JP6797620B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線に基づくデータを検出器により収集し、収集したデータを再構成してＣＴ画像データを取得する。この際、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の厚さ及びＸ線管の管電流値に基づいて、検出器の設定を最適化し、本スキャンを実施する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、本スキャンの実施前に収集した位置決め画像（スキャノ画像）から被検体の厚さを取得し、被検体の厚さ及び管電流値に基づいて、検出器が収集したデータを出力する際の増幅率を決定するゲイン（Ｇａｉｎ）を調整することにより、検出器の設定を最適化する。

特開２０１４−１０８１７３号公報 特開２００２−３０６４６８号公報 特開２００９−１３１５６３号公報

本発明が解決しようとする課題は、位置決め画像が収集されない場合においても検出器の設定を最適化することができるＸ線ＣＴ装置を提供することである。

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、検出器と、再構成部と、推定部と、調整部とを備える。検出器は、Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線に由来するデータを収集する。再構成部は、前記検出器が収集したデータを再構成してＣＴ画像データを取得する。推定部は、前記被検体の厚さを推定する。調整部は、前記推定部が推定した前記厚さと、前記Ｘ線管の管電流値とに基づいて、前記検出器の設定を調整する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２Ａは、第１の実施形態に係る撮影の一連の流れを説明するためのフローチャートである。 図２Ｂは、第１の実施形態に係る検出器の設定の調整を説明するための図である。 図３Ａは、第１の実施形態に係る撮影の一連の流れを説明するためのフローチャートである。 図３Ｂは、第１の実施形態に係る検出器の設定の調整を説明するための図である。 図４Ａは、第１の実施形態に係る撮影の一連の流れを説明するためのフローチャートである。 図４Ｂは、第１の実施形態に係る検出器の設定の調整を説明するための図である。 図５Ａは、第１の実施形態に係る被検体の厚さを説明するための図である。 図５Ｂは、第１の実施形態に係る被検体の厚さを説明するための図である。 図６は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。 図７は、第２の実施形態に係る検出器の設定の調整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装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を説明する。

（第１の実施形態）
まず、図１を用いて第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の構成の一例を説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、架台１１０と、寝台装置１２０と、コンソール１３０とを備える。

架台１１０は、被検体Ｐ（被写体）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１３０に出力する装置であり、Ｘ線照射制御回路１１１と、Ｘ線発生装置１１２と、検出器１１３と、回転フレーム１１４と、架台駆動回路１１５とを有する。また、検出器１１３は、Ｘ線検出器１１３ａと、データ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）１１３ｂとを有する。

回転フレーム１１４は、Ｘ線発生装置１１２とＸ線検出器１１３ａとを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、架台駆動回路１１５によって被検体Ｐを中心した円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。Ｘ線照射制御回路１１１は、図示しない高電圧発生器を制御して、Ｘ線管１１２ａに高電圧を供給する。ここで、Ｘ線照射制御回路１１１は、スキャン制御回路１３３による制御の下、Ｘ線管１１２ａに供給する管電流値を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。また、Ｘ線照射制御回路１１１は、ウェッジ１１２ｂの切り替えを行う。また、Ｘ線照射制御回路１１１は、コリメータ１１２ｃの開口度を調整することにより、Ｘ線の照射範囲（ファン角やコーン角）を調整する。

Ｘ線発生装置１１２は、Ｘ線を発生し、発生したＸ線を被検体Ｐへ照射する装置であり、Ｘ線管１１２ａと、ウェッジ１１２ｂと、コリメータ１１２ｃとを有する。Ｘ線管１１２ａは、Ｘ線照射制御回路１１１による制御のもと図示しない高電圧発生器から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する真空管であり、回転フレーム１１４の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。ウェッジ１１２ｂは、Ｘ線照射制御回路１１１の制御により、Ｘ線管１１２ａから曝射されたＸ線のＸ線量を調節するためのＸ線フィルタである。具体的には、ウェッジ１１２ｂは、Ｘ線管１１２ａ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１１２ａから曝射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。なお、ウェッジ１１２ｂは、ウェッジフィルタ（wedge filter）や、ボウタイフィルタ（bow-tie filter）とも呼ばれる。

コリメータ１１２ｃは、Ｘ線照射制御回路１１１の制御により、ウェッジ１１２ｂによってＸ線量が調節されたＸ線の照射範囲を絞り込むためのスリットである。架台駆動回路１１５は、回転フレーム１１４を回転駆動させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線発生装置１１２とＸ線検出器１１３ａとを旋回させる。Ｘ線検出器１１３ａは、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する２次元アレイ型検出器（面検出器）であり、複数チャンネル分のＸ線検出素子を配してなる検出素子列が、架台１１０が非チルト時の状態における回転フレーム１１４の回転中心軸方向（図１に示すＺ軸方向）に沿って複数列配列される。

データ収集回路１１３ｂは、ＤＡＳであり、Ｘ線検出器１１３ａが検出したＸ線の検出データから、ＣＴ投影データを収集する。例えば、データ収集回路１１３ｂは、Ｘ線検出器１１３ａにより検出されたＸ線強度分布データに対して、所定のゲインでの増幅処理や、Ａ／Ｄ変換処理、チャンネル間の感度補正処理等を行なってＣＴ投影データを生成し、生成したＣＴ投影データをコンソール１３０に送信する。例えば、回転フレーム１１４の回転中に、Ｘ線管１１２ａからＸ線が連続曝射されている場合、データ収集回路１１３ｂは、全周囲分（３６０度分）のＣＴ投影データ群を収集する。また、データ収集回路１１３ｂは、収集した各ＣＴ投影データに管球位置を対応付けて、コンソール１３０に送信する。管球位置は、ＣＴ投影データの投影方向を示す情報となる。

寝台装置１２０は、被検体Ｐを載せる装置であり、寝台駆動装置１２１と、寝台１２２とを有する。寝台駆動装置１２１は、寝台１２２をＺ軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１１４内に移動させる。寝台１２２は、被検体Ｐが載置される板（天板）である。なお、本実施形態では、架台１１０と寝台１２２との相対位置の変化が寝台１２２の位置を制御することによって実現される場合について説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、架台１１０が自走式である場合、架台１１０の走行を制御することによって、架台１１０と寝台１２２との相対位置の変化が実現される。

コンソール１３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１００の操作を受け付けるとともに、架台１１０によって収集されたＣＴ投影データを用いてＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を再構成する装置である。コンソール１３０は、図１に示すように、入力回路１３１と、ディスプレイ１３２と、スキャン制御回路１３３と、前処理回路１３４と、記憶回路１３５と、処理回路１３６とを有する。

入力回路１３１は、Ｘ線ＣＴ装置１００の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、処理回路１３６に転送する。ディスプレイ１３２は、操作者によって参照されるモニタであり、処理回路１３６による制御のもと、ＣＴ画像データの一部を操作者に表示したり、入力回路１３１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。

スキャン制御回路１３３は、処理回路１３６による制御のもと、Ｘ線照射制御回路１１１、架台駆動回路１１５、データ収集回路１１３ｂ及び寝台駆動装置１２１の動作を制御することで、架台１１０におけるＣＴ投影データの収集処理を制御する。前処理回路１３４は、データ収集回路１１３ｂによって生成されたＣＴ投影データに対して、対数変換処理と、オフセット補正、感度補正及びビームハードニング補正等の補正処理とを行なって、補正済みのＣＴ投影データを生成して、記憶回路１３５に格納する。

記憶回路１３５は、処理回路１３６が被検体Ｐの厚さを推定する際に用いる標準体型情報や、被検体に係る情報を記憶する。なお、標準体型情報及び被検体に係る情報については後述する。また、記憶回路１３５は、前処理回路１３４により生成された補正済みのＣＴ投影データ、及び、処理回路１３６によって再構成されたＣＴ画像データを記憶する。

処理回路１３６は、再構成機能１３６ａと、推定機能１３６ｂと、調整機能１３６ｃと、制御機能１３６ｄとを実行する。図１における実施形態では、構成要素の再構成機能１３６ａ、推定機能１３６ｂ、調整機能１３６ｃ及び制御機能１３６ｄにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３５へ記録されている。処理回路１３６はプログラムを記憶回路１３５から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１３６は、図１の処理回路１３６に示された各機能を有することとなる。なお、図１においては単一の処理回路にて、再構成機能１３６ａ、推定機能１３６ｂ、調整機能１３６ｃ及び制御機能１３６ｄにて行われる処理機能が実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、あるいは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit; ASIC）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device; SPLD）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device; CPLD）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; FPGA））などの回路を意味する。プロセッサは記憶回路１３５に保存さ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。なお、記憶回路１３５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。なお、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１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

第１の実施形態における再構成機能１３６ａは、特許請求の範囲における再構成部の一例である。また、第１の実施形態における推定機能１３６ｂは、特許請求の範囲における推定部の一例である。また、第１の実施形態における調整機能１３６ｃは、特許請求の範囲における調整部の一例である。

処理回路１３６は、Ｘ線ＣＴ装置１００による処理の全体を制御する。即ち、処理回路１３６は、架台１１０、寝台装置１２０及びコンソール１３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１００の全体制御を行う。例えば、処理回路１３６は、スキャン制御回路１３３を制御して架台１１０で行なわれるＣＴスキャンを制御する。また、例えば、処理回路１３６は、ＣＴスキャンにより収集したＣＴ投影データを用いて、ＣＴ画像データを再構成する。

ここで、再構成方法としては、種々の方法があり、例えば、逆投影処理が挙げられる。また、逆投影処理としては、例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法による逆投影処理が挙げられる。あるいは、処理回路１３６は、逐次近似法を用いて、ＣＴ画像データを再構成することもできる。そして、処理回路１３６は、再構成したＣＴ画像データを記憶回路１３５に格納する。

また、処理回路１３６は、再構成したＣＴ画像データに対し各種画像処理を行って表示用のＣＴ画像を生成し、記憶回路１３５に格納する。また、処理回路１３６は、記憶回路１３５が記憶する表示用のＣＴ画像をディスプレイ１３２に表示するように制御する。また、処理回路１３６は、ＣＴスキャンに先立って、被検体Ｐの厚さを推定し、推定した厚さとＸ線管１１２ａの管電流値とに基づいて、検出器１１３の設定を調整する。なお、処理回路１３６による検出器１１３の設定の調整については後述する。

以上、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、位置決め画像が収集されない場合においても検出器１１３の設定を最適化する。

ここでまず、位置決め画像が収集される場合におけるＸ線ＣＴ装置１００による被検体Ｐの撮影の一連の流れについて、図２Ａを用いて説明する。図２Ａは、第１の実施形態に係る撮影の一連の流れを説明するためのフローチャートである。

図２Ａに示すように、被検体Ｐが寝台１２２上に整位された後、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐに対してＣＴスキャンを実行し、位置決め画像を収集する。次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、図２Ａに示すように、収集した位置決め画像に基づいて被検体Ｐの厚さを算出し、被検体Ｐの厚さから、曝射ｍＡ（Ｘ線管１１２ａの管電流値）を算出する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ＡＥＣ（Auto Exposure Control）により、被検体Ｐの厚さから、スキャン範囲に曝射するＸ線の曝射ｍＡを算出する。

次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、図２Ａに示すように、曝射ｍＡと被検体Ｐの厚さとに基づいて、ハード（検出器１１３）の設定を最適化する。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１００は、検出器１１３の設定として、検出器１１３がＸ線に由来するデータを増幅して収集する際のゲインを調整する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、設定が最適化された検出器１１３を用いて、被検体Ｐの撮影を実行する。

なお、図２Ａにおける被検体Ｐの厚さとは、撮影対象となる被検体Ｐの部位の厚さである。言い換えると、被検体Ｐの厚さとは、Ｘ線管１１２ａから照射されたＸ線が透過する部位の厚さである。例えば、被検体Ｐの厚さが大きい場合、Ｘ線管１１２ａから照射されて被検体Ｐを透過したＸ線は、大きく減衰した上で検出器１１３に到達することとなる。一方で、被検体Ｐの厚さが小さい場合、Ｘ線はそれほど減衰せずに検出器１１３に到達することとなる。即ち、一定の管電流値においてＸ線の照射を行う場合であっても、被検体Ｐの厚さによって、検出器１１３が検出するＸ線の強度は変化する。そこで、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの厚さに基づいて、検出器１１３が検出するＸ線の強度を推定し、検出器１１３の設定の最適化を図る。

ここで、検出器１１３の設定の最適化について、図２Ｂを用いて詳細に説明する。図２Ｂは、第１の実施形態に係る検出器１１３の設定の調整を説明するための図である。図２Ｂに示すグラフは、位置決め画像に基づいて算出した管電流値でＸ線管１１２ａから照射され、位置決め画像に基づいて算出した厚さの被検体Ｐを透過したＸ線を、Ｘ線検出器１１３ａの各Ｘ線検出素子が検出し、データ収集回路１１３ｂが所定のゲインで増幅して収集した場合のカウント値の分布を、Ｘ線ＣＴ装置１００が予測したものである。

図２Ｂの横軸は、チャンネル数（ｃｈ数）を示し、Ｘ線検出器１１３ａが有する各Ｘ線検出素子に対応する。即ち、横軸は、Ｘ線検出器１１３ａ上での位置座標を示す。また、図２Ｂにおける縦軸の数字は、カウント値を示す。ここで、カウント値は、データ収集回路１１３ｂが所定のゲインで増幅した後の値である。例えば、データ収集回路１１３ｂにおけるゲインの設定により、図２Ｂに示すグラフの最大値（Peak）は変化する。

なお、図２Ｂにおいては、被検体Ｐの位置を概念的に表示する。即ち、図２Ｂは、横軸に示す位置のうち、被検体Ｐに対応する位置のＸ線検出素子において、被検体Ｐを透過したＸ線が検出されることを示す。また、図２Ｂのグラフの実線部分は、カウント値の予測値を示す。また、図２Ｂのグラフの破線部分は、被検体Ｐが撮影視野（Field Of View； ＦＯＶ）にいないことを想定する場合におけるカウント値の予測値を、補足的に示すものである。

なお、図２Ｂは、被検体Ｐが、スキャン時のＦＯＶの中心に位置する場合を想定して、カウント値の分布を予測したものである。ここで、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体ＰのＦＯＶにおける位置、及び、位置決め画像に基づいて算出した被検体Ｐの厚さに基づいて、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布を算出することができる。そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布に基づいて、図２Ｂに示すように、位置決め画像に基づいて算出した管電流値でＸ線を照射した際に検出器１１３が収集するカウント値の分布を算出することができる。

図２Ｂにおいては、グラフの破線部分の一部がオーバーフロー（OverFlow; ＯＦ）する領域に入っている。ここで、オーバーフローとは、カウント値が、データ収集回路１１３ｂが収集することのできる範囲（ダイナミックレンジ）を超えることをいう。図２Ｂにおいては、ダイナミックレンジは「０」から「５００００」の範囲となっており、カウント値が「５００００」を超えるとオーバーフローを生じる。オーバーフローを生じた場合、ダイナミックレンジの範囲外のカウント値についてはその大小を評価することができないため、再構成されるＣＴ画像データは、オーバーフローを生じた範囲において、例えば一色（白色等）で表現される。

なお、グラフの破線部分は被検体ＰがＦＯＶにいない場合のカウント値であり、ＦＯＶに被検体Ｐが含まれる場合、被検体Ｐの厚さに応じてＸ線は減衰する。ここでＸ線ＣＴ装置１００は、位置決め画像に基づいて取得した被検体Ｐの厚さ、及び、被検体Ｐの位置（ＦＯＶの中心）に基づいて、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布を算出し、算出した厚さの分布に基づいてＸ線の減衰を予測し、スキャン時のカウント値が図２Ｂのグラフの実線部分の形状になることを算出することができる。

図２Ｂのグラフの実線部分に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの厚さの分布に基づいてスキャン時のカウント値を算出し、最大値（Ｐｅａｋ）がオーバーフロー領域に入らないように、検出器１１３のゲインを調整する。また、Ｘ線ＣＴ装置１００は、図２Ｂに示すように、カウント値の最大値が、ダイナミックレンジの上限値「５００００」に近い値となるように、ゲインを調整する。

ここで、Ｘ線ＣＴ装置１００は、カウント値の最大値がオーバーフロー領域に入らないようにしつつ、カウント値がより大きくなるような条件で撮影を行うことにより、再構成されるＣＴ画像データにおいて、回路ノイズによるアーチファクトを低減することができる。なお、回路ノイズとは、種々のデータ処理において発生するノイズであり、カウント値が小さいほど、回路ノイズの影響が相対的に大きくなる。即ち、Ｘ線ＣＴ装置１００は、オーバーフローを回避しつつ、回路ノイズの影響を最小化し、検出器１１３の設定を最適化する。

上述したように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの厚さと被検体Ｐの位置とに基づいて、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布を算出することにより、被検体Ｐの撮影時におけるカウント値の最大値を推定し、推定した最大値がオーバーフロー領域に入らないようにしつつ、ゲインを調整して回路ノイズの影響を低減する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、設定を最適化した検出器１１３を用いて、被検体Ｐの撮影を実行する。

しかしながら、臨床の場においては、位置決め画像が収集されず、被検体Ｐの厚さが不明な場合がある。例えば、頭部や四肢の撮影においては、部位の個人差が小さく、被写体サイズとしても小さいことから、位置決め画像が収集されない場合がある。ここで、位置決め画像が収集されない場合におけるＸ線ＣＴ装置１００による被検体Ｐの撮影の一連の流れについて、図３Ａを用いて説明する。図３Ａは、第１の実施形態に係る撮影の一連の流れを説明するためのフローチャートである。

図３Ａに示すように、まず、被検体Ｐが寝台１２２上に整位される。ここで、位置決め画像が収集されない場合においても、曝射ｍＡ（Ｘ線管１１２ａの管電流値）については、被検体Ｐを目視した操作者が、被検体Ｐのおおよそのサイズに基づいて入力することができる。そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、検出器１１３を用いて、被検体Ｐの撮影を実行する。

ここで、位置決め画像が収集されず、被検体Ｐの厚さの情報が利用できない場合における検出器１１３の設定の調整について、図３Ｂを用いて説明する。図３Ｂは、第１の実施形態に係る検出器１１３の設定の調整を説明するための図である。ここで、図３Ｂに示すグラフは、入力された管電流値でＸ線管１１２ａから照射されたＸ線を、Ｘ線検出器１１３ａの各Ｘ線検出素子が検出し、データ収集回路１１３ｂが所定のゲインで増幅して収集した場合のカウント値の分布を示す。また、図３Ｂの横軸は、ｃｈ数を示し、Ｘ線検出器１１３ａが有する各Ｘ線検出素子に対応する。即ち、横軸は、Ｘ線検出器１１３ａ上での位置座標を示す。また、図３Ｂにおける縦軸は、データ収集回路１１３ｂが所定のゲインで増幅した後のカウント値を示す。

図３Ｂに示す場合、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの厚さの情報が利用できないため、ＦＯＶに被検体Ｐが含まれず、ＦＯＶの全体が空気であること（ａｌｌ ａｉｒ）を想定して、カウント値の分布を予測し、ゲインの調整を行う。即ち、Ｘ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線検出器１１３ａの中心がカウント値の最大値（Ｐｅａｋ）となる図３Ｂのグラフにおいて、最大値がオーバーフロー領域に入らないようにゲインの調整を行う。例えば、図３Ｂに示すように、グラフの一部がオーバーフロー領域に入っている場合、Ｘ線ＣＴ装置１００は、所定のゲインを調整し、データの増幅率を低くして、カウント値の最大値がオーバーフロー領域に入らないように検出器１１３の設定を変更する。

しかしながら、実際のスキャンでは、ＦＯＶに被検体Ｐが含まれ、被検体Ｐの厚さに応じてＸ線は減衰する。即ち、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの厚さの情報が利用できない場合、Ｘ線の減衰を考慮することなくゲインを調整するため、被検体Ｐの厚さに基づいてゲインを調整する場合と比較し、データの増幅率を低く設定することとなる。そして、データの増幅率が低く設定されることで、オーバーフローは回避できるものの、再構成されるＣＴ画像データに回路ノイズによるアーチファクトが生じる場合がある。言い換えると、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの厚さの情報が利用できない場合、検出器１１３の設定を最適化することができない。

そこで、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、位置決め画像が収集されない場合においては、被検体Ｐの厚さを推定し、推定した厚さを用いて、検出器１１３の設定を最適化する。まず、位置決め画像が収集されず、被検体Ｐの厚さを推定する場合におけるＸ線ＣＴ装置１００による被検体Ｐの撮影の一連の流れについて、図４Ａを用いて説明する。図４Ａは、第１の実施形態に係る撮影の一連の流れを説明するためのフローチャートである。なお、以下では、位置決め画像が収集されない場合について説明する。

図４Ａに示すように、被検体Ｐが寝台１２２上に整位された後、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの厚さを推定し、曝射ｍＡ（Ｘ線管１１２ａの管電流値）の入力を操作者から受け付ける。次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、図４Ａに示すように、曝射ｍＡと被検体Ｐの厚さとに基づいて、ハード（検出器１１３）の設定を最適化する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、設定が最適化された検出器１１３を用いて、被検体Ｐの撮影を実行する。

上述したように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、位置決め画像が収集されない場合においても、被検体Ｐの厚さを推定することにより、検出器１１３の設定を最適化する。即ち、Ｘ線ＣＴ装置１００は、位置決め画像が収集されない場合においても、位置決め画像に基づいて算出する被検体Ｐの厚さに代え、推定した被検体Ｐの厚さを用いることにより、位置決め画像が収集される場合と同様に検出器１１３の設定を調整することができる。以下、被検体Ｐの厚さを推定して検出器１１３の設定を最適化するためにＸ線ＣＴ装置１００が行う処理について詳細に説明する。

まず、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの厚さを推定する。具体的には、推定機能１３６ｂは、標準体型情報に基づいて、被検体Ｐの厚さを推定する。ここで、標準体型情報とは、Ｘ線ＣＴ装置１００が予め保持している情報、あるいは予め保持している情報を加工して得られる情報であり、各部位についての標準的な寸法が設定されたものである。例えば、標準体型情報は、三次元の患者モデルである。

例えば、推定機能１３６ｂは、記憶回路１３５に記憶されたモデルデータから、被検体Ｐの体型に合わせた患者モデルを取得する。ここで、モデルデータについて説明する。モデルデータは、年齢、成人／子供、男性／女性、体重、身長などの体格などに関わるパラメータに関する複数の組み合わせに応じた標準的な体格などを有する人体について、実際にＣＴ装置で撮影した画像として予め生成されて、記憶回路１３５に格納される。

すなわち、記憶回路１３５は、上述したパラメータの組み合わせに応じた複数のモデルデータを記憶する。そして、推定機能１３６ｂは、上述したパラメータと、被検体Ｐに係る情報とを比較し、被検体Ｐと体格が類似するモデルデータを、患者モデルとして記憶回路１３５から読み出す。なお、上述したパラメータはあくまで例示であり、上記例以外にも、例えば、ＢＭＩ（Body Mass Index）や胸囲、座高など、種々のパラメータを使用することができる。

また、推定機能１３６ｂは、撮影部位の情報を取得する。例えば、推定機能１３６ｂは、撮影部位の設定の入力を、入力回路１３１を介して操作者から受け付ける。次に、推定機能１３６ｂは、読み出した患者モデルを用いて、被検体Ｐの厚さを推定する。例えば、被検体Ｐの撮影部位が頭部である場合、推定機能１３６ｂは、患者モデルから頭部の厚さの値を取得し、取得した値を被検体Ｐの厚さと推定する。

なお、推定機能１３６ｂは、患者モデルを補正し、補正した患者モデルを用いて被検体Ｐの厚さを推定する場合であってもよい。例えば、推定機能１３６ｂは、読み出した患者モデルにおけるパラメータと、被検体Ｐに係る情報との差に応じて、患者モデルを補正する。一例を挙げると、推定機能１３６ｂは、読み出した患者モデルのＢＭＩと、被検体ＰのＢＭＩとが一致するように、患者モデルを拡大又は縮小する。そして、推定機能１３６ｂは、拡大又は縮小した後の患者モデルから撮影部位の厚さの値を取得し、取得した値を被検体Ｐの厚さと推定することができる。

なお、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐに係る情報を、ＲＩＳ（Radiology Information System）やＨＩＳ（Hospital Information System）等の種々のシステムを通じて取得することができる。また、被検体Ｐに係る情報が記憶回路１３５に予め格納される場合、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐに係る情報を記憶回路１３５から読み出すことができる。あるいは、推定機能１３６ｂは、入力回路１３１を介して、被検体Ｐに係る情報の入力を受け付ける場合であってもよい。

次に、調整機能１３６ｃは、推定機能１３６ｂが推定した被検体Ｐの厚さと、Ｘ線管１１２ａの管電流値とに基づいて、検出器１１３の設定を調整する。ここで、推定機能１３６ｂが推定した被検体Ｐの厚さに基づく検出器１１３の設定の調整について、図４Ｂを用いて説明する。図４Ｂは、第１の実施形態に係る検出器１１３の設定の調整を説明するための図である。ここで、図４Ｂに示すグラフは、所定の管電流値でＸ線管１１２ａから照射されたＸ線を、Ｘ線検出器１１３ａの各Ｘ線検出素子が検出し、データ収集回路１１３ｂが所定のゲインで増幅して収集した場合のカウント値の分布を示す。また、図４Ｂの横軸は、ｃｈ数を示し、Ｘ線検出器１１３ａが有する各Ｘ線検出素子に対応する。即ち、横軸は、Ｘ線検出器１１３ａ上での位置座標を示す。また、図４Ｂにおける縦軸は、データ収集回路１１３ｂが所定のゲインで増幅した後のカウント値を示す。なお、以下では、Ｘ線管１１２ａの管電流値は、一定の値であるものとして説明する。例えば、Ｘ線管１１２ａの管電流値は、予め設定される固定値や、入力回路１３１を介して操作者が入力する値である。

例えば、調整機能１３６ｃは、まず、被検体Ｐがスキャン時にＦＯＶの中心に位置するものとして、推定機能１３６ｂが推定した被検体Ｐの厚さから、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布を算出する。次に、調整機能１３６ｃは、算出した厚さの分布に基づいて、図４Ｂのグラフの実線部分に示すように、カウント値の分布を推定する。また、調整機能１３６ｃは、カウント値の最大値がオーバーフロー領域に入らない範囲において、データ収集回路１１３ｂがデータを収集する際の増幅率が大きくなるようにゲインを調整する。そして、調整機能１３６ｃは、オーバーフローを回避し、かつ回路ノイズによるアーチファクトが低減されるように、検出器１１３の設定を最適化する。

あるいは、調整機能１３６ｃは、予めデータの増幅率が設定された複数のゲインの中から、カウント値がオーバーフローを生じず、かつ回路ノイズによるアーチファクトが発生しないゲインを選択することもできる。例えば、調整機能１３６ｃは、まず、増幅率が設定された複数のゲインのそれぞれについて、オーバーフローを生じずにデータを収集することができる被検体Ｐの厚さの下限値、及び、回路ノイズによるアーチファクトを生じずにＣＴ画像データを取得することのできる被検体Ｐの厚さの上限値を、Ｘ線管１１２ａの管電流値に応じて決定する。そして、調整機能１３６ｃは、推定機能１３６ｂが推定した被検体Ｐの厚さと、各ゲインについて決定した上限値及び下限値とを比較し、オーバーフロー及び回路ノイズによるアーチファクトの双方を回避することのできるゲインを選択する。なお、調整機能１３６ｃは、オーバーフロー及び回路ノイズによるアーチファクトの双方を回避することのできるゲインが複数ある場合には、オーバーフローを生じる可能性が最も小さいゲイン、又は、回路ノイズの影響が最も小さいゲインを選択する。あるいは、調整機能１３６ｃは、オーバーフロー及び回路ノイズによるアーチファクトの双方を回避することのできるゲインが複数ある場合、複数のゲインのうちいずれを選択するかについて、操作者からの選択操作を受け付ける。

なお、被検体Ｐの断面が円形でない場合、被検体Ｐの厚さは、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、Ｘ線の照射方向によって変化する。ここで、図５Ａ及び図５Ｂは、第１の実施形態に係る被検体Ｐの厚さを説明するための図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、スキャン時のＸ線発生装置１１２は、回転フレーム１１４の回転にともなって、被検体Ｐの周囲を移動する。ここで、推定機能１３６ｂは、Ｘ線発生装置１１２の位置ごとに、即ち被検体Ｐに対しＸ線が照射される角度ごとに、被検体Ｐの厚さを推定する。

例えば、断面形状が楕円状である被検体Ｐと、Ｘ線発生装置１１２との位置関係が図５Ａに示す状態である場合、推定機能１３６ｂは、図５Ａに示すように、被検体Ｐの断面の短軸に相当する長さを被検体Ｐの厚さとする。また、例えば、被検体ＰとＸ線発生装置１１２との位置関係が図５Ｂに示す状態である場合、推定機能１３６ｂは、図５Ｂに示すように、被検体Ｐの断面の長軸に相当する長さを被検体Ｐの厚さとする。そして、調整機能１３６ｃは、Ｘ線の照射角度ごとの被検体Ｐの厚さと、所定の管電流値とに基づいて、Ｘ線の照射角度ごとに、検出器１１３の設定を調整することができる。

更に、上述した例では、Ｘ線管１１２ａの管電流値は一定の値であるものとして説明したが、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、推定機能１３６ｂがＸ線の照射角度ごとに厚さを推定する場合、管電流値は、Ｘ線の照射角度ごとに異なるように設定される場合であってもよい。例えば、被検体ＰとＸ線発生装置１１２との位置関係が図５Ａに示す状態である場合、図５Ｂの場合と比較して、照射されるＸ線が透過する被検体Ｐの厚さは小さいため、被検体Ｐを透過することによるＸ線の減衰は小さい。従って、図５Ａにおいては、照射されるＸ線量が小さくても十分なＸ線量が検出器１１３に到達するため、Ｘ線管１１２ａの管電流値は、小さな値に設定される。また、例えば、被検体ＰとＸ線発生装置１１２との位置関係が図５Ｂに示す状態である場合、図５Ａの場合と比較して、照射されるＸ線が透過する被検体Ｐの厚さが大きいため、被検体Ｐを透過することにより、Ｘ線は大きく減衰する。従って、図５Ｂにおいては、照射されるＸ線量を大きくしなければ十分なＸ線量が検出器１１３に到達しないため、Ｘ線管１１２ａの管電流値は、大きな値に設定される。そして、調整機能１３６ｃは、Ｘ線の照射角度ごとの被検体Ｐの厚さと、Ｘ線の照射角度ごとに異なるように設定される管電流値とに基づいて、Ｘ線の照射角度ごとに、検出器１１３の設定を調整する。

推定機能１３６ｂによる被検体Ｐの厚さの推定、及び、調整機能１３６ｃによる検出器１１３の設定の調整の後、Ｘ線ＣＴ装置１００は、撮影及び再構成処理を実行する。具体的には、制御機能１３６ｄは、撮影の開始要求を受け付けると、スキャン制御回路１３３を制御することによって、Ｘ線照射制御回路１１１、架台駆動回路１１５、データ収集回路１１３ｂ及び寝台駆動装置１２１の動作を制御し、架台１１０における被検体Ｐの撮影を実行する。そして、Ｘ線管１１２ａから照射され被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線検出器１１３ａが検出し、検出したＸ線に由来するＣＴ投影データをデータ収集回路１１３ｂが収集する。更に、再構成機能１３６ａは、データ収集回路１１３ｂが収集したＣＴ投影データを再構成して、ＣＴ画像データを取得する。

次に、Ｘ線ＣＴ装置１００による処理の手順の一例を、図６を用いて説明する。図６は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１６０は、再構成機能１３６ａに対応するステップである。ステップＳ１２０は、推定機能１３６ｂに対応するステップである。ステップＳ１３０は、調整機能１３６ｃに対応するステップである。ステップＳ１１０、ステップＳ１４０、ステップＳ１５０及びステップＳ１７０は、制御機能１３６ｄに対応するステップである。

まず、処理回路１３６は、操作者から検査開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。検査開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１１０否定）、処理回路１３６は待機状態となる。一方、検査開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１１０肯定）、処理回路１３６は、被検体Ｐの厚さを推定し（ステップＳ１２０）、推定した被検体Ｐの厚さと、Ｘ線管１１２ａの管電流値とから、検出器１１３の設定を調整する（ステップＳ１３０）。

ここで処理回路１３６は、操作者から撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１４０）。撮影開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１４０否定）、処理回路１３６は待機状態となる。一方、撮影開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１４０肯定）、処理回路１３６は、調整された検出器１１３の設定において、被検体Ｐを透過したＸ線の検出及びＣＴ投影データの収集を実行する（ステップＳ１５０）。

そして、処理回路１３６は、被検体Ｐから収集したＣＴ投影データを再構成してＣＴ画像データを取得し（ステップＳ１６０）、操作者から終了コマンドを受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１７０）。終了コマンドを受け付けない場合（ステップＳ１７０否定）、処理回路１３６は待機状態となる。一方、終了コマンドを受け付けた場合（ステップＳ１７０肯定）、処理回路１３６は処理を終了する。

なお、処理回路１３６は、ステップＳ１３０において、検出器１１３の設定を最適化できない場合、その旨を操作者に通知する場合であってもよい。例えば、処理回路１３６は、ゲインをどのように調整しても、オーバーフロー及び回路ノイズによるアーチファクトのうち少なくとも一方が生じてしまう旨を操作者に通知することができる。この場合、処理回路１３６は、ステップＳ１３０の後に、操作者から、Ｘ線管１１２ａの管電流値の設定を受付け、再度、ステップＳ１３０に移行する場合であってもよい。

上述したように、第１の実施形態によれば、検出器１１３は、Ｘ線管１１２ａから照射され被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出したＸ線に由来するデータを収集する。また、再構成機能１３６ａは、データを再構成してＣＴ画像データを取得する。また、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの厚さを推定する。また、調整機能１３６ｃは、推定機能１３６ｂが推定した被検体Ｐの厚さと、Ｘ線管１１２ａの管電流値とに基づいて、検出器１１３の設定を調整する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、位置決め画像が収集されない場合においても検出器１１３の設定を最適化することができる。

また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布に基づいて、所定の管電流値でＸ線を照射した際に検出器１１３が収集するカウント値の最大値を推定し、推定した最大値がオーバーフロー領域に入らないように検出器１１３の所定のゲインを調整する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、オーバーフローを回避しつつもカウント値が大きくなるようゲインを設定し、回路ノイズによるアーチファクトの発生を抑制したＣＴ画像データを取得することができる。

また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、位置決め画像を収集するためのスキャンを行うことなく、検出器１１３の設定を最適化した上でＣＴ画像データを取得する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの被曝量を低減することができる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、スキャン時における被検体ＰがＦＯＶ中心に位置するものとして、検出器１１３の設定を調整する場合について説明した。これに対して第２の実施形態では、被検体ＰのＦＯＶ中心からのずれ量（オフセット量）を考慮して、検出器１１３の設定を調整する場合について説明する。なお、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、図１に示した第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００と同様の構成を有し、調整機能１３６ｃにおける処理が一部相違する。そこで、第１の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。

以下、図７を用いて、第２の実施形態に係る調整機能１３６ｃについて説明する。図７は、第２の実施形態に係る検出器１１３の設定の調整を説明するための図である。図７の横軸は、ｃｈ数を示し、Ｘ線検出器１１３ａが有する各Ｘ線検出素子に対応する。即ち、横軸は、Ｘ線検出器１１３ａ上での位置座標を示す。また、図７における縦軸の数字はカウント値を示す。また、図７は、Ｘ線の照射範囲に被検体Ｐがいる条件において、所定の管電流値でＸ線管１１２ａから照射され、推定機能１３６ｂが推定した厚さの被検体Ｐを透過したＸ線を、Ｘ線検出器１１３ａの各Ｘ線検出素子が検出し、データ収集回路１１３ｂが所定のゲインで増幅して収集した場合のカウント値の分布を、調整機能１３６ｃが予測したものである。

まず、被検体Ｐがいない場合、カウント値が最大値（Ｐｅａｋ）となる位置は、ＦＯＶ中心に対応する。ここで、スキャン時における被検体Ｐの位置は、スキャン内容によって、ＦＯＶ中心の位置からずれる場合がある。例えば、右肺についての検査を行う場合において、右肺について高画質のＣＴ画像データを取得するためには、右肺がＦＯＶの中心となるようにしてスキャンが行われる。この場合、注目部位である右肺は被検体Ｐの体軸からずれた位置にあるため、スキャン時における被検体Ｐ（胸部）の中心の位置と、ＦＯＶ中心の位置とがずれることとなる。

カウント値の最大値は、このようなＦＯＶ中心からの被検体Ｐの位置のずれに応じて変化する。例えば、被検体ＰがＦＯＶの中心に位置する場合と比較し、図７に示すように、被検体ＰがＦＯＶの中心からずれて位置する場合、カウント値の最大値は大きくなる。そこで、調整機能１３６ｃは、被検体Ｐの位置を算出し、算出した被検体Ｐの位置と、推定機能１３６ｂが推定した被検体Ｐの厚さとに基づいて、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布を算出する。そして、調整機能１３６ｃは、算出した被検体Ｐの厚さの分布に基づいて、カウント値の最大値を算出し、検出器１１３のゲインを調整する。

具体的には、まず、調整機能１３６ｃは、被検体Ｐが載置される寝台１２２の位置情報を取得する。なお、寝台１２２の位置情報とは、スキャン時における寝台１２２の架台１１０に対する位置を示す情報である。ここで、寝台１２２は、撮影計画に従い、制御機能１３６ｄによる制御のもとスキャン制御回路１３３が制御する寝台駆動装置１２１によって移動される。従って、調整機能１３６ｃは、寝台１２２のスキャン時における位置情報を、撮影計画に基づいて取得することができる。なお、調整機能１３６ｃは、寝台１２２の位置情報として、図１に示すＹ軸方向の位置情報のみを取得する場合であってもよいし、更にＸ軸方向やＺ軸方向の位置情報を取得する場合であってもよい。

次に、調整機能１３６ｃは、寝台１２２の位置情報を用いて、被検体Ｐの位置を算出する。例えば、調整機能１３６ｃは、被検体Ｐが寝台１２２の略中央部に載置されるものとして、寝台１２２の移動量から、被検体Ｐの位置を算出する。例えば、調整機能１３６ｃは、寝台１２２のＹ軸方向の位置情報を用いて、被検体ＰのＹ軸方向の位置を算出する。また、例えば、調整機能１３６ｃは、寝台１２２のＸ軸方向及びＺ軸方向の位置情報を用いて、被検体ＰのＸ軸方向及びＺ軸方向の位置を算出することができる。

そして、調整機能１３６ｃは、被検体Ｐの位置及び厚さから、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布を取得する。ここで、図７においては、カウント値の最大値（Peak）がオーバーフロー領域に入っている。従って、図７におけるゲインの設定で撮影を実行するとオーバーフローを生じるため、調整機能１３６ｃは、図７に示すカウント値の最大値（Peak）がオーバーフロー領域に入らないように所定のゲインを調整し、データの増幅率を小さくする。

即ち、被検体Ｐの位置を算出することで、調整機能１３６ｃは、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布に基づいて、所定の管電流値でＸ線を照射した際に検出器１１３が収集するカウント値の最大値をより適切に推定し、推定した最大値がオーバーフロー領域に入らないように、検出器１１３の設定を調整する。そして、調整機能１３６ｃは、撮影時においてオーバーフローを生じないようにしつつ、再構成されるＣＴ画像データの回路ノイズによるアーチファクトを低減する。

次に、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００による処理の手順の一例を、図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ２７０は、再構成機能１３６ａに対応するステップである。ステップＳ２２０は、推定機能１３６ｂに対応するステップである。ステップＳ２３０及びステップＳ２４０は、調整機能１３６ｃに対応するステップである。ステップＳ２１０、ステップＳ２５０、ステップＳ２６０及びステップＳ２８０は、制御機能１３６ｄに対応するステップである。

まず、処理回路１３６は、操作者から検査開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２１０）。検査開始要求を受け付けない場合（ステップＳ２１０否定）、処理回路１３６は待機状態となる。一方、検査開始要求を受け付けた場合（ステップＳ２１０肯定）、処理回路１３６は、被検体Ｐの厚さを推定する（ステップＳ２２０）。次に、処理回路１３６は、被検体Ｐが載置される寝台１２２の位置情報を用いて、被検体Ｐの位置を算出する（ステップＳ２３０）。そして、処理回路１３６は、被検体Ｐの位置と、推定した被検体Ｐの厚さと、Ｘ線管１１２ａの管電流値とから、検出器１１３の設定を調整する（ステップＳ２４０）。

ここで処理回路１３６は、操作者から撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２５０）。撮影開始要求を受け付けない場合（ステップＳ２５０否定）、処理回路１３６は待機状態となる。一方、撮影開始要求を受け付けた場合（ステップＳ２５０肯定）、処理回路１３６は、調整された検出器１１３の設定において、被検体Ｐを透過したＸ線の検出及びＣＴ投影データの収集を実行する（ステップＳ２６０）。

そして、処理回路１３６は、被検体Ｐから収集したデータを再構成してＣＴ画像データを取得し（ステップＳ２７０）、操作者から終了コマンドを受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２８０）。終了コマンドを受け付けない場合（ステップＳ２８０否定）、処理回路１３６は待機状態となる。一方、終了コマンドを受け付けた場合（ステップＳ２８０肯定）、処理回路１３６は処理を終了する。

上述したように、第２の実施形態によれば、調整機能１３６ｃは、被検体Ｐが載置される寝台１２２の位置情報を用いて被検体Ｐの位置を算出し、算出した被検体Ｐの位置と、推定機能１３６ｂが推定した被検体Ｐの厚さとに基づいて、ＦＯＶにおける被検体Ｐの厚さの分布を算出し、算出した分布に基づいて、カウント値の最大値を推定し、推定した最大値がオーバーフロー領域に入らないようにゲインを調整する。従って、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの位置のＦＯＶ中心からのオフセット量を考慮して、より適切に検出器１１３のゲインを調整し、オーバーフローを回避しつつ、回路ノイズによるアーチファクトの発生を抑制することができる。

（第３の実施形態）
上述した第１の実施形態では、標準体型情報に基づいて、被検体Ｐの厚さを推定する場合について説明した。これに対して第３の実施形態では、過去に撮像された被検体Ｐの医用画像に基づいて、被検体Ｐの厚さを推定する場合について説明する。なお、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、図１に示した第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００と同様の構成を有し、推定機能１３６ｂにおける処理が一部相違する。そこで、第１の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。

まず、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの医用画像を取得する。例えば、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの医用画像として、ＣＴ画像や、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置により生成されるＭＲＩ画像、超音波診断装置により生成される超音波画像等の医用画像を取得することができる。なお、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの医用画像を、ＲＩＳ（Radiology Information System）やＨＩＳ（Hospital Information System）等の種々のシステムを通じて取得することができる。あるいは、被検体Ｐの医用画像が記憶回路１３５に予め格納される場合、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの医用画像を、記憶回路１３５から読み出すことができる。

次に、推定機能１３６ｂは、過去に撮像された被検体Ｐの医用画像を用いて、被検体Ｐの厚さを推定する。例えば、被検体Ｐの撮影部位が頭部である場合、推定機能１３６ｂは、医用画像から頭部の厚さの値を取得し、取得した値を被検体Ｐの厚さと推定することができる。なお、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐに係る情報を用いて医用画像を補正し、補正した医用画像を用いて被検体Ｐの厚さを推定する場合であってもよい。

上述したように、第３の実施形態によれば、推定機能１３６ｂは、過去に撮像された被検体Ｐの医用画像に基づいて、被検体Ｐの厚さを推定する。従って、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、標準体型情報が利用できない場合であっても、位置決め画像を収集することなく、検出器１１３の設定を最適化することができる。

（第４の実施形態）
上述したように、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの厚さを推定することができる。ここで、被検体Ｐのスキャンは複数回実施される場合がある。例えば、１回目のスキャンで肺野を撮影し、２回目のスキャンで腹部を撮影する場合などである。第４の実施形態では、複数回の撮影が実行される場合において、２回目以降のスキャンにおける被検体Ｐの厚さを推定する場合について説明する。なお、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、図１に示した第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００と同様の構成を有し、再構成機能１３６ａ、推定機能１３６ｂ及び調整機能１３６ｃにおける処理が一部相違する。そこで、第１の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。

まず、推定機能１３６ｂは、上述した標準体型情報又は過去に撮像された被検体Ｐの医用画像に基づいて、１回目の撮影対象部位についての被検体Ｐの厚さを推定する。次に、推定した厚さに基づく検出器１１３の設定において、１回目のスキャンが実行され、被検体Ｐの１回目の撮影対象部位のＣＴ画像データが再構成される。ここで、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの１回目の撮影対象部位のＣＴ画像データを用いて、２回目以降の撮影対象部位の厚さを推定することができる。なお、以下では、１回目の撮影対象部位を第１の部位と記載し、２回目以降の撮影対象部位を第２の部位と記載する。

一例を挙げると、推定機能１３６ｂは、まず、１回目のスキャンによるＣＴ画像データに基づいて第１の部位の厚さを取得する。次に、推定機能１３６ｂは、標準体型情報に基づいて推定した第１の部位の厚さと、ＣＴ画像データに基づいて取得した第１の部位の厚さとの比を算出する。そして、推定機能１３６ｂは、算出した比に応じて、標準体型情報に基づく第２の部位の厚さを補正し、第２の部位の厚さを推定することができる。

また、一例を挙げると、推定機能１３６ｂは、まず、１回目のスキャンによるＣＴ画像データに基づいて、第１の部位「右手」の厚さを取得する。次に、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの右手の厚さと左手の厚さとは同程度であるものとして、第１の部位「右手」の厚さから、第２の部位「左手」の厚さを推定することができる。

次に、調整機能１３６ｃは、推定機能１３６ｂが推定した第２の部位の厚さと、Ｘ線管１１２ａの管電流値とに基づいて、第２の部位を透過したＸ線に由来するデータを検出器１１３が収集する際の設定を調整する。そして、調整された検出器１１３の設定において、制御機能１３６ｄは、２回目のスキャンを実行し、再構成機能１３６ａは、調整された検出器１１３の設定において収集されたＣＴ投影データを再構成して、第２の部位のＣＴ画像データを取得する。

上述したように、第４の実施形態によれば、推定機能１３６ｂは、被検体Ｐの第１の部位のＣＴ画像データに基づいて、第１の部位と異なる第２の部位の厚さを推定する。また、調整機能１３６ｃは、推定機能１３６ｂが推定した第２の部位の厚さと、管電流値とに基づいて、第２の部位を透過したＸ線に由来するデータを検出器１１３が収集する際の設定を調整する。また、再構成機能１３６ａは、調整された設定により収集されたデータを再構成して第２の部位のＣＴ画像データを取得する。従って、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの撮影が複数回行われる場合において、２回目以降の撮影の対象となる第２の部位の厚さをより正確に推測することができる。

（第５の実施形態）
さて、これまで第１〜第４の実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

上述した実施形態では、推定機能１３６ｂが、標準体型情報や過去に撮影された被検体Ｐの医用画像、あるいは１回目の本スキャンの情報に基づいて、被検体Ｐの厚さを推定する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、推定機能１３６ｂは、部位ごとに設定された固定サイズに基づいて、被検体Ｐの厚さを推定する場合であってもよい。

第１〜第５の実施形態に係る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。即ち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行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、あるいは、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うる。

また、第１〜第５の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、位置決め画像が収集されない場合においても検出器の設定を最適化することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ Ｘ線ＣＴ装置
１３６ 処理回路
１３６ａ 再構成機能
１３６ｂ 推定機能
１３６ｃ 調整機能
１３６ｄ 制御機能

Claims (12)

1. Ｘ線ＣＴ装置であって、
   Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線に由来するデータを収集する検出器と、
   前記被検体の指定された部位をＣＴスキャンする前に、当該ＣＴスキャンのための位置決め撮影を前記検出器により行なう第一の撮影方式を実行する第一の制御と、前記指定された部位をＣＴスキャンする前に、前記位置決め撮影を行わない第二の撮影方式を実行する第二の制御とのいずれか一方を行なう制御部と、
   前記第一の撮影方式を実行する場合に、前記位置決め撮影により得られる位置決め画像に基づいて前記指定された部位のＣＴスキャンのための前記検出器の設定を調整し、前記第二の撮影方式を実行する場合に、前記被検体または前記指定された部位の少なくともいずれかの情報に基づいて前記指定された部位のＣＴスキャンのための前記検出器の設定を調整する調整部と、
   を備える、Ｘ線ＣＴ装置。
2. 前記調整部は、前記設定として所定のゲインを調整し、
   前記検出器は、前記調整部により調整された前記所定のゲインでデータを増幅して収集する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記被検体の厚さを推定する推定部を備え、
   前記調整部は、撮影視野における前記厚さの分布に基づいて、前記Ｘ線管の管電流値で前記Ｘ線を照射した際に前記検出器が収集するカウント値の最大値を推定し、当該最大値がオーバーフロー領域に入らないように前記所定のゲインを調整する、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記調整部は、前記被検体が載置される寝台の位置情報を用いて前記被検体の位置を算出し、算出した前記被検体の位置と、前記推定部が推定した前記厚さとに基づいて、撮影視野における前記厚さの分布を算出し、算出した分布に基づいて、前記カウント値の最大値を推定し、当該最大値がオーバーフロー領域に入らないように前記所定のゲインを調整する、請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記被検体の厚さを推定する推定部を備え、
   前記推定部は、部位ごとの標準的な寸法を示す標準体型情報に基づいて、前記厚さを推定する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記推定部は、前記標準体型情報を前記被検体に係る情報に基づいて補正し、補正した前記標準体型情報に基づいて、前記厚さを推定する、請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記被検体の厚さを推定する推定部を備え、
   前記推定部は、過去に撮像された前記被検体の医用画像に基づいて、前記厚さを推定する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 前記被検体の厚さを推定する推定部と、前記検出器が収集したデータを再構成してＣＴ画像データを取得する再構成部とを備え、
   前記推定部は、前記被検体の第１の部位のＣＴ画像データに基づいて、前記第１の部位と異なる第２の部位の厚さを推定し、
   前記調整部は、前記推定部が推定した前記第２の部位の厚さと、前記Ｘ線管の管電流値とに基づいて、前記第２の部位を透過したＸ線に由来するデータを前記検出器が収集する際の前記設定を調整し、
   前記再構成部は、調整された前記設定により収集されたデータを再構成して前記第２の部位のＣＴ画像データを取得する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記被検体の厚さを推定する推定部を備え、
   前記推定部は、前記Ｘ線が照射される角度ごとに前記厚さを推定し、
   前記調整部は、角度ごとの前記厚さと、前記被検体に対して前記Ｘ線を照射する角度ごとに異なるように設定される前記Ｘ線管の管電流値とに基づいて、前記Ｘ線が照射される角度ごとに前記設定を調整する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
10. Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線に由来するデータを収集する検出器と、
    前記検出器が収集したデータを再構成してＣＴ画像データを取得する再構成部と、
    前記被検体の厚さを推定する推定部と、
    前記推定部が推定した前記厚さと、前記Ｘ線管の管電流値とに基づいて、前記検出器の所定のゲインを調整する調整部と、を備え、
    前記調整部は、撮影視野における前記厚さの分布に基づいて、前記管電流値で前記Ｘ線を照射した際に前記検出器が収集するカウント値の最大値を推定し、当該最大値がオーバーフロー領域に入らないように前記所定のゲインを調整し、
    前記検出器は、前記調整部により調整された前記所定のゲインでデータを増幅して収集する、Ｘ線ＣＴ装置。
11. Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線に由来するデータを収集する検出器と、
    前記検出器が収集したデータを再構成してＣＴ画像データを取得する再構成部と、
    前記被検体の第１の部位のＣＴ画像データに基づいて、前記第１の部位と異なる第２の部位の厚さを推定する推定部と、
    前記推定部が推定した前記第２の部位の厚さと、前記Ｘ線管の管電流値とに基づいて、前記第２の部位を透過したＸ線に由来するデータを前記検出器が収集する際の前記検出器の設定を調整する調整部と、を備え、
    前記再構成部は、調整された前記設定により収集されたデータを再構成して前記第２の部位のＣＴ画像データを取得する、Ｘ線ＣＴ装置。
12. Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線に由来するデータを収集する検出器と、
    前記検出器が収集したデータを再構成してＣＴ画像データを取得する再構成部と、
    前記Ｘ線が照射される角度ごとに、前記被検体の厚さを推定する推定部と、
    前記推定部が推定した角度ごとの前記厚さと、前記被検体に対して前記Ｘ線を照射する角度ごとに異なるように設定される前記Ｘ線管の管電流値とに基づいて、前記Ｘ線が照射される角度ごとに前記検出器の設定を調整する調整部と、
    を備える、Ｘ線ＣＴ装置。

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