JP7301607B2 - 放射線診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、放射線診断装置に関する。

Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置等の放射線診断装置では、シンチレータによってＸ線やガンマ線等の放射線が可視光に変換される。そして、フォトダイオード等の光センサによって可視光がアナログ形式の電気信号に変換される。そして、ＤＡＳ（Data Acquisition System）等によってアナログ形式の電気信号がデジタル形式の電気信号（デジタルデータ）に変換される。

シンチレータは、Ｘ線の入力に対して、発せられる光が時間をかけて徐々に減衰する遅延蛍光（アフターグロー）という特性を有する。アフターグローによって、例えば、Ｘ線ＣＴ装置による撮影において、後続の複数のビューに亘って、シンチレータから光が発せられる。このため、放射線診断装置により得られる放射線画像の時間分解能が悪化したり、放射線画像にアーチファクトが発生したり、放射線画像がぼけたりする。例えば、Ｘ線のエネルギーが刻々と変化するデュアルエナジースキャンや、Ｘ線管及びＸ線検出器が高速で回転する高速スキャンでは、アフターグローを起因として時間分解能が顕著に悪化したり、アフターグローを起因とするアーチファクトが顕著に発生したりする。また、心臓等の動きが比較的速い撮影対象を高速スキャンで撮影する場合にも、アフターグローを起因として時間分解能が顕著に悪化したり、アフターグローを起因とするアーチファクトが顕著に発生したりする。

一方で、アフターグローによって、光センサから出力される電気信号のＳ／Ｎ（signal-to-noise ratio）が改善される面もある。そして、例えば、骨等の動きが小さい撮影対象を撮影する場合には、ノイズの少ない画像を得るために、アフターグローの影響を許容してでも、Ｓ／Ｎを良好にしたいという操作者の要望がある。また、例えば、体幹部等のノイズの影響を比較的受けやすい撮影対象を撮影する場合にも、ノイズの少ない画像を得るために、アフターグローの影響を許容してでも、Ｓ／Ｎを良好にしたいという操作者の要望がある。

したがって、撮影する部位、スキャン条件に応じて適切にアフターグローの影響を低減させることが望まれる。

特開平１０－２７４６７５号公報 特表２０１６－５１９１８３号公報 特開平１１－１６０４４０号公報

本発明が解決しようとする課題は、適切にアフターグローの影響を低減させることができる放射線診断装置を提供することである。

実施形態の放射線診断装置は、放射線検出器と、受付部と、処理部とを備える。放射線検出器は、入射放射線に応じて発光するシンチレータ、及び、シンチレータから発せられた光を検出し当該光に応じた信号を出力する光センサを含む。受付部は、スキャン条件の入力を受け付ける。処理部は、スキャン条件に基づいて、放射線検出器からの出力に対してアフターグローの影響を低減する処理を実行する。

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図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置が実行する第１処理の一例の流れを示すフローチャートである。 図４は、第１の実施形態の変形例１に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。 図５Ａは、第１の実施形態の変形例２に係る光センサの有感体積の一例を示す図である。 図５Ｂは、第１の実施形態の変形例２に係る光センサの有感体積の一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置が実行する処理の一例を説明するための図である。 図７は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図８は、第２の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。 図９は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置が実行する第２処理の一例の流れを示すフローチャートである。 図１０は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図１１は、第３の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。 図１２は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置が実行する第３処理の一例の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、放射線診断装置の実施形態について詳細に説明する。なお、一つの実施形態又は変形例に記載した内容は、他の実施形態又は他の変形例にも同様に適用されてもよい。

（第１の実施形態）
図１を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。Ｘ線ＣＴ装置１は、放射線診断装置の一例である。

図１においては、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とする。なお、図１は、説明のために架台装置１０を複数方向から描画したものであり、Ｘ線ＣＴ装置１が架台装置１０を１つ有する場合を示す。

架台装置１０は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、ＤＡＳ１８とを有する。架台装置１０は、収集部の一例である。

Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。例えば、Ｘ線管１１には、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線管がある。なお、Ｘ線管１１は、Ｘ線発生部の一例である。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心とした１つの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、複数の検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向（スライス方向、roｗ方向）に複数配列された構造を有する。Ｘ線は、放射線の一例である。

図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器１２の構成の一例を示す図である。図２に示すように、Ｘ線検出器１２は、例えば、シンチレータアレイ１２ａと、光センサアレイ１２ｂと、グリッド（図示せず）とを有する間接変換型の検出器である。

シンチレータアレイ１２ａは、複数のシンチレータ１２ａ＿１を有する。シンチレータ１２ａ＿１は入射Ｘ線量に応じた光子量の光（シンチレーション光）を出力するシンチレータ結晶を有する。すなわち、シンチレータ１２ａ＿１は、入射Ｘ線に応じて発光する。グリッドは、シンチレータアレイ１２ａのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。

図２に示すように、シンチレータ１２ａ＿１は、入射Ｘ線に応じて、短波長の光９０及び長波長の光９１を発する。光９０は、入射Ｘ線に対して即時にシンチレータ１２ａ＿１から発せられた後、即時に減衰する（即発蛍光）。一方、光９１は、アフターグローであり、入射Ｘ線に対してシンチレータ１２ａ＿１から発せられた後、ゆっくり時間をかけて徐々に減衰する。ここで、アフターグローの波長（ピーク波長）は、一般的に、即発蛍光と比して長い。本実施形態では、光９１の波長（ピーク波長）は、光９０の波長（ピーク波長）よりも長い。

光センサアレイ１２ｂは、複数の光センサ１２ｂ＿１及び複数の光センサ１２ｂ＿２を有する。第１の実施形態に係る光センサ１２ｂ＿１，１２ｂ＿２は、例えば、フォトダイオード等により実現される。Ｘ線検出器１２は、単一（１つ）のシンチレータ１２ａ＿１に対して１つの光センサ１２ｂ＿１及び１つの光センサ１２ｂ＿２が対応付けられて構成されている。図２に示すように、シンチレータ１２ａ＿１、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２が、矢印９２が示す深さ方向に沿って、この順で配置されている。光センサ１２ｂ＿１は、第１の光センサの一例である。光センサ１２ｂ＿２は、第２の光センサの一例である。

光センサ１２ｂ＿１，１２ｂ＿２は、光センサ１２ｂ＿１，１２ｂ＿２に対応付けられたシンチレータ１２ａ＿１からの光を、光量に応じた電気信号に変換する機能を有する。すなわち、光センサ１２ｂ＿１，１２ｂ＿２は、単一のシンチレータ１２ａ＿１から発せられた光を検出し、検出した光に応じた電気信号を出力する。Ｘ線検出器１２は、放射線検出器の一例である。また、電気信号は、信号の一例である。

ここで、光センサ１２ｂ＿１は、光９０を検出可能な波長感度特性を有する。また、光センサ１２ｂ＿２は、光９１を検出可能な波長感度特性を有する。すなわち、光センサ１２ｂ＿１により検出可能な光の波長帯域内に、光９０の波長（ピーク波長）が含まれる。また、光センサ１２ｂ＿２により検出可能な光の波長帯域内に、光９１の波長（ピーク波長）が含まれる。本実施形態では、光センサ１２ｂ＿１を構成する材料の種類と、光センサ１２ｂ＿２を構成する材料の種類とが異なるため、光センサ１２ｂ＿１が有する波長感度特性と、光センサ１２ｂ＿２が有する波長感度特性とが異なる。

したがって、光センサ１２ｂ＿１は、光９０を検出し、光９０に応じた電気信号を出力する。また、光センサ１２ｂ＿２は、光９１を検出し、光９１に応じた電気信号を出力する。以下の説明では、光９０に応じた電気信号を、第１電気信号と称し、光９１に応じた電気信号を、第２電気信号と称する場合がある。

図１の説明に戻り、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転フレーム１３は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やウェッジ１６、コリメータ１７、ＤＡＳ１８等を更に支持することもできる。更に、回転フレーム１３は、図１において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。以下では、架台装置１０において、回転フレーム１３、及び、回転フレーム１３と共に回転移動する部分を、回転部とも記載する。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が発生するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１３に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。

制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う。例えば、制御装置１５は、回転フレーム１３の回転や架台装置１０のチルト、寝台装置３０及び天板３３の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置１５は、架台装置１０をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度（チルト角度）情報により、Ｘ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させる。なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線の分布が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６は、ウェッジフィルタ（wedge filter）やボウタイフィルタ（bow-tie filter）であり、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等を加工したフィルタである。

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。また、図１においては、Ｘ線管１１とコリメータ１７との間にウェッジ１６が配置される場合を示すが、Ｘ線管１１とウェッジ１６との間にコリメータ１７が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射され、コリメータ１７により照射範囲が制限されたＸ線を透過して減衰させる。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２が有する各検出素子によって検出されるＸ線の信号を収集する。例えば、ＤＡＳ１８は、各検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。

以下の説明では、ＤＡＳ１８により、第１電気信号（光９０に応じた電気信号）を基に生成された検出データを、第１検出データと称する場合がある。また、ＤＡＳ１８により、第２電気信号（光９１に応じた電気信号）を基に生成された検出データを、第２検出データと称する場合がある。

ＤＡＳ１８が生成したデータは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（Light Emitting Diode: ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば、固定フレーム等。図１での図示は省略している）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。ここで、非回転部分とは、例えば、回転フレーム１３を回転可能に支持する固定フレーム等である。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分へのデータの送信方法は、光通信に限らず、非接触型の如何なるデータ伝送方式を採用してもよいし、接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、天板３３の長手方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長手方向に移動してもよい。

コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。なお、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又はコンソール装置４０の各構成要素の一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、投影データや再構成画像データを記憶する。また、例えば、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。メモリ４１は、記憶部の一例である。

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４４によって生成された画像データが示す画像を表示したり、医師や診療放射線技師等の操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示したりする。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、スキャン条件を操作者から受け付ける。例えば、スキャン条件には、本スキャンにおける管電圧値や管電流値、回転部の回転速度に関する設定値、ＦＯＶ（Field Of View）、撮影スライス厚、撮影範囲、撮影対象部位等が含まれる。

例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、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本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、コンソール装置４０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。入力インターフェース４３は、受付部の一例である。

処理回路４４は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。なお、処理回路４４は、コンソール装置４０に含まれる場合に限られない。例えば、処理回路４４は、複数のＸ線ＣＴ装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行なう統合サーバに含まれてもよい。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークで接続された統合サーバが処理回路４４を有してもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、収集した検出データを統合サーバへ送信する。そして、統合サーバは、検出データを受信する。そして、統合サーバの処理回路４４は、受信した検出データに対して、以下で説明する各種の処理を実行する。

例えば、処理回路４４は、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、処理実行機能４４３、再構成処理機能４４４、画像処理機能４４５及び出力機能４４６を実行する。例えば、処理回路４４は、メモリ４１からシステム制御機能４４１に相当するプログラム（制御プログラム）を読み出して実行することにより、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。

システム制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴ装置１を制御して、位置決め撮影を実行する。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１の位置を所定の回転角度に固定し、天板３３をＺ方向に移動させながらＸ線管１１からのＸ線を被検体Ｐに照射することで、位置決め撮影を実行する。また、処理回路４４は、メモリ４１から再構成処理機能４４４に相当するプログラムを読み出して実行することにより、位置決め撮影により収集されたＸ線の信号に基づいて、位置決め画像データを生成する。なお、位置決め画像データは、スキャノ画像データやスカウト画像データと呼ばれる場合もある。

そして、システム制御機能４４１は、位置決め画像データが示す位置決め画像をディスプレイ４２に表示させる。そして、システム制御機能４４１は、位置決め画像を確認した操作者から、入力インターフェース４３を介して入力されたスキャン条件を取得する。そして、システム制御機能４４１は、取得したスキャン条件をメモリ４１に格納する。なお、システム制御機能４４１は、位置決め画像データに基づいて、自動的に、本スキャンのスキャン条件を設定してもよい。

そして、システム制御機能４４１は、スキャン条件に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置１を制御して、以下に説明する、投影データを収集する本スキャンを実行する。例えば、システム制御機能４４１は、寝台駆動装置３２を制御することにより、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内へ移動させる。また、システム制御機能４４１は、コリメータ１７の開口度及び位置を調整する。また、システム制御機能４４１は、制御装置１５を制御することにより回転部を回転させる。また、システム制御機能４４１は、Ｘ線高電圧装置１４を制御することにより、Ｘ線管１１へ高電圧を供給させる。これにより、Ｘ線管１１は、被検体Ｐに対して照射するＸ線を発生する。

システム制御機能４４１によって本スキャンが実行される間、ＤＡＳ１８は、複数の検出素子によって検出される複数のＸ線の信号を収集し、検出データを生成する。また、処理回路４４は、メモリ４１から前処理機能４４２に相当するプログラムを読み出して実行することにより、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して前処理を施す。例えば、前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して、対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施す。なお、前処理を施した後のデータは、生データとも称される。また、前処理を施す前の検出データ及び前処理を施した後の生データは、総称して、投影データとも称される。

以下の説明では、前処理機能４４２により前処理が施された第１検出データを、第１生データと称する場合がある。また、前処理機能４４２により前処理が施された第２検出データを、第２生データと称する場合がある。

また、処理回路４４は、メモリ４１から処理実行機能４４３に相当するプログラムを読み出して実行することにより、スキャン条件に基づいて、Ｘ線検出器１２からの出力、すなわち、前処理が施された生データに対してアフターグローの影響を低減する処理（第１処理）を実行する。処理実行機能４４３は、処理部の一例である。処理実行機能４４３の詳細については後述する。

また、処理回路４４は、メモリ４１から再構成処理機能４４４に相当するプログラムを読み出して実行することにより、第１処理後の生データに基づいてＣＴ画像データを再構成する。具体的には、再構成処理機能４４４は、第１処理後の生データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを再構成する。再構成処理機能４４４は、再構成処理部の一例である。ＣＴ画像データは、放射線画像データの一例である。また、ＣＴ画像は、放射線画像の一例である。

また、処理回路４４は、メモリ４１から画像処理機能４４５に相当するプログラムを読み出して実行することにより、ＣＴ画像データに対して各種の画像処理を施す。例えば、画像処理機能４４５は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作等に基づいて、再構成されたＣＴ画像データを、公知の方法により任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。また、画像処理機能４４５は、変換した断層像データや３次元画像データをメモリ４１に記憶させる。

また、処理回路４４は、メモリ４１から出力機能４４６に相当するプログラムを読み出して実行することにより、断層像データや３次元画像データ、ＣＴ画像データ等を出力する。例えば、出力機能４４６は、断層像データが示す断層像やＣＴ画像データが示すＣＴ画像等の各種の画像をディスプレイ４２に表示させる。出力機能４４６は、表示制御部の一例である。また、例えば、出力機能４４６は、断層像データや３次元画像データ、ＣＴ画像データを、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部装置（例えば、画像データを保管するサーバ装置等）に出力する。

図１に示すＸ線ＣＴ装置１においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１に記憶されている。処理回路４４は、メモリ４１から各プログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する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４４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図１においては、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、処理実行機能４４３、再構成処理機能４４４、画像処理機能４４５及び出力機能４４６の各処理機能が単一の処理回路４４によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路４４は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路４４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

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、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、若しくは、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）、又は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ４１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、図１においては、単一のメモリ４１が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、複数のメモリ４１を分散して配置し、処理回路４４は、個別のメモリ４１から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ４１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構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

また、処理回路４４は、ネットワークを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、各種の機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路４４は、メモリ４１から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部のワークステーションや、サーバ群（クラウド）を計算資源として利用することにより、図１に示す各機能を実現してもよい。

以上、Ｘ線ＣＴ装置１の構成の一例について説明した。かかる構成の下、Ｘ線ＣＴ装置１は、適切にアフターグローの影響を低減させることができるように、以下に説明する各種の処理を実行する。

図３は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が実行する第１処理の一例の流れを示すフローチャートである。図３の例に示すように、処理実行機能４４３は、スキャン条件が記憶されたメモリ４１から、スキャン条件を取得する（ステップＳ１０１）。

そして、処理実行機能４４３は、スキャン条件から、アフターグローの影響を抑制するのか、又は、アフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図るのかを、判定する（ステップＳ１０２）。

例えば、スキャン条件に含まれる撮影対象が心臓等の動きが比較的速い部位である場合には、アフターグローを起因とする時間分解能の悪化やアーチファクトの発生が考えられる。また、スキャン条件が示す照射Ｘ線のエネルギーが刻々と変化する場合（例えば、デュアルエナジー収集の場合）にも、アフターグローを起因とする時間分解能の悪化やアーチファクトの発生が考えられる。

そこで、これらの場合、すなわち、アフターグローの影響を抑制する場合（ステップＳ１０２：アフターグローの影響を抑制）には、処理実行機能４４３は、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、処理実行機能４４３は、以下の式（１）にしたがって、第１生データに、第２の生データが所定の重み付けの係数αにより重み付けされることにより得られた生データを加算することにより、第３生データを生成する。

Ｄ３＝Ｄ１＋（α×Ｄ２） （１）

ただし、「＋」は、加算を示す記号であり、「×」は、乗算を示す記号である。また、「Ｄ１」は、第１生データを示し、「Ｄ２」は、第２生データを示し、「Ｄ３」は、第３生データを示す。また、係数αは、０以上１未満の値である。係数αの値が、０に近づくほど、第３生データから再構成されるＣＴ画像データにおけるアフターグローの影響が小さくなる。一方、係数αの値が、１に近づくほど、第３生データから再構成されるＣＴ画像データにおけるアフターグローの影響が大きくなる。係数αの値は、例えば、操作者により設定される。

式（１）において、「α×Ｄ２」は、所定の係数αで重み付けされた第２生データを示す。ステップＳ１０３で生成された第３生データは、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルのデータである。

このように、処理実行機能４４３は、スキャン条件に基づいて、光センサ１２ｂ＿２の寄与を光センサ１２ｂ＿１と比して低減させる。具体的には、処理実行機能４４３は、光センサ１２ｂ＿１から出力される第１電気信号に基づく第１生データに対する光センサ１２ｂ＿２から出力される第２電気信号に基づく第２生データの割合が、比較的低くなるように、第３生データを生成する。そして、処理実行機能４４３は、第３生データが、ＣＴ画像データを再構成する際に用いられるように制御する。そして、第１処理が終了される。この場合、再構成処理機能４４４は、第３生データを用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データの時間分解能の悪化、及び、アーチファクトの発生を抑制することができる。

ここで、アフターグローの測定値をモデルとして用いて、ソフトウェアによって補正をかける従来手法がある。このような従来手法に対して、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、物理的にアフターグローの影響が抑制された第３生データを用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、従来手法よりも確実に、アフターグローの影響を低減することができる。また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、従来手法における計算機による補正を行う際の処理負荷よりも、少ない処理負荷で、アフターグローの影響を低減することができる。

一方、スキャン条件に含まれる撮影対象が骨等の動きが比較的小さい部位である場合には、アフターグローの影響を許容してでも、Ｓ／Ｎを良好にすることが考えられる。また、スキャン条件に含まれる撮像対象が、体幹部等のノイズの影響を比較的受けやすい部位である場合にも、アフターグローの影響を許容してでも、Ｓ／Ｎを良好にすることが考えられる。そこで、これらの場合、すなわち、Ｓ／Ｎの向上を図る場合（ステップＳ１０２：Ｓ／Ｎの向上）には、処理実行機能４４３は、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、処理実行機能４４３は、以下の式（２）にしたがって、第１生データに、第２生データを加算することにより、第４生データを生成する。

Ｄ４＝Ｄ１＋Ｄ２ （２）

ただし、「Ｄ４」は、第４生データを示す。

第４生データは、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルのデータである。そして、第１処理が終了される。この場合、再構成処理機能４４４は、第４生データを用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データのＳ／Ｎの改善を図ることができる。

以上、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１について説明した。第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、適切にアフターグローの影響を低減させることができる。また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、従来では、アフターグローによる影響が強いため使用することが困難であった、高発光かつ低価格のシンチレータを、シンチレータ１２ａ＿１として使用することができる。また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、互いにトレードオフの関係にある時間分解能及びＳ／Ｎを適切に調整することができる。

（第１の実施形態の変形例１）
なお、第１の実施形態では、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２が、矢印９２が示す深さ方向に並んで配置される場合について説明した。しかしながら、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２の配置は、これに限られない。そこで、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２の配置の他の例を、第１の実施形態の変形例１として説明する。

以下、第１の実施形態の変形例１の説明では、第１の実施形態と異なる点を主に説明し、第１の実施形態と同様の構成の説明については、省略する場合がある。図４は、第１の実施形態の変形例１に係るＸ線検出器１２の構成の一例を示す図である。

図４に示すように、矢印９２が示す深さ方向ではなく、シンチレータ１２ａ＿１の一面に沿って、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２が並ぶように配置されている。このため、第１の実施形態の変形例１によれば、第１の実施形態と比較して、光センサアレイ１２ｂの深さ方向の寸法の増大を抑制することができる。すなわち、第１の実施形態の変形例１によれば、光センサアレイ１２ｂのサイズの増大を抑制することができる。

以上、第１の実施形態の変形例１について説明した。第１の実施形態の変形例１によれば、図４に示すように光センサ１２ｂ＿１，１２ｂ＿２を配置した場合であっても、第１の実施形態と同様に、適切にアフターグローの影響を低減させることができる。また、第１の実施形態の変形例１によれば、光センサアレイ１２ｂのサイズの増大を抑制することができる。

（第１の実施形態の変形例２）
第１の実施形態では、光センサ１２ｂ＿１を構成する材料の種類と、光センサ１２ｂ＿２を構成する材料の種類とが異なるため、光センサ１２ｂ＿１が有する波長感度特性と、光センサ１２ｂ＿２が有する波長感度特性とが異なる場合について説明した。しかしながら、光センサ１２ｂ＿１を構成する材料の種類と、光センサ１２ｂ＿２を構成する材料の種類とが同一であってもよい。そして、光センサ１２ｂ＿１の有感体積と、光センサ１２ｂ＿２の有感体積とが異なることにより、光センサ１２ｂ＿１が有する波長感度特性と、光センサ１２ｂ＿２が有する波長感度特性とを異ならせてもよい。そこで、このような変形例を、第１の実施形態の変形例２として説明する。

以下、第１の実施形態の変形例２の説明では、第１の実施形態と異なる点を主に説明し、第１の実施形態と同様の構成の説明については、省略する場合がある。第１の実施形態の変形例２では、光センサ１２ｂ＿１を構成する材料の種類と、光センサ１２ｂ＿２を構成する材料の種類とが同一である。ただし、後述するように、光センサ１２ｂ＿１の有感体積と、光センサ１２ｂ＿２の有感体積とが異なる。

図５Ａは、第１の実施形態の変形例２に係る光センサ１２ｂ＿２の有感体積の一例を示す図である。図５Ｂは、第１の実施形態の変形例２に係る光センサ１２ｂ＿１の有感体積の一例を示す図である。ここでは、有感体積を、模式的に、直方体で表す。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、光センサ１２ｂ＿２の有感体積及び光センサ１２ｂ＿１の有感体積において、長さＬ１の辺及び長さＬ２の辺が共通する。長さＬ１の辺と、長さＬ２の辺とで規定される２つの面のうち１つの面Ｆが、シンチレータ１２ａ＿１の一面と対向する。そして、図５Ａに示す矢印９２により示される深さ方向に延びる長さＬ３の辺は、図５Ｂに示す深さ方向に延びる長さＬ４の辺よりも長い。これは、光センサ１２ｂ＿１，１２ｂ＿１に入射されるシンチレーション光の波長が長くなるほど、深さ方向におけるキャリアの発生位置が、より深くなるからである。したがって、光センサ１２ｂ＿２の有感体積の方が、光センサ１２ｂ＿１の有感体積よりも大きい。

このような構成により、光センサ１２ｂ＿１は、光９０を検出可能な波長感度特性を有し、光センサ１２ｂ＿２は、光９０及び光９１を検出可能な波長感度特性を有する。そして、変形例２では、Ｘ線ＣＴ装置１は、光センサ１２ｂ＿１から出力される電気信号を第１電気信号とし、光センサ１２ｂ＿２から出力される電気信号を第２電気信号として、第１の実施形態と同様の処理を行う。

以上、第１の実施形態の変形例２について説明した。第１の実施形態の変形例２によれば、光センサ１２ｂ＿１を構成する材料の種類と、光センサ１２ｂ＿２を構成する材料の種類とが同一であっても、光センサ１２ｂ＿１が有する波長感度特性と、光センサ１２ｂ＿２が有する波長感度特性とを異ならせることができる。また、第１の実施形態の変形例２によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

（第１の実施形態の変形例３）
次に、第１の実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置１について説明する。第１の実施形態の変形例３では、Ｘ線ＣＴ装置１が、Ｘ線のエネルギーを推定する。

以下、第１の実施形態の変形例３の説明では、第１の実施形態と異なる点を主に説明し、第１の実施形態と同様の構成の説明については、省略する場合がある。図６は、第１の実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置１が実行する処理の一例を説明するための図である。

第１の実施形態の変形例３に係る処理実行機能４４３は、図６に示すように、光センサ１２ｂ＿１から出力される電気信号に基づくデータ（例えば、第１生データ）６１と、光センサ１２ｂ＿２から出力される電気信号に基づくデータ（例えば、第２生データ）６２との差Ｄ又は比を算出する。ここで、算出された差Ｄ又は比は、シンチレータ１２ａ＿１の深さ方向における光が発生した位置に対応する。例えば、シンチレータ１２ａ＿１内部をシンチレーション光が伝播する際に、シンチレータ１２ａ＿１の媒質中の光の透過率が波長によって異なる。このため、差Ｄが大きくなるほど、シンチレータ１２ａ＿１内を光が移動する距離が長くなる。すなわち、差Ｄが大きくなるほど、光が、シンチレータ１２ａ＿１内のより浅い位置で発生していることとなる。そのため、処理実行機能４４３は、差Ｄ又は比から、シンチレータ１２ａ＿１の深さ方向における光が発生した位置を推定することができる。そして、処理実行機能４４３は、推定した位置に基づいて、光センサ１２ｂ＿１，１２ｂ＿２に入射したＸ線のエネルギーを推定する。すなわち、処理実行機能４４３は、光センサ１２ｂ＿１から出力される電気信号と、光センサ１２ｂ＿２から出力される電気信号とに基づいて、入射Ｘ線のエネルギーを推定する。例えば、処理実行機能４４３は、光センサ１２ｂ＿１から出力される電気信号に基づくデータと、光センサ１２ｂ＿２から出力される電気信号に基づくデータとに基づいて、入射Ｘ線のエネルギーを推定する。

このようにして推定されたエネルギーは、例えば、スペクトラルＣＴを実行するアプリケーション等に用いられる。

以上、第１の実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置１について説明した。第１の実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、入射Ｘ線のエネルギーを推定することできる。また、第１の実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

（第１の実施形態の変形例４）
なお、アフターグローの影響を抑制する場合、ＤＡＳ１８が、第１電気信号を増幅し、増幅された第１電気信号に、第２電気信号を加算することにより、第３電気信号を生成してもよい。第３電気信号は、ＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルの生データの元となる信号である。そこで、このような変形例を、第１の実施形態の変形例４として説明する。

以下、第１の実施形態の変形例４の説明では、第１の実施形態と異なる点を主に説明し、第１の実施形態と同様の構成の説明については、省略する場合がある。

第１の実施形態の変形例４では、ＤＡＳ１８は、処理回路と、増幅器とを有する。処理回路は、デジタル形式のデータを処理可能な回路である。例えば、処理回路は、プロセッサにより実現される。増幅器は、第１電気信号を増幅する増幅処理を行う。

そして、変形例４では、処理実行機能４４３は、第１の実施形態と同様に、スキャン条件が記憶されたメモリ４１から、スキャン条件を取得する。そして、処理実行機能４４３は、第１の実施形態と同様に、スキャン条件から、アフターグローの影響を抑制するのか、又は、アフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図るのかを、判定する。そして、処理実行機能４４３は、判定結果を示す判定結果情報をＤＡＳ１８の処理回路に送信する。判定結果情報は、アフターグローの影響を抑制すること、又は、アフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図ることを示す情報である。

そして、ＤＡＳ１８の処理回路は、判定結果情報を受信する。そして、ＤＡＳ１８の処理回路は、判定結果情報がアフターグローの影響を抑制することを示す場合、第１電気信号を増幅器に増幅させる。そして、ＤＡＳ１８の処理回路は、増幅された第１電気信号に、第２電気信号が係数αにより重み付けされることにより得られた電気信号を加算することにより、第３電気信号を生成する。第３電気信号は、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルの生データの元となるデータである。このように、ＤＡＳ１８の処理回路は、スキャン条件に基づいて、光センサ１２ｂ＿１の寄与を、光センサ１２ｂ＿２と比して大きくする処理を実行する。変形例４に係るＤＡＳ１８は、処理部の一例である。

そして、ＤＡＳ１８は、第３電気信号から検出データを生成する。前処理機能４４２は、検出データに対して前処理を施す。そして、再構成処理機能４４４は、前処理が施された検出データ（生データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、変形例４によれば、再構成されたＣＴ画像データの時間分解能の悪化、及び、アーチファクトの発生を抑制することができる。

一方、ＤＡＳ１８の処理回路は、判定結果情報がアフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図ることを示す場合には、第１電気信号に第２電気信号を加算することにより、第４電気信号を生成する。第４電気信号は、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルの生データの元となるデータである。

そして、ＤＡＳ１８は、第４電気信号から検出データを生成する。前処理機能４４２は、検出データに対して前処理を施す。そして、再構成処理機能４４４は、前処理が施された検出データ（生データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データのＳ／Ｎの改善を図ることができる。

以上、第１の実施形態の変形例４に係るＸ線ＣＴ装置１について説明した。第１の実施形態の変形例４に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

なお、変形例４において、処理実行機能４４３がスキャン条件をＤＡＳ１８の処理回路に送信してもよい。そして、ＤＡＳ１８の処理回路が、スキャン条件から、アフターグローの影響を抑制するのか、又は、アフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図るのかを、判定してもよい。

（第１の実施形態の変形例５）
なお、アフターグローの影響を抑制する場合、光センサ１２ｂ＿２における電荷の積分時間の方が光センサ１２ｂ＿１における電荷の積分時間よりも短くなるように、Ｘ線検出器１２が、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２を制御してもよい。そして、ＤＡＳ１８が、このように制御された積分時間の元で得られた第１電気信号と、第２電気信号とを加算してもよい。このような加算により得られた電気信号は、ＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルの生データの元となる信号である。そこで、このような変形例を、第１の実施形態の変形例５として説明する。

以下、第１の実施形態の変形例５の説明では、第１の実施形態と異なる点を主に説明し、第１の実施形態と同様の構成の説明については、省略する場合がある。

第１の実施形態の変形例５では、Ｘ線検出器１２は、処理回路を備える。変形例５では、Ｘ線検出器１２と、処理回路４４とは、互いに通信可能である。そして、変形例５では、処理実行機能４４３は、判定結果情報をＸ線検出器１２の処理回路に送信する。なお、変形例５に係る判定結果情報は、変形例４に係る判定結果情報と同様の情報である。

そして、Ｘ線検出器１２の処理回路は、判定結果情報を受信する。そして、Ｘ線検出器１２の処理回路は、判定結果情報がアフターグローの影響を抑制することを示す場合、光センサ１２ｂ＿２における電荷の積分時間の方が光センサ１２ｂ＿１における電荷の積分時間よりも短くなるように、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２を制御する。そして、ＤＡＳ１８の処理回路は、このように制御された積分時間の元で得られた第１電気信号と、第２電気信号とを加算する。このような加算により得られた電気信号は、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルの生データの元となる信号である。この場合、ＤＡＳ１８は、このような加算により得られた電気信号から検出データを生成する。前処理機能４４２は、検出データに対して前処理を施す。そして、再構成処理機能４４４は、前処理が施された検出データ（生データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データの時間分解能の悪化、及び、アーチファクトの発生を抑制することができる。

一方、Ｘ線検出器１２の処理回路は、判定結果情報がアフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図ることを示す場合、光センサ１２ｂ＿１における電荷の積分時間と光センサ１２ｂ＿２における電荷の積分時間とが同一となるように、光センサ１２ｂ＿１及び光センサ１２ｂ＿２を制御する。そして、ＤＡＳ１８の処理回路は、このように制御された積分時間の元で得られた第１電気信号と、第２電気信号とを加算する。このような加算により得られた電気信号は、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルの生データの元となる信号である。この場合、ＤＡＳ１８は、加算により得られた電気信号から検出データを生成する。前処理機能４４２は、検出データに対して前処理を施す。そして、再構成処理機能４４４は、前処理が施された検出データ（生データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データのＳ／Ｎの改善を図ることができる。

以上、第１の実施形態の変形例５に係るＸ線ＣＴ装置１について説明した。第１の実施形態の変形例５に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

なお、変形例５において、処理実行機能４４３がスキャン条件をＸ線検出器１２の処理回路に送信してもよい。そして、Ｘ線検出器１２の処理回路が、スキャン条件から、アフターグローの影響を抑制するのか、又は、アフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図るのかを、判定してもよい。

なお、上述した第１の実施形態では、処理実行機能４４３が、第１生データ（前処理が施された第１検出データ）及び第２生データ（前処理が施された第２検出データ）に対して、各種の処理を実行する場合について説明した。しかしながら、ＤＡＳ１８の処理回路が、判定結果情報に基づいて、第１検出データ（第１電気信号を基に生成された検出データ）及び第２検出データ（第２電気信号を基に生成された検出データ）に対して、同様の処理を実行してもよい。また、ＤＡＳ１８の処理回路が、第１電気信号及び第２電気信号に対して、同様の処理を実行してもよい。この場合においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。ＤＡＳ１８の処理回路が、上述したような処理を行うことにより、ＤＡＳ１８からコンソール装置４０へ送信されるデータの量を削減することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１について説明する。第２の実施形態では、シンチレータと、光センサとの間にフィルタが設けられ、フィルタにより光センサに入射される光の波長が変調される。

図７は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示す図である。以下、第２の実施形態の説明において、主に第１の実施形態と異なる点を説明し、第１の実施形態と同様の構成の説明については省略する場合がある。例えば、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する場合がある。

図７に示す第２の実施形態に係る処理回路４４は、第１の実施形態に係る処理実行機能４４３に代えて、処理実行機能４４７を備える点が、図１に示す第１の実施形態に係る処理回路４４と異なる。また、図７に示すように、第２の実施形態では、処理回路４４と、Ｘ線検出器１２との通信が可能な点が、第１の実施形態と異なる。

図８は、第２の実施形態に係るＸ線検出器１２の構成の一例を示す図である。図８に示すように、Ｘ線検出器１２は、シンチレータアレイ１２ａと、光センサアレイ１２ｂと、複数のフィルタ１２ｃと、複数の電圧印加回路１２ｄと、グリッド（図示せず）とを有する間接変換型の検出器である。

シンチレータアレイ１２ａは、第１の実施形態と同様に、複数のシンチレータ１２ａ＿１を有する。

光センサアレイ１２ｂは、複数の光センサ１２ｂ＿３を有する。第２の実施形態に係る光センサ１２ｂ＿３は、例えば、フォトダイオード等により実現される。Ｘ線検出器１２は、単一（１つ）のシンチレータ１２ａ＿１に対して１つの光センサ１２ｂ＿３、１つのフィルタ１２ｃ及び１つの電圧印加回路１２ｄが対応付けられて構成されている。図８に示すように、シンチレータ１２ａ＿１、フィルタ１２ｃ及び光センサ１２ｂ＿３が、深さ方向に沿って、この順で配置されている。

光センサ１２ｂ＿３は、光センサ１２ｂ＿３に対応付けられたシンチレータ１２ａ＿１からの光を、光量に応じた電気信号に変換する機能を有する。すなわち、光センサ１２ｂ＿３は、単一のシンチレータ１２ａ＿１から発せられた光を検出し、検出した光に応じた電気信号を出力する。

ここで、光センサ１２ｂ＿３は、光９０及び光９１を検出可能な波長感度特性を有する。すなわち、光センサ１２ｂ＿３により検出可能な光の波長帯域内に、光９０の波長（ピーク波長）、及び、光９１の波長（ピーク波長）が含まれる。

したがって、光センサ１２ｂ＿３は、光９０が入射された場合には、光９０を検出し、光９０に応じた電気信号を出力する。また、光センサ１２ｂ＿３は、光９１が入射された場合には、光９１を検出し、光９１に応じた電気信号を出力する。

フィルタ１２ｃは、液晶等の偏光フィルムにより実現される。フィルタ１２ｃは、シンチレータ１２ａ＿１と、光センサ１２ｂ＿３との間に設けられる。フィルタ１２ｃは、印加される電圧の大きさに応じた波長帯域の光を透過させる光学特性を有する。本実施形態では、フィルタ１２ｃは、第１電圧が印加されると、光９０のピーク波長を含む第１の波長帯域の光を透過させ、光９１のピーク波長を含む第２の波長帯域の光を遮る。また、フィルタ１２ｃは、第１電圧とは異なる第２電圧が印加されると、第１の波長帯域の光及び第２の波長帯域の光を透過させる。

電圧印加回路１２ｄは、処理実行機能４４７による制御を受けて、フィルタ１２ｃに電圧を印加する。例えば、電圧印加回路１２ｄは、第１電圧又は第２電圧をフィルタ１２ｃに印加する。

図７の説明に戻り、処理回路４４は、メモリ４１から処理実行機能４４７に相当するプログラムを読み出して実行することにより、スキャン条件に基づいて、アフターグローに対応する波長の光９１を少なくとも低減するように、フィルタ１２ｃの光学特性を制御する処理（第２処理）を実行する。処理実行機能４４７は、処理部の一例である。

図９は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が実行する第２処理の一例の流れを示すフローチャートである。図９の例に示すように、処理実行機能４４７は、第１の実施形態に係る第１処理のステップＳ１０１と同様に、スキャン条件が記憶されたメモリ４１から、スキャン条件を取得する（ステップＳ２０１）。

そして、処理実行機能４４７は、第１処理のステップＳ１０２と同様に、スキャン条件から、アフターグローの影響を抑制するのか、又は、アフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図るのかを、判定する（ステップＳ２０２）。

アフターグローの影響を抑制する場合（ステップＳ２０２：アフターグローの影響を抑制）には、処理実行機能４４７は、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、処理実行機能４４７は、第１電圧がフィルタ１２ｃに印加されるように、電圧印加回路１２ｄを制御する。例えば、処理実行機能４４７は、第１電圧をフィルタ１２ｃに印加するように、電圧印加回路１２ｄを制御する。

この場合、光センサ１２ｂ＿３は、光９０を検出し、第１電気信号（光９０に応じた電気信号）を出力する。第２の実施形態において、第１電気信号は、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルの生データの元となる信号である。そして、ＤＡＳ１８は、第１電気信号から第１検出データを生成する。そして、ＤＡＳ１８は、第１検出データを処理回路４４に送信する。

そして、前処理機能４４２は、第１検出データに対して前処理を施す。そして、再構成処理機能４４４は、第１生データ（前処理が施された第１検出データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データの時間分解能の悪化、及び、アーチファクトの発生を抑制することができる。

一方、Ｓ／Ｎの向上を図る場合（ステップＳ２０２：Ｓ／Ｎの向上）には、処理実行機能４４７は、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、処理実行機能４４７は、第２電圧がフィルタ１２ｃに印加されるように、電圧印加回路１２ｄを制御する。例えば、処理実行機能４４７は、第２電圧をフィルタ１２ｃに印加するように、電圧印加回路１２ｄを制御する。

この場合、光センサ１２ｂ＿３は、光９０及び光９１を検出し、光９０及び光９１に応じた電気信号を出力する。

そして、ＤＡＳ１８は、光９０及び光９１に応じた電気信号から光９０及び光９１に応じた検出データを生成する。そして、ＤＡＳ１８は、光９０及び光９１に応じた検出データを処理回路４４に送信する。

そして、前処理機能４４２は、光９０及び光９１に応じた検出データに対して前処理を施す。このような処理により得られた生データ（前処理が施された光９０及び光９１に応じた検出データ）は、再構成処理機能４４４によりＣＴ画像データを再構成する際に用いられる１チャネルのデータである。そして、再構成処理機能４４４は、このような生データを用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データのＳ／Ｎの改善を図ることができる。

以上、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１について説明した。第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、第１の実施形態と同様に、適切にアフターグローの影響を低減させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１について説明する。第３の実施形態では、波長感度特性が変更可能な光センサが用いられる。

図１０は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示す図である。以下、第３の実施形態の説明において、主に第１の実施形態と異なる点を説明し、第１の実施形態と同様の構成の説明については省略する場合がある。例えば、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する場合がある。

図１０に示す第３の実施形態に係る処理回路４４は、第１の実施形態に係る処理実行機能４４３に代えて、処理実行機能４４８を備える点が、図１に示す第１の実施形態に係る処理回路４４と異なる。また、図１０に示すように、第３の実施形態では、処理回路４４と、Ｘ線検出器１２との通信が可能な点が、第１の実施形態と異なる。

図１１は、第３の実施形態に係るＸ線検出器１２の構成の一例を示す図である。図１１に示すように、Ｘ線検出器１２は、シンチレータアレイ１２ａと、光センサアレイ１２ｂと、複数のバイアス電圧印加回路１２ｅと、グリッド（図示せず）とを有する間接変換型の検出器である。

シンチレータアレイ１２ａは、第１の実施形態と同様に、複数のシンチレータ１２ａ＿１を有する。

光センサアレイ１２ｂは、複数の光センサ１２ｂ＿４を有する。第３の実施形態に係る光センサ１２ｂ＿４は、例えば、アバランシェフォトダイオードにより実現される。Ｘ線検出器１２は、単一（１つ）のシンチレータ１２ａ＿１に対して１つの光センサ１２ｂ＿４及び１つのバイアス電圧印加回路１２ｅが対応付けられて構成されている。図１１に示すように、シンチレータ１２ａ＿１及び光センサ１２ｂ＿４が、深さ方向に沿って、この順で配置されている。

光センサ１２ｂ＿４は、光センサ１２ｂ＿４に対応付けられたシンチレータ１２ａ＿１からの光を、光量に応じた電気信号に変換する機能を有する。すなわち、光センサ１２ｂ＿４は、単一のシンチレータ１２ａ＿１から発せられた光を検出し、検出した光に応じた電気信号を出力する。

ここで、光センサ１２ｂ＿４は、印加されるバイアス電圧の大きさに応じて変化する波長感度特性を有する。本実施形態では、光センサ１２ｂ＿４は、バイアス電圧として第３電圧が印加されている場合には、光９０を検出可能であり、光９１を検出できない波長感度特性を有する。すなわち、第３電圧が印加されている場合には、光センサ１２ｂ＿４により検出可能な光の波長帯域内に、光９０の波長（ピーク波長）が含まれているが、光９１の波長（ピーク波長）が含まれない。

したがって、光センサ１２ｂ＿４は、第３電圧が印加されている場合には、光９０を検出し、第１電気信号（光９０に応じた電気信号）を出力する。

また、本実施形態では、光センサ１２ｂ＿４は、バイアス電圧として、第３電圧と異なる第４電圧が印加されている場合には、光９０及び光９１を検出可能な波長感度特性を有する。すなわち、第４電圧が印加されている場合には、光センサ１２ｂ＿４により検出可能な光の波長帯域内に、光９０の波長（ピーク波長）、及び、光９１の波長（ピーク波長）が含まれる。例えば、第４電圧は、第３電圧よりも大きい。バイアス電圧は、負荷電圧の一例である。

バイアス電圧印加回路１２ｅは、処理実行機能４４８による制御を受けて、光センサ１２ｂ＿４にバイアス電圧を印加する。例えば、バイアス電圧印加回路１２ｅは、バイアス電圧として、第３電圧又は第４電圧を光センサ１２ｂ＿４に印加する。

図１０の説明に戻り、処理回路４４は、メモリ４１から処理実行機能４４８に相当するプログラムを読み出して実行することにより、スキャン条件に基づいて、光センサ１２ｂ＿４に印加されるバイアス電圧の大きさを制御する処理（第３処理）を実行する。また、処理回路４４は、処理実行機能４４８に相当するプログラムを実行することにより、スキャン条件に基づいて、アフターグローに対応する波長に対応する信号の出力を下げるように、バイアス電圧の大きさを制御する処理を第３処理として実行する。処理実行機能４４８は、処理部の一例である。

図１２は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が実行する第３処理の一例の流れを示すフローチャートである。図１２の例に示すように、処理実行機能４４８は、第１処理のステップＳ１０１と同様に、スキャン条件が記憶されたメモリ４１から、スキャン条件を取得する（ステップＳ３０１）。

そして、処理実行機能４４８は、第１処理のステップＳ１０２と同様に、スキャン条件から、アフターグローの影響を抑制するのか、又は、アフターグローの影響を許容しつつＳ／Ｎの向上を図るのかを、判定する（ステップＳ３０２）。

アフターグローの影響を抑制する場合（ステップＳ３０２：アフターグローの影響を抑制）には、処理実行機能４４８は、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、処理実行機能４４８は、第３電圧が光センサ１２ｂ＿４に印加されるように、バイアス電圧印加回路１２ｅを制御する。例えば、処理実行機能４４７は、第３電圧を光センサ１２ｂ＿４に印加するように、バイアス電圧印加回路１２ｅを制御する。

この場合、光センサ１２ｂ＿４は、光９０を検出し、第１電気信号（光９０に応じた電気信号）を出力する。第１電気信号は、再構成処理機能４４４により再構成されるＣＴ画像データの元となる１チャネルの生データの元となる信号である。そして、ＤＡＳ１８は、第１電気信号から第１検出データを生成する。そして、ＤＡＳ１８は、第１検出データを処理回路４４に送信する。

そして、前処理機能４４２は、第１検出データに対して前処理を施す。そして、再構成処理機能４４４は、前処理が施された第１検出データ（第１生データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データの時間分解能の悪化、及び、アーチファクトの発生を抑制することができる。

一方、Ｓ／Ｎの向上を図る場合（ステップＳ３０２：Ｓ／Ｎの向上）には、処理実行機能４４８は、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、処理実行機能４４８は、第４電圧が光センサ１２ｂ＿４に印加されるように、バイアス電圧印加回路１２ｅを制御する。例えば、処理実行機能４４８は、第４電圧を光センサ１２ｂ＿４に印加するように、バイアス電圧印加回路１２ｅを制御する。

この場合、光センサ１２ｂ＿３は、光９０及び光９１を検出し、光９０及び光９１に応じた電気信号を出力する。

そして、ＤＡＳ１８は、光９０及び光９１に応じた電気信号から光９０及び光９１に応じた検出データを生成する。そして、ＤＡＳ１８は、光９０及び光９１に応じた検出データを処理回路４４に送信する。

そして、前処理機能４４２は、光９０及び光９１に応じた検出データに対して前処理を施す。再構成処理機能４４４は、このようして得られた生データ（前処理が施された、光９０及び光９１に応じた検出データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。したがって、再構成されたＣＴ画像データのＳ／Ｎの改善を図ることができる。

以上、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１について説明した。第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、第１の実施形態と同様に、適切にアフターグローの影響を低減させることができる。

なお、第３の実施形態において、ステップＳ３０３において、処理実行機能４４８が、アフターグローに対応する波長に対応する電気信号の出力を下げるように、バイアス電圧の大きさを制御する場合について説明した。しかしながら、ステップＳ３０３において、処理実行機能４４８が、メインピークに対応する波長（光９０のピーク波長）に対応する電気信号の出力を上げるように、バイアス電圧の大きさを制御してもよい。この場合、再構成処理機能４４４は、前処理機能４４２により前処理が施された、光９０及び光９１に応じた検出データ（生データ）を用いて、ＣＴ画像データを再構成する。

なお、上述した各実施形態及び各変形例において、Ｘ線ＣＴ装置１が各種の処理を実行する場合について説明した。しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置１と同様にシンチレータ及び光センサを含む放射線検出器を備えるＰＥＴ装置、及び、ＳＰＥＣＴ装置等の放射線診断装置が、Ｘ線ＣＴ装置１が実行する各種の処理と同様の処理を実行してもよい。

上述した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、上述した実施形態で説明した各種の処理は、予め用意された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１つの実施形態又は変形例によれば、適切にアフターグローの影響を低減させることができる。

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。

１ Ｘ線ＣＴ装置
１２ Ｘ線検出器
４３ 入力インターフェース
４４３ 処理実行機能

Claims (9)

1. 入射放射線に応じて発光するシンチレータ、及び、前記シンチレータから発せられた光を検出し当該光に応じた信号を出力する光センサを含む放射線検出器と、
   撮影対象部位又は管電圧値を含むスキャン条件の入力を受け付ける受付部と、
   前記スキャン条件に含まれる前記撮影対象部位又は前記管電圧値に基づいて、前記放射線検出器からの出力に対してアフターグローの影響を低減する第１の処理又は前記放射線検出器からの出力がアフターグローの影響が低減された出力となるように前記放射線検出器を制御する第２の処理を実行する処理部と、
   を備える、放射線診断装置。
2. 前記放射線検出器は、単一のシンチレータに対して第１の光センサ及び前記第１の光センサよりも長波長の光を検出する第２の光センサが対応付けられて構成され、
   前記処理部は、前記スキャン条件に基づいて前記第２の光センサの寄与を前記第１の光センサと比して低減する前記第１の処理を実行する、
   請求項１に記載の放射線診断装置。
3. 前記処理部は、前記第１の光センサから出力される信号に基づくデータに、所定の係数で重み付けされた前記第２の光センサから出力される信号に基づくデータを加算することにより得られたデータ、又は、前記第１の光センサ及び前記第２の光センサのうち前記第１の光センサから出力される信号に基づくデータを、放射線画像データを再構成する際に用いられるように制御する前記第１の処理を実行する、
   請求項２に記載の放射線診断装置。
4. 前記放射線検出器は、単一のシンチレータに対して第１の光センサ及び前記第１の光センサよりも長波長の光を検出する第２の光センサが対応付けられて構成され、
   前記処理部は、前記スキャン条件に基づいて前記第１の光センサの寄与を前記第２の光センサと比して大きくする前記第１の処理を実行する、
   請求項１に記載の放射線診断装置。
5. 前記第２の光センサの有感体積は、前記第１の光センサの有感体積よりも大きい、請求項２～４のいずれか１つに記載の放射線診断装置。
6. 前記処理部は、前記第１の光センサから出力される信号と、前記第２の光センサから出力される信号とに基づいて、前記入射放射線のエネルギーを推定する、請求項２～５のいずれか１つに記載の放射線診断装置。
7. 前記放射線検出器は、前記シンチレータと前記光センサとの間に設けられたフィルタを更に備え、
   前記処理部は、前記スキャン条件に基づいてアフターグローに対応する波長の光を少なくとも低減するように前記フィルタの特性を制御する前記第２の処理を実行する、請求項１に記載の放射線診断装置。
8. 前記光センサは、負荷電圧に応じて変化する波長感度特性を有し、
   前記処理部は、前記スキャン条件に基づいて前記負荷電圧を制御する前記第２の処理を実行する、
   請求項１に記載の放射線診断装置。
9. 前記光センサは、アバランシェフォトダイオードであり、
   前記処理部は、前記スキャン条件に基づいてアフターグローに対応する波長に対応する信号の出力を下げるか、又は、メインピークに対応する波長に対応する信号の出力を上げるように、前記アバランシェフォトダイオードに印加されるバイアス電圧を制御する、
   請求項８に記載の放射線診断装置。

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