JPH0434113B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエミツシヨンCT装置、特に被検体内
に放射性同位元素を注入し、この放射性同位元素
から放出される放射線を放射線検出素子により検
出して被検部位の所望断層画像を合成する改良さ
れたエミツシヨンCT装置に関する。

背景技術 放射性同位元素（以下RIと表示する）を利用
する核医学の分野では、たとえば、人体内に投与
されたRIの濃度分布を計測することにより、
種々の臓器の解剖学的形態及び生理学的機能を診
断することが行われている。生体内におけるこの
ようなRI分布の計測には一般にシンチレーシヨ
ンカメラが広く使用されているが、この装置で
は、生体内におけるRIの３次元分布から深さ方
向に関する情報を失した２次元画像しか得ること
ができず、この結果、被検体内の所望深度におけ
るRI濃度を計測することができないという欠点
があつ。

このような欠点を改良した装置として、シンチ
レーシヨンカメラを被検体の回りで360°にわたり
回転走査させることにより種々の角度から前述し
たような２次元画像を計測し、これら一連の２次
元画像からＸ線コンピユーテツド・トモグラフイ
ー（CTと表示する）と同様な計算処理アルゴリ
ズムを用いてRIの３次元分布を再構成し、これ
を表示する装置が開発されている。

しかし、このような装置を用い、被検体の臓器
等の機能検査を行う場合には、シンチレーシヨン
カメラを回転させながら被検体内部のデータを収
集して断層画像を合成し、生体内におけるRI分
布の経時変化を調べるため、カメラの回転走査に
時間を要しデータの収集を短時間に行うことが難
しく、その結果、短時間の間に生じるRI分布の
変化を計測できないという欠点があつた。

そこで、このような欠点を改良し、被検体内の
RI分布を短時間で計測し被検部位断層画像を合
成するものとして、複数の放射線検出素子が枠状
に配列され、該枠内におかれた被検部位内に注入
されたRIから放射される放射線を前記各放射線
検出素子により検出して被検部位断層画像を合成
するエミツシヨンCT装置が開発されている。

第１図には、このようなエミツシヨンCT装置
が示されており、この装置は、ほぼ正方形を構成
するよう配置された４本の枠１０と、たとえば
NaI等をもつて形成され前記各枠１０上に等間隔
で配列された複数の放射線検出素子１２と、から
成る検出枠体１４を含み、正方形状の検出枠体１
４内に置かれた被検部位１６の注入RIから放出
される放射線をコリメータ１８を介して各放射線
検出素子１２により受光している。

ここにおいて、コリメータ１８は、放射線を通
過させにくい物質に多数の平行な細孔を設けたも
のであり、該コリメータ１８を検出枠体１４の内
側に設置することにより、被検部位１６内部の注
入RIから放出された放射線のうちコリメータ１
８の細孔に平行な方向に放出された放射線のみを
放射線検出素子１２に向け透過させている。

以上の構成とすることにより、この従来のエミ
ツシヨンCT装置では、被検部位１６を固定した
まま検出枠体１４のみを同図中矢印Ａの方向へ
90°だけ回転走査することにより、被検部位１６
から当該被検部位の所望断層画面を合成するため
に必要なデータを得ることができ、前述したシン
チレーシヨンカメラを360°にわたつて回転させる
装置に比べ、データの収集時間を大幅に短縮する
ことが可能であつた。

第２図には、従来より用いられてきた他のエミ
ツシヨンCT装置が示されており、この装置はリ
ング状に形成された保持枠１０上に複数の放射線
検出素子１２を等間隔で配列したものであり、こ
の装置では、前記第１図に示す装置で用いられて
いたコリメータ１８の代わりに８個の小さなスリ
ツトを有する回転可能な円筒状遮蔽板２０が設け
られている。

従つて、リング状に形成された保持枠１０の中
央にその内部にRIが注入された被検部位１６を
置くと、被検部位１６内部の注入RIから放出さ
れる放射線は円筒状遮蔽板２０のスリツトを透過
して放射線検出素子１２に受光される。

この際、円筒状遮蔽板２０を回転させスリツト
を移動させることにより、この放射線検出素子１
２ａに入射する放射線は同図中θで示す角度で扇
状に走査され、各検出素子１２にて受光されるデ
ータは扇状Ｘ線ビームを使用するＸ線CTの場合
と等価となることが理解される。

従つて、この従来のエミツシヨンCT装置では、
円筒状遮蔽板２０上に設けられたスリツトがスリ
ツト間距離を移動するよう、円筒状遮蔽板２０を
回転するのみで、各放射線検出素子１２には被検
部位１６から当該被検部位断層画像を合成するの
に必要なデータを得ることができ、このようにし
て得られたデータを周知の再構成アルゴリズムを
用いて信号処理することにより、被検部位１６の
断層画像を合成することが可能である。ここにお
いて、第２図で示す装置では、円筒状遮蔽板２０
に８個のスリツトが設けられているため、各スリ
ツトが隣接するスリツト位置まで移動するよう円
筒状遮蔽板２０を45°回転するのみでよい。

このように、第１図及び第２図に示す従来のエ
ミツシヨンCT装置では、検出枠体１４に適正な
間隔で放射線検出素子１２が配列されているた
め、分解能が高い断層画像を得るに必要なデータ
を短時間の間に収集することができ、その結果、
被検部位１６の断層画像を短時間でかつ高分解能
で表示することが可能であつた。

ここにおいて、このようなエミツシヨンCT装
置では、検出枠体１４が一層しか設けられていな
い場合には、当該検出枠体１４を含む平面で切断
された被検部位１６の断層面のRI分布しか計測
することができず、このため被検部位１６内の注
入RIの３次元分布を計測する場合には、このよ
うな検出枠体１４を複数層設置することが必要と
なる。

しかし、検出枠体１４に設けられる放射線検出
素子１２は非常に高価なものであるため、このよ
うに検出枠体１４を複数層設けると検出素子１２
の総数が非常に多くなり、しかもこれに付随する
電子回路等を考えると装置全体が極めて高価なも
のとなるという問題があつた。

このため、価格を上げることなく短時間に複数
の断層画像を得る装置を形成するためには、放射
線検出素子１２の数を減らした検出枠体１４を複
数層用いることになるが、このような各検出枠体
１４の放射線検出素子１２の減少は得られる断層
面の劣化を招くという欠点があつた。

このような放射線検出素子１２の数を減らした
ことによる位置分解能の劣化は、各検出枠体１４
上に設けられている放射線検出素子１２が隣り合
う素子間距離だけ移動するよう各検出枠体１４を
走査することにより防止することができる。

たとえば、第１図に示す装置においては、矢印
１００で示したように各保持枠１０をその長手方
向に少なくとも隣り合う素子間距離だけ並進走査
してやればよい。また、第２図に示す装置では、
検出素子１２が隣り合う素子間距離だけ移動する
よう保持枠１０を角度αだけ回転走査してやれば
よい。このようにすることにより、被検部位１６
から分解能の高い複数の断層画像を同時に得るこ
とが可能となる。

しかしながら、このような装置では、被検部位
１６からのデータ収集に検出枠体１４の走査を必
要とするため、データの収集に時間がかかるとい
う欠点があつた。

以上のように、従来のエミツシヨンCT装置で
は、価格的な理由で使用する放射線検出素子１２
の総数が制限される場合には、 (1) 複数の放射線検出素子１２が適正間隔で配列
された検出枠体１４を一層だけ設け、短時間に
一つの高分解能断層画像を得る装置、 (2) 放射線検出素子１２の数を減少させた検出枠
体１４を複数層設け、分解能は劣るが短時間に
複数の断層画像を得る装置、あるいは、前記複
数層の検出枠体１４上に設けられた放射線検出
素子１２が隣り合う素子間距離だけ移動するよ
う各検出枠体１４を走査することにより、デー
タの収集に長時間要するが高分解能で複数の断
層画像を得ることができる装置、 の何れか一つの機能を備えた装置しか構成するこ
とができず、短時間に一つの高分解能断層画像が
得られる装置では、複数の断層画像を同時に得る
ことができず、また複数の断層画像を得ることが
できる装置では、短時間に一つの高分解能断層画
像を得ることができないという欠点があり、その
有効な対策が望まれていた。

発明の目的 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は、使用する放射線検出
素子の数を増加させることなく、短時間に一つの
高分解能断層画像を得ることができるとともに、
複数の断層画像をも得ることが可能なエミツシヨ
ンCT装置を提供することにある。

発明の構成 前記目的を達成するため、本発明の装置は、複
数の放射線検出素子がほぼ枠状に配列され、この
枠内におかれた被検部位内に注入されたRIから
放出される放射線を各放射線検出素子により検出
して被検部位の断層画像を合成するエミツシヨン
CT装置において、前記放射線検出素子は、所定
個数ごとに別個の保持枠に固定されて複数の可動
検出枠体を形成し、前記可動検出枠体が結合して
全放射線検出素子が１列に整列される一体枠体を
形成し、また各検出枠体が分離して多層枠体を形
成し得ることを特徴とする。

実施例 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明
する。なお、前記第１図及び第２図に示す従来装
置と対応する部材には同一符号を付し、その説明
を省略する。

第３図には、本発明のエミツシヨンCT装置の
好適な実施例が示されており、第４図には、第３
図に示す装置の−断面の略図が示されてい
る。

実施例の装置では、複数の放射線検出素子１２
がほぼリング状に配列され、内部にRIが注入さ
れた被検部位１６を前記リング内におき、当該被
検部位１６内の注入RIから放出される放射線を
円筒状遮蔽板２０のスリツトを介し、更にコリメ
ータ１８を介して放射線検出素子１２に入射させ
ている。

ここにおいて、RIから放出される放射線を、
遮蔽板２０のスリツトのほかにコリメータ１８を
介して放射線検出素子１２に入射させるのは、リ
ング状に配列された放射線検出素子１２を含む平
面に垂直な方向、すなわち被検部位１６の断層面
に垂直な方向に対する位置分解能を向上させるた
めである。

放射線検出素子１２は、このようにして被検部
位１６内の注入RIからの放射線を受光すると、
その放射線受光量に応じて発光する。そして、こ
の放射線検出素子１２の発光は、２次電子増倍管
２２にて電気的に検出され放射線受光量に応じた
電気信号として図示しない信号処理回路に入力さ
れる。

従つて、このようにして２次電子増倍管２２か
ら出力される電気信号を信号処理することによ
り、被検部位１６の断層画像を合成することがで
きる。

本発明の特徴的事項は、前記放射線検出素子１
２を所定個数ごとに別個の保持枠１０に固定して
複数の可動検出枠体２４を形成し、この検出枠体
２４が結合して全放射線検出素子１２が一列に整
列される一体枠体を形成し、また各可動検出枠体
２４が分離して多層枠体を形成することにある。

このようにすることにより、前記複数の可動検
出枠体２４が結合して全放射線検出素子１２が一
列に整列配置される一体枠体を形成する場合に
は、被検部位１６内の注入RIから放出される放
射線を一列に整列された全放射線検出素子１２に
より検出して短時間で一つの高分解能の断層画像
を得ることが可能となる。

また、各可動検出枠体２４を分離して多層枠体
を形成する場合には、各検出枠体２４上に配列さ
れた放射線検出素子１２は各検出枠体２４を含む
複数の平面で切断された被検部位１６の断層面か
らの放射線を受光するため、分解能は劣るが、短
時間の間に被検部位１６の複数の断層画像を得る
ことが可能となる。

また、この場合に各可動検出枠体２４を角度α
だけ回転走査し、各検出枠体２４上に配列された
放射線検出素子１２を検出素子設置間距離分だけ
移動するように走査すれば、データの収集に長時
間を要するが被検部位１６の複数の断層画像を高
分解能で表示することが可能となる。

第５図には、本発明の装置に用いられる可動検
出枠体２４部分のみを取り出した第３図の−
断面図であり、実施例の可動検出枠体２４は上層
２４Ａ、中央層２４Ｂ、下層２４Ｃの３層から成
る。

そして、これら各検出枠体２４の保持枠１０は
それぞれリング状に形成され、装置の内壁２６の
内周に上下方向へ向け移動自在に設けられてい
る。

そして、上層の可動検出枠体２４Ａでは、その
保持枠１０Ａの下側に複数の放射線検出素子１２
を所定間隔を置いて取り付けており、中央層の可
動検出枠体２４Ｂでは、その保持枠１０Ｂの内側
に複数の放射線検出素子１２を所定間隔を置いて
取り付けており、更に下層の可動検出枠体２４Ｃ
では、その保持枠１０Ｃの上側に複数の放射線検
出素子１２を所定間隔を置いて取り付けている。

ここにおいて、各可動検出枠体２４の保持枠１
０上に取り付けられた放射線検出素子１２の取付
け間隔は、全可動検出枠体２４Ａ，２４Ｂ，２４
Ｃを結合した場合に全放射線検出素子１２が一列
に整列可能となるよう、少なくとも放射線検出素
子１２の２個分の幅を持つよう設定されている。

従つて、実施例の装置では、各可動検出枠体２
４が結合すれば、第６図に示すように全放射線検
出素子１２が一列に整列される一体枠体を形成
し、また各可動検出枠体２４が分離して第５図に
示すような多層枠体を形成することができる。

また、実施例の装置では、これら可動検出枠体
２４が一体枠体あるいは多層枠体を形成した場合
に、放射線検出素子１２が注入RIからの放射線
を受光できるよう、検出枠体２４の内周側に設け
られた円筒状遮蔽板２０には、各可動枠体２４が
一体枠体及び多層枠体を形成した場合に、各可動
枠体２４上に設けられた放射線検出素子１２と対
応する位置に複数のスリツトが設けられている。
そして、この円筒状遮蔽板２０の外側には、この
遮蔽板２０に設けられた各スリツトと対応してコ
リメータ１８が設けられている。

本実施例の装置は以上の構成からなり、次にそ
の作用を説明する。

まず、実施例の装置を用いて短時間の間に被検
部位１６から一つの高分解能断層画像を得る場合
には、第６図に示すように全可動検出枠体２４を
結合して各検出枠体２４上に配列された全放射線
検出素子１２を１列に整列する一体枠体を形成す
る。

これにより、被検部位１６の注入RIから放出
される放射線は短時間の間に十分な数の放射線検
出素子１２で受光されるため、各放射線検出素子
１２にて受光された放射線量を２次電子増倍管２
２を介して電気信号に変換し信号処理すれば、被
検部位１６の一つの断層画像を短時間でかつ高分
解能の画像として表示することができる。

また、実施例の装置を用いて、分解能は幾分劣
るが短時間に複数の断層画像を得ようとする場合
には、第５図に示すように各可動検出枠体２４を
分離して多層枠体を形成して被検部位１６からの
データ収集を行えばよい。

このようにすることにより、各検出枠体２４を
含む平面で切断される被検部位１６の複数の断層
面の情報は当該断層面と対応する各可動検出枠体
２４上に配列された放射線検出素子１２により同
時に収集される。

この場合、各検出枠体２４上に配置されている
放射線検出素子１２の数が少ないためその分解能
は幾分劣るが、短時間の間に被検部位１６の複数
の断層画像を表示することができる。

また、実施例の装置を用いて、被検部位１６の
複数の断層面を高分解能の画像として得ようとす
る場合には、第５図に示すように各可動検出枠体
２４を分離して多層枠体を形成し、第７図に示す
ように各可動検出枠体２４を回転角αだけ回転走
査しこの検出枠体２４上に設けられた放射線検出
素子１２を検出素子設置間隔分だけ移動してやれ
ばよい。

このようにすることにより、各検出枠体２４に
放射線検出素子１２を隙間なく配列した場合と同
様なデータを得ることができ、データの収集に長
時間を要するが、被検部位１６の複数の断層画像
を高分解能で得ることができる。

なお、前記実施例においては可動検出枠体２４
を３層設けたものを示したが、本発明の装置はこ
れに限らず検出枠体２４を２層としても、あるい
は４層以上とすることも可能である。

また、前記実施例においては、可動検出枠体２
４をリング状に形成したものを示したが、本発明
はこれに限らず可動検出枠体を多角形状に形成す
ることも可能である。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、使用す
る放射線検出素子の数を増やすことなく短時間で
一枚の高分解能の断層画像を得る機能及び短時間
で複数の断層画像を得る機能を備えた安価なエミ
ツシヨンCT装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のエミツシヨンCT装
置の説明図、第３図は本発明のエミツシヨンCT
装置の好適な実施例を示す説明図、第４図は第３
図に示す装置の−断面図、第５図〜第７図は
本発明の動作を示す説明図である。 １０……保持枠、１２……放射線検出素子、１
６……被検部位、２４……可動検出枠体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の放射線検出素子がほぼ枠状に配列さ
   れ、この枠内におかれた被検部位内に注入された
   RIから放出される放射線を各放射線検出素子に
   より検出して被検部位の断層画像を合成するエミ
   ツシヨンCT装置において、前記放射線検出素子
   は、所定個数ごとに別個の保持枠に固定されて複
   数の可動検出枠体を形成し、前記可動検出枠体が
   結合して全放射線検出素子が１列に整列される一
   体枠体を形成し、また各検出枠体が分離して多層
   枠体を形成し得ることを特徴とするエミツシヨン
   CT装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、可動
   検出枠体は上層、中央層、下層の３層から成るこ
   とを特徴とするエミツシヨンCT装置。 ３ 特許請求の範囲２記載の装置において、上層
   の可動検出枠体は保持枠の下側に放射線検出素子
   を配列し、中央層の可動検出枠体は保持枠の内側
   に放射線検出素子を配列し、下層の可動検出枠体
   は保持枠の上側に放射線検出素子を配列し、各可
   動検出枠体が結合した際全放射線検出素子が一列
   に整列可能としたことを特徴とするエミツシヨン
   CT装置。