JP5426300B2

JP5426300B2 - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP5426300B2
Application number: JP2009222821A
Authority: JP
Inventors: 洋二工藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: JP2011067527A

Description

本発明は、Ｘ線を被検体に照射して得られた投影データを基に再構成画像を生成する技術に係り、特に、全てのビューに亘ってダイナミックにデータ収集装置（ＤＡＳ：ｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）のゲインを変更可能なＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断・治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。

Ｘ線ＣＴ装置では、被検体へＸ線を照射し、そのＸ線の透過量を計測して、主にＦｅｌｄｋａｍｐ法と呼ばれる再構成アルゴリズムを利用して被検体内を画像化する。被検体の体径が異なる位置を透過したＸ線量を比べると、体径によってそのＸ線の透過量も異なる。体径の体幅が大きく位置では、体径の体幅がそれよりも小さい位置を透過したＸ線量よりもＸ線の透過量は小さくなる。よって、体径の体幅が大きければ、その位置を照射することでＸ線検出器から得られる電気信号の値も小さくなり、その信号のＳ／Ｎ（ｓｉｇｎａｌｔｏｎｏｉｓｅ）比が低下し、もって再構成される画像のＳ／Ｎ比も低下する。

そこで、Ｘ線ＣＴ装置で被検体を撮影する場合には、撮影する被検体（ＦＯＶ；ｆｉｅｌｄｏｆｖｉｅｗ）の大きさに応じて、ＤＡＳに備える、Ｘ線検出器からの信号を増幅する増幅回路のゲイン（増幅率）を調整している。例えば、頭部を撮影する場合、頭部の大きさに応じたゲインを予め設定しておく。胸部を撮影する場合、胸部の大きさに応じたゲインを予め設定しておく。腹部を撮影する場合、腹部の大きさに応じたゲインを予め設定しておく。

体径サイズの異なる複数部位について１回のＸ線照射で画像収集できると共に、そのＸ線照射で収集された画像の画質を良好に保つことのできるＸ線ＣＴ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、計測するスライス厚に応じてゲインを変更するＸ線ＣＴ装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、Ｘ線ＣＴ装置を用いる技術として、モジュレーション制御と呼ばれるものがある（例えば、特許文献３−５参照。）。モジュレーション制御は、ビュー及び体軸方向に応じて、Ｘ線管が照射するＸ線量を変化させる。よって、モジュレーション制御によって、被検体への被曝を低減することが可能である。

特開２００９−１３１５６３号公報特開２００４−２６７４０２号公報特許第２７６８９３２号公報特開平９−１０８２０９号公報特開２００３−７９６１１号公報

従来のＸ線ＣＴ装置では、一般的に、増幅回路の出力がその下流のＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇｔｏｄｉｇｉｔａｌ）変換回路の入力レンジの上限を超えないように、増幅回路のゲインを比較的小さく設定する。しかしながら、増幅回路のゲインを比較的小さく設定するとＳ／Ｎを悪化させることになる。

逆に、増幅回路のゲインを比較的高く設定すると、増幅回路の出力がＡ／Ｄ変換回路の入力レンジの上限を超える可能性が高くなる。その場合、Ａ／Ｄ変換回路の出力を基に、正確な再構成画像を得られなくなってしまう。

また、モジュレーション制御では、Ｘ線の照射量を安定的に変化させるための高度な制御が必要であり、そのための複雑な構成を必要とする。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、Ａ／Ｄ変換回路の入力レンジの上限までを有効利用することで、どのようなビューで取得される信号についてもＳ／Ｎを向上できるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、ビュー毎にＸ線の照射量を変更する技術と比較して、複雑な構成を必要とせずに被検体への被曝を低減できるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を照射する照射手段と、複数のＸ線検出素子群を具備し、前記Ｘ線を検出する検出手段と、被検体を挟むように前記照射手段及び前記検出手段を対向配置し、前記照射手段及び前記検出手段を一体として保持する保持手段と、前記保持手段の回転を制御することで、複数のビューから前記被検体を撮影可能とする制御手段と、前記複数のビューのビュー毎にゲインを算出する演算手段と、前記ゲインを用いて、前記Ｘ線検出素子群の各素子から出力される前記ビュー毎の透過データを増幅して増幅データを生成する増幅手段と、前記増幅データをデジタル信号に変換する変換手段と、を有し、前記増幅手段は、前記複数のビューのうち第１ビューに対応する前記透過データとしての第１透過データを、前記ゲインとしての第１ゲインを用いて増幅して前記増幅データとしての第１増幅データを生成し、前記演算手段は、前記第１ゲインと、前記変換手段の入力レンジの上限と、前記変換手段から出力される前記第１増幅データとを基に、前記第１ビューの次のビューである第２ビューに対応する前記透過データとしての第２透過データを増幅するための前記ゲインとしての第２ゲインを算出する。

本発明に係るＸ線ＣＴ装置によると、Ａ／Ｄ変換回路の入力レンジの上限までを有効利用することで、どのようなビューで取得される信号についてもＳ／Ｎを向上できる。

本発明に係るＸ線ＣＴ装置によると、ビュー毎にＸ線の照射量を変更する技術と比較して、複雑な構成を必要とせずに被検体への被曝を低減できる。

第１実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。（ａ），（ｂ）は、Ｘ線検出器の構成を示す概略図。第１実施形態のＸ線ＣＴ装置に備えるＤＡＳの構成を示すブロック図。人体の撮影部位のスライス断面を模式的に示す図。ビューに関わらず不変で比較的小さいゲインを用いる場合の、Ａ／Ｄ変換回路の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データの割合と、ビューとの関係をグラフとして示す図。ビューに関わらず不変で比較的大きいゲインを用いる場合の、Ａ／Ｄ変換回路の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データの割合と、ビューとの関係をグラフとして示す図。ビューに応じて可変であるゲインを用いる場合の、Ａ／Ｄ変換回路の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データの割合と、ビューとの関係をグラフとして示す図。第１実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャート。第１実施形態のＸ線ＣＴ装置に備えるＤＡＳの構成の変形例を示すブロック図。第２実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。第２実施形態のＸ線ＣＴ装置に備えるＤＡＳの構成を示すブロック図。第２実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャート。

本発明に係るＸ線ＣＴ装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）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／回転タイプとして説明する。

また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更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間接変換形と、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導電現象を利用した直接変換形とが主流である。

加えて、近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。

図１は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図である。

図１は、全てのビューに亘ってダイナミックにＤＡＳのゲインを変更可能な第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、データ収集装置１１及び画像処理装置１２から構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のデータ収集装置１１は、人体（被検体）Ｏの撮影部位に関するＸ線の透過データをＤＡＳで増幅し、ＤＡＳ出力データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、ＤＡＳ出力データに基づく投影データを基に再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。

Ｘ線ＣＴ装置１のデータ収集装置１１は、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３、メインコントローラ２４、高電圧発生装置２５、絞り駆動装置２６、回転駆動装置２７、天板２８、天板駆動装置２９、ＤＡＳ３０、及びＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３４ａ，３４ｂを設ける。

また、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３及びＤＡＳ３０は、データ収集装置１１の架台装置（図示しない）の回転部Ｒに保持される。回転部Ｒは、Ｘ線管２１とＸ線検出器２２とを対向させた状態で一体として、人体Ｏの周りに回転できるように構成されている。

Ｘ線管２１は、高電圧発生装置２５から供給された管電圧に応じてＸ線をＸ線検出器２２に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。

図２は、Ｘ線検出器２２の構成を示す概略図である。

図２（ａ）は、チャンネル方向にＭ行、スライス方向（列方向）に１列のＸ線検出素子Ｅ_ｍ（ｍ：１，２，…，Ｍ）_，１を有する１次元アレイ型のＸ線検出器２２である。図２（ａ）において、１次元アレイ型のＸ線検出器２２の中央に配置されるＸ線検出素子Ｅ_ｍ，１を、Ｘ線検出素子Ｅ_α，１とする。図２（ｂ）は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向にＭ行、スライス方向にＮ列のＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎ（ｎ：１，２，…，Ｎ）を有する２次元アレイ型のＸ線検出器２２（マルチスライス型検出器ともいう。）である。図２（ｂ）において、２次元アレイ型のＸ線検出器２２の中央に配置されるＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎを、Ｘ線検出素子Ｅ_α，βとする。なお、以下、Ｘ線ＣＴ装置１に、図２（ｂ）に示す２次元アレイ型のＸ線検出器２２を備える場合について説明する。

図１に示す絞り２３は、絞り駆動装置２６による制御によって、人体Ｏに照射するＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２６によって絞り２３の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。

メインコントローラ２４は、画像処理装置１２からＩＦ３４ａを介して入力された制御信号に基づいて、高電圧発生装置２５、絞り駆動装置２６、回転駆動装置２７、及びＤＡＳ３０等の制御を行なう。

高電圧発生装置２５は、メインコントローラ２４による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。高電圧発生装置２５は、図示しない高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器及び高電圧切替器等によって構成される。

絞り駆動装置２６は、メインコントローラ２４による制御によって、絞り２３におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。

回転駆動装置２７は、メインコントローラ２４による制御によって、回転部Ｒがその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部Ｒを回転させる。

天板２８は、人体Ｏを載置する。

天板駆動装置２９は、メインコントローラ２４による制御によって、天板２８をスライス方向に沿って移動させる。回転部Ｒの中央部分は開口を有し、その開口部の天板２８に載置された人体Ｏが挿入される。なお、回転部Ｒの回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向（スライス方向）、ｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。

ＤＡＳ３０は、Ｘ線管２１の回転角度３６０°のうちｋ（ｋ：１，２，…，Ｋ）番目のビューＶ_ｋにおいてＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎが検出する透過データＴ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］の信号を、ビューＶ_ｋ毎に設定されるゲインＧ［Ｖ_ｋ］を用いて増幅してデジタル信号に変換し、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を生成する。ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］は、データ収集装置１１のＩＦ３４ｂを介して画像処理装置１２に供給される。

図３は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１に備えるＤＡＳ３０の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、ＤＡＳ３０は、ＱＶ変換回路（積分回路及びゲイン可変増幅回路）３０３、Ａ／Ｄ変換回路３０４、データ記憶回路３０５、ゲイン演算回路３０６、及びゲイン制御回路３０７を備える。

ＱＶ変換回路３０３は、Ｘ線検出器２２を構成するＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎ毎に備えられ、Ｘ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎから出力される電圧信号をＸ線の照射周期に同期して周期的に積分する。

また、ＱＶ変換回路３０３は、オペアンプ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ）Ａ、異なる容量の３個のコンデンサＣ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）、及び３個のスイッチＳ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を備える。スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、それぞれ各コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３に対応され、ゲイン制御回路３０７によってＯＮ／ＯＦＦを制御される。コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって、ＱＶ変換回路３０３は、６種類のゲイン（増幅率）を設定することができる。なお、ＱＶ変換回路３０３は、６種類のゲインを設定するために同一容量の６個のコンデンサＣを備えてもよい。また、ＱＶ変換回路３０３が備えるコンデンサＣの数は、３個及び６個に限定されるものではない。

ＱＶ変換回路３０３は、Ｘ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎから出力される透過データＴ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］をゲインＧ［Ｖ_ｋ］を用いて増幅する。

Ａ／Ｄ変換回路３０４は、ＱＶ変換回路３０３毎に備えられ、ＱＶ変換回路３０３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換回路３０４の出力信号は、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］としてＩＦ３４ｂに出力される。また、Ａ／Ｄ変換回路３０４の出力信号としてのＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_１，１］，…，Ｄ［Ｖ_ｋ，Ｅ_Ｍ，Ｎ］のうち、撮影部位を通過するＸ線を検出する、Ｘ線検出器２２の中央に配置される１つのＸ線検出素子Ｅ_α，βに相当するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］が、データ記憶回路３０５に出力される。

なお、ＤＡＳ３０は、Ｘ線検出器２２を構成するＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎ毎にＱＶ変換回路３０３、及びＡ／Ｄ変換回路３０４を備えるが、図３では、１系統のみを図示するものとする。

図４は、人体Ｏの撮影部位のスライス断面を模式的に示す図である。

図４に示すように、人体Ｏの胸部から腰部にかけてのスライス断面（ｘ−ｙ断面）は、長軸方向をｘ軸方向と、短軸方向をｙ軸方向とする略楕円形とみなすことができる。よって、Ｘ線ＣＴ装置１で人体Ｏを撮影する場合、検出されるＸ線透過量は、ビューＶ_ｋによって異なる。なぜなら、人体Ｏに対してｘ軸方向に平行のビューＶ_γでＸ線を照射する場合と、ｙ軸方向に平行のビューＶ_δでＸ線を照射する場合とでは、人体Ｏに吸収されるＸ線量に差があるからである。特に、人体Ｏの骨盤部等の平面側と側面側とでは、検出されるＸ線透過量の差は顕著である。

図５は、ビューＶ_ｋ（例えば、ｋ：１，２，…，１２００）に関わらず不変で比較的小さいＱＶ変換回路３０３のゲインＧを用いる場合の、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合と、ビューＶ_ｋとの関係をグラフとして示す図である。

人体Ｏの撮影部位のスライス断面が、ｘ軸方向を長軸方向とする略楕円形である場合、図５に示すようにビューＶ_ｋの変化に従って、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］が変化する。すなわち、ビューＶ_ｋの変化に従って、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合が変化する。

ＱＶ変換回路３０３の出力がＡ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限を超えないように、ＱＶ変換回路３０３のゲインを比較的小さく設定すると、図５に示すように、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合が小さくなる。特に、ビューＶ_０，Ｖ_６００，Ｖ_１２００付近の場合、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合が極端に小さくなる。ＱＶ変換回路３０３のゲインを小さく設定しすぎるとＳ／Ｎを悪化させることになる。

図６は、ビューＶ_ｋに関わらず不変で比較的大きいＱＶ変換回路３０３のゲインＧを用いる場合の、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合と、ビューＶ_ｋとの関係をグラフとして示す図である。

ＱＶ変換回路３０３のゲインＧを比較的高く設定すると、図６に示すように、ＱＶ変換回路３０３の出力がＡ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限を超えて飽和する。特に、ビューＶ_３００，Ｖ_９００付近の場合、ＱＶ変換回路３０３の出力がＡ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限を超える。その場合、正確な再構成画像を得られなくなってしまう。

図３に示すデータ記憶回路３０５は、半導体記憶装置によって構成される。データ記憶回路３０５は、Ａ／Ｄ変換回路３０４から出力されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_１，１］，Ｄ［Ｖ_ｋ，Ｅ_Ｍ，Ｎ］のうち、Ｘ線検出器２２の中央のＸ線検出素子Ｅ_α，βに相当するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］を記憶する。すなわち、データ記憶回路３０５には、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１，Ｅ_α，β］，Ｄ［Ｖ_２，Ｅ_α，β］，…，Ｄ［Ｖ_Ｋ，Ｅ_α，β］が記憶される。データ記憶回路３０５は、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］を記憶する際、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］に、メインコントローラ２４から出力されるビューＶ_ｋの識別情報と、ゲイン演算回路３０６から出力される、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の生成に利用したＱＶ変換回路３０３のゲインＧ［Ｖ_ｋ］の情報とを対応付ける。

ゲイン演算回路３０６は、メインコントローラ２４からビューＶ_ｋの次のビューＶ_ｋ＋１における撮影指示を受け、ビューＶ_ｋ＋１の直前のビューＶ_ｋに対応するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］をデータ記憶回路３０５から読み出す。さらに、ゲイン演算回路３０６は、読み出されたＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］と、そのＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］に対応するＱＶ変換回路３０３のゲインＧ［Ｖ_ｋ］とを基に、ビューＶ_ｋ＋１におけるゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１］を算出する。ゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１］は、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限まで有効利用するためのものである。

ゲイン制御回路３０７は、メインコントローラ２４からビューＶ_ｋの次のビューＶ_ｋ＋１における撮影指示を受け、ゲイン演算回路３０６によって算出されたビューＶ_ｋ＋１のゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１］を基に、ＱＶ変換回路３０３のスイッチＳのＯＮ／ＯＦＦを制御する。

図７は、ビューＶ_ｋに応じて可変であるＱＶ変換回路３０３のゲインＧ［Ｖ_ｋ］を用いる場合の、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合と、ビューＶ_ｋとの関係をグラフとして示す図である。

例えば、メインコントローラ２４から撮影指示されるビューＶ_１００（回転角度３０°に相当）の透過データＴ［Ｖ_１００，Ｅ_ｍ，ｎ］を増幅するためのゲインＧ［Ｖ_１００］を算出する際、ゲイン演算回路３０６は、ビュー１００の直前にデータ収集されたビューＶ_９９に対応するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_９９，Ｅ_α，β］をデータ記憶回路３０５から読み出す。図７に示すように、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_９９，Ｅ_α，β］にはＡ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限まで余裕があるので、ゲイン演算回路３０６は、ビューＶ_９９におけるデータ収集で用いたゲインＧ［Ｖ_９９］より大きくなるようにゲインＧ［Ｖ_１００］を設定する。例えば、図７では、ゲインＧ［Ｖ_９９］を２倍することでゲインＧ［Ｖ_１００］を設定している。なお、予め１つ又は複数の閾値を設けて、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合を閾値処理することによってゲインＧ［Ｖ_１００］を設定してもよい。

一方、例えば、メインコントローラ２４から撮影指示されるビューＶ_２００（回転角度６０°に相当）の透過データＴ［Ｖ_２００，Ｅ_ｍ，ｎ］を増幅するためのゲインＧ［Ｖ_２００］を算出する際、ゲイン演算回路３０６は、ビューＶ_２００の直前にデータ収集されたビューＶ_１９９に対応するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１９９，Ｅ_α，β］をデータ記憶回路３０５から読み出す。図７に示すように、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１９９，Ｅ_α，β］にはＡ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限まで余裕がないので、ゲイン演算回路３０６は、ビューＶ_１９９におけるデータ収集で用いたゲインＧ［Ｖ_１９９］より小さくなるようにゲインＧ［Ｖ_２００］を設定する。例えば、図７では、ゲインＧ［Ｖ_１９９］を１／２倍することでゲインＧ［Ｖ_２００］を設定している。予め１つ又は複数の閾値を設けて、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］の割合を閾値処理することによってゲインＧ［Ｖ_２００］を設定してもよい。

なお、ゲイン演算回路３０６は、ビューＶ_９９，Ｖ_１９９のデータ収集で用いたゲインＧ［Ｖ_９９］，Ｇ［Ｖ_１９９］に乗じる係数を細かく設定することでゲインＧ［Ｖ_１００］，Ｇ［Ｖ_２００］を細かく設定することができる。このように、ゲインＧ［Ｖ_ｋ］を細かく設定することで、図７と比較して、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］がビューＶ_ｋに関わらずほぼ一定となる。

図１に示すＩＦ３４ａ，３４ｂは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによってそれぞれ構成され、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ３４ａ，３４ｂは画像処理装置１２と通信を行なうものであり、画像処理装置１２のＩＦ４４ａ，４４ｂにそれぞれ接続される。

Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、プロセッサとしてのＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）４１、メモリ４２、ＨＤ（ｈａｒｄｄｉｓｃ）４４、ＩＦ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、入力装置４５及び表示装置４６等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、画像処理装置１２は、記録媒体ドライブ４７を具備する場合もある。

ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等のオペレータによって入力装置４５が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されＩＦ４４ｃで受信されてＨＤ４３にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ４７に装着された記録媒体から読み出されてＨＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。

メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。メモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌｐｒｏｇｒａｍｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。

ＨＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが読み取り装置（図示しない）に着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤ４３は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、オペレータに対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４５によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。

ＩＦ４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによってそれぞれ構成され、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ４４ａ，４４ｂはデータ収集装置１１と通信を行なうものであり、データ収集装置１１のＩＦ３４ａ，３４ｂにそれぞれ接続される。また、ＩＦ４４ｃは、ネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、画像処理装置１２は、ＩＦ４４ｃからネットワークＮ網に接続することができる。

入力装置４５は、オペレータによって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。

表示装置４６は、図示しない画像合成回路、ＭＵＸ（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）、保存用メモリ、表示用メモリ（ＶＲＡＭ：ｖｉｄｅｏｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）、Ｄ／Ａ（ｄｉｇｉｔａｌｔｏａｎａｌｏｇ）変換回路、ビデオエンコーダ及びモニタ等を含んでいる。画像合成回路は、再構成画像等を種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成した表示データを生成し、その表示データをＭＵＸに出力する。ＭＵＸは、保存用メモリへの出力と表示用メモリへの出力との競合によるモニタ上の表示のちらつきを回避するために表示データの出力を適宜切替える。保存用メモリは、ＭＵＸから出力される再構成画像毎の各表示データを、ＡＶＩ（ａｕｄｉｏｖｉｄｅｏｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）ファイル等の動画ファイルとして記憶する。一方、ＭＵＸから出力される再構成画像をイメージデータとして一時的に記憶する。

Ｄ／Ａ変換回路は、ＭＵＸ又はＶＲＡＭから出力された表示データを、アナログ信号に変換する。ビデオエンコーダは、表示データに所定のエンコ−ド処理を施し、モニタにビデオ信号として出力する。モニタは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ）等によって構成され、表示データを順次表示する。

記録媒体ドライブ４７は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録媒体に記録されたデータ（プログラムを含む）を読み出して、バス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記録媒体に書き込む。このような記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。

画像処理装置１２は、データ収集装置１１から出力されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］に対して前処理を行なって投影データＰ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を生成する。画像処理装置１２は、前処理として、例えば、対数変換処理や感度補正等の補正処理を行ない、続いて、散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線照射範囲内のＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象のＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］の大きさから推定された散乱線を、対象となるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］から減じて散乱線補正を行なう。

また、画像処理装置１２は、前処理として、例えば、オフセット補正やリニアリティ補正を行なう。画像処理装置１２は、ゲインＧ［Ｖ_ｋ］毎に、オフセット補正用や、リニアリティ補正用のキャリブデータＣ［Ｇ］毎に有する。よって、ＤＡＳ３０から出力されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］毎に、使用したゲインＧ［Ｖ_ｋ］の情報を付帯させ、付帯されたＧ［Ｖ_ｋ］の情報に対応するキャリブデータＣ［Ｇ］を基にＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を補正する。

画像処理装置１２は、３６０°分の投影データＰ［Ｖ_１，Ｅ_１，１］乃至Ｐ［Ｖ_１２００，Ｅ_Ｍ，Ｎ］を基にフル投影データセットＰを取得し、そのフル投影データセットＰを基に画像を再構成し、再構成画像を表示装置４６に表示させる。又は、画像処理装置１２は、１８０°＋ファン角分の投影データＰ［Ｖ_１，Ｅ_１，１］乃至Ｐ［Ｖ_６００，Ｅ_Ｍ，Ｎ］を基にハーフ投影データセットＰを取得し、そのハーフ投影データセットＰを基に画像をハーフ再構成し、再構成画像を表示装置４６に表示させる。

なお、上述において、Ｘ線ＣＴ装置１のゲイン演算回路３０６が、１つのＸ線検出素子Ｅ_α，βに相当するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］を用いて、次のビューＶ_ｋ＋１における全てのＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎに相当する透過データＴ［Ｖ_ｋ＋１，Ｅ_ｍ，ｎ］を増幅するための１つのゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１］を算出するように説明した。しかし、この場合に限定されるものではない。例えば、ゲイン演算回路３０６は、１つのＸ線検出素子Ｅ_α，βを含むＸ線検出素子群Ｅｓ_α，βに相当するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅｓ_α，β］の平均値を用いて、次のビューＶ_ｋ＋１における全てのＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎに相当する透過データＴ［Ｖ_ｋ＋１，Ｅ_ｍ，ｎ］を増幅するための１つのゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１］を算出してもよい。Ｘ線検出素子群Ｅｓ_α，βは、人体Ｏを透過しないＸ線（直接線）に基づく透過データＴを除外する目的で選択される。

また、例えば、ゲイン演算回路３０６は、各Ｘ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎに相当する各ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を用いて、次のビューＶ_ｋ＋１における各Ｘ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎに相当する各透過データＴ［Ｖ_ｋ＋１，Ｅ_ｍ，ｎ］をそれぞれ増幅するためのゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１，Ｅ_ｍ，ｎ］を算出してもよい。その場合、図７に示すように、ビューＶ_１００のＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１００，Ｅ_α，β］についてはＡ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限まで余裕があるが、直接線に基づく外側のＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎ、例えばＸ線検出素子Ｅ_１，１に相当するＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１００，Ｅ_１，１］についてはＡ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限まで余裕がないときでも、ゲイン演算回路３０６は、Ｘ線検出素子Ｅ_α，βについてはゲインＧ［Ｖ_ｋ，Ｅ_α，β］より大きいゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１，Ｅ_α，β］を、Ｘ線検出素子Ｅ_１，１についてはゲインＧ［Ｖ_ｋ，Ｅ_１，１］より小さいゲインＧ［Ｖ_ｋ＋１，Ｅ_１，１］をそれぞれ算出する。

さらに、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、ビューＶ_ｋ毎にゲインＧ［Ｖ_ｋ］を変更する例を示したがその場合に限定されるものではない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１のＤＡＳ３０は、ゲイン演算回路３０６が算出する１つのゲインＧ［Ｖ_ｋ］を複数、例えば３つのビューＶ_ｋ＋１，Ｖ_ｋ＋２，Ｖ_ｋ＋３に相当する透過データＴ［Ｖ_ｋ＋１，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_ｋ＋２，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_ｋ＋３，Ｅ_ｍ，ｎ］の増幅にそれぞれ利用してもよい。また、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１のＤＡＳ３０は、ゲイン演算回路３０６が算出する複数、例えば３つのビューＶ_ｋ−３，Ｖ_ｋ−２，Ｖ_ｋ−１に相当するＤＡＳ出力データ［Ｖ_ｋ−３，Ｅ_α，β］，［Ｖ_ｋ−２，Ｅ_α，β］，［Ｖ_ｋ−１，Ｅ_α，β］を基に１つのゲインＧ［Ｖ_ｋ］を算出してもよい。

続いて、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、人体Ｏの撮影部位にＸ線を照射して、位置決め画像を生成するための撮影（スキャノ撮影）を行なう（ステップＳ１）。ステップＳ１では、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャノ撮影の撮影条件を基に、Ｘ線管２１及びＸ線検出器２２を保持する回転部Ｒの回転を止めた状態で撮影部位を体軸方向（ｚ軸方向）に移動させながら一方向からＸ線を照射する。撮影条件とは、撮影スライス厚、画像スライス厚、ＦＯＶ、ヘリカルピッチ、再構成関数、管電圧、管電流及び撮影速度のうちの少なくとも１つを指している。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、２つのビューＶ_γ，Ｖ_δの位置でそれぞれＸ線を照射する。ステップＳＴ１によってＸ線の照射が行なわれると、Ｘ線ＣＴ装置１のＤＡＳ３０は、Ｘ線検出器２２のＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎから出力される信号を基に透過データＴ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なう（ステップＳＴ２）。続けて、ＤＡＳ３０は、ステップＳＴ２によって収集された透過データＴ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］を画像処理装置１２に出力する。画像処理装置１２は、ステップＳＴ２によって収集された透過データＴ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］を基に透過像としての位置決め画像を生成し、２撮影面の位置決め画像を表示装置４６に表示する（ステップＳＴ３）。

次いで、Ｘ線ＣＴ装置１は、再構成画像を生成するための本撮影に係る複数のビューの中から初期のビューＶ_１を認識する（ステップＳＴ４）。次いで、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ３によって表示される位置決め画像を基に入力装置４５から入力される人体Ｏの撮影部位（ＦＯＶ）の大きさ、スライス厚の大きさ等の撮影条件に応じて、初期のビューＶ_１におけるＱＶ変換回路３０３のゲインＧ［Ｖ_１］を設定する（ステップＳＴ５）。次いで、Ｘ線ＣＴ装置１のメインコントローラ２４は、回転駆動装置２７を制御して回転部Ｒを回転させ、ステップＳＴ４によって認識された初期のビューＶ_１の位置にＸ線管２１をセットする（ステップＳＴ６）。

次いで、Ｘ線ＣＴ装置１は、高電圧発生装置２５から供給された管電圧に応じてＸ線管２１から人体Ｏの撮影部位にＸ線を照射して初期のビューＶ_１における本撮影を行なう（ステップＳＴ７）。Ｘ線ＣＴ装置１のＤＡＳ３０は、Ｘ線検出器２２のＸ線検出素子Ｅ［Ｖ_１，Ｅ_ｍ，ｎ］から出力される透過データＴ［Ｖ_１，Ｅ_ｍ，ｎ］の信号を、ステップＳＴ５によって設定されたゲインＧ［Ｖ_１］を用いて増幅し、さらにデジタル信号に変換してＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なう（ステップＳＴ８）。続けて、ＤＡＳ３０は、ステップＳＴ８によって収集されたＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１，Ｅ_ｍ，ｎ］を画像処理装置１２に出力する。画像処理装置１２は、ステップＳＴ８によって収集されたＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１，Ｅ_ｍ，ｎ］を前処理して投影データＰ［Ｖ_１，Ｅ_ｍ，ｎ］を生成し、ＨＤ４３等の記憶装置に記憶する（ステップＳＴ９）。

次いで、Ｘ線ＣＴ装置１は、本撮影の撮影条件と、ステップＳＴ４によって認識された初期のビューＶ_１とを基に、初期のビューＶ_１の次のビューＶ_２を認識する（ステップＳＴ１０）。次いで、Ｘ線ＣＴ装置１のメインコントローラ２４は、回転駆動装置２７を制御して回転部Ｒを回転させ、ステップＳＴ１０によって認識されたビューＶ_２の位置にＸ線管２１をセットする（ステップＳＴ１１）。次いで、Ｘ線ＣＴ装置１は、高電圧発生装置２５から供給された管電圧に応じてＸ線管２１から人体Ｏの撮影部位にＸ線を照射してステップＳＴ１０によって認識されたビューＶ_２における本撮影を行なう（ステップＳＴ１２）。

また、ステップＳＴ８によって収集されたＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１，Ｅ_１，１］，…，Ｄ［Ｖ_１，Ｅ_Ｍ，Ｎ］のうちＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_１，Ｅ_α，β］の、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限に対する割合と、ステップＳＴ５によって設定されたゲインＧ［Ｖ_１］とを基に、ステップＳＴ１０によって認識されたビューＶ_２におけるＱＶ変換回路３０３のゲインＧ［Ｖ_２］を算出する（ステップＳＴ１３）。Ｘ線ＣＴ装置１のＤＡＳ３０は、ステップＳＴ１２の本撮影によってＸ線検出器２２のＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎから出力される透過データＴ［Ｖ_２，Ｅ_ｍ，ｎ］の信号を、ステップＳＴ１３によって算出されたゲインＧ［Ｖ_２］を用いて増幅し、さらにデジタル信号に変換してＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_２，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なう（ステップＳＴ１４）。続けて、ＤＡＳ３０は、ステップＳＴ１４によって収集されたＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_２，Ｅ_ｍ，ｎ］を画像処理装置１２に出力する。画像処理装置１２は、ステップＳＴ１４によって収集されたＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_２，Ｅ_ｍ，ｎ］を前処理して投影データＰ［Ｖ_２，Ｅ_ｍ，ｎ］を生成し、ＨＤ４３等の記憶装置に記憶する（ステップＳＴ１５）。

次いで、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳ１０によって認識されたビューＶ_ｋでＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なうか否かを判断する（ステップＳＴ１６）。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳ１０によって認識されたビューＶ_ｋがＶ_Ｋでないかを判断する。ステップＳＴ１６の判断でＹＥＳ、すなわち、ビューＶ_ｋの次のビューＶ_ｋ＋１でＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_２，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なうと判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、本撮影の撮影条件と、ステップＳＴ１０によって認識されたビューＶ_ｋとを基に、次のビューＶ_ｋ＋１を認識する（ステップＳＴ１０）。

一方、ステップＳＴ１６の判断でＮＯ、すなわち、ビューＶ_ｋの次のビューＶ_ｋ＋１でＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_２，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なわないと判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は動作を終了する。

以上のように、ステップＳＴ１０乃至ＳＴ１５を繰り返すことで、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ９，ＳＴ１５によって記憶装置に記憶された投影データＰ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を基に、フル投影データセットＰ又はハーフ投影データセットＰを取得することができる。Ｘ線ＣＴ装置１は、投影データセットＰを基に、再構成画像を生成する。

図９は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１に備えるＤＡＳ３０の構成の変形例を示すブロック図である。

図９に示すように、ＤＡＳ３０は、ＱＶ変換回路３０３、Ａ／Ｄ変換回路３０４、データ記憶回路３０５、ゲイン演算回路３０６、ゲイン制御回路３０７、キャリブデータ記憶回路３０８、及びキャリブデータ適用回路３０９を備える。

キャリブデータ記憶回路３０８は、ゲインＧ［Ｖ_ｋ］毎にキャリブデータＣ［Ｇ］を記憶する。キャリブデータ記憶回路３０８は、ゲイン演算回路３０６によって算出されたゲインＧ［Ｖ_ｋ］に対応するキャリブデータＣ［Ｇ］をキャリブデータ適用回路３０９に出力する。

キャリブデータ適用回路３０９は、ＤＡＳ３０から出力されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を、キャリブデータ記憶回路３０８から出力されるキャリブデータＣ［Ｇ］を用いて補正する。

なお、図９に示すＤＡＳ３０において、図３に示すＤＡＳ３０と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

図３に示すＤＡＳ３０の構成において複数のビューＶ_ｋによる撮影中にダイナミックにゲインＧ［Ｖ_ｋ］を変更すると、キャリブデータＣ［Ｇ］もビューＶ_ｋ毎にダイナミックに変更される。よって、図３に示すＤＡＳ３０の構成では、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］にゲインＧ［Ｖ_ｋ］の情報を付帯させ、画像処理装置１２で、付帯されるゲインＧ［Ｖ_ｋ］の情報に対応するキャリブデータＣ［Ｇ］を用いて補正する必要がある。その場合、データ送信と、画像処理装置１２の画像再構成の処理とが煩雑になってしまう。そこで、図９に示すＤＡＳ３０の構成の変形例では、ゲイン演算回路３０６によって算出されたゲインＧ［Ｖ_ｋ］に対応するキャリブデータＣ［Ｇ］を用いて、収集されたＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を即座に補正することで、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］を容易に補正することが可能となる。

第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限までを有効利用することで、どのようなビューで取得される信号についてもＳ／Ｎを向上できる。

また、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、ビュー毎にＸ線の照射量を変更する技術と比較して、複雑な構成を必要とせずに人体Ｏへの被曝を低減できる。

図１０は、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図である。

図１０は、ビュー毎にＤＡＳのゲインを変更可能な第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ａを示す。Ｘ線ＣＴ装置１Ａは、大きくは、データ収集装置１１Ａ及び画像処理装置１２から構成される。Ｘ線ＣＴ装置１Ａのデータ収集装置１１Ａは、人体Ｏの撮影部位に関するＸ線の透過データをＤＡＳで増幅し、ＤＡＳ出力データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、ＤＡＳ出力データに基づく投影データを基に再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。

Ｘ線ＣＴ装置１Ａのデータ収集装置１１Ａは、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３、メインコントローラ２４、高電圧発生装置２５、絞り駆動装置２６、回転駆動装置２７、天板２８、天板駆動装置２９、ＤＡＳ３０Ａ、及びＩＦ３４ａ，３４ｂを設ける。

なお、図１０に示すＸ線ＣＴ装置１Ａにおいて、図１に示すＸ線ＣＴ装置１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

図１１は、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ａに備えるＤＡＳ３０Ａの構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、ＤＡＳ３０Ａは、ＱＶ変換回路３０３、Ａ／Ｄ変換回路３０４、データ記憶回路３０５Ａ、ゲイン演算回路３０６Ａ、及びゲイン制御回路３０７を備える。

データ記憶回路３０５Ａは、人体Ｏの撮影部位のスライス断面（ｘ−ｙ断面）がｘ軸方向を長軸方向とする略楕円形である場合におけるｘ軸方向と平行の１つのビューＶ_γ（図４に図示）によるスキャノ撮影で収集されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］を記憶する。又は、データ記憶回路３０５Ａは、複数、例えば人体Ｏの撮影部位のスライス断面（ｘ−ｙ断面）がｘ軸方向を長軸方向とする略楕円形である場合におけるビューＶ_γと、ｙ軸方向と平行のビューＶ_δ（図４に図示）とによるスキャノ撮影でそれぞれ収集されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｄ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］を記憶する。

ゲイン演算回路３０６Ａは、データ記憶回路３０５Ａから読み出されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］を基に、人体Ｏの撮影部位を略楕円形とみなした場合の本撮影におけるビューＶ_ｋ毎のゲインＧ［Ｖ_ｋ］を算出し、ゲインＧ［Ｖ_ｋ］をデータ記憶回路３０５Ａに記憶させる。又は、ゲイン演算回路３０６Ａは、データ記憶回路３０５Ａから読み出されるＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｄ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］を基に、人体Ｏの撮影部位を略楕円形とみなした場合の本撮影におけるビューＶ_ｋ毎のゲインＧ［Ｖ_ｋ］を算出し、ゲインＧ［Ｖ_ｋ］をデータ記憶回路３０５Ａに記憶させる。データ記憶回路３０５Ａには、ゲインＧ［Ｖ_１］，Ｇ［Ｖ_２］，…，Ｇ［Ｖ_Ｋ］が記憶される。

ゲイン制御回路３０７は、メインコントローラ２４から本撮影におけるビューＶ_ｋの撮影指示を受け、ゲイン演算回路３０６Ａによって算出されたビューＶ_ｋのゲインＧ［Ｖ_ｋ］を基に、ＱＶ変換回路３０３のスイッチＳのＯＮ／ＯＦＦを制御する。

なお、図１１に示すＤＡＳ３０Ａにおいて、図３に示すＤＡＳ３０と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

続いて、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ａの動作について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、Ｘ線ＣＴ装置１Ａは、人体Ｏの撮影部位にＸ線を照射して、位置決め画像を生成するための撮影（スキャノ撮影）を行なう（ステップＳ１）。Ｘ線ＣＴ装置１Ａは、例えば、２つのビューＶ_γ，Ｖ_δの位置でそれぞれＸ線を照射する。ステップＳＴ１によってＸ線の照射が行なわれると、Ｘ線ＣＴ装置１のＤＡＳ３０は、Ｘ線検出器２２のＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎから出力される信号を基に透過データＴ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なう（ステップＳＴ２）。続けて、ＤＡＳ３０は、ステップＳＴ２によって収集された透過データＴ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］を画像処理装置１２に出力する。画像処理装置１２は、ステップＳＴ２によって収集された透過データＴ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｔ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］を基に透過像としての位置決め画像を生成し、２撮影面の位置決め画像を表示装置４６に表示する（ステップＳＴ３）。

次いで、Ｘ線ＣＴ装置１Ａは、ＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_γ，Ｅ_ｍ，ｎ］，Ｄ［Ｖ_δ，Ｅ_ｍ，ｎ］を基に、人体Ｏの撮影部位を略楕円形とみなした場合の、本撮影におけるビューＶ_ｋ毎のゲインＧ［Ｖ_ｋ］を算出し（ステップＳＴ２１）、ゲインＧ［Ｖ_ｋ］を記憶する（ステップＳＴ２２）。ステップＳＴ２１，ＳＴ２２によって、Ｘ線ＣＴ装置１Ａは、ゲインＧ［Ｖ_１］，Ｇ［Ｖ_２］，…，Ｇ［Ｖ_Ｋ］を算出し、記憶する。

次いで、ステップＳＴ２２によって記憶されたゲインＧ［Ｖ_１］，Ｇ［Ｖ_２］，…，Ｇ［Ｖ_Ｋ］のうち、ステップＳＴ１０によって認識されたビューＶ_ｋにおけるＱＶ変換回路３０３のゲインＧ［Ｖ_ｋ］を読み出す（ステップＳＴ２３）。Ｘ線ＣＴ装置１ＡのＤＡＳ３０Ａは、ステップＳＴ１２の本撮影によってＸ線検出器２２のＸ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎから出力される透過データＴ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］の信号を、ステップＳＴ２３によって読み出されたゲインＧ［Ｖ_ｋ］を用いて増幅し、さらにデジタル信号に変換してＤＡＳ出力データＤ［Ｖ_ｋ，Ｅ_ｍ，ｎ］のデータ収集を行なう（ステップＳＴ２４）。

なお、図１２に示すＸ線ＣＴ装置１Ａの動作において、図８に示すＸ線ＣＴ装置１のステップと同一ステップには同一符号を付して説明を省略する。

第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ａによると、Ａ／Ｄ変換回路３０４の入力レンジの上限までを有効利用することで、どのようなビューで取得される信号についてもＳ／Ｎを向上できる。

また、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ａによると、ビュー毎にＸ線の照射量を変更する技術と比較して、複雑な構成を必要とせずに人体Ｏへの被曝を低減できる。

１，１ＡＸ線ＣＴ装置
１１，１１Ａデータ収集装置
１２画像処理装置
２１Ｘ線管
２２Ｘ線検出器
２４メインコントローラ
３０３ＱＶ変換回路
３０４Ａ／Ｄ変換回路
３０５，３０５Ａデータ記憶回路
３０６，３０６Ａゲイン演算回路
３０７ゲイン制御回路
３０８キャリブデータ記憶回路
３０９キャリブデータ適用回路

Claims

Ｘ線を照射する照射手段と、
複数のＸ線検出素子群を具備し、前記Ｘ線を検出する検出手段と、
被検体を挟むように前記照射手段及び前記検出手段を対向配置し、前記照射手段及び前記検出手段を一体として保持する保持手段と、
前記保持手段の回転を制御することで、複数のビューから前記被検体を撮影可能とする制御手段と、
前記複数のビューのビュー毎にゲインを算出する演算手段と、
前記ゲインを用いて、前記Ｘ線検出素子群の各素子から出力される前記ビュー毎の透過データを増幅して増幅データを生成する増幅手段と、
前記増幅データをデジタル信号に変換する変換手段と、
を有し、
前記増幅手段は、前記複数のビューのうち第１ビューに対応する前記透過データとしての第１透過データを、前記ゲインとしての第１ゲインを用いて増幅して前記増幅データとしての第１増幅データを生成し、
前記演算手段は、前記第１ゲインと、前記変換手段の入力レンジの上限と、前記変換手段から出力される前記第１増幅データとを基に、前記第１ビューの次のビューである第２ビューに対応する前記透過データとしての第２透過データを増幅するための前記ゲインとしての第２ゲインを算出することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記演算手段は、前記被検体の厚さ及びスライス厚のうち少なくとも一方を基に、前記複数のビューのうち撮影初期のビューに対応する前記透過データとしての初期透過データを増幅する前記ゲインとしての初期ゲインを算出する構成とすることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記演算手段は、前記第１増幅データを、前記Ｘ線検出素子群のうち前記検出手段の中央に配置される中央素子を含む素子群に相当する前記増幅データの平均値とする構成とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記演算手段は、前記第１増幅データを、前記Ｘ線検出素子群のうち前記検出手段の中央に配置される中央素子に相当する前記増幅データとする構成とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記演算手段は、前記Ｘ線検出素子群に含まれる素子毎に前記第１増幅データを生成し、
前記演算手段は、前記素子毎の前記第１増幅データを基に、前記素子毎に前記第２ゲインを算出し、
前記増幅手段は、前記素子毎の前記第２ゲインを用いて、前記素子毎に前記第２透過データを増幅する構成とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記演算手段は、前記変換手段の入力レンジの上限に対する前記第１増幅データの割合を基に、前記第２ゲインを算出する構成とすることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記演算手段は、前記割合が閾値以上の場合、前記第１ゲインより大きくなるような前記第２ゲインを算出する一方、前記割合が前記閾値未満の場合、前記第１ゲインより小さくなるような前記第２ゲインを算出する構成とすることを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記ゲイン毎に異なる補正データを記憶する記憶手段と、
前記ゲインを前記増幅データに付帯させる付帯手段と、
前記増幅データに付帯された前記ゲインに対応する所要の補正データを前記記憶手段から取得し、前記所要の補正データを用いて前記増幅データを補正する補正手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記ゲイン毎に異なる補正データを記憶する記憶手段と、
前記ゲインに対応する所要の補正データを前記記憶手段から取得し、前記所要の補正データを用いて前記増幅データを補正する補正手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記補正データを、オフセット補正、及びリニアリティ補正のうち少なくとも一方を行なうためのデータとする構成とすることを特徴とする請求項８又は９に記載のＸ線ＣＴ装置。