JP4585167B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像診断形態（モダリティ）において発生する生データ等の投影データの管理に関するものであり、特に、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」と称する。）において発生した生データを管理するＸ線ＣＴ撮影システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用画像分野では、Ｘ線、超音波、ＣＴ、磁気共鳴映像化（ＭＲＩ）、核医学等の種々のモダリティが存在し、臨床情報としての有用な画像を提供している。近年では、各種モダリティの進歩に加えて、画像処理技術の向上やコンピュータ動作の高速化、解像度の向上により、人体の内部構造をより正確に、種々の形態にて画像化することが可能となっている。その一方で、取り扱うデータのサイズは大きなものとなり、ＣＰＵ動作の多くは画像処理等によって占められ、画像再構成が終了するまで次の撮影作業に移ることができないといった問題がある。また、撮影によって得られる膨大なデータ（生データ、投影データ等）を各種モダリティに予め設けられているハードディスク（以下、ＨＤ）に記録する場合、その記録作業に時間を要し診断作業の効率が低下する問題、さらに、生データは再構成後の断層像よりも一般的にデータサイズが大きく、又備え付けのＨＤには、患者情報や過去の診断画像といった種々のデータも格納されるため、多量の生データ等を記録することができないといった問題がある。
【０００３】
以下、Ｘ線ＣＴ装置を例とし、上記問題をより具体的に説明する。Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線曝射して被検体を走査し、生データを生成する。生成された生データは、Ｘ線ＣＴ装置内にあるＨＤ上、又は所定の記憶媒体に逐次記録され保管される。これを読み出し、再構成し所定の画像処理を施すことで、Ｘ線ＣＴ画像を得ることができる。しかしながら、上記ＨＤには生データの他に、ＣＴ画像データや患者情報等の多数の検査データが格納されるため、多量の生データを保管することはできない。また、生データ生成後継続して画像再構成を行う場合、当該画像再構成処理によってＣＰＵ動作の多くが占められ、次の撮影作業に移ることができない。
【０００４】
加えて近年、円錐状のＸ線ビームを被検体に曝射し、その透過Ｘ線を多列検出器で検出することで、短時間で高精細かつ広範囲な画像収集を可能とするマルチスライスＸ線ＣＴ装置が普及してきている。このマルチスライスＸ線ＣＴ装置による撮影においては、シングルスライスＸ線ＣＴ装置と比較した場合、さらに多くの生データが発生することになり、上記問題は顕著である。
【０００５】
例えば、１６列の検出器を有するマルチスライスＸ線ＣＴ装置で撮影した生データの場合、一般に使用される４．８ＧＢディスクでは、ＭＯの片面で０．５秒スキャン時に７０回転分が最大の格納容量となる。しかしながら、１６列の検出器を有するマルチスライスＸ線ＣＴ装置の場合、生データは最大で６．４ＧＢのサイズをもち、装置内蔵のＨＤのみでは容量が十分であるとは言い難い。また、記録に要する時間も３０分以上を要し、かつ画像再構成においても、多くの時間を要する。従って、診断作業の効率を低下させる原因となる可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、撮影によって得られた膨大なデータを効率よく管理することで、診断作業の効率を向上させることができるデータ管理システム、Ｘ線ＣＴ装置、及びＸ線ＣＴ撮影システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、ネットワークを介して前記第１及び第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と接続されたデータ管理システムと、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影システムであって、前記第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体の周囲を回転しながら当該被検体に対してＸ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射したＸ線に基づいて電荷を発生する検出素子がチャンネル方向に複数配列された検出素子列が、スライス方向に複数配列されたＸ線検出手段と、複数のデータ収集素子列を有するデータ収集手段であって、当該複数のデータ収集素子列のうちの一部又は全ての列数により前記複数の検出素子から前記電荷を読み出し、当該電荷に基づいて投影データを発生するデータ収集手段と、前記投影データと少なくとも前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数を含む付加情報とを、前記ネットワークを介して前記データ管理システムに送信する第１の送信手段と、を具備し、前記データ管理システムは、前記投影データと前記付加情報とを受信する第１の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とを格納する格納手段と、前記付加情報による前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が再構成可能と判定した場合には、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置に対して、前記投影データと前記付加情報とを送信する第２の送信手段と、を具備し、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、前記投影データと前記付加情報とを受信する第２の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とに基づいて、画像再構成を行う再構成手段と、を具備すること、を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影システムである。
請求項８に記載の発明は、第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、ネットワークを介して前記第１及び第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と接続されたデータ管理システムと、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影システムであって、前記第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体の周囲を回転しながら当該被検体に対してＸ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射したＸ線に基づいて電荷を発生する検出素子がチャンネル方向に複数配列された検出素子列が、スライス方向に複数配列されたＸ線検出手段と、複数のデータ収集素子列を有するデータ収集手段であって、当該複数のデータ収集素子列のうちの一部又は全ての列数により前記複数の検出素子から前記電荷を読み出し、当該電荷に基づいて投影データを発生するデータ収集手段と、前記投影データと少なくとも前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数を含む付加情報とを、前記ネットワークを介して前記データ管理システムに送信する第１の送信手段と、を具備し、前記データ管理システムは、前記投影データと前記付加情報とを受信する第１の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とを格納する格納手段と、前記付加情報に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が再構成可能と判定した場合には、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置に対して、前記投影データと前記付加情報とを送信する第２の送信手段と、を具備し、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、前記投影データと前記付加情報とを受信する第２の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とに基づいて、画像再構成を行う再構成手段と、を具備し、前記付加情報は、前記投影データの前記スライス方向についての幅に関する情報を含み、前記判定手段は、前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数と前記幅に関する情報とに基づいて必要とされる再構成法を判定し、前記判定された再構成法に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定すること、を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影システムである。
【００１２】
このような構成によれば、撮影によって得られた膨大なデータを効率よく管理することで、診断作業の効率を向上させることができるＸ線ＣＴ撮影システムを実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１及び第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１４】
なお、本発明の技術的思想は、画像再構成を必要とする全てのモダリティ（例えば、医用画像装置について言えば、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、核医学診断装置等）について適用可能である。以下、説明を具体的にするため、Ｘ線ＣＴ装置を例とする。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の構成を示した図である。図１に示すように、本Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｘ線ＣＴ装置Ｂ、データ管理システム１５、各種メディア１７、ＨＤ１８、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｇｅ）２１、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒｅｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）２３を具備している。以下、各構成要素について説明する。
【００１６】
（Ｘ線ＣＴ装置）
Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｘ線ＣＴ装置Ｂは、それぞれ被検体に対してＸ線を曝射し、その透過Ｘ線を検出してコンピュータによる画像再構成を行い、断層像（Ｘ線ＣＴ像）を得る装置である。なお、各実施形態では、説明を具体的にするため、Ｘ線ＣＴ装置Ａは４列の断層面を同時に検出可能な機種とし、Ｘ線ＣＴ装置Ｂは１６列の断層面を同時に検出可能な機種とする。
【００１７】
また、Ｘ線ＣＴスキャナ装置には、Ｘ線管球と検出器システムとが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE) タイプ、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管球のみが被検体の周囲を回転する固定／回転(STATIONARY/ROTATE) タイプ、電子ビームを偏向させることで電子的にＸ線源の位置をターゲット上で移動させるタイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプのＸ線ＣＴ装置を例として説明する。
【００１８】
また、１スライスの断層像データを再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０度分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０度＋ビュー角の投影データが必要とされる。本発明の技術的思想は、いずれの方式にも適用可能であるが、ここでは、一般的な前者の約３６０度分の投影データから１ボリュームのボクセルデータ（又は１枚の断層像）を再構成するものとして説明する。
【００１９】
図２は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂの典型的な概略構成を示した図である。図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂは、それぞれＸ線管球１０１、回転リング１０２、二次元検出器システム１０３、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４、非接触データ伝送装置１０５、前処理装置１０６、架台駆動部１０７、スリップリング１０８、高電圧発生装置１０９、ホストコントローラ１１０、記憶装置１１１、補助記憶装置１１２、再構成装置１１４、入力装置１１５、画像処理部１１８、表示装置１１６、データ／制御バス３００を有している。
【００２０】
Ｘ線管球１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、回転リング１０２に設けられている。当該Ｘ線管球１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電流、管電圧）が高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介して供給される。Ｘ線管球１０１は、供給された高電圧により電子を加速させターゲットに衝突させることで、有効視野領域ＦＯＶ内に載置された被検体に対してＸ線を曝射する。
【００２１】
なお、Ｘ線管球１０１と被検体との間には、当該Ｘ線管球１０１から曝射されるＸ線ビームの形状をコーン状（四角錐状）又はファンビーム状に整形するコリメータ（図示せず）が設けられている。
【００２２】
回転リング１０２には、Ｘ線管球１０１及び検出器システム１０３が設けられている。回転リング１０２は、架台駆動部１０７により駆動され、Ｘ線管球１０１及び検出器システム１０３とともに１回転あたり１秒以下という高速で被検体の回りを回転する。
【００２３】
二次元検出器システム１０３は、被検体を透過したＸ線を検出する検出器システムであり、Ｘ線管球１０１に対向する向きで回転リング１０２に取り付けられている。当該二次元検出器システム１０３には、シンチレータとフォトダイオードとの組み合わせで構成される複数の検出素子が、被検体の体軸方向（スライス方向）とそれに直交するチャンネル方向とに関してマトリクス状に配列されている。ここでは、例えばチャンネル方向に関しては１，０００個（１，０００チャンネル）程度の検出素子が配列されているものとする（以下、この１，０００個の検出素子が配列された一の列を「検出素子列」と称する）。また、体軸方向に関しては、有効視野領域ＦＯＶを体軸方向に拡大するために、検出素子列が４０列程度配列されている。これにより、チャンネル方向と体軸方向との両方に高空間分解能が実現される。
【００２４】
図３（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂが有する二次元検出器システム１０３の検出面の一部を示した図である。なお、両図の間では、検出面の体軸方向幅は同一としている。図３（ａ）に示すように、４列の断層面を同時に撮影可能であるＸ線ＣＴ装置Ａは、最小スライス幅を０．５ｍｍとする検出素子列を４列備えている。一方、図３（ｂ）に示すように、１６列の断層面を同時に撮影可能であるＸ線ＣＴ装置Ｂは、最小スライス幅を０．５ｍｍとする検出素子列を１６列備えている。
【００２５】
なお、検出素子において入射Ｘ線を電荷に変換する方式として、直接変換方式と間接変換方式とがある。直接変換方式とは、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光電現象を利用するものである。一方、間接変換型とは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し、さらにその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換するものである。本Ｘ線検出素子は、いずれの方式であってもよい。
【００２６】
データ収集回路（ＤＡＳ）１０４は、ＤＡＳチップが配列された複数のデータ収集素子列を有し、２次元検出器システム１０３で検出されたＭ×Ｎの全チャンネルに関する膨大なデータ（１ビューあたりのＭ×Ｎチャンネル分のデータを以下“生データ”という）を入力し、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等の後、一括して光通信を応用した非接触データ伝送装置１０５を介して固定側のデータ処理ユニットに伝送する。
【００２７】
なお、ＤＡＳ１０４と二次元検出器システム１０３との間には、各検出素子とデータ収集素子列との接続状態を切り換えるためのスイッチ群が設けられている。このスイッチ群の各スイッチ切り換え制御は、スキャン条件に基づいて、ホストコントローラ１１０によって実行される。すなわち、ホストコントローラ１１０は、上記スイッチ群の制御により二次元検出器システム１０３が有する各検出素子列とデータ収集素子との接続状態を切り換え、各検出素子で検出されたＸ線透過データを所定の単位で束ねる。そして、スキャン条件に対応した複数スライスのＸ線透過データが、各検出素子から後段のＤＡＳ１０４によって読み出され、所定の処理を実行する。以下、この各検出素子からの読み出しに使用されるデータ収集素子列の数を「ＤＡＳ列数」と呼ぶことにする。このＤＡＳ列数最大値は、Ｘ線ＣＴ装置において、同時に撮影可能な断層面の数に依存する。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置Ａでは、最大４列の断層面を同時に撮影可能であることから、最大ＤＡＳ列数は４である。一方、Ｘ線ＣＴ装置Ｂでは、最大１６列の断層面を同時に撮影可能であることから、最大ＤＡＳ列数は１６であり、また、上記スイッチ群を適当に制御することで、ＤＡＳ列数を４、又は８とすることも可能である。
【００２８】
非接触データ伝送装置１０５は、収集したＸ線透過データを光学的に次段装置に伝送する。当該非接触データ伝送装置１０５やＤＡＳ１０４等については、２次元検出器システム１０３において、膨大且つ高速に発生する２次元投影データを時間遅れなく伝送するための超高速処理化が図られている。
【００２９】
前処理装置１０６は、非接触データ伝送装置１０５を介して、ＤＡＳ１０４から生データを受け取り、感度補正やＸ線強度補正を実行する。各種補正を受けた３６０度分の生データは、記憶装置１１１に一旦記憶される。なお、当該前処理装置１０６によって前処理が施された生データは、「投影データ」と呼ばれる。
【００３０】
架台駆動部１０７は、診断用開口内に挿入された被検体の体軸方向に平行な中心軸のまわりに、Ｘ線管球１０１と二次元検出器システム１０３とを一体で回転させる等の駆動制御を行う。
【００３１】
高電圧発生装置１０９は、スリップリング１０８を介して、Ｘ線の曝射に必要な電力をＸ線管球１０１に供給する装置であり、高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等から成る。この高電圧発生装置１０９によるＸ線管球１０１への高電圧供給は、スリップリング１０８により行われる。
【００３２】
ホストコントローラ１１０は、撮影処理、データ処理、画像処理等の各種処理に関する統括的な制御を行う。例えば、撮影処理においては、ホストコントローラ１１０は、予め入力されたスライス厚等のスキャン条件を内部メモリに格納し、患者ＩＤ等によって自動的に選択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、入力装置１１５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１０９、図示しない寝台駆動部、架台駆動部１０７、及び寝台の体軸方向への送り量、送り速度、Ｘ線管球１０１及び二次元検出器システム１０３の回転速度、回転ピッチ、及びＸ線の曝射タイミング等を制御し、被検体の所望の撮影領域に対して多方向からＸ線コーンビーム又はＸ線ファンビームを曝射させ、Ｘ線ＣＴ画像の撮影処理を行う。
【００３３】
また、ホストコントローラ１１０は、ＤＡＳ１０４において生成された生データを、ネットワーク通信装置１１９を介して、所定のタイミングでデータ管理システム１５に送信する。さらに、ホストコントローラ１１０は、ネットワーク通信装置１１９を介して、所定のタイミングでデータ管理システム１５から生データを受信し、再構成装置１１４にファンビーム再構成又はコーンビーム再構成を実行させる。
【００３４】
記憶装置１１１は、生データ、投影データ、断層像データ等の画像データや、検査計画のためのプログラム等を記憶する。
【００３５】
補助記憶装置１１２は、再構成装置１１４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装置である。
【００３６】
再構成装置１１４は、所定の再構成パラメータ（再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するための閾値等）に基づいて投影データを再構成処理することで、所定のスライス分の再構成画像データを生成する。一般に、再構成処理には、コーンビーム再構成とファンビーム再構成とがある。
【００３７】
コーンビーム再構成とは、コリメータによって整形されたＸ線コーンビームのコーン角度の情報を用いる再構成である。代表的な例としては、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法、ＡＳＳＲ法などが挙げられる。
【００３８】
Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、スライス方向Ａに広い対象領域を複数のボクセルの集合体として扱って、Ｘ線吸収係数の３次元的分布データ(以下「ボリュームデータ(複数のボクセルデータが立体的（３次元的）に集合したもの)」という。)を発生するために、ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法をもとに改良された近似的再構成法である。すなわち、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、データをファン投影データとみなして畳み込み、そしてバックプロジェクションは、回転中心軸に対して実際のコーン角に応じた斜めのレイに沿って行なわれる。
【００３９】
また、ＡＳＳＲ法は、２次元投影データから定めた仮想平面（ヘリカルスキャンの中心軸に対して傾斜する斜断面として設定されることがより効果を発揮する）の位置に近似するＸ線パスの近似投影データを抽出し、この近似投影データを用いて画像再構成する方法である。
【００４０】
各実施形態においては、説明を具体的にするために、コーンビーム再構成処理として、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法を利用する。なお、当該再構成において、次の２つの少なくともいずれかの補正処理を施せば、再構成処理の誤差を小さくすることができる。
【００４１】
第１の補正処理は、Ｘ線ビームが再構成面（スライス面）に対して斜めに入っていることによって、Ｘ線ビームが被検体の中を通る長さが長くなることに対して補正処理を施すものである。すなわちデータ収集装置で得られた投影データ（前処理などを施しても良いし、施さなくても良い）に対して、コーンビームＸ線における体軸方向の位置に応じて異なるビーム経路長を補正する。
【００４２】
第２の補正処理は、実測のＸ線パスは、Ｘ線焦点と再構成処理上規定されるボクセルの中心とを結ぶ計算上のＸ線パスに対してズレを生じるが、この誤差を補正するものである。すなわち第２の補正処理は、計算上のＸ線パスの周囲に存在する実際の複数本（例えば４本）のＸ線パスに沿って実測された（検出素子の）投影データに対して所定の計算処理を施し、得られた計算データを、計算上のＸ線パスに示す直線に沿って逆投影データとし、これを所定の重み付けをして逆投影する。特にヘリカルスキャンの場合は、所望の再構成面とＸ線焦点とのスライス方向に関する位置関係が変わるので、Ｘ線焦点の位置毎（或いはビュー毎）に上記計算処理に使用される検出素子列（のデータ）或いは検出素子列の寄与度を変えるのが望ましい。
【００４３】
一方、ファンビーム再構成処理は、例えばファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法を利用したものである。すなわち、バックプロジェクションで、レイを回転中心軸に対して直交するものと仮定（投影データが体軸方向に垂直方向のＸ線により得られたと仮定）して、投影データに基づいて画像再構成する。
【００４４】
ここで、Ｘ線ＣＴ装置において、いずれの再構成が実行可能であるかは、Ｘ線ＣＴ装置の最大ＤＡＳ列数に依存する。また、Ｘ線ＣＴ装置において双方の再構成が可能である場合、いずれの再構成を実行するかは、取得された生データに関するＤＡＳ列数に依存する。
【００４５】
すなわち、Ｘ線ＣＴ装置Ａは、４列の最大ＤＡＳ列数を有し、同時に４断面のスキャンを可能とするものである。従って、当該Ｘ線ＣＴ装置Ａの最大ＤＡＳ列数は４であり、再構成装置１１４では、ファンビーム再構成のみ実施可能である。一方、Ｘ線ＣＴ装置Ｂは、１６列の検出素子列と１６列の最大ＤＡＳ列数を有するものであるから、同時に４、８、１６の断面のスキャンを可能とするものである。従って、当該Ｘ線ＣＴ装置Ｂが有する再構成装置１１４は、同時に４断面スキャンする場合には、ファンビーム再構成を行い、同時に８又は１６断面スキャンする場合には、コーンビーム再構成を行う。
【００４６】
入力装置１１５は、キーボードや各種スイッチ、マウス等を備え、オペレータを介してスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件を入力可能な装置である。
【００４７】
画像処理部１１８は、再構成装置１１４により生成された再構成画像データに対して、ウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理を行い、表示装置１１６に出力する。また、画像処理部１１８は、オペレータの指示に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の生成を行い、表示装置１１６に出力する。出力された画像データは、表示装置１１６においてＸ線ＣＴ画像として表示される。
【００４８】
ネットワーク通信装置１１９は、ネットワークを介して、データ管理システム１５と生データ等を送受信する。
【００４９】
なお、再構成、断面変換などのデータ処理及び表示オペレーションは、Ｘ線ＣＴ装置１０内で行われるのが一般的であるが、Ｘ線ＣＴ装置１０とは別体の画像処理装置を設け、これにおいて実行するようにしてもよい。このような画像処理装置を使用する場合、Ｘ線ＣＴ装置１０から送られるデータは、再構成前でも、再構成後でも、データ処理後の表示直前でも、いずれの状態でも本実施形態の効果を妨げるものではない。
【００５０】
（データ管理システム）
次に、データ管理システム１５の構成について説明する。このデータ管理システム１５は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂからネットワークを介して逐次生データを受信して自身のＤＢ（データベース）に格納する。また、受信した生データは、自動的にバックアップされ、データ管理システム１５が作成する管理テーブルに従って一元管理され、必要に応じてＸ線ＣＴ装置に送信される。
【００５１】
図４に示すように、データ管理システム１５は、操作部１５０、ＣＰＵ１５１、受信部１５２、ＤＢ１５３、送信部１５４、一時記憶部１５５を有している。
【００５２】
操作部１５０は、キーボードや各種スイッチ、マウス等、オペレータからの指示を入力するための装置を有している。
【００５３】
ＣＰＵ１５１は、生データ管理に関する統括的な制御を行う。例えば、ＣＰＵ１５１は、受信装置１５２によって受信した生データをＤＢ１５３に記憶するとともに、送信部１５４を介してバックアップ用データを所定の記憶装置に送信する。また、ＣＰＵ１５１は、各Ｘ線ＣＴ装置から受信した生データ及び付加情報に基づいて後述する管理テーブルを作成し、これに基づいて生データを管理する。ここで、付加情報とは、少なくともデータ番号、患者名、管理撮影日、ＤＡＳ列数、撮影スライス幅等を含む情報である。
【００５４】
受信部１５２は、各Ｘ線ＣＴ装置１０のネットワーク通信装置１１９から送信される生データ及び付加情報をネットワーク経由で受信する。
【００５５】
ＤＢ１５３は、受信部１５２が受信した生データ、付加情報、及びＣＰＵ１５１によって作成される管理テーブルを格納する。
【００５６】
図５は、ＤＢ１５３が格納する管理テーブルの一例を示した図である。同図に示すように、受信部１５２によって受信した生データは、その付加情報に基づいて管理される。
【００５７】
送信部１５４は、ＣＰＵ１５１の制御に従って、ネットワークを介して各種記憶装置にバックアップのための生データを送信する。
【００５８】
一時記憶部１５５は、受信時及び送信時において、生データを一時的に記憶する。
【００５９】
（記憶装置）
次に、本システムが有する各種記憶装置について説明する。各記憶装置は、本Ｘ線ＣＴシステム上のいずれかのＸ線ＣＴ装置によって取得された生データ及び付加情報をデータバックアップのために記憶するものである。どの生データがどの記憶装置に格納されるかは、データ管理システム１５によって管理される。
【００６０】
各種メディア１７は、４ｍｍＤＡＴテープ、ＤＬＴテープ、ＡＩＴテープ、ＤＶＤ等の脱着式記録媒体に生データ等を記録する。
【００６１】
ＨＤ１８は、装着されたＨＤに生データ等を記録する。
【００６２】
ＮＡＳ２１は、ストレージ本体内にファイルシステムを持つものであり、既存のネットワークをそのまま利用して構築することができる。ＮＡＳ２１では、処理に必要なデータは全てネットワークを経由して転送される。
【００６３】
ＳＡＮ２３は、異なる種類の記憶装置管理ソフトとアプリケーションサーバ、及びネットワークハードウェアで構成された高速の記憶装置ネットワークシステムである。ＮＡＳ２１と比較した場合、管理データに関する情報の共有を許可しない点が異なる。
【００６４】
（撮影・生データ管理・再構成）
次に、本Ｘ線ＣＴシステムによる一連の動作について、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいてヘリカルスキャンを実行し、得られた生データをデータ管理システム１５にて管理し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて当該生データを再構成する場合を例として説明する。この例は、放射線技師がＸ線ＣＴ装置Ａにおいて患者Ａの撮影を行い、その生データをデータ管理システム１５にて管理し、別室の医師Ｂが当該システム１５から当該生データを読み出してＸ線ＣＴ装置Ｂにおいて再構成し、患者Ａに関する画像診断を行うといった状況等を想定している。
【００６５】
図６は、本Ｘ線ＣＴシステムによる生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。同図に示すように、まず、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて、撮影条件が設定される（ステップＳ１）。すなわち、寝台の天板上の被検体（患者Ａ）に対して、ＣＴスキャンの開始位置及び撮影条件を決定するためのスキャノ撮影を行い、スキャノグラムを生成する。これに基づいて、操作者は、スキャン条件（検査対象部位、スキャンタイプ（コンベンショナルスキャン又はヘリカルスキャンの選択）、スキャン範囲、開始位置、終了位置、撮影領域ＦＯＶサイズ、撮影スライス幅（スライス厚×スライス数）、ボリュームサイズ、ガントリ傾斜角度、管電圧、管電流、スキャンスピード（Ｘ線管と検出器の回転速度）、Ｘ線管が１回転する間に移動する寝台の移動量、寝台移動量等）の設定を行う。設定されたスキャン条件は、自動的にホストコントローラ１１０にロードされる。ここでは、撮影スライス幅として、例えばスライス厚が１．０ｍｍ、スライス数が４スライス（１．０ｍｍ×４スライスの撮影スライス幅）が設定されたものとする。
【００６６】
なお、これらの条件の最適な組み合わせを選択するためには、多くの専門的知識と経験とを要し、複雑な作業となる。そのため、一般的には、Ｘ線ＣＴ装置が有する操作者支援機能（検査計画作成機能）に従って設定される。
【００６７】
次に、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて、設定された撮影条件に従って撮影が実行され、生データが生成される（ステップＳ２）。すなわち、操作者により検査開始指示が入力されると、天板がスキャン開始位置の直前（ヘリカルスキャンの助走位置）まで移動されると共に、回転リングが回転する。そして、回転リング１０２のスピードが所定のスピードに到達すると、スキャン条件として設定された管電圧、管電流が高電圧発生装置１０９からＸ線管１０１へ供給され、Ｘ線が曝射されると同時に、天板が体軸方向にスライドする。この時、コリメータは設定スライス幅のデータが収集できるように開口幅が変更されている。このＸ線管が被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝射している間に、天板に載せられた被検体が体軸方向に移動することによってヘリカルスキャンが実行される。
【００６８】
被検体を透過したＸ線は、二次元検出器システム１０３において検出され、これに基づいてＤＡＳ１０４により生データが生成される。生成された生データは、非接触データ伝送装置１０５を介してネットワーク通信装置１１９に送信される（ステップＳ３）。ネットワーク通信装置１１９は、ネットワークを介して、生データをデータ管理システム１５に送信する。
【００６９】
次に、データ管理システム１５は、Ｘ線ＣＴ装置Ａから受信した生データ及び付加情報に関する管理を実行する（ステップＳ４）。すなわち、データ管理システム１５は、受信した生データをＤＢ１５３に記憶するとともに、その付加情報に基づいて管理テーブルを作成する。また、データ管理システム１５は、受信した生データを所定の記憶装置（各種メディア１７、ＨＤ１９、ＮＡＳ２１、ＳＡＮ２３のいずれか）に転送し、当該データのバックアップを行い、そのバックアップ先をＤＢ１５３内の管理テーブルに登録する。なお、各種メディア１７、ＨＤ１９、ＮＡＳ２１、ＳＡＮ２３のいずれの記憶装置を選択するかは設定によるが、当該設定は操作部１５０からの入力により任意に変更することができる。
【００７０】
次に、Ｘ線ＣＴ装置Ｂからデータ管理システム１５に対して、ネットワークを介して患者Ａに関する生データ（図４に示す管理番号０１２３４５）の要求がなされる（ステップＳ５）。データ管理システム１５は、この要求を受け、ＤＢ１５３から当該患者Ａに関する生データ及び付加情報を読み出し、送信部１５４からＸ線ＣＴ装置Ｂに送信する（ステップＳ６）。
【００７１】
次に、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて、受信した患者Ａに関する生データに対し前処理が実行され、二次元投影データが生成される。続いて、当該二次元投影データに対しヘリカル補間を施した後、画像再構成が実行される（ステップＳ７）。この画像再構成は、付加情報としてのＤＡＳ列数に基づいて、次の様に実行される。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置Ｂの再構成装置１１４は、受信した患者Ａに関する生データに関するＤＡＳ列数が４であることから、所定の再構成パラメータに従って、ファンビーム再構成を実行し、Ｘ線ＣＴ画像を生成する。
【００７２】
生成されたＸ線ＣＴ画像は、表示装置１１６において所定の形態で表示される（ステップＳ８）。さらに、画像処理部１１８において、再構成後の画像に対し所定の画像処理を施すことで、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、レンダリング処理による特定臓器の３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像等を表示することも可能である。
【００７３】
なお、以上述べた説明では、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて１．０ｍｍ×４スライスの撮影スライス幅で撮影し、得られた生データをデータ管理システム１５にて管理し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて当該生データを受信してファンビーム再構成を行った。これに対し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂが、例えば、８列の断層面が同時に検出可能なＸ線ＣＴ装置Ｃ（図示せず）によって取得された生データ（例えば０．５ｍｍ×８スライスの撮影スライス幅、ＤＡＳ列数８）をデータ管理システム１５から呼び出し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて再構成する場合には、コーンビーム再構成をすることになる。また、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて、当該生データをデータ管理システム１５から受信した生データを二列単位で束ねることで、１．０ｍｍ×４スライスの撮影スライス幅の生データを作成し、ファンビーム再構成処理によって画像生成することも可能である。
【００７４】
以上述べた構成によれば、次の効果を得ることができる。
本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置Ａによって得られた生データは、Ｘ線ＣＴ装置Ａの記憶装置１１１には記憶されずにデータ管理システム１５に高速で送信される。従って、Ｘ線ＣＴ装置Ａの記憶装置１１１に生データを記録する時間を省略することができ、診断作業の効率を向上させることができる。また、送信された生データは、データ管理システム１５のＤＢ１５３において一元管理されているから、検索等を効率的に実行することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、データ管理システム１５に転送された生データは、記憶装置１１１よりも記憶容量の大きなＤＢ１５３に自動的に格納され、さらにバックアップ用として他の記憶装置にも自動的に記憶される。従って、マルチスライス等においてデータ量が膨大になった場合であっても、全ての生データを迅速に記憶することが可能である。
【００７６】
また、バックアップ用として記憶された生データがいずれの記憶装置に格納されているかは、データ管理システム１５によって管理されている。従って、複数の生データが種々のバックアップ用記憶装置に分散して格納されている場合であっても、所望の生データを迅速に取りだすことができる。さらに、従来の様に、収集した生データをＤＶＤ、ＤＡＴテープ、ＤＬＴテープ、ＡＩＴテープにより人為的に管理する必要がなく、その管理効率を飛躍的に向上させることができる。撮影によって得られた生データは、過去の診断情報として管理され、将来の診断に利用される。本管理機能は、このような膨大な生データを管理する場合等において、特に実益がある。
【００７７】
また、データ管理システム１５において一元管理されている生データは、要求に応じてＸ線ＣＴ装置Ｂに送信される。Ｘ線ＣＴ装置Ｂでは、ＤＡＳ列数に応じてファンビーム再構成又はコーンビーム再構成が施される。従って、Ｘ線ＣＴ装置Ａでは再構成処理に時間を取られることなく、撮影作業を継続して実行することが可能である。また、任意のＸ線ＣＴ装置から任意のタイミングでデータ管理システム１５から生データを取得し、画像再構成しＸ線ＣＴ画像を観察することができる。その結果、撮影から画像再構成、Ｘ線ＣＴ画像による診断を複数のＸ線ＣＴ装置によって分業化することができ、診断作業の効率化及びその自由度の拡大化を図ることができる。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２の実施形態は、放射線技師がＸ線ＣＴ装置Ｂにおいて患者Ｂの撮影を行い、その生データをデータ管理システム１５にて管理し、別室のＸ線ＣＴ装置Ａにおいて患者Ｂに関する画像診断を行うために、データ管理システム１５から当該生データを自動送信する状況を想定している。
【００７９】
なお、この場合、データ管理システム１５側に各Ｘ線ＣＴ装置のＤＡＳ列情報情報を設け、これに従って当該データ管理システム１５が再構成可能な生データのみ各Ｘ線ＣＴ装置に送信されることになる。
【００８０】
図７は、本Ｘ線ＣＴシステムによる生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。なお、同図に示すように、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおける撮影動作（ステップＳ１´、Ｓ２´）及びデータ管理システム１５への送信（ステップＳ３´）、当該システム１５での生データ管理動作（ステップＳ４´）については、第１の実施形態と同様であるから、その説明は省略する。
【００８１】
次に、データ管理システム１５は、ＤＢ１５３に格納された管理テーブルに基づいて、Ｘ線ＣＴ装置Ｂから受信した生データが、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて再構成可能か否かの判定を行う（ステップＳ５´）。
【００８２】
すなわち、例えば、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて取得された生データの撮影スライス幅が、０．５ｍｍ×４スライスであり、ＤＡＳ列数が４であったとする。この場合、当該生データには、ファンビーム再構成を施す必要がある。データ管理システム１５は、管理テーブルの再構成パラメータ情報に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置Ａはファンビーム再構成を実施可能であることから、再構成不可能と判定する。
【００８３】
一方、例えばＸ線ＣＴ装置Ｂにおいて取得された生データの撮影スライス幅が、０．５ｍｍ×１６スライスであり、ＤＡＳ列数が１６であったとする。この場合、当該生データには、コーンビーム再構成を施す必要がある。しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置Ａはファンビーム再構成のみ対応可能であり、コーンビーム再構成を実行することができないことから、再構成不可能と判定する。
【００８４】
ステップＳ５´において再構成可能と判定されると、データ管理システム１５は、送信部１５４によって生データを所定のタイミングでＸ線ＣＴ装置Ａに送信する（ステップＳ７´）。Ｘ線ＣＴ装置Ａは、受信した患者Ａに関する生データに対し前処理を実行して二次元投影データを生成する。続いて、二次元投影データに対しヘリカル補間を施した後、ファンビーム画像再構成を実行する（ステップＳ７´）。
【００８５】
生成されたＸ線ＣＴ画像は、表示装置１１６において所定の形態で表示される（ステップＳ８´）。さらに、画像処理部１１８において、再構成後の画像に対し所定の画像処理を施すことで、任意断面の断層像、疑似３次元画像等を表示することも可能である。
【００８６】
この様な構成によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、データ管理システム１５によって再構成可能な生データが選別され送信されるから、人為的作業を軽減することができ、診断作業の効率化を図ることが出来る。
【００８７】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば以下に示す（１）、（２）のように、その要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
【００８８】
（１）上記各実施形態においては、データ管理システム１５は、生データ及びこれに関する付加情報を管理する構成であった。これに対し、データ管理システム１５は、投影データ及びこれに関する付加情報を管理する構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００８９】
（２）上記各実施形態においては、例えば病院内ＬＡＮといった閉じた施設内にＸ線ＣＴ撮影システム１０を導入した場合を想定して説明した。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図８に示すように、インターネット等を利用することで、Ｘ線ＣＴ装置Ａが院外に設置されている環境においても、適用可能である。この場合、ファイアウォールＦＷ等を設け、特定のユーザのみアクセス可能とすることが好ましい。
【００９０】
（３）第２の実施形態において、データ管理システム１５は、送信先のＸ線ＣＴ装置の状態を適宜確認し、受信可能な状態（例えば、撮影等によりホストコントローラの動作が占有されていない状態）であるときに生データ及び付加データを送信する構成であってもよい。これは、例えば各Ｘ線ＣＴ装置が現在のステイタスに関する情報を定期的にデータ管理システム１５に送信する、又はデータ管理システム１５が定期的にＸ線ＣＴ装置の現在のステイタスを確信することで、実現できる。当該構成によれば、データ通信の効率化を図ることができる。
【００９１】
また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００９２】
【発明の効果】
以上本発明によれば、撮影によって得られた膨大なデータを効率よく管理することで、診断作業の効率を向上させることができるＸ線ＣＴ撮影システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の構成を示した図である。
【図２】図２は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂの典型的な概略構成を示した図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂが有する二次元検出器システム１０３の検出面の一部を示した図である。
【図４】図４は、データ管理システム１５の構成を示したブロック図である。
【図５】図５は、ＤＢ１５３が格納する管理テーブルの一例を示した図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態の生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。
【図８】図８は、第１及び第２の実施形態の変形例を示した図である。
【符号の説明】
１０…撮影システム
１５…データ管理システム
１７…種メディア
１９…ＨＤ
２１…ＮＡＳ
２３…ＳＡＮ
１０１…Ｘ線管球
１０２…回転リング
１０３…二次元検出器システム
１０４…データ収集回路
１０５…非接触データ伝送装置
１０６…前処理装置
１０７…架台駆動部
１０８…スリップリング
１０９…高電圧発生装置
１１０…ホストコントローラ
１１１…記憶装置
１１２…補助記憶装置
１１４…再構成装置
１１５…入力装置
１１６…表示装置
１１８…画像処理部
１１９…ネットワーク通信装置
１５０…操作部
１５１…ＣＰＵ
１５２…受信部
１５３…ＤＢ
１５４…送信部
１５５…一時記憶部
３００…制御バス
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像診断形態（モダリティ）において発生する生データ等の投影データの管理に関するものであり、特に、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」と称する。）において発生した生データを管理するＸ線ＣＴ撮影システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用画像分野では、Ｘ線、超音波、ＣＴ、磁気共鳴映像化（ＭＲＩ）、核医学等の種々のモダリティが存在し、臨床情報としての有用な画像を提供している。近年では、各種モダリティの進歩に加えて、画像処理技術の向上やコンピュータ動作の高速化、解像度の向上により、人体の内部構造をより正確に、種々の形態にて画像化することが可能となっている。その一方で、取り扱うデータのサイズは大きなものとなり、ＣＰＵ動作の多くは画像処理等によって占められ、画像再構成が終了するまで次の撮影作業に移ることができないといった問題がある。また、撮影によって得られる膨大なデータ（生データ、投影データ等）を各種モダリティに予め設けられているハードディスク（以下、ＨＤ）に記録する場合、その記録作業に時間を要し診断作業の効率が低下する問題、さらに、生データは再構成後の断層像よりも一般的にデータサイズが大きく、又備え付けのＨＤには、患者情報や過去の診断画像といった種々のデータも格納されるため、多量の生データ等を記録することができないといった問題がある。
【０００３】
以下、Ｘ線ＣＴ装置を例とし、上記問題をより具体的に説明する。Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線曝射して被検体を走査し、生データを生成する。生成された生データは、Ｘ線ＣＴ装置内にあるＨＤ上、又は所定の記憶媒体に逐次記録され保管される。これを読み出し、再構成し所定の画像処理を施すことで、Ｘ線ＣＴ画像を得ることができる。しかしながら、上記ＨＤには生データの他に、ＣＴ画像データや患者情報等の多数の検査データが格納されるため、多量の生データを保管することはできない。また、生データ生成後継続して画像再構成を行う場合、当該画像再構成処理によってＣＰＵ動作の多くが占められ、次の撮影作業に移ることができない。
【０００４】
加えて近年、円錐状のＸ線ビームを被検体に曝射し、その透過Ｘ線を多列検出器で検出することで、短時間で高精細かつ広範囲な画像収集を可能とするマルチスライスＸ線ＣＴ装置が普及してきている。このマルチスライスＸ線ＣＴ装置による撮影においては、シングルスライスＸ線ＣＴ装置と比較した場合、さらに多くの生データが発生することになり、上記問題は顕著である。
【０００５】
例えば、１６列の検出器を有するマルチスライスＸ線ＣＴ装置で撮影した生データの場合、一般に使用される４．８ＧＢディスクでは、ＭＯの片面で０．５秒スキャン時に７０回転分が最大の格納容量となる。しかしながら、１６列の検出器を有するマルチスライスＸ線ＣＴ装置の場合、生データは最大で６．４ＧＢのサイズをもち、装置内蔵のＨＤのみでは容量が十分であるとは言い難い。また、記録に要する時間も３０分以上を要し、かつ画像再構成においても、多くの時間を要する。従って、診断作業の効率を低下させる原因となる可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、撮影によって得られた膨大なデータを効率よく管理することで、診断作業の効率を向上させることができるデータ管理システム、Ｘ線ＣＴ装置、及びＸ線ＣＴ撮影システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、ネットワークを介して前記第１及び第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と接続されたデータ管理システムと、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影システムであって、前記第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体の周囲を回転しながら当該被検体に対してＸ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射したＸ線に基づいて電荷を発生する検出素子がチャンネル方向に複数配列された検出素子列が、スライス方向に複数配列されたＸ線検出手段と、複数のデータ収集素子列を有するデータ収集手段であって、当該複数のデータ収集素子列のうちの一部又は全ての列数により前記複数の検出素子から前記電荷を読み出し、当該電荷に基づいて投影データを発生するデータ収集手段と、前記投影データと少なくとも前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数を含む付加情報とを、前記ネットワークを介して前記データ管理システムに送信する第１の送信手段と、を具備し、前記データ管理システムは、前記投影データと前記付加情報とを受信する第１の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とを格納する格納手段と、前記付加情報による前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が再構成可能と判定した場合には、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置に対して、前記投影データと前記付加情報とを送信する第２の送信手段と、を具備し、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、前記投影データと前記付加情報とを受信する第２の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とに基づいて、画像再構成を行う再構成手段と、を具備すること、を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影システムである。
請求項８に記載の発明は、第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、ネットワークを介して前記第１及び第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と接続されたデータ管理システムと、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影システムであって、前記第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体の周囲を回転しながら当該被検体に対してＸ線を曝射するＸ線曝射手段と、入射したＸ線に基づいて電荷を発生する検出素子がチャンネル方向に複数配列された検出素子列が、スライス方向に複数配列されたＸ線検出手段と、複数のデータ収集素子列を有するデータ収集手段であって、当該複数のデータ収集素子列のうちの一部又は全ての列数により前記複数の検出素子から前記電荷を読み出し、当該電荷に基づいて投影データを発生するデータ収集手段と、前記投影データと少なくとも前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数を含む付加情報とを、前記ネットワークを介して前記データ管理システムに送信する第１の送信手段と、を具備し、前記データ管理システムは、前記投影データと前記付加情報とを受信する第１の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とを格納する格納手段と、前記付加情報に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が再構成可能と判定した場合には、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置に対して、前記投影データと前記付加情報とを送信する第２の送信手段と、を具備し、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、前記投影データと前記付加情報とを受信する第２の受信手段と、受信した前記投影データと前記付加情報とに基づいて、画像再構成を行う再構成手段と、を具備し、前記付加情報は、前記投影データの前記スライス方向についての幅に関する情報を含み、前記判定手段は、前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数と前記幅に関する情報とに基づいて必要とされる再構成法を判定し、前記判定された再構成法に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定すること、を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影システムである。
【００１２】
このような構成によれば、撮影によって得られた膨大なデータを効率よく管理することで、診断作業の効率を向上させることができるＸ線ＣＴ撮影システムを実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１及び第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１４】
なお、本発明の技術的思想は、画像再構成を必要とする全てのモダリティ（例えば、医用画像装置について言えば、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、核医学診断装置等）について適用可能である。以下、説明を具体的にするため、Ｘ線ＣＴ装置を例とする。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の構成を示した図である。図１に示すように、本Ｘ線ＣＴシステム１０は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｘ線ＣＴ装置Ｂ、データ管理システム１５、各種メディア１７、ＨＤ１８、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｇｅ）２１、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒｅｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）２３を具備している。以下、各構成要素について説明する。
【００１６】
（Ｘ線ＣＴ装置）
Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｘ線ＣＴ装置Ｂは、それぞれ被検体に対してＸ線を曝射し、その透過Ｘ線を検出してコンピュータによる画像再構成を行い、断層像（Ｘ線ＣＴ像）を得る装置である。なお、各実施形態では、説明を具体的にするため、Ｘ線ＣＴ装置Ａは４列の断層面を同時に検出可能な機種とし、Ｘ線ＣＴ装置Ｂは１６列の断層面を同時に検出可能な機種とする。
【００１７】
また、Ｘ線ＣＴスキャナ装置には、Ｘ線管球と検出器システムとが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE) タイプ、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管球のみが被検体の周囲を回転する固定／回転(STATIONARY/ROTATE) タイプ、電子ビームを偏向させることで電子的にＸ線源の位置をターゲット上で移動させるタイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプのＸ線ＣＴ装置を例として説明する。
【００１８】
また、１スライスの断層像データを再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０度分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０度＋ビュー角の投影データが必要とされる。本発明の技術的思想は、いずれの方式にも適用可能であるが、ここでは、一般的な前者の約３６０度分の投影データから１ボリュームのボクセルデータ（又は１枚の断層像）を再構成するものとして説明する。
【００１９】
図２は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂの典型的な概略構成を示した図である。図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂは、それぞれＸ線管球１０１、回転リング１０２、二次元検出器システム１０３、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４、非接触データ伝送装置１０５、前処理装置１０６、架台駆動部１０７、スリップリング１０８、高電圧発生装置１０９、ホストコントローラ１１０、記憶装置１１１、補助記憶装置１１２、再構成装置１１４、入力装置１１５、画像処理部１１８、表示装置１１６、データ／制御バス３００を有している。
【００２０】
Ｘ線管球１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、回転リング１０２に設けられている。当該Ｘ線管球１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電流、管電圧）が高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介して供給される。Ｘ線管球１０１は、供給された高電圧により電子を加速させターゲットに衝突させることで、有効視野領域ＦＯＶ内に載置された被検体に対してＸ線を曝射する。
【００２１】
なお、Ｘ線管球１０１と被検体との間には、当該Ｘ線管球１０１から曝射されるＸ線ビームの形状をコーン状（四角錐状）又はファンビーム状に整形するコリメータ（図示せず）が設けられている。
【００２２】
回転リング１０２には、Ｘ線管球１０１及び検出器システム１０３が設けられている。回転リング１０２は、架台駆動部１０７により駆動され、Ｘ線管球１０１及び検出器システム１０３とともに１回転あたり１秒以下という高速で被検体の回りを回転する。
【００２３】
二次元検出器システム１０３は、被検体を透過したＸ線を検出する検出器システムであり、Ｘ線管球１０１に対向する向きで回転リング１０２に取り付けられている。当該二次元検出器システム１０３には、シンチレータとフォトダイオードとの組み合わせで構成される複数の検出素子が、被検体の体軸方向（スライス方向）とそれに直交するチャンネル方向とに関してマトリクス状に配列されている。ここでは、例えばチャンネル方向に関しては１，０００個（１，０００チャンネル）程度の検出素子が配列されているものとする（以下、この１，０００個の検出素子が配列された一の列を「検出素子列」と称する）。また、体軸方向に関しては、有効視野領域ＦＯＶを体軸方向に拡大するために、検出素子列が４０列程度配列されている。これにより、チャンネル方向と体軸方向との両方に高空間分解能が実現される。
【００２４】
図３（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂが有する二次元検出器システム１０３の検出面の一部を示した図である。なお、両図の間では、検出面の体軸方向幅は同一としている。図３（ａ）に示すように、４列の断層面を同時に撮影可能であるＸ線ＣＴ装置Ａは、最小スライス幅を０．５ｍｍとする検出素子列を４列備えている。一方、図３（ｂ）に示すように、１６列の断層面を同時に撮影可能であるＸ線ＣＴ装置Ｂは、最小スライス幅を０．５ｍｍとする検出素子列を１６列備えている。
【００２５】
なお、検出素子において入射Ｘ線を電荷に変換する方式として、直接変換方式と間接変換方式とがある。直接変換方式とは、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光電現象を利用するものである。一方、間接変換型とは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し、さらにその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換するものである。本Ｘ線検出素子は、いずれの方式であってもよい。
【００２６】
データ収集回路（ＤＡＳ）１０４は、ＤＡＳチップが配列された複数のデータ収集素子列を有し、２次元検出器システム１０３で検出されたＭ×Ｎの全チャンネルに関する膨大なデータ（１ビューあたりのＭ×Ｎチャンネル分のデータを以下“生データ”という）を入力し、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等の後、一括して光通信を応用した非接触データ伝送装置１０５を介して固定側のデータ処理ユニットに伝送する。
【００２７】
なお、ＤＡＳ１０４と二次元検出器システム１０３との間には、各検出素子とデータ収集素子列との接続状態を切り換えるためのスイッチ群が設けられている。このスイッチ群の各スイッチ切り換え制御は、スキャン条件に基づいて、ホストコントローラ１１０によって実行される。すなわち、ホストコントローラ１１０は、上記スイッチ群の制御により二次元検出器システム１０３が有する各検出素子列とデータ収集素子との接続状態を切り換え、各検出素子で検出されたＸ線透過データを所定の単位で束ねる。そして、スキャン条件に対応した複数スライスのＸ線透過データが、各検出素子から後段のＤＡＳ１０４によって読み出され、所定の処理を実行する。以下、この各検出素子からの読み出しに使用されるデータ収集素子列の数を「ＤＡＳ列数」と呼ぶことにする。このＤＡＳ列数最大値は、Ｘ線ＣＴ装置において、同時に撮影可能な断層面の数に依存する。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置Ａでは、最大４列の断層面を同時に撮影可能であることから、最大ＤＡＳ列数は４である。一方、Ｘ線ＣＴ装置Ｂでは、最大１６列の断層面を同時に撮影可能であることから、最大ＤＡＳ列数は１６であり、また、上記スイッチ群を適当に制御することで、ＤＡＳ列数を４、又は８とすることも可能である。
【００２８】
非接触データ伝送装置１０５は、収集したＸ線透過データを光学的に次段装置に伝送する。当該非接触データ伝送装置１０５やＤＡＳ１０４等については、２次元検出器システム１０３において、膨大且つ高速に発生する２次元投影データを時間遅れなく伝送するための超高速処理化が図られている。
【００２９】
前処理装置１０６は、非接触データ伝送装置１０５を介して、ＤＡＳ１０４から生データを受け取り、感度補正やＸ線強度補正を実行する。各種補正を受けた３６０度分の生データは、記憶装置１１１に一旦記憶される。なお、当該前処理装置１０６によって前処理が施された生データは、「投影データ」と呼ばれる。
【００３０】
架台駆動部１０７は、診断用開口内に挿入された被検体の体軸方向に平行な中心軸のまわりに、Ｘ線管球１０１と二次元検出器システム１０３とを一体で回転させる等の駆動制御を行う。
【００３１】
高電圧発生装置１０９は、スリップリング１０８を介して、Ｘ線の曝射に必要な電力をＸ線管球１０１に供給する装置であり、高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等から成る。この高電圧発生装置１０９によるＸ線管球１０１への高電圧供給は、スリップリング１０８により行われる。
【００３２】
ホストコントローラ１１０は、撮影処理、データ処理、画像処理等の各種処理に関する統括的な制御を行う。例えば、撮影処理においては、ホストコントローラ１１０は、予め入力されたスライス厚等のスキャン条件を内部メモリに格納し、患者ＩＤ等によって自動的に選択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、入力装置１１５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１０９、図示しない寝台駆動部、架台駆動部１０７、及び寝台の体軸方向への送り量、送り速度、Ｘ線管球１０１及び二次元検出器システム１０３の回転速度、回転ピッチ、及びＸ線の曝射タイミング等を制御し、被検体の所望の撮影領域に対して多方向からＸ線コーンビーム又はＸ線ファンビームを曝射させ、Ｘ線ＣＴ画像の撮影処理を行う。
【００３３】
また、ホストコントローラ１１０は、ＤＡＳ１０４において生成された生データを、ネットワーク通信装置１１９を介して、所定のタイミングでデータ管理システム１５に送信する。さらに、ホストコントローラ１１０は、ネットワーク通信装置１１９を介して、所定のタイミングでデータ管理システム１５から生データを受信し、再構成装置１１４にファンビーム再構成又はコーンビーム再構成を実行させる。
【００３４】
記憶装置１１１は、生データ、投影データ、断層像データ等の画像データや、検査計画のためのプログラム等を記憶する。
【００３５】
補助記憶装置１１２は、再構成装置１１４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装置である。
【００３６】
再構成装置１１４は、所定の再構成パラメータ（再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するための閾値等）に基づいて投影データを再構成処理することで、所定のスライス分の再構成画像データを生成する。一般に、再構成処理には、コーンビーム再構成とファンビーム再構成とがある。
【００３７】
コーンビーム再構成とは、コリメータによって整形されたＸ線コーンビームのコーン角度の情報を用いる再構成である。代表的な例としては、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法、ＡＳＳＲ法などが挙げられる。
【００３８】
Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、スライス方向Ａに広い対象領域を複数のボクセルの集合体として扱って、Ｘ線吸収係数の３次元的分布データ(以下「ボリュームデータ(複数のボクセルデータが立体的（３次元的）に集合したもの)」という。)を発生するために、ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法をもとに改良された近似的再構成法である。すなわち、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、データをファン投影データとみなして畳み込み、そしてバックプロジェクションは、回転中心軸に対して実際のコーン角に応じた斜めのレイに沿って行なわれる。
【００３９】
また、ＡＳＳＲ法は、２次元投影データから定めた仮想平面（ヘリカルスキャンの中心軸に対して傾斜する斜断面として設定されることがより効果を発揮する）の位置に近似するＸ線パスの近似投影データを抽出し、この近似投影データを用いて画像再構成する方法である。
【００４０】
各実施形態においては、説明を具体的にするために、コーンビーム再構成処理として、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法を利用する。なお、当該再構成において、次の２つの少なくともいずれかの補正処理を施せば、再構成処理の誤差を小さくすることができる。
【００４１】
第１の補正処理は、Ｘ線ビームが再構成面（スライス面）に対して斜めに入っていることによって、Ｘ線ビームが被検体の中を通る長さが長くなることに対して補正処理を施すものである。すなわちデータ収集装置で得られた投影データ（前処理などを施しても良いし、施さなくても良い）に対して、コーンビームＸ線における体軸方向の位置に応じて異なるビーム経路長を補正する。
【００４２】
第２の補正処理は、実測のＸ線パスは、Ｘ線焦点と再構成処理上規定されるボクセルの中心とを結ぶ計算上のＸ線パスに対してズレを生じるが、この誤差を補正するものである。すなわち第２の補正処理は、計算上のＸ線パスの周囲に存在する実際の複数本（例えば４本）のＸ線パスに沿って実測された（検出素子の）投影データに対して所定の計算処理を施し、得られた計算データを、計算上のＸ線パスに示す直線に沿って逆投影データとし、これを所定の重み付けをして逆投影する。特にヘリカルスキャンの場合は、所望の再構成面とＸ線焦点とのスライス方向に関する位置関係が変わるので、Ｘ線焦点の位置毎（或いはビュー毎）に上記計算処理に使用される検出素子列（のデータ）或いは検出素子列の寄与度を変えるのが望ましい。
【００４３】
一方、ファンビーム再構成処理は、例えばファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法を利用したものである。すなわち、バックプロジェクションで、レイを回転中心軸に対して直交するものと仮定（投影データが体軸方向に垂直方向のＸ線により得られたと仮定）して、投影データに基づいて画像再構成する。
【００４４】
ここで、Ｘ線ＣＴ装置において、いずれの再構成が実行可能であるかは、Ｘ線ＣＴ装置の最大ＤＡＳ列数に依存する。また、Ｘ線ＣＴ装置において双方の再構成が可能である場合、いずれの再構成を実行するかは、取得された生データに関するＤＡＳ列数に依存する。
【００４５】
すなわち、Ｘ線ＣＴ装置Ａは、４列の最大ＤＡＳ列数を有し、同時に４断面のスキャンを可能とするものである。従って、当該Ｘ線ＣＴ装置Ａの最大ＤＡＳ列数は４であり、再構成装置１１４では、ファンビーム再構成のみ実施可能である。一方、Ｘ線ＣＴ装置Ｂは、１６列の検出素子列と１６列の最大ＤＡＳ列数を有するものであるから、同時に４、８、１６の断面のスキャンを可能とするものである。従って、当該Ｘ線ＣＴ装置Ｂが有する再構成装置１１４は、同時に４断面スキャンする場合には、ファンビーム再構成を行い、同時に８又は１６断面スキャンする場合には、コーンビーム再構成を行う。
【００４６】
入力装置１１５は、キーボードや各種スイッチ、マウス等を備え、オペレータを介してスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件を入力可能な装置である。
【００４７】
画像処理部１１８は、再構成装置１１４により生成された再構成画像データに対して、ウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理を行い、表示装置１１６に出力する。また、画像処理部１１８は、オペレータの指示に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の生成を行い、表示装置１１６に出力する。出力された画像データは、表示装置１１６においてＸ線ＣＴ画像として表示される。
【００４８】
ネットワーク通信装置１１９は、ネットワークを介して、データ管理システム１５と生データ等を送受信する。
【００４９】
なお、再構成、断面変換などのデータ処理及び表示オペレーションは、Ｘ線ＣＴ装置１０内で行われるのが一般的であるが、Ｘ線ＣＴ装置１０とは別体の画像処理装置を設け、これにおいて実行するようにしてもよい。このような画像処理装置を使用する場合、Ｘ線ＣＴ装置１０から送られるデータは、再構成前でも、再構成後でも、データ処理後の表示直前でも、いずれの状態でも本実施形態の効果を妨げるものではない。
【００５０】
（データ管理システム）
次に、データ管理システム１５の構成について説明する。このデータ管理システム１５は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂからネットワークを介して逐次生データを受信して自身のＤＢ（データベース）に格納する。また、受信した生データは、自動的にバックアップされ、データ管理システム１５が作成する管理テーブルに従って一元管理され、必要に応じてＸ線ＣＴ装置に送信される。
【００５１】
図４に示すように、データ管理システム１５は、操作部１５０、ＣＰＵ１５１、受信部１５２、ＤＢ１５３、送信部１５４、一時記憶部１５５を有している。
【００５２】
操作部１５０は、キーボードや各種スイッチ、マウス等、オペレータからの指示を入力するための装置を有している。
【００５３】
ＣＰＵ１５１は、生データ管理に関する統括的な制御を行う。例えば、ＣＰＵ１５１は、受信装置１５２によって受信した生データをＤＢ１５３に記憶するとともに、送信部１５４を介してバックアップ用データを所定の記憶装置に送信する。また、ＣＰＵ１５１は、各Ｘ線ＣＴ装置から受信した生データ及び付加情報に基づいて後述する管理テーブルを作成し、これに基づいて生データを管理する。ここで、付加情報とは、少なくともデータ番号、患者名、管理撮影日、ＤＡＳ列数、撮影スライス幅等を含む情報である。
【００５４】
受信部１５２は、各Ｘ線ＣＴ装置１０のネットワーク通信装置１１９から送信される生データ及び付加情報をネットワーク経由で受信する。
【００５５】
ＤＢ１５３は、受信部１５２が受信した生データ、付加情報、及びＣＰＵ１５１によって作成される管理テーブルを格納する。
【００５６】
図５は、ＤＢ１５３が格納する管理テーブルの一例を示した図である。同図に示すように、受信部１５２によって受信した生データは、その付加情報に基づいて管理される。
【００５７】
送信部１５４は、ＣＰＵ１５１の制御に従って、ネットワークを介して各種記憶装置にバックアップのための生データを送信する。
【００５８】
一時記憶部１５５は、受信時及び送信時において、生データを一時的に記憶する。
【００５９】
（記憶装置）
次に、本システムが有する各種記憶装置について説明する。各記憶装置は、本Ｘ線ＣＴシステム上のいずれかのＸ線ＣＴ装置によって取得された生データ及び付加情報をデータバックアップのために記憶するものである。どの生データがどの記憶装置に格納されるかは、データ管理システム１５によって管理される。
【００６０】
各種メディア１７は、４ｍｍＤＡＴテープ、ＤＬＴテープ、ＡＩＴテープ、ＤＶＤ等の脱着式記録媒体に生データ等を記録する。
【００６１】
ＨＤ１８は、装着されたＨＤに生データ等を記録する。
【００６２】
ＮＡＳ２１は、ストレージ本体内にファイルシステムを持つものであり、既存のネットワークをそのまま利用して構築することができる。ＮＡＳ２１では、処理に必要なデータは全てネットワークを経由して転送される。
【００６３】
ＳＡＮ２３は、異なる種類の記憶装置管理ソフトとアプリケーションサーバ、及びネットワークハードウェアで構成された高速の記憶装置ネットワークシステムである。ＮＡＳ２１と比較した場合、管理データに関する情報の共有を許可しない点が異なる。
【００６４】
（撮影・生データ管理・再構成）
次に、本Ｘ線ＣＴシステムによる一連の動作について、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいてヘリカルスキャンを実行し、得られた生データをデータ管理システム１５にて管理し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて当該生データを再構成する場合を例として説明する。この例は、放射線技師がＸ線ＣＴ装置Ａにおいて患者Ａの撮影を行い、その生データをデータ管理システム１５にて管理し、別室の医師Ｂが当該システム１５から当該生データを読み出してＸ線ＣＴ装置Ｂにおいて再構成し、患者Ａに関する画像診断を行うといった状況等を想定している。
【００６５】
図６は、本Ｘ線ＣＴシステムによる生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。同図に示すように、まず、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて、撮影条件が設定される（ステップＳ１）。すなわち、寝台の天板上の被検体（患者Ａ）に対して、ＣＴスキャンの開始位置及び撮影条件を決定するためのスキャノ撮影を行い、スキャノグラムを生成する。これに基づいて、操作者は、スキャン条件（検査対象部位、スキャンタイプ（コンベンショナルスキャン又はヘリカルスキャンの選択）、スキャン範囲、開始位置、終了位置、撮影領域ＦＯＶサイズ、撮影スライス幅（スライス厚×スライス数）、ボリュームサイズ、ガントリ傾斜角度、管電圧、管電流、スキャンスピード（Ｘ線管と検出器の回転速度）、Ｘ線管が１回転する間に移動する寝台の移動量、寝台移動量等）の設定を行う。設定されたスキャン条件は、自動的にホストコントローラ１１０にロードされる。ここでは、撮影スライス幅として、例えばスライス厚が１．０ｍｍ、スライス数が４スライス（１．０ｍｍ×４スライスの撮影スライス幅）が設定されたものとする。
【００６６】
なお、これらの条件の最適な組み合わせを選択するためには、多くの専門的知識と経験とを要し、複雑な作業となる。そのため、一般的には、Ｘ線ＣＴ装置が有する操作者支援機能（検査計画作成機能）に従って設定される。
【００６７】
次に、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて、設定された撮影条件に従って撮影が実行され、生データが生成される（ステップＳ２）。すなわち、操作者により検査開始指示が入力されると、天板がスキャン開始位置の直前（ヘリカルスキャンの助走位置）まで移動されると共に、回転リングが回転する。そして、回転リング１０２のスピードが所定のスピードに到達すると、スキャン条件として設定された管電圧、管電流が高電圧発生装置１０９からＸ線管１０１へ供給され、Ｘ線が曝射されると同時に、天板が体軸方向にスライドする。この時、コリメータは設定スライス幅のデータが収集できるように開口幅が変更されている。このＸ線管が被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝射している間に、天板に載せられた被検体が体軸方向に移動することによってヘリカルスキャンが実行される。
【００６８】
被検体を透過したＸ線は、二次元検出器システム１０３において検出され、これに基づいてＤＡＳ１０４により生データが生成される。生成された生データは、非接触データ伝送装置１０５を介してネットワーク通信装置１１９に送信される（ステップＳ３）。ネットワーク通信装置１１９は、ネットワークを介して、生データをデータ管理システム１５に送信する。
【００６９】
次に、データ管理システム１５は、Ｘ線ＣＴ装置Ａから受信した生データ及び付加情報に関する管理を実行する（ステップＳ４）。すなわち、データ管理システム１５は、受信した生データをＤＢ１５３に記憶するとともに、その付加情報に基づいて管理テーブルを作成する。また、データ管理システム１５は、受信した生データを所定の記憶装置（各種メディア１７、ＨＤ１９、ＮＡＳ２１、ＳＡＮ２３のいずれか）に転送し、当該データのバックアップを行い、そのバックアップ先をＤＢ１５３内の管理テーブルに登録する。なお、各種メディア１７、ＨＤ１９、ＮＡＳ２１、ＳＡＮ２３のいずれの記憶装置を選択するかは設定によるが、当該設定は操作部１５０からの入力により任意に変更することができる。
【００７０】
次に、Ｘ線ＣＴ装置Ｂからデータ管理システム１５に対して、ネットワークを介して患者Ａに関する生データ（図４に示す管理番号０１２３４５）の要求がなされる（ステップＳ５）。データ管理システム１５は、この要求を受け、ＤＢ１５３から当該患者Ａに関する生データ及び付加情報を読み出し、送信部１５４からＸ線ＣＴ装置Ｂに送信する（ステップＳ６）。
【００７１】
次に、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて、受信した患者Ａに関する生データに対し前処理が実行され、二次元投影データが生成される。続いて、当該二次元投影データに対しヘリカル補間を施した後、画像再構成が実行される（ステップＳ７）。この画像再構成は、付加情報としてのＤＡＳ列数に基づいて、次の様に実行される。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置Ｂの再構成装置１１４は、受信した患者Ａに関する生データに関するＤＡＳ列数が４であることから、所定の再構成パラメータに従って、ファンビーム再構成を実行し、Ｘ線ＣＴ画像を生成する。
【００７２】
生成されたＸ線ＣＴ画像は、表示装置１１６において所定の形態で表示される（ステップＳ８）。さらに、画像処理部１１８において、再構成後の画像に対し所定の画像処理を施すことで、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、レンダリング処理による特定臓器の３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像等を表示することも可能である。
【００７３】
なお、以上述べた説明では、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて１．０ｍｍ×４スライスの撮影スライス幅で撮影し、得られた生データをデータ管理システム１５にて管理し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて当該生データを受信してファンビーム再構成を行った。これに対し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂが、例えば、８列の断層面が同時に検出可能なＸ線ＣＴ装置Ｃ（図示せず）によって取得された生データ（例えば０．５ｍｍ×８スライスの撮影スライス幅、ＤＡＳ列数８）をデータ管理システム１５から呼び出し、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて再構成する場合には、コーンビーム再構成をすることになる。また、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて、当該生データをデータ管理システム１５から受信した生データを二列単位で束ねることで、１．０ｍｍ×４スライスの撮影スライス幅の生データを作成し、ファンビーム再構成処理によって画像生成することも可能である。
【００７４】
以上述べた構成によれば、次の効果を得ることができる。
本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置Ａによって得られた生データは、Ｘ線ＣＴ装置Ａの記憶装置１１１には記憶されずにデータ管理システム１５に高速で送信される。従って、Ｘ線ＣＴ装置Ａの記憶装置１１１に生データを記録する時間を省略することができ、診断作業の効率を向上させることができる。また、送信された生データは、データ管理システム１５のＤＢ１５３において一元管理されているから、検索等を効率的に実行することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、データ管理システム１５に転送された生データは、記憶装置１１１よりも記憶容量の大きなＤＢ１５３に自動的に格納され、さらにバックアップ用として他の記憶装置にも自動的に記憶される。従って、マルチスライス等においてデータ量が膨大になった場合であっても、全ての生データを迅速に記憶することが可能である。
【００７６】
また、バックアップ用として記憶された生データがいずれの記憶装置に格納されているかは、データ管理システム１５によって管理されている。従って、複数の生データが種々のバックアップ用記憶装置に分散して格納されている場合であっても、所望の生データを迅速に取りだすことができる。さらに、従来の様に、収集した生データをＤＶＤ、ＤＡＴテープ、ＤＬＴテープ、ＡＩＴテープにより人為的に管理する必要がなく、その管理効率を飛躍的に向上させることができる。撮影によって得られた生データは、過去の診断情報として管理され、将来の診断に利用される。本管理機能は、このような膨大な生データを管理する場合等において、特に実益がある。
【００７７】
また、データ管理システム１５において一元管理されている生データは、要求に応じてＸ線ＣＴ装置Ｂに送信される。Ｘ線ＣＴ装置Ｂでは、ＤＡＳ列数に応じてファンビーム再構成又はコーンビーム再構成が施される。従って、Ｘ線ＣＴ装置Ａでは再構成処理に時間を取られることなく、撮影作業を継続して実行することが可能である。また、任意のＸ線ＣＴ装置から任意のタイミングでデータ管理システム１５から生データを取得し、画像再構成しＸ線ＣＴ画像を観察することができる。その結果、撮影から画像再構成、Ｘ線ＣＴ画像による診断を複数のＸ線ＣＴ装置によって分業化することができ、診断作業の効率化及びその自由度の拡大化を図ることができる。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２の実施形態は、放射線技師がＸ線ＣＴ装置Ｂにおいて患者Ｂの撮影を行い、その生データをデータ管理システム１５にて管理し、別室のＸ線ＣＴ装置Ａにおいて患者Ｂに関する画像診断を行うために、データ管理システム１５から当該生データを自動送信する状況を想定している。
【００７９】
なお、この場合、データ管理システム１５側に各Ｘ線ＣＴ装置のＤＡＳ列情報情報を設け、これに従って当該データ管理システム１５が再構成可能な生データのみ各Ｘ線ＣＴ装置に送信されることになる。
【００８０】
図７は、本Ｘ線ＣＴシステムによる生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。なお、同図に示すように、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおける撮影動作（ステップＳ１´、Ｓ２´）及びデータ管理システム１５への送信（ステップＳ３´）、当該システム１５での生データ管理動作（ステップＳ４´）については、第１の実施形態と同様であるから、その説明は省略する。
【００８１】
次に、データ管理システム１５は、ＤＢ１５３に格納された管理テーブルに基づいて、Ｘ線ＣＴ装置Ｂから受信した生データが、Ｘ線ＣＴ装置Ａにおいて再構成可能か否かの判定を行う（ステップＳ５´）。
【００８２】
すなわち、例えば、Ｘ線ＣＴ装置Ｂにおいて取得された生データの撮影スライス幅が、０．５ｍｍ×４スライスであり、ＤＡＳ列数が４であったとする。この場合、当該生データには、ファンビーム再構成を施す必要がある。データ管理システム１５は、管理テーブルの再構成パラメータ情報に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置Ａはファンビーム再構成を実施可能であることから、再構成不可能と判定する。
【００８３】
一方、例えばＸ線ＣＴ装置Ｂにおいて取得された生データの撮影スライス幅が、０．５ｍｍ×１６スライスであり、ＤＡＳ列数が１６であったとする。この場合、当該生データには、コーンビーム再構成を施す必要がある。しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置Ａはファンビーム再構成のみ対応可能であり、コーンビーム再構成を実行することができないことから、再構成不可能と判定する。
【００８４】
ステップＳ５´において再構成可能と判定されると、データ管理システム１５は、送信部１５４によって生データを所定のタイミングでＸ線ＣＴ装置Ａに送信する（ステップＳ７´）。Ｘ線ＣＴ装置Ａは、受信した患者Ａに関する生データに対し前処理を実行して二次元投影データを生成する。続いて、二次元投影データに対しヘリカル補間を施した後、ファンビーム画像再構成を実行する（ステップＳ７´）。
【００８５】
生成されたＸ線ＣＴ画像は、表示装置１１６において所定の形態で表示される（ステップＳ８´）。さらに、画像処理部１１８において、再構成後の画像に対し所定の画像処理を施すことで、任意断面の断層像、疑似３次元画像等を表示することも可能である。
【００８６】
この様な構成によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、データ管理システム１５によって再構成可能な生データが選別され送信されるから、人為的作業を軽減することができ、診断作業の効率化を図ることが出来る。
【００８７】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば以下に示す（１）、（２）のように、その要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
【００８８】
（１）上記各実施形態においては、データ管理システム１５は、生データ及びこれに関する付加情報を管理する構成であった。これに対し、データ管理システム１５は、投影データ及びこれに関する付加情報を管理する構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００８９】
（２）上記各実施形態においては、例えば病院内ＬＡＮといった閉じた施設内にＸ線ＣＴ撮影システム１０を導入した場合を想定して説明した。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図８に示すように、インターネット等を利用することで、Ｘ線ＣＴ装置Ａが院外に設置されている環境においても、適用可能である。この場合、ファイアウォールＦＷ等を設け、特定のユーザのみアクセス可能とすることが好ましい。
【００９０】
（３）第２の実施形態において、データ管理システム１５は、送信先のＸ線ＣＴ装置の状態を適宜確認し、受信可能な状態（例えば、撮影等によりホストコントローラの動作が占有されていない状態）であるときに生データ及び付加データを送信する構成であってもよい。これは、例えば各Ｘ線ＣＴ装置が現在のステイタスに関する情報を定期的にデータ管理システム１５に送信する、又はデータ管理システム１５が定期的にＸ線ＣＴ装置の現在のステイタスを確信することで、実現できる。当該構成によれば、データ通信の効率化を図ることができる。
【００９１】
また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００９２】
【発明の効果】
以上本発明によれば、撮影によって得られた膨大なデータを効率よく管理することで、診断作業の効率を向上させることができるＸ線ＣＴ撮影システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１０の構成を示した図である。
【図２】図２は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂの典型的な概略構成を示した図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線ＣＴ装置Ａ、Ｂが有する二次元検出器システム１０３の検出面の一部を示した図である。
【図４】図４は、データ管理システム１５の構成を示したブロック図である。
【図５】図５は、ＤＢ１５３が格納する管理テーブルの一例を示した図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態の生データ管理動作における処理手順を示したフローチャートである。
【図８】図８は、第１及び第２の実施形態の変形例を示した図である。
【符号の説明】
１０…撮影システム
１５…データ管理システム
１７…種メディア
１９…ＨＤ
２１…ＮＡＳ
２３…ＳＡＮ
１０１…Ｘ線管球
１０２…回転リング
１０３…二次元検出器システム
１０４…データ収集回路
１０５…非接触データ伝送装置
１０６…前処理装置
１０７…架台駆動部
１０８…スリップリング
１０９…高電圧発生装置
１１０…ホストコントローラ
１１１…記憶装置
１１２…補助記憶装置
１１４…再構成装置
１１５…入力装置
１１６…表示装置
１１８…画像処理部
１１９…ネットワーク通信装置
１５０…操作部
１５１…ＣＰＵ
１５２…受信部
１５３…ＤＢ
１５４…送信部
１５５…一時記憶部
３００…制御バス
Claims (8)
- 第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、ネットワークを介して前記第１及び第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と接続されたデータ管理システムと、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影システムであって、
前記第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
被検体の周囲を回転しながら当該被検体に対してＸ線を曝射するＸ線曝射手段と、
入射したＸ線に基づいて電荷を発生する検出素子がチャンネル方向に複数配列された検出素子列が、スライス方向に複数配列されたＸ線検出手段と、
複数のデータ収集素子列を有するデータ収集手段であって、当該複数のデータ収集素子列のうちの一部又は全ての列数により前記複数の検出素子から前記電荷を読み出し、当該電荷に基づいて投影データを発生するデータ収集手段と、
前記投影データと少なくとも前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数を含む付加情報とを、前記ネットワークを介して前記データ管理システムに送信する第１の送信手段と、を具備し、
前記データ管理システムは、
前記投影データと前記付加情報とを受信する第１の受信手段と、
受信した前記投影データと前記付加情報とを格納する格納手段と、
前記付加情報による前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が再構成可能と判定した場合には、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置に対して、前記投影データと前記付加情報とを送信する第２の送信手段と、を具備し、
前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
前記投影データと前記付加情報とを受信する第２の受信手段と、
受信した前記投影データと前記付加情報とに基づいて、画像再構成を行う再構成手段と、を具備すること、を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影システム。 - 前記第１の送信手段は、前記投影データと前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数に関する情報を含む前記付加情報とを、前記ネットワークを介して前記データ管理システムに送信することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影システム。
- 前記再構成手段は、前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数に基づいて、断層面画像を再構成する第１の再構成法又は断層立体画像を再構成する第２の再構成法のうちの一方を選択し、当該選択した再構成法により画像再構成を実行することを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線コンピュータ断層撮影システム。
- 前記再構成手段は、前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数が４である場合には前記第１の再構成を選択し、前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数が８又は１６である場合には前記第２の再構成を選択することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影システム。
- 前記データ管理システムは、前記投影データと前記付加情報とに基づいて、所定の記憶手段にバックアップデータ作成するバックアップデータ作成手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影システム。
- 前記データ管理システムは、前記投影データ及び前記付加情報と、前記バックアップデータを作成した前記記憶手段とを対応付けるテーブルを作成するテーブル作成手段をさらに具備し、
前記格納手段は、前記テーブルを格納することを特徴とする請求項５記載のＸ線コンピュータ断層撮影システム。 - 前記投影データは、生データであることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影システム。
- 第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と、ネットワークを介して前記第１及び第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置と接続されたデータ管理システムと、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影システムであって、
前記第１のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
被検体の周囲を回転しながら当該被検体に対してＸ線を曝射するＸ線曝射手段と、
入射したＸ線に基づいて電荷を発生する検出素子がチャンネル方向に複数配列された検出素子列が、スライス方向に複数配列されたＸ線検出手段と、
複数のデータ収集素子列を有するデータ収集手段であって、当該複数のデータ収集素子列のうちの一部又は全ての列数により前記複数の検出素子から前記電荷を読み出し、当該電荷に基づいて投影データを発生するデータ収集手段と、
前記投影データと少なくとも前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数を含む付加情報とを、前記ネットワークを介して前記データ管理システムに送信する第１の送信手段と、を具備し、
前記データ管理システムは、
前記投影データと前記付加情報とを受信する第１の受信手段と、
受信した前記投影データと前記付加情報とを格納する格納手段と、
前記付加情報に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が再構成可能と判定した場合には、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置に対して、前記投影データと前記付加情報とを送信する第２の送信手段と、を具備し、
前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
前記投影データと前記付加情報とを受信する第２の受信手段と、
受信した前記投影データと前記付加情報とに基づいて、画像再構成を行う再構成手段と、を具備し、
前記付加情報は、前記投影データの前記スライス方向についての幅に関する情報を含み、
前記判定手段は、
前記投影データの発生において用いられる前記データ収集素子列の数と前記幅に関する情報とに基づいて必要とされる再構成法を判定し、
前記判定された再構成法に基づいて、前記第２のＸ線コンピュータ断層撮影装置において前記投影データに基づく画像再構成が可能か否かを判定すること、を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影システム。
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