JP2005529349A - ガンマカメラのワークフロー自動化 - Google Patents

Abstract

ガンマカメラ（１２、５２）を使用して被検体の医学イメージングセッションをセットアップし、実施する方法（２００）は、入力端末（７２）上でイメージングプロシージャを選択する（２０８）ことを含む。プロシージャテーブル（７６）が、（１）選択されたイメージングプロシージャにおいて検出器ヘッド（１４、５４）と共に使用されるべきコリメータ（３０）のアイデンティフィケーション（２１０）と、（２）選択されたイメージングプロシージャのための検出器ヘッド（１４、５４）の初期イメージング位置と、のうち少なくとも１つを取り出すために、電子的にアクセスされる。検出器ヘッド（１４、５４）に現在取り付けられている現在取り付けコリメータが、電子的に識別される。（１）検出器ヘッド（１４、５４）への識別されたコリメータの装着（２１６）と、（２）識別された初期イメージング位置への検出器ヘッドの位置付け（２２０）と、のうち少なくとも１つが自動的に制御される。

Description

本発明は、画像診断技術に関する。本発明は、特に、各ガンマカメラが少なくとも２次元シンチレーション検出器及びコリメータを有するガンマカメラを使用する核医学イメージングに関し、特にこれを参照して説明される。しかしながら、本発明は更に、他のイメージングモダリティと関連する適用も見つけるであろう。

核医学イメージングにおいて、被検体は、経口摂取、注射又は別のデリバリ経路によって放射性医薬品を投与される。放射性医薬品は、好適には、関心のある１つ又は複数の器官、例えば骨組織、肝臓、心臓、脈管系、腫瘍又は他の器官若しくは組織によって吸収される。放射性医薬品によって生成される放射線は、身体から放出され、ガンマカメラの１つ又は複数の検出器ヘッドによって検出される。それぞれの検出器ヘッドは、一般に、被検体と向き合うシンチレーション結晶又は結晶アレイ及び光電子増倍管、フォトダイオード又はシンチレーション結晶に当たる放射線によるシンチレーションイベントを検出するように構成される他の光学検出器のアレイを有する。

鉛又は別の放射線吸収材料のコリメータが、シンチレーション表面と被検体との間でそれぞれのヘッドに取り付けられる。一般に、コリメータは、受け取られる放射線の軌道を規定するボアのハニカム(honeycomb)を有する。鉛又は他の材料のコリメータは、通常、かなり重く、多くの場合それぞれが約１００ポンド乃至３００ポンドの重さであり、最適に設計されたコリメータが特定のイメージングセッションのために据え付けられることができるように着脱可能である。任意には、更に、エネルギー選択的なフィルタが、検出器フェースの前に挿入される。フィルタは、コリメータに一体化されることができる。

一般に、核カメラは、コリメータのファミリを有する。小さいボアを有するより厚いコリメータは、より高い解像度を提供する。より薄いコリメータ及びより大きなボアを有するコリメータは、より高いカウントレートを提供する。ボアに角度がつけられているコリメータは、拡大及び縮小イメージングのために使われる。被検体の２つの移動された領域に焦点を合わせる特化したコリメータもまた、使用される。

一般に、患者は、イメージングスイートに導かれ、核カメラの患者寝台上に位置付けられる。操作者は、イメージングコンソール上で、患者の健康状態について診断的に適当なプロトコルを選ぶ。より高度な核カメラでは、コンソールは、走査のための適当なコリメータが核カメラヘッド上にあるかどうか決定することができる。他の核カメラでは、操作者は、正しいコリメータがあるかどうか決定するために手動でコリメータを検査する。

ほとんどの場合、コリメータは取り替えられる必要がある。コリメータを取り替えるために、操作者は、検出器ヘッドを、適当なコリメータ取り替え位置に移動させる。操作者は、コリメータ保持カートにやって来て、カートは、現在据え付けられているコリメータが取り外されるとき、それらを支持する。カートは、それからコリメータを格納場所へ運ぶために使用され、格納場所では、カートが更に、コリメータの適当な組をピックアップするために使用される。カート上のコリメータの適当な組は、検出器ヘッドまで運ばれ、手動で機械的に結合される。この操作は、概して１０分−１５分の操作時間を必要とする。

Ｈｕｇ他に付与された米国特許第５，５１９，２２３号明細書に示すように、核カメラが自動コリメータ交換器を備える場合、操作者は、イメージングコンソールを離れ、部屋を横切ってコリメータ交換器へ向かう。コリメータ交換器用のコントロールパネル上で、操作者は、適当なコリメータを選び、交換器に開始を命令する。

コリメータが取り替えられると、検出器ヘッドは、コリメータ取り替え位置から、イメージングのための適当な向き（orientation）へ動かされる。ほとんどの核カメラにおいて、操作者は、手動で検出器ヘッドを適当な位置へ移動させるために、ガントリにある制御部を使用する。ある核カメラでは、操作者は、ガントリ制御部上で所望の検出器ヘッド位置をコード化し、ガントリが、選択された角度位置に検出器ヘッドを回転させる。検出器ヘッドが、選択された角度位置に置かれると、検出器ヘッドの患者に対する近さが、ガントリにおいて操作者によって制御される。

ヘッドが、角度的に及び距離的に適切に位置付けられると、操作者は、イメージングプロシージャのために、患者に沿ってヘッドを適当な位置に移動させる。

適当なコリメータが取り付けられ、ヘッドが適切に位置付けられると、操作者は、イメージングコンソールのところへ戻り、選択されたプロトコルによってイメージングプロシージャを行う。セットアッププロシージャ全体の間に、操作者は患者に付き添わず又は患者を落ち着かせるために第２の付添者が採用される。

選択されたイメージングプロシージャのためのセットアップは、一般に、適切なコリメータ及び任意のエネルギー選択的なフィルタを据え付けること、患者支持体、ガントリ又はヘッドを担持するロボットアームのうち少なくとも１つを動かすことによって、検出器ヘッドに対して患者を位置付けること、及び、各ヘッド位置が少なくとも回転セッティング、検出器カント（cant）又はチルト及び患者に対する検出器ヘッドの近さを含む該検出器ヘッドのための初期位置をセットアップすること、を含む。これらのセットアッププロシージャは、１５分又はそれ以上かかることがあり、操作者のかなりの介入を含む。

カメラアライメントを確認し、保守する毎日の品質管理プロシージャなども、同じように時間がかかり、労働集約的である。

本発明は、上述した制限その他を克服する改善された装置及び方法を企図する。

本発明の１つの見地によれば、ガンマカメラを使用して被検体の医学イメージングセッションをセットアップし、実施する方法が提供される。イメージングプロシージャは、入力端末において選択される。プロシージャテーブルは、（１）選択されたイメージングプロシージャにおいて検出器ヘッドと共に使用されるべきコリメータのアイデンティフィケーションと、（２）選択されたイメージングプロシージャのための検出器ヘッドの初期イメージング位置と、のうち少なくとも１つを取り出すために電子的にアクセスされる。検出器ヘッドに現在取り付けられている、現在取り付けコリメータが、電子的に識別される。（１）識別されたコリメータの検出器ヘッドへの装着と、（２）検出器ヘッドの識別された初期イメージング位置への位置付けと、のうち少なくとも１つが、自動的に制御される。

本発明の別の見地により、放射性医薬品を投与された患者をイメージングするための核イメージング装置が開示される。ガンマカメラは、少なくとも１つの検出器ヘッドを有する。プロシージャ選択手段が、イメージングプロシージャを選択するために設けられる。パラメータ取り出し手段が、プロシージャルックアップテーブルから、選択されたプロシージャのパラメータを取り出すために設けられる。取り出されたパラメータは、（１）選択されたイメージングプロシージャにおいて検出器ヘッドと共に使用されるべきコリメータのアイデンティフィケーションと、（２）選択されたイメージングプロシージャのための検出器ヘッドの初期イメージング位置と、のうち少なくとも１つを有する。パラメータ取り出し手段と通信するコリメータ交換手段が、識別されたコリメータを検出器ヘッドに装着するために設けられる。パラメータ取り出し手段と通信するカメラ位置付け手段が、初期イメージング位置に検出器ヘッドを位置付けるために設けられる。再構成手段が、ガンマカメラによって得られるイメージングデータを画像表現に再構成するために設けられる。

本発明の１つの利点は、核イメージングセッションのためのセットアップ時間の大幅な短縮にある。

本発明の他の利点は、最適でないイメージング又は他の困難を生じさせる操作者のエラーの低減される可能性にある。

他の利点は、患者イメージングセッションを行うために必要な人員の減少にある。

本発明の更に別の利点は、品質管理プロシージャ、イメージングセッションセットアッププロセス及び核イメージング設備に関連する他の操作の簡素化にある。

本発明の多くの他の利点及び便益は、好ましい実施例の以下の詳細な説明を読むことにより当業者に明らかになるであろう。

本発明は、さまざまな構成要素及び構成要素の組み合わせ並びにさまざまなステップ及びステップの組み合わせの形をとることができる。図面は、好ましい実施例を説明する目的のためだけであり、本発明を制限するものとして解釈されるべきでない。

図１を参照して、核イメージングシステム１０は、ガンマカメラ１２を有する。１つ又は複数の検出器ヘッド１４、例えば図１では２つのヘッドが、ロボットアーム１６に取り付けられ、ロボットアーム１６は、例えば天井トラックのようなオーバヘッド機械的トラック１８に取り付けられ、オーバヘッド機械的トラック１８は、被検体支持体２０に対して線形にロボットアーム１６及び取り付けられたヘッド１４を移動させる。各ロボットアーム１６は、取り付けられたヘッド１４に関する複数の運動自由度、例えばヘッドを通る軸を中心とする回転、垂直運動、被検体支持体２０を中心とする断層撮影の回転、などを提供する複数のジョイント部２２を有する。

好ましい実施例において、各々の検出器ヘッド１４は、シンチレータと、シンチレータを観察し、シンチレータへの放射線粒子の衝突に起因する光学フラッシュ又はシンチレーションを検出するように構成される光電子倍増管のアレイと、を有する。光電子倍増管の代わりに、フォトダイオード又は他の光学検出器が、使用されることができる。放射線検出イベントの間にさまざまな光電子倍増管によって検出される相対的な強度に基づいて、検出器ヘッド１４の二次元表面上のイベントの位置が決定される。

コリメータ３０は、検出器ヘッド１４と撮像されるべき被検体との間に配置される。コリメータ３０は、鉛のような放射線吸収材料からなり、概して１００ポンド乃至３００ポンドの間の重さである。コリメータ３０は、コリメーティングボアのアレイを有し、従って、コリメータ３０は、ハニカムコリメータと呼ばれることもある。各々のコリメータボアの軸に関する狭い円錐の立体角の範囲内でコリメータ３０に入射する放射線だけが、コリメータを通り、検出回路フェースに到達する。コリメータ３０及び検出器ヘッド１４に形成される機械的なマウンティングは、コリメータを検出器ヘッドに着脱可能に取り付ける。

図１を引き続き参照し、更に図２を参照して、自動化されたコリメータ交換器３４は、選択的且つ機械的にコリメータを取り替えるように構成される。このような自動化されたコリメータ交換器は、当技術分野において知られており、適切な自動化されたコリメータ交換器が、Ｈｕｇ他に付与された米国特許第５，５１９，２２３号の明細書に記載されている。コリメータ交換器３４は、各々の検出器ヘッド１４に対応するコリメータ交換器カルーセル３６を有し、コリメータ交換器カルーセル３６は、ヘッド１４上に着脱可能に据え付けられることができるコリメータを保持するキャリッジセグメント（図示せず）を有する。コリメータ移送機構３８（図２を参照）は、ヘッド１４からコリメータ対を取り外し、コリメータ交換器カルーセル３６から、新たなコリメータ対を取り出し、新たなコリメータ対を検出器ヘッド１４に据え付ける。

図３を参照して、第２の核イメージングシステムの実施例５０は、ガントリに基づくガンマカメラ５２を使用する。便宜上、イメージングシステム１０、５０の対応する構成要素は、同じ参照数字を用いて示されており、新たな又は実質的に異なる構成要素は、異なる参照数字を割り当てられている。複数の検出器ヘッド５４（図３では２つのヘッド）が、回転ガントリ５６に配置される。ガントリは、ガントリ５６の内部で、検出器ヘッド５４を検査領域５８に対して回転的に位置付け、動的に回転させる。加えて、各々のヘッド５４は、患者に向かって又は患者から離れる方に移動され、ヘッド５４を通る軸に関してチルトされる。被検体支持体６０は、検出回路５４の視野の範囲内に関心のある器官を位置付け、プラナー又はマルチスライス断層撮影スキャンにおける線形の平行移動を実施するために、検査領域５８内へ線形に移動可能である。

自動化されたコリメータ交換器６２は、選択されたコリメータの交換を実施する。コリメータ交換器６２は、ヘッド５４に着脱可能に据え付けられることができるコリメータを収容する複数のシェルフ６６をもつカルーセル６４を有する。コリメータ移送機構６８は、検出器ヘッド５４からコリメータを取り外し、検出器ヘッド５４にコリメータを据え付ける。

図１を再び参照し、図３を引き続き参照し、適切な核医学イメージングワークフロー２００を説明する図４を更に参照して、放射性医薬品投与手段７０が、ステップ２０２において、放射性医薬品を被検体に投与するために提供される。図１及び図３において、手段７０は、例えば皮下注射針のような静脈注射器である。代わりに、放射性医薬品を投与するための他の手段が使用されることもでき、例えば点滴静注又は急速ボーラス（bolus）静注、放射性医薬品を含むピル又は水薬のような経口投与される物質、吸入される放射性医薬品、放射性医薬品の注腸投与、などが使用されることができる。

核医学イメージングにおいて、放射性医薬品は、一般に、放射性医薬品が被検体の体内に分散し、及び／又は関心のある１つ又は複数の器官に蓄積することができるように、イメージングの選択された時間間隔前に投与される。例えば、骨スキャンでは、放射性医薬品は、骨スキャンイメージングセッションの選択された２乃至４時間前に、静脈内に注射される。この選択された時間遅延の観点で、手段７０は、任意には、ガンマカメラ１２、５２から遠隔的に配置され、被検体は、ステップ２０４において課される選択された時間遅延の間に、ガンマカメラ１２、５２の位置に移る。

放射性医薬品が投与され（ステップ２０２）、選択された時間間隔が経過し（ステップ２０４）、それによって、放射性医薬品が分散し、及び／又は関心のある１つ又は複数の器官に蓄積されると、被検体は、ステップ２０６において、支持体２０、６０上に配置され、好適には、後続するイメージングにおいてモーションブラーを最小限にするためにストラップ又は他の締め具によって支持体に対し動かないように固定される。操作者は、ステップ２０８において、好適にはグラフィカルユーザインタフェース７２を使用して、イメージングプロシージャを選択する。イメージングプロシージャが選択されると、それはイメージングコントローラ７４によって自動的に実現される。

イメージングコントローラ７４は、プロシージャルックアップテーブル７６及びコリメータキャリッジルックアップテーブル７８に電子的にアクセスする。プロシージャルックアップテーブル７６は、広範囲にわたるイメージングプロシージャに関連するパラメータ及び他の情報を含む。ルックアップテーブル７６は、例えばゲート制御有り又は無しでＥＣＴ又はプラナーイメージングモダリティを使用するさまざまな心臓研究、骨スキャンのような全身プラーナスキャン、さまざまな脊髄ＥＣＴスキャン、脳ＥＣＴスキャン、頭頂脳ＥＣＴ研究、脳ＰＥＴスキャン、足部骨格スキャン、ＧＩ出血研究、腎血漿流量及び／又はＬＰＯ／ＲＰＯスキャン、ＰＥＴモダリティを含むさまざまなプラナー肺スキャン、甲状腺スキャン、などの、一般に使用される核医学イメージングプロシージャを、電子メモリに記憶する。列挙されたプロシージャは、単なる例示である。プロシージャルックアップテーブル７６は、好適には、選択されたイメージングプロシージャのパラメータ及びレシピ（recipe）が周期的に更新されることができるように変更可能であり、他のイメージング研究プロシージャが付加され又は使用されない（例えば陳腐化した）プロシージャが削除されうるように拡張可能でありうる。

それぞれのプロシージャごとに、ルックアップテーブル７６は、当該プロシージャについてガンマカメラ１２、５２をセットアップするための情報を含む。この情報は、一般に、コリメータ選択（又は例えば分子同時検出（molecular coincidence detection, ＭＣＤ）に関して、コリメータ無しの選択）、被検体の初期位置（例えばテーブルの高さ及び線形位置）及び検出器ヘッドの初期座標を含む。ガンマカメラ１２の場合、適切なカメラ座標は、線形トラックに沿ったロボットアーム／検出器ヘッド位置、ロボットアーム１６のジョイント部２２の値及び被検体に対するヘッド近接位置を含む。

ガントリに基づくガンマカメラ５２の場合、適切なカメラ座標は、ガントリ５６上の検出器ヘッド５４の位置、ガントリ５６の角度方向（angular orientation）、それぞれの検出器ヘッド５４のチルト又はカント及び被検体に対する各ヘッド５４の検出器近接位置を含む。当業者は、特定のガンマカメラ構成に適した他のカメラ座標を選択することができる。プロシージャルックアップテーブル７６は更に、イメージングシーケンスを記述するレシピを含む。レシピは、例えば断層撮影イメージングのための検出器ヘッド軌道パス、プラナーイメージングのための線形スキャンレート、ステップアンドシュートイメージングのための選択されたヘッド及び／又は被検体支持体の位置、などの情報を含む。

コリメータ交換器ルックアップテーブル７８は、コリメータ交換器カルーセル３６、６４の内容を識別する。コリメータ交換器カルーセル３６、６４のそれぞれのキャリッジセグメント６６は、コリメータ交換器３４、６２によって、対応する検出器ヘッド１４、５４に着脱可能に据え付けられることができる特定のコリメータを保持する。コリメータに関するアイデンティフィケーション及び位置情報は、ルックアップテーブル７８に記憶される。

コリメータ交換器ルックアップテーブル７８は、コリメータがコリメータ交換器キャリッジ３６、６２において追加され、取り外され又は再配置されるときに更新されることができるように、変更可能であることが好ましい。任意に、コリメータ交換器ルックアップテーブル７８は、検出器ヘッド１４、５４に現在取り付けられているコリメータを識別し、及び／又は、現在取り付けられているコリメータに対応するキャリッジ位置６６が空であることを示す。この情報は、それぞれのコリメータ交換において更新される。しかしながら、ヘッド１４、５４は、現在取り付けられているコリメータ（又は例えばＰＥＴセットアップでは、取り付けられるコリメータが無いこと）を検出し、識別するセンサを有する。コリメータ交換器ルックアップテーブル７８は、任意には、現在取り付けられているコリメータに関する情報を含まない。

図１、図３及び図４を引き続き参照して、ステップ２１０において、イメージングコントローラ７４は、プロシージャルックアップテーブル７６から、ステップ２０８において選択されたプロシージャに適したコリメータのコリメータアイデンティフィケーションを取り出す。決定ステップ２１２において、イメージングコントローラ７４は、コリメータ交換が必要かどうか決定する。この決定は、現在取り付けられているコリメータを付加的に識別することによって、ガンマカメラ１４のコリメータセンサを読み取ることによって又はコリメータ交換器ルックアップテーブル７８が現在取り付けられているコリメータの情報を含む場合にはコリメータ交換器ルックアップテーブル７８にアクセスすることによって、行われる。

決定ステップ２１２において、コリメータ交換が必要とされると決定される場合、イメージングコントローラ７４は、ステップ２１０において識別されたコリメータを含むキャリッジセグメントを識別するために、ステップ２１４において、コリメータ交換器キャリッジルックアップテーブル７８にアクセスする。イメージングコントローラ７４は、自動化されたコリメータ交換（図示しないステップ）のために、検出器ヘッド１４、５４を適切な位置に動かすようにカメラ又はガントリコントローラ８２に指示する。

現在取り付けられているコリメータ及びステップ２１０において選択されたコリメータのセグメントアイデンティフィケーションに関する情報は、イメージングコントローラ７４から、コリメータ交換器コントローラ８０に電子的に送られる。コリメータ交換器コントローラ８０は、ステップ２１６において、識別されたコリメータセグメントに関してコリメータ交換を自動的に実施するために、コリメータ交換器３４、６２を制御する。現在取り付けられているコリメータに関する情報が、コリメータ交換器ルックアップテーブル７８に維持される場合、その情報は、ステップ２１６のコリメータ交換を反映するために、ルックアップテーブル７８において更新される。

コリメータがステップ２１６において取り外されると又は正しいコリメータがすでに据え付けられているとステップ２１２において決定されたのち、イメージングコントローラ７４は、選択されたプロシージャについて、プロシージャルックアップテーブル７６の内容から、被検体支持体２０、６０の初期位置を電子的に取り出す。ステップ２２０において、イメージングコントローラ７４は、患者支持体コントローラ８４に初期の支持体位置を伝え、患者支持体コントローラ８４は、被検体支持体２０、６０を初期位置へ移動させる。この初期の位置付けは、（図３の実施例において）テーブルの高さ調整及び線形運動を含み、テーブルは、好適には、検出器ヘッド１４、５４の視野の範囲内に関心のある器官を配置する。一般的な検出器ヘッドの視野は、約１５インチにわたる。本発明の構成される実施例において、視野は、個々の被検体の間のサイズの多様性のための較正が一般に不要であるに十分な広さであることが分かった。従って、プロシージャルックアップテーブル７６は、被検体に関係なく、一般に適用可能な初期の支持体位置値を記憶する。

例えば選択された静止プラナーイメージングプロシージャのような特定のイメージングプロシージャについて、初期位置が、任意に、プロシージャルックアップテーブル７６において入力パラメータとして示される。この場合、ステップ２２０は、初期テーブル位置を求め、操作者からそれを受け取るために、グラフィカルユーザインタフェース７２と通信する。更に、入力パラメータ構成は、任意には供給されるデフォルトパラメータとともに、ユーザによって有利に供給される他のパラメータについて使用されることができる。

患者が、ステップ２２０において初期位置に移動されたのち、適当な検出器ヘッド座標が、プロシージャルックアップテーブル７６から取り出される。ステップ２２２において、ヘッド座標が、ガントリ又はカメラコントローラ８２に伝えられる。コントローラ８２は、取り出された初期座標にそれぞれのガンマカメラ１４を配置するために、オーバヘッドトラック１８、ロボットアーム１６、ガントリ５６又は他の機械的な位置付け素子を介して、検出器ヘッド１４、５４を動かす。

具体的には、ガンマカメラ１２の場合、ロボットアーム１６及びヘッド１４が、オーバヘッドトラック１８によって関心のある器官の近くに位置付けられる。ロボットアーム１６のジョイント部２２は、検出器ヘッド１４を選択された角度位置に及びチルト又はカントさせて配置するために、取り出された座標に従って操作される。ヘッド１４は、患者に対し選択された近さまで動かされる。

ガントリに基づくガンマカメラ５２の場合、ヘッド５４が、ガントリ５６上に移動され、ガントリ５６が、取り出されたガントリ位置に回転され、それによって、ヘッドが、選択された角度方向に位置付けられる。それぞれのヘッドは、取り出されたチルト位置に、チルトされ又は傾けられる。ヘッド５４は、患者に対し選択された近さまで動かされる。

当業者であれば、ステップ２０８において操作者がイメージングプロシージャを選択することに応じて、イメージングプロシージャのセットアップステップ２１０、２１２、２１４、２１６、２２０、２２２が、自動的に且つ最適なシーケンスで行われることを認識するであろう。構成される本実施例において、これらのセットアップステップは、従来技術の手動の及び半手動のワークフローの場合の約１５分又はそれ以上のセットアップ時間と比べて、一般に約５分かかる。更に、セットアップステップ２１０、２１２、２１４、２１６、２２０、２２２は、ルックアップテーブル７６、７８の電子的アクセスによって自動化されており、好適には操作者の介入を伴わない。これは、操作者が自由に、患者に対する位置付け及び投与を行い、来るべきイメージングプロシージャについて文書業務を完了し、患者の病歴を検閲する等の他の作業を、同時に実施できるようにする。

正しいコリメータが取り付けられ、テーブル及びそれぞれの検出器ヘッド１４、５４が適切に初期位置に位置付けられる場合、イメージングコントローラ７４は、プロシージャルックアップテーブル７６から、イメージングプロシージャレシピを取り出す。レシピは、例えば断層撮影イメージングのための検出器ヘッド軌道パス（非円軌道でありうる）、プラナー全身イメージングのためのスキャンレート、ステップアンドシュートイメージングのための選択されたカメラ及び／又は被検体支持体の位置、などのイメージングシーケンスパラメータを、それらに関するタイミング情報とともに含むものであり、これらのイメージングは、ガントリ又はカメラコントローラ８２と通信するイメージングコントローラ７４及び患者支持体コントローラ８４によって実現される。

イメージングセッションの選択された部分を最適化するために、レシピに１つ又は複数の中間のコリメータ交換を含めることもまた企図される。このような中間のコリメータ交換は、コリメータ交換器コントローラ８０を介して、イメージングコントローラ７４によって実現され、コリメータ交換器コントローラ８０は、交換のための適切なキャリッジセグメントを識別するために、コリメータ交換器キャリッジルックアップテーブル７８に電子的にアクセスする。

ステップ２２４においてレシピの実行中に取得されるイメージングデータは、イメージングデータメモリ８６に記憶され、画像表現を形成するために再構成プロセッサ８８によって再構成される。再構成された画像表現は、好適には、グラフィカルユーザインタフェース７２に表示される。好適には、レシピは、イメージングプロシージャが終了したのち、検出器ヘッド１４、５４及び被検体支持体２０、６０をアイドル位置に戻すための命令を含む。

図１、図３及び図４を引き続き参照して、核カメライメージングワークフロー２００は、逐次的に又はタンデムに（in tandem、縦一列に並んで）複数のイメージングプロシージャを実施するようにすぐに簡単に適応化される。当業者であれば、特定の診断的核医学イメージングプロシージャが多くの場合にタンデムに実施されることが分かる。１つの共通タンデムプロシージャにおいて、全身スキャンが、最初に実施され、それから操作者が、ＥＣＴモダリティを使用する他のイメージング、静止プラナーイメージング又は別のプロシージャについて臨床的に関心のありうる、全身スキャンの中の領域を選択する。ワークフロー２００は、このようなタンデムプロシージャを実施するのにすぐに簡単に適応化される。

図１、図３及び図４を引き続き参照し、図５を更に参照して、例示的なタンデムイメージングプロシージャ３００は、全身骨スキャンを、１つ又は複数の後続の選択的な静止イメージングプロシージャと組み合わせる。プラナー全身骨スキャンは、上述したように、ほぼ骨格全体を通して実施される。例えばワークフロー２００によれば、全身プラナーイメージングデータが、ステップ３０２において取得される。骨スキャンデータ取得３０２は、延長した時間期間、例えば約１時間ほどにわたって行われる。イメージングデータは、グラフィカルユーザインタフェース７２に表示される画像３０６を生成するために、イメージング３０２中、同時に再構成プロセッサ８８によって再構成される（３０４）。表示される画像３０６は、分析中に成長する部分的な画像として始まる。検出器ヘッドが動くにつれて、部分的な画像は、全身画像を生成するように成長する。

部分的な画像３０６が成長すると又は画像が完全になったのち、操作者は、一般に、例えば骨破壊又は進行中の骨再建を表しうる放射性医薬品のかなりの蓄積を伴うエリアのような、臨床的に関心のありうる特定のエリアに注目する。操作者は、例えば図５に示す領域３１０のような１つ又は複数の関心領域を選択するために、例えばグラフィカルユーザインタフェース７２のタッチスクリーン又はマウスポインタのようなポインティングデバイス３０８を用いる。領域プロセッサ９０は、ポインティングデバイスによって示される画像座標を、ガンマカメラ又は患者の座標に変換する。

最初のスキャン３０２が終了すると、イメージングコントローラ７４は、プロシージャルックアップテーブル７６から、例えばクローズアップした、拡大された又はより高い解像度のイメージングプロシージャのような、指定された静止プラナーイメージングプロシージャを自動的に取り出す（３２０）。イメージングコントローラは更に、領域プロセッサ９０から、患者上の位置を取り出す。ガンマカメラ１２、５２は、ポインティングデバイス３０８からの被検体位置情報とともに、指定されたプロシージャに従ってセットアップされる（３２２）。

指定されたプロシージャが異なるコリメータを必要とする場合、コリメータセットアップステップ２１０、２１２、２１４、２１６が、上述したように静止イメージングプロシージャについて実施される。選択された関心領域３１０が、領域プロセッサ９０によって、被検体のエリアに対して検出器ヘッド１４、５４を配置することに関するプロシージャルックアップテーブル７６に記憶された任意のデフォルトパラメータと置き換えられることを除いて（図１及び図３を参照）、被検体支持体及び検出器ヘッド位置付けステップ２２０、２２２が、上述したように実施される。静止プラナーイメージング３２４は、関心領域３１０の静止プラナー画像を取得するために、上述したようにステップ２２４において、指定されたプロシージャによって実施される。任意には、ユーザが、複数の関心領域を選択した場合、取り出し３２０、検出器ヘッドセットアップ３２２及び静止プラナーイメージング３２４が、複数の静止プラナー画像を得るために、それぞれの関心領域について繰り返される。任意には、操作者は、指定された領域の１つ又は複数について、断層撮影スキャニングプロシージャを選択することができる。

当業者であれば、図１、図３、図４及び図５に関して記述されているタンデムプロシージャが、大幅に、イメージング速度を増やすともにユーザ介入を低減することが分かるであろう。更に、例えば選択された関心領域の断層撮影イメージングがあとに続く全身又は静止スキャンのタンデムプロシージャのような、他のタンデムプロシージャが、同様に実現されることができることが分かるであろう。更に、関心領域は、軸方向、矢状方向若しくは冠状方向のスライスのような他のタイプの領域又は関心のあるボリューム領域を含むことができる。

イメージングプロシージャが説明されているが、品質管理又は他のメンテナンスプロシージャをルックアップテーブル７６に更に含めることも企図される。当業者であれば、核医学イメージング設備が、一般に、人体模型又は他の人間でない被験体を使用して、毎日の品質管理プロシージャを実施することが分かる。これらのプロシージャは時間がかかり、それぞれの品質管理又は他のメンテナンスプロシージャごとのセットアップは、コリメータの交換と、検出器ヘッド１４、５４及び被検体支持体２０、６０の選択された初期位置への位置付けと、を含むことができる。

これらのメンテナンスプロシージャもまた、プロシージャルックアップテーブル７６に記憶される。毎日の品質管理を実施するために、例えば操作者は、図６のステップ２０８により、品質管理プロシージャを単に選択するだけである。選択に応じて、コリメータ交換（必要に応じて）並びに被検体支持体及びカメラの位置付けが、プロシージャルックアップテーブル７６に記憶されたパラメータを使用して、ステップ２１０、２１２、２１４、２１６、２２０、２２２によって自動的に実施される。これらのセットアップステップの後、品質管理又は他のメンテナンスプロシージャが、ステップ２２４によって実施される。

図１を引き続き参照し、更に図６を参照して、コントローラ７４、８０、８２、８４及びルックアップテーブル７６、７８は、多くのやり方で物理的に構成されることができる。ガンマカメラ１２を使用する１つの例示の適切な構成３５０（図６参照）において、ガントリパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３５２が、コリメータ交換器コントローラ８０、カメラコントローラ８２及び患者支持体コントローラ８４を具体化し、ガンマカメラ１２と電子的に通信する。他方、別の取得ＰＣ３５４が、イメージングコントローラ７４、領域プロセッサ９０及びグラフィカルユーザインタフェース７２を具体化する。

例示の構成３５０において、ガントリＰＣ３５２は、検出器ヘッド１４、患者支持体２０及びコリメータ交換器３４の動き及び構成に電子的にアクセスし、制御するソフトウェアスクリプトを実施する。取得ＰＣ３５４は、プロシージャルックアップテーブル７６から操作者によって選択された１つ又は複数のプロシージャに対応する適切なソフトウェアスクリプトを構成し、実行のため、スクリプトをガントリＰＣ３５２に電子的に伝える。実行速度を改善するために、スクリプトは、好適には、実行の前にコンパイルを必要としないインタープリティブスクリプトとして符号化される。

例示の構成３５０において、イメージングデータメモリ８６は、例えば１つ又は複数の光学又は磁気ディスク等の記憶装置３５６として具体化され、再構成プロセッサ８８は、ＰＣ、ＵＮＩＸワークステーション等でありうる別個の再構成コンピュータ３５８上に具体化される。任意に、記憶装置３５６は、再構成コンピュータ３５８と一体化される。

図６の構成３５０において、ユーザは、取得ＰＣ３５４のグラフィカルユーザインタフェース７２を通して、検出器ヘッド１４の運動及び構成、患者支持体２０の運動及びコリメータ交換器３４の動作を含む、核医学イメージングプロシージャのほぼすべての側面を制御する。更に、この制御のほとんどは、プロシージャルックアップテーブル７６に記憶されたプロシージャと、コリメータ交換器キャリッジルックアップテーブル７８に記憶されたコリメータ交換器情報と、によって自動化される。これらのルックアップテーブルは、コンピュータ３５２、３５４の１つ又は複数の不揮発性記憶媒体に適切に記憶される。ガンマカメラ１２は、取得コンピュータ３５４を介してほぼ完全に制御可能であるが、ガンマカメラ１２に又はその近傍に置かれる表示端末３６０が、好適には、ガントリＰＣ３５２に接続される。操作者は、端末３６０を介してガントリＰＣ３５２と直接インタフェースすることによって、ガンマカメラ１２のすぐ近くでカメラ動作を監視し、任意には操作することができる。

組立構成３５０は例示にすぎない。当業者は、すぐに簡単に他の構成を構築することができる。コントローラ７４、８０、８２、８４及びルックアップテーブル７６、７８は、図６に示すものと異なる構成で、単一のコンピュータにおいて具体化され又は電子的に通信する複数のコンピュータに分散される。個々の接続が、コンピュータ３５２、３５４、３５８の間に図示されているが、例えばコンピュータ３５２、３５４、３５８を相互接続する専用のネットワークスイッチを使用して、ネットワークを介してこれらのコンピュータを接続することも企図される。更に別の変更例において、再構成コンピュータ３５８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の専用ハードウエア再構成パイプラインと置き換えられることができる。

本発明の実施例による核医学イメージング装置の第１の実施例を示す概略図。 自動化されたコリメータ交換のプロセスにおける図１のガンマカメラを示す図。 本発明の実施例による核医学イメージング装置の第２の実施例を示す図。 本発明の実施例による例示の核イメージングワークフローを示すフローチャート。 図４のワークフローのタンデム核イメージングプロシージャへの適用を示す概略図。 複数のコンピュータを使用する核医学イメージング装置の例示の構成を示す概略図。

Claims (20)

1. ガンマカメラを使用して被検体の医学イメージングセッションをセットアップし、実施する方法であって、
   入力端末においてイメージングプロシージャを選択するステップと、
   （１）前記選択されたイメージングプロシージャにおいて検出器ヘッドと共に使用されるべきコリメータのアイデンティフィケーションと、（２）前記選択されたイメージングプロシージャのための前記検出器ヘッドの初期イメージング位置と、のうち、少なくとも１つを取り出すために、プロシージャテーブルに電子的にアクセスするステップと、
   前記検出器ヘッドに現在取り付けられているコリメータを電子的に識別するステップと、
   （１）前記検出器ヘッドへの前記識別されたコリメータの装着と、（２）前記識別された初期イメージング位置への前記検出器ヘッドの位置付けと、のうち、少なくとも１つを自動的に制御するステップと、
   を含む方法。
2. 空いている位置及び前記選択されたコリメータを含む目標位置を識別するために、コリメータ交換器テーブルに電子的にアクセスするステップと、
   前記空いている位置及び前記目標位置のアイデンティフィケーションを、前記プロシージャテーブルから自動コリメータ交換器に電子的に伝えるステップと、
   を更に含み、前記自動コリメータ交換器は、前記現在取り付けられているコリメータの取り外し及び前記選択されたコリメータの取り付けを実施する、請求項１に記載の方法。
3. 前記選択されたコリメータは、コリメータ無しであり、前記コリメータ交換器テーブルに電子的にアクセスする前記ステップは、別のコリメータとの置き換えなく、前記現在取り付けられているコリメータの取り外しを実施する、請求項２に記載の方法。
4. 前記検出器ヘッドの前記初期位置アイデンティフィケーションは、
   前記検出器ヘッドの初期回転角、
   被検体支持体の初期線形位置、
   前記検出器ヘッドの初期半径方向位置、及び、
   前記検出器ヘッドの初期チルト、
   のうち、少なくとも１つを含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記被検体支持体の初期線形位置パラメータの値を識別するために、前記プロシージャテーブルに電子的にアクセスするステップと、
   前記被検体支持体の前記初期線形位置パラメータ値を、前記プロシージャテーブルから支持体コントローラに電子的に伝えるステップと、
   を更に含み、前記支持体コントローラは、前記被検体支持体の前記初期線形位置パラメータ値に対応する線形位置への前記被検体支持体の移動を実施する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記選択されたイメージングプロシージャに対応して、第１のイメージングデータを取得するステップと、
   前記第１のイメージングデータの取得と同時に、画像表現を形成するステップと、
   前記画像表現を、前記第１のイメージングデータ取得によって成長する人間可読の表示に電子的に変換するステップと、
   前記人間可読の表示上で関心領域の指示を電子的に入力するステップと、
   入力された前記関心領域の指示に応じて、前記被検体の対応する領域に前記検出器ヘッドを自動的に再位置付けするステップと、
   前記関心領域に位置付けられた前記検出器ヘッドによって第２のイメージングデータを取得するステップと、
   を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第１のイメージングデータを取得する前記ステップは、線形スキャンをしながらプラナー画像データを取得することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第２のイメージングデータを取得する前記ステップは、前記関心領域を含む静止プラナー画像データ及び前記関心領域の断層撮影データのうち１つを取得することを含む、請求項６又は請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のイメージングデータを取得したのち、前記第２のイメージングデータを取得する前に、前記第２のイメージングデータを取得する際に前記検出器ヘッドと共に使用するための第２の選択されたコリメータを識別するために、前記プロシージャテーブルに電子的にアクセスするステップと、
   前記選択されたコリメータが前記第２の選択されたコリメータと異なることを条件として、前記第２の選択されたコリメータを含む第２の目標位置を識別するために、前記コリメータ交換器テーブルに電子的に問い合わせし、前記選択されたコリメータの取り外し及び前記第２の選択されたコリメータの取り付けを実施するために、前記識別された位置により前記コリメータ交換器を電子的に制御するステップと、
   を更に含む、請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. 放射性医薬品を投与された被検体をイメージングする核イメージング装置であって、
    少なくとも１つの検出器ヘッドを有するガンマカメラと、
    イメージングプロシージャを選択するプロシージャ選択手段と、
    前記選択されたプロシージャのパラメータをプロシージャルックアップテーブルから取り出すパラメータ取り出し手段であって、該パラメータが、（１）前記選択されたイメージングプロシージャにおいて前記検出器ヘッドと共に使用されるべきコリメータのアイデンティフィケーションと、（２）前記選択されたイメージングプロシージャのための前記検出器ヘッドの初期イメージング位置と、のうち、少なくとも１つを含む、パラメータ取り出し手段と、
    前記パラメータ取り出し手段と通信し、前記検出器ヘッドに前記識別されたコリメータを装着するコリメータ交換手段と、
    前記パラメータ取り出し手段と通信し、前記初期イメージング位置に前記検出器ヘッドを位置付けるカメラ位置付け手段と、
    前記ガンマカメラによって取得されるイメージングデータを画像表現に再構成する再構成手段と、
    を有する核イメージング装置。
11. 前記カメラ位置付け手段が、前記少なくとも１つの検出器ヘッドが取り付けられる回転ガントリを有する、請求項１０に記載の核イメージング装置。
12. 前記カメラ位置付け手段が、
    第１の直線方向に前記検出器ヘッドを動かすオーバヘッド線形トラックと、
    前記オーバヘッド線形トラックに接続される第１の端部及び前記検出器ヘッドに接続される第２の端部を有する各検出器ヘッドのためのロボットアームと、
    を有し、前記ロボットアームが、前記ロボットアームに接続される前記検出器ヘッドについて位置付けの複数の自由度を提供する、請求項１０に記載の核イメージング装置。
13. 前記コリメータ交換手段のコリメータキャリッジに格納されるコリメータを識別するためのコリメータルックアップ手段を更に有し、前記コリメータ交換手段は、前記コリメータアイデンティフィケーションに対応するコリメータの位置を選択するために、前記コリメータルックアップ手段を参照する、請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載の核イメージング装置。
14. 前記ガンマカメラに対して前記被検体を支持する被検体支持手段を更に有する、請求項１０乃至請求項１３のいずれか１項に記載の核イメージング装置。
15. 前記プロシージャ選択手段が、
    イメージングデータを取得しながら、選択された軌道において前記被検体を中心に前記検出器ヘッドを回転させるコンピュータトモグラフィレシピと、
    前記被検体に対して前記検出器ヘッドの直線運動を実施するために、前記被検体支持手段及び前記検出器ヘッドのうちの１つを動かしながら、イメージングデータを取得するプレーナスキャニングレシピと、
    前記検出器ヘッドが、前記取り出された座標にあり、前記被検体支持手段が、前記取り出された被検体支持手段位置座標にある間に、イメージングデータを取得する静止スキャニングレシピと、
    からなるグループからイメージングプロシージャを選択する、請求項１４に記載の核イメージング装置。
16. 前記プロシージャ選択手段は、品質管理プロシージャを指示するための品質管理レシピを選択する、請求項１０乃至請求項１５のいずれか１項に記載の核イメージング装置。
17. 前記プロシージャ選択手段は、
    前記再構成手段によって生成される第１の画像表現を表示する表示手段と、
    前記画像表現の関心領域のユーザ選択のための領域選択手段と、
    を有し、前記プロシージャ選択手段は、前記関心領域の前記ユーザ選択に応じて、前記関心領域をイメージングするための第２のプロシージャを選択する、請求項１０乃至請求項１６のいずれか１項に記載の核イメージング装置。
18. 前記パラメータ取り出し手段が、前記選択されたイメージングプロシージャに対応して、予め記録されているレシピ及びガンマカメラ構成パラメータを取り出す取得コンピュータを有するとともに、前記カメラ位置付け手段及び前記コリメータ交換手段のうち少なくとも１つに対して命令を電子的に伝える、請求項１０乃至請求項１７のいずれか１項に記載の核イメージング装置。
19. 前記カメラ位置付け手段が、前記初期イメージング位置に前記検出器ヘッドを移動させることを含む前記選択されたイメージングプロシージャを実施するために、前記取得コンピュータから受け取られるソフトウェアスクリプトを実施するガントリＰＣを有する、請求項１８に記載の核イメージング装置。
20. 前記取得コンピュータが更に、前記プロシージャ選択手段を有し、当該操作者は、前記取得コンピュータを使用してイメージングプロシージャを選択し、前記カメラ位置付け手段に直接アクセスすることなく、前記選択されたイメージングプロシージャを実施する、請求項１８又は請求項１９に記載の核イメージング装置。

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