JP6127929B2 - 乳房専用核医学診断装置 - Google Patents

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この発明は、放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線に基づいて被検体の乳房の核医学用データを求める乳房専用核医学診断装置に関する。
上述した核医学診断装置、すなわちECT(Emission Computed Tomography)装置として、PET(Positron Emission Tomography)装置を例に採って説明する。PET装置は、陽電子、すなわちポジトロンの消滅によって発生する複数本の光子を検出して複数個の検出器で光子を同時に検出したときのみ被検体の断層画像を再構成するように構成されている。
具体的には、陽電子放出核種を含んだ放射性薬剤を被検体内に投与して、投与された被検体内から放出される511KeVの対消滅光子を多数の検出素子(例えばシンチレータ)群からなる検出器で検出する。そして、2つの検出器で一定時間内に光子を検出した場合に同時に検出したとして、それを一対の対消滅光子として計数し、さらに対消滅発生地点を、検出した検出器対の直線上と特定する。このような同時計数情報を蓄積して再構成処理を行って、陽電子放出核種分布画像(すなわち断層画像)を得る。
図3は、全身用PET装置の概略図である。図3に示すように、ガントリ101の開口部101aに被検体Mが挿入され、ガントリ101内に埋設された検出器102によって、被検体Mの断層画像(PET画像)を取得することができる。被検体Mに特定の病巣に集積しやすい放射性薬剤を投与することで、被検体Mにその病巣がある場合にはその病巣がPET画像上に高い画素値となって表れて識別することができる。よって、撮像対象を乳房とした場合には、被検体Mの乳房の断層画像(PET画像)を取得することにより、乳癌を識別することができる。
しかし、図3に示すような全身用PET装置を用いて乳房を撮像しようとすると、検出器を乳房に近接させることができず、詳細な画像を得ることができない。そこで、撮像対象を乳房専用とした乳房専用PET装置(「マンモPET装置」とも呼ばれる)が考案されている。座位状態の被検体の乳房を上下から平板で圧迫させて撮像を行う「平板圧迫型・乳房専用PET装置」や、伏臥位(うつ伏せ)状態の被検体の乳房をベッドの開口部に挿入して撮像を行う「伏臥位型・乳房専用PET装置」や、座位で前傾状態の被検体の乳房を環状(リング状)あるいはボックス型の検出器ユニット内に挿入して撮像を行う「座位型・乳房専用PET装置」などが知られている。平板圧迫型・乳房専用PET装置では乳房を圧迫により検出器に近接させることができて、詳細な画像を得ることができる。
しかし、平板圧迫型・乳房専用PET装置の場合には乳房を圧迫させるので痛みを感じるという短所がある。これに対して、伏臥位型・乳房専用PET装置や座位型・乳房専用PET装置の場合には、乳房を重力により検出器に近接させることができ、また乳房を圧迫しないので乳房の痛みを感じることなく撮像を行うことができる。
通常、PET装置は断層画像を得るために複数の検出器を環状(正確にはn角形)に配置している。これは、断層方向に対して全ての角度に関する情報を収集し(これによって得られた投影データは「完全投影データ」と呼ばれる)、画像を再構成するためである。しかし、検出器を複数に環状(リング状)に並べて配置して、そのリング内に乳房を挿入しようとすると、通常は胸や肩や腹部がリング状の検出器ユニットに物理的に接触する。その結果、乳房の周辺での乳癌の好発部位(例えば体側側の乳房の付け根や胸壁や腋窩リンパ節など)が撮像視野内に入らない、もしくは入っても撮像視野のギリギリになっている。
そこで、リング状に検出器を意図的に配置せずに欠落部分を設けることで、乳房の周辺での乳癌の好発部位を撮像視野内に入れる検出器ユニットが本出願人から提案されている(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第WO2008−081525号
一般的に、視野中心に近いほど画質が良く、視野端に近いほど画質が悪い。したがって、乳癌の好発部位は視野中心に近い方が好ましい。しかしながら、乳癌は、乳頭付近よりも乳房の周辺部、特に肩の方に近い部位で半数程度が発生するが、そこは視野中心ではなく視野端に近いので、画質が悪く診断に耐えられない場合が多いという問題がある。また、同様に体側側の乳房の付け根や胸壁であったり、腋窩リンパ節などのように乳房の周辺の組織が撮像視野内に入らない、もしくは入っても撮像視野のギリギリであるので、同様に画質が悪い。
また、「背景技術」の欄で示した座位型・乳房専用PET装置のように、腋窩リンパ節を視野内に挿入するために検出器のリングの一部をなくすと、あるいは上述した特許文献1のような構造で検出器のリングの一部をなくすと、画像に不完全投影によるアーティファクトが生じるという問題がある。また、反対の乳房を検査する際には、技師などが検出器ユニットを検査する乳房側に回転させる必要があり、技師への被曝も増大させるという問題もある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、大半の好発部分を視野中心にセッティングすることができる乳房専用核医学診断装置を提供することを目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係る乳房専用核医学診断装置は、放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線に基づいて被検体の乳房の核医学用データを求める乳房専用核医学診断装置であって、前記放射線を検出する検出器を複数に環状に並べて構成した環状の検出器ユニットを備え、前記乳房を撮像するために、当該乳房に近い方の腕が挿入可能な当該腕側にある肩部から体側部の乳房の付け根まで及ぶ内径の孔を有した前記環状の検出器ユニットで構成し、前記乳房を撮像するために、前記環状の検出器ユニットに当該乳房に近い方の腕を挿入する挿入孔を有した、腕を深く挿入するのを補助する補助機構を備えることを特徴とするものである。
[作用・効果]この発明に係る乳房専用核医学診断装置によれば、放射線を検出する検出器を複数に環状に並べて環状の検出器ユニットを構成しているので、画像に不完全投影によるアーティファクトが生じることがない。また、(撮像する)乳房に近い方の腕が挿入可能な当該腕側にある肩部から体側部の乳房の付け根まで及ぶ内径の孔を有した環状の検出器ユニットで構成することで、体側側の乳房の付け根や肩付近や胸壁や腋窩リンパ節などに代表される乳房の周辺の組織が視野中心にセッティングされる。その結果、大半の好発部分を視野中心にセッティングすることができる。また、被検体が被服で検査を受けることができるという効果をも奏する。
さらに、上述した環状の検出器ユニットに(撮像する)乳房に近い方の腕を挿入する挿入孔を有した補助機構を備えることで、当該補助機構に腕を挿入することにより、挿入孔に腕を深く挿入するのを補助し、撮像体位の再現性が高くなる。よって、過去のデータと比較し易くなる。
さらに、肩部から腕の先に向かって、環状の検出器ユニット,補助機構の順に配置するのが好ましい。すなわち、肩部から腕の先に向かって、環状の検出器ユニット,補助機構の順に配置することにより、胸骨にまで検出器ユニットが位置するように、補助機構により腕を深く挿入することができる。胸骨付近も乳癌の好発部位であるので、胸骨付近の好発部位をも視野内に入れることができる。
環状の検出器ユニットおよび補助機構の挿入孔に(撮像する)乳房に近い方の腕を挿入した状態で当該腕を支える腕置台を備えるのが好ましい。すなわち、環状の検出器ユニットの後方(被検体から遠い方向)に、挿入孔を有した補助機構および腕置台を配置することにより、腕を固定することができる。その結果、被検体自らがセッティングして、かつ乳房が体動しないようにすることができる。よって、技師の被曝が低減する。
補助機構の挿入孔が、右腕用および左腕用の2つの挿入孔からなるのが好ましい。右腕用と左腕用とを区別することで、各々の腕が挿入し易くなり、各々の腕をそれぞれ区別することができる。もちろん、補助機構の挿入孔は左右の腕が入るような1つの孔であってもよい。
補助機構の挿入孔が、右腕または左腕が挿入されたことを検知する検知機構を備えるのが好ましい。このような検知機構を備えることにより、どちらの乳房を検査しているのを自動に検出することができる。
この発明に係る乳房専用核医学診断装置によれば、上述した環状の検出器ユニットに(撮像する)乳房に近い方の腕が挿入可能な当該腕側にある肩部から体側部の乳房の付け根まで及ぶ内径の孔を有した環状の検出器ユニットで構成することで、体側側の乳房の付け根や肩付近や胸壁や腋窩リンパ節などに代表される乳房の周辺の組織が視野中心にセッティングされる。その結果、大半の好発部分を視野中心にセッティングすることができる。
さらに、上述した環状の検出器ユニットに(撮像する)乳房に近い方の腕を挿入する挿入孔を有した補助機構を備えることで、当該補助機構に腕を挿入することにより、挿入孔に腕を深く挿入するのを補助し、撮像体位の再現性が高くなる。よって、過去のデータと比較し易くなる。
実施例に係る乳房専用PET(Positron Emission Tomography)装置の概略図である。 実施例に係る環状(リング状)の検出器ユニットおよび補助機構を挿入方向から見た概略図である。 全身用PET装置の概略図である。
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図1は、実施例に係る乳房専用PET(Positron Emission Tomography)装置の概略図であり、図2は、実施例に係る環状(リング状)の検出器ユニットおよび補助機構を挿入方向から見た概略図である。本実施例では、核医学診断装置として、PET装置を例に採って説明する。
図1に示すように、本実施例に係る乳房専用PET装置1は、座位状態の被検体Mの乳房を撮像する環状(リング状)の検出器ユニット2と、リング状の検出器ユニット2に当該乳房に近い方の腕を挿入した状態で当該腕を支える腕置台3とを備えている。乳房専用PET装置1は、この発明における乳房専用核医学診断装置に相当し、検出器ユニット2は、この発明における検出器ユニットに相当し、腕置台3は、この発明における腕置台に相当する。
検出器ユニット2は、被検体Mから発生した光子を検出する検出器(図示省略)を複数にリング状に並べて構成されている。また、乳房を撮像するために、当該乳房に近い方の腕が挿入可能な当該腕側にある肩部から体側側の乳房の付け根まで及ぶ内径の孔を有した検出器ユニット2で構成する。
したがって、右の乳房を撮像する場合には、右の乳房に近い方の腕が右腕となるので、検出器ユニット2に右腕を挿入することにより右腕側にある肩(右肩)部から体側側の乳房の付け根までを各検出器が取り囲む。この構成により、右体側側の乳房の付け根や右肩付近や右胸壁や右腋窩リンパ節などに代表される右の乳房の周辺の組織が視野中心にセッティングされる。同じく、左の乳房を撮像する場合には、左の乳房に近い方の腕が左腕となるので、検出器ユニット2に左腕を挿入することにより左腕側にある肩(左肩)部から体側側の乳房の付け根までを各検出器が取り囲む。この構成により、左体側側の乳房の付け根や左肩付近や左胸壁や左腋窩リンパ節などに代表される左の乳房の周辺の組織が視野中心にセッティングされる。
本実施例では、腕が挿入可能になるように検出器ユニット2の内径は300mm〜400mmの範囲であるが、この範囲に限定されない。極端に太い腕や極端に細い腕に対応するために、検出器ユニット2の内径を適宜設計すればよい。
その他に、乳房専用PET装置1は、挿入した腕とは逆側の腕(右の乳房を撮像する場合には左腕,左の乳房を撮像する場合には右腕)の肘を被検体Mの背中側に置く肘置台4と、腕を深く挿入するのを補助する補助機構5を備え、肩部から腕の先に向かって、検出器ユニット2,補助機構5の順に配置している。後述するように、腕を深く(例えば胸骨にまで検出器ユニット2が位置するように)挿入するので、補助機構5の一部が検出器ユニット2内にまで入り込んでもよい。補助機構5は、この発明における補助機構に相当する。
図2に示すように、補助機構5は、右腕用および左腕用の2つの挿入孔51,52を有している。挿入孔51は右腕を挿入するための挿入孔であり、右の乳房を撮像するために、検出器ユニット2に当該右の乳房に近い方の腕(すなわち右腕)を挿入した状態で当該腕(右腕)を挿入するように設けられている。同じく、挿入孔52は左腕を挿入するための挿入孔であり、左の乳房を撮像するために、検出器ユニット2に当該左の乳房に近い方の腕(すなわち左腕)を挿入した状態で当該腕(左腕)を挿入するように設けられている。挿入孔51,52は、この発明における挿入孔に相当する。
また、貫通孔51にはセンサ53が設置されており、貫通孔52にはセンサ54が設置されている。センサ53,54は、光学センサまたは非接触センサで構成されている。右腕を貫通孔51に挿入した場合にはセンサ53により右腕が挿入されたことを検知し、左腕を貫通孔52に挿入した場合にはセンサ54により左腕が挿入されたことを検知する。センサ53,54は、この発明に係る検知機構に相当する。
従来であれば、腋窩付近は検出器リングの円周(すなわち視野端)に近いが、本実施例では、図2に示すようにリング状の検出器ユニット2の中心(すなわち視野中心)と円周との中間ぐらいになっている。図2では左側の腋窩付近を符号Pで表記している。
次に撮像のセッティングについて説明する。乳房を撮像するために、当該乳房に近い方の腕を検出器ユニット2の中に挿入して検査を行う。このときに腕を深く挿入するために、検出器ユニット2に腕を挿入した状態で当該腕を補助機構5の挿入孔51,52のいずれかに挿入する。腕を深く挿入することにより、補助機構5の一部が検出器ユニット2内にまで入り込んでもよい。挿入した腕とは逆側の腕を被検体Mの背中側にある肘置台4にまで伸ばして置く。一方、挿入した腕を腕置台3にまで伸ばして置く。
右の乳房を撮像する場合には、検出器ユニット2に右腕を挿入した状態で右腕を補助機構5の挿入孔51に挿入する。貫通孔51に設置されたセンサ53により右腕が挿入されたことを検知する。左の乳房を撮像する場合には、検出器ユニット2に左腕を挿入した状態で左腕を補助機構5の挿入孔52に挿入する。貫通孔52に設置されたセンサ54により左腕が挿入されたことを検知する。
このように、補助機構5が、右腕用および左腕用の2つの挿入孔51,52を有しているので、逆側の乳房を検査する場合には技師などが検出器ユニット2を検査する乳房側に回転させる必要がなく、技師の被曝が低減するという効果を奏する。もし、被検体Mのみで撮像体位のセッティングを行った場合には、技師の被曝は発生しない。
撮像のセッティングが終了したら、放射性薬剤が投与された被検体から発生した光子を検出器ユニット2の検出器(図示省略)のシンチレータブロック(図示省略)が光に変換して、検出器の光電子増倍管(図示省略)が光電変換して電気信号に出力する。その電気信号をイベントとして同時計数回路(図示省略)に送り込む。対向する両側にある2つの検出器のシンチレータブロックに光子が同時(一定時間内)に入射したときのみ、送り込まれたイベントを適正なデータと判定する。一方のシンチレータブロックのみに光子が入射したときには、同時計数回路は棄却する。つまり、同時計数回路は、上述した電気信号に基づいて、2つの検出器において光子が同時観測(すなわち同時計数)されたことを検出する。
同時計数されたデータを用いてGPU(Graphics Processing Unit)(図示省略)が逐次近似法などの再構成処理を行うことにより、被検体Mの乳房の断層画像(PET画像)を取得する。このようにして、放射性薬剤が投与された被検体Mから発生した光子に基づいて被検体Mの乳房の核医学用データ(PET画像)を求める。
本実施例に係る乳房専用PET装置1によれば、光子を検出する検出器を複数に環状に並べて環状(リング状)の検出器ユニット2を構成しているので、画像に不完全投影によるアーティファクトが生じることがない。また、(撮像する)乳房に近い方の腕が挿入可能な当該腕側にある肩部から体側部の乳房の付け根まで及ぶ内径の孔を有した環状の検出器ユニットで構成することで、体側側の乳房の付け根や肩付近や胸壁や腋窩リンパ節などに代表される乳房の周辺の組織が視野中心にセッティングされる。その結果、大半の好発部分を視野中心にセッティングすることができる。また、被検体Mが被服で検査を受けることができるという効果をも奏する。
本実施例では、リング状の検出器ユニット2に(撮像する)乳房に近い方の腕を挿入した状態で当該腕を挿入する挿入孔51,52を有した補助機構5を備え、肩部から腕の先に向かって、リング状の検出器ユニット2,補助機構5の順に配置するのが好ましい。すなわち、リング状の検出器ユニット2の後方(被検体Mから遠い方向)に、挿入孔51,52を有した補助機構5を配置して腕を挿入することにより、挿入孔51,52に腕を深く挿入するのを補助し、撮像体位の再現性が高くなる。よって、過去のデータと比較し易くなる。また、胸骨にまで検出器ユニット2が位置するように、補助機構5により腕を深く挿入することができる。胸骨付近も乳癌の好発部位であるので、胸骨付近の好発部位をも視野内に入れることができる。
本実施例のように補助機構5を備えた場合において、リング状の検出器ユニット2および補助機構5の挿入孔に(撮像する)乳房に近い方の腕を挿入した状態で当該腕を支える腕置台3を備えるのが好ましい。すなわち、リング状の検出器ユニット2の後方(被検体Mから遠い方向)に、挿入孔51,52を有した補助機構3および腕置台5を配置することにより、腕を固定することができる。その結果、被検体M自らがセッティングして、かつ乳房が体動しないようにすることができる。よって、技師の被曝が低減する。
本実施例のように補助機構5を備えた場合において、補助機構5の挿入孔が、右腕用および左腕用の2つの挿入孔51,52からなるのが好ましい。右腕用と左腕用とを区別することで、各々の腕が挿入し易くなり、各々の腕をそれぞれ区別することができる。
本実施例のように補助機構5を備えた場合において、補助機構5の挿入孔が、右腕または左腕が挿入されたことを検知する検知機構(本実施例ではセンサ53,54)を備えるのが好ましい。このような検知機構(センサ53,54)を備えることにより、どちらの乳房を検査しているのを自動に検出することができる。
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した実施例では、核医学診断装置として、PET装置を例に採って説明したが、この発明は、単一の光子を検出して被検体(ここでは乳房)の断層画像を再構成するSPECT(Single Photon Emission CT)装置などにも適用することができる。
(2)上述した実施例では、補助機構を備えたが、現状のサイズの検出器ユニットで腕を深く挿入することができる場合、あるいは胸骨付近にまで乳癌が発生していないと予めわかっている場合には、必ずしも補助機構を備える必要はない。
(3)上述した実施例では、補助機構の挿入孔が、右腕用および左腕用の2つの挿入孔からなっていたが、もちろん、補助機構の挿入孔は左右の腕が入るような1つの孔であってもよい。
(4)上述した実施例では、補助機構の挿入孔が、右腕または左腕が挿入されたことを検知する検知機構(実施例ではセンサ53,54)を備えたが、必ずしも検知機構(センサ53,54)を備える必要はない。右腕または左腕が挿入されたことを検知する機構であれば、挿入孔に設置されたセンサに限定されない。例えば、接触センサや圧力センサで検知機構を構成し、検査中に被検体が接触センサや圧力センサを握ることにより右腕または左腕が挿入されたことを検知してもよい。これにより、被検体が検査を一時的に中断してもよい。
(5)上述した実施例では、腕置台を備えたが、必ずしも腕置台を備える必要はない。また、腕置台のように腕を水平に置く構造に限定されず、つり革のように手で握るような構造であってもよい。
(6)上述した実施例では、挿入した腕とは逆側の腕の肘を被検体の背中側に置く肘置台を備えたが、必ずしも肘置台を備える必要はない。また、挿入した腕とは逆側の腕で抱き付くあるいは握ることができるような構造(ポリウレタンやゴムなどに代表される弾性体で形成されたボールやポール)を備えてもよい。
以上のように、この発明は、乳房専用PET装置の他に、乳房専用SPECT装置にも適している。
1 … 乳房専用PET装置
2 … 検出器ユニット
3 … 腕置台
5 … 補助機構
51,52 … 挿入孔
53,54 … センサ
M … 被検体

Claims (5)

  1. 放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線に基づいて被検体の乳房の核医学用データを求める乳房専用核医学診断装置であって、
    前記放射線を検出する検出器を複数に環状に並べて構成した環状の検出器ユニットを備え、
    前記乳房を撮像するために、当該乳房に近い方の腕が挿入可能な当該腕側にある肩部から体側部の乳房の付け根まで及ぶ内径の孔を有した前記環状の検出器ユニットで構成し、
    前記乳房を撮像するために、前記環状の検出器ユニットに当該乳房に近い方の腕を挿入する挿入孔を有した、腕を深く挿入するのを補助する補助機構を備えることを特徴とする乳房専用核医学診断装置。
  2. 請求項1に記載の乳房専用核医学診断装置において
    肩部から腕の先に向かって、前記環状の検出器ユニット,前記補助機構の順に配置することを特徴とする乳房専用核医学診断装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の乳房専用核医学診断装置において、
    前記乳房を撮像するために、前記環状の検出器ユニットおよび前記補助機構の前記挿入孔に当該乳房に近い方の腕を挿入した状態で当該腕を支える腕置台を備えることを特徴とする乳房専用核医学診断装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の乳房専用核医学診断装置において、
    前記補助機構の前記挿入孔が、右腕用および左腕用の2つの挿入孔からなることを特徴とする乳房専用核医学診断装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の乳房専用核医学診断装置において、
    前記補助機構の前記挿入孔に、右腕または左腕が挿入されたことを検知する検知機構を備えることを特徴とする乳房専用核医学診断装置。
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