JP6906905B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置に関する。

従来、Ｘ線診断装置においては、収集したＸ線画像に基づいて逐次的にＸ線条件を変化させることで、Ｘ線画像の輝度を一定に自動調整するＡＢＣ（Auto Brightness Control）が知られている。例えば、Ｘ線診断装置は、Ｘ線発生部とＸ線検出器を支持するＣアームを回転させながら所定のフレームレートで投影データを収集する回転撮影中に、ＡＢＣによるフィードバック制御によって管電圧や、管電流、パルス幅などを制御する。

特開２０１６−０８７２１７号公報 特開２０１３−１９２７５０号公報 特開２００３−１１５３９９号公報 特開２０１１−１６１０９１号公報

本発明が解決しようとする課題は、回転撮影における画質を向上させることができるＸ線診断装置を提供することである。

実施形態のＸ線診断装置は、Ｘ線画像の収集条件をフィードバック制御によって逐次的に設定しながら、Ｘ線管を支持するアームを回転させて連続的にＸ線画像を収集するＸ線診断装置であって、取得部と、設定部と、収集部とを備える。取得部は、被検体の体厚情報を取得する。設定部は、前記被検体の体厚情報に基づいて、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件を設定する。収集部は、前記収集開始時の収集条件で収集を開始し、前記フィードバック制御によって前記収集条件を逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的にＸ線画像を収集する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る概要を説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係る位置合わせのための透視画像の収集の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る取得機能による撮影における収集条件の推定の一例を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態に係る対象部位の一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態に係る収集条件の設定の一例について説明するための図である。 図７は、第１の実施形態に係る収集条件の設定の一例について説明するための図である。 図８は、第１の実施形態に係る設定機能による撮影開始時の収集条件の設定の一例を示す図である。 図９は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、第２の実施形態に係る体厚の推定の一例を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、Ｘ線診断装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係るＸ線診断装置は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の全体構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、高電圧発生器１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線絞り１３と、天板１４と、Ｃアーム１５と、Ｘ線検出器１６と、Ｃアーム回転・移動機構１７と、天板移動機構１８と、Ｃアーム・天板機構制御回路１９と、絞り制御回路２０と、処理回路２１と、入力回路２２と、ディスプレイ２３と、画像データ生成回路２４と、記憶回路２５と、画像処理回路２６とを有する。

図１に示すＸ線診断装置１００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記憶回路２５へ記憶されている。Ｃアーム・天板機構制御回路１９、絞り制御回路２０、処理回路２１、画像データ生成回路２４、及び、画像処理回路２６は、記憶回路２５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各回路は、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、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（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、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。プロセッサは記憶回路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、記憶回路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。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。

高電圧発生器１１は、処理回路２１による制御の下、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１２に供給する。Ｘ線管１２は、高電圧発生器１１から供給される高電圧を用いて、Ｘ線を発生する。

Ｘ線絞り１３は、絞り制御回路２０による制御の下、Ｘ線管１２が発生したＸ線を、被検体Ｐの関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、Ｘ線絞り１３は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。Ｘ線絞り１３は、絞り制御回路２０による制御の下、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１２が発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。また、Ｘ線絞り１３は、線質を調整するための付加フィルタを備える。付加フィルタは、例えば、検査に応じて設定される。天板１４は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１００に含まれない。

Ｘ線検出器１６は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１６は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を画像データ生成回路２４に送信する。

Ｃアーム１５は、Ｘ線管１２、Ｘ線絞り１３及びＸ線検出器１６を保持する。Ｃアーム１５は、支持部（図示を省略）に設けられたモータにより、天板１４上に横臥する被検体Ｐの周りをプロペラのように高速回転する。ここで、Ｃアーム１５は、直交する３軸であるＸＹＺ軸に関してそれぞれ回転可能に支持され、図示しない駆動部によって各軸で個別に回転する。Ｘ線管１２及びＸ線絞り１３とＸ線検出器１６とは、Ｃアーム１５により被検体Ｐを挟んで対向するように配置される。なお、図１では、Ｘ線診断装置１００がシングルプレーンの場合を例に挙げて説明しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、バイプレーンの場合であってもよい。

Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｃアーム１５を回転及び移動させるための機構である。また、Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１６との距離であるＳＩＤ（Source Image receptor Distance）を変更することも可能である。また、Ｃアーム回転・移動機構１７は、Ｃアーム１５に保持されているＸ線検出器１６を、回転することも可能である。天板移動機構１８は、天板１４を移動させるための機構である。

Ｃアーム・天板機構制御回路１９は、処理回路２１による制御の下、Ｃアーム回転・移動機構１７及び天板移動機構１８を制御することで、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。例えば、Ｃアーム・天板機構制御回路１９は、処理回路２１による制御の下、Ｃアーム１５を回転させながら所定のフレームレートで投影データを収集する回転撮影を制御する。絞り制御回路２０は、処理回路２１による制御の下、Ｘ線絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。

画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６によってＸ線から変換された電気信号を用いて投影データを生成し、生成した投影データを記憶回路２５に格納する。例えば、画像データ生成回路２４は、Ｘ線検出器１６から受信した電気信号に対して、電流・電圧変換やＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換、パラレル・シリアル変換を行い、投影データを生成する。そして、画像データ生成回路２４は、生成した投影データを記憶回路２５に格納する。

記憶回路２５は、画像データ生成回路２４によって生成された投影データを受け付けて記憶する。また、記憶回路２５は、図１に示す各回路によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。一例を挙げると、記憶回路２５は、処理回路２１によって読み出されて実行される取得機能２１１に対応するプログラム、設定機能２１２に対応するプログラム及び制御機能２１３に対応するプログラムを記憶する。

画像処理回路２６は、後述する処理回路２１による制御のもと、記憶回路２５が記憶する投影データに対して各種画像処理を行うことでＸ線画像を生成する。或いは、画像処理回路２６は、後述する処理回路２１による制御のもと、画像データ生成回路２４から直接投影データを取得し、取得した投影データに対して各種画像処理を行うことでＸ線画像を生成する。なお、画像処理回路２６は、画像処理後のＸ線画像を、記憶回路２５に格納することも可能である。例えば、画像処理回路２６は、移動平均（平滑化）フィルタ、ガウシアンフィルタ、メディアンフィルタ、リカーシブフィルタ、バンドパスフィルタなどの画像処理フィルタによる各種処理を実行することが可能である。

また、画像処理回路２６は、回転撮影によって収集された投影データから再構成データ（ボリュームデータ）を再構成する。そして、画像処理回路２６は、再構成したボリュームデータを記憶回路２５に格納する。画像処理回路２６は、ボリュームデータから３次元画像を生成する。例えば、画像処理回路２６は、ボリュームデータからボリュームレンダリング画像や、ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像を生成する。そして、画像処理回路２６は、生成した３次元画像を記憶回路２５に格納する。なお、画像処理回路２６は、特許請求の範囲における再構成部の一例である。

入力回路２２は、所定の領域（例えば、関心部位などの注目領域）などの設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等や、Ｘ線の照射などを行うためのフットスイッチ等によって実現される。入力回路２２は、処理回路２１に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換し処理回路２１へと出力する。ディスプレイ２３は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、画像処理回路２６によって生成された種々の画像を表示する。

処理回路２１は、Ｘ線診断装置１００全体の動作を制御する。具体的には、処理回路２１は、装置全体を制御するための制御機能２１３に対応するプログラムを記憶回路２５から読み出して実行することにより、種々の処理を実行する。例えば、制御機能２１３は、入力回路２２から転送された操作者の指示に従って高電圧発生器１１を制御し、Ｘ線管１２に供給する電圧を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、例えば、制御機能２１３は、操作者の指示に従ってＣアーム・天板機構制御回路１９を制御し、Ｃアーム１５の回転や移動、天板１４の移動を調整する。また、例えば、制御機能２１３は、操作者の指示に従って絞り制御回路２０を制御し、Ｘ線絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。

また、制御機能２１３は、操作者の指示に従って、画像データ生成回路２４による画像データ生成処理や、画像処理回路２６による画像処理、あるいは解析処理などを制御する。また、制御機能２１３は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや記憶回路２５が記憶する画像などを、ディスプレイ２３に表示するように制御する。また、制御機能２１３は、ＡＢＣ（Auto Brightness Control）を実行する。例えば、制御機能２１３は、予め設定された輝度の閾値と、収集されたＸ線画像における輝度（画素値）の統計値（平均値、中間値等）とを比較して、比較結果に基づいて収集条件（管電圧ｋＶ、管電流ｍＡ、パルス幅ｍｓなど）を逐次設定する。ここで、第１の実施形態に係る制御機能２１３は、回転撮影中に、ＡＢＣによるパルス幅のフィードバック制御を実行する。なお、この点については、後に詳述する。

図１に示すように、第１の実施形態に係る処理回路２１は、上述した制御機能２１３の他、収集機能２１１及び設定機能２１２を実行するが、これらについては後に詳述する。なお、収集機能２１１は、特許請求の範囲における収集部の一例である。また、設定機能２１２は、特許請求の範囲における設定部の一例である。また、制御機能２１３は、特許請求の範囲における収集部の一例である。

以上、Ｘ線診断装置１００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線診断装置１００は、回転撮影における画質を向上させることを可能にする。具体的には、Ｘ線診断装置１００は、３次元再構成を目的とした回転撮影において、回転撮影中の被検体の体厚変化に対応可能なパルス幅のレンジを最大限確保し、被検体の形状に応じた撮影開始位置での適切な収集条件を決定することで、回転撮影における画質を向上させることを可能にする。

ここで、本実施形態の概要について、図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係る概要を説明するための図である。図２においては、３次元再構成を目的とした回転撮影について、頭部側から見た場合の図を示す。３次元再構成を目的とした回転撮影では、被検体の周囲約２００°の各方向から投影データを収集し、収集した投影データを用いた再構成処理によりボリュームデータが再構成される。３次元再構成を目的とした回転撮影では、例えば、図２に示すように、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１６を保持するアームを、矢印３１に示す方向に２００°回転させながら所定のフレームレートで投影データを収集し、収集した投影データを用いてボリュームデータを再構成する。

ここで、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００では、回転撮影中に順次収集されるＸ線画像を用いたＡＢＣにおいてＸ線のパルス幅を逐次設定する。このとき、Ｘ線診断装置１００は、まず、被検体の体厚情報に基づいて、パルス幅の設定範囲（レンジ）を最大限確保するように設定する。図２に示すように、回転撮影を行う場合、被検体に対して体厚が異なる方向からＸ線がそれぞれ照射され、投影データが収集される。ここで、体厚は被検体ごとにそれぞれ異なり、各方向からの体厚の変化も被検体ごとにそれぞれ異なる。従って、このような体厚の変化に応じてパルス幅を逐次設定する場合、被検体によってはパルス幅の設定が装置の上限を超える場合がある。さらに、回転撮影の場合、Ｃアーム１５が高速で駆動しているため、動作可能なパルス幅のレンジには制限があり、最適なパルス幅で収集できない場合がある。

そこで、Ｘ線診断装置１００は、被検体の体厚情報を取得して、取得した体厚情報に基づいてパルス幅のレンジを最大限確保するように設定する。そして、Ｘ線診断装置１００は、撮影開始時の体厚に応じて回転撮影開始時のパルス幅を設定し、回転撮影中のパルス幅のフィードバック制御を上記で設定したレンジ内で実行する。これにより、各方向から収集された投影データにおける輝度値を最大限一定に保つことができ、これらの投影データに基づいて再構成されたボリュームデータから生成されるＸ線画像の画質を向上させることができる。

以下、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００による処理の一例を説明する。なお、以下では、予め収集された透視画像の収集条件に基づいて回転撮影の収集条件を設定する場合について説明する。

第１の実施形態に係る取得機能２１１は、被検体の体厚情報を取得する。例えば、取得機能２１１は、体厚の厚みが異なる２方向から収集された透視画像の収集条件に基づいて、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件をそれぞれ推定し、推定した収集条件に基づいて、被検体の体厚情報を取得する。３次元再構成を目的とした回転撮影では、対象部位をＣアーム１５の回転中心（アイソセンター）付近に配置させるため、通常、２方向から透視画像を収集して、位置合わせを行う。そこで、取得機能２１１は、例えば、対象部位をアイソセンターに位置合わせするための透視画像を利用して、被検体の体厚情報を取得する。

図３は、第１の実施形態に係る位置合わせのための透視画像の収集の一例を示す図である。例えば、回転撮影における位置合わせのための透視画像は、図３に示すように、被検体Ｐに対して矢印３２で示す方向からＸ線を照射する正面方向と、被検体Ｐに対して矢印３３で示す方向からＸ線を照射する側面方向とから収集される。そこで、取得機能２１１は、これらの透視画像が収集された収集条件から、正面方向及び側面方向のそれぞれで、撮影に必要なエネルギーを算出して、算出したエネルギーに基づいて撮影時の収集条件を推定する。そして、取得機能２１１は、算出したエネルギーと推定した収集条件とから被検体の体厚を推定する。

図４は、第１の実施形態に係る取得機能２１１による撮影における収集条件の推定の一例を説明するための図である。図４においては、正面方向（図３における矢印３２の方向）及び側面方向（図３における矢印３３の方向）のそれぞれについて、透視画像の収集条件から撮影時のエネルギーを算出し、撮影時の収集条件を推定した例を示す。例えば、取得機能２１１は、図４に示すように、正面方向から収集した透視画像の収集条件に基づいて、正面方向からの撮影に要するエネルギー「Ｅ１」を算出する。そして、取得機能２１１は、算出したエネルギー「Ｅ１」を満たすための収集条件の設定として、「管電圧：ｋＶ１、管電流：ｍＡ１、パルス幅：ｍｓ１、焦点サイズ：Ｆｏｃｕｓ１、線量：Ｄｏｓｅ１」を推定する。

同様に、取得機能２１１は、例えば、図４に示すように、側面方向から収集した透視画像の収集条件に基づいて、側面方向からの撮影に要するエネルギー「Ｅ２」を算出する。そして、取得機能２１１は、算出したエネルギー「Ｅ２」を満たすための収集条件の設定として、「管電圧：ｋＶ２、管電流：ｍＡ２、パルス幅：ｍｓ２、焦点サイズ：Ｆｏｃｕｓ２、線量：Ｄｏｓｅ２」を推定する。

さらに、取得機能２１１は、算出したエネルギーの大小を比較することで、被検体の体厚を推定する。例えば、取得機能２１１は、正面方向のエネルギー「Ｅ１」と側面方向のエネルギー「Ｅ２」とを比較して、大きいエネルギーの方向の体厚が厚いと推定する。ここで、取得機能２１１は、推定した収集条件における線量（Ｘ線検出器１６に入射されるＸ線の線量）の設定を考慮して、エネルギーの比較を行う。すなわち、設定される線量が同一の場合、エネルギーの大小が体厚の厚さを反映したものであるが、設定される線量が異なる場合、エネルギーの大小が体厚の厚さのみを反映したものではないため、取得機能２１１は、エネルギーの比較を行う場合に、各方向で推定された線量の条件を含めて比較を行う。

例えば、取得機能２１１は、エネルギー「Ｅ１」とエネルギー「Ｅ２」とを比較する場合に、「Ｅ１」と「Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」とを比較することで、線量の条件を考慮した比較を行う。なお、上記した例は、あくまでも一例であり、エネルギー「Ｅ１」とエネルギー「Ｅ２」とを比較する場合に、「Ｅ１×（Ｄｏｓｅ２／Ｄｏｓｅ１）」と「Ｅ２」とを比較する場合であってもよい。

そして、取得機能２１１は、「Ｅ１」と「Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」との比較結果に基づいて、正面方向及び側面方向の体厚を推定する。例えば、取得機能２１１は、「Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」の場合、正面方向の体厚が厚く、側面方向の体厚が薄いと推定する。また、例えば、取得機能２１１は、「Ｅ１＜Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」の場合、正面方向の体厚が薄く、側面方向の体厚が厚いと推定する。

３次元再構成を目的とした回転撮影では、主に頭部と腹部が対象部位となるが、これらの部位は、体厚が厚くなる方向がそれぞれ異なる。図５は、第１の実施形態に係る対象部位の一例を示す図である。例えば、頭部は、図５に示すように、矢印３２に示す正面方向の体厚の方が、矢印３３で示す側面方向の体厚よりも厚い。一方、腹部は、例えば、図５に示すように、矢印３２に示す正面方向の体厚の方が、矢印３３で示す側面方向の体厚よりも薄い。

そこで、取得機能２１１は、「Ｅ１」と「Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」との比較結果に基づいて、部位を判別する場合であってもよい。例えば、取得機能２１１は、「Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」の場合に、回転撮影の対象部位を頭部と判定する。また、取得機能２１１は、例えば、「Ｅ１＜Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」の場合に、回転撮影の対象部位を腹部と判定する。なお、「Ｅ１＜Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」の場合に、回転撮影の対象部位を胸部と判定する場合であってもよい。

図１に戻って、設定機能２１２は、被検体の体厚情報に基づいて、Ｘ線画像の収集開始時の収集条件を設定する。具体的には、設定機能２１２は、被検体の体厚情報に基づいて、フィードバック制御におけるＸ線画像の収集条件のレンジ、及び、収集開始時の収集条件を設定する。より具体的には、設定機能２１２は、被検体の体厚が薄い方向に対して照射されるＸ線のパルス幅が小さくなるようにパルス幅のレンジを設定し、Ｘ線画像の収集開始時の収集条件に含まれるパルス幅を、収集開始時の被検体の体厚に応じたパルス幅に設定する。ここで、設定機能２１２は、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含むＸ線画像の収集条件を、Ｘ線を照射する部位及び体厚のうち少なくとも一方に応じた値に設定するとともに、パルス幅のレンジを設定する。

例えば、設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件と体厚情報とに基づいて、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含む収集条件を設定するとともに、パルス幅のレンジとＸ線画像の収集開始時のパルス幅とを設定する。すなわち、設定機能２１２は、取得機能２１１によって推定された収集条件に基づいてパルス幅以外の収集条件について設定し、パルス幅のレンジと撮影開始時のパルス幅を設定する。例えば、設定機能２１２は、回転撮影時の管電圧、焦点サイズ及び線量について、取得機能２１１によって推定された２方向の収集条件に含まれる値のどちらか一方を採用して設定する。ここで、設定機能２１２は、パルス幅以外の収集条件については、対象部位及び体厚のうち少なくとも一方に基づくとともに、パルス幅を最大限確保するように設定する。

例えば、設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件に含まれる焦点サイズについて、Ｘ線を照射する部位に応じた焦点サイズを選択して設定する。一例を挙げると、設定機能２１２は、対象部位が頭部の場合、空間分解能を確保するために体厚が薄い方向の焦点サイズを選択して設定する。例えば、体厚が厚い場合、線量を確保するために焦点サイズが大きく設定されるが、焦点サイズが大きい場合、焦点ボケが生じるために空間分解能が低下する。従って、設定機能２１２は、体厚が薄い方向の焦点サイズを設定することで、空間分解能を確保する。すなわち、頭部の場合、正面方向に比べて、側面方向の体厚が薄いことから、設定機能２１２は、側面方向の収集条件における焦点サイズを採用する。

一方、対象部位が腹部の場合、設定機能２１２は、なるべく線量を確保するために、体厚が厚い方向の焦点サイズを選択して設定する。すなわち、腹部の場合、正面方向に比べて、側面方向の体厚が厚いことから、設定機能２１２は、側面方向の収集条件における焦点サイズを採用する。上述したように、焦点サイズの設定については、設定機能２１２は、いずれの場合も側面方向の収集条件における焦点サイズを採用する。

また、例えば、設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件のうち、高い方の管電圧を選択して設定する。すなわち、設定機能２１２は、パルス幅のレンジをなるべく広く確保するため、被検体の体厚によらず、２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件のうち高い管電圧「ＨＩＧＨｋＶ」を設定する。

また、例えば、設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件のうち、体厚が薄い方向の線量を選択して設定する。すなわち、設定機能２１２は、なるべく高い線量を確保するため、体厚が薄い方向の収集条件を採用する。

上述したように、管電圧、焦点サイズ、線量について設定すると、設定機能２１２は、パルス幅を最大限確保するように、管電流を算出して設定する。具体的には、設定機能２１２は、体厚が薄い方向で最小のパルス幅とした場合の管電流を算出する。ここで、算出した管電流がＯＬＰで確保できない（装置の上限を超える）場合、設定機能２１２は、ＯＬＰで確保できる管電流に下げ、その分のパルス幅を上げる。このように、設定機能２１２は、体厚が薄い方向のパルス幅について、とりうる最小のパルス幅「ＭＩＮｍｓ」を設定する。そして、設定機能２１２は、パルス幅「ＭＩＮｍｓ」を設定した時の管電流を回転撮影における最適な管電流「ＯＰＴＩｍＡ」として設定する。

そして、設定機能２１２は、管電流「ＯＰＴＩｍＡ」を設定すると、体厚が厚い方向で要求される最大のパルス幅を算出する。ここで、算出したパルス幅がＯＬＰで確保できない場合、設定機能２１２は、ＯＬＰで確保できる最大のパルス幅に下げる。このように、設定機能２１２は、体厚が厚い方向のパルス幅について、とりうる最大のパルス幅「ＭＡＸｍｓ」を設定する。

上述したように、設定機能２１２は、焦点サイズや線量を部位や体厚に応じた値で設定しつつ、管電圧を高く設定してパルス幅のレンジを最大限広くとり、その中でできるだけ広いレンジを確保するように管電流とパルス幅を設定する。これにより、体厚の変化に対してパルス幅をより追従させることができ、回転撮影中に収集される各方向の投影データ間での画質の違いを極力抑えたより均一な投影データからボリュームデータを再構成することができ、回転撮影における画質を向上させることができる。

以下、図６及び図７を用いて、回転撮影における収集条件の設定の一例について説明する。図６及び図７は、第１の実施形態に係る収集条件の設定の一例について説明するための図である。なお、図６及び図７においては、取得機能２１１によって推定された体厚及び収集条件を用いて回転撮影の収集条件を設定する場合について示す。また、図６は、正面方向の体厚が側面方向と比較して厚い場合の設定を示し、図７は、正面方向の体厚が側面方向と比較して薄い場合の設定について示す。

例えば、正面方向の体厚が側面方向と比較して厚い場合（Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合）、設定機能２１２は、上述したように、高い管電圧を設定し、側面方向の焦点サイズを設置し、体厚が薄い方向（側面方向）の線量を設定する。すなわち、設定機能２１２は、図６に示すように、管電圧を「ＨＩＧＨｋＶ」に設定し、焦点サイズを側面方向の焦点サイズである「Ｆｏｃｕｓ２」に設定し、線量を側面方向の線量である「Ｄｏｓｅ２」に設定する（図４参照）。

そして、設定機能２１２は、体厚が薄い方向（側面方向）のパルス幅を最小に設定して、そのときの管電流を算出する。ここで、算出した管電流がＯＬＰで確保できる場合、設定機能２１２は、設定したパルス幅を薄い方向のパルス幅「ＭＩＮｍｓ」に設定して、そのときの管電流を「ＯＰＴＩｍＡ」として設定する。一方、算出した管電流がＯＬＰで確保できない場合、設定機能２１２は、管電流を下げ、パルス幅を上げることで、薄い方向のパルス幅「ＭＩＮｍｓ」及びそのときの管電流「ＯＰＴＩｍＡ」を設定する。

そして、設定機能２１２は、管電流「ＯＰＴＩｍＡ」としたときに、体厚が厚い方向（正面方向）で要求される最大のパルス幅を算出する。ここで、算出したパルス幅がＯＬＰで確保できる場合、設定機能２１２は、設定したパルス幅を厚い方向のパルス幅「ＭＡＸｍｓ」に設定する。一方、算出したパルス幅がＯＬＰで確保できない場合、設定機能２１２は、ＯＬＰで確保できるパルス幅に下げ、厚い方向のパルス幅「ＭＡＸｍｓ」に設定する。すなわち、設定機能２１２は、パルス幅のレンジをパルス幅「ＭＩＮｍｓ」から「ＭＡＸｍｓ」に設定する。上述した設定は、例えば、頭部などを対象部位とした場合の回転撮影の際に実行される。

また、例えば、正面方向の体厚が側面方向と比較して薄い場合（Ｅ１＜Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合）にも、設定機能２１２は、上述したように、高い管電圧を設定し、側面方向の焦点サイズを設置し、体厚が薄い方向（正面方向）の線量を設定する。すなわち、設定機能２１２は、図７に示すように、管電圧を「ＨＩＧＨｋＶ」に設定し、焦点サイズを側面方向の焦点サイズである「Ｆｏｃｕｓ２」に設定し、線量を正面方向の線量である「Ｄｏｓｅ１」に設定する（図４参照）。

そして、設定機能２１２は、体厚が薄い方向（正面方向）のパルス幅を最小に設定して、そのときの管電流を算出する。ここで、算出した管電流がＯＬＰで確保できる場合、設定機能２１２は、設定したパルス幅を薄い方向のパルス幅「ＭＩＮｍｓ」に設定して、そのときの管電流を「ＯＰＴＩｍＡ」として設定する。一方、算出した管電流がＯＬＰで確保できない場合、設定機能２１２は、管電流を下げ、パルス幅を上げることで、薄い方向のパルス幅「ＭＩＮｍｓ」及びそのときの管電流「ＯＰＴＩｍＡ」を設定する。

そして、設定機能２１２は、管電流「ＯＰＴＩｍＡ」としたときに、体厚が厚い方向（側面方向）で要求される最大のパルス幅を算出する。ここで、算出したパルス幅がＯＬＰで確保できる場合、設定機能２１２は、設定したパルス幅を厚い方向のパルス幅「ＭＡＸｍｓ」に設定する。一方、算出したパルス幅がＯＬＰで確保できない場合、設定機能２１２は、ＯＬＰで確保できるパルス幅に下げ、厚い方向のパルス幅「ＭＡＸｍｓ」に設定する。すなわち、設定機能２１２は、パルス幅のレンジをパルス幅「ＭＩＮｍｓ」から「ＭＡＸｍｓ」に設定する。上述した設定は、例えば、腹部などを対象部位とした場合の回転撮影の際に実行される。

上述したように、回転撮影の収集条件とパルス幅のレンジを設定すると、設定機能２１２は、撮影開始時（開始位置）での収集条件を設定する。すなわち、設定機能２１２は、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量について上記した値に設定し、撮影開始時の体厚に応じたパルス幅に設定する。図２に示したように、３次元再構成を目的とした回転撮影では、おおよそ側面方向に近い方向から撮影が開始される。そこで、設定機能２１２は、側面方向の体厚に応じて、「ＭＩＮｍｓ」又は「ＭＡＸｍｓ」のパルス幅を設定する。

図８は、第１の実施形態に係る設定機能２１２による撮影開始時の収集条件の設定の一例を示す図である。例えば、側面方向の体厚が正面方向と比較して薄い場合（Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合）、設定機能２１２は、図８の左側の図に示すように、パルス幅を「ＭＩＮｍｓ」に設定する。例えば、頭部などが対象部位の場合、設定機能２１２は、撮影開始時のパルス幅を「ＭＩＮｍｓ」に設定する。

一方、側面方向の体厚が正面方向と比較して厚い場合（Ｅ１＜Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合）、設定機能２１２は、図８の右側の図に示すように、パルス幅を「ＭＡＸｍｓ」に設定する。例えば、腹部などが対象部位の場合、設定機能２１２は、撮影開始時のパルス幅を「ＭＡＸｍｓ」に設定する。なお、その他の条件については、Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合も、Ｅ１＜Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合も、図８に示すように、設定済みの値が用いられる。

図１に戻って、制御機能２１３は、収集開始時の収集条件で収集を開始し、フィードバック制御によって収集条件を設定範囲内で逐次的に設定しながら、Ｃアーム１５を回転させて連続的にＸ線画像を収集する。具体的には、制御機能２１３は、フィードバック制御によってレンジ内でパルス幅を逐次的に設定しながら、Ｃアーム１５を回転させて連続的にＸ線画像を収集する。

例えば、制御機能２１３は、側面方向の体厚が正面方向と比較して薄い場合（Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合）、撮影開始時のパルス幅として設定された「ＭＩＮｍｓ」をスタートとして、パルス幅をＡＢＣによって逐次的に設定しながら、回転撮影を制御する。すなわち、制御機能２１３は、回転に伴ってＸ線の照射方向が正面方向に変化すると、ＡＢＣによりレンジ「ＭＩＮｍｓ〜ＭＡＸｍｓ」の範囲内でパルス幅を徐々に大きくする。また、側面方向の体厚が正面方向と比較して厚い場合（Ｅ１＜Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）の場合）、撮影開始時のパルス幅として設定された「ＭＡＸｍｓ」をスタートとして、パルス幅をＡＢＣによって逐次的に設定しながら、回転撮影を制御する。すなわち、制御機能２１３は、回転に伴ってＸ線の照射方向が正面方向に変化すると、ＡＢＣによりレンジ「ＭＩＮｍｓ〜ＭＡＸｍｓ」の範囲内でパルス幅を徐々に小さくする。

上述した実施形態では、パルス幅以外に設定する収集条件として、管電圧、管電流、焦点サイズ、線量を用い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、例えば、付加フィルタ、Ｃアーム１５の回転スピード、フレームレートなどを設定する場合であってもよい。このような条件を設定する場合、ＯＬＰが変化するため、パルス幅のレンジをより広くとることも可能となる。

また、上述した実施形態では、撮影開始時のパルス幅として、「ＭＩＮｍｓ」又は「ＭＡＸｍｓ」を設定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、例えば、開始位置の角度に応じてパルス幅を補正する場合であってもよい。図２において説明したように、３次元再構成を目的とした回転撮影の場合、およそ２００°の回転撮影が行われる。この場合、側面方向から少しずれた位置から回転撮影が開始される。そこで、Ｘ線診断装置１００は、回転撮影開始時の角度の体厚に応じてパルス幅を補正する。

かかる場合に、取得機能２１１は、正面方向のエネルギー「Ｅ１」と側面方向のエネルギー「Ｅ２」とから被検体の体厚を推定して、被検体の周方向の厚みを示す楕円モデルを生成する。設定機能２１２は、楕円モデルを用いて、Ｘ線画像の収集開始時の角度に対応する被検体の体厚を推定し、収集開始時のパルス幅を補正する。例えば、設定機能２１２は、回転撮影開始時のパルス幅として設定した「ＭＩＮｍｓ」又は「ＭＡＸｍｓ」を収集開始時の角度に対応する被検体の体厚に応じて補正する。

次に、図９を用いて、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理について説明する。図９は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すステップＳ１０１〜１０３は、処理回路２１が記憶回路２５から取得機能２１１に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。また、ステップＳ１０４〜１１５は、処理回路２１が記憶回路２５から設定機能２１２に対応するプログラムを読み出して実行するステップである。

ステップＳ１０１では、処理回路２１が、正面方向及び側面方向からの透視画像を取得する。ステップＳ１０２では、処理回路２１が、各方向について、撮影時のエネルギーを算出し、収集条件をそれぞれ推定する。ステップＳ１０３では、処理回路２１が、「Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」であるか否かを判定する。ここで、「Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」の場合（ステップＳ１０３肯定）、処理回路２１は、ステップＳ１０４において、「焦点サイズ：Ｆｏｃｕｓ２、管電圧：ＨＩＧＨｋＶ、線量：Ｄｏｓｅ２」を選択して設定する。一方、「Ｅ１≧Ｅ２×（Ｄｏｓｅ１／Ｄｏｓｅ２）」ではない場合（ステップＳ１０３否定）、処理回路２１は、ステップＳ１０５において、「焦点サイズ：Ｆｏｃｕｓ２、管電圧：ＨＩＧＨｋＶ、線量：Ｄｏｓｅ１」を選択して設定する。

ステップＳ１０６では、処理回路２１が、体厚が薄い方向でのパルス幅を最小とした時の管電流を算出し、ステップＳ１０７において、算出した管電流が装置上限を超えるか否かを判定する。ここで、算出した管電流が装置上限を超える場合（ステップＳ１０７肯定）、処理回路２１は、ステップＳ１０８において、パルス幅を上げて、管電流を算出し、ステップＳ１０７の判定を再度実行する。一方、算出した管電流が装置上限を超えない場合（ステップＳ１０７否定）、処理回路２１は、ステップＳ１０９において、体厚が薄い方向でのパルス幅を「ＭＩＮｍｓ」に設定し、管電流を、算出した管電流「ＯＰＴＩｍＡ」に設定する。

ステップＳ１１０では、処理回路２１は、管電流「ＯＰＴＩｍＡ」で、体厚が厚い方向で最大のパルス幅を算出し、ステップＳ１１１において、算出したパルス幅が装置上限を超えるか否かを判定する。ここで、算出したパルス幅が装置上限を超える場合（ステップＳ１１１肯定）、処理回路２１は、ステップＳ１１２において、パルス幅を下げて、ステップＳ１１１の判定を再度実行する。一方、算出したパルス幅が装置上限を超えない場合（ステップＳ１１１否定）、処理回路２１は、ステップＳ１１３において、回転撮影の開始位置が薄い方向か否かを判定する。

ここで、回転撮影の開始位置が薄い方向の場合（ステップＳ１１３肯定）、処理回路２１は、ステップＳ１１４において、開始位置でのパルス幅を「ＭＩＮｍｓ」に設定する。一方、回転撮影の開始位置が薄い方向ではない場合（ステップＳ１１３否定）、処理回路２１は、ステップＳ１１５において、開始位置でのパルス幅を「ＭＡＸｍｓ」に設定する。このように、撮影開始位置のパルス幅と、パルス幅のレンジ「ＭＩＮｍｓ〜ＭＡＸｍｓ」とを設定すると、処理回路２１は、設定したレンジ内でパルス幅のＡＢＣを実行しながら回転撮影を制御する。

上述したように、第１の実施形態によれば、取得機能２１１は、被検体の体厚情報を取得する。設定機能２１２は、被検体の体厚情報に基づいて、Ｘ線画像の収集開始時の収集条件を設定する。制御機能２１３は、収集開始時の収集条件で収集を開始し、フィードバック制御によって収集条件を逐次的に設定しながら、Ｃアーム１５を回転させて連続的にＸ線画像を収集する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、被検体の体厚に応じた回転撮影開始時の収集条件を設定することができ、Ｓ（Signal）／Ｎ（Noise）を向上させ、回転撮影における画質を向上させることを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、被検体の体厚情報に基づいて、フィードバック制御におけるＸ線画像の収集条件のレンジをさらに設定する。制御機能２１３は、収集開始時の収集条件で収集を開始し、フィードバック制御によって収集条件をレンジ内で逐次的に設定しながら、Ｃアーム１５を回転させて連続的にＸ線画像を収集する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、収集条件のレンジを設定し、設定したレンジ内でフィードバック制御を実行することができ、レンジを最大限確保するように設定して、回転撮影開始時に最適な収集条件を設定することで、Ｓ（Signal）／Ｎ（Noise）を向上させ、回転撮影における画質を向上させることを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、被検体の体厚が薄い方向に対して照射されるＸ線のパルス幅が小さくなるようにパルス幅のレンジを設定し、Ｘ線画像の収集開始時の収集条件に含まれるパルス幅を、収集開始時の被検体の体厚に応じたパルス幅に設定する。制御機能２１３は、フィードバック制御によってレンジ内でパルス幅を逐次的に設定しながら、Ｃアーム１５を回転させて連続的にＸ線画像を収集する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、パルス幅のレンジを最大限確保して、体厚の変化に対してより対応可能なフィードバック制御を実現することができ、回転撮影における画質を向上させることを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含むＸ線画像の収集条件を、Ｘ線を照射する部位及び体厚のうち少なくとも一方に応じた値に設定するとともに、パルス幅の設定範囲を設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、パルス幅以外の条件についても最適な条件を設定することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、取得機能２１１は、体厚の厚みが異なる２方向から収集された透視画像の収集条件に基づいて、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件をそれぞれ推定し、推定した収集条件に基づいて、被検体の体厚情報を取得する。設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件と体厚情報とに基づいて、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含む収集条件を設定するとともに、パルス幅の設定範囲とＸ線画像の収集開始時のパルス幅とを設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、透視画像を利用した収集条件の設定を行うことができ、より最適な条件を設定することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件に含まれる焦点サイズについて、Ｘ線を照射する部位に応じた焦点サイズを選択して設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、部位に応じて最適な焦点サイズを設定することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件のうち、高い方の管電圧を選択して設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、パルス幅のレンジをより広く確保することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件のうち、体厚が薄い方向の線量を選択して設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、より高い線量を確保することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、パルス幅のレンジが最大となるように管電流を算出して設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、体厚の変化に対してより対応可能にする。

また、第１の実施形態によれば、設定機能２１２は、Ｘ線画像の収集開始時における被検体の体厚に応じて、パルス幅のレンジの「ＭＡＸｍｓ」又は「ＭＩＮｍｓ」を収集開始時のパルス幅に設定する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、回転撮影開始時のパルス幅を適切に設定することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、取得機能２１１は、被検体の体厚に基づいて、被検体の周方向の厚みを示す楕円モデルを生成する。設定機能２１２は、楕円モデルを用いて、Ｘ線画像の収集開始時の角度に対応する被検体の体厚を推定し、収集開始時のパルス幅を補正する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、回転撮影開始時のパルス幅をより適切に設定することを可能にする。

また、第１の実施形態によれば、画像処理回路２６は、Ｃアーム１５を回転させて連続的に収集された投影データを用いて、ボリュームデータを再構成する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１００は、３次元再構成を目的とした回転撮影における画質を向上させることを可能にする。

（第２の実施形態）
さて、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よいものである。

上述した第１の実施形態では、回転撮影における位置合わせで収集された透視画像の収集条件を用いて２方向の体厚を推定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、例えば、１方向の透視画像から２方向の体厚情報を取得する場合であってもよい。図１０は、第２の実施形態に係る体厚の推定の一例を説明するための図である。例えば、図１０に示すように、矢印３２で示す正面方向からの透視画像が収集された場合に、取得機能２１１は、まず、正面方向の体厚をＸ線の減衰により推定する。

例えば、設定機能２１２は、被検体Ｐの頭部の透視画像が収集された場合に、Ｘ線検出器１６によって検出されたＸ線の減弱に基づいて、矢印３４で示す頭部の正面方向の厚みを推定する。さらに、設定機能２１２は、透視画像に投影された頭部の横方向の距離（図中の矢印３５）から頭部の側面方向の厚みを推定する。取得機能２１１は、推定した正面方向の厚みと側面方向の厚みとから回転撮影における各方向のエネルギーを算出し、算出したエネルギーに基づいて各方向における収集条件を推定する。

また、上述した実施形態では、Ｘ線診断装置１００によって収集されたＸ線画像（透視画像）に基づいて体厚を推定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、例えば、他のモダリティによって収集された医用画像を用いる場合であってもよい。かかる場合には、取得機能２１１は、被検体から収集した医用画像に基づいて、当該被検体の厚みが異なる２方向の体厚情報を推定し、２方向の体厚に基づいて、厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件をそれぞれ推定する。設定機能２１２は、収集条件と２方向の体厚情報とに基づいて、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含む収集条件を設定するとともに、パルス幅のレンジとＸ線画像の収集開始時のパルス幅とを設定する。例えば、取得機能２１１は、回転撮影の対象となる被検体から過去に収集された他の医用画像（例えば、ＣＴ（Computed Tomography）画像や、ＭＲ（Magnetic Resonance）画像など）から、被検体の体厚情報を取得する。そして、取得機能２１１は、取得した体厚情報から厚みが異なる２方向の回転撮影における収集条件を推定する。設定機能２１２は、推定された収集条件と体厚とからパルス幅のレンジ及び回転撮影開始時の収集条件を設定する。

また、上述した実施形態では、３次元再構成を目的とした回転撮影を行う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、例えば、３Ｄ−ＤＳＡ（Digital Subtraction Angiography）再構成を目的とした回転撮影を行う場合であってもよい。かかる場合には、制御機能２１３は、３Ｄ−ＤＳＡ画像の収集において、フィードバック制御によって収集条件をレンジ内で逐次的に設定しながら、Ｃアーム１５を回転させて連続的にマスク画像を収集し、マスク画像の収集時のフィードバック制御と同一の制御を実行しながらコントラスト画像を収集する。

３Ｄ−ＤＳＡ画像の生成においては、造影剤の注入前後でそれぞれ回転撮影が実行される。すなわち、造影剤が注入される前の回転撮影によりマスク画像が収集され、造影剤が注入された後の回転撮影によりコントラスト画像が収集される。そこで、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１００では、マスク画像の収集時に上述したパルス幅のＡＢＣを実行し、コントラスト画像の収集時にマスク画像収集時の制御と同一の制御を実行する。すなわち、制御機能２１３は、回転撮影中の同一の方向から収集されるマスク画像及びコントラスト画像それぞれを同じ条件（同じパルス幅）で収集するように制御する。これにより、収集するマスク画像及びコントラスト画像のＳ／Ｎを向上させるとともに、撮影シーケンスを統一することができ、収集される３Ｄ−ＤＳＡ画像の画質を向上させることができる。

３Ｄ−ＤＳＡ画像の収集では、２方向の透視画像の収集条件から被検体の体厚を推定して周方向の体厚を示す楕円モデルを生成し、生成した楕円モデルに合ったパルス幅を各方向で設定することでマスク画像の撮影シーケンスとコントラスト画像の撮影シーケンスとを合わせることができる。例えば、楕円モデルに合ったパルス幅を各方向で設定したテーブルを作成し、作成したテーブルに沿って両方の画像の撮影シーケンスを実行することで、撮影シーケンスを統一することができる。しかしながら、２方向の透視画像からでは周方向の体厚を正確に推定することができず、誤差が大きい。それに対して、上述した実施形態によれば、ＡＢＣによって体厚に追従したパルス幅の変化の情報を取得していることから、それに撮影シーケンスを合わせることで、より精度の高い撮影を行うことができる。

また、３方向以上（最大全方向）で透視を行うことで、体厚の推定精度を向上させることができるが、被曝の増加及び操作量の増加となる。上述した実施形態によれば、２方向から収集した透視画像に基づいて被検体の体厚を推定して、ＡＢＣを実行することで、被曝や操作量を抑えながらも、被検体の形状（体厚）に合った精度の高い収集条件で回転撮影を実行することができる。

また、第１の実施形態で図示した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。すなわち、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、その全部または一部を、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または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、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得る。

また、上記実施形態で説明した表示方法は、予め用意された制御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。この表示プログラムは、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、この制御プログラムは、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。

以上説明したとおり、少なくとも一つの実施形態によれば、回転撮影における画質を向上させることを可能にする。

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。

２１ 処理回路
１００ Ｘ線診断装置
２６ 画像処理回路
２１１ 取得機能
２１２ 設定機能
２１３ 制御機能

Claims (17)

1. Ｘ線管を支持するアームを回転させて各方向から連続的に複数のＸ線画像を収集する回転収集において、収集されたＸ線画像の輝度値と閾値との比較結果に基づくフィードバック制御によって各方向のＸ線画像の収集条件を逐次的に設定するＸ線診断装置であって、
   被検体の体厚情報を取得する取得部と、
   前記被検体の体厚情報に基づいて、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件を設定する設定部と、
   前記収集開始時の収集条件で収集を開始し、前記収集されたＸ線画像の輝度値と閾値との比較結果に基づくフィードバック制御によって前記各方向のＸ線画像の収集条件を逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的に複数のＸ線画像を収集する収集部と、
   を備える、Ｘ線診断装置。
2. 前記設定部は、前記被検体の体厚情報に基づいて、前記フィードバック制御における前記Ｘ線画像の収集条件の設定範囲をさらに設定し、
   前記収集部は、前記収集開始時の収集条件で収集を開始し、前記フィードバック制御によって前記各方向のＸ線画像の収集条件を前記設定範囲内で逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的に複数のＸ線画像を収集する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記設定部は、前記被検体の体厚が薄い方向に対して照射されるＸ線のパルス幅が小さくなるように前記パルス幅の設定範囲を設定し、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件に含まれるパルス幅を、前記収集開始時の前記被検体の体厚に応じたパルス幅に設定し、
   前記収集部は、前記フィードバック制御によって前記設定範囲内で前記パルス幅を逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的に複数のＸ線画像を収集する、請求項２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記設定部は、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含む前記Ｘ線画像の収集条件を、前記Ｘ線を照射する部位及び前記体厚のうち少なくとも一方に応じた値に設定するとともに、前記パルス幅の設定範囲を設定する、請求項３に記載のＸ線診断装置。
5. 前記取得部は、体厚の厚みが異なる２方向から収集された透視画像の収集条件に基づいて、前記体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件をそれぞれ推定し、推定した収集条件に基づいて、前記被検体の体厚情報を取得し、
   前記設定部は、前記体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件と前記体厚情報とに基づいて、前記管電圧、前記管電流、前記焦点サイズ及び前記線量を含む収集条件を設定するとともに、前記パルス幅の設定範囲と前記Ｘ線画像の収集開始時のパルス幅とを設定する、請求項４に記載のＸ線診断装置。
6. 前記設定部は、前記体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件に含まれる焦点サイズについて、前記Ｘ線を照射する部位に応じた焦点サイズを選択して設定する、請求項５に記載のＸ線診断装置。
7. 前記設定部は、前記体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件のうち、高い方の管電圧を選択して設定する、請求項５又は６に記載のＸ線診断装置。
8. 前記設定部は、前記体厚の厚みが異なる２方向からの撮影についてそれぞれ推定された収集条件のうち、体厚が薄い方向の線量を選択して設定する、請求項５〜７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
9. 前記設定部は、前記パルス幅の設定範囲が最大となるように前記管電流を算出して設定する、請求項５〜８のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
10. 前記設定部は、前記Ｘ線画像の収集開始時における前記被検体の体厚に応じて、前記パルス幅の設定範囲の最大値又は最小値を前記収集開始時のパルス幅に設定する、請求項５〜９のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
11. 前記取得部は、前記被検体の体厚に基づいて、前記被検体の周方向の厚みを示す楕円モデルを生成し、
    前記設定部は、前記楕円モデルを用いて、前記Ｘ線画像の収集開始時の角度に対応する前記被検体の体厚を推定し、前記収集開始時のパルス幅を補正する、請求項１０に記載のＸ線診断装置。
12. 前記収集部によって前記アームを回転させて連続的に収集された各方向のＸ線画像を用いて、ボリュームデータを再構成する再構成部をさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
13. 前記収集部は、３次元ＤＳＡ画像の収集において、前記フィードバック制御によって前記収集条件を前記設定範囲内で逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的にマスク画像を収集し、前記マスク画像の収集時のフィードバック制御と同一の制御を実行しながらコントラスト画像を収集する、請求項２、３、４、５、９、１０のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
14. 前記取得部は、前記被検体から収集した医用画像に基づいて、当該被検体の厚みが異なる２方向の体厚情報を推定し、前記２方向の体厚に基づいて、前記厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件をそれぞれ推定し、
    前記設定部は、前記収集条件と前記２方向の体厚情報とに基づいて、前記管電圧、前記管電流、前記焦点サイズ及び前記線量を含む収集条件を設定するとともに、前記パルス幅の設定範囲と前記Ｘ線画像の収集開始時のパルス幅とを設定する、請求項４に記載のＸ線診断装置。
15. 前記設定部は、前記収集されたＸ線画像に基づくフィードバック制御下での回転収集において、前記回転収集中に変化する各方向のＸ線画像の収集条件が設定範囲内に収まるように、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件を設定する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
16. Ｘ線画像の収集条件をフィードバック制御によって逐次的に設定しながら、Ｘ線管を支持するアームを回転させて連続的にＸ線画像を収集するＸ線診断装置であって、
    体厚の厚みが異なる２方向から収集された透視画像の収集条件に基づいて、前記体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件をそれぞれ推定し、推定した収集条件に基づいて、被検体の体厚情報を取得する取得部と、
    前記被検体の体厚情報に基づいて、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件と、前記フィードバック制御における前記Ｘ線画像の収集条件の設定範囲とを設定する設定部と、
    前記収集開始時の収集条件で収集を開始し、前記フィードバック制御によって前記収集条件を逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的にＸ線画像を収集する収集部と、
    を備え、
    前記設定部は、前記体厚の厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件と前記体厚情報とに基づいて、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含む収集条件を、Ｘ線を照射する部位及び体厚のうち少なくとも一方に応じた値に設定するとともに、前記被検体の体厚が薄い方向に対して照射されるＸ線のパルス幅が小さくなるように前記パルス幅の設定範囲を設定し、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件に含まれるパルス幅を、前記収集開始時の前記被検体の体厚に応じたパルス幅に設定し、
    前記収集部は、前記フィードバック制御によって前記設定範囲内で前記パルス幅を逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的にＸ線画像を収集する、Ｘ線診断装置。
17. Ｘ線画像の収集条件をフィードバック制御によって逐次的に設定しながら、Ｘ線管を支持するアームを回転させて連続的にＸ線画像を収集するＸ線診断装置であって、
    被検体の体厚情報を取得する取得部と、
    前記被検体の体厚情報に基づいて、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件と、前記フィードバック制御における前記Ｘ線画像の収集条件の設定範囲とを設定する設定部と、
    前記収集開始時の収集条件で収集を開始し、前記フィードバック制御によって前記収集条件を逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的にＸ線画像を収集する収集部と、
    を備え、
    前記取得部は、前記被検体から収集した医用画像に基づいて、当該被検体の厚みが異なる２方向の体厚情報を推定し、前記２方向の体厚に基づいて、前記厚みが異なる２方向からの撮影における収集条件をそれぞれ推定し、
    前記設定部は、前記収集条件と前記２方向の体厚情報とに基づいて、管電圧、管電流、焦点サイズ及び線量を含む収集条件を、Ｘ線を照射する部位及び体厚のうち少なくとも一方に応じた値に設定するとともに、前記被検体の体厚が薄い方向に対して照射されるＸ線のパルス幅が小さくなるように前記パルス幅の設定範囲を設定し、前記Ｘ線画像の収集開始時の収集条件に含まれるパルス幅を、前記収集開始時の前記被検体の体厚に応じたパルス幅に設定し、
    前記収集部は、前記フィードバック制御によって前記設定範囲内で前記パルス幅を逐次的に設定しながら、前記アームを回転させて連続的にＸ線画像を収集する、Ｘ線診断装置。

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