(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を被検体に向けて曝射するＸ線管と、このＸ線管に電力を供給する高電圧発生装置を備え、前記Ｘ線管から被検体に向けてＸ線を曝射し、前記被検体を透過した情報に基づいて画像を得る医用診断装置において、
前記Ｘ線管のウォームアップを前記Ｘ線管からＸ線を曝射して行うウォームアップ手段と、
前記医用診断装置を構成するユニットが正しく作動するか否かを診断すると共に、前記ユニットは前記高電圧発生装置を含み、前記Ｘ線管の管電圧の経時的変化をモニタして、前記高電圧発生装置の入力電圧の異常或いはその入力インピーダンスの異常について診断する自動診断手段と、
前記ウォームアップと前記診断とを並列に実行させる手段と、
を備えたことを特徴とする医用診断装置。
【請求項２】
前記医用診断装置は、前記被検体に多方向からＸ線を照射し、得られる情報に基づき所望の断層像を再構成するＣＴスキャナであって、
前記自動診断手段は、前記ユニットとしてのＸ線系、高電圧発生装置、メモリ、架台回転系、Ｘ線光学系、再構成系、当該ユニットの通信機能のいずれかが正しく作動するか否かを診断することを特徴とする請求項１記載の医用診断装置。
【請求項３】
前記医用診断装置は、前記被検体にＸ線を照射し、得られた情報に基づきＸ線透視画像を得るＸ線診断装置であって、
前記自動診断手段は、前記Ｘ線診断装置を構成する各ユニット、又は当該各ユニットの通信機能が正しく作動するか否かを診断することを特徴とする請求項１記載の医用診断装置。
【請求項４】
前記ウォームアップを指示するためのスイッチを更に備え、
前記ウォームアップ手段は、前記自動診断手段による診断中に、前記ウォームアップするための指示があると、前記Ｘ線管のウォームアップを開始することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１記載の医用診断装置。
【請求項５】
前記自動診断手段は、前記Ｘ線管の管電圧、管電流を診断して、前記Ｘ線系の異常の有無を診断することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の医用診断装置。
【請求項６】
前記自動診断手段は、前記Ｘ線の曝射中に前記ユニットの診断を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の医用診断装置。
【請求項７】
Ｘ線管から被検体に向けてＸ線を曝射し、前記被検体を透過した情報に基づいて画像を得る医用診断装置において、
前記Ｘ線管のウォームアップを、前記Ｘ線管からＸ線を曝射して行うウォームアップ手段と、
前記ウォームアップ手段によりＸ線を曝射している間にテスト生データに基づいて画像生成させ、生成された画像と予め生成した基準画像とを比較することで、画像生成系の動作診断を行う自動診断手段と、
を備えたことを特徴とする医用診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、Ｘ線管を用いた体内撮像装置であるＣＴスキャナ及びＸ線診断装置、特にその装置を構成する各ユニットの自動診断を行うコンピュータシステムを備えたＣＴスキャナ及びＸ線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線管を用いた体内撮像装置には、ＣＴスキャナ、Ｘ線診断装置等がある。
【０００３】
一般にＣＴスキャナ及びＸ線診断装置は、装置を構成する各ユニットがコンピュータシステムによって管理されており、図６の流れ図に示すように装置の電源をオンにすると（S1）、コンピュータシステムの主メモリに管理プログラムが読み込まれ（S2）、ＣＴスキャナ等を構成する各ユニットが正確に作動するか否かのチエックをする自動診断処理が実行する(S3)。この自動診断処理の結果、メモリや各ユニットに異常があるか否かの判断がなされ(S4)、異常がある場合は異常有りのメッセージをモニタに表示してオペレータに知らせる(S5)。これに対して、異常がない場合は、オペレータの選択によって、例えば、３０秒毎に数回〜１０回程度のＸ線曝射をするＸ線管のウォームアップ処理が実行される（S6）。かかるＸ線管のウォームアップ処理が完了すると、ＣＴスキャナ等を使用するための準備が終了する。尚、ＣＴスキャナ等では、各ユニットの作動を確認する自動診断処理は電源オン時、Ｘ線管の真空度を高めるＸ線管のウォームアップ処理は１日１回程度実行している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＣＴスキャナ及びＸ線診断装置では、自動診断プログラムの実行中、かかるプログラムによって主メモリが占領されているため、Ｘ線管のウォームアップ並びに他の通常の処理ができない状態になっている。従って、ＣＴスキャナ等が通常に使用可能な状態になるには、電源をオンにしてから、自動診断システムが作動する時間（約３分）とＸ線管がウォームアップする時間（約５分）とを合計した８分程度という、長い時間、オペレータを待たせるという問題がある。
【０００５】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、装置が使用可能な状態になるまでの総準備期間を短縮化して、オペレータの負担を軽減する医用診断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、Ｘ線を被検体に向けて曝射するＸ線管と、このＸ線管に電力を供給する高電圧発生装置を備え、前記Ｘ線管から被検体に向けてＸ線を曝射し、前記被検体を透過した情報に基づいて画像を得る医用診断装置において、前記Ｘ線管のウォームアップを前記Ｘ線管からＸ線を曝射して行うウォームアップ手段と、前記医用診断装置を構成するユニットが正しく作動するか否かを診断すると共に、前記ユニットは前記高電圧発生装置を含み、前記Ｘ線管の管電圧の経時的変化をモニタして、前記高電圧発生装置の入力電圧の異常或いはその入力インピーダンスの異常について診断する自動診断手段と、前記ウォームアップと前記診断とを並列に実行させる手段と、を備えたことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために請求項７記載の発明は、Ｘ線管から被検体に向けてＸ線を曝射し、前記被検体を透過した情報に基づいて画像を得る医用診断装置において、前記Ｘ線管のウォームアップを、前記Ｘ線管からＸ線を曝射して行うウォームアップ手段と、前記ウォームアップ手段によりＸ線を曝射している間にテスト生データに基づいて画像生成させ、生成された画像と予め生成した基準画像とを比較することで、画像生成系の動作診断を行う自動診断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明では、Ｘ線管をウォームアップと並行して、医用診断装置を構成するユニット信機能の正しく作動するかの診断を実行することによって、医用診断装置を構成するユニットの処理時間がＸ線管のウォームアップ時間とは別個に必要とされず、装置が使用可能になるまでの待ち時間を短縮することができ、またオペレータの待ち時間の増加なく自動診断処理が行えるので、従来実施できなかった自動診断処理をオペレータの負担なしに実施できる。
また、Ｘ線管のウォームアップを、Ｘ線管からＸ線を曝射して行うことで、医用診断装置を構成するユニットの診断を行っているため、実際の撮影（スキャン）に近い状態でユニットの診断を行うことになる。これにより、実際の撮影でしか生じない不具合なども診断することができ、ユニットを正確に診断することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を用いてこの発明を適用した実施例を説明する。
かかる実施例が適用される、Ｘ線管を用いた体内撮像装置には、ＣＴスキャナ及びＸ線診断装置等がある。
【００１２】
ここに、ＣＴスキャナは、図を省略したが、被検体に対して、Ｘ線管からＸ線を多数の方向に照射し、これによって得られる情報に基づき、コンピュータによって再構成し、医師の診断に用いる所望の断層像をモニタに表示できるようになっている。これに対して、Ｘ線診断装置は、Ｘ線管から曝射されるＸ線を被検体に照射し、Ｘ線透視画像をイメージインテンシファイヤを用いて光学像に変換し、これをビデオカメラによってビデオ信号に変えた後、モニタに表示若しくはフイルムへの撮影ができるようになっている。尚、Ｘ線管を用いた体内撮像装置として、ＣＴスキャナとＸ線診断装置とを例示するが、これらに限定せず、Ｘ線管及びコンピュータシステムを用いた医療診断装置であれば、かかる実施例を適用することができる。
次にＣＴスキャナ又はＸ線診断装置等を使用可能な状態にする準備システムについて説明する。
図１は、ＣＴスキャナ等を使用可能な状態にする準備システムの第１実施例を示す流れ図である。
この準備システムは、以下のステップによって構成されている。
【００１３】
先ず、オペレータが電源を入れる（ステップ１）と、Ｘ線管をウォームアップするプログラム、及びメモリや各ユニットが正確に作動するか否かのチェックをする自動診断プログラムがコンピュータシステムの主メモリに読み込まれる（ステップ２）。ステップ２によって読み込まれたプログラムに従って自動診断処理（ステップ３）とＸ線管のウォームアップ処理（ステップ４）を並列して実行する。そして、ステップ３の自動診断処理の結果、メモリや各ユニットに異常があるか否かを判断する（ステップ５）。異常があると判断した場合は異常有りのメッセージをモニタに表示し（ステップ６）、異常がないと判断した場合は、Ｘ線管のウォームアップ処理が終了したことを確認した後、準備終了のメッセージをモニタに表示してオペレータに知らせる（ステップ７）。尚、オペレータに異常を知らせる方法としては、モニタに表示することに限定せず、アラーム音等によって聴覚に訴えるようにしても良い。
図２は、ＣＴスキャナ等を使用可能な状態にする準備システムの第２実施例を示す流れ図である。
【００１４】
この準備システムでは、オペレータによって電源が入れられる（ステップ１）と、メモリや各ユニットが正確に作動するか否かのチェックをする自動診断プログラムがコンピュータシステムの主メモリに読み込まれ（ステップ２）、このプログラムに従って自動診断処理が実行される（ステップ３）。かかる自動診断処理の実行中では、Ｘ線管をウォームアップするスイッチが入力可能状態になっている。このウォームアップスイッチがオンにされると（ステップ４）、Ｘ線管をウォームアップするプログラムがコンピュータシステムの主メモリに読み込まれ（ステップ５）、自動診断処理と並列にウォームアップ処理（ステップ６）が実行される。そして、ステップ３の自動診断処理の結果、メモリや各ユニットに異常があるか否かを判断する（ステップ７）。異常があると判断した場合は異常有りのメッセージをモニタに表示し（ステップ８）、異常がないと判断した場合は、Ｘ線管のウォームアップが終了したことを確認した後、準備終了のメッセージをモニタに表示してオペレータに知らせる（ステップ９）。
次にＣＴスキャナ等を構成する各ユニットの自動診断処理の具体例について説明する。
図３は、ＣＴスキャナ等のＸ線系を示す図である。
【００１５】
Ｘ線系は、１２０ｋＶ程度の高電圧が印加されることによってＸ線を曝射するＸ線管１と、Ｘ線制御部２ａや高圧トランス２ｂ等を備えた高電圧発生装置２から構成されている。このＸ線制御部２ａでは、コンソールの操作系３からＸ線照射を行う命令信号を受信すると、Ｘ線管１の管電圧及び管電流を適当な値に維持するように高圧トランス２ｂを制御する。この高圧トランス２ｂでは、電圧を昇圧した後、整流を行い、Ｘ線管１に適当な電圧を印加する。尚、Ｘ線管１の管電圧、管電流は、分圧抵抗２ｃや差動増幅器４を介した出力端子５からモニタする。このようにモニタされた管電圧又は管電流は、コンピュータシステムにおいて、その設定条件と比較され、Ｘ線系の異常の有無の判断データとなる。
【００１６】
尚、Ｘ線管のウォームアップの際、各設定条件の管電圧値若しくは管電流値が正しく出力されているか否かの自動診断は、Ｘ線曝射後、一定時間後のｋＶ値若しくはｍＡ値を読み取り、その値が設定ｋＶ値若しくはｍＡ値±許容誤差内に入っているか否かをコンピュータを用いて診断する。
【００１７】
図４は、Ｘ線管の管電圧とその立上り時間との関係波形を示す曲線図である。
ここで、実線波形１０は、標準的な管電圧の立上り曲線を示し、点線波形１１は、異常な管電圧の立上り曲線の一例を示している。
【００１８】
高電圧発生装置の入力電圧の異常若しくはその入力インピーダンスの異常について自動診断するには、Ｘ線曝射を行い、Ｘ線系の出力端子５から管電圧の経時的変化をモニタする。Ｘ線曝射開始t1秒後のｋＶ値である、kV1 値を読み取り、このkV1 値がある基準値kVR より小さければ、コンピュータが異常と判定処理を行う。このような自動診断の処理結果を得ることよりＣＴ値等を一定に維持し、客観性のある診断画像が得らることができようになる。
図５は、プログラムを一時保存する、６４ｋバイトのＲＡＭのメモリ構成を示す図である。
ＲＡＭの動作チェックとしては、例えば、以下のステップに従う。
【００１９】
先ず、未使用のメモリである、ブロックＨの領域にあるテストパターンを書き込み、このテストパターンを読み取って比較し、メモリに異常がないか否かをコンピュータで診断処理する（ステップ１）。次にブロックＡの内容を一旦ブロックＨに転送し、その後、ブロックＡにテストパターンを書き込み、このテストパターンを読み取って比較し、メモリに異常がないか否かをコンピュータで診断処理する（ステップ２）。そして、ブロックＨの内容をブロックＡに再転送する（ステップ３）。このステップ２、３をブロックＢ、Ｃ、・・・Ｇに対して同様に実行すれば、すべてのＲＡＭ動作をチエックすることができる。
【００２０】
尚、ＣＴスキャナにおいては、架台回転に伴ってＸ線照射を行う際、照射時間をモニタすることにより、コンピュータを用いて架台回転速度の点検を行うこともできる。又、Ｘ線光学系の自動診断処理としては、例えば、遠隔操作を行い、スリット幅をある値に設定した後、かかるスリット幅をセンサ等によって再確認すれば、その機構動作の確認が容易にできる。更に、再構成系のチエックにおいては、あるテスト生データを再構成させ、かかる再構成画像と予め再構成した基準画像とをコンピュータを用いて比較することにより、再構成系の動作診断をすることができる。
以上のように、ＣＴスキャナ等に内蔵されている、ＣＰＵにおいて、自動診断プログラムを実行させることにより各ユニットの自動診断ができる。
【００２１】
尚、複数のＣＰＵを有するシステムでは、ホストＣＰＵの指令により、各ＣＰＵが並列して診断を行い、その結果をホストＣＰＵに転送することにより、短時間に各種の診断が可能となる。
【００２２】
上記実施例では、各ユニットが正確に作動するか否かを自動診断する例を示したが、必要に応じて各ユニットの通信機能をチエックしても良い。かかる場合はコンピュータを用い、テストデータを送受して自動診断する。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、医用診断装置を構成するユニットの処理時間がＸ線管のウォームアップ時間とは別個に必要とされず、装置が使用可能になるまでの待ち時間を短縮することができ、またオペレータの待ち時間の増加なく自動診断処理が行えるので、従来実施できなかった自動診断処理をオペレータの負担なしに実施できる。また実際の撮影でしか生じない不具合なども診断することができ、自動診断の精度も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用したＣＴスキャナ等の準備システムの第１実施例を示す流れ図である。
【図２】この発明を適用したＣＴスキャナ等の準備システムの第２実施例を示す流れ図である。
【図３】ＣＴスキャナ等のＸ線系を示す図である。
【図４】Ｘ線管の管電圧とその立上り時間との関係波形を示す曲線図である。
【図５】ＲＡＭのメモリ構成を示す図である。
【図６】従来のＣＴスキャナ等の準備システムの例を示す流れ図である。
【符号の説明】
１  Ｘ線管
２  高電圧発生装置
２ａ  Ｘ線制御部
２ｂ  高圧トランス
２ｃ  分圧抵抗
３  操作系
４  差動増幅器
５  出力端子
【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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