JP2007185304A - 医療用放射線装置および医療用放射線装置における撮影基準位置の設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検体毎の撮影基準位置を容易に設定可能とし、同一位置で撮影した時間差のある新旧スライス像の比較を容易にすること。
【解決手段】 放射線の照射位置に合わせて配置したレーザー発光器１０からレーザー光１１を照射するようにし、天板５を移動して被検体Ｐを放射線の照射位置へ位置付けることにより、被検体の頭頂部または脚の先端がレーザー光を遮ったことを天板に設けた光検出器１２で検出したきの天板の位置を撮影基準位置として設定するようにした。
これにより、被検体の体格の違いや身長差などに何等影響されることなく、被検体毎に一義的に容易に基準位置を設定することが可能となり、その基準位置を基にしてスキャン位置を明確にすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、時間をおいて撮影した医療用放射線画像の比較観察を容易にするのに適した医療用放射線装置およびその医療用放射線装置における撮影基準位置の設定方法に関する。

疾病の診断や健康診断などの際に、画像診断装置によって撮影された医療用放射線画像（以下、単に画像という。）が極めて有用な診断情報を提供する。また、疾患の進行状況や術後の経過を観察したり、健康診断において前回の検診と今回の検診との違いを比較して観察したりすることも多い。このような経過観察のためには、同一位置で撮影された画像を比較しなければ、小さな変化を見落としてしまうことにもなり兼ねないので、画像の撮影に当っては、当該被検体について、過去に撮影した位置と今回撮影する位置とを正確に一致させる必要がある。

しかしながら、例えばＸ線ＣＴ装置で撮影した断層画像（スライス像とも言う。）には、それぞれにスライス番号や当該スライスにおける寝台天板の位置を示す位置情報が付帯情報として付加されるものの、寝台天板の基準位置が、Ｘ線ＣＴ装置への電源投入時の寝台天板の位置であったり、撮影を開始したときの寝台天板の位置であったりと固定したものではなく、さらに寝台天板に寝載される被検体の位置も定まっている訳ではないので、各スライス像に付加された位置情報からでは、正しい撮影位置を判断することはできなかった。

そこで、従来は、最初にスカウト像を撮影して、そのスカウト像上にスライス像を得るための撮影範囲を設定し、引続きその設定した範囲について各スライス像を撮影することが行なわれていた。そのときの手順を図６にフローチャートで示してある。

すなわち、先ず被検体を寝台天板に寝かせてセットアップする（ステップ１１）。次に寝台装置のゼロリセットボタンを押すなどして、そのときの寝台天板の位置を基準位置に定める（ステップ１２）。続いてスカウト像を撮影し（ステップ１３）、得られたスカウト像にスライス像を得るための撮影開始位置と終了位置を指定する（ステップ１４）。そして、指定した撮影開始位置から終了位置までスキャンを実行して所望のスライス像を得る（ステップ１５）こととなる。

このような手順でスライス像を撮影する場合には、最初にスカウト像を撮影する必要があるので、被検体はその分余分なＸ線を受けることとなり、被曝が増すという問題があった。

ところで、スカウト像を撮影することなく被検体の位置決めをする手段として、寝台天板に固定される固定具に被検体の頭部を固定して、その頭部をテレビカメラで撮影した映像を記憶しておき、次回のスライス像の撮影に際して、同様の工程で被検体の頭部を固定具に固定してテレビカメラで頭部を撮影し、その映像と以前撮影して記憶させてあった映像とをモニタ上で重ね合わせるようにして、モニタを見ながら以前撮影した映像に今回の映像が一致するように、寝台天板の位置を調整するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２５８０６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている固定具によって被検体を寝台天板に固定するものは、被検体に圧迫感や息苦しさなどの苦痛を強いることとなり、かつ、被検体の体型、大人か子供かなどに応じて各種の固定具を用意しなければならないなどの問題があった。また、被検体の頭部や顔の外観の特徴を認識することによって位置合わせを行なうので、位置合わせに時間を要し医療スタッフにとっての負担が大きくなるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。

上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被検体を寝載した天板の任意の位置で撮影した画像に、撮影基準位置に基づく撮影位置情報を付加する医療用放射線装置において、放射線の照射位置に合わせて配置され、前記被検体へ向けてレーザー光を発するレーザー発光手段と、このレーザー発光手段からのレーザー光を検出するための光検出手段と、前記天板を移動して、前記被検体を前記放射線の照射位置へ位置付ける位置付け手段とを備え、前記天板に寝載された前記被検体の頭頂部または脚の先端が前記レーザー発光手段からのレーザー光を遮ったことを前記光検出手段で検出したきの前記天板の位置を、撮影基準位置とすることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の医療用放射線装置において、前記光検出手段は、前記天板の長手方向に所定範囲に亘って設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、寝台天板に寝載された被検体の頭頂部または脚の先端が、放射線の照射位置に合わせて配置されたレーザー発光手段からのレーザー光を遮ったところを撮影基準位置として設定する撮影基準位置設定手段と、保存されている過去に撮影された画像から撮影位置情報を読み出し、前記撮影基準位置に基づきその読み出された画像の撮影位置に一致させるように、前記寝台天板を放射線の照射位置へ位置付ける位置付け手段と、この位置付け手段によって位置付けられた前記撮影位置で放射線を照射して画像を撮影する撮影手段と、前記保存されている過去に撮影された画像と同じ撮影位置で今回撮影した画像を、前記過去に撮影された画像に対応させて表示する表示手段とを具備することを特徴とする医療用放射線装置である。

また、請求項４に記載の発明は、被検体の寝載された天板を放射線の照射位置へ位置付けて撮影した前記被検体の放射線画像に、撮影位置情報を付加する場合の撮影基準位置として、放射線の照射位置に合わせて配置した光源からの光が、前記被検体によって最初に遮られた位置を前記撮影基準位置とすることを特徴とする医療用放射線装置における撮影基準位置の設定方法である。

上記課題を解決するための手段の項にも示したとおり、本発明の特許請求の範囲に記載する各請求項の発明によれば、次のような効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、被検体の頭頂部または脚の先端を天板の基準位置に設定するので、被検体の体格の違いや大人であろうと子供であろうと身長差などに何等影響されることなく、被検体毎に一義的に容易に基準位置を設定することが可能となり、その基準位置を基にしてスキャン位置を明確にすることができる。また、被検体は天板上の適宜の位置に横になるだけでスキャンのための基準位置を設定することができるので、位置決めのためのセットアップ作業が極めて容易となり、技師など医療スタッフの負担を軽減することができる。さらに、固定具を用いる必要がないので、被検体に苦痛を強いることがなくなり、加えて、スカウト像の撮影も必要がないので、被検体の放射線被曝を軽減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、天板上の適宜の位置に横になっている被検体の頭頂部または脚の先端の位置を、天板自体で検出してその位置を天板の基準位置とするので、基準位置を極めて正確に設定することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、過去のスキャン位置に合わせた新たなスライス像を容易に得ることができるので、同一スキャン位置での新旧スライス像を対比した観察が可能となり、疾患の進行状況や術後の経過を観察する際に小さな変化を見落とすこともなくなり、診断精度を向上することができる。また、新旧スライス像をサブトラクションすることによってその差を明らかに表現するような場合にも、位置合わせが容易なので作業がスムースに行なえる。

請求項４に記載の発明によれば、放射線の照射位置に合わせて配置した光源からの光が、天板に寝載された被検体の頭頂部または脚の先端など、被検体によって最初に遮られた位置を撮影基準位置に設定するので、被検体の体格の違いや身長差などに影響されることなく、被検体毎に一義的に容易に撮影基準位置を設定することが可能となり、その撮影基準位置を基にしてスキャン位置を明確にすることができる。

以下、本発明の実施例を、医療用放射線装置がＸ線ＣＴ装置である場合について、図１ないし図５を参照して詳細に説明する。なお、これらの図において、同一部分には同一符号を付して示してある。

図１は、Ｘ線ＣＴ装置の概略的な構成を示した外観図である。このＸ線ＣＴ装置は、撮影架台１と、撮影架台１の前面に配置される寝台装置２と、撮影架台１および寝台装置２を操作し、かつ、Ｘ線ＣＴ装置を構成する各ユニットを有機的に制御する制御部３から構成されている。撮影架台１の略中心部には、撮影部となる開口部４が設けられている。また、寝台装置２の上面には、被検体が寝載される天板５が長手方向へ進退自在に設けられている。寝台装置２の高さは制御部３の操作によって適宜調節され、天板５も撮影架台１側へ迫り出すようにスライドさせられる。よって、撮影時には、天板５に寝載された状態で被検体が、撮影架台１の開口部４内へ送り込まれる。

なお、撮影架台１内には、図示しないがＸ線管、Ｘ線検出器、高電圧発生装置、データ収集システムなどを備えた回転部が設けられており、Ｘ線管から発生したＸ線が開口部４の中央近辺から被検体の周りへ照射されるようになっている。この開口部４内において、被検体へＸ線を照射する位置が撮影位置すなわちスキャン位置となる。従って、そのスキャン位置へ寝台装置２の天板５に寝載した被検体を位置付けることによって、その位置での投影データが収集される。

また、制御部３上には、キーボードを始めマウスやトラックボール、ジョイスティックなどのポインティングデバイスを備えた入力器６やモニタ７が配置され、制御部３内には図示しない画像再構成装置などが収納されている。そして、データ収集システムから得られた投影データに基づき画像再構成装置において断層画像が再構成され、その画像がスライス像としてモニタ７に表示される。

そこで本発明では、図２に示すように、撮影架台１内にスキャン位置に合わせてレーザー発光器１０を設置する。このレーザー発光器１０は、開口部４内へ送り込まれる天板５の表面に対向し、発せられるレーザー光１１が天板５の幅方向のほぼ中央に垂直に照射されるような位置に設ける。そして、このレーザー光１１を検出するための光検出器１２が天板５に設けられるが、その位置は、図３に示すように、天板５の幅方向の略中央部であって、先端側に例えば３分の１程度の長さに亘って設けるものとする。この光検出器１２は、天板５の表面に設けても良いが、好ましくは周囲の散乱光の影響を防止するために、天板５に形成した溝の内部に埋め込むように設けるのが良い。

このように構成したものにおいて、投影データの収集を開始するに当って、先ず、天板５が撮影架台１から寝台装置２側へ退避している状態で、被検体Ｐを天板５に寝載させるとともに、レーザー発光器１０を駆動してレーザー光１１を発光させるようなセットアップを実行する。このとき、例えば被検体Ｐの頭が撮影架台１側を向くようにしておく。次に、天板５を撮影架台１の開口部４へゆっくり送り込む。従って、天板５の先端がレーザー発光器１０から照射されるレーザー光１１の光軸を横切ることとなり、さらに天板５が進むとレーザー光１１が光検出器１２に入射することになるので、光検出器１２から検出信号（オン信号）が送出される。なおさらに天板５が進むとレーザー光１１が被検体Ｐの頭部先端によって遮られることとなり、このとき光検出器１２からの検出信号が停止する。すなわち、光検出器１２からオフ信号が得られることになる。

よって、光検出器１２からの信号が、オン信号からオフ信号に変わったときの天板５の位置を基準位置に設定する。換言すれば、被検体Ｐの頭部先端でレーザー光１１を遮ったときの天板５の位置を基準位置とするように、撮影時の寝台位置を自動的にゼロリセットさせる。その後所望のスキャン位置に被検体Ｐを位置付けて、スキャンを開始する。そして、得られた各断層画像に、先に設定した天板５の基準位置をゼロとして、そこからの距離を示す位置情報が付帯情報として付加される。

なお、上記の実施例でのセットアップは、被検体Ｐの頭が撮影架台１側を向くようにして行なうと説明したが、天板５に被検体Ｐを逆向きに寝かせて、被検体Ｐの脚の先が撮影架台１側を向くようにしても良いことはいうまでもない。このときは、被検体Ｐの脚の先端によってレーザー光１１が遮られて、光検出器１２からオフ信号が得られることになる。また、各断層画像に付加される位置情報は、脚の先端からの位置を示すことになるので、この場合には、各断層画像に付加する位置情報には、脚の先端からの位置を示していることを明確にする記号などを付記するものとする。

上述のように、本発明によれば、被検体Ｐの頭頂部または脚の先端を天板５の基準位置に設定するので、被検体Ｐの体格の違いや大人であろうと子供であろうとその身長差などに何等影響されることなく、被検体Ｐ毎に一義的に容易に基準位置を設定することが可能となり、その基準位置を基にしてスキャン位置を明確にすることができる。また、被検体Ｐは天板５上の適宜の位置に横になるだけでスキャンのための基準位置を設定することができるので、位置決めのためのセットアップ作業が極めて容易となり、技師など医療スタッフの負担を軽減することができる。さらに、固定具を用いる必要がないので、被検体Ｐに苦痛を強いることがなくなり、加えて、スカウト像の撮影も必要がないので、被検体Ｐの放射線被曝を軽減することができる。

さらに、天板５に寝載された被検体Ｐのスライス像を得るに当って必要となる天板５の基準位置を、天板５自体に設けた光検出器１２によって検出した天板５上の適宜の位置に横になっている被検体Ｐの頭頂部または脚の先端の位置として設定するので、被検体Ｐ毎に基準位置を極めて正確に設定することが可能となり、基準位置に基づき指定される被検体Ｐ毎のスキャン位置も正確になる。

次に、本発明の応用例について説明する。

上述の説明から明らかなように、本発明によれば被検体毎に基準位置が一義的に設定されるので、基準位置を基にしたスキャン位置は被検体毎に不変となる。よって、基準位置を合わせることによって、過去に得たスライス像と同一スキャン位置でのスライス像を容易に撮影することができるので、その方法について、図４および図５を参照して説明する。

例えば、或る被検体について、過去に頭部先端を基準位置として、そこから３００mm、３１０mm、３２０mmの位置のスライス像が撮影されて保存されており、今回それと同じ位置でのスライス像を撮影して、両者を比較しながら観察するものとする。図４はモニタ７に表示された画像を示しており、上段には過去の３枚のスライス像が記憶装置などから読み出されて表示されている。

図５は作業手順を示したフローチャートである。先ずステップ１として、被検体の過去に撮影したスライス像を記憶装置などから読み出してモニタ７に表示する。次にステップ２として、被検体を頭が撮影架台１側を向くように天板５上に寝かせて基準位置を設定するためのセットアップをする。そしてステップ３として、天板５を撮影架台１の開口部４へゆっくり送り込む。従って、レーザー発光器１０からのレーザー光１１が天板５に設けられた光検出器１２で受光されてオン信号が送出され、さらに天板５が進みレーザー光１１が被検体の頭部先端によって遮られると光検出器１２からオフ信号が送出されて、天板５の位置がゼロリセットされる。

そこで、ステップ４として、比較すべき過去のスライス像を基に、入力器６を操作して、ゼロリセットされた天板５の位置から３００mmの位置を撮影開始位置とし、３２０mmの位置を撮影終了位置に指定するとともに、１０mm毎に撮影を行なうように制御部３へ指示を与える。その後ステップ５としてスキャン開始の指示をすれば、今回撮影したスライス像が得られ、これをステップ６としてモニタ７に過去のスライス像とそれぞれスキャン位置を対応させて表示する。図４の下段は、今回撮影したスライス像である。

よって、過去のスキャン位置に合わせた新たなスライス像を容易に得ることができるので、同一スキャン位置での新旧スライス像を対比した観察が可能となり、疾患の進行状況や術後の経過を観察する際に小さな変化を見落とすこともなくなり、診断精度を向上することができる。また、新旧スライス像をサブトラクションすることによってその差を定量的に表現するような場合にも、位置合わせが容易なので作業がスムースに行なえる。

本発明は上述の実施例に限ることなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々の形態で実施することができる。例えば、撮影架台１の開口部４内に従来から設けられているスキャン位置を示すためのポインターの光を、被検体の頭頂部や脚の先端で検出したところを基準位置に設定するようにしても良い。このようにすれば、レーザー発光器１０を新たに設ける必要がない。また、レーザー光１１が被検体の横方向をよぎるように、レーザー発光器１０と光検出器１２を開口部４内に横方向に設けてもよく、この場合には光検出器１２を天板５に設ける必要はない。

本発明が適用されるＸ線ＣＴ装置の概略的な構成を示した外観図である。 レーザー発光器と光検出器との位置関係を説明するために示した撮影架台と寝台装置を横方向から見た透視図である。 天板の一例を示した平面図である。 本発明を適用して、過去に撮影したスライス像と今回撮影したスライス像とを比較して観察する場合を説明した説明図である。 本発明の応用例として、過去に撮影したスライス像と同じスキャン位置で新たにスライス像を得るときの作業手順を説明したフローチャートである。 従来のスカウト像に基づきスライス像を得る手順を説明したフローチャートである。

符号の説明

１ 撮影架台
２ 寝台装置
４ 開口部
５ 天板
１０ レーザー発光器
１１ レーザー光
１２ 光検出器
Ｐ 被検体

Claims (4)

1. 被検体を寝載した天板の任意の位置で撮影した画像に、撮影基準位置に基づく撮影位置情報を付加する医療用放射線装置において、
   放射線の照射位置に合わせて配置され、前記被検体へ向けてレーザー光を発するレーザー発光手段と、
   このレーザー発光手段からのレーザー光を検出するための光検出手段と、
   前記天板を移動して、前記被検体を前記放射線の照射位置へ位置付ける位置付け手段と
   を備え、前記天板に寝載された前記被検体の頭頂部または脚の先端が前記レーザー発光手段からのレーザー光を遮ったことを前記光検出手段で検出したきの前記天板の位置を、撮影基準位置とすることを特徴とする医療用放射線装置。
2. 前記光検出手段は、前記天板の長手方向に所定範囲に亘って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の医療用放射線装置。
3. 寝台天板に寝載された被検体の頭頂部または脚の先端が、放射線の照射位置に合わせて配置されたレーザー発光手段からのレーザー光を遮ったところを撮影基準位置として設定する撮影基準位置設定手段と、
   保存されている過去に撮影された画像から撮影位置情報を読み出し、前記撮影基準位置に基づきその読み出された画像の撮影位置に一致させるように、前記寝台天板を放射線の照射位置へ位置付ける位置付け手段と、
   この位置付け手段によって位置付けられた前記撮影位置で放射線を照射して画像を撮影する撮影手段と、
   前記保存されている過去に撮影された画像と同じ撮影位置で今回撮影した画像を、前記過去に撮影された画像に対応させて表示する表示手段と
   を具備することを特徴とする医療用放射線装置。
4. 被検体の寝載された天板を放射線の照射位置へ位置付けて撮影した前記被検体の放射線画像に、撮影位置情報を付加する場合の撮影基準位置として、放射線の照射位置に合わせて配置した光源からの光が、前記被検体によって最初に遮られた位置を前記撮影基準位置とすることを特徴とする医療用放射線装置における撮影基準位置の設定方法。

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