JP2014057897A - Ｘ線ｃｔ装置及び移動制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】安全性をより高めることを課題とする。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置は、天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手段と、前記被検体モデル作成手段によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手段とを備え、前記移動制御手段は、前記被検体に関する関心領域設定を操作者から受け付けると、当該関心領域設定から前記天板の移動到達点を推測し、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、当該判定内容を示す警告情報を表示部に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置及び移動制御プログラムに関する。

近年、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置の寝台は、前後や上下、左右などに移動する機構を備えている。例えば、天板に載置された患者の関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を画像中心に合わせることを目的として、操作者がＸ線ＣＴ装置に移動指示を入力すると、寝台は、移動指示に従って移動する。

ここで、操作者による移動指示は、Ｘ線ＣＴ装置の架台に備えられる操作パネルから入力される場合と、別室などに設置されたコンソール装置から入力される場合とがある。操作パネルから入力される場合、操作者は、患者の安全を目視確認しながら移動指示を入力することができるが、コンソール装置から入力される場合、コンソール装置の画面には架台のドームが映っていないため、操作者は、患者の安全を目視確認することが難しい。

このため、従来、架台の形状、寝台の形状、及びこれらの位置関係を用いて寝台の移動範囲を制限するＸ線ＣＴ装置が提案されている（特許文献１など）。

特開２００８−１８３２２０号公報

しかしながら、上記した従来の技術では、安全性を十分に高めることができないという課題があった。すなわち、従来の技術は、架台の形状、寝台の形状、及びこれらの位置関係を用いて寝台の移動範囲を制限するものであり、患者の体型や***などに関係なく制御するものである。この点、実際は、様々な体型の患者の撮影や、様々な***での撮影などが行われるのであって、従来の技術による制御では対応し切れない場合もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安全性をより高めることが可能なＸ線ＣＴ装置及び移動制御プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手段と、前記被検体モデル作成手段によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手段とを備え、前記移動制御手段は、前記被検体に関する関心領域設定を操作者から受け付けると、当該関心領域設定から前記天板の移動到達点を推測し、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、当該判定内容を示す警告情報を表示部に表示することを特徴とする。
また、本発明は、天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手段と、前記被検体モデル作成手段によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手段と、架台装置において操作者から前記天板の移動指示を受け付ける受付手段とを備え、前記移動制御手段は、操作者から受け付けた前記天板の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、前記天板が当該移動指示に従って移動しないように制御し、前記天板は、前記移動制御手段によって前記天板が前記移動指示に従って移動しないように制御される場合に、前記受付手段によって受け付けた移動指示に従って移動することを特徴とする。

また、本発明は、天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手順と、前記画像取得手順によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手順と、前記被検体モデル作成手順によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手順とをコンピュータに実行させ、前記移動制御手順は、前記被検体に関する関心領域設定を操作者から受け付けると、当該関心領域設定から前記天板の移動到達点を推測し、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、当該判定内容を示す警告情報を表示部に表示することを特徴とする。
また、本発明は、天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手順と、前記画像取得手順によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手順と、前記被検体モデル作成手順によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手順と、架台装置において操作者から前記天板の移動指示を受け付ける受付手順とをコンピュータに実行させ、前記移動制御手順は、操作者から受け付けた前記天板の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、前記天板が当該移動指示に従って移動しないように制御し、前記天板は、前記移動制御手段によって前記天板が前記移動指示に従って移動しないように制御される場合に、前記受付手段によって受け付けた移動指示に従って移動することを特徴とする。

本発明によれば、安全性をより高めることが可能になるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。 図２は、天板の移動を説明するための図である。 図３は、架台寝台駆動・スキャン制御部の構成を示すブロック図である。 図４は、被検体の数式モデルを説明するための図である。 図５は、副インタロック制御を説明するための図である。 図６は、副インタロック制御を説明するための図である。 図７は、正インタロック制御を説明するための図である。 図８は、Ｘ線ＣＴ装置を用いた撮影のための撮影準備手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、副インタロック制御を示すフローチャートである。 図１０は、正インタロック制御を示すフローチャートである。

以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置及び移動制御プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

［実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の概要］
まず、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の概要を説明する。実施例１に係るＸ線ＣＴ装置は、天板に載置された被検体の画像から、被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成し、作成した数式モデルを用いて天板の移動範囲を制御する。実施例１においては、かかる制御を「仮想的インタロック制御」あるいは「副インタロック制御」と呼ぶ。

また、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置は、架台と天板との位置関係を示す情報のみを用いて天板の移動範囲を制御するインタロック制御も行う。実施例１においては、このような装置の幾何学形状による制御を「正インタロック制御」と呼ぶ。「副インタロック制御」は、「正インタロック制御」で考慮できていない部分を補う役割を果たす。

このように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置は、被検体の天板上における形状に基づいて天板の移動範囲を制御するので、様々な体型の患者の撮影や、様々な***での撮影などにも対応することが可能になり、安全性をより高めることが可能になる。

［実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成］
次に、図１〜図７を用いて、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成を説明する。図１は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、架台装置１０と、寝台装置２０と、コンソール装置３０とを備える。

寝台装置２０は、撮影対象の被検体Ｐを載置する台であり、寝台駆動部２１と、天板２２とを有する。天板２２は、被検体Ｐを載置する板である。寝台駆動部２１は、モータの駆動によって天板２２を移動する。具体的には、架台装置１０に向かう方向（以下「ＩＮ方向」という）及びその反対方向（以下「ＯＵＴ方向」という）、上下方向、及び左右方向に移動する。なお、寝台駆動部２１によって移動した天板２２の位置情報は、その都度、後述する架台寝台駆動・スキャン制御部３３に送られる。

天板２２は、例えば図２に示すように移動する。図２は、天板の移動を説明するための図である。図２に示すように、天板２２に載置された被検体ＰのＲＯＩを画像中心に合わせることを目的として、操作者が、後述する入力部３１に移動指示を入力すると、天板２２は、移動指示に従って移動する。特に心臓などの小さいＲＯＩは、画像中心に合わせることで画質の向上やＸ線被曝量の低減につながるため、しばしばこのような天板２２の移動が行われる。

架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射するとともに被検体Ｐを透過したＸ線を検出してコンソール装置３０に出力する装置であり、高電圧発生部１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線検出器１３と、データ収集部１４と、回転フレーム１５と、架台駆動部１６とを有する。

高電圧発生部１１は、Ｘ線管１２に対して高電圧を供給する。Ｘ線管１２は、真空管であり、高電圧発生部１１から供給される高電圧によりＸ線を発生する。Ｘ線検出器１３は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。データ収集部１４は、Ｘ線検出器１３によって検出されたＸ線を用いて投影データを生成する。回転フレーム１５は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持する円環状のフレームであり、高速かつ連続的に回転する。架台駆動部１６は、モータの駆動によって回転フレーム１５を回転させ、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２およびＸ線検出器１３を旋回させる。

コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１００の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された投影データから画像を再構成する。具体的には、コンソール装置３０は、入力部３１と、表示部３２と、架台寝台駆動・スキャン制御部３３と、画像処理部３７と、画像記憶部３８と、システム制御部３９とを有する。

入力部３１は、マウスやキーボードなどであり、操作者がＸ線ＣＴ装置１００に対する指示の入力に用いる。例えば、入力部３１は、撮影条件の設定を受け付け、ＲＯＩの設定を受け付ける。また、入力部３１は、天板２２の移動指示を受け付ける。

表示部３２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイであり、各種情報を表示する。例えば、表示部３２は、画像記憶部３８によって記憶されている画像や、操作者から各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）などを表示する。

システム制御部３９は、架台装置１０、寝台装置２０及びコンソール装置３０を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１００全体の制御を行う。例えば、システム制御部３９は、架台寝台駆動・スキャン制御部３３を制御して投影データを収集させるとともに、画像処理部３７を制御して投影データから画像を再構成させる。また、システム制御部３９は、操作者から天板２２の移動指示を受け付けると、架台寝台駆動・スキャン制御部３３を制御して天板２２を移動させる。

画像処理部３７は、データ収集部１４によって生成された投影データに対して各種処理を行う。具体的には、画像処理部３７は、データ収集部１４によって生成された投影データに対して感度補正などの前処理を行い、システム制御部３９から指示された再構成条件に基づき画像を再構成し、再構成した画像を画像記憶部３８に格納する。

架台寝台駆動・スキャン制御部３３は、システム制御部３９による制御の下、システム制御部３９から指示された撮影条件に基づき高電圧発生部１１、データ収集部１４及び架台駆動部１６を制御する。また、架台寝台駆動・スキャン制御部３３は、システム制御部３９による制御の下、システム制御部３９から指示された天板２２の移動指示に基づき寝台駆動部２１を制御する。

ここで、図３を用いて、架台寝台駆動・スキャン制御部３３の構成を詳細に説明する。図３は、架台寝台駆動・スキャン制御部の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、架台寝台駆動・スキャン制御部３３は、架台駆動制御部３４と、寝台駆動制御部３５と、スキャン制御部３６とを有する。架台駆動制御部３４は、システム制御部３９から指示された撮影条件に基づき架台駆動部１６を制御する。スキャン制御部３６は、システム制御部３９から指示された撮影条件に基づき高電圧発生部１１及びデータ収集部１４を制御する。

寝台駆動制御部３５は、被検体画像取得部３５ａと、被検体モデル作成部３５ｂと、副インタロック制御部３５ｃと、正インタロック制御部３５ｄとを有する。

被検体画像取得部３５ａは、天板２２に載置された被検体Ｐの画像を取得する。具体的には、実施例１においては、被検体Ｐの数式モデル作成用の画像を取得する目的でコンベンショナルスキャン（ここで言うコンベンショナルスキャンとは、ノンヘリカルスキャンを指す。）を行うことを想定している。このため、被検体画像取得部３５ａは、画像記憶部３８に格納されたコンベンショナルスキャン像をシステム制御部３９を介して取得し、被検体モデル作成部３５ｂに送る。

被検体モデル作成部３５ｂは、被検体Ｐの天板２２上における形状を示す数式モデルを作成する。具体的には、被検体モデル作成部３５ｂは、被検体画像取得部３５ａから送られたコンベンショナルスキャン像を解析し、被検体Ｐの数式モデルとして長方形モデルを作成する。また、被検体モデル作成部３５ｂは、作成した被検体Ｐの数式モデルを副インタロック制御部３５ｃに送る。

ここで、図４を用いて、被検体Ｐの数式モデルを説明する。図４は、被検体の数式モデルを説明するための図である。実施例１においては、天板２２の左右方向をｘ軸と定義し、上下方向をｙ軸と定義する。被検体モデル作成部３５ｂは、被検体画像取得部３５ａから図４に示すようなコンベンショナルスキャン像を受け取ると、公知の技術を用いて解析し、被検体Ｐに相当する領域と空気に相当する領域とを分離する。次に、被検体モデル作成部３５ｂは、被検体Ｐに相当する領域について、ｘ軸方向で最長となる長さ「２Ｊ」を求め、ｙ軸方向で最長となる長さ「Ｋ」を求める。このように、被検体モデル作成部３５ｂは、被検体Ｐの天板２２上における形状を示す数式モデルとして、縦Ｋ×横２Ｊの長方形モデルを作成する。

図３に戻り、副インタロック制御部３５ｃは、被検体Ｐの数式モデルを用いて天板２２の移動範囲を制御する。具体的には、副インタロック制御部３５ｃは、被検体モデル作成部３５ｂから送られた被検体Ｐの数式モデルを用いて副インタロック制御を行う。

ここで、図５及び図６を用いて、副インタロック制御を説明する。図５及び図６は、副インタロック制御を説明するための図である。図５に示すように、実施例１においては、天板２２の左右方向をｘ軸と定義し、上下方向をｙ軸と定義し、ＩＮ／ＯＵＴ方向をｚ軸と定義する。また、ｚ軸は、寝台装置２０の側面の内、架台装置１０の反対側にある側面の中心を通るように定義し、ｚ軸が床面と交差する点を各軸の原点として定義する。

また、定数として、架台装置１０のドーム中心までの高さを「ａ」、ドームの半径を「Ｒ_D」、天板２２のｘ軸方向の長さを「２Ｌ」、天板２２とドームとの間のｘ軸方向及びｙ軸方向のクリアランス保証値を「Ｃ_D」とする。なお、クリアランス保証値Ｃ_Dには、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission）において規定されたＩＥＣ６０６０１−１−２に順ずる安全保証値である２５ｍｍを設定する。また、「Ｘ_L」は、天板２２のｘ軸方向の位置情報である。プラスの値である場合は、右方向への移動量を示し、マイナスの値である場合は、左方向への移動量を示す。また、図５では図示していないが、「Ｈ」が、天板２２のｙ軸方向の位置情報である。

さて、副インタロック制御部３５ｃは、主に２つの数式を用いた計算によって副インタロック制御を行う。この数式について、図６を用いて説明する。図６に示す円は、架台装置１０のドームを示すものであり、図６に示す長方形は、被検体モデル作成部３５ｂによって作成された被検体Ｐの数式モデルを示すものであり、図６に示す黒色の長方形は、天板２２を示すものである。

操作者が入力部３１に移動指示を入力し、天板２２が、移動指示に従って図６に示す位置に移動したとする。上記したように、「ａ」が、架台装置１０のドーム中心までの高さであり、「Ｈ」が、天板２２のｙ軸方向の位置情報である。したがって、長方形モデルの縦方向の長さは、ｘｙ平面上で、図６に示すように、ドーム中心よりも下に位置する部分「ａ−Ｈ」と、ドーム中心よりも上に位置する部分「Ｋ−（ａ−Ｈ）」とに分けて示すことができる。

一方、「Ｘ_L」が、天板２２のｘ軸方向の位置情報である。したがって、長方形モデルの横方向の長さの内、ドーム中心よりも右に位置する部分は「Ｊ＋Ｘ_L」と示すことができる。すると、ピタゴラスの定理とドームの半径「Ｒ_D」とを用いて、長方形モデルの右上角端点とドームとの間距離、及び長方形モデルの右下角端点とドームとの間距離は、それぞれ図６に示すように計算される。こうして、副インタロック制御部３５ｃは、これらの距離とクリアランス保証値「Ｃ_D」とを比較する以下の２つの数式によって、副インタロック制御を行う。

具体的には、副インタロック制御部３５ｃは、寝台駆動部２１から天板２２の位置情報（ｘ＝Ｘ_L、ｙ＝Ｈ）を受け取ると、（１）式が真であるか否かを判定する。

否である場合には、副インタロック制御部３５ｃは、天板２２を、上方向もしくは左右方向（但し、Ｘ_Lの符号と同一方向のみ）に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである（インタロック検知）として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御するとともに、上方向もしくは左右方向への移動はもはや許容移動範囲を超える旨を警告する警告情報を表示部３２に表示する。なお、実施例１における副インタロック制御部３５ｃは、警告情報を表示部３２に表示するとともに操作者による了承を受け付ける了承ボタンも表示する。

同様に、副インタロック制御部３５ｃは、（２）式が真であるか否かを判定する。

否である場合には、副インタロック制御部３５ｃは、天板２２を、下方向もしくは左右方向（但し、Ｘ_Lの符号と同一方向のみ）に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである（インタロック検知）として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御するとともに、下方向もしくは左右方向への移動はもはや許容移動範囲を超える旨を警告する警告情報を表示部３２に表示する。なお、実施例１における副インタロック制御部３５ｃは、警告情報を表示部３２に表示するとともに操作者による了承を受け付ける了承ボタンも表示する。

一方、（２）式が真である場合には、副インタロック制御部３５ｃは、先ほど寝台駆動部２１から受け取った天板２２の位置情報に対する副インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部２１から受け取る天板２２の位置情報に対する副インタロック制御へと移行する。

すなわち、操作者が入力部３１に移動指示を入力し、天板２２が、移動指示に従って移動すると、天板２２の位置情報は、その都度寝台駆動部２１から副インタロック制御部３５ｃに送られるので、副インタロック制御部３５ｃは、天板２２が移動を継続する限り、上記（１）式及び（２）式を用いた副インタロック制御を継続することになる。なお、副インタロック制御部３５ｃは、（１）式による判定（上角がぶつかるか否かの判定）と（２）式による判定（下角がぶつかるか否かの判定）とを並行処理で行う。

図３に戻り、正インタロック制御部３５ｄは、架台装置１０と天板２２との位置関係を示す情報を用いて天板２２の移動範囲を制御する。ここで、正インタロック制御部３５ｄと副インタロック制御部３５ｃとは、独立してそれぞれインタロック制御を行う。但し、正インタロック制御部３５ｄによる正インタロック制御は、副インタロック制御部３５ｃによる副インタロック制御に優先する。すなわち、正インタロック制御部３５ｄがインタロックを検知した場合は、副インタロック制御部３５ｃがインタロックを検知していなくても、天板２２の移動を停止させる。

ここで、図７を用いて、正インタロック制御を説明する。図７は、正インタロック制御を説明するための図である。既に説明したように、架台装置１０のドーム中心までの高さが「ａ」であり、天板２２のｙ軸方向の位置情報が「Ｈ」である。また、図７に示すように、定数として、天板２２のｚ軸方向の長さを「Ｔ」、寝台装置１０の後端と架台装置１０の前端との距離を「Ｄ」、天板２２と架台装置１０との間のｚ軸方向のクリアランス保証値を「Ｃ_G」とする。なお、クリアランス保証値Ｃ_Gには、国際電気標準会議において規定されたＩＥＣ６０６０１−１−２に順ずる安全保証値である２５ｍｍを設定する。また、「Ｚ_C」は、天板２２のｚ軸方向の位置情報である。プラスの値である場合は、ＩＮ方向への移動量を示し、マイナスの値である場合は、ＯＵＴ方向への移動量を示す。なお、図７では図示していないが、「Ｈ_UP-LIMIT」が、天板２２の上方向の限界、「Ｈ_DOWN-LIMIT」が、天板２２の下方向の限界、「Ｘ_RIGHT-LIMIT」が、天板２２の右方向の限界、「Ｘ_LEFT-LIMIT」が、天板２２の左方向の限界である。

さて、正インタロック制御部３５ｄは、主に４つの数式を用いた計算によって正インタロック制御を行う。具体的には、正インタロック制御部３５ｄは、寝台駆動部２１から天板２２の位置情報（ｘ＝Ｘ_L、ｙ＝Ｈ、ｚ＝Ｚ_C）を受け取ると、まず、（３）式が真であるか否かを判定する。

真である場合には、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２がドームの外にあるとして、寝台駆動部２１から受け取った天板２２の位置情報に対する正インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部２１から受け取る天板２２の位置情報に対する正インタロック制御へと移行する。

一方、否である場合には、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２がドーム内に挿入されているか、又はクリアランス保証値Ｃ_G以下となるまでドームに近づいているものであるとして、続いて、（４）式が真であるか否かを判定する。

否である場合には、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２を、下方向もしくは左右方向（但し、Ｘ_Lの符号と同一方向のみ）に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである（インタロック検知）として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する。

一方、（４）式が真である場合には、次に、正インタロック制御部３５ｄは、（５）式が真であるか否かを判定し、否である場合には、天板２２を、上下方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである（インタロック検知）として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する。

なお、否である場合としては２つの場合が考えられる。すなわち、「Ｈ_UP-LIMIT」を上回る場合には、正インタロック制御部３５ｄは、上方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する。反対に、「Ｈ_DOWN-LIMIT」を下回る場合には、正インタロック制御部３５ｄは、下方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する。

同様に、正インタロック制御部３５ｄは、（６）式が真であるか否かを判定し、否である場合には、天板２２を、左右方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである（インタロック検知）として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する。

なお、否である場合としては２つの場合が考えられる。すなわち、「Ｘ_RIGHT-LIMIT」を上回る場合には、正インタロック制御部３５ｄは、右方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する。反対に、「Ｘ_LEFT-LIMIT」を下回る場合には、正インタロック制御部３５ｄは、左方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する。なお、正インタロック制御部３５ｄは、（５）式による判定（上下動の判定）と（６）式による判定（左右動の判定）とを並行処理で行う。

［実施例１に係るＸ線ＣＴ装置による処理手順］
次に、図８〜図１０を用いて、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置による処理手順を説明する。図８は、Ｘ線ＣＴ装置を用いた撮影のための撮影準備手順の一例を示すフローチャートである。また、図９は、副インタロック制御を示すフローチャートであり、図１０は、正インタロック制御を示すフローチャートである。

［撮影準備手順］
図８に示すように、実施例１において、撮影準備手順は、まず、患者セットアップから始まる（ステップＳ１０１）。具体的には、例えば、操作者が、架台装置１０に備えられる操作パネルをローカル操作して被検体Ｐの位置合わせを行ったり、造影剤を注入するためのセットアップを行ったりする。

次に、スキャノ撮影を行う（ステップＳ１０２）。例えば、操作者が、ｘｚ平面のスキャノ撮影を行う。

そして、スキャノ像におけるＲＯＩ設定を行う（ステップＳ１０３）。例えば、操作者が、ステップＳ１０２において撮影したスキャノ像において、被検体Ｐの心臓付近をＲＯＩ設定する。

次に、コンベンショナルスキャンを行う（ステップＳ１０４）。例えば、操作者が、被検体Ｐの数式モデル作成用の画像を取得する目的で、ｘｙ平面のコンベンショナルスキャンを行う。コンベンショナルスキャン像は、画像記憶部３８に格納される。なお、この際のＸ線条件は低線量で十分である。ＦＯＶ（Field Of View）は、最大サイズが望ましい。

そして、被検体Ｐの数式モデルとして長方形モデルを作成する（ステップＳ１０５）。例えば、被検体画像取得部３５ａが、画像記憶部３８に格納されたコンベンショナルスキャン像をシステム制御部３９を介して取得し、被検体モデル作成部３５ｂが、被検体画像取得部３５ａから送られたコンベンショナルスキャン像を解析し、被検体Ｐの数式モデルとして長方形モデルを作成する。

次に、コンベンショナルスキャン像におけるＲＯＩ設定を行う（ステップＳ１０６）。例えば、操作者が、ステップＳ１０４において撮影したコンベンショナルスキャン像において、被検体Ｐの心臓領域をＲＯＩ設定する。

そして、リモート操作による被検体Ｐの位置合わせが開始される（ステップＳ１０７）。例えば、操作者が、コンソール装置３０の入力部３１に移動指示を入力することで、リモート操作による被検体Ｐの位置合わせを行う。操作者によって入力部３１に入力された移動指示は、システム制御部３９、架台寝台駆動・スキャン制御部３３を介して寝台駆動部２１に送られ、寝台駆動部２１を制御して天板２２を移動する。

すると、インタロック制御が行われる（ステップＳ１０８）。すなわち、寝台駆動部２１によって移動した天板２２の位置情報は、その都度、架台寝台駆動・スキャン制御部３３に送られる。すると、副インタロック制御部３５ｃによる副インタロック制御や、正インタロック制御部３５ｄによる正インタロック制御が行われる。

その後、リモート操作による位置合わせが終了するまで（ステップＳ１０９否定）、インタロック制御は継続して行われ、例えば操作者が終了ボタンを押下するなどして位置合わせが終了すると（ステップＳ１０９肯定）、一連の撮影準備手順が終了する。その後は、造影剤の注入やリアルプレップスキャンなどが行われ、その後、ダイナミックボリュームスキャン、ワイドボリュームスキャン、ヘリカルスキャンなど任意の撮影が行われて、撮影が終了する。

［副インタロック制御］
次に、図９を用いて、副インタロック制御部３５ｃによる副インタロック制御を説明する。操作者が入力部３１に移動指示を入力し、天板２２が、移動指示に従って移動したとする。すると、副インタロック制御部３５ｃは、寝台駆動部２１から天板２２の位置情報（ｘ＝Ｘ_L、ｙ＝Ｈ）を取得する（ステップＳ２０１）。

そして、副インタロック制御部３５ｃは、（１）式が真であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

否である場合には（ステップＳ２０２否定）、副インタロック制御部３５ｃは、天板２２を、上方向もしくは左右方向（但し、Ｘ_Lの符号と同一方向のみ）に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものである（インタロック検知）として、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ２０３）。

また、副インタロック制御部３５ｃは、上方向もしくは左右方向への移動はもはや許容移動範囲を超える旨を警告する警告情報、及び、操作者による了承を受け付ける了承ボタンを表示部３２に表示する（ステップＳ２０４）。

すると、副インタロック制御部３５ｃが、了承ボタンの押下があったか否かを判定しており（ステップＳ２０５）、押下があった場合には（ステップＳ２０５肯定）、副インタロック制御機能を停止する（ステップＳ２０６）。すなわち、正インタロック制御部３５ｄのみの制御となり、正インタロック制御部３５ｄによってインタロックが検知されるまで、天板２２は継続して移動可能となる。一方、押下が無い場合には（ステップＳ２０５否定）、インタロック方向への動作指示はこれ以上受け付けられず、天板２２はインタロックを回避する方向へのみ移動可能となる。

同様に、副インタロック制御部３５ｃは、（２）式が真であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。すなわち、副インタロック制御部３５ｃは、ステップＳ２０２の判定とステップＳ２０７の判定とを並行処理で行う。

否である場合には（ステップＳ２０７否定）、副インタロック制御部３５ｃは、天板２２を、下方向もしくは左右方向（但し、Ｘ_Lの符号と同一方向のみ）に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ２０８）。その後は上記と同様に、警告情報及び了承ボタンを表示する（ステップＳ２０４）。

なお、ステップＳ２０２において（１）式が真である場合（ステップＳ２０２肯定）、及びステップＳ２０７において（２）式が真である場合（ステップＳ２０７肯定）、副インタロック制御部３５ｃは、先ほど寝台駆動部２１から受け取った天板２２の位置情報に対する副インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部２１から受け取る天板２２の位置情報に対する副インタロック制御へと移行する。

［正インタロック制御］
次に、図１０を用いて、正インタロック制御部３５ｄによる正インタロック制御を説明する。操作者が入力部３１に移動指示を入力し、天板２２が、移動指示に従って移動したとする。すると、正インタロック制御部３５ｄは、寝台駆動部２１から天板２２の位置情報（ｘ＝Ｘ_L、ｙ＝Ｈ、ｚ＝Ｚ_C）を取得する（ステップＳ３０１）。

そして、正インタロック制御部３５ｄは、（３）式が真であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

真である場合には（ステップＳ３０２肯定）、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２がドームの外にあるとして、寝台駆動部２１から受け取った天板２２の位置情報に対する正インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部２１から受け取る天板２２の位置情報に対する正インタロック制御へと移行する。

一方、否である場合には（ステップＳ３０２否定）、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２がドーム内に挿入されているか、又はクリアランス保証値Ｃ_G以下となるまでドームに近づいているものであるとして、続いて、（４）式が真であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

否である場合には（ステップＳ３０３否定）、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２を、下方向もしくは左右方向（但し、Ｘ_Lの符号と同一方向のみ）に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ３０４）。

一方、（４）式が真である場合には（ステップＳ３０３肯定）、次に、正インタロック制御部３５ｄは、（５）式が真であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

否である場合には（ステップＳ３０５否定）、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２を、上下方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ３０６）。

同様に、正インタロック制御部３５ｄは、（６）式が真であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。すなわち、正インタロック制御部３５ｄは、ステップＳ３０５の判定とステップＳ３０７の判定とを並行処理で行う。

否である場合には（ステップＳ３０７否定）、正インタロック制御部３５ｄは、天板２２を、左右方向に移動することはもはや許容移動範囲を超えるものであるとして、同方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御する（ステップＳ３０８）。

なお、ステップＳ３０５において（５）式が真である場合（ステップＳ３０５肯定）、及びステップＳ３０７において（６）式が真である場合には（ステップＳ３０７肯定）、正インタロック制御部３５ｄは、寝台駆動部２１から受け取った天板２２の位置情報に対する正インタロック制御を終了し、新たに寝台駆動部２１から受け取る天板２２の位置情報に対する正インタロック制御へと移行する。

［実施例１の効果］
上記してきたように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、被検体画像取得部３５ａが、天板２２に載置された被検体Ｐの画像を取得し、被検体モデル作成部３５ｂが、被検体画像取得部３５ａによって取得された画像から、被検体Ｐの天板２２上における形状を示す数式モデルを作成する。また、副インタロック制御部３５ｃが、被検体モデル作成部３５ｂによって作成された数式モデルを用いて天板２２の移動範囲を制御する。

このように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの天板２２上における形状に基づいて天板２２の移動範囲を制御するので、様々な体型の患者の撮影や、様々な***での撮影などにも対応することが可能になり、安全性をより高めることが可能になる。特に、体型の大きな患者、あるいは天板２２上で***を横向きにしたり、立てたり、左右どちらか一方の極端に寄せたりした場合に、効果的である。

また、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、架台装置１０と天板２２との位置関係を示す情報を用いて天板２２の移動範囲を制御する正インタロック制御部３５ｄをさらに備える。正インタロック制御部３５ｄは、副インタロック制御部３５ｃと並行して天板２２の移動範囲を制御する。正インタロック制御部３５ｄが正インタロックを検知しない状態で、副インタロック制御部３５ｃが副インタロックを検知した場合、副インタロック制御部３５ｃは、警告情報を表示する。そして、操作者が了承した場合のみ、副インタロック検知方向への継続動作を可能とする。すなわち、正インタロック制御部３５ｄのみの制御となり、正インタロック制御部３５ｄによってインタロックが検知されるまで、天板２２は副インタロック検知方向へ継続して移動可能となる。

このように、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐの天板２２上における形状に基づく副インタロック制御のみならず、操作者の了承に依拠した正インタロック制御を併用することで、安全性を高めるのみならず柔軟性をも高めることが可能になる。

さて、これまで実施例１として、被検体Ｐの天板２２上における形状に基づく副インタロックを検知後、操作者の了承に依拠して正インタロック制御のみに切り替える手法を説明してきたが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、正インタロック制御と副インタロック制御とを同じレベルで扱い、天板２２の移動範囲を制御してもよい。

この場合には、副インタロック制御部３５ｃは、操作者から受け付けた天板２２の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定し、所定方向への移動を停止するよう寝台駆動部２１を制御した後に、仮に操作者から移動指示をさらに受け付けたとしても、その移動指示には従わないように制御すればよい。すなわち、正インタロック制御部３５ｄがインタロックを検知していなくても、天板２２の移動を制限する。また、架台装置１０の操作パネルからのローカル操作は受け付けるようにしてもよい。

また、これまで実施例１や実施例２では、操作者が入力部３１に移動指示を入力し、天板２２が、移動指示に従って移動すると、副インタロック制御部３５ｃが、寝台駆動部２１から天板２２の位置情報を取得して、副インタロック制御を開始する手法を説明してきた。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ＲＯＩ設定の段階で予め天板２２の移動到達点を推測し、副インタロック制御部３５ｃが移動を停止する状態や、正インタロック制御部３５ｄが移動を停止する状態になり得る場合には、ＲＯＩを画像中心に設定できないことを示す警告情報を予め表示部３２に表示してもよい。

例えば、図８に示すステップＳ１０６のＲＯＩ設定において、被検体Ｐに関するＲＯＩ設定を操作者から受け付けると、Ｘ線ＣＴ装置１００は、受け付けたＲＯＩを画像中心に設定すると仮定した場合の天板２２の位置情報（ｘ軸の位置情報「Ｘ_L」、ｙ軸の位置情報「Ｈ」）を推測する。次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、推測した位置情報を（１）〜（６）式に代入し、各数式が真となるか否かを判定する。そして、真とならない場合には、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定する場合であるので、Ｘ線ＣＴ装置１００は、その判定内容を示す警告情報を表示部３２に表示する。なお、Ｘ線ＣＴ装置１００は、実際に許容移動範囲を超えるまでは、通常通りリモート操作を受け付け、その後のインタロック制御は、実施例１もしくは実施例２のように制御することができる。

また、実施例１で説明したように、被検体Ｐの天板２２上における形状に基づく副インタロックを検知後、操作者の了承に依拠して正インタロック制御のみに切り替えた場合には、例えば、正インタロック制御においては、所定の移動範囲を移動する毎に、移動を継続するか否かを確認する確認情報を表示部３２に表示するようにしてもよい。例えば、正インタロック制御部３５ｄが正インタロック制御を開始した後は、１ｃｍ移動するごとに停止して、移動を継続するか否かを確認する確認情報を表示部３２に表示し、操作者による了承ボタンの押下を受け付けてから、移動を継続するように制御してもよい。

［被検体Ｐの数式モデル作成用の画像］
上記実施例においては、被検体Ｐの数式モデル作成用の画像を取得する目的でコンベンショナルスキャンを行い、コンベンショナルスキャン像から被検体Ｐの数式モデルを作成する手法を説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、Ｘ線管の位置を変更してスキャノ撮影を二方向から行うことで（デュアルスキャノ）、被検体Ｐの数式モデルの作成に必要な縦Ｋ、横２Ｊの情報を取得してもよい。すなわち、ＲＯＩ設定のためにｘｚ平面を撮影するスキャノ撮影とは別に、例えばｙｚ平面のスキャノ撮影を行えば、被検体Ｐの数式モデルの作成に必要な縦Ｋ、横２Ｊの情報を取得することができる。この場合には、コンベンショナルスキャンを行う必要はない。

また、被検体Ｐの数式モデルをより簡素化し、例えば横２Ｊの情報のみから作成する手法を用いることで、ｘｚ平面を撮影したスキャノ像のみから被検体モデルを作成することもできる。例えば人間の体の縦横の比率を仮定して横２Ｊの情報から縦Ｋを割り出し、実測値である横２Ｊの情報と、推測値である縦Ｋの情報とを用いて被検体Ｐの数式モデルを作成することもできる。この場合には、スキャノ撮影を二方向から行う必要もない。

［被検体Ｐの数式モデル］
また、上記実施例においては、被検体Ｐの数式モデルとして長方形モデルを作成する手法を説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、楕円形モデルを作成してもよい。

１００ Ｘ線ＣＴ装置
１０ 架台装置
１１ 高電圧発生部
１２ Ｘ線管
１３ Ｘ線検出器
１４ データ収集部
１５ 回転フレーム
１６ 架台駆動部
２０ 寝台装置
２１ 寝台駆動部
２２ 天板
３０ コンソール装置
３１ 入力部
３２ 表示部
３３ 架台寝台駆動・スキャン制御部
３４ 架台駆動制御部
３５ 寝台駆動制御部
３６ スキャン制御部
３７ 画像処理部
３８ 画像記憶部
３９ システム制御部

Claims (8)

1. 天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手段と、
   前記被検体モデル作成手段によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手段と
   を備え、
   前記移動制御手段は、前記被検体に関する関心領域設定を操作者から受け付けると、当該関心領域設定から前記天板の移動到達点を推測し、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、当該判定内容を示す警告情報を表示部に表示することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手段と、
   前記被検体モデル作成手段によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手段と、
   架台装置において操作者から前記天板の移動指示を受け付ける受付手段と
   を備え、
   前記移動制御手段は、操作者から受け付けた前記天板の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、前記天板が当該移動指示に従って移動しないように制御し、
   前記天板は、前記移動制御手段によって前記天板が前記移動指示に従って移動しないように制御される場合に、前記受付手段によって受け付けた移動指示に従って移動することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
3. 前記移動制御手段は、前記被検体に関する関心領域設定を操作者から受け付けると、当該関心領域設定から前記天板の移動到達点を推測し、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、当該判定内容を示す警告情報を表示部に表示することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 架台と天板との位置関係を示す情報を用いて前記天板の移動範囲を制御する第二移動制御手段を更に備え、
   前記第二移動制御手段は、操作者から受け付けた前記天板の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、前記移動制御手段によって前記天板の移動が制御されていなくても、前記天板が当該移動指示に従って移動しないように制御し、
   前記移動制御手段は、操作者から受け付けた前記天板の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、前記第二移動制御手段によって前記天板の移動が制御されていなくても、前記天板が当該移動指示に従って移動しないように制御することを特徴とする請求項２または３に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記天板は、前記移動制御手段及び前記第二移動制御手段のうち少なくとも一方によって前記天板が前記移動指示に従って移動しないように制御される場合に、前記受付手段によって受け付けた移動指示に従って移動することを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記画像取得手段は、前記被検体の画像として断面像を取得し、
   前記被検体モデル作成手段は、前記断面像から前記形状の縦方向の最大値と横方向の最大値とを解析し、解析した最大値で形成される長方形モデルを作成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手順と、
   前記画像取得手順によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手順と、
   前記被検体モデル作成手順によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手順と
   をコンピュータに実行させ、
   前記移動制御手順は、前記被検体に関する関心領域設定を操作者から受け付けると、当該関心領域設定から前記天板の移動到達点を推測し、推測した移動到達点が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、当該判定内容を示す警告情報を表示部に表示することを特徴とする移動制御プログラム。
8. 天板に載置された被検体の画像を取得する画像取得手順と、
   前記画像取得手順によって取得された画像から、前記被検体の天板上における形状を示す数式モデルを作成する被検体モデル作成手順と、
   前記被検体モデル作成手順によって作成された数式モデルを用いて前記天板の移動範囲を制御する移動制御手順と、
   架台装置において操作者から前記天板の移動指示を受け付ける受付手順と
   をコンピュータに実行させ、
   前記移動制御手順は、操作者から受け付けた前記天板の移動指示が許容移動範囲を超えるものであると判定した場合に、前記天板が当該移動指示に従って移動しないように制御し、
   前記天板は、前記移動制御手段によって前記天板が前記移動指示に従って移動しないように制御される場合に、前記受付手段によって受け付けた移動指示に従って移動することを特徴とする移動制御プログラム。