JP2014121364A - 放射線断層撮影装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】断層撮影装置における対象の撮影条件の設定ミスの防止を可能にする。
【解決手段】当該深度センサからテーブルに載置された対象までの距離を、互いに異なる複数の方向に沿って測定する深度センサと、上記複数の方向に沿って測定された距離に基づいて、対象の形状を認識する認識手段と、認識された形状に基づいて、対象の撮影条件、例えば、対象の頭尾方向の向き、***、位置等に係る条件を設定する設定手段とを備えた断層撮影装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線断層撮影装置における対象の撮影条件を設定する技術に関する。

従来、放射線断層撮影装置において、被検体のヘッドファースト／フットファースト（head
first / foot first）の別や、仰向け／うつ伏せ／側臥位の別、ランドマーク（land mark）の位置やスキャン範囲など、被検体の向き、***、および位置などに係る撮影条件の設定については、操作者が手動で行っている（特許文献１、段落０００５等参照）。

特開平０９−１８７４５３号公報

しかしながら、上記のように被検体の向き、***、および位置に係る撮影条件を手動で設定する場合、操作者の勘違いや操作ミス（mistake）、変更のし忘れなどにより、設定ミスが発生するリスク（risk）がある。

このような事情により、断層撮影装置における対象の撮影条件の設定ミスを防止する技術が望まれている。

第１の観点の発明は、
当該深度センサ（sensor）からテーブル（table）に載置された対象までの距離を、互いに異なる複数の方向に沿って測定する深度センサと、
前記複数の方向に沿って測定された距離に基づいて、前記対象の形状を認識する認識手段と、
前記認識された形状に基づいて、前記対象の撮影条件を設定する設定手段とを備えた断層撮影装置を提供する。

第２の観点の発明は、
当該深度センサからテーブルに載置された対象までの距離を、互いに異なる複数の方向に沿って測定する深度センサと、
前記複数の方向に沿って測定された距離に基づいて、前記対象の形状を認識する認識手段と、
前記認識された形状に基づいて、設定されている前記対象の撮影条件の適否を判定する判定手段と、
前記撮影条件が不適であると判定されたときに、その旨を報知する報知手段とを備えた断層撮影装置を提供する。

第３の観点の発明は、
前記認識手段が、前記深度センサの設置位置と、前記深度センサからの前記複数の方向と、前記複数の方向に沿って測定された距離とに基づいて、前記対象の各位置の高さを求めることにより、前記形状を認識する上記第１の観点または第２の観点の断層撮影装置を提供する。

第４の観点の発明は、
前記認識手段が、前記対象の少なくとも一つの特定の部位の位置を特定可能に前記形状を認識する上記第１の観点から第３の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第５の観点の発明は、
前記撮影条件が、ヘッドファースト／フットファーストの別を含む上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第６の観点の発明は、
前記撮影条件が、仰向け／うつ伏せ／側臥位の別を含む上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第７の観点の発明は、
前記撮影条件が、前記被検体の体軸方向におけるスキャン範囲の基準位置を含む上記第１の観点から第６の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第８の観点の発明は、
前記撮影条件が、前記被検体の体軸方向におけるスキャン（scan）範囲を含む上記第１の観点から第７の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第９の観点の発明は、
前記深度センサが、赤外線または超音波を用いた３次元深度センサである上記第１の観点から第８の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第１０の観点の発明は、
前記深度センサが、撮影空間を形成するガントリ（gantry）の上部に設置されている上記第１の観点から第９の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第１１の観点の発明は、
前記対象の放射線断層撮影を行う上記第１の観点から第１０の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置を提供する。

第１２の観点の発明は、
コンピュータ（computer）を、上記第１の観点から第１１の観点のいずれか一つの観点の断層撮影装置における認識手段として機能させるためのプログラム（program）を提供する。

上記観点の発明によれば、深度センサを用いて対象の形状を認識するので、対象の向き、***、あるいは位置などを人為的なミスなしに特定することができる。その結果、対象の向き、***、あるいは位置に係る撮影条件の自動設定や既存設定の適否判定を行うことができ、断層撮影装置における対象の撮影条件の設定ミスを防止することが可能となる。

本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示すブロック（block）図である。 被検体の上側体表面の高さ分布を特定する処理を説明するための図である。 被検体の厚み分布を求める処理を説明するための図である。 被検体の真上から見た画像Ｐと上側体表面の高さのグラフ（graph）Ｇとを対応付けて表示したディスプレイ（display）画面の例を示す図である。 第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるスキャン条件の自動設定処理のフロー（flow）図である。 第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるスキャン条件の適否判定処理のフロー図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、これにより本発明は限定されない。

図１は、本実施形態に係る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、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、走査ガントリ１０と、撮影テーブル２０と、操作コンソール（console）３０とを有する。

走査ガントリ１０は、被検体４０にＸ線を照射し、その透過Ｘ線を検出して投影データ（data）を収集する。

走査ガントリ１０は、不図示の回転部と、ガントリ回転駆動部１６とを有する。回転部は、円環状であり、撮影空間Ｂの中心軸であるアイソセンタ（iso-center）ＩＳＯを中心に回転する。被検体４０は、この撮影空間Ｂ内に配置される。ガントリ回転駆動部１６は、回転部を回転駆動する。

回転部には、Ｘ線管１２と、Ｘ線管制御部１３と、Ｘ線検出器１４と、データ収集部１５とが搭載されている。

Ｘ線管１２は、Ｘ線焦点からＸ線を発し、撮影空間Ｂ内に配置された被検体４０に向けてＸ線を照射する。

Ｘ線管制御部１３は、高電圧発生回路を含んでおり、Ｘ線管１２にその高電圧の電力を供給して、Ｘ線管１２にＸ線を発生させる。また、この高電圧発生回路を制御することにより、Ｘ線管１２に供給される管電圧および管電流を制御し、Ｘ線管１２から発せされるＸ線の線質や線量を制御する。

Ｘ線検出器１４は、撮影空間Ｂを挟んでＸ線管１２と対向するように配置されている。Ｘ線検出器１４は、２次元的に配列された複数の検出素子を有する。検出素子は、入射されたＸ線の強度に応じた電気的な信号を出力する。Ｘ線検出器１４は、このような構成により、Ｘ線管１２から放射され被検体４０を透過したＸ線を検出する。

データ収集部１５は、Ｘ線検出器１４を構成する各検出素子の出力をデジタルデータ（digital data）として収集する。データ収集部１５は、スカウトスキャン（scout
scan）においては、スカウトデータ（scout data）を収集し、本スキャンにおいては、複数ビュー（view）の投影データを収集する。収集されたデータは、後述する画像生成部３３に送信される。

撮影テーブル２０は、被検体４０を載置し、走査ガントリ１０の撮影空間Ｂに搬送する。撮影テーブル２０は、クレードル（cradle）２１と、テーブル駆動部２２とを有する。クレードル２１は、被検体４０が載置される載置面を有する。テーブル駆動部２２は、撮影テーブル２０の昇降およびクレードル２１の水平直線移動を行う。なお、ここでは、被検体４０の体軸方向すなわちクレードル２１の水平直線移動方向をｚ軸方向、鉛直方向をｙ軸方向、ｚ軸方向およびｙ軸方向に垂直な水平方向をｘ軸方向とする。

操作コンソール３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１の操作を受け付けたり、走査ガントリ１０によって収集された投影データを基に画像を再構成したりする。操作コンソール３０は、スキャン条件設定部３１と、スキャン制御部３２と、画像生成部３３と、操作部３４と、表示部３５とを有する。なお、これらは、制御バス３９を介して互いに接続されている。操作コンソール３０は、例えば、コンピュータにより構成されており、所定のプログラムを実行することにより、操作コンソール３０として機能する。

スキャン条件設定部３１は、操作者による操作部３４の操作に応じてスキャン条件を設定する。スキャン条件設定部３１は、手入力によりスキャン条件を設定することもできるし、プリセット（preset）されている複数のスキャン条件の中から１つのスキャン条件を読み出し、必要に応じてその一部を変更して設定することもできる。また、スキャン条件の一部については、所定の情報に基づいて自動設定することもできる。スキャン条件には、例えば、撮影部位、被検体の頭尾方向の向き（ヘッドファースト／フットファーストの別）、被検体の***（仰向け／うつ伏せ／側臥位の別）、ランドマークの位置（ｚ軸方向におけるスキャン範囲の基準位置）、スキャン範囲（スカウトスキャン範囲を含む）、Ｘ線管１２の管電圧、回転部の回転速度などが含まれる。

スキャン制御部３２は、設定されたスキャン条件に基づき、ガントリ・テーブル制御部１７を介して、Ｘ線管制御部１３、ガントリ回転駆動部１６、およびテーブル駆動部２２を制御して、スカウトスキャンや本スキャンを実行させ、データ収集部１５にスカウトデータや複数ビューの投影データを収集させる。

画像生成部３３は、収集されたスカウトデータを基にスカウト像を生成したり、収集された複数ビューの投影データを基に断層像を再構成したりする。

操作部３４は、例えば、キーボード（keyboard）、マウス（mouse）などにより構成される。操作部３４は、操作者からの操作を受け付ける。

表示部３５は、例えば、液晶モニタ（monitor）により構成される。表示部３５は、操作画面や、スカウト像、断層像などを表示する。

走査ガントリ１０は、その内部に、ガントリ・テーブル制御部１７を有している。また、走査ガントリ１０は、撮影テーブル２０が設置されている側の面の上部に、ガントリディスプレイ部１８と、センサ部１９とを有している。なお、ガントリ・テーブル制御部１７は、発明における認識手段、設定手段、判定手段、および報知手段の一例である。

ガントリ・テーブル制御部１７は、操作コンソール３０の制御バス３９と接続されている。ガントリ・テーブル制御部１７は、スキャン制御部３２からの制御を受けて、Ｘ線管制御部１３、ガントリ回転駆動部１６、およびテーブル駆動部２２を制御し、スカウトスキャンや本スキャンを実施する。また、ガントリ・テーブル制御部１７は、ガントリディスプレイ部１８およびセンサ部１９と接続されている。ガントリ・テーブル制御部１７は、必要に応じて、ガントリディスプレイ部１８やセンサ部１９からの入力信号に基づいて、スキャン条件の一部を設定したり、ガントリ回転駆動部１６やテーブル駆動部２２を制御したりする。また、ガントリ・テーブル制御部１７は、必要に応じて、各種の画像や情報を、ガントリディスプレイ部１８のディスプレイに表示する。

ガントリディスプレイ部１８は、タッチパネル（touch-panel）式のＧＵＩを備えたディスプレイを有している。ガントリディスプレイ部１８は、ガントリ・テーブル制御部１７、制御バス（bus）３９を介して、スキャン条件設定部３１と接続されている。これにより、ガントリディスプレイ部１８は、操作者からタッチパネル操作を受けて、Ｘ線ＣＴ装置１に係る各種の操作や設定を行うことができる。また、ガントリディスプレイ部１８は、各種の設定画面、グラフ表示、画像などをディプレイ上に表示することができる。

センサ部１９は、光学カメラ１９ｃと、深度センサ１９ｄとを有している。光学カメラ１９ｃは、例えば、ＣＣＤカメラである。光学カメラ１９ｃは、クレードル２１に載置された被検体４０を撮像し、その画像信号を出力する。深度センサ１９ｄは、例えば、赤外線方式の３次元深度センサである。深度センサ１９ｄは、クレードル２１に載置された被検体４０に向けて、３次元的に互いに異なる複数の方向に沿って、赤外線を照射する。そして、その反射線を検出して、深度センサ１９ｄの赤外線源から被検体４０までの深度（距離）を表す信号を、その複数の方向について出力する。センサ部１９としては、例えば、マイクロソフト（Microsoft）社製のキネクト（Kinect）（登録商標）センサなどを用いることができる。

ガントリ・テーブル制御部１７は、スカウトスキャンを開始する際に、その準備として、被検体の向き、***、および位置に係るスキャン条件（撮影条件）を自動で設定する。以下、このスキャン条件の自動設定について詳しく説明する。

ガントリ・テーブル制御部１７は、次に示すような要領で、深度センサ１９ｄの出力信号を基に、被検体４０の上側体表面の形状を認識する。

まず、ガントリ・テーブル制御部１７は、深度センサ１９ｄの出力信号に基づいて、被検体４０の上側体表面の高さ分布を特定する。

図２は、被検体４０の上側体表面の高さ分布を特定する処理を説明するための図である。

ガントリ・テーブル制御部１７は、深度センサ１９ｄの出力信号に基づいて、図２に示すように、赤外線の各照射方向αｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）ごとに、深度センサ１９ｄの赤外線源から被検体４０の上側体表面までの深度ｒｉを求める。そして、照射方向αｉごとに、赤外線源の位置Ｐｓの情報と、その照射方向αｉと、照射方向αｉにおける深度ｒｉとから、照射方向αｉで照射される赤外線の先にある被検体４０の上側体表面の位置Ｐｉを幾何学的に求める。この上側体表面の位置Ｐｉの鉛直方向の高さＨｉは、位置Ｐｉのｙ軸方向の成分として特定される。そこで、ここでは、被検体４０における任意の（ｘ，ｚ）座標での上側体表面の高さＨｏ（ｘ，ｚ）を、先に求めた各位置Ｐｉごとのｘ，ｙ，ｚ軸方向の成分から特定する。

なお、図２では、簡便のため、赤外線の各照射方向αｉはｙｚ平面内で変化しているように描いているが、実際には、ｘ軸方向も含めて３次元的に変化している。

ガントリ・テーブル制御部１７は、また、撮影テーブル２０の昇降駆動系における制御信号や、リンク機構などに付されたスケール（scale）の読取り信号などを基に、クレードル２１の載置面の高さＨｃを検知する。例えば、昇降駆動に用いられるステッピングモータ（stepping motor）の制御信号あるいは出力信号などから検知する。

ガントリ・テーブル制御部１７は、図３に示すように、被検体４０の各座標（ｘ，ｚ）の高さＨｏ（ｘ，ｚ）と、クレードル２１の載置面の高さＨｃとから、被検体４０の各座標（ｘ，ｚ）における鉛直方向の厚みｔｏ（ｘ，ｚ）を、Δ（Ｈｏ（ｘ，ｚ）−Ｈｃ）として特定する。これを、以下、被検体４０の厚み分布という。

なお、図３では、簡便のため、厚み分布をｙｚ平面内で、かつ、低い空間分解能で特定しているように描いているが、実際には、ｚ軸方向も含めて３次元的に、かつ、高い空間分解能で特定する。

また、被検体４０の厚みの分布は、上記のように２次元的に求めることが望ましいが、簡略的に１次元的に求めてもよい。すなわち、被検体４０における任意のｚ座標における鉛直方向の厚みｔｏ（ｚ）を特定するようにしてもよい。この場合、厚みｔｏ（ｚ）は、例えば、ｚ座標ごとに、ｘ軸方向での最大厚み、ｚ軸方向での所定範囲における平均厚み、あるいは、ｙｚ平面内での厚みとすることができる。

ガントリ・テーブル制御部１７は、人が特定の向きおよび***にあるときの標準的な厚み分布、すなわち人の形状を、その向きおよび***別に、テンプレートデータとして記憶している。本例では、ヘッドファースト／フットファーストという頭尾方向の向き毎に、かつ、仰向け／うつ伏せ／側臥位という***毎に、それぞれ対応した標準的な厚み分布ｔｊ（ｘ，ｚ）（ｊ＝１，２，・・・，ｍ）を記憶している。

ガントリ・テーブル制御部１７は、特定した被検体４０の厚み分布ｔｏ（ｘ，ｚ）と、記憶されている各テンプレートデータが表す標準的な厚み分布ｔｊ（ｘ，ｚ）とをそれぞれ比較して類似度を算出する。具体的には、例えば、一方の厚みの分布に対し、必要に応じて、拡縮、ｚ軸方向における平行移動、ｘｚ平面内での回転などを行いながら両者の分布の差分が最小になるようマッチングを取る。そして、その差分が小さいほど、高い類似度が算出されるよう計算を行う。このような類似度の算出を、それぞれの向きおよび***について行い、類似度が最も高い向きおよび***を、被検体４０の向きおよび***として認識する。本例では、ガントリ・テーブル制御部１７は、被検体４０が、ヘッドファースト／フットファーストのいずれの向きであるか、また、仰向け／うつ伏せ／側臥位のいずれの***であるかを認識する。

また、ガントリ・テーブル制御部１７は、記憶しているテンプレートデータの向きおよび***ごとに、そのテンプレートデータが表す標準的な厚み分布ｔｊ（ｘ，ｙ）において、どの領域がどの部位に対応するかを表す対応関係の情報も記憶している。本例では、各向き***ごとに、頭部、首部、胸部、腹部、腰部、脚部がどの領域に対応するかを表す対応関係を記憶している。したがって、被検体４０の向きおよび***が認識されれば、この対応関係を参照して、各部位の領域がどこに位置するかも認識される。

ガントリ・テーブル制御部１７は、認識された被検体４０の向き、***および位置に基づいて、スキャン条件のうち被検体４０の向き、***および位置に係る条件を自動で設定する。すなわち、認識された被検体４０の向き、***および位置を基に、ヘッドファースト／フットファーストの別、仰向け／うつ伏せ／側臥位の別等の条件を設定する。また、撮影部位が設定されている場合には、その設定されている撮影部位と同じ部位として認識された領域のｚ軸方向の中心位置にランドマークＬＭを設定し、当該領域をカバーするように、スカウトスキャン範囲ＳＣを設定する。

ガントリディスプレイ部１８は、スカウトスキャン開始準備のコマンドの入力を受けて、次のような処理を行う。ガントリディスプレイ部１８は、光学カメラ１９ｃの画像信号を基に、座標変換を含む画像処理を行って、被検体４０をその真上から見たときの画像Ｐを繰り返し作成する。また、ガントリディスプレイ部１８は、深度センサ１９ｄの出力信号を基に、被検体４０の上側体表面の高さのｚ軸方向における変化を表すグラフＧを繰り返し作成する。グラフＧは、例えば、ｚ軸方向における各位置ｚごとに、ｘ軸方向に並ぶ複数の座標（ｘ，ｚ）での被検体４０の上側体表面の高さＨｏ（ｘ，ｚ）のうち最も高い高さまたは平均の高さを１つのビンで表す棒グラフとする。ガントリディスプレイ部１８は、作成した画像ＰおよびグラフＧをディスプレイ画面にリアルタイム（real time）表示する。

図４に、画像ＰおよびグラフＧが表示されたディスプレイ画面の例を示す。画像ＰおよびグラフＧは、例えば図４に示すように、共通のｚ軸の座標で位置合せして、対応付けて表示する。グラフＧは、上記の棒グラフである。画像ＰおよびグラフＧ上には、ランドマークＬＭに対応したｚ軸上の位置と、スカウトスキャン範囲ＳＣに対応したｚ軸上の範囲とを示す印を表示する。これにより、ランドマークＬＭ及びスカウトスキャン範囲ＳＣが実際どこに設定されているかが一目で分かる。この印が不適当な想定外の位置に表示されている場合は、操作者が、撮影部位を誤って設定している可能性がある。この場合には、操作者は、設定を確認し、必要に応じて変更する。

以下、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置における、被検体の向き、***に係るスキャン条件の自動設定処理の流れを説明する。

図５は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるスキャン条件の自動設定処理の流れを示すフローチャート（flowchart）である。なお、ステップ（step）Ｓ１〜Ｓ４は、操作者による処理であり、ステップＳ５以降が、Ｘ線ＣＴ装置１によるスキャン条件の自動設定処理である。

ステップＳ１では、撮影テーブル２０を被検体４０が載りやすい適当な高さまで下降させる。あるいは、そのような適当な高さになっているかを確認する。

ステップＳ２では、被検体４０を撮影テーブル２０のクレードル２１に載置する。

ステップＳ３では、操作者５０が、ガントリディスプレイ部１８のタッチパネルを操作して、スキャン条件を設定する。設定は、個々のスキャン条件をそれぞれ入力して行ってもよいし、プリセットされている所定のスキャン条件を読出し、必要に応じて内容を変更をして行ってもよい。ここで、撮影部位は設定されるが、被検体の頭尾方向の向き（ヘッドファースト／フットファースト）、***（仰向け／うつ伏せ／側臥位）、ランドマークＬＭの位置、スカウトスキャン範囲ＳＣは、設定されない。

ステップＳ４では、ガントリディスプレイ部１８のタッチパネルを操作して、スカウトスキャン準備処理開始のコマンドを送る。

ステップＳ５では、ガントリ・テーブル制御部１７が、深度センサ１９ｄの出力信号を基に、被検体４０における各座標（ｘ，ｚ）ごとの上側体表面の高さＨｏ（ｘ，ｚ）を特定する。

ステップＳ６では、ガントリ・テーブル制御部１７が、クレードル２１の載置面の高さＨｃを特定する。

ステップＳ７では、ガントリ・テーブル制御部１７が、被検体４０の各座標（ｘ，ｚ）ごとの高さＨｏ（ｘ，ｚ）と、クレードル２１の載置面の高さＨｃとから、被検体４０の形状、すなわち、被検体４０の厚み分布ｔｏ（ｘ，ｚ）を求める。

ステップＳ８では、ガントリ・テーブル制御部１７が、被検体４０の厚み分布ｔｏ（ｘ，ｙ）と、各テンプレートデータの標準的な厚み分布ｔｊ（ｘ，ｙ）とのマッチングを行って、被検体４０の頭尾方向の向き及び***を認識する。

ステップＳ９では、ガントリ・テーブル制御部１７が、テンプレートデータのマッチング結果を基に、被検体４０の位置、すなわち、頭部、胸部、腹部などの各部位の位置を認識する。

ステップＳ１０では、ガントリ・テーブル制御部１７が、認識された被検体４０の頭尾方向の向き、***および各部位の位置を基に、スキャン条件のうち被検体４０の向きおよび***に係る条件を設定する。すなわち、頭尾方向の向き（ヘッドファースト／フットファースト）、***（仰向け／うつ伏せ／側臥位）、ランドマーク位置ＬＭ、およびスカウトスキャン範囲ＳＣを設定する。

ステップＳ１１では、ガントリ・テーブル制御部１７が、光学カメラ１９ｃの出力信号に基づいて、被検体４０を真上から見たときの画像Ｐの繰り返し生成を開始する。また、ガントリ・テーブル制御部１７は、深度センサ１９ｄの出力信号に基づいて、被検体４０の上側体表面の高さのｚ軸方向における変化を表すグラフＧの繰り返し生成を開始する。ガントリディスプレイ部１８は、画像ＰおよびグラフＧのリアルタイム表示処理を開始する。このとき、画像ＰおよびグラフＧ上に、設定されているランドマークＬＭと、スカウトスキャン範囲ＳＣとを指し示す画像を表示する。

以上、本実施形態によれば、深度センサ１９ｄを用いて被検体４０の形状を認識し、この形状から被検体４０の向き、***および位置を認識することができる。そして、この認識結果に基づいて、被検体４０の向きおよび***に係る撮影条件を自動で設定することができる。これにより、人為的なミスが発生する余地を排除し、被検体４０の撮影条件の設定ミスを防止することができる。

また、本実施形態によれば、被検体４０の向き、***および位置に係る撮影条件を自動で設定するので、設定に掛かる時間を従来より短縮することができ、病院や検査機関等において、撮影装置の稼働効率を向上させることができる。

なお、本実施形態とは別の方法として、光学カメラ１９ｃで得られた画像を解析して、被検体４０の向き、***、位置などを認識する方法も考えられる。しかし、この方法では、認識処理が複雑になる上、画像からは被検体４０の立体的な情報が得にくいため、認識精度に限界がある。深度センサ１９ｄで得られた各方向における被検体４０までの距離は、一般的に精度が高く、被検体４０に立体的な情報が得られるため、認識精度が高い。

（第２の実施形態）
ガントリ・テーブル制御部１７は、設定されているスキャン条件のうち被検体４０の向きおよび***に係る条件の設定が適正か否かを判定するようにしてもよい。すなわち、設定されているスキャン条件である被検体４０の頭尾方向の向き及び***が、認識された被検体４０の頭尾方向の向き及び***と一致しているか否かを判定する。また、設定されているランドマークＬＭの位置が、設定されている撮影部位と同じ部位して認識された領域の中心位置近傍にあるか否か、設定されているスカウトスキャン範囲ＳＣが、設定されている撮影部位と同じ部位として認識された領域をカバーしているか否か、を判定する。いずれかの判定で否定された場合、つまり、設定されている条件の少なくとも１つが適正でないと判定された場合には、その旨を視聴覚的に報知するよう、ガントリディスプレイ部１８や表示部３５等を制御する。

図６は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるスキャン条件の適否判定処理の流れを示すフローチャート（flowchart）である。なお、ステップ（step）Ｔ１〜Ｔ４は、操作者による処理であり、ステップＴ５以降が、Ｘ線ＣＴ装置１によるスキャン条件の適否判定処理である。

ステップＴ１では、撮影テーブル２０を被検体４０が載りやすい適当な高さまで下降させる。あるいは、そのような適当な高さになっているかを確認する。

ステップＴ２では、被検体４０を撮影テーブル２０のクレードル２１に載置する。

ステップＴ３では、操作者５０が、ガントリディスプレイ部１８のタッチパネルを操作して、スキャン条件を設定する。設定は、個々のスキャン条件をそれぞれ入力して行ってもよいし、プリセットされている所定のスキャン条件を読出し、必要に応じて内容を変更をして行ってもよい。ここでは、撮影部位、被検体の頭尾方向の向き（ヘッドファースト／フットファースト）、***（仰向け／うつ伏せ／側臥位）、ランドマークＬＭの位置、スカウトスキャン範囲ＳＣ等を含めて、設定される。

ステップＴ４では、ガントリディスプレイ部１８のタッチパネルを操作して、スカウトスキャン準備処理開始のコマンドを送る。

ステップＴ５では、ガントリ・テーブル制御部１７が、光学カメラ１９ｃの出力信号に基づいて、被検体４０を真上から見たときの画像Ｐの繰り返し生成を開始する。また、ガントリ・テーブル制御部１７は、深度センサ１９ｄの出力信号に基づいて、被検体４０の上側体表面の高さのｚ軸方向における変化を表すグラフＧの繰り返し生成を開始する。ガントリディスプレイ部１８は、画像ＰおよびグラフＧのリアルタイム表示処理を開始する。このとき、画像ＰおよびグラフＧ上に、設定されているランドマークＬＭと、スカウトスキャン範囲ＳＣとを指し示す画像を表示する。

ステップＴ６では、ガントリ・テーブル制御部１７が、深度センサ１９ｄの出力信号を基に、被検体４０における各座標（ｘ，ｚ）ごとの上側体表面の高さＨｏ（ｘ，ｚ）を特定する。

ステップＴ７では、ガントリ・テーブル制御部１７が、クレードル２１の載置面の高さＨｃを特定する。

ステップＴ８では、ガントリ・テーブル制御部１７が、被検体４０の各座標（ｘ，ｚ）ごとの高さＨｏ（ｘ，ｚ）と、クレードル２１の載置面の高さＨｃとから、被検体４０の形状、すなわち、被検体４０の厚み分布ｔｏ（ｘ，ｚ）を求める。

ステップＴ９では、ガントリ・テーブル制御部１７が、被検体４０の厚み分布ｔｏ（ｘ，ｙ）と、各テンプレートデータの標準的な厚み分布ｔｊ（ｘ，ｙ）とのマッチングを行って、被検体４０の頭尾方向の向き及び***を認識する。

ステップＴ１０では、ガントリ・テーブル制御部１７が、テンプレートデータのマッチング結果を基に、被検体４０の位置、すなわち、頭部、胸部、腹部などの各部位の位置を認識する。

ステップＴ１１では、ガントリ・テーブル制御部１７が、認識された被検体４０の頭尾方向の向き、***および各部位の位置を基に、設定されているスキャン条件のうち被検体４０の向き、***および位置に係る条件の適否を判定する。すなわち、頭尾方向の向き（ヘッドファースト／フットファースト）、***（仰向け／うつ伏せ／側臥位）、ランドマーク位置ＬＭ、およびスカウトスキャン範囲ＳＣの設定が適正であるか否かをそれぞれ判定する。設定されている被検体４０の向き、***および位置に係る条件に適正でない条件がある場合には、ステップＴ１２に進む。

ステップＴ１２では、ガントリディスプレイ部１８のディスプレイや操作コンソール３の表示部３５に、適正でない条件と、適正な条件への設定変更を促す内容とを表示させる。そして、ステップＴ３に戻る。

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は、上記実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の実施形態・変形が可能である。

例えば、深度センサ１９ｄの出力を用いた被検体４０の向きおよび***の認識方法は、本実施形態に限定されず、種々の方法が考えられる。例えば、深度センサ１９ｄの出力を用いて、ｙ軸方向に見たときの被検体４０の輪郭と、ｘ軸方向に見たときの被検体４０の輪郭とをそれぞれ求め、これらの輪郭のテンプレートマッチングにより、頭尾方向の向きおよび***を認識していもよい。

また、本実施形態では、深度センサ１９ｄの出力信号に基づいて、被検体４０の形状を認識し、被検体４０の向き、***および位置を認識しているが、深度センサ１９ｄの出力信号だけでなく、光学カメラ１９ｃの出力信号にも基づいて認識してもよい。例えば、深度センサ１９ｄの出力信号を基に、上述の如く、被検体４０の向き、***および位置を認識する。また、光学カメラ１９ｃの出力信号を基に、テンプレートマッチングなどを含む画像解析／認識処理を行って、被検体４０の向き、***、および位置を認識する。そして、深度センサ１９ｄからの認識結果と、光学カメラ１９ｃからの認識結果とを合わせて、総合的に認識結果を確定する。このようにすれば、認識精度のさらなる向上が期待できる。

また、本実施形態では、深度センサ１９ｄは、走査ガントリ１０に設置されているが、走査ガントリ１０とは異なる場所、例えば、撮影室の天井などに設置してもよい。さらに、深度センサ１９ｄは、赤外線を用いるタイプに限定されず、超音波やレーザ光を用いるタイプであってもよい。

また、本実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置であるが、コンピュータを、このようなＸ線ＣＴ装置の制御手段として機能させるためのプログラム、このプログラムが記憶された記憶媒体などもまた、発明の実施形態の一例である。

また、本実施形態は、Ｘ線ＣＴスキャンを行うＸ線ＣＴ装置であるが、発明は、Ｘ線ＣＴ装置とＰＥＴまたはＳＰＥＣＴとを組み合わせたＰＥＴ−ＣＴ装置やＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置などにも適用可能である。また、発明は、ＭＲ撮影を行うＭＲ装置にも適用可能である。

１ Ｘ線ＣＴ装置
１０ 走査ガントリ
１２ Ｘ線管
１３ Ｘ線管制御部
１４ Ｘ線検出器
１５ データ収集部
１６ ガントリ回転駆動部
１７ ガントリ・テーブル制御部
１８ ガントリディスプレイ部
１９ センサ部
１９ｃ 光学カメラ
１９ｄ 深度センサ
２０ 撮影テーブル
２１ クレードル
２２ テーブル駆動部
３０ 操作コンソール
３１ スキャン条件設定部
３２ スキャン制御部
３３ 画像生成部
３４ 操作部
３５ 表示部
３９ 制御バス
４０ 被検体

Claims (12)

1. 当該深度センサからテーブルに載置された対象までの距離を、互いに異なる複数の方向に沿って測定する深度センサと、
   前記複数の方向に沿って測定された距離に基づいて、前記対象の形状を認識する認識手段と、
   前記認識された形状に基づいて、前記対象の撮影条件を設定する設定手段とを備えた断層撮影装置。
2. 当該深度センサからテーブルに載置された対象までの距離を、互いに異なる複数の方向に沿って測定する深度センサと、
   前記複数の方向に沿って測定された距離に基づいて、前記対象の形状を認識する認識手段と、
   前記認識された形状に基づいて、設定されている前記対象の撮影条件の適否を判定する判定手段と、
   前記撮影条件が不適であると判定されたときに、その旨を報知する報知手段とを備えた断層撮影装置。
3. 前記認識手段は、前記深度センサの設置位置と、前記深度センサからの前記複数の方向と、前記複数の方向に沿って測定された距離とに基づいて、前記対象の各位置の高さを求めることにより、前記形状を認識する請求項１または請求項２に記載の断層撮影装置。
4. 前記認識手段は、前記対象の少なくとも一つの特定の部位の位置を特定可能に前記形状を認識する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
5. 前記撮影条件は、ヘッドファースト／フットファーストの別を含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
6. 前記撮影条件は、仰向け／うつ伏せ／側臥位の別を含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
7. 前記撮影条件は、前記被検体の体軸方向におけるスキャン範囲の基準位置を含む請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
8. 前記撮影条件は、前記被検体の体軸方向におけるスキャン範囲を含む請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
9. 前記深度センサは、赤外線または超音波を用いた３次元深度センサである請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
10. 前記深度センサは、撮影空間を形成するガントリの上部に設置されている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
11. 前記対象の放射線断層撮影を行う請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の断層撮影装置。
12. コンピュータを、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の断層撮影装置における認識手段として機能させるためのプログラム。

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