JPH08262141A

JPH08262141A - ポジトロンエミッションｃｔ装置

Info

Publication number: JPH08262141A
Application number: JP7092984A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Yamamoto; 誠一山本
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-11
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JP3329133B2

Abstract

(57)【要約】【目的】関心部位を除く他の領域からの消滅γ線を減
少させることによって、偶発同時計数や散乱同時計数を
抑制して断層像のＳ／Ｎ比を向上させることができるポ
ジトロンエミッションＣＴ装置を提供する。【構成】ガントリ１の開口部２ａ付近には、シールド
機構２０が付加できるようになっている。シールド機構
２０は、基台２０ａに立設されたシールド部材２０ｂ
と、基台２０ａをその長手方向に移動可能に支持する駆
動部２０ｃとから構成されている。シールド部材２０ｂ
は、ガントリ１の開口部２ａの開口径よりも小さな開口
径を有する開口部２０ｄを形成されている。この開口径
は、ガントリ１の開口部２ａよりも小さく、かつ、被検
体の頭部径よりもやや大きく形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、放射性同位元素ＲＩ
（ラジオアイソトープ）を投与された被検体の周りに、
検出器をリング状に配置して、被検体から放出されるポ
ジトロン（陽電子）を検出して被検体の断層像を得るポ
ジトロンエミッションＣＴ装置（以下、ポジトロンＥＣ
Ｔ装置と称する）に係り、特に、被検体を挿入するため
の開口部を有し、この開口部の周囲に複数個の検出器か
らなる多層検出器をリング状に配設されたガントリを備
え、３次元データを収集可能なポジトロンエミッション
ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポジトロンＥＣＴ装置は、生体内で放射
された陽電子（ポジトロン）が生体物質を電離および励
起することによってエネルギーを失い、近傍の電子と結
合する際に陽電子と電子が消滅し、２つの光子が互いに
正反対の方向へ放出される現象を利用したものである。
これらの光子は消滅γ線（消滅放射線とも呼ばれる）と
呼ばれる。

【０００３】従来のこの種のポジトロンＥＣＴ装置の構
造の一例について、図５および図６を参照して説明す
る。図５および図６は、図示しないガントリの内部構造
を示す縦断面図である。なお、この従来例として示した
ポジトロンＥＣＴ装置は、２次元データ収集および３次
元データ収集が可能な装置である。

【０００４】図示しないガントリは、開口部２ａを有す
る一対のシールド２の間に、複数個（この例では６個）
の検出器４を多層に積層してなる多層検出器３をリング
状に備えているものである。多層検出器３は、その各層
間に配設された、その積層方向と直交する方向へ立設さ
れたシールド板（スライスシールド）５によって多層検
出器３の各層に入射する消滅γ線を制限されるようにな
っている。

【０００５】なお、スライスシールド５は、図５に示す
ような、多層検出器３に近接した位置（２次元データ収
集位置）と、図６に示すような、多層検出器３の積層方
向に移動した位置（３次元データ収集位置）とに、得た
い断層像に応じて移動可能に構成されている。

【０００６】このように構成されたポジトロンＥＣＴ装
置における、被検体Ｍの頭部Ｈ部分の断層像の撮影を例
に採って説明する。まず、放射性同位元素ＲＩ（ラジオ
アイソトープ）を被検体Ｍに投与し、ガントリの開口部
２ａに被検体Ｍを挿入する。すると、頭部Ｈ部分に集積
した放射性同位元素ＲＩからの消滅γ線１０Ｈがその周
囲の多層検出器３に入射して検出される。図５に示した
例では、６つの検出器４のうち、左から第２番目および
第３番目の検出器４に消滅γ線１が入射するが、図示し
ない同時計数回路によって計数されるのは、対向する検
出器４に同時に入射している実線で示した消滅γ線１０
Ｈだけである。また、被検体Ｍに投与された放射性同位
元素ＲＩは、関心部位である頭部Ｈ以外、例えば胸部Ｂ
にも集積しているので、この胸部Ｂからも消滅γ線１０
Ｂが発生する。この胸部Ｂから発生した消滅γ線１０Ｂ
は、２次元データ収集位置にある〔多層検出器４の各層
間に配設された〕スライスシールド５によって遮断され
るので、頭部Ｈから発生した消滅γ線１０Ｈだけを多層
検出器３に入射させることができ、Ｓ／Ｎ比を低下させ
ることなく頭部Ｈの断層像を得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、図６に示すように、スライスシールド
５を多層検出器３の積層方向に離れた、３次元データ収
集位置に移動し、頭部Ｈからの消滅γ線１０Ｈ（実線お
よび点線の両消滅γ線）を検出して頭部Ｈの３次元デー
タ収集を行なう場合には、スライスシールド５が多層検
出器３から離れた位置にあるため余分な領域である胸部
Ｂからの消滅γ線１０Ｂが多層検出器３に入射し、消滅
γ線１０Ｈの計数時に、検出器４に偶然に〔頭部Ｈから
の消滅γ線１０Ｈと〕同時に入射した〔無関係な〕消滅
γ線を計数する偶発同時計数や、コンプトン散乱などの
散乱によって消滅γ線の軌道が変化して〔頭部Ｈからの
消滅γ線１０Ｈと〕同時に検出器４に入射した消滅γ線
１０Ｂを計数する散乱同時計数が発生して断層像のＳ／
Ｎ比が低下するという問題点がある。このような問題点
は、頭部撮像用ポジトロンＥＣＴ装置に比較して開口部
が大きな全身撮像用ポジトロンＥＣＴ装置において顕著
に発生する。また、２次元及び３次元データ収集用の装
置だけでなく、スライスシールド５を有しない３次元デ
ータ収集用の装置においても同様の問題が生じる。

【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、関心部位を除く他の領域からの消滅
γ線を減少させることによって、偶発同時計数や散乱同
時計数を抑制して断層像のＳ／Ｎ比を向上させることが
できるポジトロンエミッションＣＴ装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明に係るポジトロンエミッションＣＴ装置
は、被検体を挿入するための開口部を有し、この開口部
の周囲に複数個の検出器からなる多層検出器をリング状
に配設されたガントリを備え、３次元データを収集可能
なポジトロンエミッションＣＴ装置において、前記ガン
トリの開口部より小さな開口部を有するシールド機構を
前記ガントリの開口部に着脱自在に取り付けたことを特
徴とするものである。

【００１０】

【作用】この発明の作用は次のとおりである。すなわ
ち、ガントリの開口部より小さな開口部を有するシール
ド機構をガントリに着脱自在に取り付けることにより、
例えば、頭部（関心部位）からの消滅γ線だけを収集し
ている際には、頭部以外（他の領域）の、例えば胸部か
らの不要な消滅γ線が、ガントリの開口部に付加したシ
ールド機構によって遮断されるので、不要な消滅γ線が
多層検出器に入射することを防止することができる。し
たがって、偶発同時計数や散乱同時計数を抑制すること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、実施例に係るポジトロンＥＣＴ装置
のガントリを示す外観斜視図であり、図２はガントリの
内部構造を示す縦断面図である。この装置は全身撮像用
の装置であって、２次元データ及び３次元データの収集
が可能に構成されている。なお、この発明は３次元デー
タのみを収集可能な装置にも適用可能である。

【００１２】図中、符号１は消滅γ線を検出する、リン
グ状の多層検出器を内蔵したガントリである。図２に示
すように、ガントリ１は、開口部２ａを有する一対のシ
ールド２の間に、複数個（この例では６個）の検出器４
を有する多層検出器３をリング状に備えている。検出器
４は、消滅γ線を可視光に変換するＢＧＯ（Ｂｉ₄Ｇｅ
₃Ｏ₁₂），ＮａＩ，ＢａＦ₂等の結晶を収納したシンチ
レータ４ａと、その光を電子に変換して増幅する光電子
増倍管４ｂとから構成されている。

【００１３】多層検出器３は、その各層間に配設され
た、その積層方向と直交する方向へ立設されたスライス
シールド５によって多層検出器３の各層に入射する〔所
望の関心部位以外からの〕消滅γ線を制限されるように
構成されている。なお、図２では、〔図１に示すよう
な〕スライスシールド５が多層検出器３に近接した位置
（２次元データ収集位置）とは異なり、多層検出器３の
積層方向に離れた位置（３次元データ収集位置）にある
状態を示している。

【００１４】ガントリ１の開口部２ａ付近には、シール
ド機構２０が着脱自在に取り付けられるようになってい
る。このシールド機構２０は、基台２０ａに立設され
て、鉛等で形成されたシールド部材２０ｂと、基台２０
ａをその長手方向に移動可能に支持する、車輪等からな
る駆動部２０ｃとから構成されている。シールド部材２
０ｂは、ガントリ１の開口部２ａの開口径よりも小さな
開口径を有する開口部２０ｄを、ガントリ１の開口部２
ａの中心位置とその中心位置がほぼ一致するように形成
されている。このシールド部材２０ｂの開口径は、ガン
トリ１の開口部２ａよりも小さく、かつ、被検体Ｍの頭
部径よりもやや大きく形成されている。このシールド機
構２０は、２次元データ収集時には使用されず、ガント
リ１の周辺に置かれており、スライスシールド５を検出
器４から離れた位置に移動させた状態でデータ収集を行
なう、３次元データ収集時に、ガントリ１の周辺に置か
れた位置からガントリ１の開口部２ａ前面に撮影者によ
って移動されるようになっている。なお、床面にレール
を配設し、シールド機構２０の駆動部２０ｃをモーター
等で駆動してシールド機構２０を移動させるようにして
もよい。

【００１５】このように構成されたポジトロンＥＣＴ装
置では、まず、被検体Ｍに放射性同位元素ＲＩを投与
し、図示しない医療用寝台装置の天板に載置した被検体
Ｍを、天板を水平移動することによってガントリ１の開
口部２ａに挿入する。このとき、被検体Ｍの頭部Ｈがシ
ールド機構２０の開口部２０ｄを通ってガントリ１の開
口部２ａに挿入され、関心部位である頭部Ｈが多層検出
器３の視野内に収まるように移動する。すると、頭部Ｈ
部分に集積した放射性同位元素ＲＩからの消滅γ線１０
Ｈがその周囲の多層検出器３に入射して検出される。そ
の一方、被検体Ｍの胸部Ｍに集積している放射性同位元
素ＲＩからの消滅γ線１０Ｂは、シールド機構２０のシ
ールド部材２０ｂによって遮断されるので、シールド機
構２０を付加しない状態でのデータ収集（従来例の図６
を参照）に比較して、偶発同時計数や散乱同時計数を抑
制することができる。したがって、これらに起因する、
断層像のＳ／Ｎ比の低下を防止することができる。換言
すると、従来例に比較して断層像のＳ／Ｎ比を向上させ
ることができる。

【００１６】上述したシールド機構２０は、駆動部２０
ｃによって床面を移動可能に構成されているが、この発
明は図３の外観斜視図に示すように変形実施することも
可能である。

【００１７】すなわち、シールド機構２１は、鉛等から
なる平板状のシールド部材２１ａと、取付けネジ２１ｂ
とによって構成されている。シールド部材２１ａのほぼ
中央部には、上述したシールド機構２０のシールド部材
２０ａと同様に、ガントリ１の開口部２０ａの開口径よ
りも小さな開口径を有する開口部２１ｃを、ガントリ１
の開口部２ａの中心位置とその中心位置がほぼ一致する
ように形成され、さらに、その開口部２１ｃの開口径
は、ガントリ１の開口部２ａよりも小さく、かつ、被検
体Ｍの頭部径よりもやや大きく形成されている。このシ
ールド機構２１は、２次元データ収集時には使用され
ず、ガントリ１の周辺に置かれており、３次元データ収
集時に、ガントリ１の周辺からガントリ１の開口部２ａ
前面に撮影者によって取り付けられるようになってい
る。

【００１８】なお、上述したシールド機構２０（２１）
のシールド部材２０ｂ（２１ａ）は、その開口部２０ｄ
（２１ｃ）が円形状であるが、楕円形や長方形等の形状
に開口形成するようにしてもよい。また、それらの開口
径は、被検体Ｍの頭部Ｈよりやや大きく形成されている
が、例えば、胸部Ｍを撮像する場合のために、シールド
部材２０ｂ（２１ａ）の開口部２０ｄ（２１ｃ）の開口
径を被検体Ｍの腰部断面よりやや大きく形成してもよ
い。

【００１９】また、上述したシールド機構２０（２１）
は、３次元データ収集時にガントリ１に取り付けるよう
になっているが、図４の正面図に示すように、ガントリ
１に常に取り付けた状態として、必要なときだけシール
ドを作用させるような構成としてもよい。

【００２０】このシールド機構２２は、鉛等で平板状に
形成され、ガントリ１の開口部２ａとほぼ同等の開口面
積の開口部２２ａを中央部に形成されたシールド部材２
２ｂと、ガントリ１にシールド部材２２ｂを取り付ける
ための取り付けネジ２２ｃと、シールド部材２２ｂに内
挿された４つの可動シールド部材２２ｄと、シールド部
材２２ｂの開口部２２ａの中心部に向かってシールド部
材２２ｂに形成された長溝２２ｅと、長溝２２ｅを通っ
て可動シールド部材２２ｄに取り付けられた把持部２２
ｆとによって構成されている。各可動シールド部材２２
ｄは、撮影者が各把持部２２ｆを把持してそれらを移動
することにより、開口部２２ａの中心部方向に沿って移
動することができる。

【００２１】このシールド機構２２は、各可動シールド
部材２２ｄに取り付けられた把持部２２ｆを撮影者が把
持し、開口部２２ａの中心部に向けて移動させることに
より、その開口部２２ａの開口形状を正方形や長方形に
調節することができる。例えば、通常の状態（ガントリ
１の開口部２ａとほぼ同じ開口面積となっている状態）
から、図中に２点鎖線で示すようにガントリ１の開口部
２ａの開口径（開口面積）より小さな開口径（開口面
積）となるような開口部２ａ’とすることができる。

【００２２】このような構成のシールド機構２２による
と、開口部２２ａの形状やその大きさを調節することが
できるので、頭部だけでなく、例えば、被検体の胸部や
腹部の断層像を撮影する際に、腹部や下腹部（特に放射
性同位元素ＲＩが集積しやすい膀胱）からの不要な消滅
γ線が検出器４に入射することを防止することができ
る。すなわち、被検体Ｍの各部位の撮像に対応すること
が可能となる。

【００２３】なお、シールド機構２２の各可動シールド
部材２２ｄは、モーター等の駆動機構を介して移動され
るように構成してもよい。

【００２４】また、シールド機構としては、カメラのシ
ャッター等に用いられているような渦巻き状の開閉機
構、具体的には舌片状のシールド部材を渦巻き状に重
ね、渦巻き状のシールド部材の各重なり具合を調節する
ことによって舌片状のシールド部材によって形成される
中央部の開口部の開口径を調節できるような構造として
もよい。

【００２５】なお、シールド機構２０，２１，２２は、
ガントリ１の被検体Ｍの開口部に取り付けるようにして
いるが、被検体Ｍの挿入側とは反対側にも取り付けるよ
うにしてもよい。この場合、例えば、腹部の断層像を撮
影する際には、ガントリ１から頭部および下腹部が突出
した状態であるため、それらの部分から余分な消滅γ線
が検出器に３に入射することを防止することができる。
したがって、頭部だけなく胸部や腹部の断層像をＳ／Ｎ
比よく撮像することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、関心部位からの消滅γ線だけを収集する際
に、ガントリの開口部に取り付けたシールド機構によっ
て、他の領域からの不要な消滅γ線が多層検出器に入射
することを防止することができる。したがって、偶発同
時計数や散乱同時計数を抑制することができる。その結
果、得られる断層像のＳ／Ｎ比を従来例に比較して向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るポジトロンＥＣＴ装置のガントリ
及び付加されたシールド機構を示す外観斜視図である。

【図２】ガントリの内部構造を示す縦断面図である。

【図３】シールド機構の変形例を示す外観斜視図であ
る。

【図４】シールド機構の変形例を示す正面図である。

【図５】従来例のガントリの内部構造を示す縦断面図で
ある。

【図６】従来例のガントリによる３次元データ収集の説
明に供する図である。

【符号の説明】

１ … ガントリ２ … シールド３ … 多層検出器４ … 検出器５ … スライスシールド２０，２１，２２ … シールド機構２０ａ … 基台２０ｂ … シールド部材２０ｃ … 駆動部２０ｄ … 開口部２２ｂ … シールド部材２２ｃ … 取り付けネジ２２ｄ … 可動シールド部材２２ｅ … 長溝２２ｆ … 把持部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を挿入するための開口部を有し、
この開口部の周囲に複数個の検出器からなる多層検出器
をリング状に配設されたガントリを備え、３次元データ
を収集可能なポジトロンエミッションＣＴ装置におい
て、前記ガントリの開口部より小さな開口部を有するシ
ールド機構を前記ガントリの開口部に着脱自在に取り付
けたことを特徴とするポジトロンエミッションＣＴ装
置。