JPH06317672A - シンチレーションカメラ - Google Patents

シンチレーションカメラ

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JPH06317672A
JPH06317672A JP10704393A JP10704393A JPH06317672A JP H06317672 A JPH06317672 A JP H06317672A JP 10704393 A JP10704393 A JP 10704393A JP 10704393 A JP10704393 A JP 10704393A JP H06317672 A JPH06317672 A JP H06317672A
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testee
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、データ収集の事前準備が不要にな
り、且つ被検体と予定距離を保ちながら十分接近してデ
ータ収集することにより分解能の向上を図り、さらに被
検体の動きにも適当に対応することで予定距離を維持で
きるシンチレーションカメラを提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は被検体に放射性同位元素を投与し、被
検体に対して検出器を前記被検体の体軸に沿って相対的
に移動しながら放射性同位元素から放出される放射線を
検出して放射性同位元素の分布を測定するシンチレーシ
ョンカメラにおいて、検出器と被検体との距離が予定距
離になったことを検出するセンサ15と、センサ15の
検出結果に応じて検出器を被検体に接近又は離反させる
ことにより検出器と被検体との距離を少なくとも予定距
離より接近させないようにする接近離反手段17,19
を具備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、全身スキャンを行うい
わゆるホールボディ型のシンチレーションカメラに関す
る。
【0002】
【従来の技術】放射性同位元素(radioisotope;以下単
に「RI」という)によって標識(ラベル)された放射
性医薬品を体内に投与すると、薬品の性質によって定ま
る特定の臓器や組織に集中する。シンチレーションカメ
ラは、この体内のRIから放出されるγ線を体外で検出
し、体内のRI分布を求めて臓器の形状や機能、病巣の
有無、代謝機能を画像化する診断に有用な装置であり、
解像力の悪さや被曝といった問題点を抱えていながら脳
虚血部の早期発見、心筋梗塞での細胞の生存の可能性を
みるなど独自の分野を持ち、X線CTやMRIなどとは
相補的役割を果たしている。
【0003】ホールボディ型のシンチレーションカメラ
は、被検体の体軸に沿って検出器を移動することにより
全身スキャンを行う。従来のこの型のシンチレーション
カメラは、この全身スキャンを次のような方法で実施し
ている。
【0004】第1の方法は、図15(a)に示すよう
に、データ収集前に被検体Pの側方からの起伏を示す稜
線の最高位に基づいて検出器100の高さを決定し、そ
の高さを維持したまま検出器100を水平移動すること
によって全身スキャンを行う。
【0005】第2の方法は、図15(b)に示すよう
に、データ収集前に一度、被検体Pの稜線に沿って検出
器100を移動させてその軌道を覚え込ませ、その軌道
にしたがって検出器1を移動することによって全身スキ
ャンを行う。
【0006】しかし、上記の方法は次のような問題を抱
えている。第1の方法は、データ収集前に検出器100
の高さを決定する手間が必要である。さらに、最高位以
外の多くの部分で検出器と被検体との距離が離れ過ぎる
ため、分解能が低下する。
【0007】第2の方法は、データ収集前に検出器10
0の軌道を覚え込ます手間が必要である。さらに、デー
タ収集中の被検体の動きに対応できない。つまり、検出
器が予定軌道を移動しているときに被検体が動くと、検
出器が被検体に接触することがあり、その都度収集動作
が緊急停止してしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に対処すべくなされたもので、その目的は、データ収
集の事前準備が不要になり、且つ被検体と予定距離を保
ちながら十分接近してデータ収集することにより分解能
の向上を図り、さらに被検体の動きにも適当に対応する
ことで予定距離を維持できるシンチレーションカメラを
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
解決するために次のような手段を講じた。本発明は、被
検体に放射性同位元素を投与し、前記被検体に対して検
出器を前記被検体の体軸に沿って相対的に移動しながら
前記放射性同位元素から放出される放射線を検出して、
前記被検体の比較的広範囲の前記放射性同位元素の被検
体内分布を測定するシンチレーションカメラにおいて、
前記検出器と前記被検体との距離が予定距離になったこ
とを検出する手段と、前記検出手段の検出結果に応じて
前記検出器を前記被検体に接近又は離反させることによ
り前記検出器と前記被検体との距離を少なくとも前記予
定距離より接近させないようにする接近離反手段を具備
した。
【0010】
【作用】上述に手段を講じた結果、次のような作用が生
じる。本発明によるシンチレーションカメラによれば、
検出器と被検体との距離が予定距離になったことを検出
して、この検出結果に応じて検出器を被検体に接近又は
離反させることにより検出器と被検体との距離を少なく
とも予定距離より接近させないようにすることができ、
したがって、検出器の移動する軌道を事前に設定するデ
ータ収集の事前準備が不要になり、且つ被検体と予定距
離を保ちながら十分接近してデータ収集することにより
分解能の向上を図り、さらに被検体の動きにも適当に対
応することができる
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1はシンチレーションカメラの主要な構造物
であるところの検出器およびその支持機構を示す外観図
である。
【0012】2本のスタンドレール1は、床面に平行に
敷設される。このスタンドレール1にはスタンド2が方
向Aに沿って移動自在に係合される。なお、データ収集
時には被検体はその体軸が方向Aと平行に保たれる。こ
のスタンド2の一側面には方向Bに沿って回転する回転
板3が装備される。この回転板3の周縁付近にはアーム
4を介して検出器5が取り付けられる。検出器5は回転
板3の回転に伴ってアイソセンタaを中心に回転する。
アーム4は図示しないが検出器離反/近接機構を含む。
この検出器離反/近接機構によって検出器5は方向Cに
沿って移動される。なお、この方向Cは、被検体に離反
又は近接する方向である。
【0013】この検出器5には、検出器5の検出面(γ
線入射面)が被検体表面に予定した一定距離まで接近し
たことを検出するセンサが取り付けられる。このセンサ
としては、以下に説明する種々のものが選択的に適用さ
れる。
【0014】図2(a)、(b)には超音波センサの適
用例が示されている。図2(a)はこの超音波センサを
装着した検出器5を側方から見た図であり、図2(b)
は超音波センサを装着した検出器5を下方から見た図で
ある。複数の超音波センサ6が、検出器5の移動の前後
側面に、被検体Pの幅方向(以下単に「方向D」とい
う)に沿って並設される。この超音波センサ6は、超音
波の送信からその反射波を受信するまでの時間差に基づ
いて距離を計測し、この距離が上記一定距離に達したと
き検出信号を出力するものである。なお、以下の説明に
おいて、検出信号を出力するときの状態、換言すると検
出器5の検出面が被検体Pに一定距離まで接近したとき
の状態をON状態といい、検出信号を出力していないと
きの状態、換言すると検出器5の検出面が被検体Pの表
面に一定距離を越えて離間しているときの状態をOFF
状態というものとする。このON状態およびOFF状態
の定義は、特に説明のない場合、後述するセンサにも共
通するものとする。
【0015】図3には反射型光センサの適用例が示され
ている。図3はこの反射型光センサを装着した検出器5
を側方から見た図である。この反射型光センサ7は、光
の発光およびその反射光の受光により距離を計測し、こ
の距離が一定距離に達したときに検出信号を出力するも
のである。複数の反射型光センサ7が、超音波センサ6
と同様に、検出器5の移動の前後側面に、方向Dに沿っ
て並設される。
【0016】図4にはエアーマットセンサの適用例が示
されている。図4はこのエアーマットセンサを装着した
検出器5を側方から見た図である。エアーマットセンサ
に含まれるエアーマット8は、空気を一定の気圧で封入
され、検出器5の検出面の全面に一定の厚みをもって装
着される。この厚みは、上記超音波センサや反射型光セ
ンサが検出信号を出力するときの一定距離と同じに設定
される。また、エアーマットセンサには、このエアーマ
ット8の気圧の変化を感知して検出信号を出力する気圧
センサが含まれる。エアーマット8が被検体Pに接触す
るとその気圧が変化する。これに応答して気圧センサは
検出信号を出力する。
【0017】図5(a)、(b)、(c)には、張力セ
ンサの適用例が示されている。図5(a)はこの張力セ
ンサを装着した検出器5を側方から見た図であり、図5
(b)は張力センサを装着した検出器5を被検体Pの頭
部から見た図であり、図5(c)は張力センサを装着し
た検出器5を下方から見た図である。検出器5の検出面
の下方には、図5(c)に示すように、ひも10が方向
Dと平行に一定の張力で張られている。このひも10は
検出器5の検出面から一定の距離を隔てて張られる。こ
の距離は、上記超音波センサや反射型光センサが検出信
号を出力するときの一定距離と同じに設定される。この
ひも10は複数本準備され、等間隔で配列される。各ひ
も10にそれぞれ張力センサ9が設けられる。ひも10
が被検体Pに接触するとその張力が変化する。各張力セ
ンサ9は、対応するひも10の張力の変化を感知して検
出信号を出力する。なお、複数本のひも10は布に代用
可能である。
【0018】図6(a)、(b)、(c)には、対向型
光センサの適用例が示されている。図6(a)はこの対
向型センサを装着した検出器5を側方から見た図であ
り、図6(b)はこの対向型センサを装着した検出器5
を被検体Pの頭部から見た図であり、図6(c)はこの
対向型センサを装着した検出器5を下方から見た図であ
る。対向型センサは、発光素子11とそれと対向する受
光素子12とからなる。複数の発光素子11が、検出器
5の一方の側面に方向Aに沿って並設される。これに応
じて、検出器5の他方の側面に複数の受光素子12が方
向Aに沿って並設される。発光素子11からそれに対向
する受光素子12に至るまでの光軸(点線)が、検出器
5の検出面から一定の距離を隔てるように、発光素子1
1および受光素子12の位置が設定される。この距離
は、上記超音波センサや反射型光センサが検出信号を出
力するときの一定距離と同じに設定される。発光素子1
1からの光が被検体Pによって遮蔽されると、受光素子
12の出力が低下する。このときの状態をON状態とい
い、発光素子11からの光が遮蔽されることなくそのま
ま受光素子12で受光されると、受光素子12からの出
力が予定強度を示す。このときの状態をOFF状態とい
う。
【0019】図7(a)、(b)には、対向型光センサ
の他の適用例が示されている。図7(a)はこの対向型
センサを側方から見た図であり、図7(b)は対向型セ
ンサを被検体Pの頭部から見た図である。複数の発光素
子が等間隔で一次元に配列されて発光素子アレイ13が
構成される。また同様に複数の受光素子が等間隔で一次
元に配列されて受光素子アレイ14が構成される。複数
本(図では3本)の発光素子アレイ13は、方向Aに沿
って床面に設置される。各発光素子アレイ13に対向し
て複数本の受光素子アレイ14が、発光素子アレイ13
から被検体P及び検出器5の幅を越える間隔を隔てて、
方向Aに沿って床面に設置される。発光素子アレイ13
の各発光素子からそれに対向する受光素子アレイ14の
受光素子に至るまでの光軸(点線)が方向Cに沿って等
間隔の平行線になるように、発光素子アレイ13と受光
素子アレイ14が設けられる。発光素子からの光が被検
体Pによって遮蔽されると、それに対向する受光素子の
出力が低下する。出力が低下しない受光素子の組み合わ
せにより、検出器5の検出面と被検体Pとの距離が認識
される。なぜなら、光軸の間隔は予定距離に設定されて
いるからである。こ検出器5の検出面と被検体Pとの距
離が一定の距離に達したときの状態をON状態といい、
この距離が一定の距離を越えているときの状態をOFF
状態という。このON状態のときの距離は、上記超音波
センサや反射型光センサが検出信号を出力するときの一
定距離と同じである。なお、発光素子アレイ13と受光
素子アレイ14は、床面に設置されていなくて、検出器
5の側面に装着されて、検出器5と共に移動するもので
あってもよい。また、この反射型センサは、複数の発光
素子と受光素子を設けなくても、少なくとも1対の発光
素子と受光素子が方向Cに沿って移動し、その光で被検
体Pを側方から走査するものであってもよい。
【0020】上述したように本実施例では図2〜図7に
示した複数種のセンサのいずれかを選択的に適用すれば
よい。したがって、適用するいずれかのセンサを以下
「センサ」と称して取り扱う。
【0021】図8は本実施例の主要部のブロック図であ
る。センサ制御回路16は、センサ15のセンシング動
作を駆動すると共に、センサ15のON状態又はOFF
状態を検知又は認識する。架台制御回路17は、センサ
制御回路16が検知又は認識したセンサ15のON状態
又はOFF状態を受けて、図1に示したスタンド2を移
動駆動するスタンド移動駆動部18や検出器離反/近接
機構を駆動することにより検出器5を被検体Pに対して
離反又は近接するための検出器離反/近接駆動部19に
制御信号を出力し、それらの動きを制御する。
【0022】次に以上のように構成された本実施例の動
作について説明する。図9は、被検体Pの体軸を求める
動作を説明する模式図である。まず、回転板3の回転に
伴って検出器5は0°位置から90°位置、180°位
置、270°位置を順に経て被検体Pの周囲を一回転す
る。その各位置で、回転板3の回転が停止する、このと
き、検出器離反/近接駆動部19が駆動されることによ
り、検出器5が被検体Pに接近される。検出器5が被検
体Pに予定距離まで接近したとき、センサ15がOFF
状態からON状態に切り替わる、このとき、検出器離反
/近接駆動部19の駆動が停止することにより、検出器
5が停止する。このときの検出器5の位置(アイソセン
タaを中心とするXY座標空間上のX座標及びY座標)
が計測される。図中、dy1、dy2は、それぞれ検出
器5が0°位置、180°位置のときの検出器5のY座
標を示す。またdx1、dx2は、それぞれ検出器5が
90°位置、270°位置のときの検出器5のX座標を
示す。体軸OのXY座標空間上のX座標dx及びY座標
dyはそれぞれ以下の式(1),(2)によって求める
ことができる。
【0023】 dx=(dx1+dx2)/2 …(1) dy=(dy1+dy2)/2 …(2) このようにして被検体Pの体軸Oの位置が得られるの
で、この位置にしたがって、例えば寝台の天板を上下左
右に移動するなり、被検体Pを天板上でずらすなりする
ことにより、アイソセンタaを被検体Pの体軸Oに一致
させることができる。
【0024】次にスキャン開始の位置合わせ動作につい
て説明する。この位置合わせとは、検出器5を被検体P
の目的部位に予定距離まで接近させることをいう。ま
ず、図示しないコンソールから目的部位の位置情報が設
定される。この位置情報にしたがってスタンド2が移動
されることにより、検出器5が目的部位に対向する位置
まで移動される。この位置で、検出器離反/近接駆動部
19が駆動されることにより、検出器5が被検体Pに接
近される。検出器5が被検体Pに予定距離まで接近する
と、センサ15がOFF状態からON状態に切り替わ
る。このON状態に応答して、検出器離反/近接駆動部
19によって検出器5の近接動作が終了する。検出器5
が予め設定した目的部位に対向する位置まで移動される
と、スタンド2が停止する。したがって、オペレータに
検出器5と被検体Pとの接触を意識させることなく、位
置合わせが完了する。
【0025】次に、実際にデータ収集するときのスキャ
ン動作について説明する。図10は、このスキャン動作
の流れを示すフローチャートである。まず図示しないコ
ンソールからスキャンを終了する位置情報が設定され
る。そして、スタンド移動駆動部18によってスタンド
2の移動が開始され、それに伴って検出器5の水平移動
が開始される(ステップS11)。なお、スキャン期間
中、検出器5によるγ線検出動作が継続される。また、
スキャン期間中、検出器5の水平移動も継続される。
【0026】このスキャン期間中、センサ15の状態が
センサ制御回路16によって随時確認される(ステップ
S12)。ここでセンサ15がOFF状態のとき、つま
り、検出器5が被検体Pから予定距離を越えて離間して
いるとき、検出離反/近接駆動部19により検出器5が
被検体Pに接近する近接動作が開始される(ステップS
13)。この近接動作は、センサ15がOFF状態の間
継続される(ステップS14)。また、この近接動作
は、センサ15がOFF状態からON状態に切り替わ
り、検出器5が被検体Pから予定距離まで接近したとき
に停止される(ステップS15)。
【0027】近接動作が停止されると、直ちに今度は検
出器離反/近接駆動部19により検出器5が被検体Pか
ら離れる離反動作が開始される(ステップS16)。こ
の離反動作は、センサ15がON状態の間継続される
(ステップS17)。さらに、この離反動作は、センサ
15がON状態からOFF状態に切り替わったときから
一定時間経過するまで継続され(ステップS18)、終
了する(ステップS19)。続いてステップS13に戻
り近接動作が開始される。
【0028】ここで、ステップS16から、ステップS
19までの動作を図11を参照して具体的に説明する。
図中、実線は被検体一部分の稜線を示し、点線は検出器
5の軌道を示している。また、図中、d1はステップS
15で離反動作が開始されたときの検出器5の位置を示
し、d2はステップS16でセンサ15がON状態から
OFF状態に切り替わったときの検出器5の位置を示
し、d3はこの切り替わったときから一定時間経過した
ときの検出器5の位置を示している。すなわち、ここで
は、センサ15がOFF状態になると直ちに近接動作に
移るのではなくて、センサ15がOFF状態になったと
きから一定時間経過するまで離反動作を継続して、その
後近接動作に移る。これによって、検出器5が細かく離
反/近接動作を繰り返すギクシャクした不必要な動作、
いわゆるインジング動作を防止することができる。
【0029】このような動作を経て、検出器5が予め設
定したスキャン終了位置に到達した時点でスキャン動作
が終了する。上述したように、離反動作から近接動作に
移り変わるときに、センサ15がOFF状態になったと
きから一定時間経過するまで離反動作を継続するように
して、インジング動作を防止したが、さらに好ましくイ
ンジング動作を防止する方法を以下に説明する。
【0030】図12は、この好ましいインジング防止動
作を含むスキャン動作の流れを示すフローチャートであ
る。なお、図12において図10と同じステップは同符
号を付して説明は省略する。ただし、この好ましいイン
ジング防止動作は、図5又は図6に示したいずれかのセ
ンサが採用されたときに実行することができる。ここで
は図6の対向型光センサを例に説明するものとする。
【0031】この動作においては、ステップS17で少
なくとも1つの受光素子12の出力がON状態からOF
F状態に切り替わったとき、離反動作が停止される。し
かし、この停止後、直ちに近接動作(ステップS13)
に移るのではなくて、ステップS21で所定の条件が成
立するまで近接動作は実行されない。この条件とは、直
前のステップS17での少なくとも受光素子12の出力
がON状態からOFF状態に切り替わったときから一定
時間経過したか、又はON状態に切り替わった最も前方
の受光素子12の位置から距離Lだけ移動したかの少な
くとも一方が成立したか否かという条件である。図13
はこの距離Lを説明する図である。図中A´は、検出器
5の水平移動方向を示していて、つまり検出器5は被検
体Pの頭部側から足部に向かって移動するものとする。
検出器5が水平移動している途中に、検出器5の検出面
のいずれかの部分が被検体Pに予定距離まで接近する
と、その部分の少なくとも一つの受光素子12の出力が
ON状態になる。距離Lとは、このON状態になった少
なくとも一つの受光素子12の中の最も前方の受光素子
12から、検出器5の最後尾端までの距離をいう。この
距離Lは各受光素子12に固有なので、設計段階で予め
求められ、架台制御回路17の図示しないメモリに保管
され、適宜読出されて条件成立の判断に用いられる。こ
のように、ステップS17でセンサ15がON状態から
OFF状態に切り替わったときからステップS21での
条件が成立するまで近接動作が開始されないので、イン
ジング動作を好ましく防止することができる。もっと
も、ステップS21で条件が非成立の機関中は、水平動
作が行われるが、この水平動作の最中に検出器5が被検
体Pに予定距離まで接近することによりOFF状態から
ON状態に切り替わったときは、ステップS22の判断
にしたがって直ちにステップS16に戻り、離反動作が
開始されるのは勿論である。
【0032】本発明は上述した実施例に限定されること
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施可能である。例えば、上述の説明では、検出器5が0
°位置に固定した状態でのスキャンであったが、図14
に示すように検出器5の体軸Oに沿う移動に伴って回転
板3の回転が行われて、結果的に検出器5が螺旋状の軌
道を描くいわゆるヘリカルスキャンによるSPECT画
像を収集するときにも適用することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、被検体に
放射性同位元素を投与し、前記被検体に対して検出器を
前記被検体の体軸に沿って相対的に移動しながら前記放
射性同位元素から放出される放射線を検出して、前記被
検体の比較的広範囲の前記放射性同位元素の被検体内分
布を測定するシンチレーションカメラにおいて、前記検
出器と前記被検体との距離が予定距離になったことを検
出する手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前記検
出器を前記被検体に接近又は離反させることにより前記
検出器と前記被検体との距離を少なくとも前記予定距離
より接近させないようにする接近離反手段を具備したの
で、検出器と被検体との距離が予定距離になったことを
検出して、この検出結果に応じて検出器を被検体に接近
又は離反させることにより検出器と被検体との距離を少
なくとも予定距離より接近させないようにすることがで
き、したがって、検出器の移動する軌道を事前に設定す
るデータ収集の事前準備が不要になり、且つ被検体と予
定距離を保ちながら十分接近してデータ収集することに
より分解能の向上を図り、さらに被検体の動きにも適当
に対応することができるシンチレーションカメラを提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るシンチレーションカメ
ラの外観図。
【図2】本発明の一実施例に適用される超音波センサを
示す図。
【図3】本発明の一実施例に適用される反射型光センサ
を示す図。
【図4】本発明の一実施例に適用されるエアーマットセ
ンサを示す図。
【図5】本発明の一実施例に適用される張力センサを示
す図。
【図6】本発明の一実施例に適用される対向型光センサ
を示す図。
【図7】本発明の一実施例に適用される他の対向型光セ
ンサを示す図。
【図8】本発明の一実施例の主要部のブロック図。
【図9】被検体の体軸の位置を求める手順を説明するた
めの図。
【図10】本発明の一実施例によるスキャン動作の流れ
を示すフローチャート。
【図11】図10のスキャン動作に含まれるインジング
動作を防止する動作を説明するための図。
【図12】本発明の一実施例による他のスキャン動作の
流れを示すフローチャート。
【図13】図12に示した条件の距離Lを説明するため
の図。
【図14】ヘリカルスキャンの検出器の軌道を示す図。
【図15】従来のシンチレーションカメラによる検出器
のスキャン軌道を示す図。
【符号の説明】
1…スタンドレール、 2…スタンド、 3…回転板、 4…アーム、 5…検出器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体に放射性同位元素を投与し、前記
    被検体に対して検出器を前記被検体の体軸に沿って相対
    的に移動しながら前記放射性同位元素から放出される放
    射線を検出して、前記被検体の比較的広範囲の前記放射
    性同位元素の被検体内分布を測定するシンチレーション
    カメラにおいて、 前記検出器と前記被検体との距離が予定距離になったこ
    とを検出する手段と、 前記検出手段の検出結果に応じて前記検出器を前記被検
    体に接近又は離反させることにより前記検出器と前記被
    検体との距離を少なくとも前記予定距離より接近させな
    いようにする接近離反手段を具備することを特徴とする
    シンチレーションカメラ。
  2. 【請求項2】 前記接近離反手段は前記検出器を前記被
    検体から離反させて前記検出器と前記被検体との距離が
    予定距離を越えたときから一定の時間を経過した後に前
    記検出器を前記被検体に接近させる動作を開始すること
    を特徴とする請求項1記載のシンチレーションカメラ。
  3. 【請求項3】 前記接近離反手段は前記検出器を前記被
    検体から離反させて前記検出器と前記被検体との距離が
    予定距離を越えたときから一定の時間を経過したか又は
    前記検出器が一定の距離を移動した後に前記検出器を前
    記被検体に接近させる動作を開始することを特徴とする
    請求項1記載のシンチレーションカメラ。
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