JP5393102B2 - 核医学診断装置 - Google Patents
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Description
この特許文献1は、検出部10の内側に設けられた回転セプタ20は、隣接する検出器リングRの間の位置に互いに平行に配された9枚のシールド板S1〜S9を含み、コリメート作用を奏し、スライス面に平行に飛来した光子対のみを、その後方にある光子検出器Dに入射させ、各シールド板Sを、リング状でなく、各検出器リングRを構成するN個の光子検出器Dのうちに一部のものの測定視野1側に設け、回転セプタ20を、中心軸を中心に回転自在とし、各シールド板Sに、棒状の陽電子放出線源3を挿入して支持し得る棒状線源挿入孔20aおよび20bを設けて構成してある。
通常、被検者体内の臓器や組織を検査する場合、病巣が人体のどの臓器やどの組織に潜んでいるか分からないので、被検者の全身を撮影することが行われる。この被検者の全身を撮影するに当たっては、被検者の負担が大きい。そこで、被検者の負担を極力軽減するためには、被検者の全身を覆う視野をもつカメラを使用することが最も良い。
そこで、現在、被検者の全身を撮影する場合、比較的小さな視野をもつカメラを用いて、撮影を複数回に分けて実施することが行われている。このように比較的小さな視野をもつカメラによって複数回に分けて撮影するには、被検者の移動またはカメラの移動が必要となる。
このため、特許文献1にあっては、視野の狭い装置となっているため、複数回の撮影を実施することになり、撮影時間が増加するという問題点を有している。
このアドバンスト・コンプトンカメラは、被検者に投与された放射性同位元素を含む放射性薬剤が人体の臓器や組織に特異的に集まり、この臓器や組織に集まった放射性薬剤の集積箇所から、薬剤に含有させた微量の放射性同位元素(RI)から体外に向けて放射される任意のガンマ線を、前段検出器でコンプトン散乱させ、後段検出器でコンプトン散乱したガンマ線を検出すると共に、前段検出器でガンマ線により反跳された電子を検出する。
アドバンスト・コンプトンカメラは、このようにして放射性薬剤の集積箇所から得られたガンマ線の方向情報をもとに、画像再構成を行い、放射性同位元素の体内分布画像を取得する構成になっている。
さらに、アドバンスト・コンプトンカメラは、従来のPET装置とは異なり、ガンマ線(放射性薬剤の集積箇所から薬剤に含有させた微量の放射性同位元素(RI)から体外に向けて放射される任意のガンマ線)検出器部分に対して、任意の角度で入射したガンマ線を計測することができるようになっている。
このため、アドバンスト・コンプトンカメラは、従来のPET装置よりも広範な視野を有している。
前記各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記被検者の周囲に相対向する検出手段を、前記相対向する検出手段の対向軸が前記ベッド(診察台)に横臥する被検者の体軸に対して、傾斜角をもって配置し,
相対向する検出手段によって形成される視野を最大の大きさで利用することを特徴としている。
このように複数のアドバンスト・コンプトンカメラを、被検者の体軸に対して傾斜角をもって配置することによって、アドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野を最大の大きさで利用できるようにし、被検体の全身を撮影する際にアドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野を最大の大きさで被検者の体をカバーし、対となるアドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野が重ならないように、かつ視野が連続するように、アドバンスト・コンプトンカメラを、被検者の体軸方向に所定間隔をおいて移動して撮影する。
このように構成することにより、請求項1に記載の核医学診断装置によれば、被検者の全身撮影に要する時間を短縮することができる。
前記検出手段対を構成する各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記ベッド(診察台)に横臥した前記被検者の周囲に相対向する2つの検出手段を対とする2つの検出手段対を,
前記対をなす一方の2つの検出器手段の組の対向軸と、他方の2つの検出器手段の組の対向軸とが直角に交差するように配置すると共に、
前記対をなす一方の2つの検出器手段を前記ベッド(診察台)に横臥した被検者の体軸方向に検出器手段の半個分ずらして配置し、前記対をなす他方の2つの検出器手段を前記ベッド(診察台)に横臥した被検者の体軸方向に検出器手段の半個分ずらして配置して、
前記2つの検出手段対を構成する4つの検出器手段が段違いになるように配置してなり,
前記2つの検出手段対を構成する4つの検出器手段によって形成される視野を拡大させたことを特徴としている。
このように複数のアドバンスト・コンプトンカメラを、被検者の周囲に段違いに配置することによって、アドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野を最大の大きさで利用できるようにし、被検体の全身を撮影する際にアドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野を最大の大きさで被検者の体をカバーし、対となるアドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野が重ならないように、かつ視野が連続するように、アドバンスト・コンプトンカメラを、被検者の体軸方向に所定間隔をおいて移動して撮影する。
このように構成することにより、請求項2に記載の核医学診断装置によれば、被検者の全身撮影に要する時間を短縮することができる。
前記各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記被検者の周囲を回転する検出手段の回転軌道は、前記ベッド(診察台)に横臥する被検者の体軸に対する垂直角よりも被検者の体軸方向に傾斜した傾斜角をもって配置し,
前記被検者の周囲を回転する検出手段の回転によって形成される視野を利用して撮影することを特徴としている。
前記検出手段対を構成する各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記ベッド(診察台)に横臥した前記被検者の周囲に相対向する2つの検出手段を対とする4つの検出手段対を,
前記4つの検出手段対を構成する8つの検出器手段をリング状に連接して配置構成すると共に、
前記4つの検出手段対を構成する8つの検出器手段で形成されるリング状に連接された前記4つの検出手段対を構成する8つの検出器手段の対向軸が前記ベッド(診察台)に横臥する被検者の体軸に対して、傾斜角をもって配置構成し,
前記相対向し対をなす検出手段によって形成される視野を最大の大きさで利用することを特徴としている。
このように複数のアドバンスト・コンプトンカメラを、被検者の体軸に対して傾斜角をもって配置することによって、アドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野を最大の大きさで利用できるようにし、被検体の全身を撮影する際にアドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野を最大の大きさで被検者の体をカバーし、対となるアドバンスト・コンプトンカメラによって形成される視野が重ならないように、かつ視野が連続するように、アドバンスト・コンプトンカメラを、被検者の体軸方向に所定間隔をおいて移動して撮影する。
このように構成することにより、請求項4に記載の核医学診断装置によれば、被検者の全身撮影に要する時間を短縮することができる。
図1には、本発明に係る核医学診断装置の全体構成が示されている。
図1において、100は、検出器ヘッドで、101は、被検者である。そして、この検出器ヘッド100は、複数個によって形成されており、この複数の検出器ヘッドによって構成される検出器ヘッド100は、被検者101の周囲に配置されている。
また、この被検者101は、放射性同位元素によって標識された放射性薬剤が投与されており、ベッド(診察台)150に横臥した状態となっている。
この複数の検出器ヘッドによって構成されるそれぞれの検出器ヘッド100の検出信号は、処理装置110によって収集され、処理される。この処理装置110によって収集され、処理された信号は、画像再構成装置120によって画像の再構成が行われる。
この画像再構成装置120によって画像が再構成されると、画像表示装置130において、再構成した画像が表示される。
さらに、ここでは、検出器ヘッド100は、被検者101の周囲に配置されていると説明してあるが、検出器ヘッド100の配置は、検出器ヘッド100と被検者101の間の立体角が大きいほど望ましい。また、検出器ヘッド100は、複数の検出器ヘッド100によって構成し、被検者101の周囲に環状に配置してもよい。
そして、検出器ヘッド100には、前段検出器102は、少なくとも1台あればよい。また、後段検出器103は、1台に限らず、複数台あってもよい。さらに、前段検出器102は、気体検出器でもよいし、液体検出器でもよいし、固体検出器でもよいし、それらの組み合わせであってもよい。
図2には、本発明に係る核医学診断装置の第1の実施形態が示されている。
図2に図示の第1の実施形態は、図2(a)に示される如く、複数の検出器ヘッド100を被検者101の周囲に環状に配置して構成した核医学診断装置1000となっている。
図2に図示の第1の実施形態の複数の検出器ヘッド100は、環状の検出器ヘッド100の1セグメントを構成し、1セグメントを構成する検出器ヘッド100は、図2(b)に示す如く、被検者101側に前段検出器102が設けられており、前段検出器102の後部側(被検者101から離れる側)に後段検出器103が配置されている。
この傾斜角300の大きさは、被検者101の体長および装置1000の視野の大きさによって決定される。
このように構成される第1の実施形態の核医学診断装置1000を用いて被検者101の全身撮影を実施するには、ベッド(診察台)150、又は核医学診断装置1000を図3に図示の移動方向200に示す方向に移動して行う。
図5において、位置100A、位置100B、位置100C、位置100Dは、それぞれ、撮影位置A、撮影位置B、撮影位置C、撮影位置Dにおける検出器ヘッド100の位置を示している。また、図5において、視野1100A、1100B、1100C、1100Dは、撮影位置A、撮影位置B、撮影位置C、撮影位置Dのそれぞれの位置における検出器ヘッド100で形成される核医学診断装置1000の視野を示している。
この図6(b)に図示の従来のPET装置を用いた被検体の全身撮影の例と、図5に図示の第1の実施形態の核医学診断装置1000を用いた被検体の全身撮影の例とを比較すると、被検体の全身を撮影するのに図5に図示の第1の実施形態の核医学診断装置1000の場合は、4回の撮影で済むのが、図6(b)に図示の従来のPET装置を用いた場合は、6回の撮影を行わなければならないことが分かる。
したがって、図5に図示の第1の実施形態の核医学診断装置1000によれば、被検体の全身を撮影する場合、検出器ヘッド100によって形成される広範な視野を利用して、検出器を大きくすることなく、撮影回数を低減することができ、被検体の全身の撮影に要する時間を短縮することができる。
図7には、本発明に係る核医学診断装置の第2の実施形態が示されている。
図2に図示の核医学診断装置の第1の実施形態は、環状型装置1000を被検者101の体軸に対して傾斜して撮影する場合が示されている。
これに対し、図7に図示の第2の実施形態は、図7(a)に示す如く、複数の検出器ヘッド100−1,100−2,100−3,100−4(第2の実施形態においては、4個)を放射性同位元素によって標識された放射性薬剤を投与しベッド(診察台)150に横臥した被検者101の周囲に90°の間隔をもって環状に配置して構成した核医学診断装置2000となっている。
そして、図7に図示の第2の実施形態の複数の検出器ヘッド100−1,100−2,100−3,100−4は、図7(b)に示す如く、被検者101側に前段検出器102が設けられており、前段検出器102の後部側(被検者101から離れる側)に後段検出器103が配置されている。
ここで言う「段違い」とは、4個の検出器ヘッド100−1,100−2,100−3,100−4のそれぞれの検出器ヘッドの視野中心軸がお互いに一致しないような配置することを意味している。
また、同様に、検出器ヘッド100−3と検出器ヘッド100−4とは、図10に示す如く、ベッド(診察台)150に横臥した被検者101の体軸に垂直な検出器ヘッド100−3の中心線と、検出器ヘッド100−4のエッジとが一致するように、検出器ヘッド100−3に対して検出器ヘッド100−4が半個分ずれた状態に配置されている。
図10には、核医学診断装置2000の被検者101の左右に配置された検出器ヘッド100−3と検出器ヘッド100−4の体軸方向の視野1300が示されている。
この図7に図示の核医学診断装置2000を用いて被検者101の全身の撮影を行う場合、図11は、被検者101の側面から見た核医学診断装置2000の視野1200を示している。
また、図11において、視野1200A、1200B、1200Cは、撮影位置A、撮影位置B、撮影位置Cのそれぞれの位置における検出器ヘッド100−1(検出器ヘッド100−2)で形成される核医学診断装置2000の視野を示している。
図12において、位置100−3A(位置100−4A)、位置100−3B(位置100−4B)は、それぞれ、撮影位置A、撮影位置Bにおける検出器ヘッド100−3(検出器ヘッド100−4)の位置を示している。
また、図12において、視野1300A、1300Bは、撮影位置A、撮影位置Bのそれぞれの位置における検出器ヘッド100−3(検出器ヘッド100−4)で形成される核医学診断装置2000の視野を示している。
かつ、段違い配置による視野の拡大により、撮影回数を低減できるので、全身撮影に要する時間を短縮することができる。
図13には、本発明に係る核医学診断装置の第3の実施形態が示されている。
図2に図示の核医学診断装置の第1の実施形態は、図7に図示の核医学診断装置の第2の実施形態は、被検者101の周囲に複数の検出器ヘッド101を配置して撮影する場合が示されている。
また、検出器ヘッド100の回転軌道3000は、被検者101の体軸と傾斜角度300を有している。この傾斜角度300は、回転軌道3000の回転平面の法線と、被検者101の体軸とのなす角を示している。
そして、図13に図示の第3の実施形態による被検者101の全身の撮影は、図5において示した場合と同様である。
図14には、本発明に係る核医学診断装置の第4の実施形態が示されている。
図2に図示の核医学診断装置の第1の実施形態が、複数の検出器ヘッド100を被検者101の周囲に環状に配置して構成しているのに対し、図14に図示の核医学診断装置の第4の実施形態は、方形状に形成される検出器ヘッド100を複数個(第4の実施形態では、8個)の検出器ヘッド100をリング状に並べて構成したものである。
このように構成することにより、図14の第4の実施形態によれば、検出器ヘッド100を少ない数で構成することができる。
すなわち、核医学診断装置1000を構成する検出器ヘッド100の相対向する検出器ヘッド100−1と検出器ヘッド100−5間、検出器ヘッド100−2と検出器ヘッド100−6間、検出器ヘッド100−3と検出器ヘッド100−7間、検出器ヘッド100−4と検出器ヘッド100−8間を結ぶ対向軸が、放射性同位元素によって標識された放射性薬剤が投与されてベッド(診察台)150に横臥した被検者101の体軸と所定の角度をもって配置されている。
101……………………被検者
102……………………前段検出器
103……………………後段検出器
110……………………信号処理装置
120……………………画像再構成装置
130……………………画像表示装置
150……………………ベッド
200……………………移動方向
300……………………傾斜角
500……………………従来装置の検出器ヘッド
1000…………………実施形態1の装置
1100…………………実施形態1の装置の視野
1200…………………実施形態2の装置の視野
1300…………………実施形態2の装置の視野
2000…………………実施形態2の装置
3000…………………実施形態3の装置の回転軌道
5000…………………従来装置の視野
Claims (4)
- 放射性同位元素を含む放射性薬剤が投与されたベッド(診察台)に横臥した被検者の周囲に相対向する少なくとも2つの検出手段を備え,
前記各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記被検者の周囲に相対向する検出手段を、前記相対向する検出手段の対向軸が前記ベッド(診察台)に横臥する被検者の体軸に対して、傾斜角をもって配置し,
相対向する検出手段によって形成される視野を最大の大きさで利用する
ことを特徴とする核医学診断装置。 - 放射性同位元素を含む放射性薬剤が投与されたベッド(診察台)に横臥した被検者の周囲に、相対向する2つの検出手段を対とする少なくとも2つの検出手段対を備え,
前記検出手段対を構成する各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記ベッド(診察台)に横臥した前記被検者の周囲に相対向する2つの検出手段を対とする2つの検出手段対を,
前記対をなす一方の2つの検出器手段の組の対向軸と、他方の2つの検出器手段の組の対向軸とが直角に交差するように配置すると共に、
前記対をなす一方の2つの検出器手段を前記ベッド(診察台)に横臥した被検者の体軸方向に検出器手段の半個分ずらして配置し、前記対をなす他方の2つの検出器手段を前記ベッド(診察台)に横臥した被検者の体軸方向に検出器手段の半個分ずらして配置して、
前記2つの検出手段対を構成する4つの検出器手段が段違いになるように配置してなり,
前記2つの検出手段対を構成する4つの検出器手段によって形成される視野を拡大させた
ことを特徴とする核医学診断装置。 - 放射性同位元素を含む放射性薬剤が投与されたベッド(診察台)に横臥した被検者の周囲を一定の軌道で回転する検出手段を備え、
前記各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記被検者の周囲を回転する検出手段の回転軌道は、前記ベッド(診察台)に横臥する被検者の体軸に対する垂直角よりも被検者の体軸方向に傾斜した傾斜角をもって配置し,
前記被検者の周囲を回転する検出手段の回転によって形成される視野を利用して撮影する
ことを特徴とする核医学診断装置。 - 放射性同位元素を含む放射性薬剤が投与されたベッド(診察台)に横臥した被検者の周囲に方形状に形成される相対向する2つの検出手段を対とする少なくとも4つの検出手段対を備え,
前記検出手段対を構成する各検出手段は,
前記被検者の薬剤に微量の前記放射性同位元素(RI)を含有させた放射性薬剤の集積箇所から、体外に向けて放出される光子を反応させ、少なくとも一回目の反応点における位置情報と、該反応によって生じる荷電粒子の運動量の情報とを検出する前段検出器と,
前記反応によって散乱された光子に関する情報を検出する後段検出器とを順次配置して構成してなり,
前記検出手段から収集した検出情報によって画像を再構成する画像再構成手段を備え,
前記ベッド(診察台)に横臥した前記被検者の周囲に相対向する2つの検出手段を対とする4つの検出手段対を,
前記4つの検出手段対を構成する8つの検出器手段をリング状に連接して配置構成すると共に、
前記4つの検出手段対を構成する8つの検出器手段で形成されるリング状に連接された前記4つの検出手段対を構成する8つの検出器手段の対向軸が前記ベッド(診察台)に横臥する被検者の体軸に対して、傾斜角をもって配置構成し,
前記相対向し対をなす検出手段によって形成される視野を最大の大きさで利用する
ことを特徴とする核医学診断装置。
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