JP7055709B2 - Ｘ線ｃｔ装置及び撮影計画装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及び撮影計画装置に関する。

位置決め画像（スキャノ画像又はスカウト画像ともいう）の撮影時には、技師などのオペレータが撮影開始位置及び撮影終了位置を決定する。オペレータは、一定範囲を固定線量に設定して撮影を行う。オペレータは、撮影開始位置から撮影終了位置まで任意にＸ線の照射を操作し、撮影を終了する場合は中断ボタンを押す。

位置決め画像は、撮影範囲の決定または本検査のためのスキャン（本スキャンともいう）の線量計算のために撮られている画像である。よって、位置決め画像は、診断に用いられることがほとんど無く、位置決め画像の撮影は不要な被曝につながる。
また、過去にＸ線装置またはＣＴ（Computed Tomography）装置で同様の範囲を撮影した画像があるにもかかわらず、通常は本スキャン前に再度位置決め画像を撮影するため、既に撮影された過去の画像を有効に活用できていない。

特開２０１５－１３０９０９号公報 特開２００５－１４３９４８号公報

本発明が解決しようとする課題は、位置決め撮影時の被曝を低減することである。

本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、検出器と、取得部と、算出部と、設定部とを含む。Ｘ線管は、Ｘ線を照射する。検出器は、前記Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出する。取得部は、他の医用画像診断装置により撮影された過去画像のうちの直近の第１過去画像および当該第１過去画像の撮影条件と、当該第１過去画像よりも前に当該他の医用画像診断装置により撮影された第２過去画像および当該第２過去画像の撮影条件と、過去に撮影されたＣＴ画像である第３過去画像の撮影条件とを取得する。算出部は、前記第１過去画像および／または当該第１過去画像の撮影条件と前記第２過去画像および／または当該第２過去画像の撮影条件とに基づいて、当該第２過去画像から当該第１過去画像への変化量を算出する。設定部は、前記第３過去画像の撮影条件と前記変化量とに基づいて、前記被検体のＣＴ画像を撮影する際の新たな撮影条件を設定する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャートである。 図３は、第１の実施形態に係る撮影条件の設定に関する概念図である。 図４は、第１の実施形態に係る撮影範囲の設定処理の詳細を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態に係る撮影条件の設定処理の詳細を示すフローチャートである。 図６は、第１の実施形態に係る撮影条件の設定処理の別例を示すフローチャートである。 図７は、第１の実施形態に係る変換テーブルの一例を示す図である。 図８は、プロジェクタを含むＸ線ＣＴ装置の概念図である。 図９は、第１の実施形態に係る被検体への撮影範囲の投影例を示す図である。 図１０は、第２の実施形態に係る撮影計画装置を示す図である。 図１１は、第２の実施形態に係る撮影計画装置を含む撮影管理システムによる撮影条件の決定処理を示すシーケンス図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置及び撮影計画装置について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。
以下、一実施形態について図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図１に示すＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。図１では説明の都合上、架台装置１０を複数描画している旨を記載する。なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とそれぞれ定義するものとする。

例えば、架台装置１０及び寝台装置３０はＣＴ検査室に設置され、コンソール装置４０はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。なお、コンソール装置４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール装置４０は、架台装置１０及び寝台装置３０とともに同一の部屋に設置されてもよい。いずれにしても架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。

架台装置１０は、被検体ＰをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。架台装置１０は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、データ収集装置１８（ＤＡＳ（Data Acquisition System）１８ともいう）とを含む。

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射することでＸ線を発生する真空管である。具体的には、熱電子がターゲットに衝突することによりＸ線が発生される。Ｘ線管１１で発生したＸ線は、例えばコリメータ１７を介してコーンビーム形に成形され、被検体Ｐに照射される。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された列構造を有する。

Ｘ線検出器１２は、具体的には、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。

シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは、入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。

グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータまたは２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。

光センサアレイは、シンチレータからの受けた光を増幅して電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）等の光センサを有する。
なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

回転フレーム１３は、Ｘ線発生部とＸ線検出器１２とを回転軸回りに回転可能に支持する。具体的には、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、後述する制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム１３は、アルミニウム等の金属により形成された固定フレーム（図示せず）に回転可能に支持される。詳しくは、回転フレーム１３は、ベアリングを介して固定フレームの縁部に接続されている。回転フレーム１３は、制御装置１５の駆動機構からの動力を受けて回転軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。

なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やＤＡＳ１８を更に備えて支持する。このような回転フレーム１３は、撮影空間をなす開口（ボア）１９が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口はＦＯＶに略一致する。開口の中心軸は、回転フレーム１３の回転軸Ｚに一致する。なお、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分（例えば固定フレーム。図１での図示は省略する。）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機（図示せず）に送信され、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレームから架台装置の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧及びＸ線管１１に供給するフィラメント電流を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、後述する回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側に設けられても構わない。

制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。また、制御装置１５は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。制御装置１５は、コンソール装置４０からの指令に従い、Ｘ線高電圧装置１４及びＤＡＳ１８等を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記制御を実現する。

また、制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた、後述する入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェース４３によって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。また、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。なお、制御装置１５は、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記制御を実現する。

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６（ウェッジフィルタ（wedge filter）、ボウタイフィルタ（bow-tie filter））は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２から電気信号を読み出し、読み出した電気信号に基づいて、Ｘ線検出器１２により検出されたＸ線の線量に関するデジタルデータ（以下、生データともいう）を生成する。生データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、収集されたビュー（投影角度ともいう）を示すビュー番号、及び検出されたＸ線の線量の積分値を示すデータのセットである。ＤＡＳ１８は、例えば、生データを生成可能な回路素子を搭載したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現される。生データは、コンソール装置４０へと転送される。

例えば、ＤＡＳ１８は、検出器画素各々について前置増幅器、可変増幅器、積分回路及びＡ／Ｄ変換器を含む。前置増幅器は、接続元のＸ線検出素子からの電気信号を所定のゲインで増幅する。可変増幅器は、前置増幅器からの電気信号を可変のゲインで増幅する。積分回路は、前置増幅器からの電気信号を、１ビュー期間に亘り積分して積分信号を生成する。積分信号の波高値は、１ビュー期間に亘り接続元のＸ線検出素子により検出されたＸ線の線量値に対応する。Ａ／Ｄ変換器は、積分回路からの積分信号をアナログデジタル変換して生データを生成する。

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備えている。
基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。

寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を天板３３の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置３２は、コンソール装置４０による制御、または制御装置１５による制御に従い、天板３３を移動する。例えば、寝台駆動装置３２は、天板３３に載置された被検体Ｐの体軸が回転フレーム１３の開口の中心軸に一致するよう、天板３３を被検体Ｐに対して直交方向に移動する。また、寝台駆動装置３２は、架台装置１０を用いて実行されるＸ線ＣＴ撮影に応じて、天板３３を被検体Ｐの体軸方向に沿って移動してもよい。寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。寝台駆動装置３２は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。

支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。

コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４との間のデータ通信は、バス（BUS）を介して行われる。なお、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０またはコンソール装置４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。

メモリ４１は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ４１は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ４１は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ４１の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置１内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。例えば、メモリ４１は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ４１は、本実施形態に係る制御プログラムを記憶する。

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。また、ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末などで構成されることにしても構わない。

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース４３としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インターフェース４３は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。又、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末などで構成されることにしても構わない。

処理回路４４は、入力インターフェース４３から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４４は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、検索機能４４４、取得機能４４５（取得部）、算出機能４４６（算出部）および設定機能４４７（設定部）を実行する。なお、各機能（システム制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、検索機能４４４、取得機能４４５、算出機能４４６および設定機能４４７）は単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現するものとしても構わない。

システム制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能４４１は、メモリ４１に記憶されている制御プログラムを読み出して処理回路４４内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線ＣＴ装置１の各部を制御する。例えば、処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。例えば、システム制御機能４４１は、スキャン範囲、撮影条件等を決定するための被検体Ｐの２次元の位置決め画像を取得する。なお、位置決め画像は、スキャノ画像またはスカウト画像とも呼ばれる。

前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前の生データ（検出データ）及び前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。

再構成処理機能４４３は、前処理機能４４２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ法：Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。

検索機能４４４は、他の医用画像診断装置により撮影された過去画像のうちの直近の過去画像（第１過去画像ともいう）および第１過去画像の撮影条件を検索して取得する。検索機能４４４は、第１過去画像よりも前に他の医用画像診断装置により撮影された過去画像（第２過去画像ともいう）および第２過去画像の撮影条件を、例えばＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）サーバから検索する。ここで、撮影条件は、被検体Ｐに対する撮影範囲およびＸ線条件を含む。
検索機能４４４は、過去に撮影されたＣＴ画像（第３過去画像、ＣＴ過去画像ともいう）および当該ＣＴ過去画像の撮影条件を検索する。
取得機能４４５は、第１過去画像、第２過去画像およびＣＴ過去画像を取得する。

算出機能４４６は、３種類の過去画像および当該３種類の過去画像にそれぞれ紐付く撮影条件を参照し、第２過去画像と第１過去画像との間の変化量を算出する。
設定機能４４７は、ＣＴ過去画像およびＣＴ過去画像の撮影条件と、変化量とに基づいて、被検体ＰのＣＴ画像を撮影する際の新たな撮影条件を設定する。

なお、処理回路４４は、スキャン制御処理、画像処理及び表示制御処理も行う。
スキャン制御処理は、Ｘ線高電圧装置１４に高電圧を供給させて、Ｘ線管１１にＸ線を照射させるなど、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する処理である。
画像処理は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能４４３によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層画像データや３次元画像データに変換する処理である。
表示制御処理は、処理回路４４の各機能または処理における処理途中又は処理結果の情報を表示するようにディスプレイ４２を制御する処理である。

処理回路４４は、コンソール装置４０に含まれる場合に限らず、複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれてもよい。

なお、コンソール装置４０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。例えば、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３等の処理回路４４の機能を分散して有しても構わない。

次に、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ２０１では、被検体Ｐの撮像部位が決定される。具体的には、例えば処理回路４４が、検査オーダーから被検体ＰのＩＤ、被検体Ｐの検査対象部位に関する情報を取得し、当該情報から撮影部位を決定すればよい。

ステップＳ２０２では、処理回路４４が、３種類の過去画像および撮影条件が存在するかどうかを判定する。３種類の過去画像および撮影条件は、他の医用画像診断装置の第１過去画像および撮影条件と、当該他の医用画像診断装置の第２過去画像および撮影条件と、同一のＸ線ＣＴ装置１で撮影されたＣＴ過去画像および撮影条件とである。
以下では、他の医用画像診断装置として、Ｘ線撮影装置を想定する。また、第１過去画像および第２過去画像としてＸ線画像を想定する。なお、他の医用画像診断装置は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置であってもよく、過去画像としてＭＲＩ装置で撮影したＭＲ画像が用いられてもよい。また、ＣＴ過去画像としては、位置決め画像であってもよいし、本スキャンにより撮影されたＣＴ画像であってもよい。なお、ＣＴ画像は、同一の装置により撮影された画像に限らず、どのような画像でもよい。例えば、型番が同じであるといった同一シリーズのＸ線ＣＴ装置を用いて撮影したＣＴ画像でもよいし、同一の製造業者により製造された異なるシリーズのＸ線ＣＴ装置を用いて撮影した画像でもよいし、異なる製造業者により製造されたＸ線ＣＴ装置を用いて撮影したＣＴ画像でもよい。

ステップＳ２０２の具体的な処理としては、検索機能４４４を実行することで処理回路４４が、被検体ＰのＩＤと撮影部位とが同じである、第１過去画像および撮影条件と、第２過去画像および撮影条件と、ＣＴ過去画像および撮影条件とについて、例えばＰＡＣＳサーバを検索する。上記３種類の過去画像および撮影条件が見つからなかった場合、ステップＳ２０３に進み、３種類の過去画像および撮影条件が見つかった場合、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０３では、Ｘ線ＣＴ装置１が、通常の位置決め撮影（スキャノ撮影）を実行し、撮影された通常の位置決め画像から撮影条件を設定することになる。また、本スキャンを実行するためステップＳ２１０に進む。
ステップＳ２０４では、取得機能４４５を実行することで処理回路４４は、ステップＳ２０２で見つかった３種類の過去画像および撮影条件を取得する（読み込む）。
ステップＳ２０５では、被検体Ｐの現在位置が認識される。現在位置の認識は、例えばボア１９内壁上部に配置されたカメラ（図示せず）などにより撮影された画像から認識されればよい。

ステップＳ２０６では、算出機能４４６を実行することで処理回路４４が、３種類の過去画像および撮影条件、具体的には、第１過去画像および／または第１過去画像の撮影条件と第２過去画像および／または第２過去画像の撮影条件を参照し、画像間および／または撮影条件間の変化の程度に関する変化量を算出する。変化量は、例えば数値、位置情報（座標情報など）、範囲等を示す。
ステップＳ２０７では、設定機能４４７を実行することで処理回路４４が、変化量に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置１による被検体Ｐに対するＣＴ撮影の新たな撮影条件を設定する。
ステップＳ２０８では、処理回路４４が、制御装置１５を制御することにより、設定された新たな撮影条件に従い、被検体Ｐに対する本スキャンを実行する。以上で第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作を終了する。

なお、第２過去画像の撮影日とＣＴ過去画像の撮影日との間の期間が開きすぎていると、Ｘ線画像に基づいて得られる変化量が、現在の被検体Ｐの身体の状態を反映していない可能性がある。そこで、例えば、検索機能４４４を実行することで処理回路４４が、取得した第２過去画像の撮影日とＣＴ過去画像の撮影日との間の期間が閾値以上である場合、システム制御機能４４１を実行することで処理回路４４が、アラートを生成する。

さらに、被検体Ｐの身体の変化が大きい場合についてもアラートが生成されてもよい。具体的には、例えば、算出機能４４６を実行することで処理回路４４が、Ｘ線画像に基づく変化量とＣＴ過去画像とに基づいて得られる推定被写体厚（現推定被写体厚と呼ぶ）が、ＣＴ過去画像を撮影した時の推定被写体厚（過去推定被写体厚と呼ぶ）よりも閾値以上変化しているか否か（例えば、±３ｃｍ以上変化しているか否か）を判定する。閾値以上変化していれば、システム制御機能４４１を実行することで処理回路４４が、アラートを生成する。

例えばシステム制御機能４４１および表示制御機能を実行することで処理回路４４は、アラートをオペレータに通知すればよい。アラートは、ディスプレイ４２に期間が閾値以上である旨のメッセージとして表示されてもよいし、スピーカ（図示せず）から効果音としてまたは音声でメッセージを読み上げるなどで出力されてもよい。すなわち、アラートの通知方法としては、オペレータに注意喚起を促す方法であれば何でもよい。

次に、第１の実施形態に係る撮影条件の設定について、図３の概念図を参照して説明する。
図３に示すように、他の医用画像診断装置であるＸ線撮影装置で撮影した第１過去画像５１および第１過去画像５１に紐付く撮影条件５２（撮影範囲とＸ線条件）と、第２過去画像５３および第２過去画像５３に紐付く撮影条件５４（撮影範囲とＸ線条件）とが取得される。
算出機能４４６を実行することで処理回路４４が、第１過去画像５１と第２過去画像５３との間の変化量、および、撮影条件５２と撮影条件５４との間の変化量を算出する。
その後、現在撮影を実行しようとしているモダリティであるＸ線ＣＴ装置１を用いたＣＴ過去画像の撮影条件５１に対して、算出した変化量を乗算するなどの計算により、撮影条件５１に変化量を反映させる。これにより、新たな撮影条件５７が生成される。

次に、撮影条件の１つである撮影範囲の設定処理の詳細について図４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ２０６１では、算出機能４４６を実行することで処理回路４４が、第１過去画像と第２過去画像とを比較し、第２過去画像から第１過去画像への変化量、ここでは被検体Ｐの体の位置の変化量を計算する。体の位置の変化量とは、具体的には、第１過去画像と第２過去画像とにおける、体軸方向における臓器位置の差分、または体幅方向の臓器位置もしくは胴回りなどの体の大きさの差分、またはこれら差分に基づく比率である。なお、被検体Ｐが成長期にある場合は、第２過去画像の撮影時期と第１過去画像の撮影時期との間で身長が伸びている可能性があるので、体の位置の変化量として、体軸方向における体の大きさの差分を含んでもよい。

ステップＳ２０７１では、設定機能４４７を実行することで処理回路４４が、ＣＴ過去画像と被検体Ｐの体の位置の変化量とに基づいて、新たに撮影するＣＴ画像の新たな撮影範囲を決定する。具体的には、処理回路４４が、被検体Ｐの位置の変化量を比率として計算し、当該比率をＣＴ画像に乗算することで新たな撮影範囲を決定すればよい。

ステップＳ２０７２では、設定機能４４７を実行することで処理回路４４が、現在の被検体Ｐの位置にあわせ、ステップＳ２０７１で決定した新たな撮影範囲を、撮影視野（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ ＯＦ Ｖｉｅｗ）などとして設定する。新たな撮影範囲の設定において、処理回路４４は、ＣＴ過去画像を現在の被検体Ｐの位置に対し位置合わせ（レジストレーション）を行う。レジストレーションの手法としては、拡大処理、縮小処理、回転処理またはモーフィング処理の少なくともいずれか１つが用いられればよい。なお、過去のＣＴ画像およびプロジェクタを用いる代わりに投光器を用い、投光器により被検体Ｐに対して撮影範囲が表示されてもよい。

次に、撮影条件の１つであるＸ線条件の設定処理の詳細について図５のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ２０６２では、算出機能４４６を実行することで処理回路４４が、第１過去画像のＸ線条件と第２過去画像のＸ線条件とを比較し、第２過去画像から第１過去画像への変化量、ここではＸ線条件の変化量を計算する。
Ｘ線条件の変化量として、例えば、被検体Ｐの体厚、管電圧の電圧値、管電流の電流値および照射時間について、第２過去画像の撮影時と第１過去画像の撮影時とにおける差分または比率が用いられればよい。

なお、体厚は、アルミニウム等量（Ａｌ等量）、水等量、水等価厚、推定被写体厚に基づいて計算すればよい。一例として、Ｘ線画像における体厚の推定ではアルミニウム等量が用いられ、ＣＴ画像における体厚の推定では水等量が用いられる。そこで例えば、第１過去画像および第２過去画像について、それぞれの画素値に基づいてＸ線吸収量を計算し、Ｘ線吸収量を所定の換算式に従いアルミニウム等価厚に換算する。換算されたアルミニウム等価厚から被検体Ｐの体厚を推定する。

ステップＳ２０７３では、設定機能４４７を実行することで処理回路４４が、ＣＴ過去画像撮影時のＸ線条件と、ステップＳ２０６２で算出したＸ線条件の変化量とに基づいて、新たに撮影するＣＴ画像のＸ線条件を設定する。具体的には、処理回路４４が、例えばＸ線条件の変化量として管電流の差分に基づく比率を計算し、当該比率をＣＴ過去画像のＸ線条件に乗算することで新たなＸ線条件を設定すればよい。
Ｘ線条件の変化量として体厚を算出した場合は、アルミニウム等量における比率を水等量における比率に換算し、換算した比率をＣＴ過去画像のＸ線条件に適用すればよい。

次に、Ｘ線条件の設定処理の別例について図６のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ２０７４では、設定機能４４７を実行することで処理回路４４は、他の医用画像診断装置のＸ線条件の変化量とＸ線ＣＴ装置１におけるＸ線条件の変化量とが対応付けられた変換テーブルとを用いて、ステップＳ２０６２で算出された変化量に対応するＸ線ＣＴ装置１におけるＸ線条件の変化量を取得する。処理回路４４は、ＣＴ過去画像のＸ線条件に、取得した上記変化量を適用することで、新たなＸ線条件を設定することができる。

ここで、変換テーブルの一例について図７を参照して説明する。
変換テーブル６０１は、他の医用画像診断装置であるＸ線撮影装置の管電流の時間積の変化量（ｍＡｓ）とＸ線ＣＴ装置１の管電流（ｍＡ）とが対応付けられたテーブルである。
変換テーブル６０２は、他の医用画像診断装置であるＸ線撮影装置の管電圧の変化量（ｋＶ）とＸ線ＣＴ装置の管電流（ｍＡ）とが対応付けられたテーブルである。なお、変換テーブル６０２は、管電流の他に、管電圧、フィルタの種類に関する情報を含んでもよい。

例えば、Ｘ線撮影装置における管電流の時間積の変化量が「－１００ｍAs」であった場合、Ｘ線ＣＴ装置１における管電流の変化量は「－２００ｍA」となる。同様に、Ｘ線撮影装置における管電圧の変化量が「＋２ｋV」であった場合、Ｘ線ＣＴ装置１における管電流の変化量は「＋１００ｍA」となる。
このように、予め変換テーブルを用意しておくことにより、他の医用画像診断装置の変化量に基づいてＸ線ＣＴ装置１の撮影条件の設定値を容易に求めることができる。

また、本スキャンの前に、上述のように設定された新たなＣＴ撮影の撮影範囲を、プロジェクタを用いて被検体Ｐ上に投影してもよい。
プロジェクタの含むＸ線ＣＴ装置１の概念図について図８に示す。
図８に示すＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、プロジェクタ７０とを含む。
プロジェクタ７０は、架台装置１０に設けられたボア１９内壁上部に配置され、天板３３に乗った被検体Ｐ上に新たな撮影範囲を投影することができる。

次に、被検体Ｐへの撮影範囲の投影例を図９に示す。
図９は、設定された撮影範囲を被検体Ｐ上に投影した例である。ここでは、過去のＣＴ画像に基づいた撮影範囲がＣＴ画像として被検体Ｐの体表に投影された例を示すが、これに限らず輪郭線、マーカなどが表示されるだけでもよい。

以上に示した第１の実施形態によれば、被検体に関する他の医用画像診断装置の第１過去画像と第２過去画像とに基づいて、新たに撮影するＣＴ画像の新たな撮影範囲および新たな撮影条件を設定する。これにより、新たにＣＴ撮影をする際に位置決め画像を撮影する必要がなくなり、位置決め撮影時の被曝を低減することができる。

（第２の実施形態）
新たなＣＴ撮影の撮影条件（撮影範囲およびＸ線条件）の決定処理を、外部の撮影計画装置で行ってもよい。

第２の実施形態に係る撮影計画装置について図１０のブロック図を参照して説明する。
撮影計画装置９０は、検索機能４４４、取得機能４４５、算出機能４４６および設定機能４４７を含む。撮影計画装置９０は、Ｘ線ＣＴ装置１と通信可能に接続される。なお、検索機能４４４、取得機能４４５、算出機能４４６および設定機能４４７の動作については、上述した動作と同様であるので説明を省略する。

次に、撮影計画装置９０を含む撮影管理システムによる撮影範囲およびＸ線条件の設定処理の一例について、図１１のシーケンス図を参照して説明する。以下では、例えばＲＩＳ（Radiology Information System）に撮影計画装置９０が含まれる場合について説明する。
図１１に示す撮影計画装置９０を含む撮影管理システムは、Ｘ線ＣＴ装置１、ＲＩＳおよび外部ストレージ９５を含む。外部ストレージ９５は、例えばＰＡＣＳなどの画像サーバである。

ステップＳ９０１では、ＲＩＳが、ステップＳ２０１と同様に、被検体Ｐの撮影部位を決定する。撮影部位は、検査オーダーに含まれる情報から抽出すればよい。
ステップＳ９０２では、検索機能４４４を実行することでＲＩＳが、ステップＳ２０２と同様に、３種類の過去画像と当該過去画像に紐付く撮影条件とを検索する。撮影条件の検索では、ＲＩＳが、外部ストレージ９５に格納される画像データおよび付帯情報などから検索を実行すればよい。３種類の過去画像が存在すれば、ステップＳ９０４に進み、３種類の過去画像が存在しなければ、ステップＳ９０３に進む。

ステップＳ９０３では、ステップＳ２０３と同様に、通常の位置決め撮影が行われる。
ステップＳ９０４では、取得機能４４５を実行することでＲＩＳが、３種類の画像を取得する（読み込む）。なお、過去のＣＴ画像がＸ線ＣＴ装置１に保存されている場合は、ＲＩＳが、Ｘ線ＣＴ装置１から過去のＣＴ画像を取得すればよい。
ステップＳ９０５では、ステップＳ２０６と同様に、算出機能４４６を実行することで処理回路４４が、３種類の過去画像を参照し、変化量を算出する。
ステップＳ９０６では、ステップＳ２０７と同様に、設定機能４４７を実行することで処理回路４４が、新たな撮影条件を決定する。
ステップＳ９０７では、ＲＩＳが、決定された撮影範囲およびＸ線条件、および被検体Ｐに関する撮影オーダーをＸ線ＣＴ装置１に送信する。

ステップＳ９０８では、ステップＳ２０５と同様に、Ｘ線ＣＴ装置１が、カメラを用いて現在の被検体Ｐの位置を撮影する。
ステップＳ９０９では、Ｘ線ＣＴ装置１が、ＲＩＳから受信した撮影オーダー、決定された撮影範囲およびＸ線条件を用いて、現在の被検体Ｐの位置へ撮影範囲を設定する。
ステップＳ９１０では、ステップＳ９０９で決定した撮影範囲およびＲＩＳから受信したＸ線条件に基づいて本スキャンを実行する。

以上に示した第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、位置決め撮影における被曝を低減できると共に、撮影計画装置が撮影条件（撮影範囲およびＸ線条件）の決定処理を実行する。これにより、Ｘ線ＣＴ装置側で決定処理を行う必要がなくなり、処理を分担することができる。よって、Ｘ線ＣＴ装置の処理回路のパフォーマンスを過度に要求することなく、撮影計画装置側の処理能力に応じて上記決定処理の高速化を実現することができる。
なお、過去画像が立位または座位で撮影したＸ線画像またはＣＴ画像であり、新たなＣＴ撮影が臥位である場合、またはその逆である場合など、撮影状態が異なる場合でも画像を変換することで現在の体厚を推定できる。

例えば、立位、座位および臥位のうちの２つの組合せに対応する臓器位置（臓器ダレ）の補正量に関する変換テーブルが予め作成される。処理回路４４が、過去画像と新たな撮影画像の撮影状態と当該変換テーブルとを参照すればよい。

Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体Ｐの周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第３世代ＣＴ）、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体Ｐの周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第４世代ＣＴ）等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。

なお、Ｘ線を発生させるハードウェアはＸ線管１１に限られない。例えば、Ｘ線管１１に替えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとを含む第５世代方式を用いてＸ線を発生させることにしても構わない。

さらに、本実施形態においては、一管球型のＸ線ＣＴ装置にも、Ｘ線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。

加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ Ｘ線ＣＴ装置
１０ 架台装置
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線検出器
１３ 回転フレーム
１４ Ｘ線高電圧装置
１５ 制御装置
１６ ウェッジ
１７ コリメータ
１８ データ収集装置（ＤＡＳ）
１９ 開口（ボア）
３０ 寝台装置
３１ 基台
３２ 寝台駆動装置
３３ 天板
３４ 支持フレーム
４０ コンソール装置
４１ メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インターフェース
４４ 処理回路
７０ プロジェクタ
９０ 撮影計画装置
９５ 外部ストレージ
４４１ システム制御機能
４４２ 前処理機能
４４３ 再構成処理機能
４４４ 検索機能
４４５ 取得機能
４４６ 算出機能
４４７ 設定機能
６０１，６０２ 変換テーブル

Claims (10)

1. Ｘ線を照射するＸ線管と、
   前記Ｘ線管から照射され被検体を透過したＸ線を検出する検出器と、
   他の医用画像診断装置により撮影された過去画像のうちの直近の第１過去画像および当該第１過去画像の撮影条件と、当該第１過去画像よりも前に当該他の医用画像診断装置により撮影された第２過去画像および当該第２過去画像の撮影条件と、過去に撮影されたＣＴ画像である第３過去画像の撮影条件とを取得する取得部と、
   前記第１過去画像および／または当該第１過去画像の撮影条件と前記第２過去画像および／または当該第２過去画像の撮影条件とに基づいて、当該第２過去画像から当該第１過去画像への変化量を算出する算出部と、
   前記第３過去画像の撮影条件と前記変化量とに基づいて、前記被検体のＣＴ画像を撮影する際の新たな撮影条件を設定する設定部と、
   を具備するＸ線ＣＴ装置。
2. 前記変化量は、前記被検体の体厚に関する情報を含む請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記被検体の体厚に関する情報は、仮想アルミニウム等量、水等価厚および推定被写体厚のいずれか１つである請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記設定部は、Ｘ線ＣＴ装置と前記他の医用画像診断装置との間の撮影条件の変換に関する変換テーブルを参照して、前記新たな撮影条件を設定する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記取得部は、前記第１過去画像および前記第２過去画像を取得し、
   前記算出部は、前記変化量として、前記第２過去画像と前記第１過去画像との比較による前記被検体の体の位置の変化量を算出し、
   前記設定部は、前記第３過去画像の撮影範囲および前記被検体の前記体の位置の変化量に基づき、前記被検体のＣＴ画像を撮影する際の新たな撮影範囲を設定する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 前記設定部は、前記撮影範囲を設定する場合、前記第３過去画像に対し拡大処理、縮小処理、回転処理およびモーフィング処理の少なくとも１つを実行する請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
7. 前記新たな撮影範囲を前記被検体に投影するプロジェクタをさらに具備する請求項５または請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
8. 前記第２過去画像の撮影日と前記第３過去画像の撮影日との間の期間が閾値以上である場合、アラートを通知する制御部をさらに具備する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記第２過去画像の撮影時と前記第３過去画像の撮影時とにおける前記被検体のサイズの変化量が閾値以上である場合、アラートを通知する制御部をさらに具備する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
10. 他の医用画像診断装置により撮影された過去画像のうちの直近の第１過去画像および当該第１過去画像の撮影条件と、当該第１過去画像よりも前に当該他の医用画像診断装置により撮影された第２過去画像および当該第２過去画像の撮影条件と、過去に撮影されたＣＴ画像である第３過去画像の撮影条件とを取得する取得部と、
    前記第１過去画像および／または当該第１過去画像の撮影条件と前記第２過去画像および／または当該第２過去画像の撮影条件とに基づいて、当該第２過去画像から当該第１過去画像への変化量を算出する算出部と、
    前記第３過去画像の撮影条件と前記変化量とに基づいて、被検体のＣＴ画像を撮影する際の新たな撮影条件を設定する設定部と、
    を具備する撮影計画装置。

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