JP6026145B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、デュアルエナジースキャンを実行可能なＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）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、スキャン中に高速に管電圧を切り替え、管電圧の変化に応じてデータサンプリングを行なうスキャンモードを使って、デュアルエナジースキャンを行なう技術が開発されている。デュアルエナジースキャンでは、管電圧の切り替えに同期してデータ収集装置（ＤＡＳ：ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）にてデータ収集を行ない、異なる管電圧のデータを１つのスキャン中に収集する。

デュアルエナジースキャンで取得されたデータからは、造影具合を仮想的に変化させたブレンディング画像や、造影剤の分布を示すｉｄｏｎｅマップ等を表示し、臨床検査に用いている。

一方、Ｘ線検出器の感度を補正するキャリブデータ（キャリブレーションデータ）は従来、管電圧と列数と回転速度の組み合わせ毎に収集され、それを全てのスキャンの収集データに対して適用している。デュアルエナジースキャンでは、管電流モジュレーションは被曝低減上必須であるが、スキャン中の管電流の変化に応じてキャリブデータを変更することはなかった。

本実施形態に関連する文献として、特許文献１が挙げられる。

特開２０１１−６７５２７号公報

デュアルエナジースキャンを実行する場合、同じ管電圧ペア（Ｈｉｇｈ−ｋＶとＬｏｗ−ｋＶ）ではあっても、管電流推移によりＨｉｇｈ−ｋＶ及びＬｏｗ−ｋＶのそれぞれのＸ線エネルギー特性が異なる。よって、デュアルエナジースキャンを実行する場合に、単純にＨｉｇｈ−ｋＶのキャリブデータ、Ｌｏｗ−ｋＶのキャリブデータを収集データに対してそれぞれ適用できない。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、管電圧値のペア毎に複数の管電流値にそれぞれ対応したキャリブレーションデータを収集する収集手段と、前記キャリブレーションデータを撮影データに適用する適用手段と、を有する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、デュアルエナジースキャンで管電圧値のペア毎に複数の管電流値にそれぞれ対応したキャリブレーションデータを収集する収集手段と、前記キャリブレーションデータを撮影データに適用する適用手段と、を有する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成例を示す図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置に設ける高電圧発生装置の構成例を示す図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置に設ける管電圧発生装置で発生する信号の関係の例を示す図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置に設ける高電圧発生装置のしきい値の設定方法を説明するための図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に備えるＤＡＳの構成例を示す図。 デュアルエナジースキャンにおける管電圧と管電流の関係を示す図。 非デュアルエネルギースキャンにおける管電流モジュレーションの管電流変調の一例を示す図。 デュアルエネルギースキャンにおける管電流モジュレーションの管電流変調の一例を示す図。 管電圧ペア毎、管電流毎に設定されるキャリブデータの一例を示す図。 キャリブデータの補間適用を説明するための図。 デュアルエナジースキャンに基づく再構成画像の表示例を示す図。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置について、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。

図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成例を示す図である。

図１は、本実施形態の、デュアルエナジースキャンを実行するＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置（コンソール）１２によって構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、患者Ｏの撮影部位（被検体）に関するＸ線の透過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、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。

Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ（ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）２４、回転部２５、高電圧発生装置２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、天板３０、天板駆動装置３１、及びコントローラ３２を設ける。

Ｘ線管２１は、高電圧発生装置２６から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、Ｘ線検出器２３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。Ｘ線管２１は、高電圧発生装置２６を介したコントローラ３２による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。

絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向（ｚ軸方向）の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２７によって絞り２２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。

Ｘ線検出器２３は、チャンネル方向に複数、及び列（スライス）方向に単数の検出素子を有する１次元アレイ型の検出器である。又は、Ｘ線検出器２３は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数、及びスライス方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２１から照射され、患者Ｏを透過したＸ線を検出する。

ＤＡＳ２４は、デュアルエナジースキャンにおける管電圧の切り替えに同期してデータ収集を行なう。ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２３の各検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、スキャナ装置１１のコントローラ３２を介して画像処理装置１２に供給される。ＤＡＳ２４の詳細については後述する。

回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、及び絞り駆動装置２７を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とＸ線検出器２３とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、及び絞り駆動装置２７を一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。高電圧発生装置２６は、回転部２５に保持されるものであってもよい。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、その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。

高電圧発生装置２６は、コントローラ３２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。

図２は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に設ける高電圧発生装置２６の構成例を示す図である。

図２に示すように、高電圧発生装置２６は、低管電圧設定器２６ａ、高管電圧設定器２６ｂ、タイミング制御器２６ｃ、スイッチ２６ｄ、高電圧電源２６ｅ、しきい値設定器２６ｆ、及びコンパレータ２６ｇを備える。以下、デュアルエナジースキャンにおけるＨｉｇｈ−ｋＶを１４０ｋＶと、Ｌｏｗ−ｋＶを８０ｋＶとする場合を説明するが、その場合に限定されるものではない。

低管電圧設定器２６ａは、低い管電圧を設定する一方、高管電圧設定器２６ｂは、高い管電圧を設定する。管電圧設定器２６ａ，２６ｂの出力は、管電圧設定器２６ａ又は２６ｂを選択可能であり、タイミング制御器２６ｃによって制御されるスイッチ２６ｄを介して高電圧電源２６ｅに接続される。スイッチ２６ｄは、タイミング制御器２６ｃから出力される信号ａによって制御される。信号ａが「Ｌ」を示す場合、低管電圧設定器２６ａが選択される一方、「Ｈ」を示す場合、高管電圧設定器２６ｂが選択される。

高電圧電源２６ｅのプラス側出力は、Ｘ線管２１の陽極２１ａに電気的に接続されると共に、接地される。また、高電圧電源２６ｅのマイナス側出力は、Ｘ線管２１の陰極２１ｂに電気的に接続される。高電圧電源２６ｅの出力は、信号ａによる切り替えのタイミングで管電圧８０ｋＶ又は１４０ｋＶに切り換わるが、出力電圧の変化には時間がかかるため、管電圧は８０ｋＶの谷と１４０ｋＶの山をもつ三角波となる。高電圧電源２６ｅには管電圧検出端子Ｔが備えられ、管電圧検出端子Ｔは、コンパレータ２６ｇのプラス側入力に接続される。しきい値設定器２６ｆは、コンパレータ２６ｇのマイナス側入力に接続される。

コンパレータ２６ｇは、高電圧電源２６ｅの管電圧検出端子Ｔから入力する信号ｂと、しきい値設定器２６ｆから入力する信号ｃとを入力し、信号ｂが信号ｃより大きい場合に「Ｌ」を示す一方、信号ｂが信号ｃ以下の場合「Ｈ」を示すような信号ｄをＤＡＳ２４に出力する。ＤＡＳ２４は、信号ｄが「Ｌ」を示す場合、低い管電圧による透過データと判断する一方、「Ｈ」を示す場合、高い管電圧による透過データと判断する。管電圧発生装置２６で発生する信号ａ，ｂ，ｃ，ｄの関係の例を図３に示す。

ここで、しきい値設定器２６ｆによって設定されるしきい値について、図４を用いて説明する。

図４は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に設ける高電圧発生装置２６のしきい値の設定方法を説明するための図である。

図４に示すグラフは、線量率が、管電圧の概２乗に比例すること、および、管電圧が増加すると管電流も増加することに基づいている。管電流の増加は、Ｘ線管２１のエミッション特性によって決まるが、変化の比率は管電圧の変化比率よりも小さい。

図４に示す信号ｂ（管電圧検出信号）は、管電圧が８０ｋＶの場合に谷になり、管電圧が１４０ｋＶの場合に山となる。信号ｂが最小になる時刻を０とし、そこを基点に信号ｂがしきい値を示す信号ｃを超える時刻をｔ１、信号ｂが最大になる時刻をｔ２、信号ｂが信号ｃ以下になる時刻をｔ３、信号ｂが再び最小になる時刻をｔ４とする場合、線量率を０からｔ４まで積分した値に対して、線量率をｔ１からｔ３まで積分した値が１／２になるようにしきい値の信号ｃを設定する。

これにより、低い管電圧８０ｋＶの期間に照射される線量と、高い管電圧１４０ｋＶの期間に照射される線量とがほぼ同じになるようにする。それぞれの時間を制御することで、診断に十分な画質を確保しながら患者の被曝線量が少ない構成を提供することができる。

図２の説明に戻って、コントローラ３２は、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧発生装置２６、絞り駆動装置２７、及び回転駆動装置２８を制御してデュアルエナジースキャンを実行する。コントローラ３２は、高電圧発生装置２６のタイミング制御器２６ｃを介してスイッチ２６ｄの切り換えを制御してデュアルエナジースキャンを実行させ、低管電圧設定器２６ａによる低い管電圧８０ｋＶを高電圧電源２６ｅから出力させるか、又は、高管電圧設定器２６ｂによる高い管電圧１４０ｋＶを高電圧電源２６ｅから出力させるかを選択する。コントローラ３２からの制御信号により、スイッチ２６ｄは、選択された管電圧設定信号を高電圧電源２６ｅに与える。

また、コントローラ３２からの制御信号はＤＡＳ２４にも送られる。ＤＡＳ２４は、デュアルエナジースキャンによって収集したデータが、低い管電圧８０ｋＶのＸ線照射によるものか、又は、高い管電圧１４０ｋＶのＸ線照射によるものかを認識する。

コントローラ３２は、低い管電圧８０ｋＶの期間の線量と高い管電圧１４０ｋＶの期間の線量とがほぼ同じになるように、低い管電圧８０ｋＶの期間を比較的長く、高い管電圧１４０ｋＶの期間を比較的短くなるようにタイミング制御器２６ｃを制御する。

図１の説明に戻って、絞り駆動装置２７は、コントローラ３２による制御によって、絞り２２におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を有する。

回転駆動装置２８は、コントローラ３２による制御によって、回転部２５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２５を回転させる機構を有する。

天板３０は、患者Ｏを載置可能である。

天板駆動装置３１は、コントローラ３２による制御によって、天板３０をｙ軸方向に沿って昇降動させると共に、ｚ軸方向に沿って進入／退避動させる機構を有する。回転部２５の中央部分は開口を有し、その開口部の天板３０に載置された患者Ｏが挿入される。

コントローラ３２は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、及びメモリによって構成される。コントローラ３２は、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧発生装置２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、及び天板駆動装置３１等の制御を行なってデュアルエナジースキャンを実行させる。コントローラ３２は、デュアルエナジースキャンとして、例えば、管電圧を高速に切り替えるＦａｓｔ ＫＶ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式を採用することができる。又は、Ｘ線検出器２３を２層構造（浅い層の検出器、深い層の検出器）とすることで、コントローラ３２は、デュアルエナジースキャンとして、浅い層の検出器で低エネルギーのＸ線を検出し、浅い層の検出器を通過した深い層の検出器で高エネルギーのＸ線を検出する２層方式を採用してもよい。

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、ネットワーク（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）Ｎと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）４３、入力装置４４、及び表示装置４５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、記憶媒体ドライブ４６を具備する場合もある。

図５は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に備えるＤＡＳ２４の構成例を示す図である。

図５に示すように、ＤＡＳ２４は、ゲイン記憶回路２４ａ、ゲイン制御回路２４ｂ、ＱＶ変換回路（積分回路及びゲイン可変増幅回路）２４ｃ、Ａ／Ｄ変換回路２４ｄ、キャリブデータ記憶回路２４ｅ、及びキャリブデータ適用回路２４ｆを備える。以下、各回路２４ａ〜２４ｆがＸ線検出器２３を構成するＸ線検出素子毎に備えられるものとするが、複数のＸ線検出素子によって構成されるＸ線検出素子群毎に備えられていてもよい。

ゲイン記憶回路２４ａは、ゲイン（増幅率）を予め記憶する。ゲイン記憶回路２４ａは、頭部撮影用に、頭部の大きさに応じたゲインを予め記憶しておき、胸部撮影用に、胸部の大きさに応じたゲインを予め記憶しておき、腹部撮影用に、腹部の大きさに応じたゲインを予め記憶しておく。ゲイン記憶回路２４ａは、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ようなゲインを記憶することもできる。

ゲイン制御回路２４ｂは、コントローラ３２の制御によって、ゲイン記憶回路２４ａに記憶されたゲインを設定するようにＱＶ変換回路２４ｃを制御する。

ＱＶ変換回路２４ｃは、Ｘ線検出器２３を構成する第ｍチャンネル、第ｎ列の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２４ｃは、オペアンプ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）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２４ｂ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２４ｃは、６種類のゲインを設定することができる。なお、ＱＶ変換回路２４ｃ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２４ｃ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２４ｃは、Ｘ線検出素子Ｅ_ｍ，ｎから出力される透過データを、ゲイン制御回路２４ｂによって制御されたゲインを用いて増幅する。

Ａ／Ｄ変換回路２４ｄは、ＱＶ変換回路２４ｃから出力されるアナログデータをデジタルデータに変換する。

キャリブデータ記憶回路２４ｅは、コントローラ３２の制御によってキャリブデータ（キャリブレーションデータ）用にデュアルエナジースキャンで予め得られた正確なキャリブデータを記憶する。キャリブデータ記憶回路２４ｅに記憶されるキャリブデータについて説明する。

図６は、デュアルエナジースキャンにおける管電圧と管電流の関係を示す図である。

図６の上段は、デュアルエナジースキャンにおける管電圧の時間推移を示し、図６の下段は、デュアルエナジースキャンにおける管電流（実効）の時間推移を示す。同じ管電圧ペアでも、管電流によりＨｉｇｈ−ｋＶとＬｏｗ−ｋＶとのそれぞれのＸ線エネルギー特性は異なっている。コントローラ３２が、デュアルエナジースキャンにおいて管電圧を１４０ｋＶと８０ｋＶとの間でほぼ直線的に周期的に変化させる場合、管電流のカーブは図６の下段に示すようになる。管電圧が増加すると管電流も増加する。

しかし、図６の下段に示すように管電流が異なると、管電圧の変化による管電流の変化が異なる。管電流が大きいほど、管電圧の変化による管電流の変化は大きい。管電流の変化は、管電圧の変化に必ずしも比例しないので、高い管電圧１４０ｋＶの期間と低い管電圧８０ｋＶの期間とで放出されるＸ線エネルギーは、管電流により異なることになる。

同じ管電圧ペアによるスキャンでも管電流が変化するとＸ線エネルギー特性が異なるため、従来技術のように管電圧毎に設定されるキャリブデータが適用できない。つまり、キャリブデータは、キャリブレーションの精度を高くするために、管電圧ペアに加え、管電流毎にもつことが好適である。

特に、スキャン中に管電流を変化させる従来技術として、スキャン中に管電流を変化させる管電流モジュレーションが知られている。管電流モジュレーションでは、取得されたスキャノグラム（位置合わせ画像）に基づいてスキャン計画を行なう際、患者Ｏの撮影位置毎、撮影角度毎に、どの位Ｘ線が吸収されるかについて計算する。そして、計算結果を基に、図７に示すように、スキャン計画に従って管電流を変化させてスキャンすることで、被曝の低減を行なうものである。図７は、非デュアルエネルギースキャンにおける管電流モジュレーションの管電流変調の一例を示す図である。

デュアルエネルギースキャンにおいても同様に、図８に示すように、スキャン計画に従って管電流を変化させてスキャンする場合がある。図８は、デュアルエネルギースキャンにおける管電流モジュレーションの管電流変調の一例を示す図である。管電流を変化させることで、デュアルエナジースキャンにおいても被曝低減を実現することができる。

なお、図８では、管電圧及び管電流のカーブを三角波状として説明したが、これは管電圧の変化に限界があるためである。管電圧の変化が速ければ、そのカーブは台形状となる。

ここで、キャリブデータ記憶回路２４ｅは、図８に示す全ての管電流に対してキャリブデータをもつことが理想的ではあるが、現実的ではない。よって、図９に示すように、数ｍＡ毎、例えば５０ｍＡ毎に離散的にもつことが好適である。図９は、管電圧ペア毎、管電流（実効）毎に設定されるキャリブデータの一例を示す図である。管電圧変化及び管電流変化があるので、コントローラ３２は、管電圧ペア毎に、複数の管電流に対応する、図９に示すキャリブデータを予め収集し、収集されたキャリブデータをキャリブデータ記憶回路２４ｅに予め記憶させておけばよい。

なお、上述では、Ｈｉｇｈ−ｋＶが１４０ｋＶ、Ｌｏｗ−ｋＶが８０ｋＶとしたが、これに限定されるものではない。例えば、Ｈｉｇｈ−ｋＶが１４０ｋＶ、Ｌｏｗ−ｋＶが１００ｋＶであったり、Ｈｉｇｈ−ｋＶが１４０ｋＶ、Ｌｏｗ−ｋＶが６０ｋＶであったりしてもよい。

図４の説明に戻って、キャリブデータ適用回路２４ｆは、デュアルエナジースキャンによるＡ／Ｄ変換回路２４ｄの出力データに、キャリブデータ記憶回路２４ｅに記憶されたキャリブデータを適用する。キャリブデータ適用回路２４ｆは、デュアルエナジースキャンによって収集したデータの管電圧ペアと、管電流モジュレーションにおける管電流の各値とを認識する。キャリブデータ適用回路２４ｆは、キャリブデータ記憶回路２４ｅから、認識した管電圧ペア及び管電流の各値に対応するキャリブデータを取得してＡ／Ｄ変換回路２４ｄの出力信号に適用する。

キャリブデータ記憶回路２４ｅが離散的な管電流に対してキャリブデータを有している場合には、キャリブデータ適用回路２４ｆは、データの無い管電流については、管電流が近いキャリブデータを補間して適用する。又は、キャリブデータ適用回路２４ｆは、データの無い管電流については、管電流が近いキャリブデータを適用する。

図１０は、キャリブデータの補間適用を説明するための図である。

図１０の上段は、管電圧ペア１４０ｋＶ／８０ｋＶの場合の、離散的な管電流に対応するキャリブデータを示す。図１０の上段では、管電流（実効）５０ｍＡ，１００ｍＡ，２００ｍＡ，…，１０００ｍＡ用のキャリブデータがキャリブデータ記憶回路２４ｅに記憶されている。

管電流を変化させながら管電圧ペア１４０ｋＶ／８０ｋＶでデュアルエナジースキャンを実行する場合において離散的な複数の管電流が、変化される管電流の中の所望の管電流と一致しない場合、キャリブデータ適用回路２４ｆは、所望の管電流の近辺の管電流に対応するキャリブレーションデータを重み付け加算することで所望の管電流に対応するキャリブレーションデータを求める。例えば、図１０の下段に示すように、管電流（実効）１２５ｍＡに対応するキャリブデータが欲しい場合、キャリブデータ適用回路２４ｆは、管電圧ペア１４０ｋＶ／８０ｋＶの場合の、管電流１００ｍＡのキャリブデータと管電流２００ｍＡのキャリブデータとを重み付け加算する。その場合、キャリブデータ適用回路２４ｆは、管電流１２５ｍＡに近い管電流１００ｍＡのキャリブデータの比重を「３」とし、管電流１２５ｍＡから遠い管電流２００ｍＡのキャリブデータの比重を「１」として管電流１２５ｍＡに対応するキャリブデータを補間する。キャリブデータ適用回路２４ｆの出力データは、生データとしてコントローラ３２を介して画像処理装置１２（図１に図示）に出力される。

図１に示す画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。また、画像処理装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値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投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。画像処理装置１２は、補正された投影データに基づいてデュアルエナジースキャンに基づく画像データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させたり、表示装置４５に表示させたりする。

図１１は、デュアルエナジースキャンに基づく再構成画像の表示例を示す図である。

図１１は、管電圧ペア１４０ｋＶ／８０ｋＶでデュアルエナジースキャンを行なった場合の、１４０ｋＶ画像と、８０ｋＶ画像と、両者の造影具合を仮想的に変化させたブレンディング（アルファブレンディング、加算ブレンディング、乗算ブレンディング、又は２×乗算ブレンディング）画像と、造影剤の分布を示すＩｏｄｉｎｅマップとを示す。１４０ｋＶ画像、８０ｋＶ画像、ブレンディング画像、及びＩｏｄｉｎｅマップは、並列表示されることが望ましい。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、Ｘ線管２１の管電流毎にキャリブデータを収集して複数のキャリブデータを収集し、撮影によって収集されたデータに複数のキャリブデータを適用することで、正確なキャリブデータを適用できるので、再構成画像にリング状アーチファクト等をなくすことができ、再構成画像の画質を向上させることができる。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、デュアルエナジースキャンでキャリブデータを収集し、撮影によって収集されたデータにキャリブデータを適用することで、正確なキャリブデータを適用できるので、再構成画像にリング状アーチファクト等をなくすことができ、再構成画像の画質を向上させることができる。

さらに、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、管電流を変化させながらデュアルエナジースキャンで収集されたデータに、変化される管電流に対応する正確なキャリブデータを適用できるので、再構成画像にリング状アーチファクト等をなくすことができ、再構成画像の画質を向上させることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ Ｘ線ＣＴ装置
１１ スキャナ装置
１２ 画像処理装置（コンソール）
２１ Ｘ線管
２３ Ｘ線検出器
２４ ＤＡＳ
２４ａ ゲイン記憶回路
２４ｂ ゲイン制御回路
２４ｃ ＱＶ変換回路
２４ｄ Ａ／Ｄ変換回路
２４ｅ キャリブデータ記憶回路
２４ｆ キャリブデータ適用回路

Claims (7)

1. Ｘ線を発生するＸ線管と、
   前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
   管電圧値のペア毎に複数の管電流値にそれぞれ対応したキャリブレーションデータを収集する収集手段と、
   前記キャリブレーションデータを撮影データに適用する適用手段と、
   を有するＸ線ＣＴ装置。
2. Ｆａｓｔ ＫＶ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式を採用してデュアルエナジースキャンを実行するスキャン実行手段をさらに有し、
   前記適用手段は、前記キャリブレーションデータを、前記デュアルエナジースキャンで得られた前記撮影データに適用する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. ２層構造である前記Ｘ線検出器による２層方式を採用してデュアルエナジースキャンを実行するスキャン実行手段をさらに有し、
   前記適用手段は、前記キャリブレーションデータを、前記デュアルエナジースキャンで得られた前記撮影データに適用する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記適用手段は、前記撮影データを収集する際の管電流に応じて、前記キャリブレーションデータを前記撮影データに適用する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記適用手段は、前記キャリブレーションデータのうち、前記撮影データを収集する際の管電流に近い管電流のキャリブレーションデータを重み付け加算して前記撮影データに適用する請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記適用手段は、前記キャリブレーションデータのうち、前記撮影データを収集する際の管電流に近い管電流のキャリブレーションデータを前記撮影データに適用する請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. Ｘ線を発生するＸ線管と、
   前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
   デュアルエナジースキャンで管電圧値のペア毎に複数の管電流値にそれぞれ対応したキャリブレーションデータを収集する収集手段と、
   前記キャリブレーションデータを撮影データに適用する適用手段と、
   を有するＸ線ＣＴ装置。

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