JP2011004980A - X-ray ct apparatus and movement control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線CT装置及び移動制御プログラムに関する。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus and a movement control program.
近年、X線CT(Computed Tomography)装置の寝台は、前後や上下、左右などに移動する機構を備えている。例えば、天板に載置された患者の関心領域(ROI:Region Of Interest)を画像中心に合わせることを目的として、操作者がX線CT装置に移動指示を入力すると、寝台は、移動指示に従って移動する。 2. Description of the Related Art In recent years, a bed of an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus has a mechanism that moves back and forth, up and down, and left and right. For example, when the operator inputs a movement instruction to the X-ray CT apparatus for the purpose of aligning the region of interest (ROI) of the patient placed on the top plate with the center of the image, the bed follows the movement instruction. Moving.
ここで、操作者による移動指示は、X線CT装置の架台に備えられる操作パネルから入力される場合と、別室などに設置されたコンソール装置から入力される場合とがある。操作パネルから入力される場合、操作者は、患者の安全を目視確認しながら移動指示を入力することができるが、コンソール装置から入力される場合、コンソール装置の画面には架台のドームが映っていないため、操作者は、患者の安全を目視確認することが難しい。 Here, the movement instruction by the operator may be input from an operation panel provided in the gantry of the X-ray CT apparatus or may be input from a console apparatus installed in a separate room or the like. When input from the operation panel, the operator can input a movement instruction while visually confirming the safety of the patient, but when input from the console device, the dome of the gantry is reflected on the screen of the console device. Therefore, it is difficult for the operator to visually confirm the safety of the patient.
このため、従来、架台の形状、寝台の形状、及びこれらの位置関係を用いて寝台の移動範囲を制限するX線CT装置が提案されている(特許文献1など)。 For this reason, conventionally, an X-ray CT apparatus that limits the movement range of the bed using the shape of the gantry, the shape of the bed, and their positional relationship has been proposed (Patent Document 1, etc.).
しかしながら、上記した従来の技術では、安全性を十分に高めることができないという課題があった。すなわち、従来の技術は、架台の形状、寝台の形状、及びこれらの位置関係を用いて寝台の移動範囲を制限するものであり、患者の体型や体位などに関係なく制御するものである。この点、実際は、様々な体型の患者の撮影や、様々な体位での撮影などが行われるのであって、従来の技術による制御では対応し切れない場合もある。 However, the above-described conventional technique has a problem that safety cannot be sufficiently improved. That is, the conventional technique limits the movement range of the bed using the shape of the gantry, the shape of the bed, and the positional relationship between them, and controls the body regardless of the patient's body shape, body position, and the like. In this regard, actually, imaging of patients with various body types, imaging with various body postures, and the like are performed, and there are cases where the control by the conventional technology cannot cope with it.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安全性をより高めることが可能なX線CT装置及び移動制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus and a movement control program capable of further improving safety.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載のX線CT装置は、天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手段と、前記被検体モデル作成手段によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an X-ray CT apparatus according to claim 1 includes an image acquisition unit that acquires an image of a subject placed on a top board, and the image acquisition unit. From the acquired image, a subject model creating means for creating a mathematical model indicating the shape of the subject on the top plate, and a range of movement of the top plate using the mathematical model created by the subject model creating means And a movement control means for controlling the movement.
また、請求項7に記載の移動制御プログラムは、天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手順と、前記画像取得手順によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手順と、前記被検体モデル作成手順によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。 In addition, the movement control program according to claim 7 includes: an image acquisition procedure for acquiring an image of a subject placed on a top plate; and an image acquired by the image acquisition procedure on a top plate of the subject. Causing the computer to execute a subject model creation procedure for creating a mathematical model indicating the shape of the object and a movement control procedure for controlling the movement range of the top board using the mathematical model created by the subject model creation procedure It is characterized by.
請求項1または7に記載の本発明によれば、安全性をより高めることが可能になるという効果を奏する。 According to the first or seventh aspect of the present invention, there is an effect that safety can be further improved.
以下、本発明に係るX線CT装置及び移動制御プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of an X-ray CT apparatus and a movement control program according to the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited by the following examples.
[実施例1に係るX線CT装置の概要]
まず、実施例1に係るX線CT装置の概要を説明する。実施例1に係るX線CT装置は、天板に載置された被検体の画像から、被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成し、作成した数式モデルを用いて天板の移動範囲を制御する。実施例1においては、かかる制御を「仮想的インタロック制御」あるいは「副インタロック制御」と呼ぶ。
[Outline of X-ray CT Apparatus According to Embodiment 1]
First, an outline of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment will be described. The X-ray CT apparatus according to the first embodiment creates a mathematical model indicating the shape of the subject on the top plate from the image of the subject placed on the top plate, and uses the created mathematical model to create a mathematical model of the top plate. Control the range of movement. In the first embodiment, such control is referred to as “virtual interlock control” or “sub interlock control”.
また、実施例1に係るX線CT装置は、架台と天板との位置関係を示す情報のみを用いて天板の移動範囲を制御するインタロック制御も行う。実施例1においては、このような装置の幾何学形状による制御を「正インタロック制御」と呼ぶ。「副インタロック制御」は、「正インタロック制御」で考慮できていない部分を補う役割を果たす。 The X-ray CT apparatus according to the first embodiment also performs interlock control for controlling the moving range of the top plate using only information indicating the positional relationship between the gantry and the top plate. In the first embodiment, such control based on the geometry of the apparatus is referred to as “normal interlock control”. The “secondary interlock control” plays a role of supplementing a portion that cannot be considered in the “primary interlock control”.
このように、実施例1に係るX線CT装置は、被検体の天板上における形状に基づいて天板の移動範囲を制御するので、様々な体型の患者の撮影や、様々な体位での撮影などにも対応することが可能になり、安全性をより高めることが可能になる。 As described above, since the X-ray CT apparatus according to the first embodiment controls the movement range of the top plate based on the shape of the subject on the top plate, imaging of patients with various body types and various postures are possible. It becomes possible to cope with photography and the like, and it becomes possible to further improve safety.
[実施例1に係るX線CT装置の構成]
次に、図1〜図7を用いて、実施例1に係るX線CT装置の構成を説明する。図1は、実施例1に係るX線CT装置の構成を示すブロック図である。
[Configuration of X-ray CT Apparatus According to Embodiment 1]
Next, the configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、実施例1に係るX線CT装置100は、架台装置10と、寝台装置20と、コンソール装置30とを備える。
As shown in FIG. 1, the
寝台装置20は、撮影対象の被検体Pを載置する台であり、寝台駆動部21と、天板22とを有する。天板22は、被検体Pを載置する板である。寝台駆動部21は、モータの駆動によって天板22を移動する。具体的には、架台装置10に向かう方向(以下「IN方向」という)及びその反対方向(以下「OUT方向」という)、上下方向、及び左右方向に移動する。なお、寝台駆動部21によって移動した天板22の位置情報は、その都度、後述する架台寝台駆動・スキャン制御部33に送られる。
The
天板22は、例えば図2に示すように移動する。図2は、天板の移動を説明するための図である。図2に示すように、天板22に載置された被検体PのROIを画像中心に合わせることを目的として、操作者が、後述する入力部31に移動指示を入力すると、天板22は、移動指示に従って移動する。特に心臓などの小さいROIは、画像中心に合わせることで画質の向上やX線被曝量の低減につながるため、しばしばこのような天板22の移動が行われる。
The
架台装置10は、被検体PにX線を照射するとともに被検体Pを透過したX線を検出してコンソール装置30に出力する装置であり、高電圧発生部11と、X線管12と、X線検出器13と、データ収集部14と、回転フレーム15と、架台駆動部16とを有する。
The
高電圧発生部11は、X線管12に対して高電圧を供給する。X線管12は、真空管であり、高電圧発生部11から供給される高電圧によりX線を発生する。X線検出器13は、被検体Pを透過したX線を検出する。データ収集部14は、X線検出器13によって検出されたX線を用いて投影データを生成する。回転フレーム15は、X線管12とX線検出器13とを被検体Pを挟んで対向するように支持する円環状のフレームであり、高速かつ連続的に回転する。架台駆動部16は、モータの駆動によって回転フレーム15を回転させ、被検体Pを中心とした円軌道上でX線管12およびX線検出器13を旋回させる。
The
コンソール装置30は、操作者によるX線CT装置100の操作を受け付けるとともに、架台装置10によって収集された投影データから画像を再構成する。具体的には、コンソール装置30は、入力部31と、表示部32と、架台寝台駆動・スキャン制御部33と、画像処理部37と、画像記憶部38と、システム制御部39とを有する。
The
入力部31は、マウスやキーボードなどであり、操作者がX線CT装置100に対する指示の入力に用いる。例えば、入力部31は、撮影条件の設定を受け付け、ROIの設定を受け付ける。また、入力部31は、天板22の移動指示を受け付ける。
The
表示部32は、LCD(Liquid Crystal Display)などのディスプレイであり、各種情報を表示する。例えば、表示部32は、画像記憶部38によって記憶されている画像や、操作者から各種指示を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)などを表示する。
The
システム制御部39は、架台装置10、寝台装置20及びコンソール装置30を制御することによって、X線CT装置100全体の制御を行う。例えば、システム制御部39は、架台寝台駆動・スキャン制御部33を制御して投影データを収集させるとともに、画像処理部37を制御して投影データから画像を再構成させる。また、システム制御部39は、操作者から天板22の移動指示を受け付けると、架台寝台駆動・スキャン制御部33を制御して天板22を移動させる。
The
画像処理部37は、データ収集部14によって生成された投影データに対して各種処理を行う。具体的には、画像処理部37は、データ収集部14によって生成された投影データに対して感度補正などの前処理を行い、システム制御部39から指示された再構成条件に基づき画像を再構成し、再構成した画像を画像記憶部38に格納する。
The
架台寝台駆動・スキャン制御部33は、システム制御部39による制御の下、システム制御部39から指示された撮影条件に基づき高電圧発生部11、データ収集部14及び架台駆動部16を制御する。また、架台寝台駆動・スキャン制御部33は、システム制御部39による制御の下、システム制御部39から指示された天板22の移動指示に基づき寝台駆動部21を制御する。
The gantry bed driving /
ここで、図3を用いて、架台寝台駆動・スキャン制御部33の構成を詳細に説明する。図3は、架台寝台駆動・スキャン制御部の構成を示すブロック図である。
Here, the configuration of the gantry bed driving /
図3に示すように、架台寝台駆動・スキャン制御部33は、架台駆動制御部34と、寝台駆動制御部35と、スキャン制御部36とを有する。架台駆動制御部34は、システム制御部39から指示された撮影条件に基づき架台駆動部16を制御する。スキャン制御部36は、システム制御部39から指示された撮影条件に基づき高電圧発生部11及びデータ収集部14を制御する。
As shown in FIG. 3, the gantry bed drive /
寝台駆動制御部35は、被検体画像取得部35aと、被検体モデル作成部35bと、副インタロック制御部35cと、正インタロック制御部35dとを有する。
The bed
被検体画像取得部35aは、天板22に載置された被検体Pの画像を取得する。具体的には、実施例1においては、被検体Pの数式モデル作成用の画像を取得する目的でコンベンショナルスキャン(ここで言うコンベンショナルスキャンとは、ノンヘリカルスキャンを指す。)を行うことを想定している。このため、被検体画像取得部35aは、画像記憶部38に格納されたコンベンショナルスキャン像をシステム制御部39を介して取得し、被検体モデル作成部35bに送る。
The subject
被検体モデル作成部35bは、被検体Pの天板22上における形状を示す数式モデルを作成する。具体的には、被検体モデル作成部35bは、被検体画像取得部35aから送られたコンベンショナルスキャン像を解析し、被検体Pの数式モデルとして長方形モデルを作成する。また、被検体モデル作成部35bは、作成した被検体Pの数式モデルを副インタロック制御部35cに送る。
The subject
ここで、図4を用いて、被検体Pの数式モデルを説明する。図4は、被検体の数式モデルを説明するための図である。実施例1においては、天板22の左右方向をx軸と定義し、上下方向をy軸と定義する。被検体モデル作成部35bは、被検体画像取得部35aから図4に示すようなコンベンショナルスキャン像を受け取ると、公知の技術を用いて解析し、被検体Pに相当する領域と空気に相当する領域とを分離する。次に、被検体モデル作成部35bは、被検体Pに相当する領域について、x軸方向で最長となる長さ「2J」を求め、y軸方向で最長となる長さ「K」を求める。このように、被検体モデル作成部35bは、被検体Pの天板22上における形状を示す数式モデルとして、縦K×横2Jの長方形モデルを作成する。
Here, the mathematical model of the subject P will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a mathematical model of a subject. In Example 1, the left-right direction of the
図3に戻り、副インタロック制御部35cは、被検体Pの数式モデルを用いて天板22の移動範囲を制御する。具体的には、副インタロック制御部35cは、被検体モデル作成部35bから送られた被検体Pの数式モデルを用いて副インタロック制御を行う。
Returning to FIG. 3, the
ここで、図5及び図6を用いて、副インタロック制御を説明する。図5及び図6は、副インタロック制御を説明するための図である。図5に示すように、実施例1においては、天板22の左右方向をx軸と定義し、上下方向をy軸と定義し、IN/OUT方向をz軸と定義する。また、z軸は、寝台装置20の側面の内、架台装置10の反対側にある側面の中心を通るように定義し、z軸が床面と交差する点を各軸の原点として定義する。
Here, the sub-interlock control will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the sub-interlock control. As shown in FIG. 5, in the first embodiment, the horizontal direction of the
また、定数として、架台装置10のドーム中心までの高さを「a」、ドームの半径を「RD」、天板22のx軸方向の長さを「2L」、天板22とドームとの間のx軸方向及びy軸方向のクリアランス保証値を「CD」とする。なお、クリアランス保証値CDには、国際電気標準会議(International Electrotechnical Commission)において規定されたIEC60601−1−2に順ずる安全保証値である25mmを設定する。また、「XL」は、天板22のx軸方向の位置情報である。プラスの値である場合は、右方向への移動量を示し、マイナスの値である場合は、左方向への移動量を示す。また、図5では図示していないが、「H」が、天板22のy軸方向の位置情報である。
Further, as constants, the height to the dome center of the
さて、副インタロック制御部35cは、主に2つの数式を用いた計算によって副インタロック制御を行う。この数式について、図6を用いて説明する。図6に示す円は、架台装置10のドームを示すものであり、図6に示す長方形は、被検体モデル作成部35bによって作成された被検体Pの数式モデルを示すものであり、図6に示す黒色の長方形は、天板22を示すものである。
Now, the secondary
操作者が入力部31に移動指示を入力し、天板22が、移動指示に従って図6に示す位置に移動したとする。上記したように、「a」が、架台装置10のドーム中心までの高さであり、「H」が、天板22のy軸方向の位置情報である。したがって、長方形モデルの縦方向の長さは、xy平面上で、図6に示すように、ドーム中心よりも下に位置する部分「a−H」と、ドーム中心よりも上に位置する部分「K−(a−H)」とに分けて示すことができる。
It is assumed that the operator inputs a movement instruction to the
一方、「XL」が、天板22のx軸方向の位置情報である。したがって、長方形モデルの横方向の長さの内、ドーム中心よりも右に位置する部分は「J+XL」と示すことができる。すると、ピタゴラスの定理とドームの半径「RD」とを用いて、長方形モデルの右上角端点とドームとの間距離、及び長方形モデルの右下角端点とドームとの間距離は、それぞれ図6に示すように計算される。こうして、副インタロック制御部35cは、これらの距離とクリアランス保証値「CD」とを比較する以下の2つの数式によって、副インタロック制御を行う。
On the other hand, “X L ” is position information of the
具体的には、副インタロック制御部35cは、寝台駆動部21から天板22の位置情報(x=XL、y=H)を受け取ると、(1)式が真であるか否かを判定する。
否である場合には、副インタロック制御部35cは、天板22を、上方向もしくは左右方向(但し、XLの符号と同一方向のみ)に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである(インタロック検知)として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御するとともに、上方向もしくは左右方向への移動はもはや許容移動範囲を超える旨を警告する警告情報を表示部32に表示する。なお、実施例1における副インタロック制御部35cは、警告情報を表示部32に表示するとともに操作者による了承を受け付ける了承ボタンも表示する。
If it is not, the sub
同様に、副インタロック制御部35cは、(2)式が真であるか否かを判定する。
否である場合には、副インタロック制御部35cは、天板22を、下方向もしくは左右方向(但し、XLの符号と同一方向のみ)に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである(インタロック検知)として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御するとともに、下方向もしくは左右方向への移動はもはや許容移動範囲を超える旨を警告する警告情報を表示部32に表示する。なお、実施例1における副インタロック制御部35cは、警告情報を表示部32に表示するとともに操作者による了承を受け付ける了承ボタンも表示する。
If not, the
一方、(2)式が真である場合には、副インタロック制御部35cは、先ほど寝台駆動部21から受け取った天板22の位置情報に対する副インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部21から受け取る天板22の位置情報に対する副インタロック制御へと移行する。
On the other hand, when the expression (2) is true, the sub
すなわち、操作者が入力部31に移動指示を入力し、天板22が、移動指示に従って移動すると、天板22の位置情報は、その都度寝台駆動部21から副インタロック制御部35cに送られるので、副インタロック制御部35cは、天板22が移動を継続する限り、上記(1)式及び(2)式を用いた副インタロック制御を継続することになる。なお、副インタロック制御部35cは、(1)式による判定(上角がぶつかるか否かの判定)と(2)式による判定(下角がぶつかるか否かの判定)とを並行処理で行う。
That is, when the operator inputs a movement instruction to the
図3に戻り、正インタロック制御部35dは、架台装置10と天板22との位置関係を示す情報を用いて天板22の移動範囲を制御する。ここで、正インタロック制御部35dと副インタロック制御部35cとは、独立してそれぞれインタロック制御を行う。但し、正インタロック制御部35dによる正インタロック制御は、副インタロック制御部35cによる副インタロック制御に優先する。すなわち、正インタロック制御部35dがインタロックを検知した場合は、副インタロック制御部35cがインタロックを検知していなくても、天板22の移動を停止させる。
Returning to FIG. 3, the primary
ここで、図7を用いて、正インタロック制御を説明する。図7は、正インタロック制御を説明するための図である。既に説明したように、架台装置10のドーム中心までの高さが「a」であり、天板22のy軸方向の位置情報が「H」である。また、図7に示すように、定数として、天板22のz軸方向の長さを「T」、寝台装置10の後端と架台装置10の前端との距離を「D」、天板22と架台装置10との間のz軸方向のクリアランス保証値を「CG」とする。なお、クリアランス保証値CGには、国際電気標準会議において規定されたIEC60601−1−2に順ずる安全保証値である25mmを設定する。また、「ZC」は、天板22のz軸方向の位置情報である。プラスの値である場合は、IN方向への移動量を示し、マイナスの値である場合は、OUT方向への移動量を示す。なお、図7では図示していないが、「HUP-LIMIT」が、天板22の上方向の限界、「HDOWN-LIMIT」が、天板22の下方向の限界、「XRIGHT-LIMIT」が、天板22の右方向の限界、「XLEFT-LIMIT」が、天板22の左方向の限界である。
Here, the normal interlock control will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the normal interlock control. As already described, the height to the dome center of the
さて、正インタロック制御部35dは、主に4つの数式を用いた計算によって正インタロック制御を行う。具体的には、正インタロック制御部35dは、寝台駆動部21から天板22の位置情報(x=XL、y=H、z=ZC)を受け取ると、まず、(3)式が真であるか否かを判定する。
真である場合には、正インタロック制御部35dは、天板22がドームの外にあるとして、寝台駆動部21から受け取った天板22の位置情報に対する正インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部21から受け取る天板22の位置情報に対する正インタロック制御へと移行する。
If true, the primary
一方、否である場合には、正インタロック制御部35dは、天板22がドーム内に挿入されているか、又はクリアランス保証値CG以下となるまでドームに近づいているものであるとして、続いて、(4)式が真であるか否かを判定する。
否である場合には、正インタロック制御部35dは、天板22を、下方向もしくは左右方向(但し、XLの符号と同一方向のみ)に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである(インタロック検知)として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する。
If not, the primary
一方、(4)式が真である場合には、次に、正インタロック制御部35dは、(5)式が真であるか否かを判定し、否である場合には、天板22を、上下方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである(インタロック検知)として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する。
なお、否である場合としては2つの場合が考えられる。すなわち、「HUP-LIMIT」を上回る場合には、正インタロック制御部35dは、上方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する。反対に、「HDOWN-LIMIT」を下回る場合には、正インタロック制御部35dは、下方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する。
Two cases are possible as the case of no. That is, when “H UP-LIMIT ” is exceeded, the primary
同様に、正インタロック制御部35dは、(6)式が真であるか否かを判定し、否である場合には、天板22を、左右方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである(インタロック検知)として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する。
なお、否である場合としては2つの場合が考えられる。すなわち、「XRIGHT-LIMIT」を上回る場合には、正インタロック制御部35dは、右方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する。反対に、「XLEFT-LIMIT」を下回る場合には、正インタロック制御部35dは、左方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する。なお、正インタロック制御部35dは、(5)式による判定(上下動の判定)と(6)式による判定(左右動の判定)とを並行処理で行う。
Two cases are possible as the case of no. That is, when “X RIGHT-LIMIT ” is exceeded, the primary
[実施例1に係るX線CT装置による処理手順]
次に、図8〜図10を用いて、実施例1に係るX線CT装置による処理手順を説明する。図8は、X線CT装置を用いた撮影のための撮影準備手順の一例を示すフローチャートである。また、図9は、副インタロック制御を示すフローチャートであり、図10は、正インタロック制御を示すフローチャートである。
[Processing Procedure by X-ray CT Apparatus According to Embodiment 1]
Next, a processing procedure performed by the X-ray CT apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing an example of an imaging preparation procedure for imaging using the X-ray CT apparatus. FIG. 9 is a flowchart showing the secondary interlock control, and FIG. 10 is a flowchart showing the primary interlock control.
[撮影準備手順]
図8に示すように、実施例1において、撮影準備手順は、まず、患者セットアップから始まる(ステップS101)。具体的には、例えば、操作者が、架台装置10に備えられる操作パネルをローカル操作して被検体Pの位置合わせを行ったり、造影剤を注入するためのセットアップを行ったりする。
[Shooting preparation procedure]
As shown in FIG. 8, in the first embodiment, the imaging preparation procedure starts with patient setup (step S101). Specifically, for example, the operator performs a local operation on an operation panel provided in the
次に、スキャノ撮影を行う(ステップS102)。例えば、操作者が、xz平面のスキャノ撮影を行う。 Next, scano imaging is performed (step S102). For example, the operator performs scano imaging on the xz plane.
そして、スキャノ像におけるROI設定を行う(ステップS103)。例えば、操作者が、ステップS102において撮影したスキャノ像において、被検体Pの心臓付近をROI設定する。 Then, ROI setting is performed on the scanogram (step S103). For example, the operator sets ROI near the heart of the subject P in the scanogram taken in step S102.
次に、コンベンショナルスキャンを行う(ステップS104)。例えば、操作者が、被検体Pの数式モデル作成用の画像を取得する目的で、xy平面のコンベンショナルスキャンを行う。コンベンショナルスキャン像は、画像記憶部38に格納される。なお、この際のX線条件は低線量で十分である。FOV(Field Of View)は、最大サイズが望ましい。
Next, a conventional scan is performed (step S104). For example, the operator performs a conventional scan on the xy plane for the purpose of acquiring an image for creating a mathematical model of the subject P. The conventional scan image is stored in the
そして、被検体Pの数式モデルとして長方形モデルを作成する(ステップS105)。例えば、被検体画像取得部35aが、画像記憶部38に格納されたコンベンショナルスキャン像をシステム制御部39を介して取得し、被検体モデル作成部35bが、被検体画像取得部35aから送られたコンベンショナルスキャン像を解析し、被検体Pの数式モデルとして長方形モデルを作成する。
Then, a rectangular model is created as a mathematical model of the subject P (step S105). For example, the subject
次に、コンベンショナルスキャン像におけるROI設定を行う(ステップS106)。例えば、操作者が、ステップS104において撮影したコンベンショナルスキャン像において、被検体Pの心臓領域をROI設定する。 Next, ROI setting in a conventional scan image is performed (step S106). For example, the operator sets ROI of the heart region of the subject P in the conventional scan image taken in step S104.
そして、リモート操作による被検体Pの位置合わせが開始される(ステップS107)。例えば、操作者が、コンソール装置30の入力部31に移動指示を入力することで、リモート操作による被検体Pの位置合わせを行う。操作者によって入力部31に入力された移動指示は、システム制御部39、架台寝台駆動・スキャン制御部33を介して寝台駆動部21に送られ、寝台駆動部21を制御して天板22を移動する。
Then, alignment of the subject P by remote operation is started (step S107). For example, when the operator inputs a movement instruction to the
すると、インタロック制御が行われる(ステップS108)。すなわち、寝台駆動部21によって移動した天板22の位置情報は、その都度、架台寝台駆動・スキャン制御部33に送られる。すると、副インタロック制御部35cによる副インタロック制御や、正インタロック制御部35dによる正インタロック制御が行われる。
Then, interlock control is performed (step S108). That is, the position information of the
その後、リモート操作による位置合わせが終了するまで(ステップS109否定)、インタロック制御は継続して行われ、例えば操作者が終了ボタンを押下するなどして位置合わせが終了すると(ステップS109肯定)、一連の撮影準備手順が終了する。その後は、造影剤の注入やリアルプレップスキャンなどが行われ、その後、ダイナミックボリュームスキャン、ワイドボリュームスキャン、ヘリカルスキャンなど任意の撮影が行われて、撮影が終了する。 After that, until the alignment by the remote operation is completed (No at Step S109), the interlock control is continuously performed. For example, when the operator completes the alignment by pressing the end button (Yes at Step S109). A series of shooting preparation procedures is completed. Thereafter, injection of a contrast medium, real prep scan, and the like are performed, and then arbitrary imaging such as dynamic volume scanning, wide volume scanning, and helical scanning is performed, and imaging is completed.
[副インタロック制御]
次に、図9を用いて、副インタロック制御部35cによる副インタロック制御を説明する。操作者が入力部31に移動指示を入力し、天板22が、移動指示に従って移動したとする。すると、副インタロック制御部35cは、寝台駆動部21から天板22の位置情報(x=XL、y=H)を取得する(ステップS201)。
[Secondary interlock control]
Next, the secondary interlock control by the secondary
そして、副インタロック制御部35cは、(1)式が真であるか否かを判定する(ステップS202)。
否である場合には(ステップS202否定)、副インタロック制御部35cは、天板22を、上方向もしくは左右方向(但し、XLの符号と同一方向のみ)に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである(インタロック検知)として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する(ステップS203)。
If a not (step S202 negative), the sub
また、副インタロック制御部35cは、上方向もしくは左右方向への移動はもはや許容移動範囲を超える旨を警告する警告情報、及び、操作者による了承を受け付ける了承ボタンを表示部32に表示する(ステップS204)。
Further, the
すると、副インタロック制御部35cが、了承ボタンの押下があったか否かを判定しており(ステップS205)、押下があった場合には(ステップS205肯定)、副インタロック制御機能を停止する(ステップS206)。すなわち、正インタロック制御部35dのみの制御となり、正インタロック制御部35dによってインタロックが検知されるまで、天板22は継続して移動可能となる。一方、押下が無い場合には(ステップS205否定)、インタロック方向への動作指示はこれ以上受け付けられず、天板22はインタロックを回避する方向へのみ移動可能となる。
Then, the secondary
同様に、副インタロック制御部35cは、(2)式が真であるか否かを判定する(ステップS207)。すなわち、副インタロック制御部35cは、ステップS202の判定とステップS207の判定とを並行処理で行う。
否である場合には(ステップS207否定)、副インタロック制御部35cは、天板22を、下方向もしくは左右方向(但し、XLの符号と同一方向のみ)に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する(ステップS208)。その後は上記と同様に、警告情報及び了承ボタンを表示する(ステップS204)。
If a not (step S207 negative), the sub
なお、ステップS202において(1)式が真である場合(ステップS202肯定)、及びステップS207において(2)式が真である場合(ステップS207肯定)、副インタロック制御部35cは、先ほど寝台駆動部21から受け取った天板22の位置情報に対する副インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部21から受け取る天板22の位置情報に対する副インタロック制御へと移行する。
In addition, when (1) Formula is true in step S202 (step S202 affirmation) and (2) Formula is true in step S207 (step S207 affirmation), the sub
[正インタロック制御]
次に、図10を用いて、正インタロック制御部35dによる正インタロック制御を説明する。操作者が入力部31に移動指示を入力し、天板22が、移動指示に従って移動したとする。すると、正インタロック制御部35dは、寝台駆動部21から天板22の位置情報(x=XL、y=H、z=ZC)を取得する(ステップS301)。
[Normal interlock control]
Next, the primary interlock control by the primary
そして、正インタロック制御部35dは、(3)式が真であるか否かを判定する(ステップS302)。
真である場合には(ステップS302肯定)、正インタロック制御部35dは、天板22がドームの外にあるとして、寝台駆動部21から受け取った天板22の位置情報に対する正インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部21から受け取る天板22の位置情報に対する正インタロック制御へと移行する。
If true (Yes in step S302), the primary
一方、否である場合には(ステップS302否定)、正インタロック制御部35dは、天板22がドーム内に挿入されているか、又はクリアランス保証値CG以下となるまでドームに近づいているものであるとして、続いて、(4)式が真であるか否かを判定する(ステップS303)。
否である場合には(ステップS303否定)、正インタロック制御部35dは、天板22を、下方向もしくは左右方向(但し、XLの符号と同一方向のみ)に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する(ステップS304)。
If a not (step S303 negative), the positive
一方、(4)式が真である場合には(ステップS303肯定)、次に、正インタロック制御部35dは、(5)式が真であるか否かを判定する(ステップS305)。
否である場合には(ステップS305否定)、正インタロック制御部35dは、天板22を、上下方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する(ステップS306)。
If not (No in step S305), the normal
同様に、正インタロック制御部35dは、(6)式が真であるか否かを判定する(ステップS307)。すなわち、正インタロック制御部35dは、ステップS305の判定とステップS307の判定とを並行処理で行う。
否である場合には(ステップS307否定)、正インタロック制御部35dは、天板22を、左右方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御する(ステップS308)。
If not (No in step S307), the normal
なお、ステップS305において(5)式が真である場合(ステップS305肯定)、及びステップS307において(6)式が真である場合には(ステップS307肯定)、正インタロック制御部35dは、寝台駆動部21から受け取った天板22の位置情報に対する正インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部21から受け取る天板22の位置情報に対する正インタロック制御へと移行する。
When the expression (5) is true in step S305 (Yes in step S305) and in the case where the expression (6) is true in step S307 (Yes in step S307), the positive
[実施例1の効果]
上記してきたように、実施例1に係るX線CT装置100は、被検体画像取得部35aが、天板22に載置された被検体Pの画像を取得し、被検体モデル作成部35bが、被検体画像取得部35aによって取得された画像から、被検体Pの天板22上における形状を示す数式モデルを作成する。また、副インタロック制御部35cが、被検体モデル作成部35bによって作成された数式モデルを用いて天板22の移動範囲を制御する。
[Effect of Example 1]
As described above, in the
このように、実施例1に係るX線CT装置100は、被検体Pの天板22上における形状に基づいて天板22の移動範囲を制御するので、様々な体型の患者の撮影や、様々な体位での撮影などにも対応することが可能になり、安全性をより高めることが可能になる。特に、体型の大きな患者、あるいは天板22上で体位を横向きにしたり、立てたり、左右どちらか一方の極端に寄せたりした場合に、効果的である。
As described above, since the
また、実施例1に係るX線CT装置100は、架台装置10と天板22との位置関係を示す情報を用いて天板22の移動範囲を制御する正インタロック制御部35dをさらに備える。正インタロック制御部35dは、副インタロック制御部35cと並行して天板22の移動範囲を制御する。正インタロック制御部35dが正インタロックを検知しない状態で、副インタロック制御部35cが副インタロックを検知した場合、副インタロック制御部35cは、警告情報を表示する。そして、操作者が了承した場合のみ、副インタロック検知方向への継続動作を可能とする。すなわち、正インタロック制御部35dのみの制御となり、正インタロック制御部35dによってインタロックが検知されるまで、天板22は副インタロック検知方向へ継続して移動可能となる。
The
このように、実施例1に係るX線CT装置100は、被検体Pの天板22上における形状に基づく副インタロック制御のみならず、操作者の了承に依拠した正インタロック制御を併用することで、安全性を高めるのみならず柔軟性をも高めることが可能になる。
As described above, the
さて、これまで実施例1として、被検体Pの天板22上における形状に基づく副インタロックを検知後、操作者の了承に依拠して正インタロック制御のみに切り替える手法を説明してきたが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、正インタロック制御と副インタロック制御とを同じレベルで扱い、天板22の移動範囲を制御してもよい。
Now, as the first embodiment, after detecting the sub-interlock based on the shape of the subject P on the top 22, the method of switching only to the positive interlock control based on the operator's consent has been described. The present invention is not limited to this. That is, the primary interlock control and the secondary interlock control may be handled at the same level to control the movement range of the
この場合には、副インタロック制御部35cは、操作者から受け付けた天板22の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定し、所定方向への移動を停止するよう寝台駆動部21を制御した後に、仮に操作者から移動指示をさらに受け付けたとしても、その移動指示には従わないように制御すればよい。すなわち、正インタロック制御部35dがインタロックを検知していなくても、天板22の移動を制限する。また、架台装置10の操作パネルからのローカル操作は受け付けるようにしてもよい。
In this case, the sub
また、これまで実施例1や実施例2では、操作者が入力部31に移動指示を入力し、天板22が、移動指示に従って移動すると、副インタロック制御部35cが、寝台駆動部21から天板22の位置情報を取得して、副インタロック制御を開始する手法を説明してきた。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ROI設定の段階で予め天板22の移動到達点を推測し、副インタロック制御部35cが移動を停止する状態や、正インタロック制御部35dが移動を停止する状態になり得る場合には、ROIを画像中心に設定できないことを示す警告情報を予め表示部32に表示してもよい。
In the first and second embodiments so far, when the operator inputs a movement instruction to the
例えば、図8に示すステップS106のROI設定において、被検体Pに関するROI設定を操作者から受け付けると、X線CT装置100は、受け付けたROIを画像中心に設定すると仮定した場合の天板22の位置情報(x軸の位置情報「XL」、y軸の位置情報「H」)を推測する。次に、X線CT装置100は、推測した位置情報を(1)〜(6)式に代入し、各数式が真となるか否かを判定する。そして、真とならない場合には、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定する場合であるので、X線CT装置100は、その判定内容を示す警告情報を表示部32に表示する。なお、X線CT装置100は、実際に許容移動範囲を超えるまでは、通常通りリモート操作を受け付け、その後のインタロック制御は、実施例1もしくは実施例2のように制御することができる。
For example, in the ROI setting in step S106 shown in FIG. 8, when the ROI setting related to the subject P is received from the operator, the
また、実施例1で説明したように、被検体Pの天板22上における形状に基づく副インタロックを検知後、操作者の了承に依拠して正インタロック制御のみに切り替えた場合には、例えば、正インタロック制御においては、所定の移動範囲を移動する毎に、移動を継続するか否かを確認する確認情報を表示部32に表示するようにしてもよい。例えば、正インタロック制御部35dが正インタロック制御を開始した後は、1cm移動するごとに停止して、移動を継続するか否かを確認する確認情報を表示部32に表示し、操作者による了承ボタンの押下を受け付けてから、移動を継続するように制御してもよい。
In addition, as described in the first embodiment, after detecting the sub-interlock based on the shape of the subject P on the top 22, when switching to the primary interlock control based on the operator's approval, For example, in the normal interlock control, confirmation information for confirming whether or not to continue the movement may be displayed on the
[被検体Pの数式モデル作成用の画像]
上記実施例においては、被検体Pの数式モデル作成用の画像を取得する目的でコンベンショナルスキャンを行い、コンベンショナルスキャン像から被検体Pの数式モデルを作成する手法を説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、X線管の位置を変更してスキャノ撮影を二方向から行うことで(デュアルスキャノ)、被検体Pの数式モデルの作成に必要な縦K、横2Jの情報を取得してもよい。すなわち、ROI設定のためにxz平面を撮影するスキャノ撮影とは別に、例えばyz平面のスキャノ撮影を行えば、被検体Pの数式モデルの作成に必要な縦K、横2Jの情報を取得することができる。この場合には、コンベンショナルスキャンを行う必要はない。
[Image for creating mathematical model of subject P]
In the above-described embodiment, a method has been described in which a conventional scan is performed for the purpose of acquiring an image for creating a mathematical model of the subject P, and a mathematical model of the subject P is created from the conventional scan image. However, the present invention is not limited to this. For example, by changing the position of the X-ray tube and performing scanning imaging from two directions (dual scanning), information on vertical K and horizontal 2J necessary for creating a mathematical model of the subject P may be acquired. . That is, apart from the scan imaging that captures the xz plane for setting the ROI, for example, by performing scan imaging of the yz plane, information on the vertical K and horizontal 2J necessary for creating the mathematical model of the subject P is acquired. Can do. In this case, conventional scanning is not necessary.
また、被検体Pの数式モデルをより簡素化し、例えば横2Jの情報のみから作成する手法を用いることで、xz平面を撮影したスキャノ像のみから被検体モデルを作成することもできる。例えば人間の体の縦横の比率を仮定して横2Jの情報から縦Kを割り出し、実測値である横2Jの情報と、推測値である縦Kの情報とを用いて被検体Pの数式モデルを作成することもできる。この場合には、スキャノ撮影を二方向から行う必要もない。 Further, by simplifying the mathematical model of the subject P and using, for example, a method of creating only from the horizontal 2J information, the subject model can be created only from the scanogram obtained by photographing the xz plane. For example, assuming the aspect ratio of the human body, the vertical K is calculated from the horizontal 2J information, and the mathematical model of the subject P using the horizontal 2J information that is an actual measurement value and the vertical K information that is an estimated value. Can also be created. In this case, it is not necessary to perform scano imaging from two directions.
[被検体Pの数式モデル]
また、上記実施例においては、被検体Pの数式モデルとして長方形モデルを作成する手法を説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、楕円形モデルを作成してもよい。
[Mathematical model of subject P]
In the above embodiment, the method of creating a rectangular model as the mathematical model of the subject P has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, an elliptic model may be created.
100 X線CT装置
10 架台装置
11 高電圧発生部
12 X線管
13 X線検出器
14 データ収集部
15 回転フレーム
16 架台駆動部
20 寝台装置
21 寝台駆動部
22 天板
30 コンソール装置
31 入力部
32 表示部
33 架台寝台駆動・スキャン制御部
34 架台駆動制御部
35 寝台駆動制御部
36 スキャン制御部
37 画像処理部
38 画像記憶部
39 システム制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記画像取得手段によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手段と、
前記被検体モデル作成手段によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手段と
を備えたことを特徴とするX線CT装置。 Image acquisition means for acquiring an image of the subject placed on the top;
From the image acquired by the image acquisition means, subject model creation means for creating a mathematical model showing the shape of the subject on the top plate;
An X-ray CT apparatus comprising: a movement control unit that controls a movement range of the top plate using a mathematical model created by the subject model creation unit.
前記第二移動制御手段は、前記移動制御手段と並行して天板の移動範囲を制御し、
前記移動制御手段は、操作者から受け付けた前記天板の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、当該移動指示に対する警告情報を表示部に表示し、当該警告情報に対する応答として操作者から了承を受け付けた場合に、当該移動制御手段による制御を停止することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 Further comprising second movement control means for controlling the movement range of the top board using information indicating the positional relationship between the gantry and the top board;
The second movement control means controls the movement range of the top plate in parallel with the movement control means,
When it is determined that the movement instruction of the top plate received from the operator exceeds the allowable movement range, the movement control means displays warning information for the movement instruction on the display unit, and responds to the warning information. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the control by the movement control unit is stopped when an approval is received from the operator.
前記被検体モデル作成手段は、前記断面像から前記形状の縦方向の最大値と横方向の最大値とを解析し、解析した最大値で形成される長方形モデルを作成することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 The image acquisition means acquires a cross-sectional image as an image of the subject,
The object model creation means analyzes the maximum value in the vertical direction and the maximum value in the horizontal direction of the shape from the cross-sectional image, and creates a rectangular model formed with the analyzed maximum value. Item 2. The X-ray CT apparatus according to Item 1.
前記画像取得手順によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手順と、
前記被検体モデル作成手順によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする移動制御プログラム。 An image acquisition procedure for acquiring an image of the subject placed on the top;
From the image acquired by the image acquisition procedure, a subject model creation procedure for creating a mathematical model indicating the shape of the subject on the top board;
A movement control program for causing a computer to execute a movement control procedure for controlling a movement range of the top board using a mathematical model created by the subject model creation procedure.
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