JP5502610B2

JP5502610B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP5502610B2
Application number: JP2010137517A
Authority: JP
Inventors: 玄近藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-06-16
Also published as: JP2012000248A

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に係り、特に、スキャン条件の設定を支援する機能を備えたＸ線ＣＴ装置に関する。

従来、事前に策定された各種の「レファレンス・プラン」を記憶し、そのレファレンス・プランに対応した「スキャン実行画面」を表示装置に表示するとともに、表示装置の画面上でオペレータのレファレンス・プランの選択要求を受け付けるＧＵＩの機能を備えたレファレンス・プラン方式のＸ線ＣＴ装置が提案されている（特許文献１参照）。

「レファレンス・プラン」は、被検体の属性（性別、年齢、体格）、検査目的、検査部位などのスキャンの内容に応じて策定され、通常、利用価値の観点からＸ線ＣＴ装置を用いたスキャンに関する高度な専門知識を有する有識者等により策定されたＸ線ＣＴ装置の制御プログラムとして用意される。

「スキャン実行画面」は、選択したレファレンス・プランの被検体の属性その他の項目を表示し、スキャンの結果などを表示する画面である。レファレンス・プラン方式のＸ線ＣＴ装置では、スキャンの開始要求を受けると、スキャン実行画面と一対一で対応するレファレンス・プランに含まれるスキャン条件（Ｘ線の強度やエネルギーなどであり、ＣＴ画像の画質や精度に依存し且つ任意に設定可能とされる条件）に基づいてスキャンが実行される。

特開２００９−０６６２８８号公報

Ｘ線ＣＴ装置を起動させたときの最初のスキャン実行画面（スキャンの操作や結果・進行状況を表示する画面であって、ログイン・パスワードの認証画面などの準備用画面を含まない。）、即ち、表示装置の初期画面は、プリセットされ且つ変更できないことが多い。そのため、オペレータがスキャンに臨んで必要なレファレンス・プランを選択し、スキャン実行画面を切り替えるといった操作を行うことが通常となっている。

ここで、Ｘ線ＣＴ装置のスキャン実行画面は、Ｘ線ＣＴ装置の高機能化とともに複雑化しており、表示装置の１つの表示画面を複数に分割し或いはマルチウィンドウで表示される。また、その初期画面は、Ｘ線ＣＴ装置の機種等に依存し、使用頻度が高いと推察されるレファレンス・プランに関わるスキャン実行画面であったり、スキャン実行画面ではない他の画面であったりと、様々に設定されている。

このため、レファレンス・プランの選択（スキャン実行画面の切り替え）にあっては、オペレータがＸ線ＣＴ装置の取り扱いに不慣れであるなどの事情により、トライ・アンド・エラーで時間を費やすことが多い。

特に、救急の場合にあっては、当直の担当医その他のオペレータがＸ線ＣＴ装置の取り扱いに不慣れであるケースが比較的多くなるところ、救急のスキャンに際してスキャン実行画面の表示に多くの時間を費やすのは非常に不都合なことである。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、不慣れなオペレータであっても速やかにスキャンに臨むことができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係るＸ線ＣＴ装置では、スキャンの内容に応じて予め策定されたスキャン条件をレファレンス・プランとして記憶しておき、そのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置に表示するとともに、表示装置の画面上でオペレータのレファレンス・プランの選択要求を受け付けるＧＵＩの機能を備えたレファレンス・プラン方式のＸ線ＣＴ装置において、何れかのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置の初期画面として設定し且つその設定の変更を可能とする初期画面設定部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、不慣れなオペレータであっても速やかにスキャンに臨むことができる。

本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１実施形態を示す機能ブロック図。図１の画像処理部にて実行される初期画面設定処理の流れを示すフローチャート。図１のＸ線ＣＴ装置の作用説明図。

添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１実施形態を示す図である。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、寝台装置２、回転架台３及びコンソール４を備え、レファレンス・プランに基づくヘリカルスキャンを実行する。

[寝台装置]
寝台装置２は、Ｘ線照射場となる回転架台３に被検体Ｐを送り込み、予め策定されたレファレンス・プランにおいて設定され或いは手動で設定されたスキャン範囲を対象に連続的なＸ線照射が可能となるように構成される。

[回転架台]
回転架台３は、被検体ＰをＸ線照射し、スキャン計画で設定された既定のスキャン範囲を対象に透過Ｘ線の連続的な減衰率分布を収集するように構成される。

被検体挿通路３１は、寝台装置２により搬送されてくる被検体Ｐを挿通可能に構成され、被検体Ｐに対するＸ線照射場となる。被検体挿通路３１を取り囲むようにして、架台駆動装置３２、Ｘ線発生管３３、Ｘ線検出器３４、高電圧発生装置（X-ray Generator）３５、ＤＡＳ（Data Acquisition System）３６、架台側制御部３７が設けられる。

架台駆動装置３２は、Ｘ線発生管３３とＸ線検出器３４を互いに対向保持しながら回転可能に構成され、被検体挿通路３１を回転心としたＸ線発生管３３及びＸ線検出器３４の３６０℃の旋回を可能にする。

Ｘ線発生管３３は、高電圧発生装置３５から所要の管電圧及び管電流の供給を受け、３６０°の任意回転位置から管電圧及び管電流に応じた強度及びエネルギーでＸ線のファンビームを放射し、被検体ＰをＸ線照射する。

Ｘ線検出器３４は、複数のＸ線検出素子が被検体Ｐの体軸方向（アキシャル方向）及びその体軸直行方向（チャンネル方向）に２次元配列されたＸ線検出素子アレイとして構成される。このＸ線検出器３４は、被検体挿通路３１の周りで旋回するＸ線発生管３３から放射されて被検体挿通路３１内を移動する被検体Ｐを通過した透過Ｘ線、即ち、被検体Ｐのヘリカル軌道を通過した透過Ｘ線を各Ｘ線検出素子にて検出し、透過Ｘ線の減衰率（吸収率）に応じた電気信号を出力する。

ＤＡＳ３６は、Ｘ線検出器３４の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号を収集して一定時間の積分（サンプルホールド）を行い、その積分値をＡＤ変換し、被検体Ｐに含まれる体内組織によるＸ線の減衰率を反映したディジタル形式の収集データを生成する。

架台側制御部３７は、高電圧発生装置３５から出力され、Ｘ線発生管３３から放射されるＸ線のエネルギーと強度を決する管電圧及び管電流を制御する。また、架台側制御部３７は、ＤＡＳ３６から収集データを受け取りエラーチェックの判定情報を付加して前処理部４２に伝送する。

[コンソール]
コンソール４は、寝台装置２及び回転架台３を制御し、寝台装置２及び回転架台３の協働により生成されるスキャン範囲の連続的な減衰率分布に基づいて、被検体Ｐの断層画像を構成し且つ表示するように構成される。

主制御部４１は、スキャン計画に従って寝台装置２、架台駆動装置３２及び架台側制御部３７を統制し、天板２１の位置制御、Ｘ線発生管３３の回転制御、架台側制御部３７のサンプルホールド信号の生成タイミングなどを設定してヘリカルスキャンの全体的制御を行う。

前処理部４２は、再構成処理部４３にて実行される再構成処理の前処理として、架台側制御部３７から受け取った収集データについてエラーチェックを行うとともに、キャリブレーション、感度補正及びＸ線減衰率の対数変換（ラドン変換）などの処理を施し、いわゆる投影データ（生データ）を生成する。

再構成処理部４３は、前処理部４２で生成された投影データについて、フーリエ変換法又はフィルタ補正逆投影法に基づく再構成処理を施してＸ線減衰率分布（ＣＴ値分布）を算出し、このＸ線減衰率分布に基づいて被検体Ｐの断層画像となる画像データを生成する。

記憶部４４は、再構成処理部４３で生成された画像データのほか、事前に策定された各種の「レファレンス・プラン」を記憶する。レファレンス・プランは、被検体の身体的（性別、年齢、体格）、検査目的、検査部位などのスキャンの内容に応じて策定され、通常は、利用価値の観点からＸ線ＣＴ装置を用いたスキャンに関する有識者により策定され、主制御部４１の制御プログラムとして用意される。

画像処理部４５は、記憶部４４に保存された画像データに基づいて断層画像や３次元立体画像などの各種のスキャン画像を生成して表示装置４６の画面上に表示する。

また、この画像処理部４５は、表示装置４６にレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示するとともに、表示装置４６の画面上でオペレータのレファレンス・プランの選択要求を受け付けるＧＵＩ（Graphical User Interface）の機能を有する。画像処理部４５は、受け付けたレファレンス・プランの選択結果を主制御部４１に伝達し、主制御部４１はレファレンス・プランに基づくヘリカルスキャンを実行する。

ここに、画像処理部４５は、何れかのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置４６の初期画面として設定し且つその設定の変更を可能とする初期画面設定部として機能する。なお、初期画面は、Ｘ線ＣＴ装置１が起動したときに最初に表示される画面である。

入力装置４７は、キーボードやマウスなどの操作デバイスを有し、操作デバイスを用いた画像のコントラストや関心領域（Region of Interest）などの表示条件や、レファレンス・プランの選択といったオペレータの各種の要求を画像処理部４５に伝達する。

図２はＸ線ＣＴ装置１の画像処理部４５（初期画面設定部）にて実行される初期画面設定処理の流れを示すフローチャートである。以下、この初期画面設定処理における各ステップを説明する。

ステップＳ１０１は、表示装置４６に「曜日（スケジュール）」の選択画面を表示して、オペレータの「曜日」の選択を受け付けるステップである。

ステップＳ１０２は、「曜日」がオペレータによって選択されたか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判定するステップである。

ステップＳ１０３は、ステップＳ１０２で＜Ｙｅｓ＞と判定した場合に実行し、表示装置４６に「時間（スケジュール）」の選択画面を表示して、オペレータの「時間」の選択を受け付けるステップである。なお、ステップＳ１０２で＜Ｎｏ＞と判定した場合はステップＳ１０１に戻り、オペレータによって「曜日」が選択されるまで待機する。

ステップＳ１０４は、スキャンスを実行する予定の時間がオペレータによって選択されたか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判定するステップである。

ステップＳ１０５は、レファレンス・プランの特定で必要となる項目のうち、項目（大）を表示装置４６に表示して、オペレータの項目（大）の選択を受け付けるステップである。項目（大）については、「大人」、「子供」、「大人・子供共通」など、被検体の身体的属性に関わる情報が割り当てられる。

ステップＳ１０６は、１つの項目（大）がオペレータによって選択されたか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判定するステップである。

ステップＳ１０７は、ステップＳ１０６で＜Ｙｅｓ＞と判定した場合に実行し、レファレンス・プランの特定で必要となる項目のうち、項目（中）を表示装置４６に表示して、オペレータの項目（中）の選択を受け付けるステップである。項目（中）については、「頭部」、「頚部」、「胸部」、「腹部」、「下腹部」、「腕部」、「上半身」、「下半身」、これら各部の組み合わせ、「救急（全身）」など、被検体のスキャン部位に関わる情報が割り当てられる。なお、ステップＳ１０６で＜Ｎｏ＞と判定した場合はステップＳ１０５に戻り、項目（大）が選択されるまで待機する。

ステップＳ１０８は、１つの項目（中）がオペレータによって選択されたか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判定するステップである。

ステップＳ１０９は、ステップＳ１０８で＜Ｙｅｓ＞と判定した場合に実行し、レファレンス・プランの特定に必要となる項目のうち、項目（小）を表示装置４６に表示して、オペレータの項目（小）の選択を受け付けるステップである。項目（小）については、項目（中）におけるスキャン部位の詳細区分（例えば、上部、中央部、下部）が割り当てられる。なお、ステップＳ１０８で＜Ｎｏ＞と判定した場合はステップＳ１０７に戻り、項目（中）が選択されるまで待機する。

ステップＳ１１０は、１つの項目（小）がオペレータによって選択されたか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判定するステップである。なお、項目（小）は、その指定の要否を選択できる。

ステップＳ１１１は、ステップＳ１１０で＜Ｙｅｓ＞と判定した場合に実行し、オペレータにより選択された項目（大）、項目（中）、項目（小）で特定されるレファレンス・プランを主制御部４１に伝達するとともに、そのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置４６の初期画面として設定するステップである。

なお、ステップＳ１１１にて表示装置４６の初期画面を設定した後は、ステップＳ１０１に移行し、同様の処理が繰り返される。

次に、作用を説明する。

図３はＸ線ＣＴ装置１の作用説明図であり、初期画面設定処理にて設定された表示装置４６の初期画面（スキャン実行画面）の分類例である。

表示装置４６の初期画面は、初期画面設定処理におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１１１の処理により、スキャンのスケジュールにおける各曜日の時間区分ごとに異なるスキャン実行画面に設定される（図３参照）。

従って、例えば月曜日の１３：００〜１７：００までの間にＸ線ＣＴ装置１が起動したとき、被検体は「大人」であり且つスキャン部位は「胸部の上部」であるとしたレファレンス・プランに基づくスキャンが可能な状態となる。同時に、そのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面が表示装置４６の初期画面として表示される。

次いで、オペレータのスキャン開始要求があると、「大人」の「胸部の上部」を対象とするスキャン制御（寝台の駆動制御やＸ線の強弱制御）にてヘリカルスキャンが実行される。そして、スキャンが例えば１３：３０に終了すると、表示装置４６の表示画面は、元のスキャン実行画面（月曜日、１３：００〜１７：００のスキャン実行画面）に戻る。

その後、１７：００となった時点でスキャン実行画面が切り替えられ、被検体は「大人」であり且つスキャン部位は「下腹部の中央部」であるとしたレファレンス・プランに基づくスキャンが可能な状態となる。同時に、そのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面が表示装置４６の初期画面として表示される。

次に、効果を説明する。

Ｘ線ＣＴ装置１にあっては、
（１）何れかのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置４６の初期画面として設定し且つその設定の変更を可能とするが画像処理部４５（初期画面設定部）を備える。このため、レファレンス・プランに従ったスキャンを行うときに、そのレファレンス・プランに対応したスキャンの準備及びスキャン実行画面の表示が既に完了しているという言わばスキャンの事前設定が可能となる。故に、Ｘ線ＣＴ装置の取り扱いに不慣れなオペレータであっても、速やかにスキャンに臨むことができる。
（２）画像処理部４５は、曜日ごとに且つ時間ごとに個別のスキャン実行画面を設定し且つその設定の変更を可能とする（初期画面設定処理におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１１１の処理）。このため、スキャンの事前設定をスキャンスケジュールごとに行うことができ、（１）の効果に加えてＸ線ＣＴ装置の利便性が向上する。
（３）画像処理部４５は、レファレンス・プランの項目を表示装置４６の画面上に表示するとともに、１つの項目が選択されたことを条件に他の項目を順次表示する（初期画面設定処理におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１１１の処理）。このため、スキャン実行画面の設定操作について不慣れな者であっても、スキャンの事前設定が容易に行え、（１）の効果を得ることが容易となる。

以上、本発明に係るＸ線ＣＴ装置を１つの実施形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、本実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の発明の要旨を逸脱しない限り設計の変更や追加等は許容される。

初期画面設定部は、スキャン実行画面が設定されていない曜日又は時間についても、何らかのスキャン実行画面（例えば、被検体として「大人・子供共通」、スキャン部位について「全身（救急）」としたスキャン実行画面）を表示装置４６の初期画面として設定するようにしてもよい。

また、初期画面設定部は、Ｘ線ＣＴ装置が起動したとき、レファレンス・プランを記憶した病院サーバにアクセスして、スキャンが予定されている被検体に関わるレファレンス・プランをスキャン順序に従って参照し、参照したレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置の初期画面に設定するようにしてもよい。

このとき、初期画面設定部は、病院サーバに記憶されているレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置の初期画面に設定しておくか否かの判断をオペレータに要求し、オペレータの許可があったことを条件に、その設定を行うようにしてもよい。

Ｐ…被検体，１…Ｘ線ＣＴ装置，２…寝台装置，３…回転架台，３１…被検体挿通路，３２…架台駆動装置，３３…Ｘ線発生管，３４…Ｘ線検出器，３５…高電圧発生装置，３６…ＤＡＳ，３７…架台側制御部，４…コンソール，４１…主制御部，４２…前処理部，４３…再構成処理部，４４…記憶部，４５…画像処理部，４６…表示装置，４７…入力装置．

Claims

スキャンの内容に応じて予め策定されたスキャン条件をレファレンス・プランとして記憶しておき、レファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置に表示するとともに、表示装置の画面上でオペレータのレファレンス・プランの選択要求を受け付けるＧＵＩの機能を備えたレファレンス・プラン方式のＸ線ＣＴ装置において、
何れかのレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置の初期画面として設定し且つその設定の変更を可能とする初期画面設定部を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記初期画面設定部は、曜日ごとに個別のスキャン実行画面を設定し且つその設定の変更を可能とすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記初期画面設定部は、曜日ごとに且つ時間ごとに個別のスキャン実行画面を設定し且つその設定の変更を可能とすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記初期画面設定部は、レファレンス・プランの特定に必要となる項目が複数用意されている場合、その項目を表示装置の画面上に表示するとともに、１つの項目が選択されたことを条件に他の項目を順次表示していくことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記初期画面設定部は、スキャン実行画面が設定されていない曜日についても、何れかのスキャン実行画面を表示装置の初期画面として設定しておくことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記初期画面設定部は、スキャン実行画面が設定されていない曜日又は時間についても、何れかのスキャン実行画面を表示装置の初期画面として設定しておくことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記初期画面設定部は、Ｘ線ＣＴ装置が起動したとき、レファレンス・プランを記憶した病院サーバにアクセスして、スキャンが予定されている被検体のレファレンス・プランをスキャン順序に従って参照し、参照したレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置の初期画面に設定しておくことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記初期画面設定部は、病院サーバに記憶されているレファレンス・プランに対応したスキャン実行画面を表示装置の初期画面に設定しておくか否かの判断をオペレータに要求し、オペレータの許可があったことを条件に、その設定を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記表示装置の初期画面は、Ｘ線ＣＴ装置が起動したときに最初に表示される画面であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。