(57)【要約】【課題】スキャン位置と時間の一体的把握が容易なユーザーインターフェースを有するＸ線ＣＴ装置を実現する。【解決手段】被検体をＸ線でスキャンし、得られたデータに基づいて断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置は、２つの座標軸の一方と他方がそれぞれ距離軸と時間軸である２次元座標空間を表示するユーザーインターフェースを通じて、スキャン位置と時間の関係を表わすチャートによるスキャン計画作成を可能にする。前記チャートは線図を含む。前記チャートはブロック図を含む。前記時間はスキャンのディレイを含む。【選択図】図６
2008142388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体をＸ線でスキャンし、得られたデータに基づいて断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置であって、
２つの座標軸の一方と他方がそれぞれ距離軸と時間軸である２次元座標空間を表示し、スキャン位置と時間の関係を表わすチャートによるスキャン計画作成を可能にするユーザーインターフェース
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記チャートは線図を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記チャートはブロック図を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記時間はスキャンのディレイを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記ディレイはプレパレーション・ディレイである
ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記ディレイはインターグループ・ディレイである
ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記ディレイはインタースキャン・ディレイである
ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ(Computed Tomography)装置に関し、特にスキャン計画支援用のユーザーインターフェースを有するＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体をＸ線でスキャンし、得られたデータ(data)に基づいて断層像を再構成する。Ｘ線ＣＴ装置は、ユーザー(user)によるインタラクティブ(interactive)な操作を可能にするためのユーザーインターフェースを有する。
【０００３】
ユーザーインターフェースは、スキャン計画作成にも用いられる。スキャン計画作成の一環として、ユーザーインターフェースに被検体の透視像を表示させ、この透視像上でスキャン位置を設定することが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３６４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スキャン計画時には、位置に加えて時間も計画される。時間計画には、表形式のユーザーインターフェースが用いられる。このユーザーインターフェースは位置計画用のインターフェースとは別形式なので、スキャン位置との関係を一体的に把握することが困難である。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、スキャン位置と時間の一体的把握が容易なユーザーインターフェースを有するＸ線ＣＴ装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するための発明は、被検体をＸ線でスキャンし、得られたデータに基づいて断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置であって、２つの座標軸の一方と他方がそれぞれ距離軸と時間軸である２次元座標空間を表示し、スキャン位置と時間の関係を表わすチャートによるスキャン計画作成を可能にするユーザーインターフェースを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００７】
前記チャートは線図を含むことが、スキャン位置と時間の一体的把握が容易な点で好ましい。前記チャートはブロック図を含むことが、スキャン位置と時間の一体的把握が容易な点で好ましい。前記時間はスキャンのディレイを含むことが、ディレイのあるスキャンを計画する点で好ましい。
【０００８】
前記ディレイはプレパレーション・ディレイであることが、プレパレーション・ディレイのあるスキャンを計画する点で好ましい。前記ディレイはインターグループ・ディレイであることが、インターグループ・ディレイのあるスキャンを計画する点で好ましい。前記ディレイはインタースキャン・ディレイであることが、インタースキャン・ディレイのあるスキャンを計画する点で好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、２つの座標軸の一方と他方がそれぞれ距離軸と時間軸である２次元座標空間を表示するユーザーインターフェースを通じて、スキャン位置と時間の関係を表わすチャートによるスキャン計画作成を可能にするので、スキャン位置と時間の一体的把握が容易なユーザーインターフェースを有するＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置の模式的構成を示す。本装置は本発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、Ｘ線ＣＴ装置に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１１】
本装置は、ガントリ(gantry)１００、テーブル(table)２００およびオペレータコンソール(operator console)３００を有する。ガントリ１００は、テーブル２００によって搬入される被検体１０を、Ｘ線照射・検出装置１１０でスキャンして複数ビュー(view)の透過Ｘ線信号（スキャンデータ）を収集し、オペレータコンソール３００に入力する。オペレータコンソール３００は、ガントリ１００から入力されたスキャンデータに基づいて画像再構成を行い、再構成した画像をディスプレイ(display)３０２に表示する。
【００１２】
オペレータコンソール３００は、また、ユーザーによる本装置のインタラクティブな操作を可能にするためのユーザーインターフェースをディスプレイ３０２に表示する。ユーザーインターフェースには後述のスキャン計画支援用のユーザーインターフェースが含まれる。なお、ユーザーインターフェース表示用のディスプレイは再構成画像表示用のディスプレイとは別にしてもよい。
【００１３】
オペレータコンソール３００は、また、ガントリ１００とテーブル２００の動作を制御する。オペレータコンソール３００による制御の下で、ガントリ１００は所定のスキャン条件でスキャンを行い、テーブル２００は所定の部位がスキャンされるように、被検体１０の位置決めを行う。位置決めは、内蔵する位置調節機構により、天板２０２の高さおよび天板上のクレードル(cradle)２０４の水平移動距離を調節することによって行われる。
【００１４】
クレードル２０４を停止させた状態でスキャンすることにより、アキシャルスキャン(axial scan)を行うことができる。クレードル２０４を停止させた状態で複数回のスキャンを連続的に行うことにより、シネスキャン(cine scan)を行うことができる。
【００１５】
クレードル２０４を連続的に移動させながら複数回のスキャンを連続的に行うことにより、ヘリカルスキャン(helical scan)を行うことができる。クレードル２０４を間欠的に移動させながら停止位置ごとにスキャンすることによりクラスタスキャン(cluster scan)を行うことができる。
【００１６】
天板２０２の高さ調節は、支柱２０６をベース(base)２０８への取付部を中心としてスイング(swing)させることによって行われる。支柱２０６のスイングによって、天板２０２は垂直方向および水平方向に変位する。クレードル２０４は天板２０２上で水平方向に移動して天板２０２の水平方向の変位を相殺する。スキャン条件によっては、ガントリ１００をチルト(tilt)させた状態でスキャンが行われる。ガントリ１００のチルトは、内蔵のチルト機構によって行われる。
【００１７】
なお、テーブル２００は、図２に示すように、天板２０２がベース２０８に対して垂直に昇降する方式のものであってよい。天板２０２の昇降は内蔵の昇降機構によって行われる。このテーブル２００においては、昇降に伴う天板２０２の水平移動は生じない。
【００１８】
図３に、Ｘ線照射・検出装置１１０の構成を模式的に示す。Ｘ線照射・検出装置１１０は、Ｘ線管１３０の焦点１３２から放射されたＸ線１３４をＸ線検出器１５０で検出するようになっている。
【００１９】
Ｘ線１３４は、図示しないコリメータ(collimator)で成形されて左右対称なコーンビーム(cone beam)またはファンビーム(fan beam)のＸ線となっている。Ｘ線検出器１５０は、Ｘ線の広がりに対応して２次元的に広がるＸ線入射面１５２を有する。Ｘ線入射面１５２は円筒の一部を構成するように湾曲している。円筒の中心軸は焦点１３２を通る。
【００２０】
Ｘ線照射・検出装置１１０は、撮影中心すなわちアイソセンタ(isocenter)Ｏを通る中心軸の周りを回転する。中心軸は、Ｘ線検出器１５０が形成する部分円筒の中心軸に平行である。
【００２１】
回転の中心軸の方向をｚ方向とし、アイソセンタＯと焦点１３２を結ぶ方向をｙ方向とし、ｚ方向およびｙ方向に垂直な方向をｘ方向とする。これらｘ，ｙ，ｚ方向の３軸はｚ軸を中心軸とする回転座標系の３軸となる。
【００２２】
図４に、Ｘ線検出器１５０のＸ線入射面１５２の平面図を模式的に示す。Ｘ線入射面１５２は検出セル(cell)１５４がｘ方向とｚ方向に２次元的に配置されたものとなっている。すなわち、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の２次元アレイ(array)となっている。なお、ファンビームＸ線を用いる場合は、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の１次元アレイとしてよい。
【００２３】
個々の検出セル１５４はＸ線検出器１５０の検出チャンネル(channel)を構成する。これによって、Ｘ線検出器１５０は多チャンネルＸ線検出器となる。検出セル１５４は、例えばシンチレータ(scintillator)とフォトダイオード(photo diode)の組合せによって構成される。
【００２４】
スキャン計画作成について説明する。スキャン計画作成には、ディスプレイ３０２に表示されるユーザーインターフェースが使用される。以下、スキャン計画作成を単にスキャン計画ともいう。
【００２５】
図５に、スキャン計画時に使用するユーザーインターフェースの一例を示す。図５に示すように、ユーザーインターフェースは、２次元座標空間を表わす画像となっている。２次元座標空間の２つの座標軸は、一方が距離軸ｚであり他方が時間軸ｔである。両軸は目盛を有する。距離は体軸方向の距離である。距離軸ｚの座標原点は予め定められた基準位置である。時間軸ｔの座標原点は予め定められた基準時刻である。
【００２６】
スキャン計画は、このユーザーインターフェース上に、例えば図６に示すような線図を描くことによって行われる。線図は、垂直線分と斜め線分のつなぎ合わせで構成される。線図の描画は、オペレータコンソールに備わるポインティングデバイス(pointing device)等を用いて行われる。線図は、本発明におけるチャート(chart)の一例である。なお、図６では座標軸の目盛が省略されている。以下同様である。
【００２７】
図６では、２つの線図により、２グループ(group)のスキャンについて、スキャンの位置と時間がそれぞれ表わされている。各線図において、垂直線分はアキシャルスキャンを表わす。また、その長さがスキャン時間を表わし、距離軸上の位置がスキャン位置を表わす。斜め線分はスキャン位置の変更を表わす。
【００２８】
第１グループのスキャンについては、距離ｚ１の位置における時刻ｔ１からｔ２にかけてのアキシャルスキャンと、距離ｚ２の位置における時刻ｔ３からｔ４にかけてのアキシャルスキャンと、距離ｚ３の位置における時刻ｔ５からｔ６にかけてのアキシャルスキャンが計画されている。これら一連のアキシャルスキャンはクラスタスキャンを構成する。なお、各アキシャルスキャンはシネスキャンであって良い。
【００２９】
第２グループのスキャンについては、距離ｚ４の位置における時刻ｔ７からｔ８にかけてのアキシャルスキャンと、距離ｚ５の位置における時刻ｔ９からｔ１０にかけてのアキシャルスキャンと、距離ｚ６の位置における時刻ｔ１１からｔ１２にかけてのアキシャルスキャンが計画されている。これら一連のアキシャルスキャンはクラスタスキャンを構成する。なお、各アキシャルスキャンはシネスキャンであって良い。
【００３０】
時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間間隔は、第１グループのスキャンのプレパレーション・ディレイ(preparation delay)を表わす。時刻ｔ６から時刻ｔ７までの時間間隔は、第２グループのスキャンのインターグループ・ディレイ(inter group delay)を表わす。各グループにおける１つのスキャンの終了から次のスキャンの開始までの時間間隔は、インタースキャン・ディレイ(inter scan delay)を表わす。
【００３１】
このように、線図は、スキャン位置、スキャン時間、プレパレーション・ディレイ、インターグループ・ディレイ、インタースキャン・ディレイの関係をビジュアル(visual)に表現しているので、ユーザーにとってスキャンの位置と時間を一体的に把握することが極めて容易である。
【００３２】
また、スキャン計画は、所望のスキャン位置、スキャン時間、プレパレーション・ディレイ、インターグループ・ディレイ、インタースキャン・ディレイ等に合わせて線図を描くことで完成するので、スキャン計画も極めて容易に作成することができる。
【００３３】
図７に、ヘリカルスキャンについてのスキャン計画の一例を示す。図７に示すように、第１グループのスキャンは、２つの座標（ｚ１,ｔ１），（ｚ３,ｔ６）を結ぶ直線によリ、距離ｚ１からｚ３までの連続スキャンを、時刻ｔ１からｔ６にかけて行うものとして計画され、第２グループのスキャンは、２つの座標（ｚ４,ｔ７），（ｚ６,ｔ１２）を結ぶ直線によリ、距離ｚ４からｚ６までの連続スキャンを、時刻ｔ７からｔ１２にかけて行うものとして計画される。
【００３４】
時刻ｔ０からｔ１までの時間間隔はプレパレーション・ディレイであり、時刻ｔ６からｔ７までの時間間隔はインターグループ・ディレイないしインタースキャン・ディレイである。
【００３５】
図８に、ヘリカルスキャンについてのスキャン計画の他の例を示す。図８に示すように、第１グループのスキャンは、４つの座標（ｚ１,ｔ１），（ｚ１,ｔ６），（ｚ３,ｔ６），（ｚ３,ｔ１）を頂点とする長方形のブロック(block)図により、距離ｚ１からｚ３までの連続スキャンを、時刻ｔ１からｔ６にかけて行うものとして計画され、第２グループのスキャンは、４つの座標（ｚ４,ｔ７），（ｚ４,ｔ１２），（ｚ６,ｔ１２），（ｚ６,ｔ７）を頂点とする長方形のブロック図により、距離ｚ４からｚ６までの連続スキャンを、時刻ｔ７からｔ１２にかけて行うものとして計画される。ブロック図を用いることにより、スキャンのグループ性をより明確にすることができる。ブロック図は、本発明におけるチャートの一例である。
【００３６】
図９に、ヘリカルスキャンについてのスキャン計画の他の例を示す。図９に示すように、ヘリカルスキャンは、３つの座標（ｚ１,ｔ１），（ｚ４,ｔ６），（ｚ６,ｔ１２）を順に結ぶ直線によリ、距離ｚ１からｚ４までの連続スキャンを、時刻ｔ１からｔ６にかけて行い、距離ｚ４からｚ６までの連続スキャンを、時刻ｔ６からｔ１２にかけて行うものとして計画される。距離ｚ１からｚ４までのスキャンと距離ｚ４からｚ６までのスキャンは、スキャンスピード(scan speed)が異なる。このことが２つの直線の傾斜の相違で示される。
【００３７】
同じスキャン計画をブロック図で行った例を図１０に示す。図１０に示すように、途中でスピードが変化するヘリカルスキャンが、２つの長方形のブロック図によって計画される。２つのブロック図は１つの頂点を共有する。長方形の非相似性でスキャンスピードの相違が示される。
【００３８】
図１１に、線図によるスキャン計画の他の例を示す。線図は、４つの座標（ｚ１,ｔ１），（ｚ６,ｔ５），（ｚ１,ｔ８），（ｚ６,ｔ１２）を順に結ぶサインカーブ(sine curve)状の曲線として描かれる。これによって、距離ｚ１からｚ６までの範囲を時刻ｔ１からｔ１２にかけて１．５往復するヘリカルスキャンが計画される。同一の範囲を往復するヘリカルスキャンはシャトルスキャン(shuttle scan)とも呼ばれる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図３】Ｘ線照射・検出装置の構成を示す図である。
【図４】Ｘ線検出器のＸ線入射面の構成を示す図である。
【図５】スキャン計画時に使用するユーザーインターフェースの一例を示す図である。
【図６】スキャン計画の一例を示す図である。
【図７】スキャン計画の一例を示す図である。
【図８】スキャン計画の一例を示す図である。
【図９】スキャン計画の一例を示す図である。
【図１０】スキャン計画の一例を示す図である。
【図１１】スキャン計画の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０ ： 被検体
１００ ： ガントリ
１１０ ： Ｘ線照射・検出装置
１３０ ： Ｘ線管
１３２ ： 焦点
１３４ ： Ｘ線
１５０ ： Ｘ線検出器
１５２ ： Ｘ線入射面
１５４ ： 検出セル
２００ ： テーブル
２０２ ： 天板
２０４ ： クレードル
２０６ ： 支柱
２０８ ： ベース
３００ ： オペレータコンソール
３０２ ： ディスプレイ
【図１】
2008142388.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008142388.tif 000008
【図７】
2008142388.tif 000009
【図８】
2008142388.tif 000010
【図９】
2008142388.tif 000011
【図１０】
2008142388.tif 000012
【図１１】
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