JP7249831B2 - MEDICAL IMAGE DIAGNOSTIC DEVICE AND INSPECTION IMAGE GENERATION METHOD - Google Patents

MEDICAL IMAGE DIAGNOSTIC DEVICE AND INSPECTION IMAGE GENERATION METHOD Download PDF

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本発明の実施形態は、医用画像診断装置および点検用画像生成方法に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to a medical image diagnostic apparatus and an inspection image generation method.

最近、形態画像を再構成するX線CT(Computed Tomography)装置と機能画像を再構成するSPECT(Single Photon Emission computed Tomography)装置とを一体化した複合装置(以下、SPECT-CT装置という)が開発されている。 Recently, a composite device (hereinafter referred to as a SPECT-CT device) has been developed that integrates an X-ray CT (Computed Tomography) device for reconstructing morphological images and a SPECT (Single Photon Emission computed Tomography) device for reconstructing functional images. It is

SPECT-CT装置によれば、被検体は1度の検査で2種類の検査を受けることができるため、被検体の負担を軽減することができる。また、ユーザは、被検体の同一部位に関する形態画像と機能画像とを同時に参照することができるため、精度の高い画像診断を行なうことが可能となる。 According to the SPECT-CT apparatus, the subject can undergo two kinds of examinations in one examination, so the burden on the subject can be reduced. Moreover, since the user can simultaneously refer to the morphological image and the functional image of the same part of the subject, it is possible to perform highly accurate image diagnosis.

ところで、SPECT装置のガンマ線検出器の不調により放射性医薬品投与後に撮像不能に陥ると、被検体に無用の放射線被ばくを与えることになり医療サービスの質が低下してしまう。また、ガンマ線検出器の不良が原因でシンチグラムにアーチファクトを生じた場合、ユーザが気づかずに誤診すれば医療事故につながってしまう。このため、ガンマ線検出器の品質管理のため、SPECT装置の始業時に日常点検(以下、始業点検という)を行うことが好ましい。SPECT装置の始業点検における点検項目としては、たとえば日本核医学会の核医学診療事故防止指針に提示された、使用核種によるエネルギーピークとガンマ線検出器の異常集積、欠損の有無、均一性、回転中心ずれの画像視認などが挙げられる。 By the way, if imaging becomes impossible after administration of radiopharmaceuticals due to malfunction of the gamma ray detector of the SPECT apparatus, the subject will be exposed to unnecessary radiation, and the quality of medical services will be degraded. In addition, when artifacts occur in scintigrams due to defects in the gamma ray detector, misdiagnosis without being noticed by the user can lead to medical accidents. Therefore, for quality control of the gamma ray detector, it is preferable to perform a daily inspection of the SPECT apparatus at the start of work (hereinafter referred to as start-up inspection). Inspection items in the start-up inspection of SPECT equipment include, for example, energy peaks due to the nuclide used, abnormal accumulation of gamma ray detectors, presence or absence of defects, uniformity, rotation center, etc. For example, visual recognition of a misaligned image can be mentioned.

しかし、SPECT装置の始業時に毎回行われるこの種の始業点検では、始業点検用の放射線源である放射性同位元素(Radio Isotope、以下RIという)の溶液が入ったバイアル瓶やシリンジを用いて行われる。このため、技師は、始業点検のたびに始業点検用の線源を設置するために立ち会う必要があり、また、始業点検のたびに線源により被ばくしてしまう。また、始業点検用の線源は、通常撮影時に被検体に投与されるRIと同程度の線量の線源が用いられるため、画像化に必要なカウント数が蓄積されるまでに時間がかかってしまい、30分から時には1時間以上など長時間を要してしまうことがある。また、始業点検用の線源としてRIを毎回準備するため、始業点検に費用がかかってしまう。 However, in this type of pre-work inspection, which is performed every time the SPECT system starts work, a vial or syringe containing a solution of radioisotope (RI), which is the radiation source for the pre-work inspection, is used. . For this reason, the engineer needs to be present at each start-up inspection to install the radiation source for the start-up inspection, and is exposed to radiation from the radiation source each time the start-up inspection is performed. In addition, since the radiation source for the start-up inspection uses a radiation source with a dose equivalent to that of the RI administered to the subject during normal imaging, it takes time to accumulate the counts required for imaging. Unfortunately, it may take a long time, such as 30 minutes to an hour or more. In addition, since the RI is prepared every time as a radiation source for the start-up inspection, the start-up inspection is costly.

米国特許第8049175号明細書U.S. Pat. No. 8,049,175

本発明が解決しようとする課題は、RIを用いることなくガンマ線検出器の始業点検を行うことである。 A problem to be solved by the present invention is to perform a start-up inspection of a gamma ray detector without using RI.

実施形態に係る医用画像診断装置は、X線管と、X線検出器と、ガンマ線検出器と、生成部とを備える。X線管は、X線を照射する。X線検出器は、X線管から照射されたX線を検出する。ガンマ線検出器は、被検体に投与された放射線源から放出されるガンマ線を検出する。生成部は、X線管から照射されたX線をガンマ線検出器にて検出することで画像データを生成する。 A medical image diagnostic apparatus according to an embodiment includes an X-ray tube, an X-ray detector, a gamma ray detector, and a generator. The X-ray tube emits X-rays. The X-ray detector detects X-rays emitted from the X-ray tube. A gamma ray detector detects gamma rays emitted from a radiation source administered to a subject. The generator generates image data by detecting X-rays emitted from the X-ray tube with a gamma ray detector.

一実施形態に係るSPECT-CT装置の一例を示す外観図。1 is an external view showing an example of a SPECT-CT apparatus according to one embodiment; FIG. SPECT-CT装置の一構成例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a SPECT-CT apparatus; X線管から照射されたX線をX線検出器が検出する場合の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a case where an X-ray detector detects X-rays emitted from an X-ray tube; 本実施形態に係る点検撮像の第1の方法の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a first method for inspection imaging according to the present embodiment; (a)は本実施形態に係る点検撮像の第2の方法の一例を示す説明図、(b)は本実施形態に係る点検撮像の第2の方法の他の例を示す説明図。(a) is an explanatory diagram showing an example of the second method of inspection imaging according to the present embodiment, and (b) is an explanatory diagram showing another example of the second method of inspection imaging according to the present embodiment. 点検用SPECT画像の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the SPECT image for inspection. (a)は点検撮像の第1の方法および第2の方法の第1変形例を示す説明図、(b)は点検撮像の第1の方法および第2の方法の第2変形例を示す説明図。(a) is an explanatory diagram showing a first modification of the first method and the second method of inspection imaging, and (b) is an explanation showing a second modification of the first method and the second method of inspection imaging. figure. 回転中心ずれを確認するための点検撮像を説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining inspection imaging for checking rotation center shift; 本実施形態に係るSPECT-CT装置によりRIを用いることなくガンマ線検出器の始業点検を行う際の手順の一例を示すフローチャート。4 is a flow chart showing an example of a procedure for performing a start-up inspection of a gamma ray detector without using RI by the SPECT-CT apparatus according to the present embodiment;

以下、図面を参照しながら、医用画像診断装置および点検用画像生成方法の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a medical image diagnostic apparatus and an inspection image generation method will be described in detail with reference to the drawings.

なお、以下の説明では、実施形態に係る医用画像診断装置としてSPECT装置とX線CT装置との複合装置(SPECT-CT装置)を用いる場合の一例を示す。 In the following description, an example of a case of using a composite apparatus (SPECT-CT apparatus) of a SPECT apparatus and an X-ray CT apparatus as the medical image diagnostic apparatus according to the embodiment will be shown.

図1は、一実施形態に係るSPECT-CT装置10の一例を示す外観図である。また、図2は、SPECT-CT装置10の一構成例を示すブロック図である。 FIG. 1 is an external view showing an example of a SPECT-CT apparatus 10 according to one embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing one configuration example of the SPECT-CT apparatus 10. As shown in FIG.

SPECT-CT装置10は、ガンマ線スキャナ装置20、X線スキャナ装置30、コンソール50、および寝台装置40を有する。SPECT-CT装置10は、医用画像診断装置の一例である。なお、コンソール50はガンマ線データ収集回路24およびX線データ収集回路34とデータ送受信可能に接続されていればよく、ガンマ線スキャナ装置20およびX線スキャナ装置30と同一の部屋や建屋に設けられずともよい。 The SPECT-CT device 10 has a gamma ray scanner device 20, an X-ray scanner device 30, a console 50, and a bed device 40. The SPECT-CT apparatus 10 is an example of a medical image diagnostic apparatus. Note that the console 50 need only be connected to the gamma-ray data acquisition circuit 24 and the X-ray data acquisition circuit 34 so that data can be transmitted and received. good.

図1に示すように、ガンマ線スキャナ装置20およびX線スキャナ装置30は、それぞれSPECT用架台21およびX線CT用架台31を有する。SPECT用架台21およびX線CT用架台31は、天板41が移送される円筒形状の中空部21a、31aをそれぞれ有する。また、SPECT用架台21は回転架台と、回転架台を回転可能に支持する固定架台とを有する。X線CT用架台31も同様に回転架台と固定架台とを有する。 As shown in FIG. 1, the gamma ray scanner device 20 and the X-ray scanner device 30 have a SPECT pedestal 21 and an X-ray CT pedestal 31, respectively. The SPECT pedestal 21 and the X-ray CT pedestal 31 respectively have cylindrical hollow portions 21a and 31a into which the top plate 41 is transferred. The SPECT mount 21 has a rotating mount and a fixed mount that rotatably supports the rotating mount. The X-ray CT pedestal 31 also has a rotating pedestal and a fixed pedestal.

なお、図1に示すように、本実施形態では、寝台装置40の天板41の長手方向をz軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をx軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をy軸方向とそれぞれ定義するものとする。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the longitudinal direction of the top plate 41 of the bed device 40 is the z-axis direction, and the axial direction perpendicular to the z-axis direction is the x-axis direction. The axial direction perpendicular to the z-axis direction and perpendicular to the floor surface is defined as the y-axis direction.

ガンマ線スキャナ装置20は、SPECT用架台21内に、コリメータ22と、コリメータ22が着脱自在に設けられたガンマ線検出器23と、ガンマ線データ収集回路24とを有する(図2参照)。 The gamma ray scanner device 20 has a collimator 22, a gamma ray detector 23 to which the collimator 22 is detachably mounted, and a gamma ray data acquisition circuit 24 in a SPECT mount 21 (see FIG. 2).

なお、ガンマ線スキャナ装置20は、たとえばガンマ線検出器回転型のSPECT装置と同様の構成を有する。図1には、ガンマ線スキャナ装置20が2検出器型のガンマ線検出器回転型のSPECT装置に類似の構成を有する場合の一例を示したが、ガンマ線検出器は1つまたは3以上であってもよい。 The gamma ray scanner device 20 has the same configuration as, for example, a gamma ray detector rotating type SPECT device. FIG. 1 shows an example in which the gamma ray scanner device 20 has a configuration similar to a two-detector type gamma ray detector rotating SPECT device. good.

コリメータ22は、鉛やタングステンなどの放射線を透過しづらい物質により構成され、光子の入射角度を規定するための開口が設けられる。ガンマ線スキャナ装置20の空間分解能や感度は、コリメータ22の種類に応じて変化する。コリメータ22の種類は、隔壁の厚さ、開口の数、視野、焦点位置などに応じて異なる。ガンマ線検出器23に利用可能なコリメータ22の種類としては、たとえばパラレルホールコリメータ、ファンビームコリメータ、コーンビームコリメータ、非点収差型コリメータ、ピンホールコリメータ、ダイバージングコリメータ、コンバージングコリメータ、スラントホールコリメータなど種々のものを用いることができる。 The collimator 22 is made of a material such as lead or tungsten that does not easily transmit radiation, and is provided with an opening for defining the incident angle of photons. The spatial resolution and sensitivity of the gamma ray scanner device 20 change according to the type of collimator 22 . The type of collimator 22 differs depending on the thickness of partition walls, the number of apertures, the field of view, the focal position, and the like. Types of collimators 22 that can be used for the gamma ray detector 23 include, for example, parallel hole collimators, fan beam collimators, cone beam collimators, astigmatic collimators, pinhole collimators, diverging collimators, converging collimators, and slant hole collimators. Various can be used.

2つのガンマ線検出器23は、SPECT用架台21の回転架台に保持される。回転架台が所定の回転軸rの周り(z軸周り)に回転することにより、2つのガンマ線検出器23は一体として回転軸rの周りを回転する。回転架台は、固定架台に対して回転可能に支持された回転板を有する。ガンマ線検出器23は、この回転架台の回転板に保持される。固定架台は、土台に固定された筐体で構成される。回転架台および固定架台は、たとえば架台カバーにより覆われる。回転架台、固定架台、およびこれらを覆う架台カバーの中央部分には、撮像領域を内包する中空部21aが設けられる。 Two gamma ray detectors 23 are held on a rotating frame of the SPECT frame 21 . The two gamma ray detectors 23 are integrally rotated around the rotation axis r by rotating the rotary gantry around the predetermined rotation axis r (z-axis). The rotating pedestal has a rotating plate rotatably supported with respect to the fixed pedestal. The gamma ray detector 23 is held on the rotating plate of this rotating gantry. The fixed pedestal is composed of a housing fixed to a base. The rotating cradle and the fixed cradle are covered, for example, by a cradle cover. A hollow portion 21a that encloses an imaging region is provided in the central portion of the rotary pedestal, the fixed pedestal, and the pedestal cover that covers them.

ガンマ線検出器23は、被検体(たとえば患者)に投与されたテクネシウムなどのRI(放射性同位元素、放射線源)から放射されるガンマ線を検出する。ガンマ線検出器23は、シンチレータ型検出器であってもよいし、半導体型検出器であってもよい。 The gamma ray detector 23 detects gamma rays emitted from RI (radioisotope, radiation source) such as technetium administered to a subject (for example, a patient). The gamma ray detector 23 may be a scintillator type detector or a semiconductor type detector.

ガンマ線検出器23がシンチレータ型検出器である場合は、ガンマ線検出器23は、コリメータ22によってコリメートされたガンマ線が入射すると瞬間的な閃光を発するシンチレータと、ライトガイドと、シンチレータから射出された光を検出する2次元に配列された複数の光電子増倍管と、シンチレータ用電子回路などを有する。シンチレータは、たとえばタリウム活性化ヨウ化ナトリウムNaI(Tl)により構成される。 When the gamma ray detector 23 is a scintillator type detector, the gamma ray detector 23 includes a scintillator that emits an instantaneous flash of light when the gamma ray collimated by the collimator 22 is incident, a light guide, and the light emitted from the scintillator. It has a plurality of photomultiplier tubes arranged two-dimensionally for detection, an electronic circuit for a scintillator, and the like. The scintillator is composed of, for example, thallium-activated sodium iodide NaI (Tl).

シンチレータ用電子回路は、ガンマ線が入射する事象(イベント)が発生するごとに、複数の光電子増倍管の出力にもとづいて複数の光電子増倍管により構成される検出面内におけるガンマ線の入射位置情報(位置情報)、入射強度情報および入射時刻情報を生成しコンソール50の処理回路55に出力する。この位置情報は、検出面内の2次元座標の情報であってもよいし、あらかじめ検出面を複数の分割領域(1次セル)に仮想的に分割しておき(たとえば128×128個に分割しておき)、どの1次セルに入射があったかを示す情報であってもよい。 The electronic circuit for the scintillator acquires incident position information of the gamma rays within the detection plane composed of the multiple photomultiplier tubes based on the outputs of the multiple photomultiplier tubes each time an event of incident gamma rays occurs. (Position information), incident intensity information and incident time information are generated and output to the processing circuit 55 of the console 50 . This position information may be two-dimensional coordinate information within the detection plane, or the detection plane may be virtually divided in advance into a plurality of divided regions (primary cells) (for example, divided into 128×128 cells). ), and information indicating to which primary cell the incident occurred.

一方、ガンマ線検出器23が半導体型検出器である場合は、ガンマ線検出器23は、コリメータ22によりコリメートされたガンマ線を検出するための2次元に配列された複数のガンマ線検出用半導体素子(以下、半導体素子という)と、半導体用電子回路などを有する。半導体素子は、たとえばCdTeやCdZnTe(CZT)により構成される。 On the other hand, when the gamma ray detector 23 is a semiconductor type detector, the gamma ray detector 23 includes a plurality of gamma ray detection semiconductor elements (hereinafter referred to as (referred to as a semiconductor element), electronic circuits for semiconductors, and the like. The semiconductor element is made of CdTe or CdZnTe (CZT), for example.

半導体用電子回路は、ガンマ線が入射する事象(イベント)が発生するごとに、半導体素子の出力にもとづいて入射位置情報、入射強度情報および入射時刻情報を生成して処理回路55に出力する。この位置情報は、複数の半導体素子(たとえば128×128個)のうちのどの半導体素子に入射したかを示す情報である。 The semiconductor electronic circuit generates incident position information, incident intensity information, and incident time information based on the output of the semiconductor element each time a gamma ray incident event occurs, and outputs the information to the processing circuit 55 . This positional information is information indicating which semiconductor element among a plurality of semiconductor elements (eg, 128×128 pieces) the light is incident on.

すなわち、ガンマ線検出器23は、イベントごとに入射位置情報、入射強度情報および入射時刻情報を出力する。また、位置情報は、1次セルのどの位置にガンマ線が入射したかを示す情報および検出面内の2次元座標の情報の少なくとも一方である。 That is, the gamma ray detector 23 outputs incident position information, incident intensity information, and incident time information for each event. The positional information is at least one of information indicating which position of the primary cell the gamma ray is incident on and information on two-dimensional coordinates within the detection plane.

ガンマ線検出器23は、処理回路55により撮像タイミングを制御される。 The imaging timing of the gamma ray detector 23 is controlled by the processing circuit 55 .

ガンマ線データ収集回路24は、たとえばプリント回路基板により構成され、処理回路55により制御されて、2つのガンマ線検出器23のそれぞれの出力をたとえばリストモードで収集し、収集した投影データをコンソール50に出力する。リストモードでは、ガンマ線の検出位置情報、強度情報、ガンマ線検出器23と被検体との相対位置を示す情報(ガンマ線検出器23の位置や角度など)、およびガンマ線の検出時刻がガンマ線の入射イベントごとに収集される。 The gamma ray data acquisition circuit 24 is configured, for example, by a printed circuit board and is controlled by a processing circuit 55 to acquire the respective outputs of the two gamma ray detectors 23, for example in list mode, and output the acquired projection data to the console 50. do. In the list mode, gamma ray detection position information, intensity information, information indicating the relative position between the gamma ray detector 23 and the subject (position and angle of the gamma ray detector 23, etc.), and gamma ray detection time are displayed for each gamma ray incident event. to be collected.

一方、X線スキャナ装置30は、X線CT用架台31内に、X線管32と、X線可動絞り32aと、X線検出器33と、X線データ収集回路34とを有する。 On the other hand, the X-ray scanner device 30 has an X-ray tube 32 , an X-ray movable aperture 32 a , an X-ray detector 33 and an X-ray data acquisition circuit 34 in an X-ray CT frame 31 .

X線管32は、高電圧装置からの高電圧の印加により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生する真空管である。 The X-ray tube 32 is a vacuum tube that generates X-rays by irradiating thermal electrons from a cathode (filament) to an anode (target) by applying a high voltage from a high voltage device.

なお、X線スキャナ装置30は、一管球型のX線CT装置と同様の構成であってもよいし、あるいはX線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のX線CT装置にと同様の構成であってもよい。また、X線を発生させるハードウェアはX線管32に限られない。たとえば、X線管32に代えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体の半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってX線を発生させるターゲットリングとを含む第5世代方式CTと同様の構成を用いてX線を発生させることにしても構わない。 The X-ray scanner device 30 may have a configuration similar to that of a single-tube type X-ray CT device, or a so-called multiple scanner device in which a plurality of pairs of X-ray tubes and detectors are mounted on a rotating ring. The configuration may be similar to that of a tube-type X-ray CT apparatus. Also, hardware for generating X-rays is not limited to the X-ray tube 32 . For example, in place of the X-ray tube 32, a focus coil for converging the electron beam generated from the electron gun and a deflection coil for electromagnetic deflection collide with the deflected electron beam surrounding the half circumference of the object to generate X-rays. X-rays may be generated using a configuration similar to that of the fifth-generation CT, including a target ring for generating X-rays.

X線可動絞り32aは、X線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。X線可動絞り32aは、処理回路55に制御されてX線の照射範囲を変更する。 The X-ray movable diaphragm 32a is a lead plate or the like for narrowing down the X-ray irradiation range, and forms a slit by combining a plurality of lead plates or the like. The X-ray movable diaphragm 32a is controlled by the processing circuit 55 to change the X-ray irradiation range.

たとえば、X線可動絞り32aは、X線管32から照射されたX線をX線検出器33に指向させる位置で位置決め可能である。また、本実施形態に係るX線可動絞り32aは、X線管32から照射されたX線をガンマ線検出器23に指向させる位置で位置決め可能である。 For example, the X-ray movable diaphragm 32 a can be positioned at a position that directs the X-ray emitted from the X-ray tube 32 to the X-ray detector 33 . Also, the X-ray movable diaphragm 32 a according to this embodiment can be positioned at a position where the X-ray emitted from the X-ray tube 32 is directed to the gamma ray detector 23 .

X線検出器33は、X線管32から照射され、被検体を通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をDAS18へと出力する。X線検出器33は、X線管32の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列を有する。また、X線検出器33は、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向(列方向、row方向)に複数(たとえば320列など)配列された構造を有する。 The X-ray detector 33 detects X-rays emitted from the X-ray tube 32 and passing through the subject, and outputs an electrical signal corresponding to the X-ray dose to the DAS 18 . The X-ray detector 33 has a plurality of X-ray detection element arrays in which a plurality of X-ray detection elements are arranged in the channel direction along one circular arc centering on the focal point of the X-ray tube 32 . Further, the X-ray detector 33 has a structure in which a plurality of X-ray detection element rows (for example, 320 rows) in which a plurality of X-ray detection elements are arranged in the channel direction are arranged in the slice direction (column direction, row direction). have.

また、X線検出器33は、たとえば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ(1次元コリメータまたは2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、たとえば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。 Also, the X-ray detector 33 is, for example, an indirect conversion type detector having a grid, a scintillator array, and a photosensor array. The scintillator array has a plurality of scintillators, and each scintillator has a scintillator crystal that outputs a photon amount of light corresponding to the amount of incident X-rays. The grid has an X-ray shielding plate arranged on the surface of the scintillator array on the X-ray incident side and having a function of absorbing scattered X-rays. Note that the grid may also be called a collimator (one-dimensional collimator or two-dimensional collimator). The photosensor array has a function of converting the amount of light from the scintillator into an electrical signal, and includes photosensors such as photomultiplier tubes (PMTs).

なお、X線検出器33は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。 Note that the X-ray detector 33 may be a direct conversion detector having a semiconductor element that converts incident X-rays into electrical signals.

X線データ収集回路(DAS(Data Acquisition System))34は、X線検出器33の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をアナログデジタル変換(AD変換)するA/D変換器とを有し、検出データを生成する。X線データ収集回路34は、X線検出素子からデータを受けるIV変換器やAD変換器などの信号処理回路を備えた複数の信号処理基板(以下、AD変換基板という)により構成された変換基板群を有する。X線データ収集回路34が生成した検出データは、コンソール50へと転送される。 An X-ray data acquisition circuit (DAS (Data Acquisition System)) 34 includes an amplifier that amplifies an electric signal output from each X-ray detection element of the X-ray detector 33, and an analog-to-digital conversion ( and an A/D converter for AD conversion) to generate detection data. The X-ray data acquisition circuit 34 is a conversion board composed of a plurality of signal processing boards (hereinafter referred to as AD conversion boards) having signal processing circuits such as IV converters and AD converters for receiving data from X-ray detection elements. have a group. Detected data generated by the x-ray data acquisition circuit 34 is transferred to the console 50 .

X線CT用架台31の回転架台は、SPECT用架台21の回転架台と同一の回転軸周りに回転する。X線CT用架台31の回転架台は、X線管32とX線検出器33とを対向支持し、X線管32とX線検出器33とをz軸周りに回転させる円環状のフレームである。また、回転架台は、X線管32とX線検出器33に加えて、高電圧装置やX線データ収集回路34をさらに支持する。なお、X線データ収集回路34が生成した検出データは、回転架台に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によってX線CT用架台31の固定架台に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール50へと転送される。なお、X線CT用架台31の回転架台から固定架台への検出データの送信方法は、光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。 The rotating gantry of the X-ray CT gantry 31 rotates around the same rotation axis as the rotating gantry of the SPECT gantry 21 . The rotating frame of the X-ray CT frame 31 is an annular frame that supports the X-ray tube 32 and the X-ray detector 33 facing each other and rotates the X-ray tube 32 and the X-ray detector 33 around the z-axis. be. In addition to the X-ray tube 32 and X-ray detector 33 , the rotating gantry also supports a high voltage device and an X-ray data acquisition circuit 34 . The detection data generated by the X-ray data acquisition circuit 34 is transmitted by optical communication from a transmitter having a light-emitting diode (LED) provided on the rotating pedestal to a photodiode provided on the fixed pedestal of the X-ray CT pedestal 31. , and forwarded to the console 50 . The method of transmitting the detected data from the rotating gantry of the X-ray CT gantry 31 to the fixed gantry is not limited to optical communication, and any method of non-contact data transmission may be adopted.

寝台装置40は、スキャン対象の被検体を載置、移動させる装置であり、天板41を有するほか、基台と、寝台駆動装置と、支持フレームとを備える。 The bed device 40 is a device for placing and moving a subject to be scanned, and includes a tabletop 41, a base, a bed driving device, and a support frame.

基台は、支持フレームを鉛直方向(y方向)に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置は、被検体が載置された天板41を天板41の長軸方向(z方向)に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレームの上面に設けられた天板41は、被検体が載置される板である。 The base is a housing that supports the support frame so as to be movable in the vertical direction (y direction). The bed driving device is a motor or actuator that moves the table 41 on which the subject is placed in the long axis direction (z direction) of the table 41 . A top plate 41 provided on the upper surface of the support frame is a plate on which the subject is placed.

なお、寝台駆動装置は、天板41に加え、支持フレームを天板41の長軸方向(z方向)に移動してもよい。また、寝台駆動装置は、寝台装置40の基台ごと移動させてもよい。 The bed driving device may move the support frame in addition to the top plate 41 in the long axis direction (z direction) of the top plate 41 . Further, the bed drive device may move the base of the bed device 40 together.

コンソール50は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力インターフェース51、ディスプレイ52、記憶回路53、ネットワーク接続回路54および処理回路55を有する。なお、コンソール50は独立して設けられずともよく、たとえばコンソール50の構成51-55の一部がSPECT用架台21の前面や側面、あるいはX線CT用架台31の前面や側面に分散して設けられてもよい。 The console 50 is composed of, for example, a general personal computer or workstation, and has an input interface 51 , a display 52 , a memory circuit 53 , a network connection circuit 54 and a processing circuit 55 . Note that the console 50 may not be provided independently. may be provided.

入力インターフェース51は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路55に出力する。たとえば、ユーザは、入力インターフェース51を介して撮像対象部位や検査で用いるRIを指定することができる。 The input interface 51 is composed of general input devices such as a trackball, switch button, mouse, keyboard, numeric keypad, etc., and outputs operation input signals corresponding to user's operations to the processing circuit 55 . For example, the user can specify the region to be imaged and the RI used in the examination via the input interface 51 .

ディスプレイ52は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成される。 The display 52 is composed of a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display.

記憶回路53は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これらの記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は、電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。 The storage circuit 53 has a configuration including a processor-readable recording medium such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. A part or all of the programs and data in these recording media may be configured to be downloaded by communication via an electronic network.

ネットワーク接続回路54は、たとえば所定のプリント回路基板を有するネットワークカードなどにより構成され、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路54は、この各種プロトコルに従って核医学診断装置1と他の機器とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。ここで電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線/有線の病院基幹LAN(Local Area Network)やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。 The network connection circuit 54 is composed of, for example, a network card having a predetermined printed circuit board, and implements various information communication protocols according to the form of the network. The network connection circuit 54 connects the nuclear medicine diagnosis apparatus 1 and other devices according to these various protocols. An electrical connection via an electronic network or the like can be applied to this connection. The term “electronic network” as used herein refers to all information communication networks using telecommunication technology, including wireless/wired hospital LANs (Local Area Networks), Internet networks, telephone communication networks, optical fiber communication networks, cable networks, etc. Including communication networks and satellite communication networks.

処理回路55は、記憶回路53に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、RIを用いることなくガンマ線検出器23の始業点検を行うための処理を実行するプロセッサである。 The processing circuit 55 is a processor that reads out and executes a program stored in the storage circuit 53 to perform processing for performing a start-up inspection of the gamma ray detector 23 without using RI.

図2に示すように、処理回路55のプロセッサは、点検撮像制御機能551、画像生成機能552、および回転制御機能553を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路53に記憶されている。 As shown in FIG. 2 , the processor of the processing circuit 55 implements an inspection imaging control function 551 , an image generation function 552 and a rotation control function 553 . Each of these functions is stored in the memory circuit 53 in the form of a program.

点検撮像制御機能551は、ガンマ線スキャナ装置20とX線スキャナ装置30を制御し、SPECT-CT装置10の始業点検(始業時に行われる日常点検)のための点検用画像を生成するための撮像(以下、点検撮像という)を実行させる。 The inspection imaging control function 551 controls the gamma ray scanner device 20 and the X-ray scanner device 30, and performs imaging ( hereinafter referred to as inspection imaging) is executed.

画像生成機能552は、X線管32から照射されたX線を検出したガンマ線検出器23の出力にもとづいて画像データを生成する。たとえば点検撮像が行われると、画像生成機能552は、X線管32から照射されたX線を検出したガンマ線検出器23の出力にもとづいて、ガンマ線検出器23の点検用の画像データを生成し、この画像データにもとづいてガンマ線検出器23の点検用のSPECT画像(以下、点検用SPECT画像という)を生成してディスプレイ52に表示させる。画像生成機能552は、生成部の一例である。 The image generation function 552 generates image data based on the output of the gamma ray detector 23 that has detected the X-rays emitted from the X-ray tube 32 . For example, when inspection imaging is performed, the image generation function 552 generates image data for inspection of the gamma ray detector 23 based on the output of the gamma ray detector 23 that has detected X-rays emitted from the X-ray tube 32. , based on this image data, a SPECT image for inspection of the gamma ray detector 23 (hereinafter referred to as an inspection SPECT image) is generated and displayed on the display 52 . The image generation function 552 is an example of a generation unit.

点検用SPECT画像は、ガンマ線検出器23の異常集積の有無判定用の画像、欠損の有無判定用の画像、均一性判定用の画像、およびガンマ線検出器23の回転中心のずれ用の画像の少なくとも1つ画像を含む。 The inspection SPECT image is at least an image for determining the presence or absence of abnormal accumulation of the gamma ray detector 23, an image for determining the presence or absence of loss, an image for determining uniformity, and an image for misalignment of the rotation center of the gamma ray detector 23. Contains one image.

異常集積、欠損の確認では、ガンマ線検出器23のPMTのうち、カウントを多く見積もってしまう場所やカウントが全然入らない場所がないかが確認される。均一性の確認では、照射される放射線がガンマ線検出器23の検出面で均一に検出できているか、ムラや意図しない輝度低下部分がないか、が確認される。たとえば、ガンマ線検出器23が回転時にダレる、あるいはたわむ場合は、均一性が失われる。 In checking for abnormal accumulation and loss, it is checked whether there is a place where the count is overestimated or a place where the count is not included at all in the PMT of the gamma ray detector 23 . In the confirmation of uniformity, it is confirmed whether the emitted radiation can be uniformly detected on the detection surface of the gamma ray detector 23, and whether there is unevenness or an unintended decrease in brightness. For example, uniformity is lost if the gamma ray detector 23 rolls or flexes during rotation.

ユーザは、点検用のRIを用いることなく、X線管32から照射されたX線にもとづいて生成された点検用SPECT画像を確認することにより、ガンマ線検出器の異常集積、欠損の有無、均一性、回転中心ずれを目視し、ガンマ線検出器23の始業点検を行うことができる。 By checking the SPECT image for inspection generated based on the X-rays emitted from the X-ray tube 32 without using the RI for inspection, the user can check the presence or absence of abnormal accumulation, defect, and uniformity of the gamma ray detector. The gamma ray detector 23 can be inspected at the beginning of work by visually checking the performance and rotation center deviation.

また、画像生成機能552は、今回撮像した点検用SPECT画像を解析し、異常を検出した場合は、その旨の画像をディスプレイ52に表示してもよい。 In addition, the image generation function 552 may analyze the SPECT image for inspection captured this time and, if an abnormality is detected, display an image to that effect on the display 52 .

回転制御機能553は、回転中心ずれを確認するための点検撮像時に、点検撮像制御機能551に制御されて、X線管32とガンマ線検出器23とが回転軸に直交するxy面内座標上で対向するよう、X線管32の回転とガンマ線検出器23の回転を同期させる。この回転同期については図8を用いて後述する。 The rotation control function 553 is controlled by the inspection imaging control function 551 at the time of inspection imaging for confirming rotation center shift, so that the X-ray tube 32 and the gamma ray detector 23 rotate on the xy plane coordinates orthogonal to the rotation axis. The rotation of the X-ray tube 32 and the rotation of the gamma ray detector 23 are synchronized so as to face each other. This rotation synchronization will be described later with reference to FIG.

図3は、X線管32から照射されたX線をX線検出器33が検出する場合の一例を示す説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which the X-ray detector 33 detects X-rays emitted from the X-ray tube 32. As shown in FIG.

図3に示すように、通常、X線管32から照射されたX線は、X線可動絞り32aによってX線検出器33を照射するよう照射範囲を規定される。このとき、X線の直接線束61は、X線検出器33を照射し、ガンマ線検出器23には照射されない。 As shown in FIG. 3, the X-rays emitted from the X-ray tube 32 are usually regulated in an irradiation range so as to irradiate the X-ray detector 33 by the X-ray movable diaphragm 32a. At this time, the direct X-ray flux 61 irradiates the X-ray detector 33 and does not irradiate the gamma ray detector 23 .

一方で、X線の直接線束61がX線検出器33を照射するとき、X線の散乱線は、ガンマ線検出器23を照射すると考えられる。 On the other hand, when the direct beam of X-rays 61 irradiates the X-ray detector 33 , scattered X-rays are considered to irradiate the gamma-ray detector 23 .

そこで、本実施形態に係るSPECT-CT装置10は、点検撮像時に、RIを用いず、X線管32から照射されるX線を用いて点検画像を生成する。 Therefore, the SPECT-CT apparatus 10 according to the present embodiment generates an inspection image using X-rays emitted from the X-ray tube 32 without using RI during inspection imaging.

図4は、本実施形態に係る点検撮像の第1の方法の一例を示す説明図である。点検撮像の第1の方法は、X線の散乱線を用いて点検撮像を行う方法である。図4に示すように、X線の直接線束61がX線検出器33を照射するとき、X線の散乱線束62は、ガンマ線検出器23を照射する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the first method of inspection imaging according to the present embodiment. A first method of inspection imaging is a method of performing inspection imaging using scattered X-rays. As shown in FIG. 4 , when a direct beam of X-rays 61 irradiates the X-ray detector 33 , a scattered beam of X-rays 62 irradiates the gamma-ray detector 23 .

点検撮像制御機能551は、点検撮像の第1の方法において、X線管32からX線可動絞り32aを介して直接線束61をX線検出器33に照射させる。このとき、ガンマ線検出器23は、X線管32から照射されたX線の散乱線を検出する。また、画像生成機能552は、散乱線にもとづくガンマ線検出器23の出力にもとづいて点検用の画像データを生成し、この点検用の画像データにもとづいてガンマ線検出器23の点検用SPECT画像を生成してディスプレイ52に表示させる。 In the first inspection imaging method, the inspection imaging control function 551 causes the X-ray detector 33 to be directly irradiated with the beam of rays 61 from the X-ray tube 32 via the X-ray movable diaphragm 32a. At this time, the gamma ray detector 23 detects scattered X-rays emitted from the X-ray tube 32 . In addition, the image generation function 552 generates inspection image data based on the output of the gamma ray detector 23 based on the scattered radiation, and generates inspection SPECT images of the gamma ray detector 23 based on this inspection image data. to display on the display 52.

図5(a)は本実施形態に係る点検撮像の第2の方法の一例を示す説明図であり、(b)は本実施形態に係る点検撮像の第2の方法の他の例を示す説明図である。 FIG. 5A is an explanatory diagram showing an example of the second method of inspection imaging according to the present embodiment, and FIG. 5B is an explanation showing another example of the second method of inspection imaging according to the present embodiment. It is a diagram.

点検撮像の第2の方法は、X線の直接線を用いて点検撮像を行う方法である。 A second method of inspection imaging is a method of performing inspection imaging using direct X-ray rays.

点検撮像制御機能551は、点検撮像の第2の方法において、X線管32からX線可動絞り32aを介して直接線束61をガンマ線検出器23に照射させる。このとき、ガンマ線検出器23は、X線管32から照射されたX線の直接線を検出する。 In the second inspection imaging method, the inspection imaging control function 551 causes the gamma ray detector 23 to be directly irradiated with the beam 61 from the X-ray tube 32 via the X-ray movable diaphragm 32a. At this time, the gamma ray detector 23 detects the direct rays of X-rays emitted from the X-ray tube 32 .

ガンマ線検出器23にとってX線管32から照射されるX線の直接線の強度が強すぎる場合は、強度を減衰させるためのフィルタを用いることが好ましい。たとえば、線源側フィルタ35をX線可動絞り32aの近傍に設け、線源側フィルタ35を移動させてX線管32からガンマ線検出器23に向かう直接線の強度を減衰させるとよい(図5(a)参照)。 If the intensity of the direct X-ray emitted from the X-ray tube 32 is too strong for the gamma ray detector 23, it is preferable to use a filter for attenuating the intensity. For example, the radiation source side filter 35 may be provided near the X-ray movable diaphragm 32a, and the radiation source side filter 35 may be moved to attenuate the intensity of direct rays directed from the X-ray tube 32 to the gamma ray detector 23 (FIG. 5). (a)).

また、検出器側フィルタ25をガンマ線検出器23の近傍に設け、検出器側フィルタ25によりX線管32からガンマ線検出器23に向かう直接線の強度を減衰させてもよい(図5(b)参照)。検出器側フィルタ25は、コリメータ22の前面(図5(b)参照)あるいはその近傍に設けられてもよいし、コリメータ22に変えてガンマ線検出器23の前面に取付けられてもよい。 Alternatively, the detector-side filter 25 may be provided near the gamma-ray detector 23 to attenuate the intensity of direct rays from the X-ray tube 32 toward the gamma-ray detector 23 (see FIG. 5(b)). reference). The detector-side filter 25 may be provided on or near the front surface of the collimator 22 (see FIG. 5B), or may be attached on the front surface of the gamma ray detector 23 in place of the collimator 22 .

また、線源側フィルタ35および検出器側フィルタ25は併用してもよい。こ線源側フィルタ35および検出器側フィルタ25は、たとえばアルミニウムなどのX線を減衰させる材料を加工して形成される。 Also, the source-side filter 35 and the detector-side filter 25 may be used together. The source-side filter 35 and the detector-side filter 25 are formed by processing a material such as aluminum that attenuates X-rays.

点検撮像の第2の方法では、画像生成機能552は、直接線にもとづくガンマ線検出器23の出力にもとづいて点検用の画像データを生成し、この点検用の画像データにもとづいてガンマ線検出器23の点検用SPECT画像を生成してディスプレイ52に表示させる。 In the second method of inspection imaging, the image generation function 552 generates inspection image data based on the output of the gamma ray detector 23 based on direct rays, and based on this inspection image data, the gamma ray detector 23 is generated and displayed on the display 52 .

図6は、点検用SPECT画像の一例を示す説明図である。ガンマ線検出器23の検出面のうち、X線CT用架台31に近くX線管32に近い位置のほうが、X線CT用架台31に遠い位置よりも照射されるX線のエネルギーが高くなる。図6では、エネルギーが高いほど色が黒くなるよう点検用SPECT画像が生成される場合の例を示した。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a SPECT image for inspection. On the detection surface of the gamma ray detector 23 , the X-ray energy irradiated is higher at a position closer to the X-ray CT stand 31 and closer to the X-ray tube 32 than at a position farther from the X-ray CT stand 31 . FIG. 6 shows an example in which inspection SPECT images are generated such that the higher the energy, the darker the color.

なお、あらかじめ、点検撮像時のX線管32、X線可動絞り32a、ガンマ線検出器23などの幾何学的条件およびX線条件と、この幾何学的条件における点検用SPECT画像(基準画像)と、従来のRIを用いた点検撮像で得られたRI_SPECT画像と、を関連付けて記憶回路53に記憶させておくとよい。この場合、画像生成機能552は、今回撮像した点検用SPECT画像と、この撮像と同一の幾何学的条件およびX線条件が関連付けられた基準画像とを、ディスプレイ52に並列表示などして同時に表示させることができる。 It should be noted that the geometrical conditions and X-ray conditions such as the X-ray tube 32, the X-ray movable aperture 32a, the gamma-ray detector 23, etc. at the time of inspection imaging and the inspection SPECT image (reference image) under these geometrical conditions are prepared in advance. , and an RI_SPECT image obtained by inspection imaging using a conventional RI may be stored in the storage circuit 53 in association with each other. In this case, the image generation function 552 simultaneously displays the SPECT image for inspection captured this time and the reference image associated with the same geometrical conditions and X-ray conditions as this imaging on the display 52 by parallel display or the like. can be made

図7(a)は点検撮像の第1の方法および第2の方法の第1変形例を示す説明図であり、(b)は点検撮像の第1の方法および第2の方法の第2変形例を示す説明図である。 FIG. 7A is an explanatory diagram showing a first modification of the first method and the second method of inspection imaging, and FIG. 7B is a second modification of the first method and the second method of inspection imaging. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example;

図4および図5にそれぞれ示した点検撮像の第1の方法および第2の方法では、図6に示すように、ガンマ線検出器23の検出面のうち、X線CT用架台31に近い位置と遠い位置とで照射されるX線のエネルギーの差が大きい。そこで、散乱線を利用する点検撮像の第1の方法を用いるか直接線を利用する点検撮像の第2の方法を用いるかによらず、ガンマ線検出器23とコリメータ22とを一体として回転させてX線管32に向け(図7(a)参照)、あるいはX線管32を指向するコリメータ22を取り付け(図7(b))、ガンマ線検出器23の検出面内における照射されるX線のエネルギーの差を小さくしてもよい。 In the first method and the second method of inspection imaging shown in FIGS. 4 and 5, respectively, as shown in FIG. There is a large difference in the energy of X-rays irradiated at a distant position. Therefore, regardless of whether the first inspection imaging method using scattered rays or the second inspection imaging method using direct rays is used, the gamma ray detector 23 and the collimator 22 are rotated together. Aiming at the X-ray tube 32 (see FIG. 7(a)), or attaching a collimator 22 pointing at the X-ray tube 32 (FIG. 7(b)), the emitted X-rays within the detection plane of the gamma ray detector 23 The difference in energy may be small.

図4に示した点検撮像の第1の方法では、コリメータ22によって減衰されたX線の散乱線がガンマ線検出器23を照射する。この場合、検出されるピークは鋭いピークとはならずある程度幅を持ったピークが検出されることになるが、このようなブロードな幅のX線を検出するようウィンドウ幅およびウィンドウレベルを設定しておけば問題なく検出可能である。また、始業点検における点検用SPECT画像の生成であれば、鋭いピークを有するX線でなくてもよい。また、幅広い帯域を検出しているほうが、様々な検査に対応できるといえる。 In the first inspection imaging method shown in FIG. 4, scattered X-rays attenuated by the collimator 22 irradiate the gamma ray detector 23 . In this case, the detected peak is not a sharp peak, but rather a peak with a certain width. However, the window width and window level are set so as to detect such a broad X-ray width. can be detected without problems. In addition, X-rays that do not have sharp peaks may not be used as long as inspection SPECT images are generated in the start-up inspection. Moreover, it can be said that detecting a wider band can support various inspections.

一方で、直接線を利用する点検撮像の第2の方法に図7(a)および(b)に示す第1変形例または第2変形例を適用する場合、線源側フィルタ35および検出器側フィルタ25の少なくとも一方に減衰されたとしても、比較的鋭いピークを有するX線の直接線がガンマ線検出器23を照射する。この場合は、たとえば次の本番のSPECT撮影の被検体の検査部位に応じてウィンドウ幅、ウィンドウレベルを詳細に設定しておくことで、本番のSPECT撮影の事前確認を兼ねることができる。 On the other hand, when applying the first modified example or the second modified example shown in FIGS. 7A and 7B to the second inspection imaging method using direct rays, Even if attenuated by at least one of the filters 25, the gamma ray detector 23 is illuminated by a direct ray of X-rays having a relatively sharp peak. In this case, for example, by setting the window width and the window level in detail according to the inspection site of the subject for the next actual SPECT imaging, it is possible to confirm the actual SPECT imaging in advance.

図8は、回転中心ずれを確認するための点検撮像を説明するための図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining inspection imaging for checking rotation center shift.

回転制御機能553は、点検撮像制御機能551に制御されて、X線管32とガンマ線検出器23とが回転軸に直交するxy面内座標上で対向するよう、X線管32の回転とガンマ線検出器23の回転を同期させる。画像生成機能552は、X線管32とガンマ線検出器23の同期回転中にガンマ線検出器23が検出したX線にもとづいて画像データを生成する。このとき、点検撮像の第1の方法を用いてもよいし、第2の方法を用いてもよい。また、図7に例示した第1変形例または第2変形例を用いてもよい。 The rotation control function 553 is controlled by the inspection imaging control function 551 to rotate the X-ray tube 32 and the gamma rays so that the X-ray tube 32 and the gamma ray detector 23 face each other on the xy plane coordinates orthogonal to the rotation axis. Synchronize the rotation of the detector 23; The image generation function 552 generates image data based on X-rays detected by the gamma ray detector 23 during synchronous rotation of the X-ray tube 32 and gamma ray detector 23 . At this time, the first method of inspection imaging may be used, or the second method may be used. Alternatively, the first modified example or the second modified example illustrated in FIG. 7 may be used.

点検撮像制御機能551は、X線管32とガンマ線検出器23とを対向させ、ガンマ線検出器23のダレやたわみの原因となる条件ごとに同期回転させて点検撮像を行う。画像生成機能552は、条件ごとに得られた画像データにもとづいて回転中心のズレを補正するデータを求め、当該データを示す画像を生成してディスプレイ52に表示させる。ガンマ線検出器23のダレやたわみの原因となる条件としては、たとえば回転速度などが挙げられる。また、ガンマ線検出器23のダレやたわみを確認する場合には、所定角度ごとに静止して撮像するとよい。 The inspection imaging control function 551 performs inspection imaging by causing the X-ray tube 32 and the gamma ray detector 23 to face each other and synchronously rotating them for each condition that causes sagging or bending of the gamma ray detector 23 . The image generation function 552 obtains data for correcting the deviation of the center of rotation based on the image data obtained for each condition, generates an image showing the data, and displays it on the display 52 . Conditions that cause sag and deflection of the gamma ray detector 23 include, for example, rotational speed. In addition, when checking the gamma ray detector 23 for sagging or bending, it is preferable to take still images at predetermined angles.

次に、本実施形態に係るSPECT-CT装置10の動作の一例について説明する。 Next, an example of the operation of the SPECT-CT apparatus 10 according to this embodiment will be described.

図9は、本実施形態に係るSPECT-CT装置10によりRIを用いることなくガンマ線検出器23の始業点検を行う際の手順の一例を示すフローチャートである。図9において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。 FIG. 9 is a flow chart showing an example of the procedure when the SPECT-CT apparatus 10 according to the present embodiment performs the start-up inspection of the gamma ray detector 23 without using RI. In FIG. 9, numerals attached to S indicate respective steps of the flow chart.

まず、ステップS1において、点検撮像制御機能551は、X線管32からX線を照射させる。次に、ステップS2において、ガンマ線検出器23は、X線管32から照射されたX線を検出する。 First, in step S<b>1 , the inspection imaging control function 551 causes the X-ray tube 32 to emit X-rays. Next, in step S<b>2 , the gamma ray detector 23 detects X-rays emitted from the X-ray tube 32 .

次に、ステップS3において、画像生成機能552は、X線にもとづくガンマ線検出器23の出力にもとづいて画像データを生成する。そして、ステップS4において、画像生成機能552は、画像データにもとづいて、ガンマ線検出器23の点検用の画像(点検用SPECT画像)を生成し、ディスプレイ52に表示する。 Next, in step S3, the image generation function 552 generates image data based on the output of the gamma ray detector 23 based on X-rays. Then, in step S<b>4 , the image generation function 552 generates an inspection image (inspection SPECT image) of the gamma ray detector 23 based on the image data, and displays it on the display 52 .

以上の手順により、RIを用いることなくガンマ線検出器23の始業点検を行うことができる。 By the above procedure, the start-up inspection of the gamma ray detector 23 can be performed without using RI.

本実施形態に係るSPECT-CT装置10のガンマ線検出器23は、X線スキャナ装置30のX線管32から照射されたX線の散乱線または直接線を検出し、検出したX線にもとづく画像データを生成することができる。 The gamma ray detector 23 of the SPECT-CT apparatus 10 according to this embodiment detects scattered rays or direct rays of X-rays emitted from the X-ray tube 32 of the X-ray scanner device 30, and an image based on the detected X-rays is detected. data can be generated.

このため、始業点検時において、RIを用いずとも、ガンマ線検出器23にX線を検出させることができる。したがって、技師は、始業点検のたびにRIにより被ばくしてしまうことがなく極めて安全である。また、技師は、始業点検のたびに始業点検用の線源を設置するために立ち会う必要がなくなり、負担が軽くなる。また、画像化までに時間を要するRIに比べ、X線のほうが大幅に短時間で画像化することができるため、始業点検にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、始業点検用のRIを購入する必要がないため、始業点検にかかる費用を削減することができる。 Therefore, it is possible to cause the gamma ray detector 23 to detect X-rays without using RI at the time of start-up inspection. Therefore, the technician is extremely safe without being exposed to radiation from RI every time an inspection is performed at the start of work. In addition, the engineer does not need to be present to install the radiation source for the start-of-work inspection every time the start-of-work inspection is performed, which reduces the burden on the engineer. In addition, X-ray can be imaged in a much shorter time than RI, which requires a long time to image, so that the time required for the start-up inspection can be greatly shortened. Also, since it is not necessary to purchase an RI for the start-up inspection, the cost for the start-up inspection can be reduced.

また、ガンマ線検出器23が検出したX線にもとづく画像データを経時的に比較することで、X線管32の異常を検出することが可能となる。 Further, by comparing the image data based on the X-rays detected by the gamma ray detector 23 over time, it becomes possible to detect an abnormality of the X-ray tube 32 .

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、RIを用いることなくガンマ線検出器23の始業点検を行うことができる。 According to at least one embodiment described above, the start-up inspection of the gamma ray detector 23 can be performed without using RI.

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。 In the above embodiment, the word "processor" is, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), Circuits such as programmable logic devices (eg, Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and FPGAs) shall be meant. The processor implements various functions by reading and executing programs stored in the storage medium.

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 Further, in the above embodiments, an example of a case where a single processor of the processing circuit realizes each function is shown, but a processing circuit is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. good too. Further, when a plurality of processors are provided, a storage medium for storing programs may be provided individually for each processor, or a single storage medium may collectively store programs corresponding to the functions of all processors. good too.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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。 It should be noted that although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 核医学診断装置
10 SPECT-CT装置
11 X線管
20 ガンマ線スキャナ装置
21 SPECT用架台
22 コリメータ
23 ガンマ線検出器
25 検出器側フィルタ
30 X線スキャナ装置
31 X線CT用架台
32 X線管
32a X線可動絞り
33 X線検出器
35 線源側フィルタ
50 コンソール
55 処理回路
61 直接線束
62 散乱線束
551 点検撮像制御機能
552 画像生成機能
553 回転制御機能
1 nuclear medicine diagnosis device 10 SPECT-CT device 11 X-ray tube 20 gamma ray scanner device 21 SPECT stand 22 collimator 23 gamma ray detector 25 detector side filter 30 X-ray scanner device 31 X-ray CT stand 32 X-ray tube 32a X Ray movable diaphragm 33 X-ray detector 35 Source-side filter 50 Console 55 Processing circuit 61 Direct beam 62 Scattered beam 551 Inspection imaging control function 552 Image generation function 553 Rotation control function

Claims (9)

X線を照射するX線管と、
前記X線管から照射された前記X線を検出するX線検出器と、
被検体に投与された放射線源から放出されるガンマ線を検出するガンマ線検出器と、
前記X線管から照射された前記X線を前記ガンマ線検出器にて検出することで画像データを生成するとともに、前記画像データにもとづいて、前記ガンマ線検出器の点検用の画像を生成する生成部と、
を備えた医用画像診断装置。
an X-ray tube that emits X-rays;
an X-ray detector that detects the X-rays emitted from the X-ray tube;
a gamma ray detector that detects gamma rays emitted from a radiation source administered to a subject;
A generation unit that generates image data by detecting the X-rays emitted from the X-ray tube with the gamma -ray detector, and generates an image for inspection of the gamma-ray detector based on the image data. and,
A medical diagnostic imaging device with
前記ガンマ線検出器は、
前記X線管から照射された前記X線の散乱線を検出し、
前記生成部は、
前記散乱線にもとづく前記ガンマ線検出器の出力にもとづいて前記画像データを生成する、
請求項1記載の医用画像診断装置。
The gamma ray detector is
detecting scattered radiation of the X-ray emitted from the X-ray tube;
The generating unit
generating the image data based on the output of the gamma ray detector based on the scattered radiation;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1.
前記X線管から照射された前記X線を前記ガンマ線検出器に指向させるX線絞り、
をさらに備え、
前記ガンマ線検出器は、
前記X線管から照射された前記X線の直接線を検出し、
前記生成部は、
前記直接線にもとづく前記ガンマ線検出器の出力にもとづいて前記画像データを生成する、
請求項1記載の医用画像診断装置。
an X-ray aperture that directs the X-rays emitted from the X-ray tube to the gamma ray detector;
further comprising
The gamma ray detector is
detecting a direct ray of the X-ray emitted from the X-ray tube;
The generating unit
generating the image data based on the output of the gamma ray detector based on the direct rays;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1.
前記X線絞りの近傍に設けられ、前記X線管から前記ガンマ線検出器に向かう前記直接線の強度を減衰させる線源側フィルタ、
をさらに備えた請求項3記載の医用画像診断装置。
a source-side filter provided near the X-ray diaphragm for attenuating the intensity of the direct rays directed from the X-ray tube to the gamma ray detector;
4. The medical image diagnostic apparatus according to claim 3, further comprising:
前記ガンマ線検出器の近傍に設けられ、前記X線管から前記ガンマ線検出器に向かう前記直接線の強度を減衰させる検出器側フィルタ、
をさらに備えた請求項3または4に記載の医用画像診断装置。
a detector-side filter provided near the gamma-ray detector for attenuating the intensity of the direct rays directed from the X-ray tube to the gamma-ray detector;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 3 or 4, further comprising:
前記検出器側フィルタは、
前記ガンマ線検出器の前面に取り付けられたコリメータの前面に取り付けられる、
請求項5記載の医用画像診断装置。
The detector-side filter is
attached to the front of a collimator attached to the front of the gamma ray detector;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 5.
前記X線管と前記ガンマ線検出器は、同一の回転軸周りに回転し、
前記回転軸に直交する面内座標上で前記X線管と前記ガンマ線検出器とが対向するよう、前記X線管の回転と前記ガンマ線検出器の回転を同期させる回転制御部、
をさらに備え、
前記生成部は、
前記X線管と前記ガンマ線検出器の同期回転中に前記ガンマ線検出器が検出した前記X線にもとづいて前記画像データを生成する、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の医用画像診断装置
the X-ray tube and the gamma ray detector rotate about the same axis of rotation;
a rotation control unit for synchronizing the rotation of the X-ray tube and the gamma-ray detector so that the X-ray tube and the gamma-ray detector face each other on an in-plane coordinate orthogonal to the rotation axis;
further comprising
The generating unit
generating the image data based on the X-rays detected by the gamma-ray detector during synchronous rotation of the X-ray tube and the gamma-ray detector;
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 6 .
前記ガンマ線検出器の点検用の画像は、
前記ガンマ線検出器の異常集積の有無判定用の画像、欠損の有無判定用の画像、均一性判定用の画像、および回転中心のずれ用の画像の少なくとも1つ画像を含む、
請求項記載の医用画像診断装置。
The image for inspection of the gamma ray detector is
At least one of an image for determining the presence or absence of abnormal accumulation of the gamma ray detector, an image for determining the presence or absence of loss, an image for determining uniformity, and an image for deviation of the rotation center,
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1 .
被検体に投与された放射線源から放出されるガンマ線を検出するガンマ線検出器の点検用の画像を生成する点検用画像生成方法であって、
X線管から照射されたX線を前記ガンマ線検出器が検出するステップと、
前記X線にもとづく前記ガンマ線検出器の出力にもとづいて、前記ガンマ線検出器の点検用の画像データを生成するステップと、
を有する点検用画像生成方法。
An inspection image generation method for generating an inspection image of a gamma ray detector that detects gamma rays emitted from a radiation source administered to a subject, comprising:
a step in which the gamma ray detector detects X-rays emitted from an X-ray tube;
generating image data for inspection of the gamma ray detector based on the output of the gamma ray detector based on the X-rays;
An inspection image generation method comprising:
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