JP2007003264A

JP2007003264A - Ｐｅｔ装置

Info

Publication number: JP2007003264A
Application number: JP2005181678A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Inoue; 芳浩井上
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】呼吸によって動く臓器などを撮像対象とする場合に、呼吸運動による画像のぶれがなくし、ボケのない鮮明なＰＥＴ画像を撮像する。
【解決手段】被検者２０がベッド２１に載せられてガントリ１０のトンネル部１１中に挿入され胸部等の呼吸運動によって影響される部位がトンネル部１１内に位置するようになったとき、音声信号発生装置３２から息止め指示の音声信号を間隔を置きながら繰り返し発生し、その音声信号をスピーカ３４に送って息止め指示の音声によるメッセージを被検者２０に伝える。被検者２０はそれを聞いて息を止めるので、データ収集制御装置３３は、その止めている期間中検出器１２からの検出信号によるデータ収集を行い、呼吸を再開したときにはデータ収集を停止することが繰り返されるよう制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、癌や腫瘍などを早期発見するのに好適なＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・コンピュータ・トモグラフィ）装置の改善に関する。

ＰＥＴ装置は、下記の特許文献１などでよく知られているように、癌や腫瘍に集まる性質を有する薬剤にポジトロン放出性核種で標識した上で、この薬剤を人体内に投与し、その核種の濃度分布像（ＰＥＴ画像）を得るものである。すなわち、ポジトロン放出性核種から、ポジトロン消滅時に１８０°反対方向にガンマ線が放出されるので、人体を３６０°囲むようにリング状に配列された多数の放射線検出器でその２つのガンマ線の同時入射をとらえる。それらの入射位置を結ぶ線上に核種が位置するという関係から、それら入射位置を結ぶ線（ＬＯＲ：Line Of Response）について同時入射個数を計数する。こうした同時計数を多数のＬＯＲの各々ついて一定時間行ってデータを収集し、演算処理することにより、核種の分布像を再構成する。この分布像は、上記放射線検出器がリング状に配列される平面が人体を横切る断層面での核種の濃度分布を表す。
特願２００３−１４０５４２号公報

ところで、このＰＥＴ撮像（データ収集）には約１０分〜１５分程度の時間がかかるのが通例である。しかし、撮像部位によってはその間に呼吸運動によって撮像対象たる臓器・患部が大きく動く。たとえば横隔膜は呼吸によって上下に１０ｃｍ以上の往復移動を繰り返す。そこで、図３に示すように、横隔膜に近い臓器２３は、＋Ａから−Ａまで（Ａは５ｃｍ程度）大きく動く。

従来では、撮像時間が上記のように長い（１０分以上）ということもあり、撮像中、「息を止めてください」という指示を出すことは行っていない。これを図４のタイムチャートで示すと、関心領域（臓器）が同図（ａ）のように呼吸に応じて＋Ａから−Ａまで往復移動していることと無関係に同図（ｂ）のようにデータ収集をオンし、連続的にデータ収集している。

そのため、対象臓器が動くことによる画像のボケが発生するという問題が生じる。さらには、このような画像のボケだけではなく、このＰＥＴ画像とＸ線ＣＴ画像とを位置・大きさを合わせて合成し合成像を作成する場合、その位置合わせが難しいという問題も生じさせる。

これを防ぐため、呼吸信号をトリガとしてデータ収集を行い、同じ呼吸位相のデータを収集し、これによって呼吸運動による影響を低減する技術も考えられている。しかし、この場合、呼吸運動を検出する呼吸測定器が別途必要となるため、製造コストが高騰化し、かつ実際に使用する場合その呼吸測定器を被検者の一人一人に取り付けなければならないため、煩雑な作業が増えることとなって現実性がない。

この発明の課題は、臓器等の関心領域が呼吸によって移動することに起因する画像のボケなどの問題を軽減するよう改善したＰＥＴ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明によるＰＥＴ装置においては、被検者体内からの放射線を検出する検出手段と、息止め指示の信号を間隔を置きながら繰り返し発生して息止め指示を被検者に伝える息止め指示手段と、上記の息止め指示信号の繰り返し発生に対応してその発生間隔中に上記の検出手段からのデータ収集を行うよう制御するデータ収集制御手段とが備えられることが特徴となっている。

ＰＥＴ装置において、息止め指示の信号が間隔を置きながら繰り返し発生させられ、この息止め指示が被検者に伝えられる。そこで、被検者はその指示にしたがって息を止めることとなり、そのとき、検出手段からのデータ収集が行われるよう制御される。一定時間経過すると、「楽にしてください」の指示が流れ呼吸が再開され、引き続き「息を吸って止めてください」というような指示がなされ、これが繰り返される。この繰り返しの間隔中に検出手段からのデータ収集が行われるよう制御がなされる。したがって、息を止めている期間中のみデータ収集されることとなるため、呼吸によって動く臓器などを撮像対象とする場合に、呼吸運動による画像のぶれがなくなり、ボケのない鮮明なＰＥＴ画像を撮像することができる。

つぎに、この発明を実施したＰＥＴ装置について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の一実施例にかかるＰＥＴ装置を示すブロック図である。この図において、ガントリ１０にはトンネル部１１が設けられており、このトンネル部１１内に、ベッド２１に載せられた被検者２０がベッド移動装置２２によって移動させられて挿入される。

ガントリ１０内には、トンネル部１１の周りを囲むように、放射線を検出する検出器を多数リング型に配列したデータ収集用の検出器１２が設けられる。このリング型の検出器１２はリング軸方向（被検者２０の体軸方向）に多層に形成されていて、そのリング軸方向の幅内での放射線の同時入射を検出する。

ポジトロン放出性薬剤が投与された被検者２０がトンネル部１１内に挿入されているとき、検出器１２には、その被検者２０の身体内の薬剤から放出されたガンマ線が入射し、その入射事象に対応する検出信号が得られ、コンソール３１に送られる。コンソール３１内には、図示しないが、エミッションデータ収集装置が内蔵されており、２つの検出信号が同時に入力されたことに応じて、その２つのガンマ線が同時入射した位置（ＬＯＲ）ごとに計数する。こうして収集した同時計数データがメモリ（図では省略）に蓄えられていく。こうして蓄えられ、収集されたデータはデータ処理装置（図では省略）に送られ、逆投影法などのアルゴリズムで処理され、放射性薬剤の濃度分布像（ＰＥＴ画像）が再構成され、このＰＥＴ画像が画像表示装置（図では省略）で表示される。

以上の構成は通常のＰＥＴ装置と同様であるが、ここでは、図１に示すように、コンソール３１内に音声信号発生装置３２が備えられている。この音声信号発生装置３２から「息を止めてください」等の音声信号が間隔を置きながら繰り返し発生させられ、ガントリ１０に取り付けられたスピーカ３４にその音声信号が送られて、スピーカ３４からその音声が流れて被検者２０に伝えられる。そして、この音声信号発生に同期してデータ収集制御装置３３が動作し、音声信号の繰り返し発生の間隔にのみ、データ収集がなされるよう制御される。この音声信号の発生間隔はたとえば５呼吸周期〜１０呼吸周期に対応する５秒〜１０秒程度とする。

なお、被検者２０の頭頂から足先まで全身スキャンを行う場合などでは、ベッド２１が移動してきて呼吸運動によって影響される部位のデータ収集が行われるようになったとき、その移動位置への到達に対応して上記のような音声信号発生が行われるよう音声信号発生装置３２を制御することが望ましい。その制御は、たとえば、ガントリ１０およびベッド移動装置２２の全体を制御するコントローラ（図示しないがコンソール３１に内蔵）によりベッド移動装置２２からベッド２１の位置を表わす信号を受けて行うようにする。

この場合、被検者２０がベッド２１に載せられて徐々にトンネル部１１内に挿入されていき、胸部等がトンネル部１１に入るようになったとき、音声信号の発生が開始される。このとき、図２（ａ）に示すように、音声信号発生がオンになり、一定時間間隔を置いて再びオンになるということを繰り返す。音声信号は最初「息を吸って止めてください」というようなものであり、それが発生し終わったときにオフになり、５秒〜１０秒ほどの時間間隔を置いて再びオンになって「楽にしてください」というような音声信号が発生させられ、引き続いて「息を吸って止めてください」というような音声信号が発生させられる。

検出器１２からの検出信号によるデータ収集は、この音声信号の発生間隔中に行われる。「息を吸って止めてください」との指示が図２（ａ）のように出されて、被検者３０が同図（ｂ）のように吸気状態で息を止めた状態となったときにデータ収集が同図（ｃ）のようにオンになる。つぎに同図（ａ）のように再び音声信号発生がオンになって「楽にしてください」とのメッセージが流れると、同図（ｂ）のように呼吸が再開されるので、データ収集は同図（ｃ）に示すようにオフになる。引き続き「息を吸って止めてください」との指示が出されるので、同図（ｂ）のように吸気状態で息を止めた状態となり、このときデータ収集が同図（ｃ）のようにオンになる。これが繰り返される。

したがって、この場合、息を吸った状態で息を止めている期間中のみデータ収集が行われるため、呼吸運動による臓器等の移動が停止している状態でのデータ収集ができることとなり、臓器等の移動による画像のボケが解消される。

なお、上記の説明はこの発明の一実施例に関するものであって、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で、具体的な構成などは種々に変更できることはいうまでもない。たとえば、上記では、息止め指示信号を音声信号として発生し、スピーカに送って息止め指示の音声メッセージとして被検者に伝えるようにしているが、息止め指示信号を文字信号または画像信号として発生し、これをガントリの被検者から視認容易な位置に設けられたディスプレイ装置に送り、文字や画像等のビジュアルメッセージとして息止め指示を被検者に伝える構成などをとることもできる。また、上記では被検者の胸部がガントリのトンネル部内に挿入されるようになったことを検出して息止め指示信号を繰り返し発生するようにしているが、胸部や腹部等呼吸運動によって影響される部位についてのみデータ収集（撮像）する場合等では、こうした検出を行いそれに応じて息止め指示信号を繰り返し発生させることは必要なく、胸部等がガントリのトンネル部内に挿入されるようになったことを検出することなしに、最初から息止め指示信号の繰り返し発生を行う構成とすることができる。

この発明にかかるＰＥＴ装置によれば、呼吸によって動く臓器などを撮像対象とする場合に、呼吸運動による画像のぶれがなくなり、ボケのない鮮明なＰＥＴ画像を撮像することができる。

この発明の一実施例にかかるＰＥＴ装置の模式図。同実施例における動作説明のためのタイムチャート。呼吸運動によって臓器が動く様子を説明するための概略図。従来例における動作説明のためのタイムチャート。

符号の説明

１０……ガントリ
１１……トンネル部
１２……エミッションデータ収集用検出器
２０……被検者
２１……ベッド
２２……ベッド移動装置
２３……対象臓器
３１……コンソール
３２……音声信号発生装置
３３……データ収集制御装置
３４……スピーカ

Claims

被検者体内からの放射線を検出する検出手段と、息止め指示の信号を間隔を置きながら繰り返し発生して息止め指示を被検者に伝える息止め指示手段と、上記の息止め指示信号の繰り返し発生に対応してその発生間隔中に上記の検出手段からのデータ収集を行うよう制御するデータ収集制御手段とを備えることを特徴とするＰＥＴ装置。