JP2006197961A - 着座位置表示システム及びそれを用いた画像診断装置並びにｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影準備時間を短縮するために，被検者の動きを抑制する頭部固定用枕に患者頭部を安全かつスムーズに誘導する。
【解決手段】 枕の設置された寝台と、被検者が前記寝台上に横たわった時にその頭部を枕にのせることができるような被検者の着座位置を計算する位置計算手段（ＣＰＵ）と、前記位置計算手段での前記計算の対象となる被検者の特性値を入力する被検者特性値入力手段（身長測定装置）と、前記計算された着座位置を前記寝台上に示す位置表示手段と（投光器）、を備えた着座位置表示システム。
【選択図】 図７

Description

本発明は、被検者用寝台上への着座位置を表示するシステム及びそれを用いた画像診断装置に関する。

画像診断装置には被検者用寝台を使用するものが多い。その中の一例として、X線CT装置は一方向からの透視像のみならず、被検者の断層像を作成することが可能である。また、X線CT装置は、撮影時間が短く形態分解能に優れた診断装置である。このため、一般の検査のみならず、救急の場においても活用されている。撮影にあたっては、被検者を寝台に仰向けに搭載してその体軸方向にX線CT装置の開口部内に送り込む。また、同方向に被検者を移動しながら撮影するという撮影方法も頻繁に用いられる。ところで、X線CT装置で撮影中に被検者が動いてしまうと、得られる断層像もブレた不鮮明なものとなってしまう。体内の微細な異変を画像化しようとすることが目的であるため、ブレによる画像の不鮮明化は避けなければならない。そこで、このような被検者の体動の防止のため、被検者の頭部に頭部固定用の枕を設け、その頭部を固定することで体動を防止することが行われる。

被検者がX線CT装置の寝台に仰向けに横たわる際は、手順として、まず寝台に腰をおろし、次に足を寝台に乗せ、さらに上体を横たえるという流れになる。寝台には地上0.5m程度の高さがあるため、まず足から寝台に乗せるような手順はまずとられることがない。しかし、その着座位置から横たわった場合に枕の位置にきちんと頭をもっていくのは、健常者でも困難である。座る場所が不適切ならば、寝また枕の位置に移動するために背中で這ったり、再度起き上がって腰を移動したりして枕の位置に頭を合わせることとなる。この際、被検者は台からはみ出したり、落下のおそれを感じることもある。そこで、医師もしくは放射線技師は被検者の近傍に立ち、安全を確認しながら被検者を適切な位置に誘導する。

特許文献1は、このように煩雑な被検者の位置合わせを容易にするため、X線CT装置の寝台の上の足を置く近傍に身長に応じたマーカを表示することを開示する。
しかしながら、小児、老人、足や膝等に障害のある人、視力が悪い人、重篤者等の場合には、足の位置にあるマーカに合わせることを指示しても、実際にそのように動作することには困難な場合が多い。
また、意識のない人を寝台に搭載する場合も、枕と頭部の一致は困難である。特に、救急の場合は、位置合わせで撮影準備時間が延びることは、救命上障害となる。
特開2003−290212号公報

本発明が解決しようとする問題点は、健常者、小児、老人、足や膝等に障害のある人、視力が悪い人、重篤者、意識のない人といった全ての被検者が寝台に横たわる際に、枕と頭部の位置合わせがわかりにくい点である。

本発明によれば、枕の設置された寝台と、被検者が前記寝台上に横たわった時にその頭部を枕にのせることができるような被検者の着座位置を計算する位置計算手段と、前記位置計算手段での前記計算の対象となる被検者の特性値を入力する被検者特性値入力手段と、前記計算された着座位置を前記寝台上に示す位置表示手段と、を備えた着座位置表示システムを提供する。

また、前記着座位置表示システムにおいて、前記位置計算手段は前記特性値として少なくとも身長を用いて着座位置を計算し、前記被検者特性値入力手段には、少なくとも被検者の身長を計測するセンサを含み、前記位置表示手段は、可視光を前記寝台上に投光するもので、前記位置計算手段により求められた着座位置に応じてその投光位置を前記寝台上の長手方向に移動するものであることを特徴とする。

また、前記着座位置表示システムにおいて、平均的な身長−尾骨の長さの関係を示すデータテーブルをさらに備え、前記位置計算手段は、前記身長を前記データテーブルに当てはめて尾骨の位置を計算し、前記位置表示手段は、前記枕の上端部を起点にして、身長から尾骨の高さを差し引いた距離だけ枕の反対方向に測定した位置に前記可視光を投光するものであることを特徴とする。

また、前記着座位置表示システムにおいて、前記被検者特性値入力手段には、少なくとも被検者の身長を計測するセンサを含み、前記位置表示手段は、ガントリーまたは移動するものであることを特徴とする。

また、前記着座位置表示システムにおいて、前記位置計算手段と前記位置表示手段及び前記被検者特性値入力手段との間の信号伝送は無線または有線により行われることを特徴とする。
さらに、被検者を寝台上に横たえて被検者を診断する画像診断装置において、前記位置表示システムを備えたことを特徴とする。

さらに、X線源とX線検出器を搭載して被検者の周囲を回転可能な回転盤と、前記X線検出器で取得した前記被検者を透過したX線データをもとに前記被検者の画像を作成可能な画像処理部と、前記被検者を搭載して前記被検者の体軸方向へ移動可能な寝台を備えた寝台と、前記画像処理部で作成された画像を表示するCRTと、前記X線源からのX線照射やX線検出器での前記透過X線データ取得を制御して撮影を実行するCPUと、を有するX線CT装置において、前記位置表示システムを備えたことを特徴とする。

本発明の着座位置表示システムには、被検者が正しく寝台に横たわることを助け、撮影状態になるまでの時間を短縮可能であり、被検者並びに医師もしくは放射線技師等の負担を軽減できるという効果がある。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。以下、X線CT装置の寝台を例示して説明するが、本発明はX線CT装置用に用いられるに限られず、他の画像診断機器にも適用可能である。また、枕などの所定の寝台上の位置に被検者の所定の部位を合致させる必要がある場合にも適用可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、X線CT装置の全体を示した図である。図中、1はCPUを、2はRAMを、3はHD(ハードディスク)を、4は画像処理部を、5はCRTを、6はキーボードを、7はマウスを、10は操作卓を、12は寝台を、13は寝台の天板を、14は支持台を、15はテーブルコントローラーを、20はガントリーを、21はX線管を、22はX線コントローラを、23はコリメータを、24はX線遮蔽コントローラを、25はX線検出器を、26はデータ収集部を、28は回転盤を、31は位置表示器を、32は信号線を、33は位置表示コントローラを、34は信号線を、それぞれ示す。

本発明の実施例1に係るX線CT装置は、大きく分けて、被検者を撮影するための各種条件設定を行いあるいは取得したデータをもとに画像の再構成を指示するための操作卓10と、画像取得のためにX線透過データの計測を実行するガントリー20と、被検者を搭載し撮影機構内に送り出す寝台12と、被検者にその位置を示す位置表示システム30と、からなる。

操作卓10には、CPU1，RAM2，HD3，画像処理部4，CRT5，キーボード6，マウス7が含まれる。CPU1は、コントローラ22，24，14を経由してX線管21やX線検出器25等の撮影系統の動作や天板13の移動を制御する。RAM2及びHD3はCPU1の動作上必要なデータやプログラムを保持する。画像処理部4は、X線透過データをもとに画像を再構成する。CRT5は各種条件設定や画像観察のための表示装置である。キーボード6とマウス7は、各種条件設定や動作指示のための入力装置である。

ガントリー20は、被検者にX線を曝射するX線管21と、X線管21からのX線量を制御するX線コントローラ22と、X線照射形状を制御すべくX線を適宜遮蔽するコリメータ23と、コリメータを制御するX線遮蔽コントローラ24と、被検者を透過したX線を検出するX線検出器25と、透過X線データを収集するためのデータ収集部26と、からなる。X線管21やX線検出部25は回転盤28に搭載され、被検者の周囲を回転しながら撮影を行う。

寝台12には、操作卓10で指定した範囲を撮影するため被検者を搭載して移動する天板13と、天板を保持する台14と、天板13の移動を制御するテーブルコントローラー15とが含まれる。

被検者の天板13上の着座位置を指定するための位置表示システム30は、位置表示器31、信号線32、位置表示コントローラ33、信号線34、さらに場合により後述する身長計測用のセンサ等からなる。位置表示器31は、X線CT装置上または天井などに配置され、信号線32経由で位置表示器31を制御する位置表示コントローラ33に接続される。位置表示コントローラ33は信号線34経由で操作卓10に接続され、操作卓10経由で位置表示コントローラ33が制御されるようになっている。

図2を参照して、本発明の第1の実施例における位置表示システム30に関する詳細を説明する。なお、図中、16は天板13上の枕を、39は被検者が腰掛ける部分を、41は身長計測用センサを、それぞれ示す。

ガントリー20の側面には被検者の身長計測用のセンサ41が設けてある。このセンサ41は、例えば赤外線センサーである。被検者がガントリー20の側面を通過時に被検者の身長を計測する。このときの計測誤差は±1cm程度でよい。計測された被検者の身長はデータとして、操作卓10の内部に設けられたCPU1に送信される。HD3には、あらかじめ身長-尾骨の関係を示すデータテーブルが記憶されている。データテーブルは、例えば身長が40cm程度から2m程度に至るまでの身長と尾骨の位置の対応を示すものである。身長が150cmの場合には65cm、155cmの場合には68cm、160cmの場合には72cm、165cmの場合には76cm、170cmの場合には80cm、175cmの場合には84cm、180cmの場合には88cmというように身長と尾骨の位置の対応表となっている。

その他、操作卓10へは、被検者の体重、年齢、及び性別などさらに詳しい条件を入力して、身長−尾骨から求める尾骨の位置の精度を上げてもよい。この場合には、身長、尾骨、体重、年齢、及び性別等が関連付けられたデータテーブルを用意しておく。

CPU1はHD3のデータを使用して、被検者の被検者の尾骨の位置を割り出す。その結果は、ガントリー20の前面部に設けられた位置表示器31を制御する位置表示コントローラ33に信号線34経由で送られる。位置表示器31は、天板13上に被検者が腰掛ける部分39を明示するようになっている。

図3を参照して、本実施例の被検者が腰掛ける位置を表示する手順について説明する。
なお、ここでは被検者の身長が170cmのときを例示する。

ステップS101において、撮影に従事する操作者である医師や放射線技師等は、X線室(図示しない)に被検者を呼び、氏名(フルネーム)により本人の確認を行う。
ステップS102では、呼んだ被検者が本人と異なる場合は、正しい被検者を呼ぶ。

ステップS103では、撮影対象の被検者であると確認ができると、操作者は被検者に対してガントリー20の側面を通過するよう指示をする。通過の際、ガントリー20の側面に設けられたセンサ41により被検者の身長を計測する。
なお、身長が予め判明している場合は、別途操作卓10から入力してもよい。身長が事前に判明していれば、被検者の身長を計測するセンサー41が不要となり、より簡素な構成となる。また、被検者がガントリー20の横を通過する必要がないので、被検者への指示が1つ減り検査時間を短縮できる。また、車椅子等を使用しており、直立歩行が困難な被検者においては、身長を直接入力する必然性がある。

ステップS104では、S103で170cmという計測データが得られと、そのデータをCPU1に送信する。CPU1ではあらかじめメモリーされている平均的な身長-尾骨の長さの関係を示すデータテーブルをもとに、被検者が腰掛ける位置を割り出す。枕16の上端部を起点にして、身長から尾骨の高さを差し引いた距離だけ枕16の反対方向に測定した位置を腰掛位置とする。例えば、身長が170cmの場合は、枕16の上端部から80cmの位置が被検者の腰掛ける位置であると決定する。

ステップS105では、CPU1はその距離を位置表示コントローラ33に送り、位置表示器31は天板13上に被検者が腰掛けるべき部分を指示する。この指示は、例えば可視光を投影することにより行う。
ステップS106では、操作者は被検者に対して投光された部分に腰掛けてから、天板13に寝そべるように指示をする。
ステップS107では、被検者が天板13に横たわり、枕16にその頭部が収まっていることを確認する。

ステップS108では、操作者は天板を撮影に必要な高さにまで上昇させる。
ステップS109では、操作者は、撮影を行う。
ステップS110では、撮影が終了する。
ステップS111では、操作者は寝台を下げる。
ステップS112では、被検者に寝台から降りるよう指示し，X線室から退避してもらう。
なお、図4に示したように、寝台上に毛布等の敷物を置いても投影された可視光が着座位置を指示できるものであれば、上記と同様の効果が得られる。

本発明の実施例2を、図5を参照して説明する。図5は、実施例1で説明した図1とは反対に、被検者の足がガントリー20側に向いている場合(フットファースト)を示す。
なお、特にことわらない限り、実施例2は実施例1と同様の構成であり、同じ参照番号は同一または相当部分を示すものとする。

実施例2では、被検者の頭部がガントリー20と反対になるため、X線CT装置には、操作卓10経由でフットファースト状態であることを入力する。位置表示コントローラ33は、フットファースト状態であることをもとに、被検者が腰掛ける部分を割り出す。つまり、図2のステップS104の尾骨位置の算出時に、平均的な身長-尾骨の長さの関係を示すデータテーブルから鼻骨の位置を求めた後、さらにテーブル長さを差し引くことで着座位置39を割り出す。

ステップS105では、CPU1はその距離を位置表示コントローラ33に送り、位置表示器31は天板13上に被検者が腰掛けるべき部分を指示する。以降は、実施例1と同様の手順で撮影を進行する。

図6を参照して、本発明の実施例3を説明する。実施例3は位置表示器31をガントリー20上から、ガントリー20以外の検査室の壁面、例えば寝台上の天井等に設置した例である。 なお、特にことわらない限り、実施例3は実施例1と同様の構成であり、同じ参照番号は同一または相当部分を示すものとする。

図6中、50は天井を示す。位置表示器31は、天井50に装着される。例えば、既存のX線CT装置に後から位置表示器31を取り付ける場合など、設置位置が見つからない場合には、天井50などガントリー20以外の位置に装着する。
位置表示器31を位置表示コントローラ33に接続する信号線34や、位置表示コントローラ33を操作卓10に接続する信号線34は図1に示すように配線されればよい。この際、信号線32，34を無線や光通信で代用すれば、本実施例の着座位置表示システムの設置が簡便となる。

図7を参照して、本発明の実施例4を説明する。なお、特にことわらない限り、実施例4は実施例1と同様の構成であり、同じ参照番号は同一または相当部分を示すものとする。

図中、31は位置表示器を、32は信号線を、33は位置表示コントローラを、41は身長計測用のセンサを、50は天井を、61は位置表示用操作卓を、62は身長計測用のセンサ41を内蔵する被検者身長計測装置を、63は被検者身長計測装置と操作卓を結ぶ信号線を、64は被検者身長計測装置からの信号を送るトランスミッターを、65は信号を位置表示用操作卓61に渡すレシーバーを、66は位置表示コントローラ33からの信号を受けるレシーバーを、67は位置表示コントローラ33からの信号を送るトランスミッターを、それぞれ示す。位置表示用操作卓61には、図1に示した操作卓10と同様、図示しないCPU，RAM，HD，入力装置，CRTなどが含まれる。その構成は被検者の身長計測、身長からの尾骨の位置の特定、被検者の身長計測をしない場合の身長の直接入力、位置表示等目的にあった必要最小限の構成であればよい。また、構成の一部を操作卓10内の構成部分と共用してもよい。

身長計測用のセンサ41を内蔵する被検者身長計測装置62は、被検者がガントリー20に到達するまでの他の作業に邪魔にならない位置に設置される。例えば、壁に身長計測用のセンサ41を設置してもよいし、検査室の柱に設置してもよいし、独立して配置してもよい。 このセンサ41は、例えば赤外線センサーである。被検者が身長計測用のセンサ41前を通過時に被検者の身長を計測する。このときの計測誤差は±1cm程度でよい。計測された被検者の身長はデータとして、信号線63により操作卓10の内部に設けられたCPU1に送信される。なお、信号線63の代わりにトランスミッター64とレシーバー65を使用して、センサ41と位置表示用操作卓61間を無線や光で伝達してもよい。

なお、身長を計測せずに事前に得たデータから位置表示用操作卓61へ入力してもよい。この場合には、被検者身長計測装置62による身長の計測は不要となる。その他、位置表示用操作卓61へは、被検者の体重、年齢、及び性別などさらに詳しい条件を入力して、身長-尾骨から求める尾骨の位置の精度を上げてもよい。この場合には、身長、尾骨、体重、年齢、及び性別等が関連付けられたデータテーブルを用意しておく。

ここで、HD3には、あらかじめ上記したような身長-尾骨あるいは他のいくつか被検者情報との関係を示す実施例1に記載したようなデータテーブルが記憶されている。CPU1はHD3のデータを使用して、被検者の尾骨の位置を割り出す。その結果は、位置表示コントローラ33に送られる。位置表示コントローラ33は、位置表示用操作卓61に接続される。操作卓61経由で位置表示コントローラ33が制御されるようになっている。

位置表示器31は、天井50に装着される。例えば、既存のX線CT装置に後から位置表示器31を取り付ける場合など、設置位置が見つからない場合には、天井50などガントリー20以外の位置に装着することが考えられる。位置表示器31は、天井50に限らずガントリー20以外の任意の位置に装着することができる。

位置表示コントローラ33から送られた被検者の尾骨の位置は、信号線32経由で位置表示器31に送られる。ここで信号線32に代えて、トランスミッター67とレシーバー66を使用して、位置表示コントローラ33と位置表示器31とを無線や光通信で接続してもよい。このようにすれば、本実施例に係る着座位置表示システムの設置が簡便となる。この結果、既存のX線CT装置に対してまったく手を加えなくても、被検者の着座位置を指示できるようになる。

本発明のX線CT装置の全体図。 本発明の実施例1における、位置表示システムの概略構成図。 本発明の実施例1のフローチャート。 本発明の実施例1における、位置表示システムの概略構成図。 本発明の実施例2における、位置表示システムの概略構成図。 本発明の実施例3における、位置表示システムの概略構成図。 本発明の実施例4における、位置表示システムの概略構成図。

符号の説明

１ CPU、２ RAM、３ HD、４ 画像処理部、５ CRT、６ キーボード、７ マウス、１０ 操作卓、１２ 寝台、１３ 天板、１４ 支持台、1５ テーブルコントローラー、１６ 枕、２０ ガントリー、２１ X線管、２２ X線コントローラ、２３ コリメータ、２４ X線遮蔽コントローラ、２５ X線検出器、２６ データ収集部、２８ 回転盤、３１ 位置表示器、３２ 信号線、３３ 位置表示コントローラ、３４ 信号線、４１ センサ、６２ 被検者身長計測装置、６３ 信号線、６４ トランスミッター、６５ レシーバー、６６ レシーバー、６７ トランスミッター

Claims (7)

1. 枕の設置された寝台と、
   被検者が前記寝台上に横たわった時にその頭部を枕にのせることができるような被検者の着座位置を計算する位置計算手段と、
   前記位置計算手段での前記計算の対象となる被検者の特性値を入力する被検者特性値入力手段と、
   前記計算された着座位置を前記寝台上に示す位置表示手段と、
   を備えた着座位置表示システム。
2. 前記位置計算手段は前記特性値として少なくとも身長を用いて前記着座位置を計算し、
   前記被検者特性値入力手段には、少なくとも被検者の身長を計測するセンサを含み、
   前記位置表示手段は、可視光を前記寝台上に投光するもので、前記位置計算手段により求められた着座位置に応じてその投光位置を前記寝台上の長手方向に移動するものであることを特徴とする請求項１に記載の着座位置表示システム。
3. 平均的な身長−尾骨の長さの関係を示すデータテーブルをさらに備え、
   前記位置計算手段は、前記身長を前記データテーブルに当てはめて尾骨の位置を計算し、
   前記位置表示手段は、前記枕の上端部を起点にして、身長から尾骨の高さを差し引いた距離だけ枕の反対方向に測定した位置に前記可視光を投光するものであることを特徴とする請求項２に記載の着座位置表示システム。
4. 前記被検者特性値入力手段には、少なくとも被検者の身長を計測するセンサを含み、
   前記位置表示手段は、ガントリーまたは検査室の壁面や柱に設置されることを特徴とする請求項１に記載の着座位置表示システム。
5. 前記位置計算手段と前記位置表示手段及び前記被検者特性値入力手段との間の信号伝送は無線または有線により行われることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の着座位置表示システム。
6. 前記被検者を寝台上に横たえて前記被検者の診断画像を取得する画像診断装置において、請求項１から５のいずれかに記載の位置表示システムを備えたことを特徴とする画像診断装置。
7. Ｘ線源とＸ線検出器を搭載して被検者の周囲を回転可能な回転盤と、
   前記Ｘ線検出器で取得した被検者を透過したＸ線データをもとに前記被検者の画像を作成可能な画像処理部と、
   前記被検者を搭載して前記被検者の体軸方向へ移動可能な寝台を備えたテーブルと、
   前記画像処理部で作成された画像を表示するＣＲＴと、
   前記Ｘ線源からのＸ線照射や前記Ｘ線検出器での前記透過Ｘ線データ取得を制御して撮影を実行するＣＰＵと、を有するＸ線ＣＴ装置において、
   請求項１から５のいずれかに記載の位置表示システムを備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

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