JP4586473B2

JP4586473B2 - 医用画像診断装置

Info

Publication number: JP4586473B2
Application number: JP2004274399A
Authority: JP
Inventors: 達今西; 晃樋口; 義行山岸
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: JP2006087540A

Description

本発明は、PET（Positron Emission Tomography, 陽電子放出断層撮影）検査とX線CT（Computed Tomography, コンピュータ断層撮影）検査とを、共通なベッドを用いて実施することのできる医用画像診断装置（以下、適宜PET/CTシステムと呼ぶ）に関するものである。

PET診断とは、被検者にポジトロン放出性核種で標識された薬剤（以下、放射性薬剤と呼ぶ）を投与し、該放射性薬剤から被検者体外に放出される放射線を検出して該薬剤の体内分布像を撮影することにより、生体内の生理的・生化学的情報を捉えるものである。該放射性薬剤として¹⁸F-FDG（フルオロ・デオキシ・グルコース）などの癌細胞に集積しやすい薬剤を使用すれば、この分布像から癌病巣の大きさ・形状を知ることができ、癌の早期発見に役立てることができる。PET診断において生成される画像の種類としては、薬剤の集積度を画像の輝度値で表したPET画像と、該PET画像を基に生成され、癌化を表す指標であるSUV（Standardized Uptake Value）値で構成されるSUV画像などがある。また更に、撮影によって収集されたボリュームデータから上記各画像を生成・表示するための画像処理形態（本発明ではこれをボリューム表示形態と呼ぶ）として、該ボリュームデータから任意の断面を抽出して断層像を表示するMPR（Multi Planar Reconstruction, 多断面再構成）表示や、該ボリュームデータを用いて最大値の画素を任意方向に投影した画像を表示するMIP（Maximum Intensity Projection, 最大値投影）表示などがあり、医師は、これらの画像を用いて各種診断を行う。

しかし、PETは生体の機能情報を画像化するものであるため、形態情報を画像化するX線CTやMRI（Magnetic Resonance Imaging, 磁気共鳴撮影）に比べて解剖学的な位置情報が乏しく、また、空間分解能にも劣るため、PETによって得られた画像だけでは該画像中の放射性薬剤分布の高い部位が、体内組織のどこに存在するのかを正確に診断することができないという欠点があった。

そこで、近年PETとX線CTとを共通なベッドを用いて検査することが可能なPET/CTシステムが開発されており、該システムを用いて同一被検者の同一断面について撮影されたPET画像とX線CT画像とを重ね合わせることによって、癌化の可能性の高い部位の生体内における正確な局在を診断している（特許文献１）。

PET/CTシステムにおいては、始めにPET部によって被検者の全身を撮影して癌化の可能性が高い領域を特定し、次にその領域のみをX線CT部で撮影するといった診断方法が可能であり、これによって、X線CTによる被曝を最小限に抑えることができる。この場合、PETによって得られたSUV画像を観察し、癌病巣であるとの疑いが高い領域が発見された場合にのみ、該SUV画像を用いて検査範囲が設定され、X線CT撮影が行われる。

特開平7-20245号公報

しかし、このとき分解能の低いSUV画像からだけでは、対象となる臓器の解剖学的な区切りが悪いために、適切な範囲を決定することが難しいという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、PET診断の結果を基に、X線CT検査を行う領域を適切に設定することが可能なPET/CTシステムを提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係る医用画像診断装置は、PET部、X線CT部、及び被検者を載置するためのベッド部を備えた医用画像診断装置において、
a)一回のPET検査においてPET部で取得されたデータを基に複数種類の画像を生成する画像生成手段と、
b)上記画像生成手段によって生成される複数種類の画像を検査範囲設定用画像として表示可能であり、該検査範囲設定用画像上で前記X線CT部による検査を行う範囲を操作者に設定させるX線CT検査範囲設定手段と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る医用画像診断装置は、更に、上記X線CT検査範囲設定手段によって設定された検査範囲をアキシャル（体軸）断面画像として表示する設定範囲確認手段を備えたものとすることが望ましい。

上記検査範囲設定用画像として表示可能な複数種類の画像としては、PET部で取得されたデータを基に作成される画像であればどのようなものであってもよいが、PET画像、SUV画像、トランスミッション画像等を用いることが望ましい。また、このようなPET部で取得されたデータを基に作製された画像と、他のモダリティ（撮影技法）によって取得されたデータを基に作製された画像とを重畳したものを検査範囲設定用画像として使用できるようにしてもよい。上記他のモダリティとしては、例えばX線CTやMRI等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。更に、このような検査範囲設定用画像は、例えばMPR表示やMIP表示などの複数のボリューム表示形態で表示できるようにすることが望ましい。

本発明ではPET診断の結果を基にX線CT検査の範囲を設定する際に、従来のようにSUV画像のみを用いるのではなく、PET画像やトランスミッション画像など表示可能な複数種類の画像に切り替えることで、X線CT検査すべき範囲が認識しやすくなり、適切な範囲設定を行うことが可能となる。また、該検査範囲設定用画像としてPET検査によって得られた画像と他のモダリティで撮影された画像とを重ね合わせたものを使用したり、検査範囲設定用画像を複数のボリューム表示形態で表示できるようにすることで、目的部位をより正確且つ容易に把握できるようになる。
また、設定した検査範囲をアキシャル（体軸）断面画像で表示できるようにすれば、設定操作時にその範囲を確認することができ、より確実な範囲設定が可能になる。

以下、実施例に基づいて本発明を実施するための最良の形態について説明する。

［実施例］
図１は本実施例に係るPET/CTシステムの概略構成図であり、図２は本実施例に係るPET/CTシステムの要部の構成を示すブロック図である。本実施例のPET/CTシステムはX線CTガントリ１０、PETガントリ２０、コンソール３０、及びベッド部４０で構成される。X線CTガントリ１０は、中央部に被検者５０を通過させるためのトンネル部１１を備え、該トンネル部１１の廻りに、X線管球１２、X線検出器１３、及び該X線管球１２とX線検出器１３をトンネル部１１の周囲にそって回転させるための回転機構（図示略）を備えている。また、PETガントリ２０は、同じく中央に被検者５０を通過させるためのトンネル部２１を備え、該トンネル部２１の周囲にリング状に配置された多数のエミッションデータ用放射線検出器２２と、トランスミッションデータ用放射線検出器２３、及び線源２４を備えている。ベッド部４０は被検者５０を載置するための天板４１を備えており、天板４１を移動させることで上記X線CTガントリ１０やPETガントリ２０のトンネル部１１，２１に被検者５０を通過させることができる。

PET検査において、被検者５０に投与された薬剤から放射させる放射線の一部は体内組織によって吸収されるため、本実施例のPET/CTシステムにおいては、被検者体内から放射される放射線をエミッションデータ用放射線検出器２２で検出することによって得られたデータ（エミッションデータ）と、線源２４から放射され体内組織を透過した放射線をトランスミッションデータ用放射線検出器２４で検出することにより得られたデータ（トランスミッションデータ）の２種類のデータを測定し、該トランスミッションデータを用いてエミッションデータを吸収補正し、補正後のデータを基にPET画像やSUV画像を生成する。

X線ガントリ１０に設けられたX線検出器１３、及びPETガントリ２０に設けられたエミッションデータ用放射線検出器２２及びトランスミッションデータ用放射線検出器２３から出力される電気信号は、コンソール３０に設けられた画像データ生成部３１に送られてPET画像データやSUV画像データ、X線CT画像データなどの画像データに変換される。表示処理部３２は画像データ生成部３１で生成された画像データに基づき、モニタ３３に画像を表示させるための処理を行うものである。検査範囲設定部３４はPETによって得られた画像上で任意の範囲を操作者に設定させ、設定された範囲をX線CT検査を行う範囲として決定する。コンソール３０にはこの他に、PET/CTシステム全体を制御するための制御部３５、マウス等のポインティングデバイスやキーボード等からなる入力部３６が設けられている。

以下、本実施例のPET/CTシステムにおいて、始めにPET検査を行い、それで癌化が疑われる部位についてのみ更にX線CT検査を行う場合の手順について説明する。

予め放射性薬剤を投与した被検者５０に対して上記PETガントリ２０によるPET検査を行い、該被検者５０に関するエミッションデータ及びトランスミッションデータを取得すると、これらのデータを基に、画像データ生成部３１でPET画像データ、SUV画像データ、及びトランスミッション画像データなどが生成されてモニタ３３に表示される。
モニタ３３に表示された画像を操作者が観察し、X線CTスキャンを行う必要がある部位が見つかった場合、操作者が入力部３６で所定の操作を行うことにより、モニタ３３上に図３に示すようなX線CT検査範囲設定画面６０が表示される。該設定画面６０に設けられたサジタルフレーム６１、コロナルフレーム６２、アキシャルフレーム６３には、検査範囲設定用画像として上記のPET検査によって得られた画像が、それぞれサジタル（矢状）断面、コロナル（冠状）断面、アキシャル（体軸）断面で表示される。検査範囲設定用画像として表示される画像の種類としては、SUV画像やPET画像、トランスミッション画像などを用いることができ、操作フレーム６５に設けられた画像変更ボタン（図示略）を操作することにより検査範囲設定用画像として表示される画像の種類を適宜切り替えることができる。更に、操作フレーム６５に設けられたボリューム表示形態変更ボタン（図示略）を操作することにより、これらの画像のボリューム表示形態（MPR表示、MIP表示など）を適宜切り替えることもできる。

適当な種類及びボリューム表示形態の画像を用いることにより、癌病巣の疑いがある組織が操作者によって特定されたら、所定の操作、例えばサジタルフレーム６１中でX線CTスキャン範囲の開始点及び終了点をクリック操作で指定することなどによって、目的の部位が含まれるようにX線CT検査の範囲を設定する。

また、所定の操作（例えば設定された検査範囲中の任意の点をサジタルフレーム６１上でクリックするなど）を行うことにより、設定した範囲のアキシャル断面像をアキシャルフレーム６３中に表示することができるので、設定範囲内に目的の組織が含まれているかどうかを確認することができる。X線CTスキャンの範囲が正しく設定されたことを操作者が確認し、X線CTスキャン条件設定フレーム６６でその他の検査条件を設定した後、入力部３６で所定の操作を行うと、制御部３５からX線CT検査開始の指示がX線CTガントリ１０及びベッド部４０に送られ、X線CTガントリ１０のトンネル部１１に対する被検者５０の位置合わせが行われ、指定された範囲内でのX線CTスキャンが実行される。このようにして得られたX線CT画像を、所定の方法によってPET画像と重ね合わせることにより、PET検査によって特定された癌化の可能性が高い部位が体内組織のどこに存在するのかを正確に診断することができる。

本実施例では、先にPET検査を行ってエミッションデータとトランスミッションデータを取得し、該トランスミッションデータを吸収補正用データとして使用する場合を例に挙げて説明したが、先にX線CT検査を行って、得られたデータをその後に行うPET検査の吸収補正用データとして使用することもできる。このような場合でも、PET検査後に癌病巣の疑いが高い部位について再度X線CTスキャンを行う場合には、上記と同様にしてX線CT検査範囲の設定を行う。このとき、X線CT検査範囲の設定に用いる検査範囲設定用画像として上記のようなPET検査によって得られた画像だけでなく、該PET検査で得られた画像と最初のX線CT検査で得られた画像とを重ね合わせたものを使用できるようにすることが望ましい。また検査範囲設定用画像としてMR画像など、別のモダリティによって得られた画像とPETで得られた画像とを重ね合わせたものを使用できるようにしてもよい。この場合には、同一被検者について別のモダリティで撮像された画像のデータを通信手段又は記憶媒体などを用いてコンソール内に読み込み、表示処理部でPET検査によって得られた画像と重畳させ、検査範囲設定用画像として表示する。

本発明の実施例に係るPET/CTシステムを示す概略構成図。同実施例に係るPET/CTシステムの要部の構成を示すブロック図。同実施例に係るPET/CTシステムのX線CT検査範囲設定画面を示す図。

符号の説明

１０…X線CTガントリ
１１、２１…トンネル部
１２…X線管球
１３…X線検出器
２０…PETガントリ
２２…エミッションデータ用放射線検出器
２３…トランスミッションデータ用放射線検出器
２４…線源
３０…コンソール
３１…画像データ生成部
３２…表示処理部
３３…モニタ
３４…検査範囲設定部
３５…制御部
３６…入力部
４０…ベッド部
４１…天板
５０…被検者
６０…X線CT検査範囲設定画面

Claims

PET部、X線CT部、及び被検者を載置するためのベッド部を備えた医用画像診断装置において、
a)一回のPET検査においてPET部で取得されたデータを基に複数種類の画像を生成する画像生成手段と、
b)上記画像生成手段によって生成される複数種類の画像を検査範囲設定用画像として表示可能であり、該検査範囲設定用画像上で前記X線CT部による検査を行う範囲を操作者に設定させるX線CT検査範囲設定手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。
上記複数種類の画像が、PET画像及びSUV画像を含むことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
上記複数種類の画像が、トランスミッション画像を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
上記複数種類の画像が、前記PET部で取得されたデータを基に作製された画像と他のモダリティによって取得されたデータを基に作製された画像とを重畳したものを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の医用画像診断装置。
上記X線CT検査範囲設定手段が、上記検査範囲設定用画像を複数のボリューム表示形態で表示可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の医用画像診断装置。
更に、上記X線CT検査範囲設定手段によって設定された検査範囲をアキシャル（体軸）断面画像として表示する設定範囲確認手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の医用画像診断装置。