JP2543034B2 - コリメ―タ―を備えたカメラ装置 - Google Patents
コリメ―タ―を備えたカメラ装置Info
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- JP2543034B2 JP2543034B2 JP61069723A JP6972386A JP2543034B2 JP 2543034 B2 JP2543034 B2 JP 2543034B2 JP 61069723 A JP61069723 A JP 61069723A JP 6972386 A JP6972386 A JP 6972386A JP 2543034 B2 JP2543034 B2 JP 2543034B2
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- collimator
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/025—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/037—Emission tomography
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコリメーター、一層詳細には、単一光子放出
コンピュータトモグラフィまたはSPECTに使用するため
のフォーカッシング・コリメーターを備えたカメラ装置
に関する。最も詳細には、本発明は頭部のような遠位身
体部分のSEPCT検査に使用するためのフォーカッシング
・コリメーターを備えたカメラ装置に関する。
コンピュータトモグラフィまたはSPECTに使用するため
のフォーカッシング・コリメーターを備えたカメラ装置
に関する。最も詳細には、本発明は頭部のような遠位身
体部分のSEPCT検査に使用するためのフォーカッシング
・コリメーターを備えたカメラ装置に関する。
［従来の技術］ ガンマカメラが撮像すべき身体器官に密に近付けられ
るほど、像の質は一般的に向上する。なぜならば、コリ
メーターまでの距離が減少するにつれて、システムの分
解能が向上するからである。
るほど、像の質は一般的に向上する。なぜならば、コリ
メーターまでの距離が減少するにつれて、システムの分
解能が向上するからである。
対象の軸線に対して垂直に横断する回転面を備えたカ
メラを有するSPECT内に使用される通常のコリメーター
は回転の軸線に対して平行である。頭部検査では、この
配置は脳の頂部と感応結晶面との間に比較的広い間隙を
生じ、そこで分解能に相応の減少を生ずる。
メラを有するSPECT内に使用される通常のコリメーター
は回転の軸線に対して平行である。頭部検査では、この
配置は脳の頂部と感応結晶面との間に比較的広い間隙を
生じ、そこで分解能に相応の減少を生ずる。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の１つの目的は、感応結晶面と患者の頭部のよ
うな遠位置身体部分との間の間隙をいづれの個所におい
ても減少し、その結果としてシステムの分解能を向上し
得るコリメーターを提供することである。
うな遠位置身体部分との間の間隙をいづれの個所におい
ても減少し、その結果としてシステムの分解能を向上し
得るコリメーターを提供することである。
他の目的はSPECT検査のために使用されるカメラの感
度を一般的に向上し、またデータ取得時間を短縮するこ
とである。
度を一般的に向上し、またデータ取得時間を短縮するこ
とである。
別の目的は既存の頭部検査技術および装置を改善する
ことである。
ことである。
さらに他の目的は従来の技術を一般的に改善すること
である。
である。
［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、この目的は、被検体からの放射が感
応結晶面に像を形成するためにコリメートされるコリメ
ーターを備えたカメラ装置から出発して、カメラは、前
記被検体の軸線を中心に回転され、その際前記感応結晶
面は、前記コリメーターが平行でない少なくとも２つの
焦線を有するように、前記軸線に関して角度をもって傾
けられているようにしたことによって達成される。その
際有利な実施例によれば、前記焦線のうち第１の焦線は
前記被検体の軸線に対して垂直であり、一方前記焦線の
うち第２の焦線は前記第１の焦線に対して垂直でありか
つ前記カメラの前記感応結晶面に対して平行であり、更
に別の有利な実施例によれば前記第１の焦線は前記第２
の焦点より短い。
応結晶面に像を形成するためにコリメートされるコリメ
ーターを備えたカメラ装置から出発して、カメラは、前
記被検体の軸線を中心に回転され、その際前記感応結晶
面は、前記コリメーターが平行でない少なくとも２つの
焦線を有するように、前記軸線に関して角度をもって傾
けられているようにしたことによって達成される。その
際有利な実施例によれば、前記焦線のうち第１の焦線は
前記被検体の軸線に対して垂直であり、一方前記焦線の
うち第２の焦線は前記第１の焦線に対して垂直でありか
つ前記カメラの前記感応結晶面に対して平行であり、更
に別の有利な実施例によれば前記第１の焦線は前記第２
の焦点より短い。
本発明によれば、脳と結晶感応面との間の距離がいづ
れの脳部分においても最小化され、感度および分解能の
最適化が可能になる。
れの脳部分においても最小化され、感度および分解能の
最適化が可能になる。
本発明を使用上実際的にするため、通常のSPECT検査
に現在使用されているものと同一のコンピュータ資源を
使用して像再構成の実行を可能にする好ましい再構成手
順が開示されている。
に現在使用されているものと同一のコンピュータ資源を
使用して像再構成の実行を可能にする好ましい再構成手
順が開示されている。
［実施例］ 本発明は以下の図面および好ましい実施例の詳細な説
明を参照することにより一層良く理解されよう。
明を参照することにより一層良く理解されよう。
図面に示されている好ましい実施例は例示であって、
それにより本発明の範囲を限定するものではない。
それにより本発明の範囲を限定するものではない。
対象の軸線に対して垂直に横断する回転面を備えたカ
メラを有するSPECTにおいて、参照符号２により全体的
に示されているカメラは軸線４の回りに回転される。カ
メラ２のコリメートされたガンマ線の受信に使用される
シンチレーション結晶面（以下、感応結晶面と称す）は
軸線４に対して平行であり、またたとえば患者10、一層
詳細には患者の脳12からのガンマ放線が感応結晶面６の
上に像を形成するべくコリメートされるようにコリメー
ター８がカメラ２に取付けられている。
メラを有するSPECTにおいて、参照符号２により全体的
に示されているカメラは軸線４の回りに回転される。カ
メラ２のコリメートされたガンマ線の受信に使用される
シンチレーション結晶面（以下、感応結晶面と称す）は
軸線４に対して平行であり、またたとえば患者10、一層
詳細には患者の脳12からのガンマ放線が感応結晶面６の
上に像を形成するべくコリメートされるようにコリメー
ター８がカメラ２に取付けられている。
この既知の配置では、患者の脳12と感応面６との間の
間隙の比較的広い変動が存在する。たとえば、患者の頭
頂部では耳レベルよりもはるかに広い間隙が存在する。
したがって、感応結晶面と身体部分との間の間隙を、例
えは耳のような部位におけるのみならず、コリメーター
から見て全体的に低減することができれば有利である。
間隙の比較的広い変動が存在する。たとえば、患者の頭
頂部では耳レベルよりもはるかに広い間隙が存在する。
したがって、感応結晶面と身体部分との間の間隙を、例
えは耳のような部位におけるのみならず、コリメーター
から見て全体的に低減することができれば有利である。
以下に説明する有利な実施例によれば、カメラ２はや
はり軸線４を中心に回転するが、感応結晶面６は軸線４
に対して或る角度で傾けられている。全体として参照符
号14により示されているのは、脳12から到来する放射を
コリメートし、それにより感応結晶面６上に像を形成す
るようにカメラ２に取付けられているコリメーターの実
施例である。
はり軸線４を中心に回転するが、感応結晶面６は軸線４
に対して或る角度で傾けられている。全体として参照符
号14により示されているのは、脳12から到来する放射を
コリメートし、それにより感応結晶面６上に像を形成す
るようにカメラ２に取付けられているコリメーターの実
施例である。
この有利な実施例14によれば、角度は25゜であり、患
者の頭部の中心と好ましい実施例14の表面との間の距離
は正規に14cmである。これにより頭部のすべての個所で
の感度および分解能が向上される。なぜならば、脳12と
感応結晶面６との間の間隙の変動が少ないからである。
者の頭部の中心と好ましい実施例14の表面との間の距離
は正規に14cmである。これにより頭部のすべての個所で
の感度および分解能が向上される。なぜならば、脳12と
感応結晶面６との間の間隙の変動が少ないからである。
有利な実施例14のフォーカッシング方法を次に第２図
により説明する。有利な実施例14は垂直焦点の線16およ
び水平焦点の線18に沿って焦点を結ぶ。これにより、有
利な実施例14、水平焦点の２つの極限平面及び垂直焦点
の２つの極限平面により形成される、焦点の５面体積20
が生じる。（第2A図参照）のすべての軸線方向の平面即
ち頭部の軸線を含む平面内の焦点距離（たとえば感応結
晶面６と垂直焦点の線16との間の距離）は好ましくは27
cmである。すべての軸線方向に対して横方向の平面即ち
頭部の軸線に対して垂直である平面内の焦点距離（たと
えば感応結晶面６と水平焦点の線18との間の距離）は好
ましくは41cmである。
により説明する。有利な実施例14は垂直焦点の線16およ
び水平焦点の線18に沿って焦点を結ぶ。これにより、有
利な実施例14、水平焦点の２つの極限平面及び垂直焦点
の２つの極限平面により形成される、焦点の５面体積20
が生じる。（第2A図参照）のすべての軸線方向の平面即
ち頭部の軸線を含む平面内の焦点距離（たとえば感応結
晶面６と垂直焦点の線16との間の距離）は好ましくは27
cmである。すべての軸線方向に対して横方向の平面即ち
頭部の軸線に対して垂直である平面内の焦点距離（たと
えば感応結晶面６と水平焦点の線18との間の距離）は好
ましくは41cmである。
有利な実施例14の焦点の体積20は脳12全体を包含し、
それ以外をほとんど包含しない。このことは感応結晶面
６の最も効率的な使用を可能にする。この“焦点の体積
20"を評価することができるのであって、この体積は３
次元の拡がりを有しており、したがって３つの次元で利
用される。
それ以外をほとんど包含しない。このことは感応結晶面
６の最も効率的な使用を可能にする。この“焦点の体積
20"を評価することができるのであって、この体積は３
次元の拡がりを有しており、したがって３つの次元で利
用される。
有利な実施例14は通常の鉛箔技術を使用して、または
代替的に鋳造により製造され得る。
代替的に鋳造により製造され得る。
有利な実施例と共に使用するための好ましい再構成技
術を次に第３図〜第５図を参照して説明する。
術を次に第３図〜第５図を参照して説明する。
第３図では、有利な実施例14がデータ取得プロセスの
第１の像フレームに置かれている。その像フレームが取
得された後（たとえば感応結晶面６上の点のすべてが記
録された後）、コリメーター14は軸線４の回りにたとえ
ば３゜だけ回転される。この第２の像フレームが記録さ
れた後、コリメーター14はもう１回進められ、またこの
プロセスが、コリメーター14が360゜全体を回転される
まで繰り変される。この例では、カメラの各360゜回転
に対して120の像フレームが存在するが、これは本発明
の一部分を成すものではなく、一層多いまたは少ない像
フレームが存在してよい。
第１の像フレームに置かれている。その像フレームが取
得された後（たとえば感応結晶面６上の点のすべてが記
録された後）、コリメーター14は軸線４の回りにたとえ
ば３゜だけ回転される。この第２の像フレームが記録さ
れた後、コリメーター14はもう１回進められ、またこの
プロセスが、コリメーター14が360゜全体を回転される
まで繰り変される。この例では、カメラの各360゜回転
に対して120の像フレームが存在するが、これは本発明
の一部分を成すものではなく、一層多いまたは少ない像
フレームが存在してよい。
こうして取得された情報は、たとえば120゜回転角度
から見たものとして脳の120像を現す。各視覚に対する
像データは視覚およびスライス番号、すなわち固有ファ
ンビームスライス22（第４図）に対応する局部座標系に
割り当てられる。各視覚およびスライスにたいする局部
座標系はX1,Y1,Z1;X2,Y2,Z2などが示されている。再構
成プロセスの間、これらの像のすべては中央固定座標系
X,Y,Z内へマツプされる。これは好ましくは第５図で説
明する再構成手順を使用して実行される。
から見たものとして脳の120像を現す。各視覚に対する
像データは視覚およびスライス番号、すなわち固有ファ
ンビームスライス22（第４図）に対応する局部座標系に
割り当てられる。各視覚およびスライスにたいする局部
座標系はX1,Y1,Z1;X2,Y2,Z2などが示されている。再構
成プロセスの間、これらの像のすべては中央固定座標系
X,Y,Z内へマツプされる。これは好ましくは第５図で説
明する再構成手順を使用して実行される。
この手順によれば、最終像は像フレームごとに、また
各像フレーム内でスライスごとに再構成される。最初の
像が処理コンピュータ内へ読込まれ、またその像のなか
の各画素が正規化される。この例では、正規化は対象と
する画素の強度をその画素と対応する局部座標系の原点
との間の距離で除算し、このプロセスをすべての画素が
正規化されるまで繰り返すことにより実行される。
各像フレーム内でスライスごとに再構成される。最初の
像が処理コンピュータ内へ読込まれ、またその像のなか
の各画素が正規化される。この例では、正規化は対象と
する画素の強度をその画素と対応する局部座標系の原点
との間の距離で除算し、このプロセスをすべての画素が
正規化されるまで繰り返すことにより実行される。
次に、像フレームの各スライス（たとえば第４図中に
その１つを示されているように、Xn方向に延びている画
素の各線）がXnに関して偏微分され、対で1/Xnのフィル
タ関数を使用してフィルタリングされる。他方、正規化
された像gn′から下記の関係に従ってフィルタリングさ
れかつコンボリューションされた像gn′が形成される。
その１つを示されているように、Xn方向に延びている画
素の各線）がXnに関して偏微分され、対で1/Xnのフィル
タ関数を使用してフィルタリングされる。他方、正規化
された像gn′から下記の関係に従ってフィルタリングさ
れかつコンボリューションされた像gn′が形成される。
フィルタ・コンボリューションの後に、各スライス
が、像フレーム内のスライスのすべてが逆投影されるま
で、固定中央座標系X,Y,Z内へ次々と逆投影される。他
方、固定中央座標系X,Y,Z内に３次元像ｆが逐次に構成
される。像fnは下記の関係から導き出される。
が、像フレーム内のスライスのすべてが逆投影されるま
で、固定中央座標系X,Y,Z内へ次々と逆投影される。他
方、固定中央座標系X,Y,Z内に３次元像ｆが逐次に構成
される。像fnは下記の関係から導き出される。
fn＝β2gn″ （３） ここで、ηはYnにより除算された水平焦点距離に等しい
拡大率である。
拡大率である。
変換マトリックスTnは第ｎ局部座標系Xn,Yn,Znと固定
座標系X,Y,Zとの間の変換を表す。この例では120像フレ
ームが存在するので、再構成像ｆは下記の関係から得ら
れる。
座標系X,Y,Zとの間の変換を表す。この例では120像フレ
ームが存在するので、再構成像ｆは下記の関係から得ら
れる。
像内のすべてのスライスがこうして逆投影された後、
次の像フレームが、すべての120像フレームが正規化、
偏微分、フィルタリングかつ逆投影されるまで処理され
る。この時点で、像再構成処理が完了される。
次の像フレームが、すべての120像フレームが正規化、
偏微分、フィルタリングかつ逆投影されるまで処理され
る。この時点で、像再構成処理が完了される。
本発明は利用される特定の際構成手段にもその手順に
使用されるアルゴリズムにも限定されない。これらは例
示であり、他の手順およびアルゴリズムも使用され得
る。
使用されるアルゴリズムにも限定されない。これらは例
示であり、他の手順およびアルゴリズムも使用され得
る。
ここに説明した実施例に変更が加えられ得ること、ま
たこの実施例が他の目的に使用され得ることは当業者に
理解されよう。このような変更および応用は、特許請求
の範囲によってのみ限定される本発明の範囲内に属する
ものとする。
たこの実施例が他の目的に使用され得ることは当業者に
理解されよう。このような変更および応用は、特許請求
の範囲によってのみ限定される本発明の範囲内に属する
ものとする。
第１図は対象の軸線に対して垂直に横断する回転面を備
えたカメラを有するSPECT頭部走査に使用される本発明
の有利な実施例の説明図、第２図は有利な実施例におけ
る焦点の結び方の説明図、第2A図は有利な実施例におけ
る焦点の領域がいかにして対象の脳を包含するかを説明
する図、第３図は有利な実施例を使用するデータ取得の
間に得られる像フレームの間の関係を示す図、第４図は
それぞれ患者の頭部および移動コリメーターと組み合わ
される固定座標系と局部座標系との間の関係を説明する
図、第５図は有利な実施例と共に使用するための好まし
い再構成手順を説明するフローチャート、第６図は従来
の、対象の軸線に対して垂直に横断する回転面を備えた
カメラを有するSPECT頭部走査の説明図である。 ２……カメラ、４……軸線、６……感応結晶面、８……
コリメーター、10……患者、12……患者の脳、14……有
利な実施例、16……垂直焦点の線、18……水平焦点の
線、20……５面体積。
えたカメラを有するSPECT頭部走査に使用される本発明
の有利な実施例の説明図、第２図は有利な実施例におけ
る焦点の結び方の説明図、第2A図は有利な実施例におけ
る焦点の領域がいかにして対象の脳を包含するかを説明
する図、第３図は有利な実施例を使用するデータ取得の
間に得られる像フレームの間の関係を示す図、第４図は
それぞれ患者の頭部および移動コリメーターと組み合わ
される固定座標系と局部座標系との間の関係を説明する
図、第５図は有利な実施例と共に使用するための好まし
い再構成手順を説明するフローチャート、第６図は従来
の、対象の軸線に対して垂直に横断する回転面を備えた
カメラを有するSPECT頭部走査の説明図である。 ２……カメラ、４……軸線、６……感応結晶面、８……
コリメーター、10……患者、12……患者の脳、14……有
利な実施例、16……垂直焦点の線、18……水平焦点の
線、20……５面体積。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−34068（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−141583（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−32999（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−57879（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭51−41073（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−19868（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭52−33259（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (4)
- 【請求項１】被検体からの放射が感応結晶面に像を形成
するためにコリメートされるコリメーターを備えたカメ
ラ装置において、 カメラ（２）は、前記被検体（10）の軸線（４）を中心
に回転され、その際前記感応結晶面（６）は、前記コリ
メーター（14）が平行でない少なくとも２つの焦線を有
するように、前記軸線（４）に関して角度をもって傾け
られていることを特徴とするコリメーターを備えたカメ
ラ装置。 - 【請求項２】前記カメラとしてシンチレーションカメラ
が使用される特許請求の範囲際１項記載のコリメーター
を備えたカメラ装置。 - 【請求項３】前記焦線のうち第１の焦線（16）は前記被
検体（10）の軸線（４）に対して垂直であり、一方前記
焦線のうち第２の焦線（18）は前記第１の焦線に対して
垂直でありかつ前記カメラ（２）の前記感応結晶面
（６）に対して平行である特許請求の範囲第１項記載の
コリメーターを備えたカメラ装置。 - 【請求項４】前記第１の焦線（16）は前記第２の焦線
（18）より短い特許請求の範囲第３項記載のコリメータ
ーを備えたカメラ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US717635 | 1985-03-29 | ||
| US06/717,635 US4670657A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Astigmatic collimator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259187A JPS61259187A (ja) | 1986-11-17 |
| JP2543034B2 true JP2543034B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=24882836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069723A Expired - Lifetime JP2543034B2 (ja) | 1985-03-29 | 1986-03-27 | コリメ―タ―を備えたカメラ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4670657A (ja) |
| EP (1) | EP0196538B1 (ja) |
| JP (1) | JP2543034B2 (ja) |
| DE (1) | DE3672862D1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4820924A (en) * | 1986-12-19 | 1989-04-11 | Siemens Gammasonics, Inc. | Scintillation camera and three dimensional multifocal collimator used therewith |
| US4823017A (en) * | 1986-12-19 | 1989-04-18 | Siemens Gammasonics, Inc. | Scintillation camera and multifocal fan-beam collimator used therein |
| US5001347A (en) * | 1989-09-27 | 1991-03-19 | Siemens Gammasonics, Inc. | Focussing collimators for use in rotational camera transaxial SPECT in which the camera head is inclined with respect to the axis of rotation |
| US5338936A (en) * | 1991-06-10 | 1994-08-16 | Thomas E. Kocovsky, Jr. | Simultaneous transmission and emission converging tomography |
| US5210421A (en) * | 1991-06-10 | 1993-05-11 | Picker International, Inc. | Simultaneous transmission and emission converging tomography |
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