JP2011005159A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置および撮影制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線ＣＴ画像と透視像とを同時に撮影する場合、透視像の視野を広く確保したうえで、Ｘ線被曝量が低減され、かつ、Ｘ線ＣＴ画像および透視像が目的とする時期で生成されること。
【解決手段】第一検出系がＸ線ＣＴ画像用検出系として設定され、第二検出系が透視像用検出系として設定されると、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、第一検出系のＸ線管球が位相区間にある期間にＸ線を照射させ、さらに、第二検出系のＸ線管球が特定位相となった時点でＸ線を照射させる。システム制御部３８は、第一Ｘ線系が検出したＸ線に基づく第一投影データを逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を生成するようにＣＴ画像生成部３６ａを制御する。また、システム制御部３８は、第二Ｘ線系が検出したＸ線に基づく第二投影データを平面化処理することで透視像を生成するように透視像生成部３６ｂを制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置および撮影制御プログラムに関する。

従来より、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置、ＣＴ；Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）による撮影において、Ｘ線ＣＴ画像をほぼリアルタイムに生成して表示するＣＴ透視が行なわれている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、ＣＴ透視では、投影データの収集レートを小さくして画像再構成処理に要する時間を短くすることで、Ｘ線ＣＴ画像がリアルタイムに生成され表示される。これにより、Ｘ線ＣＴ装置は、穿刺治療などを行なう医師に対し、治療対象部位が描出されたＸ線ＣＴ画像をリアルタイムで表示することが可能となる。

Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線管球とＸ線検出器とが被検体の体軸を中心に回転され、Ｘ線管球から照射され被検体を透過したＸ線がＸ線検出器により検出される。そして、Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線検出器が検出したデータから投影データが生成され、投影データが逆投影処理されることでＸ線ＣＴ画像が再構成される。すなわち、Ｘ線ＣＴ画像は、Ｘ線管球とＸ線検出器との回転面における断層像となる。

ここで、穿刺治療を行なう医師は、Ｘ線ＣＴ画像を参照して治療対象部位に挿入された注射針やカテーテルの位置を把握する必要がある。しかし、Ｘ線ＣＴ画像が回転面における断層像であることから、Ｘ線ＣＴ画像に描出される断面には、必ずしも注射針やカテーテルが含まれるとは限られない。

そこで、ＣＴ透視とともに、Ｘ線ＣＴ画像の断面とは異なる断面が描出された投影像を同時に撮影する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。具体的には、投影像は、特定の位相にあるＸ線管球から照射され被検体を透過したＸ線により生成された投影データを逆投影処理せずに画像化したものである。すなわち、かかる技術では、投影像を生成する際のＸ線管球の位相を調整することで、Ｘ線ＣＴ画像とともに、Ｘ線ＣＴ画像とは異なる断面が描出された投影像をリアルタイムで表示することができる。

特に、近年、被検体の体軸方向に沿って複数列のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出器（例えば、体軸方向に１６０ｍｍにわたりＸ線検出素子が配列された面検出器など）が実用化の段階に入っているため、視野の広い透視像を生成することが可能となっている。

なお、Ｘ線ＣＴ画像（ＣＴ透視による断層像）と透視像とを同時に撮影する場合、Ｘ線被曝量低減および透視像の視野確保の観点から、典型的には、断層像の撮影時は、Ｘ線照射のビーム幅が狭くなるように設定され、透視像の撮影時は、Ｘ線照射のビーム幅が広くなるように設定される。

特開２０００−３５０７２４号公報 特開２００６−１４１７０９号公報

ところで、上記した従来の技術では、Ｘ線被曝量低減および透視像の視野確保のために、Ｘ線のビーム幅を変更する必要があるが、コリメータの開度調整に要する時間から生じることから、Ｘ線ＣＴ画像および透視像の生成時期に、時差が生じてしまう。

しかし、生成時期の時差が生じないようにするために、Ｘ線のビーム幅をＸ線ＣＴ画像（断層像）の撮影条件に固定すると、ビーム幅が狭くなるため、透視像の視野は、狭くなってしまう。逆に、Ｘ線のビーム幅を透視像の撮影条件に固定すると、ビーム幅が広くなるため、Ｘ線被曝量は、増大してしまう。

すなわち、上記した従来の技術は、Ｘ線ＣＴ画像（断層像）と透視像とを同時に撮影する場合、透視像の適切な視野を確保することと、Ｘ線被曝量の低減を保証することと、Ｘ線ＣＴ画像および透視像の生成時期に時差が生じないこととが同時に満たされないという課題があった。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線ＣＴ画像と透視像とを同時に撮影する場合に、透視像の視野を広く確保したうえで、Ｘ線被曝量が低減され、かつ、Ｘ線ＣＴ画像および透視像が目的とする時期で生成されることが可能となるＸ線コンピュータ断層撮影装置および撮影制御プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、Ｘ線を照射する複数のＸ線管球と、前記複数のＸ線管球それぞれに対して被検体を挟んで対向する位置に配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とから構成される複数対のＸ線検出手段と、前記複数対のＸ線検出手段のＸ線検出器それぞれが検出したＸ線から、逆投影処理を行なうための投影データを収集するデータ収集手段と、前記データ収集手段が収集した前記投影データを逆投影処理することで第一の画像を生成する第一の画像生成手段と、前記データ収集手段が収集した前記投影データを逆投影処理することなく画像化した第二の画像を生成する第二の画像生成手段と、前記被検体を中心に回転する前記複数対のＸ線検出手段が、前記第一の画像を生成するための第一検出手段と前記第二の画像を生成するための第二検出手段とに分割して設定された場合、前記第一検出手段のＸ線管球が前記投影データの収集範囲として指定された位相区間にある期間で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、前記第二検出手段のＸ線管球が特定位相となった時点で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御するＸ線制御手段と、前記位相区間にて前記第一検出手段のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手段が収集した投影データを用いて前記第一の画像を生成するように前記第一の画像生成手段を制御し、前記特定位相にて前記第二検出手段のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手段が収集した投影データを用いて前記第二の画像を生成するように前記第二の画像生成手段を制御する画像生成制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項１２記載の本発明は、Ｘ線を照射する複数のＸ線管球と、前記複数のＸ線管球それぞれに対して被検体を挟んで対向する位置に配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とから構成される複数対のＸ線検出手段とを有するＸ線コンピュータ断層撮影装置に適用される撮影制御方法をコンピュータに実行させる撮影制御プログラムであって、前記複数対のＸ線検出手順のＸ線検出器それぞれが検出したＸ線から、逆投影処理を行なうための投影データを収集するデータ収集手順と、前記データ収集手順が収集した前記投影データを逆投影処理することで第一の画像を生成する第一の画像生成手順と、前記データ収集手順が収集した前記投影データを逆投影処理することなく画像化した第二の画像を生成する第二の画像生成手順と、前記被検体を中心に回転する前記複数対のＸ線検出手順が、前記第一の画像を生成するための第一検出手順と前記第二の画像を生成するための第二検出手順とに分割して設定された場合、前記第一検出手順のＸ線管球が前記投影データの収集範囲として指定された位相区間にある期間で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、前記第二検出手順のＸ線管球が特定位相となった時点で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御するＸ線制御手順と、前記位相区間にて前記第一検出手順のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手順が収集した投影データを用いて前記第一の画像を生成するように前記第一の画像生成手順を制御し、前記特定位相にて前記第二検出手順のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手順が収集した投影データを用いて前記第二の画像を生成するように前記第二の画像生成手順を制御する画像生成制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

請求項１または１２の発明によれば、Ｘ線ＣＴ画像と透視像とを同時に撮影する場合に、透視像の視野を広く確保したうえで、Ｘ線被曝量が低減され、かつ、Ｘ線ＣＴ画像および透視像が目的とする時期で生成されることが可能となる。

図１は、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。 図２は、実施例１における第一検出系および第二検出系を用いた設定例を説明するための図（１）である。 図３は、実施例１における第一検出系および第二検出系を用いた設定例を説明するための図（２）である。 図４は、実施例１における第一検出系および第二検出系を用いた設定例を説明するための図（３）である。 図５は、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置のＸ線ＣＴ画像撮影の処理を説明するためのフローチャートである。 図６は、実施例１における透視像撮影の処理を説明するためのフローチャートである。 図７は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。 図８は、実施例２の第一検出系、第二検出系および第三検出系を用いた設定例を説明するための図である。 図９は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置が複数の検出系を用いて実行するＸ線ＣＴ画像撮影の処理を説明するためのフローチャートである。 図１０は、第一の変形例を説明するための図である。 図１１は、第二の変形例を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置および撮影制御プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下では、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置を、Ｘ線ＣＴ装置（ＣＴ；Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と省略して記述し、本発明に係る撮影制御プログラムを実行するＸ線ＣＴ装置を実施例として説明する。

まず、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施例におけるＸ線ＣＴ装置は、架台装置１０と、寝台装置２０と、コンソール装置３０とを備える。

架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射して投影データを収集する装置であり、架台制御部１１と、第一Ｘ線発生装置１２１および第二Ｘ線発生装置１２２と、第一Ｘ線検出器１３１および第二Ｘ線検出器１３２と、第一データ収集部１４１および第二データ収集部１４２と、回転フレーム１５とを有する。

回転フレーム１５は、図１に示すように、第一Ｘ線発生装置１２１と第一Ｘ線検出器１３１とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、さらに、第二Ｘ線発生装置１２２と第二Ｘ線検出器１３２とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持する。また、回転フレーム１５は、後述する架台回転駆動部１１ｅによって被検体Ｐを中心した円軌道にて高速に回転する。

ここで、実施例１においては、図１に示すように、第一Ｘ線発生装置１２１および第一Ｘ線検出器１３１とからなる対と、第二Ｘ線発生装置１２２および第二Ｘ線検出器１３２とからなる対とが、回転フレーム１５において、９０度ずれた位相にて設置される。以下では、第一Ｘ線発生装置１２１および第一Ｘ線検出器１３１とからなる対を第一検出系と記載し、第二Ｘ線発生装置１２２および第二Ｘ線検出器１３２とからなる対を第二検出系と記載する場合がある。なお、本発明は、第一検出系と第二検出系とが回転フレーム１５にて９０度以外の位相にて設置される場合であっても適用可能である。

第一Ｘ線発生装置１２１および第二Ｘ線発生装置１２２は、被検体ＰにＸ線を照射する装置であり、第一Ｘ線発生装置１２１は、第一Ｘ線管球１２１ａと第一コリメータ１２１ｂとを有し、第二Ｘ線発生装置１２２は、第二Ｘ線管球１２２ａと第二コリメータ１２２ｂとを有する。

第一Ｘ線管球１２１ａおよび第二Ｘ線管球１２２ａそれぞれは、後述する第一高電圧発生部１１ａおよび第二高電圧発生部１１ｃそれぞれにより供給される高電圧により被検体Ｐの体軸方向（図１に示すＺ軸方向）に沿って円錐状、角錐状の広がりを有するＸ線ビーム（コーンビーム）を発生する真空管であり、回転フレーム１５の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対してそれぞれ曝射する。

第一コリメータ１２１ｂおよび第二コリメータ１２２ｂそれぞれは、後述する第一コリメータ調整部１１ｂおよび第二コリメータ調整部１１ｄそれぞれの制御により、第一Ｘ線管球１２１ａおよび第二Ｘ線管球１２２ａそれぞれから曝射されたＸ線ビームが操作者から設定されたビーム幅（コーン角）にて被検体Ｐに照射されるように絞り込むためのスリットである。

第一Ｘ線検出器１３１および第二Ｘ線検出器１３２それぞれは、第一Ｘ線管球１２１ａおよび第二Ｘ線管球１２２ａそれぞれから照射され被検体Ｐを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データを検出する２次元アレイ型検出器（面検出器）である。

具体的には、第一Ｘ線検出器１３１および第二Ｘ線検出器１３２それぞれは、チャンネル（ｃｈ）方向（図１に示すＹ軸方向）に配列されたＸ線検出素子である検出素子列が被検体Ｐの体軸方向（図１に示すＺ軸方向）に沿って複数列配列されている。例えば、本実施例における第一Ｘ線検出器１３１および第二Ｘ線検出器１３２それぞれは、被検体Ｐの体軸方向に沿って３２０列に配列された検出素子列を有し、被検体Ｐを透過したＸ線強度分布データを広範囲にそれぞれ検出することができる。

第一データ収集部１４１および第二データ収集部１４２は、ＤＡＳ（data acquisition system）である。ここで、第一データ収集部１４１は、第一Ｘ線検出器１３１により検出されたＸ線強度分布データに対して増幅処理やＡ／Ｄ変換処理などを行なって投影データを生成し、生成した投影データを後述するコンソール装置３０に送信する。また、第二データ収集部１４２は、第二Ｘ線検出器１３２により検出されたＸ線強度分布データに対して、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理などを行なって投影データを生成し、生成した投影データを後述するコンソール装置３０に送信する。

架台制御部１１は、後述するスキャン制御部３３の制御のもと、第一検出系および第二検出系と回転フレーム１５との動作を制御する装置であり、第一高電圧発生部１１ａと、第一コリメータ調整部１１ｂと、第二高電圧発生部１１ｃと、第二コリメータ調整部１１ｄと、架台回転駆動部１１ｅとを有する。

第一高電圧発生部１１ａおよび第二高電圧発生部１１ｃそれぞれは、第一Ｘ線管球１２１ａおよび第二Ｘ線管球１２２ａそれぞれに高電圧を供給する装置である。

第一コリメータ調整部１１ｂおよび第二コリメータ調整部１１ｄそれぞれは、第一コリメータ１２１ｂおよび第二コリメータ１２２ｂそれぞれの開口度を調整することにより、第一Ｘ線発生装置１２１および第二Ｘ線発生装置１２２それぞれから被検体Ｐに照射されるＸ線ビームの照射範囲を調整する装置である。

例えば、第一コリメータ調整部１１ｂおよび第二コリメータ調整部１１ｄそれぞれは、操作者が設定したコーン角に基づいて第一コリメータ１２１ｂおよび第二コリメータ１２２ｂそれぞれの開口度を調整することにより、第一Ｘ線発生装置１２１および第二Ｘ線発生装置１２２それぞれから被検体Ｐに照射されるＸ線ビームのビーム幅を調整する。

架台回転駆動部１１ｅは、回転フレーム１５を回転駆動させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上で第一検出系および第二検出系を旋回させる。

寝台装置２０は、被検体Ｐを載せる装置であり、天板２２と、寝台駆動装置２１とを有する。天板２２は、被検体Ｐが載置される板であり、寝台駆動装置２１は、後述するスキャン制御部３３の制御のもと、天板２２をＺ軸方向へ移動することにより、被検体Ｐを回転フレーム１５内に移動させる。

コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された投影データから被検体Ｐの内部形態を表すＸ線ＣＴ画像または透視像を生成する装置であり、入力装置３１と、表示装置３２と、スキャン制御部３３と、前処理部３４と、投影データ記憶部３５と、画像生成部３６と、画像記憶部３７と、システム制御部３８とを有する。

入力装置３１は、Ｘ線ＣＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボードなどを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部３８に転送する。

なお、本実施例において、入力装置３１が操作者から受け付ける各種指示および各種設定の情報については、のちに詳述する。

表示装置３２は、操作者によって参照されるモニタであり、システム制御部３８による制御のもと、Ｘ線ＣＴ画像または透視像などを操作者に表示したり、入力装置３１を介して操作者から各種指示や各種設定などを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。

前処理部３４は、第一データ収集部１４１および第二データ収集部１４２それぞれが生成した投影データに対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正などの補正処理を行なう。

投影データ記憶部３５は、前処理部３４によって補正処理された投影データを記憶する。なお、以下では、投影データ記憶部３５が記憶する「補正処理された投影データ」を「補正済み投影データ」と記す。

具体的には、投影データ記憶部３５は、『第一データ収集部１４１が収集した投影データに対して前処理部３４が処理を行なった「補正済み投影データ」である第一投影データ』と、『第二データ収集部１４２が収集した投影データに対して前処理部３４が処理を行なった「補正済み投影データ」である第二投影データ』とを、後述するシステム制御部３８による制御のもと、区別したうえで記憶する。

画像生成部３６は、投影データ記憶部３５が記憶する補正済み投影データを用いて各種画像を生成する処理部であり、図１に示すように、ＣＴ画像生成部３６ａおよび透視像生成部３６ｂを有する。

ＣＴ画像生成部３６ａは、投影データ記憶部３５が記憶する補正済み投影データを逆投影処理することで、第一検出系および第二検出系の回転面における被検体Ｐの断面が描出された断層像を再構成することで、Ｘ線ＣＴ画像を生成する。

透視像生成部３６ｂは、投影データ記憶部３５が記憶する補正済み投影データを逆投影処理することなく、平面化処理を行なうことで、Ｘ線ＣＴ画像とは異なる被検体Ｐの断面が描出された透視像を生成する。

画像記憶部３７は、画像生成部３６が生成した各種画像を記憶する。

スキャン制御部３３は、システム制御部３８のもと、架台制御部１１、第一データ収集部１４１、第二データ収集部１４２および寝台駆動装置２１の動作を制御する。具体的には、スキャン制御部３３は、システム制御部３８のもと、架台制御部１１を制御することにより、被検体Ｐの撮影時において、回転フレーム１５を回転させたり、第一Ｘ線管球１２１ａおよび第二Ｘ線管球１２２ａからＸ線を曝射させたり、第一コリメータ１２１ｂおよび第二コリメータ１２２ｂの開口度調整を行なったりする。

また、スキャン制御部３３は、システム制御部３８のもと、第一データ収集部１４１および第二データ収集部１４２の投影データの収集レートや増幅処理やＡ／Ｄ変換処理などを制御する。また、スキャン制御部３３は、システム制御部３８のもと、被検体Ｐの撮影時において、寝台駆動装置２１を制御することにより、天板２２を移動させる。

具体的には、スキャン制御部３３は、システム制御部３８のもと架台制御部１１を制御することにより第一検出系および第二検出系の動作を制御し、システム制御部３８のもと第一データ収集部１４１および第二データ収集部１４２の動作を制御することで、Ｘ線ＣＴ装置におけるＸ線ＣＴ画像と透視像との同時撮影処理を制御するが、これについては後に詳述する。

なお、以下では、医師による穿刺治療中において、投影データの収集レートを小さくして画像再構成処理に要する時間を短くすることで、Ｘ線ＣＴ画像がほぼリアルタイムにＣＴ画像生成部３６ａにて生成され、表示装置３２のモニタにて表示されるＣＴ透視が行なわれ、さらに、透視像の撮影がＣＴ透視と同時に行なわれる場合について説明する。

システム制御部３８は、架台装置１０、寝台装置２０およびコンソール装置３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置の全体制御を行う。具体的には、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、ＣＴ透視によるＸ線ＣＴ画像および透視像の同時撮影を実行させ、架台装置１０から投影データを収集する。また、システム制御部３８は、前処理部３４の補正処理と、投影データ記憶部３５における第一投影データおよび第二投影データの格納処理と、画像生成部３６ａの画像生成処理を制御することで、コンソール装置３０における画像処理を制御する。また、システム制御部３８は、画像記憶部３７が記憶する画像を、表示装置３２に表示するように制御する。

ここで、本実施例におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ＣＴ画像と透視像とを同時に撮影する場合に、透視像の視野を広く確保したうえで、Ｘ線被曝量が低減され、かつ、Ｘ線ＣＴ画像および透視像が目的とする時期で生成されることが可能となることに主たる特徴がある。

以下、この主たる特徴について図２〜図４を用いて説明する。なお、図２〜４は、実施例１における第一検出系および第二検出系を用いた設定例を説明するための図である。

実施例１においては、Ｘ線ＣＴ装置の操作者により、例えば、図２に示すように、第一Ｘ線発生装置１２１（第一Ｘ線管球１２１ａおよび第一コリメータ１２１ｂ）と第一Ｘ線検出器１３１との対から構成される第一検出系がＸ線ＣＴ画像を生成するための検出系として設定され、第二Ｘ線発生装置１２２（第二Ｘ線管球１２２ａおよび第二コリメータ１２２ｂ）と第二Ｘ線検出器１３２との対から構成される第二検出系が透視像を生成するための検出系として設定される。

なお、システム制御部３８は、図２に示すように、Ｘ線ＣＴ画像用である第一Ｘ線発生装置１２１から照射される列方向（被検体Ｐの体軸方向）におけるビーム幅が、透視像用である第二Ｘ線発生装置１２２から照射される列方向におけるビーム幅よりも狭くなるように制御する。

そして、実施例１においては、Ｘ線ＣＴ装置の操作者により、第一検出系の第一Ｘ線管球１２１ａが投影データの収集範囲として指定された位相区間にある期間で、第一Ｘ線管球１２１ａからＸ線を照射するように制御し、第二検出系の第二Ｘ線管球１２２ａが特定位相となった時点で、第二Ｘ線管球１２２ａからＸ線を照射するように設定される。

なお、Ｘ線照射時においては、Ｘ線管球からの出力が安定するための立ち上がり時間が必要となる。このため、システム制御部３８は、位相区間にある期間において第一Ｘ線管球１２１ａから安定したＸ線が照射されるように、例えば、位相区間となる時点から立ち上がり時間前の時点でＸ線出力を開始させるＸ線制御信号をスキャン制御部３３に送信する。また、システム制御部３８は、特定位相において第二Ｘ線管球１２２ａから安定したＸ線が照射されるように、例えば、特定位相となる時点から立ち上がり時間前の時点でＸ線出力を開始させるＸ線制御信号をスキャン制御部３３に送信する。

以下、第一検出系に設定される位相区間と第二検出系に設定される特定位相との設定例について、図３を用いて説明する。

例えば、図３の（Ａ）に示す設定例では、回転フレーム１５が１回転する間が、第一検出系における位相区間として設定される。すなわち、図３の（Ａ）に示す設定例では、Ｘ線ＣＴ画像を「３６０度範囲」の投影データから再構成するフル再構成により生成すると設定される。また、図３の（Ａ）に示す設定例では、第二Ｘ線管球１２２ａが被検体Ｐの真上に位置する位相が特定位相として設定される。

これにより、第一Ｘ線検出器１３１は、回転フレーム１５が回転する間、連続的あるいは間欠的に第一Ｘ線発生装置１２１から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出し（図３の（Ａ）に示す黒塗りの矩形参照）、第二Ｘ線検出器１３２は、第二Ｘ線管球１２２ａが特定位相となった時点で、第二Ｘ線発生装置１２２から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出する（図３の（Ａ）に示す斜線の矩形参照）。なお、第二Ｘ線発生装置１２２から照射されるＸ線ビームのビーム幅が第一Ｘ線検出器１３１から照射されるＸ線ビームのビーム幅と比較して広く設定されていることから、図３の（Ａ）に示すように、斜線の矩形の幅は、黒塗りの矩形の幅と比較して、広くなっている。

かかる設定に基づいて、システム制御部３８は、架台装置１０および画像生成部３６を制御して、Ｘ線ＣＴ画像および透視像の生成制御および表示制御を実行する。すなわち、システム制御部３８の制御に基づいて、ＣＴ画像生成部３６ａは、投影データ記憶部３５が記憶するフル再構成用の位相区間での第一投影データを逆投影処理することで、Ｘ線ＣＴ画像を生成し、透視像生成部３６ｂは、投影データ記憶部３５が記憶する特定位相の第二投影データを平面化処理することで、透視像を生成する。そして、システム制御部３８は、画像記憶部３７に格納されたＸ線ＣＴ画像および透視像を読み出して、表示装置３２のモニタにて読み出したＸ線ＣＴ画像および透視像を、例えば、並列表示させる。

また、図３の（Ｂ）に示す設定例では、位相区間および特定位相の設定が図３の（Ａ）と同様に行なわれているが、回転フレーム１５を連続回転させることで、Ｘ線ＣＴ画像および透視像の同時撮影が連続して行なわれるように設定されている。すなわち、図３の（Ｂ）に示す設定例では、フル再構成されたＸ線ＣＴ画像および特定位相の透視像が順次連続して生成されて、シネ表示されるように設定されている。

また、図３の（Ｃ）に示す設定例では、位相区間の設定が図３の（Ａ）と同様に行なわれているが、特定位相の設定が図３の（Ａ）と異なる。すなわち、図３の（Ｃ）に示す設定例では、特定位相が２つ設定されており、これにより、回転フレームが１回転する間に、Ｘ線ＣＴ画像とは異なる断面が描出された２種類の透視像が生成されて表示される処理が、システム制御部３８の制御に基づいて実行される。すなわち、図３の（Ｃ）に示す設定例では、表示装置３２のモニタにてＸ線ＣＴ画像および２種類の透視像が、例えば、並列表示ように設定されている。

また、図３の（Ｄ）に示す設定例では、位相区間および特定位相の設定が図３の（Ｃ）と同様に行なわれているが、回転フレーム１５を連続回転させることで、Ｘ線ＣＴ画像および透視像の同時撮影が連続して行なわれるように設定されている。すなわち、図３の（Ｄ）に示す設定例では、フル再構成されたＸ線ＣＴ画像および２つ特定位相それぞれの透視像が順次連続して生成されて、シネ表示されるように設定されている。

なお、図３の（Ｃ）および（Ｄ）に示す設定例では、２つの特定位相において、第二Ｘ線発生装置１２２から照射されるＸ線ビーム幅が同じ幅となるように設定されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数設定される特定位相ごとに、異なるビーム幅が設定される場合であってもよい。

例えば、図４の（Ａ）に示す設定例では、図３の（Ｃ）を用いて説明した設定例とは異なり、第二Ｘ線管球１２２ａが被検体Ｐに対して真上となった時点の特定位相におけるビーム幅が、他の設定位相におけるビーム幅より広くなるように設定されている。また、図４の（Ｂ）に示す設定例でも、図３の（Ｄ）を用いて説明した設定例とは異なり、第二Ｘ線管球１２２ａが被検体Ｐに対して真上となった時点の特定位相におけるビーム幅が、他の設定位相におけるビーム幅より広くなるように設定されている。すなわち、操作者は、断面方向が異なる複数の透視像それぞれの視野を、自身が要望する広さにて設定することができる。

図３および図４で説明したような設定情報を操作者から入力装置３１を介して受け付けたシステム制御部３８の制御に基づいて、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ＣＴ画像と透視像との同時撮影を実行する。

なお、図３および図４に示す設定例では、Ｘ線ＣＴ画像がフル再構成により生成される場合について説明したが、本発明は、Ｘ線ＣＴ画像がハーフ再構成により生成される場合であっても適用可能である。また、上記した設定例では、第一検出系がＸ線ＣＴ画像生成用として設定され、第二検出系が透視像生成用として設定される場合について説明したが、本発明は、第二検出系がＸ線ＣＴ画像生成用として設定され、第一検出系が透視像生成用として設定される場合であってもよい。

また、図３および図４に示す設定例は、回転フレーム１５が回転を開始した直後から、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合であってもよいし、回転フレーム１５が回転を行なっている際に、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合であってもよい。

続いて、図５および図６を用いて、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置の処理の流れについて説明する。図５は、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置のＸ線ＣＴ画像撮影の処理を説明するためのフローチャートであり、図６は、実施例１における透視像撮影の処理を説明するためのフローチャートである。

なお、以下では、Ｘ線ＣＴ装置の操作者から、第一検出系がＸ線ＣＴ画像生成用として設定され、第二検出系が透視像生成用として設定された場合について説明する。また以下では、Ｘ線ＣＴ装置の操作者から、位相区間および特定位相の設定と、Ｘ線ビームの幅の設定とが行なわれたあとの処理について説明する。

図５に示すように、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置は、操作者から各種設定情報を受け付けたのち、入力装置３１を介してＸ線ＣＴ画像と透視像との同時撮影を開始するための撮影開始要求を受け付けると（ステップＳ１０１肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して架台回転駆動部１１ｅを制御することにより、回転フレーム１５の回転を開始させる（ステップＳ１０２）。

そして、システム制御部３８は、第一Ｘ線管球１２１ａの位相が位相区間となったか否かを判定し（ステップＳ１０３）、第一Ｘ線管球１２１ａの位相が位相区間となっていない場合（ステップＳ１０３否定）、ステップＳ１０３の判定を継続して行なう。

一方、第一Ｘ線管球１２１ａの位相が位相区間となった場合（ステップＳ１０３肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して第一高電圧発生部１１ａおよび第一コリメータ調整部１１ｂを制御することにより、第一Ｘ線発生装置１２１から設定されたビーム幅のＸ線照射を開始させる（ステップＳ１０４）。

そして、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介した第一データ収集部１４１の制御と、前処理部３４の制御とを実行することで、第一投影データの収集を行なう（ステップＳ１０５）。

そののち、スキャン制御部３３は、位相区間の第一投影データを収集したか否かを判定し（ステップＳ１０６）、位相区間の第一投影データがすべて収集されていない場合（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０５にて第一投影データの収集処理を継続させる。

一方、位相区間の第一投影データがすべて収集された場合（ステップＳ１０６肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して第一高電圧発生部１１ａを制御することで、第一Ｘ線管球１２１ａからのＸ線照射を待機状態に移行させ（ステップＳ１０７）、さらに、ＣＴ画像生成部３６ａを制御することで、第一投影データからＸ線ＣＴ画像を生成させ（ステップＳ１０８）、生成されたＸ線ＣＴ画像を表示装置３２のモニタにて表示させる（ステップＳ１０９）。

そして、スキャン制御部３３は、例えば、回転フレーム１５の回転数からなる撮影終了条件となったか否かを判定し（ステップＳ１１０）、撮影終了条件となっていない場合（ステップＳ１１０否定）、ステップＳ１０３に戻って、第一Ｘ線管球１２１ａの位相判定処理を行なう。すなわち、Ｘ線ＣＴ画像の連続撮影が設定されている場合、スキャン制御部３３は、ステップＳ１０３に戻って、第一Ｘ線管球１２１ａの位相判定処理を行なう。

一方、撮影終了条件となった場合（ステップＳ１１０肯定）、スキャン制御部３３は、第一Ｘ線発生装置１２１からのＸ線照射および回転フレーム１５の回転を終了させ（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

また、実施例１におけるＸ線ＣＴ装置は、図５を用いて説明した処理と並行して、図６に示すように、撮影開始要求を受け付けると（ステップＳ２０１肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して架台回転駆動部１１ｅを制御することにより、回転フレーム１５の回転を開始させる（ステップＳ２０２）。なお、図６に示すステップＳ２０１およびステップＳ２０２は、図５を用いて説明したステップＳ１０１およびステップＳ１０２と同一の処理である。

そして、システム制御部３８は、第二Ｘ線管球１２２ａの位相が特定位相となったか否かを判定し（ステップＳ２０３）、第二Ｘ線管球１２２ａの位相が特定位相となっていない場合（ステップＳ２０３否定）、ステップＳ２０３の判定を継続して行なう。

一方、第二Ｘ線管球１２２ａの位相が特定位相となった場合（ステップＳ２０３肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して第二高電圧発生部１１ｃおよび第二コリメータ調整部１１ｄを制御することにより、第二Ｘ線発生装置１２２から設定されたビーム幅のＸ線を照射させ、Ｘ線照射待機状態に移行させる（ステップＳ２０４）。

そして、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介した第一データ収集部１４１の制御と、前処理部３４の制御とを実行することで、第二投影データの収集を行なう（ステップＳ２０５）。

そののち、スキャン制御部３３は、透視像生成部３６ｂを制御することで、第二投影データを平面化処理した透視像を生成させ（ステップＳ２０６）、生成された透視像を表示装置３２のモニタにて表示させる（ステップＳ２０７）。

そして、スキャン制御部３３は、図５のステップＳ１１０と同様に、撮影終了条件となったか否かを判定し（ステップＳ２０８）、撮影終了条件となっていない場合（ステップＳ２０８否定）、ステップＳ２０３に戻って、第一Ｘ線管球１２１ａの位相判定処理を行なう。すなわち、Ｘ線ＣＴ画像の連続撮影により透視像の連続撮影が設定されている場合や、透視像の特定位相が複数設定されている場合、スキャン制御部３３は、ステップＳ２０３に戻って、第二Ｘ線管球１２２ａの位相判定処理を行なう。

一方、撮影終了条件となった場合（ステップＳ２０８肯定）、スキャン制御部３３は、待機状態となっている第二Ｘ線発生装置１２１からのＸ線照射および回転フレーム１５の回転を終了させ（ステップＳ２０９）、処理を終了する。

なお、図５および図６に示すフローチャートでは、回転フレーム１５が回転を開始した直後から、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合について説明したが、上述したように、回転フレーム１５が回転を行なっている際に、撮影開始要求を受け付けて、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合であってもよい。

上述してきたように、実施例１では、第一Ｘ線発生装置１２１（第一Ｘ線管球１２１ａおよび第一コリメータ１２１ｂ）と第一Ｘ線検出器１３１との対から構成される第一検出系がＸ線ＣＴ画像を生成するための検出系として設定され、第二Ｘ線発生装置１２２（第二Ｘ線管球１２２ａおよび第二コリメータ１２２ｂ）と第二Ｘ線検出器１３２との対から構成される第二検出系が透視像を生成するための検出系として設定される。

そして、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、第一Ｘ線管球１２１ａが位相区間にある期間、第一Ｘ線発生装置１２１からＸ線を照射させ、さらに、第二Ｘ線管球１２２ａが特定位相となった時点で、第二Ｘ線発生装置１２２からＸ線を照射させる。そして、システム制御部３８は、第一Ｘ線検出器１３１が検出したＸ線から第一データ収集部１４１および前処理部３４が生成した位相区間の第一投影データを逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を生成するようにＣＴ画像生成部３６ａを制御する。また、システム制御部３８は、第二Ｘ線検出器１３２が検出したＸ線から第二データ収集部１４２および前処理部３４が生成した特定位相の第二投影データを平面化処理することで透視像を生成するように透視像生成部３６ｂを制御する。

したがって、透視像用とＸ線ＣＴ画像用の検出系を分離したうえで個別にＸ線照射のビーム幅を設定することができ、さらに、単一の検出系を用いた場合のようにコリメータの開閉に要する時間による時差が生じることが回避できるので、上記した主たる特徴の通り、Ｘ線ＣＴ画像と透視像とを同時に撮影する場合に、透視像の視野を広く確保したうえで、Ｘ線被曝量が低減され、かつ、Ｘ線ＣＴ画像および透視像が目的とする時期で生成されることが可能となる。

また、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、第二Ｘ線発生装置１２２から照射されるＸ線の被検体Ｐの体軸方向に沿ったビーム幅が、第一Ｘ線発生装置１２１のＸ線管球から照射されるＸ線の前記被検体の体軸方向に沿った幅より広くなるように制御する。したがって、Ｘ線ＣＴ画像撮影時のＸ線被曝量を確実に低減させることが可能となる。

また、透視像用の検出系において、複数の特定位相を設定することで、異なる断面の透視像を生成するので、治療を行なう医師が要望する異なる断面をリアルタイムに表示することができ、高い治療支援を行なうことが可能となる。

また、透視像用の検出系において、複数の特定位相ごとに異なるビーム幅を設定することで、異なる断面の透視像を医師が要望する視野にてリアルタイムに表示することができ、さらに高い治療支援を行なうことが可能となる。

上述した実施例１では、Ｘ線ＣＴ装置が第一検出系および第二検出系からなる２つの検出系を有する場合について説明したが、実施例２では、Ｘ線ＣＴ装置が第一検出系、第二検出系および第三検出系からなる３つの検出系を有する場合について説明する。

まず、図７を用いて、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図７は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。なお、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の寝台装置２０およびコンソール装置３０は、図１を用いて説明した実施例１におけるＸ線ＣＴ装置の寝台装置２０およびコンソール装置３０と同様の構成であるので、図７においては、実施例１の構成と異なる架台装置１０についてのみ示している。

図７に示すように、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の架台装置１０は、第一Ｘ線発生装置１２１および第一Ｘ線検出器１３１から構成される第一検出系と第二Ｘ線発生装置１２２および第二Ｘ線検出器１３２から構成される第二検出系とともに、第三Ｘ線発生装置１２３および第三Ｘ線検出器１３３から構成される第三検出系が、回転フレーム１５に設置される。ここで、実施例２においては、図７に示すように、第一検出系、第二検出系および第三検出系それぞれが、回転フレーム１５において、１２０度ずれた位相にて設置される。

第三Ｘ線発生装置１２３は、第一Ｘ線発生装置１２１および第二Ｘ線発生装置１２２と同様のＸ線管球およびコリメータを有する装置であり、第三Ｘ線管球１２３ａと第三コリメータ１２３ｂとを有する。

また、第三Ｘ線検出器１３３は、第一Ｘ線検出器１３１および第二Ｘ線検出器１３２と同様に構成されるＸ線検出器である。

また、実施例２における架台制御部１１は、実施例１で説明した第一高電圧発生部１１ａと、第一コリメータ調整部１１ｂと、第二高電圧発生部１１ｃと、第二コリメータ調整部１１ｄと、架台回転駆動部１１ｅとの他に、第三高電圧発生部１１ｆおよび第三コリメータ調整部１１ｇをさらに有する。

第三高電圧発生部１１ｆは、第三Ｘ線管球１２３ａに高電圧を供給する装置であり、第三コリメータ調整部１１ｇは、第三コリメータ１２３ｂの開口度を調整することにより、第三Ｘ線発生装置１２３から被検体Ｐに照射されるＸ線ビームのビーム幅を調整する。

また、第三データ収集部１４３は、第一データ収集部１４１および第二データ収集部１４２と同様のＤＡＳ（data acquisition system）であり、第三Ｘ線検出器１３３により検出されたＸ線強度分布データに対して、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理などを行なって投影データを生成し、生成した投影データを前処理部３４に送信する。

また、実施例２における前処理部３４は、第一データ収集部１４１および第二データ収集部１４２それぞれが生成した投影データとともに、第三データ収集部１４３が生成した投影データに対しても、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正などの補正処理を行なう。

なお、実施例２における投影データ記憶部３５は、第一投影データおよび第二投影データとともに、『第三データ収集部１４３が収集した投影データに対して前処理部３４が処理を行なった「補正済み投影データ」である第三投影データ』を、システム制御部３８による制御のもと、区別したうえで記憶する。

実施例２においては、実施例１と同様に、Ｘ線ＣＴ画像生成用の検出系であるか、透視像生成用の検出系であるかの設定、各検出系のＸ線発生装置から照射されるＸ線ビームのビーム幅の設定、Ｘ線ＣＴ画像生成用検出系における位相区間の設定および透視像生成用検出系における特定位相の設定が、Ｘ線ＣＴ装置の操作者により行なわれる。

以下、実施例２における設定例について、図８を用いて説明する。図８は、実施例２の第一検出系、第二検出系および第三検出系を用いた設定例を説明するための図である。

例えば、図８の（Ａ）に示す設定例では、第一検出系がＸ線ＣＴ画像生成用の検出系として設定され、第二検出系および第三検出系が透視像生成用の検出系として設定される。また、図８の（Ａ）に示す設定例では、第二検出系および第三検出系それぞれの特定位相が、異なる位相にて設定される。また、第一検出系にて照射されて検出されるＸ線ビームのビーム幅は、実施例１と同様に、第二検出系および第三検出系それぞれにて照射されて検出されるＸ線ビームのビーム幅と比較して狭くなるように設定される（図８の（Ａ）に示す黒塗りの矩形と斜線の矩形とを参照）。

また、図８の（Ｂ）に示す設定例では、図８の（Ａ）に示す設定例とは異なり、例えば、第二検出系にて照射されて検出されるＸ線ビームのビーム幅が、第三検出系にて照射されて検出されるＸ線ビームのビーム幅が狭くなるように設定される。

なお、図８の（Ａ）および（Ｂ）に示す設定例では、第一検出系の位相区間は、例えば、実施例１にて説明したように、フル再構成やハーフ再構成を行なうための投影データの収集区間が設定される。

一方、図８の（Ｃ）に示す設定例では、第一検出系および第二検出系がＸ線ＣＴ画像生成用の検出系として設定され、第三検出系が透視像生成用の検出系として設定される。そして、図８の（Ｃ）に示す設定例では、第一検出系および第二検出系それぞれの位相区間が、例えば、フル再構成投影データの収集区間が分割して設定される。なお、第一検出系および第二検出系それぞれから照射されるＸ線ビームのビーム幅は、同一となるように設定される（図８の（Ｃ）に示す黒塗りの矩形参照）。

すなわち、図８の（Ａ）および（Ｂ）に示す設定例では、透視像用検出系を２つとし、さらに、各透視像用検出系の特定位相を変えることで、２つの断面が描出される透視像の撮影頻度を向上させることができ、図８の（Ｂ）に示す設定例では、撮影頻度が向上された２種類の透視像それぞれを、操作者が要望する視野にて生成表示することができる。一方、図８の（Ｃ）に示す設定例では、Ｘ線ＣＴ画像の検出系を２つとすることで、時間分解能の高いＸ線ＣＴ画像を生成することができる。

また、図８を用いた設定例において、Ｘ線ＣＴ画像と透視像との同時撮影は、実施例１と同様に、回転フレーム１５が一回転する期間にて実行される場合であってもよいし、回転フレーム１５が複数回回転する期間にて連続して実行される場合であってもよい。

また、図８に示す設定例は、上述したように、回転フレーム１５が回転を開始した直後から、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合であってもよいし、回転フレーム１５が回転を行なっている際に、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合であってもよい。

なお、システム制御部３８は、実施例１と同様に、位相区間にある期間においてＸ線管球から安定したＸ線が照射されるように、例えば、位相区間となる時点から立ち上がり時間前の時点でＸ線出力を開始させるＸ線制御信号をスキャン制御部３３に送信する。また、システム制御部３８は、実施例１と同様に、特定位相においてＸ線管球から安定したＸ線が照射されるように、例えば、特定位相となる時点から立ち上がり時間前の時点でＸ線出力を開始させるＸ線制御信号をスキャン制御部３３に送信する。

続いて、図９を用いて、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の処理の流れについて説明する。なお、図９は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置が複数の検出系を用いて実行するＸ線ＣＴ画像撮影の処理を説明するためのフローチャートであり、具体的には、図８の（Ｃ）に示す設定例によりＸ線ＣＴ画像が撮影される場合の処理の流れを説明する図である。

図９に示すように、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、実施例１と同様に、操作者から各種設定情報を受け付けたのち、入力装置３１を介してＸ線ＣＴ画像と透視像との同時撮影を開始するための撮影開始要求を受け付けると（ステップＳ３０１肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して架台回転駆動部１１ｅを制御することにより、回転フレーム１５の回転を開始させる（ステップＳ３０２）。

そして、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像生成用として設定されたＸ線管球（第一Ｘ線管球１２１ａまたは第二Ｘ線管球１２２ａ）の位相が位相区間となったか否かを判定し（ステップＳ３０３）、第一Ｘ線管球１２１ａまたは第二Ｘ線管球１２２ａの位相が位相区間となっていない場合（ステップＳ３０３否定）、ステップＳ３０３の判定を継続して行なう。

一方、第一Ｘ線管球１２１ａまたは第二Ｘ線管球１２２ａのいずれかが設定された位相区間となった場合（ステップＳ３０３肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して第一高電圧発生部１１ａおよび第一コリメータ調整部１１ｂ、または、第二高電圧発生部１１ｃおよび第二コリメータ調整部１１ｄを制御することにより、位相区間となったＸ線管球（第一Ｘ線管球１２１ａまたは第二Ｘ線管球１２２ａ）から設定されたビーム幅のＸ線照射を開始させる（ステップＳ３０４）。

そして、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介した第一データ収集部１４１または第二データ収集部１４２の制御と、前処理部３４の制御とを実行することで、投影データ（第一投影データまたは第二投影データ）の収集を行なう（ステップＳ３０５）。

そののち、スキャン制御部３３は、位相区間の投影データ（第一検出系にて設定された位相区間の第一投影データまたは第二検出系にて設定された位相区間の第二投影データ）を収集したか否かを判定し（ステップＳ３０６）、位相区間の投影データがすべて収集されていない場合（ステップＳ３０６否定）、ステップＳ３０５にて第一投影データまたは第二投影データの収集処理を継続させる。

一方、位相区間の投影データ（位相区間の第一投影データまたは位相区間の第二投影データ）がすべて収集された場合（ステップＳ３０６肯定）、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を介して、ステップＳ３０４にてＸ線照射を開始したＸ線管球からのＸ線照射を待機状態に移行させる（ステップＳ３０７）。

そして、システム制御部３８は、再構成用の投影データを収集したか否かを判定し（ステップＳ３０８）、再構成用の投影データがすべて収集されていない場合（ステップＳ３０８否定）、ステップＳ３０３に戻って、Ｘ線ＣＴ画像生成用として設定されたＸ線管球（第一Ｘ線管球１２１ａまたは第二Ｘ線管球１２２ａ）の位相が位相区間となったか否かを判定する。

一方、再構成用の投影データがすべて収集された場合（ステップＳ３０８肯定）、システム制御部３８は、ＣＴ画像生成部３６ａを制御することで、第一投影データおよび第二投影データからＸ線ＣＴ画像を生成させ（ステップＳ３０９）、生成されたＸ線ＣＴ画像を表示装置３２のモニタにて表示させる（ステップＳ３１０）。

そして、スキャン制御部３３は撮影終了条件となったか否かを判定し（ステップＳ３１１）、撮影終了条件となっていない場合（ステップＳ３１１否定）、ステップＳ３０３に戻って、位相判定処理を行なう。すなわち、Ｘ線ＣＴ画像の連続撮影が設定されている場合、スキャン制御部３３は、ステップＳ３０３に戻って、位相判定処理を行なう。

一方、撮影終了条件となった場合（ステップＳ３１１肯定）、スキャン制御部３３は、第一Ｘ線発生装置１２１および第二Ｘ線発生装置１２２からのＸ線照射および回転フレーム１５の回転を終了させ（ステップＳ３１２）、処理を終了する。

なお、図８の（Ａ）および（Ｂ）に示す設定例によりＸ線ＣＴ画像が撮影される場合の処理の流れは、図５を用いて説明した実施例１におけるＸ線ＣＴ画像撮影の処理の流れと同様であるので説明を省略する。

また、図８に示す実施例２における設定例により透視像が撮影される場合の処理の流れは、透視像撮影用の検出系が第二検出系である場合、図６を用いて説明した実施例１における透視像撮影の処理の流れと同様であるので説明を省略する。

また、図８に示す実施例２における設定例により透視像が撮影される場合の処理の流れは、透視像撮影用の検出系が第三の検出系である場合、図６を用いて説明した実施例１における透視像撮影の処理のうち、ステップＳ３０３にて位相を判定する対象が第三Ｘ線管球１２３ａであり、ステップＳ３０４およびステップＳ３０９にてＸ線の照射制御を行なう対象が第三Ｘ線発生装置１２３であり、ステップＳ３０５にて収集する投影データが第三投影データである以外、同様であるので説明を省略する。

なお、図９に示すフローチャートでは、回転フレーム１５が回転を開始した直後から、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合について説明したが、実施例２においても、上述したように、回転フレーム１５が連続回転を行なっている際に、撮影開始要求を受け付けて、１回転における撮影や連続撮影が行なわれる場合であってもよい。

上述してきたように、実施例２では、透視像用の検出系、または、Ｘ線ＣＴ画像用の検出系を複数設定することで、異なる断面が描出される透視像の撮影頻度を向上させたり、撮影頻度が向上された２種類の透視像それぞれを、操作者が要望する視野にて生成表示させたり、時間分解能の高いＸ線ＣＴ画像を生成させたりすることが可能となる。

なお、上記した実施例１および２では、１つの補正済み投影データを用いて透視像を生成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の補正済み投影データを用いて透視像を生成する場合であってもよい。これについて、図１０を用いて説明する。なお、図１０は、第一の変形例を説明するための図である。

第一の変形例では、前処理部３４によって所定の期間に生成された特定位相の複数の補正済み投影データを加算した加算データを平面化処理することにより透視像を生成する。具体的には、第一の変形例では、「特定位相付近の連続した複数の補正済み投影データ」を加算した加算データから透視像を生成する。例えば、回転フレーム１５の１回転を「１０００」に分割して特定位相を「位置：５００」とした場合、第一の変形例では、図１０に示すように、同一回転内の位置「４９９、５００および５０１」にてＸ線が曝射されることにより、前処理部３４が生成した「特定位相付近の３つの補正済み投影データ」を加算した加算データから透視像を生成する。すなわち、第一の変形例では、加算データを用いることで、透視像の解像度を向上させることが可能となる。

なお、透視像の解像度を向上させる方法は、上述したようにフレーム加算を行なって透視像を撮影する場合であってもよいし、回転フレーム１５の回転速度は一定のままで、撮影時におけるフレーム速度を遅くして透視像を撮影する場合であってもよい。例えば、フレーム速度を遅くする方法では、Ｘ線ＣＴ装置が「１０００ｃｙｃｌｅ／ｒｏｔａｔｉｏｎ」のクロックに同期して「１０００ｆｒａｍｅ／ｒｏｔａｔｉｏｎ」で通常撮影している場合、特定位相の近傍においてのみ、「１０００ｃｙｃｌｅ／ｒｏｔａｔｉｏｎ」を４分周して「２５０ｆｒａｍｅ／ｒｏｔａｔｉｏｎ」で透視像を撮影する。これにより、フレーム加算と同様に、フレームレートを変更して透視像の解像度を向上させることができる。

また、上記した実施例１および２では、透視像が生成される特定位相および透視像が生成される際のビーム幅が撮影前に予め設定される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、透視像が生成される特定位相または透視像が生成される際のビーム幅が撮影中に設定される場合であってもよい。例えば、第二の変形列では、図１１に示すように、入力装置３１が有するコリメータ調整用ダイアルを用いてビーム幅の設定を行なった操作者により、入力装置３１が有するフットスイッチが踏まれた時点が特定位相とされ、システム制御部３８の制御により、Ｘ線透視中に操作者が要望する位相の透視像が視野の広さにて生成表示される。なお、図１１は、第二の変形列を説明するための図である。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

以上のように、本発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置および撮影制御プログラムは、Ｘ線ＣＴ画像と透視像とを同時に撮影する場合に有用であり、特に、透視像の視野を広く確保したうえで、Ｘ線被曝量が低減され、かつ、Ｘ線ＣＴ画像および透視像が目的とする時期で生成されることに適する。

１０ 架台装置
１１ 架台制御部
１１ａ 第一高電圧発生部
１１ｂ 第一コリメータ調整部
１１ｃ 第二高電圧発生部
１１ｄ 第二コリメータ調整部
１１ｅ 架台回転駆動部
１２１ 第一Ｘ線発生装置
１２１ａ 第一Ｘ線管球
１２１ｂ 第一コリメータ
１２２ 第二Ｘ線発生装置
１２２ａ 第二Ｘ線管球
１２２ｂ 第二コリメータ
１３１ 第一Ｘ線検出器
１３２ 第二Ｘ線検出器
１４１ 第一データ収集部
１４２ 第二データ収集部
２０ 寝台装置
２１ 寝台駆動装置
２２ 天板
３０ コンソール装置
３１ 入力装置
３２ 表示装置
３３ スキャン制御部
３４ 前処理部
３５ 投影データ記憶部
３６ 画像生成部
３６ａ ＣＴ画像生成部
３６ｂ 透視像生成部
３７ 画像記憶部
３８ システム制御部

Claims (11)

1. Ｘ線を照射する複数のＸ線管球と、前記複数のＸ線管球それぞれに対して被検体を挟んで対向する位置に配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とから構成される複数対のＸ線検出手段と、
   前記複数対のＸ線検出手段のＸ線検出器それぞれが検出したＸ線から、逆投影処理を行なうための投影データを収集するデータ収集手段と、
   前記データ収集手段が収集した前記投影データを逆投影処理することで第一の画像を生成する第一の画像生成手段と、
   前記データ収集手段が収集した前記投影データを逆投影処理することなく画像化した第二の画像を生成する第二の画像生成手段と、
   前記被検体を中心に回転する前記複数対のＸ線検出手段が、前記第一の画像を生成するための第一検出手段と前記第二の画像を生成するための第二検出手段とに分割して設定された場合、前記第一検出手段のＸ線管球が前記投影データの収集範囲として指定された位相区間にある期間で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、前記第二検出手段のＸ線管球が特定位相となった時点で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御するＸ線制御手段と、
   前記位相区間にて前記第一検出手段のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手段が収集した投影データを用いて前記第一の画像を生成するように前記第一の画像生成手段を制御し、前記特定位相にて前記第二検出手段のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手段が収集した投影データを用いて前記第二の画像を生成するように前記第二の画像生成手段を制御する画像生成制御手段と、
   を備えたことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記Ｘ線制御手段は、前記第二検出手段のＸ線管球から照射されるＸ線の前記被検体の体軸方向に沿った幅が、前記第一検出手段のＸ線管球から照射されるＸ線の前記被検体の体軸方向に沿った幅より広くなるように制御することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記Ｘ線制御手段は、前記第二検出手段にて前記特定位相が複数設定される場合、前記第二検出手段のＸ線管球が設定された複数の特定位相となったそれぞれの時点で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、
   前記画像生成制御手段は、前記第二検出手段のＸ線検出器が検出した前記複数の特定位相ごとのＸ線から前記データ収集手段が収集した各投影データを用いて当該複数の特定位相ごとの第二の画像を生成するように前記第二の画像生成手段を制御することを特徴とする請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 前記Ｘ線制御手段は、前記複数の特定位相となったそれぞれの時点で、前記第二検出手段のＸ線管球から照射されるＸ線の前記被検体の体軸方向に沿った幅が異なるように制御することを特徴とする請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記Ｘ線制御手段は、前記複数対のＸ線検出手段において、前記第二検出手段が複数対設定され、当該設定された複数対の第二検出手段それぞれにおいて異なる特定位相が設定される場合、前記複数対の第二検出手段のＸ線管球それぞれが設定された特定位相となった時点で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、
   前記画像生成制御手段は、前記複数対の第二検出手段のそれぞれのＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手段が収集した各投影データを用いて、前記複数対の第二検出手段それぞれにて設定された特定位相ごとの第二の画像を生成するように前記第二の画像生成手段を制御することを特徴とする請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
   
6. 前記Ｘ線制御手段は、前記複数対の第二検出手段のＸ線管球それぞれから照射されるＸ線の前記被検体の体軸方向に沿った幅が異なるように制御することを特徴とする請求項５に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
7. 前記Ｘ線制御手段は、前記複数対のＸ線検出手段において、前記第一検出手段が複数対設定され、当該設定された複数対の第一検出手段それぞれにおいて異なる位相区間が設定される場合、前記複数対の第一検出手段のＸ線管球それぞれが設定された位相区間となった時点で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、
   前記画像生成制御手段は、前記複数対の第一検出手段のそれぞれのＸ線検出器が該当する位相区間にて検出したＸ線から前記データ収集手段が収集した各投影データを用いて、前記第一の画像を生成するように前記第一の画像生成手段を制御することを特徴とする請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
8. 前記Ｘ線制御手段は、撮影中に所定の入力部を介して操作者が指定した時点を前記特定位相として、前記第二検出手段のＸ線管球からＸ線が照射されるように制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
9. 前記Ｘ線制御手段は、撮影中に所定の入力部を介して操作者が指定した幅に応じて、前記第二検出手段のＸ線管球から照射されるＸ線の前記被検体の体軸方向に沿った幅を変更するように制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
10. 前記Ｘ線制御手段は、前記第二検出手段のＸ線管球が前記特定位相の近傍にある所定の期間において、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、
    前記画像生成制御手段は、前記所定の期間にて前記第二検出手段のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手段が収集した各投影データを加算することで前記第二の画像を生成するように前記第二の画像生成手段を制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
11. Ｘ線を照射する複数のＸ線管球と、前記複数のＸ線管球それぞれに対して被検体を挟んで対向する位置に配置され、前記被検体を透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とから構成される複数対のＸ線検出手段とを有するＸ線コンピュータ断層撮影装置に適用される撮影制御方法をコンピュータに実行させる撮影制御プログラムであって、
    前記複数対のＸ線検出手順のＸ線検出器それぞれが検出したＸ線から、逆投影処理を行なうための投影データを収集するデータ収集手順と、
    前記データ収集手順が収集した前記投影データを逆投影処理することで第一の画像を生成する第一の画像生成手順と、
    前記データ収集手順が収集した前記投影データを逆投影処理することなく画像化した第二の画像を生成する第二の画像生成手順と、
    前記被検体を中心に回転する前記複数対のＸ線検出手順が、前記第一の画像を生成するための第一検出手順と前記第二の画像を生成するための第二検出手順とに分割して設定された場合、前記第一検出手順のＸ線管球が前記投影データの収集範囲として指定された位相区間にある期間で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御し、前記第二検出手順のＸ線管球が特定位相となった時点で、当該Ｘ線管球からＸ線を照射するように制御するＸ線制御手順と、
    前記位相区間にて前記第一検出手順のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手順が収集した投影データを用いて前記第一の画像を生成するように前記第一の画像生成手順を制御し、前記特定位相にて前記第二検出手順のＸ線検出器が検出したＸ線から前記データ収集手順が収集した投影データを用いて前記第二の画像を生成するように前記第二の画像生成手順を制御する画像生成制御手順と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする撮影制御プログラム。

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