影する。
【００３０】
方法（Ａ）では、図４に示すように、Ｘ線１０の照射範囲に被検体８が最も多く含まれる方向、すなわち被検体８の側面から２回目のスキャノグラム撮影を行う。ほとんどの被検体８は、体幅（図４の紙面において被検体８の左右方向の最大長）よりも体厚（図４の紙面において被検体８の上下方向の最大長）の方が短い。その為、図４に示すように、被検体８の側面（図４では、仰向けに寝台９に載置された状態の被検体８の右側面）からスキャノグラム撮影を行う。コンピュータ３は、このように取得されたスキャノグラムをはみ出し対応スキャノグラムとして記憶部２２に記憶する。
【００３１】
方法（Ｂ）では、寝台９の位置がＳ１０１における１回目のスキャノグラム撮影と異なる位置になるように、寝台９を横方向（被検体８の体幅方向）に移動させて２回目のスキャノグラム撮影を行う。方法（Ｂ）では、スキャノグラムを１枚あるいは複数枚撮影する。そして、コンピュータ３の演算装置２１は、取得されたスキャノグラム（必要であれば、通常スキャノグラムも含む。）の中で何枚かを合成し、はみ出し対応スキャノグラムとして記憶部２２に記憶する。
例えば、図１２に示すように、片側はみ出しの場合、寝台９をはみ出しが無い方向（図１２の例であれば左方向）に移動させて、１枚のスキャノグラムを撮影する。
また、例えば、図１３に示すように、両側はみ出しの場合、寝台９を左と右の両方向に移動させて、２枚のスキャノグラムを撮影する。
【００３２】
図５では、両側はみ出しの場合の例を示している。図５（ａ）では、寝台９をＳ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時の位置よりも左に移動させて、被検体８の右端がＸ線１０の照射範囲に含まれるようにしてスキャノグラムを撮影することを示している。また、図５（ｂ）では、寝台９をＳ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時の位置よりも右に移動させて、被検体８の左端がＸ線１０の照射範囲に含まれるようにしてスキャノグラムを撮影することを示している。
図６では、取得された２枚のスキャノグラムを合成し、１枚のはみ出し対応スキャノグラムを作成することを示している。図６（ａ）が、図５（ａ）の位置において撮影されたスキャノグラムを示している。図６（ｂ）が、図５（ｂ）の位置において撮影されたスキャノグラムを示している。そして、図６（ｃ）は、コンピュータ３の演算装置２１によって２枚のスキャノグラムが合成されたスキャノグラムを示している。図６（ｃ）に示すスキャノグラムが、はみ出し対応スキャノグラムである。
【００３３】
方法（Ｃ）では、寝台９とＸ線管５との距離が、Ｓ１０１における１回目のスキャノグラム撮影時よりも大きくなるように、寝台９を移動させて２回目のスキャノグラム撮影を行う。
例えば、図７に示すように、Ｘ線管５から寝台９が最も遠くに移動できる方向が鉛直下向き（図７の紙面の下方向）であった場合、寝台９を移動できる範囲において、寝台９を最も下に移動してスキャノグラム撮影を行う。また、Ｘ線管５が移動可能な場合、Ｘ線管５を回転円板の最上部に配置してスキャノグラム撮影を行う。
コンピュータ３は、このように取得されたスキャノグラムをはみ出し対応スキャノグラムとして記憶部２２に記憶する。
【００３４】
次に、図８、図９を参照しながら、Ｓ１０７のはみ出し補正処理の詳細について説明する。はみ出し補正処理では、前述の通り、Ｓ１０６において生成されるパラレルビーム投影データにはみ出しがある場合、パラレルビーム投影データのはみ出し補正処理を行う。
ここで、Ｓ１０２のはみ出し検知処理において、はみ出しがあると判定された場合には、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０３において生成されたはみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、はみ出し補正処理を行う。一方、Ｓ１０２のはみ出し検知処理において、はみ出しがないと判定された場合には、コンピュータ３の演算装置２１は、Ｓ１０１において取得された通常スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、はみ出し補正処理を行う。
尚、通常スキャノグラムの投影データにはみ出しがないと判定され、かつＳ１０５において取得された投影データにはみ出しがあると判定される例としては、Ｓ１０１のスキャノグラム撮影（１回目のスキャノグラム撮影）の後、再構成位置を調整するために、寝台９を横方向に移動させてＳ１０５の本スキャンを行う場合などがある。
【００３５】
前述の通り、ｓｕｍ値は被検体８の体軸方向（図３のｚ方向）の位置ごとに投影データの投影値の合計を算出した値である。従って、スキャノグラム撮影によって取得された投影データであっても、本スキャンによって取得された投影データであっても（更に言えば、どの撮影方向であっても）、はみ出しがない限り、Ｘ線１０が照射される被検体８の体軸方向（図３のＺ方向）の位置が同じ投影データのｓｕｍ値は、同じ値になるはずである。本発明では、この知見に基づき、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いてはみ出し補正処理を行う。
【００３６】
以下では、Ｓ１０６において生成されたパラレルビーム投影データの中で、Ｎ番目のビューをＶｎとし、ビューＶｎの投影データのはみ出し補正を行うものとする。また、はみ出し補正前におけるビューＶｎの投影データのｓｕｍ値をＳｎ、はみ出し補正後におけるビューＶｎの投影データのｓｕｍ値をＳｆとする。また、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのビューであって、ビューＶｎとＺ方向（体軸方向）の位置が同一のビューをＶｍ、ビューＶｍの投影データのｓｕｍ値をＳｍとする。そして、コンピュータ３の演算装置２１は、ＳｆとＳｍとが同じ値となるように、補正領域を追加する。
以下、（ａ）直線によって補正する方法、（ｂ）曲線によって補正する方法、の２つの方法について説明する。
【００３７】
図８では、ｘ軸をチャネル、ｙ軸を投影値とし、ビューＶｎの投影データの一部を示している。尚、原点は、はみ出し位置とする。
方法（ａ）では、次に示す式（１）を満たすｐを算出し、点（０、ｂ）から点（ｐ、０）を結ぶ直線を補正直線３１とする。そして、ｘ軸、ｙ軸および補正直線３１によって囲まれる領域（斜線部）を補正領域３２とする。
【００３８】
【数１】
【００３９】
式（１）では、Ｓｍ、Ｓｎ、ｂが既知である。左辺は、補正処理によるｓｕｍ値の増加量を示している。右辺の第１項は、補正領域３２に相当する三角形の面積を示している。右辺の第２項は、はみ出し位置における投影値を示している。
図８では、便宜上、投影データを示す曲線が連続関数のように示されているが、実際には、投影データはとびとびの値（チャネルごとの値）である。そのため、式（１）の右辺では、補正領域３２に相当する三角形の面積から、はみ出し位置における投影値を引いている。
このように求められた補正直線３１に基づいて補正領域３２を追加することで、ヘリカルスキャンによる撮影であっても常に、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
【００４０】
図９では、ｘ軸をチャネル、ｙ軸を投影値とし、ビューＶｎの投影データの一部を示している。尚、原点は、はみ出し位置とする。
方法（ｂ）では、最初に、ビューＶｎの投影データのはみ出し位置付近の投影値に基づいて、補正曲線３３を算出する。補正曲線３３の算出方法は、特に限定されず、既知の推定手法（例えば、既知の外挿法、特許文献２におけるフィッティング手法など）を用いれば良い。
但し、補正曲線３３は、はみ出し部分に相当する被検体９の部分（非照射部）が全く考慮されていないデータから算出されることになる。従って、補正曲線３３から補正領域を算出すると、従来技術と同様、補正が不十分となり、再構成画像の画質が劣化してしまう。
【００４１】
本発明では、更に、通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値を用いて、補正曲線３３を拡張し、図９に示すように、拡張後の曲線３４を算出する。そして、ｘ軸、ｙ軸および拡張後の曲線３４によって囲まれる領域（斜線部）を補正領域３５とする。
【００４２】
ｘ軸、ｙ軸および補正曲線３３によって囲まれる面積をＳｂとする。最初に、次に示す式（２）によって、Ｘ方向（体幅方向）への拡張の割合Ｒを算出する。
【００４３】
【数２】
【００４４】
式（２）では、Ｓｍ、Ｓｎ、Ｓｂが既知である。
また、図９に示すように、Ｙ軸上の点（０、ｙ）（但し、０≦ｙ＜ｂ）から補正曲線３３までのｘ軸方向の距離をＤｓ、点（０、ｙ）から拡張後の曲線３４までのｘ軸方向の距離をＤｖとする。
そして、次に示す式（３）に、式（２）によって算出されたＲを代入し、式（３）を満たす点（拡張後の曲線３４上の点）を算出する。
【００４５】
【数３】
【００４６】
このように、０≦ｙ＜ｂを満たす全てのｙに対して、式（３）を満たす点を算出することで、拡張後の曲線３４が求まる。
そして、このように求められた拡張後の曲線３４に基づいて補正領域３５を追加することで、ヘリカルスキャンによる撮影であっても常に、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
【００４７】
尚、本発明は、方法（ａ）、（ｂ）に限定されるものではなく、他の方法であっても、ＳｆとＳｍとが同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。すなわち、補正領域および補正前のｓｕｍ値の和が、体軸方向の位置が同一の通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値と同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。
【００４８】
また、図８、図９に示す例は、片側はみ出しの場合であったが、本発明は当然ながら、両側はみ出しの場合にも適用できる。
以下、一例として、直線によって補正する方法（方法（ａ））について説明する。
両側はみ出しの場合、投影データの左側に追加される補正領域の面積をＳｌ、右側に追加される補正領域の面積をＳｒ、投影データの左端の投影値をｂｌ、右側の投影値をｂｒ、左側の補正直線をＡｌ、補正直線Ａｌとｘ軸との交点を（ｐｌ、０）、右側の補正特線をＡｒ、補正直線Ａｒとｘ軸との交点を（ｐｒ、０）とする。
そして、次に示す式（４）〜（７）を満たすｐｌ、ｐｒを算出することで、補正直線Ａｌ、Ａｒを定めることができる。
【００４９】
【数４】
【００５０】
式（４）〜（７）では、Ｓｍ、Ｓｎ、ｂｌ、ｂｒが既知である。例えば、式（５）、（６）を式（４）、（７）に代入することで、ｐｌ、ｐｒの連立方程式の問題となる。
尚、本発明は、この方法に限定されるものではなく、他の方法であっても、Ｓｌ、ＳｒおよびＳｎの合計値が、Ｓｍと同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。すなわち、補正領域および補正前のｓｕｍ値の和が、体軸方向の位置が同一の通常スキャノグラム、或いは、はみ出し対応スキャノグラムのｓｕｍ値と同じ値となるように補正領域を追加すれば良い。
【００５１】
＜第２の実施の形態＞
次に、図１０を参照しながら、第２の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置１ａの構成について説明する。尚、第１の実施の形態と同じ要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
第１の実施の形態と第２の実施の形態との違いは、本スキャン前にはみ出しがあるかどうかを判定する仕組みの違いである。
第１の実施の形態では、通常スキャノグラムを取得し、通常スキャノグラムに基づいてはみ出しがあるかどうかを検知する。一方、第２の実施の形態では、光学的センサを用いて、通常スキャノグラムを取得する前に、はみ出しがあるかどうかを検知する。
【００５２】
図１０に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１ａは、スキャナ２ａとコンピュータ３から構成される。スキャナ２ａは、Ｘ線管装置４、寝台９、Ｘ線検出器１１、データ収集装置１２、高電圧発生装置１３、Ｘ線管回転制御装置１４、寝台移動制御装置１５、被写体位置センサ１８等から構成される。
【００５３】
被写体位置センサ１８は、光学的センサであり、被写体の２次元情報（画像）が取得される。被写体位置センサ１８によって取得された２次元情報は、コンピュータ３の演算装置２１に送信される。演算装置２１は、被写体の位置の検出を行い、被写体が通常スキャノグラムを取得する撮影において、はみ出しが発生するかどうかの判定を行う。また、演算装置２１は、被写体がスキャノグラム撮影においてはみ出す量の算出を行う。
【００５４】
次に、図１１を参照しながら、第２の実施の形態における処理の流れを説明する。尚、図１１に示すステップＳ１０１、Ｓ１０３〜Ｓ１０８において行う処理の内容は、処理順序を除き、第１の実施の形態と同様である。
ステップＳ２０１では、コンピュータ３の演算装置２１は、光学的センサ１８によって取得された２次元情報に基づいて、被写体の位置を検出する。そして、演算装置２１は、検出された被写体の位置に基づいて、通常スキャノグラムを取得する撮影において、はみ出しが発生するかどうかの判定を行う。
ここで、光学的センサ１８が２次元情報を取得するときは、被検体８が仰向けに寝台９に載置された状態である。また、通常スキャノグラムを取得する撮影では、仰向けに寝台９に載置された状態の被検体８の正面（図１０の紙面の上方向）からＸ線１０が照射されるものとする。
【００５５】
演算装置２１が、はみ出しが発生しないと判断した場合、Ｘ線ＣＴ装置１ａは、第１の実施の形態と同様、通常スキャノグラムを取得する撮影を行う（ステップＳ１０１）。
演算装置２１が、はみ出しが発生すると判断した場合、Ｘ線ＣＴ装置１ａは、第１の実施の形態と同様、はみ出し対応スキャノグラム生成処理を行う（ステップＳ１０３）。
以降は、第１の実施の形態と同様である。
【００５６】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、ヘリカルスキャンによる撮影であっても常に、はみ出しによる再構成画像の画質劣化の影響を軽減することができる。
更に、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、スキャノグラム撮影の回数を削減できる。すなわち、第１の実施の形態では、はみ出し対応スキャノグラム生成処理を行う場合、１回目のスキャノグラム撮影および２回目のスキャノグラム撮影として、２回に分けて行っていた。一方、第２の実施の形態では、はみ出し対応スキャノグラム生成処理を行う場合であっても、スキャノグラム撮影を２回に分けて行うことがない。従って、第２の実施の形態では、被検者の被曝量を削減できる場合がある。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５８】
１、１ａ………Ｘ線ＣＴ装置
２、２ａ………スキャナ
３………コンピュータ
４………Ｘ線管装置
５………Ｘ線管
８………被検体
９………寝台
１０………Ｘ線
１１………Ｘ線検出装置
１５………寝台移動制御装置
１８………被写体位置センサ
２１………演算装置
２２………記憶装置
３１………補正直線
３２、３５………補正領域
３３………補正曲線
３４………拡張後の曲線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を搭載し被検体の周囲を回転する回転盤と、前記被検体が載置される寝台とを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
スキャノグラムに基づいて、本スキャンで得られた投影データである本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正するはみ出し補正手段、
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記はみ出し補正手段は、スキャノグラムに含まれる投影データであるスキャノグラム投影データに対して、前記被検体の体軸方向の位置ごとに前記スキャノグラム投影データの投影値の合計を算出した値であるスキャノグラムｓｕｍ値を算出し、前記スキャノグラムｓｕｍ値に基づいて、前記本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記はみ出し補正手段は、前記スキャノグラムｓｕｍ値の中から、補正対象の前記本スキャン投影データと体軸方向の位置が同一のものに基づいて、当該本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正することを特徴とする請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記寝台の位置および／または前記Ｘ線源から照射されるＸ線の方向を制御して撮影されたスキャノグラムを利用して、被写体のはみ出しがない或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムであるはみ出し対応スキャノグラムを生成するはみ出し対応スキャノグラム生成手段、
を更に具備し、
前記はみ出し補正手段は、前記はみ出し対応スキャノグラムに基づいて、前記本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
スキャノグラムに含まれる投影データにおける被写体のはみ出しを検知するはみ出し検知手段、を更に具備し、
前記はみ出し検知手段によってはみ出し有りと判定されると、前記はみ出し対応スキャノグラム生成手段によって前記はみ出し対応スキャノグラムが取得されることを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
光学的センサを用いて被写体の位置を検知する被写体位置検知手段、
を更に具備し、
前記被写体位置検知手段によって検知された被写体の位置に基づいて被写体のはみ出しが検知されると、前記はみ出し対応スキャノグラム生成手段によって前記はみ出し対応スキャノグラムが取得されることを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記はみ出し対応スキャノグラム生成手段は、前記被検体の側面からスキャノグラムを撮影するか、前記寝台の位置が異なる複数のスキャノグラムを撮影し、得られた複数のスキャノグラムを合成するか、或いは前記Ｘ線源の位置と前記寝台の位置とが離れるように、前記Ｘ線源および／または前記寝台を移動させてスキャノグラムを撮影するかのいずれかによって、前記はみ出し対応スキャノグラムを生成することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を搭載し被検体の周囲を回転する回転盤と、前記被検体が載置される寝台とを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
スキャノグラムに基づいて、本スキャンで得られた投影データである本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正するはみ出し補正手段、
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記はみ出し補正手段は、スキャノグラムに含まれる投影データであるスキャノグラム投影データに対して、前記被検体の体軸方向の位置ごとに前記スキャノグラム投影データの投影値の合計を算出した値であるスキャノグラムｓｕｍ値を算出し、前記スキャノグラムｓｕｍ値に基づいて、前記本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記はみ出し補正手段は、前記スキャノグラムｓｕｍ値の中から、補正対象の前記本スキャン投影データと体軸方向の位置が同一のものに基づいて、当該本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正することを特徴とする請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記寝台の位置および／または前記Ｘ線源から照射されるＸ線の方向を制御して撮影されたスキャノグラムを利用して、被写体のはみ出しがない或いは被写体のはみ出しが少ないスキャノグラムであるはみ出し対応スキャノグラムを生成するはみ出し対応スキャノグラム生成手段、
を更に具備し、
前記はみ出し補正手段は、前記はみ出し対応スキャノグラムに基づいて、前記本スキャン投影データにおける被写体のはみ出しを補正することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
スキャノグラムに含まれる投影データにおける被写体のはみ出しを検知するはみ出し検知手段、を更に具備し、
前記はみ出し検知手段によってはみ出し有りと判定されると、前記はみ出し対応スキャノグラム生成手段によって前記はみ出し対応スキャノグラムが取得されることを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
光学的センサを用いて被写体の位置を検知する被写体位置検知手段、
を更に具備し、
前記被写体位置検知手段によって検知された被写体の位置に基づいて被写体のはみ出しが検知されると、前記はみ出し対応スキャノグラム生成手段によって前記はみ出し対応スキャノグラムが取得されることを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記はみ出し対応スキャノグラム生成手段は、前記被検体の側面からスキャノグラムを撮影するか、前記寝台の位置が異なる複数のスキャノグラムを撮影し、得られた複数のスキャノグラムを合成するか、或いは前記Ｘ線源の位置と前記寝台の位置とが離れるように、前記Ｘ線源および／または前記寝台を移動させてスキャノグラムを撮影するかのいずれかによって、前記はみ出し対応スキャノグラムを生成することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ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１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−５５６０６（Ｐ２０１２−５５６０６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４０２６（Ｐ２０１０−２０４０２６）
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
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