特開 2025-152776 医用画像撮影装置、及び医用画像撮影装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025152776

(43)【公開日】2025-10-10

(54)【発明の名称】医用画像撮影装置、及び医用画像撮影装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20251002BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 520M

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024054845

(22)【出願日】2024-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大塚 昌孝

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093CA17

4C093CA33

4C093EE15

4C093EE16

4C093FA60

(57)【要約】

【課題】被検者の頭部とマイクとの位置関係による音声信号のＳ／Ｎ比の低下を抑制することを可能とする医用画像撮影装置、及び医用画像撮影装置の制御方法を提供する。
【解決手段】医用画像撮影装置は、被検者が載置される寝台と、被検者を撮影するための撮影装置本体と、音を集音する複数のマイクと、複数のマイクから出力される音声信号を合成する信号処理装置と、被検者の頭部の位置を検出する位置検出装置と、複数のマイクの各々のゲインを調整するプロセッサと、を備え、プロセッサは、位置検出装置により検出される頭部の位置と複数のマイクの各々との位置との関係に基づき、複数のマイクのうち、頭部から遠いマイクのゲインを頭部に近いマイクのゲインよりも相対的に低くするゲイン調整処理を実行する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者が載置される寝台と、
前記被検者を撮影するための撮影装置本体と、
音を集音する複数のマイクと、
前記複数のマイクから出力される音声信号を合成する信号処理装置と、
前記被検者の頭部の位置を検出する位置検出装置と、
前記複数のマイクの各々のゲインを調整するプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
前記位置検出装置により検出される前記頭部の位置と前記複数のマイクの各々との位置との関係に基づき、前記複数のマイクのうち、前記頭部から遠いマイクのゲインを前記頭部に近いマイクのゲインよりも相対的に低くするゲイン調整処理を実行する
医用画像撮影装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記ゲイン調整処理において、前記複数のマイクの各々のゲインを前記頭部から遠いほど低くする
請求項１に記載の医用画像撮影装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記ゲイン調整処理において、前記複数のマイクのうち、前記頭部に最も近いマイクのゲインを高くし、他のマイクのゲインを前記頭部からの距離に応じて低くする
請求項２に記載の医用画像撮影装置。

【請求項4】

前記位置検出装置は、前記頭部を含む領域を撮像して画像を出力するカメラと、前記画像に基づいて前記頭部の位置を検出する演算装置と、を含む
請求項１に記載の医用画像撮影装置。

【請求項5】

前記撮影装置本体は、前記寝台の天板が挿通される開口を有するガントリであり、
前記複数のマイクのうちの少なくとも一部は、前記ガントリに取り付けられている
請求項１に記載の医用画像撮影装置。

【請求項6】

前記複数のマイクは２つのマイクであって、
前記２つのマイクは、前記天板の挿通方向における前記ガントリの一方の面と他方の面とに取り付けられている
請求項５に記載の医用画像撮影装置。

【請求項7】

前記複数のマイクの各々は、前記ガントリ又は前記寝台に取り付けられている
請求項５に記載の医用画像撮影装置。

【請求項8】

前記寝台は、前記被検者を移動可能に構成されており、
前記プロセッサは、前記被検者の移動中に前記ゲイン調整処理を繰り返し実行する
請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の医用画像撮影装置。

【請求項9】

被検者が載置される寝台と、
前記被検者を撮影するための撮影装置本体と、
音を集音する複数のマイクと、
前記複数のマイクから出力される音声信号を合成する信号処理装置と、
前記被検者の頭部の位置を検出する位置検出装置と、
前記複数のマイクの各々のゲインを調整するプロセッサと、
を備える医用画像撮影装置の制御方法であって、
前記プロセッサが、
前記位置検出装置により検出される前記頭部の位置と前記複数のマイクの各々との位置との関係に基づき、前記複数のマイクのうち、前記頭部から遠いマイクのゲインを前記頭部に近いマイクのゲインよりも相対的に低くするゲイン調整処理を実行すること
を含む医用画像撮影装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、医用画像撮影装置、及び医用画像撮影装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置等の医用画像撮影装置は、被検者を撮影するための撮影装置本体と、撮影装置本体を操作するためのコンソールとから構成されている。撮影装置本体とコンソールとは、放射線、磁気等の遮蔽のために撮影室と操作室とに別々に設置されるため、操作者が被検者の様子を適切に把握することができないことや、操作者から被検者に対して直接声を掛けることができないことがある。そこで、被検者の声を集音するためのマイクを撮影装置本体に設け、このマイクに接続されたスピーカを操作室に設けるとともに、操作者の声を集音するマイクをコンソールに設け、このマイクに接続されたスピーカを撮影室に設けて相互に通話を可能とすることが行われている。

【0003】

また、上記の通話システムにおいて、特に撮影室のマイクは、被検者の声だけでなく、撮影装置本体が発生するノイズ音も集音する。このため、特許文献１では、マイクにより集音された音の中に被検者の声が含まれているか否かを判断し、被検者の声が含まれている場合に、スピーカの出力音量を上げることにより、被検者が話していないときには操作室側のスピーカから出力されるノイズ音を抑えて不快さを軽減し、被検者が話しているときには操作室側のスピーカから適正な音量で被検者の声を聞き取れるようにすることが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－０６８６６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、被検者がマイクから遠い位置にある場合にはマイクで集音できる被検者の声が小さいので、被検者の声を検出する閾値の設定によってはスピーカの出力音量を上げることができず、被検者の声を聞き取れないことがある。また、スピーカの出力音量を上げることができる場合であっても被検者の声に対してノイズ音が大きいので、被検者の声が聞き取れないことがある。このように、被検者とマイクとの位置関係によっては、被検者の声が聞き取り難くなるという課題がある。

【0006】

ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等では、被検者は寝台に載置されて移動するので、被検者が載置される向き又は被検者の移動に伴い、被検者の頭部とマイクとの位置関係が変化する。一方で、撮影室内は撮影装置などの機器が発生するノイズ音が常に存在しており、マイクは一定のノイズ音を常に集音している。このため、被検者の頭部がマイクから遠くなると、マイクで集音される被検者の声がノイズ音に対して小さくなり（すなわちＳ／Ｎ比が低下し）、スピーカから出力される被検者の声が聞き取り難くなる。そこで、被検者の位置によらず、被検者の声を効率よく集音するために、撮影室内に複数のマイクを設け、複数のマイクから出力される音声信号を合成することにより、広範囲から被検者の声を集音することが考えられる。

【0007】

しかしながら、このように複数のマイクを設けた場合には、各マイクが集音する被検者の声とノイズ音との割合は、被検者が声を発する頭部と各マイクの距離とに依存して異なり、被検者の頭部からマイクが遠いほどノイズ音の割合が大きくなる。このため、複数のマイクから出力される音声信号の単純な合成では、被検者から遠いマイクの影響で音声信号のＳ／Ｎ（Signal-to-Noise）比の低下を十分に抑制することはできない。

【0008】

そこで、本開示に係る技術は、被検者の頭部とマイクとの位置関係による音声信号のＳ／Ｎ比の低下を抑制することを可能とする医用画像撮影装置、及び医用画像撮影装置の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の技術に係る医用画像撮影装置は、被検者が載置される寝台と、被検者を撮影するための撮影装置本体と、音を集音する複数のマイクと、複数のマイクから出力される音声信号を合成する信号処理装置と、被検者の頭部の位置を検出する位置検出装置と、複数のマイクの各々のゲインを調整するプロセッサと、を備え、プロセッサは、位置検出装置により検出される頭部の位置と複数のマイクの各々との位置との関係に基づき、複数のマイクのうち、頭部から遠いマイクのゲインを頭部に近いマイクのゲインよりも相対的に低くするゲイン調整処理を実行する。

【0010】

プロセッサは、ゲイン調整処理において、複数のマイクの各々のゲインを頭部から遠いほど低くすることが好ましい。

【0011】

プロセッサは、ゲイン調整処理において、複数のマイクのうち、頭部に最も近いマイクのゲインを高くし、他のマイクのゲインを頭部からの距離に応じて低くすることが好ましい。

【0012】

位置検出装置は、頭部を含む領域を撮像して画像を出力するカメラと、画像に基づいて頭部の位置を検出する演算装置と、を含むことが好ましい。

【0013】

撮影装置本体は、寝台の天板が挿通される開口を有するガントリであり、複数のマイクのうちの少なくとも一部は、ガントリに取り付けられていることが好ましい。

【0014】

複数のマイクは２つのマイクであって、２つのマイクは、天板の挿通方向におけるガントリの一方の面と他方の面とに取り付けられていることが好ましい。

【0015】

複数のマイクの各々は、ガントリ又は寝台に取り付けられていることが好ましい。

【0016】

寝台は、被検者を移動可能に構成されており、プロセッサは、被検者の移動中にゲイン調整処理を繰り返し実行することが好ましい。

【0017】

本開示の技術に係る医用画像撮影装置の制御方法は、被検者が載置される寝台と、被検者を撮影するための撮影装置本体と、音を集音する複数のマイクと、複数のマイクから出力される音声信号を合成する信号処理装置と、被検者の頭部の位置を検出する位置検出装置と、複数のマイクの各々のゲインを調整するプロセッサと、を備える医用画像撮影装置の制御方法であって、プロセッサが、位置検出装置により検出される頭部の位置と複数のマイクの各々との位置との関係に基づき、複数のマイクのうち、頭部から遠いマイクのゲインを頭部に近いマイクのゲインよりも相対的に低くするゲイン調整処理を実行することを含む。

【発明の効果】

【0018】

本開示の技術によれば、被検者の頭部とマイクとの位置関係による音声信号のＳ／Ｎ比の低下を抑制することを可能とする医用画像撮影装置、及び医用画像撮影装置の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】医用画像撮影装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】撮影室内のガントリ及び寝台を側方から見た図である。

【図3】コンソールのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図4】プロセッサの機能的な構成を示す図である。

【図5】カメラ及びマイクの制御の流れを示す図である。

【図6】音声出力に係る処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】複数のマイクの配置に関する変形例を説明する図である。

【図8】カメラ及びマイクの制御の流れを示す図である。

【図9】Ｓ／Ｎ比の低下係数とマイクの数との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、本開示の技術に係る実施形態を説明する。本実施形態では、医用画像撮影装置がＣＴ装置である場合を一例として説明する。

【0021】

図１は、医用画像撮影装置１の構成を概略的に示す斜視図である。図２は、撮影室１０内のガントリ２及び寝台３を側方から見た図である。図１及び図２に示すように、医用画像撮影装置１は、ガントリ２、寝台３、及びコンソール４により構成されている。ガントリ２及び寝台３は、撮影室１０内に設置されている。コンソール４は、撮影室１０と区分けされた操作室１２内に設置されている。ガントリ２は、本開示の技術に係る「撮影装置本体」の一例である。

【0022】

ガントリ２は、その中央に寝台３の一部が挿通される開口２Ａを有する。ガントリ２の内部には、被検者５に対してＸ線を放射するＸ線源２０と、被検者５を透過したＸ線を検出して放射線画像を生成する検出器２１が設けられている。Ｘ線源２０と検出器２１とは、それぞれ、互いに対向する位置関係を維持した状態でガントリ２の環状形状に沿って回転可能に構成されている。

【0023】

寝台３は、被検者５が載置される天板３Ａと、天板３Ａを支持する基部３Ｂと、天板３Ａを矢印Ａ方向に往復移動させる駆動部３Ｃとを有し、被検者５を移動可能に構成されている。天板３Ａは、駆動部３Ｃにより基部３Ｂに対して矢印Ａ方向にスライド可能である。被検者５を撮影する際には、天板３Ａがスライドすることで、天板３Ａがガントリ２の開口２Ａ内に挿通される。これにより、被検者５が開口２Ａ内に搬送される。矢印Ａ方向は、本開示の技術に係る「挿通方向」に対応する。

【0024】

また、ガントリ２には、周囲の音を集音する２つのマイクＭ１，Ｍ２が設けられている。マイクＭ１は、天板３Ａの挿通方向における一方の面２Ｂに取り付けられている。マイクＭ２は、天板３Ａの挿通方向における他方の面２Ｃに取り付けられている。例えば、面２Ｂ及び面２Ｃは、それぞれガントリ２の開口２Ａの外縁部に形成された斜面である。マイクＭ１，Ｍ２は、それぞれ無指向性マイクである。

【0025】

また、撮影室１０内には、寝台３の上方にカメラ７が設けられている。カメラ７は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型撮像素子を含むデジタルカメラであって、撮影室１０の天井から吊り下げられている。カメラ７は、被検者５の頭部５Ａを含む領域を撮像可能に配置されており、頭部５Ａを含む領域を撮像することによりカメラ画像を生成して出力する。カメラ画像は、被検者５の頭部５Ａの位置検出に用いられる。カメラ画像は、本開示の技術に係る「画像」の一例である。

【0026】

ガントリ２の駆動、寝台３の駆動、マイクＭ１，Ｍ２による被検者５の声の集音、及びカメラ７による頭部５Ａを含む領域の撮像は、コンソール４からの制御に基づいて実行される。

【0027】

次いで、コンソール４の構成について説明する。図３は、コンソール４のハードウェア構成の一例を示す。コンソール４は、ワークステーション、サーバコンピュータ、パーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ４０、不揮発性のストレージ４１、及び一時記憶領域としてのメモリ４２を備える。

【0028】

また、コンソール４は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ４３、キーボード、マウス等の入力デバイス４４、周辺機器用インターフェース及びネットワークインターフェース等のインターフェース４５、及びスピーカ４６を備える。プロセッサ４０、ストレージ４１、メモリ４２、及びインターフェース４５はバス４７に接続されており、ディスプレイ４３、入力デバイス４４、及びスピーカ４６はインターフェース４５を介してバス４７に接続されている。また、撮影室１０内の各装置もインターフェース４５を介してバス４７に接続されている。なお、プロセッサ４０、ディスプレイ４３、入力デバイス４４、及びスピーカ４６は、図１においても図示されている。

【0029】

ストレージ４１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等によって実現される。記憶媒体としてのストレージ４１には、プログラムが記憶されている。プロセッサ４０は、ストレージ４１からプログラムをメモリ４２に読み出し、読み出したプログラムに基づいて処理を実行する。

【0030】

プロセッサ４０は、インターフェース４５を介して、ガントリ２、寝台３、及びカメラ７を制御する。

【0031】

図４は、プロセッサ４０の機能的な構成を示す。図５は、カメラ７及びマイクＭ１，Ｍ２の制御の流れを示す。図４に示すように、プロセッサ４０は、プログラムを実行することにより、撮影制御部４０１、カメラ制御部４０２、位置検出部４０３、距離算出部４０４、ゲイン調整部４０５、信号処理部４０６、及びスピーカ制御部４０７として機能する。

【0032】

撮影制御部４０１は、入力デバイス４４からの指示に基づいて、被検者５の撮影を行うようにガントリ２と寝台３とを制御する。具体的には、撮影制御部４０１は、Ｘ線源２０によるＸ線の放射、検出器２１によるＸ線の検出、Ｘ線源２０及び検出器２１の回転、寝台３の天板３Ａの移動等を制御する。また、撮影制御部４０１は、検出器２１により生成された放射線画像に基づく再構成処理等の画像処理を行う。

【0033】

カメラ制御部４０２は、カメラ７による寝台３上の被検者５の撮影を制御する。カメラ７による撮影は、ガントリ２及び寝台３の動作中に行われるが、動作前の準備段階から行われてもよい。カメラ７により取得されたカメラ画像は、メモリ４２に記憶される。カメラ７は、一定時間ごとに繰り返し撮影を行い、各撮影により取得されたカメラ画像は順次メモリ４２に記憶される。

【0034】

位置検出部４０３は、メモリ４２に記憶されたカメラ画像に基づき、被検者５の頭部５Ａの位置を検出する。この頭部５Ａの検出処理には、公知の顔認識技術等を用いることができる。頭部５Ａの位置とは、例えば、カメラ７の撮像領域内における頭部５Ａの位置である。位置検出部４０３は、メモリ４２にカメラ画像が記憶されるたびに、メモリ４２にカメラ画像を読み出して頭部５Ａの位置を検出する。なお、本実施形態では、カメラ７と、演算装置としての位置検出部４０３とが、本開示の技術に係る「位置検出装置」を構成している。

【0035】

距離算出部４０４は、位置検出部４０３により検出された頭部５Ａの位置に基づき、頭部５Ａの位置から２つのマイクＭ１，Ｍ２までの距離をそれぞれ算出する。例えば、メモリ４２には、複数の頭部５Ａの位置と２つのマイクＭ１，Ｍ２との位置関係を表す位置関係データが記憶されている。距離算出部４０４は、位置検出部４０３により検出された頭部５Ａの位置と、位置関係データとに基づいて、図２に示す距離Ｌ_１，Ｌ_２を算出する。距離Ｌ_１は、頭部５ＡからマイクＭ１までの距離である。距離Ｌ_２は、頭部５ＡからマイクＭ２までの距離である。

【0036】

位置検出部４０３の目的は頭部５ＡとマイクＭ１，Ｍ２の各々との距離を算出するための位置関係情報を得ることにあるが、マイクＭ１，Ｍ２の位置は固定されており既知であるので、画像から検出する必要は無く、予めメモリ４２等に記憶させておくことが可能である。処理を高速化するためには、予めメモリ４２等に記憶させておいた位置関係情報を用いて距離を算出することが望ましい。

【0037】

なお、カメラ７を頭部５ＡとマイクＭ１，Ｍ２とを含む領域を撮影可能に設置することで、カメラ画像から距離Ｌ１，Ｌ２を直接算出することも可能である。

【0038】

ゲイン調整部４０５は、距離算出部４０４により算出された距離Ｌ_１，Ｌ_２に基づき、２つのマイクＭ１，Ｍ２のゲイン（すなわち増幅率）をそれぞれ調整する。図５に示すように、マイクＭ１，Ｍ２は、それぞれ、音波を信号に変換する受音部６０と、受音部６０が出力する信号を増幅する可変ゲインアンプ６１とを含む。ゲイン調整部４０５は、マイクＭ１に含まれる可変ゲインアンプ６１のゲインＧ_１と、マイクＭ２に含まれる可変ゲインアンプ６１のゲインＧ_２とを調整する。

【0039】

ゲイン調整部４０５は、２つのマイクＭ１，Ｍ２のうち、頭部５Ａから遠いマイクのゲインを頭部５Ａに近いマイクのゲインよりも相対的に低くする。具体的には、ゲイン調整部４０５は、距離算出部４０４により算出された距離Ｌ_１，Ｌ_２に基づき、Ｌ_１＜Ｌ_２の場合にはＧ_１＞Ｇ_２とし、Ｌ_１＞Ｌ_２の場合にはＧ_１＜Ｇ_２とする。

【0040】

一般的にマイクに入力される音波の音圧は音源からの距離の２乗に反比例する。本実施形態では、音源である頭部５ＡからマイクＭ１，Ｍ２の各々に入力される声の音圧は、距離の２乗に反比例する。一方、撮影室１０内には、ガントリ２の回転、図示しない冷却ファンの回転等、広範囲からノイズ音が発生するため、ノイズ音は、マイクＭ１，Ｍ２の場所に依らずほぼ一定の音圧で入力される。このため、マイクＭ１，Ｍ２の各々から出力される音声信号は、被検者５の頭部５Ａからの距離が大きいほどノイズ成分を多く含む（すなわちＳ／Ｎ比が低下する）。

【0041】

このため、本実施形態では、ゲイン調整部４０５は、距離Ｌ_１，Ｌ_２に基づき、ゲインＧ_１，Ｇ_２を下式（１）及び（２）のように設定する。

【0042】

【数1】

【数2】

【0043】

ここで、Ｌ_０は基準距離であり、Ｇ_０は基準ゲインである。基準距離Ｌ_０及び基準ゲインＧ_０は一定値である。なお、Ｌ_０＝Ｌ_１及びＧ_０＝Ｇ_１としてもよい。

【0044】

マイクＭ１，Ｍ２からは、ゲイン調整部４０５によりゲイン調整が行われたうえで信号が出力される。

【0045】

信号処理部４０６は、マイクＭ１，Ｍ２の各々から出力される音声信号を合成する。なお、信号処理部４０６は、本開示の技術に係る「信号処理装置」を構成している。なお、信号処理部４０６は、プロセッサ４０とは別の処理装置によって構成されていてもよい。

【0046】

スピーカ制御部４０７は、信号処理部４０６により合成された音声信号に対して音量調節、ミュートなどの処理を行い、スピーカ４６に音声を出力させる。

【0047】

次に、プロセッサ４０が実行する処理の流れについて説明する。図６は、音声出力に係る処理の流れを示す。以下の処理は、例えば、被検者５の撮影中、すなわち寝台３の被検者５を載置した天板３Ａの移動中に行われる。

【0048】

まず、カメラ制御部４０２は、カメラ７を制御して撮像動作を行わせることによりカメラ画像を取得する（ステップＳ１０）。次に、位置検出部４０３は、カメラ画像に基づいて被検者５の頭部５Ａの位置を検出する（ステップＳ１１）。次に、距離算出部４０４は、頭部５ＡからマイクＭ１，Ｍ２までの距離Ｌ_１，Ｌ_２をそれぞれ算出する（ステップＳ１２）。

【0049】

次に、ゲイン調整部４０５は、距離Ｌ_１，Ｌ_２に基づいてマイクＭ１，Ｍ２のゲインＧ_１，Ｇ_２をそれぞれ調整する（ステップＳ１３）。次に、信号処理部４０６は、マイクＭ１，Ｍ２の各々から出力される音声信号を合成する（ステップＳ１４）。そして、スピーカ制御部４０７は、音声信号に音量調節、ミュートなどの処理を行ってスピーカ４６に音声を出力させる（ステップＳ１５）。

【0050】

この後、プロセッサ４０は、終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１６）。例えば、終了条件は、入力デバイス４４を用いて操作者が終了操作を行ったことである。プロセッサ４０は、終了条件を満たさない場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、処理をステップＳ１０に戻す。すなわち、ステップＳ１０からステップＳ１５が繰り返し実行されることにより、被検者５が移動しても、マイクＭ１，Ｍ２の各ゲインは被検者５の位置に合わせて常に最適値に調整される。プロセッサ４０は、終了条件を満たす場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、処理を終了する。

【0051】

以上のように、本実施形態によれば、被検者５の頭部５Ａの位置とマイクＭ１，Ｍ２の各々との位置との関係に基づき、マイクＭ１，Ｍ２のうち、頭部５Ａから遠いマイクのゲインを頭部５Ａに近いマイクのゲインよりも相対的に低くするので、頭部５Ａから遠いマイクの影響（すなわちノイズの割合が大きい音声信号の影響）を小さくすることができ、頭部５Ａの位置に依存して音声信号のＳ／Ｎ比が低下することを抑制することが可能となる。

【0052】

また、本実施形態では、被検者５が移動して距離Ｌ_１，Ｌ_２が変化する状況下においても距離Ｌ_１，Ｌ_２に基づくゲイン調整処理を繰り返し行うので、音声信号のＳ／Ｎ比が低下することを常に抑制することができる。

【0053】

上記実施形態では、２つのマイクをガントリ２に設けているが、マイクの数、及びマイクを設ける位置は、適宜変更してよい。なお、複数のマイクのうちの少なくとも一部は、ガントリ２に取り付けられていることが好ましい。また、複数のマイクの各々は、ガントリ２又は寝台３に取り付けられていることが好ましい。

【0054】

例えば、図７に示すように、ガントリ２に設けられたマイクＭ１，Ｍ２に加えて、寝台３にマイクＭ３～Ｍ５を設けてもよい。例えば、マイクＭ３～Ｍ５は、基部３Ｂの矢印Ａ方向における一端側、他端側、及び中央にそれぞれ設けられている。マイクＭ１～Ｍ５は、いずれも天板３Ａの移動に応じて頭部５Ａまでの距離が変化する。

【0055】

このように３個以上のマイクが設けられた場合におけるゲイン調整処理も上記実施形態と同様であり、ゲイン調整部４０５は、複数のマイクの各々のゲインを頭部５Ａから遠いほど低くする。具体的には、ゲイン調整部４０５は、複数のマイクのうち、頭部５Ａに最も近いマイクのゲインを高くし、他のマイクのゲインを頭部５Ａからの距離に応じて低くする。

【0056】

以下、ｎ個のマイクＭ１～Ｍｎが設けられた場合におけるゲイン調整処理を説明する。図８は、カメラ７及びマイクＭ１～Ｍｎの制御の流れを示す。

【0057】

マイクＭ１～Ｍｎを区別するためのパラメータをｋとする。ｎは３以上の整数であり、ｋは、１以上ｎ以下の範囲に含まれる整数である。ｋ番目のマイクＭｋの各受音部６０が出力する信号をＲ_ｋとすると、信号Ｒ_ｋは、下式（３）に示すように表される。ここで、Ｒ_Ｓｋは被検者５の声を含む信号成分であり、Ｒ_Ｎｋはノイズ成分である。

【0058】

【数3】

【0059】

ゲイン調整部４０５は、下式（４）に基づいてマイクＭｋのゲインＧ_ｋを決定する。ここで、Ｌ_ｋは、頭部５ＡからマイクＭｋまでの距離である。

【0060】

【数4】

【0061】

信号処理部４０６により合成される音声信号ＯＳは、下式（５）で表される。

【0062】

【数5】

【0063】

上式（３）及び（５）によると、音声信号ＯＳのＳ／Ｎ比（以下、式中ではＳＮと表記する。）は、下式（６）で表される。

【0064】

【数6】

【0065】

また、上式（４）を上式（６）に適用すると、音声信号ＯＳのＳ／Ｎ比は下式（７）で表される。

【0066】

【数7】

【0067】

ここで、被検者５からの距離が基準距離Ｌ_０である地点における、被検者５から発せられた声の音圧をＳ_０とし、ノイズ音の音圧をＮ_０とすると、上述の信号成分Ｒ_Ｓｋとノイズ成分Ｒ_Ｎｋとは、それぞれ下式（８）及び（９）で表される。これは、被検者５の声の音圧Ｓ_０は、距離Ｌ_ｋの２乗に反比例して減衰してマイクＭｋに入力されるのに対して、ノイズ音の音圧Ｎ_０は、撮影室１０内でほぼ一定であるためである。

【0068】

【数8】

【数9】

【0069】

上式（８）及び（９）を上式（７）に適用すると、音声信号ＯＳのＳ／Ｎ比は下式（１０）及び（１１）で表される。

【0070】

【数10】

【数11】

【0071】

ここで、αは、頭部５Ａの近傍で取得した場合の信号のＳ／Ｎ比（すなわちＳ_０／Ｎ_０）に対する低下係数である。低下係数αは、０＜α＜１の範囲内の値である。Ｓ／Ｎ比の低下量は、低下係数αが１に近いほど小さく、低下係数αが０に近いほど大きい。

【0072】

次に、比較例として、ゲイン調整部４０５がゲイン調整を行わない場合、すなわちマイクＭｋのゲインＧ_ｋを、上式（４）に代えて下式（４ａ）とした場合について説明する。

【0073】

【数12】

【0074】

この場合、上式（４ａ）を上式（６）に適用すると、音声信号ＯＳのＳ／Ｎ比は下式（７ａ）で表される。

【0075】

【数13】

【0076】

そして、上式（８）及び（９）を上式（７ａ）に適用すると、低下係数αは、上式（１１）に代えて下式（１１ａ）で表される。

【0077】

【数14】

【0078】

上記実施形態では、マイクの数ｎが増えても（すなわち頭部５Ａから遠いマイクの数ｎが増えても）、低下係数αの減少が一定値に抑えられてＳ／Ｎ比の低下が抑制されるが、比較例では、マイクの数ｎが増えるにしたがって低下係数αが減少してＳ／Ｎ比が低下する。このことを確認するために、Ｌ_０＝１及びＬ_ｋ＝ｋ（ｋ＝１，２，３，・・・，ｎ）として、上記実施形態と比較例とついて低下係数αを算出した。

【0079】

図９は、Ｓ／Ｎ比の低下係数αとマイクの数ｎとの関係を示す。図９において、実線は、上記実施形態に係る式（１１）を用いて算出した低下係数αを示し、破線は、比較例に係る式（１１ａ）を用いて算出した低下係数αを示す。上記実施形態によれば、マイクの数ｎが増加しても低下係数αが一定値に収束してＳ／Ｎ比の低下が抑制されるのに対して、比較例では、マイクの数ｎが増加するにしたがって低下係数αが０に近づく（すなわちＳ／Ｎ比が０に近づく）ことがわかる。

【0080】

なお、図９に示す例では、上記実施形態における低下係数αは、π^２／１５に収束する。この収束値は、既知のζ（２）＝π^２／６及びζ（４）＝π^４／９０の関係から求めることができる。ここで、ζ（ｓ）は、リーマンのゼータ関数である。

【0081】

なお、上記実施形態では、カメラ７と、演算装置としての位置検出部４０３とで位置検出装置を構成しているが、位置検出装置の構成はこれに限定されない。例えば、天板３Ａ上において被検者５が載置されるおおよその位置は定まっているので、プロセッサ４０が、カメラ画像を用いずに、寝台３の天板３Ａの移動量に基づいて、頭部５Ａの位置を検出してもよい。

【0082】

また、上記実施形態では、医用画像撮影装置１をＣＴ装置としているが、医用画像撮影装置１をＭＲＩ装置等とすることも可能である。

【0083】

また、上記実施形態において、例えば、撮影制御部４０１、カメラ制御部４０２、位置検出部４０３、距離算出部４０４、ゲイン調整部４０５、信号処理部４０６、及びスピーカ制御部４０７といった各種の処理を実行する処理部（Processing Unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（Processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

【0084】

１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせまたはＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。

【0085】

複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントおよびサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアとの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、ＳｏＣ（System On a Chip）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。

【0086】

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（Circuitry）を用いることができる。

【0087】

以上の記載から、下記の付記項に記載の技術を把握することができる。
［付記項１］
被検者が載置される寝台と、
前記被検者を撮影するための撮影装置本体と、
音を集音する複数のマイクと、
前記複数のマイクから出力される音声信号を合成する信号処理装置と、
前記被検者の頭部の位置を検出する位置検出装置と、
前記複数のマイクの各々のゲインを調整するプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
前記位置検出装置により検出される前記頭部の位置と前記複数のマイクの各々との位置との関係に基づき、前記複数のマイクのうち、前記頭部から遠いマイクのゲインを前記頭部に近いマイクのゲインよりも相対的に低くするゲイン調整処理を実行する
医用画像撮影装置。
［付記項２］
前記プロセッサは、前記ゲイン調整処理において、前記複数のマイクの各々のゲインを前記頭部から遠いほど低くする
付記項１に記載の医用画像撮影装置。
［付記項３］
前記プロセッサは、前記ゲイン調整処理において、前記複数のマイクのうち、前記頭部に最も近いマイクのゲインを高くし、他のマイクのゲインを前記頭部からの距離に応じて低くする
付記項２に記載の医用画像撮影装置。
［付記項４］
前記位置検出装置は、前記頭部を含む領域を撮像して画像を出力するカメラと、前記画像に基づいて前記頭部の位置を検出する演算装置と、を含む
付記項１から付記項３のうちいずれか１項に記載の医用画像撮影装置。
［付記項５］
前記撮影装置本体は、前記寝台の天板が挿通される開口を有するガントリであり、
前記複数のマイクのうちの少なくとも一部は、前記ガントリに取り付けられている
付記項１から付記項４のうちいずれか１項に記載の医用画像撮影装置。
［付記項６］
前記複数のマイクは２つのマイクであって、
前記２つのマイクは、前記天板の挿通方向における前記ガントリの一方の面と他方の面とに取り付けられている
付記項５に記載の医用画像撮影装置。
［付記項７］
前記複数のマイクの各々は、前記ガントリ又は前記寝台に取り付けられている
付記項５に記載の医用画像撮影装置。
［付記項８］
前記寝台は、前記被検者を移動可能に構成されており、
前記プロセッサは、前記被検者の移動中に前記ゲイン調整処理を繰り返し実行する
付記項１から付記項６のうちいずれか１項に記載の医用画像撮影装置。

【符号の説明】

【0088】

１ 医用画像撮影装置
２ ガントリ
２Ａ 開口
２Ｂ，２Ｃ 面
３ 寝台
３Ａ 天板
３Ｂ 基部
３Ｃ 駆動部
４ コンソール
５ 被検者
５Ａ 頭部
７ カメラ
１０ 撮影室
１２ 操作室
２０ Ｘ線源
２１ 検出器
４０ プロセッサ
４１ ストレージ
４２ メモリ
４３ ディスプレイ
４４ 入力デバイス
４５ インターフェース
４６ スピーカ
４７ バス
６０ 受音部
６１ 可変ゲインアンプ
４０１ 撮影制御部
４０２ カメラ制御部
４０３ 位置検出部
４０４ 距離算出部
４０５ ゲイン調整部
４０６ 信号処理部
４０７ スピーカ制御部
Ｍ１～Ｍ５，Ｍｎ マイク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】