JP2011136000A - 画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像診断装置が撮影した診断画像において異常画像が発生した場合、その異常画像の発生原因を迅速に特定できるようにする。
【解決手段】画像診断装置において、被検体の診断画像を撮影する撮影部と、装置各部の特性データを検出する検出部と、撮影部により撮影した診断画像ａとこの診断画像を撮影した時点における検出部により検出した特性データｂとを合成して画像表示部２６に表示可能な合成画像を形成する合成画像形成部と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像診断装置に関し、特に、撮影した画像に異常が発生した場合、その異常画像の発生原因を迅速に特定することが可能な画像診断装置に関する。

近年、病気や怪我を診断する装置として、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等のように被検体の診断画像を撮影する画像診断装置が普及しており、病気や怪我を診断する上で大きなウエイトを占めるようになっている。このため、診断画像において異常画像が発生して画像診断装置による診断ができなくなった場合には、その異常画像の発生原因を迅速に特定して画像診断装置を復旧させないと、医療業務の遂行に大きな支障をきたすことになる。

現在、診断画像において異常画像が発生した場合には、メンテナンスを行なうサービスマンを呼び、サービスマンが異常画像が発生した診断画像や画像診断装置の運転時の記録データを見たりして、異常画像の発生原因を調査している。

したがって、サービスマンは異常画像の発生原因と思われる各部について様々な調査を行う必要があり、例えば、異常画像の発生原因が画像診断装置の振動であると思われる場合には、振動を測定する装置を持ち込み、画像診断装置を運転して振動の測定を行う必要があり、異常画像の発生原因を特定するまでに多大な時間を要している。

そこで、画像診断装置において故障（異常画像）が発生した場合、その故障の原因を迅速に特定することを可能とした装置として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。

下記特許文献１に記載された装置は、自己診断制御装置を有し、定期的及び事故発生時に、故障の有無及び故障原因を自動的に検出している。

特開２００８−２７９２８１号公報

しかしながら、特許文献１には、自動診断制御装置がどのようにして故障の有無や故障原因を検出するのかという具体的な構成についての記載がされていない。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、画像診断装置が撮影した診断画像において異常画像が発生した場合、その異常画像の発生原因を迅速に特定できるようにすることである。

請求項１記載の発明の特徴は、画像診断装置において、被検体の診断画像を撮影する撮影部と、装置各部の特性データを検出する検出部と、前記撮影部により撮影した診断画像とこの診断画像を撮影した時点における前記検出部により検出した特性データとを合成して画像表示部に表示可能な合成画像を形成する合成画像形成部と、を備えることである。

本発明によれば、撮影部により撮影した診断画像とこの診断画像を撮影した時点における検出部が検出した装置の特性データとを合成した合成画像が形成され、この合成画像を表示部に表示できるので、診断画像において異常画像が発生した場合には、表示部に表示された合成画像中の特性データを見ることにより、異常画像の発生原因を迅速に特定することができる。

Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。 架台の外観構成を示す正面図である。 架台の外観構成を示す側面図である。 表示部における診断画像と特性データとの表示内容を示す説明図である。

図１は、病院内に設置された画像診断装置であるＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図であり、このＸ線ＣＴ装置は、架台１と寝台２と操作コンソール３とを備えている。

架台１は、被検体Ｐに対して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、被検体Ｐの診断画像を撮影する部分である。この架台１は、架台制御部４と、高電圧発生部５と、回転駆動部６と、チルト駆動部７と、Ｘ線管８と、Ｘ線検出器９と、データ収集部１０と、検出部である前後振動ピックアップ１１と、検出部である左右振動ピックアップ１２と、検出部である熱電対１３とを備えている。

寝台２は、被検体Ｐが載置され、載置された被検体ＰをＸ線が照射される撮影位置へ移動させる部分である。この寝台２は、被検体Ｐが載置される寝台天板１４と、寝台天板１４を支持する寝台基部１５と、寝台天板１４の上下移動及び水平移動を行なわせる寝台駆動部１６とを備えている。

操作コンソール３は、Ｘ線ＣＴ装置の入出力を制御する部分である。この操作コンソール３は、コンソール制御部１７と、入力操作部１８と、前処理部１９と、Ｘ線投影データ記憶部２０と、特性データ記憶部２１と、合成画像形成部である再構成処理部２２と、画像データ記憶部２３と、切換部２４と、画像処理部２５と、画像表示部２６とを備えている。

架台制御部４は、操作コンソール３の入力操作部１８からの入力に応じ、架台１内の各部を制御する。

高電圧発生部５は、Ｘ線管８からＸ線を照射するために必要な高電圧を、架台制御部４から送信された制御信号に応じてＸ線管８に供給する。

Ｘ線管８は、高電圧発生部５から供給された高電圧によってＸ線を照射する。Ｘ線管８から照射されるＸ線は、ファン状又はコーン状に成形されている。

Ｘ線検出器９は、Ｘ線管８から照射されて寝台天板１４上に載置されている被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。シングルスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器９は、ファン状又は直線状に例えば１０００チャンネルのＸ線検出素子を１列に並べて構成されている。また、マルチスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器９は、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向）それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより２次元のＸ線検出器が構成されている。

データ収集部１０は、Ｘ線検出器９の各Ｘ線検出素子と同様にアレイ状に配列された複数のデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器９により検出されたＸ線（実際にはＸ線の検出信号）を、架台制御部４から出力されたデータ収集制御信号に応じて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。

回転駆動部６は、架台制御部４から出力された制御信号により図示しないモータを駆動し、後述するように中空部３４を有する円環状の回転体３１をその中心線Ｃ回りに回転駆動させる。なお、この回転体３１には、中空部３４を挟んだ位置にＸ線管８とＸ線検出器９とが対峙して保持され、これらの回転体３１とＸ線管８とＸ線検出器９とにより、被検体Ｐを撮影する撮影部２７が構成されている。

チルト駆動部７は、架台制御部４から出力された制御信号により後述するチルトシリンダ３２を伸縮させ、回転体３１を後述するメインフレーム３０と共に任意の角度にチルトさせる。

前後振動ピックアップ１１は、Ｘ線ＣＴ装置の装置各部の一つである撮影部２７の特性データである前後方向への振動データを検出するセンサであり、メインフレーム３０に取付けられている。なお、撮影部２７の前後方向とは、回転体３１の中心線Ｃに沿った方向である。

左右振動ピックアップ１２は、Ｘ線ＣＴ装置の装置各部の一つである撮影部２７の特性データである左右方向（回転体３１の中心線Ｃと直交する水平方向）への振動データを検出するセンサであり、後述する支柱２９に取付けられている。

熱電対１３は、Ｘ線ＣＴ装置の装置各部の一つであるＸ線検出器９の特性データである温度データを検出するセンサであり、Ｘ線検出器９におけるＸ線管８と対向する面の裏面側に取付けられている。尚、Ｘ線検出器９に取付ける熱電対１３の数は1つでもよく又は複数個でもよく、複数の熱電対１３を取付けて複数箇所で温度を検出することにより温度の検出精度を高めることができる。

なお、前後振動ピックアップ１１及び左右振動ピックアップ１２による撮影部２７の振動データの検出、及び、熱電対１３によるＸ線検出器９の温度データの検出は、撮影部２７による被検体Ｐの撮影が開始された場合にその撮影開始をトリガとして開始されるように架台制御部４において設定されている。

寝台駆動部１６は、操作コンソール３の入力操作部１８からの入力に応じ、寝台天板１１を上下方向と長手方向（矢印Ｘ方向）とに移動させる。Ｘ線を照射されて診断画像を撮影される被検体Ｐは、被検体Ｐの体軸方向と寝台天板１１の移動方向（矢印Ｘ方向）とが一致する向きに寝台天板１１上に載置されている。

入力操作部１８は、キーボート、タッチパネル、マウス等からなり、Ｘ線ＣＴ装置を駆動させるための各種の入力操作が行われる。

コンソール制御部１７は、入力操作部１８からの入力に応じた制御信号を発生させ、この制御信号を、架台制御部４や寝台駆動部１６、及び、操作コンソール３内の各部に送信する。

前処理部１９は、データ収集部１０から出力されたＸ線投影データに対して感度補正やＸ線強度補正等の前処理を施す。

Ｘ線投影データ記憶部２０は、前処理部１９にて感度補正等の前処理が施されたＸ線投影データを記憶する。

特性データ記憶部２１は、前後振動ピックアップ１１で検出した撮影部２７の前後方向への振動データ、左右振動ピックアップ１２で検出した撮影部２７の左右方向の振動データ、熱電対１３で検出したＸ線検出器９の温度データ等の特性データを記憶する。

再構成処理部２２は、Ｘ線投影データ記憶部２０に記憶されたＸ線投影データを逆投影処理することにより診断画像のデータを形成し、さらに、この診断画像のデータに対して診断画像を撮影した時点における振動データと温度データとの特性データを合成した合成画像のデータを形成する。

画像データ記憶部２３は、再構成処理部２２で形成された合成画像のデータを記憶し、記憶した合成画像のデータを、入力操作部１８からの入力に応じて画像処理部２５に送信する。

画像処理部２５は、画像データ記憶部２３から送信された合成画像のデータに対し、入力操作部１８からの入力に応じた様々な処理、例えば、任意断面位置の断層像、任意方向からの投影像、又はレンダリング処理による３次元画像等の画像データに変換する処理を行ない、変換処理した画像データを画像表示部２６に送信する。

画像表示部２６は、画像処理部２５で変換処理された画像データに応じた画像、例えば、図５に示すように、診断画像ａと診断画像撮影時点の振動データや温度データ等の特性データｂとを表示する。

切換部２４は、合成画像のデータを画像データ記憶部２３から画像処理部２５に送信する場合、振動データや温度データ等の特性データｂを表示するか表示しないかの切替えを行なう。切換部２４を“表示する”に切替えることにより、画像処理部２５には画像データ記憶部２３に記憶されている合成画像のデータがそのまま送信され、画像表示部２６には図５に示すように診断画像ａと特性データｂとが表示される。一方、切換部２４を“表示しない”に切替えることにより、画像処理部２５には合成画像のデータから特性データを除いた状態のデータが送信され、画像表示部２６には診断画像ａのみが表示され、特性データｂが表示されなくなる。

架台１の外観構成について、図２及び図３に基づいて説明する。架台１は、床面上に固定される基部２８と、基部２８に立設された一対の支柱２９と、メインフレーム３０と、回転体３１と、チルトシリンダ３２とを備えている。

メインフレーム３０は、一対の支柱２９間に配置され、水平方向の軸心を有するチルト軸３３を中心として前傾方向（矢印“Ａ”方向）と後傾方向（矢印“Ｂ”方向）とにチルト可能に支柱２９に支持されている。

回転体３１は、中空部３４を有する円環状に形成された部材であり、軸受３５を介して中心線Ｃの回りに回転可能にメインフレーム３０に支持されている。

チルトシリンダ３２は、チルト駆動部７により駆動されて伸縮可能に設けられており、一端が基部２８に回動可能に連結され、他端がメインフレーム３０に回動可能に連結されている。チルトシリンダ３２が伸縮することにより、回転体３１がメインフレーム３０と共にチルト軸３３を中心として矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向にチルトする。

前後振動ピックアップ１１は、メインフレーム３０の最上部に位置するとともに回転体３１の後方側の端面に対向させて取付けられ、撮影部２７の前後方向への振動を検出する。なお、前後振動ピックアップ１１の取付位置は、メインフレーム３０の最下部としてもよい。

左右振動ピックアップ１２は、チルト軸３３の端部に対向させて支柱２９に取付けられ、撮影部２７の左右方向への振動を検出する。

このような構成において、このＸ線ＣＴ装置を用いて被検体Ｐの診断画像を撮影する場合には、寝台天板１４の上に被検体Ｐを載置し、寝台天板１４を矢印Ｘ方向へ移動させることにより被検体Ｐを回転体３１の中空部３４内に入れる。そして、被検体Ｐを囲む位置に位置する回転体３１を中心線Ｃの回りに回転させるとともにＸ線管８からＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線検出器９で検出し、Ｘ線検出器９で検出したＸ線投影データがＸ線投影データ記憶部２０に記憶される。

さらに、被検体Ｐの診断画像の撮影時には、回転体３１が回転することにより回転体３１を含む撮影部２７が前後方向や左右方向に振動し、撮影部２７の前後方向の振動が前後方向ピックアップ１１により検出され、及び、撮影部２７の左右方向の振動が左右方向ピックアップ１２により検出される。また、被検体Ｐの診断画像の撮影時には、Ｘ線検出器９の温度が熱電対１３により検出される。前後振動ピックアップ１１で検出した前後方向の振動データ、左右振動ピックアップ１２と検出した左右方向の振動データ、熱電対１３で検出したＸ線検出器９の温度データ等の特性データが、特性データ記憶部２１に記憶される。

再構成処理部２２においては、Ｘ線投影データ記憶部２０に記憶されたＸ線投影データを逆投影処理することにより診断画像のデータが形成され、さらに、この診断画像のデータに対して診断画像を撮影した時点における振動データと温度データとの特性データが合成され、合成画像のデータが形成される。

なお、データの送信速度等の点で、診断画像の撮影間隔に比べて特性データの検出間隔が長い場合には、複数の診断画像に対して特性データの検出を一回とし、相前後する複数の診断画像に対して同じ特性データを合成するようにしもよい。

再構成処理部２２において形成された合成画像のデータは画像データ記憶部２３に記憶され、画像データ記憶部２３に記憶された合成画像のデータが入力操作部１８からの入力に応じて画像処理部２５に送信される。

画像処理部２５では、画像データ記憶部２３から送信された合成画像のデータに対して入力操作部１８からの入力に応じた様々な変換処理、例えば、任意断面位置の断層像、任意方向からの投影像への変換処理が行われ、変換処理された画像データが画像表示部２６に送信される。

画像表示部２６では、切換部２４が“表示する”に切替えられている場合には、図５に示すように、診断画像ａと診断画像撮影時点の振動データや温度データ等の特性データｂとが表示される。

ここで、図５は、画像表示部２６に表示された診断画像ａにおいてストリーク（筋模様）ｃ、リングｄ、モワレ（縞模様）ｅ等の異常画像が発生している場合を示している。さらに、画像表示部２６には、この異常画像が発生した診断画像ａの撮影時における撮影部２７の前後方向の振動データと撮影部２７の左右方向の振動データとＸ線検出器９の温度データとの特性データｂがそれらの適正値データと共に表示されている。

したがって、診断画像ａにおいてストリーク（筋模様）ａ、リングｂ、モワレ（縞模様）ｃ等の異常画像が発生した場合、その診断画像ａと共に表示されている特性データｂを見ることにより、異常画像の発生原因を迅速に特定することが可能となり、Ｘ線ＣＴ装置を異常画像が解消される状態に短時間で修復することが可能となる。

切換部２４が“表示しない”に切替えられている場合には、画像データ記憶部２３から画像処理部２５に送信されるデータは、画像データ記憶部２３に記憶されている合成画像のデータから特性データを除いた状態のデータとなり、画像表示部２６には、特性データｂを除いた診断画像ａのみが表示される。これにより、診断画像ａに異常画像が発生しない場合には、被検体Ｐの診断に際して不必要なデータである特性データｂを非表示とすることができる。

なお、診断画像ａに異常画像が発生した場合には、Ｘ線ＣＴ装置のメンテナンスを行なうサービスマンが切換部２４を“表示する”に切り替えることにより、異常画像が発生した診断画像ａと共にその診断画像ａを撮影した時点における特性データｂを画像表示部２６に表示させることができる。また、Ｘ線ＣＴ装置の定期点検時において、サービスマンが切換部２４を“表示する”に切替えて画像データ記憶部２３に記憶されている合成画像のデータを画像処理部２５に送信し、診断画像ａと共にその診断画像ａを撮影した時点における特性データｂを画像表示部２６に表示させることにより、定期点検を短時間で精度良く行うことができる。

なお、本実施の形態では、Ｘ線ＣＴ装置の装置各部の特性データを検出する検出部として、前後振動ピックアップ１１、左右振動ピックアップ１２、熱電対１３を例に挙げて説明したが、検出部としてはこれらに限定されるものではない。例えば、架台１内の各ユニットに供給される電圧値データを検出するセンサ、各ユニットの抵抗値データを検出するセンサ、寝台天板１４の撓み量データを検出するセンサ、寝台天板１４の停止位置データを検出するセンサ等を検出部として設けてもよい。

また、本実施の形態では、診断画像ａと特性データｂとを表示する表示部１６が病院内に設置されている場合を例に挙げて説明したが、この表示部を、異なる病院に設置されている複数のＸ線ＣＴ装置とインターネット回線で接続し、それらのＸ線ＣＴ装置を管理する管理センタに設置してもよい。これにより、管理センタから各病院にサービスマンを派遣する場合、派遣されるサービスマンは管理センタの表示部で診断画像ａと特性データｂとを予め見ておくことにより、派遣先の病院でのＸ線ＣＴ装置の復旧処理をより迅速に行うことが可能となる。

また、本実施の形態では、画像診断装置の一例としてＸ線ＣＴ装置を例に挙げて説明したが、本発明が適用される画像診断装置はＸ線ＣＴ装置に原点されるものではなく、他の画像診断装置、例えば、ＭＲＩ装置等にも適用できるものである。

１１ 検出部（前後振動ピックアップ）
１２ 検出部（左右方向ピックアップ）
１３ 検出部（熱電対）
２２ 合成画像形成部（再合成処理部）
２４ 切換部
２７ 撮影部
ａ 診断画像
ｂ 特性データ

Claims (5)

1. 被検体の診断画像を撮影する撮影部と、
   装置各部の特性データを検出する検出部と、
   前記撮影部により撮影した診断画像とこの診断画像を撮影した時点における前記検出部により検出した特性データとを合成して画像表示部に表示可能な合成画像を形成する合成画像形成部と、
   を備えることを特徴とする画像診断装置。
2. 前記検出部が検出する特性データは、前記撮影部の前後振動データと左右振動データとの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１記載の画像診断装置。
3. 前記検出部が検出する特性データは、前記撮影部の温度データであることを特徴とする請求項１記載の画像診断装置。
4. 前記検出部による特性データの検出は、前記撮影部による撮影開始をトリガとして開始されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像診断装置。
5. 前記画像表示部に診断画像を表示する場合に、前記検出部により検出した特性データを表示又は非表示とする切換部を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像診断装置。

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