医用画像診断装置
【課題】Ｘ線ＣＴ装置において、患者にとって快適なスキャンを実現できる共に、生理現象に起因するスキャンのやり直しや患者への不要被曝を回避すること。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｏを載置可能な天板２８と、天板２８に載置された被検体Ｏによって操作可能な範囲内に設置され、スキャンの待機期間の開始を示す待機期間開始を少なくとも指示するスイッチ３３とを備え、スキャンの待機期間の経過後、スキャンを実行し、スキャンによって収集されるデータを基に画像を生成する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｏを載置可能な天板２８と、天板２８に載置された被検体Ｏによって操作可能な範囲内に設置され、スキャンの待機期間の開始を示す待機期間開始を少なくとも指示するスイッチ３３とを備え、スキャンの待機期間の経過後、スキャンを実行し、スキャンによって収集されるデータを基に画像を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の画像情報を生成する医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場においては、様々な種類の医用画像診断装置が従来から使用されている。Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置、Ｘ線診断装置及び核医学診断装置等が医用画像診断装置の代表的な例である。
【０００３】
医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断・治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置は、周知のとおり、被検体を挟んで対向配置されたＸ線管及びＸ線検出器を備えており、Ｘ線管及びＸ線検出器を被検体に対して相対回転させながらＸ線の照射及び検出を行なうＣＴ撮影を実行する。そして、ＣＴ撮影の過程でＸ線減衰度合い（被検体によるＸ線吸収度合い）を示す投影データを回転角度毎に収集し、得られた投影データに基づいて被検体の断層画像（ＣＴ画像）が生成される。
【０００５】
ここで、Ｘ線ＣＴ装置によるＣＴ撮影（スキャン）の途中で、呼吸運動等の被検体の体動に伴って臓器等の撮影対象部位が動くと、最終的に得られるＣＴ画像にアーチフェクトが発生する。そこで、従来から、被検体の呼吸運動に基づく呼吸信号を検出し、呼吸に起因する臓器の動き等がほぼ静止しているとみなせる位相に合わせてＣＴ撮影を行なう呼吸同期スキャン等が提案されている（例えば、特許文献１−３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３９８９２号公報
【特許文献２】特開２００６−３１１９４１号公報
【特許文献３】特開２００９−２１３５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のＸ線ＣＴ装置には、患者側でスキャンの開始を待機させる機能がない。よって、従来のＸ線ＣＴ装置を用いてスキャンを行なう場合、天板に載置されたスキャン直前の患者は、制御室に居る操作者に意思（「咳及びくしゃみ等の生理現象で自身の体が動きそう」や「自身の体の周期的な動きが止まりそう」）を伝えられないままスキャン終了まで咳やくしゃみ等の生理現象を我慢する必要があり、患者にとって不自由があった。
【０００８】
一方で、従来のＸ線ＣＴ装置を用いて呼吸同期スキャンを行なう場合、スキャン直前の患者が生理現象を我慢できず生理現象を起こしてしまうと、その生理現象に起因する異常呼吸が生じ、呼吸同期スキャンが失敗することがあった。呼吸同期スキャンが失敗すると、スキャンのやり直しが発生し、患者への負担が増えるという問題があった。特に、Ｘ線を用いるＸ線ＣＴ装置でスキャンのやり直しをすると、患者への不要被曝の問題もあった。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、患者にとって快適なスキャンを実現できる共に、生理現象に起因するスキャンのやり直しや患者への不要被曝を回避できるＸ線ＣＴ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】
【００１０】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、被検体を載置可能な載置手段と、前記載置手段に載置された前記被検体によって操作可能な範囲内に設置され、スキャンの待機期間の開始を示す待機期間開始を少なくとも指示する操作手段と、前記待機期間の経過後、前記スキャンを実行するスキャン実行手段と、前記スキャンによって収集されるデータを基に画像を生成する画像生成手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置によると、患者にとって快適なスキャンを実現できる共に、生理現象に起因するスキャンのやり直しや患者への不要被曝を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。
【図２】本実施形態のＸ線ＣＴ装置のスイッチの第１の配置例を示すＸ線ＣＴ装置の斜視図。
【図３】本実施形態のＸ線ＣＴ装置のスイッチの第２の配置例を示す天板の上面図。
【図４】本実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャート。
【図５】呼吸信号（呼吸波形）と、呼吸同期スキャンの待機期間との関係を説明するための図。
【図６】呼吸同期スキャンの待機期間を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る医用画像診断装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ装置を用いて説明する。
【００１４】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。
【００１５】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。
【００１６】
加えて、近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図である。
【００１８】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置１２から構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、被検体（人体）Ｏの撮影部位に関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。
【００１９】
Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３、メインコントローラ２４、高電圧発生装置２５、絞り駆動装置２６、回転駆動装置２７、天板２８、天板駆動装置（寝台装置）２９、ＤＡＳ（ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）３０、呼吸検出器３１、アームアップホルダ３２、被検体操作部材、例えばスイッチ３３、及びＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３４ａ，３４ｂを設ける。
【００２０】
Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３及びＤＡＳ３０は、スキャナ装置１１の架台（図示しない）の回転部Ｒに保持される。回転部Ｒは、Ｘ線管２１とＸ線検出器２２とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３及びＤＡＳ３０を一体として被検体Ｏの周りに回転できるように構成されている。
【００２１】
Ｘ線管２１は、高電圧発生装置２５から供給された管電圧に応じてＸ線をＸ線検出器２２に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。
【００２２】
Ｘ線検出器２２は、チャンネル方向に複数行、スライス方向（列方向）に１列のＸ線検出素子を有する１次元アレイ型のＸ線検出器である。又は、Ｘ線検出器２２は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数行、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有する２次元アレイ型のＸ線検出器２２（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２２は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する。
【００２３】
絞り２３は、絞り駆動装置２６によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２６によって絞り２３の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。
【００２４】
メインコントローラ２４は、画像処理装置１２からＩＦ３４ａを介して入力された制御信号に基づいて、高電圧発生装置２５、絞り駆動装置２６、回転駆動装置２７、及びＤＡＳ３０等の制御を行なって、呼吸同期スキャンを行なわせる。呼吸同期スキャンは、後述する呼吸信号に基づく被検体Ｏの呼吸位相を認識してＸ線検出器２２のスライス方向の幅分移動させる毎に天板２８を停止させ、任意の呼吸位相のみで撮影を行なう方法である。
【００２５】
高電圧発生装置２５は、メインコントローラ２４による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。高電圧発生装置２５は、図示しない高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器及び高電圧切替器等によって構成される。
【００２６】
絞り駆動装置２６は、メインコントローラ２４による制御によって、絞り２３におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。
【００２７】
回転駆動装置２７は、メインコントローラ２４による制御によって、回転部Ｒがその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部Ｒを回転させる。
【００２８】
天板２８は、被検体Ｏを載置可能である。
【００２９】
天板駆動装置２９は、メインコントローラ２４による制御によって、天板２８をｚ軸方向に沿って移動させる。回転部Ｒの中央部分は開口を有し、その開口部の天板２８に載置された被検体Ｏが挿入される。なお、回転部Ｒの回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。
【００３０】
ＤＡＳ３０は、Ｘ線検出器２２の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ３０の出力データは、スキャナ装置１１のＩＦ３４ｂを介して画像処理装置１２に供給される。
【００３１】
呼吸検出器３１は、被検体Ｏに装着される。呼吸検出器３１は、被検体Ｏの呼吸による体表の動きを捉えて電気信号としての呼吸信号を生成し、増幅し、増幅信号から雑音を除去してデジタル信号に変換する。呼吸検出器３１は、デジタル化された呼吸信号をメインコントローラ２４に送る。
【００３２】
アームアップホルダ３２は、被検体Ｏを載置する天板２８に脱着可能に装着される。アームアップホルダ３２は、図３に示すように、被検体Ｏの胸部等をスキャンする場合に、被検Ｏの手に握持させることで腕を胸部から離すために用いられる。
【００３３】
スイッチ３３は、天板２８に載置された被検体Ｏによって操作可能な範囲内に設置される。
【００３４】
図２は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１のスイッチ３３の第１の配置例を示すＸ線ＣＴ装置１の斜視図である。図３は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１のスイッチ３３の第２の配置例を示す天板２８の上面図である。
【００３５】
図２及び図３に示すように、天板２８に載置された被検体Ｏによって操作可能な範囲内に、スイッチ３３としてのスイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄのうち少なくとも１つが設置される。スイッチ３３は、少なくともスキャンの待機期間開始をメインコントローラ２４に指示する。
【００３６】
図２に示すように、スイッチ３３ａは、被検体Ｏの手によって握持可能なハンディタイプであり、無線通信又は有線通信を介してメインコントローラ２４に指示を送る。
【００３７】
スイッチ３３ｂは、被検体Ｏを載置する天板２８の側面に設置され、メインコントローラ２４に指示を送る。
【００３８】
スイッチ３３ｃは、天板２８が進退される空洞を有する架台（ガントリ）Ｇの外壁に設置され、メインコントローラ２４に指示を送る。スイッチ３３ｃは、天板２８が進退する軌跡に近く、その軌跡の上方の外壁に設置されることが望ましい。
【００３９】
図３に示すように、スイッチ３３ｄは、被検体Ｏを載置する天板２８に脱着可能なアームアップホルダ３２に設置され、無線通信又は有線通信を介してメインコントローラ２４に指示を送る。
【００４０】
なお、図１乃至図３を用いて、被検体操作部材をスイッチ３３として説明したがその場合に限定されるものではない。例えば、他の被検体操作部材として、光（可視光又は赤外光）センサや熱センサ等のセンサが挙げられる。
【００４１】
図１に示すＩＦ３４ａ，３４ｂは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによってそれぞれ構成され、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ３４ａ，３４ｂは画像処理装置１２と通信を行なうものであり、画像処理装置１２のＩＦ４４ａ，４４ｂにそれぞれ接続される。
【００４２】
Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）４３、ＩＦ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、入力装置４５及び表示装置４６等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、画像処理装置１２は、記録媒体ドライブ４７を具備する場合もある。
【００４３】
ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等のオペレータによって入力装置４５が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されＩＦ４４ｃで受信されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ４７に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。
【００４４】
メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。内部記憶装置は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。
【００４５】
ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、オペレータに対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４５によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。
【００４６】
ＩＦ４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによってそれぞれ構成され、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ４４ａ，４４ｂはスキャナ装置１１と通信を行なうものであり、スキャナ装置１１のＩＦ３４ａ，３４ｂにそれぞれ接続される。また、ＩＦ４４ｃは、ネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、画像処理装置１２は、ＩＦ４４ｃからネットワークＮ網に接続することができる。
【００４７】
入力装置４５は、オペレータによって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。
【００４８】
表示装置４６は、図示しない画像合成回路、ＭＵＸ（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）、保存用メモリ、表示用メモリ（ＶＲＡＭ：ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、Ｄ／Ａ（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ ａｎａｌｏｇ）変換回路、ビデオエンコーダ及びモニタ等を含んでいる。画像合成回路は、再構成画像等を種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成した表示データを生成し、その表示データをＭＵＸに出力する。ＭＵＸは、保存用メモリへの出力と表示用メモリへの出力との競合によるモニタ上の表示のちらつきを回避するために表示データの出力を適宜切替える。保存用メモリは、ＭＵＸから出力される再構成画像毎の各表示データを、ＡＶＩ（ａｕｄｉｏ ｖｉｄｅｏ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）ファイル等の動画ファイルとして記憶する。一方、ＭＵＸから出力される再構成画像をイメージデータとして一時的に記憶する。
【００４９】
Ｄ／Ａ変換回路は、ＭＵＸ又はＶＲＡＭから出力された表示データを、アナログ信号に変換する。ビデオエンコーダは、表示データに所定のエンコード処理を施し、モニタにビデオ信号として出力する。モニタは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）等によって構成され、表示データを順次表示する。
【００５０】
記録媒体ドライブ４７は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録媒体に記録されたデータ（プログラムを含む）を読み出して、バス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記録媒体に書き込む。このような記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【００５１】
画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ３０から入力された呼吸同期スキャンにおける生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成する。また、画像処理装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。画像処理装置１２は、補正された投影データを基に再構成画像を生成する。
【００５２】
続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
天板２８に被検体Ｏが載置された後、Ｘ線ＣＴ装置１のメインコントローラ２４（又はＣＰＵ４１）は、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間開始の指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ１）。ステップＳＴ１の判断にてＹＥＳ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間開始の指示があると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間を開始させる（ステップＳＴ２）。
【００５４】
次いで、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの開始を待機させるための所定期間が予めＸ線ＣＴ装置１に記憶されているか否かを判断する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３の判断にてＹＥＳ、すなわち、呼吸同期スキャンの開始を待機させるための所定期間が予めＸ線ＣＴ装置１に記憶されていると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間開始から、記憶された所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４の判断にてＹＥＳ、すなわち、呼吸同期スキャンの待機期間開始から所定期間が経過したと判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間を終了させる（ステップＳＴ５）。
【００５５】
次いで、操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６の判断にてＹＥＳ、すなわち、呼吸同期スキャンの実行指示があると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンを開始させ、呼吸同期スキャンを実行する（ステップＳＴ７）。一方、ステップＳＴ６の判断にてＮＯ、すなわち、呼吸同期スキャンの実行指示がないと判断する場合、メインコントローラ２４は、操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があるまでステップＳＴ７の判断を続ける。
【００５６】
ステップＳＴ３の判断にてＮＯ、すなわち、呼吸同期スキャンの開始を待機させるための所定期間が予めＸ線ＣＴ装置１に記憶されていないと判断する場合、メインコントローラ２４は、スイッチ３３からスキャンの待機期間終了の指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ８）。ステップＳＴ８の判断にてＹＥＳ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示があると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間を終了させる（ステップＳＴ５）。
【００５７】
ここで、ステップＳＴ２の呼吸同期スキャンの待機期間開始からステップＳＴ５の呼吸同期スキャンの待機期間終了までの待機期間中、Ｘ線ＣＴ装置１は、呼吸同期スキャンの実行が許容されない状態にある。呼吸同期スキャンの待機期間中に、制御室内の操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があっても、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンを実行させない。なお、メインコントローラ２４は、ステップＳＴ２の呼吸同期スキャンの待機期間開始からステップＳＴ５の呼吸同期スキャンの待機期間終了までの待機期間中、制御室の表示装置４６やスピーカ（図示しない）等から、呼吸同期スキャンの実行が許容されないことを操作者に報知するように構成してもよい。
【００５８】
一方、ステップＳＴ１の判断にてＮＯ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間開始の指示がないと判断する場合、メインコントローラ２４は、操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ４の判断にてＮＯ、すなわち、呼吸同期スキャンの待機期間開始から所定期間が経過していないと判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間開始から所定期間が経過するまでステップＳＴ４の判断を続ける。ステップＳＴ８の判断にてＮＯ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示がないと判断する場合、メインコントローラ２４は、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示があるまでステップＳＴ８の判断を続ける。
【００５９】
図５は、呼吸信号（呼吸波形）と、呼吸同期スキャンの待機期間との関係を説明するための図である。
【００６０】
被検体Ｏに咳及びくしゃみ等の生理現象が起きる場合、被検体Ｏの体が動いたり、被検体Ｏの体の周期的な動きが止まったりするので、図５の中央部分に示すように、呼吸波形に異常が生じる。その場合、異常波形によって、呼吸同期スキャンが正確に行なえない。
【００６１】
図６は、呼吸同期スキャンの待機期間を説明するための図である。
【００６２】
被検体Ｏは、咳及びくしゃみ等の生理現象で自身の体が動きそうな場合や、自身の体の周期的な動きが止まりそうな場合に、事前にボタン３３を押圧する。そして、被検体Ｏは、生理現象が止まったと判断すると、押圧されたスイッチ３３を押圧解除する。この場合、ステップＳＴ８では図６の上段のモードＩに示すように、スイッチ３３が押圧された呼吸同期スキャンの待機期間開始から、押圧されたスイッチ３３が押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間終了までを呼吸同期スキャンの待機期間と判断する。
【００６３】
又は、被検体Ｏは、生理現象で自身の体が動きそうな場合や、自身の体の周期的な動きが止まりそうな場合に、事前にボタン３３を押圧・押圧解除する。そして、被検体Ｏは、生理現象が止まったと判断すると、スイッチ３３を再び押圧・押圧解除する。この場合、ステップＳＴ８では図６の中段のモードＩＩに示すように、スイッチ３３が押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間開始から、スイッチ３３が再び押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間終了までを呼吸同期スキャンの待機期間と判断する。
【００６４】
また、被検体Ｏは、生理現象で自身の体が動きそうな場合や、自身の体の周期的な動きが止まりそうな場合に、事前にボタン３３を押圧・押圧解除する。この場合であってステップＳＴ２の判断にて予め所定期間が設定される場合、ステップＳＴ４では図６の下段のモードＩＩＩに示すように、スイッチ３３が押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間開始から、呼吸同期スキャンの待機期間開始から予め設定される所定期間後の呼吸同期スキャンの待機期間終了までを呼吸同期スキャンの待機期間と判断する。なお、ステップＳＴ４では、スイッチ３３からの呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示に関わらず、呼吸同期スキャンの待機期間開始から予め設定される所定期間後を呼吸同期スキャンの待機期間終了とする。
【００６５】
図６に示すモードＩ，ＩＩによると、被検体Ｏが自覚できる体動や周期運動の乱れがある期間（待機期間）を被検体Ｏ自身が設定することで、被検体Ｏの体動や周期運動の乱れを避けて呼吸同期スキャンを実行することができる。また、モードＩＩＩによると、被検体Ｏが自覚できる体動や周期運動の乱れの開始（待機期間開始）を被検体Ｏ自身が設定することで、被検体Ｏの体動や周期運動の乱れを避けて呼吸同期スキャンを実行することができると共に、被検体Ｏが設定する呼吸同期スキャンの待機期間終了に基づく長すぎる待機期間によって造影タイミングを逃す危険性を回避できる。
【００６６】
なお、本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１を用いて説明したが、本発明はＸ線ＣＴ装置に限定されるものではない。例えば、本発明は、呼吸同期スキャンを伴うＭＲＩ装置等であってもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、呼吸同期スキャンの場合における待機期間を設定するものとして説明したが、本発明はその場合に限定されるものではない。例えば、本発明は、ヘリカルスキャンしながら呼吸位相の情報を同時に収集し任意の呼吸位相のデータから画像再構成を行なう、呼吸同期再構成を行なうためのスキャンにも応用できる。呼吸同期スキャンと呼吸同期再構成を行なうためのスキャンとは、症例や受診者の状態に応じて選択が可能である。また、例えば、本発明は、呼吸同期スキャンや呼吸同期再構成を行なうためのスキャンでは必須の呼吸検出器３１を備えない、呼吸同期の不要なＸ線ＣＴ装置にも応用できる。
【００６８】
従来のＸ線ＣＴ装置では、制御室の操作者には検査室の被検体Ｏの意思（「咳及びくしゃみ等の生理現象で自身の体が動きそう」や「自身の体の周期的な動きが止まりそう」）は伝わらず、検査室の被検体Ｏの意思に反して制御室の操作者によってスキャンが開始されていた。しかしながら、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、制御室の操作者に検査室の被検体Ｏの必要最小限の意思を伝えることができるので、患者にとって快適なスキャンを実現できる共に、生理現象に起因するスキャンのやり直しや患者への不要被曝を回避できる。
【符号の説明】
【００６９】
１ Ｘ線ＣＴ装置
１１ スキャナ装置
１２ 画像処理装置
２１ Ｘ線管
２２ Ｘ線検出器
２４ メインコントローラ
２８ 天板
３１ 呼吸検出器
３２ アームアップホルダ
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の画像情報を生成する医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場においては、様々な種類の医用画像診断装置が従来から使用されている。Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置、Ｘ線診断装置及び核医学診断装置等が医用画像診断装置の代表的な例である。
【０００３】
医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断・治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置は、周知のとおり、被検体を挟んで対向配置されたＸ線管及びＸ線検出器を備えており、Ｘ線管及びＸ線検出器を被検体に対して相対回転させながらＸ線の照射及び検出を行なうＣＴ撮影を実行する。そして、ＣＴ撮影の過程でＸ線減衰度合い（被検体によるＸ線吸収度合い）を示す投影データを回転角度毎に収集し、得られた投影データに基づいて被検体の断層画像（ＣＴ画像）が生成される。
【０００５】
ここで、Ｘ線ＣＴ装置によるＣＴ撮影（スキャン）の途中で、呼吸運動等の被検体の体動に伴って臓器等の撮影対象部位が動くと、最終的に得られるＣＴ画像にアーチフェクトが発生する。そこで、従来から、被検体の呼吸運動に基づく呼吸信号を検出し、呼吸に起因する臓器の動き等がほぼ静止しているとみなせる位相に合わせてＣＴ撮影を行なう呼吸同期スキャン等が提案されている（例えば、特許文献１−３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３９８９２号公報
【特許文献２】特開２００６−３１１９４１号公報
【特許文献３】特開２００９−２１３５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のＸ線ＣＴ装置には、患者側でスキャンの開始を待機させる機能がない。よって、従来のＸ線ＣＴ装置を用いてスキャンを行なう場合、天板に載置されたスキャン直前の患者は、制御室に居る操作者に意思（「咳及びくしゃみ等の生理現象で自身の体が動きそう」や「自身の体の周期的な動きが止まりそう」）を伝えられないままスキャン終了まで咳やくしゃみ等の生理現象を我慢する必要があり、患者にとって不自由があった。
【０００８】
一方で、従来のＸ線ＣＴ装置を用いて呼吸同期スキャンを行なう場合、スキャン直前の患者が生理現象を我慢できず生理現象を起こしてしまうと、その生理現象に起因する異常呼吸が生じ、呼吸同期スキャンが失敗することがあった。呼吸同期スキャンが失敗すると、スキャンのやり直しが発生し、患者への負担が増えるという問題があった。特に、Ｘ線を用いるＸ線ＣＴ装置でスキャンのやり直しをすると、患者への不要被曝の問題もあった。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、患者にとって快適なスキャンを実現できる共に、生理現象に起因するスキャンのやり直しや患者への不要被曝を回避できるＸ線ＣＴ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】
【００１０】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、被検体を載置可能な載置手段と、前記載置手段に載置された前記被検体によって操作可能な範囲内に設置され、スキャンの待機期間の開始を示す待機期間開始を少なくとも指示する操作手段と、前記待機期間の経過後、前記スキャンを実行するスキャン実行手段と、前記スキャンによって収集されるデータを基に画像を生成する画像生成手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置によると、患者にとって快適なスキャンを実現できる共に、生理現象に起因するスキャンのやり直しや患者への不要被曝を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。
【図２】本実施形態のＸ線ＣＴ装置のスイッチの第１の配置例を示すＸ線ＣＴ装置の斜視図。
【図３】本実施形態のＸ線ＣＴ装置のスイッチの第２の配置例を示す天板の上面図。
【図４】本実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャート。
【図５】呼吸信号（呼吸波形）と、呼吸同期スキャンの待機期間との関係を説明するための図。
【図６】呼吸同期スキャンの待機期間を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る医用画像診断装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ装置を用いて説明する。
【００１４】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。
【００１５】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。
【００１６】
加えて、近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図である。
【００１８】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置１２から構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、被検体（人体）Ｏの撮影部位に関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。
【００１９】
Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３、メインコントローラ２４、高電圧発生装置２５、絞り駆動装置２６、回転駆動装置２７、天板２８、天板駆動装置（寝台装置）２９、ＤＡＳ（ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）３０、呼吸検出器３１、アームアップホルダ３２、被検体操作部材、例えばスイッチ３３、及びＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３４ａ，３４ｂを設ける。
【００２０】
Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３及びＤＡＳ３０は、スキャナ装置１１の架台（図示しない）の回転部Ｒに保持される。回転部Ｒは、Ｘ線管２１とＸ線検出器２２とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、絞り２３及びＤＡＳ３０を一体として被検体Ｏの周りに回転できるように構成されている。
【００２１】
Ｘ線管２１は、高電圧発生装置２５から供給された管電圧に応じてＸ線をＸ線検出器２２に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。
【００２２】
Ｘ線検出器２２は、チャンネル方向に複数行、スライス方向（列方向）に１列のＸ線検出素子を有する１次元アレイ型のＸ線検出器である。又は、Ｘ線検出器２２は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数行、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有する２次元アレイ型のＸ線検出器２２（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２２は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する。
【００２３】
絞り２３は、絞り駆動装置２６によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２６によって絞り２３の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。
【００２４】
メインコントローラ２４は、画像処理装置１２からＩＦ３４ａを介して入力された制御信号に基づいて、高電圧発生装置２５、絞り駆動装置２６、回転駆動装置２７、及びＤＡＳ３０等の制御を行なって、呼吸同期スキャンを行なわせる。呼吸同期スキャンは、後述する呼吸信号に基づく被検体Ｏの呼吸位相を認識してＸ線検出器２２のスライス方向の幅分移動させる毎に天板２８を停止させ、任意の呼吸位相のみで撮影を行なう方法である。
【００２５】
高電圧発生装置２５は、メインコントローラ２４による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。高電圧発生装置２５は、図示しない高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器及び高電圧切替器等によって構成される。
【００２６】
絞り駆動装置２６は、メインコントローラ２４による制御によって、絞り２３におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。
【００２７】
回転駆動装置２７は、メインコントローラ２４による制御によって、回転部Ｒがその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部Ｒを回転させる。
【００２８】
天板２８は、被検体Ｏを載置可能である。
【００２９】
天板駆動装置２９は、メインコントローラ２４による制御によって、天板２８をｚ軸方向に沿って移動させる。回転部Ｒの中央部分は開口を有し、その開口部の天板２８に載置された被検体Ｏが挿入される。なお、回転部Ｒの回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。
【００３０】
ＤＡＳ３０は、Ｘ線検出器２２の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ３０の出力データは、スキャナ装置１１のＩＦ３４ｂを介して画像処理装置１２に供給される。
【００３１】
呼吸検出器３１は、被検体Ｏに装着される。呼吸検出器３１は、被検体Ｏの呼吸による体表の動きを捉えて電気信号としての呼吸信号を生成し、増幅し、増幅信号から雑音を除去してデジタル信号に変換する。呼吸検出器３１は、デジタル化された呼吸信号をメインコントローラ２４に送る。
【００３２】
アームアップホルダ３２は、被検体Ｏを載置する天板２８に脱着可能に装着される。アームアップホルダ３２は、図３に示すように、被検体Ｏの胸部等をスキャンする場合に、被検Ｏの手に握持させることで腕を胸部から離すために用いられる。
【００３３】
スイッチ３３は、天板２８に載置された被検体Ｏによって操作可能な範囲内に設置される。
【００３４】
図２は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１のスイッチ３３の第１の配置例を示すＸ線ＣＴ装置１の斜視図である。図３は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１のスイッチ３３の第２の配置例を示す天板２８の上面図である。
【００３５】
図２及び図３に示すように、天板２８に載置された被検体Ｏによって操作可能な範囲内に、スイッチ３３としてのスイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄのうち少なくとも１つが設置される。スイッチ３３は、少なくともスキャンの待機期間開始をメインコントローラ２４に指示する。
【００３６】
図２に示すように、スイッチ３３ａは、被検体Ｏの手によって握持可能なハンディタイプであり、無線通信又は有線通信を介してメインコントローラ２４に指示を送る。
【００３７】
スイッチ３３ｂは、被検体Ｏを載置する天板２８の側面に設置され、メインコントローラ２４に指示を送る。
【００３８】
スイッチ３３ｃは、天板２８が進退される空洞を有する架台（ガントリ）Ｇの外壁に設置され、メインコントローラ２４に指示を送る。スイッチ３３ｃは、天板２８が進退する軌跡に近く、その軌跡の上方の外壁に設置されることが望ましい。
【００３９】
図３に示すように、スイッチ３３ｄは、被検体Ｏを載置する天板２８に脱着可能なアームアップホルダ３２に設置され、無線通信又は有線通信を介してメインコントローラ２４に指示を送る。
【００４０】
なお、図１乃至図３を用いて、被検体操作部材をスイッチ３３として説明したがその場合に限定されるものではない。例えば、他の被検体操作部材として、光（可視光又は赤外光）センサや熱センサ等のセンサが挙げられる。
【００４１】
図１に示すＩＦ３４ａ，３４ｂは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによってそれぞれ構成され、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ３４ａ，３４ｂは画像処理装置１２と通信を行なうものであり、画像処理装置１２のＩＦ４４ａ，４４ｂにそれぞれ接続される。
【００４２】
Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）４３、ＩＦ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、入力装置４５及び表示装置４６等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、画像処理装置１２は、記録媒体ドライブ４７を具備する場合もある。
【００４３】
ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等のオペレータによって入力装置４５が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されＩＦ４４ｃで受信されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ４７に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。
【００４４】
メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。内部記憶装置は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。
【００４５】
ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、オペレータに対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４５によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。
【００４６】
ＩＦ４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによってそれぞれ構成され、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ４４ａ，４４ｂはスキャナ装置１１と通信を行なうものであり、スキャナ装置１１のＩＦ３４ａ，３４ｂにそれぞれ接続される。また、ＩＦ４４ｃは、ネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、画像処理装置１２は、ＩＦ４４ｃからネットワークＮ網に接続することができる。
【００４７】
入力装置４５は、オペレータによって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。
【００４８】
表示装置４６は、図示しない画像合成回路、ＭＵＸ（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）、保存用メモリ、表示用メモリ（ＶＲＡＭ：ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、Ｄ／Ａ（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ ａｎａｌｏｇ）変換回路、ビデオエンコーダ及びモニタ等を含んでいる。画像合成回路は、再構成画像等を種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成した表示データを生成し、その表示データをＭＵＸに出力する。ＭＵＸは、保存用メモリへの出力と表示用メモリへの出力との競合によるモニタ上の表示のちらつきを回避するために表示データの出力を適宜切替える。保存用メモリは、ＭＵＸから出力される再構成画像毎の各表示データを、ＡＶＩ（ａｕｄｉｏ ｖｉｄｅｏ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）ファイル等の動画ファイルとして記憶する。一方、ＭＵＸから出力される再構成画像をイメージデータとして一時的に記憶する。
【００４９】
Ｄ／Ａ変換回路は、ＭＵＸ又はＶＲＡＭから出力された表示データを、アナログ信号に変換する。ビデオエンコーダは、表示データに所定のエンコード処理を施し、モニタにビデオ信号として出力する。モニタは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）等によって構成され、表示データを順次表示する。
【００５０】
記録媒体ドライブ４７は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録媒体に記録されたデータ（プログラムを含む）を読み出して、バス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記録媒体に書き込む。このような記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【００５１】
画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ３０から入力された呼吸同期スキャンにおける生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成する。また、画像処理装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。画像処理装置１２は、補正された投影データを基に再構成画像を生成する。
【００５２】
続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
天板２８に被検体Ｏが載置された後、Ｘ線ＣＴ装置１のメインコントローラ２４（又はＣＰＵ４１）は、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間開始の指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ１）。ステップＳＴ１の判断にてＹＥＳ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間開始の指示があると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間を開始させる（ステップＳＴ２）。
【００５４】
次いで、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの開始を待機させるための所定期間が予めＸ線ＣＴ装置１に記憶されているか否かを判断する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３の判断にてＹＥＳ、すなわち、呼吸同期スキャンの開始を待機させるための所定期間が予めＸ線ＣＴ装置１に記憶されていると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間開始から、記憶された所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４の判断にてＹＥＳ、すなわち、呼吸同期スキャンの待機期間開始から所定期間が経過したと判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間を終了させる（ステップＳＴ５）。
【００５５】
次いで、操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６の判断にてＹＥＳ、すなわち、呼吸同期スキャンの実行指示があると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンを開始させ、呼吸同期スキャンを実行する（ステップＳＴ７）。一方、ステップＳＴ６の判断にてＮＯ、すなわち、呼吸同期スキャンの実行指示がないと判断する場合、メインコントローラ２４は、操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があるまでステップＳＴ７の判断を続ける。
【００５６】
ステップＳＴ３の判断にてＮＯ、すなわち、呼吸同期スキャンの開始を待機させるための所定期間が予めＸ線ＣＴ装置１に記憶されていないと判断する場合、メインコントローラ２４は、スイッチ３３からスキャンの待機期間終了の指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ８）。ステップＳＴ８の判断にてＹＥＳ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示があると判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間を終了させる（ステップＳＴ５）。
【００５７】
ここで、ステップＳＴ２の呼吸同期スキャンの待機期間開始からステップＳＴ５の呼吸同期スキャンの待機期間終了までの待機期間中、Ｘ線ＣＴ装置１は、呼吸同期スキャンの実行が許容されない状態にある。呼吸同期スキャンの待機期間中に、制御室内の操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があっても、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンを実行させない。なお、メインコントローラ２４は、ステップＳＴ２の呼吸同期スキャンの待機期間開始からステップＳＴ５の呼吸同期スキャンの待機期間終了までの待機期間中、制御室の表示装置４６やスピーカ（図示しない）等から、呼吸同期スキャンの実行が許容されないことを操作者に報知するように構成してもよい。
【００５８】
一方、ステップＳＴ１の判断にてＮＯ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間開始の指示がないと判断する場合、メインコントローラ２４は、操作者による入力装置４５からの呼吸同期スキャンの実行指示があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ４の判断にてＮＯ、すなわち、呼吸同期スキャンの待機期間開始から所定期間が経過していないと判断する場合、メインコントローラ２４は、呼吸同期スキャンの待機期間開始から所定期間が経過するまでステップＳＴ４の判断を続ける。ステップＳＴ８の判断にてＮＯ、すなわち、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示がないと判断する場合、メインコントローラ２４は、スイッチ３３から呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示があるまでステップＳＴ８の判断を続ける。
【００５９】
図５は、呼吸信号（呼吸波形）と、呼吸同期スキャンの待機期間との関係を説明するための図である。
【００６０】
被検体Ｏに咳及びくしゃみ等の生理現象が起きる場合、被検体Ｏの体が動いたり、被検体Ｏの体の周期的な動きが止まったりするので、図５の中央部分に示すように、呼吸波形に異常が生じる。その場合、異常波形によって、呼吸同期スキャンが正確に行なえない。
【００６１】
図６は、呼吸同期スキャンの待機期間を説明するための図である。
【００６２】
被検体Ｏは、咳及びくしゃみ等の生理現象で自身の体が動きそうな場合や、自身の体の周期的な動きが止まりそうな場合に、事前にボタン３３を押圧する。そして、被検体Ｏは、生理現象が止まったと判断すると、押圧されたスイッチ３３を押圧解除する。この場合、ステップＳＴ８では図６の上段のモードＩに示すように、スイッチ３３が押圧された呼吸同期スキャンの待機期間開始から、押圧されたスイッチ３３が押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間終了までを呼吸同期スキャンの待機期間と判断する。
【００６３】
又は、被検体Ｏは、生理現象で自身の体が動きそうな場合や、自身の体の周期的な動きが止まりそうな場合に、事前にボタン３３を押圧・押圧解除する。そして、被検体Ｏは、生理現象が止まったと判断すると、スイッチ３３を再び押圧・押圧解除する。この場合、ステップＳＴ８では図６の中段のモードＩＩに示すように、スイッチ３３が押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間開始から、スイッチ３３が再び押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間終了までを呼吸同期スキャンの待機期間と判断する。
【００６４】
また、被検体Ｏは、生理現象で自身の体が動きそうな場合や、自身の体の周期的な動きが止まりそうな場合に、事前にボタン３３を押圧・押圧解除する。この場合であってステップＳＴ２の判断にて予め所定期間が設定される場合、ステップＳＴ４では図６の下段のモードＩＩＩに示すように、スイッチ３３が押圧解除された呼吸同期スキャンの待機期間開始から、呼吸同期スキャンの待機期間開始から予め設定される所定期間後の呼吸同期スキャンの待機期間終了までを呼吸同期スキャンの待機期間と判断する。なお、ステップＳＴ４では、スイッチ３３からの呼吸同期スキャンの待機期間終了の指示に関わらず、呼吸同期スキャンの待機期間開始から予め設定される所定期間後を呼吸同期スキャンの待機期間終了とする。
【００６５】
図６に示すモードＩ，ＩＩによると、被検体Ｏが自覚できる体動や周期運動の乱れがある期間（待機期間）を被検体Ｏ自身が設定することで、被検体Ｏの体動や周期運動の乱れを避けて呼吸同期スキャンを実行することができる。また、モードＩＩＩによると、被検体Ｏが自覚できる体動や周期運動の乱れの開始（待機期間開始）を被検体Ｏ自身が設定することで、被検体Ｏの体動や周期運動の乱れを避けて呼吸同期スキャンを実行することができると共に、被検体Ｏが設定する呼吸同期スキャンの待機期間終了に基づく長すぎる待機期間によって造影タイミングを逃す危険性を回避できる。
【００６６】
なお、本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１を用いて説明したが、本発明はＸ線ＣＴ装置に限定されるものではない。例えば、本発明は、呼吸同期スキャンを伴うＭＲＩ装置等であってもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、呼吸同期スキャンの場合における待機期間を設定するものとして説明したが、本発明はその場合に限定されるものではない。例えば、本発明は、ヘリカルスキャンしながら呼吸位相の情報を同時に収集し任意の呼吸位相のデータから画像再構成を行なう、呼吸同期再構成を行なうためのスキャンにも応用できる。呼吸同期スキャンと呼吸同期再構成を行なうためのスキャンとは、症例や受診者の状態に応じて選択が可能である。また、例えば、本発明は、呼吸同期スキャンや呼吸同期再構成を行なうためのスキャンでは必須の呼吸検出器３１を備えない、呼吸同期の不要なＸ線ＣＴ装置にも応用できる。
【００６８】
従来のＸ線ＣＴ装置では、制御室の操作者には検査室の被検体Ｏの意思（「咳及びくしゃみ等の生理現象で自身の体が動きそう」や「自身の体の周期的な動きが止まりそう」）は伝わらず、検査室の被検体Ｏの意思に反して制御室の操作者によってスキャンが開始されていた。しかしながら、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、制御室の操作者に検査室の被検体Ｏの必要最小限の意思を伝えることができるので、患者にとって快適なスキャンを実現できる共に、生理現象に起因するスキャンのやり直しや患者への不要被曝を回避できる。
【符号の説明】
【００６９】
１ Ｘ線ＣＴ装置
１１ スキャナ装置
１２ 画像処理装置
２１ Ｘ線管
２２ Ｘ線検出器
２４ メインコントローラ
２８ 天板
３１ 呼吸検出器
３２ アームアップホルダ
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を載置可能な載置手段と、
前記載置手段に載置された前記被検体によって操作可能な範囲内に設置され、スキャンの待機期間の開始を示す待機期間開始を少なくとも指示する操作手段と、
前記待機期間の経過後、前記スキャンを実行するスキャン実行手段と、
前記スキャンによって収集されるデータを基に画像を生成する画像生成手段と、
を有することを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記被検体の呼吸信号を取得する手段をさらに有し、
前記スキャン実行手段は、前記呼吸信号を基に呼吸同期スキャンを実行することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記操作手段がハンディタイプであることを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記操作手段を、前記載置手段に脱着可能なアームアップホルダに設置することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記操作手段を、前記載置手段に設置することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記載置手段が進退される空洞を有する架台をさらに有し、
前記操作手段を、前記架台の外壁に設置することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記操作手段をスイッチとすることを特徴とする請求項３乃至６のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
前記スキャン実行手段は、前記スイッチが押圧された前記待機期間開始から、前記押圧されたスイッチが押圧解除された待機期間終了までを前記待機期間とすることを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記スキャン実行手段は、前記スイッチが押圧された前記待機期間開始から、前記待機期間開始から所定期間後としての待機期間終了までを前記待機期間とすることを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
前記スキャン実行手段は、１度押圧された前記スイッチが押圧解除された前記待機期間開始から、再び押圧された前記スイッチが押圧解除された待機期間終了までを前記待機期間とすることを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記操作手段を光センサ、又は熱センサとすることを特徴とする請求項３乃至６のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
前記待機期間中、前記呼吸同期スキャンの実行が不能なことを操作者に報知する手段をさらに有することを特徴とする請求項８乃至１１のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項１】
被検体を載置可能な載置手段と、
前記載置手段に載置された前記被検体によって操作可能な範囲内に設置され、スキャンの待機期間の開始を示す待機期間開始を少なくとも指示する操作手段と、
前記待機期間の経過後、前記スキャンを実行するスキャン実行手段と、
前記スキャンによって収集されるデータを基に画像を生成する画像生成手段と、
を有することを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記被検体の呼吸信号を取得する手段をさらに有し、
前記スキャン実行手段は、前記呼吸信号を基に呼吸同期スキャンを実行することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記操作手段がハンディタイプであることを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記操作手段を、前記載置手段に脱着可能なアームアップホルダに設置することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記操作手段を、前記載置手段に設置することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記載置手段が進退される空洞を有する架台をさらに有し、
前記操作手段を、前記架台の外壁に設置することを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記操作手段をスイッチとすることを特徴とする請求項３乃至６のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
前記スキャン実行手段は、前記スイッチが押圧された前記待機期間開始から、前記押圧されたスイッチが押圧解除された待機期間終了までを前記待機期間とすることを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記スキャン実行手段は、前記スイッチが押圧された前記待機期間開始から、前記待機期間開始から所定期間後としての待機期間終了までを前記待機期間とすることを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
前記スキャン実行手段は、１度押圧された前記スイッチが押圧解除された前記待機期間開始から、再び押圧された前記スイッチが押圧解除された待機期間終了までを前記待機期間とすることを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記操作手段を光センサ、又は熱センサとすることを特徴とする請求項３乃至６のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
前記待機期間中、前記呼吸同期スキャンの実行が不能なことを操作者に報知する手段をさらに有することを特徴とする請求項８乃至１１のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２０７７６（Ｐ２０１１−１２０７７６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８１７７４（Ｐ２００９−２８１７７４）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【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６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【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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