JP2008029844A - Ｘ線複合診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線ＣＲ装置によるＸ線二次元透視画像とＸ線ＣＴ装置による断層像との位置関係を明確にすることで、余分なＸ線撮影をなくし患者の負担を軽減させるＸ線複合診断システムを提供する。
【解決手段】患者に第一Ｘ線管（１２７）からＸ線を照射して、Ｘ線二次元透視画像（ＰＩ）を取得するＸ線撮影部（１０３）と、患者に第二Ｘ線管（１２５）からＸ線を照射して、透視した投影データを収集し画像再構成を行って断層像（ＴＩ）を取得するＸ線ＣＴ部（１０１）と、Ｘ線撮影部で取得されるＸ線二次元透視画像に、Ｘ線ＣＴ部の所定方向の位置情報を対応付けさせる制御部（５０）とを備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、Ｘ線二次元透視（レントゲン）画像を撮影するＸ線撮影装置および医療用Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置が組み込まれたＸ線複合診断システムに関する。

患者の診断に際して、患者の病気またはケガの状態に応じてＸ線撮影装置（以下、Ｘ線ＣＲ（Computed Radiography）装置という）によりＸ線二次元透視画像を撮影したり、Ｘ線ＣＴ装置により投影データを収集して断層像を表示したりする。このため病院は、それぞれの装置を別々に備えてなければならなかった。そのため費用がかかるとともに、設置面積も大きくなるという弊害があった。

さらに、Ｘ線ＣＲ装置によりＸ線二次元透視画像を撮影した後、ある患者に対しては、さらにＸ線ＣＴ装置により断層像を確認しなければならない状況が生じる場合がある。このような場合、Ｘ線二次元透視画像と断層像との間には位置関係が特定されておらず、Ｘ線二次元透視画像から断層像を確認しなり、逆に断層像からＸ線二次元透視画像を確認することは困難であった。また、造影剤を患者に投与する場合には、Ｘ線ＣＲ装置による撮影およびＸ線ＣＴ装置による撮影に際してそれぞれ造影剤を投与するなど、患者にも負担を与えるものであった。
特開平８−２８０６６６号公報

Ｘ線ＣＲ装置およびＸ線ＣＴ装置が組み込まれたＸ線複合診断システムであっても、Ｘ線ＣＲ装置によるＸ線二次元透視画像とＸ線ＣＴ装置による断層像との位置関係が特定されていなければ、放射線技術者などの操作者の負担も大きい。
そこで、本発明の目的は、Ｘ線ＣＲ装置によるＸ線二次元透視画像とＸ線ＣＴ装置による断層像との位置関係を明確にしてモニターなどに表示させることで、操作者の診断の負担を軽減するＸ線複合診断システムを提供することである。また、Ｘ線ＣＲ装置によるＸ線二次元透視画像とＸ線ＣＴ装置による断層像との位置関係を明確にすることで診断がしやすくなり、余分なＸ線撮影をなくし患者の負担を軽減させるＸ線複合診断システムを提供することである。

第１の観点では、本発明のＸ線複合診断システムは、被検体に第一Ｘ線管からＸ線を照射して、Ｘ線二次元透視画像を取得するＸ線撮影部と、被検体に第二Ｘ線管からＸ線を照射して、透視した投影データを収集し画像再構成を行って断層像を取得するＸ線ＣＴ部と、Ｘ線撮影部における被検体の位置情報と、Ｘ線ＣＴ部における被検体の位置情報とを対応付ける制御部とを備える。
この第１の観点におけるＸ線複合診断システムでは、Ｘ線撮影部の位置情報とＸ線ＣＴスキャン撮影の位置情報とを対応付けられるため、それぞれの撮影結果の位置関係が明確となり診断がしやすくなる。

第２の観点では、本発明のＸ線複合診断システムは、Ｘ線撮影部で取得されるＸ線二次元透視画像に、Ｘ線ＣＴ部における位置情報を表示させる表示部をさらに備える。
この第２の観点におけるＸ線複合診断システムでは、Ｘ線撮影部によるＸ線二次元透視画像にＸ線ＣＴスキャン撮影の位置情報を対応付けできるため、Ｘ線二次元透視画像をＸ線ＣＴスキャン撮影などに使用することができる。このため、Ｘ線撮影部とＣＴスキャン撮影のそれぞれで造影剤を用いる必要もなくなる。

第３の観点では、本発明のＸ線複合診断システムは、Ｘ線ＣＴ部により取得した断層像と、該断層像の取得位置情報が付与された前記Ｘ線二次元透視像とを同時に表示させる表示部をさらに備える。
この第３の観点におけるＸ線複合診断システムでは、操作者は、たとえばＸ線二次元透視画像で発見した異常部位を、その異常部位と同じ位置を特定した断層像を見ながら診断することができる。

第４の観点では、本発明のＸ線ＣＴ部は、Ｘ線二次元透視画像を、Ｘ線ＣＴ部による断層像取得のための条件設定に用いる条件設定部を有する。
この第４の観点におけるＸ線複合診断システムでは、ＣＴスキャン画像を撮影する場合には、スキャン範囲などの撮影条件を特定するためスカウト画像を撮影して、スキャン範囲を位置決めする。先にＸ線二次元透視画像を撮影し、次にＣＴスキャン画像を撮影する場合には、Ｘ線二次元透視画像にＸ線ＣＴ部の所定方向の位置情報が対応付けされているので、これをスカウト画像として使用することができる。このため、患者は余分にＸ線を照射されることがなく、また、造影剤を投与されることもない。

第５の観点では、本発明のＸ線複合診断システムは、被検体と関連する位置にマーク部材を配置して、マーク部材の位置を確認した上でＸ線撮影部によりＸ線二次元透視画像を取得するとともに、マーク部材の位置を確認した上でＸ線ＣＴ部により被検体の投影データを収集する。
この第５の観点におけるＸ線複合診断システムでは、被検体と関連するマーク部材の位置を確認してＸ線二次元透視画像を取得したり、ＣＴスキャン画像を得たりしているので、撮影時の被検体の位置を把握できる。

第６の観点では、第２の観点において、Ｘ線二次元透視画像がＸ線ＣＴ部により被検体の投影データを収集した範囲を示す範囲表示を含む。
この第６の観点におけるＸ線複合診断システムでは、Ｘ線二次元透視画像と断層像との位置が対応付けられており、さらにＸ線二次元透視画像にスキャンした範囲表示がなされるので、操作者はＸ線二次元透視画像と断層像とを両方を用意に把握することができる。

第７の観点では、本発明のＸ線複合診断システムは、Ｘ線二次元透視画像が、第一Ｘ線二次元透視画像と該第一Ｘ線二次元透視画像と異なる第二Ｘ線二次元透視画像とを有し、第一Ｘ線二次元透視画像と第二Ｘ線二次元透視画像とを表示するとともに、第一Ｘ線二次元透視画像に対応した第一の断層像と、第二Ｘ線二次元透視画像に対応した第二の断層像とを表示する。
この第７の観点におけるＸ線複合診断システムでは、Ｘ線二次元透視画像が二以上ある場合にも、Ｘ線二次元透視画像と断層像との位置関係が把握できる。

第８の観点では、第６の観点において、Ｘ線二次元透視画像の所定位置をポインタで指示すると、ポインタで指示した所定位置の断層像が表示される。
この第８の観点におけるＸ線複合診断システムでは、Ｘ線二次元透視画像と断層像との位置関係が対応付けられているため、Ｘ線二次元透視画像の所定位置をポインタで指示すると、ポインタで指示した所定位置の断層像が表示される。このため操作者は、Ｘ線二次元透視画像から判断して詳細に見たい部位の断層像を容易に診ることができる。

第９の観点では、本発明のＸ線複合診断システムは、所定方向の位置情報は、被検体の体軸方向の位置情報を含む。
この第９の観点におけるＸ線複合診断システムでは、Ｘ線二次元透視画像時にクレードルが垂直に起立したりする。そのような場合でも、所定方向の位置情報が被検体の体軸方向なので、位置の管理が容易である。

本発明のＸ線複合診断システムによれば、Ｘ線撮影部によるＸ線二次元透視画像にＸ線ＣＴスキャン撮影の位置情報を対応付けできるため、Ｘ線二次元透視画像と断層像との対応関係がわかる。このため、ＣＴスキャン撮影の際にスカウト像としてＸ線二次元透視画像を使うこともでき、また、Ｘ線二次元透視画像と断層像を同時に表示した場合には位置の対応関係が容易にわかる。

＜Ｘ線複合診断装置の全体構成＞
図１は、第一実施例のＸ線複合診断装置１００の構成を示す斜視図である。大別して、本装置は、操作コンソール５０と、患者の断層像を得るためにＸ線投影データを取得するＣＴ部つまりガントリ１０１と、Ｘ線電源供給部１２１と、患者のＸ線二次元透視（レントゲン）画像を得るＣＲ(Computed Radiography：デジタルＸ線画像撮影）部１０３とを有する。操作コンソール５０は、ガントリ１０１から転送されてきたデータに基づいてＸ線断層像を再構成し、Ｘ線断層像を表示する。また、操作コンソール５０は、フラットパネル検出器７０（図２を参照）から転送されてきたデータに基づいてＸ線二次元透視画像を表示する。

Ｘ線複合診断装置１００は、すべてを同一の室内に配置する必要はない。たとえば、患者である被検体が入る診察室にガントリ１０１とＣＲ部１０３とを配置し、操作コンソール５０を放射線技師用の操作室に配置してもよい。さらに、ガントリ１０１内のＸ線管１２５およびＣＲ部１０３のＸ線管１２７に電源を供給するＸ線電源供給部１２１は、診察室または操作室のスペースを確保するために地下室に配置してもよい。

クレードル１１７は、患者を上に横たえられた状態でガントリ１０１側へ移動可能となっている。また、ＣＲ部１０３は、クレードル１１７の側部に配置されている。

図２は、実施形態におけるＸ線複合診断装置１００の構成を示すブロック図である。ガントリ１０１およびＣＲ部１０３は、それらの制御を行うＣＴ＆ＣＲ制御部１４０を備えており、以下に説明する各種装置が接続されている。

ガントリ１０１の内部には、Ｘ線発生源であるＸ線管１２５、Ｘ線管１２５に接続されたＸ線管コントローラ１２３、Ｘ線の照射範囲を制限する不図示のコリメータ、コリメータの開口幅を調整する制御モータなどが設けられている。コリメータを通過したＸ線は、ガントリ１０１の回転方向に沿うファン状のＸ線ビーム、つまりファンビームを形成する。

また、ガントリ１０１の内部には、通常６０°前後のファン角に依存した長さにわたる複数の検出器がエレメント方向、つまりＺ軸方向に多数列に並んだ検出チャンネルを有するＸ線検出部１３３が設けられている。Ｘ線検出部１３３は、たとえばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成される。

ガントリ１０１は、検出チャンネルの出力を投影データとして収集する複数のデータ収集部（ＤＡＳ：Data Acquisition System）１３５を備える。データ収集部１３５は、１個または複数（たとえば４個，８個，１６個または３２個）から構成され、Ｘ線検出部１３３に接続されている。たとえば、一般に４ＤＡＳと呼ばれる４個のデータ収集部１３５を有しているものは、エレメント方向に並んだ４列の検出チャンネルからなり、Ｘ線管１２５が一回転する間にスライス画像を４枚取得することができる。Ｘ線管１２５とＸ線検出部１３３とは、互いに空洞部を挟んで、すなわち、患者を挟んで対向する位置に設けられている。そして、Ｘ線管１２５とＸ線検出部１３３とは、対向する位置関係が維持された状態で患者の周りを回転するように回転部１３０に設けられている。回転部１３０には回転モータ１３１及び回転モータドライバ１３２が接続されており、回転部１３０は、回転モータドライバ１３２により、たとえば約０．３秒から１．０秒で一回転するように制御されている。

なお、Ｘ線複合診断装置１００は、３６０°分の投影データからの再構成を前提としたフルスキャンモードと、１８０°＋ファン角分の投影データからの再構成を前提としたハーフスキャンモードとを用意し、ユーザが任意に選択できるようになっている。フルスキャンモードによれば高品質の断層像を再構成することが可能であり、ハーフスキャンモードによれば断層像の画質を若干犠牲にするかわりに、スキャンスピードを稼ぐことができ、その分患者に対する被曝量を低減させることにもなるというメリットがある。

ＣＲ部１０３には、Ｘ線発生源であるＸ線管１２７、Ｘ線管１２７に接続されたＸ線管コントローラ１２３、Ｘ線の照射範囲を制限するための開口を有するコリメータ（不図示）が設けられている。Ｘ線管１２７からのＸ線を受光するフラットパネル検出器７０がクレードル１１７内に設けられている。

ＣＲ部１０３のＸ線管１２７は、患者の体位（立位、座位もしくは臥位）、または患者の撮影部位に応じて、Ｘ線管１２７の位置を六自由度変更することができる。このためＣＲ部１０３にはＣＲ回転モータ１３８及びＣＲ回転モータドライバ１３９が接続されている。

患者はクレードル１１７上に横たえられた状態で患者の体軸方向つまりＺ軸方向に、クレードルモータ１１２によって移動される。このクレードルモータ１１２はクレードルモータドライバ１１３によって駆動される。

さらに、必要であれば、患者の心拍状態を確認するために、心拍運動を電気信号に変換する心電計を患者に装着してもよい。そして、心電計の信号をＣＴ＆ＣＲ制御部１４０に送れば、心拍状態に応じてＸ線照射をすることができる。

ＣＴ＆ＣＲ制御部１４０は、操作コンソール５０と互いに通信を行うように接続されている。操作コンソール５０の指令に基づいて、Ｘ線管コントローラ１２３、クレードルモータドライバ１１３、回転モータドライバ１３２などに対し、各種制御信号を出力することになる。データ収集部１３５で収集されたデータは、操作コンソール５０に送出され画像の再構成が行われ、断層像が表示される。またフラットパネル検出器７０で収集されたデータも操作コンソール５０に送出され二次元透視画像が表示される。

操作コンソール５０は、いわゆるワークステーションであり、図示するように、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭ５２、主記憶装置として機能するＲＡＭ５３をはじめ装置全体の制御を行うＣＰＵ５４を備える。

ハードディスク装置５１は、ここにオペレーティングシステムのほか、ガントリ１０１およびＣＲ部１０３に各種指示を与えたり、フラットパネル検出器７０より受信したデータに基づいて二次元透視画像を表示したりするための画像処理プログラム、データ収集部１３５より受信したデータに基づいてＸ線断層像を再構成したり、表示したりするための画像処理プログラムが格納されている。また、ＶＲＡＭ５５は表示しようとするイメージデータを展開するメモリであり、イメージデータ等を展開することでモニター５６に表示させることができる。各種操作は、キーボード５７およびマウス５８で行う。

＜ＣＲ部１０３の構成＞
図３は、ＣＲ部１０３の構成を示す斜視図である。ＣＲ部１０３のフレームは、回転支柱１０４と回転支柱１０４の上端部に設けられた旋回アーム１０５と、旋回アーム１０５から釣り下がった伸縮アーム１０７とから構成されている。伸縮アーム１０７の端部にはＸ線管１２７が、ボールジョイント機構によって回転可能に設けられている。

＜クレードルの構成＞
図４は、クレードル１１７の構成を示す図である。図４Ａはクレードル１１７の斜視図であり、Ｂはクレードル１１７の透視断面図であり、Ｃは、ＢのＣ−Ｃの断面図である。図４Ａにおいて、クレードル１１７は、プラスチックなどのＸ線を透視しやすい物質で構成され中空構造になっている。中空構造内には、矢印で示したＺ軸方向に移動可能なフラットパネル検出器７０が配置されている。なお、クレードル１１７は、テーブル上でＺ軸方向に移動するとともに、図７で説明するように、空圧シリンダーなどの起立駆動部１１９により、起立させることができる。

図４Ｂおよび図４Ｃが示すように、クレードル１１７の中空構造内には、フラットパネル検出器７０が所定方向に滑らかに移動するため、Ｘ線を透視しやすい硬質プラスチックなどでできたガイドレール７７が設けられている。Ｘ線ＣＴスキャンの際にガイドレール７７が撮影に影響を与えないようにするためである。ガイドレール７７の長さはクレードル１１７のＺ軸方向の長さと同等である。ガイドレール７７に対応してフラットパネル検出器７０にタイヤ７５が４つ設けられている。タイヤ７５を駆動するために駆動モータ７３がフラットパネル検出器７０内に設けられている。そして、二次元パネルセンサ７１がフラットパネル検出器７０内のＸＺ平面に設けられている。二次元パネルセンサ７１は、たとえばシンチレータとＣＣＤ、ＭＯＳまたはＣ−ＭＯＳセンサなどのセンサとから構成される。Ｘ線ＣＴスキャンの際には、フラットパネル検出器７０は、退避位置であるクレードル１１７の＋Ｚ軸方向の端位置に移動する。このため、フラットパネル検出器７０に含まれる、二次元パネルセンサ７１、駆動モータ７３およびタイヤ７５に金属などのＸ線を透視しにくい物質が含まれていても問題ない。

また、クレードル１１７の上面の一部にプラスチックで作られた透視窓７８が形成されている。操作者が実際にどこにフラットパネル検出器７０が配置してあるかを目視するためである。患者がクレードル１１７に横になって載った際にも、フラットパネル検出器７０の位置を確認できるようにクレードル１１７の上面の側部に透視窓７８を設けることが好ましい。さらに、透視窓７８から二次元パネルセンサ７１のＺ軸方向の長さの中心位置が確認できるように、フラットパネル検出器７０の表面に中心線が描かれている。

二次元パネルセンサ７１および駆動モータ７３への電源供給には、図示していない電源ケーブルがフラットパネル検出器７０とクレードル１１７との間に設けられており、また、二次元パネルセンサ７１からの信号データを受ける信号線も同様にフラットパネル検出器７０とクレードル１１７との間に設けられている。なお、図４に示した駆動モータ７３は、フラットパネル検出器７０内に設けられているが、クレードル１１７に設けても良い。図４Ｃには、さらにフラットパネル検出器７０がクレードル１１７内でどの位置（Ｚ軸方向）にいるかわかるように、位置センサ７９が設けられている。駆動モータ７３がステッピングモータなどである場合には、フラットパネル検出器７０の駆動開始時に位置の初期化などを行えば、必ずしも位置センサ７９は必要ではない。

＜Ｘ線複合診断装置を使ったＸ線撮影＞
図５は、Ｘ線複合診断装置１００を使ったＸ線撮影を示すフローチャートである。Ｘ線複合診断装置１００のスキャンには、大きく分けて４つのスキャンタイプが用意されている。スキャンタイプには、ＣＲ撮影のみ（ＣＲ撮影モード）を行うタイプ１、ＣＴスキャンのみ（ＣＴスキャンモード）を行うタイプ２、ＣＲ撮影を行った後にＣＴスキャンを行うタイプ３、およびＣＴスキャンを行った後にＣＲ撮影を行うタイプ４が用意されている。

ステップＳ１２では、患者の登録を操作コンソール５０で行う。そして、患者の撮影部位や症状に応じて、ＣＲ撮影のみ、ＣＴスキャンのみ、またはＣＲ撮影とＣＴスキャンとを両方行うかを入力する。
ステップＳ１３において、入力されたスキャンタイプに応じて、ＣＲ撮影のみ、ＣＴスキャンのみ、またはＣＲ撮影とＣＴスキャンの両方であるかを判断する。

ＣＲ撮影のみであればステップＳ１４に進み、撮影する部位に応じてＣＲ部１０３のＸ線管１２７およびフラットパネル検出器７０が移動する。そしてＸ線撮影が行われる。ＣＴスキャンのみであればステップＳ１５に進み、撮影する部位に応じてＣＴ部１０１のＸ線管１２５およびクレードル１１７が移動する。そしてＣＴスキャンが行われる。ＣＲ撮影とＣＴスキャンの両方であれば、ステップＳ１６に進み、撮影する部位に応じてＣＲ部１０３のＸ線管１２７およびフラットパネル検出器７０が移動したり、ＣＴ部１０１のＸ線管１２５およびクレードル１１７が移動したりする。この撮影については、図６ないし図１０を使って後述する。

ステップＳ１７において、各スキャンタイプとも、フラットパネル検出器７０またはＸ線検出部１３３からの信号を受け取り、必要な画像処理、たとえば画像再構成などを行い二次元透視画像または断層像を得る。
ステップＳ１８において、スキャンタイプが、ＣＲ撮影のみ、ＣＴスキャンのみ、またはＣＲ撮影とＣＴスキャンの両方であるかを判断する。

ＣＲ撮影のみであればステップＳ２０に進み、ＣＲ部１０３で撮影したＸ線二次元透視画像をモニター５６に表示する。操作者はＸ線二次元透視画像を使って診断する。ＣＴスキャンのみであればステップＳ２１に進み、ＣＴ部１０１でスキャンされたＣＴスキャン画像をモニター５６に表示する。操作者はＣＴスキャン画像の断層像などで診断を行う。ＣＲ撮影とＣＴスキャンの両方であれば、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、ＣＲ部１０３で撮影したＸ線二次元透視画像とＣＴスキャンの断層像とを画像マネージメントする。たとえば、どのような画像マネージメントを行うかは、あらかじめ操作者が入力しておく。ここでいう画像マネージメントとは、モニター５６に何枚のＸ線二次元透視画像とＣＴスキャンによる断層像を表示するかなどの表示に関するマネージメントである。

ステップＳ１９を経て、ステップＳ２２に進むと、ＣＲ部１０３で撮影したＸ線二次元透視画像と、ＣＴ部１０１でスキャンされたＣＴスキャン画像とをモニター５６に表示する。操作者はＸ線二次元透視画像およびＣＴスキャン画像の断層像などの両方の画像を見ながら診断を行う。次に、ステップＳ２１、ステップＳ２２およびステップＳ２３を経ると、操作者は診断レポートを作成し入力する。

＜ＣＲ撮影＆ＣＴスキャン＞
図５のステップＳ１６で行ったＣＲ撮影＆ＣＴスキャンについて図６に示すフローチャートを使って詳細に説明する。

図６において、ステップＣ１１では、患者である披検体の位置をクレードル１１７上で特定する。クレードル１１７上で患者がどの位置にいるかは特定できないからである。また、ＣＲ部１０３でＸ線透視撮影する場合には、患者は立位、座位もしくは臥位の状態でＸ線撮影する。クレードル１１７上で横に寝た状態（臥位）では、ＣＲ部１０３でのＸ線撮影からＣＴ部１０１によるＣＴスキャン撮影へ移行する際に、またはその逆にＣＴ部１０１によるＣＴスキャン撮影からＣＲ部１０３でのＸ線撮影へ移行する際に、患者の位置が大きくずれることは少ない。しかし、ＣＲ部１０３によりＸ線撮影が立位または座位の場合には、患者の位置が大きくずれる可能性がある。そこで披検体の位置をクレードル１１７上で特定する必要がある。

図７を使って、ステップＣ１１の詳細を説明する。図７において、ＡおよびＣは、立位の状態で患者（被検体）をＣＲ撮影で二次元透視画像撮影する状態である。ＢおよびＤはそれぞれ、ＡおよびＣの状態からＣＴスキャンによる断層像を撮影する状態へ移行した図である。図７Ａにおいて、立位で胸部のＣＲ部によるＸ線二次元透視画像が行われている。操作コンソール５０からの指令により、Ｘ線管１２７およびフラットパネル検出器７０が所定の位置に配置される。また、クレードル１１７は、空圧シリンダーなどの起立駆動部１１９により起立している。必要であれば、階段１３７を使って患者がクレードル１１７に対して立ってもよい。図７Ａではクレードル１１７にマークＭ１が設けられている。患者は、患者の頭部の頂上がマークＭ１に接するように横になる。これにより、患者がクレードル１１７のどの位置にいるかが把握できる。そして、図７Ｂのように、ＣＴスキャンによる断層像の撮影のために、クレードル１１７が水平になった状態で、ガントリ１０１の空洞部にクレードル１１７が挿入する。この際に、Ｘ線管１２５の中心とＸ線検出部１３３のＺ軸方向の中心とを結ぶ中心線ＣＬにマークＭ１を合致させるようする。このようにマークＭ１を基準として、クレードル１１７上の患者の位置を特定する。

図７Ｃにおいても、立位で胸部のＣＲ部によるＸ線二次元透視画像が行われている。操作コンソール５０からの指令により、Ｘ線管１２７およびフラットパネル検出器７０が所定の位置に配置される。また、クレードル１１７は、空圧シリンダーなどの起立駆動部１１９により起立している。図７Ｃでは患者の着ている衣服の胸部にマークＭ２が設けられている。これにより、患者がクレードル１１７のどの位置にあるかが把握できる。そして、図７Ｄのように、ＣＴスキャンによる断層像の撮影のために、クレードル１１７が水平になった状態で、ガントリ１０１の空洞部にクレードル１１７が挿入する。この際に、Ｘ線管１２５の中心とＸ線検出部１３３のＺ軸方向の中心とを結ぶ中心線ＣＬにマークＭ２を合致させる。このようにマークＭ２を基準として、クレードル１１７上の患者の位置を特定する。

マークＭ１の場合もマークＭ２の場合も、必ずしも合致させる位置を中心線ＣＬにしなくてもよい。たとえば、ガントリ１０１の入口または出口などの基準となりえる箇所であればよく、また被検体のスライス位置等を位置決め／確認するためのハロゲンランプやレーザ等からなるポジショニングライトの照射位置を基準としても良い。ただし、以下の説明では中心線ＣＬを標準として説明する。また、座位の状態であっては、図７Ｃおよび図７Ｄのように患者にマークＭ２を設けるようにすればよい。マークＭ２は患者の衣服に取り付けられているため、衣服を着ていれば基準が把握できるからである。なお、Ｘ線ＣＴスキャンの際には、フラットパネル検出器７０は、退避位置であるクレードル１１７の＋Ｚ軸方向の端位置に移動している。

マークＭ１およびマークＭ２は、Ｘ線を透視し、目視できるものであればどのようなものでもよい。たとえば色付きビニールテープなどである。目視でなく反射型センサでマークＭ１およびマークＭ２を見つける場合には、ビニールテープ表面に反射しやすい膜をコーテイングしたものを使用すればよい。

また、座標を統一する場合に、たとえはＣＴスキャンの場合に、患者の脚部を＋Ｚ側にして撮影する場合と頭部を＋Ｚ側にして撮影する場合とがある。また、ＣＲ撮影モードの際には、立位、座位もしくは臥位（脚部が＋Ｚ側と頭部が＋Ｚ側との両方）がある。このため、患者の体軸方向をＺ軸方向とし頭部側を−Ｚ側などとして統一した座標に変換するようにしておくことが好ましい。

図６に戻り、ステップＣ１２において、操作コンソール５０に入力された指示がＣＲ部１０３によるＣＲ撮影またはＣＴ部１０１によるＣＴスキャン撮影が先に行われるかを判断する。ＣＲ撮影が先であればステップＣ１３に進み、ＣＴスキャン撮影が先であればステップＣ１８に進む。

ステップＣ１３では、クレードル１１７およびフラットパネル検出器７０を動かし、立位、座位または臥位の状態で必要な部位のＣＲ撮影を実行する。クレードル１１７内におけるフラットパネル検出器７０は、図４Ｃで説明したように、位置センサ７９などで検出することができる。また、患者がクレードル１１７に対してどの位置にいたかは図７で説明したように、マークＭ１またはマークＭ２などで把握できる。ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像は、どのような規格で保存してもよいが、医用画像と通信の標準規格であるＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）で扱うことが好ましい。

次にステップＣ１４では、ＣＴスキャン撮影のため、クレードル１１７を動かし、ＣＴスキャンのための好ましい位置で、ＣＴスキャン撮影のための基準であるランドマークを決める。
そして、ステップＣ１５において、ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像にランドマークと関連位置情報を付け加える。Ｘ線二次元透視画像にＣＴスキャン撮影のランドマークが付け加えられることで、ガントリであるＣＴ部１０１によるＣＴスキャン撮影とＣＲ部１０３でのＸ線透視撮影との位置の関連付けが行われる。

ここで、図８を使って、ＣＴスキャン撮影とＸ線透視撮影との位置の関連付けについて詳細に説明する。図８Ａは臥位の状態でのＣＲ部１０３でのＸ線透視撮影を、図８ＢはＣＴ部１０１でのＣＴスキャン撮影を示したものである。図８中の符号は以下のとおりである。
Ｔ１=ＣＲ撮影時における、ガントリ１０１の中心線ＣＬとクレードル１１７の先端との距離（固定値）。
Ｔ２=ＣＲ撮影時における、クレードル１１７の先端とフラットパネル検出器７０の先端との距離(可変値)
Ｄ=フラットパネル検出器７０の長さ、つまり、フラットパネル検出器７０先端から後端までの距離（固定値）
Ｌ=ランドマークを設定した位置からクレードル１１７の初期位置までの距離、つまりランドマークバリュー（可変値）。

ここで、図８Ａの状態でＣＲ部１０３でのＸ線透視撮影を行う。このようなＣＲ撮影時、クレードル１１７は初期位置にある。そして、フラットパネル検出器７０は、被検体の撮影したい部位に移動する。図８Ａでは、被検体の胸部を撮影する状態である。フラットパネル検出器７０の位置は、図４Ｃで説明した位置センサ７９などで把握できる。すなわち距離Ｔ２を求めることができる。そして、ＣＴスキャン撮影に移行する。図８Ｂでは、操作者は、被検体の首にガントリ１０１の中心線ＣＬがある位置において、クレードル１１７の先端をランドマークとしている。フラットパネル検出器７０は、ＣＴスキャン撮影の邪魔にならないように、クレードルの右端（＋Ｚ側の端部）へ移動する。

被検体オリエンテーションが頭部から先にガントリに入る方向の場合：
ＣＲ撮影の開始位置および終了位置とランドマークの位置との関係は次のようになる。
ＣＲ撮影の開始位置 ＝ Ｌ―Ｔ１―Ｔ２ の関係が成り立ち、
ＣＲ撮影の終了位置 ＝ Ｌ―Ｔ１―Ｔ２―Ｄ の関係が成り立つ。
被検体オリエンテーションが脚部から先にガントリに入る方向の場合：
ＣＲ撮影の開始位置および終了位置とランドマークの位置との関係は次のようになる。
ＣＲ撮影の開始位置 ＝ ―（Ｌ―Ｔ１―Ｔ２） の関係が成り立ち、
ＣＲ撮影の終了位置 ＝ ―（Ｌ―Ｔ１―Ｔ２―Ｄ） の関係が成り立つ。

なお、ＣＲ撮影の開始位置および終了位置が正の場合と負の場合とがある。このため、正の場合には、Ｓというヘッダをつけ、負の場合にはＩというヘッダを付け、上記関係式の値は絶対値とすることができる。
図８Ｂにおいて、具体的に説明すると、ＣＲ撮影の開始位置 ＝ Ｌ―Ｔ１―Ｔ２＝−Ｚ１となる。そこで、ランドマークの位置とＣＲ撮影の開始位置との関係は、Ｉ｜Ｚ１｜と表すことができる。このようにして、ＣＲ撮影の開始位置および終了位置とランドマークの位置とが対応付けできるので、ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像とＣＴスキャン撮影の断層像とが対応付けできる。

再び図６に戻り、ステップＣ１６において、ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像をＣＴスキャン撮影するための位置決め用に使用する。ステップC１６と図５のステップＳ１５とを比較する。ステップＳ１５ではＣＴスキャンのみを行った。この場合には、回転部１３０を固定したままでクレードル１１７を移動させて撮影するスカウト像を撮影する。そして、そのスカウト画像をＣＴスキャン撮影する際の位置決め用に使用する。

一方、ステップＣ１６では、ステップＣ１５で得られたランドマーク情報を入れたＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像をスカウト像として使用する。ＣＴスキャン撮影におけるランドマークとＸ線二次元透視画像のランドマークは一致しているため、操作者はモニター５６に写ったＸ線二次元透視画像により、ＣＴスキャン撮影を行う範囲を特定する。

具体的には、図９に示すような画像がモニター５６に表示される。図９Ａは、ＣＲ撮影におけるＸ線二次元透視画像ＰＩを使って、ＣＴスキャン撮影による断層像ＴＩを撮影する範囲指定を示した写真である。図９Ｂは、ＣＴスキャン撮影を行うスキャン範囲を示した写真であり、図９ＣはＣＲ撮影におけるＸ線二次元透視画像ＰＩに重ねてスキャン範囲を示した写真である。なお、図９ＢおよびＣでは、一つのＣＲ撮影におけるＸ線二次元透視画像ＰＩに対して、二つの断層像を撮影する範囲指定を指定している。

再び図６に戻り、ステップＣ１７では、ステップＣ１６で指定されたスキャン範囲をＣＴスキャン撮影する。

ＣＴスキャン撮影を最初に行うため、ステップＣ１８に進む場合には、クレードル１１７を動かし、ＣＴスキャンのための好ましい位置で、ＣＴスキャン撮影のための基準であるランドマークを決める。そして、回転部１３０を固定したままでクレードル１１７を移動させて撮影するスカウト像を撮影する。

ステップＣ１９では、ＣＴ部１０１で撮影したスカウト像に基づいて、断層像を撮影する範囲指定を示し、ＣＴスキャン撮影を行うスキャン範囲をコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）、またはヘリカルスキャンなどを行う。

ステップＣ２０では、クレードル１１７およびフラットパネル検出器７０を動かし、立位、座位または臥位の状態で必要な部位のＣＲ撮影を実行する。

ステップＣ２１において、ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像にランドマークと関連位置情報を付け加える。Ｘ線二次元透視画像にＣＴスキャン撮影のランドマークが付け加えられることで、ガントリであるＣＴ部１０１によるＣＴスキャン撮影とＣＲ部１０３でのＣＲ撮影との位置の関連付けが行われる。なお、再度ＣＴスキャン画像を撮影したい場合などには、このＸ線二次元透視画像を使用することができる。

＜画像マネージメント＞
図５のステップＳ１９で行った、ＣＴ部１０１で撮影したＣＴスキャン画像とＣＲ部１０３で撮影したＸ線二次元透視画像とを関連付けについて説明する。

ＣＲ部１０３で撮影したＸ線二次元透視画像ＰＩが複数枚あり、その複数枚それぞれに所定の断層像ＴＩを撮影する画像がある。このような場合に、たとえば以下のような画像マネージメントを行う。

ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像ＰＩ１
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ１−１（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ１に関連）
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ１−２（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ１に関連）
：
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ１−９８（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ１に関連）
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ１−９９（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ１に関連）
ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像ＰＩ２
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ２−１（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ２に関連）
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ２−２（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ２に関連）
：
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ２−５５（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ２に関連）
…ＣＴスキャン断層像ＴＩ２−５６（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ２に関連）
ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像ＰＩ５
…ＣＴスキャン断層像Ａ０１（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ５に関連）
…ＣＴスキャン断層像Ａ０２（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ５に関連）
：
…ＣＴスキャン断層像Ａ１９（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ５に関連）
…ＣＴスキャン断層像Ｂ０１（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ５に関連）
…ＣＴスキャン断層像Ｂ０２（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ５に関連）
：
…ＣＴスキャン断層像Ｂ２９（Ｘ線二次元透視画像ＰＩ５に関連）
なお、ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像ＰＩ５は、ＣＴスキャン範囲Ａとスキャン範囲Ｂとがあり、その二つ範囲の断層像がＸ線二次元透視画像ＰＩ５に関連付けされている。

図１０は、ＣＲ撮影による複数のＸ線二次元透視画像ＰＩとそのＣＴスキャン範囲の複数の断層像ＴＩを表示した一例である。図１０では、患者の胸部と腹部に対して、ＣＲ撮影のＸ線二次元透視画像ＰＩ１とＸ線二次元透視画像ＰＩ２とを撮影している。Ｘ線二次元透視画像ＰＩ１とＸ線二次元透視画像ＰＩ２とをスカウト画像として、ＣＴスキャン撮影の範囲を決めて、その範囲の断層像ＴＩを取得ている。また、操作者は、モニター５６に何枚のＸ線二次元透視画像ＰＩと対応する何枚の断層像ＴＩを表示するかをあらかじめ入力している。図１０の場合には、二枚のＸ線二次元透視画像ＰＩと対応する六枚の断層像ＴＩが表示するように入力された例である。

このような場合、モニター５６には、左側上下にＸ線二次元透視画像ＰＩ１とＸ線二次元透視画像ＰＩ２が表示されている。そのＸ線二次元透視画像ＰＩ１とＸ線二次元透視画像ＰＩ２とには、断層像を撮影した範囲が示されている。そして、Ｘ線二次元透視画像ＰＩ１の右側にＸ線二次元透視画像ＰＩ１のスキャン範囲の最初の六枚分の断層像ＴＩ１−１〜断層像ＴＩ１−６を表示している。同様に、Ｘ線二次元透視画像ＰＩ２の右側にＸ線二次元透視画像ＰＩ２のスキャン範囲の最初の六枚分の断層像ＴＩ２−１〜断層像ＴＩ２−６を表示している。必ずしもスキャン範囲の最初の六枚である必要はない。スキャン範囲を均等に特等分してその六枚の断層像を表示しても良い。

＜ＣＲ撮影によるＸ線二次元透視画像とＣＴスキャン撮影による断層像とを使っての診断＞
図５のステップＳ２２では、ＣＲ部１０３で撮影したＸ線二次元透視画像と、ＣＴ部１０１でスキャンされたＣＴスキャン画像とをモニター５６に表示した。図１１は、ＣＲ撮影による一枚の二次元透視画像ＰＩ３とそのＣＴスキャン範囲の２７枚の断層像ＴＩ３を表示した具体例である。操作者は、Ｘ線二次元透視画像ＰＩ３およびＣＴスキャン画像の断層像ＴＩ３などの両方の画像を見ながら診断を行う。マウス５８のポインタを使ってモニター５６内の一枚の断層像ＴＩ３をダブルクリックすると、拡大することもできる。Ｘ線二次元透視画像ＰＩ３のスキャン範囲の一部をポインタでダブルクリックすると、その位置におけるＣＴスキャン画像の三枚の断層像ＴＩ３を拡大表示することも可能である。操作者はＸ線二次元透視画像ＰＩ３で、診断したい範囲を大まかに把握でき、そこにマウス５８のポインタを移動させてダブルクリックすれば断層像ＴＩ３を詳細に診断することが可能となる。さらに、断層像ＴＩ３を一枚クリックすると、その断層像ＴＩ３がＸ線二次元透視画像ＰＩ３のどの位置であるか、点線が点滅したりする。

すなわち、Ｘ線複合診断装置１００でＣＲ撮影によるＸ線二次元透視画像ＰＩとＣＴスキャン撮影による断層像ＴＩとを撮影し、Ｘ線二次元透視画像ＰＩに共通のランドマークが入れられていることで、操作者の診断も簡易迅速に行うことができる。また、患者もＣＲ撮影とＣＴスキャン撮影とを行う必要がある場合に、同じクレードル１１７上で両方の撮影が可能であるため、移動の負担が少ない。また、患者に造影剤などを投与してＸ線撮影を行う場合に、ＣＲ撮影とＣＴスキャン撮影とでそれぞれ投与しなければならない場合には、一回の投与で両方の撮影ができるため、造影剤の投与を減らすことができる。

なお、本実施形態におけるＣＴ画像の画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による三次元画像再構成法でもよい。さらに、他の三次元画像再構成方法でもよい。または二次元画像再構成でも良い。各部位として求められる画質は、診断用途、操作者の好みなどによりバラツキがあり様々である。このため操作者は、各部位の最適な画質の撮影条件設定をあらかじめ設定しておくとよい。

本実施形態のＣＴスキャン撮影に関して、特に特定のスキャン形式に限定されない。つまり、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）、シネスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンの場合でも同様の効果を出すことができる。コンベンショナルスキャンとは、クレードルをＺ軸方向に所定ピッチ移動するごとにＸ線管１２５およびＸ線検出部１３３を回転させて投影データを取得するスキャン方法である。ヘリカルスキャンとは、Ｘ線管１２５とＸ線検出部１３３とが回転している状態でクレードル１１７を所定速度で移動させ、投影データを取得するスキャン方法である。可変ピッチヘリカルスキャンとは、ヘリカルスキャンと同様にＸ線管１２５及びＸ線検出部１３３を回転させながらクレードル１１７の速度を可変させて投影データを取得するスキャン方法である。ヘリカルシャトルスキャンとは、ヘリカルスキャンと同様にＸ線管１２５及びＸ線検出部１３３を回転させながらクレードル１１７を＋Ｚ軸方向又は−Ｚ軸方向に往復移動させて投影データを取得するスキャン方法である。また、ガントリ１０１の傾斜について限定されない。すなわち、走査ガントリ１０１が傾斜した、いわゆるチルト・スキャンの場合でも同様な効果を出すことができる。

本実施形態では、ＣＲ部とＣＴ部とを組み合わせた医療用Ｘ線複合診断装置１００を元に書かれているが、さらに他の装置と組み合わせたＸ線ＣＴ−ＰＥＴ装置，Ｘ線ＣＴ−ＳＰＥＣＴ装置などにも利用できる。さらに、本実施形態では、ＣＲ部はデジタルＸ線撮影を前提として説明してきたが、フィルムを使用するアナログＸ線撮影であってもよい。この場合にはフィルムからデジタル画像に変換するためのスキャナーなどを用意する必要がある。

Ｘ線複合診断装置１００の構成を示す斜視図である。 Ｘ線複合診断装置１００の構成を示すブロック図である。 ＣＲ部１０３の構成を示す斜視図である。 フラットパネル検出器７０を内部に有するクレードル１１７の構成を示す図である。 Ｘ線複合診断装置１００を使ったＸ線撮影を示すフローチャートである。 ＣＲ撮影とＣＴスキャンとを行う場合のフローチャートである。 立位の状態で患者（被検体）をＣＲ撮影で二次元透視画像撮影するとともにＣＴスキャンによる断層像を撮影する位置関係を説明する図である。 ＣＲ撮影における二次元透視画像とＣＴスキャンによる断層像とのＺ軸方向の位置関係を説明する図である。 ＣＲ撮影における二次元透視画像を使って、ＣＴスキャンによる断層像を撮影する範囲を特定することを示した図である。 ＣＲ撮影による複数の二次元透視画像とそのＣＴスキャン範囲の複数の断層像を表示した一例である。 ＣＲ撮影による一枚の二次元透視画像とそのＣＴスキャン範囲の複数の断層像を表示した具体例である。

符号の説明

５０ … 操作コンソール
５６ … モニター
７０ … ＣＲ用のＸ線検出器
７３ … 駆動モータ
７７ … ガイドレール
１０１ … ＣＴ部（ガントリ）
１０３ … ＣＲ部
１１７ … クレードル
１２１ … Ｘ線電源供給部
１２５ … ＣＴ用のＸ線管
１２７ … ＣＲ用のＸ線管
１３０ … 回転部
１３３ … ＣＴ用のＸ線検出器
ＰＩ … Ｘ線二次元透視画像（レントゲン画像）
ＴＩ … 断層像

Claims (9)

1. 被検体に第一Ｘ線管からＸ線を照射して、Ｘ線二次元透視画像を取得するＸ線撮影部と、
   前記被検体に第二Ｘ線管からＸ線を照射して、透視した投影データを収集し画像再構成を行って断層像を取得するＸ線ＣＴ部と、
   前記Ｘ線撮影部における前記被検体の位置情報と、前記Ｘ線ＣＴ部における前記被検体の位置情報とを対応付ける制御部と
   を備えたことを特徴とするＸ線複合診断システム。
2. 前記Ｘ線撮影部で取得される前記Ｘ線二次元透視画像に、前記Ｘ線ＣＴ部における位置情報を表示させる表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１のＸ線複合診断システム。
3. 前記Ｘ線ＣＴ部により取得した断層像と、該断層像の取得位置情報が付与された前記Ｘ線二次元透視像とを同時に表示させる表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線複合診断システム。
4. 前記Ｘ線ＣＴ部は、前記Ｘ線二次元透視画像を、前記Ｘ線ＣＴ部による断層像取得のための条件設定に用いる条件設定部を有する請求項１または請求項３に記載のＸ線複合診断システム。
5. 前記被検体と関連する位置にマーク部材を配置して、前記マーク部材の位置を確認した上で前記Ｘ線撮影部によりＸ線二次元透視画像を取得するとともに、前記マーク部材の位置を確認した上で前記Ｘ線ＣＴ部により前記被検体の投影データを収集することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のＸ線複合診断システム。
6. 前記Ｘ線二次元透視画像は、前記Ｘ線ＣＴ部により前記被検体の投影データを収集した範囲を示す範囲表示を含むことを特徴とする請求項２に記載のＸ線複合診断システム。
7. 前記Ｘ線二次元透視画像は、第一Ｘ線二次元透視画像と該第一Ｘ線二次元透視画像と異なる第二Ｘ線二次元透視画像とを有し、
   前記第一Ｘ線二次元透視画像と前記第二Ｘ線二次元透視画像とを表示するとともに、前記第一Ｘ線二次元透視画像に対応した第一の断層像と、前記第二Ｘ線二次元透視画像に対応した第二の断層像とを表示することを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載のＸ線複合診断システム。
8. 前記Ｘ線二次元透視画像の所定位置をポインタで指示すると、前記ポインタで指示した所定位置の断層像が表示されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＸ線複合診断システム。
9. 前記位置情報は、前記被検体の体軸方向の位置情報を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のＸ線複合診断システム。