JP4407021B2

JP4407021B2 - Tomography equipment

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Publication number: JP4407021B2
Application number: JP2000230672A
Authority: JP
Inventors: 尚丸目
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP2002034969A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被検体の体内から生検（バイオプシ検査）用の組織を採取するための生検針を被検体に刺し込む際や、被検体内の患部に制／抗癌剤などを投与するための注入針を被検体内に刺し込む際などに用いられるＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの断層撮影装置に係り、特に生検針や注入針（以下、これらの針を総称するときは「刺入針」という）を刺し込む技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
癌検査や治療などのために被検体の体内に刺入針を刺し込んで生検用の組織を採取したり、患部に制／抗癌剤などを投与することが医療機関で実施されている。刺入針の刺し込み方式のひとつとして、例えばＸ線ＣＴ装置によるＸ線透視下で刺入針の刺し込み状況を監視しながら刺入針を刺し込む方式がある。以下、生検針を例に採って説明する。
【０００３】
この方式の断層撮影装置の場合、被検体の断層画像を予め複数枚撮影して画像メモリに蓄積する。術者はこの蓄積された断層画像をモニタに表示して、生検針の刺入点Ａと組織採取点（目標点）Ｂをモニタの画面上から入力すると、図１２、および図１３に示すように、両点Ａ、Ｂを結ぶガイドラインＧＬが表示されるとともに、ガイドラインＧＬとＣＴ断層画像の交点を示す交点マークＭＰがモニタ上に表示される。そして、ガイドラインＧＬと交点マークＭＰは、被検体Ｍに向けてＸ線管から照射されたファンビームを検出してリアルタイムにモニタ上に表示される断層画像に重畳表示される。
【０００４】
そして、術者は、モニタの断層画像上に重畳表示されるガイドラインＧＬと交点マークＭＰに沿って生検針を刺し込む。生検針の先端が断層画像の交点マークＭＰから現れると生検針の刺し込みを停止して、術者が自ら天板を少し移動させ、再度その位置から生検針を刺し込む。この作業を繰り返して組織採取点Ｂまで到達させれば、生検針の刺し込みは完了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、術者は、モニタ上に表示されるＣＴ断層画像の透視面に刺入針の先端の位置が表示されると刺入針の刺し込みを一時的に停止する。そして、術者はモニタを確認しながら天板移動レバーなどを自ら手動操作して天板を一定間隔ごとに移動させる一連の動作を行なわなければならない。つまり、天板の移動を人の感覚に頼らざるを得ず、的確に移動させることができない。つまり、刺入針の刺し込みを効率よく、かつ速やかに行なうことができないといった問題がある。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被検体における刺入針の刺し込みを効率よく行なう断層撮影装置を実現することを主たる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、被検体における刺入針の刺し込み部位の断層画像がモニタにリアルタイムで映し出される構成を備えた断層撮影装置において、（ａ）被検体における刺入針の刺入点と目標点とを断層画像が映し出されたモニタの画面上にそれぞれを指定入力する画面入力手段と、（ｂ）画面入力手段で指定された刺入点と目標点とを用いて刺入針の刺し込み角度を算出する角度算出手段と、（ｃ）被検体に刺入針が刺し込まれる動作に伴って刺入針の刺し込み距離を検知する刺し込み距離検知手段と、（ｄ）角度算出手段により算出された刺し込み角度と刺し込み距離検知手段により検知された刺し込み距離とから天板を移動させるための距離をリアルタイムに算出する天板移動距離算出手段と、（ｅ）刺入針の刺し込み動作に伴って天板移動距離算出手段でリアルタイムに算出された天板の移動距離に従って天板の移動を制御する天板移動制御手段と、（ｆ）前記天板移動制御手段により制御されながら天板を駆動させる天板駆動手段とを備えている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の断層撮影装置において、（ｇ）刺入針の刺し込み動作に伴って天板を移動させる状態である連動移動状態と、刺入針の刺し込み動作とは無関係に天板を自由に移動させる状態である自由移動状態とに切り換えるための操作信号を前記天板移動制御手段に与える天板駆動切り換え手段を備えている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の断層撮影装置において、（ｈ）連動移動状態にあるときに、前記天板移動制御手段を強制的に自由移動状態に切り換える連動移動解除手段を備えている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の断層撮影装置において、（ｉ）天板駆動切り換え手段によって連動移動状態から自由移動状態に切り換えられた時点の天板の位置を記憶する天板位置記憶手段を備え、かつ前記天板移動制御手段は、天板駆動切り換え手段によって自由移動状態から連動移動状態に切り換えられたときに、天板位置記憶手段に記憶された天板位置のデータを読み出し、そのデータに対応した位置に天板を移動させる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の断層撮影装置において、（ｊ）前記天板駆動切り換え手段によって天板を連動移動状態から自由移動状態に切り換えられたときに、前記天板位置記憶手段に記憶された天板位置のデータに自由移動状態に切り換えられた後から前記刺し込み距離検知手段で継続的に検知された刺入針の刺し込み距離と刺入針の刺し込み角度に基づいて、前記天板移動距離検出手段から算出される天板の移動距離を加算する移動距離加算手段を備え、かつ前記天板移動制御手段は、天板駆動切り換え手段によって自由移動状態から連動移動状態に切り換えられたときに、移動距離加算手段で算出された天板の移動距離を読み出し、その移動距離に応じた位置に天板を移動させる。
【００１２】
請求項６に記載発明は、請求項５に記載の断層撮影装置において、（ｋ）刺入針の装着の有無を検知する刺入針検知手段と、（ｌ）天板が自由移動状態にあるときに、被検体から刺入針が抜き取られた状態を検知して刺入針検知手段から発信された電気信号を受信し、天板位置記憶手段に記憶された天板位置のデータと移動距離加算手段により算出された天板の移動距離とを消去して初期状態にするデータ初期化手段とを備えている。
【００１３】
〔作用〕
この発明の作用は次のとおりである。
すなわち、請求項１に記載の断層撮影装置では、被検体における刺入針の刺入点あるいは目標点が存在する断層画像をモニタに映し出しておいて、画面入力手段により、被検体における刺入針の刺入点および目標点を画面上でそれぞれ入力する。そして、刺入点と目標点の指定入力が行なわれると、直ちに刺し込み角度算出手段により、刺入針の刺し込み角度が算出される。
【００１４】
このようにして算出された刺し込み角度に基づいて、術者は刺入針を被検体に対して刺し込んでゆく。そして、この刺し込み動作に伴って、刺し込み距離検知手段により、被検体に刺し込まれた刺入針の距離がリアルタイムに検知されるとともに、この刺し込まれた距離と前記刺し込み角度とが天板移動距離算出手段に入力される。そして、天板の移動距離がリアルタイムに算出されて天板移動距離制御手段に入力されることにより、術者の刺入針の刺し込み動作に追従して天板が移動するように駆動制御される。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、被検体に刺入針を刺し入れているときに、刺入針の刺し入れを一時的に停止して、刺入針を刺し入れてきた経路や、これから刺し入れようとする経路を術者が確認したいとき、術者は天板駆動切り換え手段を操作することにより、天板移動制御手段に操作信号が与えられて天板を自由移動状態に切り換える。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、刺入針の刺し込みに伴って天板が移動する連動移動状態にあるとき、緊急状態により天板駆動切り換え手段を操作しても連動移動状態から自由移動状態に切り換えることができない場合がある。このようなときに、連動移動解除手段を操作することにより、天板駆動切り換え手段から天板移動制御手段に与えられる連動移動状態の操作信号が強制的にキャンセルされて自由移動状態に切り換えられる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、天板駆動切り換え手段によって天板を連動移動状態から自由移動状態に切り換えられたとき、この時点の天板の位置が天板位置記憶手段に記憶される。天板が自由移動状態に切り換えられた後、術者は刺し入れ経路の確認などを行う。刺入針の刺し入れを再開するとき、術者は天板駆動切り換え手段を操作することにより、天板を自由移動状態から連動移動状態に切り換える。連動移動状態に切り換えられると、天板移動制御手段は、天板位置記憶手段に記憶された天板位置のデータを読み出し、そのデータに対応した位置に天板を移動させる。これにより、刺入針の刺し入れを一時的に停止したときにモニタに映し出されていた断層画像と同じ位置の断層画像がモニタに映し出される。術者はモニタに映し出された断層画像を見ながら刺入針の刺し入れを再開することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、天板を連動移動状態から自由移動状態に切り換えられた時点から、手動操作により刺し込まれた刺入針の刺し込み距離が刺し込み距離検知手段により継続的に検知される。そして、検知された刺し込み距離と刺し込み角度に基づいて天板移動距離算出から天板の移動した距離が算出される。そして、移動距離加算手段で連動移動状態から自由移動状態に切り換えられたときに、天板位置記憶手段に記憶された天板位置のデータに前記移動距離加算手段で算出された天板の移動距離が加算される。そして、自由移動状態から連動移動状態に切り換えられたときに、前記算出された天板の移動距離を前記天板移動制御手段が読み出し、その移動距離に応じた位置に天板を移動修正させる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、天板を自由移動状態に切り換えた後に、術者が被検体から刺入針を抜き取ると、刺入針が装着されていない状態を検知した刺入針検知手段からデータ初期化手段に電気信号が送られる。そして、電気信号を受けたデータ初期化手段では、天板を連動移動状態から自由移動状態に切り換えた時点の天板の位置データと前記移動距離加算手段で算出された天板の移動距離とが消去される。つまり、一旦刺入針が被検体から抜き取られると、刺入針の刺し入れが開始されてからの累積的な情報が消去され、その時点が刺入針を刺し入れる初期位置とされる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〈第１実施例〉
この発明の一実施例の構成および機能について図面を参照して説明する。
図１はこの発明に係る断層撮影装置の一実施形態であるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、以下では生検針Ｋを被検体Ｍに刺し入れる場合について説明するが、この発明は被検体内の患部に制／抗癌剤を投与するための注入針を被検体Ｍに刺し入れる場合にも適用することができる。
【００２１】
実施例のＸ線ＣＴ装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する可動式の天板１と、被検体Ｍを挟んで対向するように配置されたＸ線管２およびＸ線検出器３からなる撮像系とを備えている。また、Ｘ線管２およびＸ線検出器３を対向した状態を維持したままで被検体Ｍの体軸のまわりを矢印ＲＡが示す向きに回転させる撮像系回転駆動部４を備えている。
【００２２】
天板１は被検体Ｍを載せたままで前後方向などに移動可能な構成になっている。この天板１の移動は天板駆動部５により行われる。
Ｘ線管２は、回転中、高電圧発生器などを含む照射制御部６のコントロールにより、管電圧・管電流等の設定照射条件に従って被検体ＭにファンビームＦＢを照射する構成となっている。
【００２３】
Ｘ線検出器３は、例えば１０００個前後のＸ線検出素子３ａがファンビームＦＢの広がりに沿って配列されている多チャンネル式の検出器である。Ｘ線管２と一緒に回転するＸ線検出器３からは、Ｘ線管２からのファンビームＦＢの照射に伴ってＸ線検出データが出力される構成となっている。
【００２４】
実施例装置の撮像系には、Ｘ線管２とＸ線検出器３が固定されている回転リング７と、プーリ８ａおよびベルト８ｂからなるリング回転機構８とが設けられていて、撮像系回転駆動部４のコントロールによりリング回転機構８が回転リング７を回すのに伴って、Ｘ線管２とＸ線検出器３とが連動回転する構成となっている。
なお、これら撮像系回転駆動部４や天板駆動部５あるいは照射制御部６による基本的なコントロールは、いずれも、操作卓９などからの入力操作等に伴って撮影制御部１０から適時に送出される指令信号に従って行われる。
【００２５】
また、実施例装置の場合、Ｘ線管２によるファンビームＦＢの照射に伴ってＸ線検出器３から出力されるＸ線検出データは、データ収集部（ＤＡＳ）１１により収集された後、データをデジタル化するＡＤ変換部１２へ送られる。さらにＡＤ変換部１２の後には、Ｘ線検出データを記憶する検出データメモリ１３およびＸ線検出データに基づき３次元画像再構成処理を行う画像再構成部１４や作成されたＸ線ＣＴ断層画像を一時的に記憶するＣＴ断層画像メモリ１５の他、ＣＴ断層画像を画面表示するモニタ１６が配設されている。
【００２６】
実施例装置の撮像系では、図２および図３に示すように、ガントリＧの内の撮像中心を原点ＣとするＸＹＺ直交座標が装置座標として設定されている。被検体ＭをＸ線撮影する場合、被検体Ｍの体軸をＺ軸に合わせるようにして被検体Ｍを天板１に載置した後、ファンビームＦＢが、図２に示すように、原点Ｃの位置においてＸＹ平面に合う形で照射される結果、ＸＹ平面と一致する被検体Ｍの横断面についてのＣＴ断層画像が得られることになる。
【００２７】
したがって、図３に示すように、天板１を矢印ＲＢが示すＺ軸方向に沿って移動させ、例えば、被検体Ｍにおける現在位置を示す各Ｚ座標Ｚ１，・・Ｚｎを原点Ｃの位置にそれぞれ合わせてゆけば、被検体Ｍの（体軸に垂直な）任意の各横断面Ｄ１，・・ＤｎのＣＴ断層画像を次々と得ることができる。
なお、ＣＴ断層画像を映し出すモニタ１６の画面座標の中心は、装置座標の原点Ｃと一致するように対応付けられてもいる。
【００２８】
そして、この実施例装置は、被検体内から生検用組織を採取する生検針Ｋを被検体Ｍに刺し込む際に用いるのに有用な様々な特徴的構成を備えている。
すなわち、実施例装置は、被検体Ｍにおける生検針刺入点Ａおよび組織採取点（目標点）ＢをＣＴ断層画像が映し出されたモニタ１６の画面上で指定入力するマウス（画面入力手段）１７を備えている。また、マウス１７で指定入力された生検針刺入点Ａと組織採取点Ｂに基づいて生検針Ｋの刺し込み角度を算出する角度算出部１８（角度算出手段）と、生検針Ｋの刺し込み角度に従って生検針Ｋの刺し込みに伴い生検針Ｋの刺し込み距離をリアルタイムで検知する回転式エンコーダ２５（刺し込み距離検知手段）と、刺し込み角度と刺し込み距離とから天板１の移動距離を算出する天板移動距離算出部２０（天板移動距離算出手段）と、この算出された天板１の移動距離に基づいて天板１を移動制御する天板移動制御部２１（天板移動制御手段）とを備えている。
なお、ここでは、図２および図３に示すように、生検針刺入点Ａは現在のＺ座標Ｚ１の横断面Ｄ１の外縁にあり、組織採取点Ｂは現在のＺ座標Ｚｎの横断面Ｄｎの真中付近にあるものとする。
【００２９】
生検針刺入点Ａを画面入力する場合は、図４に示すように、横断面Ｄ１のＣＴ断層画像をモニタ１６の画面に映し出しておいて、マウス１７を操作してカーソルを生検針刺入点Ａの位置に合わせてクリックする。そうすると、撮影制御部１０によりモニタ１６の画面上での画面入力点から生検針刺入点ＡのＸ，Ｙ座標（Ｘ１，Ｙ１）が読み取られるとともに、天板位置検出部１９から送られてくる原点Ｃに対する天板１の変位量から生検針刺入点ＡのＺ座標（Ｚ１）が読み取られる。読み取られた生検針刺入点Ａの３座標は角度算出部１８へ送られる。
【００３０】
組織採取点Ｂを画面入力する場合は、図５に示すように、横断面ＤｎのＣＴ断層画像をモニタ１６の画面に映し出しておいて、マウス１７を操作してカーソルを組織採取点Ｂの位置に合わせてクリックする。そうすると、撮影制御部１０によって、モニタ１６の画面上での画面入力点から組織採取点ＢのＸ，Ｙ座標（Ｘｎ，Ｙｎ）が読み取られるとともに、天板位置検出部１９から送られてくる原点Ｃからの天板１の変位量から組織採取点ＢのＺ座標（Ｚｎ）が読み取られる。読み取られた組織採取点Ｂの３座標は角度算出部１８へ送られる。以下、理解し易いように、ＹＺ平面について記述する。
【００３１】
生検針刺入点Ａと組織採取点Ｂとの各座標に基づき術者が生検針Ｋを刺し込み易いように、生検針Ｋの刺し込み角度θYZが直ちに算出されて、モニタ１６上に表示される。この表示された角度θYZに基づいて、図６に示すように、ベット基台Ｂに取り付けられた生検針固定部２３の生検針Ｋを挿入する保持器具２４の角度がθYZに調整される。
【００３２】
一方、保持器具２４には生検針Ｋが挿入されており、生検針Ｋのグリップ部Ｈに被検体Ｍに刺し込む生検針Ｋの距離を検知する回転式エンコーダ２５が接触している。つまり、生検針Ｋが被検体Ｍに刺し込まれる動作に追従して回転部２６が回転し、その回転数を累積加算して生検針Ｋの刺し込み距離ＬYZがリアルタイムに検知される。そして、検知された距離ＬYZは天板移動距離算出部２０に送られる。
なお、この発明において、刺し込み距離検知手段は回転式エンコーダ２５に限られず、非接触タイプの光学エンコーダ、３次元磁気位置検出方式、生検針保持器具に付属した保持アーム長・角度検出による３次元位置検出方式などであってもよい。
【００３３】
天板移動距離算出部２０では、図７に示すように、先に算出された生検針Ｋの刺し込み角度θYZと被検体Ｍに刺し込まれている生検針Ｋの距離ＬYZとの関係から、生検針Ｋの先端がＣＴ透視面に現れるまでの距離ＬZ がＬZ ＝ＬYZ・ｃｏｓθYZなる式でリアルタイムに算出され、天板移動制御部２１に送られる。
【００３４】
さらに、天板移動距離制御部２１では、天板移動距離算出部２０で算出された距離ＬZ だけ天板１を移動させる。その結果、モニタ１６に表示されるＣＴ透視面上に生検針Ｋの針先Ｋａが現れる。つまり、術者は、モニタ１６に表示される、針先Ｋａが映ったＣＴ透視面を見ながら継続的に生検針Ｋの刺し込みを行なう。一方、天板１は、術者の生検針Ｋの刺し込みに応じて算出された距離ＬZ だけ生検針Ｋの刺し込み方向（＋Ｚ）とは逆方向（−Ｚ）に移動される。そして、生検針Ｋの針先Ｋａが組織採取点Ｂに到達するまで生検針Ｋの刺し込みと天板１の移動の相反する動作が繰り返し行われる。すなわち、術者は天板１の操作を必要とせず、生検針Ｋの刺し込みに集中することができる。
【００３５】
なお、この実施例装置の場合、画像再構成部１４や各算出部１８，２０，制御部２１はコンピュータおよびその作動プログラム（ソフトウエア）を中心に構成されている。
【００３６】
次に、以上に述べた構成を有する実施例装置を用いて、ＣＴ透視下において被検体Ｍに生検針Ｋを刺し込んで組織を採取する際の装置動作を、図面を参照しながら説明する。図９は生検針Ｋを使って行う組織採取の進行状況を示すフローチャートである。
【００３７】
〔ステップＳ１〕生検用組織の採取対象である被検体Ｍを天板１の上に載せてＺ軸方向に移動させながらファンビームＦＢを照射するとともに、被検体Ｍの横断面のＣＴ断層画像をモニタ１６に例えば８画像／１秒の高速レートで表示してＣＴ透視を開始する。
【００３８】
〔ステップＳ２〕図４に示すように、生検針刺入点Ａのある横断面Ｄ１のＣＴ断層画像がモニタ１６の画面に表示されたところで、天板１の移動を一時的に止め、マウス１７の操作で生検針刺入点Ａをクリックして入力した後、再び、天板１を移動させる。
【００３９】
〔ステップＳ３〕図５に示すように、組織採取点Ｂのある横断面ＤｎのＣＴ断層画像がモニタ１６の画面に表示されたところで、天板１の移動を一時的に止め、マウス１７の操作で組織採取点Ｂをクリックして入力する。
【００４０】
〔ステップＳ４〕両点Ａ，Ｂの指定に伴って、生検針Ｋの刺し込み角度θYZがモニタ１６の画面に表示され、この表示に従って生検針固定部２３の保持器具２４の角度が調整される。
【００４１】
〔ステップＳ５〕天板１を横断面Ｄ１のＣＴ断層画像がモニタ１６の画面に表示される位置まで戻して、生検針Ｋの差し込みを開始する。
【００４２】
〔ステップＳ６〕生検針Ｋの刺し込みと同時に回転式エンコーダ２５が生検針Ｋの刺し込み距離ＬYZをリアルタイムで算出するとともに、天板１の移動距離ＬZ も算出する。
【００４３】
〔ステップＳ７〕算出された移動距離ＬZ に基づいて天板１が自動制御されながら生検針Ｋの刺し込みと同期して移動する。
【００４４】
〔ステップＳ８〕生検針Ｋの針先Ｋａが組織採取点Ｂに達するまで、ステップ７が繰り返される。生検針Ｋの針先Ｋａが組織採取点Ｂに達すれば、ステップＳ９へ進む。
【００４５】
〔ステップＳ９〕バイオプシ検査用の組織採取に必要な処置を行う。
【００４６】
〔ステップＳ１０〕組織採取に必要な処置が済めば、速やかに生検針Ｋを引き抜くとともに、ＣＴ透視を適時に停止する。
【００４７】
〔ステップＳ１１〕天板１から被検体Ｍを降ろせば、生検用の組織採取処置は完了したことになる。
【００４８】
以上に述べた実施例のＸ線ＣＴ装置によれば、術者が、モニタ１６の画面上に生検針刺入点Ａと組織採取点Ｂを入力すれば被検体Ｍに対する生検針Ｋの刺し込み角度が算出される。そして、術者は生検針Ｋを挿入する保持器具２４の角度を調整して生検針Ｋを刺し込むだけで、生検針Ｋの先端が常にＣＴ透視面で確認できるように天板１が自動制御されて移動する。その結果、術者は、モニタ１６のみに集中して生検針Ｋを刺し込むことができるので、生検針Ｋを組織採取点Ｂに正確、かつ速やかに到達させることができる。
【００４９】
〈第２実施例〉
第２実施例に係る断層撮影装置を図面を参照しながら説明する。
図９は第２実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。第２実施例のＸ線ＣＴ装置は、図９に示すように、先の実施例の構成に加えて天板駆動切り換え部２７（天板駆動切り換え手段）と、天板位置メモリ２８（天板位置記憶手段）と、連動移動解除部２９（連動移動解除手段）とを備えている他は、先の第１実施例と同一の構成と効果を有する装置であるので、説明の重複を避けるために、相違する点のみを説明する。
【００５０】
第１実施例の装置では、生検針の刺し込み距離に応じて天板が移動することにより、ＣＴ透視面が変位するようになっているので、生検針の刺し入れと無関係に天板を移動させることができない。しかし、被検体に生検針を刺し入れているときに、生検針の刺し入れを一時的に停止して、生検針を刺し入れてきた経路や、これから刺し入れようとする経路を術者が確認したいときがある。このようなときに生検針の刺し入れと無関係に天板を移動させることができなければ、刺し入れ経路などの確認を行うことができないという不都合が生じる。また、刺し入れる経路を確認した後に、生検針の刺し入れを再開するときに、生検針の針先が映っている元のＣＴ透視面が表示されるように天板を迅速に戻せなければ不便である。また、生検針の刺し込み距離に応じて天板が移動する状態にあるとき、装置の故障などの緊急状態により、術者が自ら天板を自由に移動させることができない場合がある。つまり、このような場合、被検体が天板に載置された状態でガントリ内に閉じ込められる可能性がある。第２実施例の装置は、このような不都合や不便さを解消するために、天板駆動切り換え部２７と天板位置メモリ２８、および連動移動解除部２９とを備えている。
【００５１】
天板駆動切り換え部２７は、生検針Ｋの刺し込み動作に伴って天板１を移動させる状態である連動移動状態と、生検針Ｋの刺し込み動作とは無関係に天板１を自由に移動させる状態である自由移動状態とに切り換えるためのものである。この天板駆動切り換え部２７は、ボタンやレバーなどのスイッチで構成されており、生検針Ｋを刺し込んでいる術者が操作しやすいようになっている。
【００５２】
板位置メモリ２８は、天板駆動切り換え部２７によって天板１が連動移動状態から自由移動状態に切り換えられた時点の天板の位置を記憶する。
【００５３】
連動移動解除部２９は、装置の故障などの緊急状態により、天板１の連動移動状態を直ちに解除しなければならないとき、強制的に連動移動状態を解除して自由移動状態に切り換えるものである。つまり、連動移動解除部２９は、ボタンやレバーなどのスイッチを備えたパルス信号発生器で構成されており、スイッチを操作するとパルス信号を発生して天板移動制御部２１に与える。そして、天板移動制御部２１の連動移動状態をキャンセルさせる。なお、この実施例では、連動移動解除部２９をパルス発生器を備えた電気的な構成としているが、トリガー機構を備え、天板１の連動移動状態を強制的に解除させる機械的機構であってもよい。
【００５４】
このような構成を備えた第２実施例装置によれば、生検針Ｋの刺し入れを一時的に停止して、生検針Ｋの刺し入れ経路などの術者が確認したいとき、術者は天板駆動切り換え部２７を操作することにより、天板１の移動状態を連動移動状態から自由移動状態に切り換える。これにより天板１は生検針Ｋの刺し入れとは無関係に手動操作により、あるいは駆動機構により自由に移動させることができる状態になる。天板１が自由移動状態に切り換えられると、そのときに天板位置検知部１９によって検知された天板１の位置が天板位置メモリ２８に記憶される。
【００５５】
天板１が自由移動状態に切り換えられた後、術者は刺し入れ経路の確認などを行う。生検針Ｋの刺し入れを再開するとき、術者は天板駆動切り換え部２７を操作することにより、天板１を自由移動状態から連動移動状態に切り換える。連動移動状態に切り換えられると、天板移動制御部２１は、天板位置メモリ２８に記憶された天板位置のデータを読み出し、そのデータに対応した位置に天板１を移動させる。これにより、生検針Ｋの刺し入れを一時的に停止したときにモニタ１６に映し出されていた断層画像と同じ位置の断層画像がモニタ１６に映し出される。以後、術者はモニタ１６に映し出された断層画像を見ながら生検針Ｋの刺し入れを再開する。生検針Ｋの刺し入れに同期して天板１が移動するのは第１実施例と同様である。
【００５６】
また、天板１が連動移動状態にあるとき、装置の故障により連動移動状態から自由移動状態に切り換えることができない場合がある。このようなときに、術者は、連動移動解除部２９を直ちに操作する。そうすると、パルス信号が連動移動解除部２９から天板移動制御部２１に与えられる。このパルス信号を受けた天板移動制御部２１は、連動移動状態が強制的にキャンセルされる。そうすることで、天板１が自由移動状態に切り換わり、術者が自ら手動操作して天板１を移動させる。つまり、生検針Ｋを刺し入れている途中に、ガントリ内に閉じ込められた被検体Ｍを引き出して開放するこができる。
【００５７】
以上のように第２実施例によれば、生検針Ｋの刺し入れ途中であっても、天板１を自由に移動させて刺し入れ経路などの確認を行うことができる。また、天板１を元の位置に自動的に戻して、生検針Ｋの刺し入れを速やかに再開することもできる。さらに、連動移動状態にあるときに緊急状態が発生した場合、速やかに連動移動状態を解除して自由移動状態に切り換え、術者が自ら天板１を手動操作することができる。
【００５８】
〈第３実施例〉
第３実施例に係る断層撮影装置を図面を参照しながら説明する。
図１０は第３実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図、図１１は保持器具２４の断面図である。第３実施例のＸ線ＣＴ装置は、図１０および１１に示すように、先の第２実施例の構成に加えて移動距離加算部３０（移動距離加算手段）と、生検針検知部３１（刺入針検知手段）と、データ初期化部３２（データ初期化手段）とを備えている他は、先の第２実施例と同一の構成と効果を有する装置であるので、説明の重複を避けるために、相違する点のみを説明する。
【００５９】
第２実施例の装置では、天板１の移動を連動移動状態から自由移動状態に切り換えた時点の天板１の位置データを天板位置メモリ２８に記憶しておき、逆に天板１を自由移動状態から連動移動状態に切り換えたときは、この記憶された天板１の位置データを読み出して速やかに元の位置に戻すようになっている。しかし、天板１を自由移動状態に切り換えて術者が自ら手動操作して生検針Ｋの刺し入れを行った後、連動移動状態に切り換えて継続的に生検針Ｋの刺し入れを行いたいときがある。また、自由移動状態で天板１を手動操作して生検針Ｋを刺し入れてきた経路や、これから刺し入れようとする経路を術者が確認したとき、この時点から刺し入れ経路の微調整を行いたい場合がある。このうよなときに、生検針Ｋを被検体Ｍから抜き取り、装置全体の設定を新たにやり直して生検針Ｋの刺し入れを行うことは不便である。第３実施例は、このような不都合や不便さを解消するために、移動距離加算部３０と生検針検知部３１、およびデータ初期化部３２とを備えている。
【００６０】
移動距離加算部３０は、連動移動状態から自由移動状態に切り換えられた時点から、天板１が移動した距離を継続的に算出するためのものである。つまり、移動距離加算部３０には天板移動距離算出部２０と天板位置メモリ２８が接続されており、天板位置メモリ２８に記憶された天板１の位置データに天板１が移動した距離が加算されるようになっている。
【００６１】
生検針検知部３１は、生検針Ｋが被検体Ｍに刺し入れられる状態に保持器具２４に装着されているかどうかの有無を検知するためのものである。この生検針検知部３１は、図１１に示すように、保持器具２４に装着された生検針Ｋを挟んで光発生原３１ａと光検知部３１ｂが対向するように配置された構成をしている。つまり、生検針Ｋが保持器具２４から抜き取られると、生検針Ｋで遮断されていた光検知部３１ｂの受光面が開放され、光発生原３１ａからの光を検知する。そして、光を電気信号に変換してデータ初期化部３２に与えるようになっている。なお、光発生原３１ａは発光ダイオード、ＬＥＤ、レーザー光などが、光検知部３１ｂはフォトダイオードなどがそれぞれ挙げられる。
また、この実施例では、保持器具２４から生検針Ｋを完全に抜き取られた状態を生検針Ｋが装着されていないと判断しているが、光検知部３１ｂに検知される光強度のレベルに応じて生検針Ｋの有無を判断するようにしてもよい。
【００６２】
データ初期化部３２は、被検体Ｍおよび保持器具２４から生検針Ｋを抜き取ったときに、生検針Ｋの刺し入れを開始した時点から記憶されたデータ類を初期化するためのものである。つまり、天板１が連動移動状態から自由移動状態に切り換えられたときに、天板位置メモリ２８に記憶された天板１の位置データと、自由移動状態で手動操作されて天板１が移動した距離が消去される。
【００６３】
このような構成を備えた第３実施例装置によれば、天板１の移動状態を連動移動状態から自由移動状態に切り換えた後、術者が手動操作により天板１を移動させながら生検針Ｋを刺し入れる。このとき、回転式エンコーダ２５は被検体Ｍに生検針Ｋが刺し込まれている距離を自由移動状態に切り換えられた時点から新たに継続して検知し、その結果を天板移動距離検出部２０に送る。天板移動距離算出部２０では、検出結果に基づいて、天板１の移動距離が継続的に算出される。
【００６４】
一方、天板１の移動状態を連動移動状態から自由移動状態に切り換えた時点の天板１の位置データが、天板位置メモリ２８に記憶される。
【００６５】
そして、天板移動距離算出部２０で算出された天板１の移動距離と天板位置メモリ２８に記憶された天板１の位置データが移動距離加算部３０に入力され、天板１の位置データに自由移動状態に切り換えられた時点からの移動距離が加算される。そして、算出れた天板１の移動距離が天板移動制御部２１に入力されて天板１の位置を移動修正する。つまり、連動移動状態を継続して天板１を移動させたときと同じ条件を得ることができる。これにより、自由移動状態に切り換えて天板１を手動操作しながら生検針Ｋを刺し入れたとしても、その生検針Ｋが刺し込まれている状態から連動移動状態に切り換えて継続的に生検針Ｋの刺し入れを行うことができる。
【００６６】
また、天板１を自由移動状態に切り換え、手動操作して生検針Ｋを刺し入れてきた経路や、これから刺し入れようとする経路を術者が確認して刺し入れる経路の微調整を行う場合、被検体Ｍおよび保持器具２４から生検針Ｋを抜き取る。そうすると、生検針検知部３１が生検針Ｋが装着されていないことを検知してデータ初期化部３２に電気信号を与える。そして、データ初期化部３２が、天板位置メモリ２８に記憶されていた天板１の位置データを消去すると、この時点まで継続的に算出された天板１の移動距離も連動して消去される。つまり、生検針Ｋの刺し入れを開始した後の累積的な情報が全て消去されてしまうので、生検針Ｋを抜き取った時点の天板１の位置が、生検針Ｋの刺し入れ位置として設定されたことになる。
【００６７】
すなわち、術者は生検針Ｋの刺し入れ角度の微調整を行った後、生検針Ｋが抜き取られた時点のＣＴ透視面に生検針Ｋの針先Ｋａが現れるまで被検体Ｍに生検針Ｋを刺し入れてゆく。そして、針先Ｋａが現れた時点から天板１を連動移動状態に切り換えて生検針Ｋの刺し入れを再開する。
【００６８】
以上のように第３実施例によれば、天板１の移動状態を自由移動状態に切り換えて手動操作し、生検針Ｋの刺し入れを行った後、連動移動状態に切り換えて継続的な生検針Ｋの刺し入れを行うことができる。また、自由移動状態で天板１を手動操作して生検針Ｋを刺し入れてきた経路や、これから刺し入れようとする経路を術者が確認して、生検針Ｋの刺し入れる経路に微調整を加えたい場合、生検針Ｋを、一旦被検体Ｍおよび保持器具２４から抜き取ると生検針Ｋの刺し入れに関する累積的な情報が消去される。そのため、生検針Ｋが抜き取られた時点が生検針Ｋの刺し入れ位置として設定されるので、改めて装置全体の設定をやり直す必要がなく、刺し込み角度の微調整を行えば、その時点から生検針Ｋの刺し入れを連動移動状態で再開することができる。
【００６９】
この発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上記実施例の装置は、Ｘ線ＣＴ装置であったが、ＭＲＩ装置（磁気共鳴断層撮影装置）が、変形例として挙げられる。
【００７０】
（２）上記実施例の装置は、被検体Ｍに対してＸ線を垂直に照射するようにガントリＧ自体を被検体Ｍに対して垂直に設定しているが、被検体ＭにＸ線を斜めから照射するようにガントリＧを傾斜（チルト）させて断層撮影してもよい。
【００７１】
（３）第３実施例の装置は、天板１を自由移動状態に切り換え、手動操作して被検体Ｍに生検針Ｋを刺し入れた後、連動移動状態に切り換えて継続的に生検針Ｋの刺し入れを行うため、移動距離加算部３０で天板１の位置データに自由移動状態切り換え後に天板１が移動した距離を加算して天板１の位置を移動修正していたが、連動移動状態から自由移動状態と自由移動状態から連動移動状態に切り換えられた時点のそれぞれの天板位置のデータを天板位置検知部１９で検知して、天板位置メモリ２８に記憶する。そして、適時に双方の位置データを読み出して天板１の移動距離を算出するようにしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、被検体における刺入針の刺入点と目標点を画面上から指定入力すれば、刺入針の刺し込み角度が算出されるので、術者はこの刺し込み角度に従って刺入針を被検体に刺し込みを行なうことができる。そして、刺入針の刺し込みが開始されるに伴って刺入針の刺し込み距離がリアルタイムに検知されるとともに、この刺し込み距離と前記刺し込み角度から天板の移動距離が算出されて天板移動制御手段に入力される。そして、天板が自動制御されて駆動する。つまり、術者の刺入針の動作に同期して天板が駆動する構成を備えているので、術者は画面に表示される刺入針の先端に集中して的確に作業を行なうことができる。その結果、刺入針の刺し込みも速やかに行なうことができる。
【００７３】
請求項２に記載の発明によれば、被検体に刺入針を刺し入れているときであっても、天板駆動切り換え手段を操作して天板を自由移動状態に切り換えることにより、刺入針の刺し入れ経路などを簡単に確認することができる。
【００７４】
請求項３に記載の発明によれば、天板が連動移動状態にあるときに、緊急状態により連動移動状態を解除することができない場合、連動移動解除手段を操作して強制的に自由移動状態に切り換えることができる。つまり、天板を手動操作して、ガントリ内に閉じ込められた被検体を開放することができる。
【００７５】
請求項４に記載の発明によれば、天板駆動切り換え手段を操作して天板を連動移動状態から自由移動状態に切り換えると、その時点の天板の位置データが天板位置記憶手段に記憶されている。逆に、天板駆動切り換え手段を操作して天板を連動移動状態に切り換えると、天板位置記憶手段に記憶された天板位置データが読み出され、天板は自動的に元の位置に戻るので、刺入針の刺し入れを迅速に再開することができる。
【００７６】
請求項５に記載の発明によれば、天板の移動状態が連動移動状態から自由移動状態に切り換えられた時点から、天板の移動距離が別途算出される。そして、天板が連動移動状態から自由移動状態に切り換えられた時点で記憶された天板位置のデータに天板の移動距離が加算される。この加算された天板の移動距離は天板移動制御手段により読み出されて、その移動距離に応じて天板の位置が移動修正される。つまり、自由移動状態で天板を手動操作して刺入針を刺し入れた後に連動移動状態に切り換えて継続的に刺入針の刺し入れを行うことができる。
【００７７】
請求項６に記載の発明によれば、天板の移動状態を連動移動状態から自由移動状態に切り換えた後に、術者が被検体から刺入針を抜き取ると、天板位置記憶手段に記憶されていた天板の位置データと天板の手動操作により継続的に算出された天板の移動距離とが消去される。つまり、一旦被検体から刺入針を抜き取ると、刺入針の刺し入れを開始してからの累積的な情報が消去されて、その時点が刺入針を刺し入れるための初期状態として設定される。すなわち、術者は装置全体の設定を改めてする必要がなく、刺入針の刺し入れ経路の微調整のみを行い、刺入針を抜き取った時点から刺入針の刺し入れを再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施例装置による断層撮影の概況を模試的に示す斜視図である。
【図３】実施例装置による断層撮影の概況を模試的に示す正面図である。
【図４】実施例装置での生検針刺入点の入力画面を示す図である。
【図５】実施例措置での組織採取点の入力画面を示す図である。
【図６】生検針固定部および回転式エンコーダの模試図である。
【図７】天板の移動距離を算出する手法の説明に供する図である。
【図８】生検針による組織採取の進捗状況を示すフローチャートである。
【図９】第２実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１０】第３実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１１】生検針用保持器具の断面図である。
【図１２】従来装置での刺入針のガイドラインの表示画面を示す図である。
【図１３】従来装置での刺入針刺し込み途中の表示画面を示す図である。
【符号の説明】
１ … 天板
２ … Ｘ線管
３ … Ｘ線検出器
１４ … 画像再構成部
１６ … モニタ
１７ … マウス
１８ … 角度算出部
１９ … 天板位置検知部
２０ … 天板移動距離算出部
２１ … 天板移動制御部
２５ … 回転式エンコーダ
Ａ … 生検針刺入点
Ｂ … 組織採取点
Ｋ … 生検針
Ｍ … 被検体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an injection for administering a biopsy needle for collecting a biopsy (biopsy test) tissue from a body of a subject into the subject or for administering an anti-cancer agent or the like to an affected area in the subject. The present invention relates to a tomography apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus used when a needle is inserted into a subject, and in particular, a biopsy needle or an injection needle (hereinafter, these needles are collectively referred to as “insertion needle”). ).
[0002]
[Prior art]
A medical institution implements a biopsy tissue by inserting a puncture needle into a subject's body for cancer testing or treatment, or administering an anticancer / anticancer agent or the like to an affected area. As one of the insertion methods of the insertion needle, for example, there is a method of inserting the insertion needle while monitoring the insertion state of the insertion needle under X-ray fluoroscopy with an X-ray CT apparatus. Hereinafter, a biopsy needle will be described as an example.
[0003]
In the case of this type of tomography apparatus, a plurality of tomographic images of a subject are captured in advance and stored in an image memory. When the surgeon displays the accumulated tomographic image on the monitor and inputs the biopsy needle insertion point A and the tissue sampling point (target point) B from the monitor screen, as shown in FIG. 12 and FIG. In addition, a guideline GL connecting both points A and B is displayed, and an intersection mark MP indicating an intersection of the guideline GL and the CT tomographic image is displayed on the monitor. The guide line GL and the intersection mark MP are superimposed on a tomographic image displayed on the monitor in real time by detecting the fan beam emitted from the X-ray tube toward the subject M.
[0004]
Then, the surgeon inserts the biopsy needle along the guide line GL and the intersection mark MP superimposed and displayed on the tomographic image of the monitor. When the tip of the biopsy needle appears from the intersection mark MP of the tomographic image, the biopsy needle stops being inserted, the operator moves the top plate by himself and inserts the biopsy needle again from that position. If this operation is repeated until the tissue collection point B is reached, the biopsy needle is completely inserted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, the surgeon temporarily stops the insertion of the insertion needle when the position of the tip of the insertion needle is displayed on the fluoroscopic surface of the CT tomographic image displayed on the monitor. The surgeon must perform a series of operations for manually moving the top plate moving lever or the like while moving the top plate at regular intervals while checking the monitor. In other words, the movement of the top board must be relied on the human sense and cannot be moved accurately. That is, there is a problem that the insertion of the insertion needle cannot be performed efficiently and promptly.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object of the present invention is to realize a tomographic apparatus that efficiently inserts a puncture needle into a subject.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in claim 1 is a tomography apparatus having a configuration in which a tomographic image of a puncture site of a puncture needle in a subject is displayed on a monitor in real time. A screen input means for designating and inputting the insertion point and the target point on the monitor screen on which the tomographic image is projected, and (b) insertion using the insertion point and the target point specified by the screen input means. An angle calculating means for calculating a puncture angle of the needle, (c) a puncture distance detecting means for detecting a puncture distance of the puncture needle in accordance with an operation of puncturing the puncture needle into the subject, (d) And (e) a top board movement distance calculation means for calculating in real time a distance for moving the top board from the piercing angle calculated by the angle calculation means and the piercing distance detected by the piercing distance detection means; Inserting the needle A top plate movement control means for controlling the movement of the top plate according to the movement distance of the top plate calculated in real time by the top plate movement distance calculation means in accordance with the operation; and (f) the top plate while being controlled by the top plate movement control means. Top plate driving means for driving the plate.
[0008]
The invention according to claim 2 is the tomography apparatus according to claim 1, wherein (g) an interlocking movement state in which the top plate is moved in accordance with the insertion operation of the insertion needle, There is provided a top plate drive switching means for giving the top plate movement control means an operation signal for switching to a free movement state in which the top plate is freely moved regardless of the piercing operation.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the second aspect, (h) an interlocking movement releasing means for forcibly switching the top plate movement control means to a free movement state when in the interlocking movement state. It has.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the second or third aspect, (i) the position of the top board at the time when the top board drive switching means is switched from the interlocking movement state to the free movement state is stored. The top plate position storage means, and the top plate movement control means stores the top plate position stored in the top plate position storage means when the top plate drive switching means switches from the free movement state to the interlocking movement state. The data is read out, and the top board is moved to a position corresponding to the data.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the fourth aspect, (j) when the top plate is switched from the interlocking movement state to the free movement state by the top plate drive switching means, the top plate The puncture distance of the puncture needle and the puncture angle of the puncture needle continuously detected by the puncture distance detection means after the table top position data stored in the position storage means is switched to the free movement state. Based on the movement distance detecting means for adding the movement distance of the top board calculated from the top board movement distance detecting means, and the top board movement control means is interlocked from the free movement state by the top board drive switching means. When switched to the movement state, the movement distance of the top board calculated by the movement distance adding means is read out, and the top board is moved to a position corresponding to the movement distance.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the fifth aspect, (k) an insertion needle detecting means for detecting whether or not the insertion needle is attached and (l) the top plate is in a freely moving state. Sometimes, it detects the state that the insertion needle has been removed from the subject and receives the electrical signal transmitted from the insertion needle detection means, and the table top position data stored in the table position storage means and the movement distance Data initialization means for erasing the travel distance of the top plate calculated by the addition means and making it an initial state.
[0013]
[Action]
The operation of the present invention is as follows.
That is, in the tomographic apparatus according to claim 1, a tomographic image in which the insertion point or target point of the insertion needle in the subject is present is displayed on the monitor, and the insertion needle in the subject is displayed by the screen input means. Enter the insertion point and target point for each on the screen. When the insertion point and the target point are designated and input, the insertion angle calculation unit immediately calculates the insertion angle of the insertion needle.
[0014]
Based on the puncture angle calculated in this way, the surgeon pierces the subject with the puncture needle. Along with this piercing operation, the piercing distance detecting means detects the distance of the piercing needle pierced into the subject in real time, and the piercing distance and the piercing angle are determined. It is input to the top plate movement distance calculation means. The movement distance of the top board is calculated in real time and input to the top board movement distance control means, so that the top board is driven and controlled so as to follow the insertion operation of the insertion needle of the surgeon. The
[0015]
According to the invention described in claim 2, when the insertion needle is inserted into the subject, the insertion of the insertion needle is temporarily stopped, and the path through which the insertion needle is inserted, When the surgeon wishes to confirm the path to be inserted from now on, the surgeon operates the top board drive switching means, thereby giving an operation signal to the top board movement control means and switching the top board to the free movement state.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, when the top plate moves in accordance with the insertion of the insertion needle, the top plate is switched from the interlocked movement state even if the top plate drive switching means is operated in an emergency state. It may not be possible to switch to the moving state. In such a case, by operating the interlocking movement canceling means, the operation signal of the interlocking movement state given from the top plate drive switching means to the top plate movement control means is forcibly canceled and switched to the free movement state.
[0017]
According to the fourth aspect of the present invention, when the top board is switched from the interlocking movement state to the free movement state by the top board drive switching means, the position of the top board at this time is stored in the top board position storage means. . After the top plate is switched to the free movement state, the operator confirms the insertion path. When resuming insertion of the insertion needle, the operator operates the top board drive switching means to switch the top board from the free movement state to the interlocking movement state. When switched to the interlocking movement state, the top board movement control means reads the data on the top board position stored in the top board position storage means and moves the top board to a position corresponding to the data. Thereby, a tomographic image at the same position as the tomographic image displayed on the monitor when the insertion of the insertion needle is temporarily stopped is displayed on the monitor. The surgeon can resume the insertion of the insertion needle while viewing the tomographic image displayed on the monitor.
[0018]
According to the fifth aspect of the present invention, since the top board is switched from the interlocking movement state to the free movement state, the insertion distance of the insertion needle inserted by manual operation is continued by the insertion distance detecting means. Detected. And the distance which the top plate moved is calculated from the top plate movement distance calculation based on the detected embedment distance and the embedment angle. Then, when the movement distance adding means switches from the interlocked movement state to the free movement state, the movement distance of the table top calculated by the movement distance addition means is added to the data of the table top position stored in the table top position storage means. Is added. When the free movement state is switched to the interlocking movement state, the calculated top board movement control means reads out the top board movement control means, and moves and corrects the top board to a position corresponding to the movement distance.
[0019]
According to the invention described in claim 6, when the operator pulls out the insertion needle from the subject after the top plate is switched to the free movement state, the insertion needle is detected when the insertion needle is not attached. An electrical signal is sent from the detection means to the data initialization means. Then, in the data initialization means that receives the electrical signal, the position data of the top board at the time when the top board is switched from the interlocking movement state to the free movement state and the movement distance of the top board calculated by the movement distance addition means are obtained. Erased. That is, once the insertion needle is removed from the subject, cumulative information from the start of insertion of the insertion needle is erased, and that point is set as an initial position for inserting the insertion needle.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First embodiment>
The configuration and function of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an X-ray CT apparatus which is an embodiment of a tomography apparatus according to the present invention. In the following, the case where the biopsy needle K is inserted into the subject M will be described. However, the present invention is also applicable to the case where an injection needle for administering an anticancer / anticancer agent to the affected part in the subject is inserted into the subject M. can do.
[0021]
As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus according to the embodiment includes a movable top plate 1 on which a subject M is placed and an X-ray tube 2 and an X-ray tube 2 that are arranged so as to face each other with the subject M interposed therebetween. And an imaging system including the line detector 3. Further, an imaging system rotation drive unit 4 is provided that rotates the body axis of the subject M in the direction indicated by the arrow RA while maintaining the X-ray tube 2 and the X-ray detector 3 facing each other.
[0022]
The top plate 1 is configured to be movable in the front-rear direction and the like with the subject M mounted thereon. The top plate 1 is moved by the top plate driving unit 5.
During rotation, the X-ray tube 2 is configured to irradiate the subject M with the fan beam FB according to the set irradiation conditions such as tube voltage and tube current under the control of the irradiation control unit 6 including a high voltage generator. .
[0023]
The X-ray detector 3 is a multi-channel detector in which, for example, about 1000 X-ray detection elements 3a are arranged along the fan beam FB. The X-ray detector 3 that rotates together with the X-ray tube 2 is configured to output X-ray detection data as the fan beam FB is emitted from the X-ray tube 2.
[0024]
The imaging system of the embodiment apparatus is provided with a rotating ring 7 to which the X-ray tube 2 and the X-ray detector 3 are fixed, and a ring rotating mechanism 8 including a pulley 8a and a belt 8b. The X-ray tube 2 and the X-ray detector 3 rotate in conjunction with each other as the ring rotating mechanism 8 rotates the rotating ring 7 under the control of the drive unit 4.
The basic control by the imaging system rotation drive unit 4, the top plate drive unit 5 or the irradiation control unit 6 is all sent from the imaging control unit 10 in a timely manner in accordance with an input operation from the console 9 or the like. Is performed in accordance with the command signal.
[0025]
In the case of the embodiment apparatus, the X-ray detection data output from the X-ray detector 3 along with the irradiation of the fan beam FB by the X-ray tube 2 is collected by the data collecting unit (DAS) 11 and then the data Is sent to the AD converter 12 for digitizing the signal. Further, after the AD converter 12, the detection data memory 13 for storing the X-ray detection data, the image reconstruction unit 14 for performing the three-dimensional image reconstruction process based on the X-ray detection data, and the generated X-ray CT tomographic image are displayed. In addition to the CT tomographic image memory 15 temporarily stored, a monitor 16 for displaying the CT tomographic image on the screen is provided.
[0026]
In the imaging system of the embodiment apparatus, as shown in FIGS. 2 and 3, XYZ orthogonal coordinates having the origin C as the imaging center in the gantry G are set as the apparatus coordinates. When X-ray imaging of the subject M is performed, after the subject M is placed on the top board 1 so that the body axis of the subject M is aligned with the Z axis, the fan beam FB has an origin as shown in FIG. As a result of the irradiation at the position of C in a form that matches the XY plane, a CT tomographic image of the cross section of the subject M coinciding with the XY plane is obtained.
[0027]
Therefore, as shown in FIG. 3, the top board 1 is moved along the Z-axis direction indicated by the arrow RB, and for example, each Z coordinate Z1,... Zn indicating the current position in the subject M is set to the position of the origin C. If they are combined, CT tomographic images of arbitrary cross sections D1,... Dn of the subject M (perpendicular to the body axis) can be obtained one after another.
Note that the center of the screen coordinates of the monitor 16 that displays the CT tomographic image is also associated with the origin C of the apparatus coordinates.
[0028]
The apparatus according to this embodiment has various characteristic configurations that are useful for inserting a biopsy needle K for collecting a biopsy tissue from a subject into the subject M.
That is, the apparatus of the embodiment designates a mouse (screen input means) 17 for designating and inputting a biopsy needle insertion point A and a tissue sampling point (target point) B in the subject M on the screen of the monitor 16 on which a CT tomographic image is displayed. It has. In addition, an angle calculation unit 18 (angle calculation means) that calculates the puncture angle of the biopsy needle K based on the biopsy needle insertion point A and the tissue collection point B designated and input by the mouse 17, and the biopsy needle K puncture The moving distance of the top board 1 from the rotary encoder 25 (sticking distance detecting means) that detects the sticking distance of the biopsy needle K in real time with the sticking of the biopsy needle K according to the angle, and the sticking angle and the sticking distance. A top plate movement distance calculation unit 20 (top plate movement distance calculation means) for calculating the top plate 1 and a top plate movement control unit 21 (top plate movement) for controlling movement of the top plate 1 based on the calculated movement distance of the top plate 1 Control means).
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the biopsy needle insertion point A is at the outer edge of the cross section D1 of the current Z coordinate Z1, and the tissue sampling point B is the cross section Dn of the current Z coordinate Zn. Suppose that it is in the middle of.
[0029]
When inputting the biopsy needle insertion point A on the screen, as shown in FIG. 4, the CT tomographic image of the cross section D1 is displayed on the screen of the monitor 16 and the mouse 17 is operated to move the cursor to the biopsy needle insertion. Click according to the position of point A. Then, the X and Y coordinates (X1, Y1) of the biopsy needle insertion point A are read from the screen input point on the screen of the monitor 16 by the imaging control unit 10 and sent from the top plate position detection unit 19. The Z coordinate (Z1) of the biopsy needle insertion point A is read from the amount of displacement of the top 1 with respect to the origin C. The three coordinates of the read biopsy needle insertion point A are sent to the angle calculation unit 18.
[0030]
When inputting the tissue sampling point B on the screen, as shown in FIG. 5, the CT tomographic image of the cross section Dn is displayed on the screen of the monitor 16, and the mouse 17 is operated to move the cursor to the position of the tissue sampling point B. Click according to. Then, the X and Y coordinates (Xn, Yn) of the tissue collection point B are read from the screen input point on the screen of the monitor 16 by the imaging control unit 10 and the origin sent from the top position detecting unit 19 The Z coordinate (Zn) of the tissue sampling point B is read from the amount of displacement of the top 1 from C. The read three coordinates of the tissue collection point B are sent to the angle calculation unit 18. The YZ plane will be described below for easy understanding.
[0031]
Based on the coordinates of the biopsy needle insertion point A and the tissue collection point B, the biopsy needle K insertion angle θYZ is immediately calculated and displayed on the monitor 16 so that the operator can easily insert the biopsy needle K. The Based on the displayed angle θYZ, as shown in FIG. 6, the angle of the holding instrument 24 for inserting the biopsy needle K of the biopsy needle fixing portion 23 attached to the bed base B is adjusted to θYZ.
[0032]
On the other hand, a biopsy needle K is inserted into the holding device 24, and a rotary encoder 25 that detects the distance of the biopsy needle K inserted into the subject M is in contact with the grip portion H of the biopsy needle K. That is, the rotating unit 26 rotates following the operation of the biopsy needle K being inserted into the subject M, and the rotational distance is cumulatively added to detect the insertion distance LYZ of the biopsy needle K in real time. The detected distance LYZ is sent to the top board movement distance calculation unit 20.
In the present invention, the piercing distance detection means is not limited to the rotary encoder 25, but a non-contact type optical encoder, a three-dimensional magnetic position detection method, and a three-dimensional detection by holding arm length / angle detection attached to the biopsy needle holding device. A position detection method may be used.
[0033]
As shown in FIG. 7, the top-plate movement distance calculation unit 20 calculates the relationship between the previously calculated insertion angle θYZ of the biopsy needle K and the distance LYZ of the biopsy needle K inserted into the subject M, The distance LZ until the tip of the biopsy needle K appears on the CT fluoroscopic surface is calculated in real time using the formula LZ = LYZ · cos θYZ and sent to the top board movement control unit 21.
[0034]
Further, the top plate movement distance control unit 21 moves the top plate 1 by the distance LZ calculated by the top plate movement distance calculation unit 20. As a result, the needle tip Ka of the biopsy needle K appears on the CT fluoroscopic surface displayed on the monitor 16. That is, the surgeon continuously inserts the biopsy needle K while looking at the CT fluoroscopic surface displayed on the monitor 16 and showing the needle tip Ka. On the other hand, the couchtop 1 is moved in the direction (-Z) opposite to the puncture direction (+ Z) of the biopsy needle K by a distance LZ calculated according to the puncture of the biopsy needle K by the operator. Then, until the needle tip Ka of the biopsy needle K reaches the tissue collection point B, the contradictory operations of the insertion of the biopsy needle K and the movement of the top 1 are repeated. That is, the operator does not need to operate the top board 1 and can concentrate on the insertion of the biopsy needle K.
[0035]
In the case of this embodiment apparatus, the image reconstruction unit 14, the calculation units 18 and 20, and the control unit 21 are mainly configured by a computer and its operation program (software).
[0036]
Next, the operation of the apparatus when the tissue is collected by inserting the biopsy needle K into the subject M under CT fluoroscopy using the embodiment apparatus having the above-described configuration will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a flowchart showing the progress of tissue collection performed using the biopsy needle K.
[0037]
[Step S1] The subject M, which is the target for collection of the tissue for biopsy, is placed on the top 1 and irradiated with the fan beam FB while being moved in the Z-axis direction. Is displayed on the monitor 16 at a high rate of 8 images / 1 second, for example, and CT fluoroscopy is started.
[0038]
[Step S2] As shown in FIG. 4, when the CT tomographic image of the cross section D1 with the biopsy needle insertion point A is displayed on the screen of the monitor 16, the movement of the top board 1 is temporarily stopped, and the mouse 17 After clicking and inputting the biopsy needle insertion point A by the above operation, the top board 1 is moved again.
[0039]
[Step S3] As shown in FIG. 5, when the CT tomographic image of the cross section Dn with the tissue sampling point B is displayed on the screen of the monitor 16, the movement of the top board 1 is temporarily stopped and the mouse 17 is operated. Click and input the tissue sampling point B.
[0040]
[Step S4] With the designation of both points A and B, the piercing angle θYZ of the biopsy needle K is displayed on the screen of the monitor 16, and the angle of the holding device 24 of the biopsy needle fixing portion 23 is adjusted according to this display. .
[0041]
[Step S5] The top plate 1 is returned to the position where the CT tomographic image of the cross section D1 is displayed on the screen of the monitor 16, and the insertion of the biopsy needle K is started.
[0042]
[Step S6] Simultaneously with the insertion of the biopsy needle K, the rotary encoder 25 calculates the insertion distance LYZ of the biopsy needle K in real time and also calculates the movement distance LZ of the top board 1.
[0043]
[Step S7] The top plate 1 moves in synchronization with the insertion of the biopsy needle K while being automatically controlled based on the calculated movement distance LZ.
[0044]
[Step S8] Step 7 is repeated until the needle tip Ka of the biopsy needle K reaches the tissue sampling point B. If the needle tip Ka of the biopsy needle K reaches the tissue collection point B, the process proceeds to step S9.
[0045]
[Step S9] A treatment necessary for collecting a tissue for a biopsy test is performed.
[0046]
[Step S10] When the necessary treatment for tissue collection is completed, the biopsy needle K is quickly pulled out and CT fluoroscopy is stopped in a timely manner.
[0047]
[Step S11] If the subject M is lowered from the top board 1, the tissue sampling procedure for biopsy is completed.
[0048]
According to the X-ray CT apparatus of the embodiment described above, if the operator inputs the biopsy needle insertion point A and the tissue sampling point B on the screen of the monitor 16, the biopsy needle K is inserted into the subject M. An angle is calculated. Then, the operator simply adjusts the angle of the holding device 24 for inserting the biopsy needle K and inserts the biopsy needle K, and the top plate 1 is automatically controlled so that the tip of the biopsy needle K can always be confirmed on the CT fluoroscopic surface. To be moved. As a result, the surgeon can concentrate on only the monitor 16 and insert the biopsy needle K, so that the biopsy needle K can reach the tissue collection point B accurately and quickly.
[0049]
<Second embodiment>
A tomography apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a block diagram showing the overall configuration of the X-ray CT apparatus of the second embodiment. As shown in FIG. 9, the X-ray CT apparatus according to the second embodiment includes a top plate drive switching unit 27 (top plate drive switching means) and a top plate position memory 28 (top plate) in addition to the configuration of the previous embodiment. Since the apparatus has the same configuration and effect as the first embodiment except that it includes a position storage means) and an interlocking movement canceling unit 29 (interlocking movement canceling means), in order to avoid duplication of explanation Only the differences will be described.
[0050]
In the apparatus of the first embodiment, since the CT fluoroscopic surface is displaced by moving the top plate according to the insertion distance of the biopsy needle, the top plate is moved regardless of the biopsy needle insertion. I can't let you. However, when the biopsy needle is inserted into the subject, the insertion of the biopsy needle is temporarily stopped and the surgeon confirms the path through which the biopsy needle has been inserted and the path to be inserted. There are times when you want to. In such a case, if the top plate cannot be moved regardless of the biopsy needle insertion, there is an inconvenience that the insertion path and the like cannot be confirmed. Also, when resuming biopsy needle insertion after confirming the insertion path, it is inconvenient if the top plate cannot be returned quickly so that the original CT fluoroscopic surface showing the needle tip of the biopsy needle is displayed. It is. In addition, when the top plate moves according to the puncture distance of the biopsy needle, the surgeon may not be able to freely move the top plate by himself due to an emergency state such as a device failure. That is, in such a case, there is a possibility that the subject is confined in the gantry while being placed on the top board. The apparatus of the second embodiment includes a top plate drive switching unit 27, a top plate position memory 28, and an interlocking movement release unit 29 in order to eliminate such inconvenience and inconvenience.
[0051]
The couchtop drive switching unit 27 freely moves the couchtop 1 regardless of the interlocking movement state in which the couchtop 1 is moved along with the biopsy needle K insertion operation and the biopsy needle K insertion operation. It is for switching to the free movement state which is the state to be made. The top panel drive switching unit 27 is configured by switches such as buttons and levers, and is easy for an operator who has inserted the biopsy needle K to operate.
[0052]
The board position memory 28 stores the position of the top board when the top board 1 is switched from the interlocking movement state to the free movement state by the top board drive switching unit 27.
[0053]
The interlocking movement canceling unit 29 is forcibly canceling the interlocking movement state and switching to the free movement state when the interlocking movement state of the top board 1 must be immediately canceled due to an emergency state such as a device failure. . That is, the interlocking movement canceling unit 29 is configured by a pulse signal generator having a switch such as a button or a lever. When the switch is operated, a pulse signal is generated and given to the top board movement control unit 21. And the interlocking movement state of the top plate movement control part 21 is canceled. In this embodiment, the interlocking movement release unit 29 has an electrical configuration including a pulse generator. However, the interlocking movement canceling part 29 is a mechanical mechanism that includes a trigger mechanism and forcibly releases the interlocking movement state of the top board 1. May be.
[0054]
According to the apparatus of the second embodiment having such a configuration, when the operator wants to confirm the biopsy needle K insertion path or the like by temporarily stopping the insertion of the biopsy needle K, the operator can By operating the plate drive switching unit 27, the moving state of the top plate 1 is switched from the interlocking moving state to the free moving state. As a result, the top board 1 can be freely moved by manual operation or by a drive mechanism regardless of the insertion of the biopsy needle K. When the top 1 is switched to the free movement state, the position of the top 1 detected by the top position detecting unit 19 at that time is stored in the top position memory 28.
[0055]
After the top board 1 is switched to the free movement state, the operator confirms the insertion path. When the insertion of the biopsy needle K is resumed, the operator operates the top board drive switching unit 27 to switch the top board 1 from the free movement state to the interlocking movement state. When switched to the interlocking movement state, the top board movement control unit 21 reads the data of the top board position stored in the top board position memory 28 and moves the top board 1 to a position corresponding to the data. As a result, a tomographic image at the same position as the tomographic image displayed on the monitor 16 when the insertion of the biopsy needle K is temporarily stopped is displayed on the monitor 16. Thereafter, the surgeon resumes the insertion of the biopsy needle K while viewing the tomographic image displayed on the monitor 16. The top plate 1 moves in synchronism with the insertion of the biopsy needle K as in the first embodiment.
[0056]
Moreover, when the top plate 1 is in the interlocking movement state, it may not be possible to switch from the interlocking movement state to the free movement state due to a failure of the apparatus. In such a case, the surgeon immediately operates the interlocking movement release unit 29. Then, a pulse signal is given from the interlocking movement release unit 29 to the top board movement control unit 21. Upon receiving this pulse signal, the top board movement control unit 21 forcibly cancels the interlocking movement state. By doing so, the top plate 1 is switched to a free movement state, and the operator manually operates the top plate 1 to move it. That is, while the biopsy needle K is being inserted, the subject M confined in the gantry can be pulled out and opened.
[0057]
As described above, according to the second embodiment, even when the biopsy needle K is being inserted, the top board 1 can be freely moved to check the insertion path and the like. Moreover, the top plate 1 can be automatically returned to the original position, and the insertion of the biopsy needle K can be resumed promptly. Further, when an emergency state occurs while in the interlocking movement state, the interlocking movement state is promptly canceled and switched to the free movement state, and the operator can manually operate the top plate 1 himself.
[0058]
<Third embodiment>
A tomography apparatus according to a third embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of the X-ray CT apparatus according to the third embodiment, and FIG. As shown in FIGS. 10 and 11, the X-ray CT apparatus of the third embodiment has a moving distance adding unit 30 (moving distance adding means) and a biopsy needle detecting unit 31 (in addition to the configuration of the second embodiment described above). The apparatus has the same configuration and effect as the second embodiment except that it is provided with a puncture needle detection means and a data initialization unit 32 (data initialization means). To avoid this, only the differences are described.
[0059]
In the apparatus of the second embodiment, the position data of the top board 1 at the time when the movement of the top board 1 is switched from the interlocking movement state to the free movement state is stored in the top board position memory 28. When the free movement state is switched to the interlocking movement state, the stored position data of the top board 1 is read and quickly returned to the original position. However, when the operator wants to continuously insert the biopsy needle K by switching to the interlocking movement state after the operator manually operates the top plate 1 by switching to the free movement state and inserting the biopsy needle K manually There is. In addition, when the operator confirms the route in which the biopsy needle K is inserted by manually operating the top board 1 in the free movement state or the route to be inserted from now on, fine adjustment of the insertion route is performed from this point. Sometimes you want to do it. In such a case, it is inconvenient to remove the biopsy needle K from the subject M, re-set the entire apparatus, and insert the biopsy needle K. The third embodiment includes a moving distance adding unit 30, a biopsy needle detecting unit 31, and a data initializing unit 32 in order to eliminate such inconvenience and inconvenience.
[0060]
The movement distance adding unit 30 is for continuously calculating the distance that the top 1 has moved from the time when the interlocking movement state is switched to the free movement state. In other words, the moving distance adding unit 30 is connected to the table moving distance calculating unit 20 and the table position memory 28, and the table 1 has moved to the position data of the table 1 stored in the table position memory 28. The distance is added.
[0061]
The biopsy needle detection unit 31 is for detecting whether or not the biopsy needle K is attached to the holding device 24 in a state where the biopsy needle K is inserted into the subject M. As shown in FIG. 11, the biopsy needle detection unit 31 has a configuration in which the light generation source 31 a and the light detection unit 31 b face each other with the biopsy needle K attached to the holding device 24 interposed therebetween. . That is, when the biopsy needle K is extracted from the holding device 24, the light receiving surface of the light detection unit 31b that has been blocked by the biopsy needle K is opened, and light from the light generation source 31a is detected. The light is converted into an electrical signal and supplied to the data initialization unit 32. The light generating source 31a includes a light emitting diode, LED, laser light, and the like, and the light detection unit 31b includes a photodiode.
In this embodiment, it is determined that the biopsy needle K is not attached when the biopsy needle K is completely removed from the holding device 24. However, the light intensity is detected by the light detection unit 31b. Accordingly, the presence or absence of the biopsy needle K may be determined.
[0062]
The data initialization unit 32 is for initializing stored data from the time when insertion of the biopsy needle K is started when the biopsy needle K is extracted from the subject M and the holding device 24. That is, when the top board 1 is switched from the interlocking movement state to the free movement state, the position data of the top board 1 stored in the top board position memory 28 and the top board 1 are moved manually by the free movement state. The distance is deleted.
[0063]
According to the third embodiment apparatus having such a configuration, the biopsy needle is moved while the operator manually moves the top plate 1 after switching the movement state of the top plate 1 from the interlocking movement state to the free movement state. Insert K. At this time, the rotary encoder 25 continuously detects the distance at which the biopsy needle K is inserted into the subject M from the time when the biopsy needle K is switched to the free movement state, and the result is the table top movement distance detection unit 20. Send to. In the top board movement distance calculation unit 20, the movement distance of the top board 1 is continuously calculated based on the detection result.
[0064]
On the other hand, the position data of the top board 1 at the time when the movement state of the top board 1 is switched from the interlocking movement state to the free movement state is stored in the top board position memory 28.
[0065]
Then, the movement distance of the top board 1 calculated by the top board movement distance calculation section 20 and the position data of the top board 1 stored in the top board position memory 28 are input to the movement distance addition section 30, and the position of the top board 1 is The movement distance from the time of switching to the free movement state is added to the data. Then, the calculated movement distance of the top board 1 is input to the top board movement control unit 21 to move and correct the position of the top board 1. That is, the same conditions as when the top plate 1 is moved while continuing the interlocking movement state can be obtained. As a result, even if the biopsy needle K is inserted while manually operating the top 1 by switching to the free movement state, the biopsy needle is continuously switched from the state where the biopsy needle K is inserted to the interlocking movement state. K can be inserted.
[0066]
In addition, when the top 1 is switched to a free movement state and the operator confirms the route through which the biopsy needle K has been inserted by manual operation and the route to be inserted from now on, and performs fine adjustment of the route to be inserted The biopsy needle K is extracted from the subject M and the holding device 24. Then, the biopsy needle detection unit 31 detects that the biopsy needle K is not attached and gives an electrical signal to the data initialization unit 32. When the data initialization unit 32 deletes the position data of the table 1 stored in the table position memory 28, the movement distance of the table 1 continuously calculated up to this point is also deleted. The That is, since all the accumulated information after the biopsy needle K has been inserted is erased, the position of the top board 1 when the biopsy needle K is removed is set as the biopsy needle K insertion position. That's right.
[0067]
That is, after the operator performs fine adjustment of the insertion angle of the biopsy needle K, the biopsy needle K is applied to the subject M until the needle tip Ka of the biopsy needle K appears on the CT fluoroscopic surface when the biopsy needle K is removed. I will stab you. Then, when the needle tip Ka appears, the top plate 1 is switched to the interlocking movement state, and the biopsy needle K insertion is resumed.
[0068]
As described above, according to the third embodiment, the top plate 1 is moved to the free movement state and manually operated, the biopsy needle K is inserted, and then the interlocking movement state is changed to the continuous life. The meter reading K can be inserted. In addition, the operator confirms the route through which the biopsy needle K is inserted by manually operating the top board 1 in the free movement state, and the route to be inserted from now on, and finely adjusts the route into which the biopsy needle K is inserted. When the biopsy needle K is once removed from the subject M and the holding device 24, the cumulative information regarding the insertion of the biopsy needle K is erased. Therefore, since the time when the biopsy needle K is extracted is set as the insertion position of the biopsy needle K, there is no need to re-set the entire apparatus, and if the fine adjustment of the insertion angle is performed, the biopsy needle is started from that point. K piercing can be resumed in an interlocked movement state.
[0069]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1) Although the apparatus of the said Example was an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus (magnetic resonance tomography apparatus) is mentioned as a modification.
[0070]
(2) In the apparatus of the above-described embodiment, the gantry G itself is set perpendicular to the subject M so that the subject M is irradiated with X-rays perpendicularly. Tomographic imaging may be performed by tilting the gantry G so as to irradiate obliquely.
[0071]
(3) In the apparatus of the third embodiment, the top plate 1 is switched to the free movement state, manually operated to insert the biopsy needle K into the subject M, and then switched to the interlocking movement state to continuously biopsy needle K. In order to perform the insertion, the movement distance adding unit 30 corrected the position of the top board 1 by adding the distance moved by the top board 1 after switching the free movement state to the position data of the top board 1, The top plate position data at the time of switching from the moving state to the free moving state and from the free moving state to the interlocking moving state is detected by the top plate position detector 19 and stored in the top plate position memory 28. Then, it is also possible to read the position data of both at the appropriate time and calculate the moving distance of the top board 1.
[0072]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the first aspect of the present invention, if the insertion point and the target point of the insertion needle in the subject are designated and input from the screen, the insertion angle of the insertion needle can be increased. Since it is calculated, the surgeon can puncture the subject with the puncture needle according to the puncture angle. As the insertion of the insertion needle starts, the insertion distance of the insertion needle is detected in real time, and the moving distance of the top board is calculated from the insertion distance and the insertion angle. Input to the plate movement control means. Then, the top plate is automatically controlled and driven. In other words, since the top plate is driven in synchronization with the operation of the insertion needle of the surgeon, the operator can concentrate on the tip of the insertion needle displayed on the screen and perform the work accurately. it can. As a result, the insertion of the insertion needle can be performed quickly.
[0073]
According to the second aspect of the present invention, even when the insertion needle is inserted into the subject, the insertion is performed by operating the table drive switching means to switch the table to the free movement state. You can easily check the needle insertion path.
[0074]
According to the third aspect of the invention, when the top plate is in the interlocking movement state, if the interlocking movement state cannot be canceled due to an emergency state, the interlocking movement canceling means is operated to forcibly move freely. Can be switched to. That is, the subject confined in the gantry can be released by manually operating the top board.
[0075]
According to the fourth aspect of the present invention, when the top board is switched from the interlocking movement state to the free movement state by operating the top board drive switching means, the position data of the top board at that time is stored in the top board position storage means. Has been. Conversely, when the top panel drive switching means is operated to switch the top board to the interlocking movement state, the top board position data stored in the top board position storage means is read, and the top board is automatically set to the original position. Since it returns, the insertion of the insertion needle can be resumed quickly.
[0076]
According to the invention described in claim 5, the moving distance of the top plate is calculated separately from the time when the moving state of the top plate is switched from the interlocking moving state to the free moving state. Then, the travel distance of the top board is added to the data of the top board position stored when the top board is switched from the interlocking movement state to the free movement state. The added movement distance of the top board is read by the top board movement control means, and the position of the top board is moved and corrected according to the movement distance. That is, it is possible to insert the insertion needle continuously by manually operating the top plate in the free movement state and inserting the insertion needle into the interlocking movement state.
[0077]
According to the sixth aspect of the present invention, when the operator pulls out the insertion needle from the subject after switching the moving state of the top plate from the interlocking moving state to the free moving state, the top plate is stored in the top plate position storage means. The position data of the top plate and the movement distance of the top plate continuously calculated by manual operation of the top plate are deleted. In other words, once the insertion needle is removed from the subject, cumulative information from the start of insertion of the insertion needle is erased, and that point in time is set as the initial state for inserting the insertion needle. The That is, the operator does not need to change the setting of the entire apparatus, only fine adjustment of the insertion path of the insertion needle can be performed, and insertion of the insertion needle can be resumed from the time when the insertion needle is removed. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing an overview of tomography by an apparatus according to an embodiment.
FIG. 3 is a front view schematically showing an overview of tomography by an example apparatus.
FIG. 4 is a diagram showing an input screen for a biopsy needle insertion point in the embodiment device.
FIG. 5 is a diagram showing an input screen for a tissue sampling point in an example measure.
FIG. 6 is a schematic diagram of a biopsy needle fixing unit and a rotary encoder.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating a moving distance of the top board.
FIG. 8 is a flowchart showing the progress of tissue collection by a biopsy needle.
FIG. 9 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray CT apparatus according to a second embodiment.
FIG. 10 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray CT apparatus according to a third embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a biopsy needle holding device.
FIG. 12 is a diagram showing a display screen for insertion needle guidelines in a conventional apparatus.
FIG. 13 is a diagram showing a display screen during the insertion of the insertion needle in the conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ... Top plate
2 ... X-ray tube
3 ... X-ray detector
14 ... Image reconstruction unit
16 ... Monitor
17 ... mouse
18 ... Angle calculator
19 ... Top plate position detector
20 ... Top plate travel distance calculation unit
21 ... Top plate movement controller
25 ... Rotary encoder
A ... Biopsy needle insertion point
B ... Tissue sampling point
K ... biopsy needle
M… Subject

Claims

In a tomography apparatus having a configuration in which a tomographic image of a puncture site of a puncture needle in a subject is displayed on a monitor in real time, (a) a tomographic image shows a puncture point and a target point of a puncture needle in a subject. Screen input means for designating and inputting each on the projected monitor screen, and (b) Angle calculation for calculating the puncture angle of the puncture needle using the puncture point and target point designated by the screen input means Means, (c) a piercing distance detecting means for detecting a piercing distance of the piercing needle in accordance with an operation of inserting the piercing needle into the subject, and (d) a piercing angle calculated by the angle calculating means. And a top plate movement distance calculating means for calculating in real time a distance for moving the top board from the stab distance detected by the stab distance detecting means; Plate movement distance calculation means A top plate movement control means for controlling the movement of the top board according to the movement distance of the top board calculated in real time; and (f) a top board drive means for driving the top board while being controlled by the top board movement control means. A tomographic apparatus characterized by that.

2. The tomography apparatus according to claim 1, wherein (g) the interlocking movement state in which the top plate is moved in accordance with the insertion operation of the insertion needle and the insertion operation of the insertion needle are independent of the top plate. A tomography apparatus comprising top plate drive switching means for supplying an operation signal to the top plate movement control means for switching to a free movement state, which is a state in which the head is freely moved.

The tomography apparatus according to claim 2, further comprising: (h) interlocking movement canceling means for forcibly switching the top plate movement control means to the free movement state when in the interlocking movement state. Shooting device.

The tomography apparatus according to claim 2 or 3, further comprising: (i) a top plate position storage unit that stores the position of the top plate at the time when the top plate drive switching unit switches from the interlocking movement state to the free movement state; The top plate movement control means reads out the data of the top plate position stored in the top plate position storage means when the top plate drive switching means switches from the free movement state to the interlocking movement state, and corresponds to the data. A tomographic apparatus, wherein the top plate is moved to the position.

5. The tomography apparatus according to claim 4, wherein (j) the top plate stored in the top plate position storage means when the top plate is switched from the interlocking movement state to the free movement state by the top board drive switching means. Based on the insertion distance of the insertion needle and the insertion angle of the insertion needle continuously detected by the insertion distance detection means after the position data is switched to the free movement state, the top plate movement distance A movement distance adding means for adding the movement distance of the top plate calculated from the detection means, and the top plate movement control means is switched from the free movement state to the interlocking movement state by the top plate drive switching means, A tomography apparatus characterized in that the moving distance of the top plate calculated by the moving distance adding means is read and the top plate is moved to a position corresponding to the moving distance.

6. The tomography apparatus according to claim 5, wherein (k) an insertion needle detecting means for detecting whether or not an insertion needle is attached and (l) insertion from a subject when the top is in a free movement state. The top plate calculated by the top plate position data stored in the top plate position storage means and the movement distance addition means is received by detecting the state that the needle has been removed and receiving the electrical signal transmitted from the insertion needle detection means. A tomography apparatus comprising: a data initialization unit that erases the moving distance of the data and initializes the distance.