JP4675654B2 - 医用画像診断装置 - Google Patents

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Description

本発明は、核医学診断装置とX線CT装置とが接続された医用画像診断装置に関するものである。
医用画像診断装置の一種であるPET/CT装置は、1台の装置でPET(Positron Emission Tomography)及びX線CTの検査ができるもので、PETで得られる機能情報をCTで得られる形態情報と重ね合わせることを可能とし、両者の情報をより活用することに役立つ。特に、悪性腫瘍の局所診断や評価の点においては、CTで見られる所見の裏付けをすることができ、その臨床的意義は大きい(例えば、特許文献1)。
ここで、前記PETによる断層撮影法は、生理的活性物質を標識して、その挙動を機能画像として捕えることのできる、機能画像診断法の最も進んだ手法である。特に、悪性腫瘍では、ブドウ糖の利用が高いため、ブドウ糖の誘導体であるF−18フルオロデオキシグルコース(FDG)が腫瘍に集積する。現在、本剤を用いたPET検査が悪性腫瘍の診断、評価に広く利用されるようになってきている。
他方、X線CTによる断層撮影法は、悪性腫瘍などの診断に不可欠な検査法として広く利用されてきた。これまでの画像診断法として前記FDGを用いたPETとX線CT検査が別々に行われてきたが、PET/CT装置を用いることによって1台の装置で両者の検査を受けることができる。
このように、PET/CT装置を用いた検査法の最大の特徴は、被検者を寝台に寝かせた状態で検査を引き続き行い、FDGによる機能画像とX線CTによる形態画像とを簡単に重ね合わせることができる点である。これによって、以下1)〜5)に示すような様々な利点が得られる。
1)形態画像と機能画像とを重ね合わせることで、活動性病変の位置や広がりを正確に同定できる。
2)X線CTで見られた形態異常所見に代謝情報を載せることでCT所見の裏付けをすることができる。
3)これまでのX線CTで行われていたインターベンション治療や生検などを重ねあわせ画像で見ることにより、当該部位について的確に判断することができる。
4)FDGでは、腎臓や膀胱などへの生理的集積を伴うことがあるが、これらと異常集積とを鑑別することができ、診断精度が向上する。
5)PET検査には、体内のγ線吸収を補正するために、外部線源をまわして吸収補正マップを得ている(トランスミッションスキャン)が、その吸収補正マップをX線CTで代用することにより短時間で精度の高い吸収補正を行うことができる。
特開2004−237076号公報
しかしながら、特許文献1に記載のPET/CT装置は、PET部の架台とX線CT部の架台とが一体構造となっているため、X線CTを単独で使用する場合に利用される機能として、寝台に対して架台を傾斜させる架台チルト機能を用いることができなかった。
特に、PET部とX線CT部との分割は、メンテナンス作業の際に分割することは可能であっても、診断時に分割させることは想定されていなかった。
従って、上述のように、PETとX線CTとの利点を得るべく、PET/CT装置をユーザー(検者)が導入しても、当該PET/CT装置に架台チルト機能が想定されていないので、架台チルト機能を用いた診断を行うときには、単独のX線CT装置を別途導入しなければならず、医療設備費の高価格化を招いてしまうという問題があった。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、PET装置とX線CT装置とが一体化された医用画像診断装置において、それを構成するCT装置が単独で架台チルト機能を実行することが可能となる医用画像診断装置を提供することにある。
上記課題を解決するための、請求項1記載の発明に係る医用画像診断装置は、被検体を載置する寝台と、前記寝台に載置された被検体に対して医用画像を生成するためのスキャンを行い、前記寝台を内挿する開口部が形成され、軌道に沿って移動可能に構成された第1の架台と、前記寝台に載置された被検体に対して、前記第1の架台と異なる種類の医用画像を生成するためのスキャンを行い、前記軌道に沿って移動可能に構成された第2架台と、前記第1の架台を移動させるための移動駆動機構と、前記第1の架台と前記第2架台とを着脱可能に連結するものであり、連結時に前記第1の架台の移動に伴って前記第2の架台が移動するように構成された連結機構と、前記第1の架台から前記第2の架台が離間して退避位置に移動するときに前記第2の架台の移動通過を可能とするとともに、通過後は前記第2の架台が前記第1の架台側に移動するのを抑制するロック機構を有し、前記ロック機構は、前記軌道に対して突出又は収納可能な突出部材を有し、この突出部材は、前記第2の架台が前記退避位置に移動するときには、収納され、前記退避位置への移動後は、突出することにより前記第1の架台側に移動するのを抑制するように構成されていることを特徴とする。
上記課題を解決するための、請求項記載の発明に係る医用画像診断装置は、請求項1に記載の医用画像診断装置において、前記第1の架台は、チルト機構を備え、且つ、X線CTスキャンを行うX線CT装置であり、前記第2の架台は、核医学診断用スキャンを行う核医学診断装置であることを特徴とする。
上記課題を解決するための、請求項記載の発明に係る医用画像診断装置は、請求項又はに記載の医用画像診断装置において、前記連結部により、前記第1の架台と前記第2の架台との連結を検知する第1の検知部を備え、前記移動駆動手段は、前記第1の検知部が前記第1の架台と前記退避位置にある前記第2の架台とが連結されたことを検出した時に、前記第2の架台が連結された前記第1の架台を前記退避位置から移動させることを特徴とする。
上記課題を解決するための、請求項記載の発明に係る医用画像診断装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載の医用画像診断装置において、前記第1の架台と前記第2の架台との接触を検出する検知部前記検知部が前記第1の架台と前記第2の架台との接触を検出した時に、前記移動駆動機構に、前記第1の架台の移動を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、PET装置又はCT装置が相対的に離間するための移動手段を設け、CT装置との連結手段を解除して移動させた前記PET装置を退避させる機構を設けたので、CT装置とPET装置とからなる医用画像診断装置として、CT装置の架台チルト機能を用いることが可能となり、ユーザー(検者)は、CT装置の架台チルト機能の使用を断念したり、単独のX線CT装置を別途導入するといった設備費の投入を避けることができ、コストの削減をすることができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る医用画像診断装置の一実施形態における構成を示す斜視図であり、図2は、本発明に係る医用画像診断装置の一実施形態における構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態の医用画像診断装置1は、被検体を載置する寝台2と、CT画像の取得を行う第1の架台(CT装置)11と、PET画像などの核医学診断画像の取得を行う第2の架台(PET装置)12と、主に第2の架台(PET装置)12を駆動制御する駆動制御手段10(図2参照)とを有している。なお、本実施形態では、寝台2が診療室地面に固定され、その固定された寝台2に対して第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12が離間するように診療室地面上に設置された軌道3にそれぞれ沿って移動する。
第1の架台(CT装置)11及び第2の架台(PET装置)12には貫通孔をなす中空部がそれぞれ形成され、これらの中空部を通して寝台16が挿入されるように第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12が連設されている。また、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12は、連結部13によって相互に着脱可能とされている。この連結部13は、例えばパチン錠などの、手動で第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とを固着させられるものである。
また、図2に示すように、連結部13a及び連結部13bによって構成される連結部13には、その連結部13の解除状態を検知する第1の検知部131が設けられている。
また、第1の架台(CT装置)11には、第2の架台(PET装置)12に対して第1の架台(CT装置)11を連結、又は離間させるための移動手段及び、第1の架台(CT装置)11単独もしくは第2の架台を連結した状態で、寝台2を前記中空部へ内挿するための移動手段として、駆動手段112が設けられている。なお、この駆動手段112は、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とを連結したボールスクリュー4に対して螺合することによって第1の架台(CT装置)11を移動させることができるものである。このとき、当該ボールスクリューが何回転したかにより、第2の架台(PET装置)12に対して第1の架台(CT装置)11がどの程度近づいたかを計測するカウンタが駆動手段12に内蔵されているものとする。
また、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが所定の間隔で離れたことを検知する第2の検知部31が軌道3に設けられている。ここで、前記「所定の間隔」とは、第2の架台(PET装置)12の位置が、第1の架台(CT装置)11単独の画像診断作業に影響しない距離に達したときの間隔を指し、そのような間隔が保たれた第2の架台(PET装置)12の位置を「退避位置」とする。
さらに、第1の架台(CT装置)11によるCT画像の取得処理及び第2の架台(PET装置)12によるPET画像の取得処理の少なくとも何れか一方の処理要求の入力を受け付ける入力手段14が設けられている。そして、その入力手段14によって第1の架台(CT装置)11におけるCT画像の取得処理要求の入力を受け付けた場合に、前述した駆動制御手段10は、第1の検知部131から連結部13の解除を示す信号を受信した後、駆動手段112の動作を行わせ、第2の検知部31によって第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが所定間隔離れたことを検知したときに、駆動手段112の動作を停止させる制御を実行する。
なお、駆動制御手段10は、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とを所定間隔離した後に、被検体のCT画像取得準備が完了したことを示す信号を送信するために、第1の架台(CT装置)11に設けられたCT制御手段111に通信可能に接続されている。従って、その信号を受信したCT制御手段111は、チルト動作などを行って被検体のCT画像を取得する。
次に、本発明に係る医用画像診断装置の一実施形態における動作について、図面を参照して以下に説明する。図3は、本発明に係る医用画像診断装置の一実施形態における動作を示すフローチャートであり、図4〜図12は、本発明に係る医用画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図である。
図3及び図4に示すように、まず、本実施形態の医用画像診断装置1は、初期状態として、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが連設されている。具体的には、それぞれの中空部(開口部)を通して寝台2が挿入されるように、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが連結部13によって連結されている。
寝台2に被検者を横臥させ、検者が入力手段14を用いて画像診断装置1に関する運転命令が入力される(S1−Yes)。そして、このとき入力された情報が、第1の架台(CT装置)11のみを使用する画像診断であった場合、特に、第1の架台(CT装置)11のチルト機能を用いた画像診断を行いたい場合(S2−Yes)、検者は、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とを連結している連結部13を解除する。なお、このとき、「連結部を解除してください」というような音声や文字表示による報知を検者に対して行ってもよい。
連結部13には、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12との連結の解除を検知する第1の検知部131が設置されている。検者によって連結部13が解除された場合、駆動制御手段10は、第1の検知部131から連結部13解除の信号を受信する(S3−Yes)。
図5に示すように、この連結部13解除の信号を受信したことを契機に、駆動制御手段10は、例えば、「PET装置を退避させてください」というような音声や文字表示による報知を検者に対して行うなどして、第1の架台(CT装置)11から離れる方向に第2の架台(PET装置)12が検者によって移動される(S4)。
その後、検者によって第1の架台(CT装置)11から離された第2の架台(PET装置)12が第2の検知部31に検知されることにより、駆動制御手段10は、「第2の架台(PET装置)12が第2の検知部31の設置された位置(退避位置)に到達したこと」を示す退避位置到達信号を第2の検知部31から受信する(S5−Yes)。ここで、「第2の検知部31の設置された位置(退避位置)」とは、例えば第1の架台(CT装置)11がチルト機能を用いても安全なように、第1の架台(CT装置)11から第2の架台(PET装置)12を離間させたと認識できる位置であればよい。
ここで、第2の架台(PET装置)12が第2の検知部31に検知される動作について説明する。図13は、本実施形態における第2の検知部31の構成を示す斜視図である。図13に示すように、第2の検知部31には、ばねなどの付勢力で軌道3上に突出したり第2の検知部31内に収納されたりする突出部311が設けられており、この突出部311の上面から見た形状は、寝台2が設置された位置から第2の検知部31が設置された位置に向かって傾斜し、第2の架台(PET装置)12を退避させるために移動する方向側の端面が軌道3に直交するような三角形状をなしている。この構成が本発明にいうロック機構である。
したがって、S4において、第2の架台(PET装置)12が第2の検知部31を通過するときには、第2の架台(PET装置)12に設けられ、軌道3上を移動する第2の接触部材122が、突出部311の前記傾斜形状の部分に付勢して突出部311を第2の検知部31内に収納させることによって第2の架台(PET装置)12は第2の検知部31を通過できるが、本装置を上方から見た図6に示すように、第2の架台(PET装置)12が第2の検知部31を通過した後は、第2の接触部材122が通過したことによって付勢されなくなった突出部311が第2の検知部31内から軌道3に突出し、かつ、その突出した突出部311が第2の接触部材122を付勢して第2の架台(PET装置)12を第1の架台(CT装置)11側に移動しないように固定するようになっている。
そして、第2の検知部31から退避位置到達信号を受信した駆動制御手段10は、第1の架台(CT装置)11のCT制御部111に対して被検体のCT画像の取得を許可する信号を送信する(S6)。
この信号を受信したCT制御部111は、図7に示すように、入力手段14から入力された画像診断条件に基づいてCT画像取得処理を行う(S7)。
その後、CT画像取得処理が終了した旨の信号をCT制御部111から受信した(S8−Yes)駆動制御手段10は、図8に示すように、第2の架台(PET装置)12に近づく方向に第1の架台(CT装置)11の駆動手段112を駆動制御する(S9)。
その後、図9に示すように、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが接触したことを第2の検知部31が検知する(S10−Yes)と、第1の架台(CT装置)11が第2の架台(PET装置)12に接触したことを示す接触信号を駆動制御手段10に送信し(S10−Yes)、駆動制御手段10は、第1の架台(CT装置)11の駆動手段112に対して、停止するように制御する(S11)。なお、このとき、駆動制御手段10が「連結部を施錠してください」というような音声や文字表示による報知を検者に対して行う。
ここで、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが接触したことを検知する方法は、具体的には、本装置を上方から見た図10に示すように、第2の架台(PET装置)12の第2の接触部材122が付勢することによって第2の検知部31内に収納され、第2の架台(PET装置)12の第2の接触部材122が通過したことによって前記付勢が解かれて軌道3上に再び突出した突出部311が、第2の接触部材122と同様に、第1の架台(CT装置)11に設けられ、軌道3上を移動する第1の接触部材113によって再度付勢されて第2の検知部31内に収納されたことを、「第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが接触した」として検知する。なお、第1の架台(CT装置)11と第2の架台(PET装置)12とが接触したことを検知する新たな検知手段を設けてもよい。
次に、検者が連結部13を施錠することによって、第1の検知部131から駆動制御手段10に連結部結合信号が送信され、これを受信したことにより(S12−Yes)、駆動制御手段10は、第2の架台(PET装置)12を連結した第1の架台(CT装置)11を初期位置に移動させるように駆動手段112を制御する(S13)。このようにして、第1の架台(CT装置)11及び第2の架台(PET装置)12は、図11に示すように、互いに連結された状態で初期位置に移動され、再びS1に示すような命令入力に対して待機することになる。
なお、S2において、検者が入力手段14により、第1の架台(CT装置)11のみではなく、第1の架台(CT装置)11及び第2の架台(PET装置)12を用いた画像診断を行うとした場合(S2−No)、図12に示すように、駆動制御手段10は、第1の架台(CT装置)11のCT制御手段111に対してCT画像取得処理を要求し(S14)、CT画像取得処理が終了したことをCT制御手段111から通知された後、第2の架台(PET装置)12のPET制御手段121に対してPET画像取得処理を要求し(S15)、第1の架台(CT装置)11を駆動制御することなく終了する。
また、本発明に係る画像診断装置の他の実施形態として、駆動手段112は、ボールスクリュー4を伴うものではなく、第1の架台(CT装置)11及び/又は第2の架台(PET装置)12の下部に設置され、第1の架台(CT装置)11及び/又は第2の架台(PET装置)12を載せた状態で軌道3上を走行する動力を伴う台車であってもよい。
また、本発明に係る画像診断装置の他の実施形態として、上記S4における第2の架台(PET装置)12の移動を、第1の架台(CT装置)11によって行ってもよい。このとき、ロック機構としての第2の検知部31は、前記退避位置に到達した第2の架台(PET装置)12から第1の架台(CT装置)11が離間するときに、突出部材311が突出して第2の架台(PET装置)12に設けられた第2の接触部材122と接触することにより前記第2の架台の移動を抑制すると共に、前記退避位置に到達した第2の架台(PET装置)12に第1の架台(CT装置)11を接触させるときに、第1の架台(CT装置)11に設けられた第1の接触部材113が突出部材311を押し戻して第2の架台(PET装置)12を移動可能な状態にするように構成される。
本実施形態の画像診断装置1は、寝台2が固定され、第1の架台(CT装置)11及び第2の架台(PET装置)12が寝台2に対して移動する態様で説明したが、本発明は、第1の架台(CT装置)11が固定され、寝台2及び第2の架台(PET装置)12が第1の架台(CT装置)11に対して移動する態様の画像診断装置にも適用できる。すなわち、第1の架台(CT装置)11が移動可能か否かにかかわらず、第2の架台(PET装置)12は第1の架台(CT装置)11に対して所定の間隔以上で相対的に移動可能とされていればよい。
また、上記実施形態は、核医学診断装置としてPET装置を例に説明したが、核医学診断装置としての第2の架台12にSPECT装置を採択してもよい。
上述の実施形態によれば、第2の架台12が第1の架台(CT装置)11から離間するための移動手段を設け、第1の架台(CT装置)11との連結手段を解除して移動させた前記PET部を待避させる機構を設けたので、第1の架台(CT装置)11と第2の架台12とからなる画像診断装置として、第1の架台(CT装置)11の架台チルト機能を用いることが可能となる。ユーザー(検者)は、第1の架台11の架台チルト機能の使用を断念したり、単独のX線CT装置を別途導入するといった設備費の投入を避けることができ、コストの削減をすることができる。
また、上述の実施形態では、寝台の天板を移動せずに、第1の架台(CT装置)11と第2の架台12とを移動することにより、天板を移動する場合に比べて、設置の長さを短くすることができる。また、1つの駆動手段で、第1の架台(CT装置)11及び第2の架台12の移動、連結、分離を行うことができる画像診断装置を安価に構成することが可能となる。
上述の各実施形態は、本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限定されることはない。また、この他であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
本発明に係る画像診断装置の一実施形態における構成を示す斜視図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における構成を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示すフローチャート。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における第2の検知部の動作を示す上方概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における第2の検知部の動作を示す上方概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における動作を示す概略図。 本発明に係る画像診断装置の一実施形態における第2の検知部の構成を示す斜視図。
符号の説明
1 画像診断装置
10 駆動制御手段
11 第1の架台(CT装置)
111 CT制御手段
112 駆動手段
113 第1の接触部材
12 第2の架台(PET装置)
121 PET制御手段
122 第2の接触部材
13 連結部
131 第1の検知部
14 入力手段
2 寝台
3 軌道
31 第2の検知部
311 突出部
4 ボールスクリュー

Claims (4)

  1. 被検体を載置する寝台と、
    前記寝台に載置された被検体に対して医用画像を生成するためのスキャンを行い、前記寝台を内挿する開口部が形成され、軌道に沿って移動可能に構成された第1の架台と、
    前記寝台に載置された被検体に対して、前記第1の架台と異なる種類の医用画像を生成するためのスキャンを行い、前記軌道に沿って移動可能に構成された第2架台と、
    前記第1の架台を移動させるための移動駆動機構と、
    前記第1の架台と前記第2架台とを着脱可能に連結するものであり、連結時に前記第1の架台の移動に伴って前記第2の架台が移動するように構成された連結機構と、
    前記第1の架台から前記第2の架台が離間して退避位置に移動するときに前記第2の架台の移動通過を可能とするとともに、通過後は前記第2の架台が前記第1の架台側に移動するのを抑制するロック機構を有し、
    前記ロック機構は、前記軌道に対して突出又は収納可能な突出部材を有し、この突出部材は、前記第2の架台が前記退避位置に移動するときには、収納され、前記退避位置への移動後は、突出することにより前記第1の架台側に移動するのを抑制するように構成されていること
    を特徴とする医用画像診断装置。
  2. 前記第1の架台は、チルト機構を備え、且つ、X線CTスキャンを行うX線CT装置であり、
    前記第2の架台は、核医学診断用スキャンを行う核医学診断装置であることを特徴とする請求項1に記載の医用画像診断装置。
  3. 前記連結部により、前記第1の架台と前記第2の架台との連結を検知する第1の検知部を備え、
    前記移動駆動手段は、前記第1の検知部が前記第1の架台と前記退避位置にある前記第2の架台とが連結されたことを検出した時に、前記第2の架台が連結された前記第1の架台を前記退避位置から移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の医用画像診断装置。
  4. 前記第1の架台と前記第2の架台との接触を検出する検知部と、前記検知部が前記第1の架台と前記第2の架台との接触を検出した時に、前記移動駆動機構に、前記第1の架台の移動を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の医用画像診断装置。
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