JP6058409B2 - Ｘ線ｃｔ装置及びそのプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及びそのプログラムに関する。

近年、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置によるスキャン方式の一つにヘリカルシャトルスキャンがある。ヘリカルシャトルスキャンは、被検体を中心とする円軌道上でＸ線管を１回転させる単位スキャンを連続的に行うヘリカルスキャンを実行すると共に、天板を連続して往復移動させる撮影手法である。

このヘリカルシャトルスキャンでは、天板が移動する最中に行うヘリカルスキャンに加えて、天板の往復移動範囲の端部において天板を停止させた状態での単位スキャン（以下、停留スキャンと表記）を行う必要がある。停留スキャンは、天板の往復移動範囲の外側の位置での断層画像を再構成するための投影データを収集するために行われる。

上記したヘリカルシャトルスキャンは、一般的に、被検体に造影剤を注入して行われる。このため、造影剤を注入してからの経過時間を用いて、スキャンの実行回数や各スキャンを行うタイミングなどが予め規定される。しかしながら、注入した造影剤が所望の撮影部位に行き届くまでにかかる時間は、被検体毎に異なるため、予定よりも早く所望の撮影部位に造影剤が行き届いてしまう場合がある。この場合、所望の撮影部位のスキャンが予定よりも早く終了してしまうため、この撮影部位のために予定していた残りのスキャンは被検体に対して余計な曝射を与えることになる。

これに対し、近年のＸ線ＣＴ装置には、コンソール装置からの入力に応じて、スキャンを途中で中断し、次に予定していたスキャンに移行させるスキップ機能を有するものがある。

特開２０１０−２６８８２７号公報

しかしながら、従来のＸ線ＣＴ装置では、コンソール装置からの入力があったその時にスキャンを中断するため、操作者は、ヘリカルスキャンの後の停留スキャンが終了した時にスキップ機能を使用する旨の入力を行わなければならず、このタイミングを図ることは非常に困難である。なお、スキップ機能を使用する旨の入力を停留スキャン前に行ってしまうと、所望の撮影部位に関する投影データを十分に収集できず、再構成後の画像に欠損が生じる。

目的は、ヘリカルシャトルスキャンにおける停留スキャンを考慮したスキップ機能を有するＸ線ＣＴ装置及びそのプログラムを提供することである。

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、被検体を中心とする円軌道上でＸ線管を１回転させる単位スキャンを連続的に実行すると共に、天板を連続して往復移動させ、更に、前記天板の往復移動範囲の端部にて当該天板を停止させた状態での単位スキャンを実行するヘリカルシャトルスキャンにより前記被検体についての投影データを収集する。

前記Ｘ線ＣＴ装置は、記憶手段、架台駆動手段、寝台駆動手段、架台寝台制御手段及び制御手段を備えている。

前記記憶手段は、前記投影データを収集するために実行するヘリカルシャトルスキャンの回数と前記各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングとが少なくとも規定された撮影プラン情報を記憶する。

前記架台駆動手段は、Ｘ線管とＸ線検出器とを、前記被検体の周囲で回転させる。

前記寝台駆動手段は、前記被検体の体軸の方向に沿って、前記天板を往復移動させる。

前記架台寝台制御手段は、前記架台駆動手段及び前記寝台駆動手段を制御する。

前記制御手段は、前記撮影プラン情報により規定されたタイミングより早く次のヘリカルシャトルスキャンに移行する旨のスキップ指示の入力を受け付けると、実行中のヘリカルシャトルスキャンが、前記天板の往復移動範囲の端部において実行する単位スキャンを含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行するよう前記架台寝台制御手段を制御する。

第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による停留スキャンを説明するための模式図である。 同実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスキップ機能を実現させる各部を説明するための模式図である。 同実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の一例を示すフローチャートである。 従来のＸ線ＣＴ装置に搭載されたスキップ機能を説明するための模式図である。 同実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に搭載されたスキップ機能を説明するための模式図である。 第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスキップ機能を実現させる各部を説明するための模式図である。 同実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら各実施形態に係わるＸ線ＣＴ装置及びそのプログラムについて説明する。以下のＸ線ＣＴ装置は、それぞれハードウェア構成、またはハードウェア資源とソフトウェアとの組合せ構成のいずれでも実施可能となっている。組合せ構成のソフトウェアとしては、予めネットワークまたは記憶媒体からコンピュータにインストールされ、Ｘ線ＣＴ装置の各機能を当該コンピュータに実現させるためのプログラムが用いられる。

なお、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate-Type、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate-Typeなど様々なタイプがあり、いずれのタイプでも各実施形態に適用可能である。更に、近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転フレーム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。以下の各実施形態においては、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も適用可能である。ここでは、一管球型でかつ、Rotate/Rotate-Typeとして説明する。

また、以下では撮影手法として、ヘリカルシャトルスキャンという撮影手法を利用する場合について主に説明する。ヘリカルシャトルスキャンは、被検体を中心とする円軌道上でＸ線管を１回転させる単位スキャンを連続的に行うヘリカルスキャンを実行すると共に、天板を連続して往復移動させる撮影手法である。なお、このヘリカルシャトルスキャンでは、天板が移動する最中に行われるヘリカルスキャンに加えて、天板の往復移動範囲の端部において天板を停止させた状態での単位スキャン（以下、停留スキャンと表記）を行う必要がある。この停留スキャンは、天板の往復移動範囲の外側の位置での断層画像を再構成するための投影データを収集するために行われる。

更に、以下ではヘリカルシャトルスキャンに加えて、リアルプレップスキャンという撮影手法を利用する場合について主に説明する。リアルプレップスキャンは、被検体に造影剤を注入してから低線量での予備スキャン（プリスキャン）を行い、この予備スキャンにより造影剤が所望の撮影部位に到達した旨が示されると本スキャンを行う撮影手法である。

［第１の実施形態］
図１及び図２は第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す模式図であり、図３は同実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による停留スキャンを説明するための模式図である。Ｘ線ＣＴ装置１００は、図１及び図２に示すように、架台装置１０、寝台装置２０ならびにコンソール装置３０を備えている。以下に、Ｘ線ＣＴ装置１００を構成する各装置１０乃至３０の機能について詳細に説明する。

架台装置１０は、図１に示すように、円環または円板上の回転フレーム１５を搭載する。回転フレーム１５は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とを、回転軸周りに回転可能に支持する。回転フレーム１５は、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。回転フレーム１５は、通常、架台駆動部１６に接続される。

架台駆動部１６は、架台寝台制御部１７による制御に従って、回転フレーム１５を連続的に回転させる。このとき、回転フレーム１５に支持されているＸ線管１２とＸ線検出器１３とは、回転軸周りに回転する。

ここで、図１に示すＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に関して説明する。Ｚ軸は、回転フレーム１５の回転軸により規定される軸である。Ｙ軸は、Ｚ軸に直交し、且つＸ線管１２のＸ線焦点とＸ線検出器１３の検出面の中心とを結ぶ軸により規定される軸である。Ｘ軸は、Ｙ軸とＺ軸とに直交する軸により規定される軸である。このようにＸＹＺ直交座標系は、Ｘ線管１２の回転と共に回転する回転座標系を構成する。

Ｘ線管１２は、高電圧発生部１１から供給される高電圧の印加を受けて、コーン状のＸ線を発生する。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に高電圧を印加する。

Ｘ線検出器１３は、Ｘ線管１２から発生され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１３は、検出されたＸ線の強度に応じた電流信号を生成する。Ｘ線検出器１３としては、面検出器または多列検出器と呼ばれるタイプのもが適用されると良い。このタイプのＸ線検出器１３は、２次元状に配列された複数のＸ線検出素子を装備する。ここでは、単一のＸ線検出素子が単一のチャンネルを構成しているものとして説明する。例えば、１００個のＸ線検出素子は、Ｘ線の焦点を中心として、この中心からＸ線検出素子の受光部中心までの距離を半径とする円弧方向（チャンネル方向）に関して１次元状に配列される。チャンネル方向に沿って配列された複数のＸ線検出素子を、以下ではＸ線検出素子列と呼ぶ。例えば、６４個のＸ線検出素子列は、Ｚ軸で示すスライス方向に沿って配列される。Ｘ線検出器１３には、データ収集部（DAS: Data Acquisition System）１４が接続される。

なお、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータなどの蛍光体でＸ線を光に変換し、更にその光をフォトダイオードなどの光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線によるセレンなどの半導体内での電子正孔対の生成及びその電極への移動、即ち、光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用しても良い。

データ収集部１４は、スキャン制御部３６による制御に従って、Ｘ線検出器１３からチャンネル毎に電気信号を読み出す。そして、データ収集部１４は、読み出した電気信号を増幅する。データ収集部１４は、増幅した電気信号をデジタル信号に変換することにより投影データを生成する。なお、データ収集部１４は、Ｘ線が曝射されていない期間にＸ線検出器１３から電気信号を読み出し、投影データを生成することも可能である。生成された投影データは、図示されない非接触データ伝送部を介して、コンソール装置３０に供給される。

架台寝台制御部１７は、スキャン制御部３６による制御に従って、架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する。

架台装置１０の近傍には寝台装置２０が設置される、つまり、架台装置１０と寝台装置２０とは、例えば図２に示すように設置される。図２に示す矢印は、被検体Ｐの体軸方向を示す。そして、天板２２は、被検体Ｐの体軸方向と平行な第１方向（例えば、往路方向）と、第１方向と反対の第２方向（例えば、復路方向）とを繰り返し連続的に往復移動する。

ここで、寝台装置２０は、図１に示すように、天板２２及び寝台駆動部２１を備えている。天板２２には被検体Ｐが載置される。寝台駆動部２１は、架台寝台制御部１７による制御に従って、天板２２を駆動させる。具体的には、寝台駆動部２１は、撮影範囲内に設定された定速領域において、天板２２を一定の速度で移動させる。また、寝台駆動部２１は、撮影範囲内の加減速領域において、天板２２の移動速度を加速または減速させる。即ち、寝台駆動部２１は、減速領域において、天板２２を減速させて停止させる。天板２２の停止後、寝台駆動部２１は、天板２２の移動方向を反転させる。そして、寝台駆動部２１は、加速領域において、天板２２の移動速度を加速させる。この一連の動作が繰り返し連続的に実行される。

なお、天板２２を一定速度で移動させる代わりに、架台装置１０を一定速度で移動させても良い。このとき、架台装置１０は、架台駆動部１６によりＺ軸に沿って移動される。加えて、架台駆動部１６は、上記した加速領域において、架台装置１０を加速または減速させる。即ち、架台駆動部１６は、減速領域において、架台装置１０を減速させて停止させる。架台装置１０の停止後、架台駆動部１６は、架台の移動方向を反転させる。そして、架台駆動部１６は、加速領域において、架台装置１０の移動速度を加速させる。

コンソール装置３０は、図１に示すように、入力部３１、表示部３２、システム制御部３３、画像処理部３４、画像データ記憶部３５及びスキャン制御部３６を備えている。

入力部３１は、マウスやキーボード、ならびにタッチパネルなどの入力インターフェースであり、操作者（オペレータ）によるＸ線ＣＴ装置１００への各種指令や各種情報などを入力する。例えば、入力部３１は、操作者の操作に応じて、ヘリカルシャトルスキャンにおける各種撮影プラン情報を設定または入力する。なお、入力部３１により入力された各種撮影プラン情報は、図示されないメモリなどに適宜記憶される。

ここで、撮影プラン情報とは、例えば、ヘリカルシャトルスキャンが実行される被検体Ｐの撮影範囲、撮影範囲の位置情報、ヘリカルシャトルスキャンに関する天板２２の速度、ヘリカルピッチ、回転フレーム１５の回転速度、天板２２の定速区間の距離、そして、少なくともヘリカルシャトルスキャンの実行回数と各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングとを規定するものである。なお、入力部３１は、操作者の操作に応じて、撮影範囲のうちの天板２２を一定速度で移動させる範囲を入力しても良い。また、入力部３１は、操作者の操作に応じて、回転フレーム１５の回転軸周りに連続的に回転させる角速度を入力しても良い。なお、角速度は、撮影プラン情報に基づいてスキャン制御部３６により設定されても良い。

表示部３２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイである。表示部３２は、画像データ記憶部３５に記憶されている医用画像や、操作者からの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）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路を有する。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内の各部を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１００の全体の制御を実行する。例えば、システム制御部３３は、画像処理部３４を制御して、投影データに基づいた医用画像を再構成させる。システム制御部３３は、入力部３１を介して入力された撮影プラン情報をスキャン制御部３６に出力する。

画像処理部３４は、データ収集部１４により生成された投影データに対して各種処理を実行する。具体的には、画像処理部３４は、投影データに対して感度補正などの前処理を実行する。画像処理部３４は、システム制御部３３から指示された再構成条件に基づいて、医用画像を再構成する。画像処理部３４は、再構成された医用画像を画像データ記憶部３５に格納する。なお、ヘリカルシャトルスキャンによりスキャンした画像を再構成するには、上記したように、天板２２の往復移動範囲におけるヘリカルスキャンによる投影データと、天板２２の往復移動範囲の端部における停留スキャンによる投影データとが必要とされる。

ここで、図３の模式図を参照しながら、上記した停留スキャンについて補足的に説明する。図３におけるＦＯＶは、撮像視野（Field Of View）を示している。ＦＯＶと撮影範囲で囲まれた斜線の領域は、スキャン領域を示す。架台寝台制御部１７は、往路方向へのスキャン（往路スキャン）から復路方向へのスキャン（復路スキャン）の折り返し時に回転フレーム１５が３６０°回転するまで（即ち、停留スキャンが終了するまで）、天板２２を停止させるように、寝台駆動部２１を制御する。これにより、折り返し時（撮影範囲の両端）において、回転フレーム１５の１回転分の投影データを用いて、画像を欠損させることなく再構成することができる。従って、図３に示すように天板２２の往復移動範囲より大きい撮影範囲を得ることができる。

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、光ディスクなどを有する。画像データ記憶部３５は、画像処理部３４により再構成された医用画像を記憶する。

スキャン制御部３６は、ＡＳＩＣ及びＦＰＧＡなどの集積回路や、ＣＰＵ及びＭＰＵなどの電子回路を有する。スキャン制御部３６は、システム制御部３３から指示された撮影プラン情報に基づいて、データ収集部１４及び架台寝台制御部１７を制御する。例えば、スキャン制御部３６は、撮影プラン情報に基づいて、回転フレーム１５を回転させる指示を架台寝台制御部１７に出力する。

スキャン制御部３６は、被検体Ｐに対する被曝を低減させるために、高電圧発生部１１を制御するよう架台寝台制御部１７を制御する。架台寝台制御部１７は、スキャン制御部３６による制御に従って、予め取得したスキャノ画像に基づいて、Ｚ軸に沿った方向（以下、Ｚ方向と呼ぶ）及びＸ軸、Ｙ軸に沿った方向（以下、ＸＹ方向と呼ぶ）のＸ線強度を変化させるように、高電圧発生部１１を制御する。

スキャン制御部３６は、データ収集部１４を制御して投影データを収集させる。具体的には、スキャン制御部３６は、断層像を再構成するために必要なＶｉｅｗ数を、往路スキャンまたは復路スキャンのそれぞれどのＺ位置でも同じ数となるようにデータ収集部１４を制御する。

なお、スキャン制御部３６は、入力部３１を介して設定または入力された定速区間の距離と、回転フレーム１５の回転速度とに基づいて、天板２２の定速区間の総回転角度を計算することも可能である。これにより、スキャン制御部３６は、設定された撮影プラン情報に基づいて、定速区間の終了位置でのＸ線管１２の回転角度を計算することができる。また、スキャン制御部３６は、天板２２の定速区間の往路において、スキャン開始位置におけるＸ線管１２の回転角度を予め決定された位置にすることも可能である。スキャン制御部３６は、天板２２の定速区間の復路においても同様に、定速区間の終了位置でのＸ線管１２の回転角度を計算することができる。これらのことから、スキャン制御部３６は、ヘリカルシャトルスキャンにおいて、Ｘ線管１２の回転角度と天板２２の位置との関係（以下、ヘリカル軌跡と表記）を決定することも可能である。また、スキャン制御部３６は、定速区間におけるＸ線管１２のヘリカル軌跡を天板２２の往復で一致させるように、架台寝台制御部１７を制御することも可能である。

また、スキャン制御部３６は、入力部３１により入力された被検体Ｐの撮影範囲の情報に基づいて、往路スキャン及び復路スキャンにおける天板２２または架台装置１０の速度を決定することも可能である。なお、スキャン制御部３６は、撮影範囲の情報に基づいて、往路スキャンから復路スキャンへの折り返し部分（以下、第１の折り返し部分と表記）と、復路スキャンから往路スキャンへの折り返し部分（以下、第２の折り返し部分と表記）とにおける天板２２または架台装置１０の加速度を決定することも可能である。また、スキャン制御部３６は、撮影範囲の情報に基づいて、往路スキャン及び復路スキャンにおける天板２２または架台装置１０の一定速度区間の速度を決定することも可能である。更に、スキャン制御部３６は、第１、第２の折り返し部分における天板２２または架台装置１０の加速、減速区間において、被検体ＰにＸ線を照射し、投影データの収集を実行するために、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１３を制御することも可能である。

なお、スキャン制御部３６は、往路の定速区間の終了位置におけるヘリカル軌跡の回転終了角度と、復路の定速区間の開始位置におけるヘリカル軌跡の回転角度とが一致するように、架台寝台制御部１７を制御することも可能である。また、スキャン制御部３６は、復路の定速区間の終了位置におけるヘリカル軌跡の回転終了角度と、往路の定速区間の開始位置におけるヘリカル軌跡の回転開始角度とが一致するように、架台寝台制御部１７を制御することも可能である。

ここで、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００が有するスキップ機能について、図４の模式図を参照しながら説明する。Ｘ線ＣＴ装置１００によるスキップ機能は、図４に示すようにシステム制御部３３内のスキップ指示受付部３３Ａ及びスキャン指示部３３Ｂによって実現される。

スキップ指示受付部３３Ａは、操作者の操作に応じて、入力部３１により入力されたスキップ指示（即ち、撮影プラン情報により規定されたタイミングよりも早く次のヘリカルシャトルスキャンに移行する旨のスキップ指示）の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキップ指示をスキャン指示部３３Ｂに出力する。

スキャン指示部３３Ｂは、スキップ指示受付部３３Ａから出力されたスキップ指示の入力を受け付けると、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行（スキップ）するよう指示するスキャンスキップ指示をスキャン制御部３６に出力する。

なお、スキャン制御部３６は、スキャン指示部３３Ｂから出力されたスキャンスキップ指示の入力を受け付けると、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に、予め設定された撮影プラン情報により規定された次のヘリカルシャトルスキャンに移行するように架台寝台制御部１７を制御する。架台寝台制御部１７は、スキャン制御部３６による制御に従って、次のヘリカルシャトルスキャンを実行させるように架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する。

以上のように、スキップ機能とは、操作者の操作に応じたスキップ指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキップ指示に応じて、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンによる投影データの収集を保証しつつ、次のヘリカルシャトルスキャンを繰り上げて実行する機能である。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置１００の動作の一例について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。但し、ここでは、撮影プラン情報として、ヘリカルシャトルスキャンの実行回数と各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングとが少なくとも規定されているものとする。

始めに、入力部３１は、操作者の操作に応じて、撮影プラン情報を設定または入力する（ステップＳ１）。なお、入力部３１により設定または入力された撮影プラン情報は、システム制御部３３を介してスキャン制御部３６に適宜出力される。

続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、コンソール装置３０内のスキャン制御部３６による制御に従って、つまり、入力部３１を介して設定または入力された撮影プラン情報に基づいて、ヘリカルシャトルスキャンを開始する（ステップＳ２）。

ここで、スキップ指示受付部３３Ａは、入力部３１により入力されたスキップ指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキップ指示をスキャン指示部３３Ｂに出力する（ステップＳ３）。なお、スキップ指示受付部３３Ａがスキップ指示の入力を受け付けない限り、Ｘ線ＣＴ装置１００は、入力部３１を介して設定または入力された撮影プラン情報に基づいてヘリカルシャトルスキャンを続行する。

次に、スキャン指示部３３Ｂは、スキップ指示受付部３３Ａから出力されたスキップ指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキップ指示に応じてスキャンスキップ指示をスキャン制御部３６に出力する（ステップＳ４）。

続いて、スキャン制御部３６は、スキャン指示部３３Ｂから出力されたスキャンスキップ指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキャンスキップ指示に応じて、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に、予め設定された撮影プラン情報により規定された次のヘリカルシャトルスキャンに移行するように架台寝台制御部１７を制御する（ステップＳ５）。

しかる後、架台寝台制御部１７は、スキャン制御部３６による制御に従って、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンによる投影データの収集が終了すると共に、撮影プラン情報により規定された次のヘリカルシャトルスキャンを繰り上げて実行するように架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ６）。

以上説明した第１の実施形態によれば、操作者の操作に応じて入力されたスキップ指示に応じて、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに自動的に移行させるためのスキャンスキップ指示を出力するスキャン指示部３３Ｂを備えた構成により、操作者がスキップ指示を入力するタイミングを正確に図らなくても、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンによる投影データの収集を保証しつつ、次のヘリカルシャトルスキャンを繰り上げて実行することができる。

例えば、図６は従来のＸ線ＣＴ装置に搭載されたスキップ機能を説明するための模式図であり、図７は本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に搭載されたスキップ機能を説明するための模式図である。なお、図６及び図７の模式図における縦軸はＺ方向に移動する天板の位置を示し、横軸はヘリカルシャトルスキャンを開始してからの経過時間を示す。また、図６及び図７の（１）−（２）−（３）間はＸ線ＣＴ装置により往路スキャンが実行されている旨を示し、（３）−（４）−（１）間は復路スキャンが実行されている旨を示す。更に、図６及び図７の０°乃至３６０°の記載は、停留スキャンとしてＸ線管１２を１回転させる単位スキャンが行われている旨を示す。

従来のＸ線ＣＴ装置に搭載されたスキップ機能を用いる場合、例えば図６の黒丸の時点（即ち、撮影プラン情報により規定されたタイミングより早い時点）で、操作者が当該ヘリカルシャトルスキャンにおいて十分な投影データを得られたと判断すると、次のヘリカルシャトルスキャンを繰り上げて実行するためには、操作者は図６の白丸の時点（即ち、２回目の往路スキャンが停留スキャンも含めて終了した時点）でスキップ指示を入力する必要があり、このタイミングを図ることは非常に困難である。このため、操作者が上記タイミングを見誤ると、表示画像が欠損したり、被検体に無駄な曝射を与えたりすることになる。

それに対し、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００に搭載されたスキップ機能を用いる場合、例えば図７の黒丸の時点で、操作者が当該ヘリカルシャトルスキャンにおいて十分な投影データが得られたと判断すると、次のヘリカルシャトルスキャンを繰り上げて実行するために、操作者は図７の両矢印で示されるスキップ指示受付期間内（即ち、操作者が十分な投影データが得られたと判断してから当該スキャンが停留スキャンも含めて終了するまでの期間）のいずれかの時点でスキップ指示を入力すれば良い。この為、撮影プラン情報により規定された次のヘリカルシャトルスキャンに容易にスキップすることが可能である。

［第２の実施形態］
図８は第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスキップ機能を実現させる各部を説明するための模式図であり、上記した第１の実施形態とは異なり、システム制御部３３がスキップタイミング判断部３３Ｃを更に備えた構成となっている。以下では、上記した第１の実施形態とは異なる機能について主に説明する。

入力部３１は、操作者の操作に応じて、撮影プラン情報の一つとして停止閾値を設定または入力する。停止閾値とは、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンを即時停止させるか否か（即ち、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンにより収集された投影データを破棄するか否か）を判断するための条件である。具体的には、停止閾値は、天板２２の往復移動範囲の端部からの距離により規定される。

スキップ指示受付部３３Ａは、操作者の操作に応じて、入力部３１により入力されたスキップ指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキップ指示をスキップタイミング判断部３３Ｃに出力する。

スキップタイミング判断部３３Ｃは、スキップ指示受付部３３Ａから出力されたスキップ指示の入力を受け付けると、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンを即時停止させると共に次のヘリカルシャトルスキャンに移行させる処理、または、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に次のヘリカルシャトルスキャンに移行させる処理のどちらの処理を実行させるかを判断する。

具体的には、スキップタイミング判断部３３Ｃは、スキップ指示受付部３３Ａから出力されたスキップ指示の入力を受け付けると、当該スキップ指示の入力を受け付けた時点での天板２２の端部からの移動距離が予め設定された撮影プラン情報により規定される停止閾値を超えているか否かを判断する。この判断の結果が停止閾値を超えている旨を示すとき、スキップタイミング判断部３３Ｃは、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行させるためのスキャンスキップ指示を出力するようスキャン指示部３３Ｂに指示する。また、上記判断の結果が否を示すとき、スキップタイミング判断部３３Ｃは、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンを即時停止させると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行させるためのスキャン停止指示を出力するようスキャン指示部３３Ｂに指示する。

スキャン指示部３３Ｂは、スキップタイミング判断部３３Ｃからの各種指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた指示に従って、スキャンスキップ指示またはスキャン停止指示をスキャン制御部３６に出力する。

スキャン制御部３６は、スキャン指示部３３Ｂから出力されたスキャン停止指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキャン停止指示に従って、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンを即時停止させると共に、予め設定された撮影プラン情報により規定される次のヘリカルシャトルスキャンに移行するように架台寝台制御部１７を制御する。架台寝台制御部１７は、スキャン制御部３６による制御に従って、実行中のヘリカルシャトルスキャンを即時停止させると共に、次のヘリカルシャトルスキャンを実行させるように架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する。

なお、スキャン指示部３３Ｂから出力されたスキャンスキップ指示の入力を受け付けた場合のスキャン制御部３６の機能ならびに架台寝台制御部１７の機能は、上記した第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。

次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置１００の動作の一例について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。但し、ここでは、撮影プラン情報として、ヘリカルシャトルスキャンの実行回数、各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングならびに停止閾値が少なくとも規定されているものとする。

始めに、入力部３１は、操作者の操作に応じて、撮影プラン情報を設定または入力する（ステップＳ１１）。なお、入力部３１により設定または入力された撮影プラン情報は、システム制御部３３を介してスキャン制御部３６に適宜出力される。

続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、コンソール装置３０内のスキャン制御部３６による制御に従って、つまり、入力部３１を介して設定または入力された撮影プラン情報に基づいて、ヘリカルシャトルスキャンを開始する（ステップＳ１２）。

ここで、スキップ指示受付部３３Ａは、入力部３１により入力されたスキップ指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキップ指示をスキップタイミング判断部３３Ｃに出力する（ステップＳ１３）。なお、スキップ指示受付部３３Ａがスキップ指示の入力を受け付けない限り、Ｘ線ＣＴ装置１００は、入力部３１を介して設定または入力された撮影プラン情報に基づいてヘリカルシャトルスキャンを続行する。

次に、スキップタイミング判断部３３Ｃは、スキップ指示受付部３３Ａから出力されたスキップ指示の入力を受け付けると、当該スキップ指示の入力を受け付けた時点で実行中の往路スキャンまたは復路スキャンにおける天板２２の端部からの移動距離が停止閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４の判断の結果が否を示す場合（ステップＳ１４のＮｏ）には、スキップタイミング判断部３３Ｃは、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンを即時停止させると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行させるためのスキャン停止指示を出力するようスキャン指示部３３Ｂに指示する。その後、スキャン指示部３３Ｂは、スキップタイミング判断部３３Ｃからの指示に応じて、スキャン停止指示をスキャン制御部３６に出力する。そして、スキャン制御部３６は、スキャン指示部３３Ｂから出力されたスキャン停止指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキャン停止指示に応じて、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンを即時停止させると共に、予め設定された撮影プラン情報により規定される次のヘリカルシャトルスキャンに移行するように架台寝台制御部１７を制御する。架台寝台制御部１７は、スキャン制御部３６による制御に従って、実行中のヘリカルシャトルスキャンを即時停止させると共に、次のヘリカルシャトルスキャンを実行させるように架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１４の判断の結果が停止閾値を超えている旨を示す場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）には、スキップタイミング判断部３３Ｃは、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行させるよう指示するスキャンスキップ指示を出力するようスキャン指示部３３Ｂに指示する（ステップＳ１６）。

続いて、スキャン制御部３６は、スキャン指示部３３Ｂから出力されたスキャンスキップ指示の入力を受け付けると、当該入力を受け付けたスキャンスキップ指示に応じて、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンが停留スキャンも含めて終了すると共に、予め設定された撮影プラン情報により規定された次のヘリカルシャトルスキャンに移行するように架台寝台制御部１７を制御する（ステップＳ１７）。

しかる後、架台寝台制御部１７は、スキャン制御部３６による制御に従って、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンによる投影データの収集が終了すると共に、撮影プラン情報により規定された次のヘリカルシャトルスキャンを繰り上げて実行するように架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ１８）。

以上説明した第２の実施形態によれば、実行中の往路スキャンまたは復路スキャンを即時停止させるか否かを判断するスキップタイミング判断部３３Ｃと、スキップタイミング判断部３３Ｃの判断に応じて、スキャン停止指示またはスキャンスキップ指示を出力するスキャン指示部３３Ｂを更に備えた構成により、例えば、スキャンを終了させる処理が遅れたとしても、次のスキャンの初期段階であれば被検体に不要な曝射を行うことなく、次のスキャンに移行させることができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、ヘリカルシャトルスキャンにおける停留スキャンを考慮したスキップ機能を有するＸ線ＣＴ装置及びそのプログラムを提供することができる。

なお、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、変更を行うことができる。これら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。

１０…架台装置、１１…高電圧発生部、１２…Ｘ線管、１３…Ｘ線検出器、１４…データ収集部、１５…回転フレーム、１６…架台駆動部、１７…架台寝台制御部、２０…寝台装置、２１…寝台駆動部、２２…天板、３０…コンソール装置、３１…入力部、３２…表示部、３３…システム制御部、３３Ａ…スキップ指示受付部、３３Ｂ…スキャン指示部、３３Ｃ…スキップタイミング判断部、３４…画像処理部、３５…画像データ記憶部、３６…スキャン制御部、１００…Ｘ線ＣＴ装置。

Claims (4)

1. 被検体を中心とする円軌道上でＸ線管を１回転させる単位スキャンを連続的に実行すると共に、天板を連続して往復移動させ、更に、前記天板の往復移動範囲の端部にて当該天板を停止させた状態での単位スキャンを実行するヘリカルシャトルスキャンにより前記被検体についての投影データを収集するＸ線ＣＴ装置であって、
   前記投影データを収集するために実行するヘリカルシャトルスキャンの回数と前記各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングとが少なくとも規定された撮影プラン情報を記憶する記憶手段と、
   Ｘ線管とＸ線検出器とを、前記被検体の周囲で回転させる架台駆動手段と、
   前記被検体の体軸の方向に沿って、前記天板を往復移動させる寝台駆動手段と、
   前記架台駆動手段及び前記寝台駆動手段を制御する架台寝台制御手段と、
   前記撮影プラン情報により規定されたタイミングより早く次のヘリカルシャトルスキャンに移行する旨のスキップ指示の入力を受け付けると、実行中のヘリカルシャトルスキャンが、前記天板の往復移動範囲の端部において実行する単位スキャンを含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行するよう前記架台寝台制御手段を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記記憶手段は、
   前記投影データを収集するために実行するヘリカルシャトルスキャンの回数と前記各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングとに加えて、前記ヘリカルシャトルスキャンを即時停止させるための条件である停止閾値を更に規定する撮影プラン情報を記憶しており、
   前記Ｘ線ＣＴ装置は、
   前記スキップ指示の入力を受け付けると、実行中のヘリカルシャトルスキャンにて、前記天板の往復移動範囲の端部からの移動距離が、前記撮影プラン情報により規定された停止閾値を超えているか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段による判断の結果が停止閾値を超えている旨を示すとき、実行中のヘリカルシャトルスキャンが、前記天板の往復移動範囲の端部において実行する単位スキャンを含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行するよう前記架台寝台制御手段を制御する第１制御手段と、
   前記判断手段による判断の結果が否を示すとき、実行中のヘリカルシャトルスキャンを即時停止させると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行するよう前記架台寝台制御手段を制御する第２制御手段と
   を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 被検体を中心とする円軌道上でＸ線管を１回転させる単位スキャンを連続的に実行すると共に、天板を連続して往復移動させ、更に、前記天板の往復移動範囲の端部にて当該天板を停止させた状態での単位スキャンを実行するヘリカルシャトルスキャンにより前記被検体についての投影データを収集し、記憶手段と、Ｘ線管とＸ線検出器とを前記被検体の周囲で回転させる架台駆動手段と、前記被検体の体軸の方向に沿って前記天板を往復移動させる寝台駆動手段と、前記架台駆動手段及び前記寝台駆動手段を制御する架台寝台制御手段とを備えるＸ線ＣＴ装置のプログラムであって、
   前記Ｘ線ＣＴ装置を、
   前記投影データを収集するために実行するヘリカルシャトルスキャンの回数と前記各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングとが少なくとも規定された撮影プラン情報を前記記憶手段に書込む書込手段、
   前記撮影プラン情報により規定されたタイミングより早く次のヘリカルシャトルスキャンに移行する旨のスキップ指示の入力を受け付けると、実行中のヘリカルシャトルスキャンが、前記天板の往復移動範囲の端部において実行する単位スキャンを含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行するよう前記架台寝台制御動手段を制御する制御手段、
   として機能させるためのプログラム。
4. 前記書込手段は、
   前記投影データを収集するために実行するヘリカルシャトルスキャンの回数と前記各ヘリカルシャトルスキャンを実行するタイミングとに加えて、前記ヘリカルシャトルスキャンを即時停止させるための条件である停止閾値を更に規定する撮影プラン情報を前記記憶手段に書込むことを含み、
   前記Ｘ線ＣＴ装置を、
   前記スキップ指示の入力を受け付けると、実行中のヘリカルシャトルスキャンにて、前記天板の往復移動範囲の端部からの移動距離が、前記撮影プラン情報により規定された停止閾値を超えているか否かを判断する判断手段、
   前記判断手段による判断の結果が停止閾値を超えている旨を示すとき、実行中のヘリカルシャトルスキャンが、前記天板の往復移動範囲の端部において実行する単位スキャンを含めて終了すると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行するよう前記架台寝台制御手段を制御する第１制御手段、
   前記判断手段による判断の結果が否を示すとき、実行中のヘリカルシャトルスキャンを即時停止させると共に、次のヘリカルシャトルスキャンに移行するよう前記架台寝台制御手段を制御する第２制御手段、
   として更に機能させるための請求項３に記載のプログラム。

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