WO2014199995A1 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、およびスキャン開始タイミング決定方法 - Google Patents

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、およびスキャン開始タイミング決定方法 Download PDF

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WO2014199995A1
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projection data
ray
interest
value
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隆宏 養田
克彦 石田
正和 松浦
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株式会社 東芝
東芝メディカルシステムズ株式会社
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    • A61B6/5205—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of raw data to produce diagnostic data

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an X-ray computed tomography apparatus having a contrast medium injection monitoring mechanism and a scan start timing determination method related to a contrast medium injection monitoring mechanism.
  • an X-ray computed tomography (hereinafter referred to as CT) apparatus having a contrast agent injection monitoring mechanism monitors CT values in an area arbitrarily designated on a displayed cross-sectional image.
  • CT X-ray computed tomography
  • the X-ray computed tomography apparatus starts the next scan (hereinafter referred to as the main scan) when the monitored CT value exceeds a certain threshold value.
  • the main scan can be executed in accordance with the inflow of the contrast medium into the designated area.
  • the technique relating to the contrast medium injection monitoring mechanism has the following problems. Since it takes a collection time for collecting projection data by rotating the X-ray tube once around the subject and a reconstruction time for reconstructing an image based on the collected projection data, the flow of contrast medium into the area There is a problem that a delay occurs in the determination. In addition, the determination of contrast agent inflow in the contrast agent injection monitoring mechanism is susceptible to the effects of noise and artifacts in the reconstructed image.
  • An object is to provide an X-ray computed tomography apparatus and a scan start timing determination method capable of improving the accuracy of contrast medium injection monitoring.
  • An X-ray computed tomography apparatus includes an X-ray generation unit that generates X-rays, an X-ray detection unit that detects X-rays generated from the X-ray generation unit and transmitted through a subject, A projection data generation unit that generates a plurality of projection data values respectively corresponding to a plurality of channels in the X-ray detection unit based on an output from the X-ray detection unit, and a cross section generated by a first scan for the subject
  • a setting unit configured to set a region of interest on an image; and a plurality of projection data values corresponding to the region of interest among the projection data values generated in a second scan having a lower dose than the first scan, A scan start timing determination unit that determines a timing at which the second scan is finished and a third scan having a higher dose than the second scan is started.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the displayed ROI setting image and the ROI set in the ROI setting image according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a range including a plurality of partial rays that pass through a partial region in a subject corresponding to an ROI at a certain view angle together with a range including a plurality of specified channels according to the present embodiment. is there.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of distribution of a specific channel range over 1200 views in a sinogram in which projection data values defined by the number of views and channel numbers are represented by diagonal lines according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the displayed ROI setting image and the ROI set in the ROI setting image according to the
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the scan start timing in the sinogram data at a certain number of rotations according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a procedure of scan start timing determination processing according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a procedure of scan start timing determination processing according to a modification of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a temporal change in the representative value together with a predetermined threshold and a predetermined number of views in the scan start timing determination process according to the present embodiment.
  • the X-ray computed tomography apparatus includes a Rotate / Rotate-Type in which an X-ray generation unit and an X-ray detection unit integrally rotate around a subject, and a large number of X-ray detection elements arrayed in a ring shape.
  • a Rotate / Rotate-Type in which an X-ray generation unit and an X-ray detection unit integrally rotate around a subject, and a large number of X-ray detection elements arrayed in a ring shape.
  • There are various types such as Stationary / Rotate-Type in which only the X-ray generator rotates around the subject, and any type can be applied to this embodiment.
  • projection data for 360 ° around the subject and projection data for 180 ° + fan angle are required for the half scan method.
  • the present embodiment can be applied to any reconfiguration method.
  • the mechanism for changing incident X-rays to electric charge is based on an indirect conversion type in which X-rays are converted into light by a phosphor such as a scintillator and the light is further converted into electric charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode, and by X-rays.
  • a photoelectric conversion element such as a photodiode
  • the generation of electron-hole pairs in a semiconductor such as selenium and the transfer to the electrodes, that is, the direct conversion type utilizing a photoconductive phenomenon, are the mainstream. Any of these methods may be adopted as the X-ray detection element.
  • the so-called multi-tube type X-ray computed tomography apparatus in which a plurality of pairs of an X-ray generation unit and an X-ray detection unit are mounted on a rotating ring has been commercialized, and development of peripheral technologies has progressed. It is out.
  • either a conventional single-tube X-ray computed tomography apparatus or a multi-tube X-ray computed tomography apparatus can be applied.
  • the multi-tube type the plurality of tube voltages applied to the plurality of tube bulbs are different (multi-tube method).
  • a single tube type will be described.
  • the X-ray detection element may be a two-layer detection element having a front detection part for detecting low energy X-rays and a back detection part provided on the back surface of the front detector for detecting high energy X-rays. Good.
  • the X-ray detection unit is a single-layer X-ray detection element.
  • FIG. 1 shows a configuration of an X-ray computed tomography apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the X-ray computed tomography apparatus 1 includes a gantry unit 100, a projection data generation unit 200, a reconstruction unit 300, an input unit 400, a display unit 500, a specifying unit 600, a representative value calculation unit 700, a scan start timing determination unit 800, A control unit 900 and a storage unit 1000 are included.
  • the X-ray computed tomography apparatus 1 may have an interface (hereinafter referred to as I / F) not shown.
  • the I / F connects the X-ray computed tomography apparatus 1 to an electronic communication line (hereinafter referred to as a network).
  • a radiation department information management system (not shown) and a hospital information system (not shown) are connected to the network.
  • the gantry 100 accommodates a rotation support mechanism (not shown).
  • the rotation support mechanism includes a rotation ring 101, a ring support mechanism that supports the rotation ring 101 so as to be rotatable about the rotation axis Z, and a rotation drive unit (electric motor) 103 that drives the rotation of the rotation ring 101.
  • the rotating ring 101 includes an X-ray generator 105, a collimator unit (not shown), an area detector (hereinafter referred to as an X-ray detector) 107, also called a two-dimensional array type or a multi-row type, and data collection A circuit (Data Acquisition System: hereinafter referred to as DAS) 109, a non-contact data transmission unit 111, a cooling device and a gantry control device (not shown), and the like are mounted.
  • DAS Data Acquisition System
  • the X-ray generation unit 105 includes a high voltage generation unit 1051 and an X-ray tube 1053.
  • the high voltage generation unit 1051 supplies the tube voltage applied to the X-ray tube 1053 and the X-ray tube 1053 using the power supplied via the slip ring 113 under the control of the control unit 900 described later. Tube current.
  • the X-ray tube 1053 radiates X-rays from the focal point of X-rays in response to application of tube voltage and supply of tube current from the high voltage generator 1051.
  • the X-ray tube 1053 generates X-rays having a plurality of energy spectra respectively corresponding to the plurality of tube currents.
  • a main scan tube current hereinafter referred to as a main scan tube current
  • a prescan tube current hereinafter referred to as a prescan tube current.
  • the prescan tube current is smaller than the main scan tube current. Thereby, the dose of X-rays generated by the prescan tube current is lower than the dose generated by the main scan tube current.
  • the main scan and the pre-scan will be described in detail later in the input unit 400.
  • X-rays emitted from the X-ray focal point are shaped into, for example, a cone beam shape (pyramidal shape) by a collimator unit attached to the X-ray emission window of the X-ray tube 1053.
  • the X-ray emission range is indicated by the dotted line 115.
  • the X axis is a straight line that is orthogonal to the rotation axis Z and passes through the focal point of the emitted X-ray.
  • the Y axis is a straight line orthogonal to the X axis and the rotation axis Z.
  • the XYZ coordinate system will be described as a rotating coordinate system that rotates about the rotation axis Z.
  • the X-ray detection unit 107 is mounted on the rotation ring 101 at a position and an angle facing the X-ray tube 1053 with the rotation axis Z interposed therebetween.
  • the X-ray detection unit 107 has a plurality of X-ray detection elements.
  • a single X-ray detection element constitutes a single channel.
  • the plurality of channels are perpendicular to the rotation axis Z and centered on the focal point of the radiated X-ray, and the arc direction (channel) having a radius from this center to the center of the light receiving portion of the X-ray detection element for one channel.
  • Direction and the Z direction (slice direction).
  • the X-ray detection unit 107 may be composed of a plurality of modules in which a plurality of X-ray detection elements are arranged in a row. At this time, the modules are arranged one-dimensionally in a substantially arc direction along the channel direction. Further, the plurality of X-ray detection elements may be two-dimensionally arranged in two directions of the channel direction and the slice direction. That is, the two-dimensional arrangement is configured by arranging a plurality of channels arranged in a one-dimensional manner along the channel direction in a plurality of rows in the slice direction.
  • the X-ray detection unit 107 having such a two-dimensional X-ray detection element array may be configured by arranging a plurality of the above-described modules arranged in a one-dimensional shape in a substantially arc direction in a plurality of rows in the slice direction.
  • the subject P is placed on the top plate 119 and inserted into a cylindrical imaging region 117 between the X-ray tube 1053 and the X-ray detection unit 107.
  • a DAS 109 is connected to the output side of the X-ray detection unit 107.
  • the DAS 109 includes an IV converter that converts a current signal of each of a plurality of channels in the X-ray detection unit 107 into a voltage, and an integrator that periodically integrates the voltage signal in synchronization with an X-ray exposure cycle.
  • An amplifier that amplifies the output signal of the integrator and an analog / digital converter that converts the output signal of the amplifier into a digital signal are attached to each channel.
  • Data output from the DAS 109 (pure raw data) is transmitted to the projection data generation unit 200 described later via the non-contact data transmission unit 111 using magnetic transmission / reception or optical transmission / reception.
  • the projection data generation unit 200 generates a plurality of projection data values respectively corresponding to a plurality of channels in the X-ray detection unit 107 based on the output from the X-ray detection unit 107. Specifically, the projection data generation unit 200 performs preprocessing on pure raw data output from the DAS 109. The preprocessing includes, for example, sensitivity non-uniformity correction processing between channels, X-ray strong absorber, processing for correcting signal signal drop or signal loss due to extreme metal intensity mainly.
  • Data immediately before reconstruction processing output from the projection data generating unit 200 (referred to as raw data or projection data, here referred to as projection data) includes a view angle, a channel number, and the like when data is collected. Is output to a representative value calculation unit 700 described later.
  • the projection data may be stored in a storage unit 1000 including a magnetic disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
  • the projection data is a set of data values (hereinafter referred to as projection data values) corresponding to the intensity of X-rays that have passed through the subject.
  • projection data values a set of projection data values over all channels having the same view angle collected almost simultaneously in one shot.
  • the view angle is expressed as an angle in a range of 360 ° with each position of the circular orbit around which the X-ray tube 1053 circulates around the rotation axis Z being 0 ° as the top of the circular orbit vertically upward from the rotation axis Z. It is a thing.
  • the projection data value for each channel of the projection data set is identified by the view angle, cone angle, and channel number.
  • the reconstruction unit 300 reconstructs a substantially cylindrical three-dimensional image by the Feldkamp method or the cone beam reconstruction method based on a projection data set with a view angle in the range of 360 ° or 180 ° + fan angle. It has a function.
  • the reconstruction unit 300 has a function of reconstructing a two-dimensional image (tomographic image) by, for example, a fan beam reconstruction method (also referred to as a fan beam convolution back projection method) or a filtered back projection method.
  • the Feldkamp method is a reconstruction method when the projection ray intersects the reconstruction surface like a cone beam, and it is treated as a fan projection beam when convolved on the assumption that the cone angle is small.
  • Back projection is an approximate image reconstruction method that processes along a ray during scanning.
  • the cone beam reconstruction method is a reconstruction method that corrects projection data in accordance with the angle of the ray with respect to the reconstruction surface, as a method that suppresses cone angle errors more than the Feldkamp method.
  • the reconstruction unit 300 reconstructs a cross-sectional image related to the subject P based on the projection data set.
  • the reconstructed image (cross-sectional image, three-dimensional image, etc.) is stored in the storage unit 1000.
  • the input unit 400 loads various instructions, commands, information, selections, and settings from the operator into the X-ray computed tomography apparatus 1.
  • the various instructions / commands / information / selections / settings that have been taken in are output to the control unit 900, which will be described later.
  • the input unit (setting unit) 400 includes a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, and the like for setting a region of interest (hereinafter referred to as ROI).
  • the input unit 400 generates a region of interest to be described later with respect to the displayed scanogram, which is generated by the scan for determining the scan start position and scan conditions for the subject (hereinafter referred to as scanano scan).
  • a scan position of a scan (hereinafter referred to as ROI setting scan (first scan)) is input.
  • the input unit 400 may input scan positions for pre-scan (second scan) and main scan (third scan).
  • the input unit 400 can also input a threshold value used in the scan start timing determination unit 800.
  • the input threshold value may be, for example, the rate of increase (%) of the ratio calculated by the representative value calculation unit 700 in the prescan.
  • the ROI setting scan is a scan for reconstructing a cross-sectional image reconstructed in order to set a blood vessel or ROI related to detection of a contrast agent (hereinafter referred to as an ROI setting image).
  • the pre-scan is a scan that is performed on a subject into which a contrast medium has been injected after the ROI setting scan and before the main scan.
  • the pre-scan generates a dose of X-rays that is lower than the dose in the ROI setting scan and the main scan.
  • the pre-scan is executed from a view angle of 0 °.
  • the main scan is a scan executed on the subject according to the timing determined by the scan start timing determination unit 800.
  • the ROI setting scan, the pre-scan, and the main scan are executed at the same scan position. Note that the scan position in the main scan may be different from the scan position in the ROI setting scan and the scan position in the pre-scan.
  • the input unit (setting unit) 400 inputs (sets) the ROI according to the operator's instruction to the ROI setting image reconstructed by the ROI setting scan, that is, the cross-sectional image of the subject.
  • the input ROI is output to the specifying unit 600 described later.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the ROI setting image displayed on the display unit 500 and the ROI set in the ROI setting image.
  • the input unit 400 detects the coordinates of the cursor displayed on the display screen, and outputs the detected coordinates to the control unit 900.
  • the input unit 400 may be a touch panel provided so as to cover the display screen.
  • the input unit 400 detects coordinates instructed by a touch reading principle such as an electromagnetic induction type, an electromagnetic distortion type, or a pressure sensitive type, and outputs the detected coordinates to the control unit 900.
  • the display unit 500 displays the ROI setting image and the reconstructed image reconstructed by the main scan (hereinafter referred to as the main scan image).
  • the display unit 500 displays conditions set for X-ray computed tomography.
  • the display unit 500 displays the ROI input via the input unit 400 described later on the ROI setting image.
  • the display unit 500 may display a reconstructed image (hereinafter referred to as a prescan image) reconstructed based on the projection data values collected in the prescan. At this time, for example, the display unit 500 displays the ROI setting image before the start of the prescan or before the injection of the contrast medium into the subject. Next, the display unit 500 may display the prescan image instead of the ROI setting image after the start of the prescan or after the injection of the contrast medium into the subject.
  • the prescan image and the ROI setting image may have the same cross section.
  • the specifying unit 600 has a plurality of X-ray rays (hereinafter, referred to as partial rays) respectively transmitted through a partial region in the subject corresponding to the ROI.
  • partial rays X-ray rays
  • the plurality of channels in the channel group correspond to the plurality of channels reached by the plurality of partial rays transmitted through the partial area for each view angle.
  • FIG. 3 shows a range including a plurality of specified channels (channel group) (hereinafter referred to as a specific channel range) including a plurality of partial rays that pass through a partial region in the subject corresponding to the ROI at a certain view angle.
  • the specifying unit 600 specifies a plurality of channels (channel groups) included in the specific channel range based on the ROI and the view angle.
  • the number of views collected while the X-ray tube 1053 makes one rotation around the rotation axis is 1200.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of distribution of a specific channel range over 1200 views (hereinafter referred to as sinogram ROI) in a sinogram in which projection data values defined by the number of views and channel numbers are represented by hatching.
  • FIG. 4 shows a specific channel range corresponding to view i on the sinogram ROI.
  • the specifying unit 600 may specify a plurality of specific channel ranges included in the sinogram ROI for the sinogram based on the ROI set in the ROI setting image and the view angle.
  • the identification unit 600 outputs a plurality of channel numbers included in the specific channel range in each of the plurality of views to the representative value calculation unit 700.
  • the representative value calculation unit 700 calculates a reference value for each view in the pre-scan based on a plurality of projection data values (projection data values of interest) regarding a specific channel range for each view in the pre-scan among the projection data values related to the pre-scan. calculate.
  • the projection data value of interest corresponds to the identified channel (channel range) in each view.
  • the representative value calculation unit 700 calculates a representative value for each view based on the projection data value of interest and the reference value generated in the second scan after the generation of the projection data value of interest regarding the reference value.
  • the representative value is a value representing a plurality of projection data values of interest in a specific channel range.
  • the representative value calculation unit 700 calculates, as a reference value, an average of the projection data values of interest in each view relating to a predetermined number of rotations of the X-ray generation unit 105 (or the rotation ring 101) in the pre-scan. Note that the representative value calculation unit 700 may calculate the average of the projection data values of interest in each view before the number of rotations is updated as the reference value in accordance with the number of rotations of the X-ray generation unit 105 in the pre-scan. Good. The representative value calculation unit 700 calculates a ratio of the average value of the projection data value of interest to the reference value as a representative value. The representative value calculation unit 700 may calculate the difference between the reference value and the average value of the projection data value of interest as the representative value.
  • the calculation of the reference value and the representative value will be described in detail.
  • the representative value calculation unit 700 calculates a representative value based on a plurality of projection data values respectively corresponding to a plurality of channels included in the specific channel range during execution of the pre-scan. Specifically, the representative value calculation unit 700 calculates an average value of a plurality of projection data values (interest projection data values) regarding a specific channel range for each view in the pre-scan. That is, the representative value calculation unit 700 calculates a plurality of average values respectively corresponding to a plurality of views using a plurality of projection data values respectively corresponding to a plurality of channels included in a specific channel range of each view.
  • the representative value calculation unit 700 stores, in the storage unit 1000, a plurality of average values (hereinafter referred to as reference average values (reference values)) respectively corresponding to a plurality of views in the first rotation of the rotation ring 101 in the pre-scan.
  • the representative value calculation unit 700 calculates an average value of a plurality of projection data values in a specific channel range. calculate. Further, the representative value calculation unit 700 reads out the reference average value corresponding to the view angle of 0 ° from the storage unit 1000. The representative value calculation unit 700 calculates the ratio of the calculated average value to the read reference average value. The representative value calculation unit 700 outputs the calculated ratio to the scan start timing determination unit 800 as a representative value.
  • the representative value calculation unit 700 calculates the average of the plurality of projection data values in the specific channel range. Calculate the value.
  • the representative value calculation unit 700 reads a reference average value corresponding to a view angle of 0.3 ° from the storage unit 1000.
  • the representative value calculation unit 700 calculates the ratio of the calculated average value to the read reference average value.
  • the representative value calculation unit 700 outputs the calculated ratio to the scan start timing determination unit 800 as a representative value.
  • the representative value calculation unit 700 repeats the above process when projection data values are collected for each view.
  • the representative value calculation unit 700 stops the above process in synchronization with the end of the prescan. Note that the representative value calculation unit 700 may calculate the representative value in the same manner for the pure raw data output from the DAS 109.
  • the representative value calculation unit 700 may calculate a difference value between the reference average value and the calculated average value as a representative value for each view.
  • the difference value may be a value obtained by subtracting the reference average value from the calculated average value, or may be a value obtained by subtracting the average value calculated from the reference average value.
  • the representative value calculation unit 700 may calculate an absolute value for the difference value as a representative value for each view.
  • the reference value may be sequentially updated according to the number of pre-scan rotations.
  • the representative value calculation unit 700 calculates the average of the projection data values of interest in each of a plurality of views before the rotation number is updated in accordance with the update of the rotation number of the rotation ring 101 on which the X-ray generation unit 105 is mounted in the prescan. Calculate as the reference value.
  • the representative value calculation unit 700 calculates a representative value representing the projection data value of interest based on the projection data value of interest and the reference value generated in the pre-scan after the generation of the projection data value of interest related to the reference value. Calculate for each view as the projection data value of interest is generated.
  • the scan start timing determination unit 800 ends the prescan based on a plurality of projection data values corresponding to the region of interest among the projection data values generated in the prescan at a lower dose than the ROI setting scan, and from the prescan. Determine when to start the high-dose main scan. For example, the scan start timing determination unit 800 determines the timing for starting the main scan in response to the representative value continuously exceeding a predetermined threshold over a predetermined number of views. Hereinafter, determination of the timing for starting the main scan will be described in detail.
  • the scan start timing determination unit 800 stores a predetermined threshold and a predetermined number of views. Note that the predetermined threshold and the predetermined number of views may be stored in the storage unit 1000 described later.
  • the scan start timing determination unit 800 compares the representative value output from the representative value calculation unit 700 with a predetermined threshold value. The scan start timing determination unit 800 determines the time point when the representative value calculated for each view exceeds a predetermined number of views as the start timing of the main scan.
  • the scan start timing determination unit 800 outputs the determined main scan start timing to the control unit 900 described later. Note that the scan start timing determination unit 800 may determine the main scan start timing using the view angle instead of the number of views. At this time, the scan start timing determination unit 800 stores a predetermined view angle instead of the predetermined number of views.
  • the scan start timing determination unit 800 stores the number of views corresponding to the representative value exceeding a predetermined threshold.
  • the scan start timing determination unit 800 calculates an added view number obtained by adding a predetermined view number to the stored view number.
  • the scan start timing determination unit 800 determines whether the representative value calculated for each view continuously exceeds a predetermined threshold value from the stored number of views to the added view number. That is, when the representative value continues to exceed a predetermined threshold up to the added view number, the scan start timing determining unit 800 determines the time corresponding to the added view number as the main scan start timing.
  • the predetermined number of views is, for example, 100 views.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the scan start timing in the sinogram data at a certain rotation speed. As shown in FIG. 5, it is assumed that the representative value exceeds a predetermined threshold at a certain number of views i. When the predetermined number of views is 100, for example, the scan start timing determination unit 800 determines the time when the representative value continuously exceeds a predetermined threshold value up to (i + 100) views as the main scan start timing.
  • the scan start timing determination unit 800 determines a predetermined value after the representative value representing the projection data value of interest exceeds a predetermined threshold value. In response to the representative value continuing to maintain a predetermined sign (for example, plus) over the number of views, the timing for starting the main scan is determined.
  • the control unit 900 functions as the center of the X-ray computed tomography apparatus 1.
  • the control unit 900 includes a CPU and a memory (not shown).
  • the control unit 900 controls the high voltage generation unit 1051, the gantry unit 100, and the like for X-ray computed tomography based on examination schedule data and a control program stored in a memory (not shown).
  • the control unit 900 temporarily shows instructions from an operator sent from the input unit 400, a radiation department information management system (not shown), a hospital information system (not shown), and the like. Store in no memory.
  • the control unit 900 controls the high voltage generation unit 1051, the gantry unit 100, and the like based on these pieces of information temporarily stored in the memory.
  • the control unit 900 reads out a control program for executing predetermined image generation / display and the like from the storage unit 1000 and develops it on its own memory, and executes calculations / processings and the like regarding various processes.
  • the control unit 900 controls the high voltage generation unit 1051, the projection data generation unit 200, the reconstruction unit 300, and the like in order to perform scano imaging on the subject.
  • the control unit 900 controls the display unit 500 to display a scanogram for the subject generated by scanography.
  • the control unit 900 controls the high voltage generation unit 1051, the projection data generation unit 200, and the reconstruction unit 300 in order to execute the ROI setting scan.
  • the tube current in the ROI setting scan is the same as the main scan tube current.
  • the control unit 900 controls the reconstruction unit 300 to reconstruct the ROI setting image based on a plurality of projection data values generated by the ROI setting scan.
  • the control unit 900 controls the display unit 500 in order to display the reconstructed ROI setting image on the display unit 500.
  • the control unit 900 controls the high voltage generation unit 1051, the projection data generation unit 200, the reconstruction unit 300, and the like in order to execute prescan. Specifically, the control unit 900 controls the high voltage generation unit 1051 in order to generate X-rays corresponding to a lower dose than the ROI setting scan and the main scan in the pre-scan. The tube current supplied from the high voltage generator 1051 in the pre-scan is smaller than the tube current supplied from the high voltage generator 1051 in the ROI setting scan and the main scan.
  • the control unit 900 controls the representative value calculation unit 700 in order to calculate a representative value according to the collection of projection data values by pre-scanning.
  • the control unit 900 controls the scan start timing determination unit 800 in order to determine the main scan start timing according to the calculation of the representative value.
  • the control unit 900 controls the reconstruction unit 300 to reconstruct a prescan image having the same cross section as the ROI setting image based on a plurality of projection data values generated by the prescan.
  • the control unit 900 controls the display unit 500 in order to display the pre-scan image on the display unit 500.
  • the control unit 900 controls the display unit 500 to display the ROI setting image displayed on the display unit 500 instead of the pre-scan image.
  • the control unit 900 controls the X-ray tube 1053, the high voltage generation unit 1051, the rotation drive unit 103, and the like in order to stop the pre-scan. .
  • the control unit 900 controls the high voltage generation unit 1051, the X-ray tube 1053, the rotation driving unit 103, and the like in order to execute the main scan as an input trigger for the timing of starting the main scan.
  • the control unit 900 controls the reconstruction unit 300 to reconstruct the main scan image based on a plurality of projection data values collected by the main scan.
  • the control unit 900 controls the display unit in order to display the main scan image on the display unit 500.
  • the storage unit 1000 stores programs related to various controls of the X-ray computed tomography apparatus 1.
  • the storage unit 1000 may store a program for determining the timing of starting the main scan.
  • the storage unit 1000 stores values related to the main scan tube current and the prescan tube current.
  • the storage unit 1000 stores a plurality of projection data values generated by the projection data generation unit 200.
  • the storage unit 1000 stores a scanogram, a sinogram in prescan, an ROI setting image, a prescan image, a main scan image, a reference average value, and the like.
  • the storage unit 1000 may store a predetermined threshold, a predetermined number of views, and the like.
  • the scan start timing determination function is a function for determining the start timing of the main scan based on the representative value calculated for each view, a predetermined threshold value, and a predetermined number of views in the pre-scan.
  • scan start timing determination processing processing according to the scan start timing determination function (hereinafter referred to as scan start timing determination processing) will be described.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the procedure of the scan start timing determination process.
  • Scano imaging is performed on the subject.
  • the ROI setting scan and the start position of the main scan, shooting conditions, and the like are input via the input unit 400.
  • the ROI setting scan is executed.
  • An ROI setting image is reconstructed based on a plurality of projection data values generated by the ROI setting scan (step Sa1).
  • An ROI is set for the ROI setting image (step Sa2).
  • a channel group corresponding to the partial ray transmitted through the partial area is specified for each of the plurality of views (step Sa3).
  • the pre-scan is started when the contrast medium is injected into the subject (step Sa4).
  • step Sa5 Based on the output from the X-ray detection unit 107, a plurality of projection data values are generated (step Sa5).
  • An average (average value) of a plurality of projection data values relating to the specified channel group is calculated (step Sa6). If the rotation speed of the rotating ring 101 is less than 1 (step Sa7), the calculated average value is stored in the storage unit 1000 as a reference average value (step Sa8). If the rotation speed of the rotating ring 101 is 1 or more (step Sa7), the ratio (representative value) of the calculated average value to the reference average value is calculated (step Sa9). If the calculated representative value is equal to or less than the predetermined threshold (step Sa10), step Sa5, step Sa6, and step Sa9 are repeated.
  • step Sa10 If the calculated representative value exceeds the predetermined threshold value (step Sa10), the following processing of step Sa11 is executed. That is, if the representative value does not continuously exceed the predetermined threshold value over the predetermined number of views (step Sa11), step Sa5, step Sa6, and step Sa9 are repeated. If the representative value continuously exceeds the predetermined threshold over the predetermined number of views (step Sa11), the timing of starting the main scan is determined and the main scan is executed (step Sa12).
  • step Sa9 calculates a representative value using the average value in the same view at the previous rotation number as the reference average value. It becomes processing to do.
  • Step Sa11 is a process for determining whether or not the representative value has maintained a predetermined code for a predetermined number of views after the representative value exceeds a predetermined threshold.
  • the representative value calculation unit 700 calculates an average of a plurality of projection data values related to the specified channel group as a reference average value in each of a plurality of views in the ROI setting scan.
  • the representative value calculation unit 700 outputs the reference average value to the scan start timing determination unit 800.
  • the scan start timing determination function calculates a reference average value using the projection data value generated by the ROI setting scan as the reference average value, and calculates a representative value, a predetermined threshold value, and a predetermined threshold value for each view. This is a function for determining the start timing of the main scan based on the number of views.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a procedure of scan start timing determination processing according to the present modification.
  • An ROI setting image is reconstructed based on a plurality of projection data values generated by the ROI setting scan.
  • the ROI is set for the ROI setting image.
  • a channel group corresponding to the partial ray transmitted through the partial area is specified for each of the plurality of views.
  • an average (reference average value) of a plurality of projection data values related to the specific channel group is calculated (step Sb1).
  • the pre-scan is started when the contrast medium is injected into the subject (step Sb2).
  • a plurality of projection data values are generated (step Sb3).
  • An average (average value) of a plurality of projection data values related to the specified channel group is calculated (step Sb4).
  • a ratio (representative value) of the calculated average value to the reference average value is calculated (step Sb5). If the calculated representative value is less than or equal to the predetermined threshold (step Sb6), steps Sb3 to Sb5 are repeated.
  • step Sb6 If the calculated representative value exceeds a predetermined threshold (step Sb6), the following step Sb7 is executed. That is, if the representative value does not continuously exceed the predetermined threshold over the predetermined number of views (step Sb7), steps Sb3 to Sb6 are repeated. If the representative value continuously exceeds the predetermined threshold value over the predetermined number of views (step Sb7), the timing for starting the main scan is determined and the main scan is executed (step Sb8).
  • the reference value in step Sb5 is the same view calculated by the ROI setting scan when the pre-scan rotation number is 1.
  • the standard average value of when the pre-scan rotation number is 2 or more, the reference value in step Sb5 is a process of calculating a representative value using the average value in the same view at the previous rotation number in the pre-scan as the reference average value.
  • Step Sb7 is processing for determining whether or not the representative value continues to maintain a predetermined code for a predetermined number of views after the representative value exceeds a predetermined threshold.
  • the following effects can be obtained.
  • the representative value calculated for each view, the predetermined threshold value, and the predetermined number of views are used. Based on this, it is possible to determine the timing for starting the main scan.
  • a channel group corresponding to a preset ROI can be specified for each view. That is, according to the present embodiment, a region (sinogram ROI) corresponding to the ROI can be specified on the sinogram.
  • the main scan start is based on the representative value calculated for each view, the predetermined threshold, and the predetermined number of views. Timing can be determined. Further, according to the modification of the present embodiment, the reference average value used for calculating the representative value is calculated based on the plurality of projection data values and the specified channel group in the ROI setting scan before the pre-scan. Can do.
  • the X-ray computed tomography apparatus 1 it is possible to determine the inflow of the contrast agent into the ROI based on the projection data values collected for each view. This eliminates the need for a collection time for collecting projection data by rotating the X-ray tube 1053 once around the subject and a reconstruction time for reconstructing an image based on the collected projection data. Improves the accuracy of injection monitoring. Further, the influence of noise and artifacts can be nullified in the determination of the inflow of contrast medium into the ROI.
  • the X-ray computed tomography apparatus 1 according to the present embodiment, it is set by using the representative value normalized (ratio or difference) using the reference value as the determination target of the timing of starting the main scan.
  • the influence on the projection data value of interest by the organ around the region of interest can be reduced.
  • initiating the main scan in response to the representative value continuing to exceed the predetermined threshold for a predetermined number of views has an effect on the representative value due to the inflow of contrast medium into the blood vessel outside the ROI. Can be excluded.
  • FIG. 8 shows a temporal change of the representative value together with a predetermined threshold and a predetermined number of views in the scan start timing determination process during the pre-scan.
  • the duration of the state in which the representative value exceeds a predetermined threshold due to the influence of the contrast blood vessel outside the ROI is less than the predetermined number of views.
  • the X-ray computed tomography apparatus 1 according to the present embodiment it is possible to exclude the influence of contrast blood vessels outside the ROI in the scan start timing determination process.
  • the main scan is started when the period during which the representative value continues to exceed the predetermined threshold reaches the predetermined number of views. can do.
  • the X-ray computed tomography apparatus 1 it is possible to improve the accuracy of the determination of the inflow of the contrast agent into the ROI in the contrast agent injection monitoring mechanism. Moreover, the exposure dose to the subject can be reduced.
  • each function according to the embodiment can also be realized by installing a medical image processing program for executing the processing in a computer such as a workstation and developing the program on a memory.
  • a program capable of causing the computer to execute the technique is stored in a storage medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or a semiconductor memory. It can also be distributed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
  • constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
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Abstract

　本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、Ｘ線を発生するＸ線発生部１０５と、Ｘ線発生部１０５から発生され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部１０７と、Ｘ線検出部１０７からの出力に基づいて、Ｘ線検出部１０７における複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数の投影データ値を発生する投影データ発生部２００と、被検体に対する第１スキャンにより発生された断面画像上に関心領域を設定する設定部４００と、第１スキャンより低線量の第２スキャンにおいて発生された投影データ値のうち関心領域に対応する複数の関心投影データ値に基づいて、第２スキャンを終了して第２スキャンより高線量の第３スキャンを開始するタイミングを決定するスキャン開始タイミング決定部８００と、を具備する。

Description

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、およびスキャン開始タイミング決定方法
　本発明の実施形態は、造影剤注入モニタリング機構を有するＸ線コンピュータ断層撮影装置、および造影剤注入モニタリング機構に関するスキャン開始タイミング決定方法に関する。
　従来、造影剤注入モニタリング機構を有するＸ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＣＴと呼ぶ）装置は、表示された断面画像上に任意に指定されたエリア内のＣＴ値を監視する。次いで、上記Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、監視しているＣＴ値が一定の閾値を超えたとき、次のスキャン（以下、本スキャンと呼ぶ）を開始する。これにより、指定されたエリア内への造影剤の流入に合わせて、本スキャンを実行することができる。
　しかしながら、上記造影剤注入モニタリング機構に関する技術において、以下の問題がある。Ｘ線管を被検体周りに１回転させて投影データを収集する収集時間と、収集された投影データに基づいて画像を再構成する再構成時間とがかかるため、エリア内への造影剤流入の判定に、遅延が生じてしまう問題がある。加えて、造影剤注入モニタリング機構における造影剤の流入の判定は、再構成画像におけるノイズおよびアーチファクトの影響を受けやすい問題がある。
　目的は、造影剤注入モニタリングの精度を向上させることが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置、およびスキャン開始タイミング決定方法を提供することにある。
　本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部から発生され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部からの出力に基づいて、前記Ｘ線検出部における複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数の投影データ値を発生する投影データ発生部と、前記被検体に対する第１スキャンにより発生された断面画像上に関心領域を設定する設定部と、前記第１スキャンより低線量の第２スキャンにおいて発生された前記投影データ値のうち前記関心領域に対応する複数の関心投影データ値に基づいて、前記第２スキャンを終了して前記第２スキャンより高線量の第３スキャンを開始するタイミングを決定するスキャン開始タイミング決定部と、を具備する。
図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成の一例を示す構成図である。 図２は、本実施形態に係り、表示されたＲＯＩ設定画像と、ＲＯＩ設定画像に設定されたＲＯＩとの一例を示す図である。 図３は、本実施形態に係り、あるビュー角において、ＲＯＩに対応する被検体内の部分領域を透過する複数の部分レイを含む範囲を、特定された複数のチャンネルを含む範囲とともに示す図である。 図４は、本実施形態に係り、ビュー数とチャンネル番号とにより規定される投影データ値を斜線で表したサイノグラムにおいて、１２００ビューに亘る特定チャンネル範囲の分布の一例を示す図である。 図５は、本実施形態に係り、ある回転数におけるサイノグラムデータにおいて、スキャン開始のタイミングを説明するための説明図である。 図６は、本実施形態に係り、スキャン開始タイミング決定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、本実施形態の変形例に係り、スキャン開始タイミング決定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、本実施形態に係るスキャン開始タイミング決定処理において、代表値の時間変化を、所定の閾値及び所定のビュー数とともに示す図である。
　以下、本Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置（Ｘ線ＣＴ装置ともいう）の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線発生部とＸ線検出部とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ、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線発生部のみが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ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。また、画像を再構成するには被検体の周囲一周、３６０°分の投影データが、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。
　また、入射Ｘ線を電荷に変化するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線によるセレン等の半導体内での電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよい。
　さらに、近年では、Ｘ線発生部とＸ線検出部との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態においては、従来からの一管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であっても、多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であってもいずれも適用可能である。多管球型である場合、複数の管球にそれぞれ印加される複数の管電圧は、それぞれ異なる（多管球方式）。ここでは、一管球型として説明する。また、Ｘ線検出素子は、低エネルギーＸ線を検出する前面検出部分と、前面検出器の背面に設けられ、高エネルギーＸ線を検出する背面検出部分とを有する２層検出素子であってもよい。ここでは、説明を簡単にするため、Ｘ線検出部は、１層のＸ線検出素子であるものとする。
　なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
　図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示している。本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台部１００、投影データ発生部２００、再構成部３００、入力部４００、表示部５００、特定部６００、代表値計算部７００、スキャン開始タイミング決定部８００、制御部９００、記憶部１０００を有する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、図示していないインターフェース（以下、Ｉ／Ｆと呼ぶ）を有していてもよい。Ｉ／Ｆは、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１を電子的通信回線（以下、ネットワークと呼ぶ）と接続する。ネットワークには、図示していない放射線部門情報管理システムおよび図示していない病院情報システムなどが接続される。
　架台部１００には、図示していない回転支持機構が収容される。回転支持機構は、回転リング１０１と、回転軸Ｚを中心として回転自在に回転リング１０１を支持するリング支持機構と回転リング１０１の回転を駆動する回転駆動部（電動機）１０３とを有する。回転リング１０１には、Ｘ線発生部１０５と、図示していないコリメーターユニット、２次元アレイ型または多列型とも称されるエリア検出器（以下、Ｘ線検出部と呼ぶ）１０７、データ収集回路（Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＤＡＳと呼ぶ）１０９、非接触データ伝送部１１１、図示していない冷却装置及びガントリ制御装置などが搭載される。
　Ｘ線発生部１０５は、高電圧発生部１０５１と、Ｘ線管１０５３とを有する。高電圧発生部１０５１は、後述する制御部９００による制御の下で、スリップリング１１３を介して供給された電力を用いて、Ｘ線管１０５３に印加する管電圧と、Ｘ線管１０５３に供給する管電流とを発生する。
　Ｘ線管１０５３は、高電圧発生部１０５１からの管電圧の印加および管電流の供給を受けて、Ｘ線の焦点からＸ線を放射する。高電圧発生部１０５１により供給される管電流が異なる場合、Ｘ線管１０５３は、複数の管電流にそれぞれ対応する複数のエネルギースペクトルを有するＸ線を発生する。以下、説明を簡単にするために、管電流は２種類であるとし、それぞれ本スキャン用管電流（以下、本スキャン管電流と呼ぶ）、プリスキャン用管電流（以下、プリスキャン管電流と呼ぶ）であるとする。プリスキャン管電流は、本スキャン管電流より小さい。これにより、プリスキャン管電流により発生されるＸ線の線量は、本スキャン管電流により発生される線量より低くなる。本スキャン及びプリスキャンについては、後の入力部４００で詳述する。
　Ｘ線の焦点から放射されたＸ線は、Ｘ線管１０５３のＸ線放射窓に取り付けられたコリメーターユニットにより、例えばコーンビーム形（角錐形）に整形される。Ｘ線の放射範囲は、点線１１５で示されている。Ｘ軸は、回転軸Ｚと直交し、放射されるＸ線の焦点を通る直線である。Ｙ軸は、Ｘ軸および回転軸Ｚと直交する直線である。なお、説明の便宜上このＸＹＺ座標系は、回転軸Ｚを中心として回転する回転座標系として説明する。
　Ｘ線検出部１０７は、回転軸Ｚを挟んでＸ線管１０５３に対向する位置およびアングルで、回転リング１０１に搭載される。Ｘ線検出部１０７は、複数のＸ線検出素子を有する。ここでは、単一のＸ線検出素子が単一のチャンネルを構成しているものとして説明する。複数のチャンネルは、回転軸Ｚに直交し、かつ放射されるＸ線の焦点を中心として、この中心から１チャンネル分のＸ線検出素子の受光部中心までの距離を半径とする円弧方向（チャンネル方向）とＺ方向（スライス方向）との２方向に関して２次元状に配列される。
　なお、Ｘ線検出部１０７は、複数のＸ線検出素子を１列に配列した複数のモジュールで構成されてもよい。このとき、モジュール各々は、上記チャンネル方向に沿って略円弧方向に１次元状に配列される。また、複数のＸ線検出素子は、チャンネル方向とスライス方向との２方向に関して２次元状に配列させてもよい。すなわち、２次元状の配列は、上記チャンネル方向に沿って一次元状に配列された複数のチャンネルを、スライス方向に関して複数列並べて構成される。このような２次元状のＸ線検出素子配列を有するＸ線検出部１０７は、略円弧方向に１次元状に配列される複数の上記モジュールをスライス方向に関して複数列並べて構成してもよい。
　撮影又はスキャンに際しては、Ｘ線管１０５３とＸ線検出部１０７との間の円筒形の撮影領域１１７内に、被検体Ｐが天板１１９に載置されて挿入される。Ｘ線検出部１０７の出力側には、ＤＡＳ１０９が接続される。
　ＤＡＳ１０９には、Ｘ線検出部１０７における複数のチャンネル各々の電流信号を電圧に変換するＩ－Ｖ変換器と、この電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このアンプの出力信号をディジタル信号変換するアナログ・デジタル・コンバータとが、チャンネルごとに取り付けられている。ＤＡＳ１０９から出力されるデータ（純生データ（ｐｕｒｅ　ｒａｗ　ｄａｔａ））は、磁気送受信又は光送受信を用いた非接触データ伝送部１１１を経由して、後述する投影データ発生部２００に伝送される。
　投影データ発生部２００は、Ｘ線検出部１０７からの出力に基づいて、Ｘ線検出部１０７における複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数の投影データ値を発生する。具体的には、投影データ発生部２００は、ＤＡＳ１０９から出力される純生データに対して前処理を施す。前処理には、例えばチャンネル間の感度不均一補正処理、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下または、信号脱落を補正する処理等が含まれる。投影データ発生部２００から出力される再構成処理直前のデータ（生データ（ｒａｗ　ｄａｔａ）または、投影データと称される、ここでは投影データという）は、データ収集したときにビュー角、チャンネルナンバーなどを表すデータと関連付けられて、後述する代表値計算部７００に出力される。なお、投影データは、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリを備えた記憶部１０００に記憶されてもよい。
　なお、投影データとは、被検体を透過したＸ線の強度に応じたデータ値（以下、投影データ値と呼ぶ）の集合である。ここでは説明の便宜上、ワンショットで略同時に収集したビュー角が同一である全チャンネルにわたる一揃いの投影データ値を、投影データセットと称する。また、ビュー角は、Ｘ線管１０５３が回転軸Ｚを中心として周回する円軌道の各位置を、回転軸Ｚから鉛直上向きにおける円軌道の最上部を０°として３６０°の範囲の角度で表したものである。なお、投影データセットの各チャンネルに対する投影データ値は、ビュー角、コーン角、チャンネル番号によって識別される。
　再構成部３００は、ビュー角が３６０°又は１８０°＋ファン角の範囲内の投影データセットに基づいて、フェルドカンプ法またはコーンビーム再構成法により、略円柱形の３次元画像を再構成する機能を有する。再構成部３００は、例えばファンビーム再構成法（ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法ともいう）またはフィルタード・バックプロジェクション法により２次元画像（断層画像）を再構成する機能を有する。フェルドカンプ法は、コーンビームのように再構成面に対して投影レイが交差する場合の再構成法であり、コーン角が小さいことを前提として畳み込みの際にはファン投影ビームとみなして処理し、逆投影はスキャンの際のレイに沿って処理する近似的画像再構成法である。コーンビーム再構成法は、フェルドカンプ法よりもコーン角のエラーが抑えられる方法として、再構成面に対するレイの角度に応じて投影データを補正する再構成法である。再構成部３００は、投影データセットに基づいて、被検体Ｐに関する断面画像を再構成する。再構成された画像（断面画像、３次元画像など）は、記憶部１０００に記憶される。
　入力部４００は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１に取り込む。取り込まれた各種指示・命令・情報・選択・設定は、後述する制御部９００などに出力される。入力部（設定部）４００は、図示しないが、関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ　Ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：以下、ＲＯＩと呼ぶ）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、キーボード等を有する。
　入力部４００は、被検体に対するスキャンの開始位置および撮影条件等を決めるための撮影（以下、スキャノ（ｓｃａｎｏ）撮影と呼ぶ）により発生され、表示されたスキャノ像に対して、後述する関心領域設定スキャン（以下、ＲＯＩ設定スキャン（第１スキャン）と呼ぶ）のスキャン位置を入力する。なお、入力部４００は、プリスキャン（第２スキャン）および本スキャン（第３スキャン）のスキャン位置を入力してもよい。また、入力部４００は、スキャン開始タイミング決定部８００で用いられる閾値を入力することも可能である。入力される閾値は、例えば、プリスキャンにおいて、代表値計算部７００で計算される比の上昇率（％）であってもよい。
　ＲＯＩ設定スキャンとは、造影剤の検出に関する血管またはＲＯＩを設定するために再構成された断面画像（以下、ＲＯＩ設定画像と呼ぶ）を再構成するためのスキャンである。プリスキャンとは、ＲＯＩ設定スキャン後でかつ本スキャンの前であって、造影剤が注入された被検体に対して実行されるスキャンである。プリスキャンは、ＲＯＩ設定スキャンおよび本スキャンにおける線量より低い線量のＸ線を発生する。以下、説明を簡単にするために、プリスキャンは、０°のビュー角から実行されるものとする。
　本スキャンとは、スキャン開始タイミング決定部８００により決定されたタイミングに従って、被検体に対して実行されるスキャンである。以下、説明を簡単にするために、ＲＯＩ設定スキャン、プリスキャン、本スキャンは、同じスキャン位置で実行されるものとする。なお、本スキャンにおけるスキャン位置は、ＲＯＩ設定スキャンにおけるスキャン位置およびプリスキャンにおけるスキャン位置と異なっていてもよい。
　入力部（設定部）４００は、ＲＯＩ設定スキャンにより再構成されたＲＯＩ設定画像、すなわち被検体の断面画像に対して、操作者の指示に従ってＲＯＩを入力（設定）する。入力されたＲＯＩは、後述する特定部６００に出力される。図２は、表示部５００に表示されたＲＯＩ設定画像と、ＲＯＩ設定画像に設定されたＲＯＩとの一例を示す図である。
　入力部４００は、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を制御部９００に出力する。なお、入力部４００は、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルでもよい。この場合、入力部４００は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を制御部９００に出力する。
　表示部５００は、ＲＯＩ設定画像、本スキャンにより再構成された再構成画像（以下、本スキャン画像と呼ぶ）を表示する。表示部５００は、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために設定される条件などを表示する。表示部５００は、ＲＯＩ設定画像上に、後述する入力部４００を介して入力されたＲＯＩを表示する。
　なお、表示部５００は、プリスキャンにおいて収集された投影データ値に基づいて再構成された再構成画像（以下、プリスキャン画像と呼ぶ）を表示してもよい。このとき、表示部５００は、例えば、プリスキャン開始前または被検体への造影剤の注入前においてＲＯＩ設定画像を表示する。次いで、表示部５００は、プリスキャン開始後または被検体への造影剤の注入後においてプリスキャン画像を、ＲＯＩ設定画像に替えて表示してもよい。なお、上記プリスキャン画像とＲＯＩ設定画像とは、同一断面であってもよい。
　特定部６００は、ＲＯＩ設定画像上に設定されたＲＯＩに基づいて、ＲＯＩに対応する被検体内の部分領域を透過した複数のＸ線のレイ（以下、部分レイと呼ぶ）にそれぞれ対応する複数のチャンネル（以下、チャンネル群と呼ぶ）を、複数のビュー（具体的には、ビュー角）各々に対して特定する。チャンネル群における複数のチャンネルは、ビュー角ごとに部分領域を透過した複数の部分レイがそれぞれ到達した複数のチャンネルに対応する。
　図３は、あるビュー角において、ＲＯＩに対応する被検体内の部分領域を透過する複数の部分レイを含む範囲を、特定された複数のチャンネル（チャンネル群）を含む範囲（以下、特定チャンネル範囲と呼ぶ）とともに示す図である。図３に示すように、特定部６００は、ＲＯＩとビュー角とに基づいて、特定チャンネル範囲に含まれる複数のチャンネル（チャンネル群）を特定する。
　以下、説明を簡単にするために、回転軸周りにＸ線管１０５３が１回転する間に収集されるビュー数は、１２００であるとする。このとき、複数のビューにおいて隣接するビューの間の角度は、３６０°／１２００＝０．３°となる。
　図４は、ビュー数とチャンネル番号とにより規定される投影データ値を斜線で表したサイノグラムにおいて、１２００ビューに亘る特定チャンネル範囲の分布（以下、サイノグラムＲＯＩと呼ぶ）の一例を示す図である。図４は、サイノグラムＲＯＩ上においてビューｉに対応する特定チャンネル範囲を示している。
　なお、特定部６００は、ＲＯＩ設定画像に設定されたＲＯＩとビュー角とに基づいて、サイノグラムＲＯＩに含まれる複数の特定チャンネル範囲を、サイノグラムに対して特定してもよい。特定部６００は、複数のビュー各々における特定チャンネル範囲に含まれる複数のチャンネル番号を、代表値計算部７００に出力する。
　代表値計算部７００は、プリスキャンに関する投影データ値のうち、プリスキャンにおけるビューごとの特定チャンネル範囲に関する複数の投影データ値（関心投影データ値）に基づいて、プリスキャンにおけるビュー各々に関する基準値を計算する。関心投影データ値は、ビュー各々において、特定されたチャンネル（チャンネル範囲）に対応する。次いで、代表値計算部７００は、基準値に関する関心投影データ値の発生後の第２スキャンにおいて発生された関心投影データ値と基準値とに基づいて代表値をビューごとに計算する。代表値とは、特定チャンネル範囲における複数の関心投影データ値を代表する値である。
　代表値計算部７００は、プリスキャンにおいてＸ線発生部１０５（または回転リング１０１）の所定の回転数に関するビュー各々における関心投影データ値の平均を、基準値として計算する。なお、代表値計算部７００は、プリスキャンにおけるＸ線発生部１０５の回転回数の更新に応じて、回転回数の更新前のビュー各々における関心投影データ値の平均を、基準値として計算してもよい。代表値計算部７００は、基準値に対する関心投影データ値の平均値の比を、代表値として計算する。なお、代表値計算部７００は、基準値と関心投影データ値の平均値との差を、代表値として計算してもよい。以下、基準値および代表値の計算について詳述する。
　代表値計算部７００は、プリスキャンの実行中において、特定チャンネル範囲に含まれる複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数の投影データ値に基づいて、代表値を計算する。具体的には、代表値計算部７００は、プリスキャンにおけるビューごとの特定チャンネル範囲に関する複数の投影データ値（関心投影データ値）の平均値を計算する。すなわち、代表値計算部７００は、複数のビューにそれぞれ対応する複数の平均値を、ビュー各々の特定チャンネル範囲に含まれる複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数の投影データ値を用いて計算する。代表値計算部７００は、プリスキャンにおいて、回転リング１０１の１回転目における複数のビューにそれぞれ対応する複数の平均値（以下、基準平均値（基準値）と呼ぶ）を、記憶部１０００に記憶させる。
　プリスキャンにおける回転リング１０１の２回転目以降において、例えば、０°のビュー角で投影データ値が収集されると、代表値計算部７００は、特定チャンネル範囲における複数の投影データ値の平均値を計算する。また、代表値計算部７００は、０°のビュー角に対応する基準平均値を、記憶部１０００から読み出す。代表値計算部７００は、読み出した基準平均値に対する計算された平均値の比を計算する。代表値計算部７００は、計算した比を、代表値として、スキャン開始タイミング決定部８００へ出力する。
　次いで、０°のビュー角におけるビューの次のビュー（０．３°のビュー角）に関する投影データ値が収集されると、代表値計算部７００は、特定チャンネル範囲における複数の投影データ値の平均値を計算する。また、代表値計算部７００は、０．３°のビュー角に対応する基準平均値を、記憶部１０００から読み出す。代表値計算部７００は、読み出した基準平均値に対する計算された平均値の比を計算する。代表値計算部７００は、計算した比を、代表値としてスキャン開始タイミング決定部８００へ出力する。
　代表値計算部７００は、ビューごとに投影データ値が収集されると、上記処理を繰り返す。代表値計算部７００は、プリスキャンの終了に同期して、上記処理を停止する。なお、代表値計算部７００は、ＤＡＳ１０９から出力された純生データに対して、代表値を同様にして計算してもよい。
　なお、代表値計算部７００は、基準平均値と計算された平均値との差分値を、ビューごとの代表値として、計算してもよい。差分値は、計算された平均値から基準平均値を差分した値であってもよいし、基準平均値から計算された平均値を差分した値であってもよい。また、代表値計算部７００は、ビューごとの代表値として、差分値に絶対値を計算してもよい。
　なお、基準値は、上述したように、プリスキャンの回転回数に応じて逐次更新されてもよい。例えば、代表値計算部７００は、プリスキャンにおいてＸ線発生部１０５を搭載した回転リング１０１の回転回数の更新に応じて、回転回数の更新前の複数のビュー各々における関心投影データ値の平均を基準値として計算する。次いで、代表値計算部７００は、基準値に関する関心投影データ値の発生後のプリスキャンにおいて発生された前記関心投影データ値と基準値とに基づいて、関心投影データ値を代表する代表値を、関心投影データ値の発生に応じて、ビューごとに計算する。
　スキャン開始タイミング決定部８００は、ＲＯＩ設定スキャンより低線量のプリスキャンにおいて発生された投影データ値のうち関心領域に対応する複数の関心投影データ値に基づいて、プリスキャンを終了し、プリスキャンより高線量の本スキャンを開始するタイミングを決定する。例えば、スキャン開始タイミング決定部８００は、所定のビュー数に亘って、代表値が所定の閾値を超え続けたことに応答して、本スキャンを開始するタイミングを決定する。以下、本スキャンを開始するタイミングの決定について詳述する。
　スキャン開始タイミング決定部８００は、所定の閾値、所定のビュー数を記憶する。なお、所定の閾値と所定のビュー数とは、後述する記憶部１０００に記憶されてもよい。スキャン開始タイミング決定部８００は、代表値計算部７００から出力された代表値を所定の閾値と比較する。スキャン開始タイミング決定部８００は、ビューごとに計算された代表値が所定のビュー数に亘って超過した時点を、本スキャン開始のタイミングとして決定する。スキャン開始タイミング決定部８００は、決定した本スキャン開始のタイミングを、後述する制御部９００に出力する。なお、スキャン開始タイミング決定部８００は、ビュー数の代わりにビュー角を用いて、本スキャン開始のタイミングを決定してもよい。このとき、スキャン開始タイミング決定部８００は、所定のビュー数の代わりに所定のビュー角を記憶する。
　具体的には、スキャン開始タイミング決定部８００は、所定の閾値を超えた代表値に対応するビュー数を記憶する。スキャン開始タイミング決定部８００は、記憶したビュー数に所定のビュー数を加算した加算ビュー数を計算する。スキャン開始タイミング決定部８００は、ビューごとに計算された代表値が、記憶したビュー数から加算ビュー数まで連続して所定の閾値を超過したか否かを判定する。すなわち、スキャン開始タイミング決定部８００は、加算ビュー数まで代表値が所定の閾値を超え続けた場合、加算ビュー数に対応した時点を、本スキャン開始のタイミングとして決定する。所定のビュー数とは、例えば、１００ビューである。
　図５は、ある回転数におけるサイノグラムデータにおいて、スキャン開始のタイミングを説明するための説明図である。図５に示すように、あるビュー数ｉで、代表値が所定の閾値を超えたとする。所定のビュー数が例えば１００である場合、スキャン開始タイミング決定部８００は、（ｉ＋１００）ビューまで連続して代表値が所定の閾値を超過した時点を、本スキャン開始のタイミングとして決定する。
　プリスキャンにおいて、基準値が回転リング１０１の回転回数に応じて逐次更新される場合、スキャン開始タイミング決定部８００は、関心投影データ値を代表する代表値が所定の閾値を超えた後、所定のビュー数に亘って、代表値が所定の符号（例えば、プラス）を維持し続けたことに応答して、本スキャン開始のタイミングを決定する。
　制御部９００は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の中枢として機能する。制御部９００は、図示しないＣＰＵとメモリとを備える。制御部９００は、図示していないメモリに記憶された検査スケジュールデータと制御プログラムとに基づいて、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために高電圧発生部１０５１、および架台部１００などを制御する。具体的には、制御部９００は、入力部４００および図示していない放射線部門情報管理システムおよび図示していない病院情報システムなどから送られてくる操作者の指示などを、一時的に図示していないメモリに記憶する。制御部９００は、メモリに一時的に記憶されたこれらの情報に基づいて、高電圧発生部１０５１、および架台部１００などを制御する。制御部９００は、所定の画像発生・表示等を実行するための制御プログラムを、記憶部１０００から読み出して自身が有するメモリ上に展開し、各種処理に関する演算・処理等を実行する。
　制御部９００は、スキャノ（ｓｃａｎｏ）撮影を、被検体に対して実行するために、高電圧発生部１０５１、投影データ発生部２００、再構成部３００などを制御する。制御部９００は、スキャノ撮影により発生された被検体に対するスキャノ像を表示させるために、表示部５００を制御する。制御部９００は、ＲＯＩ設定スキャンを実行するために、高電圧発生部１０５１、投影データ発生部２００、再構成部３００を制御する。ＲＯＩ設定スキャンにおける管電流は、本スキャン管電流と同様である。制御部９００は、ＲＯＩ設定スキャンにより発生された複数の投影データ値に基づいて、ＲＯＩ設定画像を再構成させるために再構成部３００を制御する。制御部９００は、再構成されたＲＯＩ設定画像を表示部５００に表示させるために、表示部５００を制御する。
　制御部９００は、プリスキャンを実行するために、高電圧発生部１０５１、投影データ発生部２００、再構成部３００などを制御する。具体的には、制御部９００は、プリスキャンにおいて、ＲＯＩ設定スキャン及び本スキャンに比べて低い線量に対応するＸ線を発生させるために、高電圧発生部１０５１を制御する。プリスキャンにおいて高電圧発生部１０５１から供給される管電流は、ＲＯＩ設定スキャンおよび本スキャンにおいて高電圧発生部１０５１から供給される管電流より小さい。制御部９００は、プリスキャンによる投影データ値の収集に応じて代表値を計算させるために、代表値計算部７００を制御する。制御部９００は、代表値の計算に応じて、本スキャン開始のタイミングを決定させるために、スキャン開始タイミング決定部８００を制御する。
　制御部９００は、プリスキャンにより発生された複数の投影データ値に基づいて、ＲＯＩ設定画像と同一断面のプリスキャン画像を再構成させるために再構成部３００を制御する。制御部９００は、プリスキャン画像を表示部５００に表示させるために、表示部５００を制御する。制御部９００は、表示部５００に表示されたＲＯＩ設定画像を、プリスキャン画像に替えて表示させるために、表示部５００を制御する。
　スキャン開始タイミング決定部８００から本スキャン開始のタイミングが入力されると、制御部９００は、プリスキャンを停止させるために、Ｘ線管１０５３、高電圧発生部１０５１、回転駆動部１０３などを制御する。また、制御部９００は、本スキャン開始のタイミングの入力契機として、本スキャンを実行するために、高電圧発生部１０５１、Ｘ線管１０５３、回転駆動部１０３などを制御する。制御部９００は、本スキャンにより収集された複数の投影データ値に基づいて、本スキャン画像を再構成させるために、再構成部３００を制御する。制御部９００は、本スキャン画像を表示部５００に表示させるために、表示部を制御する。
　記憶部１０００は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の各種制御に関するプログラムを記憶する。なお、記憶部１０００は、本スキャン開始のタイミングを決定するプログラムを記憶してもよい。また、記憶部１０００は、本スキャン管電流、プリスキャン管電流に関する値を記憶する。記憶部１０００は、投影データ発生部２００により発生された複数の投影データ値を記憶する。記憶部１０００は、スキャノ像、プリスキャンにおけるサイノグラム、ＲＯＩ設定画像、プリスキャン画像、本スキャン画像、基準平均値などを記憶する。なお、記憶部１０００は、所定の閾値、所定のビュー数などを記憶してもよい。
　　（スキャン開始タイミング決定機能）　
　スキャン開始タイミング決定機能とは、プリスキャンにおいて、ビューごとに計算された代表値と所定の閾値と所定のビュー数とに基づいて、本スキャン開始のタイミングを決定する機能である。以下、スキャン開始タイミング決定機能に従う処理（以下、スキャン開始タイミング決定処理と呼ぶ）を説明する。
　図６は、スキャン開始タイミング決定処理の手順の一例を示すフローチャートである。　
　被検体に対してスキャノ撮影が実行される。スキャノ撮影により発生されたスキャノ像に基づいて、ＲＯＩ設定スキャンおよび本スキャンの開始位置、撮影条件等が、入力部４００を介して入力される。入力された位置において、ＲＯＩ設定スキャンが実行される。ＲＯＩ設定スキャンにより発生された複数の投影データ値に基づいて、ＲＯＩ設定画像が再構成される（ステップＳａ１）。ＲＯＩ設定画像に対して、ＲＯＩが設定される（ステップＳａ２）。設定されたＲＯＩに基づいて、部分領域を透過した部分レイに対応するチャンネル群が、複数のビュー各々に対して特定される（ステップＳａ３）。被検体への造影剤注入を契機として、プリスキャンが開始される（ステップＳａ４）。
　Ｘ線検出部１０７からの出力に基づいて、複数の投影データ値が発生される（ステップＳａ５）。特定されたチャンネル群に関する複数の投影データ値の平均（平均値）が計算される（ステップＳａ６）。回転リング１０１の回転数が１未満であれば（ステップＳａ７）、計算された平均値は、基準平均値として、記憶部１０００に記憶される（ステップＳａ８）。回転リング１０１の回転数が１以上であれば（ステップＳａ７）、基準平均値に対する計算された平均値の比（代表値）が計算される（ステップＳａ９）。計算された代表値が所定の閾値以下であれば（ステップＳａ１０）、ステップＳａ５、ステップＳａ６、ステップＳａ９が繰り返される。
　計算された代表値が所定の閾値を超えていれば（ステップＳａ１０）、以下のステップＳａ１１の処理が実行される。すなわち、所定のビュー数に亘って代表値が連続して所定の閾値を超過していなければ（ステップＳａ１１）、ステップＳａ５、ステップＳａ６、ステップＳａ９が繰り返される。所定のビュー数に亘って代表値が連続して所定の閾値を超過していれば（ステップＳａ１１）、本スキャン開始のタイミングが決定され、本スキャンが実行される（ステップＳａ１２）。
　なお、プリスキャンにおいて、基準値が回転リング１０１の回転回数に応じて逐次更新される場合、ステップＳａ９は、一つ前の回転数における同一ビューにおける平均値を基準平均値として、代表値を計算する処理となる。また、ステップＳａ１１は、代表値が所定の閾値を超えた後、所定のビュー数に亘って、代表値が所定の符号を維持し続けたか否かを判定する処理となる。
　（変形例）　
　本実施形態との相違は、基準平均値として、ＲＯＩ設定スキャンにより発生された投影データ値を用いることにある。本変形例におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成要素は、図１に示す本実施形態と同様である。以下、本実施形態と異なる機能を有する構成要素について説明する。
　代表値計算部７００は、ＲＯＩ設定スキャンにおける複数のビュー各々において、特定されたチャンネル群に関する複数の投影データ値の平均を、基準平均値として計算する。代表値計算部７００は、基準平均値をスキャン開始タイミング決定部８００に出力する。
　　（スキャン開始タイミング決定機能）　
　本変形例に係るスキャン開始タイミング決定機能は、基準平均値としてＲＯＩ設定スキャンにより発生された投影データ値を用いて基準平均値を計算し、ビューごとに計算された代表値と所定の閾値と所定のビュー数とに基づいて、本スキャン開始のタイミングを決定する機能である。
　図７は、本変形例に係るスキャン開始タイミング決定処理の手順の一例を示すフローチャートである。　
　ＲＯＩ設定スキャンにより発生された複数の投影データ値に基づいて、ＲＯＩ設定画像が再構成される。ＲＯＩ設定画像に対して、ＲＯＩが設定される。設定されたＲＯＩに基づいて、部分領域を透過した部分レイに対応するチャンネル群が、複数のビュー各々に対して特定される。ＲＯＩ設定スキャンにおいて、特定チャンネル群に関する複数の投影データ値の平均（基準平均値）が計算される（ステップＳｂ１）。
　被検体への造影剤注入を契機として、プリスキャンが開始される（ステップＳｂ２）。Ｘ線検出部１０７からの出力に基づいて、複数の投影データ値が発生される（ステップＳｂ３）。特定されたチャンネル群に関する複数の投影データ値の平均（平均値）が計算される（ステップＳｂ４）。基準平均値に対する計算された平均値の比（代表値）が計算される（ステップＳｂ５）。計算された代表値が所定の閾値以下であれば（ステップＳｂ６）、ステップＳｂ３乃至ステップＳｂ５が繰り返される。
　計算された代表値が所定の閾値を超えていれば（ステップＳｂ６）、以下のステップＳｂ７の処理が実行される。すなわち、所定のビュー数に亘って代表値が連続して所定の閾値を超過していなければ（ステップＳｂ７）、ステップＳｂ３乃至ステップＳｂ６が繰り返される。所定のビュー数に亘って代表値が連続して所定の閾値を超過していれば（ステップＳｂ７）、本スキャン開始のタイミングが決定され、本スキャンが実行される（ステップＳｂ８）。
　なお、プリスキャンにおいて、基準値が回転リング１０１の回転回数に応じて逐次更新される場合、ステップＳｂ５における基準値は、プリスキャンの回転数が１の場合、ＲＯＩ設定スキャンにより計算された同一ビューの基準平均値となる。一方、プリスキャンの回転数が２以上の場合、ステップＳｂ５における基準値は、プリスキャンにおける一つ前の回転数における同一ビューにおける平均値を基準平均値として、代表値を計算する処理となる。また、ステップＳｂ７は、代表値が所定の閾値を超えた後、所定のビュー数に亘って、代表値が所定の符号を維持し続けたか否かを判定する処理となる。
　以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。　
　本実施形態におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、ＲＯＩへの造影剤の到達の有無を判定するプリスキャンにおいて、ビューごとに計算された代表値と所定の閾値と所定のビュー数とに基づいて、本スキャン開始のタイミングを決定することができる。具体的には、本実施形態によれば、予め設定されたＲＯＩに対応するチャンネル群を、ビューごとに特定することができる。すなわち、本実施形態によれば、サイノグラム上に、ＲＯＩに対応する領域（サイノグラムＲＯＩ）を特定することができる。次いで、本実施形態によれば、特定チャンネル群に関する複数の投影データ値に基づいて、ビューごとに計算された代表値と、所定の閾値と、所定のビュー数とに基づいて、本スキャン開始のタイミングを決定することができる。また、本実施形態の変形例によれば、プリスキャン前のＲＯＩ設定スキャンにおける複数の投影データ値と特定されたチャンネル群とに基づいて、代表値の計算に用いられる基準平均値を計算することができる。
　これらのことから、本実施形態に係る本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、ビューごとに収集された投影データ値に基づいて、ＲＯＩ内への造影剤の流入を判定することができる。これにより、Ｘ線管１０５３を被検体周りに１回転させて投影データを収集する収集時間と、収集された投影データに基づいて画像を再構成する再構成時間とが不要となるため、造影剤注入モニタリングの精度が向上する。また、ＲＯＩ内への造影剤の流入の判定において、ノイズおよびアーチファクトの影響を無効にすることができる。
　すなわち、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、基準値を用いて規格化（比または差分）した代表値を本スキャン開始のタイミングの判定対象として用いることにより、設定された関心領域周辺の臓器による関心投影データ値への影響を低減させることができる。加えて、所定のビュー数に亘って代表値が所定の閾値を超え続けたことに応答して本スキャンを開始することは、ＲＯＩ外の血管への造影剤の流入による代表値への影響を、除外することができる。
　図８は、プリスキャン中におけるスキャン開始タイミング決定処理において、代表値の時間変化を、所定の閾値及び所定のビュー数とともに示している。図８に示すように、ＲＯＩ外における造影血管の影響により、代表値が所定の閾値を超えた状態の持続期間は、所定のビュー数より少ない。このため、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、ＲＯＩ外における造影血管の影響を、スキャン開始タイミング決定処理において、除外することが可能となる。これにより、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、図８に示すように、代表値が所定の閾値を超え続ける期間が所定のビュー数に達したとき、本スキャンを開始することができる。
　以上のことから、本実施形態に係る本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、造影剤注入モニタリング機構において、ＲＯＩへの造影剤のり流入の判定の精度を向上させることができる。また、被検体への被曝線量を低減させることができる。
　加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行する医用画像処理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（フロッピー（登録商標）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。
　なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　１…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、１００…架台部、１０１…回転リング、１０３…回転駆動部、１０５…Ｘ線発生部、１０７…Ｘ線検出部、１０９…データ収集回路（ＤＡＳ）、１１１…非接触データ伝送部、１１３…スリップリング、１１５…Ｘ線の放射範囲、１１７…撮影領域、１１９…天板、２００…投影データ発生部、３００…再構成部、４００…入力部（設定部）、５００…表示部、６００…特定部、７００…代表値計算部、８００…スキャン開始タイミング決定部、９００…制御部、１０００…記憶部、１０５１…高電圧発生部、１０５３…Ｘ線管。

Claims (10)

  1. 　Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
    　前記Ｘ線発生部から発生され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
    　前記Ｘ線検出部からの出力に基づいて、前記Ｘ線検出部における複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数の投影データ値を発生する投影データ発生部と、
    　前記被検体に対する第１スキャンにより発生された断面画像上に関心領域を設定する設定部と、
    　前記第１スキャンより低線量の第２スキャンにおいて発生された前記投影データ値のうち前記関心領域に対応する複数の関心投影データ値に基づいて、前記第２スキャンを終了して前記第２スキャンより高線量の第３スキャンを開始するタイミングを決定するスキャン開始タイミング決定部と、
    　を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  2. 　前記スキャン開始タイミング決定部は、所定のビュー数に亘って、前記関心投影データ値を代表する代表値が所定の閾値を超え続けたことに応答して、前記タイミングを決定する請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  3. 　前記第１スキャンまたは前記第２スキャンにおける前記関心投影データ値に基づいて複数のビュー各々に関する基準値を計算し、
    　前記基準値に関する前記関心投影データ値の発生後の前記第２スキャンにおいて発生された前記関心投影データ値と前記基準値とに基づいて前記代表値を前記ビューごとに計算する代表値計算部をさらに具備する請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  4. 　前記代表値計算部は、前記第１スキャンまたは前記第２スキャンにおいて前記Ｘ線発生部の所定の回転数に関する前記ビュー各々における前記関心投影データ値の平均を、前記基準値として計算する請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  5. 　前記第２スキャンにおける前記Ｘ線発生部の回転回数の更新に応じて、前記回転回数の更新前の複数のビュー各々における前記関心投影データ値の平均を基準値として計算し、
    　前記基準値に関する前記関心投影データ値の発生後の前記第２スキャンにおいて発生された前記関心投影データ値と前記基準値とに基づいて、前記関心投影データ値を代表する代表値を前記ビューごとに計算する代表値計算部をさらに具備し、
    　前記スキャン開始タイミング決定部は、前記関心投影データ値を代表する代表値が所定の閾値を超えた後、所定のビュー数に亘って、前記代表値が所定の符号を維持し続けたことに応答して、前記タイミングを決定する請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  6. 　前記代表値計算部は、
    　前記基準値に対する前記関心投影データ値の平均値の比を、前記代表値として計算する請求項４に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  7. 　前記代表値計算部は、
    　前記基準値と前記関心投影データ値の平均値との差を、前記代表値として計算する請求項４に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  8. 　前記関心領域に関する前記被検体の部分領域を透過した複数のＸ線のレイにそれぞれ対応する複数のチャンネルを、複数のビュー各々に対して特定する特定部をさらに具備し、
    　前記関心投影データ値は、前記ビュー各々において前記特定されたチャンネルに対応する請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  9. 　前記被検体に対する造影剤の注入前に実行される前記第１スキャンに関する前記投影データ値に基づいて前記断面画像を再構成し、前記造影剤の注入後に実行される前記第２スキャンに関する前記投影データ値に基づいて、前記断面画像と同一断面の再構成画像を再構成する再構成部と、
    　前記造影剤の注入前において前記断面画像を表示し、前記造影剤の注入後において前記再構成画像を前記断面画像に替えて表示する表示部と、
    　をさらに具備する請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  10. 　被検体を透過したＸ線を検出し、
    　前記検出したＸ線に関する出力に基づいて、前記Ｘ線検出部における複数のチャンネルにそれぞれ対応する複数の投影データ値を発生し、
    　前記被検体に対する第１スキャンにより発生された断面画像上に関心領域を設定し、
    　前記第１スキャンより低線量の第２スキャンにおいて発生された前記投影データ値のうち前記関心領域に対応する複数の関心投影データ値に基づいて、前記第２スキャンを終了して前記第２スキャンより高線量の第３スキャンを開始するタイミングを決定すること、
    　を具備するスキャン開始タイミング決定方法。
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