JP6132477B2 - Medical diagnostic imaging equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、頭部検査の診断精度の向上を図った医用画像診断装置に係り、例えば被検体に投与された放射性同位物質から放出される放射線(ガンマ線)を放射線検出部により検出し、検出データを基にして画像の再構成を行うSPECT(Single−Photon Emission Computed Tomography)装置に関し、特にファンビームコリメータを用いて検出データを得るファンビームSPECT装置に関する。或いは、X線CT装置とSPECT装置とを備えた医用画像診断装置に関する。 Embodiments of the present invention relates to a medical image diagnostic equipment with improved diagnostic accuracy of the head test, for example, detecting the radiation (gamma rays) emitted from a radioactive isotope substance is administered to the subject by the radiation detector In particular, the present invention relates to a single-photon emission computed tomography (SPECT) apparatus that reconstructs an image based on detection data, and more particularly to a fan beam SPECT apparatus that obtains detection data using a fan beam collimator. Alternatively, the present invention relates to a medical image diagnostic apparatus provided with an X-ray CT apparatus and a SPECT apparatus.
従来、患者等の被検体の頭部の検査を行うために、被検体に投与された放射性同位物質(以下RIと称す)から放出される放射線(ガンマ線)をファンビーム状にコリメートし、コリメートされたファンビーム状の放射線を検出してファンビーム投影データを収集するSPECT装置が利用されている。 Conventionally, in order to inspect the head of a subject such as a patient, the radiation (gamma rays) emitted from a radioisotope (hereinafter referred to as RI) administered to the subject is collimated into a fan beam and collimated. SPECT apparatuses that detect fan beam-like radiation and collect fan beam projection data are used.
SPECT装置は、単一のガンマカメラを360度回転する方式や、複数組の放射線検出部(ガンマカメラ)を設け、所定の角度回動する方式等、各種のものがあるが、基本的には、断層面内から放出されるガンマ線を検出して特定方向について投影データを得て、RI分布像を再構成するためのデータ群を得るものである。複数組のガンマカメラを備えた頭部SPECT装置として、例えば特許文献1に記載のSPECT装置、或いは東芝製の3検出器型GCA−9300AシリーズのSPECT装置が知られている。
There are various SPECT devices, such as a method of rotating a single gamma camera 360 degrees, a method of providing a plurality of sets of radiation detection units (gamma cameras), and rotating a predetermined angle. A gamma ray emitted from the tomographic plane is detected to obtain projection data in a specific direction, and a data group for reconstructing the RI distribution image is obtained. As a head SPECT device including a plurality of sets of gamma cameras, for example, a SPECT device described in
頭部SPECT装置では、架台に被検体の頭部を挿入できる穴を備え、架台の内部の穴の周囲にはコリメータ及び検出器を含む複数のガンマカメラを備えている。また、寝台装置の天板には被検体が載置され、被検体の頭部を架台に設けた穴に出し入れできるようにしている。 The head SPECT apparatus is provided with a hole into which the head of the subject can be inserted into the gantry, and a plurality of gamma cameras including a collimator and a detector around the hole inside the gantry. In addition, the subject is placed on the top plate of the bed apparatus so that the head of the subject can be taken in and out of the hole provided in the gantry.
ところで、頭部を穴に挿入した際に、患者は回転するガンマカメラが見えると恐怖感を抱き、特に高齢者にとっては、目の前をすれすれにカンマカメラが回転すると恐怖感を与え、さらに患者の体動を生むことになり、検査精度の低下にもつながる。このため、穴の周囲にヘッドカバーを取り付け、被検体からガンマカメラが見えないようにし、恐怖感を軽減するようにしている。 By the way, when the head is inserted into the hole, the patient feels terror when he sees the rotating gamma camera, especially for the elderly, when the comma camera rotates slightly in front of him Will lead to a decrease in inspection accuracy. For this reason, a head cover is attached around the hole to prevent the gamma camera from being seen from the subject, thereby reducing fear.
しかしながら、ヘッドカバーを取り付けた場合、首の短い被検体はヘッドカバーに肩が当たり、穴の奥まで頭が入らない場合がある。奥まで頭が入らない場合、例えば小脳が視野から欠け、小脳部の情報が入らないため、診断そのものに影響が出るという問題がある。 However, when the head cover is attached, a subject with a short neck may hit the head cover with a shoulder, and the head may not enter the back of the hole. When the head does not enter the back, for example, the cerebellum is missing from the field of view and the information of the cerebellum is not entered, which has a problem that the diagnosis itself is affected.
発明が解決しようとする課題は、小脳も含めた頭部全体を、視野欠けを生じることなく検査可能にした医用画像診断装置を提供することにある。 Problems to be Solved by the Invention is that the entire cerebellum also included head, to provide a medical image diagnostic equipment examined to allow without causing vision chipping.
実施形態に係る医用画像診断装置は、被検体を載置する寝台と、前記被検体に投与された放射性同位物質から放出される放射線をファンビーム状にコリメートするコリメータと、前記コリメートされたファンビーム状の放射線を検出する検出器とを含み、前記コリメータが、前記検出器の検出面に対して傾斜したスラントホール構造を有するとともに、前記被検体の体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、前記体軸方向の第1の位置から第2の位置に向って前記ファンビームの焦点距離が徐々に短くなるようにした放射線検出部と、前記コリメータのスラントホールが前記体軸と直交するように、前記放射線検出部を前記被検体の体軸に対して傾斜させる角度調整部と、前記被検体に対して前記放射線検出部の位置を設定する位置調整部と、前記被検体が挿入される穴を有し、前記穴の周囲に前記放射線検出部を配置した架台と、前記架台の前記穴に嵌まり、前記寝台に載置された前記被検体の頭部を収容するため第1の径を有する第1の収容部と、前記第1の収容部と連結し、前記被検体の頭部から肩に至る部分を収容するため前記第1の径よりも大きい第2の径のスペースを有する第2の収容部とを含む筒状のヘッドカバーと、を具備する。 A medical image diagnostic apparatus according to an embodiment includes a bed on which a subject is placed, a collimator that collimates radiation emitted from a radioisotope administered to the subject in a fan beam shape, and the collimated fan beam The collimator has a slant hole structure inclined with respect to the detection surface of the detector and a fan beam structure in a direction perpendicular to the body axis of the subject. And a radiation detection unit in which the focal length of the fan beam gradually decreases from the first position in the body axis direction to the second position, and the slant hole of the collimator is orthogonal to the body axis. As described above, the angle adjustment unit that tilts the radiation detection unit with respect to the body axis of the subject, and the position adjustment that sets the position of the radiation detection unit with respect to the subject A gantry having a hole into which the subject is inserted, and the radiation detector disposed around the hole, and a head of the subject that is fitted in the hole of the gantry and placed on the bed A first accommodating portion having a first diameter for accommodating the portion, and the first accommodating portion connected to the first accommodating portion, so as to accommodate a portion from the head of the subject to the shoulder, than the first diameter. A cylindrical head cover including a second accommodating portion having a space with a large second diameter .
以下、実施形態に係る医用画像診断装置について図面を参照して詳細に説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。 Hereinafter, a medical image diagnostic apparatus according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same location.
(第1の実施形態)
図1は、一実施形態に係る医用画像診断装置であり、例えばSPECT(Single−Photon Emission Computed Tomography)装置を示す側面図である。また図2はSPECT装置の正面図である。尚、以下の説明では、SPECT装置を例に説明するが、SPECT装置に限らずX線CT装置とSPECT装置とを備えたSPECT/CT装置であってもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a side view illustrating a medical image diagnostic apparatus according to an embodiment, for example, a SPECT (Single-Photon Emission Computed Tomography) apparatus. FIG. 2 is a front view of the SPECT apparatus. In the following description, the SPECT apparatus will be described as an example, but the SPECT / CT apparatus including the X-ray CT apparatus and the SPECT apparatus is not limited to the SPECT apparatus.
図1及び図2に示すように、医用画像診断装置(SPECT装置)10は、架台11、寝台12及びコンピュータ(後述)を含む。架台11は、寝台12の天板13に載せた被検体14の頭部を挿入できる穴15を有し、架台11の内部には、コリメータ及び検出器を含む複数(例えば3つ)の放射線検出部(後述する)を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a medical image diagnostic apparatus (SPECT apparatus) 10 includes a
寝台12の天板13には被検体14が載置され、頭部を穴15に出し入れできるようにしている。また穴15にはヘッドカバー16が取り付けられる。診断におけるSPECT像の有効視野は、穴15の直径Rと奥行Lによって決まり、R×Lである。また穴15の底部にはヘッドレスト17を設けている。
A
図3は、架台11内に設けられた放射線検出部の構成を示す説明図である。図3に示すように、架台11内には、第1,第2,第3の放射線検出部(ガンマカメラ)21,22,23が配置されている。ガンマカメラ21,22,23は、それぞれコリメータ211,221,231、及び放射線(ガンマ線)を光に変換して検出する検出器であるシンチレーションカメラ212,222,232で構成され、穴15の周囲に三角形を形成するように120度毎に配置されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the radiation detection unit provided in the
一般に、SPECT装置は、被検体14から放射されるガンマ線を、方向を揃えて収集するためにファンビームコリメータやパラレルビームコリメータを使用する。例えば、診断部位が頭部のように小さい場合、頭部の有効視野を拡大して分解能を向上させるためにファンビームコリメータを使用してデータを収集する。又、診断部位が心臓等の場合、ファンビームコリメータとパラレルビームコリメータとを同時に使用してデータを収集する場合もある。
In general, the SPECT apparatus uses a fan beam collimator or a parallel beam collimator to collect gamma rays emitted from the
検出器212,222,232は、コリメートされたファンビーム状のガンマ線を検出して複数の投影データから成るファンビーム投影データを作成する。
The
ガンマカメラ21,22,23は、架台11の内部に設けた回転フレームに取り付けられ、回転フレームをモータによって駆動することで、ガンマカメラ21,22,23の回動角度制御を行う。尚、ガンマカメラは3つに限らず、2個のガンマカメラを対向配置したものでもよい。
The
図4は、ガンマカメラ21,22,23とヘッドカバー16の構成を示す側面図である。尚、ガンマカメラ21,22,23は同じ構成を有するため、第1のガンマカメラ21を代表として説明する。また図4では、ガンマカメラ21が被検体14の回りに回転して、被検体14の上側にある状態を実線で示し、下側にある状態を点線で示している。
FIG. 4 is a side view showing the configuration of the
ガンマカメラ21は、被検体14の体軸Xに対して角度を傾斜させるチルト機構(角度調整部)により、例えば、ガンマカメラ21の中心部に設けた支点24を中心にして体軸Xに対して傾斜することができる。またコリメータ211は、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有している。
The
即ち、コリメータ211は、検出器212の検出面と直交する軸Qに対して平行孔が所定の角度αだけ傾斜したスラントホール構造を有している。また、図5に示すように、コリメータ211は、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有している。またファンビームの焦点距離を小脳方向に徐々に長くすることにより、トランケーション(truncation:視野欠け)を防ぐようにしている。
That is, the
図5(a)は穴15の入口側(図4の第1の位置A)でのコリメータ211のファンビーム構造を示し、図5(b)は奥側(図4の第2の位置B)でのコリメータ211のファンビーム構造を示している。なお、図5(a),(b)において、W1,W2はファンビームコリメータ211を用いたときの投影データによりSPECT画像を再構成する場合の有効視野を示し、Fはファンビームの仮想焦点を示す。
5A shows the fan beam structure of the
コリメータ211は、図5(a),(b)で示すように、ファンビームの焦点距離を、体軸X方向の第1の位置(小脳部)から第2の位置(頭頂部)に向かって徐々に短くすることにより、トランケーションを防ぐことができ、高視野の頭部ファンビームSPECT検査を行うことができる。尚、スラントホール構造と、仮想焦点Fが徐々に変化するファンビーム構造を有するコリメータ211を用いたガンマカメラ21は、ヘッドカバー16を使用しない汎用の1検出器、2検出器タイプのSPECT装置にも有効である。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
図4、図5から分かるように、患者の頭頂部はガンマカメラ21に近接し、コリメータ211のファンビームの焦点距離が短いので、大脳部の分解能は確保される。またコリメータ211のファンビーム形状は、頭頂部付近から小脳分にかけて、焦点距離が徐々に長くなっているので、小脳部付近の解像度は多少低下するが、有効視野内に収めることができる。臨床的にも大脳部の分解能が保持され、脳全体の視野がカバーされているので有効である。
As can be seen from FIGS. 4 and 5, since the top of the patient is close to the
次にヘッドカバー16の構成について説明する。ヘッドカバー16は、図4に示すように、被検体14の頭部Hが挿入される穴15(図1)に嵌まる筒部18を有し、筒部18の入口部分の一部(被検体14の肩先が当たるスペース)19が広くなっている。図6は、ヘッドカバー16の斜視図であり、被検体14の頭部を収容する筒部18と、被検体14の頭部から肩に至る部分を収容することができるスペース19を設けている。また筒部18の入口部分は架台11の外壁面に固定する鍔部20を有しており、筒部18を穴15に挿入し、鍔部20を架台11の外壁面に固定することで架台11と一体化する。
Next, the configuration of the
また図7は、ヘッドカバー16の変形例を示す側面図であり、筒部18の奥方向の端部が徐々に狭くなる円錐台の形状を有している。図7のヘッドカバー16においても、筒部18の入口部分の一部が広くなっており、被検体14の肩先を入れることができるスペース19を有しており、被検体14に対する視野を広く取ることができる。
FIG. 7 is a side view showing a modified example of the
次に、第1の実施形態でのSPECT装置10によるデータ収集と画像処理について説明する。
Next, data collection and image processing by the
図8は、SPECT装置10のシステム構成図である。図8において、架台11には、放射線検出部(ガンマカメラ)21を備えている。尚、図8では、便宜上ガンマカメラ21のみを図示しているが、図3に示すように3つのガンマカメラ21,22,23を備えたものであっても良いし、2個、又は4個以上でも良い。ガンマカメラ21は、ファンビームコリメータ211と検出器221を含み、被検体14に対向する面にファンビームコリメータ211を設けている。
FIG. 8 is a system configuration diagram of the
ガンマカメラ21は、被検体14に分布しているRIから放出されるガンマ線を検出するもので、被検体14を中心として360度回転可能である。被検体14の撮影時には、ガンマカメラ21が被検体14の回りを回転しながら、360度方向からガンマ線を検出する。コリメータ211は、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有しており、ファンビームの焦点距離が体軸X方向の第1の位置から第2の位置に向かって徐々に短くなるようにしている。
The
また、ガンマカメラ21には、SPECTデータ収集部31を接続しており、ガンマカメラ21により取得された投影データが、SPECTデータ収集部31により収集される。SPECTデータ収集部31は、バスライン32に接続され、バスラインには、前処理部33、ファン・パラレル変換部34、再構成部35、断面変換部36、画像表示部37、画像保存部39、及びシステムコントローラ39が接続されている。
Further, a SPECT
SPECTデータ収集部31によって収集されたファンビーム投影データは、前処理部33に送られ、撮影画像の画質を向上させる前処理を行い、前処理したデータをファン・パラレル変換部34に送る。ファン・パラレル変換部34は、前処理部33により前処理されたファンビーム投影データをファン・パラレル変換してパラレルビーム投影データを作成し、パラレルビーム投影データをイメージメモリ内に書き込む。
The fan beam projection data collected by the SPECT
即ち、ファン・パラレル変換は、コリメータ221を用いて検出したファンビーム投影データを、パラレルビームコリメータを用いて検出したときのパラレル投影データと実質的に同一なデータに変換する。再構成部35は、ファン・パラレル変換部34のイメージメモリに書込まれたパラレルビーム投影データを用いて画像を再構成し、被検体におけるRI濃度分布断層像を示す例えば3次元の再構成画像データを作成する。
That is, the fan-parallel conversion converts the fan beam projection data detected using the
また再構成部35は、ファンビーム投影データをそのまま用いて再構成する方法(直接法再構成)を採用してもよい。即ち、収集されたファンビーム投影データをそのまま取出して(必要に応じて前処理を施した後)、直接法再構成アルゴリズムにより再構成処理を行い、再構成データを得ることもできる。尚、ファン・パラレル変換及び直接法再構成は周知の技術である。
Further, the
断面変換部36は、再構成部35により作成された3次元の再構成画像データから断面変換した、例えばアキシャル像、サジタル像、コロナル像を作成する。画像表示部37は、断面変換部36により断面変換された画像をディスプレイ画面上に表示する。画像保存部38は、再構成部35により作成された3次元の再構成画像データや、断面変換部36により断面変換された各画像データを保存する。
The
システムコントローラ39は、CPU及びRAM,ROM等を含むコンピュータであり、SPECT装置10の各部を制御する。またシステムコントローラ39は、ガンマカメラ21,22,23のチルト機構(角度調整部)を制御して傾斜角度を変える。また寝台12を制御して天板13の高さを調整したり、天板13の位置を被検体14の体軸方向(X)に沿って移動し被検体14に対する架台11の位置を相対的に調整する。したがって、システムコントローラ39は、位置調整部としても機能する。
The
次に図9のフローチャートを参照して、SPECT装置10によるデータ処理の動作の概略を説明する。図9のステップS1では、SPECT装置10(又はSPECT/CT装置)の天板13に被検体14を載置する。
Next, the outline of the data processing operation by the
ステップS2は、ガンマカメラ21の調整動作を示し、先ずコリメータ211を装着する。コリメータ211は、スラントホールの角度が異なるものを複数備えており、被検体や検査に合わせていずれか任意のものを選択して装着できるようにしている。またヘッドカバー16を装着する。次に検出器212の傾き角度を設定する。即ち、穴15に被検体14の頭部Hをいれたときに、コリメータ211のスラントホールが被検体14の体軸Xと直交する角度になるようにガンマカメラ21の傾き角度を設定し位置決めする(図4参照)。
Step S2 shows the adjustment operation of the
次に、寝台12の天板13に寝かせた被検体14(患者)の頭部Hをヘッドカバー16に入れる。このとき肩先をヘッドカバー16のスペース19に少し入れ、患者の位置を決める。こうして患者の位置決めをした上で、SPECTデータ収集部31により、頭部ファンビームSPECTデータの収集を行う。
Next, the head H of the subject 14 (patient) laid on the
ステップS3は、データ処理部での処理のステップを示す。データ処理部は、前処理部33、ファン・パラレル変換部34、再構成部35及び断面変換部36からなり、前処理したあとファン・パラレル変換を行い、パラレル変換した画像を再構成処理(パラレル再構成)する。或いはファン・パラレル変換を行うことなく、直接法により再構成しても良い。
Step S3 shows a process step in the data processing unit. The data processing unit includes a
ファン・パラレル変換、再構成を行うには、各スライス方向のファンビームの焦点距離と回転半径が既知なので、それらを考慮したファン・パラレル変換とパラレル再構成を行なうことで処理する。もしくは直接法再構成を行なうことで処理する。 In order to perform fan-parallel conversion and reconstruction, since the focal length and rotation radius of the fan beam in each slice direction are known, processing is performed by performing fan-parallel conversion and parallel reconstruction in consideration thereof. Alternatively, it is processed by direct method reconstruction.
ここで、ファン・パラレル変換とパラレル再構成について説明する。以下、ファンビームコリメータ211によって収集された投影データをファンビームデータと称し、パラレルビームコリメータによって収集された投影データをパラレルビームデータと称する。収集されたファンビームデータは、ファン・パラレル変換によりパラレルビームデータへ変換され、再構成を行う投影データとして使用される。
図10は、ファン・パラレル変換の概念図であり、図10(a)に示すようなファンビームデータをファン・パラレル変換して、図10(b)に示すようなパラレルビームデータを取得する。そして、再構成部35は、パラレルビーム投影データを再構成して再構成像データを作成する。
Here, fan-parallel conversion and parallel reconstruction will be described. Hereinafter, the projection data collected by the
FIG. 10 is a conceptual diagram of fan-parallel conversion. Fan-beam data as shown in FIG. 10A is fan-parallel converted to obtain parallel beam data as shown in FIG. Then, the
ファン・パラレル変換は、先ず、全スライス分、サイノグラムデータを作成する。次に、体軸方向のファンビームデータの焦点距離がスライス位置によって異なるので、スライス毎に別々の焦点距離でファン・パラレル変換を行い、サイノグラムデータから2次元投影データに並び変える。そして体軸方向(X軸)と、体軸と垂直な方向(Y軸)のピクセル実長が同じになる様に、投影データを拡大する。パラレル再構成は、通常のパラレルSPECT収集データの再構成法と同じである。 In the fan-parallel conversion, first, sinogram data is created for all slices. Next, since the focal length of the fan beam data in the body axis direction varies depending on the slice position, fan-parallel conversion is performed at different focal lengths for each slice, and the sinogram data is rearranged into two-dimensional projection data. Then, the projection data is enlarged so that the actual pixel lengths in the body axis direction (X axis) and the direction perpendicular to the body axis (Y axis) are the same. The parallel reconstruction is the same as the normal parallel SPECT acquisition data reconstruction method.
図11は、ガンマカメラ211を用いて収集した投影データをθ方向とX方向とに2次元展開したサイノグラムを示し、ファン・パラレル変換は、ファンビームサイノグラム(a),(b)をパラレルビームサイノグラム(c)に変換する。即ち、ファン・パラレル変換は、図11(a)に示すように、斜めの格子状に収集されたファンビームデータf間のデータの補間を行って、図11(c)に示すように格子状に並んだパラレルビームデータpに変換する。また図11(b)に示すように、斜めの格子状に収集されたファンビームデータf間のデータの補間を行って、図11(c)に示すように格子状に並んだパラレルビームデータpに変換する。
FIG. 11 shows a sinogram obtained by two-dimensionally developing projection data collected using the
図11(a)は、例えば、図5(a)のように焦点距離の長いコリメータ211で収集した投影データによるファンビームサイノグラムを示す。また、図10(b)は、図5(b)のように焦点距離の短いコリメータ211で収集した投影データによるファンビームサイノグラムを示す。
FIG. 11A shows a fan beam sinogram based on projection data collected by a
図4、図5で説明したように、コリメータ211のファンビームの焦点距離は、患者の小脳に対応する部分では長く、頭部の先端部(大脳部)に向かって徐々に短くなっているので、ファン・パラレル変換の処理(補間のし方)も、小脳部分から頭頂部にかけて徐々に変えるようにしている。
As described with reference to FIGS. 4 and 5, the focal length of the fan beam of the
一方、直接法再構成では、ファン・パラレル変換を用いずに、ファンビーム投影データを直接再構成して再構成像データを作成する。即ち、直接法再構成では、先ず全スライス分、サイノグラムデータを作成する。次にスライス毎に別々の焦点距離で2次元の直接法再構成を行い、体軸方向(X軸)と体軸と垂直な方向(Y軸)のピクセル実長が同じになる様に、3次元の再構成データを体軸方向に補間拡大する。 On the other hand, in the direct method reconstruction, the fan beam projection data is directly reconstructed without using fan-parallel conversion to generate reconstructed image data. That is, in direct method reconstruction, first, sinogram data is created for all slices. Next, two-dimensional direct reconstruction is performed at different focal lengths for each slice, so that the actual pixel lengths in the body axis direction (X axis) and the direction perpendicular to the body axis (Y axis) are the same. Dimensional reconstruction data is interpolated and expanded in the body axis direction.
この場合も、コリメータ211のファンビームの焦点距離は、患者の小脳に対応する部分では長く、頭部の先端部(大脳部)に向かって徐々に短くなっているので、直接法再構成アルゴリズムを小脳部分から頭頂部にかけて徐々に変えるようにしている。
Also in this case, the focal length of the fan beam of the
尚、コリメータ211のスラントホールの傾斜を含めて、仮想焦点から検出器までの距離と、スラントホールが斜めになった分、体軸方向に画像が拡大されていることも考慮して、体軸方向(X軸)と体軸と垂直な方向(Y軸)のピクセル実長が同じになる様に、補正する必要がある。
Considering the distance from the virtual focus to the detector, including the slant hole inclination of the
第1の実施形態によれば、コリメータ211は、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、かつファンビームの焦点距離を検出器212と被検体との距離に応じて(例えば頭頂部から小脳方向に)徐々に長くすることにより、小脳も含めた検査が可能になり、トランケーションを防ぐことができる。またヘッドカバー16を取り付けることにより患者の視線付近には空き空間が生じるので、パラレルコリメータで収集するよりも恐怖感は少なく、検査時の患者の負荷を軽減し、患者を安静化させることにより体動も減らせる効果がある。
According to the first embodiment, the
(第2の実施形態)
図12は、第2の実施形態に係る医用画像診断装置であり、放射線検出部が架台の外にある2検出器タイプのSPECT装置40を示す斜視図である。この実施形態ではヘッドカバーは不要である。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a perspective view showing a two-detector
図12において、架台41の回転板42には、アーム43,44が設けられ、アーム43,44には第1,第2の放射線検出部(ガンマカメラ)45,46が、被検体(図示せず)を挟んで互いに検出面が対向するように支持されている。回転板42の回転によりガンマカメラ45,46は被検体の周囲を回転できる。2つのガンマカメラ45,46のガンマ線入射側には、コリメータ47が設けられている。尚、図12では、ガンマカメラ45,46についてのみコリメータ47を図示している。
In FIG. 12, the rotating
ガンマカメラ45,46は、コリメータ47に対向してガンマ線を光に変換して検出する検出器であるシンチレーションカメラ(図示略)を設けている。またガンマカメラ45,46は、被検体の体軸に対して角度をチルトさせることができ、例えば、ガンマカメラ45,46の中心部に設けた支点48,49を中心にして体軸に対して傾斜することができる。またコリメータ47は、図4で示したものと同様に体軸方向にスラントホール構造を有し、図5に示したものと同様に、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有している。
The
架台41の穴50には、被検体を挿入可能であり、かつ頭部をガンマカメラ45と46の間に入れることができる。またコリメータ47のファンビームの焦点距離を小脳方向に徐々に長くすることにより、トランケーションを防ぐようにしている。
A subject can be inserted into the
架台41は被検体の体軸に沿って設けられたレール52,53上を移動することにより、被検体の体軸に対して平行(矢印X方向)に移動できガンマカメラの位置を調整する。またアーム43,44は、ガンマカメラ45,46が独立して被検体に対して接近及び離間できるように、上下方向(Y方向)にスライド自在に回転板42に取り付けられている。
The
図12のSPECT装置40は、ガンマカメラ45,46を、支点48,49を中心にして体軸に対してチルトさせることができる。チルトした状態の一例を点線で示している。SPECTデータの収集に際しては、先ずコリメータ47をガンマカメラ45,46に装着する。コリメータ47は、スラントホールの角度が異なるものを複数備えており、被検体や検査に合わせていずれか任意のものを選択して装着できるようにしている。
The
次にガンマカメラ45,46の検出器の傾き角度を設定する。即ち、ガンマカメラ45,46の間に被検体の頭部を入れたときに、コリメータ47のスラントホールが被検体の体軸Xと直交する角度になるようにガンマカメラ45,46の傾き角度を設定する。そして被検体(患者)を寝台に寝かせて位置決めした上で、頭部ファンビームSPECT収集を行う。
Next, the inclination angle of the detectors of the
収集したデータはファン・パラレル変換を行い、パラレル変換した画像を再構成処理(パラレル再構成)する。或いはファン・パラレル変換を行うことなく、直接法により再構成する。 The collected data is subjected to fan-parallel conversion, and the parallel-converted image is reconstructed (parallel reconstruction). Alternatively, reconstruction is performed by a direct method without performing fan-parallel conversion.
上述したように、ガンマカメラが架台の外にある2検出器タイプのSPECT装置40においても、コリメータが、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、かつファンビームの焦点距離を小脳方向に徐々に長くすることにより、小脳も含めた検査が可能になり、トランケーションを防ぐことができる。尚、図12の構成では、2つのガンマカメラを備えたSPECT装置40について説明したが、1つもしくは複数、つまり少なくとも1つのガンマカメラを備えたSPECT装置であればよい。
As described above, in the two-detector
本発明の実施形態によれば、小脳も含めた頭部の検査が可能になり、トランケーションを防ぐ医用画像診断装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to inspect the head including the cerebellum and provide a medical image diagnostic apparatus that prevents truncation.
以上、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
10,40…医用画像診断装置(SPECT装置)
11,41…架台
12…寝台
13…天板
14…被検体
15…穴
16…ヘッドカバー
18…筒部
19…スペース
21,22,23,45,46…放射線検出部(ガンマカメラ)
211,221,231,47…コリメータ
212,222,232…検出器
31…SPECTデータ収集部
32…バスライン
33…前処理部
34…ファン・パラレル変換部
35…再構成部
36…断面変換部
37…画像表示部
38…画像保存部
39…システムコントローラ
10, 40 ... Medical diagnostic imaging device (SPECT device)
DESCRIPTION OF
211, 221, 231, 47 ...
Claims (6)
前記被検体に投与された放射性同位物質から放出される放射線をファンビーム状にコリメートするコリメータと、前記コリメートされたファンビーム状の放射線を検出する検出器とを含み、前記コリメータが、前記検出器の検出面に対して傾斜したスラントホール構造を有するとともに、前記被検体の体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、前記体軸方向の第1の位置から第2の位置に向って前記ファンビームの焦点距離が徐々に短くなるようにした放射線検出部と、
前記コリメータのスラントホールが前記体軸と直交するように、前記放射線検出部を前記被検体の体軸に対して傾斜させる角度調整部と、
前記被検体に対して前記放射線検出部の位置を設定する位置調整部と、
前記被検体が挿入される穴を有し、前記穴の周囲に前記放射線検出部を配置した架台と、
前記架台の前記穴に嵌まり、前記寝台に載置された前記被検体の頭部を収容するため第1の径を有する第1の収容部と、前記第1の収容部と連結し、前記被検体の頭部から肩に至る部分を収容するため前記第1の径よりも大きい第2の径のスペースを有する第2の収容部とを含む筒状のヘッドカバーと、
を備える医用画像診断装置。 A bed on which the subject is placed;
A collimator that collimates the radiation emitted from the radioisotope administered to the subject in a fan beam shape, and a detector that detects the collimated fan beam radiation, the collimator comprising the detector And a fan beam structure in a direction perpendicular to the body axis of the subject, from a first position toward the second position in the body axis direction. A radiation detector that gradually shortens the focal length of the fan beam;
An angle adjustment unit for inclining the radiation detection unit with respect to the body axis of the subject so that a slant hole of the collimator is orthogonal to the body axis;
A position adjustment unit for setting the position of the radiation detection unit with respect to the subject;
A pedestal having a hole into which the subject is inserted, and the radiation detector disposed around the hole;
A first accommodating part having a first diameter for accommodating the head of the subject placed in the hole of the gantry and placed on the bed; and connected to the first accommodating part; A cylindrical head cover including a second accommodating portion having a space with a second diameter larger than the first diameter in order to accommodate a portion from the head of the subject to the shoulder;
A medical image diagnostic apparatus comprising:
前記ファン・パラレル変換部によって得たパラレルビーム投影データを基にして画像を再構成する再構成部と、を備え、
前記ファン・パラレル変換部は、前記ファンビームの焦点距離が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって徐々に短くなることに合わせて補間の処理を変える請求項1記載の医用画像診断装置。 A fan-parallel conversion unit that performs interpolation processing on the fan beam projection data collected by the radiation detection unit and converts the data into substantially the same data as the parallel projection data detected using a parallel beam collimator,
A reconstruction unit that reconstructs an image based on parallel beam projection data obtained by the fan-parallel conversion unit, and
2. The medical image diagnosis according to claim 1, wherein the fan-parallel converter changes the interpolation processing in accordance with the focal length of the fan beam gradually decreasing from the first position toward the second position. apparatus.
前記再構成部は、前記ファンビームの焦点距離が前記第1の位置から前記第2の位置に向かって徐々に短くなることに合わせて直接法再構成のアルゴリズムを変える請求項1記載の医用画像診断装置。 A reconstruction unit that creates reconstruction image data by direct method reconstruction of fan beam projection data collected by the radiation detection unit;
2. The medical image according to claim 1, wherein the reconstruction unit changes a direct method reconstruction algorithm in accordance with a gradually decreasing focal length of the fan beam from the first position toward the second position. Diagnostic device.
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