JP2023025939A - Ｘ線の線質調整装置およびｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線の線質の調整の多様化をコンパクトかつ低コストで実現すること。
【解決手段】本実施形態に係る線の線質調整装置は、第１線質調整フィルタと、第２線質調整フィルタと、フィルタ移動機構と、ウェッジと、Ｘ線絞りと、を備える。第１線質調整フィルタは、Ｘ線管が照射するＸ線の照射範囲に配置可能であって、前記Ｘ線の線質を調整する。第２線質調整フィルタは、前記照射範囲に配置可能であって、前記Ｘ線の線質を調整する。フィルタ移動機構は、前記Ｘ線に関する撮影条件に基づいて、前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとのうち少なくとも一つを、前記照射範囲へ移動させる。ウェッジは、前記Ｘ線の照射方向に沿って前記フィルタ移動機構よりも下方の前記照射範囲に配置され、前記Ｘ線の線量を調節する。Ｘ線絞りは、前記照射方向に沿って前記ウェッジよりも下方の前記照射範囲に配置可能であって、前記照射範囲を限定する。
【選択図】図２

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線の線質調整装置およびＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

従来、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と呼ぶ）においては、Ｘ線管におけるＸ線放射窓に隣接して光学系ユニットが設けられる。光学系ユニットは、例えば、Ｘ線のエネルギー（Ｘ線の線質）を調整するウェッジおよびフィルタと、Ｘ線の照射範囲を最適化するスリット（絞り）などを有する。このとき、線質調整フィルタは、平面状に配置され、回転フレームの回転軸に沿って往復運動する機構によって、スキャン条件に応じて切り替えられる。

光学系ユニットに搭載されるフィルタの総数は、Ｘ線ＣＴ装置における架台の大きさの制約または回転フレームのサイズの制約により制限される。一方、スキャンプランの多様化やＸ線ＣＴ装置により再構成されたＣＴ画像の画質のさらなる向上のため、Ｘ線エネルギーにバリエーションを持たせるニーズが存在する。このとき、光学系ユニットにおける多数のフィルタの実装は、上記制約により実現することは困難である。また、１枚の線質調整フィルタで理想的なＸ線のエネルギーに近づけるために、線質調整フィルタの材質として、銀などの高価な金属が使われることがある。

特開２０１３－５８５４号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、Ｘ線の線質の調整の多様化をコンパクトかつ低コストで実現することにある。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

本実施形態に係るＸ線の線質調整装置は、第１線質調整フィルタと、第２線質調整フィルタと、フィルタ移動機構と、ウェッジと、Ｘ線絞りと、を備える。第１線質調整フィルタは、Ｘ線管が照射するＸ線の照射範囲に配置可能であって、前記Ｘ線の線質を調整する。第２線質調整フィルタは、前記照射範囲に配置可能であって、前記Ｘ線の線質を調整する。フィルタ移動機構は、前記Ｘ線に関する撮影条件に基づいて、前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとのうち少なくとも一つを、前記照射範囲へ移動させる。ウェッジは、前記Ｘ線の照射方向に沿って前記フィルタ移動機構よりも下方の前記照射範囲に配置され、前記Ｘ線の線量を調節する。Ｘ線絞りは、前記照射方向に沿って前記ウェッジよりも下方の前記照射範囲に配置可能であって、前記照射範囲を限定する。

図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図。 図２は、実施形態に係り、線質調整装置のＸＹ断面の一例を、Ｘ線管とともに示す図。 図３は、実施形態に係る線質調整フィルタの一例として、第１線質調整フィルタを示す斜視図。 図４は、実施形態に係り、フィルタ切り替え処理の手順の一例を示すフローチャート。 図５は、実施形態の第１変形例に係る線質調整装置をＺ軸方向から見た図。 図６は、実施形態の第１変形例に係り、図５に示す４つの線質調整フィルタのうち、第２線質調整フィルタがＸ線の照射範囲ＲＲから退避された一例を示す図。 図７は、実施形態の第２変形例に係り、第１線質調整フィルタの一例をフィルタ駆動機構とともに示す図。 図８は、実施形態の応用例に係り、線質調整装置のＸＹ断面の一例を、Ｘ線管とともに示す図。 図９は、実施形態の応用例に係り、第１線質調整フィルタの一例を、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとの積層方向であるＹ方向から見た図。

以下、図面を参照しながら、Ｘ線の線質調整装置を搭載したＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と呼ぶ）の実施形態について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。なお、本実施形態におけるＸ線の線質調整装置は、Ｘ線診断装置などに搭載されてもよい。

（実施形態）
図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成例を示す図である。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、ガントリとも称される架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交しかつ回転中心から回転フレーム１３を支持する支柱に向かう方向をＸ軸、当該Ｚ軸及びＸ軸と直交する方向をＹ軸とそれぞれ定義するものとする。図１では、説明の都合上、架台装置１０を複数描画しているが、実際のＸ線ＣＴ装置１の構成としては、架台装置１０は、一つである。

なお、図１に示すＸ線ＣＴ装置１は、被検体Ｐを臥位状態でスキャン可能なように寝台装置３０を有しているが、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、寝台装置３０を有していなくてもよい。例えばＸ線ＣＴ装置１における架台装置１０の開口が鉛直方向に延びる略円筒形状を呈する場合、被検体Ｐを立位状態でスキャンすることとなるため、寝台装置３０は不要となる。このときのＸ線ＣＴ装置を立位ＣＴ装置と呼ぶ。また、架台装置１０の状態は、被検体Ｐの体位が臥位状態や立位状態などいずれの状態であってもスキャン可能なように、例えば、回転フレーム１３の回転軸が水平方向と鉛直方向との間で、変形可能であってもよい。このとき、寝台装置３０は、例えば、架台装置１０の状態の変形に応じて、立位状態および変形期間中では退避され、臥位状態では図１に示す位置に移動される。また、架台装置１０の状態は、被検体Ｐの体位が水平面に対して斜めに傾く斜位状態であってもスキャン可能なように、例えば、回転フレーム１３の回転軸が水平方向と鉛直方向との間で、変形可能であってもよい。このとき、寝台装置３０は、例えば、架台装置１０の状態の変形に応じて、架台装置１０とい干渉することなく適宜傾けられることとなる。上述のように、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、いずれの形態の架台装置１０を有していてもよい。

架台装置１０及び寝台装置３０は、コンソール装置４０を介した操作者からの操作、或いは架台装置１０、又は寝台装置３０に設けられた操作部を介した操作者からの操作に基づいて動作する。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、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線の検出データから投影データを収集する撮影系を有する装置である。架台装置１０は、Ｘ線を発生するＸ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、Ｘ線の線質調整装置（以下、単に、線質調整装置と呼ぶ）１６と、ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１８とを有する。

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ことでＸ線を発生する真空管である。熱電子がターゲットに衝突することによりＸ線が発生される。Ｘ線管１１における管球焦点で発生したＸ線は、Ｘ線管１１におけるＸ線放射窓を通過して、線質調整装置１６を介して例えばコーンビーム形に成形されかつＸ線の線質が調整され、被検体Ｐに照射される。Ｘ線管１１には、例えば、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され、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１１の管球焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、当該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。なお、Ｘ線ＣＴ装置１には、例えば、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とが一体として被検体Ｐの周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第３世代ＣＴ）、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管１１のみが被検体Ｐの周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第４世代ＣＴ）等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。

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。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。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であっても構わない。また、Ｘ線検出器１２は、光子計数型Ｘ線検出器であってもよい。また、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線検出部の一例である。

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。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。回転フレーム１３は架台装置１０の非回転部分（例えば固定フレーム。図１での図示は省略している）により回転可能に支持される。回転機構は例えば回転駆動力を生ずるモータと、当該回転駆動力を回転フレーム１３に伝達して回転させるベアリングとを含む。モータは例えば当該非回転部分に設けられ、ベアリングは回転フレーム１３及び当該モータと物理的に接続され、モータの回転力に応じて回転フレームが回転する。

回転フレーム１３と非回転部分にはそれぞれ、非接触方式または接触方式の通信回路が設けられ、これにより回転フレーム１３に支持されるユニットと当該非回転部分あるいは架台装置１０の外部装置との通信が行われる。例えば非接触の通信方式として光通信を採用する場合、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、回転フレーム１３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１０の非回転部分に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、さらに送信器により当該非回転部分からコンソール装置４０へと転送される。なお通信方式としては、この他に容量結合式や電波方式などの非接触型のデータ伝送の他、スリップリングと電極ブラシを使った接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。また、回転フレーム１３は、回転部の一例である。

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、回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム側に設けられても構わない。また、Ｘ線高電圧装置１４は、Ｘ線高電圧部の一例である。

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。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、線質調整装置１６における複数の線質調整フィルタをＸ線の照射範囲に移動させる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御などを行う。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。また、制御装置１５は、制御部の一例である。

線質調整装置１６は、コリメータと、複数の線質調整フィルタと、ウェッジと、スリットと、フィルタ移動機構と、を備える。線質調整装置１６は、Ｘ線管１１におけるＸ線放射窓に隣接して配置される。具体的には、線質調整装置１６は、線質調整装置１６におけるＸ線入射窓とＸ線管１１におけるＸ線放射窓とを位置合わせして、回転フレーム１３に搭載される。複数の線質調整フィルタ各々は、Ｘ線の線質を調整する。換言すれば、複数の線質調整フィルタ各々は、Ｘ戦のエネルギーを調整する。以下、説明を具体的にするために、複数の線質調整フィルタは、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとの２つであるものとする。なお、複数の線質調整フィルタの総数は、２つに限定されず、３以上であってもよい。

コリメータは、被検体ＰへのＸ線の照射範囲において、画像生成に不要な範囲のＸ線を遮蔽する。このＸ線の遮蔽により、コリメータは、Ｘ線に関する散乱線を低減する。Ｘ線の照射範囲は、例えば、Ｘ線管１１の管球焦点において発生したＸ線がＸ線検出器１２に到達するまでの到達するまでに、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２との間の空間を通過する領域に相当する。

第１線質調整フィルタは、Ｘ線管１１が照射するＸ線の照射範囲に配置可能である。例えば、第１線質調整フィルタは、Ｘ線の照射方向に関してコリメータの背面に配置可能である。第１線質調整フィルタは、コリメータにより整形されたＸ線の線質を調整する。第２線質調整フィルタは、Ｘ線管が照射するＸ線の照射範囲に配置可能である。例えば、第２線質調整フィルタは、Ｘ線の照射方向に関して第１線質調整フィルタの背面に配置可能である。なお、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとの相対的な位置関係は、上記説明に限定されず、第２線質調整フィルタがコリメータの背面に配置可能であって、第１線質調整フィルタが第２線質調整フィルタの背面に配置可能であってもよい。以下、説明を具体的にするために、第２線質調整フィルタはＸ線の照射方向に関して第１線質調整フィルタの背面に配置可能であるものとして説明する。第２線質調整フィルタは、コリメータにより整形されたＸ線の線質、または第１線質調整フィルタにより調整された線質を有するＸ線の線質を調整する。第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとは、Ｘ線の照射範囲の大きさに対応しＸ線の線質を調整する複数のフィルタ板と、Ｘ線の照射範囲の大きさに対応する開口部と、複数のフィルタ板の短辺方向に沿って複数のフィルタ板と開口部とを配列して支持するベースプレートとをそれぞれ有する。

第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとは、例えば、Ｘ線の線質の調整の特性が異なる材料により構成される。当該材料は、例えば、銅、銀、錫などの金属材料、およびこれらの金属材料の組み合わせなどである。例えば、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとにおける複数のフィルタ板各々は、異なる材料および異なる厚みを有する。また、第１線質調整フィルタまたは前記第２線質調整フィルタは、Ｘ線の線質を、スキャノ撮影に特有の線質に調整するフィルタ板（以下、スキャノフィルタ板と呼ぶ）を有する。すなわち、複数のフィルタ板のうち一つのフィルタ板は、スキャノフィルタ板に相当する。なお、スキャノフィルタ板は、スキャノ撮影に関する撮影条件に応じて、第１線質調整フィルタおよび／または前記第２線質調整フィルタに複数枚搭載されてもよい。スキャノフィルタ板は、本スキャンにおいて用いられるフィルタ板に比べて、例えば、大きい原子番号の金属および／またはより厚い厚さなどの高い遮蔽機能を有する。これにより、スキャノ撮影において更なる低被曝化を実現できる。

ウェッジは、Ｘ線管１１から照射されたＸ線のＸ線量を調節するためのフィルタである。例えば、ウェッジは、Ｘ線の照射方向に沿ってフィルタ移動機構よりも下方のＸ線の照射範囲に配置され、Ｘ線の線量を調節する。具体的には、ウェッジは、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。ウェッジは、例えば、ウェッジフィルタ（ｗｅｄｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）またはボウタイフィルタ（ｂｏｗ－ｔｉｅ ｆｉｌｔｅｒ）であり、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等を加工したフィルタである。例えば、ウェッジは、線質調整装置１６に複数搭載され、撮影条件などに応じて適宜切り替えられる。

スリットは、チャネル方向におけるＸ線の照射範囲を限定する（絞る）チャネル方向スリットと、列方向におけるＸ線の照射範囲を限定する（絞る）列方向スリットとを有する。チャネル方向スリットと列方向スリットとは、例えば、鉛板で構成され、より詳細には、複数の鉛板等の組み合わせにより実現される。なお、スリットは、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。なお、チャネル方向スリットの幅と列方向スリットの幅とは、撮像条件に応じた制御のもとで、適宜調整される。Ｘ線絞りは、Ｘ線の照射方向に沿ってウェッジよりも下方のＸ線照射範囲に配置可能であって、Ｘ線の照射範囲を限定する。

フィルタ移動機構は、Ｘ線に関する撮影条件に基づいて、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとのうち少なくとも一つを、Ｘ線の照射範囲へ移動させる。例えば、フィルタ移動機構は、後述のフィルタ移動制御機能４４５による撮影条件に応じた制御の下で、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとのうち少なくとも一つを、移動させる。

撮影条件は、例えば、被検体Ｐに対するスキャノ撮影（位置決め撮影または位置決めスキャンとも称される）に関するスキャン条件（以下、スキャノ条件と呼ぶ）と、スキャノ撮影後に実施される本スキャンに関するスキャン条件（以下、本スキャン条件と呼ぶ）とを含む。撮影条件は、例えば、線量、管電圧、管電流、スキャン速度、スライス厚、撮影モードなどのスキャン毎の設定の他、撮影範囲を設定するためのプリスキャンやヘリカルスキャン／ステップアンドシュートスキャンなどの本スキャンを行う撮影順序を示すフェーズが記述されたものであって、撮影プロトコルとも称される。撮影モードとは、例えば、ヘリカルスキャン、ステップアンドシュートスキャン、スキャンアンドビュー、ダイナミックスキャンなどの各種スキャンのモードに対応する。

具体的には、フィルタ移動機構は、スキャノ撮影に先立って、Ｘ線の照射範囲にスキャノフィルタ板を移動させる。その後、フィルタ移動機構は、スキャノ撮影後に実行されるスキャン条件、すなわち本スキャン条件に基づいて、複数のフィルタ板のうち一つまたは開口部をＸ線の照射範囲へ配置するために、ベースプレートを短辺方向に沿って直動で独立に移動させる。

線質調整装置１６における各構成要素の位置関係、構造および動作などについては、後ほど詳述する。

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、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、検出データを生成する。ＤＡＳ１８が生成した検出データは、第１処理回路３６へ転送される。検出データは、純生データと称されてもよい。また、ＤＡＳ１８はデータ収集部の一例である。

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。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、例えば、バス（ＢＵＳ）を介して行われる。なお、コンソール装置４０は、架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０に、コンソール装置４０またはコンソール装置４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。

メモリ４１は、例えば、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、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等により実現される。メモリ４１は、例えば、ＤＡＳ１８から出力された検出データ、前処理機能４４２により生成された投影データ、再構成処理機能４４３により再構成された医用画像のデータ、画像処理機能４４４により画像処理された画像のデータ、被検体Ｐへのスキャンに関する撮影条件などを記憶する。医用画像のデータは、例えば３次元的なＣＴ画像データあって、再構成画像データやボリュームデータとも称される。また、前処理機能４４２による前処理前のデータ（検出データもしくは純生データ）と投影データとを総称して、生データと呼ぶ。すなわち、生データは、純生データであってもよいし投影データであってもよい。メモリ４１は、処理回路４４により実行されるシステム制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、画像処理機能４４４、フィルタ移動制御機能４４５各々の実行に関するプログラムを記憶する。メモリ４１は、記憶部の一例である。

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、撮影条件の設定や再構成リトライなどの各種操作を操作者から受け付けるための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、架台装置１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。ディスプレイ４２は、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撮影条件や、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像データに対する後処理に関する画像処理条件等を操作者から受け付ける。当該後処理は、コンソール装置４０又は外部のワークステーションのどちらで実施することにしても構わない。また、コンソール装置４０とワークステーションの両方で同時に処理することにしても構わない。ここで定義される後処理とは、再構成処理機能４４３によって再構成された画像に対する処理を指す概念である。例えば、医用画像のＭｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ（ＭＰＲ）表示やボリュームデータのレンダリング等を含む。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。また、入力インターフェース４３は、入力部の一例である。また、入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。入力インターフェース４３は、入力部の一例である。

処理回路４４は、例えば、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、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、画像処理機能４４４、フィルタ移動制御機能４４５を実行する。なお、各機能４４１～４４５は、単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能４４１～４４５を実現するものとしても構わない。

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。また、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。システム制御機能４４１は、制御部の一例である。

前処理機能４４２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。上述のように、前処理前のデータを純生データ、前処理後のデータを投影データと称する。前処理機能４４２は、前処理部の一例である。

再構成処理機能４４３は、被検体Ｐに対するスキャンにより生成された生データに対して再構成処理を実行し、医用画像を再構成する。具体的には、再構成処理機能４４３は、前処理機能４４２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ法：Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）等を用いた再構成処理を行って医用画像のデータを生成する。再構成処理には、散乱性補正およびビームハードニング補正などの各種補正処理、および再構成条件における再構成関数の適用など、各種処理を有する。再構成処理機能４４３は、再構成された医用画像のデータをメモリ４１に格納する。再構成処理機能４４３は、再構成処理部の一例である。

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、医用画像の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。なお、３次元画像データの生成は再構成処理機能４４３が直接行なっても構わない。また、画像処理機能４４４は、画像処理部の一例である。

フィルタ移動制御機能４４６は、スキャンに関する検査オーダが反映された撮影条件に基づいて、当該スキャンに用いられるフィルタ板および／または開口部を特定する。例えば、フィルタ移動制御機能４４６は、スキャノ撮影に先立って、スキャノフィルタ板を、Ｘ線の照射範囲に移動させるように、フィルタ移動機構を制御する。また、フィルタ移動制御機能４４６は、本スキャン条件に基づいて、当該スキャンに用いられるフィルタ板および／または開口部を特定し、特定されたフィルタ板および／または開口部をＸ線の照射範囲に移動させるように、フィルタ移動機構を制御する。

以上のように構成された本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１において、線質調整装置１６における各構成要素の位置関係および構造について、図２を用いて説明する。図２は、線質調整装置１６のＸＹ断面の一例を、Ｘ線管１１とともに示す図である。図２に示すように、線質調整装置１６は、Ｘ線管１１の背面側から、コリメータ１６１と、第１線質調整フィルタ１６３と、第２線質調整フィルタ１６５と、ウェッジ１６７と、チャネル方向スリット１６９と、列方向スリット１７１と、フィルタ移動機構１７３とを有する。線質調整装置１６は、図２では図示していないが、複数のウェッジを撮影条件に応じて切り替えるウェッジ切替機構や、チャネル方向スリットの幅と列方向スリットの幅とを調整するスリット幅調整機構をさらに備える。

図２に示すように、第１線質調整フィルタ１６３および第２線質調整フィルタ１６５は、コリメータ１６１とウェッジ１６７との間に設けられる。すなわち、線質調整装置１６は、第１線質調整フィルタ１６３および第２線質調整フィルタ１６５による２層のフィルタと、ウェッジ１６７との合計３つの線質調整部材を有する。コリメータ１６１により散乱線が遮蔽されたＸ線は、第１線質調整フィルタ１６３におけるフィルタ板１７５と、第２線質調整フィルタ１６５におけるフィルタ板１７７と、に順次入射する。フィルタ板１７５と、フィルタ板１７７とは、Ｘ線管１１におけるＸ線の発生に先立って、フィルタ移動機構１７３によりＸ線の照射範囲ＲＲに移動される。一点鎖線ＣＬは、管球焦点からＸ線検出器１２の中心位置に向かうＸ線の照射方向（以下、中心照射方向と呼ぶ）を示している。

図３は、線質調整フィルタの一例として、第１線質調整フィルタ１６３を示す斜視図である。図３に示すように、第１線質調整フィルタ１６３は、複数のフィルタ板１７５と、開口部ＡＰと、ベースプレートＢＰとを有する。ベースプレートＢＰは、複数のフィルタ板１７５を支持し、Ｘ線の照射範囲の大きさに対応する開口部ＡＰを有する。ベースプレートＢＰには、フィルタ移動機構１７３が接続されている。フィルタ移動機構１７３は、例えば、ベースプレートＢＰに設けられたレールと当該レールに沿って移動可能なブロックとを有する直動ガイドと、当該直動ガイドにおけるブロックを移動させるモータとにより実現される。モータは、フィルタ移動制御機能４４６による制御により駆動する。これにより、フィルタ移動機構１７３は、図３に示す両矢印のように、Ｚ方向に沿って、ベースプレートＢＰを移動させる。ベースプレートＢＰの移動により、フィルタ移動制御機能４４６により特定された一つのフィルタ板１７５または開口部ＡＰが、Ｘ線の照射範囲ＲＲ内に移動される。

以下、スキャノ撮影の開始前から本スキャンまでに検査の手順において、線質調整フィルタが切り替えられる処理（以下、フィルタ切り替え処理と呼ぶ）に関して、図４を用いて説明する。図４は、フィルタ切り替え処理の手順の一例を示すフローチャートである。フィルタ切り替え処理では、例えば、２層のフィルタは状況に応じて不使用とすることができる。例えば、２層のフィルタのうち１方のフィルタでは開口部ＡＰを照射範囲に合わせて、他方のフィルタとウェッジ１６７とを用いて線質調整を実行し、２層のフィルタ各々の開口部ＡＰを照射範囲に合わせて、ウェッジ１６７を用いて線質調整を実行することができる。これらの場合、ウェッジ１６７は、必ず用いられることとなる。

（フィルタ切り替え処理）
（ステップＳ４０１）
フィルタ移動機構１７３は、フィルタ移動制御機能４４６の制御により、スキャノ撮影に先立って、スキャノフィルタ板を、Ｘ線の照射範囲ＲＲへ移動する。例えば、第１線質調整フィルタ１６３におけるベースプレートＢＰにスキャノフィルタ板が搭載されている場合、フィルタ移動機構１７３は、スキャノフィルタ板がＸ線の照射範囲ＲＲに位置するように、第１線質調整フィルタ１６３を移動する。このとき、フィルタ移動機構１７３は、第２線質調整フィルタ１６５における開口部がＸ線の照射範囲ＲＲに位置するように、第２線質調整フィルタ１６５を移動する。

（ステップＳ４０２）
スキャノフィルタ板がＸ線の照射範囲ＲＲに配置された状態において、システム制御機能４４１は、スキャノ撮影を実行する。画像処理機能４４４は、スキャノ撮影により取得された投影データに基づいてスキャノ画像を生成する。なお、スキャノ画像の生成は、前処理機能４４２および再構成処理機能４４３により生成されてもよい。生成されたスキャノ画像は、ディスプレイ４２に表示される。入力インターフェース４３を介したユーザの指示により、スキャノ画像に対する関心領域の設定などに基づいて、本スキャンに関する撮影条件が決定される。

（ステップＳ４０３）
フィルタ移動制御機能４４６は、決定された撮影条件に基づいて、当該本スキャンに用いられるフィルタ板および／または開口部を特定する。具体的には、フィルタ移動制御機能４４６は、本スキャンの撮影条件に基づいて、第１線質調整フィルタ１６３における一つのフィルタ板１７５または開口部ＡＰと、第２線質調整フィルタ１６５における一つのフィルタ板１７７または開口部と、を特定する。なお、本スキャンが複数回に亘って実行される場合、フィルタ移動制御機能４４６は、複数の本スキャンに対応する複数の撮影条件に基づいて、複数の本スキャン各々において用いられるフィルタ板および／または開口部を特定する。

（ステップＳ４０４）
フィルタ移動機構１７３は、フィルタ移動制御機能４４６の制御により、特定されたフィルタ板をＸ線の照射範囲ＲＲに移動させるように、第１線質調整フィルタ１６３と、第２線質調整フィルタ１６５とを移動させる。具体的には、フィルタ移動機構１７３は、フィルタ移動制御機能４４６の制御によりモータを駆動して、第１線質調整フィルタ１６３と、第２線質調整フィルタ１６５とを移動させ、特定されたフィルタ板をＸ線の照射範囲ＲＲに移動させる。

（ステップＳ４０５）
システム制御機能４４１は、撮影条件に基づいて被検体Ｐに対して本スキャンを実行する。本スキャンが終了すると、システム制御機能４４１は、スキャンの実行により生成された生データを、メモリ４１に記憶させる。再構成処理機能４４３は、生データに基づいて医用画像を再構成する。再構成処理機能４４３は、再構成された医用画像をメモリ４１に記憶させる。このとき、システム制御機能４４１は、再構成された医用画像を、ディスプレイ４２に表示してもよい。

（ステップＳ４０６）
未実施の本スキャンがあれば（ステップＳ４０６のＹｅｓ）、ステップＳ４０４乃至ステップＳ４０５の処理が繰り返される。未実施の本スキャンがなければ（ステップＳ４０６のＮｏ）、フィルタ切り替え処理は終了する。

以上に述べた実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１に搭載されたＸ線の線質調整装置１６によれば、Ｘ線管１１が照射するＸ線の照射範囲に配置可能であってＸ線の線質を調整する第１線質調整フィルタ１６３と、当該照射範囲に配置可能であってＸ線の線質を調整する第２線質調整フィルタ１６５と、Ｘ線に関する撮影条件に基づいて、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５とのうち少なくとも一つを、照射範囲へ移動させるフィルタ移動機構１７３と、Ｘ線の照射方向に沿ってフィルタ移動機構１７３よりも下方の照射範囲に配置され、Ｘ線の線量を調節するウェッジ１６７と、照射方向に沿ってウェッジ１６７よりも下方の照射範囲に配置可能であって、照射範囲を限定するＸ線絞り（１６９．１７１）と、を備える。このとき、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５とは、Ｘ線の線質の調整の特性が異なる材料により構成される。

また、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５とは、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応しＸ線の線質を調整する複数のフィルタ板と、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応する開口部ＡＰと、複数のフィルタ板の短辺方向に沿って複数のフィルタ板と開口部ＡＰとを配列して支持するベースプレートＢＰとをそれぞれ有し、複数のフィルタ板のうち一つまたは開口部ＡＰをＸ線の照射範囲ＲＲへ配置するために、ベースプレートＢＰを当該短辺方向に沿って直動で独立に移動させる。

これらのことから、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、Ｘ線のエネルギーを調整する要素であって、Ｘ線のパス（レイ）上に配置させることで機能する複数の線質調整フィルタは、図２に示すように、Ｘ線のパスが拡大していないＸ線管１１に付近のコリメータ１６１の直下に配置される。このため、本実施形態によれば、線質調整装置１６を小型化することができる。また、図２に示すように、線質調整フィルタ（１６３、１６５）は、ウェッジ１６７の前面に位置する。このため、線質調整フィルタ（１６３、１６５）をウェッジ１６７の背面に配置した場合に比べて、線質調整フィルタ（１６３、１６５）はウェッジ１６７の高さ分、線質調整フィルタ（１６３、１６５）の幅が小さくなる。一方、線質調整フィルタ（１６３、１６５）によりウェッジ１６７の大きさへの与える影響は小さい。すなわち、本実施形態によれば、線質調整フィルタ１枚当たりの大きさを小さくするができ、線質調整フィルタの実装枚数を増やすことができる。これらのことから、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、線質調整フィルタ（１６３、１６５）をコンパクトに設計することが可能になり、より多くの線質調整フィルタを搭載することが可能となる。すなわち、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、２層のフィルタのそれぞれに複数のフィルタを搭載させつつ２層のフィルタをウェッジ１６７の上部に配置することで、線質調整のバリエーションの多さとＸ線光学系（線質調整機構とコリメーション機構）のコンパクト性を両立することができる。

また、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、チャネル方向スリットと列方向スリットとにより実現されるスリットは、Ｘ線管１１から離れることで半影の照射範囲を小さくすることができるため、Ｘ線管１１から離れた位置、すなわちウェッジ１６７の背面側に配置される。これにより、スリットは、本実施形態における位置とは異なる位置に配置された場合に比べて、同じ動作量でもＸ線管１１から離れることでＸ線検出器１２面での相対動作量は小さくなる。このため、本線質調整装置１６におけるスリットによれば、Ｘ線管１１から離れた位置に配置されることで、スリットを精度良く動作することができる。

また、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、複数の線質調整フィルタを、中心照射方向ＣＬに沿った多段構成とする。線質調整フィルタの厚みによる中心照射方向ＣＬのサイズアップを許容することで、線質調整装置１６によれば、コンパクトに、段数に応じた線質調整フィルタの実装枚数を増やすことができる。加えて、線質調整装置１６によれば、撮影条件およびスキャノ撮影に応じて線質調整フィルタ、フィルタ板、開口部ＡＰを選択することができる。さらに、線質調整フィルタは、開口部ＡＰを有するため、一つの線質調整フィルタにおける１つのフィルタ板のみを機能させることが可能となる。また、複数の線質調整フィルタを多段の構成にすることで複数のフィルタ板の組み合わせを選択することが可能になり、平面的に複数の線質調整フィルタを配置するよりも、より多くのＸ線エネルギーのパターン、すなわち複数のフィルタ板による線質調整の組み合わせによるＸ線エネルギーのバリエーションを実現することが可能になる。

これらのことから、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、Ｘ線ＣＴ装置１における架台装置１０や線質調整装置１６の大きさを極力変えることなく、線質調整フィルタの枚数を増やすことができ、被検体Ｐに照射されるＸ線エネルギーのパターンを多様化することができる。これにより、被検体Ｐの撮影部位や被検体Ｐの体型に応じたＸ線エネルギーで被検体Ｐを撮影することが可能になり、被検体Ｐの過度な被ばくの低減やＸ線検出器１２の過剰被爆からの保護が可能になる。また、本実施形態に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、複数の線質調整フィルタを多段の構成とすることで、１枚の線質調整フィルタすなわち１枚のフィルタ板でＸ線の線質を調整しなくても、複数のフィルタ板の組み合わせで線質の調整の実現が可能になり、高額な材質のフィルタを実装する必要がなくなり、線質調整装置１６のコスト、ひいては、Ｘ線ＣＴ装置１を抑えることができる。

（第１変形例）
実施形態と本変形例との相違は、線質調整フィルタとフィルタ移動機構との構成が異なることにある。例えば、フィルタ移動機構１７３は、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５との積層方向を回転軸として、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５とを独立に回動させる。以下、説明を具体的にするために、本変形例では、複数の線質調整フィルタは４つであるものとする。

図５は、線質調整装置１６において、第１線質調整フィルタ１６３と、第２線質調整フィルタ１６５と、第３線質調整フィルタ１６６と、第４線質調整フィルタ１６８と、フィルタ移動機構１７３と、をＺ軸方向から見た図である。図５において、第１乃至第４線質調整フィルタは、いずれもＸ線の照射範囲ＲＲに配置されている。図５に示すように、フィルタ移動機構１７３は、第１乃至第４線質調整フィルタの積層方向（中心照射方向）を回転軸として、第１乃至第４線質調整フィルタを、独立に回動させる。

図６は、図５に示す４つの線質調整フィルタのうち、第２線質調整フィルタ１６５がＸ線の照射範囲ＲＲから退避された一例を示す図である。図６に示すように、フィルタ移動機構１７３は、中心照射方向（図６ではＹ方向）を回転軸として、第２線質調整フィルタ１６５を、第１線質調整フィルタ１６３、第３線質調整フィルタ１６６、第４線質調整フィルタ１６８とは独立に回動させる。図６に示すように、複数の線質調整フィルタ各々は、Ｘ線の照射範囲ＲＲから退避可能である。このため、本変形例において、開口部ＡＰは不要となる。

実施形態の第１変形例に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５との積層方向（中心照射方向）を回転軸として、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５とを独立に回動させることができる。これにより、本変形例によれば、図５および図６に示すように、第１実施形態に比べて、線質調整装置１６をさらにコンパクト化することができ、さらにコストを低減することができる。他の効果は実施形態と同様なため、説明は省略する。

（第２変形例）
実施形態と本変形例との相違は、線質調整フィルタとフィルタ移動機構との構成が異なることにある。以下、説明を具体的にするために、複数の線質調整フィルタは、２つであるものとする。第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとは、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応しＸ線の線質を調整する複数のフィルタ板と、複数のフィルタ板をそれぞれ支持し、放射状に配置された複数のベースプレートと、複数のベースプレートのうち隣接する２つのベースプレートの間に位置し、前記照射範囲より広い開口部と、をそれぞれ有する。

図７は、第１線質調整フィルタ１６３の一例をフィルタ移動機構１７３とともに示す図である。図７では、第１線質調整フィルタ１６３における複数のフィルタ板は、６つであるがこれに限定されない。図７に示すように、第１線質調整フィルタ１６３における複数のベースプレートとフィルタ移動機構１７３とは、クレセントチェーン方式で実現される。

図７に示すようにフィルタ移動機構１７３は、複数のフィルタ板１７５のうち一つまたは開口部ＡＰをＸ線の照射範囲ＲＲへ配置するために、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとの積層方向（中心照射方向）を回転軸として、ベースプレートＢＰを回転させる。具体的には、フィルタ移動機構１７３は、放射状に配置されたベースプレートＢＰのうち外縁側を支持する外縁支持体ＤＮＣと、放射状に配置されたベースプレートＢＰのうち内縁側を支持する内縁支持体ＤＣと、内縁支持体ＤＣを回転させる複数の回転体（ＤＧ、ＤＮＧ）と、当該回転体のうち少なくとも一つを駆動するモータとを有する。外縁支持体ＤＮＣおよび内縁支持体ＤＣは、例えば、同一平面内を回転可能なチェーン又はベルトにより実現される。内縁支持体ＤＣがチェーンで実現される場合、回転体はギアで実現される。また、内縁支持体ＤＣがベルトで実現される場合、回転体はプーリーで実現される。以下、説明を具体的にするために、内縁支持体ＤＣはチェーンで実現され、回転体はギアで実現されるものとして説明する。

図７において、回転体ＤＧは、駆動歯車（Ｄｒｉｖｅ Ｇｅａｒ）に対応する。駆動歯車は、不図示のモータの駆動により回転する。回転体ＤＮＧは、被駆動歯車（Ｄｒｉｖｅｎ Ｇｅａｒ）に対応する。駆動歯車ＤＧの回転は、駆動チェーンＤＣ（ドライブチェーン）を介して被駆動歯車ＤＮＧに伝達される。これにより、被駆動歯車ＤＮＧは、駆動歯車ＤＧの回転に伴って回転する。このとき、駆動チェーンＤＣに付帯されたベースプレートＢＰも同様に回転し、ベースプレートＢＰの回転に伴って、外縁支持体ＤＮＣも回転する。以上により、複数のフィルタ板は、クレセントチェーン方式により回転される。

実施形態の第２変形例に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとは、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応しＸ線の線質を調整する複数のフィルタ板と、複数のフィルタ板をそれぞれ支持し、放射状に配置された複数のベースプレートＢＰと、複数のベースプレートＢＰのうち隣接する２つのベースプレートの間に位置しＸ線の照射範囲ＲＲより広い開口部ＡＰと、をそれぞれ有し、複数のフィルタ板のうち一つまたは開口部ＡＰをＸ線の照射範囲ＲＲへ配置するために、第１線質調整フィルタと第２線質調整フィルタとの積層方向（中心照射方向）を回転軸として、ベースプレートＢＰを回転させる。本変形例によれば、線質調整装置１６をコンパクト化しつつ、多数のフィルタ板を実装することができる。他の効果は実施形態と同様なため、説明は省略する。

（応用例）
応用例は、例えば、第１線質調整フィルタにおいて高速でフィルタ板を切り替えることにある。これにより、本応用例によれば、線質調整装置１６からの出力されるＸ線のエネルギーを高速に切り替えることができる。以下、本応用例と実施形態との差異について説明する。

図８は、本応用例に係る線質調整装置１６のＸＹ断面の一例を、Ｘ線管１１とともに示す図である。図８に示すように、第１線質調整フィルタ１６３および第２線質調整フィルタ１６５は、コリメータ１６１とウェッジ１６７との間に設けられる。図９は、第１線質調整フィルタ１６３の一例を、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５との積層方向であるＹ方向から見た図である。

図８および図９に示すように、第１線質調整フィルタ１６３は、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応しＸ線の線質を調整する少なくとも一つのフィルタ板１７５と、Ｘ線の照射範囲の大きさＲＲに対応し少なくとも一つのフィルタ板１７５と略同一形状を有する開口部ＡＰが設けられ、少なくとも一つのフィルタ板１７５を支持するベースプレートＢＰと、を有する。図９では、第１線質調整フィルタ１６３に設けられたフィルタ板は１つであるが、複数のフィルタ板が設け有られてもよい。このとき、複数のフィルタ板各々の大きさと開口部ＡＰ大きさとは略同一の形状であって、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応するものとなる。

図８および図９に示すように、フィルタ移動機構１７３は、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５との積層方向（中心照射方向）を回転軸として、スキャン中においてベースプレートＢＰを連続的に回転させる。具体的には、フィルタ移動機構１７３は、第１線質調整フィルタ１６３におけるベースプレートＢＰの中心を通り、ベースプレートＢＰを回転可能に支持する回転軸と、当該回転軸を回転させるモータとを有する。モータは、フィルタ移動制御機能４４５の制御の下で、被検体Ｐに対する本スキャンの実行中において、図９に示すように、中心照射方向（図９ではＹ方向）周りにベースプレートＢＰを連続的に回転させる。これにより、フィルタ板１７５と開口部ＡＰとは、本スキャン中において、連続して交互にＸ線の照射範囲ＲＲに配置される。当該動作は、例えば、被検体Ｐに対する本スキャンがデュアルエネルギースキャン（フィルタ板が複数の場合は、マルチエネルギースキャン）である場合に実行される。

なお、デュアルエネルギースキャンまたはマルチエネルギースキャンが管電圧の切り替えにより実現される場合、フィルタ移動制御機能４４５は、管電圧の切り替えタイミングに応じて、異なるフィルタ板または開口部ＡＰがＸ線の照射範囲ＲＲに位置するように、モータを制御してもよい。また、通常撮影時にはＸ線の照射範囲ＲＲに開口部ＡＰを配置することで、第２線質調整フィルタ１６５におけるフィルタ板１７７のみを選択することができる。

また、フィルタ移動機構１７３は、スキャノ撮影前において、ベースプレートＢＰにおける開口部ＡＰを、Ｘ線の照射範囲ＲＲに移動させ、第２線質調整フィルタ１６５におけるスキャノフィルタ板を、Ｘ線の照射範囲ＲＲに移動させる。これにより、スキャノ撮影時においては、スキャノフィルタ板が用いられることとなる。

以上に述べた実施形態の応用例に係るＸ線の線質調整装置１６によれば、第１線質調整フィルタ１６３は、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応しＸ線の線質を調整する少なくとも一つのフィルタ板１７５と、Ｘ線の照射範囲ＲＲの大きさに対応し少なくとも一つのフィルタ板１７５と同一形状を有する開口部ＡＰが設けられ、少なくとも一つのフィルタ板１７５を支持するベースプレートＢＰと、を有し、第１線質調整フィルタ１６３と第２線質調整フィルタ１６５との積層方向（中心照射方向ＣＬ）を回転軸として、スキャン中においてベースプレートＢＰを連続的に回転させる。

応用例に係るＸ線の線質調整装置１６における第１線質調整フィルタ１６３およびフィルタ移動機構１７３は、図８および図９に示すように、本スキャンにおいて、Ｘ線のエネルギーを高速で切り替えるエネルギー切替機構に対応する。エネルギー切替機構は、第１線質調整フィルタ１６３におけるフィルタ板１７５と開口部ＡＰとを高速で切替えることで、被検体Ｐに照射されるＸ線のエネルギー分布を切り替え、例えば、デュアルエナジーでの被検体Ｐの撮影を可能にする。

応用例に係るＸ線の線質調整装置１６では、エネルギー切替機構は、第２線質調整フィルタ１６５よりもＸ線入射窓に配置されているため、コンパクトで軽量化が可能となり、エネルギー切り替えにおいて、高速な動作が可能となる。なお、本応用例の第１線質調整フィルタ１６３は、図８および図９の構成に限定されず、図２および図３に示す構成で実現されてもよい。このとき、第１線質調整フィルタ１６３は、Ｚ方向（水平方向）に沿って高速で往復移動することで、Ｘ線のエネルギー分布の切り替えを実現することができる。他の効果は実施形態と同様なため、説明は省略する。

以上説明した少なくとも１つの実施形態、変形例および応用例によれば、Ｘ線の線質の調整の多様化をコンパクトかつ低コストで実現することができる。

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、実施形態同士の組み合わせ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。

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 Ｘ線の線質調整装置
１８ ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）
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 メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インターフェース
４４ 処理回路
１６１ コリメータ
１６３ 第１線質調整フィルタ
１６５ 第２線質調整フィルタ
１６６ 第３線質調整フィルタ
１６７ ウェッジ
１６８ 第４線質調整フィルタ
１６９ チャネル方向スリット
１７１ 列方向スリット
１７３ フィルタ移動機構
１７５ 第１線質調整フィルタ１６３におけるフィルタ板
１７７ 第２線質調整フィルタ１６５におけるフィルタ板
４４１ システム制御機能
４４２ 前処理機能
４４３ 再構成処理機能
４４４ 画像処理機能
４４５ フィルタ移動制御機能

Claims (8)

1. Ｘ線管が照射するＸ線の照射範囲に配置可能であって、前記Ｘ線の線質を調整する第１線質調整フィルタと、
   前記照射範囲に配置可能であって、前記Ｘ線の線質を調整する第２線質調整フィルタと、
   前記Ｘ線に関する撮影条件に基づいて、前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとのうち少なくとも一つを、前記照射範囲へ移動させるフィルタ移動機構と、
   前記Ｘ線の照射方向に沿って前記フィルタ移動機構よりも下方の前記照射範囲に配置され、前記Ｘ線の線量を調節するウェッジと、
   前記照射方向に沿って前記ウェッジよりも下方の前記照射範囲に配置可能であって、前記照射範囲を限定するＸ線絞りと、
   を備えるＸ線の線質調整装置。
2. 前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとは、前記Ｘ線の線質の調整の特性が異なる材料により構成される、
   請求項１に記載のＸ線の線質調整装置。
3. 前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとは、
   前記照射範囲の大きさに対応し前記Ｘ線の線質を調整する複数のフィルタ板と、
   前記照射範囲の大きさに対応する開口部と、
   前記複数のフィルタ板の短辺方向に沿って前記複数のフィルタ板と前記開口部とを配列して支持するベースプレートとをそれぞれ有し、
   前記フィルタ移動機構は、前記複数のフィルタ板のうち一つまたは前記開口部を前記照射範囲へ配置するために、前記ベースプレートを前記短辺方向に沿って直動で独立に移動させる、
   請求項１または２に記載のＸ線の線質調整装置。
4. 前記フィルタ移動機構は、前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとの積層方向を回転軸として、前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとを独立に回動させる、
   請求項１または２に記載のＸ線の線質調整装置。
5. 前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとは、
   前記照射範囲の大きさに対応し前記Ｘ線の線質を調整する複数のフィルタ板と、
   前記複数のフィルタ板をそれぞれ支持し、放射状に配置された複数のベースプレートと、
   前記複数のベースプレートのうち隣接する２つのベースプレートの間に位置し、前記照射範囲より広い開口部と、をそれぞれ有し、
   前記フィルタ移動機構は、前記複数のフィルタ板のうち一つまたは前記開口部を前記照射範囲へ配置するために、前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとの積層方向を回転軸として、前記ベースプレートを回転させる、
   請求項１または２に記載のＸ線の線質調整装置。
6. 前記第１線質調整フィルタは、
   前記照射範囲の大きさに対応し前記Ｘ線の線質を調整する少なくとも一つのフィルタ板と、
   前記照射範囲の大きさに対応し前記少なくとも一つのフィルタ板と同一形状を有する開口部が設けられ、前記少なくとも一つのフィルタ板を支持するベースプレートと、
   を有し、
   前記フィルタ移動機構は、前記第１線質調整フィルタと前記第２線質調整フィルタとの積層方向を回転軸として、スキャン中において前記ベースプレートを連続的に回転させる、
   請求項１または２に記載のＸ線の線質調整装置。
7. 前記第１線質調整フィルタまたは前記第２線質調整フィルタは、前記線質を、スキャノ撮影に特有の線質に調整するスキャノフィルタ板を有し、
   前記フィルタ移動機構は、前記スキャノ撮影において、前記照射範囲に前記スキャノフィルタ板を移動させ、
   前記撮影条件は、前記スキャノ撮影後に実行されるスキャン条件である、
   請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載のＸ線の線質調整装置。
8. 前記Ｘ線を発生する前記Ｘ線管と、
   前記Ｘ線管におけるＸ線放射窓に隣接して配置された請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のＸ線の線質調整装置と、
   を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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