JP5677079B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関し、Ｘ線管の管電流を制御するＸ線自動露出機構を備えたＸ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置において、断層像の撮影の際におけるＸ線管のＸ線発生量は、断層像を撮影する前の位置決め画像（スカウト像：ｓｃｏｕｔ ｉｍａｇｅ）から算出される。Ｘ線発生量はＸ線管の管電流を制御することで調整される。スカウト像を用いてＸ線管の管電流を制御することは、被検体に照射されるＸ線量と画像再構成される断層像の画質の最適化を行うことができ、Ｘ線自動露出機構としてＸ線ＣＴ装置に備えられてきた。

特許文献１においては、一方向（０度方向）からのスカウト像を用いて、そのスカウト像から算出されるプロジェクション面積と短径とを求め、楕円とみなした被検体の長径を算出することで、最適なＸ線管の管電流値を算出している。

また、特許文献２においては、スカウト像から算出される投影面積値（プロジェクション面積）と投影測定値（プロジェクション測定値）から、走査断面の幾何学的中心と回転中心とのシフト量を算出する。そのシフト量に基づいて、測定されたプロジェクション面積を基準プロジェクション面積に補正することができ、最適なＸ線管の管電流値を算出可能としている。

特開２００１−４３９９３号公報 特開２００９−１６０３９４号公報

しかし、特許文献１においては、被検体の撮像部位の中心と、Ｘ線ＣＴ装置の回転の中心（アイソセンタ：ｉｓｏ ｃｅｎｔｅｒ）とを一致させることが必要となり、撮像部位の中心と、Ｘ線ＣＴ装置のアイソセンタとが異なると、不適切なＸ線管の管電流値を算出してしまう可能性が考えられる。

また、特許文献２においては、被検体の撮像部位の中心と、Ｘ線ＣＴ装置のアイソセンタとのずれをシフト量としてプロジェクション面積を補正しているが、そのシフト量の算出にスカウト像の解析や直前の投影データの解析など、複雑で高速な処理が必要となっている。

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置において最適な管電流値を算出する際に、簡便に被検体の正確な断面情報を得ることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。

第１の観点にかかるＸ線ＣＴ装置は、被検体を載置する天板を所望の高さに制御する天板制御手段と、天板の高さ方向と平行な方向から、被検体をＸ線で透視したプロジェクションを用いて被検体の断面情報を計算する断面情報計算部と、被検体を載置した際に天板制御手段から得られる天板の高さ情報と断面情報計算部により得られる被検体の断面情報とに基づき補正された断面情報を求める補正断面情報計算部と、補正断面情報計算部により求められた補正された断面情報に基づいて被検体のＸ線ＣＴ撮影に適したＸ線の照射量に調整するＸ線照射量調整部とを備える。

第２の観点にかかるＸ線ＣＴ装置において、天板制御手段から得られる天板の高さ情報と天板高さに応じた被検体の断面情報との相関を記憶する記憶手段をさらに備え、補正断面情報計算部は、天板制御手段から得られる天板の高さ情報と断面情報計算部により得られる被検体の断面情報とに基づき、記憶手段において記憶された相関を用いて、補正された断面情報を求める。
第３の観点にかかるＸ線ＣＴ装置において、記憶手段に記憶された相関は予め基準となる基準断面情報と天板の高さ情報との関係を示す相関データ又は相関式を含み、補正断面情報計算部は相関データ又は相関式に基づいて被検体の断面情報を計算する。

第４の観点にかかるＸ線ＣＴ装置において、補正断面情報計算部は、被検体の体軸方向の複数の位置で断面情報を計算する。
第５の観点にかかるＸ線ＣＴ装置において、記憶手段に記憶された相関データ又は相関式はさらに天板の高さ情報に被検体の短径方向の高さ情報を加えた合計高さとこの合計高さに応じた被検体の断面情報との相関データ又は相関式を含み、補正断面情報計算部は合計高さと被検体の断面情報とに基づき記憶手段において記憶された相関を用いて補正された断面情報を求める。

第６の観点にかかるＸ線ＣＴ装置の被検体の短径方向の高さ情報は、被検体の体重、身長、年齢、部位に基づいて計算される。
第７の観点にかかるＸ線ＣＴ装置の天板の短径方向の高さ情報は、天板の高さ方向と垂直な方向から被検体をＸ線で透視したプロジェクション又は、被検体厚を求める体厚検出器で撮影された画像に基づいて計算される。

本発明のＸ線ＣＴ装置は、簡便な方法で被検体の断面情報を補正することで、補正された補正された断面情報に基づいて最適なＸ線管の管電流値を算出できる。このため、精度の良いＸ線自動露出ができるという利点がある。

Ｘ線ＣＴ装置１００の構成のブロック図である。 撮影テーブル１０及び走査ガントリ２０の斜視図である。 （ａ）は、Ｘ線管２１及び多列Ｘ線検出器２４と被検体ＨＢとの位置関係を示した図である。 （ｂ）は、（ａ）のプロジェクション面積Ｓを示した図である。 （ａ）は、被検体中心位置ＨＣと回転中心ＧＣとが大きく異なる場合のＸ線管２１及び多列Ｘ線検出器２４と被検体ＨＢとの位置関係を示した図である。 （ｂ）は、（ａ）の個々のプロジェクション面積Ｓを示した図である。 プロジェクション面積Ｓと天板高ｈとの関係を示したグラフである。 Ｘ線ＣＴ装置１００の撮影手順を示したフローチャートである。 被検体ＨＢの被検体厚ＢＢにより被検体中心位置ＨＣの位置が変わることを示した図である。 ４０歳男性の腹部ａｂｄ（Ｍ）における体厚ｂと体重ＨＷとの関係を身長ごとに示したグラフである。 ９０度方向からの全身のスカウト側面像ＳＳを示した図である。 赤外線カメラ４０を設置した走査ガントリ２０の斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明にかかるＸ線ＣＴ装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。
（第１実施形態）
＜Ｘ線ＣＴ装置の全体構成＞

図１は、本発明の一実施例にかかるＸ線ＣＴ装置１００の構成のブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、撮影テーブル１０と、走査ガントリ（Ｇａｎｔｒｙ）２０とを備えている。

操作コンソール１は、オペレータの入力を受け付けるキーボード又はマウスなどの入力装置２と、画像再構成処理、各制御などを実行する中央処理装置３と、走査ガントリ２０で収集したＸ線検出器データを収集するデータ収集バッファ５とを備えている。さらに、操作コンソール１は、Ｘ線検出器データを前処理して求められた投影データから画像再構成した断層像を表示するモニタ６と、プログラム、Ｘ線検出器データ、投影データ又はＸ線断層像など各種データを記憶する記憶装置７とを備えている。撮影条件の入力はこの入力装置２から入力され、記憶装置７に記憶される。撮影テーブル１０は、被検体ＨＢを乗せて走査ガントリ２０の開口部に出し入れする天板１２を備えている。天板１２は撮影テーブル１０に内蔵するモータなどの駆動装置で昇降（Ｙ軸方向）及び水平（Ｚ軸方向）移動される。

天板１２が昇降した位置及び水平移動した位置は、撮影テーブル１０に内蔵された天板位置検出部１３によって検出される。天板位置検出部１３のＹ軸方向の検出値（以下は天板高ｈと称する）は、ガントリと天板１２とが干渉しないように用いられる。また、本実施形態では天板高ｈが後述する投影像補正部３３で算出する基準プロジェクション面積Ｓ０の算出にも用いられている。天板１２の水平移動の位置情報は、スカウト像の水平方向の撮影位置に利用される。さらに天板１２の水平移動の位置情報は、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、ピッチが可変する可変ピッチヘリカルスキャン、往復でヘリカルスキャンを行うヘリカルシャトルスキャンなどの複数のスキャン方法の際に利用される。

走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、Ｘ線コントローラ２２と、多列Ｘ線検出器２４と、データ収集装置（ＤＡＳ：Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）２５とを備えている。Ｘ線コントローラ２２は、Ｘ線管２１に供給する電圧電流をコントロールする。ガントリ回転部１５はベアリングを介して回転可能になっている。不図示の回転モータが回転すると、不図示のベルトを介して回転がガントリ回転部１５に伝えられ、ガントリ回転部１５が回転する。さらに、走査ガントリ２０は、被検体ＨＢの体軸の回りに回転しているガントリ回転部１５を制御する回転部コントローラ２６と、回転部コントローラ２６との通信及び天板１２と信号の送受信を行う制御コントローラ２９とを備えている。ガントリ回転部１５の内部は、被検体ＨＢを挿入させるＸ線照射空間が形成されており、その中心がガントリ回転部１５の回転中心ＧＣとなる。

中央処理装置３は、投影像算出部３２、投影像補正部３３、管電流調節部３４、画像再構成部３８、及び制御部３９が具備されている。

投影像算出部３２は、被検体ＨＢの断面情報の一つとして、スカウト撮影の際に多列Ｘ線検出器２４が検出した投影データに基づいて天板１２の各Ｚ軸方向におけるプロジェクション面積Ｓを算出する。

投影像補正部３３は、投影像算出部３２で算出した被検体ＨＢの断面情報の一つであるプロジェクション面積Ｓを補正し、基準プロジェクション面積Ｓ０を算出する。

管電流調節部３４は投影像補正部３３で算出した基準プロジェクション面積Ｓ０から最適な管電流値を算出する。管電流調節部３４で求めた管電流値は、Ｘ線コントローラ２２に伝えることで天板１２の各Ｚ軸方向における最適な管電流値をＸ線管２１に設定する。これら投影像算出部３２、投影像補正部３３及び管電流調節部３４を用いて、ヘリカルスキャン等で被検体ＨＢにＸ線を照射する際の管電流を自動的に制御する。この管電流を制御する方法を、Ｘ線自動露出機構と呼び、その詳細については後述する。

画像再構成部３８は、Ｘ線管２１及び多列Ｘ線検出器２４を固定し、Ｘ線を照射しながら天板１２をＺ軸方向に移動して得られるスカウト像の再構成や、Ｘ線管２１及び多列Ｘ線検出器２４を回転させながらＸ線を照射し、且つ天板１２をＺ軸方向に移動して得られるヘリカルスキャン等の断層像を作成する。

制御部３９は入力装置２、モニタ６、記憶装置７、及び各コントローラなどとの通信、また、その他のＸ線ＣＴ装置１００全般に係る制御をしている。

図２は撮影テーブル１０及び走査ガントリ２０の斜視図である。図２に示されるように、天板１２は撮影テーブル１０の上部に載置される。撮影テーブル１０はその内部に不図示の昇降駆動装置、及び水平駆動装置を備える、天板１２をＹ軸方向の昇降と、Ｚ軸方向の水平移動を行う。撮影テーブル１０の昇降及び水平移動にはモータなどの駆動装置（不図示）が用いられる。その駆動装置による駆動量がエンコーダなどの天板位置検出部１３によって検出される。天板高ｈは天板位置検出部１３により取得される。

走査ガントリ２０にはレーザーライトなどの光源が具備され、それぞれＸ軸方向の中心を示すレーザーライトＬＸと、Ｙ軸方向の中心を示すレーザーライトＬＹとが具備される。レーザーライトＬＸとレーザーライトＬＹとの交点が走査ガントリ２０のガントリ回転部１５の回転中心ＧＣである。

オペレータは、被検体ＨＢを天板１２に寝かせ、撮影テーブル１０を昇降及び水平移動することで、目視で被検体ＨＢの横幅の中心をレーザーライトＬＸに合わせ、被検体ＨＢの厚みの中心をレーザーライトＬＹに合わせる。被検体ＨＢの横幅の中心及び厚みの中心を回転中心ＧＣに合致させることでオペレータが設定したＦＯＶ（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）の中に被検体ＨＢの目的部位を撮影領域に収めることができる。

＜Ｘ線自動露出機構の説明＞
本発明のＸ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線自動露出機構により被検体ＨＢの撮影部位に最適なＸ線量のＸ線を照射することで、最適な画質を持つ断層像を画像再構成することができる。

Ｘ線管２１の最適な管電流を設定する際には、０度方向又は１８０度方向からのスカウト撮影の際に被検体ＨＢの厚みの中心を回転中心ＧＣに合致させることが好ましい。０度方向又は１８０度方向は、天板１２の高さ方向と平行な方向である。本実施形態では、０度方向からのスカウト撮影について説明し、１８０度方向からのスカウト撮影は説明を割愛する。図３は、０度方向からのスカウト撮影する際の説明図である。

Ｘ線ＣＴ装置１００にて０度方向からのスカウト撮影が行われると、画像再構成部３８は多列Ｘ線検出器２４の情報から、スカウト像の再構成が行われる。同時に、投影像算出部３２は多列Ｘ線検出器２４の情報から、Ｚ軸方向の位置ごとにプロジェクション面積Ｓを算出する。

図３（ａ）は、スカウト撮影の際のＸ線管２１及び多列Ｘ線検出器２４と被検体ＨＢとの位置関係を示した図である。具体的に、被検体ＨＢを楕円形の水であると仮定すると、投影像算出部３２（図１を参照。）は、数式１に示される関係式を用いる。ここで、被検体ＨＢの厚みを被検体厚ＢＢ、被検体ＨＢのＸ線吸収係数をμ、Ｘ線管２１から照射されるＸ線照射量をＩ０、被検体ＨＢを透過したＸ線量（透過Ｘ線量）をＩとする。
μＢＢ＝−ｌｎ（Ｉ／Ｉ０）・・・数式１

投影像算出部３２は多列Ｘ線検出器２４ごとに数式１の結果をグラフ化すると、図３（ｂ）に示されるようなグラフが算出できる。投影像算出部３２は多列Ｘ線検出器２４のチャンネル（Ｃｈａｎｎｅｌ）ごとの値を積分することで、プロジェクション面積Ｓを算出する。このプロジェクション面積Ｓはスカウト像のＺ軸方向の全領域において算出され又は、ＣＴ像を取得する撮影範囲のＺ軸位置ごとに算出される。管電流調節部３４はプロジェクション面積Ｓの値から目標標準偏差値（タ−ゲットＳＤ）と呼ばれる、最適なＣＴ値で画像再構成された断層像の画質を得るためのＸ線管２１の管電流値を算出する。この目標標準偏差値とＸ線管２１の管電流値とは強い相関があるため、最適な管電流値は正確なプロジェクション面積Ｓを得ている。

図３（ａ）に示されるように、正確なプロジェクション面積ＳはＹ軸方向における被検体厚ＢＢの厚みの中心（以下は被検体中心位置ＨＣと称する）と走査ガントリ２０の回転中心ＧＣとが合致していることが好ましい。図２で説明したように、オペレータは目視で被検体中心位置ＨＣをレーザーライトＬＹにより走査ガントリ２０の回転中心ＧＣに合わせている。このため、被検体厚ＢＢの被検体中心位置ＨＣと走査ガントリ２０のＹ軸方向の回転中心ＧＣとが合致しないことがある。

図４（ａ）は、理解しやすいようＹ軸方向における被検体中心位置ＨＣと回転中心ＧＣとが大きく異なる場合のＸ線管２１及び多列Ｘ線検出器２４と被検体ＨＢとの位置関係を示した図である。また、図４（ｂ）は、（ａ）の個々のプロジェクション面積Ｓを示した図である。図４（ａ）で図示されるように、具体的に３か所の位置の被検体ＨＢの位置で説明する。

点線で描かれる一か所は天板高ｈ０の天板１２に被検体ＨＢが配置された例である。被検体ＨＢの被検体中心位置ＨＣ０は回転中心ＧＣと合致している。一か所は、天板高ｈ１の天板１２に被検体ＨＢが配置された例である。このときの被検体ＨＢの被検体中心位置ＨＣ１は回転中心ＧＣより上方にある。もう一か所は、天板高ｈ２の天板１２に被検体ＨＢが配置された例である。同じ被検体ＨＢの被検体中心位置ＨＣ２は回転中心ＧＣより下方にある。

図４（ｂ）に示される基準プロジェクション面積Ｓ０は、被検体中心位置ＨＣと回転中心ＧＣとが合致している場合におけるプロジェクション面積Ｓである。被検体中心位置ＨＣ１の被検体ＨＢにおける投影像算出部３２の算出値は、多列Ｘ線検出器２４に投影される領域が広くなり、プロジェクション面積Ｓ１として算出される。また、被検体中心位置ＨＣ２の被検体ＨＢにおける投影像算出部３２の算出値は、多列Ｘ線検出器２４に投影される領域が狭くなり、プロジェクション面積Ｓ２として算出される。

プロジェクション面積Ｓ１は基準プロジェクション面積Ｓ０より大きな値を示し、プロジェクション面積Ｓ２は基準プロジェクション面積Ｓ０より小さな値を示す。つまり、同じ被検体ＨＢを被検体中心位置ＨＣ１に配置した場合のＸ線の管電流値は大きくなり、被検体中心位置ＨＣ２に配置した場合のＸ線の管電流値は小さくなる。このことは、同じ被検体ＨＢをヘリカルスキャン等で撮影する際においてもＣＴ像の画質の変化と、被検体ＨＢの被ばく線量の違いとが発生する。

上記の違いを補正するために、投影像補正部３３は被検体ＨＢの被検体中心位置ＨＣが回転中心ＧＣと異なる配置で取得された場合のプロジェクション面積Ｓを補正する。具体的に投影像補正部３３は投影像算出部３２が算出したプロジェクション面積Ｓ１またはプロジェクション面積Ｓ２を被検体中心位置ＨＣと回転中心ＧＣとが合致する基準位置ＨＣ０における基準プロジェクション面積Ｓ０に補正する。

図５はプロジェクション面積Ｓと天板高ｈとの関係を示したグラフである。図５は、縦軸に天板高ｈをとり、横軸に補正されたプロジェクション面積Ｐｓをとっている。図４に示されたように、被検体ＨＢの被検体中心位置ＨＣ０が回転中心ＧＣと合致していると、プロジェクション面積Ｓ０であるが、被検体ＨＢが被検体ＨＢがＸ線管２１に近い天板高ｈ１では大きなプロジェクション面積Ｓ１になる。また被検体ＨＢが多列Ｘ線検出器２４に近い天板高ｈ２では小さなプロジェクション面積Ｓ２になる。

予めファントム等を使ったり被検体ＨＢの体型の統計を使ったりして、図５に示された天板１２の天板高ｈとプロジェクション面積Ｓとの相関データＳＨ又は相関式が記憶装置７（図１を参照。）に記憶されている。また回転中心ＧＣのＹ軸方向及びＸ軸方向の位置は装置情報として予め記憶装置７に記憶されている。この相関データＳＨ又は相関式は、男性／女性で別々のデータ又は式であってもよく、年齢ごとに別々のデータ又は式であってもよい。

投影像算出部３２がプロジェクション面積Ｓ１を算出し、撮影テーブル１０に内蔵された天板位置検出部１３が天板高ｈ１を投影像補正部３３（図１を参照。）に送ると、投影像補正部３３は相関データＳＨ又は相関式に基づいて、補正されたプロジェクション面積Ｐｓである、回転中心ＧＣ（基準位置ＨＣ０）における基準プロジェクション面積Ｓ０を求める。

投影像算出部３２がプロジェクション面積Ｓ２を算出し、撮影テーブル１０に内蔵された天板位置検出部１３が天板高ｈ２を投影像補正部３３に送ると、投影像補正部３３は相関データＳＨ又は相関式に基づいて、補正されたプロジェクション面積Ｐｓである基準プロジェクション面積Ｓ０を求める。

管電流調節部３４（図１を参照。）は投影像補正部３３で算出した補正されたプロジェクション面積Ｐｓから最適なＸ線管２１の管電流値を算出する。この算出された管電流値がＸ線コントローラ２２に伝えることで、天板１２の水平方向（Ｚ軸方向）の各位置におけるＣＴ値の目標標準偏差値が得られる管電流がＸ線管２１に流れる。

以上に示された一連の管電流値の決定方法により、Ｘ線ＣＴ装置１００は、スカウト撮影時に天板１２が任意の高さに配置されていても、最適な管電流値で被検体ＨＢをヘリカルスキャン等で撮影できる。

図６はＸ線ＣＴ装置１００の撮影手順を示したフローチャートである。上述したＣＴ撮影装置は図６に示された手順でＸ線管２１の管電流値を求めて断層像を画像再構成している。なお、本実施形態では管球を０度に配置した０度方向からのスカウト像を撮影する場合について説明する。

ステップＡ１において、オペレータは被検体ＨＢを天板１２に乗せ位置合わせを行う。オペレータは目視により被検体ＨＢの横幅の中心を図２に示されたレーザーライトＬＸに合わせ、被検体ＨＢの厚みの中心をレーザーライトＬＹに合わせる。被検体ＨＢの横幅の中心及び厚みの中心を回転中心ＧＣに、おおよそ合致させる。

ステップＡ２において、オペレータは撮影部位を選択して０度方向からスカウト像撮影を行う。画像再構成部３８は撮影されるスカウト像に天板高ｈを付帯させる。または、画像再構成部３８は天板高ｈを別ファイルとして記憶装置７に保存させる。

ステップＡ３において、オペレータが被検体ＨＢのＺ軸方向（水平方向）の撮影範囲を設定する。撮影範囲の設定にはスカウト像を用いて撮影開始位置、撮影終了位置及びＦＯＶの設定などを行う。

ステップＡ４において、投影像算出部３２は、スカウト像の投影データからＺ軸方向の各座標位置におけるプロジェクション面積Ｓを求める。

ステップＡ５において、投影像補正部３３は、天板位置検出部１３から天板高ｈを取得して、投影像算出部３２で求められたＺ軸方向の各座標位置におけるプロジェクション面積Ｓを基準プロジェクション面積Ｓ０に補正する。この天板位置検出部１３は撮影テーブル１０内のエンコーダなどを利用するため、特に新たな検出部を設けなくてもよい。

ステップＡ６において、管電流調節部３４はＺ軸方向の座標位置における補正されたプロジャクション面積Ｐｓ（基準プロジェクション面積Ｓ０）からＣＴ値の目標標準偏差値が得られるＸ線管２１の管電流値を設定する。

ステップＡ７において、オペレータは管電流調節部３４で設定された撮影条件で撮影範囲のＣＴ撮影を開始する。

ステップＡ８において、画像再構成部３８は多列Ｘ線検出器２４の投影データから画像再構成することでＣＴ像を作成する。
ステップＡ９において、制御部３９はＣＴ像をモニタ６に表示する。
尚、上述と同様のステップを、管球を１８０度に配置した１８０度方向からのスカウト像を撮影する場合についても行うことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態のＸ線ＣＴ装置１００は天板位置検出部１３で検出した天板高ｈだけでなく、被検体厚ＢＢ（ＢＢ０、ＢＢ３）又は被検体厚ＢＢの半分である体厚ｂ（ｂ０、ｂ３）も利用して、投影像補正部３３が、投影像算出部３２で求められたプロジェクション面積Ｓを基準プロジェクション面積Ｓ０に補正する。

図７は、０度方向からのスカウト撮影する際の説明図である。Ｘ線ＣＴ装置１００にて０度方向からのスカウト撮影が行われると、投影像算出部３２は多列Ｘ線検出器２４の情報から、Ｚ軸方向の位置ごとにプロジェクション面積Ｓを算出する。被検体ＨＢの体型によって被検体厚ＢＢが異なり、また同じ被検体ＨＢであってもＺ軸方向の部位（胸部又は腹部等）によって被検体厚ＢＢが異なる。例えば、図７のハッチングされた被検体は被検体厚ＢＢ０で体厚ｂ０である。天板位置検出部１３で検出した天板高ｈと体厚ｂ０とを合わせた被検体高Ｈ０は、ガントリ回転部１５の回転中心ＧＣと一致している。一方点線で示された被検体は被検体厚ＢＢ３で体厚ｂ３である。天板高ｈと体厚ｂ３とを合わせた被検体高Ｈ３は、回転中心ＧＣよりもＸ線管２１に近づいた位置である。すなわち、被検体高Ｈ３は回転中心ＧＣと一致しないため、より正確に基準プロジェクション面積Ｓを補正するためには、天板高ｈに体厚ｂ（ｂ０、ｂ３）を加えた方がよい。

第２実施形態の被検体厚ＢＢの半分である体厚ｂは、オペレータが実測して入力装置２から入力してもよいが、被検体ＨＢの体重ＨＷ、身長ＨＨ、年齢及び部位から算出されてもよい。例えば、図８は、例えば４０代男性の腹部ａｂｄ（Ｍ）における体厚ｂと体重ＨＷとの関係を身長ＨＨごとに示したグラフである。図示されるように、体厚ｂ３の場合は身長１４０ｃｍの場合には体重ＨＷ１の場合であり、身長１６０ｃｍの場合は体重ＨＷ２の場合であり、身長１８０ｃｍの場合は体重ＨＷ３の場合であることを示している。このように、被検体ＨＢの体重ＨＷ、身長ＨＨ、年齢及び部位により体厚ｂが算出可能である。この体厚ｂの相関データＳＨ又は相関式は予め記憶装置７に記憶されている。被検体ＨＢの体重ＨＷ、身長ＨＨ、及び年齢は、オペレータの入力またはネットワークなどから被検体ＨＢの属性情報として取得可能である。部位についてはオペレータがＣＴ撮影する目的の部位を選択することで入力される。

投影像補正部３３は入力された被検体ＨＢの体重ＨＷ、身長ＨＨ、年齢、及び部位から体厚ｂを算出し、天板位置検出部１３から天板高ｈを取得して被検体高Ｈを算出し、Ｙ軸方向の回転中心ＧＣの高さとの差を求め、その差から投影像算出部３２で求められたプロジェクション面積Ｓを基準プロジェクション面積Ｓ０に補正する。

なお、記憶装置７には、プロジェクション面積Ｓと天板高ｈとの相関データＳＨ又は相関式が記憶され、被検体ＨＢの体重ＨＷ等と体厚ｂとの相関データ又は相関式が別個に記憶されていてもよい。また、天板高ｈに体厚ｂが加えられた被検体高Ｈとプロジェクション面積Ｓとの相関データ又は相関式が記憶されていてもよい。

（第３実施形態）
第２実施形態では、被検体ＨＢの体重ＨＷなどの情報を使って被検体厚ＢＢを求めた。第３実施形態では、９０度方向からのスカウト像を用いて被検体厚ＢＢを求める。第３実施形態のＸ線ＣＴ装置１００の構成は第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、図６のフローチャートで説明されたステップＡ２において、０度方向のスカウト像と同じ範囲の９０度方向のスカウト側面像ＳＳを撮影する。スカウト側面像ＳＳはＸ線管２１を９０度に配置させ、天板１２を水平移動させながら撮影する。例えば、全身のスカウト側面像ＳＳを撮影すると、図９に示されるような被検体ＨＢのスカウト側面像ＳＳを形成することができる。

投影像補正部３３はスカウト側面像ＳＳからＺ軸の座標位置における被検体厚ＢＢを検出して、被検体厚ＢＢの１／２にした体厚ｂを算出する。または、スカウト側面像ＳＳから、回転中心ＧＣと被検体の中心とのずれ量を求め、そのずれ量と回転中心ＧＣの高さを加算して体厚ｂを算出することもできる。図９に示されるように体厚ｂはＺ軸の座標位置で変化している。例えば、頭部に相当するＺ軸の座標位置における位置Ｚ１においては体厚ｂ１であり、胸部に相当するＺ軸の座標位置における位置Ｚ２においては体厚ｂ２であり、腹部に相当するＺ軸の座標位置における位置Ｚ３においては体厚ｂ３である。さらに投影像補正部３３は、天板１２と被検体ＨＢの境界との間隔ｃを算出する。例えば、頭部の位置Ｚ１においては間隔ｃ１であり、胸部の位置Ｚ２においては間隔ｃ２であり、腹部の位置Ｚ３においては間隔ｃ３である。また、投影像補正部３３は天板位置検出部１３から天板高ｈを取得して被検体高Ｈを算出している。つまり被検体高Ｈは体厚ｂと間隔ｃと天板高ｈとの合計値である。

投影像補正部３３はスカウト像及びスカウト側面像ＳＳを撮影した全ての部位における被検体高Ｈを算出することで、投影像算出部３２で求められたＺ軸方向の座標位置ごとのプロジェクション面積Ｓを基準プロジェクション面積Ｓ０に補正する。これにより、管電流調節部３４は頭部から腹部までの複数の部位を一度に撮影する場合においても、Ｚ軸方向の座標位置におけるＣＴ値の目標標準偏差値が得られるＸ線管２１の管電流値を設定することができる。
（第４実施形態）

第４実施形態のＸ線ＣＴ装置１１０は被検体厚ＢＢを求めるのに、体厚検出器を用いる。
体厚検出器はサーモグラフィカメラまたは，赤外線カメラ４０など被検体厚ＢＢの境界を計測可能なセンサで構成される。以下はＸ線ＣＴ装置１１０に赤外線カメラ４０を設置した場合について説明する。

赤外線カメラ４０は薄い検査着など着衣を透過して被検体ＨＢの境界を確認できるセンサである。Ｘ線ＣＴ装置１１０のガントリには図１０に示されるように赤外線カメラ４０が走査ガントリの９０度の位置に設置される。赤外線カメラ４０の撮影視野はスリット状に形成されている。

オペレータが０度方向からのスカウト撮影を行うと同時に、９０度方向から赤外線カメラ４０で被検体ＨＢの側面を撮影する。赤外線カメラ４０はスリットを通過する画像と移動する天板１２とから、図９に示されたような被検体ＨＢの側面像を形成することができる。投影像補正部３３はスリットを通しての赤外線像と赤外線カメラ４０の設置場所の情報から天板１２の座標位置における赤外線像を収集することで被検体ＨＢの赤外線側面像を形成する。さらに、投影像補正部３３は赤外線側面像からＺ軸の座標位置ごとに被検体厚ＢＢを算出し、被検体厚ＢＢを１／２にすることで体厚ｂを算出する。

投影像補正部３３は天板位置検出部１３で検出された天板高ｈと赤外線カメラ４０によって算出された体厚ｂとから被検体高Ｈを算出し、投影像算出部３２で求められたＺ軸方向の座標位置におけるプロジェクション面積Ｓを基準プロジェクション面積Ｓ０に補正する。

投影像補正部３３は赤外線側面像を撮影した全ての部位における被検体高Ｈを算出することができ、これにより、０度方向からの１回のスカウト像の撮影で複数の部位を一度にＣＴ撮影する場合においても、管電流調節部３４はＺ軸方向の座標位置におけるＣＴ値の目標標準偏差値が得られるＸ線管２１の管電流値を設定することができる。
尚、上述の実施例においては、記憶装置７に相関データ又は相関式を記憶させたが、相関を撮影毎に計算してもよい。

１ … 操作コンソール、 ２ … 入力装置
３ … 中央処理装置、 ５ … データ収集バッファ
６ … モニタ、 ７ … 記憶装置
１０ … 撮影テーブル、 １２ … 天板
１３ … 天板位置検出部
１４ … 表示部、 １５ … ガントリ回転部
２０ … 走査ガントリ、 ２１ … Ｘ線管
２２ … Ｘ線コントローラ、 ２４ … Ｘ線検出器
２６ … 回転部コントローラ、 ２９ … 制御コントローラ
３２ … 投影像算出部 （断面情報算出）
３３ … 投影像補正部 （断面情報補正）
３４ … 管電流調節部
３８ … 画像再構成部
３９ … 制御部
１００ … Ｘ線ＣＴ装置、 １１０ … Ｘ線ＣＴ装置
ｂ … 体厚（被検体厚の半分）
ＢＢ … 被検体厚
ｃ … 間隔
ＧＣ … 回転中心
ｈ … 天板高
Ｈ … 被検体高
ＨＢ … 被検体
ＨＣ … 被検体中心位置
ＨＨ … 身長、 ＨＷ … 体重
ＬＸ … レーザーライト、 ＬＹ … レーザーライト
Ｓ … プロジェクション面積
ＳＨ … 相関データ
Ｓ０ … 基準プロジェクション面積
ＳＳ … スカウト側面像

Claims (8)

1. 被検体を載置する天板を所望の高さに制御する天板制御手段と、
   前記被検体の体軸方向における所定位置の前記被検体の断面は略楕円形状であり、前記被検体の体厚方向は前記楕円形状の短径方向であり、前記天板の高さ方向と平行な方向から、前記被検体をＸ線で透視したプロジェクションを用いて前記被検体の断面情報を計算する断面情報計算部と、
   前記被検体をＸ線で透視した際に、前記天板制御手段から得られる天板の高さ情報と、前記被検体の短径方向の高さ情報と、前記断面情報計算部により得られる前記被検体の断面情報とに基づき、補正された断面情報を求める補正断面情報計算部と、
   前記補正断面情報計算部により求められた補正された断面情報に基づいて、前記被検体のＸ線ＣＴ撮影に適した前記Ｘ線の照射量に調整するＸ線照射量調整部とを備え、
   前記被検体の短径方向の高さ情報は、前記被検体の体重及び身長に基づいて計算して求められるＸ線ＣＴ装置。
2. 被検体を載置する天板を所望の高さに制御する天板制御手段と、
   前記被検体の体軸方向における所定位置の前記被検体の断面は略楕円形状であり、前記被検体の体厚方向は前記楕円形状の短径方向であり、前記天板の高さ方向と平行な方向から、前記被検体をＸ線で透視したプロジェクションを用いて前記被検体の断面情報を計算する断面情報計算部と、
   前記被検体をＸ線で透視した際に、前記天板制御手段から得られる天板の高さ情報と、前記被検体の短径方向の高さ情報と、前記断面情報計算部により得られる前記被検体の断面情報とに基づき、補正された断面情報を求める補正断面情報計算部と、
   前記補正断面情報計算部により求められた補正された断面情報に基づいて、前記被検体のＸ線ＣＴ撮影に適した前記Ｘ線の照射量に調整するＸ線照射量調整部とを備え、
   前記被検体の短径方向の高さ情報は、前記天板の高さ方向と垂直な方向から前記被検体をＸ線で透視したプロジェクション又は、前記被検体の体厚を求める体厚検出器で撮影された画像に基づいて計算して求められるＸ線ＣＴ装置。
3. 前記体厚検出器は、サーモグラフィカメラ又は赤外線カメラである請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 天板の高さ情報に被検体の短径方向の高さ情報を加えた合計高さと前記合計高さに応じた被検体の断面情報との相関データ又は相関式を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記補正断面情報計算部は、前記天板制御手段から得られる天板の高さ情報に前記計算して求められる前記被検体の短径方向の高さ情報を加えた合計高さと前記断面情報計算部により得られる前記被検体の断面情報とに基づき、前記記憶手段において記憶された相関を用いて、補正された断面情報を求めるものである、請求項１から請求項３のいずれか一項にＸ線ＣＴ装置。
5. 前記記憶手段に記憶された相関は、予め基準となる基準断面情報と前記合計高さの情報との関係を示す相関データ又は相関式を含み、
   前記補正断面情報計算部は、前記相関データ又は前記相関式に基づいて前記被検体の前記断面情報を計算する請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記補正断面情報計算部は、前記被検体の体軸方向の複数の位置で前記断面情報を計算する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記被検体の短径方向の高さ情報は、前記被検体の短径方向の半径である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 前記Ｘ線照射量調整部は、前記Ｘ線を照射するＸ線管に供給する管電流を調整する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。