JP2022081092A - Ｘ線ｃｔ装置、動画像生成方法、および撮影制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線ＣＴ装置による検出データに基づいて生成される動画像のフレームレートを向上させることである。【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴ装置のＸ線管は、回転フレームによって支持され、回転しながらＸ線を照射する。Ｘ線検出器は、Ｘ線管により照射され、被検体を通過した前記Ｘ線の強度を検出する。処理部は、Ｘ線検出器の検出データに基づいて動画像を生成する。Ｘ線検出器は、回転フレームの回転方向である第１方向と、前記第１方向および前記Ｘ線の照射方向に直交する第２方向とのそれぞれに沿って配置された複数の検出素子を有する。処理部は、Ｘ線管の回転位置が第１回転位置である状態で取得されたＸ線検出器の検出データに基づく第１画像のフレーム間に、Ｘ線管の回転位置が第１回転位置と異なる一以上の第２回転位置である状態で取得されたＸ線検出器の検出データに基づく第２画像を挟ませて動画像を生成する。【選択図】図１

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置、動画像生成方法、および撮影制御方法に関する。

時系列に撮影した被検体の透過画像を連続的に表示することで、被検体の内部の状態を表す動画像を提供する装置の発明が開示されている。一方向から見た動画像を生成するだけであれば、Ｘ線源とＸ線検出器が固定的に設けられている装置を用いればよい。これに対し、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography：コンピュータ断層診断）装置を用いて動画像を生成することで、奥行き方向の情報も動画像に付与することが可能となる。また、Ｘ線ＣＴ装置に動画像を提供する機能を持たせることで、従来は複数の装置の機能であった機能を統合して、導入コストを低減することができる。

Ｘ線ＣＴ装置においてＸ線源とＸ線検出器は被検体の周りを回転するため、一方向から見た動画像を生成する際のフレームレート［ｆｐｓ］は、Ｘ線源が一回転して戻ってくるまでの期間に依存する。従来の技術において、Ｘ線ＣＴ装置を利用した場合のフレームレートは、例えば心臓のカテーテル手技を補助するために必要とされているフレームレートに比べて小さく、十分なフレームレートを得ることができない場合があった。なお、Ｘ線ＣＴ装置を用いて、Ｘ線源を回転させずに動画像を撮影すれば高いフレームレートを実現することができる。しかしながら、その場合、慣性モーメントが大きい回転フレームの角度を所望の角度に合わせるに時間がかかり、実用性が低くなってしまう。

特開２０２０－０６２３３９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は、Ｘ線ＣＴ装置による検出データに基づいて生成される動画像のフレームレートを向上させることである。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づけることもできる。

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、処理部とを持つ。Ｘ線管は、回転フレームによって支持され、回転しながらＸ線を照射する。Ｘ線検出器は、Ｘ線管により照射され、被検体を通過した前記Ｘ線の強度を検出する。処理部は、Ｘ線検出器の検出データに基づいて動画像を生成する。Ｘ線検出器は、回転フレームの回転方向である第１方向と、前記第１方向および前記Ｘ線の照射方向に直交する第２方向とのそれぞれに沿って配置された複数の検出素子を有する。処理部は、Ｘ線管の回転位置が第１回転位置である状態で取得されたＸ線検出器の検出データに基づく第１画像のフレーム間に、Ｘ線管の回転位置が第１回転位置と異なる一以上の第２回転位置である状態で取得されたＸ線検出器の検出データに基づく第２画像を挟ませて動画像を生成する。

実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成図。 第１実施形態の表示制御機能５７によりディスプレイ４２に表示させられる画像の一例を示す図。 第１実施形態における動画像の生成処理について説明するための図。 第１実施形態の処理回路５０によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。 第２実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その１）。 第２実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その２）。 第３～第６実施形態の表示制御機能５７によりディスプレイ４２に表示させられる画像の一例を示す図。 第３実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その１）。 第３実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その２）。 第３実施形態における動画像の生成処理における制御状態の変化の一例を示す図。 第３実施形態の処理回路５０によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。 第４実施形態における動画像の生成処理について説明するための図。 第４実施形態の処理回路５０によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャート。 第５実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その１）。 第５実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その２）。 第６実施形態における動画像の生成処理について説明するための図。

以下、図面を参照しながら、実施形態のＸ線ＣＴ装置、動画像生成方法、および撮影制御方法について説明する。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の内部をＸ線によってスキャン（撮影）し、三次元のＣＴ画像データや断面像などを生成する装置である。以下の説明では、被検体は、寝台装置の天板に乗せられた状態で回転フレームの内側（回転中心）に導入されてスキャンされるものとするが、適宜注釈するように、Ｘ線ＣＴ装置の態様としては種々の変形が可能である。

［構成］
図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。図１では、説明の都合上、架台装置１０をＺ軸方向から見た図とＸ軸方向から見た図の双方を掲載しているが、実際には、架台装置１０は一つである。実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１７の回転軸または寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対して水平である軸をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対して垂直である方向をＹ軸方向とそれぞれ定義する。

架台装置１０は、例えば、Ｘ線管１１と、ウェッジ１２と、コリメータ１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、Ｘ線検出器１５と、データ収集システム（以下、ＤＡＳ：Data Acquisition System）１６と、回転フレーム１７と、制御装置１８とを有する。

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射することでＸ線を発生させる。Ｘ線管１１は、真空管を含む。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でＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管である。

ウェッジ１２は、Ｘ線管１１から被検体Ｐに照射されるＸ線量を調節するためのフィルタである。ウェッジ１２は、Ｘ線管１１から被検体Ｐに照射されるＸ線量の分布が予め定められた分布になるように、自身を透過するＸ線を減衰させる。ウェッジ１２は、ウェッジフィルタ（wedge filter）、ボウタイフィルタ（bow-tie filter）とも呼ばれる。ウェッジ１２は、例えば、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ものである。

コリメータ１３は、ウェッジ１２を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための機構である。コリメータ１３は、例えば、複数の鉛板の組み合わせによってスリットを形成することで、Ｘ線の照射範囲を絞り込む。コリメータ１３は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。コリメータ１３は、Ｘ線を例えば四角錐の形状に絞り込む。そのＸ線の広がり角のうち、回転フレーム１７の回転方向に沿った広がり角をファン角、ファン角に直交する方向の広がり角をコーン角と称する。コリメータ１３には、Ｘ線の絞込み範囲を動的に変更可能な駆動装置１３Ａが取り付けられていてもよい。コリメータ１３と駆動装置１３Ａを合わせたものが「コリメータ装置」の一例である。

Ｘ線高電圧装置１４は、例えば、高電圧発生装置と、Ｘ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器（トランス）および整流器などを含む電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生させる。Ｘ線制御装置は、Ｘ線管１１に発生させるべきＸ線量に応じて高電圧発生装置の出力電圧を制御する。高電圧発生装置は、上述した変圧器によって昇圧を行うものであってもよいし、インバータによって昇圧を行うものであってもよい。Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１７に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（不図示）の側に設けられてもよい。

Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１１が発生させ、被検体Ｐを通過して入射したＸ線の強度を検出する。Ｘ線検出器１５は、検出したＸ線の強度に応じた電気信号（光信号などでもよい）をＤＡＳ１８に出力する。Ｘ線検出器１５は、例えば、複数の検出素子列を有する。複数の検出素子列のそれぞれは、Ｘ線管１１の焦点を中心とした円弧に沿ってチャネル方向に複数の検出素子が配列されたものである。複数の検出素子列は、スライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に配列される。すなわち、複数の検出素子は、回転フレーム１７の回転方向である第１方向（Ｚ軸まわりの方向）と、第１方向およびＸ線の照射方向に直交する第２方向（Ｚ軸方向）とのそれぞれに沿って配置されている。

Ｘ線検出器１５は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。それぞれのシンチレータは、シンチレータ結晶を有する。シンチレータ結晶は、入射するＸ線の強度に応じた光量の光を発する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線が入射する面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドは、コリメータ（一次元コリメータまたは二次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）等の光センサを有する。光センサアレイは、シンチレータにより発せられる光の光量に応じた電気信号を出力する。Ｘ線検出器１５は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であってもかまわない。光センサまたは半導体素子は、「検出素子」の一例である。

ＤＡＳ１６は、例えば、増幅器と、積分器と、Ａ／Ｄ変換器とを有する。増幅器は、Ｘ線検出器１５の各Ｘ線検出素子により出力される電気信号に対して増幅処理を行う。積分器は、増幅処理が行われた電気信号をビュー期間（後述）に亘って積分する。Ａ／Ｄ変換器は、積分結果を示す電気信号をデジタル信号に変換する。ＤＡＳ１６は、デジタル信号に基づく検出データをコンソール装置４０に出力する。検出データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、及び収集されたビューを示すビュー番号により識別されたＸ線強度のデジタル値のデータである。ビュー番号は、回転フレーム１７の回転に応じて変化する番号であり、例えば、回転フレーム１７の回転に応じてインクリメントされる番号である。従って、ビュー番号は、Ｘ線管１１の回転角度を示す情報である。ビュー期間とは、あるビュー番号に対応する回転角度から、次のビュー番号に対応する回転角度に到達するまでの間に収まる期間である。ＤＡＳ１６は、ビューの切り替わりを、制御装置１８から入力されるタイミング信号によって検知してもよいし、内部のタイマーによって検知してもよいし、図示しないセンサから取得される信号によって検知してもよい。フルスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、全周囲分（３６０度分）の検出データ群を収集する。ハーフスキャンを行う場合においてＸ線管１１によりＸ線が連続曝射されている場合、ＤＡＳ１６は、半周囲分（１８０度分）の検出データを収集する。

回転フレーム１７は、Ｘ線管１１、ウェッジ１２、およびコリメータ１３と、Ｘ線検出器１５とを対向支持する円環状の部材である。回転フレーム１７は、固定フレームによって、内部に導入された被検体Ｐを中心として回転自在に支持される。回転フレーム１７は、更にＤＡＳ１６を支持する。ＤＡＳ１６が出力する検出データは、回転フレーム１７に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば固定フレーム）に設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、受信機によってコンソール装置４０に転送される。なお、回転フレーム１７から非回転部分への検出データの送信方法として、前述の光通信を用いた方法に限らず、非接触型の任意の送信方法を採用してよい。回転フレーム１７は、Ｘ線管１１などを支持して回転させることができるものであれば、円環状の部材に限らず、アームのような部材であってもよい。

Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、Ｘ線管１１とＸ線検出器１５の双方が回転フレーム１７によって支持されて被検体Ｐの周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－ＴｙｐｅのＸ線ＣＴ装置（第３世代ＣＴ）であるが、これに限らず、円環状に配列された複数のＸ線検出素子が固定フレームに固定され、Ｘ線管１１が被検体Ｐの周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－ＴｙｐeのＸ線ＣＴ装置（第４世代ＣＴ）であってもよい。

制御装置１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを有する処理回路と、モータやアクチュエータなどを含む駆動機構とを有する。制御装置１８は、コンソール装置４０または架台装置１０に取り付けられた入力インターフェース４３からの入力信号を受け付けて、架台装置１０および寝台装置３０の動作を制御する。例えば、制御装置１８は、回転フレーム１７を回転させたり、架台装置１０をチルトさせたり、寝台装置３０の天板３３を移動させたりする。架台装置１０をチルトさせる場合、制御装置１８は、入力インターフェース４３に入力された傾斜角度（チルト角度）に基づいて、Ｚ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１７を回転させる。制御装置１８は、図示しないセンサの出力等によって回転フレーム１７の回転角度を把握している。また、制御装置１８は、回転フレーム１７の回転角度を随時、スキャン制御機能５５に提供する。制御装置１８は、架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置して移動させ、架台装置１０の回転フレーム１７の内部に導入する装置である。寝台装置３０は、例えば、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持する筐体を含む。寝台駆動装置３２は、モータやアクチュエータを含む。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、支持フレーム３４に沿って、天板３３の長手方向（Ｚ軸方向）に移動させる。天板３３は、被検体Ｐが載置される板状の部材である。

寝台駆動装置３２は、天板３３だけでなく、支持フレーム３４を天板３３の長手方向に移動させてもよい。また、上記とは逆に、架台装置１０がＺ軸方向に移動可能であり、架台装置１０の移動によって回転フレーム１７が被検体Ｐの周囲に来るように制御されてもよい。また、架台装置１０と天板３３の双方が移動可能な構成であってもよい。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｐが立位または座位でスキャンされる方式の装置であってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台装置３０に代えて被検体支持機構を有し、架台装置１０は、回転フレーム１７を、床面に垂直な軸方向を中心に回転させる。

コンソール装置４０は、例えば、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路５０とを有する。実施形態では、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０の各構成要素の一部または全部が含まれてもよい。

メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、検出データや投影データ、再構成画像データ、ＣＴ画像データ等を記憶する。これらのデータは、メモリ４１ではなく（或いはメモリ４１に加えて）、Ｘ線ＣＴ装置１が通信可能な外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、例えば、外部メモリを管理するクラウドサーバが読み書きの要求を受け付けることで、クラウドサーバによって制御されるものである。

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、処理回路によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、利用者による各種操作を受け付けるＧＵＩ（Graphical User Interface）画像等を表示する。ディスプレイ４２は、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。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の本体部と無線通信可能な表示装置（例えばタブレット端末）であってもよい。

入力インターフェース４３は、利用者による各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す電気信号を処理回路５０に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、検出データまたは投影データ（後述）を収集する際の収集条件、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件などの入力操作を受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、タッチパネル、ドラッグボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、カメラ、赤外線センサ、マイク等により実現される。入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０の本体部と無線通信可能な表示装置（例えばタブレット端末）により実現されてもよい。入力インタフェース４３はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路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５０は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体の動作を制御する。処理回路５０は、例えば、システム制御機能５１、前処理機能５２、再構成処理機能５３、画像処理機能５４、スキャン制御機能５５、動画像生成機能５６、および表示制御機能５７などを実行する。処理回路５０は、例えば、ハードウェアプロセッサがメモリ４１に記憶されたスキャンワークフローなどの各種プログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものである。

ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、特定用途向け集積回路、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または複合プログラマブル論理デバイスや、フィールドプログラマブルゲートアレイ）などの回路（circuitry）を意味する。メモリ４１にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェア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、ハードウェア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。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。また、複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。

コンソール装置４０または処理回路５０が有する各構成要素は、分散化されて複数のハードウェアにより実現されてもよい。処理回路５０は、コンソール装置４０が有する構成ではなく、コンソール装置４０と通信可能な処理装置によって実現されてもよい。処理装置は、例えば、一つのＸ線ＣＴ装置と接続されたワークステーション、あるいは複数のＸ線ＣＴ装置に接続され、処理回路５０と同等の処理を一括して実行する装置（例えばクラウドサーバ）である。

システム制御機能５１は、入力インタフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、処理回路５０の各種機能を制御する。

前処理機能５２は、ＤＡＳ１６により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行って、投影データを生成し、生成した投影データをメモリ４１に記憶させる。

再構成処理機能５３は、前処理機能５２によって生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等による再構成処理を行って、ＣＴ画像を生成し、生成したＣＴ画像をメモリ４１に記憶させる。

画像処理機能５４は、入力インタフェース４３が受け付けた入力操作に基づいて、ＣＴ画像を公知の方法により、三次元画像や任意断面の断面像データに変換する。三次元画像への変換は、前処理機能５２によって行われてもよい。

スキャン制御機能５５は、Ｘ線高電圧装置１４、ＤＡＳ１６、制御装置１８、および寝台駆動装置３２に指示することで、架台装置１０における検出データの収集処理を制御する。スキャン制御機能５５は、位置決め画像を収集する撮影、および診断に用いる画像を撮影する際の各部の動作をそれぞれ制御する。スキャン制御機能５５は、動画像生成機能５６が動画像を生成する際には、それに応じた駆動装置１３Ａの制御を行う。これについては後述する。

動画像生成機能５６は、再構成によるＣＴ画像の生成とは別の処理として、ある方向から見た透過画像の動画像を生成する処理を行う。この機能を実現する上で、例えば、回転フレーム１７が一回転するごとにスキャンを行い、スキャンされた結果である検出データを画像の形式にして動画像とすることが考えられる。しかしながら、この場合のフレームレートは、回転フレーム１７が一回転する周期の逆数であり、十分なフレームレートが得られないことが想定される。

これに対し、動画像生成機能５６は、Ｘ線管１１の回転位置が第１回転位置である状態で取得されたＸ線検出器１５の検出データに基づく第１画像のフレーム間に、Ｘ線管１１の回転位置が第１回転位置と異なる一以上の第２回転位置である状態で取得されたＸ線検出器１５の検出データに基づく第２画像を挟ませて、動画像を生成する。これによって、フレームレートを例えば２倍以上に向上させることができる。フレーム間とは、時系列に連続する二つのフレーム画像の間、という意味である。係る動画像の生成手法として、以下に説明するいくつかの実施形態があり得る。

（第１実施形態）
以下、動画像の生成に係る第１実施形態について説明する。第１実施形態のＸ線ＣＴ装置は、動画像を生成する際に、動画像の中に高フレームレート領域と低フレーム領域を設け、高フレームレート領域については第２画像を第１画像のフレーム間に挟ませ、低フレームレート領域については第１画像のみを用いて動画像を生成する。図２は、第１実施形態の表示制御機能５７によりディスプレイ４２に表示させられる画像の一例を示す図である。図中、ＨＡは高フレームレート領域であり、ＬＡは低フレームレート領域である。画像の縦方向の広がりは、被検体Ｐの体軸方向である図１のＺ軸方向に沿ったＸ線の広がり（コーン角）に対応し、画像の横方向は、回転フレーム１７の回転方向である図１のＺ軸まわりの方向（Ｚ＃と表記）のＸ線の広がり（ファン角）に対応する。つまり、画像の横方向の広がりは、前述した第１方向に沿って配置された複数の検出素子により検出された検出値が並べられることで実現され、画像の縦方向の広がりは、前述した第２方向に沿って配置された複数の検出素子により検出された検出値が並べられることで実現されるものである。

高フレームレート領域ＨＡを構成する第２画像は、Ｘ線検出器１５の複数の検出素子のうち、第１方向および第２方向のそれぞれに関する、周辺部を除外した中心部付近の検出素子を用いた検出データに基づく画像である。以下、係る動画像の作成手法について説明する。

図３は、第１実施形態における動画像の生成処理について説明するための図である。本図以降では、回転フレーム１７に搭載された構成を中心に示しており、一部の符号および構成を省略している。また、図３以降において、コリメータ１３の黒塗りになっている部分は、Ｘ線を遮蔽している部分を示し、Ｘ線検出器１５においてハッチングされている部分は、検出データが動画像に使用される光センサまたは半導体素子（以下、アクティブ素子と称する）を示している。但し、コーン角に関するアクティブ素子の選択に関しては図示していない。破線ＢＬは、ファン角の外縁線を示している。

動画像を生成する際に、Ｘ線ＣＴ装置１は、以下に説明する動作を繰り返し実行する。回転フレーム１７は、図面における時計回りに回転するものとする。Ｘ線管１１の回転位置（換言すると回転フレーム１７の回転位置）は、回転フレーム１７を回転させる制御装置１８によって認識されており、その情報は制御装置１８から処理回路５０に提供される。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であるとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５の全体をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第１画像を生成する。回転位置ＲＰ１は、「第１回転位置」の一例である。

回転フレーム１７の回転が進んでＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２になったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角およびコーン角を規定の角度よりも狭い角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。回転位置ＲＰ２は、回転位置ＲＰ１に対して１８０度異なる位置であり、「一以上の第２回転位置」の一例である。このときの「狭い角度」は、高フレームレート領域ＨＡに対応する角度であり、Ｘ線の軌跡がほぼ平行とみなせるため、被検体Ｐに対して逆側からその角度範囲で撮影した画像をそのまま第１画像の間に挟んだとしても、利用者が違和感を覚えない程度の角度である。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５のうち高フレームレート領域ＨＡに対応するアクティブ素子による検出データに基づいて第２画像を生成する。

これを繰り返すことで、高フレームレート領域ＨＡについては回転フレーム１７が一回転する周期の半分の周期で、低フレームレート領域ＬＡに比して高フレームレートで画像を更新することができる。

図４は、第１実施形態の処理回路５０によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、入力インターフェース４３によって動画像の生成が指示されてから終了が指示されるまでの間、繰り返し実行される。

まず、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であるか否かを判定する（ステップＳ３００）。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であると判定された場合、スキャン制御機能５５が規定のファン角でＸ線管１１にＸ線を照射させ（ステップＳ３０２）、動画像生成機能５６が第１画像を生成し（ステップＳ３０４）、表示制御機能５７が第１画像を動画像の一部としてディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ３０６）。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１にないと判定した場合、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２であるか否かを判定する（ステップＳ３０８）。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２であると判定された場合、スキャン制御機能５５が、予め指定された高フレームレート領域ＨＡに対応するファン角およびコーン角で（すなわち第２画像に対応するアクティブ素子に向けた照射範囲で）Ｘ線管１１にＸ線を照射させ（ステップＳ３１０）、動画像生成機能５６がアクティブ素子から得られた検出データに基づく画像を第２画像として生成し（ステップＳ３１２）、表示制御機能５７が、第１画像の一部を第２画像で置換した画像をディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ３１４）。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１と回転位置ＲＰ２のいずれでも無いと判定された場合、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１にＸ線を照射させない（ステップＳ３１６）。

第１の実施形態において、回転位置ＲＰ２でＸ線管１１にＸ線を照射させる際に、回転位置ＲＰ１にＸ線管１１がある場合に比して狭いファン角およびコーン角でＸ線管１１にＸ線を照射させるものとしたが、回転位置ＲＰ２でＸ線管１１にＸ線を照射させる際に、回転位置ＲＰ１にＸ線管１１がある場合と同じファン角またはコーン角でＸ線管１１にＸ線を照射させてもよい。こうすれば、コリメータ装置の制御が容易になる。

高フレームレート領域ＨＡは固定領域であってもよいし、前述した「狭い角度」の範囲内で、利用者によって指定される領域であってもよい。この場合、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、まず第１画像のみを用いた動画像の生成および表示を開始する。その状態で処理回路５０は、入力インターフェース４３を用いた利用者の領域指定操作を受け付ける。利用者は、例えば、心臓のカテーテル手技に用いられる穿刺針の先端を含むように高フレームレート領域ＨＡを指定する。スキャン制御機能５５は、指定された高フレームレート領域ＨＡに対応する、少なくともファン角を計算する。このとき、スキャン制御機能５５は、ファン角だけでなく高フレームレート領域ＨＡに対応するコーン角も計算して制御に用いてもよい。

Ｘ線ＣＴ装置１は、高フレームレート領域ＨＡ内の特徴的な部分（例えば、前述した穿刺針の先端）を、ファン角および／またはＸ線の指向性を変更することで自動追尾して、高フレームレート領域ＨＡを自動的に変更するようにしてもよい。この場合、処理回路５０は、特徴的な部分についてパターンマッチングや学習済モデルを用いた領域抽出処理を行い、自動追尾を実現することができる。また、処理回路５０は、高フレームレート領域ＨＡの領域指定では無く、特徴的な部分の指定を受け付け、特徴的な部分の全体を含むように高フレームレート領域ＨＡを設定してもよい。

以上説明した第１実施形態によれば、Ｘ線ＣＴ装置による検出データに基づいて生成される動画像のフレームレートを向上させることができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態のＸ線ＣＴ装置は、二方向から見た動画像（立体視／ステレオ視用の動画像）を生成してディスプレイ４２に表示させることで立体視／ステレオ視に供するものである。二方向から見たそれぞれの動画像は、例えば、第１実施形態の手法により生成される。なお、第２実施形態のＸ線ＣＴ装置は、二方向に代えて、三方向以上から見た動画像を生成してもよい。

図５は、第２実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その１）である。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であるとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５の全体をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第１画像（１）を生成する。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ３であるとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５の全体をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第１画像（２）を生成する。このとき、第１実施形態と同様に、Ｘ線の照射範囲は規定のままで、アクティブ素子のみ絞り込んでもよい。

回転フレーム１７の回転が進んでＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２になったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角が規定の角度よりも狭くなるようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像（１）を生成する。

回転フレーム１７の回転が進んでＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ４になったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角が規定の角度よりも狭くなるようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像（２）を生成する。このとき、第１実施形態と同様に、Ｘ線の照射範囲は規定のままで、アクティブ素子のみ絞り込んでもよい。

図６は、第２実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その２）である。動画像生成機能５６は、上記説明した第１画像（１）と、第２画像（１）とを交互に並べることで動画像（１）を生成する一方で、第１画像（２）と、第２画像（２）とを交互に並べることで動画像（２）を生成する。表示制御機能５７は、動画像（１）と動画像（２）をディスプレイ４２に表示させる。

以上説明した第２実施形態によれば、複数の方向から見た動画像を並行してディスプレイ４２に表示させることで、利便性を向上させることができる。

（第３～第６実施形態）
第１および第２実施形態では、図２に示すように高フレームレート領域ＨＡが低フレームレート領域ＬＡよりも、ファン角方向およびコーン角方向のそれぞれについて狭くなっている。これに対し、以下に説明する第３～第６実施形態では、高フレームレート領域ＨＡは低フレームレート領域ＬＡと同じ広さを有し、コーン角方向についてのみ低フレームレート領域ＬＡよりも狭くなる。図７は、第３～第６実施形態の表示制御機能５７によりディスプレイ４２に表示させられる画像の一例を示す図である。

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その１）である。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であるとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度（例えば、ＣＴ画像を生成する場合と等しい照射角度）にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５の全体をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第１画像を生成する。

回転フレーム１７の回転が進んでＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１になったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５のうち回転フレーム１７の回転方向に関して先頭部の一部をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像の一部を生成する。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－２になったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度よりも狭い照射角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５のうち回転フレーム１７の回転方向に関して先頭部に続く一部をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像の一部を生成する。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－３になったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度よりも更に狭い照射角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５のうち回転フレーム１７の回転方向に関して中央部付近の一部をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像の一部を生成する。

回転フレーム１７の回転が更に進んでＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－ｎになったとき（ｎは任意の自然数）、スキャン制御機能５５は、ファン角を規定の角度にするように駆動装置１３Ａにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５のうち回転フレーム１７の回転方向に関して末尾付近の一部をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像の一部を生成する。

動画像生成機能５６は、Ｘ線管１１が回転位置ＲＰ２－ｋ（ｋ＝１～ｎ）のそれぞれである状態でアクティブ素子による検出データに基づいて生成した「第２画像の一部」を回転位置の順に並べて結合し（繋ぎ合わせ）、第２画像を生成する。このように生成された第２画像は、被検体Ｐの逆側から、第１画像と同じＸ線の経路を経て撮影された画像である。そのため、第２画像は疑似的に第１画像を再現した画像となる。動画像生成機能５６は、第１画像のフレーム間に第２画像を挟ませて動画像を生成する。図９は、第３実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その２）である。動画像生成機能５６は、上記説明した第１画像と、第２画像とを交互に並べることで、動画像を生成する。

回転位置ＲＰ２－ｋは、「一以上の第２回転位置」の他の一例である。回転位置ＲＰ２－ｋのそれぞれについて、その位置から最大のファン角でＸ線管１１がＸ線を照射した場合に、回転位置ＲＰ１がファン角の範囲内に収まることが必要である。ファン角の取り得る値に応じて、回転位置ＲＰ２－ｋとして設定し得る回転位置の範囲は異なるが、回転位置ＲＰ２－ｋのうち、回転フレーム１７の回転方向に関して中央部付近の回転位置は、回転フレーム１７の回転中心を挟んで回転位置ＲＰ１と対向する位置であると好適である。

図１０は、第３実施形態における動画像の生成処理における制御状態の変化の一例を示す図である。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１である場合、スキャン制御機能５５は、広いファン角でＸ線管１１にＸ線を照射させ、動画像生成機能５６は、このときに得られた検出データに基づいて第１画像を生成する。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１に至るまでの間、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１にＸ線を照射させない。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１～ＲＰ２－ｎであるとき、スキャン制御機能５５は、まず規定の広いファン角で、徐々にファン角を小さくし、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１と対向する位置に至ると、徐々にファン角を大きくしながらＸ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、このときにアクティブ素子によって得られた検出データに基づく部分画像を結合して第２画像を生成する。次にＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１に至るまでの間、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１にＸ線を照射させない。

表示制御機能５７は、メモリ４１に記憶されたＣＴ画像を任意のタイミングでディスプレイ４２に表示させたり、動画像生成機能５６によって生成された動画像をリアルタイムに近いタイミングでディスプレイ４２に表示させたりする。

図１１は、第３実施形態の処理回路５０によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、入力インターフェース４３によって動画像の生成が指示されてから終了が指示されるまでの間、繰り返し実行される。

まず、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であると判定された場合、スキャン制御機能５５が規定のファン角でＸ線管１１にＸ線を照射させ（ステップＳ１０２）、動画像生成機能５６が第１画像を生成し（ステップＳ１０４）、表示制御機能５７が第１画像を動画像の一部としてディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ１０６）。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１にないと判定した場合、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１～２－ｎのいずれかであるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１～２－ｎのいずれかであると判定された場合、スキャン制御機能５５が規定のファン角からファン角を徐々に狭め、次いで徐々に広くしながらＸ線管１１にＸ線を照射させ（ステップＳ１１０）、動画像生成機能５６がアクティブ素子から得られた検出データに基づく画像を結合して第２画像を生成し（ステップＳ１１２）、表示制御機能５７が第２画像を動画像の一部としてディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ１１４）。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１と回転位置ＲＰ２－１～２－ｎのいずれでも無いと判定された場合、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１にＸ線を照射させない（ステップＳ１１６）。

以上説明した第３実施形態によれば、被検体Ｐの逆側から、第１画像と同じＸ線の経路を経て撮影され、疑似的に第１画像を再現した第２画像を第１画像のフレーム間に挟ませて動画像を生成するため、Ｘ線ＣＴ装置による検出データに基づいて生成される動画像のフレームレートを向上させることができる。また、第１または第２実施形態に比して、処理負荷が高くなる半面、高フレームレート領域ＨＡを広くすることができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について説明する。第４実施形態のＸ線ＣＴ装置は、動画像の生成処理におけるコリメータ１３および駆動装置１３Ａの制御方法が第３実施形態と異なるが、その他の点については第３実施形態と同様である。第４実施形態のコリメータ１３および駆動装置１３Ａは、ファン角を広くしたり狭くしたりする機能だけでなく、Ｘ線の照射方向を任意に変更可能な機能および構成を有しているものとする。

図１２は、第４実施形態における動画像の生成処理について説明するための図である。第３実施形態では、スキャン制御機能５５は、まず規定の広いファン角で、徐々にファン角を小さくし、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１と対向する位置に至ると、徐々にファン角を大きくしながらＸ線管１１にＸ線を照射させるものとした。これに対し、第４実施形態のスキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１～ＲＰ２－ｎであるとき、回転位置ＲＰ１にあるアクティブ素子に向けてＸ線が照射されるように駆動装置１３Ａに指示する。動画像生成機能５６は、第３実施形態と同様にアクティブ素子によって得られた検出データに基づく部分画像を結合して第２画像を生成する。

図１３は、第４実施形態の処理回路５０によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、入力インターフェース４３によって動画像の生成が指示されてから終了が指示されるまでの間、繰り返し実行される。

まず、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であると判定された場合、スキャン制御機能５５が規定のファン角でＸ線管１１にＸ線を照射させ（ステップＳ２０２）、動画像生成機能５６が第１画像を生成し（ステップＳ２０４）、表示制御機能５７が第１画像を動画像の一部としてディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ２０６）。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１にないと判定した場合、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１～２－ｎのいずれかであるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１～２－ｎのいずれかであると判定された場合、スキャン制御機能５５が、回転位置ＲＰ１にあるアクティブ素子に向けた指向性でＸ線管１１にＸ線を照射させ（ステップＳ２１０）、動画像生成機能５６がアクティブ素子から得られた検出データに基づく画像を結合して第２画像を生成し（ステップＳ２１２）、表示制御機能５７が第２画像を動画像の一部としてディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ２１４）。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１と回転位置ＲＰ２－１～２－ｎのいずれでも無いと判定された場合、スキャン制御機能５５は、Ｘ線管１１にＸ線を照射させない（ステップＳ２１６）。

以上説明した第４実施形態によれば、第３実施形態と同様、Ｘ線ＣＴ装置による検出データに基づいて生成される動画像のフレームレートを向上させることができる。また、第４実施形態によれば、動画像に寄与しないＸ線が被検体Ｐに照射されるのを抑制することができるため、第３実施形態よりも被検体Ｐに照射されるＸ線の量を低減することができる。但し、コリメータ１３および駆動装置１３Ａの構成が第３実施形態よりも複雑なものになるため、第３実施形態の方が簡易な構成で上記効果を実現することができる。

第３実施形態または第４実施形態においても、ファン角と指向性のどちらも変更せず、アクティブ素子を適宜選択することで第２画像を生成してもよい。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について説明する。第５実施形態のＸ線ＣＴ装置は、二方向から見た動画像（立体視／ステレオ視用の動画像）を生成してディスプレイ４２に表示させることで立体視／ステレオ視に供するものである。二方向から見たそれぞれの動画像は、例えば、第３実施形態または第４実施形態、或いは後述する第６実施形態の手法により生成される。なお、第５実施形態のＸ線ＣＴ装置は、二方向に代えて、三方向以上から見た動画像を生成してもよい。

図１４は、第５実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その１）である。Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ１であるとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５の全体をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第１画像（１）を生成する。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ３であるとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度にするようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、Ｘ線検出器１５の全体をアクティブ素子とし、アクティブ素子による検出データに基づいて第１画像（２）を生成する。

回転フレーム１７の回転が進んでＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ２－１～ＲＰ２－ｎになったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度から徐々に狭め、次いで徐々に広くしながらＸ線管１１にＸ線を照射させるようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像（１）を生成する。

回転フレーム１７の回転が進んでＸ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ４－１～ＲＰ４－ｎになったとき、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度から徐々に狭め、次いで徐々に広くしながらＸ線管１１にＸ線を照射させるようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。動画像生成機能５６は、アクティブ素子による検出データに基づいて第２画像（２）を生成する。

図１５は、第５実施形態における動画像の生成処理について説明するための図（その２）である。動画像生成機能５６は、上記説明した第１画像（１）と、第２画像（１）とを交互に並べることで、動画像（１）を生成する一方で、第１画像（２）と、第２画像（２）とを交互に並べることで、動画像（２）を生成する。表示制御機能５７は、動画像（１）と動画像（２）をディスプレイ４２に表示させる。

以上説明した第５実施形態によれば、複数の方向から見た動画像を並行してディスプレイ４２に表示させることで、利便性を向上させることができる。

第５実施形態において、回転位置ＲＰ２－１～ＲＰ２－ｎと、回転位置ＲＰ４－１～ＲＰ４－ｎとが重複しているとした場合、重複部分の検出データを、第２画像（１）と第２画像（２）で共用することができ、その分のＸ線照射を、重複していない場合に比して低減することができる。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態について説明する。第６実施形態のＸ線ＣＴ装置は、互いに平行に照射されたＸ線による検出データに基づく画像を集めて第１画像および第２画像を生成する。図１６は、第６実施形態における動画像の生成処理について説明するための図である。

Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ５－１～ＲＰ５－ｍである間、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度から徐々に狭め、次いで徐々に広くしながらＸ線管１１にＸ線を照射させるようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。各時点におけるアクティブ素子は、Ｘ線管１１とアクティブ素子を結ぶ方向が、各時点の間で同じになるように選択される。この結果、互いに平行に照射されたＸ線による検出データが得られるため、動画像生成機能５６は、アクティブ素子による検出データを集めて第１画像を生成する。

同様に、Ｘ線管１１の回転位置が回転位置ＲＰ６－１～ＲＰ６－ｍである間、スキャン制御機能５５は、駆動装置１３Ａにファン角を規定の角度から徐々に狭め、次いで徐々に広くしながらＸ線管１１にＸ線を照射させるようにコリメータ１３を制御させた状態で、Ｘ線管１１にＸ線を照射させる。各時点におけるアクティブ素子は、Ｘ線管１１とアクティブ素子を結ぶ方向が、各時点の間で同じになるように選択される。この結果、互いに平行に照射されたＸ線による検出データが得られるため、動画像生成機能５６は、アクティブ素子による検出データを集めて第２画像を生成する。

上記のように生成される第２画像は、第１画像を裏表反転させたものと等しくなる。このため、動画像生成機能５６は、第１画像のフレーム間に第２画像を挟ませて動画像を生成することで、フレームレートを向上させることができる。

以上説明した第６実施形態によれば、他の実施形態と同様に、Ｘ線ＣＴ装置による検出データに基づいて生成される動画像のフレームレートを向上させることができる。

上記第６実施形態は、ファン角の調整とアクティブ素子の選択によって互いに平行に照射されたＸ線を実現するものであるが、平行なＸ線を照射できるＸ線照射部を備えるものであれば、一回の照射で第１画像または第２画像を得ることができる。そのようにＸ線ＣＴ装置を構成してもよい。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、回転フレーム１７によって支持され、回転しながらＸ線を照射するＸ線管１１と、Ｘ線管１１により照射され、被検体Ｐを通過したＸ線の強度を検出するＸ線検出器１５と、Ｘ線検出器１５の検出データに基づいて動画像を生成する処理回路５０とを持ち、Ｘ線検出器１１は、回転フレーム１７の回転方向である第１方向と、第１方向およびＸ線の照射方向に直交する第２方向とのそれぞれに沿って配置された複数の検出素子を有し、処理回路５０は、Ｘ線管１１の回転位置が第１回転位置である状態で取得されたＸ線検出器１５の検出データに基づく第１画像のフレーム間に、Ｘ線管１１の回転位置が第１回転位置と異なる一以上の第２回転位置である状態で取得されたＸ線検出器１５の検出データに基づく第２画像を挟ませて前記動画像を生成することにより、Ｘ線ＣＴ装置による検出データに基づいて生成される動画像のフレームレートを向上させることができる。

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。

１ Ｘ線ＣＴ装置
１０ 架台装置
１１ Ｘ線管
１３ コリメータ
１３Ａ 駆動装置
１４ Ｘ線高電圧装置
１５ Ｘ線検出器
１６ データ収集システム
１７ 回転フレーム
１８ 制御装置
４０ コンソール装置
４１ メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インターフェース
５０ 処理回路
５５ スキャン制御機能
５６ 動画像生成機能
５７ 表示制御機能

Claims (12)

1. 回転フレームによって支持され、回転しながらＸ線を照射するＸ線管と、
   前記Ｘ線管により照射され、被検体を通過した前記Ｘ線の強度を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて動画像を生成する処理部と、
   を備え、
   前記Ｘ線検出器は、前記回転フレームの回転方向である第１方向と、前記第１方向および前記Ｘ線の照射方向に直交する第２方向とのそれぞれに沿って配置された複数の検出素子を有し、
   前記処理部は、前記Ｘ線管の回転位置が第１回転位置である状態で取得された前記Ｘ線検出器の検出データに基づく第１画像のフレーム間に、前記Ｘ線管の回転位置が前記第１回転位置と異なる一以上の第２回転位置である状態で取得された前記Ｘ線検出器の検出データに基づく第２画像を挟ませて前記動画像を生成する、
   Ｘ線ＣＴ装置。
2. 前記処理部は、前記Ｘ線管の回転位置が第１回転位置である場合と、前記Ｘ線管の回転位置が一以上の前記第２回転位置である場合に前記Ｘ線管に前記Ｘ線を照射させ、それ以外の場合に前記Ｘ線管に前記Ｘ線を照射させない、
   請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記第２画像は、前記Ｘ線検出器の複数の検出素子のうち、前記第１方向および前記第２方向のそれぞれに関する中心部付近の検出素子を用いた検出データに基づく画像である、
   請求項１または２記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記Ｘ線管には、ファン角を変更可能なコリメータ装置が取り付けられており、
   前記処理部は、前記Ｘ線管の回転位置が前記第２回転位置にあるとき、前記複数の検出素子のうち前記第２画像を生成するのに用いられる検出素子に向けたファン角で前記Ｘ線が照射されるように前記コリメータ装置を制御する、
   請求項３記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記処理部は、前記Ｘ線管の回転位置が複数の前記第２回転位置のそれぞれである場合に、前記Ｘ線検出器の前記検出素子のうち回転位置が前記第１回転位置である前記検出素子により取得された前記検出データを結合して、一つの前記第２画像を生成する、
   請求項１または２記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記Ｘ線管には、ファン角を変更可能なコリメータ装置が取り付けられており、
   前記処理部は、前記Ｘ線管の回転位置が複数の前記第２回転位置のそれぞれである間、規定のファン角からファン角を徐々に狭め、次いで徐々に広くしながら前記Ｘ線が照射されるように前記コリメータ装置を制御する、
   請求項５記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記Ｘ線管には、前記Ｘ線の指向性を変更可能なコリメータ装置が取り付けられており、
   前記処理部は、前記Ｘ線管の回転位置が複数の前記第２回転位置のそれぞれである間、前記Ｘ線検出器のうち前記第１回転位置にある部分に向けた指向性で前記Ｘ線が照射されるように前記コリメータ装置を制御する、
   請求項５または６記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 利用者による入力操作を受け付ける入力インターフェースを更に備え、
   前記Ｘ線管には、ファン角、または、ファン角および前記Ｘ線の指向性を変更可能なコリメータ装置が取り付けられており、
   前記処理部は、前記第２画像を得るために前記Ｘ線管に前記Ｘ線を照射させる場合の少なくとも前記ファン角を、前記入力インターフェースが受け付けた入力操作に基づいて決定する、
   請求項１または２記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記処理部は、前記第２画像を得るために前記Ｘ線管に前記Ｘ線を照射させる場合の少なくとも前記ファン角を、前記第２画像が、前記入力インターフェースが受け付けた入力操作に基づく特徴的な部位の全てを含むこととなるように決定する、
   請求項８記載のＸ線ＣＴ装置。
10. 前記処理部は、前記第１画像と前記第２画像のそれぞれを、異なる位置の前記Ｘ線管により照射された互いに平行な前記Ｘ線による検出データを集めて生成する、
    請求項１または２記載のＸ線ＣＴ装置。
11. 回転フレームによって支持され、回転しながらＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管により照射され、被検体を通過した前記Ｘ線の強度を検出するＸ線検出器と、を備え、前記Ｘ線検出器は、前記回転フレームの回転方向である第１方向と、前記第１方向および前記Ｘ線の照射方向に直交する第２方向とのそれぞれに沿って配置された複数の検出素子を有する、Ｘ線ＣＴ装置を用いた動画像生成方法であって、
    コンピュータが、
    前記Ｘ線管の回転位置が第１回転位置である状態で取得された前記Ｘ線検出器の検出データに基づく第１画像を生成し、
    前記Ｘ線管の回転位置が前記第１回転位置と異なる一以上の第２回転位置である状態で取得された前記Ｘ線検出器の検出データに基づく第２画像を生成し、
    前記第１画像のフレーム間に前記第２画像２を挟ませて動画像を生成する、
    動画像生成方法。
12. 回転フレームによって支持され、回転しながらＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管により照射され、被検体を通過した前記Ｘ線の強度を検出するＸ線検出器と、を備え、前記Ｘ線検出器は、前記回転フレームの回転方向である第１方向と、前記第１方向および前記Ｘ線の照射方向に直交する第２方向とのそれぞれに沿って配置された複数の検出素子を有する、Ｘ線ＣＴ装置を用いた撮影制御方法であって、
    コンピュータが、
    前記Ｘ線管の回転位置が第１回転位置である状態で前記Ｘ線検出器の検出データを得るように少なくとも前記Ｘ線管を制御し、
    前記Ｘ線管の回転位置が前記第１回転位置と異なる一以上の第２回転位置である状態で前記Ｘ線検出器の検出データを得るように前記Ｘ線管および前記Ｘ線検出器を制御する、
    撮影制御方法。

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