JP2020192319A - 医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検体と架台装置との干渉を防止すること。【解決手段】実施形態に係る医用画像診断装置は、架台装置と、設定部と、取得部と、判定部と、を備える。前記架台装置は、被検体が送り込まれる開口部を有する。前記設定部は、前記被検体の移動又は前記架台装置の移動により前記被検体が前記開口部に送り込まれる範囲を表す送り込み範囲を、スキャン計画に基づいて設定する。前記取得部は、前記送り込み範囲内の前記被検体の位置を第１位置情報として取得する。前記調整部は、前記第１位置情報に基づいて、前記被検体が前記架台装置と干渉するか否かを判定する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置などの医用画像診断装置では、寝台装置の天板に被検体を搭載して、天板の移動により被検体を架台装置内に送り込むことによって、被検体を撮影する。ここで、Ｘ線ＣＴ装置では、被検体が架台装置と干渉する場合、撮影の中断や撮り直しが発生する場合がある。この場合、不要被曝となる。

特開２００５−２９６４６９号公報 特開２００４−２０８９５４号公報 特開２００６−１８７５１５号公報 特開２０１７−７７４５７号公報

本発明が解決しようとする課題は、被検体と架台装置との干渉を防止することである。

実施形態に係る医用画像診断装置は、架台装置と、設定部と、取得部と、判定部と、を備える。前記架台装置は、被検体が送り込まれる開口部を有する。前記設定部は、前記被検体の移動又は前記架台装置の移動により前記被検体が前記開口部に送り込まれる範囲を表す送り込み範囲を、スキャン計画に基づいて設定する。前記取得部は、前記送り込み範囲内の前記被検体の位置を第１位置情報として取得する。前記調整部は、前記第１位置情報に基づいて、前記被検体が前記架台装置と干渉するか否かを判定する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理の手順を示すフローチャートである。 図３は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理を説明するための図である。 図６は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理を説明するための図である。 図７は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理を説明するための図である。 図８は、第１の実施形態における撮影処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理の手順を示すフローチャートである。 図１０は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理を説明するための図である。 図１１は、第３の実施形態における撮影処理の手順を示すフローチャートである。 図１２は、第４の実施形態における撮影処理の手順を示すフローチャートである。 図１３は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による処理を説明するための図である。

以下、図面を参照して、医用画像診断装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
医用画像診断装置は、被検体（例えば、患者）を撮影等することにより検査を実施する装置である。医用画像診断装置は、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置、核医学診断装置等を含む。本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置を一例として説明する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体のＣＴ画像データを収集する。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体を略中心にＸ線管及びＸ線検出器を旋回移動させ、被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、収集した投影データに基づいて、ＣＴ画像データを生成する。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。

なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とする。なお、図１は、説明のために架台装置１０を複数方向から描画したものであり、Ｘ線ＣＴ装置１が架台装置１０を１つ有する場合を示す。

架台装置１０は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）１８とを有する。

Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。例えば、Ｘ線管１１には、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６は、ウェッジフィルタ（wedge filter）やボウタイフィルタ（bow-tie filter）であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工したフィルタである。

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。また、図１においては、Ｘ線管１１とコリメータ１７との間にウェッジ１６が配置される場合を示すが、Ｘ線管１１とウェッジ１６との間にコリメータ１７が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射され、コリメータ１７により照射範囲が制限されたＸ線を透過して減衰させる。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線を検出する検出素子を複数有する。Ｘ線検出器１２における各検出素子は、Ｘ線管１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心とした１つの円弧に沿ってチャンネル方向（チャネル方向）に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャンネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向（スライス方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された構造を有する。

例えば、Ｘ線検出器１２は、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、フォトダイオード等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が発生するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１３に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。ここで、固定フレームは、回転フレーム１３を回転可能に支持するフレームである。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２が有する各検出素子によって検出されるＸ線の信号を収集する。例えば、ＤＡＳ１８は、各検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。ＤＡＳ１８は、例えば、プロセッサにより実現される。

回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転フレーム１３は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やウェッジ１６、コリメータ１７、ＤＡＳ１８等を更に支持することもできる。更に、回転フレーム１３は、図１において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。

なお、ＤＡＳ１８が生成したデータは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（Light Emitting Diode: ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば、固定フレーム等であり、図１での図示は省略している）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分へのデータの送信方法は、光通信に限らず、非接触型の如何なるデータ伝送方式を採用してもよいし、接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。

制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、後述する入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う。例えば、制御装置１５は、回転フレーム１３の回転や架台装置１０のチルト、寝台装置３０及び天板３３の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置１５は、架台装置１０をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度（チルト角度）情報により、Ｘ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させる。なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。

ここで、図１に示すように、架台装置１０には、位置センサ５０が設けられている。位置センサ５０の処理については後述する。

寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、天板３３の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。

コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。なお、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０又はコンソール装置４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。

メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、投影データやＣＴ画像データを記憶する。また、例えば、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された各種の画像を表示したり、操作者から各種の操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。なお、ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。

入力インターフェース４３は、操作者から各種の入力操作を受け付けて、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、ＣＴ画像データから後処理画像を生成する際の画像処理条件等の入力操作を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、コンソール装置４０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。

処理回路４４は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、システム制御機能４４０、スキャン制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、及び、表示制御機能４４４を実行する。

システム制御機能４４０は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。

スキャン制御機能４４１は、当該被検体Ｐに対してＸ線を利用したスキャンを実行する。例えば、スキャン制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、スキャンを制御する。具体的には、スキャン制御機能４４１は、入力操作に基づいて、Ｘ線高電圧装置１４に制御信号を送信することで、高電圧発生装置からの出力電圧を制御する。また、スキャン制御機能４４１は、ＤＡＳ１８に制御信号を送信することで、ＤＡＳ１８によるデータ収集を制御する。

前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から送信されたＸ線検出データに対して前処理を行うことで、前処理を施したデータを生成する。具体的には、前処理機能４４２は、対数変換処理や、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なうことで、前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ（Ｘ線検出データ）及び前処理後のデータを総称して、投影データと称する場合もある。

再構成処理機能４４３は、前処理機能４４２により生成された投影データを種々の再構成法（例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）などの逆投影法や、逐次近似法など）によって再構成することでＣＴ画像データを生成する。また、再構成処理機能４４３は、生成したＣＴ画像データをメモリ４１に格納する。

表示制御機能４４４は、処理回路４４によって生成された各種の画像をディスプレイ４２に表示させる。例えば、表示制御機能４４４は、再構成処理機能４４３によって生成されたＣＴ画像データをディスプレイ４２に表示させる。表示制御機能４４４は、通知部の一例である。

また、例えば、処理回路４４は、設定機能４４５、取得機能４４６、及び、判定機能４４７を実行する。設定機能４４５、取得機能４４６、及び、判定機能４４７の処理については後述する。なお、設定機能４４５は、設定部の一例である。取得機能４４６は、取得部の一例である。判定機能４４７は、判定部の一例である。

図１に示すＸ線ＣＴ装置１においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１へ記憶されている。処理回路４４は、メモリ４１からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路４４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。

なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable GateArray：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。

以上、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の全体構成について説明した。ところで、Ｘ線ＣＴ装置１では、寝台装置３０の天板３３に被検体Ｐを搭載して、天板３３の移動により被検体Ｐを架台装置１０内に送り込むことによって、被検体Ｐを撮影する。ここで、被検体Ｐが架台装置１０と干渉する場合、撮影の中断や撮り直しが発生する場合がある。例えば、被検体Ｐが架台装置１０内に送り込まれる前に、被検体Ｐが動いたことにより被検体Ｐの位置が変わってしまった場合、撮影の中断や撮り直しが発生する。この場合、不要被曝となる。

そこで、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、被検体Ｐと架台装置１０との干渉を防止するために、以下の処理を実行する。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、設定機能４４５と、取得機能４４６と、判定機能４４７と、を備える。架台装置１０は、被検体Ｐが送り込まれる開口部１００（図１を参照）を有する。設定機能４４５は、被検体Ｐの移動により被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる範囲を表す送り込み範囲を、スキャン計画に基づいて設定する。取得機能４４６は、送り込み範囲内の被検体Ｐの位置を第１位置情報として取得する。判定機能４４７は、第１位置情報に基づいて、被検体Ｐが架台装置１０と干渉するか否かを判定する。具体的には、送り込み範囲は、被検体Ｐが搭載される寝台装置３０の天板３３の移動により被検体Ｐが開口部１００に送り込まれる範囲を表す。また、判定機能４４７は、更に、判定の結果に基づいて、天板３３の位置を調整する。

次に、第１の実施形態において、処理回路４４が実行する設定機能４４５、取得機能４４６、及び、判定機能４４７の各機能について説明する。

図２は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による処理の手順を示すフローチャートである。図３〜図７は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による処理を説明するための図である。

図２のステップＳ１０１では、被検体Ｐのセッティングが行われる。具体的には、まず、検査技師等の操作者は、コンソール装置４０を用いて、検査開始の契機となる入力操作を行う。このとき、取得機能４４６は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた当該入力操作に基づいて、次の検査の患者情報を取得し、取得した患者情報をディスプレイ４２に表示させる。次に、操作者は、取得した患者情報を基に、例えば被検体Ｐ（患者）の腹部を撮影するスキャン計画を立てる。この場合、例えば、操作者は、被検体Ｐが頭側又は足側から架台装置１０の開口部１００に送り込まれるように、被検体Ｐを寝台装置３０の天板３３に寝かせる。すなわち、被検体Ｐを天板３３にセッティングする。セッティングの向きは、検査部位や検査目的によって異なり、図３に示す例では、操作者は、被検体Ｐが足側から架台装置１０の開口部１００に送り込まれるように、被検体Ｐを天板３３にセッティングする。

図２のステップＳ１０２では、スキャン計画から送り込み範囲と撮影範囲とが設定される。具体的には、図４に示すように、操作者は、スキャン計画に基づいて、天板３３を体軸方向の移動により被検体Ｐを架台装置１０の開口部１００に送り込む範囲を表す送り込み範囲Ｒ１を決定する。例えば、送り込み範囲Ｒ１は、天板３３の先端から、被検体Ｐの腹部までの範囲を表す。また、操作者は、スキャン計画に基づいて、送り込み範囲Ｒ１内で被検体Ｐを撮影する範囲を表す撮影範囲Ｒ２を決定する。例えば、撮影範囲Ｒ２は、スキャン計画に含まれており、被検体Ｐの腹部を含む範囲を表す。設定機能４４５は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、スキャン計画から操作者により決定された送り込み範囲Ｒ１と撮影範囲Ｒ２とを設定する。なお、送り込み範囲Ｒ１と撮影範囲Ｒ２とは設定機能４４５により自動的に設定されてもよい。例えば、被検体Ｐを横から平面で観察できる位置に配置されたカメラにより、架台装置１０と天板３３上の被検体Ｐとを撮影画像として撮影し、設定機能４４５は、当該撮影画像及びスキャン計画から送り込み範囲Ｒ１と撮影範囲Ｒ２とを自動的に設定してもよい。ここで、被検体Ｐを横から観察できる平面とは、例えば、Ｚ−Ｙ平面である。

ここで、架台装置１０と天板３３上の被検体Ｐとを撮影画像として撮影するカメラは、被検体Ｐを横から平面で観察できる位置に配置されているが、これに限定されない。例えば、カメラは、被検体Ｐを上から平面で観察できる位置に配置されてもよい。ここで、被検体Ｐを上から観察できる平面とは、例えば、Ｚ−Ｘ平面である。

また、カメラは、Ｘ線ＣＴ装置１の架台装置１０に設けられてもよいし、Ｘ線ＣＴ装置１が設置された検査室の壁に設けられてもよいし、検査室の天井に設けられてもよい。例えば、カメラが、被検体Ｐを横から平面で観察できる位置に配置されている場合、検査室の壁に設けられている。例えば、カメラが、被検体Ｐを上から平面で観察できる位置に配置されている場合、架台装置１０、又は、検査室の天井に設けられている。

図２のステップＳ１０３では、被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる前に、被検体Ｐが架台装置１０と干渉するか否かが判定される。

具体的には、まず、取得機能４４６は、被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる前に、位置センサ５０から、図５に示すような被検体位置情報Ｌ１を取得する。被検体位置情報Ｌ１は、送り込み範囲Ｒ１内の被検体Ｐの位置を表す。位置センサ５０は、送り込み範囲Ｒ１内の被検体Ｐの位置を、例えば深さや奥行きなどで検出し、検出した位置を被検体位置情報Ｌ１としてコンソール装置４０に出力する。コンソール装置４０において、取得機能４４６は、位置センサ５０から出力された被検体位置情報Ｌ１を取得する。被検体位置情報Ｌ１は、第１位置情報の一例である。

ここで、位置センサ５０としては、超音波センサや、光学センサ、磁気センサなどが挙げられる。また、送り込み範囲Ｒ１内の被検体Ｐの位置を深さや奥行きなどで検出することができれば、上述の位置センサ５０に限定されず、例えば、深度センサ付きのカメラでもよい。また、送り込み範囲Ｒ１内の被検体Ｐの位置を深さや奥行きなどで検出することができれば、位置センサ５０が設置される位置はどこでもよい。設置される位置センサ５０の数に制限は無く、取得機能４４６は、複数の位置センサ５０から被検体位置情報Ｌ１を取得してもよい。また、必要に応じて、位置センサ５０の向きを可変してもよい。

次に、判定機能４４７は、取得機能４４６が取得した被検体位置情報Ｌ１に基づいて、被検体Ｐが架台装置１０と干渉するか否かを判定する。具体的には、判定機能４４７は、現在の天板３３の位置を認識しており、天板３３から被検体Ｐまでの高さを、取得機能４４６が取得した被検体位置情報Ｌ１により認識する。また、判定機能４４７は、架台装置１０の開口部１００の位置を開口部位置情報として認識しており、取得機能４４６が取得した被検体位置情報Ｌ１と、開口部位置情報とを用いて、被検体Ｐが架台装置１０と干渉するか否かを判定する。開口部位置情報は、第２位置情報の一例である。

ここで、判定の結果、被検体Ｐが架台装置１０と干渉しない場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、図２のステップＳ１１０が実行される。

一方、判定の結果、被検体Ｐが架台装置１０と干渉する場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、図２のステップＳ１０４が実行される。具体的には、操作者が被検体Ｐを天板３３にセッティングした後に、被検体Ｐが足（例えば、右足）を曲げたものとする。又は、被検体Ｐは右足を曲げられない状態であるものとする。この場合、図５に示すように、取得機能４４６が取得した被検体位置情報Ｌ１は、被検体Ｐの右足の位置、特に、被検体Ｐの右膝の位置が最も高いことを表している。そこで、判定機能４４７は、例えば、取得機能４４６が取得した被検体位置情報Ｌ１と、図５に示す開口部位置情報Ｌ２とを比較する。開口部位置情報Ｌ２は、例えば、Ｙ軸方向において被検体Ｐが架台装置１０と干渉する限界位置を表す。判定機能４４７は、被検体位置情報Ｌ１と開口部位置情報Ｌ２とを比較した結果に基づいて、被検体Ｐの右足が架台装置１０と干渉する範囲を表す干渉範囲Ｒ３を検出する。この場合、判定機能４４７は、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定し、図２のステップＳ１０４が実行される。

図２のステップＳ１０４では、天板３３の位置の調整が行われる。具体的には、判定機能４４７は、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した場合、被検体位置情報Ｌ１と開口部位置情報Ｌ２とに基づいて、当該干渉を回避するための補正量ΔＹを決定する。補正量ΔＹは、図５に示すように、干渉範囲Ｒ３におけるＹ軸方向の補正量を表し、被検体位置情報Ｌ１が表す被検体Ｐの右足の位置と、開口部位置情報Ｌ２が表す限界位置との差分の最大値に相当する。この場合、図６に示すように、判定機能４４７は、決定した補正量ΔＹに基づいて、天板３３の位置を調整する。具体的には、判定機能４４７は、Ｙ軸方向の負方向に、天板３３の位置を補正量ΔＹだけ下向きに移動させるように、寝台装置３０の寝台駆動装置３２を制御する。

なお、判定機能４４７は、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した場合、天板３３の位置をＹ軸方向（上下方向）に調整しているが、これに限定されず、判定機能４４７は、天板３３の位置をＸ軸方向（左右方向）に調整してもよい。例えば、判定機能４４７は、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した場合、被検体位置情報Ｌ１と開口部位置情報Ｌ２とに基づいて、当該干渉を回避するために、Ｘ軸方向に調整する補正量ΔＸを決定してもよい。そして、図７に示すように、判定機能４４７は、決定した補正量ΔＸに基づいて、天板３３の位置を調整する。具体的には、判定機能４４７は、Ｘ軸方向の負方向に、天板３３の位置を補正量ΔＸだけ横向きに移動させるように、寝台装置３０の寝台駆動装置３２を制御する。また、判定機能４４７は、天板３３の位置の調整をＹ軸方向及びＸ軸方向の一方だけ適用しているが、これに限定されず、天板３３の位置の調整をＹ軸方向とＸ軸方向との両方に適用してもよい。

図８は、第１の実施形態における撮影処理（ステップＳ１１０）の手順を示すフローチャートである。

図８のステップＳ１１１では、天板３３を移動させて、被検体Ｐを架台装置１０の開口部１００に送り込む。具体的には、スキャン制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、寝台装置３０の寝台駆動装置３２を制御することにより、被検体Ｐが載置された天板３３を移動させて、被検体Ｐを架台装置１０の開口部１００に送り込む。

図８のステップＳ１１２では、撮影範囲Ｒ２で撮影が行われる。具体的には、スキャン制御機能４４１は、撮影範囲Ｒ２で撮影が行われるように、架台装置１０を制御する。すなわち、スキャン制御機能４４１は、架台装置１０に対してスキャン制御を行う。

図８のステップＳ１１３では、天板３３を元の位置に移動させる。具体的には、スキャン制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、寝台装置３０の寝台駆動装置３２を制御することにより、天板３３を元の位置に移動させる。

以上、説明したとおり、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、まず、設定機能４４５は、寝台装置３０の天板３３の移動により被検体Ｐを架台装置１０の開口部１００に送り込む範囲を表す送り込み範囲と当該送り込み範囲内で被検体Ｐを撮影する撮影範囲とをスキャン計画から設定する。被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる前に、取得機能４４６は、送り込み範囲内の被検体Ｐの位置を被検体位置情報Ｌ１として取得する。そして、判定機能４４７は、被検体位置情報Ｌ１と、架台装置１０の開口部１００の位置を表す開口部位置情報Ｌ２とに基づいて、被検体Ｐが架台装置１０と干渉するか否かを判定し、判定の結果に基づいて、天板３３の位置を調整する。このように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる前に、被検体Ｐが動いたことにより被検体Ｐの位置が変わってしまっても、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した場合に、判定の結果に基づいて、天板３３の位置を調整する。そのため、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐと架台装置１０との干渉による撮影の中断や撮り直しを防止し、不要被曝を低減することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定された場合、当該干渉する範囲を通知する場合について説明する。以下では、第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なる処理を中心に説明する。

図９は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による処理の手順を示すフローチャートである。図１０は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による処理を説明するための図である。

まず、図９において、図２と同様のステップＳ１０１〜Ｓ１０３が実行される。ステップＳ１０３では、被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる前に、被検体Ｐが架台装置１０と干渉するか否かが判定される。ここで、判定の結果、被検体Ｐが架台装置１０と干渉する場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、図９のステップＳ２０１が実行される。

図９のステップＳ２０１では、干渉範囲が通知される。具体的には、コンソール装置４０において、表示制御機能４４４は、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定された場合、当該干渉する範囲をディスプレイ４２に表示することによって、被検体Ｐが架台装置１０と干渉する旨を操作者に通知する。例えば、表示制御機能４４４は、図１０に示す画像を表示画像としてディスプレイ４２に表示することによって、操作者に通知する。図１０に示すように、表示画像は、例えば、架台装置１０と、天板３３上の被検体Ｐと、判定機能４４７により検出された干渉範囲Ｒ３とを表している。具体的には、例えば、被検体Ｐを上から平面で観察できる位置に配置されたカメラにより、架台装置１０と天板３３上の被検体Ｐとを撮影画像として撮影し、表示制御機能４４４は、当該撮影画像が表す被検体Ｐの右足の位置に、干渉範囲Ｒ３を表す画像を合成した画像を、表示画像としてディスプレイ４２に表示することによって、操作者に通知する。ここで、被検体Ｐを上から観察できる平面とは、例えば、Ｚ−Ｘ平面である。又は、架台装置１０と天板３３上の被検体Ｐとを上から平面で観察した場合の模式図をサンプル画像として用意しておき、表示制御機能４４４は、サンプル画像が表す被検体Ｐの右足の位置に、干渉範囲Ｒ３を表す画像を合成した画像を、表示画像としてディスプレイ４２に表示することによって、操作者に通知してもよい。

図９のステップＳ２０２では、調整指示を受け付けたか否かが判定される。例えば、判定機能４４７は、操作者からの調整指示の受け付けを待ち（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、入力インターフェース４３を介して操作者から調整指示を受け付ける（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）。この場合、図９において、図２と同様のステップＳ１０４、Ｓ１１０が実行される。

以上、説明したとおり、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる前に、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定された場合、当該干渉する干渉範囲Ｒ３を操作者に通知する。そのため、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐと架台装置１０との干渉による撮影の中断や撮り直しを防止し、不要被曝を低減することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、撮影処理（ステップＳ１１０）において、更に被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる過程で、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定された場合について説明する。以下では、第３の実施形態では、第１、第２の実施形態とは異なる処理を中心に説明する。

図１１は、第３の実施形態における撮影処理（ステップＳ１１０）の手順を示すフローチャートである。

まず、図１１において、図８と同様のステップＳ１１１が実行される。ステップＳ１１１では、天板３３を移動させて、被検体Ｐを架台装置１０の開口部１００に送り込む。

図１１のステップＳ３０１では、送り込み中に干渉するか否かが判定される。具体的には、取得機能４４６は、被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる過程においても、位置センサ５０から被検体位置情報Ｌ１を取得する。そして、当該過程において、判定機能４４７は、取得機能４４６が取得した被検体位置情報Ｌ１に基づいて、被検体Ｐが架台装置１０と干渉するか否かを判定する。

ここで、判定の結果、被検体Ｐが架台装置１０と干渉しない場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、図１１において、図８と同様のステップＳ１１２、Ｓ１１３が実行される。

一方、判定の結果、被検体Ｐが架台装置１０と干渉する場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、図１１のステップＳ３０２が実行される。

図１１のステップＳ３０２では、天板３３の位置の調整が行われる。具体的には、判定機能４４７は、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した場合、被検体位置情報Ｌ１と開口部位置情報とに基づいて、当該干渉を回避するための補正量を決定する。判定機能４４７は、決定した補正量に基づいて、天板３３の位置を調整する。具体的には、判定機能４４７は、天板３３の位置が補正量で調整されるように、寝台装置３０の寝台駆動装置３２を制御する。その後、図１１において、図８と同様のステップＳ１１２、Ｓ１１３が実行される。

以上、説明したとおり、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、更に被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる過程において、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した場合に、判定の結果に基づいて、天板３３の位置を調整する。そのため、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐと架台装置１０との干渉による撮影の中断や撮り直しを防止し、不要被曝を低減することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、撮影処理（ステップＳ１１０）において、更に被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる過程で、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定された際に、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が架台装置１０の開口部１００内の撮影可能な範囲から外れるか否かを判定する場合について説明する。以下では、第４の実施形態では、第３の実施形態とは異なる処理を中心に説明する。

図１２は、第４の実施形態における撮影処理（ステップＳ１１０）の手順を示すフローチャートである。図１３は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による処理を説明するための図である。

まず、図１２において、図１１と同様のステップＳ１１１、Ｓ３０１が実行される。ステップＳ３０１では、送り込み中に干渉するか否かが判定される。ここで、判定の結果、被検体Ｐが架台装置１０と干渉する場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、図１２のステップＳ４０１が実行される。

図１２のステップＳ４０１では、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が架台装置１０の開口部１００内の撮影可能な範囲から外れるか否かが判定される。具体的には、判定機能４４７は、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した場合、被検体位置情報Ｌ１と開口部位置情報とに基づいて、当該干渉を回避するための補正量を決定する。そして、判定機能４４７は、決定した補正量に基づいて天板３３の位置を調整する場合に、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が開口部１００内の撮影可能な範囲Ｒ１００（図１３を参照）から外れるか否かを判定する。

ここで、判定の結果、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が開口部１００内の撮影可能な範囲Ｒ１００から外れる場合（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、図１１のステップＳ４０２が実行される。

図１２のステップＳ４０２では、送り込みを中断させる。具体的には、判定機能４４７は、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が開口部１００内の撮影可能な範囲Ｒ１００から外れる場合に、寝台装置３０の寝台駆動装置３２を制御して、被検体Ｐの送り込みを中断させる。その後、図１２において、図１１と同様のステップＳ１１３が実行される。

一方、判定の結果、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が開口部１００内の撮影可能な範囲Ｒ１００に含まれる場合（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、図１２において、図１１と同様のステップＳ３０２、Ｓ１１２、Ｓ１１３が実行される。

以上、説明したとおり、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれる過程で、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定された際に、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が架台装置１０の開口部１００内の撮影可能な範囲Ｒ１００から外れる場合に、被検体Ｐの送り込みを中断させる。一方、天板３３の位置調整により撮影範囲Ｒ２が開口部１００内の撮影可能な範囲Ｒ１００に含まれる場合、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定した結果に基づいて、天板３３の位置を調整する。そのため、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、被検体Ｐと架台装置１０との干渉による撮影の中断や撮り直しを防止し、不要被曝を低減することができる。

（その他の実施形態）
これまで第１〜第４の実施形態について説明したが、上述した第１〜第４の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

上述した実施形態では、被検体Ｐの移動により被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれているが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、架台装置１０の移動により被検体Ｐが架台装置１０の開口部１００に送り込まれてもよい。また、本実施形態は、立位ＣＴ装置のように、被検体Ｐが載置される寝台装置３０を備えないＸ線ＣＴ装置に対しても適用可能である。

上述した実施形態では、被検体Ｐが架台装置１０と干渉すると判定された場合、表示制御機能４４４は、当該干渉する範囲を通知しているが、実施形態はこれに限定されない。例えば、表示制御機能４４４は、当該被検体Ｐが架台装置１０と干渉する旨を、メッセージ等によりディスプレイ４２に表示したり、音声出力したりすることによって、操作者に通知してもよい。

上述した実施形態では、モダリティ装置としてＸ線ＣＴ装置１を例にして説明したが、Ｘ線ＣＴ装置１だけでなく、ＭＲＩ装置、核医学診断装置（例えば、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置）等のモダリティ装置にも適用することができる。

また、処理回路４４は、ネットワークを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路４４は、メモリ４１から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部のワークステーションやクラウドを計算資源として利用することにより、図１に示す各機能を実現する。

上述した実施形態に係る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。即ち、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などに応じて、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、あるいは、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うる。

また、上述した実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御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。この制御プログラムは、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、この制御プログラムは、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。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、被検体と架台装置との干渉を防止することができる。

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。

１ Ｘ線ＣＴ装置
１０ 架台装置
３０ 寝台装置
３３ 天板
１００ 開口部
４４５ 設定機能
４４６ 取得機能
４４７ 判定機能

Claims (9)

1. 被検体が送り込まれる開口部を有する架台装置と、
   前記被検体の移動又は前記架台装置の移動により前記被検体が前記開口部に送り込まれる範囲を表す送り込み範囲を、スキャン計画に基づいて設定する設定部と、
   前記送り込み範囲内の前記被検体の位置を第１位置情報として取得する取得部と、
   前記第１位置情報に基づいて、前記被検体が前記架台装置と干渉するか否かを判定する判定部と、
   を備える、医用画像診断装置。
2. 前記判定部は、前記判定の結果に基づいて、前記被検体が搭載される天板の位置を調整する、
   請求項１に記載の医用画像診断装置。
3. 前記被検体が前記架台装置と干渉すると判定された場合、当該干渉する範囲を通知する、又は、前記被検体が前記架台装置と干渉する旨を通知する通知部、
   を更に備える請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
4. 前記送り込み範囲は、前記被検体が搭載される天板の移動により前記被検体が前記開口部に送り込まれる範囲を表す、
   請求項１に記載の医用画像診断装置。
5. 前記判定部は、
   前記第１位置情報と前記開口部の位置を表す第２位置情報とを用いて、前記被検体が前記架台装置と干渉するか否かを判定し、
   前記被検体が前記架台装置と干渉すると判定した場合、前記第１位置情報と前記第２位置情報とに基づいて、当該干渉を回避するための補正量を決定し、
   前記補正量に基づいて、前記天板の位置を調整する、
   請求項４に記載の医用画像診断装置。
6. 前記被検体が前記開口部に送り込まれる前に、
   前記取得部は、前記第１位置情報を取得し、
   前記判定部は、前記第１位置情報に基づいて、前記被検体が前記架台装置と干渉するか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記天板の位置を調整する、
   請求項４又は５に記載の医用画像診断装置。
7. 更に前記被検体が前記開口部に送り込まれる過程において、
   前記取得部は、前記第１位置情報を取得し、
   前記判定部は、前記第１位置情報に基づいて、前記被検体が前記架台装置と干渉するか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記天板の位置を調整する、
   請求項６に記載の医用画像診断装置。
8. 前記判定部は、
   前記被検体が前記架台装置と干渉すると判定した場合、前記天板の位置調整により、前記スキャン計画に含まれる撮影範囲が前記開口部内の撮影可能な範囲から外れるか否かを判定し、
   前記天板の位置調整により前記撮影範囲が前記開口部内の撮影可能な範囲から外れる場合、前記被検体の送り込みを中断させる、
   請求項７に記載の医用画像診断装置。
9. 前記判定部は、前記天板の位置調整により前記撮影範囲が前記開口部内の撮影可能な範囲に含まれる場合、前記天板の位置を調整する、
   請求項８に記載の医用画像診断装置。

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