(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の周期的運動する部位を含む画像データ収集範囲から複数の画像データを収集する画像データ収集制御方法であって、
前記周期的運動の経時変化を示す周期運動データを取得する周期運動データ取得工程と、
前記画像データ収集範囲の画像データの時間分解能を所望の範囲内にするための該画像データの収集条件を設定する画像データ収集条件設定工程と、
前記画像データ収集条件に基づいて、前記画像データ収集範囲の画像データの時間分解能が前記所望の範囲内に入る時間内に、該画像データ収集範囲の少なくとも一部とその画像データの収集位置とが互いに重なるように相対移動させる画像データ収集位置制御工程と、
前記画像データ収集位置で前記画像データ収集範囲の少なくとも一部の画像データを収集する画像データ収集工程と、を含み、
前記画像データ収集条件設定工程は、前記被検者の投影画像を取得する投影画像取得工程と、
前記周期運動データに基づいて前記画像データの時間分解能の経時変化を予測する時間分解能予測工程と、
前記投影画像に基づいて前記画像データ収集範囲を指定する画像データ収集範囲指定工程であって、前記画像データの時間分解能の経時変化を示す時間分解能グラフと前記投影画像とが重畳表示される画像データ収集範囲指定工程と、を含む、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記画像データ収集範囲指定工程では、前記投影画像において、前記画像データ収集の開始位置と終了位置とが指定されることによって、前記画像データ収集範囲が指定される、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項３】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記画像データ収集範囲指定工程では、前記時間分解能グラフにおける前記所望の時間分解能範囲が、前記投影画像における前記画像データ収集範囲に対応づけられて重畳表示される、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項４】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記時間分解能グラフは、少なくとも該時間分解能グラフにおける前記画像データ収集の開始時刻に対応する開始点から終了時刻に対応する終了点迄が、それぞれ前記投影画像における該画像データ収集の開始位置から終了位置迄に対応づけられて重ね合わせられる、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項５】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記画像データ収集範囲指定工程では、前記時間分解能グラフの位置又はその一部の位置の内の少なくとも一方を指定又は変更する入力を受け付け、該入力に基づいて前記画像データ収集範囲と前記所望の時間分解能範囲の内の少なくとも一方が指定又は変更される、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項６】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記画像データ収集範囲指定工程では、前記時間分解能グラフの少なくとも一つの点の前記投影画像上での位置を表す数値が表示されるとともに、該数値を変更する入力を受け付け、該入力に基づいて該時間分解能グラフと該点の内の少なくとも一つと前記投影画像との相対位置が変更される、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項７】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記画像データ収集位置制御工程は、前記時間分解能グラフにおける経過時間と前記投影画像における前記画像データ収集範囲との位置関係を保つ様に、前記画像データ収集範囲と前記画像データ収集位置とを相対移動させ、前記相対移動と前記画像データ収集工程が同時に行われる、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項８】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記画像データ収集条件設定工程は、前記画像データ収集範囲の画像データの時間分解能が所望の範囲内となる前記周期運動データの好適変動幅を求める工程と、
前記周期運動データの経時変化と前記好適変動幅を表示する工程と、
を含むことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項９】
請求項８記載の画像データ収集制御方法において、
前記画像データ収集条件設定工程は、前記好適変動幅と前記相対移動の速度との組み合わせを算出し、前記画像データ収集位置制御工程では、前記相対移動速度に基づいて、前記画像データ収集範囲とその画像データの収集位置とを相対移動させる、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項１０】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記周期運動データ取得工程が、前記周期運動データの変動幅が所定値よりも小さくなるまで繰り返される、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項１１】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記周期運動データ取得工程と前記画像データ収集工程の内の少なくとも一方において、前記周期的運動を変動させる要因の少なくとも一つを少なくとも前記被検者に伝達する、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項１２】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記周期的運動する部位が心臓であり、
前記周期運動データが、息止め可能時間又は平均息止め可能時間、息止めにより心拍数又は脈拍数が上昇又は安定又は下降した模擬訓練回数、息止めによる心拍数又は脈拍数の変動量又は平均変動量、造影剤投与により周期運動数が上昇又は安定又は下降した模擬訓練回数、造影剤投与による周期運動数の変動量又は平均変動量、過去に実施された心臓撮影における心拍数又は脈拍数の時系列変化、のうちの少なくとも一つである、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項１３】
請求項１記載の画像データ収集制御方法において、
前記周期運動データ取得工程では、前記画像データ収集工程における画像データ生成のための工程を行わずに前記周期運動データが取得される、
ことを特徴とする画像データ収集制御方法。
【請求項１４】
被検者の周期的運動する部位を含む画像データ収集範囲から複数の画像データを収集する画像データ収集装置において、
前記周期的運動の経時変化を示す周期運動データを取得する周期運動データ取得手段と、
前記画像データ収集範囲の画像データの時間分解能を所望の範囲内にするための該画像データの収集条件を設定する画像データ収集条件設定手段と、
前記画像データ収集条件に基づいて、前記画像データ収集範囲の画像データの前記時間分解能が所望の範囲に入る時間内に、該画像データ収集範囲の少なくとも一部とその画像データの収集位置とが互いに重なるように相対移動させる画像データ収集位置制御手段と、
前記画像データ収集位置で前記画像データ収集範囲の少なくとも一部の画像データを収集する画像データ収集手段と、含み、
前記画像データ収集条件設定手段は、前記画像データ収集範囲指定の前に、前記周期運動データに基づいて前記画像データの時間分解能の経時変化を予測し、前記画像データの時間分解能の経時変化を示す時間分解能グラフと前記投影画像とを重畳表示する、
ことを特徴とする画像データ収集装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像データ収集装置において、
周期運動データ取得手段は、前記画像データの生成を行わずに前記周期運動データを取得し、
前記周期運動データの経時変化と前記周期運動データ取得の手順とを同期させて記録する周期運動データ記録手段と、
記録された前記周期運動データの経時変化と前記周期運動データ取得手順の情報を同期させて表示する情報表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像データ収集装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の画像データ収集装置において、
前記周期運動データ記録手段は、更に前記被検者の情報も合わせて記録し、
前記画像データ収集手段は、前記周期運動データ記録手段に前記被検者の周期運動データが記録されている場合には、該周期運動データを用いて前記画像データの収集を行う、
ことを特徴とする画像データ収集装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の画像データ収集装置において、
前記画像データ収集手段は、
Ｘ線を照射するＸ線源と、被検者をはさんで前記Ｘ線源に対向して配置され、Ｘ線を検出してＸ線透過データを出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を搭載して回転可能な回転手段と、前記被検者を載置するテーブルと、前記テーブルを移動させるテーブル送り速度を制御するテーブル制御装置と、前記Ｘ線透過データに基づいて被検者の断層像を生成する画像処理手段と、前記断層像を表示する表示手段と、
を備えたＸ線ＣＴ装置であり、
前記周期運動データ取得手段は、前記被検者の心拍数を測定して取得する心拍計であり、
前記画像データ収集条件設定手段は、所望する前記時間分解能を実現するための前記周期運動データの変動幅と前記テーブル送り速度との組合せを算出し、
前記テーブル制御装置が、前記テーブル送り速度に基づいて前記テーブルを移動させる、
ことを特徴とする画像データ収集装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の画像データ収集装置において、
前記画像データ収集手段は、
所定の撮影シーケンスを備えた制御部と、前記制御部の制御に従い被検者が置かれる静磁場空間に傾斜磁場及び高周波磁場を発生する各磁場発生手段と、前記被検者が発生するＮＭＲ信号を計測し、画像化する信号処理手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置であり、
前記周期運動データ取得手段は、前記被検者の体動ナビゲート信号を取得する、
ことを特徴とする画像データ収集装置。
【請求項１９】
被検者の周期的運動する部位を含む画像データ収集範囲から画像データを収集する画像データ収集装置の制御装置であって、
前記画像データの収集に先立ち、収集される画像データの時間分解能の予測経時変化を示す時間分解能グラフと前記被検者の投影画像とを重畳表示する表示装置を備える、
ことを特徴とする画像データ収集装置の制御装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の画像データ収集装置の制御装置であって、
前記投影画像上において、前記画像データ収集範囲の開始位置と終了位置とを指定する手段を更に備える、
ことを特徴とする画像データ収集装置の制御装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の画像データ収集装置の制御装置であって、
前記時間分解能グラフは、時間軸と時間分解能軸とにより定義され、
前記表示装置は、前記時間分解能グラフの原点の位置並びに時間軸の方向及び尺度と、前記投影画像の位置と、を相対的に調整して、前記投影画像における画像データ収集位置と前記時間分解能グラフとを関連付けて表示する、
ことを特徴とする画像データ収集装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ収集制御方法及び画像データ収集装置に係り、特に心臓領域において心拍動によるモーションアーチファクトを低減する画像データ収集制御方法及び画像データ収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の心臓領域から画像データを収集し、それに基づいて画像を再構成するとき、心拍動に起因する心拍モーションアーチファクト及び呼吸に伴う胸郭の動きに起因する呼吸モーションアーチファクトが画質劣化の要因となる。【０００３】
従来、心拍モーションアーチファクトを低減するために心電データを取得しそれを基準として心拍動に同期又は心拍動に対して位相をずらしながら画像データ収集及び画像再構成を行う、心電同期撮影又はＥＣＧ（electro cａrｄio grａm）撮影と呼ばれる撮影方法がある（例えば特許文献１参照）。例えば、心電同期撮影の一種であるセグメント再構成によれば、画像データと共に記録された心電データに基づいて、比較的心臓の動きの少ない拡張期に収集された画像データを抽出してそれによって画像再構成を行うことで、時間分解能が良好で心拍モーションアーチファクトが少ない画像を得ることができる。画像データ収集中は、スキャン速度等の画像データ収集条件を被検体の心拍数に合わせて設定して固定するので、得られる画像の画質を良好に保つためには心拍数が安定していることが望ましい。【０００４】
また、呼吸モーションアーチファクトを防ぐために、画像データ収集中は被検体に胸郭を動かさないように息止めを行わせるのが通例である。
【特許文献１】特開２０００−１８９４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、被検体が息止めを行うと、安静時に比べて心拍数が変動しやすくなることが多い。息止めによって心拍数が上昇したり下降したりする変動の傾向には個体差があるが、いずれにしろこの心拍数の変動は心電同期撮影で得られる画像の時間分解能が変動する要因となる。例えば、画像データ収集条件を安静時の心拍数に適するように設定した場合、画像データ収集中の心拍数が安静時とほぼ同じであれば、その画像データ収集条件で得られる画像の時間分解能は良好で一定となる。しかし実際には、画像データ収集中の心拍数は安静時の値から乖離するので、安静時の心拍数に適した画像データ収集条件では満足な画像が得られないという問題がある。【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、画像データ収集中に被検体の心拍数が変動しても良好な画像データを得ることができる画像データ収集制御方法及び画像データ収集装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明に係る画像データ収集制御方法は、被検者の周期的運動する部位を含む画像データ収集範囲から複数の画像データを収集する画像データ収集制御方法であって、前記周期的運動の経時変化を示す周期運動データを取得する周期運動データ取得工程と、前記画像データ収集範囲の画像データの時間分解能を所望の範囲内にするための該画像データの収集条件を設定する画像データ収集条件設定工程と、前記画像データ収集条件に基づいて、前記画像データ収集範囲の画像データの時間分解能が前記所望の範囲内に入る時間内に、該画像データ収集範囲の少なくとも一部とその画像データの収集位置とが互いに重なるように相対移動させる画像データ収集位置制御工程と、前記画像データ収集位置で前記画像データ収集範囲の少なくとも一部の画像データを収集する画像データ収集工程と、を含み、前記画像データ収集条件設定工程は、前記被検者の投影画像を取得する投影画像取得工程と、前記周期運動データに基づいて前記画像データの時間分解能の経時変化を予測する時間分解能予測工程と、前記投影画像に基づいて前記画像データ収集範囲を指定する画像データ収集範囲指定工程であって、前記画像データの時間分解能の経時変化を示す時間分解能グラフと前記投影画像とが重畳表示される画像データ収集範囲指定工程と、を含む、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る画像データ収集装置は、被検者の周期的運動する部位を含む画像データ収集範囲から複数の画像データを収集する画像データ収集装置において、前記周期的運動の経時変化を示す周期運動データを取得する周期運動データ取得手段と、前記画像データ収集範囲の画像データの時間分解能を所望の範囲内にするための該画像データの収集条件を設定する画像データ収集条件設定手段と、前記画像データ収集条件に基づいて、前記画像データ収集範囲の画像データの前記時間分解能が所望の範囲に入る時間内に、該画像データ収集範囲の少なくとも一部とその画像データの収集位置とが互いに重なるように相対移動させる画像データ収集位置制御手段と、前記画像データ収集位置で前記画像データ収集範囲の少なくとも一部の画像データを収集する画像データ収集手段と、を含み、前記画像データ収集条件設定手段は、前記画像データ収集範囲指定の前に、前記周期運動データに基づいて前記画像データの時間分解能の経時変化を予測し、前記画像データの時間分解能の経時変化を示す時間分解能グラフと前記投影画像とを重畳表示する、ことを特徴とする。
また、本発明に係る画像データ収集装置の制御装置は、被検者の周期的運動する部位を含む画像データ収集範囲から画像データを収集する画像データ収集装置の制御装置であって、前記画像データの収集に先立ち、収集される画像データの時間分解能の予測経時変化を示す時間分解能グラフを、前記被検者の投影画像と重畳表示する表示装置を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像データ収集中の被検体の周期運動する部位における周期運動の変動を予測して、それに応じて画像データの収集を制御することにより、時間分解能の良好な画像データを収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明に係る画像データ収集装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は図１の画像データ収集装置により行う一連の心臓領域撮影検査の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は被検体の心拍数の息止め練習開始からの経時変化の一例を表すグラフである。
【図４】図４は心電同期撮影で得られる画像の時間分解能、画像データ収集条件、及び心拍数の関係を表すグラフである。
【図５】図５は画像の時間分解能の息止め経過時間に対する予測変動を表す時間分解能グラフである。
【図６】図６は表示装置の画面上に被検体の投影画像と時間分解能グラフとを重畳表示した例を示す図である。
【図７】図７は図６の時間分解能グラフを移動して表示した例を示す図である。
【図８】図８は第二実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック構成図である。
【図９】図９は図８に示した線ＣＴ装置により断層像を得るための処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は心拍数変動要因提示手段によって提示される画面の一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は心拍数変動提示手段によって提示される心拍数変動の一例を示す模式図である。
【図１２】図１２は心拍数情報登録手段によって登録される心拍数情報の一例を示す模式図である。
【図１３】図１３は心拍数情報提示手段によって登録される心拍数情報の一例を示す模式図である。
【図１４】図１４は第三実施形態に係るＭＲＩ装置を示すブロック構成図である。
【図１５（ａ）】図１５（ａ）は体動ナビゲートシーケンスの一例を示す模式図である。
【図１５（ｂ）】図１５（ｂ）は体動ナビゲートシーケンスの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１１】
１…被検者、１０…画像データ収集装置、２０…スキャナ、２２…Ｘ線発生装置、２４…被検者テーブル、２６…被検者テーブル移動装置、２８…Ｘ線検出器、３０…スキャナ本体、３２…スキャナ回転装置、３４…心電電極、３６…心電データ取得装置、５０…コントローラ、５２…ＣＰＵ、５４…スキャナ制御部、５６…画像データ処理部、５８…心電データ処理部、６０…データ記録装置、６２…表示装置、６４…操作部、６６…バス、Ｅ…画像データ収集終了マーカ、Ｇ…時間分解能グラフ、Ｉ…画像収集範囲マーカ、Ｎ…数値表示、Ｐ…投影画像、Ｒ…推奨範囲マーカ、Ｓ…画像データ収集開始マーカ、１０１…Ｘ線管、１０２…スキャナガントリー、２０３…被検者テーブル、１０４…Ｘ線検出器、１０５…表示装置、１０６…周期運動データ記録手段（心電計）、１０７…画像処理装置、１０８…回転円盤、１０９…コリメータ、１１０…回転駆動装置、１１１…測定制御装置、１１２…コンピュータ（制御装置）、１１３…入力装置、１１４…撮影情報伝達装置、１１５…記憶装置、２０１…磁石、２０２…被検者、２０３…ベッド、２０４…ＲＦコイル、２０５…傾斜磁場発生コイル、２０６…傾斜磁場発生コイル、２０７…傾斜磁場発生コイル、２０８…高周波電源、２０９…傾斜磁場電源、２１０…傾斜磁場電源、２１１…傾斜磁場電源、２１２…シンセサイザ、２１３…変調回路、２１４…増幅器、２１５…受信器、２１６…シーケンサ、２１７…記憶装置、２１８…計算機、２１９…表示装置、
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に従って本発明に係る画像データ収集装置の好ましい実施の形態について詳説する。【００１３】
[第一実施形態]
図１は、本発明の実施の形態による画像データ収集装置の概略構成図である。図１に示すように、この画像データ収集装置１０は、主に、被検者１から画像作成用データを収集するスキャナ２０と、スキャナ２０によって収集されたデータの演算処理や画像データ収集装置１０全体の制御を行うコントローラ５０とから構成される。【００１４】
スキャナ２０は、被検者１から画像作成用データを収集する装置であればどのような装置でも良く、Ｘ線、赤外線、超音波、核磁気共鳴、陽電子放出、放射性同位元素からの放射線放出などを利用する装置が一般に用いられるが、以下ではＸ線ＣＴ装置を例として説明する。【００１５】
スキャナ２０は、主として、Ｘ線を発生させるＸ線発生装置２２と、被検者１が載置される被検者テーブル２４と、被検者テーブル２４を被検者１の体軸（以下、単に「体軸」と呼ぶ）方向に移動させる被検者テーブル移動装置２６と、被検者１を透過したＸ線を検出するＸ線検出器２８と、Ｘ線発生装置２２とＸ線検出器２８とを含むスキャナ本体３０を体軸を中心にして連続回転させるスキャナ回転装置３２と、被検者１の体表に接する心電電極３４を介して被検者１の心電データを取得する心電データ取得装置３６と、を有する。【００１６】
コントローラ５０は、主に、画像データ収集装置１０全体を制御するＣＰＵ５２と、スキャナ２０を制御するスキャナ制御部５４と、Ｘ線検出器２８によって得られた画像データを処理する画像データ処理部５６と、心電データ取得装置３６によって得られた心電データを処理する心電データ処理部５８と、各種データを保存するデータ記録装置６０と、各種画像を表示する表示装置６２と、キーボード、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、タッチパネルなどの入力手段を含む操作部６４と、画像データ収集装置１０内の各部のデータ送受信を仲介するバス６６と、を有する。データ記録装置６０は、コントローラ５０に内蔵又は外付けされたメモリ、磁気ディスク等の記憶装置や、取り出し可能な外部メディアに対してデータの書き込み及び読み出しを行う装置や、外部記憶装置とネットワークを介してデータを送受信する装置などでも良い。また、データ記録装置６０は、ＣＰＵ５２に画像データ収集装置１０を制御させるためのプログラムを格納している。【００１７】
図２は、本実施の形態の画像データ収集装置１０により行う一連の心臓領域撮影検査の流れを示すフローチャートである。まず、被検者１が被検者テーブル２４に載置されて撮影検査が開始され（Ｓ２００）、被検者１の心電データを得るために被検者１の体表に心電電極３４が取り付けられる（Ｓ２０２）。【００１８】
呼吸モーションアーチファクトを防ぐために画像データ収集中は被検者１が息を止めていることが必要なので、画像データ収集に先立って被検者１に息止めの練習をさせる。被検者１ができるだけ長く安定して息止めを行えるように、予め被検者１に酸素濃度の高い空気を吸わせておくと好ましいが（Ｓ２０４）、このステップは場合により省略しても良い。次に、被検者１に息を止めさせ（Ｓ２０６）、その間に心電データ取得装置３６が心電電極３４を介して被検者１の心電波形や心拍数などを含む心電データを取得する（Ｓ２０８）。取得された心電データは、心電データ処理部５８により処理され、データ記録装置６０に記録される。【００１９】
息止め練習が終了したら（Ｓ２１０）、被検者１の投影画像を撮影する（Ｓ２１２）。そして、Ｓ２０８で得られた息止め練習時の心電データやＳ２１２で得られた投影画像に基づいて、息止め開始時刻から画像データ収集の開始時刻までの経過時間（ディレイタイムと呼ばれる）、画像データ収集開始位置、画像データ収集終了位置、スキャン速度、被検者テーブル送り量などの画像データ収集条件を設定する（Ｓ２１４）。この設定は、ＣＰＵ５２が所定のプログラムにしたがって自動的に行っても良いし、表示装置６２及び操作部６４をインターフェースとして操作者に行わせても良い。【００２０】
画像データ収集中に被検者１に息止めを行わせる準備として、被検者１に酸素濃度の高い空気を吸わせると好ましいが（Ｓ２１６）、このステップはＳ２０４と同様に行うことが好ましく、Ｓ２０４が省略された場合にはＳ２１６も省略することが好ましい。次に、被検者１に息を止めさせ（Ｓ２１８）、ＣＰＵ５２がスキャナ制御部５４を介してスキャナ２０を制御して、Ｓ２１４で設定した画像データ収集条件にしたがって画像データ収集を開始し（Ｓ２２０）、被検者１の画像データを収集すると共に心電データを取得して記録装置６０に記録する。画像データ収集が終了したら（Ｓ２２２）被検者１に息止めを終了させる（Ｓ２２４）。【００２１】
画像データ収集を何回かに分けて実行するという設定がＳ２１６でなされる場合があるので、ＣＰＵ５２は撮影検査を終了するかどうか判断する（Ｓ２２６）。撮影検査を終了しないで画像データ収集を繰り返す場合には、Ｓ２１６へ戻る前に、被検者１に休憩を取らせて心拍数などの体調を安静時の状態に戻させることが好ましい（Ｓ２２８）。【００２２】
Ｓ２２６で撮影検査を終了する判断がなされたら、画像データ処理部５６及び心電データ処理部５８は、得られた画像データ及び心電データに基づいて画像を再構成して（Ｓ２３０）データ記録装置６０に記録し、一連の検査を終了する（Ｓ２３２）。【００２３】
以下、図２のいくつかのステップについて詳述する。【００２４】
まず、息止め練習時の心電データ取得（Ｓ２０８）について説明する。Ｓ２０８により、例えば図３に示すような、被検者１の心拍数の息止め練習開始（Ｓ２０６）からの経時変化を示すデータが得られる。図３の例では、息止め練習開始時刻の心拍数が約６４（回／分）で、息止め時間が経過すると心拍数が上昇し、息止め練習開始から３０秒後に心拍数が約８９になっている。息止めによって心拍数が変動する傾向は個体差が大きく、心拍数が息止め経過時間に対して単調上昇するとは限らず下降したり上下したりすることもある。心電データ処理部５８は、例えば、息止め練習開始から３０秒後までの心拍数の経時変化のデータから、息止め経過時間が３０秒から４０秒までの心拍数の経時変化を直線近似法などの手法により予測する機能を備えていても良い。また、Ｓ２０４からＳ２１０までのステップを何回か繰り返して、得られた心拍数の経時変化のデータの平均を取ることにより、心拍数の息止め経過時間に対する変動の傾向をより正確に把握するようにしても良い。【００２５】
次に、息止め練習時の心電データに基づく画像データ収集条件の設定（Ｓ２１４）について説明する。図４に、心電同期撮影で得られる画像の時間分解能が、画像データ収集条件と心拍数との関係によりどのように変化するかを例示する。図４は、マルチスライスＣＴを用いて二種類のスキャンタイムを組み合わせたセグメント再構成法により心電同期撮影を行うときの、心拍数と画像の時間分解能との関係を示すグラフである。なお、本実施の形態では４セグメントからなるセグメント再構成法を用いたが、セグメント数は４セグメントに限定されず、４セグメント以外でも可能である。図中Ａで示す範囲に心拍数があるときはスキャンタイムＡで画像再構成を行い、図中Ｂで示す範囲に心拍数があるときはスキャンタイムＢで画像再構成を行う。スキャンタイムは二種類に限らず、一種類又は三種類以上のスキャンタイムを用意しても良い。【００２６】
上記「セグメント再構成法」としては、例えば雑誌「画像診断」（第２１巻  ２００１年第１２号  第１３０７乃至１３１７ページ）に掲載の論文「心臓・冠動脈におけるＣＴ最前線」（木村文子他６名著）において開示された技術を適用することができる。この技術は、ガントリー１回転時間ＧＣ（本実施形態のスキャンタイムに相当する）と１心周期ＨＣとの差に基づいて下記の数１式によりtemporal window(本実施形態の時間分解能に相当する)を求める。
［数１］
temporal window＝｜ＧＣ−ＨＣ｜
例えば心拍数が６４（ＨＣ＝６０／６４）であれば、スキャンタイムＢ（０．８秒）がスキャンタイムＡ（１．０秒）より適していて、スキャンタイムＢ（０．８）でセグメント再構成した結果得られる画像の時間分解能は上記数１式を適用すると｜０．８−６０／６４｜＝０．１３８（秒）、約１４０ｍｓである。このときのセグメント数は、ハーフ再構成の場合１８０°+ファン角６０°＝２４０°のデータが必要であるため、数２式により求まる。
［数２］
セグメント数＝２４０／３６０ＧＣ÷temporal window
上記数値例を数２式に適用すると、
［数３］
（２４０／３６０）×０．８÷０．１３８＝３．９
となり、時間分解能１３８ｍｓで４セグメント再構成が可能となる。【００２７】
心拍数が６４よりもわずかでも多いと時間分解能は悪化（数値は上昇）し、心拍数が６８であればスキャンタイムＢで得られる画像の時間分解能は約２７０ｍｓである。心拍数が６８より多い場合には、スキャンタイムＢで得られる画像の時間分解能は更に悪く、スキャンタイムＡで画像再構成を行って得られる画像の方が時間分解能が良い。更に、心拍数が８３より多い場合にはスキャンタイムＢの方が適している。このように、心拍数によって画像の時間分解能は大きく異なる。【００２８】
ここで、心拍数の息止め練習開始からの経時変化が図３に示される被検者１について、心拍数と画像の時間分解能との関係が図４に示されるセグメント再構成によって心電同期撮影を行うことを考える。画像データ収集を実行する際、例えば、息止め経過時間が０秒即ち息止め開始時刻には心拍数は約６４であり、息止め経過時間が１０秒のとき心拍数は約７４であることが、図３から予測される。そして、心拍数が約６４のとき画像の時間分解能は約１４０ｍｓであり、心拍数が約７４のとき画像の時間分解能は約１８５ｍｓであることが、図４から分かる。このように、息止め練習時に得られた心拍数の経時変化のデータに基づいて、画像データ収集を実行する際の息止め経過時間と、心拍数及び画像の時間分解能との関係を予測することができる。これらの関係をまとめると、図５に示すような、画像の時間分解能の息止め経過時間に対する予測変動を表す時間分解能グラフが得られる。なお、図５において心拍数の表示は省略しても良い。【００２９】
図５に明らかなように、画像の時間分解能は、息止め経過時間により大きく変動する。連続して得られた画像の時間分解能が大きく異なると画像の解析に不具合があることがあるので、図５の例では、時間分解能が良好で安定して推移すると予測される息止め経過時間が８．５秒から１９．０秒（心拍数が７４から８０）の範囲を、画像データ収集に推奨する息止め経過時間の範囲（以下、推奨範囲と呼ぶ）とする。即ち、息止め開始から８．５秒後に画像データ収集を開始して息止め開始から１９．０秒後までに画像データ収集を終了するように、画像データ収集条件を設定すると好ましい。そこで、本実施の形態では、図５に示す時間分解能グラフ及び推奨範囲を示す推奨範囲マーカＲを表示装置６２に表示させる。これにより、操作者は推奨範囲を参考にして画像データ収集条件を適切に設定することができる。【００３０】
推奨範囲は、ＣＰＵ５２が所定のプログラムにしたがって自動的に設定しても良いし、時間分解能の範囲や息止め経過時間の範囲を操作者に設定させてそれに応じて算出しても良い。推奨範囲の表示は、図５の例に限らず、例えば推奨範囲のプロットの色、濃さ、形、大きさなどや、推奨範囲のプロットを結ぶ線の色、濃さ、太さなどを他と違えて表示することによっても良い。また、推奨範囲の設定及び表示は行わずに、時間分解能グラフのみを表示装置６２に表示させても、操作者は時間分解能グラフを参考にして画像データ収集条件を適切に設定することができる。息止め経過時間は被検者１の負担を考慮すると短い方が好ましいが、場合によっては図５の例において息止め経過時間が２２秒から３０秒の範囲を推奨範囲としても良い。【００３１】
画像データ収集を推奨範囲だけで行うこととすると、一回の画像データ収集で得られるデータ量は限定されるので、Ｓ２２６及びＳ２２８で説明したように画像データ収集を何回か繰り返す必要が生じて撮影検査全体の時間が増すことも有り得るが、時間分解能が良好な画像を計画的に安定して得ることができるので、被検者１の被曝量は減らすことができる。【００３２】
被検者テーブル２４とスキャナ本体３０とを体軸方向に相対移動しながら被検者１の複数部位について画像データ収集を行うとき、各部位が画像データ収集の対象となる時刻の画像データ収集開始時刻からの経過時間は、各部位の画像データ収集開始位置からの距離に応じて異なる。即ち、各部位はそれぞれ異なる息止め経過時間において画像データ収集の対象となるので、各部位について得られる画像の時間分解能はそれぞれ異なる。そこで、本実施の形態では、被検者１のある部位から得られる画像がどの程度の時間分解能を持つと予測されるかを、次のように分かりやすく表示する。【００３３】
図６は、表示装置６２の画面上に、Ｓ２１２で得られた被検者１の投影画像Ｐと時間分解能グラフＧとを重畳表示した例である。時間分解能グラフＧは、上述のように予測される時間分解能の経時変化を、時間軸及び時間分解能軸で規定される座標系上に表したものである。開始マーカＳは、時間分解能グラフＧ上では画像データ収集開始予定時刻を示していて、投影画像Ｐ上では画像データ収集開始予定位置を示している。即ち、開始マーカＳの時間分解能グラフＧの時間軸上における座標に相当する時刻に画像データ収集が開始され、その時刻に開始マーカＳの投影画像Ｐ上における位置に相当する被検者１の部位が画像データ収集の対象となる予定である。同様に、終了マーカＥは、時間分解能グラフＧ上では画像データ収集終了予定時刻を示し、投影画像Ｐにおける画像データ収集位置では画像データ収集終了予定位置を示している。これにより、被検者１の画像データ収集対象部位と息止め経過時間との関係を表示することができる。このように、表示装置６２の画面上で、投影画像Ｐと時間分解能グラフＧの時間軸の原点の位置並びに時間軸の方向及び尺度とを相対的に調整して、投影画像Ｐにおける画像データ収集位置と時間分解能グラフＧとを関連付けて表示すると、被検者１のある部位から得られる画像がどの程度の時間分解能を持つと予測されるかを、視覚的に分かりやすく表示することができる。
また、図６に示すように、息止め開始から画像データ収集の開始時刻までの経過時間（息止め後ＥＣＧ撮影ディレイ）、画像データ収集開始位置（ＥＣＧ撮影開始位置）及び画像データ収集終了位置（ＥＣＧ撮影終了位置）を、時間分解能グラフＧ、開始マーカＳ及び終了マーカＥの位置に合わせて数値表示Ｎによって表示すると好ましい。【００３４】
操作者は、操作部６４を操作して、表示装置６２の画面上に表示された開始マーカＳや終了マーカＥをドラッグする。これにより、開始マーカＳや終了マーカＥを投影画像Ｐ及び時間分解能グラフＧに対して移動させることができ、この移動に伴って数値表示Ｎが変更される。また操作者は、操作部６４操作して、数値表示Ｎを直接変更することもできる。この変更に伴って開始マーカＳや終了マーカＥは投影画像Ｐ及び時間分解能グラフＧに対して移動して表示される。【００３５】
または、投影画像上Ｐに開始マーカＳや終了マーカＥの位置を入力したり、数値表示Ｎの「ＥＣＧ撮影開始位置」及び「ＥＣＧ撮影終了位置」に数値を入力したりして画像データ収集範囲を指定してもよい。【００３６】
図６の例では、時間分解能が最良であると予測される息止め経過時間が８．５秒の時刻には、心臓上端付近から画像データが収集される予定であり、これは開始マーカＳや終了マーカＥが移動されても変わらない。例えば冠動脈のステント術を施行した部位のように特に画像収集範囲がある場合には、その画像収集範囲について得られる画像の時間分解能が特に良好であることが望ましい。そこで、本実施の形態では、予測される時間分解能が好適範囲に入る画像データ収集好適時刻において画像収集範囲が画像データ収集の対象となるように、画像データ収集条件を設定できるようにする。【００３７】
図７において、画像収集範囲マーカＩは、時間分解能グラフＧ上では画像データ収集好適時刻を示していて、投影画像Ｐ上では画像収集範囲を示している。即ち、画像収集範囲マーカＩの時間分解能グラフＧの時間軸上における座標に相当する時刻に、画像収集範囲マーカＩの投影画像Ｐ上における位置に相当する被検者１の部位が画像データ収集の対象となる予定であり、そこから得られる画像の時間分解能が好適となると予測される。なお、図６に示すように、時間分解能グラフＧ上の点のうち最良の時間分解能を示す点を画像収集範囲マーカとして利用して、画像収集範囲マーカを特に表示しなくても良い。【００３８】
操作者は、操作部６４を用いて表示装置６２の画面上に表示される時間分解能グラフＧをドラッグすることにより、時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩを投影画像Ｐに対して移動させることができる。操作者が画像収集範囲を投影画像Ｐ上で操作部６４を介してポイントするなどして設定するだけで、それに応じて時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩを投影画像Ｐに対して移動させても良い。また操作者は、操作部６４を操作して、画像収集範囲位置を示す数値表示Ｎを直接変更することもできる。この変更に伴って時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩは投影画像Ｐに対して移動して表示される。画像データ収集開始マーカＳ及び画像データ収集終了マーカＥは、時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩの移動に伴って移動するが、図６で説明したようにそれらを選択して移動させることもできる。【００３９】
図７の例では、図６に示す状態から、投影画像Ｐの表示装置６２の画面上での位置を変えずに時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩを移動しているが、時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩの表示装置６２の画面上での位置を変えずに投影画像Ｐを移動しても良い。この場合、時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩは表示装置６２の画面上例えば中央に固定して表示され、操作者が投影画像Ｐのドラッグやスクロール、画像収集範囲のポイント、数値表示Ｎの変更などをすると、投影画像Ｐが時間分解能グラフＧ及び画像収集範囲マーカＩに対して移動して表示される。【００４０】
図７の例では画像収集範囲マーカとして直線Ｉを表示しているが、それに限らず、例えば時間分解能が所定の好適範囲に入ると予測される部位を投影画像Ｐ上において長方形で表示したり、その部位とそれ以外とを明るさや色を違えて表示したりすることによっても画像収集範囲マーカを表示することができる。また、図７の例では画像収集範囲マーカＩと時間分解能グラフＧとを表示しているが、時間分解能グラフＧの表示を省略して画像収集範囲マーカのみを投影画像Ｐ上に表示しても、画像データ収集好適時刻において画像収集範囲が画像データ収集の対象になるようにしたいという操作者の意図は達成できる。【００４１】
図６及び７の時間分解能グラフＧの例では、息止め開始時刻を時間軸の原点とし息止め経過時間を時間軸座標として用いているが、画像データ収集開始時刻を時間軸の原点とし画像データ収集経過時間を時間軸座標として用いても良い。時間分解能軸の原点の位置並びに時間分解能軸の方向及び尺度は、時間分解能の予測経時変化が読み取りやすいように適宜調整して良い。例えば図５、６及び７では時間分解能を時間分解能軸座標として用いているので、時間分解能軸方向に数値が増えるほど時間分解能が悪いことになる。これに対し、例えば時間分解能の逆数を時間分解能軸座標として用いれば、時間分解能軸方向に数値が増えるほど時間分解能が良いことになる。【００４２】
画像データ収集を実行する際は（Ｓ２２０）、以上のように画像データ収集開始マーカＳが示す画像データ収集開始時刻及び画像データ収集開始位置並びに画像データ収集終了マーカＥが示す画像データ収集終了時刻及び画像データ収集終了位置の設定にしたがって画像データ収集を行うように、ＣＰＵ５２がスキャナ制御部５４を介してスキャナ２０を制御する。まず、画像データ収集開始時刻に被検者１の画像データ収集開始位置が画像データ収集の対象となるように、被検者テーブル２４の位置を調整する。例えば、息止め開始（Ｓ２１８）の前に被検者１の画像データ収集開始位置とスキャナ本体３０の画像データ収集位置とを一致させておき、息止め開始の後、画像データ収集開始時刻に画像データ収集を開始すると共に被検者テーブル２４の移動を開始しても良い。また、例えば図６又は７において時間分解能グラフＧ上で息止め開始時刻を示す点が投影画像Ｐ上で示す被検者１の部位とスキャナ本体３０の画像データ収集位置とを息止め開始の前に一致させておき、息止め開始時刻に被検者テーブル２４の移動を開始することによっても、画像データ収集開始時刻において被検者１の画像データ収集開始位置とスキャナ本体３０の画像データ収集位置とが一致する。【００４３】
画像データ収集中は、図６又は７において示した息止め経過時間と画像データ収集対象部位との関係を保つ速度で被検者テーブル２４を移動する。これにより、画像データ収集好適時刻において被検者１の画像収集範囲がスキャナ本体３０の画像データ収集位置と一致して画像データ収集の対象となり、画像データ収集終了時刻において被検者１の画像データ収集終了部位がスキャナ本体３０の画像データ収集位置と一致する。以上で画像データ収集を終了する（Ｓ２２２）。【００４４】
以上の実施の形態では、画像データ収集中に被検者１とスキャナ本体３０とを相対移動させているが、被検者１とスキャナ本体３０とを相対移動させないノンヘリカルスキャンによって画像データ収集を行っても良い。その場合、画像データ収集開始マーカＳ及び画像データ収集終了マーカＥは不要であり、息止め開始の前に、画像収集範囲マーカが示す被検者１の部位とスキャナ本体３０の画像データ収集位置とを一致させておき、息止め開始の後、画像収集範囲マーカが示す息止め経過時刻に画像データ収集を行う。【００４５】
被検者１の画像データ収集の対象となる部位を変更するためにスキャナ本体３０の画像データ収集位置を移動する方法は、被検者テーブル２４を移動することに限らず、被検者テーブル２４は固定してスキャナ本体３０を移動したりスキャナ本体３０の画像データ収集位置を移動したりすることによっても良い。【００４６】
以上の実施の形態では、被検者１が息止めを行うときの心拍数変動を解析対象としているが、例えば被検者１に薬剤を投与したり刺激を与えたりしたときの心拍数変動を記録して、画像データ収集を実行する際に同薬剤を投与したり同刺激を与えたりするときの心拍数変動及び得られる画像の時間分解能を予測しても良い。【００４７】
[第二実施形態]
図８は第二実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す図である。図中、１０１はＸ線管、１０２スキャナガントリ、１０３は被検者テーブル、１０４はＸ線検出器、１０５は表示装置、１０６は心電計、１０７は画像処理装置、１０８は回転円盤、１０９はコリメータ、１１０は回転駆動装置、１１１は測定制御装置、１１２はコンピュータ、１１３は入力装置、１１４は撮影情報伝達装置をそれぞれ示す。【００４８】
スキャナガントリ１０２はＸ線照射および検出を行う。【００４９】
画像処理装置１０７はスキャナガントリ１０２で検出された計測データから撮影データを作成し、その撮影データをＣＴ画像信号に変換処理する。【００５０】
表示装置１０５には、ＣＴ画像を表示出力する。【００５１】
スキャナガントリ１０２には、回転円盤１０８、回転円盤１０８に搭載されたＸ線管１０１、Ｘ線管１０１に取り付けられたＸ線束の方向を制御するコリメータ１０９、回転円盤１０８に搭載されたＸ線検出器１０４が含まれている。回転円盤１０８は回転駆動装置１１０によって回転し、回転駆動装置１１０は測定制御装置１１１によって制御される。【００５２】
また、Ｘ線管１０１から発生するＸ線の強度は測定制御装置１１１によって制御される。【００５３】
測定制御装置１１１は、これら回転円盤１０８の回転、Ｘ線照射やＸ線検出を制御しており、コンピュータ１１２によって操作される。【００５４】
１０６は、被検者における周期的運動を認識する周期運動認識手段である。【００５５】
以下周期運動認識手段１０６は心電計である場合について説明する。【００５６】
制御装置としてのコンピュータ１１２が撮影中の心拍数の変動が過剰である時の撮影を防ぐ。これによって、最適な時間分解能の心臓画像が作成される。【００５７】
本実施形態を図面に基づいて説明する。【００５８】
コンピュータ１１２には、撮影手順設定手段１１２ａ、模擬撮影手段１１２ｂ、心拍数変動提示手段１１２ｃ、心拍数変動要因提示手段１１２ｄ、心拍数情報登録手段１１２e、および心拍数情報提示手段１１２ｆが含まれる。【００５９】
撮影手順設定手段１１２ａは心臓撮影の撮影手順を設定する。【００６０】
模擬撮影手段１１２ｂは撮影手順設定手段１１２ａで設定された心臓撮影手順に従い、模擬撮影（模擬訓練）を実施する。【００６１】
心拍数変動提示手段１１２ｃは心臓撮影、あるいは模擬撮影中の心拍数変動を表示装置１１５経由で操作者に提示する。【００６２】
心拍数変動要因提示手段１１２ｄは心臓撮影あるいは模擬撮影中に心拍数変動の原因となる情報を撮影情報伝達装置１１４により被検者に提示する。【００６３】
心拍数情報登録手段１１２eは、心臓撮影中に判明した心拍数の変動傾向を記憶装置１１５に登録する。【００６４】
心拍数情報提示手段１１２ｆは、記憶装置１１５に登録された心拍数情報から心臓撮影対象となる被検者の心拍数変動傾向を検索し、表示装置１０５を通して操作者に提示する。ここで、心拍数の変動要因について説明する。【００６５】
撮影中の心拍数変動要因として以下のような項目が挙げられる。
（１）撮影中の息止め
息止めは呼吸に起因するモーションアーチファクトを防ぐために行われる。しかし息止めが継続すると心拍数は上昇し、心拍数変動の要因となる。【００６６】
（２）寝台移動による振動やスキャナの回転音などＣＴ装置の動作に起因するものである。これらの動作は被検者の緊張を引き起こし、心拍数変動の要因となる。【００６７】
（３）造影剤の注入などこれは、撮影手法に起因するものである。造影剤の注入は被検者の身体に違和感を引き起こし、心拍数変動の要因となる。【００６８】
本実施形態では、上記の心拍数変動要因を取り除く方法として以下のように、本撮影の前にＸ線を曝射することなく、本撮影と同様の手順の模擬撮影を行う。【００６９】
（Ａ）この模擬撮影によって、被検者は息止めの練習を行うことが可能となり、息止めを原因とする心拍数変動を防ぐことが可能となる。
（Ｂ) 撮影に伴うスキャナ回転音や寝台の振動などを、本撮影前に実際に被検者に体験させることによって撮影に対する緊張を和らげさせる。また、ＣＴ装置の動作に起因する被検者の心拍数変動を防ぐことができる。【００７０】
（Ｃ）心拍数変動要因を取り除く別の手段としては、撮影中に想定される心拍数変動要因を予め被検者に対して提示する。スキャナの回転開始、寝台の移動開始、造影剤の注入開始など心拍数変動の要因となる作業を行う前に音声やモニターを介して予め被検者に提示することで、被検者の撮影に対する緊張を和らげることができ、ＣＴ装置の動作に起因する心拍数変動を防ぐことができる。【００７１】
（Ｄ）またこの模擬撮影はＸ線を曝射しないことを除けば実際の心臓撮影と同じ手順で実施されることから、模擬撮影中の被検者の心拍数変動を観察することによって心臓撮影時の被検者の心拍数変動を予測することが可能となる。【００７２】
図９は上述したＸ線ＣＴ装置を用いて、心拍数の変動を防ぐことにより最適な時間分解能の心臓画像を作成するまでの工程を示すフローチャートである。【００７３】
以下では図９の処理ステップについて説明する。【００７４】
ステップＳ９００で心臓画像の作成処理を開始する。【００７５】
ステップＳ９０２では、心電計6を用い撮影対象となる被検者の心拍数を計測する。【００７６】
ステップＳ９０４では、ステップＳ９０２で計測した心拍数を元に、撮影手順設定手段１１２ａが回転円盤１０８の回転速度、被検者テーブル２０３の移動速度、撮影範囲、管電流、管電圧など心臓撮影に必要な撮影条件及び造影剤注入の有無などの撮影手順を決定する。【００７７】
撮影条件及び撮影手順は入力装置１１３を用いて操作者による修正が可能である。【００７８】
ステップＳ９０６では、Ｘ線管１０１の出力をＯＦＦにし、Ｘ線が曝射されないようにする。【００７９】
ステップＳ９０８では、模擬撮影手段１１２ｂはステップＳ９０４において決定した撮影条件に従い、模擬撮影を実施する。模擬撮影の手順は実際の心臓撮影の手順と同様であるが、Ｘ線の曝射が無い点でのみ異なる。【００８０】
ここで心拍数変動要因提示手段１１２ｄは、撮影情報伝達装置１１４を通じて被検者に対し心拍数変動要因を提示する。【００８１】
図１０は、撮影情報伝達装置１１４に表示される心拍数変動要因の一例を示したものである。
まず、画面の上部には、現在の撮影練習中、つまり模擬撮影であることが明示される。【００８２】
画面中央の表が被検者に提示する心拍数変動要因を示している。【００８３】
この部分は、「撮影準備」、「造影」、「撮影」等、撮影ステップごとに分けて表示される。【００８４】
また、実行中の撮影ステップが分かるように、実行中のステップは、色付け、点滅、網掛けなどにより明示化される。図１０では、「撮影準備」のステップに網掛け表示を行い、この「撮影準備」が実施中の撮影ステップであることを示す。【００８５】
また、心拍数変動要因は撮影情報伝達装置１１４に装備された音響設備により音声によって被検者に伝達しても良い。【００８６】
ステップＳ９１０では、心拍数変動提示手段１１２ｃは、模擬撮影実施中に心電計１０６によって計測された心拍数変動を表示装置１０５経由で操作者に提示する。【００８７】
図１１は表示装置１０5に表示される心拍数変動の一例を示したものである。【００８８】
横軸に撮影開始からの経過時間を、縦軸に被検者の心拍数を取っている。【００８９】
図中の実線は心拍数変動を表しており、「寝台移動」「ガントリー回転」「息止め」等の心拍数変動要因の発生時刻が明示されている。【００９０】
図中の破線が、所望の時間分解能を実現可能な心拍数領域を示している。【００９１】
この心拍数領域は操作者が予め設定しておくことができる。【００９２】
前述の通り、心電同期再構成の場合、撮影中の被検者の心拍数とスキャンタイムとスキャンスピードとの組み合わせによって決まる時間分解能は、心拍数の変動に伴い変化する。【００９３】
心拍数変動提示手段１１２ｃは入力装置１１３によって入力した、操作者が所望の時間分解能と、ステップＳ９０４で決定されたスキャンタイムを元に、所望の時間分解能が実現可能な心拍数範囲を算出し表示装置１０５に表示する。【００９４】
あるいは、所望の時間分解能を実現するためのこの周期運動としての心拍数の変動幅とスキャンタイムないしスキャンスピードである上記テーブル送り速度との組み合わせを算出して表示してもよい。この場合、算出はたとえば心拍数情報提示手段１１２ｆで行われる。【００９５】
ステップＳ９１２では、操作者がステップＳ９１０で提示された心拍数変動を元に期待した時間分解能が得られると判断した場合は、次のステップに進む。【００９６】
得られないと判断した場合は、ステップＳ９０４に戻りステップＳ９０４〜Ｓ９０８のステップを繰り返し実行する。【００９７】
以上の手順によって模擬撮影の手順は完了する。【００９８】
ステップＳ９１４では、Ｘ線管1の出力をONにし、Ｘ線の曝射が可能な状態にする。【００９９】
ステップＳ９１６では、ステップＳ９０４で決定した撮影条件に従い本撮影を実施する。【０１００】
ここで、心拍数変動要因提示手段1１２ｄは、ステップＳ９０８と同様に撮影情報伝達装置1１４を通じ、被検者に対して心拍数変動要因を提示する。【０１０１】
ステップＳ９１８では、心拍数情報登録手段１１２eは、ステップＳ９１６で心電計１１６によって計測された心拍数を元に被検者の心拍数情報を記憶装置１１５に登録する。【０１０２】
図１２は記憶装置１１５に登録される心拍数情報の一例を示している。心拍数情報は被検者IＤや被検者名と対応して登録され、心拍数情報項目としては、息止めによる心拍数の上昇や下降、造影による心拍数の上昇や下降などが挙げられる。また、具体的な心拍数変動として、模擬撮影時の心拍数の時系列変化をグラフとして登録してもよい。その場合、息止め開始時刻や造影開始時刻などの心拍数変動要因開始時刻を登録してもよい。図１２では息止め開始時刻が「Ｂrｔh」、造影開始時刻が「Ｃnｔ」で表現されている。また、被検者の心臓撮影回数が複数に及ぶ場合は、撮影回数分の心拍数情報を登録してもよい。また、心拍数情報として被検者の息止め可能時間が登録されても良い。【０１０３】
ステップＳ９２０では、画像処理装置１１7は心電計１１6とＸ線検出器２０３から取得された撮影データから心臓の断層像を画像再構成する。心電情報を用いた画像再構成は、たとえばマルチスライスＸ線ＣＴ装置において、レトロペクティブＥＣＧゲート撮影を螺旋スキャンにも適用し、その時に発生する投影データの不連続を、例えば１８０度対向関係の心拍時相のデータなどを用いて補間してモーションアーチファクトを低減し、また、これにより得られる連続性の分割投影データを利用し、任意のスライス位置及び心時相の投影データを形成し、適宜組み合わせ、あるいは、合成することにより行なうことができる。【０１０４】
ステップＳ９１８で心拍数情報登録手段１１２eによって登録された心拍数情報は、同一被検者の次回撮影時に利用される。【０１０５】
次回の撮影が図９に示されるフローに従うならば、ステップＳ９０４において心拍数情報提示手段１１２ｆは表示装置１０５に対し、撮影対象被検者の心拍数情報を提示する。【０１０６】
図１３は提示される心拍数情報の一例を示したものである。提示する心拍数情報項目としては、撮影前までの心拍数変動傾向から算出された、息止めにより心拍数が上昇・安定・下降した回数、及び息止めによる心拍数変動量の平均値、造影剤投与により心拍数が上昇・安定・下降した回数、及び造影剤投与による心拍数変動量の平均値、また息止め可能時間の平均値などがある。【０１０７】
ステップＳ９０４の撮影条件の設定時に過去の撮影における心拍数情報を操作者に対して提示することで、操作者は効率良く最適な時間分解能が得られる撮影条件を設定することが可能となる。また、被検者の息止め可能時間が判明することによる撮影範囲の決定が容易となる。【０１０８】
[第三実施形態]
図１４は、第三実施形態に係るＭＲＩ装置の全体概要を示す図である。このＭＲＩ装置は、患者などの被検者２０２が置かれる空間に均一な静磁場を発生するための磁石２０１と、この空間に被検者１０２を搬入するためのベッド２０３と、被検者に高周波磁場を照射し、被検者から発生する核磁気共鳴信号（エコー信号）を検出するＲＦコイル２０４と、静磁場にｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の磁場勾配を発生させるための傾斜磁場発生コイル２０５、２０６、２０７と、これらの動作を制御する制御系とを備えている。なお、ここでは被検者の体軸方向（水平方向）に静磁場を発生する磁石を採用した水平磁場方式ＭＲＩ装置を示したが、体軸方向と直交する方向に静磁場を発生する垂直磁場方式のＭＲＩ装置であってもよい。またＲＦコイル２０４は、高周波磁場の照射とエコー信号の検出を兼ねたものを示したが、これらは別個に備えられていてもよい。【０１０９】
ＲＦコイル２０４は、図示するような両用タイプの場合、図示しない切り替え回路を介して高周波磁場送信部と高周波磁場受信部とに接続されている。高周波磁場送信部は、主として、所定の周波数の高周波信号を発生するシンセサイザ２１２と、シンセサイザ２１２が発生する高周波信号を所定のエンベロープの信号に変調する変調回路２１３と、ＲＦコイル２０４に電源を供給する高周波電源２０８とから構成される。また高周波磁場受信部は、増幅器２１４及び直交位相検波回路、Ａ／Ｄ変換器などを含む受信器２１５から構成される。３方向の傾斜磁場発生コイル２０５、２０６、２０７はそれぞれ電源２０９、２２１０、２１１に接続されている。これら傾斜磁場電源２０９、２１０、２１１、高周波磁場送信部及び高周波磁場受信部の動作は、パルスシーケンスと呼ばれるタイミングチャートに従い制御系で制御される。制御系は、計測されたエコー信号に対し補正計算、フーリエ変換など種々の計算を行うとともに装置全体の制御を行う計算機２１８と、計算結果である画像やスペクトル等及びユーザーからの入力を行うためのＧＵＩ等を表示する表示装置２１９と、計算機２１８の計算に必要なデータや計算後のデータを記憶する記憶装置２１７と、計算機２１８の指令に基づきあらかじめ選択されたパルスシーケンスに従い、傾斜磁場電源２０９、２１０、２１１、高周波磁場送信部及び高周波磁場受信部を制御するシーケンサ２１６とを備えている。また計算機２１８は、図示しない入力装置を備えており、被検者の登録、呼び出し、撮影法に応じたパルスシーケンスの選択、撮影パラメータの入力等を行うことができる。【０１１０】
本実施の形態に係るＭＲＩ装置では、周期運動データ記録手段として、体動情報を反映した信号すなわち体動ナビゲートエコーを用いる。具体的には、画像再構成用信号の取得に先立って、体動ナビゲート信号を取得し、この体動ナビゲート信号が有する位置情報（位相情報）から、続いて取得された画像再構成用信号の体動成分を除去する補正を行う。図１５に、このような体動ナビゲートシーケンスの例を示す。図１５（ａ）に示す体動ナビゲートシーケンスでは、まず画像化しようとするスライスを選択励起した後、位相エンコードを付与せずに一方向の傾斜磁場（ここでは読み出し傾斜磁場Ｇｘ）を印加してナビゲート信号を計測し、ついで位相エンコードを付与しながら画像再構成用信号を取得する。このシーケンスではＸ方向の体動補正を行うことができる。また図１５（ｂ）に示す体動ナビゲートシーケンスでは、体動ナビゲートエコー検出のためのＲＦ励起パルス及びスライス選択と、画像再構成用信号検出のためのＲＦ励起パルス及びスライス選択を別途行うとともに、２方向の傾斜磁場（ここでは読み出し方向傾斜磁場Ｇｘ及び位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｙ）を用いて、２方向の移動量を検出している。これによりスライス面内の体動補正を行うことができる。【０１１１】
第三実施形態では、被検者のＭＲＩ本撮影に先立ち、体動ナビゲートエコー信号を得るための模擬ＭＲＩ撮影が行なわれる。そして、模擬撮影で得られた体動ナビゲートエコー信号に基づいて時間分解能を予測し、画像収集を行なうのに適した時刻に画像収集範囲（画像を得たい部位）の画像データの収集を行なう。【０１１２】
上記第一実施形態乃至第三実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置などの画像データ収集装置を用いて造影剤の注入前後にわたる被検者の画像を撮影し、造影剤の注入前後に得られる一組の画像を差分して、差分画像を生成しても良い。その場合には、造影剤を注入した被検者に模擬訓練を実行し、模擬訓練時に取得した周期運動データ（心拍数）に基づいて時間分解能を予測してもよい。これにより、造影剤が被検者の周期運動に及ぼす影響を考慮して、画像データの収集制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
医用画像撮影装置により周期的運動を行なう被検者の部位を撮影する際に、本撮影に先立ち周期運動データを求め、その周期運動データに基づいて関心部位の撮影時刻を決定することにより、モーションアーチファクトを低減した医用画像を得ることができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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