JP5812560B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に係り、特に、ヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置に関する。

近年、Ｘ線照射場に被検体を送り込む天板の位置制御を行い、スキャン計画で設定された規定のスキャン範囲を対象に連続的なＸ線照射を可能とする寝台装置を備え、得られる透過Ｘ線の減衰率を収集データとして集め、スキャン範囲の連続的な減衰率分布に基づいて任意の断層画像を構成するヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置が提案されている（特許文献１参照）。

「スキャン計画」は、スキャノグラムなどに基づいて策定される被検体のスキャン範囲のほか、スライス厚、管電圧・管電流、Ｘ線強度制御条件（モジュレーション条件）などの各種のスキャン条件を規定したもので、Ｘ線ＣＴ装置の制御プログラムとして用意される。

ヘリカルスキャン方式は、ノンヘリカルスキャン方式（マルチスキャン方式等）と比較してスキャンスピードが高速であり、造影剤の減量や造影効果の向上に大きく寄与している。また、ヘリカルスキャン方式は、切れ目のない連続的なスキャン位置のどこからでも画像を構成でき、断層画像の連続性ないし複雑な３次元立体構造の把握を可能にしている。

特開２００９−１６０２７０号公報

時々、Ｘ線ＣＴ装置によって生成される膨大な画像データの中に不良な画像データが含まれ、表示の断層画像が不鮮明となることがある。画像不良の問題は、画像の信頼性の問題であり、画像観察に基づく診断や３次元立体画像表示の質的低下につながる。

スキャンの高速性・連続性を活かすヘリカルスキャンにあっては、部分的に画像データの不良が生じても、スキャンは続行される。ゆえに、画像不良に気付いたとき、スキャンをやり直す必要がある。とりわけ、画像不良に気付かないで診断に供されるといった画像不良の見逃しを回避する必要がある。

従来、画像不良に気付いてスキャンをやり直すときは、取得した断層画像を１つ１つチェックする経験的判断によるか、或いは、画像データの基になる収集データに付加されるエクストラデータ（付帯情報）を参照し、エラー発生（例えば、照射Ｘ線の強度やエネルギー、Ｘ線発生管の焦点位置や焦点サイズの不正常、収集データの伝送エラーの発生）やエラー発生範囲（寝台装置の天板位置）などを調べることにより、必要なスキャン範囲を特定する作業が行われている。この作業は、全スキャン範囲を対象にスキャンをやり直すことによる被検体の無用なＸ線被ばくを回避するものであるが、ヒューマンエラーによるスキャン範囲の特定精度の低下のほか、大変な手間と時間を要するものでスループットを低下させる要因ともなっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、やり直しが必要なスキャン範囲に関するスキャンを速やかに実行することを目的とする。

上述した目的を達成するため、Ｘ線照射場に被検体を送り込む天板の位置制御を行い、スキャン制御部で設定された既定のスキャン計画における既定のスキャン範囲を対象に連続的なＸ線照射を可能とする寝台装置を備え、得られる透過Ｘ線に関する収集データに基づいて前記被検体の画像を生成するＸ線ＣＴ装置において、前記収集データは１つのＸ線照射位置およびＸ線照射方向を単位とするViewごとに収集され、前記Viewごとに前記収集データと前記被検体に照射されたＸ線のＸ線特性情報および前記寝台装置の天板位置情報とを対応付けし、前記被検体に照射されたＸ線のＸ線特性情報および前記寝台装置の天板位置情報が前記収集データに付加され、結合されたデータを生成するデータ生成部と、前記データと前記スキャン計画で設定された既定のＸ線特性とに基づいてエラー範囲を特定するエラー範囲特定部と、を備え、前記スキャン制御部は、前記エラー範囲に基づいて再スキャン計画を設定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

若しくは、Ｘ線照射場に被検体を送り込む天板の位置制御を行い、スキャン制御部で設定された既定のスキャン計画における既定のスキャン範囲を対象に連続的なＸ線照射を可能とする寝台装置を備え、得られる透過Ｘ線に関する収集データに基づいて前記被検体の画像を生成するＸ線ＣＴ装置において、前記収集データは１つのＸ線照射位置およびＸ線照射方向を単位とするViewごとに収集され、前記収集データについて伝送エラーの発生有無を判定して、前記Viewごとに前記収集データと前記伝送エラーの発生を示すエラーフラグおよび前記寝台装置の天板位置情報とを対応付けし、前記伝送エラーの発生を示すエラーフラグおよび前記寝台装置の天板位置情報が前記収集データに付加され、結合されたデータを生成するデータ生成部と、前記データに基づいてエラー範囲を特定するエラー範囲特定部と、を備え、前記スキャン制御部は、前記エラー範囲に基づいて再スキャン計画を設定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

本発明によれば、やり直しが必要なスキャン範囲に関するスキャンを速やかに実行できる。

本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１実施形態を示す機能ブロック図。 図１の架台側制御部で生成される収集データ・エクストラデータの構造を示す図、図２（Ａ）は全体構造を示す図、図２（Ｂ）はエクストラデータを示す図。 図１のＸ線ＣＴ装置にて実行されるエラー範囲の表示処理の説明図。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第２実施形態を示す機能ブロック図。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３実施形態を示す機能ブロック図。 図５のＸ線ＣＴ装置にて実行されるエラー範囲の表示処理の説明図。

添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１実施形態を示す機能ブロック図である。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、図１に示すように、寝台装置２、回転架台３及びコンソール４を備えている。

[寝台装置]
寝台装置２は、Ｘ線照射場となる回転架台３に被検体Ｐを送り込み、スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を対象に連続的なＸ線照射が可能となるように構成される。

天板２１は、被検体Ｐを載置した状態でスライド移動可能で、天板駆動装置２２は、天板２１を無段階でスライド移動させる。

[回転架台]
回転架台３は、被検体ＰをＸ線照射し、スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を対象に透過Ｘ線の連続的な減衰率分布を収集するように構成される。

被検体挿通路３１は、天板２１に載置された状態の被検体Ｐを挿通可能で、被検体Ｐに対するＸ線照射場となる。被検体挿通路３１を取り囲むようにして、架台駆動装置３２、Ｘ線発生管３３、Ｘ線検出器３４、高電圧発生装置（X-ray Generator）３５、ＤＡＳ（Data Acquisition System）３６、架台側制御部３７が設けられる。

架台駆動装置３２は、Ｘ線発生管３３とＸ線検出器３４を互いに対向保持しながら回転可能に構成され、被検体挿通路３１を回転心としたＸ線発生管３３及びＸ線検出器３４の３６０℃の旋回を可能にする。

Ｘ線発生管３３は、高電圧発生装置３５から所要の管電圧及び管電流の供給を受け、３６０°の任意回転位置から管電圧及び管電流に応じた強度及びエネルギーでＸ線のファンビームを放射し、被検体ＰをＸ線照射する。

Ｘ線検出器３４は、複数のＸ線検出素子が被検体Ｐの体軸方向（アキシャル方向）及びその体軸直交方向（チャンネル方向）に２次元配列されたＸ線検出素子アレイとして構成される。このＸ線検出器３４は、被検体挿通路３１の周りで旋回するＸ線発生管３３から放射されて被検体挿通路３１内を移動する被検体Ｐを通過した透過Ｘ線、即ち、被検体Ｐのヘリカル軌道を通過した透過Ｘ線を各Ｘ線検出素子にて検出し、透過Ｘ線の減衰率（吸収率）に応じた電気信号を出力する。

ＤＡＳ３６は、Ｘ線検出器３４の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号を収集して一定時間の積分（サンプルホールド）を行い、その積分値をＡＤ変換し、被検体Ｐに含まれる体内組織によるＸ線の減衰率を反映したディジタル形式の収集データを生成する。

架台側制御部３７は、高電圧発生装置３５から出力され、Ｘ線発生管３３から放射されるＸ線のエネルギーと強度を決する管電圧及び管電流を制御する。また、架台側制御部３７は、高電圧発生装置３５が出力した管電圧及び管電流（Ｘ線発生管３３に印加された管電圧及び管電流）をＸ線特性管電圧及び管電流の出力値として受け取る。

更に、架台側制御部３７は、高電圧発生装置３５による管電圧及び管電流の出力と停止（Ｘ線発生管３３のＸ線放射とその停止）のトリガとなるＸ線タイミング信号を出力し、また、ＤＡＳ３６によるサンプルホールドの時間を制御するサンプルホールド信号を生成する。

さらに、架台側制御部３７は、Ｘ線タイミング信号とサンプルホールド信号の生成を通じて、ＤＡＳ３６で出力される収集データを受け取る。そして、架台側制御部３７は、受け取った収集データにエクストラデータ（付帯情報）を付け加えて収集データ・エクストラデータを生成し、その収集データ・エクストラデータをコンソール４に伝送する。

図２は架台側制御部３７で生成される収集データ・エクストラデータの構造を示す図であり、図２（Ａ）は全体構造を示す図、図２（Ｂ）はエクストラデータを示す図である。

収集データ・エクストラデータ（図２（Ａ））は、被検体Ｐの１つのＸ線照射位置（天板２１の位置）及びＸ線照射方向（Ｘ線発生管３３の位置）に対する１スキャン（以下、Ｖｉｅｗ）を単位として生成され、Ｖｉｅｗの数だけ生成される。

各々の収集データ・エクストラデータに含まれるエクストラデータは、図２（Ｂ）に示すように、「Ｘ線ステータス」、「データ伝送ステータス」、「寝台ステータス」及び「架台ステータス」など、収集データの生成条件を示す情報を保有している。

エクストラデータの１つであるＸ線ステータスには、高電圧発生装置３５から受け取った管電圧及び管電流の出力値やＸ線発生管３３の焦点位置や焦点サイズなど、スキャン画像の画質に影響する各種条件（Ｘ線特性）が記録される。

また、データ転送ステータスには、収集データ・エクストラデータの伝送エラーを示すエラーフラグが記録され、寝台ステータスには、天板２１の位置やその移動速度などが記録される。また、架台ステータスには、Ｘ線発生管３３を旋回させる架台駆動装置３２の回転部やＸ線発生管３３の回転速度や回転位置などが記録される。

加えて、架台側制御部３７は、コンソール４に収集データ・エクストラデータを送信する際、各Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータについてデータ伝送エラーの有無チェックのためのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）コードを付加する。

なお、架台側制御部３７は、データ伝送プロトコルに従い、複数Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータをまとめてパケット化し、パケット単位で収集データ・エクストラデータをコンソール４に送信する。

[コンソール]
コンソール４は、寝台装置２及び回転架台３を制御し、寝台装置２及び回転架台３の協働により生成されるスキャン範囲の連続的な減衰率分布に基づいて、被検体Ｐの断層画像を構成し且つ表示するように構成される。

スキャン制御部４１は、スキャノグラムなどに基づいて策定される被検体Ｐのスキャン範囲のほか、スライス厚、各ＶｉｅｗごとのＸ線検出素子アレイの有効列数、管電圧・管電流、ＶｉｅｗごとのＸ線強度制御条件（モジュレーション条件）といったスキャン計画（スキャン条件）をＸ線ＣＴ装置１の制御プログラムとして保有している。

このスキャン制御部４１は、スキャン計画に従って天板駆動装置２２、架台駆動装置３２及び架台側制御部３７の統制し、天板２１の位置制御、Ｘ線発生管３３の回転制御、架台側制御部３７のＸ線タイミング信号やサンプルホールド信号の生成タイミングなどを設定してヘリカルスキャンの全体的制御を行う。

インタフェース部４２は、スキャン制御部４１によって制御されるヘリカルスキャンの実行中、回転架台３側で生成される各Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータを受け取り、前処理部４３に伝送する。

このインタフェース部４２は、前処理部４３に収集データ・エクストラデータを伝送する前に、架台側制御部３７によって付加されたＣＲＣコードに基づいて各Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータについて伝送エラーの有無判定を行う。

そして、インタフェース部４２は、何れかの収集データ・エクストラデータに伝送エラーが発生していると判定した場合、伝送エラーに関わる収集データ・エクストラデータのデータ伝送ステータスにエラーフラグを記録する。

前処理部４３は、再構成処理部４４にて実行される再構成処理の前処理として、インタフェース部４２から受け取ったＶｉｅｗの収集データ・エクストラデータに含まれる収集データに対し、キャリブレーション、感度補正及びＸ線減衰率の対数変換（ラドン変換）などの処理を施し、いわゆる投影データ（生データ）を生成する。

再構成処理部４４は、前処理部４３で生成された投影データについて、フーリエ変換法又はフィルタ補正逆投影法に基づく再構成処理を施してＸ線減衰率分布（ＣＴ値分布）を算出し、このＸ線減衰率分布に基づいて被検体Ｐの断層画像となる画像データを生成する。画像データは、記憶部４５に保存される。

画像処理部４６は、記憶部４５に保存された画像データに基づいて断層画像や３次元立体画像などの各種のスキャン画像を生成する。なお、入力装置４７は、画像のコントラストや関心領域（Region of Interest）などのユーザ所望の表示条件を画像処理部４６に指示するキーボードやマウスなどの操作デバイスを有し、表示装置４８は、画像処理部４６で生成されたスキャン画像を指定の表示条件に従って表示する。

Ｘ線ＣＴ装置１のスキャン制御部４１、前処理部４３及び画像処理部４６は、協働してスキャン計画の再設定処理ならびにエラー範囲の表示処理を実行する。以下、各処理におけるステップを説明する。

[スキャン範囲の再設定処理]
スキャン計画の再設定処理は、画像データの基データである全Ｖｉｅｗの収集データ群に不正常な収集データが含まれている場合に実行され、言わばスキャンのやり直しに関わるスキャン計画を自動設定する処理である。

（ステップ１０１）
前処理部４３は、インタフェース部４２から受け取った各Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータに記録されている管電圧及び管電流の出力値に基づき、各Ｖｉｅｗにて実際に被検体Ｐを照射したＸ線の管電圧及び管電流の正常／不正常を判定する。

この判定の開始処理として、前処理部４３は、スキャン制御部４１→架台側制御部３７→高電圧発生装置３５という経路を辿ることになる各Ｖｉｅｗの管電圧及び管電流の設定値（予定値）を、スキャン制御部４１から直接的に且つその設定値が生成される度に受け取る。

（ステップ１０２）
前処理部４３は、スキャン制御部４１から受け取ったＶｉｅｗの管電圧及び管電流の設定値と、インタフェース部４２から受け取った各Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータに記録されている管電圧及び管電流の出力値との一致又は不一致を判定する。

（ステップ１０３）
前処理部４３は、管電圧及び管電流の設定値と管電圧及び管電流の出力値が不一致であると判定した場合、その設定値と出力値との差異を算出する。なお、その設定値と出力値が一致すると判定した場合は、以下のステップへ移行しない。

（ステップ１０４）
管電圧及び管電流の出力値と管電圧及び管電流の設定値との差異について閾値判定し、管電圧及び管電流の出力値と設定値との差異が閾値を超えるＶｉｅｗについては、高電圧発生装置３５が出力した管電圧及び管電流の出力値、即ち、被検体Ｐに照射された照射Ｘ線の強度及びエネルギーは不正常であったと判定する。

（ステップ１０５）
前処理部４３は、管電圧及び管電流の出力値が不正常であったと判定した場合、この判定結果に該当するＶｉｅｗの収集データ・エクストラデータに記録されている天板位置のデータを読み取る。そして、前処理部４３は、読み取った天板位置のデータをスキャン制御部４１に送る。

（ステップ１０６）
スキャン制御部４１は、天板位置を累積的に集めて合計し、管電圧及び管電流の出力値が不正常であった時点の天板２１の位置と、その不正常が解消される直前の天板２１の位置を特定する。そして、スキャン制御部４１は、特定した２点の天板２１の位置によって定まる天板２１の移動範囲をエラー範囲とする。

（ステップ１０７）
スキャン制御部４１は、記憶している現在のスキャン計画のうち、スキャン範囲を除く他の条件についてはそのまま援用し、且つ、スキャン範囲についてはステップ１０６で特定したエラー範囲を代用したものを「やり直しのスキャン計画」として生成し記憶する。

Ｘ線ＣＴ装置１は、「やり直しのスキャン計画」に基づく再度のスキャンを実行するときは、オペレータのスキャン開始要求を受けたことを条件とする。

[エラー範囲の表示処理]
エラー範囲の表示処理は、スキャン画像の再設定処理の結果に基づいてエラー範囲を表示装置４８の画面上に表示する処理である。

（ステップ２０１）
スキャン制御部４１は、前処理部４３から受け取った天板位置のデータを画像処理部４６に送る。

（ステップ２０２）
画像処理部４６は、前処理部４３から受け取った天板位置のデータを用い、スキャン制御部４１にて実行されるステップ１０６及びステップ１０７と同様の処理に基づいて、エラー範囲を特定する。

（ステップ２０３）
画像処理部４６は、表示装置４８にステップ２０２で特定したエラー範囲を表示する。このとき、画像処理部４６は、図３に示すように、スキャン範囲を設定するために予め取得され記憶部４５に記憶されているスキャノグラム画像に重ねてエラー範囲を表示する。

次に、効果を説明する。

Ｘ線ＣＴ装置１にあっては、
（１）被検体Ｐを照射したＸ線の管電圧及び管電流の出力値（Ｘ線特性）と寝台装置２の天板位置とをエクストラデータとし、このエクストラデータを各Ｖｉｅｗの収集データと対応づけて収集データ・エクストラデータを生成する架台側制御部３７を備える。また、収集データ・エクストラデータに含まれる管電圧及び管電流の出力値がスキャン計画で設定された既定の管電圧及び管電流、即ち、管電圧及び管電流の設定値と一致するか否かを判定し、一致しない管電圧及び管電流の出力値を含む収集データ・エクストラデータから天板位置を読み取り、読み取った天板位置の合計をエラー範囲とするスキャン制御部４１及び前処理部４３を備える。

このため、ヘリカルスキャンの実行中に高電圧発生装置３５が一時的に放電し、Ｘ線発生管３３に対してスキャン計画で設定した所要の管電圧及び管電流が印加されなかったとき、この不具合が自動的に検出される。即ち、放電に伴う収集データの異常ないしこれに基づく画像不良が自動的に検出される。従って、画像不良の検出の際にヒューマンエラーが介在しないため、画像不良の検出の信頼性は極めて良好となる。

そのうえ、スキャン制御部４１は、スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を、スキャン制御部４１及び前処理部４３で特定されたエラー範囲と置き換えて再スキャン計画とするように構成されている。そのため、画像不良が発生してスキャンのやり直しが必要となったエラー範囲が自動的に特定されることに加え、特定されたエラー範囲に限定したスキャン計画が自動的に作成される。そして、オペレータのスキャン開始要求があったとき（オペレータはスキャンの開始要求を行うだけで）、エラー範囲に限定した「やり直しのスキャン計画」が実行される。

要するに、Ｘ線ＣＴ装置１によれば、画像不良が発生したとき、その画像不良が自動的に検出されてその検出見逃しを防止できるとともに、やり直しが必要なスキャン範囲に限定したスキャンを容易に且つ速やかに実行できる。

（２）スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を含む被検体Ｐのスキャノグラム画像に重ねて、特定したエラー範囲を表示する画像処理部４６を備える。このため、オペレータのスキャン開始要求があったことを条件にスキャンのやり直しを実行する場合において、オペレータはスキャンのやり直し要否を容易に判断できる。例えば、表示装置４８に表示された断層画像が不鮮明であっても、そのような画像不良が関心領域から外れた位置であったときは、殊更にスキャンをやり直す必要はない。Ｘ線ＣＴ装置１によれば、かかる判断が容易となる。

（第２実施形態）
図４は本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第２実施形態を示す機能ブロック図である。

本実施形態は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１における前処理部４３及びスキャン制御部４１の構成を変更した例である。なお、第１実施形態と同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、第１実施形態の構成を変更し或いは新たに追加した構成は符号末尾に「Ａ」を付して説明する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ａは、図４に示すように、スキャン制御部４１Ａ及び前処理部４３Ａを備えている。

スキャン制御部４１Ａ及び前処理部４３Ａは協働し、エラーフラグの有無判定に基づいて、スキャン計画の再設定処理を実行する。以下、このスキャン計画の再設定処理における各ステップを説明する。

（ステップ３０１）
前処理部４３Ａは、インタフェース部４２から収集データ・エクストラデータを受け取ったときに、各Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータのデータ伝送ステータスに記録されているエラーフラグの有無、即ち、データ伝送エラーを示す情報の有無を判定する。

（ステップ３０２）
前処理部４３Ａは、エラーフラグが記録されていると判定した場合、エラーフラグが記録されているＶｉｅｗの収集データ・エクストラデータの寝台ステータスに記録されている‘天板位置’のデータを読み取る。そして、前処理部４３Ａは、読み取った天板位置のデータをスキャン制御部４１Ａに送る。

（ステップ３０３）
スキャン制御部４１Ａは、前処理部４３Ａから受け取った天板位置のデータを収集し、データ伝送エラーが発生した時点の天板２１の位置と、データ伝送エラーが解消される直前の天板２１の位置を特定する。そして、スキャン制御部４１Ａは、特定した２点の天板２１の位置によって定まる天板２１の移動範囲をエラー範囲とする。

（ステップ３０４）
スキャン制御部４１Ａは、第１実施形態と同様に、記憶している現在のスキャン計画のうち、スキャン範囲を除く他の条件についてはそのまま援用し、且つ、スキャン範囲についてはステップ３０３で特定したエラー範囲を用いて、「やり直しのスキャン計画」を生成し記憶する。なお、スキャン範囲の再設定処理における他の処理ならびにエラー範囲の表示処理は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。

Ｘ線ＣＴ装置１Ａにあっては、
（３）収集データについて伝送エラーの発生有無を判定して、伝送エラーの発生有りを示すエラーフラグと寝台装置２の天板位置とをエクストラデータとし、このエクストラデータを各Ｖｉｅｗの収集データと対応づけて収集データ・エクストラデータを生成する架台側制御部３７及びインタフェース部４２を備える。また、収集データ・エクストラデータにエラーフラグが含まれているか否かを判定し、エラーフラグを含む収集データ・エクストラデータから天板位置を読み取り、その天板位置の合計をエラー範囲とするスキャン制御部４１Ａ及び前処理部４３Ａを備える。

このため、収集データの伝送エラーが発生したとき、この伝送エラーが自動的に検出される。即ち、伝送エラーに基づく画像不良が自動的に検出される。従って、画像不良の検出の際にヒューマンエラーが介在しないため、画像不良の検出の信頼性は極めて高い。

そのうえ、スキャン制御部４１Ａは、スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲をスキャン制御部４１Ａ及び前処理部４３Ａで特定されたエラー範囲と置き換えて再スキャン計画とするように構成されている。そのため、画像不良が発生してスキャンのやり直しが必要となったエラー範囲が自動的に特定されることに加え、特定されたエラー範囲に限定したスキャン計画が自動的に作成される。そして、オペレータのスキャン開始要求があったとき（オペレータはスキャンの開始要求を行うだけで）、そのエラー範囲に限定した再度のスキャンが実行される。

要するに、Ｘ線ＣＴ装置１Ａによれば、画像不良が発生したとき、その画像不良が自動的に検出されてその検出見逃しを防止できるとともに、やり直しが必要なスキャン範囲に限定したスキャンを容易に且つ速やかに実行できる。

（第３実施形態）
図５は本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３実施形態を示す機能ブロック図である。

本実施形態は、第１実施形態のＸ線ＣＴ装置１におけるスキャン制御部４１及び画像処理部４６の構成を変更した例である。なお、第１実施形態と同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、第１実施形態の構成を変更し或いは新たに追加した構成は符号末尾に「Ｂ」を付して説明する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ｂは、図５に示すように、スキャン制御部４１Ｂ及び画像処理部４６Ｂを備えている。

スキャン制御部４１Ｂ及び画像処理部４６Ｂは協働し、エラー範囲を分割して行うスキャン計画の再設定処理ならびに分割エラー範囲の表示処理を実行する。以下、このスキャン計画の再設定処理における各ステップを説明する。

（ステップ４０１）
スキャン制御部４１Ｂは、第１実施形態のスキャン範囲の再設定処理におけるステップ１０１〜ステップ１０７の処理に続き、ステップ１０７で特定したエラー範囲が被検体Ｐの体軸方向に沿って連続しているか又は連続していないか（離散的に分布しているか）を判定する。つまり、ステップ１０７で特定したエラー範囲とエラー範囲の間にエラー範囲でない正常範囲が含まれているか否かを判定する。

スキャン制御部４１Ｂは、エラー範囲が離散的に分布していると判定した場合、正常範囲を除いた離散分布状の各々のエラー範囲を分割エラー範囲とする。

（ステップ４０２）
スキャン制御部４１Ｂは、第１実施形態と同様に、記憶している現在のスキャン計画のうち、スキャン範囲を除く他の条件についてはそのまま援用し、且つ、スキャン範囲についてはステップ４０１で特定した 分割エラー範囲を代用したものをやり直しのスキャン計画として生成し記憶する。

[分割エラー範囲の表示処理]
エラー範囲の表示処理は、スキャン画像の再設定処理の結果に基づいて分割エラー範囲を表示装置４８の画面上に表示する処理である。

（ステップ５０１）
スキャン制御部４１Ｂは、前処理部４３から受け取った天板位置のデータを画像処理部４６Ｂに送る。

（ステップ５０２）
画像処理部４６Ｂは、スキャン制御部４１Ｂから受け取った天板位置のデータを用い、第１実施形態のスキャン範囲の再設定処理におけるステップ１０６及びステップ１０７の処理と同様の処理に基づいて、エラー範囲を特定する。

（ステップ５０３）
画像処理部４６Ｂは、スキャン制御部４１Ｂにて実行されるステップ４０１の処理と同様の処理に基づいて、ステップ５０２で特定したエラー範囲が被検体Ｐの体軸方向に沿って連続しているか又は連続していないかを判定する。

画像処理部４６Ｂは、エラー範囲が離散的に分布していると判定した場合、正常範囲を除いた離散分布状の各々のエラー範囲を分割エラー範囲とする。

（ステップ５０４）
画像処理部４６Ｂは、特定した分割エラー範囲を表示装置４８に表示する。このとき、画像処理部４６Ｂは、図６に示すように、スキャン範囲を設定するために予め取得され記憶部４５に記憶されているスキャノグラム画像に重ねて分割エラー範囲を表示する。

次に、効果を説明する。

Ｘ線ＣＴ装置１Ｂにあっては、第１実施形態の（１）及び（２）の効果に加え、次の効果を得ることができる。
（４）エラー範囲とエラー範囲の間にエラー範囲でない正常範囲が含まれているか否かを判定し、そのような正常範囲が含まれていると判定したときは、正常範囲を除いた部分を分割エラー範囲とするスキャン制御部４１Ｂ及び前処理部４３Ｂを備える。

このため、オペレータのスキャン開始要求を条件とすることなくスキャンのやり直しを実行する場合でも、正常範囲を包含したスキャンのやり直しを回避できる。即ち、第１実施形態では、エラー範囲とエラー範囲の間に関心領域が位置しており且つ関心領域については良好な画像が得られている場合であっても、最初のエラー範囲の開始位置から次のエラー範囲の終了位置に至る範囲で再度のスキャンが実行されるおそれがある。本実施形態のＸ線ＣＴ装置１Ｂによれば、エラー範囲が間隔を置いて分布していても、画像不良に関わるスキャン範囲だけを対象にピンポイントの再スキャンが可能となり、被検体Ｐの無駄な被ばくを回避できる。

（５）スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を含む被検体Ｐのスキャノグラム画像に重ねて、特定した分割エラー範囲を表示する画像処理部４６Ｂを備える。このため、オペレータのスキャン開始要求があったことを条件にスキャンのやり直しを実行する場合において、第１実施形態の（２）の効果と同様、オペレータはスキャンのやり直し要否を容易に判断できる。

以上、本発明に係るＸ線ＣＴ装置を１つの第１実施形態〜第３実施形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の発明の要旨を逸脱しない限り設計の変更や追加等は許容される。

第１実施形態では、エラー範囲（画像不良となったスキャン範囲）を特定する指標として、高電圧発生装置３５から出力された管電圧及び管電流の出力値というＸ線特性を用いる例とした。しかし、エラー範囲の特定に用いるＸ線特性は、スキャン画像の画質に影響するＸ線条件として選択されるものであるから、管電圧及び管電流の出力値に代えて、Ｘ線発生管３３のＸ線焦点位置やＸ線焦点サイズを用いてもよい。

また、Ｘ線特性として管電圧と管電流の双方の出力値を用いるものではなく、管電圧の出力値及び管電流の出力値のうち何れか一方を用いるものでもよい。

また、スキャン範囲の再設定処理におけるステップ１０７の処理にて、特定したエラー範囲が所定の幅よりも狭いとき（例えば、１つのＶｉｅｗでＸ線特性の不正常が発生したとき）、エラー範囲が所定の幅以上となるようにエラー範囲を拡大するようにしてもよい。表示される断層画像が余りに狭小であると、診断の用に耐えないものとなるが、エラー範囲の拡大を行うことでスキャンのやり直しの意義を担保できる。同様の目的で、エラー範囲の幅について閾値判定し、エラー範囲が所定の幅を満たさない極狭小なものであれば、スキャンのやり直しを実行しないようにしてもよい。

また、Ｘ線ＣＴ装置１は、「やり直しのスキャン計画」に基づく再度のスキャンを実行するときは、オペレータのスキャン開始要求を受けたことを条件とする例とした。しかし、オペレータのスキャン開始要求を条件とせず、予め設定したスキャン範囲（例えば、関心領域）において予め設定した程度の画像不良が発生したときに、やり直しのスキャンを自動的に実行するようにしてもよい。

また、エラー範囲の表示処理におけるステップ２０２の処理にて、画像処理部４６は、スキャン制御部４１にて実行されるステップ１０６及びステップ１０７と同様の処理に基づいてエラー範囲を特定する例とした。しかし、画像処理部４６は、エラー範囲を特定することなく、ステップ１０７の処理で特定されたエラー範囲を援用するようにしてもよい。

また、架台側制御部３７は、コンソール４に収集データ・エクストラデータを送信する際、各Ｖｉｅｗの収集データ・エクストラデータについてデータ伝送エラーの有無チェックのためのＣＲＣコードを付加する例とした。ＣＲＣコードは、収集データについて伝送エラーの有無チェックを行うために付加するものであるので、このようなチェックが可能となる他のコードであれば、ＣＲＣコードに代えて用いることができる。

また、架台側制御部３７はデータ生成部として機能するが、データ生成部の機能を架台側制御部３７と異なる部分に与えてもよい。

また、スキャン制御部４１及び前処理部４３はデータ範囲特定部として機能するが、データ範囲特定部の機能をスキャン制御部４１及び前処理部４３と異なる部分に与えてもよい。

また、スキャン制御部４１はスキャン計画再設定部として機能するが、スキャン計画再設定部の機能をスキャン制御部４１と異なる部分に与えてもよい。

また、画像処理部４６はエラー範囲表示処理部として機能するが、スキャン計画再設定部の機能を画像処理部４６と異なる部分に与えてもよい。

第２実施形態において、架台側制御部３７及びインタフェース部４２はデータ生成部として機能するが、データ生成部の機能を架台側制御部３７及びインタフェース部４２と異なる部分に与えてもよい。

また、スキャン制御部４１Ａ及び前処理部４３Ａはエラー範囲特定部として機能するが、エラー範囲特定部の機能をスキャン制御部４１Ａ及び前処理部４３Ａと異なる部分に与えてもよい。

第３実施形態において、スキャン制御部４１Ｂは、エラー範囲が離散的に分布していると判定した場合、正常範囲を除いた離散分布状のエラー範囲を分割エラー範囲とする例とした。しかし、スキャン制御部４１Ｂは、互いに隣接する分割エラー範囲の位置間隔について閾値判定を行い、位置間隔が所定幅に満たない極狭小なものである場合は、隣接する分割エラー範囲を１つのまとまったエラー領域として取り扱いスキャン範囲を再設定するようにしてもよい。

また、スキャン制御部４１Ｂ及び前処理部４３Ｂはエラー範囲特定部として機能するが、エラー範囲特定部の機能をスキャン制御部４１Ｂ及び前処理部４３Ｂと異なる他の部分に与えてもよい。

同様に、画像処理部４６Ｂはエラー範囲表示処理部として機能するが、スキャン計画再設定部の機能を画像処理部４６Ｂと異なる部分に与えてもよい。

Ｐ…被検体， １…Ｘ線ＣＴ装置， ２…寝台装置， ２１…天板， ２２…天板駆動装置， ３…回転架台， ３１…被検体挿通路， ３２…架台駆動装置， ３３…Ｘ線発生管， ３４…Ｘ線検出器， ３５…高電圧発生装置， ３６…ＤＡＳ， ３７…架台側制御部， ４…コンソール， ４１，４１Ａ，４１Ｂ…スキャン制御部， ４２…ンタフェース部， ４３，４３Ａ…前処理部， ４４…再構成処理部， ４５…記憶部， ４６，４６Ｂ…画像処理部， ４７…入力装置， ４８…表示装置．

Claims (13)

1. Ｘ線照射場に被検体を送り込む天板の位置制御を行い、スキャン制御部で設定された既定のスキャン計画における既定のスキャン範囲を対象に連続的なＸ線照射を可能とする寝台装置を備え、得られる透過Ｘ線に関する収集データに基づいて前記被検体の画像を生成するＸ線ＣＴ装置において、
   前記収集データは１つのＸ線照射位置およびＸ線照射方向を単位とするViewごとに収集され、前記Viewごとに前記収集データと前記被検体に照射されたＸ線のＸ線特性情報および前記寝台装置の天板位置情報とを対応付けし、前記被検体に照射されたＸ線のＸ線特性情報および前記寝台装置の天板位置情報が前記収集データに付加され、結合されたデータを生成するデータ生成部と、
   前記データと前記スキャン計画で設定された既定のＸ線特性とに基づいてエラー範囲を特定するエラー範囲特定部と、を備え、
   前記スキャン制御部は、前記エラー範囲に基づいて再スキャン計画を設定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記エラー範囲特定部は、前記データ生成部で生成されたデータに含まれるＸ線特性が前記スキャン計画で設定された既定のＸ線特性と一致するか否かを判定し、既定のＸ線特性と一致しないＸ線特性を含むデータから天板位置を読み取り、読み取った天板位置に基づいてエラー範囲を特定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記Ｘ線特性として、Ｘ線発生管に印加される管電圧、管電流、Ｘ線発生管の焦点位置、焦点サイズのうち少なくとも１つを用いることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
4. Ｘ線照射場に被検体を送り込む天板の位置制御を行い、スキャン制御部で設定された既定のスキャン計画における既定のスキャン範囲を対象に連続的なＸ線照射を可能とする寝台装置を備え、得られる透過Ｘ線に関する収集データに基づいて前記被検体の画像を生成するＸ線ＣＴ装置において、
   前記収集データは１つのＸ線照射位置およびＸ線照射方向を単位とするViewごとに収集され、前記収集データについて伝送エラーの発生有無を判定して、前記Viewごとに前記収集データと前記伝送エラーの発生を示すエラーフラグおよび前記寝台装置の天板位置情報とを対応付けし、前記伝送エラーの発生を示すエラーフラグおよび前記寝台装置の天板位置情報が前記収集データに付加され、結合されたデータを生成するデータ生成部と、
   前記データに基づいてエラー範囲を特定するエラー範囲特定部と、を備え、
   前記スキャン制御部は、前記エラー範囲に基づいて再スキャン計画を設定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
5. 請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記エラー範囲特定部は、前記データ生成部で対応付けられたデータにエラーフラグが含まれているか否かを判定し、エラーフラグを含むデータから天板位置を読み取り、その天板位置に基づいてエラー範囲を特定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記スキャン制御部は、前記スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を前記エラー範囲特定部で特定されたエラー範囲と置き換えて再スキャン計画とすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記スキャン制御部は、前記スキャン計画のうち前記スキャン範囲を除く他の条件についてはそのまま援用し、再スキャン計画を設定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
8. 請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記エラー範囲特定部は、エラー範囲とエラー範囲の間にエラー範囲でない正常範囲が含まれているか否かを判定し、そのような正常範囲が含まれていると判定したときは、正常範囲を除いた部分をエラー範囲とすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
   前記エラー範囲特定部は、互いに隣接するエラー範囲の位置間隔について閾値判定を行い、前記位置間隔が所定幅に満たない場合は、前記互いに隣接するエラー範囲を１つのまとまったエラー範囲として取り扱うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
10. 請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
    前記エラー範囲特定部は、エラー範囲が所定の幅よりも狭いとき、エラー範囲が所定の幅以上となるようにエラー範囲を拡大することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
11. 請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
    前記エラー範囲特定部で特定されたエラー範囲を表示装置の画面上に表示するエラー範囲表示処理部を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
12. 請求項１１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
    前記エラー範囲表示処理部は、スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を含む被検体のスキャノグラム画像に重ねて、エラー範囲を表示することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
    オペレータによる前記再スキャンの開始要求があったことを条件に、前記再スキャン計画に基づくヘリカルスキャンを実行することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。