JP2018102676A - 放射線断層撮影装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】キャリブレーションを実行する場合のユーザの作業負担を軽減する。【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を照射するＸ線管２１と、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する複数の検出素子を有するＸ線検出器２４と、検出素子が出力した電気信号をチャンネルデータに変換するデータ収集部と、被検体のスキャン中に、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するためのキャリブレーションが実行可能か否かを判断する判断部と、キャリブレーションが実行可能であると判断された場合、被検体のスキャン中に得られたチャンネルデータに基づいて、キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算部とを有する。【選択図】図６

Description

本発明は、放射線を用いて被検体をスキャンする放射線断層撮影装置、および当該放射線断層撮影装置に適用されるプログラムに関する。

従来より、Ｘ線を用いて画像を生成する放射線断層撮影装置として、Ｘ線ＣＴ装置が知られている。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を撮影して得られたデータに基づいて画像を再構成する。

画像再構成を行う場合、被検体を撮影して得られたデータは、所定の補正処理が行われる。この補正処理により、ＣＴ画像を得ることができる。しかし、ＣＴ画像の品質を維持するためには、補正処理に使用されるキャリブレーションデータを定期的に更新する必要がある。

そこで、キャリブレーションデータを更新するためのキャリブレーションを行う技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００６−０３４３０６号公報

ＣＴ画像の画質の劣化を防止するためには、キャリブレーションを定期的に実行することが重要である。キャリブレーションの実行頻度は、キャリブレーションの種類によって様々であり、数ヶ月に一度程度実行すればよいキャリブレーションもあれば、毎日実行されるキャリブレーションもある。例えば、ＣＴ装置で使用される検出器の種類によっては、検出素子の特性が不安定な場合があり、このような場合には、キャリブレーションの実行頻度はできるだけ多いことが望ましい。しかし、キャリブレーションの中には、数時間掛かるようなものもあるので、キャリブレーションを行う場合、放射線断層撮影装置のユーザ（例えば、撮影技師）に掛かる負担も大きいという問題がある。
したがって、上記の問題に対処するための技術が望まれている。

本発明の第１の観点は、放射線を用いて被検体をスキャンする放射線断層撮影装置であって、
放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段と、
前記被検体のスキャン中に、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するためのキャリブレーションが実行可能か否かを判断する判断手段と、
前記キャリブレーションが実行可能であると判断された場合、前記被検体のスキャン中に得られたチャンネルデータに基づいて、前記キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算手段と、
を有する放射線断層撮影装置である。

本発明の第２の観点は、放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段と、
前記放射線源および前記データ生成手段が前記被検体の撮影空間の周囲を回転するように、前記放射線源および前記データ生成手段を回転させる回転部と、
前記被検体のスキャン中に生成された複数のチャンネルデータのうち、前記回転部が所定の回転角のときに得られた第１のチャンネルデータを用いて、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算手段と、
を有する放射線断層撮影装置である。

本発明の第３の観点は、放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段とを有する放射線断層撮影装置に適用されるプログラムであって、
前記被検体のスキャン中に、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するためのキャリブレーションが実行可能か否かを判断する判断処理と、
前記キャリブレーションが実行可能であると判断された場合、前記被検体のスキャン中に得られたチャンネルデータに基づいて、前記キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。

本発明の第４の観点は、放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段と、
前記放射線源および前記データ生成手段が前記被検体の撮影空間の周囲を回転するように、前記放射線源および前記データ生成手段を回転させる回転部とを有する放射線断層撮影装置に適用されるプログラムであって、
前記被検体のスキャン中に生成された複数のチャンネルデータのうち、前記回転部が所定の回転角のときに得られた第１のチャンネルデータを用いて、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。

被検体のスキャン中にキャリブレーションを実行することができるので、ユーザの作業負担を軽減することができる。

第１の形態に係るＸ線ＣＴ装置１のハードウェアの構成を概略的に示す図である。 第１の形態に係るＸ線ＣＴ装置の操作コンソールの機能ブロック図である。 記憶装置６３の説明図である。 キャリブレーションの問題点の一例の説明図である。 第１の形態におけるキャリブレーションの実行方法を表すフローを示す図である。 第１の形態におけるキャリブレーションの実行方法の概略説明図である。 再構成されたＣＴ画像ＤＶを概略的に示す図である。 θ＝１８０°におけるビューを示す図である。 θ＝９０°におけるビューを示す図である。 キャリブレーションデータＤ_Ｗが新たなキャリブレーションデータＤ_Ｃ１で更新された様子を概略的に示す図である。 第２の形態に係るＸ線ＣＴ装置の操作コンソールの機能ブロック図である。 第２の形態におけるキャリブレーションの実行方法のフローを示す図である。

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。

（１）第１の形態
図１は、第１の形態に係るＸ線ＣＴ装置１のハードウェアの構成を概略的に示す図である。
図１に示すように、ガントリ２は、Ｘ線管２１、アパーチャ（aperture）２２、コリメータ装置（collimator device）２３、Ｘ線検出器２４、データ収集部（data acquisition system）２５、回転部２６、高電圧電源２７、アパーチャ駆動装置２８、回転駆動装置２９、制御部３０を有している。

回転部２６は回転可能に支持されている。Ｘ線管２１、アパーチャ２２、コリメータ装置２３、Ｘ線検出器２４、およびデータ収集部２５は、回転部２６に搭載されている。

Ｘ線管２１及びＸ線検出器２４は、被検体５が載置される撮影空間、すなわちガントリ２の空洞部２Ｂを挟んで互いに対向して配置されている。

アパーチャ２２は、Ｘ線管２１と空洞部２Ｂとの間に配置されている。アパーチャ２２は、Ｘ線管２１のＸ線焦点からＸ線検出器２４に向けて放射されるＸ線をファンビーム（fan beam）やコーンビーム（cone beam）に成形する。

コリメータ装置２３は、空洞部２ＢとＸ線検出器２４との間に配置されている。コリメータ装置２３は、Ｘ線検出器２４に入射する散乱線を除去する。

Ｘ線検出器２４は、Ｘ線管２１から放射される扇状のＸ線ビームの広がり方向および厚み方向に、２次元的に配列された複数の検出素子を有している。各検出素子は、空洞部２Ｂに配された被検体５の透過Ｘ線をそれぞれ検出し、その強度に応じた電気信号を出力する。また、図１では、Ｘ線検出器２４の端部に位置する検出素子２４ａが拡大して示されている。検出素子２４ａは、後述するキャリブレーションを実行するときに使用される検出素子である。検出素子２４ａについては後述する。

データ収集部２５は、Ｘ線検出器２４の各検出素子から出力される電気信号を受信し、各検出素子が検出した放射線の強度の情報を含むチャンネルデータ、すなわちデジタル（digital）データに変換して収集する。データ収集部２５によって収集されるデジタルデータはＤＡＳカウントとも呼ばれる。尚、Ｘ線検出器２４およびデータ収集部２５を合わせたものが、データ生成手段の一例に相当する。

撮影テーブル４は、クレードル（cradle）４１および駆動装置４２を有している。被検体５は、クレードル４１の上に載置される。駆動装置４２は、クレードル４１がｙ方向に昇降するようにクレードル４１を駆動し、更に、クレードル４１がｚ方向に移動するように、クレードル４１を駆動する。

高電圧電源２７は、Ｘ線管２１に高電圧及び電流を供給する。
アパーチャ駆動装置２８はアパーチャ２２を駆動しその開口を変形させる。
回転駆動装置２９は回転部２６を回転駆動する。
制御部３０は、ガントリ２内の各装置・各部、および駆動装置４２等を制御する。

操作コンソール６は、操作者９からの各種操作を受け付ける。操作コンソール６は、入力装置６１、表示装置６２、記憶装置６３、及び演算処理装置６４を有している。本例では、操作コンソール６は、コンピュータ（computer）により構成されている。

なお、ここでは、図１に示すように、被検体５の体軸方向、すなわち撮影テーブル４による被検体５の搬送方向をｚ方向とする。また、鉛直方向をｙ方向、ｙ方向およびｚ方向に直交する水平方向をｘ方向とする。

図２は、第１の形態に係るＸ線ＣＴ装置の操作コンソールの機能ブロック図（block diagram）である。
第１の形態に係るＸ線ＣＴ装置の操作コンソール６は、上記機能を実現させるための機能ブロックとして、判断部７１、計算部７２、更新部７３、および再構成部７４などを有している。

判断部７１は、被検体のスキャン中にキャリブレーションデータを更新するためのキャリブレーションが実行可能か否かを判断する。
計算部７２は、キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する。
更新部７３は、キャリブレーションデータを新たなキャリブレーションデータで更新する。
再構成部７４は、スキャンによって得られたデータとキャリブレーションデータとに基づいて画像を再構成する。

尚、判断部７１は判断手段の一例であり、計算部７２は計算手段の一例であり、更新部７３は更新手段の一例であり、再構成部７４は再構成手段の一例である。

操作コンソール６は、演算処理装置６４が所定のプログラム（program）を実行することにより各機能ブロックとして機能する。所定のプログラムは、記憶装置６３に記憶されている（図３参照）。

図３は、記憶装置６３の説明図である。
記憶装置６３には、プログラムＰＧ_１〜ＰＧ_Ｕが記憶されている。これらのプログラムＰＧ_１〜ＰＧ_Ｕのうちの少なくとも一つのプログラムは、演算処理装置６４で実行されるプログラムである。また、記憶装置６３には、キャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗが記憶されている。キャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗは、画像を再構成するために使用されるデータである。キャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗは、例えば、Ｘ線検出器２４から得られたチャンネルデータを補正するためのデータ、Ｘ線管の電流のデータを補正するためのデータ、およびＸ線管の電圧のデータを補正するためのデータなどを含んでいる。被検体５の画像は、被検体５をスキャンすることにより得られたチャンネルデータと、キャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗとに基づいて再構成される。

尚、図３に示すプログラムＰＧ_１〜ＰＧ_ＵおよびキャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗは、操作コンソール６に外部接続された記憶装置又は記憶媒体９０（図１参照）に記憶されていてもよく、記憶装置６３と記憶装置又は記憶媒体９０とに振り分けて記憶されていてもよい。操作コンソール６の各部の機能の詳細は、Ｘ線ＣＴ装置における処理の流れを説明する際に併せて説明する。

第１の形態のＸ線ＣＴ装置では、キャリブレーションに関する撮影技師の作業負担を軽減できるという効果が得られる。以下に、この効果が得られる理由について説明する。尚、以下では、第１の形態における効果を明確にするために、先ず、キャリブレーションの問題点の一例（図４参照）を指摘する。この問題点を指摘した後に、第１の形態について具体的に説明する。

図４は、キャリブレーションの問題点の一例の説明図である。
尚、図４では、キャリブレーションの問題点の一例として、Ｘ線検出器２４の端部に設けられた検出素子２４ａを用いて行われるキャリブレーションの問題点について説明する。検出素子２４ａを用いたキャリブレーションは、例えば、レファレンス（reference）補正を行う場合に実行されるものである。

先ず、図４（ａ）について考える。
図４（ａ）には、Ｘ線ビーム２１ａが示されている。Ｘ線ビーム２１ａは、ＳＦＯＶ（Scan Field Of View）に外接する扇形状のビームとして示されている。また、Ｘ線ビーム２１ａ内には、クレードル４１の断面および被検体５の断面が示されている。

検出素子２４ａを用いて行われるキャリブレーションでは、Ｘ線管２１から検出素子２４ａに向かって進むＸ線の経路Ｑが、Ｘ線を減衰させる原因となる物体（被検体５やクレードル４１）を横切っていないことが重要となる。図４（ａ）では、経路Ｑは被検体５およびクレードル４１を横切っていないので、キャリブレーションを行うことができる。しかし、被検体５の体格やクレードル４１の幅によっては、経路Ｑが被検体５又はクレードル４１を横切ることがある（図４（ｂ）参照）。

図４（ｂ）は、経路Ｑが被検体５又はクレードル４１を横切っている例を示す図である。
図４（ｂ）では、被検体５の体格が大きく、また、クレードル４１の幅が長いので、経路Ｑは、被検体５およびクレードル４１を横切っている。したがって、図４（ｂ）では、キャリブレーションの精度が低くなるという問題がある。

そこで、この問題に対処する方法として、Ｘ線ビーム２１ａ内に被検体５およびクレードル４１が存在しない状態でキャリブレーションを実行する方法がある（図４（ｃ）参照）。

図４（ｃ）は、Ｘ線ビーム２１ａ内に被検体５およびクレードル４１が存在しないときの様子を示す図である。
図４（ｃ）では、撮影空間内に被検体５およびクレードル４１が存在していない。したがって、被検体５およびクレードル４１によるＸ線の減衰が生じないので、キャリブレーションを実行することができる。しかし、図４（ｃ）の場合、被検体５およびクレードル４１が存在しない状態でキャリブレーションを行う必要があるので、被検体５のスキャンとは別にキャリブレーションを実行する必要がある。そのため、病院などの施設では、患者の診察開始前の時間帯や、定期点検時にキャリブレーションを行う必要があり、撮影技師の作業負担が増加するという問題がある。そこで、第１の形態では、撮影技師の作業負担を軽減することができるように、キャリブレーションを実行している。以下、第１の形態におけるキャリブレーションの実行方法について説明する。

図５は、第１の形態におけるキャリブレーションの実行方法を表すフローを示す図である。
ステップ（step）Ｓ１では、撮影技師は被検体５をクレードル４１に寝かせる（図１参照）。被検体５をクレードル４１に寝かせた後、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、被検体５のスキャンが実行される。スキャンにより収集されたデータに基づいて、ＣＴ画像を生成することができる。

また、ステップＳ２では、被検体５のスキャン中にキャリブレーションが行われる。被検体５のスキャン中に行われるキャリブレーションのフローは、図５の右側に示されている。以下に、図５の右側のフローを参照しながら、被検体５のスキャン中にキャリブレーションを行う手順について説明する。尚、以下では、説明の便宜上、図５の右側のフローについて説明する前に、第１の形態におけるキャリブレーションの方法の概略について簡単に説明する。この概略を説明した後で、図５の右側のフローについて説明する。

図６は、第１の形態におけるキャリブレーションの実行方法の概略説明図である。
先ず図６（ａ）について説明する。
図６（ａ）は、ガントリ２の回転部２６の回転角がθ＝１８０°のときのビューを概略的に示す図である。
θ＝１８０°の場合、被検体５およびクレードル４１の各々のｘ方向における幅は、Ｘ線ビーム２１ａの外側にまで広がっているので、経路Ｑは、被検体５およびクレードル４１を横切っている。したがって、θ＝１８０°において検出素子２４ａから得られるチャンネルデータＣ_１８０は、キャリブレーションデータを計算するためのデータとしては適しておらず、キャリブレーションを実行することはできない。

次に、図６（ｂ）について説明する。
図６（ｂ）は、ガントリ２の回転部２６の回転角がθ＝９０°のときのビューを概略的に示す図である。
θ＝９０°の場合、Ｘ線は、被検体５の横から被検体５に向かって照射される。一般的に、被検体５のｙ方向（ＡＰ方向）における幅は、被検体５のｘ方向（ＲＬ方向）における幅よりも狭い。また、クレードル４１は板状であるので、クレードル４１のｙ方向（ＡＰ方向）における幅は、クレードル４１のｘ方向（ＲＬ方向）における幅よりも十分に狭い。したがって、経路Ｑは、被検体５およびクレードル４１のいずれも横切っていない。このため、θ＝９０°において検出素子２４ａから得られるチャンネルデータＣ_９０は、キャリブレーションデータを計算するためのデータとして適しており、キャリブレーションを実行することが可能であることがわかる。

尚、図６では、説明の便宜上、θ＝１８０°およびθ＝９０°の場合について説明したが、θ＝１８０°および９０°以外の回転角についても同様に考えることができる。したがって、経路Ｑが被検体５および（又は）クレードル４１を横切る場合、キャリブレーションを実行することはできないが、経路Ｑが被検体５およびクレードル４１のいずれも横切らない場合、キャリブレーションを実行できることがわかる。

本願発明者は、回転角θの値によっては、経路Ｑが被検体５およびクレードル４１のいずれも横切らないことに着目し、被検体５のスキャン中であってもキャリブレーションを実行することが可能であることを見出した。以下に、図６を参照しながら説明した考え方に基づいてキャリブレーションを実行する方法について、図５のフローを参照しながら説明する。

ステップＳ２１では、再構成部７４（図２参照）が、被検体５のスキャン中に画像再構成を行う。ここでは、説明の便宜上、ガントリ２の回転部２６が１回転することにより、画像再構成を行うための一連のチャンネルデータが取得できるとする。

再構成部７４は、ガントリ２の回転部２６が１回転する間に得られた一連のチャンネルデータと、記憶装置６３に記憶されているキャリブレーションデータ（図３参照）とに基づいて、画像を再構成する。図７に、再構成されたＣＴ画像ＤＶを概略的に示す。図７では、ＣＴ画像ＤＶには、被検体５の体内部分５ａが含まれている。画像を再構成した後、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、判断部７１（図２参照）が、被検体のスキャン中にキャリブレーションが実行可能か否かを判断する。以下、ステップＳ２２について説明する。尚、以下では、説明の便宜上、ガントリ２の回転部２６の回転角θがθ＝１８０°の場合と、θ＝９０°の場合に分けて説明する。

（θ＝１８０°の場合）
図８は、θ＝１８０°におけるビューを示す図である。
ステップＳ２２１では、判断部７１が、Ｘ線管２１から放射されたＸ線が検出素子２４ａに到達するまでの経路Ｑを特定する。θ＝１８０°におけるＸ線管２１および検出素子２４ａの位置は、被検体５をスキャンする前に事前に知ることができる情報であるので、判断部７１は、Ｘ線管２１および検出素子２４ａの位置情報に基づいて、経路Ｑを特定することができる。経路Ｑを特定した後、ステップＳ２２２に進む。

ステップＳ２２２では、判断部７１が、経路Ｑが被検体５又はクレードル４１を横切っているか否かを判断する。以下、この判断方法について説明する。

先ず、判断部７１は、ステップＳ２１で得られたＣＴ画像ＤＶ（図７参照）に基づいて、撮影空間内のどの部分に被検体５が存在しているかを求める。ここでは、判断部７１は、ＣＴ画像ＤＶから体内部分５ａを抽出し、抽出された体内部分５ａの位置情報に基づいて、撮影空間内のどの部分に被検体５が存在しているかを求める。

また、判断部７１は、撮影空間内のどの部分にクレードル４１が存在しているかを求める。クレードル４１のサイズはＣＴ装置ごとに決まっており、クレードル４１の移動位置は被検体５の撮影条件から決まる既知の情報であるので、判断部７１は、撮影空間内のどの部分にクレードル４１が存在しているかを求めることができる。

したがって、判断部７１は、被検体５、クレードル４１、および経路Ｑの間の位置関係を求めることができる。このため、判断部７１は、経路Ｑが被検体５又はクレードル４１を横切っているか否かを判断することができる。

図８では、判断部７１は、経路Ｑは被検体５およびクレードル４１を横切っていると判断する。したがって、θ＝１８０°において検出素子２４ａから得られるチャンネルデータＣ_１８０は、キャリブレーションデータを計算するためのデータとしては適しておらず、判断部７１は、キャリブレーションを実行することはできないと判断する。

（θ＝９０°の場合）
図９は、θ＝９０°におけるビューを示す図である。
ステップＳ２２１では、判断部７１が、Ｘ線管２１から放射されたＸ線が検出素子２４ａに到達するまでの経路Ｑを特定する。θ＝９０°におけるＸ線管２１および検出素子２４ａの位置は、被検体５をスキャンする前に事前に知ることができる情報であるので、判断部７１は、Ｘ線管２１および検出素子２４ａの位置情報に基づいて、経路Ｑを特定することができる。経路Ｑを特定した後、ステップＳ２２２に進む。

ステップＳ２２２では、判断部７１が、経路Ｑが被検体５又はクレードル４１を横切っているか否かを判断する。図９では、判断部７１は、経路Ｑは被検体５およびクレードル４１を横切っていないと判断する。したがって、θ＝９０°において検出素子２４ａから得られるチャンネルデータＣ_９０は、キャリブレーションデータを計算するためのデータとして適しており、判断部７１は、キャリブレーションを実行することが可能であると判断する。

図８および図９では、説明の便宜上、θ＝１８０°およびθ＝９０°の場合について説明したが、θ＝１８０°およびθ＝９０°以外の回転角θの値に対しても、判断部７１は、キャリブレーションが実行できるか否かを判断する。したがって、０≦θ＜３６０°の範囲内の回転角θの値ごとに、キャリブレーションが実行できるか否かを判断することができる。
この判断が終了したら、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、計算部７２（図２参照）がキャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗ（図３参照）を更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する。以下では、説明の便宜上、キャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗのうち、キャリブレーションデータＤ_１のみが更新の対象であるとする。しかし、本発明は、更新の対象は、キャリブレーションデータＤ_Ｗに限定されることは無く、キャリブレーションデータＤ_Ｗとは別のキャリブレーションデータを更新の対象としてもよく、二つ以上のキャリブレーションデータ（例えば、二つのキャリブレーションデータＤ_１およびＤ_２、全てのキャリブレーションデータＤ_１〜Ｄ_Ｗ）を、更新の対象としてもよい。

計算部７２は、ステップＳ２２においてキャリブレーションが可能であると判断された回転角θにおいて得られたチャンネルデータ（例えば、θ＝９０°におけるチャンネルデータＣ_９０）に基づいて、キャリブレーションデータＤ_Ｗを更新するための新たなキャリブレーションデータＤ_ｃ１を計算する。新たなキャリブレーションデータＤ_ｃ１を計算した後、更新部７３（図２参照）は、更新の対象であるキャリブレーションデータＤ_Ｗを、新たなキャリブレーションデータＤ_ｃ１で更新する。図１０に、キャリブレーションデータＤ_Ｗが新たなキャリブレーションデータＤ_Ｃ１で更新された様子を概略的に示す。

このようにして、被検体５のスキャン中にキャリブレーションを実行することができる。被検体のスキャン中に更新されたキャリブレーションデータは、被検体５の画像を再構成するときに使用される。画像を再構成したら、図５のフローを終了する。

第１の形態では、被検体５のスキャン中にキャリブレーションを実行することができる。したがって、被検体のスキャンとは別に、キャリブレーションデータを計算するための専用のキャリブレーションが不要となるので、撮影技師の作業負担を軽減することができる。

また、病院などの施設では、ＣＴ装置の稼動時間中は、患者のスキャンが繰り返し実行されるので、ＣＴ装置の稼働時間中は、患者をスキャンするたびにキャリブレーションを行うことができる。したがって、ＣＴ装置で使用される部品の特性の経時変化が急激に生じた場合であっても、ＣＴ装置の稼働時間中に、部品の特性の急激な変化に応じたキャリブレーションを実行することができる。

尚、第１の形態では、検出器２４が有する複数の検出素子のうちの検出素子２４ａのみが、キャリブレーションを実行するための検出素子として使用されている。しかし、複数の検出素子のうちの２つ以上の検出素子を、キャリブレーションを実行するための検出素子として使用してもよい。

第１の形態では、ステップＳ２のスキャン中に得られたデータに基づいてＣＴ画像ＤＶ（図７参照）を生成し、ＣＴ画像ＤＶに基づいて、経路Ｑが被検体５又はクレードル４１を横切るか否かを判断している。しかし、ＣＴ画像ＤＶの代わりに、例えば、スカウトスキャンにより得られたスカウト画像を用いて、経路Ｑが被検体５又はクレードル４１を横切るか否かを判断してもよい。

また、第１の形態では、被検体５のスキャン中に得られたチャンネルデータを用いて、キャリブレーションを行っている。しかし、被検体のスキャンを行うたびに、検出素子２４ａのチャネルデータを保存しておき、所定の人数分のチャネルデータが保存されたら、この所定の人数分のチャンネルデータに基づいてキャリブレーションを行ってもよい。

（２）第２の形態
第１の形態では、回転部２６の回転角θごとに、キャリブレーションが実行できるか否かを判断している。しかし、図６を参照すると、θ＝９０°では、経路Ｑは被検体５およびクレードル４１を横切っていないので、θ＝９０°で得られたチャンネルデータＣ_９０は、キャリブレーション用のデータとして使用できることがわかる。そこで、第２の形態では、キャリブレーションが実行できるか否かを判断せずに、回転角θがθ＝９０°のときに取得されたチャンネルデータＣ_９０を用いてキャリブレーションを実行する例について説明する。

図１１は、第２の形態に係るＸ線ＣＴ装置の操作コンソールの機能ブロック図である。
第２の形態は、第１の形態と比較すると、判断部７１の代わりに、特定部８１を備えた点が異なっている。特定部８１は、スキャン中に収集されたチャンネルデータの中から、回転角θ＝９０°のチャンネルデータを特定する。

以下に、第２の形態におけるキャリブレーションの実行方法について、図１２のフローを参照しながら説明する。

第２の形態でも、第１の形態と同様に、ステップＳ１において被検体５をクレードル４１に寝かせ、ステップＳ２において被検体５のスキャンが実行される。しかし、第２の形態は、第１の形態と比較すると、キャリブレーションの実行方法が異なっている。図１２の右側に、第２の形態におけるキャリブレーションのフローが示されている。以下、キャリブレーションのフローについて説明する。

ステップＳ３１では、特定部８１は、被検体５のスキャン中に収集されたチャンネルデータの中から、θ＝９０°において検出素子２４ａから得られたチャンネルデータＣ_９０を特定する。θ＝９０°におけるチャンネルデータを特定した後、ステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２では、計算部７２が、θ＝９０°において得られたチャンネルデータＣ_９０を用いて、キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する。新たなキャリブレーションデータを計算した後、更新部７３が、キャリブレーションデータを更新する。

このようにして、被検体５のスキャン中にキャリブレーションを実行することができる。

第２の形態では、θ＝９０°のチャンネルデータＣ_９０が、キャリブレーションに使用されるデータとして予め決められている。したがって、第２の形態では、回転角θの値ごとに、キャリブレーションが実行可能か否かを判断する必要が無いので、キャリブレーションのフローを簡潔にすることができる。

尚、第２の形態では、θ＝９０°において得られたチャンネルデータＣ_９０を用いて、キャリブレーションを実行している。しかし、経路Ｑが被検体５およびクレードル４１を横切らないのであれば、θ＝９０°とは別の回転角のチャンネルデータを用いてキャリブレーションを実行してもよい。例えば、θ＝８５°〜９５°、θ＝２６５°〜２７５°のチャンネルデータを用いてキャリブレーションを実行することができる。

また、第２の形態では、被検体５のスキャン中に得られたθ＝９０°のチャンネルデータを用いて、キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算している。しかし、被検体のスキャンを行うたびに、θ＝９０°において検出素子２４ａから得られたチャネルデータを保存しておき、所定の人数分のチャネルデータが保存されたら、この所定の人数分のチャンネルデータに基づいて、キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算してもよい。

第１および第２の形態はＸ線ＣＴ装置であるが、本発明は、キャリブレーションを実行する必要がある様々な放射線断層撮影装置、例えばガンマ線（gamma ray）を用いる放射線断層撮影装置にも適用可能である。

また、コンピュータを上記Ｘ線ＣＴ装置における制御や処理を行う各手段として機能させるためのプログラムやこれを記録した記録媒体もまた、発明の形態の一例である。

１ Ｘ線ＣＴ装置
２ ガントリ
２Ｂ 空洞部
４ 撮影テーブル
５ 被検体５
６ 操作コンソール
２１ Ｘ線管２１
２２ アパーチャ
２３ コリメータ装置
２４ Ｘ線Ｘ線検出器２４
２５ データ収集部
２６ 回転部
２７ 高電圧電源
２８ アパーチャ駆動装置
２９ 回転駆動装置
３０ 制御部
４１ クレードル４１
４２ 駆動装置
５０ ホルダ
６１ 入力装置
６２ 表示装置
６３ 記憶装置
６４ 演算処理装置
７１ 判断部
７２ 計算部
７３ 更新部
７４ 再構成部
８１ 特定部
９０ 記憶媒体

Claims (13)

1. 放射線を用いて被検体をスキャンする放射線断層撮影装置であって、
   放射線を照射する放射線源と、
   前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段と、
   前記被検体のスキャン中に、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するためのキャリブレーションが実行可能か否かを判断する判断手段と、
   前記キャリブレーションが実行可能であると判断された場合、前記被検体のスキャン中に得られたチャンネルデータに基づいて、前記キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算手段と、
   を有する放射線断層撮影装置。
2. 前記判断手段は、
   前記放射線源から前記複数の検出素子のうちの少なくとも一つの検出素子に向かって進む放射線の経路が、前記放射線を減衰させる原因となる物体を横切るか否かを判断することにより、前記キャリブレーションが実行可能か否かを判断する、請求項１に記載の放射線断層撮影装置。
3. 前記物体は、前記被検体又はクレードルである、請求項２に記載の放射線断層撮影装置。
4. 前記判断手段は、
   前記被検体のスキャン中に得られた画像に基づいて、前記放射線の経路が、前記放射線を減衰させる原因となる物体を横切るか否かを判断する、請求項２又は３に記載の放射線断層撮影装置。
5. 前記判断手段は、
   スカウトスキャンにより得られた画像に基づいて、前記放射線の経路が、前記放射線を減衰させる原因となる物体を横切るか否かを判断する、請求項２又は３に記載の放射線断層撮影装置。
6. 前記チャンネルデータと前記新たなキャリブレーションデータとに基づいて画像を再構成する再構成部を有する、請求項２〜５のうちのいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
7. 前記キャリブレーションデータを前記新たなキャリブレーションデータで更新する更新手段を有する、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
8. 放射線を照射する放射線源と、
   前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段と、
   前記放射線源および前記データ生成手段が前記被検体の撮影空間の周囲を回転するように、前記放射線源および前記データ生成手段を回転させる回転部と、
   前記被検体のスキャン中に生成された複数のチャンネルデータのうち、前記回転部が所定の回転角のときに得られた第１のチャンネルデータを用いて、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算手段と、
   を有する放射線断層撮影装置。
9. 前記計算手段は、
   複数の被検体をスキャンすることにより得られた複数の第１のチャンネルデータに基づいて、前記新たなキャリブレーションデータを計算する、請求項８に記載の放射線断層撮影装置。
10. 前記所定の回転角は、８５°〜９５°の範囲内の角度、又は２６５°〜２７５°の範囲内の角度を含む、請求項８又は９に記載の放射線断層撮影装置。
11. 前記キャリブレーションデータを前記新たなキャリブレーションデータで更新する更新手段を有する、請求項８〜１０のうちのいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
12. 放射線を照射する放射線源と、
    前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段とを有する放射線断層撮影装置に適用されるプログラムであって、
    前記被検体のスキャン中に、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するためのキャリブレーションが実行可能か否かを判断する判断処理と、
    前記キャリブレーションが実行可能であると判断された場合、前記被検体のスキャン中に得られたチャンネルデータに基づいて、前記キャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算処理と、
    を計算機に実行させるためのプログラム。
13. 放射線を照射する放射線源と、
    前記放射線源から照射された放射線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子により検出された放射線の強度の情報を含むチャンネルデータを生成するデータ生成手段と、
    前記放射線源および前記データ生成手段が前記被検体の撮影空間の周囲を回転するように、前記放射線源および前記データ生成手段を回転させる回転部とを有する放射線断層撮影装置に適用されるプログラムであって、
    前記被検体のスキャン中に生成された複数のチャンネルデータのうち、前記回転部が所定の回転角のときに得られた第１のチャンネルデータを用いて、画像を再構成するために使用されるキャリブレーションデータを更新するための新たなキャリブレーションデータを計算する計算処理と、
    を計算機に実行させるためのプログラム。