JP2573709Y2

JP2573709Y2 - ポジトロンｃｔ装置

Info

Publication number: JP2573709Y2
Application number: JP1989107340U
Authority: JP
Inventors: 誠一山本
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2004-09-13
Also published as: JPH0346884U

Description

【考案の詳細な説明】

【産業上の利用分野】

この考案は、ポジトロン放出性核種のRI（ラジオアイ
ソトープ）を用いて撮像を行うポジトロンCT（コンピュ
ータトモグラフィ）装置に関する。

【従来の技術】

ポジトロンCT装置は、ポジトロン放出性核種のRIを含
む薬剤を人体に取り込み、それが特定の臓器等に集積し
たとき、外部からポジトロン消滅位置に関する情報を収
集し、その情報に基づきコンピュータを利用して上記薬
剤の分布像を再構成するものである。すなわち、ポジト
ロンは消滅するときに180゜方向に２つのガンマ線を放
射するので、この同時に放射される２つのガンマ線を検
出することにより、それらの入射位置を結ぶ線上にポジ
トロン消滅位置があることを知る。そのため、ポジトロンCT装置では、第２図に示すよう
に、多数の放射線検出器１が被検体９の周囲を一周する
ように円周上に配列される。これら放射線検出器１は通
常、シンチレータ11と光電子増倍管12とを組み合わせた
ものからなる。そして、各放射線検出器１の出力を同時
計数回路２に導き、同時にガンマ線が入射した検出器１
の組合せを求め、その組合せに関するデータをメモリ３
に蓄積していく。一定時間このデータ収集を行い、得ら
れたデータをCPU4で処理することにより被検体９内のRI
濃度分布像を得る。ところで、このガンマ線は被検体９内で吸収されるこ
とがあるため、その補正を行う必要がある。この吸収補
正用のデータは、撮像しようとする被検体９ごとに収集
する必要があり、そのため、まずRIの投与前、撮像しよ
うとする被検体９を検出器１のリングの中にいれた状態
で、その周囲に68Ge等のポジトロン放出性核種の線源を
配置し、その線源から放射されたガンマ線が被検体９に
よってどのように吸収されるかのデータを得る。通常、
第２図に示すようなライン線源（紙面に垂直な方向に細
長いライン状の線源）５を用い、点線で示すような軌跡
上に移動させることによって被検体９の周囲に回転させ
る。そしてこの回転中の各位置において同時計数回路２
及びメモリ３によって同時計数データを収集する。つぎにこの被検体９を取り除いて同じく回転するライ
ン線源５についての同時計数データを収集する。この回
転するライン線源５の被検体９がある場合とない場合と
について収集した同時計数データの比較をCPU4で行うこ
とにより、この被検体９についての吸収補正データが求
められる。この吸収補正用のデータはメモリ３に格納さ
れる。こうして撮像しようとする被検体９についての吸収補
正データが得られた後、被検体９にRIを投与して被検体
９の内部から発生するガンマ線について同時計数データ
を収集し、このデータを上記の吸収補正データで補正す
れば、被検体９内での吸収補正を行った正しいデータが
得られる。

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように被検体９の近辺にライン線
源５を配置し、その位置を移動させながら各位置ごとに
同時計数データを収集することを被検体９がある場合と
ない場合とについて行うというのでは、データ収集時の
感度が低く、吸収補正データのS/N比が悪いという問題
がある。すなわち、同時計数データを収集するということは、
多数の入射イベントから同時に入射したものだけを電気
的に選び出すという電気的コリメーションを行うことで
あるが、この同時計数の割合はシングルイベントの計数
に比べ、1/10から1/100程度である。そのため、非常に
感度が低い状態で同時計数データの収集を行うことにな
る。また高い計数率の場合、同時計数の中に偶発同時計
数の割合が増加し、そのため吸収補正データのS/N比が
悪くなる。この考案は、S/N比の改善された吸収補正データを得
ることができるポジトロンCT装置を提供することを目的
とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、この考案によるポジトロン
CT装置においては、円周上に配列された多数の放射線検
出手段と、該放射線検出手段の各々の出力が導かれ、同
時計数データを収集する手段と、被検体の周囲に回転す
る、ポジトロン放出性核種のRIよりなる実質的な点線源
と、該点線源の位置を検出する手段と、該点線源の位置
ごとに各放射線検出手段からのシングルイベントの信号
によるデータを収集する手段と、RIが投与されていない
状態の被検体がある場合とない場合とにおいて収集され
たシングルイベントデータを比較して吸収補正データを
求めて記憶する手段と、該記憶された吸収補正データを
用いて、ポジトロン放出性核種のRIが投与された被検体
に関して収集された同時計数データを補正する手段とが
備えられることが特徴となっている。

【作用】

被検体の周囲に回転する点線源を置き、この点線源の
位置を別個に検出しながら、その各位置ごとにシングル
イベントデータを収集する。このデータ収集を被検体が
ある場合とない場合とにおいて行う。そして被検体があ
る場合とない場合とのシングルイベントデータを比較す
ることにより、吸収補正データが得られる。ここで、吸収補正用のデータは、被検体各部の吸収に
関するデータを収集すれば求められる。つまり、放射線
の透過データが得られればよいので、同時計数データを
収集する必要はなく、シングルイベントデータの収集で
よい。従来において同時計数データを収集しているの
は、点線源の位置をもその収集したデータから求めるた
めであるが、ここでは点線源の位置は別個に検出してい
るためシングルイベントデータで十分となる。このようにシングルイベントデータを収集しているた
め、非常に感度の高いデータ収集が可能となるととも
に、偶発同時計数などのノイズ成分も少なくなるため、
S/N比のきわめて良好な吸収補正データが得られる。

【実施例】

つぎにこの考案の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第１図において、ライン線源５が適宜な機
械的機構によって構成された駆動装置６によって回転駆
動されており、その駆動装置６の機械的な動き（たとえ
ばモーターやギアの回転）を表す信号が位置検出回路７
に送られ、ライン線源５の位置が検出されようになって
いる。そしてこの検出されたライン線源５の位置はメモ
リ８に送られてそのアドレス信号の一部を構成する。ま
た、この実施例では、検出器１の位置は２進化回路21に
よって２進化位置信号に変換された上で同時計数回路２
に送られ、同時計数がなされるようになっているが、そ
の２進化位置信号がメモリ８に、そのアドレス信号の一
部をなすものとして送られ、シングルイベントが生じる
ことにそのアドレスに加算されるようになっている。他
の構成は第２図と同じであるから重複して説明しない。このポジトロンCT装置において、まず撮像しようとす
る被検体９に対してRIを投与する前、被検体９を検出器
１のリングの中に配置する。そして、ライン線源５を配
置し、駆動装置６によってこのライン線源５を点線で示
すような軌跡上に移動させることによって被検体９の周
囲に回転させる。この回転中のライン線源５の位置が位
置検出回路７によって検出され、その位置ごとに各検出
器１からのシングルイベント信号がメモリ８において各
検出器１に応じて加算される。すなわち、検出器１にガ
ンマ線が入射すると、その検出器１から信号が生じる
が、この各検出器１ごとの信号は２進化回路21によって
その検出器１の位置に対応した２進化信号に変換され、
この２進化位置信号がメモリ８に送られる。このような
シングルイベントの信号がライン線源５の位置及び検出
器１の位置に対応したアドレスにおいてメモリ８に加算
されて、データが収集される。たとえばライン線源５が図のように下方にある場合に
は上方のいくつかの検出器１でのシングルイベントデー
タが、被検体９を透過したガンマ線の透過データ、つま
り被検体９での吸収データということになる。このよう
な透過データが、回転するライン線源５の各位置ごとに
収集されるので、被検体９の全ての方向（360゜のすべ
ての方向）から収集されることになる。つぎに被検体９を取り除いて同じようにシングルイベ
ントのデータをメモリ８に収集する。被検体９を取り除
いた状態では、検出器１のリングの中には均一な空気が
満たされているだけであるから、このとき収集されるデ
ータは予め予測できるので、かならずしも実際に収集す
る必要はなく、予測されるデータで代替することもでき
る。こうして収集された、被検体９がある場合及びない場
合のシングルイベントのデータを比較すれば、被検体９
の各部でガンマ線がどれだけ吸収されるかがわかる。こ
のデータの比較はCPU4により行われ、その結果得られた
データが吸収補正データとしてメモリ８に格納される。その後、被検体９にRIを投与し、この被検体９を検出
器１のリングの中に上記と同じ位置に配置する。この被
検体９の内部から発生するガンマ線は検出器１に入射
し、出力信号が生じる。この出力信号は２進化回路21に
送られ、その検出器１の位置に対応した２進化信号に変
換される。この２進化位置信号が同時計数回路２に送ら
れ、同時にガンマ線が入射した２つの検出器１の組合せ
が検出され、その組合せに対応するアドレスごとにメモ
リ３において同時計数イベントが加算される。こうして
エミッションデータが収集されることになる。このエミッションデータは、メモリ８から読み出され
た吸収補正データによってCPU4において補正される。し
たがって、この補正後のエミッションデータを用いてCP
U4が画像再構成処理を行うと、被検体９自体による吸収
の影響を除去した画像を再構成することができる。ここで、ライン線源５は、リング状に配列された検出
器１の検出平面において実質的に点状線源と見なせるも
のであればよく、その平面における大きさは検出器１の
空間分解能よりも小さいことが望ましい。なお、上記ではライン線源５の回転位置を、その駆動
装置６における機械的動きに応じて検出するようにして
いるが、ライン線源５を一定速度で回転させ、その基準
点通過時からの経過時間を計測することによって位置を
求めるようにしてもよい。また、上記の実施例では単に吸収補正データを収集で
きるだけでなく、透過ガンマ線による平面画像を得るこ
ともできる。すなわち、ライン線源５を回転させずに静
止させた上で、被検体９が横たえられるベッドまたは検
出器１が納められるガントリを移動させることにより、
被検体９と検出器１のリング状配列との間の、検出面に
直角な方向（紙面に直角な方向）での相対的な位置関係
を変化させる。そして、その移動の間、メモリ８におい
てシングルイベントデータを収集すれば、このデータは
透過ガンマ線による平面画像を表すことになる。この平
面画像はシングルイベントデータに基づくもので、感度
の高い状態で収集され、且つS/N比も良好なデータから
作られる。そのため、この平面画像により被検体の解剖
学的な情報が得られ、エミッション画像を得る断面の位
置を決定する際などに役立つ。すなわち、従来、この種
の位置決めなどに用いる平面画像はＸ線CT装置により別
個に求めていたが、Ｘ線CT装置などを用いる必要なく、
このポジトロンCT装置自体で求めることが可能となる。

【考案の効果】

この考案によるポジトロンCT装置によれば、ポジトロ
ン放出性核種のRIよりなる点線源を用いて、RIが投与さ
れていない状態の被検体がある場合とない場合でのシン
グルイベントデータを収集することにより吸収補正デー
タを求めているため、感度の高い状態でデータ収集で
き、また、偶発同時計数によるノイズに影響されること
も避けることができるので、S/N比の高い吸収補正デー
タを得ることが可能となる。そのため、この吸収補正デ
ータを用いて、ポジトロン放出性核種のRIが投与された
被検体に関して収集された同時計数データを正確に補正
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例にかかるポジトロンCT装置
の模式図、第２図は従来例にかかるポジトロンCT装置の
模式図である。１……放射線検出器、11……シンチレータ、12……光電
子増倍管、２……同時計数回路、21……２進化回路、３
……メモリ、４……CPU、５……ライン線源、６……駆
動装置、７……位置検出回路、８……メモリ、９……被
検体。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】円周上に配列された多数の放射線検出手段
と、該放射線検出手段の各々の出力が導かれ、同時計数
データを収集する手段と、被検体の周囲に回転する、ポ
ジトロン放出性核種のRIよりなる実質的な点線源と、該
点線源の位置を検出する手段と、該点線源の位置ごとに
各放射線検出手段からのシングルイベントの信号による
データを収集する手段と、RIが投与されていない状態の
被検体がある場合とない場合とにおいて収集されたシン
グルイベントデータを比較して吸収補正データを求めて
記憶する手段と、該記憶された吸収補正データを用い
て、ポジトロン放出性核種のRIが投与された被検体に関
して収集された同時計数データを補正する手段とを備え
ることを特徴とするポジトロンCT装置。