JP4169291B2

JP4169291B2 - 核医学診断装置

Info

Publication number: JP4169291B2
Application number: JP10285498A
Authority: JP
Inventors: 哲行高梨
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: JPH11295425A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に投与された放射性同位元素から放出されるγ線を検出して、被検体の断層像を得るガンマカメラにおいて、検出器による被検体の最適走査を行う核医学診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放射性同位体（以下、ＲＩと省略する）またはその標識化合物が生体内の特定の組織や臓器に選択的に取り込まれる性質を利用し、そのＲＩから放射されるγ線を体外から測定し、ＲＩの線量分布を画像化して診断する方法があり、核医学診断法と呼ばれている。
【０００３】
核医学診断法は、特定の組織や臓器に標識物質が集積されるという原理そのものが、組織や臓器の生理学的な機能および生化学的物質代謝機能と結び付いているため、形態学的診断のみならず、病変の初期段階の機能診断が可能であり、この点は他の診断法にはない大きな特徴である。
【０００４】
この核医学診断法には、例えばγ線検出器を被検体の回りに回転させて得られる検出データを再構成してＲＩ濃度分布の断層像を得るＳＰＥＣＴ(Single Photon Emission Computed Tomography)がある。
【０００５】
図５は、対向型検出器を用いた従来のＳＰＥＣＴ装置の検出器配置を示す。
【０００６】
図６は、本装置を用いてＳＰＥＣＴ画像を収集する際の、検出器中心および被検体中心の関係を示す。この従来のＳＰＥＣＴ装置による被検体周囲の走査には以下に示す方法がある。
【０００７】
第１の方法は、４点設定方式と呼ばれる。この方式は、被検体の幅方向を長軸、厚さ方向を短軸として、４点を走査前に入力し、それらを通る楕円軌道を描かせるように、検出器を移動することによって被検体を走査する。すなわち、本方式では、回転半径方向の回転中心からの距離を、９０゜回転するごとに入力し、各象限ごとの楕円を算出して、その楕円軌道上を検出器が移動する。
【０００８】
第２の方法は、被検体の周りを、データ収集前に検出器を１回転させることによって軌道を覚え込ませ、その軌道に沿って検出器を移動することによって、被検体を走査する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の被検体の走査方法によれば、第１の方法では、４点設定による検出器の軌道の設定が必要になり、第２の方法では、検出器の移動する軌道を覚え込ませる操作が必要になる。さらにデータの収集開始前に検出器の移動する軌道を設定するので、データの収集開始後、あるいは、検出器が移動する軌道の設定後に、患者が動いた場合に、その軌道修正が困難である。
【００１０】
特に、第１の方法である４点設定方式の場合には、被検体の輪郭を無視した楕円軌道を描くように検出器の移動軌道を設定するので、被検体に対する理想的な最近接軌道は得られない。
【００１１】
また、従来の対向型検出器でのＳＰＥＣＴ画像収集では、検出器を被検体の周囲に３６０゜回転させなければならず、データ収集に時間を要する。これに対し、Ｌ型配置検出器を用いたデータ収集では、検出器を被検体の周囲に１８０゜回転でデータ収集可能なため収集時間が短くてすむが、対向型検出器による場合に比べ、画像分解能が良くないという問題がある。これは、被検体から検出器面までの距離が大きいと分解能が劣化するためである。
【００１２】
本発明は、Ｌ型配置検出器を用いて、検出器の軌道設定を要せず、ＳＰＥＣＴ画像収集が容易であり、さらに被検体の任意の体型に対応可能な核医学診断装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の核医学診断装置は、被検体に放射性同位元素を投与し、この放射性同位元素から放出されるγ線を、一対のＬ型に配置された検出器により検出して、前記被検体の断層像を得るように構成された核医学診断装置において、前記検出器を前記被検体周囲について回転させる回転駆動手段と、前記被検体の断層像を再構成するためのデータを収集する際に、前記被検体と前記検出器とをそれぞれの中心軸に対し、上下・左右方向に相対的に移動させる移動手段と、前記被検体の表面と前記検出器との距離を検出する距離センサと、この距離センサの検出信号に基づき、前記被検体の表面と前記検出器との距離を一定に保持するために前記移動手段を制御する移動制御手段と、前記被検体の前記検出器に対する相対移動量を検出する移動量検出手段と、前記相対移動量に基づいて、前記被検体の断層像を再構成する際に、前記検出器からの検出データを補正する補正手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
以上の構成によって、検出データ収集時間を短縮し、かつ断層像の分解能を向上させ、更に、被検体の断層像を再構成する際に、正確なＲＩ濃度分布の断層像を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の核医学診断装置の概略外観構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。本発明の核医学診断装置は、スタンド部１、寝台装置２データ処理装置３から構成される。
【００２１】
スタンド部１は、回転中心の周りを回転可能に取り付けられたγ線検出器であるＬ型配置の検出器１１および１２と、この検出器１１，１２を回転の半径方向に移動可能にそれぞれ支持する半径動支持部１３，１４と、この半径動支持部１３，１４を支持する検出器回転支持部１５と、この検出器回転支持部１５を回転中心の回りに回転させる回転機構部１６とを備えて構成される。この構成によって、被検体４に取り込まれた放射性医薬品の２次元分布画像および３次元分布画像を収集することができる。
【００２２】
また、検出器１１および１２には、それぞれ一対の対向型発光・受光素子を用いた非接触センサ１１ａ，１１ｂおよび１２ａ，１２ｂが配置されている。この一対の対向型発光・受光素子を用いた非接触センサ１１ａ，１１ｂおよび１２ａ，１２ｂは、検出器１１および１２の表面に沿って一方の発光素子から光（赤外線など）を発し、対向する位置に設置された他方の受光素子にてこの光を受けて、その間に置かれた被検体４を検出する。このとき、被検体４によって光が遮られた状態をオン状態、光が遮られることなく受光される状態をオフ状態という。
【００２３】
寝台装置２は、被検体を載置する寝台天板２１と、寝台天板２１を上下・左右（ｘ軸・ｙ軸方向）に２軸駆動させる寝台駆動機構２４と、寝台天板２１を水平移動（ｚ軸方向）する天板移動機構２２と、天板位置の移動距離をロータリーエンコーダによって検出して、被検体４の検出器１１および１２に対する相対移動量を検出する天板位置検出部２３とを備えて構成される。
【００２４】
データ処理装置３は、非接触センサ１１ａ，１１ｂおよび１２ａ，１２ｂの検出信号に基づき、各駆動機構を駆動する移動制御を行い、被検体の断層像を再構成するための検出器１１および１２からの検出データを収集する。
【００２５】
図２は、本発明の核医学診断装置の機能ブロック図である。非接触センサの検出光のオン／オフをセンサ制御回路にて検出する。この検知結果に基づいて、架台制御回路は、スタンド移動駆動部にて検出器を被検体周囲に回転駆動しながら、被検体と検出器との距離に応じた被検体と検出器との近接、離反動作を行うため、検出器離反／近接駆動部、寝台上下・左右駆動部を駆動して、被検体と検出器との距離をデータ収集に最適な一定距離（例えば、２〜３ｍｍ）に保持する。
【００２６】
図３は、本実施の形態の核医学診断装置の制御動作を示すフローチャートである。非接触センサの検出光のオン／オフを検知して（ステップ１）、オンならば、検出器位置を確認して（ステップ２）、検出データの収集を行い（ステップ３）、検出器離反／近接駆動部を駆動して、非接触センサによる自動追従動作を行う（ステップ４）。そして検出データ収集が終了したか否か判定して（ステップ５）、否ならばステップ２に戻り、終了ならば、データ収集制御を終了する。
【００２７】
またステップ１において、検出光の検知がオフならば、寝台上下・左右駆動部を駆動して、検出器近接保持のため寝台追従をスタートさせる（ステップ６）。そして再び非接触センサの検出光のオン／オフを検知して（ステップ７）、オフならばオンになるまで検知を繰り返して、オンなると、検出器近接保持のため寝台動作をストップさせ（ステップ８）、ステップ２に移行する。
【００２８】
図４は、本実施の形態の核医学診断装置を用いてＳＰＥＣＴ画像を収集する際の、検出器中心および被検体中心の関係を示す。検出器１１については、検出器中心と被検体中心とは距離ａだけずれており、検出器１２については、検出器中心と被検体中心とは距離ｂだけずれている。このため、検出データを再構成してＲＩ濃度分布の断層像を得るためには、検出器中心と被検体中心とのずれを補正しなければならない。このため、寝台天板部２１の移動距離を天板位置検出部２３にて検出して、被検体４の検出器１１，１２に対する相対移動量（距離ａ、距離ｂ）を用いて、検出データを補正する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の核医学診断装置は、検出データ収集時間を短縮し、かつ断層像の分解能を向上させ、更に、被検体の断層像を再構成する際に、正確なＲＩ濃度分布の断層像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の核医学診断装置の概略外観構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の核医学診断装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の核医学診断装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の検出器中心および被検体中心の関係を示す図である。
【図５】対向型検出器を用いた従来のＳＰＥＣＴ装置の検出器配置を示す図である。
【図６】従来の検出器中心および被検体中心の関係を示す図である。
【符号の説明】
１…スタンド部、２…寝台装置、３…データ処理装置、４…被検体、１１，１２…検出器、１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ…非接触センサ、１３，１４…半径動支持部、１５…検出器回転支持部、１６…回転機構部、２１…寝台天板、２２…天板移動機構、２３…天板位置検出部、２４…寝台駆動機構。

Claims

被検体に放射性同位元素を投与し、この放射性同位元素から放出されるγ線を、一対のＬ型に配置された検出器により検出して、前記被検体の断層像を得るように構成された核医学診断装置において、
前記検出器を前記被検体周囲について回転させる回転駆動手段と、
前記被検体の断層像を再構成するためのデータを収集する際に、前記被検体と前記検出器とをそれぞれの中心軸に対し、上下・左右方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記被検体の表面と前記検出器との距離を検出する距離センサと、
この距離センサの検出信号に基づき、前記被検体の表面と前記検出器との距離を一定に保持するために前記移動手段を制御する移動制御手段と、
前記被検体の前記検出器に対する相対移動量を検出する移動量検出手段と、
前記相対移動量に基づいて、前記被検体の断層像を再構成する際に、前記検出器からの検出データを補正する補正手段とを具備することを特徴とする核医学診断装置。
前記移動量検出手段は、前記被検体の前記検出器に対する相対移動量として、前記検出器中心と前記被検体中心とのずれを表す距離を得ることを特徴とする請求項１に記載の核医学診断装置。
前記距離センサが、前記検出器の面と前記被検体との間に配置された一対の対向型発光・受光素子を用いた非接触センサであって、
この非接触センサの検出光のオン／オフを検知するセンサ制御回路と、
このセンサ制御回路の検知結果に基づいて、前記被検体と前記検出器との距離に応じた前記被検体と前記検出器との近接、離反動作を行う駆動手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載の核医学診断装置。
前記駆動手段は、前記非接触センサの検出光がオンの場合は前記検出器を上下・左右方向に駆動し、前記被検体に近接させ、前記非接触センサの検出光がオフの場合は前記被検体を載置する寝台天板を上下・左右方向に駆動し、前記検出器から離反させることを特徴とする請求項３に記載の核医学診断装置。