JP6824726B2 - X線ct装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、X線CT装置に関する。
従来、X線CT装置(CT;Computed Tomography)による撮影において、X線CT画像をほぼリアルタイムに生成して表示するCT透視が行なわれている。具体的には、CT透視では、投影データの収集レートを小さくして画像再構成処理に要する時間を短くすることで、X線CT画像がリアルタイムに生成され表示される。これにより、X線CT装置は、穿刺術などを行なう医師等の術者に対し、穿刺対象部位と穿刺針とが描出されたX線CT画像をリアルタイムで表示することが可能となる。
ここで、X線CT装置は、穿刺対象部位を撮像するための位置(ターゲット位置とも称される)まで、被検体が載置される天板を移動させて穿刺対象部位を撮像して、穿刺対象部位と穿刺針とが描出されたX線CT画像をリアルタイムで表示する。一方、穿刺針を穿刺対象部位に向かって進める等の穿刺術を術者が行う場合には、X線CT装置は、ターゲット位置から一方向(被検体の体軸方向)に、穿刺術を行う位置(操作位置とも称される)まで、被検体が載置される天板を移動させて、術者と被検体との位置関係を調整する。
本発明が解決しようとする課題は、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体を移動させることができるX線CT装置を提供することである。
実施形態のX線CT装置は、架台と、寝台と、記憶部と、天板制御部とを備える。架台は、X線管球及びX線検出器に挟まれて設けられた開口部を有する。寝台は、被検体を載置するための天板を前記開口部に挿入するための駆動部を有する。記憶部は、前記被検体に対して手技を行う複数の術者の固有情報に対応する、前記天板の複数の穿刺位置に係る情報を記憶する。天板制御部は、第1の術者が手技を行う場合に、前記記憶部に記憶された複数の前記穿刺位置に係る情報のうち、前記第1の術者に応じた固有情報に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する。
以下、図面を参照しながら、各実施形態に係るX線CT装置を説明する。なお、各実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、各実施形態は、原則として組み合わせることができる。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、架台10と、寝台装置20と、コンソール30とを有する。
図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、架台10と、寝台装置20と、コンソール30とを有する。
架台10は、被検体P(患者)にX線を照射し、被検体Pを透過したX線を検出して、コンソール30に出力する装置である。架台10には、撮像空間となる開口部が形成されている。架台10は、後述するX線管(X線管球)12a及び後述する検出器(X線検出器)13に挟まれて設けられた開口部を有する。架台10は、X線照射制御回路11と、X線発生装置12と、検出器13と、データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)14と、回転フレーム15と、架台駆動回路16とを有する。
回転フレーム15は、X線発生装置12と検出器13とを被検体Pを挟んで対向するように支持し、後述する架台駆動回路16によって被検体Pを中心した円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
X線照射制御回路11は、図示しない高電圧発生部からX線管12aに供給される高電圧を制御する装置であり、X線管12aは、供給される高電圧を用いてX線を発生する。X線照射制御回路11は、後述するスキャン制御回路33の制御により、X線管12aに供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線量を調整する。
また、X線照射制御回路11は、ウェッジ12bの切り替えを行う。また、X線照射制御回路11は、コリメータ12cの開口度を調整することにより、X線の照射範囲(ファン角やコーン角)を調整する。なお、本実施形態は、複数種類のウェッジを、操作者が手動で切り替える場合であっても良い。
X線発生装置12は、X線を発生し、発生したX線を被検体Pへ照射する装置であり、X線管12aと、ウェッジ12bと、コリメータ12cとを有する。
X線管12aは、図示しない高電圧発生部により供給される高電圧により被検体PにX線ビームを照射する真空管であり、回転フレーム15の回転にともなって、X線ビームを被検体Pに対して照射する。X線管12aは、ファン角及びコーン角を持って広がるX線ビームを発生する。例えば、X線照射制御回路11の制御により、X線管12aは、フル再構成用に被検体Pの全周囲でX線を連続曝射したり、ハーフ再構成用にハーフ再構成可能な曝射範囲(180度+ファン角)でX線を連続曝射したりすることが可能である。また、X線照射制御回路11の制御により、X線管12aは、予め設定された位置(管球位置)でX線(パルスX線)を間欠曝射したりすることが可能である。また、X線照射制御回路11は、X線管12aから曝射されるX線の強度を変調させることも可能である。例えば、X線照射制御回路11は、特定の管球位置では、X線管12aから曝射されるX線の強度を強くし、特定の管球位置以外の範囲では、X線管12aから曝射されるX線の強度を弱くする。
ウェッジ12bは、X線管12aから曝射されたX線のX線量を調節するためのX線フィルタである。具体的には、ウェッジ12bは、X線管12aから被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管12aから曝射されたX線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ12bは、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジは、ウェッジフィルタ(wedge filter)や、ボウタイフィルタ(bow-tie filter)とも呼ばれる。
コリメータ12cは、後述するX線照射制御回路11の制御により、ウェッジ12bによってX線量が調節されたX線の照射範囲を絞り込むためのスリットである。
架台駆動回路16は、回転フレーム15を回転駆動させることによって、被検体Pを中心とした円軌道上でX線発生装置12と検出器13とを旋回させる。
検出器13は、被検体Pを透過したX線を検出する2次元アレイ型検出器(面検出器)であり、複数チャンネル分のX線検出素子を配してなる検出素子列が被検体Pの体軸方向(図1に示すZ軸方向)に沿って複数列配列されている。具体的には、第1の実施形態における検出器13は、被検体Pの体軸方向に沿って320列など多列に配列されたX線検出素子を有し、例えば、被検体Pの肺や心臓を含む範囲など、広範囲に被検体Pを透過したX線を検出することが可能である。
データ収集回路14は、DASであり、X線検出器13が検出したX線の検出データから、投影データを収集する。例えば、データ収集回路14は、検出器13により検出されたX線強度分布データに対して、増幅処理やA/D変換処理、チャンネル間の感度補正処理等を行なって投影データを生成し、生成した投影データを後述するコンソール30に送信する。例えば、回転フレーム15の回転中に、X線管12aからX線が連続曝射されている場合、データ収集回路14は、全周囲分(360度分)の投影データ群を収集する。また、データ収集回路14は、収集した各投影データに管球位置を対応付けて、後述するコンソール30に送信する。管球位置は、投影データの投影方向を示す情報となる。なお、チャンネル間の感度補正処理は、後述する前処理回路34が行なっても良い。
寝台装置20は、被検体Pを載せる装置であり、寝台駆動装置21と、天板22とを有する。寝台駆動装置21は、天板22をX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向へ移動して、被検体Pを回転フレーム15内に移動させる。なお、Z軸は、天板22の挿入方向に沿った軸である。また、X軸及びY軸は、Z軸に直交する軸である。天板22は、被検体Pが載置される板である。天板22は、被検体Pの撮像が行われる際に被検体Pが載置されて架台10に形成された開口部に挿入される。すなわち、寝台装置20は、被検体Pを載置するための天板22を架台10の開口部に挿入するための寝台駆動装置21を有する。寝台装置20は、寝台の一例であり、寝台駆動装置21は、駆動部の一例である。
なお、架台10は、例えば、天板22を移動させながら回転フレーム15を回転させて被検体Pをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台装置10は、天板22を移動させた後に被検体Pの位置を固定したままで回転フレーム15を回転させて被検体Pを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。または、架台装置10は、天板22の位置を一定間隔で移動させてコンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行うステップアンドシュート方式を実行する。
コンソール30は、操作者によるX線CT装置1の操作を受け付けるとともに、架台10によって収集された投影データを用いてX線CT画像データを再構成する装置である。コンソール30は、図1に示すように、入力回路31と、ディスプレイ32と、スキャン制御回路33と、前処理回路34と、記憶回路35と、画像再構成回路36と、処理回路37とを有する。
入力回路31は、X線CT装置1の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン(曝射ボタン等)、ジョイスティック等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、処理回路37に転送する。例えば、入力回路31は、操作者から、X線CT画像データの撮像条件や、X線CT画像データを再構成する際の再構成条件、X線CT画像データに対する画像処理条件等を受け付ける。また、入力回路31は、被検体に対する検査を選択するための操作を受け付ける。また、入力回路31は、画像上の部位を指定するための指定操作を受け付ける。
ディスプレイ32は、処理回路37による制御のもと、X線CT画像データから生成された画像データを表示したり、入力回路31を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。また、ディスプレイ32は、スキャン計画の計画画面や、スキャン中の画面などを表示する。ディスプレイ32は、表示部の一例である。
スキャン制御回路33は、処理回路37による制御のもと、X線照射制御回路11、架台駆動回路16、データ収集回路14及び寝台駆動装置21の動作を制御することで、架台10における投影データの収集処理を制御する。例えば、スキャン制御回路33は、位置決め画像(スキャノ画像)を収集する撮像及び診断に用いる画像を収集する本撮像(本スキャン)における投影データの収集処理をそれぞれ制御する。ここで、第1の実施形態に係るX線CT装置1においては、2次元のスキャノ画像及び3次元のスキャノ画像を撮像することができる。スキャン制御回路33は、例えば、プロセッサにより実現される。
前処理回路34は、データ収集回路14によって生成された投影データに対して、対数変換処理と、オフセット補正、感度補正及びビームハードニング補正等の補正処理とを行なって、補正済みの投影データを生成する。具体的には、前処理回路34は、データ収集回路14によって生成された位置決め画像の投影データ及び本撮像によって収集された投影データのそれぞれについて、補正済みの投影データを生成して、記憶回路35に格納する。前処理回路34は、例えば、プロセッサにより実現される。
記憶回路35は、前処理回路34により生成された投影データを記憶する。具体的には、記憶回路35は、前処理回路34によって生成された、位置決め画像の投影データ及び本撮像によって収集される診断用の投影データを記憶する。また、記憶回路35は、後述する画像再構成回路36によって生成された画像データを記憶する。また、記憶回路35は、後述する処理回路37による処理結果を適宜記憶する。記憶回路35は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶回路35は、記憶部の一例である。
画像再構成回路36は、記憶回路35が記憶する投影データを用いてX線CT画像データを再構成する。具体的には、画像再構成回路36は、位置決め画像の投影データ及び診断に用いられる画像の投影データから、X線CT画像データをそれぞれ再構成する。ここで、再構成方法としては、種々の方法があり、例えば、逆投影処理が挙げられる。また、逆投影処理としては、例えば、FBP(Filtered Back Projection)法による逆投影処理が挙げられる。或いは、画像再構成回路36は、逐次近似法を用いて、X線CT画像データを再構成することもできる。
また、画像再構成回路36は、X線CT画像データに対して各種画像処理を行うことで、画像データを生成する。そして、画像再構成回路36は、再構成したX線CT画像データや、各種画像処理により生成した画像データを記憶回路35に格納する。画像再構成回路36は、例えば、プロセッサにより実現される。
処理回路37は、架台10、寝台装置20及びコンソール30の動作を制御することによって、X線CT装置1の全体制御を行う。
処理回路37は、図1に示すように、設定機能37a、天板制御機能37b、表示制御機能37c及び主制御機能37dを実行する。このうち、主制御機能37dは、スキャン制御回路33を制御することで、架台10で行なわれるCTスキャンを制御する。また、主制御機能37dは、画像再構成回路36を制御することで、コンソール30における画像再構成処理や画像生成処理を制御する。また、表示制御機能37cは、記憶回路35が記憶する各種画像データを、ディスプレイ32に表示するように制御する。ここで、例えば、図1に示す処理回路37の構成要素である設定機能37a、天板制御機能37b、表示制御機能37c及び主制御機能37dの各機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路35に記録されている。処理回路37は、各プログラムを記憶回路35から読み出し、読み出した各プログラムを実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路37は、図1の処理回路37内に示された各機能を有することとなる。なお、図1においては単一の処理回路にて、設定機能37a、天板制御機能37b、表示制御機能37c及び主制御機能37dにて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、設定機能37aは、設定部の一例である。また、天板制御機能37bは、天板制御部の一例である。
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(central processing unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC))、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(SimpleProgrammable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex ProgrammableLogic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable GateArray:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
以上、第1の実施形態に係るX線CT装置1の全体構成について説明した。図2は、第1の実施形態における被検体Pと架台10と天板22と術者Sとの位置関係の一例を示す図である。第1の実施形態では、図2の例に示すように、術者Sは、被検体Pを乗せた天板22を適切な位置に移動させて、穿刺針を進めるなどの穿刺術を行う。例えば、術者Sは、ディスプレイ32にリアルタイムで表示された穿刺対象部位と穿刺針とが描出されたX線CT画像を確認しつつ、架台10に術者Sが接触せず、術者Sが被検体Pに対して力が入れやすいような、術者Sが穿刺針を操作しやすい位置まで天板22を移動させる。上述した構成のもと、X線CT装置1は、以下に説明するように、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体を移動させることができるように構成されている。
次に、図1に示す処理回路37によって実行される設定機能37a及び天板制御機能37bの各処理機能について説明する。
図3は、第1の実施形態に係るX線CT装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図3の例に示すように、設定機能37aは、術者が穿刺術を行う際の天板22の位置である操作位置を設定するための設定画面をディスプレイ32に表示させる(ステップS101)。図4は、設定画面の一例を示す図である。図4の例に示すように、設定画面60には、天板22の現在位置が含まれる。図4の例では、天板22の現在位置(10.0,30.0,0.0)が設定画面60に含まれている。ここで、天板22の現在位置(10.0,30.0,0.0)=(IN/OUT,UP/DOWN,LEFT/RIGHT)=(Z,X,Y)である。
また、設定画面60は、穿刺対象部位(ターゲットとも称される)を撮像するための天板22の位置であるターゲット位置が設定されると、設定されたターゲット位置のZ軸の値が表示される領域40、X軸の値が表示される領域41、及び、Y軸の値が表示される領域42を有する。また、設定画面60は、ターゲット位置を記憶して設定するためのボタン(「ターゲット位置を記憶」ボタン)43、及び、設定されたターゲット位置に天板22を移動させるためのボタン(「ターゲット位置へ移動」ボタン)44を有する。
また、設定画面60は、操作位置が設定されると、設定された操作位置のZ軸の値が表示される領域50、X軸の値が表示される領域51、及び、Y軸の値が表示される領域52を有する。また、設定画面60は、操作位置を記憶して設定するためのボタン(「操作位置を記憶」ボタン)53、及び、設定された操作位置に天板22を移動させるためのボタン(「操作位置へ移動」ボタン)54を有する。
また、設定画面60は、穿刺対象部位(ターゲットとも称される)を撮像するための天板22の位置であるターゲット位置が設定されると、設定されたターゲット位置のZ軸の値が表示される領域40、X軸の値が表示される領域41、及び、Y軸の値が表示される領域42を有する。また、設定画面60は、ターゲット位置を記憶して設定するためのボタン(「ターゲット位置を記憶」ボタン)43、及び、設定されたターゲット位置に天板22を移動させるためのボタン(「ターゲット位置へ移動」ボタン)44を有する。
また、設定画面60は、操作位置が設定されると、設定された操作位置のZ軸の値が表示される領域50、X軸の値が表示される領域51、及び、Y軸の値が表示される領域52を有する。また、設定画面60は、操作位置を記憶して設定するためのボタン(「操作位置を記憶」ボタン)53、及び、設定された操作位置に天板22を移動させるためのボタン(「操作位置へ移動」ボタン)54を有する。
図3の説明に戻り、設定機能37aは、「ターゲット位置を記憶」ボタン43が、ユーザにより入力回路31を介して押されたか否かを判定する(ステップS102)。「ターゲット位置を記憶」ボタン43が押されていない場合(ステップS102:No)には、設定機能37aは、後述するステップS104へ進む。
一方、「ターゲット位置を記憶」ボタン43が押された場合(ステップS102:Yes)には、設定機能37aは、天板22の現在位置をターゲット位置として記憶回路35に格納して設定するとともに、領域40〜42の表示を更新する(ステップS103)。図5は、第1の実施形態に係る設定機能が実行する処理の一例を説明するための図である。例えば、図4の例に示す設定画面60において、「ターゲット位置を記憶」ボタン43が押された場合には、設定機能37aは、天板22の現在位置をターゲット位置として記憶回路35に格納してターゲット位置を設定する。そして、設定機能37aは、図5の例に示すように、設定されたターゲット位置のZ軸の値「10.0」を領域40に表示させ、X軸の値「30.0」を領域41に表示させ、Y軸の値「0.0」を領域42に表示させる。
図3の説明に戻り、設定機能37aは、「操作位置を記憶」ボタン53が、ユーザにより入力回路31を介して押されたか否かを判定する(ステップS104)。「操作位置を記憶」ボタン53が押されていない場合(ステップS104:No)には、設定機能37aは、後述するステップS106に進む。
一方、「操作位置を記憶」ボタン53が押された場合(ステップS104:Yes)には、設定機能37aは、天板22の現在位置を操作位置として記憶回路35に格納して設定するとともに、領域50〜52の表示を更新する(ステップS105)。図6は、第1の実施形態に係る設定機能が実行する処理の一例を説明するための図である。例えば、図6の例に示す設定画面60において、「操作位置を記憶」ボタン53が押された場合には、設定機能37aは、天板22の現在位置を操作位置として記憶回路35に格納して操作位置を設定する。そして、設定機能37aは、図6の例に示すように、設定された操作位置のZ軸の値「120.5」を領域50に表示させ、X軸の値「10.0」を領域51に表示させ、Y軸の値「45.0」を領域52に表示させる。
図3の説明に戻り、天板制御機能37bは、X線管12aが被検体Pに対してX線を曝射していない状態、かつ、ターゲット位置が設定された状態で、入力回路31を介して、術者により「ターゲット位置へ移動」ボタン44が押されたか否かを判定する(ステップS106)。「ターゲット位置へ移動」ボタン44が押されていない場合(ステップS106:No)には、天板制御機能37aは、後述するステップS108へ進む。
一方、「ターゲット位置へ移動」ボタン44が押された場合(ステップS106:Yes)には、天板制御機能37bは、設定されたターゲット位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する(ステップS107)。スキャン制御回路33は、かかる指示を受信すると、ターゲット位置に天板22を移動させるように、寝台駆動装置21を制御する。これにより、寝台駆動装置21は、ターゲット位置に天板22を移動させる。したがって、「ターゲット位置へ移動」ボタン44を押すという簡単な操作で術者にとって容易にターゲット位置に天板22を移動させることができる。
そして、天板制御機能37bは、X線管12aが被検体Pに対してX線を曝射していない状態、かつ、操作位置が設定された状態で、入力回路31を介して、術者により「操作位置へ移動」ボタン54が押されたか否かを判定する(ステップS108)。「操作位置へ移動」ボタン54が押されていない場合(ステップS108:No)には、天板制御機能37bは、後述するステップS110に進む。
一方、「操作位置へ移動」ボタン54が押された場合(ステップS108:Yes)には、天板制御機能37bは、設定された操作位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する(ステップS109)。これにより、設定された操作位置に天板22が移動される。したがって、「操作位置へ移動」ボタン54を押すという簡単な操作で術者にとって容易に操作位置に天板22を移動させることができる。
そして、主制御機能37dは、曝射ボタンが押されたか否かを判定する(ステップS110)。曝射ボタンが押されていない場合(ステップS110:No)には、主制御機能37dは、後述するステップS112へ進む。
一方、曝射ボタンが押された場合(ステップS110:Yes)には、主制御機能37dは、X線管12aが被検体Pに対するX線の曝射を開始するように、スキャン制御回路33を制御する(ステップS111)。かかる制御を受けたスキャン制御回路33は、X線管12aが被検体Pに対するX線の曝射を開始するように、X線照射制御回路11、架台駆動回路16、データ収集回路14及び寝台駆動装置21を制御する。これによりX線の曝射が開始され、例えば、X線CT画像をほぼリアルタイムに生成して表示するCT透視が開始される。術者は、CT透視によって穿刺対象部位の位置等を確認することができる。なお、曝射ボタンが押されている間は、X線管12aによる被検体PへのX線の曝射が継続される。
そして、主制御機能37dは、曝射ボタンが放されたか否かを判定する(ステップS112)。曝射ボタンが放されていない場合(ステップS112:No)には、主制御機能37dは、後述するステップS114へ進む。
一方、曝射ボタンが放された場合(ステップS112:Yes)には、主制御機能37dは、X線管12aによる被検体Pに対するX線の曝射を終了するように、スキャン制御回路33を制御する(ステップS113)。かかる制御を受けたスキャン制御回路33は、X線管12aによる被検体Pに対するX線の曝射を終了するように、X線照射制御回路11、架台駆動回路16、データ収集回路14及び寝台駆動装置21を制御する。これによりX線の曝射が終了され、例えば、CT透視が終了される。
そして、主制御機能37dは、X線管12aが被検体Pに対してX線を曝射していない状態で、入力回路31を介して、術者から検査を終了する指示を受信したか否かを判定する(ステップS114)。かかる指示を受信していない場合(ステップS114:No)には、主制御機能37dは、上述したステップS101に戻る。一方、かかる指示を受信した場合(ステップS114:Yes)には、主制御機能37dは、処理を終了する。
ステップS101〜S105は、設定機能37aに対応するステップである。ステップS101〜S105は、処理回路37が記憶回路35から設定機能37aに対応する所定のプログラムを読み出して実行することにより、設定機能37aが実現されるステップである。また、ステップS106〜S109は、天板制御機能37bに対応するステップである。ステップS106〜S109は、処理回路37が記憶回路35から天板制御機能37bに対応する所定のプログラムを読み出して実行することにより、天板制御機能37bが実現されるステップである。また、ステップS110〜S114は、主制御機能37dに対応するステップである。ステップS110〜S114は、処理回路133が記憶回路132から主制御機能37dに対応する所定のプログラムを読み出して実行することにより、主制御機能37dが実現されるステップである。
次に、穿刺術を行う検査の流れについて説明する。図7は、第1の実施形態に係る検査の流れの一例を示すフローチャートである。図7の例に示すステップS201において、術者は、まず、入力回路31を介して、穿刺術を行うために天板22の位置を指定する。指定された位置を受け付けると、天板制御機能37bは、指定された位置に天板22を移動させるようにスキャン制御回路33を制御する。天板制御機能37bによる制御を受けたスキャン制御回路33は、指定された位置に天板22を移動させる。そして、ステップS201において、術者は、指定された位置に移動された天板22の現在位置が、術者Sが穿刺針を操作しやすい位置である場合には、「操作位置を記憶」ボタン53を押す。これにより、設定機能37aが、天板22の現在位置を操作位置として記憶回路35に格納して設定する。
一方、ステップS201において、術者は、指定された位置に移動された天板22の現在位置が、術者Sが穿刺針を操作しやすい位置でない場合には、入力回路31を介して、穿刺針を操作しやすい位置を指定することにより、指定した位置に天板22を移動させる。そして、術者は、「操作位置を記憶」ボタン53を押す。
このように、設定機能37aは、術者が穿刺術を行う際の天板22の位置を操作位置として記憶回路35に格納して設定する。
すなわち、第1の実施形態に係るX線CT装置1では、設定機能37aが、術者から天板22の位置を保存する指示(保存指示)を受け付ける設定画面60をディスプレイ32に表示させ、保存指示を受け付けたときの天板22の位置を記憶回路35に格納する。
ここで、術者が穿刺術の熟練者であったとしても、天板22のZ軸、X軸及びY軸の値を操作位置として設定することは、困難である。しかしながら、本実施形態によれば、術者が実際に天板22を移動させて、穿刺術を行いやすい位置を操作位置として設定できるので、容易に、穿刺術を行いやすい操作位置を術者に設定させることができる。
そして、術者は、操作位置に天板22が移動された被検体Pに対して穿刺術を行う(ステップS202)。
そして、ステップS203において、術者は、入力回路31を介して、CT透視を行う際の天板22の位置であるターゲット位置を指定する。例えば、術者は、穿刺対象部位がスキャン面に位置するようにターゲット位置を指定する。すると、天板制御機能37bは、指定されたターゲット位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。そして、スキャン制御回路33は、かかる指示を受信すると、指定されたターゲット位置に天板22を移動させるように、寝台駆動装置21を制御する。これにより、寝台駆動装置21は、ターゲット位置に天板22を移動させる。そして、ステップS203において、術者は、「ターゲット位置を記憶」ボタン43を押す。これにより、設定機能37aが、天板22の現在位置をターゲット位置として記憶回路35に格納して設定する。
そして、術者は、曝射ボタンを押して、X線の曝射を開始する(ステップS204)。これにより、例えば、CT透視が開始される。ここで、術者は、CT透視によって穿刺対象部位の位置等を確認することができる。なお、曝射ボタンが押されている間は、X線管12aによる被検体PへのX線の曝射が継続される。
そして、術者は、曝射ボタンを放してX線の曝射を終了するとともに、「操作位置へ移動」ボタン54を押す(ステップS205)。これにより、ステップS201で設定された操作位置に天板22が移動される。ここで、操作位置は、Z軸に加えて、X軸及びY軸の3軸から成る3次元の位置である。すなわち、操作位置は、天板22の挿入方向に沿った位置、及び、挿入方向に直交する2つの方向のそれぞれに沿った位置を含む。そのため、例えば、Z軸方向のみで操作位置を指定する場合よりも、自由度が高く、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。なお、操作位置は、Z軸に加えて、X軸及びY軸の少なくとも一つから成る2次元以上の位置であってもよい。すなわち、操作位置は、天板22の挿入方向に沿った位置、及び、挿入方向に直交する少なくとも一つの方向に沿った位置を含んでもよい。
また、天板22を架台10から引き出した後は、天板22の自由度が上がるので、この点からも、天板22を術者が穿刺術をしやすい位置に持ってくることができると言える。
そして、術者は、操作位置に天板22が移動された被検体Pに対して穿刺術を行う(ステップS206)。
そして、術者は、「ターゲット位置へ移動」ボタン44を押す(ステップS207)。これにより、ステップS203で設定されたターゲット位置に天板22が移動される。
そして、術者は、曝射ボタンを押して、X線の曝射を開始する(ステップS208)。これにより、例えば、CT透視が開始される。
そして、術者は、穿刺術を含む検査を終了する場合(ステップS209:Yes)には、検査を終了する。また、術者は、検査を引き続き行う場合(ステップS209:No)には、上述したステップS205に戻る。
以上、第1の実施形態に係るX線CT装置1について説明した。X線CT装置1によれば、上述したように、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
(第1の実施形態に係る第1の変形例)
第1の実施形態では、術者により設定される操作位置が絶対位置である場合について例示したが、ターゲット位置を基準とした、操作位置への移動量を設定画面で術者が入力してもよい。そこで、このような実施形態を第1の実施形態の第1の変形例として説明する。第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図8は、第1の実施形態の第1の変形例に係る設定画面の一例を示す図である。設定機能37aは、図8に示す設定画面61をディスプレイ32に表示させる。
第1の実施形態では、術者により設定される操作位置が絶対位置である場合について例示したが、ターゲット位置を基準とした、操作位置への移動量を設定画面で術者が入力してもよい。そこで、このような実施形態を第1の実施形態の第1の変形例として説明する。第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図8は、第1の実施形態の第1の変形例に係る設定画面の一例を示す図である。設定機能37aは、図8に示す設定画面61をディスプレイ32に表示させる。
設定画面61は、領域90と、領域91と、領域92とを有する。領域90には、設定されたターゲット位置のZ軸の値を基準として、操作位置のZ軸の値までの移動量が術者により入力される。領域91には、設定されたターゲット位置のX軸の値を基準として、操作位置のX軸の値までの移動量が術者により入力される。領域92には、設定されたターゲット位置のY軸の値を基準として、操作位置のY軸の値までの移動量が術者により入力される。術者は、入力回路31を介して、領域90、91、92に移動量を入力することにより、操作位置として、ターゲット位置に対する相対的な位置を設定する。
図8の例では、設定されたターゲット位置のZ軸の値から、操作位置のZ軸の値までの移動量が、Z軸の正の方向に、600.0mmである場合が示されている。また、図6の例では、設定されたターゲット位置のX軸の値から、操作位置のX軸の値までの移動量が、X軸の負の方向に、20.0mmである場合が示されている。また、図6の例では、設定されたターゲット位置のY軸の値から、操作位置のY軸の値までの移動量が、Y軸の正の方向に、45.0mmである場合が示されている。
以上、第1の実施形態に係る第1の変形例について説明した。第1の変形例によれば、第1の実施形態と同様に、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
(第1の実施形態に係る第2の変形例)
次に、第1の実施形態に係る第2の変形例について説明する。術者は、入力回路31を操作して、操作位置として、天板22の位置を示す位置情報を設定画面60に入力してもよい。例えば、術者は、設定画面60の領域50にZ軸の値、領域51にX軸の値、領域52にY軸の値を入力してもよい。この場合に、術者が、入力回路31を操作して、操作位置を設定する指示を入力すると、設定機能37aは、入力されたZ軸の値、X軸の値、及びY軸の値を操作位置として、記憶回路35に格納して設定する。すなわち、設定機能37aは、術者から天板22の位置を示す位置情報を受け付ける設定画面60をディスプレイ32に表示させ、受け付けた位置情報に基づく天板22の位置を、操作位置として、記憶回路35に格納して設定する。
次に、第1の実施形態に係る第2の変形例について説明する。術者は、入力回路31を操作して、操作位置として、天板22の位置を示す位置情報を設定画面60に入力してもよい。例えば、術者は、設定画面60の領域50にZ軸の値、領域51にX軸の値、領域52にY軸の値を入力してもよい。この場合に、術者が、入力回路31を操作して、操作位置を設定する指示を入力すると、設定機能37aは、入力されたZ軸の値、X軸の値、及びY軸の値を操作位置として、記憶回路35に格納して設定する。すなわち、設定機能37aは、術者から天板22の位置を示す位置情報を受け付ける設定画面60をディスプレイ32に表示させ、受け付けた位置情報に基づく天板22の位置を、操作位置として、記憶回路35に格納して設定する。
(第2の実施形態)
次に、GUI(Graphical User Interface)によって操作位置を設定する実施形態を第2の実施形態として説明する。図9〜11は、第2の実施形態に係る設定画面の一例を示す図である。第2の実施形態に係る設定機能37aは、図9及び図11に示す設定画面63、及び、図10に示す設定画面70をディスプレイ32に表示させる。
次に、GUI(Graphical User Interface)によって操作位置を設定する実施形態を第2の実施形態として説明する。図9〜11は、第2の実施形態に係る設定画面の一例を示す図である。第2の実施形態に係る設定機能37aは、図9及び図11に示す設定画面63、及び、図10に示す設定画面70をディスプレイ32に表示させる。
設定画面63は、被検体Pのコロナル画像62を含む。設定画面63上において、コロナル画像62は、術者により移動可能な状態で表示される。また、設定画面63は、スキャン面のライン64と、正中線(架台10の開口部の正中線)65と、天板22の左右方向の移動可能範囲を示すライン66とを含む。ライン66は、天板22の移動可能範囲を示す図形の一例である。また、設定画面63は、撮像空間となる開口部が形成された架台10を示す画像67を含む。また、コロナル画像62は、穿刺対象部位62aを含む。図9の例に示すように、術者は、入力回路31を操作して、穿刺対象部位62aがスキャン面のライン64と重なるように、コロナル画像62のZ軸方向(体軸方向)の位置を設定する。また、術者は、入力回路31を操作して、コロナル画像62に含まれる被検体Pが、ライン66が示す天板の移動可能範囲内に位置し、画像67が示す架台と接触しないように、コロナル画像62のY軸方向の位置を設定する。ここで、穿刺針を鉛直に挿す場合には、穿刺対象部位62aが正中線65付近に存在すると、穿刺術を行う際のワークスペースが広くとれる。このため、術者は、穿刺針を鉛直に挿す場合には、穿刺対象部位62aが正中線65付近に存在するように、コロナル画像62のY軸方向の位置を設定する。なお、コロナル画像62についてY軸方向に移動させた場合には、後述するアキシャル画像71も連動してY軸方向に移動する。
図10は、被検体Pのアキシャル画像を含む設定画面の一例を示す図である。図10に示す設定画面70は、架台を示す画像72と、被検体Pのアキシャル画像71とを含む。アキシャル画像71は、設定画面70上で、術者により移動可能な状態で表示される。アキシャル画像71は、被検体Pの撮像部位を含む。術者は、入力回路31を操作して、アキシャル画像71に含まれる被検体Pが、画像72が示す架台と接触しないように、アキシャル画像71のX軸方向の位置を設定する。なお、設定画面70上で、アキシャル画像71のY軸方向の位置を設定することもできる。この場合には、アキシャル画像71についてY軸方向に移動させた場合には、コロナル画像62も連動してY軸方向に移動する。以上のことから、処理回路37は、コロナル画像62及び画像67とともにディスプレイ32に架台10の開口部の正中線65、及び、天板22の移動可能範囲を示すライン66を表示させる。なお、処理回路37は、コロナル画像62及び画像67とともにディスプレイ32に架台10の開口部の正中線65、及び、天板22の移動可能範囲を示すライン66のうち少なくとも1つを表示させてもよい。そして、設定機能37aは、架台を示す画像67及び画像72と、被検体Pを示すコロナル画像62及びアキシャル画像71との相対的な位置関係等から、実空間におけるターゲット位置を設定する。架台を示す画像67及び画像72は、第1の画像の一例である。また、撮像部位を含むコロナル画像62及びアキシャル画像71は、第2の画像の一例である。
以上のことから、設定機能37aは、ライン64と、正中線65と、ライン66とをディスプレイ32に表示させる。
図11は、第2の実施形態に係る設定画面において、操作位置を設定する方法の一例を説明するための図である。図11の例に示すように、術者は、入力回路31を操作して、穿刺対象部位62aが、術者の正面に位置するように、コロナル画像62のZ軸方向の位置を設定する。これにより、術者は、穿刺針の操作が行いやすくなる。また、術者は、入力回路31を操作して、コロナル画像62に含まれる被検体Pが、ライン66が示す天板の移動可能範囲内に位置し、かつ、力を入れやすい(又は、デリケートな操作を行いやすい)Y軸方向の位置を、コロナル画像62のY軸方向の位置として設定する。また、先の図10に示す設定画面70において、術者は、入力回路31を操作して、アキシャル画像71に含まれる被検体Pが、画像72が示す架台と接触しないように、アキシャル画像71のX軸方向の位置を設定する。そして、設定機能37aは、架台を示す画像67及び画像72と、被検体Pを示すコロナル画像62及びアキシャル画像71との相対的な位置関係等から、実空間における操作位置を設定する。すなわち、処理回路37は、架台10を示す第1の画像に対して被検体Pの穿刺対象部位を含む第2の画像が操作によりディスプレイ32の表示画面上で移動することで、天板22の操作位置を設定する。また、処理回路37は、移動された第2の画像の位置から、実空間における被検体Pの位置を推定し、推定した位置を操作位置として設定する。
ここで、図11の例に示す設定画面70において、Z軸方向に被検体Pが十分に引き出されていない場合には、被検体Pの頭部などが画像72により示される架台の撮像空間に残っていることが考えられる。このような場合に、設定画面70において、アキシャル画像71を移動させると、撮像空間内に残っている被検体Pの頭部が架台72に接触してしまうことが考えられる。なお、被検体Pについて全身のボリュームデータが得られていれば、設定機能37aは、ボリュームデータを用いて、頭部などが架台に接触するかどうかを判定することができる。
ここで、本実施形態では、被検体Pの一部分のボリュームデータしかない場合、例えば、被検体Pの頭部のボリュームデータが得られていない場合であっても、設定機能37aは、被検体Pの頭部などが架台に接触するかどうかを判定することができる。例えば、設定機能37aは、被検体Pのボリュームデータから、解剖学的な特徴点(Anatomical Landmark)を抽出する。そして、設定機能37aは、抽出した解剖学的な特徴点を識別するための識別コードと、特徴点の位置(座標)とを対応付けた情報を生成する。そして、設定機能37aは、解剖学的な特徴点の位置関係が類似する被検体のモデルを用いて、被検体PのX線CTデータに含まれない部位を推定して補完する。そして、設定機能37aは、推定した部位と架台とが接触するかどうかを判定する。
また、設定機能37aは、推定した部位を示す画像を、架台を示す画像72とともにディスプレイ32に表示させることで、推定した部位と架台との位置関係を術者に把握させることができる。なお、推定した部位を示す画像は、第5の画像の一例である。図12は、推定した被検体Pの頭部と架台との位置関係を示す画面の一例を示す図である。図12の例に示すように、設定機能37aは、推定した頭部を示す画像75と、架台を示す画像72とを含む画面73をディスプレイ32に表示させる。これにより、術者に、被検体Pの頭部と、架台との位置関係を把握させることができる。
なお、コロナル画像62及びアキシャル画像71を用いてターゲット位置及び操作位置を設定する場合について説明したが、被検体Pのコロナル画像、被検体Pのアキシャル画像、及び、被検体Pのサジタル画像の中から2つ以上の画像を用いてターゲット位置及び操作位置を設定してもよい。なお、ターゲット位置及び操作位置は、天板22の所定の位置の一例である。
以上、第2の実施形態について説明した。第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
(第3の実施形態)
ここで、操作位置は、術者の体格や利き腕などに応じた固有なものであると考えられる。そこで、術者の体格や利き腕などの情報に、操作位置が対応付けられて記憶されているデータベースを用いて、術者に合った操作位置をデータベースから導出してもよい。そこで、このような実施形態を第3の実施形態として説明する。
ここで、操作位置は、術者の体格や利き腕などに応じた固有なものであると考えられる。そこで、術者の体格や利き腕などの情報に、操作位置が対応付けられて記憶されているデータベースを用いて、術者に合った操作位置をデータベースから導出してもよい。そこで、このような実施形態を第3の実施形態として説明する。
図13は、第3の実施形態に係るデータベースのデータ構造の一例を示す図である。図13の例に示すように、データベース80は、「身長」、「体重」、「利き腕」、「IN/OUT」、「UP/DOWN」及び「LEFT/RIGHT」の各項目を有する。
例えば、「身長」の項目に登録される身長の段階は、140cmから5cmごとに190cmまでの11段階である。「体重」の項目に登録される体重の段階は、35kgから5kgごとに100kgまでの14段階である。「利き腕」の項目に登録される利き腕の種類は、右又は左の2種類である。ここでデータベース80の全レコード数は、308(11×14×2)である。すなわち、身長の段階と、体重の段階と、利き腕の種類との全組み合わせがデータベース80に登録されている。
「IN/OUT」の項目には、身長の段階と、体重の段階と、利き腕の種類との全組み合わせについて、統計的に求められた穿刺術がしやすい操作位置のZ軸の値が登録されている。「UP/DOWN」の項目には、身長の段階と、体重の段階と、利き腕の種類との全組み合わせについて、統計的に求められた穿刺術がしやすい操作位置のX軸の値が登録されている。「LEFT/RIGHT」の項目には、身長の段階と、体重の段階と、利き腕の種類との全組み合わせについて、統計的に求められた穿刺術がしやすい操作位置のY軸の値が登録されている。このように、データベース80には、身長の段階と、体重の段階と、利き腕の種類との全組み合わせについて、穿刺術がしやすい操作位置が登録されている。すなわち、データベース80は、身長及び体重を含む複数の体格情報のそれぞれに対応する操作位置を記憶する。具体的には、データベース80は、被検体Pに対して手技を行う複数の術者の固有情報に対応する、天板22の複数の操作位置(穿刺位置)に係る情報を記憶する。データベース80は、記憶回路35に記憶されている。
そして、第3の実施形態に係る設定機能37aは、術者の体格情報(身長及び体重)と利き腕の情報とを術者から受け付ける。なお、術者の体格情報及び利き腕の情報は、術者の固有情報の一例である。例えば、設定機能37aは、術者の体格情報と利き腕の情報との入力を術者から受け付ける受付画面をディスプレイ32に表示させる。このようにして、設定機能37aは、受付画面で受け付けられた術者の体格情報と利き腕の情報を取得する。なお、固有情報が受け付けられた術者は、手技を行う術者であり、第1の術者の一例である。そして、設定機能37aは、受付画面で受け付けた術者の体格情報と利き腕の情報とを用いて、データベース80の全レコードの中から、術者の体格情報及び利き腕の情報とが最も類似するレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録された操作位置を取得する。
そして、第3の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得された操作位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。すなわち、処理回路37は、第1の術者が手技を行う場合に、記憶回路35に記憶された複数の操作位置に係る情報のうち、第1の術者に応じた固有情報に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に、天板22を移動させるように寝台駆動装置21を制御する。具体的には、処理回路37は、第1の術者の固有情報である第1の固有情報を取得し、第1の固有情報に基づいて、記憶回路35に記憶された複数の穿刺位置に係る情報から、第1の固有情報に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に、天板22を移動させるように寝台駆動装置21を制御する。これにより、術者の体格や利き腕にあった位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の体格情報に対応する操作位置まで、天板22を移動させる。したがって、穿刺術がしやすい位置に被検体を移動させることができる。
以上、第3の実施形態について説明した。第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
以上述べた少なくとも1つの実施形態のX線CT装置によれば、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
(第4の実施形態)
ここで、ターゲット位置及び操作位置は、術者の体格や利き腕などに加えて、被検体Pの体格に応じた固有なものであるとも考えられる。そこで、術者の体格や利き腕などの情報(術者の固有情報)に加えて、被検体Pの体格などの情報(被検体Pの固有情報)に、操作位置が対応付けられて記憶されているデータベース(第1操作位置データベース)を用いて、術者及び被検体Pに合った操作位置を第1操作位置データベースから導出してもよい。
ここで、ターゲット位置及び操作位置は、術者の体格や利き腕などに加えて、被検体Pの体格に応じた固有なものであるとも考えられる。そこで、術者の体格や利き腕などの情報(術者の固有情報)に加えて、被検体Pの体格などの情報(被検体Pの固有情報)に、操作位置が対応付けられて記憶されているデータベース(第1操作位置データベース)を用いて、術者及び被検体Pに合った操作位置を第1操作位置データベースから導出してもよい。
また、術者の固有情報及び被検体Pの固有情報に、ターゲット位置が対応付けられて記憶されているデータベース(第1ターゲット位置データベース)を用いて、術者及び被検体Pに合ったターゲット位置を第1ターゲット位置データベースから導出してもよい。
そこで、このような実施形態を第4の実施形態として説明する。
図14は、第4の実施形態に係る第1操作位置データベースのデータ構造の一例を示す図である。図14の例に示すように、第1操作位置データベース81は、「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「被検体の身長」、「被検体の体重」、「IN/OUT」、「UP/DOWN」及び「LEFT/RIGHT」の各項目を有する。第1操作位置データベース81は、記憶回路35に記憶されている。
例えば、「術者の身長」の項目に登録される術者の身長の段階は、140cmから5cmごとに190cmまでの11段階である。「術者の体重」の項目に登録される術者の体重の段階は、35kgから5kgごとに100kgまでの14段階である。「術者の利き腕」の項目に登録される術者の利き腕の種類は、右又は左の2種類である。「被検体の身長」の項目に登録される被検体Pの身長の段階は、80cmから5cmごとに190cmまでの23種類である。「被検体の体重」の項目に登録される被検体Pの体重の段階は、20kgから5kgごとに100kgまでの17種類である。ここで第1操作位置データベース81の全レコード数は、120428(11×14×2×23×17)である。すなわち、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせが第1操作位置データベース81に登録されている。
「IN/OUT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のZ軸の値が登録されている。ここで、第4の実施形態において、操作位置とは、例えば、術者にとって穿刺術がしやすい場合の天板22の位置であって、被検体Pが架台10に接触しない場合の天板22の位置を指す。
「UP/DOWN」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のX軸の値が登録されている。
「LEFT/RIGHT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のY軸の値が登録されている。
このように、第1操作位置データベース81には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、操作位置が登録されている。すなわち、第1操作位置データベース81は、術者の固有情報及び被検体Pの固有情報の複数の組み合わせそれぞれに対応する操作位置を記憶する。以上のことから、記憶回路35に記憶された第1操作位置データベース81は、複数の術者の固有情報及び複数の被検体Pの固有情報の複数の組み合わせに対応する、複数の穿刺位置に係る情報を記憶する。
図15は、第4の実施形態に係る第1ターゲット位置データベースのデータ構造の一例を示す図である。図15の例に示すように、第1ターゲット位置データベース82は、「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「被検体の身長」、「被検体の体重」、「IN/OUT」、「UP/DOWN」及び「LEFT/RIGHT」の各項目を有する。第1ターゲット位置データベース82は、記憶回路35に記憶されている。
第1ターゲット位置データベース82の「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「被検体の身長」及び「被検体の体重」の項目に登録される内容については、図14に示す第1操作位置データベース81の「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「被検体の身長」及び「被検体の体重」の項目に登録される内容と同様であるので説明を省略する。すなわち、第1ターゲット位置データベース82の全レコード数は、上述した第1操作位置データベース81の全レコード数(120428)と同一である。このように、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせが第1ターゲット位置データベース82に登録されている。
「IN/OUT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のZ軸の値が登録されている。ここで、第4の実施形態において、ターゲット位置とは、例えば、X線CT画像に描出される穿刺対象部位及び穿刺針が撮像可能な場合の天板22の位置であって、被検体Pが架台10に接触しない場合の天板22の位置を指す。
「UP/DOWN」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のX軸の値が登録されている。
「LEFT/RIGHT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のY軸の値が登録されている。
このように、第1ターゲット位置データベース82には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階との全組み合わせについて、ターゲット位置が登録されている。すなわち、第1ターゲット位置データベース82は、術者の固有情報及び被検体Pの固有情報の複数の組み合わせそれぞれに対応するターゲット位置を記憶する。以上のことから、記憶回路35は、複数の術者の固有情報及び複数の被検体の固有情報の複数の組み合わせに対応する、複数のターゲット位置(撮像位置)に係る情報を記憶する。
そして、第4の実施形態に係る設定機能37aは、術者の固有情報(術者の身長、体重及び利き腕に係る情報)と被検体Pの固有情報(被検体Pの身長及び体重)を術者から受け付ける。例えば、設定機能37aは、術者の固有情報と被検体Pの固有情報の入力を術者から受け付ける受付画面をディスプレイ32に表示させる。
その後、術者により「操作位置へ移動」ボタン54が押された場合には、設定機能37aは、受付画面で受け付けた術者の固有情報及び被検体Pの固有情報を用いて、第1操作位置データベース81の全レコードの中から、受付画面で受け付けた術者の固有情報及び被検体Pの固有情報に最も類似する術者の固有情報及び被検体Pの固有情報が登録されたレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録された操作位置を取得する。
そして、第4の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得された操作位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。すなわち、処理回路37は、記憶回路35に記憶された複数の穿刺位置に係る情報のうち、第1の術者の固有情報、及び、第1の術者により手技が行われる第1の被検体の固有情報に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に、天板22を移動させるように寝台駆動装置21を制御する。これにより、術者の体格や利き腕及び被検体Pの体格にあった操作位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の固有情報及び被検体Pの固有情報に対応する操作位置まで、天板22を移動させる。したがって、術者にとって穿刺術がしやすく、被検体Pが架台10に接触しない位置に被検体Pを移動させることができる。
また、第4の実施形態に係る設定機能37aは、術者により「ターゲット位置へ移動」ボタン44が押された場合には、受付画面で受け付けた術者の固有情報及び被検体Pの固有情報を用いて、第1ターゲット位置データベース82の全レコードの中から、受付画面で受け付けた術者の固有情報及び被検体Pの固有情報に最も類似する術者の固有情報及び被検体Pの固有情報が登録されたレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録されたターゲット位置を取得する。
そして、第4の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得されたターゲット位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。すなわち、処理回路37は、記憶回路35に記憶された複数の撮像位置に係る情報のうち、第1の術者の固有情報及び第1の術者により手技が行われる被検体である第1の被検体の固有情報に対応する撮像位置に係る情報が示す撮像位置に、天板22を移動させるように寝台駆動装置21を制御する。これにより、術者の体格や利き腕及び被検体Pの体格にあったターゲット位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の固有情報及び被検体Pの固有情報に対応するターゲット位置まで、天板22を移動させる。したがって、X線CT画像に描出される穿刺対象部位及び穿刺針が撮像可能であって、被検体Pが架台10に接触しない位置に被検体Pを移動させることができる。
以上、第4の実施形態について説明した。第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
なお、第4の実施形態において、第1操作位置データベース81と第1ターゲット位置データベース82とを1つのデータベースに統合し、統合された1つのデータベースを用いて上述した各種の処理を行ってもよい。例えば、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階と、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のZ軸の値、X軸の値及びY軸の値と、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のX軸の値、Z軸の値及びY軸の値とが対応付けられて登録された1つのデータベースを用いて上述した各種の処理を行ってもよい。
(第5の実施形態)
ここで、ターゲット位置及び操作位置は、術者の体格や利き腕などに加えて、穿刺部位及び手技(穿刺術)の少なくとも一方に応じた固有なものであるとも考えられる。図16〜21は、ターゲット位置が穿刺部位及び手技の少なくとも一方に応じた固有なものであることを説明するための図である。
ここで、ターゲット位置及び操作位置は、術者の体格や利き腕などに加えて、穿刺部位及び手技(穿刺術)の少なくとも一方に応じた固有なものであるとも考えられる。図16〜21は、ターゲット位置が穿刺部位及び手技の少なくとも一方に応じた固有なものであることを説明するための図である。
例えば、図16は、穿刺部位が被検体Pの腹部全体のうちの正面部分P1であり、手技がバイオプシーである場合のターゲット位置の一例を示す図である。図16に示すように、穿刺部位が正面部分P1である場合には、被検体Pの体位は、仰臥位となる。また、手技がバイオプシーである場合には、バイオプシーに用いられる穿刺針83の長さは、比較的短く、例えば、20cm程度である。ここで、穿刺部位及び穿刺針が描出されたX線CT画像を得るために、撮像の際に、撮像空間の中心に穿刺部位を位置させることが一般的である。図16の例では、穿刺針83が比較的短いため、穿刺針83が架台10に接触することなく、穿刺部位である正面部分P1を、撮像空間の中心に位置させることができる。このときの天板22のターゲット位置は、図16に示すように、Pc1(x1,y1,z1)である。
また、例えば、図17は、穿刺部位が被検体Pの腹部全体のうちの正面部分P1であり、手技がラジオ波焼灼療法(radiofrequency ablation:RFA)である場合のターゲット位置の一例を示す図である。図17に示すように、穿刺部位が正面部分P1である場合には、被検体Pの体位は、図16の場合と同様に、仰臥位となる。また、手技がRFAである場合には、RFAに用いられる穿刺針84の長さは、バイオプシーに用いられる穿刺針83と比較して長く、例えば、30cm程度である。また、RFAに用いられる穿刺針84には、ラジオ波を穿刺針84に中継するケーブル84aが設けられている。ケーブル84aと穿刺針84とを合わせた長さは、穿刺針83よりも長い。このため、穿刺部位である正面部分P1を、撮像空間の中心に位置させようとした場合には、穿刺針84やケーブル84aが架台10に接触してしまう。このため、ターゲット位置Pc2(x2,y2,z2)は、X軸方向(上下方向)に関しては、図16に示すターゲット位置Pc1(x1,y1,z1)よりもX軸の正方向に進んだ(Pc1(x1,y1,z1)よりも下がった)位置となる。
ここで、図16と図17とを比較すると、被検体Pの体位は同一であるが、手技が異なるため、ターゲット位置が異なることが分かる。すなわち、手技に応じて、用いられるデバイス(この例では穿刺針)の種類が異なるため、ターゲット位置も異なる。すなわち、手技又は手技に用いられるデバイスに応じてターゲット位置は異なる。
例えば、図18は、穿刺部位が被検体Pの腹部全体のうちの背中側の部分P2であり、手技がバイオプシーである場合のターゲット位置の一例を示す図である。図18に示すように、穿刺部位が腹部全体のうちの背中側の部分P2である場合には、被検体Pの体位は、横臥位となる。また、手技がバイオプシーである場合には、図16に示す場合と同様に、穿刺針83が用いられる。図18の例では、被検体Pの体位が横臥位であるため、撮像空間におけるX軸方向(上下方向)の被検体Pの幅が比較的大きい。このため、穿刺部位である部分P2を、撮像空間の中心に位置させようとした場合には、天板22が架台10に接触してしまう。このため、図18の例に示す場合におけるターゲット位置Pc3(x3,y3,z3)は、X軸方向(上下方向)に関しては、図16に示すターゲット位置Pc1(x1,y1,z1)よりもX軸の正方向に進んだ位置となる。
ここで、図16と図18とを比較すると、手技は同一であるが、被検体Pの体位が異なるため、ターゲット位置が異なることが分かる。ここで、被検体Pの体位は、穿刺部位に応じて変化する。すなわち、被検体Pの体位又は穿刺部位に応じてターゲット位置は異なる。
また、例えば、図19は、穿刺部位が被検体Pの腹部全体のうちの背中側の部分P2であり、手技がRFAである場合のターゲット位置の一例を示す図である。図19に示すように、穿刺部位が被検体Pの腹部全体のうちの背中側の部分P2である場合には、被検体Pの体位は、図18の場合と同様に、横臥位となる。また、手技がRFAである場合には、図17に示す場合と同様に、穿刺針84が用いられる。図19の例では、被検体Pの体位が横臥位であるため、図18の例と同様に、撮像空間におけるX軸方向(上下方向)の被検体Pの幅が比較的大きい。このため、穿刺部位である部分P2を、撮像空間の中心に位置させようとした場合には、天板22が架台10に接触してしまう。このため、図19の例に示す場合におけるターゲット位置Pc4(x4,y4,z4)は、X軸方向(上下方向)に関しては、図17に示すターゲット位置Pc2(x2,y2,z2)よりもX軸の正方向に進んだ位置となる。また、例えば、ターゲット位置Pc4(x4,y4,z4)は、Y軸方向(左右方向)に関して、図17に示すターゲット位置Pc2(x2,y2,z2)よりもY軸の正方向側に位置する。
ここで、図17と図19とを比較すると、手技は同一であるが、被検体Pの体位が異なるため、ターゲット位置が異なることが分かる。ここで、上述したように、被検体Pの体位は、穿刺部位に応じて変化する。すなわち、穿刺部位、又は、被検体Pの体位に応じてターゲット位置は異なる。
また、例えば、図20は、穿刺部位が被検体Pの腹部全体のうちの正面部分P1であり、手技がバイオプシーである場合の操作位置の一例を示す図である。図20の場合に示すように、術者Sが穿刺針83を用いてバイオプシーを行う場合が示されている。この場合の天板22の操作位置は、図20に示すように、Pc5(x5,y5,z5)である。
また、例えば、図21は、穿刺部位が被検体Pの腹部全体のうちの正面部分P1であり、手技がRFAである場合の操作位置の一例を示す図である。図21の場合に示すように、術者Sが穿刺針84を用いてRFAを行う場合が示されている。この場合の天板22の操作位置は、図21に示すように、Pc6(x6,y6,z6)である。
ここで、例えば、穿刺針83のほうが穿刺針84よりも短いため、RFAを行う場合よりもバイオプシーを行う場合のほうが被検体Pと術者Sの手元との距離が短い。そのため、Pc5(x5,y5,z5)は、X軸方向(上下方向)に関して、Pc6(x6,y6,z6)よりもX軸の負の方向側に位置する。
図20と図21とを比較すると、被検体Pの体位は同一であるが、手技が異なるため、操作位置が異なることが分かる。すなわち、手技又は手技に用いられるデバイスに応じて操作位置は異なる。
また、被検体Pの体位に応じてX軸方向(上下方向)の被検体Pの幅が異なるため、穿刺部位、又は、被検体Pの体位に応じて操作位置は異なる。
以上のことから、ターゲット位置及び操作位置は、術者の体格や利き腕などに加えて、穿刺部位及び手技(穿刺術)の少なくとも一方に応じた固有なものであるとも考えられる。
そこで、術者の体格や利き腕などの情報(術者の固有情報)に加えて、穿刺部位(又は被検体Pの体位)及び手技(又は手技に用いられるデバイス)の少なくとも一方に、操作位置が対応付けられて記憶されているデータベース(第2操作位置データベース)を用いて、術者の固有情報、並びに、穿刺部位(又は被検体Pの体位)及び手技(又は手技に用いられるデバイス)の少なくとも一方に合った操作位置を第2操作位置データベースから導出してもよい。
また、術者の体格や利き腕などの情報(術者の固有情報)に加えて、穿刺部位(又は被検体Pの体位)及び手技(又は手技に用いられるデバイス)の少なくとも一方に、ターゲット位置が対応付けられて記憶されているデータベース(第2ターゲット位置データベース)を用いて、術者の固有情報、並びに、穿刺部位(又は被検体Pの体位)及び手技(又は手技に用いられるデバイス)の少なくとも一方に合ったターゲット位置を第2ターゲット位置データベースから導出してもよい。
そこで、このような実施形態を第5の実施形態として説明する。
以下の例では、術者の固有情報に加えて、穿刺部位及び手技に、操作位置が対応付けられて記憶されている第2操作位置データベースについて説明する。また、術者の固有情報に加えて、穿刺部位及び手技に、ターゲット位置が対応付けられて記憶されている第2ターゲット位置データベースについて説明する。
図22は、第5の実施形態に係る第2操作位置データベースのデータ構造の一例を示す図である。図22の例に示すように、第2操作位置データベース85は、「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「穿刺部位」、「手技」、「IN/OUT」、「UP/DOWN」及び「LEFT/RIGHT」の各項目を有する。第2操作位置データベース85は、記憶回路35に記憶されている。
第2操作位置データベース85の「術者の身長」、「術者の体重」及び「術者の利き腕」の項目に登録される内容については、図14に示す第1操作位置データベース81の「術者の身長」、「術者の体重」及び「術者の利き腕」の項目に登録される内容と同様であるので説明を省略する。
第2操作位置データベース85の「穿刺部位」の項目に登録される穿刺部位の種類は、n(nは自然数)種類である。「手技」の項目に登録される手技の種類は、m(mは自然数)種類である。ここで第2操作位置データベース85の全レコード数は、308×n×m(11×14×2×n×m)である。すなわち、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせが第2操作位置データベース85に登録されている。
「IN/OUT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のZ軸の値が登録されている。ここで、第5の実施形態において、操作位置とは、例えば、術者にとって穿刺術がしやすい場合の天板22の位置であって、被検体Pが架台10に接触しない場合の天板22の位置を指す。
「UP/DOWN」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のX軸の値が登録されている。
「LEFT/RIGHT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のY軸の値が登録されている。
このように、第2操作位置データベース85には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、穿刺術がしやすい操作位置であって被検体Pが架台10に接触しない操作位置が登録されている。すなわち、第2操作位置データベース85は、術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類の複数の組み合わせそれぞれに対応する操作位置を記憶する。以上のことから、記憶回路35は、複数の術者の固有情報、被検体の穿刺部位、及び、被検体に対して行われる手技の複数の組み合わせに対応する、複数の穿刺位置に係る情報を記憶する。
図23は、第5の実施形態に係る第2ターゲット位置データベースのデータ構造の一例を示す図である。図23の例に示すように、第2ターゲット位置データベース86は、「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「穿刺部位」、「手技」、「IN/OUT」、「UP/DOWN」及び「LEFT/RIGHT」の各項目を有する。第2ターゲット位置データベース86は、記憶回路35に記憶されている。
第2ターゲット位置データベース86の「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「穿刺部位」及び「手技」の項目に登録される内容については、図22に示す第2操作位置データベース85の「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「穿刺部位」及び「手技」の項目に登録される内容と同様であるので説明を省略する。すなわち、第2ターゲット位置データベース86の全レコード数は、上述した第2操作位置データベース85の全レコード数(308×n×m)と同一である。このように、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせが第2ターゲット位置データベース86に登録されている。
「IN/OUT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のZ軸の値が登録されている。ここで、第5の実施形態において、ターゲット位置とは、例えば、X線CT画像に描出される穿刺対象部位及び穿刺針が撮像可能な場合の天板22の位置であって、被検体Pが架台10に接触しない場合の天板22の位置を指す。
「UP/DOWN」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られたターゲット措置、又は、統計的に求められたターゲット位置のX軸の値が登録されている。
「LEFT/RIGHT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のY軸の値が登録されている。
このように、第2ターゲット位置データベース86には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類と、手技の種類との全組み合わせについて、X線CT画像に描出される穿刺対象部位及び穿刺針が撮像可能であり、かつ、被検体Pが架台10に接触しないターゲット位置が登録されている。すなわち、第2ターゲット位置データベース86は、術者の固有情報、穿刺部位の種類、及び、手技の種類の複数の組み合わせそれぞれに対応するターゲット位置を記憶する。以上のことから、記憶回路35は、複数の術者の固有情報、被検体の穿刺部位、及び、被検体に対して行われる手技の複数の組み合わせに対応する、複数の撮像位置に係る情報を記憶する。
そして、第5の実施形態に係る設定機能37aは、術者の固有情報(術者の身長、体重及び利き腕に係る情報)と、穿刺部位の種類と、手技の種類とを術者から受け付ける。例えば、設定機能37aは、術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類の入力を術者から受け付ける受付画面をディスプレイ32に表示させる。
その後、術者により「操作位置へ移動」ボタン54が押された場合には、設定機能37aは、受付画面で受け付けた術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類を用いて、第2操作位置データベース85の全レコードの中から、受付画面で受け付けた術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類に最も類似する術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類が登録されたレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録された操作位置を取得する。
そして、第5の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得された操作位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。すなわち、処理回路37は、記憶回路35に記憶された複数の撮像位置に係る情報のうち、第1の術者の固有情報、及び、第1の術者により手技が行われる第1の被検体の固有情報に対応する撮像位置に係る情報が示す撮像位置に、天板22を移動させるように寝台駆動装置21を制御する。これにより、術者の体格や利き腕、穿刺部位の種類及び手技の種類にあった操作位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類に対応する操作位置まで、天板22を移動させる。したがって、術者にとって穿刺術がしやすく、被検体Pが架台10に接触しない位置に被検体Pを移動させることができる。
また、第5の実施形態に係る設定機能37aは、術者により「ターゲット位置へ移動」ボタン44が押された場合には、受付画面で受け付けた術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類を用いて、第2ターゲット位置データベース86の全レコードの中から、受付画面で受け付けた術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類に最も類似する術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類が登録されたレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録されたターゲット位置を取得する。
そして、第5の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得されたターゲット位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。すなわち、処理回路37は、記憶回路35に記憶された複数の撮像位置に係る情報のうち、第1の術者の固有情報、第1の術者により第1の手技が行われる第1の被検体の穿刺部位である第1の穿刺部位、及び、第1の手技に対応する撮像位置に係る情報が示す撮像位置に、天板22を移動させるように寝台駆動装置21を制御する。これにより、術者の体格や利き腕、穿刺部位の種類及び手技の種類にあったターゲット位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類に対応するターゲット位置まで、天板22を移動させる。したがって、X線CT画像に描出される穿刺対象部位及び穿刺針が撮像可能であり、かつ、被検体Pが架台10に接触しない位置に被検体Pを移動させることができる。
以上、第5の実施形態について説明した。第5の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
なお、第5の実施形態において、第2操作位置データベース85及び第2ターゲット位置データベース86が「穿刺部位」の項目に代えて「被検体の体位」の項目を有し、「被検体の体位」の項目に、被検体Pの体位の種類が登録されてもよい。
そして、第5の実施形態に係る設定機能37aが、穿刺部位の種類に代えて体位の種類を受け付けて、上述した穿刺部位の種類を用いて第2操作位置データベース85から操作位置を取得した方法と同様の方法により、受け付けた体位の種類を用いて第2操作位置データベース85から操作位置を取得してもよい。また、設定機能37aが、上述した穿刺部位の種類を用いて第2ターゲット位置データベース86からターゲット位置を取得した方法と同様の方法により、受け付けた体位の種類を用いて第2ターゲット位置データベース86からターゲット位置を取得してもよい。
また、第5の実施形態において、第2操作位置データベース85及び第2ターゲット位置データベース86が「手技」の項目に代えて「デバイス」の項目を有し、「デバイス」の項目に、手技に用いられるデバイスの種類が登録されてもよい。
そして、第5の実施形態に係る設定機能37aが、手技の種類に代えてデバイスの種類を受け付けて、上述した手技の種類を用いて第2操作位置データベース85から操作位置を取得した方法と同様の方法により、受け付けたデバイスの種類を用いて第2操作位置データベース85から操作位置を取得してもよい。また、設定機能37aが、上述した手技の種類を用いて第2ターゲット位置データベース86からターゲット位置を取得した方法と同様の方法により、受け付けたデバイスの種類を用いて第2ターゲット位置データベース86からターゲット位置を取得してもよい。
また、第5の実施形態において、第2操作位置データベース85が、術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類に操作位置を対応付けて記憶し、第2ターゲット位置データベース86が、術者の固有情報、穿刺部位の種類及び手技の種類にターゲット位置を対応付けて記憶する場合について説明した。しかしながら、第2操作位置データベース85が、穿刺部位の種類(又は被検体Pの種類)及び手技の種類(又はデバイスの種類)の少なくとも一方、及び、術者の固有情報に操作位置を対応付けて記憶し、第2ターゲット位置データベース86が、穿刺部位の種類(又は被検体Pの種類)及び手技の種類(又はデバイスの種類)の少なくとも一方、及び、術者の固有情報にターゲット位置を対応付けて記憶してもよい。この場合、上述した方法と同様の方法で、設定機能37aが、操作位置及びターゲット位置を取得する。
なお、第5の実施形態において、第2操作位置データベース85と第2ターゲット位置データベース86とを1つのデータベースに統合し、統合された1つのデータベースを用いて上述した各種の処理を行ってもよい。例えば、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)と、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)と、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のZ軸の値、X軸の値及びY軸の値と、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のX軸の値、Z軸の値及びY軸の値とが対応付けられて登録された1つのデータベースを用いて上述した各種の処理を行ってもよい。
(第6の実施形態)
次に、GUIによって操作位置を設定する実施形態であって第2の実施形態と異なる実施形態を第6の実施形態として説明する。図24は、第6の実施形態に係る設定画面の一例を示す図である。第6の実施形態に係る設定機能37aは、先の図9及び図11に示す設定画面63、及び、図24に示す設定画面76をディスプレイ32に表示させる。
次に、GUIによって操作位置を設定する実施形態であって第2の実施形態と異なる実施形態を第6の実施形態として説明する。図24は、第6の実施形態に係る設定画面の一例を示す図である。第6の実施形態に係る設定機能37aは、先の図9及び図11に示す設定画面63、及び、図24に示す設定画面76をディスプレイ32に表示させる。
先の図9に示す設定画面63に含まれる被検体Pのコロナル画像62をY軸方向に移動させた場合には、図24に示す後述するアキシャル画像71、穿刺針を示す画像77、及び、天板22を示す画像78も連動してY軸方向に移動する。
図24は、被検体Pのアキシャル画像を含む設定画面の一例を示す図である。図23に示す設定画面76は、架台を示す画像72と、被検体Pのアキシャル画像71と、手技に用いられる穿刺針を示す画像77と、被検体Pが載置される天板22を示す画像78とを含む。なお、穿刺針は、手技に用いられるデバイスの一例であり、画像77は、第3の画像の一例であり、画像78は、第4の画像の一例である。アキシャル画像71は、設定画面76上で、画像77及び画像78と連動して、術者により移動可能な状態で表示される。
術者は、入力回路31を操作して、アキシャル画像71に含まれる被検体P、画像77が示す穿刺針、及び、画像78が示す天板22が、画像72が示す架台と接触しないようにアキシャル画像71のX軸方向の位置を設定する。なお、設定画面76上で、アキシャル画像71のY軸方向の位置を設定することもできる。アキシャル画像71についてY軸方向に移動させた場合には、コロナル画像62も連動してY軸方向に移動する。そして、設定機能37aは、架台を示す画像67及び画像72と、被検体Pを示すコロナル画像62及びアキシャル画像71との相対的な位置関係等から、実空間におけるターゲット位置Pc7(x7,y7,z8)を設定する。
以上のことから、処理回路37は、架台を示す画像67に対して、コロナル画像62とともに被検体Pに対して行われる手技に用いられるデバイスを示す第3の画像、及び、天板22を示す第4の画像が操作によりディスプレイ32の表示画像上で移動することで、天板22の所定位置を設定する。
(第7の実施形態)
また、操作位置は、術者の体格や利き腕などに加えて、術者が穿刺術を行う場合の位置に応じた固有なものであるとも考えられる。例えば、架台10を正面から見た場合に、術者が寝台装置20の右側にいる場合と、左側にいる場合では、操作位置が異なる場合がある。
また、操作位置は、術者の体格や利き腕などに加えて、術者が穿刺術を行う場合の位置に応じた固有なものであるとも考えられる。例えば、架台10を正面から見た場合に、術者が寝台装置20の右側にいる場合と、左側にいる場合では、操作位置が異なる場合がある。
そこで、術者の体格や利き腕などの情報(術者の固有情報)に加えて、術者の位置に、操作位置が対応付けられて記憶されているデータベース(第3操作位置データベース)を用いて、術者に合った操作位置を第3操作位置データベースから導出してもよい。
このような実施形態を第7の実施形態として説明する。
図25は、第7の実施形態に係る第3操作位置データベースのデータ構造の一例を示す図である。図25の例に示すように、第3操作位置データベース87は、「術者の身長」、「術者の体重」、「術者の利き腕」、「術者の位置」、「IN/OUT」、「UP/DOWN」及び「LEFT/RIGHT」の各項目を有する。第3操作位置データベース87は、記憶回路35に記憶されている。
第3操作位置データベース87の「術者の身長」、「術者の体重」及び「術者の利き腕」の項目に登録される内容については、図14に示す第1操作位置データベース81の「術者の身長」、「術者の体重」及び「術者の利き腕」の項目に登録される内容と同様であるので説明を省略する。
第3操作位置データベース87の「術者の位置」の項目に登録される術者の位置の種類は、架台10を正面から見た場合に、術者が寝台装置20の「右側」にいるときと、「左側」にいるときの2種類である。ここで第3操作位置データベース87の全レコード数は、616(11×14×2×2)である。すなわち、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、術者の位置の種類との全組み合わせが第3操作位置データベース87に登録されている。
「IN/OUT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、術者の位置の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のZ軸の値が登録されている。ここで、第7の実施形態において、操作位置とは、例えば、術者にとって穿刺術がしやすい場合の天板22の位置であって、被検体Pが架台10に接触しない場合の天板22の位置を指す。
「UP/DOWN」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、術者の位置の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のX軸の値が登録されている。
「LEFT/RIGHT」の項目には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、術者の位置の種類との全組み合わせについて、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のY軸の値が登録されている。
このように、第3操作位置データベース87には、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、術者の位置の種類との全組み合わせについて、操作位置が登録されている。すなわち、第3操作位置データベース87は、術者の固有情報、及び、術者の位置の種類の複数の組み合わせそれぞれに対応する操作位置を記憶する。以上のことから、記憶回路35は、複数の術者の固有情報、及び、複数の術者が手技を行う場合の位置(上述した術者の位置)の複数の組み合わせに対応する、複数の穿刺位置に係る情報を記憶する。
そして、第7の実施形態に係る設定機能37aは、術者の固有情報(術者の身長、体重及び利き腕に係る情報)と、術者の位置の種類とを術者から受け付ける。例えば、設定機能37aは、術者の固有情報、及び、術者の位置の種類の入力を術者から受け付ける受付画面をディスプレイ32に表示させる。
その後、術者により「操作位置へ移動」ボタン54が押された場合には、設定機能37aは、受付画面で受け付けた術者の固有情報、及び、術者の位置の種類を用いて、第3操作位置データベース87の全レコードの中から、受付画面で受け付けた術者の固有情報、及び、術者の位置の種類に最も類似する術者の固有情報、及び、術者の位置の種類が登録されたレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録された操作位置を取得する。
そして、第7の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得された操作位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。すなわち、処理回路37は、第1の術者が第1の位置で手技を行う場合に、記憶回路35に記憶された複数の穿刺位置に係る情報のうち、第1の術者の固有情報、及び、第1の術者が手技を行う第1の位置に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に、天板22を移動させるように寝台駆動装置21を制御する。これにより、術者の体格や利き腕、位置にあった操作位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の固有情報及び位置に対応する操作位置まで、天板22を移動させる。したがって、術者にとって穿刺術がしやすく、被検体Pが架台10に接触しない位置に被検体Pを移動させることができる。
以上、第7の実施形態について説明した。第7の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
(第8の実施形態)
次に第8の実施形態について説明する。例えば、第8の実施形態では、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、術者の位置の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階と、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)と、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)と、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のZ軸の値、X軸の値及びY軸の値と、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のZ軸の値、X軸の値及びY軸の値とが対応付けられて登録された1つのデータベース(以下、第4データベースと称する)が記憶回路35に記憶されている。
次に第8の実施形態について説明する。例えば、第8の実施形態では、術者の身長の段階と、術者の体重の段階と、術者の利き腕の種類と、術者の位置の種類と、被検体Pの身長の段階と、被検体Pの体重の段階と、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)と、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)と、シミュレーションにより得られた操作位置、又は、統計的に求められた操作位置のZ軸の値、X軸の値及びY軸の値と、シミュレーションにより得られたターゲット位置、又は、統計的に求められたターゲット位置のZ軸の値、X軸の値及びY軸の値とが対応付けられて登録された1つのデータベース(以下、第4データベースと称する)が記憶回路35に記憶されている。
そして、第8の実施形態に係る設定機能37aは、術者の固有情報(術者の身長、体重及び利き腕に係る情報)と、術者の位置の種類と、被検体Pの固有情報(被検体Pの身長及び体重)と、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)と、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)とを術者から受け付ける。例えば、設定機能37aは、術者の固有情報、術者の位置の種類、被検体Pの固有情報、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)の入力を術者から受け付ける受付画面をディスプレイ32に表示させる。
その後、術者により「操作位置へ移動」ボタン54が押された場合には、設定機能37aは、受付画面で受け付けた術者の固有情報、術者の位置の種類、被検体Pの固有情報、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)を用いて、第4データベースの全レコードの中から、受付画面で受け付けた術者の固有情報、術者の位置の種類、被検体Pの固有情報、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)に最も類似する術者の固有情報、術者の位置の種類、被検体Pの固有情報、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)が登録されたレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録された操作位置を取得する。
そして、第8の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得された操作位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。これにより、術者の体格、利き腕、位置、被検体Pの体格、穿刺部位(又は体位)、及び、手技(又はデバイス)にあった操作位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の体格、利き腕、位置、被検体Pの体格、穿刺部位(又は体位)、及び、手技(又はデバイス)に対応する操作位置まで、天板22を移動させる。したがって、術者にとって穿刺術がしやすく、被検体Pが架台10に接触しない位置に被検体Pを移動させることができる。
また、第8の実施形態に係る設定機能37aは、術者により「ターゲット位置へ移動」ボタン44が押された場合には、受付画面で受け付けた術者の固有情報、術者の位置の種類、被検体Pの固有情報、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)を用いて、第4データベースの全レコードの中から、受付画面で受け付けた術者の固有情報、術者の位置の種類、被検体Pの固有情報、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)に最も類似する術者の固有情報、術者の位置の種類、被検体Pの固有情報、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)が登録されたレコードを特定する。そして、設定機能37aは、特定したレコードに登録されたターゲット位置を取得する。
そして、第8の実施形態に係る天板制御機能37bは、設定機能37aにより取得されたターゲット位置に天板22を移動させる指示をスキャン制御回路33に送信する。これにより、術者の体格、利き腕、位置、被検体Pの体格、穿刺部位(又は体位)、及び、手技(又はデバイス)にあったターゲット位置に天板22が移動される。すなわち、天板制御機能37bは、術者の体格、利き腕、位置、被検体Pの体格、穿刺部位(又は体位)、及び、手技(又はデバイス)に対応するターゲット位置まで、天板22を移動させる。したがって、X線CT画像に描出される穿刺対象部位及び穿刺針が撮像可能であり、かつ、被検体Pが架台10に接触しない位置に被検体Pを移動させることができる。
以上、第8の実施形態について説明した。第8の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
なお、第8の実施形態において、第4データベースに登録される術者の身長の段階、術者の体重の段階、術者の利き腕の種類、術者の位置の種類、被検体Pの身長の段階、被検体Pの体重の段階、穿刺部位の種類(又は被検体Pの体位の種類)、及び、手技の種類(又は手技に用いられるデバイスの種類)の8つの情報のうち、1つ以上の情報を省略してもよい。この場合、設定機能37aが術者から受け付ける情報の種類は、第4データベースに登録されている情報の種類と同一となる。
以上述べた少なくとも1つの実施形態のX線CT装置によれば、術者が穿刺術をしやすい位置に被検体Pを移動させることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 X線CT装置
37a 設定機能
37b 天板制御機能
37a 設定機能
37b 天板制御機能
Claims (12)
- X線管球及びX線検出器に挟まれて設けられた開口部を有する架台と、
被検体を載置するための天板を前記開口部に挿入するための駆動部を有する寝台と、
前記被検体に対して手技を行う複数の術者の固有情報に対応する、前記天板の複数の穿刺位置に係る情報を記憶する記憶部と、
第1の術者が手技を行う場合に、前記記憶部に記憶された複数の前記穿刺位置に係る情報のうち、前記第1の術者に応じた固有情報に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する天板制御部と、
を備える、X線CT装置。 - 前記第1の術者の第1の固有情報を取得する設定部を更に備え、
前記天板制御部は、前記第1の固有情報に基づいて、前記記憶部に記憶された複数の穿刺位置に係る情報から、前記第1の固有情報に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する、
請求項1に記載のX線CT装置。 - 前記記憶部は、前記複数の術者の固有情報及び複数の前記被検体の固有情報の複数の組み合わせに対応する、前記複数の穿刺位置に係る情報を記憶し、
前記天板制御部は、前記記憶部に記憶された複数の穿刺位置に係る情報のうち、前記第1の術者の固有情報及び前記第1の術者により手技が行われる第1の被検体の固有情報に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に、前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する、
請求項1又は2に記載のX線CT装置。 - 前記記憶部は、前記複数の術者の固有情報及び複数の前記被検体の固有情報の複数の組み合わせに対応する、複数の撮像位置に係る情報を記憶し、
前記天板制御部は、前記記憶部に記憶された複数の撮像位置に係る情報のうち、前記第1の術者の固有情報及び前記第1の術者により手技が行われる第1の被検体の固有情報に対応する撮像位置に係る情報が示す撮像位置に、前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する、
請求項1〜3のいずれか1つに記載のX線CT装置。 - 前記記憶部は、前記複数の術者の固有情報、前記被検体の穿刺部位、及び、前記被検体に対して行われる手技の複数の組み合わせに対応する、前記複数の穿刺位置に係る情報を記憶し、
前記天板制御部は、前記記憶部に記憶された複数の穿刺位置に係る情報のうち、前記第1の術者の固有情報、前記第1の術者により第1の手技が行われる第1の被検体の第1の穿刺部位、及び、前記第1の手技に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に、前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する、
請求項1又は2に記載のX線CT装置。 - 前記記憶部は、前記複数の術者の固有情報、前記被検体の穿刺部位、及び、前記被検体に対して行われる手技の複数の組み合わせに対応する、複数の撮像位置に係る情報を記憶し、
前記天板制御部は、前記記憶部に記憶された複数の撮像位置に係る情報のうち、前記第1の術者の固有情報、前記第1の術者により第1の手技が行われる第1の被検体の第1の穿刺部位、及び、前記第1の手技に対応する撮像位置に係る情報が示す撮像位置に、前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する、
請求項1、2、3又は5に記載のX線CT装置。 - 前記記憶部は、前記複数の術者の固有情報、及び、前記複数の術者が手技を行う場合の位置の複数の組み合わせに対応する、前記複数の穿刺位置に係る情報を記憶し、
前記天板制御部は、前記第1の術者が第1の位置で手技を行う場合に、前記記憶部に記憶された複数の穿刺位置に係る情報のうち、前記第1の術者の固有情報、及び、前記第1の術者が手技を行う第1の位置に対応する穿刺位置に係る情報が示す穿刺位置に、前記天板を移動させるように前記駆動部を制御する、
請求項1又は2に記載のX線CT装置。 - X線管球及びX線検出器に挟まれて設けられた開口部を有する架台と、
被検体を載置するための天板を前記開口部に挿入するための駆動部を有する寝台と、
前記架台を示す第1の画像に対して前記被検体の穿刺対象部位を含む第2の画像が操作により表示部の表示画面上で移動することで、前記天板の所定の位置を設定する設定部と、
を備える、X線CT装置。 - 前記設定部は、前記第1の画像及び前記第2の画像とともに前記表示部に前記開口部の正中線、及び、前記天板の移動可能範囲を示す図形のうち少なくとも1つを表示させる、
請求項8に記載のX線CT装置。 - 前記設定部は、前記第1の画像に対して、前記第2の画像とともに前記被検体に対して行われる手技に用いられるデバイスを示す第3の画像及び前記天板を示す第4の画像が操作により前記表示部の表示画像上で移動することで、前記天板の所定位置を設定する、
請求項8又は9に記載のX線CT装置。 - 前記設定部は、移動された前記第2の画像の位置から、実空間における前記被検体の位置を推定し、推定した位置を前記所定の位置として設定する、
請求項8〜10のいずれか1つに記載のX線CT装置。 - 前記設定部は、更に、前記被検体の前記開口部内に位置する部位を推定し、推定した部位を含む第5の画像と前記第1の画像とを前記表示部に表示させる、
請求項10に記載のX線CT装置。
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