JP2010256124A

JP2010256124A - ポジトロンイメージング装置

Info

Publication number: JP2010256124A
Application number: JP2009105298A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sakai; 浩一酒井; Keiji Shimizu; 啓司清水
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】計測範囲を直接的に且つ正確に知ることができるポジトロンイメージング装置を提供する。
【解決手段】ポジトロンイメージング装置１では、ベッド位置、目標スライス位置、目標検出領域及びスキャン距離に基づいて計測範囲が算出され、算出された計測範囲の一端及び他端に対応するランプ１５の点灯によって、ベッド２に載置された被検体Ｔに対し計測範囲が表示される。従って、複数のスライス位置において被検体Ｔの断層像を取得し得る計測範囲を直接的に且つ正確に知ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポジトロンイメージング装置に関する。

ポジトロンイメージング装置は、複数のスライス位置において被検体の断層像を取得するために、陽電子放出核種（陽電子を放出する放射性同位元素）で標識された薬剤が投与された被検体から放出されるγ線等の放射線を複数層の検出部において検出する装置である。

このようなポジトロンイメージング装置においては、計測を開始する前に、計測すべき被検体の所望の部位が装置の計測範囲に入っているか否かを知ることができれば、計測者にとって極めて利便性が高いものとなる。特許文献１には、そのための技術として、計測を開始する前に、所定の方法で被検体の平面像を位置決め用の画像としてディスプレイに表示するポジトロンイメージング装置が記載されている。

特開平９−２１１１３１号公報

しかしながら、特許文献１記載のポジトロンイメージング装置のように、位置決め用の画像をディスプレイに表示するような場合には、ベッドに載置された被検体から位置決め用の画像が離れることになるため計測範囲を直接的に知ることができず、また、計測範囲に生じる誤差が大きくなるおそれがある。

そこで、本発明は、計測範囲を直接的に且つ正確に知ることができるポジトロンイメージング装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るポジトロンイメージング装置は、複数のスライス位置において被検体の断層像を取得するために、陽電子放出核種で標識された薬剤が投与された被検体から放出される放射線を検出するポジトロンイメージング装置であって、被検体が載置されるベッドと、スライス位置に対応する複数層の検出部のそれぞれにおいて、ベッドに載置された被検体から放出される放射線を検出する放射線検出器と、放射線検出器に対するベッドの相対的な移動によって、被検体の所定の部位が所定の位置に位置合わせされたときの、所定の位置に対するベッドのベッド位置、及び検出部のうち被検体の所定の部位に位置合わせされる所定の検出部の検出部位置に基づいて、計測範囲を算出する算出部と、ベッドに載置された被検体に対し、算出部によって算出された計測範囲を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。

このポジトロンイメージング装置では、被検体の所定の部位が所定の位置に位置合わせされたときのベッドのベッド位置、及び被検体の所定の部位に位置合わせされる所定の検出部の検出部位置に基づいて、計測範囲が算出され、ベッドに載置された被検体に対し、算出された計測範囲が表示される。従って、複数のスライス位置において被検体の断層像を取得し得る計測範囲を直接的に且つ正確に知ることができる。

更に、放射線検出器に対するベッドの相対的な移動によって、所定のスキャン距離の範囲で、ベッドに載置された被検体から放出される放射線を検出する場合には、算出部は、ベッド位置及び検出部位置に加え、被検体の所定の部位が所定の位置に位置合わせされたときの、ベッドに対する放射線検出器の検出器位置、及びスキャン距離に基づいて、計測範囲を算出することが好ましい。この構成によれば、所定のスキャン距離の範囲で被検体の断層像を取得するような場合にも、計測範囲を直接的に且つ正確に知ることができる。

また、表示部は、ベッドに並設され、点灯によって計測範囲を表示することが好ましく、或いは、表示部は、ベッドに載置された被検体に対し視認用のレーザ光を照射することにより、計測範囲を表示することが好ましい。これらの構成によれば、ベッドに載置された被検体に対し、簡易な構成で計測範囲を表示させることができる。

本発明によれば、計測範囲を直接的に且つ正確に知ることができる。

本発明に係るポジトロンイメージング装置の一実施形態の斜視図である。図１のポジトロンイメージング装置の構成を示すブロック図である。図１のポジトロンイメージング装置におけるスライス位置と検出領域位置との関係を示すベッドの平面図である。図１のポジトロンイメージング装置における計測範囲の表示処理を示すフローチャートである。被検体がマウスである場合のベッド及び表示部の平面図である。被検体がマウスである場合のベッド及び表示部の平面図である。被検体がマウスである場合のベッド及び表示部の平面図である。被検体がマウスである場合のベッド及び表示部の平面図である。被検体がヒトである場合のベッド及び表示部の平面図である。被検体がヒトである場合のベッド及び表示部の平面図である。被検体がヒトである場合のベッド及び表示部の平面図である。被検体がヒトである場合のベッド及び表示部の平面図である。本発明に係るポジトロンイメージング装置の他の実施形態の斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係るポジトロンイメージング装置の一実施形態の斜視図であり、図２は、図１のポジトロンイメージング装置の構成を示すブロック図である。図１，２に示されるように、ポジトロンイメージング装置（以下、本実施形態では「ＰＥＴ装置」という）１は、マウスやヒト等の被検体Ｔが載置されるベッド２と、断面円形状の開口３ａを有するＰＥＴガントリ３と、を備えている。このＰＥＴ装置１は、複数のスライス位置において被検体Ｔの断層像を取得するために、陽電子放出核種（陽電子を放出する放射性同位元素）で標識された薬剤が投与された被検体Ｔから放出されるγ線等の放射線を検出する装置である。なお、ベッド２は、ＰＥＴガントリ３の開口３ａに対し開口３ａの中心線ＣＬ上を進退させられる。

ＰＥＴガントリ３においては、複数のスライス位置のそれぞれに対応するように検出部４が中心線ＣＬ方向に複数層積層されることにより放射線検出器５が構成されている。各検出部４は、多数のシンチレーション検出器が中心線ＣＬを中心線として開口３ａを包囲するように円環状に配列されたものである。これにより、中心線ＣＬと略直交する方向において被検体Ｔから１８０°反対側に放出された１対の放射線が各検出部４にて検出されることとなり、検出部４毎に核種の濃度分布像が再構成されて、各スライス位置における被検体Ｔの断層像が取得される。このように、放射線検出器５は、スライス位置に対応する複数層の検出部４のそれぞれにおいて、ベッド２に載置された被検体Ｔから放出される放射線を検出する。

ベッド２は、駆動部６によって、ＰＥＴガントリ３の開口３ａに対し開口３ａの中心線ＣＬ上を進退させられる。つまり、駆動部６は、放射線検出器５に対しベッド２を相対的に移動させる。このとき、ベッド２のベッド位置は、ベッド位置エンコーダ７によってカウントされる。ベッド位置エンコーダ７は、放射線検出器５に対するベッド２の相対的な移動によって、被検体Ｔの所定の部位がＰＥＴ装置１の所定の位置に位置合わせされたときの、その所定の位置に対するベッド２のベッド位置をカウントする。

ここで、被検体Ｔの所定の部位とは、例えば、ＯＭラインや胸部等の被検体Ｔの生体基準位置である。そして、ＰＥＴ装置１の所定の位置に対する被検体Ｔの所定の部位の位置合わせは、ＰＥＴガントリ３に設けられた投光器８によって照射される視認用のレーザ光Ｌ１に被検体Ｔの所定の部位が位置合わせされることで実現される。

ＰＥＴ装置１には、各種の制御を行なう制御部９が設けられている。制御部９は、所定の条件下におけるＰＥＴ装置１の計測範囲（すなわち、被検体Ｔの断層像を取得し得る範囲）を算出する算出部１１を有している。算出部１１には、レジスタ１２を介してベッド位置エンコーダ７からベッド位置が入力され、また、入力部１３を介して所定の条件に関する数値（詳細は後述する）が計測者によって入力される。算出部１１は、これらの入力された情報に基づいてＰＥＴ装置１の計測範囲を算出する。

ベッド２には、ベッド２に載置された被検体Ｔに対し、算出部１１によって算出された計測範囲を表示する表示部１４が並設されている。表示部１４は、放射線検出器５に対しベッド２を相対的に移動させたときにスキャンし得る全範囲において各スライス位置に対応するように、中心線ＣＬに沿って１次元に配列されたランプ１５を有しており、計測範囲の一端及び他端に対応するランプ１５を点灯させることで計測範囲を表示する。

図３は、図１のＰＥＴ装置におけるスライス位置と検出領域位置との関係を示すベッドの平面図である。図３に示されるように、中心線ＣＬに沿って設定された各検出領域Ｒ（Ｒ１〜Ｒｍ、ｍは２以上の整数（例えば４））に、ベッド２の相対的な移動によって放射線検出器５が位置合わせされる。このとき、放射線検出器５の各検出部４に対応するのがスライス位置ＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰｎ、ｎは２以上の整数（例えば１００））である。放射線検出器５は、任意の検出領域Ｒに位置合わせされて停止した状態で各スライス位置ＳＰにおいて放射線を検出した後、隣接する検出領域Ｒに位置合わせされて停止した状態で各スライス位置ＳＰにおいて放射線を検出する（いわゆるステップスキャン）。なお、放射線検出器５に対しベッド２を相対的に移動させつつ、各スライス位置ＳＰにおいて放射線を検出し続けてもよい（いわゆる連続スキャン）。

次に、以上のように構成されたＰＥＴ装置１における計測範囲の表示処理について説明する。図４は、図１のＰＥＴ装置における計測範囲の表示処理を示すフローチャートである。

まず、被検体Ｔをベッド２に載置し、その状態で放射線検出器５に対しベッド２を相対的に移動させて、投光器８によって照射される視認用のレーザ光Ｌ１に被検体Ｔの生体基準位置を位置合わせする（ステップＳ１）。そして、算出部１１が、ベッド位置エンコーダ７からレジスタ１２を介して、ステップＳ１でのベッド位置を取得する（ステップＳ２）。

続いて、計測者が、入力部１３を介して、目標スライス位置、目標検出領域及びスキャン距離を算出部１１に入力する（ステップＳ３〜Ｓ５）。ここで、目標スライス位置とは、スライス位置ＳＰ１〜ＳＰｎのうち被検体Ｔの生体基準位置に位置合わせされる所定のスライス位置ＳＰ（換言すれば、放射線検出器５の検出部４のうち被検体Ｔの生体基準位置に位置合わせされる所定の検出部４の検出部位置）である。また、目標検出領域とは、検出領域Ｒ１〜Ｒｍのうち被検体Ｔの生体基準位置を位置させるべき所定の検出領域Ｒ（換言すれば、投光器８によって照射される視認用のレーザ光Ｌ１に被検体Ｔの生体基準位置が位置合わせされたときの、ベッド２に対する放射線検出器５の検出器位置）である。なお、スキャン距離とは、ステップスキャン又は連続スキャンのいずれの場合にも、放射線検出器５に対するベッド２の相対的な移動距離に相当するが、ステップスキャンの場合には、スキャン距離が検出領域Ｒの整数倍の距離となるので、ステップＳ５で検出領域Ｒの数が入力されるようにしてもよい。

続いて、算出部１１が、取得したベッド位置、並びに、入力された目標スライス位置、目標検出領域及びスキャン距離に基づいて、計測範囲を算出し（ステップＳ６）、表示部１４が、算出部１１によって算出された計測範囲の一端及び他端に対応するランプ１５を点灯させることで、ベッド２に載置された被検体Ｔに対し計測範囲を表示する（ステップＳ７）。そして、表示された計測範囲が所望の計測範囲であるか否かを計測者が判断し（ステップＳ８）、所望の計測範囲であった場合には、計測（すなわち、被検体Ｔから放出される放射線の検出）を開始する（ステップＳ９）。一方、所望の計測範囲でなかった場合には、計測者が、入力部１３を介して、目標スライス位置、目標検出領域及びスキャン距離を算出部１１に入力し直す。

ここで、ＰＥＴ装置１における計測範囲の表示処理の具体例について説明する。図５〜８は、被検体がマウスである場合のベッド及び表示部の平面図であり、図９〜１２は、被検体がヒトである場合のベッド及び表示部の平面図である。

被検体がマウスである場合の一例として、図５に示されるように、被検体Ｔをベッド２に載置し、被検体Ｔの生体基準位置であるＯＭラインを視認用のレーザ光Ｌ１に位置合わせする。そして、目標スライス位置として、例えばＳＰ１〜ＳＰ１００のうちＳＰ２０等、図３において右側に偏ったスライス位置を入力したところ、図６に示されるように、被検体Ｔであるマウスの鼻先が計測範囲内に収まらなかったとする。なお、このとき入力された目標検出領域はＲ１であり、スキャン距離は検出領域Ｒの１領域に相当する距離である。

ここで、目標スライス位置として、例えばＳＰ１〜ＳＰ１００のうちＳＰ５０等、図３において中央のスライス位置を入力し直せば、図７に示されるように、被検体Ｔであるマウスの頭部全体を計測範囲内に収めることができる。更に、スキャン距離として、例えば検出領域Ｒの４倍の距離等、図３において検出領域Ｒの全領域に相当する距離を入力し直せば、図８に示されるように、被検体Ｔであるマウスの頭部及び胴部全体を計測範囲内に収めることができる。

また、被検体がヒトである場合の一例として、図９に示されるように、被検体Ｔをベッド２に載置し、被検体Ｔの生体基準位置である胸部を視認用のレーザ光Ｌ１に位置合わせする。そして、目標検出領域として、Ｒ１〜Ｒ４のうちＲ２を入力したところ、図１０に示されるように、被検体Ｔであるヒトの頭部が計測範囲内に収まらなかったとする。なお、このとき入力された目標スライス位置は、例えばＳＰ１〜ＳＰ１００のうちＳＰ５０等、図３において中央のスライス位置であり、スキャン距離は検出領域Ｒの１領域に相当する距離である。

ここで、目標検出領域として、Ｒ１を入力し直せば、図１１に示されるように、被検体Ｔであるヒトの頭部を計測範囲内に収めることができる。更に、スキャン距離として、例えば検出領域Ｒの４倍の距離等、図３において検出領域Ｒの全領域に相当する距離を入力し直せば、図１２に示されるように、被検体Ｔであるヒトの全体を計測範囲内に収めることができる。

以上説明したように、ＰＥＴ装置１では、ベッド位置、目標スライス位置、目標検出領域及びスキャン距離に基づいて計測範囲が算出され、算出された計測範囲の一端及び他端に対応するランプ１５の点灯によって、ベッド２に載置された被検体Ｔに対し計測範囲が表示される。従って、複数のスライス位置において被検体Ｔの断層像を取得し得る計測範囲を直接的に且つ正確に知ることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ベッド２に載置された被検体Ｔに対し計測範囲を表示する表示部は、図１３に示されるように、ベッド２に載置された被検体Ｔに対し視認用のレーザ光Ｌ２を照射することにより、計測範囲を表示するものであってもよい。このとき、図１３（ａ）に示されるように、表示部１４をベッド２に並設させてもよいし、図１３（ｂ）に示されるように、レーザ光Ｌ１に加えてレーザ光Ｌ２を照射する機能を投光器８に持たせてもよい。これらによれば、点灯によって計測範囲を表示する上記表示部１４と同様に、ベッド２に載置された被検体Ｔに対し、簡易な構成で計測範囲を表示させることができる。

１…ポジトロンイメージング装置、２…ベッド、４…検出部、５…放射線検出器、１１…算出部、１４…表示部、Ｔ…被検体。

Claims

複数のスライス位置において被検体の断層像を取得するために、陽電子放出核種で標識された薬剤が投与された前記被検体から放出される放射線を検出するポジトロンイメージング装置であって、
前記被検体が載置されるベッドと、
前記スライス位置に対応する複数層の検出部のそれぞれにおいて、前記ベッドに載置された前記被検体から放出される前記放射線を検出する放射線検出器と、
前記放射線検出器に対する前記ベッドの相対的な移動によって、前記被検体の所定の部位が所定の位置に位置合わせされたときの、前記所定の位置に対する前記ベッドのベッド位置、及び前記検出部のうち前記被検体の前記所定の部位に位置合わせされる所定の前記検出部の検出部位置に基づいて、計測範囲を算出する算出部と、
前記ベッドに載置された前記被検体に対し、前記算出部によって算出された前記計測範囲を表示する表示部と、を備えることを特徴とするポジトロンイメージング装置。
前記放射線検出器に対する前記ベッドの相対的な移動によって、所定のスキャン距離の範囲で、前記ベッドに載置された前記被検体から放出される前記放射線を検出する場合には、前記算出部は、前記ベッド位置及び前記検出部位置に加え、前記被検体の前記所定の部位が前記所定の位置に位置合わせされたときの、前記ベッドに対する前記放射線検出器の検出器位置、及び前記スキャン距離に基づいて、前記計測範囲を算出することを特徴とする請求項１記載のポジトロンイメージング装置。
前記表示部は、前記ベッドに並設され、点灯によって前記計測範囲を表示することを特徴とする請求項１又は２記載のポジトロンイメージング装置。
前記表示部は、前記ベッドに載置された前記被検体に対し視認用のレーザ光を照射することにより、前記計測範囲を表示することを特徴とする請求項１又は２記載のポジトロンイメージング装置。