JP6883963B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

従来、Ｘ線コンピュータ断層撮影は、通常、患者が寝台に横になる臥位状態で行われる。一方、立位状態の被検体に対するＸ線コンピュータ断層撮影が望まれている。

このとき、コンピュータ断層撮影は、従来使用しているＸ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＣＴ）装置を９０°傾けた状態で実行される。このとき、被検体が撮影範囲から出てしまうと、収集された画像が診断に使用できなくなり、不要被曝となってしまう問題がある。

このため、水平に載置されたＸ線ＣＴ装置において、天井側から架台本体を降下させる際に、被検体や椅子型寝台などと架台本体との間に干渉がないことを事前に確認するために、被検体が挿入される検査孔（架台の開口）の半径より小さい所定の半径の円周状照射域を持つ干渉検査用光線を下方に向けて照射する干渉防止装置を設ける技術がある。

このとき、上記干渉防止装置を用いて所定の半径を撮影範囲と同じ半径にすることで、不要被曝を防ごうとした場合、撮影領域でない部分が撮影範囲外に出た場合も撮影を中止するなどの対応をとる必要が生じ、撮影時間が長くなってしまうという問題がある。

特開平１０−２７７０２３号公報

実施形態の目的は、被検体と架台とを干渉させることなく、かつ被検体に対する不要被曝を低減可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置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、架台と、記憶回路と、制御回路とを具備する。架台は、開口部を挟んでＸ線管およびＸ線検出器を有し、当該Ｘ線管から照射されるＸ線によって被検体を撮影するために検査室の床面に対して相対的に移動可能である。記憶回路は、前記開口部の内部において、撮像視野の外縁を示す第１境界に係る情報と、前記第１境界と前記開口部の内面との間であって前記被検体と前記架台との干渉を防ぐための第２境界に係る情報とを記憶する。制御回路は、前記被検体のスキャン対象領域と前記第１境界との相対的な位置関係に基づいて、Ｘ線の照射を停止するように前記Ｘ線管を制御する、又は前記被検体の非スキャン対象領域と前記第２境界との相対的な位置関係に基づいて、前記架台の移動を停止させるように前記架台を制御する。

図１は、第１の実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態の水平材に設けられた上方被検体検出器による被検体の検出範囲の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係り、架台本体と、第１境界と、第２境界とを示す斜視図である。 図４は、第１の実施形態に係り、架台本体の近傍に設けられた開口被検体検出器による被検体の検出範囲の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係り、図４をより詳細に説明するための詳細図である。 図６Ａは、第１の実施形態に係り、架台制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 図６Ｂは、第１の実施形態に係り、架台制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 図７は、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。 図８は、第２の実施形態に係り、スキャン範囲を示す斜視図である。 図９Ａは、第２の実施形態に係り、スキャノ像収集に対する架台制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９Ｂは、第２の実施形態に係り、スキャノ像収集に対する架台制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、第２の実施形態に係り、スキャノ撮影後に実施されるスキャンにおける架台制御処理を示すフローチャートである。 図１１は、第１の実施形態の変形例に係り、架台本体の移動に関する制御モードの説明に関する図である。 図１２は、第１の実施形態の変形例に係り、架台本体の移動に関する制御モードの設定手順の一例を示すフローチャートである。 図１３は、第３の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置を説明する。

図１は、本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台装置１０と載置台４３と、コンソール５０とを有する。例えば、架台装置１０と載置台４３とは、ＣＴ検査室に設置される。また、コンソール５０は、ＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。架台装置１０とコンソール５０とは互いに通信可能に有線又は無線で接続されている。架台装置１０は、被検体を立位状態または座位状態でＸ線コンピュータ断層撮影するための構成を有するスキャン装置である。コンソール５０は、架台装置１０を制御するコンピュータである。

架台装置１０は、架台本体１１と支柱１３とを有する。以下、鉛直方向をＹ方向に規定する。開口１５の中心軸Ｒ１に水平に直交し、水平軸Ｒ２に平行な方向をＸ方向に規定する。Ｙ方向及びＸ方向に直交する方向をＺ方向に規定する。

図１に示すように、架台本体１１は、撮像視野（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ：ＦＯＶ）を有する開口部１５が形成された略円筒形状の構造体である。図１に示すように、架台本体１１は、開口部１５を挟んで対向するように配置されたＸ線管１７とＸ線検出器１９とを収容する。架台本体１１は、立位状態または座位状態の被検体に対してＸ線コンピュータ断層撮影を実行する。このとき、Ｘ線コンピュータ断層撮影は、ヘリカルスキャンであってもよいし、コンベンショナルスキャンであってもよい。以下、Ｘ線コンピュータ断層撮影は、簡単にスキャンと称する。架台本体１１は、当該Ｘ線管１７から照射されるＸ線によって被検体を撮影するために検査室の床面に対して相対的に移動可能である。以下、架台本体１１の移動について説明するが、載置台４３が移動されてもよい。

より詳細には、架台本体１１は、アルミ等の金属により形成されたメインフレーム（図示せず）と、メインフレームにより中心軸Ｒ１回りに軸受等を介して回転可能に支持された回転フレーム２１とを更に有している。メインフレームの回転フレーム２１との接触部には環状電極（図示せず）が設けられている。メインフレームの当該接触部には環状電極に摺り接触するように導電性の摺動子（図示せず）が取り付けられている。

回転フレーム２１は、アルミ等の金属により円環形状に形成された金属枠であり、例えば、Ｘ線管１７とＸ線検出器１９とが取付けられている。Ｘ線管１７とＸ線検出器１９とは、例えば、回転フレーム２１に形成された凹部に嵌め込まれても良いし、ネジ等の締結具により締結されても良い。

回転フレーム２１は、回転駆動装置２３からの動力を受けて中心軸Ｒ１回りに一定の角速度で回転する。回転駆動装置２３は、架台制御回路２５からの制御に従って回転フレーム２１を回転させるための動力を発生する。回転駆動装置２３は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。回転駆動装置２３は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。回転駆動装置２３は、例えば、架台本体１１に収容されている。

図１に示すように、支柱１３は、架台本体１１を床面から離反して支持する基体である。支柱１３は、床面に設置される。支柱１３は、架台本体１１を支柱１３の長手方向に関してスライド可能に支持する構造体である。支柱１３は、例えば、円柱形状や角柱形状等の柱状形状を有する。支柱１３は、例えば、プラスチックや金属等の任意の物質により形成される。支柱１３は、架台本体１１の側面部に取付けられる。支柱１３は、立位状態または座位状態の被検体をスキャンするため、開口部１５の中心軸Ｒ１が鉛直Ｙ方向を向くように架台本体１１を支持可能な構造を有する。支柱１３は、架台本体１１を支えるために頑強な構造を有する。

なお、支柱１３は、上記構造に限定されない。例えば、支柱１３は、柱状形状を有するとしたが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、支柱１３は、架台本体の少なくとも一方の側部を支持可能であれば、Ｕ字形状等の如何なる形状を有していても良い。なお、支柱１３は、中心軸Ｒ１が鉛直Ｙ方向を向くように架台本体１１を固定している必要はない。すなわち、支柱１３は、水平軸Ｒ２回りに回転可能に架台本体１１を支持するように構成されても良い。具体的には、支柱１３と架台本体１１とは、架台本体１１が水平軸Ｒ２回りに回転可能に軸受等を介して接続されている。

また、支柱１３は、架台本体１１を中心軸Ｒ１がＹ方向を維持する姿勢又は中心軸Ｒ１がＺ方向を維持する姿勢をとるように支持できることに留まらず、中心軸Ｒ１が水平軸Ｒ２回りの如何なる角度を向くように静止されてもよい。

図１に示すように、支柱１３には、架台本体１１のＹ方向に関するスライドのための架台駆動装置３１が接続されている。架台駆動装置３１は、架台制御回路２５からの制御にしたがって、架台本体１１を長手方向Ｄに関してスライドするための動力を発生する。具体的には、架台駆動装置３１は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。

支柱１３は、架台駆動装置３１からの動力を受けて、支柱１３に対して架台本体１１を長手方向Ｄに沿ってスライド移動させる。支柱１３は、架台駆動装置３１からの動力を受けて、被検体に対するスキャン開始前において、ＣＴ検査室の天井側から載置台４３に向けて、架台本体１１を下降させる。支柱１３は、架台駆動装置３１は、被検体に対するスキャン終了後において、スキャン位置からＣＴ検査室の天井に向けて、架台本体１１を上昇させる。

なお、支柱１３には、架台本体１１のチルトのための駆動装置（以下、チルト駆動装置と呼ぶ）が接続されてもよい。チルト駆動装置は、架台制御回路２５からの駆動信号に従って、架台本体１１を水平軸Ｒ２回りに回転するための動力を発生する。具体的には、チルト駆動装置は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。支柱１３は、チルト駆動装置からの動力を受けて架台本体１１を水平軸Ｒ２回りに回転する。架台駆動装置３１およびチルト駆動装置は、例えば、サーボモータ等のモータにより実現される。

図１に示すように、架台本体１１を鉛直Ｙ方向に沿ってスライド可能に支持する２本の支柱１３の上端には、２本の支柱１３を掛け渡す水平材（梁）１４が設けられる。すなわち、水平材１４は、２本の支柱１３を掛け渡す。水平材１４は、例えば、開口部１５の直上の位置に上方被検体検出器１６を搭載する。

上方被検体検出器１６は、好適には、水平材１４における中心軸Ｒ１上の位置に設けられる。すなわち、上方被検体検出器１６は、開口部１５の上方側に設けられる。上方被検体検出器１６は、鉛直Ｙ方向に沿って被検体直上から被検体を検出可能な機器である。上方被検体検出器１６は、被検体の端部（頭頂部、肩、四肢の端部、肘、膝）を検出してもよいし、被検体全身の輪郭を検出してもよい。上方被検体検出器１６は、例えば、カメラ（ムービーカメラ（ｍｏｖｉｅ ｃａｍｅｒａ）、ビデオカメラ（ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）等）である。

なお、上方被検体検出器１６は、自身と被検体との間の距離を決定するための各種距離センサ（光学（赤外線、可視光）センサ、磁場（磁気）センサ、音波センサ、超音波センサなど）を有していてもよい。なお、上方被検体検出器１６は、被検体の位置を検出するモーションキャプチャ（モーションセンサ）に関する各種回路および光学系により構成されてもよい。

上方被検体検出器１６は、被検体の検出の有無、開口部１５に対する被検体の相対的な位置関係、被検体を撮影した上方画像等を、コンソール５０に出力する。このとき、上方画像における被検体の位置と架台本体１１との相対的な位置関係が特定される。なお、上方被検体検出器１６は、被検体の検出の有無、相対的な位置関係、上方画像等を、架台制御回路２５に出力してもよい。

図１に示すように、上方被検体検出器１６は、被検体の位置を検出可能な検出範囲Ａ１を有する。なお、上方被検体検出器１６は、自身と被検体との間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ａ１を有していてもよい。基準位置または基準スケールとは、例えば、架台本体１１の移動時において、不動となる物体であり、例えば、載置台４３等に設けられる。上方被検体検出器１６は、基準スケールの検出により、被検体との距離を計測してもよい。

また、水平材１４が架台装置１０に設けられていない場合、上方被検体検出器１６は、開口部１５の直上であって、ＣＴ検査室の天井に設けられてもよい。このとき、上方被検体検出器１６は、好適には、ＣＴ検査室の天井において、中心軸Ｒ１上の位置に設けられる。なお、上方被検体検出器１６は、水平材１４またはＣＴ検査室の天井に複数設けられてもよい。

図２は、上方被検体検出器１６による被検体Ｓの検出範囲の一例を示す図である。図２における１点鎖線１５１は、架台本体１１の開口部１５の領域（開口領域）において、被検体Ｓの撮影範囲と非撮影範囲との境界（以下、第１境界と呼ぶ）を示している。１点鎖線１５１の内側は、ＦＯＶ（第１領域）に相当する。すなわち、１点鎖線１５１の内側は、後述する画像再構成装置５１により再構成可能な範囲に対応する。

図２における破線１５３は、第１境界１５１と開口領域１５の外縁との間であって被検体Ｓと架台本体１１との干渉を防ぐ境界（第２境界：以下、干渉ラインと呼ぶ）を示している。干渉ライン１５３の外側は、架台本体１１と干渉する可能性がある領域を示している。干渉ライン１５３の内側は、架台本体１１と干渉しない領域（以下、非干渉領域（第２領域）と呼ぶ）を示している。

第１境界１５１と第２境界１５３との間の領域は、被検体Ｓに対するスキャン（ＣＴスキャン）において、例えば、ボリュームデータの再構成において再構成に必要な投影データが揃わない可能性のある領域または非再構成領域に対応する。なお、第１境界１５１と第２境界１５３との間の領域に対応するボリュームデータは、例えば、マスク領域などと称される。

図３は、架台本体１１と、第１境界１５１と、第２境界１５３とを示す斜視図である。図３における範囲１５５は、第１境界１５１の直径を示している。第１境界１５１の直径１５５は、ＦＯＶの直径に略等しい。図３における範囲１５７は、第２境界１５３の直径を示している。第２境界１５３の直径１５７は、開口部１５の直径より小さい。第１境界１５１の直径１５５より大きい図３における幅Ｒｗは、Ｘ線検出器１９の幅、すなわち列数に相当する。

図１に示すように、Ｘ線管１７は、高電圧発生器３９からの高電圧の印加を受けてＸ線を発生する。高電圧発生器３９は、例えば、回転フレーム２１に取付けられている。高電圧発生器３９は、架台本体１１の電源装置（図示せず）から環状電極を介して供給された電力から、架台制御回路２５による制御に従いＸ線管１７に印加する高電圧を発生する。高電圧発生器３９とＸ線管１７とは高圧ケーブル（図示せず）を介して接続されている。高電圧発生器３９により発生された高電圧は、高圧ケーブルを介してＸ線管１７に印加される。

Ｘ線検出器１９は、Ｘ線管１７から発生されて、被検体Ｓを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１９は、二次元湾曲面に配列された複数のＸ線検出素子（図示せず）を搭載する。各Ｘ線検出素子は、Ｘ線管１７からのＸ線を検出する。各Ｘ線検出素子は、検出したＸ線の強度に応じた波高値を有する電気信号に変換する。各Ｘ線検出素子は、例えば、シンチレータと光電変換器とを有する。シンチレータはＸ線を受けて蛍光を発生する。光電変換器は、発生された蛍光を電荷パルスに変換する。電荷パルスはＸ線の強度に応じた波高値を有する。

光電変換器としては、具体的には、光電子増倍管やフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）等の光子を電気信号に変換する機器が用いられる。なお、本実施形態に係るＸ線検出器１９としてはＸ線を一旦蛍光に変換してから電気信号に変換する間接検出型の検出器に限定されず、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接検出型の検出器であっても良い。

データ収集回路（Ｄａｔａ Ａｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＤＡＳ）４１は、被検体Ｓにより減弱されたＸ線の強度を示すデジタルのデータをビュー毎に収集する。データ収集回路４１は、例えば、複数のＸ線検出素子の各々について設けられた積分回路とＡ／Ｄ変換器とが並列して実装された半導体集積回路により実現される。データ収集回路４１は、架台本体１１内においてＸ線検出器１９に接続されている。

積分回路は、Ｘ線検出素子からの電気信号を所定のビュー期間に亘り積分し、積分信号を生成する。Ａ／Ｄ変換器は、生成された積分信号をＡ／Ｄ変換し、当該積分信号の波高値に対応するデータ値を有するデジタルデータを生成する。変換後のデジタルデータは、生データと呼ばれている。生データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、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セットである。生データは、例えば、架台本体１１に収容された非接触データ伝送装置（図示せず）を介してコンソール５０に供給される。

なお、架台本体１１には、上記のＸ線管１７、Ｘ線検出器１９、回転フレーム２１、メインフレーム、電源装置、高電圧発生器３９、及びデータ収集回路４１だけでなく、スキャンに必要なその他の種々の装置を収容しても良い。例えば、回転フレーム２１にはＸ線管を冷却する冷却装置が取付けられても良い。また、空調のためのファンが架台本体１１に取付けられてもよい。

架台本体１１の外装において、開口部１５の外縁には、開口被検体検出器４２が設けられる。開口被検体検出器４２は、開口部１５内に位置する被検体Ｓの一部分を検出可能な機器である。開口被検体検出器４２は、被検体Ｓの端部（頭頂部、肩、四肢の端部、肘、膝）を検出してもよいし、被検体全身の輪郭を検出してもよい。開口被検体検出器４２は、例えば、カメラ（ムービーカメラ（ｍｏｖｉｅ ｃａｍｅｒａ）、ビデオカメラ（ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）等）である。

なお、開口被検体検出器４２は、自身と被検体Ｓとの間の距離を決定するための各種距離センサ（光学（赤外線、可視光）センサ、磁場センサ、音波センサ、超音波センサなど）を有していてもよい。なお、開口被検体検出器４２は、被検体Ｓの位置を検出するモーションキャプチャに関する各種回路および光学系により構成されてもよい。

開口被検体検出器４２は、開口部１５内における被検体Ｓの検出の有無、開口部１５に対する被検体Ｓの相対的な位置関係、被検体Ｓを撮影した開口画像等を、コンソール５０に出力する。このとき、開口画像における被検体Ｓの位置と架台本体１１との相対的な位置関係が特定される。なお、開口被検体検出器４２は、被検体Ｓの検出の有無、相対的な位置関係、開口画像等を、架台制御回路２５に出力してもよい。

図１に示すように、開口被検体検出器４２は、開口部１５内において被検体Ｓの位置を検出可能な検出範囲Ａ２を有する。なお、開口被検体検出器４２は、自身と被検体Ｓとの間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ａ２を有していてもよい。基準位置または基準スケールとは、例えば、架台本体１１の移動時において、不動となる物体であり、例えば、載置台４３等に設けられる。開口被検体検出器４２は、基準スケールの検出により、被検体Ｓとの距離を計測してもよい。なお、開口被検体検出器４２は、架台本体１１の外装であって、かつ開口部１５の外縁に複数設けられてもよい。

図４は、開口被検体検出器４２による被検体Ｓの検出範囲の一例を示す図である。図４における範囲Ｂは、被検体Ｓに対するスキャンにおいて撮影対象外（開口被検体検出器４２による検出不能）の範囲（以下、非スキャン対象領域と呼ぶ）を示している。被検体Ｓに対するスキャンにおいて、非スキャン対象領域は、干渉ライン（第２境界）１５３から出ないことが要求される。図４における範囲Ｃは、被検体Ｓに対するスキャンにおいて撮影対象の範囲（以下、スキャン対象領域と呼ぶ）を示している。スキャン対象領域は、第１境界１５１により規定される領域すなわちＦＯＶから出ないことが要求される。

図５は、図４をより詳細に説明するための詳細図である。図５に示すように、非スキャン対象領域は、干渉ライン１５３により規定される非干渉領域内に包含されている。また、図５に示すように、スキャン対象領域は、撮像視野（ＦＯＶ）内に包含されている。このとき、スキャンは、実行される。

架台制御回路２５は、コンソール５０のシステム制御回路５７からの制御に従い高電圧発生器３９、回転駆動装置２３、及び架台駆動装置３１を制御する。例えば、架台制御回路２５は、後述する判定回路６３により判定された判定結果に従って架台本体１１、架台装置１０に搭載された各種装置等を制御する。架台制御回路２５による架台装置１０の具体的な制御については、後ほど詳述する。

架台制御回路２５は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の各種処理装置（プロセッサ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の各種記憶装置（メモリ等）とを有する。

また、架台制御回路２５は、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。

処理装置は、記憶装置に保存されたプログラムを読み出して実行することで、上記機能を実現する。なお、記憶装置にプログラムを保存する代わりに、処理装置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、処理装置は、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで、上記機能を実現する。

なお、架台制御回路２５は、支柱１３や架台本体１１に設けられてもよいし、コンソール５０に設けられてもよい。なお、架台制御回路２５は、架台本体１１の外装に設けられた入力機器５９を介して入力された各種指令、および情報入力に従って、架台装置１０に搭載された各種回路、各種ユニットを制御してもよい。

載置台４３は、ＣＴ検査室の床面に設けられる。載置台４３は、立位状態または座位状態の被検体Ｓを支持する構造体である。すなわち、載置台４３には、立位状態または座位状態の被検体Ｓが載置される。載置台４３は、立位状態または座位状態の被検体Ｓを支持するために、頑強な構造を有する。載置台４３は、例えば、プラスチックや金属等の任意の物質により形成される。

なお、載置台４３の上端部分は、アーチファクトフリーな物質、すなわちＸ線減弱係数の小さい物質により構成されてもよい。載置台４３は、開口部１５の直下に、開口部１５の径に対応するサイズを有する。これにより、支柱１３の長手方向Ｄに沿ってスライド移動可能な移動範囲の最下端まで架台本体１１が下降したとき、載置台４３に載置された被検体Ｓの最下端の部分まで、スキャンを実行することができる。

載置台４３の外縁には、下方被検体検出器４５が設けられる。すなわち、下方被検体検出器４５は、開口部１５の下方側に設けられる。下方被検体検出器４５は、開口部１５内に位置する被検体Ｓの一部分を検出可能な機器である。下方被検体検出器４５は、架台本体１１の下降により、被検体Ｓの挟み込みを防止するため、および上方被検体検出器１６の検出範囲Ａ１および開口被検体検出器４２の検出範囲Ａ２の死角をなくすために、載置台４３に設けられる。

下方被検体検出器４５は、被検体Ｓの端部（頭頂部、肩、四肢の端部、肘、膝）を検出してもよいし、被検体全身の輪郭を検出してもよい。例えば、下方被検体検出器４５は、例えば、カメラ（ムービーカメラ（ｍｏｖｉｅ ｃａｍｅｒａ）、ビデオカメラ（ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）等）である。なお、載置台４３が未設置である場合、下方被検体検出器４５は、ＣＴ検査室の床面であって、例えば、開口部１５直下の近傍に設置される。

なお、下方被検体検出器４５は、自身と被検体Ｓとの間の距離を決定するための各種距離センサ（光学（赤外線、可視光）センサ、磁場センサ、音波センサ、超音波センサなど）を有していてもよい。また、下方被検体検出器４５は、被検体Ｓの位置を検出するモーションキャプチャに関する各種回路および光学系により構成されてもよい。

下方被検体検出器４５は、開口部１５内における被検体Ｓの検出の有無、開口部１５に対する被検体Ｓの相対的な位置関係、被検体Ｓを撮影した下方画像等を、コンソール５０に出力する。このとき、下方画像における被検体Ｓの位置と架台本体１１との相対的な位置関係が特定される。なお、下方被検体検出器４５は、被検体Ｓの検出の有無、相対的な位置関係、下方画像等を、架台制御回路２５に出力してもよい。

図１に示すように、下方被検体検出器４５は、開口部１５内において被検体Ｓの位置を検出可能な検出範囲Ａ３を有する。なお、下方被検体検出器４５は、自身と被検体Ｓとの間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ａ３を有していてもよい。基準位置または基準スケールとは、例えば、架台本体１１の移動時において、不動となる物体であり、例えば、ＣＴ検査室の天井、水平材１４等に設けられる。下方被検体検出器４５は、基準スケールの検出により、被検体Ｓとの距離を計測してもよい。また、下方被検体検出器４５は、載置台４３の外縁等に複数設けられてもよい。

図１に示すように、コンソール５０は、バス（ｂｕｓ）を介して接続された画像再構成装置５１と、画像処理装置５３と、主記憶回路５５と、システム制御回路５７と、入力機器５９と、表示機器６１と、判定回路６３とを有する。画像再構成装置５１と、画像処理装置５３と、主記憶回路５５と、システム制御回路５７と、入力機器５９と、表示機器６１と、判定回路６３との間のデータ通信は、バスを介して行われる。

画像再構成装置５１は、コンソール５０からの生データに基づいて被検体Ｓに関するＣＴ画像を再構成する。具体的には、画像再構成装置５１は、前処理部５１１、投影データ記憶部５１３、及び再構成演算部５１５を有する。画像再構成装置５１は、例えば、システム制御回路５７により制御される。

前処理部５１１は、コンソール５０からの生データに前処理を施す。前処理としては、対数変換、Ｘ線強度補正、およびオフセット補正等の各種の補正処理を有する。前処理後の生データは、投影データと呼ばれている。投影データ記憶部５１３は、前処理部５１１により生成された投影データを記憶するＨＤＤやＳＳＤ、集積回路記憶装置等の記憶装置である。

再構成演算部５１５は、投影データに基づいて被検体Ｓに関するＣＴ値の空間分布を表現するＣＴ画像を発生する。画像再構成アルゴリズムとしては、ＦＢＰ（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｂａｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法やＣＢＰ（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ ｂａｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法等の解析学的画像再構成法や、ＭＬ−ＥＭ（ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ）法やＯＳ−ＥＭ（ｏｒｄｅｒｅｄ ｓｕｂｓｅｔ ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ）法等の統計学的画像再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられればよい。

画像再構成装置５１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置（プロセッサ）とＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置（メモリ）とを有する。また、画像再構成装置５１は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＳＰＬＤにより実現されても良い。当該処理装置は、当該記憶装置に保存されたプログラムを読み出して実行することで前処理部５１１と再構成演算部５１５との機能を実現する。

なお、当該記憶装置にプログラムを保存する代わりに、当該処理装置の回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、当該処理装置は、回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで前処理部５１１と再構成演算部５１５との機能を実現する。また、上記前処理部５１１として機能する専用のハードウェア回路と再構成演算部５１５として機能する専用のハードウェア回路とが画像再構成装置に実装されてもよい。

画像処理装置５３は、画像再構成装置５１により再構成されたＣＴ画像に種々の画像処理を施す。例えば、画像処理装置５３は、ＣＴ画像がボリュームデータの場合、当該ＣＴ画像にボリュームレンダリングや、サーフェスボリュームレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｌａｎｅｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理、ＣＰＲ（Ｃｕｒｖｅｄ ＭＰＲ）処理、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｃｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理等の３次元画像処理を施して表示画像を発生する。画像処理装置５３は、発生した表示画像を表示機器６１に出力する。

なお、画像処理装置５３は、複数の被検体検出器（上方被検体検出器１６、開口被検体検出器４２、下方被検体検出器４５）からの出力により、３次元的な被検体画像（被検体の座標データ）を発生してもよい。また、画像処理装置５３は、複数の被検体検出器からの出力（画像）を用いて、被検体Ｓの端部を抽出してもよいし、被検体Ｓの全身の輪郭を抽出してもよい。

画像処理装置５３は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ等の処理装置（プロセッサ）とＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置（メモリ）とを有する。また、画像処理装置５３は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＳＰＬＤにより実現されてもよい。なお、画像処理装置５３と画像再構成装置５１とは、コンソール５０内の単一の基板に集約されてもよい。

画像再構成装置５１、画像処理装置５３、及びシステム制御回路５７は、コンソール５０内の単一の基板に集約されても良いし、複数の基板に分散して実装されてもよい。

主記憶回路５５は、種々の情報を記憶するＨＤＤやＳＳＤ、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、主記憶回路５５は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。主記憶回路５５は、画像再構成装置５１で再構成された再構成画像（ボリュームデータ）、画像処理装置５３で画像処理された医用画像を記憶する。

また、主記憶回路５５は、上方被検体検出器１６により発生された上方画像、開口被検体検出器４２により発生された開口画像、下方被検体検出器４５により発生された下方画像を記憶する。主記憶回路５５は、図示していないインタフェースとネットワークを介して、放射線科情報システム（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＲＩＳ）から送信されたスキャン計画を記憶する。

主記憶回路５５は、本実施形態に係るスキャンに関するプログラム、複数の被検体検出器からの出力と予め設定された第１境界１５１と第２境界（干渉ライン）１５３とに基づいて架台装置１０を制御する架台制御プログラム等を記憶する。主記憶回路５５は、判定回路６３で実行される種々の判定に関するプログラムおよび判定条件を記憶する。

主記憶回路５５は、架台装置１０に関する座標系（以下、架台座標系）を記憶する。主記憶回路５５は、架台座標系において、第１境界１５１に関する座標データ（以下、第１境界データと呼ぶ）と、第２境界（干渉ライン）１５３に関する座標データ（以下、第２境界データと呼ぶ）を記憶する。主記憶回路５５は、上方画像、開口画像、下方画像各々において、被検体Ｓの一部分の座標データ（以下、被検体座標データと呼ぶ）を特定（抽出）する座標特定プログラムを記憶してもよい。ここで、被検体Ｓの一部分とは、例えば、頭頂部、肩、四肢の端部、肘、膝などの被検体Ｓの輪郭において、端部となる可能性のある領域である。

主記憶回路５５は、第１境界１５１および第２境界１５３と架台装置１０との位置関係を記憶する。例えば、主記憶回路５５は、開口部１５の内部において撮像視野の外縁を示す第１境界に係る情報と、第１境界と開口部１５の内面との間であって被検体Ｓと架台本体１１との干渉を防ぐための第２境界に係る情報とを記憶する。なお、第１境界１５１と第２境界（干渉ライン）１５３とは、入力機器５９を介して適宜変更可能である。主記憶回路５５は、入力機器５９を介した操作者の指示により入力されたスキャン撮影位置、および鉛直Ｙ方向に沿った撮影範囲を記憶する。また、主記憶回路５５は、判定回路６３により判定された判定結果に応じた所定の警告を記憶する。所定の警告とは、例えば、判定結果自身であってもよいし、操作者に注意喚起させる表示態様である。

システム制御回路５７は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ等の処理装置（プロセッサ）とＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置（メモリ）とを有する。システム制御回路５７は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の中枢として機能する。具体的には、システム制御回路５７は、主記憶回路５５に記憶されている各種プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線コンピュータ断層撮影装置１の各部、各回路を制御する。

また、システム制御回路５７は、入力機器５９を介して入力された各種指令、および情報入力に従って、各種装置および各種回路を制御する。システム制御回路５７は、判定回路６３に関する機能を実行してもよい。システム制御回路５７は、判定結果に応じた警告を主記憶回路５５から読み出す。システム制御回路５７は、読み出した警告を表示機器６１に出力する。

入力機器５９は、操作者からの各種指令や情報入力等を受け付ける入力インタフェース回路を有する。入力機器５９としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力機器５９は、操作者により入力された各種指令、および情報入力を、システム制御回路５７に出力する。なお、入力機器５９は、コンソール５０に設けられてもよいし、架台装置１０に設けられてもよい。架台装置１０に設けられた入力機器は、操作者により入力された各種指令や情報入力等を、架台制御回路２５に出力する。例えば、入力機器５９は、第１境界１５１、第２境界（干渉ライン）１５３に関する変更、再設定などを入力する。また、入力機器５９は、スキャンの開始、スキャンの再開等の指示を入力する。なお、入力機器５９は、上方画像、開口画像、下方画像各々において、被検体Ｓの特定される一部分の設定、変更を入力してもよい。

表示機器６１は、２次元のＣＴ画像や表示画像等の種々の情報を表示する表示回路を有する。表示機器６１としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。表示機器６１は、判定結果に対応する所定の警告を表示する。また、表示機器６１は、スキャン時において非スキャン対象領域が干渉ラインを超えた場合、スキャンの正確性に問題がある旨を表示してもよい。

判定回路６３は、スキャン撮影位置への架台本体１１の移動（下降）前において、上方画像および下方画像を用いて、被検体Ｓが載置台４３に載置されているか否かを判定する。判定回路６３は、被検体Ｓが載置台４３に載置され、かつスキャン撮影位置への架台本体１１の移動（下降）中において、上方画像、下方画像各々における被検体Ｓの位置と第２境界（干渉ライン）１５３との位置関係に基づいて、被検体Ｓが第２領域、すなわち非干渉領域内に位置しているか否かを判定する。なお、上記判定において、開口画像がさらに用いられてもよい。

具体的には、判定回路６３は、上方画像、開口画像および下方画像各々において、被検体座標データを抽出（特定）する。このとき、抽出された被検体座標データは、被検体Ｓの領域（スキャン対象領域、非スキャン対象領域）と関連づけられる。より詳細には、スキャン対象領域は、架台本体１１がスキャン撮影位置に到達したときにおける開口画像において、撮影範囲に含まれる被検体座標データ（以下、スキャン対象座標データと呼ぶ）に対応する。

また、非スキャン対象領域は、架台本体１１がスキャン撮影位置に到達したときにおける上方画像および下方画像において、撮影範囲に含まれない被検体座標データ（以下、非スキャン座標データと呼ぶ）に対応する。これにより、被検体Ｓにおいてスキャン対象領域と、非スキャン対象領域との切り分けが実行される。なお、抽出された被検体座標データは、架台座標系に対する座標を示すデータである。

次いで、判定回路６３は、スキャン対象座標データと第１境界データとを比較することにより、スキャン対象領域が第１領域（ＦＯＶ）内に位置しているか否かを判定する。また、判定回路６３は、上方画像および下方画像各々に関する非スキャン座標データと第２境界データとを比較することにより、非スキャン対象領域が第２領域（非干渉領域）内に位置しているか否かを判定する。すなわち、判定回路６３は、架台座標系における第１境界１５１および第２境界１５３の座標（境界位置情報）と、被検体座標データ（被検***置情報）とを用いて、判定を実行する。以下、判定回路６３による判定について、より詳細に説明する。

判定回路６３は、スキャン撮影位置への架台本体１１の到達を契機として、開口画像における被検体Ｓの位置と第１境界１５１との位置関係に基づいて、スキャン対象領域が第１領域（ＦＯＶ）内に位置しているか否かを判定する。すなわち、判定回路６３は、スキャン対象座標データと第１境界データとに基づいて、ＦＯＶ内にスキャン対象座標データ位置しているか否かを判定する。

判定回路６３は、架台本体１１による被検体Ｓのスキャン対象領域に対するスキャン中において、開口画像におけるスキャン対象領域の位置と第１境界１５１との位置関係（座標関係）に基づいて、スキャン対象領域がＦＯＶ内に位置しているか否かを判定する。すなわち、判定回路６３は、スキャン撮影位置への架台本体１１の到達およびスキャン対象領域に対するスキャン中において、スキャン対象座標データと第１境界データとの相対的な位置関係（座標関係）に基づいて、スキャン対象領域がＦＯＶ内に位置しているか否かを判定する。

判定回路６３は、スキャン対象領域に対するスキャン中において、上方画像および下方画像各々における非スキャン対象領域の位置と第２境界（干渉ライン）１５３との位置関係（座標関係）に基づいて、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置しているか否かを判定する。すなわち、判定回路６３は、スキャン対象領域に対するスキャン中において、非スキャン座標データと第２境界データとの相対的な位置関係（座標関係）に基づいて、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置しているか否かを判定する。

判定回路６３は、判定結果を架台制御回路２５に出力する。なお、判定回路６３は、判定結果をシステム制御回路５７に出力してもよい。判定回路６３は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ等の処理装置（プロセッサ）とＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置（メモリ）とを有する。また、判定回路６３は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＳＰＬＤにより実現されてもよい。なお、判定回路６３は、システム制御回路５７、架台制御回路２５等に組み込まれてもよい。

（架台制御機能）
架台制御機能とは、判定回路６３から出力された判定結果に基づいてスキャンに関する架台本体１１の移動およびスキャンを制御するために、架台装置１０を制御する機能である。架台制御機能に関する処理を架台制御処理と呼ぶ。以下、架台制御処理に関する架台制御回路２５の機能について詳細に説明する。

架台制御回路２５は、判定回路６３による判定結果に基づいて、架台装置１０を制御する。架台制御回路２５は、架台本体１１による被検体Ｓに対するスキャンにおいて、被検体Ｓの位置と第１境界１５１との位置関係に基づいて、スキャンと架台本体１１の移動とを停止するために、架台装置１０を制御する。すなわち、架台制御回路２５は、スキャン対象領域に対するスキャンにおいて、スキャン対象座標データと第１境界データとの比較判定結果により、スキャンと架台本体１１の移動とを停止するために、架台装置１０を制御する。

換言すれば、架台制御回路２５は、被検体Ｓのスキャン対象領域と第１境界との相対的な位置関係に基づいて、Ｘ線の照射を停止するようにＸ線管１７を制御する。また、架台制御回路２５は、被検体Ｓの非スキャン対象領域と第２境界との相対的な位置関係に基づいて、架台１１の移動を停止させるように架台１１を制御する。例えば、架台制御回路２５は、スキャン対象領域の一部が第１境界を超えた場合、Ｘ線管１７によるＸ線の照射を停止するようにＸ線管１７を制御する。また、架台制御回路２５は、非スキャン対象領域の一部が第２境界を超えた場合、架台１１の移動を停止させるように架台１１を制御する。

具体的には、スキャン撮影位置への架台本体１１の下降前において載置台４３に載置された被検体Ｓが非干渉領域内に位置していると判定された場合、架台制御回路２５は、スキャン撮影位置に架台本体１１を移動させる指示の入力に応答して、架台本体１１をスキャン撮影位置に下降させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５による制御のもとで、架台本体１１は、スキャン撮影位置へ向けて下降を開始する。

スキャン撮影位置への架台本体１１の移動（下降）中において、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置している、すなわち、非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、架台本体１１の下降を続行するために、架台駆動装置３１等を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１の下降は、スキャン撮影位置へ向けて続行される。

スキャン撮影位置への架台本体１１の移動（下降）中において、被検体Ｓの一部分が非干渉領域の外部に位置している、すなわち非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の外部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、架台本体１１の移動を停止させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１の下降は停止する。

架台本体１１の下降の停止後であって、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置している、すなわち非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、入力機器５９を介した移動再開の指示を契機として、架台本体１１をスキャン撮影位置に再度移動させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１は、スキャン撮影位置へ向けて下降を再開する。

スキャン撮影位置への架台本体１１の到達後において、スキャン対象領域がＦＯＶ内に位置している、すなわちスキャン対象座標データが第１境界データで規定されるＦＯＶの内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、入力機器５９を介した操作者のスキャン開始指示に応答してスキャン対象領域に対してスキャンを開始するために、架台装置１０を制御する。

具体的には、高電圧発生器３９と回転駆動装置２３等に対する架台制御回路２５の制御により、スキャンが開始される。開始されるスキャンがコンベンショナルスキャンである場合、架台本体１１は、移動しない。開始されるスキャンがヘリカルスキャンである場合、架台制御回路２５は、架台本体１１を予め設定された撮影範囲内において移動（または往復移動）させるために、架台駆動装置３１をさらに制御する。

スキャン対象領域に対するスキャン中において、スキャン対象領域がＦＯＶ内に位置していると判定された場合、架台制御回路２５は、スキャンを続行するように架台装置１０を制御する。スキャン中において、非スキャン対象領域は、開口被検体検出器４２の検出範囲外なため、どのような位置であってもよい。すなわち、非スキャン対象領域はスキャン中においてＦＯＶ内に位置している必要はないため、非スキャン対象領域はどのような位置であっても、スキャンは続行される。

スキャン対象領域に対するスキャン中において、スキャン対象領域の一部分がＦＯＶの外部に位置している、すなわちスキャン対象座標データが第１境界データで規定されるＦＯＶの外部に位置していると判定された場合、架台制御回路２５は、スキャンを停止するように架台装置１０を制御する。具体的には、架台制御回路２５は、被検体Ｓのスキャン対象領域に対するＸ線の曝射を停止するために、高電圧発生器３９を制御する。高電圧発生器３９に対する架台制御回路２５の制御により、スキャンは停止する。このとき、架台制御回路２５は、回転フレーム２１の回転を停止するために、回転駆動装置２３を制御してもよい。

なお、実行されているスキャンがヘリカルスキャンである場合、架台制御回路２５は、架台本体１１の移動を停止するために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、スキャン中における架台本体１１の移動は停止する。

スキャンの停止後であって、スキャン対象領域がＦＯＶ内に位置していると判定された場合、架台制御回路２５は、入力機器５９を介したスキャン再開の指示を契機として、スキャンを再開するために高電圧発生器３９および回転駆動装置２３等を制御する。高電圧発生器３９および回転駆動装置２３等に対する架台制御回路２５の制御により、スキャン対象領域に対して、スキャンは再開される。

図６Ａおよび図６Ｂは、架台制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
第１境界１５１と、第２境界１５３とが、設定される（ステップＳａ１）。このとき、第１境界データと第２境界データとが、主記憶回路５５から判定回路６３に出力される。上方被検体検出器１６と、開口被検体検出器４２と、下方被検体検出器４５とにより、被検体Ｓが検出される（ステップＳａ２）。なお、これらの被検体検出器により被検体Ｓが検出されなければ、以降の処理は実行されない。ステップＳａ２の処理の後に、上方被検体検出器１６により上方画像が発生される。また、開口被検体検出器４２により開口画像が発生される（ステップＳａ３）。また、下方被検体検出器４５により下方画像が発生される。

このとき、上方画像および下方画像から非スキャン座標データが抽出される。抽出された非スキャン座標データは、被検体Ｓの非スキャン対象領域と関連づけられる。これにより、非スキャン対象領域が特定される。また、開口画像からスキャン対象座標データが抽出される。抽出されたスキャン対象座標データは、被検体Ｓのスキャン対象領域と関連づけられる。これにより、スキャン対象領域が特定される。

上方画像および下方画像に関する非スキャン座標データが第２境界データと比較される。これにより、被検体Ｓが非干渉領域内に包含されていれば、入力機器５９を介した操作者の架台下降指示を契機として、架台本体１１が、スキャン撮影位置に向けて下降される（ステップＳａ４）。

上方画像において非干渉領域の外部に非スキャン対象領域があれば（ステップＳａ５）、すなわち第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の外部に非スキャン座標データがあれば、架台本体１１の下降が停止される（ステップＳａ６）。このとき、所定の警告が表示機器６１に表示される。所定の警告は、「干渉ラインから被検体が出たこと」を操作者に通知できれば、どのような警告であってもよい。第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の内部に非スキャン座標データが包含され、かつ入力機器５９を介して下降再開の指示が操作者により入力されると、架台本体１１の下降が再開される（ステップＳａ７）。

上方画像において非干渉領域の外部に非スキャン対象領域がなければ（ステップＳａ５）、架台本体１１がスキャン撮影位置まで下降される（ステップＳａ８）。開口画像におけるＦＯＶ内にスキャン対象領域が包含されていれば（ステップＳａ９）、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の内部（ＦＯＶ）にスキャン対象座標データが包含されていれば、入力機器５９を介した操作者のスキャン開始指示により、スキャンが開始される（ステップＳａ１０）。

開口画像におけるＦＯＶの外部にスキャン対象領域があれば（ステップＳａ１１）、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の外部にスキャン対象座標データがあれば、スキャン（曝射）が停止される（ステップＳａ１２）。このとき、スキャンがヘリカルスキャンであれば、架台本体１１の移動も停止される。加えて、所定の警告が表示機器６１に表示される。所定の警告は、「ＦＯＶからスキャン対象領域が出たこと」を操作者に通知できれば、どのような警告であってもよい。

開口画像におけるＦＯＶ内にスキャン対象領域が包含され（ステップＳａ１３）、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の内部（ＦＯＶ）にスキャン対象座標データが包含され、かつ入力機器５９を介してスキャン再開指示が操作者により入力される（ステップＳａ１４）と、スキャンが再開される。スキャンが再開されなければ、スキャンは終了する。

開口画像におけるＦＯＶの外部にスキャン対象領域がなければ（ステップＳａ１１）、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の内部（ＦＯＶ）にスキャン対象座標データが包含されていれば、スキャンの終了の指示があるまでスキャンが実行される（ステップＳａ１５）。

以上に述べた構成によれば、以下のような効果を奏する。
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、被検体Ｓを検出するセンサ（被検体検出器）を有し、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の架台本体１１に関連する境界位置情報と被検***置情報とに基づいて、スキャン対象座標データがＦＯＶ内に包含されているか否かを判定し、スキャン対象領域がＦＯＶの外部にはみ出た場合はスキャンを中止し、スキャン対象領域がＦＯＶ内に戻るとスキャンを再開することができる。また、架台本体１１の停止およびスキャンの停止に伴って所定の警告を表示することができる。

また、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、架台本体１１との干渉を避けるために非スキャン対象領域が干渉ラインを出ているか否かを判定し、非スキャン対象領域が干渉ラインを出ている場合、架台本体１１の上下動を停止し、干渉ライン内に非スキャン対象領域が戻った場合は架台本体１１の上下動を再開することができる。

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、被検体Ｓに対して架台本体１１がどの高さに位置しているかを装置自身が認識し、かつＦＯＶ外に出た領域がスキャン対象領域か否かを判別することにより、スキャンを中止したり、所定の警告を表示したりすることができる。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、スキャン時間が長時間になることなく、また被検体Ｓに対する不要被曝の発生を抑えながら被検体Ｓに対する安全性を確保しつつ、スキャン対象領域の観測が可能となる。

以上のことから、本実施形態によれば、被検体Ｓと架台本体１１とを干渉させることなく、かつ被検体Ｓに対する不要被曝を低減可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置１を提供することができる。

（変形例）
本変形例は、撮像視野の変更に応じて、架台本体１１の移動を制御する制御モードを選択して架台制御機能を実行することにある。

主記憶回路５５は、第１制御モードに関するプログラムと第２制御モードに関するプログラムとを記憶する。第１制御モードとは、スキャン対象領域の一部が第１境界を超えた場合、Ｘ線管１７によるＸ線の照射を停止するようにＸ線管１７を制御し、非スキャン対象領域の一部が第２境界を超えた場合、架台本体１１の移動を停止させるように架台本体１１を制御する制御モードである。第２制御モードとは、被検体Ｓの輪郭が第２境界を超えた場合、架台本体１１の移動を停止させるように架台本体１１を制御する制御モードである。主記憶回路５５は、チルト角に対する撮像視野の大きさの対応表を記憶してもよい。

入力機器５９は、撮像視野の大きさを変更する指示を入力する。撮像視野の大きさの変更は、例えば、表示機器６１に表示されたスキャン計画時の画面におけるスキャノ像に対するスキャン範囲の設定の操作により実行される。入力機器５９は、変更した撮像視野の決定指示を入力する。入力機器５９は、決定された撮像視野の大きさを、判定回路６３に出力する。

入力機器５９は、検査室の床面に対して架台本体１１をチルトさせる指示を入力する。チルトの指示は、架台本体１１の外装に設けられたスイッチの押下により入力されてもよいし、表示機器６１に表示されたスキャン計画時の画面におけるスキャノ像に対するスキャン範囲の傾きの設定の操作により入力されてもよい。入力機器５９は、チルトの指示によるチルト角に応じた撮像視野の大きさを、判定回路６３に出力する。なお、チルト角に応じた撮像視野の大きさは、主記憶回路５５に記憶された対応表を用いて、システム制御回路５７により決定されてもよい。例えば、回転フレーム２１の回転軸および鉛直方向に平行な面における撮像視野が長方形である場合、架台本体１１のチルトによる撮像視野の形状（大きさ）は、この長方形をチルト角に応じて回転させた長方形の４つの頂点のうち回転軸に最も近い２つの頂点各々を通り回転軸に平行な直線で、この回転させた長方形を切断した平行四辺形となる。

判定回路６３は、上方画像および開口画像における被検体Ｓの輪郭と撮像視野の大きさとを比較する。この比較により、判定回路６３は、被検体Ｓの輪郭が撮像視野に含まれているか否かを判定する。すなわち、判定回路６３は、変更後の撮像視野の変更に関する第１境界１５１の位置情報と被検***置情報とを用いて、判定を実行する。判定回路６３は、判定結果を、架台制御回路２５に出力する。なお、判定回路６３は、判定結果をシステム制御回路５７に出力してもよい。

図１１は、撮像視野と被検体Ｓの輪郭との位置関係をＹ方向から見た図である。図１１に示すＬＬは、最大の撮像視野を示している。最大の撮像視野ＬＬは、被検体Ｓの輪郭を包含する。図１１に示すＬは、最大の撮像視野ＬＬより狭い撮像視野を示している。撮像視野Ｌは、最大の撮像視野ＬＬと同様に、被検体Ｓの輪郭を包含する。撮像視野ＬＬおよび撮像視野Ｌにおいて、判定回路６３は、被検体Ｓの輪郭が撮像視野に含まれていると判定する。図１１に示すＭは、撮像視野Ｌより狭い撮像視野を示している。撮像視野Ｍは、被検体Ｓの輪郭を包含しない。撮像視野Ｍにおいて、判定回路６３は、被検体Ｓの輪郭が撮像視野に含まれていないと判定する。

架台制御回路２５は、決定された撮像視野、すなわち操作者による設定により変更された撮像視野が被検体Ｓの輪郭より狭い場合、主記憶回路５５から第２制御モードを読みだす。次いで、架台制御回路２５は、第２制御モードで、架台本体１１の移動を実行する。また、架台制御回路２５は、決定された撮像視野、すなわち操作者による設定により変更された撮像視野が被検体Ｓの輪郭より広い場合、主記憶回路５５から第１制御モードを読みだす。次いで、架台制御回路２５は、第１制御モードで、架台本体１１の移動を実行する。なお、第１制御モードまたは第２制御モードでの架台本体１１の移動の制御は、システム制御回路５７により実行されてもよい。

（架台制御機能）
本変形例に係る架台制御機能は、撮像視野の変更に応じた判定結果に基づいて、架台本体１１の移動およびスキャンを制御するために、架台装置１０を制御する機能である。図１２は、本変形例に係る架台本体１１の移動に関する制御モードの設定手順の一例を示すフローチャートである。

予め、被検体検出器により、被検体Ｓの輪郭画像（上方画像、開口画像等）が取得される（ステップＳｄ１）。被検体Ｓの輪郭の情報は、判定回路６３に出力される。入力機器５９を介して、撮像視野の変更の入力、または架台本体１１のチルトが入力される（ステップＳｄ２）。架台本体１１のチルトが入力されると、チルト角に応じて撮像視野が設定される（ステップＳｄ３）。チルト角に応じた撮像視野の設定後または撮像視野の入力後において、輪郭画像を用いて、撮像視野内に被検体Ｓの輪郭が包含されるか否かが判定される（ステップＳｄ４）。

撮像視野内に被検体Ｓの輪郭が包含される場合（ステップＳｄ４のＹｅｓ）、システム制御回路５７は、判定回路６３からの包含判定の入力を契機として、第１制御モードに関するプログラムを主記憶回路５５から読み出す。これにより、架台本体１１の移動の制御が、第１制御モードとして設定される（ステップＳｄ５）。撮像視野内に被検体Ｓの輪郭が包含されない場合（ステップＳｄ４のＮｏ）、システム制御回路５７は、判定回路６３からの非包含判定の入力を契機として、第２制御モードに関するプログラムを主記憶回路５５から読み出す。これにより、架台本体１１の移動の制御が、第２制御モードとして設定される（ステップＳｄ６）。設定された制御モードで架台本体１１の移動が開始される（ステップＳｄ７）

以上に述べた構成によれば、以下のような効果を奏する。
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、撮像視野の変更に応じて、架台本体１１の移動の制御に関する制御モードを選択、設定することができる。すなわち、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、操作者の指示による撮像視野の変更、または架台本体１１のチルトに伴う撮像視野の変更に応じて、変更された撮像視野の大きさと被検体Ｓの輪郭とを比較することにより、撮像視野内に被検体Ｓの輪郭が包含されるか否かを判定し、架台本体１１の移動における制御モードを決定する（切り替える）ことができる。これにより、本Ｘ線コンピュータ断層装置１によれば、撮像視野の大きさと被検体Ｓの輪郭との包含関係に応じて、被検体Ｓと架台とを干渉させることなく、かつ被検体Ｓに対する不要被曝を低減させた架台本体１１の移動の制御が可能となる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態との相違は、開口被検体検出器４２が非搭載であって、スキャノ像により設定された撮影範囲に基づいて、非スキャン対象領域およびスキャン対象領域を特定し、第１の実施形態における判定を実行することにある。

図７は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２の構成を示す図である。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行う。

水平材１４１には、第１上方被検体検出器１６１と第２上方被検体検出器１６３とが搭載される。具体的には、第１上方被検体検出器１６１と第２上方被検体検出器１６３とは、水平材１４１上であって、中心軸Ｒ１を挟んで対称的な位置（線対称な位置）に設置される。なお、水平材１４１が架台装置１０１に設けられていない場合、第１上方被検体検出器１６１と第２上方被検体検出器１６３とは、中心軸Ｒ１を挟んで線対称な位置であって、ＣＴ検査室の天井に設けられてもよい。なお、水平材１４１に設けられる被検体検出器は、２つに限定されない。

第１上方被検体検出器１６１は、被検体の検出の有無、開口部１５に対する被検体の相対的な位置関係、被検体を撮影した第１上方画像等を、コンソール５０に出力する。このとき、第１上方画像における被検体の位置（非スキャン座標データ）と架台本体１１（架台座標系）との相対的な位置関係が特定される。なお、第１上方被検体検出器１６１は、被検体の検出の有無、相対的な位置関係、第１上方画像等を、架台制御回路２５等に出力してもよい。

第２上方被検体検出器１６３は、被検体の検出の有無、開口部１５に対する被検体の相対的な位置関係、被検体を撮影した第２上方画像等を、コンソール５０に出力する。このとき、第２上方画像における被検体の位置（非スキャン座標データ）と架台本体１１（架台座標系）との相対的な位置関係が特定される。なお、第２上方被検体検出器１６３は、被検体の検出の有無、相対的な位置関係、第２上方画像等を、架台制御回路２５等に出力してもよい。

図７に示すように、第１上方被検体検出器１６１は、被検体の位置を検出可能な検出範囲Ｂ１を有する。なお、第１上方被検体検出器１６１は、自身と被検体との間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ｂ１を有していてもよい。

図７に示すように、第２上方被検体検出器１６３は、被検体の位置を検出可能な検出範囲Ｂ２を有する。なお、第２上方被検体検出器１６３は、自身と被検体との間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ｂ２を有していてもよい。検出範囲Ｂ１と検出範囲Ｂ２とは、例えば、略同一な角度により規定される。

載置台４３の外縁には、第１下方被検体検出器４５１と第２下方被検体検出器４５３とが、中心軸Ｒ１を挟んで対称的な位置（線対称な位置）に設けられる。なお、載置台４３が架台装置１０１に設けられていない場合、第１下方被検体検出器４５１と第２下方被検体検出器４５３とは、中心軸Ｒ１を挟んで線対称な位置であって、ＣＴ検査室の床面に設けられてもよい。なお、載置台４３に設けられる被検体検出器は、２つに限定されない。

第１下方被検体検出器４５１は、被検体の検出の有無、開口部１５に対する被検体の相対的な位置関係、被検体を撮影した第１下方画像等を、コンソール５０に出力する。このとき、第１下方画像における被検体Ｓの位置（非スキャン座標データ）と架台本体１１との相対的な位置関係が特定される。なお、第１下方被検体検出器４５１は、被検体の検出の有無、相対的な位置関係、第１下方画像等を、架台制御回路２５に出力してもよい。

第２上方被検体検出器１６３は、被検体の検出の有無、開口部１５に対する被検体の相対的な位置関係、被検体を撮影した第２下方画像等を、コンソール５０に出力する。このとき、第２下方画像における被検体の位置（非スキャン座標データ）と架台本体１１との相対的な位置関係が特定される。なお、第２下方被検体検出器４５３は、被検体の検出の有無、相対的な位置関係、第２下方画像等を、架台制御回路２５に出力してもよい。

図７に示すように、第１下方被検体検出器４５１は、被検体の位置を検出可能な検出範囲Ｂ３を有する。なお、第１下方被検体検出器４５１は、自身と被検体との間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ｂ３を有していてもよい。

図７に示すように、第２下方被検体検出器４５３は、被検体の位置を検出可能な検出範囲Ｂ４を有する。なお、第２下方被検体検出器４５３は、自身と被検体との間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ｂ４を有していてもよい。検出範囲Ｂ３と検出範囲Ｂ４とは、例えば、略同一な角度により規定される。

画像処理装置５３は、スキャノ撮影においてデータ収集回路４１から出力されたデータに基づいて、スキャノ像を発生する。発生されたスキャノ像は、表示機器６１に出力される。

表示機器６１は、スキャノ像を表示する。このとき、表示機器６１は、スキャノ像においてスキャン範囲の境界を設定するための２つの境界線を、スキャノ像に重畳させて表示する。

入力機器５９は、被検体に対するスキャノ撮影の指示を入力する。入力機器５９は、表示されたスキャノ像に対して、操作者の指示に従ってスキャン範囲を入力する。例えば、入力機器５９は、操作者に指示により、２つの境界線を移動させることによりスキャン範囲を決定する。なお、スキャン範囲は、スキャン対象領域に対して所定のマージンを設けて決定されてもよい。

図８は、スキャン範囲の一例を示す斜視図である。図８に示すように、スキャン範囲ＳＲは、スキャン対象領域の幅Ｓｏｂに対してマージンＭを有する。マージンＭは、スキャン範囲ＳＲとスキャン対象領域の幅Ｓｏｂとの差分に相当する。

システム制御回路５７は、スキャノ撮影の指示の入力を契機として、スキャノ撮影を実行するために、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置２に係る各部、各回路、各装置等を制御する。システム制御回路５７は、スキャノ像に設定されたスキャン範囲に対してスキャンを実行するために、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置２に係る各部、各回路、各装置等を制御する。

システム制御回路５７は、設定されたスキャン範囲と、架台座標系とに対して位置整合をとることにより、両者を関連づける。これにより、システム制御回路５７は、被検体Ｓに対するスキャン時における架台本体１１の相対的な位置を把握することができる。システム制御回路５７は、スキャン範囲と、スキャノ撮影時に収集された第１上方画像、第２上方画像、第１下方画像、第２下方画像とに基づいて、スキャン対象領域（スキャン対象座標データ）を特定する。システム制御回路５７は、特定したスキャン対象領域に関する情報（スキャン対象座標データ）を、判定回路６３に出力する。

システム制御回路５７は、被検体検出器（第１上方被検体検出器１６１、第２上方被検体検出器１６３、第１下方被検体検出器４５１、第２下方被検体検出器４５３）により取得された被検体Ｓの位置情報（被検体座標データ）とスキャノ像を用いて設定されたスキャン範囲の位置情報とが一致しない（不一致の）被検体座標データを、非スキャン座標データ（非スキャン対象領域）として決定する。システム制御回路５７は、特定したスキャン対象領域に関する情報（スキャン対象座標データ）を、判定回路６３に出力する。なお、上記スキャン対象領域と非スキャン対象領域とは、判定回路６３または架台制御回路２５により判定（特定）されてもよい。

判定回路６３は、スキャノ撮影位置への架台本体１１の移動（下降）前において、第１上方画像、第２上方画像、第１下方画像および第２下方画像を用いて、被検体Ｓが載置台４３に載置されているか否かを判定する。判定回路６３は、被検体Ｓが載置台４３に載置され、かつスキャノ撮影位置への架台本体１１の移動（下降）中において、第１上方画像、第２上方画像、第１下方画像および第２下方画像各々における被検体Ｓの位置と第２境界（干渉ライン）１５３との位置関係に基づいて、被検体Ｓが第２領域（非干渉領域）内に位置しているか否かを判定する。

具体的には、判定回路６３は、第１上方画像、第２上方画像、第１下方画像および第２下方画像各々において、被検体座標データを抽出（特定）する。判定回路６３は、被検体座標データと第２境界データとを比較することにより、第２領域（非干渉領域）外に非スキャン座標データが存在するか否かを判定する。すなわち、判定回路６３は、架台座標系における第２境界１５３の座標（境界位置情報）と、被検体座標データ（被検***置情報）とを用いて、判定を実行する。

判定回路６３は、スキャノ撮影位置への架台本体１１の到達、およびスキャノ撮影中において、被検体座標データと第２境界データとを比較することにより、第２領域（非干渉領域）外に被検体座標データが存在するか否かを判定する。

判定回路６３は、スキャン撮影位置への架台本体１１の到達およびスキャン対象領域に対するスキャン中において、スキャノ像により特定されたスキャン対象領域の位置と第１境界１５１との位置関係に基づいて、スキャン対象領域が第１領域（ＦＯＶ）内に位置しているか否かを判定する。

また、スキャン撮影位置への架台本体１１の到達およびスキャン対象領域に対するスキャン中において、被検体検出器により取得された被検体Ｓの位置情報（被検体座標データ）とスキャノ像を用いて設定されたスキャン範囲の位置情報とが一致しない場合、すなわち架台本体１１がスキャン範囲に到達していない場合、判定回路６３は、非スキャン座標データが第２境界内（非干渉領域内）に位置しているか否かを判定する。

スキャノ撮影位置への架台本体１１の下降前において載置台４３に載置された被検体Ｓが非干渉領域内に位置していると判定された場合、架台制御回路２５は、スキャノ撮影位置に架台本体１１を移動させる指示の入力に応答して、架台本体１１をスキャノ撮影位置に下降させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５による制御のもとで、架台本体１１は、スキャノ撮影位置へ向けて下降を開始する。

スキャノ撮影位置への架台本体１１の移動（下降）中において、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置している、すなわち非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、架台本体１１の下降を続行するために、架台駆動装置３１等を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１の下降は、スキャノ撮影位置へ向けて続行される。

スキャノ撮影位置への架台本体１１の移動（下降）中において、被検体Ｓの一部分が非干渉領域の外部に位置している、すなわち非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の外部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、架台本体１１の移動を停止させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１の下降は停止する。

架台本体１１の下降の停止後であって、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置している、すなわち非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、入力機器５９を介した移動再開の指示の入力に応答して、架台本体１１をスキャノ撮影位置に再度移動させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１は、スキャノ撮影位置へ向けて下降を再開する。

スキャノ撮影位置への架台本体１１の到達後において、被検体ＳがＦＯＶ内に位置している、すなわち被検体座標データが第１境界データで規定されるＦＯＶの内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、入力機器５９を介した操作者のスキャノ開始指示に応答してスキャノ撮影を開始するために、架台装置１０１を制御する。具体的には、高電圧発生器３９と回転駆動装置２３等に対する架台制御回路２５の制御により、スキャノ撮影が開始される。

スキャノ撮影後、スキャン撮影位置への架台本体１１の移動中において、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置している、すなわち、非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、架台本体１１の移動を続行するために、架台駆動装置３１等を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１の下降は、スキャン撮影位置へ向けて続行される。

スキャン撮影位置への架台本体１１の移動中において、被検体Ｓの一部分が非干渉領域の外部に位置している、すなわち非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の外部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、架台本体１１の移動を停止させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１の移動は停止する。

スキャン撮影位置への架台本体１１の移動の停止後であって、非スキャン対象領域が非干渉領域内に位置している、すなわち非スキャン座標データが第２境界データで規定される非干渉領域の内部に位置すると判定された場合、架台制御回路２５は、入力機器５９を介した移動再開の指示を契機として、架台本体１１をスキャン撮影位置に再度移動させるために、架台駆動装置３１を制御する。架台駆動装置３１に対する架台制御回路２５の制御により、架台本体１１は、スキャン撮影位置へ向けて移動を再開する。

（架台制御機能）
図９Ａおよび図９Ｂは、スキャノ像の収集に関する架台制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
第１境界１５１と、第２境界１５３とが、設定される（ステップＳｂ１）。第１上方被検体検出器１６１と、第２上方被検体検出器１６３と、第１下方被検体検出器４５１、第２下方被検体検出器４５３とにより、被検体Ｓが検出される（ステップＳｂ２）。なお、これらの被検体検出器により被検体Ｓが検出されなければ、以降の処理は実行されない。

ステップＳｂ２の処理の後、第１上方被検体検出器１６１により第１上方画像が発生され、第２上方被検体検出器１６３により第２上方画像が発生される。加えて、第１下方被検体検出器４５１により第１下方画像が発生され、第２下方被検体検出器４５３により第２下方画像が発生される（ステップＳｂ３）。第１上方画像、第２上方画像、第１下方画像、第２下方画像の発生は、リアルタイムに適宜発生、更新される。

このとき、上方画像および下方画像において、被検体座標データが抽出される。第１、第２上方画像（以下、上方画像と呼ぶ）および第１、第２下方画像（以下、下方画像と呼ぶ）に関する被検体座標データが第２境界データと比較される。これにより、被検体座標データが非干渉領域内に包含されていれば、入力機器５９を介した操作者の架台下降指示を契機として、架台本体１１が、スキャノ撮影位置に向けて下降される（ステップＳｂ４）。

上方画像および下方画像において非干渉領域の外部に被検体座標データがあれば（ステップＳｂ５）、すなわち第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の外部に被検体座標データあれば、架台本体１１の下降が停止される（ステップＳｂ６）。第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の内部に被検体座標データが包含され、かつ入力機器５９を介して下降再開の指示が操作者により入力されると、架台本体１１の下降が再開される（ステップＳｂ７）。

上方画像および下方画像において非干渉領域の外部に被検体座標データがなければ（ステップＳｂ５）、架台本体１１がスキャノ撮影位置まで下降される（ステップＳｂ８）。入力機器５９を介した操作者のスキャノ撮影開始指示により、スキャノ撮影が開始される（ステップＳｂ９）。

非干渉領域の外部に被検体座標データがあれば（ステップＳｂ１０）、すなわち第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の外部に被検体座標データがあれば、スキャノ撮影が停止される（ステップＳｂ１１）。非干渉領域内に被検体座標データが包含され、すなわち第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の内部に被検体座標データが包含され、かつ入力機器５９を介してスキャノ撮影再開の指示が操作者により入力されれば、スキャノ撮影が再開される（ステップＳｂ１２）。

非干渉領域の外部に被検体座標データな無ければ（ステップＳｂ１０）、すなわち第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の内部に被検体座標データが包含されていれば、スキャノ撮影の終了の指示があるまでスキャノ撮影が実行される（ステップＳｂ１３）。

スキャノ撮影が終了すれば、スキャノ像が発生される（ステップＳｂ１４）。入力機器５９を介した操作者の指示により、スキャノ像を用いてスキャン範囲が設定される（ステップＳｂ１５）。このとき、スキャン範囲に対応する架台本体１１の位置情報がシステム制御回路５７に出力される。また、スキャン範囲の設定により、スキャン範囲に関する上方画像と下方画像とにより非スキャン対象領域（非スキャン座標データ）とスキャン対象領域（スキャン対象座標データ）とが設定される。

図１０は、スキャノ撮影後に実施されるスキャンにおける架台制御処理の一例を示すフローチャートである。

非干渉領域の外部に被検体座標データが包含されていなければ、架台本体１１がスキャン範囲開始位置に向けて移動される（ステップＳｃ１）。架台本体１１の移動中において、非干渉領域の外部にスキャン対象領域が位置していれば（ステップＳｃ２）、架台本体１１の移動が停止される（ステップＳｃ３）。

非干渉領域内に被検体座標データが包含され、すなわち第２境界１５３の境界データにより規定される閉曲線の内部に被検体座標データが包含され、かつ入力機器５９を介して架台本体１１の移動の指示が操作者により入力されれば、架台本体１１の移動が再開される（ステップＳｃ４）。

スキャン開始位置までの架台本体１１が移動していなければ、ステップＳｃ２乃至４の処理が繰り替えされる（ステップＳｃ５）。スキャン開始位置までの架台本体１１が移動し、かつＦＯＶ内にスキャン対象領域が包含されていれば、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の内部（ＦＯＶ）にスキャン対象座標データが包含されていれば、入力機器５９を介した操作者のスキャン開始指示により、スキャンが開始される（ステップＳｃ６）。

ＦＯＶの外部にスキャン対象領域があれば（ステップＳｃ７）、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の外部にスキャン対象座標データがあれば、スキャンが停止される（ステップＳｃ８）。このとき、スキャンがヘリカルスキャンであれば、架台本体１１の移動も停止される。

ＦＯＶ内にスキャン対象領域が包含され（ステップＳｃ９）、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の内部（ＦＯＶ）にスキャン対象座標データが包含され、かつ入力機器５９を介してスキャン再開の指示が操作者により入力されると、スキャンが再開される（ステップＳｃ１０）。スキャンが再開されなければ、スキャンは終了する。

ＦＯＶの外部にスキャン対象領域がなければ（ステップＳｃ７）、すなわち第１境界１５１の境界データにより規定される閉曲線の内部（ＦＯＶ）にスキャン対象座標データが包含されていれば、スキャンの終了の指示があるまでスキャンが実行される（ステップＳｃ１１）。

以上に述べた構成によれば、以下のような効果を奏する。
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２によれば、架台本体１１を除く場所にセンサ（被検体検出器）を複数設置し、スキャノ撮影により発生されたスキャノ像を用いてスキャン対象領域と非スキャン対象領域とを分別し、架台本体１１に関連する境界位置情報と被検***置情報とに基づいて、スキャン対象座標データがＦＯＶ内に包含されているか否かを判定し、スキャン対象領域がＦＯＶの外部にはみ出た場合はスキャンを中止し、スキャン対象領域がＦＯＶ内に戻ると操作者の指示により、スキャンを再開することができる。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２によれば、架台本体１１と被検体Ｓとの相対的な位置関係を、スキャノ像と被検体検出器の出力とに基づいて、決定することができる。

また、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置２によれば、架台本体１１の開口部１５近傍に被検体検出器を搭載することなく、架台本体１１との干渉を避けるために非スキャン対象領域が干渉ラインを出ているか否かを判定し、非スキャン対象領域が干渉ラインを出ている場合、架台本体１１の上下動を停止し、干渉ライン内に非スキャン対象領域が戻った場合は架台本体１１の上下動を再開することができる。

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２によれば、スキャノ像と被検体検出器からの出力に基づいて被検体Ｓに対してどの高さに架台本体１１が位置しているかを決定し、かつＦＯＶ外に出た領域がスキャン対象領域か否かを判別することにより、スキャンを中止したり、所定の警告を表示したりすることができる。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２によれば、被検体Ｓに対する安全性を確保しつつ、スキャン時間が長時間になることなく、また被検体Ｓに対する不要被曝の発生を抑えながら、スキャン対象領域の観測が可能となる。

以上のことから、本実施形態によれば、被検体Ｓと架台本体１１とを干渉させることなく、かつ被検体Ｓに対する不要被曝を低減可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置１を提供することができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態との相違は、臥位状態の被検体に対してスキャン可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置において、上述した架台制御機能を実行することにある。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行う。図１３は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置３の構成の一例を示す図である。

図１３に示すように、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置３における架台本体１１は、検査室の床面６９に載置される。本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置３は、被検体Ｓが載置される天板７０と、開口部１５に天板７０を挿入可能に支持する寝台７１とを有する。スキャン撮影時、またはスキャノ撮影時に置いて、被検体Ｓが載置された天板７０は、システム制御回路５７による制御のもとで、開口部１５に挿入される。なお、被検体Ｓが載置された天板７０が開口部１５に挿入されるように、架台本体１１がＺ方向に沿って移動してもよい。

上方被検体検出器１６の代わりに、後方被検体検出器７３が、架台本体１１の後方（背面）側において、非チルト時の回転軸Ｒ３の略延長線上の位置に、支柱７５を介して設けられる。なお、後方被検体検出器７３は、検査室の壁面において、非チルト時の回転軸Ｒ３の略延長線上の位置に設けられてもよい。下方被検体検出器４５の代わりに、前方被検体検出器７７が、架台本体１１の前方（前面）側において、非チルト時の回転軸Ｒ３の略延長線上の位置に、支柱７９を介して設けられる。なお、前方被検体検出器７７は、検査室の壁面において、非チルト時の回転軸Ｒ３の略延長線上の位置に設けられてもよい。また、後方被検体検出器７３及び前方被検体検出器７７の設置位置は、非チルト時の回転軸Ｒ３の延長線上の位置に限定されない。

後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、非チルト時の回転軸Ｒ３に平行なＺ方向から被検体Ｓを検出可能な機器である。後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、被検体Ｓの端部を検出してもよいし、被検体Ｓの全身の輪郭を検出してもよい。後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、例えば、カメラ（ムービーカメラ（ｍｏｖｉｅ ｃａｍｅｒａ）、ビデオカメラ（ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）等）である。なお、後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、自身と被検体Ｓとの間の距離を決定するための各種距離センサを有していてもよいし、被検体Ｓの位置を検出するモーションキャプチャ（モーションセンサ）に関する各種回路および光学系により構成されてもよい。

後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、被検体Ｓの検出の有無、開口部１５に対する被検体Ｓの相対的な位置関係等を、コンソール５０に出力する。後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、被検体Ｓを撮影した後方画像および前方画像をそれぞれコンソール５０に出力する。このとき、後方画像および前方画像における被検体Ｓの位置と架台本体１１との相対的な位置関係が特定される。

図１３に示すように、後方被検体検出器７３と前方被検体検出器７７とは、被検体Ｓの位置を検出可能な検出範囲Ｄ１と検出範囲Ｄ２とをそれぞれ有する。なお、後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、自身と被検体Ｓとの間の距離の基準となる基準位置または基準スケールを撮影可能な検出範囲Ｄ１と検出範囲Ｄ２とをそれぞれ有していてもよい。基準位置または基準スケールとは、例えば、架台本体１１と天板７０との相対的な移動時において、不動となる物体である。後方被検体検出器７３および前方被検体検出器７７は、基準スケールの検出により、被検体Ｓとの距離を計測してもよい。

（架台制御機能）
本実施形態における架台制御機能は、第１の実施形態および変形例において、上方被検体検出器１６を後方被検体検出器７３に、下方被検体検出器４５を前方被検体検出器７７に、上方画像を後方画像に、下方画像を前方画像に読み替えることにより理解できるため、説明は省略する。すなわち、本実施形態における架台制御機構は、図１、図７におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１、２を横置きにして説明したものと同様である。

なお、本実施形態においては、架台本体１１の移動の代わりに、天板７０の移動がシステム制御回路５７等により制御されてもよい。このとき、制御対象は、第１の実施形態および変形例における架台本体１１の移動制御の代わりに、天板７０の移動制御となる。なお、主記憶回路５５は、第１制御モードおよび第２制御モードにおける架台本体１１の移動制御を、天板７０の移動制御に置換した制御モードを記憶してもよい。天板７０の移動の制御については、架台本体１１の移動制御を、天板７０の移動制御に単に置換した説明に相当するため、説明は省略する。

以上に述べた構成によれば、上述した他の実施形態および変形例に記載の効果に加えて、以下のような効果を奏する。
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置３によれば、架台本体１１との干渉を避けるために非スキャン対象領域が干渉ラインを出ているか否かを判定し、非スキャン対象領域が干渉ラインを出ている場合、天板７０の移動を停止し、干渉ライン内に非スキャン対象領域が戻った場合は、天板７０の移動を再開することができる。以上のことから、本実施形態によれば、臥位状態の被検体Ｓと架台本体１１とを干渉させることなく、かつ被検体Ｓに対する不要被曝を低減可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置３を提供することができる。

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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、２…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、１０、１０１…架台装置、１１…架台本体、１３…支柱、１４、１４１…水平材、１５…開口部、１６…上方被検体検出器、１７…Ｘ線管、１９…Ｘ線検出器、２１…回転フレーム、２３…回転駆動装置、２５…架台制御回路、３１…架台駆動装置、３９…高電圧発生器、４１…データ収集回路（ＤＡＳ）、４２…開口被検体検出器、４３…載置台、４５…下方被検体検出器、５０…コンソール、５１…画像再構成装置、５３…画像処理装置、５５…主記憶回路、５７…システム制御回路、５９…入力機器、６１…表示機器、６３…判定回路、６９…検査室の床面、７０…天板、７１…寝台、７３…後方被検体検出器、７５…支柱、７７…前方被検体検出器、７９…支柱、１５１…第１境界、１５３…第２境界（干渉ライン）、１５５…第１境界の直径、１５７…第２境界の直径、１６１…第１上方被検体検出器、１６３…第２上方被検体検出器、４５１…第１下方被検体検出器、４５３…第２下方被検体検出器、５１１…前処理部、５１３…投影データ記憶部、５１５…再構成演算部、Ａ１…上方被検体検出器の検出範囲、Ａ２…開口被検体検出器の検出範囲、Ａ３…下方被検体検出器の検出範囲、Ｂ１…第１上方被検体検出器の検出範囲、Ｂ２…第２上方被検体検出器の検出範囲、Ｂ３…第１下方被検体検出器の検出範囲、Ｂ４…第２下方被検体検出器の検出範囲、Ｄ１…後方被検体検出器の検出範囲、Ｄ２…前方被検体検出器の検出範囲、Ｒ１…中心軸、Ｒ２…水平軸、Ｒ３…回転軸。

Claims (10)

1. 開口部を挟んでＸ線管およびＸ線検出器を有し、当該Ｘ線管から照射されるＸ線によって被検体を撮影するために検査室の床面に対して相対的に移動可能な架台と、
   前記開口部の内部において撮像視野の外縁を示す第１境界に係る情報と、前記第１境界と前記開口部の内面との間であって前記被検体と前記架台との干渉を防ぐための第２境界に係る情報とを記憶する記憶回路と、
   前記被検体のスキャン対象領域と前記第１境界との相対的な位置関係に基づいて、Ｘ線の照射を停止するように前記Ｘ線管を制御する、又は前記被検体の非スキャン対象領域と前記第２境界との相対的な位置関係に基づいて、前記架台の移動を停止させるように前記架台を制御する制御回路と、
   前記被検体を検出する複数の被検体検出器と、
   前記被検体検出器からの出力に基づいて、前記第１境界により規定される第１領域の外部に前記スキャン対象領域の一部が位置しているか否かを判定し、前記第２境界により規定される第２領域の外部に前記非スキャン対象領域の一部が位置しているか否かを判定する判定回路と、
   を具備し、
   前記制御回路は、前記判定回路による判定結果に基づいて、前記架台を制御し、
   前記架台は、立位状態または座位状態の前記被検体をスキャン可能な架台であって、
   前記被検体検出器は、前記開口部の上方側と下方側との少なくとも一方と、前記架台の外装における前記外縁とに設けられ、
   前記非スキャン対象領域は、前記外縁に設けられた前記被検体検出器で前記被検体が検出不能となる領域である、
   Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 開口部を挟んでＸ線管およびＸ線検出器を有し、当該Ｘ線管から照射されるＸ線によって被検体を撮影するために検査室の床面に対して相対的に移動可能な架台と、
   前記開口部の内部において撮像視野の外縁を示す第１境界に係る情報と、前記第１境界と前記開口部の内面との間であって前記被検体と前記架台との干渉を防ぐための第２境界に係る情報とを記憶する記憶回路と、
   前記被検体のスキャン対象領域と前記第１境界との相対的な位置関係に基づいて、Ｘ線の照射を停止するように前記Ｘ線管を制御する、又は前記被検体の非スキャン対象領域と前記第２境界との相対的な位置関係に基づいて、前記架台の移動を停止させるように前記架台を制御する制御回路と、
   前記被検体を検出する複数の被検体検出器と、
   前記被検体検出器からの出力に基づいて、前記第１境界により規定される第１領域の外部に前記スキャン対象領域の一部が位置しているか否かを判定し、前記第２境界により規定される第２領域の外部に前記非スキャン対象領域の一部が位置しているか否かを判定する判定回路と、
   を具備し、
   前記制御回路は、前記判定回路による判定結果に基づいて、前記架台を制御し、
   前記架台は、立位状態または座位状態の前記被検体をスキャン可能な架台であって、前記被検体に対してスキャノ撮影を実行し、
   前記被検体検出器は、前記開口部の上方側と下方側とに設けられた、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記撮像視野は、前記スキャノ撮影によるスキャノ像を用いて設定され、
   前記非スキャン対象領域は、前記スキャノ像と前記被検体検出器により検出された被検体とが不一致となる領域である、
   請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 開口部を挟んでＸ線管およびＸ線検出器を有し、当該Ｘ線管から照射されるＸ線によって被検体を撮影するために検査室の床面に対して相対的に移動可能な架台と、
   前記開口部の内部において撮像視野の外縁を示す第１境界に係る情報と、前記第１境界と前記開口部の内面との間であって前記被検体と前記架台との干渉を防ぐための第２境界に係る情報とを記憶する記憶回路と、
   前記被検体のスキャン対象領域と前記第１境界との相対的な位置関係に基づいて、Ｘ線の照射を停止するように前記Ｘ線管を制御する、又は前記被検体の非スキャン対象領域と前記第２境界との相対的な位置関係に基づいて、前記架台の移動を停止させるように前記架台を制御する制御回路と、
   を具備し、
   前記記憶回路は、前記スキャン対象領域の一部が前記第１境界を超えた場合、前記Ｘ線管によるＸ線の照射を停止するように前記Ｘ線管を制御する、又は前記非スキャン対象領域の一部が前記第２境界を超えた場合、前記架台の移動を停止させるように前記架台を制御する第１制御モードと、前記被検体の輪郭が前記第２境界を超えた場合、前記架台の移動を停止させるように前記架台を制御する第２制御モードとを記憶し、
   前記制御回路は、操作者による設定または前記床面に対する前記架台の傾きにより変更された前記撮像視野が前記輪郭より狭い場合、前記架台を前記第２制御モードで制御し、操作者による設定または前記床面に対する前記架台の傾きにより変更された前記撮像視野が前記輪郭より広い場合、前記架台を前記第１制御モードで制御する、
   Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記制御回路は、前記スキャン対象領域の一部が前記第１境界を超えた場合、前記Ｘ線管によるＸ線の照射を停止するように前記Ｘ線管を制御する、又は前記非スキャン対象領域の一部が前記第２境界を超えた場合、前記架台の移動を停止させるように前記架台を制御する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
6. 前記被検体を検出する複数の被検体検出器と、
   前記被検体検出器からの出力に基づいて、前記第１境界により規定される第１領域の外部に前記スキャン対象領域の一部が位置しているか否かを判定し、前記第２境界により規定される第２領域の外部に前記非スキャン対象領域の一部が位置しているか否かを判定する判定回路と、
   をさらに具備し、
   前記制御回路は、前記判定回路による判定結果に基づいて、前記架台を制御する、
   請求項４または５に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
7. 前記制御回路は、前記被検体に対するスキャンにおいて、前記第１領域の外部に前記スキャン対象領域の一部が位置していると判定された場合、または前記第２領域の外部に前記非スキャン対象領域の一部が位置していると判定された場合、前記スキャンと前記架台の移動とを停止するために、前記架台を制御する、
   請求項１乃至３、および６のうちいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
8. 前記制御回路は、前記スキャンの停止後において、前記第１境界で規定される領域内に前記スキャン対象領域が包含されることと、前記スキャンの再開指示の入力とに応答して、前記スキャンを再開するために前記架台を制御する、
   請求項７に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
9. 前記被検体検出器は、カメラと、音波を用いた検出器と、赤外線を用いた検出器と、磁場を用いた検出器とのうち少なくとも一つである、
   請求項１乃至３、および６乃至８のうちいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
10. 前記被検体検出器は、前記被検体の端部または前記被検体の輪郭を検出する、
    請求項１乃至３、および６乃至９のうちいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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