JP4812397B2 - Ｘ線ｃｔ装置、ｘ線ｃｔ装置の画像生成方法 - Google Patents

Description

この発明は、複数のＸ線発生源を備えたＸ線ＣＴ装置に関し、特に散乱線の影響を除去することを目的としたＸ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を間にして対向配置されたＸ線管球とＸ線検出器とを被検体の周囲に回転させて、Ｘ線管球から照射したＸ線の被検体を透過した量（透過Ｘ線量）をＸ線検出器で計測し、この計測データをデータ収集装置にて投影データとして収集し、この収集した投影データを、コンピュータを用いて画像再構成することによって、被検体の断層像を得るものである。例えば、Ｘ線管球とＸ線検出器とを３６０°、又は（１８０°＋ファン角）回転させて投影データを収集し、３６０°分、又は（１８０°＋ファン角）分の投影データに基づいて断層像を得る。

第３世代と称されるＸ線ＣＴ装置は、被検体を間にして、Ｘ線管球とＸ線検出器とを対向配置し、これらを、被検体の周りに３６０°、又は（１８０°＋ファイン角）に亘って回転させながら、Ｘ線管球からコリメートされた扇形のＸ線ビームを被検体へ照射し、複数の検出素子が円弧状に配列されたＸ線検出器で、被検体を透過したＸ線を検出している。

被検体に対するある角度において、多チャンネルのＸ線検出器で検出された検出データの集合をビューと称し、Ｘ線管球とＸ線検出器とを被検体の周りに１回転させて、画像を再構成するために必要な複数ビューの投影データを収集することをスキャンと称している。また、Ｘ線管球とＸ線検出器とを（１８０°＋ファン角）回転させて投影データを収集するスキャンをハーフスキャンと称する。なお、スキャンは、撮影する断層面（スライス）ごとに行われる。そして、１スキャンによって得られた複数ビューの投影データを、高速演算装置などを用いて再構成処理をすることにより、被検体の断層画像が得られる。

ところで、心臓などの循環器を詳細に診断するために、１スキャンに要する時間（スキャン時間）を短縮したいとの要望がある。しかし、回転周期を速めることは、Ｘ線管球やＸ線検出器などの回転部分に過度の遠心力が加わることになるので、要望に応えることは技術的に問題があり容易ではない。

そこで、回転周期を速めることなく短時間に所望ビュー数の投影データを収集するために、複数のＸ線管球とＸ線検出器とを用いた多管球型のＸ線ＣＴ装置が提案されている。

ここで、多管球型のＸ線ＣＴ装置の構成について図８及び図９を参照して説明する。図８は、従来技術に係る一般的なＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。図９は、Ｘ線管球とＸ線検出器の配置を説明するための回転架台の正面図である。

Ｘ線ＣＴ装置は、架台装置１、コンソール部２及び寝台装置３を備えて構成されている。架台装置１は、Ｘ線管球及びＸ線検出器を格納した回転架台（ガントリ）を備え、被検体に関する投影データを収集する。その投影データはコンソール部２に出力され、画像再構成処理などの処理に供される。また、寝台装置３は、被検体を載置するための寝台３１を備えている。

架台装置１には、複数のＸ線管球とそれらと対になる複数のＸ線検出器が設けられている。ここでは、２つのＸ線管球１２、２２と、それらと対になる２つのＸ線検出器１３、２３とが設置されている。高電圧発生部１１、２１は、スキャン制御部６０からの制御信号に従って、Ｘ線を照射させるための高電圧をＸ線管球１２、２２に供給する。

図９に示すように、２つのＸ線管球１２、２２は、回転軸周りに９０°ずれた位置に配置されている。ここでは、２つのＸ線管球１２、２２を９０°ずらした位置に配置する例について説明するが、この角度の例は一例であり、９０°以外の角度（例えば１２０°）ずらして配置する場合などもある。

Ｘ線管球１２、２２のＸ線照射口側には、それぞれＸ線のファン角を規定するためのＸ線絞り（図示しない）が設けられ、所定の厚みでかつ扇状にコリメートされたＸ線パス６を形成するようにされている。

２つのＸ線管球１２、２２にそれぞれ対応するように、２つのＸ線検出器１３、２３が設置されている。Ｘ線検出器１３、２３は、例えば１０００チャンネルの検出素子を１列に並べて構成しても良く、検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数個配列し、これにより２次元のＸ線検出器を構成しても良い。

各Ｘ線検出器１３、２３にはそれぞれデータ収集部（ＤＡＳ）１４、２４が設けられている。データ収集部１４、２４は、Ｘ線検出器１３、２３の各検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器１３、２３により検出されたＸ線（検出信号）を、スキャン制御部６０から出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータが投影データとなる。そして、データ収集部１４、２４は、それぞれ対応するＸ線検出器１３、２３の各チャンネルの電流信号を電圧に変換し、増幅し、デジタル信号に変換する。

そして、Ｘ線管球１２から照射され被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１３で検出され、その検出信号はデータ収集部１４で増幅され、デジタル信号に変換されて投影データとして収集される。他のＸ線管球２２から照射されたＸ線についても同様に、データ収集装置２４で投影データとして収集される。これらＸ線管球１２、２２、Ｘ線絞り（図示しない）、Ｘ線検出器１３、２３、及びデータ収集部１４、２４は、回転架台５に一体的に固定されている。

架台駆動部４は、スキャン制御部６０から出力された架台制御信号に基づいて、回転架台５を回転させる。これにより、回転架台５は、回転中心Ｏを中心として回転させられる。

前処理部５１は、データ収集部１４及び２４で検出されデータに対して、感度補正やＸ線強度補正などを施す。前処理部５１にて感度補正などの処理が施された投影データは、再構成処理部５５に出力される。

再構成処理部５５は、前処理部５１にて補正処理が施された投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。これにより、被検体の断層像データが生成される。再構成処理部５５から出力された画像データは、画像記憶部５６にて一時的に保持される。

画像処理部５７は、入力装置（図示しない）にて入力された操作者の指示に従って、画像データに対して様々な画像処理を施す。画像処理部５７は、例えば、ボリュームレンダリング処理やＭＰＲ処理などを施して３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意断面の画像データ）を生成して表示制御部５８に出力する。表示制御部５８は、画像処理部５７から出力された画像データに基づく画像を、液晶ディスプレイやＣＲＴなどの表示部５９に表示させる。

スキャン制御部６０は、スキャン（データ収集）に際して、回転架台５を一定の速度で安定的に回転させるために架台駆動部４に回転制御信号を供給する。また、スキャン制御部６０は、Ｘ線発生を制御するＸ線発生制御信号を高電圧発生部１１、２１に出力し、Ｘ線の検出のタイミングを示す検出制御信号をデータ収集装置１４、２４に出力する。

寝台３１は、被検体を載置するための寝台天板と、寝台天板を支持する寝台基台とを備えている。寝台天板は、寝台駆動部３２により被検体の体軸方向（スライス方向）に移動可能となっている。寝台基台は、寝台駆動部３２により寝台天板を上下方向に移動させることが可能となっている。

以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置は、スキャン制御部６０の制御の下で、回転架台５を回転させながら投影データを収集する。すなわち、Ｘ線管球１２を０°の位置から９０°の位置まで回転させて投影データを収集すると、Ｘ線管球２２は２７０°の位置から３６０°（０°）の位置まで回転することになりこの間で投影データが収集される。よって、回転架台５を９０°回転させれば、１８０°分の投影データが収集でき、回転架台の回転周期を速めることなく、スキャン時間を短縮することができる。

ところで、複数のＸ線管球を備えたＸ線ＣＴ装置は、複数のＸ線管球から連続的にＸ線を発生しているため、相互に散乱線が影響し合うことになり、画質が低下する問題がある。ここで、散乱線の影響について図１０を参照して説明する。図１０は、Ｘ線の散乱線を説明するための回転架台の正面図である。

例えば、Ｘ線管球１２から被検体Ｐへ照射されたＸ線は、一部が被検体Ｐで吸収されるとともに、吸収されずに被検体Ｐを透過したＸ線が、照射方向に沿ってＸ線検出器１３の所定のチャンネルへ入射することになり、ごく一部は散乱線となって四方へ飛散する。この散乱線をＸ線検出器１３の他のチャンネルに入射させないように、Ｘ線検出器１３の前面に各チャンネルに対応させてコリメータ（図示しない）が設置されている。

しかしながら、Ｘ線管球とＸ線検出器とが複数組設置されるＸ線ＣＴ装置では、対になるＸ線管球以外のＸ線管球の散乱線を検出することになってしまう。

図１０に示すように、各Ｘ線管球１２、２２は、扇状の広がりを持ったＸ線パス６を形成している。この場合、Ｘ線管球１２から照射されたＸ線をＸ線検出器１３で受け、同様に、Ｘ線管球２２から照射されたＸ線をＸ線検出器２３で受けるが、Ｘ線検出器１３に、Ｘ線管球１２から照射されたＸ線に基づく散乱線６ａが入射してしまう。すなわち、Ｘ線管球１２から照射されたＸ線に基づく散乱線のＸ線検出器１３への入射は、Ｘ線検出器１３に設置されているコリメータ（図示しない）の作用で排除できるものの、Ｘ線管球２２から照射されたＸ線に基づく散乱線のＸ線検出器１３への入射は排除しきれず、他のＸ線検出器２３についても同様であり、これが画像を低下させる要因となっている。

以上のような、対になるＸ線管球以外のＸ線管球に起因する散乱線の影響を除去するため、Ｘ線の照射タイミングをＸ線管球ごとにずらしながらＸ線をパルス状に照射することで、画像再構成用の投影データと散乱線を補正するための散乱線補正用データとを収集し、収集された投影データから散乱線補正用データを減算することにより散乱線成分の補正処理を行う方法が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００４−１２１４４６号公報

上記特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置によると、画像再構成用の投影データを収集する他、散乱線補正用データも収集するため、補正の精度は高いと考えられる。しかしながら、上記特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置には、以下に示す技術的な困難性がある。まず、複数あるＸ線管球のＸ線照射タイミングをずらしながらパルス状に照射するためには、各Ｘ線管球の照射タイミングを制御する必要がある。また、散乱線の補正を行わない場合と比べて、数倍の高速クロックでＸ線を収集するＸ線検出の技術が必要となる。さらに、タイミングをずらしながらＸ線照射を行う状況において、Ｘ線照射とＸ線検出とのタイミングを同期させる必要がある。また、画像再構成用の投影データの他、散乱線を補正するための散乱線補正用データを収集するため、散乱線補正を行わない場合と比べてデータ量が数倍になってしまい、膨大なデータをコンソール部に転送する技術が必要となる。

以上のように、従来技術に係るＸ線ＣＴ装置には、散乱線成分の補正技術に技術的な困難性があり、その技術を達成するためにＸ線ＣＴ装置の製造コストが大幅に増加するおそれがある。

この発明は上記の問題を解決するものであり、簡便な手法により散乱線の影響を除去することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被検体の周りを回転するＸ線管球と、前記Ｘ線管球と対になり、前記被検体を間にして前記Ｘ線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する再構成処理部と、を有し、前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器との対が複数設置されたＸ線ＣＴ装置であって、前記複数のＸ線管球のうち、前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を除いた他のＸ線管球を擬似体に対して曝射したときにおける、前記１つのＸ線検出器の出力を散乱線成分とし、大きさが異なる擬似体ごとに前記他のＸ線管球の曝射を行って得られた散乱線成分を、大きさが異なる擬似体ごとに前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を曝射したときにおける前記１つのＸ線検出器の出力と対応付けて記憶し、全てのＸ線検出器に対する散乱線成分の対応付けを記憶している記憶部と、前記被検体に対して全てのＸ線管球を同時に曝射させるスキャン制御部と、前記全てのＸ線管球を同時に曝射したときにおける各Ｘ線検出器の出力から、前記記憶部に記憶されている各Ｘ線検出器に対する散乱線成分を減算する散乱線成分減算部と、を有し、前記再構成処理部は、前記減算後の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記記憶部は、前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を曝射したとおきにおける前記１つのＸ線検出器の出力と所定のレファレンス値との比である出力比と、前記散乱線成分とを対応付けて記憶することを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器は複数の検出素子を備え、前記記憶部は、前記散乱線成分を、前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を曝射したときにおける、前記１つのＸ線検出器を構成する個々の検出素子の出力と対応付けて記憶していることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記散乱線成分減算部は、前記被検体に対して全てのＸ線管球を曝射したときにおける、１つのＸ線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている散乱線成分の対応付けとに従って、前記１つのＸ線検出器に対する散乱線成分を求め、前記１つのＸ線検出器の出力からその散乱線成分を減算し、全てのＸ線検出器についてその出力から散乱線成分を減算することを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、被検体の周りを回転するＸ線管球と、前記Ｘ線管球と対になり、前記被検体を間にして前記Ｘ線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するＸ線検出器と、を有し、前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器との対が複数設置されたＸ線ＣＴ装置の画像生成方法であって、前記複数のＸ線管球のうち、１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を除いた他のＸ線管球を擬似体に対して曝射する第１のステップと、前記擬似体に対して全てのＸ線管球を曝射する第２のステップと、前記第１のステップの曝射における前記１つのＸ線検出器の出力を散乱線成分とし、前記散乱線成分と、前記第２のステップの曝射における前記１つのＸ線検出器の出力とを対応付ける第３のステップと、前記対応付けを記憶部に記憶させる第４のステップと、を含み、大きさが異なる擬似体に対して前記第１のステップ、前記第２のステップ、前記第３のステップ、及び前記第４のステップを行い、大きさが異なる擬似体ごとに前記対応付けを求めて前記記憶部に記憶し、さらに、前記第１のステップ、前記第２のステップ、前記第３のステップ、及び前記第４のステップを全てのＸ線検出器について行い、その後、前記被検体に対して全てのＸ線管球を曝射する第５のステップと、前記第５のステップの曝射における、１つのＸ線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている対応付けとに従って、前記１つのＸ線検出器に対する散乱線成分を求め、前記１つのＸ線検出器の出力からその散乱線成分を減算し、全てのＸ線検出器についてその出力から散乱線成分を減算する第６のステップと、前記減算後の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する第７のステップと、を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置の画像生成方法である。

この発明によると、簡便な手法により、対にならないＸ線管球から照射されたＸ線に基づく散乱線の影響を除去することが可能となる。

［第１の実施の形態］
この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。

この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は散乱線補正部５２に特長があり、スキャンにより得られた投影データから予め測定された散乱線成分を減算し、減算後の投影データを再構成処理することにより散乱線の影響を軽減した画像データを得る。また、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、シングルスライスＸ線ＣＴ装置であっても良く、マルチスライスＸ線ＣＴ装置であっても良い。つまり、検出素子を１列に並べて構成したＸ線検出器を用いても良く、アレイ状に複数配列したＸ線検出器を用いても良い。

散乱線補正部５２以外の構成については、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、図８に基づいて説明した従来技術に係るＸ線ＣＴ装置と同じ構成を有している。つまり、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置が備えている架台装置１、寝台装置３、及びコンソール部２における散乱線補正部５２以外の構成は、既知の構成と同じ構成であり、同じ動作又は処理を実行することができる。

この実施形態では図９に示すように、２つのＸ線管球１２、２２が回転軸周りに９０°ずれた位置に配置され、それらと対になる２つのＸ線検出器１３、２３が設置されている。これにより、Ｘ線管球１２とＸ線検出器１３とが対になり、Ｘ線管球２２とＸ線検出器２３とが対になっている。この実施形態では、Ｘ線管球１２、２２を互いに９０°ずらして配置しているが、この角度は一例であり、他の角度にずらして配置しても良い。例えば、Ｘ線管球１２、２２を互いに１２０°ずらした位置に配置しても良い。さらに、２組のＸ線管球とＸ線検出器に限らず、３組以上のＸ線管球とＸ線検出器とを設置しても良い。

以下、散乱線成分の減算に寄与する散乱線補正部５２について説明する。散乱線補正部５２は、スキャンを行なって収集された投影データから予め測定された散乱線成分を減算することで、散乱線成分が減算された投影データを求める。図１に示すように、散乱線補正部５２は、前処理部５１と再構成処理部５５との間に設置され、前処理部５１から出力された投影データに対して散乱線成分を減算し、減算後の投影データを再構成処理部５５に出力する。

散乱線成分記憶部５４には、ファントム（この発明における擬似体）を用いて予め測定された散乱線成分が記憶されている。あるＸ線検出器において、そのＸ線検出器と対にならないＸ線管球のみを曝射したときの、そのＸ線検出器の出力を散乱線成分とする。そして、その散乱線成分を、そのＸ線検出器と対になるＸ線管球を曝射したときの、そのＸ線検出器の出力（各チャンネルの出力値）と対応させて散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。

例えば、Ｘ線検出器２３において、Ｘ線検出器２３と対にならないＸ線管球１２のみを曝射したときの、Ｘ線検出器２３の出力を散乱線成分（Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力値）とする。そして、その散乱線成分を、対になるＸ線管球２２を曝射したときの、Ｘ線検出器２３の出力（Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力値）と対応させて散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。同様に、Ｘ線検出器１３において、Ｘ線検出器１３と対にならないＸ線管球２２のみを曝射したときの、Ｘ線検出器１３の出力を散乱線成分（Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力値）とする。そして、その散乱線成分を、対になるＸ線管球１２を曝射したときの、Ｘ線検出器１３の出力（Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力値）と対応させて散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。つまり、この実施形態では、Ｘ線検出器を構成する個々の検出素子ごとに散乱線成分の対応関係を求めて散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。これは、シングルスライスＸ線ＣＴ装置であっても、マルチスライスＸ線ＣＴ装置であっても同じである。

散乱線成分減算部５３は、前処理部５１から出力された投影データを受けて、その投影データから散乱線成分記憶部５４に記憶されている散乱線成分を減算する。前処理部５１からは、Ｘ線検出器１３、２３のチャンネルごとの投影データが出力され、散乱線成分減算部５３は、各チャンネルの投影データから散乱線成分を減算する。

散乱線成分が減算された後の投影データは再構成処理部５５に出力され、再構成処理部５５にて再構成処理が施されて、散乱線の影響が軽減された画像データ（断層像データ）が生成される。

散乱線成分減算部５３は例えばＣＰＵで構成され、図示しない記憶部に散乱線成分減算部５３の機能を実行するためのプログラムが記憶されて、そのプログラムを実行することで投影データから散乱線成分を減算する。

なお、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、従来技術に係る一般的なＸ線ＣＴ装置と同様に、図示しないシステム制御部と操作部とを備えている。

（散乱線成分の算出）
次に、散乱線成分記憶部５４に予め記憶させておく散乱線成分を求める手法について図２から図４を参照して説明する。図２は、散乱線成分を求めるための装置の概略構成を示すブロック図である。

図２に示す散乱線成分算出部７０は、Ｘ線ＣＴ装置に設置されている前処理部５１から出力された投影データを受け、その投影データに基づいて散乱線成分を算出する。この散乱線成分算出部７０は、Ｘ線ＣＴ装置に組み込まれていても良く、Ｘ線ＣＴ装置の外部に設置されているコンピュータなどであっても良い。

散乱線成分算出部７０は、出力比算出部７１、記憶部７２、及び散乱線関数算出部７３を備えて構成され、Ｘ線管球１２、２２のいずれか一方のみを曝射した場合の、Ｘ線検出器１３、２３の出力に基づいて散乱線成分を算出する。

ここでは図９に示すように、２つのＸ線管球１２、２２が回転軸周りに９０°ずれた位置に配置されている場合について説明するが、この発明はこの例に限定されることはなく、９０°以外の角度に配置しても良い。また、図９に示すように、Ｘ線管球１２の射出口の近傍にＸ線検出器１３に対するレファレンスとなるレファレンス検出器１５を設置し、Ｘ線管球２２の射出口の近傍にＸ線検出器２３のレファレンスとなるレファレンス検出器２５を設置する。

Ｘ線検出器１３、２３に入射する散乱線成分を求めるため、図９及び図１０に示すように被検体Ｐの代わりに水からなるファントムＦ（疑似体）を設置する。

ここで、Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射した場合における、Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力を出力Ａとし、Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力を出力Ｂとする。これら出力Ａ、Ｂは実際にＸ線管球１２、２２を曝射したときの実測値であり、個々のチャンネルごとに求められる。

また、Ｘ線管球１２のみを曝射した場合における、対になるＸ線検出器１３の各チャンネルの出力を直接線成分Ａとし、Ｘ線管球２２のみを曝射した場合における、対になるＸ線検出器２３の各チャンネルの出力を直接線成分Ｂとする。これら直接線成分Ａ、Ｂは、実際にＸ線管球１２又はＸ線管球２２を曝射したときの実測値であり、個々のチャンネルごとに求められる。

また、Ｘ線管球１２のみを曝射した場合における、対にならないＸ線検出器２３の各チャンネルの出力を散乱線成分Ｂとし、Ｘ線管球２２のみを曝射した場合における、対にならないＸ線検出器１３の各チャンネルの出力を散乱線成分Ａとする。散乱線成分Ａが、Ｘ線検出器１３が検出するＸ線管球２２に起因する散乱線となり、散乱線成分Ｂが、Ｘ線検出器２３が検出するＸ線管球１２に起因する散乱線となる。これら散乱線成分Ａ、Ｂは、実際にＸ線管球１２又はＸ線管球２２を曝射したときの実測値であり、個々のチャンネルごとに求められる。

以上のように、出力Ａ、Ｂ、直接線成分Ａ、Ｂ、及び散乱線成分Ａ、Ｂを定義すると、出力、直接線成分、及び散乱線成分の関係は、以下の式（１）、（２）で表される。

Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射した場合、Ｘ線検出器１３の出力Ａには、対になるＸ線管球１２によって照射されたＸ線（直接線）と、対にならないＸ線管球２２によって照射されたＸ線に基づくＸ線（散乱線）とが含まれる。つまり、次の式（１）の関係が成り立つ。
式（１） 「出力Ａ＝直接線成分Ａ＋散乱線成分Ａ」

同様に、Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射した場合、Ｘ線検出器２３の出力Ｂには、対になるＸ線管球２２によって照射されたＸ線（直接線）と、対にならないＸ線管球１２によって照射されたＸ線に基づくＸ線（散乱線）とが含まれる。つまり、次の式（２）の関係が成り立つ。
式（２） 「出力Ｂ＝直接線成分Ｂ＋散乱線成分Ｂ」

出力比算出部７１は、ファントムＦを架台回転中心に載置した場合であって、Ｘ線管球１２又はＸ線管球２２のいずれか一方のみを曝射したときの、対になるＸ線検出器１３、２３の出力である直接線成分Ａ、Ｂと、それらに対応するレファレンス検出器１５、２５の出力（Ｒｅｆ）との出力比（＝直接線成分／Ｒｅｆ）を求める。

具体的には、Ｘ線管球１２のみを曝射したとき、出力比算出部７１は、Ｘ線管球１２と対になるＸ線検出器１３の出力である直接線成分Ａと、レファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）との出力比Ａ（＝直接線成分Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を求める。この直接線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力である。同様に、Ｘ線管球２２のみを曝射したとき、出力比算出部７１は、Ｘ線管球２２と対になるＸ線検出器２３の出力である直接線成分Ｂと、レファレンス検出器２５の出力（Ｒｅｆ_Ｂ）との出力比Ｂ（＝直接線成分Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）を求める。この直接線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力である。

出力比Ａ、Ｂは一時的に記憶部７２に保持される。そして、大きさが異なるファントムＦについて出力比Ａ、Ｂを求め、複数の出力比Ａ、Ｂを記憶部７２に一時的に保持させる。

また、記憶部７２には、実測した散乱線成分Ａ、Ｂも一時的に記憶される。つまり、Ｘ線管球２２のみを曝射したときの、Ｘ線管球２２と対にならないＸ線検出器１３の出力である散乱線成分Ａが記憶部７２に記憶される。この散乱線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力である。同様に、Ｘ線管球１２のみを曝射したときの、Ｘ線管球１２と対にならないＸ線検出器２３の出力である散乱線成分Ｂが記憶部７２に記憶される。この散乱線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力である。そして、大きさが異なるファントムＦについて散乱線成分Ａ、Ｂを検出し、それらを記憶部７２に記憶しておく。

以上のように、記憶部７２には、Ｘ線検出器１３、２３の個々のチャンネルごとの出力比Ａ、Ｂ、及びチャンネルごとの散乱線成分Ａ、Ｂが記憶される。なお、検出素子がアレイ状に複数配列したＸ線検出器を備えたマルチスライスＸ線ＣＴ装置の場合も、全ての検出素子について出力比と散乱線成分が求められ、記憶部７２に記憶される。

なお、出力比（＝直接線成分／Ｒｅｆ）は、被検体ＰによるＸ線の減衰を表している。つまり、被検体ＰによるＸ線の吸収が少なければ被検体Ｐを透過するＸ線量が多くなるため直接線成分が大きくなり、吸収が大きくなれば透過量が少なくなるため直接線成分が小さくなる。従って、出力比が大きいほど、被検体ＰによるＸ線量の吸収量が少なく、出力比が小さいほど、被検体ＰによるＸ線の吸収量が多いことが分かる。

散乱線関数算出部７３は、記憶部７２に保持されている、実測した出力比Ａ、Ｂ（＝直接線成分／Ｒｅｆ）と散乱線成分Ａ、Ｂとに基づいて、散乱線成分を表す関数を求める。つまり、散乱線関数算出部７３は、実測した出力比Ａと散乱線成分Ａとに基づいて、出力比Ａをパラメータとした散乱線成分Ａのフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ａとする。これと同様に、出力比Ｂをパラメータとした散乱線関数ｆ_Ｂを求める。

出力比Ａ（Ｂ）及び散乱線成分Ａ（Ｂ）は、Ｘ線検出器１３（２３）の個々のチャンネルごとに存在するため、散乱線関数算出部７３は、チャンネルごとに散乱線関数を求める。つまり、散乱線関数算出部７３は、Ｘ線検出器１３、２３の全チャンネル分の散乱線成分を表す関数を求める。

具体的には、Ｘ線管球１２のみを曝射したときの、Ｘ線検出器１３の出力比Ａ（＝直接線成分Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）と、Ｘ線管球２２のみを曝射したときのＸ線検出器１３の出力である散乱線成分Ａとに基づいて、散乱線成分Ａのフィッティングカーブを求め、散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）とする。なお、Ｘ線検出器１３のチャンネルごとに散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）を求める。

同様に、Ｘ線管球２２のみを曝射したときの、Ｘ線検出器２３の出力比Ｂ（＝直接線成分Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）と、Ｘ線管球１２のみを曝射したときのＸ線検出器２３の出力である散乱線成分Ｂに基づいて、フィッティングカーブを求め、散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）とする。なお、Ｘ線検出器２３のチャンネルごとに散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ａ）を求める。

ここで、散乱線関数ｆについて図３を参照して説明する。図３は、出力比と散乱線成分とをプロットしたグラフであり、そのフィッティングカーブを示すグラフである。出力比Ａ、Ｂを横軸にし、散乱線成分Ａ、Ｂを縦軸とする。

まず、散乱線関数ｆ_Ａについて説明する。散乱線関数ｆ_Ａを求める場合、実際に測定された出力比Ａ（＝直接線成分／Ｒｅｆ）と散乱線成分Ａとをプロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ａとする。この散乱線関数ｆ_Ａは、出力比Ａをパラメータとした関数となっている。この散乱線関数ｆ_Ａが、Ｘ線検出器１３が検出するＸ線管球２２に起因する散乱線となる。出力比Ａ及び散乱線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに測定されているため、図３に示す散乱線関数ｆ_Ａは個々のチャンネルごとに求められ、全てのチャンネルについて散乱線関数ｆ_Ａが求められる。

さらに散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ａに基づいて、各出力比Ａに対応する散乱線成分Ａを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを作成する。出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを「テーブルＡ１」とする。散乱線関数算出部７３は、このテーブルＡ１を散乱線成分記憶部５４に出力し、散乱線成分記憶部５４にテーブルＡ１を記憶しておく。散乱線関数ｆ_Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められているため、テーブルＡ１も個々のチャンネルごとに作成され、全てのチャンネルについてテーブルＡ１が作成される。

これと同様に、散乱線関数ｆ_Ｂも求められる。散乱線関数ｆ_Ｂを求める場合、実際に測定された出力比Ｂ（＝直接線成分／Ｒｅｆ）と散乱線成分Ｂとをプロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ｂとする。この散乱線関数ｆ_Ｂは、出力比Ｂをパラメータとした関数となっている。この散乱線関数ｆ_Ｂが、Ｘ線検出器２３が検出するＸ線管球１２に起因する散乱線となる。出力比Ｂ及び散乱線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに測定されているため、図３に示す散乱線関数ｆ_Ｂは個々のチャンネルごとに求められ、全てのチャンネルについて散乱線関数ｆ_Ｂが求められる。

そして、散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ｂに基づいて、各出力比Ｂに対応する散乱線成分Ｂを求め、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルを作成する。出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルを「テーブルＢ１」とする。散乱線関数算出部７３は、このテーブルＢ１を散乱線成分記憶部５４に出力し、散乱線成分記憶部５４にテーブルＢ１を記憶しておく。散乱線関数ｆ_Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められているため、テーブルＢ１も個々のチャンネルごとに作成され、全てのチャンネルについてテーブルＢ１が作成される。

このように散乱線成分Ａに出力比Ａを対応付け、散乱線成分Ｂに出力比Ｂを対応付けることにより、実際のスキャンにおけるＸ線管球１２、２２の出力の大きさが変わっても、レファレンス検出器１５、２５との比である出力比Ａ、Ｂに基づいて散乱線成分Ａ、Ｂを求めることが可能となる。

なお、出力比算出部７１及び散乱線関数算出部７３は例えばＣＰＵで構成され、図示しない記憶部に記憶された散乱線成分算出のためのプログラムを実行することにより、出力比算出部７１の機能及び散乱線関数算出部７３の機能を実行する。

（散乱線成分の算出方法）
次に、散乱線成分Ａ、Ｂを求めるための一連の処理について図４を参照して説明する。図４は、この発明の第１の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。

第１の実施形態では、Ｘ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａを求めるために、Ｘ線管球２２のみを曝射して、対にならないＸ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａを求める。また、Ｘ線検出器２３が検出する散乱線成分Ｂを求めるために、Ｘ線管球１２のみを曝射して、対にならないＸ線検出器２３が検出する散乱線成分Ｂを求める。

まず、Ｘ線管球１２のみを曝射する（ステップＳ０１）。この曝射により、Ｘ線管球１２と対になるＸ線検出器１３には直接線が入射し、Ｘ線検出器１３の出力は直接線成分Ａとなる。この直接線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとの出力値である。また、Ｘ線管球１２と対にならないＸ線検出器２３には、Ｘ線管球１２によって照射されたＸ線がファントムＦで散乱した散乱線が入射し、Ｘ線検出器２３の出力は散乱線成分Ｂとなる。この散乱線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとの出力値である。

出力比算出部７１は、Ｘ線検出器１３の出力である直接線成分Ａと、レファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）との出力比Ａ（＝直接線成分Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を求める（ステップＳ０２）。このとき、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに出力比Ａを求める。このように出力比Ａを求めることで、実際のスキャンにおけるＸ線管球１２の出力の大きさが変わっても、散乱線成分を求めることができる。

次に、Ｘ線管球２２のみを曝射する（ステップＳ０３）。この曝射により、Ｘ線管球２２と対になるＸ線検出器２３には直接線が入射し、Ｘ線検出器２３の出力は直接線成分Ｂとなる。この直接線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとの出力値である。また、Ｘ線管球２２と対にならないＸ線検出器１３には、Ｘ線管球２２によって照射されたＸ線がファントムＦで散乱した散乱線が入射し、Ｘ線検出器１３の出力は散乱線成分Ａとなる。この散乱線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとの出力値である。

出力比算出部７１は、Ｘ線検主器２３の出力である直接線成分Ｂと、レファレンス検出器２５の出力（Ｒｅｆ_Ｂ）との出力比Ｂ（＝直接線成分Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）を求める（ステップＳ０４）。このとき、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに出力比Ｂを求める。このように、出力比Ｂを求めることで、実際のスキャンにおけるＸ線管球２２の出力の大きさが変わっても、散乱線成分を求めることができる。

そして、ステップＳ０１からステップＳ０４によって求められた出力比Ａ、Ｂ、及び散乱線成分Ａ、Ｂを記憶部７２に一時的に記憶させる（ステップＳ０５）。

そして、大きさが異なるファントムＦに交換し、大きさが異なるファントムＦについて上記ステップＳ０１からステップＳ０５を実施して、出力比Ａ、Ｂ、及び散乱線成分Ａ、Ｂを得る。全てのファントムＦについて出力比Ａ、Ｂ、及び散乱線成分Ａ、Ｂを収集する。全てのファントムＦについてデータ収集が完了しない場合は（ステップＳ０６、Ｎｏ）、大きさが異なるファントムＦに交換して（ステップＳ１２）、ステップＳ０１からステップＳ０５を実施する。

そして、ファントムＦの大きさを変えて異なる大きさのファントムＦごとに、上記ステップＳ０１からステップＳ０５を実施し、複数の出力比Ａ、Ｂ、及び散乱線成分Ａ、Ｂを得る。出力比Ａ、Ｂ、及び散乱線成分Ａ、Ｂの収集を終了する場合（ステップＳ０６、Ｙｅｓ）、散乱線関数算出部７３は、収集した出力比Ａと散乱線成分Ａとに基づいて散乱線関数ｆ_Ａを求め、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとに基づいて散乱線関数ｆ_Ｂを求める（ステップＳ０７）。

ファントムＦの大きさを変えて得られた出力比Ａ（Ｂ）と散乱線成分Ａ（Ｂ）とを、図３に示すように、プロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ａ（ｆ_Ｂ）とする。この散乱線関数ｆ_Ａは、出力比Ａをパラメータとした関数となっており、散乱線関数ｆ_Ｂは、出力比Ｂをパラメータとして関数となっている。出力比Ａ、Ｂ、及び散乱線関成分Ａ、Ｂは、Ｘ線検出器１３、２３の個々のチャンネルごとに得られているため、散乱線関数ｆ_ＡもＸ線検出器１３の個々のチャンネルごとに得られ、散乱線関数ｆ_ＢもＸ線検出器２３の個々のチャンネルごとに得られる。

そして、散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ａに基づいて、各出力比Ａ（＝直接線成分Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）に対する散乱線成分Ａを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルＡ１を作成し（ステップＳ０８）、そのテーブルＡ１を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく（ステップＳ０９）。出力比Ａ及び散乱線関数ｆ_Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められているため、テーブルＡ１についても、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに得られて散乱線成分記憶部５４に記憶される。

散乱線成分Ｂについても同様に、散乱線関数算出部７３は、散乱線関数ｆＢに基づいて、各出力比Ｂ（＝直接線成分Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）に対する散乱線成分Ｂを求め、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルＢ１を作成し（ステップＳ１０）、そのテーブルＢ１を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく（ステップＳ１１）。出力比Ｂ及び散乱線関数ｆ_Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められているため、テーブルＢ１についても、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに得られて散乱線成分記憶部５４に記憶される。

これにより、求めるべき直接線成分Ａ、Ｂは、以下の式（３）、（４）で表される。
式（３） 直接線成分Ａ＝出力Ａ−散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）
式（４） 直接線成分Ｂ＝出力Ｂ−散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）
ここで、
出力比Ａ＝直接線成分Ａ／Ｒｅｆ_Ａ
出力比Ｂ＝直接線成分Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ

また、Ｘ線検出器１３、２３が検出する直接線成分に比べて散乱線成分の割合（強度）が小さいと仮定できる場合は、出力比Ａにおける直接線成分Ａを出力Ａに近似し、出力比Ｂにおける直接線成分Ｂを出力Ｂに近似することができる。これにより、求めるべき直接線成分Ａ、Ｂは、以下の式（５）、（６）で表される。
式（５） 直接線成分Ａ＝出力Ａ−散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）
式（６） 直接線成分Ｂ＝出力Ｂ−散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）
ただし、
出力比Ａ＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ
出力比Ｂ＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ

上記式（５）、（６）において、出力Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルの実際の出力値であり、出力比Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルの実際の出力Ａとレファレンス検出器１５の実際の出力（Ｒｅｆ_Ａ）との比で求められる。同様に、出力比Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルの実際の出力Ｂとレファレンス検出器２５の実際の出力（Ｒｅｆ_Ｂ）との比で求められる。

なお、出力Ａ、出力比Ａ、及び散乱線関数ｆ_Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められ、出力Ｂ、出力比Ｂ、及び散乱線関数ｆ_Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められる。従って、式（５）で表される直接線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められ、式（６）で表される直接線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められる。

そして、Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射したときに実際に検出された出力ＡとＲｅｆ_Ａとに基づいて出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を求め、散乱線成分記憶部５４に記憶されているテーブルＡ１を参照することで、その出力比Ａに対応する散乱線成分Ａを求めることができる。同様に、Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射したときに実際に検出された出力ＢとＲｅｆ_Ｂとに基づいて出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）を求め、散乱線成分記憶部５４に記憶されているテーブルＢ１を参照することで、その出力比Ｂに対応する散乱線成分Ｂを求めることができる。

なお、上述した説明は、Ｘ線管球１２のＸ線出力とＸ線管球２２のＸ線出力とが同一であることを前提としているが、各Ｘ線管球が異なった出力でＸ線を曝射する場合は、以下に示す係数を追加すれば良い。
直接線成分Ａ＝出力Ａ−散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）×（Ｒｅｆ_Ｂ／Ｒｅｆ_Ａ）
直接線成分Ｂ＝出力Ｂ−散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）×（Ｒｅｆ_Ａ／Ｒｅｆ_Ｂ）

例えば、Ｘ線管球２２のＸ線出力がＸ線管球１２のＸ線出力の２倍の場合、Ｘ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａは、Ｘ線検出器２３が検出する散乱線成分Ｂの２倍になり、Ｘ線検出器２３が検出する散乱線成分Ｂは、Ｘ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａの１／２となる。

（画像データの収集及び生成）
次に、以上のようにして求められた散乱線成分を用いて、スキャンにより得られた投影データから散乱線成分を減算し、散乱線の影響が軽減した画像データを得るまでの処理について図５を参照して説明する。図５は、散乱線成分減算の処理を示すフローチャートである。

被検体Ｐを実際にスキャンする場合、Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射する（ステップＳ２０）。Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとの出力Ａ（投影データ）、及びＸ線検出器２３の個々のチャンネルごとの出力Ｂ（投影データ）は、前処理部５１にて補正処理などが施され、その後、散乱線成分減算部５３に出力される。

まず、直接線成分Ａを求めるための処理について説明する。散乱線成分減算部５３は、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルの出力Ａと、レファレンス検出器１５の出力Ｒｅｆ_Ａとに基づいて、出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を算出する（ステップＳ２１）。この出力比Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められる。

そして、散乱線成分減算部５３は、散乱線成分記憶部５４に記憶されている出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルＡ１を参照することにより、出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）に対応する散乱線成分Ａを求める（ステップＳ２２）。このとき、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに散乱線成分Ａを求める。

そして、散乱線成分減算部５３は、実際の出力ＡからテーブルＡ１に基づいて求められた散乱線成分Ａを減算することにより、個々のチャンネルごとの直接線成分Ａを算出する（ステップＳ２３）。減算処理後によって得られた直接線成分Ａは再構成処理部５５に出力される。

直接線成分Ｂについても同様に求められる。出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）を求め（ステップＳ２１）、散乱線成分記憶部５４に記憶されているテーブルＢ１を参照することで、その出力比Ｂに対応する散乱線成分Ｂを求め（ステップＳ２２）、実際の出力ＢからテーブルＢに基づいて求められた散乱線成分Ｂを減算することで、直接線成分Ｂを求める（ステップＳ２３）。

そして、再構成処理部５５は、直接線成分Ａと直接線成分Ｂとからなる投影データに対して再構成処理を施すことにより、画像データ（断層像データ）を生成する（ステップＳ２４）。表示制御部５８は断層像データに基づく断層像を表示部５９に表示させる。

以上のように、予め各Ｘ線検出器１３、２３が検出する散乱線成分を求めておき、実際の出力からその散乱線成分を減算することで、散乱線成分が軽減された断層像データが得られる。また、従来技術のように、Ｘ線を曝射させるタイミングをずらし、そのＸ線曝射のタイミングとＸ線検出のタイミングを同期させる必要がないため、簡便な手法で散乱線成分を軽減することが可能となる。また、簡便な手法で散乱線成分を軽減することができるため、製造コストが大幅に増加するおそれもない。従って、従来技術と比べて、コストと技術的な困難性で優れているといえる。

［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。この第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示す第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置と同じであるが、散乱線成分記憶部５４に記憶されている、出力比Ａ、Ｂと散乱線成分Ａ、Ｂとの対応付けが第１の実施形態と異なる。この第２の実施形態では、Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射することで出力比Ａ、Ｂを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを「テーブルＡ２」とし、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルを「テーブルＢ２」とする。

例えば、Ｘ線管球２２のみを曝射したときの、対にならないＸ線検出器１３の出力である散乱線成分Ａ（Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力値）と、全てのＸ線管球１２、２２を曝射したときの、Ｘ線検出器１３の出力Ａ（Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力値）とを対応付けしたテーブルＡ２を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。

これと同様に、Ｘ線管球１２のみを曝射したときの、対にならないＸ線検出器２３の出力である散乱線成分Ｂ（Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力値）と、全てのＸ線管球１２、２２を曝射したときの、Ｘ線検出器２３の出力Ｂ（Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力値）とを対応付けしたテーブルＢ２を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。

（散乱線成分の算出）
また、図２に示す散乱線成分算出部７０の構成についても、第１の実施形態と同じ構成となっているが、出力比算出部７１及び散乱線関数算出部７３の処理内容が異なる。

出力比算出部７１は、ファントムＦを架台回転中心に設置した場合であって、全てのＸ線管球１２、２２を曝射したときの、Ｘ線検出器１３、２３の出力である出力Ａ、Ｂと、それらと対応するレファレンス検出器１５、２５の出力（Ｒｅｆ）との出力比（＝出力／Ｒｅｆ）を求める。

第１の実施形態では、Ｘ線管球１２又は２２のいずれか一方のみを曝射したときの、対となるＸ線検出器１３又は２３の出力に基づいて出力比を求めたが、第２の実施形態では、全てのＸ線管球１２、２２を曝射する。

具体的には、全てのＸ線管球１２、２２を曝射したとき、出力比算出部７１は、Ｘ線検出器１３の出力である出力Ａと、レファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）との出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を求める。この出力Ａは、Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力である。同様に、出力比算出部７１は、Ｘ線検出器２３の出力である出力Ｂと、レファレンス検出器２５の出力（Ｒｅｆ_Ｂ）との出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）を求める。この出力Ｂは、Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力である。

出力比Ａ、Ｂは一時的に記憶部７２に保持される。そして、大きさが異なるファントムＦについて出力比Ａ、Ｂを求め、複数の出力比Ａ、Ｂを記憶部７２に一時的に保持させる。

また、記憶部７２には、第１の実施形態と同様に、散乱線成分Ａ、Ｂも一時的に記憶される。散乱線成分Ａは、Ｘ線管球２２のみを曝射したときの、対にならないＸ線検出器１３の出力である。この散乱線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力である。また、散乱線成分Ｂは、Ｘ線管球１２のみを曝射したときの、対にならないＸ線検出器２３の出力である。この散乱線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力である。

散乱線関数算出部７３は、記憶部７２に保持されている、実測した出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）と散乱線成分Ａとに基づいて散乱線関数ｆ_Ａを求める。また、実測した出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）と散乱線成分Ｂとに基づいて散乱線関数ｆ_Ｂを求める。

散乱線関数ｆ_Ａを求める場合、実施に測定された出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）と散乱線成分Ａとをプロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ａとする。この散乱線関数ｆ_Ａは、出力比Ａをパラメータとしている。散乱線関数ｆ_Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められる。

さらに散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ａに基づいて、各出力比Ａに対応する散乱線成分Ａを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを作成する。出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを「テーブルＡ２」とする。散乱線関数算出部７３は、このテーブルＡ２を散乱線成分記憶部５４に出力し、散乱線成分記憶部５４にテーブルＡ２を記憶しておく。このテーブルＡ２は、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められる。

これと同様に、散乱線関数ｆ_Ｂも求められる。散乱線関数ｆ_Ｂを求める場合、実施に測定された出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）と散乱線成分Ｂとをプロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ｂとする。この散乱線関数ｆ_Ｂは、出力比Ｂをパラメータとしている。散乱線関数ｆ_Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められる。

さらに散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ｂに基づいて、各出力比Ｂに対応する散乱線成分Ｂを求め、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルを作成する。出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルを「テーブルＢ２」とする。散乱線関数算出部７３は、このテーブルＢ２を散乱線成分記憶部５４に出力し、散乱線成分記憶部５４にテーブルＢ２を記憶しておく。このテーブルＢ２は、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められる。

（散乱線成分の算出方法）
次に、散乱線成分Ａ、Ｂを求めるための一連の処理について図６を参照して説明する。図６は、この発明の第２の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。

まず、Ｘ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａを求めるための処理について説明する。ファントムＦを載置し、画像データを収集する場合と同様に、Ｘ線管球１２とＸ線管球２２を同時に曝射する（ステップＳ３０）。この曝射により、Ｘ線管球１２と対になるＸ線検出器１３には、Ｘ線管球１２からの直接線の他、Ｘ線管球２２から曝射されたＸ線に基づく散乱線が入射する。同様に、Ｘ線管球２２と対になるＸ線検出器２３には、Ｘ線管球２２からの直接線の他、Ｘ線管球１２から曝射されたＸ線に基づく散乱線が入射する。

出力比算出部７１は、Ｘ線検出器１３の出力である出力Ａと、レファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）との出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を求める（ステップＳ３１）。Ｘ線管球１２、２２が同時に曝射されているため、出力Ａには、直接線成分Ａと散乱線成分Ａとが含まれる。なお、第１の実施形態と同様に、出力ＡはＸ線検出器１３の個々のチャンネルごとの出力値であり、出力比Ａは個々のチャンネルごとに求められる。

なお、Ｘ線検出器２３が検出する散乱線成分Ｂを求める場合、出力比算出部７１は、Ｘ線検出器２３の出力である出力Ｂと、レファレンス検出器２５の出力（Ｒｅｆ_Ｂ）との出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）を求める（ステップＳ３１）。Ｘ線管球１２、２２が同時に曝射されているため、出力Ｂには、直接線成分Ｂと散乱線成分Ｂとが含まれる。この場合も、出力ＢはＸ線検出器２３の個々のチャンネルごとの出力値であり、出力比Ｂは個々のチャンネルごとに求められる。

次に、Ｘ線管球１２、２２の一方のみを曝射する（ステップＳ３２）。Ｘ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａを求める場合は、Ｘ線管球２２のみを曝射する（ステップＳ３２）。この曝射により、対にならないＸ線検出器１３の出力は散乱線成分Ａのみとなる。この散乱線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められる。

なお、Ｘ線検出器２３が検出する散乱線成分Ｂを求める場合は、Ｘ線管球１２のみを曝射する（ステップＳ３２）。この曝射により、対にならないＸ線検出器２３の出力は散乱線成分Ｂのみとなる。この散乱線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められる。

そして、出力比Ａと散乱線成分Ａとを記憶部７２に一時的に記憶させる（ステップＳ３３）。散乱線成分Ｂを求める場合は、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを記憶部７２に一時的に記憶させる。

そして、大きさが異なるファントムＦに交換し、大きさが異なるファントムＦについて上記ステップＳ３０からステップＳ３３を実施して、複数の出力比Ａ（Ｂ）とそれらに対応する散乱線成分Ａ（Ｂ）を得る。全てのファントムＦについてデータ収集が完了しない場合は（ステップＳ３４、Ｎｏ）、大きさが異なるファントムＦに交換し（ステップＳ３８）、ステップＳ３０からステップＳ３３を実施する。

そして、ファントムＦの大きさを変えて異なる大きさのファントムＦごとに、上記ステップＳ２０からステップＳ２３を実施し、出力比Ａ（Ｂ）と散乱線成分Ａ（Ｂ）を得る。出力比と散乱線成分の収集を終了する場合（ステップＳ３４、Ｙｅｓ）、収集した出力比Ａ（Ｂ）と散乱線成分Ａ（Ｂ）とに基づいて散乱線関数ｆ_Ａ（ｆ_Ｂ）を求める（ステップＳ３５）。

ファントムＦの大きさを変えて得られた出力比Ａと散乱線成分Ａとを、図３に示すように、プロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ａとする。この散乱線関数ｆ_Ａは、出力比Ａをパラメータとした関数となっている。また、出力比Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められるため、散乱線関数ｆ_Ａも、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに得られる。

散乱線関数ｆ_Ｂについても同様に求められる。出力比Ｂと散乱線成分Ｂとをプロットし、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ｂとする。この散乱線関数ｆＢは、出力比Ｂをパラメータとした関数となっている。また、出力比Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められるため、散乱線関数ｆ_Ｂも、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに得られる。

そして、散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ａに基づいて、各出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）に対する散乱線成分Ａを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルＡ２を作成し（ステップＳ３６）、そのテーブルＡ２を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく（ステップＳ３７）。出力比Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められるため、このテーブルＡ２についても、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに得られて散乱線成分記憶部５４に記憶される。

散乱線成分Ｂを求める処理も同じである。散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ｂに基づいて、各出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）に対する散乱線成分Ｂを求め、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルＢ２を作成し（ステップＳ３６）、そのテーブルＢ２を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく（ステップＳ３７）。出力比Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められるため、このテーブルＢ２についても、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに得られて散乱線成分記憶部５４に記憶される。

これにより、求めるべき直接線成分Ａ、Ｂは、以下の式（７）、（８）で表される。
式（７） 直接線成分Ａ＝出力Ａ−散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）
式（８） 直接線成分Ｂ＝出力Ｂ−散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）
ただし、
出力比Ａ＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ
出力比Ｂ＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ

上記式（７）、（８）において、出力Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルの実際の出力値であり、出力比Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルの実際の出力値とレファレンス検出器１５の実際の出力値との比で求められる。これと同様に、出力比Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルの実際の出力値とレファレンス検出器２５の実際の出力値との比で求められる。

この第２の実施形態によると、出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）及び出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）は、第１の実施形態のように、近似する必要がない。従って、実際のスキャンに近い条件で散乱線の補正が可能となる。

なお、上述した説明は、Ｘ線管球１２のＸ線出力とＸ線管球２２のＸ線出力とが同一であることを前提としている。各Ｘ線管球が異なった出力でＸ線を曝射する場合は、第１の実施形態と同様に、以下に示す係数を追加すれば良い。
直接線成分Ａ＝出力Ａ−散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）×（Ｒｅｆ_Ｂ／Ｒｅｆ_Ａ）
直接線成分Ｂ＝出力Ｂ−散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）×（Ｒｅｆ_Ａ／Ｒｅｆ_Ｂ）

（画像データの収集及び生成）
実際に画像データの収集を行う場合には、Ｘ線管球１２、２２を同時に曝射して、Ｘ線検出器１３の出力ＡとＸ線検出器２３の出力Ｂを得る。散乱線成分減算部５３は、出力Ａとレファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）とに基づいて出力比Ａを算出する。そして、散乱線成分減算部５３は、散乱線成分記憶部５４に記憶されている出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルＡ２を参照することで、出力比Ａに対応する散乱線成分Ａを求める。

同様に、散乱線成分減算部５３は、出力Ｂとレファレンス検出器２５の出力（Ｒｅｆ_Ｂ）とに基づいて出力比Ｂを算出する。そして、散乱線成分減算部５３は、散乱線成分記憶部５４に記憶されている出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルＢ２を参照することで、出力比Ｂに対応する散乱線成分Ｂを求める。

以上のように、テーブルＡ２、Ｂ２から散乱線成分Ａ、Ｂを求めると、散乱線成分減算部５３は、出力Ａから散乱線成分Ａを減算し、さらに出力Ｂから散乱線成分Ｂを減算することにより、散乱線の影響が軽減された投影データを生成する。再構成処理部５５は、減算処理により得られた投影データに対して再構成処理を施すことにより、画像データ（断層像データ）を生成する。これにより、散乱線の影響が軽減された画像データ（断層像データ）が得られる。

［第３の実施の形態］
次に、この発明の第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第１及び第２の実施形態では、２つのＸ線管球１２、２２と、それらと対になる２つのＸ線検出器１３、２３とを備えたＸ線ＣＴ装置について説明したが、Ｘ線管球及びＸ線検出器を３組以上備えていても良い。ここでは、３組のＸ線管球とＸ線検出器とを備えたＸ線ＣＴ装置について図１１を参照して説明する。図１１は、Ｘ線管とＸ線検出器の配置を説明するための回転架台の正面図である。

図１１に示すように、３つのＸ線管球１２、２２、４２は、回転軸周りに１２０°ずれた位置に配置されている。そして、３つのＸ線管球１２、２２、４２にそれぞれ対応するように、３つのＸ線検出器１３、２３、４３が設置されている。各Ｘ線検出器１３、２３、４３にはそれぞれデータ収集部１４、２４、４４が設置されている。また、Ｘ線管球１２、２２、４２の近傍に、レファレンス検出器１５、２５、３５が設置されている。なお、この実施形態においては、３つのＸ線管球１２、２２、４２を１２０°ずらして配置しているが、この角度は一例でありこの角度に限定されることはなく、１２０°以外の角度であっても良い。

この第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、３組のＸ線管球とＸ線検出器が設置されている以外は、第１及び第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置と同じである。また、散乱線成分算出部７０の構成についても第１及び第２の実施形態と同じ構成を有している。

ここで、Ｘ線管球１２のみを曝射した場合における、対になるＸ線検出器１３の各チャンネルの出力を直接線成分Ａとし、Ｘ線管球２２のみを曝射した場合における、対になるＸ線検出器２３の各チャンネルの出力を直接線成分Ｂとし、Ｘ線管球４２のみを曝射した場合における、対になるＸ線検出器４３の各チャンネルの出力を直接線成分Ｃとする。

また、Ｘ線管球２２、４２を曝射した場合における、対にならないＸ線検出器１３の出力を散乱線成分Ａとし、Ｘ線管球１２、４２を曝射した場合における、対にならないＸ線検出器２３の出力を散乱線成分Ｂとし、Ｘ線管球１２、２２を曝射した場合における、対にならないＸ線検出器４３の出力を散乱線成分Ｃとする。

散乱線成分Ａには、Ｘ線管球２２から曝射されたＸ線に基づく散乱線成分と、Ｘ線管球４２から曝射されたＸ線に基づく散乱線成分とが含まれる。散乱線成分Ｂには、Ｘ線管球１２から曝射されたＸ線に基づく散乱線成分と、Ｘ線管球４２から曝射されたＸ線に基づく散乱線成分とが含まれる。散乱線成分Ｃには、Ｘ線管球１２から曝射されたＸ線に基づく散乱線成分と、Ｘ線管球２２から曝射されたＸ線に基づく散乱線成分とが含まれる。

散乱線成分Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められ、散乱線成分Ｂは、Ｘ線検出器２３の個々のチャンネルごとに求められ、散乱線成分Ｃは、Ｘ線検出器４３の個々のチャンネルごとに求められる。

また、Ｘ線管球１２、２２、４２を同時に曝射した場合における、Ｘ線検出器１３の各チャンネルの出力を出力Ａとし、Ｘ線検出器２３の各チャンネルの出力を出力Ｂとし、Ｘ線検出器４２の出力を出力Ｃとする。出力Ａには、直接線成分Ａの他、散乱線成分Ａも含まれる。同様に、出力Ｂには、直接線成分Ｂの他、散乱線成分Ｂも含まれ、出力Ｃには、直接線成分Ｃの他、散乱線成分Ｃも含まれる。

この第３の実施形態では、Ｘ線管球１２、２２、４２を同時に曝射することで出力比Ａ、Ｂ、Ｃを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを「テーブルＡ３」とし、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルを「テーブルＢ３」とし、出力比Ｃと散乱線成分Ｃとを対応付けたテーブルを「テーブルＣ３」とする。

例えば、Ｘ線管球２２、４２を曝射したときの、対にならないＸ線検出器１３の出力である散乱線成分Ａと、全てのＸ線管球１２、２２、４２を曝射したときの、Ｘ線検出器１３の出力Ａとを対応付けしたテーブルＡ３を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。

これと同様に、Ｘ線管球１２、４２を曝射したときの、対にならないＸ線検出器２３の出力である散乱線成分Ｂと、全てのＸ線管球１２、２２、４２を曝射したときの、Ｘ線検出器２３の出力Ｂとを対応付けしたテーブルＢ３を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく。

また、Ｘ線管球１２、２２を曝射したときの、対にならないＸ線検出器４３の出力である散乱線成分Ｃと、全てのＸ線管球１２、２２、４２を曝射したときの、Ｘ線検出器４３の出力Ｃとを対応付けしたテーブルＣ３を乱線成分記憶部５４に記憶させておく。

（散乱線成分の算出）

また、図２に示す出力比算出部７１は、ファントムＦを架台回転中心に設置した場合であって、全てのＸ線管球１２、２２、４２を曝射したときの、Ｘ線検出器１３、２３、４３の出力である出力Ａ、Ｂ、Ｃと、それらと対応するレファレンス検出器１５、２５、４５の出力（Ｒｅｆ）との出力比（＝出力／Ｒｅｆ）を求める。

具体的には、全てのＸ線管球１２、２２、４２を曝射したとき、出力比算出部７１は、Ｘ線検出器１３の出力である出力Ａと、レファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）との出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を求める。同様に、出力比算出部７１は、Ｘ線検出器２３の出力である出力Ｂと、レファレンス検出器（Ｒｅｆ_Ｂ）との出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）を求める。さらに、出力比算出部７１は、Ｘ線検出器４３の出力である出力Ｃと、レファレンス検出器（Ｒｅｆ_Ｃ）との出力比Ｃ（＝出力Ｃ／Ｒｅｆ_Ｃ）を求める。

出力比Ａ、Ｂ、Ｃは一時的に記憶部７２に保持される。そして、大きさが異なるファントムＦについて出力比Ａ、Ｂ、Ｃを求め、複数の出力比Ａ、Ｂ、Ｃを記憶部７２に一時的に保持させる。また、記憶部７２には、散乱線成分Ａ、Ｂ、Ｃも一時的に記憶される。

散乱線関数算出部７３は、記憶部７２に保持されている、実測した出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）と散乱線成分Ａとに基づいて散乱線関数ｆ_Ａを求める。また、出力比Ｂ（＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ）と散乱線成分Ｂとに基づいて散乱線関数ｆ_Ｂを求める。さらに、出力比Ｃ（＝出力Ｃ／Ｒｅｆ_Ｃ）と散乱線成分Ｃとに基づいて散乱線関数ｆ_Ｃを求める。

散乱線関数ｆ_Ａを求める場合、実施に測定された出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）と散乱線成分Ａとをプロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ａとする。この散乱線関数ｆ_Ａは、出力比Ａをパラメータとしている。

さらに散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ａに基づいて、各出力比Ａに対応する散乱線成分Ａを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを作成する。出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルを「テーブルＡ３」とする。散乱線関数算出部７３は、このテーブルＡ２を散乱線成分記憶部５４に出力し、散乱線成分記憶部５４にテーブルＡ２を記憶しておく。

これと同様に、散乱線関数算出部７３は、実測された出力比Ｂと散乱線成分Ｂとに基づいて、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ｂを求める。そして、散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ｂに基づいて、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを対応付けたテーブルを作成する。このテーブルを「テーブルＢ３」とし、散乱線成分記憶部５４に記憶しておく。

また、散乱線関数算出部７３は、実測された出力比Ｃと散乱線成分Ｃとに基づいてフィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ｃを求め、その散乱線関数ｆ_Ｃに基づいて、出力比Ｃと散乱線成分Ｃとを対応付けたテーブルを作成する。このテーブルを「テーブルＣ３」とし、散乱線成分記憶部５４に記憶しておく。

（散乱線成分の算出方法）
次に、散乱線成分Ａ、Ｂ、Ｃを求めるための一連の処理について図７を参照して説明する。図７は、この発明の第３の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。

まず、Ｘ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａを求めるための処理について説明する。寝台天板３３にファントムＦを載置し、画像データを収集する場合と同様に、Ｘ線管球１２、２２、４２を同時に曝射する（ステップＳ４０）。この曝射により、Ｘ線管球１２と対になるＸ線検出器１３には、Ｘ線管球１２からの直接線の他、Ｘ線管球２２、４２から曝射されたＸ線に基づく散乱線が入射する。同様に、Ｘ線管球２２と対になるＸ線検出器２３には、Ｘ線管球２２からの直接線の他、Ｘ線管球１２、４２から曝射されたＸ線に基づく散乱線が入射する。また、Ｘ線管球４２と対になるＸ線検出器４３には、Ｘ線管球４２からの直接線の他、Ｘ線管球１２、２２から曝射されたＸ線に基づく散乱線が入射する。

出力比算出部７１は、Ｘ線検出器１３の出力である出力Ａと、レファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）との出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）を求める（ステップＳ４１）。Ｘ線管球１２、２２、４２が同時に曝射されているため、出力Ａには、直接線成分Ａと散乱線成分Ａとが含まれる。出力比Ｂ、Ｃについても、出力比Ａと同様に求められる。

次に、Ｘ線管球１２、２２、４２のいずれか１つのＸ線管球のみを曝射せずに、２つのＸ線管球を曝射する（ステップＳ４２）。Ｘ線検出器１３が検出する散乱線成分Ａを求める場合は、対になるＸ線管球１２の曝射を停止し、対にならないＸ線管球２２、４２を曝射する（ステップＳ４２）。この曝射により、対にならないＸ線検出器１３の出力は散乱線成分Ａのみとなる。

なお、Ｘ線検出器２３が検出する散乱線成分Ｂを求める場合は、対にならないＸ線管球１２、４２を曝射し、Ｘ線検出器４３が検出する散乱線成分Ｃを求める場合は、対にならないＸ線管球１２、２２を曝射する（ステップＳ４２）。

そして、出力比Ａと散乱線成分Ａとを記憶部７２に一時的に記憶させる（ステップＳ４３）。散乱線成分Ｂを求める場合は、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとを記憶部７２に一時的に記憶させ、散乱線成分Ｃを求める場合は、出力比Ｃと散乱線成分Ｃとを記憶部７２に一時的に記憶させる。

そして、大きさが異なるファントムＦに交換し、大きさが異なるファントムＦについて上記ステップＳ４０からステップＳ４３を実施して、複数の出力比Ａ（Ｂ、Ｃ）とそれらに対応する散乱線成分Ａ（Ｂ、Ｃ）を得る。全てのファントムＦについてデータ収集が完了しない場合は（ステップＳ４４、Ｎｏ）、大きさが異なるファントムＦに交換し（ステップＳ４８）、ステップＳ４０からステップＳ４３を実施する。

そして、ファントムＦの大きさを変えて異なる大きさのファントムＦごとに、上記ステップＳ３０からステップＳ３３を実施し、出力比Ａ（Ｂ、Ｃ）と散乱線成分Ａ（Ｂ、Ｃ）を得る。出力比と散乱線成分の収集を終了する場合は（ステップＳ４４、Ｙｅｓ）、収集した出力比Ａ（Ｂ、Ｃ）と散乱線成分Ａ（Ｂ、Ｃ）とに基づいて散乱線関数ｆ_Ａ（ｆ_Ｂ、ｆ_Ｃ）を求める（ステップＳ４５）。

ファントムＦの大きさを変えて得られた出力比Ａと散乱線成分Ａとを、図３に示すように、プロットする。そして、散乱線関数算出部７３は、そのプロットからフィッティングカーブを求め、その関数を散乱線関数ｆ_Ａとする。この散乱線関数ｆ_Ａは、出力比Ａをパラメータとした関数となっている。また、出力比Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められるため、散乱線関数ｆ_Ａも、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに得られる。散乱線関数ｆ_Ｂ、ｆ_Ｃについても、同様に求められる。

そして、散乱線関数算出部７３は、フィッティングカーブとしての散乱線関数ｆ_Ａに基づいて、各出力比Ａ（＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ）に対する散乱線成分Ａを求め、出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルＡ３を作成し（ステップＳ４６）、そのテーブルＡ３を散乱線成分記憶部５４に記憶させておく（ステップＳ４７）。出力比Ａと散乱線関数ｆ_Ａは、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに求められるため、このテーブルＡ３についても、Ｘ線検出器１３の個々のチャンネルごとに得られて散乱線成分記憶部５４に記憶される。

散乱線成分Ｂ、Ｃについても同じ処理を行うことにより、出力比Ｂと散乱線成分Ｂとが対応付けされたテーブルＢ３が作成され、出力比Ｃと散乱線成分Ｃとが対応付けされたテーブルＣ３が作成される。これらテーブルＢ３、Ｃ３も散乱線成分記憶部５４に記憶される。

これにより、求めるべき直接線成分Ａ、Ｂ、Ｃは、以下の式（９）、（１０）、（１１）で表される。
式（９） 直接線成分Ａ＝出力Ａ−散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）
式（１０） 直接線成分Ｂ＝出力Ｂ−散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）
式（１１） 直接線成分Ｃ＝出力Ｃ−散乱線関数ｆ_Ｃ（出力比Ｃ）
ただし、
出力比Ａ＝出力Ａ／Ｒｅｆ_Ａ
出力比Ｂ＝出力Ｂ／Ｒｅｆ_Ｂ
出力比Ｃ＝出力Ｃ／Ｒｅｆ_Ｃ

この第３の実施形態によると、第２の実施形態と同様に出力比Ａ、Ｂ、Ｃを近似する必要がない。従って、実際のスキャンに近い条件で散乱線の補正が可能となる。

なお、上述した説明は、Ｘ線管球１２、２２、４２のＸ線出力とが同一であることを前提としている。各Ｘ線管球が異なった出力でＸ線を曝射する場合は、第１の実施形態と同様に、以下に示す係数を追加すれば良い。
直接線成分Ａ＝出力Ａ−散乱線関数ｆ_Ａ（出力比Ａ）×（Ｒｅｆ_Ｂ・Ｒｅｆ_Ｃ／Ｒｅｆ_Ａ）
直接線成分Ｂ＝出力Ｂ−散乱線関数ｆ_Ｂ（出力比Ｂ）×（Ｒｅｆ_Ａ・Ｒｅｆ_Ｃ／Ｒｅｆ_Ｂ）
直接線成分Ｃ＝出力Ｃ−散乱線関数ｆ_Ｃ（出力比Ｃ）×（Ｒｅｆ_Ａ・Ｒｅｆ_Ｂ／Ｒｅｆ_Ｃ）

（画像データの収集及び生成）
実際に画像データの収集を行う場合には、Ｘ線管球１２、２２、４２を同時に曝射して出力Ａ、Ｂ、Ｃを得る。散乱線成分減算部５３は、出力Ａとレファレンス検出器１５の出力（Ｒｅｆ_Ａ）とに基づいて出力比Ａを算出する。そして、散乱線成分記憶部５４に記憶されている出力比Ａと散乱線成分Ａとを対応付けたテーブルＡ３を参照することで、出力比Ａに対応する散乱線成分Ａを求める。同様に、出力比Ｂを求め、テーブルＢ３を参照することで散乱線成分Ｂが求められ、出力比Ｃを求め、テーブルＣ３を参照することで散乱線成分Ｃが求められる。

以上のように、テーブルＡ３、Ｂ３、Ｃ３から散乱線成分Ａ、Ｂ、Ｃを求めると、散乱線成分減算部５３は、出力Ａから散乱線成分Ａを減算し、出力Ｂから散乱線成分Ｂを減算し、さらに出力Ｃから散乱線成分Ｃを減算することにより、散乱線の影響が軽減された投影データを生成する。再構成処理部５５は、減算処理後の投影データに対して再構成処理を施すことにより、画像データ（断層像データ）を生成する。これにより、散乱線の影響が軽減された画像データ（断層像データ）が得られる。

このように３組のＸ線管球とＸ線検出器とを備えたＸ線ＣＴ装置であっても、散乱線の影響が軽減された画像データを得ることができる。さらに、４組以上のＸ線管球とＸ線検出器とが設置されたＸ線ＣＴ装置であっても、第３の実施形態に係る処理内容によって散乱線の影響を軽減することが可能となる。

この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。 散乱線成分を求めるための装置の概略構成を示すブロック図である。 出力比と散乱線成分とをプロットしたグラフであり、そのフィッティングカーブを示すグラフである。 この発明の第１の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。 散乱線成分減算の処理を示すフローチャートである。 この発明の第２の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。 この発明の第３の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。 従来技術に係る一般的なＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。 ２組のＸ線管球とＸ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置の図であり、Ｘ線管とＸ線検出器の配置を説明するための回転架台の正面図である。 Ｘ線の散乱線を説明するための回転架台の正面図である。 ３組のＸ線管球とＸ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置の図であり、Ｘ線管とＸ線検出器の配置を説明するための回転架台の正面図である。

符号の説明

５ 回転架台
１２、２２、４２ Ｘ線管球
１３、２３、４３ Ｘ線検出器
１４、２４、４４ データ収集部
１５、２５、３５ レファレンス検出器
５２ 散乱線補正部
５３ 散乱成分減算部
５４ 散乱線成分記憶部
７０ 散乱線成分算出部
７１ 出力比算出部
７２ 記憶部
７３ 散乱線関数算出部

Claims (5)

1. 被検体の周りを回転するＸ線管球と、
   前記Ｘ線管球と対になり、前記被検体を間にして前記Ｘ線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する再構成処理部と、を有し、
   前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器との対が複数設置されたＸ線ＣＴ装置であって、
   前記複数のＸ線管球のうち、前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を除いた他のＸ線管球を擬似体に対して曝射したときにおける、前記１つのＸ線検出器の出力を散乱線成分とし、大きさが異なる擬似体ごとに前記他のＸ線管球の曝射を行って得られた散乱線成分を、大きさが異なる擬似体ごとに前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を曝射したときにおける前記１つのＸ線検出器の出力と対応付けて記憶し、全てのＸ線検出器に対する散乱線成分の対応付けを記憶している記憶部と、
   前記被検体に対して全てのＸ線管球を同時に曝射させるスキャン制御部と、
   前記全てのＸ線管球を同時に曝射したときにおける各Ｘ線検出器の出力から、前記記憶部に記憶されている各Ｘ線検出器に対する散乱線成分を減算する散乱線成分減算部と、
   を有し、
   前記再構成処理部は、前記減算後の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記記憶部は、前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を曝射したとおきにおける前記１つのＸ線検出器の出力と所定のレファレンス値との比である出力比と、前記散乱線成分とを対応付けて記憶することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記Ｘ線検出器は複数の検出素子を備え、前記記憶部は、前記散乱線成分を、前記１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を曝射したときにおける、前記１つのＸ線検出器を構成する個々の検出素子の出力と対応付けて記憶していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記散乱線成分減算部は、前記被検体に対して全てのＸ線管球を曝射したときにおける、１つのＸ線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている散乱線成分の対応付けとに従って、前記１つのＸ線検出器に対する散乱線成分を求め、前記１つのＸ線検出器の出力からその散乱線成分を減算し、全てのＸ線検出器についてその出力から散乱線成分を減算することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 被検体の周りを回転するＸ線管球と、
   前記Ｘ線管球と対になり、前記被検体を間にして前記Ｘ線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するＸ線検出器と、を有し、
   前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器との対が複数設置されたＸ線ＣＴ装置の画像生成方法であって、
   前記複数のＸ線管球のうち、１つのＸ線検出器と対になるＸ線管球を除いた他のＸ線管球を擬似体に対して曝射する第１のステップと、
   前記擬似体に対して全てのＸ線管球を曝射する第２のステップと、
   前記第１のステップの曝射における前記１つのＸ線検出器の出力を散乱線成分とし、前記散乱線成分と、前記第２のステップの曝射における前記１つのＸ線検出器の出力とを対応付ける第３のステップと、
   前記対応付けを記憶部に記憶させる第４のステップと、
   を含み、大きさが異なる擬似体に対して前記第１のステップ、前記第２のステップ、前記第３のステップ、及び前記第４のステップを行い、大きさが異なる擬似体ごとに前記対応付けを求めて前記記憶部に記憶し、さらに、前記第１のステップ、前記第２のステップ、前記第３のステップ、及び前記第４のステップを全てのＸ線検出器について行い、
   その後、
   前記被検体に対して全てのＸ線管球を曝射する第５のステップと、
   前記第５のステップの曝射における、１つのＸ線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている対応付けとに従って、前記１つのＸ線検出器に対する散乱線成分を求め、前記１つのＸ線検出器の出力からその散乱線成分を減算し、全てのＸ線検出器についてその出力から散乱線成分を減算する第６のステップと、
   前記減算後の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する第７のステップと、
   を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置の画像生成方法。

Images