JP2007139528A - 核医学診断装置及びトランスミッション撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベッドが挿入される孔部が形成された撮像装置と、減弱補正データ作成装置とを備え、撮像装置は、孔部の周りに配置された複数の放射線検出器と、孔部に最も近い位置に配置された放射線検出器と孔部の間であり、ベッドの長手方向に複数配置されるγ線発生手段とを有し、複数のγ線発生手段は、単光子放出核種であるγ線源をそれぞれ備え、交互にいずれか1つのγ線発生手段からその外部に、孔部に向けてγ線を放出する構成を有し、減弱補正データ作成装置は、γ線発生手段から放出されるγ線の入射により放射線検出器から出力される検出信号に基づいて、減弱補正データを作成することで、上記課題を解決できる。
【選択図】図1
Description
Emission Computed Tomography、以下、SPECT装置と記載する。)及び陽電子放出断層撮影装置(Positron Emission computed Tomography、以下、PET装置と記載する。)などがある。
26,トランスミッションデータ処理装置(減弱補正データ作成装置)29,記憶装置
30,線源位置検出装置33を有する。信号弁別装置28は、同時計数装置25及び減弱補正データ作成装置29に接続される。同時計数装置25が、断層像情報作成装置26に接続される。減弱補正データ作成装置29が、記憶装置30に接続される。記憶装置30が、断層像情報作成装置26に接続される。断層像情報作成装置26が表示装置32に接続される。
23に設けられた信号弁別装置28に接続される。
2aは、遮蔽体4aの表面部分に設置される。
(ET同時撮像法)を採用した場合について説明する。
14は、待機する。その後、被検診者14をベッド15に寝かせる。
1bを孔部17の軸方向(ベッド15の長手方向)に移動させる。外部線源1a,1bは、その移動により、放射線遮蔽容器13から取り出され、所定の位置に配置される。この状態で、トランスミッション撮像及びエミッション撮像を開始する。
(τ)を決定し、検出器ID(放射線検出器21を判別するためのID)(N)を特定する。また、信号処理装置27は、トランスミッション信号に基づいて、γ線の波高値情報を生成し、生成した波高値情報をパケットデータ生成装置36に送信する。パケットデータ生成装置36は、波高値情報を、デジタルの波高値情報(E)に変換する。パケットデータ生成装置36は、時刻情報(τ),検出器ID(N)に波高値情報(E)を付加してパケットデータ(N,τ,E)を生成する。パケットデータ(N,τ,E)は、データ統合装置37及びデータ統合装置ICを介して、信号弁別装置28に送信される。
(N)を特定する。また、信号処理装置27は、トランスミッション信号に基づいて、γ線の波高値情報を生成し、生成した波高値情報をパケットデータ生成装置36に送信する。パケットデータ生成装置36は、波高値情報を、デジタルの波高値情報(E)に変換する。パケットデータ生成装置36は、時刻情報(τ),検出器ID(N)に波高値情報
(E)を付加してパケットデータ(N,τ,E)を生成する。パケットデータ(N,τ,E)は、データ統合装置37及びデータ統合装置ICを介して、信号弁別装置28に送信される。なお、放射線検出器21の位置情報を第1位置情報とする。
(t1)での点線源の位置情報(X1)を要求すると、その位置情報(X1)を減弱補正データ作成装置29に出力する。減弱補正データ作成装置29は、点線源の位置情報,パケットデータに含まれる検出器ID及びγ線検出信号の計数値に基づいて、被検診者14の体内の各ボクセルにおけるγ線の減衰率を算出する。減弱補正データ作成装置29は、減弱補正データを作成する減弱補正データ作成装置としての機能を有する。この減衰率がトランスミッションデータとして、記憶装置30に記憶される。
32に表示される。
(z,y)=(zs,r),(z,y)=(d−z,r)に、放射線検出器21の設置範囲の中点(z座標がd/2の点)に関して対称に設置されるものとする。このように対称に配置するのは、点線源2aがγ線を照射する領域及び点線源2bが照射する領域を等しくし、それぞれのFOVを等しくするためである。
2bから延びる2本の直線の間の領域内にγ線を放出(z軸上では線分EBを照射)する。z軸上の点A,Bの座標はA(z,y)=(zs/2,0),B(z,y)=(d−zs/2,0)である。AFOVは、線分ABの長さである(点A及び点Bのz座標の差で表せる)ため(式1)で表せる。また、FOVは、ベッド15の長手方向における被検診者14の縦断面で異なるが、最小のFOVは、(式2)で表せる。
(数1)
d−zs (式1)
(以下、単純配置という。)し、それらから同時にγ線を照射することも考えられる。点線源2a及び2bを単純配置してトランスミッション撮像を行った場合、実現できる撮像視野を求め、本実施例の撮像視野と比較する。
FOVは、点線源2a,2bから放出されたγ線の円錐形状のファン角θ及び点線源20a,20bを配置した孔部17の周方向の位置によって決まる。しかし、外部線源1a,
1bは、以下の条件1及び2を満たして配置する必要があり、これによりFOVの領域が制限される。条件1は、点線源2aからのγ線の放出範囲(以下、点線源2aの放出範囲という。)内に他の点線源2bが配置されないことである。点線源2aの照射範囲内に点線源2bがある場合、点線源2aからのγ線が、他の点線源2bに設けられた線源ハウジング18Aによって遮られ、放射線検出器21まで届かず、その領域のトランスミッションデータが取得できない。条件2は、点線源2a,2bが放射線検出器21の同一の領域を照射しないことである。異なる複数の点線源から放出されたγ線が同一の放射線検出器21に入射された場合、検出されたγ線がいずれの点線源から照射されたγ線かを区別できなくなる。被検診者14を透過したγ線のエネルギーの情報及びγ線を照射した点線源の位置情報に基づいてトランスミッションデータを取得するため、条件2を満たさない場合、トランスミッションデータを取得できなくなる。以上の二つの条件を満たして点線源2a,2bを配置した場合のFOVの最大値を、図6(b)に示したx−y座標を用いて求める。点線源2a,2bの回転半径をrとし、それぞれから照射されるγ線は、放射線放出窓によってファン角θの円錐形状に成形される。点線源2aは、座標(x,y)=
(0,r)に配置される。
である。点線源2bの放出範囲は、点線源2bと点Cを結ぶ線分、点線源2bと点Dを結ぶ線分及び弧CDによって囲まれる領域である。条件2を満たすには、点線源2bの放出範囲である弧CDが、点線源2aの放出範囲の弧ABと重ならないように点線源2bを配置する必要がある。点線源2bの放出範囲の一端である点Dを、点線源2aの放出範囲の一端である点Bと一致させた場合(図6(a))、点C及び点Dの座標は、
となる。点線源2bの放出範囲の一端である点Cが点線源2aの配置位置と一致するように点線源2bを配置する(図6(b))ことで、条件1を満たし、かつ、点線源2a及び2bの照射領域の弧ACを最大とすることができる。つまり、点線源2a及び2bのファン角θ=π/3の時に、弧ACが最大となり、FOVも最大値となる。FOVは、(式3)で表せる。FOVの最大値はrとなる。
FOV_conventional として示した。FOVについて単純配置と本実施例とを比較すると、両者は、横軸が1/3以下の領域では縦軸の値は同じである。しかし、横軸が1/3より大きくなると、単純配置の場合の縦軸が、一定値(縦軸が0.5)であるのに対して、本実施例の場合の縦軸は、0.5以上1.0以下の値をとる。つまり、単純配置で得ることができる最大FOVに比べて1〜2倍の広い撮像視野が得られることとなる。具体的には、点線源の回転半径rが700mmの場合、単純配置のFOV最大値は350mmであるが、本実施例を用いることで350mmから700mmを確保することができる。
4bが、線源ハウジング18A,18Bの内部で回転する構成となっている。つまり、外部線源1a,1b及び線源ハウジング支持棒6等を孔部17の周りに旋回(以下、公転という。)させる機構によって、線源保持回転軸9,点線源2a,2b及び遮蔽体4a,
4bを線源ハウジング18A,18Bの内部で回転(以下、自転という。)させている。このため、点線源2a,2b等を自転させる別の回転機構を設ける必要がなくなり、外部線源1a,1bの構成を簡素化できる。
18,点線源2a及び遮蔽体4bを備え、点線源2a及び遮蔽体4aが、線源ハウジング18Aの内部に配置される。そのため、点線源2aから放射されるγ線は、放射線放出窓3aから放出され、その他の領域では放出されないように制御することができる。
21まで届かず、その領域のトランスミッションデータが取得できないという問題は生じない。
1a,1bを外部線源1c,1d,1eに置き換えた構成を有する。外部線源1cは、線源ハウジング18C,トランスミッション用点線源(137Cs 、以下、点線源という。)2c及び遮蔽体4cを備える。外部線源1dは、線源ハウジング18D,トランスミッション用点線源(137Cs 、以下、点線源という。)2d及び遮蔽体4dを備える。遮蔽体4dの表面部分に設けられた点線源2dは、線源保持回転軸9の回転方向に、点線源2cと120度ずれた位置に配置される。外部線源1eは、線源ハウジング18E,トランスミッション用点線源(137Cs 、以下、点線源という。)2e及び遮蔽体4eを備える。遮蔽体4eの表面部分に設けられた点線源2eは、線源保持回転軸9の回転方向に、点線源2dと120°ずれた位置に配置される。遮蔽体4cの表面部分に設けられた点線源
2cは、線源保持回転軸9の回転方向に、点線源2eと120°ずれた位置に配置される。PET装置100Aのその他の構成は、PET装置100と同じである。本実施例も、外部線源1c,1d,1eのいずれか一つの外部線源からγ線が放出される。
(数4)
d−zs (式4)
(common)と示した。FOVについては、本実施例を用いた場合をFOV_flashとし、単純配置の場合をFOV_conventional として示す。実施例1と同様、本実施例によれば、横軸が1/6以上となる領域で、単純配置に比べて1〜2倍の広い撮像視野を得ることができる。
139),153Gd(ガドリニウム153),241Am(アメリシウム241),22Na
(ナトリウム22)のいずれかであってもよい。
25…同時計数装置、26…断層像情報作成装置、27…信号処理装置、28…信号弁別装置、29…トランスミッションデータ処理装置(減弱補正データ作成装置)、30…記憶装置、31…線源位置記憶装置、32…表示装置、33…線源位置検出装置、34,
35…回転角度検出器、36…パケットデータ生成装置、37…データ統合装置、38…データ取得IC、39…データ統合IC、40…アナログASIC、41…ユニット基板、100,100A…PET装置。
Claims (15)
- ベッドが挿入される孔部が形成された撮像装置と、
減弱補正データ作成装置とを備え、
前記撮像装置は、
前記孔部の周りに配置された複数の放射線検出器と、
前記孔部に最も近い位置に配置された前記放射線検出器と前記孔部の間であり、前記ベッドの長手方向に複数配置されるγ線発生手段とを有し、
前記複数のγ線発生手段は、
単光子放出核種であるγ線源をそれぞれ備え、交互にいずれか1つの前記γ線発生手段からその外部に、前記孔部に向けてγ線を放出する構成を有し、
前記減弱補正データ作成装置は、
前記γ線発生手段から放出される前記γ線の入射により前記放射線検出器から出力される検出信号に基づいて、減弱補正データを作成することを特徴とする核医学診断装置。 - 前記γ線発生手段は、
それぞれ、前記γ線源を取り囲む放射線遮蔽体であるハウジングを有し、
前記ハウジングは、
前記γ線源から放出される前記γ線を、前記孔部に向けて放出する放出窓を形成していることを特徴とする請求項1に記載の核医学診断装置。 - 複数の前記ハウジングを支持する支持部材と、
前記支持部材が取り付けられ、回転して前記支持部材を前記孔部の周りに旋回させる回転体と、
前記γ線源が取り付けられ、前記ハウジング内で回転して前記γ線源からの前記γ線を前記孔部に向けて放出する線源保持部材を備えることを特徴とする請求項2に核医学診断装置。 - 前記回転体を回転駆動する駆動装置と、
内部にラックが形成されるインターナルギアと、
前記線源保持部材に設けられて前記ラックとかみ合い、前記回転体の回転によって回転する歯車を備えることを特徴とする請求項3に記載の核医学診断装置。 - 複数の前記γ線源は、
各々が前記線源保持部材の回転方向で異なる位置に配置されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の核医学診断装置。 - 前記線源保持部材に設けられ、前記点線源が前記放出窓以外の位置にあるとき、前記点線源から放出されるγ線が前記放出窓から放出されないように遮る放射線遮蔽体を備えることを特徴とする請求項3に記載の核医学診断装置。
- 前記複数のγ線発生手段は、
第1の前記γ線源を備える第1γ線発生手段及び第2の前記γ線源を備える第2γ線発生手段であり、
それぞれの前記γ線源を設置する線源保持部材と、
前記線源保持部材を前記孔部の周りに旋回させ、前記ハウジング内で回転させる駆動装置を備えることを特徴とする請求項2に記載の核医学診断装置。 - 前記第1のγ線源は、
前記線源保持部材の回転方向で、前記第2のγ線源と異なる位置に配置されることを特徴とする請求項7に記載の核医学診断装置。 - 前記ベッドの長手方向における前記放射線検出器の設置範囲の長さをdとし、
前記ベッドの長手方向における前記放射線検出器の一方の端からd/3から2d/3の位置に前記第1γの線源及び第2のγ線源を配置することを特徴とする請求項7に記載の放射線撮像装置。 - 前記複数のγ線発生手段は、
第1の前記γ線源を備える第1γ線発生手段、第2の前記γ線源を備える第2γ線発生手段及び第3の前記γ線源を備える第3γ線発生手段であり、
それぞれの前記γ線を設置する線源保持部材と、
前記線源保持部材を前記孔部の周りに旋回させ、前記ハウジング内で回転させる駆動装置とを備え、
前記ベッドの長手方向における前記放射線検出器の設置範囲の長さをdとし、
前記ベッドの長手方向における前記放射線検出器の一方の端からd/6から5d/6の位置に前記第1のγ線源、前記第2のγ線源及び前記第3のγ線源を配置することを特徴とする請求項2に記載の核医学診断装置。 - ベッドが挿入される孔部が形成された撮像装置と、
減弱補正データ作成装置とを備え、
前記撮像装置は、
前記孔部の周りに配置される複数の放射線検出器と、
単光子放出核種であり、前記孔部に最も近い位置に配置された前記放射線検出器と前記孔部の間に配置される複数のγ線源及び前記γ線源からのγ線を前記孔部に向けて放出する複数の放出窓を有するγ線発生手段を備え、
前記γ線発生手段は、
いずれか1つの前記放出窓から交互に前記γ線を放出する構成を有し、
前記減弱補正データ作成装置は、
前記γ線発生手段から放出される前記γ線の入射により前記放射線検出器から出力される検出信号に基づいて、減弱補正データを作成することを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記γ線発生手段は、
前記複数のγ線源を取り囲み、前記放出窓以外の領域で放出される前記γ線を遮蔽するハウジングを備えることを特徴とする請求項11に記載の核医学診断装置。 - 前記複数の点線源がそれぞれ前記放出窓以外の位置にあるとき、前記点線源から放出される前記γ線が前記放出窓から放出されないように遮蔽する複数の放射線遮蔽体及び前記複数のγ線源が取り付けられ、前記ハウジング内で回転する線源保持部材を備え、
前記複数のγ線源は、
各々が前記線源保持部材の回転方向で異なる位置に配置されることを特徴とする請求項12に記載の核医学診断装置。 - 前記ハウジングを支持する支持部材と、
前記支持部材が取り付けられ、回転して前記支持部材を前記孔部の周りに旋回させる回転体と、
前記回転体を回転駆動する駆動装置とを備えることを特徴とする請求項12に記載の核医学診断装置。 - 内部にラックが形成されるインターナルギアと、
前記線源保持部材に設けられて前記ラックとかみ合って回転する歯車を備えることを特徴とする請求項13に記載の核医学診断装置。
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