JPS59153188A - エミッションｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエミツションＣＴ装置、特に被検体内に放射性
同位元素を注入し、この放射性同位元素から放出される
放射線を放射線検出素子により検出して被検部位の所望
断層画像を合成する改良されたエミツションＣＴ装置に
関する。

背景技術 放射性同位元素（以下Ｒ１と表示する）を利用する核医
学の分野では、たとえば、人体内に投与されたＲＩの濃
度分布を計測することにより、種々の臓器の解剖学的形
態及び生理学的機能を診断することが行われている。生
体内におけるこのようなＲ１分布の計測には一般にシン
チレーションカメラが広く使用されているが、この装置
では、生体内におけるＲ１の３次元分布から深さ方向に
関する情報を失した２次元画像しか得ることができず、
この結果、被検体内の所望深度におけるＲ１１度を計測
することができないという欠点があった。

このような欠点を改良した装置として、シンチレーショ
ンカメラを被検体の回りで３６０°にわたり回転走査さ
せることにより種々の角度から前述したような２次元画
像を計測し、これら一連の２次元画像からＸ線コンピユ
ーテッド・トモグラフィー（ＣＴと表示Ｊる）と同様な
計算処理アルゴリズムを用いてＲ１の３次元分布を再構
成し、これを表示する装置が開発されている。

しかし、このような＠置を用い、被検体の臓器等の機能
検査を行う場合には、シンチレ−ションカメラを回転さ
せながら被検体内部のデータを収集して断層画像を合成
し、生体内におけるＲ１分布の経時変化を調べるため、
カメラの回転走査に時間を要しデータの収集を短時間に
行うことがガしく、その結果、短時間の間に生じるＲ１
分布の変化を計測できないという欠点があった。

そこで、このような欠点を改良し、被検体内のＲ１分布
を短時間で計測し被検部位断層画像を合成するものとし
て、複数の放射線検出素子が枠状に配列され、該枠内に
おかれた被検部位内に注入されたＲ１から放射される放
射線を前記各放射線検出素子により検出して被検部位１
１ｉ層画像を合成するエミツションＣＴ装置が開発され
ている。

第１図には、このようなエミツションＣＴ装置が示され
ており、この装置は、はぼ正方形を構成Ｊ−るよう配置
された４本の枠１０と、たとえばＮａ’１等をもって形
成され前記各枠１０上に等間隔で配列された複数の放射
線検出索子１２と、から成る検出枠体１４を含み、正方
形状の検出枠体１４内に置かれた被検部位１６の注入Ｒ
１から放出される放射線をコリメータ１８を介して各放
射線検出系子１２により受光している。

ここにおいて、コリメータ１８は、放射線を通過させに
くい物質に多数の平行な細孔を設けたものであり、該コ
リメータ１８を検出枠体１４の内側に設置することによ
り、被検部位１６内部の注入Ｒ１から放出された放射線
のうちコリメータ１８の細孔に平行な方向に放出された
放射線のみを放射線検出索子１２に向は透過させている
。

以上の構成とすることにより、この従来のエミツション
ＣＴ装置では、被検部位１６を固定したまま検出枠体１
４のみを同図中矢印△の方向へ９０°だけ回転走査する
ことにより、被検部位１６から当該被検部位の所望断層
画面を合成するために必要なデータを得ることができ、
前述したシンチレーションカメラを３６０°にわたって
回転させる装置に比べ、データの収集時間を大幅に短縮
することが可能であった。

第２図には、従来より用いられてぎた他のエミツション
ＣＴ装置が示されており、この装置はリング状に形成さ
れた保持枠１０上に複数の放射線検出索子１２を等間隔
で配列したものであり、こに の装置では、前記第１図〜示す装置で用いられていたコ
リメータ１８の代わりに８個の小さなスリットを有する
回転可能な円筒状遮蔽板２０が設（プられている。

従って、リング状に形成された保持枠１ｏの中央にその
内部にＲ１が注入された被検部位１６を置くと、被検部
位１６内部の注入Ｒ１がら放出される放射線は円筒状遮
蔽板２ｏのスリットを透過して放射線検出索子１２に受
光される。

この際、円筒状遮蔽板２０を回転させスリットを移動さ
せることにより、この放射線検出索子１２ａに入射する
放射線は同図中θで示す角度で扇状に走査され、各検出
素子１２にて受光されるデータは扇状Ｘ線ビームを使用
するＸ線ＣＨの場合と等価となることが理解される。

従って、この従来のエミツションＣＴ装置では、円筒状
遮蔽板２０上に設けられたスリットがスリット間距離を
移動するよう、円筒状遮蔽板２ｏを回転するのみで、各
放射線検出索子１２には被検部位１６から当該被検部位
断層画像を合成するのに必要なデータを得ることができ
、このようにして得られたデータを周知の再構成アルゴ
リズムを用いて信号処理することにより、被検部位１６
の断層画像を合成することが可能である。ここにおいて
、第２図で示す装置では、円筒状遮蔽板２０に８個のス
リットが設けられているため、各スリットが隣接するス
リット位置まで移動するよう円筒状遮蔽板２０を４５°
回転するのみでよい。

このように、第１図及び第２図に示す従来のエミツショ
ンＣＴ装置では、検出枠体１４に適正な間隔で放射線検
出素子１２が配列されているため、分解能が高い断層画
像を得るに必要なデータを短時間の間に収集覆ることが
でき、その結果、被検部位１６の断層画像を短時間でか
つ高分解能で表示することが可能であった。

ここにおいて、このようなエミツションＣＴ装置では、
検出枠体１４が一層しか設けられていない場合には、当
該検出枠体７４を含む平面で切断された被検部位１６の
断層面のＲ１分布しか計測することができず、このため
被検部位１６内の注入Ｒｒの３次元分布を計測する場合
には、このような検出枠体１４を複数層設置することが
必要となる。

しかし、検出枠体１４に設けられる放射線検出素子１２
は非常に高価なものであるため、このように検出枠体１
４を複数層設けるど検出素子１２の総数が非常に多くな
り、しがもこれに付随する電子回路等を考えると装置全
体が極めて高価なものとなるという問題があった。

このため、価格を上げることなく短時間に複数の断層画
像を得る装置を形成するためには、放射線検出索子１２
の数を減らした検出枠体１４を複数層用いることになる
が、このような各検出枠体１４の放射線検出索子１２の
減少は得られる断層面の劣化を招くという欠点があった
。

このＪ：うな放射線検出索子１２の数を減らしたことに
よる位置分解能の劣化は、各検出枠体１４上に設けられ
でいる放！＞Ｊ線検出索子１２が隣り合う素子間距離だ
け移動するよう各検出枠体１４を走査することにより防
止することができる。

たとえば、第１図に示す装置にＪ５いては、矢印１００
で示したように各保持枠１０をその長手方向に少なくと
も隣り合う素子間距離だけ並進走査してやればよい。ま
た、第２図に示す装置では、検出索子７２が隣り合う素
子間距離だ【プ移動するよう保持枠１０を角度αだけ回
転走査してやればよい。このようにすることにより、被
検部位１６から分解能の高い少数の断層画像を同特に得
ることが可能となる。

しかしながら、このような装置では、被検部位１６から
のデータ収集に検出枠体１４の走査を必要とするため、
データの収集に時間がかかるという欠点があった。

以上のように、従来のエミッションＣＴ　Ｈｉ行では、
価格的な理由で使用する放射線検出索子１２の総数が制
限される場合には、 （１）少数の放射線検出素子１２が適正間隔で配列され
た検出枠体１４を一層だけ設ジノ、短時間に一つの高分
解能断層画像を得る装置、 （２）敢０］線検出索子１２の数を減少させた検出枠体
１４を複数層設け、分解能は劣るが短時間に複数の断層
画像を得る装置、あるいは、前記複数層の検出枠体１４
上に設（プられた放射線検出索子１２が隣り合う素子間
距離だ（〕移動するよう各検出枠体１４を走査すること
により、データの収集に艮詩間要するが高分解能で複数
の断層画像を１昇ることができる装置、 の何れか一つの機能を備えた装置しが構成ゴることがで
きず、短時間に一つの高分解能断層画像が１９られる装
置では、複数の断層画像を同時に得ることができず、ま
た複数の断層画像を檜！ノることができる装置では、短
時間に１つの高分解能断層画像を得ることができないと
いう欠点があり、その有効な対策が望まれていた。

発明の目的 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、使用する放射線検出素子の数を増加
させることなく、短時間に一つの高分解能断層画像を得
ることができるとともに、複数の断層画像をも得ること
が可能なエミッションＣＴ装置を提供することにある。

発明の構成 前記目的を達成するため、本発明の装置は、複数の１１
１躬線検出素子がほぼ枠状に配列され、この枠内におか
れた被検部位内に注入されたＲ１から放出される放射線
を各放射線検出素子により検出して被検部位の断層画像
を合成するエミツションＣＴ装置において、前記放射線
検出素子は、所定個数ごとに別個の保持枠に固定されて
複数の可動検出枠体を形成し、前記可動検出枠体が結合
して全放射線検出素子が１列に整列される一体枠体を形
成し、また各検出枠体が分離して多層枠体を形成し得る
ことを特徴とする。

実施例 次に本発明の好適な実施例を図面に基づぎ説明する。な
お、前記第１図及び第２図に示す従来装置と対応する部
材には同一符号を付し、その説明を省略する。

第３図には、本発明のエミツションＣＴ装置の好適な実
施例が示されており、第４図には、第３図に示ず装置の
■−ＩＶ断面の略図が示されている。

実施例の装置では、複数の放射線検出索子１２がばばリ
ング状に配列され、内部にＲ１が注入された被検部位１
６を前記リング内におぎ、当該被検部位１６内の注入Ｒ
Ｉがら放出される放射線を円筒状遮蔽板２ｏのスリット
を介し、更にコリメータ１８を介して放射線検出素子１
２に入射させている。

ここにおいて、Ｒ１がら放出される放射線を、遮蔽板２
０のスリットのほかにコリメータ１８を介して放射線検
出索子１２に入射させるのは、リング状に配列された放
射線検出索子１２を含む平面に垂直な方向、すなわち被
検部位１６の断層面に重油な方向に対する位置分解能を
向上させるためである。

放射線検出素子１２は、このようにして被検部位１６内
の注入ＲＩがらの放射線を受光すると、その放射線受光
量に応じて発光する。そして、この放ｌＪＪ線検出累子
１２の発光は、２次電子増倍管２２にて電気的に検出さ
れ放射線受光量に応じた電気信号として図示しない信号
処理回路に入力される。

従って、このようにして２次電子増倍管２２がら出力さ
れる電気信号を信号処理することにより、被検部位１６
の断層画像を合成することができる。

本発明の特徴的事項は、前記放射線検出素子１２を所定
個数ごとに別個の保持枠１ｏに固定して複数の可動検出
枠体２−！ｌを形成し、この検出枠体２４が結合して全
放射線検出素子１２が一列に整列される一体枠体を形成
し、また各可動検出枠体２４が分離して多層枠体を形成
することにある。

このようにすることにより、前記複数の可動検出枠体２
４が結合して全放射線検出素子１２が一列に整列配置さ
れる一体枠体を形成する場合には、被検部位１６内の注
入ＲＩがら放出される放射線を一列に整列された全放射
線検出素子１２により検出して短時間で一つの高分解能
の断層ｉｉ！ｉｉ像を得ることが可能となる。

また、各可動検出枠体２４を分離して多層枠体を形成す
る場合には、各検出枠体２４上に配列された放射線検出
素子１２は各検出枠体２４を含む複数の平面で切断され
た被検部位１６の断層面からの放射線を受光するため、
分解能は劣るが、短時間の間に被検部位１６の複数の断
層画像を得ることが可能となる。

また、この場合に各可動検出枠体２４を角度αだけ回転
走査し、各検出枠体２４上に配列された放射線検出素子
１２を検出素子設置間距離分だけ移動するよう走査すれ
ば、データの収集に長ＦＲ間を要するが被検部位１６の
複数の断層画像を高分解能で表示することが可能となる
。

第５図には、本発明の装置に用いられる可動検出枠体２
４部分のみを取り出した第３図のＩＶ　−ＴＶ断面図で
あり、実施例の可動検出枠体２４は上層２４Ａ１中央層
２４１３、下層２４Ｇの３層から成る。

そして、これら各検出枠体２４の保持枠１０はそれぞれ
リング状に形成され、装置の内壁２６の内周に上下方向
へ向は移動自在に設けられている。

そし−Ｃ１上層の可動検出枠体２４Ａでは、その保持枠
１０Ａの下側に複数の放射線検出素子１２を所定間隔を
置いて取り付けており、中央層の可動検出枠体２４Ｂで
は、その保持枠１０Ｂの内側に複数の放射線検出索子１
２を所定間隔を置いて取り付けており、更に下層の可動
検出枠体２４Ｇでは、その保持枠１０Ｃの上側に複数の
放射線検出索子１２を所定間隔を置いて取り付けている
。

ここにおいて、各可動検出゛枠体２４の保持枠１０上に
取り付けられた放射線検出素子１２の取付は間隔は、全
可動検出枠体２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを結合した場合に
全放射線検出素子１２が一列に整列可能となるよう、少
なくとも放射線検出素子１２の２個分の幅を持つよう設
定されている。

従って、実施例の装置では、各可動検出枠体２４が結合
すれば、第６図に示すように全放射線検出索子１２が一
列に整列される一体枠体を形成し、また各可動検出枠体
２４が分離して第５図のに示すような多層枠体を形成す
ることができる。

また、実施例の装置では、これら可動検出枠体２４が一
体枠体あるいは多層枠体を形成した場合に、放射線検出
索子１２が注入ＲＴからの放射線を受光できるよう、検
出枠体２４の内周側に設けられた円筒状遮蔽板２０には
、各可動枠体２４が一体枠体及び多層枠体を形成した場
合に、各可動枠体２４上に設【ジられた放射線検出索子
１２と対応する位置に複数のスリットが設〔プられてい
る。

そして、この円筒状遮蔽板２０の外側には、この遮蔽板
２０に設けられた各スリットと対応してコリメータ１８
が設けられている。

本実施例の装置は以上の構成からなり、次にその作用を
説明する。

まず、実施例の装置を用いて短時間の間に被検部位１６
から一つの高分解能断層画像を得る場合には、第６図に
示すように全可動検出枠体２４を結合して各検出枠体２
４上←配列された全放射線検出索子１２を１列に整列す
る一体枠体を形成する。

これにより、被検部位１６の注入Ｒ１から放出される放
射線は短時間の間に十分な数の放射線検出素子１２で受
光されるため、各放射線検出素子１２にて受光された放
射線量を２次電子増倍管２２を介して電気信号に変換し
信号処理すれば、被検部位１６の一つの断層画像を短時
間でかつ高分解能の画像として表示することができる。

また、実施例の装置を用いて、分解能は幾分劣るが短時
間に複数の断層画像を得ようとする場合には、第５図に
示すように各可動検出枠体２４を分１ｍ１１　Ｌ、て多
層枠体を形成して被検部位１６からのデータ収集を行え
ばよい。

このようにすることにより、各検出枠体２４を含む平面
で切断される被検部位１６の複数の断層面の情報は当該
断層面と対応する各可動検出枠体２４上に配列された放
射線検出素子１２により同時に収集される。

この場合、各検出枠体２４上に配置されている放射線検
出素子１２の数が少ないためその分解能は幾分劣るが、
短時間の間に被検部位１６の複数の断層画像を表示する
ことができる。

また、実施例の装置を用いて、被検部位１６の複数の断
層面を高分解能の画像として得ようとする場合には、第
５図に示すように各可動検出枠体２４を分離して多層枠
体を形成し、第７図に示すように各可動検出枠体２４を
回転角αだけ回転走査しこの検出枠体２４上に設けられ
た放射線検出素子１２を検出素子設置間隔分だけ移動し
てやればよい。

このようにすることにより、各検出枠体２４に・放射検
出素子１２を隙間なく配列した場合と同様４丁データを
得ることができ、データの収集に長時間を要するが、被
検部位１６の複数の断層画像を高分解能で得ることがで
きる。

なお、前記実施例においては可動検出枠体２４を３層設
けたものを示したが、本発明の装置はこれに限らず検出
枠体２４を２層としても、あるいは４層以上とすること
も可能である。

また、前記実施例においては、可動検出枠体２４をリン
グ状に形成したものを示したが、本発明はこれに限らず
可動検出枠体を多角形状に形成することも可能である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、使用する放射線検
出素子の数を増やすことなく短時間で一枚の高分解能の
断層画像を得る機能及び短時間で複数の断層画像を得る
機能を備えた安価なエミツションＣＴ装置を提供するこ
とが可能とイｆる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の■ミッションＣ−「装置の説
明図、 第３図は本発明のエミツションＣＴ装置の好適な実施例
を示す説明図、 第４図は第３図に示すｉ置のＩＶ　−ＩＶ断面図、第５
図〜第７図は本発明の動作を示す説明図である。 １０　・・・　保持枠、 １２　・・・　放射線検出素子、 １６　・・・　被検部位、 ２４　・・・　可動検出枠体。 出願人　　アロカ株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の放射線検出素子がほぼ枠状に配列され、こ
   の枠内におかれた被検部位内に注入されたＲＩから放出
   される放射線を各放射線検出素子により検出して被検部
   位の断層画像を合成するエミツションＣＴ装置において
   、前記放射線検出素子は、所定個数ごとに別個の保持枠
   に固定されて複数の可動検出枠体を形成し、前記可動検
   出枠体が結合して全放射線検出素子が１列に整列される
   一体枠体を形成し、また各検出枠体が分離して多層枠体
   を形成し得ることを特徴とするエミツションＣＴ装置。
2. （２）特許請求のＦｌｉ：！１２ｉ＋（１）記載の装置
   において、可動検出枠体は上層、中央層、下層の３層か
   ら成ることを特徴とするエミッション０丁装置。
3. （３）特許請求の範囲（２）記載の装置において、上層
   の可動検出枠体は保持枠の下側に放射線検出素子を配列
   し、中央層の可動検出枠体は保持枠の内側に放射線検出
   素子を配列し、下層の可動検出枠体は保持枠の上側に放
   射線検出素子を配列し、各可動検出枠体が結合した際全
   放射線検出素子が一列に整列可能としたことを特徴とす
   るエミツションＣＴ装置。