JP2024108564A - Medical image diagnostic apparatus, medical information processor, and medical image diagnosis method - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像診断装置、医用情報処理装置および医用画像診断方法に関する。 The embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to a medical image diagnostic device, a medical information processing device, and a medical image diagnostic method.
X線コンピュータ断層撮影装置(X線CT装置)などの医用画像診断装置を用いた検査では、患部の血行の状態や組織の状態、機能状態を知るために、造影剤を用いた撮影が行われる。血管造影剤(以降、単に造影剤と称する)は造影剤注入装置(インジェクタ)を用いて、もしくは注射器によって手動で、患者(被検体)の血管内に注入される。被検体の血管内に注入された造影剤は血流によって患部(検査部位)に到達する。撮像装置は、造影剤の到達時、造影のピーク時、抜けていく様子など観察したいタイミングに合わせて撮影を行う。 In examinations using medical imaging diagnostic equipment such as X-ray computed tomography equipment (X-ray CT equipment), imaging is performed using a contrast agent to determine the state of blood circulation in the affected area, as well as the state of tissue and functional status. A vascular contrast agent (hereafter simply referred to as contrast agent) is injected into the blood vessels of the patient (subject) using a contrast agent injection device (injector) or manually with a syringe. The contrast agent injected into the subject's blood vessels reaches the affected area (examination site) via the bloodstream. The imaging device takes images at the desired timing, such as when the contrast agent arrives, when the contrast peaks, or when it is escaping.
例えば、造影剤を用いたCT検査では被検体の状態に合わせた最適な造影タイミングで撮影をするために、ボーラストラッキング法やテストインジェクション法などを用いた撮影がおこなわれる。ボーラストラッキング法では、造影剤注入後、弱い線量で間欠撮影しながら造影剤の到達をモニタリングし、本撮影(本スキャン)の開始時間を制御する。また、テストインジェクション法では、本スキャンの前に少量の造影剤を試験的に注入して間欠撮影しながらモニタリングし、造影剤の到達、ピークまでの時間などをあらかじめ確認しおき、本スキャンの撮影開始時間を決める。 For example, in CT scans using contrast agents, imaging is performed using methods such as bolus tracking and test injection to optimize the contrast timing to suit the subject's condition. With the bolus tracking method, after contrast agent is injected, intermittent imaging is performed at a low dose to monitor the arrival of the contrast agent and control the start time of the actual imaging (main scan). With the test injection method, a small amount of contrast agent is test injected before the main scan and monitored while intermittent imaging is performed to confirm the arrival of the contrast agent and the time to peak in advance, and then the start time of the main scan is decided.
上記のボーラストラッキング法およびテストインジェクション法で用いられる造影剤は人体への影響が少ない物質で作られているものの、造影剤を排出するための機能が弱っている人には禁忌とされている。また、CT検査で使用されるX線は人体に侵襲的である。よって、臨床現場において、造影剤およびX線照射の双方の減量が望まれている。 The contrast agents used in the bolus tracking and test injection methods are made from substances that have little effect on the human body, but are contraindicated for people with weakened functions to expel contrast agents. In addition, the X-rays used in CT scans are invasive to the human body. Therefore, in clinical practice, it is desirable to reduce the amount of both contrast agent and X-ray exposure.
また、上記のボーラストラッキング法もテストインジェクション法も、画像診断に必要なスキャンや造影剤の使用の他に、スキャンタイミングを合わせるための曝射や追加の造影剤の使用が発生するため、通常のCT検査と比べて被検体に過剰な負荷が生じている。 In addition, both the bolus tracking method and the test injection method require the use of contrast agents and scans required for diagnostic imaging, as well as exposure to radiation and the use of additional contrast agents to time the scans, placing an excessive burden on the subject compared to regular CT scans.
更に、通常はモニタリング位置が一箇所に固定されているため、タイミングを合わせて撮影を開始しても、撮影距離が長い場合にはスキャン位置を移動させた先のスキャンが造影剤を追い越してしまうことがある。そのため、正しいタイミングで撮像ができず、再検査による被検体への余計な負担がかかる恐れがある。 Furthermore, because the monitoring position is usually fixed at one location, even if imaging is started at the right time, if the imaging distance is long, the scan position may be moved and the scan may overtake the contrast agent. As a result, imaging cannot be performed at the correct time, and there is a risk of the subject being subjected to an unnecessary burden due to reexamination.
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、血管に関する検査を行う際の被検体への負担を低減することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve is to reduce the burden on the subject when performing blood vessel examinations. However, the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve are not limited to the above problem. Problems that correspond to the effects of each configuration shown in the embodiments described below can also be positioned as other problems.
実施形態に係る医用画像診断装置は、取得部と、設定部と、撮像部とを備える。取得部は、被検体の第1の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得する。設定部は、血液情報に基づいて被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定する。撮像部は、撮像条件に基づいて造影撮像を行う。 The medical image diagnostic apparatus according to the embodiment includes an acquisition unit, a setting unit, and an imaging unit. The acquisition unit acquires blood information related to changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels in a first region of a subject. The setting unit sets imaging conditions related to contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information. The imaging unit performs contrast imaging based on the imaging conditions.
以下、図面を参照しながら、医用画像診断装置の実施形態について詳細に説明する。 Below, an embodiment of the medical imaging diagnostic device will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る医用画像診断装置1と、医用画像診断装置1に接続される血液情報取得装置2およびインジェクタ3とを示すブロック図である。尚、医用画像診断装置1は、血液情報取得装置2およびインジェクタ3の少なくとも一方を備えてもよい。また、医用画像診断システムとして、医用画像診断装置1と、血液情報取得装置2およびインジェクタ3の少なくとも一方とを備えたシステムが実現されてもよい。 FIG. 1 is a block diagram showing a medical image diagnostic device 1 according to an embodiment, and a blood information acquisition device 2 and an injector 3 connected to the medical image diagnostic device 1. The medical image diagnostic device 1 may include at least one of the blood information acquisition device 2 and the injector 3. In addition, a system including the medical image diagnostic device 1 and at least one of the blood information acquisition device 2 and the injector 3 may be realized as a medical image diagnostic system.
医用画像診断装置1は、種々の撮像原理により被検体に医用撮像を施して医用画像を収集する。また、医用画像診断装置1は、医用撮像により造影検査を実施可能な装置である。例えば、医用画像診断装置1は、X線コンピュータ断層撮影装置(X線CT装置)、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置、およびX線診断装置である。尚、医用画像診断装置1は、医用撮像により造影検査の実施を実施可能な装置であれば、これらに限らない。 The medical image diagnostic device 1 collects medical images by performing medical imaging on a subject using various imaging principles. The medical image diagnostic device 1 is also a device capable of performing contrast examinations using medical imaging. For example, the medical image diagnostic device 1 is an X-ray computed tomography device (X-ray CT device), a magnetic resonance imaging device, an ultrasound diagnostic device, and an X-ray diagnostic device. Note that the medical image diagnostic device 1 is not limited to these devices as long as it is a device capable of performing contrast examinations using medical imaging.
血液情報取得装置2は、被検体の部位における血管中を流れる血液に含まれる赤血球の量(ヘモグロビン量)の変化に関する血液情報を取得する。被検体の部位における血管は、例えば、総頸動脈、橈骨動脈、大腿動脈、膝窩動脈、後脛骨動脈、または足背動脈である。これらの血管は、いずれも体表付近の動脈である。これらの血管が含まれ得る体表の部位は、第1の部位およびモニタリング位置と呼ばれてもよい。ヘモグロビン量の変化は、例えば、血管内を生理食塩水または造影剤が流れることで血管内の血液が薄まることにより起こる。 The blood information acquisition device 2 acquires blood information regarding changes in the amount of red blood cells (hemoglobin amount) contained in blood flowing through blood vessels in a region of the subject. The blood vessels in the region of the subject are, for example, the common carotid artery, radial artery, femoral artery, popliteal artery, posterior tibial artery, or dorsalis pedis artery. All of these blood vessels are arteries near the body surface. The region of the body surface that may contain these blood vessels may be referred to as the first region and the monitoring position. Changes in the hemoglobin amount occur, for example, when saline or contrast agent flows through the blood vessels, thinning the blood in the vessels.
血液情報取得装置2は、例えば、光学センサおよび光学撮影装置である。血液情報取得装置2が光学センサである場合、光学センサは、被検体の部位における血管が存在する位置の体表に接して、或いは体表から離して設置される。光学センサは、血管内の赤血球で反射された特定の波長の光(例えば、緑色の波長の光)の強度を計測する。光学センサを用いて取得される血液情報は、特定の波長の光の強度に対応するヘモグロビン量の値(絶対値または相対値)を示すセンサ情報である。 The blood information acquisition device 2 is, for example, an optical sensor and an optical imaging device. When the blood information acquisition device 2 is an optical sensor, the optical sensor is placed in contact with the body surface at a position where blood vessels are present in the subject's part, or away from the body surface. The optical sensor measures the intensity of light of a specific wavelength (e.g., light of a green wavelength) reflected by red blood cells in the blood vessels. The blood information acquired using the optical sensor is sensor information indicating the value (absolute value or relative value) of the hemoglobin amount corresponding to the intensity of light of a specific wavelength.
血液情報取得装置2が光学撮影装置である場合、光学撮影装置は、被検体の部位における血管が存在する位置を含む領域を撮影範囲とするように配置される。光学撮影装置は、撮影範囲に含まれる被検体の体表を撮影する。光学撮影装置を用いて取得される血液情報は、被検体の体表を撮影した動画、或いは連続的に撮影した画像である。光学撮影装置で取得された動画、或いは画像は、例えば、医用画像診断装置1によって画像解析されることによって、画素値がヘモグロビン量の値(絶対値または相対値)に変換される。尚、光学撮影装置で取得された動画、或いは画像は、モニタリング画像と呼ばれてもよい。以降の説明では、ヘモグロビン量の値は、平常時を100とした相対値で表すものとする。平常時とは、血管中に血液のみが流れている状態である。 When the blood information acquisition device 2 is an optical imaging device, the optical imaging device is arranged so that the imaging range is an area including the position of blood vessels in the subject's part. The optical imaging device images the subject's body surface included in the imaging range. The blood information acquired using the optical imaging device is a video of the subject's body surface or images continuously captured. The video or images acquired by the optical imaging device are, for example, analyzed by the medical image diagnostic device 1, and the pixel values are converted into hemoglobin amount values (absolute values or relative values). The video or images acquired by the optical imaging device may be called monitoring images. In the following description, the hemoglobin amount value is expressed as a relative value with the normal state being 100. The normal state is a state in which only blood flows through the blood vessels.
なお、血液情報取得装置2は、例えば、光学撮影装置および解析装置を備えてもよい。この場合、血液情報取得装置2は、光学撮影装置によって取得した動画、或いは画像を解析装置で画像解析することによってヘモグロビン量の値に変換する。または、光学撮影装置が解析装置(解析部)を備えてもよい。 The blood information acquisition device 2 may include, for example, an optical imaging device and an analysis device. In this case, the blood information acquisition device 2 converts the video or images acquired by the optical imaging device into a hemoglobin amount value by image analysis using the analysis device. Alternatively, the optical imaging device may include the analysis device (analysis unit).
また、血液情報取得装置2は、被検体の複数の部位にそれぞれ対応する複数の血液情報を取得してもよい。複数の血液情報を取得する場合、用意する血液情報取得装置2は、一つでもよいし二つ以上でもよい。 The blood information acquisition device 2 may also acquire multiple pieces of blood information corresponding to multiple parts of the subject. When acquiring multiple pieces of blood information, one blood information acquisition device 2 may be prepared, or two or more blood information acquisition devices 2 may be prepared.
インジェクタ3は、医用画像診断装置1によって設定された注入開始のタイミング(注入タイミング)、注入量、および注入速度に応じて被検体に造影剤を注入する。インジェクタ3は、複数の種類の造影剤を使用する場合や、複数の濃度の造影剤を使用する場合、造影剤の他に生理食塩水を注入する場合には、造影剤および生理食塩水などの異なる液体がそれぞれ収容された複数のシリンジを有してもよい。複数のシリンジを有するインジェクタ3は、例えば、医用画像診断装置1からの指示に応じてシリンジを自動的に選択し、選択されたシリンジに収容された液体(造影剤または生理食塩水など)を被検体に注入するように動作する。 The injector 3 injects the contrast agent into the subject according to the injection start timing (injection timing), injection amount, and injection speed set by the medical image diagnostic device 1. When using multiple types of contrast agents, when using contrast agents of multiple concentrations, or when injecting saline in addition to the contrast agent, the injector 3 may have multiple syringes each containing different liquids such as a contrast agent and saline. The injector 3 having multiple syringes operates, for example, to automatically select a syringe in response to an instruction from the medical image diagnostic device 1 and inject the liquid (such as a contrast agent or saline) contained in the selected syringe into the subject.
以下では、説明を具体的に行うために、第1の実施形態に係る医用画像診断装置をX線CT装置とし、第2の実施形態に係る医用画像診断装置を磁気共鳴イメージング装置とする。また、第3の実施形態では、医用画像診断装置1に含まれる医用情報処理装置のみを用いた動作について説明する。更に、各実施形態に係る血液情報取得装置は、光学撮影装置とする。 In the following, for the sake of specific explanation, the medical image diagnostic apparatus according to the first embodiment is an X-ray CT apparatus, and the medical image diagnostic apparatus according to the second embodiment is a magnetic resonance imaging apparatus. In addition, in the third embodiment, the operation using only the medical information processing apparatus included in the medical image diagnostic apparatus 1 will be described. Furthermore, the blood information acquisition apparatus according to each embodiment is an optical imaging apparatus.
(第1の実施形態)
図2は、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの構成例を示すブロック図である。尚、図2では説明の都合上、複数の架台装置10が描画されているが、典型的にはX線CT装置1Aが備える架台装置10は1台である。
First Embodiment
Fig. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the X-ray CT scanner 1A according to the first embodiment. Note that, for convenience of explanation, a plurality of gantry devices 10 are depicted in Fig. 2, but typically, the X-ray CT scanner 1A includes only one gantry device 10.
図2のX線CT装置1Aは、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置(医用情報処理装置)50とを有する。架台装置10は、被検体PをX線コンピュータ断層撮影(X線CT撮像)するための構成を有するスキャン装置(撮像装置)である。寝台装置30は、X線CT撮像の対象となる被検体Pを載置し、被検体Pを位置決めするための搬送装置である。医用情報処理装置50は、架台装置10を制御するコンピュータである。架台装置10と、寝台装置30と、医用情報処理装置50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。また、X線CT装置1Aは、光学撮影装置2Aおよびインジェクタ3と接続される。 The X-ray CT device 1A in FIG. 2 has a gantry device 10, a bed device 30, and a console device (medical information processing device) 50. The gantry device 10 is a scanning device (imaging device) configured to perform X-ray computed tomography (X-ray CT imaging) of a subject P. The bed device 30 is a transport device for placing the subject P to be subjected to X-ray CT imaging and positioning the subject P. The medical information processing device 50 is a computer that controls the gantry device 10. The gantry device 10, the bed device 30, and the medical information processing device 50 are connected to each other by wire or wirelessly so that they can communicate with each other. The X-ray CT device 1A is also connected to an optical imaging device 2A and an injector 3.
X線CT装置1Aの各部のうち、例えば、架台装置10および寝台装置30はCT検査室に設置され、医用情報処理装置50はCT検査室に隣接する制御室に設置される。尚、医用情報処理装置50は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、医用情報処理装置50は、架台装置10および寝台装置30とともに同一の部屋に設置されてもよい。 Of the various components of the X-ray CT apparatus 1A, for example, the gantry device 10 and the bed device 30 are installed in a CT examination room, and the medical information processing device 50 is installed in a control room adjacent to the CT examination room. Note that the medical information processing device 50 does not necessarily have to be installed in the control room. For example, the medical information processing device 50 may be installed in the same room as the gantry device 10 and the bed device 30.
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、ウェッジフィルタ16と、コリメータ17と、データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)18とを含む。 The gantry device 10 includes an X-ray tube 11, an X-ray detector 12, a rotating frame 13, an X-ray high voltage device 14, a control device 15, a wedge filter 16, a collimator 17, and a data acquisition circuit (DAS: Data Acquisition System) 18.
X線管11は、X線を発生する。具体的には、X線管11は、熱電子を発生する陰極と、陰極から飛翔する熱電子を受けてX線を発生する陽極と、陰極と陽極とを保持する真空管とを含む。X線管11は、高圧ケーブルを介してX線高電圧装置14に接続されている。陰極には、X線高電圧装置14によりフィラメント電流が供給される。フィラメント電流の供給により陰極から熱電子が発生する。陰極と陽極との間には、X線高電圧装置14により管電圧が印加される。管電圧の印加により陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔して陽極に衝突し、X線が発生する。発生されたX線は、被検体Pに照射される。陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔することにより管電流が流れる。 The X-ray tube 11 generates X-rays. Specifically, the X-ray tube 11 includes a cathode that generates thermoelectrons, an anode that receives thermoelectrons flying from the cathode and generates X-rays, and a vacuum tube that holds the cathode and anode. The X-ray tube 11 is connected to the X-ray high voltage device 14 via a high-voltage cable. A filament current is supplied to the cathode by the X-ray high voltage device 14. Thermoelectrons are generated from the cathode by the supply of the filament current. A tube voltage is applied between the cathode and the anode by the X-ray high voltage device 14. The application of the tube voltage causes thermoelectrons to fly from the cathode to the anode and collide with the anode, generating X-rays. The generated X-rays are irradiated onto the subject P. A tube current flows as the thermoelectrons fly from the cathode to the anode.
X線検出器12は、X線管11から発生され被検体Pを通過したX線を検出し、検出されたX線の線量に対応した電気信号をDAS18に出力する。X線検出器12は、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)に複数配列された構造を有する。X線検出器12は、例えば、グリッド、シンチレータアレイおよび光センサアレイ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線量に応じた光量の光を出力する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射面側に配置され、散乱X線を吸収する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)と呼ばれることもある。光センサアレイは、シンチレータからの光をその光量に応じた電気信号に変換する。光センサとしては、例えば、フォトダイオードが用いられる。 The X-ray detector 12 detects the X-rays generated from the X-ray tube 11 and passing through the subject P, and outputs an electrical signal corresponding to the detected X-ray dose to the DAS 18. The X-ray detector 12 has a structure in which multiple X-ray detection element rows, each of which has multiple X-ray detection elements arranged in the channel direction, are arranged in the slice direction (row direction). The X-ray detector 12 is, for example, an indirect conversion type detector having a grid, a scintillator array, and an optical sensor array. The scintillator array has multiple scintillators. The scintillator outputs a light amount corresponding to the amount of incident X-rays. The grid is arranged on the X-ray incidence surface side of the scintillator array, and has an X-ray shielding plate that absorbs scattered X-rays. The grid is sometimes called a collimator (one-dimensional collimator or two-dimensional collimator). The optical sensor array converts the light from the scintillator into an electrical signal corresponding to the amount of light. For example, a photodiode is used as the optical sensor.
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを回転軸Z回りに回転可能に支持する円環状のフレームである。具体的には、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持する。回転フレーム13は、固定フレーム(図示せず)に回転軸Z回りに回転可能に支持される。制御装置15により回転フレーム13が回転軸Z回りに回転することにより、X線管11とX線検出器12とを回転軸Z回りに回転させる。回転フレーム13の開口部19には、画像視野(FOV:Field Of View)が設定される。 The rotating frame 13 is an annular frame that supports the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 so that they can rotate around the rotation axis Z. Specifically, the rotating frame 13 supports the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 facing each other. The rotating frame 13 is supported by a fixed frame (not shown) so that they can rotate around the rotation axis Z. The control device 15 rotates the rotating frame 13 around the rotation axis Z, thereby rotating the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 around the rotation axis Z. An image field of view (FOV: Field Of View) is set in an opening 19 of the rotating frame 13.
なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸または寝台装置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方向をY軸方向と定義する。 In this embodiment, the rotation axis of the rotating frame 13 in the non-tilted state or the longitudinal direction of the tabletop 33 of the bed device 30 is defined as the Z-axis direction, the direction perpendicular to the Z-axis direction and horizontal to the floor surface is defined as the X-axis direction, and the direction perpendicular to the Z-axis direction and perpendicular to the floor surface is defined as the Y-axis direction.
X線高電圧装置14は、高電圧発生装置とX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器(トランス)および整流器などの電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧およびX線管11に供給するフィラメント電流を発生する。X線制御装置は、X線管11に印加する高電圧とX線管11に供給フィラメント電流とを制御する。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よい。X線高電圧装置14は、架台装置10内の回転フレーム13に設けられてもよいし、架台装置10内の固定フレーム(図示しない)に設けられてもよい。 The X-ray high voltage device 14 has a high voltage generator and an X-ray control device. The high voltage generator has electrical circuits such as a transformer and a rectifier, and generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 11 and a filament current to be supplied to the X-ray tube 11. The X-ray control device controls the high voltage to be applied to the X-ray tube 11 and the filament current to be supplied to the X-ray tube 11. The high voltage generator may be of a transformer type or an inverter type. The X-ray high voltage device 14 may be provided on the rotating frame 13 in the gantry device 10, or on a fixed frame (not shown) in the gantry device 10.
ウェッジフィルタ16は、被検体Pに照射されるX線の線量を調節する。具体的には、ウェッジフィルタ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線の線量が予め定められた分布になるようにX線を減衰する。例えば、ウェッジフィルタ16としては、アルミニウムの金属が加工されることにより形成された金属フィルタが用いられる。ウェッジフィルタ16は、所定のターゲット角度や所定の厚みを有するように加工される。なおウェッジフィルタ16はボウタイフィルタ(bow-tie filter)とも呼ばれる。 The wedge filter 16 adjusts the dose of X-rays irradiated to the subject P. Specifically, the wedge filter 16 attenuates the X-rays so that the dose of X-rays irradiated from the X-ray tube 11 to the subject P has a predetermined distribution. For example, the wedge filter 16 is a metal filter formed by processing aluminum metal. The wedge filter 16 is processed to have a predetermined target angle and a predetermined thickness. The wedge filter 16 is also called a bow-tie filter.
コリメータ17は、ウェッジフィルタ16を透過したX線の照射範囲を限定する。コリメータ17は、X線を遮蔽する複数の鉛板をスライド可能に支持し、複数の鉛板により形成されるスリットの形態を調節する。なお、コリメータ17は、X線絞りとも呼ばれる。 The collimator 17 limits the irradiation range of the X-rays that have passed through the wedge filter 16. The collimator 17 slidably supports multiple lead plates that block X-rays, and adjusts the shape of the slits formed by the multiple lead plates. The collimator 17 is also called an X-ray aperture.
DAS18は、X線検出器12により検出されたX線の線量に応じた電気信号をX線検出器12から読み出し、読み出した電気信号を増幅し、ビュー期間に亘り電気信号を積分することにより当該ビュー期間に亘るX線の線量に応じたデジタル値を有する投影データを収集する。DAS18は、例えば、投影データを生成可能な回路素子を搭載したASICにより実現される。DAS18により生成された投影データは、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置10の非回転部(例えば、固定フレーム)に設けられた発光ダイオード(LED)を有する受信機に送信され、受信機から医用情報処理装置50へ伝送される。なお、回転フレーム13から架台装置10の非回転部への投影データの送信方式は、前述の光通信に限定されず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式であってもよい。 The DAS 18 reads out an electrical signal corresponding to the X-ray dose detected by the X-ray detector 12 from the X-ray detector 12, amplifies the read electrical signal, and integrates the electrical signal over a view period to collect projection data having a digital value corresponding to the X-ray dose over the view period. The DAS 18 is realized, for example, by an ASIC equipped with a circuit element capable of generating projection data. The projection data generated by the DAS 18 is transmitted by optical communication from a transmitter having a light-emitting diode (LED) provided on the rotating frame 13 to a receiver having a light-emitting diode (LED) provided on a non-rotating part (e.g., a fixed frame) of the gantry 10, and is transmitted from the receiver to the medical information processing device 50. Note that the method of transmitting the projection data from the rotating frame 13 to the non-rotating part of the gantry 10 is not limited to the optical communication described above, and any method of non-contact data transmission may be used.
寝台装置30は、基台31および天板33を備える。基台31は、床面に設置される。基台31は、支持フレームを、床面に対して垂直方向(Y軸方向)に移動可能に支持する構造体である。支持フレームは、基台31の上部に設けられるフレームである。支持フレームは、天板33を中心軸Zに沿ってスライド可能に支持する。天板33は、被検体Pが載置される柔軟性を有する板状構造体である。寝台駆動装置は、寝台装置30に収容される。寝台駆動装置は、被検体Pが載置された天板33を移動させるための動力を発生するモータまたはアクチュエータである。寝台駆動装置は、制御装置15および医用情報処理装置50等による制御に従い作動する。 The bed device 30 includes a base 31 and a tabletop 33. The base 31 is installed on the floor surface. The base 31 is a structure that supports the support frame so that it can move in a direction perpendicular to the floor surface (Y-axis direction). The support frame is a frame provided on the upper part of the base 31. The support frame supports the tabletop 33 so that it can slide along the central axis Z. The tabletop 33 is a flexible plate-like structure on which the subject P is placed. The bed driving device is housed in the bed device 30. The bed driving device is a motor or actuator that generates power to move the tabletop 33 on which the subject P is placed. The bed driving device operates under the control of the control device 15 and the medical information processing device 50, etc.
制御装置15は、医用情報処理装置50の処理回路51(後述する)による撮像制御に従いX線CT撮像を実行するためにX線高電圧装置14、DAS18、および寝台装置30を制御する。制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)などを有する処理回路と、モータおよびアクチュエータなどの駆動装置とを有する。制御装置15が有する処理回路は、ハードウェア資源として、CPUなどのプロセッサとROMやRAMなどのメモリとを有する。制御装置15は、例えば、医用情報処理装置50に設けられた入力インタフェース54(後述する)からの操作信号に従い架台装置10および寝台装置30を制御する。入力インタフェース54は、架台装置10、および寝台装置30などに設けられてもよい。例えば、制御装置15は、回転フレーム13の回転、架台装置10のチルト、天板33および寝台装置30の動作を制御する。尚、プロセッサは、前記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。 The control device 15 controls the X-ray high voltage device 14, the DAS 18, and the bed device 30 to perform X-ray CT imaging according to imaging control by the processing circuit 51 (described later) of the medical information processing device 50. The control device 15 has a processing circuit having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a driving device such as a motor and an actuator. The processing circuit of the control device 15 has a processor such as a CPU and a memory such as a ROM and a RAM as hardware resources. The control device 15 controls the gantry device 10 and the bed device 30 according to an operation signal from an input interface 54 (described later) provided in the medical information processing device 50, for example. The input interface 54 may be provided in the gantry device 10 and the bed device 30, etc. For example, the control device 15 controls the rotation of the rotating frame 13, the tilt of the gantry device 10, and the operation of the top plate 33 and the bed device 30. The processor realizes the above control by reading and implementing a program stored in the memory.
医用情報処理装置50は、処理回路51と、メモリ52と、ディスプレイ53と、入力インタフェース54と、通信インタフェース55とを有する。処理回路51と、メモリ52と、ディスプレイ53と、入力インタフェース54と、通信インタフェース55との間のデータ通信は、バス(BUS)を介して行われる。尚、医用情報処理装置50は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10に医用情報処理装置50が含まれてもよいし、架台装置10に医用情報処理装置50の各構成要素の一部が含まれてもよい。 The medical information processing device 50 has a processing circuit 51, a memory 52, a display 53, an input interface 54, and a communication interface 55. Data communication between the processing circuit 51, the memory 52, the display 53, the input interface 54, and the communication interface 55 is performed via a bus (BUS). Note that the medical information processing device 50 is described as being separate from the gantry device 10, but the gantry device 10 may include the medical information processing device 50, or the gantry device 10 may include some of the components of the medical information processing device 50.
以下では、先にメモリ52、ディスプレイ53、入力インタフェース54、および通信インタフェース55について説明した後、処理回路51を説明する。 Below, we will first explain the memory 52, display 53, input interface 54, and communication interface 55, and then explain the processing circuit 51.
メモリ52は、種々の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、集積回路記憶装置などの記憶装置である。メモリ52は、例えば、撮影データや再構成画像データを記憶する。メモリ52は、HDDやSSDなど以外にも、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、フラッシュメモリなどの可搬性記憶媒体や、RAM(Random Access Memory)などの半導体メモリ素子など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52の保存領域は、X線CT装置1A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52は、CT画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ52は、本実施形態に係る制御プログラムを記憶する。 The memory 52 is a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or an integrated circuit storage device that stores various information. The memory 52 stores, for example, imaging data and reconstructed image data. In addition to an HDD or SSD, the memory 52 may be a drive device that reads and writes various information between a portable storage medium such as a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), or a flash memory, or a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory). The storage area of the memory 52 may be in the X-ray CT device 1A or in an external storage device connected via a network. For example, the memory 52 stores data of CT images and display images. The memory 52 also stores a control program according to this embodiment.
ディスプレイ53は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ53は、処理回路51によって生成された医用画像や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)などを出力(表示)する。例えば、ディスプレイ53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また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53は、架台装置10に設けられてもよい。また、ディスプレイ53は、デスクトップ型でもよいし、医用情報処理装置50本体と無線通信可能なタブレット端末などで構成されてもよい。 The display 53 displays various information. For example, the display 53 outputs (displays) medical images generated by the processing circuit 51, a GUI (Graphical User Interface) for receiving various operations from the operator, and the like. For example, as the display 53, for example, a liquid crystal display (LCD), a cathode ray tube (CRT) display, an organic electroluminescence display (OELD), a plasma display, or any other display can be used as appropriate. The display 53 may also be provided on the pedestal device 10. The display 53 may also be a desktop type, or may be configured as a tablet terminal capable of wireless communication with the medical information processing device 50 main body.
入力インタフェース54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51に出力する。例えば、入力インタフェース54は、撮影データを収集する際の収集条件(これは、撮像条件またはスキャン条件と呼ばれてもよい)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などを操作者から受け付ける。 The input interface 54 accepts various input operations from the operator, converts the accepted input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 51. For example, the input interface 54 accepts from the operator the acquisition conditions (which may be called imaging conditions or scan conditions) for acquiring imaging data, the reconstruction conditions for reconstructing a CT image, and the image processing conditions for generating a post-processed image from a CT image.
入力インタフェース54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、およびタッチパネルディスプレイが適宜、使用可能となっている。 As the input interface 54, for example, a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touchpad, and touch panel display can be used as appropriate.
なお、本実施形態において、入力インタフェース54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、およびタッチパネルディスプレイなど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51へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース54の例に含まれる。入力インタフェース54は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インタフェース54は、医用情報処理装置50本体と無線通信可能なタブレット端末などで構成されてもよい。 In this embodiment, the input interface 54 is not limited to having physical operation parts such as a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touchpad, and touch panel display. For example, an example of the input interface 54 includes an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs this electrical signal to the processing circuit 51. The input interface 54 may be provided in the gantry device 10. The input interface 54 may also be configured with a tablet terminal capable of wireless communication with the medical information processing device 50 main body.
通信インタフェース55は、有線、無線、またはその両方にて外部装置と通信するための回路である。外部装置は、本実施形態では光学撮影装置2Aおよびインジェクタ3であるが、これに限定されない。外部装置は、例えば、モダリティ、画像処理装置、放射線部門情報管理システム(RIS:Radiological Information System)、病院情報システム(HIS:Hospital Information System)およびPACS(Picture Archiving and Communication System)等のシステムに含まれるサーバ、あるいは他のワークステーション等としてもよい。 The communication interface 55 is a circuit for communicating with an external device by wired or wireless communication, or both. In this embodiment, the external device is the optical imaging device 2A and the injector 3, but is not limited to this. The external device may be, for example, a modality, an image processing device, a server included in a system such as a radiological information system (RIS), a hospital information system (HIS), or a picture archiving and communication system (PACS), or another workstation.
処理回路51は、入力インタフェース54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1A全体の動作を制御する。例えば、処理回路51は、ハードウェア資源として、CPUやMPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)などのプロセッサとROMやRAMなどのメモリとを有する。 The processing circuitry 51 controls the operation of the entire X-ray CT device 1A in response to electrical signals of input operations output from the input interface 54. For example, the processing circuitry 51 has, as hardware resources, processors such as a CPU, MPU (Micro Processing Unit), and GPU (Graphics Processing Unit), and memories such as ROM and RAM.
具体的には、処理回路51は、システム制御機能511、取得機能512、解析機能513、設定機能514、判定機能515および表示制御機能516を有する。処理回路51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511、取得機能512、解析機能513、設定機能514、判定機能515および表示制御機能516を実行する。尚、各機能(システム制御機能511、取得機能512、解析機能513、設定機能514、判定機能515および表示制御機能516)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よい。また、図示しないが、処理回路51は、撮像制御機能、再構成処理機能、および画像処理機能を有する。 Specifically, the processing circuit 51 has a system control function 511, an acquisition function 512, an analysis function 513, a setting function 514, a judgment function 515, and a display control function 516. The processing circuit 51 executes the system control function 511, the acquisition function 512, the analysis function 513, the setting function 514, the judgment function 515, and the display control function 516 by a processor that executes a program expanded in memory. Note that each function (system control function 511, acquisition function 512, analysis function 513, setting function 514, judgment function 515, and display control function 516) is not limited to being realized by a single processing circuit. A processing circuit may be configured by combining multiple independent processors, and each processor may execute a program to realize each function. In addition, although not shown, the processing circuit 51 has an imaging control function, a reconstruction processing function, and an image processing function.
システム制御機能511は、入力インタフェース54を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、X線CT装置1Aを制御する機能である。具体的には、システム制御機能511により処理回路51は、メモリ52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51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1Aの各部を制御する。例えば、処理回路51は、入力インタフェース54を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、撮像の制御および処理回路51の各機能を制御する。また例えば、システム制御機能511は、スキャン範囲、撮像条件など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。尚、位置決め画像は、スキャノ画像(投影画像)またはスカウト画像とも呼ばれる。システム制御機能511は、撮像部の一例である。 The system control function 511 is a function that controls the X-ray CT device 1A based on the input operation received from the operator via the input interface 54. Specifically, the system control function 511 causes the processing circuit 51 to read out a control program stored in the memory 52, expand it on the memory in the processing circuit 51, and control each part of the X-ray CT device 1A according to the expanded control program. For example, the processing circuit 51 controls imaging and each function of the processing circuit 51 based on the input operation received from the operator via the input interface 54. For example, the system control function 511 also obtains a two-dimensional positioning image of the subject P for determining the scan range, imaging conditions, etc. The positioning image is also called a scano image (projection image) or a scout image. The system control function 511 is an example of an imaging unit.
取得機能512は、造影検査に関するデータを取得する機能である。具体的には、取得機能512により処理回路51は、被検体の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血管情報を取得する。より具体的には、処理回路51は、光学撮影装置2Aから、血液情報としてのモニタリング画像を取得する。また、処理回路51は、光学センサから、血液情報としてのセンサ情報を取得してもよい。また、処理回路51は、メモリ52に記憶されているヘモグロビン量と時間とを対応付けたヘモグロビン時間濃度曲線(h-TDC:hemoglobin-Time Density Curve)を取得してもよい。尚、取得機能512は、取得部の一例である。 The acquisition function 512 is a function for acquiring data related to the contrast examination. Specifically, the acquisition function 512 causes the processing circuit 51 to acquire vascular information related to changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels at the subject's site. More specifically, the processing circuit 51 acquires a monitoring image as blood information from the optical imaging device 2A. The processing circuit 51 may also acquire sensor information as blood information from an optical sensor. The processing circuit 51 may also acquire a hemoglobin-time density curve (h-TDC) that associates the amount of hemoglobin stored in the memory 52 with time. The acquisition function 512 is an example of an acquisition unit.
解析機能513は、血液情報を解析することによって、h-TDCを作成する機能である。例えば、血液情報がモニタリング画像である場合、解析機能513により処理回路51は、モニタリング画像に基づいてh-TDCを作成する。具体的には、処理回路51は、例えば、モニタリング画像全体、或いはモニタリング画像中の関心領域の画素値からヘモグロビン量の値を算出し、ヘモグロビン量の値を時系列で表すことによってh-TDCを作成する。 The analysis function 513 is a function that creates an h-TDC by analyzing blood information. For example, if the blood information is a monitoring image, the analysis function 513 causes the processing circuit 51 to create an h-TDC based on the monitoring image. Specifically, the processing circuit 51 calculates the hemoglobin amount value from the pixel values of the entire monitoring image or a region of interest in the monitoring image, and creates an h-TDC by expressing the hemoglobin amount value in a time series.
また、血液情報がセンサ情報である場合、処理回路51は、センサ情報に基づいてh-TDCを作成する。具体的には、処理回路51は、例えば、センサ情報であるヘモグロビン量の値を時系列で表すことによってh-TDCを作成する。 In addition, when the blood information is sensor information, the processing circuit 51 creates an h-TDC based on the sensor information. Specifically, the processing circuit 51 creates an h-TDC by, for example, expressing the value of the hemoglobin amount, which is the sensor information, in a time series.
なお、h-TDCの作成において、脈拍による値の揺れがある場合、処理回路51は、値の揺れを処理せずにそのまま用いてもよいし、脈拍により上下する一振幅の中央値、或いは平均値を用いてもよい。尚、解析機能513は、解析部の一例である。 When creating an h-TDC, if there is a fluctuation in value due to the pulse, the processing circuit 51 may use the value as is without processing the fluctuation, or may use the median or average value of an amplitude that rises and falls due to the pulse. The analysis function 513 is an example of an analysis unit.
設定機能514は、造影検査に関する撮像条件を設定する機能である。具体的には、設定機能514により処理回路51は、血液情報に基づいて被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定する。より具体的には、処理回路51は、血液情報から解析されたh-TDCに基づいて撮像条件を設定する。撮像条件は、例えば、造影撮像における本スキャンの開始時間を含む。第2の部位は、例えば、スキャン範囲または造影撮像における関心領域(ROI:Region Of Interest)が指定される部位である。よって、第2の部位は、第1の部位と同じでもよい。尚、設定機能514は、設定部の一例である。 The setting function 514 is a function for setting imaging conditions for a contrast examination. Specifically, the setting function 514 causes the processing circuit 51 to set imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on blood information. More specifically, the processing circuit 51 sets imaging conditions based on h-TDC analyzed from blood information. The imaging conditions include, for example, the start time of the main scan in contrast imaging. The second region is, for example, a region for which a scan range or a region of interest (ROI) in contrast imaging is specified. Therefore, the second region may be the same as the first region. Note that the setting function 514 is an example of a setting unit.
更に、設定機能514により処理回路51は、スキャンプランの設定および光学撮影装置2Aに関するモニタリング条件を設定してもよい。スキャンプランは、例えば、h-TDCを用いたスキャンプラン、光学撮影装置2Aを用いたボーラストラッキングのスキャンプラン、および複数のh-TDCを用いたスキャンプランである。光学撮影装置2Aに関するモニタリング条件は、例えば、生理食塩水を用いたテストインジェクションのモニタリング条件および光学撮影装置2Aを用いたボーラストラッキングのモニタリング条件である。 Furthermore, the processing circuit 51 may use the setting function 514 to set a scan plan and monitor conditions related to the optical imaging device 2A. The scan plan may be, for example, a scan plan using an h-TDC, a scan plan for bolus tracking using the optical imaging device 2A, and a scan plan using multiple h-TDCs. The monitoring conditions related to the optical imaging device 2A may be, for example, a monitoring condition for a test injection using saline and a monitoring condition for bolus tracking using the optical imaging device 2A.
判定機能515は、造影検査に関するX線CT装置1Aの動作について種々の判定をする機能である。具体的には、判定機能515により処理回路51は、生理食塩水を用いたテストインジェクションを実施するか否かを判定する。また、処理回路51は、光学撮影装置2Aを用いたボーラストラッキングにおいて、本スキャンを実行するためのスキャン条件を満たすか否かを判定してもよい。尚、判定機能515は、判定部の一例である。 The judgment function 515 is a function that makes various judgments regarding the operation of the X-ray CT device 1A related to contrast examination. Specifically, the judgment function 515 causes the processing circuit 51 to judge whether or not to perform a test injection using saline. The processing circuit 51 may also judge whether or not the scan conditions for performing the main scan are satisfied in bolus tracking using the optical imaging device 2A. The judgment function 515 is an example of a judgment unit.
表示制御機能516は、処理回路51の各機能または処理における処理途中または処理結果の情報を表示するようにディスプレイ53を制御する機能である。具体的には、表示制御機能516により処理回路51は、光学撮影装置2Aによるモニタリング画像、検査室内の画像、モニタリング情報、h-TDC、位置決め画像、スキャン画像(CT画像)、およびスキャン情報などの少なくとも一つを表示、或いは少なくとも二つ以上を並べて表示させる。 The display control function 516 is a function that controls the display 53 to display information on the process or results of each function or process of the processing circuit 51. Specifically, the display control function 516 causes the processing circuit 51 to display at least one of the following, or at least two or more of the following side by side: a monitoring image from the optical imaging device 2A, an image in the examination room, monitoring information, h-TDC, a positioning image, a scan image (CT image), and scan information.
撮像制御機能において処理回路51は、X線CT撮像を行うためX線高電圧装置14と制御装置15とDAS18とを制御する。処理回路51は、入力インタフェース54を介したユーザ指示又は自動的に設定された撮像条件(X線CT撮像パラメータ)に従いX線高電圧装置14と制御装置15とDAS18とを制御する。 In the imaging control function, the processing circuit 51 controls the X-ray high voltage device 14, the control device 15, and the DAS 18 to perform X-ray CT imaging. The processing circuit 51 controls the X-ray high voltage device 14, the control device 15, and the DAS 18 according to user instructions via the input interface 54 or automatically set imaging conditions (X-ray CT imaging parameters).
再構成処理機能において処理回路51は、DAS18から出力された投影データに基づいてCT画像を生成する。具体的には、処理回路51は、DAS18から出力された投影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す。そして処理回路51は、前処理後の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施しCT画像を生成する。 In the reconstruction processing function, the processing circuitry 51 generates a CT image based on the projection data output from the DAS 18. Specifically, the processing circuitry 51 performs preprocessing such as logarithmic conversion processing, offset correction processing, inter-channel sensitivity correction processing, and beam hardening correction on the projection data output from the DAS 18. The processing circuitry 51 then performs reconstruction processing using a filtered backprojection method, an iterative reconstruction method, or the like on the preprocessed projection data to generate a CT image.
画像処理機能において処理回路51は、入力インタフェース54を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能によって生成されたCT画像を、任意断面の断層像や3次元画像に変換する。 In the image processing function, the processing circuitry 51 converts the CT images generated by the reconstruction processing function into cross-sectional images or three-dimensional images of any cross section based on input operations received from the operator via the input interface 54.
なお、処理回路51は、医用情報処理装置50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。 The processing circuitry 51 is not limited to being included in the medical information processing device 50, but may also be included in an integrated server that collectively processes data acquired by multiple medical image diagnostic devices.
また、医用情報処理装置50は、単一の装置にて複数の機能を実行するものとして説明した。しかし、それら複数の機能は、複数の装置が個別に実行してもよい。即ち、複数の装置は、処理回路51の各機能を個別に分散して有してもよい。 The medical information processing device 50 has been described as a single device that executes multiple functions. However, the multiple functions may be executed individually by multiple devices. In other words, the multiple devices may have each function of the processing circuitry 51 distributed individually.
以上、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの構成について説明した。以下、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの第1の実施例について説明する。第1の実施例では、h-TDCを用いたスキャンプランについて説明される。 The configuration of the X-ray CT scanner 1A according to the first embodiment has been described above. Below, a first example of the X-ray CT scanner 1A according to the first embodiment will be described. In the first example, a scan plan using an h-TDC will be described.
(第1の実施例)
図3は、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの第1の実施例を示すフローチャートである。始めに、X線CT装置1Aは、通信インタフェース55を介して検査予約システム等から検査対象の被検体に関する被検体情報(患者情報)を取得する。被検体情報は、例えば、患者ID、患者名、生年月日、年齢、体重、性別、および検査部位である。また、被検体情報は、検査の計画を示すスキャンプランを含んでもよい。第1の実施例では、被検体情報にh-TDCを用いたスキャンプランが含まれているものとする。また、第1の実施例では、検査部位が頭部であるものとして説明する。検査部位は、撮像が行われる部位であるため撮像部位と呼ばれてもよい。
(First embodiment)
FIG. 3 is a flowchart showing a first example of the X-ray CT apparatus 1A according to the first embodiment. First, the X-ray CT apparatus 1A acquires subject information (patient information) on the subject to be examined from an examination reservation system or the like via the communication interface 55. The subject information includes, for example, a patient ID, a patient name, a date of birth, an age, a weight, a sex, and an examination site. The subject information may also include a scan plan indicating an examination plan. In the first example, the subject information includes a scan plan using h-TDC. In the first example, the examination site is described as being the head. The examination site may also be called an imaging site because it is a site where imaging is performed.
(ステップST101)
被検体情報を取得した後、処理回路51は、設定機能514により、h-TDCを用いたスキャンプランを設定する。h-TDCを用いたスキャンプランには、例えば、生理食塩水を用いたテストインジェクションを実施するか否かの二つのパターンがある。テストインジェクションの実施の可否については、例えば、実施の可否の情報がスキャンプランに含まれていてもよいし、ユーザが実施の可否を指示してもよい。第1の実施例では、スキャンプランにテストインジェクションの実施の可否の情報が含まれているものとする。
(Step ST101)
After acquiring the subject information, the processing circuitry 51 sets a scan plan using h-TDC by the setting function 514. The scan plan using h-TDC has two patterns, for example, whether or not a test injection using saline is performed. Regarding whether or not a test injection is performed, for example, information on whether or not to perform the test injection may be included in the scan plan, or the user may instruct whether or not to perform the test injection. In the first embodiment, it is assumed that information on whether or not to perform the test injection is included in the scan plan.
(ステップST102)
スキャンプランを設定した後、処理回路51は、判定機能515により、生理食塩水を用いたテストインジェクションを実施するか否かを判定する。処理回路51は、スキャンプランにテストインジェクションを実施する旨の情報が含まれている場合、テストインジェクションを実施すると判定し、そうでなければテストインジェクションを実施しないと判定する。テストインジェクションを実施すると判定された場合、処理はステップST103へと進む。テストインジェクションを実施しないと判定された場合、処理はステップST108へと進む。
(Step ST102)
After setting the scan plan, the processing circuit 51 determines whether or not to perform a test injection using saline by the determination function 515. If the scan plan includes information indicating that a test injection is to be performed, the processing circuit 51 determines that the test injection is to be performed, and if not, determines that the test injection is not to be performed. If it is determined that the test injection is to be performed, the process proceeds to step ST103. If it is determined that the test injection is not to be performed, the process proceeds to step ST108.
(ステップST103)
テストインジェクションを実施すると判定された後、X線CT装置1Aは、光学撮影装置2Aの位置決めをユーザに通知する。この時、ユーザは、被検体の部位がモニタリング画像に含まれるように光学撮影装置2Aを設置する。以下、光学撮影装置2Aの設置位置について図4を用いて説明する。
(Step ST103)
After it is determined that a test injection is to be performed, the X-ray CT apparatus 1A notifies the user of the positioning of the optical imaging apparatus 2A. At this time, the user installs the optical imaging apparatus 2A so that the subject's body part is included in the monitoring image. The installation position of the optical imaging apparatus 2A will be described below with reference to FIG. 4.
図4は、第1の実施形態における光学撮影装置2Aの設置位置を例示する説明図である。図4には、検査室Rと、検査室Rに設置されている架台装置10および寝台装置とが示されている。また、寝台装置の天板33には被検体Pが載置されている。また、図4には7つの設置位置Po1からPo7までが例示されている。 Fig. 4 is an explanatory diagram illustrating the installation positions of the optical imaging device 2A in the first embodiment. Fig. 4 shows an examination room R, and a gantry device 10 and a bed device installed in the examination room R. A subject P is placed on the top plate 33 of the bed device. Seven installation positions Po1 to Po7 are also illustrated in Fig. 4.
設置位置Po1は、架台装置10の側面に設置されている状態を示す。設置位置Po2は、架台装置10へ内蔵されている状態を示す。設置位置Po3は、天板33に固定部と共に設置されている状態を示す。設置位置Po4は、寝台装置の床面に固定部と共に設置されている状態を示す。設置位置Po5は、検査室Rの天井に設置されている状態を示す。設置位置Po6は、検査室Rの壁面に設置されている状態を示す。設置位置Po7は、検査室Rの床面に固定部と共に設置されている状態を示す。 Installation position Po1 indicates a state in which it is installed on the side of the gantry device 10. Installation position Po2 indicates a state in which it is built into the gantry device 10. Installation position Po3 indicates a state in which it is installed on the tabletop 33 together with the fixed part. Installation position Po4 indicates a state in which it is installed on the floor surface of the bed device together with the fixed part. Installation position Po5 indicates a state in which it is installed on the ceiling of the examination room R. Installation position Po6 indicates a state in which it is installed on the wall surface of the examination room R. Installation position Po7 indicates a state in which it is installed on the floor surface of the examination room R together with the fixed part.
なお、テストインジェクションの実施に限れば、上記いずれの設置位置においても後述のモニタリング撮影が可能である。また、設置位置は、図4に示した位置に限らない。例えば、光学撮影装置2Aは、テストインジェクション時において、天板33上に載置させてもよい。第1の実施例では、光学撮影装置2Aは、天板33上に載置されるものとする。また、被検体の部位は、例えば、右総頸動脈を撮影可能な右頸部とする。尚、この部位は第1の部位と呼ばれてもよい。 When limited to performing a test injection, monitoring imaging, which will be described later, is possible in any of the above installation positions. Furthermore, the installation position is not limited to the position shown in FIG. 4. For example, the optical imaging device 2A may be placed on the tabletop 33 during a test injection. In the first embodiment, the optical imaging device 2A is placed on the tabletop 33. Furthermore, the subject's part is, for example, the right neck where the right common carotid artery can be imaged. Furthermore, this part may be called the first part.
(ステップST104)
光学撮影装置2Aの位置決めの後、処理回路51は、設定機能514により、テストインジェクションのモニタリング条件を設定する。テストインジェクションのモニタリング条件は、例えば、光学撮影装置2Aによって取得されるモニタリング画像の関心領域(モニタリング関心領域)の設定を含む。関心領域の設定では、ユーザがモニタリング画像から手動で設定してもよいし、X線CT装置1Aがモニタリング画像を解析して自動で設定してもよい。ここで設定される関心領域は、後述するヘモグロビン量の算出において用いられる。
(Step ST104)
After positioning the optical imaging device 2A, the processing circuit 51 sets the monitoring conditions for the test injection by the setting function 514. The monitoring conditions for the test injection include, for example, setting of a region of interest (monitoring region of interest) of a monitoring image acquired by the optical imaging device 2A. The region of interest may be set manually by a user from the monitoring image, or may be automatically set by the X-ray CT device 1A by analyzing the monitoring image. The region of interest set here is used in the calculation of the hemoglobin amount, which will be described later.
(ステップST105)
テストインジェクションのモニタリング条件が設定された後、X線CT装置1Aは、光学撮影装置2Aによるモニタリング撮影を開始する。モニタリング撮影は、後述する生理食塩水の注入前から開始してもよいし、生理食塩水の注入と同時に開始してもよい。以下、テストインジェクションにおける被検体周りのセットアップ状況について図5を用いて説明する。
(Step ST105)
After the monitoring conditions for the test injection are set, the X-ray CT apparatus 1A starts monitoring imaging by the optical imaging device 2A. The monitoring imaging may be started before or at the same time as the injection of physiological saline, which will be described later. The setup situation around the subject in the test injection will be described below with reference to FIG. 5.
図5は、第1の実施例における被検体周りのセットアップ状況を例示する模式図である。図5では、光学撮影装置2Aが被検体Pの右頸部を撮影可能な任意の位置に配置されている。光学撮影装置2Aがモニタリング撮影を始めると、医用情報処理装置50は、通信インタフェース55を介してモニタリング画像を随時取得する。 Figure 5 is a schematic diagram illustrating the setup situation around the subject in the first embodiment. In Figure 5, the optical imaging device 2A is placed at an arbitrary position where it can image the right neck of the subject P. When the optical imaging device 2A starts monitoring imaging, the medical information processing device 50 acquires monitoring images at any time via the communication interface 55.
(ステップST106)
モニタリング撮影中において、X線CT装置1Aは、インジェクタ3に対して生理食塩水の注入指示を行う。具体的には、モニタリング撮影の準備が完了した後、ユーザが入力インタフェース54を介して任意のタイミングで生理食塩水の注入指示を行う。
(Step ST106)
During monitoring imaging, the X-ray CT apparatus 1A instructs the injector 3 to inject physiological saline. Specifically, after preparation for monitoring imaging is completed, the user instructs the injector 3 to inject physiological saline at any timing via the input interface 54.
図5に示すように、まず被検体Pの血管BV1における右腕の静脈に対してインジェクタ3に接続されたチューブに取り付けられた留置針を留置する。インジェクタ3のセッティングが完了した後、X線CT装置1Aからの指示により、生理食塩水が被検体Pに注入される。尚、光学撮影装置2Aは、被検体Pの血管BV2における頸部の動脈の位置を含む撮影を撮影範囲とするように配置されている。 As shown in FIG. 5, first, an indwelling needle attached to a tube connected to the injector 3 is placed in a vein in the right arm of the blood vessel BV1 of the subject P. After the injector 3 has been set up, saline is injected into the subject P in response to an instruction from the X-ray CT device 1A. The optical imaging device 2A is positioned so that the imaging range includes the position of the neck artery in the blood vessel BV2 of the subject P.
(ステップST107)
被検体Pへ生理食塩水が注入された後、処理回路51は、h-TDCを作成する。具体的には、処理回路51は、取得機能512により、モニタリング画像を随時取得する。処理回路51は、解析機能513により、モニタリング画像に基づいてヘモグロビン量の値を算出する。そして、生理食塩水の注入指示を契機として、処理回路51は、ヘモグロビン量の値を時系列で表すことによってh-TDCを作成する。処理回路51は、作成したh-TDCを被検体情報と共にメモリ52などへ記憶する。以下、第1の実施例におけるテストインジェクション中のX線CT装置1Aの表示画面について図6を用いて説明する。
(Step ST107)
After physiological saline is injected into the subject P, the processing circuitry 51 creates an h-TDC. Specifically, the processing circuitry 51 acquires monitoring images at any time using the acquisition function 512. The processing circuitry 51 calculates the value of the hemoglobin amount based on the monitoring images using the analysis function 513. Then, in response to an instruction to inject physiological saline, the processing circuitry 51 creates an h-TDC by expressing the value of the hemoglobin amount in a time series. The processing circuitry 51 stores the created h-TDC together with subject information in the memory 52 or the like. The display screen of the X-ray CT apparatus 1A during the test injection in the first embodiment will be described below with reference to FIG. 6.
図6は、第1の実施例におけるテストインジェクション中の表示画面600を例示する図である。図6の表示画面600は、表示領域を4つに分割しており、それぞれ表示画面600の左上が領域R1、右上が領域R2、左下が領域R3、右下が領域R4となっている。 Figure 6 is a diagram illustrating a display screen 600 during test injection in the first embodiment. The display screen 600 in Figure 6 has a display area divided into four, with the upper left of the display screen 600 being area R1, the upper right being area R2, the lower left being area R3, and the lower right being area R4.
表示画面600の領域R1には光学撮影装置2Aによるモニタリング画像610が表示される。モニタリング画像610には被検体Pの肩から頭部にかけての範囲が写されており、右頸部の右総頸動脈を含む任意の領域にモニタリング関心領域ROImが示されている。 A monitoring image 610 captured by the optical imaging device 2A is displayed in region R1 of the display screen 600. The monitoring image 610 shows the area from the shoulders to the head of the subject P, and a monitoring region of interest ROIm is shown in an arbitrary area including the right common carotid artery in the right neck.
表示画面600の領域R2には室内画像620が表示される。室内画像620には被検体Pの状態を把握するために被検体Pの全身が写されている。尚、室内画像620において、光学撮影装置2Aおよびインジェクタ3の図示を省略している。 An indoor image 620 is displayed in region R2 of the display screen 600. The indoor image 620 shows the entire body of the subject P in order to grasp the condition of the subject P. Note that the optical imaging device 2A and the injector 3 are not shown in the indoor image 620.
表示画面600の領域R3にはテストインジェクションに関するモニタリング情報630が表示される。モニタリング情報630には、例えば、モニタリング位置(例えば、「右総頸動脈」)、ヘモグロビン濃度(例えば、「70%」)、生理食塩水注入速度(例えば、「1.5mL/s」)、および経過時間(例えば、「16s」)のそれぞれの情報が含まれる。 Monitoring information 630 regarding the test injection is displayed in region R3 of the display screen 600. The monitoring information 630 includes, for example, information on the monitoring location (e.g., "right common carotid artery"), hemoglobin concentration (e.g., "70%)", saline injection rate (e.g., "1.5 mL/s"), and elapsed time (e.g., "16 s").
モニタリング情報630に表示されるヘモグロビン濃度は、例えば、モニタリング画像610から算出されたリアルタイムのヘモグロビン量の値である。モニタリング情報630に表示される経過時間は、例えば、生理食塩水の注入開始から現在までの時間である。 The hemoglobin concentration displayed in the monitoring information 630 is, for example, a real-time hemoglobin amount value calculated from the monitoring image 610. The elapsed time displayed in the monitoring information 630 is, for example, the time from the start of saline injection to the present.
表示画面600の領域R4にはh-TDCの解析結果640が表示される。解析結果640には、生理食塩水の注入開始から現在までに作成されたh-TDCが含まれる。以下、h-TDCの解析結果について図7を用いて説明する。 The h-TDC analysis results 640 are displayed in region R4 of the display screen 600. The analysis results 640 include the h-TDCs created from the start of saline injection to the present. The h-TDC analysis results are explained below with reference to Figure 7.
図7は、第1の実施例におけるh-TDCの解析結果700を例示する図である。図7の解析結果700は、h-TDC710を含む。h-TDC710は、横軸に時間[s]、縦軸にヘモグロビン量[%]を表したグラフである。図7に示したh-TDC710は、例えば、テストインジェクション完了時のグラフである。 Figure 7 is a diagram illustrating an example of an analysis result 700 of an h-TDC in the first embodiment. The analysis result 700 in Figure 7 includes an h-TDC 710. The h-TDC 710 is a graph with time [s] on the horizontal axis and hemoglobin amount [%] on the vertical axis. The h-TDC 710 shown in Figure 7 is, for example, a graph at the completion of a test injection.
具体的には、h-TDC710は、被検体Pに生理食塩水が注入された後からグラフが描写される。また、h-TDC710は、時間経過と共にヘモグロビン量が減少し、ヘモグロビン量の減少がピークになった後、ヘモグロビン量が増加している。即ち、このグラフは、従来の横軸に時間、縦軸にCT値を表したグラフである時間濃度曲線(TDC:Time Density Curve)と略同様の形状を有する。 Specifically, the h-TDC710 is drawn as a graph after physiological saline is injected into the subject P. In addition, the amount of hemoglobin in the h-TDC710 decreases over time, and after the decrease in the amount of hemoglobin reaches a peak, the amount of hemoglobin increases. In other words, this graph has a shape that is approximately the same as a time density curve (TDC), which is a conventional graph that shows time on the horizontal axis and CT value on the vertical axis.
更に、解析結果700には、モニタリング位置に生理食塩水が到達した時間Tsと、モニタリング位置のヘモグロビン量が最低になった時点の時間Tp(ピーク時間)とが示されている。尚、時間Tsおよび時間Tpの情報は、h-TDC710に対応付けられていてもよい。 Furthermore, the analysis result 700 shows the time Ts when the saline solution reaches the monitoring position and the time Tp (peak time) when the hemoglobin amount at the monitoring position is at its lowest. The information on the time Ts and the time Tp may be associated with the h-TDC 710.
(ステップST108)
ステップST102においてテストインジェクションを実施しないと判定された後、処理回路51は、取得機能512により、被検体Pの過去のh-TDCをメモリ52などから読み出す。具体的には、処理回路51は、被検体情報に基づいて被検体Pの過去のh-TDCを読み出す。尚、被検体Pの過去のh-TDCが存在しない、或いは検査部位に対応するh-TDCが存在しない場合、X線CT装置1Aは、テストインジェクションの実施をユーザに提示してもよいし、別のスキャンプランの実施をユーザに提示してもよい。
(Step ST108)
After it is determined in step ST102 that the test injection is not to be performed, the processing circuitry 51 reads out the past h-TDC of the subject P from the memory 52 or the like by the acquisition function 512. Specifically, the processing circuitry 51 reads out the past h-TDC of the subject P based on the subject information. Note that, if the past h-TDC of the subject P does not exist, or if the h-TDC corresponding to the examination site does not exist, the X-ray CT apparatus 1A may suggest to the user that a test injection is to be performed, or may suggest to the user that a different scan plan is to be performed.
(ステップST109)
ステップST107においてh-TDCを作成した後、或いはステップST108においてh-TDCを読み出した後、処理回路51は、設定機能514により、h-TDCに基づいて造影撮像に関する撮像条件(スキャン条件)を設定する。第1の実施例のスキャン条件は、例えば、被検体に造影剤を注入してから検査部位の本スキャンを実行するまでの待機時間であるスキャン待機時間を含む。
(Step ST109)
After creating the h-TDC in step ST107, or after reading out the h-TDC in step ST108, the processing circuitry 51 sets imaging conditions (scan conditions) related to contrast imaging based on the h-TDC by the setting function 514. The scan conditions in the first embodiment include, for example, a scan waiting time which is a waiting time from when a contrast agent is injected into a subject until when a main scan of an examination region is performed.
スキャン条件の設定に先立って、処理回路51は、スキャン待機時間を算出する。スキャン待機時間は、例えば、h-TDCのピーク時間+調整値で表すことができる。調整値は、例えば、モニタリング位置と撮像部位との位置関係に依存する。即ち、モニタリング位置と撮像部位とが近ければ調整値は相対的に小さくなり、モニタリング位置と撮像部位とが遠ければ調整値は相対的に大きくなる。 Prior to setting the scan conditions, the processing circuit 51 calculates the scan standby time. The scan standby time can be expressed, for example, as the h-TDC peak time + adjustment value. The adjustment value depends, for example, on the positional relationship between the monitoring position and the imaging part. In other words, if the monitoring position and the imaging part are close to each other, the adjustment value will be relatively small, and if the monitoring position and the imaging part are far from each other, the adjustment value will be relatively large.
スキャン待機時間の算出には、例えば、所定の条件に基づいて算出される係数を用いる方法と、機械学習モデルを用いる方法とがある。係数を用いる方法では、処理回路51は、所定の条件に基づいて係数を算出し、例えば、h-TDCのピーク時間に係数を掛け合わせることによりスキャン待機時間(ピーク時間+調整値)を算出する。所定の条件は、例えば、モニタリング位置と撮像部位との関係(例えば、距離、病状、血管の狭窄などの血流の速さに影響を与える障害の有無)、身体的特性(例えば、血圧、心拍、身長、体重、年齢、性別、撮像部位)、注入液(生理食塩水および造影剤)の特性(例えば、注入量、粘性、濃度、温度)、および注入条件(例えば、圧力、針の太さ)のいずれかを含む。 The calculation of the scan waiting time can be performed, for example, using a coefficient calculated based on a predetermined condition, or using a machine learning model. In the method using the coefficient, the processing circuit 51 calculates a coefficient based on a predetermined condition, and calculates the scan waiting time (peak time + adjustment value) by multiplying the h-TDC peak time by the coefficient. The predetermined condition includes, for example, the relationship between the monitoring position and the imaging site (for example, distance, medical condition, presence or absence of a disorder that affects the blood flow speed, such as vascular stenosis), physical characteristics (for example, blood pressure, heart rate, height, weight, age, sex, imaging site), characteristics of the injection fluid (saline and contrast agent) (for example, injection amount, viscosity, concentration, temperature), and injection conditions (for example, pressure, needle thickness).
機械学習モデルを用いる方法では、処理回路51は、例えば、h-TDCと、第1の部位であるモニタリング位置の情報と、第2の部位である撮像部位の情報との組み合わせと、撮像部位に対応するスキャン待機時間とを対応付けて学習させた学習済みモデルを用いる。学習データセットの別の例としては、例えば、同じモニタリング位置を前提として、入力データをh-TDCとし、出力データをTDCとした組み合わせでもよい。尚、処理回路51は、上記所定の条件および被検体情報の少なくとも一方に基づき、学習済みモデルを用いて算出したスキャン待機時間を更に補正してもよい。 In the method using the machine learning model, the processing circuitry 51 uses a trained model that is trained by associating a combination of the h-TDC, the information on the monitoring position as the first part, and the information on the imaging part as the second part, with the scan waiting time corresponding to the imaging part. Another example of the training data set may be, for example, a combination in which the input data is the h-TDC and the output data is the TDC, assuming the same monitoring position. The processing circuitry 51 may further correct the scan waiting time calculated using the trained model based on at least one of the above-mentioned predetermined conditions and the subject information.
(ステップST110)
スキャン条件を設定した後、X線CT装置1Aは、インジェクタ3に対して造影剤の注入指示を行う。具体的には、スキャン条件が設定された後、ユーザが入力インタフェース54を介して任意のタイミングで造影剤の注入指示を行う。
(Step ST110)
After the scan conditions are set, the X-ray CT apparatus 1A instructs the injector 3 to inject a contrast agent. Specifically, after the scan conditions are set, the user instructs the injector 3 to inject a contrast agent at any timing via the input interface 54.
(ステップST111)
被検体Pへ造影剤が注入された後、処理回路51は、システム制御機能511により、スキャン待機時間に基づくタイミングで本スキャンを実行する。具体的には、処理回路51は、被検体Pへ造影剤が注入されてからスキャン待機時間が経過した後に本スキャンを開始する。本スキャンは、例えば、処理回路51が自動的に開始させてもよいし、処理回路51が本スキャンまでの時間をカウントダウンしてユーザに開始の合図を促してもよい。ステップST111の処理の後、図3の第1の実施例のフローチャートは終了する。以下、第1の実施形態における造影撮像中のX線CT装置1Aの表示画面について図8を用いて説明する。
(Step ST111)
After the contrast medium is injected into the subject P, the processing circuitry 51 executes the main scan at a timing based on the scan standby time by the system control function 511. Specifically, the processing circuitry 51 starts the main scan after the scan standby time has elapsed since the contrast medium was injected into the subject P. The main scan may be started automatically by the processing circuitry 51, for example, or the processing circuitry 51 may count down the time until the main scan to prompt the user to give a signal to start. After the process of step ST111, the flowchart of the first embodiment in FIG. 3 ends. Hereinafter, the display screen of the X-ray CT apparatus 1A during contrast imaging in the first embodiment will be described with reference to FIG. 8.
図8は、第1の実施例における造影撮像中の表示画面800を例示する図である。図8の表示画面800は、表示領域を4つに分割しており、それぞれ表示画面800の左上が領域R1、右上が領域R2、左下が領域R3、右下が領域R4となっている。 Figure 8 is a diagram illustrating a display screen 800 during contrast imaging in the first embodiment. The display screen 800 in Figure 8 has a display area divided into four, with the upper left of the display screen 800 being area R1, the upper right being area R2, the lower left being area R3, and the lower right being area R4.
表示画面800の領域R1には位置決め画像810が表示される。位置決め画像810には被検体Pの頭部の投影画像が写されており、撮像範囲に対応する関心領域ROIが示されている。 A positioning image 810 is displayed in region R1 of the display screen 800. The positioning image 810 shows a projection image of the head of subject P, and shows a region of interest (ROI) corresponding to the imaging range.
表示画面800の領域R2には撮影中のCT画像820が表示される。尚、図8の例では本スキャン開始直後であるので、CT画像820には何も表示されていない。 The CT image 820 being captured is displayed in area R2 of the display screen 800. Note that in the example of FIG. 8, since the actual scan has just started, nothing is displayed on the CT image 820.
表示画面800の領域R3には造影撮像に関するスキャン情報830が表示される。スキャン情報830には、例えば、グラフモニタリング位置(例えば、「右総頸動脈」)、撮影位置(例えば、「頭部」)、グラフ指定時間(例えば、「16.8s」)、造影剤注入速度(例えば、「1.5mL/s」)、本スキャン開始時間(例えば、「20.0s」)、および経過時間(例えば、「0s」)のそれぞれの情報が含まれる。 Scan information 830 relating to contrast imaging is displayed in region R3 of the display screen 800. The scan information 830 includes, for example, the graph monitoring position (e.g., "right common carotid artery"), the imaging position (e.g., "head"), the graph designation time (e.g., "16.8 s"), the contrast agent injection rate (e.g., "1.5 mL/s"), the start time of the main scan (e.g., "20.0 s"), and the elapsed time (e.g., "0 s").
表示画面800の領域R4にはh-TDCの解析結果840が表示される。解析結果840には、テストインジェクションの実施により作成された、或いはメモリ52などから読み出されたh-TDCが含まれる。解析結果840のh-TDCは、例えば、図7のh-TDC710と同様である。また、解析結果840には、時間を指定するための指示子841が含まれる。ユーザは、例えば、指示子841を操作することによって、スキャン待機時間に寄与するh-TDCのピーク時間を自由に設定することができる。尚、解析結果840において、本スキャン開始時間を示す指示子が含まれてもよい。 Area R4 of the display screen 800 displays the analysis result 840 of the h-TDC. The analysis result 840 includes an h-TDC that has been created by performing a test injection or that has been read from the memory 52 or the like. The h-TDC in the analysis result 840 is, for example, the same as the h-TDC 710 in FIG. 7. The analysis result 840 also includes an indicator 841 for specifying a time. For example, the user can operate the indicator 841 to freely set the peak time of the h-TDC that contributes to the scan wait time. The analysis result 840 may also include an indicator that indicates the start time of the main scan.
スキャン情報830に表示されるグラフモニタリング位置は、例えば、解析結果840を取得した際のモニタリング位置である。スキャン情報830に表示されるグラフ指定時間は、例えば、解析結果840に含まれる指示子841が示す時間である。スキャン情報830に表示される本スキャン開始時間は、例えば、グラフモニタリング位置、撮影位置、およびグラフ指定時間に基づいて算出された時間である。 The graph monitoring position displayed in the scan information 830 is, for example, the monitoring position when the analysis result 840 was obtained. The graph designated time displayed in the scan information 830 is, for example, the time indicated by the indicator 841 included in the analysis result 840. The actual scan start time displayed in the scan information 830 is, for example, the time calculated based on the graph monitoring position, the shooting position, and the graph designated time.
上記では、テストインジェクションの実施において、光学撮影装置2Aを天板33に載置させる場合を説明した。しかし、この場合では、本スキャンの実行時において、撮像の妨げとなる可能性があるため、光学撮影装置2Aを天板33から待避させる必要がある。もし本スキャンの実行時に光学撮影装置2Aの待避が必要無く、本スキャンの実行中にもモニタリング位置の撮影が可能であれば、処理回路51は、造影撮像時のモニタリング画像を随時取得してもよい。これにより、X線CT装置1Aは、血管中の造影剤の流れの情報を記録することができる。また、X線CT装置1Aは、血液中の造影剤の流れの情報を、別の造影撮像におけるスキャン待機時間の算出に用いることができる。別の造影撮像は、同一の被検体に対して行われてもよいし、異なる被検体に対して行われてもよい。 In the above, the case where the optical imaging device 2A is placed on the top plate 33 in the test injection has been described. However, in this case, it is necessary to move the optical imaging device 2A away from the top plate 33 since it may interfere with imaging during the main scan. If it is not necessary to move the optical imaging device 2A away during the main scan and imaging at the monitoring position is possible during the main scan, the processing circuit 51 may acquire monitoring images at any time during contrast imaging. This allows the X-ray CT device 1A to record information on the flow of the contrast agent in the blood vessels. In addition, the X-ray CT device 1A can use information on the flow of the contrast agent in the blood to calculate the scan waiting time in another contrast imaging. Another contrast imaging may be performed on the same subject or on a different subject.
第1の実施例を概括すると、X線CT装置は、被検体の第1の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得し、血液情報に基づいて被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定し、撮像条件に基づいて造影撮像を行う。血液情報の取得には、光学撮影装置が用いられ、造影剤よりも被検体に負担の少ない生理食塩水によってテストインジェクションが行われる。 To summarize the first embodiment, the X-ray CT device acquires blood information related to changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels in a first region of the subject, sets imaging conditions related to contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information, and performs contrast imaging based on the imaging conditions. An optical imaging device is used to acquire the blood information, and a test injection is performed using saline, which places less strain on the subject than a contrast agent.
以上、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの第1の実施例について説明した。以下、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの第2の実施例について説明する。第2の実施例では、光学撮影装置2Aを用いたボーラストラッキングのスキャンプランについて説明される。 A first example of the X-ray CT scanner 1A according to the first embodiment has been described above. Below, a second example of the X-ray CT scanner 1A according to the first embodiment will be described. In the second example, a bolus tracking scan plan using the optical imaging device 2A will be described.
(第2の実施例)
光学撮影装置2Aを用いたボーラストラッキングは、CT値をモニタリングする通常の手法とは異なり、血管中を流れる造影剤を光学撮影装置2Aでモニタリングする手法である。よって、本明細書では、単に「ボーラストラッキング」と記載した場合、光学撮影装置2Aを用いる手法であるものとする。
Second Example
Bolus tracking using the optical imaging device 2A is a method for monitoring the contrast agent flowing through blood vessels with the optical imaging device 2A, unlike the usual method of monitoring CT values. Therefore, in this specification, when the term "bolus tracking" is simply described, it is taken to mean a method using the optical imaging device 2A.
図9は、第1の実施形態におけるX線CT装置1Aの第2の実施例を示すフローチャートである。初めに、X線CT装置1Aは、通信インタフェース55を介して検査予約システム等から検査対象の被検体に関する被検体情報(患者情報)を取得する。第2の実施例では、被検体情報に光学撮影装置2Aを用いたボーラストラッキングのスキャンプランが含まれているものとする。また、第2の実施例では、第1の実施例と同様に、検査部位(撮像部位)が頭部であり、被検体の第1の部位が右頸部であるものとして説明する。 Figure 9 is a flow chart showing a second example of the X-ray CT scanner 1A in the first embodiment. First, the X-ray CT scanner 1A acquires subject information (patient information) on the subject to be examined from an examination reservation system or the like via the communication interface 55. In the second example, it is assumed that the subject information includes a bolus tracking scan plan using the optical imaging device 2A. Also, in the second example, it is assumed that the examination site (imaging site) is the head and the first part of the subject is the right neck, as in the first example.
(ステップST201)
被検体情報を取得した後、処理回路51は、設定機能514により、光学撮影装置2Aを用いたボーラストラッキングのスキャンプランを設定する。
(Step ST201)
After acquiring the subject information, the processing circuitry 51 uses the setting function 514 to set a scan plan for bolus tracking using the optical imaging device 2A.
(ステップST202)
スキャンプランを設定した後、X線CT装置1Aは、光学撮影装置2Aの位置決めをユーザに通知する。第2の実施例では、光学撮影装置2Aは、例えば、図4の設置位置Po2のように、架台装置10に内蔵されているものとする。
(Step ST202)
After the scan plan is set, the X-ray CT apparatus 1A notifies the user of the positioning of the optical imaging apparatus 2A. In the second embodiment, the optical imaging apparatus 2A is assumed to be built in the gantry apparatus 10, for example, at an installation position Po2 in FIG.
(ステップST203)
光学撮影装置2Aの位置決めの後、処理回路51は、設定機能514により、ボーラストラッキングのモニタリング条件を設定する。ボーラストラッキングのモニタリング条件は、例えば、光学撮影装置2Aによって取得されるモニタリング画像の関心領域(モニタリング関心領域)の設定を含む。関心領域の設定については、第1の実施例と同様である。
(Step ST203)
After positioning the optical photographing device 2A, the processing circuit 51 sets the monitoring conditions for bolus tracking by the setting function 514. The monitoring conditions for bolus tracking include, for example, setting the region of interest (monitoring region of interest) of the monitoring image acquired by the optical photographing device 2A. The setting of the region of interest is the same as in the first embodiment.
(ステップST204)
ボーラストラッキングのモニタリング条件が設定された後、処理回路51は、設定機能514により、ボーラストラッキングを用いた造影撮像に関する撮像条件(スキャン条件)を設定する。第2の実施例のスキャン条件は、例えば、本スキャンを開始するタイミング(本スキャン開始タイミング)、および本スキャン開始タイミングを設定するためのヘモグロビン濃度(本スキャン開始濃度)を含む。
(Step ST204)
After the monitoring conditions for bolus tracking are set, the processing circuitry 51 sets imaging conditions (scan conditions) for contrast imaging using bolus tracking by the setting function 514. The scan conditions in the second embodiment include, for example, the timing to start the main scan (main scan start timing) and a hemoglobin concentration (main scan start concentration) for setting the main scan start timing.
本スキャン開始濃度は、例えば、ヘモグロビン濃度の閾値である。処理回路51は、例えば、ヘモグロビン濃度が本スキャン開始濃度を越えた時点に基づいて本スキャン開始タイミングを設定する。本スキャン開始タイミングは、例えば、ヘモグロビン濃度が本スキャン開始濃度に到達した直後(到達直後)、およびヘモグロビン濃度が本スキャン開始濃度に到達してから所定時間後のいずれかを選択することができる。所定時間は、ユーザが指定してもよいし、モニタリング位置と撮像部位とに基づいて処理回路51が算出してもよい。 The main scan start concentration is, for example, a threshold value for hemoglobin concentration. The processing circuit 51 sets the main scan start timing based on, for example, the point in time when the hemoglobin concentration exceeds the main scan start concentration. The main scan start timing can be selected, for example, from either immediately after the hemoglobin concentration reaches the main scan start concentration (immediately after reaching), or a predetermined time after the hemoglobin concentration reaches the main scan start concentration. The predetermined time may be specified by the user, or may be calculated by the processing circuit 51 based on the monitoring position and the imaging area.
(ステップST205)
スキャン条件を設定した後、X線CT装置1Aは、光学撮影装置2Aによるモニタリング撮影を開始する。モニタリング撮影は、後述する造影剤の注入前から開始してもよいし、造影剤の注入と同時に開始してもよい。以下、ボーラストラッキングにおける被検体周りのセットアップ状況について図10を用いて説明する。
(Step ST205)
After the scan conditions are set, the X-ray CT apparatus 1A starts monitoring imaging by the optical imaging device 2A. The monitoring imaging may be started before the injection of a contrast agent, which will be described later, or may be started simultaneously with the injection of the contrast agent. The setup situation around the subject in bolus tracking will be described below with reference to FIG. 10.
図10は、第2の実施例における被検体周りのセットアップ状況を例示する模式図である。図10では、光学撮影装置2Aが架台装置10に内蔵されている。光学撮影装置2Aがモニタリング撮影を始めると、医用情報処理装置50は、通信インタフェース55を介してモニタリング画像を随時取得する。 Figure 10 is a schematic diagram illustrating the setup situation around the subject in the second embodiment. In Figure 10, the optical imaging device 2A is built into the gantry device 10. When the optical imaging device 2A starts monitoring imaging, the medical information processing device 50 acquires monitoring images at any time via the communication interface 55.
(ステップST206)
モニタリング撮影中において、X線CT装置1Aは、インジェクタ3に対して造影剤の注入指示を行う。具体的には、スキャン条件が設定され、モニタリング撮影の準備が完了した後、ユーザが入力インタフェース54を介して任意のタイミングで造影剤の注入指示を行う。尚、インジェクタ3の被検体Pへのセッティングは第1の実施例と同様であるため説明を省略する。
(Step ST206)
During monitoring imaging, the X-ray CT apparatus 1A instructs the injector 3 to inject a contrast agent. Specifically, after scan conditions are set and preparation for monitoring imaging is completed, the user instructs the injector 3 to inject a contrast agent at any timing via the input interface 54. Note that the setting of the injector 3 into the subject P is the same as in the first embodiment, and therefore will not be described here.
(ステップST207)
被検体Pへ造影剤が注入された後、処理回路51は、h-TDCを作成する。具体的には、処理回路51は、取得機能512により、モニタリング画像を随時取得する。処理回路51は、解析機能513により、モニタリング画像に基づいてヘモグロビン量の値を算出する。そして、造影剤の注入指示を契機として、処理回路51は、ヘモグロビン量の値を時系列で表すことによってh-TDCを作成する。処理回路51は、作成したh-TDCを被検体情報と共にメモリ52などへ記憶する。以下、第2の実施例におけるボーラストラッキングを用いた造影撮像中のX線CT装置1Aの表示画面について図11を用いて説明する。
(Step ST207)
After the contrast agent is injected into the subject P, the processing circuitry 51 creates an h-TDC. Specifically, the processing circuitry 51 acquires monitoring images at any time using the acquisition function 512. The processing circuitry 51 calculates the value of the hemoglobin amount based on the monitoring images using the analysis function 513. Then, in response to an instruction to inject the contrast agent, the processing circuitry 51 creates an h-TDC by expressing the value of the hemoglobin amount in a time series. The processing circuitry 51 stores the created h-TDC together with subject information in the memory 52 or the like. Hereinafter, the display screen of the X-ray CT apparatus 1A during contrast imaging using bolus tracking in the second embodiment will be described with reference to FIG. 11.
図11は、第2の実施例におけるボーラストラッキングを用いた造影撮像中の表示画面1100を例示する図である。図11の表示画面1100は、表示領域を4つに分割しており、それぞれ表示画面1100の左上が領域R1、右上が領域R2、左下が領域R3、右下が領域R4となっている。 Figure 11 is a diagram illustrating a display screen 1100 during contrast imaging using bolus tracking in the second embodiment. The display screen 1100 in Figure 11 has a display area divided into four areas, with the upper left of the display screen 1100 being area R1, the upper right being area R2, the lower left being area R3, and the lower right being area R4.
表示画面1100の領域R1には位置決め画像1110が表示される。位置決め画像1110には被検体Pの頭部の投影画像が写されており、撮像範囲に対応する関心領域ROIが表示されている。更に、位置決め画像1110には、モニタリング位置(図11では右総頸動脈付近)に対応するモニタリング関心領域ROImが示されている。 A positioning image 1110 is displayed in region R1 of the display screen 1100. The positioning image 1110 shows a projection image of the head of subject P, and displays a region of interest ROI corresponding to the imaging range. Furthermore, the positioning image 1110 shows a monitoring region of interest ROIm corresponding to the monitoring position (near the right common carotid artery in FIG. 11).
表示画面1100の領域R2には撮影中のCT画像1120が表示される。尚、図11の例では本スキャンの開始前であるので、CT画像1120には何も表示されていない。 The CT image 1120 being captured is displayed in area R2 of the display screen 1100. Note that in the example of FIG. 11, the actual scan has not yet started, so nothing is displayed on the CT image 1120.
表示画面1100の領域R3にはボーラストラッキングを用いた造影撮像に関するスキャン情報1130が表示される。スキャン情報1130には、例えば、本スキャン開始タイミング(例えば、「到達直後」)、モニタリング位置(例えば、「右総頸動脈」)、本スキャン開始濃度(例えば、「70%」)、造影剤注入速度(例えば、1.5mL/s)、および経過時間(例えば、「12s」)のそれぞれの情報が含まれる。 Scan information 1130 relating to contrast imaging using bolus tracking is displayed in region R3 of display screen 1100. Scan information 1130 includes, for example, information on the start timing of the main scan (e.g., "immediately after arrival"), monitoring position (e.g., "right common carotid artery"), start concentration of the main scan (e.g., "70%)", contrast injection rate (e.g., 1.5 mL/s), and elapsed time (e.g., "12 s").
表示画面1100の領域R4にはh-TDCの解析結果1140が表示される。解析結果1140には、造影剤の注入開始から現在までに作成されたh-TDCが含まれる。また、解析結果1140には、本スキャン開始濃度である閾値を示す指示子1141が含まれる。ユーザは、例えば、指示子1141を操作することによって、本スキャン開始タイミングに寄与する本スキャン開始濃度を自由に設定することができる。尚、解析結果1140において、本スキャン開始時間を示す指示子が含まれてもよい。 Area R4 on the display screen 1100 displays the h-TDC analysis results 1140. The analysis results 1140 include the h-TDCs created from the start of contrast agent injection to the present. The analysis results 1140 also include an indicator 1141 indicating a threshold value that is the main scan start concentration. For example, the user can operate the indicator 1141 to freely set the main scan start concentration that contributes to the main scan start timing. The analysis results 1140 may also include an indicator indicating the main scan start time.
(ステップST208)
h-TDCの作成中において、処理回路51は、判定機能515により、現在のヘモグロビン濃度の値がスキャン条件を満たすか否かを判定する。具体的には、処理回路51は、現在のヘモグロビン濃度の値(ヘモグロビン量の値)がスキャン条件に含まれる本スキャン開始濃度(閾値)以上か否かを判定する。処理回路51は、ヘモグロビン量の値が閾値以上の場合、スキャン条件を満たすと判定し、そうでなければスキャン条件を満たさないと判定する。スキャン条件を満たすと判定された場合、処理はステップST209へと進む。スキャン条件を満たさないと判定された場合、処理はステップST208を繰り返す。
(Step ST208)
During the creation of the h-TDC, the processing circuitry 51 uses the judgment function 515 to judge whether or not the current hemoglobin concentration value satisfies the scan condition. Specifically, the processing circuitry 51 judges whether or not the current hemoglobin concentration value (hemoglobin amount value) is equal to or greater than the main scan start concentration (threshold value) included in the scan condition. If the hemoglobin amount value is equal to or greater than the threshold value, the processing circuitry 51 judges that the scan condition is satisfied, and if not, judges that the scan condition is not satisfied. If it is judged that the scan condition is satisfied, the process proceeds to step ST209. If it is judged that the scan condition is not satisfied, the process repeats step ST208.
(ステップST209)
スキャン条件を満たすと判定された後、処理回路51は、システム制御機能511により、本スキャン開始タイミングで本スキャンを開始する。具体的には、処理回路51は、本スキャン開始タイミング「到達直後」であれば、スキャン条件を満たした時点で本スキャンを開始する。本スキャンは、例えば、処理回路51が自動的に開始させてもよいし、処理回路51が本スキャンまでの時間をカウントダウンしてユーザに開始の合図を促してもよい。ステップST209の処理の後、図9の第2の実施例のフローチャートは終了する。
(Step ST209)
After it is determined that the scan conditions are satisfied, the processing circuitry 51 starts the main scan at the main scan start timing by the system control function 511. Specifically, if the main scan start timing is "immediately after arrival", the processing circuitry 51 starts the main scan at the time when the scan conditions are satisfied. The main scan may be started automatically by the processing circuitry 51, for example, or the processing circuitry 51 may count down the time until the main scan to prompt the user to give a signal to start. After the process of step ST209, the flowchart of the second embodiment in FIG. 9 ends.
なお、第2の実施例において、X線CT装置1Aは、第1の実施例と同様に、血液中の造影剤の流れの情報を記憶してもよい。また、X線CT装置1Aは、血液中の造影剤の流れの情報を、別の造影撮像におけるスキャン待機時間の算出に用いてもよい。 In the second embodiment, the X-ray CT scanner 1A may store information on the flow of the contrast agent in the blood, as in the first embodiment. In addition, the X-ray CT scanner 1A may use the information on the flow of the contrast agent in the blood to calculate the scan waiting time in another contrast imaging.
第2の実施例を概括すると、X線CT装置は、被検体の第1の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得し、血液情報に基づいて被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定し、撮像条件に基づいて造影撮像を行う。ボーラストラッキングによる血液情報の取得には、放射線被曝の無い光学撮影装置が用いられる。 To summarize the second embodiment, the X-ray CT device acquires blood information related to changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels in a first region of a subject, sets imaging conditions related to contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information, and performs contrast imaging based on the imaging conditions. An optical imaging device that is not exposed to radiation is used to acquire blood information by bolus tracking.
以上、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの第2の実施例について説明した。以下、第1の実施形態に係るX線CT装置1Aの第3の実施例について説明する。 The second example of the X-ray CT scanner 1A according to the first embodiment has been described above. Below, a third example of the X-ray CT scanner 1A according to the first embodiment will be described.
(第3の実施例)
第1の実施例および第2の実施例では、いずれも一つのh-TDCを用いたスキャンプランについて説明した。第3の実施例では、複数のh-TDCを用いたスキャンプランについて説明する。尚、第3の実施例では、複数の血液情報の取得において一台の光学撮影装置を用いる場合について説明するが、複数の光学撮影装置が用いられてもよい。
(Third Example)
In the first and second examples, a scan plan using one h-TDC is described. In the third example, a scan plan using multiple h-TDCs is described. In the third example, a case where one optical imaging device is used to obtain multiple blood information is described, but multiple optical imaging devices may be used.
図12は、第1の実施形態に係るX線CT装置の第3の実施例を示すフローチャートである。初めに、X線CT装置1Aは、通信インタフェース55を介して検査予約システム等から検査対象の被検体に関する被検体情報(患者情報)を取得する。第3の実施例では、被検体情報に複数のh-TDCを用いたスキャンプランが含まれているものとする。また、第3の実施例では、検査部位(撮像部位)が下肢(大腿部、下腿部、および足部)であるものとして説明する。 Figure 12 is a flowchart showing a third example of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment. First, the X-ray CT apparatus 1A acquires subject information (patient information) related to the subject to be examined from an examination reservation system or the like via the communication interface 55. In the third example, it is assumed that the subject information includes a scan plan using multiple h-TDCs. In addition, in the third example, it is assumed that the examination site (imaging site) is the lower limb (thigh, lower leg, and foot).
第3の実施例において、取得機能512により処理回路51は、被検体の複数の部位に対応する複数の血液情報を取得する。解析機能513により処理回路51は、複数の血液情報をそれぞれ解析することによって、複数のh-TDCを作成する。設定機能514により処理回路51は、複数のh-TDCに基づいて撮像部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定する。尚、複数の部位が二つの場合、それら二つの部位は、それぞれ第1の部位および第3の部位と呼ばれてもよい。また、第2の部位は、撮像部位である。 In the third embodiment, the processing circuitry 51 acquires multiple pieces of blood information corresponding to multiple parts of the subject using the acquisition function 512. The processing circuitry 51 creates multiple h-TDCs by analyzing each of the multiple pieces of blood information using the analysis function 513. The processing circuitry 51 sets imaging conditions for contrast imaging for the imaging parts based on the multiple h-TDCs using the setting function 514. Note that when there are two parts, the two parts may be referred to as the first part and the third part, respectively. Also, the second part is the imaging part.
(ステップST301)
被検体情報を取得した後、処理回路51は、設定機能514により、複数のh-TDCを用いたスキャンプランを設定する。複数のh-TDCを用いたスキャンプランには、例えば、生理食塩水を用いたテストインジェクションを実施するか否かの二つのパターンがある。テストインジェクションの実施の可否については、例えば、実施の可否の情報がスキャンプランに含まれていてもよいし、ユーザが実施の可否を指示してもよい。第3の実施例では、スキャンプランにテストインジェクションの実施の可否の情報が含まれているものとする。
(Step ST301)
After acquiring the subject information, the processing circuitry 51 sets a scan plan using multiple h-TDCs by the setting function 514. The scan plan using multiple h-TDCs has two patterns, for example, whether or not to perform a test injection using saline. Regarding whether or not to perform a test injection, for example, information on whether or not to perform the test injection may be included in the scan plan, or the user may instruct whether or not to perform the test injection. In the third embodiment, it is assumed that information on whether or not to perform the test injection is included in the scan plan.
(ステップST302)
スキャンプランを設定した後、処理回路51は、判定機能515により、生理食塩水を用いたテストインジェクションを実施するか否かを判定する。処理回路51は、スキャンプランにテストインジェクションを実施する旨の情報が含まれている場合、テストインジェクションを実施すると判定し、そうでなければテストインジェクションを実施しないと判定する。テストインジェクションを実施すると判定された場合、処理はステップST303へと進む。テストインジェクションを実施しないと判定された場合、処理はステップST308へと進む。
(Step ST302)
After setting the scan plan, the processing circuit 51 determines whether or not to perform a test injection using saline by the determination function 515. If the scan plan includes information indicating that a test injection is to be performed, the processing circuit 51 determines that the test injection is to be performed, and if not, determines that the test injection is not to be performed. If it is determined that the test injection is to be performed, the process proceeds to step ST303. If it is determined that the test injection is not to be performed, the process proceeds to step ST308.
(ステップST303)
テストインジェクションを実施すると判定された後、X線CT装置1Aは、光学撮影装置2Aの位置決めをユーザに通知する。この時、ユーザは、被検体の複数の部位がモニタリング画像に含まれるように光学撮影装置2Aを設置する。例えば、第3の実施例では、光学撮影装置2Aは、図4の設置位置Po2のように、架台装置10に内蔵されているものとする。
(Step ST303)
After it is determined that the test injection is to be performed, the X-ray CT apparatus 1A notifies the user of the positioning of the optical imaging device 2A. At this time, the user installs the optical imaging device 2A so that a plurality of parts of the subject are included in the monitoring image. For example, in the third embodiment, the optical imaging device 2A is built into the gantry device 10, as shown in the installation position Po2 in FIG.
(ステップST304)
光学撮影装置2Aの位置決めの後、処理回路51は、設定機能514により、テストインジェクションのモニタリング条件を設定する。テストインジェクションのモニタリング条件は、例えば、光学撮影装置2Aによって取得されるモニタリング画像の関心領域(モニタリング関心領域)の設定を含む。関心領域の設定では、ユーザがモニタリング画像から手動で設定してもよいし、X線CT装置1Aがモニタリング画像を解析して自動で設定してもよい。また、第3の実施例では、複数のモニタリング関心領域が設定されるものとする。ここで設定される関心領域は、後述するヘモグロビン量の算出において用いられる。
(Step ST304)
After positioning the optical imaging device 2A, the processing circuit 51 sets the monitoring conditions for the test injection by the setting function 514. The monitoring conditions for the test injection include, for example, setting of a region of interest (monitoring region of interest) of a monitoring image acquired by the optical imaging device 2A. The region of interest may be set manually by a user from the monitoring image, or may be automatically set by the X-ray CT device 1A by analyzing the monitoring image. In the third embodiment, a plurality of monitoring regions of interest are set. The region of interest set here is used in the calculation of the hemoglobin amount described later.
なお、複数のモニタリング関心領域は、一つのモニタリング画像によって設定されてもよいし、複数の光学撮影装置2Aのそれぞれから取得された複数のモニタリング画像によって設定されてもよい。具体的には、撮像領域を下肢とし、モニタリング位置を大腿部の上部および足部とした場合、処理回路51は、下肢全体を含む一つのモニタリング画像から大腿部の上部および足部をそれぞれモニタリング関心領域として設定もよいし、大腿部の上部および足部をそれぞれ含む二つのモニタリング画像からそれぞれモニタリング関心領域を設定してもよい。 The multiple monitoring regions of interest may be set by one monitoring image, or may be set by multiple monitoring images acquired from each of the multiple optical imaging devices 2A. Specifically, if the imaging region is the lower leg and the monitoring position is the upper part of the thigh and the foot, the processing circuit 51 may set the upper part of the thigh and the foot as monitoring regions of interest from one monitoring image including the entire lower leg, or may set monitoring regions of interest from two monitoring images including the upper part of the thigh and the foot, respectively.
(ステップST305)
テストインジェクションのモニタリング条件が設定された後、X線CT装置1Aは、光学撮影装置2Aによるモニタリング撮影を開始する。モニタリング撮影は、後述する生理食塩水の注入前から開始してもよいし、生理食塩水の注入と同時に開始してもよい。以下、テストインジェクションにおける被検体周りのセットアップ状況について図13を用いて説明する。
(Step ST305)
After the monitoring conditions for the test injection are set, the X-ray CT apparatus 1A starts monitoring imaging by the optical imaging device 2A. The monitoring imaging may start before or at the same time as the injection of physiological saline, which will be described later. The setup situation around the subject in the test injection will be described below with reference to FIG. 13.
図13は、第3の実施例における被検体周りのセットアップ状況を例示する模式図である。図13では、光学撮影装置2Aが架台装置10(図示せず)に内蔵されているものとする。光学撮影装置2Aがモニタリング撮影を始めると、医用情報処理装置50は、通信インタフェース55を介してモニタリング画像を随時取得する。 Figure 13 is a schematic diagram illustrating the setup situation around the subject in the third embodiment. In Figure 13, the optical imaging device 2A is built into the gantry device 10 (not shown). When the optical imaging device 2A starts monitoring imaging, the medical information processing device 50 acquires monitoring images at any time via the communication interface 55.
図13のモニタリング画像では、説明の都合上、下肢動脈が通っている部分を破線で示している。図13のモニタリング画像には、被検体Pの下肢が含まれており、大腿部の上部に第1のモニタリング関心領域ROIm1が設定され、足部にモニタリング関心領域ROIm2が設定されている。第1のモニタリング関心領域ROIm1および第2のモニタリング関心領域ROIm2は、いずれも下肢動脈を含む範囲に設定される。尚、実際のモニタリング画像には、下肢動脈の一部或いは全てが写されていない場合がある。 For ease of explanation, the monitoring image in FIG. 13 shows the area through which the lower limb arteries pass with dashed lines. The monitoring image in FIG. 13 includes the lower limbs of subject P, with a first monitoring region of interest ROIm1 set in the upper part of the thigh and a monitoring region of interest ROIm2 set in the foot. Both the first monitoring region of interest ROIm1 and the second monitoring region of interest ROIm2 are set in ranges that include the lower limb arteries. Note that some or all of the lower limb arteries may not be shown in the actual monitoring image.
(ステップST306)
モニタリング撮影中において、X線CT装置1Aは、インジェクタ3に対して生理食塩水の注入指示を行う。具体的には、モニタリング撮影の準備が完了した後、ユーザが入力インタフェース54を介して任意のタイミングで生理食塩水の注入指示を行う。尚、インジェクタ3の被検体Pへのセッティングは第1の実施例と同様であるため説明を省略する。
(Step ST306)
During monitoring imaging, the X-ray CT apparatus 1A instructs the injector 3 to inject physiological saline. Specifically, after preparation for monitoring imaging is completed, the user instructs the injector 3 to inject physiological saline at any timing via the input interface 54. Note that the setting of the injector 3 into the subject P is the same as in the first embodiment, and therefore will not be described here.
(ステップST307)
被検体Pへ生理食塩水が注入された後、処理回路51は、複数のh-TDCを作成する。具体的には、処理回路51は、取得機能512により、モニタリング画像を随時取得する。処理回路51は、解析機能513により、モニタリング画像に基づいて、異なるモニタリング位置それぞれのヘモグロビン量の値を算出する。そして、生理食塩水の注入指示を契機として、処理回路51は、異なるモニタリング位置についての複数のh-TDCを作成する。処理回路51は、作成した複数のh-TDCを被検体情報と共にメモリ52などへ記憶する。以下、複数のh-TDCの解析結果について図14を用いて説明する。
(Step ST307)
After physiological saline is injected into the subject P, the processing circuitry 51 creates a plurality of h-TDCs. Specifically, the processing circuitry 51 acquires monitoring images at any time using the acquisition function 512. The processing circuitry 51 calculates the hemoglobin amount values at different monitoring positions based on the monitoring images using the analysis function 513. Then, in response to an instruction to inject physiological saline, the processing circuitry 51 creates a plurality of h-TDCs for the different monitoring positions. The processing circuitry 51 stores the created plurality of h-TDCs together with subject information in the memory 52 or the like. Hereinafter, the analysis results of the plurality of h-TDCs will be described with reference to FIG. 14.
図14は、第3の実施例における複数のh-TDCの解析結果を例示する図である。図14の解析結果1400は、第1のh-TDC1410および第2のh-TDC1420を含む。第1のh-TDC1410および第2のh-TDC1420は、それぞれ横軸に時間[s]、縦軸にヘモグロビン量[%]を表したグラフである。図14に示した第1のh-TDC1410および第2のh-TDC1420は、例えば、テストインジェクション完了時のグラフである。 Figure 14 is a diagram illustrating the analysis results of multiple h-TDCs in the third embodiment. The analysis result 1400 in Figure 14 includes a first h-TDC 1410 and a second h-TDC 1420. The first h-TDC 1410 and the second h-TDC 1420 are graphs with time [s] on the horizontal axis and hemoglobin amount [%] on the vertical axis. The first h-TDC 1410 and the second h-TDC 1420 shown in Figure 14 are graphs at the completion of test injection, for example.
更に、解析結果1400には、第1のモニタリング位置(例えば、大腿部の上部)に生理食塩水が到達した時間Ts1と、第1のモニタリング位置のヘモグロビン量が最低になった時点の時間Tp1(第1のピーク時間)とが示されている。また、解析結果1400には、第2のモニタリング位置(例えば、足部)に生理食塩水が到達した時間Ts2と、第2のモニタリング位置のヘモグロビン量が最低になった時点の時間Tp2(第2のピーク時間)とが示されている。尚、時間Ts1および時間Tp1の情報は、h-TDC1410に対応付けられていてもよく、時間Ts2および時間Tp2の情報は、h-TDC1420に対応付けられていてもよい。 Furthermore, the analysis result 1400 shows the time Ts1 when the saline solution reaches the first monitoring position (e.g., the upper part of the thigh) and the time Tp1 (first peak time) when the hemoglobin amount at the first monitoring position is the lowest. The analysis result 1400 also shows the time Ts2 when the saline solution reaches the second monitoring position (e.g., the foot) and the time Tp2 (second peak time) when the hemoglobin amount at the second monitoring position is the lowest. The information on the times Ts1 and Tp1 may be associated with the h-TDC 1410, and the information on the times Ts2 and Tp2 may be associated with the h-TDC 1420.
(ステップST308)
ステップST302においてテストインジェクションを実施しないと判定された後、処理回路51は、取得機能512により、被検体Pの過去の複数のh-TDCをメモリ52などから読み出す。具体的には、処理回路51は、被検体情報に基づいて被検体Pの過去の複数のh-TDCを読み出す。尚、被検体Pの過去の複数のh-TDCが存在しない、或いは検査部位に対応する複数のh-TDCが存在しない場合、X線CT装置1Aは、テストインジェクションの実施をユーザに提示してもよいし、別のスキャンプランの実施をユーザに提示してもよい。
(Step ST308)
After it is determined in step ST302 that the test injection is not to be performed, the processing circuitry 51 reads out a plurality of past h-TDCs of the subject P from the memory 52 or the like by the acquisition function 512. Specifically, the processing circuitry 51 reads out a plurality of past h-TDCs of the subject P based on the subject information. Note that, when a plurality of past h-TDCs of the subject P do not exist, or a plurality of h-TDCs corresponding to the examination region do not exist, the X-ray CT apparatus 1A may suggest to the user that a test injection is to be performed, or may suggest to the user that a different scan plan is to be performed.
(ステップST309)
ステップST307において複数のh-TDCを作成した後、或いはステップST308において複数のh-TDCを読み出した後、処理回路51は、設定機能514により、複数のh-TDCに基づいて造影撮像に関する撮像条件(スキャン条件)を設定する。第3の実施例のスキャン条件は、例えば、複数のスキャン待機時間を含む。
(Step ST309)
After creating a plurality of h-TDCs in step ST307, or after reading out a plurality of h-TDCs in step ST308, the processing circuitry 51 sets imaging conditions (scan conditions) related to contrast imaging based on the plurality of h-TDCs by the setting function 514. The scan conditions in the third embodiment include, for example, a plurality of scan waiting times.
スキャン条件の設定に先立って、処理回路51は、複数のスキャン待機時間を算出する。第3の実施例では、広い領域の撮像部位を想定しているため、撮像部位をいくつかの領域に分けて、それぞれのスキャン待機時間を算出する。具体的には、処理回路51は、大腿部、下腿部、および足部についての3つのスキャン待機時間を算出する。個々のスキャン待機時間の算出は第1の実施例と略同様であるため説明を省略する。このように複数のスキャン待機時間を算出することにより、X線CT装置1Aは、造影剤が流れてきてないにもかかわらずスキャンを実行してしまうようなスキャンの追い越しを防ぐことができる。 Prior to setting the scan conditions, the processing circuitry 51 calculates multiple scan wait times. In the third embodiment, since it is assumed that a wide area of the imaging region is to be imaged, the imaging region is divided into several regions and the scan wait time for each is calculated. Specifically, the processing circuitry 51 calculates three scan wait times for the thigh, the lower leg, and the foot. The calculation of each scan wait time is substantially similar to that in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted. By calculating multiple scan wait times in this manner, the X-ray CT apparatus 1A can prevent overtaking of scans, such as performing a scan even when no contrast agent has flowed.
また、処理回路51は、ヘリカルスキャンを行う場合に、撮像部位のそれぞれの領域において、異なるスキャン条件を設定してもよい。ここでのスキャン条件は、例えば、天板33の移動速度および回転フレーム13の回転速度である。具体的には、下肢についてヘリカルスキャンを行う場合、処理回路51は、例えば、大腿部、下腿部、および足部のそれぞれで異なるスキャン条件を設定してもよい。 When performing a helical scan, the processing circuitry 51 may set different scan conditions for each region of the imaging part. The scan conditions here are, for example, the moving speed of the tabletop 33 and the rotation speed of the rotating frame 13. Specifically, when performing a helical scan of the lower limbs, the processing circuitry 51 may set different scan conditions for each of the thighs, lower legs, and feet, for example.
(ステップST310)
スキャン条件を設定した後、X線CT装置1Aは、インジェクタ3に対して造影剤の注入指示を行う。具体的には、スキャン条件が設定された後、ユーザが入力インタフェース54を介して任意のタイミングで造影剤の注入指示を行う。
(Step ST310)
After the scan conditions are set, the X-ray CT apparatus 1A instructs the injector 3 to inject a contrast agent. Specifically, after the scan conditions are set, the user instructs the injector 3 to inject a contrast agent at any timing via the input interface 54.
(ステップST311)
被検体Pへ造影剤が注入された後、処理回路51は、システム制御機能511により、複数のスキャン待機時間に基づくタイミングで本スキャンを実行する。本スキャンは、例えば、処理回路51が自動的に開始させてもよいし、処理回路51が本スキャンまでの時間をカウントダウンしてユーザに開始の合図を促してもよい。尚、本スキャン開始は、最初に撮像を開始する領域に対する指示のみでもよい。ステップST311の処理の後、図12の第3の実施例のフローチャートは終了する。
(Step ST311)
After the contrast agent is injected into the subject P, the processing circuitry 51 executes a main scan at a timing based on a plurality of scan standby times by the system control function 511. For example, the main scan may be started automatically by the processing circuitry 51, or the processing circuitry 51 may count down the time until the main scan to prompt the user to give a signal to start. Note that the main scan may be started only by an instruction for the region where imaging is to be started first. After the process of step ST311, the flowchart of the third embodiment in FIG. 12 ends.
なお、第3の実施例において、X線CT装置1Aは、第1の実施例および第2の実施例と同様に、血液中の造影剤の流れの情報を記憶してもよい。また、X線CT装置1Aは、血液中の造影剤の流れの情報を、別の造影撮像におけるスキャン待機時間の算出に用いてもよい。 In the third embodiment, the X-ray CT scanner 1A may store information on the flow of the contrast agent in the blood, as in the first and second embodiments. In addition, the X-ray CT scanner 1A may use the information on the flow of the contrast agent in the blood to calculate the scan waiting time in another contrast imaging.
第3の実施例を概括すると、X線CT装置は、被検体の第1の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得し、血液情報に基づいて被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定し、撮像条件に基づいて造影撮像を行う。血液情報の取得には、第1の実施例と同様に、光学撮影装置が用いられ、造影剤よりも被検体の負担の少ない生理食塩水によってテストインジェクションが行われる。また、第3の実施例では、複数の血液情報を取得することにより、スキャン条件を詳細に設定することができるため、広い領域の撮像部位であってもスキャンの追い越しを防ぐことができる。 In summary of the third embodiment, the X-ray CT device acquires blood information related to changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels in a first region of the subject, sets imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information, and performs contrast imaging based on the imaging conditions. As in the first embodiment, an optical imaging device is used to acquire the blood information, and a test injection is performed using saline, which places less strain on the subject than a contrast agent. Furthermore, in the third embodiment, multiple pieces of blood information are acquired, making it possible to set scan conditions in detail, thereby preventing overtaking of the scan even in a wide imaging region.
なお、第3の実施例で説明した複数の血液情報は、第2の実施例で説明したボーラストラッキングで用いられてもよい。 The multiple blood information described in the third embodiment may also be used in the bolus tracking described in the second embodiment.
また、光学撮影装置2A(或いは、血液情報取得装置2)によって、例えばパルスオキシメータ相当の情報(例えば、酸素飽和度)を取得することができれば、X線CT装置1Aは、X線CT撮像時の呼吸(息止め)制御に利用してもよい。 In addition, if the optical imaging device 2A (or blood information acquisition device 2) can acquire information equivalent to a pulse oximeter (e.g., oxygen saturation), the X-ray CT device 1A may be used for breathing (breath holding) control during X-ray CT imaging.
以上説明したように、第1の実施形態に係る医用画像診断装置は、被検体の第1の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得し、血液情報に基づいて被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定し、撮像条件に基づいて造影撮像を行う。 As described above, the medical imaging diagnostic apparatus according to the first embodiment acquires blood information regarding changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels in a first region of a subject, sets imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information, and performs contrast imaging based on the imaging conditions.
従って、第1の実施形態に係る医用画像診断装置は、造影剤を用いたテストインジェクションを不要とすることができ、且つX線を用いたボーラストラッキングも不要とすることができるため、血管に関する検査を行う際の被検体への負担を低減することができる。 Therefore, the medical imaging diagnostic apparatus according to the first embodiment can eliminate the need for test injections using contrast agents and bolus tracking using X-rays, thereby reducing the burden on the subject when performing vascular examinations.
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、X線CT装置について説明した。他方、第2の実施形態では、磁気共鳴イメージング装置について説明する。
Second Embodiment
In the first embodiment, an X-ray CT apparatus has been described, whereas in the second embodiment, a magnetic resonance imaging apparatus will be described.
図15は、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1Bの構成例を示すブロック図である。図15に示すように、磁気共鳴イメージング装置1Bは、架台装置10-2、寝台装置30-2、傾斜磁場電源21、送信回路23、受信回路25、寝台駆動装置27、シーケンス制御回路29及びコンソール装置(医用情報処理装置)50-2を有する。また、磁気共鳴イメージング装置1Bは、光学撮影装置2Aおよびインジェクタ3と接続される。 Figure 15 is a block diagram showing an example of the configuration of a magnetic resonance imaging apparatus 1B according to the second embodiment. As shown in Figure 15, the magnetic resonance imaging apparatus 1B has a gantry device 10-2, a bed device 30-2, a gradient magnetic field power supply 21, a transmission circuit 23, a reception circuit 25, a bed driving device 27, a sequence control circuit 29, and a console device (medical information processing device) 50-2. The magnetic resonance imaging apparatus 1B is also connected to an optical imaging device 2A and an injector 3.
架台装置10-2は、静磁場磁石41と傾斜磁場コイル43とを有する。静磁場磁石41と傾斜磁場コイル43とは架台装置10-2の筐体に収容されている。架台装置10-2の筐体には中空形状を有するボアが形成されている。架台装置10-2のボア内には送信コイル45と受信コイル47とが配置される。 The gantry 10-2 has a static magnetic field magnet 41 and a gradient magnetic field coil 43. The static magnetic field magnet 41 and the gradient magnetic field coil 43 are housed in the housing of the gantry 10-2. A hollow bore is formed in the housing of the gantry 10-2. A transmitting coil 45 and a receiving coil 47 are arranged in the bore of the gantry 10-2.
静磁場磁石41は、中空の略円筒形状を有し、略円筒内部に静磁場を発生する。静磁場磁石41としては、例えば、永久磁石、超伝導磁石または常伝導磁石等が使用される。ここで、静磁場磁石41の中心軸をZ軸に規定し、Z軸に対して鉛直に直交する軸をY軸に規定し、Z軸に水平に直交する軸をX軸に規定する。X軸、Y軸及びZ軸は、直交3次元座標系を構成する。 The static magnetic field magnet 41 has a hollow, approximately cylindrical shape, and generates a static magnetic field inside the approximately cylinder. For example, a permanent magnet, a superconducting magnet, or a normal conducting magnet is used as the static magnetic field magnet 41. Here, the central axis of the static magnetic field magnet 41 is defined as the Z axis, the axis perpendicular to the Z axis is defined as the Y axis, and the axis horizontally perpendicular to the Z axis is defined as the X axis. The X axis, Y axis, and Z axis form an orthogonal three-dimensional coordinate system.
傾斜磁場コイル43は、静磁場磁石41の内側に取り付けられ、中空の略円筒形状に形成されたコイルユニットである。傾斜磁場コイル43は、傾斜磁場電源21からの電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する。より詳細には、傾斜磁場コイル43は、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸に対応する3つのコイルを有する。当該3つのコイルは、X軸、Y軸、Z軸の各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を形成する。X軸、Y軸、Z軸の各軸に沿う傾斜磁場は合成されて互いに直交するスライス選択傾斜磁場Gs、位相エンコード傾斜磁場Gp及び周波数エンコード傾斜磁場Grが所望の方向に形成される。スライス選択傾斜磁場Gsは、任意に撮像断面(スライス)を決めるために利用される。位相エンコード傾斜磁場Gpは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号(以下、MR信号と呼ぶ)の位相を変化させるために利用される。周波数エンコード傾斜磁場Grは、空間的位置に応じてMR信号の周波数を変化させるために利用される。なお、以下の説明においてスライス選択傾斜磁場Gsの傾斜方向はZ軸、位相エンコード傾斜磁場Gpの傾斜方向はY軸、周波数エンコード傾斜磁場Grの傾斜方向はX軸であるとする。 The gradient coil 43 is a coil unit attached to the inside of the static magnetic field magnet 41 and formed in a hollow, approximately cylindrical shape. The gradient coil 43 generates a gradient magnetic field by receiving a current from the gradient magnetic field power supply 21. More specifically, the gradient coil 43 has three coils corresponding to the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are mutually orthogonal. The three coils form a gradient magnetic field whose magnetic field strength changes along each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis. The gradient magnetic fields along each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis are synthesized to form a slice selection gradient magnetic field Gs, a phase encoding gradient magnetic field Gp, and a frequency encoding gradient magnetic field Gr that are mutually orthogonal in a desired direction. The slice selection gradient magnetic field Gs is used to arbitrarily determine an imaging section (slice). The phase encoding gradient magnetic field Gp is used to change the phase of a magnetic resonance signal (hereinafter referred to as an MR signal) according to a spatial position. The frequency encoding gradient magnetic field Gr is used to change the frequency of the MR signal according to a spatial position. In the following description, the gradient direction of the slice selection gradient magnetic field Gs is the Z axis, the gradient direction of the phase encoding gradient magnetic field Gp is the Y axis, and the gradient direction of the frequency encoding gradient magnetic field Gr is the X axis.
傾斜磁場電源21は、シーケンス制御回路29からのシーケンス制御信号に従い傾斜磁場コイル43に電流を供給する。傾斜磁場電源21は、傾斜磁場コイル43に電流を供給することにより、X軸、Y軸及びZ軸の各軸に沿う傾斜磁場を傾斜磁場コイル43により発生させる。当該傾斜磁場は、静磁場磁石41により形成された静磁場に重畳されて被検体Pに印加される。 The gradient magnetic field power supply 21 supplies current to the gradient magnetic field coil 43 in accordance with a sequence control signal from the sequence control circuit 29. The gradient magnetic field power supply 21 supplies current to the gradient magnetic field coil 43, causing the gradient magnetic field coil 43 to generate gradient magnetic fields along the X-axis, Y-axis, and Z-axis. The gradient magnetic field is superimposed on the static magnetic field formed by the static magnetic field magnet 41 and applied to the subject P.
送信コイル45は、例えば、傾斜磁場コイル43の内側に配置され、送信回路23から電流の供給を受けて高周波磁場パルス(以下、RF磁場パルスと呼ぶ)を発生する。 The transmission coil 45 is disposed, for example, inside the gradient magnetic field coil 43, and receives a current from the transmission circuit 23 to generate a radio frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as an RF magnetic field pulse).
送信回路23は、被検体P内に存在する対象プロトンを励起するためのRF磁場パルスを、送信コイル45を介して被検体Pに印加するために、送信コイル45に電流を供給する。RF磁場パルスは、対象プロトンに固有の共鳴周波数で振動し、対象プロトンを励起させる。励起された対象プロトンからMR信号が発生され、受信コイル47により検出される。送信コイル45は、例えば、全身用コイル(WBコイル)である。全身用コイルは、送受信コイルとして使用されても良い。 The transmission circuit 23 supplies a current to the transmission coil 45 in order to apply an RF magnetic field pulse to the subject P via the transmission coil 45 in order to excite the target protons present in the subject P. The RF magnetic field pulse oscillates at a resonance frequency specific to the target protons, exciting the target protons. An MR signal is generated from the excited target protons and is detected by the reception coil 47. The transmission coil 45 is, for example, a whole-body coil (WB coil). The whole-body coil may be used as a transmission/reception coil.
受信コイル47は、RF磁場パルスの作用を受けて被検体P内に存在する対象プロトンから発せられるMR信号を受信する。受信コイル47は、MR信号を受信可能な複数の受信コイルエレメントを有する。受信されたMR信号は、有線又は無線を介して受信回路25に供給される。図15に図示しないが、受信コイル47は、並列的に実装された複数の受信チャネルを有している。受信チャネルは、MR信号を受信する受信コイルエレメント及びMR信号を増幅する増幅器等を有している。MR信号は、受信チャネル毎に出力される。受信チャネルの総数と受信コイルエレメントの総数とは同一であっても良いし、受信チャネルの総数が受信コイルエレメントの総数に比して多くても良いし、少なくても良い。 The receiving coil 47 receives MR signals emitted from target protons present in the subject P in response to the action of an RF magnetic field pulse. The receiving coil 47 has multiple receiving coil elements capable of receiving MR signals. The received MR signals are supplied to the receiving circuit 25 via wire or wirelessly. Although not shown in FIG. 15, the receiving coil 47 has multiple receiving channels implemented in parallel. Each receiving channel has a receiving coil element that receives the MR signal and an amplifier that amplifies the MR signal. The MR signal is output for each receiving channel. The total number of receiving channels and the total number of receiving coil elements may be the same, or the total number of receiving channels may be greater or less than the total number of receiving coil elements.
受信回路25は、励起された対象プロトンから発生されるMR信号を、受信コイル47を介して受信する。受信回路25は、受信されたMR信号を信号処理してデジタルのMR信号を発生する。デジタルのMR信号は、空間周波数により規定されるk空間にて表現することができる。よって、以下、デジタルのMR信号をk空間データと呼ぶことにする。k空間データは、有線又は無線を介して医用情報処理装置50-2に供給される。 The receiving circuit 25 receives the MR signal generated from the excited target protons via the receiving coil 47. The receiving circuit 25 processes the received MR signal to generate a digital MR signal. The digital MR signal can be expressed in k-space defined by spatial frequency. Therefore, hereinafter, the digital MR signal will be referred to as k-space data. The k-space data is supplied to the medical information processing device 50-2 via a wired or wireless connection.
なお、上記の送信コイル45と受信コイル47とは一例に過ぎない。送信コイル45と受信コイル47との代わりに、送信機能と受信機能とを備えた送受信コイルが用いられても良い。また、送信コイル45、受信コイル47及び送受信コイルが組み合わされても良い。 The above-mentioned transmitting coil 45 and receiving coil 47 are merely examples. Instead of the transmitting coil 45 and receiving coil 47, a transmitting/receiving coil having a transmitting function and a receiving function may be used. Also, the transmitting coil 45, the receiving coil 47, and the transmitting/receiving coil may be combined.
架台装置10-2に隣接して寝台装置30-2が設置される。寝台装置30-2は、天板33-2と基台31-2とを有する。天板33-2には被検体Pが載置される。基台31-2は、天板33-2をX軸、Y軸、Z軸各々に沿ってスライド可能に支持する。基台31-2には寝台駆動装置27が収容される。寝台駆動装置27は、シーケンス制御回路29からの制御を受けて天板33-2を移動する。寝台駆動装置27は、例えば、サーボモータやステッピングモータ等の如何なるモータ等を含んでも良い。 The bed device 30-2 is installed adjacent to the gantry device 10-2. The bed device 30-2 has a tabletop 33-2 and a base 31-2. The subject P is placed on the tabletop 33-2. The base 31-2 supports the tabletop 33-2 so that it can slide along the X-axis, Y-axis, and Z-axis. The base 31-2 houses a bed driving device 27. The bed driving device 27 moves the tabletop 33-2 under the control of a sequence control circuit 29. The bed driving device 27 may include any motor, such as a servo motor or a stepping motor.
シーケンス制御回路29は、ハードウェア資源として、CPU(Central Processing Unit)あるいはMPU(Micro Processing Unit)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。シーケンス制御回路29は、処理回路51等により決定された撮像プロトコルに基づいて傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、当該撮像プロトコルに応じたパルスシーケンスに従い被検体Pに磁気共鳴イメージングを用いた撮像(MR撮像)を実行し、被検体Pに関するk空間データを収集する。 The sequence control circuit 29 has, as hardware resources, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit) and memories such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory). The sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25 based on an imaging protocol determined by the processing circuit 51, etc., performs imaging using magnetic resonance imaging (MR imaging) on the subject P according to a pulse sequence corresponding to the imaging protocol, and collects k-space data on the subject P.
図15に示すように、医用情報処理装置50-2は、処理回路51、メモリ52、ディスプレイ53、入力インタフェース54及び通信インタフェース55を有するコンピュータである。 As shown in FIG. 15, the medical information processing device 50-2 is a computer having a processing circuit 51, a memory 52, a display 53, an input interface 54, and a communication interface 55.
処理回路51は、ハードウェア資源としてCPU等のプロセッサを有する。処理回路51は、磁気共鳴イメージング装置1Bの中枢として機能する。例えば、処理回路51は、各種プログラムの実行によりシステム制御機能511、取得機能512、解析機能513、設定機能514、判定機能515及び表示制御機能516を有する。尚、図示しないが、処理回路51は、各種プログラムの実行により画像再構成機能及び画像処理機能を有する。 The processing circuitry 51 has a processor such as a CPU as a hardware resource. The processing circuitry 51 functions as the core of the magnetic resonance imaging apparatus 1B. For example, the processing circuitry 51 has a system control function 511, an acquisition function 512, an analysis function 513, a setting function 514, a judgment function 515, and a display control function 516 by executing various programs. Although not shown, the processing circuitry 51 has an image reconstruction function and an image processing function by executing various programs.
画像再構成機能において処理回路51は、各種スキャンにより収集されたk空間データに基づいてMR画像を再構成する。なお、再構成手法については特に限定しない。 In the image reconstruction function, the processing circuitry 51 reconstructs an MR image based on the k-space data collected by various scans. There are no particular limitations on the reconstruction method.
画像処理機能において処理回路51は、MR画像に種々の画像処理を施す。例えば、処理回路51は、ボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画素値投影処理、MPR(Multi-Planer Reconstruction)処理、CPR(Curved MPR)処理等の画像処理を施す。 In the image processing function, the processing circuitry 51 performs various image processing on the MR image. For example, the processing circuitry 51 performs image processing such as volume rendering, surface rendering, pixel value projection processing, MPR (Multi-Planer Reconstruction) processing, and CPR (Curved MPR) processing.
システム制御機能511は、入力インタフェース54を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、磁気共鳴イメージング装置1Bを制御する機能である。具体的には、システム制御機能511により処理回路51は、メモリ52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51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磁気共鳴イメージング装置1Bの各部を制御する。例えば、処理回路51は、入力インタフェース54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51の各機能を制御する。 The system control function 511 is a function that controls the magnetic resonance imaging apparatus 1B based on input operations received from the operator via the input interface 54. Specifically, the system control function 511 causes the processing circuitry 51 to read out a control program stored in the memory 52, expand it on the memory within the processing circuitry 51, and control each part of the magnetic resonance imaging apparatus 1B according to the expanded control program. For example, the processing circuitry 51 controls each function of the processing circuitry 51 based on input operations received from the operator via the input interface 54.
表示制御機能516は、処理回路51の各機能または処理における処理途中または処理結果の情報を表示するようにディスプレイ53を制御する機能である。具体的には、表示制御機能516により処理回路51は、光学撮影装置2Aによるモニタリング画像、検査室内の画像、モニタリング情報、h-TDC、位置決め画像、スキャン画像(MR画像)、およびスキャン情報などの少なくとも一つを表示、或いは少なくとも二つ以上を並べて表示させる。 The display control function 516 is a function that controls the display 53 to display information on the process or results of each function or process of the processing circuit 51. Specifically, the display control function 516 causes the processing circuit 51 to display at least one of the following, or at least two or more of the following side by side: a monitoring image from the optical imaging device 2A, an image in the examination room, monitoring information, h-TDC, a positioning image, a scan image (MR image), and scan information.
なお、処理回路51は、医用情報処理装置50-2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。 The processing circuitry 51 is not limited to being included in the medical information processing device 50-2, but may also be included in an integrated server that collectively processes data acquired by multiple medical image diagnostic devices.
メモリ52は、種々の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、集積回路記憶装置などの記憶装置である。メモリ52は、例えば、撮影データや再構成画像データを記憶する。メモリ52は、HDDやSSDなど以外にも、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、フラッシュメモリなどの可搬性記憶媒体や、RAM(Random Access Memory)などの半導体メモリ素子など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52の保存領域は、磁気共鳴イメージング装置1B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52は、MR画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ52は、本実施形態に係る制御プログラムを記憶する。 The memory 52 is a storage device such as a HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or integrated circuit storage device that stores various information. The memory 52 stores, for example, imaging data and reconstructed image data. In addition to an HDD or SSD, the memory 52 may be a drive device that reads and writes various information between a portable storage medium such as a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), or a flash memory, or a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory). The storage area of the memory 52 may be in the magnetic resonance imaging apparatus 1B or in an external storage device connected via a network. For example, the memory 52 stores data of MR images and display images. The memory 52 also stores a control program according to this embodiment.
入力インタフェース54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51に出力する。例えば、入力インタフェース54は、撮影データを収集する際の収集条件(これは、撮像条件またはスキャン条件と呼ばれてもよい)や、MR画像を再構成する際の再構成条件、MR画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件などを操作者から受け付ける。 The input interface 54 accepts various input operations from the operator, converts the accepted input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 51. For example, the input interface 54 accepts from the operator the acquisition conditions (which may be called imaging conditions or scan conditions) for acquiring imaging data, the reconstruction conditions for reconstructing MR images, and the image processing conditions for generating post-processed images from MR images.
なお、取得機能512、解析機能513、設定機能514、判定機能515、ディスプレイ53、および通信インタフェース55は、第1の実施形態と略同様のため説明を省略する。 Note that the acquisition function 512, analysis function 513, setting function 514, judgment function 515, display 53, and communication interface 55 are substantially the same as those in the first embodiment, and therefore will not be described here.
また、医用情報処理装置50-2は、単一の装置にて複数の機能を実行するものとして説明した。しかし、それら複数の機能は、複数の装置が個別に実行してもよい。即ち、複数の装置は、処理回路51の各機能を個別に分散して有してもよい。 The medical information processing device 50-2 has been described as a single device that executes multiple functions. However, the multiple functions may be executed individually by multiple devices. In other words, the multiple devices may have each function of the processing circuitry 51 distributed individually.
以上、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1Bの構成について説明した。尚、磁気共鳴イメージング装置1Bによる造影検査の実施例は、基本的にはX線CT装置による造影検査と略同様の手順で実施されるため、説明を省略する。 The configuration of the magnetic resonance imaging apparatus 1B according to the second embodiment has been described above. Note that an example of a contrast examination using the magnetic resonance imaging apparatus 1B is basically performed in a procedure similar to that of a contrast examination using an X-ray CT scanner, and therefore a description thereof will be omitted.
以上説明したように、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、被検体の第1の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得し、血液情報に基づいて被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定し、撮像条件に基づいて造影撮像を行う。 As described above, the magnetic resonance imaging apparatus according to the second embodiment acquires blood information regarding changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels in a first region of a subject, sets imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information, and performs contrast imaging based on the imaging conditions.
従って、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、造影剤を用いたテストインジェクションを不要とすることができるため、血管に関する検査を行う際の被検体への負担を低減することができる。また、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、光学撮影装置を用いたボーラストラッキングを行うことにより、MRI検査における比吸収率(SAR:Specific Absorption Ration)を低減することができる。 Therefore, the magnetic resonance imaging apparatus according to the second embodiment can eliminate the need for test injections using a contrast agent, thereby reducing the burden on the subject when performing blood vessel examinations. In addition, the magnetic resonance imaging apparatus according to the second embodiment can reduce the specific absorption rate (SAR) in MRI examinations by performing bolus tracking using an optical imaging device.
(第3の実施形態)
第1の実施形態および第2の実施形態では、医用画像診断装置について説明した。他方、第3の実施形態では、医用情報処理装置について説明する。
Third Embodiment
In the first and second embodiments, a medical image diagnostic apparatus has been described, whereas in the third embodiment, a medical image processing apparatus will be described.
図16は、第3の実施形態に係る医用情報処理装置50-3の構成例を示すブロック図である。医用情報処理装置50-3は、処理回路51、メモリ52、ディスプレイ53、入力インタフェース54及び通信インタフェース55を有するコンピュータである。また、医用情報処理装置50-3は、光学撮影装置2Aおよびインジェクタ3と接続される。 Figure 16 is a block diagram showing an example of the configuration of a medical information processing device 50-3 according to the third embodiment. The medical information processing device 50-3 is a computer having a processing circuit 51, a memory 52, a display 53, an input interface 54, and a communication interface 55. The medical information processing device 50-3 is also connected to the optical imaging device 2A and the injector 3.
処理回路51は、ハードウェア資源としてCPU等のプロセッサを有する。処理回路51は、医用情報処理装置50-3の中枢として機能する。例えば、処理回路51は、各種プログラムの実行によりシステム制御機能511、取得機能512、解析機能513、判定機能515及び表示制御機能516を有する。 The processing circuitry 51 has a processor such as a CPU as a hardware resource. The processing circuitry 51 functions as the core of the medical information processing device 50-3. For example, the processing circuitry 51 has a system control function 511, an acquisition function 512, an analysis function 513, a judgment function 515, and a display control function 516 by executing various programs.
システム制御機能511は、入力インタフェース54を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、医用情報処理装置50-3を制御する機能である。具体的には、システム制御機能511により処理回路51は、メモリ52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51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医用情報処理装置50-3を制御する。例えば、処理回路51は、入力インタフェース54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51の各機能を制御する。 The system control function 511 is a function that controls the medical information processing device 50-3 based on input operations received from the operator via the input interface 54. Specifically, the system control function 511 causes the processing circuitry 51 to read out a control program stored in the memory 52, expand it on the memory within the processing circuitry 51, and control the medical information processing device 50-3 according to the expanded control program. For example, the processing circuitry 51 controls each function of the processing circuitry 51 based on input operations received from the operator via the input interface 54.
取得機能512は、血流検査に関するデータを取得する機能である。ここでの血流検査は、造影剤を使用しない検査を示す。具体的には、取得機能512により処理回路51は、被検体の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得する。より具体的には、処理回路51は、光学撮影装置2Aから、血液情報としてのモニタリング画像を取得する。また、処理回路51は、光学センサから、血液情報としてのセンサ情報を取得してもよい。尚、取得機能512は、取得部の一例である。 The acquisition function 512 is a function for acquiring data related to a blood flow test. The blood flow test here refers to a test that does not use a contrast agent. Specifically, the acquisition function 512 causes the processing circuit 51 to acquire blood information related to changes in the amount of hemoglobin contained in the blood in blood vessels at the subject's site. More specifically, the processing circuit 51 acquires a monitoring image as blood information from the optical imaging device 2A. The processing circuit 51 may also acquire sensor information as blood information from an optical sensor. The acquisition function 512 is an example of an acquisition unit.
解析機能513は、血液情報を解析することによって、h-TDCを作成する機能である。尚、解析機能513の詳細は、第1の実施形態と略同様であるため説明を省略する。 The analysis function 513 is a function that creates an h-TDC by analyzing blood information. The details of the analysis function 513 are substantially the same as those in the first embodiment, and therefore will not be described here.
判定機能515は、血流検査に関する解析結果について種々の判定をする機能である。具体的には、判定機能515により処理回路51は、異なるh-TDCを比較することによって疾病の有無を判定する。より具体的には、処理回路51は、例えば、直近の血流検査において作成されたh-TDCと所与のh-TDCとを比較する。所与のh-TDCは、例えば、健常者の典型的なh-TDC、および過去に生成された被検体Pのh-TDCである。このような比較により、処理回路51は、例えば、血流の状態(例えば、遅延)に基づいて、血流の到達が遅れる疾病(例えば、閉塞性動脈硬化症(ASO:arterioSclerosis obliterans)および静脈瘤)である可能性の有無を判定することができる。 The judgment function 515 is a function that makes various judgments about the analysis results related to the blood flow test. Specifically, the judgment function 515 causes the processing circuit 51 to judge the presence or absence of a disease by comparing different h-TDCs. More specifically, the processing circuit 51 compares, for example, the h-TDC created in the most recent blood flow test with a given h-TDC. The given h-TDC is, for example, a typical h-TDC of a healthy person and an h-TDC of subject P that was created in the past. By such a comparison, the processing circuit 51 can, for example, judge the presence or absence of a possibility of a disease in which the arrival of blood flow is delayed (for example, arterioSclerosis obliterans (ASO) and varicose veins) based on the state of blood flow (for example, delay).
なお、医用情報処理装置50-3は、被検体の特定の部位に関する異なるh-TDCの比較に限らず、被検体の異なる部位に関する異なるh-TDCの比較を行ってもよい。具体的には、医用情報処理装置50-3は、光学撮影装置2Aを自由に一つ以上配置することにより、被検体の異なる部位に関する異なるh-TDCを作成することができるため、例えば、それら異なるh-TDCを比較することによって全身の血行状態を把握することもできる。 The medical information processing device 50-3 is not limited to comparing different h-TDCs related to a specific part of the subject, but may also compare different h-TDCs related to different parts of the subject. Specifically, the medical information processing device 50-3 can create different h-TDCs related to different parts of the subject by freely arranging one or more optical imaging devices 2A, and therefore, for example, the blood circulation state of the entire body can be understood by comparing these different h-TDCs.
また、医用情報処理装置50-3は、作成したh-TDCを用いて肺機能の評価・推定をしてもよい。例えば、医用情報処理装置50-3は、被検体への酸素吸入の前後でh-TDCを作成し、それら二つのh-TDCを比較することによって酸素吸収効率を算出してもよい。 The medical information processing device 50-3 may also use the created h-TDC to evaluate and estimate lung function. For example, the medical information processing device 50-3 may create h-TDCs before and after oxygen is inhaled by the subject, and calculate the oxygen absorption efficiency by comparing the two h-TDCs.
また、光学撮影装置2A(或いは、血液情報取得装置2)によって、例えばパルスオキシメータ相当の情報(例えば、酸素飽和度)を取得することができれば、医用情報処理装置50-3は、酸素飽和度を解析結果として肺機能の評価・推定をしてもよい。 In addition, if the optical imaging device 2A (or the blood information acquisition device 2) can acquire information equivalent to that of a pulse oximeter (e.g., oxygen saturation), the medical information processing device 50-3 may evaluate and estimate lung function using the oxygen saturation as an analysis result.
また、医用情報処理装置50-3は、作成したh-TDCに基づいて任意の医用画像診断装置の撮像条件を決定してもよい。 The medical information processing device 50-3 may also determine the imaging conditions for any medical imaging diagnostic device based on the created h-TDC.
以上説明したように、第3の実施形態に係る医用情報処理装置は、被検体の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得し、血液情報を解析することによって、ヘモグロビン量と時間とを対応付けた時間濃度曲線を生成し、生成した時間濃度曲線と所与の時間濃度曲線とを比較することによって疾病の有無を判定する。 As described above, the medical information processing device according to the third embodiment acquires blood information related to changes in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels at a site of the subject, analyzes the blood information to generate a time-concentration curve that correlates the amount of hemoglobin with time, and determines the presence or absence of a disease by comparing the generated time-concentration curve with a given time-concentration curve.
従って、第3の実施形態に係る医用情報処理装置は、造影剤およびX線を用いずに血流検査を行うことができるため、血管に関する検査を行う際の被検体への負担を低減することができる。 The medical information processing device according to the third embodiment can therefore perform blood flow examinations without using contrast agents or X-rays, reducing the burden on the subject when performing examinations related to blood vessels.
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、血管に関する検査を行う際の被検体への負担を低減することができる。 According to at least one of the embodiments described above, it is possible to reduce the burden on the subject when performing vascular examinations.
なお、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(Graphics 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))などの回路を意味する。プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサは記憶回路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。一方、プロセッサが例えばASICである場合、プログラムが記憶回路に保存される代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 In addition, the term "processor" used in the above explanation refers to circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and a field programmable gate array (FPGA)). If the processor is, for example, a CPU, the processor realizes the function by reading and executing a program stored in a memory circuit. On the other hand, if the processor is, for example, an ASIC, instead of storing the program in a memory circuit, the function is directly incorporated as a logic circuit in the circuit of the processor. Note that each processor in this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize the function. Furthermore, multiple components in the figure may be integrated into a single processor to realize the function.
加えて、実施形態に係る各機能は、前記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、コンピュータに前記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。 In addition, each function according to the embodiment can be realized by installing a program that executes the above-mentioned processes in a computer such as a workstation and expanding the program in memory. In this case, the program that can cause the computer to execute the above-mentioned methods can also be stored and distributed on a storage medium such as a magnetic disk (such as a hard disk), an optical disk (such as a CD-ROM or DVD), or a semiconductor memory.
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、実施形態同士の組み合わせ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。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations of embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.
以上の実施形態に関し、発明の一側面及び選択的な特徴として以下の付記を開示する。 With regard to the above embodiment, the following notes are disclosed as one aspect and optional feature of the invention.
(付記1)
被検体の第1の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得する取得部と、
前記血液情報に基づいて前記被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定する設定部と、
前記撮像条件に基づいて前記造影撮像を行う撮像部と
を具備する、医用画像診断装置。
(Appendix 1)
an acquisition unit that acquires blood information related to a change in an amount of hemoglobin contained in blood in a blood vessel at a first site of a subject;
a setting unit that sets imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information;
an imaging unit that performs the contrast imaging based on the imaging conditions;
A medical image diagnostic apparatus comprising:
(付記2)
前記血液情報を解析することによって、前記ヘモグロビン量と時間とを対応付けた時間濃度曲線を生成する解析部
を更に具備し、
前記設定部は、前記時間濃度曲線に基づいて前記撮像条件を設定してもよい。
(Appendix 2)
an analysis unit that generates a time-concentration curve that correlates the hemoglobin amount with time by analyzing the blood information;
Further comprising:
The setting unit may set the imaging condition based on the time-density curve.
(付記3)
前記血液情報は、前記第1の部位を光学撮影して得られた画像であり、
前記解析部は、前記画像を解析することによって、前記時間濃度曲線を生成してもよい。
(Appendix 3)
the blood information is an image obtained by optically photographing the first site,
The analysis unit may generate the time-density curve by analyzing the image.
(付記4)
前記第1の部位を光学撮影することによって前記画像を取得する光学撮影装置
を更に具備してもよい。
(Appendix 4)
An optical photographing device for acquiring the image by optically photographing the first portion.
It may further comprise:
(付記5)
前記血液情報は、前記第1の部位における血管をセンシングして得られた前記ヘモグロビン量の値を示すセンサ情報であり、
前記解析部は、前記センサ情報に基づいて、前記時間濃度曲線を生成してもよい。
(Appendix 5)
the blood information is sensor information indicating a value of the hemoglobin amount obtained by sensing a blood vessel in the first region,
The analysis unit may generate the time-density curve based on the sensor information.
(付記6)
前記第1の部位における血管をセンシングすることによって前記センサ情報を取得するセンサ
を更に具備してもよい。
(Appendix 6)
a sensor for acquiring the sensor information by sensing a blood vessel in the first region;
It may further comprise:
(付記7)
前記時間濃度曲線と、前記被検体の情報を含む検査情報とを対応付けて記憶するメモリ
を更に具備してもよい。
(Appendix 7)
a memory for storing the time-density curve and examination information including information of the subject in association with each other;
It may further comprise:
(付記8)
前記メモリは、所与の時間濃度曲線を記憶し、
前記取得部は、前記メモリから前記所与の時間濃度曲線を取得し、
前記設定部は、前記所与の時間濃度曲線に基づいて前記撮像条件を設定してもよい。
(Appendix 8)
said memory stores a given time-concentration curve;
The acquisition unit acquires the given time-density curve from the memory;
The setting unit may set the imaging condition based on the given time-density curve.
(付記9)
前記所与の時間濃度曲線は、前記被検体の過去の時間濃度曲線または健常者の典型的な時間濃度曲線であってもよい。
(Appendix 9)
The given time-density curve may be a historical time-density curve of the subject or a typical time-density curve of a healthy individual.
(付記10)
前記撮像条件は、前記ヘモグロビン量の値に関する閾値を含み、
前記被検体の血管へ造影剤を注入した後に、前記ヘモグロビン量の値が前記閾値以上か否かを判定する判定部
を更に具備し、
前記撮像部は、前記ヘモグロビン量の値が前記閾値以上となった時点に基づいて前記造影撮像を行ってもよい。
(Appendix 10)
the imaging condition includes a threshold value related to the value of the hemoglobin amount,
a determination unit that determines whether the amount of hemoglobin is equal to or greater than the threshold value after injecting a contrast agent into the blood vessel of the subject;
Further comprising:
The imaging section may perform the contrast imaging based on a time point when the value of the hemoglobin amount becomes equal to or greater than the threshold value.
(付記11)
前記設定部は、前記ヘモグロビン量の値が前記閾値以上となった時点を前記造影撮像の開始時間に設定してもよい。
(Appendix 11)
The setting unit may set the time point at which the amount of hemoglobin becomes equal to or greater than the threshold value as the start time of the contrast imaging.
(付記12)
前記設定部は、前記ヘモグロビン量の値が前記閾値以上となった時点と、前記第1の部位および前記第2の部位の位置関係とに基づいて、前記造影撮像の開始時間を設定してもよい。
(Appendix 12)
The setting unit may set the start time of the contrast imaging based on a time point when the value of the hemoglobin amount becomes equal to or greater than the threshold value and a positional relationship between the first region and the second region.
(付記13)
前記第1の部位における血管は、総頸動脈、橈骨動脈、大腿動脈、膝窩動脈、後脛骨動脈、または足背動脈であってもよい。
(Appendix 13)
The blood vessel at the first site may be the common carotid artery, the radial artery, the femoral artery, the popliteal artery, the posterior tibial artery, or the dorsalis pedis artery.
(付記14)
前記血液情報は、第1の血液情報であり、
前記取得部は、更に、前記被検体の第3の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する第2の血液情報を取得し、
前記設定部は、前記第1の血液情報および前記第2の血液情報に基づいて前記撮像条件を設定してもよい。
(Appendix 14)
The blood information is first blood information,
The acquisition unit further acquires second blood information related to a change in an amount of hemoglobin contained in blood in a blood vessel in a third part of the subject,
The setting unit may set the imaging condition based on the first blood information and the second blood information.
(付記15)
前記第1の血液情報を解析することによって、前記ヘモグロビン量と時間とを対応付けた第1の時間濃度曲線を生成し、前記第2の血液情報を解析することによって、第2の時間濃度曲線を生成する解析部
を更に具備し、
前記設定部は、前記第1の時間濃度曲線および前記第2の時間濃度曲線に基づいて前記撮像条件を設定してもよい。
(Appendix 15)
an analysis unit that generates a first time-density curve in which the hemoglobin amount corresponds to time by analyzing the first blood information, and generates a second time-density curve by analyzing the second blood information;
Further comprising:
The setting unit may set the imaging condition based on the first time density curve and the second time density curve.
(付記16)
前記撮像部は、X線コンピュータ断層撮影または磁気共鳴イメージングを利用して前記造影撮像を行ってもよい。
(Appendix 16)
The imaging unit may perform the contrast imaging using X-ray computed tomography or magnetic resonance imaging.
(付記17)
被検体の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得する取得部と、
前記血液情報を解析することによって、前記ヘモグロビン量と時間とを対応付けた時間濃度曲線を生成する解析部と、
前記時間濃度曲線と所与の時間濃度曲線とを比較することによって疾病の有無を判定する判定部と
を具備する、医用情報処理装置。
(Appendix 17)
an acquisition unit that acquires blood information related to a change in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels at a site of the subject;
an analysis unit that generates a time-concentration curve that correlates the hemoglobin amount with time by analyzing the blood information;
a determination unit for determining the presence or absence of a disease by comparing the time-density curve with a given time-density curve;
A medical information processing device comprising:
(付記18)
被検体の第1の部位における血管中の血管に含まれるヘモグロビン量の変化に関する血液情報を取得することと、
前記血液情報に基づいて前記被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定することと、
前記撮像条件に基づいて前記造影撮像を行うことと
を具備する、医用画像診断方法。
(Appendix 18)
obtaining blood information relating to a change in hemoglobin content in blood vessels at a first location of the subject;
setting imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information;
performing the contrast imaging based on the imaging conditions;
A medical image diagnostic method comprising:
1 医用画像診断装置
1A X線CT装置
1B 磁気共鳴イメージング装置
2 血液情報取得装置
2A 光学撮影装置
3 インジェクタ
10,10-2 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 ウェッジフィルタ
17 コリメータ
18 DAS
19 開口部
21 傾斜磁場電源
23 送信回路
25 受信回路
27 寝台駆動装置
29 シーケンス制御回路
30,30-2 寝台装置
31,31-2 基台
33,33-2 天板
41 静磁場磁石
43 傾斜磁場コイル
45 送信コイル
47 受信コイル
50,50-2,50-3 医用情報処理装置
51 処理回路
511 システム制御機能
512 取得機能
513 解析機能
514 設定機能
515 判定機能
516 表示制御機能
52 メモリ
53 ディスプレイ
54 入力インタフェース
55 通信インタフェース
600,800,1100 表示画面
610 モニタリング画像
620 室内画像
630 モニタリング情報
640,700,840,1140,1400 解析結果
810,1110 位置決め画像
820,1120 CT画像
830,1130 スキャン情報
841,1141 指示子
BV 血管
P 被検体
Po1,Po2,Po3,Po4,Po5,Po6,Po7 設置位置
R 検査室
R1,R2,R3,R4 領域
ROI 関心領域
ROIm モニタリング関心領域
Tp,Tp1,Tp2,Ts,Ts1,Ts2 時間
REFERENCE SIGNS LIST 1 Medical image diagnostic device 1A X-ray CT device 1B Magnetic resonance imaging device 2 Blood information acquisition device 2A Optical imaging device 3 Injector 10, 10-2 Platform device 11 X-ray tube 12 X-ray detector 13 Rotating frame 14 X-ray high voltage device 15 Control device 16 Wedge filter 17 Collimator 18 DAS
19 Opening 21 Gradient magnetic field power supply 23 Transmission circuit 25 Reception circuit 27 Bed driving device 29 Sequence control circuit 30, 30-2 Bed device 31, 31-2 Base 33, 33-2 Top board 41 Static magnetic field magnet 43 Gradient magnetic field coil 45 Transmission coil 47 Reception coil 50, 50-2, 50-3 Medical information processing device 51 Processing circuit 511 System control function 512 Acquisition function 513 Analysis function 514 Setting function 515 Judgment function 516 Display control function 52 Memory 53 Display 54 Input interface 55 Communication interface 600, 800, 1100 Display screen 610 Monitoring image 620 Indoor image 630 Monitoring information 640, 700, 840, 1140, 1400 Analysis result 810, 1110 Positioning image 820, 1120 CT images 830, 1130 Scan information 841, 1141 Designator BV Blood vessel P Subject Po1, Po2, Po3, Po4, Po5, Po6, Po7 Installation position R Examination room R1, R2, R3, R4 Region ROI Region of interest ROIm Monitoring region of interest Tp, Tp1, Tp2, Ts, Ts1, Ts2 Time
Claims (18)
前記血液情報に基づいて前記被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定する設定部と、
前記撮像条件に基づいて前記造影撮像を行う撮像部と
を具備する、医用画像診断装置。 an acquisition unit that acquires blood information related to a change in an amount of hemoglobin contained in blood in a blood vessel at a first site of a subject;
a setting unit that sets imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information;
and an imaging unit that performs the contrast imaging based on the imaging conditions.
を更に具備し、
前記設定部は、前記時間濃度曲線に基づいて前記撮像条件を設定する、
請求項1に記載の医用画像診断装置。 an analysis unit that generates a time-concentration curve that correlates the hemoglobin amount with time by analyzing the blood information,
the setting unit sets the imaging condition based on the time-density curve.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記解析部は、前記画像を解析することによって、前記時間濃度曲線を生成する、
請求項2に記載の医用画像診断装置。 the blood information is an image obtained by optically photographing the first site,
The analysis unit generates the time-density curve by analyzing the image.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 2 .
を更に具備する、
請求項3に記載の医用画像診断装置。 The method further includes an optical photographing device that photographs the first portion to obtain the image.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 3 .
前記解析部は、前記センサ情報に基づいて、前記時間濃度曲線を生成する、
請求項2に記載の医用画像診断装置。 the blood information is sensor information indicating a value of the hemoglobin amount obtained by sensing a blood vessel in the first region,
The analysis unit generates the time-density curve based on the sensor information.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 2 .
を更に具備する、
請求項5に記載の医用画像診断装置。 A sensor that acquires the sensor information by sensing a blood vessel at the first site.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 5 .
を更に具備する、
請求項2に記載の医用画像診断装置。 a memory that stores the time-density curve and examination information including information of the subject in association with each other.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 2 .
前記取得部は、前記メモリから前記所与の時間濃度曲線を取得し、
前記設定部は、前記所与の時間濃度曲線に基づいて前記撮像条件を設定する、
請求項7に記載の医用画像診断装置。 said memory stores a given time-concentration curve;
The acquisition unit acquires the given time-density curve from the memory;
The setting unit sets the imaging condition based on the given time-density curve.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 7.
請求項8に記載の医用画像診断装置。 The given time-concentration curve is a historical time-concentration curve of the subject or a typical time-concentration curve of a healthy individual.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 8.
前記被検体の血管へ造影剤を注入した後に、前記ヘモグロビン量の値が前記閾値以上か否かを判定する判定部
を更に具備し、
前記撮像部は、前記ヘモグロビン量の値が前記閾値以上となった時点に基づいて前記造影撮像を行う、
請求項1に記載の医用画像診断装置。 the imaging condition includes a threshold value related to the value of the hemoglobin amount,
a determination unit that determines whether or not the amount of hemoglobin is equal to or greater than the threshold value after a contrast agent is injected into the blood vessel of the subject,
The imaging unit performs the contrast imaging based on a time point when the value of the hemoglobin amount becomes equal to or greater than the threshold value.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1 .
請求項10に記載の医用画像診断装置。 the setting unit sets a time point when the amount of hemoglobin becomes equal to or greater than the threshold value as the start time of the contrast imaging.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 10.
請求項10に記載の医用画像診断装置。 the setting unit sets a start time of the contrast imaging based on a time point when the value of the hemoglobin amount becomes equal to or greater than the threshold value and a positional relationship between the first region and the second region.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 10.
請求項1に記載の医用画像診断装置。 The blood vessel at the first site is a common carotid artery, a radial artery, a femoral artery, a popliteal artery, a posterior tibial artery, or a dorsalis pedis artery;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記取得部は、更に、前記被検体の第3の部位における血管中の血液に含まれるヘモグロビン量の変化に関する第2の血液情報を取得し、
前記設定部は、前記第1の血液情報および前記第2の血液情報に基づいて前記撮像条件を設定する、
請求項1に記載の医用画像診断装置。 The blood information is first blood information,
The acquisition unit further acquires second blood information related to a change in an amount of hemoglobin contained in blood in a blood vessel in a third part of the subject,
The setting unit sets the imaging condition based on the first blood information and the second blood information.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1 .
を更に具備し、
前記設定部は、前記第1の時間濃度曲線および前記第2の時間濃度曲線に基づいて前記撮像条件を設定する、
請求項14に記載の医用画像診断装置。 an analysis unit that generates a first time-density curve in which the hemoglobin amount corresponds to time by analyzing the first blood information, and generates a second time-density curve by analyzing the second blood information,
the setting unit sets the imaging condition based on the first time density curve and the second time density curve.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 14.
請求項1から請求項15までのいずれか一項に記載の医用画像診断装置。 The imaging unit performs the contrast imaging using X-ray computed tomography or magnetic resonance imaging.
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 15.
前記血液情報を解析することによって、前記ヘモグロビン量と時間とを対応付けた時間濃度曲線を生成する解析部と、
前記時間濃度曲線と所与の時間濃度曲線とを比較することによって疾病の有無を判定する判定部と
を具備する、医用情報処理装置。 an acquisition unit that acquires blood information related to a change in the amount of hemoglobin contained in blood in blood vessels at a site of the subject;
an analysis unit that generates a time-concentration curve that correlates the hemoglobin amount with time by analyzing the blood information;
a determination unit that determines the presence or absence of a disease by comparing the time-density curve with a given time-density curve.
前記血液情報に基づいて前記被検体の第2の部位に対する造影撮像に関する撮像条件を設定することと、
前記撮像条件に基づいて前記造影撮像を行うことと
を具備する、医用画像診断方法。
obtaining blood information relating to a change in hemoglobin content in blood vessels at a first location of the subject;
setting imaging conditions for contrast imaging of a second region of the subject based on the blood information;
performing the contrast imaging based on the imaging conditions.
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