JP2023154102A - 医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像断面位置や撮像範囲の設定を従来に比して効率化すること。【解決手段】本実施形態に係る医用画像診断装置は、撮像系を有する架台装置と、画像生成部と、を具備する。架台装置は、放射線又は磁気を利用して被検体の撮像を行う撮像系を有する。画像生成部は、被検体を撮像系とは異なる光学撮像装置によって撮像し得られた第１の画像と、撮像系を用いた撮像における撮像位置に関連する平面とを合成した第２の画像を生成する。【選択図】図３

Description

本実施形態は、医用画像診断装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置において、撮像断面位置や撮像範囲（以下、「撮像断面位置等」とも言う）を確認するために、レーザ光を天板上に投影する灯光器（エリア灯光器）が用いられる場合がある。このエリア灯光器により、例えば本撮像の撮像断面位置等に対応する位置や領域を天板上に投影することができる。ユーザは、エリア灯光器から天板上への投影光により示された位置や範囲を視認することで、被検体が被曝することを避けながら、Ｘ線の本撮像の撮像断面位置等を確認することできる。

しかしながら、エリア灯光器を使用して撮像断面位置等の確認を行う場合、ユーザは、撮像前に、操作室から検査室に移動し、患者横で位置合わせをしなければならない。また、エリア投光器による撮像断面位置等の表示は、レーザが投影される表面だけとなる。このため、架台チルト時に被ばくの発生する奥行きのラインを目視できず、確実に保護したいところを避けられているかどうかを正確に把握することは困難である。

特開２０１９－８０９０９号公報

本発明の一実施形態に係る目的は、撮像断面位置や撮像範囲の設定を従来に比して効率化することである。

本実施形態に係る医用画像診断装置は、撮像系を有する架台装置と、画像生成部と、を具備する。架台装置は、放射線又は磁気を利用して被検体の撮像を行う撮像系を有する。画像生成部は、前記被検体を前記撮像系とは異なる光学撮像装置によって撮像し得られた第１の画像と、前記撮像系を用いた撮像における撮像位置に関連する平面とを合成した第２の画像を生成する。

図１は、Ｘ線ＣＴ装置１が設置される環境を示した図である。 図２は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、光学撮像装置Ｃ１により得られた画像に仮想平面が合成された合成画像の一例を示した図である。 図４は、光学撮像装置Ｃ２により得られた画像に仮想平面が合成された合成画像の一例を示した図である。 図５は、架台を傾斜させた場合において、光学撮像装置Ｃ１からの画像に基づいて得られる合成画像の一例を示した図である。 図６は、同じく架台を傾斜させた場合において、光学撮像装置Ｃ２からの画像に基づいて得られる合成画像の一例を示した図である。 図７は、Ｘ線ＣＴ装置の撮像断面位置の設定から撮像開始までの処理の流れを示したフローチャートである。 図８は、架台装置１０を２つのモダリティ間で共有するアンギオ－ＣＴシステムＳの構成を示した図である。

以下、添付図面を参照して、Ｘ線ＣＴ装置の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が設置される環境について説明する。図１は、Ｘ線ＣＴ装置１が設置される環境を示した図である。

図１に示されているように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０、寝台装置３０、コンソール装置（図１には図示せず）を備えている。架台装置１０及び寝台装置３０は検査室Ｒ１に設置される。コンソール装置は、検査室Ｒ１の隣に設けられた操作室Ｒ２に設置される。ユーザは、操作室Ｒ２の窓Ｗから検査室Ｒ１の状況を見ることができ、図示していないドアによって検査室Ｒ１と操作室Ｒ２との間を行き来することができる。架台装置１０及び寝台装置３０は、コンソール装置を介したユーザからの操作、或いは架台装置１０、又は寝台装置３０に設けられた操作部を介したユーザからの操作に基づいて動作する。

検査室Ｒ１の天井には、デジタルカメラ、赤外線カメラ等に代表される光学撮像装置Ｃ１が設けられる。また、検査室Ｒ１の壁には、同じくデジタルカメラ、赤外線カメラ等の光学撮像装置Ｃ２が設けられる。

光学撮像装置Ｃ１は、架台装置１０及び寝台装置３０を、その上面から撮像する。光学撮像装置Ｃ２は、架台装置１０及び寝台装置３０を、その側面から撮像する。なお、光学撮像装置Ｃ２は、架台装置１０及び寝台装置３０の右側面又は左側面のいずれを撮像するものであってもよい。

光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２による撮像は、例えば、被検体を寝台装置３０の天板３３に載置した後撮像断面位置の決定までの間連続的に実行される。光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２によって撮像された画像は、リアルタイムでＸ線ＣＴ装置１へ逐次送り出される。

次に、Ｘ線ＣＴ装置１の構成について概略を説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、実施形態に係る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。

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、床面に対して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。

架台装置１０は、診断に用いられる医用画像を撮像するための撮像系を有する。すなわち、架台装置１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線の検出データから投影データを収集する撮像系を有する装置であり、Ｘ線管１１と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、Ｘ線検出器１２と、Ｘ線高電圧装置１４と、ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１８と、回転フレーム１３と、制御装置１５と、寝台装置３０とを有する。

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、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真空管である。

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線の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。

ウェッジ１６は、例えばウェッジフィルタ（ｗｅｄｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）またはボウタイフィルタ（ｂｏｗ－ｔｉｅ ｆｉｌｔｅｒ）であり、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。

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データ収集装置（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、Ｘ線管の焦点を中心として一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（体軸方向、列方向とも呼ばれる）に複数配列された構造を有する。

また、Ｘ線検出器１２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し、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線遮蔽版を有する。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（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。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器などの電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧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、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。なお、固定フレームは、回転フレーム１３を回転可能に支持するフレームである。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。ＤＡＳ１８が生成した検出データは、コンソール装置４０へと転送される。

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、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。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を更に支持してもよい。なお、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、一例として、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオードを有する送信機から光通信によって、固定フレームの等の架台装置１０の非回転部分に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分への検出データの送信方法は、光通信に限らず、非接触型のその他の方式のデータ伝送方法を用いて行ってもよい。

制御装置１５は、ＣＰＵ等を有する処理回路と、モータやアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、コンソール装置４０に取り付けられた入力インターフェース４３若しくは架台装置１０に取り付けられた入力インターフェース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。また、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及び寝台装置３０を動作させる制御を行う。

例えば、制御装置１５は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報、又は制御機能１５０ａからの仮想平面に基づく傾斜角度情報に基づいて、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、架台装置１０をチルトさせる。なお、制御装置１５または処理回路１５０の有する制御機能１５０ａは、制御部の一例である。

ここで、仮想平面とは、天板３３上の所定の位置に設定され、撮像時における寝台装置３０の基台３１、天板３３の移動制御及び架台装置１０の傾斜制御の基準となる平面である。すなわち、撮像時において、制御装置１５は、この仮想平面が撮像平面と一致するように寝台装置３０の基台３１、天板３３及び架台装置１０を制御する。なお、撮像平面とは、撮像で得られる断面画像に対応する平面であり、例えば、Ｚ軸を法線としＸ線検出器１２のＺ軸方向の中心に位置する平面である。

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をその長軸方向（図１のＺ軸方向）に移動させるモータあるいはアクチュエータである。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。

寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの制御信号に従って、基台３１を上下方向に移動させる。寝台駆動装置３２は、制御装置１５からの制御信号に従って、天板３３を長軸方向に移動させる。すなわち、寝台駆動装置３２は、仮想平面が実際の撮像断面と一致するように、基台３１及び天板３３の少なくとも一方を制御する。

コンソール装置４０は、ユーザによるＸ線ＣＴ装置１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Ｘ線検出データからＸ線ＣＴ画像データを再構成する装置である。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１５０とを備える。

メモリ４１は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどにより実現される。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、記憶部の一例である。

ディスプレイ４２は、ユーザが参照するモニタであり、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１５０によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、ユーザ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は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイである。ディスプレイ４２は、表示部の一例である。

入力インターフェース４３は、ユーザ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１５０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ユーザから受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。入力インターフェース４３は、入力部の一例である。

処理回路１５０は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。処理回路１５０は、例えば、制御機能１５０ａ、前処理機能１５０ｂ、再構成処理機能１５０ｃ、画像生成機能１５０ｄ、合成画像生成機能１５０ｅ、演算機能１５０ｆを有する。実施形態では、構成要素である制御機能１５０ａ、前処理機能１５０ｂ、再構成処理機能１５０ｃ、画像生成機能１５０ｄ、合成画像生成機能１５０ｅ、演算機能１５０ｆにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムをメモリ４１から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。

なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、制御機能１５０ａ、前処理機能１５０ｂ、再構成処理機能１５０ｃ、画像生成機能１５０ｄ、合成画像生成機能１５０ｅ、演算機能１５０ｆにて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０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機能を実現するものとしても構わない。

換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ），及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ４１に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリ４１にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

処理回路１５０は、制御機能１５０ａにより、入力インターフェース４３を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、処理回路１５０の各種機能を制御する。処理回路１５０は、前処理機能１５０ｂにより、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などの前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ（検出データ）およ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。処理回路１５０は、再構成処理機能１５０ｃにより、前処理機能１５０ｂにより生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法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。処理回路１５０は、画像生成機能１５０ｄにより、入力インターフェース４３を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能１５０ｃによって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。

また、処理回路１５０は、合成画像生成機能１５０ｅにより、架台装置１０と寝台装置３とを光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２によって撮像し得られた第１の画像と、架台装置１０の撮像系を用いた撮像における撮像位置に関連する平面とを合成した第２の画像としての合成画像を生成する。すなわち、処理回路１５０は、合成画像生成機能１５０ｅにより、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２から受け取った画像に基づいて、例えばＡＲ技術を用いて、寝台装置３０の天板３３上に仮想平面（例えば、長方形の板状の平面）が設定された合成画像を生成する。

また、処理回路１５０は、合成画像生成機能１５０ｅにより、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２から受け取った画像に基づいて、寝台装置３０の天板３３上に正中線が設定された合成画像を生成する。

ここで、正中線とは、天板３３の長手方向に平行な直線であり、典型的には、天板３３の短手方向（Ｘ軸方向）に関する中心線である。なお、正中線についても撮像位置と同様に、天板３３上に仮想平面が設定された合成画像が生成されても良い。

図３は、光学撮像装置Ｃ１により得られた画像に仮想平面ＰＬ１が合成された合成画像の一例を示した図である。また、図４は、光学撮像装置Ｃ２により得られた画像に仮想平面ＰＬ１が合成された合成画像の一例を示した図である。図３、図４における平面ＰＬ０は、撮像平面を模擬的に示したものである。

図３、図４に示されている様に、合成画像生成機能１５０ｅによって生成された合成画像においては、天板３３上において仮想平面ＰＬ１と正中線Ｌ１とが表示されている。

また、図５は、架台装置１０を傾斜させた場合において、光学撮像装置Ｃ１からの画像に基づいて得られる合成画像の一例を示した図である。図６は、同じく架台装置１０を傾斜させた場合において、光学撮像装置Ｃ２からの画像に基づいて得られる合成画像の一例を示した図である。

図５、図６に示されている様に、架台装置１０が傾斜した場合には、仮想平面ＰＬ１も架台装置１０に連動して傾斜して表示される。ユーザは、例えばディスプレイ４２上に表示された、図３乃至図６に例示したような合成画像を操作室Ｒ２において観察することができる。ユーザは、仮想平面ＰＬ１が被検体Ｐの撮像すべき断面である撮像平面ＰＬ０と一致するように、ディスプレイ４２上において、被検体Ｐに対する仮想平面ＰＬ１の位置を調整する。この位置調整は、例えばマウス等を用いてもよいし、合成画像が表示されるディスプレイ４２がタッチパネルの場合には、指先の操作で行うことができる。

なお、図３乃至図６においては、説明をわかりやすくするために架台装置１０を含む合成画像を例示した。しかしながら、ユーザは、合成画像上において、被検体Ｐに対する仮想平面ＰＬ１の位置を調整することで、撮像断面の位置合わせを実行する。従って、合成画像上においては、架台装置１０を必ずしも表示する必要はない。

図２に戻り、処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、仮想平面の表示位置を計算する。すなわち、処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２から受け取った画像に基づいて、現在の架台装置１０と天板３３との相対的な位置関係（例えば、架台装置１０の基準位置と天板３３の基準位置との相対的な位置関係）を計算する。処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、計算された架台装置１０と天板３３との相対的な位置関係に基づいて、現在の天板３３上に仮想平面ＰＬ１を表示する位置を計算する。

なお、架台装置１０と天板３３との相対的な位置関係が変更された場合には、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２によって変更後の架台装置１０及び天板３３を撮像した画像に基づいて、同様の処理が実行される。

また、処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、現在の仮想平面の位置及び角度にもとづいて、架台装置１０の傾斜角度に関する情報、天板３３の上下方向の移動量、天板３３の長手方向の移動量を計算する。すなわち、処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、現在の仮想平面を撮像平面に一致させるための架台装置１０の傾斜角度に関する情報、天板３３の上下方向の移動量、天板３３の長手方向の移動量を計算する。

次に、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置における、仮想平面を用いた撮像断面位置の設定から撮像開始までの処理の流れについて説明する。

図７は、Ｘ線ＣＴ装置の撮像断面位置の設定から撮像開始までの処理の流れを示したフローチャートである。

まず、ステップＳ１において被検体Ｐのセッティングを行う前に、患者情報の検査予約リストへの登録や詳細上の入力が行われる。そして、図７に示されているように、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２による撮像が開始される（ステップＳ１）。

なお、ステップＳ１の撮像開始は、被検体Ｐが天板３３上に載置された状態であるのが典型的である。しかしながら、ステップＳ１の撮像開始は、被検体Ｐの天板３３上への載置前から実行されてもよい。

光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２による撮像は、例えば、被検体を寝台装置３０の天板３３に載置した後撮像断面位置の決定までの間連続的に実行される。光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２によって撮像された画像は、リアルタイムでＸ線ＣＴ装置１へ逐次送り出される。

次に、処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２から受け取った画像に基づいて、現在の架台装置１０と天板３３との相対的な位置関係を計算し（ステップＳ２）、計算された架台装置１０と天板３３との相対的な位置関係に基づいて、現在の天板３３上に仮想平面ＰＬ１を表示する位置を計算する（ステップＳ３）。

次に、処理回路１５０は、合成画像生成機能１５０ｅにより、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２から受け取った画像に仮想断面を示す板状の図形、および、正中線を示す直線が合成された合成画像を生成し、ディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ４）。

次に、合成画像上において、仮想平面の位置決めが実行される（ステップＳ５）。例えば、入力インターフェース４３からのユーザ入力に従って、ディスプレイ４２に表示された仮想平面の位置、角度の調整指示が入力される。処理回路１５０は、合成画像生成機能１５０ｅにより、合成画像上の仮想平面の位置、角度を変更させる。

このとき、ディスプレイ４２上で合成画像の拡大縮小によって、仮想平面の位置、角度の微調整が可能である。例えば頭部断面を撮像する場合、図３乃至図６に例示した合成画像を見て、仮想平面ＰＬ１が被検体Ｐの頭部の所望する位置に配置されるように、表示部の画面上の仮想平面ＰＬ１の位置を調整する。例えば、ユーザは、被検体Ｐの眼球（水晶体）などの放射線感受性の高い組織を避けるようにモニタ上で被ばくするラインを視認しながら仮想平面の位置及び傾斜角度を調整する。

次に、処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、仮想平面を撮像平面に一致させるための架台装置１０の傾斜角度に関する情報、天板３３の上下方向の移動量、天板３３の長手方向の移動量を計算する（ステップＳ６）。

次に、制御装置１５は、仮想平面が撮像平面に一致するように、架台装置１０、寝台装置３０を制御し、撮像処理を実行する（ステップＳ７）。

以上述べた本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、撮像系を有する架台装置１０と、天板３３を有する寝台装置３０と、架台装置１０と寝台装置３０とを光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２によって撮像し得られた第１の画像と、架台装置１０の撮像系を用いた撮像における撮像位置に関連する平面としての仮想平面とを合成した第２の画像を生成する画像生成部としての合成画像生成機能１５０ｅと、を具備する。

実際の撮像においては、例えば仮想平面が撮像断面と一致するように、架台装置１０、寝台装置３０が制御される。従って、ユーザは、モニタに表示された仮想平面の位置及び角度を調整することで、簡単且つ正確に被検体に対する撮像断面を設定することができる。その結果、撮像断面位置合わせにおける操作時間の短縮を実現することができる。

仮想平面は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置のみならず、架台装置１０の傾斜角度も反映して表示部に表示される。従って、ユーザは、眼球（水晶体）などの放射線感受性の高い組織を避けるようにディスプレイ４２上で被ばくするラインを視認しながら、仮想平面の位置及び傾斜角度を調整することができる。その結果、チルトラインを含めた撮像断面をＡＲで確認することによる、保護したい部位の確実な被ばく防止を実現することができる。

また、カメラで撮像された患者画像に、断面位置を示す板状の図形、および、正中線を示す直線を合成してモニタに表示させる。モニタを見ながら、コンソールより従来のリモート操作を実施して寝台や架台チルトを動かし、撮像位置を決められるようにする。従って、仮想平面の設定及び調整は、操作室内で実施することができる。その結果、ユーザは、検査室－操作室間を移動せずに、操作室の中だけで一連の撮像が可能になる。

（変形例１）
第1の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、撮像平面に対応する仮想平面と正中線を含む合成画像を生成し表示するものとした。これに対し、撮像範囲に対応する情報をさらに含む合成画像を生成し表示するようにしてもよい。

処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、設定された撮像範囲と、架台装置１０と天板３３との相対的な位置関係とに基づいて、撮像範囲の架台装置１０に近い体軸方向の境界平面ＰＬ２の位置と、撮像範囲の架台装置１０に遠い体軸方向の境界平面ＰＬ３の位置とを計算する。処理回路１５０は、合成画像生成機能１５０ｅにより、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２から受け取った画像に、仮想平面ＰＬ１、撮像範囲の境界を示す境界平面ＰＬ２及び境界平面ＰＬ３、正中線Ｌ１が合成された合成画像を生成する。

このとき、仮想平面ＰＬ１、撮像範囲の境界を示す境界平面ＰＬ２及び境界平面ＰＬ３のそれぞれの区別がつくように、平面毎に色分けをすることも可能である。

変形例１に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、撮像断面に加えて、撮像範囲についても、簡単且つ正確に設定することができる。その結果、撮像断面及び撮像範囲の位置合わせにおける操作時間の短縮を実現することができる。

（変形例２）
第1の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、撮像平面に対応する仮想平面、正中線を含む合成画像を、操作室Ｒ２内のディスプレイ４２に表示する場合を例とした。これに対し、撮像平面に対応する仮想平面、正中線を含む合成画像を、タブレットＰＣに表示する構成であってもよい。係る構成によれば、操作室・検査室を問わず、どこでも位置合わせできることができる。

（変形例３）
上記実施形態において説明した仮想平面を用いた撮像断面の位置決め機能は、当然ながら立位ＣＴ装置についても適用することができる。係る場合、例えば、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２のうちの一方は被検体正面の壁に、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２のうちの他方は被検体側面の壁に、それぞれ配置されることになる。

（変形例４）
上記実施形態において説明した仮想平面を用いた撮像断面の位置決め機能の適用範囲は、Ｘ線ＣＴ装置に限定されない。撮像系を有する架台と寝台を有する医用画像診断装置、例えば磁気共鳴イメージング装置、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴにも適用することができる。

（変形例５）
第1の実施形態においては、仮想平面を長方形として表示した。当然ながら、長方形は仮想平面の一例に過ぎず、撮像平面に対応する仮想平面を象徴的に表す図形であれば、正方形平面、真円形平面、楕円形平面など、どのようなものであってもよい。図形の形状又は大きさは、架台装置に設けられた開口部の形状又は大きさ、若しくは架台装置によって撮像が行われる視野（Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ：ＦＯＶ）の形状又は大きさに対応していても良い。

（変形例６）
Ｘ線ＣＴ装置には、架台のチルト機構を有しないものもある。係る場合には、必要に応じて、光学撮像装置Ｃ１からの画像のみを用いて仮想平面を含む合成画像を生成し表示する構成であってもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台を複数の検査室間で移動させることで、複数のシステムで架台を共有するマルチルームソリューションシステムに適用されるものである。

なお、以下の説明においては、架台を二つの検査室間で移動させる２Ｒｏｏｍシステムとしてのアンギオ－ＣＴシステムに適用する場合を例とするが、検査室の数には限定されない。

図８は、架台装置１０を２つのモダリティ間で共有するアンギオ－ＣＴシステムＳの構成を示した図である。

図８に示す様に、アンギオ－ＣＴシステムＳは、Ｘ線ＣＴ装置１、血管造影（アンギオ：Ａｎｇｉｏ）装置としてのＸ線撮像システム５０を具備する。検査室Ｒ３には、Ｘ線ＣＴ装置１が設けられる。また、検査室Ｒ３に隣接する検査室Ｒ４には、Ｘ線撮像システム５０が設けられる。検査室Ｒ３と検査室Ｒ４とは、開閉扉Ｄによって仕切ることができる。

Ｘ線撮像システム５０は、撮像系としてのＸ線撮像装置５１、寝台５２、コンソール装置５３を有する。Ｘ線撮像システム５０とＸ線ＣＴ装置１とは、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ） 通信等により、互いに通信可能となっている。

Ｘ線ＣＴ装置１の架台装置１０は、例えば搬送用レールＬを用いて複数の検査室Ｒ３、Ｒ４間を移動可能に設けられる。アンギオ－ＣＴシステムＳは、被検体に対してＸ線コンピュータ断層撮像を実行するための架台装置１０を検査室Ｒ３、Ｒ４それぞれに設けられたモダリティ間で共有するものである。言い換えると、アンギオ－ＣＴシステムは、架台装置１０を、検査室Ｒ３、Ｒ４間（すなわち寝台４、７間）で共有するものでもある。

なお、図示してないが、光学撮像装置Ｃ１は、検査室Ｒ３の天井において、Ｘ線ＣＴ撮像を行う場合の架台装置１０の設置位置（架台装置１０の基準位置）と、Ｘ線ＣＴ装置１の寝台装置３０との双方を同時に撮像可能な位置に設置される。また、光学撮像装置Ｃ２は、検査室Ｒ３の架台装置１０の側面側の壁において、Ｘ線ＣＴ撮像を行う場合の架台装置１０の設置位置と、Ｘ線ＣＴ装置１の寝台装置３０との双方を同時に撮像可能な位置に設置される。

この様なアンギオ－ＣＴシステムＳにおいて、Ｘ線ＣＴ装置１の処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、光学撮像装置Ｃ１、Ｃ２から受け取った画像に基づいて、Ｘ線ＣＴ撮像を行う場合の架台装置１０の設置位置と現在の天板３３との相対的な位置関係を計算する。処理回路１５０は、演算機能１５０ｆにより、計算された相対的な位置関係に基づいて、現在の天板３３上に仮想平面ＰＬ１を表示する位置を計算する。得られた結果を用いて、第１の実施形態と同様に仮想平面ＰＬ１を用いた撮像断面等の位置合わせを実現することができる。

Ｘ線ＣＴ装置１によれば、架台装置１０が検査室Ｒ４にあり検査室Ｒ３に無い場合であっても、Ｘ線コンピュータ断層撮像に先立って、寝台装置３０の天板３３上に被検体を載置し、撮像順序を待っている間に仮想平面を用いて撮像断面位置の調整をすることができる。従って、マルチルームソリューションシステムにおける稼働率を、従来に比して向上させることができる。

また、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。

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 ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）
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
１５０ 処理回路
１５０ａ 制御機能
１５０ｂ 前処理機能
１５０ｃ 再構成処理機能
１５０ｄ 画像生成機能
１５０ｅ 合成画像生成機能
１５０ｆ 演算機能
Ｃ１、Ｃ２ 光学撮像装置
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４ 検査室
Ｒ２ 操作室

Claims (8)

1. 放射線又は磁気を利用して被検体の撮像を行う撮像系を有する架台装置と、
   前記被検体を前記撮像系とは異なる光学撮像装置によって撮像し得られた第１の画像と、前記撮像系を用いた撮像における撮像位置に関連する平面とを合成した第２の画像を生成する画像生成部と、
   を具備する医用画像診断装置。
2. 前記画像生成部は、前記撮像位置に関連する平面として、前記撮像位置を示す長方形、正方形、楕円形、又は円形の図形を用いて、前記第２の画像を生成する請求項１に記載の医用画像診断装置。
3. 前記図形の形状又は大きさは、前記架台装置に設けられた開口部の形状又は大きさ、若しくは、前記架台装置によって撮像が行われる視野の形状又は大きさに対応する、請求項２に記載の医用画像診断装置。
4. 前記画像生成部は、前記被検体の正中線に対応する線又は平面と、前記第１の画像と、前記撮像位置に関連する平面とを合成して、前記第２の画像を生成する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
5. 前記画像生成部は、前記架台装置の傾斜角に対応した前記撮像位置に関連する平面を生成する請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
6. 表示部に表示された前記合成画像上において、ユーザからの入力に応答して前記撮像位置に関連する平面の位置及び角度の少なくとも一方を変更する変更部と、
   前記変更部によって変更された前記撮像位置に関連する平面に基づいて、前記架台装置及び前記被検体を載置する天板を有する寝台装置の少なくとも一方を制御する制御部と、
   をさらに具備する請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
7. 前記表示部と前記変更部を含む可搬型端末を備えた、請求項６に記載の医用画像診断装置。
8. 前記第１画像は、前記架台装置又は前記架台装置の基準位置を含む、請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。

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