コンピュータ断層撮影装置
【課題】撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができるコンピュータ断層撮影装置を提供する。
【解決手段】実施形態に記載のコンピュータ断層撮影装置は、被検体が載置された天板を移動させる寝台部を有する。架台部は、天板が挿入される開口部を有する。投光部は、架台部に設けられている。設定部は、被検体に対する有効視野を設定する。制御部は、投光部を制御して、設定された有効視野を示す光を投射させる。
【解決手段】実施形態に記載のコンピュータ断層撮影装置は、被検体が載置された天板を移動させる寝台部を有する。架台部は、天板が挿入される開口部を有する。投光部は、架台部に設けられている。設定部は、被検体に対する有効視野を設定する。制御部は、投光部を制御して、設定された有効視野を示す光を投射させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＣＴ）装置は、放射線などを利用して物体を走査し、収集されたデータをコンピュータを用いて処理することにより、物体の内部を画像化する装置である。ＣＴ装置としては、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などがある。
【０００３】
コンピュータ断層撮影装置は、架台部、寝台部、コンソール部等を有する。架台部には、その中央領域に開口部が設けられている。寝台部に載置された被検体は、開口部内に移動されて検査に供される。その際、架台部に設けられた投光器からの光線で被検体の体軸を想定することで、開口部の中心と被検体との位置決め（撮影部位の位置決め）を行っていた。
【０００４】
また、コンピュータ断層撮影を行う際には有効視野（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）が設定される。「有効視野」とは、コンピュータ断層撮影装置で撮影を行うことができる領域である。有効視野は撮影条件（撮影部位等）によって異なるため、一般的には装置毎にいくつかの有効視野が予め設定・記憶されている。有効視野には被検体の関心領域を含む撮影部位（例えば頭部や胴部）の全てが入っていることが望ましい。また、有効視野の範囲を被検体の撮影部位の大きさとほぼ同じに設定することにより、当該装置において解像度の高い撮影が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のコンピュータ断層撮影装置は、撮影部位の位置決めを行う際に、当該撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を確認することができなかった。よって、被検体の体格が大きい場合等には、有効視野内に撮影部位が配置されていない状態で撮影を行ってしまう可能性があった。
【０００７】
逆に、設定された有効視野に対して被検体の体格が小さい場合、撮影する必要が無い部分にまで放射線が照射される可能性がある。従って、被曝量が増大するという問題があった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができるコンピュータ断層撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態のコンピュータ断層撮影装置は、放射線を被検体に照射して収集されたデータをコンピュータを用いて処理することにより、当該被検体内部を画像化する。寝台部は、被検体が載置された天板を移動させる。架台部は、天板が挿入される開口部を有する。投光部は、架台部に設けられている。設定部は、被検体に対する有効視野を設定する。制御部は、投光部を制御して、設定された有効視野を示す光を投射させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の外観図である。
【図２】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係るフローチャートの説明を補足する図である。
【図７】第１実施形態の変形例１に係る構成の前提を説明するための図である。
【図８】第１実施形態の変形例１に係る架台部の構成を示す図である。
【図９】第１実施形態の変形例１に係る架台部の構成を示す図である。
【図１０Ａ】第１実施形態の変形例２に係る架台部の構成を示す図である。
【図１０Ｂ】第１実施形態の変形例２に係る架台部の構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】第２実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る処理の概要を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１５】第３実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図１６】第３実施形態に係る処理の概要を示すフローチャートである。
【図１７】第２、第３実施形態の変形例に係る架台部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１から図６を参照して第１実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の構成について述べる。本実施形態では、コンピュータ断層撮影装置としてＸ線ＣＴ装置１を用いて説明を行う。Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体２に対して曝射したＸ線の透過を検出し、検出したＸ線の強度を示す投影データから被検体内の画像を再構成する画像診断装置である。
【００１２】
＜装置構成＞
図１に示すようにＸ線ＣＴ装置１は、架台部３、寝台部４、コンソール部５、及び表示部６を備える。
【００１３】
＜架台部＞
架台部３は、Ｘ線の曝射及び被検体２を透過したＸ線の検出を行う。架台部３の内部には、Ｘ線曝射部（図示なし）、Ｘ線検出部（図示なし）、及び投光部３１（後述）が配置されている。Ｘ線曝射部は、高電圧発生部（図示なし）から高電圧が印加されることにより被検体２に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、被検体２を透過したＸ線を検出する。架台部３は、天板４ａ（後述）が挿入される開口部３０（図３等参照）を有する。また、架台部３は、各種操作入力を行うための操作部（図示なし）を有する。
【００１４】
架台部３内には、Ｘ線曝射部、Ｘ線検出部、及び投光部３１が配置されるローテーションベース３ａが設けられている（図１参照）。また、架台部３内にはローテーションベース３ａを被検体２の周りで回転させるための駆動機構（図示なし）が設けられている。ローテーションベース３ａ、及び駆動機構が「回転機構」の一例である。なお、回転機構は、少なくとも投光部３１のみを回転させることができる構成であればよい。
【００１５】
＜寝台部＞
寝台部４は天板４ａを有する。天板４ａ上には被検体２が配置される。寝台部４は、制御部５２（後述）の指示に基づいて、被検体２が載置された天板４ａを移動させる機構を有している。
【００１６】
＜コンソール部＞
コンソール部５は、Ｘ線ＣＴ装置１の各種動作制御や処理を行う。例えば、コンソール部５は、Ｘ線曝射部によるＸ線の照射開始・停止や回転機構の回転開始・停止の動作制御を行う。或いは、コンソール部５は、架台部３によるＸ線の検出データを処理し、被検体２内の画像を再構成する。コンソール部５は、各種操作入力を行うための操作部（図示なし）を有する。
【００１７】
＜表示部＞
表示部６は、コンソール部５と接続され、コンソール部５で再構成された画像を表示する。また、表示部６は、装置の設定画面等の各種画面や患者情報を表示する。
【００１８】
次に、図２〜図４を参照して第１実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の内部構成について説明を行う。図３は、図１における架台部３のＡ−Ａ断面である。図４は、図３における架台部３のＢ−Ｂ断面である。図３、図４は、投光部３１（後述）から光Ｌが投射されている状態を示している。本実施形態では、天板４ａに載置された被検体２の足側を「前」方向とし、被検体２の頭側を「後」方向とする。また、架台部３を寝台部４側から見たとき（例えば図３参照）の方向をそれぞれ「上下左右」方向とする。
【００１９】
架台部３は投光部３１を有する。投光部３１は所定方向に光Ｌを投射する。投光部３１からの光Ｌは、例えばレーザー光である。本実施形態においては、図３に示すように、投光部３１は架台部３の上部に、開口部３０の中心を挟んで左右２つ設けられている。
【００２０】
投光部３１は、発光部３１ａ、移動機構３１ｂを有する。
【００２１】
発光部３１ａは、光Ｌを発生する光源である。本実施形態の発光部３１ａは、上方向から下方向に向かう光であって、発光部３１ａから左右方向に一定の幅を保ったまま、前後方向に広がっていく光を発生する（図３及び図４参照）。
【００２２】
移動機構３１ｂは、発光部３１ａを左右方向に移動させる。移動機構３１ｂは、例えばモータやギア等からなる電動アクチュエータである。移動機構３１ｂは、制御部５２（後述）により動作制御が行われる。
【００２３】
発光部３１ａによる発光の開始・停止、及び移動機構３１ｂの動作は、制御部５２（後述）により制御される。或いは、架台部３等に設けられたスイッチにより検査者が手動で操作することも可能である。
【００２４】
なお、発光部３１ａは上記構成に限られない。発光部３１ａから投射される光が前後方向に広いほど、被検体２に対して光Ｌを確実に投射させることができる。従って、例えば前後方向に長尺の光源から矩形状の光Ｌを投射させることも可能である。或いは、発光部３１ａとしてライン状の光Ｌを発生する光源を用い、発光部３１ａを天板４ａの長軸方向（前後方向）にスキャンさせる構成を用いることも可能である。このスキャンは例えば移動機構３１ｂにより行われる。
【００２５】
また、投光部３１（発光部３１ａ、移動機構３１ｂ）の数や位置は上記構成に限られない。例えば投光部３１は、少なくとも１つあればよい。また、投光部３１は、架台部３の下部に設けられていてもよいし、架台部３の外部に突出する形で設けられていてもよい。
【００２６】
コンソール部５は、設定部５１、制御部５２、及び記憶部５３を有する。
【００２７】
設定部５１は、被検体２に対する有効視野Ｆを設定する。有効視野Ｆは、予めいくつかの値（例えば有効視野の半径）が記憶部５３に記憶されている。なお、記憶部５３は、実際の有効視野よりも広い範囲（例えば有効視野の半径＋１ｍｍ）や狭い範囲（例えば有効視野の半径−１ｍｍ）を有効視野Ｆの値として記憶することも可能である。すなわち、本実施形態における「有効視野Ｆ」は、実際の有効視野及びその近傍の領域を含む概念である。設定部５１は、例えば検査者の指示入力に対応する値を記憶部５３に記憶された複数の値から選択し、当該値に基づいて有効視野Ｆを設定する。
【００２８】
制御部５２は、投光部３１を制御し、設定部５１で設定された有効視野Ｆを示す光Ｌを投射させる。具体的には、制御部５２は、設定部５１で設定された有効視野Ｆに基づいて移動機構３１ｂを制御し、発光部３１ａを移動させることにより、発光部３１ａからの光Ｌを有効視野Ｆの外周に接するように投射させる。例えば、開口部３０中心位置からの距離ｒを半径とする有効視野Ｆの場合、制御部５２は移動機構３１ｂを制御し、発光部３１ａを初期位置（装置起動時に発光部３１ａが配置されている位置。デフォルトで定まっている）からｒの位置まで移動させる。そして、当該位置において、制御部５２が発光部３１ａを発光させることにより、有効視野Ｆの外周に接する光Ｌが投射される。
【００２９】
＜動作＞
次に図３、図５、及び図６を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による有効視野の設定方法について説明を行う。
【００３０】
まず、検査者はコンソール部５等から、被検体２の体型や撮影部位の情報を入力する。設定部５１は、複数ある有効視野の値から当該入力情報に対応する有効視野Ｆの値を読み出して、有効視野Ｆを設定する（Ｓ１０）。
【００３１】
Ｓ１０での設定結果に基づいて、移動機構３１ｂは、光Ｌが有効視野Ｆの外周に接するように投射される位置まで発光部３１ａを移動させる（Ｓ１１）。
【００３２】
その後、コンソール部５は、寝台部４を制御して、被検体２が載置された状態の天板４ａを開口部３０内に配置させる（Ｓ１２）。
【００３３】
発光部３１ａは、Ｓ１０で設定された有効視野Ｆの外周に接するように光Ｌを投射する（Ｓ１３）。なお、Ｓ１２及びＳ１３のステップはどちらが先に行われてもよい。
【００３４】
Ｓ１３の投射状態を確認することにより、検査者は有効視野Ｆを確認することができる（Ｓ１４）。すなわち、図３のように、光Ｌが被検体２に当たらない（或いは接する）位置に投射されていれば、少なくとも撮影部位は有効視野Ｆ内にあると判断できる。一方、図６のように、光Ｌが被検体２に当たる位置に投射されていると、撮影部位が有効視野Ｆの外になる可能性があると判断できる。
【００３５】
＜作用・効果＞
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を含むコンピュータ断層撮影装置の作用及び効果について説明する。
【００３６】
コンピュータ断層撮影装置は、被検体２が載置された天板４ａを移動させる寝台部４を有する。架台部３は投光部３１を有する。設定部５１は、被検体２に対する有効視野を設定する。制御部５２は、投光部３１を制御して、設定された有効視野を示す光を投射させる制御を行う。
【００３７】
より具体的には、投光部３１は、光を発生する発光部３１ａ、及び発光部３１ａを移動させる移動機構３１ｂを有する。制御部５２は、設定された有効視野に基づいて移動機構３１ｂを制御することにより、発光部３１ａからの光が有効視野を示すように（たとえば、有効視野の外周に接するように）投射させる。
【００３８】
このような構成によれば、検査者は、投光部３１からの光によって有効視野を認識することができる。つまり、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができる。
【００３９】
また、投光部３１は、複数設けられている。例えば、投光部３１は、架台部３の上部に開口部３０の中心を挟んで左右２つ設けられている。
【００４０】
従って、被検体２が天板４ａ上に偏って載置されていたとしても、左右の投光部３１からの光により撮影部位が有効視野に入っているかどうかを確かめることができる。つまり、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができる。
【００４１】
＜第１実施形態の変形例１＞
図７から図９を参照して第１実施形態の変形例１について説明を行う。図８及び図９では、投光部３１（発光部３１ａ、移動機構３１ｂ）の構成は記載を省略している。
【００４２】
第１実施形態の構成でヘリカルスキャンを行う場合等には、被検体２が撮影開始位置（Ｘ線撮影を開始する位置）にあっても撮影部位の一部（図７に示す範囲Ｅ）に発光部３１ａからの光が投射されない可能性がある（図７参照）。従って、撮影部位全てが有効視野に入っているかどうかを確認することができない。
【００４３】
この問題を解決するため本変形例では、架台部３に設けられた回転機構により、投光部３１を開口部３０の周囲において回転させ有効視野を呈示することで、撮影部位全てが有効視野に入っているかどうかを確認することが可能となる。
【００４４】
すなわち、投光部３１を回転させることにより、投光部３１からの光は被検体２の周辺で円柱状の軌跡を描くように投射される（図８のＬｋ（ｋ＝１〜ｎ）、及び図９参照。Ｌｋは、開口部３０の周囲のある位置から投光部３１により投射された光を示す。図９は、光Ｌｋが投射される領域を仮想的に示したものである）。つまり、被検体２に対して様々な方向から有効視野を呈示させることが可能となる。よって、被検体２の位置に関わらず、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができる。
【００４５】
＜第１実施形態の変形例２＞
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して第１実施形態の変形例２について説明を行う。
【００４６】
投射される光Ｌは、有効視野Ｆを示すもの（検査者が有効視野Ｆを認識できるもの）であればよい。
【００４７】
そこで、図１０Ａに示すように、制御部５２は、投光部３１を制御して、設定された有効視野Ｆ内に発光部３１ａからの光を投射させることも可能である。図１０Ａでは、２つの投光部３１からの光Ｌそれぞれが、有効視野Ｆ内に投射される例を示している。具体的には、一の投光部３１からの光Ｌは、天板４ａの左右方向の両端（両端は有効視野Ｆ内に位置する）に当たるように左右方向に広がる光（有効視野Ｆ内において左右方向に広がる光）として投射されている。なお、光Ｌの一端は、有効視野Ｆの外周と接していてもよい。検査者は、被検体２が光Ｌ内にあるか（被検体２に対して光Ｌが当たっているか）を確認することで、被検体２が有効視野Ｆ内にあるかを判断できる。図１０Ａでは、被検体２は光Ｌ内にある。つまり、検査者は、被検体２が有効視野Ｆ内にあると判断できる。このように、図１０Ａの構成によれば、有効視野Ｆ内にある被検体２全体に光Ｌが当たるため、被検体２が有効視野Ｆ内にあるかをより認識し易い。
【００４８】
或いは、図１０Ｂに示すように、制御部５２は、投光部３１を制御して、設定された有効視野Ｆの外周に接し、且つ設定された有効視野Ｆ外に発光部３１ａからの光を投射させることも可能である。図１０Ｂでは、２つの投光部３１からの光Ｌそれぞれが、有効視野Ｆ外に投射される例を示している。具体的には、一の投光部３１からの光Ｌは、有効視野Ｆ外において開口部３０の内面に当たるよう、左右方向に広がる光として投射されている。なお、光Ｌの一端は、有効視野Ｆの外周と接している（図１０Ｂ参照）。検査者は、被検体２に光Ｌが当たっているかを確認することで、被検体２の有効視野Ｆ外にある領域を認識することができる。逆にいえば、被検体２に光が当たっていない場合、検査者は被検体２が有効視野Ｆ内にあると判断できる。図１０Ｂでは、被検体２には光Ｌが当たっていない。つまり、検査者は、被検体２が有効視野Ｆ内にあると判断できる。更に、被検体２が有効視野Ｆ外にある場合、その全体に対して光Ｌが当たるため、有効視野Ｆ外にある領域を容易に認識することができる。
【００４９】
上述の通り、本変形例における発光部３１ａからの光Ｌは、左右方向に広がった光である。このような光Ｌは、たとえば、投光部３１に左右方向の広がりを持ったスリットを設けることで実現可能である。或いは、投光部３１内の発光部３１ａを左右方向に振ることでも実現できる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
図１１から図１３を参照して第２実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置について述べる。本実施形態では、コンピュータ断層撮影装置としてＸ線ＣＴ装置１を用いて説明を行う。また、第１実施形態と同様の構成については記載を省略する。本実施形態では、初期位置において発光部３１ａから投射された光と開口部３０の中心との距離をαとする（図１２参照）。
【００５１】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態では、架台部３に位置検出部３２が設けられている。位置検出部３２は、発光部３１ａの位置を検出する。位置検出部３２は、例えばエンコーダからなる。
【００５２】
本実施形態における移動機構３１ｂは、投光部３１を開口部３０の径方向（図１２の左右方向）に移動させる。移動機構３１ｂは、制御部５２により動作制御が行われる。
【００５３】
本実施形態における設定部５１は、位置検出部３２による検出結果に基づいて発光部３１ａの移動量を算出し、当該検出結果に基づいて有効視野を設定する。移動量は、発光部３１ａが初期位置から移動した量を示す値である。
【００５４】
具体的には、移動機構３１ｂにより２つの投光部３１間の距離を狭めていく（図１２の矢印Ｃ方向）。そして、発光部３１ａからの光が位置Ｐ（撮影部位を含む領域の端部位置。図１２参照）に投射されたとき、検査者からの指示入力により、位置検出部３２は、その時点での発光部３１ａの位置を示す情報を設定部５１に送る。設定部５１は、発光部３１ａからの位置と初期位置から、発光部３１ａの移動量βを算出する。そして、設定部５１は距離αと移動量βに基づいて、開口部３０の中心から位置Ｐまでの距離γ（γ＝α−β）を求め、開口部３０の中心位置から半径γの領域を有効視野として設定する。
【００５５】
このように、位置検出部３２、及び設定部５１における発光部３１ａの移動量を算出する機能が本実施形態における「算出部」に該当する。
【００５６】
なお、制御部５２が移動機構３１ｂを動作させた制御信号に基づいて、設定部５１が発光部３１ａの移動量を算出することも可能である。この場合には、制御部５２及び設定部５１における発光部３１ａの移動量を算出する機能が「算出部」に該当する。
【００５７】
＜動作＞
次に図１３を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による有効視野の設定方法について説明を行う。
【００５８】
撮影開始の指示を受け、コンソール部５は、被検体２が載置された状態の天板４ａを開口部３０内に配置させる（Ｓ２０）。
【００５９】
初期位置にある発光部３１ａは光Ｌを投射する（Ｓ２１）。なお、Ｓ２０及びＳ２１のステップはどちらが先に行われてもよい。
【００６０】
検査者は、光Ｌの投射位置を確認しつつ、位置Ｐに光Ｌが投射されるまで投光部３１間の距離を狭めるよう架台部３等を介して指示を行う（Ｓ２２）。
【００６１】
そして、位置Ｐに光Ｌが投射された場合、検査者からの指示に基づいて位置検出部３２は、その時点での発光部３１ａの位置Ｐを検出する（Ｓ２３）。位置検出部３２による検出結果は設定部５１に送られる。
【００６２】
設定部５１は、Ｓ２３で検出された位置Ｐと発光部３１ａの初期位置から発光部３１ａの移動量βを算出する（Ｓ２４）。
【００６３】
そして、設定部５１は、Ｓ２４で算出された移動量βと初期位置から開口部３０の中心までの距離αとに基づいて有効視野を設定する（Ｓ２５）。すなわち、設定５１は、開口部３０の中心から位置Ｐまでの距離γ（γ＝α−β）を求め、開口部３０の中心位置から半径γの領域を有効視野として設定する。
【００６４】
なお、図１０Ｂで示したように、光Ｌを有効視野Ｆ外において開口部３０の内面に当たるよう、左右方向に広がる光として投射することも可能である。
【００６５】
或いは、図１０Ａで示したように、光Ｌを有効視野Ｆ内において左右方向に広がる光として投射することも可能である。この場合、位置検出部３２は、検査者からの指示に基づいて光Ｌ内に被検体２が入った時点での発光部３１ａの位置Ｐを検出する。設定部５１は、その位置Ｐに基づいて、Ｓ２４及びＳ２５の処理を行うことにより、有効視野を設定することも可能である。
【００６６】
＜作用・効果＞
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を含むコンピュータ断層撮影装置の作用及び効果について説明する。
【００６７】
コンピュータ断層撮影装置の移動機構３１ｂは、発光部３１ａを開口部３０の径方向に移動させる。算出部は、移動機構３１ｂによる発光部３１ａの移動量を算出する。設定部５１は、算出部の算出結果に基づいて有効視野を設定する。
【００６８】
この構成によれば、予め任意の有効視野を設定しなくても、被検体２の撮影部位に応じた有効視野を設定することができる。従って、被検体２の位置決め時に被検体２が有効視野内に入るよう設定することができる。更には、被検体２の体内部位（例えば胴部における心臓周辺領域）を撮影するための有効視野を設定することが可能となる。
【００６９】
＜第３実施形態＞
図１４から図１６を参照して第３実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の構成について述べる。本実施形態では、コンピュータ断層撮影装置としてＸ線ＣＴ装置１を用いて説明を行う。また、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については記載を省略する。
【００７０】
図１４及び図１５に示すように、本実施形態では架台部３に光センサ３３が設けられている。光センサ３３は、投光部３１（発光部３１ａ）からの光を検出するセンサである。光センサ３３としては、例えばフォトディテクタが用いられる。投光部３１（発光部３１ａ）と光センサ３３は、開口部３０を挟んで対向する位置に配置されている。
【００７１】
本実施形態における移動機構３１ｂは、投光部３１及び光センサ３３を開口部３０の径方向（図１５の左右方向）に移動させる。
【００７２】
本実施形態における設定部５１は、光センサ３３による光の検出結果に基づいて被検体２の端部位置を特定し、当該特定結果に基づいて有効視野を設定する。
【００７３】
具体的には、移動機構３１ｂにより２つの投光部３１間（光センサ３３間）の距離を狭めていく（図１５の矢印Ｄ方向）。距離を狭めている間、投光部３１からの光を光センサ３３で検出する。そして、光センサ３３が投光部３１からの光を検出しなくなったときに（つまり投光部３１からの光が被検体２に当たった場合）、設定部５１は、その直前の投光部３１の位置（或いは光センサ３３の位置）を被検体２の端部位置として特定する。そして、設定部５１は、光センサ３３によって光が最後に検出された位置（被検体２の端部位置）から開口部３０の中心までの距離を半径とし、開口部３０の中心位置から当該半径の領域を有効視野として設定する。
【００７４】
＜動作＞
次に図１６を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による有効視野の設定方法について説明を行う。
【００７５】
撮影開始の指示を受け、コンソール部５は、被検体２が載置された状態の天板４ａを開口部３０内に配置させる（Ｓ３０）。
【００７６】
発光部３１ａは架台部３に設けられた光センサ３３に向けて光Ｌを投射する（Ｓ３１）。なお、Ｓ３０及びＳ３１のステップはどちらが先に行われてもよい。
【００７７】
光センサ３３によって光Ｌが受光された場合（Ｓ３２でＹの場合）、発光部３１ａと光センサ３３との間に光Ｌを遮るもの（被検体２）が無いこととなる。この場合、移動機構３１ｂは、投光部３１間（光センサ３３間）の距離を狭めていく（Ｓ３３）。なお、投光部３１間（光センサ３３間）の距離が狭まっている間、発光部３１ａから光センサ３３に向けて投射される光Ｌは、連続的であってもよいし、断続的であってもよい。
【００７８】
一方、投光部３１間（光センサ３３間）の距離を狭めていくと、光センサ３３によって光Ｌが受光されない場合がある（Ｓ３２でＮの場合）。これは、被検体２により発光部３１ａからの光が遮られ、光センサ３３で受光できないことに起因する。この場合、設定部５１は、その直前の投光部３１の位置（或いは光センサ３３の位置）を被検体２の端部位置として特定する（Ｓ３４）。
【００７９】
設定部５１は、Ｓ３４で特定された位置から開口部３０の中心までの距離を有効視野の半径として有効視野を設定する（Ｓ３５）。すなわち、設定部５１は、開口部３０の中心からＳ３４で特定された位置までの距離を半径とし、開口部３０の中心位置から当該半径の領域を有効視野として設定する。
【００８０】
＜作用・効果＞
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を含むコンピュータ断層撮影装置の作用及び効果について説明する。
【００８１】
コンピュータ断層撮影装置の架台部３は、投光部３１からの光を検出する光センサ３３を有する。投光部３１及び光センサ３３は、開口部３０を挟んで対向する位置に配置されている。移動機構３１ｂは、投光部３１及び光センサ３３を、これらを結ぶ方向の直交する方向であって且つ開口部３０の径方向に移動させる。設定部５１は、光センサ３３による光の検出結果に基づいて被検体２の端部位置を特定し、当該特定結果に基づいて有効視野を設定する。
【００８２】
この構成によれば、予め有効視野を指定しなくても、被検体２の撮影部位に応じた有効視野を求めることができる。従って、被検体２の位置決め時に、被検体２が有効視野内に入るよう設定することができる。
【００８３】
＜第２及び第３実施形態の変形例＞
第２及び第３実施形態では、２つの投光部３１を用いて有効視野を設定する構成について説明をしたがこれに限られない。
【００８４】
例えば、図１７に示すように本変形例のコンピュータ断層撮影装置は、１つの投光部３１及び１つの光センサ３３を有する。投光部３１及び光センサ３３を回転機構（第１実施形態の変形例１参照）により図１６の矢印Ｇ方向に回転させつつ、移動機構３１ｂにより被検体２と投光部３１からの光Ｌとの距離を狭めていく。そして、光Ｌが被検体２と接する位置を被検体２の端部位置として特定し、設定部５１により有効視野が設定される。なお、端部位置の特定には、投光部３１の回転角度、回転に伴う投光部３１及び光センサ３３の位置の変化量、及び被検体２の幅等の情報を用いる。
【００８５】
この構成によれば、投光部３１が１つという簡易な構成により、被検体２の撮影部位に応じた有効視野を求めることができる。従って、被検体２の位置決め時に、被検体２が有効視野内に入るよう設定することができる。
【００８６】
＜変形例＞
上記実施形態の構成はＸ線ＣＴ装置に限られない。有効視野を設定する必要があるコンピュータ断層撮影装置（例えば、ＰＥＴ装置、ＳＰＥＣＴ、ＭＲＩ装置）にも適用することが可能である。
【００８７】
また、上記第２、第３実施形態では、２つの発光部３１ａ間の距離を狭めていく構成について説明したが、これに限られない。例えば、初期位置として開口部３０の中心位置の上方向に発光部３１ａを配置し、当該初期位置から開口部３０の外方向（例えば図１２の左右方向）に向けて２つの発光部３１ａ間の距離を広げていくことでも有効視野を設定することが可能である。
【００８８】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００８９】
１ Ｘ線ＣＴ装置
２ 被検体
３ 架台部
４ 寝台部
５ コンソール部
６ 表示部
３０ 開口部
３１ 投光部
３１ａ 発光部
３１ｂ 移動機構
５１ 設定部
５２ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＣＴ）装置は、放射線などを利用して物体を走査し、収集されたデータをコンピュータを用いて処理することにより、物体の内部を画像化する装置である。ＣＴ装置としては、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などがある。
【０００３】
コンピュータ断層撮影装置は、架台部、寝台部、コンソール部等を有する。架台部には、その中央領域に開口部が設けられている。寝台部に載置された被検体は、開口部内に移動されて検査に供される。その際、架台部に設けられた投光器からの光線で被検体の体軸を想定することで、開口部の中心と被検体との位置決め（撮影部位の位置決め）を行っていた。
【０００４】
また、コンピュータ断層撮影を行う際には有効視野（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）が設定される。「有効視野」とは、コンピュータ断層撮影装置で撮影を行うことができる領域である。有効視野は撮影条件（撮影部位等）によって異なるため、一般的には装置毎にいくつかの有効視野が予め設定・記憶されている。有効視野には被検体の関心領域を含む撮影部位（例えば頭部や胴部）の全てが入っていることが望ましい。また、有効視野の範囲を被検体の撮影部位の大きさとほぼ同じに設定することにより、当該装置において解像度の高い撮影が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のコンピュータ断層撮影装置は、撮影部位の位置決めを行う際に、当該撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を確認することができなかった。よって、被検体の体格が大きい場合等には、有効視野内に撮影部位が配置されていない状態で撮影を行ってしまう可能性があった。
【０００７】
逆に、設定された有効視野に対して被検体の体格が小さい場合、撮影する必要が無い部分にまで放射線が照射される可能性がある。従って、被曝量が増大するという問題があった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができるコンピュータ断層撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態のコンピュータ断層撮影装置は、放射線を被検体に照射して収集されたデータをコンピュータを用いて処理することにより、当該被検体内部を画像化する。寝台部は、被検体が載置された天板を移動させる。架台部は、天板が挿入される開口部を有する。投光部は、架台部に設けられている。設定部は、被検体に対する有効視野を設定する。制御部は、投光部を制御して、設定された有効視野を示す光を投射させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の外観図である。
【図２】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係るフローチャートの説明を補足する図である。
【図７】第１実施形態の変形例１に係る構成の前提を説明するための図である。
【図８】第１実施形態の変形例１に係る架台部の構成を示す図である。
【図９】第１実施形態の変形例１に係る架台部の構成を示す図である。
【図１０Ａ】第１実施形態の変形例２に係る架台部の構成を示す図である。
【図１０Ｂ】第１実施形態の変形例２に係る架台部の構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】第２実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る処理の概要を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１５】第３実施形態に係る架台部の構成を示す図である。
【図１６】第３実施形態に係る処理の概要を示すフローチャートである。
【図１７】第２、第３実施形態の変形例に係る架台部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１から図６を参照して第１実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の構成について述べる。本実施形態では、コンピュータ断層撮影装置としてＸ線ＣＴ装置１を用いて説明を行う。Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体２に対して曝射したＸ線の透過を検出し、検出したＸ線の強度を示す投影データから被検体内の画像を再構成する画像診断装置である。
【００１２】
＜装置構成＞
図１に示すようにＸ線ＣＴ装置１は、架台部３、寝台部４、コンソール部５、及び表示部６を備える。
【００１３】
＜架台部＞
架台部３は、Ｘ線の曝射及び被検体２を透過したＸ線の検出を行う。架台部３の内部には、Ｘ線曝射部（図示なし）、Ｘ線検出部（図示なし）、及び投光部３１（後述）が配置されている。Ｘ線曝射部は、高電圧発生部（図示なし）から高電圧が印加されることにより被検体２に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、被検体２を透過したＸ線を検出する。架台部３は、天板４ａ（後述）が挿入される開口部３０（図３等参照）を有する。また、架台部３は、各種操作入力を行うための操作部（図示なし）を有する。
【００１４】
架台部３内には、Ｘ線曝射部、Ｘ線検出部、及び投光部３１が配置されるローテーションベース３ａが設けられている（図１参照）。また、架台部３内にはローテーションベース３ａを被検体２の周りで回転させるための駆動機構（図示なし）が設けられている。ローテーションベース３ａ、及び駆動機構が「回転機構」の一例である。なお、回転機構は、少なくとも投光部３１のみを回転させることができる構成であればよい。
【００１５】
＜寝台部＞
寝台部４は天板４ａを有する。天板４ａ上には被検体２が配置される。寝台部４は、制御部５２（後述）の指示に基づいて、被検体２が載置された天板４ａを移動させる機構を有している。
【００１６】
＜コンソール部＞
コンソール部５は、Ｘ線ＣＴ装置１の各種動作制御や処理を行う。例えば、コンソール部５は、Ｘ線曝射部によるＸ線の照射開始・停止や回転機構の回転開始・停止の動作制御を行う。或いは、コンソール部５は、架台部３によるＸ線の検出データを処理し、被検体２内の画像を再構成する。コンソール部５は、各種操作入力を行うための操作部（図示なし）を有する。
【００１７】
＜表示部＞
表示部６は、コンソール部５と接続され、コンソール部５で再構成された画像を表示する。また、表示部６は、装置の設定画面等の各種画面や患者情報を表示する。
【００１８】
次に、図２〜図４を参照して第１実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の内部構成について説明を行う。図３は、図１における架台部３のＡ−Ａ断面である。図４は、図３における架台部３のＢ−Ｂ断面である。図３、図４は、投光部３１（後述）から光Ｌが投射されている状態を示している。本実施形態では、天板４ａに載置された被検体２の足側を「前」方向とし、被検体２の頭側を「後」方向とする。また、架台部３を寝台部４側から見たとき（例えば図３参照）の方向をそれぞれ「上下左右」方向とする。
【００１９】
架台部３は投光部３１を有する。投光部３１は所定方向に光Ｌを投射する。投光部３１からの光Ｌは、例えばレーザー光である。本実施形態においては、図３に示すように、投光部３１は架台部３の上部に、開口部３０の中心を挟んで左右２つ設けられている。
【００２０】
投光部３１は、発光部３１ａ、移動機構３１ｂを有する。
【００２１】
発光部３１ａは、光Ｌを発生する光源である。本実施形態の発光部３１ａは、上方向から下方向に向かう光であって、発光部３１ａから左右方向に一定の幅を保ったまま、前後方向に広がっていく光を発生する（図３及び図４参照）。
【００２２】
移動機構３１ｂは、発光部３１ａを左右方向に移動させる。移動機構３１ｂは、例えばモータやギア等からなる電動アクチュエータである。移動機構３１ｂは、制御部５２（後述）により動作制御が行われる。
【００２３】
発光部３１ａによる発光の開始・停止、及び移動機構３１ｂの動作は、制御部５２（後述）により制御される。或いは、架台部３等に設けられたスイッチにより検査者が手動で操作することも可能である。
【００２４】
なお、発光部３１ａは上記構成に限られない。発光部３１ａから投射される光が前後方向に広いほど、被検体２に対して光Ｌを確実に投射させることができる。従って、例えば前後方向に長尺の光源から矩形状の光Ｌを投射させることも可能である。或いは、発光部３１ａとしてライン状の光Ｌを発生する光源を用い、発光部３１ａを天板４ａの長軸方向（前後方向）にスキャンさせる構成を用いることも可能である。このスキャンは例えば移動機構３１ｂにより行われる。
【００２５】
また、投光部３１（発光部３１ａ、移動機構３１ｂ）の数や位置は上記構成に限られない。例えば投光部３１は、少なくとも１つあればよい。また、投光部３１は、架台部３の下部に設けられていてもよいし、架台部３の外部に突出する形で設けられていてもよい。
【００２６】
コンソール部５は、設定部５１、制御部５２、及び記憶部５３を有する。
【００２７】
設定部５１は、被検体２に対する有効視野Ｆを設定する。有効視野Ｆは、予めいくつかの値（例えば有効視野の半径）が記憶部５３に記憶されている。なお、記憶部５３は、実際の有効視野よりも広い範囲（例えば有効視野の半径＋１ｍｍ）や狭い範囲（例えば有効視野の半径−１ｍｍ）を有効視野Ｆの値として記憶することも可能である。すなわち、本実施形態における「有効視野Ｆ」は、実際の有効視野及びその近傍の領域を含む概念である。設定部５１は、例えば検査者の指示入力に対応する値を記憶部５３に記憶された複数の値から選択し、当該値に基づいて有効視野Ｆを設定する。
【００２８】
制御部５２は、投光部３１を制御し、設定部５１で設定された有効視野Ｆを示す光Ｌを投射させる。具体的には、制御部５２は、設定部５１で設定された有効視野Ｆに基づいて移動機構３１ｂを制御し、発光部３１ａを移動させることにより、発光部３１ａからの光Ｌを有効視野Ｆの外周に接するように投射させる。例えば、開口部３０中心位置からの距離ｒを半径とする有効視野Ｆの場合、制御部５２は移動機構３１ｂを制御し、発光部３１ａを初期位置（装置起動時に発光部３１ａが配置されている位置。デフォルトで定まっている）からｒの位置まで移動させる。そして、当該位置において、制御部５２が発光部３１ａを発光させることにより、有効視野Ｆの外周に接する光Ｌが投射される。
【００２９】
＜動作＞
次に図３、図５、及び図６を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による有効視野の設定方法について説明を行う。
【００３０】
まず、検査者はコンソール部５等から、被検体２の体型や撮影部位の情報を入力する。設定部５１は、複数ある有効視野の値から当該入力情報に対応する有効視野Ｆの値を読み出して、有効視野Ｆを設定する（Ｓ１０）。
【００３１】
Ｓ１０での設定結果に基づいて、移動機構３１ｂは、光Ｌが有効視野Ｆの外周に接するように投射される位置まで発光部３１ａを移動させる（Ｓ１１）。
【００３２】
その後、コンソール部５は、寝台部４を制御して、被検体２が載置された状態の天板４ａを開口部３０内に配置させる（Ｓ１２）。
【００３３】
発光部３１ａは、Ｓ１０で設定された有効視野Ｆの外周に接するように光Ｌを投射する（Ｓ１３）。なお、Ｓ１２及びＳ１３のステップはどちらが先に行われてもよい。
【００３４】
Ｓ１３の投射状態を確認することにより、検査者は有効視野Ｆを確認することができる（Ｓ１４）。すなわち、図３のように、光Ｌが被検体２に当たらない（或いは接する）位置に投射されていれば、少なくとも撮影部位は有効視野Ｆ内にあると判断できる。一方、図６のように、光Ｌが被検体２に当たる位置に投射されていると、撮影部位が有効視野Ｆの外になる可能性があると判断できる。
【００３５】
＜作用・効果＞
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を含むコンピュータ断層撮影装置の作用及び効果について説明する。
【００３６】
コンピュータ断層撮影装置は、被検体２が載置された天板４ａを移動させる寝台部４を有する。架台部３は投光部３１を有する。設定部５１は、被検体２に対する有効視野を設定する。制御部５２は、投光部３１を制御して、設定された有効視野を示す光を投射させる制御を行う。
【００３７】
より具体的には、投光部３１は、光を発生する発光部３１ａ、及び発光部３１ａを移動させる移動機構３１ｂを有する。制御部５２は、設定された有効視野に基づいて移動機構３１ｂを制御することにより、発光部３１ａからの光が有効視野を示すように（たとえば、有効視野の外周に接するように）投射させる。
【００３８】
このような構成によれば、検査者は、投光部３１からの光によって有効視野を認識することができる。つまり、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができる。
【００３９】
また、投光部３１は、複数設けられている。例えば、投光部３１は、架台部３の上部に開口部３０の中心を挟んで左右２つ設けられている。
【００４０】
従って、被検体２が天板４ａ上に偏って載置されていたとしても、左右の投光部３１からの光により撮影部位が有効視野に入っているかどうかを確かめることができる。つまり、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができる。
【００４１】
＜第１実施形態の変形例１＞
図７から図９を参照して第１実施形態の変形例１について説明を行う。図８及び図９では、投光部３１（発光部３１ａ、移動機構３１ｂ）の構成は記載を省略している。
【００４２】
第１実施形態の構成でヘリカルスキャンを行う場合等には、被検体２が撮影開始位置（Ｘ線撮影を開始する位置）にあっても撮影部位の一部（図７に示す範囲Ｅ）に発光部３１ａからの光が投射されない可能性がある（図７参照）。従って、撮影部位全てが有効視野に入っているかどうかを確認することができない。
【００４３】
この問題を解決するため本変形例では、架台部３に設けられた回転機構により、投光部３１を開口部３０の周囲において回転させ有効視野を呈示することで、撮影部位全てが有効視野に入っているかどうかを確認することが可能となる。
【００４４】
すなわち、投光部３１を回転させることにより、投光部３１からの光は被検体２の周辺で円柱状の軌跡を描くように投射される（図８のＬｋ（ｋ＝１〜ｎ）、及び図９参照。Ｌｋは、開口部３０の周囲のある位置から投光部３１により投射された光を示す。図９は、光Ｌｋが投射される領域を仮想的に示したものである）。つまり、被検体２に対して様々な方向から有効視野を呈示させることが可能となる。よって、被検体２の位置に関わらず、撮影部位と有効視野との実空間における位置関係を撮影部位の位置決め時に確認することができる。
【００４５】
＜第１実施形態の変形例２＞
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して第１実施形態の変形例２について説明を行う。
【００４６】
投射される光Ｌは、有効視野Ｆを示すもの（検査者が有効視野Ｆを認識できるもの）であればよい。
【００４７】
そこで、図１０Ａに示すように、制御部５２は、投光部３１を制御して、設定された有効視野Ｆ内に発光部３１ａからの光を投射させることも可能である。図１０Ａでは、２つの投光部３１からの光Ｌそれぞれが、有効視野Ｆ内に投射される例を示している。具体的には、一の投光部３１からの光Ｌは、天板４ａの左右方向の両端（両端は有効視野Ｆ内に位置する）に当たるように左右方向に広がる光（有効視野Ｆ内において左右方向に広がる光）として投射されている。なお、光Ｌの一端は、有効視野Ｆの外周と接していてもよい。検査者は、被検体２が光Ｌ内にあるか（被検体２に対して光Ｌが当たっているか）を確認することで、被検体２が有効視野Ｆ内にあるかを判断できる。図１０Ａでは、被検体２は光Ｌ内にある。つまり、検査者は、被検体２が有効視野Ｆ内にあると判断できる。このように、図１０Ａの構成によれば、有効視野Ｆ内にある被検体２全体に光Ｌが当たるため、被検体２が有効視野Ｆ内にあるかをより認識し易い。
【００４８】
或いは、図１０Ｂに示すように、制御部５２は、投光部３１を制御して、設定された有効視野Ｆの外周に接し、且つ設定された有効視野Ｆ外に発光部３１ａからの光を投射させることも可能である。図１０Ｂでは、２つの投光部３１からの光Ｌそれぞれが、有効視野Ｆ外に投射される例を示している。具体的には、一の投光部３１からの光Ｌは、有効視野Ｆ外において開口部３０の内面に当たるよう、左右方向に広がる光として投射されている。なお、光Ｌの一端は、有効視野Ｆの外周と接している（図１０Ｂ参照）。検査者は、被検体２に光Ｌが当たっているかを確認することで、被検体２の有効視野Ｆ外にある領域を認識することができる。逆にいえば、被検体２に光が当たっていない場合、検査者は被検体２が有効視野Ｆ内にあると判断できる。図１０Ｂでは、被検体２には光Ｌが当たっていない。つまり、検査者は、被検体２が有効視野Ｆ内にあると判断できる。更に、被検体２が有効視野Ｆ外にある場合、その全体に対して光Ｌが当たるため、有効視野Ｆ外にある領域を容易に認識することができる。
【００４９】
上述の通り、本変形例における発光部３１ａからの光Ｌは、左右方向に広がった光である。このような光Ｌは、たとえば、投光部３１に左右方向の広がりを持ったスリットを設けることで実現可能である。或いは、投光部３１内の発光部３１ａを左右方向に振ることでも実現できる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
図１１から図１３を参照して第２実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置について述べる。本実施形態では、コンピュータ断層撮影装置としてＸ線ＣＴ装置１を用いて説明を行う。また、第１実施形態と同様の構成については記載を省略する。本実施形態では、初期位置において発光部３１ａから投射された光と開口部３０の中心との距離をαとする（図１２参照）。
【００５１】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態では、架台部３に位置検出部３２が設けられている。位置検出部３２は、発光部３１ａの位置を検出する。位置検出部３２は、例えばエンコーダからなる。
【００５２】
本実施形態における移動機構３１ｂは、投光部３１を開口部３０の径方向（図１２の左右方向）に移動させる。移動機構３１ｂは、制御部５２により動作制御が行われる。
【００５３】
本実施形態における設定部５１は、位置検出部３２による検出結果に基づいて発光部３１ａの移動量を算出し、当該検出結果に基づいて有効視野を設定する。移動量は、発光部３１ａが初期位置から移動した量を示す値である。
【００５４】
具体的には、移動機構３１ｂにより２つの投光部３１間の距離を狭めていく（図１２の矢印Ｃ方向）。そして、発光部３１ａからの光が位置Ｐ（撮影部位を含む領域の端部位置。図１２参照）に投射されたとき、検査者からの指示入力により、位置検出部３２は、その時点での発光部３１ａの位置を示す情報を設定部５１に送る。設定部５１は、発光部３１ａからの位置と初期位置から、発光部３１ａの移動量βを算出する。そして、設定部５１は距離αと移動量βに基づいて、開口部３０の中心から位置Ｐまでの距離γ（γ＝α−β）を求め、開口部３０の中心位置から半径γの領域を有効視野として設定する。
【００５５】
このように、位置検出部３２、及び設定部５１における発光部３１ａの移動量を算出する機能が本実施形態における「算出部」に該当する。
【００５６】
なお、制御部５２が移動機構３１ｂを動作させた制御信号に基づいて、設定部５１が発光部３１ａの移動量を算出することも可能である。この場合には、制御部５２及び設定部５１における発光部３１ａの移動量を算出する機能が「算出部」に該当する。
【００５７】
＜動作＞
次に図１３を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による有効視野の設定方法について説明を行う。
【００５８】
撮影開始の指示を受け、コンソール部５は、被検体２が載置された状態の天板４ａを開口部３０内に配置させる（Ｓ２０）。
【００５９】
初期位置にある発光部３１ａは光Ｌを投射する（Ｓ２１）。なお、Ｓ２０及びＳ２１のステップはどちらが先に行われてもよい。
【００６０】
検査者は、光Ｌの投射位置を確認しつつ、位置Ｐに光Ｌが投射されるまで投光部３１間の距離を狭めるよう架台部３等を介して指示を行う（Ｓ２２）。
【００６１】
そして、位置Ｐに光Ｌが投射された場合、検査者からの指示に基づいて位置検出部３２は、その時点での発光部３１ａの位置Ｐを検出する（Ｓ２３）。位置検出部３２による検出結果は設定部５１に送られる。
【００６２】
設定部５１は、Ｓ２３で検出された位置Ｐと発光部３１ａの初期位置から発光部３１ａの移動量βを算出する（Ｓ２４）。
【００６３】
そして、設定部５１は、Ｓ２４で算出された移動量βと初期位置から開口部３０の中心までの距離αとに基づいて有効視野を設定する（Ｓ２５）。すなわち、設定５１は、開口部３０の中心から位置Ｐまでの距離γ（γ＝α−β）を求め、開口部３０の中心位置から半径γの領域を有効視野として設定する。
【００６４】
なお、図１０Ｂで示したように、光Ｌを有効視野Ｆ外において開口部３０の内面に当たるよう、左右方向に広がる光として投射することも可能である。
【００６５】
或いは、図１０Ａで示したように、光Ｌを有効視野Ｆ内において左右方向に広がる光として投射することも可能である。この場合、位置検出部３２は、検査者からの指示に基づいて光Ｌ内に被検体２が入った時点での発光部３１ａの位置Ｐを検出する。設定部５１は、その位置Ｐに基づいて、Ｓ２４及びＳ２５の処理を行うことにより、有効視野を設定することも可能である。
【００６６】
＜作用・効果＞
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を含むコンピュータ断層撮影装置の作用及び効果について説明する。
【００６７】
コンピュータ断層撮影装置の移動機構３１ｂは、発光部３１ａを開口部３０の径方向に移動させる。算出部は、移動機構３１ｂによる発光部３１ａの移動量を算出する。設定部５１は、算出部の算出結果に基づいて有効視野を設定する。
【００６８】
この構成によれば、予め任意の有効視野を設定しなくても、被検体２の撮影部位に応じた有効視野を設定することができる。従って、被検体２の位置決め時に被検体２が有効視野内に入るよう設定することができる。更には、被検体２の体内部位（例えば胴部における心臓周辺領域）を撮影するための有効視野を設定することが可能となる。
【００６９】
＜第３実施形態＞
図１４から図１６を参照して第３実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の構成について述べる。本実施形態では、コンピュータ断層撮影装置としてＸ線ＣＴ装置１を用いて説明を行う。また、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については記載を省略する。
【００７０】
図１４及び図１５に示すように、本実施形態では架台部３に光センサ３３が設けられている。光センサ３３は、投光部３１（発光部３１ａ）からの光を検出するセンサである。光センサ３３としては、例えばフォトディテクタが用いられる。投光部３１（発光部３１ａ）と光センサ３３は、開口部３０を挟んで対向する位置に配置されている。
【００７１】
本実施形態における移動機構３１ｂは、投光部３１及び光センサ３３を開口部３０の径方向（図１５の左右方向）に移動させる。
【００７２】
本実施形態における設定部５１は、光センサ３３による光の検出結果に基づいて被検体２の端部位置を特定し、当該特定結果に基づいて有効視野を設定する。
【００７３】
具体的には、移動機構３１ｂにより２つの投光部３１間（光センサ３３間）の距離を狭めていく（図１５の矢印Ｄ方向）。距離を狭めている間、投光部３１からの光を光センサ３３で検出する。そして、光センサ３３が投光部３１からの光を検出しなくなったときに（つまり投光部３１からの光が被検体２に当たった場合）、設定部５１は、その直前の投光部３１の位置（或いは光センサ３３の位置）を被検体２の端部位置として特定する。そして、設定部５１は、光センサ３３によって光が最後に検出された位置（被検体２の端部位置）から開口部３０の中心までの距離を半径とし、開口部３０の中心位置から当該半径の領域を有効視野として設定する。
【００７４】
＜動作＞
次に図１６を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による有効視野の設定方法について説明を行う。
【００７５】
撮影開始の指示を受け、コンソール部５は、被検体２が載置された状態の天板４ａを開口部３０内に配置させる（Ｓ３０）。
【００７６】
発光部３１ａは架台部３に設けられた光センサ３３に向けて光Ｌを投射する（Ｓ３１）。なお、Ｓ３０及びＳ３１のステップはどちらが先に行われてもよい。
【００７７】
光センサ３３によって光Ｌが受光された場合（Ｓ３２でＹの場合）、発光部３１ａと光センサ３３との間に光Ｌを遮るもの（被検体２）が無いこととなる。この場合、移動機構３１ｂは、投光部３１間（光センサ３３間）の距離を狭めていく（Ｓ３３）。なお、投光部３１間（光センサ３３間）の距離が狭まっている間、発光部３１ａから光センサ３３に向けて投射される光Ｌは、連続的であってもよいし、断続的であってもよい。
【００７８】
一方、投光部３１間（光センサ３３間）の距離を狭めていくと、光センサ３３によって光Ｌが受光されない場合がある（Ｓ３２でＮの場合）。これは、被検体２により発光部３１ａからの光が遮られ、光センサ３３で受光できないことに起因する。この場合、設定部５１は、その直前の投光部３１の位置（或いは光センサ３３の位置）を被検体２の端部位置として特定する（Ｓ３４）。
【００７９】
設定部５１は、Ｓ３４で特定された位置から開口部３０の中心までの距離を有効視野の半径として有効視野を設定する（Ｓ３５）。すなわち、設定部５１は、開口部３０の中心からＳ３４で特定された位置までの距離を半径とし、開口部３０の中心位置から当該半径の領域を有効視野として設定する。
【００８０】
＜作用・効果＞
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を含むコンピュータ断層撮影装置の作用及び効果について説明する。
【００８１】
コンピュータ断層撮影装置の架台部３は、投光部３１からの光を検出する光センサ３３を有する。投光部３１及び光センサ３３は、開口部３０を挟んで対向する位置に配置されている。移動機構３１ｂは、投光部３１及び光センサ３３を、これらを結ぶ方向の直交する方向であって且つ開口部３０の径方向に移動させる。設定部５１は、光センサ３３による光の検出結果に基づいて被検体２の端部位置を特定し、当該特定結果に基づいて有効視野を設定する。
【００８２】
この構成によれば、予め有効視野を指定しなくても、被検体２の撮影部位に応じた有効視野を求めることができる。従って、被検体２の位置決め時に、被検体２が有効視野内に入るよう設定することができる。
【００８３】
＜第２及び第３実施形態の変形例＞
第２及び第３実施形態では、２つの投光部３１を用いて有効視野を設定する構成について説明をしたがこれに限られない。
【００８４】
例えば、図１７に示すように本変形例のコンピュータ断層撮影装置は、１つの投光部３１及び１つの光センサ３３を有する。投光部３１及び光センサ３３を回転機構（第１実施形態の変形例１参照）により図１６の矢印Ｇ方向に回転させつつ、移動機構３１ｂにより被検体２と投光部３１からの光Ｌとの距離を狭めていく。そして、光Ｌが被検体２と接する位置を被検体２の端部位置として特定し、設定部５１により有効視野が設定される。なお、端部位置の特定には、投光部３１の回転角度、回転に伴う投光部３１及び光センサ３３の位置の変化量、及び被検体２の幅等の情報を用いる。
【００８５】
この構成によれば、投光部３１が１つという簡易な構成により、被検体２の撮影部位に応じた有効視野を求めることができる。従って、被検体２の位置決め時に、被検体２が有効視野内に入るよう設定することができる。
【００８６】
＜変形例＞
上記実施形態の構成はＸ線ＣＴ装置に限られない。有効視野を設定する必要があるコンピュータ断層撮影装置（例えば、ＰＥＴ装置、ＳＰＥＣＴ、ＭＲＩ装置）にも適用することが可能である。
【００８７】
また、上記第２、第３実施形態では、２つの発光部３１ａ間の距離を狭めていく構成について説明したが、これに限られない。例えば、初期位置として開口部３０の中心位置の上方向に発光部３１ａを配置し、当該初期位置から開口部３０の外方向（例えば図１２の左右方向）に向けて２つの発光部３１ａ間の距離を広げていくことでも有効視野を設定することが可能である。
【００８８】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００８９】
１ Ｘ線ＣＴ装置
２ 被検体
３ 架台部
４ 寝台部
５ コンソール部
６ 表示部
３０ 開口部
３１ 投光部
３１ａ 発光部
３１ｂ 移動機構
５１ 設定部
５２ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を被検体に照射して収集されたデータをコンピュータを用いて処理することにより、当該被検体内部を画像化するコンピュータ断層撮影装置であって、
前記被検体が載置された天板を移動させる寝台部と、
前記天板が挿入される開口部を有する架台部と、
前記架台部に設けられた投光部と、
前記被検体に対する有効視野を設定する設定部と、
前記投光部を制御して、前記設定された有効視野を示す光を投射させる制御部と、
を有するコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記投光部は、
前記光を発生する発光部と、
前記発光部を移動させる移動機構と、
を有し、
前記制御部は、前記設定された有効視野に基づいて前記移動機構を制御することにより、前記発光部からの光が前記有効視野を示すように投射させることを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記投光部を制御して、前記設定された有効視野の外周に接するように前記光を投射させることを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記投光部を制御して、前記設定された有効視野内に前記光を投射させることを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記投光部を制御して、前記設定された有効視野の外周に接し、且つ前記設定された有効視野外に前記光を投射させることを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記移動機構は、前記発光部を前記開口部の径方向に移動させ、
前記移動機構による前記発光部の移動量を算出する算出部を有し、
前記設定部は、
前記算出部の算出結果に基づいて前記有効視野を設定することを特徴とする請求項２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記架台部に設けられ、前記発光部からの光を検出する光センサを有し、
前記発光部及び前記光センサは、前記開口部を挟んで対向する位置に配置され、
前記移動機構は、前記発光部及び前記光センサを前記開口部の径方向に移動させ、
前記設定部は、
前記光センサによる前記光の検出結果に基づいて前記被検体の端部位置を特定し、当該特定結果に基づいて前記有効視野を設定することを特徴とする請求項２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記投光部は、複数設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記架台部は、前記開口部の周囲において前記投光部を回転させる回転機構を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１】
放射線を被検体に照射して収集されたデータをコンピュータを用いて処理することにより、当該被検体内部を画像化するコンピュータ断層撮影装置であって、
前記被検体が載置された天板を移動させる寝台部と、
前記天板が挿入される開口部を有する架台部と、
前記架台部に設けられた投光部と、
前記被検体に対する有効視野を設定する設定部と、
前記投光部を制御して、前記設定された有効視野を示す光を投射させる制御部と、
を有するコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記投光部は、
前記光を発生する発光部と、
前記発光部を移動させる移動機構と、
を有し、
前記制御部は、前記設定された有効視野に基づいて前記移動機構を制御することにより、前記発光部からの光が前記有効視野を示すように投射させることを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記投光部を制御して、前記設定された有効視野の外周に接するように前記光を投射させることを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記投光部を制御して、前記設定された有効視野内に前記光を投射させることを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記投光部を制御して、前記設定された有効視野の外周に接し、且つ前記設定された有効視野外に前記光を投射させることを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記移動機構は、前記発光部を前記開口部の径方向に移動させ、
前記移動機構による前記発光部の移動量を算出する算出部を有し、
前記設定部は、
前記算出部の算出結果に基づいて前記有効視野を設定することを特徴とする請求項２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記架台部に設けられ、前記発光部からの光を検出する光センサを有し、
前記発光部及び前記光センサは、前記開口部を挟んで対向する位置に配置され、
前記移動機構は、前記発光部及び前記光センサを前記開口部の径方向に移動させ、
前記設定部は、
前記光センサによる前記光の検出結果に基づいて前記被検体の端部位置を特定し、当該特定結果に基づいて前記有効視野を設定することを特徴とする請求項２記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記投光部は、複数設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記架台部は、前記開口部の周囲において前記投光部を回転させる回転機構を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１７８１３（Ｐ２０１３−１７８１３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３４２８３（Ｐ２０１２−１３４２８３）
【出願日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]