JP6895820B2

JP6895820B2 - 医用画像診断装置

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Publication number: JP6895820B2
Application number: JP2017124992A
Authority: JP
Inventors: 昌快津雪
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2037-06-27
Also published as: JP2018008047A

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置に関する。

Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＭＲＩ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍａｇｉｎｇ）装置などの医用画像診断装置は、被検体のＣＴ画像やＭＲ画像を生成する。これら医用画像診断装置による撮影方法には、同期撮影と呼ばれる撮影方法がある。

例えば、Ｘ線ＣＴ装置では、被検体の生体信号を受け、この生体信号の所定の位相においてＸ線を照射する方法である。この同期撮影の例として、心電同期撮影及び呼吸同期撮影が知られている。

心電同期撮影は、被検体の生体信号として心電信号を心電計から受け、この心電信号の所定の心位相においてＸ線を照射する方法である。呼吸同期撮影は、被検体の生体信号として呼吸信号を呼吸検知装置から受け、この呼吸信号の所定の呼吸位相においてＸ線を照射する方法である。ＭＲＩ装置の場合においても、心電信号や呼吸信号に同期して被検体のＭＲ画像を撮影することが行われている。

特開平６−２６９４２６号公報

これら同期撮影では、十分な生体信号を計測できないまま撮影を行なってしまい、同期撮影が成功しない場合があった。例えば、心電同期撮影において、被検体と心電計の電極との接着状態が良好でなく、計測される心電信号が弱いために同期撮影が成功しない場合があった。また、患者が帯電し、生体信号にノイズが発生したために同期撮影が成功しない場合があった。呼吸同期撮影は、光学的な呼吸検知装置が用いられる場合があるが、呼吸検知装置の周囲が明るすぎる環境や暗すぎる環境では同期撮影のために十分な呼吸信号を測定できずに同期撮影が成功しない場合があった。

本発明が解決しようとする課題は、生体信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる医用画像診断装置を提供することである。

実施形態の医用画像診断装置は、被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、計測環境に係る情報に基づいて、被検体を検査するための動作を制御する制御部とを有し、前記取得部は、前記生体信号を計測する生体信号計測装置と通信可能に接続され、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、前記生体信号計測装置は心電計であり、前記制御部は、前記心電計の帯電電圧を示す帯電情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該帯電情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する。

第１の実施形態に係る医用画像診断システムの構成を示すブロック図。第１の実施形態に係る医用画像診断システムの動作を示すフローチャート。第１の実施形態に係る医用画像診断システムの動作を示すフローチャート。第２の実施形態に係る医用画像診断システムの構成を示すブロック図。第２の実施形態に係る医用画像診断システムの動作を示すフローチャート。

以下、実施形態の医用画像診断装置及び生体信号計測装置について図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断システムの構成を示すブロック図である。この実施形態の医用画像診断システムは、医用画像診断装置１と心電計２とを有する。ここでは説明のため、医用画像診断装置１がＸ線ＣＴ装置である例について説明する。医用画像診断装置１は、被検体Ｅの生体信号を受け、同期撮影を行う。医用画像診断装置１は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転体１３と、高電圧発生器１４と、データ収集回路１５と、寝台１６と、再構成回路１７と、制御回路１８と、ディスプレイ１９と、入力回路２０とを有する。

図１における実施形態では、構成要素、制御回路１８・取得機能１８１・照合機能１８３にて行なわれる各処理機能は、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１８２へ記録されている。制御回路１８はプログラムを記憶回路１８２から読み出し、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制御回路１８は、図１の制御回路１８内に示された各機能を有することとなる。なお、図１においては単一の制御回路１８にて制御回路１８・取得機能１８１・照合機能１８３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。

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（Ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：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（ＳｉｍｐｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣｏｍｐｌｅｘＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１８２に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１８２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。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

［基本構成］
医用画像診断システムの基本構成について説明する。Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生する。発生したＸ線は被検体Ｅへ照射される。Ｘ線検出器１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１２は、一般的な複数のＸ線検出素子によって構成される。

回転体１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを被検体Ｅの周囲に回転させる。回転体１３は、被検体Ｅを挟んで対向する位置にＸ線管１１とＸ線検出器１２とを支持する部材である。回転体１３は、スライス方向に貫通した開口部を有する。開口部には、被検体Ｅが載置された寝台１６が挿入される。高電圧発生器１４は、Ｘ線管１１に高電圧を印加する。Ｘ線管１１は、印加された高電圧に基づいてＸ線を発生する。

データ収集回路１５は、Ｘ線検出器１２からＸ線検出データを収集する。データ収集回路１５は、収集した検出データを増幅及びＡ／Ｄ変換する。そして、データ収集回路１５はＸ線検出データを再構成回路１７へ出力する。

寝台１６は、被検体Ｅを載置し被検体Ｅの体軸方向（ｚ軸方向）に移動する。また、寝台１６は、上下方向（ｙ軸方向）に移動してもよい。再構成回路１７は、データ収集回路１５から受けたＸ線検出データに再構成処理を施してＣＴ画像を生成する。

制御回路１８は、医用画像診断装置１の各部を制御する。制御回路１８は、医用画像診断装置１の各部を制御するためのコンピュータプログラムを予め記憶する。制御回路１８は、記憶したコンピュータプログラムを実行することで、医用画像診断装置１の各部を制御する。詳細については後述する。制御回路１８は、特許請求の範囲における制御部の一例である。

ディスプレイ１９は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）等の表示デバイスによって構成される。ディスプレイ１９は、特許請求の範囲における報知部の一例である。入力回路２０は、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等の操作デバイスにより構成される。

心電計２は、被検体Ｅの心電信号を測定し、この心電信号を制御回路１８へ出力する。心電計２は、特許請求の範囲における生体信号計測装置の一例である。心電計２は、電極を有する。医師や技師等の操作者は、電極を被検体Ｅに貼り付けることによって、心電計２が心電信号を計測可能な状態へと準備する。また、心電信号は、特許請求の範囲における生体信号の一例である。医用画像診断装置１と心電計２とは通信可能に接続される。なお、心電計２は、医用画像診断装置１の内部に搭載されてもよい。

［制御構成］
医用画像診断システムの制御構成について説明する。制御回路１８は、心電計２により計測された心電信号の計測環境に係る情報を取得する（取得機能１８１）。取得機能１８１は、特許請求の範囲における取得部の一例である。例えば、心電計２は、心電信号の計測に係るインピーダンスを計測し、このインピーダンスを示すインピーダンス情報を制御回路１８へ出力する。そして、制御回路１８は、インピーダンス情報を取得する。制御回路１８がインピーダンス情報を取得するタイミングは、操作者による手動で指定されてもよく、予め所定のタイミングで自動的に取得可能に設定されてもよい。インピーダンス情報は、計測環境に係る情報の一例である。インピーダンスの計測方法には一般的な方法が適用されてよい。

制御回路１８は、記憶回路１８２を有する。記憶回路１８２は、特許請求の範囲における記憶部の一例である。記憶回路１８２は、インピーダンスに係る閾値であるインピーダンス閾値を予め記憶する。インピーダンス閾値は、医師や技師等の操作者によって予め入力される。

制御回路１８は、インピーダンス情報を取得したとき、当該インピーダンス情報に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作を制御可能に構成される。例えば、制御回路１８は、心電計２から取得したインピーダンス情報と記憶回路１８２に記憶されたインピーダンス閾値とを照合する（照合機能１８３）。照合機能１８３は、特許請求の範囲における照合部の一例である。制御回路１８は、この照合の結果に基づいて被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止可能に構成される。例えば、制御回路１８は、インピーダンス情報に示されるインピーダンスがインピーダンス閾値より高いとき、この動作の進行を停止する。

制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該インピーダンスを低減する措置を推奨する情報を報知する。例えば、制御回路１８は、電極の貼りかえや医療用ジェルの使用を推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。なお、ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。それにより、操作者は、インピーダンスを低減する措置を講じることができる。なお、このときに表示される情報は予め設定される。

インピーダンスが高い状態で同期撮影を行うと、計測される心電信号が弱いために同期撮影が成功しない場合がある。インピーダンスが高い場合に動作の進行を停止し、インピーダンスを低減する措置を推奨することによって、心電信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

また、心電計２は、電極の帯電電圧を計測し、この帯電電圧を示す帯電情報を制御回路１８へ出力する。制御回路１８が帯電情報を取得するタイミングは、操作者による手動で指定されてもよく、予め所定のタイミングで自動的に取得可能に設定されてもよい。帯電情報は、計測環境に係る情報の一例である。帯電情報の計測方法には一般的な方法が適用されてよい。記憶回路１８２は、帯電電圧に係る閾値である帯電閾値を予め記憶する。帯電閾値は、医師や技師等の操作者によって予め入力される。

制御回路１８は、帯電情報を取得したとき、当該帯電情報に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作を制御可能に構成される。例えば、制御回路１８は、心電計２から取得した帯電情報と記憶回路１８２に記憶された帯電閾値とを照合する。制御回路１８は、この照合の結果に基づいて被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止可能に構成される。例えば、制御回路１８は、帯電情報に示される帯電電圧が帯電閾値より高いとき、この動作の進行を停止する。

制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該帯電電圧を低減する措置を推奨する情報を報知する。例えば、制御回路１８は、被検体Ｅ周囲の湿度の向上を推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。なお、ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。それにより、操作者は、帯電電圧を低減する措置を講じることができる。なお、このときに表示される情報は予め設定される。

患者には静電気が帯電することがある。また、Ｘ線には静電気を低減する性質があることが知られている。この帯電電圧が高い状態で同期撮影が行われると、心電信号の測定とＸ線の照射とが同時並行的に行われる。既に帯電している静電気が低減されることは、電荷の移動に相当する。電荷の移動は電流に相当する。帯電電圧が高い状態で同期撮影が行われると、この電流が心電信号へのノイズとなり、同期撮影が成功しない場合がある。同期撮影が行われるより先に帯電電圧を低減する措置を推奨することによって、心電信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

また、心電計２は、心電信号の周期若しくは振幅又はこれら双方を計測し、この周期を示す周期情報、若しくは、この振幅を示す振幅情報、又は、これら双方を制御回路１８へ出力する。制御回路１８が周期情報及び振幅情報を取得するタイミングは、操作者による手動で指定されてもよく、予め所定のタイミングで自動的に取得可能に設定されてもよい。周期情報及び振幅情報は、計測環境に係る情報の一例である。周期及び振幅の計測方法には一般的な方法が適用されてよい。記憶回路１８２は、周期に係る閾値である周期閾値、若しくは、振幅に係る閾値である振幅閾値、又は、これら双方を予め記憶する。周期閾値及び振幅閾値は、それぞれ上限値と下限値が医師や技師等の操作者によって予め入力される。

制御回路１８は、周期情報若しくは振幅情報又はこれら双方を計測環境に係る情報として取得したとき、当該質情報に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作を制御可能に構成される。例えば、制御回路１８は、心電計２から取得した周期情報若しくは振幅情報又はこれら双方と、記憶回路１８２に記憶された周期閾値若しくは振幅閾値又はこれら双方とを照合する。

制御回路１８は、この照合の結果に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止可能に構成される。例えば、制御回路１８は、周期情報に示される周期が周期閾値の上限値と下限値との間でないとき、この動作の進行を停止する。

制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該周期を改善する措置を推奨する情報を報知する。周期の改善とは、心電信号の周期が周期閾値の上限値と下限値との間となることである。例えば、制御回路１８は、被検体Ｅへ心拍数調整用の薬剤の投与を推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。なお、ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。このときに表示される情報は予め設定される。それにより、操作者は、周期を改善する措置を講じることができる。

同期撮影には、適した心拍周期があることが知られている。適した心拍周期でない場合に同期撮影が行われると、所定の心位相ごとにタイミング良く画像を撮影することができず、同期撮影が成功しない場合がある。同期撮影が行われるより先に周期を改善する措置を推奨することによって、心電信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

また、例えば、制御回路１８は、振幅情報に示される振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間でないとき、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該振幅を改善する措置を推奨する情報を報知する。振幅の改善とは、心電信号の振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間となることである。例えば、制御回路１８は、心電計２のゲイン調整を推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。なお、ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。それにより、操作者は、振幅を改善する措置を講じることができる。このときに表示される情報は予め設定される。なお、制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、心電計２を自動的に制御してゲインを調整してもよい。この自動調整のプログラムは、医師や技師等により予め設定されてよい。

同期撮影には、適した振幅があることが知られている。適した振幅でない場合に同期撮影が行われると、所定の心位相ごとにタイミング良く画像を撮影することができず、同期撮影が成功しない場合がある。同期撮影が行われるより先に振幅を改善する措置を推奨することによって、心電信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

また、心電計２は、心電信号のＳ／Ｎ比を計測し、このＳ／Ｎ比を示すＳ／Ｎ比情報を制御回路１８へ出力してもよい。Ｓ／Ｎ比情報は、計測環境に係る情報の一例である。Ｓ／Ｎ比の計測方法には一般的な方法が適用されてよい。記憶回路１８２は、Ｓ／Ｎ比に係る閾値であるＳ／Ｎ比閾値を予め記憶する。Ｓ／Ｎ比閾値は、医師や技師等の操作者によって予め入力される。

制御回路１８は、Ｓ／Ｎ比情報を取得したとき、当該Ｓ／Ｎ比情報に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作を制御可能に構成される。例えば、制御回路１８は、心電計２から取得したＳ／Ｎ比情報と記憶回路１８２に記憶されたＳ／Ｎ比閾値とを照合する。

制御回路１８は、この照合の結果に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止可能に構成される。例えば、制御回路１８は、Ｓ／Ｎ比情報に示されるＳ／Ｎ比がＳ／Ｎ比閾値より小さいとき、この動作の進行を停止する。

制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該Ｓ／Ｎ比を改善する措置を推奨する情報を報知する。Ｓ／Ｎ比の改善とは、心電信号のＳ／Ｎ比がＳ／Ｎ比閾値以上となることである。例えば、制御回路１８は、心電計２のゲイン等のパラメータ調整や電極の貼りかえを推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。それにより、操作者は、Ｓ／Ｎ比を改善する措置を講じることができる。なお、制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、心電計２を自動的に制御してＳ／Ｎ比を調整してもよい。この自動調整のプログラムは、医師や技師等により予め設定されてよい。

Ｓ／Ｎ比が低い状態で同期撮影が行われると、所定の心位相ごとにタイミング良く画像を撮影することができず、同期撮影が成功しない場合がある。同期撮影が行われるより先にＳ／Ｎ比を改善する措置を推奨することによって、心電信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

図２及び図３は、第１の実施形態に係る医用画像診断システムの動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１：被検体Ｅが寝台１６に載置され、操作者により心電計２の電極が被検体Ｅに貼り付けられる。

ステップＳ１０２：心電計２は、心電信号の計測に係るインピーダンスを計測し、このインピーダンスを示すインピーダンス情報を制御回路１８へ出力する。そして、制御回路１８は、インピーダンス情報を取得する。

ステップＳ１０３：制御回路１８は、心電計２から取得したインピーダンス情報と記憶回路１８２に記憶されたインピーダンス閾値とを照合する。インピーダンス情報に示されるインピーダンスがインピーダンス閾値より高いとき（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４へ進む。インピーダンス情報に示されるインピーダンスがインピーダンス閾値より高くないとき（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０４：制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。そして、制御回路１８は、ディスプレイ１９を制御して当該インピーダンスを低減する措置を推奨する情報を報知する。

ステップＳ１０５：操作者が入力回路２０を用いて、被検体Ｅを検査するための動作を再開させる操作入力を行う。制御回路１８は、この操作入力を受け、被検体Ｅを検査するための動作を再開し、ステップＳ１０２へ戻る。なお、被検体Ｅを検査するための動作は、自動的に再開されるように予め設定されてもよい。

ステップＳ１０６：心電計２は、電極の帯電電圧を計測し、この帯電電圧を示す帯電情報を制御回路１８へ出力する。そして、制御回路１８は、帯電情報を取得する。

ステップＳ１０７：制御回路１８は、心電計２から取得した帯電情報と記憶回路１８２に記憶された帯電閾値とを照合する。帯電情報に示される帯電電圧が帯電閾値より高いとき（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８へ進む。帯電情報に示される帯電電圧が帯電閾値より高くないとき（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、ステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１０８：制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。そして、制御回路１８は、ディスプレイ１９を制御して当該帯電電圧を低減する措置を推奨する情報を報知する。

ステップＳ１０９：操作者が入力回路２０を用いて、被検体Ｅを検査するための動作を再開させる操作入力を行う。制御回路１８は、この操作入力を受け、被検体Ｅを検査するための動作を再開し、ステップＳ１０６へ戻る。なお、被検体Ｅを検査するための動作は、自動的に再開されるように予め設定されてもよい。

ステップＳ１１０：心電計２は、被検体Ｅの心電信号を計測する。心電計２は、この心電信号の周期を示す周期情報と振幅を示す振幅情報とを制御回路１８へ出力する。そして、制御回路１８は、周期情報及び振幅情報を取得する。

ステップＳ１１１：制御回路１８は、心電計２から取得した振幅情報と記憶回路１８２に記憶された振幅閾値とを照合する。振幅情報に示される振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間でないとき（ステップＳ１１１；Ｎｏ）、ステップＳ１１２へ進む。振幅情報に示される振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間であるとき（ステップＳ１１１；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１４へ進む。

ステップＳ１１２：制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。制御回路１８は、ディスプレイ１９を制御して当該振幅を改善する措置を推奨する情報を報知する。

ステップＳ１１３：操作者が入力回路２０を用いて、被検体Ｅを検査するための動作を再開させる操作入力を行う。制御回路１８は、この操作入力を受け、被検体Ｅを検査するための動作を再開し、ステップＳ１１０へ戻る。なお、被検体Ｅを検査するための動作は、自動的に再開されるように予め設定されてもよい。

ステップＳ１１４：制御回路１８は、心電計２から取得した周期情報と記憶回路１８２に記憶された周期閾値とを照合する。周期情報に示される周期が周期閾値の上限値と下限値との間でないとき（ステップＳ１１４；Ｎｏ）、ステップＳ１１５へ進む。周期情報に示される周期が周期閾値の上限値と下限値との間であるとき（ステップＳ１１４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１７へ進む。

ステップＳ１１５：制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。ディスプレイ１９を制御して当該周期を改善する措置を推奨する情報を報知する。

ステップＳ１１６：操作者が入力回路２０を用いて、被検体Ｅを検査するための動作を再開させる操作入力を行う。制御回路１８は、この操作入力を受け、被検体Ｅを検査するための動作を再開し、ステップＳ１１０へ戻る。なお、被検体Ｅを検査するための動作は、自動的に再開されるように予め設定されてもよい。

ステップＳ１１７：医用画像診断装置１は、心電計２から被検体Ｅの心電信号を受けながら所定の心位相が到来するタイミングごとに心電同期撮影を行う。

なお、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５の処理群とステップＳ１０６〜ステップＳ１０９の処理群との順序は任意に変更してよい。

この実施形態によれば、心電信号の計測環境に係る情報を取得し、予め記憶された閾値と照合してから心電同期撮影を行う。それにより、心電信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態に係る医用画像診断システムの構成を示すブロック図である。この実施形態の医用画像診断システムは、医用画像診断装置１と呼吸検知装置３とを有する。以下、第１の実施形態と異なる内容について主に説明する。

呼吸検知装置３は、被検体Ｅの呼吸信号を測定し、この呼吸信号を制御回路１８へ出力する。呼吸検知装置３は、特許請求の範囲における生体信号計測装置の一例である。例えば呼吸検知装置３は、一般的な光学センサを有し、被検体Ｅの呼吸運動による体表（腹部や胸部等）の動きを呼吸信号として検知する。また、呼吸検知装置３は、一般的な光量計を有し、周囲の光量を計測する。なお、呼吸検知装置３としては、被検体Ｅの口に装着された空気流量検知器を有し、空気流量の変化を呼吸信号として検知するものが適用されてもよい。医師や技師等の操作者は、被検体Ｅの呼吸信号を計測可能な状態へと呼吸検知装置３を準備する。また、呼吸信号は、特許請求の範囲における生体信号の一例である。医用画像診断装置１と呼吸検知装置３とは通信可能に接続される。なお、呼吸検知装置３は、医用画像診断装置１の内部に搭載されてもよい。

制御回路１８は、呼吸検知装置３により計測された呼吸信号の計測環境に係る情報を取得する（取得機能１８１）。例えば、呼吸検知装置３は、呼吸信号の計測に用いる光量又は環境光の光量を計測し、計測した光量を示す光量情報を制御回路１８へ出力する。そして、制御回路１８は、光量情報を取得する。制御回路１８が光量情報を取得するタイミングは、操作者による手動で指定されてもよく、予め所定のタイミングで自動的に取得可能に設定されてもよい。光量情報は、計測環境に係る情報の一例である。

記憶回路１８２は、光量に係る閾値である光量閾値を予め記憶する。光量閾値は、医師や技師等の操作者によって予め入力される。

制御回路１８は、光量情報を取得したとき、当該光量情報に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作を制御可能に構成される。例えば、制御回路１８は、呼吸検知装置３から取得した光量情報と記憶回路１８２に記憶された光量閾値とを照合する（照合機能１８３）。制御回路１８は、この照合の結果に基づいて被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止可能に構成される。例えば、制御回路１８は、計測に用いる光量が光量閾値より低いとき、この動作の進行を停止する。または、制御回路１８は、環境光の光量の変動が光量閾値より大きいとき、この動作の進行を停止する。

制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して計測に用いる光量を増加する措置を推奨する情報や、環境光の光量の変動を低減する措置を推奨する情報を報知する。例えば、制御回路１８は、医用画像診断装置１が設置されている検査室の照明器具の調節を推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。なお、ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。それにより、操作者は、計測に用いる光量を増加する措置や、環境光の変動を低減する措置を講じることができる。なお、このときに表示される情報は予め設定される。

計測に用いる光量が少ない状態や環境光の変動が大きい状態で同期撮影を行うと、被検体Ｅの呼吸運動を十分に検知できず、同期撮影が成功しない場合がある。計測に用いる光量が少ない場合や環境光の変動が大きい場合に動作の進行を停止し、計測に用いる光量を増加する措置や環境光の変動を低減する措置を推奨することによって、呼吸信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

また、呼吸検知装置３は、呼吸信号の周期若しくは振幅又はこれら双方を計測し、この周期を示す周期情報、若しくは、この振幅を示す振幅情報、又は、これら双方を制御回路１８へ出力する。制御回路１８が周期情報及び振幅情報を取得するタイミングは、操作者による手動で指定されてもよく、予め所定のタイミングで自動的に取得可能に設定されてもよい。周期情報及び振幅情報は、計測環境に係る情報の一例である。周期及び振幅の計測方法には一般的な方法が適用されてよい。記憶回路１８２は、周期に係る閾値である周期閾値、若しくは、振幅に係る閾値である振幅閾値、又は、これら双方を予め記憶する。周期閾値及び振幅閾値は、それぞれ上限値と下限値が医師や技師等の操作者によって予め入力される。

制御回路１８は、周期情報若しくは振幅情報又はこれら双方を質情報として取得したとき、当該質情報に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作を制御可能に構成される。例えば、制御回路１８は、呼吸検知装置３から取得した周期情報若しくは振幅情報又はこれら双方と、記憶回路１８２に記憶された周期閾値若しくは振幅閾値又はこれら双方とを照合する。

制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該周期を改善する措置を推奨する情報を報知する。周期の改善とは、呼吸信号の周期が周期閾値の上限値と下限値との間となることである。例えば、制御回路１８は、被検体Ｅへ呼吸周期の調整を指示する旨を示す文字情報をディスプレイ１９に表示する。なお、ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。このときに表示される情報は予め設定される。それにより、操作者は、周期を改善する措置を講じることができる。

同期撮影には、適した呼吸周期があることが知られている。適した呼吸周期でない場合に同期撮影が行われると、所定の呼吸位相ごとにタイミング良く画像を撮影することができず、同期撮影が成功しない場合がある。同期撮影が行われるより先に周期を改善する措置を推奨することによって、呼吸信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

また、例えば、制御回路１８は、振幅情報に示される振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間でないとき、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該振幅を改善する措置を推奨する情報を報知する。振幅の改善とは、呼吸信号の振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間となることである。例えば、制御回路１８は、呼吸検知装置３のゲイン調整を推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。なお、ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。それにより、操作者は、振幅を改善する措置を講じることができる。このときに表示される情報は予め設定される。なお、制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、呼吸検知装置３を自動的に制御してゲインを調整してもよい。この自動調整のプログラムは、医師や技師等により予め設定されてよい。

同期撮影には、適した振幅があることが知られている。適した振幅でない場合に同期撮影が行われると、所定の呼吸位相ごとにタイミング良く画像を撮影することができず、同期撮影が成功しない場合がある。同期撮影が行われるより先に振幅を改善する措置を推奨することによって、呼吸信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

また、呼吸検知装置３は、呼吸信号のＳ／Ｎ比を計測し、このＳ／Ｎ比を示すＳ／Ｎ比情報を制御回路１８へ出力してもよい。Ｓ／Ｎ比情報は、計測環境に係る情報の一例である。Ｓ／Ｎ比の計測方法には一般的な方法が適用されてよい。記憶回路１８２は、Ｓ／Ｎ比に係る閾値であるＳ／Ｎ比閾値を予め記憶する。Ｓ／Ｎ比閾値は、医師や技師等の操作者によって予め入力される。

制御回路１８は、Ｓ／Ｎ比情報を取得したとき、当該Ｓ／Ｎ比情報に基づいて、被検体Ｅを検査するための動作を制御可能に構成される。例えば、制御回路１８は、呼吸検知装置３から取得したＳ／Ｎ比情報と記憶回路１８２に記憶されたＳ／Ｎ比閾値とを照合する。

制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、ディスプレイ１９を制御して当該Ｓ／Ｎ比を改善する措置を推奨する情報を報知する。Ｓ／Ｎ比の改善とは、呼吸信号のＳ／Ｎ比がＳ／Ｎ比閾値以上となることである。例えば、制御回路１８は、呼吸検知装置３のゲイン等のパラメータ調整や光学センサの取り換えを推奨する文字情報をディスプレイ１９に表示する。ディスプレイ１９に表示される情報は、文字情報に限らず、所定の画像情報等でもよい。それにより、操作者は、Ｓ／Ｎ比を改善する措置を講じることができる。なお、制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止したとき、呼吸検知装置３を自動的に制御してＳ／Ｎ比を調整してもよい。この自動調整のプログラムは、医師や技師等により予め設定されてよい。

Ｓ／Ｎ比が低い状態で同期撮影が行われると、所定の呼吸位相ごとにタイミング良く画像を撮影することができず、同期撮影が成功しない場合がある。同期撮影が行われるより先にＳ／Ｎ比を改善する措置を推奨することによって、呼吸信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

図５は、第２の実施形態に係る医用画像診断システムの動作を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１：被検体Ｅが寝台１６に載置され、操作者により呼吸検知装置３が設置される。

ステップＳ２０２：呼吸検知装置３は、計測に用いる光量又は環境光の光量を計測し、この光量を示す光量情報を制御回路１８へ出力する。そして、制御回路１８は、光量情報を取得する。

ステップＳ２０３：制御回路１８は、呼吸検知装置３から取得した光量情報と記憶回路１８２に記憶された光量閾値とを照合する。光量情報に示される光量が適正でないとき（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、この動作はステップＳ２０４へ進む。光量情報に示される光量が適正であるとき（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、この動作はステップＳ２０６へ進む。

ステップＳ２０４：制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。そして、制御回路１８は、ディスプレイ１９を制御して当該光量を調節する措置を推奨する情報を報知する。

ステップＳ２０５：操作者が入力回路２０を用いて、被検体Ｅを検査するための動作を再開させる操作入力を行う。制御回路１８は、この操作入力を受け、被検体Ｅを検査するための動作を再開し、ステップＳ２０２へ戻る。なお、被検体Ｅを検査するための動作は、自動的に再開されるように予め設定されてもよい。

ステップＳ２０６：呼吸検知装置３は、被検体Ｅの呼吸信号を計測する。呼吸検知装置３は、この呼吸信号の周期を示す周期情報と振幅を示す振幅情報とを制御回路１８へ出力する。そして、制御回路１８は、周期情報及び振幅情報を取得する。

ステップＳ２０７：制御回路１８は、呼吸検知装置３から取得した振幅情報と記憶回路１８２に記憶された振幅閾値とを照合する。振幅情報に示される振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間でないとき（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、この動作はステップＳ２０８へ進む。振幅情報に示される振幅が振幅閾値の上限値と下限値との間であるとき（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、この動作はステップＳ２１０へ進む。

ステップＳ２０８：制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。制御回路１８は、ディスプレイ１９を制御して当該振幅を改善する措置を推奨する情報を報知する。

ステップＳ２０９：操作者が入力回路２０を用いて、被検体Ｅを検査するための動作を再開させる操作入力を行う。制御回路１８は、この操作入力を受け、被検体Ｅを検査するための動作を再開し、ステップＳ２０６へ戻る。なお、被検体Ｅを検査するための動作は、自動的に再開されるように予め設定されてもよい。

ステップＳ２１０：制御回路１８は、呼吸検知装置３から取得した周期情報と記憶回路１８２に記憶された周期閾値とを照合する。周期情報に示される周期が周期閾値の上限値と下限値との間でないとき（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、この動作はステップＳ２１１へ進む。周期情報に示される周期が周期閾値の上限値と下限値との間であるとき（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、この動作はステップＳ２１３へ進む。

ステップＳ２１１：制御回路１８は、被検体Ｅを検査するための動作の進行を停止する。ディスプレイ１９を制御して当該周期を改善する措置を推奨する情報を報知する。

ステップＳ２１２：操作者が入力回路２０を用いて、被検体Ｅを検査するための動作を再開させる操作入力を行う。制御回路１８は、この操作入力を受け、被検体Ｅを検査するための動作を再開し、ステップＳ２０６へ戻る。なお、被検体Ｅを検査するための動作は、自動的に再開されるように予め設定されてもよい。

ステップＳ２１３：医用画像診断装置１は、呼吸検知装置３から被検体Ｅの呼吸信号を受けながら所定の呼吸位相が到来するタイミングごとに呼吸同期撮影を行う。

この実施形態によれば、呼吸信号の計測環境に係る情報を取得し、予め記憶された閾値と照合してから呼吸同期撮影を行う。それにより、呼吸信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の医用画像診断装置及び生体信号計測装置によれば、生体信号の計測環境に係る情報を取得し、予め記憶された閾値と照合してから同期撮影を行う。それにより、生体信号を良好に計測しながら同期撮影を行うことができる。

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を意図していない。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。例えば、本明細書では医用画像診断装置がＸ線ＣＴ装置である例について説明したが、ＭＲＩ装置等の他の医用画像診断装置に上記実施形態の構成が適用されてもよい。

１医用画像診断装置
２心電計
３呼吸検知装置
１１Ｘ線管
１２Ｘ線検出器
１３回転体
１４高電圧発生器
１５データ収集回路
１６寝台
１７再構成回路
１８制御回路
１９ディスプレイ
２０入力回路
１８１取得機能
１８２記憶回路
１８３照合機能

Claims

被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記取得部は、前記生体信号を計測する生体信号計測装置と通信可能に接続され、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は心電計であり、
前記制御部は、前記心電計の帯電電圧を示す帯電情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該帯電情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する、
医用画像診断装置。
前記制御部は、
前記帯電電圧に係る閾値である帯電閾値を予め記憶する記憶部と、
前記取得部により取得された前記帯電情報と前記帯電閾値とを照合する照合部と、を有し、
前記照合部による照合の結果に基づいて、前記被検体を検査するための動作の進行を停止可能である、
請求項１に記載の医用画像診断装置。
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、当該帯電電圧を低減する措置を推奨する情報を報知する報知部
をさらに有する請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記生体信号を計測する生体信号計測装置を含み、
前記取得部は、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は心電計であり、
前記制御部は、前記心電計の帯電電圧を示す帯電情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該帯電情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する、
医用画像診断装置。
前記制御部は、
前記帯電電圧に係る閾値である帯電閾値を予め記憶する記憶部と、
前記取得部により取得された前記帯電情報と前記帯電閾値とを照合する照合部と、を有し、
前記照合部による照合の結果に基づいて、前記被検体を検査するための動作の進行を停止可能である、
請求項４に記載の医用画像診断装置。
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、当該帯電電圧を低減する措置を推奨する情報を報知する報知部
をさらに有する請求項４又は５に記載の医用画像診断装置。
被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記取得部は、前記生体信号を計測する生体信号計測装置と通信可能に接続され、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は、光学的な呼吸検知装置であり、
前記制御部は、前記呼吸検知装置の周囲の光量を示す光量情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該光量情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御し、
前記制御部は、
前記光量に係る閾値である光量閾値を予め記憶する記憶部と、
前記取得部により取得された前記光量情報と前記光量閾値とを照合する照合部と、を有し、
前記照合部による照合の結果に基づいて、前記被検体を検査するための動作の進行を停止可能である、
医用画像診断装置。
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置による計測に用いられる光量を増加する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する請求項７に記載の医用画像診断装置。
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置の環境光の変動を低減する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する請求項７に記載の医用画像診断装置。
被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記生体信号を計測する生体信号計測装置を含み、
前記取得部は、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は、光学的な呼吸検知装置であり、
前記制御部は、前記呼吸検知装置の周囲の光量を示す光量情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該光量情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御し、
前記制御部は、
前記光量に係る閾値である光量閾値を予め記憶する記憶部と、
前記取得部により取得された前記光量情報と前記光量閾値とを照合する照合部と、を有し、
前記照合部による照合の結果に基づいて、前記被検体を検査するための動作の進行を停止可能である、
医用画像診断装置。
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置による計測に用いられる光量を増加する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する請求項１０に記載の医用画像診断装置。
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置の環境光の変動を低減する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する請求項１０に記載の医用画像診断装置。
被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記取得部は、前記生体信号を計測する生体信号計測装置と通信可能に接続され、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は、光学的な呼吸検知装置であり、
前記制御部は、前記呼吸検知装置の周囲の光量を示す光量情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該光量情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御し、
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置による計測に用いられる光量を増加する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する医用画像診断装置。
被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記取得部は、前記生体信号を計測する生体信号計測装置と通信可能に接続され、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は、光学的な呼吸検知装置であり、
前記制御部は、前記呼吸検知装置の周囲の光量を示す光量情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該光量情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御し、
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置の環境光の変動を低減する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する医用画像診断装置。
被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記生体信号を計測する生体信号計測装置を含み、
前記取得部は、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は、光学的な呼吸検知装置であり、
前記制御部は、前記呼吸検知装置の周囲の光量を示す光量情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該光量情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御し、
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置による計測に用いられる光量を増加する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する医用画像診断装置。
被検体の生体信号の計測環境に係る情報を取得する取得部と、
前記計測環境に係る情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御する制御部と、
を有し、
前記生体信号を計測する生体信号計測装置を含み、
前記取得部は、前記生体信号計測装置から前記計測環境に係る情報を取得し、
前記生体信号計測装置は、光学的な呼吸検知装置であり、
前記制御部は、前記呼吸検知装置の周囲の光量を示す光量情報を前記計測環境に係る情報として前記取得部が取得したとき、当該光量情報に基づいて、前記被検体を検査するための動作を制御し、
前記被検体を検査するための動作の進行が停止されたとき、前記呼吸検知装置の環境光の変動を低減する措置を推奨する情報を報知する報知部をさらに有する医用画像診断装置。