JP2010194357A

JP2010194357A - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP2010194357A
Application number: JP2010136396A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Hatanaka; 義和畑中; Daigo Urabe; 大吾占部
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: JP4866965B2

Abstract

【課題】Ｘ線ＣＴ装置に関し、Ｘ線撮影の運用を効率よく安全に行うための豊富な案内情報を提供可能なことを課題とする。
【解決手段】被検体を挟んでＸ線管とＸ線検出器アレイとが相対向し、Ｘ線検出器アレイの検出信号に基づき被検体のＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線撮影系を回転させることにより被検体１００のスキャンを行うスキャン手段を筐体の内部に有する走査ガントリ部３０と、被検体１００を載せて体軸方向に移動させるための撮影テーブル２０と、前記走査ガントリ部３０及び撮影テーブル２０の遠隔制御を行う操作コンソール部１０とを備え、前記走査ガントリ部は、その筐体外側の正面側と円筒状開口部内周面側とにそれぞれ表示部５５／５６を備え、少なくとも前記正面側の表示部５５において、Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始からＸ線曝射までの時間がカウントダウン表示される。
【選択図】図２

Description

本発明はＸ線ＣＴ装置に関し、更に詳しくは被検体を挟んでＸ線管とＸ線検出器アレイとが相対向し、Ｘ線検出器アレイの検出信号に基づき被検体のＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置に関する。

図５は従来技術を説明する図で、従来のＸ線ＣＴ装置の一部構成を示している。図において、３０’はＸ線撮影系（Ｘ線管，Ｘ線検出器アレイ等）により被検体１００のアキシャル／ヘリカルスキャンを行う走査ガントリ部、２０は被検体１００を載せて体軸方向に移動させるための撮影テーブルである。なお、図示しないが、走査ガントリ部３０'及び撮影テーブル２０を遠隔制御すると共に、オペレータ（技師）が操作をするための操作コンソール部が走査ガントリ部３０’から離れた場所（一般に別室）に設けられる。

Ｘ線ＣＴ装置ではオペレータが検査の進行状況を知ることができるように、検査終了までの時間を表示することが行われる。またＸ線ＣＴ装置ではスキャン計画の確定「ＣＯＮＦＩＲＭ」から実際のスキャン（Ｘ線曝射）開始までにある程度の準備時間がかかると共に、この準備期間を利用して走査ガントリ部３０'の周りで色々な作業をするオペレータ（技師）を被曝から守るために、スキャンを開始するまでの時間を表示することが行われる。一方、被検体（患者）に対しては、息止めタイミングを案内するために息止め開始／解除の表示（所謂ブレスナビ表示）が行われる。

従来のオペレータに対する時間表示は不図示の操作コンソール部で行われていた。また従来の患者に対するブレスナビ表示は、例えば挿入図（ａ）に示す表示パネル５６’の如く、専ら息止め開始／解除を表すような固定パターンの切替表示と、７セグメント表示素子を使用した息止め時間表示とにより行われていた。

しかし、上記従来方式であると、作業中のオペレータや、ブレスナビを見ている患者に提供できる情報が限られてしまい、このためにＸ線撮影の運用（オペレータによる撮影状況の把握、患者に対する案内等）が必ずしも十分ではなかった。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的とする所は、Ｘ線撮影の運用を効率よく安全に行うための豊富な情報を的確に提供可能なＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

上記の課題は例えば図２の構成により解決される。即ち、本発明のＸ線ＣＴ装置は、被検体を挟んでＸ線管とＸ線検出器アレイとが相対向し、Ｘ線検出器アレイの検出信号に基づき被検体のＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線撮影系を回転させることにより被検体のスキャンを行うスキャン手段を筐体の内部に有する走査ガントリ部と、被検体を載せて体軸方向に移動させるための撮影テーブルと、前記走査ガントリ部及び撮影テーブルの遠隔制御を行う操作コンソール部と、を備え、前記走査ガントリ部は、その筐体外側の正面側と円筒状開口部内周面側とにそれぞれ表示部を備え、少なくとも前記正面側の表示部において、Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始からＸ線曝射までの時間がカウントダウン表示されるものである。

本発明によれば、走査ガントリ部の筐体外側の正面側において、Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始からＸ線曝射までの時間をカウントダウン表示する表示部を備えたことにより、オペレータがその表示部を見ることで安全に退避することができ、よってＸ線撮影の運用を効率よく安全に行える。

好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力を行う入力手段をさらに備え、前記カウントダウンは、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力に基づいて、開始されるものである。

さらに好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力を行う入力手段と、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力に基づいて、Ｘ線制御部及び回転制御部への起動信号の出力を行う制御手段とをさらに備えたものである。

さらに好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力を行う入力手段と、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力に基づいて、前記撮影テーブルの最初のスキャンポジションへの移動開始の制御を行う制御手段とをさらに備えたものである。

さらに好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記表示部の少なくとも前記正面側の表示部において、スキャン準備開始からスキャン終了までの全行程及び前記全行程における現時点の位置が表示されるものである。

さらに好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記表示部は、ドットマトリックス方式による表示パネルに含まれるものである。

さらに好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記表示部は、液晶パネルに含まれるものである。

さらに好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記走査ガントリ部の筐体外側の正面側の表示部は、オペレータが視認可能な位置に設けられ、前記走査ガントリ部の筐体外側の円筒状開口部内周面側の表示部は、前記撮影テーブルに横たわった被検体から視認可能な位置に設けられているものである。

さらに好ましくは、本発明においては、上記構成において、前記走査ガントリ部の筐体外側の円筒状開口部内周面側の表示部は、検査中の息止めのタイミングを案内するための情報が表示可能であるものである。

本発明によれば、オペレータが安全に退避することができるため、Ｘ線撮影の運用を効率よく安全に行える。

実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の要部構成図である。実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の外観図である。実施の形態によるＸ線撮影処理のフローチャートである。実施の形態による表示パネルの表示イメージを示す図である。従来技術を説明する図である。

以下、添付図面に従って本発明に好適なる実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。

図１は実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の要部構成図で、該装置は大きく分けて、Ｘ線ファンビームＸＬＦＢにより被検体１００のアキシャル／ヘリカルスキャン・読取等を行う走査ガントリ部３０と、被検体１００を載せて体軸ＣＬｂの方向に移動させる撮影テーブル２０と、走査ガントリ部３０及び撮影テーブル２０の遠隔制御を行うと共に、オペレータが操作・監視を行う操作コンソール部１０とから構成される。

走査ガントリ部３０において、４０は回転陽極型のＸ線管、４１はＸ線制御部、５０はＸ線の曝射範囲（主に体軸ＣＬｂ方向）の制限を行うコリメータ、５１はコリメータ制御部、７０はチャネルＣＨ方向に並ぶ多数（ｎ＝１０００程度）のＸ線検出器が体軸ＣＬｂの方向の例えば２列Ａ，Ｂに配列されているＸ線検出器アレイ（マルチディテクタ）、８０はＸ線検出器アレイ７０の検出信号に基づき被検体１００の投影データｇA（Ｘ，θ），ｇB（Ｘ，θ）を生成し、収集するデータ収集部（ＤＡＳ）、６０は走査ガントリ（Ｘ線撮影系）を被検体１００の体軸ＣＬｂの周り回転させる回転制御部、５５は走査ガントリ部３０の正面側に設けられた表示パネル、５６は走査ガントリ部３０における円筒状開口部内周面側（被検体１００から見える位置）に設けられた表示パネル、５７は表示パネル５５，５６の駆動制御を行う表示パネル制御部である。

操作コンソール部１０において、１１はＸ線ＣＴ装置の主制御・処理（スキャン制御，ＣＴ断層像の再構成処理，表示パネル５５，５６の表示制御処理等）を行う中央処理装置、１１ａはそのＣＰＵ、１１ｂはＣＰＵ１１ａが使用するＲＡＭ，ＲＯＭ等からなる主メモリ（ＭＭ）、１２はキーボードやマウス等を含む指令やデータの入力装置、１３はスキャン計画情報や画像再構成されたＣＴ断層像等の表示を行う表示装置（ＣＲＴ）、１４はＣＰＵ１１ａと走査ガントリ部３０及び撮影テーブル２０との間で各種制御信号ＣＳやモニタ信号ＭＳのやり取りを行う制御インタフェース、１５はデータ収集部８０からの投影データｇ（Ｘ，θ）を一時的に蓄積するデータ収集バッファ、１６はデータ収集バッファ１５からの投影データを格納すると共に、Ｘ線ＣＴ装置の運用に必要な各種アプリケーションプログラムや各種演算・補正用のデータファイル等を格納している二次記憶装置（ハードディスク装置等）である。

係る構成により、Ｘ線管４０からのファンビームＸＬＦＢは被検体１００を透過してＸ線検出器アレイ７０の検出列Ａ，Ｂに一斉に入射する。データ収集部８０はＸ線検出器アレイ７０の各検出出力に対応する投影データｇA（Ｘ，θ），ｇB（Ｘ，θ）を生成し、これらをデータ収集バッファ１５に格納する。更に、走査ガントリが僅かに回転した各ビュー角で上記同様の投影を行い、こうして走査ガントリ１回転分の投影データを収集・蓄積する。

また同時に、アキシャル／ヘリカルスキャン方式に従って撮影テーブル２０を被検体１００の体軸ＣＬｂ方向に間欠的／連続的に移動させ、こうして被検体１００の所要撮影領域についての全投影データを収集・蓄積し、これらを最終的に二次記憶装置１６に格納する。そして、ＣＰＵ１１ａは、計画された全スキャンの終了後、又は各スキャンの実行に追従（並行）して、得られた投影データｇ（Ｘ，θ）に基づき被検体１００のＣＴ断層像を再構成し、これを表示装置１３に表示する。

図２は実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の外観図である。撮影室には走査ガントリ部３０及び撮影テーブル２０が設けられ、隣の操作室には操作コンソール部１０が設けられる。これらの間は床下のケーブル（不図示）により接続されている。

表示パネル５５，５６は豊富で多様な情報をドットマトリクス方式により表示可能なものであり、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や蛍光表示管（プラズマ）等をドットマトリクス状に配列したパネルからなる。又はバックライト方式による液晶パネルを使用しても良い。オペレータが利用する表示パネル５５は例えば操作ガントリ部３０の正面上側に設けられる。従って、オペレータは、スキャン準備中における患者の周囲の作業位置からでも、またスキャン中における隣室の操作コンソールからでもガラス５８を介して表示パネル５５の表示情報を容易にモニタできる。以下，実施の形態における一例の表示制御を詳細に説明する。

図３は実施の形態によるＸ線撮影処理のフローチャートで、ＣＰＵ１１ａにより実行される。また図４は実施の形態による表示パネルの表示イメージを示す図で、以下これらの図を参照してＸ線撮影動作を説明する。

図３において、好ましくは、事前に被検体１００のスカウトスキャン（２次元レントゲン撮影に相当）を行った後、この処理に入る。ステップＳ１１では、操作コンソール部１０により、続く被検体１００のアキシャル／ヘリカルスキャンのためのスキャンパラメータ（アキシャル／ヘリカル等のスキャンタイプ，Ｘ線管４０の管電圧ｋＶ，管電流ｍＡ，被検体１００のスライス厚Ｔｈｉｃ，スライス枚数，ガントリ１回転当たりのスキャン時間Ｓｅｃ等）の設定を行う。基本的にはこれらの全情報は表示装置１３に表示される。一方、上記スキャン計画に基づく一部の検査予定情報が走査ガントリ部３０の表示パネル５５（及び必要なら表示パネル５６）にも表示される。

図４（Ａ）に一例のスキャン計画情報の表示態様を示す。なお、図４を通して黒は点灯固定表示状態、また斜線は点滅表示状態を表す。また図４は表示パネル５５／５６を９つの桁（表示エリア）に分けて表しているが、これに限らない。全体として１つの大きな表示エリア（ドットマトリクス）からなるような表示パネルを使用しても良い。

図４（Ａ）において、左から第１，第２の表示エリアには検査終了予定時間（例えば１８秒）が点灯表示され、残りの第３〜第９の各表示エリアには検査の全予定行程が点滅表示されている。検査の全工程（１８秒分）を５×７桁＝３５列分の表示エリア上にイベント対応に割り付け、これらを棒グラフ的に表している。ここで、縦１ドット点滅表示２対応する各列はＸ線の非曝射予定区間を表し、また縦３ドット点滅表示２対応する各列はＸ線の曝射予定区間（被検体１００にとっては息き止め区間）を表す。従って、オペレータ（及び患者）はスキャン計画の情報を容易に把握できる。

図３に戻り、ステップＳ１３では確認「ＣＯＮＦＩＲＭ」ボタンの入力を待ち、やがて、「ＣＯＮＦＩＲＭ」ボタンが入力されると、フローはステップＳ１４に進み、ＣＰＵ１１ａは一連のスキャン準備を開始する。具体的に言うと、ＣＰＵ１１ａは制御インタフェース１４を介してＸ線制御部４１に起動信号ＳＴＸを出力し、またアキシャル／ヘリカルスキャンの場合は回転制御部６０に起動信号ＳＴＧを出力する。更に、撮影テーブル２０を最初のスキャンポジションに向けて移動開始させる。

一方、起動信号ＳＴＸを受けたＸ線制御部４１では、ロータ（回転陽極）の回転駆動を開始すると共に、該ロータが所要の回転速度となるように安定化させる。またＸ線管４０に給電するための電源部を立ち上げると共に、Ｘ線曝射時の管電圧ｋＶ及び管電流ｍＡが上記スキャン計画で設定された値となるように安定化させる。通常、この立上制御には１０秒程度を要するが、係る制御の一部始終をＸ線管制御部４１が単独で行うため、ＣＰＵ１１ａは単に起動信号ＳＴＸを出すだけでよい。そして、やがて動作安定化すると、その旨がＣＰＵ１１ａに通知（割込，センス等）される。

また起動信号ＳＴＧを受けた回転制御部６０では、走査ガントリ部３０のモータを駆動開始すると共に、その回転速度が上記スキャン計画で設定されたスキャン時間Ｓｅｃ対応の所要回転速度となるように安定化させる。通常、この立上制御には８秒程度を要するが、係る制御の一部始終を回転制御部６０が単独で行うため、ＣＰＵ１１ａは単に起動信号ＳＴＧを出すだけでよい。そして、やがて動作安定化すると、その旨がＣＰＵ１１ａに通知（割込，センス等）される。撮影テーブル２０の移動制御についても同様である。

一方、ＣＰＵ１１ａはこのスキャン準備完了の待ち時間を利用して以下の処理を行う。即ち、ステップＳ１５ではスキャン準備完了までの予定時間をカウントダウンし、ステップＳ１６ではスキャン準備期間に係る所定の情報を表示パネル５５／５６に表示する。

図４（Ｂ）に一例のスキャン準備期間情報の表示態様を示す。図において、この時点における表示パネル５５（及び必要なら表示パネル５６）の第１，第２の表示エリアにはＸ線照射（曝射）開始までの予定時間（例えば８秒）が点灯表示され、また残りの第３〜第９の各表示エリアには確定した検査の全予定行程が点灯表示される。このとき、棒グラフ中の現時点において既に終了した行程は図示の如く縦方向のドット領域を反転して点灯表示される。また現在実行中の行程は点滅表示される。従って、オペレータ（及び患者）はスキャンの進行状況を情報を容易に把握できる。

図３に戻り、更にステップＳ１７では、ＣＰＵ１１ａはこの待ち時間を利用してホスト側で必要な準備処理（投影データ，再構成データ等を格納するための各種ファイルエリアの確保処理等）を行う。ステップＳ１８ではスキャン準備完了か否かの判別を行い、完了でない場合はステップＳ１５に戻る。これによりスキャン開始（Ｘ線曝射）までの予定時間は時々刻々と更新され、オペレータは表示パネル５５を見ることで、安全に退避できる。一方、患者はスキャン（息止め区間）が近づいたことを知ることができる。

以下、同様にして進み、やがて、スキャン準備完了すると、フローはステップＳ１９に進み、スキャンを開始する。ステップＳ２０ではスキャン終了までの予定時間をカウントダウンし、ステップＳ２１では表示パネル５５／５６に所定のスキャン進行情報を表示する。

図４（Ｃ）に一例のスキャン進行情報の表示態様を示す。図において、この時点における表示パネル５５（及び必要なら表示パネル５６）の第１，第２の表示エリアにはＸ線検査終了までの予定時間（例えば１０秒）が表され、また残りの第３〜第９の各表示エリアには確定した検査の全予定行程が点灯表示される。このとき、棒グラフ中の現時点で既に終了した行程については図示の如くドット領域を反転して点灯表示される。また現在実行中の行程は点滅表示される。図の例では第１回目のスキャン区間（息止め区間）が終了しており，これにより患者は息継ぎができる。またこの時点では、患者には撮影の進行状況（進行速度等）の把握が十分に出来ているために、自己のペースで余裕を持って息継ぎが行える。

図３に戻り、ステップＳ２２ではスキャン終了か否かの判別を行い、終了でない場合はステップＳ２０に戻る。これにより検査残り時間及び検査工程の情報は時々刻々と更新される。そして、やがて検査終了すると、この処理を終了する。

なお、上記表示パネル５５、５６についての一例の表示態様を具体的に説明したが、これに限らない．他にも様々な情報を様々な態様（表示色，表示パターン，点灯／点滅状態等）で表示できる。例えば患者へのブレスナビとして表示パネル５６上に以下のようなメッセージ、「い」
「いき」
「いきを」
「いきをす」
「いきをすっ」
「いきをすって」
「いきをすってく」
「いきをすってくだ」
「いきをすってくださ」
「いきをすってください」
をスクロール表示しても良い。メッセージ全体を一挙に表示するよりも、スクロール表示した方が、患者には読み取り易い。

かくして、上記本実施の形態によれば、オペレータや患者に提供できる情報量が格段に増大する。またその表示形態もドットマトリクスの組み合わせにより文字，数字，特殊記号，その他の各種パターンなど、極めて多様かつ自由に形成できる。しかも、表示情報の変更や新規情報の提供については、ドットパターンの変更／作成により極めて容易かつ迅速に対処できる。また、点灯，点滅、反転表示．スクロール表示などの表示制御と組み合わせることで、情報の重要度（注意換気等）に強弱をつけることが容易に行える。

なお、上記実施の形態ではＸ線ＣＴ装置への適用例を述べたが、これに限らない。本発明は上記表示パネルの表示方法をコンピュータに実行させるためのソフトウェアとして、これをＣＤ等の情報記録媒体に記録し、又は有線／無線の通信回線を介するオン・ライン通信により提供できる。

また上記実施の形態ではＸ線ＣＴ装置への適用例を述べたが、これに限らない。他にも、例えば磁界を被検体の周りに回転させて該被検体の核磁気共鳴に係る投影データを検出・収集し、そのコンピュータ断層像を再構成するところの所謂磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）等にも適用できる。

また上記本発明に好適なる実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。

１０操作コンソール部
１１中央処理装置
１１ａＣＰＵ
１１ｂ主メモリ
１２入力装置
１３表示装置（ＣＲＴ）
１４制御インタフェース
１５データ収集バッファ
１６二次記憶装置
２０撮影テーブル
３０走査ガントリ部
４０Ｘ線管
４１Ｘ線制御部
５０コリメータ
５１コリメータ制御部
５５，５６表示パネル
５７表示パネル制御部
６０回転制御部
７０Ｘ線検出器アレイ
８０データ収集部（ＤＡＳ）
１００被検体

Claims

被検体を挟んでＸ線管とＸ線検出器アレイとが相対向し、Ｘ線検出器アレイの検出信号に基づき被検体のＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、
Ｘ線撮影系を回転させることにより被検体のスキャンを行うスキャン手段を筐体の内部に有する走査ガントリ部と、
被検体を載せて体軸方向に移動させるための撮影テーブルと、
前記走査ガントリ部及び撮影テーブルの遠隔制御を行う操作コンソール部と、
を備え、
前記走査ガントリ部は、その筐体外側の正面側と円筒状開口部内周面側とにそれぞれ表示部を備え、少なくとも前記正面側の表示部において、Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始からＸ線曝射までの時間がカウントダウン表示されることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力を行う入力手段をさらに備え、前記カウントダウンは、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力に基づいて、開始されるものであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力を行う入力手段と、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力に基づいて、Ｘ線制御部及び回転制御部への起動信号の出力を行う制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力を行う入力手段と、前記Ｘ線ＣＴ撮影のスキャン準備開始するための入力に基づいて、前記撮影テーブルの最初のスキャンポジションへの移動開始の制御を行う制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記表示部の少なくとも前記正面側の表示部において、スキャン準備開始からスキャン終了までの全行程及び前記全行程における現時点の位置が表示されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記表示部は、ドットマトリックス方式による表示パネルに含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記表示部は、液晶パネルに含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記走査ガントリ部の筐体外側の正面側の表示部は、オペレータが視認可能な位置に設けられ、前記走査ガントリ部の筐体外側の円筒状開口部内周面側の表示部は、前記撮影テーブルに横たわった被検体から視認可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記走査ガントリ部の筐体外側の円筒状開口部内周面側の表示部は、検査中の息止めのタイミングを案内するための情報が表示可能であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。