JP2011245195A

JP2011245195A - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP2011245195A
Application number: JP2010123762A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Murakami; 周平村上
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP5627295B2

Abstract

【課題】回転盤の回転に同期したエンコーダ信号の異常を補正可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、回転盤２０７にエンコーダテープ２０８を搭載するとともに静止側に回転センサ２０４を搭載し、これらを用いて回転盤２０７の回転に同期したエンコーダ信号を生成する。エンコーダ補正回路Ａ４は、直前までに取得した複数のエンコーダ信号に基づいてエンコーダ周期を算出し、次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測する。そして、予測された入力タイミングでダミー信号を発生し、当該ダミー信号を理想的なエンコーダ信号として適用する。次のエンコーダ信号を取得した場合は、取得したエンコーダ信号を含めて更に次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測する。次のエンコーダ信号が入力されない場合は、ダミー信号を含めて更に次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測する。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置の回転盤の回転に同期して生成されるエンコーダ信号の補正に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線源とＸ線検出器とを対向させて配置した回転盤の開口部内に搬入された被検体の周囲からＸ線を照射して透過Ｘ線の強度に関するデータを収集し、収集したデータに基づいて被検体内部のＸ線吸収係数の分布情報を画像化する装置である。このＸ線ＣＴ装置では、所定のビュー角度にて透過Ｘ線データを収集するが、そのデータ収集タイミングは回転盤の回転に同期したデータ取り込み用の信号（以下、ビュートリガ信号という）を基準に決定される。
このようなビュートリガ信号を生成するため、従来のＸ線ＣＴ装置では、例えば、等間隔に孔が設けられたエンコーダテープを回転盤の周囲に取り付け、静止側に設けられたセンサで孔の位置を読み込むことにより、回転盤の回転に同期したパルス（以下、エンコーダ信号という）を発生させる方法がとられている。ビュートリガ信号は、エンコーダ信号を分周或いは逓倍することにより生成される。

ところで、上述のようにエンコーダテープ及びセンサを用いてエンコーダ信号やビュートリガ信号を生成する場合、エンコーダテープの孔に異物が混入して孔がふさがれてしまうと、エンコーダ信号の周期にずれや欠落が生じ、その結果ビュートリガ信号に異常が発生する。この場合、本来収集すべきでない位置で透過Ｘ線データが取り込まれることとなるため、生成する画像の画質が劣化してしまうという問題があった。このような問題を解決するために、１回転あたりの孔の数を監視する監視機構を設け、検出する孔の数が既定数と異なる場合にシステム異常として動作を停止させたり、警告を報知したりすることも考えられるが、この場合はサービス員がエンコーダテープを清掃するまで正常な撮影ができない状態が継続してしまう。更に、エンコーダテープの孔に異物が混入しない場合でも、装置本体の振動やセンサの取り付け位置の不具合等により孔の位置を誤検出することもあり、この場合には、上述と同様の問題が発生してしまう。
また、近年のＸ線ＣＴ装置は撮影の時間分解能を向上するため回転の高速化が進んでいる。これに伴い、ビューレートを高くする必要があり、エンコーダ信号もますます精密なものとなってきている。そのため、振動や回転速度ムラによるエンコーダ信号の微量なずれも画質劣化の原因となることがあるため、上述のエンコーダ信号の精度を向上することが重要な要素となってきている。

そこで特許文献１に示すように、欠落したビュートリガ信号がある場合に投影データを補正する手法が提案されている。特許文献１に示すＸ線ＣＴ装置では、トリガ信号を監視してデータ収集が欠落した角度に関する情報を取得し、この角度の近傍の角度において正常に取得できた投影データを用いて補間することにより欠落角度における投影データを求めたり、１８０度反対方向の角度の投影データを欠落角度の投影データとみなすようにして、画像劣化を防いでいる（特許文献１の段落［０００８］）。

特開平１０−１５５７８５号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、トリガ信号自体を補正するものではなく、欠落したトリガ信号の角度にて収集されるべきであった投影データを補正するため、本来収集すべき投影データを収集しないまま画像を再構成することとなる。そのため画像劣化が懸念される。特に、連続した複数のトリガ信号に異常が発生した場合は投影データの異常が連続するため、画像劣化が顕著となる。
また、装置自体の振動等によりトリガ信号に微量の変動が発生した場合には、トリガが欠落するわけではないためトリガ信号の異常と判定されず、従来と同様の問題が発生する。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、エンコーダ信号の異常を補正して精度のよいエンコーダ信号を生成し、画質を向上することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するために本発明は、Ｘ線源と、Ｘ線源に対向配置され被検体を透過する透過Ｘ線量を検出するＸ線検出器とが搭載された回転盤と、前記回転盤の回転に同期したエンコーダ信号を生成するエンコーダ信号生成手段と、前記エンコーダ信号または該エンコーダ信号に基づいて生成されるビュートリガ信号に同期して、前記Ｘ線検出器から各ビュー角度における前記透過Ｘ線量を収集し、被検体の透視画像を生成する画像処理手段と、を備えたＸ線ＣＴ装置であって、直前までに入力されたエンコーダ信号から周期を算出し、次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測する予測手段と、前記予測手段により予測されたタイミングでダミー信号を発生し、当該ダミー信号を理想的な次のエンコーダ信号として適用する補正手段と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

本発明により、エンコーダ信号の異常を補正して精度のよいエンコーダ信号を生成し、画質を向上することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供できる。

Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成図Ｘ線ＣＴ装置１の制御系を説明するための機能ブロック図エンコーダ信号のタイムチャートエンコーダ信号補正処理の流れを説明するフローチャート

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

まず、図１〜図２を参照して、本実施の形態のＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ２、寝台３、及び操作卓４を備える。Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台３上に固定される被検体をスキャナ２の開口部に搬入してスキャンすることにより、被検体の透過Ｘ線データを取得する。

スキャナ２の回転盤２０７には、Ｘ線管２０１、高圧発生装置２０３、Ｘ線検出器２０５、エンコーダテープ２０８、回転盤制御装置２０９等が搭載される。
スキャナ２の静止側には、スキャナ制御装置２０２、回転センサ２０４等が搭載される。
スリップリング２０６は、回転盤２０７とスキャナ２の静止側との間で電力と制御信号を伝達する。

スキャナ制御装置２０２は、操作卓４のシステム制御装置４０１に制御され、スキャナ２全体を制御する。
具体的には、スキャナ制御装置２０２は、図２に示すようにスキャナ２全体の制御（主制御部Ａ１）、静止側の通信制御（静止側通信制御部Ａ２）、静止側のビュートリガ信号制御（静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３）、エンコーダ信号の補正（エンコーダ補正回路Ａ４）等の機能を実現する各部を有する。これらの機能の詳細については後述する。

Ｘ線管２０１はＸ線源であり、被検体に対してＸ線を連続的または断続的に照射する。Ｘ線管２０１には、操作卓４のシステム制御装置４０１にて決定されたＸ線条件に従った管電圧及びＸ線管電流が高圧発生装置２０３から印加または供給される。
Ｘ線検出器２０５は、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成されるＸ線検出素子群をチャネル方向（周回方向）に例えば１０００個程度、列方向（体軸方向）に例えば１〜３２０個程度配列したものであり、被検体を介してＸ線管２０１に対向するように配置される。Ｘ線検出器２０５はＸ線管２０１から放射されて被検体を透過したＸ線を検出し、検出した透過Ｘ線データを図示しないデータ収集装置により収集して、操作卓４の画像処理装置４０２に出力する。

エンコーダテープ２０８は、回転盤２０７の周囲に取り付けられた板金で、等間隔に孔が設けられている。孔の数は、現状では数千個程度であるが、これはＸ線ＣＴ装置１のビュー数及び回転盤２０７の回転数に応じて決定されるものである。複数システムで共用するために、想定される１回転当たりのビュー数及び単位時間当たりの回転数の公倍数の孔が設けられていることが望ましい。
回転センサ２０４は、スキャナ２の静止側に設けられ、エンコーダテープ２０８の孔の位置を検知し、その検知結果に応じた値の信号（パルス）をスキャナ制御装置２０２に出力する。
本実施の形態のＸ線ＣＴ装置１は、エンコーダテープ２０８と回転センサ２０４とによりエンコーダ信号を生成する。すなわち、例えばエンコーダテープ２０８の孔の位置を「１」、その他の位置を「０」として回転と同期したエンコーダ信号を生成してスキャナ制御装置２０２に出力する。エンコーダ信号は、回転盤２０７の回転角度を認識するためのビュートリガ信号の基準とされる。すなわち、エンコーダ信号を分周または逓倍することにより、ビュートリガ信号が生成される。
ビュートリガ信号は、透過Ｘ線データの収集タイミングを決定する信号であり、スキャナ制御装置２０２により生成されて、回転盤制御装置２０９へ送出される。

回転盤制御装置２０９は、回転盤２０７の内部を制御する。具体的には、図２に示すように回転盤２０７側の通信制御（回転盤側通信制御部Ｂ１）、回転盤２０７側のビュートリガ信号制御（回転盤側ビュートリガ信号制御部Ｂ２）、Ｘ線管２０１の制御（Ｘ線制御部Ｂ３）等の機能を実現する各部を有する。これらの機能の詳細については後述する。

寝台３は、被検体が載置される天板、寝台制御装置、上下動装置、及び天板駆動装置を備えて構成される。寝台制御装置は、上下動装置を制御して寝台３の高さを適切なものにする。また、天板駆動装置を制御して寝台天板を体軸方向に前後動させたり、体軸と垂直方向であって、かつ天板に平行な方向（左右方向）に移動させたりする。寝台天板の体軸方向での前後動により、被検体がスキャナ２のＸ線照射空間に搬入及び搬出される。

操作卓４は、システム制御装置４０１、画像処理装置４０２、及び演算処理装置４０３、表示装置４０７、及び図示しない操作装置及び記憶装置等を備える。操作卓４はスキャナ２及び寝台３に接続される。

システム制御装置４０１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等により構成される。システム制御装置４０１は、スキャナ２内のスキャナ制御装置２０２及び回転盤制御装置２０９を制御し、また、寝台３内の寝台制御装置を制御するものである。

画像処理装置４０２は、システム制御装置４０１の制御によってスキャナ２内のＸ線検出器２０５にて検出された透過Ｘ線データを取得し、取得した複数ビューの透過Ｘ線データを用いて断層像を再構成する。
演算処理装置４０３は、各種演算を行う。

表示装置４０７は、液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、システム制御装置４０１に接続される。表示装置４０７は画像処理装置４０２から出力される再構成画像、並びにシステム制御装置４０１が取り扱う種々の情報を表示する。

次に、図２を参照して、Ｘ線ＣＴ装置１の機能について説明する。
図２に示すように、スキャナ２の制御系は、スキャナ制御装置２０２及び回転盤制御装置２０９により構成され、スリップリング２０６を介して静止側であるスキャナ制御装置２０２と回転側である回転盤制御装置２０９側との間で制御信号やデータ等が伝達される。
スキャナ制御装置２０２は、主制御部Ａ１、静止側通信制御部Ａ２、静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３、及びエンコーダ補正回路Ａ４を備える。回転盤制御装置２０９は、回転盤側通信制御部Ｂ１、回転盤側ビュートリガ信号制御部Ｂ２、及びＸ線制御部Ｂ３を備える。

システム制御装置４０１に入力された撮影位置条件やＸ線条件等は、スキャナ制御装置２０２の主制御部Ａ１へ伝送される。
主制御部Ａ１は、システム制御装置４０１から入力された撮影位置条件に従い、寝台３の位置や回転盤２０７の回転制御を行う。すなわち、主制御部Ａ１は、システム制御装置４０１から入力されたＸ線条件を静止側通信制御部Ａ２、スリップリング２０６、及び回転盤側通信制御部Ｂ１を介してＸ線制御部Ｂ３へ伝送する。
Ｘ線制御部Ｂ３は、主制御部Ａ１で設定されたＸ線条件に従って、高圧発生装置２０３を制御し、Ｘ線管２０１に所定のＸ線管電流、Ｘ線管電圧を印加・供給させる。

回転センサ２０４は静止側に設けられ、回転盤２０７の回転に連動するエンコーダテープ２０８の孔を検出し、回転盤２０７の回転速度に応じたパルス（エンコーダ信号）を発生し、エンコーダ補正回路Ａ４へ送出する。
エンコーダ補正回路Ａ４は、回転センサ２０４から入力されるエンコーダ信号を監視し、エンコーダ信号の周期を算出して次のエンコーダ信号（パルス）の入力タイミングを予測し、予測されたタイミングでダミーのエンコーダ信号を発生し、これを理想的なエンコーダ信号として、静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３に送る。
例えば、図３に示すように、予測された入力タイミングにおいて次のパルスが欠落した場合はダミー信号を用いてエンコーダ信号を復元する。また予期されたタイミングにおいて入力値に誤差がある場合も、取得したエンコーダ信号をマスクしてダミー信号に置き換える。エンコーダ補正回路Ａ４は、補正（復元または置換）したエンコーダ信号を静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３に送る。

静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３は、補正されたエンコーダ信号に基づいてビュートリガ信号を生成し、スリップリング２０６、回転盤側ビュートリガ信号制御部Ｂ２を経由してＸ線検出器２０５へビュートリガ信号を伝送する。
Ｘ線検出器２０５は、入力されたビュートリガ信号に同期して、透過Ｘ線データを積分、収集し、画像処理装置４０２へデータを送信する。画像処理装置４０２は、取得した透過Ｘ線データに基づいて被検体透視画像（断層像等）を生成し、表示装置４０７に表示する。

次に、図３のタイムチャート及び図４のフローチャートを参照して、Ｘ線ＣＴ装置１の動作について説明する。
図３（Ａ）は理想的なエンコーダ信号、図３（Ｂ）は不具合が生じているエンコーダ信号、図３（Ｃ）は補正後のエンコーダ信号を示す。

実際の装置では、図３（Ｂ）に示すように、エンコーダテープ２０８に異物が混入してエンコーダ信号の一部が欠落したり、回転の速度ムラや振動、回転センサ２０４の精度、或いは回転センサ２０４の取り付け方の不具合等によりエンコーダ信号に歪みが発生したりする。また、エンコーダテープ２０８の孔が完全にはふさがらず多少目詰まりを起こしているような場合にもエンコーダ信号のパルス間隔に異常が起こる。

本実施の形態のＸ線ＣＴ装置１では、例えば、図４に示す手順でエンコーダ信号を補正する。
まず、システム制御装置４０１により回転盤２０７の回転速度が設定され、スキャナ制御装置２０２に伝送される。スキャナ制御装置２０２は、設定された回転速度に応じて回転盤２０７を駆動し、回転を開始する。なお、スキャナ制御装置２０２は、予め設定した回転速度からエンコーダ信号の周期の理論値を演算し、保持しておくものとする。

回転が開始されると、回転センサ２０４はエンコーダテープ２０８の孔を検出し、エンコーダ信号としてスキャナ制御装置２０２のエンコーダ補正回路Ａ４に出力する。
エンコーダ補正回路Ａ４は、入力されたエンコーダ信号を監視し、エンコーダ周期Ｔｃｙｃを計算する（ステップＳ１０１）。エンコーダ周期Ｔｃｙｃは、直前までに入力された複数（例えば、４パルスまたは８パルス等）のエンコーダ信号に基づいて算出される。なお、回転の速度がある程度安定した後に、本処理が実行されることが望ましいため、算出したエンコーダ周期Ｔｃｙｃの値について上述の理論値との誤差が大きい場合には、次の処理へ移行せず、繰り返しエンコーダ周期Ｔｃｙｃの計算を行うことが望ましい（ステップＳ１０２；Ｎｏ）。上述の許容誤差は、例えば理論値の５％以内とするが、５％に限定されず、装置の許容誤差に応じて１０パーセント程度としてもよい。ただし現実的にはステップＳ１０２に示すように５％程度が好適である。さらに、所定回数連続して、エンコーダ周期Ｔｃｙｃが許容誤差以内である場合に（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、回転速度が安定したものとみなして、次の補正動作へ移行する。エンコーダ周期Ｔｃｙｃの安定を監視する連続回数は、例えば８回程度とするがこれに限定されるものではない。演算速度の観点からは、ビットシフトで演算できる値を採用することが望ましく、例えば２回、４回、８回、１６回、・・・等が好適である。装置の回転速度ムラに対応するためには、ステップＳ１０３に示すように８回程度が望ましい。

エンコーダ周期Ｔｃｙｃの算出は、エンコーダ信号入力の都度行われる。
次に、エンコーダ補正回路Ａ４は、算出したエンコーダ周期Ｔｃｙｃからパルス入力時間間隔の平均値Ｔａｖｅを算出する（ステップＳ１０４）。この平均値Ｔａｖｅを、次のエンコーダ信号の予測入力タイミング（次のパルスの入力タイミング）とする。入力タイミングの予測値は、ステップＳ１０４の平均値Ｔａｖｅのように、パルスの入力間隔が連続して理論値の近似値（許容誤差以内）であるときに、それらの複数のパルスの周期（エンコーダ周期）を平均化した時間から求めてもよいし、その他の統計値から求めてもよい。

エンコーダ補正回路Ａ４は、次のエンコーダ周期の計測を開始する（ステップＳ１０５）。すなわち、エンコーダ補正回路Ａ４は次のエンコーダ信号の入力を待機する。予測入力タイミングである上述の平均値Ｔａｖｅに相当する時間が経過する前に、次のエンコーダ信号が入力された場合は（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、入力された次のエンコーダ信号をマスクしつつエンコーダ周期の計測を継続する。また、入力された次のエンコーダ信号を含めてエンコーダ周期を再演算する（ステップＳ１０７）。再演算されたエンコーダ周期は、更に次のエンコーダ信号の入力タイミングの予測に用いられる。
その後、エンコーダ周期Ｔａｖｅに相当する時間が経過すると（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、エンコーダ補正回路Ａ４は、ステップＳ１０４で予測された入力タイミングにダミーのエンコーダ信号（以下、ダミー信号という）を生成し、静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３へ出力する（ステップＳ１０９）。すなわち、ダミー信号を理想的なエンコーダ信号とする。
このステップＳ１０６；Ｙｅｓ→ステップＳ１０９の流れの処理は、図３（Ｂ）の点線６に示すように、エンコーダ信号が予測されたタイミングより早く入力された場合に行われる。このような状況は、例えば、（ａ）回転の速度ムラにより回転速度が速くなった場合、（ｂ）エンコーダテープ２０８の孔が多少目詰まりを起こした結果、目詰まりした孔と次の孔との間隔が短くなった場合等に起こる。

ステップＳ１０６において、次のエンコーダ信号が入力されないままエンコーダ周期Ｔａｖｅに相当する時間が経過すると（ステップＳ１０６；Ｎｏ→ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、エンコーダ補正回路Ａ４は、ステップＳ１０４で予測された入力タイミングにダミー信号を生成し、静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３へ出力する（ステップＳ１１１）。すなわち、ダミー信号を理想的なエンコーダ信号とする。
その後、予測された入力タイミングの許容誤差時間以内（例えば平均値Ｔａｖｅの＋５％以内）に、次のエンコーダ信号が入力された場合は（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、入力されたエンコーダ信号を含めてエンコーダ周期を再演算する。再演算されたエンコーダ周期は、更に次のエンコーダ信号の入力タイミングの予測に用いられる（ステップＳ１１３）。
このステップＳ１０６；Ｎｏ→Ｓ１１２；Ｙｅｓ→ステップＳ１１３の流れの処理は、図３（Ｂ）の点線８に示すように、エンコーダ信号が予測された入力タイミングに遅れて入力された場合に行われる。このような状況は、例えば、（ｃ）回転の速度ムラにより回転速度が遅くなった場合、（ｄ）エンコーダテープ２０８の孔が多少目詰まりを起こした結果、正常な孔と目詰まりした孔との間隔が短くなった場合に起こる。

一方、ステップＳ１０６において、次のエンコーダ信号が入力されないままエンコーダ周期Ｔａｖｅに相当する時間が経過し（ステップＳ１０６；Ｎｏ→ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、更に、予測された入力タイミングの許容誤差時間以内（例えば平均値Ｔａｖｅの＋５％以内）にも、次のエンコーダ信号が入力されない場合には（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、ダミー信号を理想的なエンコーダ信号とみなし、このダミー信号を含めてエンコーダ周期を再演算する。再演算されたエンコーダ周期は、更に次のエンコーダ信号の入力タイミングの予測に用いられる（ステップＳ１１４）。
このステップＳ１０６；Ｎｏ→ステップＳ１１２；Ｎｏ→ステップＳ１１４の流れの処理は、図３（Ｂ）の点線７に示すように、エンコーダ信号が欠落した場合等に行われる。このような状況は、例えば、（ｅ）エンコーダテープ２０８の孔が完全に埋まった場合、（ｆ）エンコーダテープ２０８の孔がほとんど目詰まりを起こした場合等に起こる。

なお、予測された入力タイミングの許容誤差時間以内に次のエンコーダ信号が入力されず、エンコーダ信号が欠落するような場合には、エンコーダテープ２０８の点検が必要である旨のメッセージを報知するようにしてもよい。

その後、エンコーダ補正回路Ａ４は、ステップＳ１０７、ステップＳ１１３、またはステップＳ１１４で算出したエンコーダ周期が８回連続して予め予測された理論値の５％以上ずれなければ（ステップＳ１１５；Ｎｏ）、回転速度が安定しているため、ステップＳ１０５〜ステップＳ１１５のエンコーダ補正を繰り返す。エンコーダ周期が８回連続して予め予測された理論値の５％以上となった場合は（ステップＳ１１５；Ｎｏ）、エンコーダ信号補正処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態のＸ線ＣＴ装置１は、エンコーダテープ２０８と回転センサ２０４とにより回転盤２０７の回転に同期したエンコーダ信号を生成する。このとき、スキャナ制御装置２０２はエンコーダ補正回路Ａ４にて、エンコーダ信号を監視し、歪みや欠落がある場合に補正する。
すなわち、エンコーダ補正回路Ａ４は、直前までに入力されたエンコーダ信号に基づいてエンコーダ周期Ｔｃｙｃを算出し、次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測する。また、予測された入力タイミングでダミー信号を発生し、当該ダミー信号を理想的なエンコーダ信号として、静止側ビュートリガ信号制御部Ａ３へ出力する。これにより、欠落したエンコーダ信号は適正なタイミングで復元され、また直近のエンコーダ周期から予測されるタイミングとは異なるタイミングでエンコーダ信号が入力された場合は、適正なタイミングとなるように補正される。これにより、エンコーダ信号発生側（エンコーダテープ２０８や回転センサ２０４）に不具合が生じた場合や、装置の振動、回転ムラが生じた場合であっても、精度のよいエンコーダ信号を出力できる。その結果、安定した精度のよいエンコーダ信号を元にビュートリガ信号を生成できるため、良好な画質で画像を生成できるようになる。

また、予測された入力タイミング以前に次のエンコーダ信号が入力された場合、或いは予測された入力タイミング後であって、所定の許容時間経過前に次のエンコーダ信号が入力された場合は、入力されたエンコーダ信号を含めてエンコーダ周期を再算出し、これを基に更に次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測するので、次のエンコーダ信号の入力タイミングを実際に取得した直近のエンコーダ信号から予測してリアルタイムに反映させることができ、更に精度のよいエンコーダ信号を生成できる。実際に計測されたエンコーダ信号を用いてビュートリガ信号が生成されるため、スキャナ２の回転誤差や速度ムラにリアルタイムに対応できる。

また予測されたタイミング後、所定の許容時間が経過しても次のエンコーダ信号を取得しない場合（欠落した場合）は、ダミー信号を含めてエンコーダ周期を再算出し、更に次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測するので、エンコーダ信号に欠落が生じた場合にも適正なタイミングでエンコーダ信号を復元でき、かつ、更に次のエンコーダ信号も正確に予測できる。

なお、上述の実施の形態では、エンコーダテープ２０８及び回転センサ２０４によりエンコーダ信号を生成するものとしたが、エンコーダテープ２０８に代えて、インクリメンタルエンコーダやアブソリュートエンコーダ、オプティカルセンサ等を用いてもよい。また、回転センサ２０４を静止側、エンコーダテープ２０８を回転側に配置する例を示したが、これとは逆に回転センサ２０４を回転盤２０７側、エンコーダテープ２０８を静止側に配置してもよい。この場合であっても、上述の実施の形態と同様にエンコーダ補正回路Ａ４はエンコーダ信号を補正することが可能である。

以上、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、上述の実施形態に限定されるものではない。被検体全体をカバーするワイドファンビームを照射しつつＸ線管とＸ線検出器とが一体となり回転する回転−回転方式（Ｒｏｔａｔｅ−Ｒｏｔａｔｅ方式）、その他の方式のものがあるが、本発明はいずれの方式のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。また、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、各種の変更例また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。

１・・・・・Ｘ線ＣＴ装置
２・・・・・スキャナ
３・・・・・寝台
４・・・・・操作卓
２０１・・・Ｘ線管（Ｘ線源）
２０２・・・スキャナ制御装置
２０３・・・高圧発生装置
２０４・・・回転センサ
２０５・・・Ｘ線検出器
２０６・・・スリップリング
２０７・・・回転盤
２０８・・・エンコーダテープ
２０９・・・回転盤制御装置
４０１・・・システム制御装置
４０２・・・画像処理装置
４０３・・・演算処理装置
４０７・・・表示装置
Ａ４・・・・エンコーダ補正回路

Claims

Ｘ線源と、Ｘ線源に対向配置され被検体を透過する透過Ｘ線量を検出するＸ線検出器とが搭載された回転盤と、
前記回転盤の回転に同期したエンコーダ信号を生成するエンコーダ信号生成手段と、
前記エンコーダ信号または該エンコーダ信号に基づいて生成されるビュートリガ信号に同期して、前記Ｘ線検出器から各ビュー角度における前記透過Ｘ線量を収集し、被検体の透視画像を生成する画像処理手段と、を備えたＸ線ＣＴ装置であって、
直前までに入力されたエンコーダ信号から周期を算出し、次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測する予測手段と、
前記予測手段により予測されたタイミングでダミー信号を発生し、当該ダミー信号を理想的な次のエンコーダ信号として適用する補正手段と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記予測手段により予測されたタイミングより前に次のエンコーダ信号が入力された場合、或いは前記予測手段により予測されたタイミング後であって、所定の許容時間経過前に次のエンコーダ信号が入力された場合は、
前記補正手段は、入力された前記次のエンコーダ信号に代えて、前記ダミー信号を理想的な次のエンコーダ信号として適用し、
前記予測手段は、入力された前記次のエンコーダ信号を含めて周期を再算出し、更に次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記予測手段により予測されたタイミング後、所定の許容時間が経過しても次のエンコーダ信号が入力されない場合は、
前記補正手段は、前記ダミー信号を理想的な次のエンコーダ信号として適用し、
前記予測手段は、前記ダミー信号を含めて周期を再算出し、更に次のエンコーダ信号の入力タイミングを予測することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。