以下、添付図面を参照して、X線CT装置の実施形態を詳細に説明する。
(実施形態)
まず、本実施形態に係るX線CT装置の構成例について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施形態に係るX線CT装置の外観図であり、図2は、本実施形態に係るX線CT装置の構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係るX線CT装置は、架台装置10と、寝台装置20と、コンソール装置30とを有する。また、図2に示すように、本実施形態に係るX線CT装置は、架台装置10、寝台装置20及びコンソール装置30に加え、電源部40を有する。
架台装置10は、図2に示すように、X線照射制御部11と、X線発生装置12と、検出器13と、収集部14と、回転フレーム15と、架台駆動部16と、検出器制御部17とを有する。架台装置10は、X線発生装置12が有するX線管12aから照射され検出器13が検出したX線検出データを収集する装置である。また、架台装置10は、X線検出データから投影データを生成する装置である。
回転フレーム15は、X線発生装置12と検出器13とを被検体Pの周囲で回転可能に支持する。回転フレーム15は、X線発生装置12と検出器13とを被検体Pを挟んで対向支持し、後述する架台駆動部16によって被検体Pを中心とした円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
X線発生装置12は、X線を発生し、発生したX線を被検体Pへ照射する装置であり、X線管12aと、ウェッジ12bと、コリメータ12cとを有する。
X線管12aは、後述するX線照射制御部11により供給される高電圧により被検体PにX線ビームを発生する真空管である。X線管12aは、回転フレーム15の回転にともない、X線ビームを被検体Pに対して照射する。X線管12aは、ファン角及びコーン角を持って広がるX線ビームを発生する。
ウェッジ12bは、X線管12aから照射されたX線のX線量を調節するためのX線フィルタである。ウェッジ12bは、ボウタイフィルター(bow-tie filter)とも呼ばれる。コリメータ12cは、後述するX線照射制御部11の制御により、ウェッジ12bによってX線量が調節されたX線の照射範囲を絞り込むためのスリットである。
X線照射制御部11は、高電圧発生部として、X線管12aに高電圧を供給する装置である。X線管12aは、X線照射制御部11から供給される高電圧によりX線を発生する。X線照射制御部11は、X線管12aに供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線量を調整する。また、X線照射制御部11は、コリメータ12cの開口度を調整することにより、X線の照射範囲(ファン角やコーン角)を調整する。
ここで、X線管12aは、陰極フィラメントと陽極ターゲットとを有する。陰極フィラメントは、X線照射制御部11から供給されるフィラメント電流により所定の温度まで加熱されると、電子を放出可能となる。陰極フィラメントから放出された電子は、陰極フィラメントと陽極ターゲットとの間に印加された電圧に応じた速度で、陽極ターゲットに衝突する。これにより、X線管12aは、X線を発生する。また、電子が衝突することで、陽極ターゲットの温度は上昇する。このため、X線管12aには、X線の発生により蓄積された熱の過負荷による故障を防止するための冷却装置(図示せず)が取り付けられている。X線照射制御部11は、陰極フィラメントの温度をフィラメント電流により制御するとともに、冷却装置による冷却を制御することで、X線管12aの温度管理を行なっている。X線CT画像データの撮影前には、X線管12aのウォームアップが必要となる。
架台駆動部16は、回転フレーム15を回転駆動させることによって、被検体Pを中心とした円軌道上でX線発生装置12と検出器13とを旋回させる。
検出器13は、X線管12aから曝射され被検体Pを透過したX線を検出する。具体的には、検出器13は、2次元状に配列された検出素子により、X線管12aから曝射されて被検体Pを透過したX線を検出する。図2に示す検出器13は、被検体Pを透過したX線の強度分布を示すX線強度分布データを出力する2次元アレイ型検出器(面検出器)である。検出器13には、チャンネル方向(図2に示すY軸方向)に配列された複数の検出素子(検出素子列)が、被検体Pの体軸方向(図2に示すZ軸方向)に沿って複数列配列される。
ここで、検出器13を構成する検出素子は、温度に依存してX線感度が変化する。このため、検出器13には、ヒーター(図示せず)が接続されており、このヒーターは、各検出素子のX線感度を一定の範囲に保つための下限温度まで、検出器13を加熱する。なお、このヒーターは、検出器13の故障を防止するために、上限温度を超えないように、加熱を行なう。図2に示す検出器制御部17は、検出器13に接続されるヒーターを制御することで、検出器13の温度管理を行なっている。X線CT画像データの撮影前には、検出器13のウォームアップが必要となる。
収集部14は、DAS(Data Acquisition System)であり、検出器13が検出したX線検出データを収集して、投影データを生成する。例えば、収集部14は、検出器13により検出されたX線強度分布データに対して、増幅処理やA/D変換処理等を行なって投影データを生成し、生成した投影データを後述するコンソール装置30に送信する。
寝台装置20は、被検体Pを載せる装置であり、天板22と、寝台駆動装置21とを有する。天板22は、被検体Pが載置される板である。寝台駆動装置21は、後述するスキャン制御部33の制御のもと、天板22を上下方向に移動する。また、寝台駆動装置21は、後述するスキャン制御部33の制御のもと、天板22をZ軸方向へ移動することにより、被検体Pを回転フレーム15内(撮像口内)に移動させる。すなわち、寝台装置20は、架台装置10の撮像口に被検体Pを移動する装置である。
X線CT画像データ撮影時の寝台装置20の動作について簡単に説明する。まず、撮影前は、天板22は、架台装置10から最も離れた最後端位置まで引き出された状態で、架台装置10の外部で撮像口よりも最も低い位置(初期位置)に停止している。撮像を始める場合には、まず、天板22に被検体Pが載置され、その後、操作者からの指示に基づいて、天板22は、架台装置10の撮像口の略中心と同じ高さまで上方向へ移動され、続いて、Z軸方向(天板22の長手方向)に沿って、最後端位置から被検体Pとともに撮像口内へ移動される。
天板22が撮像口内へ移動されると、X線CT画像データの撮影が行われる。そして、撮影が終わると、天板22は、被検体Pとともに撮像口の外に移動され、続いて、上記の初期位置まで下方向へ移動され、撮影が終了した被検体Pは、天板22から降りる。
コンソール装置30は、操作者によるX線CT装置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X線検出データ(投影データ)からX線CT画像データを再構成する装置である。コンソール装置30は、図2に示すように、入力装置31と、表示装置32と、スキャン制御部33と、前処理部34と、投影データ記憶部35と、画像再構成部36と、画像記憶部37と、制御部38と、通信部39とを有する。
入力装置31は、X線CT装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード、ボタン、ペダル(フットスイッチ)等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、制御部38に転送する。
表示装置32は、操作者が参照するモニタであり、制御部38による制御のもと、X線CT画像データを操作者に表示したり、入力装置31を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。
スキャン制御部33は、後述する制御部38の制御のもと、X線照射制御部11、架台駆動部16、検出器制御部17、収集部14及び寝台駆動装置21の動作を制御することで、架台装置10における投影データの収集処理を制御する。スキャン制御部33は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の電子回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路である。
前処理部34は、収集部14によって生成された投影データに対して、チャンネル間の感度補正処理と、対数変換処理と、オフセット補正、感度補正及びビームハードニング補正等の補正処理とを行なって、補正済みの投影データを生成する。前処理部34は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の電子回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路である。以下では、前処理部34が生成する補正済みの投影データを「再構成用投影データ」と記載する。また、以下では、収集部14によって生成された投影データを「補正前投影データ」と記載する。また、以下では、再構成用投影データと補正前投影データとを「投影データ」とまとめて記載する。
投影データ記憶部35は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、投影データを記憶する、すなわち、投影データ記憶部35は、前処理部34により生成された再構成用投影データを記憶する。また、投影データ記憶部35は、収集部14によって生成された補正前投影データを記憶する。
画像再構成部36は、投影データ記憶部35が記憶する再構成用投影データを用いてX線CT画像データを再構成する。画像再構成部36は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の電子回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路である。再構成方法としては、種々の方法があり、例えば、逆投影処理が挙げられる。また、逆投影処理としては、例えば、FBP(Filtered Back Projection)法による逆投影処理が挙げられる。或いは、画像再構成部36は、逐次近似法を用いて、X線CT画像データを再構成しても良い。
画像記憶部37は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、画像再構成部36が再構成したX線CT画像データを記憶する。
なお、X線CT画像データは、リアルタイムで再構成される場合と、後処理として再構成される場合とがある。リアルタイム再構成では、架台装置10によるX線検出データの収集処理と、前処理部34による再構成用投影データの生成処理と、画像再構成部36による再構成処理とが撮影中に行なわれる。ポスト再構成では、架台装置10によるX線検出データの収集処理と、前処理部34による再構成用投影データの生成処理とが撮影中に行なわれ、撮影後に、画像再構成部36による再構成処理が行なわれる。
制御部38は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の電子回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路であり、架台装置10、寝台装置20及びコンソール装置30の動作を制御することによって、X線CT装置の全体制御を行う。具体的には、制御部38は、スキャン制御部33を制御することで、架台装置10で行なわれるスキャンを制御する。なお、制御部38とスキャン制御部33とは、物理的に分離して構成される場合であっても、仮想的に分離して構成される場合であっても良い。また、制御部38は、前処理部34や、画像再構成部36を制御することで、コンソール装置30における画像再構成処理を制御する。
また、制御部38は、操作者の要求に応じて、投影データ記憶部35が記憶する投影データや、画像記憶部37が記憶するX線CT画像データを、表示装置32に表示するように制御する。
更に、本実施形態に係る制御部38は、上記の制御処理を行なうとともに、図2に示すように、監視部381と電力制御部382とを有する。監視部381は、X線CT装置の使用状態を監視する。電力制御部382は、X線CT装置全体の消費電力を制御する。なお、監視部381及び電力制御部382が行なう処理については、後に詳述する。
通信部39は、NIC(Network Interface Card)等であり、ネットワークを介して、他の装置との間で通信を行う。例えば、通信部39は、投影データ記憶部35が記憶する投影データや、画像記憶部37が記憶するX線CT画像データを、制御部38の指示により、外部装置に転送する。かかる外部装置としては、読影を行なう医師が使用するPC(Personal Computer)や、医用画像データを保管するデータベース等が挙げられる。
電源部40は、X線CT画像データの撮影に用いられる架台装置10、寝台装置20及びコンソール装置30それぞれに電力を供給する電源である。電源部40は、架台装置10を構成する複数の装置それぞれに電力を供給する。また、電源部40は、寝台装置20を構成する複数の装置それぞれに電力を供給する。また、電源部40は、コンソール装置30を構成する複数の装置(ハードウェア)それぞれに電力を供給する。
ここで、X線CT検査を行なうためには、上述したように、検出器13やX線管12aを温めて一定の温度に保つ必要があるため、検査開始の所定時間前(例えば、3時間前)には、電源が投入される必要がある。また、救急で来院された患者の検査を何時でも開始可能とするために、緊急検査用のX線CT装置は、撮影予定が無い場合でも、電源が投入された待機状態とされる。
近年、X線CT装置の消費電力を下げる要望がある。ここで、検査待機時に、X線CT装置において最も電力を消費する装置は、制御用の集積回路(制御部38及びスキャン制御部33)や、画像再構成用の集積回路(前処理部34及び画像再構成部36)を搭載したコンソール装置30である。待機時では、コンソール装置30に電力を供給する必要があり、維持コストが増大し、ユーザへの負担も大きい。
そこで、本実施形態では、X線CT装置の待機時の消費電力を低減するために、以下に説明する監視部381及び電力制御部382の処理が行なわれる。監視部381は、架台装置10と寝台装置20とコンソール装置30との使用状態を監視する。そして、電力制御部382は、電源部40を制御して、コンソール装置30が使用状態で行なう処理を可能な状態で、コンソール装置30の消費電力を低減した休止状態に移行させる。
具体的には、監視部381は、使用状態として、架台装置10におけるX線管12a及び検出器13の動作状態と、寝台装置20の動作状態と、コンソール装置30を構成する複数のハードウェアそれぞれの動作状態とを監視する。そして、電力制御部382は、使用状態に基づいて、コンソール装置30を構成する複数のハードウェアの中で、不使用のハードウェアを特定し、当該不使用のハードウェアを、休止状態に移行させる。
以下、休止状態に移行する休止モードにおいて、監視部381及び電力制御部382が行なう処理の一例について、図3A、図3B、図4、図5A、図5B、図5C、図5D及び図6を用いて説明する。図3A、図3B及び図4は、休止モードで監視部が行なう処理の一例を示す図である。また、図5A、図5B、図5C及び図5Dは、電力制御部が行なう休止モードの一例を示す図である。また、図6は、本実施形態に係るX線CT装置の休止モードでの処理の一例を示すフローチャートである。
監視部381は、図3Aに示すように、架台装置10におけるX線管12a及び検出器13の動作状態として、回転フレーム15の回転数を監視する。監視部381は、スキャン制御部33を制御する制御部38内に設置されていることから、回転数を取得可能である。
回転フレーム15が回転していない場合、監視部381は、CT撮影を実施していないと判断することができる。また、回転フレーム15が回転し、回転数が略一定である場合、監視部381は、CT撮影を実施していると判断することができる。また、回転フレーム15が回転しているが、回転数が変化している場合、監視部381は、監視を行った時期から後にCT撮影が開始される、又は、CT撮影が終了したと判断することができる。
また、監視部381は、図3Aに示すように、架台装置10におけるX線管12a及び検出器13の動作状態として、X線管12a及び検出器13のウォームアップの有無を監視する。監視部381は、スキャン制御部33を制御する制御部38内に設置されていることから、ウォームアップが開始されているか否かの情報を取得可能である。なお、ウォームアップは、通常、CT撮影開始前に操作者が入力装置31を用いて開始指示を入力することで開始される。監視部381は、制御部38が取得したウォームアップ開始指示の有無を用いて、ウォームアップが開始されているか否かの情報を取得しても良い。
ウォームアップが開始されていない場合、監視部381は、CT撮影の実施予定が無いと判断することができる。また、ウォームアップが開始されている場合、監視部381は、CT撮影が実施予定であると判断することができる。
また、監視部381は、図3Aに示すように、寝台装置20の動作状態として、天板22の高さと、天板22の長手方向の位置とを監視する。具体的には、監視部381は、天板22の位置が、最後端位置で停止しているか、最後端位置から変化しているかを監視する。また、監視部381は、天板22の高さが、最も低い位置(初期位置)で停止しているか、初期位置から変化しているかを監視する。監視部381は、スキャン制御部33を制御する制御部38内に設置されていることから、天板22の高さと、天板22の長手方向の位置とを取得可能である。
天板22の位置が最後端位置で停止している場合、又は、天板22の高さが最も低い位置で停止している場合、監視部381は、CT撮影を実施していないと判断することができる。また、天板22の位置が最後端位置から変化している場合、又は、天板22の高さが初期位置から変化している場合、監視を行った時期から後にCT撮影が開始されると判断することができる。
また、監視部381は、図3Bに示すように、コンソール装置30の動作状態として、再構成処理の有無を監視する。すなわち、監視部381は、画像再構成部36がリアルタイム再構成、又は、ポスト再構成を行なっているか否かを監視する。また、監視部381は、図3Bに示すように、コンソール装置30の動作状態として、操作者による再構成画像データ(X線CT画像データ)の確認の有無を監視する。具体的には、監視部381は、操作者の要求に応じて、自装置が内蔵される制御部38が画像記憶部37から再構成画像データを読み出し、読み出した再構成画像データを、表示装置32に表示させたり、通信部39を介して外部装置へ転送させたりしているかを判定する。
また、監視部381は、図3Bに示すように、コンソール装置30の動作状態として、操作者による投影データの確認の有無を監視する。具体的には、監視部381は、操作者の要求に応じて、自装置が内蔵される制御部38が投影データ記憶部35から投影データを読み出し、読み出した投影データを、表示装置32に表示させたり、通信部39を介して外部装置へ転送させたりしているかを判定する。
図3A及び図3Bを用いて説明した監視ポイントにより、監視部381は、X線CT装置の使用状態を、図4に示すように、使用状態A〜使用状態Gの7つに大別する。監視部381は、例えば、操作者が指定した監視開示時間となった場合に、一定時間内でのX線CT装置の使用状態が、使用状態A〜使用状態Gのいずれかであるかを判定する。
監視部381は、図4に示すように、監視の結果、一定時間内にCT撮影を実施していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態A」に該当すると判定する。「使用状態A」である場合、電力制御部382は、コンソール装置30の各ハードウェアを休止状態に移行せず、動作状態に維持する。具体的には、電力制御部382は、制御部38、前処理部34、投影データ記憶部35、画像再構成部36及び画像記憶部37を動作状態に維持する。
また、監視部381は、図4に示すように、監視の結果、一定時間内に画像再構成を実施していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態B」に該当すると判定する。具体的には、監視部381は、「使用状態A」でなく、一定時間内に画像再構成を実施していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態B」に該当すると判定する。「使用状態B」は、ポスト再構成が行なわれている状態である。「使用状態B」である場合、電力制御部382は、図5Aに示す第1休止モードに、コンソール装置30を移行する。第1休止モードは、図5Aに示すように、制御部38、投影データ記憶部35、画像再構成部36及び画像記憶部37を、再構成処理可能な動作状態に維持し、「使用状態B」で使用されない「前処理部34」を休止状態に移行させる休止モードである。
また、監視部381は、図4に示すように、監視の結果、「使用状態A」でなく、一定時間内に再構成画像データの確認を実施していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態C」に該当すると判定する。「使用状態C」である場合、電力制御部382は、図5Bに示す第2休止モードに、コンソール装置30を移行する。第2休止モードは、図5Bに示すように、制御部38及び画像記憶部37を、再構成画像データが出力可能な動作状態に維持し、「使用状態C」で使用されない「前処理部34、投影データ記憶部35及び画像再構成部36」を休止状態に移行させる休止モードである。
また、監視部381は、図4に示すように、監視の結果、「使用状態A」でなく、一定時間内に投影データの確認を実施していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態D」に該当すると判定する。「使用状態D」である場合、電力制御部382は、図5Cに示す第3休止モードに、コンソール装置30を移行する。第3休止モードは、図5Cに示すように、制御部38及び投影データ記憶部35を、投影データが出力可能な動作状態に維持し、「使用状態D」で使用されない「前処理部34、画像再構成部36及び画像記憶部37」を休止状態に移行させる休止モードである。
また、監視部381は、図4に示すように、監視の結果、「使用状態A」でなく、天板22の位置が最後端位置に引き出された状態から一定時間内で変化していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態E」に該当すると判定する。また、監視部381は、図4に示すように、監視の結果、「使用状態A」でなく、天板22の高さが最も低い位置の状態から一定時間内で変化していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態F」に該当すると判定する。また、監視部381は、図4に示すように、監視の結果、「使用状態A」でなく、回転フレーム15の回転が、一定時間内で変化していると判断した場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態G」に該当すると判定する。
「使用状態E」、又は、「使用状態F」、又は、「使用状態G」である場合、電力制御部382は、図5Dに示す第4休止モードに、コンソール装置30を移行する。第4休止モードは、図5Dに示すように、監視部381による監視が可能なように、制御部38を動作状態に維持し、監視に使用されない「前処理部34、投影データ記憶部35、画像再構成部36及び画像記憶部37」を休止状態に移行させる休止モードである。
上記の使用状態及び休止モードが設定された状態で、監視部381及び電力制御部382が行なう処理について、図6を用いて説明する。
図6に示すように、本実施形態に係るX線CT装置の監視部381は、監視開始時間となると、X線CT装置の使用状態が使用状態Aに該当するか否かを判定する(ステップS101)。ここで、X線CT装置の使用状態が使用状態Aに該当する場合(ステップS101肯定)、電力制御部382は、コンソール装置30を動作モードに維持し、監視部381は、一定時間待機し(ステップS102)、一定時間経過後に、再度、ステップS101の判定を行なう。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態Aに該当しない場合(ステップS101否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態Bに該当するか否かを判定する(ステップS103)。ここで、X線CT装置の使用状態が使用状態Bに該当する場合(ステップS103肯定)、電力制御部382は、コンソール装置30を第1休止モードに移行し(ステップS104、図5A参照)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態Bに該当しない場合(ステップS103否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態Cに該当するか否かを判定する(ステップS105)。ここで、X線CT装置の使用状態が使用状態Cに該当する場合(ステップS105肯定)、電力制御部382は、コンソール装置30を第2休止モードに移行し(ステップS106、図5B参照)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態Cに該当しない場合(ステップS105否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態Dに該当するか否かを判定する(ステップS107)。ここで、X線CT装置の使用状態が使用状態Dに該当する場合(ステップS107肯定)、電力制御部382は、コンソール装置30を第3休止モードに移行し(ステップS108、図5C参照)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態Dに該当しない場合(ステップS107否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態Eに該当するか否かを判定する(ステップS109)。ここで、X線CT装置の使用状態が使用状態Eに該当する場合(ステップS109肯定)、電力制御部382は、コンソール装置30を第4休止モードに移行し(ステップS110、図5D参照)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態Eに該当しない場合(ステップS109否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態Fに該当するか否かを判定する(ステップS111)。ここで、X線CT装置の使用状態が使用状態Fに該当する場合(ステップS111肯定)、電力制御部382は、コンソール装置30を第4休止モードに移行し(ステップS110、図5D参照)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態Fに該当しない場合(ステップS111否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態Gに該当するか否かを判定する(ステップS112)。ここで、X線CT装置の使用状態が使用状態Gに該当する場合(ステップS111肯定)、電力制御部382は、コンソール装置30を第4休止モードに移行し(ステップS110、図5D参照)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態Gに該当しない場合(ステップS112否定)、監視部381及び電力制御部382は、処理を終了する。なお、X線CT装置の使用状態が使用状態A〜Gのいずれにも該当しないことは、実際には無く、コンソール装置30の状態は、全処理を実行可能な動作モードか、第1休止モード〜第4休止モードのいずれかとなる。
なお、上記の監視開始時間及び一定時間は、操作者により任意の値に変更可能である。また、上記の監視開始時間は、1日の間に1つ設定される場合でも、複数設定される場合であっても良い。
以上、コンソール装置30を休止モードに移行させる際に、監視部381及び電力制御部382が行なう処理の一例について説明した。以下では、休止モードのコンソール装置30を復帰させる復帰モードにおいて、監視部381及び電力制御部382が行なう処理の一例について説明する。
監視部381は、コンソール装置30が休止モードに移行された場合、X線CT装置の使用状態を常に監視する。そして、電力制御部382は、使用状態に基づいて、不使用のハードウェアの動作が開始されると判定した場合、当該不使用のハードウェアを休止状態から使用可能な状態に移行させる。電力制御部382は、電源部40を制御することで、不使用のハードウェアを休止状態から使用可能な状態に移行させる。
以下、復帰モードにおいて、監視部381及び電力制御部382が行なう処理の一例について、図7〜図11を用いて説明する。図7は、復帰モードで監視部が行なう処理の一例を示す図である。また、図8は、第1休止モードから復帰モードに移行する場合に、本実施形態に係るX線CT装置が行なう処理の一例を示すフローチャートである。
復帰モードでは、監視部381は、X線CT装置の使用状態を、図7に示すように、使用状態A’〜使用状態G’の7つに大別する。
監視部381は、図7に示すように、監視の結果、管球系(X線管12a等)及び検出系(検出器13等)のウォームアップが開始された場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態A’」に該当すると判定する。例えば、監視部381は、操作者が入力したウォームアップ開始指示が入力装置31から制御部38に転送された場合、ウォームアップが開始されたと判断する。或いは、例えば、監視部381は、制御部38がスキャン制御部33に、ウォームアップ開始指示を行なった場合、ウォームアップが開始されたと判断する。
また、監視部381は、図7に示すように、監視の結果、画像再構成が開始された場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態B’」に該当すると判定する。例えば、監視部381は、操作者が入力した再構成開始指示が入力装置31から制御部38に転送された場合、画像再構成が開始されたと判断する。或いは、例えば、監視部381は、制御部38が画像再構成部36に、画像再構成開始指示を行なった場合、画像再構成が開始されたと判断する。
また、監視部381は、図7に示すように、監視の結果、再構成画像データの確認が開始された場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態C’」に該当すると判定する。例えば、監視部381は、操作者が入力した再構成画像データの読み出し指示が入力装置31から制御部38に転送された場合、再構成画像データの確認が開始されたと判断する。或いは、例えば、監視部381は、制御部38が画像記憶部37にアクセスした場合、再構成画像データの確認が開始されたと判断する。
また、監視部381は、図7に示すように、監視の結果、投影データの確認が開始された場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態D’」に該当すると判定する。例えば、監視部381は、操作者が入力した投影データの読み出し指示が入力装置31から制御部38に転送された場合、投影データの確認が開始されたと判断する。或いは、例えば、監視部381は、制御部38が投影データ記憶部35にアクセスした場合、投影データの確認が開始されたと判断する。
また、監視部381は、図7に示すように、監視の結果、天板22の位置が最後端位置から変更された場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態E’」に該当すると判定する。また、監視部381は、図7に示すように、監視の結果、天板22の高さが最も低い位置から変更された場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態F’」に該当すると判定する。例えば、監視部381は、天板22の移動開始指示が入力装置31から制御部38に転送された場合、移動開始指示の内容に応じて、X線CT装置の使用状態が「使用状態E’」又は「使用状態F’」であると判断する。或いは、例えば、監視部381は、制御部38がスキャン制御部33に対して行なった天板22の移動開始指示の内容に応じて、X線CT装置の使用状態が「使用状態E’」又は「使用状態F’」であると判断する。
また、監視部381は、図7に示すように、監視の結果、回転フレーム15の回転が開始された場合、X線CT装置の使用状態が「使用状態G’」に該当すると判定する。例えば、監視部381は、操作者が入力した回転開始が入力装置31から制御部38に転送された場合、回転フレーム15の回転が開始されたと判断する。或いは、例えば、監視部381は、制御部38がスキャン制御部33に回転開始指示を行なった場合、回転フレーム15の回転が開始されたと判断する。
以下、上述した監視部381の監視結果に基づいて行なわれる復帰処理について、フローチャートを用いて説明する。再構成処理のみが実行可能なようにコンソール装置30が第1休止モードの場合、監視部381は、図8に示すように、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当するか否かを判定する(ステップS201)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当する場合(ステップS201肯定)、CT撮影が開始されることから、電力制御部382は、休止中の全ユニット(図5Aに示す前処理部34)を復帰させ(ステップS202)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態A’、E’〜G’のいずれでもない場合(ステップS201否定)、電力制御部382は、復帰処理を行なわずに処理を終了する。
また、再構成画像データ出力処理のみが実行可能なようにコンソール装置30が第2休止モードの場合、監視部381は、図9に示すように、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当するか否かを判定する(ステップS301)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当する場合(ステップS301肯定)、CT撮影が開始されることから、電力制御部382は、休止中の前処理部34、投影データ記憶部35及び画像再構成部36を復帰させ(ステップS302)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態A’、E’〜G’のいずれでもない場合(ステップS301否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態B’に該当するか否かを判定する(ステップS303)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態B’に該当する場合(ステップS303肯定)、電力制御部382は、休止中の投影データ記憶部35及び画像再構成部36を復帰させ(ステップS304)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態B’でない場合(ステップS303否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態D’に該当するか否かを判定する(ステップS305)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態D’に該当する場合(ステップS305肯定)、電力制御部382は、休止中の投影データ記憶部35を復帰させ(ステップS306)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が、使用状態D’に該当しない場合(ステップS305否定)、電力制御部382は、復帰処理を行なわずに処理を終了する。
また、投影データ出力処理のみが実行可能なようにコンソール装置30が第3休止モードの場合、監視部381は、図10に示すように、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当するか否かを判定する(ステップS401)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当する場合(ステップS401肯定)、CT撮影が開始されることから、電力制御部382は、休止中の前処理部34、画像再構成部36及び画像記憶部37を復帰させ(ステップS402)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態A’、E’〜G’のいずれでもない場合(ステップS401否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態B’に該当するか否かを判定する(ステップS403)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態B’に該当する場合(ステップS403肯定)、電力制御部382は、休止中の画像再構成部36及び画像記憶部37を復帰させ(ステップS404)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態B’でない場合(ステップS403否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態C’に該当するか否かを判定する(ステップS405)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態C’に該当する場合(ステップS405肯定)、電力制御部382は、休止中の画像記憶部37を復帰させ(ステップS406)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が、使用状態C’に該当しない場合(ステップS405否定)、電力制御部382は、復帰処理を行なわずに処理を終了する。
また、監視処理のみが実行可能なようにコンソール装置30が第4休止モードの場合、監視部381は、図11に示すように、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当するか否かを判定する(ステップS501)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態A’、E’〜G’のいずれかに該当する場合(ステップS501肯定)、CT撮影が開始されることから、電力制御部382は、休止中の前処理部34、投影データ記憶部35、画像再構成部36及び画像記憶部37を復帰させ(ステップS502)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態A’、E’〜G’のいずれでもない場合(ステップS501否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態B’に該当するか否かを判定する(ステップS503)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態B’に該当する場合(ステップS503肯定)、電力制御部382は、休止中の投影データ記憶部35、画像再構成部36及び画像記憶部37を復帰させ(ステップS504)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態B’でない場合(ステップS503否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態C’に該当するか否かを判定する(ステップS505)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態C’に該当する場合(ステップS505肯定)、電力制御部382は、休止中の画像記憶部37を復帰させ(ステップS506)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が使用状態C’でない場合(ステップS505否定)、監視部381は、X線CT装置の使用状態が使用状態D’に該当するか否かを判定する(ステップS507)。ここで、X線CT装置の使用状態が、使用状態D’に該当する場合(ステップS507肯定)、電力制御部382は、休止中の投影データ記憶部35を復帰させ(ステップS508)、処理を終了する。
一方、X線CT装置の使用状態が、使用状態D’に該当しない場合(ステップS507否定)、電力制御部382は、復帰処理を行なわずに処理を終了する。
上述したように、本実施形態では、X線CT装置の動作を監視することで判定した使用状態が継続可能なように、コンソール装置30で当該使用状態に使用されないハードウェアを休止状態に移行する。従って、本実施形態では、X線CT装置の待機時の消費電力を低減することができる。また、本実施形態では、X線CT装置の待機時の消費電力を低減することで、X線CT装置の維持コストが軽減し、ユーザへの負担を軽減させることができる。
また、本実施形態では、使用状態に基づいて、休止状態のハードウェアの動作が開始されると判定した場合、当該休止状態のハードウェアを使用可能な状態に移行する。すなわち、本実施形態では、休止状態のハードウェアの中から、必要とされるハードウェアのみを復帰させる。従って、本実施形態では、X線CT装置の消費電力を最低限の電力にした状態で、X線CT装置を用いた処理を速やかに開始することができる。
なお、上記の実施形態では、制御部38の内部に監視部381及び電力制御部382が設置される場合について説明した。しかし、上記の監視部381及び電力制御部382により行なわれる消費電力の管理方法は、X線CT装置とは独立に設置された管理装置により行なわれる場合であっても良い。かかる変形例では、管理装置の監視部は、監視対象のX線CT装置の使用状態を監視する。そして、管理装置の電力制御部は、監視対象のX線CT装置のコンソール装置が使用状態で行なう処理を可能な状態で、コンソール装置の消費電力を低減した休止状態に移行させる。例えば、かかる管理装置は、図1に示す監視対象のX線CT装置の制御部38と通信を行なうことで、消費電力の管理を行なう。図12は、変形例を説明するための図である。
例えば、変形例に係る管理システムは、図12に示すように、管理装置100と、医用画像データを保管するデータベースであるデータ保管装置200と、X線CT装置300−1と、X線CT装置300−2と、X線CT装置300−3とを有する。図12に例示する各装置は、例えば、病院内に設置された院内のLAN(Local Area Network)400により、通信可能な状態となっている。
管理装置100は、X線CT装置300−1と、X線CT装置300−2と、X線CT装置300−3とを監視対象とする。管理装置100の監視部は、X線CT装置300−1の制御部を監視して、X線CT装置300−1の使用状態を監視する。そして、管理装置100の電力制御部は、X線CT装置300−1の使用状態に基づいて、X線CT装置300−1のコンソール装置を休止モードに移行する。また、管理装置100の監視部は、X線CT装置300−1の制御部を監視して、使用状態を監視し、管理装置100の電力制御部は、当該使用状態に基づいて、休止状態に移行させた各ハードウェアを復帰させる。また、管理装置100は、X線CT装置300−2及びX線CT装置300−3に対しても、同様に行なう。
上記の変形例では、1台の管理装置100を用いて、監視対象の複数のX線CT装置それぞれの待機時の消費電力が低減されるように、一元管理することができる。
なお、上記の実施形態及び変形例で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
また、上記の実施形態及び変形例で説明した管理方法は、予め用意された管理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この管理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この管理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
以上、説明したとおり、実施形態及び変形例によれば、X線CT装置の待機時の消費電力を低減することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態は、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。これら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。