JP2013180008A - Ｘ線ｃｔ装置及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、コンソールにて各種操作を行うＸ線ＣＴ装置において、ガントリの操作によって被検体の断層画像を取得するＸ線ＣＴ装置を提供することである。
【解決手段】
上記の課題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを含むガントリと、前記ガントリに含まれ、前記Ｘ線の曝射制御を行う第１の制御部と、前記ガントリに含まれ、前記検出したＸ線を前記被検体の画像データへ変換するための処理を行う第１のデータ処理部と、前記検出したＸ線を前記被検体の画像データへ変換するための処理を行う第２のデータ処理部と、前記Ｘ線の曝射制御を行う第２の制御部を備えるコンソールと、前記ガントリに含まれ、前記曝射制御を、第１の制御部又は第２の制御部のうちどちらで行うかを決めるための入力を操作者から受け付ける操作部と、前記画像データを表示する表示部と、が備わる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及び制御プログラムに関する。

Ｘ線ＣＴ装置を使用するにあたり、電源投入からスキャン可能状態になるまでに多くの時間を有している。これはコンソールの立ち上がりに要する時間が長いためであり、その結果Ｘ線曝射の制御を行うことができないためである。一方でコンソールとは対照的に、ガントリは電源投入後すぐに使用することが可能である。Ｘ線ＣＴ装置の使用が予定されている場合は前もって電源を投入しておけばよいが、緊急で装置を使用する場合もある。救急患者の応対時等には、一刻も早くＸ線ＣＴ装置を使用して診断を行う必要がある。そしてその様な緊急時には細かい撮像条件を設定することは必須ではなく、一刻も早く撮像を行うのが好ましい。そこで、コンソールを使用することなく、ガントリ単体でＸ線曝射の制御、画像データの生成、そして画像の確認を行うことが有益である。そしてガントリ単体で患者の画像を撮像した後、より詳細な診断が必要となる場合もある。その場合には撮像した画像をコンソール側で確認し、その後はコンソール側で詳細な撮像条件を設定し、Ｘ線曝射の制御を行うのが好適である。

なお、コンソールの電源を常にＯＮにしておくことは、使用電力の観点から、好適な解決策ではない。

特許第４７７２４０７号公報

本発明が解決しようとする課題は、コンソールにて各種操作を行うＸ線ＣＴ装置において、ガントリの操作によって被検体の断層画像を取得することを可能にするＸ線ＣＴ装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源と、前記Ｘ線源と対向して配置されるＸ線検出器と、前記検出したＸ線を前記被検体の画像データへ変換するための処理を行う第２のデータ処理部や、前記Ｘ線の曝射制御を行う第２の制御部を備えるコンソールと、を有するＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線の曝射制御を行う第１の制御部と、前記検出したＸ線を前記被検体の画像データへ変換するための処理を行う第１のデータ処理部と、前記画像データを表示する表示部と、前記曝射制御を、第１の制御部又は第２の制御部のうちどちらで行うかを決めるための操作部と、前記第１の制御部、前記第１のデータ処理部、前記表示部及び前記操作部を含むガントリと、を具備する。

本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の概略図である。 従来のＸ線ＣＴ装置の概略図である。 本実施形態における第１の表示部の表示例、そして第１の操作部の一例を示した概略図である。 本実施形態におけるフローチャートである。

以下、発明を実施するための実施形態について説明する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０について、以下概要を説明する。

図１は、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１０の概略図である。

図１を用いて本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１０の説明を行い、その後図２を用いて従来のＸ線ＣＴ装置の説明を行う。

従来のＸ線ＣＴ装置と本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０とを比較すると、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０は、ガントリ１００内に第１のデータ処理部１１２が備わる点が大きく異なる。そして図中に点線で示したとおり、データ収集部１０５からの投影データが、データ伝送部１０６を通じてコンソール２００へと送信されずに、データ処理部１１２へと送信される点が従来と比較して異なる。このとき、投影データの画像再構成がデータ処理部１１２にて行われるとともに、投影データは、第１の記憶部１０９にて保存されてもよい。その場合、投影データはデータ収集部１０６から第１の記憶部１０９へと送信される。一方でコンソール２００内の要素は、従来のＸ線ＣＴ装置と本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１０とで同様である。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０は、ガントリ１００を備え、このガントリ１００には回転リング１０１が設けられ、回転機構（図示なし）によって回転する。回転リング１０１内にはＸ線源１０２とＸ線検出器１０３が対向して配置されており、回転リング１０１の中心部は開口し、そこに寝台に備わる天板１０４に載置された被検体Ｐが挿入される。

Ｘ線源１０２から曝射されたＸ線は被検体Ｐを透過し、減衰してＸ線検出器１０３によって検出され、その後電気信号に変換され、データ収集部１０５にて増幅、デジタルデータに変換され、データ伝送部１０６を介して投影データが伝送される。伝送された投影データは第１のデータ処理部１１２に送られ、第１のデータ処理部１１２は画像再構成を行う。

第１のデータ処理部１１２は、データ収集部１０５にて得られた投影データをもとに、再構成された画像データを生成する。

第１の制御部１１１は、Ｘ線曝射のためのＸ線制御部（図示なし）やガントリ１００の制御のためのガントリ制御部（図示なし）、そして第１のデータ処理部１１２にて得られた画像データ等を第１の表示部１０８に表示させる等の制御を行う。

第１の表示部１０８は、第１のデータ処理部１１２にて得られた画像データを表示する。このときの画像データは三次元画像データでもよいし、二次元画像データでもよい。また第１の表示部１０８は、第１の制御部１１１によって制御される各種画面を表示する。例えば、日付、被検体Ｐの氏名やＩＤ、被検体Ｐへの息止め指示メッセージ、安静指示映像及びリラックス用映像等がある。Ｘ線ＣＴ装置１０に心電計が接続されているときは、第１の表示部１０８は心電計から出力される心電データを表示させる。

第１の記憶部１０９は、第１の表示部１０８に表示される各種データや、第１のデータ処理部１１２で得られた被検体Ｐの画像データを保存する。また、撮像条件が数種類設定されたテーブルを保存しておいてもよい。

通信部１１０は、第１の記憶部１０９に保存された画像データをコンソール２００へと送信する。操作者による第１の操作部１０７の操作によって通信部１１０が画像データをコンソール２００へ送信してもよいし、撮像の度にその都度コンソール２００へ自動的に送信するようにしてもよい。

第１の操作部１０７は、操作者が、寝台の移動操作や第１の表示部１０８に表示される各種画面の操作等を行うための入力を受け付ける。第１の記憶部１０９に撮像条件が保存されている場合には、第１の操作部１０７はその中から任意の撮像条件を設定する。また、第１の操作部１０７は、Ｘ線曝射及び画像再構成を、ガントリ１００側で行うか否かを決めるための操作を行う。コンソール２００が使用不可能である場合には、第１の操作部１０７は、ガントリ１００を用いてＸ線曝射制御及び画像再構成の制御を行うように操作する。

以上、ガントリ１００に備わる各構成の説明を行ったとおり、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置はガントリ１００のみの動作で被検体Ｐの断層画像を取得し、操作者はこの断層画像をガントリ１００に備わる第１の表示部１０８にて確認できる。しかし、コンソール２００が使用可能である場合にはコンソール２００側で投影データの画像再構成や、Ｘ線曝射の制御を行ってもよい。ここで、コンソール２００は、電源をＯＮにした後、コンソール２００やガントリ１００側の各種制御を行うためのオペレーティングシステムの起動に数分の時間を要する。一方でガントリ１００は、コンソール２００よりも起動時間は短い。これは、コンソール２００と比較してＸ線制御の設定や、表示方法の詳細な制御を行うわけではない等の理由である。以下、コンソール２００に関して説明を述べる。

コンソール２００は、第２の制御部２０１、第２の操作部２０２、第２の表示部２０３、第２の記憶部２０４及び第２のデータ処理部２０５がバスライン３００上に接続される。

第２の制御部２０１は、コンソール２００の各部の動作や、ガントリ制御部やＸ線制御部（共に図示なし）を制御する。

第２の操作部２０２は、キーボードやマウス等のデバイスであり、これらは医師等の操作者によって操作される。第２の操作部２０２は、画像処理する上で各種指示を入力したり、被検体Ｐの状態や検査方法等の情報を入力する。また、第２の操作部２０２は、撮像条件の設定を行う。このとき、第１の操作部１０７よりも詳細に撮像条件の設定を行えるのが好適である。

第２の表示部２０３は、被検体Ｐの断層画像等を表示する。

第２の記憶部２０４は、被検体Ｐの断層画像のデータや撮像条件等を記憶する。

第２のデータ処理部２０５は、データ伝送部１０６から送られてくる投影データの信号強度の補正や信号欠落の補正等の処理を行い、画像再構成を行う。そして第２のデータ処理部２０５は、画像再構成された画像データをバスライン３００上に出力する。また、第２のデータ処理部２０５は、第２の記憶部２０４に保存されたデータを用いて各種データ処理を行う。

なお、図１においてＸ線源１０２からＸ線検出器１０３に向かって示された点線は、Ｘ線の曝射を意味している。

ここで、図２に従来のＸ線ＣＴ装置の概略図を示す。

従来のＸ線ＣＴ装置は、投影データから画像再構成を行う第１のデータ処理部１１２がガントリ１００内に設けられていない。故に、投影データから画像再構成を行う機能を有するのは、コンソール２００内に設けられた第２のデータ処理部２０５のみである。また、Ｘ線曝射の制御をコンソール２００内にある第２の制御部２０１でのみ行っているため、ガントリ１００のみではＸ線曝射の制御、及び画像再構成を行うことはできない。

本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１０は、従来と比較し、ガントリ１００に第１のデータ処理部１１２を有している点が大きく異なる。また、ガントリ１００に備わる第１の操作部１０７によって、Ｘ線曝射にあたりコンソール２００を用いるか否かの切り替えを行う。これにより、コンソール２００を用いることなくガントリ１００の操作のみで被検体Ｐの断層画像を取得する。そして操作者がすぐに診断可能となるように、取得した断層画像は第１の表示部１０８にて表示される。

なお、図１と同様に、図２においてＸ線源１０２からＸ線検出器１０３に向かって示された点線は、Ｘ線の曝射を意味している。

図３は、第１の表示部１０８の表示例、そして第１の操作部１０７の概略図である。

ガントリ１００の電源を投入後、操作者は、第１の操作部１０７によって、ガントリ１００若しくはコンソール２００のうちどちらでＸ線曝射の制御を行うかを決める。電源投入時は、コンソール２００にて曝射制御を行うように設定されている。そこで、操作者が切替部１０７Ａを操作することによって、例えば第１の表示部１０８は図３（ａ）のような選択画面を表示させる。操作者は第１の操作部１０７によって指示を行い、ガントリ１００若しくはコンソール２００のうちどちらでＸ線曝射を制御するかを、例えば図３（ａ）に点線で示すカーソルで選択する。なお、第１の表示部１０８はタッチパネル機能を有し、画面を操作者がタッチすることにより各種操作を行ってもよい。

切替部１０７Ａはボタンでもよいが、誤操作防止の観点から、ロータリスイッチなどであることが好ましい。なお、切替部１０７Ａを設けずに、電源投入時に自動的に図３（ａ）の画面を表示させてもよい。

図３（ｂ）は、第１の操作部１０７の概略図である。

切替部１０７Ａによって図３（ａ）のような画面を第１の表示部１０８に表示させる。また、各操作ボタン１０７Ｂを押すことにより、第１の表示部１０８に表示させる各種画面の切替えや、選択等の操作を行う。

次に、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の動作を説明する。

図４は、本実施形態に係るフローチャートである。

ステップＳ１において、通信部１１０は、操作者が第１の操作部１０７を操作することに起因して、コンソール２００が立ち上がっているか否かの確認を第１の制御部１１１が行うための通信を行う。コンソール２００が立ち上がっていて使用可能である場合（Ｙ）はステップＳ８へと移る。コンソール２００が立ち上がっておらず使用不可能である場合（Ｎ）はステップＳ２へと移る。このとき、コンソール２００が使用可能か否かに依らず、操作者が第１の操作部１０７を操作することによってガントリ１００のみ使用するように選択できるようにしてもよい。

ステップＳ２において、操作者は、ガントリ１００側でＸ線曝射の制御を行うか否かを判断する。緊急時等で直ちに被検体Ｐの診断を行う必要があると判断し、Ｘ線曝射制御をガントリ１００側の操作で行う場合（Ｙ）はステップＳ３へと移る。コンソール２００が使用可能になるまで待機すると判断し、ガントリ１００側でＸ線曝射の制御を行わない場合（Ｎ）は、コンソール２００が使用可能になるまで待機し、使用可能になったらステップＳ８へと移る。

ステップＳ３において、第１の制御部１１１は、操作者によって第１の操作部１０７から入力された情報に基づいて、Ｘ線源１０２におけるＸ線曝射の制御を行う。そして検出器１０３は被検体Ｐを透過、減衰したＸ線を検出し、データ収集部１０５によってデジタルデータに変換する。その後デジタルデータは第１のデータ処理部１１２によって再構成される。このときの再構成の条件は、予め操作者が第１の操作部１０７を用いて設定しておくのが好適である。

次に、ステップＳ４Ａ及びステップＳ４Ｂは平行して処理される。

ステップＳ４Ａにおいて、第１の制御部１１１は、ステップＳ３において再構成された画像データを第１の表示部１０８に表示させる。また、ここで第１の記憶部１０９は画像データを保存しておいてもよい。

ステップＳ４Ｂにおいて、通信部１１０は、コンソール２００が立ち上がっているか否かの確認を第１の制御部１１１が行うための通信を自動的に行う。コンソール２００が立ち上がっていて使用可能である場合（Ｙ）はステップＳ３Ｃへと移る。コンソール２００が立ち上がっておらず使用不可能である場合（Ｎ）はステップＳ６へと移る。このとき、コンソール２００が使用可能か否かに依らず、操作者が第１の操作部１０７を操作することによってガントリ１００のみ使用するように選択できるようにしてもよい。

ステップＳ４Ｃにおいて、通信部１１０は、ステップＳ３において再構成された画像データをコンソール２００へ送信する。そして第２の記憶部２０４はこの画像データを記憶する。

ステップＳ５において、操作者は、画像データをコンソール２００へと送信するか否かを判断する。通信部１１０は、操作者が第１の操作部１０７を操作することに起因して、送信する場合は画像データをコンソール２００へと送る。操作者が画像データを送信すると判断した場合（Ｙ）はステップＳ８へと移る。操作者が画像データを送信しないと判断した場合（Ｎ）はステップＳ６へと移る。

ステップＳ６において、操作者は、再度被検体Ｐに対してＸ線を曝射して撮像する必要があるか否かを判断する。Ｘ線曝射の必要がある場合（Ｙ）はステップＳ７へと移る。Ｘ線曝射の必要が無い場合はステップを終了する。

ステップＳ７において、通信部１１０は、コンソール２００が立ち上がっているか否かの確認を第１の制御部１１１が行うための通信を自動的に行う。コンソール２００が立ち上がっていて使用可能である場合（Ｙ）はステップＳ８へと移る。このとき、通信部１１０は第１の記憶部１０９に保存されている画像データを第２の記憶部２０４へと送信する。第２の記憶部２０４はこの画像データを保存する。コンソール２００が立ち上がっておらず使用不可能である場合（Ｎ）は、ステップＳ３へと移るか若しくはコンソール２００が立ち上がるのを待つ。ガントリ１００側でＸ線の曝射制御を行う場合はステップＳ３へ移ればよいが、より詳細に条件を設定して診断する必要がある場合にはコンソール２００が使用可能になるまで待機する。このとき、コンソール２００が使用可能か否かに依らず、操作者が第１の操作部１０７を操作することによって、ガントリ側の第１の制御部１１１でＸ線曝射の制御を行えるように選択できるようにしてもよい。

ステップＳ８において、コンソール２００は、Ｒｏｕｔｅ１〜５のいずれの場合であるかに従って各種操作を行う。

（Ｒｏｕｔｅ１，２）第２の制御部２０１は、操作者によって第２の操作部２０２から入力された情報に基づいて、Ｘ線源１０２におけるＸ線曝射の制御を行う。そして検出器１０３は被検体Ｐを透過、減衰したＸ線を検出し、データ収集部１０５によってデジタルデータに変換する。その後デジタルデータは第２のデータ処理部２０５によって再構成される。第２の記憶部２０４は、再構成された画像データを保存する。そして第２の制御部２０１は、第２の記憶部２０４に保存された画像データを第２の表示部２０３に表示させる制御を行う。

（Ｒｏｕｔｅ３〜５）第２の制御部２０１は、第２の記憶部２０４に保存された画像データを第２の表示部２０３に表示させる制御を行う。

（Ｒｏｕｔｅ１〜５共通）
その後、再び被検体Ｐの撮像が必要であると操作者が判断した場合は、操作者は、第２の操作部２０２を操作することによってＸ線曝射の制御を行う。必要でない場合は診断を終了する。

次に、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の効果を説明する。

本実施形態によると、ガントリ内に第１のデータ処理部を設けることにより、ガントリ側の操作のみで、被検体の断層画像を取得し、確認し、被検体に対して診断を行うことができる。そして操作者が第１の操作部を操作することによって、Ｘ線曝射の制御をガントリ側若しくはコンソール側どちらで行うかを決めることができる。その結果、コンソールが使用不可能である場合でもガントリ側で迅速に被検体の断層画像を取得して診断を行うことが可能になる。また、ガントリ内の第１の制御部及び通信部の働きにより、ガントリ側で取得した被検体の断層画像は必要なタイミングでコンソール側へ送信することができる。そしてコンソール側で医師が断層画像を確認することで、その後より適切な診断を行うことができる。

また本実施形態によってＸ線ＣＴ装置を用いた診断を迅速に行うことが可能になるため、被検体を直ちに診断することができるだけでなく、Ｘ線ＣＴ装置を効率良く使用することができる。そして本実施形態によってコンソールの電源がＯＦＦになっている状態でもガントリのみで診断を行うことができるため、コンソールの電源を常にＯＮにしておく必要が無い。故に本実施形態は、電力の浪費を抑制することも可能である。

更に、コンソール側で不具合等が生じた場合においても、ガントリ単体で被検体の断層画像を取得・確認できる。これによって不慮の事態に遭遇した場合でも滞りなくＸ線ＣＴ装置を用いた診断を行うことが可能になる本実施形態は、非常に有用である。

実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ Ｘ線ＣＴ装置
１００ ガントリ
１０２ Ｘ線源
１０３ Ｘ線検出器
１０７ 第１の操作部
１０８ 第１の表示部
１１１ 第１の制御部
１１２ 第１のデータ処理部
２００ コンソール
２０１ 第２の制御部
２０５ 第２のデータ処理部

Claims (4)

1. 被検体にＸ線を曝射するＸ線源と、前記Ｘ線源と対向して配置され前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを含むガントリと
   前記ガントリに含まれ、前記Ｘ線の曝射制御を行う第１の制御部と、
   前記ガントリに含まれ、前記検出したＸ線を前記被検体の画像データへ変換するための処理を行う第１のデータ処理部と、
   前記検出したＸ線を前記被検体の画像データへ変換するための処理を行う第２のデータ処理部と、前記Ｘ線の曝射制御を行う第２の制御部を備えるコンソールと、
   前記ガントリに含まれ、前記曝射制御を、第１の制御部又は第２の制御部のうちどちらで行うかを決めるための入力を操作者から受け付ける操作部と、
   前記画像データを表示する表示部と、
   を有するＸ線ＣＴ装置。
2. 前記ガントリに、前記コンソールへ前記第１のデータ処理部で変換した前記画像データを送信するための通信部を更に備える請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記第１の制御部は、前記第１の制御部又は第２の制御部のうち、どちらで前記曝射制御を行うかを選択するための選択画面の表示を制御し、
   前記操作部は切替部を有し、
   前記切替部を操作することによって、前記選択画面を前記表示部に表示させる請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. ガントリ及びコンソールを有するＸ線ＣＴ装置に、
   前記ガントリに備わる第１の制御部、若しくは前記コンソールに備わる第２の制御部がＸ線曝射を制御するように機能させ、
   前記ガントリに備わる第１のデータ処理部、若しくは前記コンソールに備わる第２のデータ処理部が、被検体の断層画像を生成するように機能させ、
   前記コンソールを使用することができないとき、前記Ｘ線曝射及び前記断層画像の生成を前記ガントリのみの操作で行うことができるように機能させるＸ線ＣＴ装置の制御プログラム。

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