JP2023084544A - 医用画像診断装置、x線ct装置及び情報処理方法 - Google Patents

医用画像診断装置、x線ct装置及び情報処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】高出力での撮影が可能な可搬性を有する画像診断装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、可搬型の医用画像診断装置であって、接続部と、選択部と、検知部と、判定部とを備える。接続部は、可搬型の蓄電池を着脱自在に接続可能である。検知部は、接続部に対する蓄電池の接続状態を検知する。判定部は、被検体の撮影に係る撮影条件と、検知部が検知した接続状態とに基づいて、被検体の撮影が実行可能か否かを判定する。【選択図】図1

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像診断装置、X線CT装置及び情報処理方法に関する。
近年、可搬性を有するX線CT(Computed Tomography)装置等の医用画像診断装置が市場に流通するようになった。
ところで、X線CT装置では、高出力での撮影には大電力が必要となるため、専用電源設備がない場所では、高出力での撮影が実行できない可能性がある。
なお、従来、外部電源から供給される電力と、架台装置の内部等に設けられる蓄電池とにより動作するハイブリッド型のX線CT装置も知られている。しかしながら、従来のハイブリッド型のX線CT装置では、高出力での撮影を実行するためには大型の蓄電池が必要となるため、可搬性が損なわれる可能性がある。
特開2014-64897号公報
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、高出力での撮影が可能な可搬性を有する画像診断装置を提供することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
実施形態に係る医用画像処理装置は、可搬型の医用画像診断装置であって、接続部と、選択部と、検知部と、判定部とを備える。接続部は、可搬型の蓄電池を着脱自在に接続可能である。検知部は、接続部に対する蓄電池の接続状態を検知する。判定部は、被検体の撮影に係る撮影条件と、検知部が検知した接続状態とに基づいて、被検体の撮影が実行可能か否かを判定する。
図1は、実施形態に係る可搬型X線CT装置の構成の一例を示すブロック図である。 図2は、実施形態に係るバッテリユニットの構成の一例を示す模式図である。 図3は、実施形態に係る可搬型X線CT装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図4は、変形例2に係るバッテリユニットの構成の一例を示す模式図である。 図5は、変形例3に係る可搬型X線CT装置の構成の一例を示すブロック図である。 図6は、変形例3に係る可搬型X線CT装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図7は、変形例4に係る可搬型X線CT装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図8は、変形例5に係る可搬型X線CT装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図9は、変形例6に係る可搬型X線CT装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る医用画像診断装置について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行うものとして、重複する説明を適宜省略する。
図1は、実施形態に係る可搬型X線CT装置1の構成の一例を示すブロック図である。可搬型X線CT装置1は、可搬型の医用画像診断装置の一例である。
ここで、可搬型の医用画像診断装置とは、例えば、床面を移動可能な医用画像診断装置を表している。可搬型の医用画像診断装置は、例えば、当該医用画像診断装置や当該医用画像診断装置に接続される周辺機器等がキャスターや車輪等を備えることにより、床面を移動可能な医用画像診断装置である。また、可搬型の医用画像診断装置は、例えば、キャスターや車輪等を備えない、人の手で持ち運び可能な医用画像診断装置であってもよい。
図1に示すように、可搬型X線CT装置1は、架台装置10、バッテリユニット20、寝台装置30及びコンソール装置40を有する。
架台装置10、寝台装置30、及びコンソール装置40は、支持台101に支持される。支持台101は、底面にキャスター102を備える。架台装置10、寝台装置30、及びコンソール装置40は、キャスター102により移動することが可能である。これにより、例えば、手術室にX線CT装置が設けられていない場合でも、可搬型X線CT装置1を手術室に移動させて、X線CT装置を用いる手術等を行うことができる。
なお、可搬型X線CT装置1は、パワーアシスト機構を備えていてもよい。パワーアシスト機構は、キャスター102及びキャスター203に接続される。この場合、パワーアシスト機構は、モータ等の原動機によりユーザが可搬型X線CT装置1を推す力の方向に動力を生じさせ、キャスター102及びキャスター203を回転させることで移動させる。なお、キャスター102又はキャスター203の何れか一方にのみパワーアシスト機構が接続されていてもよい。
また、例えば、可搬型X線CT装置1は、レールに沿って移動する自走機構を備えていてもよい。また、例えば、可搬型X線CT装置1は、パワーアシスト機構や自走機構を備えず、人が可搬型X線CT装置1を推す力のみによって移動するものであってもよい。
なお、可搬型X線CT装置1がパワーアシスト機構や自走機構を備える場合、バッテリユニット20から供給される電力によりパワーアシスト機構や自走機構を動作させてもよいし、バッテリユニット20とは別体のバッテリ等から供給される電力によりパワーアシスト機構や自走機構を動作させてもよい。
なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、かつ回転中心から回転フレーム13を支持する支柱に向かう方向をX軸、当該Z軸及びX軸と直交する方向をY軸とそれぞれ定義するものとする。
架台装置10は、診断に用いられる医用画像を撮影するための撮影系19を有する。撮影系19は、例えば、X線管11、X線検出器12、ウェッジ16、及びコリメータ17で構成される。すなわち、架台装置10は、被検体PにX線を照射し、被検体Pを透過したX線の検出データから投影データを収集する撮影系19を有する装置である。
また、架台装置10は、被検体Pを収容するための開口部を有する。被検体Pが載置された天板33は、寝台装置30が設けられる側を入り口として開口部へ収容される。
架台装置10は、X線管11と、ウェッジ16と、コリメータ17と、X線検出器12と、X線高電圧装置14と、DAS(Data Acquisition System)18と、回転フレーム13と、制御装置15と、寝台装置30とを有する。
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(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射する真空管である。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線の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。
ウェッジ16は、例えばウェッジフィルタ(wedge filter)またはボウタイフィルタ(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。
X線検出器12は、X線管11から照射され、被検体Pを通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をデータ収集装置(DAS18)へと出力する。X線検出器12は、例えば、X線管11の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャンネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列を有する。なお、チャンネル方向は、回転フレーム13の円周方向を意味する。
X線検出器12は、例えば、X線管11の焦点を中心として一つの円弧に沿ってチャンネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線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X線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向(体軸方向、列方向とも呼ばれる)に複数配列された構造を有する。
また、X線検出器12は、例えば、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し、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線を吸収する機能を有するX線遮蔽版を有する。
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、光電子増倍管(PMT)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機能を有する高電圧発生装置と、X線管11が照射する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構わない。
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、架台装置10の固定フレーム(図示しない)側に設けられても構わない。なお、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の各X線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が生成した検出データは、コンソール装置40へと転送される。検出データは、例えば、サイノグラムである。
サイノグラムとは、X線管11の位置(以下、ビュー角度ともいう)ごとに、且つX線検出素子ごとに生成される投影データを、ビュー方向とチャンネル方向とに対応付けて示すデータである。ここで、ビュー方向は、ビュー角度に対応し、X線の照射方向を意味する。
なお、X線検出器12における1つの検出素子列のみを用いてシングルスキャンを実行した場合、1つのスキャンに対して1つのサイノグラムを生成することができる。また、X線検出器12における複数の検出素子列を用いてヘリカルスキャン又はボリュームスキャンを実行した場合、1つのスキャンに対して複数のサイノグラムを生成することができる。
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により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。なお、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やDAS18を更に支持する。
回転フレーム13は架台装置の非回転部分(例えば固定フレーム。図1での図示は省略している)により回転可能に支持される。回転機構は例えば回転駆動力を生ずるモータと、当該回転駆動力を回転フレーム13に伝達して回転させるベアリングとを含む。モータは例えば当該非回転部分に設けられ、ベアリングは回転フレーム13及び当該モータと物理的に接続され、モータの回転力に応じて回転フレーム13が回転する。
回転フレーム13と非回転部分にはそれぞれ、非接触方式または接触方式の通信回路が設けられ、これにより回転フレーム13に支持されるユニットと当該非回転部分あるいは架台装置10の外部装置との通信が行われる。
例えば、非接触の通信方式として光通信を採用する場合、DAS18が生成した検出データは、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、さらに送信器により当該非回転部分からコンソール装置40へと転送される。
なお、通信方式としては、この他に容量結合式や電波方式等の非接触型のデータ伝送の他、スリップリングと電極ブラシを使った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、コンソール装置40若しくは架台装置10に取り付けられた、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の動作制御を行う機能を有する。
例えば、制御装置15は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御、及び寝台装置30及び天板33を動作させる制御を行う。なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、制御装置15がX軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。
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に設けられても構わない。
バッテリユニット20は、可搬型X線CT装置1に電力を供給する。可搬型X線CT装置1は、原則として、外部電源(例えば、商用電源)から電力の供給を受けて架台装置10、寝台装置30、及びコンソール装置40を駆動させる。
しかしながら、例えば、商用電源を外部電源として使用する場合、供給される電力が不足して、高出力の撮影を行えない可能性がある。なお、以下の説明において、「外部電源」とは、特に断わりのない限り、「商用電源」を表すものとする。
バッテリユニット20は、外部電源と共に可搬型X線CT装置1に電力を供給し、可搬型X線CT装置1の駆動を支援する。以下、図2を用いてバッテリユニット20について説明する。図2は、バッテリユニット20の構成の一例を示す模式図である。
図2に示すように、バッテリユニット20は、バッテリボックス201、電力ケーブル202、及びキャスター203を備える。バッテリボックス201には、バッテリが搭載される。バッテリを搭載したバッテリボックス201は、キャスター203により移動可能であるため、バッテリは可搬型の蓄電池の一例であるといえる。
ここで、可搬型の蓄電池とは、例えば、床面を移動可能な蓄電池を表している。可搬型の蓄電池は、例えば、当該蓄電池や当該蓄電池に接続される周辺機器等がキャスターや車輪等を備えることにより、床面を移動可能な蓄電池である。また、可搬型の蓄電池は、例えば、キャスターや車輪等を備えない、人の手で持ち運び可能な蓄電池であってもよい。
バッテリボックス201は、搭載されたバッテリの充放電を管理する。なお、バッテリボックス201は、複数のバッテリを着脱自在に接続可能な構成としてもよい。
バッテリボックス201は、電力ケーブル202を介して、可搬型X線CT装置1にバッテリに蓄えられた電力を供給する。また、バッテリボックス201は、電力ケーブル202を介して、可搬型X線CT装置1に接続された外部電源から電力の供給を受け、搭載されたバッテリを充電する。本実施形態では、バッテリが満充電でない場合、可搬型X線CT装置1による被検体Pのスキャンが行われている時間を除き、バッテリボックス201は、バッテリを充電行う。
なお、バッテリの充電を行っても外部電源から可搬型X線CT装置1へ安定的に電力を供給できる場合、バッテリボックス201は、スキャン中にバッテリの充電を行ってもよい。
電力ケーブル202は、バッテリボックス201と、可搬型X線CT装置1とを電気的に接続するためのケーブルである。電力ケーブル202を可搬型X線CT装置1のケーブル接続部103に接続することで、バッテリボックス201と、可搬型X線CT装置1とが電気的に接続される。なお、ケーブル接続部103は、バッテリボックス201を着脱自在に接続するため、接続部の一例であると言える。
キャスター203は、バッテリボックス201の底面に設けられる。キャスター203によりバッテリユニット20を移動させることが可能になる。なお、バッテリユニット20は、上述したパワーアシスト機構や自走機構を備えていてもよい。
図1に戻り、寝台装置30は、スキャン対象の被検体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とを備える。基台31は、支持台101により支持されている。寝台装置30は、支持台101の底面に設けられたキャスター102により架台装置10及びコンソール装置40と共に移動が可能である。
なお、天板33及び支持フレーム34は、基台31から取り外せるように構成してもよい。これにより、可搬型X線CT装置1を移動させる場合に、天板33及び支持フレーム34が、施設内の設備等に衝突してしまうことがなくなり、移動をスムーズに行うことができる。
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をその長軸方向(図1のZ軸方向)に移動させるモータあるいはアクチュエータである。
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の長軸方向に移動させてもよい。
寝台駆動装置32は、制御装置15からの制御信号に従って、基台31を上下方向に移動させる。また、寝台駆動装置32は、制御装置15からの制御信号に従って、天板33を長軸方向(Z軸方向)に移動させる。
コンソール装置40は、操作者による可搬型X線CT装置1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45とを備える。
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再構成画像データを記憶する。また、メモリ41は、撮影プロトコルを記憶する。
ここで、撮影プロトコルとは、撮影系19を制御して被検体Pを撮影し画像を取得するための手順等を規定したものである。撮影プロトコルは、例えば、撮影部位、撮影条件、撮影範囲、再構成条件、架台装置10(撮影系19)の動作、寝台装置30の動作等のパラメータ群である。また、撮影プロトコルは、複数のスキャンを連続的に行うためのパラメータ群であってもよい。
例えば、「造影スキャン」というプロトコルがあった場合、「スキャノ撮影」「造影なしスキャン」「プレップスキャン(造影剤モニタ)」「造影剤ありスキャン(複数時相分)」という一連の撮影を行うためのパラメータ群が、1つの「造影スキャン」プロトコルに含まれる。
また、メモリ41は、後述するシステム制御機能451、前処理機能452、再構成処理機能453、画像処理機能454、第1検知機能455、第2検知機能456、選択機能457、推定機能458、判定機能459、表示制御機能460、及びバッテリ制御機能461を実現するための専用プログラムを格納する。
ディスプレイ42は、操作者が参照するモニタであり、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45によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。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。
入力インターフェース43は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路45に出力する。例えば、入力インターフェース43は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。
また、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、ジョイスティック等により実現される。また、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。
処理回路45は、可搬型X線CT装置1全体の動作を制御する。処理回路45は、例えば、システム制御機能451、前処理機能452、再構成処理機能453、画像処理機能454、第1検知機能455、第2検知機能456、選択機能457、推定機能458、判定機能459、表示制御機能460、及びバッテリ制御機能461を有する。
ここで、第1検知機能455及び第2検知機能456は、検知部の一例である。選択機能457は、選択部の一例である。また、推定機能458は、推定部の一例である。判定機能459は、判定部の一例である。また、システム制御機能451及び表示制御機能460は、制御部の一例である。
実施形態では、構成要素であるシステム制御機能451、前処理機能452、再構成処理機能453、画像処理機能454、第1検知機能455、第2検知機能456、選択機能457、推定機能458、判定機能459、表示制御機能460、及びバッテリ制御機能461にて行われる各処理機能は、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45はプログラムをメモリ41から読み出し、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45は、図1の処理回路45内に示された各機能を有することになる。
なお、図1においては単一の処理回路45にて、システム制御機能451、前処理機能452、再構成処理機能453、画像処理機能454、第1検知機能455、第2検知機能456、選択機能457、推定機能458、判定機能459、表示制御機能460、及びバッテリ制御機能461にて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路45を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、1つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。
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(Graphical 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 Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。
プロセッサはメモリ41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、メモリ41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。
システム制御機能451は、可搬型X線CT装置1の各部を制御する。例えば、システム制御機能451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45の各種機能を制御する。
具体的には、システム制御機能451は、入力インターフェース43を介し、ログインのためのユーザ情報(例えばユーザID等)、被検体情報等の入力を受け付ける。また、システム制御機能451は、入力インターフェース43を介し、撮影プロトコルの入力を受け付ける。
前処理機能452は、DAS18から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット処理、チャンネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の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(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453は、前処理機能452により生成された投影データに対して、再構成条件に従ってフィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってCT画像データを生成する。
画像処理機能454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、再構成処理機能453によって生成されたCT画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや三次元画像データに変換する。なお、三次元画像データの生成は再構成処理機能453が直接行なってもよい。
なお、後処理は、コンソール装置40又は外部のワークステーションのどちらで実施することにしても構わない。また、コンソール装置40とワークステーションの両方で同時に処理することにしても構わない。
ここで定義される後処理とは、再構成処理機能453によって再構成された画像に対する処理を指す概念である。例えば、再構成画像のMulti-Planar Reconstruction(MPR)表示やボリュームデータのレンダリング等を含む。
また、ワークステーションとしては、例えば、画像処理機能454を実現するプロセッサと、ROMやRAM等のメモリとをハードウェア資源として有するコンピュータ等が適宜利用可能である。
第1検知機能455は、可搬型X線CT装置1と外部電源との接続状態を検知する。具体的には、可搬型X線CT装置1と外部電源とが接続されている場合、第1検知機能455は、外部電源が接続状態であることを検知する。
一方、可搬型X線CT装置1と外部電源とが接続されていない場合、第1検知機能455は、外部電源が非接続状態であることを検知する。なお、本実施形態では、外部電源が非接続状態であることが検知された場合、システム制御機能451は、ガントリの電源ONを検知しても、被検体Pの撮影は実行できないように可搬型X線CT装置1を制御する。
第2検知機能456は、バッテリの状態を検知する。例えば、第2検知機能456は、可搬型X線CT装置1のケーブル接続部103に対するバッテリボックス201の接続状態を検知する。
ケーブル接続部103に対してバッテリボックス201が接続されている場合、第2検知機能456は、バッテリが接続状態であることを検知する。一方、ケーブル接続部103に対してバッテリボックス201が接続されていない場合、第2検知機能456は、バッテリが非接続状態であることを検知する。
また、第2検知機能456は、バッテリが接続状態であることを検知した場合、バッテリボックス201に搭載されたバッテリの容量を検知する。なお、バッテリボックス201が複数のバッテリを搭載している場合、各バッテリの容量を検知してもよい。
本実施形態では、第1検知機能455及び第2検知機能456は、可搬型X線CT装置1が備えているが、第1検知機能455及び第2検知機能456は、外部装置が備えていてもよい。例えば、バッテリユニット20に、バッテリユニット20を制御する制御装置を設け、当該制御装置が第1検知機能455及び第2検知機能456を備えていてもよい。
選択機能457は、撮影プロトコルを選択する。具体的には、選択機能457は、システム制御機能451により受付けられた、撮影プロトコルの入力に基づいて、撮影プロトコルを選択する。例えば、ユーザから「造影スキャン」プロトコルの入力を受付けた場合、選択機能457は、「造影スキャン」プロトコルを実行予定の撮影プロトコルとして選択する。
なお、選択機能457は、RIS等から受信した検査オーダに基づいて、自動的に撮影プロトコルを選択してもよい。
推定機能458は、選択機能457により選択された撮影プロトコルに含まれる撮影条件に基づいて、当該撮影プロトコルの実行に必要な電力量(以下、必要電力量ともいう)を推定する。具体的には、推定機能458は、選択された撮影プロトコルにおける、管電圧(kv)、管電流(mA)、連続スキャン時間を乗算することで平均消費電力量(kWh)を算出することにより、必要電力量を推定する。
なお、推定機能458は、ガントリの回転速度等を考慮して必要な電力量を推定してもよい。この場合、例えば、推定機能458は、算出した平均消費電力量を、ガントリの回転速度ごとに予め定められる補正値で補正し、選択機能457により、選択された撮影プロトコルについて、必要電力量を推定する。
判定機能459は、撮影条件と、ケーブル接続部103に対するバッテリの接続状態とに基づいて、被検体Pの撮影が実行可能か否かを判定する。判定機能459は、推定された必要電力量と、第2検知機能456により検知されたバッテリの状態とに基づいて、選択された撮影プロトコルの実行が可能か否かを判定する。
具体的には、まず、判定機能459は、選択された撮影プロトコルがバッテリの接続なしで実行可能か否かを判定する。なお、バッテリの接続なしで実行可能か否かは、撮影プロトコルごとに予め定められていてもよい。
バッテリ接続なしで実行可能な場合、判定機能459は、選択された撮影プロトコルの実行が可能である判定する。バッテリ接続なしでは実行不可能、かつ、バッテリが非接続状態である場合、判定機能459は、選択された撮影プロトコルの実行が不可能であると判定する。
バッテリ接続なしでは実行不可能、かつ、バッテリが接続状態である場合、判定機能459は、検知されたバッテリの容量を確認する。そして、バッテリの容量が撮影プロトコルごとに予め定められる閾値以上である場合、判定機能459は、選択された撮影プロトコルの実行が可能であると判定する。一方、バッテリの容量が撮影プロトコルごとに予め定められる閾値未満である場合、判定機能459は、選択された撮影プロトコルの実行が不可能であると判定する。
選択された撮影プロトコルの実行が可能であると判定された場合、システム制御機能451は、可搬型X線CT装置1の各部を制御して、選択された撮影プロトコルを実行する。一方、選択された撮影プロトコルの実行が不可能であると判定された場合、システム制御機能451は、選択された撮影プロトコルの実行を抑制する。
表示制御機能460は、ディスプレイ42に各種画面を表示する制御を行う。例えば、表示制御機能460は、画像処理機能454により生成された任意断面の断層像データや三次元画像データ等をディスプレイ42に表示する制御を行う。また、例えば、表示制御機能460は、ユーザからの各種操作を受け付けるためのGUIを表示する制御を行う。
また、例えば、外部電源が非接続状態であることが検知された場合、表示制御機能460は、第1検知機能455と協働し、ユーザに可搬型X線CT装置1を外部電源に接続するよう促すメッセージを、ディスプレイ42に表示させる制御を行う。なお、表示制御機能460は、可搬型X線CT装置1に外部電源が接続されるまで、当該メッセージをディスプレイ42に表示させ続ける。
また、例えば、バッテリ接続なしでは実行不可能、かつ、バッテリが非接続状態である場合、表示制御機能460は、判定機能459と協働し、ユーザにバッテリの接続を促すメッセージを、ディスプレイ42に表示する制御を行う。
なお、この場合、表示制御機能460は、バッテリが適切に接続されているか確認を促すメッセージや容量不足のバッテリが接続されている可能性がある旨のメッセージ等を、ディスプレイ42に表示する制御を行ってもよい。これは、バッテリが適切に接続されていなかったり、バッテリの容量が一定未満になっていたりした場合、バッテリが接続されていたとしても、第2検知機能456は、バッテリの接続を検知できない可能性があるためである。
また、例えば、バッテリ接続なしでは実行不可能、かつ、バッテリの容量不足である場合、表示制御機能460は、判定機能459と協働し、選択された撮影プロトコルの実行が可能になるまでの通常充電での充電時間を、ディスプレイ42に表示する制御を行う。また、このとき、表示制御機能460は、急速充電での充電時間と、急速充電をするか否かをユーザに確認するメッセージを、併せてディスプレイ42に表示する制御を行ってもよい。通常充電、急速充電については後述する。
なお、本実施形態では、表示制御機能460は、ディスプレイ42に各種表示画面を出力する制御を行っているが、表示画面の出力先はディスプレイ42に限定されない。例えば、表示制御機能460は、可搬型X線CT装置1とネットワークを介して接続されたスマートフォン等の端末装置に各種表示画面を出力してもよい。この場合、表示画面は、端末装置のディスプレイに表示される。
バッテリ制御機能461は、バッテリボックス201に搭載されたバッテリの充放電を制御する。具体的には、バッテリ制御機能461は、被検体Pのスキャンが行われていない場合に、バッテリボックス201に搭載されたバッテリを充電する制御を行う。また、バッテリ制御機能461は、ユーザから急速充電を行うよう指示があった場合、バッテリを急速充電する制御を行う。
ここで、急速充電とは、バッテリに供給する電力を増加させて充電を行うことをいう。バッテリに供給する電力を増加させることで充電時間を短縮することができる。また、通常充電とは、バッテリに供給する電力を増加させずに充電を行うことをいう。急速充電は、バッテリに負担がかかり劣化が早まる可能性がある。そこで、本実施形態では、ユーザから指示があった場合のみ急速充電を行う。
なお、通常充電を行うか、急速充電を行うかを予め設定できるようにしてもよい。例えば、急速充電を行う設定とした場合、バッテリ制御機能461は、常に急速充電を行う。この場合、表示制御機能460は、急速充電をするか否かをユーザに確認するメッセージをディスプレイ42に表示させる制御は行わない。
次に、可搬型X線CT装置1が実行する処理について説明する。図3は、可搬型X線CT装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
まず、システム制御機能451は、ガントリの電源がONになったことを確認する(ステップS1)。次いで、第1検知機能455は、可搬型X線CT装置1と外部電源との接続状態を検知する(ステップS2)。可搬型X線CT装置1が外部電源と接続状態であることが検知された場合(ステップS2:Yes)、ステップS5の処理へ移行する。
一方、可搬型X線CT装置1が外部電源と非接続状態であることが検知された場合(ステップS2:No)、表示制御機能460は、ユーザに可搬型X線CT装置1を外部電源に接続するよう促すメッセージを、ディスプレイ42に表示させる(ステップS3)。次いで、第1検知機能455は、再び、可搬型X線CT装置1と外部電源との接続状態を検知する(ステップS4)。
可搬型X線CT装置1が外部電源と非接続状態であることが検知された場合(ステップS4:No)、第1検知機能455は、可搬型X線CT装置1が外部電源と接続状態であることが検知されるまで、ステップS4の処理を繰り返す。
一方、可搬型X線CT装置1が外部電源と接続状態であることが検知された場合(ステップS4:Yes)、選択機能457は、実行予定の撮影プロトコルを選択する(ステップS5)。具体的には、選択機能457は、システム制御機能451により受付けられた撮影プロトコルの入力に基づいて、実行予定の撮影プロトコルを選択する。
次いで、推定機能458は、選択機能457により選択された撮影プロトコルについて、必要電力量を推定する(ステップS6)。具体的には、推定機能458は、選択された撮影プロトコルにおける、管電圧、管電流、連続スキャン時間を乗算して平均消費電力量を算出することで、選択機能457により選択された撮影プロトコルについて、必要電力量を推定する。
次いで、判定機能459は、選択された撮影プロトコルがバッテリ接続なしで実行可能であるか否かを判定する(ステップS7)。具体的には、判定機能459は、撮影プロトコルごとに予め定められた、バッテリ接続なしで実行可能であるか、実行不可能であるかの情報に基づいて、バッテリ接続なしで実行可能であるか否かを判定する。
バッテリ接続なしで実行可能である場合(ステップS7:Yes)、ステップS16の処理へ移行する。一方、バッテリ接続なしで実行不可能である場合(ステップS7:No)、第2検知機能456は、可搬型X線CT装置1とバッテリとの接続状態を検知する(ステップS8)。可搬型X線CT装置1がバッテリと接続状態であることが検知された場合(ステップS8:Yes)、ステップS11の処理へ移行する。
一方、可搬型X線CT装置1がバッテリと非接続状態であることが検知された場合(ステップS8:No)、表示制御機能460は、ユーザに可搬型X線CT装置1にバッテリを接続するよう促すメッセージを、ディスプレイ42に表示させる(ステップS9)。次いで、第2検知機能456は、再び、可搬型X線CT装置1とバッテリとの接続状態を検知する(ステップS10)。
可搬型X線CT装置1がバッテリと非接続状態であることが検知された場合(ステップS10:No)、第2検知機能456は、可搬型X線CT装置1がバッテリと接続状態であることが検知されるまで、ステップS10の処理を繰り返す。
一方、可搬型X線CT装置1がバッテリと接続状態であることが検知された場合(ステップS10:Yes)、第2検知機能456は、バッテリの容量を検知する。次いで、判定機能459は、バッテリの容量が不足しているか否かを判定する(ステップS11)。具体的には、判定機能459は、撮影プロトコルごとに予め定められた実行に必要なバッテリの容量の閾値に基づいて、バッテリの容量が不足しているか否かを判定する。
バッテリの容量が不足していない場合(ステップS11:No)、ステップS16の処理へ移行する。一方、バッテリの容量が不足している場合(ステップS11:Yes)、表示制御機能460は、バッテリ制御機能461と協働し、選択された撮影するプロトコルを実行可能になるまでの通常充電における充電時間を、ディスプレイ42に表示する制御を行う(ステップS12)。
次いで、表示制御機能460は、バッテリ制御機能461と協働し、ユーザに急速充電を行うか否かを確認するメッセージを、ディスプレイ42に表示する制御を行う。そして、システム制御機能451は、ユーザから急速充電を行うか否かの入力を受付ける(ステップS13)。
急速充電を行う旨の入力を受付けた場合(ステップS13:Yes)、バッテリ制御機能461は、バッテリボックス201に搭載されたバッテリの急速充電を行う(ステップS14)。そして、バッテリ容量が撮影プロトコルごとに予め定められた実行に必要なバッテリの容量の閾値以上になった場合、ステップS16の処理へ移行する。
一方、急速充電を行わない旨の入力を受付けた場合(ステップS13:No)、バッテリ制御機能461は、バッテリボックス201に搭載されたバッテリの通常充電を継続する(ステップS15)。そして、バッテリ容量が撮影プロトコルごとに予め定められた実行に必要なバッテリの容量の閾値以上になった場合、システム制御機能451は、可搬型X線CT装置1の各部を制御して、選択された撮影プロトコルを実行し、本処理を終了する(ステップS16)。
以上に述べた実施形態に係る可搬型X線CT装置1は、キャスター102により移動が可能である。また、可搬型X線CT装置1は、バッテリを搭載したバッテリボックス201を備える。バッテリボックス201は、キャスター203により可能である。
また、可搬型X線CT装置1は、撮影プロトコルを選択し、当該撮影プロトコルについて、必要電力量を推定し、バッテリの状態を検知し、推定した必要電力量と、ケーブル接続部103とバッテリボックス201の接続状態とに基づいて、当該撮影プロトコルの実行が可能かを判定し、実行可能な場合は、当該プロトコルを実行し、実行不可能な場合は、当該プロトコルの実行を抑制する。
例えば、可搬型X線CT装置1は、撮影プロトコルが実行不可能であり、かつ、バッテリが可搬型X線CT装置1に接続されていない状態である場合、撮影プロトコルの実行を抑制した上で、バッテリを接続するよう促す報知を行う。
これにより、例えば、ユーザは満充電のバッテリを接続することで、選択された撮影プロトコルを可搬型X線CT装置1に実行させることが可能になる。したがって、高出力が要求される撮影プロトコルが選択された場合でも、可搬型X線CT装置1に当該撮影プロトコルを実行させることができる。つまり、実施形態に係る可搬型X線CT装置1は、可搬性を有し、かつ、高出力での撮影が可能である。
また、可搬型X線CT装置1は、バッテリボックス201に搭載されたバッテリを、可搬型X線CT装置1に接続された外部電源により充電することができる。また、可搬型X線CT装置1は、選択した撮影プロトコルが実行不可能であり、かつ、バッテリの容量が不足している場合、選択した撮影プロトコルを実行可能になるまでの充電時間をディスプレイ42に表示する制御を行う。
これにより、ユーザは、どれくらい待てば選択した撮影プロトコルを実行できるかを把握できる。待ち時間を把握することで、ユーザは、このまま充電完了を待つか、実行可能な別の撮影プロトコルを検討するか、満充電のバッテリを接続するか等の判断を行うことが可能になる。
また、可搬型X線CT装置1は、選択した撮影プロトコルが実行不可能であり、かつ、バッテリの容量が不足している場合、選択した撮影プロトコルを実行可能になるまでの充電時間と併せて、ユーザに急速充電を実行するか否かを確認する旨の表示をディスプレイ42に表示する制御を行う。
これにより、例えば、ユーザは、このまま通常充電での充電完了を待つか、バッテリに負荷をかけてでも急速充電を行うかを判断することができる。
また、可搬型X線CT装置1は、可搬型X線CT装置1と外部電源との接続状態を検知し、可搬型X線CT装置1と外部電源とが接続されていない場合、可搬型X線CT装置1と外部電源とを接続するよう促す報知を行う。
これにより、可搬型X線CT装置1にバッテリのみが接続されており、ユーザが可搬型X線CT装置1と外部電源とを接続し忘れているような場合や、電源プラグが正しく挿されていない等により可搬型X線CT装置1と外部電源とが正しく接続できていない場合等に、ユーザに注意を促すことができる。
なお、上述した実施形態は、各装置が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係るいくつかの変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。
(変形例1)
上述の実施形態においては、医用画像診断装置が可搬型X線CT装置である場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。医用画像診断装置は、例えば、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、一般X線撮影装置等であってもよい。
(変形例2)
上述の実施形態では、可搬型X線CT装置1とバッテリボックス201とは、電力ケーブル202により接続される形態について説明した。しかしながら、可搬型X線CT装置1とバッテリボックス201とは、直接接続されてもよい。
図4は、変形例2に係るバッテリユニット20の構成の一例を示す図である。変形例2に係るバッテリユニット20は、接続端子204を備える。接続端子204は、バッテリボックス201と可搬型X線CT装置1とを電力ケーブルなしで電気的に接続するための端子である。接続端子204を可搬型X線CT装置1の端子接続部104に接続することで、バッテリボックス201と、可搬型X線CT装置1とが直接接続される。
なお、端子接続部104は、バッテリボックス201を着脱自在に接続するため、接続部の一例であるといえる。
可搬型X線CT装置1とバッテリボックス201とを直接接続することにより、バッテリボックス201は損失無く電力を可搬型X線CT装置1に送電することができる。
なお、電力ケーブル202及び接続端子204の両方で、可搬型X線CT装置1とバッテリボックス201とを接続できるよう構成してもよい。この場合、第2検知機能456は、可搬型X線CT装置1とバッテリボックス201とが電力ケーブル202で接続されているか、接続端子204で直接されているかを検知する。
また、電力ケーブル202で可搬型X線CT装置1とバッテリボックス201とが接続されていることが検知された場合、表示制御機能460は、撮影プロトコルが実行される前に、電力の損失を防ぐために可搬型X線CT装置1とバッテリボックス201とを直接接続するよう促すメッセージを、ディスプレイ42に表示させる制御を行ってもよい。
(変形例3)
上述の実施形態では、撮影プロトコルの選択の後にバッテリの状態を検知する形態について説明した。しかしながら、先にバッテリの状態を検知し、現在のバッテリの状態で実行可能な撮影プロトコルを提示してもよい。
まず、変形例3に係る可搬型X線CT装置1の構成について説明する。図5は、変形例3に係る可搬型X線CT装置1の構成の一例を示すブロック図である。変形例3に係る可搬型X線CT装置1の処理回路45は、提示機能462を備える。また、本変形例において、第2検知機能456は、撮影プロトコルが選択される前にバッテリの接続状態及びバッテリの容量の検知を行う。
提示機能462は、実行可能な撮影プロトコルを提示する。例えば、バッテリの非接続状態が検知された場合、提示機能462は、バッテリの接続を要しない撮影プロトコルを提示する。
この場合、例えば、表示制御機能460は、バッテリの接続を要しない撮影プロトコル(第1撮影プロトコルの一例)と、バッテリの接続を要する撮影プロトコル(第2撮影プロトコルの一例)とを識別可能に表示させる撮影プロトコルの選択画面を生成する。次いで、表示制御機能460は、撮影プロトコルの選択画面をディスプレイ42に表示させる制御を行う。
上述した撮影プロトコルの選択画面を生成する場合、表示制御機能460は、画面生成部の一例として機能する。また、表示制御機能460は、生成された表示画面を表示のために出力しているため、出力部の一例でもある。
なお、バッテリの接続を要しない撮影プロトコルと、バッテリの接続を要する撮影プロトコルとを識別可能に表示する方法は特に問わない。例えば、表示制御機能460は、バッテリの接続を要する撮影プロトコルをグレーアウトしたり、バッテリの接続を要しない撮影プロトコルを強調表示したりしてもよい。
また、表示制御機能460は、バッテリが接続状態であるときも、バッテリの接続を要しない撮影プロトコルとバッテリの接続を要する撮影プロトコルとを識別可能に表示させる制御を行ってもよい。
この場合、表示制御機能460は、バッテリが非接続状態であるときは、バッテリの接続を要する撮影プロトコルをグレーアウトさせ、バッテリが接続状態であるときは、バッテリの接続を要する撮影プロトコルを、バッテリの接続を要しない撮影プロトコルとは異なる色で表示させる等して、バッテリの接続を要しない撮影プロトコルとバッテリの接続を要する撮影プロトコルとを識別可能に表示させる制御を行う。
また、例えば、バッテリの接続状態が検知された場合、提示機能462は、現在のバッテリの容量で実行可能な撮影プロトコルを提示する。
なお、ユーザが、提示機能462により提示されていない撮影プロトコル(実行不可能な撮影プロトコル)選択しようとした場合、システム制御機能451は、選択機能457が当該撮影プロトコルを選択できないよう制御してもよい。
また、ユーザが、バッテリ接続なしで実行不可能な撮影プロトコルを選択しようとした場合に、提示機能462は、表示制御機能460と協働し、現在のバッテリの状態では、選択しようとしている撮影プロトコルの実行ができない旨のポップアップメッセージを、ディスプレイ42に表示させる制御を行ってもよい。
また、RIS等から事前に検査オーダを受信しており、当該検査オーダに対応する撮影プロトコルが、バッテリ接続なしで実行不可能、かつ、第2検知機能456によりバッテリの非接続状態が検知された場合、提示機能462は、表示制御機能460と協働し、バッテリを接続しないと撮影を実行ができない旨の警告メッセージを、ディスプレイ42に表示させる制御を行ってもよい。
なお、提示機能462は、選択機能457により撮影プロトコルが選択された後、当該選択された撮影プロトコルが現在のバッテリの状態では実行不可能な場合に、現在のバッテリの状態で実行可能な撮影プロトコルを提示してもよい。
次に、変形例3に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理について説明する。図6は、変形例3に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理の一例を示すフローチャートである。ステップS21乃至S24については、図3のステップS1乃至S4と同様の処理のため、説明を省略する。
可搬型X線CT装置1と外部電源との接続を確認後、第2検知機能456は、可搬型X線CT装置1とバッテリとの接続状態を検知する(ステップS25)。可搬型X線CT装置1がバッテリと非接続状態であることが検知された場合(ステップS25:No)、ステップS27の処理へ移行する。
一方、可搬型X線CT装置1がバッテリと接続状態であることが検知された場合(ステップS25:Yes)、第2検知機能456は、バッテリの容量を検知する(ステップS26)。次いで、提示機能462は、現在のバッテリ状態で実行可能な撮影プロトコルを提示する(ステップS27)。具体的には、提示機能462は、表示制御機能460と協働し、実行可能な撮影プロトコルと実行不可能な撮影プロトコルとを識別可能にディスプレイ42に表示させる制御を行う。
次いで、選択機能457は、撮影プロトコルを選択する。そして、システム制御機能451は、現在のバッテリ状態で実行可能な撮影プロトコルが選択されたか否かを確認する(ステップS28)。実行可能な撮影プロトコルが選択された場合(ステップS28:Yes)、ステップS33の処理に移行する。
一方、実行不可能な撮影プロトコルが選択された場合(ステップS28:No)、ステップS29の処理に移行する。ステップS29乃至S33の処理については、図3のステップS12乃至S16と同様の処理のため、説明を省略する。
本変形例によれば、現在のバッテリ状態で実行できる撮影プロトコルが提示されるため、例えば、ユーザは、初めに希望していた撮影プロトコルが実行不可能だった場合でも、実行可能な撮影プロトコルの中に、撮影の目的を達成できる撮影プロトコルがあれば、すぐに被検体の撮影を行うことができる。
(変形例4)
上述の実施形態では、外部電源に接続されていない場合、外部電源に接続するまで被検体Pの撮影が実行できない形態について説明した。しかしながら、バッテリの接続のみで被検体Pの撮影が実行できる構成であってもよい。
まず、変形例4に係る可搬型X線CT装置1の構成について説明する。変形例4に係る可搬型X線CT装置1の構成は、図5に示した変形例3に係る可搬型X線CT装置1と同様であるが、表示制御機能460及び提示機能462の処理が変形例3とは異なる。
本変形例では、可搬型X線CT装置1と外部電源とが接続されておらず、可搬型X線CT装置1にバッテリのみが接続されている場合、提示機能462は、現在のバッテリの容量で実行可能な撮影プロトコルを提示する。
また、例えば、現在のバッテリの容量では実行不可能な撮影プロトコルが選択された場合、表示制御機能460は、外部電源への接続又は別のバッテリへの交換を促すメッセージをディスプレイ42に表示させる制御を行う。
次に、変形例4に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理について説明する。図7は、変形例4に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理の一例を示すフローチャートである。ステップS41乃至S46については、図6のステップS21乃至S26と略同様の処理のため、説明を省略する。
ただし、本変形例では、ステップS44で可搬型X線CT装置1と外部電源とが非接続状態であることが検知された場合(ステップS44:No)、ステップS44の処理を繰り返すのではなく、ステップS46の処理へ移行する。
なお、この場合にバッテリの接続状態を検知しないのは、可搬型X線CT装置1が外部電源と接続されていない場合、バッテリが接続状態でない限り、ガントリの電源をONにすることはできないため、可搬型X線CT装置1がバッテリと接続状態であることは明らかであるためである。
ステップS45で、可搬型X線CT装置1がバッテリと非接続状態であることが検知された後、又は、ステップS46でバッテリの容量が検知された後、提示機能462は、現在の外部電源との接続状態、及び、現在のバッテリの状態で実行可能な撮影プロトコルを提示する(ステップS47)。ステップS48の処理は、図6のステップS28と同様の処理のため説明を省略する。
ステップS48で実行可能な撮影プロトコルが選択された場合(ステップS48:Yes)、ステップS55の処理に移行する。一方、ステップS48で実行不可能な撮影プロトコルが選択された場合(ステップS48:No)、第2検知機能456は、再度可搬型X線CT装置1と外部電源との接続状態を検知する(ステップS49)。
可搬型X線CT装置1が外部電源と非接続状態であることが検知された場合(ステップS49:No)、表示制御機能460は、外部電源への接続又は別のバッテリへの交換を促すメッセージをディスプレイ42に表示させる制御を行う(ステップS51)。その後、ステップS44の処理へ移行する。一方、可搬型X線CT装置1が外部電源と接続状態であることが検知された場合(ステップS49:Yes)、ステップS50の処理へ移行する。
ステップS50、ステップS52乃至S55の処理は、図6のステップS29乃至S33と同様の処理のため、説明を省略する。
本変形例によれば、バッテリのみでも被検体の撮影を行うことができるため、停電時等に緊急的に被検体Pの撮影が必要になったような場合でも、被検体Pの撮影を行うことが可能になる。
(変形例5)
上述の実施形態では、外部電源が商用電源である形態について説明した。しかしながら、可搬型X線CT装置1は、高出力の撮影が可能な専用電源と、商用電源との両方に接続可能に構成されていてもよい。
まず、変形例5に係る可搬型X線CT装置1の構成について説明する。本変形例において、可搬型X線CT装置1は、専用電源に接続するための電力ケーブル及び電源プラグ(図示しない)及び商用電源に接続するための電力ケーブル及び電源プラグ(図示しない)の両方を備える。
また、本変形例において、第1検知機能455は、可搬型X線CT装置1と外部電源とが接続されている場合、専用電源と接続されているのか、商用電源に接続されているのかを検知する。例えば、第1検知機能455は、選択機能457により選択された撮影プロトコルについて、必要電力量が推定された後に、専用電源と接続されているのか、商用電源に接続されているのかを検知する。
この場合、第1検知機能455により専用電源と接続されていることが検知されれば、バッテリの接続は不要であるため、システム制御機能451は直ちに選択された撮影プロトコルを実行することができる。
なお、第1検知機能455により商用電源と接続されていることが検知され、かつ実効不可能な撮影プロトコルが選択された場合、表示制御機能460は、可能であれば、可搬型X線CT装置1を専用電源と接続するよう促すメッセージを、ディスプレイ42に表示させる制御を行ってもよい。
次に、変形例5に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理について説明する。図8は、変形例5に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理の一例を示すフローチャートである。ステップS61乃至S66については、図3のステップS1乃至S6と同様の処理のため、説明を省略する。
必要な電力の推定後、第1検知機能455は、可搬型X線CT装置1が専用電源と接続されているか否かを検知する(ステップS67)。専用電源と接続されている場合(ステップS67:Yes)、ステップS77の処理に移行する。一方、専用電源と接続されていない場合(ステップS67:No)、ステップS68の処理へ移行する。
ステップS68乃至S77については、図3のステップS7乃至S16と同様の処理のため、説明を省略する。
本変形例によれば、高出力の撮影が可能な専用電源と接続可能なため、例えば、専用の電源設備がある場所で被検体Pの撮影を行う場合、バッテリユニット20が不要となる。この場合、バッテリユニット20を共に移動させる必要がなくなるため、可搬型X線CT装置1の可搬性が向上する。
(変形例6)
上述の実施形態では、撮影プロトコルの実行前に、使用する撮影プロトコルに基づいて、必要電力量を推定する形態について説明した。しかしながら、必要電力量を推定は、撮影プロトコルの実行前に限るものではない。例えば、撮影範囲を決めるためのスキャノ撮影の後に、使用する撮影プロトコルの必要電力量を推定する形態としてもよい。
例えば、スキャノ撮影の撮影結果に応じて、撮影プロトコルに含まれる撮影範囲等の撮影パラメータを調整する場合がある。この場合、調整後の撮影パラメータの条件によっては、当初推定した必要電力量を上回ることがあり、調整後の撮影プロトコルで撮影を実行した場合、電力不足の状態に陥る可能性がある。
そこで、例えば、推定機能458が、スキャノ撮影後、撮影パラメータが調整されたことを条件に、調整後の撮影プロトコルに基づいて必要電力量を推定する構成としてもよい。なお、スキャノ撮影は、撮影プロトコルに含まれていてもよいし、撮影プロトコルの実行に先駆けて行われるものとしてもよい。前者の場合、推定機能458は、撮影プロトコルの実行前に、当該撮影プロトコルに基づいて必要電力量を推定し、撮影プロトコルに含まれるスキャノ撮影の後、撮影パラメータが調整されたことを条件に、必要電力量を再度推定する構成としてもよい。
以下では、撮影プロトコルの最初にスキャノ撮影が含まれる場合の例について説明する。
例えば、本変形例に係るシステム制御機能451は、選択機能457により選択された撮影プロトコルにスキャノ撮影が含まれる場合、スキャノ撮影実行後に、スキャノ撮影の撮影結果に基づき、当該撮影プロトコルに係る撮影パラメータの自動調整を行う。一例としてシステム制御機能451は、スキャノ撮影の撮影結果に基づき、撮影対象となる被検体Pの体形に合わせて撮影範囲を調整する制御を行う。
なお、システム制御機能451は、ユーザの指示に従って、撮影パラメータの調整を行ってもよい。また、システム制御機能451は、撮影パラメータの調整を自動で行った後に、撮影パラメータを更に調整する指示をユーザから受け付けてもよい。この場合、システム制御機能451は、ユーザの指示に従い、自動調整後の撮影パラメータを更に調整する制御を行う。
本変形例に係る推定機能458は、調整後の撮影パラメータに基づいて、撮影プロトコルの必要電力量の推定を行う。具体的には、推定機能458は、調整後の条件に基づき、管電圧及び管電流に、連続スキャン時間を乗算することで平均消費電力量を算出することで、必要電力量を推定する。
また、本変形例に係る判定機能459は、推定機能458が必要電力量の推定を行う度に、撮影プロトコルの実行が可能か否かを判定する。なお、判定機能459は、システム制御機能451により撮影パラメータの調整が行われた場合、撮影パラメータの調整前(撮影プロトコルの開始前)に推定した必要電力量と、撮影パラメータ調整後に推定した必要電力量等とを比較し、撮影パラメータ調整後に必要電力量が増加したか否かを判定してもよい。この場合、判定機能459は、必要電力量が増加した場合に、撮影パラメータを調整した撮影プロトコルの実行が可能か否かを判定すればよい。
本変形例では、判定機能459は、撮影プロトコルがバッテリ接続なしで実行可能か否かを、推定した必要電力量に閾値を定めることにより判定する。例えば、判定機能459は、推定した必要電力量が閾値未満の場合は、バッテリ接続なしで実行可能と判定し、推定した必要電力量が閾値以上の場合は、バッテリ接続なしで実行不可能と判定する。
また、判定機能459は、推定した必要電力量に応じて定められる撮影プロトコルの実行に必要なバッテリ容量に基づいて、バッテリの容量が不足しているか否かを判定する。
次に、本変形例に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理について説明する。図9は、変形例6に係る可搬型X線CT装置1が実行する処理の一例を示すフローチャートである。前提として、選択機能457によりスキャノ撮影を含む撮影プロトコルが選択され、図3のステップS1乃至S15、図6のステップS21乃至S32、図7のステップS41乃至S50、又は、図8のステップS61乃至S76(ただし、可搬型X線CT装置1は、専用電源に接続されていないものとする)の何れかの処理が実行されたものとする。
まず、システム制御機能451は、可搬型X線CT装置1の各部を制御し、スキャノ撮影を実行させる制御を行う(ステップS81)。次いで、システム制御機能451は、撮影プロトコルに予め定められた撮影パラメータを調整する制御を行う(ステップS82)。具体的には、システム制御機能451は、スキャノ撮影の撮影結果に基づいて、撮影対象となる被検体Pの体形に合わせて撮影パラメータを調整する制御を行う。
次いで、推定機能458は、システム制御機能451により撮影パラメータを調整された撮影プロトコルについて、必要電力量を推定する(ステップS83)。具体的には、推定機能458は、調整後の条件に基づき、管電圧及び管電流に、連続スキャン時間を乗算することで平均消費電力量を算出することにより、必要電力量を推定する。
次いで、判定機能459は、撮影パラメータの調整前に推定した必要電力量と調整後に推定した必要電力量等とを比較し、撮影パラメータ調整後に、必要電力量が増加したか否かを判定する(ステップS84)。必要電力量が増加していない場合(ステップS84:No)、システム制御機能451は、可搬型X線CT装置1の各部を制御し、撮影プロトコルに規定された、スキャノ撮影以降の撮影処理を実行させる制御を行い、本処理を終了する(ステップS94)。
一方、必要電力量が増加している場合(ステップS84:Yes)、ステップS85の処理へ移行する。ステップS85乃至S93については、図3のステップS10乃至S15と同様の処理のため、説明を省略する。そして、ステップS85乃至S93の処理後、ステップS94に移行し、本処理を終了する。
なお、図9では、選択機能457により選択された撮影プロトコルが実行可能か否かを判定した後に、スキャノ撮影を行っているが、スキャノ撮影のタイミングはこれに限定されるものではない。例えば、選択機能457による撮影プロトコルの選択後に、スキャノ撮影を行ってもよい。この場合、推定機能458は、撮影パラメータ調整後の撮影プロトコルについてのみ、必要電力量の推定を行えばよい。
本変形例によれば、スキャノ撮影実行後に、撮影パラメータを調整した撮影プロトコルについて、必要電力量を推定し、当該撮影プロトコルが実行可能か否かを判定するため、撮影パラメータ調整後に必要電力量が増加してしまったような場合でも、スキャン途中で可搬型X線CT装置1が停止してしまう事態を防止することができる。
以上説明した少なくとも実施形態及び変形例等によれば、高出力での撮影が可能な可搬性を有する画像診断装置を提供することができる。
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、実施形態同士の組み合わせ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 可搬型X線CT装置
10 架台装置
101 支持台
102 キャスター
103 ケーブル接続部
104 端子接続部
11 X線管
12 X線検出器
13 回転フレーム
14 X線高電圧装置
15 制御装置
16 ウェッジ
17 コリメータ
18 DAS(Data Acquisition System)
19 撮影系
20 バッテリユニット
201 バッテリボックス
202 電力ケーブル
203 キャスター
204 接続端子
30 寝台装置
31 基台
32 寝台駆動装置
33 天板
34 支持フレーム
40 コンソール装置
41 メモリ
42 ディスプレイ
43 入力インターフェース
45 処理回路
451 システム制御機能
452 前処理機能
453 再構成処理機能
454 画像処理機能
455 第1検知機能
456 第2検知機能
457 選択機能
458 推定機能
459 判定機能
460 表示制御機能
461 バッテリ制御機能
462 提示機能

Claims (14)

  1. 可搬型の医用画像診断装置であって、
    可搬型の蓄電池を着脱自在に接続可能な接続部と、
    前記接続部に対する前記蓄電池の接続状態を検知する検知部と、
    被検体の撮影に係る撮影条件と、前記検知部が検知した前記接続状態とに基づいて、前記被検体の撮影が実行可能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、被検体を撮影し画像を取得するための手順を規定した撮影プロトコルに含まれる前記撮影条件に基づいて、前記撮影プロトコルが実行可能か否かを判定する、
    請求項1に記載の医用画像診断装置。
  3. 前記撮影プロトコルの実行に必要な必要電力量を推定する推定部を更に備え、
    前記判定部は、前記必要電力量と前記蓄電池の接続状態とに基づいて、前記撮影プロトコルが実行可能か否かを判定する、
    請求項2に記載の医用画像診断装置。
  4. 複数の前記撮影プロトコルの中から、実行対象の撮影プロトコルを選択する選択部を更に備え、
    前記判定部は、前記選択部で選択された前記撮影プロトコルの実行可否を判定する、
    請求項2又は3に記載の医用画像診断装置。
  5. 前記判定部で実行不可と判定された前記撮影プロトコルの実行を抑制する制御部を更に備える、請求項2乃至4の何れか1項に記載の医用画像診断装置。
  6. 複数の前記撮影プロトコルの中から、実行対象の撮影プロトコルを選択する選択部と、
    複数の前記撮影プロトコルのうち、前記判定部で実行不可と判定された撮影プロトコルを前記選択部が選択できないよう制御する制御部と、
    を更に備える、請求項2又は3に記載の医用画像診断装置。
  7. 前記撮影プロトコルが実行不可能であり、かつ、前記蓄電池が前記接続部に接続されていない状態である場合、前記蓄電池を接続するよう促す報知を行う制御部を更に備える、請求項2乃至6の何れか1項に記載の医用画像診断装置。
  8. 前記撮影プロトコルが実行不可能である場合、現在の状態で実行可能な前記撮影プロトコルを提示する制御を行う制御部を更に備える、請求項2乃至7の何れか1項に記載の医用画像診断装置。
  9. 前記蓄電池は、外部電源を用いて充電可能であり、
    前記検知部は、前記接続部に前記蓄電池が接続されている場合、前記蓄電池の容量を検知し、
    前記判定部は、前記撮影条件と前記蓄電池の容量とに基づいて、前記撮影プロトコルが実行可能か否かを判定し、
    前記撮影プロトコルが実行不可能と判定された場合、前記撮影プロトコルを実行可能になるまでの充電時間を表示装置に表示する制御を行う制御部を更に備える、請求項2乃至8の何れか1項に記載の医用画像診断装置。
  10. 複数の前記撮影プロトコルのうち、前記判定部で実行可能とされた第1撮影プロトコルと、前記判定部で実行不可と判定された第2撮影プロトコルとを識別可能に表示させる表示画面を生成する画面生成部と、
    前記表示画面を表示のために出力する出力部と、
    を備える、請求項2又は3に記載の医用画像診断装置。
  11. 可搬型の医用画像診断装置であって、
    可搬型の蓄電池を着脱自在に接続可能な接続部と、
    前記医用画像診断装置で実行可能な複数の撮影プロトコルのうち、実行に前記蓄電池の接続を要する第1撮影プロトコルと、実行に前記蓄電池の接続を要しない第2撮影プロトコルとを識別可能に表示させる表示画面を生成する画面生成部と、
    前記表示画面を表示のために出力する出力部と、
    を備える医用画像診断装置。
  12. 前記接続部に対する前記蓄電池の接続状態を検知する検知部を更に備え、
    前記画面生成部は、前記第2撮影プロトコルの表示について、前記検知部により前記蓄電池が前記接続部に接続されていることが検知された場合と、前記検知部により前記蓄電池が前記接続部に接続されていないことが検知された場合と、が識別可能な態様で表示される表示画面を生成する、
    請求項11に記載の医用画像診断装置。
  13. 請求項1乃至12の何れか1項に記載の医用画像診断装置を含む、
    X線CT装置。
  14. 1又は複数のコンピュータで実行される情報処理方法であって、
    可搬型の医用画像診断装置に対し着脱自在な可搬型の蓄電池の、前記医用画像診断装置に対する接続状態を検知する検知ステップと、
    被検体の撮影に係る撮影条件と、前記医用画像診断装置に対する前記蓄電池の接続状態とに基づいて、前記被検体の撮影が実行可能か否かを判定する判定ステップと、
    を含む情報処理方法。
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