JP2012187142A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において息止めに関する案内の伝達性を向上すること。
【解決手段】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管１０１と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１０３と、Ｘ線管とＸ線検出器とを回転自在に支持する支持機構１０２とを有し、検査室に設置される架台１００と、Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する画像再構成部１１４と、Ｘ線管からのＸ線の発生と停止とに応じて検査室の照明態様を変化させるための照明制御信号を発生する照明制御部２１５とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置はデータ収集（スキャン）の期間中、被検体が動くと異常な画像が出力されるため被検体に息止めを指示することがある。現在、自動音声、架台（架台）に組み込まれたモニタ、ランプ、スピーカを介して息止めの開始や終了のタイミング、さらに息止め時間やその残り時間を案内している。

しかしながら、全ての被検体がモニタやランプを視認でき、またスピーカからの音声を認識出来るとは限らない。

特開2003-180673号公報

目的は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、息止めに関する案内の伝達性を向上することにある。

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管とＸ線検出器とを回転自在に支持する支持機構とを有し、検査室に設置される架台と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する画像再構成部と、前記Ｘ線管からのＸ線の発生と停止とに応じて前記検査室の照明態様を変化させるための照明制御信号を発生する照明制御部とを具備することを特徴とする。

図１は本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。 図２は図１の架台に装備されたモニタ等の一例を示す図である。 図３は本実施形態の検査室照明制御に係る部分の構成例を示す図である。 図４は図１の息止め案内ツール決定部による息止め案内ツールの決定手順を示す図である。 図５は図１の息止め案内制御部による造影濃度を用いた息止め案内のタイミングを示す図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置を説明する。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管と放射線検出器とが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実施形態を適用可能である。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。

図１に、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示している。本実施形態のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台（ガントリ）１００を有する。架台１００は、検査室内に設置される。架台１００は、円環状の回転フレーム１０２を有する。回転フレーム１０２は、回転駆動部１０７により駆動され回転軸ＲＡを中心に回転する。回転フレーム１０２には、Ｘ線管１０１とＸ線検出器１０３とが対向に搭載されている。Ｘ線管１０１は、高電圧発生装置（ＨＶ）１０９からスリップリング１０８を経由して管電圧の印加及びフィラメント電流の供給を受け、Ｘ線を発生する。Ｘ線検出器１０３は、被検体を透過したＸ線を検出し、入射Ｘ線の線量を反映した電気信号を出力する。Ｘ線検出器１０３から出力される信号（純生データと呼ばれる）は、データ収集回路１０４、非接触データ伝送装置１０５を経由して前処理装置１０６に供給される。前処理装置１０６で、感度補正、対数変換等の処理を受けたデータ（投影データ又は生データと呼ばれる）は、データ記憶装置１１２に記憶される。再構成装置１１４は、データ記憶装置１１２に記憶された投影データに基づいて２次元又はボリュームの画像データを再構成する。表示装置１１６は画像データを表示するために設けられる。操作デバイス１１５は、操作者の指示を入力するためにキーボード、マウス等から構成される。スキャン制御部１１０は、回転駆動部１０７、高電圧発生装置１０９等のスキャンに係る各部の動作を制御するためにスキャン開始信号、スキャン終了信号、各部の動作制御信号を発生する。

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、被検体に対する息止めに関する案内を伝達するための構成を有する。図２に示すように、架台１００には、ガントリランプ２０９、ガントリスピーカ２１０、ガントリモニタ２１１が搭載される。ガントリランプ２０９は典型的には単色発光ダイオード（ＬＥＤ）又は色あいを変更可能な発光ダイオードセットからなり、架台１００の開口部に仰向けで挿入される被検体が視認できるように架台１００の開口部の上部であって、すり鉢状に傾斜する挿入口に取り付けられる。ガントリスピーカ２１０は、息止め案内の音声やブザーを当該被検体が良好に聴音できる架台１００の開口部の側部に取り付けられる。ガントリモニタ２１１は、典型的には液晶パネルからなり、表示される文字、図形、絵柄等を、架台１００の開口部に仰向けで挿入される被検体が視認できる架台１００の開口部の上部であって、ガントリランプ２０９の近傍に取り付けられる。

息止め案内制御部２１３は、これらガントリランプ２０９、ガントリスピーカ２１０、ガントリモニタ２１１に対してインタフェース２０８を介して接続される。息止め案内制御部２１３はガントリランプ２０９に対して、点灯／点滅／消灯、さらに各種色合いに対応するランプ制御信号を発生する。点灯／点滅／消灯の切り替え、さらに必要に応じて色合いの変更を加えることにより通常呼吸／息を大きく吸い込む／呼吸を止める／呼吸再開の案内を被検体に伝えることができる。息止め案内制御部２１３はガントリスピーカ２１０に対する音声信号の供給を制御することにより、通常呼吸／息を大きく吸い込む／呼吸を止める／呼吸再開の音声による案内を出力させることができる。これら音声信号はアイテム記憶部２１２に予め記憶されている。息止め案内制御部２１３によるアイテム記憶部２１２からガントリスピーカ２１０への選択的な読み出し制御により、スキャンの進行に同期した音声による自動案内を実現している。息止め案内制御部２１３はガントリモニタ２１１に対する映像信号の供給を制御することにより、通常呼吸／息を大きく吸い込む／呼吸を止める／呼吸再開を表現する映像による案内を出力させることができる。これら映像データはアイテム記憶部２１２に予め記憶されている。息止め案内制御部２１３によるアイテム記憶部２１２からガントリモニタ２１１への選択的な読み出し制御により、スキャンの進行に同期した映像による自動案内を実現している。

息止め案内制御部２１３は、ガントリランプ２０９、ガントリスピーカ２１０、ガントリモニタ２１１を介して息止めをランプ、音声、映像等のツールにより案内することの他に、架台１００が設置されている検査室内の照明システム３０１と連係して検査室照明を変化させることにより息止め案内を発生することを実現している。息止め案内制御部２１３は検査室照明制御部２１５を介して検査室照明システム３０１を制御する。検査室照明制御部２１５は制御盤で対応出来る形式で制御信号を発生する。

図３に示すように、検査室照明システム３０１は、複数の照明機器３０３と、回転式赤色灯（パトライト）３０５と、これら照明機器３０３とパトライト３０５との点灯等を制御する照明制御ボックス３１７と、スイッチ３１３、３１５とを有する。複数の照明機器３０３は、典型的には検査室天井面や壁面等に分散して取り付けられている。照明制御ボックス３１７は、複数の照明機器３０３は個々に、点灯し、消灯し、調光（ここでは減光）し、照明色を変更することが可能にスイッチ３１３に対して接続される。複数の照明機器３０３はは、さらに照明色が変更可能に構成され、典型的には３原色のＬＥＤが組み合わされた構成を有する。検査室照明の点灯／消灯／減光（調光）／照明色変更により、通常呼吸／息を大きく吸い込む／呼吸を止める／呼吸再開の区別及びそれらの伝達性を、ランプ、音声、映像による案内よりも、特に視覚、色覚、聴覚の低下がみられる被検体に対して向上させることができる。この伝達性の向上は、パトライト３０５の使用によりさらに向上させることができる。例えば息止め期間中には検査室内の照明を減光し、又は消灯するとともに、パトライト３０５をスイッチ３１５を介して点灯／消灯させることで息止め期間中／通常呼吸期間であることの認識性を高めることができる。

このように本実施形態では、息止め案内のためのツールとして、従来からあるランプ、音声及び映像に加えて、検査室照明やパトライトを用い、それらを被検体の視覚、色覚、聴覚の状態に応じて適宜組み合わせて用いることで、息止め案内の伝達性を向上させることができる。技師は操作デバイス１１５の操作を介して任意にこれらツールを選択し又は組み合わせて用いることができる。

これらツールの選択は、息止め案内ツール決定部２１４の対話型決定支援機能により支援され得る。図４には息止め案内ツール決定部２１４によるツールの組み合わせの決定手順を示している。撮影開始に先だって、対話型決定支援機能が起動する。まず息止め案内ツール決定部２１４により表示装置１１６に色覚異常の有無を問い合わせるメッセージが、その回答としての２種のアイコンとともに表示される。技師は色覚異常の有無をいずれかのアイコンをクリックすることにより入力する。息止め案内ツール決定部２１４では工程Ｓ１において色覚異常の有無を操作者の入力に応じて判定し、色覚異常が無いとの判定のもとでは（Ｎｏ）、次に息止め案内ツール決定部２１４により表示装置１１６に視力又は聴覚低下の有無を問い合わせるメッセージが、その回答としての２種のアイコンとともに表示される。技師は視力又は聴覚低下の有無をいずれかのアイコンをクリックすることにより入力する。息止め案内ツール決定部２１４では工程Ｓ２において視力又は聴覚低下の有無を操作者の入力に応じて判定し、視力又は聴覚低下が無いとの判定のもとでは（Ｎｏ）、工程Ｓ３において、従来からあるランプ、音声及び映像を音声案内ツールに採用する。

工程Ｓ１において息止め案内ツール決定部２１４で色覚異常が有りとの判定のもとでは（Ｙｅｓ）、次に息止め案内ツール決定部２１４により表示装置１１６に視力又は聴覚低下の有無を問い合わせるメッセージが、その回答としての２種のアイコンとともに表示される。技師は視力又は聴覚低下の有無をいずれかのアイコンをクリックすることにより入力する。息止め案内ツール決定部２１４では工程Ｓ４において視力又は聴覚低下の有無を操作者の入力に応じて判定し、視力又は聴覚低下が無いとの判定のもとでは（Ｎｏ）、工程Ｓ３で、従来からあるランプ、音声及び映像を音声案内ツールに採用する。息止め案内ツール決定部２１４では工程Ｓ４において視力又は聴覚低下が有るとの判定のもとでは（Ｙｅｓ）、工程Ｓ５で、音声案内ツールとして、検査室照明の点灯／消灯／減光（調光）を採用する。例えば、通常呼吸期間では点灯（全灯）し、息を大きく吸い込む期間では徐々に減光し、息止め期間では消灯又は半分の明るさに減光した状態を維持し、呼吸再開期間では徐々に全点状態に復帰させる。

工程Ｓ２において視力又は聴覚低下が有りとの判定のもとでは（Ｙｅｓ）、工程Ｓ６において、検査室照明の照明色の変化を息止め案内ツールとして採用する。例えば、通常呼吸期間では白色点灯し、息を大きく吸い込む期間では徐々に青色に移行し、息止め期間では青色を維持し、呼吸再開期間では徐々に白色状態に復帰させる。

このように工程Ｓ１−Ｓ６を経て被検体の視覚や聴力の状態応じて息止め案内ツールが決定されると（Ｓ７）、息止め案内制御部２１３の制御のもとで、当該決定した息止め案内ツールを用いて、息止め案内の試行が実施される（Ｓ８）。つまり、実際にＸ線を照射してスキャンをするのではなく、スキャン動作は停止した状態で、当該決定した息止め案内ツールを用いて息止めを案内し、それに呼応して、被検体の通常呼吸、息を大きく吸い込む、呼吸を停止し、そして呼吸を回復することが可能なのかが確認される。技師は被検体の呼吸動作の状態を息止め案内の進行とともに確認し、試行後に表示装置１１６に正しく息止めができるか否かを問い合わせるメッセージが、その回答としての２種のアイコンとともに表示される。技師は正しく息止めができると判断したとき、それに応じたアイコンをクリックする。それにより息止め案内ツール決定処理が完了し、実際のスキャン開始を待機する（Ｓ９）。技師は息止め案内に応じて正しく息止めができていないと判断したとき、それに応じたアイコンをクリックする。それにより工程Ｓ１に戻り、息止め案内ツール決定処理を再度実行する。なお、息止め案内ツール決定処理を２度繰り返し、２度試行を行ったとしても、正しく息止めができていないと判断したとき、息止め案内ツール決定部２１４は、いずれのツールを用いても被検体がその案内に従って正しく息止めができないことを表す注意を表示させる。その場合、技師は２以上のツールを組み合わせた息止め案内を検討すべきであり、その際には手動でツール選択及び組み合わせを設定すべきである。

なお、息止めの案内はスキャン開始から終了後までの期間に実行されるが、息止め案内制御部２１３は当該スキャン開始／終了を、スキャン制御部１１０が各制御対象に送信するスキャン開始／終了信号、またはＸ線ばく射信号により特定する。なお、図５に示すように、息止め案内制御部２１３は、リアルタイムＣＴ（ＣＴ透視ともいう）のもとで関心部位の画像輝度、つまり関心部位のＣＴ値をを即時的に監視し、所定値に達した時点で息止め開始案内を発生し、所定値より低下した時点で呼吸再開案内を発生するようにしてもよい。

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同様に、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ものである。

１００…架台、１０１…Ｘ線管、１０２…回転フレーム、１０３…Ｘ線検出器、１０４…データ収集回路、１０５…非接触データ伝送装置、１０６…前処理装置、１０７…回転駆動部、１０８…スリップリング、１０９…高電圧発生装置、１１０…スキャン制御部、１１２…データ記憶装置、１１４…再構成装置、１１５…操作デバイス、１１６…表示装置、２０８…インタフェース、２０９…架台ランプ、２１０…架台スピーカ、２１１…架台モニタ、２１２…息止め案内アイテム記憶部、２１３…息止め案内制御部、２１４…息止め案内ツール決定部、２１５…検査室照明制御部、２１７…緊急照明復帰スイッチ、３０１…検査室照明システム。

Claims (6)

1. Ｘ線を発生するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線管とＸ線検出器とを回転自在に支持する支持機構とを有し、検査室に設置される架台と、
   前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する画像再構成部と、
   前記Ｘ線管からのＸ線の発生と停止とに応じて前記検査室の照明態様を変化させるための照明制御信号を発生する照明制御部とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記照明制御部は、前記検査室の照明の全て又は一部を消灯させるために前記照明制御信号を発生することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記照明制御部は、前記検査室の照明を調光させるために前記照明制御信号を発生することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 前記照明制御部は、前記検査室の照明を減光させるために前記照明制御信号を発生することを特徴とする請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記照明制御部は、前記検査室の照明を点滅させるために前記照明制御信号を発生することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
6. 前記照明制御部は、前記検査室の照明色を変化させるために前記照明制御信号を発生することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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