JP2015222193A - Radiation measuring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体内から放射される放射線を検出する放射線測定装置に係る。 The present invention relates to a radiation measurement apparatus that detects radiation emitted from within a subject.
医療機関には、放射性薬剤の分布をイメージングする放射線断層撮影装置が配備されている。このような放射線断層撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器群が備えられている。この検出器群は、被検体内の放射性薬剤から生じた陽電子が消滅する際に発生する互いに反対方向に飛び去る放射線のペアを検出する。このような装置は、検出器群に同時に二つの放射線が入射した際、その入射位置同士を結ぶ直線上にあった陽電子からこの放射線のペアが生じたものとして放射性薬剤を間接的に検出する。より具体的には、検出器群に同時に二つの放射線が入射した事象をカウントすることで、放射性薬剤の空間的な分布を得るようにしている。このよう装置をPET(Positron Emission Tomography)装置と呼び、PET装置が行う事象の計数を同時計数と呼ぶ(例えば、非特許文献1,非特許文献2参照)。
A medical institution is equipped with a radiation tomography apparatus that images the distribution of a radiopharmaceutical. Such a radiation tomography apparatus includes a detector group in which radiation detectors for detecting radiation are arranged in an annular shape. This detector group detects a pair of radiations flying away in opposite directions that are generated when positrons generated from the radiopharmaceutical in the subject disappear. Such an apparatus indirectly detects a radiopharmaceutical when a pair of radiation is generated from positrons on a straight line connecting the incident positions when two radiations are simultaneously incident on the detector group. More specifically, the spatial distribution of the radiopharmaceutical is obtained by counting events in which two radiations are simultaneously incident on the detector group. Such an apparatus is called a PET (Positron Emission Tomography) apparatus, and the counting of events performed by the PET apparatus is called coincidence counting (for example, see Non-Patent
また、医療機関には、PET装置とは別の原理で放射性薬剤をイメージングする装置がある。このような放射線断層撮影装置にもやはり、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器群が備えられている。この検出器群は、被検体内の放射性薬剤から生じた単光子タイプの放射線を検出することで放射性薬剤を間接的に検出する。検出器群と被検体との間にはコリメータが設けられており、コリメータを通過した放射線のみが検出器群に入射するようになっている。検出器群のある部位で検出された単光子タイプの放射線は、陽電子由来の放射線のペアとは異なり、どの方向からこの部位に向けて飛んできたものなのかが分からない。したがって、このような装置では、コリメータを備えることにより、被検体内で生じた放射線が検出器群に入射できる方向を制限している。これで、検出器群のある部位で検出された放射線がどの方向から飛んできたものなのか分かるようになる。このよう装置をSPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置と呼ぶ(例えば、非特許文献3参照)。 In addition, medical institutions include devices that image radiopharmaceuticals on a principle different from that of PET devices. Such a radiation tomography apparatus is also provided with a detector group in which radiation detectors for detecting radiation are arranged in an annular shape. The detector group indirectly detects the radiopharmaceutical by detecting single-photon type radiation generated from the radiopharmaceutical in the subject. A collimator is provided between the detector group and the subject, and only the radiation that has passed through the collimator is incident on the detector group. Unlike a pair of radiation derived from positrons, the single-photon type radiation detected at a certain part of the detector group does not know from which direction it flew toward this part. Therefore, in such an apparatus, by providing the collimator, the direction in which the radiation generated in the subject can enter the detector group is limited. This makes it possible to know from which direction the radiation detected at a certain part of the detector group has been blown. Such an apparatus is called a SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) apparatus (for example, see Non-Patent Document 3).
このような装置は、体内のがん組織の位置を特定する診断など様々な診断に応用されてきている。
しかしながら、従来の装置は、以下のような問題点がある。
すなわち、すべての場面において、従来装置は必ずしも適切な構成とは言えないのである。
However, the conventional apparatus has the following problems.
That is, in all scenes, the conventional apparatus is not necessarily an appropriate configuration.
認知症の予見にアミロイドβがマーカとして有用である可能性が指摘されてきている。このアミロイドβは、認知症の症状が実際に現れる前から脳内に蓄積し始めるものとされる。したがって、脳内におけるアミロイドβの蓄積状態を知れば、認知症を予見できる可能性がある。 It has been pointed out that amyloid β may be useful as a marker for predicting dementia. This amyloid β begins to accumulate in the brain before the symptoms of dementia actually appear. Therefore, if the accumulation state of amyloid β in the brain is known, dementia may be predicted.
脳内におけるアミロイドβの蓄積を知るには、放射線測定装置を用いる。アミロイドβに結合すると考えられるPIB(Pittsburgh Compound-B)に放射性ラベルを施したものを、被検体に注射投与すると、PIBは、脳内のアミロイドβが高濃度に局在している部分に集まる。このPIBからは、放射線が放射されるわけであるから、この放射線を検出すれば、脳内のアミロイドβの濃度が分かるはずである。 To know the accumulation of amyloid β in the brain, a radiation measuring device is used. When PIB (Pittsburgh Compound-B), which is thought to bind to amyloid β, is radioactively labeled and administered to a subject, PIB collects in a portion where amyloid β in the brain is localized at a high concentration . Since this PIB emits radiation, if this radiation is detected, the concentration of amyloid β in the brain should be known.
しかしながら、従来のPET装置やSPECT装置をアミロイドβの蓄積の測定に用いにくい事情がある。これら装置は、放射性薬剤の分布をイメージングする目的で構成されている。被検体の断層画像を生成しようとすると、それだけ多くの放射線を検出しなければならない。イメージング目的の断層画像は、それだけ高いS/N比が要求される。したがって、被検体に注射投与される放射性薬剤の放射能は比較的強い。また、できるだけ多くの放射線を検出する必要性から、測定に必要な時間は長いものとなる。従来装置の構成でイメージングを行おうとすると、被検体は10分から数十分程度検出器群に囲まれるような態勢の維持が要求される。 However, there are circumstances in which it is difficult to use a conventional PET apparatus or SPECT apparatus for measurement of amyloid β accumulation. These devices are configured for the purpose of imaging the distribution of the radiopharmaceutical. If a tomographic image of a subject is to be generated, so much radiation must be detected. A tomographic image for imaging purposes is required to have a higher S / N ratio. Therefore, the radioactivity of the radiopharmaceutical administered to the subject by injection is relatively strong. In addition, the time required for measurement is long because of the need to detect as much radiation as possible. In order to perform imaging with the configuration of the conventional apparatus, it is required to maintain a posture in which the subject is surrounded by the detector group for about 10 minutes to several tens of minutes.
そこまでして、アミロイドβの蓄積を知る必要があるかというと、そうとは言い切れない。アミロイドβの蓄積状況で得られるのは、将来認知症になるかもしれないという予見に過ぎない。アミロイドβが脳内に蓄積していても認知症にならない可能性も考えられる。したがって、被ばくのリスクと長時間拘束される不便を負ってまでアミロイドβのイメージングをする必要があるのかという疑問が出てきてしまう。 That being said, it is impossible to say whether it is necessary to know the accumulation of amyloid β. What is obtained from the accumulation state of amyloid β is only a prediction that it may become dementia in the future. There is a possibility that amyloid β does not become dementia even if it accumulates in the brain. Therefore, the question arises as to whether it is necessary to image amyloid β until exposure risk and the inconvenience of being restrained for a long time.
とはいえ、認知症という病はまだ謎が多く、できるだけの知見を集める必要はある。したがって、より簡便にアミロイドβの脳内蓄積を知ることができる装置の開発が望まれる。 However, the disease of dementia is still a mystery and it is necessary to gather as much knowledge as possible. Therefore, development of a device that can more easily know the accumulation of amyloid β in the brain is desired.
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、簡便に測定が可能な放射線測定装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the radiation measuring device which can be measured easily.
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、本発明に係る放射線測定装置は、被検体の体軸方向についての同位置に被検体の一部を包囲するように配列された複数の放射線検出器から構成される検出器群と、検出器群から出力された放射線の検出信号に基づいて、被検体内から放射された放射線量を算出する算出手段と、検出器群を構成する放射線検出器が有する面のうち被検体に対向している面以外の面を放射線から遮蔽する遮蔽体とを備え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 measurement apparatus according to the present invention includes a detector group including a plurality of radiation detectors arranged so as to surround a part of the subject at the same position in the body axis direction of the subject, and a detection Based on the radiation detection signal output from the detector group, the calculation means for calculating the radiation dose emitted from the subject, and the surface of the radiation detector constituting the detector group facing the subject. And a shielding body that shields a surface other than the existing surface from radiation.
[作用・効果]本発明の放射線測定装置は、特定の放射線測定において、最適化がなされている。すなわち、本発明においては、検出器群から出力された放射線の検出信号に基づいて、被検体内から放射された放射線量を算出することで測定を完結するのである。このように放射性薬剤のイメージングを省くことでより、被検体投与する薬剤量を抑制できる。薬剤量を減らしてシグナル強度を抑制すると、ノイズ成分が目立ってしまう。本発明の構成は、この問題を解決する目的で、検出器群を構成する放射線検出器が有する面のうち被検体に対向している面以外の面を放射線から遮蔽する遮蔽体を備えている。このように構成すれば、ノイズ成分を従来構成以上に抑制することができるようになる。 [Operation / Effect] The radiation measuring apparatus of the present invention is optimized in specific radiation measurement. That is, in the present invention, the measurement is completed by calculating the radiation dose emitted from the inside of the subject based on the radiation detection signal output from the detector group. By omitting radiopharmaceutical imaging in this way, the amount of drug administered to the subject can be suppressed. When the amount of the drug is reduced to suppress the signal intensity, the noise component becomes conspicuous. In order to solve this problem, the configuration of the present invention includes a shielding body that shields, from radiation, surfaces other than the surface facing the subject among the surfaces of the radiation detectors constituting the detector group. . If comprised in this way, a noise component can be suppressed now more than the conventional structure.
また、上述の放射線測定装置において、検出器群を構成する放射線検出器が包囲する被検体の一部は、頭部であればより望ましい。 In the radiation measurement apparatus described above, it is more desirable that a part of the subject surrounded by the radiation detectors constituting the detector group is the head.
[作用・効果]上述の構成は、本発明の装置をより具体的にしたものとなっている。検出器群を構成する放射線検出器が包囲する被検体の一部が頭部であれば、アミロイドβの蓄積の検出に適した装置となる。 [Operation / Effect] The above-described configuration makes the device of the present invention more specific. If a part of the subject surrounded by the radiation detectors constituting the detector group is the head, the apparatus is suitable for detecting accumulation of amyloid β.
また、上述の放射線測定装置において、遮蔽体は、検出器群を被検体の体軸方向の一方側から被覆する一方側被覆材と、検出器群を被検体の体軸方向の他方側から被覆する他方側被覆材と、一方側被覆材と他方側被覆材とに挟まれる位置において露出する放射線検出器を被覆する側面被覆材とから構成されればより望ましい。 In the radiation measurement apparatus described above, the shield covers the detector group from one side in the body axis direction of the subject, and the detector group covers the detector group from the other side in the body axis direction of the subject. It is more desirable that the other side covering material and the side surface covering material that covers the radiation detector exposed at the position sandwiched between the one side covering material and the other side covering material.
[作用・効果]上述の構成は、本発明の装置をより具体的にしたものとなっている。遮蔽体を3つの被覆材で構成すれば、より確実に検出器群は、外来の放射線から遮蔽される。 [Operation / Effect] The above-described configuration makes the device of the present invention more specific. If the shield is composed of three covering materials, the detector group is more reliably shielded from extraneous radiation.
また、上述の放射線測定装置において、一方側被覆材には、被検体を体軸方向から検出器群の内部に導入する貫通孔が設けられておらず、他方側被覆材には、被検体を体軸方向から検出器群の内部に導入する貫通孔が設けられていればより望ましい。 Further, in the above-described radiation measuring apparatus, the one-side covering material is not provided with a through-hole for introducing the subject into the detector group from the body axis direction, and the other-side covering material is provided with the subject. It is more desirable if a through hole is provided to be introduced into the detector group from the body axis direction.
[作用・効果]上述の構成は、本発明の装置をより具体的にしたものとなっている。上述のように、被検体を導入する出入口を極力設けないように遮蔽体を構成すれば、検出器群を外来の放射線からより確実に遮蔽できるようになる。 [Operation / Effect] The above-described configuration makes the device of the present invention more specific. As described above, if the shield is configured so as not to provide the entrance / exit for introducing the subject as much as possible, the detector group can be more reliably shielded from extraneous radiation.
また、上述の放射線測定装置において、一方側被覆材および他方側被覆材には、被検体を体軸方向から検出器群の内部に導入する貫通孔がそれぞれ設けられていればより望ましい。 In the above-described radiation measuring apparatus, it is more preferable that the one-side coating material and the other-side coating material are each provided with a through hole for introducing the subject into the detector group from the body axis direction.
[作用・効果]上述の構成は、本発明の装置をより具体的にしたものとなっている。上述のように、被検体を導入する出入口を遮蔽体の両側に設けるようにすれば、より使い勝手のよい放射線測定装置が提供できる。 [Operation / Effect] The above-described configuration makes the device of the present invention more specific. As described above, if the entrances for introducing the subject are provided on both sides of the shield, a radiation measuring apparatus that is more convenient to use can be provided.
また、上述の放射線測定装置において、被検体と検出器群との間にコリメータが設けられていればより望ましい。 In the above-described radiation measuring apparatus, it is more desirable if a collimator is provided between the subject and the detector group.
[作用・効果]上述の構成は、本発明の装置をより具体的にしたものとなっている。被検体と検出器群との間にコリメータが設けられていれば、検出器群を外来の放射線からより確実に遮蔽できるようになる。 [Operation / Effect] The above-described configuration makes the device of the present invention more specific. If a collimator is provided between the subject and the detector group, the detector group can be more reliably shielded from extraneous radiation.
また、上述の放射線測定装置において、算出手段から算出される放射線量を示すデータを被検体の間で異なるパラメータで補正する補正手段が設けられていればより望ましい。 In the above-described radiation measurement apparatus, it is more desirable that correction means for correcting data indicating the radiation dose calculated by the calculation means with different parameters between subjects is provided.
[作用・効果]上述の構成は、本発明の装置をより具体的にしたものとなっている。上述のように放射線量を示すデータを補正するような構成とすれば、データの比較を高い信頼性で実施できる。 [Operation / Effect] The above-described configuration makes the device of the present invention more specific. If the configuration is such that the data indicating the radiation dose is corrected as described above, the data can be compared with high reliability.
本発明の放射線測定装置は、特定の放射線測定において、最適化がなされている。すなわち、本発明においては、検出器群から出力された放射線の検出信号に基づいて、被検体内から放射された放射線量を算出することで測定を完結するのである。このように放射性薬剤のイメージングを省くことでより、被検体投与する薬剤量を抑制できる。薬剤量を減らしてシグナル強度を抑制すると、ノイズ成分が目立ってしまう。本発明の構成は、この問題を解決する目的で、検出器群を構成する放射線検出器が有する面のうち被検体に対向している面以外の面を放射線から遮蔽する遮蔽体を備えている。このように構成すれば、ノイズ成分を従来構成以上に抑制することができるようになる。 The radiation measuring apparatus of the present invention is optimized in specific radiation measurement. That is, in the present invention, the measurement is completed by calculating the radiation dose emitted from the inside of the subject based on the radiation detection signal output from the detector group. By omitting radiopharmaceutical imaging in this way, the amount of drug administered to the subject can be suppressed. When the amount of the drug is reduced to suppress the signal intensity, the noise component becomes conspicuous. In order to solve this problem, the configuration of the present invention includes a shielding body that shields, from radiation, surfaces other than the surface facing the subject among the surfaces of the radiation detectors constituting the detector group. . If comprised in this way, a noise component can be suppressed now more than the conventional structure.
以下、本発明に係る放射線測定装置の実施例について図面を参照しながら説明する。実施例1におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例1に係る装置は、イメージングを重点においた従来のPET装置やSPECT装置と異なり、被検体Mの脳内におけるアミロイドβの蓄積量を推定するのに特化した構成となっている。 Embodiments of a radiation measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The gamma rays in Example 1 are an example of the radiation of the present invention. Note that the apparatus according to the first embodiment has a configuration specialized for estimating the accumulation amount of amyloid β in the brain of the subject M, unlike the conventional PET apparatus and SPECT apparatus focusing on imaging. .
<放射線測定装置9の全体構成>
図1は、実施例1に係る放射線測定装置9の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例1に係る放射線測定装置9は、被検体Mの頭部を包囲するリング状の検出器群12と、検出器群12を宇宙線由来の放射線などの外部放射線から遮蔽する遮蔽体13とを備えている。検出器群12に設けられた頭部を導入する開口部は、z方向(被検体Mの体軸方向)に伸びた円筒形(正確には多角柱形)となっている。したがって、リング状となっている検出器群12の中心軸はz方向に伸びている。なお、検出器群12の開口部の領域が、放射線測定装置9がγ線を検出し得る領域となっている。
<Overall configuration of
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a specific configuration of the
天板10は、被検体Mを載置する目的で設けられた構成である。天板10は、術者が操作卓31を通じてした移動の指示に従い、z方向に移動することができる。天板10を移動させることにより、被検体Mの頭部を検出器群12の内部に導入することもできれば、すでに検出器群12に導入されている頭部を検出器群12から取り出すこともできる。天板10は、天板10をz方向に移動自在に支持する支持台10aにより支持されている。
The
検出器群12の構成について説明する。検出器群12は、複数個の放射線検出器1がz方向(中心軸方向)に垂直な平面上の仮想円に配列された輪から構成される(具体的には図2参照)。検出器群12は、被検体Mの体軸方向についての同位置に被検体Mの一部を包囲するように配列された複数の放射線検出器から構成される。検出器群12を構成する放射線検出器が包囲する被検体Mの一部とは、具体的には頭部である。また、図2に示す輪をz方向に複数積層されて検出器群12を構成するようにしてもよい。
The configuration of the
放射線検出器1の構成について簡単に説明する。図3は、実施例1に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器1は、図3に示すように放射線を光に変換するシンチレータ2と、光を検出する光電子増倍管から構成される光検出器3とを備えている。そして、シンチレータ2と光検出器3との介在する位置には、光を授受するライトガイド4が備えられている。
The configuration of the
シンチレータ2は、シンチレータ結晶が3次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ceが拡散したGd2SiO5(以下、GSOよぶ)によって構成されている。シンチレータ結晶の材料としては、バックグラウンドカウントを防ぐ目的で自己放射能を持つLuを含まないものを選択することが望ましい。そして、光検出器3は、どのシンチレータ結晶が光を発したかという光の発生位置を特定することができるようになっているとともに、光の強度や、光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例1の構成のシンチレータ2は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。ライトガイド4は、シンチレータ2と光検出器3とによって挟まれる位置にあり、シンチレータ2で生じた蛍光を光検出器3に透過させる構成となっている。
The
また、図3で説明した放射線検出器は、従来のPET装置用のものを流用している。本発明に係る装置の放射線検出器は、γ線の入射の有無を区別できれば足り、シンチレータ2における蛍光の発生位置を特定する必要がない。したがって、本発明に係る装置に配置される放射線検出器の構成は、図3で説明したものよりも単純であってよい。例えば、シンチレータ結晶の各々を大きくして、結晶の個数を減らしたシンチレータ2や、蛍光の発生位置を特定する機能がない光検出器3を用いて放射線検出器を構成することが可能である。しかしながら、ノイズに強い装置を目指すには、エネルギー分解能、時間分解能を有する放射線検出器を採用したほうがよい。
Further, the radiation detector described in FIG. 3 is used for a conventional PET apparatus. The radiation detector of the apparatus according to the present invention only needs to be able to distinguish the presence or absence of incidence of γ rays, and does not need to specify the position where the
<遮蔽体13の構成について>
続いて遮蔽体13の構成について説明する。この遮蔽体13は、直方体形状となっている放射線検出器1が有する6つの面のうち、ライトガイド4から最も離れた位置にあるγ線が入射する入射面以外の5面を遮蔽する部材である。この入射面は、放射線検出器1を配列して検出器群12を構成する際に、被検体Mに対向する向きに配置される面となってもいる。遮蔽体13は、検出器群12を構成する放射線検出器1が有する面のうち被検体Mに対向している面以外の面を放射線から遮蔽する。
<About the structure of the
Next, the configuration of the
遮蔽体13は、放射線を透過しにくい例えば鉛などで構成されている。放射線検出器1の5面は、この遮蔽体13によって、厚さ5cm程度の放射線吸収性を有する材料により被覆される。
The
この遮蔽体13は、被検体Mの頭部以外で生じ、放射線検出器1に入射しようとする放射性薬剤由来のγ線を吸収する。放射性薬剤は、検査中被検体内の全身を巡っている。したがって、放射性薬剤由来の放射線は、検出器群12の内部以外からも生じている。このような放射線の中には、図4に示すように斜め方向に飛んで放射線検出器1に入射しようとするような検査の妨げとなるものがある。本発明によれば、頭部以外で生じたγ線は、遮蔽体13で吸収されてしまい放射線検出器1に入射せず、S/N比の低下の原因となることがない。
The
また、遮蔽体13は、検査の妨げとなる宇宙線由来のγ線の一部も吸収する。従って、遮蔽体13は、宇宙線由来のγ線が放射線検出器1に入射する確率を下げてS/N比の低下の阻止に寄与する。
The
従来のPET装置においても、被検体Mの検出器群12から突き出した部分由来のγ線が検出器群12に入射することを妨げる遮蔽体は有している。しかしこの遮蔽体は、検出器群12における体軸方向の両端面に取り付けられるのみであり、その厚みも本発明の程度まで厚くはない。PET装置においても頭部以外で生じたγ線が斜め方向に飛んでくることによりS/N比が低下するのが問題とはなるが、そこまでシビアな問題とはなっていない。PET装置は、消滅放射線のペアを計数する構成となっている。PET装置において、頭部以外で生じたγ線が偶然に検出されても、その対をなす放射線が検出されないので、データとしては破棄される。このような事情は宇宙線由来の放射線についても同様である。このように、PET装置はノイズに強い構成となっているのである。
The conventional PET apparatus also has a shield that prevents the γ rays derived from the portion protruding from the
SPECT装置においても、被検体Mと放射線検出器との間にコリメータを有しているので、そもそも頭部以外で生じたγ線が放射線検出器に入射するのはまれである。確かに、従来のSPECT装置においても、被検体Mの検出器群12から突き出した部分由来のγ線が検出器群12に入射することを妨げる遮蔽体は有している。しかしこの遮蔽体は、検出器群12における体軸方向の両端面に取り付けられるのみであり、その厚みも本発明の程度まで厚くはない。
Since the SPECT apparatus also has a collimator between the subject M and the radiation detector, γ rays generated outside the head are rarely incident on the radiation detector. Certainly, even in the conventional SPECT apparatus, there is a shield that prevents the γ rays derived from the portion of the subject M protruding from the
これに比べて、本発明の構成は、放射線の入射の有無を検出するのみであるから、検出した放射線が頭部由来のγ線なのか、頭部以外由来のγ線なのか、それとも宇宙線由来の放射線なのか区別しようがない。したがって、本発明の場合は、はじめから放射線を放射線検出器に入射することを禁止するという着想に基づいて構成されているわけである。本発明の構成においては、遮蔽体13を設けたことによりS/Nが改善される。これにより、放射性薬剤の投与量をごくわずかにしても、信頼性の高い検出を行うことができる。このような事情は、被検体Mに対する放射線被ばくの低減の観点から望ましいといえる。
In contrast, the configuration of the present invention only detects the presence or absence of radiation, so whether the detected radiation is gamma rays derived from the head or other than the head or cosmic rays. There is no way to distinguish whether the radiation comes from. Therefore, the present invention is configured based on the idea of prohibiting radiation from being incident on the radiation detector from the beginning. In the configuration of the present invention, the S / N is improved by providing the
ちなみに、本発明の装置によれば、PET装置やSPECT装置を用いた検査よりも、はるかに少ない放射線被ばく量を用いはるかに短い時間で検査を完了することができる。PET装置は、検出したγ線のうちイメージングに使えるのは、1/100程度しかない。PET装置においては、γ線のペアが検出されないと、γ線が検出されたことにならないという束縛があるからである。同様にSPECT装置は、検出したγ線のうちイメージングに使えるのは、1/1000程度しかない。SPECT装置では、γ線が所定のエネルギーを持っていないとγ線が検出されたことにならないという束縛がある。SPECT装置においては、放射線検出器に入射する前にコリメータを通過している間に弱まってしまったγ線に関する検出結果は破棄される。それだけ、γ線の検出が無駄になってしまっている。 By the way, according to the apparatus of the present invention, the inspection can be completed in a much shorter time using a much smaller radiation dose than the inspection using the PET apparatus or the SPECT apparatus. The PET apparatus can use only about 1/100 of the detected gamma rays for imaging. This is because the PET apparatus has a constraint that γ rays are not detected unless a γ ray pair is detected. Similarly, the SPECT apparatus can use only about 1/1000 of the detected γ rays for imaging. In the SPECT apparatus, there is a constraint that γ rays are not detected unless the γ rays have a predetermined energy. In the SPECT apparatus, the detection result regarding the γ-ray that has weakened while passing through the collimator before entering the radiation detector is discarded. Accordingly, the detection of γ rays has become useless.
本発明の構成によれば、データ化されない検出を低減することができる。γ線の発生位置に関する情報を取得しないように決めたことで、結果の算出に使用できるγ線が大幅に増えたのである。本発明の構成によれば、検出されたγ線のほとんどを放射性薬剤濃度の算出に用いるようにすることもできるので、例えば、被検体Mから発するγ線の検出を1分以内に終えることができる。 According to the configuration of the present invention, detection that is not converted into data can be reduced. By deciding not to acquire information on the generation position of γ-rays, the number of γ-rays that can be used for calculation of the results has greatly increased. According to the configuration of the present invention, most of the detected γ-rays can be used for calculating the radiopharmaceutical concentration. For example, detection of γ-rays emitted from the subject M can be completed within one minute. it can.
図5は、遮蔽体13が検出器群12を遮蔽する様子を説明している。図5に示すように、遮蔽体13は、検出器群12をz方向の一方側から被覆する一方側被覆材13aと、検出器群12をz方向の他方側から被覆する他方側被覆材13bと、一方側被覆材13aと他方側被覆材13bとに挟まれる位置において露出する放射線検出器1を被覆する側面被覆材13cとから構成される。つまり、遮蔽体13は、円盤状となっている一方側被覆材13aと、リング状の側面被覆材13cと、リング状となっている他方側被覆材13bとをz方向に並べて組み合わせたような構成となっている。一方側被覆材13a,他方側被覆材13b,側面被覆材13cにより生成される円筒形状の中空には、検出器群12が収納される。
FIG. 5 illustrates how the
他方側被覆材13bに開けられた開口は、被検体Mの頭部を検出器群12内部に出し入れするときの出入口である。この開口は、図1に示すように検出器群12の内径よりも小さい。したがって、検出器群12の内部から見たときの他方側被覆材13bは、検出器群12よりもせり出したような構成となっている。このような構成とすることで、遮蔽体13の遮蔽能力を高めることができる。すなわち、一方側被覆材13aには、被検体Mを体軸方向から検出器群12の内部に導入する貫通孔が設けられておらず、他方側被覆材13bには、被検体Mを体軸方向から検出器群12の内部に導入する貫通孔が設けられている。
The opening opened in the other
検出器群12を構成する放射線検出器1には、入射面以外に5つの面がある。このうちの3つは、一方側被覆材13aが当接する面と、他方側被覆材13bが当接する面と、側面被覆材13cが当接する面となっている。これら3つの面は、それぞれが当接する被覆材により遮蔽される。そして、放射線検出器1が有する5つの面のうち、残り2つは、両隣の放射線検出器に対向している面となっているが、これらの面は、遮蔽体13により放射線の遮蔽がなされたリング状のシャドー領域に属している。したがって、放射線検出器1が有する6つの面のうち、遮蔽体13によって放射線の遮蔽がなされていないのは、装置にセットされた被検体Mの頭部に面している入射面だけとなる。
The
線量算出部20は、検出器群12が出力したγ線の検出信号に基づいて検出されたγ線の線量を算出する。この線量算出部20は、PET装置など行われる同時計数を必ずしも行う必要はない。線量算出部20の算出結果である線量データは、検出器群12に入射したγ線の量を表している。線量算出部20は、本発明の算出手段に相当する。
The
<データ補正部21について>
データ補正部21は、線量算出部20から算出される放射線量を示すデータを被検体Mの間で異なるパラメータで補正する構成となっている。線量算出部20が出力した線量データは、それだけでは、信頼性が高くない場合がある。この理由について説明する。複数の被検体Mの間で得られた線量データを比較しようとしても、投与された放射性薬剤の量が各被検体Mの間で同じとは限らない。そこで、本発明によれば、この放射性薬剤の投与量の違いを補正する目的で、データ補正部21を備えている。データ補正部21は、術者が操作卓31を通じて入力した放射性薬剤の投与量に関する値を取得して、線量算出部20が出力した線量データをこの値で除算する。こうして、線量データは、放射性薬剤の投与量の観点において正規化される。データ補正部21は、本発明の補正手段に相当する。
<About the
The
また、データ補正部21は、上述の補正以外の補正も行う構成となっている。被検体Mの体格は被検体Mによってさまざまである。したがって、仮に同じ量の放射性薬剤を被検体Mに投与したとしても、被検体内での濃度は、まちまちとなるわけである。
The
そこで、本発明の装置によれば、検出結果を複数の被検体Mの間で比較できるように、データを補正する機能が備わっている。すなわち、本発明に係る記憶部32には、図6に示すように、被検体Mの体重と計数とが関連したテーブルが記憶されている。線量算出部20が出力した線量データをデータ補正部21が受信すると、データ補正部21は、術者が操作卓31を通じて入力した被検体Mの体重を取得し、上述のテーブルにより、対応する係数を認識する。そして、データ補正部21は、線量データに上述の係数を乗じることにより、データの補正を完了する。
Therefore, according to the apparatus of the present invention, a function of correcting data is provided so that detection results can be compared among a plurality of subjects M. That is, the
記憶部32が記憶するテーブルの作成方法としては、体重に比例するように係数を決定する方法が考えられる。すなわち、体重が2倍になると2倍になるように係数を設定するのである。被検体Mの体重が2倍となると、大雑把には被検体Mの体積が2倍になるものと考えることができる。したがって、被検体Mの体積が2倍になると、投与される放射性薬剤の濃度は体内全体で1/2となるはずである。これに基づけば、被検体Mと体重がその2倍の被検体Mとを比較しようとするときは、体重が2倍の被検体Mから得られた線量データのみを2倍するような補正を施す必要があることがわかる。係数はこのような原理に基づいて作成することができる。
As a method of creating a table stored in the
図6の構成では、体重と係数が関係したテーブルとなっていたが、これに変えて、身長と係数とが関連したテーブルとしてもよい。また、頭囲と係数とが関連したテーブルとしてもよい。被検体Mは、テーブルの種類に応じて対応する被検体Mの情報を操作卓31より入力する必要がある。被検体固有のパラメータと係数との関係性は、方程式によって記憶するようにしてもよい。
In the configuration of FIG. 6, the table relates to the weight and the coefficient, but instead of this, a table related to the height and the coefficient may be used. Further, a table in which the head circumference and the coefficient are related may be used. The subject M needs to input information on the subject M corresponding to the type of table from the
なお、放射線測定装置9は、各部を統括的に制御する主制御部41を備えている。この主制御部41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、各部20,21を実現している。なお、上述の各部は、それらを担当する制御装置に分割されてもよい。表示部30は、測定結果を表示する目的で設けられている。記憶部32は、装置の動作に必要なデータの一切を記憶する。
The
<放射線測定装置9の動作>
続いて、図7を参照しながら、本発明に係る放射線測定装置9の動作について説明する。本発明の装置でγ線測定を行うには、まず、放射性薬剤が被検体内に注射投与される(薬剤投与ステップS1)。このとき投与される薬剤としては、陽電子放出型の放射性薬剤でもよいし、単光子放出型の放射性薬剤でもよい。そして、被検体Mが、天板10に載置され、被検体Mの頭部が検出器群12の内部に誘導される(被検体載置ステップS2)。術者が操作卓31を通じてγ線の検出の開始を指示すると、装置はγ線の検出を開始する。このγ線の検出は、例えば1分程度で完了する(検出ステップS3)。検出結果である線量データは、データ補正部21により様々な補正が施される(補正ステップS4)。補正後の線量データが表示部30に表示されて、本発明に係る装置の動作は、終了となる。
<Operation of
Next, the operation of the
以上のように、本発明の放射線測定装置9は、特定の放射線測定において、最適化がなされている。すなわち、本発明においては、検出器群12から出力された放射線の検出信号に基づいて、被検体内から放射された放射線量を算出することで測定を完結するのである。このように放射性薬剤のイメージングを省くことでより、被検体投与する薬剤量を抑制できる。薬剤量を減らしてシグナル強度を抑制すると、ノイズ成分が目立ってしまう。本発明の構成は、この問題を解決する目的で、検出器群12を構成する放射線検出器1が有する面のうち被検体Mに対向している面以外の面を放射線から遮蔽する遮蔽体13を備えている。このように構成すれば、ノイズ成分を従来構成以上に抑制することができるようになる。
As described above, the
本発明は、上述の実施例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 embodiments, and can be modified as follows.
(1)上述の検出器群12は、放射線検出器1が円環状に配列して構成されていたが、本発明はこの構成に限られない。放射線検出器1の個数をもっと減少させることができる。たとえば、本発明の構成は、放射線検出器が被検体Mの頭部の上下左右に配置されるような構成の検出器群12を採用することができる。
(1) The above-described
(2)上述の遮蔽体13は、円筒形状をしていたが、本発明はこの構成に限られない。図8に示すように、遮蔽体13を矩形の一方側被覆材13a,他方側被覆材13b,および、4角筒形状の側面被覆材13cで構成するようにしてもよい。なお、図8のような構成は、上述説明した放射線検出器が被検体Mの頭部の上下左右に配置されるような構成の検出器群12に適している。検出器群12を構成する放射線検出器の個数に応じて遮蔽体13を三角形状とすることもできるし、他の多角形状とすることもできる。
(2) Although the above-described
(3)上述の遮蔽体13は、一体で検出器群12を遮蔽する構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。図9に示すように、検出器群12を構成する放射線検出器1を個別に覆う複数の遮蔽体を備えるような構成としてもよい。
(3) Although the above-described
(4)上述の遮蔽体13が有する一方側被覆材13aには被検体Mの出入口が設けられていなかったが、本発明はこの構成に限られない。図10に示すように、一方側被覆材13aにも他方側被覆材13bと同様な開口を備えるようにすることもできる。このような変形例によれば、一方側被覆材13aおよび他方側被覆材13bには、被検体Mをz方向から検出器群12の内部に導入する貫通孔がそれぞれ設けられているということになる。
(4) Although the entrance / exit of the subject M is not provided in the one-
(5)上述の構成に加えて、図11に示すように、被検体Mの頭部と放射線検出器1との間にコリメータ14を備えるような構成としてもよい。このコリメータ14は、被検体Mの頭部から放射線検出器1に向かう放射線を通過させ、その方向以外からコリメータ14を横切ろうとする放射線は吸収するセプタ板が配列されて構成されている。このコリメータ14があることにより、他方側被覆材13bに設けられた開口を通過して放射線検出器1に入射しようとする放射線がカットされ、よりS/N比が改善された放射線測定装置9が提供できる。なお、本発明の装置では、強力な遮蔽体13が設けられているので、そもそも、コリメータ14によって遮られる放射線の線量はさほど多くない。したがって、従来のSPECT装置に比べてより目の荒いコリメータ14を採用することができる。
(5) In addition to the above-described configuration, a
1 放射線検出器
12 検出器群
13 遮蔽体
13a 一方側被覆材
13b 他方側被覆材
13c 側面被覆材
20 線量算出部(算出手段)
21 データ補正部(補正手段)
DESCRIPTION OF
21 Data correction unit (correction means)
Claims (7)
前記検出器群から出力された放射線の検出信号に基づいて、被検体内から放射された放射線量を算出する算出手段と、
検出器群を構成する前記放射線検出器が有する面のうち被検体に対向している面以外の面を放射線から遮蔽する遮蔽体とを備えることを特徴とする放射線測定装置。 A detector group comprising a plurality of radiation detectors arranged so as to surround a part of the subject at the same position in the body axis direction of the subject;
Based on the radiation detection signal output from the detector group, calculating means for calculating the radiation dose emitted from within the subject;
A radiation measuring apparatus comprising: a shielding body that shields a surface of the radiation detector included in the detector group other than the surface facing the subject from the radiation.
検出器群を構成する前記放射線検出器が包囲する被検体の一部は、頭部であることを特徴とする放射線測定装置。 The radiation measurement apparatus according to claim 1,
The radiation measuring apparatus according to claim 1, wherein a part of the subject surrounded by the radiation detectors constituting the detector group is a head.
前記遮蔽体は、前記検出器群を被検体の体軸方向の一方側から被覆する一方側被覆材と、前記検出器群を被検体の体軸方向の他方側から被覆する他方側被覆材と、前記一方側被覆材と前記他方側被覆材とに挟まれる位置において露出する前記放射線検出器を被覆する側面被覆材とから構成されることを特徴とする放射線測定装置。 The radiation measurement apparatus according to claim 1 or 2,
The shield includes a one-side covering material that covers the detector group from one side in the body axis direction of the subject, and another side covering material that covers the detector group from the other side in the body axis direction of the subject. A radiation measuring apparatus comprising: a side surface covering material that covers the radiation detector exposed at a position sandwiched between the one side covering material and the other side covering material.
前記一方側被覆材には、被検体を体軸方向から前記検出器群の内部に導入する貫通孔が設けられておらず、
前記他方側被覆材には、被検体を体軸方向から前記検出器群の内部に導入する貫通孔が設けられていることを特徴とする放射線測定装置。 The radiation measurement apparatus according to claim 3.
The one-side covering material is not provided with a through-hole for introducing the subject from the body axis direction into the detector group,
The radiation measuring apparatus according to claim 1, wherein the other side covering material is provided with a through-hole through which the subject is introduced into the detector group from the body axis direction.
前記一方側被覆材および前記他方側被覆材には、被検体を体軸方向から前記検出器群の内部に導入する貫通孔がそれぞれ設けられていることを特徴とする放射線測定装置。 The radiation measurement apparatus according to claim 3.
The one-side covering material and the other-side covering material are each provided with a through-hole through which a subject is introduced from the body axis direction into the detector group.
被検体と前記検出器群との間にコリメータが設けられていることを特徴とする放射線測定装置。 The radiation measurement apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A radiation measuring apparatus, wherein a collimator is provided between a subject and the detector group.
前記算出手段から算出される放射線量を示すデータを被検体の間で異なるパラメータで補正する補正手段が設けられていることを特徴とする放射線測定装置。 The radiation measurement apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A radiation measuring apparatus, comprising: correction means for correcting data indicating the radiation dose calculated by the calculating means with parameters different between subjects.
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