JP6057019B2 - 乳房検査用放射線断層撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体から放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のイメージングを行う乳房検査用放射線断層撮影装置に係り、特に、がんの診断を目的とした乳房検査用放射線断層撮影装置に関する。

医療機関には、放射性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を円周上に並べて構成した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（例えば、特許文献１参照）。

この様な放射線断層撮影装置の一種として、乳房検査用の放射線断層撮影装置がある。この乳房検査用放射線断層撮影装置について具体的に説明する。図１９は、従来の乳房検査用放射線断層撮影装置について説明する図である。従来の乳房検査用放射線断層撮影装置では、検査に際し、被検体Ｍの乳房の片側が検出器リング６２に導入される。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。

特開２０１０−１０７７２号公報

しかしながら、従来構成の乳房検査用放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。すなわち、従来装置によれば、被検体の異常を見過ごす可能性がある。

ガンはリンパ節に転移することがよくある。従って、乳がん検診を行う際には、乳房のみならず、このリンパ節についても放射性薬剤分布のイメージングをした方がより正確な診断ができる。従来装置では、乳房内にあるリンパ節についてのイメージングをすることは可能である。

しかしながら、従来構成によれば、イメージングができるのは乳房内部についてのみである。乳房の周囲には乳がんの転移の可能性がある腋窩リンパ節や胸骨傍リンパ節などのリンパ節がある。従来装置ではこれらのイメージングができない。これらリンパ節は、被検体の体幹部に位置しているので、撮影しようとしても、検出器リング６２の内部に位置させることができないのである。

従来の常識では、この様なリンパ節は、図２０に示すような全身撮影用の放射線断層撮影装置を用いてイメージングするしかない。全身撮影用の放射線断層撮影装置は、乳房検査用と比べて高価なばかりではなく画質も低い。もしも被検体の体幹部に位置するリンパ節までイメージングできるような乳房検査用装置があれば、高解像度の断層画像が安価に得られるようになる。

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、正確な診断を安価に実現できる乳房検査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査用放射線断層撮影装置は、被検体の頭部を載置する頭部支持体と、被検体の腰部を載置する腰部支持体と、頭部支持体と腰部支持体との間に設けられた隙間に位置するとともに、中心軸が頭部支持体から腰部支持体に向かう方向に伸びたリング状であり、弧状となっている複数の部分検出器リングが連接して構成され、変形可能となっている検出器リングと、リング状の検出器リングは、変形されることにより輪が途切れ、被検体を検出器リングの内部に導入する通路を生成させるとともに、被検体の導入の後、変形が解除され途切れた輪が元に戻ることで被検体の胸部を包囲するように構成されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明によれば、正確な診断を安価に実現できる乳房検査用放射線断層撮影装置を提供することができる。すなわち、本発明の構成は、被検体の胸部を包囲するような検出器リングを備えている。このような検出器リングによれば、被検体の両乳房のみならず幹部も含めた被検体の胸部全体をイメージングすることができる。従って、本発明の装置によれば、両乳房とともに乳がんの転移の可能性があるリンパ節についても放射性薬剤の分布を知ることができ、正確な診断をすることができるようになる。
また、本発明によれば、全身撮影用の装置よりも検出器リングを小さくすることができる。全身撮影用の装置の検出器リングは、被検体を体軸方向から通過させることができる程度に内径を広くする必要がある。本発明の構成によれば、リング状の検出器リングを変形させて検出器リングの輪を途切れさせることにより、被検体を検出器リングの内部に導入するときの通路を生成させる。したがって、本発明によれば検出器リングに被検体を体軸方向から通過させる必要がなく、検出器リングを全身撮影用のものよりも小さくすることができる。これにより安価で画質の高い画像が得られる乳房検査用放射線断層撮影装置が提供できる。

また、上述の乳房検査用放射線断層撮影装置において、リング状の検出器リングは、内壁の底部が頭部支持体および腰部支持体より下側に位置していればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の乳房検査用放射線断層撮影装置をより具体的に表している。検出器リングの内壁の底部が頭部支持体および腰部支持体より下側に位置していれば、被検体の乳房が収まる空間が確保されるので、より確実に撮影を行うことができる。

また、上述の乳房検査用放射線断層撮影装置において、頭部支持体から腰部支持体に向かう方向に伸びた乳房支持部材がリング状の検出器リングの内壁の底部に設けられていればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の乳房検査用放射線断層撮影装置をより具体的に表している。上述のような構成とすれば、乳房支持板により被検体の乳房と検出器リングとが接触しないようにすることができる。これにより、検出器リングを変形させても部分検出器リングにより乳房が挟まれる危険性がなくなる。また、体幹部も検出器リングに接触しないようにすることができる。

また、上述の乳房検査用放射線断層撮影装置において、リング状の検出器リングには、放射線を発生させるラインソースを検出器リングに沿って円運動させるリング状レールが備えられており、リング状レールは、リング状の検出器リングを変形させると、部分検出器リングの各々に対応した部分レールに分割されればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の乳房検査用放射線断層撮影装置をより具体的に表している。上述のような部分レールを備えるようにすれば、検出器リングを複数の部分検出器リングで構成するようにしても、ラインソースを円運動させるリング状レールが構成できる。

また、上述の乳房検査用放射線断層撮影装置において、検出器リングの内径は、３５ｃｍから４０ｃｍまでとなっていればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の乳房検査用放射線断層撮影装置をより具体的に表している。検出器リングの内径が３５ｃｍから４０ｃｍまでとなっていれば、被検体の胸部を体幹部も含めて確実に包囲することができる。

また、上述の乳房検査用放射線断層撮影装置において、被検体を検出器リングの中心軸と交差する方向から検出器リングの内部に導入すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の乳房検査用放射線断層撮影装置をより具体的に表している。上述のように被検体を検出器リングの中心軸と交差する方向から検出器リングの内部に導入すれば、より確実に被検体を検出器リング内部に導入することができる。

また、上述の乳房検査用放射線断層撮影装置において、部分検出器リングを互いに移動させることにより検出器リングを変形させる変形手段と、検出器リングの変形を実行する変形制御手段とを備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の乳房検査用放射線断層撮影装置をより具体的に表している。すなわち、上述の構成によれば、検出器リングの変形を自動で行うことができる。

全身撮影用の装置の検出器リングは、被検体を体軸方向から通過させることができる程度に内径を広くする必要がある。本発明の構成によれば、リング状の検出器リングを変形させて検出器リングの輪を途切れさせることにより、被検体を検出器リングの内部に導入するときの通路を生成させる。したがって、本発明によれば検出器リングに被検体を体軸方向から通過させる必要がなく、検出器リングを全身撮影用のものよりも小さくすることができる。これにより安価で画質の高い画像が得られる乳房検査用放射線断層撮影装置が提供できる。

実施例１に係る乳房検査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に係る装置の構成を説明する斜視図である。 実施例１に係る検出器リングを説明する平面図である。 実施例１に係る放射線検出器を説明する斜視図である。 実施例１に係る乳房支持板を説明する模式図である。 実施例１に係るガントリの変形を説明する断面図である。 実施例１に係るガントリの変形を説明する断面図である。 実施例１に係るガントリの変形を説明する断面図である。 実施例１に係る被検体の姿勢について説明する模式図である。 実施例１に係るガントリのシフトについて説明する模式図である。 実施例１に係るラインソースについて説明する模式図である。 実施例１に係るレールについて説明する模式図である。 実施例１に係るレールについて説明する模式図である。 実施例１に係るレールについて説明する模式図である。 実施例１に係る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変形例を説明する模式図である。 本発明の１変形例を説明する模式図である。 本発明の１変形例を説明する模式図である。 従来構成の乳房検査用放射線断層撮影装置を説明する模式図である。 従来構成の装置の問題点を説明する模式図である。

以降、実施例を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。

以下、本発明に係る放射線断層撮影装置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、乳房検査用放射線断層診断装置となっている。すなわち、実施例１の放射線断層撮影装置は、乳房に分布する放射性薬剤のイメージングを行って断層画像を生成するＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置の一種である。そして、実施例１の装置は、被検体Ｍの右乳房と左乳房と同時に撮影する構成となっている。

＜放射線断層撮影装置の全体構成＞
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に係る放射線断層撮影装置は、被検体Ｍの乳房を導入させる開口部を備えたガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた被検体Ｍの乳房を包囲す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に設けられた開口部は、ｚ方向に伸びた円筒形（正確には、正多角柱）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の開口部の領域が、放射線断層撮影装置の断層画像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、放射線を検出する後述の放射線検出器がリング状に配列されて構成される。この検出器リング１２は、中心軸が天板１０ａから天板１０ｂに向かうｚ方向に伸びたリング状であり、後述のように弧状となっている複数の部分リング１２ａ，１２ｂが連接して構成される。部分リング１２ａ，１２ｂは、本発明の部分検出リングに相当する。

検出器リング１２は、検査の際、被検体Ｍの胸部を包囲する構成となっている。したがって、本発明の装置では、被検体Ｍの乳房の両方が一度にイメージングされることになる。この検出器リング１２の内径は、３５ｃｍから４０ｃｍまでとなっている。ちなみに、全身撮影用ＰＥＴ装置に設けられる検出器リングの内径は少なくとも６０ｃｍ程度である。本発明に係る検出器リング１２は、全身用のものに比べてかなり小さい。

被検体Ｍを載置する天板１０ａ，１０ｂについて説明する。検査の際、天板１０ａ，１０ｂには腹ばいの状態の被検体Ｍが載置される。天板１０ａ，１０ｂのうち、天板１０ａには被検体Ｍの頭部が載置され、天板１０ｂには被検体Ｍの腰部および脚部が載置される。そして、天板１０ａ，１０ｂには被検体Ｍの胸部を載置する場所はなく、被検体Ｍの胸部に当たる部分は、天板１０ａ，１０ｂの隙間となっている。天板１０ａ，１０ｂは、支持台９により支持される。天板１０ａ，１０ｂのそれぞれは、本発明の頭部支持体および腰部支持体に相当する。

天板１０ａ，１０ｂの隙間には、ガントリ１１が配置される。この隙間のｚ方向の幅は、ガントリ１１のｚ方向の幅よりも広くなっている。

＜天板とガントリとの位置関係＞
図２は、本発明に係る装置の全体像を表す斜視図である。図２に示すように、本発明に係る装置は、天板１０ａ，ガントリ１１，天板１０ｂがこの順にｚ方向に配列した構成となっている。このことは、天板１０ａ，検出器リング１２，天板１０ｂがこの順にｚ方向に配列していることを表している。本発明においては、このような部材の配列順は常に保たれる。本発明の検出器リング１２は、専ら天板１０ａと天板１０ｂとの間に設けられた隙間に位置する。

本発明においては、後述の変形機構２３およびシフト機構２５によりガントリ１１（検出器リング１２）が変形およびシフトする構成となっている。しかしながら、如何に変形およびシフトしようとも、天板１０ａ，ガントリ１１（検出器リング１２），天板１０ｂの配列順に変化はない。この点、一般的な全身用ＰＥＴでは、天板がガントリの内部に導入できる構成となっている。したがって、ガントリと天板との位置関係は一定ではない。一方、本発明の装置は、ガントリ１１が天板１０ａ，１０ｂの隙間にはめ込まれたような構成となっており、天板１０ａ，ガントリ１１（検出器リング１２），天板１０ｂの順に配列している。

本発明に係るガントリ１１の内壁の底部は、天板１０ａ，１０ｂよりも下側に位置している。したがって、本発明のガントリ１１は、一見すると天板１０ａ，１０ｂにめり込んでいるように見える。ガントリ１１の中心軸Ｃは、天板１０ａ，１０ｂと同じかそれよりも上側に位置していれば望ましい。

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、複数個の放射線検出器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た輪がｚ方向に複数積層されて検出器リング１２が構成される（具体的には、図３参照）。

放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図４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４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）について説明する。同時計数部２１には、検出器リング１２から出力された検出信号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Ｍ内の放射性薬剤に起因する消滅γ線ペアである。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線ペアが検出された回数をカウントし、この結果を断層画像生成部２２に送出する。同時計数部２１による検出信号の同時性の判断は、装置に備えられたクロックによって検出信号に付与された時刻情報が用いられる。

断層画像生成部２２は、同時計数部２１から送出された同時計数の結果を示すデータに基づいて、被検体Ｍの胸部における放射性薬剤の分布がイメージングされた断層画像を生成する。

＜乳房支持板について＞
リング状の検出器リング１２の内壁の底部には、天板１０ａから天板１０ｂに向かう方向（ｚ方向）に伸びた樋状の乳房支持板１３が設けられている（図５左側参照）。乳房支持板１３は、図１に示すように、天板１０ａ，１０ｂを架橋するように天板１０ａ，１０ｂの隙間に設けられており、図５右側に示すようにガントリ１１における内壁の底面を覆うように設けられている。乳房支持板１３は、ガントリ１１の内壁の下半分を覆うとともに、両端が天板１０ａ，１０ｂよりも上側になるように設けられる。したがって、乳房支持板１３は、基部が天板１０ａ，１０ｂよりも下側にあり、両端が天板１０ａ，１０ｂから突き出したようなＵ形状をしている部材である。検査の際、被検体Ｍの乳房は乳房支持板１３により支持される。また、乳房支持板１３は、天板１０ａ，１０ｂを支持する支持台９に固定されており、ガントリ１１が変形およびシフトしても天板１０ａ，１０ｂに対して移動はしない。乳房支持板１３は、被検体Ｍの乳房を含む体幹部とガントリ１１とが接触しないようにするための部材である。

＜ガントリの変形について＞
本発明に係るガントリ１１は、変形することができるので、これについて説明する。本発明に係るガントリ１１は、図６に示すように、ガントリ１１の右半分と左半分とをそれぞれ構成するＣ形状の部分ガントリ１１ａ，１１ｂが組み合わされることで構成されている。本発明に係るガントリ１１は、部分ガントリ１１ａ，１１ｂの相対位置を変更することにより変形が可能となっている。ガントリ１１の変形とは、部分ガントリ１１ａ，１１ｂが互いにガントリ１１の中心軸から離れるように移動することで実現されるのであって、後述のガントリ１１のｚ方向についてシフトとは異なる概念となっている。

ガントリ１１が変形するとこれに合わせて内部の検出器リング１２も変形する。すなわち、本発明に係る検出器リング１２は、図６に示すように、検出器リング１２の右半分と左半分とをそれぞれ構成するＣ形状の部分リング１２ａ，１２ｂが組み合わされることで構成されている。部分リング１２ａは、部分ガントリ１１ａに収納されている部材であり、部分リング１２ｂは、部分ガントリ１１ｂに収納されている部材である。ガントリ１１の変形の際、部分ガントリ１１ａが移動すると部分リング１２ａもこれに追従して移動し、部分ガントリ１１ｂが移動すると部分リング１２ｂもこれに追従して移動する。部分ガントリ１１ａ，１１ｂを分断する面は、部分リング１２ａ，１２ｂを分断する面と同じ面となっている。本発明のガントリ１１を部分ガントリ１１ａ，１１ｂに分解したとすると、部分ガントリ１１ａ，１１ｂ内部の部分リング１２ａ，１２ｂは、いずれの部分ガントリ１１ａ，１１ｂのつなぎ目からも突出していない。

変形機構２３は、ガントリ１１の変形を実現する構成である。変形機構２３は、図６に示すように、部分ガントリ１１ａ，１１ｂの各々を支持する油圧シリンダで構成される。変形制御部２４は、変形機構２３を制御する目的で設けられており、操作卓３５を通じた術者の指示により、リング状のガントリ１１を変形させたり、変形したガントリ１１を元のリング状に戻したりする。変形機構２３は、本発明の変形手段に相当し、変形制御部２４は、本発明の変形制御手段に相当する。

図６は、ガントリ１１がリング状の形状を保った状態となっている。このとき乳房支持板１３は、ガントリ１１の内壁の底面にすき間無く密着した状態となっている。蝶番１１ｔは、部分ガントリ１１ａ，１１ｂ同士を回動自在に結合するガントリ１１に付属の部材で、天板１０ａ，１０ｂの下側に設けられている。

図７は、変形機構２３を構成する油圧シリンダが縮む動作をしたことにより、ガントリ１１が変形した様子を示している。このときのガントリ１１は、変形によりもはやリング状とはなっていない。すなわち、部分ガントリ１１ａ，１１ｂが蝶番１１ｔにより連結した状態を保ったまま互いに回動することにより、ガントリ１１の上部が割れて開いた状態となっている。このように変形機構２３は、部分リング１２ａ，１２ｂを互いに引き離すことにより検出器リング１２を変形させるのである。なお、乳房支持板１３は、ガントリ１１の内壁の底面から乖離した状態になっている。これは、天板１０ａ，１０ｂに固定された乳房支持板１３に対して部分ガントリ１１ａ，１１ｂが移動したことに由来している。

このとき、ガントリ１１の上部は開いた状態となっているので、図７に示すように、被検体Ｍをガントリ１１の上部からガントリ１１の内部に挿入することができる。変形制御部２４が変形機構２３を制御してリング状の検出器リング１２が変形させると検出器リング１２の輪が途切れ、被検体Ｍを検出器リング１２の内部に導入するときの通路が生成される。つまり、本発明によれば、被検体は、ガントリ１１の中心軸と直交する方向（交差する方向）からガントリ１１に導入されるのである。このような導入方法は、乳房のみをガントリに挿入する図１９に係る従来装置および、被検体をガントリの中心軸方向からガントリに導入する図２０に係る従来装置のいずれにも見られない特徴的な構成である。

被検体Ｍをガントリ１１内部に導入するとき、被検体Ｍの乳房は、乳房支持板１３に支持されるので、部分ガントリ１１ａ，１１ｂに接触することはない。被検体Ｍの乳房を乳房支持板１３に載置すると、被検体Ｍの頭部は天板１０ａに載置され、被検体Ｍの腰部および脚部は天板１０ｂに載置されることになる。

図８は、図７の状態から変形機構２３を構成する油圧シリンダが伸びる動作をしたことにより、ガントリ１１が変形した状態からもとのリング形状に戻された様子を示している。すなわち、部分ガントリ１１ａ，１１ｂが蝶番１１ｔにより連結した状態を保ったまま互いに回動することにより、ガントリ１１の上部が閉じた状態となっている。このように被検体Ｍの導入の後、変形制御部２４が変形機構２３を制御して引き離された部分リング１２ａ，１２ｂを互いに接近させると、輪が途切れるように変形していた検出器リング１２が元に戻る。すると、被検体Ｍの胸部が検出器リング１２で包囲されることになる。このとき乳房支持板１３は、ガントリ１１の内壁の底面にすき間無く密着した状態に戻る。こうして、被検体Ｍの胸部は、ガントリ１１の内部に導入された状態となる。この状態で放射性薬剤のイメージングが行われることになる。

本発明によれば、被検体Ｍの乳房は乳房支持板１３により支持され、部分ガントリ１１ａ，１１ｂに接触することがないので、ガントリ１１の変形を解除させたとしても、乳房が部分ガントリ１１ａ，１１ｂに挟まれることがない。また、被検体Ｍの体幹部とガントリ１１も接触しない。

＜被検体Ｍの姿勢＞
図９は、図８で説明した被検体Ｍがガントリ１１の内部に導入されたときの被検体Ｍの姿勢を図示している。図９に示すように、被検体Ｍは両腕をガントリ１１の外側に位置するような姿勢で装置に導入される。一般的な全身撮影用のＰＥＴ装置では、被検体Ｍは両腕を被検体Ｍの体幹部に添えるような姿勢で装置に導入されるのが普通である。これに比べて本発明に係る装置によれば、被検体Ｍの両腕が体幹部を避けて頭部側に持ち上げられた姿勢で装置に導入される。従って、本発明の構成によれば、被検体Ｍの両腕はガントリ１１の内部に導入されない。このような構成とすることにより、全身撮影用の装置と比較してガントリ１１の内径をより小さくして被検体Ｍの胸部とガントリ１１とをより密着させることができる。この様な構成とすることにより、検出器リング１２の製造コストを抑制することができる。

また、ガントリ１１の内径を小さくすることができれば、より鮮明な断層画像を得ることができるようになるのでこれについて説明する。ＰＥＴ装置は、放射性薬剤由来の１８０°反対方向に飛び去る２つの光子を検出器リング１２で観察することで放射性薬剤の体内の分布をイメージングする。このとき、光子の飛び去る方向は、実は完全に１８０°ではない。この理由について説明する。２つの光子は、運動している電子と陽電子が衝突することにより生じる。これら粒子が衝突して２つの光子が発生する際に、光子の出射方向は粒子が有していた運動エネルギーにより変わってしまうのである。この光子のペアの進行方向の角度のズレは、ほんの僅かなものである。しかし、光子の飛行距離が長くなればなるほど、光子同士の位置関係は理想の位置関係からズレていってしまう。

従って、光子の飛行距離をできるだけ短くした条件で光子のペアの検出を行った方が光子同士の位置ズレの影響が表れにくい。したがって、検出器リング１２の径が小さい方がより放射性薬剤のイメージングがより正確に行えるのである。

また、図９に示すように、本発明に係る装置によれば、被検体Ｍの両乳房を一度の撮影でイメージングできるばかりか、網掛けで示す乳房の周囲のリンパ節も撮影範囲に含めた撮影を行うことができる。

＜シフト機構について＞
本発明に係る装置は、ガントリ１１をｚ方向にシフトできる構成となっているのでこれについて説明する。図１０は、天板１０ａ，天板１０ｂの間に設けられた隙間の中をガントリ１１がｚ方向にシフトする様子を表している。このガントリ１１のシフトはシフト機構２５が行う。シフト制御手段２６は、シフト機構２５を制御するものであり、操作卓３５を通じてされた術者の指示に基づいてガントリ１１をシフトさせるものである。ガントリ１１のシフトに追従して内部の検出器リング１２もシフトする。また、ガントリ１１がシフトできるのは、ガントリ１１がリング形状となっているときである。このように、ガントリ１１をシフトできるようにすると、被検体Ｍとガントリ１１との位置の微調整をすることができるようになる。また、図１０のような構成により、撮影領域を広くすることができるようにもなる。ガントリ１１がシフトしない場合、撮影領域は、検出器リング１２の幅程度しかない。ガントリ１１をｚ方向にシフトできるようにすると、より広範囲に亘って消滅γ線の検出ができるようになるので、撮影範囲を広くすることができるのである。

＜ラインソースについての構成＞
本発明の装置は、図１１に示すようなγ線を放射するラインソース３１を備えている。このラインソース３１と関連する部材について説明する。ラインソース３１は、検出器リング１２の内壁とガントリ１１の隙間に設けられており、ｚ方向に伸びた棒状の構成となっている。ラインソース３１には、陽電子放出型の放射性物質が封入されている。ラインソース３１からは、陽電子由来のγ線のペアが放射される。

このラインソース３１から放射されたγ線のペアは、一方が被検体Ｍを通過して検出器リング１２で検出される。他方のγ線は、直接検出器リング１２に入射し検出される。同時計数部２１は、検出器リング１２の出力を基に同時計数を行い、同時計数に関する同時計数データを出力する。この様にして得られた同時計数データは、トランスミッションデータと呼ばれ、被検体Ｍの内部が有しているγ線の吸収のムラを表している。トランスミッションデータは、放射性薬剤のイメージングする際にこの様なムラの影響を取り除く吸収補正を行う際に用いられる。トランスミッションデータの収集は、放射性薬剤が注射投与される前の被検体Ｍをリング状のガントリ１１で包囲した状態で行われる。最近では、放射性薬剤が注射投与された後に行う方法も開発され、実施されている。

一方、被検体Ｍ内部の放射性薬剤由来のγ線のペアの検出データはエミッションデータと呼ばれ、エミッションデータを検出する際には、ラインソース３１は、γ線を遮蔽する遮蔽体に収納される。ラインソース３１から発するγ線がエミッションデータ収集に悪影響を与えかねないからである。ラインソース３１を用いてトランスミッションデータを取得する際には、ラインソース３１にγ線を遮蔽する部材は通常は付設されていない。ラインソース３１から放射される放射線をコリメートしてしまうと、同時計数を妨げることになるからである。

ラインソース３１は、図１２に示すように、検出器リング１２の内壁に沿って円運動することができる。このラインソース３１を駆動するのがレール駆動モータ２７である。レール回転制御部２８は、レール駆動モータ２７を制御するものであり、操作卓３５を通じてされた術者の指示に基づいてラインソース３１を回転運動させるものである。レール駆動モータ２７は、検出器リング１２と同心円状となっているリング状のレール３０を駆動させることにより、ラインソース３１を円運動させる。レール３０は、ラインソース３１を支持する構成であり、複数のコロを介して検出器リング１２に支持されている。レール駆動モータ２７がレール３０を駆動させると、コロが回転することによりレール３０が検出器リング１２に対して回転する。すると、ラインソース３１もレール３０に追従して回転する。このように、本発明に係る装置には、ラインソース３１を検出器リング１２に沿って円運動させるレール３０が検出器リング１２に備えられている。レール３０は、本発明のリング状レールに相当する。

レール３０の回転中心は、リング状となっているレール３０の中心と一致しており、この中心は、ガントリ１１および検出器リング１２の中心軸上にある。また、レール駆動モータ２７は、回転力を図示しないピニオンに伝える構成となっており、レール３０は、このピニオンにかみ合うリング状のラックとなっている。

角度センサ２９は、検出器リング１２に付属されているセンサであり、レール３０の回転角度をモニタする構成である。角度センサ２９の出力により、ラインソース３１が現在どこに位置しているのかが分かるようになっている。

＜レールの分割について＞
ところで、本発明のガントリ１１は、図７で説明したように、左右に割れるように変形するような構成となっている。この様な構成を実現するのに、レール３０はどのように構成されているのであろうか。本発明によれば、レール３０は、部分ガントリ１１ａ，１１ｂに対応した複数の部分レール３０ａ，３０ｂから構成され、これらが一体化してリング状のレール３０が構成されている。図１３は、ガントリ１１が変形して検出器リング１２が部分リング１２ａ，１２ｂに分割されたときに、レール３０が半円形状の部分レール３０ａ，３０ｂに分割される様子を示している。このように、レール３０は、リング状の検出器リング１２を変形させると、部分リング１２ａ，１２ｂの各々に対応した部分レール３０ａ，３０ｂに分割される。本発明のガントリ１１を部分ガントリ１１ａ，１１ｂに分解したとすると、部分ガントリ１１ａ，１１ｂ内部の部分レール３０ａ，３０ｂは、いずれの部分ガントリ１１ａ，１１ｂのつなぎ目からも突出していない。

検出器リング１２とレール３０との位置関係によっては、ガントリ１１の変形ができないことには注意が必要である。図１４は、この事情について説明している。図１４の左側は、検出器リング１２の切れ目１２ｓと、レール３０の切れ目３０ｓとが同じ位置にない場合を示している。切れ目１２ｓとは、部分リング１２ａ，１２ｂのつなぎ目のことであり、切れ目３０ｓとは、部分レール３０ａ，３０ｂのつなぎ目のことである。切れ目１２ｓ，３０ｓが同じ位置にないとは、レール３０の回転中心から見て検出器リング１２の上側にある切れ目１２ｓ，３０ｓが異なる方向にあるとともに、検出器リング１２の下側にある切れ目１２ｓ，３０ｓも異なる方向にある状態を意味している。図１４の左側のような状態のときに、ガントリ１１を変形させると、レール３０が破損してしまう可能性がある。したがって、図１４の左側に示すレール３０の状態は、ガントリ１１の変形を許容しない状態である。

図１４の右側は、切れ目１２ｓと、切れ目３０ｓとが同じ位置にある場合を示している。切れ目１２ｓ，３０ｓが同じ位置にあるとは、レール３０の回転中心から見て検出器リング１２の上側にある切れ目１２ｓ，３０ｓが同じ方向にあるとともに、検出器リング１２の下側にある切れ目１２ｓ，３０ｓも同じ方向にある状態を意味している。図１４の右側のような状態のときに、ガントリ１１を変形させても、レール３０が破損することはない。したがって、図１４の右側のレール３０の状態は、ガントリ１１の変形を許容する状態である。

本発明の装置では、術者が操作卓３５を通じてリング状となっているガントリ１１を変形させる様に指示されたとしても、直ちにガントリ１１を変形させない。ガントリ１１の変形の指示がなされると、変形制御部２４は、レール３０の回転角度に関するデータを角度センサ２９より取得して、レール３０がガントリ１１の変形を許容できる状態となっているかを知る。変形制御部２４は、必要に応じレール回転制御部２８を通じてレール３０を回転させて、レール３０の状態が図１４の右側に示すようなガントリ１１の変形を許容する状態となったことを確認してからガントリ１１の変形を開始させる。

＜その他の構成＞
本発明に係る乳房検査用放射線断層撮影装置は、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２１，２２，２４，２６，２８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。操作卓３５は、術者が行う各種指示を入力させる目的で設けられている。表示部３６は、断層画像生成部２２が生成した断層画像を表示する目的で設けられている。記憶部３７は、装置の動作に必要なデータの一切を記憶する。

＜本発明装置の動作＞
次に、図１５を参照して、本発明に係る装置の動作を説明する。本発明により放射性薬剤の分布をイメージングするには、まず、術者が操作卓３５を通じてリング状のガントリ１１の変形を指示する。この際、図１４で説明した様に検出器リング１２に対するレール３０の位置合わせがなされた後、ガントリ１１が図７に示すようなω型に変形する（ガントリ変形ステップＳ１）。

変形し割れ開いたガントリ１１に被検体Ｍを載置し（被検体載置ステップＳ２），術者が操作卓３５を通じてリング状のガントリ１１の変形を指示すると、変形していたガントリ１１がリング状に戻される（ガントリ変形解除ステップＳ３）。術者が操作卓３５を通じてトランスミッションデータ収集の指示を与えると、ラインソース３１から放射されるγ線の検出が開始される（トランスミッションデータ収集ステップＳ４）。その後、被検体Ｍに放射性薬剤が注射投与される。そして、術者が操作卓３５を通じてエミッションデータ収集の指示を与えると、被検体Ｍ内の放射性薬剤由来のγ線のペアの検出が開始される（エミッションデータ収集ステップＳ５）。得られたトランスミッションデータ，エミッションデータに基づいて生成した断層画像を表示部３６に表示して本発明の装置に係る動作は終了となる。

なお、データ収集は、トランスミッションデータ収集、薬剤投与、エミッションデータ収集、と進めるのが本来の手順であるが、最近では、薬剤投与後にトランスミッションデータ収集を行う方法やエミッションデータ収集とトランスミッションデータ収集を同時に行う方法など、所用時間を短縮する方法が開発され実施されている。本発明の装置は、様々な手順の撮影を実施できる。

以上のように、本発明によれば、正確な診断を安価に実現できる乳房検査用放射線断層撮影装置を提供することができる。すなわち、本発明の構成は、被検体Ｍの胸部を包囲するような検出器リング１２を備えている。このような検出器リング１２によれば、被検体Ｍの両乳房のみならず幹部も含めた被検体Ｍの胸部全体をイメージングすることができる。従って、本発明の装置によれば、両乳房とともに乳がんの転移の可能性があるリンパ節についても放射性薬剤の分布を知ることができ、正確な診断をすることができるようになる。

また、本発明によれば、全身撮影用の装置よりも検出器リング１２を小さくすることができる。全身撮影用の装置の検出器リング１２は、被検体Ｍと被検体Ｍを載せて移動させるためのベッド天板とを体軸方向から通過させることができる程度に内径を広くする必要がある。本発明の構成によれば、リング状の検出器リング１２を変形させて検出器リング１２の輪を途切れさせることにより、被検体Ｍを中心軸Ｃと交差する方向から検出器リング１２の内部に導入するときの通路を生成させる。したがって、本発明によれば検出器リング１２に被検体Ｍを体軸方向から通過させる必要がなく、検出器リング１２を全身撮影用のものよりも小さくすることができる。これにより安価で画質の高い画像が得られる乳房検査用放射線断層撮影装置が提供できる。

また、検出器リング１２の内壁の底部が天板１０ａおよび天板１０ｂより下側に位置していれば、被検体Ｍの乳房が収まる空間が確保されるので、より確実に撮影を行うことができる。

本発明のように、乳房支持板を備える構成とすれば、乳房支持板により被検体Ｍの乳房と検出器リング１２とが接触しないようにすることができる。これにより、検出器リング１２を変形させても部分リング１２ａ，１２ｂにより乳房が挟まれる危険性がなくなる。

また、検出器リング１２の内径が３５ｃｍから４０ｃｍまでとなっていれば、被検体Ｍの胸部を体幹部も含めて確実に包囲することができる。

本発明は、上述の構成に限られず下記の様に変形実施することができる。

（１）実施例１の構成によれば、ガントリ１１が左半分を構成する部分ガントリ１１ａと右半分を構成する部分ガントリ１１ｂとにより構成されていたが、本発明はこの構成に限られない。本発明のガントリ１１を図１６の左側に示すように、上１／４と下３／４との２つに分割されるように構成してもよい。また、本発明のガントリ１１を図１６の右側に示すように、上１／３と下２／３との２つに分割されるように構成してもよい。

（２）実施例１の構成によれば、ガントリ１１を２つの部分ガントリ１１ａ，１１ｂで構成するようにしていたが、本発明はこの構成に限られない。図１７に示すように、ガントリ１１を３つの部分ガントリ１１ａ，１１ｂ，１１ｃで構成するようにしてもよい。これら部分ガントリ１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、ガントリ１１の左上１／３，下１／３，右上１／３を構成している。

（３）実施例１の構成のよれば、左右に設けられた部分ガントリ１１ａ，１１ｂが下部に設けられた蝶番１１ｔにより回転自在に連接していたが、本発明はこの構成限られない。ガントリ１１を図１８左側に示すように部分ガントリ１１ａ，１１ｂを上下に配置するように構成してもよいし、図１８右側に示すように部分ガントリ１１ａ，１１ｂを平行移動させることにより変形させる様にしてもよい。

なお、これらいずれの変形例を採用したとしても、検出器リング１２は、部分ガントリの個数と形状に倣った複数の部分検出器リングによって構成され、レール３０も部分ガントリの個数と形状に倣った複数の部分レールによって構成される。本発明のガントリ１１を複数の部分ガントリに分解したとすると、部分ガントリ内部の部分検出器リングおよび部分レールは、いずれの部分ガントリのつなぎ目からも突出していない。

（４）上述の構成によれば、検出器リング１２の輪を途切れさせて、生じた切れ目を被検体Ｍが検出器リング１２の内部に導入するときの通路とする構成としていたが、本発明はこの構成に限られない。被検体Ｍがｚ方向に這い入ることで検出器リング１２に導入させるようにしてもよい。この変形例における通路は、検出器リング１２の内部空間に当たる。この内部空間は、検出器リング１２の変形前は、被検体Ｍが通過するには狭すぎるので被検体Ｍの通路とは呼べないが、検出器リング１２が変形すると当該内部空間は、広くなり、被検体Ｍの通路と呼ぶことができるようになる。

（５）上述の構成によれば、検出器リング１２の変形は、変形機構２３および変形制御部２４が行うようにしていたが、本発明はこの構成に限られない。本発明の検出器リング１２の変形を手動で行うようにしてもよい。

以上のように、本発明は、医用装置に適している。

１０ａ 天板（頭部支持体）
１０ｂ 天板（腰部支持体）
１２ 検出器リング
１２ａ 部分リング（部分検出器リング）
２３ 変形機構（変形手段）
２４ 変形制御部（変形制御手段）
３０ レール（リング状レール）
３０ａ 部分レール

Claims (7)

1. 被検体の頭部を載置する頭部支持体と、
   被検体の腰部を載置する腰部支持体と、
   前記頭部支持体と前記腰部支持体との間に設けられた隙間に位置するとともに、中心軸が前記頭部支持体から前記腰部支持体に向かう方向に伸びたリング状であり、弧状となっている複数の部分検出器リングが連接して構成され、変形可能となっている検出器リングと、
   リング状の前記検出器リングは、変形されることにより輪が途切れ、被検体を前記検出器リングの内部に導入する通路を生成させるとともに、被検体の導入の後、変形が解除され途切れた輪が元に戻ることで被検体の胸部を包囲するように構成されていることを特徴とする乳房検査用放射線断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の乳房検査用放射線断層撮影装置において、
   リング状の前記検出器リングは、内壁の底部が前記頭部支持体および前記腰部支持体より下側に位置していることを特徴とする乳房検査用放射線断層撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の乳房検査用放射線断層撮影装置において、
   前記頭部支持体から前記腰部支持体に向かう方向に伸びた乳房支持部材がリング状の前記検出器リングの内壁の底部に設けられていることを特徴とする乳房検査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査用放射線断層撮影装置において、
   リング状の前記検出器リングには、放射線を発生させるラインソースを前記検出器リングに沿って円運動させるリング状レールが備えられており、
   前記リング状レールは、リング状の前記検出器リングを変形させると、前記部分検出器リングの各々に対応した部分レールに分割されることを特徴とする乳房検査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査用放射線断層撮影装置において、
   前記検出器リングの内径は、３５ｃｍから４０ｃｍまでとなっていることを特徴とする乳房検査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査用放射線断層撮影装置において、
   被検体を前記検出器リングの中心軸と交差する方向から前記検出器リングの内部に導入することを特徴とする乳房検査用放射線断層撮影装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の乳房検査用放射線断層撮影装置において、
   前記部分検出器リングを互いに移動させることにより前記検出器リングを変形させる変形手段と、
   前記検出器リングの変形を実行する変形制御手段とを備えることを特徴とする乳房検査用放射線断層撮影装置。

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