JPH079454B2 - ポジトロンｅｃｔ装置 - Google Patents

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、RI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ECT
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、ライン状のポジトロ
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14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180゜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
の出力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11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には回転駆動装置13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か
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
51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31との間の差をとることによっ
て、ライン線源データ22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、ディスプレイ装置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……ディスプレイ装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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。