JP3824264B2

JP3824264B2 - 放射線検査装置及び放射線検出方法

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Publication number: JP3824264B2
Application number: JP2002079432A
Authority: JP
Inventors: 憲史柳田; 健介雨宮; 菊男梅垣; 博司北口; 雄一郎上野; 進一小嶋; 一磨横井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP2003279653A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線を利用した放射線検査装置において、特にＸ線ＣＴ、陽電子放出型ＣＴ（ポジトロン・エミッション・コンピューテッド・トモグラフィ；Positron Emission computed Tomography、以下「ＰＥＴ」という）及び単光子放出型ＣＴ（シングル・フォトン・エミッション・コンピューテッド・トモグラフィ；Single Photon Emission Computed Tomography、以下「ＳＰＥＣＴ」という）等の複数種の放射線検査を同時に行う放射線検査装置及び放射線検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線を利用した検査技術は、被検体内部を非破壊で検査することができる。特に人体に対する放射線検査技術にはＸ線ＣＴ、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ等がある。これらの技術はいずれも、検出対象の物理量を放射線飛翔方向の積分値として計測し、その積分値を逆投影することにより被検体内の各ボクセルの物理量を計算し画像化する技術である。これらの技術は膨大なデータを処理する必要があり、近年のコンピュータ技術の急速な発達に伴い、高速・高精細画像を提供できるようになってきた。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ技術は、被検体を通過したＸ線強度を測定し、Ｘ線の体内通過率から被検体の形態情報を画像化する技術である。Ｘ線源からＸ線を被検体に照射し、体内を通過したＸ線強度を被検体の反対側に配置した検出素子により測定し、被検体の積分吸収係数を算出する。Ｘ線及び検出素子をスキャンすることにより、積分吸収係数の分布を測定する。この積分吸収係数からアイトリプルイー・トランザクション・オン・ニュークリア・サイエンス（IEEE Transaction on Nuclear Science）ＮＳ−２１巻の２１ページに記載されているフィルタードバックプロジェクション法（Filtered Back Projection Method）等を用いて各ボクセルの吸収係数を求め、その値をＣＴ値に変換する。Ｘ線ＣＴによく用いられる線源は約８０ｋｅＶ前後である。
【０００４】
一方、ＰＥＴ及びＳＰＥＣＴは、Ｘ線ＣＴ等ではできない分子生物学レベルでの機能や代謝の検出が可能な手法であり、身体の機能画像を提供することが可能である。ＰＥＴとは、¹⁸Ｆ、¹⁵Ｏ、¹¹Ｃといったポジトロン放出核種で標識した放射性薬剤を投与し、その分布を計測して画像化する手法である。薬剤にはフルオロデオキシグルコース（2-[F-18]fluoro-2-deoxy-D-glucose，¹⁸ＦＤＧ）等があり、これは糖代謝により腫瘍組織に高集積することを利用し、腫瘍部位の特定に使用される。体内に取りこまれた放射線核種が崩壊しポジトロン（β＋）を放出する。放出したポジトロンは電子と結合し消滅する際に５１１ｋｅＶのエネルギを持つ一対の消滅γ線を放出する。この消滅γ線対はほぼ反対方向（１８０±０．６°）に放射されるので、被検体の周りを取り囲むように配置した検出素子で消滅γ線対を同時検出しその放射方向データを蓄積し投影データを得ることができる。投影データを逆投影（上記フィルタードバックプロジェクション法等を使用）することにより放射位置（放射線核種の集積位置）を同定し画像化することが可能となる。
【０００５】
ＳＰＥＣＴは、シングルフォトン放出核種で標識した放射性薬剤を投与し、その分布を計測して画像化する手法である。薬剤からは数１００ｋｅＶ程度のエネルギを持った単一γ線が放出され、この単一γ線を検出素子で計測している。単一γ線の計測ではその飛翔方向を同定できないので、ＳＰＥＣＴでは検出素子の前面にコリメータを挿入し特定の方向からのγ線のみを検出することにより投影データを得ている。ＰＥＴ同様、フィルタードバックプロジェクション法等を利用し投影データを逆投影して画像データを得る。ＰＥＴとの違いは、単一γ線の計測に起因して同時計測の必要がなく、検出素子の数が少なくてすむこと等であり、装置構成が簡単で比較的安価な装置である。その反面、ＳＰＥＣＴはコリメータを使用しているためγ線の検出率が低く一般的に画質が悪い。
【０００６】
上記のようにＰＥＴ及びＳＰＥＣＴは体内代謝を利用して機能画像を提供するために、薬剤の集積した部位はコントラスト良く抽出可能であるが、周辺臓器との位置関係を把握できない問題がある。そこで、近年Ｘ線ＣＴ等の形態画像とＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ等の機能画像を融合し、より高度な診断を行う技術が注目されている。本従来技術の一手法として、特開平７−２０２４５号公報記載の技術がある。本技術では、ＰＥＴ検査とＸ線ＣＴ検査で擬似的な同時撮像を行っていた。
【０００７】
特開平７−２０２４５号公報では、Ｘ線ＣＴ検査とＰＥＴ検査を連続に行う場合、図１４に示すようにＸ線ＣＴ検査装置９０とＰＥＴ検査装置８０を並べ、１つの寝台３０、例えばベッドを共通に使用できるようにしたものである。そして、Ｘ線ＣＴ検査装置９０で検査を行った後、被検体保持機構３０で被検体４０をＰＥＴ検査装置８０へ運びＰＥＴ検査を行う。この場合、２つの検査を行う時間間隔が短く、被検体は比較的大きくは動かないため、２つのデータ間の位置関係がある程度分かる。その位置関係情報を用いて、ＰＥＴデータとＸ線ＣＴデータを結合し、被検体の病巣位置の特定を行っている。
【０００８】
特開平９−５４４１号公報は、ベッドを兼用して、Ｘ線ＣＴ装置の撮像装置とＳＰＥＣＴ装置の撮像装置を並列に配置した放射線検査装置を記載している。各撮像装置で得られた撮像データであるＸ線ＣＴデータとＳＰＥＣＴデータとを結合し、被検体の病巣位置の特定を行っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の各公開公報に記載された放射線検査装置では、一見すると２つの撮像データの位置関係が明確であるように思えるが、被検体が両撮像装置の間で動く可能性がある。最近のＰＥＴ装置の撮像分解能は約５ｍｍであり、Ｘ線ＣＴ装置の撮像装置の分解能はそれよりも約１桁小さく約０．５ｍｍである。そのため、両撮像装置の間で被検体が動いたり、被検体の角度が変わったりすれば両撮像装置で得られた各撮像データの対応関係が不明瞭になる。その結果、例えば、各々の撮像データを画像再構成した後、共通して各像に存在する特徴領域を抽出し、その特徴領域の位置関係から、各像の位置関係を求め、位置合わせを行う必要が生じてしまうという問題点がある。また、これらの放射線検査装置は、放射線検出器等をそれぞれ有する２つの撮像装置を備えているため装置構成が複雑であるという別の問題点もある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、各画像の位置合わせが容易で装置構成が単純化された放射線検査装置及び放射線検出方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために、本発明は、１つの撮像装置で複数の放射線検査が実施できる構成とする。具体的に本発明は、被検体を載せるベッドと、撮像装置とを備え、被検体を取り囲むように複数の放射線検出素子を配置し、該放射線検出素子の各々に複数種の信号処理回路、及び複数の放射線検査を行うための検査シーケンスを内蔵しそのシーケンスに基づき該信号処理回路の切り替えやＸ線発生器の動作等を制御する放射線検査制御装置を設けることにより複数種の放射線検査が行える構成としたものである。本発明では、装置が１つの撮像装置で構成され、上記検査シーケンスに基づき自動的に複数の放射線検査が行えるため、複数の放射線検査画像の合成が極めて容易であり、検出装置や検出方法も単純化される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の放射線検査装置の好適な実施の形態を、第１実施形態〜第４実施形態として、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する放射線検査装置は、本発明の放射線検出方法を実行するものでもある。
【００１３】
〔第１実施形態〕
第１実施形態の放射線検査装置１を、図１〜図６を参照して説明する。図１は、第１実施形態の放射線検査装置１の構成を示す図である。図２は、ＰＥＴ信号処理回路８の詳細な構成を示す図である。図３は、増幅されたγ線検出信号(以下γ線撮像信号という)を示すグラフである。図４は、図３の信号を低速波形成回路８２によって処理したグラフである。図５は、ＣＴ信号処理回路９の詳細な構成を示す図である。図６は、図５の回路９における電流の蓄積状況を示すタイムチャートである。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の放射線検査装置１は、撮像装置２、寝台３１、寝台移動機構３２、Ｘ線発生器制御装置６５、ＰＥＴ信号処理回路８、ＣＴ信号処理回路９、回路切替素子７１、回路切替装置７２、放射線検出器バイアス用電源５２、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置兼画像処理装置（以下「ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０」という）及び表示装置１１を備えている。ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０は、請求項の「放射線検査制御装置」に相当する。
【００１５】
このうち、撮像装置２は放射線検出器５、Ｘ線発生器６、Ｘ線発生器体軸方向移動機構（以下「体軸方向移動機構６１」という）、Ｘ線発生器周方向移動機構（以下「周方向移動機構６２」という）を有する。
【００１６】
（放射線検出器）
図１に示す放射線検出器５は寝台３１（被検体４）を取り囲むように環状に配置されており、その環状内部には寝台３１が挿入される孔部５０が形成される。放射線検出器５は孔部５０の軸方向（以下「体軸方向」という）及び環状の径方向にも多数（合計約１００００個）配列されている。放射線検出器５は例えば半導体放射線検出器であり、数ｍｍの立方体の半導体素子部をカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）で構成されている。その放射線検出器はガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やカドミウムテルル亜鉛（ＣＺＴ）で構成しても良い。
【００１７】
全ての放射線検出器５は放射線検出器バイアス用電源５２により高電圧が印加されるようになっており、高電圧の印加及び停止はＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０から受信したＯＮ及びＯＦＦの信号で制御される。寝台３１は寝台移動機構３２により体軸方向に移動可能とする。寝台３１の移動は、寝台移動機構３２がＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０から寝台移動量信号を受け、その信号に従い寝台３１を駆動することで可能となる。
【００１８】
（Ｘ線発生器）
図１に示すＸ線発生器６は、図示されていないが公知のＸ線管を有する。このＸ線管は、タングステン製のフィラメント熱陰極を有し、フィラメントから放出された電子は電圧（数百ｋＶ）を印加することにより加速され陽極であるターゲット（Ｍｏ、Ｗ等）に衝突する。電子の陽極への衝突により８０ｋｅＶ程度のＸ線が発生し、Ｘ線放出用開閉器６０を開くことによりＸ線発生器６からＸ線が放出される。Ｘ線形状は例えば周方向断面で６０°、体軸方向に５°の拡がりを持った扇状である。つまり、ある厚みを持った扇状に照射される。
【００１９】
Ｘ線発生器６は体軸方向移動機構６１によって支持され、体軸方向に移動可能とされている。また、周方向移動機構６２がＸ線発生器保持部６３上に形成された周方向移動レール６４によって周方向に移動することにより、Ｘ線発生器６は体軸方向移動機構６１と共に周方向にも周回可能とされている。Ｘ線発生器制御装置６５は、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０から受信した信号の内容（Ｘ線の発生、Ｘ線管の管電圧及び管電流の設定、開閉器６０の動作、周方向及び体軸方向の移動）に従いＸ線発生器６を作動させるための電力を供給する。
【００２０】
（回路切替素子）
図１に示す各放射線検出器５は配線５１によって回路切替素子７１に接続され、ＰＥＴ信号処理回路８、ＣＴ信号処理回路９の何れかに接続される。全ての放射線検出器５には例えば番号（アドレス或いはＩＤ）が与えられている。回路切替装置７２は、例えばＣＴ信号処理回路９に接続する放射検出器５の番号をＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０から受信して認識し、指定された番号の放射線検出器５がＣＴ信号処理回路９に接続されるように回路切替素子７１を制御する。
【００２１】
（ＰＥＴ信号処理回路）
ＰＥＴ信号処理回路８の詳細な構成を図２に示す。ＰＥＴ信号回路８は、被検体４内から１８０°方向に一対に放出されるγ線を一つずつ計測していくものであり、いわゆるパルスカウンティング計測用回路で構成されている。なお、被検体４は、予め¹⁸Ｆを含む放射性薬剤を投与（注射）してある。放射線検出器５によって検出された一つのγ線はγ線撮像信号としてＰＥＴ信号処理回路８に送信され、前置増幅回路８１によって増幅される。増幅された信号は図３に示すように最初に急激に変化し、その後指数関数的に減衰する波形となっている。この信号波形は低速波形整形回路８２によって、例えば図４に示すような時間的にガウス分布となる信号に整形される。
【００２２】
ここで、ＰＥＴ用の放射性薬剤から放出された陽電子が陽電子消滅により体内で生成するγ線のエネルギは先に述べたように５１１ｋｅＶである。しかし、半導体素子内部（放射線検出素子５の内部）でγ線のエネルギ全てが電荷に変わるとは限らない。このため、γ線弁別回路８３では例えば５１１ｋｅＶより低い４５０ｋｅＶをエネルギ設定値として、このエネルギ設定値以上のエネルギを有する信号が検出された場合のみ有効な信号とする。一方高速波形整形回路８４は前置増幅器８１によって増幅された信号の急峻な立ち上がりを検出し、その立ち上がりのタイミングをロジックパルス信号として出力する。同時計数回路８５は、他の放射線検出器５に接続されたＰＥＴ信号処理回路とも接続され、高速波形整形回路８４から出力されたパルス信号を用いて同時計数を行い、γ線撮像信号に対する計数値を求める（ただしγ線弁別回路８３によって有効と判定されたγ線に限る）。同時計数回路８５は前述の一対のγ線を検出した２つの検出点をγ線検出の位置情報として数値化されたデータに変換し、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０に送信する。なお、ＰＥＴ信号処理回路８がＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０に送信するデータ（以下「γ線撮像データ」という）のフォーマット例を、次の表１に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
なお、ＰＥＴ信号処理回路８は、一対のγ線を検出した２つの検出点をγ線検出の位置情報としてデータ化することを目的とした回路であるので、回路構成は上述に特定されず、公知のＰＥＴ信号処理回路を用いても良い。
【００２５】
（ＣＴ信号処理回路）
ＣＴ信号処理回路９の詳細な構成を図５に示す。ＣＴ信号処理回路９では、前述のＸ線発生器６により放出されたＸ線を検出し、Ｘ線検出信号(以下、Ｘ線撮像信号という)の強度をデータ化する。Ｘ線発生器６から放出されるＸ線は前述のγ線に比べ圧倒的に入射レートが高く、一般にいわゆる電流モード用(積分モード)計測回路で構成される。放射線検出器５は、非常に高レートのＸ線を検出することによって絶え間なく電荷に変換、即ち電流として出力される。この電流信号は積分型の増幅回路９１によって図６に示すように蓄積されていき、ピークホールド回路９２によってその信号のピーク値が保持される。以上の動作をリセット信号によって一定周期（最大数１０ミリ秒程度）で繰り返されることで一定時間毎のＸ線強度がピークホールド回路９２でデータ化されＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０に送信される。なお、ＣＴ信号処理回路９がＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０に送信するデータ（以下「Ｘ線撮像データ」という）のフォーマット例を、次の表２に示す。この表２に示すように、Ｘ線撮像データには、検出時刻でのＸ線発生器６の位置（Ｘ線発生器制御装置６５から通知されたアドレス情報）が、付加される。
【００２６】
【表２】

【００２７】
なお、ＣＴ信号処理回路９はＸ線強度をデータ化することを目的とした回路であり、回路構成は上述に特定されず、公知のＣＴ信号処理回路を用いてよい。
【００２８】
（ＣＴ／ＰＥＴ制御装置）
図１に示すＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０は専用のコンピュータもしくはワークステーションで構成されており、その内部においてＰＥＴ検査及びＣＴ検査のタイミングチャート（検査シーケンス）を作成し、そのタイミングチャートに基づいて寝台移動機構３２、Ｘ線発生器制御装置６５、ＰＥＴ信号処理回路８、ＣＴ信号処理回路９、回路切替装置７２、及び放射線検出器バイアス用電源５２に所望の動作を命令すると共に、γ線撮像データを用いて断層像（ＰＥＴ像）と、Ｘ線撮像データを元に得られる被検体内の各ボクセルにおけるＸ線信号減衰率を用いてＸ線ＣＴ像を再構成する。再構成された両断層像は表示装置１１によって表示される。
【００２９】
（放射線検査装置の動作）
次に、以上の構成を有する放射線検査装置１の動作を、図１〜図９を参照して説明する。図７は、ＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンスを示す図（タイミングチャート）である。図８は、図７のＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンス作成のための情報入力画面例である。図９は、図７のＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンスの動作を説明する図である。
【００３０】
第1実施形態では、Ｘ線ＣＴ検査（Ｘ線発生器６から放射されて被検体４の体内を透過したＸ線を放射線検出器５で検出する行為）及びＰＥＴ検査（被検体４に投与したＰＥＴ用の放射性薬剤に起因して被検体４の体内から放出されるγ線を放射線検出器５で検出する行為）を１台の撮像装置２を用いて行う。
【００３１】
放射線検査を行う前に、まず被検体４に予め注射等の方法によりＰＥＴ用の前述した放射性薬剤が、体内投与放射能が３７０ＭＢｑになるように、被検体４に投与される。放射性薬剤は、検査目的（癌の場所を把握、または心臓の動脈瘤の検査等）に応じて選ばれる。被検体４は、放射性薬剤が撮像可能な状態に集まるまでの間、待機する。その所定時間の経過によって放射性薬剤は被検体４の患部に集まる。その所定時間が経過した後、被検体４を寝台３１に寝かせる。なお、検査の種類によっては、放射性薬剤を寝台３１に寝かせられた被検体４に投与することもある。
【００３２】
ＣＴ検査及びＰＥＴ検査を実行する検査者（診療放射線技師や医師）は、検査の目的に応じて必要な情報（断層像を得たい領域（撮像領域或いは関心領域）、スライス数、スライス間隔、ＣＴスキャンのタイミング、吸収線量等）を、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０に入力する。これは表示装置１１に表示された図８に示すような情報入力画面に必要なデータを、キーボードやマウス等により入力する方法で良い。図８に示すようにコンボボックスやラジオボタン等を画面に配置すれば、入力を簡単に行うことができる。ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０では、入力された情報に基づいてＣＴ検査／ＰＥＴ検査シーケンス（適宜「検査シーケンス」と省略する）が作成される。ちなみに、図８の情報入力画面の「表示」ボタンをクリックすると、図７に示すような検査シーケンスがＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０内部で作成されて表示装置１１に表示され、「検査開始」ボタンをクリックすると検査が開始される。なお、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０では、以下のパラメータが全て一連の検査シーケンスの中でプログラム化され、検査を開始するための基準時間に対するクロック数に基づいたタイミングで実行される。
【００３３】
（１）Ｘ線発生器６の周回、体軸方向の移動、照射量（管電流、管電圧）、開閉器６０の開閉
（２）各放射線検出器５の回路切替及び放射線検出器バイアス用電源５２への電圧の印加
（３）ＰＥＴ信号処理回路８及びＣＴ信号処理回路９の作動及び停止
（４）γ線撮像データ、Ｘ線撮像データ送信の許可及び禁止
（５）寝台移動機構３２の移動
【００３４】
第１実施形態では、図７の［検査］の欄におけるＰＥＴとＣＴに示すように、ＰＥＴ検査を約３０分行い、検査開始約１０分後と約２０分後にＣＴ検査を１スライスずつ盛り込む検査シーケンスが組まれている。この検査シーケンスで、主に被検体４の胸部から腹部にかけての領域を中心に撮像するものとする。また、図７の［Ｈ．Ｖ．］の欄におけるＯＮとＯＦＦに示すように、ＰＥＴ検査の途中で放射線検出器バイアス用電源５２を一旦ゼロにする動作を、３回挿入する検査シーケンスが組まれている（Ｈ．Ｖ．；High Voltage）。これは放射線検出器５を長時間使用することによる放射線検出器５の性能劣化を抑えるためである。また、図７の［Ｘ線発生器］の欄に示すように、ＣＴ検査に対応してＸ線発生器６が作動するようにシーケンスされている。また、図７の［回路切替］の欄に示すように各放射線検出器５が切り替えられるようにシーケンスされている。
【００３５】
第１実施形態におけるＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンスを、図７及び図９を参照して説明する。なお、既に説明したとおりＸ線は体軸方向に照射領域が拡がるので、各放射線検出器５は、放射線検出器群５ｉ１、５ｊ１、５ｋ１のように、体軸方向（図９を参照すると奥行き方向）に最大１０個程度の検出器の集合体として切り替えがなされる。補足すると、１つの放射線検出器５が５ｍｍ角のサイズとすると、これを１０個直列（図９の奥行き方向に１０個直列）に並べると５０ｍｍになる。この５０ｍｍという値は、体軸方向に照射領域が拡がっているＸ線（体軸方向に５°の拡がりを持った扇状）の拡がりの程度にマッチしたものになっている。
【００３６】
（ステップ１０）寝台３１に寝かされた被検体４を所定の位置に移動する。放射線検出器バイアス用電源５２により放射線検出器５に電圧（数１００Ｖ）を印加し、回路切替装置７２により全放射線検出器５をＰＥＴ信号処理回路８に接続する。なお、図７における２０番代のステップ数は、第４実施形態のものである。
【００３７】
（ステップ１１）ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０からの指示によりＰＥＴ信号処理回路８が作動し、ＰＥＴ検査を開始する。被検体４の体内から放射されたγ線は、放射線検出器５によって検出され、γ線撮像データとしてＰＥＴ信号処理回路８に送信される。ＰＥＴ信号処理回路８では、既に説明したようにしてγ線撮像データ（表１参照）を生成し、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０へ送信する。シーケンスに従い、この状態でしばらくＰＥＴ検査を行う。
【００３８】
（ステップ１２）次に、放射線検出器バイアス用電源５２を０Ｖにし、ＰＥＴ信号処理回路８の動作を停止する。この間はγ線撮像データの送信を禁止する。数秒もしくは数十秒経過後再度電圧を印加し、ＰＥＴ信号処理回路８の作動を再開し、γ線撮像データの送信を許可する。
【００３９】
（ステップ１３）ＰＥＴ検査を再開した後、ＣＴ検査に先立ち、Ｘ線発生器６の開閉器６０を閉じた状態でフィラメントに電流を流して熱電子を放出し、ターゲットである陽電極との間の電圧印加によって熱電子を加速してターゲットに衝突させ、Ｘ線を発生させる。Ｘ線発生強度を所定の値（管電流、管電圧）で安定化させ、スタンバイ状態にする。そして体軸方向移動機構６１を伸ばしＸ線発生器６を所定の位置（図１のｚ＝ｚ１）に移動させる。
【００４０】
（ステップ１４）Ｘ線が照射される領域に含まれる放射線検出器５をＣＴ信号処理回路９に接続し、ＣＴ信号処理回路９を作動させ、Ｘ線撮像データ（表２参照）を取得する。ここでＸ線発生器６は体軸方向に約５°、周方向に約６０°の拡がりを持ってＸ線を照射するため、図１の体軸方向照射領域６Ｚ１、図９の周方向照射領域６Ａに含まれる複数の放射線検出器５がＣＴ信号処理回路９に接続される（放射線検出器５を放射線検出器群５ｉ１等とし纏めて切り替えることで、体軸方向の５°の拡がり（６Ｚ１，６Ｚ２）を纏めて処理する）。Ｘ線発生器６の開閉器６０を開き、周方向移動機構６２を周方向に回転させることによりＸ線発生器６を周回させ、ＣＴ検査を行う。
【００４１】
Ｘ線発生器６が回転移動すると、これに伴いＸ線が照射される照射領域は時々刻々変化する。このため、Ｘ線の照射領域に位置する各放射線検出器５は、Ｘ線を検出するように個々に回路が切り替えられる。
【００４２】
例えば、放射線検出器群５ｉ１、５ｊ１はＣＴ検査開始の時点でＸ線の照射領域に含まれているので、ＣＴ検査開始時点でＣＴ信号処理回路９に切り替わっている（γ線→Ｘ線）。この状態でＸ線発生器６が図９の時計回りに回転すると、放射線検出器群５ｉ１がＸ線の照射領域から外れるが、この外れたときは、回路切替素子７１により放射線検出器群５ｉ１の接続先がＰＥＴ信号処理回路８に切り替えられ、γ線を検出する放射線検出器群として機能する（Ｘ線→γ線）。また、Ｘ線発生器６が時計回りに回転すると、放射線検出器群５ｋ１がＸ線の照射領域に入る。このときは、回路切替素子７１により放射線検出器群５ｋ１は接続先がＣＴ信号処理回路９に切り替えられ、Ｘ線を検出するように機能する（γ線→Ｘ線）。また、回転が進むと一度照射領域から外れた放射線検出器群５ｉ１，５ｊ１も再度Ｘ線の照射領域に入る。このとき、接続先がＰＥＴ信号処理回路８からＣＴ信号処理回路９に切り替わる（γ線→Ｘ線）。つまり、Ｘ線発生器６の移動（回転）に同期して放射線検出器群５ｘの接続先が切り替わる。
【００４３】
なお、回路切替素子７１に切替命令を出すのは、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０であるが、Ｘ線発生器６の回転と各放射線検出器群（５ｉ１，５ｊ１…）の切り替えのタイミングが同期するように検査シーケンスが組んであるので、切替命令は、Ｘ線発生器６の位置を検出することなく出される。つまり、各放射線検出器５の回路切り替えのタイミングは、Ｘ線発生器６の回転開始時間及び回転速度（角速度）が既知であるため、シーケンスプログラムの中で設定でき、その切替命令を回路切替装置７２に送信することとしている。
【００４４】
ちなみに、ＣＴ信号処理回路９に切り替えられた放射線検出器５に対しては、検出時刻でのＸ線発生器６のアドレス情報がＸ線発生器制御装置６５から付加された形でＸ線撮像データ（表２参照）がＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０に送信される。
【００４５】
（ステップ１５）Ｘ線発生器６の開閉器６０を閉じ、回転を停止し１スライスを終了させると同時に、ＣＴ信号処理回路９に接続された放射線検出器５をＰＥＴ信号処理回路８に切り替え、γ線撮像データ（表１参照）の送信を許可し、ＰＥＴ検査を再開する。Ｘ線管はその出力を停止させ、体軸方向移動機構６１を縮めることにより撮像装置２の端部に退避させる。もしくは次回のスライス位置に移動させておいても良い。
【００４６】
上記のステップ１１〜１５（ステップ１２は必須としなくても良い）を再度実行し、約２０分後は、図１のｚ＝ｚ２にてＣＴ検査を行う。ｚ＝ｚ２では体軸方向照射領域６Ｚ２に含まれる放射線検出器５がＣＴ信号処理回路９への接続対象となる。ここでは体軸方向照射領域６Ｚ２に含まれている放射線検出器群５ｉ２、５ｊ２、５ｋ２が（ステップ１４）の５ｉ１、５ｊ１、５ｋ１に相当する。ｚ＝ｚ２においてＣＴ検査が終了した後再度ＰＥＴ検査を実行してＣＴ／ＰＥＴ検査を終了させる。
【００４７】
ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０では、ＰＥＴ信号処理回路８から受信したγ線撮像データを用いてＰＥＴ画像を、ＣＴ信号処理回路９から得られたＸ線撮像データを用いてＸ線ＣＴ像を再構成する。
【００４８】
Ｘ線ＣＴ像を求めるには、Ｘ線撮像データを元にＸ線の減衰率を用いて、Ｘ線発生器６とＸ線を検出した放射線検出器５の半導体素子部との間における体内での線減弱係数を求める。この線減弱係数を用いて、フィルタードバックプロジェクション法等の方法により各ボクセルの線減弱係数を求める。各ボクセルの線減弱係数の値を用いて各ボクセルにおけるＣＴ値を得る。これらのＣＴ値を用いてＸ線ＣＴ像データが得られる。
【００４９】
ＰＥＴ像を求めるにはγ線撮像データの計数値を用いて、各放射線検出器５の半導体素子間における体内での消滅γ線対発生数を求める。患部で発生したγ線はは体内を透過する間に吸収減衰されるため、これらの効果を前述の減衰率データより見積もってγ線撮像データの計数値に補正をかけることにより、更に高精度なγ線撮像データの計数値を得ることも可能である。この消滅γ線対を用いて、フィルタードバックプロジェクション法等の方法により逆投影し各ボクセルの消滅γ線対発生密度を求める。この各ボクセルの消滅γ線対発生密度がＰＥＴ像データである。
【００５０】
これらＰＥＴ像とＸ線ＣＴ像のデータとを合成して、両データを含む合成断層像を求め、表示装置１１によって表示する。
【００５１】
ＰＥＴ像のデータとＸ線ＣＴ像のデータとの合成は、両方の像データにおける、孔部５０の中心軸の位置を合わせることによって、簡単にかつ精度良く行うことができる。即ち、ＰＥＴ像のデータ及びＸ線ＣＴ像のデータは、共有する放射線検出器５から出力された撮像信号に基づいて作成されるので、位置合わせを精度良く行える。そして、表示装置１１に表示された合成断層像はＸ線ＣＴ像を含んでいるので、ＰＥＴ像における患部の、被検体４の体内での位置を容易に確認することができる。即ち、Ｘ線ＣＴ像は内臓及び骨の像を含んでいるので、患部（例えば癌の患部）が存在する位置を、その内臓及び骨との関係で特定することができる。
【００５２】
本実施形態では、Ｘ線発生器６及び体軸方向移動機構６１は環状の放射線検出器５の内側に位置しているため、それらが被検体４から放出されるγ線を遮ってそれらの真後ろに位置する放射線検出器５がそのγ線を検出できなくし、ＰＥＴ像の作成に必要なデータが欠損する可能性がある。しかし、本実施形態ではＸ線発生器６及び体軸方向移動機構６１が周方向に周回しているので実質的にはそのデータの欠損は問題にならない。特に、Ｘ線発生器６の周回速度は約１秒／１スライスであるため、通常最低でも数分のオーダーを要するＰＥＴ検査に比べて十分に短い。そこで、Ｘ線回転照射中は対象となる放射線検出器５だけでなく全放射線検出器５を、ＰＥＴ信号処理回路８からＣＴ信号処理回路９に切り替えることとして、放射線検出器５の回路切替タイミングを簡略化しても良い。
【００５３】
なお、本実施形態ではＸ線検査中にもγ線が放射線検出器５に入射するが、このγ線信号はＸ線信号強度に比べて無視できるほど十分小さい。これは、ＣｄＴｅ１個に入射するγ線によって１秒間あたりに発生する電荷量、即ち電流はｎＡオーダのレベルであるが、数１００Ｖの電圧を印加した放射線検出器５においてはγ線を検出せずとも同程度の暗電流が流れており、これに比べて十分大きいＸ線信号強度が取れるようにＸ線が照射されるのでＸ線信号検出中におけるγ線入射は十分無視できる。
【００５４】
以上、第１実施形態によれば、検査者が入力した情報（図８参照）を元にＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０内部で検査シーケンス（図７参照）を決定し、そのシーケンスに基づいてＸ線発生器制御装置６５や回路切替装置７２をコントロールすることによって、ＰＥＴ検査とＣＴ検査を織り交ぜた放射線検査を自動的に行い、ＰＥＴ像とＣＴ像の合成断層像を得ることができる。また、同一の放射線検出器５を切り替えてγ線及びＸ線を検出するが、切替は、Ｘ線発生器６の位置を検出することなく行うことができる。また、本質的にＣＴ画像とＰＥＴ画像の合成が極めて容易であり、両画像の位置関係がずれることが殆どない。
【００５５】
また、第１実施形態では３０分間のＰＥＴ検査中にＣＴ検査を２回盛り込んだ方式であるが、ＰＥＴ検査及びＣＴ検査の組み合わせ方法と各検査時間は本実施形態に限らない。例えば、ＰＥＴ検査３０分の間に数分おきにｚ＝ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４、ｚ５（ｚ＝３〜５は図示せず）の５スライスのＣＴ検査を繰り返すことにより、各スライスでの断層像を位置精度良く表示できる。他にも検査の最初にＣＴ検査を行い、その後はＰＥＴ検査のみを行っても良い。
【００５６】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態である放射線検査装置１Ａを、図１０を参照して説明する。図１０は、第２実施形態の放射線検査装置１Ａの構成を示す図である。なお、第１実施形態と重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
第２実施形態では、放射線検出器５は、内周側に放射線検出器５ａ、外周側に放射線検出器５ｂを有している。放射線検出器５ａは例えば一辺が５ｍｍの正方形で厚みが１ｍｍのＧａＡｓ半導体検出素子で構成され、放射線検出器５ｂは５ｍｍ立方体のＧａＡｓ半導体検出素子で構成されている（ＣｄＴｅ半導体検出素子で構成しても良い）。放射線検出器５ａ、５ｂは孔部５０の体軸方向及び孔部５０の周囲を囲むように環状に配置されている。なお、放射線検出器５ｂは径方向に向かって複数層に配置してもよい。
【００５８】
放射線検出器５ａは検出部が質量数の小さいＧａＡｓで構成され、かつ厚みが１ｍｍと薄いため、８０keVのＸ線と比較して高エネルギである５１１keVのγ線の検出感度が低い。言いかえれば、Ｘ線と比較して高エネルギのγ線がＸ線用の放射線検出器５ａに入射してもほとんどのγ線は無反応に通過する。従って放射線検出器５ａを使用することにより、選択的にＸ線を検出することが可能である。γ線は主として放射線検出器５ｂで検出される。放射線検出器５ｂは、径方向に複数層に配置すれば実効的に厚さが増し、γ線の検出が可能になる。
【００５９】
そこで、放射線検出器５ａにはＣＴ信号処理回路９及びＰＥＴ信号処理回路８を用意し、放射線検出器５ｂにはＰＥＴ信号処理回路８のみを用意する構成とする。このため、放射線検出器５ａは回路切替素子７１及び回路切替装置７２により切り替えられ、γ線とＸ線とを交互に検出する。一方、放射線検出器５ｂについてはＣＴ信号処理回路９及び回路切替の必要が無いことから、回路数低減の効果があり、ＣＴ／ＰＥＴ検査の間は常にＰＥＴ検査を行い、γ線撮像データを送信する。
【００６０】
つまり、第２実施形態では、放射線検出器５ａが第１実施形態（図１参照）の放射線検出器５のように切り替えられてγ線及びＸ線を検出する。また、放射線検出器５ｂは、Ｘ線照射の有無にかかわらずγ線を常時検出する。これにより、第１実施形態と同様に、確実にＰＥＴ検査及びＣＴ検査を行うことができる。
【００６１】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態である放射線検査装置１Ｂを、図１１を参照して説明する。図１１は、第３実施形態の放射線検査装置１Ｂの構成を示す図である。なお、第１実施形態及び第２実施形態と重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図１１に示すように、放射線検出器５ａにはＣＴ信号処理回路９のみを、放射線検出器５ｂにはＰＥＴ信号処理回路８のみを用意し、回路切替素子７１及び回路切替装置７２を省略する。この場合、放射線検出器５ａ及びＣＴ信号処理回路９はＣＴ検査時のみ動作し、Ｘ線撮像データ送信を許可する。一方放射線検出器５ｂについては常にＰＥＴ検査を行い、γ線撮像データを送信する。この第３実施形態によれば、回路切替が全く不要になり検査シーケンスは簡略化される。もちろん、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、確実にＰＥＴ検査及びＣＴ検査を行うことができる。
【００６３】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態である放射線検査装置１Ｃを図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、第４実施形態の放射線検査装置１Ｃの構成を示す図である。図１３は、第４実施形態の放射線検出器５、第１切替素子７３１、検出器バイアス用電源５２等の放射線検出器５周辺の詳細構成を示す図である。なお、第１実施形態〜第３実施形態と重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
第４実施形態の放射線検査装置１Ｃの各放射線検出器５は、配線５１によって第１回路切替素子７３１（図１３参照）に接続され、ＰＥＴ信号処理回路８、ＣＴ信号用配線５３の何れかに接続される。各放射線検出器５から伸びたＣＴ信号用配線５３は、第２回路切替素子７４１にてＣＴ信号処理回路群９Ａに接続される。
【００６５】
ＣＴ信号処理回路群９ＡはＣＴ信号処理回路９（図５参照）の集合体であり、ＣＴ検査の１スライスを取得する際に必要な放射線検出器の数に相当する数のＣＴ信号処理回路９（図５参照）を内部に備えている。従って、ＣＴ信号用配線５３は全放射線検出器５の数だけあるが、その内ＣＴ信号処理回路群９Ａに接続されるのは１スライス取得分に必要な分のみである。ＣＴ信号処理回路群９Ａに接続されるＣＴ信号用配線５３はスライス位置、即ちＸ線発生器６の位置によって決まる。例えばＸ線発生器６がｚ＝ｚ１にある場合、その体軸方向照射領域６Ｚ１に含まれる全ての放射線検出器５に対応するＣＴ信号用配線５３がＣＴ信号処理回路群９Ａとの接続対象となる。
【００６６】
第１回路切替装置７３及び第２回路切替装置７４は、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０回路切替の対象となる放射線検出器５の番号を指定する信号を受信し、その指定に基づいて第１回路切替素子７３１及び第２回路切替素子７４１の動作を制御するものである。第４実施形態の放射線検査装置の他の構成は、実施形態１と同じであるので説明を省略する。
【００６７】
この第４実施形態における、ＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンスを図７、図１２及び図１３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様に、ＰＥＴ検査を３０分行い、途中にＣＴ検査を２回（検査開始１０分後と２０分後）行うタイミングで、主に被検体の胸部から腹部にかけての領域を中心に撮像するものとする。
【００６８】
（ステップ２０）寝台３１に寝かされた被検体４は所定の位置に移動する。放射線検出器バイアス用電源５２により放射線検出器５に電圧（数１００Ｖ）を印加し、第１回路切替装置７３により全放射線検出器５がＰＥＴ信号処理回路８に接続される。
【００６９】
（ステップ２１）ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０よりＰＥＴ信号処理回路８が作動し、ＰＥＴ検査が開始する。放射線検出器によって検出されたγ線はＰＥＴ信号処理回路８によって処理され、γ線撮像データがＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０へ送信される。
【００７０】
（ステップ２２）放射線検出器バイアス用電源５２を０Ｖにし、ＰＥＴ信号処理回路８の動作を停止する。この間はγ線撮像データの送信を禁止する。数秒もしくは数十秒後再度電圧を印加し、ＰＥＴ信号処理回路８の作動を再開し、γ線撮像データの送信を許可する。
【００７１】
（ステップ２３）ＣＴ検査に先立ち、Ｘ線発生器６の開閉器６０を閉じた状態でフィラメントに電流を流して熱電子を放出させ、ターゲットである陽電極との間に電圧印加によって熱電子をターゲットに衝突させＸ線を発生させる。Ｘ線発生強度を所定の値（管電流、管電圧）で安定化させ、スタンバイ状態にする。そして体軸方向移動機構６１を伸ばしＸ線発生器６を所定の位置（図１２のｚ＝ｚ１）に移動させる。Ｘ線発生器６の体軸方向照射領域６Ｚ１に含まれる全ての放射線検出器５に対応するＣＴ信号用配線５３（ここではＣＴ信号用配線群５３Ｚ１に相当）とＣＴ信号処理回路群９Ａが、第２回路切替装置７４によって接続される。
【００７２】
（ステップ２４）Ｘ線が照射される領域に含まれる放射線検出器５を第１回路切替装置７３によりＣＴ信号用配線５３に接続し、ＣＴ信号処理回路群９Ａを作動させ、Ｘ線撮像信号を取得する。Ｘ線発生器６の開閉器６０を開き、周方向移動機構６２を周方向に回転させることによりＸ線発生器６を周回させ、ＣＴ検査を行う。ここで、Ｘ線発生器６の回転移動に伴いＸ線が照射される領域の放射線検出器群は時々刻々変化するため、各放射線検出器５は個々に回路が切り替わる。ＣＴ信号用配線５３に切り替えられた放射線検出器５に対しては、検出時刻でのＸ線発生器６の位置（アドレス情報）がＸ線発生器制御装置６５から付加された形でＸ線撮像データがＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０に送信される（表２参照）。
【００７３】
以上述べた各放射線検出器５の第１回路切替動作タイミングは、Ｘ線発生器６の回転開始時間及び回転速度が分かれば既知であるため、シーケンスプログラムの中で設定でき、その命令信号を第１回路切替機構に送信することで可能となる。また、Ｘ線回転照射中は１スライス取得においてＸ線が照射される領域全ての放射線検出器５をＣＴ信号用配線５３に切り替えて、放射線検出器５の第１回路切替タイミングを簡略化しても良い。
【００７４】
（ステップ２５）Ｘ線発生器６の開閉器６０を閉じ、回転を停止し１スライスを終了させると同時に、ＣＴ信号用配線５３に接続された放射線検出器５をＰＥＴ信号処理回路８に切り替え、γ線撮像データの送信を許可し、ＰＥＴ検査を再開する。Ｘ線管はその出力を停止させ、体軸方向移動機構６１を縮めることにより撮像装置２の端部に退避させる（もしくは次回のスライス位置ｚ＝ｚ２に移動させておいても良い）。ＣＴ信号処理回路群９Ａと接続されていたＣＴ信号用配線群５３Ｚ１は切り離され、次回ＣＴ検査のスライス位置であるｚ＝ｚ２にＸ線発生器６がある場合の体軸方向照射領域６Ｚ２に含まれる全ての放射線検出器５に対応するＣＴ信号用配線５３（ここではＣＴ信号用配線群５３Ｚ２に相当）とＣＴ信号処理回路群９Ａが、第２回路切替装置７４によって接続される。
【００７５】
上記のステップ２１〜２５（ステップ２２は必ずしも入れなくても良い）を再度実行し、次回はｚ＝ｚ２にてＣＴ検査を行い、再度ＰＥＴ検査を実行してＣＴ／ＰＥＴ検査を終了させる。
【００７６】
この第４実施形態では、３０分間のＰＥＴ検査中にＣＴ検査を２回盛り込んだ方式であるが、ＰＥＴ検査及びＣＴ検査の組み合わせ方法と各検査時間は本実施形態に限らない。例えば、ＰＥＴ検査３０分の間に数分おきにｚ＝ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４、ｚ５（ｚ＝３〜５は図１２に示さず）の５スライスのＣＴ検査を繰り返すことにより、各スライスでの断層像を位置精度良く表示できる。他にも検査の最初にＣＴ検査を行い、その後はＰＥＴ検査のみを行っても良い。例えば検査の最初にＣＴ検査を行い、その後はＰＥＴ検査のみを行っても良い。
【００７７】
以上本実施形態によれば、第２回路切替装置７４を用いてＣＴ信号処理回路群９Ａを切り替えることにより、ＣＴ検査で１スライスを得るのに必要最低限の数のＣＴ信号処理回路を常に流用することができるため、ＣＴ信号処理回路数低減の効果がある。
また、第２の実施形態で述べたように放射線検出器５ａに対してはＣＴ／ＰＥＴ検査を、放射線検出器５ｂに対してはＰＥＴ検査のみを行う場合であれば、放射線検出器５ｂに対しては第１回路切替装置７３及び第１回路切替素子７３１を省略しＰＥＴ信号処理回路８を直接接続しても良い。この場合、ＣＴ信号用配線５３は放射線検出器５ａだけに備えれば良い。また、第３の実施形態で述べたように放射線検出器５ａではＣＴ検査のみを、放射線検出器５ｂではＰＥＴ検査のみを行う場合であれば、放射線検出器５ａにはＣＴ信号用配線５３を、放射線検出器５ＢにはＰＥＴ信号処理回路８を直接接続しても良い。
【００７８】
以上説明した第１〜第４実施形態によれば、検査者が入力した情報（図８）をもとに放射線検査制御装置内部（ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０内部）で検査シーケンスを決定し、そのシーケンスに基づいてＸ線発生器制御機構や回路切替機構をコントロールすることによって、１つの撮像装置で例えばＣＴ検査とＰＥＴ検査といった、複数の放射線検査を織り交ぜた放射線検査を自動的に行うことができる。その結果、得られたデータの位置合わせは、実に容易に行うことができ、複数の撮像装置を必要とした従来装置に比べ装置構成が単純である。また、ある特定の検査に対して使用する信号処理回路を１つの回路群に集約し、その検査で対象となる放射線検出器だけに適宜接続することにより、信号処理回路数の節約の効果がある。また、ＣＴ／ＰＥＴ制御装置１０は、自己生成した検査シーケンスに従い、Ｘ線発生器の移動（回転）に同期して、放射線検出器５の接続先（ＰＥＴ信号処理回路８、ＣＴ信号処理回路９）を切り替えるが、この際、Ｘ線発生器６の位置を監視しつつ放射線検出器５の接続先を切り替える必要がないので、装置の構成を簡略化することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、各画像の位置合わせが容易で装置構成が単純化された放射線検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である放射線検査装置の構成図である。
【図２】図１に示すＰＥＴ信号処理回路の詳細構成図である。
【図３】図２に示す前置増幅回路の出力波形を示す説明図である。
【図４】図２に示す低速波形整形回路の出力波形を示す説明図である。
【図５】図１に示すＣＴ信号処理回路の詳細構成図である。
【図６】図５に示す増幅回路の出力波形を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態である放射線検査装置のＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンスを示す説明図である。
【図８】図７のＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンス作成のための情報入力画面例である。
【図９】図７のＣＴ／ＰＥＴ検査シーケンスの動作を説明するために引用した図である（図１のＩ−Ｉ断面図である）。
【図１０】本発明の第２実施形態である放射線検査装置の構成図である。
【図１１】本発明の第３実施形態である放射線検査装置の構成図である。
【図１２】本発明の第４実施形態である放射線検査装置の構成図である。
【図１３】本発明の第４実施形態である放射線検査装置の放射線検出器の周辺構成を詳細に示す説明図である。
【図１４】従来技術における放射線検査装置の概念図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…放射線検査装置、２…撮像装置、３０、３１…寝台、３２…寝台移動機構、４、４０…被検体、５、５ａ、５ｂ…放射線検出器、５ｉ１、５ｊ１、５ｋ１、５ｉ２、５ｊ２、５ｋ２…放射線検出器群、５１…配線、５２…検出器バイアス用電源、５３…ＣＴ信号用配線、５３Ｚ１、５３Ｚ２…ＣＴ信号用配線群、５０…孔部、６…Ｘ線発生器、６０…開閉器、６１…体軸方向移動機構、６２…周方向移動機構、６３…Ｘ線発生器保持部、６４…周方向移動レール、６５…Ｘ線発生器制御装置、６Ａ…周方向照射領域、６Ｚ１、６Ｚ２…軸方向照射領域、７１…回路切替素子、７２…回路切替装置、７３…第１回路切替装置、７３１…第１回路切替素子、７４…第２回路切替装置、７４１…第２回路切替素子、８…ＰＥＴ信号処理回路、８１…前置増幅回路、８２…低速波形整形回路、８３…γ線弁別回路、８４…高速波形整形回路、８５…同時計数回路、８０…ＰＥＴ検査装置、９…ＣＴ信号処理回路、９１…増幅回路、９２…ピークホールド回路、９０…ＣＴ検査装置、９Ａ…ＣＴ信号処理回路群、１０…ＣＴ／ＰＥＴ制御装置、１１…表示装置

Claims

被検体を載せる寝台と、撮像装置と、放射線検査制御装置を備え、
前記撮像装置は、前記被検体にＸ線である第２放射線を照射する第２放射線発生器と、前記第２放射線発生器の位置を移動させる第２放射線発生器移動手段と、前記被検体から放出されたγ線である第１放射線及び前記被検体を透過した第２放射線の２種類の放射線の双方をそれぞれ検出する複数の放射線検出器と、前記各放射線検出器に対して第１放射線検出信号を処理する第１信号処理回路と第２放射線検出信号を処理する第２信号処理回路の双方を備えた信号処理回路系と、前記複数の放射線検出器の接続先を、前記第１信号処理回路にするか前記第２信号処理回路にするかを切り替える回路切替素子を有し、
前記複数の放射線検出器は環状に配置され、その内側に前記第２放射線発生器が前記第２放射線発生器移動手段により周回駆動可能に配置され、
前記放射線検査制御装置は、前記第２放射線発生器の移動の制御、前記第２放射線発生器による第２放射線照射の開始と終了の制御、及び前記第２放射線発生器の照射先にある放射線検出器が第２放射線を検出するように前記信号処理回路系における第１放射線検出信号の信号処理タイミングと第２放射線検出信号の信号処理タイミングの制御を行う機能を有し、
前記回路切替素子が、前記信号処理タイミングに基づいて前記放射線検出器の出力先を切り替えること、
を特徴とする放射線検査装置。
前記放射線検出器は半導体放射線検出器であることを特徴とする請求項１に記載の放射線検査装置。
前記半導体放射線検出器に電気的バイアスを与えるバイアス電圧印加手段を備え、前記放射線検査制御装置は、前記バイアス電圧印加手段に対してバイアスの供給及び停止を命令する機能を有したことを特徴とする請求項２に記載の放射線検査装置。
前記放射線検査制御装置から前記第２放射線発生器、前記第２放射線発生器移動機構、前記バイアス電圧印加手段、前記第１信号処理回路、前記第１信号処理回路系、及び前記第２信号処理回路へ送信する処理命令のうち、少なくとも１つ以上の処理命令は、検査開始からの経過時間に基づいたタイミングで送信されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線検査装置。
前記タイミングを決定する検査シーケンスは、検査者が前記放射線検査制御装置に入力する放射線検査情報に基づいて前記放射線検査制御装置で作成されることを特徴とする請求項４に記載の放射線検査装置。
前記第２放射線発生器は前記被検体への照射開始時間に先立ち、照射開始から終了までの間変動の無い線量で第２放射線を照射できるように第２放射線出力を安定させた状態にしておくことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線検査装置。
前記第１放射線検出データに基づいて前記被検体の第１断層像のデータを作成し、前記第２放射線検出データに基づいて前記被検体の第２断層像のデータを作成し、かつ前記第１断層像のデータと第２断層像のデータとを合成した合成断層像のデータを作成する断層像データ作成装置を備えた請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線検査装置。
前記第１断層像がＰＥＴ像であり、前記第２断層像がＸ線ＣＴ像であることを特徴とする請求項７に記載の放射線検査装置。
被検体から放出された第１放射線及び第２放射線発生器から照射されて前記被検体を透過した第２放射線について、
前記被検体を取り囲んで筒状に配置した複数の放射線検出器の出力先を、第１放射線検出信号を処理する第１信号処理回路にするか第２放射線検出信号を処理する第２信号処理回路にするかを切り替える回路切替素子を用いて切り替えることで、前記第１放射線及び前記第２放射線の双方を前記複数の放射線検出器のそれぞれで検出する放射線検出方法であって、
前記第１放射線はγ線であり、前記第２放射線はＸ線であり、
前記複数の放射線検出器は環状に配置され、その内側に前記第２放射線発生器がこの第２放射線発生器を移動させる第２放射線発生器移動手段により周回駆動可能に配置され、
前記第２放射線発生器を周回駆動して第２放射線を照射すると、その照射先にある放射線検出器が照射された第２放射線を検出するように、予め定めたシーケンスで前記第２放射線発生器を駆動すると共に、予め定めたシーケンスで前記複数の放射線検出器の出力先を切り替えること、
を特徴とする放射線検出方法。