JP5240602B2 - Ｐｅｔ／ｍｒｉ一体型装置 - Google Patents

Description

この発明は、ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置に関し、より特定的には、生体の断層画像を撮像するためのＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置に関する。

一般に、陽電子放出核種で標識した薬剤が投与された生体からの放射線を検出することによって、生体内における薬剤の濃度分布を表す断層画像を撮像するＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置が知られている。また、一般に、水素原子核の核磁気共鳴現象を利用して、たとえば生体の内部器官の形状を詳細に表す断層画像を撮像するＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置が知られている。

たとえば特許文献１には、ＰＥＴ装置で撮像した断層画像（ＰＥＴ画像）とＭＲＩ装置で撮像した断層画像（ＭＲＩ画像）とを合成する（重ね合わせる）ことによって、生体のどの器官のどの位置に薬剤が集中しているのかを表す合成画像を得るシステムが開示されている。このようなシステムでは、生体のどの器官のどの位置に薬剤が集中しているのかを正確に表す合成画像、つまり、高品質な合成画像を得るために、互いにあらゆる方向にずれていないＰＥＴ画像とＭＲＩ画像とを撮像することが望ましい。また、生体の状態は時間経過に伴って変化するので、同時に撮像したＰＥＴ画像とＭＲＩ画像とを合成することが望ましい。

特許文献１のシステムでは、生体を載せた受け台をＰＥＴ装置とＭＲＩ装置との間で移動させ、ＰＥＴ画像とＭＲＩ画像とを撮像する。生体が全く動かないようにＰＥＴ装置とＭＲＩ装置との間で受け台を移動させることは困難であるので、特許文献１のシステムでは、ＰＥＴ画像とＭＲＩ画像とにどうしてもずれが生じてしまう。また、ＰＥＴ装置とＭＲＩ装置とで同時に撮像できないので、一方での撮像時と他方での撮像時とで生体の状態が変化している場合がある。これらの理由から、特許文献１のシステムでは、高品質な合成画像を得ることができないという問題があった。
そこで、近年、生体を移動させることなくＰＥＴ装置とＭＲＩ装置とで生体を同時に撮像するために、ＰＥＴ装置とＭＲＩ装置とを一体的に設ける構成が検討されている。
特開２００６−７５５９６号公報

しかし、ＰＥＴ装置とＭＲＩ装置とを一体的に設けると、ＰＥＴ装置において放射線に基づく光を検出するために用いられる光センサの出力ひいては検出精度が、ＭＲＩ装置によって発生される磁界の影響で低下してしまう。このために、ＰＥＴ装置とＭＲＩ装置とを一体的に設けても、結局は、ＰＥＴ画像の品質が低下してしまい、高品質な合成画像を得ることができないという問題が生じる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、高品質な合成画像を得ることができる、ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、請求項１に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置は、空隙を介して対向配置される一対の板状継鉄、互いに対向するように一方の前記板状継鉄の対向面に一方が設けられ他方の前記板状継鉄の対向面に他方が設けられる一対の磁石、前記一対の板状継鉄を磁気的に結合し、前記空隙側の一方主面から前記空隙とは反対側の他方主面に貫通する貫通孔を有する支持継鉄、前記一対の磁石間に配置され放射線を受けて発光するシンチレータ、前記支持継鉄の前記他方主面側に配置される光センサ、および前記支持継鉄の前記貫通孔に挿通され前記シンチレータと前記光センサとを接続する光ガイドを備える。

請求項２に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置は、請求項１に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置において、前記支持継鉄の前記他方主面側に配置され前記光センサを収容するシールドケースをさらに含むことを特徴とする。

請求項３に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置は、請求項１または２に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置において、前記光センサは光電子増倍管であることを特徴とする。

請求項１に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置では、支持継鉄の他方主面側に光センサが配置されることで、一対の磁石によって発生される磁界の影響を光センサが受けにくくなり、光センサの出力低下を抑えることができる。つまり、光センサの検出精度の低下を抑えることができる。また、支持継鉄の一方主面から他方主面に貫通する貫通孔を光ガイドが挿通することによって、光ガイドが支持継鉄を迂回する場合と比較して、光ガイドを短くできる。このように光ガイドを短くできるので、シンチレータから光センサまでの間の光の減衰（損失）を小さくでき、シンチレータから光センサに光を効率的に案内できる。ひいては、光センサの出力を大きくでき、光センサの検出精度を向上させることができる。したがって、生体の同一部位について同時にＭＲＩ画像とＰＥＴ画像とを撮像しつつも高品質なＰＥＴ画像を得ることができ、高品質な合成画像を得ることができる。

請求項２に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置では、光センサを磁界から遮蔽するためのシールドケースに光センサが収容されることによって、より一層、光センサが磁界の影響を受けにくくなり、光センサの検出精度の低下を抑えることができる。

光電子増倍管は、フォトダイオード等の半導体センサに比べて磁界の影響によってその出力が低下しやすい。したがって、請求項３に記載するように、この発明は、光センサとして光電子増倍管を用いるＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置において特に有効となる。

この発明によれば、高品質な合成画像を得ることができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置１０は、それぞれ断層画像を撮像するためのＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置とＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置とを一体的に設けた撮像装置であり、たとえば人間の頭部や小動物等の生体の断層画像を撮像するために用いられる。

ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置１０は、ＭＲＩユニット１２、ＰＥＴユニット１４および制御ユニット１６を備える。

ＭＲＩユニット１２は、空隙Ｇを介して対向配置される一対の板状継鉄１８ａ，１８ｂ、互いに対向するように板状継鉄１８ａ，１８ｂに設けられる一対の永久磁石２０ａ，２０ｂ、および板状継鉄１８ａと１８ｂとを磁気的に結合する支持継鉄２２を含む。

永久磁石２０ａ，２０ｂはそれぞれ、たとえばＮＥＯＭＡＸ−４７（日立金属株式会社製）等のＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石からなる複数の磁石単体を組み立てることによって得られる。永久磁石２０ａは、板状継鉄１８ａの空隙Ｇ側の面（板状継鉄１８ｂとの対向面）に取り付けられる。同様に、永久磁石２０ｂは、板状継鉄１８ｂの空隙Ｇ側の面（板状継鉄１８ａとの対向面）に取り付けられる。永久磁石２０ａ，２０ｂは、互いの磁化方向が同方向になるように板状継鉄１８ａ，１８ｂに取り付けられ、互いの空隙Ｇ側の面（互いの対向面）に異極を有する。具体的には、たとえば、永久磁石２０ａが空隙Ｇ側の面にＮ極を有しかつ空隙Ｇとは反対側の面（板状継鉄１８ａ側の面）にＳ極を有する場合、永久磁石２０ｂは空隙Ｇ側の面にＳ極を有しかつ空隙Ｇとは反対側の面にＮ極を有する。

また、永久磁石２０ａの空隙Ｇ側の面には、磁極片２４ａが取り付けられ、永久磁石２０ｂの空隙Ｇ側の面には、磁極片２４ｂが取り付けられる。磁極片２４ａは、永久磁石２０ａに固定される円板状のベースプレート２６、ベースプレート２６の周縁部に設けられる環状突起２８、およびベースプレート２６上であって環状突起２８の内周側に設けられる珪素鋼板（図示せず）を含む。磁極片２４ｂについても同様である。磁極片２４ａ，２４ｂそれぞれの珪素鋼板上には、傾斜磁界コイルおよび高周波コイル（いずれも図示せず）が配置される。

板状継鉄１８ａと１８ｂとは、１枚の板状の支持継鉄２２によって連結されることで磁気的に結合される。詳しくは、板状継鉄１８ａの空隙Ｇ側の面の一端縁に支持継鉄２２の一方端面（ここでは下面）が、板状継鉄１８ｂの空隙Ｇ側の面の一端縁に支持継鉄２２の他方端面（ここでは上面）が位置するように、板状継鉄１８ａ，１８ｂと支持継鉄２２とが接続される。板状継鉄１８ａと支持継鉄２２との接続部、および板状継鉄１８ｂと支持継鉄２２との接続部はそれぞれ略９０°の角度を有し、板状継鉄１８ａ，１８ｂと支持継鉄２２とは全体として側面視コ字状を呈する。したがって、板状継鉄１８ａ，１８ｂ、永久磁石２０ａ，２０ｂおよび支持継鉄２２を含む磁界発生装置、ひいてはＭＲＩユニット１２は、三方（ここでは前側および左右両側）に開放するオープンタイプに構成される。

また、支持継鉄２２には、空隙Ｇ側の一方主面２２ａから空隙Ｇとは反対側の他方主面２２ｂに貫通する貫通孔３０が設けられる。貫通孔３０は、一方主面２２ａおよび他方主面２２ｂに直交する矢印Ａ方向に延びて、一方主面２２ａおよび他方主面２２ｂの中央に円形の開口部を有する。

ＰＥＴユニット１４は、生体からの放射線を検出するための放射線検出部３２、放射線検出部３２に接続される光ガイド部３４、および光ガイド部３４に接続される光検出部３６を含む。
図２および図３をも参照して、放射線検出部３２は、永久磁石２０ａと２０ｂとの中間（空隙Ｇの中央）に配置されるケース３８、およびケース３８に収容される複数のシンチレータブロック４０を含む。

ケース３８は、たとえば合成樹脂（プラスチック）であるアクリルや塩化ビニール等の非金属材料からなる。図１および図２に示すように、ケース３８は、その中央に矢印Ａ方向（ケース３８の軸方向）に延びる貫通孔３９を有しかつその内部に環状の収容空間Ｓ１を有する円筒状に形成される。貫通孔３９には、断層画像を撮像すべき生体（たとえば人間の頭部）が挿入される。また、図３に示すように、ケース３８内の収容空間Ｓ１には、矢印Ｂ方向（ケース３８の周方向）に複数（ここでは１６個）のシンチレータブロック４０が配置される。つまり、収容空間Ｓ１には、複数のシンチレータブロック４０が環状に配置される。

なお、図３では、図面を簡略化するために、環状に配置される複数のシンチレータブロック４０および光ガイド束４８のうち、上下に対向配置される２つのシンチレータブロック４０および光ガイド束４８についてのみ符号が付されている。

図２および図３に示すように、シンチレータブロック４０は、直方体状に形成される複数のシンチレータ４２をまとめることによって得られる。詳しくは、矢印Ａ方向に９個、矢印Ｂ方向に１１個のシンチレータ４２を並べ、合計９×１１＝９９個のシンチレータ４２をまとめることによって直方体状のシンチレータブロック４０が得られる。シンチレータブロック４０において、隣り合うシンチレータ４２の間には光反射膜が設けられる。シンチレータ４２は、たとえばＬｕ２ＳｉＯ５単結晶等からなり、生体から放出された放射線が入射することによって発光する。

なお、図２には、シンチレータ４２および光ガイド５０（後述）が実際よりも大きく示されており、その数も実際のものとは異なる。図３に示されているシンチレータ４２および光ガイド５０についても同様である。

図２に示すように、光ガイド部３４は、外筒４４、外筒４４内に配置される内筒４６、および外筒４４と内筒４６との間の収容空間Ｓ２を矢印Ａ方向に延びる複数の光ガイド束４８を含む。
外筒４４および内筒４６はそれぞれ、たとえば合成樹脂（プラスチック）であるアクリルや塩化ビニール等の非金属材料からなり、矢印Ａ方向に延びる両端開口の円筒状に形成される。外筒４４および内筒４６の一方端はそれぞれ、外筒４４および内筒４６がケース３８と同心になるように、ケース３８に接続される。外筒４４と内筒４６との間に設けられる収容空間Ｓ２は、ケース３８内の収容空間Ｓ１に連通される。また、外筒４４は、その他方端が支持継鉄２２の他方主面２２ｂと面一になるように支持継鉄２２の貫通孔３０に嵌入される。内筒４６は、その他方端が貫通孔３０から他方主面２２ｂ側に突出するように貫通孔３０に挿入される。

図２に示すように、複数の光ガイド４８はそれぞれ、内筒４６の外周面に接着剤等を用いて取り付けられる。図３に示すように、複数の光ガイド束４８は、環状に配置される複数のシンチレータブロック４０の外周側（貫通孔３９とは反対側）に環状に配置され、それぞれシンチレータブロック４０に接続される。したがって、この実施形態では、光ガイド部３４に１６個の光ガイド束４８が含まれる。

光ガイド束４８は、たとえばダブルクラッド光ファイバー等の光ファイバーからなる複数の光ガイド５０を含む。複数の光ガイド５０はそれぞれ、シンチレータブロック４０のシンチレータ４２と一定の関係を有し、シンチレータ４２の外周側の面（貫通孔３９とは反対側の面）にシリコンゴム等を用いて光学的に接続される。この実施形態では、光ガイド束４８にたとえば４９本の光ガイド５０が含まれる。

図２に示すように、光ガイド束４８の各光ガイド５０は、シンチレータ４２の外周側の面から略垂直に延びた後に略９０°屈曲して矢印Ａ方向の支持継鉄２２側に延びる。そして、各光ガイド５０は、ケース３８内の収容空間Ｓ１、外筒４４と内筒４６との間の収容空間Ｓ２および支持継鉄２２の貫通孔３０を通って支持継鉄２２の他方主面２２ｂ側に突出する。

光検出部３６は、支持継鉄２２の他方主面２２ｂに取り付けられるシールドケース５２、およびシールドケース５２に収容される複数の位置有感型光電子増倍管（ＰＳＰＭＴ：Position Sensitive Photomultiplier）５４を含む。

シールドケース５２は、たとえば鉄、珪素鋼、鉄ニッケル系合金（パーマロイ）等の磁性体からなり、立方体状の箱状に形成される。シールドケース５２の支持継鉄２２側の壁５２ａには、内筒４６および光ガイド束４８が挿通される貫通孔５６が設けられる。

複数のＰＳＰＭＴ５４はそれぞれ、シールドケース５２内の収容空間Ｓ３に配置され、貫通孔５６の開口部に沿って壁５２ａに取り付けられる。この実施形態では、１６個のシンチレータブロック４０に対応して、シールドケース５２内の収容空間Ｓ３に１６個のＰＳＰＭＴ５４が環状に配置される（図３参照）。

各ＰＳＰＭＴ５４は、壁５２ａに取り付けられ貫通孔５６側に開口部を有するケース５８、およびケース５８に収容される受光部６０を含む。受光部６０には、貫通孔５６側から光ガイド束４８の光ガイド５０がシリコンゴム等を用いて光学的に接続される。つまり、シンチレータブロック４０のシンチレータ４２とＰＳＰＭＴ５４とが、光ガイド束４８の光ガイド５０によって光学的に接続される。

制御ユニット１６は、傾斜磁界コイルや高周波コイル（ＲＦコイル）に電力を供給するための送信系、高周波コイルやＰＳＰＭＴ５４からの信号を受信するための受信系、ならびに送信系および受信系を制御するとともに高周波コイルやＰＳＰＭＴ５４からの信号に基づいて生体の断層画像を生成する中央処理装置（ＣＰＵ）等を含む。

このように構成されるＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置１０では、ＭＲＩユニット１２を用いてケース３８の貫通孔３９に挿入された生体の断層画像を撮像すると同時に、ＰＥＴユニット１４を用いて当該生体の断層画像を撮像し、これらの合成画像を生成する。

詳しくは、ＭＲＩユニット１２では、永久磁石２０ａ，２０ｂによって空隙Ｇにたとえば０．３Ｔ以上の磁界を発生させつつ、磁極片２４ａ，２４ｂの傾斜磁界コイルによって生体に傾斜磁界を印加する。また、磁極片２４ａ，２４ｂの一方の高周波コイルから生体に高周波パルス信号を与え、生体からの応答信号（核磁気共鳴信号）を他方の高周波コイルに受信させる。制御ユニット１６は、高周波コイルからの核磁気共鳴（ＮＭＲ：Nuclear Magnetic Resonance）信号に基づいて生体の内部器官の形状を表す断層画像（ＭＲＩ画像）を生成する。つまり、ＭＲＩユニット１２を用いて制御ユニット１６でＭＲＩ画像が撮像される。生体のスライス面は、傾斜磁界コイルによる磁界の印加方向によって設定される。

一方、ＰＥＴユニット１４では、陽電子放出核種で標識したＦＤＧ（2Fluoro 2Deoxy D-Glucose）等の薬剤が投与された生体からの放射線を受けることによって、シンチレータブロック４０のシンチレータ４２が発光する。シンチレータ４２からの光は、光ガイド束４８の光ガイド５０を介してＰＳＰＭＴ５４に与えられる。ＰＳＰＭＴ５４は、シンチレータ４２からの光を光電子に変換した後にこれを増幅し、シンチレータ４２からの光の強弱に応じた電気信号を受光部６０における光の入射位置に関する情報とともに制御ユニット１６に入力する。制御ユニット１６は、ＰＳＰＭＴ５４からの当該電気信号の大小と当該光の入射位置に関する情報とに基づいて、生体内における薬剤の濃度分布を表す断層画像（ＰＥＴ画像）を生成する。つまり、ＰＥＴユニット１４を用いて制御ユニット１６でＰＥＴ画像が撮像される。

その後、制御ユニット１６は、生体の同一部位について同時に撮像したＰＥＴ画像とＭＲＩ画像とを合成し（重ね合わせ）、合成画像を生成する。このように生成された合成画像は、制御ユニット１６の指示に従って、たとえば図示しない表示部に表示される。

このようなＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置１０において、ＰＳＰＭＴ５４の出力は、ＰＳＰＭＴ５４に磁界が印加されることによって低下する。具体的には、磁界を印加していない状態のＰＳＰＭＴ５４の出力を１００％として、ＰＳＰＭＴ５４に印加する磁界の強度とＰＳＰＭＴ５４の出力との関係を図４にグラフで示す。

図４のＦ１は、図５に示すように、ケース５８の開口部を正面にみて、ＰＳＰＭＴ５４にＸ軸向きの磁界を印加した場合のその強度変化に伴うＰＳＰＭＴ５４の出力変化である。図４のＦ２は、図５に示すように、ケース５８の開口部を正面にみて、ＰＳＰＭＴ５４にＹ軸向き（受光部６０の受光面に直交する方向）の磁界を印加した場合のその強度変化に伴うＰＳＰＭＴ５４の出力変化である。図４のＦ３は、図５に示すように、ケース５８の開口部を正面にみて、ＰＳＰＭＴ５４にＺ軸向きの磁界を印加した場合のその強度変化に伴うＰＳＰＭＴ５４の出力変化である。

Ｆ１〜Ｆ３から、磁界強度が大きくなるに伴ってＰＳＰＭＴ５４の出力低下が大きくなることがわかる。Ｆ２を参照して、特にＹ軸向きの磁界を印加した場合は、ＰＳＰＭＴ５４の出力低下が大きくなることがわかる。

このように、ＰＳＰＭＴ５４の出力ひいてはＰＳＰＭＴ５４による光の検出精度は、磁界が印加されることによって低下してしまう。このために、従来、ＰＥＴユニットとＭＲＩユニットとを一体的に設けると、ＭＲＩユニットによって発生される磁界の影響によってＰＭＴの検出精度が低下し、ＰＥＴ画像の品質が低下してしまっていた。

ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置１０において注目すべきは、支持継鉄２２の他方主面２２ｂ側ではＭＲＩユニット１２から外側に漏れる磁界（漏洩磁界）の強度が小さいことに着目し、ＰＳＰＭＴ５４を支持継鉄２２の他方主面２２ｂ側に配置したことである。

具体的に、ＭＲＩユニット１２によって発生される漏洩磁界の強度分布を図６および図７に示す。図６には、永久磁石２０ａ，２０ｂの空隙Ｇ側の面に直交しかつ支持継鉄２２の中央を通る平面（第１平面：図７参照）上における強度分布が示され、図７には、永久磁石２０ａ，２０ｂの空隙Ｇ側の面に平行でありかつ支持継鉄２２の中央を通る平面（第２平面：図６参照）上における強度分布が示されている。図６および図７では、線種の異なる複数の磁力線によって漏洩磁界の強度分布が表されており、同じ線種の磁力線はその線上の磁界強度が等しいことを表している。

図６および図７から、板状継鉄１８ａ，１８ｂおよび支持継鉄２２に近づくほど漏洩磁界の強度が大きくなっていることがわかる。板状継鉄１８ａ，１８ｂの空隙Ｇとは反対側の面上では、最小でもその磁界強度が１．９ｍＴ（ミリテスラ）であるのに対し（図６参照）、支持継鉄２２の他方主面２２ｂ上では、最大でもその磁界強度が１．５ｍＴ〜１．７ｍＴの範囲に収まっている（図６および図７参照）。

さらに、支持継鉄２２の他方主面２２ｂに設けられるシールドケース５２内の収容空間Ｓ３では、漏洩磁界の強度が小さくなる。これは、磁性体からなるシールドケース５２に入った磁束がシールドケース５２の壁の内部を通るので、シールドケース５２内の収容空間Ｓ３に及びにくくなるからである。

具体的に、シールドケース５２を取り付けた状態においてＭＲＩユニット１２によって発生される漏洩磁界の強度分布を図８および図９に示す。図６および図７と同様に、図８には、永久磁石２０ａ，２０ｂの空隙Ｇ側の面に直交しかつ支持継鉄２２の中央を通る平面（第１平面：図９参照）上における強度分布が示され、図９には、永久磁石２０ａ，２０ｂの空隙Ｇ側の面に平行でありかつ支持継鉄２２の中央を通る平面（第２平面：図８参照）上における強度分布が示されている。

図８および図９に示すように、シールドケース５２を設けることによって磁束がシールドケース５２の壁の内部を通るので、シールドケース５２内の収容空間Ｓ３では、最大でもその磁界強度が０．５ｍＴ〜０．７ｍＴの範囲に収まっている。したがって、図４をも参照して、収容空間Ｓ３に収容されるＰＳＰＭＴ５４では、その出力低下率が最大でも５％程度になる。

このようなＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置１０によれば、支持継鉄２２の他方主面２２ｂ側にＰＳＰＭＴ５４が配置されることによって、一対の永久磁石２０ａ，２０ｂによって発生される磁界の影響をＰＳＰＭＴ５４が受けにくくなり、ＰＳＰＭＴ５４の出力低下を抑えることができる。つまり、ＰＳＰＭＴ５４による光の検出精度の低下を抑えることができる。また、光ガイド５０が支持継鉄２２の貫通孔３０を挿通することによって、光ガイド５０が支持継鉄２２を迂回する場合と比較して、光ガイド５０を短くできる。このように光ガイド５０を短くできるので、シンチレータ４２からＰＳＰＭＴ５４までの間の光の減衰（損失）を小さくでき、シンチレータ４２からＰＳＰＭＴ５４に光を効率的に案内できる。ひいては、ＰＳＰＭＴ５４の出力を大きくでき、ＰＳＰＭＴ５４の検出精度を向上させることができる。したがって、生体の同一部位について同時にＭＲＩ画像とＰＥＴ画像とを撮像しつつも高品質なＰＥＴ画像を得ることができ、高品質な合成画像を得ることができる。

ＰＳＰＭＴ５４を漏洩磁界から遮蔽するためにシールドケース５２が支持継鉄２２の他方主面２２ｂに設けられ、シールドケース５２内の収容空間Ｓ３にＰＳＰＭＴ５４が配置されることによって、より一層、ＰＳＰＭＴ５４の検出精度の低下を抑えることができる。

支持継鉄２２の貫通孔３０に外筒４４が嵌入されることによって、光ガイド部３４およびこれに接続される放射線検出部３２を支持継鉄２２によって支持できる。つまり、複数のシンチレータブロック４０および光ガイド束４８を支持継鉄２２によって支持できる。このように、支持継鉄２２がシンチレータブロック４０および光ガイド束４８を支持する支持手段としても機能することによって、支持手段を別に設ける必要がなく、構成を簡素にできる。

ＭＲＩユニット１２の支持継鉄２２に矢印Ａ方向に延びるようにＰＥＴユニット１４が設けられるので（図１参照）、ＰＥＴユニット１４が空隙Ｇへのアクセスの妨げになることがない。したがって、三方に開放するＭＲＩユニット１２の前側および左右両側のいずれからも空隙Ｇひいては断層画像を撮像すべき生体にアクセスでき、利便性を向上できる。また、ＭＲＩユニット１２が三方に開放するオープンタイプに構成されることによって、少なくともＰＥＴユニット１４の貫通孔３９に挿入されるまでは生体に与える閉塞感を低減できる。

ＰＳＰＭＴ５４は、フォトダイオード等に比べて磁界の影響によってその出力が低下しやすいので、この発明は、光センサとしてＰＳＰＭＴ５４を用いるＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置１０において特に有効となる。

なお、上述の実施形態では、磁石として永久磁石２０ａ，２０ｂを用いる場合について説明したが、この発明に用いられる磁石は、永久磁石に限定されず、電磁石であってもよい。

また、上述の実施形態では、光センサとしてＰＳＰＭＴ５４を用いる場合について説明したが、光センサはこれに限定されない。たとえば光センサとしてフラットパネルＰＭＴを用いてもよいしフォトダイオード等の半導体センサを用いてもよい。

なお、図２に一点鎖線で示すように、たとえば、鉄、珪素鋼、鉄ニッケル系合金等からなる円柱状の磁性体６２を、支持継鉄２２の貫通孔３０内において内筒４６に嵌入させてもよい。これによって、貫通孔３０から支持継鉄２２の他方主面２２ｂ側に漏れる磁束を減少させることができ、支持継鉄２２の他方主面２２ｂ側の磁界強度を小さくできる。したがって、より一層、ＰＳＰＭＴ５４の検出精度の低下を抑えることができる。また、貫通孔３０においても磁束が磁性体６２を通過するので、一対の板状継鉄１８ａ，１８ｂおよび支持継鉄２２における磁束の流れを円滑にできる。これによって、貫通孔３０を設けることによる空隙Ｇの磁界強度の低下を抑えることができる。このように空隙Ｇの磁界強度の低下を抑えることができるので、永久磁石２０ａ，２０ｂの使用量を少なくでき、装置のコストを抑えることができる。また、磁石として電磁石を用いる場合は、電磁石に供給する電力を抑えることができ、ランニングコストを抑えることができる。

また、上述の実施形態では、シールドケース５２内の収容空間Ｓ３にＰＳＰＭＴ５４を配置する場合について説明したが、支持継鉄２２の他方主面２２ｂ側であって支持継鉄２２を迂回させる場合よりも光ガイド５０を短くできる範囲であれば、ＰＳＰＭＴ５４を設ける位置はこれに限定されない。たとえば、支持継鉄２２の他方主面２２ｂに直接、ＰＳＰＭＴ５４を取り付けるようにしてもよい。この場合、他方主面２２ｂ側に壁を有しないシールドケースを支持継鉄２２の他方主面２２ｂに設けることによってＰＳＰＭＴ５４が外部に露出しないようにすればよい。また、ＰＳＰＭＴ５４を収容したシールドケース５２を他方主面２２ｂ側で支持継鉄２２から離れた位置に設けるようにしてもよい。

さらに、上述の実施形態では、別部材である一対の板状継鉄１８ａ，１８ｂおよび支持継鉄２２を接続する場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。一対の板状継鉄および支持継鉄は、予め一体的に形成されたものであってもよく、たとえば全体として側面視Ｃ字状に形成されているものであってもよい。このように継鉄が一体的にかつＣ字状に形成されている場合、空隙を介して対向する主面を有する部分が一対の板状継鉄に相当し、それ以外の部分が支持継鉄に相当する。

なお、この発明のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置によって断層画像を撮像すべき生体は、人間に限定されない。この発明のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置によって、任意の生体の断層画像を撮像できる。

この発明の一実施形態を示す斜視図である。 ＰＥＴユニットと支持継鉄との位置関係を示す端面図解図である。 ＰＥＴユニットの要部を示す正面図解図である。 印加される磁界の強度変化とＰＳＰＭＴの出力変化との関係を示すグラフである。 ＰＳＰＭＴに印加する磁界の向きを説明するための図解図である。 ＭＲＩユニットによって発生される漏洩磁界の強度分布を示す側面図解図である。 ＭＲＩユニットによって発生される漏洩磁界の強度分布を示す平面図解図である。 シールドケースを取り付けた状態においてＭＲＩユニットによって発生される漏洩磁界の強度分布を示す側面図解図である。 シールドケースを取り付けた状態においてＭＲＩユニットによって発生される漏洩磁界の強度分布を示す平面図解図である。

符号の説明

１０ ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置
１２ ＭＲＩユニット
１４ ＰＥＴユニット
１８ａ，１８ｂ 板状継鉄
２０ａ，２０ｂ 永久磁石
２２ 支持継鉄
２２ａ 一方主面
２２ｂ 他方主面
３０，３９，５６ 貫通孔
４０ シンチレータブロック
４２ シンチレータ
４８ 光ガイド束
５２ シールドケース
５０ 光ガイド
５４ ＰＳＰＭＴ（位置有感型光電子増倍管）
Ｇ 空隙

Claims (3)

1. 空隙を介して対向配置される一対の板状継鉄、
   互いに対向するように一方の前記板状継鉄の対向面に一方が設けられ他方の前記板状継鉄の対向面に他方が設けられる一対の磁石、
   前記一対の板状継鉄を磁気的に結合し、前記空隙側の一方主面から前記空隙とは反対側の他方主面に貫通する貫通孔を有する支持継鉄、
   前記一対の磁石間に配置され放射線を受けて発光するシンチレータ、
   前記支持継鉄の前記他方主面側に配置される光センサ、および
   前記支持継鉄の前記貫通孔に挿通され前記シンチレータと前記光センサとを接続する光ガイドを備える、ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。
2. 前記支持継鉄の前記他方主面側に配置され前記光センサを収容するシールドケースをさらに含む、請求項１に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。
3. 前記光センサは光電子増倍管である、請求項１または２に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

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