JP7206163B2 - Ｘ線ｃｔ装置、医用情報処理装置、及び医用情報処理プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置、医用情報処理装置、及び医用情報処理プログラムに関する。

従来、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置は、複数の検出素子を有するＸ線検出器を備えている。検出素子に異常が発生した場合、ＣＴ画像にアーチファクト（リングアーチファクト、ストリークアーチファクト等）等の異常領域が出現してしまい読影に支障をきたしてしまう。そのため、Ｘ線検出器において異常な検出素子を特定し、適切な処置を行う必要がある。

しかしながら、ＣＴ画像データの基となる投影データセットの全ての領域に対して異常な検出素子を特定するための処理を実行しようとすると膨大な処理時間がかかってしまう。

特開２００６－３０５３３７号公報 特開２０１２－２３１２１０号公報 特表２０１８－５２７９８１号公報

本発明が解決しようとする課題は、効率的に異常な検出素子を特定することである。

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、収集部と、第１特定部と、第２特定部と、第３特定部と、を備えた。前記収集部は、複数の検出素子を含むＸ線検出器を備え、前記Ｘ線検出器で被検体を透過したＸ線を検出することで、投影角度毎に投影データセットを収集する。前記第１特定部は、前記投影データセットに基づいて再構成された画像において、前記Ｘ線検出器に含まれる異常素子由来のアーチファクトに対応する第１の領域を特定する。前記第２特定部は、複数の前記投影角度それぞれに対応する前記投影データセットにおいて、前記第１の領域の画像化に寄与した第２の領域を特定する。前記第３特定部は、複数の前記投影角度それぞれについて特定した前記第２の領域に基づいて、前記異常素子を特定する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図２は、アーチファクトを有するＣＴ画像の一例を示す図である。 図３は、投影データセット上の対応領域の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置が実行する設定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態の変形例１にかかるＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態の変形例２にかかるＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図７は、統計処理の一例を説明する図である。 図８は、第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図９は、第３の実施形態に係る医用画像処理システムの構成の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、Ｘ線ＣＴ装置、医用情報処理装置、及び医用情報処理プログラムの実施形態について詳細に説明する。なお、本願に係るＸ線ＣＴ装置、医用情報処理装置、及び医用情報処理プログラムは、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。

（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１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。

図１においては、架台装置１０の非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とする。

架台装置１０は、収集部の一例である。架台装置１０は、複数の検出素子を含むＸ線検出器１２を備え、Ｘ線検出器１２で被検体Ｐを透過したＸ線を検出することで、投影角度毎に投影データセットを収集する。架台装置１０は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）１８とを有する。

Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。例えば、Ｘ線管１１には、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線を検出する検出素子を複数有する。Ｘ線検出器１２における各検出素子は、Ｘ線管１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心とした１つの円弧に沿ってチャンネル方向（チャネル方向）に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。すなわち、Ｘ線検出器１２は、例えば、被検体Ｐの周囲の回転のおける周方向に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。また、Ｘ線検出器１２は、例えば、チャンネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向（スライス方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された構造を有する。

例えば、Ｘ線検出器１２は、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、フォトダイオード等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、制御装置１５の制御の下、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転フレーム１３は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やウェッジ１６、コリメータ１７、ＤＡＳ１８等を更に支持することもできる。更に、回転フレーム１３は、図１において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が発生するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１３に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。

制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けらえた、後述する入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う。例えば、制御装置１５は、回転フレーム１３の回転や架台装置１０のチルト、寝台装置３０及び天板３３の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置１５は、架台装置１０をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度（チルト角度）情報により、Ｘ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させる。なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６は、ウェッジフィルタ（wedge filter）やボウタイフィルタ（bow-tie filter）であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工したフィルタである。

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。また、図１においては、Ｘ線管１１とコリメータ１７との間にウェッジ１６が配置される場合を示すが、Ｘ線管１１とウェッジ１６との間にコリメータ１７が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射され、コリメータ１７により照射範囲が制限されたＸ線を透過して減衰させる。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２が有する各検出素子によって検出されるＸ線の信号を収集する。例えば、ＤＡＳ１８は、各検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。ＤＡＳ１８は、例えば、プロセッサにより実現される。

ＤＡＳ１８が生成したデータは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（Light Emitting Diode: ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば、固定フレーム等。図１での図示は省略している）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。ここで、非回転部分とは、例えば、回転フレーム１３を回転可能に支持する固定フレーム等である。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分へのデータの送信方法は、光通信に限らず、非接触型の如何なるデータ伝送方式を採用してもよいし、接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。

寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、天板３３の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。

コンソール装置４０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された投影データセットや、ＣＴ画像データを用いて各種処理を実行する装置である。コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。なお、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０又はコンソール装置４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。

メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、投影データセットやＣＴ画像データを記憶する。また、例えば、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された各種の画像を表示したり、操作者から各種の操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。また、ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

入力インターフェース４３は、操作者から各種の入力操作を受け付けて、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、ディスプレイ４２によって表示された情報に対して指定操作を行うための入力操作を操作者から受け付ける。また、例えば、入力インターフェース４３は、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、ＣＴ画像データから後処理画像を生成する際の画像処理条件等の入力操作を操作者から受け付ける。

例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、コンソール装置４０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。

処理回路４４は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、スキャン制御機能４４１、画像生成機能４４２、出力機能４４３、異常領域特定機能４４４、対応領域特定機能４４５、異常候補抽出機能４４６、補間機能４４７、及び異常素子特定機能４４８を実行する。

ここで、例えば、図１に示す処理回路４４の構成要素であるスキャン制御機能４４１、画像生成機能４４２、出力機能４４３、異常領域特定機能４４４、対応領域特定機能４４５、異常候補抽出機能４４６、補間機能４４７、及び異常素子特定機能４４８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メモリ４１に記憶されている。処理回路４４は、各プログラムをメモリ４１から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路４４は、図１の処理回路４４内に示された各機能を有することとなる。

なお、スキャン制御機能４４１、画像生成機能４４２、出力機能４４３、異常領域特定機能４４４、対応領域特定機能４４５、異常候補抽出機能４４６、補間機能４４７、及び異常素子特定機能４４８の全ての処理機能がコンピュータによって実行可能な１つのプログラムの形態で、メモリ４１に記録されていてもよい。例えば、このようなプログラムは、医用情報処理プログラムとも称される。この場合、処理回路４４は、医用情報処理プログラムをメモリ４１から読み出し、読み出した医用情報処理プログラムを実行することで医用情報処理プログラムに対応するスキャン制御機能４４１、画像生成機能４４２、出力機能４４３、異常領域特定機能４４４、対応領域特定機能４４５、異常候補抽出機能４４６、補間機能４４７、及び異常素子特定機能４４８を実現する。

スキャン制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴ装置１を制御してスキャンを実行する。ここで、スキャン制御機能４４１は、例えば、コンベンショナルスキャンやヘリカルスキャン、ステップアンドシュート方式といった種々の方式でのスキャンを実行することができる。すなわち、スキャン制御機能４４１は、複数の検出素子を含むＸ線検出器１２に、被検体Ｐを透過したＸ線を検出させることで、投影角度毎に投影データセットを収集させる。

具体的には、スキャン制御機能４４１は、寝台駆動装置３２を制御することにより、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内へ移動させる。また、スキャン制御機能４４１は、Ｘ線高電圧装置１４を制御することにより、Ｘ線管１１へ高電圧を供給させる。また、スキャン制御機能４４１は、Ｘ線管１１の焦点の移動を制御する。また、スキャン制御機能４４１は、コリメータ１７の開口度及び位置を調整する。また、スキャン制御機能４４１は、制御装置１５を制御することにより、回転フレーム１３を含む回転部を回転させる。また、スキャン制御機能４４１は、ＤＡＳ１８に検出データを収集させる。なお、ＣＴ画像データを再構成するには被検体Ｐの周囲一周、３６０°分の投影データセットが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ファン角度分の投影データセットが必要とされる。いずれの再構成方式に対しても本実施形態へ適用可能である。

画像生成機能４４２は、生成部の一例である。画像生成機能４４２は、複数の投影角度で検出した検出結果に基づく投影角度ごとの投影データセットに対して再構成処理を実行することでＣＴ画像データを生成する。更に詳しくは、画像生成機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理を施す前のデータ（検出データ）及び前処理後のデータを総称して投影データと称する。投影データは、例えば、ＤＡＳ１８を経由してＸ線検出器１２の検出素子毎に取得されるデータである。従って、一つの投影角度においては、検出素子の数の投影データのセット（「投影データセット」と呼称する）が取得されることになる。

そして、画像生成機能４４２は、投影データセットに対して再構成処理を実行することでＣＴ画像データを生成する。具体的には、画像生成機能４４２は、前処理後の投影データセットに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。さらに、画像生成機能４４２は、補間機能４４７が補間した値を有する投影データセットを再構成してＣＴ画像データを生成する。

出力機能４４３は、ディスプレイ４２にＣＴ画像を表示させる。例えば、出力機能４４３は、ＣＴ画像データに基づいて、ボリュームレンダリング画像やＣＰＲ（Curved Multi Planar Reconstruction）画像、ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像、ＳＰＲ（Stretched Multi Planar Reconstruction）画像等の表示画像を生成する。そして、出力機能４４３は、生成した表示画像をディスプレイ４２に表示させる。

異常領域特定機能４４４は、第１特定部の一例である。異常領域特定機能４４４は、投影データセットに基づいて再構成された画像において、Ｘ線検出器１２に含まれる異常素子由来のアーチファクトに対応する第１の領域を特定する。例えば、異常領域特定機能４４４は、ＣＴ画像におけるアーチファクト等の異常領域Ｒ１を特定する入力を受け付けることで、異常な画像の領域を示す特定領域を特定するための特定情報の入力を受け付ける。また、例えば異常領域特定機能４４４は、ＣＴ画像を解析することで、或いはＣＴ画像に基づいてＣＴ画像上の異常領域を特定する学習済みモデルにＣＴ画像を入力することで、異常領域を特定する。ＣＴ画像データとは、再構成処理によって得られるボリュームデータであって、３次元空間におけるＣＴ値の分布情報を有するデータである。ＣＴ画像とは、ＣＴ画像データを用いて生成され、ディスプレイ４２に表示される画像である。

図２は、アーチファクトを有するＣＴ画像の一例を示す図である。Ｘ線検出器１２の検出素子に異常がある場合、図２に示すようにディスプレイ４２に表示されたＣＴ画像にはアーチファクト等の異常な画像の領域である異常領域Ｒ１が出現する。異常領域特定機能４４４は、ＣＴ画像におけるアーチファクト等の異常領域Ｒ１を特定する入力を受け付けることで、特定情報の入力を受け付ける。ここで、ＣＴ画像データ上において、ＣＴ画像上の異常領域Ｒ１に対応する領域（第１の領域）を特定するための情報である。すなわち、特定情報は、ＣＴ画像上の異常領域Ｒ１の中心からの距離、大きさ、方向、形状、対応する寝台位置、対応する収集時刻に基づいて、ＣＴ画像データ上において異常領域Ｒ１に対応する領域を特定するための情報である。また、対応する寝台位置とは、異常領域Ｒ１が入力されたＣＴ画像に対応する断面をスキャンした時刻における天板３３の位置である。対応する収集時刻とは、異常領域Ｒ１が入力されたＣＴ画像に対応する断面をスキャンした（データ収集した）時刻（又は期間）である。また、ＣＴ画像上において異常領域Ｒ１を特定する方法は限定しない。例えば、異常領域特定機能４４４は、なぞれられた領域を異常領域Ｒ１と特定してもよいし、囲う操作の内側を異常領域Ｒ１と特定してもよいし、座標等の入力により異常領域Ｒ１を特定してもよいし、部位名の入力により異常領域Ｒ１を特定してもよい。

このように、異常領域特定機能４４４は、アーチファクト等の異常領域Ｒ１を特定する入力を受け付けることで、ＣＴ画像データにおける異常領域Ｒ１を特定するための特定情報の入力を受け付ける。

対応領域特定機能４４５は、第２特定部の一例である。対応領域特定機能４４５は、複数の投影角度それぞれに対応する投影データセットにおいて、第１の領域の画像化に寄与した対応領域（第２の領域）を特定する。更に詳しくは、対応領域特定機能４４５は、特定情報が示すＣＴ画像データ上の異常領域Ｒ１が、投影データセット上の何れのＶｉｅｗ、チャンネル、及びｒｏｗに該当するかを特定する。これにより、対応領域特定機能４４５は、投影データセット上の対応領域を特定する。

図３は、投影データセット上の対応領域の一例を示す図である。図３において、黒色の区画が対応領域を示している。投影データセットは、Ｘ線検出器１２の各検出素子が検出した投影角度ごとの投影データの集まりである。また、図３において、投影データセットにおける各区画は、Ｘ線検出器１２の各検出素子からの投影データを示している。また、図３において、黒色の区画が対応領域を示している。また、Ｖｉｅｗとは、何れの投影角度の投影データセットであるかを示している。チャンネルは、Ｘ線検出器１２のチャンネル方向における何行目の投影データであるかを示している。ｒｏｗは、Ｘ線検出器１２のｒｏｗ方向における何列目の投影データであるかを示している。

異常候補抽出機能４４６は、抽出部の一例である。異常候補抽出機能４４６は、投影データセットの対応領域から、異常な投影データを抽出する。更に詳しくは、異常候補抽出機能４４６は、投影データセット上の対応領域内に対して、検出素子の検出結果に基づいた投影データごとに異常抽出処理を実行する。異常画出処理とは、例えば、判定対象の投影データのＣＴ値が、周囲の投影データのＣＴ値と乖離しているか否かを判定する処理である。具体的には、異常抽出処理とは、例えばＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate）処理等である。

ここで、ＣＦＡＲ処理について説明する。まず、異常候補抽出機能４４６は、投影データセット上の対応領域内から、検出素子の検出結果に基づいた投影データを一つ選択する。異常候補抽出機能４４６は、選択した投影データを判定対象の注目対象に設定し、注目対象の近傍の投影データを比較対象に設定する。異常候補抽出機能４４６は、比較対象の投影データのＣＴ値の平均を示す近傍平均値を算出する。異常候補抽出機能４４６は、注目対象の投影データのＣＴ値から近傍平均値を減算した値が閾値未満であるか否かを判定する。注目対象の投影データのＣＴ値から近傍平均値を減算した値が閾値未満である場合に、異常候補抽出機能４４６は、通常の投影データであると判定する。一方、注目画素のＣＴ値から近傍平均値を減算した値が閾値以上である場合に、異常候補抽出機能４４６は、異常な投影データであると判定する。さらに、異常候補抽出機能４４６は、投影データセット上の対応領域内の各投影データに対して同様の処理を実行する。このようにして、異常候補抽出機能４４６は、投影データセット上の対応領域内から異常な投影データを抽出する。

補間機能４４７は、補間部の一例である。補間機能４４７は、異常候補抽出機能４４６が抽出した異常な投影データの値を周辺の投影データの値を用いて補間する。更に詳しくは、補間機能４４７は、検出素子の検出結果に基づいた異常な投影データに対して、近傍のＣＴ値を用いて補間したＣＴ値を設定した投影データセットである補間データセットを生成する。補間機能４４７は、異常候補抽出機能４４６が異常な投影データを２以上抽出した場合、投影データ毎に投影データセットを補間する。すなわち、補間機能４４７は、異常な投影データが複数ある場合、異常な投影データごとに補間データセットを生成する。

また、補間機能４４７は、異常候補抽出機能４４６が抽出した異常な投影データの値を補間した補間パラメータをメモリ４１に記憶させる。これにより、Ｘ線ＣＴ装置１は、補間パラメータにより補間された後の投影データセットに対いて再構成処理を実行することができるため、アーチファクト等の異常領域Ｒ１の無いＣＴ画像データを生成することができる。

異常素子特定機能４４８は、第３特定部の一例である。異常素子特定機能４４８は、複数の投影角度それぞれについて特定した対応領域に基づいて、異常な検出素子である異常素子を特定する。ここで、異常抽出処理によって抽出された異常な投影データは、検出素子の検出結果に基づいた投影データである。よって、異常な投影データに対応した検出素子の異常によって、ＣＴ画像にアーチファクト等の異常領域Ｒ１が出現した可能性がある。しかし、検出素子の検出結果に基づいた投影データが異常なＣＴ値というだけであって、アーチファクト等の異常領域Ｒ１の原因ではない可能性がある。そこで、異常素子特定機能４４８は、補間データセットから再構成されたＣＴ画像データに基づいて表示されたＣＴ画像にアーチファクト等の異常領域Ｒ１が無くなっている場合に、補間データセットで補間された異常な投影データに対応した検出素子を異常素子に特定する。

更に詳しくは、異常候補抽出機能４４６は、投影データセット上の対応領域内に異常抽出処理を実行する。補間機能４４７は、異常抽出処理により抽出された異常な投影データごとに補間データセットを生成する。そして、正常な検出素子のＣＴ値を補間した補間データセットに対して再構成処理が実行された場合、異常な検出素子の検出結果に基づいたＣＴ値は残存しているため、生成されたＣＴ画像データに基づいて表示されたＣＴ画像には、異常領域Ｒ１が残っている。一方、異常素子である検出素子のＣＴ値を補間した補間データセットに対して再構成処理が実行された場合、異常な検出素子の検出結果に基づいたＣＴ値は補間されているため、生成されたＣＴ画像データに基づいて表示されたＣＴ画像には、異常領域Ｒ１が無くなっている。また、補間データセットは、異常な投影データごとに生成される。

そこで、出力機能４４３は、生成された２以上のＣＴ画像データのそれぞれのＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる。そして、異常素子特定機能４４８は、出力機能４４３が表示させたＣＴ画像から異常領域Ｒ１が無くなっていることを示す入力を受け付けた場合に、ＣＴ画像の基になった投影データセットで補間された投影データに対応する検出素子を異常素子に特定する。

また、異常な投影データが２以上抽出された場合、画像生成機能４４２は、補間機能４４７が補間した投影データセット毎に投影データセットを再構成してＣＴ画像データを２以上生成する。すなわち、画像生成機能４４２は、抽出した異常な投影データの数のＣＴ画像データを生成する。そして、出力機能４４３は、生成された２以上のＣＴ画像データのそれぞれのＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる。ここで、出力機能４４３は、２以上のＣＴ画像を並べて表示させてもよいし、ＣＴ画像を切り替えに表示させてもよい。異常素子特定機能４４８は、出力機能４４３が表示させた２以上のＣＴ画像のうち、異常領域Ｒ１が無くなっているＣＴ画像を選択させる入力を受け付ける。そして、異常素子特定機能４４８は、画像生成機能４４２が生成したＣＴ画像データから異常領域Ｒ１が無くなっているＣＴ画像であることを示す入力を受け付けた場合に、ＣＴ画像データの基になった投影データセットで補間された投影データに対応する検出素子を異常素子に特定する。

なお、補間機能４４７は、２以上の異常な投影データを補間した一の補間データセット生成してもよい。この場合においても、ＣＴ画像からアーチファクト等の異常領域Ｒ１が無くなることがある。ところが、補間機能４４７は、異常な検出素子の検出結果に基づいた投影データに限らず、正常な検出素子の検出結果に基づいた投影データも補間している可能性がある。この場合、本来表示されるはずのＣＴ画像が表示されなくなってしまう可能性があるので、ＣＴ画像の信頼性が低減してしまう。しかし、２以上の異常な投影データのうち、正常な検出素子の検出結果に基づいた投影データを補間対象から除外することが可能であれば、補間機能４４７は、２以上の異常な投影データを補間した一の補間データセットを生成してもよい。

次に、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が実行する補間パラメータの設定処理について説明する。設定処理は、異常な検出素子を検出した場合に、異常な投影データを補間した補間内容を、補間パラメータとして記憶する処理である。Ｘ線ＣＴ装置１は、補間パラメータとして記憶することで、補間パラメータにより補正されたＣＴ画像データを出力することできる。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置１は、アーチファクト等の異常領域Ｒ１が無いＣＴ画像データを出力することできる。図４は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が実行する設定処理の処理手順を示すフローチャートである。

出力機能４４３は、アーチファクト等の異常領域Ｒ１を有するＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ１）。

異常領域特定機能４４４は、異常領域Ｒ１がＣＴ画像データ上の何れの位置にあるかを特定可能な特定情報の入力を受け付ける（ステップＳ２）。

対応領域特定機能４４５は、特定情報に基づいて、異常領域Ｒ１に対応する領域である対応領域を投影データセット上から特定する（ステップＳ３）。

異常候補抽出機能４４６は、投影データセット上の対応領域内に異常抽出処理を実行して、検出素子の検出結果に基づいた投影データの集合である投影データセット上の対応領域内から異常な投影データを抽出する（ステップＳ４）。

補間機能４４７は、異常抽出処理で抽出した異常な投影データを補間する補間処理が実行された投影データセットである補間データセットを生成する（ステップＳ５）。この時、補間機能４４７は、異常な投影データが複数ある場合、異常な投影データごとに補間データセットを生成する。

画像生成機能４４２は、補間データセットに対して再構成処理を実行して、ＣＴ画像データを生成する（ステップＳ６）。この時、画像生成機能４４２は、補間データセットが複数ある場合、各補間データセットに対して再構成処理を実行して、ＣＴ画像データを生成する。

出力機能４４３は、生成したＣＴ画像データを表示する（ステップＳ７）。これにより、ＣＴ画像データからアーチファクト等の異常領域Ｒ１が無くなっているか否かを識別する。

異常素子特定機能４４８は、ＣＴ画像データからアーチファクト等の異常領域Ｒ１が無くなっていることを示す操作等を受け付けることで異常素子を特定する（ステップＳ８）。

補間機能４４７は、異常な検出素子に対して実行した補間処理での補間パラメータをメモリ４１等に記憶させる（ステップＳ９）。

以上により、Ｘ線ＣＴ装置１は、異常画素の特定処理を終了する。

以上のように、第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１によれば、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線を検出する検出素子を複数有している。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線検出器１２が複数の投影角度で検出した検出結果に基づく投影角度ごとの投影データセットに対して再構成処理を実行することでＣＴ画像データを生成する。そして、異常領域特定機能４４４は、ディスプレイ４２が表示したＣＴ画像に含まれるアーチファクト等を特定する操作を受け付けることで、ＣＴ画像データ上の異常領域Ｒ１を特定するための特定情報の入力を受け付ける。対応領域特定機能４４５は、投影角度ごとの投影データセットのうち、異常領域特定機能４４４が受け付けた特定情報により特定される異常領域Ｒ１に対応する領域である対応領域を特定する。異常素子特定機能４４８は、対応領域特定機能４４５が特定した対応領域に基づいて、複数の検出素子の中から異常素子を特定する。すなわち、第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１は、投影データセットに基づいて異常な検出素子を特定する場合、投影データセット全体に対して処理を実行するのではなく、アーチファクト等の異常領域Ｒ１に対応した投影データセット上の対応領域に対して異常抽出処理を実行する。このように、第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１は、異常な検出素子を特定するための処理を実行する領域を狭めているため、効率的に異常な検出素子を特定することができる。

（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態の変形例１について説明する。図５は、第１の実施形態の変形例１にかかるＸ線ＣＴ装置１ａの構成の一例を示す図である。変形例１にかかるＸ線ＣＴ装置１ａは、異常領域強調機能４４９を備えている点が、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と異なっている。

異常領域強調機能４４９は、強調処理部の一例である。異常領域強調機能４４９は、ＸＴ画像に含まれるアーチファクト等の異常領域Ｒ１を強調させる。更に詳しくは、異常領域強調機能４４９は、例えば、アーチファクトを低減させる補正を無効にする。例えば、異常領域強調機能４４９は、リングアーチファクトを低減させる補正や、バックプロジェクション補正を無効にする。また、異常領域強調機能４４９は、ＣＴ画像データの再構成間隔を小さくする。すなわち、異常領域強調機能４４９は、スライス厚を薄くしたＣＴ画像データを生成させる。このように、再構成間隔を小さくすることで、再構成間隔が大きい場合には見つけられなった異常領域Ｒ１を発見することが可能になる場合がある。

出力機能４４３は、異常領域強調機能４４９がアーチファクト等の異常領域Ｒ１を強調させたＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる。

以上のように、第１の実施形態の変形例１にかかるＸ線ＣＴ装置１ａによれば、異常領域強調機能４４９は、アーチファクトを低減させる補正や、ＣＴ画像データの再構成間隔を小さくすることで、ＣＴ画像に含まれるアーチファクト等の異常領域Ｒ１を強調する。このように、ディスプレイ４２に表示された異常領域Ｒ１は強調されているため、操作者は、ＣＴ画像上において異常領域Ｒ１の識別が容易になる。よって、Ｘ線ＣＴ装置１ａは、異常領域Ｒ１を容易に識別させることができる。

（第１の実施形態の変形例２）
第１の実施形態の変形例２について説明する。図６は、第１の実施形態の変形例２にかかるＸ線ＣＴ装置１ｂの構成の一例を示す図である。変形例２にかかるＸ線ＣＴ装置１ｂは、統計処理機能４５０を備えている点が、第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１ｂと異なっている。

統計処理機能４５０は、統計処理部の一例である。統計処理機能４５０は、投影角度毎の投影データセットに対して、同一の検出素子の検出結果に基づく投影データ毎に統計処理を実行する。これにより、統計処理機能４５０は、異常な投影データの抽出を容易にする。更に詳しくは、統計処理機能４５０は、投影角度ごとの投影データセットにおいて、チャンネル及びｒｏｗの値が同一の投影データごとに統計処理実行する。すなわち、統計処理機能４５０は、同一の検出素子の検出結果に基づいた投影データごとに統計処理を実行する。ここで、統計処理とは、例えば、同一の検出素子の検出結果に基づいた投影データごとの平均値や、偏差値や、特定値の個数等である。そして、統計処理機能４５０は、同一の検出素子の検出結果に基づいた投影データごとの統計処理結果が示されたマトリクスを作成する。

ここで、図７は、統計処理の一例を説明する図である。例えば、図７に示すＶｉｅｗ１において、矢印が示すチャンネルの列のＣＴ値が異常であったとする。また、図７に示すＶｉｅｗ２において、矢印が示すｒｏｗの行のＣＴ値が異常であったとする。また、図７に示すＶｉｅｗ３以降において、異常なＣＴ値は無かったとする。統計処理機能４５０は、投影角度ごとの投影データセットにおいて、チャンネル及びｒｏｗの値が同一の投影データごとに統計処理を実行して、マトリクスを作成する。この場合、Ｖｉｅｗ１の列の統計結果は異常な値を示すことになる。Ｖｉｅｗ２の行の統計結果は異常な値を示すことになる。さらに、Ｖｉｅｗ１の列と、Ｖｉｅｗ２の行とが交わる投影データの統計結果は、より異常な値を示すことになる。

そして、異常候補抽出機能４４６は、統計処理機能４５０が実行した統計処理結果に基づいて、異常な投影データを抽出する。すなわち、異常候補抽出機能４４６は、マトリクスに対して異常抽出処理を実行する。よって、異常候補抽出機能４４６は、異常抽出処理において、異常候補抽出機能４４６に異常な投影データを容易に抽出させることができる。なお、マトリクスに対して異常抽出処理を実行するため、異常抽出処理の対象範囲が狭まっている。しかし、対応領域特定機能４４５は、異常抽出処理の対象範囲をさらに狭めるために、マトリクス上の対応領域を特定してもよい。そして、異常候補抽出機能４４６は、マトリクス上の対応領域内に異常抽出処理を実行してもよい。

以上のように、第１の実施形態の変形例２にかかるＸ線ＣＴ装置１ｂよれば、統計処理機能４５０は、投影角度ごとの投影データセットに対して、同一の検出素子の検出結果に基づく投影データごとに統計処理を実行する。すなわち、統計処理機能４５０は、投影データセットにおいて、チャンネル及びｒｏｗが同一、つまり、検出素子が同一の投影データごとに、統計処理を実行して異常な投影データを目立たせる。このように、第１の実施形態の変形例２にかかるＸ線ＣＴ装置１ｂは、統計処理を実行して異常な投影データを目立たせることができるため、異常抽出処理において異常な投影データをより抽出しやすくすることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。マルチルエナジー（Multi-Energy）ＣＴ等と呼ばれる技術が知られている。マルチルエナジーＣＴは、異なる複数のエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づいた投影データセットを使用してＣＴ画像データを生成する技術である。このうち、２つの異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づいた投影データセットを使用してＣＴ画像データを生成する技術にはデュアルエナジー（Dual-Energy）ＣＴ等と呼ばれる場合がある。これら技術は、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることを利用して、被検体Ｐに含まれる物質の種類、原子番号、密度等を弁別することができる。

これら技術を実現する方法として、積層型の検出器を使用する方法が知られている。例えば、２層検出器の場合、シンチレータと、フォトセンサとが２層になっている。そして、これらシンチレータは、それぞれ異なるエネルギー帯のＸ線を吸収する。このようにして、２層検出器は、高エネルギー帯と、低エネルギー帯とのそれぞれのＸ線を検出する。

ここで、図８は、第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１ｃの構成の一例を示す図である。第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１ｃは、２層Ｘ検出器１２ｃを備えている。そして、Ｘ線ＣＴ装置１ｃは、高エネルギー帯のＸ線の検出結果に基づいた投影データセットである第１投影データセットと、低エネルギー帯のＸ線の検出結果に基づいた投影データセットである第２投影データセットとを使用してＣＴ画像データを生成する。

ここで、２層Ｘ検出器１２ｃを有するＸ線ＣＴ装置１ｃは、異常な検出素子がある場合に、アーチファクト等の異常領域Ｒ１を有するＣＴ画像を出力することがある。

異常領域特定機能４４４ｃは、異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づく２以上の投影データセットから再構成されたＣＴ画像データにおいて、異常領域Ｒ１を特定する。すなわち、異常領域特定機能４４４ｃは、異常領域Ｒ１を特定するための特定情報の入力を受け付ける。２層Ｘ検出器１２ｃの場合、異常領域特定機能４４４ｃは、積層された検出素子を複数備える２層Ｘ検出器１２ｃの検出結果に基づく２以上の投影データセットから再構成されたＣＴ画像データにおいて、異常領域Ｒ１を特定する。すなわち、異常領域特定機能４４４ｃは、異常領域Ｒ１を特定するための特定情報の入力を受け付ける。

対応領域特定機能４４５ｃは、異常領域特定機能４４４ｃが特定した異常領域Ｒ１の画像化に寄与した対応領域を、異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づく２以上の投影データセットのそれぞれから特定する。すなわち、対応領域特定機能４４５ｃは、特定情報に基づいて、ＣＴ画像データの異常領域Ｒ１に対応した第１投影データセット上の第１対応領域と、第２投影データセット上の第２対応領域とをそれぞれ特定する。

異常候補抽出機能４４６ｃは、第１投影データセット上の第１対応領域内と、第２投影データセット上の第２対応領域内とにそれぞれ異常抽出処理を実行する。このようにして、異常候補抽出機能４４６ｃは、第１投影データセット上の第１対応領域内と、第２投影データセット上の第２対応領域内とのそれぞれから異常な投影データを抽出する。

ここで、異常候補抽出機能４４６ｃは、第１投影データセット上の第１対応領域内と、第２投影データセット上の第２対応領域内との何れか一方から異常な投影データを抽出する場合がある。すなわち、異常候補抽出機能４４６ｃは、第１投影データセット上の第１対応領域内と、第２投影データセット上の第２対応領域内とのうち、一方の投影データセットの対応領域からは異常なデータを抽出したが、他方の投影データセットにおける異常な投影データを抽出した位置からは異常な投影データを抽出しない場合がある。この場合、異常候補抽出機能４４６ｃは、２層Ｘ検出器１２ｃにおいて、異常な投影データを抽出したエネルギー帯に対応した検出素子の層が異常であると判定する。

そして、補間機能４４７ｃは、異常な投影データを抽出した投影データセットに対して補間処理を実行した補間データセットを生成する。この時、補間機能４４７ｃは、異常な投影データが複数抽出された場合に、異常な投影データごとに補間データセットを生成する。

画像生成機能４４２ｃは、補間データセットに対して再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。この時、画像生成機能４４２ｃは、異常な投影データごとに複数の補間データセットが生成された場合に、補間データセットごとにＣＴ画像データを生成する。

出力機能４４３ｃは、画像生成機能４４２ｃが補間データセットごとに生成したＣＴ画像データに基づいたＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる。

異常素子特定機能４４８ｃは、対応領域特定機能４４５ｃが特定した対応領域に基づいて、異常素子を特定する。すなわち、異常素子特定機能４４８ｃは、対応領域特定機能４４５ｃが特定した２以上の投影データセットのそれぞれの対応領域に基づいて、積層された検出素子の層毎に異常素子を特定する。更に詳しくは、異常素子特定機能４４８ｃは、出力機能４４３ｃがディスプレイ４２に表示させたＣＴ画像のうち、アーチファクト等の異常領域Ｒ１が無くなっているＣＴ画像を選択する操作を受け付けることで、該当するＣＴ画像データの基になった補間データセットで補間された異常な投影データに対応する層の検出素子を異常素子に特定する。

以上のように、第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１ｃは、２層Ｘ検出器１２ｃを備えている。２層Ｘ検出器１２ｃは、２層になっているため異なるエネルギー帯ごとＸ線を検出することができる。そして、Ｘ線ＣＴ装置１ｃは、異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づく２以上の投影データセット、及び２以上の投影データセットに基づいて生成したＣＴ画像データを使用して、Ｘ線のエネルギー帯ごとに異常な投影データを検出する。よって、Ｘ線ＣＴ装置１ｃは、２層Ｘ検出器１２ｃの層単位で異常を特定することができる。

なお、第２の実施形態ではＸ線ＣＴ装置１ｃは、第１投影データセット上の第１対応領域内と、第２投影データセット上の第２対応領域内との何れか一方から異常な投影データを抽出する場合した場合、２層Ｘ検出器１２ｃのうち、異常な投影データを抽出した層が異常であると判定する。しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置１ｃは、第１投影データセット上の第１対応領域内と、第２投影データセット上の第２対応領域内との何れか一方から異常なデータを抽出する場合した場合、全ての層が異常であると判定してもよい。すなわち、異常素子特定機能４４８ｃは、対応領域特定機能４４５ｃが特定した２以上の投影データセットのそれぞれの対応領域に基づいて、積層された検出素子の層の何れかに異常がある場合に全ての層の検出素子を異常素子に特定してもよい。

また、第２の実施形態ではＸ線ＣＴ装置１ｃは、マルチルエナジーＣＴとして、２層Ｘ検出器１２ｃ等の積層型検出器方式を適用した場合を例に説明した。しかしながら、マルチルエナジーＣＴは、Ｋｖスイッチング方式や、デュアルソース方式等の他の撮影方式であってもよい。

第１の実施形態にかかる変形例１及び２は、第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１ｃに対しても同様に適用することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１、１ａ、１ｂ、１ｃが各種処理を実行する場合について説明した。しかしながら、各種処理は、コンソール装置４０又は外部のワークステーションのどちらで実施してもよい。また、コンソール装置４０とワークステーションの両方で同時に処理することにしてもよい。第３の実施形態では、医用情報処理装置３が各種処理を実行する場合について説明する。

図９は、第３の実施形態に係る医用情報処理システム１００の構成の一例を示す図である。図９に示すように、第３の実施形態に係る医用情報処理システム１００は、Ｘ線ＣＴ装置１ｄと、画像保管装置２と、医用情報処理装置３とを備えている。これら装置は、ネットワーク４を介して通信可能に接続される。なお、図１に示す例は、あくまでも一例であり、ネットワーク４にはその他の装置が接続されていてもよい。例えば、医用情報処理システム１００には、ネットワーク４を介して、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、及びＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置等の他の医用画像診断装置や、端末装置等が接続されていてもよい。

画像保管装置２は、各種の医用画像診断装置によって収集された画像データを保管する。例えば、画像保管装置２は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。画像保管装置２は、ネットワーク４を介してＸ線ＣＴ装置１ｄから投影データセットやＣＴ画像データを取得する。そして、画像保管装置２は、取得した投影データセットやＣＴ画像データを装置内又は装置外に設けられた記憶回路に記憶させる。

医用情報処理装置３は、ネットワーク４を介して各種の医用画像診断装置から画像データを取得し、取得した画像データを処理する。例えば、医用情報処理装置３は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。医用情報処理装置３は、ネットワーク４を介してＸ線ＣＴ装置１ｄ又は画像保管装置２から投影データセットやＣＴ画像データを取得する。そして、医用情報処理装置３は、取得した投影データセットやＣＴ画像データに対して各種処理を実行する。

例えば、図９に示すように、医用情報処理装置３は、入力インターフェース３１０と、ディスプレイ３２０と、記憶回路３３０と、処理回路３４０とを有する。

入力インターフェース３１０は、種々の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。

入力インターフェース３１０は、処理回路３４０に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路３４０に出力する。なお、本明細書において入力インターフェース３１０は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路３４０へ出力する処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。

ディスプレイ３２０は、処理回路３４０に接続され、処理回路３４０から出力される各種情報及び各種画像データを表示する。例えば、ディスプレイ３２０は、液晶モニタやＣＲＴモニタ、タッチパネル等によって実現される。例えば、ディスプレイ３２０は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや、種々の表示画像、処理回路３４０による種々の処理結果を表示する。

記憶回路３３０は、処理回路３４０に接続され、各種データを記憶する。例えば、記憶回路３３０は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。例えば、記憶回路３３０は、Ｘ線ＣＴ装置１ｂ又は画像保管装置２から受信したＣＴ画像データや、投影データセット等を記憶する。また、記憶回路３３０は、処理回路３４０によって実行される各処理機能に対応するプログラムを記憶する。

処理回路３４０は、入力インターフェース３１０を介して操作者から受け付けた入力操作に応じて、医用情報処理装置３が有する各構成要素を制御する。例えば、処理回路３４０は、プロセッサによって実現される。本実施形態では、処理回路３４０は、入力インターフェース３１０から出力されるＣＴ画像データや、投影データセットを記憶回路３３０に記憶させる。また、処理回路３４０は、記憶回路３３０からＣＴ画像データを読み出し、ディスプレイ３２０に表示する。なお、処理回路４４はコンソール装置４０に含まれる場合に限らず、複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれてもよい。

図９に示すように、処理回路３４０は、取得機能３４１、画像生成機能３４２、出力機能３４３、異常領域特定機能３４４、対応領域特定機能３４５、異常候補抽出機能３４６、補間機能３４７、異常素子特定機能３４８、異常領域強調機能３４９、及び統計処理機能３５０を実行する。

ここで、例えば、図９に示す処理回路３４０の構成要素である取得機能３４１、画像生成機能３４２、出力機能３４３、異常領域特定機能３４４、対応領域特定機能３４５、異常候補抽出機能３４６、補間機能３４７、異常素子特定機能３４８、異常領域強調機能３４９、及び統計処理機能３５０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記憶回路３３０に記憶されている。処理回路３４０は、各プログラムを記憶回路３３０から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路３４０は、図９の処理回路３４０内に示された各機能を有することとなる。

なお、取得機能３４１、画像生成機能３４２、出力機能３４３、異常領域特定機能３４４、対応領域特定機能３４５、異常候補抽出機能３４６、補間機能３４７、異常素子特定機能３４８、異常領域強調機能３４９、及び統計処理機能３５０の全ての処理機能がコンピュータによって実行可能な１つのプログラムの形態で、記憶回路３３０に記録されていてもよい。例えば、このようなプログラムは、医用情報処理プログラムとも称される。この場合、処理回路３４０は、医用情報処理プログラムを記憶回路３３０から読み出し、読み出した医用情報処理プログラムを実行することで医用情報処理プログラムに対応する取得機能３４１、画像生成機能３４２、出力機能３４３、異常領域特定機能３４４、対応領域特定機能３４５、異常候補抽出機能３４６、補間機能３４７、異常素子特定機能３４８、異常領域強調機能３４９、及び統計処理機能３５０を実現する。

取得機能３４１は、取得部の一例である。取得機能３４１は、Ｘ線ＣＴ装置１から投影データセットを取得する。更に詳しくは、取得機能３４１は、複数の検出素子を含むＸ線検出器１２が、被検体Ｐを透過したＸ線を検出することで、投影角度毎に収集した投影データセットを取得する。画像生成機能３４２は、上述した画像生成機能４４２と同様の機能を有している。出力機能３４３は、上述した出力機能４４３と同様の機能を有している。異常領域特定機能３４４は、上述した異常領域特定機能４４４、４４４ｃと同様の機能を有している。対応領域特定機能３４５は、上述した対応領域特定機能４４５、４４５ｃと同様の機能を有している。異常候補抽出機能３４６は、上述した異常候補抽出機能４４６、４４６ｃと同様の機能を有している。補間機能３４７は、上述した補間機能４４７、４４７ｃと同様の機能を有している。異常素子特定機能３４８は、上述した異常素子特定機能４４８、４４８ｃと同様の機能を有している。異常領域強調機能３４９は、上述した異常領域強調機能４４９と同様の機能を有している。統計処理機能３５０は、上述した統計処理機能４５０と同様の機能を有している。

上述した実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び医用情報処理装置３による独立した処理について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、Ｘ線ＣＴ装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと医用情報処理装置３とが協働するＸ線ＣＴシステムとして機能する場合であってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、収集したＣＴ画像データ及び投影データセット、医用情報処理装置３に転送する。そして、医用情報処理装置３は、転送されたＣＴ画像データ及び投影データセットに対して、種々の処理が実行する。

上述した実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでは、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とが被写体の周囲を回転する場合について説明した。しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、Ｘ線管とＸ線検出器とが一体として被検体Ｐの周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第３世代ＣＴ）、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Ｐの周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第４世代ＣＴ）等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。

上述した実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて、Ｘ線管１１がＸ線を発生させると説明した。しかしながら、Ｘ線を発生させるハードウェアはＸ線管１１に限られない。例えば、Ｘ線管１１に代えて、電子銃から発した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってＸ線を発させるターゲットリングとを含む第５世代方式を用いてＸ線を発生させることにしても構わない。

上述した実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて、コンソール装置４０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。例えば、画像生成機能４４２、出力機能４４３、異常領域特定機能４４４、対応領域特定機能４４５、異常候補抽出機能４４６、補間機能４４７、異常素子特定機能４４８、異常領域強調機能４４９、及び統計処理機能４５０等の処理回路４４の機能を分散して有しても構わない。

また、上述した実施形態では、単一の処理回路４４、３４０によって各処理機能が実現される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路４４、３４０は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路４４、３４０が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路４４、３４０に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

上述した各実施形態の説明で用いた「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。ここで、メモリにプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは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。また、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一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。

ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）や記憶部等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disk）－ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。

また、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。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該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、上述した実施形態で説明した医用情報表示方法は、予め用意された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一つの実施形態によれば、効率的に異常な検出素子を特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。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ Ｘ線ＣＴ装置
３ 医用情報処理装置
１２ Ｘ線検出器
１２ｃ ２層Ｘ検出器
３４１ 取得機能
４４１ スキャン制御機能
４４２、４４２ｃ、３４２ 画像生成機能
４４３、４４３ｃ、３４３ 出力機能
４４４、４４４ｃ、３４４ 異常領域特定機能
４４５、４４５ｃ、３４５ 対応領域特定機能
４４６、４４６ｃ、３４６ 異常候補抽出機能
４４７、４４７ｃ、３４７ 補間機能
４４８、４４８ｃ、３４８ 異常素子特定機能
４４９、３４９ 異常領域強調機能
４５０、３５０ 統計処理機能

Claims (11)

1. 複数の検出素子を含むＸ線検出器を備え、前記Ｘ線検出器で被検体を透過したＸ線を検出することで、投影角度毎に投影データセットを収集する収集部と、
   前記投影データセットに基づいて再構成された画像において、前記Ｘ線検出器に含まれる異常素子由来のアーチファクトに対応する第１の領域を特定する第１特定部と、
   複数の前記投影角度それぞれに対応する前記投影データセットにおいて、前記第１の領域の画像化に寄与した第２の領域を特定する第２特定部と、
   複数の前記投影角度それぞれについて特定した前記第２の領域に基づいて、前記異常素子を特定する第３特定部と、
   を備えたＸ線ＣＴ装置。
2. 前記画像に含まれる前記アーチファクトを強調させる強調処理部を更に備える、
   請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記投影データセットの前記第２の領域から、異常な投影データを抽出する抽出部と、
   前記抽出部が抽出した異常な前記投影データの値を周辺の前記投影データの値を用いて補間する補間部と、
   前記補間部が補間した値を有する前記投影データセットを再構成して画像データを生成する生成部と、を更に備え、
   前記第３特定部は、前記生成部が生成した前記画像データから前記第１の領域が無くなっていることを示す入力を受け付けた場合に、当該画像データの基になった前記投影データセットで補間された前記投影データに対応する前記検出素子を前記異常素子に特定する、
   請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記投影角度毎の前記投影データセットに対して、同一の前記検出素子の検出結果に基づく前記投影データ毎に統計処理を実行する統計処理部を更に備え、
   前記抽出部は、前記統計処理部が実行した統計処理結果に基づいて、異常な前記投影データを抽出する、
   請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記第１特定部は、異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づく２以上の前記投影データセットに基づいて再構成された前記画像において、前記第１の領域を特定し、
   前記第２特定部は、前記第１特定部が特定した前記第１の領域の画像化に寄与した前記第２の領域を、異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づく２以上の前記投影データセットのそれぞれから特定し、
   前記第３特定部は、前記２特定部が特定した前記第２の領域に基づいて、前記異常素子を特定する、
   請求項１から請求項４の何れか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記第１特定部は、積層された前記検出素子を複数備える前記Ｘ線検出器の検出結果に基づく２以上の前記投影データセットから再構成された前記画像において、前記第１の領域を特定し、
   前記第２特定部は、前記第１特定部が特定した前記第１の領域の画像化に寄与した前記第２の領域を、異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づく２以上の前記投影データセットのそれぞれから特定し、
   前記第３特定部は、前記第２特定部が特定した２以上の前記投影データセットのそれぞれの前記第２の領域に基づいて、積層された前記検出素子の層毎に前記異常素子を特定する、
   請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記第１特定部は、積層された前記検出素子を複数備える前記Ｘ線検出器の検出結果に基づく２以上の前記投影データセットから再構成された前記画像において、前記第１の領域を特定し、
   前記第２特定部は、前記第１特定部が特定した前記第１の領域の画像化に寄与した前記第２の領域を、異なるエネルギー帯のＸ線の検出結果に基づく２以上の前記投影データセットのそれぞれから特定し、
   前記第３特定部は、前記第２特定部が特定した２以上の前記投影データセットのそれぞれの前記第２の領域に基づいて、積層された前記検出素子の層の何れかに異常がある場合に全ての層の前記検出素子を前記異常素子に特定する、
   請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 前記補間部は、前記抽出部が抽出した異常な前記投影データの値を補間した補間パラメータを記憶させる、
   請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記補間部は、前記抽出部が異常な前記投影データを２以上抽出した場合、当該投影データ毎に前記投影データセットを補間し、
   前記生成部は、前記補間部が補間した前記投影データセット毎に当該投影データセットを再構成して前記画像データを２以上生成し、
   前記第３特定部は、前記生成部が生成した２以上の前記画像データから前記第１の領域が無くなっていることを示す入力を受け付けた場合に、当該画像データの基になった前記投影データセットで補間された前記投影データに対応する前記検出素子を前記異常素子に特定する、
   請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
10. 複数の検出素子を含むＸ線検出器が、被検体を透過したＸ線を検出することで、投影角度毎に収集した投影データセットを取得する取得部と、
    前記投影データセットに基づいて再構成された画像において、前記Ｘ線検出器に含まれる異常素子由来のアーチファクトに対応する第１の領域を特定する第１特定部と、
    複数の前記投影角度それぞれに対応する前記投影データセットにおいて、前記第１の領域の画像化に寄与した第２の領域を特定する第２特定部と、
    複数の前記投影角度それぞれについて特定した前記第２の領域に基づいて、前記異常素子を特定する第３特定部と、
    を備える医用情報処理装置。
11. 複数の検出素子を含むＸ線検出器が、被検体を透過したＸ線を検出することで、投影角度毎に収集した投影データセットを取得する取得機能と、
    前記投影データセットに基づいて再構成された画像において、前記Ｘ線検出器に含まれる異常素子由来のアーチファクトに対応する第１の領域を特定する第１特定機能と、
    複数の前記投影角度それぞれに対応する前記投影データセットにおいて、前記第１の領域の画像化に寄与した第２の領域を特定する第２特定機能と、
    複数の前記投影角度それぞれについて特定した前記第２の領域に基づいて、前記異常素子を特定する第３特定機能と、
    をコンピュータに実現させるための医用情報処理プログラム。

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