JP6815209B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置による撮影において、被検体中心部では、Ｘ線の吸収量が多く、検出器へ入射するＸ線フォトンが少ない。このため、被検体中心部を透過した投影データのエネルギースペクトルは正確で、正確に物質弁別した再構成画像を得られる。一方、被検体辺縁やＸ線吸収の少ない部位では、検出器へ入射するＸ線フォトンが多くなり、パイルアップが生じる場合がある。このように、被検体辺縁やＸ線吸収の少ない部位を透過した投影データのエネルギースペクトルが不正確になる場合、正確に物質弁別した再構成画像を得られなくなる。

また、収集した投影データにエネルギースペクトルが不正確な投影データが含まれる場合、エネルギースペクトルが正確な領域の投影データだけを用いて画像を再構成することになる。しかしながら、撮影後、再構成した画像に観察したい領域が含まれない場合がある。このような場合、再撮影が必要になったり、正確な診断を行えなかったりする。

米国特許出願公開第２０１５／１１７５９３号明細書

本発明が解決しようとする課題は、最適なスペクトル再構成可能領域を設定することができるＸ線ＣＴ装置を提供することである。

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、算出部と、制御部とを備える。算出部は、被検体をＸ線でスキャンすることで取得された当該被検体の画像からエネルギースペクトルに関する出力値を算出する。制御部は、前記エネルギースペクトルに関する出力値に基づいて前記被検体に対応するスペクトル再構成可能領域を予測し、前記スペクトル再構成可能領域を表示部に表示する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。 図２は、２次元スキャノの撮影を説明するための図である。 図３は、本撮影の撮影条件設定を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態を説明するための図である。 図６は、第１の実施形態を説明するための図である。 図７は、第１の実施形態を説明するための図である。 図８は、第１の実施形態を説明するための図である。 図９は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスペクトル再構成可能領域を推測する処理の手順を示すフローチャートである。 図１０は、第１の実施形態の変形例を説明するための図である。 図１１は、第２の実施形態を説明するための図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を説明する。

以下の実施形態で説明するＸ線ＣＴ装置は、フォトンカウンティングＣＴを実行可能な装置である。すなわち、以下の実施形態で説明するＸ線ＣＴ装置は、従来の積分型（電流モード計測方式）の検出器ではなく、フォトンカウンティング方式の検出器を用いて被検体を透過したＸ線を計数することで、ＳＮ比の高いＸ線ＣＴ画像データを再構成可能な装置である。なお、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台１０と、寝台２０と、コンソール３０とを有する。

架台１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線に関するデータを収集する装置であり、高電圧発生回路１１と、Ｘ線管１２と、検出器１３と、データ収集回路１４と、回転フレーム１５と、架台駆動回路１６とを有する。また、架台１０において、図１に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系を定義する。すなわち、Ｘ軸は水平方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向を示し、Ｚ軸は架台１０が非チルト時の状態における回転フレーム１５の回転中心軸方向を示す。

回転フレーム１５は、Ｘ線管１２と検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、後述する架台駆動回路１６によって被検体Ｐを中心とした円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。

Ｘ線管１２は、後述する高電圧発生回路１１により供給される高電圧により被検体ＰにＸ線ビームを照射する真空管であり、回転フレーム１５の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。

高電圧発生回路１１は、Ｘ線管１２に高電圧を供給する機能を有する電気回路であり、Ｘ線管１２は、高電圧発生回路１１から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する。すなわち、高電圧発生回路１１は、Ｘ線管１２に供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。高電圧発生回路１１は、システム制御回路３８による制御のもと、スキャン制御回路３３から制御を受ける。

架台駆動回路１６は、回転フレーム１５を回転駆動させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２と検出器１３とを旋回させる機能を有する電気回路である。架台駆動回路１６は、システム制御回路３８による制御のもと、スキャン制御回路３３から制御を受ける。

検出器１３は、光子計数型の検出器であり、被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光を計数するための複数のＸ線検出素子（「センサ」或いは単に「検出素子」とも言う）を有する。一例を挙げれば、第１の実施形態に係る検出器１３が有するＸ線検出素子は、シンチレータと光センサとにより構成される間接変換型の面検出器である。ここで、光センサは、例えばＳｉＰＭ（Silicon photomultiplier）である。検出器１３の各Ｘ線検出素子は、入射したＸ線光子に応じた電気信号（パルス）を出力する。なお、各Ｘ線検出素子が出力する電気信号のことを検出信号とも言う。すなわち、検出器１３は、放射線を検出して検出信号を出力する検出素子を複数有する。この電気信号（パルス）の波高値は、Ｘ線光子のエネルギー値と相関性を有する。なお、検出器１３は、直接変換型の面検出器であってもよい。

データ収集回路１４は、検出器１３の検出信号を用いた計数処理の結果である計数結果を収集する機能を有する電気回路である。データ収集回路１４は、Ｘ線管１２から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光子（Ｘ線光子）を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する。そして、データ収集回路１４は、計数結果を、コンソール３０に送信する。なお、データ収集回路１４のことを、ＤＡＳ（Data Acquisition System）とも言う。

寝台２０は、被検体Ｐを載せる装置であり、天板２２と、寝台駆動装置２１とを有する。天板２２は、被検体Ｐが載置される板であり、寝台駆動装置２１は、天板２２をＺ軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１５内に移動させる。なお、寝台駆動装置２１は、天板２２をＸ軸方向にも移動可能である。

なお、架台１０は、例えば、天板２２を移動させながら回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台１０は、天板２２を移動させた後に被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。なお、以下の実施形態では、架台１０と天板２２との相対位置の変化が天板２２を制御することによって実現されるものとして説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、架台１０が自走式である場合、架台１０の走行を制御することによって架台１０と天板２２との相対位置の変化が実現されてもよい。

コンソール３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台１０によって収集された計数結果を用いてＸ線ＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール３０は、図１に示すように、入力装置３１と、ディスプレイ３２と、スキャン制御回路３３と、前処理回路３４と、投影データ記憶回路３５と、画像再構成回路３６と、画像記憶回路３７と、システム制御回路３８とを有する。

入力装置３１は、Ｘ線ＣＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御回路３８に転送する。例えば、入力装置３１は、操作者からＸ線ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、Ｘ線ＣＴ画像データに対する画像処理条件等を受け付ける。また、例えば、入力装置３１は、操作者からＸ線検出素子のキャリブレーションを実施する指示を受付ける。そして、入力装置３１は、システム制御回路３８を介して、スキャン制御回路３３にＸ線ＣＴ画像データの再構成やキャリブレーションの実施を指示する。

ディスプレイ３２は、操作者によって参照されるモニタであり、システム制御回路３８による制御のもと、Ｘ線ＣＴ画像データを操作者に表示したり、入力装置３１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。

スキャン制御回路３３は、後述するシステム制御回路３８の制御のもと、高電圧発生回路１１、検出器１３、架台駆動回路１６、データ収集回路１４及び寝台駆動装置２１の動作を制御することで、架台１０における計数結果の収集処理を制御する機能を有する電気回路である。スキャン制御回路３３は、例えば、プロセッサであり、各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。具体的には、スキャン制御回路３３は、位置決め画像（スキャノ画像）を収集する撮影及び診断に用いる画像を収集する本撮影（スキャン）における投影データの収集処理をそれぞれ制御する。ここで、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置においては、２次元のスキャノ画像（２次元スキャノ）を撮影するものとして説明する。図２は、２次元スキャノの撮影を説明するための図である。

図２の左図は、ＣＴ装置を正面（寝台２０側）から見た図である。図２の左図に示すように、寝台２０の天板２２上には、被検体Ｐが配置されている。ここで、例えば、Ｘ線管１２が０°の位置（図２の左図におけるＹ軸の正方向であって被検体Ｐに対して正面方向の位置）で撮影する場合、被検体Ｐの正面からの撮影がなされ、図２の右上図のような２次元スキャノが得られる。かかる場合、スキャン制御回路３３は、Ｘ線管１２ａを０度の位置に固定して、天板２２を定速移動させながら連続的に撮影を行うことで２次元スキャノを撮影する。或いは、スキャン制御回路３３は、Ｘ線管１２ａを０度の位置に固定して、天板２２を断続的に移動させながら、天板２２の移動に同期して断続的に撮影を繰り返すことで２次元スキャノを撮影する。

また、スキャン制御回路３３は、被検体に対して正面方向だけでなく、任意の方向（例えば、側面方向など）から位置決め画像を撮影することができる。例えば、Ｘ線管１２が９０°の位置（図２の左図におけるＸ軸の正方向であって被検体Ｐに対して側面方向の位置）で撮影した場合、被検体Ｐの側面からの撮影がなされ、図２の右下図のような２次元スキャノが得られる。なお、Ｘ線管１２ａの位置は、必要であれば、任意の複数の位置から撮影可能である。

前処理回路３４は、データ収集回路１４から送信された計数結果に対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なうことで、エネルギー弁別域ごとの投影データを生成する機能を有する電気回路である。また、前処理回路３４は、データ収集回路１４から送信された計数結果を、システム制御回路３８による指示に応じてシステム制御回路３８に出力する。前処理回路３４は、例えば、プロセッサであり、各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。

投影データ記憶回路３５は、例えば、ＮＡＮＤ（Not AND）型フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、前処理回路３４により生成された投影データを記憶する。すなわち、投影データ記憶回路３５は、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成するための投影データを記憶する。画像記憶回路３７は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリやＨＤＤであり、各種画像データを記憶する。

画像再構成回路３６は、検出器１３の検出信号に基づいてＣＴ画像を再構成する機能を有する電気回路である。画像再構成回路３６は、例えば、プロセッサであり、各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。すなわち、画像再構成回路３６は、投影データ記憶回路３５が記憶する投影データを、例えば、逆投影処理することで、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成する。逆投影処理としては、例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法による逆投影処理が挙げられる。なお、画像再構成回路３６は、例えば、逐次近似法により、再構成処理を行なっても良い。また、画像再構成回路３６は、Ｘ線ＣＴ画像データに対して各種画像処理を行なうことで、画像データを生成する。画像再構成回路３６は、再構成したＸ線ＣＴ画像データや、各種画像処理により生成した画像データを画像記憶回路３７に格納する。

ここで、フォトンカウンティングＣＴで得られる計数結果から生成された投影データには、被検体Ｐを透過することで減弱されたＸ線のエネルギーの情報が含まれている。このため、画像再構成回路３６は、例えば、特定のエネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。また、画像再構成回路３６は、例えば、複数のエネルギー成分それぞれのＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。

また、画像再構成回路３６は、例えば、各エネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データの各画素にエネルギー成分に応じた色調を割り当て、エネルギー成分に応じて色分けされた複数のＸ線ＣＴ画像データを重畳した画像データを生成することができる。また、画像再構成回路３６は、例えば、物質固有のＫ吸収端を利用して、当該物質の同定が可能となる画像データを生成することができる。画像再構成回路３６が生成する他の画像データとしては、単色Ｘ線画像データや密度画像データ、実効原子番号画像データ等が挙げられる。

システム制御回路３８は、架台１０、寝台２０及びコンソール３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置の全体制御を行う機能を有する電気回路である。具体的には、システム制御回路３８は、スキャン制御回路３３を制御することで、架台１０で行なわれるＣＴスキャンを制御する。また、システム制御回路３８は、前処理回路３４や、画像再構成回路３６を制御することで、コンソール３０における画像再構成処理や画像生成処理を制御する。また、システム制御回路３８は、画像記憶回路３７が記憶する各種画像データを、ディスプレイ３２に表示するように制御する。

また、第１の実施形態に係るシステム制御回路３８は、図１に示すように、算出機能３８ａと、制御機能３８ｂと、受付機能３８ｃとを実行する。ここで、例えば、図１に示すシステム制御回路３８の構成要素である算出機能３８ａと、制御機能３８ｂと受付機能３８ｃとが実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でシステム制御回路３８内に記録されている。システム制御回路３８は、例えば、プロセッサであり、各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態のシステム制御回路３８は、図１のシステム制御回路３８内に示された各機能を有することとなる。なお、算出機能３８ａは算出部の一例であり、制御機能３８ｂは制御部の一例であり、受付機能３８ｃは受付部の一例である。また、算出機能３８ａ、制御機能３８ｂ及び受付機能３８ｃの詳細については、後述する。

以上、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、フォトンカウンティング方式の検出器を用いてＸ線ＣＴ画像データを再構成する。

ここで、Ｘ線ＣＴ装置は、例えば、スキャノ画像を用いて設定された撮影条件で本撮影を行なう。図３は、本撮影の撮影条件設定を説明するための図である。図３では、ディスプレイ３２を表示領域３２ａと表示領域３２ｃとに２分割した場合を示す。図３の表示領域３２ａには、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノを示す。ここで、操作者が、２次元スキャノ上において、注目断面３２ｂを選択した場合、Ｘ線ＣＴ装置は、表示領域３２ｃに、スキャンＦＯＶ（Field of View）である再構成領域３２ｄと、スキャン条件のパラメータとを表示する。なお、図３に示す例では、Ｘ線ＣＴ装置は、スキャン条件のパラメータとして、管電圧ｘ（ｋＶ）、管電流ｙ（ｍＡ）及び回転速度ｚ（Ｒ／ｓ）とを表示する。

ところで、フォトンカウンティングＣＴでは、光子の数を計数することで、Ｘ線の量を測定する。単位時間当たりの光子数が多いほど、強いＸ線となる。また、個々の光子は、異なるエネルギーを有するが、フォトンカウンティングＣＴでは、光子のエネルギー計測を行なうことで、Ｘ線のエネルギー成分の情報を得ることが可能である。すなわち、フォトンカウンティングＣＴでは、１種類の管電圧でＸ線を照射することで収集されたデータを複数のエネルギー成分に分けて画像化することが可能である。例えば、フォトンカウンティングＣＴでは、Ｋ吸収端の違いを利用した物質の同定が可能となる画像データを得る。

ここで、被検体中心部では、Ｘ線の吸収量が多く、検出器へ入射するＸ線フォトンが少ない。このため、被検体中心部を透過した投影データのエネルギースペクトルは、正確で、正確に物質弁別した再構成画像を得られる。一方、被検体辺縁やＸ線吸収の少ない部位では、検出器へ入射するＸ線フォトンが多くなり、パイルアップが生じる場合がある。ここで、パイルアップとは、高カウントレート時には検出器での光子の計数が間に合わないため、光子の数え落としが生じる現象である。このように、被検体辺縁やＸ線吸収の少ない部位を透過した投影データのエネルギースペクトルが不正確になる場合、正確に物質弁別した再構成画像を得られなくなる。

また、収集した投影データにエネルギースペクトルが不正確な投影データが含まれる場合、エネルギースペクトルが正確な領域の投影データだけを用いて画像を再構成することになる。しかしながら、撮影後、再構成した画像に観察したい領域が含まれない場合がある。このような場合、再撮影が必要になったり、正確な診断を行えなかったりする。

そこで、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、本スキャンの前に、スペクトル再構成可能領域を操作者が把握することを可能にするため、スペクトル再構成可能領域を推測する処理を実行する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体をＸ線でスキャンすることで取得された当該被検体の画像からエネルギースペクトルに関する出力値を算出する。そして、Ｘ線ＣＴ装置は、エネルギースペクトルに関する出力値に基づいて被検体に対応するスペクトル再構成可能領域を予測し、スペクトル再構成可能領域をディスプレイ３２に表示する。以下では、図４から図８を用いて、第１の実施形態に係るスペクトル再構成可能領域を推測する処理の動作について詳細に説明する。図４から図８は、第１の実施形態を説明するための図である。なお、以下では、２次元スキャノにおいて、図３に示す注目断面３２ｂが選択されたものとして説明する。

算出機能３８ａは、被検体をＸ線でスキャンすることで取得された当該被検体の画像からエネルギースペクトルに関する出力値を算出する。例えば、算出機能３８ａは、前処理回路３４に指示して、前処理回路３４から２次元スキャノを取得する。ここで、算出機能３８ａは、画像として少なくとも１方向からの２次元スキャノを取得する。例えば、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノと、Ｘ線管１２が９０°の位置で撮影した２次元スキャノとを取得する。なお、算出機能３８ａは、１方向からの２次元スキャノを取得してもよい。例えば、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノを取得する。或いは、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が９０°の位置で撮影した２次元スキャノを取得する。また、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が任意の位置で撮影した２次元スキャノを取得してもよい。

続いて、算出機能３８ａは、画像における出力値をビューごとに算出する。例えば、算出機能３８ａは、２次元スキャノからエネルギースペクトルに関する出力値を算出する。図４の上図は、入射線量に応じた出力値を示す。ここで、図４の上図に示す入射線量がＡ１である場合、例えば、図４の左下図に示すＸ線スペクトルＳ１が得られる。また、図４の上図に示す入射線量がＡ２である場合、例えば、図４の右下図に示すＸ線スペクトルＳ２が得られる。算出機能３８ａは、各Ｘ線スペクトルから画像における出力値をビューごとに算出する。なお、２次元スキャノの撮影時のスキャン条件は、本スキャンのスキャン条件よりもＸ線照射量が低い条件が設定される場合がある。そこで、算出機能３８ａは、２次元スキャノの撮影時のスキャン条件とＸ線スペクトルとを用いて、本スキャンのスキャン条件におけるＸ線スペクトルを推定し、出力値を算出する。例えば、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノから、本スキャンのスキャン条件におけるＸ線管１２が０°の位置でのＸ線スペクトルを推定して、出力値を算出する。また、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が９０°の位置で撮影した２次元スキャノから、本スキャンのスキャン条件におけるＸ線管１２が９０°の位置でのＸ線スペクトルを推定して、出力値を算出する。

ここで、出力値を以下のように定義する。ここでは説明の便宜上、本スキャンのスキャン条件における管電圧を１２０ｋＶｐとし、各エネルギービンのカウントをＣｉ（ｉ＝１〜１２０ｋｅＶ）として出力値を算出する場合について説明する。

例えば、算出機能３８ａは、各エネルギービンのカウントの全出力値を出力値として算出する。かかる場合、出力値は、以下の式（１）で表される。

また、例えば、算出機能３８ａは、パイルアップした各エネルギービンのカウントのパイルアップカウント値を出力値として算出してもよい。かかる場合、出力値は、以下の式（２）で表される。

また、例えば、算出機能３８ａは、エネルギービンの計数値と代表値から得られるエネルギー積分値を出力値として算出してもよい。かかる場合、例えば、エネルギービンの中央値をＥｉとした場合、出力値は、以下の式（３）で表される。

また、例えば、算出機能３８ａは、パイルアップしたエネルギービンの代表値のパイルアップエネルギー積分値を出力値として算出してもよい。かかる場合、例えば、エネルギービンの中央値をＥｉとした場合、出力値は、以下の式（４）で表される。

図５を用いて算出機能３８ａによる出力値の算出処理の一例を説明する。図５では、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノを用いて、再構成領域３２ｄにおける位置Ｐ１と位置Ｐ２における出力値を算出する場合について説明する。位置Ｐ２は、被検体辺縁のピクセルに対応し、位置Ｐ１は、被検体辺縁と被検体中心との略中間の位置であり被検体中心部のピクセルに対応する。

図５に示すように、算出機能３８ａは、位置Ｐ１のＸ線スペクトルＳ１１を取得し、位置Ｐ２のＸ線スペクトルＳ２１を取得する。被検体中心部ではＸ線の吸収が多いので、被検体中心部に対応する位置Ｐ１のＸ線スペクトル１１には、１２０ｋｅＶを超えるエネルギーカウントが含まれない。また、被検体辺縁ではＸ線の吸収が少ないので、被検体辺縁に対応する位置Ｐ２のＸ線スペクトル２１には、１２０ｋｅＶを超えるエネルギーカウントが含まれる。すなわち、位置Ｐ２では、本来１２０ｋｅＶを超えるエネルギーのＸ線光子は存在しないが、パイルアップによって、１２０ｋｅＶを超えるエネルギーカウントが擬似的に計数される。

そして、算出機能３８ａは、取得した各Ｘ線スペクトルから画像における出力値をビューごとに算出する。なお、図５では、位置Ｐ１及び位置Ｐ２についてのみＸ線スペクトルを取得して出力値を算出する場合について説明したが、算出機能３８ａは、再構成領域３２ｄ内の全ての位置のＸ線スペクトルを取得して出力値を算出する。

そして、算出機能３８ａは、算出した画像ごとの出力値から全ビューにおける出力値を算出する。ここで、例えば、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノと、Ｘ線管１２が９０°の位置で撮影した２次元スキャノとを取得する場合、取得した２次元スキャノからＸ線管１２が０°の位置の出力値及びＸ線管１２が９０°の位置の出力値を算出する。また、算出機能３８ａは、人体のアキシャル面が楕円形状に近似できることを利用して、取得した２次元スキャノから、Ｘ線管１２が０°の位置及びＸ線管１２が９０°の位置以外の出力値を推測する。図６の縦軸は出力値を示し、図６の横軸はビュー方向を示す。図６では、図５に示した位置Ｐ１及び位置Ｐ２について算出した全ビューにおける出力値を示す。

例えば、算出機能３８ａは、図６に示すように、取得した２次元スキャノ以外の他のビューでの出力値を人体が楕円であることを利用して推測し、推測した他のビューでの出力値をビュー方向にプロットする。より具体的には、算出機能３８ａは、位置Ｐ１の全ビューにおける出力値を示すグラフ１２を生成し、位置Ｐ２の全ビューにおける出力値を示すグラフ２２を生成する。なお、算出機能３８ａは、カウントレート（単位時間当たりの出力値）やパイルアップオーバー値（単位時間当たりのパイルアップカウント値）等を出力値として用いる。なお、算出機能３８ａは、被検体Ｐの体型に応じて推測する出力値を調整してもよい。

制御機能３８ｂは、エネルギースペクトルに関する出力値に基づいて被検体に対応するスペクトル再構成可能領域を予測する。一例をあげると、制御機能３８ｂは、算出機能３８ａによって図６に示すグラフが生成された場合、図６に示すように出力値Ｔｈを閾値とする。ここで、例えば、管電圧が１２０ｋＶｐの場合、理論上は、１２０ｋｅＶを超えるエネルギーのフォトンは存在しないはずである。このため、１２０ｋｅＶを超える領域をパイルアップと考え、１２０ｋｅＶを閾値に設定してもよい。もしくは、回路の時定数等から、所定のカウントレート以上を閾値に設定してもよい。

そして、制御機能３８ｂは、再構成領域のうち全ビューにおける出力値が所定の閾値以下である領域を、スペクトル再構成可能領域であると予測する。例えば、制御機能３８ｂは、図６のグラフ１２に示すように、位置Ｐ１における出力値が全ビュー方向において閾値以下であるので、位置Ｐ１をスペクトル再構成可能領域であると予測する。また、制御機能３８ｂは、図６のグラフ２２に示すように、位置Ｐ２における出力値が全ビュー方向において閾値以下ではないので、位置Ｐ２をスペクトル再構成可能領域ではないと予測する。制御機能３８ｂは、位置Ｐ１及び位置Ｐ２以外の各位置（ピクセル）においても、全ビューのプロジェクションデータに対して、出力値が閾値以下であるか否かを判定する。

なお、概ね、スキャンＦＯＶの中心ではカウントレートが低く、スキャンＦＯＶの外縁ほどカウントレートが高い。このため、制御機能３８ｂは、例えば、スキャンＦＯＶの領域を中心領域と外縁領域とに分け、外縁領域についてパイルアップ等のエネルギースペクトルが不正確な領域を重点的に判定してもよい。また、制御機能３８ｂは、例えば、スキャンＦＯＶの中心から同心円を描出して同心円上の任意の位置を代表点とし、この代表点において出力値が閾値以下であるか否かを判定してもよい。そして、制御機能３８ｂは、ある位置において出力値が閾値を超えた場合、この位置を含む同心円の外側をスペクトル再構成しない領域に予測する。なお、かかる場合、算出機能３８ａは、全ての位置から出力値を算出せずに、代表点のみからＸ線スペクトルを取得して出力値を算出するようにしてもよい。

そして、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域をディスプレイ３２に表示する。図７では、説明の便宜上、ディスプレイ３２を複数の表示領域に分割した場合の１つの表示領域３２ｃのみを図示している。また、図７では、例えば２次元スキャノにおいて選択された注目断面についての再構成領域３２ｄ及びスペクトル再構成可能領域３２ｅを示す。図７の左図では、再構成領域３２ｄとスペクトル再構成可能領域３２ｅとが一致する。例えば、制御機能３８ｂは、再構成領域３２ｄの全ての領域において、全ビューにおける出力値が所定の閾値以下であると予測した場合、図７の左図に示すように、再構成領域３２ｄと一致するスペクトル再構成可能領域３２ｅをディスプレイ３２の表示領域３２ｃに表示する。

図７の右図では、再構成領域３２ｄの一部の領域がスペクトル再構成可能領域３２ｅである。例えば、制御機能３８ｂは、再構成領域３２ｄのうち一部の領域において、全ビューにおける出力値が所定の閾値以下であると予測した場合、図７の右図に示すように、再構成領域３２ｄの一部の領域であるスペクトル再構成可能領域３２ｅをディスプレイ３２に表示する。

受付機能３８ｃは、予測されたスペクトル再構成可能領域についての設定を操作者から受け付ける。ここで、受付機能３８ｃは、予測されたスペクトル再構成可能領域についての設定として、スペクトル再構成可能領域を決定する操作及びスペクトル再構成可能領域を変更する操作の少なくとも一方を受け付ける。

図８では、ディスプレイ３２を表示領域３２ａと表示領域３２ｃとに２分割した場合を示す。図８の表示領域３２ａには、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノを示す。また、図８では、操作者により２次元スキャノ上において注目断面３２ｂが選択された場合について説明する。かかる場合、ディスプレイ３２の表示領域３２ｃには、再構成領域３２ｄと、スペクトル再構成可能領域３２ｅと、スキャン条件のパラメータとが表示される。なお、図８の例では、スキャン条件のパラメータとして、管電圧ｘ（ｋＶ）、管電流ｙ（ｍＡ）及び回転速度ｚ（Ｒ／ｓ）とが表示される場合を示す。また、図８に示すように、ディスプレイ３２の表示領域３２ｃには、決定ボタン３２ｆが表示される。

ここで、操作者は、例えば、図８に示す再構成領域３２ｄとスペクトル再構成可能領域３２ｅとを参照し、スペクトル再構成可能領域３２ｅに観察したい領域が含まれているか否かを確認する。そして、操作者は、スペクトル再構成可能領域３２ｅに観察したい領域が含まれていると判定した場合、決定ボタン３２ｆを選択する。受付機能３８ｃは、決定ボタン３２ｆの選択を受け付けた場合、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたと判定する。これにより、本スキャンの条件が確定する。

また、操作者は、スペクトル再構成可能領域３２ｅを変更する操作を受け付ける。例えば、操作者は、スペクトル再構成可能領域３２ｅに観察したい領域が含まれていないと判定した場合、スペクトル再構成可能領域３２ｅを変更する操作を行う。より具体的には、操作者は、図８に示すスペクトル再構成可能領域３２ｅが小さすぎて観察したい領域が含まれていないと判定した場合、表示領域３２ｃにおいてスペクトル再構成可能領域３２ｅの境界線を選択し、スペクトル再構成可能領域３２ｅを広げる操作を行う。このようにして、受付機能３８ｃは、操作者からスペクトル再構成可能領域を拡大する設定を受け付ける。

一方で、再構成領域３２ｄのうち一部の領域がスペクトル再構成可能領域３２ｅであっても、心臓等小さい領域の観察を目的とする場合には、予測されたスペクトル再構成可能領域３２ｅが広すぎる場合がある。かかる場合、操作者は、表示領域３２ｃにおいてスペクトル再構成可能領域３２ｅの境界線を選択し、スペクトル再構成可能領域３２ｅを小さくする操作を行う。このようにして、受付機能３８ｂは、操作者からスペクトル再構成可能領域を縮小する設定を受け付ける。

そして、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域３２ｅの変更に応じたスキャン条件のパラメータを設定する。言い換えると、制御機能３８ｂは、設定されたスペクトル再構成可能領域３２ｅを新たにスキャンする際のパラメータを設定し、設定したパラメータをディスプレイ３２に表示する。例えば、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域の拡大に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を低下させたパラメータを設定し、スペクトル再構成可能領域の縮小に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を増加させたパラメータを設定する。

より具体的には、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域を拡大する場合には、架台回転速度を遅くし、かつ、管電流を低く設定する。また、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域を縮小する場合には、架台回転速度を速くし、かつ、管電流を高く設定する。なお、スキャン条件のパラメータのうち変更するパラメータを予め指定しておいてもよいし、設定値を優先的に固定しておくパラメータを予め指定しておいてもよい。例えば、制御機能３８ｂは、心臓等の動きのある臓器に適したスキャン条件として架台回転速度を速くするように設定する。また、スキャン対象に応じたスキャン条件のパラメータをプリセットとして保持しておいてもよい。

なお、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域３２ｅの変更を受け付けるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受付機能３８ｃは、パラメータの変更を受け付けてもよい。より具体的には、受付機能３８ｃは、管電圧ｘ（ｋＶ）、管電流ｙ（ｍＡ）及び回転速度ｚ（Ｒ／ｓ）いずれかの数値を変更する操作を受け付けるようにしてもよい。かかる場合、算出機能３８ａは、変更後のスキャン条件のパラメータに基づいて、全ビューにおける出力値を算出する。例えば、算出機能３８ａは、変更後のスキャン条件のパラメータに基づいて、各ビューでのＸ線スペクトルを推定して、出力値を算出する。そして、制御機能３８ｂは、エネルギースペクトルに関する出力値に基づいて被検体に対応するスペクトル再構成可能領域を予測してディスプレイ３２に表示する。すなわち、制御機能３８ｂは、パラメータの変更に応じて変更したスペクトル再構成可能領域をディスプレイ３２に表示する。

次に、図９を用いて、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスペクトル再構成可能領域を推測する処理の手順を説明する。図９は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によるスペクトル再構成可能領域を推測する処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１及びステップＳ１０２は、算出機能３８ａに対応するステップである。システム制御回路３８がシステム制御回路３８内に記録されている所定のプログラムを呼び出し実行することにより、算出機能３８ａが実現される。ステップＳ１０１では、算出機能３８ａは、２次元スキャノを取得する。例えば、算出機能３８ａは、Ｘ線管１２が０°の位置で撮影した２次元スキャノと、Ｘ線管１２が９０°の位置で撮影した２次元スキャノとを取得する。

ステップＳ１０２では、算出機能３８ａは、２次元スキャノからエネルギースペクトルに関する出力値を算出する。例えば、算出機能３８ａは、各Ｘ線スペクトルから画像における出力値をビューごとに算出する。

ステップＳ１０３及びステップＳ１０４と、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８とは、制御機能３８ｂに対応するステップである。システム制御回路３８がシステム制御回路３８内に記録されている所定のプログラムを呼び出し実行することにより、制御機能３８ｂが実現される。ステップＳ１０３では、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域を予測する。例えば、制御機能３８ｂは、再構成領域のうち全ビューにおける出力値が所定の閾値以下である領域を、スペクトル再構成可能領域であると予測する。

ステップＳ１０４では、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域をディスプレイ３２に表示する。例えば、制御機能３８ｂは、再構成領域とスペクトル再構成可能領域とスキャン条件のパラメータとをディスプレイ３２に表示する。

ステップＳ１０５及びステップＳ１０６は、受付機能３８ｃに対応するステップである。システム制御回路３８がシステム制御回路３８内に記録されている所定のプログラムを呼び出し実行することにより、受付機能３８ｃが実現される。ステップＳ１０５では、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたか否かを判定する。例えば、受付機能３８ｃは、図８に示す決定ボタン３２ｆを選択する操作を操作者から受け付けた場合に、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたと判定する。ここで、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、処理を終了する。

一方、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたと判定しなかった場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ステップＳ１０６に移行する。そして、ステップＳ１０６では、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を変更する操作を受け付けたか否かを判定する。例えば、受付機能３８ｃは、図８に示すスペクトル再構成可能領域３２ｅを変更する操作を操作者から受け付けた場合に、スペクトル再構成可能領域を変更する操作を受け付けたと判定する。ここで、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を変更する操作を受け付けたと判定しなかった場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、ステップＳ１０５に移行して、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたか否かを引き続き判定する。

一方、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を変更する操作を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、制御機能３８ｂは、変更後のスペクトル再構成可能領域に応じたスキャン条件のパラメータを設定する。例えば、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域の拡大に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を低下させたパラメータを設定し、スペクトル再構成可能領域の縮小に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を増加させたパラメータを設定する。

そして、ステップＳ１０８では、制御機能３８ｂは、変更後のスペクトル再構成可能領域と変更後のスキャン条件のパラメータとをディスプレイ３２に表示する。例えば、制御機能３８ｂは、再構成領域と変更後のスペクトル再構成可能領域と変更後のスキャン条件のパラメータとをディスプレイ３２に表示する。ステップＳ１０８の終了後ステップＳ１０５に移行し、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたか否かを判定する。

上述したように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、被検体をＸ線でスキャンすることで取得された当該被検体の画像からエネルギースペクトルに関する出力値を算出する。そして、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、エネルギースペクトルに関する出力値に基づいて被検体に対応するスペクトル再構成可能領域を予測し、スペクトル再構成可能領域をディスプレイ３２に表示する。

すなわち、第１の実施形態では、本スキャンに先立って行われるスキャノ撮影で、エネルギースペクトルの出力値が閾値以上になる領域を推定し、物質弁別画像の再構成が可能な領域をスキャンＦＯＶ上に表示する。これにより、第１の実施形態によれば、操作者は、例えば、本スキャンを実行する前に、スペクトル再構成可能領域を把握することができる。

そして、スペクトル再構成可能領域が操作者の意図する範囲をカバーできていない場合、操作者は、意図する範囲が含まれるようスキャン条件を調整する。例えば、操作者は、スペクトル再構成可能領域を拡大する操作や縮小する操作を行う。かかる場合、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、スペクトル再構成可能領域の拡大に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を低下させたスキャン条件のパラメータを設定し、スペクトル再構成可能領域の縮小に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を増加させたスキャン条件のパラメータを設定する。

この結果、第１の実施形態によれば、最適なスペクトル再構成可能領域を設定することができる。また、第１の実施形態によれば、本スキャンを実行する前に、最適なスペクトル再構成可能領域を設定することができる結果、再撮影を行なうことを減らすことが可能になる。また、最適なスペクトル再構成可能領域を設定して本スキャンを実行することで、画像再構成回路３６は、精度の高いスペクトル再構成画像を生成することができる。この結果、第１の実施形態によれば、正確な診断を行なうことができる。なお、スペクトル再構成画像は、例えば、物質弁別画像、単色Ｘ線画像等である。

また、画像再構成回路３６は、スキャンＦＯＶ内のスペクトル再構成可能領域以外の領域については、エネルギー積分値で再構成画像を生成する。このようにして、画像再構成回路３６は、再構成処理速度も向上させることが可能である。

（第１の実施形態の変形例）
上述した第１の実施形態では、１つの閾値を用いて、スペクトル再構成が可能な候補領域を予測する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数の閾値を用いて、スペクトル再構成が可能な候補領域を予測してもよい。ここでは、第１の閾値及び第２の閾値の２つの閾値を用いる場合について説明する。

第１の閾値は、第１の実施形態で説明した閾値である。すなわち、第１の閾値は、出力値がスペクトル再構成可能領域であると予測する際に用いられる。第２の閾値は、第１の閾値よりも大きい値が設定される。この第２の閾値は、出力値を補正することによりスペクトル再構成が可能な候補領域を予測する際に用いられる。そして、例えば、制御機能３８ｂは、出力値を補正することによりスペクトル再構成が可能な候補領域を更に予測し、予測した候補領域をディスプレイ３２に更に表示する。図１０は、第１の実施形態の変形例を説明するための図である。

図１０では、説明の便宜上、ディスプレイ３２を複数の表示領域に分割した場合の１つの表示領域３２ｃのみを図示している。また、図１０では、例えば２次元スキャノにおいて選択された注目断面についての再構成領域３２ｄ、スペクトル再構成可能領域３２ｅ及び候補領域３２ｇを示す。

図１０では、再構成領域３２ｄの一部の領域がスペクトル再構成可能領域３２ｅである。例えば、制御機能３８ｂは、再構成領域３２ｄのうち、全ビューにおける出力値が第１の閾値以下である領域を、図１０に示すように、スペクトル再構成可能領域３２ｅと予測する。更に、制御機能３８ｂは、再構成領域３２ｄのうち、全ビューにおける出力値が第１の閾値以下ではないが、第２の閾値以下である領域を候補領域３２ｇとして予測する。

このように、第１の実施形態の変形例では、スペクトル再構成可能領域に加えて、出力値を補正することによりスペクトル再構成が可能な候補領域を設定する。これにより、第１の実施形態の変形例によれば、本スキャンを実行する前に、より広範囲にスペクトル再構成可能領域を設定することができる。この結果、広範囲な領域をスキャンする場合でも、スペクトル再構成画像を生成することが可能になる。

（第２の実施形態）
制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域を複数予測して、各スペクトル再構成可能領域を新たにスキャンする際のスキャン条件のパラメータを設定し、予測した各スペクトル再構成可能領域と各スペクトル再構成可能領域に対応するスキャン条件のパラメータとをディスプレイ３２に表示するようにしてもよい。

図１１は、第２の実施形態を説明するための図である。図１１では、各スペクトル再構成可能領域及び各スペクトル再構成可能領域に対応するスキャン条件のパラメータについて３つの組み合わせをディスプレイ３２に所定の順で表示する場合について説明する。例えば、制御機能３８ｂは、スペクトル再構成可能領域を複数予測した場合、まず、図１１の上図に示す組み合わせをディスプレイ３２に表示する。なお、図１１では、説明の便宜上、ディスプレイ３２を複数の表示領域に分割した場合の１つの表示領域３２ｃのみを図示している。また、図１１では、ディスプレイ３２の表示領域３２ｃには、再構成領域３２ｄと、スペクトル再構成可能領域３２ｅと、スキャン条件のパラメータと、決定ボタン３２ｆと、切替ボタン３２ｈとが表示される。なお、図１１に示す再構成領域３２ｄは、例えば２次元スキャノにおいて選択された注目断面である。

図１１の上図に示すスペクトル再構成可能領域３２ｅは、３つの組み合わせのうち領域が最小である。ここで、操作者が切替ボタン３２ｆを選択した場合、受付機能３８ｃは、操作者からスペクトル再構成可能領域を変更する設定を受け付ける。そして、制御機能３８ｂは、例えば、図１１の中図に示す組み合わせをディスプレイ３２に表示する。

図１１の中図に示すスペクトル再構成可能領域３２ｅは、図１１の上図に示すスペクトル再構成可能領域３２ｅよりも大きい。ここで、操作者が切替ボタン３２ｆを選択した場合、受付機能３８ｃは、操作者からスペクトル再構成可能領域を変更する設定を受け付ける。そして、制御機能３８ｂは、例えば、図１１の下図に示す組み合わせをディスプレイ３２に表示する。

図１１の下図に示すスペクトル再構成可能領域３２ｅは、３つの組み合わせのうち領域が最大である。ここで、操作者が切替ボタン３２ｆを選択した場合、受付機能３８ｃは、操作者からスペクトル再構成可能領域を変更する設定を受け付ける。そして、制御機能３８ｂは、例えば、図１１の上図に示す組み合わせをディスプレイ３２に表示する。なお、図１１において、操作者が決定ボタン３２ｆを選択した場合、受付機能３８ｃは、スペクトル再構成可能領域を決定する操作を受け付けたと判定する。

このようにして、第２の実施形態では、スペクトル再構成可能領域を複数予測して、各スペクトル再構成可能領域及び各スペクトル再構成可能領域に対応するスキャン条件のパラメータの組み合わせをディスプレイ３２に所定の順で表示する。これにより、操作者は、本スキャンの実行前に、複数のスペクトル再構成可能領域を把握することが可能になる。この結果、第２の実施形態によれば、操作者は、複数の組み合わせの中から診断に適したスペクトル再構成可能領域を選択することができる。また、第２の実施形態によれば、本スキャンを実行する前に、最適なスペクトル再構成可能領域を設定することができる結果、再撮影を行なうことを減らすことが可能になる。また、最適なスペクトル再構成可能領域を設定して本スキャンを実行することで、画像再構成回路３６は、精度の高いスペクトル再構成画像を生成することができる。この結果、第２の実施形態によれば、正確な診断を行なうことができる。

なお、第２の実施形態では、各スペクトル再構成可能領域及び各スペクトル再構成可能領域に対応するスキャン条件のパラメータについて３つの組み合わせをディスプレイ３２に所定の順で表示する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、制御機能３８ｂは、３つの組み合わせをディスプレイ３２に並列表示してもよい。また、制御機能３８ｂは、３つの組み合わせをディスプレイ３２に並列表示する場合に、各組合せについて色を変えて表示してもよいし、３つの組み合わせの中から推奨する組み合わせを強調して表示するようにしてもよい。また、表示する組み合わせの数は、３つに限定されるものではなく任意に設定可能である。

また、第２の実施形態において、受付機能３８ｃは、第１の実施形態と同様に、操作者からスペクトル再構成可能領域を拡大する設定や縮小する設定を受け付けてもよい。そして、制御機能３８ｂは、操作者からスペクトル再構成可能領域を拡大する設定や縮小する設定を受け付ける。

（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。

上述した実施形態では、制御機能３８ｂは、再構成領域のうち全ビューにおける出力値が所定の閾値以下である領域を、スペクトル再構成可能領域であると予測するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、制御機能３８ｂは、再構成領域のうちハーフ再構成が可能な範囲のビューにおける出力値が所定の閾値以下である領域を、スペクトル再構成可能領域であると予測する。

また、上述した実施形態では、算出機能３８ａは、画像として少なくとも１方向からの２次元スキャノを取得するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、算出機能３８ａは、画像として過去に実行された本スキャンにより得られた画像を取得するようにしてもよい。かかる場合、算出機能３８ａは、投影データの実測値を出力値として算出する。

また、上述した実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置において２次元スキャノを撮影するものとして説明したが、例えば、Ｘ線ＣＴ装置において３次元のスキャノ画像（３次元スキャノ）を撮影した場合には、算出機能３８ａは、画像として３次元スキャノを取得するようにしてもよい。かかる場合、スキャン制御回路３３は、スキャノ画像の撮影において、被検体に対する全周分の投影データを収集することで、３次元のスキャノ画像を撮影する。例えば、スキャン制御回路３３は、ヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンによって被検体に対する全周分の投影データを収集する。ここで、スキャン制御回路３３は、被検体の胸部全体、腹部全体、上半身全体、全身などの広範囲に対して本撮影よりも低線量でヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンを実行する。ノンヘリカルスキャンとしては、例えば、上述のステップアンドシュート方式のスキャンが実行される。このように、スキャン制御回路３３が被検体に対する全周分の投影データを収集することで、画像再構成回路３６が、３次元のＸ線ＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を再構成することができ、再構成したボリュームデータを用いて任意の方向から位置決め画像を生成することが可能になる。なお、位置決め画像を２次元で撮影するか、或いは、３次元で撮影するかは、操作者によって任意に設定する場合でもよく、或いは、検査内容に応じて予め設定される場合でもよい。

また、上述した実施形態において説明した算出機能３８ａ、制御機能３８ｂ及び受付機能３８ｃの機能は、ソフトウェアによって実現することもできる。例えば、算出機能３８ａ、制御機能３８ｂ及び受付機能３８ｃの機能は、上記の実施形態において算出機能３８ａ、制御機能３８ｂ及び受付機能３８ｃが行うものとして説明した処理の手順を規定したスペクトル再構成可能領域推測プログラムをコンピュータに実行させることで、実現される。このスペクトル再構成可能領域推測プログラムは、例えば、ハードディスクや半導体メモリ素子等に記憶され、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサによって読み出されて実行される。また、このスペクトル再構成可能領域推測プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−Read Only Memory）やＭＯ（Magnetic Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録されて、配布され得る。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはプロセッサの回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、プロセッサの回路内にプログラムを組み込む代わりに、コンソール３０が有する記憶回路にプログラムを保存するように構成しても構わない。この場合、プロセッサは、記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

上記の実施形態の説明において、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、上記の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、最適なスペクトル再構成可能領域を設定することができる。

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同様に、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ものである。

３０ コンソール
３８ システム制御回路
３８ａ 算出機能
３８ｂ 制御機能
３８ｃ 受付機能

Claims (13)

1. 被検体をＸ線でスキャンすることで取得された当該被検体の画像からエネルギースペクトルに関する出力値を算出する算出部と、
   前記エネルギースペクトルに関する出力値に基づいて前記被検体に対応するスペクトル再構成可能領域を予測し、前記スペクトル再構成可能領域を表示部に表示する制御部と、
   を備えるＸ線ＣＴ装置。
2. 予測された前記スペクトル再構成可能領域についての設定を操作者から受け付ける受付部を更に備え、
   前記制御部は、設定された前記スペクトル再構成可能領域を新たにスキャンする際のパラメータを設定し、設定した前記パラメータを表示部に表示する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記受付部は、前記操作者から前記スペクトル再構成可能領域を拡大又は縮小する設定を受け付け、
   前記制御部は、前記スペクトル再構成可能領域の拡大に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を低下させたパラメータを設定し、前記スペクトル再構成可能領域の縮小に応じて単位時間当たりのＸ線照射量を増加させたパラメータを設定する、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記制御部は、前記スペクトル再構成可能領域を複数予測して、各スペクトル再構成可能領域を新たにスキャンする際のパラメータを設定し、予測した各スペクトル再構成可能領域と各スペクトル再構成可能領域に対応するパラメータとを表示部に表示する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記算出部は、前記画像における前記出力値をビューごとに算出し、算出した画像ごとの出力値から全ビューにおける出力値を算出し、
   前記制御部は、再構成領域のうち全ビューにおける前記出力値が所定の閾値以下である領域を、前記スペクトル再構成可能領域であると予測する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記算出部は、前記画像における前記出力値をビューごとに算出し、算出した画像ごとの出力値から全ビューにおける出力値を算出し、
   前記制御部は、再構成領域のうちハーフ再構成が可能な範囲のビューにおける前記出力値が所定の閾値以下である領域を、前記スペクトル再構成可能領域であると予測する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記算出部は、前記画像における前記出力値をビューごとに算出し、算出した画像ごとの出力値から全ビューにおける出力値を算出し、
   前記制御部は、再構成領域のうち、全ビューにおける前記出力値が第１の閾値以下である領域を、前記スペクトル再構成可能領域であると予測し、前記出力値が前記第１の閾値以下ではないが、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値以下である領域を、スペクトル再構成が可能な候補領域として更に予測し、予測した前記候補領域を表示部に更に表示する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 前記算出部は、前記画像として少なくとも１方向からの２次元スキャノを取得する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記算出部は、前記画像として３次元スキャノ又は過去に実行された本スキャンにより得られた画像を取得する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
10. 前記算出部は、各エネルギービンのカウントの全出力値を前記出力値として算出する、請求項１〜９のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
11. 前記算出部は、パイルアップした各エネルギービンのカウントのパイルアップカウント値を前記出力値として算出する、請求項１〜９のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
12. 前記算出部は、エネルギービンの計数値と代表値から得られるエネルギー積分値を前記出力値として算出する、請求項１〜９のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
13. 前記算出部は、パイルアップしたエネルギービンの代表値のパイルアップエネルギー積分値を前記出力値として算出する、請求項１〜９のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。

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