JP5794196B2 - 乳房検診用放射線断層撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、乳房から照射される消滅放射線のペアを検出して、被検体内の放射性薬剤分布をイメージングする乳房検診用放射線断層撮影装置に係り、特に、がん検診用の乳房検診用放射線断層撮影装置に関する。

医療機関には、放射線薬剤の分布をイメージングする放射線断層撮影装置が配備されている。この様な放射線断層撮影装置の具体的な構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から照射される互いに反対方向となっている一対の放射線（消滅放射線のペア）を検出する。放射線検出器は本発明の検出器に相当する。

この様な放射線断層撮影装置の一種として、乳房検診用の放射線断層撮影装置がある。この乳房検診用放射線撮影装置について具体的に説明する。図１０は、従来の乳房検診用放射線撮影装置について説明する図である。従来の乳房検診用放射線撮影装置５１では、検査に際し、被検体Ｍの乳房Ｂの片側が検出器リング６２に挿入される。この状態で、検出器リング６２は、被検体Ｍから照射される消滅放射線のペアを検出する。

検出器リング６２は、乳房Ｂから発せられた消滅放射線のペアの発生源を特定して、この位置情報を基に放射性薬剤の分布が生成される。放射性薬剤は、正常組織と比べがん組織により多く集積する性質があるので、放射性薬剤の分布図を診断すれば、乳がんの検診が行える。

検出器リング６２により消滅放射線のペアを検出するようにすると、分布図に被検体の構造に由来する影響が現れてしまう。この理由について説明する。被検体内で発生した消滅放射線のペアは、何ら吸収を受けず検出器リング６２に検出されるのが理想である。ところが、被検体は、もとより放射線を吸収する性質を有している。したがって、被検体内で発生した放射線の一部は、被検体自身によって吸収されてしまうのである。

検出器リング６２から取得された放射線検出に関するデータをそのまま消滅放射線のペアの発生状況を表すものと信じて放射線発生状況のイメージングを行うと、画像の所々で消滅放射線のペアの発生が実際よりも少なく見積もられてしまう。具体的には、被検体内部の放射線の吸収しやすい部分における消滅放射線のペアの発生量が見かけ上少なくなってしまう。

従来構成によれば、この様な問題を解決する目的で、Ｘ線を被検体に透過させて被検体の構造を取得するＣＴユニットを備える。このＣＴユニットで取得される画像（トランスミッション画像）は、被検体内部のＸ線の透過しやすさがイメージングされている。このトランスミッション画像と検出器リング６２から取得されたデータを基に生成された被検体内で発生した放射線の分布を示すイメージ（エミッション画像）とを重ね合わせて１枚の画像を生成すれば、放射線の吸収の影響が考慮され、放射性薬剤の発生分布がより正しく取得できる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１８３４４８号公報

しかしながら、従来構成によれば、次のような問題点がある。
すなわち、従来構成によれば、被検体内の放射性薬剤の分布をこれ以上正確に取得できないという問題点がある。

従来構成によれば、トランスミッション画像は、Ｘ線を用いて撮影される。一方、エミッション画像を取得するときに検出される放射線は、γ線であり、Ｘ線ではない。したがって、トランスミッション画像は、γ線がどのように被検体に内部で吸収されるかを表したものではなく、むしろ、Ｘ線が被検体内部で吸収される様子を表している。放射線が被検体内で吸収される様子は、放射線の線質によって異なるので、従来構成のトランスミッション画像は、エミッション画像の補正に最適であるとは言えない。

ということは、外部からγ線を照射してトランスミッション画像を取得すればよいということになる。この様な装置としては、γ線を照射する線源を検出器リング６２の内部に配置するものが一般的である。しかし、この様な構成とすると、確かにγ線の吸収状況を表したトランスミッション画像は取得できるようになるものの、別異の問題を招来する。

すなわち、検出器リング６２の内部に線源を配置させなければならない。この様な構成とすると、検出器リング６２の内径をより大きくしなければならなくなる。すると、装置の製造コストが増大する。検出器リング６２は、そもそも放射線検出器を円環状に配置することで構成される。検出器リング６２の内径を大きくすると、それだけ検出器リング６２を構成するのにより多くの放射線検出器が必要となるのである。

また、検出器リング６２の内径を大きくするとエミッション画像の画質が劣化する。この理由について説明する。消滅放射線のペアは、互いに反対方向に飛び去るのが理想である。しかし、実際の放射線の軌道は、反対方向から僅かにずれている。つまり、被検体内で発生した消滅放射線のペアは、検出器リング６２における理想の位置とは異なる位置に入射することになる。この位置ズレは、放射線の飛距離が長いほど大きくなる。したがって、検出器リング６２の内径が大きくなるほど、検出器リング６２における消滅放射線のペアの入射位置は、理想から大きく外れてしまう。これが検出器リング６２の内径を大きくするのに伴いエミッション画像の画質が劣化する（空間分解能が低下する）理由である。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、放射性薬剤の分布をより正確にイメージングすることができる乳房検診用放射線断層撮影装置を提供することにある。

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る乳房検診用放射線断層撮影装置は、放射線を検出する検出器が弧状に配列されて構成される検出器リングと、検出器リングを構成する検出器の一部を検出器リングに対して移動させる検出器移動手段と、検出器移動手段を制御する検出器移動制御手段と、放射線を検出器リングの内壁に向けて照射する放射線源と、検出器移動手段により検出器リングから離反された検出器が離反前に占めていた位置である離反前位置に放射線源をシフトさせる放射線源シフト手段と、放射線源シフト手段を制御する放射線源シフト制御手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］上述のような構成によれば、検出器リングを構成する検出器の一部を検出器リングから離反させることにより離反前位置に放射線源が通過する通路が形成される。そして、放射線源はこの通路内をシフトすることができる。この様にすることで、検出器リングの内側に放射線源を設ける構成としなくても、被検体のトランスミッションデータ（放射線吸収に関するデータ）を取得することができる。しかも、上述の構成によれば、検出器リングの内径を極力小さくすることができるので、装置の製造コストを抑制することができる。上述のような構成でエミッションデータ（放射線放出に関するデータ）を取得しようとするときには、検出器リングを元の状態に戻して消滅放射線のペアを計数するようにすればよい。このとき、検出器リングの内径は極力小さいものとなっているので、空間分解能が高い乳房検診用放射線断層撮影装置が提供できる。

また、上述の乳房用放射線撮影装置において、検出器移動手段は、検出器リングの径方向に検出器を移動させればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示すものとなっている。検出器リングの径方向に検出器を移動させれば、僅かな移動量で検出器の移動を完了することができる。

また、上述の乳房用放射線撮影装置において、放射線源シフト手段は、検出器リングの中心軸の伸びる方向に放射線源を移動させることにより放射線源を離反前位置にシフトさせればより望ましい。

また、上述の乳房用放射線撮影装置において、検出器リングは、放射線源よりも中心軸方向に肉厚であるとともに、シフト時の放射線源から発し被検体を透過してきた放射線を検出すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示すものとなっている。検出器リングの中心軸の伸びる方向に放射線源を移動させるようにすれば、放射線の照射方向を変えながらトランスミッションデータを取得することができる。このようにすることで、乳房が放射線を吸収する様子をより正確に検出することができる。

また、上述の乳房検診用放射線断層撮影装置において、放射線源シフト制御手段は、トランスミッションデータ取得中に放射線源をシフトさせるようにしてもよい。

また、上述の乳房検診用放射線断層撮影装置において、検出器リングを検出器リングの中心軸を中心に回転させる検出器リング回転手段と、検出器リング回転手段を制御する検出器リング回転制御手段とを備えるようにしてもよい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示すものとなっている。本発明の装置は、状況に応じて様々なトランスミッションデータの取得様式を採用することができる。

本発明の構成によれば、検出器リングを構成する検出器の一部を検出器リングから離反されることにより、離反前位置に放射線源が通過する通路が形成される。そして、放射線源はこの通路内をシフトすることができる。この様にすることで、検出器リングの内側に放射線源を設ける構成としなくても、被検体のトランスミッションデータを取得することができる。これにより検出器リングの内径を極力小さくすることができ装置の製造コストを抑制されるとともに空間分解能が高い乳房検診用放射線断層撮影装置が提供できる。

実施例１に係る乳房検診用放射線断層撮影装置の全体構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係る検出器リングの構成を説明する平面図である。 実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。 実施例１に係る放射線検出器の移動を説明する模式図である。 実施例１に係る放射線源のシフトを説明する断面図である。 実施例１に係るトランスミッションデータの収集を説明する断面図である。 実施例１に係る乳房検診用放射線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の１変形例を説明する平面図である。 本発明の１変形例を説明する平面図である。 従来構成の乳房検診用放射線断層撮影装置を説明する断面図である。

以下、本発明に係る乳房検診用放射線断層撮影装置９の実施例について図面を参照しながら説明する。実施例１におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例１の構成は、乳房検診用のマンモグラフィー装置となっている。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る乳房検診用放射線断層撮影装置９は、被検体Ｍの乳房Ｂをｚ方向から導入させるガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた被検体Ｍの乳房Ｂをｚ方向から導入させるリング状の検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２に設けられた内穴は、ｚ方向に伸びた円筒形（正確には、正８角柱）となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に伸びている。なお、検出器リング１２の内穴の領域が、乳房検診用放射線断層撮影装置９の断層画像Ｐが生成できる撮影視野となっている。ｚ方向は、検出器リング１２の中心軸の伸びる方向に沿っている。検出器リング１２は、放射線を検出する放射線検出器１が弧状に配列されて構成される。

放射線源５は、ガントリ１１の内部に設けられている。具体的には、放射線源５は、検出器リング１２からｚ方向に離反した位置に設けられている。この放射線源５には、放射性セシウムが封入されており、被検体Ｍに向けてγ線を照射できるようになっている。放射線源５が放射線を照射する方向は、検出器リング１２の径方向であり、放射線源５から見て中心軸Ｃに向かう方向となっている。つまり、放射線源５は、放射線を検出器リング１２の内壁に向けて照射する。なお、図１は、放射線源５は使用されていない状態を表している。図１では、被検体Ｍの無用な被曝を抑制する目的で設けられたシャッターによって放射線源５から放射線が照射されていない。シャッターの図示は省略するものとする。

検出器リング１２は、放射線源５よりも中心軸Ｃ方向に肉厚である。この様にすることで、放射線源５をｚ方向に移動させながらトランスミッションデータを取得することができる。仮に、検出器リング１２の幅が放射線源５の幅よりも小さいようにすると、放射線源５は、後述の図６で説明するように検出器リング１２の内部を移動できない。放射線源５が移動される様子の詳細は、後述のものとする。検出器リング１２は、シフト時の放射線源５から発し被検体Ｍを透過してきた放射線を検出する。この検出の様子も後述のものとする。

遮蔽プレート１３は、タングステンや鉛等で構成される。放射性薬剤は、被検体Ｍの乳房Ｂ以外の部分にも存在するので、そこからも消滅γ線のペアが発生している。しかし、この様な関心部位以外から発生する消滅γ線のペアが検出器リング１２に入射すると、断層画像撮影の邪魔となる。そこで、検出器リング１２のｚ方向における被検体Ｍに近い側の一端を覆うようにリング状の遮蔽プレート１３が設けられているのである。

検出器リング１２の構成について説明する。検出器リング１２は、例えば８個の放射線検出器１がｚ方向（中心軸方向）に垂直な平面上の仮想円に配列されることで、１つの単位リング１２ｂが形成される。この単位リング１２ｂがｚ方向に３個配列されて検出器リング１２が構成される（具体的には、図２参照）。検出器リング１２の中心軸は、鉛直方向に伸びている。このように、検出器リング１２は、放射線を検出する放射線検出器１が弧状に配列されて構成される。

放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図３は、実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器１は、図３に示すように放射線を光に変換するシンチレータ２と、光を検出する光電子増倍管から構成される光検出器３とを備えている。そして、シンチレータ２と光検出器３との介在する位置には、光を授受するライトガイド４が備えられている。

シンチレータ２は、シンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ｃｅが拡散したＬｕ_{２（１−Ｘ）}Ｙ_２ＸＳｉＯ_５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。そして、光検出器３は、どのシンチレータ結晶が光を発したかという光の発生位置を特定することができるようになっているとともに、光の強度や、光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例１の構成のシンチレータ２は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。

同時計数部２１（図１参照）には、検出器リング１２から出力された検出データが送られてきている。検出器リング１２に同時に入射した２つのγ線は、被検体内の放射性薬剤に起因する消滅γ線のペアである。同時計数部２１は、検出器リング１２を構成するシンチレータ結晶のうちの２つの組み合わせ毎に消滅γ線のペアが検出された回数をカウントし、この結果を吸収補正部２２に送出する。同時計数におけるシンチレータ結晶の位置関係は、消滅γ線のペアが検出器リング１２に入射した位置と入射した方向を示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。シンチレータ結晶の組合せ毎に記憶される消滅γ線のペア検出の回数および消滅γ線のエネルギー強度は、被検体内における消滅γ線のペアの発生のバラツキを示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。なお、同時計数部２１による検出データの同時性の判断は、装置に付属のクロックによって検出データに付与された時刻情報が用いられる。

＜放射線検出器の移動＞
次に、放射線検出器の移動について説明する。図４は、放射線検出器が移動される様子を説明する図である。図４左側に示すように、放射線検出器は、中心軸Ｃと直交する検出器リング１２の径方向に移動されて中心軸Ｃから遠ざかることができる。この移動は、検出器移動機構３１が放射線検出器１をガントリ１１に対して移動させることで実現される。検出器移動機構３１は、検出器リング１２を構成する放射線検出器１の一部を検出器リング１２の径方向に検出器リング１２に対して移動させる構成となっている。検出器移動制御部３２は、この検出器移動機構３１を制御する目的で設けられている。検出器移動機構３１は、本発明の検出器移動手段に相当し、検出器移動制御部３２は、本発明の検出器移動制御手段に相当する。

検出器リング１２は、単位リング１２ｂがｚ方向に３個配列されて構成されている。したがって、検出器リング１２は、ｚ方向に放射線検出器３個分の厚みを有することになる。検出器移動機構３１は、ｚ方向に配列された３個の放射線検出器を一体に移動させる。したがって、検出器移動機構３１が放射線検出器１を移動させると、検出器リングから放射線検出器１が離反される前に占めていた位置がｚ方向に伸びた通路となって現れる。この通路は、後述のように放射線源５が通過する。放射線検出器１が離反される前に占めていた位置を離反前位置Ｒと呼ぶことにする。

図４右側は、放射線検出器１が移動する様子をｚ方向から見た場合を示している。図４右側を見れば分かるように、検出器リング１２を構成する放射線検出器１のうち、移動ができるものは限られている。すなわち、円弧状に配列された放射線検出器１のうち、移動ができるのは、図４右側において下側に位置する放射線検出器１のみである。実際には、検出器リング１２は、ｚ方向に３つの放射線検出器１が重ねられているので、移動ができる放射線検出器１は３つあることになる。

このような事情を単位リング１２ｂの概念を用いて説明する。単位リング１２ｂを構成する放射線検出器１のうち、移動可能なのは、１つだけである。そして、検出器リング１２を構成する放射線検出器１のうち、移動可能なのは、複数の単位リング１２ｂに跨ってｚ方向に連接する３つの放射線検出器１である。この３つの放射線検出器１を移動可能な検出器アレイと呼ぶことにする。

＜放射線源のシフト＞
次に、放射線源５のシフトについて説明する。図５は放射線源５がシフトされる様子を説明する図である。図５に示すように、放射線源５は、検出器リング１２からｚ方向に離反した位置から中心軸Ｃに沿ってシフトされて離反前位置Ｒの範囲内に移動することができる。したがって、放射線源５は、ｚ方向にシフトすることになる。このシフトは、線源シフト機構３３が放射線源５をガントリ１１に対して移動させることで実現される。この線源シフト機構３３は、検出器移動機構３１により検出器リング１２から離反された検出器が離反前に占めていた位置である離反前位置に放射線源５をシフトさせる。このときのシフトの方向は中心軸Ｃの伸びる方向に一致している。線源シフト制御部３４は、この線源シフト機構３３を制御する目的で設けられている。線源シフト機構３３は、本発明の放射線源シフト手段に相当し、線源シフト制御部３４は、本発明の放射線源シフト制御手段に相当する。

放射線源５が線源シフト機構３３により移動されると、放射線源５は、放射線検出器１の移動により現れた通路を通過する。このとき、放射線源５の進行方向上にあるはずの放射線検出器１は既に検出器リング１２から遠ざかる位置まで退避されている。したがって、放射線源５は、検出器リング１２に衝突することがないのである。

線源シフト制御部３４と検出器移動制御部３２との連携について説明する。線源シフト制御部３４は、放射線検出器１が検出器リング１２に離反された位置にあるときに限って放射線源５をｚ方向にシフトさせる。この様にすることで、放射線源５が検出器リング１２を構成する放射線検出器１に衝突しない。同様に、検出器移動制御部３２は、放射線源５が離反前位置Ｒから退避された位置にあるときに限って検出器アレイを検出器リング１２に近づくように移動させる。この様にすることで、検出器アレイが放射線源５に衝突しない。

＜トランスミッションデータの取得＞
図６は、実施例１の装置を用いてトランスミッションデータを取得している様子を示している。図６においては、被検体Ｍの乳房Ｂが装置のガントリ１１に挿入された状態を示している。図６では説明の便宜上、ガントリ１１は省略されている。トランスミッションデータとは、被検体Ｍの乳房Ｂが放射線を吸収する様子を表したデータであり、後述の吸収補正をするときに用いられるデータである。

図６左側は、トランスミッションデータの測定が開始された状態を表している。この時点で、放射線源５を遮蔽していたシャッターは解放される。これに伴い、放射線源５から乳房Ｂを横切る方向に放射線が照射されることになる。

トランスミッションデータの収集は、放射線源５を検出器リング１２の中心軸方向にシフトさせながら行われる。したがって、トランスミッションデータの収集が進むうちに、放射線源５は、次第に被検体Ｍの体幹部に近づいていく。すると、検出器リング１２に対する放射線源５の位置は、図６左側に示す位置から、図６中央に示す位置を経て、図６右側に示す位置に遷移する。すなわち、線源シフト制御部３４は、トランスミッションデータ取得中に放射線源５を中心軸方向にシフトさせるのである。

このように放射線源５が移動している間にも、放射線が放射線源５から照射されている。そして、放射線は、被検体Ｍの乳房Ｂを横切って検出器リング１２の内壁の一部に入射することになる。この放射線が入射する部分とは、検出器リング１２の内壁のうち、離反前位置Ｒ上の放射線源５から中心軸Ｃに向かう方向の延長線上にある部分である。

このように放射線源５を移動させながらトランスミッションデータを取得するようにすると、乳房Ｂが放射線を吸収する様子を立体的に捉えることができるからである。この原理について説明する。図６における乳房Ｂの表面にある点ｐについて考える。この点ｐと検出器リング１２との位置関係は、トランスミッションデータ取得中に変化しない。トランスミッションデータ取得中には乳房Ｂが検出器リング１２に対して移動しないからである。

この点ｐは、放射線源５からの放射線照射により、検出器リング１２の内壁に投影される。このとき、放射線源５を移動させていくと、内壁に投影される点ｐの写像は、検出器リング１２に対して移動していく。したがって、検出器リング１２から取得されるトランスミッションデータを仮に画像化したとすると、放射線源５の移動に伴って点ｐの写像が撮影視野内を移動ていくような一連の画像が取得できる。

点ｐの写像が画像上を移動する様子は、検出器リング１２の内部で点ｐがどこに位置していたかを表している。具体的には、点ｐが画像上を移動する速さを知ることで放射線源５から点ｐまでの距離を知ることができるのである。この様な事情は、図６に記載の点ｐに限られたことではなく、乳房Ｂの体表面上の全ての点について当てはまる。

実施例１の装置は、検出器リング１２が出力するトランスミッションデータに基づいて乳房Ｂの形状を認識できるようになっている。すなわち、実施例１の装置は、トランスミッションデータに基づいて、乳房Ｂの体表面が検出器リング１２に写り込む様子が放射線源５のシフトに伴いどのように変化していくかを知る。そして、実施例１の装置はこの変化を基に乳房Ｂの形状を求めるのである。乳房Ｂの立体像を知る方法としては、例えば既存のバックプロジェクション法などを用いることができる。

乳房Ｂの形状を取得する意義について説明する。検出器リング１２の内部空間における放射線の吸収の強さは、乳房Ｂの体表面を境にして大きく異なる。組織が充填された乳房Ｂの内部の方が乳房Ｂの外側に相当する虚空の部分よりも放射線を吸収しやすいからである。乳房Ｂの形状を立体的に知っておけば、正確に放射線の吸収補正を行うのに有利である。実施例１の装置は、トランスミッションデータを基に、乳房Ｂの形状を取得する。この様な動作は、具体的には、吸収補正部２２が行う。この吸収補正部２２は、放射線源５が離反前位置Ｒにあるときに検出器リング１２が収集したトランスミッションデータを用いて被検体Ｍの放射線の吸収補正を行う目的で設けられている。乳房Ｂの形状の取得は、吸収補正部２２が行う吸収補正動作の一部である。

また、放射線源５は、γ線を照射する構成となっている。したがって、トランスミッションデータは、乳房Ｂの形状を表しているのみならず、乳房Ｂがγ線をどの程度吸収するのかという情報も含んでいる。同じような形状の乳房Ｂでも、γ線の吸収の程度が同じであるとは限らない。乳房Ｂの形状が同じであると、乳房Ｂの体表面が検出器リング１２に写り込む様子は同じとなる。しかし、乳房Ｂにおけるγ線の吸収の程度が異なると、乳房Ｂを通過してきたγ線の絶対量に違いが現れるのである。実施例１の装置は、トランスミッションデータを基に、乳房Ｂのγ線の吸収の程度を数値化する。この様な動作は、具体的には、吸収補正部２２が行う。乳房Ｂのγ線の吸収の程度の数値化は、吸収補正部２２が行う吸収補正動作の一部である。

このように吸収補正部２２は、トランスミッションデータを検出器リング１２から受信する構成となっている。したがって、トランスミッションデータの取得中は、同時計数部２１は、同時計数を行わない。したがって、この場合の同時計数部２１は、検出器リング１２から入力されたデータをそのまま吸収補正部２２に送信することになる。吸収補正部２２は、送信されたトランスミッションデータを基に、乳房Ｂの形状および乳房Ｂのγ線吸収の程度を取得する。

＜放射線源を回転させないようにしたことについて＞
なお、実施例１の構成によれば、放射線源５が中心軸Ｃを中心として乳房Ｂの周りを回転する構成ではない。したがって、乳房Ｂをあらゆる方向から観察してトランスミッションデータを得ているのでなはい。したがって、実施例１の構成では、乳房Ｂの内部の様子を正確に表したトランスミッションデータが取得できないのではないかとも思われる。しかし、ほぼ対称な形状となっている乳房Ｂについては、図６で説明したように、検出器リング１２の中心軸方向にスライドさせながら撮影する方式でも十分に信頼できるデータの収集が可能である。

＜エミッションデータの収集＞
次に、エミッションデータの収集について説明する。エミッションデータとは被検体内に分布する放射性薬剤が発する消滅放射線のペアの測定結果である。このエミッションデータを収集するには、離反前位置Ｒにある放射線源５が消滅放射線のペアを検出するのに邪魔となる。したがって、エミッションデータの収集に先立って放射線源５が離反前位置Ｒから遠ざけられ、検出器リング１２にｚ方向から隣接する位置まで移動される。このとき、放射線源５の付属のシャッターは閉じた状態となり、放射線源５からの放射線の照射が禁止される。

また、エミッションデータをより確実に収集するには、できるだけ放射線検出器１を被検体Ｍに近づける必要がある。したがって、エミッションデータの収集に先立って移動可能な検出器アレイを離反前位置Ｒまで移動させる。この時点で、検出器リング１２を構成する検出器は、図２に示すように円環状に並ぶことになる。

エミッションデータは、検出器リング１２が出力するデータに対し、同時計数部２１が同時計数の動作を行うことにより生成される。消滅放射線のペアは、検出器リング１２の異なる位置に同時に入射するはずである。同時計数部２１が、この同時入射（同時イベント）を観測することで、実施例１の装置は、放射性薬剤から生じたシグナルを少ないノイズで取得することができるのである。生成されたエミッションデータは、吸収補正部２２に送出される。

＜吸収補正＞
吸収補正部２２には、トランスミッションデータとエミッションデータとが送られてくる。吸収補正部２２は、トランスミッションデータに基づいて乳房Ｂの立体的形状と乳房Ｂがγ線を吸収する強さを取得し、これを基にエミッションデータの吸収補正を行う。吸収補正とは、エミッションデータに含まれる放射線吸収の影響を消去する補正である。

吸収補正について簡単に説明する。エミッションデータは、被検体内で発生した放射線を検出したものに過ぎない。したがって、エミッションデータは、被検体内で発生した放射線そのものを正確に表しているのではない。被検体内で発生した放射線には検出されないロスがあるからである。このロスは、被検体内で放射線が吸収されていることに起因する。ということは、エミッションデータを取得するに先立って、放射線がどの程度被検体Ｍで吸収されるのかを知っておけば、エミッションデータ取得時における検出のロスがどのように起こっているかを予測することができる。トランスミッションデータは、まさにその放射線吸収の状況（検出のロス）を表すデータに他ならない。吸収補正部２２は、この原理を利用して、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に含まれる放射線吸収の影響を消去するのである。

吸収補正部２２により生成された吸収補正後のデータは、画像生成部２３により検出器リング１２の開口部をある平面で裁断したときの断層画像Ｐに再構成される。

表示部３９は、画像生成部２３が生成した断層画像Ｐを表示させるものである。操作卓３８は、術者の指示を入力させる目的で設けられている。記憶部３７は、検出器リング１２が出力する検出信号、同時計数部２１が生成する同時計数データ、断層画像Ｐ等、各部の動作によって生じるデータ、および各部の動作に際して参照されるパラメータの一切を記憶するものである。

なお、乳房検診用放射線断層撮影装置９は、各部を統括的に制御する主制御部４１を備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、各部２１，２２，２３，３２，３４を実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。

＜乳房用放射線撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係る乳房検診用放射線断層撮影装置９の動作について説明する。図７は、装置の動作を説明するフローチャートである。乳房検診用放射線断層撮影装置９を用いて検診を行うには、まず、被検体Ｍの乳房Ｂがガントリ１１の開口に挿入される（被検体載置ステップＳ１）。以降、エミッションデータ取得が終了するまで乳房Ｂは、ガントリ１１に対して移動することはない。

術者が操作卓３８を通じてトランスミッションデータの取得を指示すると、移動可能な検出器アレイが乳房Ｂから離反され、放射線源５が通過する通路が形成される。そして放射線源５は、遮蔽状態となっていたシャッターが解放され、検出器リング１２の中心軸Ｃ方向に移動され、放射線源５が通路上に導入される。この時点より放射線源５から放射線が被検体Ｍに向けて照射される（トランスミッションデータ取得ステップＳ２）。このとき被検体Ｍを通過してきた放射線は、検出器リング１２の内壁に入射し検出される。この放射線を検出している最中に放射線源５がシフトされ、トランスミッションデータの収集は、放射線の照射方向を変えながら行われる（図６参照）。

術者が操作卓３８を通じてエミッションデータの取得を指示すると、解放状態となっていたシャッターが閉鎖され、放射線の照射が中止される。そして、放射線源５が通路から離反され、移動可能な検出器アレイが乳房Ｂに接近される。この時点より被検体Ｍから照射される消滅放射線のペアの同時計数が開始される（エミッションデータ取得ステップＳ３）。検出器リング１２が検出した２つの放射線が消滅放射線のペアであるかは、同時計数部２１により判断される。

トランスミッションデータおよびエミッションデータは、吸収補正部２２に送出され、エミッションデータに対して吸収補正が行われる（吸収補正ステップＳ４）。これにより、エミッションデータに重畳していた検出漏れの影響が消去される。

画像生成部２３には、吸収補正後のエミッションデータが送出される。画像生成部２３は、これを基に断層画像Ｐを生成する（断層画像生成ステップＳ５）。取得された断層画像Ｐが、表示部３９に表示されて、検査は終了となる。

以上のように、実施例１の構成によれば、検出器リング１２を構成する放射線検出器１の一部を検出器リング１２から離反させることにより離反前位置に放射線源５が通過する通路が形成される。そして、放射線源５はこの通路内をシフトすることができる。この様にすることで、検出器リング１２の内側に放射線源５を設ける構成としなくても、被検体Ｍのトランスミッションデータ（放射線吸収に関するデータ）を取得することができる。しかも、上述の構成によれば、検出器リング１２の内径を極力小さくすることができるので、装置の製造コストを抑制することができる。上述のような構成でエミッションデータ（放射線放出に関するデータ）を取得しようとするときには、検出器リング１２を元の状態に戻して消滅放射線のペアを計数するようにすればよい。このとき、検出器リング１２の内径は極力小さいものとなっているので、空間分解能が高い乳房検診用放射線断層撮影装置９が提供できる。

また、上述のように、検出器リング１２の中心軸Ｃの伸びる方向に放射線源５を移動させるようにすれば、放射線の照射方向を変えながらトランスミッションデータを取得することができる。このようにすることで、乳房Ｂが放射線を吸収する様子をより正確に検出することができる。

そして、放射線源５が通路（離反前位置Ｒ）にあるときに検出器リング１２が収集したトランスミッションデータを用いて吸収補正を行うようにすれば、より鮮明で忠実に放射性薬剤の分布が表された画像が取得可能な乳房検診用放射線断層撮影装置９が提供できる。

本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例１において、検出器リング１２において移動可能な検出器アレイは、１つしかなかったが、本発明はこの構成に限られない。図８のように移動可能な検出器アレイを２つ設けるようにしてもよい。この様な構成においては、まず、第１の検出器アレイのみを検出器リング１２の中心から離反させるように移動させ、生成される通路に放射線源５を通過させてトランスミッションデータを収集する。そして、次に、第１の検出器アレイの位置を元の状態に戻す。続いて、第２の検出器アレイのみを検出器リング１２の中心から離反させるように移動させ、生成される通路に放射線源５を通過させてトランスミッションデータを収集する。この様にすることで、より多様な角度から乳房Ｂを観察してトランスミッションデータを収集できるので、より信頼度の高いトランスミッションデータを収集することができる。

（２）上述した実施例１において、図９の矢印に示すように、トランスミッションデータ取得中に検出器リング１２を中心軸Ｃを中心に回転させる機構を設けるようにしてもよい。この構成においては、トランスミッションデータ収集時において検出器リング１２を回転させると、移動可能な検出器アレイ、および放射線源５もこれに追従して移動する。この様な構成とすると、より多様な角度から乳房Ｂを観察してトランスミッションデータを収集できるので、より信頼度の高いトランスミッションデータを収集することができる。このような検出器リング１２の回転は、検出器リング回転機構４３が行う。検出器リング回転制御部４４は、検出器リング回転機構４３を制御するものである。検出器リング回転機構４３は、本発明の検出器リング回転手段に相当し、検出器リング回転制御部４４は、本発明の検出器リング回転制御手段に相当する。

（３）上述した実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＬＧＳＯ（Ｌｕ_{２（１−Ｘ）}Ｇ_２ＸＳｉＯ_５）やＧＳＯ（Ｇｄ_２ＳｉＯ_５）などの他の材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。

（４）上述した実施例において、光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いてもよい。

（５）上述した実施例において、検出器リング１２は、Ｏ型のリング状であったがこれに代えてＣ型の円弧状としてもよい。

Ｃ 中心軸
１ 放射線検出器（検出器）
５ 放射線源
１２ 検出器リング
２２ 吸収補正部（吸収補正手段）
３１ 検出器移動機構（検出器移動手段）
３２ 検出器移動制御部（検出器移動制御手段）
３３ 線源シフト機構（放射線源シフト手段）
３４ 線源シフト制御部（放射線源シフト制御手段）
４３ 検出器リング回転機構（検出器リング回転手段）
４４ 検出器リング回転制御部（検出器リング回転制御手段）

Claims (6)

1. 放射線を検出する検出器が弧状に配列されて構成される検出器リングと、
   前記検出器リングを構成する検出器の一部を前記検出器リングに対して移動させる検出器移動手段と、
   前記検出器移動手段を制御する検出器移動制御手段と、
   放射線を前記検出器リングの内壁に向けて照射する放射線源と、
   前記検出器移動手段により前記検出器リングから離反された前記検出器が離反前に占めていた位置である離反前位置に前記放射線源をシフトさせる放射線源シフト手段と、
   前記放射線源シフト手段を制御する放射線源シフト制御手段と、
   前記放射線源が前記離反前位置にあるときに前記検出器リングが収集したトランスミッションデータを用いて被検体の放射線の吸収補正を行う吸収補正手段とを備えることを特徴とする乳房検診用放射線断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の乳房検診用放射線断層撮影装置において、
   前記検出器移動手段は、前記検出器リングの径方向に前記検出器を移動させることを特徴とする乳房検診用放射線断層撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の乳房検診用放射線断層撮影装置において、
   前記放射線源シフト手段は、前記検出器リングの中心軸の伸びる方向に前記放射線源を移動させることにより前記放射線源を前記離反前位置にシフトさせることを特徴とする乳房検診用放射線断層撮影装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の乳房検診用放射線断層撮影装置において、
   前記検出器リングは、前記放射線源よりも中心軸方向に肉厚であるとともに、シフト時の前記放射線源から発し被検体を透過してきた放射線を検出することを特徴とする乳房検診用放射線断層撮影装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の乳房検診用放射線断層撮影装置において、
   前記放射線源シフト制御手段は、トランスミッションデータ取得中に前記放射線源をシフトさせることを特徴とする乳房検診用放射線断層撮影装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の乳房検診用放射線断層撮影装置において、
   前記検出器リングを前記検出器リングの中心軸を中心に回転させる検出器リング回転手段と、
   前記検出器リング回転手段を制御する検出器リング回転制御手段とを備えることを特徴とする乳房検診用放射線断層撮影装置。

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