JPH102965A - エミッションct装置用ファントム装置 - Google Patents

エミッションct装置用ファントム装置

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JPH102965A
JPH102965A JP17281096A JP17281096A JPH102965A JP H102965 A JPH102965 A JP H102965A JP 17281096 A JP17281096 A JP 17281096A JP 17281096 A JP17281096 A JP 17281096A JP H102965 A JPH102965 A JP H102965A
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JP
Japan
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ri
solution
phantom
concentration
phantom body
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Pending
Application number
JP17281096A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Takakusa
保夫 高草
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
株式会社日立メディコ
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp, 株式会社日立メディコ filed Critical Hitachi Medical Corp
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Publication of JPH102965A publication Critical patent/JPH102965A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】オペレータの負担するファントムキャリブレイ
ション操作・手順の全てを自動化し、オペレータの労力
の削減、放射線被曝量の僅少化を図り、またPET検査
の信頼性の向上を図る。 【解決手段】ファントム本体1と、ファントム本体内の
RI溶液をかくはんするかくはん装置4,5と、RI溶
液のリザーバタンク11と、ファントム本体及びリザー
バタンク間においてRI溶液を循環させるRI溶液循環
手段6〜8と、リザーバタンクへのRI供給用チューブ
12と、RI供給用チューブに設けられた電磁バルブ1
4と、ファントム本体内のRI濃度を検出するRI濃度
検出手段9と、RI濃度検出手段からのデータを受けて
RI溶液循環手段6〜8及び電磁バルブ14を制御しフ
ァントム本体1内のRI濃度を予め決められた値になる
ように調節する制御装置13とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、エミッションCT
装置、特にPET(ポジトロンCT)装置の校正・チェ
ックに好適なエミッションCT装置用ファントム装置に
関するものである。

【0002】

【従来の技術】エミッションCT装置用のファントム
は、エミッションCT装置の感度を校正するため及び画
像の一様性をチェックするために使用される。図2は従
来のこの種のファントムの使用状態を示す斜視図であ
る。この図2に示すように、従来のファントム31は、
中空の容器内に、エミッションCT装置で使用するRI
溶液(RI(放射性物質)を含む溶液)を充填させなる
もので、エミッションCT装置の寝台33上の被検体検
査位置に置いて使用する。その大きさは、太さが通常の
被検体(人体)を模した200〜300mm程度、長さ
がエミッションCT装置のガントリ32の視野の厚さを
カバーする100〜200mm程度である。RI溶液が
水溶液であれば、水だけでその重量は5〜10kgとな
る。エミッションCT装置の校正時には、撮像と同時に
ファントム31内部のRI溶液をサンプルしてウェルカ
ウンタ34でRI量(RI濃度値)を測り、溶液中のR
I濃度ρ(Bq/cm3)を求める(図3参照)。この
際、RIの減衰が無視できない結果を生じさせるので計
測時刻を記録する。濃度の定量のためサンプル重量を計
測して、濃度値に換算する。そして、撮像したファント
ム像のファントム部にROI(関心領域;region of in
terest)をとり、その上の画素値平均Mを求める。キャ
リブレイションファクタCFは、ρ/Mにより計算され
る。PET装置の断層像は計算したままのPET値では
なく、CFをかけた定量値(Bq/cm3)で表現する
(図4参照)。

【0003】実際の校正においては、通常、(1)エミ
ッションCT装置の検出器感度の補正のためのブランク
計測、(2)ファントムによる放射線吸収量の補正のた
め、RIなしの溶液を充填したファントムを使用し、フ
ァントム周囲に校正用線源を置いて行うトランスミッシ
ョン計測、(3)ファントム内にRI溶液を充填した状
態で撮像するエミッション計測の順で実施し、これらの
データから、(4)CF値の計算を行う。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】上述従来技術で述べた
ファントム31によるPET装置の校正は、定量的なP
ET計測にとって重要で不可欠なものであるが、実施す
る上でPET装置オペレータにとっては面倒な操作・手
順を伴う。すなわち、 (1)RI溶液を充填した重いファントムをセッティン
グする。 (2)RI溶液を注入・排出する。 (3)RIを注入する。 (4)十分に混合させる。例えば、ファントムを手に持
って振り回す(シェイクする)。 (5)サンプリングする。 (6)濃度計測と記録を行う。 以上の操作・手順を間違いなく行うことはオペレータに
とって負担であり、従来、それらの労力の軽減が要望さ
れていた。また、上記操作に伴うオペレータの放射線被
曝の減少も要望されていた。更に、上記操作をオペレー
タが行うので、検査条件が不安定になりやすく、また誤
りも生じやすくなるので、PET検査の信頼性も低くな
り、従来、この点についての改善も要望されていた。

【0005】本発明の目的は、オペレータの負担するフ
ァントムキャリブレイション操作・手順の労力を削減す
ることができ、また放射線被曝量を僅少にすることがで
き、更にPET検査の信頼性の向上も図ることのできる
ファントム装置を提供することにある。

【0006】

【課題を解決するための手段】上記目的は、中空容器か
らなるファントム本体と、このファントム本体内のRI
溶液をかくはんするかくはん装置と、RI溶液のリザー
バタンクと、前記ファントム本体及びリザーバタンク間
においてRI溶液を循環させるRI溶液循環手段と、前
記リザーバタンクにRI溶液を供給するRI供給用チュ
ーブと、このRI供給用チューブに設けられた電磁バル
ブと、前記ファントム本体内のRI溶液のRI濃度を検
出するRI濃度検出手段と、このRI濃度検出手段から
のデータを受けて前記RI溶液循環手段及び電磁バルブ
を制御し前記ファントム本体内のRI濃度を予め決めら
れた値になるように調節する制御装置とを設けることに
より達成される。

【0007】ファントム本体は使用に当たってPET装
置ガントリの開口部内、すなわち視野内に置かれる。R
I溶液循環手段はファントム本体及びRI溶液のリザー
バタンク間においてRI溶液を循環させる。RI濃度検
出手段はファントム本体内のRI溶液のRI濃度を検出
する。制御装置は、RI濃度検出手段からのデータを受
けてRI溶液循環手段及びリザーバタンクへのRI供給
用チューブに設けられた電磁バルブを制御しファントム
本体内のRI濃度を予め決められた値(一定値又は変化
値)になるように調節する。また、かくはん装置はファ
ントム本体内のRI溶液をかくはんする。これにより、
ファントム本体内のRI濃度は、一定に制御され又は予
めプログラムされた変化をするように制御される。すな
わち、オペレータの負担するファントムキャリブレイシ
ョン操作・手順の全てが自動化され、オペレータの労力
の削減、放射線被曝量の僅少化が達成され、またPET
検査の信頼性も向上する。なお、リザーバタンク内のR
I溶液をかくはんするかくはん装置を付加することによ
れば、RI濃度の一様性がより向上し、オペレータの労
力等、上記負担がより軽減される。

【0008】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は、本発明によるエミッション
CT装置用ファントム装置の一実施形態を示す構成図で
ある。この図1において、1は中空容器からなるファン
トム本体で、PET装置ガントリ2の開口部3内、すな
わち視野内に置かれる。このファントム本体1内にはR
I溶液のかくはん用羽根5が設けられている。この羽根
5は、これを回転するモータ4とで、ファントム本体1
内のRI溶液をかくはんしてRI溶液の濃度(RI濃
度)を一様にするかくはん装置を構成する。6,7はフ
ァントム本体1に連結されたRI溶液供給・排出用のチ
ューブ、8はRI溶液循環用ポンプ、11はリザーバタ
ンク(RI溶液溜め)で、これらでファントム本体1に
対するRI溶液の供給・排出(循環)を行う。ここで、
上記リザーバタンク11内にはRI溶液のかくはん用羽
根16が設けられている。この羽根16は、これを回転
するモータ15とで、リザーバタンク11内のRI溶液
をかくはんしてRI濃度を一様にするかくはん装置を構
成する。

【0009】9は放射線検出器を備えてなるRI濃度計
で、上記ファントム本体1に供給されるRI溶液中のR
I濃度を計測するものである。このRI濃度計9による
RI濃度計測は、ファントム本体1のRI溶液排出口、
リザーバタンク11内あるいはサイクロトロン(図示せ
ず)からのRI供給用チューブ12内の各RI溶液につ
いても行うことができる。10はその場合のRI濃度計
9へのRI溶液(サンプル)の供給切替を行うサンプル
切替バルブである。13は制御用CPUで、上記RI濃
度計9からのRI濃度計測データを受け、このデータと
予め入力されているプログラムに従い、ポンプ8の起動
・停止及び電磁バルブ14の開・閉の各制御を行い、リ
ザーバタンク11内の、ひいてはファントム本体1内の
RI濃度を決められた値(一定値又は変化値)になるよ
うに調節する。またCPU13は、かくはん装置の各モ
ータ4,15の起動・停止をも制御する。実際のエミッ
ションCT装置の校正の際には、後述する2ポート・サ
イクロトロンのビームポートの1つを使用して、校正用
の線源を製造する。例えば、15Oを含む水、18Fを含む
HF(弗化水素)等を製造して水溶液としたものがバル
ブ14の開・閉制御を受けながらRI供給用チューブ1
2からリザーバタンク11に供給される。

【0010】ここで、RIの供給に用いるサイクロトロ
ンとしては、実用化されてきた2ポートのサイクロトロ
ンを用い、被検体に実際に投与するRI薬品用のRIと
は独立して、校正ファントム用のRIを生産し供給する
のが有効である。2ポート・サイクロトロンとは、陰イ
オン(H-,D-,He-等)を加速するサイクロトロン
で、ビーム取出し用に、陰イオンを陽イオンに例えばH
-をH+に変換するストリッパフォイルを使用するが、イ
オンビームが取り出される主ポートに収集されない余っ
たビームを取り出すポートを別に設け、そこからもイオ
ンビームを取り出すことができるようになっている。す
なわち、同時に2箇所以上のポートでターゲットにビー
ムを照射することができるので、1台で同種の、あるい
は異種のRIを生産できるようになる。被検体投与のた
めのRI生産用とは別に、校正用ファントムのために使
用するRIを生産するポートを専用に設けることができ
るため、被検体に投与するRIの生産と校正のためRI
生産とを切り替える煩わしさがなく、本発明装置の用途
に好適である。

【0011】次に上述本発明装置の動作について説明す
る。まず、CPU13はチューブ12内のRI濃度値を
もとにバルブ14を開き、チューブ12からのRIをリ
ザーバタンク11内に溜め、このリザーバタンク11内
で希釈されたRI溶液をポンプ8を用いてファントム本
体1内に供給し、リザーバタンク11との間で循環させ
る。この際、リザーバタンク11は、ファントム本体1
から排出,還流してきたRI溶液の溜まり容器として機
能し、液量の調整・緩衝作用をする。RI量は減衰によ
り時間と共に減少するので、上記サイクロトロンからチ
ューブ12を介して供給されるRIをCPU13による
バルブ14の開・閉制御により調節する。これにより、
装置内のRIの濃度を一定に維持したり、あるいは予め
決められた時間変化をさせたりすることができる。この
間、CPU13と交信したPET装置は、PET計測を
行ってファントム本体1のPET画像(ファントム像)
を得る。そして、CPU13の装置各部制御によりもた
らされるファントム本体1内のRI濃度値をもとにし
て、スライス毎の感度の校正、すなわちキャリブレイシ
ョン・ファクタCFの計算が行われる。

【0012】ここで、RI濃度計9によるRI濃度計測
箇所(サンプリング箇所)について詳述すると、サンプ
リング箇所としては、少なくとも(1)ファントム本体
1へ供給されるRI溶液、(2)ファントム本体1から
排出されるRI溶液、(3)リザーバタンク11内のR
I溶液、(4)サイクロトロンから供給されるRI溶
液、の各RI濃度が計測できる箇所が選定されることが
好ましく、図1に例示の構成はそのようになっている。
なお、上記複数箇所におけるRI濃度値をモニタしたデ
ータ(RI濃度計9からのRI濃度計測データ)は、上
述したように制御用CPU13に入力される。これによ
りCPU13は、ポンプ8の起動・停止や電磁バルブ1
4の開・閉のための各信号を出力してそれらの制御を行
い、ファントム本体1内のRI濃度を、予め決められた
一定値に維持されるように、あるいは予め決められたパ
ターン(プログラムによるRI濃度変化パターン)で変
化するように、調節する。

【0013】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
ペレータの負担するファントムキャリブレイション操作
・手順の労力を削減することができ、また放射線被曝量
を僅少にすることができ、更にPET検査の信頼性の向
上も図れるという効果がある。具体的には、次の通りで
ある。 (1)重く、かさばるファントムを装置寝台にセットす
る必要がない。また、本発明装置でのファントム本体を
セット、あるいは片付けする際には、ファントム本体内
部は空にしておくことができるので取扱いに大きな力を
要しない。 (2)ファントム本体内のRI濃度を一様に分布させる
ため、かくはん装置を備えているので、ファントムを持
ち、振とう(シェイク)したりする必要はない。 (3)RIの供給,混合(操作・手順)が自動化される
ので、校正を行う際のRI溶液濃度のばらつきが小さく
なり、条件が揃う。その結果、得られるデータの信頼性
が向上し、PET検査の信頼性が向上する。 (4)RI濃度のサンプリングが自動化され、サンプル
値、測定時刻の転記ミス等の起こる余地がなくなり、オ
ペレータの負担が軽減されると共に、データの信頼性が
向上し、PET検査の信頼性が向上する。 (5)RIの供給,混合、あるいはファントム本体片付
け時に、RIに接して作業する必要がなくなるので、オ
ペレータの放射線被曝量を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明装置の一実施形態を示す構成図である。

【図2】エミッションCT装置に使用する校正用ファン
トムをエミッションCT装置ガントリにセットした状態
を示す斜視図である。

【図3】ウェルカウンタによるRI濃度値の計測の様子
を示す斜視図である。

【図4】ウェルカウンタによるRI濃度値とエミッショ
ンCT装置による計測値に基づくキャリブレイション・
ファクタの計算を説明するための図である。

【符号の説明】

1 ファントム本体 2 エミッションCT装置ガントリ 3 ガントリ開口部 4、15 モータ 5、16 かくはん用羽根 6 RI溶液供給用チューブ 7 RI溶液排出用チューブ 8 RI溶液循環用ポンプ 9 RI濃度計(放射線検出器) 10 サンプル切替バルブ 11 リザーバタンク 12 RI供給用チューブ 13 制御用CPU 14 電磁バルブ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中空容器からなるファントム本体と、この
    ファントム本体内のRI溶液をかくはんするかくはん装
    置と、RI溶液のリザーバタンクと、前記ファントム本
    体及びリザーバタンク間においてRI溶液を循環させる
    RI溶液循環手段と、前記リザーバタンクにRI溶液を
    供給するRI供給用チューブと、このRI供給用チュー
    ブに設けられた電磁バルブと、前記ファントム本体内の
    RI溶液のRI濃度を検出するRI濃度検出手段と、こ
    のRI濃度検出手段からのデータを受けて前記RI溶液
    循環手段及び電磁バルブを制御し前記ファントム本体内
    のRI濃度を予め決められた値になるように調節する制
    御装置とを具備することを特徴とするエミッションCT
    装置用ファントム装置。
  2. 【請求項2】リザーバタンク内のRI溶液をかくはんす
    るかくはん装置を具備することを特徴とする請求項1に
    記載のエミッションCT装置用ファントム装置。
  3. 【請求項3】RI濃度検出手段は、RI溶液循環手段の
    ファントム本体に対するRI溶液の供給側及び排出側に
    おけるRI濃度の検出によりファントム本体内のRI溶
    液のRI濃度を検出することを特徴とする請求項1又は
    2に記載のエミッションCT装置用ファントム装置。
JP17281096A 1996-06-13 1996-06-13 エミッションct装置用ファントム装置 Pending JPH102965A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963065B2 (en) * 2003-04-18 2005-11-08 Cti Pet Systems, Inc. Normalization apparatus for panel detector PET scanners
JP2007071778A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Nihon Medi Physics Co Ltd Spect用カメラおよびpet用カメラの放射能濃度分解能評価用ファントム、放射能濃度分解能評価用画像の作成方法ならびに放射能濃度分解能評価方法
US8461518B2 (en) 2009-01-23 2013-06-11 Shimadzu Corporation Method of collecting calibration data in radiation tomography apparatus

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