放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法
【課題】心電波形や呼吸データに同期して音声を発することにより、心電波形の異常や呼吸の異常を直ちに確認することができる放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】被検体に放射線を照射して、被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部と、被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出する検出部と、検出部からの生体情報に同期して撮影部を制御するスキャン制御部と、撮影部で収集した投影データを処理する画像処理部と、検出部からの生体情報に同期して音声を発生する音声発生部と、を備える。
【解決手段】被検体に放射線を照射して、被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部と、被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出する検出部と、検出部からの生体情報に同期して撮影部を制御するスキャン制御部と、撮影部で収集した投影データを処理する画像処理部と、検出部からの生体情報に同期して音声を発生する音声発生部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置等の放射線画像撮影装置に係り、特に心電同期撮影や呼吸同期撮影を行う放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に病院等の機関では、Ｘ線ＣＴ装置（コンピュータ断層撮影装置）等の放射線画像撮影装置が使用されており、被検体を撮影して得た投影データを収集して医用画像情報を観察するようにしている。このようなＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管とＸ線検出器を対向配置し、Ｘ線管とＸ線検出器の間に被検体を載せた天板を移動することで投影データを収集する。
【０００３】
またＸ線ＣＴ装置による心臓検査では、心電波形（例えばＲ波）に同期して指定心拍位相でハーフスキャンを行う方式や、ヘリカルスキャンにて心電波形を取り込み、生データに波形信号を付加して再構成時に目的とする心拍位相での画像を再構成する心電同期再構成法がある。
【０００４】
心電同期再構成法では、複数心拍にわたる投影データを収集し、各心拍から特定の心拍位相に近いデータを切り出し、再構成に要する３６０°又は１８０°＋α（α：ファン角）分のデータを揃え、揃えたデータから画像を再構成するようにしている。またデータ収集を行いながら心電波形に同期して指定位相のみＸ線曝射する機能やＸ線を変調する機能もある。いずれにおいても、心電波形の波形データがＸ線ＣＴ装置に正しく入力されていることが必要不可欠である。
【０００５】
ところで従来のＸ線ＣＴ装置では、何らかの原因で、撮影途中に心電波形データ（例えばＲ波トリガ信号）が入ってこなくなると、それまでの撮影が無駄になってしまう。また患者によっては、不整脈が起きる場合があり、スキャン中に不整脈が起きると撮影が無駄になってしまう。したがって心臓検査においては、事前またはスキャン中に不整脈が発生したした場合は、直ちに認識できるようにする必要がある。
【０００６】
現状では、スキャン前に事前に心電波形がＸ線ＣＴ装置に正しく入力されているか否かを確認するため、ＣＴ装置に入ってくるＲ波トリガ信号を所定時間モニタリングし、平均心拍数をモニタ上に表示する機能を備えたものがある。この機能は、ある一定時間（数秒程度）での心拍数をモニタリングするものであり、継続的なモニタリングではないため、スキャン時に心電波形が異常になった場合には検知できない。
【０００７】
またスキャンの直前やスキャン中は、心電計に表示される波形情報を確認しているが、患者と、装置の操作画面及び心電計を見ながらの撮影となるため、心電波形が異常になった場合に見落としてしまう可能性がある。また、心電計にて心電波形が正しく表示されていても、Ｘ線ＣＴ装置に入力されたＲ波トリガ信号が正常でない場合も撮影に失敗する可能性がある。
【０００８】
特許文献１には、心電波形に基づき所定位相のスキャンデータを抽出してＣＴ断層像を再構成するイメージング装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１６４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のＸ線ＣＴ装置では、撮影途中に心電波形データが入ってこなくなった場合や、スキャン中に患者が不整脈を発生した場合は、直ちに認識できるようにする必要があるが、スキャン時に心電波形が異常になった場合には検知できない。またスキャンの直前やスキャン中は、患者と、装置の操作画面及び心電計を見ながら撮影するため、心電波形が異常になった場合に見落としてしまうことがあり、撮影に失敗する可能性があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、心電波形や呼吸データに同期してコンソール（操作室）上で音声を発することにより、心電波形の異常や呼吸の異常を直ちに確認することができる放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法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】
【００１２】
請求項１記載の本発明の放射線画像撮影装置は、被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部と、前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出する検出部と、前記検出部からの前記生体情報に同期して前記撮影部を制御するスキャン制御部と、前記撮影部で収集した投影データを処理する画像処理部と、前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生する音声発生部と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また請求項６記載の本発明の放射線画像撮影方法は、被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部を備え、 前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出し、前記生体情報に同期して前記撮影部を制御して前記被検体をスキャンし、前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生し、前記音声によって前記被検体の生体情報の異常の有無を確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、心電波形や呼吸データに同期して音声を発することにより、不整脈等による心拍の異常や、Ｒ波トリガ信号が正常でない場合、或いは呼吸の異常などを耳で確認することができるため、無駄な撮影を減らすことができ、不整脈等の発生を正確に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図。
【図２】心電同期スキャンの動作を説明する波形図。
【図３】本発明の特徴部分を示すブロック図。
【図４】キーボードからの音声発生動作を説明する波形図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係る放射線画像撮影装置を示すブロック図であり、一例としてＸ線ＣＴ装置（Ｘ線コンピュータ断層撮影装置）を示している。図１において、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ガントリ（架台）１０を有し、このガントリ１０内には回転部１１が設けられ、図示しない回転機構によって回転する。回転部１１内には、Ｘ線管１２と、Ｘ線検出器１３が対向して配置されており、回転部１１の中心部分は開口して、そこに寝台の天板１４に載置された被検体Ｐが挿入される。以下の説明では、被検体Ｐを患者と呼ぶ場合もある。
【００１８】
Ｘ線管１２からのＸ線（放射線）は、被検体Ｐに照射され、被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１３で電気信号に変換され、ＤＡＳ(data acquisition system)と呼ばれるデータ収集部１５で増幅され、デジタルデータに変換される。このデジタルデータは、データ伝送部１６を介して投影データとして操作コンソール２０（後述）に伝送される。Ｘ線検出器１３は、多数のＸ線検出素子が被検体Ｐの体軸方向（スライス方向）及び体幅方向（チャンネル方向）にマトリクス状に配列されており、スライス方向に配列された検出器列毎に投影データを収集する。Ｘ線管１２、Ｘ線検出器１３及びデータ収集部１５は撮影部を構成する。
【００１９】
また、ガントリ１０には架台・寝台制御部１７、スリップリング１８を設けている。天板１４は、寝台１９に設けた寝台駆動装置によって架台１０の開口部に進退可能であり、寝台駆動装置には架台・寝台制御部１７から駆動信号が供給される。寝台１９は架台・寝台制御部１７に対して寝台の位置情報を送る。
【００２０】
２０は操作コンソールであり、コンピュータシステムを構成する。操作コンソール２０は前処理部２１を有し、データ伝送部１６からのデータが前処理部２１に送られる。前処理部２１では、信号強度の補正や信号欠落の補正等の処理を行い、投影データをバスライン２０１に出力する。
【００２１】
バスライン２０１にはホストＣＰＵ２２、スキャン制御部２３、再構成処理部２４、データ記憶部２５等が接続され、スキャン制御部２３には、Ｘ線制御／高電圧発生部２６及び操作部を構成するキーボード２７が接続されている。またキーボード２７は表示部２８に接続している。
【００２２】
ホストＣＰＵ２２は、ホストコントローラとして機能し、操作コンソール２０の各部の動作を制御する。またスキャン制御部２３は、架台・寝台制御部１７及びＸ線制御／高電圧発生部２６を制御し、被検体Ｐをスキャンする際のＸ線の照射量や曝射のタイミングを制御する。
【００２３】
再構成処理部２４は、ボリュームデータから関心領域或いは関心臓器を抽出し、３Ｄ画像データ等を再構成する。また再構成処理部２４は、例えば心電同期再構成法により複数心拍にわたる投影データを収集し、各心拍から特定の心拍位相に近いデータを切り出し、画像を再構成する。データ記憶部２５は、断層画像等のデータを記憶する。尚、前処理部２１、再構成処理部２４、データ記憶部２５は投影データを処理する画像処理部を構成する。
【００２４】
キーボード２７は表示部２８に接続され、操作者（検査技師等）によって操作可能であり、データ処理する上で各種の設定を行う。また、患者の状態や検査方法等の各種情報を入力する。表示部２８は、画像処理部によって得られた画像等を表示する。
【００２５】
Ｘ線制御／高電圧発生部２６は、スリップリング１８を介してＸ線管１２に電力を供給し、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電圧、管電流）を与える。Ｘ線管１２は、被検体Ｐの体軸方向に平行なスライス方向と、それに直交するチャンネル方向の２方向に広がるビームＸ線を発生する。
【００２６】
またＸ線ＣＴ装置１００には、被検体Ｐが発する周期的に変化する生体情報を検出するために、例えば心電計（ＥＣＧ）３０を設けている。心電計３０は、被検体Ｐが発する生体情報（心電波形）を検出する検出部を構成する。心電計３０は、心電計のインターフェース（Ｉ／Ｆ）３１に接続され、Ｉ／Ｆ３１を介してデータ伝送部１６及びスキャン制御部２３に心電計３０で検出された心電波形データを供給する。心電計３０は、Ｘ線ＣＴ装置の構成要素として組み込んでもよいし、外部機器として構成してもよい。
【００２７】
心電計３０からは、生体情報として心電波形とＲ波トリガ信号が生成され、Ｉ／Ｆ３１からスキャン制御部２３にＲ波トリガ信号が供給され、スキャン制御部２３はＲ波トリガ信号を用いてキーボード２７を駆動し、音声を発するように制御する。キーボード２７は音声発生部の機能を兼ねている。
【００２８】
次に本発明のＸ線ＣＴ装置１００の主要部の動作を、図２を参照して説明する。Ｘ線ＣＴ装置における心臓検査では、心電波形（Ｒ波トリガ信号）に同期して指定した心拍位相のハーフスキャンを行う方式や、ヘリカルスキャンにて心電波形を取り込み、生データに波形信号を付加して再構成時に目的とする心拍位相での画像を再構成する方式がある。
【００２９】
心電同期再構成法は、マルチスライスＣＴにおいて循環器領域（心臓）の機能及び形態診断に利用され、複数心拍にわたる投影データを収集し、各心拍から特定の心拍位相の近いデータを切り出してきて、再構成に要する３６０度または１８０度＋α（α：ファン角）分のデータを揃え、揃えたデータから画像を再構成する。心電同期させる所望の心拍位相を指定するには、心電波形の特徴波として、例えばＲ波トリガ信号を用いている。
【００３０】
図２（ａ）はＲ波トリガ信号（ＲＴ）を示している。Ｒ波トリガ信号（ＲＴ）は、図２（ｂ）の心電波形のＲ波が現れる期間に同期して発生する。即ち、心電波形（ｂ）は、一心拍周期の期間にＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波、Ｕ波が現れ、心臓が最も動いている期間にＲ波が現れ、動きの比較的緩やかな期間にＵ波が現れる。
【００３１】
したがって、一般的には図２（ｃ）で示すように、Ｒ波の発生期間を避け動きの比較的緩やかな期間にスキャン（心電同期スキャン）を行うようにしている。図２（ｄ）は、Ｘ線管１２からのＸ線量の一例を示し、心電同期スキャンに合わせてＸ線量を制御するようにしている。これは一般にＥＣＧモジュレーションと呼ばれている。
【００３２】
このように、Ｘ線ＣＴ装置１００における心臓検査では、心電波形のデータがＣＴ装置に正しく入力される必要がある。ところが患者によっては、スキャン中に不整脈が起きたりする場合があり、不整脈が発生した場合は、その検査は無駄になる可能性が高くなる。このため、スキャン中などに不整脈が発生した場合は、直ちに認識できるようにすることが望ましい。
【００３３】
一般的には、スキャン前に事前に心電波形が正しく入力されているか確認するため、Ｘ線ＣＴ装置に入ってくるＲ波トリガ信号をある時間モニタリングし、平均心拍数をモニタ上に表示するようにしている。しかしながら、１０数秒程度のモニタリングであり、継続的なモニタリングではないため不整脈の検知は難しいのが現状である。また実際のスキャンにおいてＸ線ＣＴ装置に入力される心電波形が異常になることもある。
【００３４】
そこで本発明では、Ｘ線ＣＴ装置に入力される心電波形（Ｒ波トリガ信号）に同期して、操作コンソール２０側で音を鳴らし、患者の心拍状態を検査準備中、スキャン直前、スキャン中のいずれにおいてもリアルタイムに聴覚的に認識できるようにした点に特徴がある。
【００３５】
即ち、心電計３０からは心電図波形データとして、Ｘ線ＣＴ装置１００側に心電波形とＲ波トリガ信号（ＴＲ）が入力される。この２つの信号は、Ｉ／Ｆ３１を介してデータ伝送部１６に送られ、収集データのエクストラデータとして付加される。また、Ｒ波トリガ信号（ＲＴ）は、操作コンソール２０のスキャン制御部２３にも供給される。
【００３６】
スキャン制御部２３は、Ｒ波トリガ信号（ＲＴ）を用いて、心電同期スキャンやＥＣＧモジュレーションなどの制御を行う。またスキャン制御部２３には、ＣＴ装置用のキーやダイヤルなどの入力デバイスを備えたハイブリッド式のキーボード２７が接続されており、スキャン制御部２３とキーボード２７はシリアル通信で接続されている。
【００３７】
図３は、本発明の特徴部分を示すブロック図である。図３において、キーボード２７は表示部２８に接続されている。キーボード２７は、例えばハイブリッドキーボードであり、ブザーデバイスを内蔵している。一方、心電計３０で生成されたＲ波トリガ信号（ＲＴ）は、Ｉ／Ｆ３１を介してスキャン制御部２３に供給され、スキャン制御部２３からはＲ波トリガ信号（ＲＴ）に同期してキーボード２７のブザーデバイスをオン・オフ制御する信号が供給される。
【００３８】
図４（ａ）はＲ波トリガ信号（ＲＴ）を示し、スキャン制御部２３からはＲ波トリガ信号（ＲＴ）の立ち上がりに同期して、図４（ｂ）に示すようなブザー指示信号がキーボード２７に供給される。図４（ｃ）は、キーボード２７のブザーデバイスのオン・オフ動作を示し、キーボード２７は、ブザー指示がきたら、例えば２０ｍ秒間ブザーを鳴らして止める。これによりＲ波に同期して音が鳴り、キーボード２７からは、患者の心拍に合わせて例えば「ピッ，ピッ…」と音声が発せられる。
【００３９】
こうして、常に心電波形データがＸ線ＣＴ装置１００に入力されていることを確認することができる。また不整脈等による心拍の異常も確認することが可能となる。また患者の心拍状態を、検査準備中、スキャン直前、スキャン中のいずれにおいてもリアルタイムに聴覚的に認識できる。
【００４０】
また従来のように、心電計に表示される波形情報を確認する方式では、患者と、装置の操作画面及び心電計を見ながらの撮影となるため、心電波形が異常になった場合に見落としてしまう可能性があるが、本発明では、耳で患者の心拍状態を確認できるため、異常の見落としを低減できる。また心電計の心電波形が正しく表示されていても、入力されたＲ波トリガ信号が正常でない場合も確認することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に本発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第２の実施形態では、呼吸同期による撮影と音声の発生を実現するものである。
【００４２】
図５は、本発明の第２の実施形態のブロック図である。図５では、心電計３０に代えて呼吸検出器４０を設け、患者の呼吸に合わせてスキャンを行い、呼吸に合わせてキーボード２７のブザーデバイスを駆動するようにしたものである。尚、呼吸検出器４０は、被検体Ｐが発する周期的に変化する生体情報（呼吸データ）を検出する検出部を構成する。
【００４３】
即ち、呼吸検出器４０は被検体Ｐが発する生体情報として呼吸データを生成するものであり、患者が息を吸ったとき又は吐き出したタイミングを検出する。検出方法としては、例えば患者が呼吸運動をしたときの胸部の膨らみ(胸の厚さ)を測定する方法がある。或いは呼吸の流量や流速を測定してもよい。
【００４４】
呼吸検出器４０からの呼吸データは、データ伝送部１６に供給され収集データに付加される。また呼吸データは、スキャン制御部２３に供給され、例えば腹部や胸部の検査等において、患者が息を吸い込んだタイミングでスキャンを行う。またスキャン制御部２３からキーボード２７に対して、呼吸データに同期したデータが供給される。例えば患者が最も息を吸い込んだタイミングでパルス信号を発生するようにすれば、周期的にキーボード２７のブザーデバイスを駆動して音声を発することができる。
【００４５】
したがって、操作者は、患者の呼吸状態を耳で確認することができるため、異常に鼓動が早くなった場合などは撮影を中止することができ、撮影の無駄を低減することができる。
【００４６】
以上述べたように本発明では、不整脈等による心拍の異常や、Ｒ波トリガ信号が正常でない場合、或いは患者の呼吸の異常を耳で確認することができるため、異常を感じた場合は撮影を中止することで無駄な撮影を減らすことができる。また操作者は、耳で聞きながらＸ線ＣＴ装置を操作できるため、作業がしやすくなる。
【００４７】
尚、本発明の実施形態は、以上述べた実施例に限定されるものではない。例えば、ハイブリッド式のキーボードにブザーデバイスを内蔵した例を述べたが、操作コンソール２０にスピーカを設け、Ｒ波トリガ信号や呼吸データを利用してスピーカを駆動するようにしてもよい。またＸ線ＣＴ装置以外にアンギオ装置と呼ばれるＸ線撮影装置等の他の放射線画像撮影装置にも適用することができる。
【００４８】
また特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１００…放射線画像撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）
１０…ガントリ
１１…回転部
１２…Ｘ線管
１３…Ｘ線検出器
１４…天板
１５…データ収集部
１６…データ伝送部
１７…架台・寝台制御部
１８…スリップリング
１９…寝台
２０…操作コンソール
２１…前処理部
２２…ホストＣＰＵ
２３…スキャン制御部
２４…再構成処理部
２５…データ記憶部
２６…Ｘ線制御／高圧発生部
２７…キーボード
２８…表示部
３０…心電計
３１…インターフェース
４０…呼吸検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置等の放射線画像撮影装置に係り、特に心電同期撮影や呼吸同期撮影を行う放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に病院等の機関では、Ｘ線ＣＴ装置（コンピュータ断層撮影装置）等の放射線画像撮影装置が使用されており、被検体を撮影して得た投影データを収集して医用画像情報を観察するようにしている。このようなＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管とＸ線検出器を対向配置し、Ｘ線管とＸ線検出器の間に被検体を載せた天板を移動することで投影データを収集する。
【０００３】
またＸ線ＣＴ装置による心臓検査では、心電波形（例えばＲ波）に同期して指定心拍位相でハーフスキャンを行う方式や、ヘリカルスキャンにて心電波形を取り込み、生データに波形信号を付加して再構成時に目的とする心拍位相での画像を再構成する心電同期再構成法がある。
【０００４】
心電同期再構成法では、複数心拍にわたる投影データを収集し、各心拍から特定の心拍位相に近いデータを切り出し、再構成に要する３６０°又は１８０°＋α（α：ファン角）分のデータを揃え、揃えたデータから画像を再構成するようにしている。またデータ収集を行いながら心電波形に同期して指定位相のみＸ線曝射する機能やＸ線を変調する機能もある。いずれにおいても、心電波形の波形データがＸ線ＣＴ装置に正しく入力されていることが必要不可欠である。
【０００５】
ところで従来のＸ線ＣＴ装置では、何らかの原因で、撮影途中に心電波形データ（例えばＲ波トリガ信号）が入ってこなくなると、それまでの撮影が無駄になってしまう。また患者によっては、不整脈が起きる場合があり、スキャン中に不整脈が起きると撮影が無駄になってしまう。したがって心臓検査においては、事前またはスキャン中に不整脈が発生したした場合は、直ちに認識できるようにする必要がある。
【０００６】
現状では、スキャン前に事前に心電波形がＸ線ＣＴ装置に正しく入力されているか否かを確認するため、ＣＴ装置に入ってくるＲ波トリガ信号を所定時間モニタリングし、平均心拍数をモニタ上に表示する機能を備えたものがある。この機能は、ある一定時間（数秒程度）での心拍数をモニタリングするものであり、継続的なモニタリングではないため、スキャン時に心電波形が異常になった場合には検知できない。
【０００７】
またスキャンの直前やスキャン中は、心電計に表示される波形情報を確認しているが、患者と、装置の操作画面及び心電計を見ながらの撮影となるため、心電波形が異常になった場合に見落としてしまう可能性がある。また、心電計にて心電波形が正しく表示されていても、Ｘ線ＣＴ装置に入力されたＲ波トリガ信号が正常でない場合も撮影に失敗する可能性がある。
【０００８】
特許文献１には、心電波形に基づき所定位相のスキャンデータを抽出してＣＴ断層像を再構成するイメージング装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１６４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のＸ線ＣＴ装置では、撮影途中に心電波形データが入ってこなくなった場合や、スキャン中に患者が不整脈を発生した場合は、直ちに認識できるようにする必要があるが、スキャン時に心電波形が異常になった場合には検知できない。またスキャンの直前やスキャン中は、患者と、装置の操作画面及び心電計を見ながら撮影するため、心電波形が異常になった場合に見落としてしまうことがあり、撮影に失敗する可能性があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、心電波形や呼吸データに同期してコンソール（操作室）上で音声を発することにより、心電波形の異常や呼吸の異常を直ちに確認することができる放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法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】
【００１２】
請求項１記載の本発明の放射線画像撮影装置は、被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部と、前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出する検出部と、前記検出部からの前記生体情報に同期して前記撮影部を制御するスキャン制御部と、前記撮影部で収集した投影データを処理する画像処理部と、前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生する音声発生部と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
また請求項６記載の本発明の放射線画像撮影方法は、被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部を備え、 前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出し、前記生体情報に同期して前記撮影部を制御して前記被検体をスキャンし、前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生し、前記音声によって前記被検体の生体情報の異常の有無を確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、心電波形や呼吸データに同期して音声を発することにより、不整脈等による心拍の異常や、Ｒ波トリガ信号が正常でない場合、或いは呼吸の異常などを耳で確認することができるため、無駄な撮影を減らすことができ、不整脈等の発生を正確に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図。
【図２】心電同期スキャンの動作を説明する波形図。
【図３】本発明の特徴部分を示すブロック図。
【図４】キーボードからの音声発生動作を説明する波形図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係る放射線画像撮影装置を示すブロック図であり、一例としてＸ線ＣＴ装置（Ｘ線コンピュータ断層撮影装置）を示している。図１において、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ガントリ（架台）１０を有し、このガントリ１０内には回転部１１が設けられ、図示しない回転機構によって回転する。回転部１１内には、Ｘ線管１２と、Ｘ線検出器１３が対向して配置されており、回転部１１の中心部分は開口して、そこに寝台の天板１４に載置された被検体Ｐが挿入される。以下の説明では、被検体Ｐを患者と呼ぶ場合もある。
【００１８】
Ｘ線管１２からのＸ線（放射線）は、被検体Ｐに照射され、被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１３で電気信号に変換され、ＤＡＳ(data acquisition system)と呼ばれるデータ収集部１５で増幅され、デジタルデータに変換される。このデジタルデータは、データ伝送部１６を介して投影データとして操作コンソール２０（後述）に伝送される。Ｘ線検出器１３は、多数のＸ線検出素子が被検体Ｐの体軸方向（スライス方向）及び体幅方向（チャンネル方向）にマトリクス状に配列されており、スライス方向に配列された検出器列毎に投影データを収集する。Ｘ線管１２、Ｘ線検出器１３及びデータ収集部１５は撮影部を構成する。
【００１９】
また、ガントリ１０には架台・寝台制御部１７、スリップリング１８を設けている。天板１４は、寝台１９に設けた寝台駆動装置によって架台１０の開口部に進退可能であり、寝台駆動装置には架台・寝台制御部１７から駆動信号が供給される。寝台１９は架台・寝台制御部１７に対して寝台の位置情報を送る。
【００２０】
２０は操作コンソールであり、コンピュータシステムを構成する。操作コンソール２０は前処理部２１を有し、データ伝送部１６からのデータが前処理部２１に送られる。前処理部２１では、信号強度の補正や信号欠落の補正等の処理を行い、投影データをバスライン２０１に出力する。
【００２１】
バスライン２０１にはホストＣＰＵ２２、スキャン制御部２３、再構成処理部２４、データ記憶部２５等が接続され、スキャン制御部２３には、Ｘ線制御／高電圧発生部２６及び操作部を構成するキーボード２７が接続されている。またキーボード２７は表示部２８に接続している。
【００２２】
ホストＣＰＵ２２は、ホストコントローラとして機能し、操作コンソール２０の各部の動作を制御する。またスキャン制御部２３は、架台・寝台制御部１７及びＸ線制御／高電圧発生部２６を制御し、被検体Ｐをスキャンする際のＸ線の照射量や曝射のタイミングを制御する。
【００２３】
再構成処理部２４は、ボリュームデータから関心領域或いは関心臓器を抽出し、３Ｄ画像データ等を再構成する。また再構成処理部２４は、例えば心電同期再構成法により複数心拍にわたる投影データを収集し、各心拍から特定の心拍位相に近いデータを切り出し、画像を再構成する。データ記憶部２５は、断層画像等のデータを記憶する。尚、前処理部２１、再構成処理部２４、データ記憶部２５は投影データを処理する画像処理部を構成する。
【００２４】
キーボード２７は表示部２８に接続され、操作者（検査技師等）によって操作可能であり、データ処理する上で各種の設定を行う。また、患者の状態や検査方法等の各種情報を入力する。表示部２８は、画像処理部によって得られた画像等を表示する。
【００２５】
Ｘ線制御／高電圧発生部２６は、スリップリング１８を介してＸ線管１２に電力を供給し、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電圧、管電流）を与える。Ｘ線管１２は、被検体Ｐの体軸方向に平行なスライス方向と、それに直交するチャンネル方向の２方向に広がるビームＸ線を発生する。
【００２６】
またＸ線ＣＴ装置１００には、被検体Ｐが発する周期的に変化する生体情報を検出するために、例えば心電計（ＥＣＧ）３０を設けている。心電計３０は、被検体Ｐが発する生体情報（心電波形）を検出する検出部を構成する。心電計３０は、心電計のインターフェース（Ｉ／Ｆ）３１に接続され、Ｉ／Ｆ３１を介してデータ伝送部１６及びスキャン制御部２３に心電計３０で検出された心電波形データを供給する。心電計３０は、Ｘ線ＣＴ装置の構成要素として組み込んでもよいし、外部機器として構成してもよい。
【００２７】
心電計３０からは、生体情報として心電波形とＲ波トリガ信号が生成され、Ｉ／Ｆ３１からスキャン制御部２３にＲ波トリガ信号が供給され、スキャン制御部２３はＲ波トリガ信号を用いてキーボード２７を駆動し、音声を発するように制御する。キーボード２７は音声発生部の機能を兼ねている。
【００２８】
次に本発明のＸ線ＣＴ装置１００の主要部の動作を、図２を参照して説明する。Ｘ線ＣＴ装置における心臓検査では、心電波形（Ｒ波トリガ信号）に同期して指定した心拍位相のハーフスキャンを行う方式や、ヘリカルスキャンにて心電波形を取り込み、生データに波形信号を付加して再構成時に目的とする心拍位相での画像を再構成する方式がある。
【００２９】
心電同期再構成法は、マルチスライスＣＴにおいて循環器領域（心臓）の機能及び形態診断に利用され、複数心拍にわたる投影データを収集し、各心拍から特定の心拍位相の近いデータを切り出してきて、再構成に要する３６０度または１８０度＋α（α：ファン角）分のデータを揃え、揃えたデータから画像を再構成する。心電同期させる所望の心拍位相を指定するには、心電波形の特徴波として、例えばＲ波トリガ信号を用いている。
【００３０】
図２（ａ）はＲ波トリガ信号（ＲＴ）を示している。Ｒ波トリガ信号（ＲＴ）は、図２（ｂ）の心電波形のＲ波が現れる期間に同期して発生する。即ち、心電波形（ｂ）は、一心拍周期の期間にＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波、Ｕ波が現れ、心臓が最も動いている期間にＲ波が現れ、動きの比較的緩やかな期間にＵ波が現れる。
【００３１】
したがって、一般的には図２（ｃ）で示すように、Ｒ波の発生期間を避け動きの比較的緩やかな期間にスキャン（心電同期スキャン）を行うようにしている。図２（ｄ）は、Ｘ線管１２からのＸ線量の一例を示し、心電同期スキャンに合わせてＸ線量を制御するようにしている。これは一般にＥＣＧモジュレーションと呼ばれている。
【００３２】
このように、Ｘ線ＣＴ装置１００における心臓検査では、心電波形のデータがＣＴ装置に正しく入力される必要がある。ところが患者によっては、スキャン中に不整脈が起きたりする場合があり、不整脈が発生した場合は、その検査は無駄になる可能性が高くなる。このため、スキャン中などに不整脈が発生した場合は、直ちに認識できるようにすることが望ましい。
【００３３】
一般的には、スキャン前に事前に心電波形が正しく入力されているか確認するため、Ｘ線ＣＴ装置に入ってくるＲ波トリガ信号をある時間モニタリングし、平均心拍数をモニタ上に表示するようにしている。しかしながら、１０数秒程度のモニタリングであり、継続的なモニタリングではないため不整脈の検知は難しいのが現状である。また実際のスキャンにおいてＸ線ＣＴ装置に入力される心電波形が異常になることもある。
【００３４】
そこで本発明では、Ｘ線ＣＴ装置に入力される心電波形（Ｒ波トリガ信号）に同期して、操作コンソール２０側で音を鳴らし、患者の心拍状態を検査準備中、スキャン直前、スキャン中のいずれにおいてもリアルタイムに聴覚的に認識できるようにした点に特徴がある。
【００３５】
即ち、心電計３０からは心電図波形データとして、Ｘ線ＣＴ装置１００側に心電波形とＲ波トリガ信号（ＴＲ）が入力される。この２つの信号は、Ｉ／Ｆ３１を介してデータ伝送部１６に送られ、収集データのエクストラデータとして付加される。また、Ｒ波トリガ信号（ＲＴ）は、操作コンソール２０のスキャン制御部２３にも供給される。
【００３６】
スキャン制御部２３は、Ｒ波トリガ信号（ＲＴ）を用いて、心電同期スキャンやＥＣＧモジュレーションなどの制御を行う。またスキャン制御部２３には、ＣＴ装置用のキーやダイヤルなどの入力デバイスを備えたハイブリッド式のキーボード２７が接続されており、スキャン制御部２３とキーボード２７はシリアル通信で接続されている。
【００３７】
図３は、本発明の特徴部分を示すブロック図である。図３において、キーボード２７は表示部２８に接続されている。キーボード２７は、例えばハイブリッドキーボードであり、ブザーデバイスを内蔵している。一方、心電計３０で生成されたＲ波トリガ信号（ＲＴ）は、Ｉ／Ｆ３１を介してスキャン制御部２３に供給され、スキャン制御部２３からはＲ波トリガ信号（ＲＴ）に同期してキーボード２７のブザーデバイスをオン・オフ制御する信号が供給される。
【００３８】
図４（ａ）はＲ波トリガ信号（ＲＴ）を示し、スキャン制御部２３からはＲ波トリガ信号（ＲＴ）の立ち上がりに同期して、図４（ｂ）に示すようなブザー指示信号がキーボード２７に供給される。図４（ｃ）は、キーボード２７のブザーデバイスのオン・オフ動作を示し、キーボード２７は、ブザー指示がきたら、例えば２０ｍ秒間ブザーを鳴らして止める。これによりＲ波に同期して音が鳴り、キーボード２７からは、患者の心拍に合わせて例えば「ピッ，ピッ…」と音声が発せられる。
【００３９】
こうして、常に心電波形データがＸ線ＣＴ装置１００に入力されていることを確認することができる。また不整脈等による心拍の異常も確認することが可能となる。また患者の心拍状態を、検査準備中、スキャン直前、スキャン中のいずれにおいてもリアルタイムに聴覚的に認識できる。
【００４０】
また従来のように、心電計に表示される波形情報を確認する方式では、患者と、装置の操作画面及び心電計を見ながらの撮影となるため、心電波形が異常になった場合に見落としてしまう可能性があるが、本発明では、耳で患者の心拍状態を確認できるため、異常の見落としを低減できる。また心電計の心電波形が正しく表示されていても、入力されたＲ波トリガ信号が正常でない場合も確認することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に本発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第２の実施形態では、呼吸同期による撮影と音声の発生を実現するものである。
【００４２】
図５は、本発明の第２の実施形態のブロック図である。図５では、心電計３０に代えて呼吸検出器４０を設け、患者の呼吸に合わせてスキャンを行い、呼吸に合わせてキーボード２７のブザーデバイスを駆動するようにしたものである。尚、呼吸検出器４０は、被検体Ｐが発する周期的に変化する生体情報（呼吸データ）を検出する検出部を構成する。
【００４３】
即ち、呼吸検出器４０は被検体Ｐが発する生体情報として呼吸データを生成するものであり、患者が息を吸ったとき又は吐き出したタイミングを検出する。検出方法としては、例えば患者が呼吸運動をしたときの胸部の膨らみ(胸の厚さ)を測定する方法がある。或いは呼吸の流量や流速を測定してもよい。
【００４４】
呼吸検出器４０からの呼吸データは、データ伝送部１６に供給され収集データに付加される。また呼吸データは、スキャン制御部２３に供給され、例えば腹部や胸部の検査等において、患者が息を吸い込んだタイミングでスキャンを行う。またスキャン制御部２３からキーボード２７に対して、呼吸データに同期したデータが供給される。例えば患者が最も息を吸い込んだタイミングでパルス信号を発生するようにすれば、周期的にキーボード２７のブザーデバイスを駆動して音声を発することができる。
【００４５】
したがって、操作者は、患者の呼吸状態を耳で確認することができるため、異常に鼓動が早くなった場合などは撮影を中止することができ、撮影の無駄を低減することができる。
【００４６】
以上述べたように本発明では、不整脈等による心拍の異常や、Ｒ波トリガ信号が正常でない場合、或いは患者の呼吸の異常を耳で確認することができるため、異常を感じた場合は撮影を中止することで無駄な撮影を減らすことができる。また操作者は、耳で聞きながらＸ線ＣＴ装置を操作できるため、作業がしやすくなる。
【００４７】
尚、本発明の実施形態は、以上述べた実施例に限定されるものではない。例えば、ハイブリッド式のキーボードにブザーデバイスを内蔵した例を述べたが、操作コンソール２０にスピーカを設け、Ｒ波トリガ信号や呼吸データを利用してスピーカを駆動するようにしてもよい。またＸ線ＣＴ装置以外にアンギオ装置と呼ばれるＸ線撮影装置等の他の放射線画像撮影装置にも適用することができる。
【００４８】
また特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１００…放射線画像撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）
１０…ガントリ
１１…回転部
１２…Ｘ線管
１３…Ｘ線検出器
１４…天板
１５…データ収集部
１６…データ伝送部
１７…架台・寝台制御部
１８…スリップリング
１９…寝台
２０…操作コンソール
２１…前処理部
２２…ホストＣＰＵ
２３…スキャン制御部
２４…再構成処理部
２５…データ記憶部
２６…Ｘ線制御／高圧発生部
２７…キーボード
２８…表示部
３０…心電計
３１…インターフェース
４０…呼吸検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部と、
前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出する検出部と、
前記検出部からの前記生体情報に同期して前記撮影部を制御するスキャン制御部と、
前記撮影部で収集した投影データを処理する画像処理部と、
前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生する音声発生部と、を具備したことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記被検体の心臓の動きを検出する心電計を含み、前記生体情報として心電波形のＲ波トリガ信号を生成し、前記音声発生部は前記Ｒ波トリガ信号に同期して音声を発生することを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記被検体の呼吸状態を検出する呼吸検出器を含み、前記生体情報として前記被検体の呼吸データを生成し、前記音声発生部は前記呼吸データに同期して音声を発生することを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記画像処理部で処理した画像を表示する表示部を備え、
前記音声発生部は、前記表示部に接続したブザーデバイス付きのキーボードで成り、前記ブザーデバイスを前記生体情報に同期して駆動することを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記音声発生部は、前記生体情報に同期して駆動されるスピーカで成ることを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部を備え、
前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出し、
前記生体情報に同期して前記撮影部を制御して前記被検体をスキャンし、
前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生し、
前記音声によって前記被検体の生体情報の異常の有無を確認することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【請求項７】
前記生体情報として心電波形のＲ波トリガ信号を生成し、前記Ｒ波トリガ信号に同期して前記音声を発生することを特徴する請求項６記載の放射線画像撮影方法。
【請求項８】
前記生体情報として前記被検体の呼吸データを生成し、前記呼吸データに同期して前記音声を発生することを特徴する請求項６記載の放射線画像撮影方法。
【請求項１】
被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部と、
前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出する検出部と、
前記検出部からの前記生体情報に同期して前記撮影部を制御するスキャン制御部と、
前記撮影部で収集した投影データを処理する画像処理部と、
前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生する音声発生部と、を具備したことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記被検体の心臓の動きを検出する心電計を含み、前記生体情報として心電波形のＲ波トリガ信号を生成し、前記音声発生部は前記Ｒ波トリガ信号に同期して音声を発生することを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記被検体の呼吸状態を検出する呼吸検出器を含み、前記生体情報として前記被検体の呼吸データを生成し、前記音声発生部は前記呼吸データに同期して音声を発生することを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記画像処理部で処理した画像を表示する表示部を備え、
前記音声発生部は、前記表示部に接続したブザーデバイス付きのキーボードで成り、前記ブザーデバイスを前記生体情報に同期して駆動することを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記音声発生部は、前記生体情報に同期して駆動されるスピーカで成ることを特徴する請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
被検体に放射線を照射して、前記被検体を透過した放射線を検出して投影データを収集する撮影部を備え、
前記被検体が発する周期的に変化する生体情報を検出し、
前記生体情報に同期して前記撮影部を制御して前記被検体をスキャンし、
前記検出部からの前記生体情報に同期して音声を発生し、
前記音声によって前記被検体の生体情報の異常の有無を確認することを特徴とする放射線画像撮影方法。
【請求項７】
前記生体情報として心電波形のＲ波トリガ信号を生成し、前記Ｒ波トリガ信号に同期して前記音声を発生することを特徴する請求項６記載の放射線画像撮影方法。
【請求項８】
前記生体情報として前記被検体の呼吸データを生成し、前記呼吸データに同期して前記音声を発生することを特徴する請求項６記載の放射線画像撮影方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−５６１６７（Ｐ２０１１−５６１６７Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１７６３（Ｐ２００９−２１１７６３）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【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３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【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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