JPH10127623A - 複合型医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 患者の関心部位の内部状況が的確に把握でき
るような診断用医用画像が得られるようにする。 【解決手段】 この発明の複合型医用画像診断装置は、
Ｘ線断層画像を得るＸ線ＣＴ機能と超音波エコー画像を
得る超音波診断機能とを兼ね備え、画像合成部３によ
り、患者Ｍの同一関心部位についてのＸ線断層画像と超
音波エコー画像を合成してディスプレイ表示装置４の表
示用モニタ５の画面に、形態情報を鮮明に示すＸ線断層
画像の中に機能情報をもたらす超音波エコー画像が重ね
合わされた診断用医用画像を映し出すよう構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被検体（患者）
の内部状況を示す診断用医用画像を得る際に用いられる
医用画像診断装置に関し、特に、被検体の関心部位の内
部状況が的確に把握できるような診断用医用画像を得る
ための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、医療現場において、患者の診断用
医用画像を得るのに汎用的と言えるほど盛んに使われて
いる医用画像診断装置として、Ｘ線断層画像が得られる
Ｘ線ＣＴ装置と超音波エコー画像が得られる超音波診断
装置がある。前者のＸ線ＣＴ装置のＸ線断層画像は、生
体組織の組成・密度分布をＸ線の吸収分布として捉えて
断層画像化したものであり、解像度・分解能が良好で被
検体の患部（関心部位）の内部状況を観察するのに威力
を発揮している。後者の超音波診断装置の超音波エコー
画像の場合、生体組織境界における超音波反射現象を利
用して断層画像化したものであり、小型の装置でもって
患部の内部状況を手軽に知ることができる上、ドプラ法
による血流分布などを始めとして機能情報の収集にも大
いに威力を発揮している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＸ線ＣＴ画像と超音波エコー画像のいずれか一方の
みで、被検体の関心部位の状況を的確に把握するのに困
難な場合がある。前者のＸ線断層画像の場合、形態情報
は得られても、機能情報が得られない。逆に、後者の超
音波エコー画像の場合、機能情報は得られるけれど、解
像度・分解能が低いので、画像だけを見て情報を的確に
把握し難いことがある。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑み、被検体の関
心部位の内部状況が極めて的確に把握できるような診断
用医用画像が得られる複合型医用画像診断装置を提供す
ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる複合型医用画像診断装置は、Ｘ線
管とＸ線検出器が対向配置されたガントリと、前記ガン
トリに対して進退可能に配設された天板とを備え、前記
天板によりガントリの内に運び込まれた被検体からＸ線
断層画像を得るＸ線ＣＴ装置が構成されている一方、前
記天板自体ないし天板近傍に配設された超音波プローブ
を備え、前記天板に載置された被検体から超音波エコー
画像を得る超音波診断装置が構成されているとともに、
前記Ｘ線ＣＴ装置および前記超音波診断装置で得られた
同一関心部位についてのＸ線断層画像と超音波エコー画
像を合成して表示する画像合成手段を備えているという
ものである。

【０００６】（作用）次に、この発明の複合型医用画像
診断装置により診断用医用画像の表示をおこなう際の作
用について説明する。被検体が天板の上に乗せられた
後、超音波診断装置により天板上の被検体から超音波エ
コー画像が得られるとともに、Ｘ線ＣＴ装置によりガン
トリに運び込まれた被検体からＸ線断層画像が得られた
後、Ｘ線ＣＴ装置および前記超音波診断装置で得られた
同一関心部位についてのＸ線断層画像と超音波エコー画
像とが、画像合成手段により合成されて診断用医用画像
として表示用モニタの画面やフィルム面の上に表示され
る。すなわち、この発明の複合型医用画像診断装置によ
って表示される診断用医用画像は、関心部位の形態情報
を鮮明にあらわすＸ線断層画像の中に機能情報の提供可
能な超音波エコー画像が一緒に重ね合わされたかたちで
同時に映し出されたものとなるのである。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、この発明の一実施例を図
面を参照しながら説明する。図１は、実施例に係る複合
型医用画像診断装置の全体構成を示すブロック図、図２
は、実施例装置における超音波プローブまわりを示す部
分正面図である。

【０００８】実施例の複合型医用画像診断装置では、天
板１によりガントリ２の内に運び込まれた患者（被検
体）ＭからＸ線断層画像（Ｘ線ＣＴ像）を得るＸ線ＣＴ
装置と、天板１に載置された患者Ｍから超音波エコー画
像を得る超音波診断装置がそれぞれ構築されている。さ
らに実施例装置は、Ｘ線ＣＴ装置および超音波診断装置
で得られた同一関心部位についてのＸ線断層画像と超音
波エコー画像を合成して表示する画像合成部３が配備さ
れていて、Ｘ線断層画像に超音波エコー画像が重畳表示
された診断用医用画像が、ディスプレイ装置４の表示用
モニタ５の画面に映し出される構成となっている。以
下、実施例装置の各部構成を具体的に説明する。

【０００９】まずＸ線ＣＴ装置の各部構成から説明す
る。実施例装置におけるＸ線ＣＴ装置は、図１に示すよ
うに、Ｘ線管６とＸ線検出器７を具備するガントリ２
と、患者Ｍを載置したままガントリ２に対して進退する
ことができるよう配設された天板１を備える。天板１は
上下方向に伸縮可能なベッド８の上に設置されていて、
ベッド８の伸縮に伴って天板１が昇降する構成となって
いる。この天板１はガントリ２の側に設定される撮影エ
リアとベッド８の側に設定される待機エリアとの間での
水平方向の往復移動ができるよう構成されている。天板
１の上下・水平の移動は、操作制御部１０から出される
指令・制御に従って動作する天板駆動部９によりコント
ロールされる構成となっている。また、天板駆動部９
は、天板１の上下位置や水平位置を示す位置信号も出力
する。

【００１０】ガントリ２は、Ｘ線ビームＦＢを扇形に曝
射するＸ線管６とアレイタイプのＸ線検出器７とを患者
Ｍを間にして対向配置したかたちで備える。このＸ線管
６とＸ線検出器７の対向配置状態を維持したまま患者Ｍ
の体軸を回転軸Ｚとして回転させる回転駆動機構１１を
備える。Ｘ線管６およびＸ線検出器７は、回転軸Ｚまわ
りを回転しながら、各移動位置でのＸ線曝射とＸ線検出
信号の検出を行う動作が実行される。ひとつの関心部位
（１枚のスライス面）での撮影が終われば、天板１を移
動させて次の関心部位の撮影をおこなうこともある。こ
の他に、Ｘ線管６およびＸ線検出器７の回転形態の移動
に、患者Ｍを回転軸Ｚと平行な方向に間歇的に動かす直
線形態の移動を組み合わせて、いわゆるスパイラル走査
を行いながら、患者Ｍの体軸と垂直な多数枚のスライス
面の撮影をおこなう方法も実行可能である。また、回転
駆動機構１１はＸ線検出器７の回転位置を示す位置信号
も送出する。

【００１１】そして、Ｘ線検出器７の後段には、Ｘ線ビ
ームＦＢの照射に伴って得られたＸ線検出信号を収集す
るＸ線データ収集部１２が設けられており、Ｘ線データ
収集部１２によって、Ｘ線検出器７で検出されたＸ線検
出信号を天板１の位置およびＸ線検出器７の回転位置と
対応付けしたかたちで収集保持する。このＸ線データ収
集部１２の後段に設けられたＸ線断層像再構成部１３
は、Ｘ線データ収集部１２によって収集されたＸ線検出
信号にフーリエ変換等を利用した信号処理を適用してＸ
線画像の再構成をおこなう機能を有するとともに、操作
制御部１０からの指令に応じて必要なＸ線断層像を引き
出して次の画像合成部３へ送出する機能を有するもので
ある。

【００１２】次に超音波診断装置の各部構成を説明す
る。実施例装置の超音波診断装置は、図１に示すよう
に、天板１の裏側に近接してベッド８の上端に固定設置
された超音波プローブ１５を備えている。超音波プロー
ブ１５は、Ｘ線撮影の障害とならないようＸ線管６より
少し手前に配設されている。

【００１３】この超音波診断装置はＢモードと呼ばれる
表示と、超音波ドプラ法と呼ばれる表示を行なう。Ｂモ
ード法は、超音波ビームの走査をおこなう一方、走査方
向の位置検出して、その走査に応じた掃引（スイープ）
を表示モニタの画面でおこないながら、得られる反射信
号（エコー信号）の信号強度に応じて表示モニタの画面
上で輝度変調をおこなう表示法を実行し超音波断層像を
得ることができる装置である。また、超音波ドプラ法
は、加えて、血流などによるドプラ効果に起因する反射
信号の周波数ずれを検出し、これに基づき遠ざかる血流
と向かってくる血流の違いが分かるような血流分布をカ
ラーマップ表示する顕著な機能情報をもたらす方法であ
る。

【００１４】超音波プローブ１５は、患者Ｍの生体組織
への超音波ビームＲＢの送波と生体組織から帰って来た
反射波（エコー）の受波の両方をおこなう。また、実施
例装置の超音波診断装置は、超音波プローブ１５からの
超音波の送波が天板１を介して行われる構成であること
から、患者Ｍと超音波プローブ１５の間で超音波の不要
な反射が起こらないよう工夫されている。すなわち、図
２に示すように、超音波プローブ１５の上面には周囲を
巡ってシール材１６が配設されていて、シール材１６の
内側が流動性結合剤Ｑの溜め部となっている。シール材
１６の内側に溜められた流動性結合剤Ｑが天板１の裏面
と常に接触することにより、空気層の介在を回避して超
音波の不要な反射を防止するのである。流動性結合剤Ｑ
は、超音波ゼリーなどとも通称されるものであり、ポリ
マや界面活性剤および蒸留水などの混合物である。

【００１５】一方、天板１は、図２に示すように、支持
用層１ａと結合用層１ｂの２層構造となっている。下側
の支持用層１ａは、好ましくは人体とぼほ同等の音響イ
ンピーダンスをもつ材質の板であり、例えば、シリコン
樹脂系材料などの材料が使われる。人体とぼほ同等の音
響インピーダンスをもたせることで超音波の不要な反射
を防止する。

【００１６】上側の結合用層１ｂは、支持用層１ａと患
者Ｍの間に空気層が出来るのを防止するものである。具
体的には、図３に示すように、柔らかいプラスチック製
の袋２１に流動性結合剤あるいは水などの液体Ｆを充填
したシート体２２や、図４に示すように、柔らかいシリ
コンゴムからなるシート体２３が、結合用層１ｂとして
用いられる。シート体２２，２３は、支持用層１ａに一
体的に合体されていてもよいし、完全な別体としてただ
載せられて置かれているだけでもよい。このようなシー
ト体２２，２３を患者Ｍの下側に配することにより、超
音波の不要な反射の原因となる空気層の介在を回避する
ことができるのである。

【００１７】そして、超音波プローブ１５の後段には、
超音波ビームＲＢに伴って得られたエコー信号を超音波
エコーデータ収集部１７が設けられており、超音波エコ
ーデータ収集部１７によって、超音波プローブ１５で得
られたエコー信号を天板１の位置と対応付けしたかたち
で収集保持する。この超音波エコーデータ収集部１７の
後段に設けられた超音波エコー画像再構成部１８は、超
音波エコーデータ収集部１７によって収集されたエコー
信号にフーリエ変換等を利用した信号処理を適用して超
音波エコー画像の再構成をおこなう機能を有するととも
に、操作制御部１０からの指令に応じて必要な超音波エ
コー画像を引き出して次の画像合成部３へ送出する機能
を有するものである。

【００１８】画像合成部３は、操作制御部１０からの指
令に応じて、超音波エコー画像再構成部１８とＸ線断層
像再構成部１３から引き出された同一関心部位を撮影し
て得たＸ線断層像および超音波エコー画像を位置合わせ
して合成しディスプレイ装置４へ送出する。また、Ｘ線
断層像および超音波エコー画像の中心は、天板１の上下
方向によって変化するが、天板１の位置は、Ｘ線検出信
号やエコー信号と共に収集保持されていてＸ線断層像お
よび超音波エコー画像と随伴して引き出され、画像合成
部３へ送り込まれており、画像合成部３は、この天板１
の位置から各像の中心を割り出して一致するよう画像合
成をおこなう構成となっている。なお、画像合成部３や
Ｘ線断層像再構成部１３および超音波エコー画像再構成
部１８などは、メモリ素子やマイクロコンピュータとそ
の制御プログラムを中心に構成されるものである。

【００１９】続いて、以上に説明した構成を有する複合
型医用画像診断装置による撮影動作を図面を参照しなが
ら説明する。まず患者Ｍをベッド８の待機位置に止まっ
ている天板１の上に寝かせて載置した後、図１に示す位
置まで天板１を移動させる。そして、超音波診断装置に
よる撮影を行い、図５に示すように、患者Ｍの血流分布
をあらわすカラーマップ表示の超音波エコー画像ＰＡを
得る。天板１を少しづつ動かしながら、異なる関心部位
の患者Ｍの血流分布をあらわすカラーマップ表示の超音
波エコー画像を得ることを繰り返しおこなう。一方、超
音波エコー画像を得た関心部位がＸ線管６の位置に到達
したら、今度はＸ線ＣＴ装置による撮影を行い、図６に
示すように、患者Ｍの内部の形態を明確に示すＸ線断層
像ＰＢを得る。超音波エコー画像を得た各関心部位がＸ
線管６の位置に到達するたびに、Ｘ線断層像を得ること
を繰り返しおこなうようにする。

【００２０】一方、画像構成部３は、操作制御部１０の
指令に従って引き出された超音波エコー画像と同じ関心
部位についてのＸ線断層像とを位置を合わせして合成
し、図７に示すように、ディスプレイ装置４の表示用モ
ニタ５の画面に映し出す。そうすると、表示用モニタ５
の画面には、患者Ｍの関心部位の形態情報を鮮明に示す
Ｘ線断層画像の中に機能情報をもたらす超音波エコー画
像が重ね合わされたかたちの診断用医用画像ＰＣが表示
されることになる。

【００２１】また、図８に示すように、表示用モニタ５
の画面へＸ線ＣＴ装置で撮影したＸ線断層画像を立体表
示するとともに、超音波診断装置で撮影した複数枚の超
音波エコー画像Ｐｄを引き出して合成し、より観察し易
い立体的な感じの診断用医用画像ＰＤを表示することも
できる。このようにして、実施例の複合型医用画像診断
装置で得られた図７ないし図８の診断用医用画像の観察
から患者Ｍの関心部位の内部状況を極めて的確に把握で
きるようになる。

【００２２】続いて、図９に示す他の実施例の複合型医
用画像診断装置を説明する。この他の実施例装置は、先
の実施例とは超音波プローブ１５の設置形態が異なる以
外は、先の実施例と実質的に同様の構成であるので、異
なる部分についてのみ説明し、同じ部分の説明は省略す
る。すなわち、他の実施例装置では、超音波プローブ１
５が上下移動な状態で吊設するかたちでガントリ２に設
置されている。超音波プローブ１５はガントリ２の内に
設けられた昇降機構２５により患者Ｍを適度に押し当て
られる位置へ移動させられるのである。超音波プローブ
１５が直に患者Ｍに接触することから、患者Ｍの体表面
に流動性結合剤Ｑを塗布しておくことになるが、天板２
６は普通に使われている従来と全く同じものでよい。た
だ、超音波プローブ１５の位置が上下に変動する結果、
得られる超音波エコー画像の中心が変化することから、
超音波プローブ１５の上下方向の位置を示す信号を超音
波エコーデータ収集部１７に送出し、超音波プローブ１
５の上下方向の位置も、画像合成の際の中心を一致させ
る過程に組み込まれる構成にしてある。

【００２３】この発明は上記実施の形態に限られること
はなく、下記のように変形実施することができる。 （１）上記に説明の実施例では、超音波プローブ１５が
天板から少し離れて設置されている構成であったが、図
１０に示すように、超音波プローブ１５が天板２６に直
接固定されている構成のものが変形例として挙げられ
る。すなわち、図１０の変形例の複合型医用画像診断装
置では、天板２６の厚み方向に形成された貫通孔２７に
超音波プローブ１５が、その先端が天板２６の表面より
少し突出するように挿通固定されている。

【００２４】ただ、変形例の場合、天板２６に載せられ
た患者Ｍがちょうど接触する部位だけしか超音波エコー
画像が得られないのであるが、超音波プローブ１５が直
に患者Ｍに接触することから、超音波プローブ１５の先
端のところに流動性結合剤Ｑを部分的に供給しておくだ
けで、天板２６は普通に使われている従来と全く同じも
のでよい。

【００２５】（２）実施例の複合型医用画像診断装置の
撮影の場合、先に超音波エコー画像を得てからＸ線断層
像を得ていたが、逆にＸ線断層像を先に得て超音波エコ
ー画像は後で得るようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】この発明の複合型医用画像診断装置によ
れば、被検体の関心部位の形態情報を鮮明に示すＸ線断
層画像の中に機能情報の提供可能な超音波エコー画像が
重ね合わされたかたちで診断用医用画像が得られること
から、被検体の関心部位の内部状況が極めて的確に把握
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の複合型医用画像診断装置の全体構成を
示すブロック図である。

【図２】実施例装置における超音波プローブまわりを示
す部分正面図である。

【図３】実施例装置の天板の結合用層としてのシート体
の一例を示す断面図である。

【図４】実施例装置の天板の結合用層としてのシート体
の他の例を示す断面図である。

【図５】実施例装置で得られる超音波エコー画像例を示
す模式図である。

【図６】実施例装置で得られるＸ線断層像例を示す模式
図である。

【図７】実施例装置で得られる診断用医用画像例を示す
模式図である。

【図８】実施例装置で得られる他の診断用医用画像例を
示す模式図である。

【図９】他の実施例装置にかかる超音波プローブまわり
を示す部分概略正面図である。

【図１０】変形例にかかる装置の超音波プローブまわり
を示す部分概略正面図である。

【符号の説明】

１，２６…天板 ２…ガントリ ３…画像合成部 ６…Ｘ線管 ７…Ｘ線検出器 １５…超音波プローブ Ｍ…患者（被検体） ＰＡ…超音波エコー画像 ＰＢ…Ｘ線断層像 ＰＣ，ＰＤ…診断用医用画像

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線管とＸ線検出器が対向配置されたガ
   ントリと、前記ガントリに対して進退可能に配設された
   天板とを備え、前記天板によりガントリの内に運び込ま
   れた被検体からＸ線断層画像を得るＸ線ＣＴ装置が構成
   されている一方、前記天板自体ないし天板近傍に配設さ
   れた超音波プローブを備え、前記天板に載置された被検
   体から超音波エコー画像を得る超音波診断装置が構成さ
   れているとともに、前記Ｘ線ＣＴ装置および前記超音波
   診断装置で得られた同一関心部位についてのＸ線断層画
   像と超音波エコー画像を合成して表示する画像合成手段
   を備えていることを特徴とする複合型医用画像診断装
   置。