JP2009183448A - 診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】同一部位を診断することができる診断システムを提供することを目的とする。
【解決手段】ＰＥＴ装置３での診断を行うときには、回転部４７の回転面である水平面に対して上下方向にＰＥＴ検出器３１を上昇させた状態で診断する。一方、Ｘ線ＣＴ装置４でのＣＴの診断を行うときには、回転部４７の回転面である水平面に対して上下方向にＰＥＴ検出器３１を下降させた状態で診断する。このように回転部４７の回転面である水平面に対して上下方向にＰＥＴ検出器３１を昇降移動させるように構成することで、被検体Ｍを動かさずに同一部位の乳房を診断することができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、核医学診断装置とＸ線ＣＴ装置を備えて構成された診断システムに係り、特に、各々の装置構造の技術に関する。

上述した核医学診断装置、すなわちＥＣＴ(Emission Computed Tomography)装置として、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置を例に採って説明する。ＰＥＴ装置は、陽電子（Positron）、すなわちポジトロンの消滅によって発生する複数本のγ線を検出して複数個の検出器でγ線を同時に検出したときのみ被検体の断層画像を再構成するように構成されている。

このＰＥＴ装置では、放射性薬剤を被検体に投与した後、対象組織における薬剤蓄積の過程を経時的に測定することで、様々な生体機能の定量測定が可能である。したがって、ＰＥＴ装置によって得られる断層画像は機能情報を有する。

しかしながら、上述した断層画像では位置情報などの形態情報については乏しい。そこで、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせて、Ｘ線ＣＴ装置で得られた断層画像とＰＥＴ装置で得られた断層画像とを重ね合わせて機能情報および形態情報の２つの情報を得る診断システム（ＰＥＴ−ＣＴ装置）が近年用いられている。

ところで、乳がん検出のためのマンモグラムに適用したマンモＰＥＴ装置では、被検体の身体（乳房）と検出器とを近接させる。全身用のＰＥＴ−ＣＴ装置はあるが、マンモグラムにおいても形態情報を有したマンモ用のＰＥＴ−ＣＴ装置の開発が望まれる。なお、被検体をうつ伏せ、すなわち伏臥姿勢にして、伏臥状態による乳房の重力を利用してＸ線ＣＴを行う伏臥型のマンモ用ＣＴ装置の検討報告はある（例えば、非特許文献１参照）。
Kai Zeng, Hengyong Yu, Laurie L. Fajardo, and Ge Wang, "Cone-beam mammo-computed tomography from data along two tilting arcs," Med. Phys. 33(10), 3621-3633, October 2006

しかしながら、マンモＰＥＴ装置では、全身用のＰＥＴ装置や全身用のＰＥＴ−ＣＴ装置と比較して、乳腺を抽出するために高空間分解能であること、被曝を低減させるために、高感度であることが求められている。もし、マンモＰＥＴ装置を全身用のＰＥＴ−ＣＴ装置に適用した場合には、全身用のＰＥＴ−ＣＴ装置では、全身を撮像するためにガントリの開口径を大きくしなければならない。このために、ＰＥＴ用検出器あるいはＸ線管やＸ線検出器を被検体に十分に近づけることができずに感度を上げることができない。このように、感度を上げることができないので、検出器を細分化して、空間分解能を上げることができない。

このように、マンモに限らず従来の全身用のＰＥＴ−ＣＴ装置ではガントリの開口径が大きいので、検出器を細分化して、空間分解能を上げるためには全身用とは異なる構造の装置が望まれる。なお、マンモに限らず感度を上げるには被検体を動かさずに同一部位をＰＥＴ−ＣＴ装置が撮像できるようにすることが必須となる。その際、全身用のＰＥＴ−ＣＴ装置においても、被検体を載置する天板（ベッド）を動かさずにＸ線ＣＴ用ガントリとＰＥＴ用ガントリとを動かすことが可能であるが、全身用のＰＥＴ−ＣＴ装置では装置自体が大掛かりであるので動かすにも困難をきたす。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、同一部位を診断することができる診断システムを提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線に基づいて被検体の核医学用データを求める核医学診断装置と、被検体の外部から照射されて被検体を透過したＸ線に基づいて、被検体のＸ線ＣＴ用のデータを求めるＸ線ＣＴ装置とを備えて構成された診断システムであって、前記被検体から発生した放射線を検出する検出器群が軸心周りに円状に配設されて構成された核医学用検出手段と、その核医学用検出手段の検出器群が配設された同心円上の位置に配設され、被検体にＸ線を照射するＸ線ＣＴ用照射手段と、前記核医学用検出手段の検出器群が配設された同心円上の位置、かつ前記Ｘ線ＣＴ用照射手段に対向した位置に配設され、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線ＣＴ用検出手段と、前記核医学用検出手段の検出器群が配設された同心円上で前記Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を互いに対向させて回転させる回転手段とを備え、その回転手段の回転面に対して垂直方向に前記核医学用検出手段を進退移動させるように構成することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、被検体から発生した放射線を核医学用検出手段の検出器群で検出して被検体の核医学用データを求める核医学診断を行うときには、回転手段の回転面に対して垂直方向に核医学用検出手段を進出させた状態で診断する。一方、Ｘ線ＣＴ用照射手段から被検体にＸ線を照射して、被検体の外部から照射されて被検体を透過したＸ線をＸ線ＣＴ用検出手段が検出して被検体のＸ線ＣＴ用のデータを求めるＣＴの診断を行うときには、回転手段の回転面に対して垂直方向に核医学用検出手段を退出させた状態で診断する。このように回転手段の回転面に対して垂直方向に核医学用検出手段を進退移動させるように構成することで、被検体を動かさずに同一部位を診断することができる。

上述した発明において、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を、回転手段の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて進退移動させるように構成するのが好ましい（請求項２に記載の発明）。Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段によるＣＴの診断を行うときには、回転手段の回転面上で回転中心に向かってＸ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を進出させた状態で診断することができ、被検体に近接させて行うことができる。したがって、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を近接させて感度および空間分解能を上げることができる。ＣＴの診断以外のときには、回転手段の回転面上で回転中心から離れてＸ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を退出させた状態にする。もちろん、近接させないで、その場でＣＴの診断を行ってもよい。

また、上述したこれらの発明において、核医学用検出手段の検出器群、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を水平面に平行に配設し、回転手段は、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を互いに対向させて水平面に沿って回転させ、水平面に対して上下方向に核医学用検出手段を昇降移動させるように構成する（請求項３に記載の発明）。かかる構成は、特に、マンモグラムに適用して、被検体を伏臥姿勢にした場合に有用である。すなわち、被検体を伏臥姿勢にして乳房を下に向ける。その乳房を取り囲むように核医学用検出手段の検出器群を設置すると、それらの検出器群は水平面に平行に配設されることになり、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段も水平面に平行に配設される。この伏臥姿勢で診断を行い、乳房に関する核医学用データおよびＸ線ＣＴ用のデータをそれぞれ求めることができる。

かかる構成においても、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を、回転手段の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて水平移動させるように構成するのが好ましい（請求項４に記載の発明）。Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段によるＣＴの診断を行うときには、回転手段の回転面上で回転中心に向かってＸ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を水平に進出させた状態で診断することができ、被検体に近接させて行うことができる。したがって、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を近接させて感度および空間分解能を上げることができる。ＣＴの診断以外のときには、回転手段の回転面上で回転中心から離れてＸ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を水平に退出させた状態にする。もちろん、近接させないで、その場でＣＴの診断を行ってもよい。

上述したこれらの発明において、核医学用検出手段の検出器群を、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段よりも内側に配設するのが好ましい（請求項５に記載の発明）。検出器群を被検体に近接させて感度および空間分解能を上げるためには、検出器群の径は小さい方が好ましい。したがって、核医学用検出手段の検出器群を、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段よりも内側に配設することで、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段の回転径よりも小さく検出器群をそれぞれ配設することができて、検出器群を被検体に近接させて感度および空間分解能を上げることができる。もちろん、逆に、核医学用検出手段の検出器群を、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段よりも外側に配設してもよい。

この発明に係る診断システムによれば、回転手段の回転面に対して垂直方向に核医学用検出手段を進退移動させるように構成することで、被検体を動かさずに同一部位を診断することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１（ａ）は、実施例に係るマンモＰＥＴ−ＣＴ装置の一部断面図であり、図１（ｂ）はその平面図であり、図２は、実施例に係るマンモＰＥＴ−ＣＴ装置のブロック図である。なお、本実施例では、核医学診断装置として、ＰＥＴ (Positron Emission Tomography) 装置を例に採って説明するとともに、診断システムとして乳がん検出のためのマンモグラムに適用したマンモＰＥＴ−ＣＴ装置を例に採って説明する。

図１に示すように、本実施例に係るマンモＰＥＴ−ＣＴ装置１は、伏臥姿勢の被検体Ｍを載置するガントリ２を備えている。ガントリ２の載置面には、載置面よりも下部で乳房を診断するために乳房を挿入する開口部２ａを設けている。ガントリ２内には、ＰＥＴ装置３とＸ線ＣＴ装置４とを配設している。マンモＰＥＴ−ＣＴ装置１は、この発明における診断システムに相当し、ＰＥＴ装置３は、この発明における核医学診断装置に相当し、Ｘ線ＣＴ装置４は、この発明におけるＸ線ＣＴ装置に相当する。

ＰＥＴ装置３は、被検体Ｍから発生したγ線を検出するＰＥＴ検出器３１と、そのＰＥＴ検出器３１を支持するＰＥＴ検出器支持部３２とを備えている。ＰＥＴ検出器３１は、複数のγ線検出器群からなり、γ線検出器群を軸心周りに円状に配設してＰＥＴ検出器３１を構成している。本実施例では、図１（ｂ）に示すように、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を水平面に平行に配設しており、開口部２ａに挿入された乳房を取り囲むようにＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を設置している。ＰＥＴ検出器３１は、この発明における核医学用検出手段に相当する。

ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群は、シンチレータブロックとライトガイドと光電子増倍管と（いずれも図示省略）を備えている。シンチレータブロックは、複数個のシンチレータからなる。放射性薬剤が投与された被検体Ｍから発生したγ線をシンチレータブロックが光に変換して、変換されたその光をライトガイドが案内して、光電子増倍管が光電変換して電気信号に出力する。

ＰＥＴ検出器支持部３２は、後述する回転部４７の回転面に対して垂直方向に駆動する。このように駆動することで、ＰＥＴ検出器支持部３２に支持されたＰＥＴ検出器３１について、回転部４７の回転面に対して垂直方向にＰＥＴ検出器３１を進退移動させるように構成している。本実施例では、回転面は水平面となっており、図１（ａ）中の矢印に示すように、ＰＥＴ検出器支持部３２は、水平面（回転面）に対して垂直に駆動、すなわち水平面に対して上下方向に昇降駆動する。したがって、水平面に対して上下方向にＰＥＴ検出器３１を昇降移動させるように構成している。

本実施例では、ＰＥＴ検出器支持部３２の下部を床面よりも下に埋設している。ＰＥＴ検出器支持部３２としては、例えばモータ，駆動軸，ピニオン，ラックおよびガイドレール（いずれも図示省略）などを設け、モータの駆動によって駆動軸を介してピニオンを回転させ、このピニオンの回転に伴ってピニオンに嵌合されたラックをガイドレールに沿って昇降移動させ、このガイドレールの昇降移動に伴って、ＰＥＴ検出器支持部３２を電動で昇降駆動させる。なお、手動でＰＥＴ検出器支持部３２を動かす場合には、ガススプリング機構を採用して、上述したラックの代わりにボールネジを用いるとともに、上述したモータの代わりにガススプリング機構を用い、ガススプリング機構によってＰＥＴ検出器支持部３２をボールネジに沿って昇降移動させる。

一方、Ｘ線ＣＴ装置４は、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管４１と、そのＸ線管４１を支持しつつスライド移動するＸ線管スライド部４２と、Ｘ線管スライド部４２を支持することでＸ線管４１を間接的に支持するＸ線管支持部４３と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＸ線検出器４４と、そのＸ線検出器４４を支持しつつスライド移動するＸ線検出器スライド部４５と、Ｘ線検出器スライド部４５を支持することでＸ線検出器４４を間接的に支持するＸ線検出器支持部４６と、Ｘ線管支持部４３およびＸ線検出器支持部４６を回転させる回転部４７とを備えている。

Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４が互いに対向位置になるようにそれぞれを配設しており、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群が配設された同心円上の位置にＸ線管４１およびＸ線検出器４４を配設している。本実施例では、図１に示すように、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４よりも内側に配設している。上述したように、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を水平面に平行に配設していることから、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４も水平面に平行に配設している。本実施例では、Ｘ線検出器４４としてフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を採用している。もちろん、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）以外のＸ線検出器を用いてもよい。Ｘ線管４１は、この発明におけるＸ線ＣＴ用照射手段に相当し、Ｘ線検出器４４は、この発明におけるＸ線ＣＴ用検出手段に相当する。

Ｘ線管スライド部４２は、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れてＸ線管支持部４３に対してスライド駆動するとともに、Ｘ線検出器スライド部４５も、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れてＸ線検出器支持部４６に対してスライド駆動する。このように駆動することで、Ｘ線管スライド部４２に支持されたＸ線管４１およびＸ線検出器スライド部４５に支持されたＸ線検出器４４を、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて進退移動させるように構成している。本実施例では、上述したように回転面は水平面となっており、図１（ａ）および図１（ｂ）の矢印に示すように、Ｘ線管スライド部４２は、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れてＸ線管支持部４３に対して水平駆動するとともに、Ｘ線検出器スライド部４５も、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れてＸ線検出器支持部４６に対して水平駆動する。したがって、Ｘ線管スライド部４２に支持されたＸ線管４１およびＸ線検出器スライド部４５に支持されたＸ線検出器４４を、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて水平移動させるように構成している。ＰＥＴ検出器支持部３２と同様に、Ｘ線管スライド部４２やＸ線検出器スライド部４５についても、モータ等によって電動でスライド駆動させてもよいし、ガススプリング機構等によって手動でスライド駆動させてもよい。

回転部４７は、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群が配設された同心円上の位置に環状に配設して構成されている。回転部４７には、上述したＸ線管支持部４３およびＸ線検出器支持部４６が互いに対向するようにそれぞれを立設している。このように立設することで、Ｘ線管スライド部４２を介してＸ線管支持部４３に間接的に支持されたＸ線管４１およびＸ線検出器スライド部４５を介してＸ線検出器支持部４６に間接的に支持されたＸ線検出器４４が互いに対向位置となり、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群が配設された同心円上の位置にＸ線管４１およびＸ線検出器４４が配設されることになる。本実施例では、図１に示すように、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を、回転部４７の環状部分よりも内側に配設していることから、上述したようにＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４よりも内側に配設することになる。回転部４７は、この発明における回転手段に相当する。

回転部４７は、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群が配設された同心円上でＸ線管４１およびＸ線検出器４４を互いに対向させて回転させる。回転部４７の構造については特に限定されない。例えば、モータ，プーリおよび回転ベルト（いずれも図示省略）などで構成し、モータの駆動によってプーリを回転させ、このプーリの回転に伴って回転ベルトおよびそれに巻回された回転部４７の筐体部分を回転させることで、それに立設されたＸ線管支持部４３およびＸ線検出器支持部４６とともに、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を回転させる。その他にも、回転部４７をレールで構成し、Ｘ線管支持部４３およびＸ線検出器支持部４６の底部に車輪等を配設して、レール上を移動するようにしてもよい。

続いて、マンモＰＥＴ−ＣＴ装置１のブロック図について説明する。図２に示すように、マンモＰＥＴ−ＣＴ装置１は、上述したガントリ２の他に、コンソール５を備えている。ガントリ２は、上述したＰＥＴ装置３やＸ線ＣＴ装置４の他に、駆動制御部６を備えている。コンソール５は、データ収集部５１と画像再構成部５２と入力部５３と出力部５４と撮像制御部５５とを備えている。

ＰＥＴ装置３は、上述したＰＥＴ検出器３１やＰＥＴ検出器支持部３２の他に、ＰＥＴデータ収集部３３を備えている。Ｘ線ＣＴ装置４は、上述したＸ線管４１やＸ線管スライド部４２やＸ線管支持部４３やＸ線検出器４４やＸ線検出器スライド部４５やＸ線検出器支持部４６や回転部４７の他に、ＣＴデータ収集部４８とＸ線管制御部４９とを備えている。

駆動制御部６は、ＰＥＴ検出器支持部３２やＸ線管スライド部４２やＸ線管支持部４３やＸ線検出器スライド部４５やＸ線検出器支持部４６や回転部４７の駆動部分（例えばモータ）を制御し、ＰＥＴ検出器支持部３２やＸ線管スライド部４２やＸ線管支持部４３やＸ線検出器スライド部４５やＸ線検出器支持部４６や回転部４７に設けられた位置検出センサ（図示省略）に基づいて移動終了のタイミングを受信したら上述した駆動部分に制動命令を出力したり、撮像制御部５５にデータ収集の命令を出力する。駆動制御部６，Ｘ線管制御部４９および撮像制御部５５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。なお、位置検出センサについては、フォトセンサなどに代表される非接触型センサであってもよいし、マイクロスイッチなどに代表される接触型センサであってもよい。

ＰＥＴデータ収集部３３は、ＰＥＴ検出器３１で検出されたγ線に基づいてＰＥＴデータ（核医学用データ）を収集する。ＰＥＴデータ収集部３３は同時計数回路（図示省略）の機能等を備えている。ＰＥＴデータ収集部３３で収集されたＰＥＴデータをデータ収集部５１に送り込む。ＣＴデータ収集部４８は、Ｘ線検出器４４で検出されたＸ線に基づいて投影データをＣＴデータ（Ｘ線ＣＴ用のデータ）として収集する。ＣＴ収集部４８で収集されたＣＴデータをデータ収集部５１に送り込む。Ｘ線管制御部４９は、Ｘ線管４１に管電圧や管電流を付与してＸ線を発生させたり、Ｘ線管４１からのＸ線照射を開始あるいは終了する命令をＸ線管４１に出力する。

データ収集部５１は、ＰＥＴデータ収集部３３で収集されたＰＥＴデータとＣＴデータ収集部４８で収集されたＣＴデータとを重畳する。また、ＣＴデータ収集部４８で収集されたＣＴデータをトランスミッションデータとしてＰＥＴデータに作用させて、ＰＥＴデータの吸収補正を行ってもよい。データ収集部５１は、重畳された投影データを画像再構成部５２に送り込む。画像再構成部５２は、データ収集部５１で重畳された投影データを再構成して断層画像を生成する。

入力部５３は、オペレータが入力したデータや命令を撮像制御部５５に送り込む。入力部５３は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。出力部５４はモニタなどに代表される表示部やプリンタなどで構成されている。

撮像制御部５５は、本実施例に係るマンモＰＥＴ−ＣＴ装置１を構成する各部分を統括制御する。具体的には、撮像制御部５５は、ＰＥＴ検出器支持部３２やＸ線管スライド部４２やＸ線管支持部４３やＸ線検出器スライド部４５やＸ線検出器支持部４６や回転部４７の駆動に関しては、駆動制御部６を介して行わせる。ＰＥＴ検出器支持部３２やＸ線管スライド部４２やＸ線管支持部４３やＸ線検出器スライド部４５やＸ線検出器支持部４６や回転部４７に設けられた位置検出センサ（図示省略）に基づいて移動終了のタイミングを駆動制御部６が受信したら、駆動制御部６から出力されたデータ収集の命令を撮像制御部５５が受信して、ＰＥＴデータ収集部３３やＣＴデータ収集部４８やデータ収集部５１に各々のデータの収集の命令を出力するとともに、画像再構成部５２に投影データの再構成の命令を出力する。また、ＰＥＴデータ収集部３３やＣＴデータ収集部４８やデータ収集部５１で収集された各々のデータや画像再構成部５２で再構成された断層画像を、撮像制御部５５を介して出力部５４に送り込んで出力する。出力部５４が表示部の場合には出力表示し、出力部５４がプリンタの場合には出力印刷する。

放射性薬剤が投与された被検体Ｍから発生したγ線をＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群のうち該当するγ線検出器のシンチレータブロックが光に変換して、変換されたその光をγ線検出器の光電子増倍管が光電変換して電気信号に出力する。その電気信号を画像情報（画素値）としてＰＥＴデータ収集部３３に送り込む。

具体的には、被検体Ｍに放射性薬剤を投与すると、ポジトロン放出型のＲＩのポジトロンが消滅することにより、２本のγ線が発生する。ＰＥＴデータ収集部３３は、γ線検出器のシンチレータブロックの位置とγ線の入射タイミングとをチェックし、被検体Ｍを挟んで互いに対向位置にある２つのシンチレータブロックでγ線が同時に入射したとき（すなわち同時計数したとき）のみ、送り込まれた画像情報を適正なデータと判定する。一方のシンチレータブロックのみにγ線が入射したときには、ＰＥＴデータ収集部３３は、ポジトロンの消滅により生じたγ線ではなくノイズとして扱い、そのときに送り込まれた画像情報もノイズと判定してそれを棄却する。

ＰＥＴデータ収集部３３に送り込まれた画像情報を投影データ（ＰＥＴデータ）として、データ収集部５１に送り込む。一方、回転部４７によってＸ線管４１およびＸ線検出器４４を回転させながらＸ線管４１から被検体ＭにＸ線を照射して、被検体Ｍの外部から照射されて被検体Ｍを透過したＸ線をＸ線検出器４４が電気信号に変換することでＸ線を検出する。Ｘ線検出器４４で変換された電気信号を画像情報（画素値）としてＣＴデータ収集部４８に送り込む。ＣＴデータ収集部４８は、送り込まれた画像情報の分布をＸ線検出器４４の投影面に投影された投影データ（ＣＴデータ）として収集して、データ収集部５１に送り込む。

データ収集部５１は、ＰＥＴデータの吸収補正やＰＥＴデータおよびＣＴデータの重畳を行って、画像再構成部５２に送り込み、送り込まれた投影データを画像再構成部５２は再構成して断層画像を生成する。

次に、一連の診断（撮像）における撮像態様について、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、ＰＥＴ装置での診断後の撮像態様であり、図３（ｂ）は、ＣＴ装置での診断直前の撮像態様である。

被検体Ｍに放射性薬剤を投与して、伏臥姿勢にして乳房を開口部２ａに挿入する。一方、オペレータは、撮像条件をコンソール５（図２を参照）の入力部５３（図２を参照）に入力して、入力された撮像条件を撮像制御部５５（図２を参照）に送り込む。入力された撮像条件に基づいて、撮像制御部５５は、データの収集の命令をＰＥＴデータ収集部３３（図２を参照）やＣＴデータ収集部４８（図２を参照）やデータ収集部５１（図２を参照）に、Ｘ線条件（例えば管電圧や管電流）をＸ線管制御部４９（図２を参照）に、ＰＥＴ検出器３１やＸ線管４１やＸ線検出器４４の設置などの駆動命令を駆動制御部６（図２を参照）にそれぞれ出力する。

先ず、図１（ａ）に示す態様でＰＥＴ装置３での診断を行う。撮像制御部５５は、ＰＥＴ検出器支持部３２の駆動を、駆動制御部６を介して行わせる。具体的には、もしＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群が開口部２ａに挿入された乳房を取り囲む位置に進出していなければ、ＰＥＴ検出器支持部３２が回転部４７の回転面（本実施例では水平面）に対して垂直方向（本実施例では上下方向）に駆動するように駆動制御部６が制御することで、図１（ａ）に示すように、回転部４７の回転面（本実施例では水平面）に対して垂直方向（本実施例では上下方向）にＰＥＴ検出器３１を進出（本実施例では上昇）させた状態で開口部２ａに挿入された乳房を取り囲むように診断する。ＰＥＴ検出器支持部３２に設けられた位置検出センサ（図示省略）に基づいて移動終了のタイミングを駆動制御部６が受信したら、駆動制御部６から出力されたデータ収集の命令を撮像制御部５５が受信する。ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器は、放射性薬剤が投与された被検体Ｍから発生したγ線を検出し、撮像制御部５５は、データの収集の命令をＰＥＴデータ収集部３３に出力して、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器で同時計数されたγ線の計数値とγ線の入射位置とγ線の発生位置とを画像情報としてＰＥＴデータ収集部３３は収集する。そして、ＰＥＴデータ収集部３３に送り込まれた画像情報を投影データ（ＰＥＴデータ）として、データ収集部５１に送り込む。

次に、図３（ａ）に示す態様でＸ線ＣＴ装置４での診断を行う。撮像制御部５５は、ＰＥＴ検出器支持部３２の駆動を、駆動制御部６を介して行わせる。具体的には、ＰＥＴ検出器支持部３２が回転部４７の回転面（本実施例では水平面）に対して垂直方向（本実施例では上下方向）に駆動するように駆動制御部６が制御することで、図３（ａ）に示すように、回転部４７の回転面（本実施例では水平面）に対して垂直方向（本実施例では上下方向）にＰＥＴ検出器３１を退出（本実施例では下降）させた状態で診断する。このとき、好ましくは、Ｘ線管スライド部４２，Ｘ線検出器スライド部４５が回転部４７の回転面（本実施例では水平面）上で回転中心に向かってＸ線管支持部４３，Ｘ線検出器支持部４６に対してそれぞれスライド駆動（本実施例では水平駆動）するように駆動制御部６が制御することで、図３（ｂ）に示すように、回転部４７の回転面（本実施例では水平面）上で回転中心に向かってＸ線管４１およびＸ線検出器４４を（水平に）進出させた状態で診断する。このように水平に進出させることでＸ線管４１およびＸ線検出器４４を被検体Ｍに近接させる。

Ｘ線管スライド部４２，Ｘ線検出器スライド部４５に設けられた位置検出センサ（図示省略）に基づいて移動終了（この場合には近接移動終了）のタイミングを駆動制御部６が受信したら、駆動制御部６から出力されたデータ収集の命令を撮像制御部５５が受信する。撮像制御部５５は、データの収集の命令をＣＴデータ収集部４８に出力するとともに、コンソール５の入力部５３から入力されたＸ線条件をＸ線管制御部４９に出力し、回転部４７の駆動を、駆動制御部６を介して行わせる。かかるＸ線条件の下で、回転部４７は、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を互いに対向させて水平面に沿って回転させながら、Ｘ線管４１から被検体ＭにＸ線を照射して、被検体Ｍの外部から照射されて被検体Ｍを透過したＸ線をＸ線検出器４４が電気信号に変換することでＸ線を検出する。そして、Ｘ線検出器４４で変換された電気信号を画像情報（画素値）としてＣＴデータ収集部４８は収集して、その送り込まれた画像情報の分布をＸ線検出器４４の投影面に投影された投影データ（ＣＴデータ）として、データ収集部５１に送り込む。

ＰＥＴ装置３およびＸ線ＣＴ装置４の診断がそれぞれ済んだら、撮像制御部５５は、データの収集の命令をデータ収集部５１に出力して、データ収集部５１は、ＰＥＴデータの吸収補正やＰＥＴデータおよびＣＴデータの重畳を行って、画像再構成部５２（図２を参照）に送り込み、送り込まれた投影データを画像再構成部５２は再構成して断層画像を生成する。そして、生成された断層画像を、撮像制御部５５を介して出力部５４（図２を参照）に送り込んで出力する。なお、必要に応じてＰＥＴデータ収集部３３やＣＴデータ収集部４８で収集された投影データを、撮像制御部５５を介して出力部５４に送り込んで出力してもよい。

上述の構成を備えた本実施例に係るマンモＰＥＴ−ＣＴ装置１によれば、被検体Ｍから発生したγ線をＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群で検出して被検体ＭのＰＥＴデータ（核医学用データ）を求める核医学診断を行うときには、回転部４７の回転面に対して垂直方向にＰＥＴ検出器３１を進出させた状態で診断する。一方、Ｘ線管４１から被検体ＭにＸ線を照射して、被検体Ｍの外部から照射されて被検体Ｍを透過したＸ線をＸ線検出器４４が検出して被検体ＭのＣＴデータ（Ｘ線ＣＴ用のデータ）を求めるＣＴの診断を行うときには、回転部４７の回転面に対して垂直方向にＰＥＴ検出器３１を退出させた状態で診断する。このように回転部４７の回転面に対して垂直方向にＰＥＴ検出器３１を進退移動させるように構成することで、被検体Ｍを動かさずに同一部位（本実施例では乳房）を診断することができる。

本実施例では、好ましくは、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて進退移動させるように構成している。Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４によるＣＴの診断を行うときには、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってＸ線管４１およびＸ線検出器４４を進出させた状態で診断することができ、被検体Ｍに近接させて行うことができる。したがって、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を近接させて感度および空間分解能を上げることができる。ＣＴの診断以外のときには、回転部４７の回転面上で回転中心から離れてＸ線管４１およびＸ線検出器４４を退出させた状態にする。

また、本実施例では、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を水平面に平行に配設し、回転部４７は、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を互いに対向させて水平面に沿って回転させ、水平面に対して上下方向にＰＥＴ検出器３１を昇降移動させるように構成している。かかる構成は、特に、本実施例のようにマンモグラムに適用して、被検体Ｍを伏臥姿勢にした場合に有用である。すなわち、被検体Ｍを伏臥姿勢にして乳房を下に向ける。その乳房を取り囲むようにＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を設置すると、それらの検出器群は水平面に平行に配設されることになり、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４も水平面に平行に配設される。この伏臥姿勢で診断を行い、乳房に関するＰＥＴデータおよびＣＴデータをそれぞれ求めることができる。

かかる構成においても、本実施例では、好ましくは、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて水平移動させるように構成している。Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４によるＣＴの診断を行うときには、回転部４７の回転面上で回転中心に向かってＸ線管４１およびＸ線検出器４４を水平に進出させた状態で診断することができ、被検体Ｍに近接させて行うことができる。したがって、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４を近接させて感度および空間分解能を上げることができる。ＣＴの診断以外のときには、回転部４７の回転面上で回転中心から離れてＸ線管４１およびＸ線検出器４４を水平に退出させた状態にする。

本実施例では、好ましくは、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４よりも内側に配設している。γ線検出器群を被検体Ｍに近接させて感度および空間分解能を上げるためには、γ線検出器群の径は小さい方が好ましい。したがって、ＰＥＴ検出器３１のγ線検出器群を、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４よりも内側に配設することで、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４４の回転径よりも小さくγ線検出器群をそれぞれ配設することができて、検出器群を被検体Ｍに近接させて感度および空間分解能を上げることができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせたマンモＰＥＴ−ＣＴ装置を例に採って説明したが、この発明は、単一のγ線を検出して被検体の断層画像を再構成するＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission CT）装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせたマンモＰＥＴ−ＳＰＥＣＴ装置などにも適用することができる。

（２）上述した実施例では、伏臥姿勢の被検体の乳房を診断したが、この発明は、被検体を仰向け、すなわち仰臥姿勢にして診断を行う装置や、被検体を立位姿勢にして診断を行う装置に適用することができる。

（３）上述した実施例では、乳房を診断するマンモＰＥＴ−ＣＴ装置を例に採って説明したが、この発明は、それ以外の箇所を診断する装置に適用してもよい。

（４）上述した実施例では、被検体を伏臥姿勢にして、核医学用検出手段（実施例ではＰＥＴ検出器３１）の検出器群（実施例ではγ線検出器群）、Ｘ線ＣＴ用照射手段（実施例ではＸ線管４１）およびＸ線ＣＴ用検出手段（実施例ではＸ線検出器４４）を水平面に平行に配設し、回転手段（実施例では回転部４７）は、Ｘ線ＣＴ用照射手段（Ｘ線管４１）およびＸ線ＣＴ用検出手段（Ｘ線検出器４４）を互いに対向させて水平面に沿って回転させ、水平面に対して上下方向に核医学用検出手段（ＰＥＴ検出器３１）を昇降移動させるように構成したが、かかる構成に限定されない。上述したように被検体を立位姿勢にして、核医学用検出手段の検出器群、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を垂直面に平行に配設し、回転手段は、Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を互いに対向させて垂直面に沿って回転させ、垂直面に対して水平方向に核医学用検出手段を水平移動させるように構成してもよい。被検体を斜め姿勢にする場合も同様である。

（５）上述した実施例では、被検体を近接させるために、Ｘ線ＣＴ用照射手段（実施例ではＸ線管４１）およびＸ線ＣＴ用検出手段（実施例ではＸ線検出器４４）を、回転手段（実施例では回転部４７）の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて進退移動（実施例では水平移動）させるように構成したが、被検体を必ずしも近接させる必要はない。近接させないで、その場でＣＴの診断を行ってもよい。

（６）上述した実施例では、核医学用検出手段（実施例ではＰＥＴ検出器３１）の検出器群（実施例ではγ線検出器群）を、（実施例ではＸ線管４１）およびＸ線ＣＴ用検出手段（実施例ではＸ線検出器４４）よりも内側に配設したが、必ずしも内側に配設する必要はない。逆に、核医学用検出手段（ＰＥＴ検出器３１）の検出器群（γ線検出器群）を、Ｘ線ＣＴ用照射手段（Ｘ線管４１）およびＸ線ＣＴ用検出手段（Ｘ線管４１）よりも外側に配設してもよい。

（ａ）は、実施例に係るマンモＰＥＴ−ＣＴ装置の一部断面図、（ｂ）は、その平面図である。 実施例に係るマンモＰＥＴ−ＣＴ装置のブロック図である。 （ａ）は、ＰＥＴ装置での診断後の撮像態様、（ｂ）は、ＣＴ装置での診断直前の撮像態様である。

符号の説明

１ … マンモＰＥＴ−ＣＴ装置
３ … ＰＥＴ装置
４ … Ｘ線ＣＴ装置
３１ … ＰＥＴ検出器
４１ … Ｘ線管
４４ … Ｘ線検出器
４７ … 回転部
Ｍ … 被検体

Claims (5)

1. 放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線に基づいて被検体の核医学用データを求める核医学診断装置と、被検体の外部から照射されて被検体を透過したＸ線に基づいて、被検体のＸ線ＣＴ用のデータを求めるＸ線ＣＴ装置とを備えて構成された診断システムであって、前記被検体から発生した放射線を検出する検出器群が軸心周りに円状に配設されて構成された核医学用検出手段と、その核医学用検出手段の検出器群が配設された同心円上の位置に配設され、被検体にＸ線を照射するＸ線ＣＴ用照射手段と、前記核医学用検出手段の検出器群が配設された同心円上の位置、かつ前記Ｘ線ＣＴ用照射手段に対向した位置に配設され、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線ＣＴ用検出手段と、前記核医学用検出手段の検出器群が配設された同心円上で前記Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を互いに対向させて回転させる回転手段とを備え、その回転手段の回転面に対して垂直方向に前記核医学用検出手段を進退移動させるように構成することを特徴とする診断システム。
2. 請求項１に記載の診断システムにおいて、前記Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を、前記回転手段の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて進退移動させるように構成することを特徴とする診断システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の診断システムにおいて、前記核医学用検出手段の検出器群、前記Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を水平面に平行に配設し、前記回転手段は、前記Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を互いに対向させて水平面に沿って回転させ、水平面に対して上下方向に前記核医学用検出手段を昇降移動させるように構成することを特徴とする診断システム。
4. 請求項３に記載の診断システムにおいて、前記Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段を、前記回転手段の回転面上で回転中心に向かってあるいは回転中心から離れて水平移動させるように構成することを特徴とする診断システム。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の診断システムにおいて、前記核医学用検出手段の検出器群を、前記Ｘ線ＣＴ用照射手段およびＸ線ＣＴ用検出手段よりも内側に配設することを特徴とする診断システム。

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