專利名稱：X射線計算機(jī)斷層攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線計算機(jī)斷層攝影裝置。
背景技術(shù)：
心電同步攝影通過與來自心電圖掃描儀的信號(心電圖)同步進(jìn)行X射線強(qiáng)度調(diào)制(X射線管電流強(qiáng)弱或者X射線輸出的0N/0FF)的、在從R波開始經(jīng)過了一定的等待時間的時刻收集數(shù)據(jù)，從而，能夠進(jìn)行舒張中期等所希望的心跳相位下的數(shù)據(jù)收集。特別地，大多數(shù)情況下在心臟CT攝影中使用。但是，當(dāng)由于心律失常等心跳數(shù)(心跳周期)不穩(wěn)定時，不能收集所希望的心跳相位的數(shù)據(jù)。此時，所收集到的數(shù)據(jù)變得沒有價值。另外，由于反復(fù)重新嘗試數(shù)據(jù)收集將延長攝影時間，另外，有時還需要再次注入造影劑。為了避免沒有價值的數(shù)據(jù)的收集，降低不必要的被輻射，有時判定心跳數(shù)(心跳周期)發(fā)生大的變動的狀況為心律失常，停止X射線的產(chǎn)生，從下一次心跳開始重新開始。但是，即使進(jìn)行該控制，攝影時間的延長、造影劑的再次注入也是不可避免的。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-066042號公報

發(fā)明內(nèi)容
目的在于即使在發(fā)生了心律失常時也能夠在極力避免攝影時間的延長的同時以所希望的心跳相位進(jìn)行數(shù)據(jù)收 集。本實施方式所涉及的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置除了 X射線管、高電壓發(fā)生部、X射線檢測器、數(shù)據(jù)收集部之外,特征性地具備心律失常指標(biāo)計算部和模式選擇部。心律失常指標(biāo)計算部使用被檢體的生物體信息來計算表示心律失常程度的心律失常指標(biāo)。模式選擇部根據(jù)心律失常指標(biāo)在事前選擇通常攝影模式或者心律失常攝影模式。在通常攝影模式下，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后伴隨X射線的產(chǎn)生從被檢體的心跳波形的特征波中收集投影數(shù)據(jù)，同時在檢測到心律失常時暫時停止X射線。在心律失常攝影模式中，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間經(jīng)過之后，伴隨X射線的產(chǎn)生從特征波中收集投影數(shù)據(jù)，同時，在檢測到心律失常時暫時執(zhí)行與心律失常種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟，伴隨上述X射線的產(chǎn)生收集投影數(shù)據(jù)。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本實施方式的動作的流程圖。圖3是與基于圖1的心律失常類型判斷部的心跳周期的分類相關(guān)的說明圖。圖4是將基于圖1的心律失常類型判斷部的心跳周期的頻數(shù)分布和其分類一起示出的圖。
圖5是表示基于圖1的攝影計劃輔助部的攝影計劃的設(shè)定畫面例的圖。圖6是表示基于圖1的攝影計劃輔助部的另一個攝影計劃的設(shè)定畫面例的圖。圖7是表示基于圖1的攝影計劃輔助部的又一個攝影計劃的設(shè)定畫面例的圖。圖8是表示與基于圖1的模式選擇部的心室代償性類型對應(yīng)的攝影步驟的例子的圖。圖9是表示與基于圖1的模式選擇部的期外收縮(代償性)類型對應(yīng)的攝影步驟的例子的圖。圖10是表示基于圖1的模式選擇部的期外收縮(插入性)類型對應(yīng)的攝影步驟的例子的圖。圖11是表示本實施方式的其他的動作的流程圖。圖12是表示在圖11的操作選擇畫面顯示工序中顯示的操作選擇畫面的例子的圖。圖13是表示使用本實施方式中的心電圖進(jìn)行心律失常的檢測和心律失常種類的確定時的動作步驟的圖。符號說明I...架臺、2...床、2a...頂板、2b...頂板驅(qū)動裝置、3...計算機(jī)單元、10...Χ射線管、
11…楔狀濾片、12...旋轉(zhuǎn)架、21...高電壓發(fā)生器、23...Χ射線檢測器、25...架臺驅(qū)動裝置、26…數(shù)據(jù)收集裝置、29…系統(tǒng)控制器、30…掃描控制器、34…前處理單兀、36…重建單兀、38…顯不器、39...輸入器、41...存儲裝置、43...掃描專家系統(tǒng)。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。另外，在X射線計算機(jī)斷層攝影裝置中，存在X射線管和放射線檢測器作為I體來在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型、和多個檢測元件環(huán)狀地陣列排列，只有X射線管在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的固定/旋轉(zhuǎn)類型等各種類型，在任一類型中都能夠應(yīng)用本發(fā)明。在此，說明現(xiàn)在占主流的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型。另外，為了重建I切片的斷層像數(shù)據(jù)，需要被檢體的周圍I周、約360°的投影數(shù)據(jù)，另外，即使在半掃描法中也需要180° +α (α:扇形角)的投影數(shù)據(jù)。在任一重建方式中都能夠應(yīng)用本發(fā)明。在此，以前者的例子進(jìn)行說明。另外，在將入射X射線轉(zhuǎn)換成電荷的機(jī)械裝置中，由閃爍體等熒光體將X射線轉(zhuǎn)換成光，再將該光由發(fā)光二極管等光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電荷的間接轉(zhuǎn)換形、和利用基于X射線的半導(dǎo)體內(nèi)的電子正孔對的生成以及向其電極的移動、即光電導(dǎo)現(xiàn)象的直接轉(zhuǎn)換形是主流。作為X射線檢測元件，可以采用它們中的任一方式。另夕卜，近年來，將X射線管和X射線檢測器的多對搭載在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的、所謂的多管球型的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置的產(chǎn)品化取得了進(jìn)步，其周邊技術(shù)的開發(fā)也正取得進(jìn)步。在本發(fā)明中，不管是以往的一管球型的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，還是多管球型的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置均能夠應(yīng)用。在此，說明一管球型。為了即使在發(fā)生了心律失常時也能夠在極力地避免攝影時間的延長的同時以所希望的心跳相位進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，本 實施方式所涉及的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置特征性地具備心律失常指標(biāo)計算部和模式選擇部。心律失常指標(biāo)計算部使用被檢體的生物體信息來計算表示心律失常程度的心律失常指標(biāo)。模式選擇部根據(jù)心律失常指標(biāo)來在事前選擇通常攝影模式或者心律失常攝影模式。在通常攝影模式中，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后，伴隨X射線的產(chǎn)生從被檢體的心跳波形的特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且在檢測到了心律失常時，暫時停止X射線。在心律失常攝影模式中，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后伴隨X射線的產(chǎn)生從特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且在檢測到了心律失常時，暫時執(zhí)行與心律失常種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟，伴隨X射線的產(chǎn)生收集投影數(shù)據(jù)。圖1表示本實施方式所涉及的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)。該X射線計算機(jī)斷層攝影裝置具有為了收集與被檢體相關(guān)的投影數(shù)據(jù)而構(gòu)成的架臺I。架臺I具有X射線管101和X射線檢測器103。X射線管101和X射線檢測器103搭載在由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置106旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)架102上。另外，為了便于說明，已經(jīng)設(shè)定旋轉(zhuǎn)架102的旋轉(zhuǎn)中心軸為Z軸，水平方向為X軸，上下方向為Y軸。旋轉(zhuǎn)架102的中央部分開口，在該開口部插入載置在床4的頂板上的被檢體P。被檢體P裝心電圖掃描儀3。心電圖掃描儀3測定被檢體P的心臟的電現(xiàn)象, 作為其時間變化輸出心電圖的數(shù)據(jù)。另外，心電圖掃描儀3也可以是根據(jù)心電圖，作為特征波典型地對R波的峰值進(jìn)行檢測，在該定時輸出確定信號的裝置。對X射線管101的陰極陽極間由高電壓發(fā)生部104施加管電壓，另外，對X射線管101的燈絲由高電壓發(fā)生部104供給燈絲電流。通過管電壓的施加以及燈絲電流的供給來產(chǎn)生X射線。在X射線管101的放射窗上設(shè)置X射線光闌109。作為X射線檢測器103，具備縱橫排列的多個X射線檢測元件。一般而言，被稱為DAS的數(shù)據(jù)收集部108從X射線檢測器103按每個通道將輸出的信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，進(jìn)行放大，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。該數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))被供給架臺外部的控制臺2。架臺控制部107控制高電壓發(fā)生部104、光闌驅(qū)動裝置105以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置106，以使得執(zhí)行由控制臺2的控制部201指示的攝影步驟(掃描)?？刂婆_2的前處理部203對于從數(shù)據(jù)收集部108輸出的數(shù)據(jù)實施靈敏度校正等校正處理生成投影數(shù)據(jù)。投影數(shù)據(jù)被保存在投影數(shù)據(jù)存儲部204中。重建處理部205例如根據(jù)360度的投影數(shù)據(jù)來重建CT值的三維分布的數(shù)據(jù)(以下，簡單地稱為體數(shù)據(jù))。體數(shù)據(jù)被保存在圖像存儲部206中。圖像處理部207通過斷面轉(zhuǎn)換處理(MPR)、體繪制處理等根據(jù)體數(shù)據(jù)生成顯示裝置208的畫面所能夠顯示的二維圖像。作為本實施方式中特征性的構(gòu)成要素，控制臺2具備心律失常指標(biāo)計算部211、模式選擇部212、心律失常類型判斷部213以及攝影計劃輔助部214。心律失常指標(biāo)計算部211使用由心電圖掃描儀3測量到的與被檢體相關(guān)的心電圖來計算表示與被檢體相關(guān)的心跳周期的變動程度的心律失常指標(biāo)(也稱為心律失常度)。當(dāng)心跳周期的變動比較大時，心律失常指標(biāo)示出比較高的值。當(dāng)心跳周期的變動比較小時，心律失常指標(biāo)示出比較低的值。心跳周期被賦予為從作為特征波的R波的峰值到下一 R波的峰值的時間間隔，其倒數(shù)表示心跳數(shù)。心律失常指標(biāo)CV (%)例如由下式求得。心跳周期記作RR。另外，從心跳數(shù)測量開始，與第η次的跳動相關(guān)的心跳周期記作RRn。CV (%) = (RR的標(biāo)準(zhǔn)偏差/RR的平均值)X 100模式選擇部212根據(jù)由心律失常指標(biāo)計算部211計算出的心律失常指標(biāo)，選擇通常攝影模式和心律失常攝影模式的一方。通常攝影模式和心律失常攝影模式與沒有發(fā)生心律失常時的攝影步驟(通常攝影步驟)相同。為了通常攝影步驟，事前求得與被檢體相關(guān)的平均的心跳周期。將平均的心跳周期作為整體，由R波，在希望數(shù)據(jù)收集的心跳相位、例如在經(jīng)過了與舒張中期對應(yīng)的等待時間之后，只在與該舒張中期對應(yīng)的一定的期間內(nèi)照射X射線，執(zhí)行與被檢體相關(guān)的投影數(shù)據(jù)的收集。另外，數(shù)據(jù)收集部108的經(jīng)由X射線檢測器108的投影數(shù)據(jù)的收集與有無產(chǎn)生(照射)X射線無關(guān)，以一定周期進(jìn)行重復(fù)。在X射線的照射下收集到的有用的投影數(shù)據(jù)通過控制部201的控制選擇性地用于圖像重建處理。在沒有照射X射線的狀態(tài)下由數(shù)據(jù)收集部108輸出的數(shù)據(jù)通過控制部201的控制未選擇性地用于圖像重建處理。為了便于說明，簡單地稱為“投影數(shù)據(jù)的收集”時，意味著上述“伴隨X射線的照射的有用的投影數(shù)據(jù)的收集”。當(dāng)對于緊接之前的心跳周期的心跳周期的變動時間幅度(差的絕對值)超過了規(guī)定的閾值時，控制部201確認(rèn)心律失常的發(fā)生。當(dāng)確認(rèn)了心律失常的發(fā)生時，將在心律失常攝影模式中根據(jù)心律失常的種類預(yù)先選擇出的、與通常攝影步驟不同的心律失常攝影步驟代替為通常攝影步驟來暫時執(zhí)行。其細(xì)節(jié)之后進(jìn)行敘述。在通常攝影模式中，當(dāng)確認(rèn)了心律失常的發(fā)生時，從該時刻開始停止產(chǎn)生X射線，或者從該下一R波重新開始通常攝影步驟。由于實質(zhì)上暫時停止通常攝影步驟，X射線的產(chǎn)生伴隨X射線照射的停止而停止，或者即使在繼續(xù)產(chǎn)生X射線中通過管電流調(diào)制，X射線的強(qiáng)度也將降低。典型地，X射線停止由管電壓施加停止、燈絲電流供給停止或者基于柵控制的熱電子遮斷來實現(xiàn)，另外，管電流調(diào)制由燈絲電流控制或者柵控制來實現(xiàn)。在此，為了便于說明，將通常攝影步驟的實質(zhì)上的暫時停止作為X射線的產(chǎn)生停止進(jìn)行說明。在上述心律失常攝影模式中，根據(jù)心律失常的種類在攝影開始前預(yù)先選擇心律失常攝影步驟。心律失常類型判斷部213根據(jù)在攝影計劃階段中基于來自被檢體的貫穿I分鐘至數(shù)分鐘程度的測定到的心電圖的多個心跳周期中的各個的分類結(jié)果和與多個心跳周期相關(guān)的頻數(shù)分布，來判斷心律失常的種類(類型)。在心律失常的種類中，如周知的那樣，把握有:期外收縮(代償性)、期外收縮(插入性)等。多個心跳周期各個的分類按照心跳周期的時間長度來將心跳周期進(jìn)行分類。具體而言，是指當(dāng)從該心跳周期中減去了緊接之前的心跳周期的差時間超過了規(guī)定的上限閾值時，將該心跳周期分類為類型“長期”，當(dāng)從該心跳周期中減去了緊接之前的心跳周期的差時間為負(fù)極性、且不足規(guī)定的下限閾值時，將該心跳周期分類為類型“短期” ，當(dāng)從該心跳周期減去了緊接之前的心跳周期的差時間在上限閾值與下限閾值的范圍內(nèi)時，將該心跳周期分類為類型“標(biāo)準(zhǔn)”的處理。關(guān)于分類的結(jié)果對于上述頻數(shù)分布如何分布，通過從對于多個心律失常的種類分別預(yù)先準(zhǔn)備的多個圖案中選擇最近似的圖案，來判斷心律失常的種類。另外，簡單地，根據(jù)表示被分類為“長期”的心跳周期中的最大頻數(shù)的心跳周期、表示分類為“短期”的心跳周期中的最大頻數(shù)的心跳周期、以及表示被分類為“標(biāo)準(zhǔn)”的心跳周期中的最大頻數(shù)的心跳周期的3者間的關(guān)系來判斷心律失常的種類。另外，上述的心律失常也可以根據(jù)被檢體的心電圖的波形特征來檢測。心電圖的波形特征除了心律失常的檢測之外，也能夠確定心律失常種類。如周知的那樣，心電圖的波形按照從R波峰值到下一 R波峰值的RR間隔(心跳周期)、從P波的上升到Q波緊接之前的PQ間隔、從P波的上升到Q波緊接之前的PQ間隔、從Q波的上升到經(jīng)過R波達(dá)到S波的結(jié)束的QRS寬度、從Q波的上升到T波結(jié)束的QT間隔、R波的波高值等多個參數(shù)來賦予特征。在本實施方式中，也可以根據(jù)這些多個參數(shù)的全部或者一部分來檢測心律失常，確定心律失常種類。
在判斷心律失常的種類時，攝影計劃輔助部214將促使操作者進(jìn)行與其種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟的詳細(xì)的參數(shù)的經(jīng)由輸入裝置202的設(shè)定、與心律失常步驟相關(guān)的連續(xù)照射/管電流調(diào)制/X射線開關(guān)的任一個的攝影計劃的經(jīng)由輸入裝置202的選擇的設(shè)定畫面顯示在顯示部208上。如以上那樣，在確定了通常攝影模式/心律失常攝影模式的選擇、心律失常攝影步驟的設(shè)定之后，按照操作者的觸發(fā)在控制部201的控制下，伴隨基于控制部201的心律失常檢測而實際上實施攝影(數(shù)據(jù)收集)。在圖2中示出了將本實施方式所涉及的攝影計劃的策劃步驟作為中心直到攝影結(jié)束的步驟。在圖2中，S11-S16以及S18-S22表示攝影計劃階段的工序，攝影工序由S17、S22示出。在進(jìn)行攝影計劃時，首先在控制部201的控制下，由心電圖掃描儀3在可以任意設(shè)定的規(guī)定的期間內(nèi)、例如60秒中測量被檢體P的心電圖，由控制部201根據(jù)心電波形上的R波對每次心跳取得心跳周期(心跳數(shù))(Sll)0心跳周期是從R波的峰值到下一 R波的峰值的時間間隔。另外，當(dāng)心電圖掃描儀3是具有對R波進(jìn)行檢測而產(chǎn)生脈沖信號的功能的裝置時，根據(jù)該脈沖信號，控制部201對每次心跳取得心跳周期。取得多次、例如70次的心跳周期。根據(jù)多個心跳周期由心律失常指標(biāo)計算部211來計算心律失常指標(biāo)(心律失常度)(S12)。如上述那樣，心律失常指標(biāo)CV(%)由對于心跳周期RR的平均值的心跳周期RR的標(biāo)準(zhǔn)偏差的比例來提供。從而，示出比較高的值的心律失常指標(biāo)表示心跳周期的變動比較大、即心律失常的發(fā)生的可能性高。心律失常指標(biāo)在模式選擇部212中與閾值進(jìn)行比較(S13)。該閾值根據(jù)被檢體的身高、體重、性別、年齡、以往病歷等由模式選擇部212來設(shè)定。但是，該閾值能夠經(jīng)由輸入裝置202按照操作者的指示變更為任意的值。當(dāng)心律失常指標(biāo)是閾值以下時，選擇通常攝影 模式。當(dāng)心律失常指標(biāo)超過閾值時，選擇心律失常攝影模式。當(dāng)選擇了通常攝影模式時，由攝影計劃輔助部214，將通常攝影模式中的詳細(xì)的攝影參數(shù)的輸入畫面顯示在顯示部208上。圖5至圖7示出了該畫面例。在畫面中，包含屏氣時間、攝影期間中的心跳周期(心跳數(shù))的測量頻度(時間分辨率)、心律失常檢測時的攝影的停止/繼續(xù)(0FF/0N)、集齊圖像重建所需的I組(360°或者(180° +扇形角)相應(yīng)的投影數(shù)據(jù)所需的心跳數(shù)(不包含攝影差拍數(shù)、心律失常檢測時的心跳)等，針對這些參數(shù)，操作者能夠任意地設(shè)定(S14)。另外，與攝影參數(shù)一起，操作者能夠選擇攝影計劃(S15)。攝影計劃如圖5至圖7所示，作為與X射線產(chǎn)生停止的技術(shù)相關(guān)的條件，從連續(xù)地輻射X射線的連續(xù)輻射計劃、通過管電流的調(diào)制來控制X射線的管電流調(diào)制計劃、基于快門開閉或柵控制等的使X射線0N/0FF的X射線0N/0FF計劃中，按照操作者指示任意地選擇。如果確定攝影參數(shù)以及攝影計劃(S16)，則將來自操作者的攝影觸發(fā)按鈕操作為契機(jī)開始攝影(數(shù)據(jù)收集、掃描)。在S13中當(dāng)心律失常指標(biāo)超過閾值，選擇了心律失常攝影模式時，由心律失常類型判斷部213來判斷心律失常的種類(類型)(S18)。在心律失常的種類中，存在期外收縮(代償性)、期外收縮(插入性)等，確定其中的某一個。為了進(jìn)行心律失常的種類的判斷，在心律失常類型判斷部213中，分別針對多個心跳周期進(jìn)行分類，另外，生成與多個心跳周期相關(guān)的頻數(shù)分布。如圖3所示，根據(jù)對于緊接之前的心跳周期的時間寬度的變化程度和長短的區(qū)別，將各心跳周期分為3種。將各心跳周期RRn減去緊接之前的心跳周期RRn-1。當(dāng)該差時間(存在正/負(fù)極性)超過了規(guī)定的上限閾值THupper時，該心跳周期作為從緊接之前的心跳周期大大地延長后的周期，該心跳周期被分類為類型“長期”。當(dāng)差時間不足規(guī)定的下限閾值THlower時，該心跳周期作為從緊接之前的心跳周期大大地縮短的周期，該心跳周期被分類為類型“短期”。當(dāng)差時間是上限閾值以下且下限閾值以上時，作為該心跳周期從緊接之前的心跳周期沒有怎么變動的周期，將該心跳周期分類為類型“標(biāo)準(zhǔn)”。關(guān)于上限閾值和下限閾值，能夠根據(jù)與被檢體的身高、體重、性別、以往病歷等對應(yīng)的初始值，經(jīng)由輸入裝置202按照操作者的指示分別變更為任意的值。如圖4所示，多個心跳周期的出現(xiàn)頻數(shù)按每個時間區(qū)間進(jìn)行計數(shù)，對于由此得到的頻數(shù)分布，與分類結(jié)果進(jìn)行對照。在心律失常類型判斷部213的內(nèi)部存儲器中，將預(yù)先準(zhǔn)備的、分別對于多個心律失常的種類典型的頻數(shù)分布與各心跳周期的分類結(jié)果一起，存儲在圖案的數(shù)據(jù)中。從這些圖案中，選擇對于與被檢體相關(guān)的頻數(shù)分布和分類結(jié)果最近似的圖案。由此，判斷心律失常的種類。作為簡單的判斷方法，根據(jù)表示被分類為“長期”的心跳周期中的最大頻數(shù)的心跳周期、表示被分類為“短期”的心跳周期中的最大頻數(shù)的心跳周期、以及表示被分類為“標(biāo)準(zhǔn)”的心跳周期中的最大頻數(shù)的心跳周期的3者間的時間的長短的關(guān)系來判斷心律失常的種類。判斷心律失常的種類時，由攝影計劃輔助部214選擇與該心律失常的種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟。心律失常攝影步驟是在攝影期間中控制部201檢測到心律失常時的攝影步驟，與沒有檢測到心律失常時的通常攝影步驟不同。根據(jù)心律失常類型而預(yù)先設(shè)定的心律失常攝影步驟的一個例子如以下那樣。(期外收縮PVC(代償性)，參照圖8、圖9)在該種類的心律失常中，典型地，接著“標(biāo)準(zhǔn)”的心跳周期，有“短期”的心跳周期、并有“長期”的心跳周期。大多數(shù)情況下所希望的心跳相位是舒張中期。當(dāng)檢測到“短期”的心跳周期時(心律失常檢測)，接著，對對象將在該心律失常類型中以高的概率發(fā)生的“長期”的心跳周期中舒張中期進(jìn)行攝影(數(shù)據(jù)收集)?！伴L期”的心跳周期能夠推定為從“標(biāo)準(zhǔn)”的心跳周期的2倍的時間長度減去了“短期”的心跳周期的時間長度。對于推定出的心跳周期將與舒張中期對應(yīng)的時 間范圍設(shè)定為攝影期間。也就是說，在期外收縮(PVC)代償性的心律失常中，在短期的心跳周期之后，推定出長期的心跳周期到來。在攝影時，當(dāng)確認(rèn)了短期的心跳周期時，此時，停止X射線輻射。進(jìn)行目標(biāo)為下一長期的心跳周期的舒張中期的攝影。(期外收縮PVC(插入性)，參照圖10)在該種類的心律失常中，能夠推定出接著短期的心跳周期，短期的心跳周期到來，接著心跳周期恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)的情況。在攝影時，如果檢測到短期的心跳周期，則在此停止X射線輻射，通過下一短期的心跳周期，將下一“長期”的心跳周期的舒張中期作為目標(biāo)進(jìn)行攝影。(心室顫動(Af))在該種類中，心律失常度較大，標(biāo)準(zhǔn)心跳周期隨機(jī)地發(fā)生。另外，當(dāng)越是結(jié)束I組的投影數(shù)據(jù)的收集心跳周期越是比標(biāo)準(zhǔn)心跳周期長很多時，在I次心跳中結(jié)束攝影。當(dāng)那樣長的心跳周期的心跳從攝影開始后到任意的待機(jī)期間，例如直到經(jīng)過3次心跳期間時沒有到來時，將標(biāo)準(zhǔn)心跳周期的第4次心跳和第5次心跳的2次心跳(攝影差拍數(shù)為2)之間收集到的投影數(shù)據(jù)應(yīng)用于圖像重建。待機(jī)期間以及攝影差拍數(shù)能夠任意地設(shè)定。另外，在S20、S21中，與S14、S15相同，設(shè)定屏氣時間、心律失常檢測時的攝影的停止/繼續(xù)(0FF/0N)、攝影差拍數(shù)等參數(shù)，另外，選擇攝影計劃。針對參數(shù)設(shè)定，由攝影計劃輔助部214來提供與心律失常度或心律失常類型對應(yīng)的設(shè)定值。例如，根據(jù)心律失常度，將在心律失常檢測時按照該心律失常攝影步驟重復(fù)攝影的心跳數(shù)(攝影差拍數(shù))設(shè)定為2次心跳或者3次心跳。當(dāng)攝影計劃是管電流調(diào)制或X射線0N/0FF時，心律失常度越高，越使攝影期間延長，當(dāng)心律失常度示出過度高的值時，進(jìn)行自動選擇連續(xù)輻射等輔助措施。在確定了心律失常攝影模式的選擇、心律失常攝影步驟之后(S21)，按照操作者的觸發(fā)在控制部201的控制下實際上執(zhí)行攝影(數(shù)據(jù)收集)(S22)。另外，在S13中，即使在心律失常度超過了閾值的情況下，在攝影計劃輔助部214中，如圖11、圖12所示，也可以顯示促使操作者進(jìn)行心跳數(shù)的再次取得(I)、伴隨心律失常檢測的閾值的手動設(shè)定進(jìn)行通常攝影模式的指定(2)、心律失常攝影模式的指定(3)的任一選擇的畫面(S23)。在圖13中，示出了使用心電圖來進(jìn)行心律失常的檢測和心律失常種類的確定時的處理步驟。在圖13中，對與圖2相同的工序添加相同的符號。作為事前工作，由心電圖掃描儀3貫穿I分鐘至數(shù)分鐘取得心電圖(S31)。心律失常類型判斷部213根據(jù)心電圖的波形針對每個心跳周期來測定表示波形特征的多個參數(shù)(S32)。例如，測定從R波峰值到下一 R波峰值的RR間隔(心跳周期)、從P波的上升到Q波緊接之前的PQ間隔、從P波的上升到Q波緊接之前的PQ間隔、從Q波的上升到 經(jīng)過R波達(dá)到S波的結(jié)束的QRS寬度、從Q波的上升到T波結(jié)束的QT間隔、R波的波高值等多個參數(shù)。心律失常類型判斷部213將對于這些多個參數(shù)的組合的心律失常種類的對應(yīng)表存儲在其內(nèi)部ROM或者外部ROM中。心律失常類型判斷部213通過將所測量到的多個參數(shù)介紹給心律失常種類的對應(yīng)表，來確定心律失常的有無以及心律失常種類(S33 )。當(dāng)沒有檢測到心律失常時(沒有心律失常)，模式選擇部212執(zhí)行S14的工序。當(dāng)檢測到心律失常時(存在心律失常)，模式選擇部212執(zhí)行S19的工序。在S33中，由于能夠根據(jù)多個參數(shù)確定心律失常種類，因此，不需要圖2的S18。以后的處理與圖2的步驟相同。在上述的說明中，心跳周期根據(jù)心電圖或者基于其的R波信號求得，但也可以由脈搏或者心音來求得。雖然說明了本發(fā)明的幾個實施方式，但這些實施方式是作為例子而提示的，并不意圖限定本發(fā)明的范圍。這些實施方式能夠以其他的各種方式進(jìn)行實施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種的省略、置換、變更。這些實施方式或其變形與包含于發(fā)明的范圍或要旨中一樣，包含于權(quán)利要求書記載的發(fā)明及其等同的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，具備: X射線管； 高電壓發(fā)生部，產(chǎn)生為了從上述X射線管產(chǎn)生X射線而對上述X射線管的兩極間施加的高電壓； X射線檢測器，檢測從上述X射線管產(chǎn)生并透過了被檢體的X射線； 數(shù)據(jù)收集部，經(jīng)由上述X射線檢測器收集與上述被檢體相關(guān)的投影數(shù)據(jù)； 心律失常指標(biāo)計算部，使用上述被檢體的生物體信息計算表示與上述被檢體相關(guān)的心律失常程度的心律失常指標(biāo)； 模式選擇部，根據(jù)上述心律失常指標(biāo)在事前選擇通常攝影模式或者心律失常攝影模式，在上述通常攝影模式中，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后伴隨上述X射線的產(chǎn)生從上述被檢體的心跳波形的特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測到心律失常時暫時停止上述X射線，在上述心律失常攝影模式中，在經(jīng)過了上述規(guī)定的延遲時間之后伴隨上述X射線的產(chǎn)生從上述特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測到心律失常時暫時執(zhí)行與心律失常種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟，伴隨上述X射線的產(chǎn)生收集投影數(shù)據(jù)；以及 控制部，為了按照所選擇的通常攝影模式或者心律失常攝影模式收集上述投影數(shù)據(jù)而控制上述高電壓發(fā)生部和上述數(shù)據(jù)收集部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述X射線計算機(jī)斷層攝影裝置還具備心律失常種類確定部，該心律失常種類確定部根據(jù)與上述被檢體的心跳周期相關(guān)的頻數(shù)分布來確定上述心律失常種類。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部根據(jù)與和緊接之前的心跳相關(guān)的心跳周期之間的變動比例或者變動時間，將各個上述心跳周期至少分類為3種類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部根據(jù)按照上述類型進(jìn)行區(qū)別的上述頻數(shù)分布的圖案來確定上述心律失常的種類。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部通過從按照上述心律失常的每個種類既定的多個標(biāo)準(zhǔn)圖案中選擇按照上述類型進(jìn)行區(qū)別的上述頻數(shù)分布的圖案最近似的標(biāo)準(zhǔn)圖案，從而確定上述心律失常的種類。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述X射線計算機(jī)斷層攝影裝置還具備心律失常種類確定部，該心律失常種類確定部根據(jù)上述被檢體的心電圖來確定上述心律失常種類。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部根據(jù)包含上述被檢體的在心電圖上的QRS寬度的多個參數(shù)來確定上述心律失常種類。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常指標(biāo)計算部按照上述心跳周期的標(biāo)準(zhǔn)偏差對于上述心跳周期的平均值的比例，來計算上述心律失常指標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，當(dāng)上述心律失常種類是期外收縮PVC (插入性)時，停止產(chǎn)生上述X射線，通過了下一心跳周期，假定該下一心跳周期是比較長的周期而重新開始上述X射線的產(chǎn)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 當(dāng)上述心律失常種類是期外收縮PVC (代償性)時，停止產(chǎn)生上述X射線，假定下一心跳周期是比較長的周期而重新開始上述X射線的產(chǎn)生。
11.一種X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，具備: X射線管； 高電壓發(fā)生部，產(chǎn)生為了從上述X射線管產(chǎn)生X射線而對上述X射線管的兩極間施加的高電壓； X射線檢測器，檢測從上述X射線管產(chǎn)生并透過了被檢體的X射線； 數(shù)據(jù)收集部，經(jīng)由上述X射線檢測器收集與上述被檢體相關(guān)的投影數(shù)據(jù)；以及 控制部，控制上述高電壓發(fā)生部和上述數(shù)據(jù)收集部，以使得在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后伴隨上述X射線的產(chǎn)生從上述被檢體的心跳波形的特征波中收集上述投影數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測到了心律失常時，暫時執(zhí)行與心律失常種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟，伴隨上述X射線的產(chǎn)生收集投影數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述X射線計算機(jī)斷層攝影裝置還具備心律失常種類確定部，該心律失常種類確定部根據(jù)與上述被檢體的心跳周期相關(guān)的頻數(shù)分布來確定上述心律失常種類。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部根據(jù)與和緊接之前的心跳相關(guān)的心跳周期之間的變動比例或者變動時間，將各個上述心跳周期至少分類為3種類型。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部根據(jù)按照上述類型進(jìn)行區(qū)別的上述頻數(shù)分布的圖案來確定上述心律失常的種類。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部通過從按照上述心律失常的每個種類而既定的多個標(biāo)準(zhǔn)圖案中選擇按照上述類型進(jìn)行區(qū)別的上述頻數(shù)分布的圖案最近似的標(biāo)準(zhǔn)圖案來確定上述心律失常的種類。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述X射線計算機(jī)斷層攝影裝置還具備心律失常種類確定部，該心律失常種類確定部根據(jù)上述被檢體的心電圖來確定上述心律失常種類。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常種類確定部根據(jù)包含上述被檢體的心電圖所具有的QRS寬度的多個參數(shù)來確定上述心律失常種類。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于， 上述心律失常指標(biāo)計算部按照對于上述心跳周期的平均值的上述心跳周期的標(biāo)準(zhǔn)偏差的比例，來計算上述心律失常指標(biāo)。
19.一種X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，具備: X射線管；高電壓發(fā)生部，產(chǎn)生為了從上述X射線管產(chǎn)生X射線而對上述X射線管的兩極間施加的高電壓； X射線檢測器，檢測從上述X射線管產(chǎn)生并透過了被檢體的X射線； 數(shù)據(jù)收集部，經(jīng)由上述X射線檢測器收集與上述被檢體相關(guān)的投影數(shù)據(jù)； 心律失常指標(biāo)計算部，使用上述被檢體的生物體信息來計算表示與上述被檢體相關(guān)的心律失常程度的心律失常指標(biāo)；以及 控制部，控制上述高電壓發(fā)生部和上述數(shù)據(jù)收集部，以使得按照上述心律失常指標(biāo)來變更心電同步攝影的攝影步驟。
20.一種X射線計算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，具備: X射線管； 高電壓發(fā)生部，產(chǎn)生為了從上述X射線管產(chǎn)生X射線而對上述X射線管的兩極間施加的高電壓； X射線檢測器，檢測從上述X射線管產(chǎn)生并透過了被檢體的X射線； 數(shù)據(jù)收集部，經(jīng)由上述X射線檢測器收集與上述被檢體相關(guān)的投影數(shù)據(jù)； 心律失常指標(biāo)計算部，使用上述被檢體的生物體信息來計算表示與上述被檢體相關(guān)的心律失常程度的心律失常指標(biāo)； 攝影計劃輔助部，當(dāng)上述心律失常指標(biāo)比規(guī)定的閾值高時，顯示促使操作者進(jìn)行通常攝影模式和心律失常攝 影模式的一方的選擇指示的畫面，在通常攝影模式中，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后在規(guī)定時間寬度的攝影期間內(nèi)伴隨著上述X射線的產(chǎn)生從上述被檢體的心跳波形的特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測到心律失常時暫時停止上述X射線的產(chǎn)生，在心律失常攝影模式中，在經(jīng)過上述規(guī)定的延遲時間之后伴隨著上述X射線的產(chǎn)生從上述特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測到心律失常時，暫時執(zhí)行與上述心律失常種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟，伴隨上述X射線的產(chǎn)生收集投影數(shù)據(jù)；以及 模式選擇部，當(dāng)上述心律失常指標(biāo)比規(guī)定的閾值低時，選擇上述通常攝影模式，當(dāng)上述心律失常指標(biāo)比規(guī)定的閾值高時，選擇由上述操作者進(jìn)行選擇指示的上述通常攝影模式或者上述心律失常攝影模式； 控制部，控制上述高電壓發(fā)生部和上述數(shù)據(jù)收集部，以使得按照所選擇的通常攝影模式和心律失常攝影模式的一方收集上述投影數(shù)據(jù)。
全文摘要
為了即使在發(fā)生了心律失常時也能夠一邊極力避免攝影時間的延長一邊以所希望的心跳相位進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，X射線計算機(jī)斷層攝影裝置除了X射線管(101)、高電壓發(fā)生部(104)、X射線檢測器(103)、數(shù)據(jù)收集部(108)之外，還特征性地具備心律失常指標(biāo)計算部(211)和模式選擇部(212)。心律失常指標(biāo)計算部(211)使用被檢體的生物體信息來計算表示心律失常程度的心律失常指標(biāo)。模式選擇部(212)根據(jù)心律失常指標(biāo)在事前選擇通常攝影模式或者心律失常攝影模式。在通常攝影模式中，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后伴隨X射線的產(chǎn)生從被檢體的心跳波形的特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測到心律失常時暫時停止X射線。在心律失常攝影模式中，在經(jīng)過了規(guī)定的延遲時間之后伴隨著X射線的產(chǎn)生從特征波中收集投影數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測到心律失常時，暫時執(zhí)行與心律失常種類對應(yīng)的心律失常攝影步驟，伴隨上述X射線的產(chǎn)生收集投影數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B6/03GK103200872SQ201280001835
公開日2013年7月10日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者平岡學(xué) 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社