JP6575682B2 - 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をイメージングする放射線断層撮影装置に係り、特に他の撮影装置と併用される構成の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。このような装置は、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置と呼ばれている。

図１７は、一般的なＰＥＴ装置を示している。ＰＥＴ装置は、検査室の床面に固定される備え付き式となっており、被検体は、ＰＥＴ装置に設けられた開口から導入される。このＰＥＴ装置で得られる画像は、被検体内の放射性薬剤の分布を意味している。したがって、この画像に放射性薬剤が高濃度に分布している場所が被検体におけるどの臓器に当たるのかといったことまでは判然としない場合がある。

そこで、図１７に示すように、ＰＥＴ装置とＣＴ装置との両方を備えた構成の撮影装置が考え出され広く普及している。この撮影装置におけるＣＴ装置では、被検体の内部構造を示す形態画像が得られ、ＰＥＴ装置では放射性薬剤の分布を示す機能画像が得られる。この形態画像と機能画像を重ね合わせて表示すれば、被検体のどの部分に放射性薬剤が分布しているのか知ることができるようになる。

ＰＥＴ装置とＣＴ装置を近接して設ける理由について説明する。例えば、ＰＥＴ装置とＣＴ装置とが異なる検査室に用意されていたとする。このような構成の場合、まずＣＴ装装置で形態画像を撮影して、被検体を別室に移動させ、ＰＥＴ装置で機能画像を撮影することになる。このような構成では、形態画像と機能画像が正確に重合することができない。各装置で撮影したときの被検体の姿勢が異なるからである。このような画像の食い違いを抑制する目的で、ＰＥＴ装置とＣＴ装置とを近接して設けるようにしている。このようにすることで、一度被検体を天板に載置してしまえば、形態画像および機能画像の撮影が終了するまで被検体を天板から下ろす必要がない。図１７の装置によれば、同じ姿勢を保った状態で各装置の撮影を完了することができるので、正確に重ね合わせることができる形態画像および機能画像を撮影することができる。

しかし、ＣＴ装置による撮像は被曝線量が多くまた放射線感受性が高い妊婦や子供等には向いていないため、近年図１７に示すＣＴ装置をＭＲＩ装置に置き換えたタイプのＰＥＴ／ＭＲＩ装置やＭＲＩ装置の撮像視野内にＰＥＴ装置の検出器が収まった完全一体型のＰＥＴ／ＭＲＩ装置が徐々に普及しつつある。ところが、ＰＥＴ／ＭＲＩ装置は、大がかりな構成となっており、装置自体の値段も非常に高くなる傾向にある。また、既にＭＲＩ装置を有している医療機関の中には、ＭＲＩ装置の傍らに置くことができるＰＥＴ装置を望む場合がある。このようなニーズに鑑みて、近年では、図１８に示すような移動式のＰＥＴ装置が考え出されている。この移動式のＰＥＴ装置は、ＭＲＩ装置に付属している天板に被検体を載置すると、被検体をこの天板から動かさなくても機能画像を撮影することができるようになっている（例えば、非特許文献１参照）。

ＭＲＩ装置に付属の天板は、被検体に合わせて細長状の形状をしている。そして天板は、長手方向（天板に載置される被検体の体軸方向）に移動可能となっている。被検体をＭＲＩ装置のガントリに導入する必要性からである。一方、移動式のＰＥＴ装置は、図１８の矢印が示すように天板に対して天板の短手方向（天板に載置される被検体の体側方向）から天板に接近および離反される。ＰＥＴ装置で撮影を行うには、検出器リング内部に被検体および天板を導入させなければならない。従来構成によれば、検出器リングを被検体の体側方向から導入させる目的で、検出器リングに間隙Ａが設けられている。この間隙Ａにより、検出器リングは、Ｃ形状となる。

図１９は、実際に検出器リング内部に被検体が導入される様子を示している。検出器リングに間隙Ａが設けられたことで、被検体および天板は検出器リングに干渉することなく、検出器リングの中央まで導入される。

図２０は、ＰＥＴ撮影を開始する前に行われる検出器リングの変形について説明している。すなわち、図２０左側で説明されている被検体導入直後の状態の検出器リングは、変形して図２０右側で説明されているように、被検体Ｍを上下から挟み込むような状態となる。移動式のＰＥＴ装置の検出器リングは、円弧状の部材が２つ組み合わさってＣ形状をなしている。これらは、検出器リングの中心点を中心に回転移動することができる。この移動により、検出器リングの右側に現れていた間隙Ａは、左右に分断されることになる。

検出器リングは、本来ならば、円環の形状となっていることが望ましい。このような形状になっていないと、消滅放射線対の検出にムラが発生してしまい、鮮明な機能画像を撮影するのが難しくなるのである。とはいうものの、移動式のＰＥＴ装置は、被検体を導入するパスを確保する必要性から、間隙Ａを設けなければならないという事情がある。したがって、従来構成によれば、被検体の導入後、検出器リングを変形させて、間隙Ａを分断することで、間隙Ａの影響が機能画像に極力現れないように工夫がなされている。

Ｙ． Ｙｏｓｈｉｙｕｋｉ， ｅｔ ａｌ．， "Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｄｕａｌ−ｈｅａｄ ｍｏｂｉｌｅ ＤＯＩ−ＴＯＦ ＰＥＴ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｖｉｎｇ ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄａｌｉｔｙ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ"、 ｉｎ Ｃｏｎｆ． Ｒｅｃ． ＩＥＥＥ ＮＳＳ／ＭＩＣ， ２０１４，Ｍ１１−６９．

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、従来構成では、検出器リングに間隙を設けたことによる画像の劣化を完全に抑制されてはいない。

従来構成では、間隙Ａを設けることで生じる画質の劣化は抑制されているとはいっても、それでも画質の劣化を完全に防ぐことはできない。より鮮明な画質を目指すには、円環の形状となっている検出器リングを用いてＰＥＴ撮影を行うことが望ましい。

とはいえ、移動式のＰＥＴ装置においては、被検体を導入するのに間隙Ａは必要である。したがって、間隙Ａを設けない構成とすることも難しい。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、円環状でありつつ被検体を中心軸と直交する方向から被検体を導入することができる検出器リングを備えることにより、画質のよい機能画像を生成することができる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弧状に配列されて構成される第１ユニットと、放射線検出器が円弧状に配列されて構成される第２ユニットと、放射線検出器が円弧状に配列されて構成される補助ユニットが配列することにより放射線検出器が円環状に配列された検出器リングを構成し、検出器リングを支持する構成であって、各ユニットのうち補助ユニット側に設けられている支持部材と、補助ユニットを第１ユニットおよび第２ユニットに対し検出器リングの中心軸方向に移動させる補助ユニット移動手段と、第１ユニットを中心軸周りに回転移動させる第１ユニット回転手段と、第２ユニットを中心軸周りに回転移動させる第２ユニット回転手段を備え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、画質のよい機能画像を生成することができる放射線断層撮影装置を提供することができる。すなわち、本発明の構成によれば、円環状となっている検出器リングは、回転移動が可能な第１ユニットおよび第２ユニットと、中心軸方向に移動可能な補助ユニットとを有している。補助ユニットを各ユニットに対して中心軸方向移動に移動させれば、検出器リングは、Ｃ形状となり隙間が空く。
しかし、この隙間の近傍には、補助ユニットを支持する支持部材が位置している。そこで、本発明によれば、もう一手間として第１ユニットおよび第２ユニットを回転移動させて、検出器リングの隙間を支持部材から離れた位置まで移動させるようにしている。このようにすることで、支持部材に干渉されないで被検体を検出器リングの中心軸の直交方向から導入することができる。そして、被検体を導入したまま検出器リングを先程とは逆の手順で円環状に戻せば、消滅放射線対を全方向から検出して断層画像を撮影することができるので、従来構成に比べて高い画質の機能画像を取得することができる。
また、本発明によれば、検出器リングを構成する部材の全ては単一の支持部材により支持される。このような構成とすることにより、検出器リングを構成する各ユニットの位置関係を確実に一定なものとすることができる。この点、各ユニットを別々の支持部材によって支持する構成であれば、支持部材の位置関係が変化すると検出器リングの形状も変化してしまう。本発明によればこのようなことがない。

また、上述の放射線断層撮影装置において、第１ユニット回転手段および第２ユニット回転手段は各ユニットを支持部材に近づけるように回転させることにより、回転前に各ユニットが隣接していた端部同士を遠ざけ、被検体を中心軸と直交する方向から検出器リングの内部まで導入させる間隙を各ユニットの間に生成させればより望ましい。

また、上述の放射線断層撮影装置において、第１ユニット回転手段および第２ユニット回転手段は各ユニットを支持部材から遠ざけるように回転させることにより、回転前に各ユニットが隣接していた端部同士を遠ざけ、補助ユニットを中心軸の伸びる方向から導入させる間隙を各ユニットの間に生成させればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成とすれば、本発明の構成を確実に実現することができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、第１ユニットを固定する円弧状の第１ガイドと、第２ユニットを固定する円弧状の第２ガイドと備え、第１ユニット回転手段は、第１ガイドを回転させることにより第１ユニットの回転移動を実現し、第２ユニット回転手段は、第２ガイドを回転させることにより第２ユニットの回転移動を実現すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成とすれば、各ユニットを確実に回転させることができる装置が提供できる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、第１ユニットおよび第２ユニットを支持する円弧状のガイドを備え、第１ユニット回転手段は、ガイドに対して第１ユニットを移動させることにより第１ユニットの回転移動を実現し、第２ユニット回転手段は、ガイドに対して第２ユニットを移動させることにより第２ユニットの回転移動を実現すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成とすれば、第１ガイドおよび第２ガイドを備えた構成に比べて装置構成を単純なものとすることができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、検出器リングを中心軸と直交する方向に移動させる台車を備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成とすれば、天板に載置された被検体に対して装置全体を被検体の体側方向から近づけることができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、支持部材を昇降移動させることにより検出器リングを昇降移動させる支持部材昇降移動手段を備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成とすれば、検出器リングを構成する各部材の位置関係を確実に保った状態で被検体と検出器リングとの位置合わせを行うことができる。

また、上述の放射線断層撮影装置において、ＭＲＩ装置に配置されればより望ましい。

また、上述の放射線断層撮影装置において、ＣＴ装置に配置されればより望ましい。

［作用・効果］本発明は、ＭＲＩ装置またはＣＴ装置に併用することができる。

本発明によれば、画質のよい機能画像を生成することができる放射線断層撮影装置を提供することができる。すなわち、本発明の構成によれば、円環状となっている検出器リングは、回転移動が可能な第１ユニットおよび第２ユニットと、中心軸方向に移動可能な補助ユニットとを有している。補助ユニットを各ユニットに対して検出器リングの中心軸方向に移動させれば、検出器リングは、Ｃ形状となり隙間が空く。その後、第１ユニットおよび第２ユニットを回転移動させて、検出器リングの隙間を支持部材から離れた位置まで移動させれば、被検体を隙間から導入できる。そして、被検体を導入したまま検出器リングを先程とは逆の手順で円環状に戻せば、消滅放射線対を全方向から検出して断層画像を撮影することができるので、従来構成に比べて高い画質の機能画像を取得することができる。

実施例１に係る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を説明する模式図である。 実施例１に係る検出器を説明する斜視図である。 実施例１に係る支持部材昇降機構を説明する模式図である。 実施例１に係る検出器リングを構成する各ユニットを説明する分解斜視図である。 実施例１に係る検出器リングを構成する各ユニットを説明する斜視図である。 実施例１に係る補助ユニットの移動を説明する模式図である。 実施例１に係るユニットスライド機構を説明する模式図である。 実施例１に係るユニット回転動作を説明する模式図である。 実施例１に係る被検体の導入動作を説明する模式図である。 実施例１に係る被検体の導入動作を説明する模式図である。 実施例１に係る被検体の導入動作を説明する模式図である。 実施例１に係る検出器リングの変形動作について説明する模式図である。 実施例１に係る検出器リングの変形動作について説明する模式図である。 実施例１に係る検出器リングの変形動作について説明する模式図である。 本発明に係る１変形例について説明する模式図である。 従来構成のＰＥＴ装置を説明する模式図である。 従来構成の移動式ＰＥＴ装置を説明する模式図である。 従来構成の被検体の導入方法について説明する模式図である。 従来構成の撮影方法について説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための形態として実施例を用いて説明する。本発明に係る放射線断層撮影装置は、陽電子放出型の放射性同位体でラベルされた化合物を被検体内に注射し、消滅放射線対を検出することにより化合物の体内分布を撮影するＰＥＴ装置となっている。なお、以下の実施例においては、ＭＲＩ装置と併用される構成のＰＥＴ装置について説明がなされている。

図１は、本発明に係る放射線断層撮影装置を構成する各部を説明している。本発明に係る放射線断層撮影装置は、車輪を有する台車１０と、台車１０に搭載された検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２は、図２に示すように、放射線を検出する放射線検出器１が円環状に並んで構成される。支持部材１５は、検出器リング１２の一端を支持することで検出器リング１２全体を支持する構成である。具体的には、支持部材１５は、後述の第１ガイド１３ａ，第２ガイド１３ｂ，補助ガイド１３ｃのそれぞれを支持することにより検出器リング１２を支持している。検出器リング１２および各ガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃの荷重の全ては、単一の支持部材１５により支持されることになる。台車１０は、検出器リング１２を中心軸ｃと直交する方向に移動させる構成である。

図３は放射線検出器１の構成を説明している。放射線検出器１には、放射線（γ線）を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦横高さの３方向に３次元的に配列して構成されるシンチレータ２を備えている。シンチレータ２は、蛍光を通過させるライトガイド４に光学的に結合しており、ライトガイド４は、蛍光を検出する光検出器３に光学的に結合している。したがって、ライトガイド４は、シンチレータ２および光検出器３に挟まれる位置に配置されている。光検出器３は、シンチレータ２で蛍光が発生したときに、蛍光がどのシンチレータ結晶に由来するかを区別することができる。

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、被検体内の放射性薬剤に起因する放射線のペアである。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放射線のペアが検出された回数をカウントする。同時計数部２１による検出信号の同時性の判断は、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。同時計数部２１に送出される検出信号は、被検体Ｍに投薬された放射性薬剤に由来する放射線の検出結果を示すものである。同時計数部２１が出力する検出信号は、検出器リング１２の撮影視野のいずれかから発した放射線のペアを検出した結果であり、検出器リング１２全域で放射線のペアを測定した結果である。

同時計数部２１は、計数の結果を示すデータを画像生成部２２に送出する。画像生成部２２は、この送出されるデータに基づいて検出器リング１２の内部に位置する撮影視野における放射性薬剤の分布をイメージングして断層画像を生成する。

＜支持部材昇降機構３１の構成＞
支持部材昇降機構３１は、台車１０に設けられた構成であり、台車１０に対して支持部材１５を昇降移動させる。支持部材昇降機構３１により支持部材１５を昇降移動させると、図４に示すように検出器リング１２，各ガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，後述の回転基材１４およびスライドレール１６は、互いの位置関係を保った状態で支持部材１５に追従して昇降移動する。支持部材昇降機構３１は、支持部材１５を昇降移動させることにより検出器リング１２を昇降移動させる。支持部材昇降機構３１は、本発明の支持部材昇降移動手段に相当する。

＜検出器リング１２の分割＞
本発明における検出器リング１２は互いに位置関係を変化させることができる３つの部材が円環状に配列して構成されている。すなわち、検出器リング１２は、円弧状となっている第１ユニット１２ａ，第２ユニット１２ｂ，補助ユニット１２ｃが円の軌跡に沿うように配置されることにより構成される。このうち補助ユニット１２ｃは、支持部材１５から見て最も近い位置に配置されている。第１ユニット１２ａ，第２ユニット１２ｂ，および補助ユニット１２ｃは、放射線を検出する放射線検出器１が円弧状に配列されて構成される。第１ユニット１２ａ，第２ユニット１２ｂ，および補助ユニット１２ｃが円弧状に配列することにより放射線検出器１が円環状に配列された検出器リング１２が構成されている。そして、支持部材１５は、検出器リング１２を支持する構成であって、各ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃのうち補助ユニット１２ｃに隣接して設けられている。

＜各ユニットと各ガイドとの関係＞
検出器リング１２を構成する各ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、各ユニットを移動させる目的で各ガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃに支持されているのでこの構成について説明する。図５は、検出器リング１２の分解斜視図であり、各ガイドも同様に描かれている。第１ユニット１２ａには、円弧状の第１ガイド１３ａが固定されている。第１ガイド１３ａは、第１ユニット１２ａから見て検出器リング１２の中心軸ｃ方向にずれた位置にある。図５においては、第１ガイド１３ａは、第１ユニット１２ａに対して上方向にずれている。

第２ユニット１２ｂには、円弧状の第２ガイド１３ｂが固定されている。第２ガイド１３ｂは、第２ユニット１２ｂから見て検出器リング１２の中心軸ｃ方向にずれた位置にある。図５においては、第２ガイド１３ｂは、第２ユニット１２ｂに対して下方向にずれている。

このように、第１ガイド１３ａと第２ガイド１３ｂとは、検出器リング１２に対して互いに異なる方向にずれている。このように構成することで、第１ガイド１３ａと第２ガイド１３ｂとが互いに干渉することはない。つまり各ガイド１３ａ，１３ｂの中心軸ｃ方向における位置が互いに異なるので、第１ガイド１３ａおよび第２ガイド１３ｂを中心軸ｃ周りに回転させたとしても、各ガイド１３ａ，１３ｂは衝突しない。

補助ユニット１２ｃには、円弧状の補助ガイド１３ｃが設けられている。この補助ガイド１３ｃは、補助ユニット１２ｃに対して固定されているわけではないことには注意が必要である。補助ユニット１２ｃには、中心軸と平行に伸びるスライドレール１６が固定されている。補助ガイド１３ｃは、このスライドレール１６を中心軸方向に移動可能に支持している。

図５は、分解斜視図であったので、各ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、互いに中心軸ｃ方向に異なる位置にあるように描かれていた。しかし、実際には、図６に示すように各ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、中心軸ｃ方向について同じ位置にあり、これらで１つの検出器リング１２を構成している。なお、図６においては、各ガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃは省略されている。

＜ユニットスライド機構３２について＞
図７は、補助ユニット１２ｃが補助ガイド１３ｃに対して中心軸方向に移動する様子が示されている。この動作により、図８に示すように、補助ユニット１２ｃは、各ユニット１２ａ，１２ｂに対して中心軸ｃ方向に移動することができる。これにより、検出器リング１２は、各ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃによって構成される円環の形状から、補助ユニット１２ｃが中心軸ｃ方向に移動させることにより各ユニット１２ａ，１２ｂによって構成されるＣ形状に変化する。この補助ユニット１２ｃの動作は、ユニットスライド機構３２が実現する。すなわち、補助ガイド１３ｃは、支持部材１５に固定されており、補助ユニット１２ｃが補助ガイド１３ｃに対して移動することにより、支持部材１５およびこれに支持される各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動するのである。補助ガイド１３ｃおよびスライドレール１６は、ユニットスライド機構３２を構成する部材に含まれている。ユニットスライド機構３２は、補助ユニット１２ｃを検出器リング１２の中心軸ｃ方向に移動させて各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動させる。ユニットスライド機構３２は本発明の補助ユニット移動手段に相当する。

＜ユニット回転機構３３ａ，３３ｂについて＞
図６のように補助ユニット１２ｃが検出器リング１２を構成した場合は、各ユニット１２ａ，１２ｂを中心軸ｃ周りに回転させることはできない。しかし、図８のように、補助ユニット１２ｃが各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動し、検出器リング１２の一部が破断した破断リングとなっている場合は、各ユニット１２ａ，１２ｂを回転させることができるようになる。実際、本発明に係る装置では、各ユニット１２ａ，１２ｂを回転させることができるのでこの点について説明する。ユニット回転機構３３ａは本発明の第１ユニット回転手段に相当する。

図９左側は、補助ユニット１２ｃが各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動した状態を示している。このとき、各ユニット１２ａ，１２ｂの左側に隙間が生まれたことが分かる。各ユニット１２ａ，１２ｂは、円弧の軌跡を辿りながら中心軸ｃ周りに回転することができる。これにより、各ユニット１２ａ，１２ｂは、回転させたとしても一定の円上に位置することになる。図９中央は、各ユニット１２ａ，１２ｂを同期的に回転させた結果を示している。この時の第１ユニット１２ａは、検出器リング１２の上部に位置し、第２ユニット１２ｂは、検出器リング１２の下部に位置している。図９右側は、各ユニット１２ａ，１２ｂが検出器リング１２の左側まで移動された状態を示している。この状態では、各ユニット１２ａ，１２ｂは左側で接している。そして、各ユニット１２ａ，１２ｂの右側には隙間が生まれている。

すなわち、ユニット回転機構３３ａは、各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動した状態において、第１ユニット１２ａを中心軸周りに回転移動させ、ユニット回転機構３３ｂは、各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動した状態において、第２ユニット１２ｂを中心軸周りに回転移動させる。ユニット回転機構３３ｂは本発明の第２ユニット回転手段に相当する。

このような各ユニット１２ａ，１２ｂの動作は、各ガイド１３ａ，１３ｂが実現する。すなわち、各ガイド１３ａ，１３ｂは、円弧状の回転基材１４によって支持されている。回転基材１４は、第１ガイド１３ａが回転移動するときの案内となっており、第１ガイド１３ａは、回転基材１４の形状に従って円弧の軌跡を辿る。この回転の中心は、検出器リング１２の中心軸ｃに一致している。つまり、第１ガイド１３ａは、回転基材１４に移動可能に支持されていることになる。第１ユニット１２ａは、この第１ガイド１３ａに追従して回転移動することになる。

この様な事情は、第２ガイド１３ｂについても同様である。すなわち、回転基材１４は、第２ガイド１３ｂが回転移動するときの案内となっており、第２ガイド１３ｂは、回転基材１４の形状に従って円弧の軌跡を辿る。この回転の中心は、検出器リング１２の中心軸ｃに一致している。つまり、第２ガイド１３ｂは、回転基材１４に移動可能に支持されていることになる。第２ユニット１２ｂは、この第２ガイド１３ｂに追従して回転移動することになる。

すなわち、本発明に係る装置は、第１ユニット１２ａを固定する円弧状の第１ガイド１３ａと、第２ユニット１２ｂを固定する円弧状の第２ガイド１３ｂと備え、ユニット回転機構３３ａは、第１ガイド１３ａを回転させることにより第１ユニット１２ａの回転移動を実現し、ユニット回転機構３３ｂは、第２ガイド１３ｂを回転させることにより第２ユニット１２ｂの回転移動が実現される。

回転基材１４は、支持部材１５に固定されている。したがって、各ユニット１２ａ，１２ｂが回転したとしても回転基材１４は、支持部材１５に対して移動はしない。

＜被検体Ｍの導入＞
実施例１に係る装置に被検体Ｍを導入する方法について説明する。図１０は、図９右側に示した検出器リング１２について装置全体を含めて再掲したものとなっている。この状態の検出器リング１２は、補助ユニット１２ｃが各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動した状態となっており、図１０においては検出器リング１２の裏側に隠れている。そして、第１ユニット１２ａおよび第２ユニット１２ｂは、検出器リング１２から見て左側にある支持部材１５に接近した状態で隣接し、これで１つのＣ形状の検出器リング１２を構成している。検出器リング１２の右側（支持部材１５側の反対側）には、第１ユニット１２ａと第２ユニット１２ｂとの間に隙間が生まれている。この隙間は、第１ガイド１３ａ，第２ガイド１３ｂに覆われることがない。従って、この隙間から検出器リング１２の中心軸ｃは、図１０の右側から見て装置外部に露出した状態となっている。

この検出器リング１２に生じている隙間から被検体Ｍを検出器リング１２に導入することができるのでこの点について説明する。図１０の右側には、天板４２とそれを支持する基台４１とが描かれている。この天板４２は、紙面貫通方向に伸びる細長状で、被検体Ｍを載置することができる。この天板４２上の被検体Ｍの体軸方向は、紙面貫通方向に一致する。したがって、図１０の左右方向は被検体Ｍの体側方向に相当することになる。図１０には図示されていないが、天板４２および基台４１は、ＭＲＩ装置に付属する構成である。ＭＲＩ装置、天板４２および本願発明に係る放射線断層撮影装置の位置関係は、図１８と同様である。すなわち、図１０における検出器リング１２の中心軸ｃは、被検体Ｍの体軸方向に伸びている。

放射線断層撮影装置は、台車１０が付属しており、装置全体を被検体Ｍの体側方向（検出器リング１２の中心軸ｃおよび鉛直方向と直交する図１０における左右方向）に移動させることができる。装置を被検体Ｍに近づけるように移動すれば、装置外部に位置している天板４２および被検体Ｍは、体側方向から検出器リング１２に近づき、検出器リング１２の隙間を通過して、検出器リング１２の内部まで導入されることになる。なお、図１０においては、あたかも基台４１が検出器リング１２に衝突するかのように描かれているが、実際の基台４１は、検出器リング１２の手前側に位置しているのでこのような衝突は生じない。

図１１は、被検体Ｍが検出器リング１２の内部に導入された状態を示している。このとき、検出器リング１２の中心軸ｃが被検体内部に位置している状態となる。被検体Ｍを導入した直後では、検出器リング１２がＣ形状をしており、その様子は、図１８で示した従来構成に一見して類似している。なお、図１１では、検出器リング１２を構成する各ユニット１２ａ，１２ｂを網掛けで強調して描いている。図１２は、図１１の状態の装置について視点を変えて描いている。図１２によれば、被検体ＭがＣ形状の検出器リング１２の内部に止まっていることが分かる。

なお、本発明に係る装置は、ユニット回転機構３３ａおよびユニット回転機構３３ｂは、補助ユニット１２ｃが各ユニット１２ａ，１２ｂに対して移動した状態の検出器リング１２に対して協働して動作することにより、各ユニット１２ａ，１２ｂを左側に移動させる（支持部材１５に近づける）ように回転させる（図９参照）。これにより、回転前に各ユニット１２ａ，１２ｂが隣接していた端部同士を遠ざけ、被検体Ｍを検出器リング１２の内部まで導入させる間隙を各ユニット１２ａ，１２ｂの間に生成される。

＜本発明の最も特徴的な構成：検出器リング１２の変形＞
続いて、本発明の最も特徴的な構成について説明する。すなわち、本発明に係る検出器リング１２は、被検体Ｍが導入された状態でＣ形状から円環状へと変形をすることができるのである。この変形を行うにはまず、各ユニット１２ａ，１２ｂを回転移動させる。すなわち、図９の説明と逆の動作をすることによって、各ユニット１２ａ，１２ｂを右側に移動させる（支持部材１５から遠ざかる）ように回転させる。すると、検出器リング１２の右側に位置していた隙間が左側まで移動されることになる。図１３は、この回転動作が終了した時点を示している。このような回転動作は、ユニット回転機構３３ａ，３３ｂが実現する。検出器リング１２の左側に移動した隙間には、ちょうど補助ユニット１２ｃが入り込むだけに必要なスペースが確保されている。

このように、本発明によれば、ユニット回転機構３３ａおよびユニット回転機構３３ｂは各ユニット１２ａ，１２ｂを支持部材１５から遠ざけるように回転させることにより、回転前に各ユニット１２ａ，１２ｂが隣接していた端部同士を遠ざけ、補助ユニット１３ｃを中心軸ｃの伸びる方向から導入させる間隙を各ユニット１２ａ，１２ｂの間に生成させる。

図１４は、図１３に示した回転動作終了の後、補助ユニット１２ｃを検出器リング１２の位置まで移動させた状態を示している。この時の補助ユニット１２ｃの移動は、図８で説明したようにユニットスライド機構３２が実現する。このようにして、補助ユニット１２ｃは、検出器リング１２の構成の一員となり、Ｃ形状だった検出器リング１２は、円環状に変化する。図１５は、図１４の状態の装置について視点を変えて描いている。図１５によれば、被検体Ｍが円環状の検出器リング１２の内部に止まっていることが分かる。

以上のように、本発明によれば、画質のよい機能画像を生成することができる放射線断層撮影装置を提供することができる。すなわち、本発明の構成によれば、円環状となっている検出器リング１２は、回転移動が可能な第１ユニット１２ａおよび第２ユニット１２ｂと、中心軸方向に移動可能な補助ユニット１２ｃとを有している。補助ユニット１２ｃを各ユニット１２ａ，１２ｂに対して中心軸方向に移動させれば、検出器リング１２は、Ｃ形状となり隙間が空く。

しかし、この隙間の近傍には、補助ユニット１２ｃを支持する支持部材１５が位置している。そこで、本発明によれば、もう一手間として第１ユニット１２ａおよび第２ユニット１２ｂを回転移動させて、検出器リング１２の隙間を支持部材１５から離れた位置まで移動させるようにしている。このようにすることで、支持部材１５に干渉されないで被検体Ｍを検出器リング１２の中心軸ｃの直交方向から導入することができる。そして、被検体Ｍを導入したまま検出器リング１２を先程とは逆の手順で円環状に戻せば、消滅放射線対を全方向から検出して断層画像を撮影することができるので、従来構成に比べて高い画質の機能画像を取得することができる。

また、本発明によれば、検出器リング１２を構成する部材の全ては単一の支持部材１５により支持される。このような構成とすることにより、検出器リング１２を構成する各ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃの位置関係を確実に一定なものとすることができる。この点、各ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃを別々の支持部材１５によって支持する構成であれば、支持部材１５の位置関係が変化すると検出器リング１２の形状も変化してしまう。本発明によればこのようなことがない。

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）上述の構成では、各ユニット１２ａ，１２ｂを支持する各ガイド１３ａ，１３ｂが回転移動することにより各ユニット１２ａ，１２ｂを回転させる構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。図１６に示すように、各ユニット１２ａ，１２ｂ自体が回転移動するような構成とすることもできる。この構成の場合、Ｃ形状のガイド１３を備え、各ユニット１２ａ，１２ｂがこのガイド１３に沿って走行することにより、各ユニット１２ａ，１２ｂの回転移動が実現する。なお、ガイド１３は、支持部材１５に固定されている。したがって、各ユニット１２ａ，１２ｂが回転したとしてもガイド１３は、支持部材１５に対して移動はしない。

すなわち、本変形例に係る装置は、第１ユニット１２ａおよび第２ユニット１２ｂを支持する円弧状のガイド１３を備え、ユニット回転機構３３ａは、ガイド１３に対して第１ユニット１２ａを移動させることにより第１ユニット１２ａの回転移動を実現し、ユニット回転機構３３ｂは、ガイド１３に対して第２ユニット１２ｂを移動させることにより第２ユニット１２ｂの回転移動を実現する。

本変形例によれば、装置構成をより単純なものとすることができる。

（２）上述の構成では、検出器リング１２を３分割してそれぞれを移動させる構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。検出器リング１２を４分割以上とした構成としてもよい。

（３）上述の構成では、ＭＲＩ装置との併用がなされていたが、本発明はこの構成に限られない。本発明はＣＴ装置など他の装置と併用することもできる。

（４）本発明の各機構３１，３２，３３ａ，３３ｂは、手動となっていたが、この構成に替えて各機構を自動で移動させるようにすることもできる。この変形例において、各機構を制御する制御部が設けられることになる。

１ 放射線検出器
１２ａ 第１ユニット
１２ｂ 第２ユニット
１２ｃ 補助ユニット
１２ 検出器リング
１５ 支持部材
３２ ユニットスライド機構（補助ユニット移動手段）
３３ａ ユニット回転機構（第１ユニット回転手段）
３３ｂ ユニット回転機構（第２ユニット回転手段）

Claims (9)

1. 放射線を検出する放射線検出器が円弧状に配列されて構成される第１ユニットと、
   前記放射線検出器が円弧状に配列されて構成される第２ユニットと、
   前記放射線検出器が円弧状に配列されて構成される補助ユニットが配列することにより前記放射線検出器が円環状に配列された検出器リングを構成し、
   前記検出器リングを支持する構成であって、各ユニットのうち前記補助ユニット側に設けられている支持部材と、
   前記補助ユニットを前記第１ユニットおよび前記第２ユニットに対し前記検出器リングの中心軸方向に移動させる補助ユニット移動手段と、
   前記第１ユニットを前記中心軸周りに回転移動させる第１ユニット回転手段と、
   前記第２ユニットを前記中心軸周りに回転移動させる第２ユニット回転手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
   前記第１ユニット回転手段および前記第２ユニット回転手段は各ユニットを前記支持部材に近づけるように回転させることにより、回転前に各ユニットが隣接していた端部同士を遠ざけ、被検体を前記中心軸と直交する方向から前記検出器リングの内部まで導入させる間隙を各ユニットの間に生成させることを特徴とする放射線断層撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
   前記第１ユニット回転手段および前記第２ユニット回転手段は各ユニットを前記支持部材から遠ざけるように回転させることにより、回転前に各ユニットが隣接していた端部同士を遠ざけ、前記補助ユニットを前記中心軸の伸びる方向から導入させる間隙を各ユニットの間に生成させることを特徴とする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放射線断層撮影装置において、
   前記第１ユニットを固定する円弧状の第１ガイドと、
   前記第２ユニットを固定する円弧状の第２ガイドと備え、
   前記第１ユニット回転手段は、前記第１ガイドを回転させることにより前記第１ユニットの回転移動を実現し、
   前記第２ユニット回転手段は、前記第２ガイドを回転させることにより前記第２ユニットの回転移動を実現することを特徴とする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放射線断層撮影装置において、
   前記第１ユニットおよび前記第２ユニットを支持する円弧状のガイドを備え、
   前記第１ユニット回転手段は、前記ガイドに対して前記第１ユニットを移動させることにより前記第１ユニットの回転移動を実現し、
   前記第２ユニット回転手段は、前記ガイドに対して前記第２ユニットを移動させることにより前記第２ユニットの回転移動を実現することを特徴とする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放射線断層撮影装置において、
   前記検出器リングを中心軸と直交する方向に移動させる台車を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   前記支持部材を昇降移動させることにより前記検出器リングを昇降移動させる支持部材昇降移動手段を備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   ＭＲＩ装置に配置されることを特徴とする放射線断層撮影装置。
9. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
   ＣＴ装置に配置されることを特徴とする放射線断層撮影装置。
   

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