JP2019117116A

JP2019117116A - 放射線像撮影装置

Info

Publication number: JP2019117116A
Application number: JP2017251106A
Authority: JP
Inventors: 健次島添; Kenji Shimazoe; 将生吉野; Masao Yoshino; 圭鎌田; Kei Kamata; 吉川　彰; Akira Yoshikawa; 彰吉川
Original assignee: C & A Corp; University of Tokyo NUC
Current assignee: C & A Corp; University of Tokyo NUC
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-07-18

Abstract

【課題】より少ない撮影回数で病変の集積位置がより正確に特定できるようにする。【解決手段】第１検出処理部１０２は、検体１２１より陽電子対消滅により発生して互いに１８０°異なる方向に放出される第１放射線を、２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂで検出して第１放射線の放出源の位置情報を含む第１検出情報を生成する。第２検出処理部１０３は、検体１２１より放出される第１放射線とは異なる第２放射線を、２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂの一方で検出して第２放射線の放出源の位置情報を含む第２検出情報を生成する。画像生成部１０４は、第１検出情報と第２検出情報とから検体１２１における第１放射線および第２放射線の放出源の画像を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線の像を撮影する放射線像撮影装置に関する。

現在、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）核種とＳＰＥＣＴ（single photon emissionＣＴ）核種を併用した診断・治療は、核医学の分野で臨床に向けた研究が盛んに行われている。多核種の同時撮像により、病変の集積位置と治療効果とを同時に診断でき効果的な治療が可能となる。しかしながら、現在、多核種の同時撮像が困難なため、各放射線同位元素を別々に撮像し、測定後に画像を融合して病変の評価を行っている。

その結果、現状では、複数の核種を用いる場合、複数回の撮像が必要となる、患者への負担が増えるという問題があった。また、各核種での画像の差異が大きいため集積箇所の正確な特定が困難であるという問題があった。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より少ない撮影回数で病変の集積位置がより正確に特定できるようにすることを目的とする。

本発明に係る放射線像撮影装置は、互いに向かい合って配置された２つのコンプトンカメラと、２つのコンプトンカメラの間に配置された検体より陽電子対消滅により発生して互いに１８０°異なる方向に放出される第１放射線を、２つのコンプトンカメラで検出して第１放射線の放出源の位置情報を含む第１検出情報を生成する第１検出処理部と、検体より放出される第１放射線とは異なる第２放射線を、２つのコンプトンカメラの一方で検出して第２放射線の放出源の位置情報を含む第２検出情報を生成する第２検出処理部と、第１検出情報と第２検出情報とから検体における第１放射線および第２放射線の放出源の画像を生成する画像生成部とを備える。

上記放射線像撮影装置において、第２検出処理部は、検体より第１放射線とは異なる時刻に放出される第２放射線を、２つのコンプトンカメラの一方で検出することで前記第２検出情報を生成するとよい。

上記放射線像撮影装置において、第１放射線は、検体における陽電子放出核種が配置された箇所から放出されたものであり、第２放射線は、検体における放射線放出核種が配置された箇所から放出されたものである。

上記放射線像撮影装置において、検体より放出される第１放射線とは異なり、各々異なるエネルギーを有する複数の第３放射線を、２つのコンプトンカメラの少なくとも一方で検出した状態より第３放射線の放出源の位置情報を含む第３検出情報を生成する第３検出処理部を更に備え、画像生成部は、第１検出情報、第２検出情報、および第３検出情報から検体における第１放射線、第２放射線、第３放射線の放出源の画像を生成するようにしてもよい。

以上説明したことにより、本発明によれば、より少ない撮影回数で病変の集積位置がより正確に特定できるという優れた効果が得られる。

図１は、本発明の実施の形態における放射線像撮影装置の構成を示す構成図である。図２は、本発明の実施の形態における放射線像撮影装置の一部構成を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態における他の放射線像撮影装置の一部構成を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態おける放射線像撮影装置について図１を参照して説明する。この放射線像撮影装置は、互いに向かい合って配置された２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂと、第１検出処理部１０２と、第２検出処理部１０３と、画像生成部１０４とを備える。

コンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂは、検体１２１を挾んで互いに向かい合って配置される。コンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂは、よく知られているように、散乱部１１１と吸収部１１２とを備える。これらは、例えば、Ｃｅ：Ｇｄ₃（Ｇａ，Ａｌ）₅Ｏ₁₂やＥｕ：ＳｒＩ₂などのシンチレータと、ＭＰＰＣ（Multi-Pixel Photon Counter）などの光検出機構とから構成されている。ＭＰＰＣは、イガーモードＡＰＤをマルチピクセル化したフォトンカウンティング（光子計測）デバイスである。

図２に示すように、検体１２１より放出されて散乱部１１１に入射したガンマ線はコンプトン散乱を起こし、一部のエネルギーを電子に与え、散乱部１１１に電子をはじき飛ばし、自身はエネルギーが小さくなる（図２）。また、散乱されてエネルギーが小さくなったガンマ線が、吸収部１１２で吸収される（図２）。

散乱部１１１では、コンプトン散乱が発生した箇所と、コンプトン散乱で電子に与えたエネルギーＥ１とが検出される。吸収部１１２では、散乱されたガンマ線が吸収された箇所と、散乱されたガンマ線のエネルギーＥ２とが検出される。コンプトン散乱が発生した箇所とＥ１、および散乱されたガンマ線が吸収された箇所とＥ２により、入射ガンマ線光子の到来方向をθを持つ円錐面に制限することができる。同一のガンマ線源から，複数のガンマ線を検出することで、それらガンマ線光子の円環が重なりあう交点からガンマ線源の位置を求めることができる。

第１検出処理部１０２は、検体１２１より陽電子対消滅により発生して互いに１８０°異なる方向に放出される第１放射線を、２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂで検出して第１放射線の放出源の位置情報を含む第１検出情報を生成する。第１放射線は、検体１２１における陽電子放出核種が配置された箇所から放出されたガンマ線である。

第２検出処理部１０３は、検体１２１より放出される第１放射線とは異なる第２放射線を、２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂの一方で検出して第２放射線の放出源の位置情報を含む第２検出情報を生成する。第２検出処理部１０３では、検体１２１より第１放射線とは異なる時刻に放出される第２放射線を、２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂの一方で検出することで第２検出情報を生成するとよい。第２放射線は、検体１２１における放射線放出核種が配置された箇所から放出されたガンマ線である。

画像生成部１０４は、第１検出情報と第２検出情報とから検体１２１における第１放射線および第２放射線の放出源の画像を生成する。画像生成部１０４は、１回の撮影において得られた第１検出情報と第２検出情報とから、検体１２１における第１放射線および第２放射線の放出源の画像を生成する。実施の形態によれば、２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂを備えているので、１回の撮影で、検体１２１における陽電子放出核種による放射線と放射線放出核種による放射線との検出が可能である。画像生成部１０４が生成した画像は、表示部１０５に表示される。

以上に説明したように、実施の形態によれば、一回の撮影で、陽電子放出核種と放射線放出核種との撮像が可能となり、また、放射線源である病変の集積箇所が正確に特定できるようになる。この結果、本発明によれば、より少ない撮影回数で病変の集積位置がより正確に特定できるようになる。

なお、図３に示すように、８個４組のコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｆ，１０１ｇ，１０１ｈを用いるようにしてもよい。コンプトンカメラ１０１ｃとコンプトンカメラ１０１ｄとが、検体１２１を挾んで向かい合って配置される。コンプトンカメラ１０１ｅとコンプトンカメラ１０１ｆとが、検体１２１を挾んで向かい合って配置される。コンプトンカメラ１０１ｇとコンプトンカメラ１０１ｈとが、検体１２１を挾んで向かい合って配置される。このように、より多くのコンプトンカメラを用いることで、放射線源である病変の集積箇所が、より正確に特定できるようになる。

ところで、検体１２１より放出される第１放射線とは異なり、各々異なるエネルギーを有する複数の第３放射線を、２つのコンプトンカメラ１０１ａ，１０１ｂの少なくとも一方で検出した状態より第３放射線の放出源の位置情報を含む第３検出情報を生成する第３検出処理部（不図示）を更に備えるようにしてもよい。この場合、画像生成部１０４は、第１検出情報、第２検出情報、および第３検出情報から検体１２１における第１放射線、第２放射線、第３放射線の放出源の画像を生成する。

以上に説明したように、本発明によれば、２つのコンプトンカメラを用い、陽電子対消滅により発生して互いに１８０°異なる方向に放出される第１放射線と、検体より放出される第１放射線とは異なる第２放射線とを検出するようにしたので、より少ない撮影回数で病変の集積位置がより正確に特定できるようになる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、コンプトンカメラは、２個１組、８個４組に限らず、４個２組、６個３組、１０個５組など、他の構成としてもよい。

１０１ａ，１０１ｂ…コンプトンカメラ、１０２…第１検出処理部、１０３…第２検出処理部、１０４…画像生成部、１０５…表示部。

Claims

互いに向かい合って配置された２つのコンプトンカメラと、
前記２つのコンプトンカメラの間に配置された検体より陽電子対消滅により発生して互いに１８０°異なる方向に放出される第１放射線を、前記２つのコンプトンカメラで検出して前記第１放射線の放出源の位置情報を含む第１検出情報を生成する第１検出処理部と、
前記検体より放出される前記第１放射線とは異なる第２放射線を、前記２つのコンプトンカメラの一方で検出して前記第２放射線の放出源の位置情報を含む第２検出情報を生成する第２検出処理部と、
前記第１検出情報と前記第２検出情報とから前記検体における前記第１放射線および前記第２放射線の放出源の画像を生成する画像生成部と
を備えることを特徴とする放射線像撮影装置。
請求項１記載の放射線像撮影装置において、
前記第２検出処理部は、前記検体より前記第１放射線とは異なる時刻に放出される前記第２放射線を、前記２つのコンプトンカメラの一方で検出することで前記第２検出情報を生成する
ことを特徴とする放射線像撮影装置。
請求項１または２記載の放射線像撮影装置において、
前記第１放射線は、前記検体における陽電子放出核種が配置された箇所から放出されたものであり、
前記第２放射線は、前記検体における放射線放出核種が配置された箇所から放出されたものである
ことを特徴とする放射線像撮影装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線像撮影装置において、
前記検体より放出される前記第１放射線とは異なり、各々異なるエネルギーを有する複数の第３放射線を、前記２つのコンプトンカメラの少なくとも一方で検出した状態より前記第３放射線の放出源の位置情報を含む第３検出情報を生成する第３検出処理部を更に備え、
前記画像生成部は、前記第１検出情報、前記第２検出情報、および前記第３検出情報から前記検体における前記第１放射線、前記第２放射線、前記第３放射線の放出源の画像を生成する
ことを特徴とする放射線像撮影装置。