JPH10260258A - 核医学診断装置 - Google Patents

核医学診断装置

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JPH10260258A
JPH10260258A JP6313097A JP6313097A JPH10260258A JP H10260258 A JPH10260258 A JP H10260258A JP 6313097 A JP6313097 A JP 6313097A JP 6313097 A JP6313097 A JP 6313097A JP H10260258 A JPH10260258 A JP H10260258A
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JP
Japan
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detector
nuclear medicine
diagnostic apparatus
medicine diagnostic
movable stand
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JP6313097A
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Tsutomu Yamakawa
勉 山河
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、移動可能な核医学診断装置を
提供することである。 【解決手段】本発明は、被検体に投与された放射性同位
元素から放射されるガンマ線を検出し、放射性同位元素
の体内分布を画像化する核医学診断装置において、ガン
マ線のエネルギーに応じて出力信号が変化する複数の半
導体素子が2次元アレイされた構造を有する半導体検出
器18と、この検出器を支持する可動スタンド1とを具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検者に投与され
た放射性同位元素から放射されるガンマ線を検出し、放
射性同位元素の体内分布を画像化する核医学診断装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】核医学診断装置は、シングルフォトン核
種を用いて放射性同位元素の崩壊時の一個のガンマ線の
検出を行い、この検出データに基づいて2次元的なガン
マ線蓄積画像を生成することを特徴としたシングルフォ
トンカメラと、ポジトロン核種を用いて陽電子が消滅す
る際に反対方向に一対のガンマ線を放出することを利用
し、放出場所を特定することにより2次元的なガンマ線
の蓄積画像を得ることを特徴としたポジトロンカメラと
に分類される。
【0003】また、近年、複数の角度でガンマ線を検出
し、それに基づいて断層像を再構成する断層イメージン
グの技術(ECT(emission computed tomography))が
実用化されている。このECTは、シングルフォトンE
CT(SPECT)と、ポジトロンECT(PET)と
に大別される。これら様々なタイプに関わらず、従来の
ガンマ線検出器の主流は、アンガー型検出器であった。
このアンガー型検出器は、シンチレータ上に複数本の光
電子増倍管を稠密に配列し、これらを鉛等のシールドで
覆っている構造を有しているため、非常に大きくまた重
かった。例えば検出器は200kg以上の重量にもな
り、また検出器の外形は有効視野を25cm×50cm
と想定した場合、45cm×70cm×25cm(厚
み)と非第に大きなものになってしまう。さらにこの重
量の重い大型の検出器を支持するスタンドやアームも大
型化する。検出器の回転機能の必要なSPECTではさ
らにこの大型化が著しい。このため装置を専用検査室に
常設しているのが一般的であり、その検査室に患者が出
向いていく必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、移動
可能な核医学診断装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検体に投与
された放射性同位元素から放射されるガンマ線を検出
し、前記放射性同位元素の体内分布を画像化する核医学
診断装置において、前記ガンマ線のエネルギーに応じて
出力信号が変化する複数の半導体素子が2次元アレイさ
れた構造を有する検出器と、前記検出器を支持する可動
スタンドとを具備する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明による核医学診断装
置を好ましい実施形態により図面を参照して説明する。
従来の技術でも述べたように、核医学診断装置は、シン
グルフォトン核種を用いて放射性同位元素の崩壊時の一
個のガンマ線の検出を行い、この検出データに基づいて
2次元的なガンマ線蓄積画像を生成することを特徴とし
たシングルフォトンカメラと、ポジトロン核種を用いて
陽電子が消滅する際に反対方向に一対のガンマ線を放出
することを利用し、放出場所を特定することにより2次
元的なガンマ線の蓄積画像を得ることを特徴としたポジ
トロンカメラとがあり、さらに、これらのタイプそれぞ
れについてシングルフォトンECT(SPECT)と、
ポジトロンECT(PET)とがある。ECTとは、複
数の角度でガンマ線を検出し、それに基づいて断層像を
再構成するX線CTに似た断層イメージングの技術(E
CT(emission computed tomography))をいう。ここで
は、SPECTを例に説明する。 (第1実施形態)図1に第1実施形態に係る心筋180
゜SPECT装置のシステム構成を示している。心筋1
80゜SPECT装置とは、被検体を挟んで2検出器を
対向させて配置し、この対向状態を保ったままで被検体
の周囲を約半周(約180゜)回転しながらその複数の
向きそれぞれで、被検体に注入された放射性同位元素か
らのガンマ線の検出を繰り返し、得られた頻度データか
ら放射性同位元素の被検体断面上の分布を再構成すると
いうものである。
【0007】本実施形態による心筋180゜SPECT
装置は、可動スタンド1、アーム機構2、2つの半導体
検出器31 、32 とから構成される。半導体検出器3
1 、32 はそれぞれ、図2に示すように、例えば3mm
×3mm×5mm(厚み)の大きさのCdTl又はCd
ZnTeなどの複数の半導体素子が基板上に縦20〜3
8cm、横35〜53cmの矩形範囲、好ましくは縦2
0〜35cm,横35cm〜50cmの矩形範囲に2次
元アレイされたアレイ構造41を有している。このアレ
イ構造41のガンマ線入射側(前面)には、入射方向を
制限するための多孔性コリメータ42が配置される。
【0008】また、アレイ構造41の背面側には、半導
体素子それぞれの出力を個別に増幅するためのプリアン
プやリードアウト回路が形成された回路基板43が設け
られる。また、これら構造(41〜43)の側面及び背
面を鉛製シールド44で覆い、外来ノイズを拾わないよ
うにしている。
【0009】このような構造により、半導体検出器3
1 、32 を約8cm前後の非常に薄型で実現し、また重
量をコリメータ42やシールド44を含めても、20k
g〜60kg程度に押さえることが可能である。
【0010】可動スタンド1は、図3に示すように、底
部にキャスター51,52が、また側面に把手53が設
けられ、一人でも軽快に移動できるようになっている。
この可動スタンド1には、CPU12、キーボード1
3、操作パネル14、アーム機構2や半導体検出器3
1 、32 の様々な動きを制御するための動作制御回路1
5、半導体検出器31 、32 からデータを収集するため
の収集制御回路16、収集したデータに基づく断面の体
内分布の再構成処理を始め臨床処理等の様々な処理を行
うプロセッサ17、入力コマンドや体内分布等を表示す
るためのモニター18が装備されている。これらは制御
データバス11を介して接続されている。
【0011】なお、可動スタンド1の軽快な動きを実現
するためには、重量の軽さが条件であり、重量を軽くす
るという目的で、プロセッサ17の全ての機能又は一部
機能をインタフェース(I/F)19を介して外部プロ
セッサ20に移すようにしてもよい。
【0012】作業空間を確保し、また被検体との干渉を
極力避けるために、片持ちのアーム機構2で2つの半導
体検出器31 、32 を支持するようにしている。このア
ーム機構2は、支持スタンド1の向きや姿勢に束縛され
ることなく、半導体検出器31 、32 を自由な姿勢に設
けることができるように、図3に示すように少なくとも
直交3軸の回転軸(旋回軸を含む)を有する多関節アー
ム29を有している。これら回転及び旋回の動きは、第
1〜第3回転軸動作機構21〜23及び旋回動作機構2
4により電動化していてもよいし、パワーアシストを付
けて手動で行えるようにしてもよい。
【0013】多関節アーム29の先端には、片持ちなが
ら、半導体検出器31 、32 が心筋180゜SPECT
撮影のために必要な動き、つまり半導体検出器31 、3
2 が被検体の胸部周囲を少なくとも半周回転できるよう
にするために、SPECT回転機構25が設けられてい
る。
【0014】このSPECT回転機構25には回転ガイ
ドレール55が設けられている。この回転ガイドレール
55は、図3に示すように、半導体検出器31 、32
被検体の胸部にできるだけ接近させてSPECT撮影で
きるように、胸部断面形状に近似した非真円であって、
しかも胸部を簡単に挿入できるように一部分が欠落して
いる複合円弧形状、例えば楕円形状に形成されている。
【0015】この回転ガイドレール55を被検体の体格
に応じた様々な形状や半径の回転ガイドレールに交換で
きるように、多関節アーム29には着脱機構60が設け
られている。
【0016】また回転ガイドレール55にはスライダー
56,57がはめ込まれ、このスライダー56,57に
は半導体検出器31 、32 が自転可能に設けられる。な
お、対象部位の形状や大きさに応じて様々な形状や大き
さの半導体検出器に交換できるように、スライダー5
6,57に半導体検出器31 、32 を着脱可能にするこ
とが好ましい。
【0017】これら半導体検出器31 、32 のスライド
及び自転の動きは、完全に電動化・自動化されており、
動作制御回路15の制御により、SPECT撮影時に
は、半導体検出器31 、32 は回転ガイドレール55に
沿ってスライドしながら、その各位置で適当に自転し、
常に回転ガイドレール55の中心Cに正対するようにな
っている。
【0018】図4には、この心筋180゜SPECT撮
影の様子を示している。上述したように、スタンド1は
可動であるので、被検体の所、例えばベッドサイドまで
運ぶことができる。図4は椅子にすわった状態での心筋
180°SPECT撮影の様子を表わすが、直交3軸の
自由度のおかげで、椅子にすわった体勢でも、ストレッ
チャ寝台に寝た状態でも、様々な姿勢で心筋の180°
SPECT撮影を行うことが可能であり、従来のように
専用の寝台に被検体を移しかえることがなくSPECT
検査を行うことが可能になる。またSPECT検査のみ
ならず、心臓負荷試験、スタティック収集でも使うこと
ができる。 (第2実施形態)図5に第2実施形態に係る頭部360
゜SPECT装置の構造を示している。図6に図5の回
転ガイドレールの形状を示している。なお、システム構
成は半導体検出器が1つである以外は図1とほぼ同一で
あるので説明は省略する。
【0019】多関節アーム29の先端には、片持ちなが
ら、図1とほぼ同様な構造で合って、大きさが若干小さ
い頭部撮影用の半導体検出器72が、頭部360゜SP
ECT撮影のために必要な動き、つまり半導体検出器7
2が被検体の頭部を周回できるようにするために、回転
ガイドレール71が設けられる。
【0020】この回転ガイドレール71は、図6に示す
ように、半導体検出器72を被検体の頭部にできるだけ
接近させてSPECT撮影できるように、頭部断面形状
に近似した真円又は非真円形状、例えば楕円等のリング
形状に形成されている。
【0021】この回転ガイドレール71を被検体の頭部
の大きさに応じた様々な形状や半径の回転ガイドレール
に交換できるように、多関節アーム29には着脱機構6
0が設けられている。
【0022】また回転ガイドレール71にはスライダー
73がはめ込まれ、このスライダー73には半導体検出
器72が自転可能に設けられる。なお、対象部位の形状
や大きさに応じて様々な形状や大きさの半導体検出器に
交換できるように、スライダー73に半導体検出器72
を着脱可能にすることが好ましい。
【0023】これら半導体検出器72のスライド及び自
転の動きは、第1実施形態と同様に完全に電動化・自動
化されており、SPECT撮影時には、半導体検出器7
2は回転ガイドレール71に沿ってスライドしながら、
その各位置で適当に自転し、常に回転ガイドレール71
の中心Cに正対するようになっている。
【0024】このように本実施形態によっても、被検体
の所、例えばベッドサイドまで運んで、頭部の360°
SPECT撮影を行うことが可能である。また、従来の
ように専用の寝台に被検体を移しかえることがなく頭部
360゜SPECT検査を行うことが可能になる。また
SPECT検査のみならず、心臓負荷試験、スタティッ
ク収集でも使うことができる。本発明は、上述した実施
形態に限定されることなく、種々変形して実施可能であ
る。
【0025】
【発明の効果】本発明によると、任意の場所で核医学検
査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る心筋180゜SP
ECT装置のブロック図。
【図2】図1の半導体検出器の構造図。
【図3】図1の心筋180゜SPECT装置の構造図。
【図4】第1実施形態による心筋180゜SPECT撮
影の様子を示す図。
【図5】第2実施形態に係る頭部360゜SPECT装
置の構造図。
【図6】図5の回転ガイドレールの構造図。
【符号の説明】
1…可動スタンド、 2…アーム機構、 31 …第1半導体検出器、 32 …第1半導体検出器、 11…制御/データバス、 12…CPU、 13…キーボード、 14…操作パネル、 15…動作制御回路、 16…収集制御回路、 17…プロセッサ、 18…モニター、 19…インタフェース、 20…外部プロセッサ、 21…第1回転軸動作機構、 22…第2回転軸動作機構、 23…第3回転軸動作機構、 24…旋回動作機構、 25…SPECT回転動作機構、 30…制御バス。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体に投与された放射性同位元素から
    放射されるガンマ線を検出し、前記放射性同位元素の体
    内分布を画像化する核医学診断装置において、 前記ガンマ線のエネルギーに応じて出力信号が変化する
    複数の半導体素子が2次元アレイされた構造を有する検
    出器と、 前記検出器を支持する可動スタンドとを具備したことを
    特徴とする核医学診断装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の半導体素子は、縦20cm〜
    35cm、横35cm〜50cmの範囲内に2次元アレ
    イされていることを特徴とする請求項1記載の核医学診
    断装置。
  3. 【請求項3】 前記半導体素子は、CdTl又はCdZ
    nTeであることを特徴とする請求項1記載の核医学診
    断装置。
  4. 【請求項4】 前記可動スタンドに対して前記検出器を
    支持するアーム機構をさらに備えたことを特徴とする請
    求項1記載の核医学診断装置。
  5. 【請求項5】 前記アーム機構は、直交3軸の回転軸を
    少なくとも有することを特徴とする請求項1記載の核医
    学診断装置。
  6. 【請求項6】 前記検出器が被検体の周囲を少なくとも
    180゜回転することができるように前記検出器を支持
    する回転ガイド機構をさらに備えていることを特徴とす
    る請求項1記載の核医学診断装置。
  7. 【請求項7】 前記回転ガイド機構は、前記検出器がス
    ライド可能な円弧形状のレールを有していることを特徴
    とする請求項6記載の核医学診断装置。
  8. 【請求項8】 前記回転ガイド機構は、前記検出器がス
    ライド可能な略楕円形状のレールを有していることを特
    徴とする請求項6記載の核医学診断装置。
  9. 【請求項9】 前記回転ガイド機構は、前記検出器で心
    筋180゜SPECT撮影を可能とするために、前記検
    出器がスライド可能なレールを有していることを特徴と
    する請求項6記載の核医学診断装置。
  10. 【請求項10】 前記回転ガイド機構は、前記検出器で
    頭部360゜SPECT撮影を可能とするために、前記
    検出器がスライド可能なレールを有していることを特徴
    とする請求項6記載の核医学診断装置。
  11. 【請求項11】 前記アーム機構の先端に前記回転ガイ
    ド機構を着脱するための着脱機構をさらに備えたことを
    特徴とする請求項6又は請求項10記載の核医学診断装
    置。
  12. 【請求項12】 前記可動スタンドには前記検出器の出
    力に基づいて前記体内分布を再構成するプロセッサが収
    納されていることを特徴とする請求項1記載の核医学診
    断装置。
  13. 【請求項13】 前記検出器の出力に基づいて前記体内
    分布を再構成するプロセッサを前記可動スタンドとは別
    体に設けたことを特徴とする請求項1記載の核医学診断
    装置。
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