(57)【要約】      （修正有）【課題】任意の時点に装置の稼動状態を把握可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。【解決手段】再構成画像発生部（前処理部３１、再構成部３３、画像処理部３５）は、Ｘ線検出器１５からの電気信号に基づく出力データに基づいて再構成画像を発生する。補正パラメータ記憶部３７は、再構成画像発生部での処理において、ノイズ又はアーチファクトを低減するために行われる補正に関する補正パラメータを時系列に記憶する。補正パラメータ解析部３９は、補正パラメータ記憶部３７において記憶された補正パラメータの時間的変動に基づいて異常発生の有無を判定する。報知部４１は、補正パラメータ解析部３９により異常が発生していると判定された場合、異常の発生を報知する。【選択図】図１
2014113480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管からのＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器からの電気信号に基づく出力データに基づいて再構成画像を発生する再構成画像発生部と、
前記再構成画像発生部での処理において、ノイズ又はアーチファクトを低減するために行われる補正に関する補正パラメータを時系列に記憶する記憶部と、
前記記憶部において記憶された前記補正パラメータの時間的変動に基づいて異常発生の有無を判定する判定部と、
前記判定部により異常が発生していると判定された場合、異常の発生を報知する報知部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記記憶部において時系列に記憶された補正パラメータの統計値が閾値を超えるか否かで異常の発生の有無を判定し、
前記報知部は、前記統計値が前記閾値を超えた場合、異常の発生を報知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。
【請求項３】
統計値は、平均値、平均値の変化量、標準偏差、標準偏差の変化量、分散、分散の変化量、標準分布、標準分布の変化量、例外ポイント数、例外ポイント数の変化量のうち少なくともいずれか一つであ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。
【請求項４】
前記再構成画像発生部は、前記Ｘ線検出器からの電気信号に応じたデジタルの生データを生成する収集部と、
前記生データに画像再構成処理を施して前記生データから画像データを発生する再構成部と、を有し、
前記補正パラメータは、前記生データに対する補正のための補正パラメータ、前記画像再構成処理に組み込まれた補正のための補正パラメータ、及び前記画像データに対する補正のための補正パラメータの少なくとも一つである、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記補正パラメータは、補正処理の反復回数を含む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。
【請求項６】
前記生データに対する補正は、Ｘ線強度補正、オフセット補正、ビームハードニング補正又は体動補正のいずれかであることを特徴とする請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記Ｘ線強度補正に係る補正パラメータは、リファレンス検出器によるＸ線出力値、管電圧値又は管電流値である請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記オフセット補正に係る補正パラメータは、各Ｘ線検出素子からの検出器出力値又はゲイン値である請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記画像再構成処理に組み込まれた補正又は前記画像データに対する補正のための補正パラメータは、リング補正又はノイズ低減処理である請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記リング補正に関する補正パラメータとして、前記リング補正の処理強度又は反復回数が用いられる請求項９記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記処理強度は、リング成分を低減するための関数の係数である請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記反復回数は、繰り返し行われるリング補正の実行回数である請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記ノイズ低減処理に関する補正パラメータとして、平滑化処理における平滑化強度が用いられる請求項９記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置とネットワークを介して接続される情報処理装置において、
前記Ｘ線コンピュータ断層撮影装置が再構成画像を発生する過程において実行する補正に関する補正パラメータの時間的変動に基づいて異常の発生の有無を判定する判定部と、
前記判定部により異常が発生していると判定した場合、異常の発生を報知するための信号を前記Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に送信する通信部と、
を具備することを特徴する情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の異常状態を検出することが行われている。例えば、エラーログや再構成画像を観察することによりＸ線コンピュータ断層撮影装置の異常を確認することができる。この場合、異常状態にならなければ装置の状態の変化を気づくことができない。また、定期点検時等において画質解析用のファントムをＣＴスキャンすることにより異常状態を検出する手法もある。この手法においては、Ｘ線検出器の出力や再構成画像をサービスマン等がチェックしたり、解析ソフトにより自動的に解析したりすることにより異常を検出している。この場合、定期的にしか確認することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
実施形態の目的は、任意の時点に装置の稼動状態を把握可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置及び情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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、前記Ｘ線管からのＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器からの電気信号に基づく出力データに基づいて再構成画像を発生する再構成画像発生部と、前記再構成画像発生部での処理において、ノイズ又はアーチファクトを低減するために行われる補正に関する補正パラメータを時系列に記憶する記憶部と、前記記憶部において記憶された前記補正パラメータの時間的変動に基づいて異常発生の有無を判定する判定部と、前記判定部により異常が発生していると判定された場合、異常の発生を報知する報知部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】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】図２は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置による補正パラメータの収集局面を説明するための図である。
【図３】図３は、図１のシステム制御部の制御のもとに行われる補正パラメータの解析局面に係る処理の典型的な流れを示す図である。
【図４】図４は、図３のステップＳ３における統計値の算出処理とステップＳ４における判定処理とを説明するための図であり、補正パラメータの時間変化を示すグラフを示す図である。
【図５】図５は、変形例に係る情報処理装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置及び情報処理装置を説明する。
【０００７】
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１に示すように、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台１０とコンソール３０とを有している。架台１０は、病院等のＣＴ撮影室に据え付けられている。コンソール３０は、ＣＴ撮影室やＣＴ撮影室に隣接する制御室等に据え付けられている。コンソール３０は、操作者からの指示等に従って架台１０を制御する。
【０００８】
架台１０は、開口部が形成された筐体（図示せず）内に回転フレーム１１を装備している。筐体の中心軸Ｚと回転フレーム１１の中心軸（回転軸）Ｚとが一致するように回転フレーム１１は、筐体内に収容されている。回転フレーム１１は、互いに対向して配置されたＸ線管１３とＸ線検出器１５とを装備している。回転フレーム１１は、Ｘ線管１３とＸ線検出器１５とを回転軸Ｚ回りに回転可能に支持している。筐体あるいは回転フレーム１１の開口の内部には、ＦＯＶ（field of view）が設定される。ＦＯＶに被検体（患者）Ｐの撮像領域が含まれるように天板１７が位置決めされる。回転フレーム１１は、回転駆動部１９に接続されている。回転駆動部１９は、コンソール３０内のスキャン制御部５１による制御に従って回転フレーム１１を一定の角速度で回転し、Ｘ線管１３とＸ線検出器１５とを回転軸Ｚ回りに回転する。
【０００９】
Ｘ線管１３は、高電圧発生部２１から高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてＸ線を発生する。高電圧発生部２１は、スキャン制御部５１による制御に従う高電圧をＸ線管１３に印加し、フィラメント電流をＸ線管１３に供給する。
【００１０】
Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１３から発生され被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１５は、２次元状に配列された複数のＸ線検出素子を搭載する。例えば、複数のＸ線検出素子は、回転軸Ｚを中心とした円弧に沿って配列される。この円弧に沿うＸ線検出素子の配列方向はチャンネル方向と呼ばれる。チャンネル方向に沿って配列された複数のＸ線検出素子は、Ｘ線検出素子列と呼ばれる。複数のＸ線検出素子列は、回転軸Ｚに沿う列方向に沿って配列される。各Ｘ線検出素子は、Ｘ線管１３から発生されたＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた電気信号（電流信号）を生成する。生成された電気信号は、データ収集部２３に供給される。
【００１１】
データ収集部２３は、スキャン制御部５１による制御に従って、Ｘ線検出器１５を介して電気信号に応じた生データを収集する。具体的には、データ収集部２３は、Ｘ線検出器１５からアナログの電気信号に基づいてビュー毎に積分信号を生成し、積分信号にＡ／Ｄ変換を施してデジタルデータを生成する。デジタルデータは、生データと呼ばれている。よく知られているように、ビューは、回転軸Ｚ回りの回転フレーム１１の回転角度に対応する。また、信号処理的には、ビューは、回転フレーム１１の回転時におけるデータのサンプリング点に対応する。生データは、架台１０内に設けられた非接触データ伝送部（図示せず）によりコンソール３０に供給される。
【００１２】
コンソール３０は、前処理部３１、再構成部３３、画像処理部３５、補正パラメータ記憶部３７、補正パラメータ解析部３９、報知部４１、表示部４３、スピーカ４５、操作部４７、主記憶部４９、スキャン制御部５１、及びシステム制御部５３を有する。前処理部３１、再構成部３３、画像処理部３５は、再構成画像発生部を構成する。
【００１３】
前処理部３１は、架台１０からの生データに対数変換等の前処理を施して投影データを生成する。前処理としては、対数変換の他に生データを対象とする各種の補正処理が含まれる。このように前処理部３１は、生データ補正部としても機能する。投影データは、ビュー単位で主記憶部４７に記憶される。
【００１４】
再構成部３３は、投影データに基づいて撮像領域内のＣＴ値の空間分布を表現する再構成画像データ（以下、ＣＴ画像データと呼ぶ）を発生する。画像再構成アルゴリズムとしては、ＦＢＰ（filtered back projection）法等の解析学的画像再構成法や、ＭＬ−ＥＭ（maximum likelihood expectation maximization）法やＯＳ−ＥＭ（ordered subset expectation maximization）法等の逐次近似画像再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられれば良い。各画像再構成アルゴリズムには、投影データを対象とする各種の補正処理が組み込まれている。このように再構成部３３は、再構成補正部としても機能する。ＣＴ画像は、主記憶部４７に記憶される。
【００１５】
画像処理部３５は、ＣＴ画像データに各種の画像処理を施す。画像処理としては、３次元画像処理や画像補正処理等が挙げられる。３次元画像処理としては、例えば、ボリュームレンダリング、サーフェスレンダリング、画素値投影処理、ＭＰＲ（multi-planar reconstruction）等が挙げられる。画素値投影処理としては、典型的には、最大値投影法（ＭＩＰ：maximum intensity projection）が採用されるとよい。３次元画像処理によりＣＴ画像データから２次元の表示画像が発生される。画像補正処理は、ＣＴ画像データを対象とする各種の補正処理を含む。このように画像処理部３５は、画像補正部としても機能する。
【００１６】
補正パラメータ記憶部３７は、前処理部３１、再構成部３３、及び画像処理部３５による補正処理に関する補正パラメータを時系列に記憶する。補正パラメータは、生データ、投影データ、及びＣＴ画像データ等の実データに直接的に適用される補正値（補正強度）や、補正値の算出に用いられる計測値を含む。また、補正パラメータは、補正処理の反復回数を含んでも良い。補正パラメータは、補正処理の種類に応じて前処理部３１、再構成部３３、又は画像処理部３５により発生される。補正パラメータは、その発生時刻に関連付けて記憶される。
【００１７】
補正パラメータ解析部３９は、補正パラメータ記憶部３７に時系列に記憶された補正パラメータの統計値が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。統計値としては、補正パラメータの時間的変動を評価するための統計指標が適用される。
【００１８】
報知部４１は、補正パラメータ解析部３９により診断された、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の稼動状態を報知する。具体的には、報知部４１は、補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えると判定された場合、警告を発する。報知部４１は、例えば、表示部４３やスピーカ４５を介して異常がある旨を報告するための警告を発する。補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えないと判定された場合、報知部４１は、例えば、表示部４３やスピーカ４５を介して、その旨を報知する。
【００１９】
表示部４３は、補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えると判定された場合、報知部４１による指示に従って、警告文を表示機器に表示する。また、表示部４３は、補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えないと判定された場合、報知部４１による指示に従って、その旨を表示機器に表示する。表示機器としては、例えばＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。なお、表示部４３は、表示画像やスキャン計画画面等の通常のＣＴ検査において表示され得る種々の情報を表示することもできる。
【００２０】
スピーカ４５は、補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えると判定された場合、報知部４１による指示に従って、音声メッセージや警告音を発する。また、スピーカ４５は、補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えないと判定された場合、報知部４１による指示に従って、その旨の音声メッセージや報知音を発する。
【００２１】
操作部４７は、入力機器によるユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。
【００２２】
主記憶部４９は、種々の情報を記憶するメインメモリである。例えば、主記憶部４９は、投影データやＣＴ画像データ、表示画像のデータを記憶する。
【００２３】
スキャン制御部５１は、スキャン計画に従ってＣＴスキャンが実行されるように回転駆動部１９、高電圧発生部２１、及びデータ収集部２３を制御する。
【００２４】
システム制御部５３は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の中枢として機能する。システム制御部５３は、本実施形態に係る稼動状態診断プログラムを記憶部２３から読み出し、読み出したプログラムに従って各種構成要素を制御する。これにより、本実施形態に係る稼動状態診断処理が実行される。
【００２５】
以下、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の動作例について説明する。本実施形態に係る稼動状態診断処理は、補正パラメータの収集局面と補正パラメータの解析局面とに区分される。まずは、補正パラメータの収集局面について説明する。
【００２６】
図２は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置による補正パラメータの収集局面を説明するための図である。補正パラメータの収集局面は、ＣＴスキャン毎に自動的に実行される。
【００２７】
図２に示すように、ＣＴスキャンにおいて架台１０は、Ｘ線検出器の出力に応じたデジタルの生データを収集する。前処理部３１は、生データに前処理を施して投影データを発生する。この際、前処理部３１は、生データを対象とする補正処理を実行する。前処理部３１による補正処理としては、Ｘ線強度補正やオフセット補正等の通常のＸ線ＣＴにおいて生データに施される補正処理が挙げられる。
【００２８】
Ｘ線強度補正は、Ｘ線管１３から発生されるＸ線の強度の変動、すなわち、出力ムラによる生データへの影響を低減するために行われる。Ｘ線は、管電圧の時間的変動や管電流の時間的変動に起因して時間的に変動する。Ｘ線強度の時間的な変動は、ＣＴ画像データにアーチファクトを生じさせる。Ｘ線強度補正には、Ｘ線出力値などの補正パラメータが用いられる。Ｘ線出力値は、例えば、Ｘ線検出器１５とは別体のリファレンス検出器により検出される。リファレンス検出器は、Ｘ線管１３との間に物体が介在しない位置に設置され、Ｘ線管１３から発生され物体を透過していないＸ線を検出する。Ｘ線出力値は、ＣＴスキャン前、あるいは、ＣＴスキャン中においてリファレンス検出器により計測される。計測されたＸ線出力値は、計測時刻に関連付けて補正パラメータ記憶部３７に記憶される。前処理部３１は、リファレンス検出器により検出されたＸ線出力値を用いて生データを補正する。Ｘ線強度補正に係る補正パラメータは、リファレンス検出器によるＸ線出力値に限定されず、例えば、高電圧発生部２１により計測される管電圧値や管電流値であっても良い。
【００２９】
なお、Ｘ線強度補正に係る補正パラメータは、リファレンス検出器からのＸ線出力値や管電圧値、管電流値に限定されず、Ｘ線強度補正に利用される如何なるパラメータでも良い。
【００３０】
オフセット補正は、Ｘ線検出器１５に含まれる複数のＸ線検出素子間の入出力特性の変動、すなわち、出力ムラによる生データへの影響を低減するために行われる。同一製品規格であっても形状・材料等の不均一や周囲環境等の要因により、同一条件下においてもＸ線検出素子間の入出力特性が完全に同一となることはない。また、故障しているＸ線検出素子の入出力特性と正常なＸ線検出素子との入出力特性が異なる場合もある。Ｘ線検出素子間の入出力特性の変動は、ＣＴ画像データにアーチファクトを生じさせる。オフセット補正には、Ｘ線検出器１５の各Ｘ線検出素子からの出力値（以下、検出器出力値と呼ぶ）などの補正パラメータが用いられる。各Ｘ線検出素子からの検出器出力値は、典型的には、ＣＴスキャン前に計測される。検出器出力値は、Ｘ線検出素子番号と計測時刻とに関連付けて補正パラメータ記憶部３７に記憶される。前処理部３１は、複数のＸ線検出素子の検出器出力値に基づいて生データを補正する。例えば、前処理部３１は、複数のＸ線検出素子の検出器出力値に基づいて、同一条件下において各Ｘ線検出素子の検出器出力値を均一にするためのゲイン値をＸ線検出素子毎に決定する。決定されたゲイン値は、各Ｘ線検出素子の検出器出力値に適用される。このゲイン値が補正パラメータとして用いられても良い。この場合、ゲイン値は、Ｘ線検出素子番号と算出時刻とに関連付けて補正パラメータ記憶部３７に記憶される。
【００３１】
なお、オフセット補正に係る補正パラメータは、各Ｘ線検出素子からの検出器出力値やゲイン値に限定されず、オフセット補正に利用される如何なるパラメータでも良い。
【００３２】
また、前処理部３１による補正処理の具体例としてＸ線強度補正とオフセット補正とを挙げたが、前処理部３１による補正処理はこれに限定されない。例えば、前処理部３１による補正処理は、ビームハードニング補正や体動補正等であっても良く、補正パラメータは、ビームハードニング補正に関する補正パラメータや体動補正に関する補正パラメータであっても良い。
【００３３】
図２に示すように、再構成部３３は、投影データに再構成処理を施してＣＴ画像データを発生する。再構成処理には、投影データを対象とする補正処理が組み込まれている。再構成部３３による補正処理としては、例えば、リング補正やノイズ低減処理等が挙げられる。
【００３４】
リング補正は、リング形状のアーチファクトの原因となるデータ成分（以下、リング成分と呼ぶ）を低減するために行われる。リング補正に関する補正パラメータとしては、リング補正の処理強度または反復回数が用いられる。処理強度は、例えば、リング成分を低減するための関数の係数である。反復回数は、繰り返し行われるリング補正の実行回数である。処理強度または反復回数は、投影データに基づいて再構成部３３により調整されたり、ユーザにより操作部４７を介して調整されたりする。処理強度または反復回数は、計測時刻に関連付けて補正パラメータ記憶部３７に記憶される。
【００３５】
ノイズ低減処理は、ノイズ成分を低減するために行われる。ノイズ低減処理は、具体的には、投影データに含まれるノイズ成分を低減するための平滑化処理により実現される。ノイズ低減処理に係る補正パラメータとしては、平滑化強度が用いられる。処理強度は、計測時刻に関連付けて補正パラメータ記憶部３７に記憶される。
【００３６】
図２に示すように、画像処理部３５は、ＣＴ画像データに画像補正処理を施す。画像処理部により実行されるＣＴ画像データを対象とした画像補正処理としては、リング補正やノイズ低減処理等が挙げられる。画像処理部３５に行われるリング補正及びノイズ低減処理は、再構成部３３により行われるリング補正及びノイズ低減処理と同様に行われ、処理対象のみが異なる。すなわち、画像処理部３５によるリング補正及びノイズ低減処理は、ＣＴ画像データを対象とし、再構成部３３によるリング補正及びノイズ低減処理は、投影データを対象とする。換言すれば、画像処理部３５は、画像補正処理後のＣＴ画像データ（再構成画像）を発生する。
【００３７】
このように補正パラメータの収集局面において補正パラメータ記憶部３７は、前処理部３１、再構成部３３、及び画像処理部３５から種々の補正パラメータを収集し記憶する。補正パラメータは、計算あるいは計測される毎に発生時刻に関連付けて補正パラメータ記憶部３７に記憶される。このようにして補正パラメータ記憶部３７は、補正パラメータを時系列に記憶する。
【００３８】
以上で補正パラメータの収集局面に係る処理についての説明を終了する。
【００３９】
次に、補正パラメータの解析局面について説明する。
【００４０】
図３は、システム制御部５３の制御のもとに行われる補正パラメータの解析局面に係る処理の典型的な流れを示す図である。
【００４１】
図３に示すように、システム制御部５３は、補正パラメータの解析指示がなされることを待機している（ステップＳ１）。ユーザは、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の稼動状態を知りたい場合、操作部４７等を介して解析開始指示を入力する。補正パラメータの解析処理は、サービスマンに依らずとも、医師や技師等の医療従事者のみで実行可能である。従って、解析開始指示は、サービスマンによりなされても良いし、医療受持者によりなされても良い。
【００４２】
ユーザにより操作部４７を介して解析開始指示がなされたことを契機として（ステップＳ１：ＹＥＳ）、システム制御部５３は、補正パラメータ解析部３９に読み出し処理を行わせる（ステップＳ２）。ステップＳ２において補正パラメータ解析部３９は、補正パラメータ記憶部３７から解析対象の時系列の補正パラメータを読み出す。解析対象の補正パラメータの種類は、操作部４７等により任意に選択可能である。解析対象の補正パラメータの種類は、一種類でも良いし、複数種類でも良い。
【００４３】
ステップＳ２が行われるとシステム制御部５３は、補正パラメータ解析部３９に算出処理を行わせる（ステップＳ３）。ステップＳ３において補正パラメータ解析部３９は、読み出された時系列の補正パラメータに基づいて統計値を算出する。統計値は、時系列の補正パラメータの動態統計を評価するためのものである。典型的には、１種類の補正パラメータに基づいて一つの統計値が算出される。統計値としては、例えば、平均値、平均値の変化量、標準偏差、標準偏差の変化量、分散、分散の変化量、標準分布、標準分布の変化量、例外ポイント数、例外ポイント数の変化量等が挙げられる。なお、複数種類の補正パラメータに基づいて一つの統計値が算出されても良い。
【００４４】
ステップＳ３が行われるとシステム制御部５３は、補正パラメータ解析部３９に判定処理を行わせる（ステップＳ４）。ステップＳ４において補正パラメータ解析部３９は、ステップＳ３において算出された統計値が閾値を超えるか否かを判定する。閾値は、補正パラメータの種類と統計値の種類との組合せに応じて予め設定されている。また、閾値は、正常時に関する過去の補正パラメータに基づいて算出されても良いし、ユーザにより操作部４７を介して任意の値に設定されても良い。補正パラメータの種類と統計値の種類とに応じて、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置内の劣化している部品を特定することも可能である。
【００４５】
ここで、図４を参照しながら、ステップＳ３における統計値の算出処理とステップＳ４における判定処理とを、リング補正の反復回数を補正パラメータの具体例に挙げて説明する。図４は、補正パラメータがプロットされたグラフを示す図である。図４のグラフの縦軸が補正パラメータ（リング補正の反復回数）に規定され、横軸が時刻に規定されている。図４の黒点は補正パラメータのサンプリング点、クロスポイントは補正パラメータの例外サンプリング点、実線がフィッティング曲線ＦＣ、点線が標準分布線ＣＬ１、標準分布線ＣＬ２である。
【００４６】
ステップＳ３において補正パラメータ解析部３９は、読み出された時系列の補正パラメータを、図４のグラフにプロットする。補正パラメータ解析部３９は、時系列の補正パラメータのサンプリング点に基づいてフィッティング曲線ＦＣ、標準分布線ＣＬ１、及び標準分布線ＣＬ２を算出する。フィッティング曲線は、各時刻における補正パラメータの移動平均値の時間変化曲線である。標準分布線ＣＬ１は、フィッティング曲線ＦＣから標準偏差だけ＋側にシフトされた曲線であり、標準分布線ＣＬ２は、フィッティング曲線ＦＣから標準偏差だけ−側にシフトされた曲線である。補正パラメータ解析部３９は、サンプリング点から標準分布線ＣＬ１と標準分布線ＣＬ２との外側に分布するサンプリング点を例外ポイントとして計数する。標準分布の広がり度合により、Ｘ線管１３の安定度を測ることができる。標準分布の広がり度合は、各時刻における標準分布線ＣＬ１と標準分布線ＣＬ２との差分に基づいて算出される。標準分布が閾値を超えている場合、Ｘ線管１３の条件の変動が推測される。平均値の変化量、すなわち、フィッティングの湾曲度により、Ｘ線検出素子の変動を測ることができる。フィッティングの湾曲度は、各時刻の平均値の時間微分に基づいて算出される。平均値の変化量が閾値を超えている場合、Ｘ線検出素子の変動が推測される。例外ポイントは、例外ポイント数の変化量により、Ｘ線管冷却装置やＸ線検出器ヒータ装置等の環境保持装置の状況が推測される。例外ポイント数の変化量が閾値を超えている場合、環境保持装置の変動が推測される。
【００４７】
ステップＳ４において統計値が閾値を超えていると判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、システム制御部５３は、報知部４１に警告報知処理を行わせる（ステップＳ５）。報知部４１は、表示部４３やスピーカ４５を介して、統計値が閾値を超えている旨を警告する。例えば、報知部４１は、表示部４３に「装置を点検して下さい」等の警告文を表示させたり、スピーカ４５に「装置を点検して下さい」等の音声や発せさせたり警告音を発せさせたりする。また、補正パラメータの種類と統計値の種類との組合せに応じて、劣化している部品を特定できる場合、報知部４１は、その部品を点検する旨を表示部４３やスピーカ４５を介して報知しても良い。
【００４８】
ステップＳ４において統計値が閾値を超えていないと判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）、システム制御部５３は、報知部４１に安全報知処理を行わせる（ステップＳ６）。報知部４１は、表示部４３やスピーカ４５を介して、統計値が閾値を超えていない旨を警告する。例えば、報知部４１は、表示部４３に「装置状態は良好です」等の文章を表示させたり、スピーカ４５に「装置状態は良好です」等の音声や発せさせたり良好である旨の音を発せさせたりする。
【００４９】
以上により補正パラメータの解析局面に係る処理の説明を終了する。
【００５０】
上記の説明の通り、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、補正部（前処理部３１、再構成部３３、画像処理部３５）、補正パラメータ記憶部３７、補正パラメータ解析部３９、及び報知部４１を含んでいる。補正部は、Ｘ線検出器１５からの電気信号に基づく出力データに対して補正を施す。補正パラメータ記憶部３７、補正部による補正に関する補正パラメータを時系列に記憶する。補正パラメータ解析部３９は、補正パラメータ記憶部３７において時系列に記憶された補正パラメータの統計値が閾値を超えるか否かを判定する。報知部４１は、統計値が閾値を超えた場合、警告を発する。
【００５１】
補正パラメータの算出・計測機能は、通常のＣＴスキャンアルゴリズムに組み込まれている。従って、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に何等の改変を加えることなく、通常のＣＴスキャン時において補正パラメータを補正パラメータ記憶部３７に蓄積することができる。補正パラメータは、各部品のＣＴスキャン毎の状態に敏感に反映する。従って補正パラメータ解析部３９は、補正パラメータ記憶部３７に蓄積された時系列の補正パラメータに動態統計解析を施すことにより、故障や劣化により装置が使用できなくなる前に、故障や劣化の予兆をユーザに報知することができる。故障や劣化の予兆を確認したユーザは、装置が使用できなくなる前に、点検時期を検討したり、点検時のＣＴ値補正パラメータの調整や交換パーツを準備したりすることができる。
【００５２】
また、本実施形態に係る補正パラメータの解析処理は、難しい操作や専門的知識を要しないので、サービスマンに依らずとも、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置が設置されている施設の医療従事者により実施することができる。解析処理は、予め補正パラメータ記憶部３７に蓄積された補正パラメータを統計解析するので、新たにＣＴスキャンを実行する必要がない。そのためユーザは、時間的・労力的に負担無く補正パラメータの解析処理を実行することができる。
【００５３】
かくして本実施形態によれば、任意の時点に装置の稼動状態を把握可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することが可能となる。
【００５４】
（変形例）
上記のＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成は一例であり上記の構成のみに限定されない。例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に含まれる構成要素の一部が他の情報処理装置に搭載されても良い。以下、変形例に係る情報処理装置について説明する。なお以下の説明において、上記実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００５５】
図５は、変形例に係る情報処理装置２００の構成を示す図である。図５に示すように、情報処理装置２００とＸ線コンピュータ断層撮影装置１００とはネットワークを介して通信可能に接続されている。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００は、架台１０とコンソール３０とを有している。コンソール３０には、補正パラメータの解析等に係る構成要素以外の構成要素が含まれている。具体的には、変形例に係るコンソール３０は、前処理部３１、再構成部３３、画像処理部３５、報知部４１、表示部４３、スピーカ４５、操作部４７、主記憶部４９、スキャン制御部５１、及びシステム制御部５３を有している。
【００５６】
情報処理装置２００は、制御部６１を中枢として、補正パラメータ記憶部３７、補正パラメータ解析部３９、通信部６３、操作部６５、及び表示部６７を有している。
【００５７】
通信部６３は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置とネットワークを介して情報通信を行う。表示部６５は、表示機器に情報を表示する。操作部６５は、入力機器によるユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。
【００５８】
上記の構成により通信部６３は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００において再構成画像発生処理に係る一連の補正処理に用いられた補正パラメータを受信する。ここで、再構成画像発生処理は、生データに対する前処理から、画像再構成処理を経て、再構成画像に対する画像処理までに実行される各種処理を含む。受信された補正パラメータは、補正パラメータ記憶部３７に時系列に記憶される。補正パラメータ解析部３９は、上記の通り、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００からの補正パラメータの時間的変動に基づいて異常の発生の有無を判定する。通信部６３は、補正パラメータ解析部３９による判定結果を示す信号を、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００に送信する。具体的には、補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えないと判定された場合、正常信号を送信し、補正パラメータ解析部３９により統計値が閾値を超えると判定された場合、異常信号を送信する。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００の報知部４１は、補正パラメータ解析部３９による判定結果を報知する。具体的には、報知部４１は、情報処理装置２００から正常信号が送信された場合、異常が無い旨を報知し、異常信号が送信された場合、異常が有る旨を報知する。
【００５９】
なおＸ線コンピュータ断層撮影装置１００は補正パラメータを発生する毎に当該補正パラメータを情報処理装置２００に送信しても良い。この場合、補正パラメータ記憶部３７は、比較的容量の多いＨＤＤ等に、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００からの補正パラメータを記憶する。また、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００は、情報処理装置２００からの要求信号に応答して当該要求信号に応じた補正パラメータを情報処理装置２００に送信しても良い。この場合、補正パラメータ記憶部３７は、比較的容量の少ないメモリ等に、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１００からの補正パラメータを記憶すれば良い。
【００６０】
かくして変形例によれば、任意の時点に装置の稼動状態を把握可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することが可能となる。
【００６１】
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ものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０…架台、１１…回転フレーム、１３…Ｘ線管、１５…Ｘ線検出器、１７…天板、１９…回転駆動部、２１…高電圧発生部、２３…データ収集部、３０…コンソール、３１…前処理部、３３…再構成部、３５…画像処理部、３７…補正パラメータ記憶部、３９…補正パラメータ解析部、４１…報知部、４３…表示部、４５…スピーカ、４７…操作部、４９…主記憶部、５１…スキャン制御部、５３…システム制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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