(57)【要約】【課題】  造影検査時に回転円盤の回転を適切に制御可能なX線CT装置を提供する。【解決手段】  本発明は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器を搭載し、前記被検体の周囲を回転する回転円盤とを備えるX線CT装置であって、造影剤または生理食塩水を被検体に注入する造影剤注入装置の状態を監視する監視部と、前記造影剤注入装置の状態に応じて前記回転円盤の回転を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】          図3
2016016192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を搭載し、前記被検体の周囲を回転する回転円盤とを備えるＸ線ＣＴ装置であって、
造影剤または生理食塩水を被検体に注入する造影剤注入装置の状態を監視する監視部と、
前記造影剤注入装置の状態に応じて前記回転円盤の回転を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記制御部は、前記造影剤注入装置が造影剤または生理食塩水の注入準備を完了した状態のときに前記回転円盤の回転を開始させることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記造影剤注入装置の注入準備が完了していない状態のときに、注入準備が完了するまでの時間に基づいて待ち時間を算出する待ち時間算出部を更に備え、
前記制御部は、前記待ち時間が経過すると前記回転円盤の回転を開始させることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記監視部が監視して取得した前記造影剤注入装置の状態の情報を表示する表示部を更に備えることを特徴とする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)装置に係り、造影検査時に回転円盤を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
X線CT装置は、被検体の周囲からX線を照射することにより取得した様々な角度からの投影データに基づいて断層画像を再構成し、断層画像を表示する装置である。様々な角度からの投影データは、被検体にX線を照射するX線源と被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを搭載した回転円盤を被検体の周囲で回転させながらX線の照射と検出をすることにより取得される。X線CT装置で表示される画像は、被検体の中の臓器の形状を描写するものであり、画像診断に使用される。
【０００３】
X線CT装置を使用する医療施設にとって、検査のスループットの向上は施設を経営する上で重要なことである。検査のスループットの向上には本スキャンに要する時間の短縮とともに、本スキャン以外に要する時間である本スキャンの準備時間を短縮することも効果的である。例えば、特許文献1には、本スキャン開始のための待ち時間を短縮するために、スキャノグラム撮影終了直後に回転円盤の回転を開始させ、回転円盤が所望の回転速度に達するまでの待ち時間を、スキャン条件を設定する時間にあてることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2010-124924号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、検査方法によってはスキャノグラム撮影直後に回転円盤の回転を開始させることが適切とは限らない。例えば、造影CT検査では診断に適した断層画像を取得するために、被検体に造影剤を注入しながら本スキャンを行うので、造影剤の注入準備が整っていないとき、特に注入準備に時間を要する場合に回転円盤を回転させることは回転円盤の回転軸受けを不必要に摩耗させることになる。
【０００６】
そこで本発明の目的は、造影検査時に回転円盤の回転を適切に制御可能なX線CT装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、造影剤を被検体に注入する装置である造影剤注入装置の状態を監視し、造影剤注入装置の状態に応じて回転円盤の回転を開始させたり停止させたりすることを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本発明は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器を搭載し、前記被検体の周囲を回転する回転円盤とを備えるX線CT装置であって、造影剤を被検体に注入する造影剤注入装置の状態を監視する監視部と、前記造影剤注入装置の状態に応じて前記回転円盤の回転を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、造影検査時に回転円盤の回転を適切に制御可能なX線CT装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のX線CT装置の全体構成を示す図
【図２】第一の実施形態の要部を示す図
【図３】第一の実施形態の処理の流れを示す図
【図４】第二の実施形態の要部を示す図
【図５】第二の実施形態の処理の流れを示す図
【図６】状態コードの一例を示す図
【図７】画面表示の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に従って本発明に係るX線CT装置の好ましい実施形態について説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
[第一の実施形態]
図1はX線CT装置の全体構成を示すブロック図である。図1に示すようにX線CT装置1は、スキャンガントリ部100と操作ユニット120を備える。また、X線CT装置1には造影剤注入装置2が接続される。
【００１３】
スキャンガントリ部100は、X線管装置101と、回転円盤102と、コリメータ103と、X線検出器106と、データ収集装置107と、寝台装置105と、ガントリ制御装置108と、寝台制御装置109と、X線制御装置110を備えている。
【００１４】
X線管装置101は寝台装置105上に載置された被検体にX線を照射するX線源である。コリメータ103はX線管装置101から照射されるX線の放射範囲を制限する装置である。回転円盤102は、寝台装置105上に載置された被検体が入る開口部104を備えるとともに、X線管装置101とX線検出器106を搭載し、被検体の周囲を回転するものである。
【００１５】
X線検出器106は、X線管装置101と対向配置され被検体を透過したX線を検出することにより透過X線の空間的な分布を計測する装置であり、多数の検出素子を回転円盤102の回転方向に1次元に配列したもの、あるいは多数の検出素子を回転円盤102の回転方向と回転軸方向との2次元に配列したものである。
【００１６】
データ収集装置107は、X線検出器106で検出されたX線量をデジタルデータとして収集する装置である。ガントリ制御装置108は回転円盤102の回転及び傾斜を制御する装置である。寝台制御装置109は、寝台装置105の上下前後左右動を制御する装置である。なお、上下前後左右の各方向は、図1中に示した方向であり、以降の説明ではそれぞれをY方向、Z方向、X方向とも呼ぶ。X線制御装置110はX線管装置101に入力される電力を制御する装置である。
【００１７】
操作ユニット120は、入力装置121と、画像処理装置122と、表示装置125と、記憶装置123と、システム制御装置124を備えている。入力装置121は、被検体氏名、検査日時、撮影条件等を入力するための装置であり、具体的にはキーボードやポインティングデバイス、タッチパネル等である。
【００１８】
画像処理装置122は、データ収集装置107から送出される計測データを演算処理してCT画像の再構成を行う装置である。表示装置125は、画像処理装置122で作成されたCT画像等を表示する装置であり、具体的にはCRT(Cathode-Ray Tube)や液晶ディスプレイ等である。
【００１９】
記憶装置123は、データ収集装置107で収集したデータ及び画像処理装置122で作成されたCT画像の画像データ等を記憶する装置であり、具体的にはHDD(Hard Disk Drive)等である。システム制御装置124は、これらの装置及びガントリ制御装置108と寝台制御装置109とX線制御装置110を制御する装置である。またシステム制御装置124は、後述する処理の流れを実行しても良い。
【００２０】
入力装置121から入力された撮影条件、特にX線管電圧やX線管電流等に基づきX線制御装置110がX線管装置101に入力される電力を制御することにより、X線管装置101は撮影条件に応じたX線を被検体に照射する。X線検出器106は、X線管装置101から照射され被検体を透過したX線を多数のX線検出素子で検出し、透過X線の分布を計測する。回転円盤102はガントリ制御装置108により制御され、入力装置121から入力された撮影条件、特に回転速度等に基づいて回転する。寝台装置105は寝台制御装置109によって制御され、入力装置121から入力された撮影条件、特にらせんピッチ等に基づいて動作する。
【００２１】
X線管装置101からのX線照射とX線検出器106による透過X線分布の計測が回転円盤102の回転とともに繰り返されることにより、様々な角度からの投影データが取得される。投影データは、各角度を表すビュー(View)と、X線検出器106の検出素子番号であるチャネル(ch)番号及び列番号と対応付けられる。取得された様々な角度からの投影データは画像処理装置122に送信される。画像処理装置122は送信された様々な角度からの投影データを逆投影処理することによりCT画像を再構成する。再構成して得られたCT画像は表示装置125に表示される。
【００２２】
造影剤注入装置2は、被検体に造影剤又は生理食塩水を注入する装置であり、造影CT検査のときに使用される。造影剤注入装置2には、造影剤や生理食塩水を充填するためのシリンダーと、シリンダー内の液体を押し出すピストンとからなる注入器が備えられる。造影剤注入装置2には、さらに造影剤や生理食塩水の注入量や注入速度(注入圧)等の注入条件を設定するための条件設定部と、注入条件に従ってピストンを動作させるヘッド部が備えられる。ヘッド部は空気圧や油圧、モータ等の動力を用いてピストンを動作させる。
【００２３】
シリンダーに造影剤や生理食塩水が充填され、条件設定部による注入条件の設定が完了すると、造影剤注入装置2は注入準備が完了した状態となる。すなわち、注入開始の指示信号を受信しだい、造影剤または生理食塩水の注入を開始できる状態である。また、注入準備が完了した状態において、注入条件の設定変更が必要になる等により、中断信号を受信すると注入準備中の状態となる。なお、何らかの原因で造影剤注入装置2に異常をきたした場合は異常状態となる。
【００２４】
図2を用いて、本実施形態の要部について説明する。なおこれらの要部は専用のハードウェアで構成しても良いし、システム制御装置124上で動作するソフトウェアで構成しても良い。ここではソフトウェアで構成した場合について説明する。
【００２５】
本実施形態では、造影剤注入装置2の状態を監視する監視部20が備えられる。監視部20は、造影剤注入装置2の状態を監視するとともに、造影剤注入装置2の状態に応じてガントリ制御装置108へ制御信号を出力する。すなわち、造影剤注入装置2の注入準備を完了した状態か否かに応じて、回転円盤102の回転開始を指示する信号を出力するか否かを判定する。
【００２６】
図3を用いて、本実施形態における処理の流れについて説明する。
【００２７】
(ステップ301)
システム制御装置124は、スキャン条件の設定が完了したか否かを判定する。スキャン条件の設定が完了すればステップ302に進み、完了していなければ本ステップを繰り返す。スキャン条件の設定には、被検体に関する情報の入力、撮影プロトコルの選択、造影剤注入装置2における注入条件の設定等が含まれる。
【００２８】
(ステップ302)
監視部20は、造影剤注入装置2の状態情報を取得し、取得した状態情報に基づいて造影剤注入装置2が注入準備を完了した状態であるか否かを判定する。注入準備が完了した状態であればステップ303へ進み、注入準備が完了していない状態であれば本ステップを繰り返す。注入準備が完了していない状態である場合、注入準備中の状態であるか、あるいは異常状態であるか、といった情報を取得しても良い。
【００２９】
(ステップ303)
監視部20は、回転円盤102の回転開始を指示する信号をガントリ制御部108に出力し、回転円盤102の回転を開始させる。ガントリ制御部108は回転円盤102の回転速度を計測し、回転円盤102が所望の回転速度に達するとシステム制御装置124に本スキャンの準備ができたことを通知する。なお、回転円盤102が回転開始した後で、注入条件の設定変更が必要になる等により、注入準備中の状態に遷移した場合には、監視部20からの指示により直ちに回転停止させても良い。
【００３０】
(ステップ304)
システム制御装置124は、本スキャンの準備ができたことを操作者に通知するために、例えば表示装置125に表示する。本スキャンの準備ができた状態でX線CT装置1に本スキャン開始が指示されると本スキャンが実行される。
【００３１】
以上の処理の流れをX線CT装置1が実行するにより、造影検査時に回転円盤102の回転を適切に制御可能となる。そして、回転円盤102の回転が適切なタイミングで制御されるので、回転円盤の回転軸受けを不必要に摩耗させずに済む。
【００３２】
[第二の実施形態]
次に第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、注入準備が完了しているか否かに応じて回転円盤102の回転を開始するか否かを判定することについて説明した。
【００３３】
本実施形態では、注入準備が完了していない場合であっても、所定の待ち時間が経過するのを待ってから回転円盤102の回転を開始させる点が第一の実施形態と異なり、他の構成については第一の実施形態と同様である。同様の構成については説明を省略する。
【００３４】
図4を用いて、本実施形態の要部について説明する。なおこれらの要部は専用のハードウェアで構成しても良いし、システム制御装置124上で動作するソフトウェアで構成しても良い。ここではソフトウェアで構成した場合について説明する。
【００３５】
本実施形態では、造影剤注入装置2の状態を監視する監視部20に加えて、待ち時間算出部40が備えられる。監視部20は、第一の実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００３６】
待ち時間算出部40は、造影剤注入装置2の注入準備が完了するまでの時間に基づいて待ち時間を算出するとともに、算出した待ち時間の経過を待ってから、ガントリ制御装置108へ制御信号を出力する。すなわち、注入準備が完了していない場合であっても、注入準備が完了するまでただ待つのではなく、待ち時間が算出可能であれば、算出した待ち時間に合わせて回転円盤102の回転を適切なタイミングで制御する。
【００３７】
図5を用いて、本実施形態における処理の流れについて説明する。なお、第一の実施形態と同じステップについては同じ符号をつけて説明を省略する。
【００３８】
(ステップ301)
第一の実施形態と同じである。
【００３９】
(ステップ502)
監視部20は、造影剤注入装置2の状態情報を取得し、取得した状態情報に基づいて造影剤注入装置2が注入準備を完了した状態であるか否かを判定する。注入準備が完了した状態であればステップ303へ進み、注入準備が完了していない状態であればステップ503へ進む。注入準備が完了していない状態である場合、注入準備中の状態であるか、あるいは異常状態であるか、といった情報を取得する。
【００４０】
(ステップ503)
待ち時間算出部40は、待ち時間が算出可能であるか否かを判定する。算出可能である場合はステップ504へ進み、算出不可能である場合はステップ502へ戻る。待ち時間が算出可能か否かは、造影剤注入装置2の注入準備が完了となるまでに要する時間が取得できているか否かに基づいて判定される。すなわち、造影剤注入装置2が注入準備中の状態であって準備完了となるまでの時間が定まっているときには算出可と判定され、そうでない場合、例えば造影剤注入装置2が異常状態である場合には算出不可と判定される。
【００４１】
なお、造影剤注入装置2の各状態に、例えば図6に示すような状態コードを割り振っておいても良い。図6において、コード0は注入準備が完了した状態、コード1は注入準備中の状態、コード2は異常状態、コード3は未接続の状態を示している。未接続の状態とは、X線CT装置1と造影剤注入装置2との間で通信ができない状態のことであり、通信装置に異常をきたしている場合や、X線CT装置1から接続を断った状態である。このような状態コードを予め割り振っておくことにより、本ステップやステップ502での判定が迅速に実行される。
【００４２】
(ステップ504)
待ち時間算出部40は待ち時間を算出し、算出した待ち時間が経過するのを待つ。算出された待ち時間が経過したらステップ303へ進む。待ち時間の算出には、例えば次式を用いる。
【００４３】
｛式｝
（待ち時間）＝（注入準備時間）−(回転準備時間)
ここで、注入準備時間とは造影剤注入装置2の注入準備が完了となるまでに要する時間であり、回転準備時間とは回転円盤102が回転を開始してから所定の回転速度に達するまでの時間である。なお、｛式｝により算出された待ち時間が0以下である場合は直ちにステップ303へ進む。
【００４４】
なお、算出された待ち時間の経過を待つ間に、例えば図7に示すような画面により、回転円盤102が回転開始するまでの時間を表示しても良い。このような表示によりX線CT装置の状態を操作者に通知することができる。また、待ち時間の表示とともに回転円盤や造影剤注入装置の状態を表示しても良い。造影剤注入装置の状態を表示する際に、図6に示した状態コードを利用しても良い。
【００４５】
(ステップ303)
第一の実施形態と同じである。
【００４６】
(ステップ304)
第一の実施形態と同じである。
【００４７】
以上の処理の流れをX線CT装置1が実行するにより、造影検査時に回転円盤102の回転を適切に制御可能となる。そして、回転円盤102の回転が適切なタイミングで制御されるので、回転円盤の回転軸受けを不必要に摩耗させずに済む。
【００４８】
特に本実施形態よれば、造影剤注入装置2の注入準備が完了していない場合であっても、注入準備に要する時間に応じて適切なタイミングで回転円盤102が回転開始するので、余計な時間を待たなくて良く造影CT検査のスループットを向上できる。
【００４９】
以上、2つの実施形態について説明したが、本発明のX線CT装置は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【符号の説明】
【００５０】
1  X線CT装置、2  造影剤注入装置、100  スキャンガントリ部、101  X線管、102  回転円盤、103  コリメータ、104  開口部、105  寝台、106  X線検出器、107  データ収集装置、108  ガントリ制御装置、109  寝台制御装置、110  X線制御装置、120  操作卓、121  入力装置、122  画像演算装置、123  記憶装置、124  システム制御装置、125  表示装置、20  監視部、40  待ち時間算出部
【図１】
2016016192.tif 000003
【図２】
2016016192.tif 000004
【図３】
2016016192.tif 000005
【図４】
2016016192.tif 000006
【図５】
2016016192.tif 000007
【図６】
2016016192.tif 000008
【図７】
2016016192.tif 000009