JP3849247B2 - エミッションｃｔ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性同位元素ＲＩ（ラジオアイソトープ）を投与された被検体の周りにリング検出器を配置して、被検体から放出されるγ線を検出して被検体の断層画像としてＲＩ分布像を得るエミッションＣＴ装置、特に、被検体を挿入する開口部を有し、この開口部の周囲にリング検出器が配設されたガントリの開口部に装備されるシールド機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エミッションＣＴ装置（以下、ＥＣＴ装置という）の１つとしてポジトロンＣＴ装置（以下、ＰＥＴ装置という）の構成の一例について、図６および図７を参照して説明する。図６および図７は、図示しないガントリの内部構造を示す縦断面図である。なお、この従来例として示したＰＥＴ装置は、２次元データ収集および３次元データ収集が可能な装置である。
図示しないガントリは、開口部２ａを有する一対のシールド２間に多数の検出器４をリング状に配置した複数個（この例では６個）を多層に積層してなるリング検出器３を備え、各層のリング検出器３間には、スライスシールドＳが配設されており、それによって各層のリング検出器３に入射する消滅γ線を制限するようになっている。
なお、スライスシールドＳは、図６に示すような、リング検出器３に近接した位置（２次元データ収集位置）と、図７に示すような、リング検出器３の積層方向に移動退避した位置（３次元データ収集位置）とに、得たい断層像に応じて移動可能に構成されている。
【０００３】
このように構成されたＰＥＴ装置における、被検体Ｍの頭部Ｈ部分の断層像の撮影を例に採って説明する。まず、放射性同位元素ＲＩ（ラジオアイソトープ）を被検体Ｍに投与し、ガントリの開口部２ａに被検体Ｍを挿入する。すると、頭部Ｈ部分に集積した放射性同位元素ＲＩからの消滅γ線１０Ｈが周囲の多層のリング検出器３に入射して検出される。図６に示した例では、６つのリング検出器３のうち、左から第２番目および第３番目の検出器４に消滅γ線１０Ｈが入射するが、図示しない同時計数回路によって計数されるのは、対向する検出器４に同時に入射している実線で示した消滅γ線１０Ｈだけである。また、被検体Ｍに投与された放射性同位元素ＲＩは、関心部位である頭部Ｈ以外、例えば胸部Ｂにも集積しているので、この胸部Ｂからも消滅γ線１０Ｂが発生する。この胸部Ｂから発生した消滅γ線１０Ｂは、２次元データ収集位置にあるスライスシールドＳによって遮断されるので、頭部Ｈから発生した消滅γ線１０Ｈだけをリング検出器３に入射させることができ、Ｓ／Ｎ比を低下させることなく頭部Ｈの断層像を得ることができる。
【０００４】
しかし、図７に示すように、スライスシールドＳをリング検出器３の積層方向に離れた、３次元データ収集位置に移動し、頭部Ｈからの消滅γ線（実線および点線の両消滅γ線）１０Ｈを検出して頭部Ｈの３次元データ収集を行う場合には、スライスシールドＳがリング検出器３から離れた位置にあるので、余分な領域である胸部Ｂからの消滅γ線１０Ｂがリング検出器３に入射し、消滅γ線１０Ｈの計数時に、検出器４に頭部Ｈからの消滅γ線１０Ｈと同時に入射した無関係な消滅γ線を計数する偶発同時計数や、コンプトン散乱などの散乱によって消滅γ線の軌道が変化して、消滅γ線１０Ｈと同時に検出器４に入射した消滅γ線１０Ｂを計数する散乱同時計数が発生して断層像のＳ／Ｎ比が低下してしまうものであった。このような問題点は、頭部撮像用ＰＥＴ装置に比較して開口部が大きな全身撮像用ＰＥＴ装置において顕著に発生する。また、２次元及び３次元データ収集用の装置だけでなく、スライスシールドＳを有しない３次元データ収集用の装置においても同様の問題が生じる。
【０００５】
このような不具合を解消するために、ガントリの前面における開口部の近傍にシールド機構を配備して、関心部位以外、例えば図６、図７に示すように関心部位が頭部Ｈである場合には、胸部Ｂから発生する消滅γ線１０Ｂがリング検出器３の検出器４へ入射するのを遮断するようにしている。
ガントリの開口部２ａ付近に配備されるシールド機構５は、図８にも示すように、鉛等で形成された円盤状のシールド部材９と、床面上を移動可能な搬送台車１０と、この搬送台車１０に立設され、シールド部材９を保持する保持枠１１とで構成されている。シールド部材９には、図９に示すようにガントリの開口部２ａの開口径よりも小さく、被検体Ｍの頭部径よりもやや大きい径の孔１２が設けられ、装着状態でこの孔１２とガントリの開口部２ａとのそれぞれ中心位置が略一致するように形成されている。
なお、シールド部材９の外径はガントリの開口部２ａの径より若干小さく形成されている。また、関心部位が胸部である場合には、胸部よりもやや大きい径の図中点線で示す孔が設けられる。
【０００６】
搬送台車１０は左右一対のＬ字形の基台１３と４箇所に配備されたキャスター１４とで構成されていて、このＬ字形の基台１３の縦支軸に逆Ｕ字形のフレーム１５が立設されている。フレーム１５の内はシールド部材９の略外径に相当する取付け孔を有する保持板１６が備えられて、取付け孔の若干後方に突出した端縁にシールド部材９が着脱自在にネジ固定されている。
また、保持枠１１の保持板１６にはガントリとシールド機構５とを位置決め固定するためのネジ固定部材１７が２箇所に設けられている。つまり、このネジ固定部材１７をガントリの前面に設けた図示しないネジ穴に締めつけることによって、ガントリの開口部２ａとシールド部材９の孔１２とのそれぞれ中心が略一致するように位置決めされるようになっている。
なお、搬送台車１０の一対の基台１３の幅は、図示しない寝台の横幅よりも若干広めに形成され、また、保持枠１１の保持板１６における下辺の高さは、天板が下降姿勢にある寝台の高さよりも高くなっており、シールド機構５はガントリに装着する際は寝台を跨ぐようにして配備される。
【０００７】
ネジ固定部材１７をガントリ１の前面のネジ穴にねじ込んでシールド機構５をガントリの開口部２ａに配備した状態では、図１０に示すように関心部位である頭部Ｈに集積した放射性同位元素ＲＩからの消滅γ線１０Ｈがその周囲に積層されたリング検出器３の検出器４に入射し検出される。その一方、被検体Ｍの関心部位外である胸部Ｂに集積している放射性同位元素ＲＩからの消滅γ線１０Ｂはシールド機構５のシールド部材９によって遮断されるので、偶発同時計数や散乱同時計数が抑制され、これらに起因する断層像のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題点がある。
すなわち、ガントリの開口部に装着されるシールド部材は、鉛等で板状に形成されるとともに、被検体の頭部用や腹部用など検査部位に応じて開口径を変えた複数種類のものがあって、シールド保管棚に陳列収納されている。そして、検査前に術者などが搬送台車を保管場所に持ち込んで、シールド保管棚から診断部位に適応した大きさの孔の形成されたシールド部材を取り出し、シールド部材を搬送台車に立設する保持枠に保持させて、ガントリの開口部へ搬送し、シールド部材を保持するシールド機構をガントリの開口部に、例えばネジ止めなどにより装着する。また、逆にガントリの開口部に装着されているシールド部材を他の診断部位に適合したものと取り替えたり、シールド保管棚に収納したりする場合は、上記動作とは逆に、搬送台車をシールド保管棚の位置する保管場所まで搬送し、それを収納して、別のシールド部材を保持枠に保持させる必要がある。
【０００９】
したがって、搬送台車に立設する保持枠へのシールド部材の保持、取り外し作業が煩雑であり、シールド部材は重量物体であることから、それの取り換え作業を簡易に行うことができず、危険を伴なうという問題がある。また、シールド部材のガントリの開口部への着脱には、その都度被検体を寝台から降ろす必要があることから、シールド部材の取り換え、ならびに、シールド機構の着脱に時間を要し、検査効率が低下するといった問題がある。
この問題は、特に同一被検体（患者）で頭部と胴部を続けて検査する場合に顕著である。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、シールド部材の開口の大きさ（開口面積）を容易に変更できるエミッションＣＴ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のエミッションＣＴ装置においては、ガントリの開口部に配備されるシールド機構は、非円形の孔が形成された２枚のシールド部材が並設されており、少なくとも一方のシールド部材が回転できるように構成したことを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、一方のシールド部材を回転させることにより、２枚のシールド部材に形成された非円形孔の周辺部の重り具合が変化し、２枚のシールド部材で形成される孔の大きさ（開口面積）を変化させることができる。
例えば、非円形孔の形状が図３で斜線で示すように楕円で、その長辺が被検体の胴部の幅よりやや大きく、また、短辺が頭部の径よりやや大きくされていると、２枚のシールド部材に形成された楕円孔の長辺と短辺が図４に示すように互に重なるようにすれば胴部（胸部）の検査に適した大きさの孔（開口）となり、一方のシールド部材を９０°回転させて、図５に示すように一方のシールド部材の楕円孔の長辺と他方のシールド部材の楕円孔の長辺とが直交するようにすると、頭部の検査に適した大きさの孔（開口）とすることができ、シールド部材によって関心部位（胸部または頭部）と関心部位以外（頭部または胸部）とがシールドでき、関心部位以外からの余分なノイズが遮断されるので、不要なγ線がリング検出器に入射することが防止できる。
【００１３】
２枚のシールド部材による開口の大きさも一方のシールド部材を回転することで可変できるので、可変操作が簡単、且つ、容易に行な得る。
また、従来のように搬送台車に立設する保持枠に孔径の異なるシールド部材を取り換え保持させることを要しないので、検査効率が向上すると共に、頭部と胸部等異なる関心部位の検査を連続して行なうことができる。
さらに、一方のシールド部材の回転で開口の大きさを変更でき、従来のようにシールド部材の取り換えを必要としないことからシールド機構をガントリに組み込むことも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。なお、この実施例も従来例と同様にＰＥＴ装置を例に採って説明する。
図１は、寝台に載置された被検体の頭部がガントリ内に挿入された状態を示す実施例に係るシールド機構が装着されたポジトロンＣＴ装置の側断面を示す模式図、図２はシールド機構の構成を示す断面部である。この装置は全身撮影用であって、２次元データ及び３次元データの収集が可能に構成されているが、本発明は３次元データのみを収集可能な装置にも適用できる。なお、図中で図６、図８と同一構成品には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１５】
図１に示すように、このＰＥＴ装置は、被検体Ｍが挿入される開口部２ａを備えたガントリ１と、その前方に配設された寝台６とで構成されている。寝台６は、被検体Ｍが載置される天板７が昇降かつ水平移動自在に構成され、ガントリ１側の端部には被検体Ｍの頭部Ｈが載置されるヘッドレスト８が取り付けられている。ガントリ１の前面における開口部２ａには、本実施例の要部であるシールド機構５が備えられている。
シールド機構５は、図２に示すように、鉛等で形成された円盤状の２枚のシールド部材（シールド板）２０、２１と、基台１３とその下部に配備されたキャスター１４とよりなる搬送台車１０と、この搬送台車１０に立設され、シールド板２０、２１を保持するフレーム１５と保持板１６よりなる保持枠１１とで構成されている。
【００１６】
また、２枚のシールド板２０、２１には、図３に示すように長辺が被検体Ｍの胴部の幅よりもやや大きく、短辺が頭部径よりやや大きな寸法の楕円孔２２がそれぞれ設けられ、装着状態で楕円孔２２とガントリの開口部２ａとのそれぞれの中心位置が略一致するように形成されている。
保持枠１１の保持板１６には、ガントリ１の開口部２ａの開口径と同等またはやや大きな開口１６′が形成されており、この保持板１６に実施例では、周辺部に突出リング２０′が一体に形成されたシールド板２０が固定されており、この突出リング２０′内にベアリング２３を介してシールド板２１が回転可能に保持されている。
【００１７】
さらに、シールド板２０には、図で点線で示す９０°の円弧溝２４が形成されており、シールド板２１に固定された操作棒２５が溝２４を貫通して保持板１６より突出している。
したがって、操作棒２５を円弧溝２４に沿って回動することにより、シールド板２１は、シールド板２０に対して回転する。
【００１８】
なお、円弧溝２４は両シールド板２０、２１に形成された楕円孔２２の互いの長辺が重なる位置と、互いの長辺が直交する位置を規制する作用を有している。
上記のように構成されたシールド機構の作用について説明する。
まず、シールド機構５を図１に示すようにガントリ１の開口部２ａの前面に配設する。この状態では、シールド板２０、２１が開口部２ａ内に進入している。次に、関心部位が胸部である場合には、シールド板２０、２１にそれぞれ形成された楕円孔２２の長辺が互に重なる（一致）するようにシールド板２１を回転させると、図４に示すように胸部を挿入できる両シールド板２０、２１に形成した楕円孔２２の開口が形成され、胸部の断層像のデータをリング検出器３で得られる。この場合、下方（足元）側の関心部位に集積した放射性同位元素ＲＩからの消滅γ線はシールド板２０、２１で遮断される。
【００１９】
また、関心部位が頭部である場合には、操作棒２５でもってシールド板２１をシールド板２０に対して９０°回転させると、両シールド板２０、２１でもって図５に示すように頭部を挿入できる大きさの図中斜線で示す開口が形成され、頭部の断層像データをリング検出器で得られる。この場合、図９で説明したように胸部Ｂに集積した放射性同位元素ＲＩから発生する消滅γ線１０Ｂはシールド板２０、２１で遮断される。
このシールド機構５によれば、一方のシールド板を９０°回転するのみで、頭部、胸部それぞれの検査に適合した大きさの孔（開口）が形成できるので、従来のように保持枠に検査関心部位に適合した大きさの孔のシールド部材と交換装着する作業が不要となり、検査関心部位の大きさに適合した大きさの孔への変更を容易に、しかも迅速に行なうことができる。その結果、検査効率を向上させることができ、特に、同一被検体の異なる関心部位、例えば、頭部と胸部を連続して検査する場合に有利である。
【００２０】
本発明は、以下のように変形実施することができる。
（１）上記実施例では、シールド機構５がＰＥＴ装置に配備されたものを例に採っているが、本発明はこれに限定されず、例えばシングルフォトンＥＣＴ装置などにも適用することができる。
（２）上記実施例では、シールド機構５の搬送台車１０をＬ字形の基台１３で構成しているが、検査時に更に邪魔にならないように、基台１３を寝台６の側面に沿うような形状に構成してあってもよく、その他の構成であってもよい。また、保持枠１１なども同様であり、シールド機構５は上記実施例の構成に限らず、その他の構成であってもよい。
【００２１】
（３）上記実施例では、シールド機構５の搬送台車１０は、例えば撮影者などによって床面上を移動させるように構成しているが、例えば床面にレールを敷設し、搬送台車１０をモータ等で駆動してシールド機構５を移動させるようにしてもよい。
（４）上記実施例では、シールド機構５はガントリ１の被検体Ｍの挿入側の開口部２ａに取り付けるようにしているが、被検体Ｍの挿入側とは反対側の開口部にも取り付けるようにしてもよい。この場合、例えば腹部の断層像を撮影する際には、ガントリ１から頭部および下腹部が突出した状態であるため、それらの部分から余分な消滅γ線が検出器４に入射することを防止することができる。従って、頭部だけでなく胸部や腹部の断層像をＳ／Ｎ比よく撮影することができる。
【００２２】
（５）上記の実施例では、一方のシールド部材を他方のシールド部材にベアリングを介して支持させて回転するようにしたが、シールド部材をローラで支承する等他の回転支持機構であってもよい。
（６）上記の実施例では、ガントリ側のシールド部材を回転させるようにしたが、寝台側のシールド部材、または、両シールド部材を回転するようにしてもよく、また、シールド部材の回転もモータ等で行なうようにしてもよい。
（７）上記の実施例では、シールド機構をガントリに着脱する構成としたが、ガントリに組み込んでもよい。
（８）上記の実施例では、２枚のシールド部材に形成する孔を楕円孔としたが、長方形等、一方のシールド板の回転で、両シールド板で形成される孔（開口）の大きさが変化する形状、すなわち、非円形孔であればよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のエミッションＣＴ装置によれば、少なくとも一方のシールド部材の回転操作のみで、被検体の頭部、胸部等の検査対象の関心部位に適合した大きさの開口に変更でき、その変更も容易に、しかも短時間で行な得るので、検査効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＥＴ装置に適用した一実施例の側断面を示す模式図である。
【図２】シールド機構の構成を示す断面図である。
【図３】シールド機構の構成を示す平面図である。
【図４】シールド機構の作用説明用図である。
【図５】シールド機構の作用説明用図である。
【図６】従来のガントリの内部構造を示す縦断面図である。
【図７】従来のガントリの内部構造を示す縦断面図である。
【図８】従来のシールド機構の構成を示す斜視図である。
【図９】従来のシールド部材の構成を示す平面図である。
【図１０】シールド機構を装着した従来のガントリ内部構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…ガントリ ２ａ…開口部 ３…リング検出器
５…シールド機構 １０…搬送台車（１３：基台、１４：キャスター）
１１…保持枠（１５：フレーム、１６：保持板）
２０、２１…シールド板（シールド部材） ２２…楕円孔
２３…ベアリング

Claims (2)

1. 被検体を挿入する開口部を有し、この開口部の周囲にリング検出器を積層配設されたガントリと、前記開口部に配置されたシールド機構とを備えたポジトロンＣＴ装置であって、前記シールド機構は並設された２枚のシールド部材を有し、それぞれに前記ガントリの開口部より小さな非円形の孔が形成されていると共に、少なくとも一方のシールド部材が回転変位するものであることを特徴とするエミッションＣＴ装置。
2. 請求項１に記載のエミッションＣＴ装置であって、前記シールド機構が車輪付の保持手段に保持されており、前記ガントリの開口部に着脱自在であることを特徴とするエミッションＣＴ装置。

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