JPH04168392A - ポジトロンｅｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、ポジトロン放出性核種を被検者に投与して
その核種の分布像を求めるポジトロンＥＣＴ装置に関す
る。

【従来の技術】

ポジトロンＥＣＴ装置では、多数の放射線検出器がリン
グ型に配列されており、その中央部に被検者が置かれる
。被検者にはポジトロン放出性核種のＲＩ（放射性同位
元素）を含む薬剤が投与されており、Ｒ１から放出され
たポジトロンが消滅するときに１８０°方向に同時に放
出されるγ線が、上記のリング型に配列された放射線検
出器の２つにおいて検出される。すなわち、多数の放射
線検出器のうち検出出力が同時に生じた２つの放射線検
出器を捉え、それらの放射線検出器を結ぶ線の位置情報
として計数する。こうして収集した同時計数データを逆
投影法などの画像再構成アルゴリズムで処理することに
より、放射線検出器がリング型に配列されている配列面
で被検者を断面したときの、その断面でのＲＩの濃度分
布像を断層像として得る。 この場合、体内のＲＩから放出されたγ線は体内組織自
体で吸収されるので、正確なＲＩ濃度分布像を得るため
には、その吸収分を補正する必要がある。そこで、従来
より、個々の被検者について吸収補正用データを収集し
、これでエミッションデータを補正するようにしている
。吸収補正用データは放射線吸収係数の分布であるから
、体内に投与されたＲＩと同じ線源を用いてトランスミ
ッションデータを収集すればよい。 そのため、通常、ＲＩの投与を行う前に、そのＲＩと同
じ線源を用いてトランスミッションデータを収集し、そ
の後、被検者にＲＩを投与してエミッションデータを収
集している。ここで、トランスミッションデータとエミ
ッションデータとはそれらの位置が相互に一致している
必要があり、そのため、被検者は、放射線検出器のリン
グ型配列内に挿入された状態で、動かないようにして、
両データの収集が終了するまで固定される必要がある。

【発明が解決しようとする課題】

このように従来では、最初にトランスミッションデータ
を、つぎにエミッションデータを順次収集し、その間被
検者が固定されることになるため、被検者は非常に長時
間固定され、苦痛を強いられることになるという問題が
ある。すなわち、従来ではトランスミッションデータ収
集時には体内にＲＩが存在してはならないので、トラン
スミッションデータとエミッションデータの収集を別個
に行わざるを得ない。そしてトランスミッションデータ
の収集が終了した後、被検者にＲＩを投与し、それが被
検者の臓器等に集積し、安定するまで待ってからエミッ
ションデータを収集する必要がある。そのため、被検者
は１時間程度という長時間、ガントリ（放射線検出器の
リング型配列などが収納された筐体）内に固定されるこ
とになる。ところが、被検者は通常疾患を持つ人（患者
）であることが多く、このように長時間固定されること
は非常な苦痛となる。 この発明は、上記に鑑み、被検者を長時間固定せずに、
エミッションデータ及び吸収補正用のトランスミッショ
ンデータを収集することができるように改善した、ポジ
トロンＥＣＴ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、この発明のポジトロンＥＣ
Ｔ装置においては、リング型に配列された多数の放射線
検出手段と、この放射線検出手段のリング型配列の内側
に配置されるライン状のポジトロン放出性放射線発生手
段と、該放射線発生手段を上記のリング型配列に沿って
回転させる回転手段と、これら多数の放射線検出手段の
うちの２つから同時に出力が生じたことを検出する同時
検出手段と、同時に出力が生じた２つの放射線検出手段
の組合せをアドレス変換する第１のアドレス変換手段と
、上記放射線検出手段の位置に応じてマスクしながら同
時に出力が生じた２つの放射線検出手段の組合せをアド
レス変換する第２のアドレス変換手段と、該第１のアド
レス変換手段の出力をそのアドレスごとに収集する第１
のデータ収集手段と、該第２のアドレス変換手段の出力
をそのアドレスごとに収集する第２のデータ収集手段と
、上記第１、第２のデータ収集手段で収集されたデータ
の間の差をとる手段と、その差のデータと、あらかじめ
被検者がない状態で収集した上記の放射線発生手段のみ
のデータとの比により、上記第２のデータ収集手段で収
集されたデータを補正した上で画像再構成処理する手段
とが備えられている。

【作　　用】

ポジトロン放出性ＲＩの投与された被検者が放射線検出
手段のリング型配列の中に挿入され、うイン状のポジト
ロン放出性放射線発生手段が、その被検者の回りに回転
させられる。 この状態で、第１、第２のデータ収集手段によりデータ
の収集が行われる。 第２のデータ収集手段で収集されるデータは、放射線発
生手段の位置に応じてマスクされたデータであるから、
被検者からのエミッションデータである。 これに対して、第１のデータ収集手段で収集されるデー
タは、そのようなマスクのないデータであるから、被検
者からのエミッションデータと、放射線発生手段からの
データつまり被検者に対するトランスミッションデータ
とを加算したデータということになる。 第１、第２のデータ収集手段で収集されたデータの間の
差をとると、被検者に対するトランスミッションデータ
が得られる。このトランスミッションデータと、被検者
が存在しない状態であらかじめ得ておいた上記の回転す
る放射線発生手段のみのデータとの比により、被検者に
おける吸収係数の分布データが得られる。 そこで、上記のトランスミッションデータに上記の比を
作用させれば、吸収補正がなされたことになり、この補
正後のトランスミッションデータを用いて画像再構成処
理を行えば、吸収補正のなされたＥＣＴ画像が得られる
。

【実　施　例】

以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら
詳細に説明する。第１図において、多数の放射線検出器
１１がリング型に配列されており、その中に被検者１４
が挿入される。各放射線検出器１１はたとえばシンチレ
ータと光電子増倍管とを組み合わせたものからなる。そ
して、この検出器リング型配列の内側において、該リン
グ型配列に沿ってライン線源１２が配置される。このラ
イン・線源１２は細長い容器にＧｅ−６８のような半減
期の長いポジトロン放出性核種のＲＩを封入したもので
、その長さ方向が検出器リング型配列面に直角になるよ
うにして配置され、回転駆動装置１３によってリング型
配列に沿って円周方向に移動させられる。これによりラ
イン線源１２が被検者１４の周囲を回転する。被検者１
４にも、上記と同じポジトロン放出性核種のＲＩが投与
されている。 この検出系１において、ライン線源１２及び被検者１４
内のＲＩから放出されるポジトロンが消滅するとき、２
本のγ線が１８ｏ°方向に放出される。これら２本のγ
線は各々別の検出器１１に同時に入射して検出される。 各検出器１１の出方信号はコインシデンス回路２に送ら
れており、この回路により同時に出力を生じた検出器１
１の組合せが捉えられる。こうして検出器１１の組合せ
として得た位置情報がバッファメモリ３に一旦蓄えられ
た後、それぞれアドレス変換器４１．４２によりアドレ
ス変換され、データ収集メモリ５１．５２にそれぞれ転
送されて各アドレスごとのカウントが行われる。 一方のアドレス変換器４２には回転駆動袋Ｗ１３からラ
イン線源１２の位置を表す信号が送られてきており、こ
のアドレス変換器４２ではライン線源１２の存在部分を
マスクした上でアドレス変換が行われる。 そのため、データ収集メモリ５１に蓄積されるデータは
、第２図に示すように、被検者データ（被検者１４内の
ＲＩがらのγ線によるデータ）２１と、ライン線源デー
タ（ライン線源１２内のＲＩからのγ線によるデータ）
２２となる。この第２図はある角度でのデータプロフィ
ール（各角度方向から見た一連のデータ並び）を横方向
に並べ、縦軸としてライン線源１２の角度θ（つまり時
間に対応）をとり、そのデータプロフィールの変化を示
している。 これに対して、データ収集メモリ５２に蓄積されるデー
タは、第２図の斜線部、つまりマスク領域２３を除いた
ものとなる。アドレス変換器４２でライン線源１２の存
在部分をマスクしてアドレス変換を行っているためであ
る。 これらデータ収集メモリ５１．５２において、ライン線
源１２が３６０°回転（あるいはその整数倍の回転）す
る時間を収集時間としてデータ収集がなされ、第２図の
データを縦方向に加算したような、各角度のデータプロ
フィールが得られる。 そこで、データ収集メモリ５１に蓄積されたある角度の
データプロフィールは第３図のカーブ３１のようになり
、データ収集メモリ５２に蓄積されたある角度のデータ
プロフィールは第３図のカーブ３２のようになる。これ
らが演算器６に送られ、データ収集メモリ５２のデータ
に所定の係数αが乗算された上で、データ収集メモリ５
１のデータとの間の差が求められ、その差のデータとα
の乗ぜられたメモリ５２のデータとがデータ収集メモリ
５３に転送される。 すなわち、データ収集メモリ５１のデータプロフィール
３１は被検者データ２１とライン線源データ２２とを加
算したものであり、これに対してデータ収集メモリ５２
のデータプロフィール３２はライン線源１２の部分をマ
スクして被検者データ２１だけとしたものであるが、マ
スクした分だけ被検者データ２１も失われており、その
分だけカウント数が少なくなっている。そこで、マスク
領域２３と有効エリアの面積比に対応するαをデータ収
集メモリ５２のデータに乗算することによって元の被検
者データ２１のデータプロフィール３３を再現した上で
、このデータプロフィール３３とデータプロフィール３
１との間の差をとることによって、ライン線源データ２
２のみのデータプロフィール３４を取り出す、このデー
タプロフィール３４は、被検者１４によって吸収を受け
ていることになる。すなわち、被検者１４が存在しない
とき、ライン線源１２を回転させて得たデータプロフィ
ールは第３図のカーブ３５のようになるが、被検者１４
の存在によって吸収を受け、第３図のカーブ３４のよう
に被検者１４の存在領域でカウント数が落ち込む。 そこで、データ３４は被検者１４のトランスミッション
データということになり、被検者１４がないときのデー
タ３５との比をとれば、被検者１４の吸収係数のプロフ
ィールが得られることになる。 このような、ライン線源１２のみのデータプロフィール
３５は、被検者１４を挿入する前にあらかじめ収集して
おき、データ収集メモリ５３に格納しておく。したがっ
て、このデータ収集メモリ５３には、被検者１４のない
ときのライン線源１２のみのデータ３５と、被検者１４
を挿入したときのライン線源１４のみのデータ３４と、
ライン線源１４の影響を取り除いた被検者１４のエミッ
ションデータ３３とが格納されることになる。 これら３つのデータはデータ収集メモリ５３より読み出
されて画像再構成装置７に送られる。この画像再構成装
置７において、まずデータ３４とデータ３５との比をと
って被検者１４の吸収係数のプロフィールを求め、つぎ
にこれでエミッションデータ３３の吸収補正を行い、そ
の補正された後のエミッションデータを用いて逆投影法
などのアルゴリズムによる画像再構成処理を行う。これ
によって、吸収補正されたエミッションデータを用いて
の画像再構成がなされたこととなり、デイスプレィ装置
８でその吸収補正された画像が表示される。

【発明の効果】

この発明のポジトロンＥＣＴ装置によれば、被検者のエ
ミッションデータを収集しているときトランスミッショ
ンデータを同時に収集でき、全体としての検査時間が短
縮でき、被検者の束縛時間を短くしてその負担を軽減す
ることができる。このように検査時間が短縮できるので
、患者処理能力（スループット）が向上する。また、エ
ミッションデータとトランスミッションデータとを同時
に収集するため、それらの間の位置ずれの問題も解消さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はデ
ータの収集状態を示す図、第３図は各データプロフィー
ルを示す図である。 １・・・検出系、１１・・・放射線検出器、１２・・・
ライン線源、１３・・・回転駆動装置、１４・・・被検
者、２・・・コインシデンス回路、３・・・バッファメ
モリ、４１．４２・・・アドレス変換器、５１．５２．
５３・・・データ収集メモリ、６・・・演算器、７・・
・画像再構成装置、８・・・デイスプレィ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リング型に配列された多数の放射線検出手段と、
   この放射線検出手段のリング型配列の内側に配置される
   ライン状のポジトロン放出性放射線発生手段と、該放射
   線発生手段を上記のリング型配列に沿って回転させる回
   転手段と、これら多数の放射線検出手段のうちの２つか
   ら同時に出力が生じたことを検出する同時検出手段と、
   同時に出力が生じた２つの放射線検出手段の組合せをア
   ドレス変換する第１のアドレス変換手段と、上記放射線
   検出手段の位置に応じてマスクしながら同時に出力が生
   じた２つの放射線検出手段の組合せをアドレス変換する
   第２のアドレス変換手段と、該第１のアドレス変換手段
   の出力をそのアドレスごとに収集する第１のデータ収集
   手段と、該第２のアドレス変換手段の出力をそのアドレ
   スごとに収集する第２のデータ収集手段と、上記第１、
   第２のデータ収集手段で収集されたデータの間の差をと
   る手段と、その差のデータと、あらかじめ被検者がない
   状態で収集した上記の放射線発生手段のみのデータとの
   比により、上記第２のデータ収集手段で収集されたデー
   タを補正した上で画像再構成処理する手段とを備えるこ
   とを特徴とするポジトロンＥＣＴ装置。