JP2012115559A - Radiation tomograph for small animal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研究対象として小動物の断層画像を撮影する小動物用放射線断層撮影装置に係り、特に、複数の小動物を一度に撮影することができる小動物用放射線断層撮影装置に関する。 The present invention relates to a radiation tomography apparatus for small animals that captures tomographic images of small animals as a research object, and more particularly to a radiation tomography apparatus for small animals that can photograph a plurality of small animals at once.
研究対象としての小動物をイメージングする装置の一つに小動物用放射線断層撮影装置がある。この装置は、小動物の断層画像を生成することができるものであり、実験者は、この画像を参照して小動物の内部の構造を知ることができる(例えば特許文献1参照)。 One device for imaging small animals as research objects is a radiation tomography apparatus for small animals. This apparatus is capable of generating a tomographic image of a small animal, and an experimenter can know the internal structure of the small animal with reference to this image (see, for example, Patent Document 1).
この様な小動物用放射線断層撮影装置の従来の構成について説明する。従来装置は、図11に示す様に、開口が設けられたガントリ51を有し、このガントリ51の内部には、放射線を照射する放射線源53と、放射線を検出する放射線検出器54とが設けられている。放射線源53と放射線検出器54とは、ガントリ51の開口を挟むように配置されており、互いの相対位置を保った状態で、開口を中心に回転することができる。この開口の内部には、被検体である小動物が配置される。
A conventional configuration of such a small animal radiation tomography apparatus will be described. As shown in FIG. 11, the conventional apparatus has a
従来の小動物用放射線断層撮影装置の動作について説明する。従来装置により、被検体の断層画像を取得するには、まず、被検体がガントリ51の開口に挿入される。そして、放射線源53と放射線検出器54とを被検体を中心に回転させながら複数回の撮影を行う。得られた透視画像の各々には、撮影方向が異なる被検体の像が写り込んでいる。これらの透視画像を組み立てると、被検体の断層画像が生成できる。
The operation of a conventional radiation tomography apparatus for small animals will be described. In order to acquire a tomographic image of a subject using a conventional apparatus, the subject is first inserted into the opening of the
しかしながら、従来の構成によれば、次のような問題点がある。
すなわち、従来の構成によれば、一回の撮影で一体の小動物についての断層画像しか取得できず、実験の作業効率が低い。
However, the conventional configuration has the following problems.
That is, according to the conventional configuration, only a tomographic image of an integrated small animal can be acquired by one imaging, and the work efficiency of the experiment is low.
生理的な実験においては小動物の個体差や測定誤差により、得られる結果に多少のバラツキがあるのが一般的である。そこで、小動物を用いた実験においては、同じ実験処理を複数の小動物について行い、結果のバラツキを考慮した実験結果を得るようにしている。従って、小動物用放射線断層撮影装置のイメージングは、複数の小動物について行うのが通常である。つまり、1つの実験をするときは、小動物の撮影が一体ずつ繰り返されることになる。 In physiological experiments, there are generally some variations in the results obtained due to individual differences and measurement errors in small animals. Therefore, in an experiment using small animals, the same experimental process is performed on a plurality of small animals, and experimental results are obtained in consideration of variation in results. Therefore, the imaging of the radiation tomography apparatus for small animals is usually performed for a plurality of small animals. That is, when one experiment is performed, photographing of small animals is repeated one by one.
断層画像の撮影は、ガントリ51内部の小動物をガントリ51内で移動させながら行われる。その際、小動物のガントリ51に対する移動と、複数の透視画像の取得とが交互に繰り返されて、小動物の全身における断層画像が撮影される。従って、一度撮影が始まってしまうと、次の撮影を直ちに開始することができない。このように、従来の構成では、実験操作を迅速に終了させることができない。
The tomographic image is taken while a small animal inside the
そこで、一度に複数の小動物が撮影できるような断層撮影装置があれば、実験操作の効率は、より改善することになる。また、この様な装置によれば、各被検体の撮影時間を一致させることができるので、より安定した実験結果が導き出せるようになる。 Therefore, if there is a tomography apparatus that can photograph a plurality of small animals at once, the efficiency of the experimental operation will be further improved. In addition, according to such an apparatus, the imaging time of each subject can be matched, so that a more stable experimental result can be derived.
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、一度に複数の被検体の撮影をすることができる小動物用放射線断層撮影装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a radiation tomography apparatus for small animals capable of imaging a plurality of subjects at a time.
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段を結ぶ線分上にある中心点を中心に、両者を互いの位置関係を保った状態で回転させる回転手段と、放射線源と放射線検出手段との間に設置されるとともに、放射線源が回転される際の軌跡である仮想円に直交する方向に伸びた複数の開口を有する複数被検体保持用のホルダとを備え、ホルダに設けられた開口の各々は多角形形状となっており、複数の開口は、隔壁で隔離されることによりハニカム状に配列されていることを特徴とするものである。
The present invention has the following configuration in order to solve the above-described problems.
That is, the radiation tomography apparatus for small animals according to the present invention is centered on the center point on the line segment connecting the radiation source and the radiation detection means, the radiation detection means for irradiating the radiation, the radiation detection means for detecting the radiation, Rotating means for rotating both of them while maintaining their positional relationship, and installed between the radiation source and the radiation detecting means, and in a direction perpendicular to the virtual circle that is the locus when the radiation source is rotated A plurality of specimen holding holders having a plurality of elongated openings, each of the openings provided in the holder has a polygonal shape, and the plurality of openings are separated by partition walls to form a honeycomb shape It is characterized by being arranged.
[作用・効果]本発明によれば、複数の被検体を一度に撮影できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口を有するホルダを備えている。ホルダの開口の配列をハニカム状とすることにより、各開口を隔てる隔壁を極力薄くすることができる。この様にすることで、ホルダに設けられる開口の個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダに保持できる被検体の個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高い小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁が薄くなることでホルダに吸収される放射線が少なくなるので、放射線源から照射された放射線は確実にホルダを通過して放射線検出手段に入射することになる。つまり、本発明によればより鮮明な断層画像を生成することができる。 [Operation / Effect] According to the present invention, a radiation tomography apparatus for small animals capable of imaging a plurality of subjects at a time can be provided. That is, the radiation tomography apparatus for small animals according to the present invention includes a holder having polygonal openings arranged in a honeycomb shape. By making the arrangement of the openings of the holder into a honeycomb shape, the partition walls separating the openings can be made as thin as possible. In this way, the number of openings provided in the holder can be increased as much as possible. In addition, since the number of subjects that can be held by the holder can be increased, a radiation tomography apparatus for small animals with high work efficiency of the experiment can be provided. In addition, since the radiation absorbed by the holder is reduced by making the partition wall thinner, the radiation emitted from the radiation source surely passes through the holder and enters the radiation detection means. That is, according to the present invention, a clearer tomographic image can be generated.
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダに設けられた開口の各々は、六角形の形状となっていればより望ましい。 Moreover, in the above-described radiation tomography apparatus for small animals, it is more desirable that each of the openings provided in the holder has a hexagonal shape.
[作用・効果]上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。開口の形状を六角形とすれば、ホルダの機械的強度はより強固なものとなる。 [Operation / Effect] The above-described configuration shows a more specific aspect of the present invention. If the shape of the opening is hexagonal, the mechanical strength of the holder becomes stronger.
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダに設けられた開口の各々に一体の被検体が挿入されればより望ましい。 Moreover, in the above-mentioned small animal radiation tomography apparatus, it is more desirable if an integral subject is inserted into each of the openings provided in the holder.
[作用・効果]上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。開口の各々に一体の被検体を挿入させるようにすれば、被検体を個別に隔離した状態で撮影が可能であるので、被検体が折り重なることにより被検体同士の境目が不明で診断しにくい画像が取得されるのを防止することができる。 [Operation / Effect] The above-described configuration shows a more specific aspect of the present invention. If an integral subject is inserted into each of the openings, it is possible to perform imaging while the subject is individually isolated. Therefore, when the subject is folded, the boundary between the subjects is unclear and difficult to diagnose Can be prevented from being acquired.
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダがアクリル樹脂製であればより望ましい。 In the above-described radiation tomography apparatus for small animals, it is more desirable if the holder is made of acrylic resin.
[作用・効果]上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダが放射線を透過しやすいアクリル樹脂で構成すれば、より鮮明な断層画像を取得できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。 [Operation / Effect] The above-described configuration shows a more specific aspect of the present invention. If the holder is made of an acrylic resin that easily transmits radiation, a radiation tomography apparatus for small animals capable of acquiring a clearer tomographic image can be provided.
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダには、隔壁に仮想円の直交方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、ホルダを切れ目から分解すると、開口が互いに向き合った2つの樋状の凹部に分断されればより望ましい。 Further, in the above-described radiation tomography apparatus for small animals, the holder is provided with a plurality of cuts extending in the direction perpendicular to the virtual circle in the partition wall, and when the holder is disassembled from the cuts, the two ridges whose openings face each other It is more desirable if it is divided into concave portions.
[作用・効果]上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダの開口が互いに向き合った2つの樋状の凹部に分断されるようにホルダが分解できるようにすれば、ホルダの開口に被検体を挿入することが容易となる。 [Operation / Effect] The above-described configuration shows a more specific aspect of the present invention. If the holder can be disassembled so that the opening of the holder is divided into two bowl-shaped recesses facing each other, the subject can be easily inserted into the opening of the holder.
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダを載置する天板と、天板を仮想円の直交方向に移動させる天板移動手段とを備えればより望ましい。 In addition, it is more desirable that the above-described radiation tomography apparatus for small animals includes a top plate on which the holder is placed and a top plate moving means for moving the top plate in a direction orthogonal to the virtual circle.
[作用・効果]上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダが載置可能で摺動自在の天板を備えるようにすれば、容易に被検体を撮影視野内に導入することができる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。 [Operation / Effect] The above-described configuration shows a more specific aspect of the present invention. If the holder is provided with a slidable top plate, a radiation tomography apparatus for small animals that can easily introduce the subject into the field of view can be provided.
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、放射線源、放射線検出手段に対して仮想円の直交方向から隣接するように設けられたポジトロン放出断層撮影装置を備えればより望ましい。 In addition, it is more preferable that the above-described radiation tomography apparatus for small animals includes a positron emission tomography apparatus provided so as to be adjacent to the radiation source and the radiation detection means from the orthogonal direction of the virtual circle.
[作用・効果]上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ポジトロン放出断層撮影装置を備えるようにすれば、被検体の機能的な画像と構造的な画像との両方が取得でき、撮影で取得できる情報をより多く取得することができる。 [Operation / Effect] The above-described configuration shows a more specific aspect of the present invention. If a positron emission tomography apparatus is provided, both a functional image and a structural image of the subject can be acquired, and more information that can be acquired by imaging can be acquired.
本発明によれば、複数の被検体を一度に撮影できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口を有するホルダを備えている。この様にすることで、ホルダに設けられる開口の個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダに保持できる被検体の個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高い小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁が薄くなることでより鮮明な断層画像を生成することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radiation tomography apparatus for small animals which can image | photograph a several subject at once can be provided. That is, the radiation tomography apparatus for small animals according to the present invention includes a holder having polygonal openings arranged in a honeycomb shape. In this way, the number of openings provided in the holder can be increased as much as possible. In addition, since the number of subjects that can be held by the holder can be increased, a radiation tomography apparatus for small animals with high work efficiency of the experiment can be provided. Moreover, a clearer tomographic image can be generated by making the partition wall thinner.
以降、本発明の実施例を説明する。実施例におけるX線は、本発明の放射線に相当する。また、FPDは、フラット・パネル・ディテクタの略である。また、本発明のX線断層撮影装置は、マウスなどの小動物撮影用となっている。 Hereinafter, examples of the present invention will be described. X-rays in the examples correspond to the radiation of the present invention. FPD is an abbreviation for flat panel detector. Moreover, the X-ray tomography apparatus of the present invention is for photographing small animals such as a mouse.
まず、実施例1に係るX線断層撮影装置について説明する。X線断層撮影装置1は、図1に示す様に被検体Mを載置する天板2と、天板2の伸びる方向に貫通した貫通孔を有するガントリ10とを備えている。天板2は、ガントリ10の貫通孔に挿通されており、天板2を支持する支持台2aに対して天板2の伸びる方向(後述における仮想円VCの直交方向)に進退自在に移動することができる。この天板2の移動は天板移動機構15が行う。天板移動制御部16は、天板移動機構15を制御するものである。天板移動機構15は、本発明の天板移動手段に相当する。
First, an X-ray tomography apparatus according to Embodiment 1 will be described. As shown in FIG. 1, the X-ray tomography apparatus 1 includes a
ガントリ10の内部には、X線を照射するX線管3と、X線を検出するFPD4とが設けられている。X線管3から照射されたX線は、ガントリの貫通孔を横切るように通過して、FPD4に到達する。X線管3は、本発明の放射線源に相当し、FPD4は、本発明の放射線検出手段に相当する。
Inside the
X線管制御部6は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でX線管3を制御する目的で設けられている。FPD4は、X線管3から発せられ、被検体Mを透過したX線を検出して検出信号を生成する。この検出信号は、画像生成部11に送出され、そこで被検体Mの投影像が写り込んだ透視画像P0が生成される。断層画像生成部12は、画像生成部11で生成された透視画像P0を基に、被検体Mを任意の断層面で裁断したときの断層画像P1を生成する。
The X-ray tube control unit 6 is provided for the purpose of controlling the
X線管3およびFPD4の回転について説明する。X線管3およびFPD4は、回転機構7により、天板2の伸びる方向に伸びた中心軸を中心に一体的に回転される。より具体的には、X線管3およびFPD4は、図2に示す様に互いの相対的な位置関係を保った状態で回転移動される。このとき、X線管3は、回転機構7によりX線管3とFPD4とを結ぶ線分上にある中心点を中心とした仮想円VCの軌跡を描きながら回転することになる。この仮想円VCと直交する方向(図2における紙面貫通方向:Z方向)が、天板2の延伸方向と一致する。回転機構7は、本発明の回転手段に相当する。回転制御部8は回転機構7を制御するものである。
The rotation of the
天板2には、被検体Mを保持するためのホルダ5が載置されている。このホルダ5の構造について説明する。ホルダ5は、図3に示す様に、Z方向に伸びた正六角形(立体として捕らえれば正六角柱)の形状の開口5aを有している。この開口5aの各々に被検体Mが一体ずつ挿入されることになる。図3によるとホルダ5は、六角柱状の角筒が互いの面同士を当接させながら隙間なく積み重ねられて、天板2に近い側の一段目に3個の開口5aが、天板2に遠い側の二段目に2個の開口5aが形成されているような形状をしている。しかし、実際には、各開口5aを分断する隔壁5bは単層となっていて、ホルダ5を六角柱状の角筒に分解することはできない。このように、複数の開口5aは隔壁5bで隔離されることによりハニカム状に配列されている。
A
このホルダ5は、開口5aに被検体Mを挿入しやすいように分解可能な構成となっている。すなわち図4に示すように、ホルダ5の隔壁5bにはZ方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、ホルダ5は、上段部材5d,中段部材5eおよび下段部材5fの3部材に分解可能である。すなわち、上段部材5dを中段部材5eに対してZ方向に摺動させると、上段部材5dが中段部材5eから分離し、中段部材5eを下段部材5fに対してZ方向に摺動させると、中段部材5eが下段部材5fから分離する。このように、ホルダ5を分解すると、開口5aが互いに向き合った2つの樋状の凹部に分断される。
The
上段部材5dと中段部材5eとの接合部には、それぞれ互いにかみ合うレールL1,L2が設けられていて、このレールL1,L2により中段部材5eに対する上段部材5dの移動可能な方向がZ方向のみに限定される。また、中段部材5eと下段部材5fの接合部には、それぞれ互いにかみ合うレールL3,L4が設けられていて、このレールL3,L4により下段部材5fに対する中段部材5eの移動可能な方向がZ方向のみに限定される。この様にして、ホルダ5は、衝撃が与えられても簡単に分解されない構造となっている。そうでありながらも、実験者が各部材5d,5e,5fを摺動させると、ホルダ5は簡単に分解される。なお、レールL1,L2,L3,L4は、Z方向に伸びているとともに、各部材5d,5e,5fがガントリ10に挿入された状態においてガントリ10の貫通孔を形成する内壁に隣接する両端に設けられている。つまり、ホルダ5の外側に露出した切れ目には、レールが設けられており、内側の切れ目にはレールが設けられていない。
Rails L1 and L2 that mesh with each other are provided at the joint between the
このように、ホルダ5を分解できるようにしたのは、被検体Mを開口5aに容易に挿入できるようにするためである。図5は、ホルダ5の開口5aの一つを抜き出したものである。この開口5aは、上段部材5dおよび中段部材5eにより形成されている。上段部材5dを中段部材5eに対してZ方向にスライドさせると、図6に示すように、開口5aは、互いに向き合った2つの樋状の凹部に分断される。この凹部に被検体Mを容易に載置することができる。
Thus, the reason why the
被検体Mが載置された状態で、上段部材5dを中段部材5eに対して先程とは逆方向にスライドさせると、図7に示す様に、再び開口5aが形成され、開口5aには被検体Mが内接した状態となっている。このように、ホルダ5が分解可能となっていることにより、被検体Mを容易にホルダ5に収納させることができる。
When the
なお、このホルダ5は、X線を容易に透過するアクリル樹脂で構成される。
The
表示部25は、X線撮影により取得された断層画像P1を表示する目的で設けられている。操作卓26は、実験者によるX線照射開始などの指示を入力させる目的で設けられている。また、主制御部27は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部27は、CPUによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部6,8,16および各部11,12を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。記憶部28は、撮影に用いられるパラメータ、画像処理に伴って生成される中間画像等のX線断層撮影装置1の制御に関するパラメータの一切を記憶する。
The
<X線断層撮影装置の動作>
次に、X線断層撮影装置1の動作について説明する。実施例1に係るX線断層撮影装置1を用いて小動物の断層画像P1を取得するには、図8に示すように、まず、被検体Mがホルダ5に収納され(被検体収納ステップS1),透視画像P0の撮影が開始される(撮影開始ステップS2)。そして、断層画像P1が生成される(断層画像生成ステップS3)。以降これらの各ステップについて順を追って説明する。
<Operation of X-ray tomography apparatus>
Next, the operation of the X-ray tomography apparatus 1 will be described. In order to acquire a tomographic image P1 of a small animal using the X-ray tomography apparatus 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. 8, first, the subject M is stored in the holder 5 (subject storing step S1). , Photographing of the fluoroscopic image P0 is started (shooting start step S2). Then, a tomographic image P1 is generated (tomographic image generation step S3). Hereinafter, these steps will be described in order.
<被検体収納ステップS1>
撮影に先立って、被検体Mが撮影中に移動しない様に被検体Mを麻酔しておく。麻酔された被検体Mは、図5,図6,図7で説明した要領でホルダ5の開口5aに収納される。このとき、ホルダ5の開口5a1つ当たり一体の被検体Mが収納される。ホルダ5には、5つの開口5aが設けられているので、ホルダ5には5体の被検体Mを収納することができる。複数の被検体Mを収納したホルダ5は天板2に載置される。
<Subject storage step S1>
Prior to imaging, the subject M is anesthetized so that the subject M does not move during imaging. The anesthetized subject M is stored in the
<撮影開始ステップS2>
実験者が操作卓26を通じてX線断層撮影装置1に断層撮影開始の指示を行うと、天板2が摺動し、被検体Mがガントリ10の貫通孔の内部に導入される(図1参照)。X線管制御部6は、記憶部28に記憶されている照射時間・管電流・管電圧に従い、X線を間欠的に照射する。その間に回転機構7は、X線管3およびFPD4を回転させる。FPD4は、X線管3が照射したX線のうち被検体Mを通過してきたX線を検出し、このときの検出データを画像生成部11に送出する。
<Shooting start step S2>
When the experimenter instructs the X-ray tomography apparatus 1 to start tomography through the
画像生成部11は、FPD4から送出された検出データを画像化して、X線の強さがマッピングされた透視画像P0を生成する。FPD4は、X線管3がX線を照射する度に検出データを画像生成部11に送出するので、画像生成部11は、複数枚の透視画像P0を生成することになる。X線管3およびFPD4が回転移動されながら複数枚の透視画像P0が取得されるのであるから、透視画像P0の各々には、被検体Mの透視像が透視する方向を変えながら写り込んでいることになる。X線管3およびFPD4が撮影開始から一回転したところで、X線管3はX線の照射を終了する。
The
撮影開始後の天板2の移動について説明する。X線断層撮影装置1は、一度の撮影で被検体Mの一部分しか撮影できない。X線断層撮影装置1の撮影視野におけるZ方向の幅が被検体MのZ方向の幅よりも小さいからである。そこで、実施例1の構成によれば、上述のX線管3・FPD4が一回転して終了する撮影を複数回行うことで、被検体Mの全体像について断層画像を取得するようにしている。すなわち、図9の左側が示すように、まず被検体Mの尾部の撮影を行った後、天板2が摺動されることにより被検体Mとガントリ10の相対位置を変更し、今度は図9の中央が示すように、被検体Mの腹部の撮影を行う。その後、再び天板2を摺動して今度は図9の右側が示すように被検体Mの頭部の撮影を行う。こうして、被検体全身について透視画像P0が取得される。
The movement of the top 2 after the start of shooting will be described. The X-ray tomography apparatus 1 can image only a part of the subject M by one imaging. This is because the width in the Z direction in the field of view of the X-ray tomography apparatus 1 is smaller than the width of the subject M in the Z direction. Therefore, according to the configuration of the first embodiment, a tomographic image of the entire image of the subject M is acquired by performing imaging a plurality of times when the above-described
<断層画像生成ステップS3>
透視画像P0は、断層画像生成部12に送出される。断層画像生成部12では、方向を変えながら撮影されることにより被検体Mの立体的な構造に関する情報を有している一連の透視画像P0を再構成してZ方向を体軸とする被検体Mを輪切りにするような断層画像P1を生成する。この断層画像P1は、輪切りにする位置をZ方向について変更しながら複数枚生成される。この様にして生成された断層画像P1が表示部25に表示されて撮影は終了となる。
<Tomographic image generation step S3>
The fluoroscopic image P0 is sent to the tomographic
以上のように、実施例1の構成によれば、複数の被検体Mを一度に撮影できるX線断層撮影装置1が提供できる。すなわち、実施例1の構成に係るX線断層撮影装置1は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口5aを有するホルダ5を備えている。ホルダ5の開口5aの配列をハニカム状とすることにより、各開口5aを隔てる隔壁5bを極力薄くすることができる。この様にすることで、ホルダ5に設けられる開口5aの個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダ5に保持できる被検体Mの個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高いX線断層撮影装置1が提供できる。また、隔壁5bが薄くなることでホルダ5に吸収されるX線が少なくなるので、X線管3から照射されたX線は確実にホルダ5を通過してFPD4に入射することになる。つまり、実施例1の構成によればより鮮明な断層画像P1を生成することができる。
As described above, according to the configuration of the first embodiment, it is possible to provide the X-ray tomography apparatus 1 capable of imaging a plurality of subjects M at a time. That is, the X-ray tomography apparatus 1 according to the configuration of the first embodiment includes a
また、開口5aの形状を六角形とすれば、ホルダ5の機械的強度はより強固なものとなる。さらに、開口5aの各々に一体の被検体Mを挿入させるようにすれば、被検体Mを個別に隔離した状態で撮影が可能であるので、被検体Mが折り重なることにより被検体同士の境目が不明で診断しにくい画像が取得されるのを防止することができる。
Moreover, if the shape of the
また、ホルダ5がX線を透過しやすいアクリル樹脂で構成すれば、より鮮明な断層画像を取得できるX線断層撮影装置1が提供できる。さらに、ホルダ5の開口5aが互いに向き合った2つの樋状の凹部に分断されるようにホルダ5が分解できるようにすれば、ホルダ5の開口5aに被検体Mを挿入することが容易となる。
If the
続いて実施例2に係る断層撮影装置20について説明する。実施例2に係る断層撮影装置20は、図10に示す様に、実施例1に係る装置構成にポジトロン放出断層撮影装置(PET装置)を併設したものとなっている。そこで、実施例2に係る断層撮影装置20において、実施例1に係る装置構成と同様の部分については説明を省略する。
Next, the
断層撮影装置20には、ガントリ10の他、PET装置1aに係るガントリ10aを有している。このガントリ10aも、Z方向に伸びた貫通孔を有しており、天板2が挿通されている。したがって、PET装置1aは、X線管3・FPD4に対してZ方向から隣接するように設けられている。
In addition to the
ガントリ10aの内部にはガントリ10aの形状にならってリング状の検出器リング32が設けられている。この検出器リング32は、γ線を検出可能な検出器がリング状に配列されて構成されている。
Inside the
同時計数部33は、検出器リング32から出力された検出データに同時計数処理を施す目的で設けられている。この同時計数部33により検出器リング32の異なる部分に同時に入射した消滅γ線対の検出頻度と検出位置とが特定される。同時計数部33は、同時計数の結果をPET画像生成部34に出力する。PET画像生成部34は、同時計数部33が特定した消滅γ線対の検出頻度と検出位置とを基に、消滅γ線対の発生位置を算出し、消滅γ線対の発生強度がマッピングされたPET画像P2を生成する。PET画像P2は、消滅γ線対の発生の分布を示す断層画像となっている。
The
断層撮影装置20は、X線による断層画像P1と消滅γ線対によるPET画像P2との両画像を一度の検査で取得できるようになっている。断層撮影装置20を用いて両画像P1,P2を生成するには、まず、被検体Mに陽電子放出型の放射性薬剤が注射される。放射性薬剤は、被検体Mの病巣などの特定の部分に集中する性質を有している。放射性薬剤は陽電子を放出し、この陽電子は180度反対方向に飛び去る消滅γ線対を発生させる。したがって、被検体Mからは、消滅γ線対が放射されることになる。放射性薬剤の分布は被検体内で異なっているのであるから、消滅γ線対の発生の頻度は被検体Mの部分によって異なっていることになる。
The
放射性薬剤の注射から十分に時間が経過した後、被検体Mは麻酔され、ホルダ5に収納される。すなわち、図5,図6,図7で説明した要領でホルダ5の開口5aの各々に麻酔された被検体Mの一体が収納される。そして、複数の被検体Mを収納した状態となったホルダ5は、天板2に載置される。実験者が操作卓26を通じて断層撮影装置20にPET画像撮影開始の指示を行うと、天板2が摺動し、被検体Mがガントリ10aの貫通孔の内部に導入される(図10参照)。この時点から検出器リング32は、消滅γ線対の検出を開始し、PET画像生成部34がPET画像P2を生成する。PET画像P2には、被検体Mの部分によって異なる消滅γ線対の発生の頻度がマッピングされている。消滅γ線対の発生頻度の分布はそのまま放射線薬剤の分布なのであるから、実験者はPET画像P2を診断することで被検体中の放射性薬剤の分布を知ることができる。なお、撮影の際に、PET装置1aのZ方向における視野範囲が被検体Mの全身をカバーしきれないときは、天板2をZ方向に摺動させながらPET画像P2の撮影をするようにしてもよい。
After a sufficient time has passed since the injection of the radiopharmaceutical, the subject M is anesthetized and stored in the
後の動作は、上述のステップS2以降と同様である。断層画像P1,PET画像P2およびこれらが重ねられた合成画像が表示部25に表示されて撮影は終了となる。
The subsequent operation is the same as that after step S2 described above. The tomographic image P1, the PET image P2 and the composite image obtained by superimposing these are displayed on the
以上のように、実施例2の構成によれば、複数の被検体Mの断層画像とPET画像P2の両方を一度の撮影で取得できるので、実験作業の効率の優れた断層撮影装置20が提供できる。
As described above, according to the configuration of the second embodiment, both the tomographic images of the plurality of subjects M and the PET image P2 can be acquired by one imaging, so that the
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described configuration and can be modified as follows.
(1)実施例1の構成によれば、ホルダ5は、6角柱状の開口5aを有していたが、開口5aの形状を3角柱状、または4角柱状としてもよい。
(1) According to the configuration of the first embodiment, the
(2)実施例1の構成によれば、被検体Mはマウスであったが、他の小動物を被検体Mとすることもできる。 (2) According to the configuration of Example 1, the subject M is a mouse, but other small animals may be the subject M.
(3)実施例1の構成によれば、ホルダ5は5つの開口5aを有していたが、開口5aの個数を撮影対象の小動物のサイズに合わせて変更させるようにしてもよい。
(3) According to the configuration of the first embodiment, the
VC 仮想円
2 天板
3 X線管(放射線源)
4 FPD(放射線検出手段)
5 ホルダ
5a 開口
5b 隔壁
7 回転機構(回転手段)
15 天板移動機構(天板移動手段)
VC
4 FPD (radiation detection means)
5
15 Top plate moving mechanism (top plate moving means)
Claims (7)
放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段を結ぶ線分上にある中心点を中心に、両者を互いの位置関係を保った状態で回転させる回転手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段との間に設置されるとともに、前記放射線源が回転される際の軌跡である仮想円に直交する方向に伸びた複数の開口を有する複数被検体保持用のホルダとを備え、
前記ホルダに設けられた開口の各々は多角形形状となっており、複数の開口は、隔壁で隔離されることによりハニカム状に配列されていることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。 A radiation source that emits radiation;
Radiation detection means for detecting radiation;
Rotating means for rotating the radiation source and the radiation detecting means around a center point on a line segment that maintains the mutual positional relationship between them,
A holder for holding a plurality of subjects, which is installed between the radiation source and the radiation detection means and has a plurality of openings extending in a direction perpendicular to a virtual circle that is a locus when the radiation source is rotated. And
Each of the openings provided in the holder has a polygonal shape, and the plurality of openings are arranged in a honeycomb shape by being separated by a partition wall.
前記ホルダに設けられた開口の各々は、六角形の形状となっていることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus for small animals according to claim 1,
Each of the openings provided in the holder has a hexagonal shape, and is a radiation tomography apparatus for small animals.
前記ホルダに設けられた開口の各々に一体の被検体が挿入されることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。 In the radiation tomography apparatus for small animals according to claim 1 or 2,
A radiation tomography apparatus for small animals, wherein an integral subject is inserted into each of the openings provided in the holder.
前記ホルダがアクリル樹脂製であることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus for small animals according to any one of claims 1 to 3,
A radiation tomography apparatus for small animals, wherein the holder is made of acrylic resin.
前記ホルダには、隔壁に前記仮想円の直交方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、前記ホルダを切れ目から分解すると、開口が互いに向き合った2つの樋状の凹部に分断されることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus for small animals according to any one of claims 1 to 4,
The holder is provided with a plurality of cuts extending in a direction perpendicular to the virtual circle in the partition wall, and when the holder is disassembled from the cuts, the opening is divided into two bowl-shaped recesses facing each other. Characteristic radiation tomography device for small animals.
前記ホルダを載置する天板と、
前記天板を前記仮想円の直交方向に移動させる天板移動手段とを備えることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。 In the radiation tomography apparatus for small animals according to any one of claims 1 to 5,
A top plate on which the holder is placed;
A radiation tomography apparatus for small animals, comprising: a top plate moving means for moving the top plate in a direction orthogonal to the virtual circle.
前記放射線源、前記放射線検出手段に対して前記仮想円の直交方向から隣接するように設けられたポジトロン放出断層撮影装置を備えることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus for small animals according to any one of claims 1 to 6,
A radiation tomography apparatus for small animals, comprising: a positron emission tomography apparatus provided adjacent to the radiation source and the radiation detection means from a direction orthogonal to the virtual circle.
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JP2010269432A JP2012115559A (en) | 2010-12-02 | 2010-12-02 | Radiation tomograph for small animal |
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