JP6255245B2 - X-ray CT apparatus and posture determination method - Google Patents
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Description
本発明は、X線CT装置及び体位判定方法に関し、詳細には、寝台に臥した被検体の体位判定に関する。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus and a posture determination method, and more particularly, to a posture determination of a subject lying on a bed.
従来より、CT検査のワークフローを改善するために、寝台に臥した被検者の体格や体位等の情報を収集及び解析して、被検者の体位に応じた撮影条件を設定する技術がある。例えば特許文献1には、予め被検体に取り付けた目印をもとに被検体の体位を判定する方法が開示されている。特許文献1に記載される方法では、被検体の映像情報をカメラで収集し、事前に収集した基準体位の映像情報と現状映像との照合を行って被検体の体位を判定する。 Conventionally, in order to improve the CT examination workflow, there is a technique for collecting and analyzing information such as a physique and a posture of a subject lying on a bed and setting an imaging condition according to the posture of the subject. . For example, Patent Document 1 discloses a method for determining the posture of a subject based on a mark previously attached to the subject. In the method described in Patent Document 1, video information of a subject is collected by a camera, and the posture of the subject is determined by comparing the video information of the reference posture collected in advance with the current video.
しかしながら、上述の特許文献1に開示される方法を用いる場合、被検体に取り付けた目印を検査後に取り外す作業が必要となる。このため、CT検査における作業量が増えてしまい、ワークフローの改善を期待できない。また、予め目印が印刷された検査着等を用いることが考えられるが、被検体に応じたサイズ及びデザインの検査着を多数用意する必要が生じ、コストが高くなる。また特許文献1に記載されるように、事前に収集した基準体位の情報と現状体位の情報との照合を行う方法では、成人と小児のように体格差が大きい場合は体位判定の精度が低くなる虞がある。また判定精度を向上させるために、事前情報として体格や体位に応じた基準体位情報を収集することが考えられるが、体位判定時に現状体位情報と事前に収集した全ての基準体位情報との照合が必要となるため、処理時間が長くなってしまうという問題がある。 However, when using the method disclosed in Patent Document 1 described above, it is necessary to remove the mark attached to the subject after the examination. For this reason, the work amount in CT inspection increases, and improvement of a workflow cannot be expected. In addition, although it is conceivable to use inspection clothes on which marks are printed in advance, it is necessary to prepare a large number of inspection clothes of a size and a design corresponding to the subject, which increases costs. Further, as described in Patent Document 1, in the method of collating the reference posture information collected in advance with the information on the current posture, the accuracy of posture determination is low when there is a large physique difference between adults and children. There is a risk of becoming. In addition, in order to improve the determination accuracy, it is conceivable to collect reference body position information according to the physique and body position as prior information, but it is necessary to collate the current body position information with all the previously collected reference body position information at the time of body position determination. Since this is necessary, there is a problem that the processing time becomes long.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、寝台に臥した被検体の体位を高速かつ高精度に判定し、検査のワークフローを改善することが可能なX線CT装置及び体位判定方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to determine the posture of a subject lying on a bed with high speed and high accuracy, and to improve the examination workflow. An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus and a posture determination method.
前述した目的を達成するために第1の発明は、被検体にX線を照射するX線源と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを対向配置させた状態で前記被検体の周囲の複数の角度方向からX線を照射し、前記被検体を透過した透過X線データを前記X線検出器により取得するスキャンガントリ部と、前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、前記体位判定部により判定された体位に基づいて被検体の体動を監視する監視領域を設定する体動監視領域設定部と、前記監視領域内の体動を計測し、計測された体動に基づいて撮影を制御する制御部と、を備えることを特徴とするX線CT装置である。
第2の発明は、被検体にX線を照射するX線源と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを対向配置させた状態で前記被検体の周囲の複数の角度方向からX線を照射し、前記被検体を透過した透過X線データを前記X線検出器により取得するスキャンガントリ部と、前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、を備え、前記体位判定部は、前記体幅方向の距離分布の形状に基づいて前記被検体の頭部の向きを示す中間体位を判別する第1体位判定部と、前記体軸方向の距離分布に基づいて前記中間体位から細分化される複数の体位のいずれに該当するかを判定する第2体位判定部と、を備え、前記第1体位判定部は、前記体幅方向の距離分布を前記基準点からの距離値の大きさに基づいて、背景部、遠方部、及び近傍部に多値化し、前記近傍部及び遠方部の個数に基づいて前記中間体位を判定することを特徴とするX線CT装置である。
第3の発明は、被検体にX線を照射するX線源と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを対向配置させた状態で前記被検体の周囲の複数の角度方向からX線を照射し、前記被検体を透過した透過X線データを前記X線検出器により取得するスキャンガントリ部と、前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、を備え、前記体位判定部は、前記体幅方向の距離分布の形状に基づいて前記被検体の頭部の向きを示す中間体位を判別する第1体位判定部と、前記体軸方向の距離分布に基づいて前記中間体位から細分化される複数の体位のいずれに該当するかを判定する第2体位判定部と、を備え、前記第2体位判定部は、前記体軸方向の距離分布を前記基準点からの距離値の大きさに基づいて多値化し、多値化した距離分布における近傍部の広がりの大きさに基づいて、体位を判別することを特徴とするX線CT装置である。
第4の発明は、被検体にX線を照射するX線源と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを対向配置させた状態で前記被検体の周囲の複数の角度方向からX線を照射し、前記被検体を透過した透過X線データを前記X線検出器により取得するスキャンガントリ部と、前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、を備え、前記体位判定部は、前記体幅方向の距離分布の形状に基づいて前記被検体の頭部の向きを示す中間体位を判別する第1体位判定部と、前記体軸方向の距離分布に基づいて前記中間体位から細分化される複数の体位のいずれに該当するかを判定する第2体位判定部と、を備え、前記第1体位判定処理において中間体位が左向き・右向き・左手上げ・右手上げのいずれかと判定した場合、前記第2体位判定部は、多値化された前記体幅方向距離分布を取得し、近傍部の広がりの大きさに基づいて足側か頭側かを判別することを特徴とするX線CT装置である。
In order to achieve the above-described object, the first invention provides the X-ray source that irradiates the subject with X-rays and the X-ray detector that detects the X-rays transmitted through the subject while facing each other. A scan gantry unit that irradiates X-rays from a plurality of angular directions around the subject and obtains transmitted X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector; and the subject in the scan gantry unit A bed that is carried into and out of the radiation irradiation space, a reconstruction processing unit that reconstructs a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector, and operations of the scan gantry unit and the bed. A control unit for controlling, a distance measuring device for measuring a distance from a predetermined measuring point to each point on the subject, and a subject from a predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device. The body axis direction of the specimen and A distance distribution creating unit that creates a distance distribution in the width direction, a body posture determining unit that determines the posture of the subject based on the distance distribution, and a body posture setting unit that sets the body posture determined by the body posture determining unit as an imaging condition A body motion monitoring region setting unit that sets a monitoring region for monitoring the body motion of the subject based on the body position determined by the body position determining unit, and measuring the body motion in the monitoring region and measuring the body An X-ray CT apparatus comprising: a control unit that controls imaging based on motion .
According to a second aspect of the present invention, an X-ray source for irradiating a subject with X-rays and an X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject are arranged to face each other at a plurality of angles around the subject. A scan gantry unit that irradiates X-rays from the direction and acquires transmitted X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector, and carries the subject in and out of an X-ray irradiation space in the scan gantry unit A bed, a reconstruction processing unit for reconstructing a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector, a control unit for controlling operations of the scan gantry unit and the bed, and a predetermined unit A distance measuring device that measures the distance from the measurement point to each point on the subject, and the body axis direction and the body width of the subject from the predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device Create distance distribution of directions A posture distribution determination unit, a posture determination unit that determines the posture of the subject based on the distance distribution, and a posture setting unit that sets the posture determined by the posture determination unit as an imaging condition. A first body position determination unit configured to determine an intermediate body position indicating a head direction of the subject based on a shape of a distance distribution in the body width direction; and the intermediate body position based on the distance distribution in the body axis direction. A second body position determination unit that determines which of the plurality of body positions is subdivided from the first body position, and the first body position determination unit calculates the distance distribution from the reference point in the body width direction. The X-ray CT apparatus is characterized in that it is multi-valued into a background part, a far part, and a near part based on the size of the image and determines the intermediate body position based on the number of the near part and the far part.
According to a third aspect of the present invention, a plurality of angles around the subject in a state where an X-ray source that irradiates the subject with X-rays and an X-ray detector that detects the X-rays transmitted through the subject are arranged to face each other. A scan gantry unit that irradiates X-rays from the direction and acquires transmitted X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector, and carries the subject in and out of an X-ray irradiation space in the scan gantry unit A bed, a reconstruction processing unit for reconstructing a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector, a control unit for controlling operations of the scan gantry unit and the bed, and a predetermined unit A distance measuring device that measures the distance from the measurement point to each point on the subject, and the body axis direction and the body width of the subject from the predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device Create distance distribution of directions A posture distribution determination unit, a posture determination unit that determines the posture of the subject based on the distance distribution, and a posture setting unit that sets the posture determined by the posture determination unit as an imaging condition. A first body position determination unit configured to determine an intermediate body position indicating a head direction of the subject based on a shape of a distance distribution in the body width direction; and the intermediate body position based on the distance distribution in the body axis direction. A second body position determination unit that determines which of the plurality of body positions to be subdivided from, wherein the second body position determination unit calculates the distance distribution from the reference point in the distance distribution in the body axis direction. The X-ray CT apparatus is characterized in that the body position is determined based on the size of the spread in the vicinity of the multi-valued distance distribution based on the multi-valued distance distribution.
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of angles around the subject in a state where an X-ray source that irradiates the subject with X-rays and an X-ray detector that detects the X-rays transmitted through the subject are arranged to face each other. A scan gantry unit that irradiates X-rays from the direction and acquires transmitted X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector, and carries the subject in and out of an X-ray irradiation space in the scan gantry unit A bed, a reconstruction processing unit for reconstructing a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector, a control unit for controlling operations of the scan gantry unit and the bed, and a predetermined unit A distance measuring device that measures the distance from the measurement point to each point on the subject, and the body axis direction and the body width of the subject from the predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device Create distance distribution of directions A posture distribution determination unit, a posture determination unit that determines the posture of the subject based on the distance distribution, and a posture setting unit that sets the posture determined by the posture determination unit as an imaging condition. A first body position determination unit configured to determine an intermediate body position indicating a head direction of the subject based on a shape of a distance distribution in the body width direction; and the intermediate body position based on the distance distribution in the body axis direction. And a second body position determination unit that determines which of the plurality of body positions is subdivided from, and determines whether the intermediate body position is leftward, rightward, left-handed, or right-handed in the first body position determination process. In this case, the second body position determination unit acquires the multi-valued body width direction distance distribution, and determines whether it is the foot side or the head side based on the size of the spread in the vicinity. X-ray CT apparatus.
第5の発明は、所定の計測点に配置された距離計測装置により寝台に臥した被検体上の各点までの距離を計測するステップと、計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を演算装置が作成するステップと、前記距離分布に基づいて演算装置が被検体の体位を判定するステップと、判定された体位を撮影条件として設定するステップと、前記体位を判定するステップにより判定された体位に基づいて被検体の体動を監視する監視領域を設定するステップと、前記監視領域内の体動を計測し、計測された体動に基づいて撮影を制御するステップと、を含むことを特徴とする体位判定方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a step of measuring a distance to each point on the subject lying on a bed by a distance measuring device arranged at a predetermined measurement point, and a predetermined distance of the subject based on the measured distance The calculation device creates a distance distribution in the body axis direction and body width direction of the subject from the reference point, the step of the calculation device determining the posture of the subject based on the distance distribution, and the determined posture is photographed A step of setting as a condition, a step of setting a monitoring region for monitoring the body movement of the subject based on the body position determined by the step of determining the body position, a body movement in the monitoring region is measured and measured. And a step of controlling photographing based on the body movement .
本発明によれば、寝台に臥した被検体の体位を高速かつ高精度に判定し、CT検査のワークフローを改善することが可能なX線CT装置及び体位判定方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an X-ray CT apparatus and a posture determination method capable of determining the posture of a subject lying on a bed with high speed and high accuracy and improving the CT examination workflow.
[第1の実施の形態]
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。最初に、図1及び図2を参照しながら、X線CT装置1のハードウエア構成を説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the hardware configuration of the X-ray CT apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
X線CT装置1は、スキャンガントリ部100及び寝台101を含むスキャナ10と操作ユニット20とから構成される。スキャンガントリ部100は、X線源102、X線検出器103、コリメータ104、高電圧発生装置105、データ収集装置106、駆動装置107等を含む。操作ユニット20は、制御装置200、入出力装置201、演算装置202等を含む。
The X-ray CT apparatus 1 includes a scanner 10 including a
本発明のX線CT装置1は、所定の計測点から被検体3上の各点までの距離を計測する距離計測装置108を備える。距離計測装置108は、例えば奥行方向の位置情報(距離)を計測可能な深度カメラ等により構成される。第1の実施の形態において、距離計測装置108は図1に示すようにスキャンガントリ部100の上部に配置される例を示す。図1の例では、距離計測装置108は寝台101に対して斜め上方に配置され、寝台101に臥した被検体3の体軸方向を奥行方向として計測点と被検体3上の各点との間の距離情報を取得する。距離計測装置108は計測した距離情報を操作ユニット20の演算装置202に出力する。
The X-ray CT apparatus 1 of the present invention includes a
深度カメラを距離計測装置108として用いる場合、距離情報は深度カメラの視野内における各点までの距離値を画素値として表した距離画像として入力される。距離画像は、例えば各画素を距離値に応じた濃淡で表したグレースケール画像等である。距離画像では遠方方向に徐々に「濃」、近傍方向に徐々に「淡」のように、距離値を例えば256階調の濃淡として表現する。
When a depth camera is used as the
なお、距離計測装置108の配置(計測点の位置)はスキャンガントリ部100の上部に限定されず、他の位置としてもよい。また、距離計測装置108はスキャンガントリ部100と必ずしも一体的に構成されるものに限定されない。例えば、距離計測装置108とスキャンガントリ部100とを別体とし、任意の位置に自在に配置できるようにしてもよい。例えば距離計測装置108を寝台101の幅方向の上部に配置してもよい。距離計測装置108にて計測した距離情報は、配線や無線通信等の通信インターフェースを介して操作ユニット20の演算装置202に入力される。
The arrangement of the distance measurement device 108 (position of the measurement point) is not limited to the upper part of the
入出力装置201は、表示装置211、入力装置212、記憶装置213等を含む。表示装置211は再構成処理装置221により再構成したCT画像や撮影条件等を表示する。入力装置212は、マウス、キーボード、タッチパネル等により構成され、操作者により入力された撮影条件や再構成条件等を制御装置200に送る。記憶装置213は、X線CT装置1の機能を実現するための各種のプログラムやデータ、再構成処理装置221により再構成されたCT画像等を記憶する記憶装置213等を含む。操作者は入出力装置201を介して撮影条件や再構成条件等を入力する。撮影条件は、例えばX線ビーム幅、管電流、管電圧等のX線条件、撮影範囲(体軸方向範囲)、周回当たりの撮影ビュー数、寝台送り速度等である。また再構成条件は、例えば関心領域、FOV(Field Of View)、再構成フィルタ関数等である。
The input /
制御装置200は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたコンピュータである。制御装置200は、入出力装置201により入力された撮影条件や再構成条件に基づいて撮影に必要な各種の制御信号を生成し、スキャナ10の各部に送信する。
The
高電圧発生装置105は制御装置200から送信される撮影スタート信号を受けてX線源102に所定の管電圧、管電流を印加、供給する。X線源102は印加された管電圧に応じたエネルギーのX線を照射する。コリメータ装置104は、制御装置200から送信される制御信号に基づいてコリメータの位置を制御し、X線源102から照射されたX線の照射範囲を制限する。
The
駆動装置107は、制御装置200から送信される制御信号に基づいて、スキャンガントリ部100の回転盤を被検体3の周りに周回させる。寝台101は、制御装置200から送信される制御信号に基づいて寝台の高さ、天板の位置を調整し、被検体3をX線照射空間(開口部99)に搬入・搬出する。
The
X線源102から照射され、被検体3内の各組織においてX線減弱係数に応じて吸収(減衰)されたX線は、被検体3を透過してX線検出器103によって検出される。X線検出器103は2次元方向(チャネル方向及びこれに直交する列方向)に配置された複数の検出素子によって構成される。X線検出器103の各検出素子によって検出されたX線信号は、データ収集装置106によってデジタルデータに変換され、透過X線データとして演算装置202に送出される。
X-rays irradiated from the
演算装置202は、再構成処理装置221及び画像処理装置222等を備える。
The
再構成処理装置221は、データ処理装置106によって収集される透過X線データを取得し、LOG変換、キャリブレーション等の各種のデータ処理を施して断層像の再構成に必要な投影データを作成する。再構成処理装置221は投影データを用いて被検体3の断層像(CT画像)等を再構成する。
The
なお、再構成処理装置221は、撮影で取得し記憶装置213や記録媒体に保存されている投影データに基づいて断層像等の再構成処理を行ってもよい。
Note that the
再構成処理装置221は、生成したCT画像を記憶装置213に保存するとともに表示装置211に表示する。画像処理装置222は、記憶装置213に保存されている断層像に対して画像処理を行う。例えば、記憶装置213に保存されている断層像等を用いて別の被検体画像を生成する。画像処理装置222は、生成した被検体画像を表示装置211に表示するとともに記憶装置213に記憶する。
The
寝台101は、被検体3を寝載する天板、上下動装置、及び天板駆動装置を備え、制御装置200の制御により天板高さを上下に昇降したり、天板を体軸方向へ前後動したり、体軸と垂直方向かつ床面に対し平行な方向(左右方向)への左右動する。制御装置200は後述する体位判定処理により判定された体位情報に基づいて寝台位置を調整する。また撮影中は、撮影条件により決定される寝台移動速度で天板を移動させる。
The
次に、図3を参照しながら、本発明のX線CT装置1の機能構成について説明する。図3は、特に演算装置202及び制御装置200の機能構成を示す。
Next, the functional configuration of the X-ray CT apparatus 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 particularly shows functional configurations of the
本発明に係るX線CT装置1は、主要な機能として、基準点決定部41、体幅方向距離分布作成部42、体軸方向距離分布作成部43、第1体位判定部44、第2体位判定部45、体位設定部46、及び寝台位置調整部47を有する。基準点決定部41、体幅方向距離分布作成部42、体軸方向距離分布作成部43、第1体位判定部44、及び第2体位判定部45は、例えば演算装置202に設けられる。また、体位設定部46及び寝台調整部47は、例えば制御装置200に設けられる。
The X-ray CT apparatus 1 according to the present invention includes, as main functions, a reference
所定の計測点から寝台101に臥した被検体3の各点までの距離情報が距離計測装置108により計測される。計測された距離情報は、演算装置202の基準点決定部41、体幅方向距離分布作成部42、及び体軸方向距離分布作成部43に入力される。距離情報は、例えば、深度カメラ(距離計測装置108)により撮影された距離画像である。
Distance information from a predetermined measurement point to each point of the subject 3 lying on the
基準点決定部41は、取得した距離情報に基づいて被検体3上の基準点を決定する。本実施形態のように、距離計測装置108がスキャンガントリ部100の上部に配置され、寝台101の長手方向を奥行方向として距離を計測する場合は、距離計測装置108と被検体3との最近点7(図8参照)を基準点とすることが望ましい。基準点決定部41は、距離計測装置108から入力される距離画像から最近点7(基準点)を探索する。基準点決定部41は、探索した最近点7の位置情報を体幅方向距離分布作成部42及び体軸方向距離分布作成部43に通知する。
The reference
体幅方向距離分布作成部42は、基準点決定部41により決定された基準点(最近点7)を基準にして、距離情報から体幅方向(体軸に直交する水平方向)距離分布を作成し、第1体位判定部44及び第2体位判定部45に通知する。体幅方向距離分布とは、横軸が基準点からの体幅方向の位置を示し、縦軸に計測点からの距離値を表した2次元グラフである。
The body width direction distance
体軸方向距離分布作成部43は、基準点決定部41により決定された基準点(最近点7)を基準にして、距離情報から体軸方向距離分布を作成し、第1体位判定部44及び第2体位判定部45に通知する。体軸方向距離分布とは、横軸が基準点からの体軸方向の位置を示し、縦軸に計測点からの距離値を表した2次元グラフである。なお、体軸方向距離分布において横軸の正方向を基準点から遠方へ向かう方向とする場合は、遠方方向体軸方向距離分布と呼ぶ。また横軸の正方向を基準点から近傍へ向かう方向とする場合は、近傍方向体軸方向距離分布と呼ぶものとする。
The body axis direction distance
第1体位判定部44は、体幅方向距離分布作成部42から通知された体幅方向距離分布の形状に基づいて被検体3の体位がいずれの中間体位に該当するかを判別する。中間体位とは被検体3の頭部の向きを示すものであり、スキャンガントリ部100に対して頭部が近い体位が「頭側」、スキャンガントリ部100に対して頭部が遠い体位が「足側」、横臥の場合は「右向け」または「左向け」である。また、これらに加え、「片手上げ(右手上げ、左手上げ)」を中間体位に加えてもよい。第1体位判定部44は、判定した中間体位情報を第2体位判定部45に通知する。
The first body
第2体位判定部45は、体幅方向距離分布作成部42から通知された体幅方向距離分布及び体軸方向距離分布作成部43から通知された体軸方向距離分布に基づいて、中間体位から更に細分化した複数の体位のいずれに該当するかを判定する。第2体位判定部45は判定した体位情報を体位設定部46に通知する。中間体位が「頭側」と判定されている場合は、第2体位判定部45は「頭側うつ伏せ」、「頭側仰向け」を更に判別する。中間体位が「足側」と判定されている場合は、第2体位判定部45は、「足側うつ伏せ」、「足側仰向け」を更に判別する。中間体位が横向け(或いは片手上げ)と判定されている場合は、第2体位判定部45は、「頭側左手上げ」、「頭側右手上げ」、「頭側左向き」、「頭側右向き」、「足側左向き」、「足側右向き」を更に判別する。
Based on the body width direction distance distribution notified from the body width direction distance
体位設定部46は、第2体位判定部45により通知された体位情報を撮影条件として設定する。
寝台位置調整部47は、第2体位判定部45により通知された体位情報に基づいて算出された寝台移動量を演算装置202から取得し、寝台101の高さ位置、及び水平方向位置を移動する。
The
The couch
次に、図4を参照して、本発明に係るX線CT装置1が実行する撮影処理の全体の流れを説明する。 Next, with reference to FIG. 4, an overall flow of imaging processing executed by the X-ray CT apparatus 1 according to the present invention will be described.
断層像の撮影に先立ち、X線CT装置1は、まず距離計測装置108を用いて被検体3の距離情報を取得する(ステップS101)。距離情報とは、所定の計測点(距離計測装置108の位置)から被検体3上の各点への距離を示す情報である。例えば、距離計測装置108として深度カメラを用いる場合は、距離計測装置108(深度カメラ)は、計測点からカメラ視野内の各点までの距離値を画素情報として有する距離画像を取得する。
Prior to tomographic imaging, the X-ray CT apparatus 1 first acquires distance information of the subject 3 using the distance measuring device 108 (step S101). The distance information is information indicating the distance from a predetermined measurement point (the position of the distance measurement device 108) to each point on the subject 3. For example, when a depth camera is used as the
なお、ステップS101において、距離計測装置108は寝台101に臥した状態の被検体3を動画撮影し、距離画像の時間変化から被検体3の寝台101への移動を監視することが望ましい。演算装置202は取得した動画像のうち、被検体3が撮影されたフレーム(被検体あり距離画像50)から被検体3のない状態(寝台101のみが撮影された状態)のフレーム(被検体なし距離画像51)を差分し、被検体3のみが撮像された距離画像(被検体のみ距離画像52)を抽出する。本ステップ以降の距離分布作成処理等では、被検体のみ距離画像52を用いて処理を行う。
In step S <b> 101, it is desirable that the
演算装置202は、ステップS101で取得した被検体のみ距離画像52から被検体3の体幅方向及び体軸方向の距離分布を作成・解析し、体位判定処理を行う(ステップS102)。ステップS102の体位判定処理では、被検体3の体位を、CT検査における代表的な体位(例えば、頭側仰向け、頭側うつ伏せ、足側仰向け、足側うつ伏せ、頭側左手上げ、頭側右手上げ、頭側左向き、頭側右向き、足側左向き、足側右向き)のいずれに該当するかを判定する。演算装置202は、判定した体位情報を記憶装置213に記憶するとともに、制御装置200に出力する。記憶装置213は検査対象の被検体3の体位情報を取得し、その被検体3の検査が終了するまで保持する。体位判定処理の詳細については後述する(図7〜図21)。
The
制御装置200は、ステップS102で判定した体位情報を取得し、取得した被検体3の体位情報に応じて被検体3の体軸方向の向きがスキャンガントリ部100に対し頭側なのか足側なのか、被検体3が仰向け、うつ伏せ、左向き、右向きのいずれかなのかをX線CT装置1の撮影条件として設定する(ステップS103)。
The
また演算装置202は、ステップS102で判定した被検体3の体位情報に基づいて寝台移動量を算出し、制御装置200に通知する。制御装置200は演算装置202から通知された移動量に基づいて寝台101の上下方向位置及び水平方向位置を調整する(ステップS104)。
In addition, the
その後、X線管電圧、X線管電流等のX線条件、撮影範囲、ガントリ回転速度、寝台速度、らせんピッチ、再構成FOV、再構成スライス厚等の各種の撮影条件が設定されると、制御装置200は断層像の撮影を開始する(ステップS105)。
After that, when various imaging conditions such as X-ray conditions such as X-ray tube voltage, X-ray tube current, imaging range, gantry rotation speed, bed speed, helical pitch, reconstruction FOV, reconstruction slice thickness are set, The
ステップS105において制御装置200は、設定された撮影条件に基づいてスキャンガントリ部100の各部及び寝台101の動作を制御する。制御装置200の制御により、高電圧発生装置105がX線源102に電力を供給する。また駆動装置107は、回転速度等の撮影条件に従って回転盤を回転させる。撮影中は寝台速度(らせんピッチ)等の撮影条件に基づいて寝台101が移動される。
In step S105, the
X線源102からのX線照射とX線検出器101による透過X線データの計測が、回転盤の回転とともに繰り返される。データ収集装置106は被検体3の周囲の様々な角度(ビュー)においてX線検出器101により計測された透過X線データを取得し、演算装置202の再構成処理装置221に送る。再構成処理装置221は透過X線データに基づいて被検体3の断層像等を再構成し、記憶装置213に記憶するとともに表示装置211に表示する。
X-ray irradiation from the
断層画像の撮影が終了すると、制御装置200は距離計測装置108に対し距離画像の撮影を指示する。距離計測装置108は、寝台101に臥した被検体3の距離画像を撮影する。距離画像に基づいて被検体3の各点までの距離情報を収集する(ステップS106)。制御装置200は距離情報の時間変化から被検体3が寝台101から降り、移動する様子を監視する。被検体3が寝台101から離れると、一連の撮影処理を終了する。
When the tomographic image capturing is completed, the
次に、ステップS101の断層撮影前の距離画像撮影処理と、ステップS102の体位判定処理の詳細について、図5〜図21を参照して説明する。第1の実施形態では、距離計測装置108としてスキャンガントリ部100の開口部99付近の上部に取り付けられた深度カメラを用いる。深度カメラは寝台101に臥した被検体3の距離画像を撮影する。距離画像には、深度カメラの位置(計測点)から被写体(被検体3や寝台101を含む)の各点までの奥行方向の距離情報が含まれる。
Next, details of the distance image capturing process before tomography in step S101 and the body posture determination process in step S102 will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, a depth camera attached to the upper part of the
なお、体位判定の精度を向上するために、距離画像から被検体3以外の背景(寝台101やスキャンガントリ部100)を削除し、被検体3のみを抽出する前処理を行うことが望ましい。
In order to improve the accuracy of body posture determination, it is desirable to perform a pre-processing for extracting only the subject 3 by deleting the background (the
図5及び図6を参照して、前処理(断層撮影前距離画像撮影処理)について説明する。図6(a)、(b)、(c)の各図は、スキャンガントリ部100の上部に配置された距離計測装置(深度カメラ)108から寝台101を撮影した際に得られる距離画像を示している。体位の一例として、被検体3がスキャンガントリ部100の開口部99に対して頭を向け、仰向けに臥している状態を示す。なお、図6では線図化した図面を用いているが、実際の距離画像は距離値に応じた濃淡を持つグレースケール画像等である。
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, preprocessing (distance image photographing processing before tomography) will be described. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C show distance images obtained when the
図5に示す前処理(断層撮影前距離画像撮影処理)において、制御装置200は距離計測装置108を用いて被検体なし距離画像50を撮影する(ステップS201)。被検体なし距離画像50は、検査対象の被検体3が検査室に入室する前(被検体3が寝台101に臥す前)の寝台周辺を撮影した動画像とする。この動画像のある瞬間(ある1フレーム)の距離画像50を図6(a)に示す。ステップS201の処理により、演算装置202は寝台101までの距離情報と背景までの距離情報から成る被検体なし距離画像50を得る。被検体なし距離画像50は被検体3の検査が終了するまで一時的に記録装置213に保持される。
In the preprocessing (distance image capturing process before tomography) shown in FIG. 5, the
次に、演算装置202は距離画像の動画像に基づいて被検体3の動作を監視する(ステップS202)。例えば、演算装置202は、被検体なし距離画像50を起点として、動画像の時間差分(フレーム間差分)を求め、被検体3の寝台101への移動動作を監視する。前後のフレーム間の差分の変化が一定時間内に一定量以上ある場合、被検者が寝台へ移動中であると判定して、監視を続ける。フレーム間の差分の変化が一定量以下になり、一定時間経過した場合、被検体3が寝台101に臥して静止状態にあると判定して監視を終了する。
Next, the
演算装置202は、被検体3が寝台101に臥している状態で寝台周辺の距離画像の動画像を撮影し、被検体あり距離画像51を取得する(ステップS203)。被検体あり距離画像51のある瞬間(ある1フレーム)の距離画像を図6(b)に示す。ステップS202の処理により、演算装置202は寝台101までの距離情報と背景までの距離情報と被検体3までの距離情報から成る被検体あり距離画像51を得る。被検体あり距離画像51は被検体3の検査が終了するまで一時的に記録装置213に保持される。
The
演算装置202は、被検体なし距離画像50と被検体あり距離画像51との差分から被検体のみ距離画像52を抽出する。図6(c)に被検体のみ距離画像52の一例を示す。被検体のみ距離画像52は被検体3の検査が終了するまで一時的に記録装置213に保持される。被検体3のみ画像52に基づいて体位判定処理が行われる。
The
図7は、図4のステップS102の体位判定処理の手順を示すフローチャートである。図7〜図21を参照してX線CT装置1の演算装置202が実行する体位判定処理について説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the body position determination process in step S102 of FIG. With reference to FIGS. 7 to 21, the posture determination process executed by the
まず、演算装置202は被検体のみ距離画像52から基準点を決定する。第1の実施の形態では、最近点7を基準点とする(ステップS301)。最近点7とは、計測点(距離計測装置108)から被検体3までの距離が最も近い点である。演算装置20は、ステップS301で探索した最近点7を体位判定の基準点として体位判定処理を行う。
First, the
ステップS301では、図8に示すように被検体のみ距離画像52の例えば下半分の領域(図8の点線Aより下の領域)を最近点探索範囲とする。本実施形態ではスキャンガントリ部100に距離計測装置108が設置されてるため、距離画像の下側が計測点に近い領域となる。そのため最近点探索範囲は距離画像の全領域のうち、計測点に近い方の所定範囲を探索範囲とすれば体位を判別するに十分である。また、探索範囲をある程度絞り込むことで処理を高速化できる。
In step S301, as shown in FIG. 8, only the subject, for example, the lower half area (area below the dotted line A in FIG. 8) of the
演算装置202は、最近点探索範囲内で、深度カメラ108から最も距離の近い点を最近点7(図8の×印)とする。最近点7は、被検体のみ距離画像52上で画素値が最も小さい点である。ただし距離値が「0」より大きい画素とする。
The
スキャンガントリ部100に対して頭を向けて臥している場合(以下、「頭側」と呼ぶ)は、最近点7は頭部、スキャンガントリ部100に対して足を向けて臥している場合(以下、「足側」と呼ぶ。)は、最近点7は足部になる。
When the head is directed toward the scan gantry unit 100 (hereinafter referred to as “head side”), the
ステップS301の処理により被検体3の体格や体位に関わらず、頭部または足部のいずれかに最近点7を見出すことができる。図8(a)は成人についての被検体のみ距離画像52を示し、図8(b)は小児についての被検体のみ距離画像52aを示している。
By the processing in step S301, the
次に演算装置202は、体位判定領域75を設定する(ステップS302)。これは体位判定の精度を上げるための処理である。例えば、被検体のみ距離画像52の最近点7の周辺部を体位判定領域75として用いる。
Next, the
図8に示すように、被検体のみ距離画像52に含まれる最近点7が1個の場合は、最近点7を通る体幅方向の直線を基準線71として、距離画像(被検体のみ距離画像52)の下端までの範囲及びその鏡像の範囲(図8(a)、(b)の破線Bより下の範囲)を体位判定領域75に設定する。
As shown in FIG. 8, when there is only one
図9(a)のように最近点が複数ある場合(最近点7a、7b)、演算装置202はまず、最近点7a,7bの重心点7cを求める。つぎに、最近点7a,7bと重心点7cとを通る直線(重心線73と呼ぶ)を求める。最小自乗法等で近似直線を求めてもよい。そして、重心点7c及び重心線72を基準に距離画像(被検体3のみ画像53)の座標変換を行い、補正する。つまり、重心点7cを通る体軸方向(被検体3の体軸方向)の直線が画像の中央になるように平行移動し、重心点7cを回転中心として重心線が体幅方向と水平になるように回転移動する。座標変換後の最近点7a’,7b’の計測点からの距離値は、座標変換前の最近点7a,7bの平均値とする。最近点7a’,7b’の位置の変化量及び距離値の変化量をもとに、その他の画素についても位置及び距離値を補正する。座標変換に用いる変換係数は、検査が終了するまで一時的に記録装置213に保持される。
When there are a plurality of nearest points (
以下の説明では特に断らない限り、体位判定領域75内に対して処理を行うものとする。
In the following description, unless otherwise specified, processing is performed on the body
ステップS302の処理により体位判定領域75が設定されると、演算装置202は、体位判定領域75内の情報を用いて体位判定第1処理を行う(ステップS303)。
体位判定第1処理において演算装置202は、被検体3の体幅方向の距離分布に基づいて頭部の向きを表す中間体位を判別する。具体的には、中間体位は、スキャンガントリ部100に対して頭側、足側、右向き、左向きの4通りを含む。更に、これらの4通りの中間体位グループに頭側右手上げ、頭側左手上げの2通りを追加した6通りとしてもよい。
When the
In the first body posture determination process, the
図10に体位判定第1処理の処理フローを示す。
体位判定第1処理において、演算装置202はまず、被検体のみ距離画像52から体幅方向距離分布を作成する(ステップS401)。
FIG. 10 shows a processing flow of the first body posture determination process.
In the first body posture determination process, the
次に、演算装置202は、ステップS401で作成した体幅方向距離分布を3値化する(ステップS402)。これは体位判定処理の高速化及び安定化のための処理である。ステップS402において演算装置202は、ステップS401で作成した体幅方向距離分布を閾値処理し、背景部を「0」、遠方部を「1」、近傍部を「2」のように3値化する。3値化処理の閾値は予め設定した値としてよいし、距離分布の距離値の最大値と最小値に基づいて被検体3毎に設定してもよい。
Next, the
被検体3の体位に応じた3値化した体幅方向距離分布の例として、図11(a)頭側うつ伏せ両手上げ、図11(b)頭側仰向け両手上げ、図11(c)頭側仰向け両手下げ、図12(a)足側うつ伏せ両手上げ、図12(b)足側仰向け両手上げ、図12(c)足側仰向け両手下げ、図13(a)頭側仰向け左手上げ、図13(b)頭側左向け、図14(a)頭側仰向け右手上げ、図14(b)頭側右向け、図15(b)足側左向け、図16(b)足側右向けの例を示す。
図11〜図16に示す各体幅方向距離分布において、縦軸の正方向が計測点から近傍方向である。横軸は最近点7を中心とする体幅方向(左右)位置を表す。
As an example of the ternary body width direction distance distribution according to the body position of the subject 3, FIG. 11 (a) head-side prone both-hands raising, FIG. 11 (b) head-side supine raising, FIG. 11 (c) head-side 12 (a) Foot-side prone both-hands raised, FIG. 12 (b) Foot-side supine both-hands raised, FIG. 12 (c) Foot-side supine both-hands lowered, FIG. 13 (a) Head-side supine left-hand raised, FIG. (B) Head-to-left, FIG. 14 (a) Head-up, right-hand lift, FIG. 14 (b) Head-to-right, FIG. 15 (b) Foot-side left, FIG. Indicates.
In each body width direction distance distribution shown in FIGS. 11 to 16, the positive direction of the vertical axis is the vicinity direction from the measurement point. The horizontal axis represents the position in the body width direction (left and right) with the
演算装置202は、ステップS402で3値化した体幅方向距離分布の形状から、中間体位を推定する(ステップS403)。中間体位判定処理の詳細な手順を図17のフローチャートに示す。
The
図17に示すように、まず演算装置202は、3値化した体幅方向距離分布の「山」の個数を判定する(ステップS501)。「山」とは、体幅方向距離分布において背景部でない領域を表す。つまり、3値化した体幅方向距離分布のうち値が「1」である一群の領域(遠方部)、及び「2」である一群の領域(近傍部)をそれぞれ1つの「山」と数える。演算装置202は、「山」の数を計数する。
As shown in FIG. 17, the
例えば、図11(a)、(b)の頭側両手上げの体位では「山」の数が3個であり、図11(c)の頭側両手下げの体位では「山」の数が1個である。それぞれの「山」は、頭、右手、左手に相当する。つまり、「山」が1個または3個の場合は、中間体位は「頭側」と判別する(ステップS501;1個または3個)。 For example, the number of “mountains” is 3 in the head-side double-handed position in FIGS. 11A and 11B, and the number of “mountains” is 1 in the head-side double-handed position in FIG. It is a piece. Each “mountain” corresponds to the head, right hand, and left hand. That is, when the number of “mountains” is one or three, the intermediate position is determined as “head side” (step S501; one or three).
「山」が1個の場合、体位としては種々の体位が考えられるが、本発明のX線CT装置1では、通常のCT検査では取らないような特殊な体位(足先を接触させる体位、例えば、足側仰向けにて足のつま先を接触させる、足側うつ伏せにて足の踵を接触させる等)については処理対象としない。したがって、体幅方向距離分布における「山」が1個の場合、その「山」は頭に相当するので「頭側」と推定できる。 In the case where there is one “mountain”, various postures can be considered as the posture, but in the X-ray CT apparatus 1 of the present invention, a special posture that is not taken by normal CT examination (a posture that makes the foot contact) For example, the case where the toes of the foot are brought into contact with the back of the foot, the foot of the foot is brought into contact with the prone side of the foot, etc. is not treated. Therefore, when there is one “mountain” in the distance distribution in the body width direction, the “mountain” corresponds to the head, so it can be estimated as “the head side”.
また、「山」が2個の場合(ステップS501;2個)、ステップS502に進む。 If there are two “mountains” (step S501; two), the process proceeds to step S502.
ステップS501の判定で「山」の数が2個であった場合、演算装置202は最近点7の個数を計数する。図11〜図16に例示するように、「山」が2個かつ最近点7(7a,7b)の個数が2個の場合は(ステップS502;2個)、それぞれの「山」は左足及び右足に相当する。したがって、中間体位は「足側」と判別できる。図12(a)〜(c)、図15(b)、図16(b)に示すように足側はすべて「山」が2個である。
When the number of “mountains” is two in the determination in step S501, the
ステップS502の判定において、最近点7の数が1個の場合は、ステップS503に進む。ステップS503では、演算装置202は2個ある「山」のそれぞれの高さを判定する(ステップS503)。
If it is determined in step S502 that the number of
ステップS503において、各「山」の高さが同程度である場合(ステップS503;同程度)、計測点から同程度の距離に2個の物体があることになるので、それぞれの「山」は右足及び左足に相当する。したがって、中間体位を「足側」と判別する。 In step S503, when the heights of the “mountains” are approximately the same (step S503; approximately the same), there are two objects at the same distance from the measurement point. It corresponds to the right foot and the left foot. Therefore, the intermediate position is determined as “foot side”.
2個ある「山」のどちらか一方が高い場合、計測点から近傍部に頭部があり、高い方の「山」が頭、低い方の「山」が腕に相当する。したがって、左側の「山」の方が高い場合は(ステップS503;左側の方が高い)、中間体位を「右向き(図14(b))、または頭側右手上げ(図14(a))」と判別する。また、右側の「山」の方が高い場合は(ステップS503;右側の方が高い)、中間体位を「左向き(図13(b))、または頭側左手上げ(図13(a))」と判別する。 When one of the two “mountains” is high, there is a head near the measurement point, the “mountain” on the higher side corresponds to the head, and the “mountain” on the lower side corresponds to the arm. Therefore, when the “mountain” on the left side is higher (step S503; the left side is higher), the intermediate position is “rightward (FIG. 14 (b))” or the head side is raised to the right (FIG. 14 (a)). Is determined. If the “mountain” on the right side is higher (step S503; the right side is higher), the intermediate position is “leftward (FIG. 13 (b))” or head-left-hand raised (FIG. 13 (a)). Is determined.
ステップS501の判定において、「山」が3個より多いか、または0個の場合(ステップS501;それ以外)、ステップS504に進む。ステップS504において制御装置200は、距離画像を再度計測させる。その後、演算装置202は、再計測した距離画像に基づいてステップS403の体位判定第1処理を繰り返す。複数回の試行にて中間体位を得られなかった場合は、体位判定不可である旨を操作者に通知する。
If it is determined in step S501 that there are more than three “mountains” or zero (step S501; otherwise), the process proceeds to step S504. In step S504, the
中間体位判定処理により中間体位を得ると、演算装置202は、次に体位判定第2処理を実行する(図7のステップS304)。体位判定第2処理において演算装置202は、体位判定第1処理により得た中間体位の情報と被検体3の体軸方向の距離分布とを用いて、被検体3の体位を更に細分化した体位に判別する。体位判定第2処理において判別する体位は、例えば「頭側仰向け」、「頭側うつ伏せ」、「足側仰向け」、「足側うつ伏せ」、「頭側左手上げ」、「頭側右手上げ」、「頭側左向き」、「頭側右向き」、「足側左向き」、「足側右向き」の10通りを含むものとする。
When the intermediate posture is obtained by the intermediate posture determination process, the
図18に体位判定第2処理の詳細な手順を示す。
図18に示すように、体位判定第2処理において演算装置202は、体位判定第1処理の結果を取得し、取得した被検体3の中間体位に応じた処理を行う。
FIG. 18 shows a detailed procedure of the body posture determination second process.
As shown in FIG. 18, in the posture determination second process, the
体判定第1処理の結果、中間体位が「頭側」と判定されている場合、演算装置202はステップS601〜ステップS604の処理を行う。
まず演算装置202は、体軸方向距離分布を作成するために、ステップS303の体位判定第1処理で中間体位を「頭側」と判定した画像と同じ被検体なし距離画像52を取得する(ステップS601)。
As a result of the first body determination process, when the intermediate body position is determined to be “head side”, the
First, in order to create the body axis direction distance distribution, the
次に、演算装置202はステップS601で取得した被検体なし距離画像52から遠方方向の体軸方向距離分布を作成する(ステップS602)。遠方方向の体軸方向距離分布とは、横軸の正方向を基準点(最近点7)から体軸方向に遠方方向とし、縦軸を計測点からの距離値として表したものである。図19に示すように演算装置202は、最近点7を通り体軸方向(被検体3の体軸方向)に平行な直線において、最近点7を始点として深度カメラ108の遠方へ向かう方向の各点の計測点からの距離値を収集し、遠方方向体軸方向距離分布を作成する。
Next, the
演算装置202は、遠方方向体軸方向距離分布を3値化する(ステップS603)。ステップS603の3値化処理は、図10の体位判定第1処理におけるステップS402と同様に閾値処理により近傍部「2」、遠方部「1」、背景部「0」のように3値化する。ステップS603における閾値は予め設定した値でもよいし、距離分布の距離値の最大値及び最小値に基づいて被検体3毎に設定してもよい。
The
演算装置202は、ステップS603で得た3値化された遠方方向体軸方向距離分布に基づいて計測点の近傍部の大きさを評価する(ステップS604)。近傍部の大きさは3値化された体軸方向距離分布の値が「2」の画素(近傍部)の体軸方向の広がりであり、図19に示す矢印76,77,78の長さで表される。近傍部の大きさ76,77,78は、例えば閾値処理により判定される。ステップS604は最近点7が頭部上側付近にある場合について行われる処理であるため、ここでいう近傍部は頭に相当する。ステップS604の閾値処理の閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の大きさと遠方部の大きさの比率から算出した値を用いてもよい。
The
図19(a)に示すように、被検体3の鼻が近傍部に含まれる場合、含まれない場合と比較して、近傍部の大きさ76が大きくなる。よって、ステップS604の近傍部の大きさ判定処理において近傍部が閾値より大きい場合は(ステップS604;閾値より大)、演算装置202は体位を「頭側仰向け」と判定する。図19(b)に示すように、近傍部の大きさ77が閾値以下である場合は(ステップS604;閾値以下)、「頭側うつ伏せ」と判定する。
As shown in FIG. 19A, when the nose of the subject 3 is included in the vicinity, the
体位判定第1処理の結果、中間体位が「足側」と判定されている場合、演算装置202は、図18のステップS611〜ステップS614の処理を行う。
まず演算装置202は、体軸方向距離分布を作成するために、ステップS303の体位判定第1処理で中間体位を「頭側」と判定した画像と同じ被検体なし距離画像52を取得する(ステップS611)。
If the intermediate posture is determined to be “foot side” as a result of the first posture determination process, the
First, in order to create the body axis direction distance distribution, the
次に、演算装置202は近傍方向の体軸方向距離分布を作成する(ステップS612)。近傍方向の体軸方向距離分布とは、横軸の正方向を基準点(最近点7)から体軸方向に近傍方向とし、縦軸を計測点からの距離値として表したものである。図20に示すように、演算装置202は、最近点7を通り体軸方向(被検体3の体軸方向)に平行な直線において、最近点7を始点として距離計測装置108へ向かう方向の各点における距離値を収集し、近傍方向体軸方向距離分布を作成する。
Next, the
演算装置202は、近傍方向体軸方向距離分布を閾値処理により2値化する(ステップS613)。ステップS613の2値化処理は、体位判定処理の高速化及び安定化のために行う処理である。例えば、背景部を「0」、近傍部を「1」のように2値化する。ステップS613における閾値は予め設定しておいた値でもよいし、距離分布の距離値の最大値及び最小値に基づいて設定してもよい。
The
演算装置202は、ステップS613で得た2値化された近傍方向体軸方向距離分布に基づいて近傍部(距離計測装置108に近い方)の大きさ(矢印79,80,81の長さ)を評価する(ステップS614)。ステップS614は中間体位が足側の体位について行われる処理であるので、近傍部は足に相当し、最近点7は足裏の踵周辺(図20(a))、足の甲周辺(図20(b))、足のつま先周辺(図20(c))のいずれかである。ステップS614の評価は例えば閾値処理により行われる。ステップS614における閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の大きさと遠方部の大きさとの比率に基づいて算出した値を用いてもよい。
The
図20(a)に示すように、被検体3の踵付近が最近点7の場合、踵から足先の部分までが近傍部に含まれるので近傍部79の大きさ(広がり)が大きくなる。図20(c)に示すように、被検体3のつま先付近が最近点7の場合、つま先のみが近傍部80に含まれるので近傍部80の大きさ(広がり)が小さくなる。図20(b)に示すように、被検体3の足の甲付近が最近点7の場合は、足の甲と足のつま先部分が近傍部81に含まれるので、近傍部81の大きさ(広がり)は、最近点7が踵の場合(図20(a))よりは小さく、最近点7がつま先の場合(図20(c))よりは大きくなる。よって、最近点7が足の踵(図20(a))の場合とそれ以外(図20(b)、(c))とを判別できるようにステップS614における閾値を設定すればよい。設定した閾値より近傍部の大きさ(広がり)が大きい場合は足側うつ伏せに、閾値以下の場合は足側仰向けに被検体3の体位を判別できる。
As shown in FIG. 20 (a), when the vicinity of the heel of the subject 3 is the
体位判定第1処理の結果、中間体位が「左向き・右向き・左手上げ・右手上げ」のいずれかと判定された場合、演算装置202は、図18のステップS621〜ステップS626の処理を行う。
As a result of the first posture determination process, if the intermediate posture is determined to be any one of “leftward / rightward / left-handed / right-handed”, the
まず演算装置202は、ステップS303の体位判定第1処理で中間体位を「左向き・右向き・左手上げ・右手上げ」のいずれかと判定した体幅方向3値化距離分布を取得する(ステップS621)。体幅方向3値化距離分布は図10のステップS402で算出されている。
First, the
次に演算装置202は、体幅方向3値化距離分布に基づいて近傍部の大きさを評価する(ステップS622)。ステップS622において最近点7は頭部上側付近または足付近の点であり、近傍部は頭または足に相当する。ステップS622の評価は例えば所定の閾値処理により行われる。閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の大きさと遠方部の大きさとの比率に基づいて算出した値を用いてもよい。
Next, the
図15(a)、図16(a)に示すように最近点7が頭である場合、頭でない場合(足の場合;図15(b)、図16(b))と比べて、体幅方向3値化距離分布の近傍部(計測点側)の広がり82,84が大きくなる。よって、ステップS622の閾値処理で近傍部の広がりの大きさが閾値以下の場合(図15(b)の矢印83、図16(b)の矢印85)は、被検体3の体位は足側左向けまたは足側右向けのいずれかに決まる。
As shown in FIGS. 15 (a) and 16 (a), when the
ステップS622の閾値処理で近傍部の大きさが閾値より大きい場合は、頭側左(右)向き、頭側左(右)手上げのいずれかになる。演算装置202は、手上げか横向きかを判別するためにステップS623〜ステップS626の処理を行う。なお、体の左右は図17の中間体位判定処理のステップS503で判定済みである。
If the size of the vicinity is larger than the threshold value in the threshold processing in step S622, the head is left (right) facing up and the head left (right) is raised. The
ステップS623〜ステップS626の処理はステップS601〜S604と同様の処理である。ただし、ステップS626の大きさ判定において使用する閾値は、ステップS504で使用する閾値とは異なる値を設定してもよい。 The processes in steps S623 to S626 are the same as those in steps S601 to S604. However, the threshold value used in the size determination in step S626 may be set to a value different from the threshold value used in step S504.
図19(c)に示すように、被検体3が横向けの場合、被検体3の鼻は遠方方向体軸方向距離分布の近傍部に含まれない。被検体3の鼻が近傍部に含まれる場合は、含まれない場合と比較して遠方方向体軸方向距離分布における近傍部の広がりが大きくなる(図19(a)参照)。よって、ステップS604の判定と同様に、遠方方向体軸方向距離分布における近傍部の広がりが所定の閾値より大きい場合は仰向け、閾値以下の場合は横向けと判定できる。ここでの仰向け体位は、頭側手上げの体位である。 As shown in FIG. 19 (c), when the subject 3 is sideways, the nose of the subject 3 is not included in the vicinity of the distance direction body axis direction distance distribution. When the nose of the subject 3 is included in the vicinity, the expansion of the vicinity in the distant body axis direction distance distribution is larger than when the nose is not included (see FIG. 19A). Therefore, similarly to the determination in step S604, it can be determined that the vicinity of the distant body axis direction distance distribution is larger than a predetermined threshold value, and when it is equal to or less than the threshold value, it is determined to be horizontal direction. Here, the supine posture is a head-side raised posture.
上述の一連の体位判定処理により体位が判定されると、演算装置202は判定した体位情報を制御装置200に通知する。制御装置200は、体位情報に基づいて寝台位置を調整する(図4のステップS104)。
When the posture is determined by the above-described series of posture determination processes, the
ステップS104の寝台位置調整について図21を参照して説明する。
制御装置200は、まず、距離計測装置108の取り付け角度、距離計測装置108から最近点7までの距離、及び距離計測装置108から最近点7に対応する寝台101上の点までの距離の差分距離から被検体3の最近点7付近の体厚を算出する。制御装置200は、算出した体厚の中心が撮影中心になるように、上下方向の寝台位置を調整する。
The bed position adjustment in step S104 will be described with reference to FIG.
The
次に、制御装置200は、最近点7を基準として体位情報に応じて左右方向(体幅方向)の寝台位置調整点86を設定する。左右方向の寝台位置調整点は、被検体3の体位情報や撮影部位に応じて決定すればよい。例えば、被検体3の体位が頭側仰向けの場合は胸部付近に設定する。制御装置200は、カメラ視野内(距離計測装置108の計測範囲内)の左右方向寝台位置調整点86の座標を参照して、左右方向に寝台位置を調整する。寝台101の移動量は制御装置200が寝台101に通知する。
Next, the
体位情報に応じた寝台位置調整点86が中心になるように寝台位置が調整されると、制御装置200は断層画像の撮影を開始する(図4のステップS105)。
When the bed position is adjusted so that the bed position adjustment point 86 corresponding to the body position information is centered, the
断層画像の撮影が終了すると、制御装置200は距離計測装置108を用いて距離画像を撮影する(図4のステップS106)。制御装置200はステップS106の撮影により被検体3の寝台101からの移動動作を監視する。前後のフレームの差分の変化が一定時間内に一定量以上ある場合、被検体3の寝台移動動作が続行中と判定して、監視を続ける。変化が一定量以下になり、一定時間経過した場合、被検体3が寝台101から移動して検査室から退室したと判定して、監視を終了する。被検体3が検査室から退室したと判定すると、制御装置200は次の検査のために各部の状態を初期状態へ復帰して、一連の撮影処理を終了する。
When the tomographic image capturing is completed, the
以上説明したように、第1の実施の形態のX線CT装置1は、スキャンガントリ部100の上部等、所定の計測点に配置された距離計測装置108により寝台101に臥した被検体3上の各点までの距離を計測し、計測された距離情報に基づいて演算装置202が被検体3の所定の基準点(最近点7)から被検体3の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する。また演算装置202により距離分布に基づいて被検体3の体位を判定し、判定された体位情報をX線CT装置1の撮影条件として設定する。
As described above, the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment is provided on the subject 3 lying on the
これにより、所定の計測点から寝台101に臥した被検体3の各点までの距離情報のみを用いて簡便に被検体3の体位を判別することが可能となる。したがって、通常のCT検査のワークフローにおける操作者の目視による体位判定の作業負担をなくし、撮影準備時間を短縮することが可能となる。また、体位判定のための特殊な検査着等を必要としないため、利用者側に新たなコスト負担を課すこともない。
Accordingly, it is possible to easily determine the posture of the subject 3 using only the distance information from the predetermined measurement point to each point of the subject 3 lying on the
また、判定された体位情報に基づいて制御部200が寝台101の位置を調整するため、操作者の手動による体位設定操作や操作者の目視・手動による寝台位置調整の作業負担がなくなり、ワークフローを改善することができる。
In addition, since the
また、第1の実施の形態では、体位判定第1処理により中間体位を判別した後に、体位判定第2処理を実施して最終的な体位を判定する手順としている。この2段階の手順とすることで、体位判定の処理速度を高速化し、かつ高精度に判定結果を得ることが可能となる。これは、本発明の体位判定処理が通常のCT検査でとられるいくつかの体位の判別を目的とし、特異な体位の判別をあえて適用外とするからである。したがって、本発明の体位判定処理は、特異な体位での撮影を行わない検査、例えば一般的な健康診断等におけるCT検査等に特に好適である。 In the first embodiment, after the intermediate posture is determined by the first posture determination process, the final posture determination is performed by performing the second posture determination process. By using this two-step procedure, it is possible to increase the processing speed of posture determination and obtain a determination result with high accuracy. This is because the posture determination process of the present invention is intended for determination of several postures taken in a normal CT examination, and the determination of specific postures is intentionally excluded. Therefore, the posture determination process of the present invention is particularly suitable for a test that does not perform imaging in a specific posture, such as a CT test in a general health checkup.
また、体位判定処理では、作成した距離分布の形状等に基づいて被検体3の体位を判定するため、従来行われるような所定の基準画像との照合等の複雑な処理を行う必要がない。したがって、演算装置202の処理負荷を軽減し、処理を高速化できる。
Further, in the body position determination process, the body position of the subject 3 is determined based on the shape of the created distance distribution and the like, so that it is not necessary to perform complicated processing such as matching with a predetermined reference image as conventionally performed. Therefore, the processing load on the
[第2の実施の形態]
次に図22〜図23を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施の形態では、寝台101に臥した被検体3の体位判定において、被検体3の上下方向の体位(「仰向け」、「うつ伏せ」)の判定精度を向上させる方法について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, a description will be given of a method for improving the determination accuracy of the body posture in the vertical direction of the subject 3 (“upwardly”, “depressed”) in the posture determination of the subject 3 lying on the
第2の実施の形態の演算装置202のハードウエア構成及び機能構成は、図1〜図3と同様である。以下の説明では、同一の各部には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
The hardware configuration and functional configuration of the
第2の実施の形態において、演算装置202は図18の体位判定第2処理のステップS601〜ステップS604の処理の後、図22に示すステップS701〜ステップS704の処理を追加する。ステップS601〜ステップS604の処理により得た被検体3の体位情報を頭側仰向け候補、または頭側うつ伏せ候補とする。
In 2nd Embodiment, the
ステップS701において、演算装置202はステップS602で作成した遠方方向の体軸方向距離分布(3値化前の体軸方向距離分布)を取得する(ステップS701)。次に演算装置202は、ステップS701で取得した体軸方向距離分布の近傍部と遠方部との境界における距離値の変化率を判定する(ステップS702)。
In step S701, the
頭側仰向け体位の場合、図23(a)に示すように、頭部上部周辺の最近点7から被検体3の鼻先まで計測点から遠方方向への距離値の変化は小さい。そして、鼻先を超えると胴部となるため、急激に距離値が変化する。一方、頭側うつ伏せ体位の被検体3では、図23(b)に示すように頭部、頚部、胴部と徐々に距離が遠くなる(距離値の変化が小さい)。つまり、近傍部に被検体3の鼻が含まれる場合、3値化前の体軸方向距離分布の近傍部と遠方部の境界が急峻になる。したがって境界の距離値の変化率を評価することで、被検体3が仰向けなのかうつ伏せなのかを判定できる。
In the case of the head-back position, as shown in FIG. 23A, the change in the distance value from the measurement point in the far direction from the
3値化前の体軸方向距離分布の遠方部と近傍部との境界における距離値の変化率の閾値は、事前に設定した値を用いてもよいし、近傍部の平均変化率や遠方部の平均変化率を基準に算出した値を用いてもよい。 The threshold value of the change rate of the distance value at the boundary between the far part and the vicinity part of the body axis direction distance distribution before the ternarization may be a preset value, or the average change rate or the far part of the vicinity part. A value calculated based on the average rate of change may be used.
ステップS702の変化率の判定において、頭側仰向け候補については、上述の変化率が閾値より大きい場合(ステップS702;仰向け候補→閾値より大)は、演算装置202は体位を「頭側仰向け」と判定して、この体位情報を制御装置200に通知する。上述の変化率が閾値以下の場合(ステップS702;仰向け候補→閾値以下)はステップS703へ進む。ステップS703では制御装置200は距離画像を再取得し、体位判定をはじめから行う(図7のステップS301〜)。
In the determination of the change rate in step S702, if the above change rate is greater than the threshold value for the head-side supine candidate (step S702; supine candidate-> greater than the threshold value), the
ステップS702の変化率の判定において、頭側うつ伏せ候補については、上述の変化率が閾値以下の場合(ステップS702;うつ伏せ候補→閾値以下)は、演算装置202は体位を「頭側うつ伏せ」と判定して、この体位情報を制御装置200に通知する。上述の変化率が閾値より大きい場合(ステップS702;うつ伏せ候補→閾値より大)はステップS704へ進む。ステップS704では制御装置200は距離画像を再取得し、体位判定をはじめから行う(図7のステップS301〜)。
In the determination of the rate of change in step S702, for the head-side prone candidate, if the above-described rate of change is less than or equal to the threshold value (step S702; face-down candidate → below the threshold value), the
以上の処理により、第2の実施の形態では仰向けの場合とうつ伏せの場合との特徴の違いを取得済みの距離分布を利用して計測点からの距離値の変化率に基づいて判別する。したがって、顔認識等の複雑で時間のかかる処理を行うことなく、距離分布のみを用いて被検体3の上下方向の体位判定の精度を向上させることができる。 With the above processing, in the second embodiment, the difference in characteristics between the case of lying on the back and the case of lying down is determined based on the change rate of the distance value from the measurement point using the acquired distance distribution. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the posture determination in the vertical direction of the subject 3 using only the distance distribution without performing complicated and time-consuming processing such as face recognition.
[第3の実施の形態]
次に図24〜図25を参照して、本発明の第3の実施形態を詳細に説明する。
[Third Embodiment]
Next, the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
第3の実施の形態では、図4のステップS105における断層撮影時に、寝台101に臥した被検体3の体動を距離画像を用いて監視し、体動の大きさに応じて、断層撮影を制御する方法について説明する。
In the third embodiment, during tomography in step S105 in FIG. 4, the body movement of the subject 3 lying on the
制御装置200は図4のフローチャートに示す手順で撮影処理を実行する。すなわち、前処理として距離計測装置108により距離画像を撮影して被検体3のみ画像を作成し(ステップS101)、体位判定処理を実行する(ステップS102)。ステップS102の体位判定処理は、第1及び第2の実施の形態のいずれの処理でもよい。制御装置200は体位判定処理の結果として被検体3の体位情報を得ると、体位情報に基づいて撮影条件の設定(ステップS103)や寝台位置の調整(ステップS104)等の処理を行い、その後、断層撮影を開始する(ステップS105)。
The
以降の処理について図24を参照して説明する。
ステップS105までの処理により断層撮影が開始されると(ステップS801)、制御装置200は、断層撮影中に距離計測装置108により距離画像を撮影する(ステップS802)。ステップS802の距離画像撮影処理では、距離画像として、例えば被検体3のみ画像52を演算装置202により作成することが望ましい。被検体3のみ画像52は図5のステップS201〜ステップS204の処理手順により作成される。
The subsequent processing will be described with reference to FIG.
When tomography is started by the processing up to step S105 (step S801), the
次に演算装置200は体動判定処理を実行する(ステップS803)。ステップS803の体動判定処理において、演算装置200はまず距離計測装置108により取得している距離画像内に体動を監視する体動監視領域を設定する。体動監視領域は図25(a)に示すように、最近点7から所定距離だけ離れた所定の広さの領域8aとしてもよいし、図25(b)に示すように、被検体3のみ画像の動画像55の体動が大きい領域でもよい。また、被検体3全体を体動監視領域としてもよい。
Next, the
例えば、胴部近傍側胸部周辺を体動監視領域とする場合、図25(a)の例では、被検体3の頭部に最近点7があるので、最近点7から体位情報(頭側仰向け)に応じて予め定められた所定距離にある範囲を体動監視領域8aと設定する。また、図25(b)の例では、被検体3が断層撮影中に息止めをしない場合であれば、胸部周辺が体動監視領域8aとなる。
For example, in the case of the body motion monitoring region in the vicinity of the torso near the chest, in the example of FIG. 25 (a), the
演算装置200は、断層撮影中における距離画像(動画像)の体動監視領域8a、8bの動きを監視し、体動の変化量が所定時間内に閾値以上あるか否かを判定する。閾値は事前に設定した値でもよいし、所定期間の体動の変化量をもとに算出した値でもよい。
The
体動の変化量が所定時間内に閾値以上ある場合(ステップS803;閾値以上)、被検体3が安静な状態でない可能性があるので、ステップS804に進む。ステップS804では、演算装置202は被検体3に照射しているX線を停止するように、制御装置200に通知し、ステップS807へ進む。
If the change amount of the body movement is equal to or greater than the threshold value within the predetermined time (step S803; equal to or greater than the threshold value), the subject 3 may not be in a resting state, and thus the process proceeds to step S804. In step S804, the
体動監視領域における体動の変化量が所定時間内に閾値より小さい場合(ステップS803;閾値より小)、安静状態の自然な動作であると見なしてステップS805に進む。演算装置202は、記憶装置213に体動の時間変化を体動データとして記録する(ステップS805)。画像再構成装置221にて行う画像再構成処理で使用できるように、断層撮影中にデータ収集装置106にて得られる被検体3の透過X線データと時間的に整合性がとれるように、体動データを記録することが望ましい。
When the amount of change in body movement in the body movement monitoring area is smaller than the threshold value within a predetermined time (step S803; smaller than the threshold value), it is regarded as a natural action in a resting state, and the process proceeds to step S805. The
ステップS805で得た体動の変化が周期的な場合(例えば、被検体3の呼吸に伴う体動)、体動の周期に合わせたX線照射制御を行ってもよい(ステップS806)。演算装置202は、好適なタイミングでX線照射を行うよう制御装置200に通知する。
When the change in body movement obtained in step S805 is periodic (for example, body movement accompanying breathing of the subject 3), X-ray irradiation control may be performed in accordance with the body movement period (step S806). The
その後、所定の撮影範囲について断層撮影を行い、撮影範囲について撮影が終了すると(ステップS807)、一連の撮影処理を終了する。 Thereafter, tomographic imaging is performed for a predetermined imaging range, and when imaging is completed for the imaging range (step S807), a series of imaging processing ends.
以上説明したように、第3の実施の形態では、距離計測装置108により撮影中の被検体3の体動を検知して撮影を制御する。例えば、体動が大きく被検体3が安静な状態にないと判断される場合に撮影を中断すれば、無効被曝を軽減できる。また、被検体3の体動を計測することで、体動を考慮した画像再構成処理を行うことも可能となる。これにより、体動に起因するアーチファクトを軽減した画像を提供できる。
As described above, in the third embodiment, the
以上、各実施の形態で説明したように、本発明のX線CT装置1によれば、所定の計測点から被検体3上の各点までの距離を計測し、計測された距離情報に基づいて被検体3の所定の基準点から体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成し、距離分布に基づいて被検体3の体位を判定し、判定した体位を撮影条件として設定する。したがって、寝台に臥した被検体3の体位を高速かつ高精度に判定し、CT検査のワークフローを改善することが可能となる。 As described above, as described in each embodiment, according to the X-ray CT apparatus 1 of the present invention, the distance from a predetermined measurement point to each point on the subject 3 is measured, and based on the measured distance information. Then, a distance distribution in the body axis direction and the body width direction is created from a predetermined reference point of the subject 3, the posture of the subject 3 is determined based on the distance distribution, and the determined posture is set as an imaging condition. Therefore, the posture of the subject 3 lying on the bed can be determined at high speed and with high accuracy, and the CT examination workflow can be improved.
なお、上述の各実施の形態では、距離計測装置108がスキャンガントリ部100の上部に配置される例を示したが、これに限定されない。また、距離分布の基準点は計測点と被検体3との最近点とする例を示したが、これに限定されない。例えば、距離計測装置108の配置(計測点)を被検体3の横方向上部等とする場合は、基準点は、被検体3領域の最もスキャンガントリ部に近い点と定義してもよい。また、距離計測装置108の例として深度カメラを示し、距離画像から距離情報を得る例を示したがこれに限定されない。距離計測装置108は、計測点からの被検体3の奥行き方向の距離情報を測定可能なものであれば、どのような装置を用いてもよい。
In each of the above-described embodiments, the example in which the
また、上述の実施の形態では、操作ユニット20に設けられた演算装置202が距離分布の作成や体位判定等の処理を実行するものとしたが、これらと同様の処理を実行する演算部を距離計測装置108に備えるようにしてもよい。この場合は、距離計測装置108で計測した距離情報に基づいて距離計測装置108の演算部が体位判定を行い、判定結果である体位情報を制御装置200に通知すればよい。
In the above-described embodiment, the
以上、本発明に係るX線CT装置及び体位判定方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the X-ray CT apparatus and the posture determination method according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
1・・・・・・・・・・・・・X線CT装置
3・・・・・・・・・・・・・被検体
10・・・・・・・・・・・・・スキャナ
20・・・・・・・・・・・・・操作ユニット
100・・・・・・・・・・・・スキャンガントリ部
101・・・・・・・・・・・・寝台
102・・・・・・・・・・・・X線源
103・・・・・・・・・・・・X線検出器
104・・・・・・・・・・・・コリメータ
105・・・・・・・・・・・・高電圧発生装置
106・・・・・・・・・・・・データ収集装置
107・・・・・・・・・・・・駆動装置
200・・・・・・・・・・・・制御装置
201・・・・・・・・・・・・入出力装置
202・・・・・・・・・・・・演算装置
211・・・・・・・・・・・・表示装置
212・・・・・・・・・・・・入力装置
213・・・・・・・・・・・・記憶装置
221・・・・・・・・・・・・再構成処理装置
222・・・・・・・・・・・・画像処理装置
50・・・・・・・・・・・・・被検体なし距離画像
51・・・・・・・・・・・・・被検体あり距離画像
52・・・・・・・・・・・・・被検体のみ距離画像
7、7a、7b・・・・・・・・最近点
75・・・・・・・・・・・・・体位判定領域
86・・・・・・・・・・・・・寝台位置調整点
8a、8b・・・・・・・・・・体動監視領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray CT apparatus 3 ... Test object 10 ... Scanner 20 .....
Claims (6)
前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、
前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、
前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、
所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、
前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、
前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、
前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、
前記体位判定部により判定された体位に基づいて被検体の体動を監視する監視領域を設定する体動監視領域設定部と、
前記監視領域内の体動を計測し、計測された体動に基づいて撮影を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするX線CT装置。 X-rays are irradiated from a plurality of angular directions around the subject with an X-ray source for irradiating the subject with X-rays and an X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject facing each other. A scan gantry unit that acquires transmission X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector;
A bed for carrying the object into and out of the X-ray irradiation space in the scan gantry unit;
A reconstruction processing unit for reconstructing a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector;
A control unit for controlling operations of the scan gantry unit and the bed;
A distance measuring device that measures the distance from a predetermined measurement point to each point on the subject;
A distance distribution creating unit that creates a distance distribution in the body axis direction and body width direction of the subject from a predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device;
A body position determination unit that determines the body position of the subject based on the distance distribution;
A posture setting unit that sets the posture determined by the posture determination unit as a photographing condition;
A body movement monitoring region setting unit that sets a monitoring region for monitoring the body movement of the subject based on the body position determined by the body position determination unit;
A controller that measures body movement in the monitoring area and controls imaging based on the measured body movement;
An X-ray CT apparatus comprising:
前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、
前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、
前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、
所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、
前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、
前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、
前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、
を備え、
前記体位判定部は、
前記体幅方向の距離分布の形状に基づいて前記被検体の頭部の向きを示す中間体位を判別する第1体位判定部と、
前記体軸方向の距離分布に基づいて前記中間体位から細分化される複数の体位のいずれに該当するかを判定する第2体位判定部と、を備え、
前記第1体位判定部は、
前記体幅方向の距離分布を前記基準点からの距離値の大きさに基づいて、背景部、遠方部、及び近傍部に多値化し、前記近傍部及び遠方部の個数に基づいて前記中間体位を判定することを特徴とするX線CT装置。 X-rays are irradiated from a plurality of angular directions around the subject with an X-ray source for irradiating the subject with X-rays and an X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject facing each other. A scan gantry unit that acquires transmission X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector;
A bed for carrying the object into and out of the X-ray irradiation space in the scan gantry unit;
A reconstruction processing unit for reconstructing a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector;
A control unit for controlling operations of the scan gantry unit and the bed;
A distance measuring device that measures the distance from a predetermined measurement point to each point on the subject;
A distance distribution creating unit that creates a distance distribution in the body axis direction and body width direction of the subject from a predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device;
A body position determination unit that determines the body position of the subject based on the distance distribution;
A posture setting unit that sets the posture determined by the posture determination unit as a photographing condition;
Equipped with a,
The posture determination unit
A first body position determination unit that determines an intermediate body position indicating a head direction of the subject based on a shape of a distance distribution in the body width direction;
A second body position determination unit that determines which of a plurality of body positions subdivided from the intermediate body position based on the distance distribution in the body axis direction,
The first body position determination unit
Based on the magnitude of the distance value from the reference point, the distance distribution in the body width direction is multivalued into a background part, a far part, and a neighboring part, and the intermediate body position based on the number of the neighboring part and the far part X-ray CT apparatus characterized by determining
前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、
前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、
前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、
所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、
前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、
前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、
前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、
を備え、
前記体位判定部は、
前記体幅方向の距離分布の形状に基づいて前記被検体の頭部の向きを示す中間体位を判別する第1体位判定部と、
前記体軸方向の距離分布に基づいて前記中間体位から細分化される複数の体位のいずれに該当するかを判定する第2体位判定部と、を備え、
前記第2体位判定部は、
前記体軸方向の距離分布を前記基準点からの距離値の大きさに基づいて多値化し、多値化した距離分布における近傍部の広がりの大きさに基づいて、体位を判別することを特徴とするX線CT装置。 X-rays are irradiated from a plurality of angular directions around the subject with an X-ray source for irradiating the subject with X-rays and an X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject facing each other. A scan gantry unit that acquires transmission X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector;
A bed for carrying the object into and out of the X-ray irradiation space in the scan gantry unit;
A reconstruction processing unit for reconstructing a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector;
A control unit for controlling operations of the scan gantry unit and the bed;
A distance measuring device that measures the distance from a predetermined measurement point to each point on the subject;
A distance distribution creating unit that creates a distance distribution in the body axis direction and body width direction of the subject from a predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device;
A body position determination unit that determines the body position of the subject based on the distance distribution;
A posture setting unit that sets the posture determined by the posture determination unit as a photographing condition;
Equipped with a,
The posture determination unit
A first body position determination unit that determines an intermediate body position indicating a head direction of the subject based on a shape of a distance distribution in the body width direction;
A second body position determination unit that determines which of a plurality of body positions subdivided from the intermediate body position based on the distance distribution in the body axis direction,
The second body position determination unit
The distance distribution in the body axis direction is multi-valued based on the distance value from the reference point, and the posture is determined based on the size of the spread in the vicinity of the multi-valued distance distribution. X-ray CT apparatus.
更に、前記体軸方向の距離分布における近傍部と遠方部との境界部における距離値の変化率に基づいて被検体が仰向けかうつ伏せかを判別することを特徴とすることを特徴とする請求項3に記載のX線CT装置。 The second body position determination unit
Furthermore, it is characterized in that it is determined whether the subject is supine or prone on the basis of a change rate of a distance value at a boundary portion between a near portion and a far portion in the distance distribution in the body axis direction. X-ray CT apparatus according to 3.
前記被検体を前記スキャンガントリ部におけるX線照射空間に搬入及び搬出する寝台と、
前記X線検出器により検出された透過X線データを用いて被検体画像を再構成する再構成処理部と、
前記スキャンガントリ部及び前記寝台の動作を制御する制御部と、
所定の計測点から被検体上の各点までの距離を計測する距離計測装置と、
前記距離計測装置により計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を作成する距離分布作成部と、
前記距離分布に基づいて被検体の体位を判定する体位判定部と、
前記体位判定部により判定された体位を撮影条件として設定する体位設定部と、
を備え、
前記体位判定部は、
前記体幅方向の距離分布の形状に基づいて前記被検体の頭部の向きを示す中間体位を判別する第1体位判定部と、
前記体軸方向の距離分布に基づいて前記中間体位から細分化される複数の体位のいずれに該当するかを判定する第2体位判定部と、を備え、
前記第1体位判定処理において中間体位が左向き・右向き・左手上げ・右手上げのいずれかと判定した場合、前記第2体位判定部は、多値化された前記体幅方向距離分布を取得し、近傍部の広がりの大きさに基づいて足側か頭側かを判別することを特徴とするX線CT装置。 X-rays are irradiated from a plurality of angular directions around the subject with an X-ray source for irradiating the subject with X-rays and an X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject facing each other. A scan gantry unit that acquires transmission X-ray data transmitted through the subject by the X-ray detector;
A bed for carrying the object into and out of the X-ray irradiation space in the scan gantry unit;
A reconstruction processing unit for reconstructing a subject image using transmission X-ray data detected by the X-ray detector;
A control unit for controlling operations of the scan gantry unit and the bed;
A distance measuring device that measures the distance from a predetermined measurement point to each point on the subject;
A distance distribution creating unit that creates a distance distribution in the body axis direction and body width direction of the subject from a predetermined reference point of the subject based on the distance measured by the distance measuring device;
A body position determination unit that determines the body position of the subject based on the distance distribution;
A posture setting unit that sets the posture determined by the posture determination unit as a photographing condition;
Equipped with a,
The posture determination unit
A first body position determination unit that determines an intermediate body position indicating a head direction of the subject based on a shape of a distance distribution in the body width direction;
A second body position determination unit that determines which of a plurality of body positions subdivided from the intermediate body position based on the distance distribution in the body axis direction,
In the first posture determination process, when it is determined that the intermediate posture is any one of leftward, rightward, left-handed, and right-handed, the second posture determining unit obtains the multi-valued distance distribution in the body width direction, and the vicinity An X-ray CT apparatus characterized by determining whether the foot side or the head side based on the size of the spread of the part .
計測された距離に基づいて前記被検体の所定の基準点から被検体の体軸方向及び体幅方向の距離分布を演算装置が作成するステップと、
前記距離分布に基づいて演算装置が被検体の体位を判定するステップと、
判定された体位を撮影条件として設定するステップと、
前記体位を判定するステップにより判定された体位に基づいて被検体の体動を監視する監視領域を設定するステップと、
前記監視領域内の体動を計測し、計測された体動に基づいて撮影を制御するステップと、
を含むことを特徴とする体位判定方法。 Measuring a distance to each point on the subject lying on the bed by a distance measuring device arranged at a predetermined measurement point;
A calculation device that creates a distance distribution in the body axis direction and body width direction of the subject from a predetermined reference point of the subject based on the measured distance;
A step in which the arithmetic device determines the posture of the subject based on the distance distribution;
Setting the determined body position as a shooting condition;
Setting a monitoring region for monitoring body movement of the subject based on the posture determined by the step of determining the posture;
Measuring body movement in the monitoring area, and controlling imaging based on the measured body movement;
A body posture determination method comprising:
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