JP5631569B2

JP5631569B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP5631569B2
Application number: JP2009217728A
Authority: JP
Inventors: 玄近藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: US20110069810A1; JP2011062445A; US8320520B2

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。

近年、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置においては、被検体を中心とする円軌道上でＸ線管を連続回転させるとともに天板を連続して往復移動させる撮影手法が用いられている（特許文献１など）。かかる撮影手法によれば、被検体に対して螺旋状にＸ線が照射されることになり、広範囲かつ連続性に優れた断層像が得られる。なお、かかる撮影手法を以下「ヘリカルシャトルスキャン」という。

ところで、ヘリカルシャトルスキャンでは、被検体に対して螺旋状に照射されるＸ線の軌道が、往路における撮影（以下「往路スキャン」）によって取得された複数の投影データ間、あるいは復路における撮影（以下「復路スキャン」）によって取得された複数の投影データ間で同期するように制御される。なお、かかる制御を以下「軌道同期制御」という。例えば、従来、Ｘ線ＣＴ装置は、往路スキャン及び復路スキャンのいずれにおいても、円軌道上の原点（回転角度０°）を基点としてＸ線の照射を開始するように軌道同期制御を行う。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置は、往路スキャン時には、Ｘ線管が回転角度０°の時に照射を開始し、復路スキャン時にも、Ｘ線管が回転角度０°の時に照射を開始する。

特開平６−１２５８８９公報

しかしながら、上述した従来の技術では、往路スキャンと復路スキャンとを折り返す際に、円軌道上の原点（回転角度０°）の位置にＸ線管が移動するまで待機してから照射を開始しなければならず、タイムロスが大きいという課題があった。例えば、往路スキャンの照射が完了し、復路スキャンを開始するための準備が完了した時に、Ｘ線管がまさに原点（回転角度０°）を過ぎていた場合には、Ｘ線ＣＴ装置は、再び原点の位置にＸ線管が移動するまでほぼ１回転待機してから、照射を開始しなければならない。復路スキャン終了後の往路スキャンにおいても同様である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、折り返し時間を削減することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、Ｘ線照射手段とＸ線検出手段とを天板に載置された被検体を略中心とする円軌道上で連続回転させるとともに、該天板を該被検体の体軸方向に往復移動させる回転移動制御手段と、前記往復移動の折り返し後にＸ線の照射を開始する時の前記Ｘ線照射手段の円軌道上の位置を、前記往復移動の片道で収集されるＶｉｅｗ数に関する撮影条件および前記Ｘ線照射手段の回転速度に関する撮影条件の少なくとも一方に基づいて決定する位置決定手段と、前記位置決定手段によって決定された位置に従って前記Ｘ線照射手段による照射を開始するように制御する照射制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、折り返し時間を削減することが可能になるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図２は、Ｘ線ＣＴ装置の全体図である。図３は、実施例１におけるヘリカルシャトルスキャンを説明するための図である。図４は、従来の軌道同期制御を説明するための図である。図５は、実施例１における架台寝台制御部の構成を示すブロック図である。図６は、軌道同期制御の最適化を説明するための図である。図７は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置による処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の実施例を説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

［実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成］
まず、図１〜図６を用いて、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００の構成を説明する。図１は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００の構成を示すブロック図である。図１に例示するように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、架台寝台制御部１７を備える。架台寝台制御部１７は、往路スキャンにおいて照射を開始する時のＸ線管１２の回転角度、及び、復路スキャンにおいて照射を開始する時のＸ線管１２の回転角度を予め決定する。また、架台寝台制御部１７は、決定した回転角度に従ってＸ線管１２による照射を開始するように、高電圧発生部１１、架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する。以下、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００が備える各部を説明し、続いて、架台寝台制御部１７を詳細に説明する。

図１に例示するように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、架台装置１０と、寝台装置２０と、コンソール装置３０とを備える。架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射するとともに被検体Ｐを透過したＸ線を検出してコンソール装置３０に出力する装置である。具体的には、架台装置１０は、高電圧発生部１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線検出器１３と、データ収集部１４と、回転フレーム１５と、架台駆動部１６と、架台寝台制御部１７とを有する。

高電圧発生部１１は、架台寝台制御部１７による制御に従って、Ｘ線管１２に対して高電圧を供給する。Ｘ線管１２は、真空管であり、高電圧発生部１１から供給される高電圧によってＸ線を発生し、被検体Ｐに対してＸ線を照射する。Ｘ線検出器１３は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。データ収集部１４は、Ｘ線検出器１３によって検出されたＸ線を用いて投影データを生成する。回転フレーム１５は、円環状のフレームであり、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持する。

架台駆動部１６は、架台寝台制御部１７による制御に従って、架台を駆動する。具体的には、架台駆動部１６は、モータの駆動によって回転フレーム１５を高速に連続回転させ、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２及びＸ線検出器１３を連続回転させる。架台寝台制御部１７は、後述するスキャン制御部３６による制御に従って、高電圧発生部１１、架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する。なお、架台寝台制御部１７については後に詳述する。

寝台装置２０は、撮影対象の被検体Ｐを載置する台であり、寝台駆動部２１と、天板２２とを有する。寝台駆動部２１は、架台寝台制御部１７による制御に従って、モータの駆動によって、天板２２を被検体Ｐの体軸方向に連続して往復移動する。天板２２は、被検体Ｐを載置する板である。

コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１００の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された投影データから画像を再構成する。具体的には、コンソール装置３０は、入力部３１と、表示部３２と、システム制御部３３と、画像処理部３４と、画像データ記憶部３５と、スキャン制御部３６とを有する。

入力部３１は、マウスやキーボードなどであり、操作者が、Ｘ線ＣＴ装置１００に対する指示の入力に用いる。例えば、入力部３１は、スキャン条件の設定を受け付ける。表示部３２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイであり、各種情報を表示する。例えば、表示部３２は、画像データ記憶部３５によって記憶されている画像や、操作者から各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。

システム制御部３３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路である。具体的には、システム制御部３３は、架台装置１０、寝台装置２０及びコンソール装置３０を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１００全体の制御を行う。例えば、システム制御部３３は、スキャン制御部３６を制御して投影データを収集させる。また、例えば、システム制御部３３は、画像処理部３４を制御して投影データから画像を再構成させる。

画像処理部３４は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積回路、ＣＰＵやＭＰＵなどの電子回路であり、データ収集部１４によって生成された投影データに対して各種処理を行う。具体的には、画像処理部３４は、データ収集部１４によって生成された投影データに対して感度補正などの前処理を行い、システム制御部３３から指示された再構成条件に基づき画像を再構成し、再構成した画像を画像データ記憶部３５に格納する。

画像データ記憶部３５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどであり、画像処理部３４によって再構成された画像を記憶する。スキャン制御部３６は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積回路、ＣＰＵやＭＰＵなどの電子回路であり、システム制御部３３から指示されたスキャン条件に基づき架台寝台制御部１７を制御する。

図２は、Ｘ線ＣＴ装置１００の全体図である。架台装置１０、寝台装置２０、及びコンソール装置３０は、図２に例示するように設置される。図２に示す破線は、架台装置１０及び寝台装置２０が設置されるスキャナ室と、コンソール装置３０が設置されるコンソール室との境界を示す。また、図２に示す符号ａの矢印は、被検体Ｐの体軸方向を示す。実施例１において、天板２２は、被検体Ｐの体軸方向と平行する第一方向（例えば往路方向）及び第一方向と反対方向の第二方向（例えば復路方向）に連続して往復移動する。

図３は、実施例１におけるヘリカルシャトルスキャンを説明するための図である。ヘリカルシャトルスキャンは、被検体Ｐを中心とする円軌道上でＸ線管１２を連続回転させるとともに天板２２を連続して往復移動させる撮影手法である。かかるヘリカルシャトルスキャンによれば、図３に例示するように、被検体Ｐに対して螺旋状にＸ線が照射されることになる。なお、図３においては、説明の便宜上、被検体Ｐと螺旋とが別々に示されているが、Ｘ線は、被検体Ｐを取り囲むように螺旋状に照射される。

図３に例示するように、被検体Ｐの体軸方向の内、頭から足に向かう矢印の方向をＺ方向とし、天板２２がＺ方向と同じ方向に移動する場合を往路スキャン、Ｚ方向と反対方向に移動する場合を復路スキャンという。図３に例示する「天板ＩＮ」の矢印は、往路スキャンの際に天板２２が移動する方向を示し、「天板ＯＵＴ」の矢印は、復路スキャンの際に天板２２が移動する方向を示す。

実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、撮影範囲内に設定された定速領域においては天板２２を一定の速度で移動させ、加減速領域においては天板２２の移動速度を加速又は減速させる。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置１００は、加減速領域において天板２２の移動速度を減速させて停止させ、天板２２の移動方向を反転させ、折り返すと、加減速領域において天板２２の移動速度を加速させる。また、図３に示す符号ａ及び符号ｂの矢印は、Ｘ線管１２の回転方向を示す。なお、図３では、加減速領域が撮影範囲内に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、加減速領域が撮影範囲外に設けられる場合にも本発明を同様に適用することができる。

ところで、従来のヘリカルシャトルスキャンでは、往路スキャン及び復路スキャンのいずれにおいても、円軌道上の原点（回転角度０°）を基点としてＸ線の照射を開始するように軌道同期制御を行っていた。図４は、従来の軌道同期制御を説明するための図である。

図４（ａ）に例示する「軌道同期トリガ位置」は、照射を開始する時のＸ線管１２の位置を示す。従来のヘリカルシャトルスキャンでは、図４に例示するように、例えば、往路スキャン時には、Ｘ線管１２が回転角度０°の時に照射を開始し（図４（ａ）を参照）、復路スキャン時にも、Ｘ線管１２が回転角度０°の時に照射を開始するように（図４（ｄ）参照）、軌道同期制御を行っていた。

すると、図４に例示するように、例えば、往路スキャンの照射が完了し（図４（ｂ）参照）、復路スキャンを開始するための準備が完了した時に、スキャン条件によってはＸ線管１２がまさに原点を過ぎた回転角度に位置するような場合がある（図４（ｃ）参照）。このような場合には、Ｘ線ＣＴ装置１００は、再び原点の位置にＸ線管１２が移動するまでほぼ１回転待機してから（図４（ｄ）参照）、照射を開始しなければならない。復路スキャン終了後（図４（ｅ）参照）の往路スキャンにおいても同様である。

［架台寝台制御部１７の構成］
次に、実施例１における架台寝台制御部１７を説明する。図５は、実施例１における架台寝台制御部１７の構成を示すブロック図である。実施例１における架台寝台制御部１７は、架台駆動部１６を制御することで、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とを天板２２に載置された被検体Ｐを略中心とする円軌道上で連続回転させる。また、架台寝台制御部１７は、寝台駆動部２１を制御することで、天板２２を連続して往復移動させる。このように、架台寝台制御部１７は、架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御することで、シャトルヘリカルスキャンを実現する。

ここで、図５に例示するように、実施例１における架台寝台制御部１７は、特に、軌道同期トリガ位置決定部１７ａと、Ｘ線照射制御部１７ｂとを有する。実施例１における架台寝台制御部１７は、軌道同期トリガ位置決定部１７ａ及びＸ線照射制御部１７ｂを有することで、軌道同期制御を最適化し、往路スキャンと復路スキャンとを折り返す際の折り返し時間を削減するのである。以下、具体的に説明する。

軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、往路スキャンにおいて照射を開始する時の軌道同期トリガ位置（往路）、及び、復路スキャンにおいて照射を開始する時の軌道同期トリガ位置（復路）を、折り返し時の待機時間に基づき予め決定する。具体的には、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、スキャン制御部３６からスキャン条件を受け取ると、受け取ったスキャン条件を用いて軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を決定する計算を予め行い、計算によって決定した軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）をＸ線照射制御部１７ｂに通知する。

Ｘ線照射制御部１７ｂは、予め決定された軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）に従ってＸ線管１２による照射及び天板２２の移動を開始するように制御する。具体的には、Ｘ線照射制御部１７ｂは、軌道同期トリガ位置決定部１７ａから軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を受け取ると、受け取った軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）に従ってＸ線管１２による照射を開始するように、高電圧発生部１１を制御する。また、同時に、Ｘ線管１２による照射開始と同期するように天板２２の移動を開始する。

ここで、軌道同期制御の最適化について説明する。図６は、軌道同期制御の最適化を説明するための図である。実施例１における軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、往路スキャンの照射が完了した時の回転角度から軌道同期トリガ位置（復路）までの回転方向の差分角度と、復路スキャンの照射が完了した時の回転角度から軌道同期トリガ位置（往路）までの回転方向の差分角度との和が最小になるように、軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を決定する。

すなわち、図６を用いて説明すると、図６（ａ）に示す回転角度Ａは、軌道同期トリガ位置（往路）を示す。また、図６（ｂ）に示す回転角度Ｂは、往路スキャンの照射が完了した時のＸ線管１２の回転角度を示す。また、図６（ｃ）の回転角度Ｃは、復路スキャンを開始するための準備が完了した時のＸ線管１２の回転角度を示す。なお、図６（ｃ）のαは、復路スキャンを開始するための準備時間中に移動した回転角度を示す。

また、図６（ｃ）の回転角度Ｄは、軌道同期トリガ位置（復路）を示す。また、図６（ｄ）の回転角度Ｅは、往路スキャンの照射が完了した時のＸ線管１２の回転角度を示す。また、図６（ｅ）の回転角度Ｆは、往路スキャンを開始するための準備が完了した時の回転角度を示す。なお、図６（ｅ）のαは、往路スキャンを開始するための準備時間中に移動した回転角度を示す。

また、図６において、次のスキャンを開始するための準備が完了した時の回転角度から軌道同期トリガ位置までの角度（以下「ウェイト（Wait）角度」）は、往路スキャンから復路スキャンへの折り返し時は図６（ｃ）に示す「ｘ°」であり、復路スキャンから往路スキャンへの折り返し時は図６（ｅ）に示す「ｙ°」である。

すると、ウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」が最小になるように回転角度Ａ及び回転角度Ｄを予め決定し、予め決定した回転角度Ａ及び回転角度Ｄに従ってＸ線管１２による照射を開始するように制御することで、往路スキャンと復路スキャンとを折り返す際の折り返し時間を削減することが可能になる。

続いて、ウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」が最小になるように回転角度Ａ及び回転角度Ｄを決定するアルゴリズムを説明する。軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、決定アルゴリズムに用いる定数として、片道（往路スキャン又は復路スキャン）で収集されるＶｉｅｗ数「Ｖ［view］」、１枚の断層像を再構成するために必要なＶｉｅｗ数（再構成Ｖｉｅｗ数）「ｖ［view］」、Ｘ線管１２の回転速度「ｒ［rot/sec］」、及び次のスキャンを開始するための準備時間（以下「スキャン間セットアップ時間」）「ｑ［sec］」を用いる。

例えば、片道で収集されるＶｉｅｗ数が２０，０００［view］であり、１枚の断層像を再構成するために必要なＶｉｅｗ数が１，０００［view］であるとする。すると、Ｘ線管１２の１回転あたり１，０００［view］が収集され、２０，０００［view］／１，０００［view］＝２０から、片道でＸ線管１２が２０回転する計算になる。

一方、例えば、片道で収集されるＶｉｅｗ数が２０，５００［view］であり、１枚の断層像を再構成するために必要なＶｉｅｗ数が１，０００［view］であるとする。すると、Ｘ線管１２の１回転あたり１，０００［view］が収集され、２０，５００［view］／１，０００［view］＝２０．５から、片道でＸ線管１２が２０．５回転する計算になる。この場合には、軌道同期トリガ位置（往路）が「０°」である場合には、０．５回転分超過した「１８０°」の回転角度で往路スキャンが完了することを意味する。

軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、片道で収集されるＶｉｅｗ数、再構成するＶｉｅｗ数、及びＸ線管１２の回転速度については、スキャン制御部３６から受け取ったスキャン条件から与えられる値を用いる。また、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、スキャン間セットアップ時間については、スキャン条件によらずほぼ一定の値を用いる。なお、スキャン間セットアップ時間とは、例えば、プログラムの処理時間であり、例えばプログラムのステップ数などから割り出すことができる。

軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、上記定数と、以下（１）式〜（６）式とを用いて、決定アルゴリズムによる計算を行う。なお、「ｍｏｄ」の記号は、分子を分母で割った余りを示す。回転角度の値を３６０°以下の数字で表すために、３６０°で割った余りを計算する。

まず、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、軌道同期トリガ位置（往路）を示す回転角度Ａについては、例えば「０°」と決定し、（１）式に代入する。また、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、スキャン制御部３６から受け取ったＶ［view］及びｖ［view］を（１）式に代入する。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、（１）式を計算することで、往路スキャンの照射が完了した時のＸ線管１２の回転角度Ｂを求める。

次に、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、上記（１）式で求めた回転角度Ｂと、スキャン制御部３６から受け取ったｒ［rot/sec］と、スキャン間セットアップ時間ｑ［sec］とを（２）式に代入する。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、（２）式を計算することで、復路スキャンを開始するための準備が完了した時のＸ線管１２の回転角度Ｃを求める。

続いて、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、上記（２）式で求めた回転角度Ｃと、ウェイト角度ｘ°の初期値「０°」とを（３）式に代入する。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、（３）式を計算することで、軌道同期トリガ位置（復路）を示す回転角度Ｄを求める。

また、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、上記（３）式で求めた軌道同期トリガ位置（復路）を示す回転角度Ｄと、スキャン制御部３６から受け取ったＶ［view］及びｖ［view］とを（４）式に代入する。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、（４）式を計算することで、復路スキャンの照射が完了した時のＸ線管１２の回転角度Ｅを求める。

次に、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、上記（４）式で求めた回転角度Ｅと、スキャン制御部３６から受け取ったｒ［rot/sec］と、スキャン間セットアップ時間ｑ［sec］とを（５）式に代入する。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、（５）式を計算することで、復路スキャンを開始するための準備が完了した時のＸ線管１２の回転角度Ｆを求める。

続いて、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、上記（５）式で求めた回転角度Ｆと、軌道同期トリガ位置（往路）を示す回転角度Ａ「０°」とを（６）式に代入する。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、（６）式を計算することで、ウェイト角度ｙ°を求める。

上記（１）式〜（６）式の一連の計算により、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、ウェイト角度ｘ°を「０°」とした時のウェイト角度ｙ°を求め、ウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」を求める。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、例えば、ウェイト角度ｘ°を１°ごとに増やす掃引計算を繰り返し行い、ウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」が最小になるウェイト角度ｘ°を探索する。そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、探索したウェイト角度ｘ°を（３）式に代入することで、軌道同期トリガ位置（復路）を示す回転角度Ｄを決定する。

［実施例１に係るＸ線ＣＴ装置による処理手順］
次に、図７を用いて、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００による処理手順を説明する。図７は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００による処理手順を示すフローチャートである。

図７に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、まず、スキャン条件を決定アルゴリズムに設定する（ステップＳ１０１）。例えば、操作者が、入力部３１を用いてＸ線ＣＴ装置１００に対してスキャン条件を入力すると、入力されたスキャン条件は、システム制御部３３を介してスキャン制御部３６に送られる。スキャン制御部３６は、受け取ったスキャン条件から、片道で収集されるＶｉｅｗ数「Ｖ［view］」、１枚の断層像を再構成するために必要なＶｉｅｗ数「ｖ［view］」、Ｘ線管１２の回転速度「ｒ［rot/sec］」を抽出し、架台寝台駆動部１７の軌道同期トリガ位置決定部１７ａに送る。また、スキャン制御部３６は、スキャン間セットアップ時間「ｑ［sec］」も軌道同期トリガ位置決定部１７ａに送る。こうして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、「Ｖ［view］」、「ｖ［view］」、「ｒ［rot/sec］」、「ｑ［sec］」を決定アルゴリズムに設定する。

次に、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、ウェイト角度ｘ°の初期値として「０°」を設定する（ステップＳ１０２）。続いて、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２において設定した値の他に、軌道同期トリガ位置（往路）を示す回転角度Ａとして「０°」を設定し、上記（１）式〜（６）式に示す決定アルゴリズムに代入してウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」を計算する（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。

そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、ステップＳ１０３においてウェイト角度ｘ°に設定した値と、ステップＳ１０４において計算されたウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」の計算値とを、メモリなどの記憶部に一時的にストックする（ステップＳ１０５）。

次に、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、ウェイト角度ｘ°が「３６０°」であるか否かを判定し（ステップＳ１０６）、「３６０°」でない場合には（ステップＳ１０６否定）、ウェイト角度ｘ°にΔｘ°として例えば「１°」を加算した値を新たなウェイト角度ｘ°として設定し、ステップＳ１０３の処理に戻る。

すなわち、例えば、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、ウェイト角度ｘ°として「１°」の値を用いて、再び、上記（１）式〜（６）式に示す決定アルゴリズムに代入してウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」を計算し（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）、計算値をストックする（ステップＳ１０５）。

このように、実施例１においては、Δｘ°として「１°」を加算した値が新たなウェイト角度ｘ°となるので、ステップＳ１０６においてウェイト角度ｘ°が「３６０°」であると判定されるまで、３６０回、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理が繰り返される。

さて、ステップＳ１０６において、ウェイト角度ｘ°が「３６０°」であると判定されると（ステップＳ１０６肯定）、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、掃引計算を完了し（ステップＳ１０７）、ウェイト角度の和である「ｘ°＋ｙ°」が最小になるウェイト角度ｘ°を、ステップＳ１０５においてストックした３６０回分の計算結果から抽出する（ステップＳ１０８）。すなわち、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、ステップＳ１０５においてストックした計算結果を探索し、最小の「ｘ°＋ｙ°」に対応付けて記憶されているウェイト角度ｘ°を探索する。

そして、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、探索したウェイト角度ｘ°を上記（３）式に代入することで、軌道同期トリガ位置（復路）を示す回転角度Ｄを決定する（ステップＳ１０９）。

続いて、軌道同期トリガ位置決定部１７ａは、軌道同期トリガ位置（往路）を示す回転角度Ａ及び軌道同期トリガ位置（復路）を示す回転角度Ｄを、Ｘ線照射制御部１７ｂに通知し、Ｘ線照射制御部１７ｂは、受け取った回転角度Ａ及び回転角度Ｄを設定する（ステップＳ１１０）。

その後、Ｘ線ＣＴ装置１００においてヘリカルシャトルスキャンが開始されるが（ステップＳ１１１）、Ｘ線照射制御部１７ｂは、軌道同期トリガ位置決定部１７ａから通知された回転角度Ａ及び回転角度Ｄに従ってＸ線管１２による照射が開始されるように、高電圧発生部１１を制御する。

なお、上記した値や処理手順は一例に過ぎない。例えば、軌道同期トリガ位置（往路）を示す回転角度Ａとして「０°」を設定することを想定したが、本発明はこれに限られるものではなく、「０°」以外の他の回転角度を設定してもよい。また、例えば、Δｘ°として「１°」を加算する手法を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の単位で加算する手法でもよい。また、例えば、上記（１）式〜（６）式は一例に過ぎず、例えば、（１）式〜（６）式と同様の意味を持ち、（１）式〜（６）式を変形した他の式を用いて計算する手法でもよい。また、例えば、上記（１）式〜（６）式では、回転角度を計算し、ウェイト角度の和を計算する手法を説明したが、これに限られるものではなく、回転角度を時間に置き換え、ウェイト角度をウェイト時間（待機時間）に置き換えた式で計算する手法にも、同様に適用することができる。

また、例えば、上記掃引計算は一例に過ぎず、折り返し時の待機時間を短縮するために軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を最適化する手法であれば、他の手法であってもよい。なお、「最適化」も、必ずしも待機時間が「最短時間」となることが必須なわけではなく、運用の形態に応じて最適化されていれば、必ずしも待機時間が「最短時間」となる必要はない。

［実施例１の効果］
上述してきたように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とを天板２２に載置された被検体Ｐを略中心とする円軌道上で連続回転させるとともに、天板２２を被検体Ｐの体軸方向に連続して往復移動させる。そして、架台寝台制御部１７が、往復移動の折り返し後に照射を開始する時のＸ線管１２の円軌道上の位置を示す角度を、所定方向の移動において照射を完了した時から折り返し後の移動において照射及び天板の移動を開始する時までの時間であってスキャン条件から計算される待機時間に基づき決定する。具体的には、軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を、往路スキャンにおいて照射を完了した時の角度から軌道同期トリガ位置（復路）までの回転方向の差分角度と、復路スキャンにおいて照射を完了した時の角度から軌道同期トリガ位置（往路）までの回転方向の差分角度との和であってスキャン条件から計算される値が最小になるように決定する。そして、架台寝台制御部１７は、決定した角度に従ってＸ線管１２による照射を開始するように高電圧発生部１１を制御する。

このようなことから、実施例１によれば、往路スキャンと復路スキャンとを折り返す際の待機時間が最短となるように予め計算され、決定された軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）に基づきＸ線管１２による照射が開始されるので、軌道同期制御が最適化され、折り返し時間を削減することが可能になる。

ひいては、このように最適化された軌道同期制御がヘリカルシャトルスキャンにおいて繰り返されることで、折り返し時間の合計においては、より顕著に削減の効果が現れ、往路スキャン、復路スキャンそれぞれにおいて取得される画像の時間分解能が向上する効果も奏する。さらに、往路スキャンで取得された画像と、復路スキャンで取得された画像とのサブトラクション画像の時間分解能が向上する効果も奏する。

その他、本発明は、上記実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

例えば、上記実施例１においては、架台装置１０に備えられた架台寝台制御部１７が、軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を決定する処理を行うものとして説明した。しかしながら本発明はこれに限られるものではない。例えば、コンソール装置３０側において（例えば、スキャン制御部３６などにおいて）、軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を決定する処理を行ってもよい。この場合には、架台寝台制御部１７は、その他のスキャン条件とともに、予め決定された軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）をコマンドとして受け取り、受け取った軌道同期トリガ位置（往路）及び軌道同期トリガ位置（復路）を用いて高電圧発生部１１を制御する。

１００Ｘ線ＣＴ装置
１７架台寝台制御部
１７ａ軌道同期トリガ位置決定部
１７ｂＸ線照射制御部

Claims

Ｘ線照射手段とＸ線検出手段とを天板に載置された被検体を略中心とする円軌道上で連続回転させるとともに、該天板を該被検体の体軸方向に往復移動させる回転移動制御手段と、
前記往復移動の折り返し後にＸ線の照射を開始する時の前記Ｘ線照射手段の円軌道上の位置を、前記往復移動の片道で収集されるＶｉｅｗ数に関する撮影条件および前記Ｘ線照射手段の回転速度に関する撮影条件の少なくとも一方に基づいて決定する位置決定手段と、
前記位置決定手段によって決定された位置に従って前記Ｘ線照射手段による照射を開始するように制御する照射制御手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記位置決定手段は、前記位置を、前記撮影条件から計算される時間であって、前記往復移動の折り返しにおいてＸ線の照射を完了した時から折り返し後の移動においてＸ線の照射を開始する時までの時間に基づいて決定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線照射手段とＸ線検出手段とを天板に載置された被検体を略中心とする円軌道上で連続回転させるとともに、該天板を該被検体の体軸方向における第一方向および該第一方向と反対方向の第二方向に連続して往復移動させる回転移動制御手段と、
前記第一方向の移動において照射を開始する時の前記Ｘ線照射手段の円軌道上の位置を示す第一角度、および、前記第二方向の移動において照射を開始する時の前記Ｘ線照射手段の円軌道上の位置を示す第二角度を、前記第一方向の移動において照射を完了した時の角度から前記第二角度までの回転方向の差分角度と、前記第二方向の移動において照射を完了した時の角度から前記第一角度までの回転方向の差分角度との和であって、前記第一方向の移動又は前記第二方向の移動で収集されるＶｉｅｗ数に関する撮影条件および前記Ｘ線照射手段の回転速度に関する撮影条件の少なくとも一方から計算される値が最小になるように決定する角度決定手段と、
前記角度決定手段によって決定された前記第一角度および前記第二角度に従って前記Ｘ線照射手段による照射を開始するように制御する照射制御手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。