JP2003190138A

JP2003190138A - コンピュータ断層撮影装置

Info

Publication number: JP2003190138A
Application number: JP2001399359A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Suzuki; 達郎鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-08
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: CN100398069C; CN1264479C; CN1679448A; JP4040873B2; CN1429528A

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影計画の操作に要求される熟練度を緩和させ
るとともに、常に最適な再構成法を容易に且つ迅速に設
定でき、少ない操作労力で高能率且つ正確な撮影計画を
可能にする。【解決手段】Ｘ線により被検体Ｐをスキャンして得た投
影データを再構成してスライス断層像を得る再構成装置
１１４を備えたＸ線ＣＴ装置１００が提供される。この
装置１００は、被検体Ｐの全スキャン領域、再構成スラ
イス厚、及びスライス数の情報を指定する手段（入力装
置１１５の入力部）と、この指定情報に応じて再構成装
置１１４による投影データの再構成に使用可能な再構成
方式の情報を提示する手段（入力装置１１５の表示部）
とを備える。別の態様では、各再構成方式の優劣情報が
提示される。さらに別の態様によれば、全スキャン領
域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報に応じて
再構成方式が自動的に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の断層像を
撮影するコンピュータ断層撮影装置に係り、とくに、検
査の計画を立てるときの操作者の負担を軽減できるコン
ピュータ断層撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ断層撮影装置として、Ｘ線
コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と呼
ぶ）がある。このＸ線ＣＴ装置は、比較的旧くから医療
診断用或いは各種の研究用に用いられており、歴史的に
も大きな変遷を重ねている。

【０００３】初期の頃には、シングルスライスＸ線ＣＴ
装置が用いられていた。このシングルスライスＸ線ＣＴ
装置の場合、被検体のある一つのスライス面の画像を得
ていたため、短時間に広い範囲の画像を撮影することは
難しく、医師等から単位時間により高精細（高解像度）
且つ広範囲に画像を撮影したいという強い要望が出され
ていた。

【０００４】この要望に応えるために、近年、マルチス
ライスＸ線ＣＴ装置が開発され、かなり普及している。
このマルチスライスＣＴ装置は、シングルスライスＸ線
ＣＴ装置で用いられている検出器の列を、その列に直交
する方向に複数列並べ、全体でＭチャンネル×Ｎセグメ
ントの検出素子を有する構造の２次元検出器を用いる。
マルチスライスＸ線ＣＴ装置は、スライス方向に広がり
幅を有するファンビームＸ線を曝射するＸ線源と、上述
した２次元検出器とを有しており、円錐状のＸ線ビーム
（有効視野直径ＦＯＶ）に基づいて被検体を透過したＸ
線を２次元検出器で検出することにより、当該被検体の
多スライス面の投影データを一度に収集でき、シングル
スライスＸ線ＣＴ装置に比べて、高精細且つ広範囲な画
像を収集することができる。

【０００５】このため、現在、Ｘ線ＣＴ装置の主流は、
マルチスライスＸ線ＣＴ装置に移行しつつある。現在、
使用に供しているマルチスライスＸ線ＣＴ装置は、４ス
ライス型であるが、８スライス型や１６スライス型のマ
ルチスライスＸ線ＣＴ装置といった更なる多列化も望ま
れている。

【０００６】更に、近年、このマルチスライスＸ線ＣＴ
装置は、ヘリカルスキャン法を実施する、いわゆるマル
チスライス・ヘリカルＸ線ＣＴ装置も知られている。

【０００７】ところで、マルチスライスＸ線ＣＴ装置で
は、スライス方向に広がり幅を有するファンビームＸ線
（すなわち実際にはコーン状のＸ線ビーム）を照射して
いるにも関らず、このコーンビ−ムをスライス方向に垂
直な方向に沿って平行なビ−ムと見做すファンビーム再
構成法を行い、所望のスライスを再構成している。

【０００８】しかしながら、多列化が進んだ場合、ファ
ンビーム再構成法では、スライス方向に垂直な方向にお
いて列間でのＸ線パスが平行とは見做せなくなる。仮
に、これを平行とみなして、単純に列毎に画像をマルチ
スライスとして再構成した場合、アーチファクトが多
く、実用に耐えない画像となってしまうことが殆どであ
る。この問題を克服する再構成法として、アーチファク
トの少ない、いわゆるコーンビーム再構成法が提案され
ている。

【０００９】典型的には、コーンビーム再構成法は、同
時にデータ収集するスライス列数＝８列に適用される一
方で、ファンビーム再構成法は、同時にデータ収集され
るスライス列数＝４列に適用される例が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、１台のＸ線Ｃ
Ｔ装置において、これらコーンビーム再構成法及びファ
ンビーム再構成法を駆使するには、スライス１枚当たり
のスライス厚を同一とすると、スライス列数が多い場
合、即ち撮影スライス幅（＝スライス厚×スライス数）
が広い場合には画像生成にコーンビーム再構成法を用
い、一方、スライス列数が少ない場合、即ち撮影スライ
ス幅が狭い場合には画像生成にファンビーム再構成法を
用いればよい、ということになる。

【００１１】この再構成法を設定する作業は、実際の撮
影計画において操作者により実行されるが、個々の再構
成法にそれぞれ一長一短がある。例えば、コーンビーム
再構成法は、上述のように画質の面では優れている反
面、ファンビーム再構成法と比較して、スキャン時間で
劣っている。例えば、コーンビーム再構成法の場合、フ
ァンビーム再構成法に比べて、多列化しても画像アーチ
ファクトが少ない分、１度にデータ収集する範囲（撮影
スライス幅）を広く設定できるので、スキャン時間はそ
の分、短くすることができる。しかし、コーンビーム再
構成法は、コーン角を考慮した再構成を行う必要がある
ことから、特にスライスの厚い画像を同時に多数、再構
成するような場合には、再構成時間は、ファンビーム再
構成法よりも長くなってしまう。

【００１２】このため、個々の患者に常に最適な再構成
法を設定するには、それらの再構成法それぞれの特質を
十分理解して行う必要があるため、この設定作業が操作
者にとって非常に難しいものとなっている。熟練を積ん
だ操作者であっても、その設定には非常に神経を使い、
従って時間も掛かることから、患者スループットの低下
を余儀なくされていた。

【００１３】従来、撮影計画をアシストする撮影計画シ
ステムは種々の形態のものが知られているが、上述のよ
うに、撮影条件を考慮して、異なる種類の再構成方式か
ら最適な再構成方式を設定するものではなかった。

【００１４】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、撮影計画にそれほど熟練した操作者でなく
ても、常に最適な再構成法を容易に且つ迅速に設定で
き、撮影計画を労力少なく且つ能率良くかつ正確に立て
ることができるＸ線ＣＴ装置などの放射線ＣＴ装置を提
供することを、その目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るコンピュータ断層撮影装置は、その一
つの態様によれば、放射線により被検体をスキャンして
得た投影データを再構成して当該被検体のスライスの断
層像を得る再構成装置を備える一方で、前記被検体の撮
影部位に関する少なくとも全スキャン領域、再構成スラ
イス厚、及びスライス数の情報を指定する指定手段と、
この指定手段により指定された情報に応じて前記再構成
装置による前記投影データの再構成に使用可能な再構成
方式の情報を提示する再構成方式情報提示手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１６】このため、操作者が、少なくとも全スキャ
ン領域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指
定することで、ファンビーム再構成方式及びコーンビー
ム再構成方式を含む複数種の再構成方式が操作者に提示
される。このように装置側からのアシストが得られるの
で、操作者は再構成方式の決定に要する時間を短縮可能
になり、撮影計画を容易かつ確実に行えるようになる。
また、撮影計画の作成に従来ほどの熟練度を要しなくて
も済むようになる。

【００１７】また、本発明に係るコンピュータ断層撮影
装置の別の態様によれば、再構成装置による投影データ
の再構成に使用可能な再構成方式の優劣に関する情報を
提示する優劣情報提示手段を備えることもできる。提示
される情報は、例えば、各再構成方式による被爆線量、
スキャン時間、スキャンから再構成までのトータルの時
間、再構成された画像の画質、及び放射線源のオーバー
・ロード・プロテクション（ＯＬＰ）のうちの少なくと
も１つである。

【００１８】この場合も、操作者は装置側から再構成方
式を決める上で重要な情報が提示されるので、撮影目的
に合わせて最適な再構成方式を選択し易くなり、撮影計
画を容易且つ確実に立て易くなる。

【００１９】さらに、本発明に係るコンピュータ断層撮
影装置の更に別の態様によれば、放射線により被検体を
スキャンして得た投影データを再構成して当該被検体の
スライスの断層像を得る再構成装置を備える一方で、前
記被検体の撮影部位に関する少なくとも全スキャン領
域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定す
る指定手段と、前記放射線によるスキャンに関わる複数
の特質のうちの少なくとも１つに優先順位又は検討要否
を付ける条件付与手段と、前記指定手段により指定され
た情報及び前記条件付与手段により付与された優先順位
又検討要否の情報に基づいて前記再構成装置による前記
投影データの再構成に用いる再構成方式を決定する再構
成方式決定手段とを備えたことを特徴とする。例えば、
前記複数の特質は、前記放射線による被爆線量、スキャ
ン時間、スキャンと再構成のトータル時間、再構成され
た画像の画質、及び放射線源のオーバー・ロード・プロ
テクション（ＯＬＰ）を含む。

【００２０】これにより、操作者が少なくとも全スキャ
ン領域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指
定するだけで、この指定内容に最も適切な再構成方式が
自動的に決定される。これにより、撮影計画に要する時
間が短縮され、かつ、操作者に要求される撮影計画の熟
練度もその分、緩和される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
１０に基づいて説明する。

【００２２】図１には、この実施形態に係る、放射線Ｘ
線ＣＴ装置としてのＸ線ＣＴ装置の構成を示している。

【００２３】Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体（例えば患
者）Ｐを載置させる図示しない寝台と、被検体Ｐを挿入
して診断を行うための診断用開口部ＯＰを有し、被検体
Ｐの投影データの収集を行う架台Ｇと、架台Ｇ全体の動
作を制御するとともに、投影データを収集し、この投影
データに基づいて画像再構成処理や画像表示等を行うデ
ータ処理ユニットＵとを備えている。

【００２４】寝台は、図示しない寝台駆動部の駆動によ
り、その長手方向にスライド可能な天板を有する。通
常、被検体Ｐは、その体軸方向が長手方向に一致するよ
うに載置される。

【００２５】架台Ｇは、その診断用開口部ＯＰに挿入さ
れた被検体Ｐを挟んで対向配置されたＸ線源としてのＸ
線管１０１及び放射線検出器としてのＸ線検出器１０３
を備えるほか、スイッチ群１０３ａ（図３参照）、デー
タ収集回路（ＤＡＳ）１０４、非接触のデータ伝送装置
１０５、架台駆動部１０７、及びスリップリング１０８
を備えている。

【００２６】Ｘ線管１０１、Ｘ線検出器１０３、及びデ
ータ収集装置１０４は、架台Ｇ内で回転可能な回転リン
グ１０２に設けられており、架台駆動部１０７からの駆
動制御により回転リング１０２が回転することで、架台
３の診断用開口ＯＰ内に挿入された被検体Ｐの体軸方向
に平行な回転中心軸の周りに両者が一体で回転可能にな
っている。回転リング１０２は、１回転あたり１秒以下
という高速速度で回転駆動される。

【００２７】Ｘ線管１０１は、有効視野領域ＦＯＶ内に
載置された被検体Ｐに対してコーンビーム（四角錐）
状、又はファンビーム状のＸ線を発生する。Ｘ線管１０
１には、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電圧、管電流）が
高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介し
て供給される。これにより、Ｘ線管１０１は、上記回転
中心軸に並行なスライス方向及びこのスライス方向に直
交するチャンネル方向の２方向に広がる、いわゆるコー
ンビームＸ線又はファンビームＸ線を発生する。通常の
診断では、被検体Ｐが寝台の長手方向に沿って天板に載
るので、スライス方向は被検体Ｐの体軸方向に一致す
る。

【００２８】なお、架台Ｇ内のＸ線管１０１と被検体Ｐ
との間には、Ｘ線管１０１のＸ線焦点から曝射されたコ
ーン状又はファン状のＸ線ビームを整形し、所要の大き
さのＸ線ビームを形成するためのスリット（図示せず）
が設けられている。

【００２９】Ｘ線検出器１０３は、被検体Ｐを透過した
Ｘ線を検出するデバイスであり、Ｘ線検出素子を互いに
直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成
す）それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより
２次元のＸ線検出器を成している。本実施形態では、Ｘ
線検出器１０３は、複数（例えば３８個）の検出器モジ
ュールから構成され、複数の検出モジュールがチャンネ
ル方向に配列される。

【００３０】図２には、そのうちの１つの検出器モジュ
ール１０３０の展開図を示している。検出器モジュール
１０３０は、シンチレータと、フォトダイオードからな
る複数の検出素子１０３１，１０３２を有するフォトダ
イオードチップとを有している。複数の検出素子１０３
１、１０３２は、チャンネル方向とスライス方向との２
方向に関してマトリクス状に配列される。なお、本実施
形態におけるＸ線ＣＴ装置では、複数の検出器モジュー
ル１０３０のそれぞれは、平面的ではなく、Ｘ線管１０
１の焦点を中心とした１つの円弧に沿って配列される。

【００３１】検出器モジュール１０３０は、上述したよ
うに複数の検出素子１０３１、１０３２を有するフォト
ダイオードチップとともに、スイッチングチップ（スイ
ッチング群１０３ａを成す）、ＤＡＳチップ（ＤＡＳ１
０４を成す）を有している。これらフォトダイオードチ
ップ、スイッチングチップ、ＤＡＳチップは、単一のリ
ジッドなプリント配線板上に実装される。

【００３２】一方の検出素子１０３１は、スライス方向
に関する幅が１．０ｍｍで、チャンネル方向に関する幅
が０．５ｍｍの有感域を備えている。他方の検出素子１
０３２は、スライス方向に関する幅が０．５ｍｍで、チ
ャンネル方向に関する幅が０．５ｍｍの有感域を備えて
いる。

【００３３】フォトダイオードの有感域の幅は、Ｘ線管
の回転中心軸上での換算値として定義する。つまり、
「１ｍｍの有感域幅を有するフォトダイオード」とは、
「Ｘ線管の回転中心軸上で１ｍｍに相当する有感域幅を
有するフォトダイオード」を意味している。このため、
Ｘ線が放射状に拡散することを考慮すると、フォトダイ
オードの実際の有感域の幅は、Ｘ線焦点と回転中心軸と
の距離に対するＸ線焦点とフォトダイオードの有感域と
の実際の距離の比率に従って、１ｍｍより若干広くな
る。

【００３４】０．５ｍｍ幅の検出素子１０３２は、スラ
イス方向に例えば１６個並べられる。なお、スライス方
向に並べられた１６個の検出素子１０３２を、第１の検
出素子列群と称する。また、１ｍｍ幅の検出素子１０３
１は、スライス方向に関し、第１の検出素子列群の両側
それぞれに、検出素子１０３２の配列個数よりも少ない
複数個、例えば１２個ずつ並べられる。スライス方向Ｃ
に並べられた１２個の検出素子１０３１を、それぞれ第
２の検出素子列群と称する。

【００３５】本実施形態では、スライス方向に並べられ
た検出素子１０３２の個数（例えば１６個）は、その両
側それぞれに配置された検出素子１０３１の個数（例え
ば１２個）よりも多く、そのトータル個数（例えば２４
個）よりも少なく成るように設計されている。

【００３６】つまり本実施形態では、Ｘ線検出器１０３
はチャンネル方向（行方向）に９１２個、スライス方向
（列方向）に４０個の検出素子が配列されて成る。尚、
本実施形態のＸ線検出器１０３は、０．５ｍｍ幅の検出
素子と１．０ｍｍ幅の検出素子により不均等ピッチの２
次元検出器を形成しているが、均等サイズの検出素子を
行・列方向に配列された２次元検出器でも良く、また検
出素子サイズも０．５ｍｍ、１．０ｍｍではなく、１．
２５ｍｍ幅の検出素子など本例に限定されることはな
い。

【００３７】このようなＸ線検出器１０３で検出された
Ｍ×Ｎ（上記の例でいえば、Ｍ＝２４行×３８個＝９１
２であり、Ｎ＝４０（＝１６列＋２×１２列）であ
る。）の全チャンネルに関する膨大なデータ（すなわ
ち、１ビューあたりのＭ×Ｎチャンネル分のデータ（２
次元投影データ））は、スイッチ群１０３ａを介して、
チップ化されているＤＡＳ１０４に一旦集められる。

【００３８】具体的には、Ｘ線検出器１０３の各検出素
子により検出されたＸ線投影データは、スイッチ群１０
３ａを介して例えば各チャンネルの検出素子列（４０列
の検出素子１０３１、１０３２）に対して、４０列より
少ない８列分（９１２行×８列）のデータ収集素子又は
４列分（９１２行×４列）のデータ収集素子を有するＤ
ＡＳ１０４に送られる。

【００３９】このＸ線投影データのＤＡＳ１０４へのデ
ータ転送を行うために、スイッチ群１０３ａはホストコ
ントローラから制御信号を受けて、Ｘ線投影データをス
ライス方向の列毎に加算して（すなわち、データを列毎
に束ねて）所要列数の２次元等価データを生成する。

【００４０】ＤＡＳ１０４から出力される２次元投影デ
ータは、一括して光通信を応用した非接触データ伝送装
置１０５を介して後述のデータ処理ユニットＵに伝送さ
れる。尚、ここでは、データ伝送装置として、光通信を
応用した非接触データ伝送装置１０５を例に挙げて説明
しているが、スリップリング等の接触データ伝送装置で
も良い。

【００４１】Ｘ線検出器１０３による検出動作は、１回
転（約１秒）の間に、例えば１０００回程度繰り返さ
れ、それによりＭ×Ｎチャンネル分の膨大な２次元投影
データが１秒（１回転）あたり１０００回発生し、この
ような膨大でしかも高速に発生する２次元投影データを
時間遅れなく伝送するために、ＤＡＳ１０４及び非接触
データ伝送装置１０５は超高速処理化が図られている。

【００４２】図３は、本実施形態における２次元のＸ線
検出器１０３，スイッチ群１０３ａ，及びＤＡＳ１０４
の構造を模式的に示す斜視図である。同図に示すよう
に、Ｘ線検出器１０３は、検出素子がアレイ状に並べら
れており、スイッチ群１０３ａは、例えばスイッチ基板
上にＦＥＴ等のスイッチング素子を実装して構成されて
いる。また、ＤＡＳ１０４のデータ収集素子は、Ｘ線検
出器１０３の各検出素子と同様にアレイ状に配列されて
いる。

【００４３】ＤＡＳ１０４の各データ収集素子は、送ら
れたＸ線投影データに対して増幅処理やＡ／Ｄ変換処理
等を施して被検体Ｐの８スライス分又は４スライス分の
投影データを収集するようになっている。

【００４４】後述するように、このＤＡＳ１０４におい
て、８列分又は４列分のデータ収集素子のいずれを採用
するかは、本実施形態では、撮影計画（検査計画とも呼
ばれる）を立てる際に決定される再構成方法が、ファン
ビーム再構成方式かコーンビーム再構成方式かによって
決定される。本実施形態では、ファンビーム再構成を行
う場合（例えば、２ｍｍ×４スライスなど）は、４列分
のデータ収集素子（例えば９１２行×４列）が使用さ
れ、コーンビーム再構成を行う場合（例えば０．５ｍｍ
×８スライスなど）は、８列分のデータ収集素子（例え
ば９１２行×８列）が使用される。

【００４５】データ処理ユニットＵは、ホストコントロ
ーラ１１０を中心として、データ補正等の前処理を行う
前処理装置１０６、記憶装置１１１、補助記憶装置１１
２、データ処理装置１１３、再構成装置１１４、入力装
置１１５、及び表示装置１１６がデータ／制御バス１１
６を介して相互に接続されている。さらに、このバス１
１６は外部の画像処理装置２００に接続されている。こ
の画像処理装置２００は、補助記憶装置２０１、データ
処理装置２０２、再構成装置２０３、入力装置２０４、
及び表示装置２０５を備えている。

【００４６】前処理装置１０６は、非接触データ伝送装
置１０５より伝送されてきた投影データに感度補正やＸ
線強度補正等を施す。前処理装置１０６で感度補正やＸ
線強度補正等を受けた３６０゜分、つまり１０００セッ
トの２次元投影データは記憶装置１１１に一旦記憶され
る。

【００４７】再構成装置１１４は、記憶装置１１１に記
憶された投影データにファンビーム再構成方式、又は、
コーンビーム再構成方式の再構成処理を施してスライス
の断層像データを生成する。

【００４８】コーンビーム再構成方式による再構成処理
は、主としてＦｅｌｄｋａｍｐ法と呼ばれる再構成アル
ゴリズムを利用して、投影データの画像再構成を行う。

【００４９】Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、スライス方
向に広い対象領域を複数のボクセルの集合体として扱っ
て、Ｘ線吸収係数の３次元的分布データ（以下「ボリュ
ームデータ（複数のボクセルデータが立体的（３次元
的）に集合したもの）」という。）を発生するために、
ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェク
ション法をもとに改良された近似的再構成法である。つ
まり、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、データをファン投
影データとみなして畳み込み、次いで、回転中心軸に対
して実際のコーン角に応じた斜めのレイに沿ってバック
プロジェクションを行うものである。

【００５０】コーンビーム再構成方式の再構成処理とし
ては、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法を行うとともに、以下
のいずれかの補正処理を施せば、再構成処理の誤差を小
さくすることができる。

【００５１】第１の補正処理は、Ｘ線ビームが再構成面
（スライス面）に治して斜めに入っていることによっ
て、Ｘ線ビームが被検体の中を通る長さが長くなること
に対して補正処理を施すものである。すなわちデータ収
集装置で得られた投影データ（前処理などを施しても施
さなくても良い）に対して、コーンビームＸ線における
体軸方向の位置に応じて異なるビーム経路長を補正す
る。

【００５２】第２の補正処理は、実測のＸ線パスは、Ｘ
線焦点と再構成処理上規定されるボクセルの中心とを結
ぶ計算上のＸ線パスに対してズレを生じるが、この誤差
を補正するものである。すなわち計算上のＸ線パスの周
囲に存在する実際の複数本（例えば４本）のＸ線パスに
沿って実測された投影データに対して所定の計算処理を
施し、得られた計算データを、計算上のＸ線パスに示す
直線に沿って逆投影データとし、これを所定の重み付け
をして逆投影する。特にヘリカルスキャンの場合は、所
望の再構成面とＸ線焦点とのスライス方向に関する位置
関係が変わるので、Ｘ線焦点の位置毎（或いはビュー
毎）に上記計算処理に使用される検出素子列（のデー
タ）或いは検出素子列の寄与度を変えるのが望ましい。
このようなコーンビーム再構成方式による再構成処理を
行えば、スライス方向に広い検出器を有効に活用するこ
とができる。

【００５３】なお、このコーンビーム再構成方式のアル
ゴリズムとしては、例えば特開平８−１８７２４０号公
報で知られているように、ＡＳＳＲ法「２次元投影デー
タから定めた仮想平面（ヘリカルスキャンの中心軸に対
して傾斜する斜断面として設定されることがより効果を
発揮する）の位置に近似するＸ線パスの近似投影データ
を抽出し、この近似投影データを用いて画像再構成する
アルゴリズム」等、コーン角の情報を用いて画像再構成
するものであれば、他のアルゴリズムを採用しても良
い。

【００５４】一方、ファンビーム再構成方式による再構
成は、例えば特開平１０−２４８８３７号及び同１０−
２１３７２号公報で知られているように、ファンビーム
・コンボリューション・バックプロジェクション法を利
用したもので、バックプロジェクションで、Ｘ線レイを
回転中心軸に対して直交するものと仮定（投影データが
体軸方向に垂直方向のＸ線により得られたと仮定）し
て、投影データに基づいて画像再構成する。

【００５５】ファンビーム再構成方式では、再構成装置
１１４により投影データが回転中心軸に対して直交する
方向のＸ線ビームと仮定して画像再構成が行われるの
で、データ処理装置１１３は、上記により得られた投影
データを用いてヘリカル補間を行う。

【００５６】このヘリカル補間とは、所望スライスの再
構成に必要な投影データ（３６０度分又は１８０度＋フ
ァン角度分の投影データ）を、スライス面の近傍で得ら
れる同一位相の投影データを線形補間して得ることを言
う。本実施形態では、このヘリカル補間を改良し、ファ
ンビーム再構成モードの場合、データ収集装置１１３
は、所望スライス面の近傍の一定の範囲に所定数のリサ
ンプリング点を仮想的に設定し、各リサンプリング点に
おけるリサンプリングデータを当該各リサンプリング点
を挟む同一位相のデータを線形内挿補間で得、このリサ
ンプリングデータに対して所定のフィルタによる重み付
け加算を行うことで、所望スライスの投影データを生成
する。再構成装置１１４は、生成された投影データに基
づいてファンビーム再構成処理により画像を生成する。

【００５７】コーンビーム再構成方式では、データ処理
装置１１３は、ファンビーム再構成方式のようなヘリカ
ル補間は行われないが、上述した第１又は第２の補正処
理が適宜実行される。

【００５８】再構成されたボリュームデータは、直接、
あるいは記憶装置１１１に一旦記憶された後、データ処
理装置１１３に送られて、操作者の指示に基づき、既に
広く用いられている、任意断面の断層像、任意方向から
の投影像、レンダリング処理による特定臓器の３次元表
面画像等のいわゆる疑似３次元画像データに変換され
て、表示装置１１６に表示される。

【００５９】操作者は、検査・診断の目的に応じて、上
記任意断面の断層像、任意方向からの投影像及び３次元
表面画像等の中から任意の表示形態を選択し、設定する
ことが可能である。この場合、一つのボリュームデータ
から、異なる形態での画像を生成し、表示することにな
る。また、表示の際には、１種類の画像だけでなく、複
数種類の画像を同時に表示するモードも備え、目的に応
じて一つの画像を表示するモードとの切り替えが可能で
あるようになっている。

【００６０】ホストコントローラ１１０は、ＣＰＵを有
するコンピュータ回路を搭載しており、高電圧発生装置
１０９に接続されるとともに、バスを介して架台内の図
示しない寝台駆動部、架台駆動部１０７、放射線検出器
１０３にそれぞれ接続されている。また、ホストコント
ローラ１１０、データ処理装置１１３、記憶装置１１
１、再構成装置１１４、表示装置１１６、及び入力装置
１１５は、それぞれバスを介して相互接続され、当該バ
スを通じて互いに高速に画像データや制御データ等の受
け渡しを行うことができるように構成されている。

【００６１】ホストコントローラ１１０は、例えば以下
に述べるような制御を実行して、Ｘ線透過データ（投影
データ）の収集処理を行う。すなわち、ホストコントロ
ーラ１１０は、操作者から入力装置１１５を介して入力
されたスライス厚等のスキャン条件を内部メモリに格納
し、この格納されたスキャン条件（あるいは、マニュア
ルモードにおいて操作者から直接設定されたスキャン条
件）に基づいて高電圧発生装置１０９、寝台駆動部、架
台駆動部１０７、及び寝台の体軸方向への送り量、送り
速度、架台（Ｘ線管球２０１４及び放射線検出器１０
３）の回転速度、回転ピッチ、及びＸ線の曝射タイミン
グ等を制御しながら、当該高電圧発生装置１０９、寝台
駆動部、架台駆動部１０７を駆動させる。これにより、
被検体の所望の撮影領域に対して多方向からコーン状の
Ｘ線ビームが照射され、被検体の撮影領域を透過した透
過Ｘ線を、放射線検出器１０３の各検出素子を介してＸ
線透過データとして検出することができる。

【００６２】同時に、ホストコントローラ１１０は、入
力装置１１５にて設定されたスキャン条件（特に、撮影
スライス幅（スライス厚×スライス数））に基づき、必
要に応じて、スイッチ群１０３ａのスイッチング素子の
オン／オフを制御する。これにより、Ｘ線検出器１０３
の検出素子（フォトダイオード）の列とＤＡＳ１０４の
ＤＡＳ素子列との接続状態がスライス厚に応じて変更さ
れる、いわゆるＤＡＳ前の信号束ね（列相互間の信号の
加算加算）が行われる。

【００６３】なお、指令されたスライス厚に応じて、Ｄ
ＡＳ１０４の収集データを演算により列相互間で加算す
ることもでき、これにより、いわゆるＤＡＳ後の束ね処
理が行われる。このＤＡＳ後の束ね処理は例えば前処理
装置１０６で実行できる。

【００６４】また、ホストコントローラ１１０は、上述
したスイッチ群１０３ａの接続状態の制御に加え、ＤＡ
Ｓ１０４におけるデータ収集に使用するスライス方向の
ＤＡＳ列数（例えばファンビーム再構成用に４列、コー
ンビーム再構成用に８列）を切り換える。これにより、
スキャン条件や再構成条件に対応した複数スライスのＸ
線投影データがＤＡＳ１０４から出力される。

【００６５】入力装置１１５は、図示しないが、演算処
理用のＣＰＵのほか、キーボード、各種スイッチ、マウ
ス等を備えたインターラクティブなインターフェースで
あり、操作者が実際のスキャン前に撮影計画を立てると
きに使用する撮影計画作成システムとしても機能する。
この撮影計画作成システムによる撮影計画作成機能に
は、検査対象部位、スキャンから画像記録までのフロ
ー、データ収集のためのスキャン条件、画像再構成を行
うための再構成条件、再構成された画像を表示及び記録
するための画像表示・記録条件などの入力及び設定が含
まれる。

【００６６】一般に、管電圧、管電流、Ｘ線曝射時間等
のスキャン条件の最適化、撮影スライス幅（スライス厚
×スライス枚数）、マトリクスサイズ等の再構成条件の
最適化は、専門的知識を必要とする。その専門的知識を
ベースとして、経験の浅いまた専門的知識の希薄な操作
者であっても同等の条件設定を可能にするために開発さ
れた機能が、上述した撮影計画作成機能である。

【００６７】スキャンから画像記録までのフローとして
は、天板停止状態におけるスキャンとスキャン後の天板
移動を繰り返すコンベンショナルスキャンのフローがあ
り、設定された全スライス位置のスキャンが終了した
後、画像再構成・表示を行うスキャン＆スキャンモー
ド、コンベンショナルスキャンにおいて設定スライス位
置のスキャンした直後に当該スキャンにより得られたデ
ータに基づく画像再構成・表示を行う動作を全スライス
位置において繰り返すスキャン＆ビューモード等があ
る。

【００６８】また、スキャン中に天板が移動するヘリカ
ルスキャンのフローとしては、ヘリカルスキャンに追従
して、ファンビーム再構成処理又はコーンビーム再構成
処理を行い、予め設定したウインドウ条件でスキャン中
にフィルミングされる画像を表示画面上で観察しながら
フィルミングするオートフィルミングモード、スキャン
中にウインドウ条件を調整する必要がある場合は、フィ
ルミング中にインタラクティブにウインドウの条件変更
が可能となり、条件変更中は自動的にフィルミング状態
が待機状態になるアクティブオートフィルミングモー
ド、ヘリカルスキャンに追従してリアルタイムに再構成
及び画像表示が行われ、スキャン終了後、リアルタイム
再構成とは異なるファンビーム再構成又はコーンビーム
再構成された画像を観察しながらフィルミングするとい
うリアルタイムモード等がある。

【００６９】ヘリカルスキャン（螺旋スキャン又はスパ
イラルスキャンとも呼ばれる）とは、第３世代又は第４
世代Ｘ線ＣＴ装置の場合、Ｘ線源を連続回転させなが
ら、被写体を移動させるものである。このヘリカルスキ
ャンでは、Ｘ線を曝射する動作中に、Ｘ線源の回転角度
に応じて被検体の位置が連続的に変わる。すなわち、被
検体に対する走査平面の位置が連続的に変化する。

【００７０】投影データの収集動作（スキャン動作）に
は、複数のパラメータが関わっている。同様に、収集し
た信号から断層像を生成する画像生成動作にも、また再
構成した断層像を表示する画像表示動作にも、それぞれ
複数のパラメータが関わっている。

【００７１】スキャン条件（信号収集パラメータ）とし
ては、撮影部位（全身、頭部、胸部、肺野、下肢等）、
スキャンタイプ（コンベンショナルスキャン（マルチス
ライススキャン、シングルスライススキャン）／ヘリカ
ルスキャン）、スライス厚、スライス間隔、ボリューム
サイズ、ガントリ傾斜角度、管電圧、管電流、撮影領域
サイズ、スキャンスピード（Ｘ線管と検出器の回転速
度）、Ｘ線管が１回転する間に移動する寝台の移動量、
寝台移動量等がある。

【００７２】再構成条件（再構成パラメータ）として
は、再構成方式（ファンビーム再構成方式／コーンビー
ム再構成方式）、再構成領域サイズ、再構成マトリクス
サイズ、関心部位を抽出するためのしきい値等がある。

【００７３】さらに画像表示・記録条件（画像表示・記
録パラメータ）としては、ウインドウレベル、ウインド
ウ幅、表示倍率、マルチプラナー（サジタル／コロナル
／オブリーク）がある。

【００７４】本実施形態では、操作者が入力装置１１５
（撮影計画作成システム）との間でインターラクティブ
に、再構成方式（ファンビーム再構成方式／コーンビー
ム再構成方式）を設定する上での参照情報を得る、又
は、必要な情報に入力するだけで再構成方式を自動的に
設定できるようになっている。これを実現するために、
図５〜１０に示すように、第１〜第３の作成モードが用
意されている。

【００７５】信号収集から画像生成を経て最終的に画像
表示するまでの一連の検査シーケンスを完遂するために
は、上述したスキャン条件、再構成条件、画像表示・記
録条件をそれぞれ設定することが要求される。これらの
条件（パラメータ）の設定、信号収集、再構成、画像表
示、及び画像記録までのフローはプランと総称される。
そこで、撮影計画を立てるときの操作者にとっての設定
作業の便宜を考慮して、スキャン条件、再構成条件、及
び画像表示・記録条件までを含めてプランとして予め登
録しておくことができる。プランを選択することによ
り、簡単に上述の一連のシーケンス全体を実行すること
ができる。

【００７６】この撮影計画作成システム（入力装置１１
５）の支援のもとで、操作者は、検査対象部位、スキャ
ンから画像記録までのフロー、スキャン条件、再構成条
件、画像表示・記録条件を含む撮影計画（スケジュー
ル）の設定を行う。設定されたスケジュールに従ってホ
ストコントローラ１１０は架台及び寝台を制御し、その
スケジュールを順次実行する。

【００７７】図４には、撮影スケジュール設定画面の例
を示している。ここでは、撮影スケジュール設定画面と
して、スキャンスケジュールを設定するための画面を示
している。撮影スケジュール設定画面は、入力デバイス
の操作画面上に表示されるが、画像表示用の表示装置１
１６に表示されてもよい。

【００７８】この撮影スケジュール設定画面の右上欄に
は、Ｘ線管とＸ線検出器を固定した状態で天板を移動す
ることにより得られたデータに基づいて作成されたスキ
ャノグラムが表示される。このスキャノグラム上にスキ
ャン範囲を設定するための枠線が表示される。この枠線
を拡大／縮小、移動、回転操作することにより、全スキ
ャンエリア（スキャンしたい全範囲）を設定することが
できる。

【００７９】また、撮影スケジュール設定画面の上欄の
中央部には被検体（患者）情報欄が、さらにはその左欄
にはデータ収集後の処理設定欄が表示される。

【００８０】さらに、これらの被検体情報欄及び処理設
定欄の下側には、操作者が必要に応じて操作する各種の
ボタンが表示されている。このボタンには、被曝線量、
スキャン時間、スキャンと再構成のトータル時間、画
質、及び管球ＯＬＰ（Ｘ線管のオーバー・ロード・プロ
テクション）を優先指令するためのボタンＢ１〜Ｂ５、
及び、操作者の意思確認を行うための確認ボタンＣがあ
る。

【００８１】さらに、この設定画面の下欄には、スキャ
ンスケジュール表が表示される。このスキャンスケジュ
ール表には、予定する複数のスキャンオペレーションが
その時系列の順序に従って縦に配列される。操作者は、
所望するスケジュールに従って、スキャンオペレーショ
ンの新規（追加）、複写、消去の各機能を使って所望す
る順番で所望するスキャンオペレーションを配列してい
く。

【００８２】各スキャンオペレーションの行には、操作
者がトリガボタンを押した任意時刻を起点とした各スキ
ャンオペレーションの開始時間、スキャンオペレーショ
ン間の休止時間、スキャンオペレーション各々のスキャ
ンの範囲（開始／終了位置）、スキャンモード（コンベ
ンショナルスキャン（マルチスライススキャン、シング
ルスライススキャン）／ヘリカルスキャン）、スキャン
オペレーションの回数、高電圧発生装置からＸ線管１０
１へ供給される管電圧、管電流、スキャン速度（スキャ
ントータル時間）、ＦＯＶのサイズ、スライス幅（スラ
イス厚×スライス数）、スキャン範囲、スキャンオペレ
ーション間の天板の移動量、等の条件の項目が配列され
ている。各項目の値は、撮影計画作成システム１１によ
り初期推奨値が挿入されており、操作者は必要に応じて
その値を変更可能である。

【００８３】なお、スキャノグラム上に表示されるスキ
ャン範囲を示す枠線は、開始位置、終了位置、スキャン
範囲、ＦＯＶのサイズのいずれかの項目の値を変更すれ
ば、その変更に連動してサイズや位置が変更される。ま
た逆にスキャノグラム上の枠線をクリックして移動すれ
ば、開始位置、終了位置などの項目がその移動に応じて
連動して変更される。

【００８４】次に、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の作
用効果について説明する。

【００８５】まず操作者は、図４に示す、撮影計画作成
システムｊとしての入力装置１１５の表示部の撮影計画
作成画面において、患者情報及びデータ収集後の処理な
どの所定事項を入力する。

【００８６】次いで、操作者は被検体のスキャノ撮影を
行う（Ｘ線管と放射線検出器システムを回転させないで
Ｘ線管からＸ線を発生させ、架台の診断用開口部に天板
を挿入させて撮影する）。スキャノ撮影により得られた
データは所定の処理が施され、スキャノグラムが得られ
る。このスキャノグラムＳＮは、撮影計画作成画面上に
図４に示すように描出される。この図４に示す画面例
は、操作者が、上述のオートフィルミングモードを選択
している場合である。

【００８７】次いで、操作者は、この撮影計画作成画面
上において、撮影計画作成システムのアシストを得なが
ら、検査対象部位、スキャン条件、再構成条件、画像表
示・記録条件（ウインドウ条件）の設定など、スキャン
から画像記録までのフローを設定する。

【００８８】この一連の設定作業が操作者にとって容易
になるように、本実施形態では、第１〜第３の作成モー
ドが撮影計画作成システム（入力装置１１５）に用意さ
れている。

【００８９】（第１の作成モード）第１の作成モードを
図６及び７に示す。この第１の作成モードは、可能な再
構成方式の候補を操作者に提示することを目的としてい
る。このため、操作者は、提示された再構成方式を参照
して自分の意思で再構成方式を最終的に決定することに
なる。

【００９０】具体的には、撮影計画作成システムは、撮
影計画作成画面上で、全スキャンエリア、再構成スライ
ス厚、及びスライス数を読み込む（ステップＳ１）。全
スキャンエリアは、上述したスキャナ象ＳＮ上で枠線を
移動することで指定される。この指定により、撮影部位
とその撮影範囲の情報が読み込まれる。

【００９１】次いで、撮影計画作成システムは、予め記
憶しているルックアップテーブルを参照して、読み込ん
だ全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス
数に適用可能な再構成方式の候補を決定する（ステップ
Ｓ２）。これにより、操作者に表示（提示）するための
１つ又は複数の再構成方式の候補が決定される。これら
の再構成方式の候補にはファンビーム再構成方式（ＤＡ
Ｓ前又はＤＡＳ後の束ね処理も含まれる）及び／又はコ
ーンビーム再構成方式が含まれる。

【００９２】次いで、撮影計画作成システムは、決定し
た再構成方式それぞれに含まれる詳細なパラメータが演
算される（ステップＳ３）。

【００９３】このように決定された、実行可能な再構成
方式及びその各方式の詳細なパラメータは、例えば図６
に示すように、撮影計画作成画面上に重畳モードで表示
（提示）される（ステップＳ４）。

【００９４】この重畳画面には、与えられた全スキャン
エリア、再構成スライス厚、及びスライス数に対応して
実行可能な再構成方式が例えば２種類、リストアップさ
れる。このように表示される再構成方式は、図６の例示
によれば、ファンビーム再構成方式（ＤＡＳ前又はＤＡ
Ｓ後の束ね処理を含む）及びコーンビーム再構成方式で
ある。各再構成方式は、更に、適用可能なスキャン法
（マルチスライススキャンかヘリカルスキャンなど）の
種類に応じて細分されている。このように再構成方式及
びスキャン法の組み合わせで決まる種別毎に再構成方式
のパラメータが表示される。

【００９５】このパラメータには、再構成方式がコーン
ビーム再構成方式であるときのＦｅｌｄｋａｍｐ再構成
法及びＡＳＳＲ再構成法の別を表す情報や、ヘリカルス
キャン時のヘリカル補間法も含まれる。これにより、例
えば、「マルチスライス・ヘリカルスキャン＋束ね処理
（ＤＡＳ前又はＤＡＳ後）＋ヘリカル補間＋ファンビー
ム再構成方式（スライス数＝４列）」といった一連のフ
ローが提示される。また、例えば、「コンベンショナル
なマルチスライススキャン＋ビーム経路長補正＋コーン
ビーム再構成方式」といった一連のフローも提示され
る。

【００９６】提示画面の各フローの最後尾には、操作者
が選択するためのボタンがそれぞれ表示される。

【００９７】そこで、この再構成方式の提示画面を見た
操作者は、所望の再構成方式（スキャン法も含む）を、
選択ボタンをクリックすることで選択することになる。
このため、撮影計画作成システムは、選択ボタンがクリ
ックしたか否かを判断する（ステップＳ５）。この判断
でＮＯの場合、すなわち選択ボタンがクリックされてい
ないと判断するときは、操作者がかかる提示画面に基づ
く再構成方式の設定をキャンセルしたか否かを別の操作
情報に基づいて判断する（ステップＳ６）。この判断に
おいてもＮＯのときは、操作者は提示画面を見ながら考
慮中であると認識して、処理をステップＳ５に戻すこと
で待機する。ステップＳ６の判断がＹＥＳとなるときに
は、かかる提示画面に基づく再構成方式の設定はキャン
セルされたので、処理を終了する。

【００９８】一方、上述したステップＳ５の判断がＹＥ
Ｓになるときは、何れかの再構成方式（スキャン法も含
む）が選択された場合であるので、その選択された再構
成方式の情報を記憶装置１１１に記憶させて処理を終了
する（ステップＳ７）。

【００９９】（第２の作成モード）第２の作成モードを
図７及び８に示す。

【０１００】この第２の作成モードは、上述した第１の
作成モードで提示した再構成方式に加えて、提示される
再構成方式それぞれの優劣情報をも提示するようにした
ものである。なお、各再構成方式の優劣情報のみを単独
で提示するようにしてもよい。

【０１０１】この優劣情報の提示を行うために、撮影計
画作成システムは図７に示す処理を実行する。この処理
は、前述した図５の処理に、ステップＳ３Ａ及びＳ４Ａ
を付加したものである。ステップＳ３Ａでは、ステップ
Ｓ２で決定された１つ又は複数の再構成方式に対応し
て、予め記憶している優劣情報テーブルから再構成方式
の優劣情報を読み出す。そして、この読み出した優劣情
報を表形式で例えば図８に示す如く、撮影計画作成画面
上に重畳モードで表示する（ステップＳ４Ａ）。

【０１０２】この図８に例示される優劣情報を説明する
と、ここでは、優劣情報の項目として、ファンビーム再
構成方式（同時に収集するスライス列＝４のとき）とコ
ーンビーム再構成方式（同時に収集するスライス列＝８
のとき）に対する被曝線量、スキャン時間、スキャンか
ら再構成までのトータル時間、画質（ローコントラスト
／ハイコントラスト）、管球ＯＬＰ（スキャン待ち時
間）が相互間で比較されている。なお、この図８の例で
は、相対的に優れている場合には「優」の文字で示し、
反対に相対的に劣っているときには「劣」の文字で示し
ているが、○印、△印、×印などの記号を用いてもよ
い。

【０１０３】被曝線量は、スキャンによりデータ収集さ
れる領域の大きさに関連する量であり、撮影スライス幅
が広い場合にはコーンビーム再構成方式の方がファンビ
ーム再構成方式よりも優位（少ない）であり、撮影スラ
イス幅が狭い場合にはその反対に、ファンビーム再構成
方式の方がコーンビーム再構成方式よりも優位（少な
い）である。

【０１０４】スキャン時間に関しては、劣数が多いの
で、コーンビーム再構成方式の方がファンビーム再構成
方式よりも優位（短い）であるが、スキャンから再構成
までのトータル時間については一般に、ファンビーム再
構成方式の方がコーンビーム再構成方式（撮影スライス
幅が厚いとき）よりも優位（短い）である。

【０１０５】画質については、コーンビーム再構成方式
の方がファンビーム再構成方式よりも優位（良）であ
る。管球ＯＬＰについては、コーンビーム再構成方式の
方がファンビーム再構成方式よりも優位（良）である。

【０１０６】このように第２の作成モードの場合、１つ
又は複数の再構成方式の提示に加えて、再構成方式それ
ぞれの代表的な特徴を表す項目について、その特質が提
示される。

【０１０７】なお、上述した優劣情報だけを提示する場
合には、図７の一連の処理において、ステップＳ３及び
Ｓ４の処理を外せばよい。

【０１０８】このように第１及び第２の作成モードによ
れば、操作者は撮影計画作成画面上で全スキャンエリ
ア、再構成スライス厚、及びスライス数を指定するだけ
で、この指定した内容に即した再構成方式の候補及びそ
のパラメータ情報、及び／又は、各再構成方式の優劣情
報が自動的に提示される。つまり、操作者は、自分が最
終的に再構成方式を決定する上での重要な情報が目前の
画面上で即座に得られるので、どの再構成方式が最も適
当であるかについて目安を付け易くなる。このため、従
来法に比べて、撮影計画に要求される熟練度の度合いが
著しく緩和されるとともに、撮影計画に要する時間が大
幅に短縮可能になり、撮影計画作業の著しい能率アップ
が得られる。同時に、撮影計画作業に要する操作者の操
作上の負担も軽減され、患者スループットの改善にも効
果的である。併せて、撮影計画の設定ミスなども確実に
防止され、精度及び信頼性の高い撮影計画が行われる。

【０１０９】（第３の作成モード）次に、第３の作成モ
ードを、図９を参照して説明する。この第３の作成モー
ドは、撮影計画作成システムがスキャン法及び再構成方
式を自動的に設定するものである。

【０１１０】撮影計画作成システムは、図９に示す一連
の処理を順次実行する。つまり、撮影計画作成画面上
で、全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライ
ス数を読み込む（ステップＳ１１）。

【０１１１】次いで、撮影計画システムは、操作者から
の操作情報に基づいて「優先順位処理」を行うか、「検
討要否処理」を行うかの判断を行う（ステップＳ１
２）。ここで、「優先順位処理」とは、再構成方式それ
ぞれの代表的な特徴を表す項目である、被曝線量、スキ
ャン時間、スキャンから再構成までのトータル時間、画
質（ローコントラスト／ハイコントラスト）、及び管球
ＯＬＰ（スキャン待ち時間）の１つ又は複数に優先順位
を付ける処理である。この順位付けは操作者からの指令
に応答して行われる。また「検討要否処理」とは、例え
ば上述した被曝線量、スキャン時間、スキャンから再構
成までのトータル時間、画質、及び管球ＯＬＰのうち、
どの項目を考慮してスキャン法及び再構成方式を決定し
たらよいかを操作者からの指令に応答して行う処理であ
る。

【０１１２】そこで、操作者から「優先順位処理」を行
う旨の入力を受けると、撮影計画作成システムは、ステ
ップＳ１３〜Ｓ１６の処理を介して、第１優先順位の項
目（例えば被曝線量）、第２優先順位の項目（例えばス
キャン時間）、第３優先順位の項目（例えばスキャンか
ら再構成までのトータル時間）、及び第４優先順位（例
えば画質）を操作者からの入力に応じて選択する。いま
の例の場合、残る項目は管球ＯＬＰ（第５優先順位）と
なる。勿論、第１〜第５優先順位までを選択しなくても
よく、第１優先順位のみを選択したり、第１〜第３優先
順位までのみを選択するようにしてもよい。

【０１１３】このように優先順位が決まると、撮影計画
システムは、優先順位情報に基づいて予め記憶してある
参照テーブルを検索し、最適なスキャン法及び再構成方
式を決める（ステップＳ１７）。

【０１１４】一方、操作者から「検討要否処理」を行う
旨の入力を受けた場合、撮影計画作成システムは、ステ
ップＳ１８に移行して、少なくとも１つの検討要項目
（例えばスキャン時間）を操作者からの入力に応じて選
択する。この場合も、撮影計画システムは、検討要否情
報に基づいて予め記憶してある参照テーブルを検索し、
最適なスキャン法及び再構成方式を決める（ステップＳ
１９）。

【０１１５】このようにしてステップＳ１７又はＳ１９
で決めた、全スキャンエリア、再構成スライス厚、及び
スライス数に最適なスキャン法及び再構成方式が撮影計
画作成画面上に例えば重畳モードで表示される（ステッ
プＳ２０）。このスキャン法及び再構成方式の情報はま
た記憶装置１１１に格納される（ステップＳ２１）。

【０１１６】このように第３の作成モードによれば、操
作者が撮影計画作成画面上で全スキャンエリア、再構成
スライス厚、及びスライス数を指定するだけで、これに
最適なスキャン法及び再構成方式が１種類だけ自動的に
設定されるので、操作者にとって撮影計画の著しい省力
化が図られる。また、撮影計画の失敗も自動的に防止さ
れるとともに、撮影計画に要求される熟練度の度合いも
大幅に緩和される。

【０１１７】以上のスキャン法及び再構成方式の決定処
理を介して、撮影計画作成システムにより操作者との間
でインターラクティブに撮影計画が立てられる。選択さ
れた撮影計画に関連付けられている信号収集、画像生
成、及び画像表示に関する複数のパラメータはホストコ
ントローラ１１０にロードされる。操作者が撮影開始指
示を行うと、ロードされた信号処理パラメータに従って
架台で信号収集動作が実行され、ロードされた再構成パ
ラメータに従って画像が再構成装置１１４で再構成さ
れ、そしてロードされた画像表示パラメータに従って表
示装置１１６に画像が表示される。そしてロードされた
ウインドウ条件に従って図示しないフィルミング装置に
画像がフィルミングされる。

【０１１８】さらに、上述した第１〜第３の作成モード
を変形して実施するための例を図１０に示す。上述した
実施形態に係るマルチスライスＸ線ＣＴ装置の場合、第
１〜第３の作成モードを１台の装置の中で操作者の指令
に応じて使い分けできるように構成したが、図１０の変
形例に係るマルチスライスＸ線ＣＴ装置は第１〜第３の
作成モードの何れか１つを使用可能にした例である。

【０１１９】これを実現するために、各マルチスライス
Ｘ線ＣＴ装置の例えば設置時に、医療施設毎に、使用す
る１つの作成モードを決め、残りの作成モードに制限を
掛ける処理を記憶装置１１１（第１〜第３の作成モード
が予めインストールされている）に対して製造者が行う
（図１０、ステップＳ３１及びＳ３２）。

【０１２０】これにより、１台の仕様の装置でありなが
ら、例えば、日本国の病院では第２の作成モードを標準
仕様とする一方で、米国の病院では第３の作成モードを
標準仕様するといった汎用性が得られる。

【０１２１】なお、撮影スライス幅は、基本的には、コ
ーン角が画質に影響する撮影スライス幅の限度を考慮し
て設定できる。したがって、この設定を適宜に変更する
ことで、「ファンビーム再構成方式」の元でデータ収集
するスライス数（ＤＡＳの列数）を４列に限らず、１
列、２列という４列ではない列数にも設定でき、一方、
「コーンビーム再構成方式」の元でデータ収集するスラ
イス数（ＤＡＳの列数）を８列に限らず、１６列、３２
列、６４列等の他の列数にも設定できる。例えば、ファ
ンビーム再構成方式の収集モードにおいて２列のＤＡＳ
１０４を使用していれば、「コーンビーム再構成方式」
の収集モードにおいて４列のＤＡＳ１０４を使用するモ
ードにしてもよい。

【０１２２】本発明は、上述した実施形態に限定される
ものではなく、本発明の実施段階ではその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施することが可能である。

【０１２３】例えば、本実施形態では、撮影計画で選択
された再構成アルゴリズムや撮影スライス幅に応じて体
軸方向における使用ＤＡＳ数列を８列分、４列分などと
切換えているが、選択された再構成アルゴリズムや撮影
スライス幅に関らず、使用ＤＡＳ数列を所定数（例えば
８列分）に止め、固定しておいてもよい。この場合、４
スライス、８スライスといったスライス数は、撮影計画
において再構成パラメータシートで選択するようにすれ
ば良い。これにより、オペレータは、撮影計画において
スキャン条件のスライス数を選択する手間を省くことが
できる。

【０１２４】また、上記実施形態においては、再構成、
断面変換などのデータ処理及び表示オペレーションは、
Ｘ線ＣＴ装置１００内で行われるとしたが（そのような
形態が一般的である）、本発明においてはこれに代え、
これらデータ処理等を、図１に示すような外部の画像処
理装置２００において実行するようにしてもよい。ま
た、このような外部の画像処理装置２００を使用する場
合、Ｘ線ＣＴ装置１００から、画像処理装置２００に送
られるデータは、再構成前でも、再構成後でも、データ
処理後の表示直前でも、いずれの状態でも上記した実施
形態の効果を妨げるものではない。

【０１２５】また上記実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置とし
て、現在主流のＸ線管と放射線検出器とが一体として被
検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯ
ＴＡＴＥ）タイプを一例として説明したが、リング状に
多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周
囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯ
ＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプに適用しても良い。

【０１２６】また上記実施形態では、１スライスの断層
像データを再構成するのに必要な角度範囲として、被検
体の周囲１周、約３６０°分の投影データが必要である
として説明したが、「１８０°＋ビュー角」分の投影デ
ータを用いるハーフスキャン等いずれの再構成方式にも
適用可能である。

【０１２７】さらに上記実施形態では、入射Ｘ線を電荷
に変換するメカニズムとして、シンチレータ等の蛍光体
でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の
光電変換素子で電荷に変換する間接変換形について説明
したが、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びそ
の電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換
形を採用しても良い。

【０１２８】また上記実施形態では、一管球型のＸ線Ｃ
Ｔ装置について説明したが、Ｘ線管とＸ線検出器との複
数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ
線ＣＴ装置に適用しても良い。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮影計画にそれほど熟練した操作者でなくても、常に最
適な再構成法を容易に且つ迅速に設定でき、撮影計画を
労力少なく且つ能率良くかつ正確に立てることができる
Ｘ線ＣＴ装置などの放射線ＣＴ装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略
構成を示すブロック図。

【図２】実施形態のＸ線ＣＴ装置に採用されるＸ線検出
器を成す複数の検出器モジュールのうちの１つを示す平
面図。

【図３】Ｘ線検出器、スイッチ群、及びデータ収集回路
（ＤＡＳ）の配置関係の概略を説明する斜視図。

【図４】撮影計画作成システム（機能）で表示される撮
影計画設定画面の一例を示す模式図。

【図５】撮影計画作成システム（機能）において使用さ
れる第１の作成モードを説明する概略フローチャート。

【図６】第１の作成モードで提示される再構成方式の画
面の一例を示す図。

【図７】撮影計画作成システム（機能）において使用さ
れる第２の作成モードを説明する概略フローチャート。

【図８】第２の作成モードで提示される再構成方式の画
面の一例を示す図。

【図９】撮影計画作成システム（機能）において使用さ
れる第３の作成モードを説明する概略フローチャート。

【図１０】第１〜第３の作成モードを１つのモードに制
限するための変形例を説明する概略フローチャート。

【符号の説明】

１００Ｘ線ＣＴ装置（放射線ＣＴ装置）１０１Ｘ線管（Ｘ線源）１０３Ｘ線検出器（放射線検出器）１０３ａスイッチ群１０４ｂデータ収集回路（ＤＡＳ）１０９高電圧発生装置１１０ホストコントローラ１１１記憶装置１１４再構成装置１１５入力装置（撮影計画作成システムの要部を成
す）１１６表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線により被検体をスキャンして得た
投影データを再構成して当該被検体のスライスの断層像
を得る再構成装置を備えたコンピュータ断層撮影装置に
おいて、前記被検体の撮影部位に関する少なくとも全スキャン領
域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定す
る指定手段と、この指定手段により指定された情報に応じて前記再構成
装置による前記投影データの再構成に使用可能な再構成
方式の情報を提示する再構成方式情報提示手段とを備え
たことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】前記再構成方式の情報は、使用可能な再
構成方式それぞれの名称及び各再構成方式のパラメータ
を含む請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】前記再構成方式情報提示手段による再構
成方式の情報の提示に応答して操作者から与えられた再
構成方式を前記再構成装置に指定する手段を更に有する
請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】放射線により被検体をスキャンして得た
投影データを再構成して当該被検体のスライスの断層像
を得る再構成装置を備えたコンピュータ断層撮影装置に
おいて、前記再構成装置による前記投影データの再構成に使用可
能な再構成方式の優劣に関する情報を提示する優劣情報
提示手段を備えたことを特徴とするコンピュータ断層撮
影装置。
【請求項５】前記優劣に関する情報は、各再構成方式
による被爆線量、スキャン時間、スキャンから再構成ま
でのトータルの時間、再構成された画像の画質、及び放
射線源のオーバー・ロード・プロテクション（ＯＬＰ）
のうちの少なくとも１つの項目の優劣情報である請求項
４に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】前記被検体の撮影部位に関する少なくと
も全スキャン領域、再構成スライス厚、及びスライス数
の情報を指定する指定手段と、この指定手段により指定された情報に基づいて前記再構
成装置で使用可能な複数種の再構成方式の情報を提示す
る再構成方式情報提示手段と更に備えた請求項４に記載
のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】前記再構成方式は、前記放射線のレイを
回転中心軸に対して直交するものと仮定して投影データ
を逆投影することにより画像再構成を行うファンビーム
再構成方式と、前記回転中心軸に対する前記放射線の斜
めの放射線パスの角度を考慮した演算を行うことにより
画像再構成を行うコーンビーム再構成方式とのうちの少
なくとも一方を含む請求項１〜６の何れか一項に記載の
コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】放射線により被検体をスキャンして得た
投影データを再構成して当該被検体のスライスの断層像
を得る再構成装置を備えたコンピュータ断層撮影装置に
おいて、前記被検体の撮影部位に関する少なくとも全スキャン領
域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定す
る指定手段と、前記放射線によるスキャンに関わる複数の特質のうちの
少なくとも１つに優先順位又は検討要否を付ける条件付
与手段と、前記指定手段により指定された情報及び前記条件付与手
段により付与された優先順位又検討要否の情報に基づい
て前記再構成装置による前記投影データの再構成に用い
る再構成方式を決定する再構成方式決定手段とを備えた
ことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】前記複数の特質は、前記放射線による被
爆線量、スキャン時間、スキャンから再構成までのトー
タルの時間、再構成された画像の画質、及び放射線源の
オーバー・ロード・プロテクション（ＯＬＰ）を含む請
求項８に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】前記放射線を発生する放射線源と、この放射線源から発生し且つ前記被検体を透過した放射
線を検出する複数個の検出素子を互いに直交する２方向
に２次元的に配列させた放射線検出器と、前記放射線源
及び前記放射線検出器と前記被検体とを相対的に移動可
能な移動手段と、前記移動手段を制御して前記被検体の撮影部位を前記放
射線により一連の手順でスキャンさせるスキャン手段
と、前記放射線検出器の出力信号を受けて前記被検体に関す
る前記投影データを収集して前記再構成装置に送るデー
タ収集装置とを更に備えた請求項１〜９の何れか一項に
記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】前記放射線を発生する放射線源と、この放射線源から発生し且つ前記被検体を透過した放射
線を検出する複数個の検出素子を互いに直交する２方向
に２次元的に配列させた放射線検出器と、前記放射線源及び前記放射線検出器と前記被検体とを相
対的に移動可能な移動手段と、前記移動手段を制御して前記被検体の撮影部位を前記放
射線により一連の手順でスキャンさせるスキャン手段
と、前記放射線検出器の出力信号を受けて前記被検体に関す
る前記投影データを収集して前記再構成装置に送るデー
タ収集装置と、前記再構成装置による前記投影データの再構成がファン
ビーム再構成方式であるときに、前記放射線検出器のス
ライス方向の列に沿った検出素子の検出信号を指定スラ
イス厚に応じて列間で相互に加算処理する信号束ね手段
を前記データ収集装置の前後の何れか一方に設けた請求
項７に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】前記スキャン手段は、前記移動手段を
前記放射線検出器のスライス方向の複数の検出素子列を
用いたマルチスライス・ヘリカルスキャン方式又はマル
チスライスＣＴ方式で駆動する手段である請求項１１に
記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】前記再構成装置による前記投影データ
の再構成の前に、当該投影データにヘリカル補間処理を
施す補間手段を備えた請求項１〜９の何れか一項に記載
のコンピュータ断層撮影装置。