JP2016042936A - 光子計数型ｘ線診断装置及び光子計数型ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査のスループットを向上させること。【解決手段】実施形態の光子計数型Ｘ線診断装置は、光子計数データ作成部と、第１画像生成部と、第２画像生成部とを備える。光子計数データ作成部は、複数のＸ線検出素子を有する光子計数型検出器の出力に基づいて、Ｘ線検出素子に入射する光子の計数値を、光子計数型検出器の位置及びＸ線検出素子ごとに、Ｘ線管球が照射するＸ線のエネルギー分布上に設定された複数のエネルギー帯のうち、光子が有するエネルギーを含むエネルギー帯に割り当てた光子計数データを作成する。第１画像生成部は、光子計数データに基づいて、少なくとも一つの第１画像を生成する。第２画像生成部は、光子計数データに基づいて、第１画像よりも先に生成される少なくとも一つの第２画像を生成する。少なくとも一つの第１画像が示す領域と、少なくとも一つの第２画像が示す領域とは等しい。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、光子計数型Ｘ線診断装置及び光子計数型Ｘ線ＣＴ装置に関する。

現在、光子計数型検出器を用いた光子計数型Ｘ線診断装置及び光子計数型Ｘ線ＣＴ装置の開発が進められている。光子計数型検出器を用いたＸ線診断装置及びＸ線ＣＴ装置においては、光子計数型検出器の出力に基づいて光子計数データを作成し、光子計数データを用いた画像処理を行うことで、特定の組織の高コントラスト画像を得ることができる。

しかし、光子計数データの作成及び光子計数データを用いた画像処理は、負荷が高いため、時間を要する。このため、光子計数型検出器を用いたＸ線診断装置及びＸ線ＣＴ装置のユーザは、速やかに検査が成功したか否かを画像で確認することができず、検査のスループットが低下する場合があった。

特開２０１０−１３１０４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、検査のスループットを向上させることができる光子計数型Ｘ線診断装置及び光子計数型Ｘ線ＣＴ装置を提供することである。

実施形態の光子計数型Ｘ線診断装置は、光子計数データ作成部と、第１画像生成部と、第２画像生成部とを備える。光子計数データ作成部は、複数のＸ線検出素子を有する光子計数型検出器の出力に基づいて、前記Ｘ線検出素子に入射する光子の計数値を、前記光子計数型検出器の位置及び前記Ｘ線検出素子ごとに、Ｘ線管球が照射するＸ線のエネルギー分布上に設定された複数のエネルギー帯のうち、前記光子が有するエネルギーを含むエネルギー帯に割り当てた光子計数データを作成する。第１画像生成部は、前記光子計数データに基づいて、少なくとも一つの第１画像を生成する。第２画像生成部は、前記光子計数データに基づいて、前記第１画像よりも先に生成される少なくとも一つの第２画像を生成する。前記少なくとも一つの第１画像が示す領域と、前記少なくとも一つの第２画像が示す領域とは等しい。

図１は、第１の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る生成部の構成例を示すブロック図である。 図３は、第２の実施形態に係る生成部の構成例を示すブロック図である。 図４は、第４の実施形態に係る生成部の構成例を示すブロック図である。 図５は、第５の実施形態に係る生成部の構成例を示すブロック図である。 図６は、第６の実施形態に係る生成部の構成例を示すブロック図である。 図７は、第７の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置の構成例を示すブロック図である。 図８は、第８の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置の構成例を示すブロック図である。 図９は、第９の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置の構成例を示すブロック図である。 図１０は、第１０の実施形態に係る光子計数型Ｘ線ＣＴ装置の構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置及び光子計数型Ｘ線ＣＴ装置を説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２を参照しながら、第１の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１の構成及び動作について説明する。図１は、第１の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１の構成例を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態に係る生成部９１の構成例を示すブロック図である。第１の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１は、レントゲン画像を撮影する光子計数型のＸ線一般撮影システムである。光子計数型Ｘ線診断装置１は、図１に示すように、撮影装置２と、コンソール装置３０を備える。なお、光子計数型Ｘ線診断装置１の構成は、下記の構成に限定されるものではない。

撮影装置２は、高電圧発生部３と、絞り調整部４と、駆動部５と、Ｘ線管球６と、絞り７と、光子計数型検出器８と、生成部９１とを備える。

高電圧発生部３は、Ｘ線管球６にＸ線を発生させるための高電圧を供給する。絞り調整部４は、絞り７を制御して、Ｘ線管球６が発生させたＸ線の照射範囲を調整する。駆動部５は、Ｘ線管球６、絞り７及び光子計数型検出器８をレントゲン画像の撮影に適した位置に移動させる。Ｘ線管球６は、高電圧発生部３から供給される高電圧により、被検体Ｐに照射するＸ線を発生させる。

絞り７は、Ｘ線管球６が発生させたＸ線の照射範囲を調整するための装置である。絞り７は、Ｘ線管球６と光子計数型検出器８との間に配置される。絞り７は、例えば、スライド可能な四枚の絞り羽根を有し、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管球６が発生させたＸ線が照射される範囲を調整する。

光子計数型検出器８は、例えば、複数のＸ線検出素子が第１方向及び第１方向と交差する第２方向に規則的に配置されたＸ線平面検出器である。Ｘ線検出素子は、シンチレータ、フォトダイオード及び検出回路を有する。Ｘ線検出素子は、入射したＸ線の光子一つ一つをシンチレータにより光に変換し、この光をフォトダイオードにより電荷に変換する。この電荷は、検出回路によってパルス状の電流に変換される。光子計数型検出器８は、例えば、このパルス状の電流をデジタル形式又はアナログ形式の波形データとして生成部９１へ出力する。波形データは、横軸が時間、縦軸が電流である。なお、シンチレータ及びフォトダイオードを有するＸ線検出素子を備える光子計数型検出器８は、間接変換型の検出器と呼ばれる。

また、光子計数型検出器８は、直接変換型の検出器でもよい。直接変換型の検出器とは、Ｘ線検出素子に入射した光子を直接電荷に変換する検出器である。Ｘ線検出素子から出力される電荷は、光子の入射によって発生する電子が正電位の集電電極に向かって走行すること及び光子の入射によって発生する正孔が負電位の集電電極に向かって走行することの少なくとも一方で出力される。直接変換型の検出器の場合、Ｘ線検出素子は、例えば、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）系の半導体素子である。光子計数型検出器８が直接変換型の検出器である場合も、光子計数型検出器８は、検出回路によって電荷をパルス状の電流に変換し、デジタル形式又はアナログ形式の波形データとして生成部９１へ出力する。

なお、光子計数型検出器８は、Ｘ線検出素子が一列に配置されたＸ線検出器やＸ線検出素子が一列に配置された列を数列有するＸ線検出器でもよい。この場合、光子計数型Ｘ線診断装置１は、駆動部５によって、光子計数型検出器８の位置を連続的に又は段階的に移動させながらレントゲン画像の撮影を行う。

生成部９１は、図２に示すように、光子計数データ作成部９１１と、画像生成部９１３とを備える。生成部９１は、被検体ＰへのＸ線の照射中に以下の処理を行う。

光子計数データ作成部９１１は、複数のＸ線検出素子を有する光子計数型検出器８の出力に基づいて、Ｘ線検出素子に入射する光子の計数値を、光子計数型検出器８の位置及びＸ線検出素子ごとに、Ｘ線管球６が照射するＸ線のエネルギー分布上に設定された複数のエネルギー帯のうち、光子が有するエネルギーを含むエネルギー帯に割り当てた光子計数データを作成する。つまり、光子計数データは、光子計数型検出器８の各位置における各Ｘ線検出素子の各エネルギー帯の光子の計数値である。光子計数型Ｘ線診断装置１が撮影するレントゲン画像の各画素の輝度は、光子計数型検出器８の各位置における各Ｘ線検出素子に入射した光子の計数値、各エネルギー帯に割り当てられた光子の計数値、これらの計数値に後述する各種処理を施した値等を表している。また、レントゲン画像の各画素は、例えば、後述する物質弁別処理によって推定した弁別する物質ごとの厚みを表す場合もある。この場合、弁別する物質ごとの厚みは、例えば、赤、緑、青等のカラースケールで表される。

光子計数データ作成部９１１は、波形データのピークの数を計数することで、光子計数型検出器８の各位置において、各Ｘ線検出素子に入射した光子の計数値を取得する。また、光子計数データ作成部９１１は、波形データのピークの高さに基づいて、そのピークの出力を引き起こした光子のエネルギーを算出し、算出したエネルギーを含むエネルギー帯に、その光子の計数値を割り当てる。これを、エネルギー帯弁別処理（Energy Bin弁別処理）と呼ぶ。

ここで、光子計数型検出器８に線量の高いＸ線が入射した場合、個々の光子により発生した波形データのピークが重複してしまうことがある。この現象を、パイルアップ（pile up）と呼ぶ。パイルアップが発生すると、光子計数データ作成部９１１は、複数の光子により発生した複数のピークを一つのピークとして計数してしまうことがある。また、パイルアップが発生すると、ピーク位置の特定が困難になり、ピークの高さも変化するため、光子計数データ作成部９１１は、ピークの出力を引き起こした光子のエネルギーを正確に算出できなくなる。そこで、光子計数データ作成部９１１は、パイルアップの影響を低減させるため、次に説明するパルス分解処理（Pulse Decomposition処理）を行う。

光子計数データ作成部９１１は、光子計数型検出器８の出力にパルス分解処理を施して光子計数データを作成する。光子計数データ作成部９１１は、波形データのうちパイルアップが起こっている部分の電流値を適当な時間間隔ごとに取得し、重複している複数のピークの境界を特定する。次に、光子計数データ作成部９１１は、取得した複数の電流値及び重複している複数のピークの境界に基づいて、重複している複数のピークにフィッティングを施す。最後に、光子計数データ作成部９１１は、波形データのうちパイルアップが起こっている部分から各フィッティング曲線を一つずつ差し引く。これにより、光子計数データ作成部９１１は、波形データのピークの数の計数及びピークの高さに基づくエネルギーの算出を正確に行うことができる。

光子計数データ作成部９１１は、作成した光子計数データを、画像生成部９１３へ送信する。なお、光子計数データ作成部９１１は、ＤＡＳ（Data Acquisition System）とも呼ばれる。また、光子計数データ作成部９１１は、光子計数型検出器８と一体となっていてもよい。

画像生成部９１３は、図２に示すように、第１画像生成部９１３１と、第２画像生成部９１３２とを備える。

第１画像生成部９１３１は、光子計数データに基づいて、少なくとも一つの第１画像を生成する。第１画像は、読影医が診断に使用するためのレントゲン画像である。少なくとも一つの第１画像は、例えば、第１画像生成部９１３１が、光子計数データに次に説明する物質弁別処理（Material Decomposition処理）を施すことによって生成される。

物質弁別処理とは、光子計数データに基づいて、レントゲン画像を撮影した領域に含まれる物質の種類、原子番号、密度等を弁別する処理である。一般的に、被検体Ｐに照射されるＸ線の光子数をＣ_０、Ｘ線検出素子で検出されたＸ線の光子数をＣ、Ｘ線のエネルギーをＥ、弁別する物質の数をｍ、弁別する物質の線減弱係数をμ_ｊ、弁別する物質の厚みをＬ_ｊと定義すると、次の式（１）が成立する。

第１〜第ｎエネルギー帯のＸ線（ｎ：２以上の自然数）のエネルギーをＥ_１〜Ｅ_ｎとしてエネルギー帯ごとに式（１）を立て、これらを連立させると、次の式（２）が導くことができる。

第１画像生成部９１３１は、例えば、式（２）に最小二乗法を適用して弁別する物質の厚みＬ_ｊを推定する。或いは、式（２）の右辺のｎ行ｍ列の行列の一般逆行列を、式（２）の両辺に左から掛けることで、弁別する物質の厚みＬ_ｊを推定する。物質弁別処理は、負荷が高いため時間を要する。しかし、レントゲン画像を撮影した領域に含まれる物質の種類、原子番号、密度等を弁別することができるため、物質弁別処理は、読影医が診断を行う上で有用な処理である。第１画像生成部９１３１は、次に説明する第２画像生成部９１３２が第２画像を作成する処理の進行状況に関係無く、第１画像を作成する処理を進める。第１画像生成部９１３１は、生成した第１画像を、後述する画像保存部３４に保存する。

第２画像生成部９１３２は、光子計数データに基づいて、第１画像よりも先に生成される少なくとも一つの第２画像を生成する。第２画像は、診療放射線技師が検査の合否判定に使用するレントゲン画像である。少なくとも一つの第２画像は、例えば、第２画像生成部９１３２が、光子計数データに次に説明するエネルギー帯重み付け処理（Energy Weighted処理）を施すことによって生成される。

第２画像生成部９１３２は、各画素の輝度が光子計数データの各エネルギー帯の計数値に重みを掛けて総和をとった値であるレントゲン画像を生成する。例えば、Ｘ線管球６が照射するＸ線のエネルギー分布上に第１エネルギー帯、第２エネルギー帯、第３エネルギー帯の三つが設定されている場合を考える。この場合、第２画像生成部９１３２は、光子計数型検出器８の各位置における各Ｘ線検出素子において、第１エネルギー帯の光子の計数値に重みＷ１を、第２エネルギー帯の光子の計数値に重みＷ２を、第３エネルギー帯の光子の計数値に重みＷ３を掛けた値を算出し、これらの値の総和を算出する。この処理は、いわゆる線形の重み付けである。そして、第２画像生成部９１３２は、第２画像として、各画素の輝度値が算出した総和であるレントゲン画像を生成する。第２画像生成部９１３２は、生成した第２画像を、後述する画像保存部３４に保存する。

或いは、第２画像生成部９１３２は、例えば、第１エネルギー帯の光子の計数値と第２エネルギー帯の光子の計数値との積、第２エネルギー帯の光子の計数値と第３エネルギー帯の光子の計数値との積、第３エネルギー帯の光子の計数値と第１エネルギー帯の光子の計数値との積、第１エネルギー帯の光子の計数値の二乗、第２エネルギー帯の光子の計数値の二乗及び第３エネルギー帯の光子の計数値の二乗の少なくとも一つに重みを掛けた値の総和を算出する。この処理は、いわゆる非線形の重み付けである。そして、第２画像生成部９１３２は、第２画像として、各画素の輝度値が算出した総和であるレントゲン画像を生成してもよい。また、第２画像生成部９１３２は、複数のエネルギー帯の計数値の任意の積や各エネルギー帯の計数値の累乗に重みを掛けた値の総和を算出した結果に基づいて、第２画像を生成してもよい。さらに、第２画像生成部９１３２は、線形の重み付けと非線形の重み付けとを併用してもよい。

各エネルギー帯の計数値に掛ける重みの値は、例えば、各エネルギー帯におけるＸ線検出素子の応答関数の値によって決定される。ここで、Ｘ線検出素子の応答関数とは、Ｘ線検出素子に入射した光子が有するエネルギーと、Ｘ線検出素子が出力する電荷の量との関係を表す関数である。また、各エネルギー帯の計数値に掛ける重みの値は、任意の値に設定されてもよい。

以上、第１画像生成部９１３１が少なくとも一つの第１画像を生成する処理及び第２画像生成部９１３２が少なくとも一つの第２画像を生成する処理について説明した。第２画像生成部９１３２が行うエネルギー帯重み付け処理は、最小二乗法等の処理が必要ないため、第１画像生成部９１３１が行う物質弁別処理よりも負荷が低い。つまり、少なくとも一つの第２画像を生成するために必要な処理は、少なくとも一つの第１画像を生成するために必要な処理よりも負荷が低くなっている。このため、第２画像生成部９１３２は、第１画像よりも先に第２画像を生成することができる。また、第１画像生成部９１３１が生成した少なくとも一つの第１画像が示す領域と、第２画像生成部９１３２が生成した少なくとも一つの第２画像が示す領域とは等しくなっている。このため、診療放射線技師は、第２画像を見ることにより、検査が適切に行われ、読影に適した第１画像が得られているか否かを判定することができる。

コンソール装置３０は、入力部３１と、表示部３２と、撮影制御部３３と、画像保存部３４と、制御部３５とを備える。

入力部３１は、光子計数型Ｘ線診断装置１のユーザが各種指示や各種設定の入力に使用するマウス、キーボード等である。入力部３１は、ユーザから受け付けた指示や設定の情報を、制御部３５に転送する。表示部３２は、ユーザによって参照されるモニタである。表示部３２には、各種画像処理の結果、入力部３１を介してユーザから各種設定を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等が表示される。なお、入力部３１及び表示部３２は、読影医用のもの及び診療放射線技師用のものを有していてもよい。

撮影制御部３３は、制御部３５による制御のもと、高電圧発生部３、絞り調整部４、駆動部５及び生成部９１を制御する。具体的には、撮影制御部３３は、駆動部５を制御して、Ｘ線管球６、絞り７及び光子計数型検出器８をレントゲン画像の撮影に適した位置に移動させ、高電圧発生部３及び絞り調整部４を制御して、被検体ＰにＸ線を照射する。また、光子計数型検出器８が、Ｘ線検出素子が一列に配置されたＸ線検出器やＸ線検出素子が一列に配置された列を数列有するＸ線検出器である場合、駆動部５は、光子計数型検出器８の位置を逐一移動させる。撮影制御部３３は、生成部９１を制御して、光子計数データを作成させ、第１画像及び第２画像を生成させる。

画像保存部３４は、生成部９１が生成した第１画像及び第２画像を保存するためのメモリである。画像保存部３４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等で実現される。

制御部３５は、撮影装置２及びコンソール装置３０の動作を制御することによって、光子計数型Ｘ線診断装置１を制御する。制御部３５は、撮影制御部３３を制御して撮影を実行させ、第１画像及び第２画像を生成させる。上述した通り、第２画像は、第１画像より先に生成される。このため、制御部３５は、表示部３２に、第１画像より先に、第２画像を表示させることができる。また、制御部３５は、生成部９１が生成した少なくとも一つの第１画像及び少なくとも一つの第２画像のうち特定の画像のみを、表示部３２に表示させることができる。さらに、一つの検査において、第２画像の生成が完了しているが、第１画像の生成が完了していない場合でも、診療放射線技師の判断により、次の検査に移るようにしてもよい。この場合、第１画像生成部９１３１は、次の検査に移っても、前に行った検査の第１画像を生成するための処理を行う。

なお、第１の実施形態は、第１画像生成部９１３１が物質弁別処理を行い、第２画像生成部９１３２がエネルギー帯重み付け処理を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１画像生成部９１３１及び第２画像生成部９１３２が物質弁別処理を行ってもよい。或いは、第１画像生成部９１３１及び第２画像生成部９１３２がエネルギー帯重み付け処理を行ってもよい。

また、第１画像及び第２画像は、光子計数データのうち、光子計数型検出器８の所定の位置及び当該所定の位置における所定のＸ線検出素子の各エネルギー帯に割り当てられた計数値に基づいて生成されていてもよい。例えば、被検体Ｐの関心領域がＸ線の照射範囲の一部である場合、画像生成部９１３は、関心領域のみを表示する第１画像及び第２画像を生成してもよい。或いは、第１画像生成部９１３１は、読影に支障が無い範囲で解像度を落とした第１画像を生成してもよい。また、第２画像生成部９１３２は、検査合否の判定に支障が無い範囲で解像度を落とした第２画像を生成してもよい。なお、これらの場合でも、第１画像が示す領域と第２画像が示す領域とは等しくなっている。

第１の実施形態によれば、光子計数型Ｘ線診断装置１は、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成し、第２画像を表示部３２に表示する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、光子計数型Ｘ線診断装置１は、検査のスループットを向上させることができる。

また、第１の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１は、被検体Ｐの関心領域がＸ線の照射範囲の一部である場合、画像生成部９１３は、関心領域のみを表示する第１画像及び第２画像を生成してもよい。或いは、第１画像生成部９１３１は、読影に支障が無い範囲で解像度を落とした第１画像を生成してもよい。また、第２画像生成部９１３２は、検査合否の判定に支障が無い範囲で解像度を落とした第２画像を生成してもよい。これらの処理により、第１画像を生成するために必要な処理の負荷及び第２画像を生成するために必要な処理の負荷が低くなるため、光子計数型Ｘ線診断装置１は、第１画像及び第２画像をより迅速に生成することができる。したがって、診療放射線技師は、検査が適切に行われているか否かをより早く判定することができる。このため、光子計数型Ｘ線診断装置１は、検査のスループットを向上させることができる。

第１の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１が備える生成部の構成は、上述した生成部９１に限定されない。光子計数型Ｘ線診断装置１は、上述した生成部９１の代わりに、以下で説明する生成部を備えていてもよい。

（第２の実施形態）
図３を参照しながら、第２の実施形態に係る生成部９２の構成及び動作について説明する。図３は、第２の実施形態に係る生成部９２の構成例を示すブロック図である。第２の実施形態に係る生成部９２は、第１の実施形態に係る生成部９１と異なり、第１画像及び第２画像をそれぞれ異なるエネルギー帯に基づいて生成する。そこで、以下の説明では、第２画像を生成するために第１エネルギー帯、第２エネルギー帯が設定され、第１画像を生成するために第３エネルギー帯、第４エネルギー帯、第５エネルギー帯が設定されている場合を例に挙げて説明する。なお、第１の実施形態と重複する内容については、詳細な説明を省略する。

生成部９２は、図３に示すように、光子計数データ作成部９２１と、画像生成部９２３とを備える。生成部９２は、被検体ＰへのＸ線の照射中に以下の処理を行う。

光子計数データ作成部９２１は、図３に示すように、第１光子計数データ作成部９２１１と、第２光子計数データ作成部９２１２とを備える。光子計数データ作成部９２１は、次のようにして光子計数データを作成する。

第１光子計数データ作成部９２１１は、光子計数型検出器８からアナログ形式の波形データを受け取る。第１光子計数データ作成部９２１１は、アナログ形式の波形データのピークの数を計数することで、光子計数型検出器８の各位置において、各Ｘ線検出素子に入射した光子の計数値を取得する。また、第１光子計数データ作成部９２１１は、アナログ形式の波形データのピークの高さに基づいて、そのピークの出力を引き起こした光子のエネルギーを算出し、その光子の計数値を第３エネルギー帯、第４エネルギー帯、第５エネルギー帯に割り当てる。

第２光子計数データ作成部９２１２は、光子計数型検出器８からアナログ形式の波形データを受け取る。第２光子計数データ作成部９２１２は、アナログ形式の波形データのピークの数を計数することで、光子計数型検出器８の各位置において、各Ｘ線検出素子に入射した光子の計数値を取得する。また、第２光子計数データ作成部９２１２は、アナログ形式の波形データのピークの高さに基づいて、そのピークの出力を引き起こした光子のエネルギーを算出し、その光子の計数値を第１エネルギー帯、第２エネルギー帯に割り当てる。

なお、第１エネルギー帯、第２エネルギー帯、第３エネルギー帯、第４エネルギー帯及び第５エネルギー帯は、その一部が互いに重複していてもよい。算出されたエネルギーが複数のエネルギー帯に含まれる場合、その光子の計数値は、これら複数のエネルギー帯全てに割り当てられる。例えば、第２画像を生成するために設定された第１エネルギー帯の一部と、第１画像を生成するために設定された第４エネルギー帯の一部とが重複している場合を考える。この場合、算出されたエネルギーが第１エネルギー帯と第４エネルギー帯とが重複している範囲に属する光子は、第１エネルギー帯と第４エネルギー帯の両方に計数される。

画像生成部９２３は、図３に示すように、第１画像生成部９２３１と、第２画像生成部９２３２とを備える。

第１画像生成部９２３１は、光子計数型検出器８の各位置における各Ｘ線検出素子の第３エネルギー帯の光子の計数値、第４エネルギー帯の光子の計数値及び第５エネルギー帯の光子の計数値に物質弁別処理を施して、少なくとも一つの第１画像を生成する。

第２画像生成部９２３２は、光子計数型検出器８の各位置における各Ｘ線検出素子の第１エネルギー帯の光子の計数値及び第２エネルギー帯の光子の計数値にエネルギー帯重み付け処理を施して第２画像を生成する。具体的には、第２画像生成部９２３２は、光子計数型検出器８の各位置における各Ｘ線検出素子において、第１エネルギー帯の光子の計数値に重みＷ１を、第２エネルギー帯の光子の計数値に重みＷ２を掛けた値を算出し、これらの値の和を算出する。そして、第２画像生成部９２３２は、少なくとも一つの第２画像として、各画素の輝度値が算出した和であるレントゲン画像を生成する。

第２の実施形態によれば、生成部９２は、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。また、第２画像の生成に使用するエネルギー帯の数を少なく設定すれば、生成部９２は、より早く第２画像を生成することができる。このため、生成部９２は、検査のスループットを向上させることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る生成部の構成及び動作について説明する。第３の実施形態の説明では、図３に示した生成部９２が、第３の実施形態に係る生成部として機能するものとして説明する。第３の実施形態に係る生成部９２は、第１光子計数データ作成部９２１１及び第２光子計数データ作成部９２１２を有する光子計数データ作成部９２１と、第１画像生成部９２３１及び第２画像生成部９２３２を有する画像生成部９２３とを備える。ただし、第３の実施形態では、第１光子計数データ作成部９２１１、第２光子計数データ作成部９２１２、第１画像生成部９２３１及び第２画像生成部９２３２の動作が、第２の実施形態とは異なる。なお、以下の説明では、上述した実施形態と重複する内容については、詳細な説明を省略する。

光子計数データ作成部９２１は、光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データにパルス分解処理及びパルス積算処理を施し、光子計数データを作成する。具体的には、光子計数データ作成部９２１による光子計数データの作成は、次のように行われる。

第１光子計数データ作成部９２１１は、光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データにパルス分解処理を施し、エネルギー帯弁別処理を施す。第２光子計数データ作成部９２１２は、光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データにパルス積算処理（Pulse Integration処理）を施す。パルス積算処理とは、光子が有するエネルギーに関らず、光子計数型検出器８の各位置及び各Ｘ線検出素子ごとの波形データの各ピークの高さを全て積分し、Ｘ線検出素子に入射したＸ線によって発生した電荷の総量を算出する処理である。算出された電荷の総量には、ピークを発生させた光子の数や各光子のエネルギーが畳み込まれている。第２光子計数データ作成部９２１２が行うパルス積算処理は、第１光子計数データ作成部９２１１が行う処理より負荷が低い。

第１画像生成部９２３１は、光子計数型検出器８の各位置における各Ｘ線検出素子の各エネルギー帯の計数値に物質弁別処理を施して、少なくとも一つの第１画像を生成する。第２画像生成部９２３２は、光子計数型検出器８の各位置において各Ｘ線検出素子に入射した光子の計数値に基づいて、少なくとも一つの第１画像を生成する。

第３の実施形態によれば、生成部９２は、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。また、第３の実施形態では、少なくとも一つの第１画像を生成するために必要な処理の負荷と、少なくとも一つの第２画像を生成するために必要な処理の負荷との差が大きい。このため、生成部９２は、検査のスループットを大幅に向上させることができる。

（第４の実施形態）
図４を参照しながら、第４の実施形態に係る生成部９３の構成及び動作について説明する。図４は、第４の実施形態に係る生成部９３の構成例を示すブロック図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態と重複する内容については、詳細な説明を省略する。

生成部９３は、図４に示すように、光子計数データ作成部９３１と、光子計数データ処理部９３２と、画像生成部９３３とを備える。

光子計数データ作成部９３１は、光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データに、第１の実施形態に係る光子計数データ作成部９１１が行う処理と同様の処理を施し、光子計数データを作成する。光子計数データ処理部９３２は、光子計数データ作成部９３１が作成した光子計数データに、物質弁別処理を施す。

画像生成部９３３は、第１画像生成部９３３１と、第２画像生成部９３３２とを備える。画像生成部９３３は、光子計数データに後述する物質重み付け処理（Material Weighted処理）を施し、少なくとも一つの第１画像及び少なくとも一つの第２画像を生成する。なお、画像生成部９３３は、光子計数データ処理部９３２が物質弁別処理を施した結果を保存するメモリとしても機能する。

第１画像生成部９３３１は、光子計数データ処理部９３２が光子計数データに物質弁別処理を施すことで得られた弁別する各物質の厚みに任意の重みを掛けた値を算出し、これらの値の総和を算出する。そして、第１画像生成部９３３１は、少なくとも一つの第１画像として、各画素の輝度値が算出した総和であるレントゲン画像を生成する。第１画像生成部９３３１が各物質の厚みに掛ける重みの値は、第１画像が読影に適した画像となるような値であることが好ましい。例えば、第１画像の読影を行う際、特に注目すべき物質がある場合は、その物質の厚みに掛ける重みの値を、他の物質の厚みに掛ける重みの値より大きくすればよい。

第２画像生成部９３３２は、光子計数データ処理部９３２が光子計数データに物質弁別処理を施すことで得られた弁別する各物質の厚みに任意の重みを掛けた値を算出し、これらの値の総和を算出する。この処理は、いわゆる線形の重み付けである。或いは、第２画像生成部９３３２は、各物質の厚みの任意の積、各物質の厚みの累乗等に重みを掛けた値の総和を算出してもよい。この処理は、いわゆる非線形の重み付けである。そして、第２画像生成部９３３２は、少なくとも一つの第２画像として、各画素の輝度値が算出した総和であるレントゲン画像を生成する。第２画像生成部９３３２が各物質の厚みに掛ける重みの値は、第２画像が検査の合否判定に適した画像となるような値であることが好ましい。なお、第２画像生成部９３３２は、診療放射線技師が第２画像を使用して検査の合否判定を行う上で、必要最小限の処理を行ってもよい。さらに、第２画像生成部９３３２は、線形の重み付けと非線形の重み付けとを併用してもよい。

また、画像生成部９３３は、第２画像生成部９３３２が第２画像を生成する処理を、第１画像生成部９３３１が第１画像を生成する処理より先に行う。したがって、画像生成部９３３は、第１画像よりも先に第２画像を生成することができる。なお、各画素の輝度値が各物質の厚みに重みを掛けた値の総和であるレントゲン画像を生成する処理は、物質重み付け処理と呼ばれる。

第４の実施形態によれば、生成部９３は、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、生成部９３は、検査のスループットを向上させることができる。また、生成部９３は、光子計数データ処理部９３２が物質弁別処理を施した結果を保存している。このため、生成部９３は、保存している物質弁別処理の結果に各種処理を施すことで、事後的に必要になった第１画像や第２画像を生成することができる。

（第５の実施形態）
図５を参照しながら、第５の実施形態に係る生成部９４の構成及び動作について説明する。図５は、第５の実施形態に係る生成部９４の構成例を示すブロック図である。第５の実施形態に係る生成部９４は、第４の実施形態に係る生成部９３と異なり、光子計数データ処理部を有しない。なお、以下の説明では、上述した実施形態と重複する内容については、詳細な説明を省略する。

生成部９４は、図５に示すように、光子計数データ作成部９４１と、画像生成部９４３とを備える。生成部９４は、被検体ＰへのＸ線の照射中に以下の処理を行う。

光子計数データ作成部９４１は、光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データに、第１の実施形態に係る光子計数データ作成部９１１が行う処理と同様の処理を施し、光子計数データを作成する。

画像生成部９４３は、第１画像生成部９４３１と、第２画像生成部９４３２とを備える。なお、画像生成部９４３は、光子計数データ作成部９４１が作成した光子計数データを保存するメモリとしても機能する。

第１画像生成部９４３１は、光子計数データに物質弁別処理を施し、物質弁別処理を施すことで得られた弁別する各物質の厚みに任意の重みを掛けた値を算出し、これらの値の総和を算出する。そして、第１画像生成部９４３１は、少なくとも一つの第１画像として、各画素の輝度値が算出した総和であるレントゲン画像を生成する。

第２画像生成部９４３２は、光子計数データに物質弁別処理を施し、物質弁別処理を施すことで得られた弁別する各物質の厚みに任意の重みを掛けた値を算出し、これらの値の総和を算出する。そして、第２画像生成部９４３２は、少なくとも一つの第２画像として、各画素の輝度値が算出した総和であるレントゲン画像を生成する。

第５の実施形態によれば、生成部９４は、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、生成部９４は、検査のスループットを向上させることができる。また、生成部９４は、光子計数データ作成部９４１が作成した光子計数データを保存している。このため、生成部９４は、保存している光子計数データに各種処理を施すことで、事後的に必要になった第１画像や第２画像を生成することができる。生成部９４は、光子計数データを保存しているため、光子計数データに各種処理を施すことで、様々な第１画像や第２画像を生成することができる。

（第６の実施形態）
図６を参照しながら、第６の実施形態に係る生成部９５の構成及び動作について説明する。図６は、第６の実施形態に係る生成部９５の構成例を示すブロック図である。第６の実施形態に係る生成部９５では、第５の実施形態に係る生成部９４と異なり、光子計数データ生成部が画像生成部に含まれている。なお、以下の説明では、上述した実施形態と重複する内容については、詳細な説明を省略する。

生成部９５は、図６に示すように、画像生成部９５３を備える。画像生成部９５３は、光子計数データ作成部９５３０と、第１画像生成部９５３１と、第２画像生成部９５３２とを備える。生成部９５は、被検体ＰへのＸ線の照射中に以下の処理を行う。なお、画像生成部９５３は、光子計数データ作成部９５３０が光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データを保存するメモリとしても機能する。

光子計数データ作成部９５３０は、光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データに、パルス分解処理、エネルギー帯弁別処理及び物質弁別処理を施し、光子計数データを作成する。

第１画像生成部９５３１は、光子計数データに、第４の実施形態に係る第１画像生成部９３３１と同様の処理を施し、少なくとも一つの第１画像を生成する。第２画像生成部９５３２は、光子計数データに、第４の実施形態に係る第２画像生成部９３３２と同様の処理を施し、少なくとも一つの第２画像を生成する。

第６の実施形態によれば、生成部９５は、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、生成部９５は、検査のスループットを向上させることができる。また、生成部９５は、光子計数データ作成部９５３０が光子計数型検出器８から受け取ったデジタル形式の波形データを保存している。このため、生成部９５は、保存しているデジタル形式の波形データに各種処理を施すことで、事後的に必要になった第１画像や第２画像を生成することができる。生成部９５は、デジタル形式の波形データを保存しているため、波形データに各種処理を施すことで、様々な第１画像や第２画像を生成することができる。

以上、レントゲン画像を撮影する光子計数型のＸ線一般撮影システムを例に挙げて説明したが、上述した生成部は、光子計数型Ｘ線ＣＴ装置や他の光子計数型Ｘ線診断装置が有していてもよい。そこで、以下に上述した生成部を有する光子計数型Ｘ線診断装置及び光子計数型Ｘ線ＣＴ装置について説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態と重複する内容については、詳細な説明を省略する。

（第７の実施形態）
図７を参照しながら、第７の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ａの構成及び動作について説明する。図７は、第７の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ａの構成例を示すブロック図である。第７の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ａは、造影剤を使用する上部消化管検査等に使用される光子計数型のＸ線一般撮影システムである。光子計数型Ｘ線診断装置１ａは、図７に示すように、撮影装置２ａと、コンソール装置３０ａを備える。なお、光子計数型Ｘ線診断装置１ａの構成は、下記の構成に限定されるものではない。

撮影装置２ａは、高電圧発生部３ａと、絞り調整部４ａと、駆動部５ａと、Ｘ線管球６ａと、絞り７ａと、光子計数型検出器８ａと、生成部９ａとを備える。高電圧発生部３ａ、絞り調整部４ａ、Ｘ線管球６ａ、絞り７ａ及び光子計数型検出器８ａは、他の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

駆動部５ａは、Ｘ線管球６ａ、絞り７ａ及び光子計数型検出器８ａを撮影に適した位置に移動させる。また、駆動部５ａは、被検体Ｐが服用した造影剤を撮影対象の表面全体に付着させるため、被検体Ｐが固定された天板を揺動させる。生成部９ａは、上述した生成部のいずれか一つである。

コンソール装置３０ａは、入力部３１ａと、表示部３２ａと、撮影制御部３３ａと、画像保存部３４ａと、制御部３５ａとを備える。入力部３１ａ、表示部３２ａ及び画像保存部３４ａは、他の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

撮影制御部３３ａは、制御部３５ａによる制御のもと、高電圧発生部３ａ、絞り調整部４ａ、駆動部５ａ及び生成部９ａを制御する。まず、撮影制御部３３ａは、駆動部５ａを制御して、被検体Ｐが服用した造影剤を撮影対象の表面全体に付着させるため、被検体Ｐが固定された天板を揺動させる。そして、撮影制御部３３ａは、高電圧発生部３ａ、絞り調整部４ａ、駆動部５ａ及び生成部９ａを制御して、光子計数データを作成させ、第１画像及び第２画像を生成させる。

制御部３５ａは、撮影装置２ａ及びコンソール装置３０ａの動作を制御することによって、光子計数型Ｘ線診断装置１ａを制御する。制御部３５ａは、撮影制御部３３ａを制御して撮影を実行させ、第１画像及び第２画像を生成させる。上述した通り、第２画像は、第１画像より先に生成される。このため、制御部３５ａは、表示部３２ａに、第１画像より先に、第２画像を表示させることができる。

第７の実施形態によれば、光子計数型Ｘ線診断装置１ａは、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、光子計数型Ｘ線診断装置１ａは、検査のスループットを向上させることができる。

（第８の実施形態）
図８を参照しながら、第８の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ｂの構成について説明する。図８は、第８の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置の構成例を示すブロック図である。第８の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ｂは、光子計数型のマンモグラフィ装置である。光子計数型Ｘ線診断装置１ｂは、図８に示すように、撮影装置２ｂと、コンソール装置３０ｂを備える。なお、光子計数型Ｘ線診断装置１ｂの構成は、下記の構成に限定されるものではない。

撮影装置２ｂは、高電圧発生部３ｂと、絞り調整部４ｂと、駆動部５ｂと、Ｘ線管球６ｂと、絞り７ｂと、光子計数型検出器８ｂと、生成部９ｂと、撮影台１０ｂと、圧迫板１１ｂとを備える。Ｘ線管球６ｂ、絞り７ｂ、光子計数型検出器８ｂ、撮影台１０ｂ及び圧迫板１１ｂは、上方から下方へ向かって、Ｘ線管球６ｂ、絞り７ｂ、圧迫板１１ｂ、撮影台１０ｂ、光子計数型検出器８ｂの順に配置されている。高電圧発生部３ｂ、絞り調整部４ｂ、Ｘ線管球６ｂ、絞り７ｂ及び光子計数型検出器８ｂは、他の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

駆動部５ｂは、Ｘ線管球６ｂ及び絞り７ｂに対して、撮影台１０ｂを上下方向に移動させる。また、駆動部５ｂは、撮影台１０ｂに対して、圧迫板１１ｂを上下方向に移動させる。さらに、駆動部５ｂは、乳房Ｍに複数の異なる方向からＸ線を照射するため、Ｘ線管球６ｂ及び絞り７ｂを移動させることができる。生成部９ｂは、上述した生成部のいずれか一つである。

撮影台１０ｂは、乳房Ｍを載置するための台である。圧迫板１１ｂは、面積が最大である面が、撮影台１０ｂの上面と対向するように配置される板状の部材である。圧迫板１１ｂは、撮影台１０ｂに対して、上下方向へ移動できるように支持されている。圧迫板１１ｂは、撮影台１０ｂに接近する方向に移動し、撮影台１０ｂに載置されている乳房Ｍを圧迫する。これにより、圧迫板１１ｂは、乳房Ｍの内部の乳腺の重なりを減少させる。なお、撮影台１０ｂ、圧迫板１１ｂ及び光子計数型検出器８ｂは、Ｘ線管球６ｂ及び絞り７ｂに対して、上下方向へ移動できるように支持されている。

コンソール装置３０ｂは、入力部３１ｂと、表示部３２ｂと、撮影制御部３３ｂと、画像保存部３４ｂと、制御部３５ｂとを備える。入力部３１ｂ、表示部３２ｂ及び画像保存部３４ｂは、他の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

撮影制御部３３ｂは、制御部３５ｂによる制御のもと、高電圧発生部３ｂ、絞り調整部４ｂ、駆動部５ｂ及び生成部９ｂの動作を制御する。具体的には、撮影制御部３３ｂは、制御部３５ｂによる制御のもと、高電圧発生部３ｂ、絞り調整部４ｂ及び駆動部５ｂを制御し、乳房Ｍを圧迫した状態で、乳房ＭにＸ線を照射する。また、撮影制御部３３ｂは、制御部３５ｂによる制御のもと、生成部９ｂを制御し、光子計数データを作成させ、第１画像及び第２画像を生成させる。なお、駆動部５ｂは、Ｘ線管球６ｂ及び絞り７ｂを移動させ、乳房Ｍに複数の異なる方向からＸ線を照射することができるため、第１画像及び第２画像が三次元画像となる場合もある。

制御部３５ｂは、撮影装置２ｂ及びコンソール装置３０ｂの動作を制御することによって、光子計数型Ｘ線診断装置１ｂを制御する。制御部３５ｂは、撮影制御部３３ｂを制御して撮影を実行させ、第１画像及び第２画像を生成させる。上述した通り、第２画像は、第１画像より先に生成される。このため、制御部３５ｂは、表示部３２ｂに、第１画像より先に、第２画像を表示させることができる。

第８の実施形態によれば、光子計数型Ｘ線診断装置１ｂは、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、光子計数型Ｘ線診断装置１ｂは、検査のスループットを向上させることができる。

（第９の実施形態）
図９を参照しながら、第９の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ｃの構成及び動作について説明する。図９は、第９の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ｃの構成例を示すブロック図である。第９の実施形態に係る光子計数型Ｘ線診断装置１ｃは、血管、心臓等の循環器系の診断及び治療に使用されるＸ線アンギオグラフィシステムである。光子計数型Ｘ線診断装置１ｃは、図９に示すように、撮影装置２ｃと、コンソール装置３０ｃを備える。なお、光子計数型Ｘ線診断装置１ｃの構成は、下記の構成に限定されるものではない。

撮影装置２ｃは、高電圧発生部３ｃと、絞り調整部４ｃと、駆動部５ｃと、Ｘ線管球６ｃと、絞り７ｃと、光子計数型検出器８ｃと、生成部９ｃ、Ｃアーム１０ｃとを備える。高電圧発生部３ｃ、絞り調整部４ｃ、Ｘ線管球６ｃ、絞り７ｃ、光子計数型検出器８ｃ及び生成部９ｃは、他の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

Ｃアーム１０ｃは、Ｘ線管球６ｃ、絞り７ｃ及び光子計数型検出器８ｃを保持する湾曲した部材である。Ｘ線管球６ｃ及び絞り７ｃと、光子計数型検出器８ｃとは、Ｃアーム１０ｃにより被検体Ｐを挟んで対向するように配置される。

駆動部５ｃは、Ｃアーム１０ｃを移動又は回転させる。駆動部５ｃは、被検体Ｐを挟んで対向するように配置されているＸ線管球６ｃと、光子計数型検出器８ｃとの距離であるＳＩＤ（Source Image receptor Distance）を変更する。また、駆動部５ｃは、Ｃアーム１０ｃに保持されている光子計数型検出器８ｃを回転させることができる。さらに、駆動部５ｃは、被検体Ｐが載置される天板を移動させる。生成部９ｃは、上述した生成部のいずれか一つである。

コンソール装置３０ｃは、入力部３１ｃと、表示部３２ｃと、撮影制御部３３ｃと、画像保存部３４ｃと、制御部３５ｃとを備える。入力部３１ｃ、表示部３２ｃ及び画像保存部３４ｃは、他の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

撮影制御部３３ｃは、制御部３５ｃによる制御のもと、高電圧発生部３ｃ、絞り調整部４ｃ、駆動部５ｃ及び生成部９ｃを制御する。具体的には、撮影制御部３３ｃは、駆動部５ｃを制御して、Ｘ線管球６ｃ、絞り７ｃ及び光子計数型検出器８ｃを撮影に適した位置に移動させ、高電圧発生部３ｃ及び絞り調整部４ｃを制御して、被検体ＰにＸ線を照射する。また、光子計数型検出器８ｃが、Ｘ線検出素子が一列に配置されたＸ線検出器やＸ線検出素子が一列に配置された列を数列有するＸ線検出器である場合、駆動部５ｃは、光子計数型検出器８ｃの位置を逐一移動させる。撮影制御部３３ｃは、生成部９ｃを制御して、光子計数データを作成させ、少なくとも一つの第１画像及び、少なくとも一つの第２画像を生成させる。なお、動画を撮影する場合、生成部９ｃは、上述した処理を動画のフレームごとに行う。したがって、動画を撮影する場合、生成部９ｃは、診断に使用する動画を構成する複数の第１画像及び検査の合否判定に使用する動画を構成する複数の第２画像を生成する。

制御部３５ｃは、撮影装置２ｃ及びコンソール装置３０ｃの動作を制御することによって、光子計数型Ｘ線診断装置１ｃを制御する。制御部３５ｃは、撮影制御部３３ｃを制御して撮影を実行させ、第１画像及び第２画像を生成させる。上述した通り、第２画像は、第１画像より先に生成される。このため、制御部３５ｃは、表示部３２に、第１画像より先に、第２画像を表示させることができる。

第９の実施形態によれば、光子計数型Ｘ線診断装置１ｃは、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、光子計数型Ｘ線診断装置１ｃは、検査のスループットを向上させることができる。

また、動画を撮影する場合、生成部９ｃは、動画の各フレームに相当する複数の第１画像より先に、動画の各フレームに相当する複数の第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、診断に使用する動画を構成する複数の第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、光子計数型Ｘ線診断装置１ｃは、検査のスループットを向上させることができる。

（第１０の実施形態）
図１０を参照しながら、第１０の実施形態に係る光子計数型Ｘ線ＣＴ装置１ｄの構成及び動作について説明する。図１０は、第１０の実施形態に係る光子計数型Ｘ線ＣＴ装置１ｄの構成例を示すブロック図である。光子計数型Ｘ線ＣＴ装置１ｄは、図１０に示すように、撮影装置２ｄと、コンソール装置４０ｄを備える。なお、光子計数型Ｘ線ＣＴ装置１ｄの構成は、下記の構成に限定されるものではない。

撮影装置２ｄは、高電圧発生部３ｄと、絞り調整部４ｄと、駆動部５ｄと、Ｘ線管球６ｄと、絞り７ｄと、光子計数型検出器８ｄと、生成部９ｄ、回転フレーム１０ｄとを備える。高電圧発生部３ｄ、絞り調整部４ｄ、Ｘ線管球６ｄ、絞り７ｄ及び生成部９ｄは、他の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

回転フレーム１０ｄは、Ｘ線管球６ｄ、絞り７ｄ及び光子計数型検出器８ｄを保持する円環状の部材である。Ｘ線管球６ｄ及び絞り７ｄと、光子計数型検出器８ｄとは、回転フレーム１０ｄによって、被検体Ｐを挟んで対向するように配置されている。

駆動部５ｄは、回転フレーム１０ｄを回転させることにより、被検体Ｐ内の点を中心とした円軌道上で、Ｘ線管球６ｄ、絞り７ｄ及び光子計数型検出器８ｄを旋回させる。なお、被検体Ｐ内の点を中心とした円軌道上におけるＸ線管球６ｄの位置は、ビューと呼ばれる。

光子計数型検出器８ｄは、チャンネル方向及びスライス方向に配列された複数のＸ線検出素子を有する多列検出器である。チャンネル方向は回転フレーム１０ｄの円周方向、スライス方向は被検体Ｐの体軸方向である。なお、光子計数型検出器８ｄは、回転フレーム１０ｄに沿って湾曲していてもよい。

生成部９ｄは、上述した生成部９１、生成部９２、生成部９３、生成部９４又は生成部９５である。ただし、第１０の実施形態の場合、生成部９ｄが生成する第１画像及び第２画像は、投影データとなる。他の実施形態における第１画像及び第２画像と同様、投影データの各点の輝度値は、光子計数型検出器８ｄの各位置における各Ｘ線検出素子に入射した光子の計数値、各エネルギー帯に割り当てられた光子の計数値、これらの計数値に後述する各種処理を施した値等を表している。

寝台装置２０ｄは、寝台駆動装置２１ｄと、天板２２ｄとを備える。天板２２ｄには、被検体Ｐが載置される。寝台駆動装置２１ｄは、後述するスキャン制御部４３ｄによる制御のもと、被検体Ｐが載置された天板２２ｄを体軸方向へ移動させる。撮影装置２ｄは、例えば、天板２２ｄを移動させながら回転フレーム１０ｄを回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。或いは、撮影装置２ｄは、被検体Ｐを載置した天板２２ｄを移動させた後、回転フレーム１０ｄを回転させて被検体Ｐをスキャンする動作を繰り返すコンベンショナルスキャンを実行する。或いは、撮影装置２ｄは、被検体Ｐを載置した天板２２ｄの位置を一定間隔で移動させてコンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行うステップアンドシュート方式を実行する。

コンソール装置４０ｄは、入力部４１ｄと、表示部４２ｄと、スキャン制御部４３ｄと、前処理部４４ｄと、データ保存部４５ｄと、画像再構成部４６ｄと、画像保存部４７ｄと、制御部４８ｄとを備える。入力部４１ｄ、表示部４２ｄ及び画像保存部４７ｄは、他の実施形態の入力部、表示部及び画像保存部と同様であるため、詳細な説明は省略する。

スキャン制御部４３ｄは、制御部４８ｄによる制御のもと、高電圧発生部３ｄ、絞り調整部４ｄ、駆動部５ｄ、生成部９ｄ及び寝台駆動装置２１ｄの動作を制御する。具体的には、スキャン制御部４３ｄは、高電圧発生部３ｄを制御することにより、Ｘ線管球６ｄからＸ線を照射させる。スキャン制御部４３ｄは、絞り調整部４ｄを制御することにより、絞り７ｄの開口度及び位置を調整する。スキャン制御部４３ｄは、駆動部５ｄを制御することにより、回転フレーム１０ｄを回転させる。また、スキャン制御部４３ｄは、制御部４８ｄによる制御のもと、生成部９ｄを制御する。さらに、スキャン制御部４３ｄは、寝台駆動装置２１ｄを制御することにより、天板２２ｄを移動させる。

前処理部４４ｄは、投影データ、すなわち第１画像及び第２画像に対して、対数変換、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正、散乱線補正等の補正処理を施し、これをデータ保存部４５ｄに保存する。なお、前処理部４４ｄにより補正処理が施された投影データは、生データ（Raw Data）とも呼ばれる。

データ保存部４５ｄは、生データ、すなわち前処理部４４ｄによって補正処理が施された投影データが保存されるメモリである。

画像再構成部４６ｄは、データ保存部４５ｄに記憶された生データを再構成し、再構成画像を生成する。再構成方法としては、種々の方法があり、例えば、逆投影処理が挙げられる。また、逆投影処理としては、例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法が挙げられる。なお、画像再構成部４６ｄは、例えば、逐次近似法により、再構成処理を行っても良い。画像再構成部４６ｄは、生成した再構成画像を画像保存部４７ｄに保存する。

なお、上述したデータ保存部４５ｄは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等で実現することができる。また、上述したスキャン制御部４３ｄ、前処理部４４ｄ、画像再構成部４６ｄ及び制御部４８ｄは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路又はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路で実現することができる。

制御部４８ｄは、撮影装置２ｄ、寝台装置２０ｄ及びコンソール装置４０ｄの動作を制御することによって、光子計数型Ｘ線ＣＴ装置１ｄを制御する。制御部４８ｄは、スキャン制御部４３ｄを制御してスキャンを実行させ、撮影装置２ｄから投影データを収集する。制御部４８ｄは、前処理部４４ｄを制御して投影データ、すなわち第１画像及び第２画像に上述した補正処理を施す。制御部４８ｄは、第１画像又は第２画像に補正処理を施した生データやこれらの画像を再構成した再構成画像を表示部４２ｄに表示するように制御する。

第１０の実施形態によれば、光子計数型Ｘ線診断装置１ｄは、読影医が診断に使用する少なくとも一つの第１画像より先に、診療放射線技師が検査の合否判定に使用する少なくとも一つの第２画像を生成する。したがって、診療放射線技師は、第１画像が生成されるのを待つことなく、検査が適切に行われているか否かを判定することができる。このため、光子計数型Ｘ線診断装置１ｄは、検査のスループットを向上させることができる。

上述した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１〜図１０に示した通りに構成されていることを要しない。すなわち、各構成要素の分散・統合の具体的な形態は図１〜１０に示したものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、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、各構成要素の各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ及びこのＣＰＵにおいて実行されるプログラムによって実現される。或いは、各構成要素の各処理機能は、その全部または任意の一部が、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る。

上述した実施形態で説明した光子計数型イメージング方法は、予め用意された光子計数型イメージングプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この光子計数型イメージングプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この光子計数型イメージングプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、検査のスループットを向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

９１１ 光子計数データ作成部
９１３１ 第１画像生成部
９１３２ 第２画像生成部

Claims (9)

1. 複数のＸ線検出素子を有する光子計数型検出器の出力に基づいて、前記Ｘ線検出素子に入射する光子の計数値を、前記光子計数型検出器の位置及び前記Ｘ線検出素子ごとに、Ｘ線管球が照射するＸ線のエネルギー分布上に設定された複数のエネルギー帯のうち、前記光子が有するエネルギーを含むエネルギー帯に割り当てた光子計数データを作成する光子計数データ作成部と、
   前記光子計数データに基づいて、少なくとも一つの第１画像を生成する第１画像生成部と、
   前記光子計数データに基づいて、前記第１画像よりも先に生成される少なくとも一つの第２画像を生成する第２画像生成部と、
   を備え、
   前記少なくとも一つの第１画像が示す領域と、前記少なくとも一つの第２画像が示す領域とが等しいことを特徴とする光子計数型Ｘ線診断装置。
2. 前記少なくとも一つの第２画像を生成するために必要な処理は、前記少なくとも一つの第１画像を生成するために必要な処理よりも負荷が低いことを特徴とする請求項１に記載の光子計数型Ｘ線診断装置。
3. 前記光子計数データ作成部は、前記光子計数データを、前記出力にパルス分解処理を施して作成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光子計数型Ｘ線診断装置。
4. 前記光子計数データ作成部は、前記光子計数データを、前記出力にパルス積算処理を施して作成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光子計数型Ｘ線診断装置。
5. 前記少なくとも一つの第１画像及び前記少なくとも一つの第２画像の少なくとも一方は、前記光子計数データに物質弁別処理を施すことによって生成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の光子計数型Ｘ線診断装置。
6. 前記少なくとも一つの第１画像及び前記少なくとも一つの第２画像の少なくとも一方は、前記光子計数データに物質重み付け処理を施すことによって生成されることを特徴とする請求項５に記載の光子計数型Ｘ線診断装置。
7. 前記少なくとも一つの第１画像及び前記少なくとも一つの第２画像の少なくとも一方は、前記光子計数データにエネルギー帯重み付け処理を施すことによって生成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の光子計数型Ｘ線診断装置。
8. 前記第１画像及び前記第２画像は、前記光子計数データのうち、前記光子計数型検出器の所定の位置及び当該所定の位置における所定の前記Ｘ線検出素子の各エネルギー帯に割り当てられた計数値に基づいて生成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の光子計数型Ｘ線診断装置。
9. 複数のＸ線検出素子を有する光子計数型検出器の出力に基づいて、前記Ｘ線検出素子に入射する光子の計数値を、前記光子計数型検出器の位置及び前記Ｘ線検出素子ごとに、Ｘ線管球が照射するＸ線のエネルギー分布上に設定された複数のエネルギー帯のうち、前記光子が有するエネルギーを含むエネルギー帯に割り当てた光子計数データを作成する光子計数データ作成部と、
   前記光子計数データに基づいて、少なくとも一つの第１画像を生成する第１画像生成部と、
   前記光子計数データに基づいて、前記第１画像よりも先に生成される少なくとも一つの第２画像を生成する第２画像生成部と、
   を備え、
   前記少なくとも一つの第１画像が示す領域と、前記少なくとも一つの第２画像が示す領域とが等しいことを特徴とする光子計数型Ｘ線ＣＴ装置。

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