JP7258473B2 - Ｘ線ｃｔ装置及び撮影条件管理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及び撮影条件管理装置に関する。

Ｘ線撮影における撮影条件の決定に際して、被写体厚に応じてＡＥＣ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を用いた管電流（ｍＡ）誘導や、管電圧（ｋＶ）誘導の技術が知られている。基本的にｍＡ誘導やｋＶ誘導の技術を用いることで操作者が指定した画質が得られる。

しかし、低線量の撮影が主流となっている現在、被曝量が撮影条件を左右する。例えば、被写体サイズが大きいにもかかわらず、普通のサイズの被写体と同じような撮影条件で撮影されることがある。この場合、Ｘ線のカウント値が下限値を下回り、いわゆる低カウントアーチファクトが発生する。

既存のＡＥＣでは、Ｘ線のカウント値が上限値を超えることにより発生するアーチファクト（高カウントアーチファクト）は考慮されるものの、低カウントアーチファクトは考慮されない。よって、操作者の指定通りに管電流を下げてしまうため、低カウントアーチファクトが発生してしまう状況でも撮影可能となるという問題がある。

特開２０１０－０２２８６９号公報 特開２００９－２７９２８９号公報

本発明が解決しようとする課題は、低カウントアーチファクトを防止することである。

本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、検出器と、設定部と、評価部とを含む。Ｘ線管は、Ｘ線を照射する。検出器は、前記Ｘ線管から照射されて被検体を透過したＸ線を検出する。設定部は、撮影条件を設定する。評価部は、画質劣化が発生し得る前記Ｘ線のカウント値の下限域に関する情報に基づいて、前記撮影条件を評価する。

図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャートである。 図３は、本実施形態に係る管電流の決定方法の一例を示す図である。 図４は、本実施形態に係る閾値テーブルの一例を示す図である。 図５は、本実施形態に係る撮影条件管理装置を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置及び撮影条件管理装置について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。

以下、一実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図１に示す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。なお、本実施形態では、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、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、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とそれぞれ定義するものとする。

例えば、架台装置１０及び寝台装置３０はＣＴ検査室に設置され、コンソール装置４０はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。なお、コンソール装置４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール装置４０は、架台装置１０及び寝台装置３０とともに同一の部屋に設置されてもよい。いずれにしても架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。

架台装置１０は、被検体ＰをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。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、データ収集装置１８（ＤＡＳ（Data Acquisition System）１８ともいう）とを含む。

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管である。熱電子がターゲットに衝突することによりＸ線が発生される。Ｘ線管１１で発生したＸ線は、例えばコリメータ１７を介してコーンビーム形に成形され、被検体Ｐに照射される。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された列構造を有する。

Ｘ線検出器１２は、具体的には、例えば、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線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。
光センサアレイは、シンチレータからの受けた光を増幅して電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）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線発生部とＸ線検出器１２とを回転軸回りに回転可能に支持する。具体的には、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、後述する制御装置１５によって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。回転フレーム１３は、アルミニウム等の金属により形成された固定フレーム（図示せず）に回転可能に支持される。詳しくは、回転フレーム１３は、ベアリングを介して固定フレームの縁部に接続されている。回転フレーム１３は、制御装置１５の駆動機構からの動力を受けて回転軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。

なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やＤＡＳ１８を更に備えて支持する。このような回転フレーム１３は、撮影空間をなす開口（ボア）１９が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口はＦＯＶに略一致する。開口の中心軸は、回転フレーム１３の回転軸Ｚに一致する。なお、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分（例えば固定フレーム）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機（図示せず）に送信され、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレームから架台装置の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。

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に印加する高電圧及びＸ線管１１に供給するフィラメント電流を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射する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構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、後述する回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側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。処理回路は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。また、制御装置１５は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。制御装置１５は、コンソール装置４０からの指令に従い、Ｘ線高電圧装置１４及びＤＡＳ１８等を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記制御を実現する。

また、制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。また、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に設けられても構わない。なお、制御装置１５は、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該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、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記制御を実現する。

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（ウェッジフィルタ（wedge filter）、ボウタイフィルタ（bow-tie filter））は、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。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２からエネルギー信号を読み出し、読み出したエネルギー信号に基づいて、Ｘ線検出器１２により検出されたＸ線の線量値又はカウント値を示すデジタルデータ（以下、生データともいう）を生成する。生データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、収集されたビュー（投影角度ともいう）を示すビュー番号、及び検出されたＸ線の線量値又はカウント値を示すデータのセットである。ＤＡＳ１８は、例えば、生データを生成可能な回路素子を搭載したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現される。生データは、コンソール装置４０へと転送される。

例えば、ＤＡＳ１８は、検出器画素各々について前置増幅器、可変増幅器、積分回路及びＡ／Ｄ変換器を含む。前置増幅器は、接続元のＸ線検出素子からの電気信号を所定のゲインで増幅する。可変増幅器は、前置増幅器からの電気信号を可変のゲインで増幅する。積分回路は、前置増幅器からの電気信号を、１ビュー期間に亘り積分して積分信号を生成する。積分信号の波高値は、１ビュー期間に亘り接続元のＸ線検出素子により検出されたＸ線の線量値又はカウント値に対応する。Ａ／Ｄ変換器は、積分回路からの積分信号をアナログデジタル変換して生データを生成する。

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体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とを備えている。
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モータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置３２は、コンソール装置４０による制御、または制御装置１５による制御に従い、天板３３を移動する。例えば、寝台駆動装置３２は、天板３３に載置された被検体Ｐの体軸が回転フレーム１３の開口の中心軸に一致するよう、天板３３を被検体Ｐに対して直交方向に移動する。また、寝台駆動装置３２は、架台装置１０を用いて実行されるＸ線ＣＴ撮影に応じて、天板３３を被検体Ｐの体軸方向に沿って移動してもよい。寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。寝台駆動装置３２は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。

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、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。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との間のデータ通信は、バス（BUS）を介して行われる。

メモリ４１は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ４１は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ４１は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ４１の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置１内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。例えば、メモリ４１は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ４１は、本実施形態に係る制御プログラムを記憶する。

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医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、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、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース４３としては、例えば、マウス、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、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インターフェース４３は、マウス、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、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。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、入力インターフェース４３から出力される入力操作の電気信号に応じて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、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４４は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、撮影条件設定機能４４４（設定部）、評価機能４４５（評価部）及び通知機能４４６（通知部）を実行する。なお、各機能４４１～４４８は単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能４４１～４４８を実現するものとしても構わない。

システム制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能４４１は、メモリ４１に記憶されている制御プログラムを読み出して処理回路４４内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線ＣＴ装置１の各部を制御する。例えば、処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。

前処理機能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、前処理前の生データ（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場合もある。

再構成処理機能４４３は、前処理機能４４２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ法：Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）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。

撮影条件設定機能４４４は、撮影条件を設定する。本実施形態に係る撮影条件は、管電流、管電圧、収集モード、撮影スライス厚、ウェッジ１６の厚み及び形状、回転フレーム１３の回転速度等のパラメータを含む。また、撮影条件設定機能４４４は、変更された撮影条件に基づいて、撮影条件の再設定を実行する。
評価機能４４５は、画質劣化が発生し得るＸ線のカウント値の下限域に関する情報に基づいて、撮影条件を評価する。
通知機能４４６は、変更された撮影条件を操作者に通知する。

なお、処理回路４４は、画像処理、スキャン制御処理、表示制御処理を行う。
画像処理は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能４４３によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層画像データや３次元画像データに変換する処理である。

スキャン制御処理は、Ｘ線高電圧装置１４に高電圧を供給させて、Ｘ線管１１にＸ線を照射させるなど、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する処理である。例えば、システム制御機能４４１は、スキャン範囲、撮影条件等を決定するための被検体Ｐの２次元の位置決め画像データを取得する。なお、位置決め画像データはスキャノ画像データやスカウト画像データと呼ばれる場合もある。

表示制御処理は、処理回路４４の各機能または処理における処理途中又は処理結果の情報を表示するようにディスプレイ４２を制御する処理である。

なお、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、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３等の処理回路４４の機能を分散して有しても構わない。

次に、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。なお、以下では撮影条件の一要素となる管電流（ｍＡ）により、撮影条件を変更する例について説明する。

ステップＳ２０１では、撮影条件設定機能４４４が、事前に取得される位置決め画像（スキャノ画像またはスカウト画像）のデータを用いて、一般的な計算方法により当該位置決め画像から被検体の水等価厚を計算する。なお、位置決め画像のデータは、２次元データでも３次元データでもよい。

ステップＳ２０２では、撮影条件設定機能４４４が、例えばユーザ指示に応じて、撮影時の管電圧（ｋＶ）及び収集モードを決定する。収集モードでは、Ｘ線検出素子の読み出し単位（素子サイズ）を指定することができ、高解像度の画像を取得するハイレゾモードや超高解像度の画像を取得するスーパーハイレゾモードなどを指定できる。

ステップＳ２０３では、撮影条件設定機能４４４が、ＡＥＣ機能を用いて、水等価厚に基づいて撮影条件の一パラメータとなる管電流（ｍＡ）を決定する。以下、便宜上、設定ｍＡと呼ぶ。なお、設定ｍＡは、水等価厚と収集モードとに基づいて決定されても良い。

ステップＳ２０４では、撮影条件設定機能４４４が、設定ｍＡに基づいてＤＡＳ１８のゲインを決定する。ＤＡＳ１８のゲインは、具体的には、ＤＡＳ１８に含まれる可変増幅器のゲインである。なお、設定機能４４４は、水等価厚と収集モードとに基づいて設定ｍＡとＤＡＳ１８のゲインとの両方を決定しても良い。ステップＳ２０２からステップＳ２０４により、撮影条件が設定される。

ステップＳ２０５では、評価機能４４５が、低カウントアーチファクトの閾値テーブルを参照して、画質劣化が発生し得るＸ線のカウント値の下限域を決定する。ここでは、閾値テーブルから、低カウントアーチファクトが発生し得るカウント値の中の最大値に対応するｍＡ（下限ｍＡという）が決定される。Ｘ線のカウント値が下限域となる条件としては、元々の線量が少ないため低カウントになる場合、または素子サイズが小さいので入射するＸ線量が少なく、結果的に低カウントになる場合などが考えられる。

ステップＳ２０６では、評価機能４４５が、低カウントアーチファクトが発生するかどうかを判定する。ここでは、ステップＳ２０３で決定された設定ｍＡとステップＳ２０５で決定された下限ｍＡとを比較し、設定ｍＡが下限ｍＡ以下であるかどうかを判定する。設定ｍＡが下限ｍＡ以下である場合、ステップＳ２０７に進み、設定ｍＡが下限ｍＡを上回る場合、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０７では、このままでは低カウントアーチファクトが発生しうるため、評価機能４４５が、撮影条件を変更する。通知機能４４６が、変更された撮影条件を操作者に通知する。例えば、Ｘ線のカウント値がカウント値の下限域を上回るように撮影条件の一パラメータを少なくとも変更した撮影条件を算出する。変更した撮影条件は、ディスプレイ４２に表示されることにより、操作者に提示されればよい。撮影条件の変更の具体例として、本フローチャートの例では、撮影条件設定機能４４４が、下限ｍＡよりも大きくなるように管電流を増加させるように設定すればよい。他の撮影条件の変更例としては、撮影条件設定機能４４４が、架台回転（回転フレーム１３の回転）における回転速度を遅くする設定、撮影スライス厚を厚くする設定、管電圧（ｋＶ）を増加させる設定が挙げられる。これらの撮影条件の設定に基づいてシステム制御機能４４１がスキャンを制御することにより、Ｘ線検出器１２の１素子に入射するＸ線のカウント値を増加させることができる。

ステップＳ２０８では、評価機能４４５が、被検体の被曝量が許容値以上であるかどうかを判定する。被検体の被曝量が許容値以上である場合、ステップＳ２０９に進み、被検体の被曝量が許容値未満、すなわち適正範囲内の被曝量であれば、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２０９では、通知部４４６が、本スキャン撮影を実行するかどうかの確認を促す通知を、例えば、ディスプレイ４２に表示することにより、操作者に提示する。これは、Ｘ線ＣＴ装置１におけるＸ線の最大線量を出力した場合でも、Ｘ線のカウント値が下限域に含まれ、低カウントアーチファクトの発生を防げない可能性もある。このような場合に、操作者に確認を促すメッセージ（例えば、被曝リスクに関する注意喚起のメッセージ）などを通知することが望ましいためである。
ステップＳ２１０では、本スキャンの撮影が実行される。以上で本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作を終了する。

なお、ステップＳ２０７において、変更後の撮影条件を操作者に提示する例を示したが、これに限らず、自動的に変更後の撮影条件に基づいて撮影が実行されてもよい。具体的には、評価機能４４５により変更された撮影条件に基づき、撮影条件設定機能４４４が変更後の管電流に撮影条件を再設定する。システム制御機能４４１が、再設定後の撮影条件に基づいて撮影を実行するように制御する。

また、評価機能４４５は、撮影条件の要素の優先度に基づいて、変更する撮影条件の要素を決定してもよい。例えば、細かい撮影スライス厚の変更が許容できない撮影プランの場合は、撮影スライス厚を厚く変更するのは望ましくない。よって、評価機能４４５は、例えば、撮影条件の要素のうち管電流を変更すればよい。

次に、カウント値の下限域を決定する方法の一例について図３を参照して説明する。
図３は、被検体の体厚に基づく低カウント領域（カウント値に関する下限域）を示すグラフである。横軸は被検体透過前のカウント値を示し、縦軸は被検体透過後のカウント値を示す。直線５０１は、閾値テーブルに基づいて決まる値である。直線５０１と閾値５０２と横軸とで囲まれる領域が低カウント領域となる。

低カウントアーチファクトは、Ｘ線検出器の素子に届くカウント量によって定義されるため、撮影条件と被検体厚とが決まれば事前に推定できる。よって、被写体透過後のカウント値が低カウント領域に含まれないように、撮影条件を変更すればよい。

次に、図３の直線５０１を決定する際に用いる閾値テーブルの一例について図４を参照して説明する。
閾値テーブルは、水等価厚、線質パラメータ、収集モード及びカウント値下限域を含む。線質パラメータは、線質に係るパラメータであり、例えば管電圧（ｋＶ）またはウェッジフィルタの種類及び厚さが挙げられる。

始めに、被検体の水等価厚が選択される。続いて、線質パラメータである管電圧（ｋＶ）及びウェッジの種類を選択する。次に、収集モードとして、画像の解像度モードに応じたＸ線検出素子の素子サイズを選択する。なお、収集モードとして、撮影対象の部位情報を含んでもよい。これらの要素を選択することで、カウント値の下限域、すなわち図３の閾値５０２を決定することができる。また、水等価厚、線質パラメータ及び収集モードを選択することで、図３に示す直線５０１を決定することができる。なお、撮影種別及び再構成条件などで閾値テーブルを更に細分化してもよい。また、ビューごとに閾値テーブルを用意してもよい。

さらに、低カウントアーチファクトが発生する領域は、システムやＸ線ＣＴ装置１本体のハードによっても個体差がある。よって、閾値テーブルは、例えばキャリブレーション収集時に更新されてもよい。
なお、下限ｍＡを決定する場合は、閾値５０２と直線５０１との交点の値に対応する被検体透過前のカウント値が得られるような、管電流を決定すればよい。

本実施形態によれば、閾値テーブルに基づいて、設定された撮影条件が低カウントアーチファクトを発生する可能性があるかどうかを判定する。低カウントアーチファクトが発生する可能性があると判定された場合、低カウントアーチファクトが発生しないような撮影条件に変更し、変更後の撮影条件を操作者に提示する。このようにすることで、低カウントアーチファクトを発生させないような条件の設定を操作者に意識させることなく、ハードウェアの特性もしつつ最適な撮影条件を提示し、不要被曝を低減しつつ最適な撮影を支援できる。

なお、上述のＸ線ＣＴ装置１の動作は、撮影条件管理装置により実現されてもよい。
Ｘ線ＣＴ装置１と接続される撮影条件管理装置について図５を参照して説明する。
撮影条件管理装置６０は、撮影条件設定機能４４４、評価機能４４５及び通知機能４４６を含む。撮影条件管理装置６０は、Ｘ線ＣＴ装置１と有線または無線で通信可能に接続される。

撮影条件管理装置６０は、Ｘ線ＣＴ装置１の処理回路４４から位置決め画像及び撮影条件（管電圧、収集モード、管電流及びゲインに関する情報）を受け取る。なお、当該撮影条件の代わりに、撮影に係る管電圧及び収集モードの情報を受け取り、撮影条件設定機能４４４が、管電流及びゲインを設定し、撮影条件を設定してもよい。その後上述の処理と同様に、評価機能４４５が、低カウントアーチファクトが発生するかどうかを判定し、Ｘ線のカウント値が下限域を上回るように撮影条件を変更する。通知機能４４６が、変更された撮影条件を操作者に提示する。

Ｘ線ＣＴ装置１には、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転する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。

加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

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 Ｘ線ＣＴ装置
１０ 架台装置
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線検出器
１３ 回転フレーム
１４ Ｘ線高電圧装置
１５ 制御装置
１６ ウェッジ
１７ コリメータ
１８ データ収集装置（ＤＡＳ）
１９ 開口（ボア）
３０ 寝台装置
３１ 基台
３２ 寝台駆動装置
３３ 天板
３４ 支持フレーム
４０ コンソール装置
４１ メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インターフェース
４４ 処理回路
５０ 投影データ管理装置
４４１ システム制御機能
４４２ 前処理機能
４４３ 再構成処理機能
４４４ 撮影条件設定機能
４４５ 評価機能
４４６ 通知機能

Claims (7)

1. Ｘ線を照射するＸ線管と、
   前記Ｘ線管から照射されて被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、
   前記被検体の水等価厚を設定し、前記被検体の線質パラメータ、収集モード及び第１管電流を含む撮影条件を設定する設定部と、
   前記水等価厚、前記線質パラメータ及び前記収集モードに基づいて、前記被検体の画像に画質劣化が発生し得る前記Ｘ線のカウント値の下限域を決定し、前記下限域の最大値に対応する第２管電流を決定し、前記第１管電流と前記第２管電流とを比較することで、前記撮影条件を評価する評価部と、
   前記Ｘ線の最大線量を出力した場合のカウント値が前記下限域に含まれる場合、操作者に確認を促すメッセージを通知する通知部と、
   を具備するＸ線ＣＴ装置。
2. 前記評価部は、前記撮影条件の変更が必要であると判定された場合、前記Ｘ線のカウント値が前記下限域を上回るように前記撮影条件を変更する、
   請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記評価部は、前記撮影条件の要素の優先度に基づいて、前記撮影条件を変更する、
   請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記設定部は、前記撮影条件の変更が必要であると判定された場合、管電流を増加させる設定、回転速度を遅くする設定、撮影スライス厚を厚くする設定及び管電圧を増加させる設定のうちの少なくとも１つを実行する、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記通知部は、変更された撮影条件を操作者に通知する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記評価部は、画質劣化が発生し得る前記Ｘ線のカウント値の下限域に関する閾値テーブルに基づいて、前記撮影条件を評価し、
   前記閾値テーブルは、水等価厚、線質パラメータ、収集モードのそれぞれに応じて決定された複数の下限域を含む、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 被検体の水等価厚を設定し、前記被検体の線質パラメータ、収集モード及び第１管電流を含む撮影条件を設定する設定部と、
   前記水等価厚、前記線質パラメータ及び前記収集モードに基づいて、前記被検体の画像に画質劣化が発生し得るＸ線のカウント値の下限域を決定し、前記下限域の最大値に対応する第２管電流を決定し、前記第１管電流と前記第２管電流とを比較することで、前記撮影条件を評価する評価部と、
   前記Ｘ線の最大線量が出力された場合のカウント値が前記下限域に含まれる場合、操作者に確認を促すメッセージを通知する通知部と、
   を具備する撮影条件管理装置。
   

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