JP7233911B2 - Ｘ線ｃｔシステム及び処理プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴシステム及び処理プログラムに関する。

従来、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）システムにおいては、スキャン後すぐに被検体の動きや、撮影範囲などの確認を行うための確認用の画像を表示することができる。具体的には、Ｘ線ＣＴシステムでは、スキャンによって得られたＣＴ画像データが計画通りに収集されているかを確認するための確認用の画像を迅速に操作者に提供することで、以後のワークフローを迅速に進めることを可能にする。例えば、操作者は、スキャン後すぐに表示される確認用の画像を参照して計画通りに収集されていると判断した場合に、寝台装置から被検体を速やかにおろすことができる。また、例えば、操作者は、確認用の画像が計画通りに収集されていないと判断した場合に、再スキャンを速やかに行うことができる。ここで、確認用の画像とは、例えば、スキャンによって収集された投影データに対して補正などの画像処理を行うことなく生成された画像である。

また、Ｘ線ＣＴシステムにおいては、スキャンにおいて２種類の異なるエネルギーのＸ線を使用して、デュアルエナジー（Dual-Energy：ＤＥ）収集を行う技術や、ＣＴスキャンにおいて３種類以上の異なるエネルギーのＸ線を使用してマルチエナジー（Multi-Energy：ＭＥ）収集を行う技術が知られている。これにより、各エネルギーに対応する投影データを収集し、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることを利用して被検体に含まれる物質の種類、原子番号、密度等を弁別することが可能である。ＤＥ収集又はＭＥ収集は、例えば、被検体に対するＸ線の照射角度ごとにＸ線のエネルギーを変化させる「Rapid kV switching方式（ＫＶスイッチング方式）」により実行される。「Rapid kV switching方式」では、例えば、１又は複数のビューごとに、Ｘ線のエネルギーを変化させる。

特開２０１５－６２６５７号公報 特表２０１６－５３１６９２号公報

本発明が解決しようとする課題は、撮影範囲の確認等を目的とした確認用の画像を効率的に得ることである。

実施形態のＸ線ＣＴシステムは、Ｘ線照射部と、Ｘ線制御部と、Ｘ線検出部と、データ処理部と、再構成部とを備える。Ｘ線照射部は、被検体の周囲を回転しながらＸ線を照射する。Ｘ線制御部は、前記Ｘ線照射部が前記被検体の周囲を１回転する間に、前記Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させる。Ｘ線検出部は、前記Ｘ線を検出し、前記Ｘ線照射部の回転位置毎に投影データセットを収集する。データ処理部は、第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線の間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行する。再構成部は、前記処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るデータ処理機能によるスケーリング処理を説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係るデータ処理機能による処理を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図５は、その他の実施形態に係るデータ処理機能によるフィルタ処理を説明するための図である。 図６は、その他の実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの構成の一例を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照して、実施形態に係るＸ線ＣＴシステム及び処理プログラムの実施形態について詳細に説明する。なお、本願に係る線ＣＴシステム及び処理プログラムは、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。

（第１の実施形態）
まず、図１を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム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システム１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システム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。すなわち、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、Ｘ線ＣＴ装置とも呼ばれる。

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システム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。

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線照射部の一例である。

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。また、Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイの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。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、フォトダイオード等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線検出部の一例である。

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。ＤＡＳ１８は、例えば、プロセッサにより実現される。なお、以下では、ＤＡＳによって生成された検出データを投影データと記載する場合がある。

ここで、ＤＡＳ１８は、複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号を逐次収集する逐次収集方式のＤＡＳが用いられる場合でもよく、或いは、複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号を同時に収集する同時収集方式のＤＡＳが用いられる場合でもよい。

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の長軸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の長軸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ＣＴ画像データを記憶する。また、例えば、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴシステム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システム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。

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ＣＴ画像や、確認用の画像を表示したり、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、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像データからＣＴ画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、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。

処理回路４４は、Ｘ線ＣＴシステム１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、システム制御機能４４１、データ処理機能４４２、前処理機能４４３、再構成機能４４４及び出力機能４４５を実行する。すなわち、処理回路４４は、メモリ４１から各機能に相当するプログラムを読み出して実行することで、Ｘ線ＣＴシステム１全体の動作を制御する。なお、システム制御機能４４１は、Ｘ線制御部の一例である。また、データ処理機能４４２は、データ処理部の一例である。また、再構成機能４４４は、再構成部の一例である。

図１に示すＸ線ＣＴシステム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へ記憶されている。処理回路４４は、メモリ４１から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２においては、システム制御機能４４１、データ処理機能４４２、前処理機能４４３、再構成機能４４４及び出力機能４４５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。

システム制御機能４４１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に基づいて、Ｘ線ＣＴシステム１における種々の処理を制御する。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴシステム１における寝台駆動装置３２、コリメータ１７、制御装置１５、Ｘ線高電圧装置１４等を制御して、位置決めスキャンや、本スキャンを実行する。

ここで、システム制御機能４４１は、「Rapid kV switching方式」による「Dual Energyによる撮影」を制御する。具体的には、システム制御機能４４１は、高電圧と低電圧とを切り替える制御信号をＸ線高電圧装置１４に送信することで、Ｘ線高電圧装置１４からＸ線管１１への高電圧と低電圧の印加を制御する。また、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８に対して制御信号を送信することで、検出した検出データが、高電圧のＸ線照射によるものであるか、或いは、低電圧のＸ線照射によるものであるかを識別させるように制御する。

データ処理機能４４２は、「Rapid kV switching方式」による「Dual Energyによる撮影」によって収集された投影データに対して種々の処理を行うことで、確認用の画像を生成するための投影データを生成する。具体的には、データ処理機能４４２は、ＤＡＳ１８によって生成された検出データ（投影データ）に対してスケーリング処理などを施すことで、確認用の画像を生成するための投影データを生成する。例えば、データ処理機能４４２は、第１の管電圧（例えば、高電圧）の投影データ及び第２の管電圧（例えば、低電圧）の投影データのうち、すくなくとも一方に対して処理を施すことで、確認用の画像を生成するための投影データを生成する。データ処理機能４４２によって生成された投影データは、メモリ４１に記憶される。なお、データ処理機能４４２による処理の詳細については、後に詳述する。また、以下では、「Rapid kV switching方式」によって管電圧を交互に切り替えながら収集される各管電圧の投影データをそれぞれ投影データセットと記載する。

前処理機能４４３は、ＤＡＳ１８から送信された検出データ（投影データ）に対して、対数変換処理や、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なうことで、前処理後投影データを生成する。例えば、前処理機能４４３は、第１の管電圧（例えば、高電圧）の検出データ（投影データ）から前処理後投影データセットを生成する。また、前処理機能４４３は、第２の管電圧（例えば、低電圧）の検出データ（投影データ）から前処理後投影データセットを生成する。

また、前処理機能４４３は、２種類の投影データセットを用いて、撮影の対象部位に存在する、予め決定された２つ以上の基準物質（水、ヨード、カルシウム、ハイドロキシアパタイト、脂肪等）を分離する。そして、前処理機能４４３は、２つ以上の基準物質のそれぞれに対応する２種類以上の単色Ｘ線の前処理後投影データセットを生成する。例えば、前処理機能４４３は、高エネルギーの前処理後投影データセット及び低エネルギーの前処理後投影データセットから、水とヨードの単色Ｘ線の前処理後投影データセットをそれぞれ生成する。なお、前処理機能４４３によって生成された前処理後投影データセットは、メモリ４１によって記憶される。

再構成機能４４４は、メモリ４１によって記憶された前処理後投影データセットから各種画像を生成し、生成した画像をメモリ４１に格納する。例えば、再構成機能４４４は、前処理後投影データを種々の再構成法（例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）などの逆投影法や、逐次近似法など）によって再構成することでＣＴ画像データを再構成し、再構成したＣＴ画像データをメモリ４１に格納する。また、再構成機能４４４は、種々の画像処理を行うことにより、ＣＴ画像データからＭＰＲ画像などのＣＴ画像を生成して、生成したＣＴ画像をメモリ４１に格納する。

例えば、再構成機能４４４は、メモリ４１によって記憶された基準物質の単色Ｘ線の前処理後投影データセットを読み出し、基準物質画像データ（基準物質強調画像データ）を再構成する。一例を挙げると、再構成機能４４４は、水成分が強調された前処理後投影データセットに基づいて水成分の基準物質画像データを再構成し、ヨード成分が強調された前処理後投影データセットに基づいてヨード成分の基準物質画像データを再構成する。また、再構成機能４４４は、水成分の基準物質画像データ及びヨード成分の基準物質画像データに対してそれぞれ画像処理を実行することで、水成分の基準物質画像とヨード成分の基準物質画像を生成する。また、再構成機能４４４は、２つの基準物質画像データを用いて重み付け計算処理を行うことにより、所定のエネルギーにおける単色Ｘ線画像や密度画像、実効原子番号画像等、様々な画像を生成することができる。

また、例えば、再構成機能４４４は、メモリ４１によって記憶された高エネルギーの前処理後投影データセットと低エネルギーの前処理後投影データセットとを読み出し、各前処理後投影データセットからＣＴ画像データをそれぞれ再構成する。そして、再構成機能４４４は、ＣＴ画像データから高エネルギーに対応する多色Ｘ線画像と、低エネルギーに対応する多色Ｘ線画像とを生成することもできる。

また、再構成機能４４４は、データ処理機能４４２によって生成された投影データセットを種々の再構成法（例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）などの逆投影法や、逐次近似法など）によって再構成することでＣＴ画像データを再構成し、再構成したＣＴ画像データをメモリ４１に格納する。また、再構成機能４４４は、種々の画像処理を行うことにより、ＣＴ画像データから確認用の画像を生成して、生成した確認用の画像をメモリ４１に格納する。

出力機能４４５は、再構成機能４４４によって生成されたＣＴ画像や、確認用の画像などをディスプレイ４２に表示させる。

以上、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１の全体構成について説明した。かかる構成のもと、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、撮影範囲の確認等を目的とした確認用の画像を効率的に得ることを可能にする。具体的には、Ｘ線ＣＴシステム１は、「Rapid kV switching方式」による複数の異なるエネルギーでの撮影においても、一定の画質を保った確認用の画像を迅速に提供することを可能にする。

上述したように、「Rapid kV switching方式」による撮影では、１又は複数のビューごとにＸ線のエネルギーを変化させるため、異なるエネルギーの投影データ混在することとなる。そのため、各エネルギーに対応する投影データにおけるＸ線の透過量がそれぞれ異なる。例えば、高エネルギーでは、低エネルギーと比較して、Ｘ線の透過量が多くなる。したがって、このような投影データセットを用いて確認用の画像を生成すると、アーチファクトが発生してしまい、確認に用いることができない場合がある。また、例えば、１つのエネルギーに対応する投影データセットのみを用いて確認用の画像を生成することも可能であるが、この場合、間引きされて一部が欠損したデータとなるため、アーチファクトが発生してしまい、確認に用いることができない場合がある。

そこで、本実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１では、異なるエネルギーにおける透過量の違いに応じた補正処理を行うことで、アーチファクトを低減した確認用の画像を生成する。具体的には、Ｘ線ＣＴシステム１においては、データ処理機能４４２の処理により、透過量の違いを低減する。なお、以下では、透過量の違いを低減する処理をスケーリング処理と記載する。

データ処理機能４４２は、第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、第１のエネルギーのＸ線と第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行する。具体的には、データ処理機能４４２は、第１のエネルギーのＸ線と第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の差を低減するように、複数の第１投影データセット及び複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して補正処理を実行する。

図２は、第１の実施形態に係るデータ処理機能４４２によるスケーリング処理を説明するための図である。なお、図２においては、「Rapid kV switching方式」による「Dual Energyによる撮影」によって収集された投影データの一部を示す。すなわち、図２に示す高エネルギーの矩形及び低エネルギーの矩形は、１又は複数のビューごとに高エネルギーと低エネルギーとを切り替えながら照射されたＸ線をＸ線検出器１２によって収集して、ＤＡＳ１８から出力された投影データセットをそれぞれ示す。

例えば、データ処理機能４４２は、複数の第１投影データセット又は複数の第２投影データセットに対して、透過量の差に基づく係数をかける補正処理を実行する。一例を挙げると、データ処理機能４４２は、図２の左下の図に示すように、高エネルギーの投影データセット（図中の高エネルギーデータ）それぞれに対して、「係数ａ」を乗じる。すなわち、データ処理機能４４２は、高エネルギーの投影データセットに含まれる各ビューにおける投影データの値に対して「係数ａ」を乗じる。ここで、「係数ａ」は、透過量の差に基づいて算出されたものであり、高エネルギーの投影データセットにおけるＸ線の透過量を、低エネルギーの投影データセットにおけるＸ線の透過量に近似させるための係数である。

または、例えば、データ処理機能４４２は、図２の中央下の図に示すように、低エネルギーの投影データセット（図中の低エネルギーデータ）それぞれに対して、「係数ｂ」を乗じる。すなわち、データ処理機能４４２は、低エネルギーの投影データセットに含まれる各ビューにおける投影データの値に対して「係数ｂ」を乗じる。ここで、「係数ｂ」は、透過量の差に基づいて算出されたものであり、低エネルギーの投影データセットにおけるＸ線の透過量を、高エネルギーの投影データセットにおけるＸ線の透過量に近似させるための係数である。

ここで、上記した「係数ａ」及び「係数ｂ」は、予め算出されてメモリ４１に格納される。例えば、事前に高エネルギーデータと低エネルギーデータとを収集して、Ｘ線の透過量の差を算出する。そして、算出した透過量の差から係数が算出されて、メモリ４１に格納される。このような係数をエネルギーの組み合わせごとにメモリ４１に記憶させ、データ処理機能４４２は、現在用いられているエネルギーの組み合わせに対応する係数をメモリ４１から読み出して、スケーリング処理を行う。

また、係数をかけるその他の処理として、例えば、データ処理機能４４２は、複数の第１投影データセットに対して、第１のエネルギーと第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかけ、複数の第２投影データセットに対して、第２のエネルギーと第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかける補正処理を実行する。すなわち、データ処理機能４４２は、ターゲットとなる１つのエネルギーにおけるＸ線の透過量に近似させるように、各エネルギーの投影データセットに係数を乗じる。なお、第３のエネルギーは、例えば第１のエネルギーと第２のエネルギーの間のエネルギーである。

一例を挙げると、データ処理機能４４２は、図２の右下の図に示すように、高エネルギーデータそれぞれに対して、「係数ｃ」を乗じ、低エネルギーデータそれぞれに対して、「係数ｄ」を乗じる。すなわち、データ処理機能４４２は、高エネルギーの投影データセットに含まれる各ビューにおける投影データの値に対して「係数ｃ」を乗じ、低エネルギーの投影データセットに含まれる各ビューにおける投影データの値に対して「係数ｄ」を乗じる。ここで、「係数ｃ」は、高エネルギーの投影データセットにおけるＸ線の透過量を、ターゲットのエネルギーにおけるＸ線の透過量に近似させるための係数である。また、「係数ｄ」は、低エネルギーの投影データセットにおけるＸ線の透過量を、ターゲットのエネルギーにおけるＸ線の透過量に近似させるための係数である。

ここで、上記した「係数ｃ」及び「係数ｄ」を用いたスケーリング処理は、ビームハードニング補正における処理を応用して実行することができる。例えば、ビームハードニング補正では、ターゲットとなる単色エネルギーの透過量に近似するように、収集された投影データに対して補正処理が実施される。そこで、データ処理機能４４２は、ターゲットとなる単色エネルギーの透過量に近似するように、高エネルギーの投影データセット及び低エネルギーの投影データセットに対して補正処理を行う。これにより、高エネルギーの投影データセットにおける透過量及び低エネルギーの投影データセットにおける透過量は、ターゲットとなる単色エネルギーの透過量に近似することとなり、相互の透過量も近似することとなる。

なお、上述した実施形態では、スケーリング処理に用いる係数を実際の透過量の差から算出する場合、ビームハードニング補正に用いられる係数をスケーリング処理の係数に適用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、理論的に計算した値を用いる場合でもよい。例えば、第１のエネルギーにおけるＸ線の透過量と第２のエネルギーにおけるＸ線の透過量を論理的にそれぞれ計算し、計算した透過量の差から係数を算出する場合でもよい。

上述したように、データ処理機能４４２は、複数の第１投影データセット又は複数の第２投影データセットに対して、透過量の差に基づく係数をかける補正処理を実行する。これにより、Ｘ線ＣＴシステム１は、異なるエネルギーが混在する投影データセットにおけるＸ線の透過量の違いを低減することができ、アーチファクトが低減された確認用の画像を生成することができる。

例えば、再構成機能４４４は、図２の下段に示す係数がかけられた３つの投影データセットのうちいずれのデータを用いた場合でも、アーチファクトが低減された確認用の画像を生成することができる。

ここで、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１では、さらに、アーチファクトを低減するための処理を実行することができる。具体的には、データ処理機能４４２は、複数の第１投影データセットに基づいて、第１のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第１補間データセットを生成し、複数の第２投影データセットに基づいて、第２のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第２補間データセットを生成する補間処理を実行する。また、データ処理機能４４２は、Ｘ線照射部の回転位置が対応する第１投影データセットと第２補間データセットとを合成した第１合成データセットを生成し、回転位置が対応する第２投影データセットと第１補間データセットとを合成した第２合成データセットを生成する。

図３は、第１の実施形態に係るデータ処理機能４４２による処理を説明するための図である。ここで、図３においては、図２に示すスケーリング処理後の処理について示す。すなわち、すなわち、図３における最上段の投影データセットは、図２において係数が乗じられた下段の投影データセットのうちのいずれかに相当する。

例えば、データ処理機能４４２は、図３に示すように、高エネルギーデータと低エネルギーデータとが混在した投影データセットを、高エネルギーデータの投影データセットと、低エネルギーデータの投影データセットに分離する。そして、データ処理機能４４２は、図３に示すように、高エネルギーデータの投影データセット及び低エネルギーデータの投影データセットそれぞれについて、欠損部分のデータを補間処理によって生成する。

例えば、データ処理機能４４２は、高エネルギーの複数の投影データセットを用いて、欠損部分（高エネルギーのＸ線が照射されていない回転位置）の補間データセットを生成する。同様に、データ処理機能４４２は、低エネルギーの複数の投影データセットを用いて、欠損部分（低エネルギーのＸ線が照射されていない回転位置）の補間データセットを生成する。すなわち、データ処理機能４４２は、低エネルギーのＸ線が照射された回転位置について、高エネルギーの補間データセットを生成し、高エネルギーのＸ線が照射された回転位置について、低エネルギーの補間データセットを生成する。

なお、データ処理機能４４２によって実行される補間処理の方法は、線形補間、ラグランジェ補間、シグモイドなど、投影データセットから補間データセットを生成することができる補間方法であれば、どのような方法が用いられてもよい。

そして、データ処理機能４４２は、回転位置ごとに、実際に収集された投影データセットと、生成した補間データセットとを合成した合成データセットを生成する。例えば、データ処理機能４４２は、図３に示すように、高エネルギーデータ（ＨＤ１）と低エネルギー補間データ（ＬＩＤ１）とを合成した合成データセット「（ＨＤ１）＆（ＬＩＤ１）」を生成する。また、データ処理機能４４２は、図３に示すように、高エネルギー補間データ（ＨＩＤ１）と低エネルギーデータ（ＬＤ１）とを合成した合成データセット「（ＨＩＤ１）＆（ＬＤ１）」を生成する。同様に、データ処理機能４４２は、実際に収集された投影データセットと、生成した補間データセットとを合成した合成データセットを生成する。

ここで、データ処理機能４４２は、実際に収集した投影データの情報をより多く使うために、補間データセットよりも実際に収集した投影データセットに重みを付けて合成処理を行う。例えば、データ処理機能４４２は、重み「Ｗ_b」を用いた式「（Ｗ_b×ＨＤ１）+（１－Ｗ_b）×ＬＩＤ１」によって、合成データセット「（ＨＤ１）＆（ＬＩＤ１）」を生成する際に、重みを「Ｗ_b＝０．７５」とする。これにより、合成データセット「（ＨＤ１）＆（ＬＩＤ１）」における高エネルギーデータ（ＨＤ１）の情報量が多くなる。データ処理機能４４２は、その他の合成データセットを生成する際にも同様に、補間データセットよりも実際に収集した投影データセットに重みを付けた合成処理を行う。

再構成機能４４４は、データ処理機能４４２による合成処理後の投影データセット（複数の合成データセット）に対して再構成処理等を行うことにより確認用の画像を生成する。出力機能４４５は、再構成機能４４４によって生成された確認用の画像をディスプレイ４２に表示させる。

このように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１では、スケーリング処理を実行することでアーチファクトを低減し、さらに、スケーリング処理後の投影データセットに対して合成処理を行うことで、よりアーチファクトを低減した確認用の画像を生成することができる。

次に、Ｘ線ＣＴシステム１による処理の手順の一例を、図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１の処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここで、図４においては、スケーリング処理後に合成処理を行う場合について示す。また、図４においては、「Dual Energyによる撮影」における確認用の画像を表示する場合について示す。

ステップＳ１０１は、処理回路４４がシステム制御機能４４１に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現されるステップである。ステップＳ１０２～ステップＳ１０６は、処理回路４４がデータ処理機能４４２に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現されるステップである。ステップＳ１０７は、処理回路４４が再構成機能４４４に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現されるステップである。ステップＳ１０８は、処理回路４４が出力機能４４５に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現されるステップである。

まず、処理回路４４は、「Rapid kV switching方式」により、高エネルギーデータと低エネルギーデータとを収集する（ステップＳ１０１）。次に、処理回路４４は、スケーリング処理を実行して（ステップＳ１０２）、スケーリング処理後のデータを高エネルギーデータと低エネルギーデータに分離する（ステップＳ１０３）。その後、処理回路４４は、高エネルギーデータにおける補間データと、低エネルギーデータにおける補間データをそれぞれ生成する（ステップＳ１０４、１０５）。

そして、処理回路４４は、実際に収集した投影データセットの情報がより多く含まれるように重み付け加算を実行する（ステップＳ１０６）。その後、処理回路４４は、生成した投影データセットを用いて確認用の画像を生成して（ステップＳ１０７）、確認用の画像をディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ１０８）。

上述したように、第１の実施形態によれば、Ｘ線管１１は、被検体の周囲を回転しながらＸ線を照射する。システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１が被検体の周囲を１回転する間に、Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させる。Ｘ線検出器１２は、Ｘ線を検出し、Ｘ線照射部の回転位置毎に投影データセットを収集する。データ処理機能４４２は、第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、第１のエネルギーのＸ線と第２のエネルギーのＸ線の間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行する。再構成機能４４４は、処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、「Rapid kV switching方式」によって収集された投影データセット間におけるＸ線の透過量の違いに基づくアーチファクトを低減させることができ、撮影範囲の確認等を目的とした確認用の画像を効率的に得ることを可能にする。

本実施形態は、管電圧を１ビューごとに切り替えるシステム、及び、管電圧を複数のビューごとに切り替えるシステムの両方に適用することができ、それぞれでアーチファクトを低減させた確認用の画像を生成することができる。特に、管電圧を複数のビューごとに切り替えるシステムでは、同じエネルギーで収集される回転角度が大きくなるため、確認用の画像に生じるアーチファクトが顕著になる。したがって、本実施形態は、このような管電圧を複数のビューごとに切り替えるシステムに対して適用することがより有効である。

また、第１の実施形態によれば、データ処理機能４４２は、第１のエネルギーのＸ線と第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の差を低減するように、複数の第１投影データセット及び複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して補正処理を実行する。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、「Rapid kV switching方式」によって収集された投影データセット間におけるＸ線の透過量の差を低減することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、データ処理機能４４２は、複数の第１投影データセット又は複数の第２投影データセットに対して、透過量の差に基づく係数をかける補正処理を実行する。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、「Rapid kV switching方式」によって収集された投影データセット間におけるＸ線の透過量の差の低減を容易に実行することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、データ処理機能４４２は、複数の第１投影データセットに対して、第１のエネルギーと第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかけ、複数の第２投影データセットに対して、第２のエネルギーと第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかける補正処理を実行する。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、「Rapid kV switching方式」によって収集された投影データセットにおけるＸ線の透過量を所望のエネルギーの透過量に合わせることを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、データ処理機能４４２による処理は、複数の第１投影データセットに基づいて、第１のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第１補間データセットを生成し、複数の第２投影データセットに基づいて、第２のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第２補間データセットを生成する補間処理を含む。データ処理機能４４２は、Ｘ線管１１の回転位置が対応する第１投影データセットと第２補間データセットとを合成した第１合成データセットを生成し、回転位置が対応する第２投影データセットと第１補間データセットとを合成した第２合成データセットを生成する。再構成機能４４４は、第１合成データセットと第２合成データセットとを用いて画像を再構成する。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、アーチファクトをさらに低減することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、データ処理機能４４２は、第１投影データセット及び第２投影データセットの比率が高くなるように重み付けをして第１合成データセット及び第２合成データセットをそれぞれ生成する。したがって、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、収集したデータの情報をより含んだ確認用の画像を生成することを可能にする。

（その他の実施形態）
これまで第１の実施形態について説明したが、上述した第１の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよいものである。

上述した第１の実施形態では、合成処理後の投影データセットから確認用の画像を生成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、合成処理後の投影データセットに対してさらにフィルタ処理を施すこともできる。図５は、その他の実施形態に係るデータ処理機能４４２によるフィルタ処理を説明するための図である。ここで、図５においては、図３に示す合成処理後の投影データセット（複数の合成データセット）を示す。

例えば、データ処理機能４４２は、複数の投影データセットにそれぞれ異なるフィルタを適用した後、適用後の複数の投影データセットを合成する。一例を挙げると、データ処理機能４４２は、図５に示すように、合成処理後の投影データセットを複製して、各投影データセットに対してそれぞれスムージングフィルタとハイパスフィルタをかける。そして、データ処理機能４４２は、各フィルタをかけた投影データセットを合成して、フィルタ処理後の投影データセットを生成する。

一例を挙げると、データ処理機能４４２は、スムージングフィルタをかけた合成データセット「（ＨＤ１）＆（ＬＩＤ１）」と、ハイパスフィルタをかけた合成データセット「（ＨＤ１）＆（ＬＩＤ１）」とを合成した合成データセット「（ＨＤ１）＆（ＬＩＤ１）」を生成する。同様に、データ処理機能４４２は、その他の回転位置における合成データセットについても、スムージングフィルタをかけた合成データセットと、ハイパスフィルタをかけた合成データセットとを合成した合成データセットを生成する。

ここで、データ処理機能４４２は、上記した合成処理において、スムージングフィルタをかけた合成データセットにおける情報とハイパスフィルタをかけた合成データセットにおける情報を均等に含めた合成データセットを生成することもできるが、第１の実施形態で説明した合成処理と同様の重み付けを行うこともできる。すなわち、データ処理機能４４２は、スムージングフィルタをかけた合成データセットとハイパスフィルタをかけた合成データセットのどちらか一方の情報をより多く含むように合成処理を実行することもできる。

スムージングフィルタをかけた合成データセットにおける情報とハイパスフィルタをかけた合成データセットにおける情報を均等に含める場合、例えば、データ処理機能４４２は、スムージングフィルタをかけた合成データセットとハイパスフィルタをかけた合成データセットにそれぞれ重み「０．５」をかけて合成する。一方、どちらか一方の情報をより多く含むように合成処理を実行する場合、データ処理機能４４２は、スムージングフィルタをかけた合成データセットとハイパスフィルタをかけた合成データセットのうちどちらかに対して値を大きくした重みをかけて合成する。

これにより、フィルタ処理前の合成データセットに残ってしまう場合がある一部のストリーク状のアーチファクトを低減することができる。なお、上述した例では、スムージングフィルタとハイパスフィルタの両方を用いたフィルタ処理を行う場合について説明したが、どちらか一方のフィルタを用いたフィルタ処理を行う場合でもよい。

また、上述した第１の実施形態では、（Dual-Energyによる撮影）を例に挙げて説明した。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、３種類以上の異なるエネルギーのＸ線を用いた（Multi-Energyによる撮影）で収集された投影データセットに対して適用する場合であってもよい。

また、上述した第１の実施形態では、高エネルギーの複数の投影データセットを用いて、欠損部分（高エネルギーのＸ線が照射されていない回転位置）の補間データセットを生成し、低エネルギーの複数の投影データセットを用いて、欠損部分（低エネルギーのＸ線が照射されていない回転位置）の補間データセットを生成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、エネルギーを切り替える際の遷移時間に相当する回転位置のみ補間データセットを生成する場合でもよい。

例えば、高エネルギーを「１４０ｋＶｐ」、低エネルギーを「８０ｋＶｐ」とした場合に、各管電圧を切り替える際に遷移時間が発生する。すなわち、「１４０ｋＶｐ」から「８０ｋＶｐ」に変化するまでの間は、徐々に管電圧が下降していく遷移時間がある。また、「８０ｋＶｐ」から「１４０ｋＶｐ」に変化するまでの間は、徐々に管電圧が上昇していく遷移時間がある。この遷移時間は、管電圧が変化しながらＸ線が照射された投影データセットが収集される。

そこで、データ処理機能４４２は、この遷移時間に相当する回転位置の欠損部分のみの補間データセットを生成する。すなわち、データ処理機能４４２は、スケーリング処理後の投影データセットにおいて、この遷移時間に対応する回転位置について、実際に収集された投影データセットから補間データセットを生成する。

また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とが相互に接続されるシステム（Ｘ線ＣＴ装置）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、本願のＸ線ＣＴシステムは、上記した処理の一部がネットワーク上の装置で分散して実施されるように構成される場合でもよい。

図６は、その他の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１００の構成の一例を示すブロック図である。なお、その他の実施形態に係るＸ線ＣＴシステム１００は、図１に示したＸ線ＣＴシステム１と比較して、画像処理サーバ２を有する点、Ｘ線ＣＴ装置が、通信インターフェース４５を有してネットワークＮＷを介して画像処理サーバ２と接続される点が相違する。以下、第１の実施形態において説明した構成と同様の構成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。

通信インターフェース４５は、処理回路４４に接続され、ネットワークＮＷを介して接続された画像処理サーバ２との間で行われる各種データの伝送及び通信を制御する。例えば、通信インターフェース４５は、ネットワークカードやネットワークアダプタ、ＮＩＣ（Network Interface Controller）等によって実現される。一例を挙げると、通信インターフェース４５は、ＤＡＳ１８によって生成された投影データセットを画像処理サーバ２に送信する。また、通信インターフェース４５は、画像処理サーバ２から処理後の投影データセットを受信して、処理回路４４に出力する。

画像処理サーバ２は、通信インターフェース２１と、メモリ２２と、処理回路２３とを有する。

通信インターフェース２１は、処理回路２３に接続され、ネットワークＮＷを介して接続されたＸ線ＣＴ装置との間で行われる各種データの伝送及び通信を制御する。例えば、通信インターフェース２１は、ネットワークカードやネットワークアダプタ、ＮＩＣ（Network Interface Controller）等によって実現される。一例を挙げると、通信インターフェース２１は、Ｘ線ＣＴ装置から投影データセットを受信して、処理回路２３に出力する。また、通信インターフェース２１は、処理回路２３によって処理された処理後の投影データセットをＸ線ＣＴ装置に出力する。

メモリ２２は、処理回路２３に接続され、各種データを記憶する。例えば、メモリ２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。例えば、メモリは、Ｘ線ＣＴ装置から受信した投影データセットなどを記憶する。また、メモリ２２は、処理回路２３によって実行される各処理機能に対応するプログラムを記憶する。

処理回路２３は、データ処理機能２３１と、再構成機能２３２とを実行する。すなわち、処理回路２３は、メモリ２２から各機能に相当するプログラムを読み出して実行することで、画像処理サーバの動作を制御する。具体的には、データ処理機能２３１は、上述したデータ処理機能４４２と同様の処理を実行する。また、再構成機能２３２は、上述した再構成機能４４４と同様の処理を実行する。なお、データ処理機能２３１は、データ処理部の一例である。また、再構成機能２３２は、再構成部の一例である。

図６に示す画像処理サーバ２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２２へ記憶されている。処理回路２３は、メモリ２２から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２３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６においては、データ処理機能２３１及び再構成機能２３２の各処理機能が単一の処理回路２３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２３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２３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）、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））等の回路を意味する。プロセッサは、メモリ４１又はメモリ２２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。また、図６においては、単一のメモリ２２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、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数のメモリ４１を分散して配置するとともに、処理回路４４が個別のメモリ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、例えば、複数のメモリ２２を分散して配置するとともに、処理回路２３が個別のメモリ２２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又はメモリ２２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。

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処理プログラムは、予め用意された処理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。この処理プログラムは、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、この処理プログラムは、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つの実施形態によれば、撮影範囲の確認等を目的とした確認用の画像を効率的に得ることを可能にすることができる。

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。

１、１００ Ｘ線ＣＴシステム
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線検出器
２３、４４ 処理回路
４４１ システム制御機能
２３１、４４２ データ処理機能
２３２、４４４ 再構成機能

Claims (14)

1. 被検体の周囲を回転しながらＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記Ｘ線照射部が前記被検体の周囲を１回転する間に、前記Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させるＸ線制御部と、
   前記Ｘ線を検出し、前記Ｘ線照射部の回転位置毎に投影データセットを収集するＸ線検出部と、
   第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理部と、
   前記複数の第１投影データセットと前記複数の第２投影データセットとのうち少なくともいずれかに対して前記処理が実行された後の第１投影データセットと第２投影データセットとを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成部と、
   を備えたＸ線ＣＴシステム。
2. 被検体の周囲を回転しながらＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記Ｘ線照射部が前記被検体の周囲を１回転する間に、前記Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させるＸ線制御部と、
   前記Ｘ線を検出し、前記Ｘ線照射部の回転位置毎に投影データセットを収集するＸ線検出部と、
   第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理部と、
   前記処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成部と、
   を備え、
   前記データ処理部は、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の差を低減するように、前記複数の第１投影データセット又は前記複数の第２投影データセットに対して、前記透過量の差に基づく係数をかける補正処理を実行する、Ｘ線ＣＴシステム。
3. 被検体の周囲を回転しながらＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記Ｘ線照射部が前記被検体の周囲を１回転する間に、前記Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させるＸ線制御部と、
   前記Ｘ線を検出し、前記Ｘ線照射部の回転位置毎に投影データセットを収集するＸ線検出部と、
   第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理部と、
   前記処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成部と、
   を備え、
   前記データ処理部は、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の差を低減するように、前記複数の第１投影データセットに対して、前記第１のエネルギーと第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかけ、前記複数の第２投影データセットに対して、前記第２のエネルギーと前記第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかける補正処理を実行する、Ｘ線ＣＴシステム。
4. 被検体の周囲を回転しながらＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記Ｘ線照射部が前記被検体の周囲を１回転する間に、前記Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させるＸ線制御部と、
   前記Ｘ線を検出し、前記Ｘ線照射部の回転位置毎に投影データセットを収集するＸ線検出部と、
   第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理部と、
   前記処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成部と、
   を備え、
   前記処理は、前記複数の第１投影データセットに基づいて、前記第１のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第１補間データセットを生成し、前記複数の第２投影データセットに基づいて、前記第２のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第２補間データセットを生成する補間処理を含み、
   前記データ処理部は、前記Ｘ線照射部の回転位置が対応する第１投影データセットと第２補間データセットとを合成した第１合成データセットを生成し、前記回転位置が対応する第２投影データセットと第１補間データセットとを合成した第２合成データセットを生成し、
   前記再構成部は、前記第１合成データセットと前記第２合成データセットとを用いて画像を再構成する、Ｘ線ＣＴシステム。
5. 前記データ処理部は、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の差を低減するように、前記複数の第１投影データセット及び前記複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して補正処理を実行する、請求項１又は４に記載のＸ線ＣＴシステム。
6. 前記データ処理部は、前記複数の第１投影データセット又は前記複数の第２投影データセットに対して、前記透過量の差に基づく係数をかける補正処理を実行する、請求項５に記載のＸ線ＣＴシステム。
7. 前記データ処理部は、前記複数の第１投影データセットに対して、前記第１のエネルギーと第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかけ、前記複数の第２投影データセットに対して、前記第２のエネルギーと前記第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかける補正処理を実行する、請求項５に記載のＸ線ＣＴシステム。
8. 前記処理は、前記複数の第１投影データセットに基づいて、前記第１のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第１補間データセットを生成し、前記複数の第２投影データセットに基づいて、前記第２のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第２補間データセットを生成する補間処理を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴシステム。
9. 前記データ処理部は、前記Ｘ線照射部の回転位置が対応する第１投影データセットと第２補間データセットとを合成した第１合成データセットを生成し、前記回転位置が対応する第２投影データセットと第１補間データセットとを合成した第２合成データセットを生成し、
   前記再構成部は、前記第１合成データセットと前記第２合成データセットとを用いて画像を再構成する、請求項８に記載のＸ線ＣＴシステム。
10. 前記データ処理部は、前記第１投影データセット及び前記第２投影データセットの比率が高くなるように重み付けをして前記第１合成データセット及び前記第２合成データセットをそれぞれ生成する、請求項４又は９に記載のＸ線ＣＴシステム。
11. 被検体の周囲を１回転する間に、Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させ、回転位置毎に収集された投影データセットを用いた処理プログラムであって、
    第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理機能と、
    前記複数の第１投影データセットと前記複数の第２投影データセットとのうち少なくともいずれかに対して前記処理が実行された後の第１投影データセットと第２投影データセットとを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成機能と、
    をコンピュータに実現させるための処理プログラム。
12. 被検体の周囲を１回転する間に、Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させ、回転位置毎に収集された投影データセットを用いた処理プログラムであって、
    第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理機能と、
    前記処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成機能と、
    をコンピュータに実現させ、
    前記データ処理機能は、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の差を低減するように、前記複数の第１投影データセット又は前記複数の第２投影データセットに対して、前記透過量の差に基づく係数をかける補正処理を実行する、処理プログラム。
13. 被検体の周囲を１回転する間に、Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させ、回転位置毎に収集された投影データセットを用いた処理プログラムであって、
    第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理機能と、
    前記処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成機能と、
    をコンピュータに実現させ、
    前記データ処理機能は、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の差を低減するように、前記複数の第１投影データセットに対して、前記第１のエネルギーと第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかけ、前記複数の第２投影データセットに対して、前記第２のエネルギーと前記第３のエネルギーとの差分に基づく係数をかける補正処理を実行する、処理プログラム。
14. 被検体の周囲を１回転する間に、Ｘ線のエネルギーを周期的に変化させ、回転位置毎に収集された投影データセットを用いた処理プログラムであって、
    第１のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第１投影データセット、及び第２のエネルギーのＸ線が照射されたときに収集された複数の第２投影データセットのうち少なくともいずれかに対して、前記第１のエネルギーのＸ線と前記第２のエネルギーのＸ線との間の透過量の違いに応じた補正処理を含む処理を実行するデータ処理機能と、
    前記処理後の投影データセットを含む複数の投影データセットに基づいて生成された合成データセットに基づいて画像を再構成する再構成機能と、
    をコンピュータに実現させ、
    前記処理は、前記複数の第１投影データセットに基づいて、前記第１のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第１補間データセットを生成し、前記複数の第２投影データセットに基づいて、前記第２のエネルギーが照射されなかった回転位置に対応する複数の第２補間データセットを生成する補間処理を含み、
    前記データ処理機能は、Ｘ線照射部の回転位置が対応する第１投影データセットと第２補間データセットとを合成した第１合成データセットを生成し、前記回転位置が対応する第２投影データセットと第１補間データセットとを合成した第２合成データセットを生成し、
    前記再構成機能は、前記第１合成データセットと前記第２合成データセットとを用いて画像を再構成する、処理プログラム。

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