JP4585158B2 - Ｘ線ｃｔスキャナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補正機能を持つＸ線ＣＴスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴスキャナは、被検体にその周囲からＸ線を照射して得られる投影データをコンピュータで再構成処理することにより断層像データを発生する装置である。Ｘ線ＣＴスキャナは、Ｘ線ビームの態様の相違で次の３種類に分類される。
【０００３】
第１には、Ｘ線管から扇状のＸ線ビームを照射する「ファンビームＸ線ＣＴスキャナ」である。このファンビームＸ線ＣＴスキャナでは、例えば１０００チャンネル程度の検出素子を一列に並べたＸ線検出器によって、投影データを収集する。投影データ収集オペレーションは、Ｘ線管が被検体の周囲を回転する間に、約１０００回程度繰り返される。なお、ファンビームＸ線ＣＴスキャナでは、単一のスライスに関するデータが収集されることから、「シングルスライスＣＴスキャナ」とも呼称される。
【０００４】
第２には、１０００チャンネル程度の検出素子を一列に並べた数個のＸ線検出器をスライス方向に並列し、その幅に合わせて若干厚いＸ線ビームを照射するいわゆる「マルチスライスＸ線ＣＴスキャナ」がある。このマルチスライスＸ線ＣＴスキャナでは、数枚のスライスのデータを同時に収集することが可能であることから、その呼称が付けられている。
【０００５】
第３には、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせから構成される複数の検出素子を面状に配列して、そのスライス方向の幅に合わせて円錐又は角錐形にＸ線ビームを照射するいわゆる「コーンビームＸ線ＣＴスキャナ」がある。このコーンビームＸ線ＣＴスキャナによれば、一度にボリュームデータを収集することが可能であることからボリュームＸ線ＣＴスキャナとも呼ばれる。
【０００６】
コーンビームＸ線ＣＴスキャナの研究は、Ｘ線検出器としてイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）を用いたシステムをメインに、１９８０年代の後半から進められている。例えば“Volume CT of anthropomorphic using a radiation therapy simulator”(Michael D.Silver, Yasuo Saito他；ＳＰＩＥ １６５１ １９７−２１１（１９９２）)では、ターンテーブルとＩ．Ｉ．とを組み合わせた実験システムによる胸部ファントムのスキャン結果について議論されている。Ｉ．Ｉ．を用いたコーンビームＸ線ＣＴスキャナは、骨や造影された血管などの高コントラスト物体の形状を捉えるものとして、一部実用化されつつある。
【０００７】
上記したようにコーンビームＸ線ＣＴスキャナは、他の２種よりも、スライス方向に関するＸ線ビームの広がり角大きい。換言すると、回転中心軸状でのＸ線ビームの厚さは、厚い。そのため、散乱線が検出素子に到達する経路数が増加するので、散乱線量が増大する。散乱線は、画像コントラストを劣化させる等の弊害を生じさせる。この散乱線の増大メカニズムは、ビーム厚の変化に依存して、散乱線量が変動することを意味する。
【０００８】
通常、Ｘ線ＣＴスキャナでは、検出素子の感度を均一化するために、感度補正が行われる。そのためにファントム（疑似模型）を使って感度補正のための補正データファイル（キャリブレーションデータ）が収集される。上記散乱線がビーム厚に応じて変化するということは、当該補正データファイルもビーム厚に応じて使い分けることが必要とされる。
【０００９】
これは、逆説的には、ビーム厚調整の自由度は、保有している補正データファイルの種類の制約を受けることを意味する。
【００１０】
例えば、ビーム厚Ｘ１の条件で収集した補正データファイルと、ビーム厚Ｘ２（＞Ｘ１）の条件で収集した補正データファイルとが、予めが用意されていることを仮定する。そのような場合において、Ｘ１とＸ２以外のビーム厚の条件は、該当する補正データファイルが用意されていないため、設定不能又は散乱線誤差を含むことを承知の上でしか設定することができない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、Ｘ線のビーム厚の設定の自由度を拡大し得るＸ線ＣＴスキャナを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面のＸ線ＣＴスキャナは、Ｘ線を被検体にばく射するＸ線管と、前記Ｘ線のビーム厚を絞る可変Ｘ線絞り装置と、前記被検体を透過したＸ線を検出するマトリクス状に配列された複数の検出素子を有するＸ線検出器と、複数のビーム厚に対応する複数の補正データファイルを記憶する記憶部と、前記ビーム厚を入力する入力部と、前記入力されたビーム厚より広く且つ最も近いビーム厚に対応する補正データファイルと、前記入力されたビーム厚より狭く且つ最も近いビーム厚に対応する補正データファイルとから補間により前記入力されたビーム厚に対応する補正データファイルを発生するとともに、前記発生した補正データファイルに基づいて前記Ｘ線検出器の出力を補正する補正部と、前記補正部の出力に基づいて前記被検体に関する画像データを再構成する再構成部と、前記記憶された複数の補正データファイルが対応する複数のビーム厚よりも多い段数で、前記Ｘ線のビーム厚を変化させるために、前記可変Ｘ線絞り装置を制御する制御部とを具備する。
本発明の第２の局面のＸ線ＣＴスキャナは、Ｘ線を被検体にばく射するＸ線管と、前記Ｘ線のビーム厚を絞る可変Ｘ線絞り装置と、前記被検体を透過したＸ線を検出するマトリクス状に配列された複数の検出素子を有するＸ線検出器と、複数のビーム厚に対応する複数の補正データファイルを記憶する記憶部と、前記ビーム厚を入力する入力部と、前記入力されたビーム厚より広く且つ最も近いビーム厚に対応する補正データファイルを、前記入力されたビーム厚に対応する補正データファイルとして代用して前記Ｘ線検出器の出力を補正する補正部と、前記補正部の出力に基づいて前記被検体に関する画像データを再構成する再構成部と、前記記憶された複数の補正データファイルが対応する複数のビーム厚よりも多い段数で、前記Ｘ線のビーム厚を変化させるために、前記可変Ｘ線絞り装置を制御する制御部とを具備する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴスキャナの構成例を示す概要図である。図１において、Ｘ線ＣＴスキャナ１は、架台１１及びコンソール１２を備えている。架台１１には空洞部１１ａが設けられる。該空洞部１１ａには寝台の天板１１ｂ上に載置された被検体Ｐが挿入される。空洞部１１ａ周囲には、Ｘ線管１１１及びＸ線検出器１１２が、配置される。Ｘ線管１１１とＸ線検出器１１２とは、紙面表裏に貫く回転中心軸ＲＡまわりに回転自在に保持された回転リング１１ｃに相互に対向する状態で搭載される。Ｘ線管１１１は高電圧電源を含むＸ線発生装置１１１ａと接続される。Ｘ線検出器１１２は、例えばシンチレータとフォトダイオードで構成される複数の検出素子を有する。複数の検出素子は、回転中心軸ＲＡと平行な方向と、回転中心軸ＲＡに略直交する方向との２方向に関してマトリクス状に配列される。なお、回転中心軸ＲＡと平行な方向を、以下、「スライス方向」と称し、回転中心軸ＲＡに略直交する方向を、以下、「チャンネル方向」と称する。
【００１４】
Ｘ線管１１１により発生されたＸ線は、図１における破線にて示されるように、被検体Ｐに照射される。該被検体Ｐを透過したＸ線は、Ｘ線検出器１１２の検出素子により電気信号に変換されて、データ収集部１２２に収集される。
【００１５】
Ｘ線管１１１のＸ線放射窓には、可変Ｘ線絞り装置（コリメータともいう）１１１Ｃが装着されている。可変Ｘ線絞り装置１１１ｃは、Ｘ線管１１１から発生されたＸ線のビーム厚をスライス方向に絞るために、複数の遮蔽板を装備している。複数の遮蔽板は、スライス方向に関してそれぞれ個別に移動可能に支持される。複数の遮蔽板の間隔を調整することにより、Ｘ線のビーム厚は可変である。典型的には、コリメータ１１１ｃは、マルチ・リーフ・コリメータである。これは、二組のリーフペアを構成する複数の板状リーフが、各別に、かつ、その長さ方向であって対向する方向又は離反する方向に移動することにより、Ｘ線のビーム厚を任意に制限することが可能なものである。
【００１６】
コンソール１２は、架台１１及び寝台・天板等を制御する中央制御部１２１、操作者がこの中央制御部１２１にアクセスするための入力部１２７及び再構成されたＣＴ像（アキシャル像、断面変換像（ＭＰＲ像）、体表面像、最大値投影増（ＭＩＰ像））等を表示する画像表示部１２Ｄ等を備えている。このうち入力部１２７としては、具体的には例えばマウスやトラックボール等のポインティングデバイス等を採用し得、また、画像表示部１２Ｄとしては、例えばＣＲＴ等を採用し得る。
【００１７】
操作者は、入力部１２７を介して中央制御部１２１にコマンドを入力する。中央制御部１２１は、入力されたコマンドに従って、Ｘ線検出器１１２の出力に基づき、断層像データを再構成し、これを画像表示部１２Ｄに表示する。より詳しく、上記断層像等は、図１に示すデータ収集部１２２、前処理部１２３、メモリ１２４、再構成部１２５及びデータ処理部１２６における、図２に概念的に示すようなデータの流れ、ないしは処理を通じて再構成され、画像表示部１２Ｄにおいて表示されることになる。
【００１８】
図２においてまず、データ収集部１２２は、Ｘ線検出器１１２の複数の検出素子から複数の電気信号を受け取る。このデータ収集部１２２では、電気信号は増幅され、その増幅された電気信号はＡ／Ｄ変換器を介してデジタル信号として出力される。前処理を受ける前段階のデジタル信号は、生データ（ロウデータ）と呼ばれる。
【００１９】
前処理部１２３は、記憶装置１２Ｍに記憶された複数の補正データファイル(calibration data files)の中から読み出された少なくとも１つの補正データファイルに基づいて、データ収集部１２２からの生データを補正する。この補正処理には、レファレンス補正、水補正、感度補正等が含まれる。前処理部１２３で補正されたデータは、再構成処理の直前段階にあるデータであり、「投影データ」と呼ばれる。
【００２０】
メモリ１２４は、投影データを記憶する。再構成部１２５は、メモリ１２４より投影データを受け取り、この投影データに基づき、例えばＦｅｌｄｋａｍｐ法と呼ばれる方法に代表される三次元画像再構成アルゴリズムによって、被検体Ｐのスライス方向に広い３次元領域内のＸ線吸収係数の分布（ボリュームデータ又はボクセルデータセットと呼ばれる）を再構成する。なお、上記では、投影データがメモリ１２４に一旦記憶されるとしたが、場合によっては、該メモリ１２４を介さずに、投影データを前処理部１２３から再構成部１２５に直接に送るようにしてもよい。
【００２１】
ボリュームデータは、直接又は記憶装置１２Ｍに一旦記憶された後、データ処理部１２６に送られる。このデータ処理部１２６は、当該ボリュームデータから、任意断面の断層像、任意方向からの透過像、立体的構造を二次元上で表現し得るいわゆる三次元画像等の表示用の画像データを生成する。画像表示部１２Ｄは、この表示用の画像データをグレイスケール又はカラーで表示する。表示用の画像データは、ボリュームデータとともに、典型的にはハードディスクドライブで実現される記憶装置１２Ｄに記憶される。
【００２２】
なお、図１に示すＸ線ＣＴスキャナ１の構成は単なる例示に過ぎない。すなわち、図１においては、再構成部１２５等が、コンソール１２として架台１１とは別体に構成されていたが、該再構成部１２５等を架台１１内に設置するような構成としてよい。また、データ収集部１２２を架台１１に、前処理部１２３以降をコンソール１２に各々設け、前者から後者に対する電気信号の送信は、図示しない非接触データ伝送手段を利用するような形態としてもよい。
【００２３】
以下、、図３及び図９に示すフローチャートを参照して、前処理部１２３の感度補正処理について説明する。
図３は、補正データファイルの収集処理を示す。補正データファイルに基づいてロウデータが補正される。この補正は、Ｘ線検出器１１２の検出素子の感度を均一化するための処理である。この補正により、水のＣＴ値が“０”に、空気（エア）のＣＴ値が“−１０００”に基準化される。補正データファイルは、実際の検査と同じ「スキャン条件」のもとで、水が充填された円筒形の模型、つまり「水ファントム」を使って収集されたデータから生成される。「スキャン条件」には、撮影領域ＦＯＶ(Field Of View)、被検体Ｐの概略的な径、管電圧、管電流等が含まれる。
【００２４】
撮影領域ＦＯＶは、再構成処理の対象とされる領域であり、回転中心軸ＲＡを中心とした円柱形に設定される。そのサイズは、半径と長さにより定義される。通常、この撮影領域ＦＯＶの全域をＸ線がカバーするように、Ｘ線のビーム厚が決定される。Ｘ線のビーム厚とは、回転中心軸ＲＡ上でのＸ線束の厚さとして定義される。Ｘ線のビーム厚は、撮影領域ＦＯＶのサイズにより決まる。逆に、Ｘ線のビーム厚が決まれば、それに応じて撮影領域ＦＯＶのサイズが決まる。このようにＸ線のビーム厚と、撮影領域ＦＯＶのサイズとは、相互に定義するパラメータである。以下では、Ｘ線のビーム厚というタームを使用するが、それは撮影領域ＦＯＶのサイズと読み替えることができる。
【００２５】
図３のステップＳ１において、ファントムがＸ線管１１１とＸ線検出器１１２との間に配置され、ファントムにコリメータ１１１ｃを通して特定のビーム厚に絞られたＸ線が照射される。ステップＳ２で、ファントムを透過したＸ線が検出器１１２で検出され、データ（ファントムデータファイル）が収集される。このファントムデータファイルの収集は、Ｘ線管１１１が被検体の周囲を回転する間に一定の周期で繰り返される。それにより、Ｘ線管１１１が被検体の周囲を一回転する回転軌道上で一定の間隔で離散的に配列される複数点にそれぞれ対応する複数のファントムデータファイルが収集される。
【００２６】
ステップＳ３において、収集された複数のファントムデータファイルから、補正データファイルがデータ処理部１２６で演算される。この演算方法は、任意である。例えば、収集された複数のファントムデータファイルから、チャンネルごとに加算平均値が求められる。加算平均値の集まりが補正データファイルである。この加算平均により、ノイズが低減され得る。
【００２７】
このようにして求められた補正データファイルは、ステップＳ４において、記憶装置１２Ｍに記憶される。
【００２８】
Ｓ１からＳ４までのルーチンは、予め定められた複数のビーム厚にそれぞれ対応する複数の補正データファイルが収集されるまで繰り返される（ステップＳ５）。
【００２９】
図４には、複数の補正データファイルを収集するために予め定められた複数のビーム厚の一例が示されている。また、図５はＸ線検出器１１２をＸ線管１１１が存在する地点から臨んだ際の平面図を示し、該Ｘ線検出器１１２において有効なデータを検出する範囲、すなわちその使用領域と、図４における複数のビーム厚との関係を示している。
【００３０】
これらの図４，５によれば、被検体Ｐのスライス方向について、Ｘ線検出器１１２の使用領域で決まる最大のビーム厚を「ＬＬ」として、以下、略等間隔に「Ｌ」、「Ｍ」、「Ｓ」、「ＳＳ」、「ＳＳＳ」の合計６種類のビーム厚が設定されている。つまり、これら６種類のビーム厚について各々対応する６の補正データファイルが取得される。
【００３１】
ここで、Ｘ線検出器１１２は、スライス方向とチャンネル方向との２方向に関して、ｎ×ｍのマトリクス状に配列された複数の検出素子１１２ａを有する。チャンネル方向に隣り合う検出素子１１２ａの中心点間距離は、例えば１ｍｍであり、スライス方向に隣り合う検出素子１１２ａの中心点間距離は、同じ１ｍｍにデザインされている。なお、これら各方向に隣り合う検出素子１１２ａの中心点間距離は、回転中心軸ＲＡ上の換算値として与えられる。
【００３２】
最大のビーム厚ＬＬは、ｎ×１ｍｍで与えられる。実際のスキャン時には、ビーム厚は、１ｍｍからｎ×１ｍｍまでの範囲で１ｍｍ単位で細かく設定可能である。そのビーム厚の設定可能数よりも少ないここでは離散的な６種のビーム厚に関して、６種の補正データファイルが収集される。もちろん、設定可能なビーム厚の全てについて補正データファイルを収集することは可能であるが、現実的ではない。周知の通り、検出素子１１２ａの感度は、経時的に変動する。従って、メイン電源を投入する度に、または定期的に、補正データファイルの更新が必要とされる。その更新の都度、ビーム厚の全てについて補正データファイルの収集オペレーションを繰り返すことは、更新作業を著しく長時間化させる。
【００３３】
図６は、６種類のビーム厚に関して求められた６種の補正データファイルを示している。ビーム厚が大きくなるほど、補正データの値が高くなることがわかる。これは、Ｘ線が照射される被検体Ｐの領域が大きくなればなるほど散乱線の量が増大するためである。散乱線が増加する原因は、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、ビーム厚が大きくなればなるほど、散乱線ＳＸ（図中鎖線）の入射経路が増加することにある。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）に、撮影領域ＦＯＶのサイズ（径Ｒ、長さＬ）と散乱線量との関係を模式的に示している。被検体Ｐのサイズに応じて散乱線量が変化することがわかる。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）におけるＸ線検出器１１２は、その断面が長方形となっているが、これは一例示に過ぎず、当該断面が円弧状となるもの（図１９参照）であってよいことは勿論である。
【００３４】
以上のようにして複数、ここでは６種のビーム厚にそれぞれ対応する６個の補正データファイルが取得される。
【００３５】
図９には、被検体Ｐに対する実際のスキャン手順を示している。ステップＴ１にあるように、検査の目的に合わせ、ビーム厚（又はＦＯＶのサイズ）が、入力部１２７を通じて入力される。
【００３６】
特に、ビーム厚は、６個の補正データファイルが対応する離散的な６種のビーム厚とは無関係で、検出素子のピッチ１ｍｍを単位長としてその任意の整数倍に設定することが可能である。なお、この際に設定し得るビーム厚Ｘｔは、Ｘ線検出器１１２における前記使用領域で定まるビーム厚をＸｍａｘとして、０＜Ｘｔ≦Ｘｍａｘ と表現し得る。つまり、設定し得るビーム厚Ｘｔは、Ｘｍａｘを上限とする範囲内において、上記設定ピッチの制約はあるものの、実質的に「任意」である。
【００３７】
図１０（ａ）は、表示部１２Ｄのスクリーン内のスキャン条件設定ウインドウ（ビーム厚設定ウインドウ）の一例を示している。スキャン条件設定ウインドウは、スキャン条件テーブルウインドウと患者情報ウインドウとともに表示される。ビーム厚の設定するために２種類のカーソルＣＡ，ＣＢがスキャノグラム上に表示される。カーソルＣＡは、スライス方向に関してビームの中心線を表す。２つのカーソルＣＢは、スライス方向に関してビームの両端を表す。オペレータは、マウス等のポインティングデバイスを操作して、カーソルＣＡをスライス方向に沿って前後に移動する。それにより、ビーム中心を所望位置に設定することができる。また、オペレータは、マウス等のポインティングデバイスを操作して、２つのカーソルＣＢの一方をスライス方向に沿って前後に移動する。一方のカーソルＣＢ（一方のビーム端）とカーソルＣＡ（ビーム中心）との距離と他方のカーソルＣＢ（他方のビーム端）とカーソルＣＡ（ビーム中心）との距離とが等価になるように、一方のカーソルＣＢの移動に従って、他方のカーソルＣＢが自動的に移動する。それにより、ビーム厚を所望厚に設定することができる。スキャン条件テーブルウインドウのスキャン開始／終了位置に関するセル内の数値は、カーソルＣＡ，ＣＢの移動に従って自動的に変化するようになっている。逆に、カーソルＣＡ，ＣＢの位置は、スキャン条件テーブルウインドウのスキャン開始／終了位置に関するセルの数値を書き換えると、それに応じて自動的に変化するようになっている。
【００３８】
図１０（ｂ）は、表示部１２Ｄのスクリーン内のスキャン条件設定ウインドウ（ビーム厚設定ウインドウ）の他の例を示している。この方法では、ビーム厚の設定するために、スライス方向に関してビームの両端を表す２つのカーソルＣＢが用いられる。オペレータは、マウス等のポインティングデバイスを操作して、一方のカーソルＣＢをスライス方向に沿って前後に移動する。また、オペレータは、マウス等のポインティングデバイスを操作して、他方のカーソルＣＢをスライス方向に沿って前後に移動する。それにより、ビーム厚を所望厚に設定し、且つビーム中心を所望位置に設定することができる。
【００３９】
次に、ステップＴ２にあるように、設定されたビーム厚に対応する少なくとも１つの補正データファイルに基づいて、被検体Ｐのロウデータを補正するために使う「実使用補正データファイル」が生成される。この実使用補正データファイルの生成方法は、後述する。また、その「生成」処理は、上記中央制御部１２１で行われる。そして、ステップＴ３では、設定されたビーム厚となるように、図４に示す絞り装置１１１Ｃのスライス開度が設定される。
【００４０】
ステップＴ４からＴ７にあるように、被検体Ｐに対しＸ線を曝射してロウデータが収集され、この収集されたロウデータが前処理部１２３で補正される。それにより生成された投影データに基づいて、再構成部１２５によりボリュームデータが再構成される。このボリュームデータから、データ処理部１２６により断層像、三次元画像等の表示用の画像データが生成される。表示用の画像データは、画像表示部１２Ｄに表示され、また記憶装置１２Ｍに記憶される。
【００４１】
ここで、前処理部１２３がデータ収集部１２２からのロウデータに対して実使用補正データファイルを使って実施する補正処理（図９ステップＴ５）について詳細に説明する。
【００４２】
図１１は、被検体Ｐのスキャン時のジオメトリの一例が示されている。ビーム厚は、図中太線で示すように設定される。設定されるビーム厚は、６個の補正データファイルに対応する６種のビーム厚の中のいずれとも一致しない。この例では、設定されるビーム厚は、ＭとＳとの間の厚さを有している。一致する補正データファイルが存在しない場合、従来では、その補正をすることが不可能であった。そもそもビーム厚の選択肢は、補正データファイルに対応するビーム厚に制限されていた。本実施形態では、上記６種の補正データファイルの中の少なくとも１つの補正データファイルから、実際に設定されたビーム厚に一致する実使用補正データファイルが生成される（図９ステップＴ２）。
【００４３】
実使用補正データファイルの生成方法として、第一から第五までの５種類の方法を提供する。中央制御部１２１は、これら５種類の中のいずれか１つの方法を装備してもよいし、これら５種類の全ての方法を装備して、操作者の指示に従って選択的に使用するようにしてもよい。以下、実使用補正データファイルを生成するための５種類の方法を順番に説明する。
【００４４】
（第一の方法：補間処理）
本第一の方法は、上記実使用補正データファイルを、上記既存６種の補正データファイルから設定されたビーム厚に応じて選択された少なくとも１つの補正データファイルから補間することにより求める。この場合において、６種の補正データファイルは、図６に示したように、散乱線の影響を受けてビーム厚が大きくなるほど大きな値をとるが、これら散乱線量とビーム厚との関係は、被検体の径が同じ場合、おおむね比例関係にあることが知られているから、該当するＸ線検出器１１２の検出素子ごとに、ビーム厚をパラメータとした線形補間を実施するとよい。
【００４５】
例えば、設定されたビーム厚が図１１に示すようにＭ領域とＳ領域との間にある場合には、図１２に一点鎖線で示すように、Ｓ領域より内側のＸ線検出器１１２の検出素子（図中、領域ＳＩ）については、Ｍ領域の補正データファイルとＳ領域の補正データファイルとから内挿二点補間を行い、Ｍ領域とＳ領域の間にある検出素子（図中、領域ＭＳ）については、Ｓ領域の補正データファイルが存在しないため、Ｌ領域及びＭ領域の補正データファイルを使って外挿補間を行う。これらの補間処理によって、図１２に示すような実使用補正データファイルＡＡ１が得られる。
【００４６】
また、本発明においては、図１２に二点鎖線で示すように、上記例の二点補間に代えて、多点補間を実施してもよい。すなわち、上記した領域ＳＩにおける検出素子については、Ｌ領域、Ｍ領域及びＳ領域の補正データファイル上の三点を利用することにより、また、上記領域ＭＳについては、ＬＬ領域、Ｌ領域及びＭ領域の補正データファイル上の三点を利用することにより、等といった補間処理を実施してよい。さらに、上記の方法に代えて、例えば領域ＳＩにおける検出素子については、６種類すべての補正データファイルを使って補間処理を実施することも可能である。
【００４７】
なお、上記したような多点補間の場合、何点を用いた補間処理を実施するかは、その効果と処理量との関係で適宜決めればよい。また、図１２においては、上述したように、二点補間と三点補間の例が併せて示されているが、これは説明の便宜上、一図に二つの方法を併記したという意味にとどまり、実際には、二点補間のみ、又は三点補間のみといった処理によって、全ビーム厚に係る実使用補正データファイルＡＡ１が求められるのが通常であると考えてよい。
【００４８】
ただし、場合によっては、二点補間又は三点補間ないし多点補間を併用するような場合も例外的には考え得る。そのような場合とは、例えば図１２中縦軸付近、すなわちＸ線検出器１１２の中央付近部分については、そうでない部分よりも、より精度の高い画像を取得したい、等といった場合である。この場合、当該縦軸付近では三点補間を実施し、残る部分では二点補間を実施する等というような補間処理を実施することも可能である。このような形態を積極的に除外する意図を有しない。
【００４９】
また、設定されたビーム厚が、図１３に示すように、ＬＬ領域とＬ領域との間（領域Ｌ３）に存在する場合には、その実使用補正データファイルＡＡ２を得るための、補間処理に必要な複数点の補正データファイルを得ることができず、したがって基本的に補間処理を実施することができない。このような場合に対処するためには、まず最も簡易な方法として、当該ＬＬ領域に関する補正データファイルをそのまま実使用補正データファイルとして使う等といった処理を実施するとよい。
【００５０】
しかしながら、上記のような処理によっては、図１３に示すように、領域Ｌより内側のビーム厚と、上記領域Ｌ３のビーム厚とに関する補正データファイルは不連続となってしまうため、再構成される画像上でアーティファクトを生じさせるおそれがあり、あまり好ましい状況とは言えない。したがって、本方法においては、上記に代えて、例えば次のような手法を採用することが可能である。
【００５１】
すなわち、図１３に示すように、Ｌ領域に関する補正データファイルのエッジ部分に含まれる情報、すなわちその微分係数等を利用したり、該エッジ近傍の出力値に基づいてその外挿点を求める等の手法により、当該エッジ部分にスムースに繋がる延伸された補正データファイル（以下、「延伸補正データファイル」という。）ＥＡを作成する。そして、この延伸補正データファイルＥＡとＬＬ領域の補正データファイルとにより、二点補間を行えば、より精度の高い実使用補正データファイルＡＡ２´が得られることになる。この場合、上記したような不連続部分が生じることがない。
【００５２】
なお、このような延伸補正データファイルＥＡを作成する手法は、一般に、補間に使用する補正データファイルの組み合わせが変化する部分、すなわち６種の補正データファイルの各エッジ部分に適用することが可能である。例えば、図１２を参照して説明した二点補間処理を実施する場合において、上記では、領域ＭＳにおける同処理を、Ｌ領域及びＭ領域の補正データファイルによる外挿補間を実施することによって対処していたが、これに代えて、Ｍ領域の補正データファイルのエッジ部分に基づいて、当該補正データファイルに関する延伸補正データファイルを作成し、領域ＳＩと同様に内挿二点補間を実施するようにしてよい。このような手法によれば、各領域の繋ぎ目での段差によるアーティファクトの発生を抑えることができる。
【００５３】
（第二の方法：代替処理）
本第二の方法は、上記６種の補正データファイルから所定の基準で選択される１つの補正データファイルを、設定されたビーム厚用の補正データファイルに最も適当なものとして、代替使用する。すなわち、上記第一の方法のように、補間処理を実施せず、予め取得されている補正データファイルをそのまま使用することになる。
【００５４】
例えば、設定されたビーム厚が図１１に示すようにＭ領域とＳ領域との間にある場合には、図１４に示すように、Ｍ領域についての補正データファイルを選択し、これを実使用補正データファイルＡＡ３として使用することになる。この際、既存６種の補正データファイルの中からいずれを選択するかについての基準としては、以下の項目を挙げることができる。
【００５５】
すなわち、第一に、補正を有効に実施するためには、スキャン処理によってデータを収集したすべての検出素子について補正データファイルが必要であるから、被検体Ｐのスキャン時より薄いビーム厚による補正データファイルは使えない。つまり上記例で言えば、Ｓ領域の補正データファイルは使用しないで、Ｍ領域、Ｌ領域及びＬＬ領域のデータを使用する。また第二に、上述したように、散乱線の量がビーム厚に応じて変化するから、選択する補正データファイルとしては、被検体Ｐのスキャン時のビーム厚に最も近い条件のデータが適している。
【００５６】
以上のことから、要すれば、被検体Ｐのスキャン時のビーム厚を基準として、それよりも大きいビーム厚に関する補正データファイルであって、その中で最も小さいビーム厚に関する補正データファイルを用いるのが最も好ましいことになる。図１４の例でいえば、Ｍ領域の補正データファイルを用いることとなる。
【００５７】
なお、上記第一の方法における補間処理及び第二の方法における代替処理のいずれを用いるかは、Ｘ線ＣＴスキャナ１、ないしは中央制御部１２１の処理能力等を勘案して適宜決定される。また、場合によっては、本発明に係るＸ線ＣＴスキャナ１が、上記二種の処理をいずれも実施可能に保持し、装置使用者が適宜選択し得るような構成としておくのもよい。
【００５８】
なお、一般的に言えば、上記補間処理を実施する場合には、図３に沿って予め収集しておかなければならない補正データファイルの数を減らす効果がより強くなる一方、代替処理を実施する場合には、上記補間処理が不要となる効果がある。
【００５９】
（第三の方法：補正データファイルエッジ部分を利用した処理）
本第三の方法は、上記第一の方法で述べた、補正データファイルのエッジ部分、ないしは該エッジ部分に着目して延伸補正データファイルＥＡを作成する処理手法等を利用して、実使用補正データファイルを準備することに特徴がある。なお、以下では、設定されたビーム厚が、図１１に示したようにＭ領域とＳ領域との間に存在する場合を代表例として考えるものとする。また、以下で参照する図面においては、Ｍ領域及びＳ領域の補正データファイルのみを表し、その図示を簡略化している。
【００６０】
まず簡単には、実使用補正データファイルとして、上記延伸補正データファイルをそのまま使用する手法が考えられる。すなわち、図１５に示すように、Ｓ領域の補正データファイルのエッジ部分に基づいた延伸補正データファイルＥＢを作成するとともに、実使用補正データファイルＡＡ４としては、この延伸補正データファイルＥＢとＳ領域の補正データファイルとを接続したものとして準備する。
【００６１】
このような処理方法は、基本的には、上記代替処理の考え方に通ずるものである。ただ、上記代替処理では、Ｍ領域の補正データファイルが利用さていたところ（図１４参照）、Ｓ領域の補正データファイルを基本に利用するところに相違がある。そして、このようなことが可能となるのは、上記延伸補正データファイルＥＢが作成された事実によるに他ならない。
【００６２】
また、上記よりも更に簡単には、延伸補正データファイルを作成することなく、既存の補正データファイル形態（曲線態様）をそのまま利用はするが、エッジ部分には注意を施すような手法が考えられる。すなわち、図１６に示すように、領域ＭＳにおける補正データファイルを、Ｓ領域の補正データファイル出力値に対応するよう下方にシフトする。そして、このシフトされた領域ＭＳにおける（Ｍ領域の）補正データファイルとＳ領域の補正データファイルの接続点（≒エッジ部分）Ｊについては、両者の出力値の連続性が得られるような処理を施す。この処理は、延伸補正データファイルを求める処理の考え方と大きな相違はない。なお、実使用補正データファイルＡＡ５としては、該当する領域のみを抽出すればよい（図１６「中かっこ」参照）。
【００６３】
次に、上記補正データファイルの「シフト」は実施しないが、該補正データファイル形態をなるべく生かす処理手法が考えられる。例えば、図１７に示すように、Ｓ領域の補正データファイルのエッジ部分を、Ｍ領域の補正データファイルに接続するような補正データファイル（以下、「接続補正データファイル」という。）ＣＬを作成する。この接続補正データファイルＣＬは、その一端がＳ領域の補正データファイルエッジ部分近傍Ｊ１に滑らかに接続され、かつ、その他端がＭ領域の補正データファイル曲線とＳ領域を画す境界線とが交わる箇所におけるエッジ部分近傍Ｊ２に滑らかに接続されたものとなる。なお、実使用補正データファイルＡＡ６は、上記図１６と同様に、該当する領域のみを抽出する。
【００６４】
以上述べたような処理手法によれば、上記第一の方法において図１３を参照して述べたような不連続部分の発生を防止することができる。
【００６５】
また、本第三の方法によれば、上記第二の方法における代替処理のように、設定されたビーム厚よりも大きい領域に関する補正データファイルを使用するのではなく、不足部分（図１５ないし図１７では領域ＭＳが該当する）については、延伸補正データファイルＥＢを利用したり（図１５）、設定されたビーム厚よりも大きい領域に関する補正データファイルをシフトさせて利用したり（図１６）、接続補正データファイルＣＬを作成・利用しつつ前記大きい領域に関する補正データファイルを利用したり（図１７）することによって、当該ビーム厚よりも小さい領域の補正データファイルを使用することが可能となる。
【００６６】
このように、ビーム厚よりも小さい領域の補正データファイルを利用することの利点は、図１５乃至図１７を例としていえば、当該ビーム厚が、Ｓ領域の大きさに近く、Ｍ領域の大きさに遠い場合にある。その理由は説明を要すまでもない。ただ、上記第二の方法によれば、このような場合においても、Ｍ領域の補正データファイルが実使用補正データファイルとして準備されることになるから、この点、本第三の方法の有意性は確認される。
【００６７】
つまり、このような観点を踏まえると、一般的には、設定されたビーム厚に最も近いビーム厚に関する補正データファイルを利用することが好ましいということが言える。
【００６８】
ちなみに、上記のような運用を実効あらしめるためには、設定されたビーム厚が、既存６種の補正データファイルに係る当該６種のビーム厚（＝「ＬＬ」乃至「ＳＳＳ」）のいずれに近いかを認定しなければならない。
【００６９】
このためには、例えば単純には、予め取得された既存６種の補正データファイルについてのビーム厚、すなわち「ＬＬ」乃至「ＳＳＳ」に係る具体的数値と、設定されたビーム厚の具体的数値との対比演算を実施すれば、当該「ＬＬ」乃至「ＳＳＳ」のいずれに近いかを容易に認定することが可能である。
【００７０】
また、上記とは別に、例えば図１８に示すように、Ｘ線検出器１１２のある一つの検出素子についての出力を縦軸に、ビーム厚を横軸にとったグラフを概念的に利用する処理を実施するのでもよい。
【００７１】
このグラフにおいて、Ｓ領域及びＭ領域の大きさ（＝ビーム厚）とその出力は、図３における補正データファイル収集処理によって既知である。また、当該Ｓ領域及びＭ領域の間におけるビーム厚についての前記ある一つの検出素子に関する出力についても、これを予め適当数取得しておく。これにより図１８に示すグラフを作成し得る。
【００７２】
一方、本グラフに関する前記ある一つの検出素子についての、設定されたビーム厚による出力結果を参照すれば、それがＳ領域の大きさに近いか、あるいはＭ領域の大きさに近いかが判明する（図１８、矢印参照）。そして、この結果に基づき、Ｓ領域に近ければ本第三の方法で示した各種処理を、Ｍ領域に近ければ上記第二の方法における代替処理を各々実施する、等といった処理、すなわち要すれば、設定されたビーム厚に最も近いビーム厚に関する補正データファイルを利用する処理を実施することができる。
【００７３】
この図１８を利用する処理の利点は、当該図に示されるように、複数の領域についての出力が、厳密には比例関係にない場合があることに認められる。すなわち、図１８に示すように、ビーム厚と出力とが非線形の関係にあるような場合では、上述した単純な対比演算では、設定されたビーム厚がいずれの領域に近いかを正確に認定することが困難となるが、いま述べたような処理によれば、これが可能となる。なお、上記では図１８のグラフは、「ある一の検出素子」について作成されるものとしていたが、本発明においてはこれに限らず、例えば「Ｘ線検出器１１２から対称性よく選択された数個の検出素子（特定の検出素子）」について図１８に示すようなグラフを作成したり、「同一チャンネルないの複数の検出素子（特定の検出素子）」についてそれを作成するようにしてもよい。
【００７４】
なお、本第三の方法では、設定されたビーム厚がＭ領域とＳ領域との間に存在する場合について述べたが、その他の場合（例えばＬ領域とＭ領域との間に存在する場合等）においても、全く同様に考えることができるのは言うまでもない。
【００７５】
以上述べたような第一乃至第三の方法により取得された実使用補正データファイルＡＡ１〜ＡＡ６は、図９ステップＴ５において、スキャンデータに対する実際の補正処理に供されることになる。そして、当該実使用補正データファイルＡＡ１〜ＡＡ６を利用した補正処理によれば、適切にＸ線検出器１１２に関する感度補正を実施することができるのは明白である。
【００７６】
（第四の方法：散乱線補正処理）
本第四の方法は、散乱線補正処理を応用することにより、種々に設定される可能性のあるビーム厚の補正に対応することを特徴とする。なお、散乱線とは、上でも述べたように、直接Ｘ線のほか、余分に検出されるＸ線成分であり、ビーム厚が大きくなればなるほど、また、被検体Ｐの直径が大きくなればなるほど、その量が大きくなるものである（図７（ａ）及び（ｂ）、図８（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００７７】
そして、「散乱線補正処理」とは、上記のような散乱線を投影データから排除する処理のことを言い、ほぼ直接Ｘ線のみからなる投影データを取得するための処理である。ちなみに、このような散乱線補正処理は、上記前処理部１２３、中央制御部１２１等その他反れ専用の演算装置等（以上、第二の補正手段）を用いて実施するようにすればよい。また、本第四の方法における上記散乱線補正処理としては、例えば特許第１６３１２６４号公報や特開平１１−８９８２７号公報等に示されている方法を採用し得る。
【００７８】
ここで簡単に説明しておくと、特許第１６３１２６４号公報に開示されている散乱線補正処理は、概ね以下のようである。すなわち、上記公報におけるＸ線診断装置は、図１９に示すように、Ｘ線遮蔽手段ＸＳを備えている。このＸ線遮蔽手段ＸＳは、例えばアクリル等を薄板状に形成してなるＸ線透過部材ＸＳＡに、Ｘ線遮蔽部材例えば鉛片ＸＳＢを等間隔で配置することにより構成される。また、このＸ線遮蔽手段ＸＳは、図中矢印に示すように移動自在に構成され、Ｘ線管１１１から発せられるＸ線を、Ｘ線検出器１１２に対し遮蔽する又は非遮蔽とすることが可能となっている。なお、ここでＸ線が遮蔽又は非遮蔽とされるのは、上記鉛片ＸＳＢが存在する位置において、であることはいうまでもない。
【００７９】
このようなＸ線診断装置によれば、上記Ｘ線遮蔽手段ＸＳを照射野内に配置する際には、Ｘ線遮蔽データの収集を行うことが可能となる。そして、当該Ｘ線遮蔽データの収集においては、上記鉛片ＸＳＢが存在する位置に対応する検出素子ついては直接Ｘ線が入射することがないから、その出力は散乱線の存在を反映したもの（散乱線データ）となることがわかる。したがって後は、上記鉛片ＸＳＢの各々の位置と該各々の位置に対応する前記散乱線データとの関係から、Ｘ線検出器１１２全面（＝全検出素子）における散乱線強度の分布（散乱線強度データ）を算出することが可能となる。上記公報によれば、これを標本化関数によるデータの補間処理により行っている。
【００８０】
そして、このように取得された散乱線強度データと、前記Ｘ線遮蔽手段ＸＳを照射野外に配置することにより取得される原画像データとの差分を行えば、散乱線の影響を排除した投影データが取得されることになる。
【００８１】
また、特開平１１−８９８２７号公報に開示されている散乱線補正処理は、概ね以下のようである。すなわち、上記公報におけるＸ線ＣＴスキャナは、図２０に示すように、チャンネル方向への散乱線がＸ線検出器１１２に入射するのを防止するチャンネル方向コリメータＣＤＣと、スライス方向（被検体Ｐの体軸方向と平行）への散乱線が同検出器１１２に入射するのを防止するスライス方向コリメータＳＤＣとが、Ｘ線検出器１１２前面に備えられている。そして、上記チャンネル方向コリメータＣＤＣにおいては、それを構成するコリメータ板ＣＤＣ１が密となるように、スライス方向コリメータＳＤＣにおいては、それを構成するコリメータ板ＳＤＣ１が「疎ら」となるように、それぞれなされている。
【００８２】
このようなＸ線ＣＴスキャナによれば、図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示すように、上記スライス方向コリメータＳＤＣの作用により、前記コリメータ板ＳＤＣ１が設けられている箇所についてのみ散乱線が（物理的に）除去される結果、当該箇所の直下におけるＸ線検出器１１２の検出素子Ａ乃至Ｄでは、直接Ｘ線のみが検出されることとなる（図２１（ａ），図２１（ｂ）中、「密な斜線ハッチング部分」参照）。
【００８３】
また、当該検出素子Ａ乃至Ｄそれぞれの両隣に位置する検出素子Ｘ２及びＸ３、Ｘ６及びＸ７、Ｘ１０及びＸ１１並びにＸ１４及びＸ１５では、若干分散乱線が除去されるが残る散乱線成分を含んだＸ線が検出され、上記以外の残余の検出素子Ｘ１、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１２、Ｘ１３、及びＸ１６では、散乱線成分が全く除去されないＸ線（直接Ｘ線＋散乱線）が検出される（図２１（ａ），図２１（ｂ）中、「破線部分」が物理的に除去された散乱線、「疎な斜線ハッチング部分」が検出された散乱線）。
【００８４】
そして、上記公報によれば、このような態様の相違から、上記検出素子Ａ乃至Ｄの出力に基づいて直接線成分の分布を推定するとともに、上記検出素子Ｘ１、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ８、Ｘ９、Ｘ１２、Ｘ１３、及びＸ１６の出力に基づいて、直接線成分及び散乱線成分の分布を推定する（図２１（ａ），図２１（ｂ）参照）。以下、後者から前者を引くことにより、コリメータ前面における散乱線のみの分布を取得し、この散乱線のみの分布に対して、予め求めておいた除去率を乗算することにより、各検出素子ごとに入射している散乱線量を推定することが可能となる。
【００８５】
後は上記推定された散乱線量を、実際のスキャンデータから差し引けば、散乱線の影響を排除した投影データが取得されることになる。ちなみに、上記にいう「除去率」とは、スライス方向コリメータＳＤＣが存在する場合に除去される散乱線量の、当該コリメータＳＤＣが存在しない場合における全散乱線量に対する比率のことである。
【００８６】
さて、本第四方法では、まず、図３を参照して説明した補正データファイル収集処理において、上記散乱線補正処理を実施する。ただし、この補正データファイル収集は、Ｘ線検出器１１２のサイズで決まる最大のビーム厚に関するものについてのみ行う。すなわち、図４等で言えば、ＬＬ領域に関する補正データファイルのみを収集することになり、図３における補正データファイル収集処理においては、そのステップＳ５の処理は省略されることになる。
【００８７】
ただ、スキャン条件は、実際上においてビーム厚に限らず、Ｘ線管１１１の管電圧等の条件も含まれるから、ここで「ＬＬ領域に関する補正データファイルのみを収集する」といっても、その他のパラメータについての補正データファイルは、必要数だけ収集しなければならない。つまり、「ビーム厚がＬＬ領域であってＸ線管１１１の管電圧ｖ〔Ｖ〕についての補正データファイル」や、「ビーム厚がＬＬ領域であって被検体Ｐの直径ｄ〔ｍ〕についての補正データファイル」等々を収集しておかなければならない。ただし、いまの場合においては、上で既に断っておいたように、スキャン条件としてビーム厚を考えることとする。
【００８８】
なお、収集されたＬＬ領域の補正データファイルに対し散乱線補正をかけるタイミングは、図３で言えば、そのステップＳ３とＳ４との間となる。このようにして、散乱線補正済みの補正データファイルが記憶されることになる（図３ステップ４）。
【００８９】
次に、図９を参照して説明した実際の被検体スキャン処理に移り、上で述べた場合と同様に、自由に細かいピッチでビーム厚を設定（図９ステップＴ１及びＴ３）して、被検体Ｐについての必要最小限の領域につきデータ収集を実施する。なお、図９ステップＴ２において準備される補正データファイル、すなわち本第四方法における実使用補正データファイルは、当然ながら上記ＬＬ領域に関する散乱線補正済みの補正データファイルとなる。
【００９０】
そして次に、図９ステップＴ５において、収集した被検体スキャンデータに対し前処理部１２３における各補正処理を実施するとともに、散乱線補正処理を実施する。続いて、この散乱線補正済みのスキャンデータに対して、上記したＬＬ領域に関する散乱線補正済み補正データファイル（実使用補正データファイル）を用いて、Ｘ線検出器１１２の感度補正を行う。
【００９１】
このような処理によれば、散乱線補正処理によって散乱線の影響を排除したデータ同士（散乱線補正済みの補正データファイル及びスキャンデータ）で感度補正を行うので、補正データファイル収集時と、被検体スキャン時とのビーム厚の違いに伴う散乱線量の差の問題も解消され、アーティファクトの少ない精度の高い画像が得られることになる。
【００９２】
なお、上記第四方法では、散乱線補正処理として特許第１６３１２６４号公報及び特開平１１−８９８２７号公報についての概略説明を行ったが、本発明においては、上記説明した二つの散乱線補正処理の他、基本的に如何なる手法に基づく散乱線補正処理を採用してもよい。いずれにしても、上記作用効果が奏されることに変わりはない。
【００９３】
（第五の方法：散乱線補正及び数種の補正データファイルに基づく補正処理の併用）
本第五の方法は、上で示した第一、第二及び第三の方法で述べた補間処理、代替処理及び補正データファイルエッジ部分を利用した処理と、第四の方法で述べた散乱線補正処理を組み合わせることに特徴がある。なお、以下では、上記第一の方法における補間処理と散乱線補正処理とを組み合わせる例について説明する。
【００９４】
本第五の方法では、上記第一の方法と同様に、補正データファイルは、予め定められたビーム厚に関する複数種類について収集される。そして、そのそれぞれについては、上記第四の方法で述べたと同様に、散乱線補正処理が施され、これが記憶される（散乱線補正処理を含む図３に示す処理の実施）。
【００９５】
次に、図９に移り、被検体のスキャン条件（すなわち、本方法においては「ビーム厚」）に応じて、散乱線補正済みの補正データファイルを補間して、被検体スキャンデータの実使用補正データファイルを推定する（図９ステップＴ２、上記第一の方法における記述参照）。また、被検体のスキャンデータに対しても、上記第四の方法と同様、散乱線補正処理を実施する。そして、このようにして取得された散乱線補正済みスキャンデータに対して、上で推定した散乱線補正済み既存数種の補正データファイルに基づく「実使用補正データファイル」を用いて感度補正を行う（図９ステップＴ５）。
【００９６】
このような処理によれば、散乱線補正処理の簡素化を図ることが可能となる。つまり、本第五の方法によれば、種々に設定され得るビーム厚の適切な補正を実施する上で、ともに効果のあることが上記において指摘された上記第一の方法のおける補間処理と、上記第四方法における散乱線補正処理とを組み合わせて実施するから、散乱線補正処理が果たすべき役割を相対的に低下させることが可能となるのである。なお、このような散乱線補正処理の簡素化は、例えば散乱線補正の方式や補正処理の重さ・時間等により必要となる場合がある。
【００９７】
また、上記第五の方法によれば、上と同様な理由により、散乱線補正の精度が低い場合等であっても、アーティファクトの少ない、精度の高い画像が得られる。
【００９８】
以上説明したように、上記第一乃至第五の方法として述べた各種処理を実施することによれば、一種又は数種の補正データファイルを取得するのみで、種々に設定され得るビーム厚についての適切な実使用補正データファイルの取得が可能であるから、基本的に、どのようなビーム厚を設定することによっても、正確な感度補正を実施することが可能となる。
【００９９】
またしたがって、本方法によれば、従来のように、予め使用し得るビーム厚が限定されるといったこともなく、自由にビーム厚の設定を行うことができ、結果、被検体Ｐに対し無用な被曝を強いるようなこともない。
【０１００】
なお、上記第一乃至第三方法、及び第五方法においては、予め定められたビーム厚に関する補正データファイルが、「ＬＬ」から「ＳＳＳ」に至る６種類のみ用意されるとしていたが、本発明は、このような形態に限定されるものでは勿論ない。補正データファイルは、基本的に、何種類準備しておいてもよい。また、補間処理を実施する第一実施形態を除く他の実施形態においては、「一種」のビーム厚さについての補正データファイルを取得さえしておけば、原理的には、対応可能である。
【０１０１】
ただ一般的に言えば、上記第一方法においては、補間処理を実施するため、どのようなビーム厚についても原理的には無限に対応可能であるから、用意する補正データファイルはより少なくてもよいが、上記第二及び第三方法においては、第一方法における補正データファイル数に比べて、より多くの補正データファイルを用意しておくことが好ましいとは言えよう。
【０１０２】
また、本発明は、いわゆるコーンビームＸ線ＣＴスキャナに適用して最も好適なであるが、それに限定されることなく、従来の技術の項で述べた「マルチスライスＸ線ＣＴスキャナ」に対しても適用可能であることは言うまでもない。
【０１０３】
さらに、上記第四及び第五方法で述べた、「散乱線補正処理」を実施する形態については、以下に述べる変形例の適用を行うとよい。
【０１０４】
（散乱線補正処理の適否判断）
本散乱線補正処理は、散乱線補正処理を応用する上記第四及び第五の方法について、設定されるビーム厚等の相違に応じ、散乱線補正処理を実施するか否か、あるいは実際に差し引く散乱線成分の多寡ないしは強弱（補正の程度の強弱）を決定することに特徴がある。
【０１０５】
散乱線量は、既に何度か述べたように、スキャン条件、特にビーム厚と被検体Ｐの直径に強く依存し、ビーム厚が大きくなればなるほど、また、被検体Ｐの直径が大きくなればなるほど、その量が大きくなる（図７（ａ）及び（ｂ）、図８（ａ）及び（ｂ）、再び参照）。
【０１０６】
ところで、このことを逆にいえば、ビーム厚や被検体サイズ（スキャン条件としては、アキシャル断面の撮影領域が対応する）が小さい場合には、散乱線の影響は然程大きくないことを意味する。
【０１０７】
したがって、上記ビーム厚や被検体サイズをパラメータとすれば、散乱線補正処理を実施するか否か、あるいは実際に差し引く散乱線成分の多寡ないしは強弱を決定することが可能であることがわかる。すなわち具体的には、ビーム厚又は被検体サイズが大きい場合には、散乱線量が増大するから、散乱線補正処理を実施し、あるいは実際に差し引く散乱線成分を多く、ないしは強くし、逆に、ビーム厚又は被検体サイズが小さい場合には、散乱線量が減少するから、散乱線補正処理を実施せず、あるいは前記差し引く散乱線成分を少なく、ないしは弱くする。
【０１０８】
なお、上記でいう「実際に差し引く散乱線成分の多寡ないしは強弱」の決定は、例えば純粋に算出され、あるいは推定される等した、いわば「生の」散乱線成分（上記特許第１６３１２６４号公報で言えば「散乱線強度データ」、特開平１１−８９８２７号公報で言えば、除去率乗算により求められる「推定された散乱線量」）に対し、適当な比例係数ａを乗算することにより実施すればよい。なお、上記比例係数ａは、上記説明から明らかなように、０＜ａ＜１の場合、あるいはａ≧１の場合がありうる。
【０１０９】
このような処理によれば、散乱線補正の必要性が薄弱な条件で、散乱線補正をかけることに伴う弊害の発生を防ぐことができる。ここにいう「弊害」とは、単に散乱線補正処理に係る演算時間の長期化等が含まれる他、例えば図２２に示すような場合が該当する。
【０１１０】
すなわち、この図において破線で示されるようなＸ線強度が検知される場合には、その裾野に広がる散乱線成分ＳＤＭを除去したとしても、正味のＸ線データＰ１を取得することが可能であるが、同図における実線で示されるような場合においては、正味のＸ線データＰ２に対し散乱線（の寄与する度合いの）量が相対的に多く、このまま散乱線成分ＳＤＭを除去したのでは、当該正味のＸ線データＰ２が殆ど“０”となってしまい、その値の取得が困難となるか、又は不可能となる。本散乱線補正処理によれば、このような「弊害」を除去することが可能となるのである。
【０１１１】
なお、上記パラメータにより散乱線補正処理を実施するか否か、あるいは実際に差し引く散乱線成分の多寡ないしは強弱を決定する際においては、検出されたＸ線データ全体に対する散乱線成分の寄与度が、５〜１０％程度になることを目安とするとよい。
【０１１２】
また、上記では、ビーム厚「又は」被検体サイズに基づいて、散乱線補正処理の実施又は不実施等を決定していたが、本発明は、このような形態に限定されない。例えば、上記ビーム厚及び被検体サイズ両者を有機的な関係にあるものと捕らえ、ビーム厚及び被検体サイズともに、第一の所定値及び第二の所定値（これらは散乱線補正処理の実施又は不実施を決定する分水嶺的性格を有する）以下である場合に限り、散乱線補正処理を不実施するといった処理を行うことが可能である。すなわち、この場合においては、ビーム厚が前記第一の所定値以下であっても被検体サイズが前記第二の所定値以上であれば、散乱線補正処理を実施する等といった処理となる。
【０１１３】
要するに本発明においては、ビーム厚及び被検体サイズの組み合わせ如何に応じて、散乱線補正処理の実施をするか否か、あるいは実際に差し引く散乱線成分の多寡ないしは強弱を決定することが可能である。
【０１１４】
（変形例）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｘ線のビーム厚の設定の自由度を拡大し得るＸ線ＣＴスキャナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るＸ線ＣＴスキャナの構成例を示す概要図である。
【図２】図１に示すＸ線ＣＴスキャナにおいて、データの流れを概念的に示す説明図である。
【図３】図１に示すＸ線ＣＴスキャナにおいて、補正データファイル収集処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図１の記憶装置に記憶される複数の補正データファイルが対応する６種のビーム厚を示す図である。
【図５】図４に示す６種のビーム厚とＸ線検出器との関係を示す図である。
【図６】図４に示す６種のビーム厚にそれぞれ対応する６つの補正データファイルを示す説明図である。
【図７】本実施形態において、ビーム厚と散乱線量との関係を示す図である。
【図８】本実施形態において、被検体のサイズと散乱線量との関係を示す図である。
【図９】本実施形態において、被検体スキャン処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態において、スキャン条件設定ウインドウ（ビーム厚設定ウインドウ）を示す図である。
【図１１】本実施形態において、被検体スキャン時のジオメトリを示す図である。
【図１２】本実施形態において、設定されたビーム厚に対応する実使用補正データファイルの生成方法の第１の例を示す図である。
【図１３】図１２の補足図である。
【図１４】本実施形態において、設定されたビーム厚に対応する実使用補正データファイルの生成方法の第２の例を示す図である。
【図１５】本実施形態において、設定されたビーム厚に対応する実使用補正データファイルの生成方法の第３の例を示す図である。
【図１６】本実施形態において、設定されたビーム厚に対応する実使用補正データファイルの生成方法の第４の例を示す図である。
【図１７】本実施形態において、設定されたビーム厚に対応する実使用補正データファイルの生成方法の第５の例を示す図である。
【図１８】本実施形態において、設定されたビーム厚に最も近いデータ厚の補正データファイルの判定法を示す図である。
【図１９】特許第１６３１２６４号公報に開示される、散乱線補正処理を実施するための装置構成を示す説明図である。
【図２０】特開平１１−８９８２７号公報に開示される、散乱線補正処理を実施するための装置構成を示す説明図である。
【図２１】図２０に示す装置構成におけるＸ線検出器よって取得されるＸ線成分の態様を示すグラフである。
【図２２】散乱線補正処理を実施しない方が有利となる状況を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線ＣＴスキャナ、
１１…架台、
１２…コンソール、
１１ａ…空洞部１１ａ、
１１ｂ…天板１１ｂ、
１１ｃ…回転リング、
１１１…Ｘ線管、
１１１ａ…Ｘ線発生装置、
１１２…Ｘ線検出器、
１２１…中央制御部、
１２７…入力部、
１２Ｄ…画像表示部、
１２２…データ収集部、
１２４…メモリ、
１２５…再構成部、
１２６…データ処理部、
１２Ｍ…記憶装置。

Claims (2)

1. Ｘ線を被検体にばく射するＸ線管と、
   前記Ｘ線のビーム厚を絞る可変Ｘ線絞り装置と、
   前記被検体を透過したＸ線を検出するマトリクス状に配列された複数の検出素子を有するＸ線検出器と、
   複数のビーム厚に対応する複数の補正データファイルを記憶する記憶部と、
   前記ビーム厚を入力する入力部と、
   前記入力されたビーム厚より広く且つ最も近いビーム厚に対応する補正データファイルと、前記入力されたビーム厚より狭く且つ最も近いビーム厚に対応する補正データファイルとから補間により前記入力されたビーム厚に対応する補正データファイルを発生するとともに、前記発生した補正データファイルに基づいて前記Ｘ線検出器の出力を補正する補正部と、
   前記補正部の出力に基づいて前記被検体に関する画像データを再構成する再構成部と、
   前記記憶された複数の補正データファイルが対応する複数のビーム厚よりも多い段数で、前記Ｘ線のビーム厚を変化させるために、前記可変Ｘ線絞り装置を制御する制御部とを具備するＸ線ＣＴスキャナ。
2. Ｘ線を被検体にばく射するＸ線管と、
   前記Ｘ線のビーム厚を絞る可変Ｘ線絞り装置と、
   前記被検体を透過したＸ線を検出するマトリクス状に配列された複数の検出素子を有するＸ線検出器と、
   複数のビーム厚に対応する複数の補正データファイルを記憶する記憶部と、
   前記ビーム厚を入力する入力部と、
   前記入力されたビーム厚より広く且つ最も近いビーム厚に対応する補正データファイルを、前記入力されたビーム厚に対応する補正データファイルとして代用して前記Ｘ線検出器の出力を補正する補正部と、
   前記補正部の出力に基づいて前記被検体に関する画像データを再構成する再構成部と、
   前記記憶された複数の補正データファイルが対応する複数のビーム厚よりも多い段数で、前記Ｘ線のビーム厚を変化させるために、前記可変Ｘ線絞り装置を制御する制御部とを具備するＸ線ＣＴスキャナ。

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