(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体における刺入針の刺し込み部位の断層画像が針先を含めて表示モニタにリアルタイムで映し出されるよう構成された断層撮影装置において、被検体における刺入針の刺入点および目標点を断層画像が映し出された表示モニタの画面の上でそれぞれ指定入力する画面入力手段と、画面入力手段で指定された刺入点と目標点を結ぶ線分を求出するとともに、刺入点から目標点に至る求出線分を刺入針を刺し込む際のガイドラインとして断層画像に重畳表示するガイドライン求出表示手段と、
断層画像のスライス厚み幅の内に存在するガイドラインの両端に対応するスライス幅区域を断層画像の位置変位に追随して逐次求出するとともに、求出したガイドラインのスライス幅区域を断層画像に重畳表示するスライス幅区域求出表示手段を備えていることを特徴とする断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の断層撮影装置において、断層画像とガイドラインとの交点を断層画像の位置変位に追随して逐次求出するとともに、求出交点を示す交点マークを断層画像に重畳表示する交点求出表示手段を備えている断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の断層撮影装置において、ガイドラインと予め設定された基準軸とのなす角度を求出するとともに、求出角度を示す数値を断層画像表示用の表示モニタに同時表示する角度求出表示手段を備えている断層撮影装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の断層撮影装置において、ガイドラインの長さを求出するとともに、求出長さを示す数値を断層画像表示用の表示モニタに同時表示する長さ求出表示手段を備えている断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被検体の体内から生検（バイオプシ検査）用の組織を採取するための生検針を被検体に刺し込む際や、被検体内の患部に制／抗癌剤などを投与するための注入針を被検体に差し込む際などに用いられるＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの断層撮影装置に係り、特に生検針や注入針（以下、これらの針を総称するときは「刺入針」という）の刺入経路を予測するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
癌検査や治療などのために被検体の体内に刺入針を差し込んで生検用の組織を採取したり、患部に制／抗癌剤などを投与することが医療機関で実施されており、刺入針の刺し込み方式のひとつとして、例えばＸ線ＣＴ装置によるＸ線透視下で針の刺し込み状況を監視しながら刺入針を刺し込む方式が従来からある。以下、生検針を例に採って説明する。
【０００３】
この方式の場合、図１５に示すように、天板５０の上の被検体Ｍにおける生検針刺入点Ａの存在する横断面（スライス面）Ｄ１にＸ線管（図示省略）からのファンビームＦＢを照射するとともに、Ｘ線検出器（図示省略）から出力されるＸ線検出データに基づき横断面Ｄ１の断層画像Ｐ１を得て、図１６（ａ）に示すように、表示モニタ５１の画面にリアルタイムで映し出す。
【０００４】
そして、生検針Ｋを被検体Ｍの体表の生検針刺入点Ａに当てがい、ついで表示モニタ５１の画面を見ながら目見当で生検針Ｋを徐々に組織採取点Ｂへと差し込んでゆくと同時に、天板５０を移動させてファンビームＦＢが照射される横断面を生検針刺入点Ａが存在する横断面Ｄ１から組織採取点（目標点）Ｂの存在する横断面Ｄｎまで順番に変化させる。
【０００５】
そうすると、表示モニタ５１の画面に表示される断層画像も順に変化するとともに、図１６（ｂ）に示すように、表示モニタ５１の画面には断層画像Ｐｍと共に生検針Ｋの針先Ｋａが出現するので、術者は、生検針Ｋの刺し込み状況を表示モニタ５１の画面で常に監視しながら生検針Ｋの刺し込みを続けることができる。
【０００６】
こうして、図１６（ｃ）に示すように、被検体Ｍの横断面Ｄｎの断層画像Ｐｎの組織採取点Ｂの位置に生検針Ｋの針先Ｋａが到達したことが確認されると、生検針Ｋの刺し込みとしては完了である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＸ線ＣＴ装置などを用いて生検針の刺し込みを行う場合、生検針の刺入経路がなかなか的確なものにならない上に、生検針の刺し込みに非常に時間がかかるという問題がある。
術者は、被検体Ｍの横断面の断層画像だけを見て生検針Ｋの刺入経路を予測して生検針Ｋを刺し込むのであるが、被検体Ｍの横断面の各断層画像だけで生検針Ｋの刺入経路を的確に予測することは難しい。このように、生検針Ｋの刺入経路の予測が不的確だと、生検針Ｋの刺入経路は的確なものにはならない。
また、生検針刺入点Ａと組織採取点Ｂの間には、針を通してはならない要回避臓器や針が通らない硬い骨もあり、目見当で要回避臓器や硬い骨を試行錯誤的に外しながら、生検針Ｋを刺し込むことになって、生検針の刺し込みに長い時間を要する。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑み、刺入針の刺入経路が的確なものになるとともに、刺入針を速やかに刺し込むことができる断層撮影装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１の発明に係る断層撮影装置は、被検体における刺入針の刺し込み部位の断層画像が針先を含めて表示モニタにリアルタイムで映し出されるよう構成された断層撮影装置において、被検体における刺入針の刺入点および目標点を断層画像が映し出された表示モニタの画面の上でそれぞれ指定入力する画面入力手段と、画面入力手段で指定された刺入点と目標点を結ぶ線分を求出するとともに、刺入点から目標点に至る求出線分を刺入針を刺し込む際のガイドラインとして断層画像に重畳表示するガイドライン求出表示手段と、断層画像のスライス厚み幅の内に存在するガイドラインの両端に対応するスライス幅区域を断層画像の位置変位に追随して逐次求出するとともに、求出したガイドラインのスライス幅区域を断層画像に重畳表示するスライス幅区域求出表示手段を備えている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の断層撮影装置において、断層画像とガイドラインとの交点を断層画像の位置変位に追随して逐次求出するとともに、求出交点を示す交点マークを断層画像に重畳表示する交点求出表示手段を備えている。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の断層撮影装置において、ガイドラインと予め設定された基準軸とのなす角度を求出するとともに、求出角度を示す数値を断層画像表示用の表示モニタに同時表示する角度求出表示手段を備えている。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１から３までのいずれかに記載の断層撮影装置において、ガイドラインの長さを求出するとともに、求出長さを示す数値を断層画像表示用の表示モニタに同時表示する長さ求出表示手段を備えている。
【００１４】
〔作用〕
次に、この発明の断層撮影装置を用いて刺入針を被検体に刺し込む際の作用を説明する。
請求項１の断層撮影装置を用いて刺入針を被検体に刺し込む場合、被検体における刺入針の刺入点あるいは目標点が存在する断層画像を表示モニタに映し出しておいて、画面入力手段により、被検体における刺入針の刺入点および目標点を画面の上でそれぞれ指定入力する。請求項１の断層撮影装置の場合、刺入点および目標点の指定入力が行われると、直ちにガイドライン求出表示手段により、刺入点と目標点を結ぶ線分が求出されるとともに、求出線分が刺入針を刺し込む際のガイドラインとして断層画像に自動的に重畳表示される。
【００１５】
このようにして、表示モニタの画面に断層画像に重畳表示されたガイドラインに基づき、術者は、刺入針の刺入経路の適・不適を直ちに判定し、適当と判定したならば、術者はガイドラインに沿って刺入針を刺し込んでゆくだけである。つまり、この発明の装置の場合には、ガイドラインが刺入針を刺し込む際の目安となるのである。
なお、刺入経路が不適当と判定されれば、刺入針の刺入点ないし目標点の指定がやり直されてガイドラインが再び求出・表示される。
また、スライス幅区域求出表示手段によって、断層画像のスライス厚み幅の内に存在するガイドラインの両端に対応するスライス幅区域が、断層画像の位置変位に追随して逐次求出されるとともに、求出したガイドラインのスライス幅区域が断層画像に重畳表示されるので、術者は刺入針の針先がちょうどガイドラインのスライス幅区域の始端から終端までの間を移動するように刺入操作を行う。つまり、ガイドラインと重畳表示する各断層画像は被検体における各スライス厚み幅の内のデータが足し込まれて一枚の画像にいわば圧縮された形となっていて、刺入針も厳密にはガイドラインに沿ってスライス厚み幅だけ刺し込むことになり、各断層画像に基づき行う術者の刺入操作が正しく行われた場合には、刺入針の針先がちょうどガイドラインのスライス幅区域の始端から終端までの間を移動することになるからである。したがって、断層画像に重畳表示されたガイドラインのスライス幅区域は、刺入針の針先をスライス厚みの全幅に渡って的確な位置へ導くための目安となる。
【００１６】
請求項２の断層撮影装置では、交点求出表示手段によって、表示する断層画像とガイドラインとの交点が断層画像の位置変位に追随して逐次求出されるとともに、求出交点を示す交点マークが断層画像に重畳表示される。刺入針が正しくガイドラインに沿って刺し込まれた場合、刺入針の針先は当然に求出交点と常に一致していなければならない関係にあるので、術者は、刺入針の針先が求出交点を示す交点マークに常に合うようにして刺入針を刺し込む。つまり、求出交点を示す交点マークは、刺入針の針先を的確な位置へ導くための目安となっているのである。
【００１８】
請求項３の断層撮影装置では、角度求出表示手段によって、ガイドラインと予め設定された基準軸とのなす角度が求出されるとともに、求出角度を示す数値が断層画像表示用の表示モニタに同時表示される。ガイドラインと基準軸とのなす角度を示す数値は、刺入針を刺し込む方向に対応しているので、術者は表示モニタの画面上の求出角度を示す数値から刺入針を刺し込む方向を容易に把握できる。つまり、求出角度を示す数値は刺入針を刺し込む方向の目安となるのである。
【００１９】
請求項４の断層撮影装置では、長さ求出表示手段によって、ガイドラインの長さが求出されるとともに、求出長さを示す数値が断層画像表示用の表示モニタに同時表示される。ガイドラインの長さは刺入針の刺し込み深さに対応しているので、術者は、表示モニタの画面上のガイドラインの長さを示す数値から刺入針の刺し込み量を容易に把握できる。つまり、ガイドラインの長さを示す数値は刺入針を刺し込み量の目安となるのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。図１はこの発明に係る断層撮影装置の一例であるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、以下では生検針を被検体に刺し入れる場合について説明するが、この発明は被検体内の患部に制／抗癌剤を投与するための注入針を被検体に刺し入れる場合にも適用することができる。
【００２１】
実施例のＸ線ＣＴ装置は、図１に示すように、可動式の天板１と、Ｘ線照射用のＸ線管２と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器３とが被検体Ｍを挟んで対向するかたちで配設された撮像系とを備えているとともに、Ｘ線管２およびＸ線検出器３を対向状態を維持したままで被検体Ｍの体軸のまわりを矢印ＲＡが示す向きに回転させる撮像系回転駆動部４を備えている。
【００２２】
天板１は被検体Ｍを載せたままで前後方向などに移動可能な構成になっている。この天板１の移動は天板駆動部５のコントロールにより行われる。
Ｘ線管２は、回転中、高電圧発生器などを含む照射制御部６のコントロールにより、管電圧・管電流等の設定照射条件に従って被検体ＭにファンビームＦＢを照射する構成となっている。
【００２３】
Ｘ線検出器３は、１０００個前後の非常に多数のＸ線検出素子３ａがファンビームＦＢの広がりに沿って配列されている多チャンネル式の検出器である。Ｘ線管２と一緒に回転するＸ線検出器３からは、Ｘ線管２からのファンビームＦＢの照射に伴ってＸ線検出データが出力される構成となっている。
【００２４】
実施例装置の撮像系には、Ｘ線管２とＸ線検出器３が固定されている回転リング７と、プーリ８ａおよびベルト８ｂからなるリング回転機構８とが設けられていて、撮像系回転駆動部４のコントロールによりリング回転機構８が回転リング７を回すのに伴って、Ｘ線管２とＸ線検出器３とが連動回転する構成となっている。
なお、これら撮像系回転駆動部４や天板駆動部５あるいは照射制御部６によるコントロールは、いずれも、操作卓９などからの入力操作等に伴って撮影制御部１０から適時に送出される指令信号に従って行われる。
【００２５】
また、実施例装置の場合、Ｘ線管２によるファンビームＦＢの照射に伴ってＸ線検出器３から出力されるＸ線検出データは、データ収集部（ＤＡＳ）１１により収集された後、データをディジタル化するＡＤ変換部１２へ送られる。さらにＡＤ変換部１２の後には、Ｘ線検出データを記憶する検出データメモリ１３およびＸ線検出データに基づき３次元画像再構成処理を行う画像再構成部１４や作成された（Ｘ線）ＣＴ断層画像を一時的に記憶するＣＴ断層画像メモリ１５の他、ＣＴ断層画像を画面表示する表示モニタ１６が配設されている。
【００２６】
実施例装置の撮像系では、図２および図３に示すように、ガントリＧの内の撮像中心を原点ＣとするＸＹＺ直交座標が装置座標として設定されている。被検体ＭをＸ線撮影する場合、被検体Ｍの体軸をＺ軸に合わせるようにして被検体Ｍを天板１に載置した後、ファンビームＦＢが、図２に示すように、原点Ｃの位置においてＸＹ平面に合う形で照射される結果、ＸＹ平面と一致する被検体Ｍの横断面についてのＣＴ断層画像が得られることになる。なお、実際にはガントリＧを設定角度だけ傾斜（チルト）させて断層撮影されることもあるが、ここでは理解の容易のために断層画像がＸＹ平面と一致した場合について説明する。
【００２７】
したがって、図３に示すように、天板１を矢印ＲＢが示すＺ軸方向に沿って移動させ、例えば、被検体Ｍにおける現在位置を示す各Ｚ座標Ｚ１，・・Ｚｎ，・・を原点Ｃの位置にそれぞれ合わせてゆけば、被検体Ｍの（体軸に垂直な）任意の各横断面Ｄ１，・・Ｄｎ，・・のＣＴ断層画像を次々と得ることができる。
なお、ＣＴ断層画像を映し出す表示モニタ１６の画面座標の中心は、装置座標の原点Ｃと一致するように対応付けられてもいる。
【００２８】
そして、実施例のＸ線ＣＴ装置は、被検体内から生検用組織を採取する生検針を被検体Ｍに刺し込む際に用いるのに有用な様々な特徴的構成を備えている。
すなわち、実施例装置は、被検体Ｍにおける生検針刺入点Ａおよび組織採取点（目標点）ＢをＣＴ断層画像が映し出された表示モニタ１６の画面の上で指定入力するマウス（画面入力手段）１７を備えているとともに、マウス１７で指定入力された生検針刺入点Ａと組織採取点Ｂを結ぶ線分を求出するとともに、求出線分を生検針を刺し込む際のガイドラインＧＬとしてＣＴ断層画像に重畳表示するガイドライン求出表示部１８とを備えている。
なお、ここでは、図２および図３に示すように、生検針刺入点Ａは現在のＺ座標Ｚ１の横断面Ｄ１の外縁にあり、組織採取点Ｂは現在のＺ座標Ｚｎの横断面Ｄｎの真中付近にあるものとする。
【００２９】
生検針刺入点Ａを画面入力する場合は、図４に示すように、横断面Ｄ１のＣＴ断層画像を表示モニタ１６の画面に映し出しておいて、マウス１７を操作してカーソルを生検針刺入点Ａの位置に合わせてクリックする。そうすると、撮影制御部１０により表示モニタ１６の画面上での画面入力点から生検針刺入点Ａの（装置座標系対応の）Ｘ，Ｙ座標（Ｘ１，Ｙ１）が読み取られるとともに、天板位置検出部１９により送られてくる原点Ｃからの天板１の移動量から生検針刺入点Ａの（装置座標系対応の）Ｚ座標（Ｚ１）が読み取られる。読み取られた生検針刺入点Ａの３座標はガイドライン求出表示部１８へ送出される。
【００３０】
組織採取点Ｂを画面入力する場合は、図５に示すように、横断面ＤｎのＣＴ断層画像を表示モニタ１６の画面に映し出しておいて、マウス１７を操作してカーソルを組織採取点Ｂの位置に合わせてクリックする。そうすると、撮影制御部１０によって、表示モニタ１６の画面上での画面入力点から組織採取点Ｂの（装置座標系対応の）Ｘ，Ｙ座標（Ｘｎ，Ｙｎ）が読み取られるとともに、天板位置検出部１９により送られてくる原点Ｃからの天板１の移動量から組織採取点Ｂの（装置座標系対応の）Ｚ座標（Ｚｎ）が読み取られる。読み取られた組織採取点Ｂの３座標はガイドライン求出表示部１８へ送出される。
【００３１】
一方、ガイドライン求出表示部１８では、両点Ａ，Ｂの座標に基づき直ちにガイドラインＧＬが算出されて、図６に示すように、表示モニタ１６の画面にＣＴ断層画像と重畳するかたちでガイドラインＧＬが表示される構成となっている。なお、図６は横断面ＤｍについてのＣＴ断層画像を示す。術者はガイドラインＧＬを生検針の刺入経路の目安にすることになる。なお、両点Ａ，Ｂを結ぶガイドラインＧＬは通常は３次元座標系の直線であるが、表示モニタ１６の断層画像には、そのスライス断面に投影された２次元のガイドラインＧＬが表示される。
【００３２】
また、実施例の装置は、撮影対象であるスライス断面と、３次元のガイドラインＧＬとの交点を天板１の移動に追随して逐次求出するとともに、図６に示すように、求出交点を示す交点マークＭＰをＣＴ断層画像に重畳表示する交点求出表示部２０を備えている。
両点Ａ，Ｂが同一の横断面にない場合、撮影対象のスライス断面とガイドラインＧＬは一点で交わるだけであり、交点の位置は撮影対象のスライス断面（横断面）の位置が変わるとガイドラインＧＬとの交点の位置が変化するので、交点位置は、天板１の移動に追随して（原点Ｃにおける横断面の変化に追随して）逐次求出する必要がある。
図７に示すように、生検針Ｋを刺し込む場合は、針先Ｋａが交点マークＭＰと合うようにする。ファンビームＦＢは多少の厚みがあるため、生検針Ｋの一部がＣＴ断層画像中に出現するのである。
【００３３】
さらに、実施例の装置は、ガイドラインＧＬとＺ軸（基準軸）とのなす角度ＡＧ１およびガイドラインＧＬとＹ軸（基準軸）とのなす角度ＡＧ２を演算により求出するとともに求出角度ＡＧ１，ＡＧ２を示す数値を、図６に示すように、表示モニタ１６に同時表示する角度求出表示部２１と、ガイドラインＧＬの長さＤを演算により求出するとともに求出長さＤを示す数値を、図６に示すように、表示モニタ１６に同時表示する長さ求出表示部２２を備えている。
【００３４】
術者は求出角度ＡＧ１，ＡＧ２の数値から生検針Ｋの刺し込み方向の見当をつけることができる。例えば術者は生検針Ｋを生検針刺入点Ａに鉛直状に合わせ、その後、Ｚ軸に対して求出角度ＡＧ１だけ傾け、ついでＹ軸に対して求出角度ＡＧ２だけ傾けるようにすると、生検針ＫはガイドラインＧＬと同じ方向を向くことになる。
【００３５】
また、術者は求出長さＤの数値から生検針Ｋの刺し込み深さの見当をつけることができる。普通、生検針Ｋには針先から根元へ向け目盛りが刻まれていることから、求出長さＤの数値と対応する目盛りまで生検針Ｋを刺し込む。
【００３６】
なお、実施例のＸ線ＣＴ装置の場合、上記のように、被検体Ｍの体軸に垂直な横断面を撮影するだけでなく、ガントリ傾斜駆動部５ａによって、図８に示すように、ガントリＧを角度ＴＡだけ傾けて、被検体Ｍの体軸に対して斜めに傾斜した横断面を撮影対象のスライス面とする場合がある。この場合は、ガイドラインＧＬやガイドラインＧＬとＣＴ断層画像の交点、あるいは、ガイドラインＧＬの方向を示す求出角度ＡＧ１，ＡＧ２およびガイドラインＧＬの長さＤを求める際に、ガントリＧの傾斜角度ＴＡを勘案する必要がある。実施例装置の場合、ガントリＧの傾斜角度ＴＡを検出する傾斜角度検知部２３が設けられていて、各求出表示部１８，２０〜２２へ傾斜角度ＴＡが送出されており、かつ傾斜角度ＴＡに基づき各座標を装置座標系に置き換える処理が各求出表示部で行われるよう構成されている。
また、実施例装置の場合、画像再構成部１４や各求出表示部１８，２０〜２２はコンピュータおよびその作動プログラム（ソフトウエア）を中心に構成されている。
【００３７】
次に、以上に述べた構成を有する実施例装置を用い、ＣＴ透視下において被検体Ｍに生検針を刺し込んで組織を採取する際の装置動作を、図面を参照しながら説明する。図９は生検針を使って行う組織採取の進行状況を示すフローチャートである。
【００３８】
〔ステップＳ１〕生検用組織の採取対象である被検体Ｍを天板１の上に載せてＺ軸方向に移動させながらファンビームＦＢを照射するとともに、被検体Ｍの横断面のＣＴ断層画像を表示モニタ１６に例えば８画像／１秒の高速レートで表示してＣＴ透視を開始する。
【００３９】
〔ステップＳ２〕図４に示すように、生検針刺入点Ａのある横断面Ｄ１のＣＴ断層画像が表示モニタ１６の画面に表示されたところで、天板１の移動を一時的に止め、マウス１７の操作で生検針刺入点Ａをクリックして入力した後、再び、天板１を移動させる。
【００４０】
〔ステップＳ３〕図５に示すように、組織採取点Ｂのある横断面ＤｎのＣＴ断層画像が表示モニタ１６の画面に表示されたところで、天板１の移動を一時的に止め、マウス１７の操作で組織採取点Ｂををクリックして入力する。
【００４１】
〔ステップＳ４〕両点Ａ，Ｂの指定に伴って、ガイドラインＧＬや、交点マークＭＰ、および、求出角度ＡＧ１，ＡＧ２にガイドラインＧＬの長さＤが表示モニタ１６の画面に表示される。
【００４２】
〔ステップＳ５〕天板１を横断面Ｄ１のＣＴ断層画像が表示モニタ１６の画面に表示される位置まで戻して、求出角度ＡＧ１，ＡＧ２を目安にして生検針Ｋの差し込みを開始する。
【００４３】
〔ステップＳ６〕図７に示すように、生検針Ｋの針先Ｋａが表示モニタ１６の画面の交点マークＭＰに合えば、天板１を少し移動させる。
【００４４】
〔ステップＳ７〕ガイドラインＧＬの求出長さＤの数値を目安として、生検針Ｋの針先Ｋａが組織採取点Ｂに達するまで、ステップ６を繰り返す。生検針Ｋの針先Ｋａが組織採取点Ｂに達すれば、ステップＳ８へ進む。
【００４５】
〔ステップＳ８〕バイオプシ検査用の組織採取に必要な処置を行う。
【００４６】
〔ステップＳ９〕組織採取に必要な処置が済めば、速やかに生検針Ｋを引き抜くとともにＣＴ透視を適時に停止する。
【００４７】
〔ステップＳ１０〕天板１から被検体Ｍを降ろせば、生検用の組織採取処置は完了したことになる。
【００４８】
以上に述べた実施例のＸ線ＣＴ装置によれば、術者は、表示モニタ１６の画面上には、生検針刺入点Ａと組織採取点Ｂを結ぶガイドラインＧＬがＣＴ断層画像に重畳表示されるので、生検針Ｋの刺入経路を的確に予測できて生検針Ｋの刺入経路が常に的確なものになるのに加え、ガイドラインＧＬが生検針刺し込み時の目安となって生検針Ｋの刺し込みが速やかに行える。
【００４９】
また、実施例装置によれば、針先Ｋａを的確な位置へ導くための目安となる交点マークＭＰがＣＴ断層画像に重畳表示されるので、術者は、より正確かつ速やかに生検針Ｋを被検体Ｍに刺し込むことができる。
【００５０】
さらに、実施例装置によれば、生検針Ｋの差し込み方向の目安となる求出角度ＡＧ１，ＡＧ２や、生検針Ｋの差し込み深さの目安となるガイドラインＧＬの長さＤも表示モニタ１６に表示されるので、術者は、より正確かつ速やかに生検針Ｋを被検体Ｍに刺し込むことができる。
【００５１】
次に、この発明に係る断層撮影装置の他の実施例を図面を参照しながら説明する。図１０は他の実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。この実施例のＸ線ＣＴ装置は、図１０に示すように、先の実施例の構成に加えてスライス幅区域求出表示部２４を備えている他は、先の実施例と同一の構成と効果を有する装置であるので、説明の重複を避けるために、相違する点のみを説明し、共通する点は説明を省略することとする。
【００５２】
すなわち、この実施例の装置は、図１１に示すように、ガイドラインＧＬについて重畳表示するＣＴ断層画像のスライス厚み幅内に存在するスライス幅区域を天板の移動に追随して逐次求出するとともに、求出したガイドラインＧＬのスライス幅区域を示す区域マークＳＰａ，ＳＰｂをＣＴ断層画像に重畳表示するスライス幅区域求出表示部２４を備えている。
【００５３】
つまり、Ｘ線ＣＴ装置の場合、厳密には、各Ｚ座標Ｚ１，・・Ｚｍ，Ｚｎの位置の各横断面（スライス断面）Ｄ１，・・Ｄｍ，ＤｎのＣＴ断層画像は、図１２に示すように、各Ｚ座標Ｚ１，・・Ｚｍ，Ｚｎを中心としてＺ軸方向両側に等距離ΔＺ分の幅のある各スライス厚み幅Ｚｄ内のデータが各Ｚ座標Ｚ１，・・Ｚｍ，Ｚｎの位置で（Ｚ方向に）足し込まれて一枚の画像にいわば圧縮された形となっており、生検針も厳密にはガイドラインＧＬに沿ってスライス厚み幅だけ刺し込むことになる。ここで、スライス断面Ｄｍを例に採って説明すれば、図１１に示された交点マークＭＰは、図１２におけるガイドライＧＬとスライス断面Ｄｍとの交点である。一方、図１１に示された区域マークＳＰａ，ＳＰｂは、スライス断面Ｄｍを挟んでスライス厚みに相当する距離だけ離れて対向する２つの対向面Ｄｍ1 とＤｍ2 とがガイドラインＧＬにそれぞれ交わる交点を、スライス断面Ｄｍ上に投影させた点である。したがって、交点マークＭＰは、厳密に言うと両区域マークＳＰａ，ＳＰｂの中点ということになる。
【００５４】
具体的には、スライス幅区域求出表示部２４はガイドラインＧＬのスライス幅区域を示す区域マークＳＰａ，ＳＰｂの位置を、操作卓９から入力設定されるスライス厚み幅Ｚｄの寸法（例えば、１０ｍｍ程度）と、マウス１７により入力される生検針刺入点Ａおよび組織採取点Ｂの両座標に基づき求出される構成となっている。スライス幅区域求出表示部２４は、例えば、スライス断面ＤｍのＣＴ断層画像の場合、両点Ａ，Ｂを結ぶ直線とＺ座標（Ｚｍ−Ｚｄ／２）の位置でＺ軸に垂直なＸＹ平面（Ｄｍ1 平面）との交点を算出し、また、両点Ａ，Ｂを結ぶ直線とＺ座標（Ｚｍ＋Ｚｄ／２）の位置でＺ軸に垂直なＸＹ平面（Ｄｍ2 平面）との交点を算出し、これら２つの交点をスライス断面に投影させた各点を区域マークＳＰａ，ＳＰｂとして表示モニタ１６に表示する。他のスライス断面のＣＴ断層画像に関してもＺ座標Ｚｍが対応する座標に変わるだけで同様にして算出される。
【００５５】
なお、スライス幅区域求出表示部の構成は、上記以外に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に対するガイドラインＧＬの傾き角度を求め、ガイドラインＧＬを交点ＭＰの両側に向け、スライス厚み幅Ｚｄの半分（＝Ｚｄ／２）の寸法をガイドラインＧＬの傾き角度に応じて補正した距離だけそれぞれ進んだ点を、区域マークＳＰａおよび区域マークＳＰｂの位置として決定するという構成であってもよい。
【００５６】
そして、スライス幅区域求出表示部２４によって区域マークＳＰａ，ＳＰｂを断層画像に重畳表示すれば、これが生検針Ｋの針先Ｋａをスライス厚みの全幅に渡って的確な位置へ導くための目安となる。
図１３に実線で示すように、生検針Ｋがスライス厚みの全幅に渡ってガイドラインＧＬと一致して差し込まれてゆく時は、表示モニタ１６の画面上において、図１４（ａ）に示すように、針先Ｋａは区域マークＳＰａの位置でちょうど現れ始めて区域マークＳＰｂまできっちり到達することになる。したがって、術者は生検針Ｋの針先Ｋａがちょうどガイドラインのスライス幅区域の始端から終端までの間を移動するように刺入操作を行えばよいことになる。
【００５７】
一方、普通、生検針ＫがガイドラインＧＬから外れていれば、表示モニタ１６の画面上でも、針先ＫａはガイドラインＧＬから外れるが、生検針ＫがガイドラインＧＬから外れていても、生検針Ｋの外れ方によっては、生検針ＫとガイドラインＧＬとが重なって（見かけ上一致して）一本に見える状態となる場合がある。すなわち、本来は３次元のガイドラインＧＬがスライス断面に２次元的に投影された形でＣＴ断層画像と重畳表示されるので、３次元のガイドラインＧＬを含みスライス断面に垂直な平面上で生検針Ｋが外れた場合は、ＣＴ断層画像上では生検針Ｋの針先ＫａとガイドラインＧＬとが重なって見えてしまう。しかし、この実施例のＸ線ＣＴ装置のように、区域マークＳＰａ，ＳＰｂが表示されていると、針先ＫａがガイドラインＧＬと本当は一致しておらず見かけ上で一致しているだけであることが分かる。
【００５８】
すなわち、図１３に一点鎖線で示すように生検針ＫがガイドラインＧＬに対して、図１３における左側に外れてはいるが、生検針ＫとガイドラインＧＬとが見かけの上だけで一致している場合、表示モニタ１６の画面上では、図１４（ｂ）に示すように、針先Ｋａは区域マークＳＰａの手前で現れ始めて区域マークＳＰｂの手前までしか到達できないので、これにより生検針Ｋが正しくガイドラインＧＬのとおりに刺し込まれていないことが認識できる。
また、図１３に二点鎖線で示すように生検針ＫがガイドラインＧＬに対して、図１３における右側に外れてはいるが、生検針ＫとガイドラインＧＬとが見かけの上だけで一致している場合、表示モニタ１６の画面上では、図１４（ｃ）に示すように、針先Ｋａは区域マークＳＰａを越えた位置から現れ始めて区域マークＳＰｂを越えた位置まで到達してしまうので、これにより生検針Ｋが正しくガイドラインＧＬのとおりに刺し込まれていないことを認識できる。
【００５９】
勿論、この実施例のＸ線ＣＴ装置の場合も、被検体Ｍの体軸に垂直な横断面を撮影するだけでなく、先の実施例と同様、ガントリ傾斜駆動部５ａによって、ガントリＧを角度ＴＡだけ傾けて、被検体Ｍの体軸に対して斜めに傾斜した横断面を撮影対象のスライス面とする場合があり、やはり区域マークＳＰａ，ＳＰｂを求める際に、ガントリＧの傾斜角度ＴＡを勘案する必要がある。実施例装置の場合、ガントリＧの傾斜角度ＴＡを検出する傾斜角度検知部２３が設けられていて、スライス幅区域求出表示部２４へ傾斜角度ＴＡが送出されており、かつ傾斜角度ＴＡに基づき各座標を装置座標系に置き換える処理がスライス幅区域求出表示部２４で行われるよう構成されている。
【００６０】
このように、この実施例の装置によれば、ガイドラインＧＬと重畳表示されるＣＴ断層画像のスライス厚み幅Ｚｄの内に存在するガイドラインＧＬのスライス幅区域を示す区域マークＳＰａ，ＳＰｂが、生検針Ｋの針先Ｋａをスライス厚みの全幅に渡って的確な位置へ導くための目安となるので、より正確かつ速やかに生検針を被検体に刺し込むことができる。
【００６１】
この発明は上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）実施例の装置は、Ｘ線ＣＴ構成であったが、ＭＲＩ装置（磁気共鳴断層撮影装置）が、変形例として挙げられる。
【００６２】
（２）実施例において、角度求出表示部２１により求出された求出角度ＡＧ１，ＡＧ２に対応した方向を指すレーザ光線を被検体Ｍに向けて照射するレーザ光照射手段を設け、生検針Ｋの長手方向をレーザ光線に合わせれば、生検針ＫがガイドラインＧＬが示す刺し込み方向に正しく合うよう構成した装置が、変形例として挙げられる。
【００６３】
（３）実施例では、一組の生検針刺入点および組織採取点の指定と１本のガイドラインの求出表示だけを行う構成の場合を説明したが、この発明は、一度に複数組の生検針刺入点および組織採取点の指定と複数本のガイドラインの求出表示を行うことができる構成であってもよい。
【００６４】
（４）上記実施例では、天板を移動させることによって断層画像の位置（スライス断面）を変位させるように構成したが、天板を固定する一方、撮像系を被検体の体軸に沿って移動させることにより、断層画像の位置を変位させるようにしてもよい。
【００６５】
（５）他の実施例においては、区域マークＳＰａ，ＳＰｂおよび交点ＭＰの両方が、ＣＴ断層画像に重畳表示される構成であったが、交点ＭＰは区域マークＳＰａ，ＳＰｂの中点であるので、区域マークＳＰａ，ＳＰｂが表示されていれば交点ＭＰは表示されていなくてもある程度目検討で分かるので、区域マークＳＰａ，ＳＰｂのみが断層画像に重畳表示される構成のＸ線ＣＴ装置が、変形例として挙げられる。
【００６６】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１の発明の断層撮影装置によれば、被検体における刺入針の刺入点および目標点を画面の上で指定入力すれば、刺入点と目標点を結ぶ線分が求出されるとともに求出線分が刺入針を刺し込む際のガイドラインとして断層画像に重畳表示される構成を備えており、術者は、表示中されたガイドラインに基づき刺入経路を的確に予測できるので、刺入針の刺入経路が常に的確なものになるのに加え、ガイドラインが刺入針を刺し込む際の目安となるので、刺入針の刺し込みは速やかに行われる。
また、請求項１の発明の断層撮影装置によれば、刺入針状況確認用の各断層画像のスライス厚み幅の内に存在するガイドラインのスライス幅区域が刺入針の針先をスライス厚みの全幅に渡って的確な位置へ導くための目安として求出表示される構成となっているので、より正確かつ速やかに刺入針を被検体に刺し込むことができる。
【００６７】
請求項２の発明の断層撮影装置によれば、断層画像とガイドラインとの交点を示す交点マークが、刺入針の針先を的確な位置へ導くための目安として常に断層画像に重畳表示されるよう構成されているので、より正確かつ速やかに刺入針を被検体に刺し込むことができる。
【００６９】
請求項３の発明の断層撮影装置によれば、ガイドラインと予め設定された基準軸とのなす角度を示す数値が、刺入針を刺し込む方向の目安として表示モニタに同時表示される構成となっているので、より正確かつ速やかに刺入針を被検体に刺し込むことができる。
【００７０】
請求項４の発明の断層撮影装置によれば、ガイドラインの長さを示す数値が、刺入針を刺し込む深さの目安として表示モニタに同時表示される構成となっているので、より正確かつ速やかに刺入針を被検体に刺し込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施例装置による断層撮影の概況を示す模式的な斜視図である。
【図３】実施例装置による断層撮影の概況を示す模式的な正面図である。
【図４】実施例装置での生検針刺入点の入力画面を示す正面図である。
【図５】実施例装置での組織採取点の入力画面を示す正面図である。
【図６】実施例装置でのガイドラインの表示画面を示す正面図である。
【図７】実施例装置での生検針刺し込み途中の表示画面を示す正面図である。
【図８】実施例装置でのガントリの傾斜状況を示す正面図である。
【図９】実施例での生検針による組織採取の進行状況を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１１】他の実施例装置でのガイドラインの表示画面を示す正面図である。
【図１２】撮影対象の被検体におけるスライス厚み幅を示す模式図である。
【図１３】他の実施例装置での生検針刺入状況を示す模式図である。
【図１４】他の実施例装置における生検針の刺入操作の進行に伴う画面上での生検針の針先の移動状況を示す模式図である。
【図１５】従来装置による断層撮影の概況を示す模式的な斜視図である。
【図１６】従来装置での生検針刺し込み途中の表示画面を示す正面図である。
【符号の説明】
１                  …天板
２                  …Ｘ線管
３                  …Ｘ線検出器
１４                …画像再構成部
１６                …表示モニタ
１７                …マウス
１８                …ガイドライン求出表示部
２０                …交点求出表示部
２１                …角度求出表示部
２２                …長さ求出表示部
２４                …スライス幅区域求出表示部
Ａ                  …生検針刺入点
ＡＧ１，ＡＧ２      …求出角度
Ｂ                  …組織採取点
Ｄ                  …求出長さ
ＧＬ                …ガイドライン
Ｋ                  …生検針
Ｍ                  …被検体
ＭＰ                …交点マーク
ＳＰａ，ＳＰｂ      …区域マーク
【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】
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【図１６】
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