JP3774518B2 - Ｘ線ｃｔスキャナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体の体軸方向に直交する方向（チャンネル方向）に沿って配列された複数の検出素子を有する検出手段により前記被検体を透過してきたＸ線を検出し、検出したデータに応じて生成された投影データに基づいて被検体の断層面のＣＴ画像を撮影するＸ線ＣＴスキャナに係わり、特に、投影データに付加されるサンプリング位置に特徴を有するＸ線ＣＴスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴスキャナにおいて従来から用いられていたタイプとして、ファンビーム（シングルスライス）Ｘ線ＣＴスキャナ（シングルスライスＣＴともいう）がある。
【０００３】
このファンビームＸ線ＣＴスキャナは、図１８に示すように、図示しない被検体（例えば患者）を挟んで対向配置されたＸ線管球（Ｘ線言、Ｘ線管）５０及び検出器５１を有しており、検出器５１においては、当該被検体の体軸方向に沿ったスライス厚方向に直交する方向（チャンネル方向）に沿って扇状に検出素子がＮチャンネル（例えば約１０００チャンネル）並べられており、当該各検出素子は、スライス方向に沿った断面が矩形状に形成されている。
【０００４】
検出器５１には種々のタイプが使用可能であるが、小型化が可能なシンチレーション検出器が良く用いられている。このシンチレーション検出器は、各検出素子としてシンチレータ及びフォトダイオード等の光センサ（光電変換器）をそれぞれ有し、被検体を透過したＸ線をシンチレータにより吸収し、その吸収により当該シンチレータで発生した蛍光を光センサによって電気信号に変換して各検出素子毎に出力するようになっている。
【０００５】
すなわち、上述したＸ線ＣＴスキャナによれば、Ｘ線源５０から被検体のあるスライス面（単にスライスともいう）に対してファン状にＸ線ビームを照射し、被検体のあるスライス面を透過したＸ線ビームを検出器５１の各検出素子毎に電気信号に変換してＸ線透過データを収集する。
【０００６】
検出器５１の各素子毎に収集されたＸ線透過データは、その素子毎に設けられたデータ収集素子を有するデータ収集装置（ＤＡＳ）に送られ、その各データ収集素子により増幅処理等が行なわれて投影データ（１回のデータ収集を１ビューという）が収集される。
【０００７】
そして、Ｘ線源５０及び検出器５１を一体で被検体の周囲に回転させながらＸ線源の焦点を介してＸ線照射を行なって前記データ収集を約１０００回程度繰り返すことにより、被検体に対する多方向からの投影データが収集される。
【０００８】
収集された多方向からの投影データに対してデータ補間処理を施してパラレルビームの投影データに変換し、その変換投影データにコンボリューションバックプロジェクション等の再構成処理を施して被検体のスライス面の画像が再構成される。
【０００９】
Ｘ線管５０の焦点から照射されるＸ線ビームは、被検体の体軸方向、すなわち検出器スライス厚方向に広がりを持つ薄いコーンビームとして被検体に対して照射される。このＸ線ビームのビーム幅を、図１９に示すように被検体到達前にプリコリメータ５２で（図１９（ａ）参照）、あるいは被検体通過後に検出器入射直前にポストコリメータ５３で（図１９（ｂ）参照）制御して所望のスライス厚を有するＸ線ビームを生成し、生成されたＸ線ビームを検出器５１の各検出素子により検出するようになっている。
【００１０】
検出器５１の各検出素子に入射されたＸ線ビームは、当該各検出素子を介して検出信号（電気信号）に変換されて出力されるが、その際の入力Ｘ線強度と出力電気信号の強度分布（出力分布）の比を各検出素子の感度として下式のように表す（図２０（ａ）〜図２０（ｃ）参照、なお、スライス厚方向の分布のみを示し、チャンネル方向は一定とする。以下の図においても同様とする）。
【００１１】
【数１】
（感度）＝（出力）／（入力） ……（１）
また、検出器の各検出素子では、シンチレータのスライス厚方向の端部（エッジ部）において光吸収が生じるため、図２１に示すように、各検出素子５１ａの感度分布はその素子の端部（エッジ）５１ｂにおいて低下することが知られている。したがって、シングルスライスＣＴでは、図２２に示すように、例えばプリコリメータ５２によるＸ線ビームのコリメートにより検出素子エッジ部分５１ｂを利用せず、検出素子５１ａの中央及びその近傍部分、すなわち当該検出素子５１ａの感度分布が略平坦な領域の検出信号のみをデータとして利用している。このため、検出素子に入射する略矩形のＸ線ビームの強度分布（図２３（ａ）参照）に対応した検出素子の出力分布も、当該検出素子の感度分布（図２３（ｂ）参照））にほとんど関係なく矩形となる（図２３（ｃ）参照）。
【００１２】
すなわち、図２３に示すように、各検出素子５１ａには略矩形のＸ線ビームが入射され、その入射ビームに対応する矩形の検出信号が出力されることになる。
【００１３】
一方、上述した補間処理やコンボリューションバックプロジェクション等の再構成処理においては、収集された投影データを離散化されたサンプリング位置のデータとして用いている。すなわち、各検出素子で検出された信号に基づく投影データは、前記サンプリング位置におけるデータとして用いられることになる。
【００１４】
シングルスライスＣＴにおいては、検出素子における感度分布が略平坦な領域をデータ収集領域としており、Ｘ線入射範囲及びその検出素子からの出力信号の強度分布も略矩形であるため、図２２に示すように、Ｘ線焦点を含む面上に存在する前記Ｘ線入射範囲（あるいは検出素子５１ａ自体の矩形形状）の幾何学的な重心位置を上述した投影データのサンプリング位置としている。つまり、ある検出素子により検出された信号に基づく投影データは、その検出素子の幾何学的重心位置が有するデータとして以後の再構成処理等で扱われることになる。
【００１５】
一方、このようなシングルスライスＸ線ＣＴスキャナでは、被検体のある一つのスライス面の画像を得ているため、短時間に広い範囲の画像を撮影することは難しく、医師等から単位時間により高精細（高解像度）且つ広範囲に画像を撮影したいという強い要望が出されていた。
【００１６】
この要望に答えるために、近年、マルチスライスＸ線ＣＴスキャナ（マルチスライスＣＴともいう）が研究されている。
【００１７】
このマルチスライスＣＴは、シングルスライスＣＴにおける検出器の検出素子を被検体の体軸方向に対応するスライス厚方向（ｓｅｇ方向）に沿って複数列（複数（Ｍ）セグメント）有しており、当該検出器は、全体でＮチャンネル×Ｍセグメントの検出素子を有する２次元検出器６０として構成されている（図２４参照）。この場合、ＤＡＳの各素子は、例えば２次元検出器６０の各検出素子毎に設けられている。
【００１８】
すなわち、マルチスライスＣＴによれば、円錐状（コーン状）のＸ線ビームを曝射するＸ線源６１と、上述した２次元検出器６０とを有しており、当該円錐状のＸ線ビーム（有効視野直径ＦＯＶ）に基づいて被検体を透過したＸ線を２次元検出器６０の各検出素子で検出することにより、当該被検体の多スライス面の投影データを一度に収集するものであり、上述した高精細且つ広範囲な画像収集を可能にするものとして期待されている。
【００１９】
このようなマルチスライスＣＴにおいても、シングルスライスＣＴと同様に、プリコリメータ、あるいはポストコリメータで照射Ｘ線ビームを制御して所望のスライス厚を有するＸ線ビームを生成し、生成されたＸ線ビームを検出器の各検出素子により検出して出力するようになっている。
【００２０】
例えば図２４においてあるチャンネルの検出素子列（なお、セグメント方向のスライスピッチを２mmとし、セグメント数を３０とする）６０ａに着目すれば（図２５（ａ）参照）、上述したポストコリメータの制御によりスライス厚が２mmのデータを例えば１０スライス（ｓｌｉｃｅ）分出力可能である（図２５（ｂ））。また、３つの素子で検出されたデータを束ねて１つのデータとすることにより、スライス厚が６mmのデータを例えば１０スライス（ｓｌｉｃｅ）分出力可能である（図２５（ｃ））。
【００２１】
図２５（ｂ）及び図２５（ｃ）を比較参照すると分かるように、図２５（ｂ）においてはスライス厚が２mmの分解能の高いスライスに対応する検出信号が出力され、図２５（ｃ）においてはスライス厚が６mmとなり分解能は低いがスライス厚方向に沿って撮影領域が大きい検出信号が出力されるため、上述した高精細且つ広範囲な画像収集が共に実現できる。
【００２２】
このようなマルチスライスＣＴにおいても、シングルスライスＣＴと同様に１つのデータを構成する検出素子（図２５（ｂ）のように１素子が１データに対応する場合もあり、また、図２５（ｃ）のように複数素子が１データに対応する場合もある）の形状（不感帯ゾーンを除いたアクティブエリアの形状や素子全体の形状）の幾何学的重心位置（長方形であれば対角線の交点）を当該検出素子で検出された信号に基づく投影データのサンプリング位置としている。なお、図２５（ｃ）のように複数素子が１データに対応する場合においては、複数素子全体の形状における幾何学的重心位置がデータサンプリング位置となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のシングルスライスＣＴ及びマルチスライスＣＴにおいて、１つのデータを構成する検出素子のデータサンプリング位置は、常に当該検出素子の幾何学的重心位置に定められている。
【００２４】
しかしながら、各検出素子の感度分布は、前掲図２１に示したようにエッジ部分において感度が低下する分布であり、さらに、その感度分布は、Ｘ線管球の管電流や管電圧、当該検出素子に入射される入射Ｘ線のエネルギー特性（エネルギー分布）等のＸ線照射条件やビューレート等のデータ収集条件に対応して変化する（図２６（Ａ）及び（Ｂ）参照）ため、場合によっては、各検出素子の感度分布に偏りが生じることがあった。
【００２５】
特に、マルチスライスＣＴにおいて複数の検出素子の検出データを束ねて１つのデータとして扱う場合には、束ねられた各データに対応する検出素子の感度分布が不均一となることがあり、全体の感度分布に偏りが生じることがあった。
【００２６】
すなわち、図２７に示すように、１データ分の検出素子（１個、あるいは複数個）の感度分布が偏りを有する分布である場合、当該検出素子の幾何学的重心位置と実際の感度分布の重心位置とが異なることがある。
【００２７】
検出素子の感度分布が平坦である場合においては、実際の感度分布の重心位置は、当該検出素子の幾何学的重心位置に略一致しているため、当該幾何学的重心位置をデータサンプリング位置としても別段問題は無い。
【００２８】
しかしながら、上述したように検出素子の幾何学的重心位置が実際の感度分布の重心位置と異なっている場合には、幾何学的重心位置をデータサンプリング位置として補間処理や再構成処理で扱うと、実際の感度分布から見て誤ったサンプリング位置のデータを利用していることに等しくなる。このデータサンプリング位置のズレ（誤差）は、補間処理におけるデータの重み付け等や再構成処理におけるフィルタ処理等において処理精度を低下させることになり、再構成されたＣＴ画像にアーチファクト等の画質劣化を生じさせる原因となっていた。
【００２９】
本発明は上述したような事情に鑑みてなされたもので、各投影データに対応する検出器の各検出素子におけるデータサンプリング位置を当該素子の実際の感度分布の重心位置に設定することにより、データサンプリング位置の誤差に起因した画質劣化を抑制し、視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることをその目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴスキャナでは、Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された複数の検出素子を有し、前記Ｘ線管から曝射され当該被検体を透過してきたＸ線を前記各検出素子により検出する２次元検出手段と、この２次元検出手段の各検出素子により検出されたデータに基づいて前記体軸方向に直交する複数のスライス面の投影データをそれぞれ収集するデータ収集手段と、収集された複数の投影データ及びその複数の投影データそれぞれに対応するサンプリング位置データに基づいて少なくとも画像再構成処理を行なって前記複数のスライス面のＸ線画像を撮影する画像処理手段とを備えたＸ線ＣＴスキャナにおいて、前記２次元検出手段の各検出素子の内、前記体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布を求める手段と、求められた少なくとも１列の検出素子の感度分布に基づいて前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段とを備え、前記画像処理手段は、前記複数の投影データそれぞれに対応するサンプリング位置データとして当該複数の投影データそれぞれに対応して求められた重心位置データを用いるようにしている。
【００３３】
特に、前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、当該検出素子のＸ線入射面を含む２次元座標空間を設定した場合の当該検出素子の感度分布の１次モーメント量が最小のときの座標データであり、また、前記検出素子の感度分布を求める手段は、前記２次元検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段である。
【００３４】
特に、前記２次元検出手段は、前記体軸方向における前記検出素子のピッチを不均等に形成した２次元検出手段であるとともに、前記２次元検出手段の各検出素子を前記体軸方向の素子毎にスライス厚条件に応じて選択して前記データ収集装置の体軸方向に対応するデータ収集素子に接続する検出素子選択手段を備え、当該検出素子選択手段による前記各検出素子の選択内容により前記複数の投影データそれぞれのスライス厚を前記スライス厚条件に応じて設定するように構成している。
【００３５】
特に、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記各検出素子の選択内容に応じたスライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段であり、また、前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線管から曝射されたＸ線を均一強度を有するＸ線に調整した後で直接前記検出手段の各検出素子に対して直接照射して当該各検出素子の感度分布を求める手段である。
【００３６】
特に、前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のデータ収集条件に応じて前記検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段であり、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記複数のデータ収集条件に応じて求められた複数の感度分布に基づいて、その感度分布毎に前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段である。
【００３７】
特に、前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のＸ線照射条件に応じて前記検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段であり、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記複数のＸ線照射条件に応じて求められた複数の感度分布に基づいて、その感度分布毎に前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段である。
【００３８】
前記目的を達成するため、本発明のＸ線ＣＴスキャナでは、Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された検出素子を有し、前記Ｘ線管から曝射され当該被検体を透過してきたＸ線を前記各検出素子により検出する２次元検出手段と、この２次元検出手段の各検出素子により検出されたデータに基づいて複数のスライス面の投影データをそれぞれ収集するデータ収集手段と、収集された複数の投影データ及びその投影データに対応するサンプリング位置データに基づいて少なくとも画像再構成処理を行なって前記複数のスライス面のＸ線画像を撮影する画像処理手段とを備えたＸ線ＣＴスキャナにおいて、前記２次元検出手段の各検出素子の内、前記体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布に基づいて前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段を備え、前記画像処理手段は、前記複数の投影データに対応するサンプリング位置データとして当該複数の投影データに対応して求められた重心位置データを用いるようにしたものである。
【００３９】
収集された複数の投影データ及びその複数の投影データそれぞれに対応するサンプリング位置データに基づいて、画像処理手段により少なくとも画像再構成処理が行なわれ、前記複数のスライス面のＸ線画像が撮影されるようになっている。
【００４０】
そして、本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、２次元検出手段の各検出素子の内、体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布（例えば全ての検出素子の感度分布）が均一強度を有するＸ線を検出手段の各検出素子に対して照射すること等の方法により求められ、求められた各検出素子の感度分布に基づいて、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが求められる。この複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、当該検出素子のＸ線入射面を含む２次元座標空間を設定した場合の当該検出素子の感度分布の１次モーメント量が最小のときの座標データとして定義されている。
【００４１】
このとき、前記画像処理手段により前記サンプリング位置データとして、求められた複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが用いられているため、当該サンプリング位置データは、仮に複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布に偏りが生じていたとしても、当該感度分布に最適な位置データとなっている。したがって、従来のＣＴスキャナのような検出素子の感度分布に関係なくサンプリング位置が当該素子の幾何学的重心位置に予め固定されていた場合と比べて、データサンプリング位置の誤差（位置ズレ）が解消されている。
【００４２】
特に、本構成によれば、２次元検出手段として、体軸方向における前記検出素子のピッチが不均等に形成された２次元検出手段を用いた場合においては、検出素子選択手段により２次元検出手段の各検出素子が体軸方向の素子毎にスライス厚条件に応じて選択されてデータ収集装置の体軸方向に対応するデータ収集素子に接続されることにより、その各検出素子の選択内容、言い換えれば各検出素子の内の何れの検出素子を束ねてデータ収集素子に接続するかを定める内容により、複数の投影データそれぞれのスライス厚がスライス厚条件に応じて設定される。
【００４３】
このとき、本構成では、各検出素子の選択内容に応じたスライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが求められている。すなわち、どんなスライス厚条件が設定されたとしても、当該スライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが求められていることになる。したがって、スライス厚の選択の仕方（束ね方）に起因して、得られた投影データの対応する検出素子の感度分布に偏りが生じたとしても、データサンプリング位置に誤差（位置ズレ）が生じることが無い。
【００４４】
また、本構成によれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のデータ収集条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ生成されているため、当該複数のデータ収集条件の内の所定のデータ収集条件が選択されて前記ＣＴ画像が撮影された場合、そのデータ収集条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データを用いることにより、データ収集条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【００４５】
さらに、本構成によれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のＸ線照射条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ生成されているため、当該複数のＸ線照射条件の内の所定のＸ線照射条件が選択されて前記ＣＴ画像が撮影された場合、そのＸ線照射条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データを用いることにより、Ｘ線照射条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００４７】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴスキャナ１の概略構成を示すブロック図である。
【００４８】
図１によれば、Ｘ線ＣＴスキャナ（ＣＴシステム）１は、被検体（患者）Ｐ載置用の寝台２と、被検体Ｐを挿入して診断を行なうための図示しない診断用開口部を有し、被検体Ｐをスキャンして投影データの収集を行なうガントリー３と、スキャナ全体の制御を行なうとともに、収集された投影データに基づいて画像再構成処理や再構成画像表示等を行なうシステム部４とを備えている。
【００４９】
寝台２は、図示しない寝台駆動部の駆動により被検体Ｐの体軸方向に沿ってスライド可能になっている。
【００５０】
ガントリー３は、その診断用開口部に挿入された被検体Ｐを挟んで対向配置されたＸ線管球１０及び主検出器１１と、ガントリー駆動部１２とを備えており、Ｘ線管球１０と主検出器１１は、ガントリー駆動部１２の駆動により、ガントリー３の診断用開口内に挿入された被検体Ｐの体軸方向に平行な中心軸の廻りに一体で回転可能になっている。ガントリー３内のＸ線管球１０と被検体Ｐとの間には、Ｘ線のエネルギー分布を被検体の撮像部位等に応じてＨｉｇｈ（高エネルギー分布）／Ｌｏｗ（低エネルギー分布）のどちらか一方に制御するフィルタ１０Ａと、Ｘ線管球１０のＸ線焦点から曝射されフィルタ１０Ａを介して送られてきたコーン状のＸ線ビームを整形し、所要の大きさのＸ線ビームを形成するためのプリコリメータ１３が設けられている。また、主検出器１１のＸ線ビーム入射側には、例えば主検出器１１の列方向に沿って移動する２枚のＸ線遮蔽板を有するポストコリメータ１４が設けられている。このポストコリメータ１４は、スキャン条件（スライス厚条件）に応じて２枚のスリット板の主検出器１１の列方向に沿った移動位置を制御することにより被検体Ｐを透過してきたＸ線ビームをトリミングして、良好なプロファイルの透過Ｘ線ビームを生成するように構成されている。
【００５１】
さらに、Ｘ線ＣＴスキャナ１は、Ｘ線管球１０に高電圧を供給する高電圧発生装置１５を備えている。この高電圧発生装置１５によるＸ線管球１０への高電圧供給は、例えば非接触式のスリップリング機構により行なわれる。
【００５２】
主検出器１１には、シンチレータ及びフォトダイオード等の光センサ（光電変換器）を有するシンチレーション検出器が用いられている。すなわち、Ｘ線管球１０から曝射され被検体を透過したＸ線をシンチレータにより吸収し、その吸収により発生した蛍光を光センサによって電気信号に変換して出力するようになっている。
【００５３】
このシンチレーション型主検出器１１は、図２に示すように、１ｃｈあたり複数ｓｅｇ（本実施形態では２０ｓｅｇ）がｓｅｇ方向（体軸方向、スライス厚方向）に沿って並べられた検出素子列をチャンネル方向（ｃｈ方向）に沿って複数ｃｈ（本実施形態では１６ｃｈ）アレイ状に配列した２次元検出器（図２では、１６ｃｈ×２０ｓｅｇの２次元検出器を示している）として構成されている。
【００５４】
すなわち、図２では、第１ｃｈの２０ｓｅｇ分の素子列を１１ａ1 とすると、第１ｃｈ：１１ａ1 〜第１６ｃｈ：１１ａ20の素子列が配置されており、また、第１ｓｅｇの１６ｃｈ分の素子列を１１α1 とすると、第１ｓｅｇ：１１α1 〜第２０ｓｅｇ：１１α20の素子列が配置されていることになる。
【００５５】
ここで、このように２次元配列された各検出素子の各素子の位置（アドレス）を（ｓｅｇ，ｃｈ）で表すと、例えば（第１ｓｅｇ，第１ｃｈ）に位置する素子は、１１（１，１）として表され、以下、第１ｃｈ１１ａ1 の素子列は、１１（２，１）…１１（２０，１）と表される。また、このようにして、残りのｃｈ１１ａ2 〜１１ａ16の素子列は、それぞれ第２ｃｈ１１ａ2 →１１（１，２）…１１（２０，２），第３ｃｈ１１ａ3 →１１（１，３）…１１（２０，３），・・・・，第１５ｃｈ１１ａ15→１１（１，１５）…１１（２０，１５），第１６ｃｈ１１ａ16→１１（１，１６）…１１（２０，１６）として表される。
【００５６】
なお、各ｓｅｇ間及び各ｃｈ間は、例えば金属板等のセパレータ（反射板）１１ｓ1 及び１１ｓ2 が設けられ、隣接するｃｈ間及びｓｅｇ間のクロストークを無くすように構成されている。
【００５７】
そして、主検出器１１は、被検体Ｐを透過して入射されたＸ線から不均等スライス厚の検出信号を生成し、この不均等スライス厚の検出信号を束ねて同一スライス厚を有する複数のスライス、あるいは異なるスライス厚を有する複数のスライス等、指定されたスライス厚に基づく検出信号として出力するようになっている。
【００５８】
本実施形態において上述した不均等スライス厚の検出信号を生成するために、主検出器（２次元検出器）１１の各ｃｈの素子列１１ａ1 〜１１ａ16の各素子のｓｅｇ方向のスライス厚（スライスピッチ）は、中央の素子から端部の素子に向けてピッチが広がるように不均等に形成されている。なお、このｓｅｇ方向に沿って不均等に形成されたスライスピッチのことを不均等ピッチという。
【００５９】
ここで、主検出器１１の各チャンネル（ｃｈ）の素子列１ａ1 〜１１ａ16の構成を図３に示す。なお、図３は、第１ｃｈの素子列１１ａ1 について代表して示している。
【００６０】
本実施形態においては、Ｘ線ＣＴスキャナ１で得られる最小スライス厚を実現するためのサイズを有する検出素子列を基本セグメントと呼び、本実施形態では最小スライス厚が１mmの場合について説明する。
【００６１】
図３によれば、本実施形態の主検出器１１の各チャンネルの素子列１１ａ1 〜１１ａ16の構成は、中央に基本セグメント（１mm−ｓｅｇ；１mmスライス厚のセグメント）を８セグメント（（図面向かって右側からｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 とする）配列し、さらにその外側に２mmセグメント（２mm−ｓｅｇ；２mmスライス厚のセグメント）を片側に２セグメントずつ合計４セグメント配列し（図面向かって右側からｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 とする）、さらにその２mmセグメントの外側に、４mmセグメント（４mm−ｓｅｇ；４mmスライス厚のセグメント）を片側に２セグメントずつ合計４セグメント配列する（図面向かって右側からｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 とする）。さらに、４mmセグメントの外側に８mmセグメント（８mm−ｓｅｇ；８mmスライス厚のセグメント）を片側に２セグメントずつ合計４セグメント配列している（図面向かって右側からｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 とする）。１チャンネルあたり合計２０ｓｅｇであり、全体で６４mmに対応する。なお、ここに示した寸法は、ガントリー３（Ｘ線管球１０及び主検出器１１）の回転軸中心での値であり、主検出器１１における実寸法ではない。
【００６２】
そして、主検出器１１の各検出素子により検出されたＸ線透過データは、スイッチ群２０を介して例えば各チャンネルの検出素子列１１ａ1 〜１１ａ16それぞれ（２０ｓｅｇ）に対して、当該２０ｓｅｇより少ない８列分（８スライス分）のデータ収集素子（ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 …ＤＡＳ−１ａ16〜ＤＡＳ−８ａ16）を有するＤＡＳ（データ収集装置）２１に送られる。
【００６３】
図４は、本実施形態の２次元検出器１１，スイッチ群２０，及びＤＡＳ２１の構造を示す斜視図である。図４に示すように、２次元検出器１１は、検出素子がアレイ状に並べられており、スイッチ群２０は、例えばスイッチ基板上にＦＥＴ等のスイッチング素子を実装して構成されている。また、ＤＡＳ２１のデータ収集素子は、２次元検出器１１の各検出素子と同様にアレイ状に配列されている。
【００６４】
ＤＡＳ２１の各データ収集素子（ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 …ＤＡＳ−１ａ16〜ＤＡＳ−８ａ16）は、送られたＸ線透過データに対して増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を施して当該被検体Ｐの８スライス分の投影データを収集するようになっている。
【００６５】
ここで、主検出器１１の例えば第１チャンネルにおける２０ｓｅｇの検出素子列１１ａ1 （ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 ）と、この第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 に対応するＤＡＳ２１の８列（８スライス）分のデータ収集素子（ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 ）を有するＤＡＳ（データ収集装置）２１とのスイッチ群２０による接続関係を図５に示す。なお、図５には、説明を容易にするために、素子列両端のｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 と各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 とを接続するスイッチ群のみを示している。
【００６６】
図５によれば、ｓｅｇ８ａ1 は、スイッチＳ11を介してＤＡＳ−１ａ1 に接続され、以下、スイッチＳ12〜Ｓ18を介してＤＡＳ−２ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に接続されている。そして、Ｓ1Gを介してＧＮＤに接続されている。同様に、ｓｅｇ８ａ2 は、スイッチＳ21〜Ｓ2Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００６７】
以下、ｓｅｇ４ａ1 は、スイッチＳ31〜Ｓ3Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ４ａ2 は、スイッチＳ41〜Ｓ4Gを介し手ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。また、ｓｅｇ２ａ1 は、スイッチＳ51〜Ｓ5Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ２ａ2 は、スイッチＳ61〜Ｓ6Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００６８】
さらに、ｓｅｇ１ａ1 …ｓｅｇ１ａ8 は、それぞれスイッチＳ71〜Ｓ7G…スイッチＳ141 〜Ｓ14G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。そして、ｓｅｇ２ａ3 は、スイッチＳ151 〜Ｓ15G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ２ａ4 は、スイッチＳ161 〜Ｓ16G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。また、ｓｅｇ４ａ3 は、スイッチＳ171 〜Ｓ17G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ４ａ4 は、スイッチＳ181 〜Ｓ18G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００６９】
そして、ｓｅｇ８ａ3 は、スイッチＳ191 〜Ｓ19G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ８ａ4 （２０ｓｅｇ目）は、スイッチＳ201 〜Ｓ20G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００７０】
各接続スイッチＳ11〜Ｓ20G には、それぞれシステム部４のホストコントローラ２５から図示しない制御信号線が接続されており、この制御信号線を介してホストコントローラ２５から送られる制御信号に応じて接続スイッチＳ11〜Ｓ20G は個別にＯＮ／ＯＦＦし、各セグメントｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 、及びｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 とＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤとの接続／非接続を個別に切り換え制御するようになっている。
【００７１】
なお、第２チャンネルの検出素子列１１ａ2 〜第１６チャンネルの検出素子列１１ａ16についても、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 と同様に図３に示した構造を有している。また、当該第２チャンネルの検出素子列１１ａ2 〜第１６チャンネルの検出素子列１１ａ16は、各接続スイッチを介して対応するＤＡＳ−１ａ2 〜ＤＡＳ−８ａ2 …ＤＡＳ−１ａ16〜ＤＡＳ−８ａ16にそれぞれ接続されており、各接続スイッチは、ホストコントローラ２５からの制御信号に応じて各セグメントとＤＡＳのデータ収集素子及びＧＮＤとの間で接続／非接続を個別に切り換え制御するようになっている。
【００７２】
ここで、同一のスライス厚で８スライスを収集する場合のＸ線透過データのスイッチ群２０による束ね方の一例を図６及び図７に示す。図６及び図７中、網掛け部分が検出されたＸ線透過データを使用する検出素子の範囲を表し、太線が束ねたＸ線透過データの切れ目を表している。なお、ここでは、説明を簡単にするために、主検出器１１の第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 で検出されたＸ線透過データを束ねてＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送る構成についてのみ示しているが、第２チャンネルの検出素子列１１ａ2 〜第１６チャンネルの検出素子列１１ａ16とＤＡＳ−１ａ2 …ＤＡＳ−８ａ2 〜ＤＡＳ−１ａ16…ＤＡＳ−８ａ16との間でも同様に行なわれることは言うまでもない。
【００７３】
図６（Ａ）は、スライス厚として最小のスライス厚（１mm）で８スライスを収集する場合におけるスイッチ群２０によるＸ線透過データの束ね方を示すものである。
【００７４】
すなわち、ホストコントローラ２５は、入力されたスライス厚条件（１mm）を含むスキャン条件に基づいてスイッチ群２０のスイッチＳ11 〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、各検出素子列で検出されたＸ線透過データを束ねる。すなわち、ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 とＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 とをそれぞれ接続するスイッチＳ71、Ｓ82、Ｓ93、Ｓ104 、Ｓ115 、Ｓ126 、Ｓ137 、Ｓ148 がＯＮされ、それ以外のスイッチＳ72〜Ｓ7G、Ｓ81、Ｓ83〜Ｓ8G、Ｓ91、Ｓ92、Ｓ94〜Ｓ9G、・・・、Ｓ141 〜Ｓ147 、Ｓ14G はそれぞれＯＦＦされる。
【００７５】
また、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 とＧＮＤとを接続するスイッチＳ1G、Ｓ2G、Ｓ19G 、Ｓ20G はそれぞれＯＮされ、以下、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 とＧＮＤとを接続するスイッチＳ3G、Ｓ4G、Ｓ17G 、Ｓ18G →ＯＮ、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 とＧＮＤとを接続するスイッチＳ5G、Ｓ6G、Ｓ15G 、Ｓ16G →ＯＮされる。さらに、Ｓ11〜Ｓ18、Ｓ21〜Ｓ28、Ｓ31〜Ｓ38、…、Ｓ61〜Ｓ68、Ｓ151 〜Ｓ158 、Ｓ161 〜Ｓ168 、…、Ｓ201 〜Ｓ208 →ＯＦＦされる。
【００７６】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の基本セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ）を介して電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０を介して１mm厚の８スライス（１mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００７７】
また、図６（Ｂ）は、スライス厚として２mmスライス厚で８スライスを収集する場合におけるスイッチ群２０によるＸ線透過データの束ね方を示すものである。
【００７８】
すなわち、ホストコントローラ２５は、入力されたスライス厚条件（２mm）を含むスキャン条件に基づいてスイッチ群２０の各スイッチＳ11〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ｓｅｇ２ａ1 をＤＡＳ−１ａ1 ，ｓｅｇ２ａ2 をＤＡＳ−２ａ1 に接続し、ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ2 を束ねてＤＡＳ−３ａ1 、ｓｅｇ１ａ3 〜ｓｅｇ１ａ4 を束ねてＤＡＳ−４ａ1 、ｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ6 を束ねてＤＡＳ−５ａ1 、ｓｅｇ１ａ7 〜ｓｅｇ１ａ8 を束ねてＤＡＳ−６ａ1 にそれぞれ接続する。さらに、ｓｅｇ２ａ3 をＤＡＳ−７ａ1 、ｓｅｇ２ａ4 をＤＡＳ−８ａ1 に接続し、他のｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ，ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 を全てＧＮＤに接続する。
【００７９】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の基本セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ）及び２mmセグメント（ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ）を介して不均等スライス厚の電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０により束ねられて２mm厚の８スライス（２mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００８０】
同様に、図７（Ａ）では、ホストコントローラ２５は、各スイッチＳ11〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ｓｅｇ４ａ1 をＤＡＳ−１ａ1 、ｓｅｇ４ａ2 をＤＤＡＳ−２ａ1 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ2 →ＤＡＳ−３ａ1 、ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ4 →ＤＡＳ−４ａ1 、ｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 →ＤＡＳ−５ａ1 、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 →ＤＡＳ−６ａ1 、ｓｅｇ４ａ3 をＤＡＳ−７ａ1 、ｓｅｇ４ａ4 をＤＡＳ−８ａ1 、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 →ＧＮＤにそれぞれ接続する。
【００８１】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の基本セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ），２mmセグメント（ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ），及び４mmセグメント（ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ）を介して不均等スライス厚の電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０により束ねられて４mm厚の８スライス（１mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００８２】
さらに、図７（Ｂ）では、各スイッチＳ11〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ｓｅｇ８ａ1 をＤＡＳ−１ａ1 、ｓｅｇ８ａ2 をＤＡＳ−２ａ1 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ2 →ＤＡＳ−３ａ1 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ2 及びｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ4 →ＤＡＳ−４ａ1 、ｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 及びｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 →ＤＡＳ−５ａ1 、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 →ＤＡＳ−６ａ1 、ｓｅｇ８ａ3 をＤＡＳ−７ａ1 、ｓｅｇ８ａ4 をＤＡＳ−８ａ1 にそれぞれ接続する。
【００８３】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の各セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ，ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ，ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ，及びｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 ）を介して不均等スライス厚の電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０により束ねられて８mm厚の８スライス（８mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００８４】
一方、Ｘ線ＣＴスキャナ１のシステム部４は、例えばＣＰＵ等を有するコンピュータ回路を搭載したデータ処理装置２６を有している。このデータ処理装置２６は、ＤＡＳ２１の各データ収集素子により収集された８スライス分の投影データを保持し、上述したガントリー３の回転による多方向から得られた同一スライスの全ての投影データを加算する処理や、後述する記憶装置２７に記憶されたサンプリング位置データに基づいて、加算処理により得られた多方向投影データに対して必要に応じて補間処理、補正処理等を施すようになっている。
【００８５】
また、システム部４は、データ処理装置２６におけるデータ処理や後述する再構成装置２８の画像再構成処理に必要なサンプリング位置データ等のデータを記憶する記憶装置２７と、データ処理装置２６によりデータ処理されて得られた投影データに対して、前記サンプリング位置データに基づいて、例えばコンボリューションバックプロジェクション等の再構成処理を施して、８スライス分の再構成画像データを生成する再構成装置２８と、この再構成装置２８により生成された再構成画像データを表示する表示装置２９と、キーボードや各種スイッチ、マウス等を備え、オペレータＯを介してスライス厚、スライス数、ビューレート（１秒あたりのサンプリング数）、管電流値、及び管電圧値等の各種スキャン条件を入力可能な入力装置３０と、再構成装置２８により生成された再構成画像データを記憶可能な大容量の記憶領域を有する補助記憶装置３１とを備えている。
【００８６】
そして、Ｘ線ＣＴスキャナ１のシステム部４は、ＣＰＵを有するコンピュータ回路を搭載したホストコントローラ２５を有している。このホストコントローラ２５は、高電圧発生装置１５に接続されるとともに、バスＢを介してガントリー３内の図示しない寝台駆動部、ガントリー駆動部１２、ポストコリメータ１４、スイッチ群２０、及びＤＡＳ２１にそれぞれ接続されている。
【００８７】
また、ホストコントローラ２５、データ処理装置２６、記憶装置２７、再構成装置２８、表示装置２９、入力装置３０、及び補助記憶装置３１は、それぞれバスＢを介して相互接続され、当該バスＢを通じて互いに高速に画像データや制御データ等の受け渡しを行なうことができるように構成されている。
【００８８】
上述した記憶装置２７に記憶されたサンプリング位置データは、前掲図６及び図７に示した各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に出力される複数スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データそれぞれに応じて予め設定されており、しかも、そのサンプリング位置は、各Ｘ線透過データに対応する検出素子の感度分布の重心位置として設定されている。また、前記感度分布は、Ｘ線照射条件やデータ収集条件等のスキャン条件に応じて変化するため、当該感度分布の重心位置も各種のスキャン条件に対応するようにそれぞれ設定されている。
【００８９】
ここで、感度分布の重心位置は次のように定義される。すなわち、ある検出素子のスライス厚方向（ｘ方向）における感度分布Ｉ（ｘ）が図８のように表されたとすると、その感度の１次モーメント量Ｍは、次式のように定義される。
【００９０】
【数２】
Ｍ＝｜Σ（Ｉ（ｘ）・ｌ（ｘ）｜ ……（２）
但し、ｌ（ｘ）＝ｘ−ｘc を表す。
【００９１】
このとき、感度分布の重心位置（ｘ方向）ｘc は、上記１次モーメント量Ｍが最小のとき（ｍｉｎ（Ｍ））の当該Ｘｃの値で定義される。
【００９２】
検出素子はスライス厚方向及びチャンネル方向にそれぞれ所定の長さを有する矩形形状に形成されているため、各検出素子のＸ線入射面において設定された座標軸（所定の点を原点としてスライス厚方向をｘ方向、チャンネル方向をｙ方向として定める）において、下式により１次モーメント量Ｍの最小値ｍｉｎ（Ｍ）を求めることにより、そのｍｉｎ（Ｍ）における（ｘc ，ｙc ）を重心位置と定義することができる。
【００９３】
【数３】
ただし、ｌ（ｘ，ｙ）は、（ｘc ，ｙc ）から（ｘ，ｙ）までの距離を表す。
【００９４】
上述したように、データサンプリング位置として感度分布の重心位置を用いるためには、前掲図６〜図７で示された各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データ収集において、当該各データに対応する感度分布を測定し、測定された感度分布に応じて重心位置を設定しなければならない。
【００９５】
そこで、本構成では、各種のスキャン条件（Ｘ線照射条件、データ収集条件）に応じて前記各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データに対応する検出素子毎の感度分布を予め測定し、測定された感度分布に基づいて各データ毎のデータサンプリング位置、すなわち感度分布の重心位置を求めている。
【００９６】
ここで、感度分布測定処理及び感度分布重心位置（データサンプリング位置）設定処理について説明する。なお、この処理はスキャン撮影前の処理として行なわれる。また、例えば、スキャン条件は、次のように設定されているものとする。
【００９７】
データ収集条件
・スライス厚条件（検出素子の束ね方条件）：図６〜図７で示された各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）。
・ビューレート：１０００ビュー／秒ｏｒ１５００ビュー／秒。
Ｘ線照射条件
・管電流：３０，５０，１００，１５０，２００，２５０，ｏｒ３００ｍＡ。
・管電圧：８０，１００，１２０，１３０，ｏｒ１４０ｋＶ。
・エネルギー分布：フィルタ１０Ａの設定（Ｈｉｇｈ ｏｒ Ｌｏｗ）。
【００９８】
まず最初に、オペレータＯは、例えば入力装置３０及びホストコントローラ２５を介して高電圧発生装置１５やガントリー３を制御して、上述したスキャン条件のある一組（ビューレート：１０００ビュー／秒、管電流：３０、管電圧：８０、フィルタ１０Ａの設定：ＬｏＷ）に基づいて主検出器１１の各検出素子毎のスキャン撮影を実施する。
【００９９】
すなわち、ホストコントローラ２５の制御に基づいて上記スキャン条件に基づいてＸ線をＸ線管球１０から曝射する。このとき、プリコリメータ１３、あるいはポストコリメータ１４の制御により曝射されたＸ線をコリメートして、均一強度且つ非常に薄い（０．２mm程度）Ｘ線（以下、単に均一強度のＸ線とする）を主検出器１１の検出素子の一部に照射する（図９、ステップＳ１；図１０（ａ）参照）。その結果、当該検出素子には均一な強度のＸ線が入射される。そして、ホストコントローラ２５は、均一強度のＸ線が一部に入射された検出素子の出力信号を測定する（ステップＳ２；図１０（ｂ）参照）。
【０１００】
そして、コリメータの制御によりＸ線照射位置を少しずつ移動させながら均一強度のＸ線を該当する検出素子の全領域に照射して各々の領域の出力信号を測定し（図１０（ｃ）参照）、この測定された検出素子の全ての出力信号に基づいて、上記（１）式の関係から当該検出素子の感度分布を測定する（ステップＳ３）。
【０１０１】
以下、コリメータの制御によりＸ線照射位置を少しずつ移動させながら全ての検出素子に対してＸ線を照射して当該全ての検出素子により検出させることにより、各検出素子毎の感度分布を測定する（ステップＳ４）。
【０１０２】
例えば主検出器１１の第１ｃｈの各素子（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ，ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ，ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ，及びｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 ）では、図１１に示すように感度分布（スライス厚方向に沿った分布）が測定される。なお、他のｃｈの各素子も同様に測定される。
【０１０３】
なお、コリメータの制御によっても強度分布が均一のＸ線ビームが得られない場合においては、検出素子に入射する前のＸ線ビームの強度分布を例えばフィルム等に焼き付けて測定し、検出素子で測定した感度分布を測定されたＸ線ビームの強度分布で補正して（例えば感度分布を強度分布で割る）、均一化したＸ線ビームによる感度分布を得ることもできる。
【０１０４】
そして、上述したステップＳ１〜ステップＳ４の処理を上記スキャン条件のあらゆる組合わせ毎に行なうことにより、主検出器１１の各検出素子の感度分布を各組合わせ毎に求める（ステップＳ５）。
【０１０５】
そして、ホストコントローラ２５は、スキャン条件の組合わせ毎に測定された主検出器１１の各検出素子の感度分布に基づいて、前掲図６及び図７で示した各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データに対応する検出素子の感度分布を抽出し、抽出された感度分布の重心位置を、当該感度の１次モーメント最小値を与える位置（（３）式参照）として各組合わせ毎に求めて処理を終了する（ステップＳ６）。
【０１０６】
例えば、図７（Ｂ）に示した８mm厚の８スライスのＸ線透過データの内の向かって左側の４スライスのデータは、ｓｅｇ８ａ4 により検出されたデータ、ｓｅｇ８ａ3 により検出されたデータ、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 により検出されたデータが束ねられて生成されたデータ、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 により検出されたデータが束ねられて生成されたデータである。
【０１０７】
これらのデータに対応する検出素子（ｓｅｇ８ａ4 、ｓｅｇ８ａ3 、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 ）の感度分布（スライス厚方向に沿った分布）をそれぞれ図１２に示す。
【０１０８】
図１２によれば、本構成のようなスライス厚方向に不均等に形成された検出器の各データを束ねて例えば同一スライス厚のデータとして出力するような場合では、各データに対応する検出素子（例えば、ｓｅｇ８ａ4 、ｓｅｇ８ａ3 、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 ）の感度分布は、データ毎に異なっている。
【０１０９】
特に、複数ｓｅｇの検出データを束ねて生成されたデータ、例えばｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の各データを束ねて生成されたデータに対応する感度分布（図１３に拡大して示す）は、束ねずに単独のｓｅｇ８ａ4 で生成されたデータに対応する感度分布と比べて大きくことなっている。
【０１１０】
これは、上述した検出素子端部（エッジ）の感度低下の影響をスライス厚の薄い素子程強く受け、厚い素子程弱い影響しか受けないためであり、８mmスライスに対応するｓｅｇ８ａ4 の感度分布と比べて、その８mmスライスよりも非常に薄い２mmスライスに対応するｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及び１mmスライスに対応するｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の感度分布は偏りを有していることが分かる。
【０１１１】
したがって、例えばｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の各データを束ねて生成されたデータのサンプリング位置を、図１３に示すように、当該ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 が形成する矩形形状の幾何学的重心位置に設定したのでは、上述した感度分布の偏りにより誤差が生じ、補間処理や再構成処理等において精度が悪化する恐れがある。
【０１１２】
しかしながら、本構成では、図１２及び図１３に示すように、各データに対応する感度分布の重心位置（ｘc1〜ｘc4）を（３）式に基づいて求めており、図１４に示すように、求められた８mm厚の８スライスのＸ線透過データそれぞれに対応する感度分布の重心位置を、当該Ｘ線透過データのサンプリング位置データに設定しているため、感度分布の偏りに関係なくその感度分布に適したサンプリング位置を求めることができる。
【０１１３】
このようにして、各スライス厚の（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データに対応する検出素子の感度分布の重心位置が当該各データのサンプリング位置データとして各スキャン条件の組合わせ毎に求められる。このサンプリング位置データは、上述した記憶装置２７に各スキャン条件の組合わせ及び各スライス厚のＸ線透過データ毎にそれぞれ記憶される。
【０１１４】
続いて、通常のスキャン撮影時における全体動作について説明する。
【０１１５】
ホストコントローラ２５は、オペレータＯから入力装置３０を介して入力されたスライス厚（１mmスライス〜８mmスライスの何れか）やＸ線照射条件（上述した管電圧値及び管電流値）及びデータ収集条件（上述したビューレート）等のスキャン条件を内部メモリに記憶し、この記憶したスキャン条件に基づいて記憶装置２７に記憶されたサンプリング位置データの中から、当該スライス厚、Ｘ線照射条件及びデータ収集条件に対応するサンプリング位置データを読み出す（図１５、ステップＳ１０）。
【０１１６】
そして、ホストコントローラ２５は、記憶されたスキャン条件（あるいは、マニュアルモードにおいてオペレータＯから直接設定されたスキャン条件）に基づいて高電圧発生装置１５、図示しない寝台駆動部、ガントリー駆動部１２、及びビームトリマ１４を介して寝台２の体軸方向への送り量、送り速度、ガントリー３（Ｘ線管球１０及び主検出器１１）の回転速度、回転ピッチ、ビームトリマ１４のエッジ位置、及びＸ線の曝射タイミング等を制御しながら当該高電圧発生装置１５、寝台駆動部、ガントリー駆動部１２、及びビームトリマ１４を駆動させることにより、被検体Ｐの所望の撮影領域に対して多方向からコーン状のＸ線ビームを照射してスキャン撮影を実行する。そして、そのスキャン撮影により被検体Ｐの撮影領域を透過した透過Ｘ線は、主検出器１１の各検出素子を介してＸ線透過データとして検出される（ステップＳ１１）。
【０１１７】
同時に、ホストコントローラ２５は、内部メモリに記憶されたスキャン条件（あるいは、マニュアルモードのスキャン条件）に基づいてスイッチ群２０の各スイッチの切り換え制御を行なって主検出器１１の各検出素子とＤＡＳ２１との接続状態を切り換えることにより、当該各検出素子で検出されたＸ線透過データを束ねて、スキャン条件に対応したスライス厚を有する複数スライスのＸ線透過データを生成する（ステップＳ１２）。
【０１１８】
そしてホストコントローラ２５は、生成された複数スライスのＸ線透過データをＤＡＳ２１に送って当該複数スライスの投影データを生成するとともに、生成された各投影データに対して、当該各投影データ（すなわち、この投影データの元になるＸ線透過データ）に対応するサンプリング位置データを付加し、サンプリング位置データが付加された投影データ、すなわちサンプリング位置に基づく投影データとしてデータ処理装置２６に送る（ステップＳ１３）。
【０１１９】
このとき、各投影データに付加されたサンプリング位置データは、当該投影データに対応する検出素子の感度分布の重心位置となっているため、本構成のようなスライス厚方向に不均等ピッチを有する検出素子を２次元配列して形成された主検出器１１を用いた場合であっても、当該各素子の不均等ピッチ構造に起因した感度分布の偏りに関係なく、各データに最適なサンプリング位置を設定することができる。
【０１２０】
そして、データ収集処理装置２６は、サンプリング位置データが付加された複数の投影データに対して、そのサンプリング位置データに基づいて補間処理を必要に応じて行なった後、そのサンプリング位置データ及び投影データに基づいてコンボリューションバックプロジェクション等の画像再構成処理を行なって複数スライスのＣＴ画像をそれぞれ生成する（ステップＳ１４）。
【０１２１】
そして、ホストコントローラ２５は、生成された複数のＣＴ画像を順次表示装置２９に表示して処理を終了する（ステップＳ１５）。
【０１２２】
すなわち、表示装置２９に表示されるＣＴ画像は、従来のようなデータサンプリング位置の誤差に起因した画質劣化やアーチファクトが大幅に抑制された視認性の良い高画質なＣＴ画像となっている。
【０１２３】
また、予め各スキャン条件のあらゆる組合わせに基づいてサンプリング位置データを求めているため、入力装置３０から他のスキャン条件が入力されても、そのスキャン条件に対応したサンプリング位置データに基づいてスキャン撮影及びデータ補間処理・再構成処理を行なうことができる。したがって、スライス厚（１mmスライス〜８mmスライス）の変化、Ｘ線管球の管電流や管電圧等のＸ線照射条件、あるいはビューレート等のデータ収集条件の変化に起因した検出素子の感度分布の変化、及びその感度分布の変化により生じるサンプリング位置データの誤差を解消し、当該Ｘ線照射条件あるいはデータ収集条件の変化に係わらず常に視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることができる。
【０１２４】
なお、本実施形態では、全ての組合わせに対して全ての検出素子の感度分布を測定したが、セグメント毎（基本セグメント〜８mmセグメント）に一つの感度分布に近似してサンプリング位置を各セグメント単位で決定することも可能である。また、スキャン条件の一部（例えば管電流）には、当該条件を変化させても感度分布があまり変化しないものもあるため（管電圧が定まれば管電流を変えても感度分布はほとんど変化しない）、このような場合では、その条件がいずれの値であっても同一のサンプリング位置を適用してもよい。さらに、上述したスキャン条件（Ｘ線照射条件，データ収集条件等）以外の条件に応じてサンプリング位置を設定してもよい。
【０１２５】
一方、本実施形態では、感度分布の重心位置をスライス厚方向について示したが、チャンネル方向における感度分布の重心位置についても、（３）式で同様に求められており、スライス厚方向及びチャンネル方向それぞれにおいて最適なサンプリング位置を求めることができる。なお、上述したスライス厚方向のエッジ部分の感度劣化が感度分布の偏りに支配的な場合であれば、スライス厚方向において感度分布の重心位置を求め、チャンネル方向においては、幾何学的重心位置を用いることもできる。
【０１２６】
ところで、本実施形態においては、各チャンネルあたり１mm〜８mmのセグメントを合計２０セグメント配列した主検出器１１ａで得られたＸ線透過データを８スライス分のＤＡＳ２１で投影データとして収集する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２７】
例えば、４スライス分のデータ収集素子を有するＤＡＳ２１' を備えた場合の４セグメント検出器及びその感度分布を図１６に示す。
【０１２８】
４セグメント検出器の例えば第１ｃｈの素子列１１Ａ1 は、図面向かって左から２個の１mmセグメント（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ），１個の２mmセグメント（ｓｅｇ２Ａ），及び１個の４mmセグメント（ｓｅｇ４Ａ）がスライス厚方向に沿って配列されている。
【０１２９】
このように配列された第１ｃｈの素子列１１Ａ1 の全ての検出素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ，ｓｅｇ２Ａ及びｓｅｇ４Ａ）を束ねて１つのデータ（８mmスライス）として出力する場合（図１６（ａ））においても、全ての素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ，ｓｅｇ２Ａ及びｓｅｇ４Ａ）の幾何学的重心位置をサンプリング位置として用いるのではなく、当該全ての素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ，ｓｅｇ２Ａ及びｓｅｇ４Ａ）の感度分布の重心位置をサンプリング位置データとして用いることにより、感度分布の偏りの影響が無くなり、再構成ＣＴ画像の画質を向上させることができる。
【０１３０】
また、図１６（ｂ）は、第１ｃｈの素子列１１Ａ１の内のｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 及びｓｅｇ２Ａを束ねて１つのデータ（４mmスライス）として出力し、ｓｅｇ４Ａを（束ねて）１つのデータ（４mmスライス）として出力する場合であるが、この場合においても、ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 及びｓｅｇ２Ａの幾何学的重心位置及びｓｅｇ４Ａの幾何学的重心位置をサンプリング位置として用いるのではなく、当該素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 及びｓｅｇ２Ａ）の感度分布の重心位置及び素子（ｓｅｇ４Ａ）の重心位置をそれぞれサンプリング位置データとして用いることにより、感度分布の偏りの影響が無くなり、再構成ＣＴ画像の画質を向上させることができる（なお、本構成の場合では、ｓｅｇ４Ａの感度分布の重心位置は幾何学的重心位置とは同一位置となっている）。
【０１３１】
さらに、本実施形態では、主検出器（２次元検出器）の各ｃｈの素子列の各素子のスライス厚方向（ｓｅｇ方向）のスライス厚（スライスピッチ）が不均等に形成された２次元検出器を有するＸ線ＣＴスキャナについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スライス厚方向のピッチが均等な通常の２次元検出器を有するＸ線ＣＴスキャナについても適用可能である。
【０１３２】
特に、スライス厚方向のピッチが均等な２次元検出器の一例として、照射Ｘ線を直接電気信号に変換して出力する２次元Ｘ線検出器がある。そして、この２次元Ｘ線検出器のチャンネル方向に沿って配列された少なくとも１列の素子の内の少なくとも一部の素子の材質がチャンネル方向の沿って配列された他の素子の材質よりも高感度（時間的に反応が敏感）なものを用いることにより、当該スライス厚方向の高分解能化を可能にした２次元Ｘ線検出器がある。
【０１３３】
この２次元Ｘ線検出器を図１７に示す。図１７によれば、２次元Ｘ線検出器４１は、１ｃｈあたり複数ｓｅｇ（本実施形態では５ｓｅｇ）がスライス厚方向（ｓｅｇ方向）に沿って並べられた検出素子列をチャンネル方向（ｃｈ方向）に沿って複数ｃｈ（本実施形態では５ｃｈ）アレイ状に配列した２次元検出器（図２では、５ｃｈ×５ｓｅｇの２次元検出器を示している）として構成されている。
【０１３４】
すなわち、図１６に示すように、第１ｃｈの５ｓｅｇ分の素子列を４１ａ1 とすると、第１ｃｈ：４１ａ1 〜第５ｃｈ：４１ａ5 の素子列が配置されており、また、第１ｓｅｇの５ｃｈ分の素子列を４１α1 とすると、第１ｓｅｇ：４１α1 〜第５ｓｅｇ：４１α5 の素子列が配置されていることになる。
【０１３５】
そして、スライス厚方向において中央であり、チャンネル方向に沿って配列された素子列４１α3 が高感度な材質で形成され、その他の素子列４１α1 ，４１α2 、４１α4 ，４１α5 は、当該高感度材質よりも感度が低い材質（Ｃs Ｉ等）で形成されている。
【０１３６】
すなわち、高感度材質で形成された中央の素子列４１α3 部分に対応するスキャン撮影時には、ビューレートを高く（例えば１０００ビュー／秒）、その他の素子列４１α1 ，４１α2 、４１α4 ，４１α5 に対応するスキャン撮影時には、ビューレートを低く（例えば３０ビュー／秒）設定することにより、ワイドな撮影領域及び所望のスライス面の画像の高分解能化が共に図れるように構成されている。
【０１３７】
上述した構成において、例えば隣接する素子列４１α2 ，４１α3 を束ねて１つのデータにした場合では、各素子列４１α2 ，４１α3 の感度分布は異なるため、当該各素子列４１α2 ，４１α3 の幾何学的重心位置をサンプリング位置と設定すると、感度分布の重心位置とサンプリング位置にズレが生じ、画質劣化につながる恐れがある。
【０１３８】
しかしながら、本発明を適用すれば、各素子列４１α2 ，４１α3 全体の感度分布の重心位置をデータサンプリング位置として設定することができるため、前記データサンプリング位置のズレに起因した画質劣化を大幅に抑制することができる。すなわち、２次元検出器の各素子列の感度分布が異なる場合であっても、各感度分布に応じた最適なデータサンプリング位置を設定し、設定されたデータサンプリング位置に基づいて補間処理や再構成処理が行なわれるため、再構成画像の画質劣化を大幅に抑制し、当該再構成画像の画質を向上させることができる。
【０１３９】
なお、チャンネル方向に沿って配列された少なくとも１列の内の少なくとも一部の素子の材質が他のスライス厚方向の素子列の材質よりも高感度（時間的に反応が敏感）なものを用いた２次元検出器としては、上述した２次元Ｘ線検出器に限らず、通常の２次元Ｘ線検出器（例えばシンチレーション型検出器）においても適用可能である。
【０１４０】
また、その他の２次元検出器や通常の検出器（シングルスライスＣＴ用）を用いたＣＴスキャナにおいても、例えばスライス厚方向の各検出素子の感度分布にばらつきがある場合では、本発明を適用することにより、感度分布の偏り係わらず当該感度分布に最適なデータサンプリング位置を設定することができる。
【０１４１】
さらに、本実施形態では、スキャナのコリメータを用いてＸ線ビームを制御して均一強度のＸ線ビームを生成し、この均一強度のＸ線ビームを用いて感度分布を測定するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、鉛遮蔽板等のＸ線遮蔽部材を用いて、測定者（オペレータ）が当該Ｘ線遮蔽部材をマニュアルで移動制御して均一強度のＸ線ビームを生成してもよい。
【０１４２】
また、工場等で検出器単体として測定された感度分布を下にサンプリング位置を決定し、決定されたサンプリング位置に基づいて図１５に示す処理を行なってもよい。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、Ｘ線管から曝射され、被検体を透過してきたＸ線が、２次元検出手段における例えば被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された複数の検出素子により検出される。そしてこの各検出素子により検出されたデータに基づいて、データ収集手段により前記体軸方向に直交する複数のスライス面の投影データがそれぞれ収集される。複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データをデータサンプリング位置として用いることにより、従来のサンプリング位置が検出素子の幾何学的重心位置に固定されていた場合と比べてデータサンプリング位置の誤差（位置ズレ）が解消されている。したがって、データサンプリング位置の誤差に起因したアーチファクト等の画質劣化を抑制し、視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることができる。
【０１４４】
本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、体軸方向における前記検出素子のピッチが不均等に形成された２次元検出手段を用いて複数の異なるスライス厚を有する複数のスライス画像を撮影する場合においても、複数のスライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを当該スライス厚に対応して求めておき、この重心位置データを各スライス厚条件に対応するデータサンプリング位置として用いているため、スライス厚の選択の仕方（束ね方）に起因して、得られた投影データの対応する検出素子の感度分布に偏りが生じたとしても、データサンプリング位置に誤差（位置ズレ）が生じることが無い。この結果、データサンプリング位置の誤差に起因したアーチファクト等の画質劣化を抑制し、視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることができる。
【０１４５】
さらに、本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データをＸ線画像撮影時に設定可能な複数のデータ収集条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ求めているため、ＣＴ画像撮影時にどんなデータ収集条件が設定されても、設定されたデータ収集条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データをデータサンプリング位置として用いることにより、データ収集条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【０１４６】
そして、本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データをＸ線画像撮影時に設定可能な複数のＸ線照射条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ求めているため、ＣＴ画像撮影時にどんなＸ線照射条件が設定されても、設定されたＸ線照射条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データをデータサンプリング位置として用いることにより、Ｘ線照射条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるＸ線ＣＴスキャナの概略構成を示すブロック図。
【図２】主検出器（２次元検出器）の構成を示す図。
【図３】最小スライス厚が１mm、全体のセグメント数が２０個の場合の検出器列の構成を示す図。
【図４】主検出器、スイッチ群、データ収集装置の概略構成を示す斜視図。
【図５】８スライス分のＤＡＳでデータ収集する際のスイッチ群の構成の一例を示す図。
【図６】同一ピッチで８スライスのデータを収集する際のデータの束ね方を示すものであり、（Ａ）は１mm×８スライス、（Ｂ）は２mm×８スライスを示す図。
【図７】同一ピッチで８スライスのデータを収集する際のデータの束ね方を示すものであり、（Ａ）は４mm×８スライス、（Ｂ）は８mm×８スライスを示す図。
【図８】ある検出素子のスライス厚方向（ｘ方向）における感度分布Ｉ（ｘ）を表す図。
【図９】本実施形態の構成における感度分布測定処理及び感度分布重心位置（データサンプリング位置）設定処理を説明するための概略フローチャート。
【図１０】（ａ）は検出素子の一部に入射される均一強度のＸ線ビームを示す図、（ｂ）は入射されたＸ線に基づいて当該検出素子で測定された出力信号を示す図、（ｃ）はその検出素子の全ての領域で測定された出力信号分布を示す図。
【図１１】第１ｃｈの各検出素子のスライス厚方向に沿った感度分布を示す図。
【図１２】束ねられた８mm厚の８スライスのＸ線透過データに対応する各検出素子の感度分布を示す図。
【図１３】ｓｅｇ２ａ3 ，ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の各データを束ねて生成されたデータに対応する感度分布を拡大して示す図。
【図１４】８mm厚の８スライスのＸ線透過データそれぞれに対応する感度分布の重心位置を示す図。
【図１５】本実施形態の構成における通常のスキャン撮影時の全体動作を説明するための概略フローチャート。
【図１６】本実施形態の変形例に係わる４セグメント検出器及びその感度分布を示す図。
【図１７】本実施形態の変形例に係わる２次元Ｘ線検出器を示す図。
【図１８】シングルスライスＣＴにおけるＸ線管球及び検出器の構成を示す図。
【図１９】（ａ）はプリコリメータによりＸ線ビームの制御構成を示す図、（ｂ）はポストコリメータによりＸ線ビームの制御構成を示す図。
【図２０】（ａ）は検出器に入射されるＸ線強度分布を示す図、（ｂ）は検出器感度分布（スライス厚方向）を示す図、（ｃ）は検出器から出力される信号強度分布を示す図。
【図２１】シンチレータエッジでの感度分布を示す図。
【図２２】シングルスライスＣＴにおいて検出素子に入射されるＸ線ビームの入射範囲及び検出素子におけるデータサンプリング位置（幾何学的重心位置）を示す図。
【図２３】（ａ）はシングルスライスＣＴにおける検出器に入射されるＸ線強度分布を示す図、（ｂ）はシングルスライスＣＴにおける検出器感度分布（スライス厚方向）を示す図、（ｃ）はシングルスライスＣＴにおける検出器から出力される信号強度分布を示す図。
【図２４】マルチスライスＣＴにおけるＸ線管球及び検出器の構成を示す図。
【図２５】（ａ）は従来のマルチスライスのあるチャンネルの検出素子列を示す図であり、（ｂ）は高解像度モードにおける検出素子列の構成を示す図であり、（ｃ）は撮影領域最大モードにおける検出素子列の構成を示す図である。
【図２６】Ｘ線照射条件やデータ収集条件に対応して変化する感度分布を示す図。
【図２７】１データ分の検出素子の感度分布が偏りを有する場合における当該検出素子の幾何学的重心位置と実際の感度分布の重心位置とをそれぞれ示す図。
【符号の説明】
１ Ｘ線ＣＴスキャナ
２ 寝台
３ ガントリー
４ システム部
１０ Ｘ線管球
１１ 主検出器
１１ａ1 、１１Ａ1 、４１α1 第１チャンネルの検出素子列
１２ ガントリー駆動部
１３ スリット
１４ ビームトリマ
１４ａ、１４ｂ Ｘ線遮蔽板
１５ 高電圧発生装置
２０ スイッチ群
２１ データ収集装置（ＤＡＳ）
２５ ホストコントローラ
２６ データ処理装置
２７ 記憶装置
２８ 再構成装置
２９ 表示装置
３０ 入力装置
３１ 補助記憶装置
４１ ２次元Ｘ線検出器
４１α3 高感度検出素子列
ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 検出素子列１１ａ1 の各セグメントＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 検出素子列１１ａ1 に対応するデータ収集素子
Ｓ11〜Ｓ20G スイッチ群２０の各スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体の体軸方向に直交する方向（チャンネル方向）に沿って配列された複数の検出素子を有する検出手段により前記被検体を透過してきたＸ線を検出し、検出したデータに応じて生成された投影データに基づいて被検体の断層面のＣＴ画像を撮影するＸ線ＣＴスキャナに係わり、特に、投影データに付加されるサンプリング位置に特徴を有するＸ線ＣＴスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴスキャナにおいて従来から用いられていたタイプとして、ファンビーム（シングルスライス）Ｘ線ＣＴスキャナ（シングルスライスＣＴともいう）がある。
【０００３】
このファンビームＸ線ＣＴスキャナは、図１８に示すように、図示しない被検体（例えば患者）を挟んで対向配置されたＸ線管球（Ｘ線言、Ｘ線管）５０及び検出器５１を有しており、検出器５１においては、当該被検体の体軸方向に沿ったスライス厚方向に直交する方向（チャンネル方向）に沿って扇状に検出素子がＮチャンネル（例えば約１０００チャンネル）並べられており、当該各検出素子は、スライス方向に沿った断面が矩形状に形成されている。
【０００４】
検出器５１には種々のタイプが使用可能であるが、小型化が可能なシンチレーション検出器が良く用いられている。このシンチレーション検出器は、各検出素子としてシンチレータ及びフォトダイオード等の光センサ（光電変換器）をそれぞれ有し、被検体を透過したＸ線をシンチレータにより吸収し、その吸収により当該シンチレータで発生した蛍光を光センサによって電気信号に変換して各検出素子毎に出力するようになっている。
【０００５】
すなわち、上述したＸ線ＣＴスキャナによれば、Ｘ線源５０から被検体のあるスライス面（単にスライスともいう）に対してファン状にＸ線ビームを照射し、被検体のあるスライス面を透過したＸ線ビームを検出器５１の各検出素子毎に電気信号に変換してＸ線透過データを収集する。
【０００６】
検出器５１の各素子毎に収集されたＸ線透過データは、その素子毎に設けられたデータ収集素子を有するデータ収集装置（ＤＡＳ）に送られ、その各データ収集素子により増幅処理等が行なわれて投影データ（１回のデータ収集を１ビューという）が収集される。
【０００７】
そして、Ｘ線源５０及び検出器５１を一体で被検体の周囲に回転させながらＸ線源の焦点を介してＸ線照射を行なって前記データ収集を約１０００回程度繰り返すことにより、被検体に対する多方向からの投影データが収集される。
【０００８】
収集された多方向からの投影データに対してデータ補間処理を施してパラレルビームの投影データに変換し、その変換投影データにコンボリューションバックプロジェクション等の再構成処理を施して被検体のスライス面の画像が再構成される。
【０００９】
Ｘ線管５０の焦点から照射されるＸ線ビームは、被検体の体軸方向、すなわち検出器スライス厚方向に広がりを持つ薄いコーンビームとして被検体に対して照射される。このＸ線ビームのビーム幅を、図１９に示すように被検体到達前にプリコリメータ５２で（図１９（ａ）参照）、あるいは被検体通過後に検出器入射直前にポストコリメータ５３で（図１９（ｂ）参照）制御して所望のスライス厚を有するＸ線ビームを生成し、生成されたＸ線ビームを検出器５１の各検出素子により検出するようになっている。
【００１０】
検出器５１の各検出素子に入射されたＸ線ビームは、当該各検出素子を介して検出信号（電気信号）に変換されて出力されるが、その際の入力Ｘ線強度と出力電気信号の強度分布（出力分布）の比を各検出素子の感度として下式のように表す（図２０（ａ）〜図２０（ｃ）参照、なお、スライス厚方向の分布のみを示し、チャンネル方向は一定とする。以下の図においても同様とする）。
【００１１】
【数１】
（感度）＝（出力）／（入力） ……（１）
また、検出器の各検出素子では、シンチレータのスライス厚方向の端部（エッジ部）において光吸収が生じるため、図２１に示すように、各検出素子５１ａの感度分布はその素子の端部（エッジ）５１ｂにおいて低下することが知られている。したがって、シングルスライスＣＴでは、図２２に示すように、例えばプリコリメータ５２によるＸ線ビームのコリメートにより検出素子エッジ部分５１ｂを利用せず、検出素子５１ａの中央及びその近傍部分、すなわち当該検出素子５１ａの感度分布が略平坦な領域の検出信号のみをデータとして利用している。このため、検出素子に入射する略矩形のＸ線ビームの強度分布（図２３（ａ）参照）に対応した検出素子の出力分布も、当該検出素子の感度分布（図２３（ｂ）参照））にほとんど関係なく矩形となる（図２３（ｃ）参照）。
【００１２】
すなわち、図２３に示すように、各検出素子５１ａには略矩形のＸ線ビームが入射され、その入射ビームに対応する矩形の検出信号が出力されることになる。
【００１３】
一方、上述した補間処理やコンボリューションバックプロジェクション等の再構成処理においては、収集された投影データを離散化されたサンプリング位置のデータとして用いている。すなわち、各検出素子で検出された信号に基づく投影データは、前記サンプリング位置におけるデータとして用いられることになる。
【００１４】
シングルスライスＣＴにおいては、検出素子における感度分布が略平坦な領域をデータ収集領域としており、Ｘ線入射範囲及びその検出素子からの出力信号の強度分布も略矩形であるため、図２２に示すように、Ｘ線焦点を含む面上に存在する前記Ｘ線入射範囲（あるいは検出素子５１ａ自体の矩形形状）の幾何学的な重心位置を上述した投影データのサンプリング位置としている。つまり、ある検出素子により検出された信号に基づく投影データは、その検出素子の幾何学的重心位置が有するデータとして以後の再構成処理等で扱われることになる。
【００１５】
一方、このようなシングルスライスＸ線ＣＴスキャナでは、被検体のある一つのスライス面の画像を得ているため、短時間に広い範囲の画像を撮影することは難しく、医師等から単位時間により高精細（高解像度）且つ広範囲に画像を撮影したいという強い要望が出されていた。
【００１６】
この要望に答えるために、近年、マルチスライスＸ線ＣＴスキャナ（マルチスライスＣＴともいう）が研究されている。
【００１７】
このマルチスライスＣＴは、シングルスライスＣＴにおける検出器の検出素子を被検体の体軸方向に対応するスライス厚方向（ｓｅｇ方向）に沿って複数列（複数（Ｍ）セグメント）有しており、当該検出器は、全体でＮチャンネル×Ｍセグメントの検出素子を有する２次元検出器６０として構成されている（図２４参照）。この場合、ＤＡＳの各素子は、例えば２次元検出器６０の各検出素子毎に設けられている。
【００１８】
すなわち、マルチスライスＣＴによれば、円錐状（コーン状）のＸ線ビームを曝射するＸ線源６１と、上述した２次元検出器６０とを有しており、当該円錐状のＸ線ビーム（有効視野直径ＦＯＶ）に基づいて被検体を透過したＸ線を２次元検出器６０の各検出素子で検出することにより、当該被検体の多スライス面の投影データを一度に収集するものであり、上述した高精細且つ広範囲な画像収集を可能にするものとして期待されている。
【００１９】
このようなマルチスライスＣＴにおいても、シングルスライスＣＴと同様に、プリコリメータ、あるいはポストコリメータで照射Ｘ線ビームを制御して所望のスライス厚を有するＸ線ビームを生成し、生成されたＸ線ビームを検出器の各検出素子により検出して出力するようになっている。
【００２０】
例えば図２４においてあるチャンネルの検出素子列（なお、セグメント方向のスライスピッチを２mmとし、セグメント数を３０とする）６０ａに着目すれば（図２５（ａ）参照）、上述したポストコリメータの制御によりスライス厚が２mmのデータを例えば１０スライス（ｓｌｉｃｅ）分出力可能である（図２５（ｂ））。また、３つの素子で検出されたデータを束ねて１つのデータとすることにより、スライス厚が６mmのデータを例えば１０スライス（ｓｌｉｃｅ）分出力可能である（図２５（ｃ））。
【００２１】
図２５（ｂ）及び図２５（ｃ）を比較参照すると分かるように、図２５（ｂ）においてはスライス厚が２mmの分解能の高いスライスに対応する検出信号が出力され、図２５（ｃ）においてはスライス厚が６mmとなり分解能は低いがスライス厚方向に沿って撮影領域が大きい検出信号が出力されるため、上述した高精細且つ広範囲な画像収集が共に実現できる。
【００２２】
このようなマルチスライスＣＴにおいても、シングルスライスＣＴと同様に１つのデータを構成する検出素子（図２５（ｂ）のように１素子が１データに対応する場合もあり、また、図２５（ｃ）のように複数素子が１データに対応する場合もある）の形状（不感帯ゾーンを除いたアクティブエリアの形状や素子全体の形状）の幾何学的重心位置（長方形であれば対角線の交点）を当該検出素子で検出された信号に基づく投影データのサンプリング位置としている。なお、図２５（ｃ）のように複数素子が１データに対応する場合においては、複数素子全体の形状における幾何学的重心位置がデータサンプリング位置となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のシングルスライスＣＴ及びマルチスライスＣＴにおいて、１つのデータを構成する検出素子のデータサンプリング位置は、常に当該検出素子の幾何学的重心位置に定められている。
【００２４】
しかしながら、各検出素子の感度分布は、前掲図２１に示したようにエッジ部分において感度が低下する分布であり、さらに、その感度分布は、Ｘ線管球の管電流や管電圧、当該検出素子に入射される入射Ｘ線のエネルギー特性（エネルギー分布）等のＸ線照射条件やビューレート等のデータ収集条件に対応して変化する（図２６（Ａ）及び（Ｂ）参照）ため、場合によっては、各検出素子の感度分布に偏りが生じることがあった。
【００２５】
特に、マルチスライスＣＴにおいて複数の検出素子の検出データを束ねて１つのデータとして扱う場合には、束ねられた各データに対応する検出素子の感度分布が不均一となることがあり、全体の感度分布に偏りが生じることがあった。
【００２６】
すなわち、図２７に示すように、１データ分の検出素子（１個、あるいは複数個）の感度分布が偏りを有する分布である場合、当該検出素子の幾何学的重心位置と実際の感度分布の重心位置とが異なることがある。
【００２７】
検出素子の感度分布が平坦である場合においては、実際の感度分布の重心位置は、当該検出素子の幾何学的重心位置に略一致しているため、当該幾何学的重心位置をデータサンプリング位置としても別段問題は無い。
【００２８】
しかしながら、上述したように検出素子の幾何学的重心位置が実際の感度分布の重心位置と異なっている場合には、幾何学的重心位置をデータサンプリング位置として補間処理や再構成処理で扱うと、実際の感度分布から見て誤ったサンプリング位置のデータを利用していることに等しくなる。このデータサンプリング位置のズレ（誤差）は、補間処理におけるデータの重み付け等や再構成処理におけるフィルタ処理等において処理精度を低下させることになり、再構成されたＣＴ画像にアーチファクト等の画質劣化を生じさせる原因となっていた。
【００２９】
本発明は上述したような事情に鑑みてなされたもので、各投影データに対応する検出器の各検出素子におけるデータサンプリング位置を当該素子の実際の感度分布の重心位置に設定することにより、データサンプリング位置の誤差に起因した画質劣化を抑制し、視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることをその目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴスキャナでは、Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された複数の検出素子を有し、前記Ｘ線管から曝射され当該被検体を透過してきたＸ線を前記各検出素子により検出する２次元検出手段と、この２次元検出手段の各検出素子により検出されたデータに基づいて前記体軸方向に直交する複数のスライス面の投影データをそれぞれ収集するデータ収集手段と、収集された複数の投影データ及びその複数の投影データそれぞれに対応するサンプリング位置データに基づいて少なくとも画像再構成処理を行なって前記複数のスライス面のＸ線画像を撮影する画像処理手段とを備えたＸ線ＣＴスキャナにおいて、前記２次元検出手段の各検出素子の内、前記体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布を求める手段と、求められた少なくとも１列の検出素子の感度分布に基づいて前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段とを備え、前記画像処理手段は、前記複数の投影データそれぞれに対応するサンプリング位置データとして当該複数の投影データそれぞれに対応して求められた重心位置データを用いるようにしている。
【００３３】
特に、前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、当該検出素子のＸ線入射面を含む２次元座標空間を設定した場合の当該検出素子の感度分布の１次モーメント量が最小のときの座標データであり、また、前記検出素子の感度分布を求める手段は、前記２次元検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段である。
【００３４】
特に、前記２次元検出手段は、前記体軸方向における前記検出素子のピッチを不均等に形成した２次元検出手段であるとともに、前記２次元検出手段の各検出素子を前記体軸方向の素子毎にスライス厚条件に応じて選択して前記データ収集装置の体軸方向に対応するデータ収集素子に接続する検出素子選択手段を備え、当該検出素子選択手段による前記各検出素子の選択内容により前記複数の投影データそれぞれのスライス厚を前記スライス厚条件に応じて設定するように構成している。
【００３５】
特に、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記各検出素子の選択内容に応じたスライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段であり、また、前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線管から曝射されたＸ線を均一強度を有するＸ線に調整した後で直接前記検出手段の各検出素子に対して直接照射して当該各検出素子の感度分布を求める手段である。
【００３６】
特に、前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のデータ収集条件に応じて前記検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段であり、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記複数のデータ収集条件に応じて求められた複数の感度分布に基づいて、その感度分布毎に前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段である。
【００３７】
特に、前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のＸ線照射条件に応じて前記検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段であり、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記複数のＸ線照射条件に応じて求められた複数の感度分布に基づいて、その感度分布毎に前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段である。
【００３８】
前記目的を達成するため、本発明のＸ線ＣＴスキャナでは、Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された検出素子を有し、前記Ｘ線管から曝射され当該被検体を透過してきたＸ線を前記各検出素子により検出する２次元検出手段と、この２次元検出手段の各検出素子により検出されたデータに基づいて複数のスライス面の投影データをそれぞれ収集するデータ収集手段と、収集された複数の投影データ及びその投影データに対応するサンプリング位置データに基づいて少なくとも画像再構成処理を行なって前記複数のスライス面のＸ線画像を撮影する画像処理手段とを備えたＸ線ＣＴスキャナにおいて、前記２次元検出手段の各検出素子の内、前記体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布に基づいて前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段を備え、前記画像処理手段は、前記複数の投影データに対応するサンプリング位置データとして当該複数の投影データに対応して求められた重心位置データを用いるようにしたものである。
【００３９】
収集された複数の投影データ及びその複数の投影データそれぞれに対応するサンプリング位置データに基づいて、画像処理手段により少なくとも画像再構成処理が行なわれ、前記複数のスライス面のＸ線画像が撮影されるようになっている。
【００４０】
そして、本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、２次元検出手段の各検出素子の内、体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布（例えば全ての検出素子の感度分布）が均一強度を有するＸ線を検出手段の各検出素子に対して照射すること等の方法により求められ、求められた各検出素子の感度分布に基づいて、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが求められる。この複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、当該検出素子のＸ線入射面を含む２次元座標空間を設定した場合の当該検出素子の感度分布の１次モーメント量が最小のときの座標データとして定義されている。
【００４１】
このとき、前記画像処理手段により前記サンプリング位置データとして、求められた複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが用いられているため、当該サンプリング位置データは、仮に複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布に偏りが生じていたとしても、当該感度分布に最適な位置データとなっている。したがって、従来のＣＴスキャナのような検出素子の感度分布に関係なくサンプリング位置が当該素子の幾何学的重心位置に予め固定されていた場合と比べて、データサンプリング位置の誤差（位置ズレ）が解消されている。
【００４２】
特に、本構成によれば、２次元検出手段として、体軸方向における前記検出素子のピッチが不均等に形成された２次元検出手段を用いた場合においては、検出素子選択手段により２次元検出手段の各検出素子が体軸方向の素子毎にスライス厚条件に応じて選択されてデータ収集装置の体軸方向に対応するデータ収集素子に接続されることにより、その各検出素子の選択内容、言い換えれば各検出素子の内の何れの検出素子を束ねてデータ収集素子に接続するかを定める内容により、複数の投影データそれぞれのスライス厚がスライス厚条件に応じて設定される。
【００４３】
このとき、本構成では、各検出素子の選択内容に応じたスライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが求められている。すなわち、どんなスライス厚条件が設定されたとしても、当該スライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データが求められていることになる。したがって、スライス厚の選択の仕方（束ね方）に起因して、得られた投影データの対応する検出素子の感度分布に偏りが生じたとしても、データサンプリング位置に誤差（位置ズレ）が生じることが無い。
【００４４】
また、本構成によれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のデータ収集条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ生成されているため、当該複数のデータ収集条件の内の所定のデータ収集条件が選択されて前記ＣＴ画像が撮影された場合、そのデータ収集条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データを用いることにより、データ収集条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【００４５】
さらに、本構成によれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のＸ線照射条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ生成されているため、当該複数のＸ線照射条件の内の所定のＸ線照射条件が選択されて前記ＣＴ画像が撮影された場合、そのＸ線照射条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データを用いることにより、Ｘ線照射条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００４７】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴスキャナ１の概略構成を示すブロック図である。
【００４８】
図１によれば、Ｘ線ＣＴスキャナ（ＣＴシステム）１は、被検体（患者）Ｐ載置用の寝台２と、被検体Ｐを挿入して診断を行なうための図示しない診断用開口部を有し、被検体Ｐをスキャンして投影データの収集を行なうガントリー３と、スキャナ全体の制御を行なうとともに、収集された投影データに基づいて画像再構成処理や再構成画像表示等を行なうシステム部４とを備えている。
【００４９】
寝台２は、図示しない寝台駆動部の駆動により被検体Ｐの体軸方向に沿ってスライド可能になっている。
【００５０】
ガントリー３は、その診断用開口部に挿入された被検体Ｐを挟んで対向配置されたＸ線管球１０及び主検出器１１と、ガントリー駆動部１２とを備えており、Ｘ線管球１０と主検出器１１は、ガントリー駆動部１２の駆動により、ガントリー３の診断用開口内に挿入された被検体Ｐの体軸方向に平行な中心軸の廻りに一体で回転可能になっている。ガントリー３内のＸ線管球１０と被検体Ｐとの間には、Ｘ線のエネルギー分布を被検体の撮像部位等に応じてＨｉｇｈ（高エネルギー分布）／Ｌｏｗ（低エネルギー分布）のどちらか一方に制御するフィルタ１０Ａと、Ｘ線管球１０のＸ線焦点から曝射されフィルタ１０Ａを介して送られてきたコーン状のＸ線ビームを整形し、所要の大きさのＸ線ビームを形成するためのプリコリメータ１３が設けられている。また、主検出器１１のＸ線ビーム入射側には、例えば主検出器１１の列方向に沿って移動する２枚のＸ線遮蔽板を有するポストコリメータ１４が設けられている。このポストコリメータ１４は、スキャン条件（スライス厚条件）に応じて２枚のスリット板の主検出器１１の列方向に沿った移動位置を制御することにより被検体Ｐを透過してきたＸ線ビームをトリミングして、良好なプロファイルの透過Ｘ線ビームを生成するように構成されている。
【００５１】
さらに、Ｘ線ＣＴスキャナ１は、Ｘ線管球１０に高電圧を供給する高電圧発生装置１５を備えている。この高電圧発生装置１５によるＸ線管球１０への高電圧供給は、例えば非接触式のスリップリング機構により行なわれる。
【００５２】
主検出器１１には、シンチレータ及びフォトダイオード等の光センサ（光電変換器）を有するシンチレーション検出器が用いられている。すなわち、Ｘ線管球１０から曝射され被検体を透過したＸ線をシンチレータにより吸収し、その吸収により発生した蛍光を光センサによって電気信号に変換して出力するようになっている。
【００５３】
このシンチレーション型主検出器１１は、図２に示すように、１ｃｈあたり複数ｓｅｇ（本実施形態では２０ｓｅｇ）がｓｅｇ方向（体軸方向、スライス厚方向）に沿って並べられた検出素子列をチャンネル方向（ｃｈ方向）に沿って複数ｃｈ（本実施形態では１６ｃｈ）アレイ状に配列した２次元検出器（図２では、１６ｃｈ×２０ｓｅｇの２次元検出器を示している）として構成されている。
【００５４】
すなわち、図２では、第１ｃｈの２０ｓｅｇ分の素子列を１１ａ1 とすると、第１ｃｈ：１１ａ1 〜第１６ｃｈ：１１ａ20の素子列が配置されており、また、第１ｓｅｇの１６ｃｈ分の素子列を１１α1 とすると、第１ｓｅｇ：１１α1 〜第２０ｓｅｇ：１１α20の素子列が配置されていることになる。
【００５５】
ここで、このように２次元配列された各検出素子の各素子の位置（アドレス）を（ｓｅｇ，ｃｈ）で表すと、例えば（第１ｓｅｇ，第１ｃｈ）に位置する素子は、１１（１，１）として表され、以下、第１ｃｈ１１ａ1 の素子列は、１１（２，１）…１１（２０，１）と表される。また、このようにして、残りのｃｈ１１ａ2 〜１１ａ16の素子列は、それぞれ第２ｃｈ１１ａ2 →１１（１，２）…１１（２０，２），第３ｃｈ１１ａ3 →１１（１，３）…１１（２０，３），・・・・，第１５ｃｈ１１ａ15→１１（１，１５）…１１（２０，１５），第１６ｃｈ１１ａ16→１１（１，１６）…１１（２０，１６）として表される。
【００５６】
なお、各ｓｅｇ間及び各ｃｈ間は、例えば金属板等のセパレータ（反射板）１１ｓ1 及び１１ｓ2 が設けられ、隣接するｃｈ間及びｓｅｇ間のクロストークを無くすように構成されている。
【００５７】
そして、主検出器１１は、被検体Ｐを透過して入射されたＸ線から不均等スライス厚の検出信号を生成し、この不均等スライス厚の検出信号を束ねて同一スライス厚を有する複数のスライス、あるいは異なるスライス厚を有する複数のスライス等、指定されたスライス厚に基づく検出信号として出力するようになっている。
【００５８】
本実施形態において上述した不均等スライス厚の検出信号を生成するために、主検出器（２次元検出器）１１の各ｃｈの素子列１１ａ1 〜１１ａ16の各素子のｓｅｇ方向のスライス厚（スライスピッチ）は、中央の素子から端部の素子に向けてピッチが広がるように不均等に形成されている。なお、このｓｅｇ方向に沿って不均等に形成されたスライスピッチのことを不均等ピッチという。
【００５９】
ここで、主検出器１１の各チャンネル（ｃｈ）の素子列１ａ1 〜１１ａ16の構成を図３に示す。なお、図３は、第１ｃｈの素子列１１ａ1 について代表して示している。
【００６０】
本実施形態においては、Ｘ線ＣＴスキャナ１で得られる最小スライス厚を実現するためのサイズを有する検出素子列を基本セグメントと呼び、本実施形態では最小スライス厚が１mmの場合について説明する。
【００６１】
図３によれば、本実施形態の主検出器１１の各チャンネルの素子列１１ａ1 〜１１ａ16の構成は、中央に基本セグメント（１mm−ｓｅｇ；１mmスライス厚のセグメント）を８セグメント（（図面向かって右側からｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 とする）配列し、さらにその外側に２mmセグメント（２mm−ｓｅｇ；２mmスライス厚のセグメント）を片側に２セグメントずつ合計４セグメント配列し（図面向かって右側からｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 とする）、さらにその２mmセグメントの外側に、４mmセグメント（４mm−ｓｅｇ；４mmスライス厚のセグメント）を片側に２セグメントずつ合計４セグメント配列する（図面向かって右側からｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 とする）。さらに、４mmセグメントの外側に８mmセグメント（８mm−ｓｅｇ；８mmスライス厚のセグメント）を片側に２セグメントずつ合計４セグメント配列している（図面向かって右側からｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 とする）。１チャンネルあたり合計２０ｓｅｇであり、全体で６４mmに対応する。なお、ここに示した寸法は、ガントリー３（Ｘ線管球１０及び主検出器１１）の回転軸中心での値であり、主検出器１１における実寸法ではない。
【００６２】
そして、主検出器１１の各検出素子により検出されたＸ線透過データは、スイッチ群２０を介して例えば各チャンネルの検出素子列１１ａ1 〜１１ａ16それぞれ（２０ｓｅｇ）に対して、当該２０ｓｅｇより少ない８列分（８スライス分）のデータ収集素子（ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 …ＤＡＳ−１ａ16〜ＤＡＳ−８ａ16）を有するＤＡＳ（データ収集装置）２１に送られる。
【００６３】
図４は、本実施形態の２次元検出器１１，スイッチ群２０，及びＤＡＳ２１の構造を示す斜視図である。図４に示すように、２次元検出器１１は、検出素子がアレイ状に並べられており、スイッチ群２０は、例えばスイッチ基板上にＦＥＴ等のスイッチング素子を実装して構成されている。また、ＤＡＳ２１のデータ収集素子は、２次元検出器１１の各検出素子と同様にアレイ状に配列されている。
【００６４】
ＤＡＳ２１の各データ収集素子（ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 …ＤＡＳ−１ａ16〜ＤＡＳ−８ａ16）は、送られたＸ線透過データに対して増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を施して当該被検体Ｐの８スライス分の投影データを収集するようになっている。
【００６５】
ここで、主検出器１１の例えば第１チャンネルにおける２０ｓｅｇの検出素子列１１ａ1 （ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 ）と、この第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 に対応するＤＡＳ２１の８列（８スライス）分のデータ収集素子（ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 ）を有するＤＡＳ（データ収集装置）２１とのスイッチ群２０による接続関係を図５に示す。なお、図５には、説明を容易にするために、素子列両端のｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 と各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 とを接続するスイッチ群のみを示している。
【００６６】
図５によれば、ｓｅｇ８ａ1 は、スイッチＳ11を介してＤＡＳ−１ａ1 に接続され、以下、スイッチＳ12〜Ｓ18を介してＤＡＳ−２ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に接続されている。そして、Ｓ1Gを介してＧＮＤに接続されている。同様に、ｓｅｇ８ａ2 は、スイッチＳ21〜Ｓ2Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００６７】
以下、ｓｅｇ４ａ1 は、スイッチＳ31〜Ｓ3Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ４ａ2 は、スイッチＳ41〜Ｓ4Gを介し手ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。また、ｓｅｇ２ａ1 は、スイッチＳ51〜Ｓ5Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ２ａ2 は、スイッチＳ61〜Ｓ6Gを介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００６８】
さらに、ｓｅｇ１ａ1 …ｓｅｇ１ａ8 は、それぞれスイッチＳ71〜Ｓ7G…スイッチＳ141 〜Ｓ14G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。そして、ｓｅｇ２ａ3 は、スイッチＳ151 〜Ｓ15G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ２ａ4 は、スイッチＳ161 〜Ｓ16G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。また、ｓｅｇ４ａ3 は、スイッチＳ171 〜Ｓ17G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ４ａ4 は、スイッチＳ181 〜Ｓ18G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００６９】
そして、ｓｅｇ８ａ3 は、スイッチＳ191 〜Ｓ19G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続され、ｓｅｇ８ａ4 （２０ｓｅｇ目）は、スイッチＳ201 〜Ｓ20G を介してＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤに接続されている。
【００７０】
各接続スイッチＳ11〜Ｓ20G には、それぞれシステム部４のホストコントローラ２５から図示しない制御信号線が接続されており、この制御信号線を介してホストコントローラ２５から送られる制御信号に応じて接続スイッチＳ11〜Ｓ20G は個別にＯＮ／ＯＦＦし、各セグメントｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 、及びｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 とＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 及びＧＮＤとの接続／非接続を個別に切り換え制御するようになっている。
【００７１】
なお、第２チャンネルの検出素子列１１ａ2 〜第１６チャンネルの検出素子列１１ａ16についても、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 と同様に図３に示した構造を有している。また、当該第２チャンネルの検出素子列１１ａ2 〜第１６チャンネルの検出素子列１１ａ16は、各接続スイッチを介して対応するＤＡＳ−１ａ2 〜ＤＡＳ−８ａ2 …ＤＡＳ−１ａ16〜ＤＡＳ−８ａ16にそれぞれ接続されており、各接続スイッチは、ホストコントローラ２５からの制御信号に応じて各セグメントとＤＡＳのデータ収集素子及びＧＮＤとの間で接続／非接続を個別に切り換え制御するようになっている。
【００７２】
ここで、同一のスライス厚で８スライスを収集する場合のＸ線透過データのスイッチ群２０による束ね方の一例を図６及び図７に示す。図６及び図７中、網掛け部分が検出されたＸ線透過データを使用する検出素子の範囲を表し、太線が束ねたＸ線透過データの切れ目を表している。なお、ここでは、説明を簡単にするために、主検出器１１の第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 で検出されたＸ線透過データを束ねてＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送る構成についてのみ示しているが、第２チャンネルの検出素子列１１ａ2 〜第１６チャンネルの検出素子列１１ａ16とＤＡＳ−１ａ2 …ＤＡＳ−８ａ2 〜ＤＡＳ−１ａ16…ＤＡＳ−８ａ16との間でも同様に行なわれることは言うまでもない。
【００７３】
図６（Ａ）は、スライス厚として最小のスライス厚（１mm）で８スライスを収集する場合におけるスイッチ群２０によるＸ線透過データの束ね方を示すものである。
【００７４】
すなわち、ホストコントローラ２５は、入力されたスライス厚条件（１mm）を含むスキャン条件に基づいてスイッチ群２０のスイッチＳ11 〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、各検出素子列で検出されたＸ線透過データを束ねる。すなわち、ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 とＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 とをそれぞれ接続するスイッチＳ71、Ｓ82、Ｓ93、Ｓ104 、Ｓ115 、Ｓ126 、Ｓ137 、Ｓ148 がＯＮされ、それ以外のスイッチＳ72〜Ｓ7G、Ｓ81、Ｓ83〜Ｓ8G、Ｓ91、Ｓ92、Ｓ94〜Ｓ9G、・・・、Ｓ141 〜Ｓ147 、Ｓ14G はそれぞれＯＦＦされる。
【００７５】
また、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 とＧＮＤとを接続するスイッチＳ1G、Ｓ2G、Ｓ19G 、Ｓ20G はそれぞれＯＮされ、以下、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 とＧＮＤとを接続するスイッチＳ3G、Ｓ4G、Ｓ17G 、Ｓ18G →ＯＮ、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 とＧＮＤとを接続するスイッチＳ5G、Ｓ6G、Ｓ15G 、Ｓ16G →ＯＮされる。さらに、Ｓ11〜Ｓ18、Ｓ21〜Ｓ28、Ｓ31〜Ｓ38、…、Ｓ61〜Ｓ68、Ｓ151 〜Ｓ158 、Ｓ161 〜Ｓ168 、…、Ｓ201 〜Ｓ208 →ＯＦＦされる。
【００７６】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の基本セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ）を介して電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０を介して１mm厚の８スライス（１mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００７７】
また、図６（Ｂ）は、スライス厚として２mmスライス厚で８スライスを収集する場合におけるスイッチ群２０によるＸ線透過データの束ね方を示すものである。
【００７８】
すなわち、ホストコントローラ２５は、入力されたスライス厚条件（２mm）を含むスキャン条件に基づいてスイッチ群２０の各スイッチＳ11〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ｓｅｇ２ａ1 をＤＡＳ−１ａ1 ，ｓｅｇ２ａ2 をＤＡＳ−２ａ1 に接続し、ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ2 を束ねてＤＡＳ−３ａ1 、ｓｅｇ１ａ3 〜ｓｅｇ１ａ4 を束ねてＤＡＳ−４ａ1 、ｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ6 を束ねてＤＡＳ−５ａ1 、ｓｅｇ１ａ7 〜ｓｅｇ１ａ8 を束ねてＤＡＳ−６ａ1 にそれぞれ接続する。さらに、ｓｅｇ２ａ3 をＤＡＳ−７ａ1 、ｓｅｇ２ａ4 をＤＡＳ−８ａ1 に接続し、他のｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ，ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 を全てＧＮＤに接続する。
【００７９】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の基本セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ）及び２mmセグメント（ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ）を介して不均等スライス厚の電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０により束ねられて２mm厚の８スライス（２mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００８０】
同様に、図７（Ａ）では、ホストコントローラ２５は、各スイッチＳ11〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ｓｅｇ４ａ1 をＤＡＳ−１ａ1 、ｓｅｇ４ａ2 をＤＤＡＳ−２ａ1 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ2 →ＤＡＳ−３ａ1 、ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ4 →ＤＡＳ−４ａ1 、ｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 →ＤＡＳ−５ａ1 、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 →ＤＡＳ−６ａ1 、ｓｅｇ４ａ3 をＤＡＳ−７ａ1 、ｓｅｇ４ａ4 をＤＡＳ−８ａ1 、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 →ＧＮＤにそれぞれ接続する。
【００８１】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の基本セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ），２mmセグメント（ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ），及び４mmセグメント（ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ）を介して不均等スライス厚の電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０により束ねられて４mm厚の８スライス（１mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００８２】
さらに、図７（Ｂ）では、各スイッチＳ11〜Ｓ20G をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ｓｅｇ８ａ1 をＤＡＳ−１ａ1 、ｓｅｇ８ａ2 をＤＡＳ−２ａ1 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ2 →ＤＡＳ−３ａ1 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ2 及びｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ4 →ＤＡＳ−４ａ1 、ｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 及びｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 →ＤＡＳ−５ａ1 、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 →ＤＡＳ−６ａ1 、ｓｅｇ８ａ3 をＤＡＳ−７ａ1 、ｓｅｇ８ａ4 をＤＡＳ−８ａ1 にそれぞれ接続する。
【００８３】
この結果、スキャン撮影時に被検体Ｐを透過したＸ線は、第１チャンネルの検出素子列１１ａ1 の各セグメント（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ，ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ，ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ，及びｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 ）を介して不均等スライス厚の電気信号に変換された後、上述したようにＯＮ／ＯＦＦ制御されたスイッチ群２０により束ねられて８mm厚の８スライス（８mm−ｓｌｉｃｅ×８−ｓｌｉｃｅ）のＸ線透過データとして各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に送ることができる。
【００８４】
一方、Ｘ線ＣＴスキャナ１のシステム部４は、例えばＣＰＵ等を有するコンピュータ回路を搭載したデータ処理装置２６を有している。このデータ処理装置２６は、ＤＡＳ２１の各データ収集素子により収集された８スライス分の投影データを保持し、上述したガントリー３の回転による多方向から得られた同一スライスの全ての投影データを加算する処理や、後述する記憶装置２７に記憶されたサンプリング位置データに基づいて、加算処理により得られた多方向投影データに対して必要に応じて補間処理、補正処理等を施すようになっている。
【００８５】
また、システム部４は、データ処理装置２６におけるデータ処理や後述する再構成装置２８の画像再構成処理に必要なサンプリング位置データ等のデータを記憶する記憶装置２７と、データ処理装置２６によりデータ処理されて得られた投影データに対して、前記サンプリング位置データに基づいて、例えばコンボリューションバックプロジェクション等の再構成処理を施して、８スライス分の再構成画像データを生成する再構成装置２８と、この再構成装置２８により生成された再構成画像データを表示する表示装置２９と、キーボードや各種スイッチ、マウス等を備え、オペレータＯを介してスライス厚、スライス数、ビューレート（１秒あたりのサンプリング数）、管電流値、及び管電圧値等の各種スキャン条件を入力可能な入力装置３０と、再構成装置２８により生成された再構成画像データを記憶可能な大容量の記憶領域を有する補助記憶装置３１とを備えている。
【００８６】
そして、Ｘ線ＣＴスキャナ１のシステム部４は、ＣＰＵを有するコンピュータ回路を搭載したホストコントローラ２５を有している。このホストコントローラ２５は、高電圧発生装置１５に接続されるとともに、バスＢを介してガントリー３内の図示しない寝台駆動部、ガントリー駆動部１２、ポストコリメータ１４、スイッチ群２０、及びＤＡＳ２１にそれぞれ接続されている。
【００８７】
また、ホストコントローラ２５、データ処理装置２６、記憶装置２７、再構成装置２８、表示装置２９、入力装置３０、及び補助記憶装置３１は、それぞれバスＢを介して相互接続され、当該バスＢを通じて互いに高速に画像データや制御データ等の受け渡しを行なうことができるように構成されている。
【００８８】
上述した記憶装置２７に記憶されたサンプリング位置データは、前掲図６及び図７に示した各ＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 に出力される複数スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データそれぞれに応じて予め設定されており、しかも、そのサンプリング位置は、各Ｘ線透過データに対応する検出素子の感度分布の重心位置として設定されている。また、前記感度分布は、Ｘ線照射条件やデータ収集条件等のスキャン条件に応じて変化するため、当該感度分布の重心位置も各種のスキャン条件に対応するようにそれぞれ設定されている。
【００８９】
ここで、感度分布の重心位置は次のように定義される。すなわち、ある検出素子のスライス厚方向（ｘ方向）における感度分布Ｉ（ｘ）が図８のように表されたとすると、その感度の１次モーメント量Ｍは、次式のように定義される。
【００９０】
【数２】
Ｍ＝｜Σ（Ｉ（ｘ）・ｌ（ｘ）｜ ……（２）
但し、ｌ（ｘ）＝ｘ−ｘc を表す。
【００９１】
このとき、感度分布の重心位置（ｘ方向）ｘc は、上記１次モーメント量Ｍが最小のとき（ｍｉｎ（Ｍ））の当該Ｘｃの値で定義される。
【００９２】
検出素子はスライス厚方向及びチャンネル方向にそれぞれ所定の長さを有する矩形形状に形成されているため、各検出素子のＸ線入射面において設定された座標軸（所定の点を原点としてスライス厚方向をｘ方向、チャンネル方向をｙ方向として定める）において、下式により１次モーメント量Ｍの最小値ｍｉｎ（Ｍ）を求めることにより、そのｍｉｎ（Ｍ）における（ｘc ，ｙc ）を重心位置と定義することができる。
【００９３】
【数３】
【００９４】
上述したように、データサンプリング位置として感度分布の重心位置を用いるためには、前掲図６〜図７で示された各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データ収集において、当該各データに対応する感度分布を測定し、測定された感度分布に応じて重心位置を設定しなければならない。
【００９５】
そこで、本構成では、各種のスキャン条件（Ｘ線照射条件、データ収集条件）に応じて前記各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データに対応する検出素子毎の感度分布を予め測定し、測定された感度分布に基づいて各データ毎のデータサンプリング位置、すなわち感度分布の重心位置を求めている。
【００９６】
ここで、感度分布測定処理及び感度分布重心位置（データサンプリング位置）設定処理について説明する。なお、この処理はスキャン撮影前の処理として行なわれる。また、例えば、スキャン条件は、次のように設定されているものとする。
【００９７】
データ収集条件
・スライス厚条件（検出素子の束ね方条件）：図６〜図７で示された各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）。
・ビューレート：１０００ビュー／秒ｏｒ１５００ビュー／秒。
Ｘ線照射条件
・管電流：３０，５０，１００，１５０，２００，２５０，ｏｒ３００ｍＡ。
・管電圧：８０，１００，１２０，１３０，ｏｒ１４０ｋＶ。
・エネルギー分布：フィルタ１０Ａの設定（Ｈｉｇｈ ｏｒ Ｌｏｗ）。
【００９８】
まず最初に、オペレータＯは、例えば入力装置３０及びホストコントローラ２５を介して高電圧発生装置１５やガントリー３を制御して、上述したスキャン条件のある一組（ビューレート：１０００ビュー／秒、管電流：３０、管電圧：８０、フィルタ１０Ａの設定：ＬｏＷ）に基づいて主検出器１１の各検出素子毎のスキャン撮影を実施する。
【００９９】
すなわち、ホストコントローラ２５の制御に基づいて上記スキャン条件に基づいてＸ線をＸ線管球１０から曝射する。このとき、プリコリメータ１３、あるいはポストコリメータ１４の制御により曝射されたＸ線をコリメートして、均一強度且つ非常に薄い（０．２mm程度）Ｘ線（以下、単に均一強度のＸ線とする）を主検出器１１の検出素子の一部に照射する（図９、ステップＳ１；図１０（ａ）参照）。その結果、当該検出素子には均一な強度のＸ線が入射される。そして、ホストコントローラ２５は、均一強度のＸ線が一部に入射された検出素子の出力信号を測定する（ステップＳ２；図１０（ｂ）参照）。
【０１００】
そして、コリメータの制御によりＸ線照射位置を少しずつ移動させながら均一強度のＸ線を該当する検出素子の全領域に照射して各々の領域の出力信号を測定し（図１０（ｃ）参照）、この測定された検出素子の全ての出力信号に基づいて、上記（１）式の関係から当該検出素子の感度分布を測定する（ステップＳ３）。
【０１０１】
以下、コリメータの制御によりＸ線照射位置を少しずつ移動させながら全ての検出素子に対してＸ線を照射して当該全ての検出素子により検出させることにより、各検出素子毎の感度分布を測定する（ステップＳ４）。
【０１０２】
例えば主検出器１１の第１ｃｈの各素子（ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 ，ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 ，ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 ，及びｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 ）では、図１１に示すように感度分布（スライス厚方向に沿った分布）が測定される。なお、他のｃｈの各素子も同様に測定される。
【０１０３】
なお、コリメータの制御によっても強度分布が均一のＸ線ビームが得られない場合においては、検出素子に入射する前のＸ線ビームの強度分布を例えばフィルム等に焼き付けて測定し、検出素子で測定した感度分布を測定されたＸ線ビームの強度分布で補正して（例えば感度分布を強度分布で割る）、均一化したＸ線ビームによる感度分布を得ることもできる。
【０１０４】
そして、上述したステップＳ１〜ステップＳ４の処理を上記スキャン条件のあらゆる組合わせ毎に行なうことにより、主検出器１１の各検出素子の感度分布を各組合わせ毎に求める（ステップＳ５）。
【０１０５】
そして、ホストコントローラ２５は、スキャン条件の組合わせ毎に測定された主検出器１１の各検出素子の感度分布に基づいて、前掲図６及び図７で示した各スライス厚（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データに対応する検出素子の感度分布を抽出し、抽出された感度分布の重心位置を、当該感度の１次モーメント最小値を与える位置（（３）式参照）として各組合わせ毎に求めて処理を終了する（ステップＳ６）。
【０１０６】
例えば、図７（Ｂ）に示した８mm厚の８スライスのＸ線透過データの内の向かって左側の４スライスのデータは、ｓｅｇ８ａ4 により検出されたデータ、ｓｅｇ８ａ3 により検出されたデータ、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 により検出されたデータが束ねられて生成されたデータ、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 により検出されたデータが束ねられて生成されたデータである。
【０１０７】
これらのデータに対応する検出素子（ｓｅｇ８ａ4 、ｓｅｇ８ａ3 、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 ）の感度分布（スライス厚方向に沿った分布）をそれぞれ図１２に示す。
【０１０８】
図１２によれば、本構成のようなスライス厚方向に不均等に形成された検出器の各データを束ねて例えば同一スライス厚のデータとして出力するような場合では、各データに対応する検出素子（例えば、ｓｅｇ８ａ4 、ｓｅｇ８ａ3 、ｓｅｇ４ａ3 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 ）の感度分布は、データ毎に異なっている。
【０１０９】
特に、複数ｓｅｇの検出データを束ねて生成されたデータ、例えばｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の各データを束ねて生成されたデータに対応する感度分布（図１３に拡大して示す）は、束ねずに単独のｓｅｇ８ａ4 で生成されたデータに対応する感度分布と比べて大きくことなっている。
【０１１０】
これは、上述した検出素子端部（エッジ）の感度低下の影響をスライス厚の薄い素子程強く受け、厚い素子程弱い影響しか受けないためであり、８mmスライスに対応するｓｅｇ８ａ4 の感度分布と比べて、その８mmスライスよりも非常に薄い２mmスライスに対応するｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及び１mmスライスに対応するｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の感度分布は偏りを有していることが分かる。
【０１１１】
したがって、例えばｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の各データを束ねて生成されたデータのサンプリング位置を、図１３に示すように、当該ｓｅｇ２ａ3 〜ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 が形成する矩形形状の幾何学的重心位置に設定したのでは、上述した感度分布の偏りにより誤差が生じ、補間処理や再構成処理等において精度が悪化する恐れがある。
【０１１２】
しかしながら、本構成では、図１２及び図１３に示すように、各データに対応する感度分布の重心位置（ｘc1〜ｘc4）を（３）式に基づいて求めており、図１４に示すように、求められた８mm厚の８スライスのＸ線透過データそれぞれに対応する感度分布の重心位置を、当該Ｘ線透過データのサンプリング位置データに設定しているため、感度分布の偏りに関係なくその感度分布に適したサンプリング位置を求めることができる。
【０１１３】
このようにして、各スライス厚の（１mm，２mm，４mm，８mm）のＸ線透過データに対応する検出素子の感度分布の重心位置が当該各データのサンプリング位置データとして各スキャン条件の組合わせ毎に求められる。このサンプリング位置データは、上述した記憶装置２７に各スキャン条件の組合わせ及び各スライス厚のＸ線透過データ毎にそれぞれ記憶される。
【０１１４】
続いて、通常のスキャン撮影時における全体動作について説明する。
【０１１５】
ホストコントローラ２５は、オペレータＯから入力装置３０を介して入力されたスライス厚（１mmスライス〜８mmスライスの何れか）やＸ線照射条件（上述した管電圧値及び管電流値）及びデータ収集条件（上述したビューレート）等のスキャン条件を内部メモリに記憶し、この記憶したスキャン条件に基づいて記憶装置２７に記憶されたサンプリング位置データの中から、当該スライス厚、Ｘ線照射条件及びデータ収集条件に対応するサンプリング位置データを読み出す（図１５、ステップＳ１０）。
【０１１６】
そして、ホストコントローラ２５は、記憶されたスキャン条件（あるいは、マニュアルモードにおいてオペレータＯから直接設定されたスキャン条件）に基づいて高電圧発生装置１５、図示しない寝台駆動部、ガントリー駆動部１２、及びビームトリマ１４を介して寝台２の体軸方向への送り量、送り速度、ガントリー３（Ｘ線管球１０及び主検出器１１）の回転速度、回転ピッチ、ビームトリマ１４のエッジ位置、及びＸ線の曝射タイミング等を制御しながら当該高電圧発生装置１５、寝台駆動部、ガントリー駆動部１２、及びビームトリマ１４を駆動させることにより、被検体Ｐの所望の撮影領域に対して多方向からコーン状のＸ線ビームを照射してスキャン撮影を実行する。そして、そのスキャン撮影により被検体Ｐの撮影領域を透過した透過Ｘ線は、主検出器１１の各検出素子を介してＸ線透過データとして検出される（ステップＳ１１）。
【０１１７】
同時に、ホストコントローラ２５は、内部メモリに記憶されたスキャン条件（あるいは、マニュアルモードのスキャン条件）に基づいてスイッチ群２０の各スイッチの切り換え制御を行なって主検出器１１の各検出素子とＤＡＳ２１との接続状態を切り換えることにより、当該各検出素子で検出されたＸ線透過データを束ねて、スキャン条件に対応したスライス厚を有する複数スライスのＸ線透過データを生成する（ステップＳ１２）。
【０１１８】
そしてホストコントローラ２５は、生成された複数スライスのＸ線透過データをＤＡＳ２１に送って当該複数スライスの投影データを生成するとともに、生成された各投影データに対して、当該各投影データ（すなわち、この投影データの元になるＸ線透過データ）に対応するサンプリング位置データを付加し、サンプリング位置データが付加された投影データ、すなわちサンプリング位置に基づく投影データとしてデータ処理装置２６に送る（ステップＳ１３）。
【０１１９】
このとき、各投影データに付加されたサンプリング位置データは、当該投影データに対応する検出素子の感度分布の重心位置となっているため、本構成のようなスライス厚方向に不均等ピッチを有する検出素子を２次元配列して形成された主検出器１１を用いた場合であっても、当該各素子の不均等ピッチ構造に起因した感度分布の偏りに関係なく、各データに最適なサンプリング位置を設定することができる。
【０１２０】
そして、データ収集処理装置２６は、サンプリング位置データが付加された複数の投影データに対して、そのサンプリング位置データに基づいて補間処理を必要に応じて行なった後、そのサンプリング位置データ及び投影データに基づいてコンボリューションバックプロジェクション等の画像再構成処理を行なって複数スライスのＣＴ画像をそれぞれ生成する（ステップＳ１４）。
【０１２１】
そして、ホストコントローラ２５は、生成された複数のＣＴ画像を順次表示装置２９に表示して処理を終了する（ステップＳ１５）。
【０１２２】
すなわち、表示装置２９に表示されるＣＴ画像は、従来のようなデータサンプリング位置の誤差に起因した画質劣化やアーチファクトが大幅に抑制された視認性の良い高画質なＣＴ画像となっている。
【０１２３】
また、予め各スキャン条件のあらゆる組合わせに基づいてサンプリング位置データを求めているため、入力装置３０から他のスキャン条件が入力されても、そのスキャン条件に対応したサンプリング位置データに基づいてスキャン撮影及びデータ補間処理・再構成処理を行なうことができる。したがって、スライス厚（１mmスライス〜８mmスライス）の変化、Ｘ線管球の管電流や管電圧等のＸ線照射条件、あるいはビューレート等のデータ収集条件の変化に起因した検出素子の感度分布の変化、及びその感度分布の変化により生じるサンプリング位置データの誤差を解消し、当該Ｘ線照射条件あるいはデータ収集条件の変化に係わらず常に視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることができる。
【０１２４】
なお、本実施形態では、全ての組合わせに対して全ての検出素子の感度分布を測定したが、セグメント毎（基本セグメント〜８mmセグメント）に一つの感度分布に近似してサンプリング位置を各セグメント単位で決定することも可能である。また、スキャン条件の一部（例えば管電流）には、当該条件を変化させても感度分布があまり変化しないものもあるため（管電圧が定まれば管電流を変えても感度分布はほとんど変化しない）、このような場合では、その条件がいずれの値であっても同一のサンプリング位置を適用してもよい。さらに、上述したスキャン条件（Ｘ線照射条件，データ収集条件等）以外の条件に応じてサンプリング位置を設定してもよい。
【０１２５】
一方、本実施形態では、感度分布の重心位置をスライス厚方向について示したが、チャンネル方向における感度分布の重心位置についても、（３）式で同様に求められており、スライス厚方向及びチャンネル方向それぞれにおいて最適なサンプリング位置を求めることができる。なお、上述したスライス厚方向のエッジ部分の感度劣化が感度分布の偏りに支配的な場合であれば、スライス厚方向において感度分布の重心位置を求め、チャンネル方向においては、幾何学的重心位置を用いることもできる。
【０１２６】
ところで、本実施形態においては、各チャンネルあたり１mm〜８mmのセグメントを合計２０セグメント配列した主検出器１１ａで得られたＸ線透過データを８スライス分のＤＡＳ２１で投影データとして収集する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２７】
例えば、４スライス分のデータ収集素子を有するＤＡＳ２１' を備えた場合の４セグメント検出器及びその感度分布を図１６に示す。
【０１２８】
４セグメント検出器の例えば第１ｃｈの素子列１１Ａ1 は、図面向かって左から２個の１mmセグメント（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ），１個の２mmセグメント（ｓｅｇ２Ａ），及び１個の４mmセグメント（ｓｅｇ４Ａ）がスライス厚方向に沿って配列されている。
【０１２９】
このように配列された第１ｃｈの素子列１１Ａ1 の全ての検出素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ，ｓｅｇ２Ａ及びｓｅｇ４Ａ）を束ねて１つのデータ（８mmスライス）として出力する場合（図１６（ａ））においても、全ての素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ，ｓｅｇ２Ａ及びｓｅｇ４Ａ）の幾何学的重心位置をサンプリング位置として用いるのではなく、当該全ての素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 ，ｓｅｇ２Ａ及びｓｅｇ４Ａ）の感度分布の重心位置をサンプリング位置データとして用いることにより、感度分布の偏りの影響が無くなり、再構成ＣＴ画像の画質を向上させることができる。
【０１３０】
また、図１６（ｂ）は、第１ｃｈの素子列１１Ａ１の内のｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 及びｓｅｇ２Ａを束ねて１つのデータ（４mmスライス）として出力し、ｓｅｇ４Ａを（束ねて）１つのデータ（４mmスライス）として出力する場合であるが、この場合においても、ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 及びｓｅｇ２Ａの幾何学的重心位置及びｓｅｇ４Ａの幾何学的重心位置をサンプリング位置として用いるのではなく、当該素子（ｓｅｇ１Ａ1 ，ｓｅｇ１Ａ2 及びｓｅｇ２Ａ）の感度分布の重心位置及び素子（ｓｅｇ４Ａ）の重心位置をそれぞれサンプリング位置データとして用いることにより、感度分布の偏りの影響が無くなり、再構成ＣＴ画像の画質を向上させることができる（なお、本構成の場合では、ｓｅｇ４Ａの感度分布の重心位置は幾何学的重心位置とは同一位置となっている）。
【０１３１】
さらに、本実施形態では、主検出器（２次元検出器）の各ｃｈの素子列の各素子のスライス厚方向（ｓｅｇ方向）のスライス厚（スライスピッチ）が不均等に形成された２次元検出器を有するＸ線ＣＴスキャナについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スライス厚方向のピッチが均等な通常の２次元検出器を有するＸ線ＣＴスキャナについても適用可能である。
【０１３２】
特に、スライス厚方向のピッチが均等な２次元検出器の一例として、照射Ｘ線を直接電気信号に変換して出力する２次元Ｘ線検出器がある。そして、この２次元Ｘ線検出器のチャンネル方向に沿って配列された少なくとも１列の素子の内の少なくとも一部の素子の材質がチャンネル方向の沿って配列された他の素子の材質よりも高感度（時間的に反応が敏感）なものを用いることにより、当該スライス厚方向の高分解能化を可能にした２次元Ｘ線検出器がある。
【０１３３】
この２次元Ｘ線検出器を図１７に示す。図１７によれば、２次元Ｘ線検出器４１は、１ｃｈあたり複数ｓｅｇ（本実施形態では５ｓｅｇ）がスライス厚方向（ｓｅｇ方向）に沿って並べられた検出素子列をチャンネル方向（ｃｈ方向）に沿って複数ｃｈ（本実施形態では５ｃｈ）アレイ状に配列した２次元検出器（図２では、５ｃｈ×５ｓｅｇの２次元検出器を示している）として構成されている。
【０１３４】
すなわち、図１６に示すように、第１ｃｈの５ｓｅｇ分の素子列を４１ａ1 とすると、第１ｃｈ：４１ａ1 〜第５ｃｈ：４１ａ5 の素子列が配置されており、また、第１ｓｅｇの５ｃｈ分の素子列を４１α1 とすると、第１ｓｅｇ：４１α1 〜第５ｓｅｇ：４１α5 の素子列が配置されていることになる。
【０１３５】
そして、スライス厚方向において中央であり、チャンネル方向に沿って配列された素子列４１α3 が高感度な材質で形成され、その他の素子列４１α1 ，４１α2 、４１α4 ，４１α5 は、当該高感度材質よりも感度が低い材質（Ｃs Ｉ等）で形成されている。
【０１３６】
すなわち、高感度材質で形成された中央の素子列４１α3 部分に対応するスキャン撮影時には、ビューレートを高く（例えば１０００ビュー／秒）、その他の素子列４１α1 ，４１α2 、４１α4 ，４１α5 に対応するスキャン撮影時には、ビューレートを低く（例えば３０ビュー／秒）設定することにより、ワイドな撮影領域及び所望のスライス面の画像の高分解能化が共に図れるように構成されている。
【０１３７】
上述した構成において、例えば隣接する素子列４１α2 ，４１α3 を束ねて１つのデータにした場合では、各素子列４１α2 ，４１α3 の感度分布は異なるため、当該各素子列４１α2 ，４１α3 の幾何学的重心位置をサンプリング位置と設定すると、感度分布の重心位置とサンプリング位置にズレが生じ、画質劣化につながる恐れがある。
【０１３８】
しかしながら、本発明を適用すれば、各素子列４１α2 ，４１α3 全体の感度分布の重心位置をデータサンプリング位置として設定することができるため、前記データサンプリング位置のズレに起因した画質劣化を大幅に抑制することができる。すなわち、２次元検出器の各素子列の感度分布が異なる場合であっても、各感度分布に応じた最適なデータサンプリング位置を設定し、設定されたデータサンプリング位置に基づいて補間処理や再構成処理が行なわれるため、再構成画像の画質劣化を大幅に抑制し、当該再構成画像の画質を向上させることができる。
【０１３９】
なお、チャンネル方向に沿って配列された少なくとも１列の内の少なくとも一部の素子の材質が他のスライス厚方向の素子列の材質よりも高感度（時間的に反応が敏感）なものを用いた２次元検出器としては、上述した２次元Ｘ線検出器に限らず、通常の２次元Ｘ線検出器（例えばシンチレーション型検出器）においても適用可能である。
【０１４０】
また、その他の２次元検出器や通常の検出器（シングルスライスＣＴ用）を用いたＣＴスキャナにおいても、例えばスライス厚方向の各検出素子の感度分布にばらつきがある場合では、本発明を適用することにより、感度分布の偏り係わらず当該感度分布に最適なデータサンプリング位置を設定することができる。
【０１４１】
さらに、本実施形態では、スキャナのコリメータを用いてＸ線ビームを制御して均一強度のＸ線ビームを生成し、この均一強度のＸ線ビームを用いて感度分布を測定するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、鉛遮蔽板等のＸ線遮蔽部材を用いて、測定者（オペレータ）が当該Ｘ線遮蔽部材をマニュアルで移動制御して均一強度のＸ線ビームを生成してもよい。
【０１４２】
また、工場等で検出器単体として測定された感度分布を下にサンプリング位置を決定し、決定されたサンプリング位置に基づいて図１５に示す処理を行なってもよい。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、Ｘ線管から曝射され、被検体を透過してきたＸ線が、２次元検出手段における例えば被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された複数の検出素子により検出される。そしてこの各検出素子により検出されたデータに基づいて、データ収集手段により前記体軸方向に直交する複数のスライス面の投影データがそれぞれ収集される。複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データをデータサンプリング位置として用いることにより、従来のサンプリング位置が検出素子の幾何学的重心位置に固定されていた場合と比べてデータサンプリング位置の誤差（位置ズレ）が解消されている。したがって、データサンプリング位置の誤差に起因したアーチファクト等の画質劣化を抑制し、視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることができる。
【０１４４】
本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、体軸方向における前記検出素子のピッチが不均等に形成された２次元検出手段を用いて複数の異なるスライス厚を有する複数のスライス画像を撮影する場合においても、複数のスライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを当該スライス厚に対応して求めておき、この重心位置データを各スライス厚条件に対応するデータサンプリング位置として用いているため、スライス厚の選択の仕方（束ね方）に起因して、得られた投影データの対応する検出素子の感度分布に偏りが生じたとしても、データサンプリング位置に誤差（位置ズレ）が生じることが無い。この結果、データサンプリング位置の誤差に起因したアーチファクト等の画質劣化を抑制し、視認性の良い高画質なＣＴ画像を得ることができる。
【０１４５】
さらに、本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データをＸ線画像撮影時に設定可能な複数のデータ収集条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ求めているため、ＣＴ画像撮影時にどんなデータ収集条件が設定されても、設定されたデータ収集条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データをデータサンプリング位置として用いることにより、データ収集条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【０１４６】
そして、本発明のＸ線ＣＴスキャナによれば、複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データをＸ線画像撮影時に設定可能な複数のＸ線照射条件毎に求められた検出手段の各検出素子の感度分布に基づいてそれぞれ求めているため、ＣＴ画像撮影時にどんなＸ線照射条件が設定されても、設定されたＸ線照射条件に対応して求められた検出素子の感度分布の重心位置データをデータサンプリング位置として用いることにより、Ｘ線照射条件に起因した各検出素子の感度分布への影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるＸ線ＣＴスキャナの概略構成を示すブロック図。
【図２】主検出器（２次元検出器）の構成を示す図。
【図３】最小スライス厚が１mm、全体のセグメント数が２０個の場合の検出器列の構成を示す図。
【図４】主検出器、スイッチ群、データ収集装置の概略構成を示す斜視図。
【図５】８スライス分のＤＡＳでデータ収集する際のスイッチ群の構成の一例を示す図。
【図６】同一ピッチで８スライスのデータを収集する際のデータの束ね方を示すものであり、（Ａ）は１mm×８スライス、（Ｂ）は２mm×８スライスを示す図。
【図７】同一ピッチで８スライスのデータを収集する際のデータの束ね方を示すものであり、（Ａ）は４mm×８スライス、（Ｂ）は８mm×８スライスを示す図。
【図８】ある検出素子のスライス厚方向（ｘ方向）における感度分布Ｉ（ｘ）を表す図。
【図９】本実施形態の構成における感度分布測定処理及び感度分布重心位置（データサンプリング位置）設定処理を説明するための概略フローチャート。
【図１０】（ａ）は検出素子の一部に入射される均一強度のＸ線ビームを示す図、（ｂ）は入射されたＸ線に基づいて当該検出素子で測定された出力信号を示す図、（ｃ）はその検出素子の全ての領域で測定された出力信号分布を示す図。
【図１１】第１ｃｈの各検出素子のスライス厚方向に沿った感度分布を示す図。
【図１２】束ねられた８mm厚の８スライスのＸ線透過データに対応する各検出素子の感度分布を示す図。
【図１３】ｓｅｇ２ａ3 ，ｓｅｇ２ａ4 及びｓｅｇ１ａ5 〜ｓｅｇ１ａ8 の各データを束ねて生成されたデータに対応する感度分布を拡大して示す図。
【図１４】８mm厚の８スライスのＸ線透過データそれぞれに対応する感度分布の重心位置を示す図。
【図１５】本実施形態の構成における通常のスキャン撮影時の全体動作を説明するための概略フローチャート。
【図１６】本実施形態の変形例に係わる４セグメント検出器及びその感度分布を示す図。
【図１７】本実施形態の変形例に係わる２次元Ｘ線検出器を示す図。
【図１８】シングルスライスＣＴにおけるＸ線管球及び検出器の構成を示す図。
【図１９】（ａ）はプリコリメータによりＸ線ビームの制御構成を示す図、（ｂ）はポストコリメータによりＸ線ビームの制御構成を示す図。
【図２０】（ａ）は検出器に入射されるＸ線強度分布を示す図、（ｂ）は検出器感度分布（スライス厚方向）を示す図、（ｃ）は検出器から出力される信号強度分布を示す図。
【図２１】シンチレータエッジでの感度分布を示す図。
【図２２】シングルスライスＣＴにおいて検出素子に入射されるＸ線ビームの入射範囲及び検出素子におけるデータサンプリング位置（幾何学的重心位置）を示す図。
【図２３】（ａ）はシングルスライスＣＴにおける検出器に入射されるＸ線強度分布を示す図、（ｂ）はシングルスライスＣＴにおける検出器感度分布（スライス厚方向）を示す図、（ｃ）はシングルスライスＣＴにおける検出器から出力される信号強度分布を示す図。
【図２４】マルチスライスＣＴにおけるＸ線管球及び検出器の構成を示す図。
【図２５】（ａ）は従来のマルチスライスのあるチャンネルの検出素子列を示す図であり、（ｂ）は高解像度モードにおける検出素子列の構成を示す図であり、（ｃ）は撮影領域最大モードにおける検出素子列の構成を示す図である。
【図２６】Ｘ線照射条件やデータ収集条件に対応して変化する感度分布を示す図。
【図２７】１データ分の検出素子の感度分布が偏りを有する場合における当該検出素子の幾何学的重心位置と実際の感度分布の重心位置とをそれぞれ示す図。
【符号の説明】
１ Ｘ線ＣＴスキャナ
２ 寝台
３ ガントリー
４ システム部
１０ Ｘ線管球
１１ 主検出器
１１ａ1 、１１Ａ1 、４１α1 第１チャンネルの検出素子列
１２ ガントリー駆動部
１３ スリット
１４ ビームトリマ
１４ａ、１４ｂ Ｘ線遮蔽板
１５ 高電圧発生装置
２０ スイッチ群
２１ データ収集装置（ＤＡＳ）
２５ ホストコントローラ
２６ データ処理装置
２７ 記憶装置
２８ 再構成装置
２９ 表示装置
３０ 入力装置
３１ 補助記憶装置
４１ ２次元Ｘ線検出器
４１α3 高感度検出素子列
ｓｅｇ１ａ1 〜ｓｅｇ１ａ8 、ｓｅｇ２ａ1 〜ｓｅｇ２ａ4 、ｓｅｇ４ａ1 〜ｓｅｇ４ａ4 、ｓｅｇ８ａ1 〜ｓｅｇ８ａ4 検出素子列１１ａ1 の各セグメントＤＡＳ−１ａ1 〜ＤＡＳ−８ａ1 検出素子列１１ａ1 に対応するデータ収集素子
Ｓ11〜Ｓ20G スイッチ群２０の各スイッチ
Claims (12)
- Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された複数の検出素子を有し、前記Ｘ線管から曝射され当該被検体を透過してきたＸ線を前記各検出素子により検出する２次元検出手段と、この２次元検出手段の各検出素子により検出されたデータに基づいて、複数のスライス面の投影データをそれぞれ収集するデータ収集手段と、収集された複数の投影データ及びその投影データに対応するサンプリング位置データに基づいて少なくとも画像再構成処理を行なって前記複数のスライス面のＸ線画像を撮影する画像処理手段とを備えたＸ線ＣＴスキャナにおいて、
前記２次元検出手段の各検出素子の内、前記体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布を求める手段と、求められた少なくとも１列の検出素子の感度分布に基づいて前記複数の投影データに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段とを備え、
前記画像処理手段は、前記複数の投影データそれぞれに対応するサンプリング位置データとして当該複数の投影データに対応して求められた重心位置データを用いるようにしたことを特徴とするＸ線ＣＴスキャナ。 - 前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データは、当該検出素子のＸ線入射面を含む２次元座標空間を設定した場合の当該検出素子の感度分布の１次モーメント量が最小のときの座標データである請求項１記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記検出素子の感度分布を求める手段は、前記２次元検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段である請求項１記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記２次元検出手段は、前記体軸方向における前記検出素子のピッチを不均等に形成した２次元検出手段であるとともに、
前記２次元検出手段の各検出素子を前記体軸方向の素子毎にスライス厚条件に応じて選択して前記データ収集装置の体軸方向に対応するデータ収集素子に接続する検出素子選択手段を備え、当該検出素子選択手段による前記各検出素子の選択内容により前記複数の投影データそれぞれのスライス厚を前記スライス厚条件に応じて設定するように構成した請求項３記載のＸ線ＣＴスキャナ。 - 前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記各検出素子の選択内容に応じたスライス厚を有する複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段である請求項４記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線管から曝射されたＸ線を均一強度を有するＸ線に調整した後で直接前記検出手段の各検出素子に対して直接照射して当該各検出素子の感度分布を求める手段である請求項５記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のデータ収集条件に応じて前記検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段であり、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記複数のデータ収集条件に応じて求められた複数の感度分布に基づいて、その感度分布毎に前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段である請求項６記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記データ収集条件は、前記検出手段の各検出素子において検出されるデータ数を表すビューレートを含む請求項７記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記感度分布を求める手段は、前記Ｘ線画像撮影時に設定可能な複数のＸ線照射条件に応じて前記検出手段の各検出素子の感度分布を求める手段であり、前記感度分布の重心位置データを求める手段は、前記複数のＸ線照射条件に応じて求められた複数の感度分布に基づいて、その感度分布毎に前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段である請求項６記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記Ｘ線照射条件は、前記Ｘ線管の管電圧値及び管電流値の内の少なくとも一方を含む請求項９記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- 前記２次元検出手段は、少なくとも前記体軸方向に直交する方向に沿った少なくとも１列の検出素子の検出感度を当該体軸方向に直交する方向に沿った他の列の検出素子の検出感度よりも高く設定した請求項１記載のＸ線ＣＴスキャナ。
- Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体の体軸方向及びその体軸方向に直交する方向に沿って２次元的に配列された検出素子を有し、前記Ｘ線管から曝射され当該被検体を透過してきたＸ線を前記各検出素子により検出する２次元検出手段と、この２次元検出手段の各検出素子により検出されたデータに基づいて複数のスライス面の投影データをそれぞれ収集するデータ収集手段と、収集された複数の投影データ及びその投影データに対応するサンプリング位置データに基づいて少なくとも画像再構成処理を行なって前記複数のスライス面のＸ線画像を撮影する画像処理手段とを備えたＸ線ＣＴスキャナにおいて、
前記２次元検出手段の各検出素子の内、前記体軸方向に沿った少なくとも１列の検出素子の感度分布に基づいて前記複数の投影データそれぞれに対応する検出素子の感度分布の重心位置データを求める手段を備え、
前記画像処理手段は、前記複数の投影データに対応するサンプリング位置データとして当該複数の投影データに対応して求められた重心位置データを用いるようにしたことを特徴とするＸ線ＣＴスキャナ。
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