JP7513494B2

JP7513494B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP7513494B2
Application number: JP2020181052A
Authority: JP
Inventors: 岳人青山; 卓弥坂口; 良奥田
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2024-07-09
Anticipated expiration: 2040-10-29

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。

従来、一般的に、ＣＴ（Computed Tomography）検査では、保存容量や利便性のために、ＣＴ撮像の際に得られる投影データは保管されず、投影データから再構成された一部の画像データのみがＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）等に保管されることが多い。特に、心臓のＣＴ検査では、心拍動の影響等を考慮して、比較的画質が良いいくつかの心位相で再構成された画像データのみが保管されることが多い。このため、ＣＴ検査で撮像された画像データを後利用する際に、適切な画像データが再構成されて保管されていないことがあり得る。

特開２００７－４０８号公報特開２０１４－１８５９９１号公報特開２０２０－２５７０２号公報特開２０１３－５９６９５号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。

実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、第１の取得部と、第２の取得部と、分類部と、設定部と、再構成処理部とを備える。第１の取得部は、心臓弁を含む投影データを取得する。第２の取得部は、前記投影データに対応する前記心臓弁の動作状態を取得する。分類部は、前記心臓弁の開閉状態に基づいて、前記心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。設定部は、前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の再構成条件を設定する。再構成処理部は、前記複数の再構成条件に基づいて、前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを前記投影データから再構成する。

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、第１の実施形態に係る第２の取得機能によって行われる動作状態の取得の例を説明するための図である。図３は、第１の実施形態に係る分類機能によって行われる動作状態の分類の例を説明するための図である。図４は、第１の実施形態に係る設定機能によって行われる再構成条件の設定の例を説明するための図である。図５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理回路によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。図６は、第１の実施形態の変形例３に係る分類機能によって行われる動作状態の分類の例を説明するための図である。図７は、第１の実施形態の変形例４に係る再構成条件の設定の例を説明するための図である。図８は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理回路によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。図９は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理回路によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、Ｘ線ＣＴ装置の実施形態について詳細に説明する。

（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。

例えば、図１に示すように、本実施形態に係る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とを備える。

ここで、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軸方向と定義する。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軸方向と定義する。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軸方向と定義する。

架台装置１０は、患者等である被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、コンソール装置４０に出力する装置である。具体的には、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、Ｘ線絞り１７と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）１８とを備える。なお、図１では、図示の便宜上、Ｘ軸方向から見た架台装置１０とＺ軸方向から見た架台装置１０とを示しているが、実際には、Ｘ線ＣＴ装置１は一つの架台装置１０を備えている。

Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、当該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。具体的には、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によってＸ線を発生する。例えば、Ｘ線管１１は、回転する陽極に熱電子を照射することによってＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管である。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出する複数の検出素子を有し、各検出素子が、検出したＸ線の線量に応じた電気信号をＤＡＳ１８へ出力する。具体的には、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１の焦点を中心とした円弧の周方向に沿ったチャネル方向に複数の検出素子が並べられた検出素子列を複数有し、各検出素子列がスライス方向（列方向、ｒｏｗ方向とも呼ばれる）に複数配列された構造を有する。

例えば、Ｘ線検出器１２は、コリメータと、シンチレータアレイと、検出素子アレイとを有する間接変換型の検出器である。コリメータは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置されており、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。例えば、コリメータは、１次元コリメータ又は２次元コリメータである。なお、コリメータは、グリッドとも呼ばれる。シンチレータアレイは、検出素子アレイのＸ線入射側の面に配置されており、複数のシンチレータを有する。各シンチレータは、入射したＸ線の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。検出素子アレイは、複数の検出素子を有し、各検出素子が、シンチレータから出力される光の光量に応じた電気信号に変換する。例えば、検出素子アレイは、複数の検出素子が同一平面上で１次元（ｎ行×１列）又は２次元（ｎ行×ｍ列）に配列されたサブアレイをチャネル方向及びスライス方向に複数並べて配置することによって構成される。また、例えば、検出素子は、フォトダイオード（Photo Diode：ＰＤ）や光電子増倍管（Photo Multiplier Tube：ＰＭＴ）等の受光素子である。

回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを回転軸（Ｚ軸）回りに回転させる円環状のフレームである。具体的には、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持した状態で、固定フレーム（図示は省略）に回転軸回りに回転可能に支持されている。そして、回転フレーム１３は、制御装置１５による制御によって回転軸回りに回転することで、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを回転軸回りに回転させる。また、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及びＤＡＳ１８をさらに備えて支持する。

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線出力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、架台装置１０内で、回転フレーム１３に設けられてもよいし、回転フレーム１３を回転可能に支持する固定フレーム（図示は省略）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線の線量を調節するためのフィルターである。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ーである。例えば、ウェッジ１６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ーである。なお、ウェッジ１６は、ウェッジフィルター（wedge filter）や、ボウタイフィルター（bow-tie filter）とも呼ばれる。

Ｘ線絞り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を含み、複数の鉛板等を組み合わせることによってスリットを形成している。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の各検出素子から出力される電気信号に基づいて、検出データを生成する処理回路である。具体的には、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の各検出素子から出力される電気信号を増幅し、増幅された電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換することによって、検出データを生成する。ここで、ＤＡＳ１８によって生成された検出データは、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、支持フレーム等）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へ転送される。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分への検出データの送信方法は、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が採用されても構わない。

制御装置１５は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構と、当該駆動機構を制御する処理回路とを有する。制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた、後述する入力インタフェース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フェース４３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。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に設けられても構わない。

寝台装置３０は、スキャン対象である被検体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。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、利用者による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検出データを用いてＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インタフェース４３と、処理回路４４とを備える。なお、ここでは、コンソール装置４０と架台装置１０とが別体である場合の例を説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０又はコンソール装置４０の構成要素の一部が含まれていてもよい。

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、投影データやＣＴ画像データを記憶する。

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ＣＴ画像や、利用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は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。なお、例えば、ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられていてもよい。また、例えば、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ていてもよい。

入力インタフェース４３は、利用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画像データ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利用者から受け付ける。例えば、入力インタフェース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、例えば、入力インタフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、例えば、入力インタフェース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てもよい。また、入力インタフェース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。具体的には、処理回路４４は、制御機能４４１と、前処理機能４４２と、再構成処理機能４４３と、画像処理機能４４４と、表示制御機能４４５と、第１の取得機能４４６と、第２の取得機能４４７と、分類機能４４８と、設定機能４４９とを有する。

例えば、処理回路４４は、プロセッサにより実現される。その場合に、処理回路４４が有する処理機能は、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に記憶される。そして、処理回路４４は、メモリ４１から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する処理機能を実現する。換言すると、処理回路４４は、各プログラムを読み出した状態で、図１の処理回路４４内に示される各処理機能を有することとなる。

制御機能４４１は、入力インタフェース４３を介して利用者から受け付けた入力操作に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置１の各部を制御する。例えば、制御機能４４１は、収集条件に基づいてＸ線高電圧装置１４、制御装置１５及びＤＡＳ１８を制御することで、投影データの収集を制御する。また、例えば、制御機能４４１は、再構成条件に基づいて再構成処理機能４４３を制御することで、ＣＴ画像データの再構成を制御する。

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投影データを生成する。なお、前処理前のデータ（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場合もある。

再構成処理機能４４３は、前処理機能４４２によって生成された投影データに対して、フィルター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い、ＣＴ画像データ（再構成画像データ）を生成する。

画像処理機能４４４は、再構成処理機能４４３によって生成されたＣＴ画像データを、任意断面の断面画像データや任意視点方向のレンダリング画像データ等に変換する。具体的には、画像処理機能４４４は、入力インタフェース４３を介して利用者から受け付けた入力操作に基づいて、ＣＴ画像データに公知の３次元画像処理を施すことによって、任意断面の断層像データや任意視点方向のレンダリング画像データ等に変換する。例えば、ここでいう３次元画像処理は、ボリュームレンダリングやサーフェスレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planar Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等である。なお、３次元画像処理は、再構成処理機能４４３が直接行っても構わない。

表示制御機能４４５は、再構成処理機能４４３及び画像処理機能４４４によって生成された各種画像データに基づいて、ディスプレイ４２に画像を表示させる。例えば、表示制御機能４４５は、ＣＴ画像データに基づくＣＴ画像、任意断面の断面画像データに基づく断面画像や、任意視点方向のレンダリング画像データに基づく任意視点方向のレンダリング画像等をディスプレイ４２に表示させる。また、例えば、表示制御機能４４５は、操作画面を表示するための画像をディスプレイ４２に表示させる。

なお、第１の取得機能４４６、第２の取得機能４４７、分類機能４４８、設定機能４４９及び保管機能４４Ａについては、後に詳細に説明する。

このような構成のもと、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、ＣＴ検査で用いられ、各種のＣＴ画像データ（以下、画像データ）を再構成することが可能となっている。

ここで、一般的に、ＣＴ検査では、保存容量や利便性のために、ＣＴ撮像の際に得られる投影データは保管されず、投影データから再構成された一部の画像データのみがＰＡＣＳ等に保管されることが多い。

特に、心臓のＣＴ検査では、心拍動の影響等を考慮して、比較的画質が良いいくつかの心位相で再構成された画像データのみが保管されることが多い。例えば、心拍動の影響等の例として、心臓弁（大動脈弁、僧帽弁、三尖弁、肺動脈弁）は、完全な閉口状態から完全な開口状態に移行するまでの期間と、完全な閉口状態から完全な開口状態に移行するまでの期間とで振る舞いが異なることが知られている。

このため、ＣＴ検査で撮像された画像データを後利用する際に、適切な画像データが再構成されて保管されていないことがあり得る。一方、このような事態を避けるために再構成及び保管する画像データの量を増加させた場合には、過剰な画像データの再構成及び保管によって必要以上に時間を要したり、保存容量の過剰な利用や利便性の低下を招いたりすることがあり得る。

このようなことから、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができるように構成されている。

具体的には、処理回路４４が有する第１の取得機能４４６が、心臓弁を含む投影データを取得する。また、第２の取得機能４４７が、第１の取得機能４４６によって取得された投影データに対応する心臓弁の動作状態を取得する。また、分類機能４４８が、心臓弁の開閉状態に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。また、設定機能４４９が、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の再構成条件を設定する。また、再構成処理機能４４３が、設定機能４４９によって設定された複数の再構成条件に基づいて、複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを第１の取得機能４４６によって取得された投影データから再構成する。

ここで、第１の取得機能４４６は、第１の取得部の一例である。また、第２の取得機能４４７は、第２の取得部の一例である。また、分類機能４４８は、分類部の一例である。また、設定機能４４９は、設定部の一例である。また、再構成処理機能４４３は、再構成処理部の一例である。

このような構成によれば、心臓弁の動作情報を考慮して画像データを再構成することによって、再構成される画像データの量や質を適切にすることができる。これにより、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができるようになる。

以下、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が有する各機能について詳細に説明する。なお、以下では、大動脈弁を対象とした場合の例を説明するが、本実施形態はこれに限られず、僧帽弁、三尖弁、肺動脈弁のように他の心臓弁を対象とした場合でも同様に適用することができる。

第１の取得機能４４６は、大動脈弁を含む投影データを取得する。

具体的には、第１の取得機能４４６は、ＣＴ検査において被検体をスキャンして得られた投影データをメモリ４１から取得する。または、第１の取得機能４４６は、過去に得られた投影データをデータサーバ等から取得してもよい。

例えば、第１の取得機能４４６は、入力インタフェース４３を介して利用者から開始指示を受け付けた場合に、投影データを取得する。または、第１の取得機能１５１は、投影データが保管されるメモリ４１を監視しておき、新しい投影データが保管された際に自動的に処理を始めるようにしてもよい。

第２の取得機能４４７は、第１の取得機能４４６によって取得された投影データに対応する大動脈弁の動作状態を取得する。

具体的には、第２の取得機能４４７は、投影データに対応する大動脈弁の開閉状態を特定することで、大動脈弁の動作状態を取得する。

例えば、第２の取得機能４４７は、投影データが収集された際に取得された情報に基づいて、大動脈弁の動作状態を取得する。

図２は、第１の実施形態に係る第２の取得機能４４７によって行われる動作状態の取得の例を説明するための図である。

一般的に、心臓のＣＴ検査では、ノイズの少ない画像を得るために、心臓の動きに合わせて撮像を行う心電同期撮像が実施される。そこで、例えば、第２の取得機能４４７は、投影データが収集された際に取得された心電情報に基づいて、大動脈弁の動作状態を取得してもよい。

例えば、図２に示すように、一般的に、心電図のＳ波からＴ波までの期間では、大動脈弁は開口しており、Ｔ波から次の心拍のＳ波までの期間では、大動脈弁は閉口していることが知られている。このことから、例えば、第２の取得機能４４７は、心電図がＳ波からＴ波までの期間に収集された投影データについては、大動脈弁が開口している状態であると特定することで、大動脈弁の動作状態を特定する。また、例えば、第２の取得機能４４７は、Ｔ波から次の心拍のＳ波までの期間に収集された投影データについては、大動脈弁が開口している状態であると特定することで、大動脈弁の動作状態を取得する。

または、第２の取得機能４４７は、投影データが取得された際に取得された心音情報に基づいて、大動脈弁の動作状態を取得してもよい。

例えば、図２に示すように、一般的に、正常な心音は心音図のI音～IV音に分類され、I音は、大動脈弁が開口するタイミングで生じ、II音（正確にはIIＡ音）は、大動脈弁が閉口するタイミングで生じることが知られている。このことから、例えば、第２の取得機能４４７は、I音が生じてからII音が生じるまでの間に取得された投影データについては、大動脈弁が開口している状態であると特定することで、大動脈弁の動作状態を取得する。また、例えば、第２の取得機能４４７は、II音が生じてから次の心拍のI音が生じるまでの間に取得された投影データについては、大動脈弁が閉口している状態であると特定することで、大動脈弁の動作状態を取得する。

または、第２の取得機能４４７は、投影データが取得された際に取得された心房圧又は心室圧の情報に基づいて、大動脈弁の動作状態を取得してもよい。

または、第２の取得機能４４７は、上述した手法を組み合わせて、大動脈弁の動作状態を取得してもよい。例えば、第２の取得機能４４７は、複数の心電図と心音図とを組み合わせて、心音図におけるI音の起点から心電図におけるＳ波の終点までの期間を開往期として特定することで、大動脈弁の動作状態を取得してもよい。

または、第２の取得機能４４７は、第１の取得機能４４６によって取得された投影データに基づいて、大動脈弁の動作状態を取得してもよい。

例えば、第２の取得機能４４７は、機械学習技術を用いて、大動脈弁の動作状態を取得してもよい。この場合、第２の取得機能４４７は、予め、大動脈弁の動作状態が判明している大量の投影データと、各投影データの性質の違いとを学習用データとして収集する。また、第２の取得機能４４７は、収集した学習用データを用いて既知の機械学習技術によって機械学習を行うことで、投影データから大動脈弁の動作状態を推定する学習モデルを構築する。そして、第２の取得機能４４７は、構築した学習モデルを用いて、第１の取得機能４４６によって取得された未知の投影データから動作状態を推定することで、大動脈弁の動作状態を取得する。

なお、大動脈弁の動作状態を取得する方法は、上記の例に限られず、投影データに基づいて大動脈弁の動作状態を取得できる方法であれば、どのような方法であってもよい。

分類機能４４８は、大動脈弁の開閉状態に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。

例えば、分類機能４４８は、対象の生体組織に対して予め設定された条件を用いて動作状態を分類してもよいし、利用者からの指定に基づいて動作状態を分類してもよい。または、分類機能４４８は、第２の取得機能４４７によって取得された動作状態を解析し、その該解析結果に基づいて動作状態を分類してもよい。例えば、分類機能４４８は、心電情報を周波数解析し、予め定めた周波数成分の量に基づいて動作状態を分類してもよい。

例えば、分類機能４４８は、大動脈弁の動作状態を少なくとも開往期の状態及び閉往期の状態に分類する。

図３は、第１の実施形態に係る分類機能４４８によって行われる動作状態の分類の例を説明するための図である。

例えば、図３に示すように、分類機能４４８は、大動脈弁の動作状態を開往期の状態、開口期の状態、開往期の状態及び閉口期の状態に分類する。

ここで、開往期は、閉口状態から開口状態に移行するまでの期間である（図３に示すｔ１～ｔ４）。また、開口期は、大動脈弁が開口している期間である（図３に示すｔ４～ｔ８）。また、閉往期は、大動脈弁が開口状態から閉口状態に移行するまでの期間である（図３に示すｔ８～ｔ１２）。また、閉口期は、大動脈弁が閉口している期間である（図３に示すｔ１２～ｔ１）。このとき、例えば、分類機能４４８は、図２に示した心電図と大動脈弁の開閉状態との関係や、心音図と大動脈弁の開閉状態との関係を用いることで、大動脈弁の動作状態を分類する。

そして、分類機能４４８は、大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類した後に、各動作状態に対応する投影データを特定する。

なお、大動脈弁の動作状態を分類する方法及び分類の程度は、上記の例に限られず、どのような方法及び程度であってもよい。

例えば、分類機能４４８は、大動脈弁の動作状態を開口状態と閉口状態の２つの状態に分類してもよいし、開口状態をさらに細かく分類し、開口早期状態、開口中期状態及び開口後期状態の三つの状態に分類してもよい。このとき、例えば、分類機能４４８は、特徴となる心電又は心音の信号からの経過時間に基づいて、大動脈弁の動作状態を分類する。

設定機能４４９は、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の再構成条件を設定する。

具体的には、設定機能４４９は、複数の動作状態それぞれに対して異なる再構成条件を設定する。例えば、設定機能４４９は、開往期の状態、開口期の状態、閉往期の状態及び閉口期の状態のうちの少なくとも一つに対して、他の状態とは異なる再構成条件を設定する。再構成条件は、予め設定しておいてもよいし、ユーザインタフェースを用いて再構成する際にユーザに各種条件を設定又は修正させることができるようにしてもよい。

ここで、例えば、再構成条件は、画像データを再構成する心位相の数を含む。例えば、設定機能４４９は、開往期の状態に対して設定する心位相の数を、閉往期の状態に対して設定する心位相の数より少なく設定する。

例えば、設定機能４４９は、心電同期再構成を行うための再構成条件を設定する。心電同期再構成では、心電計の情報と投影データとから心電に対応する特定の時点（心位相）における静止画を再構成することができる。

図４は、第１の実施形態に係る設定機能４４９によって行われる再構成条件の設定の例を説明するための図である。

例えば、図４に示すように、第１の取得機能４４６によって、ＲＲ間隔の０～６０％の期間の投影データが取得されていたとする。また、分類機能４４８によって、０～５％の期間が開往期の状態、５～４５％の期間が開口期の状態、４５～５０％の期間が閉往期の状態、５０～６０％の期間が閉口期の状態と特定され、各期間の状態に大動脈弁の動作状態が分類されていたとする。

なお、各期間の起点や幅は、上記の例に限られず、どのような起点や幅であってもよい。また、各期間は、必ずしも連続した期間でなくてもよく、離れた期間が同一の動作状態として分類されてもよい。例えば、０～１０％の期間と３０～４０％の期間とが同一の動作状態に分類されてもよい。

ここで、一般的に、投影データとして一定の期間の投影データが取得されている場合であっても、再構成されて保管される画像データは一部の時点のデータであることが多い。例えば、０～６０％の期間の投影データが取得している場合であっても、再構成されて保管される画像データは１０％時点と５０％時点の２つの時点のみであるということがあり得る。また、投影データが収集された全ての期間に対応する画像（例えば、１％刻みで０～６０％の期間の６１個の画像等）を再構成することも理論上は可能であるが、データの保管量が増えて利便性が低下するため、一般的に実施されることはない。

そこで、例えば、設定機能４４９は、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対して、再構成する心位相の数や幅を設定する。

例えば、設定機能４４９は、「開往期と閉往期とは２％刻みでそれぞれ３位相、開口期と閉口期とは各期間の中央の１位相」という再構成条件を設定する。これは、開往期と閉往期とは複雑な動きを伴うことから、後処理を考慮して細かく画像データを再構成して保管しておき、一方、開口期と閉口期とは比較的動きが安定していることから、粗く画像データを再構成して保管しておくことを想定した再構成条件である。

または、設定機能４４９は、大動脈弁は開往期と比べて閉往期の方がより複雑な動きをすることが知られていることから、例えば、閉往期については１％刻みで６位相分のデータを再構成するように再構成条件を設定してもよい。

再構成処理機能４４３は、設定機能４４９によって設定された複数の再構成条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを第１の取得機能４４６によって取得された投影データから再構成する。

具体的には、再構成処理機能４４３は、分類機能４４８によって分類された動作状態ごとに、設定機能４４９によって設定された再構成条件を用いて、各動作状態に対応する投影データから画像データを再構成する。

例えば、図４に示す例のように、第１の取得機能４４６によって、ＲＲ間隔の０～６０％の期間の投影データが取得されていたとする。また、分類機能４４８によって、０～５％の期間が開往期の状態、５～４５％の期間が開口期の状態、４５～５０％の期間が閉往期の状態、５０～６０％の期間が閉口期の状態と特定され、各期間の状態に大動脈弁の動作状態が分類されていたとする。そして、設定機能４４９によって、「開往期と閉往期とは２％刻みでそれぞれ３位相、開口期と閉口期とは各期間の中央の１位相」という再構成条件が設定されていたとする。この場合に、再構成処理機能４４３は、０％、２％、４％、２５％、４５％、４７％、４９％、５５％の八つの心位相に対応する画像データを投影データから再構成する。

保管機能４４Ａは、再構成処理機能４４３によって再構成された複数の画像データをＰＡＣＳ等に保管する。

例えば、上記の例の場合、保管機能４４Ａは、０％、２％、４％、２５％、４５％、４７％、４９％、５５％の心位相に対応する八つの画像データを保管する。

図５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理回路４４によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。

例えば、図５に示すように、まず、処理回路４４は、大動脈弁を含む投影データを取得する（ステップＳ１１）。このステップは、第１の取得機能４４６に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、第１の取得機能４４６に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、取得された投影データに対応する大動脈弁の動作状態を取得する（ステップＳ１２）。このステップは、第２の取得機能４４７に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、第２の取得機能４４７に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、大動脈弁の開閉状態に基づいて、取得された大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する（ステップＳ１３）。このステップは、分類機能４４８に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、分類機能４４８に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の再構成条件を設定する（ステップＳ１４）。このステップは、設定機能４４９に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、設定機能４４９に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、設定された複数の再構成条件に基づいて、分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを投影データから再構成する（ステップＳ１５）。このステップは、再構成処理機能４４３に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、再構成処理機能４４３に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、再構成された複数の画像データをＰＡＣＳ等に保管する（ステップＳ１６）。このステップは、保管機能４４Ａに対応するステップである。例えば、処理回路４４は、保管機能４４Ａに対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

上述したように、第１の実施形態では、第１の取得機能４４６は、大動脈弁を含む投影データを取得する。また、第２の取得機能４４７は、第１の取得機能４４６によって取得された投影データに対応する大動脈弁の動作状態を取得する。また、分類機能４４８は、大動脈弁の開閉状態に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。また、設定機能４４９は、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の再構成条件を設定する。また、再構成処理機能４４３は、設定機能４４９によって設定された複数の再構成条件に基づいて、複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを第１の取得機能４４６によって取得された投影データから再構成する。

このような構成によれば、大動脈弁の動作情報を考慮して画像データを再構成することによって、再構成される画像データの量や質を適切にすることができる。これにより、本実施形態では、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができる。

また、後利用の可能性と保存容量及び利便性とを考慮した適切な種類及び量の画像データを再構成して保管することができる。また、後利用の際に適切な医用画像を用いることができるため、より適切に診断、治療計画及び治療効果判定を実施又は支援することができる。

（第１の実施形態の変形例１）
なお、上述した第１の実施形態では、対象の生体組織が心臓弁であ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、本実施形態が対象とする生体組織は、時間方向の動き又は流れが存在する臓器や体液等であれば、どのような生体組織であってもよい。

例えば、上述した実施形態は、対象の生体組織が肺である場合にも適用することができる。この場合、例えば、分類機能４４８は、肺の動作状態を吸気状態と呼気状態とに分類する。ここで、吸気状態は、呼吸によって肺が萎んだ状態から膨らんだ状態となるまでの期間の状態であり、呼気状態は、呼吸によって肺が膨らんだ状態から萎んだ状態となるまでの期間の状態である。このとき、例えば、分類機能４４８は、被検体の呼吸状態を監視する機器が撮像時に用いられている場合に、当該機器によって得られる情報に基づいて動作状態を取得してもよい。

また、例えば、上述した実施形態は、Ｘ線によるビデオ嚥下造影検査にも適用することができる。ここで、嚥下造影検査は、Ｘ線透視下で造影剤を混ぜた食材を被検体（患者）が飲み込むことにより、嚥下機能を検査するものである。この場合、例えば、分類機能４４８は、嚥下造影検査における撮像時の被検体の動作状態を口腔相の状態、咽頭相の状態、及び、食道相の状態に分類する。このとき、例えば、分類機能４４８は、造影剤を混ぜた食材の位置と食道の位置との相対的な位置関係に基づいて被検体の動作状態を分類してもよい。

（第１の実施形態の変形例２）
また、上述した実施形態では、分類機能４４８が、単に心臓弁の解剖学的な位置や周期的な動きに基づいて動作状態を分類す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、分類機能４４８は、心臓弁の動きの複雑さに基づいて動作状態を分類してもよい。

この場合、例えば、分類機能４４８は、心臓弁の動作状態の複雑さに関する情報を取得し、当該情報に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。

例えば、分類機能４４８は、心臓弁の周期的な動きと動きの複雑さとを対応付けた条件を予め設定しておき、当該条件に基づいて動作状態を分類してもよい。または、分類機能４４８は、心臓弁の動きの複雑さの指標となり得るモーションアーチファクトの量を投影データから推定し、当該モーションアーチファクトの量に基づいて複雑さを算出することで、動作状態を分類してもよい。

例えば、大動脈弁を対象とした場合、閉往期＞開往期＞開口期＝閉口期の順に複雑さが異なる。そこで、例えば、分類機能４４８は、大動脈弁の動作状態を複雑状態（閉往期）、標準状態（開往期）、単純状態（開口期、閉口期）の三つの状態に分類してもよい。

（第１の実施形態の変形例３）
なお、上述した第１の実施形態では、分類機能４４８が、大動脈弁の開閉状態に基づいて大動脈弁の動作状態を分類す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、分類機能４４８は、さらに心臓弁以外の生体組織の動作状態に基づいて、心臓弁の動作状態を分類してもよい。

この場合、第２の取得機能４４７は、心臓弁以外の生体組織の動作状態をさらに取得する。そして、分類機能４４８は、心臓弁の開閉状態及び心臓弁以外の生体組織の動作状態に基づいて、心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。

例えば、大動脈弁を対象とし、大動脈弁以外の生体組織を肺とした場合、第２の取得機能４４７は、大動脈弁の動作状態と肺の動作状態とを取得する。このとき、例えば、第２の取得機能４４７は、心電図や心音図から大動脈弁の動作状態を取得し、肺の動作状態として呼吸状態を取得する。そして、例えば、分類機能４４８は、大動脈弁の開閉状態と肺の動作状態との組み合わせに基づいて、大動脈弁の動作状態を分類する。

図６は、第１の実施形態の変形例３に係る分類機能４４８によって行われる動作状態の分類の例を説明するための図である。

例えば、図６に示すように、大動脈弁の開口期の途中で吸気状態と呼気状態とが切り替わる場合に、分類機能４４８は、吸気状態と呼気状態とが切り替わるタイミングに合わせて開口期の状態をさらに二つの状態に分けて、大動脈弁の動作状態を分類してもよい。すなわち、この場合には、分類機能４４８は、開口期のうち肺の呼吸状態が吸気状態となる期間を開口前期、開口期のうち肺の呼吸状態が呼気状態となる期間を開口後期とし、大動脈弁の動作状態を開往期の状態、開口前期の状態、開口後期の状態、閉往期の状態、及び、閉口期の状態の五つの状態に分類する。

また、例えば、心電同期撮像によって、複数の心拍に対して複数回Ｘ線が曝射されて複数の投影データが収集され、当該複数の投影データから画像データが再構成される場合に、分類機能４４８は、開往期の状態、開口期の状態、閉往期の状態、及び、閉口期の状態の四つの状態をそれぞれ呼吸状態に基づいて二つの状態に分けて、大動脈弁の動作状態を分類してもよい。

なお、ここでは、大動脈弁以外の組織及びその動作状態として肺の呼吸状態が用いら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、大動脈弁と同一の臓器内（例えば心臓）における他の生体組織（例えば、僧房弁や三尖弁、又は、心臓全体の動き等）に基づいて、大動脈弁の動作状態が分類されてもよい。または、例えば、被検体の体全体の動き（体動）を大動脈弁以外の生体組織として用いて、大動脈弁の動作状態が分類されてもよい。この場合、例えば、筋電計や監視カメラ等を用いることで、被検体の体全体の動作状態を分類することができる。

（第１の実施形態の変形例４）
また、上述した第１の実施形態では、設定機能４４９によって設定される再構成条件が画像データを再構成する心位相の数を含む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、再構成条件として、心位相の数以外の条件が設定されてもよい。

この場合、例えば、再構成条件は、再構成関数、再構成処理方法、スライス厚、スライスピッチ、マトリックスサイズ、及び、セグメント再構成における１セグメントの角度範囲のうちの少なくとも一つを含んでもよい。または、例えば、再構成条件は、複数の種類の条件から構成されてもよい。

例えば、再構成条件として、コンボリューション逆投影法又はフィルター補正逆投影法におけるコンボリューション関数（フィルタ関数、再構成関数）が設定されてもよい。例えば、閉往期の投影データについては高周波強調関数を用いて再構成が行われるように再構成条件が設定されてもよい。これは、時間分解能と弁の動きの複雑さとの関係から閉往期は弁尖がブレて描出されることがあり、標準的な低コントラスト分解能に優れたｓｍｏｏｔｈな関数を用いると弁尖の信号が消えてしまうことがあるためである。

または、例えば、再構成条件として、再構成処理方法（画像再構成方法）が設定されてもよい。例えば、開往期の投影データについてはノイズをよりよく低減できる手法を用いて再構成が行われるように再構成条件が設定されてもよい。または、例えば、再構成条件として、スライス厚、スライスピッチ、マトリックスサイズ等のように、空間分解能に大きな影響を与える条件が設定されてもよい。

または、例えば、動作状態ごとに必要な時間分解能が異なることから、再構成条件として、セグメント再構成における１セグメントの角度範囲が設定されてもよい。

図７は、第１の実施形態の変形例４に係る再構成条件の設定の例を説明するための図である。

例えば、図７に示すように、セグメント再構成では、複数の心拍において（図７の上段に示す）、所定の心位相の期間で１セグメントの角度範囲分の投影データが収集されることによって（図７の中段に示す）、１８０度＋ファン角分の投影データが収集される（図７の下段に示す）。そして、収集された１８０度＋ファン角分の投影データから、一つの画像データが再構成される。

このようなセグメント再構成が行われる場合に、例えば、分類された複数の動作状態それぞれに対して、１セグメントの角度範囲が異なるように再構成条件が設定されてもよい。例えば、大動脈弁の動きが最も複雑である閉往期の状態に対して、他の期間と比べて１セグメントの角度範囲が細かくなるように再構成条件が設定されてもよい。

なお、再構成条件として設定される条件は、上記の例に限られず、投影データを再構成する際に設定される条件であれば、どのような条件であってもよい。または、例えば、再構成条件として、複数の種類の条件を組み合わせた条件が設定されてもよい。

また、上述した各種の再構成条件は、例えば、予め撮像プロトコルとして設定しておくようにしてもよいし、予め定義されたユーザインタフェースを用いて利用者が再構成時に任意に設定できるようにしてもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、心臓弁の動作状態に基づいて画像データの再構成条件を設定する場合の例を説明したが、第２の実施形態では、再構成条件は一定とし、心臓弁の動作状態に基づいて画像データの保管条件を設定する場合の例を説明する。なお、以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、第１の実施形態と共通する内容については詳細な説明を省略する。

本実施形態では、処理回路４４が有する第１の取得機能４４６が、複数の画像データを取得する。また、第２の取得機能４４７が、第１の取得機能４４６によって取得された複数の画像データにおける心臓弁の動作状態を取得する。また、分類機能４４８が、心臓弁の開閉状態に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。また、設定機能４４９が、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の保管条件を設定する。また、保管機能４４Ａが、設定機能４４９によって設定された複数の保管条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを保管する。

ここで、第１の取得機能４４６は、第１の取得部の一例である。また、第２の取得機能４４７は、第２の取得部の一例である。また、分類機能４４８は、分類部の一例である。また、設定機能４４９は、設定部の一例である。また、保管機能４４Ａは、保管部の一例である。

このような構成によれば、心臓弁の動作情報を考慮して画像データを保管することによって、保管される画像データの量や質を適切にすることができる。これにより、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができるようになる。

以下、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が有する各機能について詳細に説明する。なお、以下では、第１の実施形態と同様に、大動脈弁を対象とした場合の例を説明するが、本実施形態はこれに限られず、僧帽弁、三尖弁、肺動脈弁のように他の心臓弁を対象とした場合でも同様に適用することができる。

第１の取得機能４４６は、大動脈弁を含む複数の画像データを取得する。

具体的には、第１の取得機能４４６は、ＣＴ検査において被検体をスキャンして得られた投影データから再構成処理機能４４３によって再構成された複数の画像データをメモリ４１から取得する。または、第１の取得機能４４６は、過去に得られた画像データをＰＡＣＳ等から取得してもよい。

ここで、本実施形態で用いられる複数の画像データは、同一の再構成条件を用いて再構成されていることとする。例えば、各画像データは、５％刻みのように細かい単位で再構成されていることとする。

第２の取得機能４４７は、第１の取得機能４４６によって取得された複数の画像データにおける大動脈弁の動作状態を取得する。

例えば、第２の取得機能４４７は、第１の実施形態と同様の方法により、複数の画像データにおける大動脈弁の動作状態を取得する。

例えば、分類機能４４８は、第１の実施形態と同様の方法により、大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。例えば、分類機能４４８は、大動脈弁の動作状態を開往期の状態、開口期の状態、開往期の状態及び閉口期の状態に分類する。

設定機能４４９は、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の保管条件を設定する。

具体的には、設定機能４４９は、複数の動作状態それぞれに対して異なる保管条件を設定する。例えば、設定機能４４９は、開往期の状態、開口期の状態、閉往期の状態及び閉口期の状態のうちの少なくとも一つに対して、他の状態とは異なる保管条件を設定する。

ここで、例えば、保管条件は、保管する画像データの量又は質である。

例えば、設定機能４４９は、動作状態が複雑な閉往期及び開往期については多数の心位相の画像データを保管し、動作状態が比較的安定的な開口期及び閉口期については少数の心位相のデータを保管するように保管条件を設定する。

または、例えば、設定機能４４９は、動作状態が複雑な閉往期及び開往期については後で自由に再構成できるように投影データそのものを保管し、それ以外の期間については再構成された画像データを保管するように保管条件を設定してもよい。

保管機能４４Ａは、設定機能４４９によって設定された複数の保管条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データをＰＡＣＳ等に保管する。

図８は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理回路４４によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。

例えば、図８に示すように、まず、処理回路４４は、大動脈弁を含む複数の画像データを取得する（ステップＳ２１）。このステップは、第１の取得機能４４６に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、第１の取得機能４４６に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、取得された複数の画像データにおける大動脈弁の動作状態を取得する（ステップＳ２２）。このステップは、第２の取得機能４４７に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、第２の取得機能４４７に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、大動脈弁の開閉状態に基づいて、取得された大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する（ステップＳ２３）。このステップは、分類機能４４８に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、分類機能４４８に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の保管条件を設定する（ステップＳ２４）。このステップは、設定機能４４９に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、設定機能４４９に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、設定された複数の保管条件に基づいて、分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データをＰＡＣＳ等に保管する（ステップＳ２５）。このステップは、保管機能４４Ａに対応するステップである。例えば、処理回路４４は、保管機能４４Ａに対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

上述したように、第２の実施形態では、第１の取得機能４４６は、複数の画像データを取得する。また、第２の取得機能４４７は、第１の取得機能４４６によって取得された複数の画像データにおける大動脈弁の動作状態を取得する。また、分類機能４４８は、大動脈弁の開閉状態に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。また、設定機能４４９は、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の保管条件を設定する。また、保管機能４４Ａは、設定機能４４９によって設定された複数の保管条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを保管する。

このような構成によれば、大動脈弁の動作情報を考慮して画像データを保管することによって、保管される画像データの量や質を適切にすることができる。これにより、本実施形態では、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、心臓弁の動作状態に基づいて画像データの再構成条件を設定する場合の例を説明したが、第２の実施形態では、心臓弁の動作状態に基づいて投影データの収集条件を設定する場合の例を説明する。なお、以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、第１の実施形態と共通する内容については詳細な説明を省略する。

本実施形態では、処理回路４４が有する第１の取得機能４４６が、心臓弁の動作に関する情報を取得する。また、第２の取得機能４４７が、第１の取得機能４４６によって取得された情報に基づいて心臓弁の動作状態を取得する。また、分類機能４４８が、心臓弁の開閉状態に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。また、設定機能４４９が、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の収集条件を設定する。また、制御機能４４１が、設定機能４４９によって設定された複数の収集条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する投影データを収集するように制御する。

ここで、第１の取得機能４４６は、第１の取得部の一例である。また、第２の取得機能４４７は、第２の取得部の一例である。また、分類機能４４８は、分類部の一例である。また、設定機能４４９は、設定部の一例である。また、制御機能４４１は、制御部の一例である。

このような構成によれば、心臓弁の動作情報を考慮して投影データを収集することによって、再構成される画像データの量や質を適切にすることができる。これにより、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができるようになる。

第１の取得機能４４６は、大動脈弁の動作に関する情報を取得する。

例えば、第１の取得機能４４６は、大動脈弁の動作に関する情報として、ＣＴ検査において本撮像が行われる前に被検体を低線量でスキャンして収集された投影データを取得する。または、第１の取得機能４４６は、大動脈弁の動作に関する情報として、本撮像が行われる前に被検体から収集した心電情報や心音情報等を取得する。

第２の取得機能４４７は、第１の取得機能４４６によって取得された情報に基づいて大動脈弁の動作状態を取得する。

例えば、第２の取得機能４４７は、第１の実施形態と同様の方法により、本撮像が行われる前に収集された投影データに基づいて、大動脈弁の動作状態を取得する。または、例えば、第２の取得機能４４７は、第１の実施形態と同様の方法により、心電情報や心音情報等の情報に基づいて、大動脈弁の動作状態を取得する。

設定機能４４９は、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の収集条件を設定する。

例えば、設定機能４４９は、動作が複雑で十分な分解能が必要な動作状態については高線量で投影データを収集し、それ以外の動作状態については低線量で投影データを収集するように収集条件を設定する。

制御機能４４１は、設定機能４４９によって設定された複数の収集条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する投影データを収集するように制御する。

再構成処理機能４４３は、制御機能４４１によって収集された投影データから複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを再構成する。

例えば、上記の例の場合、再構成処理機能４４３は、動作が複雑で十分な分解能が必要な動作状態については高線量で収集された投影データから画像データを再構成し、それ以外の動作状態については低線量で収集された投影データから画像データを再構成する。

図９は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理回路４４によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。

例えば、図９に示すように、まず、処理回路４４は、大動脈弁の動作に関する情報を取得する（ステップＳ３１）。このステップは、第１の取得機能４４６に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、第１の取得機能４４６に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、取得された情報に基づいて大動脈弁の動作状態を取得する（ステップＳ３２）。このステップは、第２の取得機能４４７に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、第２の取得機能４４７に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、大動脈弁の開閉状態に基づいて、取得された大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する（ステップＳ３３）。このステップは、分類機能４４８に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、分類機能４４８に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の収集条件を設定する（ステップＳ３４）。このステップは、設定機能４４９に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、設定機能４４９に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、設定された複数の収集条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する投影データを収集するように制御する（ステップＳ３５）。このステップは、制御機能４４１に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、制御機能４４１に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、収集された投影データから複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを再構成する（ステップＳ３６）。このステップは、再構成処理機能４４３に対応するステップである。例えば、処理回路４４は、再構成処理機能４４３に対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

続いて、処理回路４４は、再構成された複数の画像データをＰＡＣＳ等に保管する。このステップは、保管機能４４Ａに対応するステップである。例えば、処理回路４４は、保管機能４４Ａに対応するプログラムをメモリ４１から読み出して実行することで、このステップを実行する。

上述したように、第３の実施形態では、第１の取得機能４４６は、大動脈弁の動作に関する情報を取得する。また、第２の取得機能４４７が、第１の取得機能４４６によって取得された情報に基づいて大動脈弁の動作状態を取得する。また、分類機能４４８が、大動脈弁の開閉状態に基づいて、第２の取得機能４４７によって取得された大動脈弁の動作状態を複数の動作状態に分類する。また、設定機能４４９が、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する複数の収集条件を設定する。また、制御機能４４１が、設定機能４４９によって設定された複数の収集条件に基づいて、分類機能４４８によって分類された複数の動作状態それぞれに対応する投影データを収集するように制御する。

このような構成によれば、大動脈弁の動作情報を考慮して投影データを収集することによって、再構成される画像データの量や質を適切にすることができる。これにより、本実施形態では、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができる。

なお、上述した実施形態及び変形例では、本願が開示する技術をＸ線ＣＴ装置に適用した場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。本願が開示する技術は、対象とする生体組織の動作に関する情報を取得可能又は予測可能な医用画像診断装置であれば、同様に適用することが可能である。例えば、本願が開示する技術は、磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置や超音波診断装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、Ｘ線診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置等の他の医用画像診断装置にも同様に適用することができる。

また、上述した実施形態及び変形例において、処理回路は、単一のプロセッサによって実現されるものに限られず、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサがプログラムを実行することによって各処理機能を実現するものであってもよい。また、処理回路が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、処理回路が有する各処理機能は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。また、ここでは、各処理機能に対応するプログラムが単一のメモリに記憶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、各処理機能に対応するプログラムが複数のメモリに分散して記憶され、処理回路が、各メモリから各プログラムを読み出して実行する構成としても構わない。

また、上述した実施形態及び変形例では、本明細書における第１の取得部、第２の取得部、分類部、設定部、再構成処理部、保管部及び制御部を、それぞれ、処理回路の第１の取得機能、第２の取得機能、分類機能、設定機能、再構成処理機能、保管機能及び制御機能によって実現す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、本明細書における第１の取得部、第２の取得部、分類部、設定部、再構成処理部、保管部及び制御部は、実施形態で述べた第１の取得機能、第２の取得機能、分類機能、設定機能、再構成処理機能、保管機能及び制御機能によって実現する他にも、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又は、ハードウェアとソフトウェアとの混合によって同機能を実現するものであっても構わない。

また、上述した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)、又は、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、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）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非一過性の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って提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各処理機能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、上述した実施形態及び変形例において、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、各装置の分散又は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又は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、上述した実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

なお、本明細書において扱う各種データは、典型的にはデジタルデータである。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、後利用のために適切な画像データを再構成又は保管することができる。

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。

以上の実施形態に関し、発明の一側面及び選択的な特徴として以下の付記を開示する。

（付記１）
心臓弁を含む投影データを取得する第１の取得部と、
前記投影データに対応する前記心臓弁の動作状態を取得する第２の取得部と、
前記心臓弁の開閉状態に基づいて、前記心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する分類部と、
前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の再構成条件を設定する設定部と、
前記複数の再構成条件に基づいて、前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを前記投影データから再構成する再構成処理部と
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。
（付記２）
前記再構成条件は、画像データを再構成する心位相の数を含んでもよい。
（付記３）
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態を少なくとも開往期の状態及び閉往期の状態に分類し、
前記設定部は、前記開往期の状態に対して設定する前記心位相の数を、前記閉往期の状態に対して設定する前記心位相の数より少なく設定してもよい。
（付記４）
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態を開往期の状態、開口期の状態、閉往期の状態及び閉口期の状態に分類し、
前記設定部は、前記開往期の状態、前記開口期の状態、前記閉往期の状態及び前記閉口期の状態のうちの少なくとも一つに対して、他の状態とは異なる再構成条件を設定してもよい。
（付記５）
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態の複雑さに関する情報を取得し、当該情報に基づいて、前記心臓弁の動作状態を前記複数の動作状態に分類してもよい。
（付記６）
前記第２の取得部は、前記心臓弁以外の生体組織の動作状態をさらに取得し、
前記分類部は、前記心臓弁の開閉状態及び前記心臓弁以外の生体組織の動作状態に基づいて、前記心臓弁の動作状態を前記複数の動作状態に分類してもよい。
（付記７）
前記第２の取得部は、前記心臓弁以外の生体組織の動作状態として、肺の動作状態を取得し、
前記分類部は、前記心臓弁の開閉状態と前記肺の動作状態との組み合わせに基づいて、前記心臓弁の動作状態を分類してもよい。
（付記８）
前記第２の取得部は、前記肺の動作状態として呼吸状態を取得し、
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態を開往期の状態、開口前期の状態、開口後期の状態、閉往期の状態、及び、閉口期の状態に分類し、
前記開口前期は、開口期のうち前記呼吸状態が吸気状態となる期間であり、
前記開口後期は、開口期のうち前記呼吸状態が呼気状態となる期間であってもよい。
（付記９）
前記再構成条件は、再構成関数、再構成処理方法、スライス厚、スライスピッチ、マトリックスサイズ、及び、セグメント再構成における投影角範囲のうちの少なくとも一つを含んでもよい。
（付記１０）
前記第２の取得部は、前記投影データが収集された際に取得された情報に基づいて、前記心臓弁の動作状態を取得してもよい。
（付記１１）
前記第２の取得部は、前記投影データが収集された際に取得された心電情報又は心音情報に基づいて前記心臓弁の動作状態を取得してもよい。
（付記１２）
前記第２の取得部は、前記投影データに基づいて、前記心臓弁の動作状態を取得してもよい。
（付記１３）
複数の画像データを取得する第１の取得部と、
前記複数の画像データにおける心臓弁の動作状態を取得する第２の取得部と、
前記心臓弁の開閉状態に基づいて、前記心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する分類部と、
前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の保管条件を設定する設定部と、
前記複数の保管条件に基づいて、前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを保管する保管部と
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。
（付記１４）
前記保管条件は、保管する画像データの量又は質であってもよい。
（付記１５）
心臓弁の動作に関する情報を取得する第１の取得部と、
前記心臓弁の動作に関する情報に基づいて前記心臓弁の動作状態を取得する第２の取得部と、
前記心臓弁の開閉状態に基づいて、前記心臓弁の動作状態を複数の動作状態に分類する分類部と、
前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の収集条件を設定する設定部と、
前記複数の収集条件に基づいて、前記複数の動作状態それぞれに対応する投影データを収集するように制御する制御部と
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。

１Ｘ線ＣＴ装置
４４処理回路
４４１制御機能
４４３再構成処理機能
４４６第１の取得機能
４４７第２の取得機能
４４８分類機能
４４９設定機能
４４Ａ保管機能

Claims

心臓弁を含む投影データを取得する第１の取得部と、
前記投影データに対応する前記心臓弁の動作状態を取得する第２の取得部と、
前記心臓弁の動作状態を、予め心臓弁の開閉状態に基づいて定義された複数の動作状態に分類する分類部と、
前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の再構成条件を設定する設定部と、
前記複数の再構成条件に基づいて、前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを前記投影データから再構成する再構成処理部と
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。
前記再構成条件は、画像データを再構成する心位相の数を含む、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態を少なくとも開往期の状態及び閉往期の状態に分類し、
前記設定部は、前記開往期の状態に対して設定する前記心位相の数を、前記閉往期の状態に対して設定する前記心位相の数より少なく設定する、
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態を開往期の状態、開口期の状態、閉往期の状態及び閉口期の状態に分類し、
前記設定部は、前記開往期の状態、前記開口期の状態、前記閉往期の状態及び前記閉口期の状態のうちの少なくとも一つに対して、他の状態とは異なる再構成条件を設定する、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態の複雑さに関する情報を取得し、当該情報に基づいて、前記心臓弁の動作状態を前記複数の動作状態に分類する、
請求項１～４のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
前記第２の取得部は、前記心臓弁以外の生体組織の動作状態をさらに取得し、
前記分類部は、前記心臓弁の開閉状態及び前記心臓弁以外の生体組織の動作状態に基づいて、前記心臓弁の動作状態を前記複数の動作状態に分類する、
請求項１～５のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
前記第２の取得部は、前記心臓弁以外の生体組織の動作状態として、肺の動作状態を取得し、
前記分類部は、前記心臓弁の開閉状態と前記肺の動作状態との組み合わせに基づいて、前記心臓弁の動作状態を分類する、
請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記第２の取得部は、前記肺の動作状態として呼吸状態を取得し、
前記分類部は、前記心臓弁の動作状態を開往期の状態、開口前期の状態、開口後期の状態、閉往期の状態、及び、閉口期の状態に分類し、
前記開口前期は、開口期のうち前記呼吸状態が吸気状態となる期間であり、
前記開口後期は、開口期のうち前記呼吸状態が呼気状態となる期間である、
請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記再構成条件は、再構成関数、再構成処理方法、スライス厚、スライスピッチ、マトリックスサイズ、及び、セグメント再構成における１セグメントの角度範囲のうちの少なくとも一つを含む、
請求項１～８のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
前記第２の取得部は、前記投影データが収集された際に取得された情報に基づいて、前記心臓弁の動作状態を取得する、
請求項１～９のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
前記第２の取得部は、前記投影データが収集された際に取得された心電情報又は心音情報に基づいて前記心臓弁の動作状態を取得する、
請求項１０に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記第２の取得部は、前記投影データに基づいて、前記心臓弁の動作状態を取得する
請求項１～９のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
複数の画像データを取得する第１の取得部と、
前記複数の画像データにおける心臓弁の動作状態を取得する第２の取得部と、
前記心臓弁の動作状態を、予め心臓弁の開閉状態に基づいて定義された複数の動作状態に分類する分類部と、
前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の保管条件を設定する設定部と、
前記複数の保管条件に基づいて、前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の画像データを保管する保管部と
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。
前記保管条件は、保管する画像データの量又は質である、
請求項１３に記載のＸ線ＣＴ装置。
心臓弁の動作に関する情報を取得する第１の取得部と、
前記心臓弁の動作に関する情報に基づいて前記心臓弁の動作状態を取得する第２の取得部と、
前記心臓弁の動作状態を、予め心臓弁の開閉状態に基づいて定義された複数の動作状態に分類する分類部と、
前記複数の動作状態それぞれに対応する複数の収集条件を設定する設定部と、
前記複数の収集条件に基づいて、前記複数の動作状態それぞれに対応する投影データを収集するように制御する制御部と
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。