(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャン開始待ち時間、スキャン継続時間及びスキャン休止時間を含む撮影計画を設定する撮影計画設定手段と、
注入時間及び注入速度を含む注入計画を設定する注入計画設定手段と、
前記撮影計画設定手段において設定されたスキャン開始待ち時間、スキャン継続時間及びスキャン休止時間の撮影計画および前記注入計画設定手段で設定された注入時間及び注入速度の注入計画を、両計画が適切か否かを判断可能となるように、時間軸に沿った長さを持ち、撮影計画においては幅の広狭がスキャンの実行／停止を示し、注入計画においては幅が注入速度を示すそれぞれ帯状の図形によって、同一表示面に並べて表示する表示手段と、
前記表示手段を用いて適切と判断された撮影計画に基づいて対象の断層像を撮影する撮影手段と、
前記表示手段を用いて適切と判断された注入計画に基づいて前記対象に造影剤を注入する注入手段と、
を具備することを特徴とする断層像撮影装置。
【請求項２】
前記撮影手段はＸ線ＣＴ装置である、ことを特徴とする請求項１に記載の断層像撮影装置。
【請求項３】
前記撮影手段は磁気共鳴撮影装置である、ことを特徴とする請求項１に記載の断層像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断層像撮影装置に関し、特に、造影剤を注入しながら撮影の対象の断層像を撮影する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置等による断層像撮影において、コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を増強した断層像を撮影する場合には造影剤を使用した撮影が行われる。造影剤は静脈注射等により撮影の対象に注入され、撮影は造影剤が撮影部位に到達した頃合いを見計らって開始される。
【０００３】
造影剤の注入は所定の注入計画に基づいて行われる。注入計画の設定は注入装置上で使用者によって行われる。断層像の撮影も予め定められた撮影計画に従って遂行される。撮影計画の設定は、使用者により、Ｘ線ＣＴ装置のオペレータコンソール（ｏｐｅｒａｔｏｒ  ｃｏｎｓｏｌｅ）上で行われる。撮影計画はオペレータコンソールのグラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）に表示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線ＣＴ装置のグラフィックディスプレーには、Ｘ線ＣＴ装置から独立した装置である注入装置の注入計画は表示されない。このため、注入計画が撮影計画から見て適切かどうかを判定することは容易でない。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、造影剤注入計画と撮影計画との関係を把握することが容易な断層撮影装置を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための装置】
上記の課題を解決するための本発明は、予め設定された撮影計画に基づいて対象の断層像を撮影する撮影手段と、予め設定された注入計画に基づいて前記対象に造影剤を注入する注入手段と、前記撮影計画および前記注入計画を同一表示面に並べて表示する表示手段と、を具備することを特徴とする断層像撮影装置である。
【０００７】
本発明では、表示手段で撮影計画および注入計画を同一表示面に並べて表示するので、両者を対比することにより注入計画と撮影計画との関係を容易に把握することができる。したがって、撮影計画から見て適切な注入計画あるいは注入計画から見て適切な撮影計画を設定することが可能になる。
【０００８】
前記撮影手段は、前記表示手段で表示する前記注入計画を入力する計画入力手段を備えることが、注入手段の独立性に影響を及ぼさない点で好ましい。
前記撮影手段は、前記注入手段のために前記注入計画を設定する計画設定手段を備えることが、注入計画の設定を撮影手段側で行う点で好ましい。
【０００９】
前記注入手段は、前記注入計画を設定する計画設定手段を備えることが、注入計画の設定を注入手段側で行う点で好ましい。
前記表示手段は、前記撮影計画および前記注入計画を図形によって表示することが、直観性が良い点で好ましい。
【００１０】
前記図形は時間軸に沿った長さを持つ帯状の図形であることが、視認性が良い点で好ましい。
前記撮影手段はＸ線ＣＴ装置であることが、Ｘ線ＣＴ装置による造影撮影における造影剤の注入計画と撮影計画を適正化する点で好ましい。
【００１１】
前記撮影手段は磁気共鳴撮影装置であることが、磁気共鳴撮影装置による造影撮影における造影剤の注入計画と撮影計画を適正化する点で好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１３】
図１に示すように、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２、撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）４、操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６および造影剤注入装置１０を備えている。
【００１４】
走査ガントリ２、撮影テーブル４および操作コンソール６からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。また、本発明におけるＸ線ＣＴ装置の実施の形態の一例である。造影剤注入装置１０は、本発明における注入手段の実施の形態の一例である。
【００１５】
走査ガントリ２はＸ線管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）２２により扇状のＸ線ビーム（ｂｅａｍ）すなわちファンビーム（ｆａｎ  ｂｅａｍ）となるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射される。
【００１６】
Ｘ線検出器２４は、扇状のＸ線ビームの広がりの方向にアレイ（ａｒｒａｙ）状に配列された複数の検出素子を有する。Ｘ線検出器２４の構成については後にあらためて説明する。Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４は、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線照射・検出装置については後にあらためて説明する。
【００１７】
Ｘ線検出器２４にはデータ（ｄａｔａ）収集部２６が接続されている。データ収集部２６はＸ線検出器２４の個々の検出素子の検出信号をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００１８】
Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントローラ３０によって制御される。なお、コリメータ２２とコリメータコントローラ３０との接続関係については図示を省略する。
【００１９】
以上のＸ線管２０からコリメータコントローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４に搭載されている。回転部３４の回転は、回転コントローラ３６によって制御される。なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係については図示を省略する。
【００２０】
撮影テーブル４は、図示しない撮影の対象を走査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するようになっている。対象とＸ線照射空間との関係については後にあらためて説明する。
【００２１】
造影剤注入装置１０は、撮影テーブル４上の対象に造影剤を注入するようになっている。造影剤の注入は例えば静脈注射等によって行われる。造影剤注入装置１０は操作部１０２を有し、使用者が造影剤の注入計画を設定することを可能にしている。
【００２２】
操作コンソール６はデータ処理装置６０を有する。データ処理装置６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等によって構成される。データ処理装置６０には、制御インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。制御インタフェース６２には、走査ガントリ２、撮影テーブル４および造影剤注入装置１０が接続されている。データ処理装置６０は制御インタフェース６２を通じて走査ガントリ２、撮影テーブル４および造影剤注入装置１０を制御する。
【００２３】
走査ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０および回転コントローラ３６が制御インタフェース６２を通じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェース６２との個別の接続については図示を省略する。
【００２４】
データ処理装置６０には、また、データ収集バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）６４が接続されている。データ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ収集バッファ６４を通じてデータ処理装置６０に入力される。
【００２５】
データ処理装置６０は、データ収集バッファ６４を通じて収集した複数ビュー（ｖｉｅｗ）の透過Ｘ線データを用いて画像再構成を行う。画像再構成には、例えばフィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ｂａｃｋ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法等が用いられる。
【００２６】
データ処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は各種のデータやプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶している。データ処理装置６０が記憶装置６６に記憶されたプログラムを実行することにより、撮影実行に関わる各種のデータ処理が行われる。
【００２７】
データ処理装置６０には、また、表示装置６８および操作装置７０が接続されている。表示装置６８は、データ処理装置６０から出力される再構成画像やその他の情報を表示する。表示装置６８は、例えばグラフィックディスプレー等によって構成される。
【００２８】
操作装置７０は、使用者によって操作され、各種の指示や情報等をデータ処理装置６０に入力する。使用者は表示装置６８および操作装置７０を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００２９】
図２に、Ｘ線検出器２４の模式的構成を示す。同図に示すように、Ｘ線検出器２４は、複数の検出素子２４（ｉｋ）をアレイ状に配列した、多チャンネルのＸ線検出器となっている。
【００３０】
複数の検出素子２４（ｉｋ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。ｉはチャンネル番号であり例えばｉ＝１〜１０００である。ｋは列番号であり例えばｋ＝１，２，３，４である。検出素子２４（ｉｋ）は、列番号ｋが同一なもの同士でそれぞれ検出素子列を構成する。なお、Ｘ線検出器２４の検出素子列は４列に限るものではなく、それ以上の多列であってよく、あるいは例えば図３に示すような２列ないしそれ以下のものであってよい。
【００３１】
検出素子２４（ｉｋ）は、例えばシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ  ｄｉｏｄｅ）の組み合わせによって構成される。なお、これに限るものではなく、例えばカドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体検出素子またはＸｅガス（ｇａｓ）を用いる電離箱型の検出素子であってよい。
【００３２】
図４に、Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線管２０とコリメータ２２とＸ線検出器２４の相互関係を示す。なお、図４の（ａ）は走査ガントリ２の正面から見た状態を示す図、（ｂ）は側面から見た状態を示す図である。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４００となるように成形されてＸ線検出器２４に照射される。
【００３３】
図４の（ａ）では、扇状のＸ線ビーム４００の広がりを示す。Ｘ線ビーム４００の広がり方向は、Ｘ線検出器２４におけるチャンネルの配列方向に一致する。（ｂ）ではＸ線ビーム４００の厚みを示す。Ｘ線ビーム４００の厚み方向は、Ｘ線検出器２４における複数の検出素子列の並設方向に一致する。
【００３４】
このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸を交差させて、例えば図５に示すように、撮影テーブル４に載置された対象８がＸ線照射空間に搬入される。走査ガントリ２は、内部にＸ線照射・検出装置を包含する筒状の構造になっている。
【００３５】
Ｘ線照射空間は走査ガントリ２の筒状構造の内側空間に形成される。Ｘ線ビーム４００によってスライス（ｓｌｉｃｅ）された対象８の像がＸ線検出器２４に投影される。Ｘ線検出器２４によって、対象８を透過したＸ線が検出される。対象８に照射するＸ線ビーム４００の厚みｔｈは、コリメータ２２のアパーチャの開度により調節される。
【００３６】
Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４からなるＸ線照射・検出装置は、それらの相互関係を保ったまま対象８の体軸の周りを連続的に回転（スキャン：ｓｃａｎ）する。Ｘ線照射・検出装置の回転と並行して、矢印４２で示すように撮影テーブル４を対象８の体軸方向に連続的に移動させる。これによって、Ｘ線照射・検出装置は、対象８に関して相対的に、対象８を包囲する螺旋状の軌道に沿って旋回することになり、いわゆるヘリカルスキャン（ｈｅｌｉｃａｌｓｃａｎ）が行われる。なお、撮影テーブル４を止めた状態でスキャンすることにより、同一スライス位置におけるスキャン、すなわち、いわゆるアキシャルスキャン（ａｘｉａｌ  ｓｃａｎ）が行えることはいうまでもない。
【００３７】
Ｘ線照射・検出装置の１回転当たり複数（例えば１０００程度）のビューの投影データが収集される。投影データの収集は、Ｘ線検出器２４−データ収集部２６−データ収集バッファ６４の系列によって行われる。
【００３８】
造影撮影を行うにあたり、本装置の使用者によって造影剤の注入計画および撮影計画がそれぞれ設定される。以下、造影剤の注入計画をインジェクションプロトコル（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ともいう。また、撮影計画をスキャンプロトコル（ｓｃａｎ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ともいう。
【００３９】
インジェクションプロトコルには、注入する造影剤の総量、注入流速、注入時間等に関する設定値が含まれる。スキャンプロトコルには、スキャン開始待ち時間、スキャン継続時間、スキャン休止時間等に関する設定値が含まれる。スキャン開始待ち時間は、造影剤が撮影部位に行き渡るまでの待ち時間である。スキャン継続時間は、スキャンを連続的に行う時間である。これは、対象８が息止め可能な時間に合わせて定められる。スキャン休止時間は、ひとつの連続スキャンが終わってから次の連続スキャンを開始するまでの休止時間である。これは、対象８の息継ぎを可能にするために設けられる。
【００４０】
図６に、インジェクションプロトコルおよびスキャンプロトコルを設定するときの、本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）７００で、インジェクションプロトコル設定が行われる。これによって、造影剤の総量、注入流速、注入時間等が設定される。
【００４１】
インジェクションプロトコル設定は、造影剤注入装置１０の操作部１０２を通じて行われる。操作部１０２は、本発明における計画設定手段の実施の形態の一例である。
【００４２】
次に、ステップ７０２で、インジェクションプロトコル入力が行われる。インジェクションプロトコル入力は、操作コンソール６の操作装置７０を通じて行われる。これによって、ステップ７００で設定したインジェクションプロトコルの内容がデータ処理装置６０に入力される。操作装置７０は、本発明における計画入力手段の実施の形態の一例である。
【００４３】
次に、ステップ７０４で、スキャンプロトコル設定が行われる。スキャンプロトコル設定は、操作コンソール６の操作装置７０を通じて行われる。これによって、スキャン開始待ち時間、スキャン継続時間、スキャン休止時間等が設定される。
【００４４】
次に、ステップ７０６で、プロトコル表示が行われる。プロトコル表示は、表示装置６８によって行われる。表示装置６８は、本発明における表示手段の実施の形態の一例である。
【００４５】
図７に、プロトコル表示の一例を示す。同図に示すように、インジェクションプロトコルおよびスキャンプロトコルが、概ね帯状の図形によってそれぞれ示される。
【００４６】
インジェクションプロトコルを示す帯状の図形は、長さが注入時間を表し、幅が注入流速を表す。ここでは、流速を２段階に変化させて注入を行うプロトコルの例を示している。すなわち、最初の１０ｓｅｃは流速５ｍｌ／ｓｅｃで注入し、次の２０ｓｅｃは流速２ｍｌ／ｓｅｃで注入するように設定されている。造影剤の総量は９０ｍｌであり、注入時間は３０秒である。
【００４７】
造影剤注入装置１０が、注入流速を異にする２つの注入筒を持つ場合は、例えば図８に示すように、筒ごとにインジェクションプロトコルを示すようにしてもよい。
【００４８】
スキャンプロトコルを示す帯状の図形は、長さが時間を表し、幅の広狭がスキャンの実行／停止を表す。ここでは、１２ｓｅｃのスキャン待ち時間後に１２ｓｅｃの連続スキャンを６ｓｅｃの休止時間を挟んで２回行う例を示している。スキャン待ち時間は、造影剤が撮影部位に行き渡るに要する時間に合わせて設定されている。
【００４９】
このようなプロトコル表示に基づいて、ステップ７０８で、使用者により、これらプロトコルが整合しているか否かが判定される。整合の有無の判定は、例えば、スキャンプロトコルから見てインジェクションプロトコルが適切かどうかを調べること等により行われる。あるいは、それとは逆に、インジェクションプロトコルから見てスキャンプロトコルが適切かどうかを調べるようにしてもよい。
【００５０】
この例では、造影剤の注入がスキャン終了の１２ｓｅｃ前に終わるようなプロトコルが設定されている。このプロトコルに基づいて注入された最後の造影剤は１２ｓｅｃ後に撮影部位に到達するから、撮影中は撮影部位に造影剤が常に存在する。したがって、このインジェクションプロトコルは適切であるとえいる。
【００５１】
これに対して、仮に、これより早い時点で注入が終了するようにインジェクションプロトコルが設定されていたとすると、スキャンが終わらないうちに撮影部位への造影剤の流入が止まってしまうおそれがある。したがって、そのようなインジェクションプロトコルは適当とはいえない。
【００５２】
また、それより遅くまで造影剤を注入するようにインジェクションプロトコルが設定されていたとすると、スキャンが終わってもまだ撮影部位への造影剤の流入が続くことになる。したがって、そのようなインジェクションプロトコルも適当とはいえない。
【００５３】
このような判定は、両プロトコルがともに図形によって表され、同一の表示面に並べて表示されるので、直観的に行うことができる。また、プロトコルの直感性が良いので、判定は容易に行える。
【００５４】
このような判定により、プロトコルが整合しているときはステップ７１０でそれらプロトコルを確定する。両プロトコルが整合していないときは、ステップ７００に戻って、インジェクションプロトコル設定をやり直す。そして、ステップ７０２で、データ処理装置６０にインジェクションプロトコルを入力し直す。
【００５５】
なお、インジェクションプロトコルを設定し直す代わりに、またはそれに加えて、ステップ７０４で、スキャンプロトコルを設定し直すようにしてもよい。その後、ステップ７０６で両プロトコルを表示し、ステップ７０８で整合の有無を判定する。この繰り返しにより、相互に整合性の良いインジェクションプロトコルおよびスキャンプロトコルを得ることが可能となる。
【００５６】
このようにして確定したインジェクションプロトコルおよびスキャンプロトコルに基づいて、対象８の造影撮影が行われる。撮影を開始すると、撮影の進行に伴って、インジェクションプロトコルおよびスキャンプロトコルを示す帯状の図形は、時間軸に沿って、先頭から次第に表示色や輝度が変わって行く。これによって、造影撮影の進行状況が視認性良く示される。
【００５７】
造影剤注入装置１０としては、インジェクションプロトコルの設定値を操作コンソール６に通信する機能を備えたものを用いるようにしてもよい。その場合は、ステップ７０２の、データ処理装置６０に対するインジェクションプロトコル入力は自動的に行われる。
【００５８】
また、造影剤注入装置１０は、インジェクションプロトコルを操作コンソール６側から遠隔設定可能なものを用いるようにしてもよい。その場合は、ステップ７００のインジェクションプロトコル設定は、操作コンソール６の操作装置７０を通じて行われる。また、ステップ７０２での、データ処理装置６０に対するインジェクションプロトコル入力も自動的に行われる。この場合、操作装置７０は、本発明における計画設定手段の実施の形態の一例である。
【００５９】
以上、撮影手段としてＸ線ＣＴ装置を用いた例によって本発明を説明したが、撮影手段はＸ線ＣＴ装置に限るものではなく、例えば磁気共鳴撮影装置等適宜の他の方式の撮影装置であってよいのはいうまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、造影剤注入計画と撮影計画との関係を把握することが容易な断層撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】Ｘ線検出器の模式図である。
【図３】Ｘ線検出器の模式図である。
【図４】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図５】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図７】インジェクションプロトコルおよびスキャンプロトコルの表示例を示す略図である。
【図８】インジェクションプロトコルおよびスキャンプロトコルの表示例を示す略図である。
【符号の説明】
２  走査ガントリ
２０  Ｘ線管
２２  コリメータ
２４  Ｘ線検出器
２６  データ収集部
２８  Ｘ線コントローラ
３０  コリメータコントローラ
３４  回転部
３６  回転コントローラ
４  撮影テーブル
６  操作コンソール
６０  データ処理装置
６２  制御インタフェース
６４  データ収集バッファ
６６  記憶装置
６８  表示装置
７０  操作装置
８  対象
１０  造影剤注入装置
１０２  操作部
【図１】
0004084951.tif 000002
【図２】
0004084951.tif 000003
【図３】
0004084951.tif 000004
【図４】
0004084951.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004084951.tif 000007
【図７】
0004084951.tif 000008
【図８】
0004084951.tif 000009