JP5537138B2

JP5537138B2 - Ｘ線ｃｔ装置及びその制御プログラム

Info

Publication number: JP5537138B2
Application number: JP2009280605A
Authority: JP
Inventors: 茂片山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: JP2011120725A

Description

本発明は、Ｘ線撮影機器を搭載した回転部を被検体の周囲で回転させつつ投影データを収集し、収集した投影データを固定部に伝送して断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置及びその制御プログラムに関する。

近年の一般的なＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球を被検体の体軸を中心に回転させつつＸ線を曝射させ、Ｘ線管球に対向して設けられた検出器にて被検体を透過したＸ線量を検出する構成を採用している。前記検出器がＸ線の検出量に応じて生成するデータは、Ｘ線管球や検出器を取り付けた回転部から、当該回転部を保持する固定部に伝送され、感度補正等の前処理を経て被検体の断層像に再構成される。

このように、回転部と固定部との間でデータを伝送しなければならない関係上、光、電荷結合、電波等を通信媒体として利用した非接触の伝送装置が必要とされる。通常、非接触式の伝送装置は、送信素子又は受信素子の劣化や伝送経路の汚れ等に起因して、接触式の伝送装置に比べて高頻度で通信エラーが発生する。

従来のＸ線ＣＴ装置は、回転部及び固定部間のデータ伝送の誤りを検出すべくＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等の周知のエラーチェックを行い、エラーが検出されたならば、ＣＲＣ符号を用いた誤り訂正や、データの再送又は補完を行ってエラーに対処する手段が講じられている。また、データの再送や補完では対処できない程の重度のエラーが検出された場合には、患者への不要被曝や、誤診に繋がる異常画像の表示を回避すべく、無条件でスキャンシーケンスを中断し、被検体へのＸ線曝射を強制停止するようになっている。

なお、前記通信エラーに起因したスキャンシーケンスの中断と同様に、被検体への不要被曝等を防止する先行技術としては、例えば特許文献１に開示されたＸ線ＣＴ装置が知られている。この装置は、Ｘ線管球の異常を検出したことに応じて、Ｘ線管球によるＸ線の曝射を停止する構成を採っている。

特開２００４−５５３１４号公報

救急現場では、Ｘ線ＣＴ装置による断層像撮影を含む診断時間が、患者の生命に関わるケースが想定される。したがって、回転部，固定部間の通信エラーが診断に直接的に関与しない程度のものであれば、スキャンシーケンスを中断するよりもむしろ自動復帰して診断画像が異常画像であるかどうか、又は再撮影が必要かどうかをオペレータ自身が判断できるほうが望ましい場合もある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｘ線撮影機器を搭載した回転部と、この回転部を保持する固定部との間で通信エラーが発生した場合において、迅速な診断及び不要被曝の防止を実現しつつも、診断画像による誤診を適確に防止することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じている。

本発明の第１の視点は、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線発生部及び被検体を透過したＸ線を検出して検出データを生成するＸ線検出部を有する回転部と、この回転部を回転可能に保持する固定部と、前記回転部から前記固定部に前記検出データを伝送するデータ伝送手段と、このデータ伝送手段を介して前記固定部に伝送された検出データを用いて画像を再構成する再構成手段と、前記データ伝送手段を介した検出データの伝送時に生じる通信エラーを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段によって検出された通信エラーが重度の場合、前記Ｘ線の曝射を停止せしめる停止手段と、前記エラー検出手段によって検出された通信エラーが軽度の場合、当該通信エラーの発生箇所を含む検出データを用いて前記再構成手段により再構成される画像が異常画像たり得る旨を警告する警告手段とを備えたＸ線ＣＴ装置である。

本発明の第２の視点は、前記Ｘ線ＣＴ装置の制御プログラムである。

上記のような手段を講じた本発明によれば、Ｘ線撮影機器を搭載した回転部と、この回転部を保持する固定部との間で通信エラーが発生した場合において、迅速な診断及び不要被曝の防止を実現しつつも、診断画像による誤診を適確に防止することができる。

本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック構成図。同Ｘ線ＣＴ装置が断層像を得る際に実行する処理のフローチャート。同Ｘ線ＣＴ装置が診断画像を表示する際に実行する処理のフローチャート。同Ｘ線ＣＴ装置の表示部に表示される診断画像の一例を示す模式図。同Ｘ線ＣＴ装置による警告（付帯情報の付加）を説明するための模式図。同Ｘ線ＣＴ装置による警告（彩色の反転）を説明するための模式図。

以下、本発明の一実施形態を、図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０のブロック構成図である。同図に示すように、本Ｘ線ＣＴ装置１０は、架台装置Ａとコンソール装置Ｂとで構成されている。以下、それぞれが具備する構成要素について説明する。

架台装置Ａは、被検体にＸ線を曝射し当該被検体を透過したＸ線を検出して投影データ（又は生データ）を取得する。なお、Ｘ線ＣＴシステムの撮影系には、Ｘ線管球と２次元検出器システムとが一体として被検体の周囲を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE) タイプ、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管球のみが被検体の周囲を回転する固定／回転(STATIONARY/ROTATE)タイプ等様々なタイプがある。本実施形態では、現在主流を占めている回転／回転タイプのＸ線ＣＴ装置を例として説明する。

図１に示すように、架台装置Ａは、回転部１０１と、該回転部１０１を回転可能に保持する固定部１０２とで構成され、Ｘ線管球１０３、２次元検出器システム１０４、データ収集回路（ＤＡＳ）１０５、非接触データ伝送装置１０６、エラー処理部１０７、架台駆動部１０８、高電圧発生部１０９、給電部１１０、Ｘ線管球側コリメータ及びＸ線検出器側コリメータ（共に図１には図示せず）を有している。

回転部１０１は、架台駆動部１０８により駆動され、１回転あたり１秒以下という高速で被検体の回りを回転する。

Ｘ線管球１０３は、Ｘ線を発生する真空管であり、回転部１０１に設けられている。当該Ｘ線管球１０３には、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電流、管電圧）が高電圧発生部１０９から供給され、供給された電力により電子を加速させターゲットに衝突させることで、有効視野領域ＦＯＶ内に載置された被検体に対してＸ線を曝射する。

なお、Ｘ線管球１０３と被検体との間には、当該Ｘ線管球１０３から曝射されるＸ線ビームの形状をコーン状（四角錐状）又はファンビーム状に整形するＸ線管球側コリメータ（図示せず）が設けられている。

２次元検出器システム１０４は、被検体を透過したＸ線を検出する検出器システムであり、Ｘ線管球１０３に対向する向きで回転部１０１に取り付けられている。当該２次元検出器システム１０４には、シンチレータとフォトダイオードとの組み合わせで構成される複数の検出素子が検出面を形成し、被検体の体軸方向（スライス方向）とそれに直交するチャンネル方向とに関してマトリクス状に配列されている。なお、検出素子において入射Ｘ線を電荷に変換する方式として、直接変換方式と間接変換方式とがある。本実施形態は、いずれの方式にも拘泥されない。

データ収集回路（ＤＡＳ）１０５は、ＤＡＳチップが配列された複数のデータ収集素子列を有し、２次元検出器システム１０４で検出されたＭ×Ｎの全チャンネルに関する膨大なデータ（１ビューあたりのＭ×Ｎチャンネル分のデータを以下「生データ」という）を入力し、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等の後、非接触データ伝送装置１０６に出力する。

非接触データ伝送装置１０６は、回転部１０１に設けられた回転側送受信部１０６ａと、固定部１０２に設けられた固定側送受信部１０６ｂとで構成されている。回転側送受信部１０６ａは、データ収集回路１０５から送られる生データを固定側送受信部１０６ｂに伝送する。固定側送受信部１０６ｂは、回転側送受信部１０６ａから受信した生データを、エラー処理部１０７を介して前処理部１２０に出力する。なお、回転側送受信部１０６ａ及び固定側送受信部１０６ｂ間のデータ伝送は、例えば光を通信媒体とする光通信を応用した非接触通信にて行われる。ただし、非接触データ伝送装置１０６の通信方式は、必ずしも光通信を応用したものに限られず、電波を通信媒体として使用したもの等、他の非接触通信方式を採用してもよい。

エラー処理部１０７は、検出部１０７ａと、修復部１０７ｂと、判定部１０７ｃとで構成されている。検出部１０７ａは、ＣＲＣを用いた周知のチェック手順等を用いて、非接触データ伝送装置１０６を介して回転部１０１と固定部１０２との間で行われるデータ伝送のエラーを検出する。修復部１０７ｂは、検出部１０７ａによって検出された通信エラーの発生箇所を含む不完全な生データを、ＣＲＣを用いた誤り訂正、非接触データ伝送装置１０６による生データの再送、又は正常に固定側送受信部１０６ｂが受信した生データ等を用いた補完によって修復する。判定部１０７ｃは、検出部１０７ａが検出した通信エラーの深刻度合いを判定する。本実施形態では、特に通信エラーの継続時間Ｔに関する閾値Ｔε（実数：Ｔε＞０）に基づいて前記エラーの深刻度合いを判定するものとする。

架台駆動部１０８は、診断用開口内に挿入された被検体Ｐの体軸方向に平行な中心軸のまわりに、Ｘ線管球１０３と２次元検出器システム１０４とを一体で回転させる等、架台装置Ａを構成する各部の駆動制御を行う。

高電圧発生部１０９は、Ｘ線の曝射に必要な電力をＸ線管球１０３に供給する装置であり、高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等から成る。

給電部１１０は、回転部１０１に設けられたスリップリングや固定部１０２に設けられたブラシ等で構成され、固定部１０２から供給される電力を、高電圧発生部１０９を初めとする回転部１０１に設けられた各部に供給する。

Ｘ線検出器側コリメータは、２次元検出器システム１０４の各検出素子に入射するＸ線を整形するものであり、２次元検出器システム１０４のＸ線入射側に設けられる。

次に、コンソール装置Ｂについて説明する。コンソール装置Ｂは、前処理部１２０、ホストコントローラ１２１、記憶部１２２、再構成部１２３、入力部１２４、表示部１２５、スピーカ１２６、画像処理部１２７、警告部１２８、及びデータ／制御バス１５０を具備している。

前処理部１２０は、非接触データ伝送装置１０５を介してデータ収集回路１０５から生データを受け取り、感度補正やＸ線強度補正を実行する。なお、当該前処理部１２０によって前処理が施された生データは、「投影データ」と呼ばれる。

ホストコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメインメモリ等で構成され、撮影処理、データ処理、画像処理等に関する統括的な制御を行う。

記憶部１２２は、架台部Ａで収集された生データ、投影データ、再構成画像データ等を記憶する。

再構成部１２３は、所定の再構成パラメータ（再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するための閾値等）に基づいて投影データを再構成することで、所定のスライス分の再構成画像データを生成する。なお、再構成部１２３は、少なくともフル再構成法による再構成を実現するアルゴリズムと、ハーフ再構成法による再構成を実現するアルゴリズムとを使い分けて、再構成画像データを生成することができる。なお、フル再構成とは、少なくとも被検体Ｐの周囲３６０度分の投影データから画像を再構成する手法であり、ハーフ再構成とは、被検体Ｐの周囲１８０度分の投影データにＸ線ビームのファン角度α分の投影データを加えて画像を再構成する手法である。

入力部１２４は、キーボード、各種スイッチ、トラックボール、マウス等で構成され、オペレータを介してスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件を入力可能な装置である。

表示部１２５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等を採用したディスプレイであり、画像処理部１２７から入力される信号に基づいてＸ線ＣＴ画像等を選択的に表示する。

スピーカ１２６は、オペレータに報知すべき情報の音声ガイダンスや、操作に関する警告音等を発生させる。

画像処理部１２７は、再構成部１２３により生成された再構成画像データに対して、ウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理を行い、表示部１２５に出力する。また、画像処理部１２７は、オペレータの指示に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の生成を行い、表示部１２５に出力する。出力された画像データは、表示部１２５においてＸ線ＣＴ画像として表示される。

警告部１２８は、表示部１２５に表示される診断画像が通信エラーに起因する異常画像である可能性を有する場合、表示部１２５へのメッセージ表示やスピーカ１２６による警告音の発生によって、その旨を報知する。

データ／制御バス１５０は、各ユニット間を接続し、各種データ、制御信号、アドレス情報等を送受信するための信号線である。

なお、本実施形態における閾値Ｔεは、フル再構成用の生データを得るのに必要な回転部１０１の回転時間から、ハーフ再構成用の生データを得るのに必要な回転部１０１の回転時間（１８０度にＸ線ビームのファン角度αを加えた角度だけ回転部１０１が回転する時間）を除した値と、略一致するように設定されている。

次に、Ｘ線ＣＴ装置１０の動作について説明する。
［データ収集・再構成］
先ず、生データを収集して再構成画像データを生成するにあたり、Ｘ線ＣＴ装置１０の各部が行う処理について説明する。
図２は、１断面の再構成画像データを得るにあたってＸ線ＣＴ装置１０の各部が行う処理を示すフローチャートである。オペレータが入力部１２４を介して画像撮影の開始を指示すると、ホストコントローラ１２１が架台駆動部１０８に動作開始を指示するとともに、高電圧発生部１０９に給電部１１０への給電を開始させる。

以下、再構成画像データの生成過程を、非接触データ伝送装置１０６において通信エラーが発生しない場合、軽度の通信エラーが発生した場合、重度の通信エラーが発生した場合に分けて説明する。

（通信エラー不発生）
ホストコントローラ１２１からの指示を受けた架台駆動部１０８は、回転部１０１を回転させるとともにＸ線管球１０３にＸ線を発生させて、生データの収集を開始する（ステップＳ１０１）。被検体Ｐを透過したＸ線は、２次元検出器システム１０４においてアナログ電気信号に変換され、データ収集回路１０５でデジタル信号の生データに変換された後、非接触データ伝送装置１０６を介して固定部１０２側に送られる。

非接触データ伝送装置１０６による生データの伝送中には、既述の如くエラー処理部１０７の検出部１０７ａによって通信エラーの発生が監視されている（ステップＳ１０２）。検出部１０７ａによって通信エラーが検出されない場合には（ステップＳ１０２のＮｏ）、非接触データ伝送装置１０６を介して固定部１０２側に伝送された生データがそのまま前処理部１２０に送られる。前処理部１２０は、受け取った生データに感度補正やＸ線強度補正等の前処理を施して投影データを生成する（ステップＳ１０３）。前処理部１２０によって生成された投影データは、記憶部１２２に記憶された後、再構成部１２３に送られる。

投影データを受け取った再構成部１２３は、フル再構成用のアルゴリズムを用いて当該投影データに基づく再構成画像データを生成する（ステップＳ１０４）。再構成部１２３によって生成された再構成画像データは、記憶部１２２に記憶される（ステップＳ１０５）。以上で１断面の再構成画像データを得るための、一連の処理が終了する。その後、継続して断層像の撮影が行われる場合には、図２に示す各処理が再度実行される。

（軽度の通信エラー）
前記ステップＳ１０２の処理において、検出部１０７ａによって通信エラーが検出された場合には（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、修復部１０７ｂによって生データの再送又は補完で当該通信エラーに対処可能か否かが判定される（ステップＳ１０６）。ここでは、例えば閾値Ｔεよりも短時間に設定された閾値を設定し、当該通信エラーの継続時間Ｔが当該閾値未満の場合に再送又は補完にて対処可能と判定させ、継続時間Ｔが当該閾値以上の場合に再送又は補完にて対処不可能と判定させる。

生データの再送又は補完にて前記通信エラーに対処可能と判定される場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、修復部１０７ｂは、非接触データ伝送装置１０６に当該通信エラーの発生箇所に相当する生データを再送させるか、前処理部１２０に当該通信エラーの発生箇所に相当する生データを補完させて、当該通信エラーに対処する（ステップＳ１０７）。なお、再送又は補完のいずれにて通信エラーに対処するかは、オペレータが予め設定しておく構成としてもよいし、継続時間Ｔに応じて修復部１０７ｂが自動的に決定するようにしてもよい。

再送又は補完によって修復された生データは、前処理部１２０にて感度補正等の前処理が施された後（ステップＳ１０３）、再構成部１２３に送られる。そして、再構成部１２３によるフル再構成（ステップＳ１０４）を経て生成された再構成画像データが、記憶部１２２に記憶される（ステップＳ１０５）。以上で１断面の再構成画像データを得るための、一連の処理が終了する。その後、継続して断層像の撮影が行われる場合には、図２に示す各処理が再度実行される。

一方、前記ステップＳ１０６の処理において、生データの再送又は補完では前記通信エラーに対処できないと判断される場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、判定部１０７ｃによって当該通信エラーの発生箇所を含む生データを用いてハーフ再構成が可能であるか否かが判定される（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０８の処理における判定は、前記閾値Ｔεを用いて行われる。判定部１０７ｃは、図示せぬタイマが計時する通信エラーの継続時間Ｔを参照し、該時間Ｔが閾値Ｔε未満である場合（Ｔ＜Ｔε）、当該通信エラーの発生箇所を含む生データを用いてハーフ再構成が可能であると判定する（ステップＳ１０８のＹｅｓ）。この場合、当該生データが前処理部１２０に送られ、感度補正やＸ線強度補正等の前処理が施された投影データが生成される（ステップＳ１０９）。前処理部１２０によって生成された投影データは、記憶部１２２に記憶された後、再構成部１２３に送られる。

投影データを受け取った再構成部１２３は、ハーフ再構成用のアルゴリズムを用いて当該投影データに基づく再構成画像データを生成する（ステップＳ１１０）。再構成部１２３によって生成された再構成画像データは、通信エラーが発生した生データに基づく画像データである旨の識別情報が付加されて、記憶部１２２に記憶される。以上で１断面の再構成画像データを得るための、一連の処理が終了する。その後、継続して断層像の撮影が行われる場合には、図２に示す各処理が再度実行される。

（重度の通信エラー）
前記ステップＳ１０８の処理において、通信エラーの継続時間Ｔが閾値Ｔε以上である場合（Ｔ≧Ｔε）、判定部１０７ｃは、通信エラーの発生箇所を含む生データを用いたハーフ再構成が不可能であると判断する（ステップＳ１０８のＮｏ）。この場合、判定部１０７ｃは、架台駆動部１０８にスキャンシーケンスの中断を指示する。この指示を受けた架台駆動部１０８は、Ｘ線管球１０３によるＸ線の曝射を停止させ（ステップＳ１１２）、一連のデータ収集を強制終了する。この場合、継続して断層像を撮影する過程にあったとしても、オペレータが入力部１２４を介してスキャンシーケンスの再開を指示しない限り、その後の撮影処理は行われない。

［診断画像表示］
次に、記憶部１２２に記憶された再構成画像データを用いて、診断画像を表示部１２５に表示する処理について説明する。

図３は、診断画像の表示に際してＸ線ＣＴ装置１０の各部が実行する処理のフローチャートである。
再構成画像データが記憶部１２２に記憶された後、Ｘ線ＣＴ装置１０は、診断画像の表示形式、入力部１２４を介して断層像を表示すべき断面の指定、投影像を表示すべき方向の指定等、各種表示条件の指定を受け付けている（ステップＳ２０１）。

オペレータが入力部１２４を介して診断画像の表示形式等を指定すると、当該指定された診断画像の表示に使用される再構成画像データが記憶部１２２から画像処理部１２７に送られる。このとき、画像処理部１２７は、記憶部１２２から送られた再構成画像データと、入力部１２４を介して指定された表示条件とに基づいて任意断面の断層像、任意方向からの投影像、疑似３次元画像等の生成を行い、ＲＧＢ処理等の画像処理を施して表示部１２５に出力する。表示部１２５は、画像処理部１２７から送られたデータに基づいて、診断画像を表示する（ステップＳ２０２）。

このとき、警告部１２８によって、表示部１２５に表示された診断画像が通信エラーに起因する異常部分を含む可能性があるか否かが判定される（ステップＳ２０３）。この判定は、画像処理部１２７が診断画像の生成に使用した再構成画像データに前記ステップＳ１１１の処理にて説明した識別情報が付加されているか否かに基づいて行われる。

画像処理部１２７が診断画像の生成に使用した再構成画像データに前記識別情報が付加されていない場合、警告部１２８は、当該診断画像が通信エラーに起因する異常部分を含む可能性がないと判定する（ステップＳ２０３のＮｏ）。この場合、通常通り入力部１２４によって再度表示条件の指定を受け付ける状態に移行し（ステップＳ２０１）、表示条件が指定されたならば該条件に応じた診断画像を表示部１２５に表示する（ステップＳ２０２）。

一方、画像処理部１２７が診断画像の生成に使用した再構成画像データに前記識別情報が付加されている場合、警告部１２８は、当該診断画像が通信エラーに起因する異常部分を含む可能性があると判定する（ステップＳ２０３のＹｅｓ）。この場合、警告部１２８は、当該診断画像が異常画像たり得る旨を、表示部１２５へのメッセージ表示やスピーカ１２６による警告音の発生によって警告する（ステップＳ２０４）。この警告は、当該診断画像が表示部１２５に表示されている限り継続される。

警告部１２８によって警告が発せられている間も、入力部１２４によって表示条件の指定が受け付けられている（ステップＳ２０１）。その後、入力部１２４を介して指定された表示条件に従って、前記識別情報が付加されていない再構成画像データに基づいて生成される診断画像が表示部１２５に表示されたならば（ステップＳ２０２）、警告部１２８は、表示部１２５へのメッセージ表示やスピーカ１２６を用いた警告を停止する。

次に、警告部１２８によって行われる表示部１２５を介した警告について、具体例を挙げて説明する。
図４は、前記ステップＳ２０２の処理にて表示部１２５に表示される、警告処理が施されていない診断画像の一例を示す模式図である。表示部１２５の表示画面上の所定位置に、ステップＳ２０１の処理にて指定を受け付けた表示条件で生成された診断画像２００が表示されている。

これに対し図５は、図４に示した診断画像２００が異常画像たり得る旨を警告するメッセージを、当該診断画像２００上に付帯情報として表示した例である。ここでは、付帯情報として“異常画像の可能性あり”との警告メッセージ２０１を診断画像２００の右下隅に表示している。付帯情報の表示位置、サイズ、文言、フォント、彩色等は、診断画像２００の視認性を大きく損なわず、かつオペレータに異常画像たり得る旨を確実に認識させることができるように決定すればよい。また、警告メッセージではなく、図形や記号等を用いて付帯情報を構成してもよい。

また、図６は、図４に示した診断画像の彩色を反転することで、異常画像である可能性を警告した例である。このように、正常な場合とは異なる表示態様で診断画像２００を表示することでも、オペレータに異常画像たり得る旨を知らせることができる。

図５，図６に例示した他にも、診断画像に重複しない位置に警告メッセージを表示する、カラー表示された診断画像をモノクロ表示に変更する、診断画像の輝度を変更する、表示サイズを変更する等、種々の警告態様を採用し得る。また、診断画像への付帯情報の表示や表示態様の変更と共にスピーカ１２６による警告音を発生させてもよいし、診断画像の表示態様等を変更せずにスピーカ１２６による警告音の発生のみによって警告を行うようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０は、回転部１０１，固定部１０２間の通信エラーを検出し、検出した通信エラーが重度の場合はスキャンシーケンスを中断してＸ線の曝射を停止する。このようにすることで、被検体の不要被曝や、異常画像である可能性が極めて高い診断画像による誤診を未然防止することができる。一方で、検出した通信エラーが軽度の場合はスキャンシーケンスを中断せずに、当該通信エラーの発生箇所を含む生データを用いて生成される断層像が異常画像たり得る旨を警告する。したがって、オペレータに異常画像である可能性を認識させた上で、最撮影の要否等の判断を委ねることができる。このように最撮影の要否をオペレータ自身が個別具体的に判断できれば、緊急の診断が必要な場面において迅速な処置が可能となる。

また、通信エラーの深刻度合いを判定するにあたって用いる閾値Ｔεは、ハーフ再構成法を用いた画像再構成に必要な検出データを回転部１０１にて収集するのに必要な時間幅が確保されるように設定され、通信エラーの継続時間Ｔが閾値Ｔε未満であればフル再構成からハーフ再構成に切り替えて再構成画像データを生成する。このようにすれば、収集された生データがフル再構成に使用するには不十分な場合であっても、ハーフ再構成によって十分診断可能な再構成画像データを得ることができる。

また、通信エラーが発生した場合には、先ず生データの再送又は補完によって通信エラーの発生箇所の修復が可能か判定し、修復可能であれば修復して対処するとした。このようにすれば、再送又は補完にて対処可能な程度の軽微な通信エラーに関しては警告部１２８による警告がなされないので、診断画像が異常画像であるか否かを判定するにあたってのオペレータの負担を軽減することができる。

また、具体的な警告方法として付帯情報を診断画像上に表示する場合、当該付帯情報がオペレータの目に付き易いので、確実に異常画像たり得る可能性を警告できる。さらに、診断画像の彩色を反転させる場合、オペレータが一見して当該診断画像が異常画像たり得る可能性を認識できる。さらに、スピーカ１２６により警告音を発生させる場合、オペレータが表示部１２５に表示された警告情報を見落として警告に気づかないような事態を防止できる。

（変形例）
なお、本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。

（１）すなわち、前記実施形態における警告部１２８は、診断画像への付帯情報の追加、診断画像の表示態様の変更、又はスピーカ１２６からの警告音の発生によって、診断画像が通信エラーに起因する異常画像たり得る可能性がある旨を警告するとした。しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置１０にＬＥＤ等の他の出力デバイスを設け、当該デバイスを駆動して警告を行うようにしてもよい。

（２）また、前記実施形態では、非接触データ伝送装置１０６の通信エラーの深刻度合いを判断する要素として、通信エラーの継続時間に関する閾値を用いるとした。しかしながら、前記判断の要素としては、通信エラーの継続時間に関する閾値以外の要素を採用することもできる。

通信エラーの継続時間に関する閾値を用いない例としては、例えば回転部１０１の回転角度を用いる方法を採用し得る。この場合には、フル再構成用の生データを収集するに必要な回転部１０１の回転角度から、ハーフ再構成用の生データを収集するに必要な回転部１０１の回転角度（１８０度＋ファン角度α）を除した角度を、閾値φとして設定する。そして、通信エラー発生時の回転部１０１の回転角度θを計測して、該角度θが前記閾値φ未満であれば（θ＜φ）、スキャンシーケンスを継続して警告部１２８による警告処理を施し、該角度θが前記閾値φ以上であれば（θ≧φ）、スキャンシーケンスを中断させ、Ｘ線の曝射を停止させる。

（３）また、前記実施形態では、通信エラーの深刻度合いに応じてフル再構成とハーフ再構成とを使い分ける場合について説明した。しかしながら、通信エラーの深刻度合いを問わず、フル再構成又はハーフ再構成のいずれか一方のみを行うようにしてもよい。このとき、スキャンシーケンスを継続して警告部１２８による警告処理を施す場合と、スキャンシーケンスを強制停止する場合とを隔てる閾値として、例えば一応の診断が可能な再構成画像データが生成できる程度の通信エラーの継続時間を設定すればよい。この閾値となる時間としては、経験則から導出される時間を用いることが考えられる。例えば、Ｘ線管球１０３にて放電（アーキング）が発生した後、自動復帰するまでには５０ｍｓ程度の時間を要するが、この程度の時間内の通信エラーであれば、診断画像への影響が微細であることが知られている。したがって、Ｘ線管球１０３の放電から自動復帰までの時間を、閾値として採用することが考えられる。

この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０…Ｘ線ＣＴ装置、１０１…回転部、１０２…固定部、１０３…Ｘ線管球、１０４…次元検出器システム、１０５…データ収集回路、１０６…非接触データ伝送装置、１０７…エラー処理部、１２０…前処理部、１２３…再構成部、１２５…表示部、１２６…スピーカ、１２７…画像処理部、１２８…警告部

Claims

被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線発生部及び被検体を透過したＸ線を検出して検出データを生成するＸ線検出部を有する回転部と、
この回転部を回転可能に保持する固定部と、
前記回転部から前記固定部に前記検出データを伝送するデータ伝送手段と、
このデータ伝送手段を介して前記固定部に伝送された検出データを用いて画像を再構成する再構成手段と、
前記データ伝送手段を介した検出データの伝送時に生じる通信エラーを検出するエラー検出手段と、
前記エラー検出手段により検出された前記通信エラーの継続時間と前記通信エラーの継続時間に関する閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記通信エラーの継続時間が前記閾値以上であるとき前記Ｘ線の曝射を停止せしめる停止手段と、
を備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線発生部及び被検体を透過したＸ線を検出して検出データを生成するＸ線検出部を有する回転部と、
この回転部を回転可能に保持する固定部と、
前記回転部から前記固定部に前記検出データを伝送するデータ伝送手段と、
このデータ伝送手段を介して前記固定部に伝送された検出データを用いて画像を再構成する再構成手段と、
前記データ伝送手段を介した検出データの伝送時に生じる通信エラーを検出するエラー検出手段と、
前記エラー検出手段により検出された前記通信エラーの継続時間と前記通信エラーの継続時間に関する閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記通信エラーの継続時間が前記閾値未満であるとき前記通信エラーの発生箇所を含む検出データを用いて前記再構成手段により再構成される画像の異常可能性について警告する警告手段と、
を備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記データ伝送手段は、電波又は光を通信媒体とした非接触式のデータ伝送装置であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記閾値は、ハーフ再構成法を用いた画像再構成に必要な検出データを前記回転部にて収集するのに必要な時間幅が確保されるように設定され、
前記再構成手段は、前記エラー検出手段によって通信エラーが検出されない場合、当該検出データに基づいてフル再構成法を用いた再構成を行い、前記通信エラーの継続時間が前記閾値未満である場合、当該検出データを用いてハーフ再構成法を用いた再構成を行うことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記通信エラーの発生箇所に相当する検出データを修復する修復手段をさらに備え、
前記停止手段は、前記修復手段によって前記検出データを修復できず、かつ前記通信エラーの継続時間が前記閾値以上である場合、前記Ｘ線の曝射を停止せしめることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記通信エラーの発生箇所に相当する検出データを修復する修復手段をさらに備え、
前記警告手段は、前記修復手段によって前記検出データを修復できず、かつ前記通信エラーの継続時間が前記閾値未満である場合、前記再構成手段により再構成される画像の異常可能性について警告することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記修復手段は、前記データ伝送手段による検出データの再送、又は、正常に前記固定部に伝送された検出データを用いた補完によって、前記検出データを修復することを特徴とする請求項５又は６に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像を表示する表示部をさらに備え、
前記警告手段は、前記通信エラーの発生箇所を含む検出データを用いて前記再構成手段により再構成された画像が前記表示部に表示されたとき、当該画像の異常可能性の警告情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像を表示する表示部をさらに備え、
前記警告手段は、前記通信エラーの発生箇所を含む検出データを用いて前記再構成手段により再構成される画像が前記表示部に表示されるとき、当該画像の彩色を反転させて、当該画像が異常画像たり得る旨を警告することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
音声を発生させるスピーカをさらに備え、
前記警告手段は、前記スピーカから警告音を発生させることで、前記再構成手段により再構成された画像が異常画像たり得る旨を警告することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線発生部及び被検体を透過したＸ線を検出して検出データを生成するＸ線検出部を有する回転部と、この回転部を回転可能に保持する固定部と、前記回転部から前記固定部に前記検出データを伝送するデータ伝送部とを備えたＸ線ＣＴ装置の制御プログラムであって、
前記Ｘ線ＣＴ装置に、
前記データ伝送部を介して前記固定部に伝送された検出データを用いて画像を再構成する再構成機能と、
前記データ伝送部を介した検出データの伝送時に生じる通信エラーを検出するエラー検出機能と、
前記エラー検出機能により検出された前記通信エラーの継続時間と前記通信エラーの継続時間に関する閾値とを比較する比較機能と、
前記比較機能により前記通信エラーの継続時間が前記閾値以上であるとき前記Ｘ線の曝射を停止せしめる停止機能と、
前記比較機能により前記通信エラーの継続時間が前記閾値未満であるとき前記通信エラーの発生箇所を含む検出データを用いて前記再構成手段により再構成される画像の異常可能性について警告する警告機能と、
を実現させるための制御プログラム。