医用画像診断システム及び造影用の送液装置
【課題】遺体をＣＴガントリ内から移動させずとも、造影ＣＴを可能にし、死因と関連する臓器の状態を確認することができる画像診断システム及び造影用の送液装置を提供すること。
【解決手段】本発明一例の医用画像診断システムは、遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、前記造影剤投与手段により造影剤を投与した前記遺体の画像を収集する画像取得手段と、前記造影剤投与手段の前記画像取得手段の画像収集タイミングと、前記送液ポンプの送液タイミング又は造影剤投与手段による投与タイミングの少なくとも一方を制御する制御手段と、を備える。
【解決手段】本発明一例の医用画像診断システムは、遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、前記造影剤投与手段により造影剤を投与した前記遺体の画像を収集する画像取得手段と、前記造影剤投与手段の前記画像取得手段の画像収集タイミングと、前記送液ポンプの送液タイミング又は造影剤投与手段による投与タイミングの少なくとも一方を制御する制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遺体に造影剤を注入することにより、画像診断装置と連動して死亡時の画像診断を行える医用画像診断システム及び造影用の送液装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
死亡時画像診断による死因確定において、脳出血や大動脈瘤破裂等の出血性病変は造影剤なしでも診断可能であるが、突然死を引き起こす心筋梗塞の原因となる冠状動脈血栓症等、造影剤の併用なしでは診断することができない病変もある。そこで、医師が心臓マッサージにより造影剤を注入した後、遺体をＣＴガントリ内に移動して、造影ＣＴ（Computed Tomography）撮影を行うことが考えられている。
【０００３】
このような死後造影ＣＴ撮影は死因究明制度の強化により、今後増加して行くことが予想される。また、遺族が解剖を好まないことも多く、遺体になるべく傷をつけずに死因解明ができることが好ましい。
【０００４】
また、患者に対しての造影剤を投与してＣＴ撮影を行う技術としては、特許文献１に記載のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７８４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
死亡後は、自発的な心臓の拍動による血液循環がないため、医師らが心臓マッサージを行うことで造影剤を体内に注入することが可能となるが、この場合、適切に造影剤が注入されたかどうかを判断することが難しい。
【０００７】
自動的に血液循環を行える装置としては、自動心臓マッサージ装置などがある。これらを使用すれば、遺体に対する造影剤の自動注入は可能であると思われる。しかしながらこの装置を装着したままＣＴのガントリ内でＣＴ撮影を行うと、この自動心臓マッサージ装置を構成する材質に由来するアーチファクトが観測されてしまうため、死亡時の画像診断には使用できないと思われる。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、遺体をＣＴガントリ内から移動させずとも、造影ＣＴ撮影を可能にし、死因と関連する臓器の病変や損傷を明らかにすることができる画像診断システム及び造影用の送液装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１によれば、遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、前記造影剤投与手段により造影剤を投与した前記遺体の画像を収集する画像取得手段と、前記造影剤投与手段の前記画像取得手段の画像収集タイミングと、前記送液ポンプの送液タイミング又は造影剤投与手段による投与タイミングの少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えること特徴とする医用画像診断システムを提供する。
【００１０】
また、本発明の請求項７によれば、遺体内で液体を強制的に循環させる送液ポンプとこの循環液体に造影剤を投与する造影剤投与手段から構成される液体循環手段と、前記遺体の画像を取得するための制御パラメータ及び制御シーケンスに従い前記液体循環手段を制御する制御手段と、この制御手段とネットワークで接続され、この制御手段からの制御命令に従って前記遺体の所望部位の画像撮影を行う画像診断装置と、を有することを特徴とする医用画像診断システムを提供する。
【００１１】
また、本発明の請求項８によれば、遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、
前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、前記送液ポンプの送液タイミング及び造影剤投与手段による投与タイミングを制御する制御手段と、を備えること特徴とする造影用の送液装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像診断システム及び造影用の送液装置によれば、ＣＴガントリ内から遺体を移動させることなく、造影ＣＴ撮影が行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像診断システムの基本構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像診断システムの診断フローチャート例である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像診断システムの構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る画像診断システムの血管の細い部分を診断する場合の構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る画像診断システムのダイナミックＣＴでの死亡診断フローチャート例である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る画像診断システムのダイナミックＣＴ撮影での撮影遅延時間の目安を示す図である。（ａ）は、通常の生体における平均時間、（ｂ）は個人差を考慮した時間である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る肝臓を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像診断システムの基本構成図である。この画像診断システムは、死亡原因が存在すると予想される部位の血管１００に接続されるカテーテル１０１ａ、１０１ｂと、造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３が接続された体外循環装置１０４とから構成される液体循環手段と、これらの装置を制御するための制御装置１０５と、液体循環手段を構成する装置を制御するための制御シーケンス及び制御パラメータが保存された計画データベース１０６とから構成される。
【００１５】
造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３が接続された体外循環装置１０４を一体にまとめて１つの造影用の送液装置としても良い。
【００１６】
計画データベース１０６に保存される制御パラメータは、制御装置１０５に接続された入力装置１０７から入力することが可能である。また制御パラメータは、後述のネットワークに接続された他の装置等、または保存メディアから読み込むことも可能である。
【００１７】
また、制御装置１０５には、遺体を撮影して死亡原因を特定するためのＣＴ装置１０８と、ＣＴ装置１０８で撮影された多数のＣＴ画像から死因を推定するためのコンピュータ画像診断支援装置(ＣＡＤ：Computer-Aided Diagnosis System 以下ＣＡＤ）１０９がネットワーク１１０を介して接続されている。カテーテル１０１ａ、１０１ｂが取り付けられた遺体１１１がＣＴガントリ１１２内に送られると、制御装置１０５は医師の指示、または死亡時画像診断のための計画データベース１０６の制御パラメータに従い、液体循環手段を制御する。そして造影剤が診断部位の適切な位置にまで注入された段階でＣＴ装置１０８に指示命令を出し、ＣＴ画像を撮影する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係る画像診断システムの基本的な診断フローチャートである。このフローチャートによって画像診断の概略的な流れを説明する。
【００１９】
まず、ステップＳ２００では、予め推測された死因につながる異常の有無を確認する必要のある部位の血管１００に少なくとも２本のカテーテル１０１ａ、１０１ｂを穿刺針等の経皮的方法を用いて接続し、更に体外循環装置１０４、加温装置１０３、造影剤投与装置１０２を取り付け、遺体１１１に対して血液（液体）循環できるようにする。次に、ステップＳ２０１では、ＣＴガントリ１１２内に遺体１１１を送り込む。
【００２０】
そしてステップＳ２０２では、血液を循環させる。遺体１１１の血液が足りない場合は、生理食塩水などで体液を補充すると良い。このとき加温装置１０３を使用して、循環する血液の温度が計画データベース１０６に設定された制御パラメータの温度（例えば、３７度程度）になるまで加温する。
【００２１】
また、投与する造影剤の温度も３７℃程度になるように造影剤加温装置（図示せず）にて調整する。ただし、遺体の血液および造影剤の温度が室温で統一され、室温での粘稠度等の性質を元に後述する制御パラメータを決定する場合は、ステップＳ２０２での加温と、ステップＳ２０３は不要となる。循環する血液の温度が所定の範囲内になったら、一度血液循環を停止してもよい。ここまでが死亡時画像診断の準備段階となる。
【００２２】
次に、ステップＳ２０４からは、死因診断を行う段階になる。制御装置１０５は、計画データベース１０６の制御パラメータに従い、遺体１１１の血管に造影剤を所定量投与する。計画データベース１０６は、ローラーポンプの回転速度（血液の送り速度）、造影剤の投与量、造影剤の投与速度、投与開始／停止の投与タイミング、血液の吸引量、吸引圧力、血液の加温温度及びＣＴ画像を取得するためのＣＴ撮影の開始／停止のスキャンタイミング、ＣＴ撮影の撮影条件などに関する制御パラメータを記憶している。
【００２３】
このＣＴ撮影の開始／停止のタイミングは、予めＣＴ撮影等により測定された、血管の長さ・血管の断面積と、体外循環装置により制御される血液の循環速度（＝造影剤の循環速度）から、造影剤の目標の位置への到達時間を制御装置１０５によって計算するようにしても良い。（Ｓ２０４）。
【００２４】
このとき、造影剤を体内に循環させるために血液循環を再開する（Ｓ２０５）。計画データベース１０６に記憶された各制御パラメータに基づいて、造影剤注入開始時から、造影したい部位の目標の位置に造影剤が到達する時間が経過した時、制御装置１０５は体外循環装置１０４に指示を出して、血液循環を停止させると共に、ＣＴ装置１０８にＣＴ撮影を行うよう指示を出す。ＣＴ装置１０８は、この指示に基づいて、Ｘ線の曝射及び投影データの収集を開始することによりＣＴ撮影を行う（Ｓ２０６）。
【００２５】
ここで、撮影範囲（ここでは撮影開始点と撮影終了点の間の距離）と撮影間隔による撮影枚数も予め最適値が設定されて計画データベース１０６に記憶されている。すなわち、設定された撮影範囲の撮影、または、設定された枚数を撮影した時点でＣＴ撮影は終了する。尚、ＣＴ撮影の手法としては、円軌道でのスキャンを行なうコンベンショナル撮影、螺旋軌道に沿ったスキャンを行うヘリカル撮影等を用いることができる。
【００２６】
ＣＴ撮影終了後に、一連または任意の一枚のＣＴ画像を表示装置（図示せず）上に表示させ（Ｓ２０７）、目標の部位の画像が得られたかどうかを確認する（Ｓ２０８）ことができるようにしてもよい。
【００２７】
ステップＳ２０８において目標の部位が正常に造影撮影できているかどうかを調べ、正常に撮影できていない場合には、正常に撮影できたことが確認できるまで、ステップＳ２０７とステップＳ２０６（ここで既に造影剤は注入されているため、ＣＴ撮影のみ行う）を繰り返す。
【００２８】
最後のステップＳ２０９では、撮影されたＣＴ画像から医師が目視で死亡原因となるような異常の有無を確認する。ここで、ＣＡＤ１０９に画像を送り、コンピュータによる診断支援を行うことによって、死亡原因特定の迅速化を測ることも可能であるが、本発明のこの実施形態において必ずしも必要ではない。
【００２９】
推測される死因が複数ある場合には、撮影する部位を変えて、ステップＳ２００からＳ２０９を繰り返すことになる。また、死因を予め推測せずに、予め決められたルーチンに従って複数の部位（例えば頭部、頸部、胸部、腹部）を１セットとして撮影することも考えられる。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像診断システムの構成図である。基本的な構成は図１と同様である。この図３を用いて、本発明の医用画像診断システムのより具体的な実施形態について説明を行う。ここでは死因として腹部大動脈解離を疑い、造影ＣＴにより腹部大動脈を撮影する場合を例として述べる。
【００３１】
体外循環装置１０４は、血液を送り出すローラーポンプ３０１と、戻ってきた血流を貯める貯血槽３０２から構成される。ローラーポンプ３０１の回転数を制御して得られる循環流量と、ローラーポンプ３０１のＯＮ・ＯＦＦ制御で決定されるローラーポンプの駆動時間を制御することが可能である。遺体の血液が不足している場合は、貯血槽３０２に水または生理食塩水等を追加することで血液量を補充することができる。
【００３２】
本実施形態で使用するローラーポンプ３０１は、人工心肺に用いられるローラーポンプ等の定量ポンプが好ましい。定量ポンプは、その回転数によって血流量が制御できるからである。もし、遠心ポンプを使用する場合には回転数では血流量を制御できないので、流量計等を用いることが望ましい。
【００３３】
加温装置１０３は、体外循環装置１０４で循環する血液を加温できる、例えばヒータと熱交換器（図示せず）とから構成され、循環する血液温度をある所定の温度範囲内にするなどの制御が可能である。
【００３４】
注入する造影剤の温度変化は、注入圧の変化をもたらすため、特に遺体について行う本画像診断システムにおいては、この加温装置１０３を用いることで、注入すべき造影剤自体の加温のみならず、血液全体を加温することが必要である。その理由は、死後、時間が経過している場合は、遺体の体温が低下しており、遺体の血液を所定の温度に加温しなければ、一度加温した造影剤が遺体の血液により冷却されてしまうためである。
【００３５】
ただし、造影剤、血液の両方が室温等の一定の温度に統一され、その統一された温度での性質を元に制御パラメータが設定される場合には、加温装置１０３はなくてもよい。
【００３６】
図３では、説明を容易にするため加温装置１０３と造影剤投与装置１０２を別々に記載してあるが、加温装置１０３は、予め所定の温度に温められた造影剤の温度を低下させずに保温する構造を含む。造影剤投与装置１０２は造影剤量を正確に投与できる注射器のようなインジェクション構造を持ち、造影剤の投与量を制御可能である。
【００３７】
なお、造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３が接続された体外循環装置１０４を一体にまとめて１つの造影用の送液装置としても良い。
【００３８】
計画データベース１０６には、測定する部位毎に、最適な制御がなされるよう、ローラーポンプの回転速度（血液の送り速度）、造影剤の投与量、造影剤の投与速度、投与開始／停止のタイミング、血液の吸引量、吸引圧力、血液の加温温度及びＣＴ画像を取得するためのＣＴ撮影の開始／停止のスキャンタイミング、ＣＴ撮影の撮影条件などに関する制御パラメータが記憶されている。制御装置１０５がこれを読み出して加温装置１０３、体外循環装置１０４、造影剤投与装置１０２からなる液体循環手段を制御し、さらにネットワーク１１０等を介して接続されたＣＴ装置１０８へ撮影タイミングの制御を行う。
【００３９】
まず、医師は遺体１１１の体表を切開し、遺体の傷を最小限にするために図示しない超音波装置等の画像ガイド下で腹部大動脈３０３までカテーテル１０１ａ、１０１ｂを挿入する。この時、腹部大動脈の撮影開始点Ａと撮影終了点Ｂには予め超音波等の画像ガイド下にて塞栓材３０４ａ、３０４ｂが注入されていて、血流及び造影剤の流れが撮影開始点Ａと撮影終了点Ｂの間だけに生じるように、腹部大動脈３０３は閉じられている。
【００４０】
塞栓材としては、ゼラチンスポンジ、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）、血管塞栓用ビーズ、金属コイルなどを用いることが可能である。
【００４１】
なお、上記では塞栓材３０４ａ、３０４ｂを用いたが、これ以外にもクリップや糸を用いることによる血管の結紮など同様の効果が得られる方法であればどのような方法でもよい。
【００４２】
腹部大動脈３０３の撮影開始点Ａには、穿刺針等を用いてカテーテル１０１ａの造影剤注入口Ａ、撮影終了点Ｂには同じく穿刺針等を用いてカテーテル１０１ｂの排出口Ｂが設けられる。なお、撮影開始点Ａと注入口Ａはほぼ同位置なので同じ記号Ａを使用し、Ｂも同様とする。以上のような処置を施すことにより診断したい部位のみに対して造影剤を循環させる準備が整う。
【００４３】
次に医師は遺体をＣＴガントリ１１２内に送り込む。この時、アーチファクトの原因となるものはなるべくＣＴガントリ１１２内に入れない方がよい。したがって、体外循環装置１０４、加温装置１０３、造影剤投与装置１０２はＣＴガントリ１１２の外に設置され、体外循環装置１０４から伸びたカテーテル１０１ａ、１０１ｂのみがＣＴガントリ１１２に入ることになる。
【００４４】
次に、医師が制御回路１０５のスイッチを動作させることにより、制御回路１０５は、体外循環装置１０４のローラーポンプ３０１を動作させ、血液の循環が開始される。また制御回路１０５は加温装置１０３を動作させ、循環する血液の温度が所定の温度範囲に設定されるまで待機する。循環する血液が所定範囲の温度に達した後、制御回路１０５は、造影剤注入装置１０２を制御して造影剤の注入を開始する。
【００４５】
造影剤は注入口Ａから腹部大動脈３０３内に注入され、遺体の血液と共に排出口Ｂへ到達する。造影剤が排出口Ｂへ到達する時間は、標準の人間の大動脈体積と長さまたは予め測定された遺体自身の腹部大動脈の体積と長さ及び造影剤の注入速度等により、予め計画データベース１０６に記憶されているため、造影剤が排出口Ｂへ到達するタイミングでＣＴ撮影が自動的に開始される。また、造影剤が実際に到達しているかどうかを確かめたい場合には、試験的に少し早いタイミングでＣＴ撮影を行うことによりどの位置まで造影剤が注入されているかを確認できる。
【００４６】
撮影範囲（ここでは撮影開始点Ａと撮影終了点Ｂの間の距離）と撮影間隔（例えばスライス間隔）による撮影枚数も予め最適値が設定されていて、設定された枚数を撮影した時点でＣＴ撮影は終了する。こうして体外循環装置１０４を初めとする血液循環手段とＣＴ装置１０８を連動制御することにより、ＣＴの撮影枚数や撮影時間の無駄が省けることになる。
【００４７】
また、ＣＴ撮影終了に、ＣＴ装置１０８の図示しない記憶回路（データベース）に記憶された一連または任意の一枚のＣＴ画像を図示しない表示装置上に呼び出し、目的の画像が取れたかどうかを確認できる。この確認は医師の目視であっても、ＣＡＤ１０９等を用いて自動的に行われてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、造影剤が排出口Ｂに達した時点でＣＴ撮影を開始した。しかし、注入口Ａに達した時点でＣＴ撮影を開始し、排出口Ｂに達した時点でＣＴ撮影を終了することで造影剤の濃度変化を時間経過とともにＣＴ撮影することができる。このような血行動態の経時的変化を観察する方法はダイナミックＣＴ撮影と呼ばれ、この実施形態については後述する。
【００４９】
以上述べた第１の実施形態によれば、医師らによる心臓マッサージによる造影剤注入方法では、全身の血液を循環させる必要があったが、この実施形態によれば、撮影したい部分のみで血液を循環させることが可能である。
【００５０】
また従来の心臓マッサージによる造影剤の注入方法では、心臓マッサージ後、遺体をガントリ内に入れてＣＴ撮影した時に、造影剤が観察したい部位に到達していないと判断された場合は、遺体をＣＴガントリ外に移動させ、再度心臓マッサージを行うという煩雑な作業が発生する。しかし、この実施形態によれば、遺体がガントリ内に入ったままの状態で血液を循環させることができるので、造影剤の注入の追加もガントリ内で行える。また、予め血管の体積や血液循環速度等から計算された最適な撮影タイミングに基づいてＣＴ撮影を行うように制御されることから、撮影枚数や撮影時間の無駄が省けることになる。
【００５１】
また、遺体は、死後体温が低下しているため、造影剤の注入圧、注入量の条件が生体と異なる場合がある。本実施形態では、最適な造影剤の注入条件を計画データベースに保存し、その条件に合わせて造影剤及び循環する血液の温度管理をすることもできる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る画像診断システムで細い血管のある部分（例えば頭部領域）を撮影する場合の構成図である。本実施形態では、図３の構成に加え、排出口側に吸引装置４０１を備える構成である。吸引装置４０１は吸引ポンプ４０２と必要に応じて圧力センサ４０３を備える構成としている。ここで、造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３、吸引装置４０１が接続された体外循環装置１０４を一体にまとめて、１つの造影用の送液装置としても良い。
【００５３】
計画データベース１０６には、ローラーポンプの回転速度（血液の送り速度）、造影剤の投与量、造影剤の投与速度、投与開始／停止のタイミング、血液の吸引量、吸引圧力、血液の加温温度及びＣＴ画像を取得するためのＣＴ撮影の開始／停止のスキャンタイミング、ＣＴ撮影の撮影条件などに関する制御パラメータが記憶されている。制御装置１０５がこれを読み出して加温装置１０３、体外循環装置１０４、造影剤投与装置１０２からなる液体循環手段を制御し、さらにネットワーク１１０等を介して接続されたＣＴ装置１０８へ撮影タイミングの制御を行う。
【００５４】
頸部の注入口４０４から造影剤を注入し、頭部領域血管４０５を経由して頸部の排出口４０６まで循環させる場合、頭部領域血管４０５が細く、また複雑な構造をしているため、血液及び造影剤が循環しにくい場合がある。必要以上の注入圧力を与えると頭部領域血管４０５の破損が生じ、造影剤の血管外漏出を起こすことが考えられる。このような危険を防止するために、排出口側に別途吸引ポンプ４０２を設けることにより、血管が細い等の理由で血液及び造影剤が滞ることを防ぐことができると考えられる。さらに圧力センサ４０３を設けることにより、血管に無理な力がかかることを防ぎ、血管の破損により正確な死因究明ができなくなることを防止できる。
【００５５】
更に、この吸引ポンプ４０２と圧力センサ４０３も制御装置１０５の制御下にあり、計画データベース１０６の制御項目として吸引圧力および血液吸引量のパラメータが追加され、圧力センサ４０３の圧力値をもとに一定圧の範囲内になるよう吸引ポンプ４０２の回転数を制御するように制御することができる。なお、吸引ポンプ４０２を有しなくても貯血槽３０２を遺体１１１より低くすることが可能であれば、落差によりある程度の脱血の効果を得ることも可能である。
【００５６】
以上述べた第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、頭部領域のような細い血管を含む部位に対しても死亡時の画像診断が安全に行え、しかも迅速、正確な画像診断が可能になる効果が得られる。
【００５７】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態に係る画像診断システムのダイナミックＣＴ撮影での死因究明フローチャートである。図６は、ダイナミックＣＴ撮影の撮影遅延時間の目安を示す図であり、図６（ａ）は、通常の生体に対する撮影遅延時間の目安であり、図６（ｂ）は個人差を考慮した場合の撮影遅延時間の目安時間である。
【００５８】
本実施形態のシステム構成は、図３または図４と同様であり、細い血管を含む部位の場合は図４の構成の方が好適である。
【００５９】
ダイナミックＣＴ撮影とは、造影剤の注入をしながら、時間を追って注入された造影剤の濃度変化をＣＴ撮影する方法である。本実施形態では、このダイナミックＣＴ撮影を死亡時画像診断に適応し、肝臓の動脈相、門脈相、静脈相などを測定する例を説明する。
【００６０】
ダイナミックＣＴ撮影を行う場合は、血流を止めずに安定した血液循環を継続する必要があるため、第１の実施形態よりも血液および造影剤の流速を正確に制御する必要がある。流速を正確に制御するための方法として、体外循環装置１０４のローラーポンプ３０１の一回の吐出量を標準的な人間の心臓の吐出量に合わせると共に、計画データベース１０６に記憶される制御パラメータとして、例えば図６（ａ）に示すような、通常生体に対して行われるダイナミックＣＴ撮影で用いられている造影剤の注入速度や撮影タイミングを用いることが考えられる。ただし、遺体という特殊性や、個人差を考慮して基準のタイミングの前後で数枚分多くＣＴ撮影を行う等の制御の工夫も必要である。例えば図６（ｂ）に示すように、撮影開始時間と撮影終了時間を設けることで個人差があってもこの時間範囲内で最適な画像が取得できるようになる。
【００６１】
また、遺体の体内の血液の状態（量、濃度、粘度等）を採血や超音波検査等により予め測定し、最適な造影剤の量や濃度を予め決定して、計画データベース１０６に反映させることにより制御回路１０５でさらに正確な造影剤投与の制御することも可能である。
【００６２】
図５により、肝臓におけるダイナミックＣＴ撮影のフローチャートを説明する。この説明中に参照する図は図４であるが、診断部位を頭部から肝臓へ変更する。図７はその肝臓７１を示す図であり、胸部大動脈７２、下大静脈７３、門脈７４を示している。
【００６３】
まず、ステップＳ５００では、死亡した患者の肝臓付近の腹部大動脈７２及び下大静脈７３に少なくとも２つのカテーテル１０１ａ、１０１ｂを穿刺針等の経皮的方法を用いて接続し、体外循環装置１０４、加温装置１０３、造影剤投与装置１０２を取り付け、血液が循環できるようにする。
【００６４】
次のステップＳ５０１では、ＣＴガントリ１１２内に遺体１１１を移動させる。そしてステップＳ５０２では血液循環を開始すると共に加温する。遺体１１１の血液が足りない場合は、生理食塩水などで体液を補充する。このとき加温装置１０３を使用し、ステップＳ５０３において、循環する血液の温度が所定温度、例えば３７℃になるまで待つ。ここまでが準備段階となり、図２のフローチャートと同様である。
【００６５】
例えば、肝臓にできた腫瘍を観測するために行われるダイナミックＣＴ撮影において、単純に動脈相を描出する早期動脈相、造影剤で腫瘍組織が染色されて観測される後期動脈相、門脈を描出する門脈相、腫瘍のＷＡＳＨ ＯＵＴを観測する平衡相の４相を診断する場合、造影剤開始後から時間を計測し、それぞれの相の観測に適切な時間経過後にＣＴ撮影を行う必要がある。また、この時の造影剤の注入速度も制御される。
【００６６】
造影剤注入速度をＶｉとし、早期動脈相をＣＴ撮影する第１の時間をＴ１、後期動脈相をＣＴ撮影する第２の時間Ｔ２、門脈相をＣＴ撮影する第３の時間をＴ３、平衡相をＣＴ撮影する第４の時間をＴ４にすると、例えば、造影剤注入速度Ｖｉ＝５ｍｌ／秒、Ｔ１＝２０秒、Ｔ２＝３５秒、Ｔ３＝７０秒、Ｔ４＝１８０秒、などと計画データベース１０６に登録される。
【００６７】
ステップＳ５０４では造影剤の注入を開始する。このとき造影剤の注入速度はＶｉになるように造影剤投与装置１０２は制御回路１０５により制御される。そして血液循環を継続する（Ｓ５０５）。
【００６８】
ステップＳ５０６では造影剤の注入を開始から第１の時間（Ｔ１）だけ経過したときに制御回路１０５は、ＣＴ装置１０８にＣＴスキャンの指示を出し、早期動脈相のＣＴ撮影を行う。そして、次のステップＳ５０７で早期動脈層の造影画像がＣＴ装置１０８の表示装置に表示される。
【００６９】
次に、ステップＳ５０８では造影剤の注入を開始から第２の時間（Ｔ２）だけ経過した時に後期動脈相のＣＴ撮影を行う。そして、後期動脈層の造影画像がＣＴ装置１０８に表示される（Ｓ５０９）。
【００７０】
ステップＳ５１０では造影剤の注入を開始から第３の時間（Ｔ３）だけ経過した時に門脈相のＣＴ撮影を行う。そして、門脈層の造影画像がＣＴ装置１０８の表示画面上に表示される（Ｓ５１１）。
【００７１】
ステップＳ５１２では造影剤の注入を開始から第４の時間（Ｔ４）だけ経過した時に平衡相のＣＴ撮影を行う。そして、門脈層の造影画像がＣＴ装置に表示される（Ｓ５１３）。
【００７２】
このようにして肝臓の４相の造影画像が撮影される。以上撮影したＣＴ画像は、医師の目視によって死亡原因となるような異常の有無の確認を行う。または撮影したＣＴ画像をＣＡＤ１０９に画像を送り、コンピュータによる診断支援を行うことによって死亡原因の特定の迅速化を測ることが可能である。（Ｓ５１４）。このステップＳ５１４は確認のための処置であり、必ずしも必要ではない。
【００７３】
以上述べた第３の実施形態によれば、ＣＴガントリ外で行う、医師らによる心臓マッサージによる造影剤注入方法では、ダイナミックＣＴ撮影を行うことは困難であったが、本実施形態を用いれば、ダイナミックＣＴ撮影での死因診断が可能になる。また、計画データベースに従って撮影が自動的になされるので、ＣＴの撮影枚数や撮影時間の無駄が大幅に省けることになる。
【００７４】
本発明による画像診断システムによれば、今後実施数が増えても効率の良い造影死亡時画像診断ができるため、死因確定率が上昇し、疫学的な統計の不正確さ等、死因の不明確さによって生じる様々な問題が解決されるという効果を奏する。
【００７５】
また、本実施例では画像診断装置にＣＴを用いて説明したが、これはＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）や超音波診断装置などの他の画像診断装置でも可能である。他の画像診断装置を使用する場合には、計画データベースの制御パラメータを各診断装置に合わせて変更することで対応可能である。
【００７６】
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。本発明の技術思想を用いる限りこれらの変形例も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１００，３０３…診断部位の血管、
１０１ａ、１０１ｂ…カテーテル、
１０２…造影剤投与装置、
１０３…加温器、
１０４…体外循環装置、
１０５…制御装置、
１０６…計画データベース、
１０７…入力装置、
１０８…ＣＴ装置、
１０９…ＣＡＤ、
１１０…ネットワーク、
１１１…遺体、
１１２…ＣＴガントリ、
３０１…ローラーポンプ、
３０２…貯血槽、
３０４ａ，３０４ｂ…塞栓剤、
４０１…吸引装置、
４０２…吸引ポンプ、
４０３…圧力センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遺体に造影剤を注入することにより、画像診断装置と連動して死亡時の画像診断を行える医用画像診断システム及び造影用の送液装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
死亡時画像診断による死因確定において、脳出血や大動脈瘤破裂等の出血性病変は造影剤なしでも診断可能であるが、突然死を引き起こす心筋梗塞の原因となる冠状動脈血栓症等、造影剤の併用なしでは診断することができない病変もある。そこで、医師が心臓マッサージにより造影剤を注入した後、遺体をＣＴガントリ内に移動して、造影ＣＴ（Computed Tomography）撮影を行うことが考えられている。
【０００３】
このような死後造影ＣＴ撮影は死因究明制度の強化により、今後増加して行くことが予想される。また、遺族が解剖を好まないことも多く、遺体になるべく傷をつけずに死因解明ができることが好ましい。
【０００４】
また、患者に対しての造影剤を投与してＣＴ撮影を行う技術としては、特許文献１に記載のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７８４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
死亡後は、自発的な心臓の拍動による血液循環がないため、医師らが心臓マッサージを行うことで造影剤を体内に注入することが可能となるが、この場合、適切に造影剤が注入されたかどうかを判断することが難しい。
【０００７】
自動的に血液循環を行える装置としては、自動心臓マッサージ装置などがある。これらを使用すれば、遺体に対する造影剤の自動注入は可能であると思われる。しかしながらこの装置を装着したままＣＴのガントリ内でＣＴ撮影を行うと、この自動心臓マッサージ装置を構成する材質に由来するアーチファクトが観測されてしまうため、死亡時の画像診断には使用できないと思われる。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、遺体をＣＴガントリ内から移動させずとも、造影ＣＴ撮影を可能にし、死因と関連する臓器の病変や損傷を明らかにすることができる画像診断システム及び造影用の送液装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１によれば、遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、前記造影剤投与手段により造影剤を投与した前記遺体の画像を収集する画像取得手段と、前記造影剤投与手段の前記画像取得手段の画像収集タイミングと、前記送液ポンプの送液タイミング又は造影剤投与手段による投与タイミングの少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えること特徴とする医用画像診断システムを提供する。
【００１０】
また、本発明の請求項７によれば、遺体内で液体を強制的に循環させる送液ポンプとこの循環液体に造影剤を投与する造影剤投与手段から構成される液体循環手段と、前記遺体の画像を取得するための制御パラメータ及び制御シーケンスに従い前記液体循環手段を制御する制御手段と、この制御手段とネットワークで接続され、この制御手段からの制御命令に従って前記遺体の所望部位の画像撮影を行う画像診断装置と、を有することを特徴とする医用画像診断システムを提供する。
【００１１】
また、本発明の請求項８によれば、遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、
前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、前記送液ポンプの送液タイミング及び造影剤投与手段による投与タイミングを制御する制御手段と、を備えること特徴とする造影用の送液装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像診断システム及び造影用の送液装置によれば、ＣＴガントリ内から遺体を移動させることなく、造影ＣＴ撮影が行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像診断システムの基本構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像診断システムの診断フローチャート例である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像診断システムの構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る画像診断システムの血管の細い部分を診断する場合の構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る画像診断システムのダイナミックＣＴでの死亡診断フローチャート例である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る画像診断システムのダイナミックＣＴ撮影での撮影遅延時間の目安を示す図である。（ａ）は、通常の生体における平均時間、（ｂ）は個人差を考慮した時間である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る肝臓を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像診断システムの基本構成図である。この画像診断システムは、死亡原因が存在すると予想される部位の血管１００に接続されるカテーテル１０１ａ、１０１ｂと、造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３が接続された体外循環装置１０４とから構成される液体循環手段と、これらの装置を制御するための制御装置１０５と、液体循環手段を構成する装置を制御するための制御シーケンス及び制御パラメータが保存された計画データベース１０６とから構成される。
【００１５】
造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３が接続された体外循環装置１０４を一体にまとめて１つの造影用の送液装置としても良い。
【００１６】
計画データベース１０６に保存される制御パラメータは、制御装置１０５に接続された入力装置１０７から入力することが可能である。また制御パラメータは、後述のネットワークに接続された他の装置等、または保存メディアから読み込むことも可能である。
【００１７】
また、制御装置１０５には、遺体を撮影して死亡原因を特定するためのＣＴ装置１０８と、ＣＴ装置１０８で撮影された多数のＣＴ画像から死因を推定するためのコンピュータ画像診断支援装置(ＣＡＤ：Computer-Aided Diagnosis System 以下ＣＡＤ）１０９がネットワーク１１０を介して接続されている。カテーテル１０１ａ、１０１ｂが取り付けられた遺体１１１がＣＴガントリ１１２内に送られると、制御装置１０５は医師の指示、または死亡時画像診断のための計画データベース１０６の制御パラメータに従い、液体循環手段を制御する。そして造影剤が診断部位の適切な位置にまで注入された段階でＣＴ装置１０８に指示命令を出し、ＣＴ画像を撮影する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係る画像診断システムの基本的な診断フローチャートである。このフローチャートによって画像診断の概略的な流れを説明する。
【００１９】
まず、ステップＳ２００では、予め推測された死因につながる異常の有無を確認する必要のある部位の血管１００に少なくとも２本のカテーテル１０１ａ、１０１ｂを穿刺針等の経皮的方法を用いて接続し、更に体外循環装置１０４、加温装置１０３、造影剤投与装置１０２を取り付け、遺体１１１に対して血液（液体）循環できるようにする。次に、ステップＳ２０１では、ＣＴガントリ１１２内に遺体１１１を送り込む。
【００２０】
そしてステップＳ２０２では、血液を循環させる。遺体１１１の血液が足りない場合は、生理食塩水などで体液を補充すると良い。このとき加温装置１０３を使用して、循環する血液の温度が計画データベース１０６に設定された制御パラメータの温度（例えば、３７度程度）になるまで加温する。
【００２１】
また、投与する造影剤の温度も３７℃程度になるように造影剤加温装置（図示せず）にて調整する。ただし、遺体の血液および造影剤の温度が室温で統一され、室温での粘稠度等の性質を元に後述する制御パラメータを決定する場合は、ステップＳ２０２での加温と、ステップＳ２０３は不要となる。循環する血液の温度が所定の範囲内になったら、一度血液循環を停止してもよい。ここまでが死亡時画像診断の準備段階となる。
【００２２】
次に、ステップＳ２０４からは、死因診断を行う段階になる。制御装置１０５は、計画データベース１０６の制御パラメータに従い、遺体１１１の血管に造影剤を所定量投与する。計画データベース１０６は、ローラーポンプの回転速度（血液の送り速度）、造影剤の投与量、造影剤の投与速度、投与開始／停止の投与タイミング、血液の吸引量、吸引圧力、血液の加温温度及びＣＴ画像を取得するためのＣＴ撮影の開始／停止のスキャンタイミング、ＣＴ撮影の撮影条件などに関する制御パラメータを記憶している。
【００２３】
このＣＴ撮影の開始／停止のタイミングは、予めＣＴ撮影等により測定された、血管の長さ・血管の断面積と、体外循環装置により制御される血液の循環速度（＝造影剤の循環速度）から、造影剤の目標の位置への到達時間を制御装置１０５によって計算するようにしても良い。（Ｓ２０４）。
【００２４】
このとき、造影剤を体内に循環させるために血液循環を再開する（Ｓ２０５）。計画データベース１０６に記憶された各制御パラメータに基づいて、造影剤注入開始時から、造影したい部位の目標の位置に造影剤が到達する時間が経過した時、制御装置１０５は体外循環装置１０４に指示を出して、血液循環を停止させると共に、ＣＴ装置１０８にＣＴ撮影を行うよう指示を出す。ＣＴ装置１０８は、この指示に基づいて、Ｘ線の曝射及び投影データの収集を開始することによりＣＴ撮影を行う（Ｓ２０６）。
【００２５】
ここで、撮影範囲（ここでは撮影開始点と撮影終了点の間の距離）と撮影間隔による撮影枚数も予め最適値が設定されて計画データベース１０６に記憶されている。すなわち、設定された撮影範囲の撮影、または、設定された枚数を撮影した時点でＣＴ撮影は終了する。尚、ＣＴ撮影の手法としては、円軌道でのスキャンを行なうコンベンショナル撮影、螺旋軌道に沿ったスキャンを行うヘリカル撮影等を用いることができる。
【００２６】
ＣＴ撮影終了後に、一連または任意の一枚のＣＴ画像を表示装置（図示せず）上に表示させ（Ｓ２０７）、目標の部位の画像が得られたかどうかを確認する（Ｓ２０８）ことができるようにしてもよい。
【００２７】
ステップＳ２０８において目標の部位が正常に造影撮影できているかどうかを調べ、正常に撮影できていない場合には、正常に撮影できたことが確認できるまで、ステップＳ２０７とステップＳ２０６（ここで既に造影剤は注入されているため、ＣＴ撮影のみ行う）を繰り返す。
【００２８】
最後のステップＳ２０９では、撮影されたＣＴ画像から医師が目視で死亡原因となるような異常の有無を確認する。ここで、ＣＡＤ１０９に画像を送り、コンピュータによる診断支援を行うことによって、死亡原因特定の迅速化を測ることも可能であるが、本発明のこの実施形態において必ずしも必要ではない。
【００２９】
推測される死因が複数ある場合には、撮影する部位を変えて、ステップＳ２００からＳ２０９を繰り返すことになる。また、死因を予め推測せずに、予め決められたルーチンに従って複数の部位（例えば頭部、頸部、胸部、腹部）を１セットとして撮影することも考えられる。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像診断システムの構成図である。基本的な構成は図１と同様である。この図３を用いて、本発明の医用画像診断システムのより具体的な実施形態について説明を行う。ここでは死因として腹部大動脈解離を疑い、造影ＣＴにより腹部大動脈を撮影する場合を例として述べる。
【００３１】
体外循環装置１０４は、血液を送り出すローラーポンプ３０１と、戻ってきた血流を貯める貯血槽３０２から構成される。ローラーポンプ３０１の回転数を制御して得られる循環流量と、ローラーポンプ３０１のＯＮ・ＯＦＦ制御で決定されるローラーポンプの駆動時間を制御することが可能である。遺体の血液が不足している場合は、貯血槽３０２に水または生理食塩水等を追加することで血液量を補充することができる。
【００３２】
本実施形態で使用するローラーポンプ３０１は、人工心肺に用いられるローラーポンプ等の定量ポンプが好ましい。定量ポンプは、その回転数によって血流量が制御できるからである。もし、遠心ポンプを使用する場合には回転数では血流量を制御できないので、流量計等を用いることが望ましい。
【００３３】
加温装置１０３は、体外循環装置１０４で循環する血液を加温できる、例えばヒータと熱交換器（図示せず）とから構成され、循環する血液温度をある所定の温度範囲内にするなどの制御が可能である。
【００３４】
注入する造影剤の温度変化は、注入圧の変化をもたらすため、特に遺体について行う本画像診断システムにおいては、この加温装置１０３を用いることで、注入すべき造影剤自体の加温のみならず、血液全体を加温することが必要である。その理由は、死後、時間が経過している場合は、遺体の体温が低下しており、遺体の血液を所定の温度に加温しなければ、一度加温した造影剤が遺体の血液により冷却されてしまうためである。
【００３５】
ただし、造影剤、血液の両方が室温等の一定の温度に統一され、その統一された温度での性質を元に制御パラメータが設定される場合には、加温装置１０３はなくてもよい。
【００３６】
図３では、説明を容易にするため加温装置１０３と造影剤投与装置１０２を別々に記載してあるが、加温装置１０３は、予め所定の温度に温められた造影剤の温度を低下させずに保温する構造を含む。造影剤投与装置１０２は造影剤量を正確に投与できる注射器のようなインジェクション構造を持ち、造影剤の投与量を制御可能である。
【００３７】
なお、造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３が接続された体外循環装置１０４を一体にまとめて１つの造影用の送液装置としても良い。
【００３８】
計画データベース１０６には、測定する部位毎に、最適な制御がなされるよう、ローラーポンプの回転速度（血液の送り速度）、造影剤の投与量、造影剤の投与速度、投与開始／停止のタイミング、血液の吸引量、吸引圧力、血液の加温温度及びＣＴ画像を取得するためのＣＴ撮影の開始／停止のスキャンタイミング、ＣＴ撮影の撮影条件などに関する制御パラメータが記憶されている。制御装置１０５がこれを読み出して加温装置１０３、体外循環装置１０４、造影剤投与装置１０２からなる液体循環手段を制御し、さらにネットワーク１１０等を介して接続されたＣＴ装置１０８へ撮影タイミングの制御を行う。
【００３９】
まず、医師は遺体１１１の体表を切開し、遺体の傷を最小限にするために図示しない超音波装置等の画像ガイド下で腹部大動脈３０３までカテーテル１０１ａ、１０１ｂを挿入する。この時、腹部大動脈の撮影開始点Ａと撮影終了点Ｂには予め超音波等の画像ガイド下にて塞栓材３０４ａ、３０４ｂが注入されていて、血流及び造影剤の流れが撮影開始点Ａと撮影終了点Ｂの間だけに生じるように、腹部大動脈３０３は閉じられている。
【００４０】
塞栓材としては、ゼラチンスポンジ、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）、血管塞栓用ビーズ、金属コイルなどを用いることが可能である。
【００４１】
なお、上記では塞栓材３０４ａ、３０４ｂを用いたが、これ以外にもクリップや糸を用いることによる血管の結紮など同様の効果が得られる方法であればどのような方法でもよい。
【００４２】
腹部大動脈３０３の撮影開始点Ａには、穿刺針等を用いてカテーテル１０１ａの造影剤注入口Ａ、撮影終了点Ｂには同じく穿刺針等を用いてカテーテル１０１ｂの排出口Ｂが設けられる。なお、撮影開始点Ａと注入口Ａはほぼ同位置なので同じ記号Ａを使用し、Ｂも同様とする。以上のような処置を施すことにより診断したい部位のみに対して造影剤を循環させる準備が整う。
【００４３】
次に医師は遺体をＣＴガントリ１１２内に送り込む。この時、アーチファクトの原因となるものはなるべくＣＴガントリ１１２内に入れない方がよい。したがって、体外循環装置１０４、加温装置１０３、造影剤投与装置１０２はＣＴガントリ１１２の外に設置され、体外循環装置１０４から伸びたカテーテル１０１ａ、１０１ｂのみがＣＴガントリ１１２に入ることになる。
【００４４】
次に、医師が制御回路１０５のスイッチを動作させることにより、制御回路１０５は、体外循環装置１０４のローラーポンプ３０１を動作させ、血液の循環が開始される。また制御回路１０５は加温装置１０３を動作させ、循環する血液の温度が所定の温度範囲に設定されるまで待機する。循環する血液が所定範囲の温度に達した後、制御回路１０５は、造影剤注入装置１０２を制御して造影剤の注入を開始する。
【００４５】
造影剤は注入口Ａから腹部大動脈３０３内に注入され、遺体の血液と共に排出口Ｂへ到達する。造影剤が排出口Ｂへ到達する時間は、標準の人間の大動脈体積と長さまたは予め測定された遺体自身の腹部大動脈の体積と長さ及び造影剤の注入速度等により、予め計画データベース１０６に記憶されているため、造影剤が排出口Ｂへ到達するタイミングでＣＴ撮影が自動的に開始される。また、造影剤が実際に到達しているかどうかを確かめたい場合には、試験的に少し早いタイミングでＣＴ撮影を行うことによりどの位置まで造影剤が注入されているかを確認できる。
【００４６】
撮影範囲（ここでは撮影開始点Ａと撮影終了点Ｂの間の距離）と撮影間隔（例えばスライス間隔）による撮影枚数も予め最適値が設定されていて、設定された枚数を撮影した時点でＣＴ撮影は終了する。こうして体外循環装置１０４を初めとする血液循環手段とＣＴ装置１０８を連動制御することにより、ＣＴの撮影枚数や撮影時間の無駄が省けることになる。
【００４７】
また、ＣＴ撮影終了に、ＣＴ装置１０８の図示しない記憶回路（データベース）に記憶された一連または任意の一枚のＣＴ画像を図示しない表示装置上に呼び出し、目的の画像が取れたかどうかを確認できる。この確認は医師の目視であっても、ＣＡＤ１０９等を用いて自動的に行われてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、造影剤が排出口Ｂに達した時点でＣＴ撮影を開始した。しかし、注入口Ａに達した時点でＣＴ撮影を開始し、排出口Ｂに達した時点でＣＴ撮影を終了することで造影剤の濃度変化を時間経過とともにＣＴ撮影することができる。このような血行動態の経時的変化を観察する方法はダイナミックＣＴ撮影と呼ばれ、この実施形態については後述する。
【００４９】
以上述べた第１の実施形態によれば、医師らによる心臓マッサージによる造影剤注入方法では、全身の血液を循環させる必要があったが、この実施形態によれば、撮影したい部分のみで血液を循環させることが可能である。
【００５０】
また従来の心臓マッサージによる造影剤の注入方法では、心臓マッサージ後、遺体をガントリ内に入れてＣＴ撮影した時に、造影剤が観察したい部位に到達していないと判断された場合は、遺体をＣＴガントリ外に移動させ、再度心臓マッサージを行うという煩雑な作業が発生する。しかし、この実施形態によれば、遺体がガントリ内に入ったままの状態で血液を循環させることができるので、造影剤の注入の追加もガントリ内で行える。また、予め血管の体積や血液循環速度等から計算された最適な撮影タイミングに基づいてＣＴ撮影を行うように制御されることから、撮影枚数や撮影時間の無駄が省けることになる。
【００５１】
また、遺体は、死後体温が低下しているため、造影剤の注入圧、注入量の条件が生体と異なる場合がある。本実施形態では、最適な造影剤の注入条件を計画データベースに保存し、その条件に合わせて造影剤及び循環する血液の温度管理をすることもできる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る画像診断システムで細い血管のある部分（例えば頭部領域）を撮影する場合の構成図である。本実施形態では、図３の構成に加え、排出口側に吸引装置４０１を備える構成である。吸引装置４０１は吸引ポンプ４０２と必要に応じて圧力センサ４０３を備える構成としている。ここで、造影剤投与装置１０２と、加温装置１０３、吸引装置４０１が接続された体外循環装置１０４を一体にまとめて、１つの造影用の送液装置としても良い。
【００５３】
計画データベース１０６には、ローラーポンプの回転速度（血液の送り速度）、造影剤の投与量、造影剤の投与速度、投与開始／停止のタイミング、血液の吸引量、吸引圧力、血液の加温温度及びＣＴ画像を取得するためのＣＴ撮影の開始／停止のスキャンタイミング、ＣＴ撮影の撮影条件などに関する制御パラメータが記憶されている。制御装置１０５がこれを読み出して加温装置１０３、体外循環装置１０４、造影剤投与装置１０２からなる液体循環手段を制御し、さらにネットワーク１１０等を介して接続されたＣＴ装置１０８へ撮影タイミングの制御を行う。
【００５４】
頸部の注入口４０４から造影剤を注入し、頭部領域血管４０５を経由して頸部の排出口４０６まで循環させる場合、頭部領域血管４０５が細く、また複雑な構造をしているため、血液及び造影剤が循環しにくい場合がある。必要以上の注入圧力を与えると頭部領域血管４０５の破損が生じ、造影剤の血管外漏出を起こすことが考えられる。このような危険を防止するために、排出口側に別途吸引ポンプ４０２を設けることにより、血管が細い等の理由で血液及び造影剤が滞ることを防ぐことができると考えられる。さらに圧力センサ４０３を設けることにより、血管に無理な力がかかることを防ぎ、血管の破損により正確な死因究明ができなくなることを防止できる。
【００５５】
更に、この吸引ポンプ４０２と圧力センサ４０３も制御装置１０５の制御下にあり、計画データベース１０６の制御項目として吸引圧力および血液吸引量のパラメータが追加され、圧力センサ４０３の圧力値をもとに一定圧の範囲内になるよう吸引ポンプ４０２の回転数を制御するように制御することができる。なお、吸引ポンプ４０２を有しなくても貯血槽３０２を遺体１１１より低くすることが可能であれば、落差によりある程度の脱血の効果を得ることも可能である。
【００５６】
以上述べた第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、頭部領域のような細い血管を含む部位に対しても死亡時の画像診断が安全に行え、しかも迅速、正確な画像診断が可能になる効果が得られる。
【００５７】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態に係る画像診断システムのダイナミックＣＴ撮影での死因究明フローチャートである。図６は、ダイナミックＣＴ撮影の撮影遅延時間の目安を示す図であり、図６（ａ）は、通常の生体に対する撮影遅延時間の目安であり、図６（ｂ）は個人差を考慮した場合の撮影遅延時間の目安時間である。
【００５８】
本実施形態のシステム構成は、図３または図４と同様であり、細い血管を含む部位の場合は図４の構成の方が好適である。
【００５９】
ダイナミックＣＴ撮影とは、造影剤の注入をしながら、時間を追って注入された造影剤の濃度変化をＣＴ撮影する方法である。本実施形態では、このダイナミックＣＴ撮影を死亡時画像診断に適応し、肝臓の動脈相、門脈相、静脈相などを測定する例を説明する。
【００６０】
ダイナミックＣＴ撮影を行う場合は、血流を止めずに安定した血液循環を継続する必要があるため、第１の実施形態よりも血液および造影剤の流速を正確に制御する必要がある。流速を正確に制御するための方法として、体外循環装置１０４のローラーポンプ３０１の一回の吐出量を標準的な人間の心臓の吐出量に合わせると共に、計画データベース１０６に記憶される制御パラメータとして、例えば図６（ａ）に示すような、通常生体に対して行われるダイナミックＣＴ撮影で用いられている造影剤の注入速度や撮影タイミングを用いることが考えられる。ただし、遺体という特殊性や、個人差を考慮して基準のタイミングの前後で数枚分多くＣＴ撮影を行う等の制御の工夫も必要である。例えば図６（ｂ）に示すように、撮影開始時間と撮影終了時間を設けることで個人差があってもこの時間範囲内で最適な画像が取得できるようになる。
【００６１】
また、遺体の体内の血液の状態（量、濃度、粘度等）を採血や超音波検査等により予め測定し、最適な造影剤の量や濃度を予め決定して、計画データベース１０６に反映させることにより制御回路１０５でさらに正確な造影剤投与の制御することも可能である。
【００６２】
図５により、肝臓におけるダイナミックＣＴ撮影のフローチャートを説明する。この説明中に参照する図は図４であるが、診断部位を頭部から肝臓へ変更する。図７はその肝臓７１を示す図であり、胸部大動脈７２、下大静脈７３、門脈７４を示している。
【００６３】
まず、ステップＳ５００では、死亡した患者の肝臓付近の腹部大動脈７２及び下大静脈７３に少なくとも２つのカテーテル１０１ａ、１０１ｂを穿刺針等の経皮的方法を用いて接続し、体外循環装置１０４、加温装置１０３、造影剤投与装置１０２を取り付け、血液が循環できるようにする。
【００６４】
次のステップＳ５０１では、ＣＴガントリ１１２内に遺体１１１を移動させる。そしてステップＳ５０２では血液循環を開始すると共に加温する。遺体１１１の血液が足りない場合は、生理食塩水などで体液を補充する。このとき加温装置１０３を使用し、ステップＳ５０３において、循環する血液の温度が所定温度、例えば３７℃になるまで待つ。ここまでが準備段階となり、図２のフローチャートと同様である。
【００６５】
例えば、肝臓にできた腫瘍を観測するために行われるダイナミックＣＴ撮影において、単純に動脈相を描出する早期動脈相、造影剤で腫瘍組織が染色されて観測される後期動脈相、門脈を描出する門脈相、腫瘍のＷＡＳＨ ＯＵＴを観測する平衡相の４相を診断する場合、造影剤開始後から時間を計測し、それぞれの相の観測に適切な時間経過後にＣＴ撮影を行う必要がある。また、この時の造影剤の注入速度も制御される。
【００６６】
造影剤注入速度をＶｉとし、早期動脈相をＣＴ撮影する第１の時間をＴ１、後期動脈相をＣＴ撮影する第２の時間Ｔ２、門脈相をＣＴ撮影する第３の時間をＴ３、平衡相をＣＴ撮影する第４の時間をＴ４にすると、例えば、造影剤注入速度Ｖｉ＝５ｍｌ／秒、Ｔ１＝２０秒、Ｔ２＝３５秒、Ｔ３＝７０秒、Ｔ４＝１８０秒、などと計画データベース１０６に登録される。
【００６７】
ステップＳ５０４では造影剤の注入を開始する。このとき造影剤の注入速度はＶｉになるように造影剤投与装置１０２は制御回路１０５により制御される。そして血液循環を継続する（Ｓ５０５）。
【００６８】
ステップＳ５０６では造影剤の注入を開始から第１の時間（Ｔ１）だけ経過したときに制御回路１０５は、ＣＴ装置１０８にＣＴスキャンの指示を出し、早期動脈相のＣＴ撮影を行う。そして、次のステップＳ５０７で早期動脈層の造影画像がＣＴ装置１０８の表示装置に表示される。
【００６９】
次に、ステップＳ５０８では造影剤の注入を開始から第２の時間（Ｔ２）だけ経過した時に後期動脈相のＣＴ撮影を行う。そして、後期動脈層の造影画像がＣＴ装置１０８に表示される（Ｓ５０９）。
【００７０】
ステップＳ５１０では造影剤の注入を開始から第３の時間（Ｔ３）だけ経過した時に門脈相のＣＴ撮影を行う。そして、門脈層の造影画像がＣＴ装置１０８の表示画面上に表示される（Ｓ５１１）。
【００７１】
ステップＳ５１２では造影剤の注入を開始から第４の時間（Ｔ４）だけ経過した時に平衡相のＣＴ撮影を行う。そして、門脈層の造影画像がＣＴ装置に表示される（Ｓ５１３）。
【００７２】
このようにして肝臓の４相の造影画像が撮影される。以上撮影したＣＴ画像は、医師の目視によって死亡原因となるような異常の有無の確認を行う。または撮影したＣＴ画像をＣＡＤ１０９に画像を送り、コンピュータによる診断支援を行うことによって死亡原因の特定の迅速化を測ることが可能である。（Ｓ５１４）。このステップＳ５１４は確認のための処置であり、必ずしも必要ではない。
【００７３】
以上述べた第３の実施形態によれば、ＣＴガントリ外で行う、医師らによる心臓マッサージによる造影剤注入方法では、ダイナミックＣＴ撮影を行うことは困難であったが、本実施形態を用いれば、ダイナミックＣＴ撮影での死因診断が可能になる。また、計画データベースに従って撮影が自動的になされるので、ＣＴの撮影枚数や撮影時間の無駄が大幅に省けることになる。
【００７４】
本発明による画像診断システムによれば、今後実施数が増えても効率の良い造影死亡時画像診断ができるため、死因確定率が上昇し、疫学的な統計の不正確さ等、死因の不明確さによって生じる様々な問題が解決されるという効果を奏する。
【００７５】
また、本実施例では画像診断装置にＣＴを用いて説明したが、これはＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）や超音波診断装置などの他の画像診断装置でも可能である。他の画像診断装置を使用する場合には、計画データベースの制御パラメータを各診断装置に合わせて変更することで対応可能である。
【００７６】
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。本発明の技術思想を用いる限りこれらの変形例も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１００，３０３…診断部位の血管、
１０１ａ、１０１ｂ…カテーテル、
１０２…造影剤投与装置、
１０３…加温器、
１０４…体外循環装置、
１０５…制御装置、
１０６…計画データベース、
１０７…入力装置、
１０８…ＣＴ装置、
１０９…ＣＡＤ、
１１０…ネットワーク、
１１１…遺体、
１１２…ＣＴガントリ、
３０１…ローラーポンプ、
３０２…貯血槽、
３０４ａ，３０４ｂ…塞栓剤、
４０１…吸引装置、
４０２…吸引ポンプ、
４０３…圧力センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、
前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、
前記造影剤投与手段により造影剤を投与した前記遺体の画像を収集する画像取得手段と、
前記造影剤投与手段の前記画像取得手段の画像収集タイミングと、前記送液ポンプの送液タイミング又は造影剤投与手段による投与タイミングの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備えること特徴とする医用画像診断システム。
【請求項２】
前記画像診断装置は、コンピュータ画像診断支援装置と接続されていることを特徴とする請求項１記載の医用画像診断システム。
【請求項３】
前記送液ポンプは、ローラーポンプであることを特徴とする請求項１または２に記載の医用画像診断システム。
【請求項４】
前記液体と造影剤を所定の温度範囲に保つための加温装置をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の医用画像診断システム。
【請求項５】
前記遺体の血管から液体を吸引する吸引手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の医用画像診断システム。
【請求項６】
前記遺体の血液循環に不必要な血管を、塞栓材を用いて塞栓することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の医用画像診断システム。
【請求項７】
遺体内で液体を強制的に循環させる送液ポンプとこの循環液体に造影剤を投与する造影剤投与手段から構成される液体循環手段と、
前記遺体の画像を取得するための制御パラメータ及び制御シーケンスに従い前記液体循環手段を制御する制御手段と、
この制御手段とネットワークで接続され、この制御手段からの制御命令に従って前記遺体の所望部位の画像撮影を行う画像診断装置と、
を有することを特徴とする医用画像診断システム。
【請求項８】
遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、
前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、
前記送液ポンプの送液タイミング及び造影剤投与手段による投与タイミングを制御する制御手段と、
を備えること特徴とする造影用の送液装置。
【請求項９】
前記循環液体と造影剤を所定の温度範囲に保つための加温手段をさらに備えることを特徴とする請求項８記載の造影用の送液装置。
【請求項１０】
前記遺体から送出される液体を吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の造影用の送液装置。
【請求項１】
遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、
前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、
前記造影剤投与手段により造影剤を投与した前記遺体の画像を収集する画像取得手段と、
前記造影剤投与手段の前記画像取得手段の画像収集タイミングと、前記送液ポンプの送液タイミング又は造影剤投与手段による投与タイミングの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備えること特徴とする医用画像診断システム。
【請求項２】
前記画像診断装置は、コンピュータ画像診断支援装置と接続されていることを特徴とする請求項１記載の医用画像診断システム。
【請求項３】
前記送液ポンプは、ローラーポンプであることを特徴とする請求項１または２に記載の医用画像診断システム。
【請求項４】
前記液体と造影剤を所定の温度範囲に保つための加温装置をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の医用画像診断システム。
【請求項５】
前記遺体の血管から液体を吸引する吸引手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の医用画像診断システム。
【請求項６】
前記遺体の血液循環に不必要な血管を、塞栓材を用いて塞栓することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の医用画像診断システム。
【請求項７】
遺体内で液体を強制的に循環させる送液ポンプとこの循環液体に造影剤を投与する造影剤投与手段から構成される液体循環手段と、
前記遺体の画像を取得するための制御パラメータ及び制御シーケンスに従い前記液体循環手段を制御する制御手段と、
この制御手段とネットワークで接続され、この制御手段からの制御命令に従って前記遺体の所望部位の画像撮影を行う画像診断装置と、
を有することを特徴とする医用画像診断システム。
【請求項８】
遺体内へ液体を送りこむ送液する送液ポンプと、
前記液体に造影剤を投与する造影剤投与手段と、
前記送液ポンプの送液タイミング及び造影剤投与手段による投与タイミングを制御する制御手段と、
を備えること特徴とする造影用の送液装置。
【請求項９】
前記循環液体と造影剤を所定の温度範囲に保つための加温手段をさらに備えることを特徴とする請求項８記載の造影用の送液装置。
【請求項１０】
前記遺体から送出される液体を吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の造影用の送液装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９４１２３（Ｐ２０１１−１９４１２３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６６２１０（Ｐ２０１０−６６２１０）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【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２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【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）】
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