JP2019072526A - 注入プロトコルの生成装置、該生成装置を備える注入装置又は撮像システム、及び注入プロトコルを生成させるプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被写体を撮像する際に、オペレーターが入力した持続時間にわたって所望範囲の画素値を持続させる。【解決手段】注入装置２は、被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるような造影剤の注入プロトコルを生成する生成装置２３と、画素値及び持続時間の少なくとも一方を入力する入力部２６と、造影剤を注入する注入ヘッド２１とを備え、生成装置２３は、撮像部位の情報を取得する撮像情報取得部１２と、被写体の情報を取得する被写体情報取得部１３と、入力部２６を介して画素値及び持続時間の少なくとも一方の情報を取得する撮像条件取得部１４と、取得された画素値又は取得された持続時間に基づいて注入プロトコルを生成するプロトコル生成部１６とを有し、プロトコル生成部１６は、造影剤を注入する第１フェーズと、造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含むように注入プロトコルを生成する。【選択図】図２

Description

本発明は、所定の持続時間の間、所定範囲の画素値（ＣＴ値）が維持されるような造影剤の注入プロトコルを生成する生成装置、該生成装置を備える注入装置又は撮像システム、及び注入プロトコルを生成させるプログラムに関する。

近年、広い領域（例えば、被写体の頭尾方向に１６ｃｍの領域）を撮像できる医療用の撮像装置が登場した。このような撮像装置としては、東芝メディカルシステムズ株式会社製の「ＡｑｕｉｌｉｏｎＯＮＥ（登録商標）」等がある。これにより、被写体の広い撮像部位において、所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値を持続することが要望されている。

すなわち、オペレーターが入力した持続時間にわたって、入力された値から所定範囲内の画素値を持続することが要望されている。例えば、被写体の冠動脈を撮像する場合には、所望の画素値を１０秒間持続させたいという要望がある。また、冠動脈の石灰化部分の画素値が５００ＨＵ程度であるため、冠動脈の画素値が５００ＨＵに至らないように、例えば４００ＨＵから所定範囲内の画素値を持続させたいという要望がある。

画素値が最適値に近似する状態を持続させる方法として、特許文献１には、造影剤の注入速度を時間経過により変化させる可変パターンをデータ登録し、該可変パターンに対応して造影剤の注入速度を経時的に変化させる方法が開示されている。例えば、注入開始から所定時間までは注入速度を線形に低下させて以後は注入速度を一定に維持するパターンと、注入開始から所定時間までは注入速度を線形に低下させて以後は注入速度を線形に上昇させるパターンと、が開示されている。

特開２００４−１１３４７５号公報

特許文献１に記載の方法では、被写体の体重、撮像部位及び造影剤の種別に基づいて可変パターンを生成している。そのため、オペレーターが望む画素値を得ることができない場合がある。また、特許文献１の図７又は図１０に記載されているように、タイムデンシティカーブ（ＴＤＣ）に大きなピークが生じてしまう。したがって、ピーク時の画素値が所望の画素値を大きく超えてしまう場合がある。そのため、オペレーターが入力した持続時間の間、所望範囲の画素値を持続できない場合がある。

上記課題を解決するため、本発明の一例としての注入装置は、造影剤を注入するための注入装置であって、被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるような前記造影剤の注入プロトコルを生成する生成装置と、前記画素値及び前記持続時間の少なくとも一方を入力する入力部と、前記注入プロトコルに従って前記造影剤を注入する注入ヘッドとを備え、前記生成装置は、前記撮像部位の情報を取得する撮像情報取得部と、前記被写体の情報を取得する被写体情報取得部と、前記入力部を介して前記画素値及び前記持続時間の少なくとも一方の情報を取得する撮像条件取得部と、前記取得された画素値又は前記取得された持続時間に基づいて前記注入プロトコルを生成するプロトコル生成部とを有し、前記プロトコル生成部は、前記造影剤を注入する第１フェーズと、前記造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含むように前記注入プロトコルを生成する。

これにより、被写体を撮像する際に、オペレーターが望む範囲の画素値を得ることができる。また、オペレーターが入力した持続時間にわたって、この所望範囲の画素値を持続させることができる。

また、本発明の他の例としての生成装置は、被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるような造影剤の注入プロトコルを生成する生成装置であって、前記撮像部位の情報を取得する撮像情報取得部と、前記被写体の情報を取得する被写体情報取得部と、前記画素値及び前記持続時間の少なくとも一方の情報を取得する撮像条件取得部と、前記取得された画素値又は前記取得された持続時間に基づいて前記注入プロトコルを生成するプロトコル生成部とを有し、前記プロトコル生成部は、前記造影剤を注入する第１フェーズと、前記造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含むように前記注入プロトコルを生成する。

また、本発明の他の例としての撮像システムは、被写体を撮像する医療用の撮像装置と、上記生成装置とを備える。

また、本発明の他の例としてのプログラムは、被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるような造影剤の注入プロトコルを生成装置に生成させるプログラムであって、前記プログラムは前記生成装置を、前記撮像部位の情報を取得する撮像情報取得部、前記被写体の情報を取得する被写体情報取得部、前記画素値及び前記持続時間の少なくとも一方の情報を取得する撮像条件取得部、及び前記取得された画素値又は前記取得された持続時間に基づいて前記注入プロトコルを生成するプロトコル生成部であって、前記造影剤を注入する第１フェーズと、前記造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含むように前記注入プロトコルを生成するプロトコル生成部、として機能させる。

本発明のさらなる特徴は、添付図面を参照して例示的に示した以下の実施例の説明から明らかになる。

撮像システムの概略図である。 注入装置の概略ブロック図である。 注入プロトコル生成を説明するためのフローチャートである。 注入プロトコルを示すグラフである。 タイムデンシティカーブを示すグラフである。

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に具体的に記載された実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において、上下とは重力方向における上方向と下方向とにそれぞれ対応する。

［実施形態］
図１に示すように、撮像システム１００は、造影剤を注入するための注入装置２と、注入装置２に有線又は無線で接続され且つ被写体を撮像する医療用の撮像装置３とを備えている。この撮像装置３としては、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＣＴ（Computed Tomography）装置、アンギオ撮像装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、超音波診断装置、及び血管撮像装置等の各種医療用の撮像装置があるが、本実施形態ではＣＴ装置について説明する。

撮像装置３は、撮像プランに従って被験者の撮像を行う撮像部３１と、撮像装置３の全体を制御する制御装置３２と、表示部としてのディスプレイ３３とを有している。なお、制御装置３２とディスプレイ３３とは、一体的に構成することもできる。また、撮像装置３は、注入装置２と有線又は無線で接続される。例えば、撮像装置３と注入装置２とは、ゲートウェイ装置（不図示）を介して接続できる。

撮像プランには、撮像部位、実効管電圧、機種名、メーカー名、撮像時間、管電圧、撮像範囲、回転速度、ヘリカルピッチ、曝射時間、線量及び撮像方法等の情報が含まれている。そして、制御装置３２は、撮像プランに従うように撮像部３１を制御して被験者を撮像する。また、制御装置３２は、ディスプレイ３３に接続されており、ディスプレイ３３には、装置の入力状態、設定状態、撮像結果、及び各種情報等が表示される。

撮像部３１は、寝台と、被写体である被験者にＸ線を照射するＸ線源と、被験者を透過したＸ線を検出するＸ線検出器等を有している。そして、撮像部３１は、被験者にＸ線を曝射し、被験者を透過したＸ線に基づいて被験者の体内を逆投影することで、被験者の透視画像を撮像する。なお、撮像部３１は、Ｘ線に代えて、ラジオ波又は超音波を用いて撮像してもよい。また、制御装置３２は、撮像部３１及び注入装置２等と有線又は無線で通信を行うことができる。

造影剤を注入するための注入装置２は、シリンジに充填された薬液、例えば、各種造影剤及び生理食塩水等を被写体としての被験者の体内に注入する。また、注入装置２は注入プロトコルに従って造影剤を注入する注入ヘッド２１を備えている。さらに、注入装置２は、注入ヘッド２１を保持するスタンド２２と、注入ヘッド２１に有線又は無線で接続されたコンソール２３とを有する。

コンソール２３は、注入ヘッド２１を制御する制御装置として機能すると共に、被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるような造影剤の注入プロトコルを生成する生成装置としても機能する。また、コンソール２３は、画素値及び持続時間の少なくとも一方を入力する入力部、及び表示部として機能するタッチパネル２６を備え、注入ヘッド２１及び撮像装置３等と有線又は無線で通信を行うことができる。なお、注入装置２は、タッチパネル２６に代えて、表示部としてのディスプレイと、入力部としてのキーボード等のユーザインタフェースとを備えていてもよい。

また、生成装置、入力部及び表示部は、それぞれ別体で構成することができる。例えば、注入装置２は、コンソール２３に代えて、注入ヘッド２１に接続された生成装置（制御装置）と、該制御装置に接続され且つ薬液の注入状況等が表示される表示部（タッチパネルディスプレイ等）とを有していてもよい。このような制御装置も、注入プロトコルの生成装置として機能する。また、注入ヘッド２１及び制御装置は、スタンド２２と一体的に構成することもできる。また、スタンド２２に代えて天吊部材を設け、該天吊部材を介して天井から注入ヘッド２１を天吊することもできる。

また、注入装置２は、電源又はバッテリー、コンソール２３に接続されるハンドスイッチ、及び注入ヘッド２１を遠隔操作する遠隔操作装置等を有していてもよい。この遠隔操作装置は、注入ヘッド２１を遠隔操作して注入を開始又は停止することができる。また、電源又はバッテリーは、注入ヘッド２１又は制御装置（コンソール２３）のいずれかに設けることができ、これらとは別に設けることもできる。

注入ヘッド２１は、造影剤が充填されたシリンジが搭載される第１保持部２１４と、造影剤を希釈するための薬液（希釈薬液）としての生理食塩水が充填されたシリンジが搭載される第２保持部２１５とを有する。また、注入ヘッド２１は、第１保持部２１４に搭載されたシリンジ内の薬液を注入プロトコルに従って押し出す駆動機構（不図示）と、第２保持部２１５に搭載されたシリンジ内の薬液を注入プロトコルに従って押し出す駆動機構（不図示）とを有している。

注入プロトコルには、少なくとも注入速度及び注入時間が含まれているが、注入量、注入タイミング、造影剤濃度及び注入圧力等の注入条件に関する情報を含めてもよい。また、注入ヘッド２１は、注入条件、注入状況、装置の入力状態、設定状態、及び各種注入結果等が表示されるヘッドディスプレイ２１１と、駆動機構の動作を入力するための操作部２１２とを有している。なお、ヘッドディスプレイ２１１は省略することができる。また、ヘッドディスプレイ２１１は、タッチパネル等から構成することによって、操作部２１２として用いることもできる。

操作部２１２には、駆動機構の前進ボタン、駆動機構の後進ボタン、又は最終確認ボタン等が設けられている。なお、薬液が注入される際には、注入ヘッド２１に搭載されたシリンジの先端部にミキシングチューブ等が接続される。そして、ミキシングチューブの接続等の注入準備が完了すると、オペレーターが最終確認ボタンを押す。これにより、注入ヘッド２１は、注入を開始できる状態で待機する。その後、シリンジから押し出された薬液は、ミキシングチューブ等を介して、被験者の体内へ注入される。このミキシングチューブは、造影剤と希釈薬液との混合器として機能する。そして、このような混合器としては、株式会社根本杏林堂製の「ＳＰＩＲＡＬ ＦＬＯＷ（登録商標）」等がある。

注入ヘッド２１には、例えば、ＲＦＩＤチップ、ＩＣタグ、バーコード等のデータキャリアを有するプレフィルドシリンジ等の、種々のシリンジを搭載することができる。そして、注入ヘッド２１は、シリンジに取り付けられたデータキャリアの読み取りを行う読取部２１３（図２）を内蔵している。このデータキャリアには、薬液に関連する薬液情報が記憶されている。薬液情報としては、製品名称、製品ＩＤ、化学分類、含有成分、濃度、粘度、消費期限、シリンジ容量、シリンジ耐圧、シリンダ内径、ピストンストローク及びロット番号等がある。

撮像装置３は、不図示のサーバー（外部記憶装置）から情報を受信することができ、サーバーへ情報を送信することもできる。一方、注入装置２は、内部又は外部のゲートウェイ装置を介して、サーバーから情報を受信することができ、サーバーへ情報を送信することもできる。このようなサーバーとしては、例えば、ＲＩＳ（Radiology Information System）、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）、及びＨＩＳ（Hospital Information System）等がある。また、検像システム又は画像作成用ワークステーション等を用いることもできる。

サーバーには、予め検査オーダーが記憶されている。この検査オーダーは、被験者に関する被写体情報と、検査内容に関する検査情報とを含んでいる。この被写体情報は、被写体の体重、除脂肪体重、循環血液量、被験者番号（被験者ＩＤ）、被験者氏名、性別、生年月日、年齢、身長、血液量、血流速度、体表面積、被験者の疾病、副作用の履歴、クレアチニン値、心拍数、及び心拍出量等を含む。また、検査情報としては、検査番号（検査ＩＤ）、検査部位、検査日時、薬液種類、薬液名称、及び撮像条件（撮像部位等）等を含む。また、サーバーは、撮像装置３から送信された画像のデータ等の撮像結果に関する情報と、注入装置２から送信された注入結果に関する情報を記憶することができる。

続いて、図２〜図５を参照して、注入プロトコルの生成について説明する。なお、図２は注入装置２の概略ブロック図であり、図３は注入プロトコルの生成を説明するフローチャートである。また、図４は本実施形態に係る注入プロトコルを示すグラフであり、図５は本実施形態及び比較例に係るタイムデンシティカーブを示すグラフである。

図２に示すように、注入装置２は、薬液を注入する注入ヘッド２１と、コンソール２３とを備えている。そして、コンソール２３は、制御プログラム、注入プロトコルに関する情報、及び薬液に関する情報等が記憶されている記憶部２４と、注入ヘッド２１を含む注入装置２の全体を制御するＣＰＵ等の制御部２５と、表示・入力部としてのタッチパネル２６とを有している。このタッチパネル２６は、注入プロトコル、装置の入力状態、設定状態、注入結果、及び各種情報等が表示される表示部として機能する。また、オペレーターは、入力部としてのタッチパネル２６を介して所定の指令又は情報等を入力することができる。

また、記憶部２４は、制御部２５が動作するためのシステムワークメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラム若しくはシステムソフトウェア等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、又はハードディスクドライブ等を有する。なお、制御部２５は、ＣＤ（Compact Disc）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＦ（Compact Flash）カード等の可搬記録媒体、又はインターネット上のサーバー等の外部記憶媒体に記憶されたプログラムに従って各種処理を制御することもできる。

制御部２５は、薬液に関する薬液情報を取得する薬液情報取得部１１と、撮像部位の情報を取得する撮像情報取得部１２と、被写体に関する被写体情報を取得する被写体情報取得部１３と、入力部を介して画素値及び持続時間の少なくとも一方の情報を取得する撮像条件取得部１４と、表示部２６を制御する表示制御部１５と、取得された画素値又は取得された持続時間に基づいて注入プロトコルを生成するプロトコル生成部１６とを備えている。そして、後述するように、プロトコル生成部１６は、造影剤を注入する第１フェーズと、造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含むように注入プロトコルを生成する。なお、撮像部位の情報は、撮像部位名には限られず、薬液の注入部位から撮像部位までの距離等、撮像部位を特定できる情報であってもよい。

記憶部２４に実装されたプログラムに対応して制御部２５が各種処理を実行することにより、各部が各種機能として論理的に実現される。このプログラムは、被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるような造影剤の注入プロトコルを、コンピューターとしての生成装置に生成させる。

すなわち、このプログラムは、生成装置２３を、撮像部位の情報を取得する撮像情報取得部１２、被写体の情報を取得する被写体情報取得部１３、画素値及び持続時間の少なくとも一方の情報を取得する撮像条件取得部１４、及び取得された画素値又は取得された持続時間に基づいて注入プロトコルを生成するプロトコル生成部１６であって、造影剤を注入する第１フェーズと、造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含むように注入プロトコルを生成するプロトコル生成部として機能させる。なお、このプログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記憶されている。

オペレーターが注入装置２の電源をオンにした後に、注入ヘッド２１にシリンジを搭載すると、注入ヘッド２１の読取部２１３は、薬液情報（例えば製品ＩＤ）を読み取って制御部２５に送る。そして、図３に示すように、薬液情報取得部１１は、読取部２１３が読み取った薬液情報を取得する（Ｓ１１）。なお、薬液情報取得部１１は、撮像装置３又は外部サーバー等から薬液情報を取得することもできる。また、薬液情報取得部１１は、入力部としてのタッチパネル２６を介して、オペレーターが入力した薬液情報を取得することもできる。

そして、製品ＩＤを取得すると、プロトコル生成部１６は、製品ＩＤを薬液情報として記憶部２４に一時的に記憶させる。同時に、表示制御部１５は、製品ＩＤに基づく製品名称及びヨード含有量等をタッチパネル２６に表示させる。

続いて、オペレーターは、タッチパネル２６に表示された複数の部位の中から所望の撮像部位（例えば、腹部）を選択して触れる。すると、撮像情報取得部１２は、入力部としてのタッチパネル２６を介して、入力された撮像部位を取得する（Ｓ１２）。そして、プロトコル生成部１６は、撮像部位を記憶部２４に一時的に記憶させる。なお、撮像情報取得部１２は、撮像装置３又は外部サーバー等から撮像部位を取得することもできる。その後、表示制御部１５は、表示部としてのタッチパネル２６に被写体情報等の入力画面を表示させる（Ｓ１３）。

そして、オペレーターは、タッチパネル２６を介して被写体情報（例えば、被写体の体重）を入力する。すると、被写体情報取得部１３は、入力部としてのタッチパネル２６を介して、被写体の体重を取得する（Ｓ１４）。なお、被写体情報取得部１３は、撮像装置３、外部サーバー又は外部測定装置（例えば体重計）等から被写体の情報を取得することもできる。そして、プロトコル生成部１６は、体重を記憶部２４に一時的に記憶させる。同時に、表示制御部１５は、表示部としてのタッチパネル２６に、体重を表示させる。

なお、薬液情報、撮像情報、被写体情報及び撮像条件の取得の順序は、適宜変更することができる。例えば、撮像情報として撮像部位を取得した後に、薬液情報として製品ＩＤを取得してもよい。また、薬液情報、撮像情報及び被写体情報は、検査前に記憶部２４に記憶させておくこともできる。この場合、薬液情報取得部、撮像情報取得部及び被写体情報取得部は、記憶部２４から情報を取得することもできる。特に薬液情報取得部は、読取部２１３から薬液情報を取得しない場合には、記憶部２４から所定の薬液情報を取得する。

ここで、記憶部２４には、推奨される注入プロトコルと、該注入プロトコルに応じた画素値、持続時間及びタイムデンシティカーブが、予め初期設定として記憶されている。そして、プロトコル生成部１６は、一時的に記憶された薬液情報（製品ＩＤ）、撮像情報（撮像部位）及び被写体情報（体重）に対応する初期設定を、記憶部２４から読み出す（Ｓ１５）。すると、表示制御部１５は、表示部としてのタッチパネル２６に初期設定を表示させる（Ｓ１６）。

すなわち、表示部としてのタッチパネル２６は、初期設定に対応する画素値（ＨＵ）及び持続時間（秒）と、タイムデンシティカーブとを表示する。同時に、表示制御部１５は、造影剤の注入速度及び注入量の少なくとも一方を、タイムデンシティカーブと共にタッチパネル２６に表示させる。そして、オペレーターは、表示された初期設定を見て、初期設定の画素値と、該画素値を維持する持続時間と、タイムデンシティカーブとを確認する。なお、初期設定は、実験等によって予め求めておくことができる。

設定を変更する必要がない場合は（Ｓ１７でＮＯ）、注入プロトコルの生成が終了する。その後、オペレーターは、タッチパネル２６に表示されたチェックボタン又は注入ヘッド２１の最終確認ボタンを押す。これにより、注入準備が完了して、注入装置２は注入可能状態で待機する。

一方、初期設定を変更する場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、オペレーターは、タッチパネル２６を介して画素値及び／又は持続時間を入力する、又は、タッチパネル２６に表示された画素値及び／又は持続時間を選択する。なお、オペレーターは、タッチパネル２６に表示されたタイムデンシティカーブの縦軸方向に延びたバーに左右させて持続時間を入力することもできる。また、オペレーターは、タッチパネル２６に表示されたタイムデンシティカーブのピーク部分を上下させて画素値を入力することもできる。

画素値及び持続時間の少なくとも一方の入力がなされると、表示制御部１５は、タイムデンシティカーブを表示部としてのタッチパネル２６に拡大表示させる。そして、表示部としてのタッチパネル２６は、入力された画素値及び持続時間に対応するタイムデンシティカーブを表示する。同時に、表示制御部１５は、造影剤の注入速度及び注入量の少なくとも一方を、タイムデンシティカーブと共に表示部に表示させる。

表示制御部１５は、オペレーターがタイムデンシティカーブに触れた時に、タイムデンシティカーブを拡大して表示させてもよい。オペレーターは、拡大して表示されたタイムデンシティカーブのバー又はピーク部分を操作して、持続時間又は画素値を入力することもできる。なお、バー又はピーク部分は、いずれも段階的に変更させてもよい。

撮像条件取得部１４は、入力部としてのタッチパネル２６を介して、撮像条件として、入力された画素値及び持続時間の少なくとも一方の情報を取得する（Ｓ１８）。そして、プロトコル生成部１６は、取得された画素値又は取得された持続時間に基づいて注入プロトコルを生成する（Ｓ１９）。

例えば、記憶部２４は、薬液情報（製品ＩＤ）、撮像情報（撮像部位）及び被写体情報（体重）のそれぞれについて、少なくとも所定の画素値又は所定の持続時間（所定のタイムデンシティカーブ）に対応する複数の注入プロトコルを記憶している。そして、プロトコル生成部１６は、入力された変更後の画素値又は持続時間に対応する注入プロトコルを、記憶部２４から読み出すことにより、注入プロトコルを生成する。これにより、注入プロトコルの生成が終了する。すると、表示制御部１５は、このように生成された注入プロトコルに含まれる注入速度及び注入量をタッチパネル２６に表示する。

ここで、図４及び図５を参照して、注入プロトコルの生成について説明する。まず、初期設定を変更するオペレーターは、タッチパネル２６を介して、撮像条件として所望の画素値又は持続時間を入力する。すると、プロトコル生成部１６は、造影剤を注入する第１フェーズと、造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含む注入プロトコルを生成する。具体的にプロトコル生成部１６は、入力された画素値又は持続時間に対応する注入プロトコルを記憶部２４から読み出す。例えば、オペレーターが画素値４５０ＨＵ及び持続時間１０秒を入力した場合、プロトコル生成部１６は、記憶部２４に記憶された複数の注入プロトコルの内、入力された画素値及び持続時間に対応する注入プロトコルを読み出す。

このように生成された注入プロトコルの例を図４に示している。なお、図４において、縦軸は注入速度（ml/sec）を示し、横軸は注入開始からの経過時間（秒）を示している。また、造影剤の注入速度を実線で示し、混合薬液の注入速度を点線で示している。なお、図４においては、ヨード含有量３００mg/mLの造影剤を選択し、被験者の体重を６０kgに設定し、撮像部位を冠動脈に設定した場合の注入プロトコルを示している。

図４に示す注入プロトコルに従えば、注入開始後０秒〜１２秒の第１フェーズにおいては、造影剤のみが３．８０ml/secの注入速度で注入される。また、注入開始後１２秒〜２５秒の第２フェーズにおいては、造影剤と生理食塩水（希釈薬液）との混合薬液が３．８０ml/secの注入速度で注入される。そのため、第２フェーズにおいては、造影剤が３．０４ml/secの注入速度で注入され、生理食塩水が０．７６ml/secの注入速度で注入される。

すなわち、プロトコル生成部１６は、第２フェーズにおける混合薬液の注入速度が、第１フェーズにおける造影剤の注入速度と同じになるように注入プロトコルを生成する。そのため、プロトコル生成部１６は、第２フェーズにおいて、造影剤と希釈薬液とを同時に注入するように注入プロトコルを生成する。この結果、プロトコル生成部１６は、第２フェーズにおける造影剤の単位時間当たりの注入量と、希釈薬液の単位時間当たりの注入量との合計が、第１フェーズにおける造影剤の単位時間当たりの注入量と同じであり、且つそれぞれのフェーズ内での薬液の注入速度が一定になるように、注入プロトコルを生成する。

これにより、希釈された低濃度の造影剤（混合薬液）を注入するフェーズ（第２フェーズ）においては画素値が低下する。そのため、画素値のピークが所望の範囲から逸脱することを防止して、所望の画素値を所定の時間維持することができる。なお、本実施形態においては、希釈薬液として生理食塩水を使用しているが、抗がん剤又は輸液等の他の薬液使用することもできる。また、造影剤と希釈薬液とを同時に注入することに代えて、予め希釈薬液で希釈された低濃度の造影剤を含有する混合薬液を準備して注入してもよい。

また、プロトコル生成部１６は、第１フェーズにおける造影剤の注入速度と第２フェーズにおける混合薬液の注入速度が、被写体の血流速度（例えば、１．７５ml/sec）と同じか又はそれよりも早くなるように、注入プロトコルを生成することが好ましい。これにより、例えば血流速度と同じ注入速度を維持したままで、所望の画素値を所定の時間維持することができる。特に、注入速度が被写体の血流速度と同じになるように注入プロトコルを生成することにより、造影剤が血液により過剰に希釈されてしまうことを抑制できる。なお、被写体の血流速度は、薬液の注入部位から撮像部位までの間の１分間の平均血流速度（単位時間当たりの血流量）とすることができる。

プロトコル生成部１６は、オペレーターが入力部から入力した血流速度を取得することができる。また、プロトコル生成部１６は、計算によって血流速度を取得してもよい。例えば、血流速度は、１分間の上肢血液量を６０秒で割ることによって求めることができる。さらに、プロトコル生成部１６は、記憶部２４又は外部測定装置（血流計等）から血流速度を取得してもよい。

また、プロトコル生成部１６は、オペレーターが入力部から入力した希釈率に基づいて、注入プロトコルを生成してもよい。例えば、２０％の希釈率が入力された場合、プロトコル生成部１６は、混合薬液における造影剤と希釈薬液とのそれぞれの単位時間当たりの注入量の割合が８：２の関係を満たすように、造影剤と希釈薬液の注入速度を設定してもよい。

なお、プロトコル生成部１６は、第２フェーズが第１フェーズの後に続くように注入プロトコルを生成することが好ましい。これにより、所望の画素値が維持される持続時間を伸ばすことができる。また、プロトコル生成部１６は、３つ以上のフェーズが連続するように注入プロトコルを生成することもできる。例えば、プロトコル生成部１６は、造影剤を注入する第１フェーズの後に混合薬液を注入する第２フェーズが続き、さらに第２フェーズの後に生理食塩水を注入する第３フェーズが続くように注入プロトコルを生成することもできる。さらに、プロトコル生成部１６は、第１フェーズが第２フェーズの後に続くように注入プロトコルを生成することもできる。例えば、プロトコル生成部１６は、混合薬液を注入する第２フェーズの後に造影剤を注入する第１フェーズが続き、さらに第１フェーズの後に混合薬液を注入する第３フェーズが続くように注入プロトコルを生成することもできる。

図５は、図４に示す注入プロトコルに従って注入した場合のタイムデンシティカーブＡを示している。なお、図５において、縦軸は画素値（ＨＵ）を示し、横軸は注入開始からの経過時間（秒）を示している。また、比較のため、注入開始後０秒〜２５秒のフェーズにおいて、造影剤のみが３．８０ml/secの注入速度で注入される比較例に係るタイムデンシティカーブＢも図５に示されている。

図５のタイムデンシティカーブＡにおいては、注入開始後１７秒〜２７秒の１０秒間、画素値４５０ＨＵからプラスマイナス５０ＨＵの範囲の画素値が維持されている。このように、本実施形態に係る注入プロトコルによれば、所望の持続時間の間、所定の範囲内の画素値を維持することができる。一方、比較例に係るタイムデンシティカーブＢにおいては、画素値のピーク値が５００ＨＵを超えてしまい、プラスマイナス５０ＨＵの範囲の画素値を維持することができない。

以上説明した本実施形態に係る発明によれば、オペレーターが望む範囲の画素値を得ることができる注入プロトコルを生成できる。また、オペレーターが入力した持続時間の間、所望範囲の画素値を持続させることができる注入プロトコルを生成できる。これにより、略台形のタイムデンシティカーブを実現できるため、画素値に大きなピークが生じて、ピーク時の画素値が所望の画素値を大きく超えてしまうことを抑制できる。なお、所望の画素値が維持される所定範囲としては、プラスマイナス５０ＨＵの範囲が好ましく、プラス５０ＨＵの範囲がより好ましい。

また、入力したタイムデンシティカーブを実現できるため、所望の画素値に到達するまでの到達時間を設定することもできる。例えば、注入開始から１７秒後に４５０ＨＵの画素値に到達するようなタイムデンシティカーブを入力することにより、被写体が変わった場合であっても到達時間を一定にすることができる。

さらに、オペレーターは、ボーラストラッキング法（Ｐｒｅｐ）を用いなくとも、撮像部位が所望の画素値に到達する到達時刻を把握することができる。そのため、スキャン時間を短くすることができるので、被写体が被曝する放射線量を減らすことができる。

なお、プロトコル生成部１６は、記憶部２４から入力された画素値に対応する注入プロトコルを先に検索し、その後、検索された注入プロトコルの中から入力された持続時間に対応する注入プロトコルを読み出すことによって、注入プロトコルを生成してもよい。この場合、プロトコル生成部１６は、入力された画素値に最も近い画素値と関連付けられた注入プロトコルを記憶部２４から検索する。次いで、プロトコル生成部１６は、検索結果に含まれる複数の注入プロトコルの中から、入力された持続時間に最も近い持続時間と関連付けられた注入プロトコルを検索する。

このように、画素値と関連付けられた注入プロトコルを先に検索することにより、検索された注入プロトコルによって得られる画素値を、所望の画素値に最も近似させることができる。すなわち、持続時間と関連付けられた注入プロトコルを先に検索した場合、所望の画素値から所定範囲内の画素値を得られるとしても、最も近似する画素値が得られる注入プロトコルが検索結果から除かれる可能性がある。しかし、画素値と関連付けられた注入プロトコルを先に検索することにより、そのような可能性を排除することができる。

［変形形態］
上記実施形態では、注入装置２が注入プロトコルの生成装置を内蔵していた。しかし、被写体を撮像する医療用の撮像装置３が生成装置を内蔵していてもよい。この場合、撮像装置３の制御装置３２が、注入プロトコルの生成装置を備えている。そして、該生成装置は、薬液情報を取得する薬液情報取得部１１と、撮像部位の情報を取得する撮像情報取得部１２と、被写体情報を取得する被写体情報取得部１３と、画素値及び持続時間の少なくとも一方の撮像条件を取得する撮像条件取得部１４と、取得された画素値又は取得された持続時間に基づいて注入プロトコルを生成するプロトコル生成部１６とを有している。

そして、プロトコル生成部１６は、記憶部２４から注入プロトコルを読み出すことにより、注入プロトコルを生成する。一方、注入装置２は、撮像装置３の生成装置が生成した注入プロトコルを撮像装置３から受信し、受信した注入プロトコルに従って造影剤及び混合薬液を注入する。

また、上記実施形態のプロトコル生成部１６は、制御部２５が受け取った補正情報に基づいて、生成した注入プロトコルを補正してもよい。この補正情報には、撮像部位毎の体重あたりのヨード量、被写体の心拍及び拍出量等の被写体情報、撮像装置のメーカー名、撮像方式、管電圧及び列数等の情報が含まれる。オペレーターは、タッチパネル２６を介してこの補正情報を入力することができる。また、制御部２５は、外部サーバー又は撮像装置３から補正情報を取得することができる。

オペレーターが補正情報として被写体の拍出量を入力した場合、制御部２５は入力部としてのタッチパネル２６を介して拍出量を受け取る。そして、プロトコル生成部１６は、拍出量が所定量以上である場合、造影剤の注入量を増やすために、注入速度又は注入時間を増加させるように注入プロトコルを補正する。逆に、拍出量が所定量未満である場合、プロトコル生成部１６は、造影剤の注入量を減らすために、注入速度又は注入時間を減少させるように注入プロトコルを補正する。

以上、実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の実施形態及び各変形形態は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

例えば、注入装置２又は撮像システム１００は、注入結果（注入履歴）に関する情報を、ネットワーク経由でＲＩＳ、ＰＡＣＳ、及びＨＩＳ等の外部記憶装置に送信し記憶させることもできる。

また、生成装置は、撮像装置３及び注入装置２と別体に構成することもできる。この場合、生成装置は注入装置２と有線又は無線で接続され、注入装置２は外部の生成装置が生成した注入プロトコルを受信する。そして、注入装置２は、生成装置から生成した注入プロトコルを受信し、受信した注入プロトコルに従って造影剤を注入する。

また、プロトコル生成部１６は、記憶部２４から注入プロトコルを読み出すことに代えて、計算によって注入プロトコルを求めることもできる。

２：注入装置、３：撮像装置、１２：撮像情報取得部、１３：被写体情報取得部、１４：撮像条件取得部、１６：プロトコル生成部、２１：注入ヘッド、２３：生成装置、２４：記憶部、２６：タッチパネル、１００：撮像システム、２１４：第１保持部、２１５：第２保持部

Claims (5)

1. 被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるように造影剤と混合薬液とを注入装置により注入するための注入プロトコル生成方法であって、その注入プロトコル生成方法は、
   被写体の撮像部位において所定の持続時間にわたって所定範囲の画素値が維持されるような注入速度で前記造影剤と前記混合薬液との注入を行うための注入プロトコルを前記注入装置において生成する生成工程と、
   前記画素値及び前記持続時間の少なくとも一方を前記注入装置の入力部から入力を受ける工程と、を有し、
   前記生成工程は、前記撮像部位の情報と前記被写体の情報とを取得し、前記被写体の情報に基づいて前記注入速度の決定を行なって前記注入プロトコルを生成する注入プロトコル生成工程を有し、
   前記注入プロトコル生成工程は、前記造影剤を注入する第１フェーズと、前記造影剤を希釈した混合薬液を注入する第２フェーズとを含むように生成され、
   前記注入プロトコル生成工程では、前記第１フェーズにおける前記造影剤の注入速度と前記第２フェーズにおける前記混合薬液の注入速度とが、前記被写体の血流速度以上を維持するように決定されるように前記注入プロトコルを生成する注入プロトコル生成方法。
2. 前記注入装置は、前記造影剤が充填されたシリンジが搭載される第１保持部と、前記造影剤を希釈するための薬液が充填されたシリンジが搭載される第２保持部と、を有し、
   前記注入プロトコル生成工程では、前記第２フェーズにおいて前記造影剤と前記薬液とを同時に注入するように前記注入プロトコルを生成する、請求項１に記載の注入プロトコル生成方法。
3. 前記注入プロトコル生成工程では、前記第２フェーズにおける前記混合薬液の注入速度が、前記第１フェーズにおける前記造影剤の注入速度と同じになるように前記注入プロトコルを生成する、請求項１又は２に記載の注入プロトコル生成方法。
4. 前記注入装置は複数の注入プロトコルを記憶した記憶部を備え、
   前記注入プロトコル生成工程では、前記記憶部からの読み出しにより前記注入プロトコルを生成する、請求項１から３のいずれか１項に記載の注入プロトコル生成方法。
5. 前記被写体の情報は前記被写体の体重を含む請求項１から４のいずれか１項に記載の注入プロトコル生成方法。

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