JP2007505290A

JP2007505290A - 非円形の患者用開口を有する画像システム

Info

Publication number: JP2007505290A
Application number: JP2006525252A
Authority: JP
Inventors: ミューレナー，ジャード; ギーガン，マイケル
Original assignee: コニンクリユケフィリップスエレクトロニクスエヌ．ブイ．
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2007-03-08
Also published as: CN100542484C; CN1849095A; WO2005023113A1; EP1663003A1

Abstract

本発明は、円形のボアの周囲に配置された検出器のアレイを有する放射線画像システムに係る。対象は、ラジオアイソトープを注入される。該対象は、対象支持手段によって支持され、検査のためにボアへと置かれる。固定された非円形のシールドは、ボアの入口及び出口のうち一方に剛性的に取り付けられ、ボアの外側で発生する発光放射が放射検出器に到達することを防ぐ。シールドは、ボアの中心軸に向かってボアの外側周辺部から延びて中心軸を取り囲み、固定された非円形の対象を受ける開口を定義付ける。シールドは、対象支持手段及び対象の外形に対して合わせられ、対象の最大の周囲が固定された非円形の開口において受けられることを可能にする。

Description

本発明は、画像診断のシステム及び方法に係る。本発明は、陽電子放出型断層撮影法（ＰＥＴ）スキャナとの連携において特定の適用を見つけ、特定の参照を有して説明される。本発明はまた、他の放射線スキャナ及び同等のものに対して適用可能であることが理解される。

ＰＥＴは、陽電子放出複合物を用いる有用な患者画像スキャナである。ＰＥＴは、ＣＴ及びＭＲＩ等の従来のスキャナが与え得ない組織に関する明確な代謝情報を与える。典型的には、ＰＥＴスキャナは、同時エネルギイベントを検出する検出器の円形のアレイによって取り囲まれた円形のボア（穴）を有する。スキャンに先立って、患者は、細胞によって吸収される陽電子放出ラジオアイソトープを注入される。陽電子は、ラジオアイソトープから放出する際、消滅反応を作り出すよう電子と結合し、該一組のマスは、エネルギへと転換される。エネルギは、２つの５１１キロ電子ボルトのガンマ線又は陽電子の形状で分散され、１８０度離れて移動する。２つの検出器が同時に又は互いに対してナノ秒以内に消滅イベントからの５１１キロ電子ボルトの光子を「見た」際、該検出器は、検出点の間の線、即ち同時計測線（ＬＯＲ）に沿ってコインシデンスを記録する。ＰＥＴシステムは、各検出の組の間に同時計測線をひき、スキャン中のコインシデンスを記録する。スキャンが完了する際、放射能のより濃縮された範囲を示す重複する線の範囲がある。システムは、この情報を使用して体内のラジオアイソトープ濃度の三次元画像を再構成する。

スキャナは、視野からの全ての場所から光子を受け取り、加えては、視野へと移動する視野外で発生する光子も受け取る。視野外で発生する光子は、画像再構成において使用される有用な情報を有さない。視野外の源に対して１８０°対向する光子のうち１つは、通常は検出器に衝突し得ない、ことが留意される。典型的には、ＰＥＴシステムは、狭いウィンドウ内でコインシデンス・イベントを受け取るようにのみ設計される。問題が起きるのは、システムによって見られる全放射能量が高いフラックス光子の状態においてスキャナを作動する際である。単位時間あたりに検出される光子の数がより多いほど、ペアにされていない光子がコインシデンス・タイム・ウィンドウ内で検出される可能性がより高くなる。システムの性能は、患者の体における高活性レベル有して低下する。このことは、患者が、高いフラックスに起因する検出エラーのために十分に有効なカウントを得るには不十分である短い半減期を有するラジオアイソトープを注入される際に問題となる。検出器を視野イベント外から遮蔽することによって、システムにわたる全フラックスが低減され得る一方で、受入れのウィンドウにおいて発生する標的器官から有用な真のコインシデンスは低減しない。より低減された全フラックスを有して、より多くのトレーシングが使用され得、注入されたラジオアイソトープの特定量に対する受入れウィンドウにおける関心器官から記録されたより多くの真のコインシデンスイベントがもたらされる。

典型的には、シールドは、ＰＥＴスキャナのボアの入口及び出口での誘導フランジである。該フランジは、ボアの外側周辺からボアの中心軸に向かって延び、直径約５０ｃｍ乃至６０ｃｍの円形の患者開口から離れる。可能な限り遮蔽することが重要ではあるが、より小さな開口はより大きな患者が開口を介して合わない際に問題となる一方、より大きな開口は効果的な遮蔽を与えない。

患者の外形に一致して効果的な遮蔽を与えるが安価であり且つ取扱いが容易である、ＰＥＴスキャナに対する遮蔽が必要とされる。本発明は、上述された問題等を克服する新しく且つ向上された画像装置及び方法を与えることを目的とする。

本発明に従った１つの面によれば、放射線画像システムが開示される。一手段は、対象へと注入されたラジオアイソトープによって放出された発光放射を検出し、該検出手段は、円形のボアの周囲に配置され、入口及び出口を有する。一手段は、ボアの外側に起因する発光放射から検出手段を遮蔽する。該遮蔽手段は、ボアの入口及び出口のうち一方に剛性的に取り付けられた少なくとも１つの剛性な放射不透明シールドを有する。シールドは、ボアの外側周辺からボアの中心軸に向かって延びて該中心軸を取り囲み、固定された非円形の対象を受ける開口を定義付ける。

本発明の他の面によれば、放射線画像の方法が開示される。ラジオアイソトープによって対象へと放出される発光放射は、環状の円筒形ボアの周囲で定義付けられた検出手段に沿って検出される。検出手段は、発光放射から遮蔽される。該発光放射は、ボアの入口及び出口のうち一方に対して剛性的に取り付けられた少なくとも１つのシールドを有してボアの外側で発生し、ボアの外側周辺からボアの中心軸に向かって延びて該中心軸を取り囲む。該少なくとも１つのシールドは、固定された非円形の対象を受ける開口を定義付ける。

本発明の１つの有利性は、検出器に到達する視野外のイベントを低減することにある。

本発明の他の有利性は、放射遮蔽を患者に対して適合させ、且つ、保持が容易であり安価のシールドを与えることにある。

本発明の他の有利性は、機械的単純性及び可動部品の欠如にある。

本発明の更なる有利性及び利点は、望ましい実施例に関する以下の詳細な説明を読み且つ理解することで当業者に対して明らかとなる。

本発明は、多種の構成部品及び構成部品の配置において、及び多種の段階及び段階の配置において具体化し得る。

図１を参照すると、画像システム１０は、撮像される対象１４を支持するテーブル又はカウチ等の対象支持手段１２を有する。対象１４は、陽電子の放出を誘発するよう１つ又はそれ以上のラジオアイソトープを注入される。検出器の環状アレイ１６は、円形ボア１８の周囲に配置される。検出器は、平坦な面を有し得るため、検出器アレイ１６は、八角形又は円形に近い他の正多角形であり得る。対象支持１２は、例えば検出器の視野において中心にされた関心領域を有して、ボア１８内で対象１４の所望の位置決めを達成するよう前進及び後進する。検出器１６によって検出された放射イベントは、同時計測線（ＬＯＲ）計算回路２０によって収集される。ＬＯＲ計算機２０は、コインシデンス検出器２２を有する。該検出器は、２つのイベントが事前に選択された一時的ウィンドウ内で同時に起こるときを確定する。コインシデンス放射が受け取られた検出器１６の位置及び各検出器内の位置から、放射検出点の間の放射線は、線外挿器（ｌｉｎｅｅｘｔｒａｐｏｌａｔｏｒ）２４によって計算される。

得られたＬＯＲデータは、望ましくは、データメモリ又はバッファ２６において格納される。データ再構成プロセッサ２８は、データメモリ２６に格納されたＬＯＲデータから電子画像表現を再構成し、画像メモリ３０において結果的な画像表現を格納する。格納された画像表現の部分は、画像プロセッサ３２によって取り出され、ビデオ、ＣＣＤ、アクティブ・マトリクス、又は他のモニタ等のモニタ３４上での表示に対して適切なフォーマットに変換する。当然のことながら、カラープリンタ又は他の出力装置もまた、便利なフォーマットにおいてデータを示すよう使用され得る。

引き続き図１及び更には図２を参照すると、ＰＥＴスキャナの非円形の受取り範囲又は開口３６は、円形のボア１８の入口及び出口で取り付けられ放射シールド３８によって定義付けられ、ボア１８の外側周辺から延びる。シールド８３は、鉛又は他の高密度遮蔽材料から製造され、厚さは２５ｍｍまでである。開口３６は、カウチ１２のより短い寸法を介してひかれた垂直方向の横軸に対して略並行である軸に沿って、より大きな直径Ｄ１を有する。望ましい実施例では、開口３６は、より大きな寸法又は７０ｃｍと同等な長軸Ｄ１を有して楕円である。開口３６は、カウチ１２のより短い寸法を介してひかれた軸に対して垂直である縦軸に沿ってより小さな寸法又は短軸Ｄ２を有する。望ましい実施例では、長円形の開口３６のより小さい寸法Ｄ２は、５０ｃｍである。より明確には、開口は、開口の中心にされた略等しい大きさの対象は、全ての方向におけるシールドから一般的には等距離である。

図３の実施例を参照すると、ＰＥＴスキャナは、非円形開口３６を定義付ける円形ボア１８の入口４９及び出口４２で取り付けられた放射シールド３８を有する。開口３６の底部境界５０は、カウチ１２の下方に置かれ、カウチ１２の底面５２の形状を厳密に追随する。カウチ１２が最も低い位置にある際、開口底部境界５０とカウチ１２の底面５２との間に大きな空隙はない。シールド３８によって形成される開口３６の上部境界５４は、対象１４の上方に位置決めされる。望ましくは、最大の周囲の対象１４が、最も低い位置においてカウチ１２を有する対象を受ける開口３６において受けられることが可能であるよう、湾曲される。側部境界又は側部５６は、開口３６の上部境界と底部境界との間に形成される。開口３６の側部５６は、直線状の垂直区分であり、カウチ１２の側部５８と密接して近接し、カウチ１２の許容される垂直移動に相応する垂直距離を延びる。望ましくは、側部５６は、対象１４の上方側部外形と一致する湾曲された面を有する上部境界５４へと移行する。望ましくは、開口側部５６とカウチ１２の側部５８との間、及び、開口側部５６と対象１４の最大幅の側部との間には大きな空隙はない。

本発明は望ましい実施例を参照して説明されてきた。修正及び変更は、上述された説明の読解及び理解して生じ得る。本発明は、添付の請求項又は同等のもの範囲内にある限りは、かかる修正及び変更は全て有されるよう構成されることが意図される。

本発明に従ったＰＥＴ画像システムの概略図である。楕円の形状における非円形の対象を受ける開口の概略図である長椅子に合わされた非円形の対象を受ける開口の概略図である。

Claims

放射線画像システムであって、
対象へと注入されたラジオアイソトープによって放出された発光放射を検出する手段と、
ボアの外側で発生する前記発光放射から前記検出手段を遮蔽する手段と、
を有し、
前記検出手段は、円形である前記ボアの周囲に配置され、前記ボアは、入口及び出口を有し、
前記遮蔽手段は、前記ボアの前記入口及び前記出口のうち一方に剛性的に取り付けられた少なくとも１つの剛性な放射不透明のシールドを有し、前記シールドは、前記ボアの中心軸に向かって前記ボアの外側周辺から延びて前記中心軸を取り囲み、固定された非円形の対象を受ける開口を定義付ける、
画像システム。
前記少なくとも１つのシールドの前記開口は、楕円形である、
請求項１記載の画像システム。
前記楕円形の開口は、水平方向の長軸と垂直方向の短軸とを有する、
請求項２記載の画像システム。
前記長軸対前記短軸の比率は、約７対５である、
請求項３記載の画像システム。
前記対象は、対象支持手段上で前記開口において受けられ、
前記対象支持手段は、
前記対象が位置付けられる上面と、
前記上面に対向する底面と、
互いに対して対向し、各々が前記底面と前記上面との間に配置される一組の側面と、
を有する、
請求項１記載の画像システム。
各シールドは、前記対象支持手段の下方に配置された前記開口の底部境界を定義付け、
前記開口の前記底部境界は、前記対象支持手段の前記底面の形状に一致する、
請求項５記載の画像システム。
前記対象支持手段は垂直方向に調整可能であり、前記対象支持手段が最も低い位置にある際、前記開口底部境界と前記対象支持手段の底面との間に大きな空隙はない、
請求項６記載の画像システム。
各シールドは、前記対象支持手段の上方に置かれた前記開口の上部の湾曲した境界を定義付ける、
請求項６記載の画像システム。
各シールドは、前記開口の対向する一組の側部境界を定義付け、各側部境界は、前記開口の前記底部境界と上部境界との間に置かれる、
請求項８記載の画像システム。
前記開口側部境界は、湾曲される、
請求項９記載の画像システム。
前記開口側部境界は、直線状の垂直面を有し、前記垂直面は、前記対象支持手段及び前記対象の前記側面の垂直方向の移動の経路に一致する、
請求項９記載の画像システム。
前記開口の各側部境界と前記対象支持手段の関連した側面との間に大きな空隙は無い、
請求項１１記載の画像システム。
前記開口の側部境界と前記対象との間に大きな空隙は無い、
請求項１１記載の画像システム。
前記開口の前記底部境界は、前記対象支持手段の前記底面に対して略平行であり、
前記開口の各側部境界は、前記対象支持手段の関連した側面に対して略平行である、
請求項９記載の画像システム。
前記シールドのうち少なくとも１つは、前記ボアの周囲に非可動に取り付けられた放射不透明材料の板である、
請求項１記載の画像システム。
前記発光放射検出手段は、前記円形のボアの周囲に取り付けられた複数の検出器を有し、
前記検出器のうち２つが事前に選択された一時的な窓内で同時に発光放射を検出するときを確定する、コインシデンス検出手段を更に有する、
請求項１記載の画像システム。
放射線結像の方法であって、
環状に円筒形であるボアの周囲で定義付けられた検出手段に沿って対象へと注入されたラジオアイソトープによって放出された発光放射を検出する段階と、
前記発光放射から前記検出手段を遮蔽する段階と、
を有し、
前記発光放射は、前記ボアの入口及び出口のいずれか一方に剛性的に取り付けられた少なくとも１つのシールドを有する前記ボアの外側で発生し、前記ボアの中心軸に向かって前記ボアの外側周辺から延び、前記中心軸を取り囲み、固定された非円形の対象を受ける開口を定義付ける、
方法。
ボアの外側で発生する放射から放射線スキャナを守る方法であって、
前記スキャナは、第１と第２のボア端部の間で延びて放射検出器のアレイによって取り囲まれる細長い円形のボアを有し、
放射不透明材料の単一部分を、前記ボア端部の一方を閉じる外側周辺部、及び受けられる対象の断面を模倣する中心の非円形開口を有する１個構成のシールドへと形成する段階と、
前記シールドを前記一方のボアへ剛性的に取り付け、対象が前記非円形開口を介して前記ボアを出入りする前記スキャナにおいて撮像され得るようにする段階と、
を有する方法。
前記開口は、楕円形である、
請求項１８記載の方法。
請求項１８記載の方法であって、
前記放射線スキャナが、対象支持を有し、
前記対象支持は、前記ボアにおいて前記対象を支持し、前記対象を前記非円形の開口を介して前記ボアの長手方向に出入りするよう動かし、
前記方法は、
前記非円形の開口の底部境界を、前記対象支持の底面の形状に一致するよう形成する段階を更に有する、
方法。
前記対象支持手段の上方に配置された、前記底部境界とは異なる曲率を正確に有する前記開口の上部境界を形成する段階を更に有する、
請求項２０記載の方法。
前記対象支持は、
前記対象を前記ボアにおいて上昇及び下降させるよう垂直方向に動き、
前記対象支持の垂直方向の動作を需要するよう、直線状及び垂直方向の領域を有する前記開口の一組の対向する側部境界を形成する段階を更に有する、
請求項２０記載の方法。
対象支持上に対象を位置付ける段階と、
前記対象に放射性医薬品を注入する段階と、
前記対象の関心領域を前記ボアのアイソセンターに位置付け、前記対象の他の領域は前記ボアの外側に位置付けるよう、前記対象支持を動かす段階と、
前記放射検出器のアレイを有して前記関心領域内の前記放射性医薬品から放射を検出する一方で、前記ボアの外側の前記対象の前記領域における前記放射性医薬品からの放射が前記放射不透明シールドを有する前記放射検出器に到達することを同時に遮断する段階と、
を更に有する、
請求項１８記載の方法。