JP2008515476A - 撮像パラメタを計画するための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、活動中の線量測定場２９及び／又はＸ線装置１０のコリメータの開口のような幾何学的撮像パラメタを計画するための方法及び支援システムに関する。台１条の患者２の光学画像２７は、カメラ２１により生成され、コンピュータ２５に転送される。このコンピュータ２５は次に前記患者１の前記光学画像２７に、例えば利用可能及び／又は稼動した線量測定場２８、２９の図のような幾何学的撮像パラメタの図形表示をオーバーレイする。ユーザはこれによりこのオーバーレイ画像上の前記撮像パラメタの値を制御及び対話形式で選択する。

Description

本発明は、メイン撮像システム、特にＸ線装置により使用される撮像パラメタを計画する支援システム及び方法に関する。

医用撮像装置を用いて患者の画像が生成される場合、最適な画像品質を保証するために、多くのパラメタが事前に設定されなければならない。患者のＸ線投影の生成中、例えば関心のある適正な領域に照射するために、コリメータのシャッター位置が設定されなければならない。その上、多くのＸ線装置は、閉ループにおける印加されるＸ線露出量を制御するように選択的に稼動することが可能な異なるサイズ及び位置の線量測定場を持っている。上述した幾何学的撮像パラメタは、コリメータのシャッターを通り患者の身体へ投影される光を観察している間、例えば前記コリメータのシャッターを調節する医療スタッフにより、現在では手動で選択される。同様に、患者はＸ線検出器のマーキングにより示される線量測定場に位置決めされ、これは、前記マーキングが患者の身体により隠されているので、通常は難しい作業である。

この状況に基づいて、本発明の目的は、Ｘ線装置のような撮像システム用の幾何学的撮像パラメタの計画を容易にする手段を提供することである。

本目的は、請求項１による支援システム、請求項７による方法及び請求項１０による記録担体により達成される。好ましい実施例は、従属する請求項に開示されている。

第１の態様によれば、本発明は、メイン撮像システムを用いた被写体の撮像に使用され、広い意味でこの撮像処理の形状に関係する幾何学的撮像パラメタを計画する支援システムを有する。"メイン撮像システム"は例えば、Ｘ線装置、ＰＥＴ(Position Emission Tomography)若しくはＳＰＥＣＴ(Single Photon Emission Computed Tomography)装置、ＭＲＩ装置又は超音波装置でもよい。この支援システムは以下の構成要素
−メイン撮像システムにより撮像される被写体の光学画像を生成するためのカメラ、及び
−表示装置を有する画像処理システム
を有する。この被写体はメイン撮像システムを用いた所定の露出中にいるであろう位置にいると仮定される。前記画像処理システムは上述したカメラに結合され、さらに前記カメラにより生成した被写体の光学画像、及び撮像パラメタの図形表示の幾何学的に位置合わせされたオーバーレイを前記表示装置上に表示するのに適する。"幾何学的位置合わせ"は、幾何学的撮像パラメタにより符合化された幾何学データが光学画像における適切な対応位置に表示されることを意味している。例えばこの幾何学的撮像パラメタがコリメータのシャッター位置を表す場合、対応する照射エリアは、被写体の光学画像に幾何学的な正さを示される。

上述した支援システムは、被写体のビデオ画像を利用してモニタ上の幾何学的撮像パラメタを観察及び選択することを可能にする利点を持つ。これは、前記パラメタの即時設定よりもより簡単であり、さらにときにはより正確である。

前記オーバーレイに図示される幾何学的撮像パラメタの値は、理論的に利用可能及び／又は実際に選択される値である。好ましくは、利用可能及び実際に設定される値が同時に表示されるが、例えば別々の色のように異なっている。これにより、全ての利用可能な線量測定場は、オーバーレイ画像上にグレーで示されることができる一方、現在稼動している測定場がカラーで示される又はハイライト表示される。

既に述べたように、支援システムを利用して計画されることができる幾何学的撮像パラメタは、Ｘ線撮像システムの線量制御に使用される少なくとも１つの線量測定場に特に関する。これら撮像パラメタは、稼動する線量測定場の位置及び／又は大きさを規定する。患者の光学画像において利用可能及び／又は現在選択されている線量測定場の表示は、前記パラメタの容易且つ正確な計画を可能にする。その上、誤った露出の再撮影が避けられるので、患者が曝される線量は最小にすることができる。

本発明の他の実施例によれば、幾何学的撮像パラメタは、Ｘ線撮像システムのコリメータの設定に関する。この場合、照射される関心のある領域は、医療スタッフにより離れた場所、例えば遮蔽された制御室から選択されてもよい。

幾何学的撮像パラメタはさらに、メイン撮像システムにより生成する画像に恒久的に追加又は刻み込まれるマーク（記号、標識、サイン・・・）にも関する。例えばＸ線撮像において、結果生じるＸ線画像に器官の左／右側の投影を示すために、検出器上に鉛のマーカがしばしば置かれる。このような実際のマーカの位置決めは、患者の光学画像上に設定及び操作される仮想のマークを使用することに置き換えられ、その後対応する（デジタル）Ｘ線画像に送られる。

前記支援システムの他の改良版において、画像処理システムは、撮像パラメタを対話形式で設定するためのタッチ式スクリーン、キーボード又はマウスのような入力装置を有する。これにより、パラメタの値は、支援システムのディスプレイ上に示され、検証されるだけでなく、積極的に操作される。

カメラは、原則的にそこから被写体の所望の光学画像を生成することが可能である如何なる場所にも配される。好ましい実施例によると、カメラはメイン撮像システムの光学路に（例えばミラーを介して）光学的に結合され、従ってまさに同じ眺望から被写体を見ている。

本発明はさらに、メイン撮像システムを用いた被写体の撮像中に使用される幾何学的撮像パラメタを計画するための方法にも関し、この方法は、
−被写体の光学画像を生成するステップ、並びに
−前記光学画像の幾何学的に位置合わせされたオーバーレイ及び撮像パラメタの図形表示を表示するステップ
を有する。

前記方法は、上述した種類の支援システムを用いて実施されることが可能である前記ステップを一般的な形で有する。これにより、この方法の詳細、利点及び改良点に関するより多くの情報に対する上記説明を参照する。

本発明の特定の実施例によれば、幾何学撮像パラメタに対する値は、表示されるオーバーレイを利用して対話形式で選択され、次いでメイン撮像システムにより利用される。この場合、表示されるオーバーレイの使用が前記撮像パラメタの快適且つ正確な設定を両方可能にする。

本発明の他の実施例によれば、被写体及び／又はメイン撮像システムは、前記表示されるオーバーレイに従って再位置決めされる。これは前記被写体と撮像システムとの相対位置も幾何学撮像パラメタとして扱われ、このパラメタは光学画像を利用して制御及び調節されることができる。任意として、光学画像における前記被写体の位置を認識し、次いで前記画像システムを関心のある領域を正確にマッピングする位置に自動的に移動する画像処理ソフトウェアを備えてもよい。

最後に、本発明は、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、コンパクトディスクのような記録担体を有し、この記録担体にメイン撮像システムを用いて被写体の撮像中に使用される幾何学的撮像パラメタを計画するためのコンピュータプログラムが記憶され、前記プログラムは上述した種類の方法を実施するのに適している。

以下において、本発明は、添付する１つの図面を利用して例として説明され、これは本発明による幾何学的撮像パラメタを選択するための支援システムと組み合わされたＸ線装置を概略的に示す。

図１の左側は、Ｘ線源１３、４つのシャッターを備えるコリメータ１２及びＸ線検出器１１を有する従来のＸ線システム１０を示す。その上に患者１が横たわっている（透過的に描かれた）患者台２はＸ線源１３と検出器１１との間に置かれている。これにより、患者１の胸部のＸ線投影が生成することができ、照射される関心のある領域の正確な位置及び大きさは、コリメータ１２におけるシャッターの位置により決められる。

Ｘ線装置１０内において、異なる大きさ及び位置の線量測定場を幾つか有する線量測定室（図示せず）によりＸ線量が制御及び制限される。活動中の測定場は、Ｘ線照射されるべき関心のある領域に依存する露出の前に選択されることができる。このような選択を可能にするために、これら測定場は、前記Ｘ線検出器１１の表面上にあるマーキング３により示される。しかしながら、患者１が検出器１１の前記表面に非常に近い位置にいるので、これらマーキングは殆ど見ることができず、これにより測定場の正確な選択及び前記マーキングに対する患者の正確な位置決めは難しい。時には繰り返しすらしなければならない次善(sub optimal)の画像品質を使用した誤った露出で終了し、これにより患者に余計な線量を負わせる。

上述した状況を改善させるために、幾何学的撮像パラメタを計画するための支援システム２０が提案されている。このような支援システム２０は、前記患者台２上の患者１のデジタル光学画像を生成するのに適しているビデオカメラ２１（例えばＣＣＤカメラ）を有する。前記描かれた実施例において、前記カメラ２１は、Ｘ線システム１０の光学路に対し９０°の角度でコリメータ１２に固定され、（Ｘ線に対しては透過である）ミラー１４は、前記コリメータ１２のシャッターを介し入ってくる光線を前記カメラに偏向させる。これにより、このカメラ２１は、カメラの配置をコリメータ／Ｘ線管に平行にして生じる視差が原因によるエラーを回避する。このカメラ２１の光学画像は、画像処理システム２２のコンピュータ２５（ワークステーション）に転送され、このコンピュータはＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインタフェース等のような従来の構成要素を適当なソフトウェアと一緒に装備している。コンピュータ２５は、Ｘ線装置１０の撮像パラメタであると共に、前記装置により生成した画像の処理を行うための撮像パラメタでもあるパラメタを検知及び／又は設定するために、Ｘ線装置１０にも好ましくは接続される。

コンピュータ２５の主な機能は、カメラ２１により撮られた患者１の画像２７を、ある幾何学的撮像パラメタを表すオーバーレイ２８と一緒にモニタ２６上に表示することである。図に描かれる実施例において、オーバーレイ２８は患者１及び左／右のマーカ３０に対して線量測定場の位置を表している。これら測定場及びマーカは、カメラ２１とＸ線装置１０との間の幾何学的関係が知られていると仮定するので、正確な位置に表示されることができ、これによりＸ線装置１０に固有の幾何学的パラメタ値を用いたカメラ画像２７の幾何学的に正確な位置合わせを可能にする。

その上、コンピュータ２５は利用可能な測定場２８を表示するだけでなく、現在選択されている又は稼動している測定場２９を示してもよい。この活動中の測定場２９は、例えば異なる色で示されたり又はハイライト化されたりしてもよい。ユーザは次いでキーボード２３又はマウス２４を介して前記稼動している測定場２９を対話形式で変更又は選択してもよい。好ましい実施例において、モニタ２６は、ユーザが指で簡単に図形オブジェクトに触れることによりこれらオブジェクトを操作する（例えば測定場２９を稼動させる）ことができるタッチ式スクリーンとして作られる。

その上、支援システム２０は、結果生じるＸ線画像２７に患者の左側及び右側を示す仮想マーカ３０の位置を設定するのに使用されることも可能である。これら仮想マーカ３０は例えばタッチスクリーン上を指で目標物の位置に移されてもよい。これにより、マーカは検出器１１により生成されるデジタルＸ線画像２７の対応する位置に移動される。

図に示されていなくとも、支援システム２０は、コリメータ１２のシャッター位置を監視及び／又は設定するのにも使用される。この場合、現在選択されている放射線域は、患者１の光学画像２７に示される。これは現在位置決めされているシャッターの設定を（放射線療法のためだけに、ＣＴ画像に対する計算された放射線エリアのオーバーレイは特開昭６３−３９４８３９号に記載されている）この分野では新しい快適且つ正確な方法で可能にする。

要約すると、図に表されるシステムは、以下の利点、
−正確な測定場のチェックがより早くなるので、作業フローを簡単にすることにより通常のシステムのようにより早く操作する、
−誤って選択した測定場による誤った露出を避ける、
−患者の身体に対し測定場の誤った位置決めによる誤った露出を避ける、及び
−放射することなく遠隔操作室から視準する
ことを有する。

最後に、本明細書において、"有する"という用語が他の要素又はステップを排除するものではなく、単数での表示が複数あることを排除するものでもなく、さらに単一のプロセッサ又は他のユニットが幾つかの手段の機能を果たしてもよいことを指摘しておく。本発明は、新規特徴的な特性の如何なる組み合わせ、及び特徴的な特性の如何なる組み合わせにもある。その上、請求項における参照符号は、これらの範囲を制限するとは考えない。

本発明による幾何学的撮像パラメタを選択するための支援システムと組み合わされたＸ線装置を概略的に示す。

Claims (10)

1. メイン撮像システムを用いた被写体の撮像中に使用される幾何学的撮像パラメタを計画するための支援システムであり、
   −前記被写体の光学画像を生成するカメラ、及び
   −表示装置を備える画像処理システム
   を有する支援システムにおいて、前記画像処理システムは前記カメラに結合されると共に、前記被写体の光学画像及び幾何学的撮像パラメタの表示の幾何学的に位置合わせされたオーバーレイを前記表示装置上に表示するのに適している支援システム。
2. 前記メイン撮像システムは、Ｘ線、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、ＭＲＩ又は超音波装置を有することを特徴とする請求項１に記載の支援システム。
3. 前記幾何学的撮像パラメタの表示は、幾何学的撮像パラメタの利用可能及び／又は現在設定されている値に関係していることを特徴とする請求項１に記載の支援システム。
4. 前記幾何学的撮像パラメタは、
   −Ｘ線撮像システムを制御するための線量測定場、
   −Ｘ線撮像システムのコリメータの設定、及び／又は
   −前記メイン撮像システムにより生成する画像に加えられるマーク
   の少なくとも１つに関係していることを特徴とする請求項１に記載の支援システム。
5. 前記画像処理システムは、撮像パラメタを対話形式で設定するための入力装置を有する請求項１に記載の支援システム。
6. 前記カメラは、前記メイン撮像システムの光学路に光学的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の支援システム。
7. メイン撮像システムを用いた被写体の撮像中に使用される幾何学的撮像パラメタを計画する方法において、
   −前記被写体の光学画像を生成するステップ、並びに
   −前記光学画像及び幾何学的撮像パラメタの表示の幾何学的に位置合わせされたオーバーレイを表示するステップ
   を有する方法。
8. 前記幾何学的撮像パラメタに対する値は、前記表示されるオーバーレイにより対話形式で選択され、次いで前記メイン撮像システムにより供給されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記被写体及び／又はメイン撮像システムは、前記表示されるオーバーレイに従って再位置決めされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. メイン撮像システムを用いた被写体の撮像中に使用される幾何学撮像パラメタを計画するためのコンピュータプログラムが記憶される記録担体であり、前記プログラムは請求項７、８又は９による方法を実行するのに適している記録担体。

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