JP2010193940A

JP2010193940A - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP2010193940A
Application number: JP2009038996A
Authority: JP
Inventors: Taiga Goto; 大雅後藤; Koichi Hirokawa; 浩一廣川; Yoshiaki Sugaya; 嘉晃菅谷
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-23
Also published as: JP5514450B2

Abstract

【課題】予め定められた管電流量の許容範囲によるクリッピングが生じた際に、簡易な操作で撮影条件を変更可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】システム制御装置４０１は、操作者により設定される撮影条件及び目標画質に基づいて、Ｘ線管に供給する管電流変調曲線１５３を算出し、算出した管電流変調曲線１５３から画質指標変化曲線１７３を算出して表示する。また、システム制御装置４０１は、画質指標変化曲線１７３を解析し、管電流のクリッピングや、目標画質の許容範囲を逸脱した部位があるか否かを判定する。管電流のクリッピングや目標画質の許容範囲を逸脱した部位がある場合には、システム制御装置４０１は、目標画質を達成するための撮影条件の修正候補を算出して、提示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、被検体に照射するＸ線量を最適化するＸ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の周囲からＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線の強度に関する情報である透過Ｘ線データをＸ線検出器にて収集し、収集した透過Ｘ線データに基づいて、被検体内部の再構成画像を作成する装置である。
上述のＸ線ＣＴ装置では、再構成画像に要求される画質を達成しつつ、被検体における被曝量を低減させるために、一連の撮影中にＸ線管から照射するＸ線量を変調するＸ線量最適化技術が提案されている。

例えば、特許文献１では、低雑音レベル及び良好なＣＮＲ(コントラスト−ノイズ比)を保持しつつ被曝量を低減するために、被検体の体格、減弱指数、及び所望の画像雑音特性を用いて適当な管電流値を算出したり、所望の雑音及びコントラスト特性と併用して適当な管電圧を決定したりするＸ線ＣＴ装置が開示されている。また、特許文献２では、スキャノグラム投影データから被検体の３次元モデルを推定し、この３次元モデルと、被検体のサイズと、予め記憶されている標準撮像条件とから、撮影対象を識別可能とするＣＮＲを算出し、このＣＮＲを達成するための最適な管電流や管電圧を算出するＸ線ＣＴ装置が開示されている。

また、特許文献３では、操作者により設定されたスライス厚、検査部位、及び検査目的に基づいて、再構成される断層像の目標画質レベル（画像ＳＤ）を選択可能とし、選択された目標画質レベルに基づいて算出された管電流により、Ｘ線照射量を制御するＸ線ＣＴ装置が開示されている。また、特許文献４では、操作者の利便性のために、照射Ｘ線量の最適化機能を使用した場合と、使用しない場合とで、着目部位に相当する箇所の画質がどのように相違するかを表示するＸ線ＣＴ装置も開示されている。

特開２００４−０７３８６５号公報国際公開２００７／１３８９７９号特開２００３−０３３３４６号公報国際公開２００７／０３２４６２号

一方、一般的なＸ線ＣＴ装置では、安定して供給できる管電流量の上限値及び下限値が定められている。そのため、被検体の体格によっては、最適化演算により求められた管電流量が上限値を上回ってしまい、上限値に丸められたり、逆に下限値を下回ってしまい下限値に丸められたりする、といったクリッピングが生じてしまう。上限値によるクリッピングが生じた場合には、必要なＸ線量を照射できず、結果として目標として事前設定した画質指標値（ＳＤ値やＣＮＲ値）を達成できない。また、下限値によるクリッピングが生じた場合には、照射するＸ線量が過剰となり被曝量が増加してしまう。

管電流のクリッピングが生じた場合には、画質への影響を抑えるために、撮影条件を変更しなければならないこともあるが、従来のＸ線ＣＴ装置では、どの条件をどの程度変更するかは、操作者の経験に委ねられ、不慣れな操作者にとっては困難なものであった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、予め定められた管電流量の許容範囲によるクリッピングが生じた際に、簡易な操作で撮影条件を変更可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するために本発明は、設定された撮影条件及び目標画質に基づいて、Ｘ線管に供給する管電流量を算出し、算出された管電流量及び前記撮影条件に基づいて、被検体のＸ線撮影を行うＸ線ＣＴ装置において、前記管電流量が、予め定められた許容範囲を逸脱するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記許容範囲を逸脱すると判定された場合に、前記目標画質を達成するための前記撮影条件の修正候補を提示する修正候補提示手段と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

本発明によれば、予め定められた管電流量の許容範囲によるクリッピングが生じた際に、簡易な操作で撮影条件を変更可能なＸ線ＣＴ装置を提供できる。

Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示す外観図Ｘ線ＣＴ装置１のハードウエアブロック図システム制御装置４０１の実行する撮影条件設定処理の流れを示すフローチャート撮影条件設定画面１３管電流変調曲線１５３の表示例画質指標変化曲線１７３の表示例画質指標変化曲線１７３における修正部位撮影条件の修正候補２０の提示例（例１）撮影条件の修正候補２１の提示例（例２）撮影条件の修正優先度２３の設定例撮影条件の修正候補２２の提示例（例１の修正候補２０の「その他（詳細設定）」選択時）

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

まず、図１〜図２を参照して、本実施の形態のＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。
なお、本実施形態ではＸ線管が１つの場合について説明するが、本発明は多線源型のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。また、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体全体をカバーするワイドファンビームを照射しつつＸ線管とＸ線検出器とが一体となり回転する回転−回転方式（Ｒｏｔａｔｅ−Ｒｏｔａｔｅ方式）、電子ビームを電気的に偏向させながらターゲット電極に当てる電子ビーム走査方式（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ方式）、その他の方式のものがあるが、本発明はいずれの方式のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ２、寝台３、操作卓４、寝台３に設けられる天板５、表示装置７、及び操作装置８から構成される。Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台３上の天板５に固定された被検体６をスキャナ２の開口部に搬入してスキャンすることにより、被検体６の透過Ｘ線データを取得する。

スキャナ２は、図２に示すようにＸ線管２０１、Ｘ線管制御装置２０２、コリメータ２０３、コリメータ制御装置２０４、Ｘ線検出器２０５、データ収集装置２０６、回転板２０７、回転板駆動装置２０８、回転制御装置２０９、及び駆動伝達系２１０から構成される。

Ｘ線管２０１はＸ線源であり、Ｘ線管制御装置２０２により制御されて被検体６に対してＸ線を連続的または断続的に照射する。Ｘ線管制御装置２０２は、操作卓４のシステム制御装置４０１により決定されたＸ線管電圧及びＸ線管電流に従って、Ｘ線管２０１に印加または供給するＸ線管電圧及びＸ線管電流を制御する。以下、Ｘ線管電流を、管電流と呼ぶ。

コリメータ２０３は、Ｘ線管２０１から放射されたＸ線を、例えばコーンビーム（円錐形または角錐形ビーム）等のＸ線として被検体６に照射させるものであり、コリメータ制御装置２０４により制御される。被検体６を透過したＸ線はＸ線検出器２０５に入射する。

Ｘ線検出器２０５は、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成されるＸ線検出素子群をチャネル方向（周回方向）に例えば１０００個程度、列方向（体軸方向）に例えば１〜３２０個程度配列したものであり、被検体６を介してＸ線管２０１に対向するように配置される。Ｘ線検出器２０５はＸ線管２０１から放射されて被検体６を透過したＸ線を検出し、検出した透過Ｘ線データをデータ収集装置２０６に出力する。

データ収集装置２０６は、Ｘ線検出器２０５に接続され、Ｘ線検出器２０５の個々のＸ線検出素子により検出される透過Ｘ線データを収集し、画像再構成装置４０２に出力する。

回転板２０７には、Ｘ線管２０１、コリメータ２０３、Ｘ線検出器２０５、データ収集装置２０６が搭載される。回転板２０７は、回転制御装置２０９によって制御される回転板駆動装置２０８から、駆動伝達系２１０を通じて伝達される駆動力によって回転される。

図２に示す寝台３は、天板５、寝台制御装置３０１、上下動装置３０２、及び天板駆動装置３０３から構成される。
寝台制御装置３０１は、上下動装置３０２を制御して寝台３の高さを適切なものにするとともに、天板駆動装置３０３を制御して天板５を体軸方向に前後動させる。これにより、被検体６がスキャナ２のＸ線照射空間に搬入及び搬出される。

操作卓４は、表示装置７、操作装置８、システム制御装置４０１、画像再構成装置４０２、及び記憶装置４０４から構成される。操作卓４はスキャナ２及び寝台３に接続される。

表示装置７は、液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、システム制御装置４０１に接続される。表示装置７は画像再構成装置４０２から出力される再構成画像やスキャノグラム画像、並びにシステム制御装置４０１が取り扱う種々の情報を表示するものである。

操作装置８は、例えば、キーボード、マウス、テンキー等の入力装置、及び各種スイッチボタン等により構成され、操作者によって入力される各種の指示や情報をシステム制御装置４０１に出力する。操作者は、表示装置７及び操作装置８を使用して対話的にＸ線ＣＴ装置１を操作する。例えば、操作装置８は画像再構成装置４０２によって得られるスキャノグラム画像を基に、画質指標値（例えば、画像ＳＤ値やコントラスト−ノイズ比等）の目標値の入力操作や、各種撮影条件（管電圧、画像スライス厚、コリメーション厚、スキャン速度、らせんピッチ（寝台移動速度）、再構成フィルタ、画像フィルタ、画像ＦＯＶ（ＦｉｅｌｄｏｆＶｉｅｗ）等）の入力操作等を受け付ける。

システム制御装置４０１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等により構成される。システム制御装置４０１は、スキャナ２内のＸ線管制御装置２０２、コリメータ制御装置２０４、データ収集装置２０６、Ｘ線検出器２０５、及び回転制御装置２０９を制御し、また、寝台３内の寝台制御装置３０１を制御するものである。

また、システム制御装置４０１は、Ｘ線ＣＴ装置１における撮影開始時に、後述する撮影条件設定処理（図３参照）を実行する。撮影条件設定処理において、システム制御装置４０１は、操作者から入力された撮影条件、及び目標画質等に基づいて、一連のスキャンにてＸ線管２０１に供給する管電流の経時的な変化曲線である管電流変調曲線１５３（管電流量）を算出する（図３、図５参照）。また、その管電流変調曲線１５３にて撮影を行った際に得られる画質指標値の変化曲線１７３を算出する（図６参照）。更に、システム制御装置４０１は、管電流のクリッピング（許容範囲からの逸脱）による画質劣化部位等があるか否かを判定し、画質劣化部位がある場合には、撮影条件の修正候補を提示する。

画像再構成装置４０２は、システム制御装置４０１の制御によってスキャナ２内のデータ収集装置２０６が収集した透過Ｘ線データを取得する。スキャノグラム撮影時には、データ収集装置２０６が収集したスキャノグラム投影データを用いてスキャノグラム画像を作成する。また、スキャン時には、データ収集装置２０６が収集した複数ビューの透過Ｘ線データを用いて断層像を再構成する。

記憶装置４０４は、ハードディスク等により構成されるものであり、システム制御装置４０１に接続される。記憶装置４０４には、データ収集装置２０６が収集したスキャノグラム投影データやスキャノグラム画像、操作装置８から入力される撮影条件、目標画質指標値等が記憶される。また、これらの各種データの他、画像再構成装置４０２が生成する断層像やＸ線ＣＴ装置１の機能を実現するためのプログラム等を記憶する。また、記憶装置４０４は、撮影条件設定処理において、撮影条件の修正候補を提示する際に参照される、撮影条件の各条件項目の修正優先順位や、モード別の修正優先順位等を予め記憶している。

次に、図３のフローチャート、及び図４〜図１１を参照して、Ｘ線ＣＴ装置１の動作について説明する。

本実施の形態のＸ線ＣＴ装置１のシステム制御装置４０１は、被検体６の撮影を開始する際に、図３に示す撮影条件設定処理を実行する。すなわち、システム制御装置４０１は、記憶装置４０４から撮影条件設定処理に関するプログラム及びデータを読み出し、このプログラム及びデータに基づいて撮影条件設定処理を実行する。

図３の撮影条件設定処理において、まずシステム制御装置４０１は、被検体６のスキャノグラム撮影を行い、スキャノグラム投影データを取得する（ステップＳ１０１）。システム制御装置４０１は取得したスキャノグラム投影データを画像再構成装置４０２に送出する。画像再構成装置４０２は、スキャノグラム投影データに基づいてスキャノグラム画像１１を作成し、記憶装置４０４に記憶するとともに表示装置７に表示する。

次にシステム制御装置４０１は、表示装置７に撮影条件、及び目標画質を入力するための撮影条件入力枠１３を表示させ、操作者からの、撮影条件及び目標画質の入力を受け付ける。操作者は、表示されているスキャノグラム画像１１に基づいて、操作装置８を用いて撮影条件及び目標画質を入力する（ステップＳ１０２）。

ここで、撮影条件には、具体的には体軸方向撮影範囲（ｚ位置の範囲）や、コリメーション厚、らせんピッチ、スキャン速度、画像スライス厚、管電圧等のスキャナや寝台についての条件項目や、画像ＦＯＶ、再構成フィルタといった画像生成に関する条件項目等が含まれる。

ステップＳ１０１で撮影・生成されたスキャノグラム画像１１、及びステップＳ１０２において表示される撮影条件入力枠１３は、例えば図４のように表示される。
操作者は、図４に示すスキャノグラム画像１１内の所望の位置１１ａ，１１ｂを、マウス等の操作装置８を用いてクリックすることにより、撮影範囲を入力し、また、撮影条件入力枠１３の各条件項目に、所望の数値を入力することにより、撮影条件を入力する。

また、操作者は、操作装置８を用いて、所望の画質指標値の目標値を入力する。画質指標値としては、例えば画像ＳＤ（ＳｔａｎｄａｒｄＤｅｖｉａｔｉｏｎ）値、ＣＮＲ（コントラスト−ノイズ比）、所定のＣＮＲ下での識別可能径（識別可能な異常陰影の半径）、またはＳＮＲ（シグナル−ノイズ比）等が用いられる。以下の説明では、一例として画像ＳＤ値を画質指標値として用いることとする。

システム制御装置４０１は、入力された撮影条件および目標画質に基づいて、管電流変調曲線１５３を算出する（ステップＳ１０３；図５参照）。
管電流変調曲線１５３の算出において、システム制御装置４０１は、例えば、スキャノグラム投影データの各体軸方向位置における投影位置分布(例えば、投影値最大高さ、投影値面積等)から被検体の人体近似モデル（楕円近似モデル、修正楕円近似モデル等）を生成し、これを基に管電圧、再構成フィルタ、画像スライス厚等の各種撮影条件を考慮して、目標画質を達成するように管電流変調曲線１５３を作成する。管電流変調曲線１５３の算出についての詳細は、上述の特許文献１〜４等の公知の手法を用いればよいので説明を省略する。

図５の点線１１ａ，１１ｂは、ステップＳ１０２にて設定された撮影範囲であり、この点線１１ａ，１１ｂに示す体軸方向範囲の対応する管電流変調曲線１５３が算出される。図５において、１５１は管電流の下限値、１５２は管電流の上限値、１５３は管電流変化曲線、１５４は上限値によるクリッピング部位、１５５は下限値によるクリッピング部位を示す。

システム制御装置４０１は、算出した管電流変調曲線１５３が、下限値１５１または上限値１５２によって決定された許容範囲を超えている場合には、下限値１５１、上限値１５２に丸めた値に修正し、管電流変調曲線１５３を作成する。ここで、管電流の上限値１５２、下限値１５１は、管電流を安定して正確に出力できる範囲であり、Ｘ線ＣＴ装置１の高電圧発生装置等の性能に依存して決定される値、或いは、操作者の操作により決定される値である。

次に、システム制御装置４０１は、算出された管電流変調曲線１５３、及び入力された撮影条件に基づいて、スキャンを行った際に得られると推定される画質指標の変化曲線１７３を算出し、スキャノグラム画像１１と並べて表示する（ステップＳ１０４；図６参照）。このとき、管電流にクリッピングが生じている部位１５４、１５５、すなわち、管電流が許容範囲を逸脱している部位を、色付けするなど、特徴付けて表示するようにしてもよい。

ステップＳ１０４の処理によって、図６のスキャノグラム画像１１の点線１１ａ，１１ｂに示す体軸方向範囲に対応する画質指標変化曲線１７３が算出される。図６において、１７０は目標画質指標値、１７１は画質指標値の許容範囲の下限値、１７２は画質指標値の許容範囲の上限値、１７３は画質指標変化曲線であり、Ａ、Ｂは、画質指標値が許容範囲を逸脱した部位である。

図６の例では、画質指標値として画像ＳＤ値を用いている。画像ＳＤ値はノイズが多いほど高い値をとる。良好な視認性を得るためには、画像ＳＤ値が低いことが望ましい。図６の例では、管電流量がその上限値によってクリッピングしている部位Ａで、画質が劣化していることが分かる。

次に、システム制御装置４０１は、画質指標変化曲線１７３を解析して、管電流のクリッピングや、画質指標変化曲線１７３に目標画質を達成していない箇所があるか否かを判定する。すなわち、画質指標許容値の範囲内に画質指標変化曲線１７３が入っているか否かを判定し、画質指標許容値を満たさない部位、すなわち、管電流が許容範囲を逸脱してクリッピングが生じている部位がある場合には、ステップＳ１０６へ移行する。また、クリッピングが生じていない部位がない場合には（ステップＳ１０５；クリッピングなし）、ステップＳ１０７へ移行する。

ここで、図７に示すように画質指標変化曲線１７３の許容範囲を逸脱している部位ＡまたはＢを、操作者のマウス操作等により指定できるようにしてもよい。

目標画質を達成していない部位がある場合（ステップＳ１０５；クリッピングあり）または、操作者のマウス操作等により画質指標変化曲線１７３の一部が指定された場合には、ステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６において、システム制御装置４０１は、撮影条件の修正候補（条件項目とその条件項目の修正値）を算出、提示する。

以下の説明では、画質指標変化曲線１７３の部位Ａがマウス等の操作によって選択されるものとする。

ステップＳ１０６における修正候補の提示の第１の例としては、図８に示す修正候補２０のように、各条件項目の修正値及び修正による影響の注意事項をリスト表示する。
具体的には、図８の修正候補２０では、条件項目「画像スライス厚」は、現在値「０．６２５」と、修正値「１．２５」とが提示されるとともに、注意事項として「体軸分解能劣化」が提示される。同様に、条件項目「スキャン速度」は、現在値「０．３５」と、修正値「０．５」とが提示されるとともに、注意事項として「スキャン時間延長・モーションアーチファクト増」が提示される。

操作者は、図８に示すような修正候補２０を参照することにより、画像スライス厚を０．６２５ｍｍから１．２５ｍｍへ厚くすると、体軸分解能が劣化するといった影響が生じ、またスキャン時間を０．３５秒から０．５秒へ修正する場合には、被検体の動きによるアーチファクトが増加するといった影響が生じることが把握できる。例えば、腹部の撮影では、腸管の蠕動運動によるアーチファクトが生じやすいため、スキャン時間よりもスライス厚を修正する方がよいという判断をしやすくなる。

同様に、「コリメーション厚」、「再構成フィルタ」、「らせんピッチ」等の各条件項目について、現在値、修正値、注意事項が提示される。
修正値の算出については、後述する。

また、図８には、「その他（詳細設定）」として、操作者が任意の条件項目の修正値をマニュアル設定するための項目が含まれる。マニュアル設定の詳細は、後述する。

なお、修正候補２０を表示する際、全ての条件項目について表示する必要はなく、ひとつまたは複数の条件項目についてのみ選択的に表示してもよい。その場合、表示された条件項目以外の条件項目については、操作者の指定操作に応じて修正候補を提示するようにしてもよい。

また、修正候補２０を表示する際、複数を同時に変更するような修正候補を提示するようにしてもよい。例えば、時間分解能に関連するスキャン速度と、空間分解能に関連する画像スライス厚と、を双方変更することで、どちらか一方の大きな劣化を避けることができる。また、アキシャル面内の空間分解能に関連する再構成フィルタとスライス方向（体軸方向）の空間分解能に関連する画像スライス厚とを、双方変更することで、空間分解能以外の劣化を避けることができる。

操作者の操作により、図８に示す修正候補２０から所望の条件項目が設定されるよう選択されると（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に戻り、システム制御装置４０１は、修正された値を撮影条件に再設定し、管電流変調曲線１５３、画質指標変化曲線１７３を再度算出する。

また、修正候補の提示の第２の例としては、図９に示す修正候補２１のように、例えば、「画質重視モード」、「撮影時間重視モード」、「バランス設定モード」等のように、撮影において重視する内容を選択可能に設定しておき、選択されたモードに応じた条件項目を修正して提示する。

ここで、図１０に示すように、撮影条件の各条件項目の修正優先度２３がモード別に予め設定されている。
図１０に示す例では、「標準優先度」では、「コリメーション厚」が優先度「１」、「らせんピッチ」が優先度「２」、「スキャン速度」が優先度「３」、「画像スライス厚」が優先度「４」、「管電圧」が優先度「５」、「再構成フィルタ」が優先度「６」に設定されている。

また、「画質重視モード」では、「らせんピッチ」が優先度「１」、「画像スライス厚」が優先度「２」、「コリメーション厚」が優先度「３」、「スキャン速度」が優先度「４」に設定されている。同様に、「撮影時間重視モード」では、「画像スライス厚」が優先度「１」、「コリメーション厚」が優先度「２」、「再構成フィルタ」が優先度「３」、「管電圧」が優先度「４」に設定され、「バランス設定モード」では、「画像スライス厚」が優先度「１」、「コリメーション厚」が優先度「２」、「らせんピッチ」が優先度「３」、「スキャン速度」が優先度「４」に設定されている。

これらのモード設定は、いずれかのモードがデフォルトで設定されるようにしてもよいし、操作者の選択操作により予め設定されるようにしてもよい。

なお、これらの優先順位に基づき、複数の条件項目について撮影条件の修正を行う場合には、まず優先度「１」の条件に基づいて、修正候補を提示した後、操作者により提示した内容に修正する旨の操作が行われると（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に戻り、修正された条件項目の撮影条件が提示された修正値に修正される。その後、再度、システム制御装置４０１は、管電流変調曲線１５３、画質指標変化曲線１７３を算出し、画質指標変化曲線１７３の解析を行う（ステップＳ１０３〜ステップS１０５）。

この段階で、まだクリッピングがある場合には、優先度「２」の条件項目について、修正値を算出、表示する。

また、修正候補の提示の第３の例としては、図１１に示す修正候補２２のように、操作者が条件項目を選択して、撮影条件の各条件項目を入力するようにしてもよい。

例えば、図８に示す修正候補２０内の「その他（詳細設定）」が選択された場合に（ステップＳ１０７；「その他」を選択）、図１１に示すような修正値入力枠２２を表示して、操作者の選択した条件項目について所望の修正値を入力するようにしてもよい。
図１１の例では、「らせんピッチ」と「画像スライス厚」が選択され、修正値の入力枠にそれぞれ「１３．０」、「１．００」といった修正値が入力されている。

次に、撮影条件の各項目の修正値の算出について、説明する。
まず、システム制御装置４０１は、管電流変調曲線においてクリッピングが生じている箇所について、クリッピングが生じなかった場合の管電流、すなわち算出された必要な管電流ｍＡ＿ｎと、クリッピングにより制限された管電流ｍＡ＿ｃとの比ｍＡ＿ｒを算出する。比ｍＡ＿ｒは、以下の式（１）によって算出され、修正比と呼ぶこととする。

ｍＡ＿ｒ＝ｍＡ＿ｎ／ｍＡ＿ｃ・・・（１）

撮影条件の各項目の修正値は、式（１）により算出された修正比ｍＡ＿ｒを、各条件項目の設定値に乗じることにより算出される。

例えば、画像スライス厚を修正する場合には、以下の式（２）に示すように、修正比ｍＡ＿ｒを修正前の画像スライス厚ｉｔｈ＿ｂに乗ずることにより、修正後の画像スライス厚ｉｔｈ＿ａを算出する。

ｉｔｈ＿ａ＝ｉｔｈ＿ｂ＊ｍＡ＿ｒ・・・（２）

同様に、スキャン速度を修正する場合には、以下の式（３）に示すように、修正比ｍＡ＿ｒを修正前のスキャン速度ｓｔ＿ｂに乗ずることにより、修正後のスキャン速度ｓｔ＿ａを算出する。

ｓｔ＿ａ＝ｓｔ＿ｂ＊ｍＡ＿ｒ・・・（３）

同様に、コリメーション厚を修正する場合には、以下の式（４）に示すように、修正比ｍＡ＿ｒを修正前のコリメーション厚ｃｔｈ＿ｂに乗ずることにより、修正後のコリメーション厚ｃｔｈ＿ａを算出する。

ｃｔｈ＿ａ＝ｃｔｈ＿ｂ＊ｍＡ＿ｒ・・・（４）

同様に、らせんピッチを修正する場合には、以下の式（５）に示すように、修正比ｍＡ＿ｒを修正前のらせんピッチｈｐ＿ｂに乗ずることにより、修正後のらせんピッチｈｐ＿ａを算出する。

ｈｐ＿ａ＝ｈｐ＿ｂ＊ｍＡ＿ｒ・・・（５）

また、再構成フィルタを修正する場合には、設定可能な再構成フィルタ毎の基準ＳＤ値を予め求めておき、現在設定している再構成フィルタの基準ＳＤ値と修正後の再構成フィルタの基準ＳＤ値との比の２乗が、修正比ｍＡ＿ｒを超えるようなものを、修正後の再構成フィルタとして決定することができる。

ここで、基準ＳＤ値とは、基準撮影条件において基準ファントムを撮影した際に、各再構成フィルタを用いて再構成して得られた画像中央部の画像ＳＤ値である。基準撮影条件は、例えば、管電圧１２０ｋＶ、スキャン速度１．０ｓ／回転、管電流２００ｍＡ、画像スライス厚２．５ｍｍ、コリメーション厚２．５ｍｍ、らせんピッチ１５．０、画像ＦＯＶ２５０ｍｍとし、基準ファントムとして、例えばφ２４０の水ファントムを用いるようにすればよい。

同様に、管電圧を修正する場合には、例えば、設定可能な管電圧毎に基準ＳＤ値を予め求めておき、現在設定している管電圧の基準ＳＤ値と修正後の管電圧の基準ＳＤ値との比の２乗が修正比ｍＡ＿ｒを超えるような管電圧を修正後の管電圧として決定することができる。

この場合の基準ＳＤ値とは、基準撮影条件として、例えば、スキャン速度１．０ｓ／回転、管電流２００ｍＡ、画像スライス厚２．５ｍｍ、コリメーション厚２．５ｍｍ、再構成フィルタＦ３４、らせんピッチ１５．０、画像ＦＯＶ２５０ｍｍとし、設定可能な各間電圧において、例えばφ２４０の水ファントムのような基準ファントムを撮影して得られた再構成画像の中央部の画像ＳＤ値を示すものとすればよい。

撮影条件の修正を行わない場合、或いは修正された撮影条件による画質指標変化曲線１７３を確認し、それ以上の修正を行わない場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）は、システム制御装置４０１は、設定された撮影条件及び目標画質に基づき算出された管電流変調曲線１５３により、被検体６の本撮影処理を実行する（ステップＳ１０８）。

以上説明したように、本実施の形態のＸ線ＣＴ装置において、システム制御装置４０１は、操作者により設定される撮影条件及び目標画質に基づいて、Ｘ線管２０１に供給する管電流変調曲線１５３を算出し、算出した管電流変調曲線１５３から画質指標変化曲線１７３を算出して表示する。また、システム制御装置４０１は、画質指標変化曲線１７３を解析し、管電流のクリッピングがあるか、或いは、目標画質の許容範囲を逸脱した部位があるか否かを判定する。管電流のクリッピングや目標画質の許容範囲を逸脱した部位がある場合には、システム制御装置４０１は、目標画質を達成するための、撮影条件の修正候補を算出して、提示する。

したがって、操作者が設定した撮影条件及び目標画質から算出した管電流量が許容範囲を超えている場合にも、撮影条件の修正候補が提示されるので、操作者は撮影条件の設定操作を容易かつ迅速に行なうことが可能となる。また、撮影前に画質指標変化曲線１７３を参照することで、画質を事前に確認することが可能である。

また、提示された修正候補の中から撮影条件を選択して新たな撮影条件としたり、或いは、もとの撮影条件を維持することも選択できるので、個々の撮影に対応した柔軟な操作を実現できる。
また、画質指標変化曲線１７３の任意の部位を指定して、その部位における撮影条件の修正候補を提示できるので、単に着目部位の位置を把握するために撮影範囲に加えられたような関心の低い部位について、あえて撮影条件を変更せずに、着目する部位のみについて、画質を向上でき、撮影の質を向上させることができる。

さらに、撮影条件の各条件項目のうち、修正する条件項目の優先順位が予め決定されているため、複数の条件項目を修正する場合にも、的確に修正値を算出できる。また、撮影に関して重視する内容をモード選択できるので、検査内容に応じた、より柔軟な撮影条件の設定が可能となる。

以上、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施の形態では、ガントリータイプのＸ線ＣＴ装置について説明したがＣアーム型のＸ線ＣＴ装置でもよい。また、上述の実施の形態における修正候補の提示例、修正値の例は一例であり、検査内容や撮影内容に応じて、他の修正値を提示してもよい。同様に、優先順位の与え方や、モードの内容、各モードにおける優先順位の与え方等も、必要に応じて適宜変更可能である。また、当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１・・・・・Ｘ線ＣＴ装置
２・・・・・スキャナ
３・・・・・寝台
４・・・・・操作卓
５・・・・・天板
６・・・・・被検体
７・・・・・表示装置
８・・・・・操作装置
２０１・・・Ｘ線管（Ｘ線源）
２０５・・・Ｘ線検出器
４０１・・・システム制御装置
４０２・・・画像再構成装置
４０４・・・記憶装置
１１・・・・スキャノグラム画像
１５１・・・管電流の上限値
１５２・・・管電流の下限値
１５３・・・管電流変調曲線
１５４、１５５・・・管電流のクリッピング部位
１７・・・・画質指標変化曲線の表示枠
１７０・・・目標画質
１７１・・・画質指標値の上限値
１７２・・・画質指標値の下限値
１７３・・・画質指標変化曲線
２０・・・・修正候補リスト（第１の例）
２１・・・・修正候補リスト（第２の例）
２２・・・・修正値入力枠
２３・・・・モード別修正優先度の設定例

Claims

設定された撮影条件及び目標画質に基づいて、Ｘ線管に供給する管電流量を算出し、算出された管電流量及び前記撮影条件に基づいて、被検体のＸ線撮影を行うＸ線ＣＴ装置において、
前記管電流量が、予め定められた許容範囲を逸脱するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記許容範囲を逸脱すると判定された場合に、前記目標画質を達成するための前記撮影条件の修正候補を提示する修正候補提示手段と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記管電流量及び撮影条件に基づいて得られる画質指標値の変化曲線を算出し、表示する画質指標値表示手段と、
前記修正候補提示手段によって提示された一つ以上の修正候補の中から選択された一つの撮影条件を、新たな撮影条件として設定するか、または、もとの撮影条件を維持するか、を選択するための選択手段と、を更に備え、
前記選択手段によって選択された撮影条件及び前記目標画質に基づいて、Ｘ線管に供給する管電流量を再度算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記管電流量及び撮影条件に基づいて得られる画質指標値の変化曲線を算出し、表示する画質指標値表示手段と、
前記画質指標値表示手段によって表示された画質指標値の変化曲線上の任意の部位を指定する指定手段と、を更に備え、
前記修正候補提示手段は、
前記指定手段によって指定された部位における画質指標値を改善するための撮影条件の修正候補を提示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記修正候補提示手段は、前記撮影条件の修正後の値と、修正による影響とを提示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記修正候補提示手段は、前記撮影条件の各条件項目のうち、予め定められた優先順位の順に条件項目の修正値を提示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
撮影に関して重視する内容を選択するモード選択手段を更に備え、
前記修正候補提示手段は、前記撮影条件のうち、前記モード選択手段によって選択されたモードに応じた条件項目についての修正値を提示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。