JP6688557B2 - 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、画像を生成するＸ線ＣＴ装置及びＣＴ画像表示方法に関する。

Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、Ｘ線を利用して被検体（患者）をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、患者の内部を画像化する装置である。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を中心とする円軌道に沿って、患者に対しＸ線を異なる方向から複数回曝射する。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された検出データは、データ収集部によりＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ）変換された後、コンソール装置に送信される。

コンソール装置は、検出データに前処理等を施し投影データを生成する。そして、コンソール装置は、投影データに基づく再構成処理を行ない、断層画像データや、複数の断層画像データに基づくボリュームデータを生成する。ボリュームデータは、被検体の三次元領域に対応するＣＴ値の三次元分布を表すデータセットである。

Ｘ線ＣＴ装置は、上記ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（ｍｕｌｔｉ ｐｌａｎａｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示を行なうことができる。以下、ボリュームデータをレンダリングすることによりＭＰＲ表示された断面画像を「ＭＰＲ画像」という場合がある。ＭＰＲ画像としては、例えば、体軸に対する直交断面を示すアキシャル像、体軸に沿って被検体を縦切りした断面を示すサジタル像、及び体軸に沿って被検体を横切りした断面を示すコロナル像がある。さらに、ＭＰＲ画像は、ボリュームデータにおける任意断面の画像（オブリーク像）を含む場合もある。生成された複数のＭＰＲ画像は、表示部等に同時に表示される。

Ｘ線ＣＴ装置を用いてＣＴ透視（ＣＴＦ：ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ）を行なう方法がある。ＣＴ透視とは、患者にＸ線を連続的に照射することにより、被検体の関心部位に関するＣＴ画像をリアルタイム（逐次）に得る方法である。ＣＴ透視では、検出データの収集レートを短くし、再構成処理に要する時間を短縮することで、リアルタイムのＣＴ透視画像を生成する。ＣＴ透視は、例えば、穿刺ターゲットへの穿刺手技における位置確認等に用いられる。

特開２０１３−１７２９５１号公報 特開２０１３−１１１２２７号公報

しかしながら、従来技術では、ＣＴ透視による穿刺手技中に透視範囲が変更されないので、穿刺針先端の周辺の外側であって、穿刺手技に関わりが薄い部分についてもＸ線が照射されることになり、患者へのＸ線の不要被曝の問題がある。

つまり、透視による穿刺手技中に透視範囲が変更されないことは、患者の健康被害の点から問題が残るのである。

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、被検体を載置する天板と、前記天板の周囲でＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線を検出して検出信号を出力する検出器と、前記検出信号に基づいてＣＴ画像を再構成する再構成手段と、前記ＣＴ画像上の穿刺針及び穿刺ターゲットの位置に基づいて撮像範囲を設定する設定手段と、前記撮像範囲に基づいて前記Ｘ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲を制御する機構制御手段と、前記Ｘ線照射範囲が制御されたＸ線に基づいて前記Ｘ線の照射及び前記検出信号の出力を行ない、前記再構成手段によって再構成された前記撮像範囲におけるＣＴ画像を表示装置に表示させる画像表示手段と、を有する。

本実施形態のＣＴ画像表示方法は、上述した課題を解決するために、被検体を載置する天板の周囲でＸ線を照射し、前記Ｘ線を検出して検出信号を出力し、前記検出信号に基づいてＣＴ画像を再構成し、前記ＣＴ画像上の穿刺針及び穿刺ターゲットの位置に基づいて撮像範囲を設定し、前記撮像範囲に基づいて前記Ｘ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲を制御し、前記Ｘ線照射範囲が制御されたＸ線に基づいて前記Ｘ線の照射及び前記検出信号の出力を行ない、前記再構成手段によって再構成された前記撮像範囲におけるＣＴ画像を表示装置に表示させる。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成例を示す図。 Ｘ方向における凹部の幅がＺ方向に向かうにつれて徐々に変化する形状のウェッジの構造例を示す斜視図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。 穿刺皮膚表面及び穿刺ターゲットの設定方法を説明するための図。 （Ａ），（Ｂ）は、絞りの開度の調整を説明するための図。 （Ａ），（Ｂ）は、絞りの開度の調整を説明するための図。 （Ａ），（Ｂ）は、天板のスライドと、絞りの開度の調整とを説明するための図。 所要のフレームにおける穿刺針の先端位置と穿刺ターゲットの位置との間の線分の中点の算出方法を説明するための図。 （Ａ），（Ｂ）は、次のフレームにおける透視範囲の設定を説明するための図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、天板のスライドと、絞りの開度の調整とを説明するための図。 （Ａ）〜（Ｅ）は、重畳画像の生成方法を説明するための図。 穿刺針のグラフィック及び距離情報を含む重畳画像の一例を示す図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャートを示す図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャートを示す図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャートを示す図。 本実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作の変形例を示すフローチャートを示す図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、穿刺針の先端位置のずれとＸ線のコーン角との関係を説明するための図。 ＣＴ透視画像の空間分解能を説明するための図。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置及びＣＴ画像表示方法について、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（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２１、絞り（コリメータ）２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ（ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）２４、回転部２５、Ｘ線高電圧装置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、コントローラ３２、及びウェッジ（Ｘ線ビームフィルタ）３３を設ける。

Ｘ線管２１は、Ｘ線高電圧装置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、Ｘ線高電圧装置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線の照射範囲（照射野）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、ファン角及びコーン角におけるＸ線照射範囲を変更できる。

ウェッジ３３は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線が患者Ｏを透過する前に、低エネルギーのＸ線成分を低減させる。ウェッジ３３は、ウェッジ駆動装置（図示しない）によって、絞り２２の開度に応じてＸ方向における凹部の幅が調整される。ウェッジ３３は、例えば、装備された、数種類の凹部をもつ複数のウェッジの中から絞り２２の開度に応じて選択されるものである。又は、ウェッジ３３は、Ｘ方向における凹部の幅がＺ方向に進むに従って徐々に変化する形状の１のウェッジである。１のウェッジの場合、絞り２２の開度に応じてＺ方向にスライドされることで凹部の幅が決まる。図２は、Ｘ方向における凹部の幅がＺ方向に向かうにつれて徐々に変化する形状のウェッジの構造例を示す斜視図である。

図１の説明に戻って、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がマルチスライス型検出器である場合、１回転のスキャン（ＣＴ撮影及びＣＴ透視）で列方向に幅を有する３次元領域のデータを収集することができる（ボリュームスキャン）。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する。

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して検出データを生成する。ＤＡＳ２４の検出データは、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。なお、ＣＴ透視を行なう場合、ＤＡＳ２４は、検出データの収集レートを短くする。

回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、Ｘ線高電圧装置２６、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、Ｘ線高電圧装置２６、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。Ｘ線高電圧装置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方向、そのＺ方向に直交する平面をＸ方向、Ｙ方向で定義する。

Ｘ線高電圧装置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。

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線のファン角及びコーン角における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方向に沿って昇降動させると共に、Ｚ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、図示しない制御回路としてのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）及びメモリ等を備える。コントローラ３２は、画像処理装置１２からの指示によってＸ線検出器２３、ＤＡＳ２４、Ｘ線高電圧装置２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、天板駆動装置３１、及びウェッジ駆動装置（図示しない）等の制御を行なってスキャンを実行させる。

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、制御回路としてのＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）４３、入力装置４４、表示装置４５、及びＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４６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、記録媒体ドライブ４７を具備する場合もある。

ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等の操作者によって入力装置４４が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ４７に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。

メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等を含む記憶装置である。メモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。

ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、術者等の操作者に対する表示装置４５への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４４によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。

入力装置４４は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。

表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データをディスプレイに展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）等によって構成され画像を表示する。

ＩＦ４６は、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。ＩＦ４６は、各規格に応じた通信制御を行ない、電話回線を通じてネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、Ｘ線ＣＴ装置１をネットワークＮ網に接続させる。

画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された検出データ（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スキャンに基づくＣＴ画像データを生成（再構成）してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させたり、ＣＴ画像として表示装置４５に表示させたりする。

画像処理装置１２は、再構成された複数のＣＴ画像データを補間処理することによってボリュームデータを生成することができる。ボリュームデータの再構成としては、例えば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。上述のようにＸ線検出器２３としてマルチスライス型検出器を用いてボリュームスキャンが行なわれることにより、画像処理装置１２は、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。

そして、画像処理装置１２は、再構成されたボリュームデータに対するレンダリング処理を行なう。例えば、画像処理装置１２は、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を施すことにより、疑似３次元画像をＣＴ画像データとして生成する。疑似３次元画像とは、患者Ｏの３次元的な構造を２次元的に表示させるための画像である。また、画像処理装置１２は、ボリュームデータに対して所望の方向にレンダリング処理を施すことにより、ＭＰＲ画像を画像データとして生成する。ＭＰＲ画像とは、患者Ｏの所望の断面を示す画像である。ＭＰＲ画像としては、直交三断面であるアキシャル像、サジタル像、コロナル像がある。なお、画像処理装置１２は、任意断面を示すオブリーク像をＭＰＲ画像として生成してもよい。

なお、ＣＴ透視を行なう場合には、検出データの収集レートが短くされているため、画像処理装置１２による再構成時間が短縮される。よって、画像処理装置１２は、ＣＴ透視に対応したリアルタイムのＣＴ画像データ（ＣＴ透視画像データ）を生成することができる。

図３は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。

図３に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、Ｘ線ＣＴ装置１は、操作支援手段４１ａ、穿刺計画実行手段４１ｂ、ＣＴ透視実行手段４１ｃ、ＣＴ透視画像出力手段４１ｄ、透視条件設定手段４１ｅ、及び機構制御手段４１ｆとして機能する。なお、各手段４１ａ乃至４１ｆの全部又は一部は、Ｘ線ＣＴ装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。

操作支援手段４１ａは、操作者に対する情報の表示装置４５への表示にグラフィックを多用し、大半の基礎的な操作を入力装置４４によって行なうことができるユーザインターフェースである。

穿刺計画実行手段４１ｂは、穿刺計画時に、ＣＴ透視に先立つＣＴ撮影のための撮像範囲の中心位置である撮影中心位置と、ＣＴ撮影のための撮像範囲（ＦＯＶ：ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）である撮影範囲とを設定する。また、穿刺計画実行手段４１ｂは、設定後の撮影中心位置に従ってコントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、患者Ｏ（図１に図示）を載置する天板３０（図１に図示）を上下左右にスライドさせる。さらに、穿刺計画実行手段４１ｂは、設定後の撮影範囲に従ってコントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、Ｘ線の照射範囲を調整するために絞り２２（図１に図示）の開度を調整する。

そして、穿刺計画実行手段４１ｂは、スライド後の撮影中心位置で、かつ、開度調整後の絞り２２の開度に基づく撮影範囲でＣＴ撮影（１ショット撮影）を実行させ、ＣＴ撮影によってＣＴ撮影画像データを生成（再構成）する。なお、絞り２２の開度が調整される場合、絞り２２の開度に応じてウェッジ３３（図１に図示）が調整されてもよい。

加えて、穿刺計画実行手段４１ｂは、ＣＴ撮影画像データに基づいて操作支援手段４１ａを介して表示されたＣＴ撮影画像上で、操作支援手段４１ａを介した入力装置４４からの入力に従って、穿刺皮膚表面及び穿刺ターゲット（組織）を設定する。

図４は、穿刺皮膚表面及び穿刺ターゲットの設定方法を説明するための図である。

図４は、穿刺計画時に設定された撮影中心位置Ｐ及び撮影範囲Ｆに対応するＣＴ撮影画像データに基づくＣＴ撮影画像と、そのＣＴ撮影画像上で設定される穿刺皮膚表面Ｓ及び穿刺ターゲットＴを示す。操作支援手段４１ａ（図３に図示）を介して操作者によってＣＴ撮影画像上で穿刺皮膚表面及び穿刺ターゲットの選択が終了されると、ＣＴ撮影画像上に穿刺皮膚表面Ｓ及び穿刺ターゲットＴが設定される。また、ＣＴ撮影画像上に穿刺皮膚表面Ｓ及び穿刺ターゲットＴの間の線分（ガイドライン）Ｌが表示されてもよい。

図３の説明に戻って、ＣＴ透視実行手段４１ｃは、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、ＣＴ透視（リアルタイム撮像）を実行し、ＣＴ透視によってリアルタイムｔのフレームＦＬ［ｔ（ｔ＝１，２，３，…）］におけるＣＴ透視画像データを生成（再構成）する。

ＣＴ透視画像出力手段４１ｄは、ＣＴ透視実行手段４１ｃによって生成されたフレームＦＬ［ｔ］のＣＴ透視画像データをＨＤＤ４３等の記憶装置に適宜記憶させたり、フレームＦＬ［ｔ］におけるＣＴ透視画像として表示装置４５にリアルタイム表示させたりする。

透視条件設定手段４１ｅは、ＣＴ透視における透視条件を設定する。透視条件設定手段４１ｅは、少なくとも透視範囲設定手段５１を有し、透視条件として少なくとも透視範囲を設定する。

機構制御手段４１ｆは、透視条件設定手段４１ｅによって設定された透視条件に従って、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１（図１に図示）の動作を制御する。

（透視条件の第１の設定方法）
透視条件の第１の設定方法では、透視条件設定手段４１ｅが透視範囲設定手段５１のみを有し、透視条件設定手段４１ｅは、透視条件としての透視範囲のみを設定する。そして、機構制御手段４１ｆは、透視条件設定手段４１ｅによって設定された透視範囲に基づいて絞り２２（図１に図示）の開度（ファン角）を制御してＸ線照射範囲を制御する。

透視範囲設定手段５１は、ＣＴ撮影画像（図４に図示）上の最小限範囲を含む範囲を、ＣＴ透視における透視範囲として設定する。最小限範囲は、ＣＴ撮影画像上の少なくとも穿刺針の先端位置及び穿刺ターゲットを含む範囲であり、穿刺針の先端位置及び穿刺ターゲットの検出によって自動設定され、又は、操作者によって任意に選択されるものである。透視範囲は、ＣＴ透視のための撮像範囲（ＦＯＶ）である。

機構制御手段４１ｆは、透視範囲設定手段５１によって設定された透視範囲に基づいて絞り２２（図１に図示）の開度（ファン角）を変更することでＸ線照射範囲を制御する。

図５（Ａ），（Ｂ）及び図６（Ａ），（Ｂ）は、絞り２２（図１に図示）の開度の調整を説明するための図である。

図５（Ａ）は、図４に示す撮影範囲ＦのＣＴ撮影画像上の撮影中心位置Ｐと、最小限範囲Ｍとを示す。そして、最小限範囲Ｍに外接する、フレームＦＬ［１］における透視範囲Ｆ［１］が求められる。

図５（Ａ）に示す撮影中心位置ＰをフレームＦＬ［１］における透視中心位置Ｐ［１］とするために、天板３０の位置が維持される。一方で、図５（Ａ）に示す撮影範囲Ｆを透視範囲Ｆ［１］に変更するために、図６（Ａ）に示す絞り２２の開度（ファン角）が図６（Ｂ）に示す開度に変更される。そして、透視範囲Ｆ［１］が形成される（図５（Ｂ）に図示）。そして、ＣＴ透視が開始される。

なお、ＣＴ透視中の透視範囲Ｆ［ｔ］は、透視範囲Ｆ［１］に固定されてもよいし、穿刺針の先端位置に応じて変更される最小限範囲Ｍの大きさに応じて適宜変更されるものであってもよい。

図５（Ａ），（Ｂ）及び図６（Ａ），（Ｂ）は、ＣＴ透視中に、天板３０（図１に図示）のスライドが許容されていない場合を示す。その場合、機構制御手段４１ｆは、天板３０（図１に図示）のスライドを行なわず、絞り２２（図１に図示）の開度調整のみを行なう。機構制御手段４１ｆは、絞り２２の開度調整の加え、ウェッジ３３（図１に図示）の調整を行なってもよい。

（透視条件の第２の設定方法）
透視条件の第２の設定方法では、透視条件設定手段４１ｅが透視範囲設定手段５１及び透視中心位置設定手段５２を有する。透視条件設定手段４１ｅは、透視条件としての透視中心位置及び透視範囲を設定する。また、透視条件設定手段４１ｅは、最小限範囲の中心位置又は穿刺ターゲットの位置を透視中心位置として設定する。そして、機構制御手段４１ｆは、透視条件設定手段４１ｅによって設定された透視範囲に基づいて絞り２２（図１に図示）の開度を制御してＸ線照射範囲を制御し、透視条件設定手段４１ｅによって設定された透視中心位置に基づいて天板駆動装置３１（図１に図示）の動作を制御して天板３０（図１に図示）の位置を制御する。

透視中心位置設定手段５２は、ＣＴ撮影画像（図４に図示）上の最小限範囲の中心位置又は穿刺ターゲットの位置を、ＣＴ透視における透視中心位置として設定する。

透視範囲設定手段５１は、ＣＴ撮影画像（図４に図示）上の最小限範囲又はそれを含む範囲を、ＣＴ透視における透視範囲として設定する。

機構制御手段４１ｆは、透視中心位置設定手段５２によって設定された透視中心位置に基づいて天板３０（図１に図示）をスライドさせることで透視中心位置を制御し、透視範囲設定手段５１によって設定された透視範囲に基づいて絞り２２（図１に図示）の開度（ファン角）を変更することでＸ線照射範囲を制御する。

図７（Ａ），（Ｂ）は、天板３０（図１に図示）のスライドと、絞り２２（図１に図示）の開度の調整とを説明するための図である。

図７（Ａ）は、図４に示す透視範囲ＦのＣＴ撮影画像上の撮影中心位置Ｐと、最小限範囲Ｍとを示す。図７（Ａ）に示す最小限範囲Ｍの中心位置をフレームＦＬ［１］における透視中心位置Ｐ［１］（図７（Ｂ）に図示）に変更するために、天板３０がスライドされる。また、図７（Ａ）に示す最小限範囲ＭをフレームＦＬ［１］における透視範囲Ｆ［１］に変更するために、絞り２２の開度が変更される。そして、透視範囲Ｆ［１］が形成される（図７（Ｂ）に図示）。そして、ＣＴ透視が開始される。

なお、図７（Ａ）に示す最小限範囲Ｍにマージンが与えられた範囲Ｍ´（同心円）をＣＴ透視における透視範囲Ｆ［１］としてもよい。

また、ＣＴ透視中の透視範囲Ｆ［ｔ］は、透視範囲Ｆ［１］に固定されてもよいし、穿刺針の先端位置に応じて変更される最小限範囲Ｍ（又は範囲Ｍ´）の大きさに応じて適宜変更されるものであってもよい。

図７（Ａ），（Ｂ）は、ＣＴ透視中に、天板３０（図１に図示）のスライドが許容されている場合を示す。その場合、機構制御手段４１ｆは、天板３０（図１に図示）のスライドを行なうとともに、絞り２２（図１に図示）の開度調整のみを行なう。機構制御手段４１ｆは、絞り２２の開度調整の加え、ウェッジ３３（図１に図示）の調整を行なってもよい。

（透視条件の第３の設定方法）
透視条件の第３の設定方法では、透視条件設定手段４１ｅが透視範囲設定手段５１及び透視中心位置設定手段５２を有する。透視条件設定手段４１ｅは、透視条件としての透視中心位置及び透視範囲を設定する。また、透視条件設定手段４１ｅは、穿刺ターゲットの位置を透視中心位置として設定する。そして、機構制御手段４１ｆは、透視条件設定手段４１ｅによって設定された透視範囲に基づいて絞り２２（図１に図示）の開度を制御してＸ線照射範囲を制御し、透視条件設定手段４１ｅによって設定された透視中心位置に基づいて天板駆動装置３１（図１に図示）の動作を制御して天板３０（図１に図示）の位置を制御する。

透視条件設定手段４１ｅは、所要のフレームＦＬ［ｔ］におけるＣＴ透視画像上で、穿刺針の先端位置と、穿刺計画実行手段４１ｂによって設定された穿刺ターゲット（図４に図示する「Ｔ」）との距離が、前のフレームＦＬ［ｔ−１］におけるＣＴ透視画像（又はＣＴ撮影画像）上の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離より小さい場合、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲を、後のフレームＦＬにおけるＣＴ透視のために縮小させる。つまり、透視条件設定手段４１ｅは、穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離の減少（穿刺ターゲットへの穿刺針の進行）に従って、透視範囲を縮小させる。

具体的には、透視中心位置設定手段５２は、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置を検知する。また、透視中心位置設定手段５２は、検知した先端位置と、穿刺計画実行手段４１ｂによって設定された穿刺ターゲット（図４に図示する「Ｔ」）の位置に対応する位置との間の線分の中点を算出する。なお、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置は、ＣＴ透視実行手段４１ｃによって生成されるＣＴ透視画像データに基づいて、従来技術に従って画像認識によって検出されたり、穿刺針に取り付けられた磁気センサ（図示しない）に基づいて検出されたりする。

図８は、所要のフレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置と穿刺ターゲットの位置との間の線分の中点の算出方法を説明するための図である。

図８は、ＣＴ透視によってフレームＦＬ［１］で生成された、透視中心位置Ｐ［１］及び透視範囲Ｆ［１］に対応するＣＴ透視画像データに基づくＣＴ透視画像を示す。また、ＣＴ透視画像上に、フレームＦＬ［１］における穿刺針の先端位置Ｎ［１］と、穿刺計画実行手段４１ｂ（図３に図示）によって設定された穿刺ターゲット（図４に図示する「Ｔ」）の位置に対応する位置の穿刺ターゲットＴと、穿刺針の先端位置Ｎ［１］と穿刺ターゲットＴとの間の線分Ｌ［１］の中点Ｃ［１］とを示す。

図３の説明に戻って、透視中心位置設定手段５２は、フレームＦＬ［ｔ］で算出された中点を、その後のフレームＦＬにおける透視中心位置として設定する。透視中心位置設定手段５２は、フレームＦＬ［ｔ］の後のフレームＦＬにおける透視中心位置を設定することができる。以下、透視中心位置設定手段５２は、フレームＦＬ［ｔ］で算出された中点を、その次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視中心位置として設定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く、複数フレーム後のフレームＦＬにおける透視中心位置として設定すればよい。

透視範囲設定手段５１は、透視中心位置設定手段５２によってフレームＦＬ［ｔ］で算出された中点に基づいて、その後のフレームＦＬにおける透視範囲を設定する。透視範囲設定手段５１は、フレームＦＬ［ｔ］の後のフレームＦＬにおける透視範囲を設定することができる。以下、透視範囲設定手段５１は、透視中心位置設定手段５２によってフレームＦＬ［ｔ］で算出された中点に基づいて、その次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視範囲を設定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く、複数フレーム後のフレームＦＬにおける透視範囲を設定すればよい。

ここで、透視範囲設定手段５１による次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視範囲の設定について説明する。

図９（Ａ），（Ｂ）は、次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視範囲の設定を説明するための図である。

図９（Ａ），（Ｂ）に示す中点Ｃ［ｔ］を中心とする最小限範囲Ｍの所要の半径ｒは、中点Ｃ［ｔ］を中心として最低限必要な透視範囲の大きさを示すものであり、予め任意に設定されるものである。

図９（Ａ）は、穿刺計画実行手段４１ｂ（図３に図示）によって設定された穿刺皮膚表面Ｓ及び穿刺ターゲットＴと、その間のガイドラインＬとを示す。また、図９（Ａ）は、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲Ｆ［ｔ］と、ガイドラインＬと透視範囲Ｆ［ｔ］の円周との交点Ｑ［ｔ］と、中点Ｃ［ｔ］と交点Ｑ［ｔ］との距離ｑ１とを示す。前のフレームＦＬ［ｔ−１］の場合よりもフレームＦＬ［ｔ］の場合に穿刺針の先端位置が穿刺ターゲットＴに近い場合（穿刺針が進行している場合）、図９（Ａ）に示すように、距離ｑ１は半径ｒより大きくなる。この場合、距離ｑ１が半径ｒに一致するように透視範囲Ｆ［ｔ］が縮小され、半径ｒの最小限範囲Ｍに外接する透視範囲Ｆ［ｔ＋１］が設定される。

図９（Ａ）に示すように、穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離の減少（穿刺ターゲットＴへの穿刺針の進行）に従って最小限範囲ＭがガイドラインＬ上で右下方向にスライドされることで、縮小された透視範囲が設定される。

一方、図９（Ｂ）は、穿刺計画実行手段４１ｂ（図３に図示）によって設定された穿刺皮膚表面Ｓ及び穿刺ターゲットＴと、その間のガイドラインＬとを示す。また、図９（Ｂ）は、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲Ｆ［ｔ］と、ガイドラインＬと透視範囲Ｆ［ｔ］の円周との交点Ｑ［ｔ］と、中点Ｃ［ｔ］と交点Ｑ［ｔ］との距離ｑ２とを示す。前のフレームＦＬ［ｔ−１］の場合よりもフレームＦＬ［ｔ］の場合に穿刺針の先端位置が穿刺ターゲットＴから遠い場合（穿刺針が後退している場合）、図９（Ｂ）に示すように、距離ｑ２は半径ｒより小さくなる。この場合、距離ｑ２が半径ｒに一致するように透視範囲Ｆ［ｔ］が拡大され、半径ｒの最小限範囲Ｍに外接する透視範囲Ｆ［ｔ＋１］が設定される。

図９（Ｂ）に示すように、穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離の増大（穿刺ターゲットＴからの穿刺針の後退）に従って最小限範囲ＭがガイドラインＬ上で左上方向にスライドされることで、拡大された透視範囲が設定される。

図３の説明に戻って、機構制御手段４１ｆは、透視条件設定手段４１ｅの透視範囲設定手段５１によって設定された次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視範囲に従って絞り２２（図１に図示）の開度を調整する。これにより、機構制御手段４１ｆは、フレームＦＬ［ｔ］のＣＴ透視画像データに基づいて、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲を、その次のフレームＦＬ［ｔ＋１］用の透視範囲に変更することができる。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、天板３０（図１に図示）のスライドと、絞り２２（図１に図示）の開度の調整とを説明するための図である。

図１０（Ａ）は、フレームＦＬ［ｔ］における透視中心位置Ｐ［ｔ］及び透視範囲Ｆ［ｔ］と、フレームＦＬ［ｔ］における中点Ｃ［ｔ］に基づく最小限範囲Ｍと、その最小限範囲Ｍに外接する次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視範囲Ｆ［ｔ＋１］を示す。図１０（Ａ）に示す中点Ｃ［ｔ］が、次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視中心位置Ｐ［ｔ＋１］となるように天板３０（図１に図示）が上下左右にスライドされる（図１０（Ｂ）に図示）。

さらに、図１０（Ｂ）に示す透視範囲Ｆ［ｔ］が次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視範囲Ｆ［ｔ＋１］となるように絞り２２（図１に図示）の開度が調整される（図１０（Ｃ）に図示）。

なお、図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、ＣＴ透視中に、天板３０（図１に図示）のスライドが許容されている場合を示す。その場合、機構制御手段４１ｆは、天板３０（図１に図示）のスライドを行なうとともに、絞り２２（図１に図示）の開度調整のみを行なう。機構制御手段４１ｆは、絞り２２の開度調整の加え、ウェッジ３３（図１に図示）の調整を行なってもよい。

図３の説明に戻って、ＣＴ透視画像出力手段４１ｄは、透視条件設定手段４１ｅによって設定される、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲が閾値より小さいと判断される場合、フレームＦＬ［ｔ］より前のフレームＦＬで生成され、透視範囲Ｆ［ｔ］より大きい透視範囲に対応するＣＴ透視画像データ（又はＣＴ撮影画像データ）に、フレームＦＬ［ｔ］で生成された透視範囲に対応するＣＴ透視画像データを重畳した重畳画像データを生成する。そして、ＣＴ透視画像出力手段４１ｄは、フレームＦＬ［ｔ］の重畳画像データをＨＤＤ４３等の記憶装置に適宜記憶させたり、重畳画像として表示装置４５にリアルタイム表示させたりする。

これにより、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲が過去のフレームにおける透視範囲より小さくなったとしても、余剰なＸ線を照射することなく、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲の周辺の形態を操作者に提供することができる。

図１１（Ａ）〜（Ｅ）は、図５（Ａ），（Ｂ）に示す透視条件の設定方法（透視中心位置の変更なし）に従って得られたＣＴ透視画像データに基づく重畳画像の生成方法を説明するための図である。図１１（Ａ）〜（Ｅ）に示す場合、患者Ｏ（図１に図示）を載置する天板３０（図１に図示）のスライドは許容されていないものとする。なお、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す透視条件の設定方法（穿刺ターゲットが中心になるような透視中心位置の変更あり）に従って得られたＣＴ透視画像データに基づく重畳画像の生成についても、また、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す透視条件の設定方法（中点が中心になるような透視中心位置の変更あり）に従って得られたＣＴ透視画像データに基づく重畳画像の生成についても、図１１（Ａ）〜（Ｅ）に示すものと同等である。

図１１（Ａ）は、フレームＦＬ［８］における透視範囲Ｆ［８］のＣＴ透視画像データに基づくＣＴ透視画像を示す。透視範囲Ｆ［８］が閾値より小さいと判断される場合、フレームＦＬ［８］より前のフレームで生成され、透視範囲Ｆ［８］より大きい図１１（Ｂ）に示すフレームＦＬ［５］における透視範囲Ｆ［５］に対応するＣＴ透視画像データに、フレームＦＬ［８］で生成された透視範囲Ｆ［８］に対応するＣＴ透視画像データを重畳した重畳画像データが生成される。その重畳画像データに基づく重畳画像を図１１（Ｃ）に示す。そして、フレームＦＬ［８］において、フレームＦＬ［８］における透視範囲Ｆ［８］のＣＴ透視画像データに基づくＣＴ透視画像（図１１（Ａ））の代替として、図１１（Ｃ）に示す重畳画像が表示される。

なお、透視範囲Ｆ［８］外部であって、かつ、透視範囲Ｆ［５］内部は、フレームＦＬ［８］の時相より前の過去画像として視認されるように、透視範囲Ｆ［８］内部とは異なる表示形態で表示されてもよい。

図１１（Ｄ）は、フレームＦＬ［１８］における透視範囲Ｆ［１８］のＣＴ透視画像データに基づくＣＴ透視画像を示す。透視範囲Ｆ［１８］が閾値より小さいと判断される場合、フレームＦＬ［１８］より前のフレームで生成され、透視範囲Ｆ［１８］より大きい図１１（Ｂ）に示すフレームＦＬ［５］における透視範囲Ｆ［５］に対応するＣＴ透視画像データに、フレームＦＬ［１８］で生成された透視範囲Ｆ［１８］に対応するＣＴ透視画像データを重畳した重畳画像データが生成される。その重畳画像データに基づく重畳画像を図１１（Ｅ）に示す。そして、フレームＦＬ［１８］において、フレームＦＬ［１８］における透視範囲Ｆ［１８］のＣＴ透視画像データに基づくＣＴ透視画像（図１１（Ｄ））の代替として、図１１（Ｅ）に示す重畳画像が表示される。

なお、透視範囲Ｆ［１８］外部であって、かつ、透視範囲Ｆ［５］内部は、フレームＦＬ［１８］の時相より前の過去画像として視認されるように、透視範囲Ｆ［１８］内部とは異なる表示形態で表示されてもよい。

図３の説明に戻って、ＣＴ透視画像出力手段４１ｄは、透視条件設定手段４１ｅによって設定される、フレームＦＬ［ｔ］における透視範囲が閾値より小さいと判断される場合、重畳画像（図１１（Ｃ），（Ｅ））に、フレームＦＬ［ｔ］で生成された透視範囲に対応するＣＴ透視画像データの画像外部であって、前のフレームＦＬで生成された大きい透視範囲に対応するＣＴ透視画像データの画像内部に、穿刺針のグラフィックを含ませてもよい。穿刺針のグラフィックは、穿刺計画実行手段４１ｂ（図３に図示）によって設定された線分Ｌ（図４に図示）に対応するものである。

また、ＣＴ透視画像出力手段４１ｄは、重畳画像（図１１（Ｃ），（Ｅ））に、穿刺計画実行手段４１ｂ（図３に図示）によって設定された穿刺皮膚表面Ｓ（図４に図示）及び穿刺ターゲットＴ（図４に図示）の間の距離や、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置及び穿刺ターゲットＴ（図４に図示）の間の距離などの情報を付加することもできる。画面座標系における座標間の距離を、現実の物理座標系における座標間の距離に変換することで、現実の距離情報が求められる。

図１２は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す透視条件の設定方法（穿刺ターゲットが中心になるような透視中心位置の変更あり）に従って得られたＣＴ透視画像データに基づく重畳画像に、穿刺針のグラフィック及び距離情報が与えられた重畳画像の一例を示す図である。なお、図５（Ａ），（Ｂ）に示す透視条件の設定方法（透視中心位置の変更なし）に従って得られたＣＴ透視画像データに基づく重畳画像についても、また、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す透視条件の設定方法（中点が中心になるような透視中心位置の変更あり）に従って得られたＣＴ透視画像データに基づく重畳画像についても、図１２に示すものと同等である。

図１２に示すように、重畳画像は、穿刺針のグラフィックＧと、穿刺皮膚表面Ｓ及び穿刺ターゲットＴの間の距離情報Ｄとを含んでいる。

続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作について図１、図１３〜図１５を用いて説明する。図１３〜図１５は、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す透視条件の設定方法に従ってＣＴ透視画像データを得るための動作である。

図１３〜図１５は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作を示すフローチャートを示す図である。

図１３を説明すると、Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏが天板３０上に載置された後、穿刺計画を実行する（ステップＳＴ１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、穿刺計画時に、透視中心位置及び透視範囲を設定する（ステップＳＴ１ａ）。そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、ステップＳＴ１ａによる設定後の透視中心位置に従って患者Ｏを載置する天板３０を上下左右にスライドさせる（ステップＳＴ１ｂ）。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１ａによる設定後の透視範囲に従ってコントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、絞り２２の開度を調整する（ステップＳＴ１ｃ）。なお、ステップＳＴ１ｂ，ＳＴ１ｃの動作の順序は問わず、また、同時に行なわれてもよい。

そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１ｂによってスライド後の透視中心位置を撮影中心位置とし、ステップＳＴ１ｃによる開度調整後の絞り２２の開度に基づく透視範囲を撮影範囲とするＣＴ撮影を実行させる（ステップＳＴ１ｄ）。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１ｄによるＣＴ撮影によってＣＴ撮影画像データを生成する（ステップＳＴ１ｅ）。Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１ｅによって生成されたＣＴ撮影画像データに基づいて表示されたＣＴ撮影画像上で、入力装置４４からの入力に従って、穿刺皮膚表面及び穿刺ターゲットを設定する（ステップＳＴ１ｆ）。

図１４の説明に移って、Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏが天板３０上に載置されたまま、ＣＴ透視を実行する（ステップＳＴ２）。Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１ｂによってスライド後の天板３０の位置で、ステップＳＴ１ｃによる絞り２２の開度調整後のＸ線の照射範囲でＣＴ透視を開始する（ステップＳＴ２ａ）。Ｘ線ＣＴ装置１は、ＣＴ透視によってリアルタイムｔのフレームＦＬ［ｔ］のＣＴ透視画像データを生成し（ステップＳＴ２ｂ）、ＣＴ透視画像として表示装置４５にリアルタイム表示させる（ステップＳＴ２ｃ）。ステップＳＴ２ａによって開始されたＣＴ透視の間、操作者が患者Ｏへの穿刺を行なうと、フレームＦＬ［ｔ］のＣＴ透視画像データに穿刺針の像が含まれる（図１１（Ａ）〜（Ｅ）、及び図１２に図示）。

Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｃの動作に並行して、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置を検知する（ステップＳＴ２ｄ）。そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｄによって検知された穿刺針の先端位置と、ステップＳＴ１ｆによって設定された穿刺ターゲットＴ（図４に図示）の位置に対応する位置との間の線分の中点を算出する（ステップＳＴ２ｅ）。Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｅによって算出された中点を、次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視中心位置として設定する（ステップＳＴ２ｆ）。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｅによって算出された中点に基づいて、次のフレームＦＬ［ｔ＋１］における透視範囲を設定する（ステップＳＴ２ｇ）。

図１５に進んで、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｇにおいて、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離が、前のフレームＦＬ［ｔ−１］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離と比較して減少しているか、すなわち、穿刺ターゲットへの穿刺針が進行しているか否かを判断する（ステップＳＴ２ｇ−１）。ステップＳＴ２ｇ−１の判断によってＹＥＳ、すなわち、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離が減少していると判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、次のフレームＦＬ［ｔ＋１］のために、縮小された透視範囲を設定する（ステップＳＴ２ｇ−２）。

一方、ステップＳＴ２ｇ−１の判断によってＮＯ、すなわち、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離が減少していないと判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離が、前のフレームＦＬ［ｔ−１］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離と比較して増大しているか、すなわち、穿刺ターゲットへの穿刺針が後退しているか否かを判断する（ステップＳＴ２ｇ−３）。ステップＳＴ２ｇ−３の判断によってＹＥＳ、すなわち、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離が増大していると判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、次のフレームＦＬ［ｔ＋１］のために、拡大された透視範囲を設定する（ステップＳＴ２ｇ−４）。

一方、ステップＳＴ２ｇ−３の判断によってＮＯ、すなわち、フレームＦＬ［ｔ］における穿刺針の先端位置と、穿刺ターゲットとの距離が増大していないと判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、次のフレームＦＬ［ｔ＋１］のために、維持された透視範囲を設定する（ステップＳＴ２ｇ−５）。なお、ステップＳＴ２ｇにおける具体的な方法は図９（Ａ），（Ｂ）を用いて説明したので、ここでは省略する。

図１４の説明に戻って、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ａによって開始されたＣＴ透視の間、患者Ｏを載置する天板３０のスライドが許容されているか否かを判断する（ステップＳＴ２ｈ）。ステップＳＴ２ｈの判断にてＹＥＳ、すなわち、ＣＴ透視の間、天板３０のスライドが許容されていると判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｆによって設定された次のフレーム［ｔ＋１］における透視中心位置に従ってコントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、患者Ｏ（図１に図示）を載置する天板３０を上下左右にスライドさせる（ステップＳＴ２ｉ）。

一方、ステップＳＴ２ｈの判断にてＮＯ、すなわち、ＣＴ透視の間、天板３０のスライドが許容されていないと判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｇによって設定された次のフレームＦＬ［ｎ＋１］における透視範囲に従ってコントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、絞り２２の開度を調整する（ステップＳＴ２ｊ）。

次いで、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ａによって開始されたＣＴ透視を終了するか否かを判断する（ステップＳＴ２ｋ）。ステップＳＴ２ｋの判断にてＹＥＳ、すなわち、ＣＴ透視を終了すると判断する場合、動作を終了する。一方、ステップＳＴ２ｋの判断にてＮＯ、すなわち、ＣＴ透視を終了しないと判断する場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ＣＴ透視によって次のフレームＦＬ［ｔ＋１］のＣＴ透視画像データを生成し（ステップＳＴ２ｂ）、ＣＴ透視画像として表示装置４５にリアルタイム表示させる（ステップＳＴ２ｃ）。それに並行して、Ｘ線ＣＴ装置１は、フレームＦＬ［ｔ＋１］における穿刺針の先端位置を検知し（ステップＳＴ２ｄ）、その先端位置と、ステップＳＴ１ｆによって設定された穿刺ターゲットＴ（図４に図示）の位置に対応する位置との間の線分の中点を算出する（ステップＳＴ２ｅ）。

図１６は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作の変形例を示すフローチャートを示す図である。

Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｂの後、ステップＳＴ２ｃの動作に並行して、次のフレームＦＬ［ｎ＋１］のために透視範囲を拡大するか否かを判断する（ステップＳＴ２ｌ）。ステップＳＴ２ｌによる判断は、入力装置４４を介して透視範囲の拡大指示が入力されたか否か、及び／又は、予め設定された時間間隔における拡大タイミングとなったか否かに基づく。

ステップＳＴ２ｌの判断にてＹＥＳ、すなわち、次のフレームＦＬ［ｎ＋１］のために透視範囲を拡大すると判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１を制御して、次のフレームＦＬ［ｎ＋１］のために絞り２２の開度を任意の大きさまで拡大する（ステップＳＴ２ｍ）。そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｂに動作に戻る。なお、ステップＳＴ２ｍによって拡大された透視範囲は、複数のフレームの間維持されるものであってもよい。

ステップＳＴ２ｌの判断にてＮＯ、すなわち、次のフレームＦＬ［ｎ＋１］のために透視範囲を拡大しないと判断される場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ｄの動作に戻る。

（穿刺針の先端位置のずれに対する動作）
以上のように、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のファン角を絞り２２によって変更する場合について説明した。次に、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のコーン角を絞り２２によって変更する場合について説明する。

ＣＴ透視中、天板３０上の患者Ｏの体動などの影響で、穿刺針の先端位置がずれてしまう場合がある。そこで、透視条件設定手段４１ｅは、磁気センサ又はＣＴ透視画像に基づいて穿刺針の先端位置を検知して当該位置をトラッキングすることで患者ＯのＺ方向へのずれを検知する。そして、機構制御手段４１ｆは、絞り２２の開度を制御して一時的にＸ線のコーン角を拡大する。

図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、穿刺針の先端位置のずれとＸ線のコーン角との関係を説明するための図である。

ＣＴ透視中、図１７（Ａ）の時点で穿刺針の先端位置がＸ線の照射範囲内に存在しないことが検知される。次いで、絞り２２の開度が制御されることで、図１７（Ｂ）に示すようにコーン角が広げられる（マルチスライスの枚数の増加）。次いで、穿刺針の先端位置がコーン角の中心になるように天板３０がＺ方向にスライドされ、絞り２２の開度が制御されることで、穿刺針の先端位置を含むようにコーン角が狭められる。

また、透視条件設定手段４１ｅは、複数フレームのＣＴ透視画像における差分値に基づいて患者ＯのＸ方向へのずれを検知することもできる。透視条件設定手段４１ｅは、差分値が閾値以上の場合は、患者ＯのＸ方向へのずれがあると判断する。その場合、機構制御手段４１ｆは、絞り２２の開度を制御して一時的にＸ線のファン角を拡大して背景画像に係るＣＴ透視画像を更新後、拡大前のファン角に戻す。

（ＣＴ透視画像の空間分解能）
図１１（Ｃ），（Ｅ）に示す重畳画像に含まれるＣＴ透視画像の部分は、重畳画像に含まれる背景画像の部分と比較して、透視範囲を絞った分だけ空間分解能が向上する。

図１８は、ＣＴ透視画像の空間分解能を説明するための図である。

図１８に示すように、ＣＴ透視画像の部分は、背景画像の部分と比較して、ＣＴ値を有する各ピクセルのサイズが小さい。よって、図１８に示す重畳画像が表示装置４５のディスプレイ上に表示される際、重畳画像に含まれるＣＴ透視画像の部分は、背景画像の部分と比較して高詳細となる。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、穿刺針先端の周辺の外側であって、穿刺手技に関わりが薄い部分について透視することがないので、患者Ｏの健康被害を改善することができる。また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、穿刺針先端の周辺の外側であって、穿刺手技に関わりが薄い部分については過去の画像を利用して表示するので、当該部分の形態についても操作者に提供することができる。

特に、Ｘ線ＣＴ装置１の場合、穿刺針先端の周辺の外側であって、穿刺手技に関わりが薄い部分についてＸ線を照射することがないので、ＣＴ透視による穿刺手技中の患者Ｏへの被曝を低減することができる。

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
４１ ＣＰＵ
４１ａ 操作支援手段
４１ｂ 穿刺計画実行手段
４１ｃ ＣＴ透視実行手段
４１ｄ ＣＴ透視画像出力手段
４１ｅ 透視条件設定手段
４１ｆ 機構制御手段
４４ 入力装置
４５ 表示装置
５１ 透視範囲設定手段
５２ 透視中心位置設定手段

Claims (6)

1. 被検体を載置する天板と、
   前記天板の周囲でＸ線を照射するＸ線管と、
   前記Ｘ線を検出して検出信号を出力する検出器と、
   前記検出信号に基づいてＣＴ画像を再構成する再構成手段と、
   前記ＣＴ画像上の穿刺針及び穿刺ターゲットの位置に基づいて撮像範囲を設定する設定手段と、
   前記撮像範囲に基づいて前記Ｘ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲を制御する機構制御手段と、
   前記Ｘ線照射範囲が制御されたＸ線に基づいて前記Ｘ線の照射及び前記検出信号の出力を行ない、前記再構成手段によって再構成された前記撮像範囲におけるＣＴ画像を表示装置に表示させる画像表示手段と、
   を有し、
   前記画像表示手段は、
   前記撮像範囲としての第１の撮像範囲における前記ＣＴ画像を、そのＣＴ画像より前の過去のフレームであって、前記撮像範囲としての、前記第１の撮像範囲より広い第２の撮像範囲における前記ＣＴ画像に重畳して前記表示装置に表示させ、
   前記第１の撮像範囲における前記ＣＴ画像の画像外部、かつ、前記第２の撮像範囲における前記ＣＴ画像の画像内部に、前記穿刺針のグラフィックをガイドラインとして含ませる、
   Ｘ線ＣＴ装置。
2. 前記機構制御手段は、前記Ｘ線照射範囲を制限するコリメータの位置を移動させることで前記Ｘ線照射範囲を制御する、
   請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 被検体を載置する天板と、
   前記天板の周囲でＸ線を照射するＸ線管と、
   前記Ｘ線を検出して検出信号を出力する検出器と、
   前記検出信号に基づいてＣＴ画像を再構成する再構成手段と、
   前記ＣＴ画像上の穿刺針及び穿刺ターゲットの位置に基づいて撮像範囲とともに前記撮像範囲の中心位置である撮像中心位置を設定する設定手段と、
   前記撮像範囲に基づいて前記Ｘ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲を制御する機構制御手段と、
   前記Ｘ線照射範囲が制御されたＸ線に基づいて前記Ｘ線の照射及び前記検出信号の出力を行ない、前記再構成手段によって再構成された前記撮像範囲におけるＣＴ画像を表示装置に表示させる画像表示手段と、
   を有し、
   前記機構制御手段は、前記天板をスライドさせることで、前記撮像中心位置に基づいて前記Ｘ線が照射される中心であるＸ線照射中心を制御し、
   前記設定手段は、前のフレームにおける前記ＣＴ画像に基づいて前記穿刺針の先端位置を検知し、前記穿刺針の先端位置と前記穿刺ターゲットとの中点を後のフレームにおける前記撮像中心位置とする、
   Ｘ線ＣＴ装置。
4. 前記設定手段は、前記後のフレームにおける前記撮像範囲を前記前のフレームにおける前記撮像範囲より狭く設定し、
   前記画像表示手段は、前記後のフレームにおける前記ＣＴ画像を前記前のフレームにおける前記ＣＴ画像に重畳して前記表示装置に表示させる、
   請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記画像表示手段は、前記後のフレームにおける前記撮像範囲が閾値より小さいと判断される場合、前記前のフレームにおける前記ＣＴ画像に、前記後のフレームにおける前記ＣＴ画像を重畳して前記表示装置に表示させる、
   請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記前のフレームにおける前記ＣＴ画像に基づいて前記穿刺針の先端位置を検知する手段をさらに有する、
   請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。