JPWO2010089842A1 - 医用画像診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設置に必要な面積が少なく、装置の体軸方向の長さが短く、天板の強度の問題も軽減された、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能な医用画像診断装置を提供する。【解決手段】被検者を載置した天板６１を順次ＣＴガントリ２およびＰＥＴガントリ３のトンネルに挿入してＣＴ撮像およびＰＥＴ撮像を行う。複数（例えば７個）のＰＥＴユニット３２で構成されたＰＥＴガントリ３は体軸方向の長さが約２ｍであり、視野は全身をカバーし、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能である。ＰＥＴガントリ３のメンテナンスに際しては、メンテナンスを必要とする任意のＰＥＴユニット３２で切り離し体軸方向にレール３１上をスライドさせ、分離して作業を行う。したがってメンテナンス用のスペースが少なく設置に必要な面積が少ない。
Description
本発明は、癌の早期発見や創薬に係るマイクロドーズ試験に好適な医用画像診断装置に関し、特に大視野全身ＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・コンピュータ・トモグラフィ）装置とＸ線ＣＴ装置（ＣＴスキャナ）とを組み合わせた医用画像診断装置に関する。
ＰＥＴ装置では、癌や腫瘍に集まる性質を有する薬剤にポジトロン放出性核種で標識した上で、この薬剤を人体内に投与する。ポジトロン消滅時に放出されるガンマ線の放出位置と放出量を検出器で捕らえデータ収集と演算処理をし核種の分布像を再構成する。該分布像は検出器が配列される平面が人体を横切る断層面での核種の濃度分布を表わす。
Ｘ線ＣＴ装置では、体軸に直角な断層面において被検者の体をＸ線でスキャンすることによりＸ線ＣＴ画像が得られる。該Ｘ線ＣＴ画像は、その断層面における人体内部の組織形状を表わす。そこで、確実な診断を下すため、断層面での核種の濃度分布を表わすＰＥＴ画像と断層面における人体内部の組織形状を表わすＸ線ＣＴ画像とを併用して診断を行うようにしている。ここでＰＥＴ画像とＸ線ＣＴ画像での断層面は正確に一致している必要がある。
そこで、ＰＥＴ装置のガントリのトンネル部とＸ線ＣＴ装置のガントリのトンネル部とに被検者を載置した天板を挿入する際の、片持ち梁状態となった天板の撓みによる断層面の画像の位置ずれの問題を解決した医用画像診断装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。
一方、従来のＰＥＴ装置の体軸方向の視野は、１５ｃｍ〜２５ｃｍ程度であり、全身を同時にＰＥＴ撮像することは不可能である。全身のＰＥＴ撮像をする場合は、被検者を載置した天板を移動させて行っていたため長時間を必要とした。
近年、マイクロドーズ試験が注目されている。これは、極微量の化合物を人に単回投与することにより、新薬候補化合物から最適化合物をスクリーニングするために実施する試験であり、人体での動的な薬剤候補化合物の分布画像を知る必要がある。ＰＥＴ装置では、当該化合物をポジトロン核種で標識することにより、Ｘ線ＣＴ装置による人体内部の組織形状を表わすＸ線ＣＴ画像とを併用して、血中・尿中のみならず臓器・組織での化合物の分布画像を径時的に測定可能である。
しかし、マイクロドーズ試験では、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像（設定時間例えば１分間毎に、同じ位置のＰＥＴ収集を連続して行い、それぞれのデータを画像再構成し、薬剤分布の時間変化を画像化する）できることが求められる。上述の体軸方向の視野が１５ｃｍ〜２５ｃｍ程度のＰＥＴ装置では全身は不可能であるが、例えば頭部においてダイナミックＰＥＴ撮像が行われている。
図４は、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置を従来の配置で組み合わせた医用画像診断装置の概要を示す図である。該医用画像診断装置は、図４に示すとおり、体軸方向に分割された複数のＰＥＴユニット５２で構成されたＰＥＴガントリ５と、該ＰＥＴガントリ５と体軸方向に直列に配設されたＣＴガントリ２と、体軸方向ａの方向にスライドしＰＥＴガントリ５およびＣＴガントリ２のトンネルに挿入可能な天板６１を備えた寝台６と、装置の制御と画像データ処理を行うコンソール１で構成され、ＰＥＴガントリ５の視野は全身をカバー可能で、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能となるように工夫されている。
被検者を載置した天板６１をＣＴガントリ２およびＰＥＴガントリ５のトンネルに挿入してＣＴ撮像およびＰＥＴ撮像を行う。複数（例えば７個）のＰＥＴユニット５２で構成されたＰＥＴガントリ５は体軸方向の長さが約２ｍで、ＣＴガントリ２の体軸方向の長さは約１ｍであり、ガントリ全体の長さは約３ｍとなる。
一方、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能なＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置を横並びに配設して組み合わせた医用画像診断装置が提案されている。該医用画像診断装置は、図５に示すとおり、体軸方向に分割された複数のＰＥＴユニット５２で構成されたＰＥＴガントリ５と、該ＰＥＴガントリ５と横並びに配設されたＣＴガントリ２と、体軸方向ａの方向にスライドしＰＥＴガントリ５あるいはＣＴガントリ２のトンネルに挿入可能な天板６１を備えた寝台６と、装置の制御と画像データ処理を行うコンソール１で構成される。寝台６は天板６１をトンネルから抜き出した状態でレール６２上を体軸と垂直な方向ｂの方向に移動しＰＥＴガントリ５あるいはＣＴガントリ２のトンネルの前に停止する。
被検者を載置した天板６１を順次ＣＴガントリ２およびＰＥＴガントリ５のトンネルに挿入してＣＴ撮像およびＰＥＴ撮像を行う。複数のＰＥＴユニット５２で構成されたＰＥＴガントリ５は体軸方向の長さが約２ｍであり、視野は全身をカバーし、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能である。メンテナンスに際しては、各ＰＥＴユニット５２を体軸と垂直な方向ｅの方向にスライドし、分離して作業を行う。
特開２００６−１６６９６８号公報
図４に示す医用画像診断装置は、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能であるが、ＣＴガントリ２およびＰＥＴガントリ５の体軸方向の合計長が約３ｍであり、非常に長い装置構成である。また被検者を載置してガントリのトンネル内に挿入する天板６１の長さは３ｍ以上必要であるため、天板６１に強度の問題が生じる。
図５に示す医用画像診断装置も、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能であるが、ＰＥＴガントリ５のメンテナンスに際し破線で示すスペース（ＰＥＴガントリ５と同じスペース）が必要であり、設置に必要な面積が大きくなる。
本発明は体軸方向に分割可能に支持された複数のＰＥＴユニットの列で構成されるガントリを備えるＰＥＴ装置と、Ｘ線ＣＴ装置とを備えた医用画像診断装置において、前記ＰＥＴユニットの列の任意のＰＥＴユニットで分離し体軸方向に移動させる分離移動手段を有する。さらに、前記ＰＥＴ装置と前記Ｘ線ＣＴ装置のトンネルが並行して配設される。したがって、僅かなスペースでメンテナンスの作業ができ、天板の長さも短くなる。
本発明により僅かなスペースでメンテナンスの作業ができ、設置に必要な面積が少なくなり、さらに装置の体軸方向の長さが短くなるとともに天板の長さも短くなり、天板の強度の問題も軽減される。しかも全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像できる医用画像診断装置が提供可能である。
１：コンソール
２：ＣＴガントリ
３：ＰＥＴガントリ
４：ＰＥＴガントリ
５：ＰＥＴガントリ
６：寝台
７：寝台
１１：入力装置
１２：撮像制御装置
１３：ＣＴ画像再構成装置
１４：ＰＥＴ画像再構成装置
１５：画像融合装置
１６：画像表示装置
２１：レール
２２：Ｘ線管球
２３：Ｘ線発生装置
２４：ＣＴ検出器
２５：データ収集装置
３１：レール
３２：ＰＥＴユニット
４１：レール
４２：ＰＥＴユニット
５２：ＰＥＴユニット
６１：天板
６２：レール
６３：制御装置
６４：駆動装置
７１：固定天板
７２：レール
３２１：ＰＥＴ検出器
３２２：データ収集装置
ａ：体軸方向
ｂ：体軸と垂直な方向
ｃ：体軸と平行な方向
ｄ：体軸と平行な方向
ｅ：体軸と垂直な方向
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４：ＰＥＴガントリ
５：ＰＥＴガントリ
６：寝台
７：寝台
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４２：ＰＥＴユニット
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６２：レール
６３：制御装置
６４：駆動装置
７１：固定天板
７２：レール
３２１：ＰＥＴ検出器
３２２：データ収集装置
ａ：体軸方向
ｂ：体軸と垂直な方向
ｃ：体軸と平行な方向
ｄ：体軸と平行な方向
ｅ：体軸と垂直な方向
ＰＥＴガントリを構成する体軸方向に分割可能に支持された複数のＰＥＴユニットの個数は、例えば７個程度である。この構成で視野は全身をカバー可能である。
本発明の実施例１について図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１による医用画像診断装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施例１による医用画像診断装置の動作の概要を示すブロック図である。
本発明の実施例１による医用画像診断装置は、図１（１）に示すとおり、レール３１上に載置され体軸方向に分離可能に分割された複数のＰＥＴユニット３２で構成されたＰＥＴガントリ３と、該ＰＥＴガントリ３と横並びに配設されたＣＴガントリ２と、天板６１を体軸方向ａの方向に沿ってスライドしＰＥＴガントリ３あるいはＣＴガントリ２のトンネルに挿入可能に支持する寝台６と、装置の制御と画像データ処理を行うコンソール１で構成される。寝台６は天板６１をトンネルから抜き出した状態でレール６２上を体軸と垂直な方向ｂの方向に移動しＰＥＴガントリ３あるいはＣＴガントリ２のトンネルの前に停止する。
被検者を載置した天板６１を順次Ｘ線ＣＴ装置を構成するＣＴガントリ２およびＰＥＴ装置を構成するＰＥＴガントリ３のトンネルに挿入してＣＴ撮像およびＰＥＴ撮像を行う。複数（例えば７個）のＰＥＴユニット３２で構成されたＰＥＴガントリ３は体軸の方向の長さが約２ｍであり、視野は全身をカバーし、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能である。
ＰＥＴガントリ３のメンテナンスに際しては、図１（２）に示すとおり、メンテナンスを必要とする任意のＰＥＴユニット３２で切り離しレール３１上を体軸方向にスライドさせ、分離して作業を行う。なお、図１（２）において図１（１）と同じ符号で示す部品は図１（１）と同じものなので説明は省略する。
本発明の実施例１による医用画像診断装置の動作について図２を参照して説明する。第１にコンソール１に備えられた入力装置１１を介してＰＥＴ撮像とＣＴ撮像の撮像条件が撮像制御装置１２に入力される。放射線薬剤を投与された被検者が寝台６の天板６１（図１）に載置されＣＴガントリ２のトンネルにセットされる。撮像制御装置１２は入力されたＣＴ撮像の撮像条件に基づいてＣＴガントリ２のデータ収集装置２５および寝台６の制御装置６３に命令を出力する。Ｘ線管球２２は回転しながらＸ線発生装置２３によりＸ線を曝射し、天板６１（図１）が駆動装置６４により移動して、人体の透過Ｘ線がＣＴ検出器２４で検出されＣＴ撮像が行われる。得られたＣＴデータはコンソール１のＣＴ画像再構成装置１３に送信され、ＣＴ画像が再構成される。
第２に寝台６を体軸と垂直な方向ｂ（図１）の方向にスライドさせＰＥＴガントリ３の前に移動させ、ＰＥＴガントリ３のトンネル内に被検者を挿入する。撮像制御装置１２は入力されたＰＥＴ撮像の撮像条件に基づいてＰＥＴガントリ３を構成する複数（例えば７個）のＰＥＴユニット３２のデータ収集装置３２２に命令を出力し、放射線薬剤から放出されるガンマ線をＰＥＴ検出器３２１で検出しＰＥＴ撮像を行う。得られたＰＥＴデータはコンソール１のＰＥＴ画像再構成装置１４に送信され、ＰＥＴ画像が再構成される。ＣＴ画像とＰＥＴ画像は画像融合装置１５に送信され、両者の画像が重ね合わせられ、画像表示装置１６で表示される。
本発明の実施例２について図３を参照して説明する。本発明の実施例２による医用画像診断装置は、図３に示すとおり、レール４１上を体軸と平行な方向ｃの方向にスライド可能に保持され、体軸方向に分離可能に分割された複数（例えば７個）のＰＥＴユニット４２で構成されたＰＥＴガントリ４と、該ＰＥＴガントリ４と横並びに配設され、レール２１上を体軸と平行な方向ｄの方向にスライド可能に保持されたＣＴガントリ２と、固定天板７１を備えレール７２上を体軸と垂直な方向ｂの方向にスライド可能に配設された寝台７と、装置の制御と画像データ処理を行うコンソール１で構成される。寝台７はＰＥＴガントリ４およびＣＴガントリ２の位置が実線の状態でレール７２上を体軸と垂直な方向ｂの方向に移動しＰＥＴガントリ４あるいはＣＴガントリ２のトンネルの前に停止する。
固定天板７１に被検者を載置し、Ｘ線ＣＴ装置を構成するＣＴガントリ２と寝台７が破線の位置にあるときＣＴ撮像を行い、ＰＥＴ装置を構成するＰＥＴガントリ４が破線、寝台７が実線の位置にあるときＰＥＴ撮像を行う。複数（例えば７個）のＰＥＴユニット４２で構成されたＰＥＴガントリ４は体軸方向の長さが約２ｍであり、視野は全身をカバーし、全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能である。ＰＥＴガントリ４のメンテナンスに際しては、メンテナンスを必要とする任意のＰＥＴユニット４２で切り離しレール４１上を体軸方向にスライドさせ、分離して作業を行う。
本発明は以上の構成であるから、図５に示す医用画像診断装置と比較して、僅かなスペースでメンテナンスの作業ができ、設置に必要な面積が少なくなる。さらに図４に示す医用画像診断装置と比較して、装置の体軸方向の長さが短くなるとともに天板６１あるいは固定天板７１では長さも短くなり、強度の問題も軽減される。さらに全身を同時にダイナミックＰＥＴ撮像可能な医用画像診断装置が提供可能である。
図１に示す実施例１では、複数のＰＥＴユニット３２の列をメンテナンスを必要とする任意のＰＥＴユニット３２で切り離し、レール３１上を寝台６から遠ざかる方向にスライドさせているが、逆に切り離した反対側を寝台６の方向にスライドしてもよい。上述の変形例は図３に示す実施例２においても実施可能である。なお、図１に示す実施例１で、列の最も端に配設されるＰＥＴユニット３２は固定されていても本発明は適用可能である。上述のとおり本発明は図示例に限定されるものではなく種々の変形例を包含する。
本発明は、癌の早期発見や創薬に係るマイクロドーズ試験に好適な医用画像診断装置に関し、特に大視野全身ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴとを組み合わせた医用画像診断装置に利用の可能性がある。
Claims (2)
- 体軸方向に分割可能に支持された複数のＰＥＴユニットの列で構成されるガントリを備えるＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを備えた医用画像診断装置において、前記ＰＥＴユニットの列の任意のＰＥＴユニットで分離し体軸方向に移動させる分離移動手段を有することを特徴とする医用画像診断装置。
- 前記ＰＥＴ装置と前記Ｘ線ＣＴ装置のトンネルが並行して配設されることを特徴とする請求項１記載の医用画像診断装置。
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