JP2019055004A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、造影剤注入器及び管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者の技量によらず、造影撮影の最適化を図る。【解決手段】 実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線源、Ｘ線検出部、条件設定部、条件変更部、注入制御部及びスキャン制御部を備える。前記Ｘ線源は、Ｘ線を曝射する。前記Ｘ線検出部は、前記Ｘ線源から曝射され被検体を透過したＸ線を検出する。前記条件設定部は、前記被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する。前記条件変更部は、前記第１造影条件又は前記第１撮影条件に基づいて、前記第１造影条件及び前記第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。前記注入制御部は、前記第２造影条件に基づいて、前記被検体に造影剤を注入する造影剤注入器を制御する。前記スキャン制御部は、前記第２撮影条件に基づいてモニタリングスキャン及び造影スキャンを順番に実行するように前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出部とを制御する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、造影剤注入器及び管理装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影（Computed Tomography：ＣＴ）装置は、血管や臓器の断層像を撮影する際に、病原等を明瞭に描出するための造影剤が一般的に用いられる。造影剤を用いた撮影（以下、造影撮影という）の前には、時間などの一部パラメータを除き、造影剤の注入速度や注入量などの造影条件のパラメータと、撮影タイミングや回転速度、寝台速度といった撮影条件のパラメータとがそれぞれ独立して設定される。造影条件及び撮影条件は、通常、それぞれのガイドラインや計算式、あるいは操作者の経験によって各パラメータが設定される。具体的には、造影条件及び撮影条件は、ＣＡＮ（Controller Area Network）４等の通信規格に対応したコンソール上で設定可能となっている。設定された造影条件は、造影剤注入器に送信され、注入開始タイミングなどの制御に用いられる。このように、造影条件と撮影条件とは独立して管理される。

特開２０１５−６２６５９号公報

以上のようなＸ線ＣＴ装置では、例えば、撮影実施時には、予め独立して設定された撮影条件と造影条件とが用いられる。このとき、独立して設定された造影条件及び撮影条件に従って造影剤注入器による注入開始の同期や、検査履歴として造影剤の注入状況の記録が表示される。しかしながら、撮影条件と造影条件とが比較される機会はない。

そのため、被検体毎に、造影条件又は撮影条件の最適化により、線量や造影剤量を低減できる可能性があっても、その可能性を判断することが操作者の技量次第となる。また、注入タイミングなどの造影条件、撮影タイミング等の撮影条件を最適化できる可能性においても、同様に、操作者の技量次第で判断される。

しかしながら、造影撮影については、操作者の技量によらずに最適化を図り得ることが望ましい。

目的は、操作者の技量によらず、造影撮影の最適化を図り得るＸ線コンピュータ断層撮影装置、造影剤注入器及び管理装置を提供することにある。

実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線源、Ｘ線検出部、条件設定部、条件変更部、注入制御部及びスキャン制御部を備える。
前記Ｘ線源は、Ｘ線を曝射する。
前記Ｘ線検出部は、前記Ｘ線源から曝射され被検体を透過したＸ線を検出する。
前記条件設定部は、前記被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する。
前記条件変更部は、前記第１造影条件又は前記第１撮影条件に基づいて、前記第１造影条件及び前記第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。
前記注入制御部は、前記第２造影条件に基づいて、前記被検体に造影剤を注入する造影剤注入器を制御する。
前記スキャン制御部は、前記第２撮影条件に基づいてモニタリングスキャン及び造影スキャンを順番に実行するように前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出部とを制御する。

第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態における処理回路の構成を示すブロック図である。 同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 同実施形態における被検体の体位及び造影ルートを設定する画面の一例を示す模式図である。 第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるシミュレーション結果を表示する画面の一例を示す模式図である。 同実施形態におけるシミュレーション結果の変形例を示す模式図である。 第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるシミュレーション結果を表示する画面の一例を示す模式図である。 第４の実施形態にＸ線ＣＴ装置によるシミュレーション結果を表示する画面の一例を示す模式図である。 同実施形態における経過時間毎のシミュレーション結果を示す模式図である。 図９に示すシミュレーション結果に、図７に示す枠を重畳させて示す模式図である。 第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるシミュレーション結果を模擬アキシャル像上に表示する画面の一例を示す模式図である。 同実施形態における経過時間毎のシミュレーション結果を示す模式図である。 同実施形態における関心領域のＴＤＣを表示する画面の一例を示す模式図である。 同実施形態におけるモニタリング撮影を設定する画面の一例を示す模式図である。 第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 同実施形態におけるステップＳＴ３３の動作を説明するためのフローチャートである。 同実施形態におけるステップＳＴ３４の動作を説明するためのフローチャートである。 第７の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のステップＳＴ３０の動作を説明するためのフローチャートである。 第８の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のステップＳＴ３０の動作を説明するためのフローチャートである。 第９の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のステップＳＴ３０の動作を説明するためのフローチャートである。 第１０の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のステップＳＴ５０の動作を説明するためのフローチャートである。 第１１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のステップＳＴ４０の動作を説明するためのフローチャートである。 同実施形態における動作を説明するための模式図である。 第１４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のステップＳＴ２０の動作を説明するためのフローチャートである。 第１５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のステップＳＴ４０の動作を説明するためのフローチャートである。 同実施形態における動作を説明するための模式図である。 第１６の実施形態に係る造影剤注入器の構成を示す模式図である。 第１７の実施形態に係る管理装置の構成を示す模式図である。

以下、各実施形態について図面を用いて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管１１を有するＸ線源から被検体Ｐに対してＸ線を曝射し、当該被検体を透過したＸ線をＸ線検出器１２で検出する。Ｘ線ＣＴ装置１は、当該Ｘ線検出器１２からの出力に基づいて、被検体Ｐに関するＣＴ画像を生成する。

図１に示すＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。架台装置１０は、被検体ＰをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。寝台装置３０は、Ｘ線ＣＴ撮影の対象となる被検体Ｐを載置し、Ｘ線ＣＴ撮影を実行する位置まで移動するための装置である。コンソール装置４０は、架台装置１０を制御するコンピュータである。

例えば、架台装置１０および寝台装置３０はＣＴ検査室に設置され、コンソール装置４０はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。なお、コンソール装置４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール装置４０は、架台装置１０及び寝台装置３０とともに同一の部屋に設置されてもよい。いずれにしても架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。

架台装置１０は、Ｘ線管１１、Ｘ線検出器１２、回転フレーム１３、Ｘ線高電圧装置１４、制御装置１５、ウェッジ１６、コリメータ１７及びＤＡＳ１８を有する。

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管である。照射された熱電子は、ターゲットの焦点に衝突した際のエネルギーによってＸ線に変換される。これにより、Ｘ線管１１は、熱電子が衝突したターゲットの焦点から、被検体Ｐへ曝射するＸ線を発生する。Ｘ線管１１で発生したＸ線は、コリメータ１７を介してコーンビーム形に成形され、被検体Ｐに曝射される。なお、Ｘ線管１１及びコリメータ１７は、特許請求の範囲に記載のＸ線源の一例である。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から曝射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された構造を有する。また、Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器（半導体検出器）であっても構わない。また、Ｘ線検出器１２は、特許請求の範囲に記載のＸ線検出部の一例である。

回転フレーム１３は、Ｘ線源とＸ線検出器１２とを回転軸回りに回転可能に支持する。具体的には、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、後述する制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム１３は、アルミニウム等の金属により形成された固定フレーム（図示せず）に回転可能に支持される。詳しくは、回転フレーム１３は、ベアリングを介して固定フレームの縁部に接続されている。なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とそれぞれ定義するものとする。回転フレーム１３は、制御装置１５の駆動機構からの動力を受けて回転軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やＤＡＳ１８を更に備えて支持する。このような回転フレーム１３は、撮影空間をなす開口（ボア）が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口はＦＯＶ１９に略一致する。開口の中心軸は、回転フレーム１３の回転軸Ｚに一致する。回転フレーム１３の回転軸Ｚは、Ｘ線管１１の回転軸Ｚと呼んでもよい。なお、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、回転フレームに設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分（例えば固定フレーム）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレームから架台装置の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧及びＸ線管１１に供給するフィラメント電流を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、後述する回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側に設けられても構わない。

制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。また、制御装置１５は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。制御装置１５は、コンソール装置４０からの指令に従い、Ｘ線高電圧装置１４およびＤＡＳ１８等を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記制御を実現する。また、制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。なお、制御装置１５は、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記制御を実現する。

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６（ウェッジフィルタ（wedge filter）、ボウタイフィルタ（bow-tie filter））は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。

ＤＡＳ１８（Data Acquisition System）は、被検体Ｐにより減弱されたＸ線の強度を示すデジタル値を１ビューごとに収集する。ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、増幅された電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、当該デジタル信号が示すデジタル値を有する検出データを生成する。検出データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、および収集されたビューを示すビュー番号により識別されたＸ線強度のデジタル値のセットである。なお、ビュー番号としては、ビューが収集された順番（収集時刻）を用いてもよく、Ｘ線管１１の回転角度を表す番号（例、１〜１０００）を用いてもよい。また、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、架台装置１０に収容された非接触データ伝送回路（図示せず）を介してコンソール装置４０へと転送される。

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備えている。

基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。

寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を天板３３の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置３２は、コンソール装置４０による制御、または制御装置１５による制御に従い、天板３３を移動する。例えば、寝台駆動装置３２は、天板３３に載置された被検体Ｐの体軸が回転フレーム１３の開口の中心軸に一致するよう、天板３３を被検体Ｐに対して直交方向に移動する。また、寝台駆動装置３２は、架台装置１０を用いて実行されるＸ線ＣＴ撮影に応じて、天板３３を被検体Ｐの体軸方向に沿って移動してもよい。寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。寝台駆動装置３２は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。

支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。

コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４との間のデータ通信は、バス（BUS）を介して行われる。

メモリ４１は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ４１は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ４１は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ４１の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置１内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。例えば、メモリ４１は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ４１は、本実施形態に係る制御プログラムやデータ等を記憶する。

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。また、ディスプレイ４２は、特許請求の範囲に記載の表示部の一例である。

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース４３としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インターフェース４３は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。

処理回路４４は、入力インターフェース４３から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４４は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能４４１、撮影計画機能４４２、画像生成機能４４３、画像処理機能４４４、スキャン制御機能４４５、表示制御機能４４６などを実行する。

システム制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能４４１は、メモリ４１に記憶されている制御プログラムを読み出して処理回路４４内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線ＣＴ装置１の各部を制御する。例えば、処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。

撮影計画機能４４２は、位置決め撮影用の計画機能に加え、図２に示すように、シミュレーション機能４４２−１、条件変更機能４４２−２、撮影準備機能４４２−３を備えている。

シミュレーション機能４４２−１は、被検体Ｐの造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定し、当該第１造影条件及び第１撮影条件に基づいて、造影剤を被検体Ｐに注入した場合の造影具合をシミュレーションにより求める。

ここで、「第１造影条件及び第１撮影条件」における「第１」とは、「個別に設定された」及び「最適化前の」を意味する。「造影条件」とは、造影剤や生理食塩水の注入に関する条件であり、例えば、注入速度、注入量、注入時間を含んでいる。「撮影条件」とは、撮影動作によって被検体から画像生成のための物理的なデータを収集するために必要な物理的条件である。撮影条件としては、例えば、スキャンの開始位置と範囲（寝台移動量）、Ｘ線管１１の管電圧・管電流、得られる画像スライスの総幅に対する１回転での寝台移動量（撮影ピッチ）、開始タイミング、撮影列数、回転速度などがある。

なお、シミュレーション機能４４２−１は、個別設定の際に、被検体Ｐに造影剤を注入する注入位置に対応する造影ルートを模擬人体上で設定し、当該設定された造影ルートに基づいて、第１造影条件を設定するようにしてもよい。造影ルートの設定には、任意の注入位置に対応するマニュアルモードと、所定の注入位置に対応するプリセットモードとがある。マニュアルモードの場合、任意の注入位置を画面上で設定すればよい。プリセットモードの場合、例えば、画面に表示された注入位置のリストから、所望の注入位置を選択すればよい。注入位置としては、例えば、右上肢、左上肢、右下肢、左下肢などが適宜、使用可能となっている。また、造影ルートの設定は、操作者の操作による設定でもよく、図示しない光学カメラで認識した造影ルートを設定してもよい。

また、シミュレーション機能４４２−１は、個別設定の際に、模擬人体上で被検体Ｐの体位を設定し、当該設定された体位に基づいて、第１造影条件を設定するようにしてもよい。体位としては、例えば、「仰臥位」や「腹臥位」といった全体の姿勢と、「腕上げ」又は「腕下げ」といった一部の姿勢との組み合わせなどが適宜、使用可能となっている。なお、腕の上げ下げは、姿勢によって血管の圧迫度合いが変わることから、造影剤の注入し易さに影響する。

シミュレーション機能４４２−１は、特許請求の範囲に記載の条件設定部、シミュレーション部、ルート設定部、体位設定部の一例である。

条件変更機能４４２−２は、個別に設定された第１造影条件及び第１撮影条件を最適化して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。例えば、条件変更機能４４２−２は、第１造影条件又は第１撮影条件に基づいて、第１造影条件及び第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得るようにしてもよい。また例えば、条件変更機能４４２−２は、操作者の操作に応じて、第１造影条件及び第１撮影条件を修正することにより、第２造影条件及び第２撮影条件を得るようにしてもよい。第２造影条件は、最適化された第１造影条件である。第２撮影条件は、最適化された第１撮影条件である。すなわち、「第２造影条件及び第２撮影条件」における「第２」とは、「最適化後の」を意味する。「造影条件」及び「撮影条件」については、前述した通りである。なお、「条件変更機能」の用語は、「最適化処理機能」、「条件修正機能」、「条件調整機能」又は「条件編集機能」などの用語に適宜、読み替えてもよい。

撮影準備機能４４２−３は、操作者が被検体Ｐに造影ルートを設定した後、操作者の操作に応じて、条件変更機能４４２−２により得られた第２造影条件及び第２撮影条件を選択する。また、撮影準備機能４４２−３は、当該第２造影条件及び第２撮影条件をスキャン制御機能４４５に送出してもよい。但し、撮影準備機能４４２−３は、任意の付加的事項であり、省略してもよい。

画像生成機能４４３は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ（検出データ）および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。また、画像生成機能４４３は、このような投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法、ショート再構成処理法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。ショート再構成処理法は、ＰＢＳ（Pixel Based Sector Reconstruction）とも呼ばれる。ＣＴ画像データは、被検体Ｐに関するＣＴ値の空間分布を表している。

画像処理機能４４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、画像生成機能４４３によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。変換後の断層像データや３次元画像データは、ディスプレイ４２に表示される。公知の方法としては、例えば、ボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planer Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等の３次元画像処理が適宜、使用可能となっている。

スキャン制御機能４４５は、スキャン範囲、関心領域、撮影条件等を決定するための被検体Ｐの位置決め画像データを取得する。位置決め画像データは参照画像データと呼ばれる場合もある。

また、スキャン制御機能４４５は、条件変更機能４４２−２により得られた第２造影条件及び第２撮影条件を撮影準備機能４４２−３から受ける。スキャン制御機能４４５は、第２造影条件に基づいて、被検体Ｐに造影剤を注入する造影剤注入器５０を制御する。このとき、スキャン制御機能４４５は、第２造影条件を造影剤注入器５０に送出してもよく、第２造影条件に基づく注入制御信号を造影剤注入器５０に送出してもよい。また、スキャン制御機能４４５は、第２撮影条件に基づいて、モニタリングスキャン及び造影スキャンを順番に実行するようにＸ線源とＸ線検出器１２とを制御する。なお、「モニタリングスキャン」及び「造影スキャン」は、それぞれ「モニタリング撮影」及び「本撮影」ともいう。スキャン制御機能４４５は、特許請求の範囲に記載の注入制御部、スキャン制御部の一例である。

表示制御機能４４６は、各機能による処理結果などのデータを表示するようにディスプレイ４２を制御する。例えば、表示制御機能４４６は、個別に設定された第１造影条件及び第１撮影条件や、シミュレーション結果、ＣＴ画像などのデータをディスプレイ４２に表示させる。表示制御機能４４６は、特許請求の範囲に記載の表示制御部の一例である。

なお、システム制御機能４４１、撮影計画機能４４２、画像生成機能４４３、画像処理機能４４４、スキャン制御機能４４５、表示制御機能４４６は、一つの基板の処理回路４４により実装されてもよいし、複数の基板の処理回路４４により分散して実装されてもよい。同様に、コンソール装置４０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。

造影剤注入器５０は、スキャン制御機能４４５から送出された第２造影条件に基づいて、被検体Ｐに造影剤を注入する。造影剤注入器５０は、インジェクタ（injector）と呼んでもよい。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図３のフローチャート及び図４の模式図を用いて説明する。

始めに、ステップＳＴ１０の位置決め撮影が実行される。このとき、撮影計画機能４４２は、予め設定された位置決め撮影用の撮影条件をメモリ４１から読み出し、スキャン制御機能４４５に送出する。スキャン制御機能４４５は、スキャン範囲、関心領域、撮影条件等を決定するための被検体Ｐの位置決め画像データを取得する。

例えば、位置決め画像データの取得に際し、ヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンによって被検体Ｐに対する全周分の投影データを収集する。ここで、スキャン制御機能４４５は、被検体の胸部全体、腹部全体、上半身全体、全身などの広範囲に対して本撮影よりも低線量でヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンを実行する。ノンヘリカルスキャンとしては、例えば、天板３３の位置を一定間隔で移動させた都度天板３３が停止した状態でスキャンを行うステップアンドシュート方式が実行される。

このように、スキャン制御機能４４５が被検体に対する全周分の検出データを収集することで、画像生成機能４４３が、３次元のＸ線ＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を再構成することができ、再構成したボリュームデータに基づいて、任意の方向に応じた２次元の位置決め画像データを生成してもよい。また、位置決め画像データは、前述のボリュームデータを用いることで、３次元の位置決め画像データとして扱うことも可能である。

ステップＳＴ１０の完了後、ステップＳＴ２０のシミュレーション処理が実行される。このとき、シミュレーション機能４４２−１は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、被検体Ｐの造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する。この個別設定の際に、シミュレーション機能４４２−１は、表示制御機能４４６を介して、図４（ａ）〜（ｂ）に示す如き、造影条件の個別設定のための画面をディスプレイ４２に表示させる。ここでは、模擬人体上において造影ルートの設定と造影条件のプリセット作成を可能とする。例えば、模擬人体の任意の位置もしくはプリセットされた位置に対応する造影ルートの設定と、造影ルートに対応してプリセットされた造影条件を作成可能とする。また、腕上げ、腕下げ等の実スキャンにおける被検体の体位（患者ポジショニング）を設定可能とする。

これにより、シミュレーション機能４４２−１は、操作者による入力インターフェース４３の操作により、被検体Ｐに造影剤を注入する注入位置に対応する造影ルートと、被検体Ｐの体位とを模擬人体上で設定する。また、シミュレーション機能４４２−１は、当該設定された造影ルート及び体位に基づいて、第１造影条件を設定する。

また同様に、シミュレーション機能４４２−１は、表示制御機能４４６を介して、撮影条件の個別設定のための画面をディスプレイ４２に表示させる。また、シミュレーション機能４４２−１は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、第１撮影条件を設定する。

しかる後、シミュレーション機能４４２−１は、個別に設定された第１造影条件及び第１撮影条件に基づいて、造影剤を被検体Ｐに注入した場合の造影具合をシミュレーションにより求める。なお、第１造影条件及び第１撮影条件に基づく造影具合のシミュレーションは、必ずしも実行しなくてもよい。

これらシミュレーション結果、第１造影条件及び第１撮影条件は、表示制御機能４４６によりディスプレイ４２に表示される。これにより、シミュレーション結果、第１造影条件及び第１撮影条件は、操作者により比較され、最適であるか否かが検討される。

ステップＳＴ２０の完了後、ステップＳＴ３０の条件最適化処理が実行される。このとき、条件変更機能４４２−２は、第１造影条件又は第１撮影条件に基づいて、第１造影条件及び第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。具体的には例えば、条件変更機能４４２−２は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、第１造影条件及び第１撮影条件を修正する。これにより、条件変更機能４４２−２は、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。得られた第２造影条件及び第２撮影条件は、メモリ４１に記憶される。なお、「条件最適化処理」の用語は、「条件変更処理」、「条件修正処理」、「条件調整処理」又は「条件編集処理」などの用語に適宜、読み替えてもよい。

ステップＳＴ３０の完了後、ステップＳＴ４０にて実撮影の準備が実行される。このとき、操作者は、天板３３上の被検体Ｐに造影剤注入器５０の管を挿入することにより、被検体Ｐに造影ルートを設定する。また、操作者は、入力インターフェース４３の操作により、位置決め画像上に、モニタリング撮影のための関心領域を設定する。しかる後、撮影準備機能４４２−４は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、メモリ４１内の第２造影条件及び第２撮影条件を選択的に読み出し、当該第２造影条件及び第２撮影条件をスキャン制御機能４４５に送出する。

ステップＳＴ４０の完了後、ステップＳＴ５０にてモニタリング撮影が実行される。このとき、スキャン制御機能４４５は、第２造影条件に基づいて、被検体Ｐに造影剤を注入する造影剤注入器５０を制御する。また、スキャン制御機能４４５は、第２撮影条件に基づいて、モニタリング撮影のためのモニタリングスキャンを実行するようにＸ線源とＸ線検出器１２とを制御する。

モニタリング撮影中、画像生成機能４４３は、Ｘ線検出器１２からＤＡＳ１８を介して出力された投影データに対して再構成処理を行い、ＣＴ画像データを生成する。スキャン制御機能４４５は、関心領域に対応するＣＴ画像データのＣＴ値に基づいて、被検体の造影具合を判定する。ＣＴ値が閾値に達すると、本撮影に適した造影具合と判定され、モニタリングスキャンが完了する。

ステップＳＴ５０の完了後、モニタリングスキャンからステップＳＴ６０の本撮影に切り替えられる。スキャン制御機能４４５は、第２撮影条件に基づいて、モニタリングスキャンから切り替えて、本撮影のための造影スキャンを実行するようにＸ線源とＸ線検出器１２とを制御する。本撮影中、画像生成機能４４３は、Ｘ線検出器１２からＤＡＳ１８を介して出力された投影データに対して再構成処理を行い、ＣＴ画像データを生成する。画像処理機能４４４は、ＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。表示制御機能４４６は、変換された画像データを表示するようにディスプレイ４２を制御する。

上述したように第１の実施形態によれば、被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定し、第１造影条件又は第１撮影条件に基づいて、第１造影条件及び第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。これにより、操作者の技量によらず、造影撮影の最適化を図ることができる。

例えば、個別に設定した第１造影条件及び第１撮影条件を同時に可視化することが可能となるので、全く可視化できない場合に比べ、操作者の技量によらず、最適な条件で造影撮影を実施することが可能となる。

また例えば、第１造影条件と第１撮影条件との両方の設定を同時に確認できることにより、造影剤量の低減やタイミングの最適化を図ると共に、モニタリング撮影等の臨床に寄与しない撮影に対する被ばくを最小限に抑制することが可能となる。

また、被検体に造影剤を注入する注入位置に対応する造影ルートを模擬人体上で設定し、当該設定された造影ルートに基づいて、第１造影条件を設定する構成により、造影ルートを第１造影条件に反映でき、より適切に第１造影条件を設定することができる。

また、模擬人体上で被検体の体位を設定し、当該設定された体位に基づいて、第１造影条件を設定する構成により、被検体の体位を第１造影条件に反映でき、より適切に第１造影条件を設定することができる。

また、模擬人体上で造影ルートや体位などを設定する構成により、直感的な操作が可能となり、操作者の不安低減や検査スループットの改善を実現することができる。

また、従来の造影条件の計算式は、注入位置や体位を反映していない。このため、造影ルートや体位などを設定する構成により、造影条件の精度の向上を期待できる。また、反映させるパラメータとしては、例えば、注入位置、体位、解剖学的な血管長さ、血管径などがある。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について図５及び図６の模式図を用いて説明する。
第２の実施形態は、第１の実施形態の具体例であり、ステップＳＴ２０において、シミュレーション結果４２ｓｒ、第１造影条件及び第１撮影条件（図示せず）をディスプレイ４２に表示する画面の例を示している。

ここで、図５に示すシミュレーション結果４２ｓｒは、模擬人体上に造影ルートからの経過時間と共に造影具合を示す等値線が描写されている。

第１造影条件は、造影剤を導入するフェーズと、生理食塩水を導入するフェーズとの各々において、注入速度、注入量、注入時間が示されている。

なお、模擬人体の模擬人体の身長や体重といった体型を示すモデル情報を入力することも可能である。造影条件、モデル情報はリアルタイムに変更可能であり、シミュレーション結果４２ｓｒに反映される。

なお、シミュレーション結果４２ｓｒは、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、濃淡やカラーマップによって造影具合を示してもよい。

上述したように第２の実施形態によれば、模擬人体上にシミュレーション結果を示す構成により、第１の実施形態の効果に加え、操作者が造影具合を直感的に理解でき、第１造影条件や第１撮影条件を直感的に修正することが可能となる。これにより、操作者の不安低減や検査スループットの改善を期待することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について図７の模式図を用いて説明する。
第３の実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、ステップＳＴ２０において、シミュレーション結果４２ｓｒ、第１造影条件及び第１撮影条件をディスプレイ４２に表示する画面の例を示している。

ここで、シミュレーション結果４２ｓｒは、模擬人体上に造影ルートからの経過時間と共に造影具合を示す等値線を、造影効果が最大となる時間を基準に描写している。また、このシミュレーション結果４２ｓｒが示されている模擬人体に対し、撮影計画を枠及び破線により表示している。撮影計画を表示する場合は各スキャンの撮影範囲全体（枠）を示してもよいし、それぞれの時間毎における撮影位置（枠内の破線）を表示しても良い。

また、撮影条件内の撮影タイミング（インジェクタ同期までの休止時間）を調整してもよい。なお、撮影条件としては、撮影順ごとに、インジェクタ同期、休止時間、撮影モード、管電圧ｋＶ、管電流ｍＡ、回転速度、ピッチ、コメントが示されている。

このような画面により、造影撮影において、造影効果を最大限利用できるか確認することが可能となり、撮影タイミングや回転速度、寝台速度といった撮影条件が適切であるか検討することが可能となる。

上述したように第３の実施形態によれば、模擬人体上のシミュレーション結果に対し、撮影計画を重畳して示す構成により、第２の実施形態の効果に加え、操作者が造影具合と撮影計画との関係を直感的に理解でき、第１造影条件や第１撮影条件を直感的に修正することが可能となる。従って、より一層、操作者の不安低減や検査スループットの改善を期待することができる。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について図８乃至図１０の模式図を用いて説明する。
第４の実施形態は、第２又は第３の実施形態の変形例であり、シミュレーション結果４２ｓｒを経過時間毎もしくはフェーズ毎の造影剤の分布としてディスプレイ４２に表示する画面の例を示している。

ここで、図８に示すシミュレーション結果４２ｓｒは、経過時間１２秒のときの造影剤の分布を示している。このシミュレーション結果４２ｓｒは、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、経過時間毎の造影剤の分布を示すものであり、特定の経過時間を示す静止画像として表示してもよく、連続的に経過時間を進めた動画像として表示してもよい。また、第３の実施形態と同様に、シミュレーション結果４２ｓｒが示されている模擬人体に対し、図１０に示すように、撮影計画を枠及び破線により表示してもよい。撮影計画を表示する場合の作用効果は、前述した通りである。

このような経過時間毎の造影剤の分布を示す画面により、造影撮影において、目的とする造影効果が得られるか確認することが可能となり、造影継続時間や注入速度、注入量といった造影条件が適切であるか検討することが可能となる。

上述したように第４の実施形態によれば、模擬人体上のシミュレーション結果を経過時間もしくはフェーズ毎の造影剤の分布として示す構成により、第２又は第３の実施形態の効果に加え、操作者が造影剤の分布と造影条件との関係を直感的に理解でき、第１造影条件や第１撮影条件を直感的に修正することが可能となる。従って、より一層、操作者の不安低減や検査スループットの改善を期待することができる。

＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態について図１１乃至図１４の模式図を用いて説明する。
第５の実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、シミュレーション結果を示す模擬アキシャル像４２ａｘをディスプレイ４２に表示する画面の例を示している。

ここで、模擬アキシャル像４２ａｘは、選択されたスライス面上の造影具合（造影濃度分布）に応じて、アキシャル面のテンプレート画像を補正することにより、生成される。模擬アキシャル像４２ａｘによれば、単純画像を模したアキシャル画像と造影効果による各部位の変化とを確認することが可能である。シミュレーション結果は造影条件と撮影条件により計算される。模擬アキシャル像４２ａｘは、アキシャル画像の右側に示す体軸方向上の位置と、アキシャル画像の下側に示す時間軸方向上の位置との操作により、体軸方向及び時間軸方向の各々を変更することができる。例えば、時間軸方向に変化させた場合の模擬アキシャル像４２ａｘを図１２（ａ）〜（ｂ）に示す。

このようなシミュレーション機能４４２−１によれば、ディスプレイ４２に表示された模擬アキシャル像４２ａｘを確認しながら、操作者の操作に応じて、モニタリング撮影の計画をプリセットすることも可能である。

また、シミュレーション機能４４２−１は、操作者による指定に応じて、図１３に示すように、模擬アキシャル像４２ａｘ上で指定された領域４２ｒにおけるＴＤＣ（Time-Density Curve：時間濃度曲線）４２ｃをディスプレイ４２に表示してもよい。これにより、造影撮影の対象部位を含む模擬アキシャル像４２ａｘやＴＤＣ４２ｃを確認しながら、より直感的に第１造影条件や第１撮影条件を修正することが可能となる。また例えば、シミュレーション機能４４２−１は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、図１４に示すように、指定した領域４２ｒにおけるモニタリング撮影の最大モニタリング回数（最大曝射回数）や、モニタリング撮影完了を示す目標ＣＴ値（閾値）をＴＤＣ４２ｃ上で設定することが可能となる。

上述したように第５の実施形態によれば、模擬人体上のシミュレーション結果を示す模擬アキシャル像４２ａｘを示す構成により、第２の実施形態の効果に加え、操作者が模擬アキシャル像４２ａｘ上の造影具合と撮影計画との関係をより直感的に理解でき、より一層、直感的に第１造影条件や第１撮影条件を修正することが可能となる。

＜第６の実施形態＞
次に、第６の実施形態について説明する。
第６の実施形態は、第１乃至第５の各実施形態の変形例であり、条件変更機能４４２−２が、第１造影条件及び第１撮影条件のうちの一方を固定し、他方を調整することにより、第２造影条件及び第２撮影条件を得る構成となっている。

他の構成は、第１乃至第５の各実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図１５乃至図１７のフローチャートを用いて説明する。

いま、前述した通り、ステップＳＴ１０〜ＳＴ２０の処理が実行され、第１造影条件及び第１撮影条件が個別に設定される。しかる後、図１５に示す如き、ステップＳＴ３０の条件最適化処理が開始される。

条件変更機能４４２−２は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、第１造影条件及び第１撮影条件のうち、優先する条件を固定する（ステップＳＴ３１）。ここで、第１撮影条件を固定した場合（ＳＴ３２；Ｙｅｓ）、条件変更機能４４２−２は、固定した第１撮影条件に対し、第１造影条件を最適化する（ステップＳＴ３３）。

ステップＳＴ３３は、図１６に示すように、ステップＳＴ３３−１〜ＳＴ３３−７のサブステップから構成される。始めに、第１造影条件の最適化が開始されると（ステップＳＴ３３−１）、操作者の操作により、目標ＣＴ値のように画質に関連した画像条件が指定される。また、画像条件に基づいて、造影剤の注入タイミング、注入速度が順次計算され、注入量（又は注入時間）が計算される（ステップＳＴ３３−３〜ＳＴ３３−５）。

これにより、最適化済みの第１造影条件が抽出され（ステップＳＴ３３−６）、最適化済みの第１造影条件からなる第２造影条件が得られる。しかる後、最適化処理を完了し（ステップＳＴ３３−７）、ステップＳＴ３５に移行する。

一方、第１撮影条件を固定しない場合（ＳＴ３２；Ｎｏ）、条件変更機能４４２−２は、固定した第１造影条件に対し、第１撮影条件を最適化する（ステップＳＴ３４）。

ステップＳＴ３４は、図１７に示すように、ステップＳＴ３４−１〜ＳＴ３４−７のサブステップから構成される。始めに、第１撮影条件の最適化が開始されると（ステップＳＴ３４−１）、操作者の操作により、目標ＣＴ値のように画質に関連した画像条件が指定される。また、画像条件に基づいて、撮影タイミング、撮影時間が順次計算され、その他の撮影条件が計算される（ステップＳＴ３４−３〜ＳＴ３４−５）。

これにより、最適化済みの第１撮影条件が抽出され（ステップＳＴ３４−６）、最適化済みの第１撮影条件からなる第２撮影条件が得られる。しかる後、最適化処理を完了し（ステップＳＴ３４−７）、ステップＳＴ３５に移行する。

しかる後、条件変更機能４４２−２は、実行したステップＳＴ３３又はＳＴ３４の最適化が完了か否かを判定し（ステップＳＴ３５）、最適化が完了しなかった場合には、表示制御機能４４６を介して、エラー通知をディスプレイ４２に表示させる。

またステップＳＴ３５の結果、最適化が完了した場合にはステップＳＴ３０を完了し、ステップＳＴ４０に移行する。

以下、前述同様に、ステップＳＴ４０〜ＳＴ６０が実行される。

上述したように第６の実施形態によれば、条件変更部が、第１造影条件及び第１撮影条件のうちの一方を固定し、他方を調整することにより、第２造影条件及び第２撮影条件を得る。これにより、第１乃至第５の各実施形態の効果に加え、最適化処理を自動化することができる。

例えば、ステップＳＴ２０のシミュレーション結果に基づいて、造影条件と撮影条件を最適化することができる。また、操作者が固定した造影条件又は撮影条件に合致するように、他方の条件のパラメータを調整して最適化を図ることができる。また、条件を最適化できない場合にはその旨を操作者に通知することができる。

＜第７の実施形態＞
次に、第７の実施形態について説明する。
第７の実施形態は、第６の実施形態の変形例であり、条件変更機能４４２−２が、造影剤量の低減を優先するように第１造影条件及び第１撮影条件を最適化し、第２造影条件及び第２撮影条件を得る構成となっている。具体的には例えば、条件変更機能４４２−２は、第１造影条件を造影剤量が低減されるように最適化し、当該最適化した第１造影条件に基づいて他方の第１撮影条件を調整することにより、第２造影条件及び第２撮影条件を得る構成としてもよい。

他の構成は、第６の実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図１８のフローチャートを用いて説明する。

いま、前述した通り、ステップＳＴ１０〜ＳＴ２０の処理が実行され、第１造影条件及び第１撮影条件が個別に設定される。しかる後、図１８に示す如き、ステップＳＴ３０の条件最適化処理が開始される。

条件変更機能４４２−２は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、第１造影条件の注入量（造影剤量）に対し、造影剤量の低減を優先条件として設定する（ステップＳＴ３１ａ）。これにより、条件変更機能４４２−２は、優先条件に基づいて第１造影条件の最適化処理を開始する（ステップＳＴ３２ａ）。

条件変更機能４４２−２は、造影剤量を低減し、第１造影条件を最適化する（ステップＳＴ３３ａ）。ステップＳＴ３３ａは、図１６に示したように、ステップＳＴ３３−１〜ＳＴ３３−７により実行される。但し、ステップＳＴ３３−５では、計算される注入量が、造影剤量の低減に応じた少ない量となる。これにより、ステップＳＴ３３ａを完了する。

ステップＳＴ３３ａの完了後、条件変更機能４４２−２は、造影剤量が低減されて最適化された第１造影条件を固定し、第１撮影条件を最適化する（ステップＳＴ３４）。ステップＳＴ３４は、図１７に示したように、ステップＳＴ３４−１〜ＳＴ３４−７により実行される。例えば、ステップＳＴ３４−５にて管電圧ｋＶを低下させるなど、造影剤による造影効果が強調される撮影条件に最適化する。なお、造影剤の減弱係数は、骨より低く、体内組織より高い。このため、管電圧ｋＶの低下により、造影剤のコントラストを強調することが好ましい。また、管電圧ｋＶを低下させる方式としては、２種類のエネルギーのデータ処理に関するデュアルエナジーを用いてもよく、３種類以上のエネルギーのデータ処理に関するマルチエナジーを用いてもよい。また、物質弁別方式としては、投影データベース／画像データベースのいずれを用いてもよい。また、Ｋｖスイッチング、デュアルソース、積層型検出器方式などのいずれの撮影方式を用いてもよい。また、必要に応じてヨウ素分布マップ（Iodine map）等の後処理を追加してもよい。また、ヨウ素分布マップは、デュアル（マルチ）エナジーにより、造影部を強調する方式に置換してもよい。また、ステップＳＴ３３ａ，ＳＴ３４においては、最適化された条件を示す情報をディスプレイ４２に表示してもよい。これにより、ステップＳＴ３４を完了する。

ステップＳＴ３４の完了後、前述同様に、ステップＳＴ３５〜ＳＴ３６が実行され、ステップＳＴ４０に移行する。

以下、前述同様に、ステップＳＴ４０〜ＳＴ６０が実行される。

上述したように第７の実施形態によれば、条件変更部が、第１造影条件を造影剤量が低減されるように最適化し、当該最適化した第１造影条件に基づいて他方の第１撮影条件を調整することにより、第２造影条件及び第２撮影条件を得る。これにより、第６の実施形態の効果に加え、造影剤量を低減させるように、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化することができる。

また例えば、シミュレーション結果に基づいて、造影剤量の低減を優先条件として、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化することができる。

＜第８の実施形態＞
次に、第８の実施形態について説明する。
第８の実施形態は、第６の実施形態の変形例であり、条件変更機能４４２−２が、第１撮影条件を被曝線量が最小になるように最適化し、最適化した第１撮影条件に基づいて当該他方の第１造影条件を調整することにより、第２造影条件及び第２撮影条件を得る構成となっている。具体的には例えば、被曝線量に対応する撮影時間を低減するように第１撮影条件を最適化し、最適化した第１撮影条件に基づいて当該他方の第１造影条件を調整している。

他の構成は、第６の実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図１９のフローチャートを用いて説明する。

いま、前述した通り、ステップＳＴ１０〜ＳＴ２０の処理が実行され、第１造影条件及び第１撮影条件が個別に設定される。しかる後、図１９に示す如き、ステップＳＴ３０の条件最適化処理が開始される。

条件変更機能４４２−２は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、第１撮影条件の撮影時間に対し、撮影時間の低減を優先条件として設定する（ステップＳＴ３１ｂ）。これにより、条件変更機能４４２−２は、優先条件に基づいて第１撮影条件の最適化処理を開始する（ステップＳＴ３２ａ）。

条件変更機能４４２−２は、撮影時間を低減し、第１撮影条件を最適化する（ステップＳＴ３４ｂ）。ステップＳＴ３４ｂは、図１７に示したように、ステップＳＴ３４−１〜ＳＴ３４−７により実行される。但し、ステップＳＴ３４−４では、計算される撮影時間が、撮影時間の低減に応じた短い時間となる。また、ステップＳＴ３４−５では、造影を追い越さない程度の早いピッチに変更する。これにより、ステップＳＴ３４ｂを完了する。

ステップＳＴ３４ｂの完了後、条件変更機能４４２−２は、撮影時間が低減されて最適化された第１撮影条件を固定し、第１造影条件を最適化する（ステップＳＴ３３ｂ）。ステップＳＴ３３ｂは、図１６に示したように、ステップＳＴ３３−１〜ＳＴ３３−７により実行される。例えば、ステップＳＴ３３−４にて注入速度を早めるなど、短縮された撮影時間に応じた造影条件に最適化する。また、ステップＳＴ３４ｂ，ＳＴ３３ｂにおいては、最適化された条件を示す情報をディスプレイ４２に表示してもよい。これにより、ステップＳＴ３３ｂを完了する。

ステップＳＴ３４の完了後、前述同様に、ステップＳＴ３５〜ＳＴ３６が実行され、ステップＳＴ４０に移行する。

以下、前述同様に、ステップＳＴ４０〜ＳＴ６０が実行される。

上述したように第８の実施形態によれば、条件変更部が、撮影時間の低減を優先するように第１造影条件及び第１撮影条件を最適化し、第２造影条件及び第２撮影条件を得る。これにより、第６の実施形態の効果に加え、撮影時間を低減させるように、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化することができる。

また例えば、シミュレーション結果に基づいて、撮影時間の低減を優先条件として、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化することができる。

＜第９の実施形態＞
次に、第９の実施形態について説明する。
第９の実施形態は、第６の実施形態の変形例であり、条件変更機能４４２−２が、被検体への影響を低減するように第１造影条件及び第１撮影条件を最適化し、第２造影条件及び第２撮影条件を得る構成となっている。

ここで、条件変更機能４４２−２は、造影条件に関しては注入速度、注入量、注入時間、生理食塩水等による後押し等を最適化する。また、条件変更機能４４２−２は、撮影条件に関しては開始タイミング、撮影ピッチ、撮影列数、回転速度を含めた条件を総合的に判定して最適化する。このように、条件変更機能４４２−２は、造影剤量と被曝量との両者が最小となるように、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化する。

具体的には例えば、条件変更機能４４２−２は、造影剤量と撮影時間（被曝量に対応）との各々の低減率を少しずつ低減するように条件を調整し、両者の低減率の合計を閾値以上とすることにより、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化する。このとき、条件変更機能４４２−２は、表示制御機能４４６を介して、最適化された条件に関する情報をディスプレイ４２に表示してもよい。

他の構成は、第６の実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図２０のフローチャートを用いて説明する。

いま、前述した通り、ステップＳＴ１０〜ＳＴ２０の処理が実行され、第１造影条件及び第１撮影条件が個別に設定される。しかる後、図２０に示す如き、ステップＳＴ３０の条件最適化処理が開始される。

条件変更機能４４２−２は、造影剤量と撮影時間とのうち、いずれの低減率が小さいかを判定し（ステップＳＴ３１ｄ）、造影時間の場合にはステップＳＴ３３ｃに移行し、撮影時間の場合にはステップＳＴ３４ｃに移行する。ループの１回目の場合には、造影剤量と撮影時間とのいずれも低減していないので、所定のステップＳＴ３３ｃ（又はＳＴ３４ｃ）に移行する。

ステップＳＴ３３ｃに移行する場合、条件変更機能４４２−２は、造影剤量を低減し、第１造影条件を最適化する（ステップＳＴ３３ｃ）。また、条件変更機能４４２−２は、造影剤量の低減率を算出する（ステップＳＴ３３ｃ−１）。造影剤量の低減率は、第１造影条件内の注入量（造影剤量）を１００としたときの、最適化後の造影剤量の割合である。

一方、ステップＳＴ３４ｃに移行する場合、条件変更機能４４２−２は、撮影時間を低減し、第１撮影条件を最適化する（ステップＳＴ３４ｃ）。また、条件変更機能４４２−２は、撮影時間の低減率を算出する（ステップＳＴ３４ｃ−１）。撮影時間の低減率は、第１撮影条件内の撮影時間を１００としたときの、最適化後の撮影時間の割合である。

しかる後、条件変更機能４４２−２は、造影剤量の低減率と、撮影時間の低減率とを合計し、合計した低減率が閾値以上か否かを判定し（ステップＳＴ３５ｃ）、閾値未満の場合には（ＳＴ３５ｃ；Ｎｏ）、ステップＳＴ３１ｄに戻る。

一方、ステップＳＴ３５ｃの結果、閾値以上の場合には最適化処理を終了し、ステップＳＴ４０に移行する。

以下、前述同様に、ステップＳＴ４０〜ＳＴ６０が実行される。

上述したように第９の実施形態によれば、条件変更部が、被検体への影響を低減するように第１造影条件及び第１撮影条件を最適化し、第２造影条件及び第２撮影条件を得る。具体的には例えば、造影剤量と撮影時間との各々を低減し、両者の低減率の合計を閾値以上とすることにより、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化する。従って、第６の実施形態の効果に加え、第１造影条件及び第１撮影条件のいずれも固定せずに、第１造影条件及び第１撮影条件のそれぞれを被検体への影響を低減するように調整することができる。

また例えば、シミュレーション結果に基づいて、造影剤および撮影時間の両方を最適化することができる。また、被検体に対する造影剤注入量と被ばく線量の二つの観点から、負担を軽減することが可能になる。

＜第１０の実施形態＞
次に、第１０の実施形態について説明する。
第１０の実施形態は、第１乃至第９の各実施形態の変形例であり、シミュレーション機能４４２−１が、さらに、第２造影条件及び第２撮影条件に基づいて造影具合をシミュレーションにより求める構成となっている。また、シミュレーション機能４４２−１は、前述同様に、模擬アキシャル像４２ａｘ上において、最大モニタリング回数（最大曝射数）及び目標ＣＴ値といったモニタリング撮影の設定を可能とする。例えば、モニタリング撮影に関しては、連続曝射もしくは間欠曝射を用いるものに加え、２回〜５回等の最大曝射数を指定した条件設定も可能である。なお、このようなモニタリング撮影の設定は、第２の実施形態などの模擬人体上のシミュレーション結果４２ｓｒを用いてもよい。

これに伴い、スキャン制御機能４４５は、モニタリングスキャンの途中結果と、第２造影条件及び第２撮影条件に基づくシミュレーションの結果とを比較する。また、スキャン制御機能４４５は、当該比較した結果に応じて、モニタリングスキャンを継続又は終了するようにＸ線源とＸ線検出器１２とを制御する。

補足すると、スキャン制御機能４４５は、最大曝射数を指定したモニタリング撮影の場合、シミュレーション結果とモニタリング撮影結果を比較し、どの程度差があるかを算出したのち、次のモニタリングのタイミングを決定する。シミュレーション結果とモニタリング撮影結果に大きな乖離が見られない場合には、自動的に最適な造影スキャン撮影タイミングを計算したのち、モニタリング撮影完了とする。これにより、臨床に寄与しない撮影であるモニタリング撮影の被ばく線量を大きく低減させることが可能となる。

また、モニタリング撮影の結果、想定より早く造影剤が到達していた場合には、スキャン制御機能４４５は、シミュレーション結果に誤差を反映し、造影スキャンの撮影タイミングを計算・設定するようにしてもよい。計画よりも早く撮影が始まった場合には、造影注入を中断したり、生理食塩水に切り替えて注入を行ったり等の処理を行ってもよい。これにより最終的な注入量を低減させることが可能となる。

他の構成は、第５の実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図２１のフローチャートを用いて説明する。

いま、前述した通り、ステップＳＴ１０〜ＳＴ４０の処理が実行され、第１造影条件及び第１撮影条件を最適化した第２造影条件及び第２撮影条件が得られる。このとき、シミュレーション機能４４２−１は、第２造影条件及び第２撮影条件に基づいて造影具合をシミュレーションにより求める。なお、このシミュレーション結果はステップＳＴ５０に使用されるものである。しかる後、図２１に示す如き、ステップＳＴ５０のモニタリング撮影が開始される。

スキャン制御機能４４５は、シミュレーション結果、第２造影条件及び第２撮影条件に基づいて、モニタリングタイミングを計算する（ステップＳＴ５１）。また、スキャン制御機能４４５は、モニタリング撮影を実施する（ステップＳＴ５２）。ステップＳＴ５２において、スキャン制御機能４４５は、第２造影条件に基づいて、被検体Ｐに造影剤を注入する造影剤注入器５０を制御する。また、スキャン制御機能４４５は、第２撮影条件に基づいて、モニタリング撮影のためのモニタリングスキャンを実行するようにＸ線源とＸ線検出器１２とを制御する。モニタリング撮影中、画像生成機能４４３は、Ｘ線検出器１２からＤＡＳ１８を介して出力された投影データに対して再構成処理を行い、ＣＴ画像データを生成する。

スキャン制御機能４４５は、経過時間毎に、モニタリングスキャンの途中結果と、第２造影条件及び第２撮影条件に基づくシミュレーションの結果とを比較し、両者に大きな乖離があるか否かを判定する（ステップＳＴ５３）。このとき、大きな乖離がある場合には（ステップＳＴ５３；Ｙｅｓ）、シミュレーション機能４４２−１は、モニタリングスキャンの途中結果に基づいて、再度、シミュレーションを実行する。再度、実行したシミュレーションの結果は、以降の処理に使用される。

また、スキャン制御機能４４５は、現在の曝射数が最大曝射数以内であるか否かを判定し（ステップＳＴ５５）、最大曝射数以内の場合には（ＳＴ５５；Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５１に戻る。ステップＳＴ５５の結果、最大曝射数を超えていれば（ＳＴ５５；Ｎｏ）、ステップＳＴ５６に移行する。

一方、ステップＳＴ５３の結果、大きな乖離がない場合には（ステップＳＴ５３；Ｎｏ）、実際のモニタリング撮影結果に基づいて条件最適化を実行する（ステップＳＴ５６）。具体的には例えば、造影条件の計算・操作（ステップＳＴ５７）、休止時間の計算・操作（ステップＳＴ５８）などを実行して、モニタリング撮影を完了し、ステップＳＴ６０に移行する。

以下、前述同様に、ステップＳＴ６０が実行される。

上述したように第１０の実施形態によれば、モニタリングスキャンの途中結果と、第２造影条件及び第２撮影条件に基づくシミュレーションの結果とを比較する。また、当該比較した結果に応じて、モニタリングスキャンを継続又は終了するようにＸ線源とＸ線検出器１２とを制御する。従って、第１乃至第９の各実施形態の効果に加え、臨床に寄与しない撮影であるモニタリング撮影の被ばく線量を大きく低減させることが可能となる。

また、実際の被検体に基づいて再度条件見直しを行うことにより、均質な画質と、適切な注入量・被ばく量とをコントロールすることができる。

＜第１１の実施形態＞
次に、第１１の実施形態について図２２及び図２３を用いて説明する。
第１１の実施形態は、第１乃至第１０の各実施形態の変形例であり、撮影準備機能４４２−３が、モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラ６０により測定された被検体Ｐに造影剤を注入する注入位置と、設定された造影ルートに対応する注入位置とを比較する。ここで、撮影準備機能４４２−３は、特許請求の範囲に記載の注入位置比較部の一例である。

これに伴い、表示制御機能４４６は、比較の結果、注入位置が互いに異なる場合にメッセージを表示するようにディスプレイ４２を制御する。

他の構成は、第１乃至第１０の各実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図２２のフローチャート及び図２３の模式図を用いて説明する。

いま、前述同様に、ステップＳＴ１０〜ＳＴ３０の処理が実行され、最適化された第２造影条件及び第２撮影条件が得られる。しかる後、図２２に示す如き、ステップＳＴ４０の実撮影の準備が実行される。このとき、操作者は、天板３３上の被検体Ｐに造影剤注入器５０の管を挿入することにより、被検体Ｐに造影ルートを設定する（ステップＳＴ４１）。また、操作者は、入力インターフェース４３の操作により、位置決め画像上に、モニタリング撮影のための関心領域を設定する。しかる後、撮影準備機能４４２−４は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、メモリ４１内の第２造影条件及び第２撮影条件を選択的に読み出し（ステップＳＴ４２）、当該第２造影条件及び第２撮影条件をスキャン制御機能４４５に送出する。

このとき、光学カメラ６０は、可視光により被検体Ｐを撮影する（ステップＳＴ４３）。撮影準備機能４４２−３は、モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラ６０に撮影された画像から被検体Ｐに造影剤を注入する注入位置（造影ルート位置）を検出する（ステップＳＴ４４）。

また、撮影準備機能４４２−３は、検出した注入位置と、設定された造影ルートに対応する注入位置とを比較し、両者が一致するか否かにより、造影ルート位置が計画通りに設定されているか否かを判定する（ステップＳＴ４５）。比較の結果、注入位置が互いに一致する場合（ＳＴ４５；Ｙｅｓ）、準備を終了してステップＳＴ５０に移行する。

また、比較の結果、注入位置が互いに異なる場合（ＳＴ４５；Ｎｏ）、表示制御機能４４６は、メッセージを表示するようにディスプレイ４２を制御する（ステップＳＴ４６）。メッセージは、例えば「計画時とルート位置が異なります。現在の位置で再計算しますか。」という質問である。なお、メッセージの近くに「ＯＫ」ボタン及び「キャンセル」ボタンが表示される。

ここで、操作者により「キャンセル」ボタンが操作された場合（ステップＳＴ４７；Ｎｏ）、操作者の作業により、計画時の造影ルートに注入位置が修正され（ステップＳＴ４８）、ステップＳＴ４４に戻る。

一方、操作者により「ＯＫ」ボタンが操作された場合、現在の造影ルートに基づいて、ステップＳＴ２０のシミュレーション処理と、ステップＳＴ３０の最適化処理が再実行される（ステップＳＴ４９）。

ステップＳＴ４９の完了後、実撮影の準備が完了し、ステップＳＴ５０に移行する。

以下、前述同様に、ステップＳＴ５０〜ＳＴ６０が実行される。

上述したように第１１の実施形態によれば、モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラ６０により測定された被検体Ｐに造影剤を注入する注入位置と、設定された造影ルートに対応する注入位置とを比較する。比較の結果、注入位置が互いに異なる場合にメッセージを表示するようにディスプレイ４２を制御する。

従って、第１乃至第１０の各実施形態の効果に加え、モニタリングスキャンの開始前に、実際の被検体に対する注入位置が正しいか否かを確認でき、正しくない場合にはシミュレーション処理と最適化処理とをやり直すことができる。すなわち、実撮影時において、プリセット時に設定された造影ルートと異なる部位に造影ルートが設定されていた場合に再設定および再計算を行うことができる。

＜第１２の実施形態＞
次に、第１２の実施形態について説明する。
第１２の実施形態は、第１乃至第１１の各実施形態の変形例であり、条件変更機能４４２−２が、模擬人体のモデル情報に代えて、実際の被検体Ｐの情報（患者情報）に基づいて、第１造影条件及び第１撮影情報を最適化する。

例えば、条件変更機能４４２−２は、入力された患者の身長や体重や腎機能情報、年齢情報や位置決め撮影を基に決めた実際の撮影範囲情報等を用いて、造影剤の注入タイミングや注入量や速度、撮影時間の情報を変更する。最適化された情報は、表示制御機能４４６を介してディスプレイ４２に表示されてもよい。また、操作者により、最適化された情報を使用するか否かを操作者により判断するようにしてもよい。

他の構成は、第１乃至第１１の各実施形態と同様である。

以上のような構成によれば、第１乃至第１１の各実施形態の効果に加え、被検体の情報に基づいて、第１造影条件及び第１撮影情報を最適化することができる。補足すると、体重や撮影長等、被検体に依存するパラメータを用いて、撮影計画時に条件の最適化を行うことが可能となる。例えば、撮影長が短くなった場合には造影継続時間を見直したり、撮影タイミングを前倒したりするなどの処理が可能となり、被検体の負担を軽減することが可能になる。

＜第１３の実施形態＞
次に、第１３の実施形態について説明する。
第１３の実施形態は、第１乃至第１２の各実施形態の変形例であり、シミュレーション機能４４２−１が、模擬人体のモデル情報に代えて、実際の被検体Ｐの情報（患者情報）を用いてシミュレーションを実行する。

例えば、シミュレーション機能４４２−１は、光学カメラやレーザ等を用いて被検体の詳細な体型情報を取得し、その体型情報に基づいてシミュレーション精度を向上させる。また、身長情報及び体重情報が入力されていない場合には、体型情報単体でのシミュレーションを実行するようにしてもよい。

他の構成は、第１乃至第１２の各実施形態と同様である。

以上のような構成によれば、第１乃至第１２の各実施形態の効果に加え、被検体の情報に基づいて、シミュレーションを実行することにより、シミュレーションの精度を向上させることができる。

＜第１４の実施形態＞
次に、第１４の実施形態について説明する。
第１４の実施形態は、第１乃至第１３の各実施形態の変形例であり、シミュレーション機能４４２−１が、被検体Ｐの位置決め画像に基づいて、被検体Ｐの血管と造影される部位とを認識し、血管の直径、当該部位までの血管長、血管の狭窄度合いを含む各パラメータを求め、各パラメータをシミュレーションに用いる。

例えば、シミュレーション機能４４２−１は、被検体Ｐの単純撮影画像や位置決め用画像から部位認識を行い、血管や部位認識を行い、その認識結果に基づいてシミュレーション精度を向上させる。認識の際には血管の直径や走行、血管長、狭窄度合いなどのパラメータを求め、計算する。認識した情報を基にモニタリング撮影の自動設定を行っても良い。

他の構成は、第１乃至第１３の各実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図２４のフローチャートを用いて説明する。

いま、前述同様に、ステップＳＴ１０の位置決め撮影処理が実行され、位置決め画像が得られる。しかる後、図２４に示す如き、ステップＳＴ２０のシミュレーション処理が実行される。

このとき、シミュレーション機能４４２−１は、前述同様に、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する。続いて、シミュレーション機能４４２−１は、ステップＳＴ１０で撮影された被検体Ｐの位置決め画像を取得する（ステップＳＴ２１）。続いて、シミュレーション機能４４２−１は、被検体Ｐの位置決め画像に基づいて、被検体Ｐの血管と造影される部位とを認識し（ステップＳＴ２２）、血管の直径、当該部位までの血管長、血管の狭窄度合いを含む各パラメータを求める造影路計算を実行する（ステップＳＴ２３）。

しかる後、シミュレーション機能４４２−１は、当該求めた各パラメータと、個別に設定された第１造影条件及び第１撮影条件とを用い、シミュレーションを実行する（ステップＳＴ２４）。

これらシミュレーション結果、第１造影条件及び第１撮影条件は、表示制御機能４４６によりディスプレイ４２に表示される。これにより、シミュレーション結果、第１造影条件及び第１撮影条件は、操作者により比較され、最適であるか否かが検討される。

ステップＳＴ２０の完了後、前述同様に、ステップＳＴ３０〜ＳＴ６０が実行される。

上述したように第１４の実施形態によれば、被検体Ｐの位置決め画像に基づいて、被検体Ｐの血管と造影される部位とを認識し、血管の直径、当該部位までの血管長、血管の狭窄度合いを含む各パラメータを求め、各パラメータをシミュレーションに用いる。従って、第１乃至第１３の各実施形態の効果に加え、シミュレーションの精度を向上させることができる。

＜第１５の実施形態＞
次に、第１５の実施形態について図２５及び図２６を用いて説明する。
第１５の実施形態は、第１乃至第１４の各実施形態の変形例であり、撮影準備機能４４２−３が、モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラ６０により測定された被検体Ｐの体位と、設定された体位とを比較する。ここで、撮影準備機能４４２−３は、特許請求の範囲に記載の体位比較部の一例である。

これに伴い、表示制御機能４４６は、比較の結果、体位が互いに異なる場合にメッセージを表示するようにディスプレイ４２を制御する。

他の構成は、第１乃至第１４の各実施形態と同様である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置の動作について図２５のフローチャート及び図２６の模式図を用いて説明する。

いま、前述同様に、ステップＳＴ１０〜ＳＴ３０の処理が実行され、最適化された第２造影条件及び第２撮影条件が得られる。しかる後、図２５に示す如き、ステップＳＴ４０の実撮影の準備が実行される。このとき、操作者は、天板３３上の被検体Ｐに造影剤注入器５０の管を挿入することにより、被検体Ｐに造影ルートを設定する（ステップＳＴ４１）。また、操作者は、入力インターフェース４３の操作により、位置決め画像上に、モニタリング撮影のための関心領域を設定する。しかる後、撮影準備機能４４２−４は、操作者による入力インターフェース４３の操作に応じて、メモリ４１内の第２造影条件及び第２撮影条件を選択的に読み出し（ステップＳＴ４２）、当該第２造影条件及び第２撮影条件をスキャン制御機能４４５に送出する。

このとき、光学カメラ６０は、可視光により被検体Ｐを撮影する（ステップＳＴ４３）。撮影準備機能４４２−３は、モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラ６０に撮影された画像から被検体Ｐの体位を検出する（ステップＳＴ４４ａ）。

また、撮影準備機能４４２−３は、検出した体位と、設定された体位とを比較し、両者が一致するか否かにより、体位が計画通りであるか否かを判定する（ステップＳＴ４５ａ）。比較の結果、体位が互いに一致する場合（ＳＴ４５ａ；Ｙｅｓ）、準備を終了してステップＳＴ５０に移行する。

また、比較の結果、体位が互いに異なる場合（ＳＴ４５；Ｎｏ）、表示制御機能４４６は、メッセージを表示するようにディスプレイ４２を制御する（ステップＳＴ４６）。メッセージは、例えば「計画時と体位が異なります。現在の体位で再計算しますか。」という質問である。なお、メッセージの近くに「ＯＫ」ボタン及び「キャンセル」ボタンが表示される。

ここで、操作者により「キャンセル」ボタンが操作された場合（ステップＳＴ４７ａ；Ｎｏ）、操作者の作業により、計画時の体位に修正され（ステップＳＴ４８ａ）、ステップＳＴ４４ａに戻る。

一方、操作者により「ＯＫ」ボタンが操作された場合、現在の体位に基づいて、ステップＳＴ２０のシミュレーション処理と、ステップＳＴ３０の最適化処理が再実行される（ステップＳＴ４９）。

ステップＳＴ４９の完了後、実撮影の準備が完了し、ステップＳＴ５０に移行する。

以下、前述同様に、ステップＳＴ５０〜ＳＴ６０が実行される。

上述したように第１５の実施形態によれば、モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラ６０により測定された被検体の体位と、設定された体位とを比較する。比較の結果、体位が互いに異なる場合にメッセージを表示するようにディスプレイ４２を制御する。

従って、第１乃至第１４の各実施形態の効果に加え、モニタリングスキャンの開始前に、実際の被検体の体位が正しいか否かを確認でき、正しくない場合にはシミュレーション処理と最適化処理とをやり直すことができる。

すなわち、実撮影時において、被検体の体位に問題がないかどうかを確認することができる。造影剤の注入は造影ルートを設定した部分の姿勢（体位）も大きく影響してくるため、姿勢の曲がり等により血流が変化すると、撮影条件内の撮影時間での撮影が難しくなる。そこで、本実施形態では、光学カメラ６０などを用いて被検体の体位を取得し、腕や関節の曲がり具合を判定する。体位が造影タイミングに影響を与えると判定した場合には、操作者に対して体位を調整するようにメッセージを表示することができる。

＜第１６の実施形態＞
次に、第１６の実施形態に係る造影剤注入器について図２７を用いて説明する。

第１６の実施形態は、第１乃至第１５の各実施形態の具体例であり、造影剤注入器５０が、図２７に示すように、通信インターフェース５１、制御回路５２及び注入部５３を備えている。

ここで、通信インターフェース５１は、Ｘ線ＣＴ装置１により実行される被検体Ｐの造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件が最適化された後に、第１造影条件の最適化により得られた第２造影条件に基づく注入制御信号を受信する。

制御回路５２は、注入制御信号に従って造影剤を注入するように、注入部５３を制御する。

注入部５３は、制御回路５２に制御され、被検体Ｐに造影剤を注入する。

以上のような構成によれば、造影剤注入器５０が、第１造影条件の最適化により得られた第２造影条件に基づく注入制御信号を受信し、注入制御信号に従って、被検体に造影剤を注入する。これにより、第１乃至第１５の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第１７の実施形態＞
次に、第１７の実施形態に係る管理装置について図２８を用いて説明する。

第１７の実施形態は、第１乃至第１６の各実施形態の変形例であり、図２８に示すように、コンソール装置４０の撮影計画に関する機能を管理装置７０に配置した構成となっている。この管理装置７０は、ネットワークを介してＸ線ＣＴ装置１及び造影剤注入器５０に通信可能となっている。

ここで、管理装置７０は、メモリ７１、ディスプレイ７２、入力インターフェース７３、処理回路７４及び通信インターフェース７５を備えている。

メモリ７１、ディスプレイ７２及び入力インターフェース７３は、それぞれ前述したメモリ４１、ディスプレイ４２及び入力インターフェース４３と同様の構成である。

処理回路７４は、システム制御機能７４１、撮影計画機能７４２及び表示制御機能７４３を備えている。

システム制御機能７４１及び表示制御機能７４３は、それぞれ前述したシステム制御機能４４１及び表示制御機能４４６と同様の構成である。

撮影計画機能７４２は、シミュレーション機能７４２−１及び条件変更機能７４２−２を備えている。

シミュレーション機能７４２−１は、前述したシミュレーション機能４４２−１と同様の構成である。但し、シミュレーション機能７４２−１は、通信インターフェース７５を介してＸ線ＣＴ装置１と通信可能である。シミュレーション機能７４２−１は、Ｘ線ＣＴ装置により実行される被検体Ｐの造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する。また、シミュレーション機能７４２−１は、特許請求の範囲に記載の条件設定部の一例である。

また、条件変更機能７４２−２は、前述した条件変更機能４４２−２と同様の構成である。但し、条件変更機能７４２−２は、通信インターフェース７５を介してＸ線ＣＴ装置１と通信可能である。条件変更機能７４２−２は、第１造影条件又は第１撮影条件に基づいて、第１造影条件及び第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得ると、通信インターフェース７５を介して、第２造影条件及び第２撮影条件をＸ線ＣＴ装置に送信する。条件変更機能７４２−２は、特許請求の範囲に記載の条件変更部の一例である。条件変更機能７４２−２及び通信インターフェース７５は、特許請求の範囲に記載の送信部の一例である。

以上のような構成によれば、管理装置７０が、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置により実行される被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する。また、第１造影条件又は第１撮影条件に基づいて、第１造影条件及び第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。また、第２造影条件及び第２撮影条件をＸ線コンピュータ断層撮影装置に送信する。これにより、第１乃至第１６の実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定し、第１造影条件又は第１撮影条件に基づいて、第１造影条件及び第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る。これにより、操作者の技量によらず、造影撮影の最適化を図ることができる。

なお、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。

１…Ｘ線ＣＴ装置、１０…架台装置、１１…Ｘ線管、１２…Ｘ線検出器、１３…回転フレーム、１４…Ｘ線高電圧装置、１５…制御装置、１６…ウェッジ、１７…コリメータ、１８…ＤＡＳ、１９…ＦＯＶ、３０…寝台装置、３１…基台、３２…寝台駆動装置、３３…天板、３４…支持フレーム、４０…コンソール装置、４１，７１…メモリ、４２，７２…ディスプレイ、４３，７３…入力インターフェース、４４，７４…処理回路、４４１，７４１…システム制御機能、４４２，７４２…撮影計画機能、４４２−１，７４２−１…シミュレーション機能、４４２−２，７４２−２…条件変更機能、４４２−３…撮影準備機能、４４３…画像生成機能、４４４…画像処理機能、４４５…スキャン制御機能、４４６，７４３…表示制御機能、５０…造影剤注入器、５１，７５…通信インターフェース、５２…制御回路、５３…注入部、６０…光学カメラ、７０…管理装置、Ｐ…被検体。

Claims (14)

1. Ｘ線を曝射するＸ線源と、
   前記Ｘ線源から曝射され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
   前記被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する条件設定部と、
   前記第１造影条件又は前記第１撮影条件に基づいて、前記第１造影条件及び前記第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る条件変更部と、
   前記第２造影条件に基づいて、前記被検体に造影剤を注入する造影剤注入器を制御する注入制御部と、
   前記第２撮影条件に基づいてモニタリングスキャン及び造影スキャンを順番に実行するように前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出部とを制御するスキャン制御部と
   を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記条件変更部は、前記第１造影条件及び前記第１撮影条件のうちの一方を固定し、他方を調整することにより、前記第２造影条件及び前記第２撮影条件を得る、請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記条件変更部は、前記第１撮影条件を被曝線量が最小になるように最適化し、前記最適化した第１撮影条件に基づいて前記他方の第１造影条件を調整することにより、前記第２造影条件及び前記第２撮影条件を得る、請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 前記条件変更部は、前記第１造影条件を造影剤量が低減されるように最適化し、前記最適化した第１造影条件に基づいて前記他方の第１撮影条件を調整することにより、前記第２造影条件及び前記第２撮影条件を得る、請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記被検体に造影剤を注入する注入位置に対応する造影ルートを模擬人体上で設定するルート設定部を備え、
   前記条件設定部は、前記設定された造影ルートに基づいて、前記第１造影条件を設定する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
6. 模擬人体上で前記被検体の体位を設定する体位設定部を備え、
   前記条件設定部は、前記設定された体位に基づいて、前記第１造影条件を設定する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
7. 前記第１造影条件及び前記第１撮影条件に基づいて、前記造影剤を被検体に注入した場合の造影具合をシミュレーションにより求めるシミュレーション部と、
   前記シミュレーションの結果を模擬人体上で表示するように表示部を制御する表示制御部と
   を備える、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
8. 前記シミュレーション部は、さらに、前記第２造影条件及び前記第２撮影条件に基づいて前記造影具合をシミュレーションにより求め、
   前記スキャン制御部は、前記モニタリングスキャンの途中結果と、前記第２造影条件及び前記第２撮影条件に基づくシミュレーションの結果とを比較し、前記比較した結果に応じて、前記モニタリングスキャンを継続又は終了するように前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出部とを制御する、請求項７に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
9. 前記シミュレーション部は、光学カメラ又はレーザにより測定された前記被検体の体型情報をシミュレーションに用いる、請求項７に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
10. 前記シミュレーション部は、前記被検体の位置決め画像に基づいて、前記被検体の血管と造影される部位とを認識し、前記血管の直径、前記部位までの血管長、前記血管の狭窄度合いを含む各パラメータを求め、前記各パラメータをシミュレーションに用いる、請求項７に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
11. 前記モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラにより測定された前記被検体に造影剤を注入する注入位置と、前記設定された造影ルートに対応する注入位置とを比較する注入位置比較部と、
    前記比較の結果、前記注入位置が互いに異なる場合にメッセージを表示するように表示部を制御する表示制御部と
    を備える請求項５に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
12. 前記モニタリングスキャンの開始前に、光学カメラにより測定された前記被検体の体位と、前記設定された体位とを比較する体位比較部と、
    前記比較の結果、前記体位が互いに異なる場合にメッセージを表示するように表示部を制御する表示制御部と
    を備える請求項６に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
13. Ｘ線コンピュータ断層撮影装置により実行される被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件が最適化された後に、前記第１造影条件の最適化により得られた第２造影条件に基づく注入制御信号を受信する受信部と、
    前記被検体に造影剤を注入する注入部と、
    前記注入制御信号に従って前記造影剤を注入するように、前記注入部を制御する制御部と
    を備える造影剤注入器。
14. Ｘ線コンピュータ断層撮影装置により実行される被検体の造影撮影に対する第１造影条件及び第１撮影条件を個別に設定する条件設定部と、
    前記第１造影条件又は前記第１撮影条件に基づいて、前記第１造影条件及び前記第１撮影条件の少なくとも一方を変更して第２造影条件及び第２撮影条件を得る条件変更部と、
    前記第２造影条件及び前記第２撮影条件を前記Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に送信する送信部と
    を備える管理装置。