JPS59173783A - 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器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Ｒ１の濃
度分布を測定することにより種々の臓器の解剖学的形態
及び生理学的機能の診断を行っている。

生体内におけるこのようなＲ１分布の計測には一般にエ
ミツションＣＴ装置が広く用いられておリ、このエミツ
ションＣＴ装置は、複数の放射線検出器がリング枠状に
配列され、該枠内におかれた被検部位内に注入されたＲ
１から放出される放射線を前記各放射線検出器により検
出して被検部位断層画像を合成している。

従来技術 第１図には、従来より用いられてきたエミションＣＴ装
置が示されており、この装置は、複数のコリメータ１０
をほぼリング枠状に配列して形成されたコリメータ枠体
１２と、このコリメータ枠体１２の外側に設けられ複数
の放射線検出器１４を等間隔でほぼリング枠状に配列し
て形成した検出枠体１６と、を含み、コリメータ枠体１
２内部に置かれた被検部位１８の注入Ｒ１から放出され
る放射線をコリメータ１０を介して各放射線検出器１４
により受光している。

ここにおいて、コリメータ１０は、被検部位１８内部の
注入Ｒｒから放出された放射線のうちコリメータ１０に
平行な方向に放出された放射線のみを放射線検出器１４
に向は透過するるものであり、この従来装置は、コリメ
ータ枠体１２を形成する複数のコリメータ１０を２群に
分け、各コリメータの中心軸の方向が徐々に変化するよ
うに各コリメータ１０の方向が設定されている。

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、コリメータ枠体１２を同図中矢印の方向
へ回転走査し、この際８放射線検出器１４にて得られる
情報を所定の計算処理アルゴリズムに従い演算すること
により、被検部位１８の所望断層画面を合成することが
できる。

第２図には、従来より用いられてきた他のエミツション
ＣＴ装置が示されており、この装置では、前記第１図に
示づ装置で用いられたコリメータ枠体１２のかわりに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２
０が設けられている。

従って、この円筒状遮蔽板２０内に、その内部にＲＩが
注入された被検部位１８を置くと、被検部位１８内部の
注入Ｒ１から放出される放射線は円筒状遮蔽板２０のス
リットを透過して放射線検出器１４に受光される。

この際、円筒状遮蔽板２０を回転走査しスリットを移動
させることにより、この放射線検出器１４に入射する放
射線は同図中θで示す角度でセクタ走査され、各検出器
１４にて受光されるデータはファンビームを使用するＸ
線ＣＴ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２０を回転走査するのみで
、各放射線検出器１４には被検部位１８から当該被検部
位［１７ｉ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’
Ａ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１８の所望断層画像を合成することが可能となる
。

しかし、このような第１図、第２図に示す従来のエミッ
ションＣＴ装置では、コリメータ枠体１２又は円筒状遮
蔽板２０を検出枠体１６と切離して別個独立に回転走査
するため、被検部位１８の注入Ｒ１から放出される放射
線が検出枠体１６を形成する各放射線検出器１４に効率
よ（受光されず、これが被検部位１８の断層ｊｔｉｉ像
を短１ヶ間でかつ高分解能で表示する上での妨げとなっ
ていた。

すなわち、第１図に示す従来装置では、コリメータ枠体
１２を形成する各コリメータが２群に分けられ、各群の
コリメータの中心軸の方向が徐々に変化するように設定
されているため、各コリメータ群の両側端部に位置する
コリメータ１ｏがら放射線検出器１４に入射される放射
線３００は、第３図に示すごとく、コリメータ１ｏの細
孔に沿　′って放射線検出器１４の受光面１４ａに斜め
に入射され、放射線検出器１４の長さｄのうち、ｄ′で
表される長さし力）放射線の検出に・寄与しないことに
なる。従って、このような従来装置では、各放射線検出
器１４の全域を充分に活用して放射線を受光することが
できないため、放射線の検出効率が充分でないという欠
点があった。

また、前記第２図に示す従来装置では、円筒状遮蔽板２
０を回転走査することにより放射線検出器１４に入射す
る放射線を同図中θで示す角瓜でセクタ走査しているた
め、このセクタ走査角が大きい場合には第４図に示すご
とく、放射線が該円筒状Ｍ散板２０のスリットに斜めに
入射することになり、スリットの幅りに対し放射線が透
過するスリットの実効幅がＬｅとせばまってしまう。こ
のため、セクタ走査角が大きくなると放射線検出器１４
の放射線受光量が減少し、その検出効率を充分に高める
ことができないという欠点があった。

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、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器により高効率で検出し
被検部位のＩ′ｉ層画像画像成することが可能なエミツ
ションＣＴ装置を提供り′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、複数の放射
線検出器がほぼリング枠状に配列され、この枠内に置か
れた被検部゛位内に注入されたＲ１から放出される放射
線を各放射線検出器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
検出器は専用のコリメータと一体的に放射線検出ユニッ
トを形成し、各放射線検出ユニットは保持枠にセクタ走
査可能に固定されたことを特徴とする。。

このようにすることにより、本発明の装置は、各放射線
検出ユニットのセクタ走査角度にかかわりなく、常に放
射線検出器の全域を活用して放射線を受光することがで
き、被検部位内の注入ＲＩから放出される放射線を各放
ｒ７１線検出器により高効率で検出することが可能とな
る。

また、本発明は、複数の放射線検出器がほぼリング枠状
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器により検
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、前記各放射線検出器は専用のコリメータ
と一体的に放射線検出ユニットを形成し、各検出ユニッ
トは所定角度回転走査される保持リングにセクタ走査可
能に取付りられ保持リングの回転走査に同期してその放
射線受光中心軸を平行移ｉ１１づ“るＪ：うにセクタ走
査されることを特徴とする。

このようにすることにより、本発明の装置は、被検体部
位を直接リニア走査することができ、得られるデータの
信号処理時間を大幅に短縮することが可能となる。

実施例 つぎに本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

なお、前記第１図〜第４図に示す従来装置と対応する部
材には同、−符号を付しその説明は省略する。

第５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３５す、実施例の装置では、Ｆ：ｌＶｉ
の放射線検出器１４がほぼリング状に配列され、内部に
ＲＩが注入された被検部位１８を前記リング内に置き、
当該被検部位１８内の注入Ｒ１から放出される放射線を
コリメータ１０を介し放射線検出器１４で受光している
。

放射線検出器１４は、第６図に示すごとく、コリメータ
１０を介して入射される放射線を受光しその受光量に応
じて発光する放射線検出素子２２と、この放射線検出素
子２２の発光を検出しその発光ｍに応じた電気信号を電
子回路２４から出力する光電子増倍管２６と、を含み、
電子回路２４から出力される電気信号を図示しない信号
処理回路で信号処理することにより、被検部位１８の断
層画像を合成している。

本発明の第１の特徴的事項は、各放射線検出器１４に専
用のコリメータ１０を一体的に取付は放射線検出ユニッ
ト２８を形成し、各放射線検出ユニット２８を、保持リ
ング３０にセクタ走査可能に固定したことにある。

このようにすることにより、コリメータ１０を介して放
射線検出器１４に入射される放射線は、放射線検出素子
２２の受光面１４ａと常に垂直になるため、放射線検出
ユニット２８をどのような走査角でセクタ走査しても］
リメーター０を介して入射される放射線を常に放射線検
出素子２２の全域で受光することができ、被検部位１８
の注入ＲＩから放出される放射線を高効率で検出するこ
とが可能となる。

この結果、本発明のエミツションＣＴ装置では、被検部
位１８の断層画像を短時間でかつ高分解能で表示するこ
とが可能となる。

第７図及び第８図には、保持リング３０上への放射線検
出ユニット２８の取付は構造が示されており、実施例の
装置は、保持リング３０上に縦長のユニット取付は板３
２が複数個等間隔で設置され、これら各ユニット取付は
板３２上に放射線検出ユニット２８が保持リング３０の
中心に向は取付【プられている。

ここにおいて、前記ユニット取（＝Ｊけ仮３２は、その
一端が保持リング３０に回動可能に軸止され、その他端
をセクタ走査可能に形成されている。

実施例の装置は、このようにして葆持リング３０上に設
置された各ユニット取付１）板３２を一律にセクタ走査
可能とするため、係合突起３６ａが等間隔に形成された
走査リング３６を保持リング３０の内周側にベアリング
３１を介して回転走査可能に設置し、各ユニット取（Ｊ
け板３２の他端に前記各係合突起３６ａと係合する縦長
の係合スリット３４を形成している。

そして、保持リング３０裏面に設けられたモータ３８の
回転を歯車３９を介して走査リング３６に伝達し、該走
査リング３６を所定の走査角で回転走査している。

このようにすることにより、走査リング３６を所定の範
囲で往復回転走査すれば、走査リング３６の係合突起３
６＋ａとユニット取付は板３２の係合スリット３４との
係合により、第９図に示すごとく、各放射線検出ユニッ
ト２８−１．２８−２．２８−３・・・は、ユニット取
（すは板３２とともに所定の走査角で機械的にセクタ走
査されることになる。

このように、本実施例のエミツションＣＴ装置では、保
持リング３０上に取付けられた各放射線検出ユニツ１〜
２８が、保持リング３０の中心Ｏとユニット取付【プ板
の軸止め位置ａどを結ぶ仮想中心線１００を中心とじ−
で所定の角度でセクタ走査され、その際谷検出ユニット
２８から得られるデータに所定の信号処理をほどこすこ
とにより、′被検部位１８の所望断層画像を合成するこ
とが可能となる。

従って、本発明のＪＡ置によれば、放射線検出器１４に
専用のコリメータが一体的に形成されているため、コリ
メータ１０を介して入射される放射線は放射線検出器１
４の受光面１４ａ全域にほぼ垂直に入射され、被検部位
１８内に注入されたＲＩから放出される放射線を高効率
で検出し断層画像を合成することが可能となる。

第１０図には、このような放射線検出ユニット２８のＣ
フタ走査により得られるデータ説明図が示されており、
第１１図には、このようにして得られたデータを信号処
理した後のデータが示されている。

１゛なわち、第１０図に示すごとく、各放射線検出ユニ
ット２８を仮想中心線１００を中心として左右両側にβ
の走査角でセクタ走査すると、各検出ユニット２８から
は被検部位１８のファンビーム投影データＰｆ　　（β
　、φ）が得られる。

ここにおいて、この投影データＰｆは、検出ユニット２
８のセクタ走査角β及び保持リング３０上における検出
ユニット２８の取付は位置に依存する角度φの２つの角
度の関数として与えられ、このようなセクタ走査投影デ
ータＰｆ　　（β　、φ）から被検部位１８の断層画像
を合成するには、該投影データＰｆ　　（β　、φ）を
、第１１図に示すごとく、ビームを平行に走査するリニ
ア走査により（ｑられる投影データＰに変換処理するこ
とが必要となる。この変換後の投影データＰは、各ビー
ムの原点からの距１１１ｉ　ｚ及び平行ビームを用いた
場合に該ビームがＸ軸となす角θ′の関数としてＰ（ア
、θ′）をもって与えられる。

ここにおいて、 θ′−φ十β アーＲｅ５ｉｎβ 但しＲ）は保持リングの半径をあられす。

従って、このエミッションＣＴ装置において、各放射線
検出ユニット２８を最初から第１１図に示ずようにリニ
ア走査することがてぎれば、各検出ユニット２８から得
られるデータを１１０図から第１１図に示すように変換
処理する手間が不要となり、得られるデータから断層画
像を構成するための演算処］！［ｊ時間を大幅に短縮で
きることが理解される。

本発明の他の特徴的事項は、保持リング３０上に取付け
られた放射線検出ユニット２８をリニア走査可能とし、
これにより得られるデータの画像処理時間を大幅に短縮
可能とすることにある。

このため、本発明の装置では、検出ユニット２８が取付
けられた保持リング３０を所定範囲で往復回転走査可能
に形成し、保持リング３０の回転走査に同期して各放射
線検出ユニット２８をその放射線受光中心軸が平行移動
するようセクタ走査している。

このようにすることにより、本発明によれば、第１２図
に示すごとく、走査基準位置２００を中心として保持リ
ング３０を２００ａ　、２００ｂの位置まで左右に往復
回転走査し、これと共に前記保持リング３０の回転走査
に同期したユニット２８のセクタ走査を行うことにより
、両走査の合成にて各放射線検出ユニツｌ〜２８は機械
的にリニア走査されることになり、各検出ユニツ］・２
８により前記第１１図に示すごとき投影データＰ（ヌ、
θ′）を直接前ることができる。この結果、本発明の装
置によれば、各放射線検出ユニット２８から出力される
データの演算処理時間を極めて短縮化することが可能と
なる。

第１３図には、このような装置の具体的な構造が示され
ており、実施例の装置では、支持体４０上にベアリング
４２を介して保持リング３０が回転走査可能に支持され
、図示しない制御用モータの軸出力を歯車４４を介して
保持リング３０に伝達することにより、保持リング３０
を所定の範囲で回転走査している。− なお、このように各放射線検出ユニット２８をリニア走
査すると、検出ユニツ１〜２８先端と被検部位１８との
距離２が変化し、検出ユニツ１−２８・にあらかじめ設
定されている焦点に被検部位１８が位置しなくなること
も考えられる。このような場合に（ｊ、保持リング３０
上（こあらかじめなんらかの〕ｊイドを設けてｉｔ；　
Ｅ！、各検出ユニット２８の走査位置に合せて検出ユニ
ツ１〜２８を保持リング３０に対し前進又は後退するよ
う形成すればよい。

このようにすることにより、検出ユニ・ソ１〜２８の先
端と被検部位１８との距離を検出ユニット２８のリニア
走査位置に関わりなくほぼ一定（こすることができ、ｉ
！Ｊられるｌｉ’ｌｉ層画像の精度を更に高めることが
可能となる。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれは放射線検出器に専
用のコリメータを一体的に設（す放射線検出ユニツ１へ
を形成し、該検出ユニットをセクタ走査して被検部位内
に注入された１）１から放出される放射線を受光Ｊ゛る
ため、各検出ユニットの放用線検出器はその走査角にか
かわりなく被検部位内の注入Ｒ１から放出される放射線
を常にその検出器全域で効率よく検出りることができ、
その結果、被検部位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となる。

更に、本発明の装置によれば、前記各放射線検出ユニツ
ｌ〜を被検部位に対しリニア走査し、被検部位内の注入
Ｒ１から放出される放射線を受光することができるため
、各検出ユニットにて得られるデータの信号処理を極め
て簡単かつ短時間で行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は従来のエミツションＣＴ装置の説明図
、 第５図は本発明に係るエミツションＣＴ装置の好適な実
施例を示ず説明図、 第６図は第５図に示す装置に用いられる放射線検出ユニ
ットの説明図、 第７図及び第８図は第５図に示す装置の保持リング部分
の構造を示す説明図、 第９図は本発明の装置のセクタ走査を示す説明図、 第１０図及び第１１図は本発明の装置により得られるデ
ータの説明図、 第１２図は本発明の他の実施例のリニア走査を示す説明
図、 第１３図は第１２図に示づ装置の保持枠取イＮｊ【プ部
分の構造を示す説明図である。 １０　・・・　コリメータ、 １４　・・・　放射線検出器、 １８　・・・　被検部位、 ２８　・・・　放射線検出ユニツ１〜．３０　・・・　
保持リング。 出願人　アロカ株式会社 第１図 第２図 第３図 １ｔ＋ 第４図 第５図 第６図 ２８　　　− 第　７　図 第８図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｉ数の放射線検出器がほぼリング枠状に配列され
   、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器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、前記各放射線検出器は専用のコリメータと一体的に
   放射線検出ユニットを形成し、各検出ユニットは保持枠
   にセクタ走査可能に固定されたことを特徴とするエミツ
   ションＣＴ装置。
2. （２）複数の放射線検出器がほぼリング枠状に配列され
   、この枠内におかれた被検部位内に注入されたＲ　Ｉか
   ら放出される放射線を各放射線検出器により検出して被
   検部位の断層画像を合成するエミッションＣ１−装置に
   ｄ３いて、前記各放射線検出　、器は専用のコリメータ
   と一体的に放射線検出ユニッ１〜を形成し、各検出ユニ
   ットは所定角度回転走査される保持リングにセクタ走査
   可能に取付けられ保持リングの回転走査に同期してその
   放射線受光中心軸を平行移動するように。セクタ走査さ
   れることを特徴とするエミツションＣＴ装置。