JP5169898B2 - Radiation tomography equipment - Google Patents
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Description
この発明は、被検体から放射される放射線をイメージングする放射線撮影装置に関し、特に被検体の胴体部分を一度に撮影できる程度に広視野の放射線撮影装置に関する。 The present invention relates to a radiographic apparatus that images radiation emitted from a subject, and more particularly to a radiographic apparatus having a wide field of view to the extent that a body portion of a subject can be imaged at once.
医療分野において、被検体に投与されて関心部位に局在した放射性薬剤から放出された消滅放射線(例えばγ線)を検出し、被検体の関心部位における放射性薬剤分布の断層画像を得る放射線断層撮影装置(ECT:Emission Computed Tomography)に使用されている。ECTには、主なものとして、PET(Positoron Emission Tomography)装置、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置などが挙げられる。 In the medical field, radiation tomography that detects tomographic images of radiopharmaceutical distribution in a region of interest of the subject by detecting annihilation radiation (for example, γ-rays) released from the radiopharmaceutical administered to the subject and localized in the region of interest Used in equipment (ECT: Emission Computed Tomography). ECT mainly includes a PET (Positoron Emission Tomography) apparatus, a SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) apparatus, and the like.
PET装置を例にとって説明する。PET装置は、ブロック状の放射線検出器をリング状に配列した検出器リングを有する。この検出器リングは、被検体を包囲するために設けられているものであり、被検体を透過してきた放射線を検出できる構成となっている。 A description will be given using a PET apparatus as an example. The PET apparatus has a detector ring in which block-shaped radiation detectors are arranged in a ring shape. This detector ring is provided to surround the subject and is configured to detect the radiation that has passed through the subject.
まずは、従来のPET装置の構成について説明する。図11に示すように、従来のPET装置50は、被検体を導入する導入孔を備えたガントリ51と、ガントリ51の内部に、導入孔を囲むように、放射線を検出するブロック状の放射線検出器52を配列して形成された検出器リング53と、検出器リング53を囲むように設けられた支持部材54とを有している。そして、放射線検出器52の各々について、その支持部材54の介在する位置にブリーダ回路を備えたブリーダユニット55が設けられており、これが支持部材54と放射線検出器52とを連結している。この様なPET装置は、例えば、特許文献1に記載されている。
First, the configuration of a conventional PET apparatus will be described. As shown in FIG. 11, a
PET装置は、放射性薬剤より放射される消滅放射線対を測定する。すなわち、被検体Mの内部から放射される消滅放射線対は、進行方向が180°反対方向となっている放射線のペアである。図12に示すように、検出器リング53は、消滅放射線対を検出する検出素子Cがz方向に積層されている。これにより、検出器リング53に対する消滅放射線対の位置をz方向について弁別できる。
The PET device measures annihilation radiation pairs emitted from the radiopharmaceutical. That is, the annihilation radiation pair radiated from the inside of the subject M is a radiation pair whose traveling direction is opposite by 180 °. As shown in FIG. 12, in the
この様なPET装置の画像の生成方法について説明する。一般的なデータ処理については、特許文献1に詳しいが、ここでは、特許文献1を適宜変更した構成を示す。図13に示すように、検出器リング53から出力された検出データは、検出データ記憶部61に記憶される。被検体の放射線断層画像の生成には、検出データの点数が所定量となるまで消滅放射線対の検出を続ける必要がある。検出データの点数が所定量となったところで、断層画像生成部62は、検出データ記憶部61に記憶されている検出データを読み出して、被検体内の放射性薬剤分布を示す被検体断層画像が生成され、被検体断層画像は、表示部63で表示される。
A method for generating an image of such a PET apparatus will be described. General data processing is detailed in
しかしながら、上述の従来構成によれば、以下のような問題点がある。
すなわち、従来構成の放射線断層撮影装置においては、薬剤の移動を観察することが困難である。近年の被検体における薬剤の分布のみならず、薬剤の経時的な局在の変化の観察を要する場面が増加している。この様な被検体における薬剤の移動を観察したければ、経時的に連続する複数枚の断層画像を短い時間間隔で取得することが必要となる。従来構成は、このような断層画像の撮影は困難である。
However, the conventional configuration described above has the following problems.
That is, it is difficult to observe the movement of the drug in the radiation tomography apparatus having the conventional configuration. In recent years, not only the distribution of drugs in a subject but also the scene that requires observation of changes in the localization of drugs over time is increasing. In order to observe such movement of the drug in the subject, it is necessary to acquire a plurality of tomographic images that are continuous over time at short time intervals. In the conventional configuration, it is difficult to capture such a tomographic image.
断層画像生成部62は、検出データに記憶されている検出データの点数が所定量となったところで、断層画像を取得するのである。図13において、検査開始の時点T0から一定時間経過し、時点T1となったとき、検出データの点数が所定量となったものとする。断層画像生成部62は、この間に蓄積された検出データ群D1を基に断層画像P1を生成する。その後、検出データ記憶部61は、時点T1から再び検出データの蓄積を開始し、時点T2となったとき、検出データの点数が所定量となったものとする。この間に蓄積された検出データ群D2を基に断層画像P2を生成する。同様に、時点T2と時点T3との間に得られた検出データ群D3を基に断層画像P3が生成される。
The tomographic
つまり、経時的に連続する断層画像P1〜断層画像P3における時間は、検出データの点数が所定量となる時間(例えば時点T0と時点T1との間の時間)よりも短くすることができない。すると、薬剤の経時的な局在の変化を観察しようとしても、薬剤の速やかな移動は観察されないことになる。したがって、従来構成によれば、薬剤の速やかな移動を観察したければ、被検体に注射される放射性薬剤の量を増加させるしかない。 That is, the time in the tomographic images P1 to P3 that are continuous over time cannot be made shorter than the time (for example, the time between the time point T0 and the time point T1) when the score of the detection data becomes a predetermined amount. Then, even if it is going to observe the change of the localization of a chemical | medical agent with time, rapid movement of a chemical | medical agent will not be observed. Therefore, according to the conventional configuration, if it is desired to observe the rapid movement of the drug, there is no choice but to increase the amount of the radio drug injected into the subject.
薬剤によっては、投与量に応じて被検体における挙動が異なるものもある。したがって、放射性薬剤の量は自在に増減させることができない場合がある。したがって、薬剤の投与量を増やしても、全ての検査が実施できるわけではない。また、放射性薬剤の投与量を増加させることで、被検体の放射線被曝量は増大する。 Some drugs have different behavior in the subject depending on the dose. Therefore, the amount of radiopharmaceutical may not be increased or decreased freely. Therefore, even if the dose of the drug is increased, not all tests can be performed. Moreover, the radiation exposure dose of the subject increases by increasing the dose of the radiopharmaceutical.
本発明はこの様な事情を鑑みてなされたものであって、その目的は、薬剤の経時的な局在の変化の観察に適した放射線断層撮影装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a radiation tomography apparatus suitable for observing a change in localization of a drug over time.
本発明は、上述の目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の放射線断層撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器が環状に配列されて構成されるとともに、検出データを出力する検出器リングと、検出データおよび、放射線がどの時点で検出されたかを示す時間情報を記憶する検出データ記憶手段と、検出データ記憶部に記憶されている検出データ群の一部を読み出して放射線断層画像を生成する断層画像生成手段と、断層画像生成手段に対して検出データ群のうち、どの検出データを検出データ記憶部から読み出させるかを決定する決定手段と、ある期間中に検出器リングに検出された放射線を示す検出データを用いて放射線断層画像を作成する際に、その期間の最初を示す開始時点を記憶する開始時点記憶手段と、その期間の長さを示す対象時間を記憶する対象時間記憶手段と、時系列的に隣接した放射線断層画像における各々の開始時点の間隔を示すサンプリング間隔を記憶するサンプリング間隔記憶手段とを備え、決定手段は、(A)時間情報を参照して検出データ記憶手段に記憶された検出データのうち、開始時点を起点として、対象時間内に検出器リングが検出した検出データを放射線断層画像を生成する際に用いられる対象データ群と認識し、(B)断層画像生成手段に対象データ群を送出し、(C)開始時点からサンプリング間隔だけ後の時点を次回の開始時点として再設定するという、(A),(B),(C)の動作を繰返すことで、断層画像生成手段にサンプリング間隔の間隔をおいて経時的に連続した像が写り込んだ一連の放射線断層画像を生成させ、サンプリング間隔は、対象時間以下となっていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
That is, the radiation tomography apparatus according to
[作用・効果]本発明の構成は、サンプリング間隔と開始時点とを記憶している。そして、検出器リングから出力された放射線の検出に係る検出データは、検出データ記憶手段に記憶される。この検出データを基に断層画像が生成されるのである。具体的には、断層画像生成手段は、検出データ記憶手段に記憶されている検出データ群のうち、現在生成しようとしている断層画像に係る対象データ群を用いて断層画像を生成する。この対象データ群は、検出器リングにより検出された順に配列している一群の検出データである。しかも、対象データ群の構成は、断層画像が生成される度に異なっており、それに伴って、異なったN枚の断層画像が生成される。まず、時間情報が参照され、検出データ記憶手段に記憶された検出データのうち、開始時点より後に検出器リングが検出した検出データが対象データ群と認識される。そして、この対象データ群が断層画像生成手段に送出され、断層画像が生成される。その後に、開始時点は、サンプリング間隔だけ後の時点に再設定される。そして、次の断層画像が生成される。この様に、対象データ群の認識、断層画像の生成、開始時点の設定との各々を循環的に繰返すことにより、サンプリング間隔だけ互いに経時的に離間した被検体像が写りこんだ一連の断層画像が生成できるのである。なお、上述のサンプリング間隔は、自由に変更することができる。従来の構成によれば、サンプリング間隔の概念がなく、検出データが蓄積されるのを待って断層画像が生成されるので、この様な変更はできない。 [Operation / Effect] The configuration of the present invention stores the sampling interval and the start time. The detection data relating to the detection of radiation output from the detector ring is stored in the detection data storage means. A tomographic image is generated based on this detection data. Specifically, the tomographic image generation unit generates a tomographic image using the target data group related to the tomographic image to be generated currently among the detection data group stored in the detection data storage unit. This target data group is a group of detection data arranged in the order detected by the detector ring. Moreover, the configuration of the target data group changes every time a tomographic image is generated, and accordingly, N different tomographic images are generated. First, the time information is referred to, and among the detection data stored in the detection data storage means, the detection data detected by the detector ring after the start time is recognized as the target data group. Then, this target data group is sent to the tomographic image generation means, and a tomographic image is generated. Thereafter, the start time is reset to a time later by the sampling interval. Then, the next tomographic image is generated. In this way, a series of tomographic images in which the subject images separated from each other by the sampling interval are reflected by cyclically repeating the recognition of the target data group, the generation of the tomographic image, and the setting of the start time point. Can be generated. Note that the sampling interval described above can be freely changed. According to the conventional configuration, since there is no concept of sampling interval and a tomographic image is generated after detection data is accumulated, such a change cannot be made.
従来構成における、ある時点で検出器リングが検出した検出データは、単一の断層画像の生成に使用されるのみとなっているのに対し、本発明における、ある時点での検出データは、複数の断層画像を生成するのに使用される。つまり、経時的に隣接する2つの対象データ群は、経時的にオーバーラップしており、検出データの各々は、複数回に亘って検出データ記憶手段から読み出される。したがって、断層画像に使用される検出データの延べ数を増加させることができ、一度の検査でより枚数の多い断層画像が取得できる。つまり、本発明によれば、従来よりも短い時間間隔で被検体像を写しこんだ一連の断層画像が生成でき、放射性薬剤の追跡検査に適した放射線断層撮影装置が提供できる。 In the conventional configuration, the detection data detected by the detector ring at a certain point of time is only used for generating a single tomographic image, whereas in the present invention, a plurality of detection data at a certain point of time is used. Used to generate a tomographic image. That is, two target data groups adjacent to each other over time overlap each other over time, and each detection data is read from the detection data storage unit a plurality of times. Therefore, the total number of detection data used for the tomographic image can be increased, and a larger number of tomographic images can be acquired by one inspection. That is, according to the present invention, a series of tomographic images in which a subject image is captured at a time interval shorter than before can be generated, and a radiation tomography apparatus suitable for radiopharmaceutical follow-up inspection can be provided.
なお、検出データは、検出器リングに検出された時点を基に、いずれの対象データ群に組み入れるか決定される。上述の構成によれば、検出データと時間情報とが連関されているので、検出データの検出器リングに検出された時点は、容易に知ることができる。 The detection data is determined to be included in any target data group based on the time point detected by the detector ring. According to the above-described configuration, since the detection data and the time information are associated with each other, the time point detected by the detector ring of the detection data can be easily known.
また、本発明の構成の放射線断層撮影装置は、対象時間を記憶している。対象時間は、対象データ群の時間的長さを決定するものである。上述の構成によれば、対象データ群は、経時的な一区間内で検出された検出データによって構成される。その区間の始まりは、開始時点であり、終わりは開始時点から対象時間だけ経時的に後の時点である。対象データ群の有する時間幅が、例えば、薬剤の分布の変化速度に対してあまりにも長いものとなると、断層画像に写りこむ薬剤分布がボケてしまう。上述の構成によれば、それを軽減することができる。 Moreover, the radiation tomography apparatus of the structure of this invention has memorize | stored object time. The target time determines the time length of the target data group. According to the above-described configuration, the target data group is configured by detection data detected within one section with time. The start of the interval is the start time, and the end is the time after the start time. For example, if the time width of the target data group is too long with respect to the change rate of the distribution of the drug, the drug distribution reflected in the tomographic image is blurred. According to the above-described configuration, it can be reduced.
また、本発明のサンプリング間隔は、対象時間以下となっている。これにより、ある時間に取得された検出データは複数の放射線断層画像を構成する際に利用される。つまり、放射線断層画像を構成する際の検出データの延べ数を増加させることができるので、放射線断層画像は鮮明なものとなる。また、対象時間の制限を受けずにサンプリング間隔を設定することができるので、よりサンプリング間隔が短くすることで、薬剤分布の変化を確実に追跡できるようになる。 Further, the sampling interval of the present invention is less than the target time. Thereby, detection data acquired at a certain time is used when constructing a plurality of radiation tomographic images. That is, since the total number of detection data at the time of constructing the radiation tomographic image can be increased, the radiation tomographic image becomes clear. In addition, since the sampling interval can be set without being limited by the target time, the change in the drug distribution can be reliably traced by making the sampling interval shorter.
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の放射線断層撮影装置において、術者の指示を入力させる入力手段を更に備え、対象時間記憶手段またはサンプリング間隔記憶手段に記憶されているパラメータは、入力手段によって変更可能となっていることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]上述の構成によれば、例えば、サンプリング間隔、対象時間が術者の指定に基づいて変更可能となっている。これにより放射性薬剤の被検体内における挙動に合わせて、断層画像の生成の様式を変更できるので、より放射性薬剤の追跡検査に適した放射線断層撮影装置が提供できる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, for example, the sampling interval and the target time can be changed based on the operator's designation. As a result, since the mode of generation of the tomographic image can be changed in accordance with the behavior of the radiopharmaceutical in the subject, a radiation tomography apparatus more suitable for the radiopharmaceutical follow-up examination can be provided.
また、請求項3に係る発明は、請求項1に記載の放射線断層撮影装置において、決定手段は、(A),(B),(C)の動作に加えて(D1)対象時間記憶手段から対象時間を読み出すことを繰り返し、決定手段に次々と読み出される対象時間の長さは、決定手段が前回読み出した対象時間の長さと同じかそれ以上となっていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the radiation tomography apparatus according to the first aspect, in addition to the operations (A), (B), and (C), the determining means is (D1) from the target time storage means. The length of the target time that is repeatedly read out by the determination means and is successively read by the determination means is equal to or longer than the length of the target time read by the determination means last time.
[作用・効果]上述の構成によれば、より鮮明な断層画像が提供できる。すなわち、放射性薬剤より放射される放射線の線量は、被検体に投薬された直後において最大となり、それから徐々に減少していく。上述の構成は、開始時点を再設定するのに合わせて対象時間の長さを長くしていく。つまり、投薬から時間が経過した断層画像である程、断層画像は、より長い時間に亘った検出データのグループを基に生成される。したがって、投薬から時間が経過するにつれて検出器リングが検出する放射線の検出頻度が少なくなっていっても、投薬から時間が経過した時点における断層画像は、十分な点数の検出データを基に生成される。したがって、取得される断層画像は、より鮮明なものとなる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, a clearer tomographic image can be provided. That is, the dose of radiation emitted from the radiopharmaceutical becomes maximum immediately after being administered to the subject, and then gradually decreases. The above-described configuration increases the length of the target time in accordance with the resetting of the start time. In other words, the more tomographic images that have elapsed since the medication, the more tomographic images are generated based on groups of detection data over a longer period of time. Therefore, even if the detection frequency of the radiation detected by the detector ring decreases as time elapses from medication, a tomographic image at the time when time elapses from medication is generated based on a sufficient number of detection data. The Therefore, the acquired tomographic image becomes clearer.
また、本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとることもできる。
すなわち、請求項4に係る放射線断層撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器が環状に配列されて構成されるとともに、検出データを出力する検出器リングと、検出データおよび、放射線がどの時点で検出されたかを示す時間情報を記憶する検出データ記憶手段と、検出データ記憶部に記憶されている検出データ群の一部を読み出して放射線断層画像を生成する断層画像生成手段と、断層画像生成手段に対して検出データ群のうち、どの検出データを検出データ記憶部から読み出させるかを決定する決定手段と、ある期間中に検出器リングに検出された放射線を示す検出データを用いて放射線断層画像を作成する際に、その期間の最初を示す開始時点を記憶する開始時点記憶手段と、検出データの点数を示す対象数を記憶する対象数記憶手段と、対象時間に含まれる検出データの点数が対象数となるように対象時間を決定する対象時間設定値取得手段と、時系列的に隣接した放射線断層画像における各々の開始時点の間隔を示すサンプリング間隔を記憶するサンプリング間隔記憶手段とを備え、決定手段は、(A)時間情報を参照して検出データ記憶手段に記憶された検出データのうち、開始時点を起点として、対象時間内に検出器リングが検出した検出データを放射線断層画像を生成する際に用いられる対象データ群と認識し、(B)断層画像生成手段に対象データ群を送出し、(C)開始時点からサンプリング間隔だけ後の時点を次回の開始時点として再設定するという、(A),(B),(C)の動作を繰返すことで、断層画像生成手段にサンプリング間隔の間隔をおいて経時的に連続した像が写り込んだ一連の放射線断層画像を生成させ、サンプリング間隔は、対象時間以下となっていることを特徴とするものである。
In addition, the present invention can take the following configurations in order to solve the above-described problems.
That is, the radiation tomography apparatus according to claim 4 is configured such that the radiation detectors for detecting radiation are arranged in a ring shape, the detector ring for outputting detection data, the detection data, and the radiation at which point. Detection data storage means for storing time information indicating whether it has been detected, tomographic image generation means for reading out a part of the detection data group stored in the detection data storage section and generating a radiation tomographic image, and tomographic image generation means The radiation tomography using a determination means for determining which detection data is to be read from the detection data storage unit in the detection data group, and detection data indicating radiation detected by the detector ring during a certain period when creating an image, a start time storage means for storing a start time that indicates the beginning of the period, the target number storage for storing a number of subjects exhibiting a score of the detected data Shows the stage, and the target time setting value acquisition unit number of the detected data included in the target time to determine target time so that the number of target, the spacing of each of the starting point in the time series adjacent radiation tomographic image Sampling interval storage means for storing the sampling interval, and the determination means detects within the target time from the start point of the detection data stored in the detection data storage means with reference to (A) time information. The detection data detected by the instrument ring is recognized as a target data group used when generating a radiation tomographic image, (B) the target data group is sent to the tomographic image generation means, and (C) a sampling interval after the start time By repeating the operations (A), (B), and (C) that are reset as the next starting time, the sampling interval is set in the tomographic image generating means. Over time to produce a continuous series of radiological images the image is fancy-through was, sampling interval, it is characterized in that it is less subject hours.
[作用・効果]上述の構成によれば、対象数が設定されている。そして、取得される断層画像を生成する際に使用される検出データは、全て同一数(対象数)となっている。これにより、対象時間を長くしていきながら断層画像を取得するよりも、より鮮明な画像が取得できる場合がある。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, the number of objects is set. And all the detection data used when producing | generating the tomographic image acquired are the same number (object number). Thereby, a clearer image may be acquired rather than acquiring a tomographic image while lengthening target time.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、中心軸方向に伸びるとともに検出器リングの内部に挿入された天板を更に備えるとともに、これに加えて、(α)天板に対し中心軸周りに回転可能な放射線源と、(β)天板に対し中心軸周りに回転可能な放射線検出手段と、(γ)放射線源と放射線検出手段とを支持する支持手段と、(δ)支持手段を回転させる回転手段と、(ε)回転手段を制御する回転制御手段を備えた画像生成装置を更に備えることを特徴とするものである。
The invention described in claim 5 is the radiation tomography apparatus according to any one of
[作用・効果]上述の構成によれば、被検体の内部構造と、薬剤分布との両方を取得できる放射線断層撮影装置が提供できる。PET装置は、一般的に薬剤分布に係る情報を得ることができる。しかしながら、被検体の臓器や組織を写しこんだ断層画像を参照しながら診断を行う必要がある場合がある。上述の構成によれば、被検体の内部構造と、薬剤分布との両方を取得できるので、例えば両画像を重ね合わせることで、診断に好適な合成画像を生成させることができる。 [Operation / Effect] According to the above-described configuration, it is possible to provide a radiation tomography apparatus capable of acquiring both the internal structure of the subject and the drug distribution. A PET device can generally obtain information relating to drug distribution. However, it may be necessary to make a diagnosis while referring to a tomographic image in which an organ or tissue of the subject is captured. According to the above-described configuration, since both the internal structure of the subject and the drug distribution can be acquired, for example, by superimposing both images, a composite image suitable for diagnosis can be generated.
本発明の断層画像生成手段は、検出データ記憶手段に記憶されている検出データ群のうち、現在生成しようとしている断層画像に係る対象データ群を用いて断層画像を生成する。具体的には、次の通りである。まず、時間情報が参照され、検出データ記憶手段に記憶された検出データのうち、開始時点より後に検出器リングが検出した検出データが対象データ群と認識される。そして、この対象データ群が断層画像生成手段に送出され、断層画像が生成される。その後に、開始時点は、サンプリング間隔だけ後の時点に再設定される。そして、次の断層画像が生成される。この様に、対象データ群の認識、断層画像の生成、開始時点の設定との各々を循環的に繰返すことにより、サンプリング間隔だけ互いに経時的に離間した被検体像が写りこんだ一連の断層画像が生成できるのである。 The tomographic image generation means of the present invention generates a tomographic image using the target data group related to the tomographic image to be generated at present among the detection data group stored in the detection data storage means. Specifically, it is as follows. First, the time information is referred to, and among the detection data stored in the detection data storage means, the detection data detected by the detector ring after the start time is recognized as the target data group. Then, this target data group is sent to the tomographic image generation means, and a tomographic image is generated. Thereafter, the start time is reset to a time later by the sampling interval. Then, the next tomographic image is generated. In this way, a series of tomographic images in which the subject images separated from each other by the sampling interval are reflected by cyclically repeating the recognition of the target data group, the generation of the tomographic image, and the setting of the start time point. Can be generated.
また、従来構成における、ある時点で検出器リングが検出した検出データは、単一の断層画像の生成に使用されるのみとなっているのに対し、本発明における、ある時点での検出データは、複数の断層画像を生成するのに使用される。つまり、断層画像に使用できる検出データの延べ数を増加させることができ、従来よりも短い時間間隔で被検体像を写しこんだ一連の断層画像が生成できる。 In addition, the detection data detected by the detector ring at a certain point in the conventional configuration is only used for generating a single tomographic image, whereas the detection data at a certain point in the present invention is Used to generate a plurality of tomographic images. That is, the total number of detection data that can be used for the tomographic image can be increased, and a series of tomographic images in which the subject image is captured can be generated at a shorter time interval than in the past.
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置における較正データの収集方法の最良の形態について説明する。なお、以下に説明するγ線は、本発明の放射線の一例である。実施例1,2は、本発明をPET装置に適応したものであり、実施例3は、本発明をPET/CT装置に適応したものである。 The best mode of the calibration data collection method in the radiation tomography apparatus according to the present invention will be described below. In addition, the gamma ray demonstrated below is an example of the radiation of this invention. In the first and second embodiments, the present invention is applied to a PET apparatus, and in the third embodiment, the present invention is applied to a PET / CT apparatus.
<放射線断層撮影装置の全体構成>
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の各実施例を図面を参照しながら説明する。図1は、実施例1に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。実施例1に係る放射線断層撮影装置9は、図1に示すように、被検体Mを仰臥させる天板10と、被検体Mを包囲する貫通穴を有するガントリ11を有している。天板10は、ガントリ11の開口を貫通するように備えられているとともに、ガントリ11の開口の伸びる方向(z方向)に沿って進退自在となっている。この様な天板10の摺動は、天板移動機構15によって実現される。天板移動機構15は、天板移動制御部16によって制御される。
<Overall configuration of radiation tomography apparatus>
Embodiments of the radiation tomography apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the radiation tomography apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the radiation tomography apparatus 9 according to the first embodiment includes a
ガントリ11の内部には、被検体Mから放射される消滅γ線対を検出する検出器リング12が備えられている。この検出器リング12は、被検体Mの体軸方向z(本発明の延伸方向に相当する。)に伸びた筒状であり、その長さは、1m〜1.8mである。すなわち、検出器リング12は、被検体Mの少なくとも胴体部分を完全に覆う事ができる程度まで伸びている。
Inside the
検出器リング12は、ブロック状の放射線検出器1がリング状に配列されて構成される。放射線検出器1における1つあたりの幅は、約5cmであったとすると、検出器リング12に放射線検出器1は、z方向に約20個〜36個配列されていることになる。この放射線検出器1の構成について簡単に説明する。図2は、実施例1に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器1は、図2に示すように放射線を蛍光に変換するシンチレータ2と、蛍光を検出する光検出器3とを備えている。そして、シンチレータ2と光検出器3との介在する位置には、蛍光を授受するライトガイド4が備えられている。
The
シンチレータ2は、シンチレータ結晶が3次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ceが拡散したLu2(1−X)Y2XSiO5(以下、LYSOとよぶ)によって構成されている。そして、光検出器3は、どのシンチレータ結晶が蛍光を発したかという蛍光発生位置を特定することができるようになっているとともに、蛍光の強度や、蛍光の発生した時刻をも特定することができる。シンチレータ結晶は、本発明の放射線検出素子に相当する。
The
検出器リング12の構成について説明する。図3は、実施例1に係る検出器リングの構成を説明する図である。放射線検出器1は、検出器リング12において正多角形の形状に沿って環状に並べられている。すると、シンチレータ結晶も仮想円に沿って並べられ、図3(a)に示すような単位検出リング12bを構成する。単位検出リング12bは、z方向について同一位置に存するとともに、円環に沿って配列されたシンチレータ結晶C(放射線検出素子)で構成される。すなわち、単位検出リング12bは、シンチレータ結晶が一列に並んだものであり、仮想円に沿って並べられた放射線検出器1とは独立した概念である。そして、図3(b)に示すように、この単位検出リング12bがz方向に連接されて検出器リング12が構成される。言い換えれば、単位検出リング12bは、z方向に沿った中心軸を共有して連接されている。単位検出リング12bの中心には、貫通孔が設けられており、単位検出リング12bの有する貫通孔が連結するように単位検出リング12bが配列され、検出器リング12が構成されていると捉えることもできる。
The configuration of the
実施例1によれば、100個前後の放射線検出器1が円環状に配列することで検出器リング12が形成されるため、z方向から貫通穴12aを見たとき、貫通穴12aは、例えば正100角形となっている。この場合、複数の単位検出リング12bは、各々の中心軸を共有して連結されており、貫通穴12aは、100角柱の形状となっている。
According to the first embodiment, the
なお、実施例1に係る放射線断層撮影装置9は、図1に示すように、被検体Mの断層画像を取得するための各部が更に設けられている。具体的には、放射線断層撮影装置9は、検出器リング12で検出された検出データのうち、有効なデータを抽出するフィルタ部20と、フィルタ部20にて有効とみなされたデータを受信し、消滅γ線対の蛍光強度を取得する蛍光強度取得部21と、検出器リング12における消滅γ線対の入射位置を特定するLOR特定部22と、検出データを記憶するデータ記憶部23と、被検体Mの断層画像を形成するマッピング部24と、マッピング部24に対してデータ記憶部23に記憶されている検出データ群のうち、どの検出データを読み出させるかを決定する決定部26と、被検体Mの断層画像に較正を加える較正部25とを備えている。較正部25は、較正データ記憶部34に記憶された校正用データを参照して断層画像に写りこんだ偽像を除去する。なお、設定値記憶部27は、後述の各種設定値(サンプリング間隔、開始時点、対象時間に係る設定値)を記憶するものである。
The radiation tomography apparatus 9 according to the first embodiment is further provided with each unit for acquiring a tomographic image of the subject M as shown in FIG. Specifically, the radiation tomography apparatus 9 receives, from the detection data detected by the
LOR(Line of Response)特定部は、本発明の入射位置取得手段に相当する。データ記憶部は、本発明の検出データ記憶手段に相当し、マッピング部は、本発明の断層画像生成手段に相当する。決定部は、本発明の決定手段に相当し、入力部は、本発明の入力手段に相当する。 The LOR (Line of Response) specifying unit corresponds to the incident position acquisition means of the present invention. The data storage unit corresponds to the detection data storage unit of the present invention, and the mapping unit corresponds to the tomographic image generation unit of the present invention. The determination unit corresponds to the determination unit of the present invention, and the input unit corresponds to the input unit of the present invention.
そしてさらに、実施例1に係る放射線断層撮影装置9は、各部を統括的に制御する主制御部35と、放射線断層画像を表示する表示部36とを備えている。この主制御部35は、CPU等によって構成され、各種のプログラムを実行することにより、フィルタ部20,蛍光強度取得部21,LOR特定部22,およびマッピング部24,較正部25,決定部26とを実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。
Further, the radiation tomography apparatus 9 according to the first embodiment includes a
<放射線断層撮影装置の動作>
次に、この様な構成となっている放射線断層撮影装置の動作について説明する。まず、放射性薬剤が注射投与された被検体Mが、天板10に載置される。天板10は、天板移動制御部16の制御にしたがって移動し、被検体Mは、ガントリ11に導入される。このとき、被検体Mにおける撮影範囲が検出器リング12の内部に位置することになる。被検体Mから照射される放射線の検出中、天板10は移動しない。
<Operation of radiation tomography system>
Next, the operation of the radiation tomography apparatus having such a configuration will be described. First, the subject M to which the radiopharmaceutical is injected is placed on the
被検体Mから消滅γ線対が発生すると、消滅放射線対は、検出器リング12の有する2つの異なるシンチレータ結晶に入射する。シンチレータ結晶から生じた蛍光は、光検出器3によって検出され、検出データが出力される。一方、検出器リング12には、クロック19から、時刻情報であるクロックデータが送られてきている。このクロックデータは、例えばシリアルナンバーとなっている。検出データには、このクロックデータが付与される。この付与されたクロックデータは、放射線がどの時点で検出されたかを示しており、本発明の時間情報に相当する。
When an annihilation gamma ray pair is generated from the subject M, the annihilation radiation pair enters two different scintillator crystals of the
消滅放射線対が検出器リング12に入射すると、検出器リング12からは2つの互いに独立した検出データが出力されることになる。ある2つの検出データが所定の時間範囲内に得られたものである場合、それらは、ペアリングされて、単一の消滅放射線対に由来するものとされるのである。そして、時間範囲内に相手が見つからない検出データは、ペアリングに係る過程の前に破棄される。
When the annihilation radiation pair enters the
LOR特定部22は、2つのシンチレータ結晶を結ぶ線分であるLORを特定するものである。つまり、所定のタイムウィンドウ内の期間中に蛍光を発することで、同時にγ線が入射したと見なされた互いに異なるシンチレータ結晶を結ぶ線分である。検出器リング12から出力される検出データには、どのシンチレータ結晶によるものか示す位置データが含まれている。LOR特定部22は、消滅放射線対によるものと見なされた2つの検出データからLORを求める。LOR特定部22から出力された検出データは、データ記憶部23に記憶される。この様に、データ記憶部23においては、多数の検出データが記憶される。一連の消滅γ線対の検出で取得される検出データ全体を検出データ群と呼ぶことにする。
The
検出データ群を構成する検出データの各々を検出された時系列順に並べて比較すれば、被検体Mにおける放射性薬剤の移動の様子を知ることができる。例えば図4に示すように、第1時点において薬剤は、点Pにあり、そこから薬剤は移動して、第2時点において、点Qに移動していったものとする。データ記憶部23に記憶されている検出データ群のうち、第1時点において検出された検出データにおけるLORは、点Pを通過するものが多くなる。同様に、第2時点において検出された検出データにおけるLORは、点Qを通過するものが多くなる。したがって、直感的には、第1時点において検出された検出データのみを用いて断層画像を取得すれば、放射性薬剤の一時的な分布がはっきりと識別できそうである。
If each of the detection data constituting the detection data group is arranged and compared in the order of the detected time series, the movement of the radiopharmaceutical in the subject M can be known. For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that the medicine is at point P at the first time point, the medicine has moved from there, and has moved to point Q at the second time point. Of the detection data group stored in the
しかし、実際には、この様な断層画像を得ようとすると、検出データが不足して十分に薬剤分布をマッピングできず、断層画像は、ボケたものとなってしまう。そこで、これを防ぐために、断層画像を生成するのに十分量の検出データを蓄積して、これらを基に断層画像が生成させる。つまり、経時的に連続した断層画像を取得するには、検出データ群から所定の期間中に収集された検出データのみを抜き出して、マッピング部24に送出する必要がある。
However, in practice, when such a tomographic image is obtained, the detection data is insufficient and the drug distribution cannot be sufficiently mapped, and the tomographic image becomes blurred. Therefore, in order to prevent this, a sufficient amount of detection data for generating a tomographic image is accumulated, and a tomographic image is generated based on these. That is, in order to acquire tomographic images that are continuous over time, it is necessary to extract only detection data collected during a predetermined period from the detection data group and send it to the
この様な検出データの選抜は、決定部26が行う。この決定部26は、設定値記憶部27に記憶されている各種の設定値を参照しながら、マッピング部24に検出データを送出する。設定値記憶部27は、図5に示すように、サンプリング間隔記憶部27aと、開始時点記憶部27bと、対象時間記憶部27cと、上書き回数記憶部27dとを備えている。以降、放射性薬剤分布が写りこんでいる一連の断層画像を時系列順に生成していくものとして決定部26の動作について説明する。断層画像の生成に際し、決定部26は、各記憶部に記憶されている開始時点設定値Sと、対象時間設定値Waとを読み込む。サンプリング間隔記憶部は、本発明のサンプリング間隔記憶手段に相当する。また、開始時点記憶部は、本発明の開始時点記憶手段に相当し、対象時間記憶部は、本発明の対象時間記憶手段に相当する。また、開始時点設定値は、本発明の開始時点を具体化したものである。
The
次に、決定部26は、対象データ群を認識する。図6は、実施例1に係る断層画像の生成を説明する模式図である。図6におけるDは、クロックデータを基に時系列順に並べられた検出データを示しており、Gは、検出データ群を表している。そして、Dsは、開始時点設定値Sが示す開始時点に検出された検出データに対応する検出データである。開始時点設定値Sは、検出データ群Gのうち、時系列的に最先頭に位置する検出データを示している。決定部26は、開始時点設定値Sの示す開始時点を起点として、そこから対象時間Wa内に検出器リング12が検出した検出データを対象データ群を認識する。このときの対象データ群は、対象時間Wa以内に収まるとともに検出データDsを先頭として時系列的に連続した12個の検出データとなっている。決定部26は、対象データ群に属する各検出データをマッピング部24に送出する。マッピング部24は、対象データ群を基に断層画像P1を生成する。この様に、開始時点設定値Sとは、ある期間中に検出器リングに検出された放射線を示す検出データを用いて放射線断層画像を作成する際に、その期間の最初を示すものであり、対象時間Waとは、ある期間中に検出器リング12に検出された放射線を示す検出データを用いて放射線断層画像を作成する際に、その期間の長さを示すものである。
Next, the
次に、決定部26は、開始時点記憶部27bに記憶されている開始時点設定値Sを上書きして再設定する。具体的には、開始時点設定値Sをサンプリング間隔Wbだけ後の時点に再設定する。図7において、開始時点設定値Sが変更されたことにより、開始時点設定値Sは、図6における検出データDsから時系列的に連続する検出データ5個分だけ後側の検出データを示すようになる。
Next, the
決定部26は、開始時点設定値Sの示す開始時点を起点として、そこから対象時間Waの期間中に検出器リング12が検出した検出データを対象データ群を認識する。このときの対象データ群は、図7における対象時間Wa以内に収まる12個の検出データである。決定部26は、対象データ群に属する各検出データをマッピング部24に送出する。マッピング部24は、対象データ群を基に断層画像P2を生成する。断層画像P1と断層画像P2との各々は、サンプリング間隔Wbだけ時系列的に離間した放射線断層画像を写しこんでいることになる。この様に、サンプリング間隔Wbは、時系列的に隣接した放射線断層画像の時間的間隔を意味している。また対象時間Waは、放射線断層画像を構成する際に使用される検出データの時間的な広がりを意味している。
The
そして、実施例1においては、図8に示すように、サンプリング間隔Wbは、対象時間Wa以下となっている。これにより、ある時間に取得された検出データは複数の放射線断層画像を構成する際に利用される。つまり、放射線断層画像を構成する際の検出データの延べ数を増加させることができるので、放射線断層画像は鮮明なものとなる。また、対象時間Waの制限を受けずにサンプリング間隔Wbを設定することができる。よりサンプリング間隔Wbが短くすることで、薬剤分布の変化を確実に追跡できるようになる。 In Example 1, as shown in FIG. 8, the sampling interval Wb is equal to or less than the target time Wa. Thereby, detection data acquired at a certain time is used when constructing a plurality of radiation tomographic images. That is, since the total number of detection data at the time of constructing the radiation tomographic image can be increased, the radiation tomographic image becomes clear. Further, the sampling interval Wb can be set without being limited by the target time Wa. By making the sampling interval Wb shorter, changes in the drug distribution can be reliably traced.
以降、同様に、決定部26は、対象データ群の認識と、マッピング部24に対する対象データ群の送出と、開始時点設定値Sの変更を繰返す。こうして、図8に示すように、互いにサンプリング間隔Wbだけ時系列的に離間した放射線断層画像を写しこんでいる一連の断層画像P1〜P5が取得できる。この間、開始時点設定値Sは、幾度も上書きされることになる。決定部26は、開始時点設定値Sを上書きする度に上書き回数記憶部27dに開始時点設定値Sの上書き回数Nを記憶させる。一連の断層画像は、較正部25にて偽像の除去処理が施された後、表示部36に表示される。こうして、実施例1に係る放射線断層画像の取得は、終了となる。
Thereafter, similarly, the
以上のように、実施例1の構成は、サンプリング間隔Wbと開始時点設定値Sとを記憶している。そして、マッピング部24は、データ記憶部23に記憶されている検出データ群のうち、現在生成しようとしている断層画像に係る対象データ群を用いて断層画像を生成する。この対象データ群は、検出器リング12により検出された順に配列している一群の検出データである。しかも、対象データ群の構成は、断層画像が生成される度に異なっている。検出データ群を用いて断層画像を生成する具体的方法は、次の通りである。まず、決定部26は、検出データの各々に関連付けられているクロックデータを参照して、データ記憶部23に記憶された検出データのうち、開始時点設定値Sより後に検出器リング12が検出した検出データを対象データ群と認識する。そして、この対象データ群がマッピング部24に送出され、断層画像が生成される。その後に、開始時点設定値Sは、サンプリング間隔Wbだけ後の時点に再設定される。そして、マッピング部24は、次の断層画像を生成する。この様に、対象データ群の認識、断層画像の生成、開始時点設定値Sの設定との各々を循環的に繰返すことにより、サンプリング間隔Wbだけ互いに経時的に離間した被検体像が写りこんだ一連の断層画像が生成できるのである。
As described above, the configuration of the first embodiment stores the sampling interval Wb and the start time setting value S. Then, the
また、従来構成における、ある時点で検出器リング12が検出した検出データは、単一の断層画像の生成に使用されるのみとなっているのに対し、実施例1における、ある時点での検出データは、複数の断層画像を生成するのに使用される。つまり、経時的に隣接する2つの対象データ群は、経時的にオーバーラップしている。したがって、断層画像に使用できる検出データの延べ数を増加させることができ、一度の検査でより枚数の多い断層画像が取得できる。つまり、実施例1の構成によれば、従来よりも短い時間間隔で被検体像を写しこんだ一連の断層画像が生成でき、放射性薬剤の追跡検査に適した放射線断層撮影装置9が提供できる。
In addition, the detection data detected by the
なお、検出データは、検出器リング12に検出された時点を基に、いずれの対象データ群に組み入れるか決定される。上述の構成によれば、検出データとクロックデータとが連関されているので、検出データの検出器リング12に検出された時点は、容易に知ることができる。
The detection data is determined to be included in any target data group based on the time point detected by the
実施例1の構成の放射線断層撮影装置9は、対象時間Waを記憶している。この対象時間Waは、対象データ群の時間的長さを決定するものである。実施例1の構成によれば、対象データ群は、経時的な一区間内で検出された検出データによって構成される。その区間の始まりは、開始時点設定値Sであり、終わりは開始時点設定値Sから対象時間Waだけ経時的に後の時点である。対象データ群の有する時間幅があまりにも長いものとなると、断層画像に写りこむ薬剤分布がボケてしまう。上述の構成によれば、それを防止することができる。 The radiation tomography apparatus 9 having the configuration of the first embodiment stores the target time Wa. This target time Wa determines the time length of the target data group. According to the configuration of the first embodiment, the target data group is configured by detection data detected within one section with time. The start of the section is the start time set value S, and the end is the time after the start time set value S by the target time Wa. If the time width of the target data group is too long, the drug distribution reflected in the tomographic image is blurred. According to the above-described configuration, it can be prevented.
また、上述の構成によれば、サンプリング間隔Wb,対象時間が術者の指定に基づいて変更可能となっている。これにより放射性薬剤の被検体内における挙動に合わせて、断層画像の生成の様式を変更できるので、より放射性薬剤の追跡検査に適した放射線断層撮影装置9が提供できる。 Further, according to the above-described configuration, the sampling interval Wb and the target time can be changed based on the operator's designation. As a result, the mode of generation of the tomographic image can be changed in accordance with the behavior of the radiopharmaceutical in the subject, so that the radiation tomography apparatus 9 more suitable for the radiopharmaceutical follow-up inspection can be provided.
次に、実施例2に係る放射線断層撮影装置について説明する。実施例2に係る放射線断層撮影装置9の構成は、実施例1のものと同等であるので、説明を省略する。実施例2の構成は、実施例1と比べて、対象時間記憶部27cと、決定部26の構成が異なる。
Next, a radiation tomography apparatus according to
対象時間記憶部27cは、対象時間と、シリアルナンバーとが関連した対象時間表を記憶する。そして、決定部26は、対象時間表にリストアップされている対象時間のうちの1つを読み出して使用することになる。決定部26は、開始時点記憶部27bに記憶されている開始時点設定値Sを上書きして再設定する際に、対象時間を読み出す。したがって、断層画像が生成されるたびに対象時間記憶部27cに記憶された対象時間が参照されることになる。
The target
決定部26は、開始時点設定値Sを上書きした回数に応じて、読み出す対象時間を変化させていく。具体的には、上書き回数と、対象時間表のシリアルナンバーとを照合することで、対象時間表にリストアップされている対象時間のうちの1つを選択する。
The
被検体Mから照射される消滅放射線対の線量は、一般的に検査開始時が一番多く、それから次第に弱まっていく。したがって、検査開始から相当の時間が経過した後、断層画像を取得しようと思えば、対象時間を長くしないと、断層画像の取得に必要な検出データを十分に得ることができなくなる。実施例2の構成は、この様な課題を解決する目的で、決定部26は、動作を繰返すにつれ、読み出す対象時間Waを長いものとしていく。このとき,対象時間設定値Waは、使用者が任意の値を設定する構成としてもよいし、放射性薬剤の半減期から自動的に求めてもよい。この対象時間設定値Waの導出は、対象時間設定値取得部37によって行われる。
The dose of the annihilation radiation pair irradiated from the subject M is generally the highest at the start of the examination and then gradually weakens. Therefore, if it is desired to acquire a tomographic image after a considerable time has elapsed since the start of the examination, sufficient detection data necessary for acquiring the tomographic image cannot be obtained unless the target time is increased. In the configuration of the second embodiment, for the purpose of solving such a problem, the
決定部26の動作の様子を図9を用いて説明する。断層画像P1を生成するのに用いられた対象データ群は、対象時間Wa1以内に収まる時系列的に連続した検出データである。一方、断層画像P2を生成する場合には、対象時間Wa2が用いられる。このときの両対象時間Wa1,Wa2の長さは、同一である。しかし、断層画像P3は、長さが対象画像Wa2のそれよりも長い対象時間Wa3を基に生成される。以降、同様に、断層画像P4〜断層画像P7を生成する際に基にされた対象時間Wa4〜Wa7の長さは、符号が大きくなるにしたがって、長いものとなっている。
The operation of the
しかも、注目すべきは、サンプリング間隔Wbは、対象時間Waの長さの変更に係らず一定である。この様にすれば、一定の時間を隔てて時系列に連続した断層画像P1〜P7が取得できるのである。 Moreover, it should be noted that the sampling interval Wb is constant regardless of the change in the length of the target time Wa. In this way, it is possible to acquire tomographic images P1 to P7 that are continuous in time series with a certain time interval.
なお、上述の対象時間設定値取得部37は、対象時間Waに含まれる検出データの点数が同一となるように対象時間Waの間隔を決定してもよい。この様にして得られた対象時間Waが図9におけるWa1〜Wa7であるとすると、各対象時間Wa1〜Wa7に含まれる検出データの点数の点数は、同一の数、すなわち対象数となっているのである。しかも、対象時間設定値取得部37は、Wa1〜Wa7の取得を検査中に行う。例えば、7つのフレーム(画像)を取得しようとするとき、一番最後の対象時間Wa7がどの段階で完了するのか不明で、どの時点で検査を終了すればよいか分からないという問題が生じる。このような問題を解決する目的で、対象時間設定値取得部37が7フレーム目の画像を構成する検出データの点数が所定数となるまで待機する。その間、対象時間設定値取得部37は、7フレーム目の画像を構成するには検出データの点数が不足している旨を主制御部35に送出する。そして、主制御部35は、検査時間を延長して、検出データの点数が十分となるまで、検査を継続するのである。なお、1フレームあたりの検出データの点数を示す対象数は、設定値記憶部27に記憶されている。設定値記憶部27は、本発明の対象数記憶手段に相当する。
Note that the target time set
すなわち、各フレームを生成する場合、決定部26に次々と読み出される対象データ群を構成する対象データの点数は、決定部26が設定値記憶部27から読み出した対象数となっている。
That is, when each frame is generated, the number of target data constituting the target data group read one after another by the
実施例2の構成によれば、より画質が安定した断層画像が提供できる。すなわち、放射性薬剤より放射される放射線の線量は、被検体Mに投薬された直後において最大となり、それから徐々に減少していく。上述の構成は、開始時点設定値Sを再設定するのに合わせて対象時間Waの長さを長くしていく。つまり、投薬から時間が経過した断層画像である程、断層画像は、より長い時間に亘った検出データのグループを基に生成される。したがって、投薬から時間が経過するにつれて検出器リング12から出力される検出データが少なくなっていっても、投薬から時間が経過した時点における断層画像は、十分な点数の検出データを基に生成される。したがって、取得される断層画像は、より画質が安定したものとなる。
According to the configuration of the second embodiment, a tomographic image with more stable image quality can be provided. That is, the dose of radiation emitted from the radiopharmaceutical is maximized immediately after being administered to the subject M, and then gradually decreases. In the above-described configuration, the length of the target time Wa is increased as the start time set value S is reset. In other words, the more tomographic images that have elapsed since the medication, the more tomographic images are generated based on groups of detection data over a longer period of time. Therefore, even when the detection data output from the
次に、実施例3に係るPET/CT装置について説明する。PET/CT装置とは、実施例1,実施例2で説明した放射線断層撮影装置(PET装置)9と、X線を用いた断層画像を生成するCT装置とを有する構成で、両者で得られた断層画像を重ね合わせた合成画像を生成することができる医用装置である。 Next, a PET / CT apparatus according to Example 3 will be described. The PET / CT apparatus has a configuration including the radiation tomography apparatus (PET apparatus) 9 described in the first and second embodiments and a CT apparatus that generates a tomographic image using X-rays. This is a medical device that can generate a composite image obtained by superimposing the tomographic images.
実施例3に係るPET/CT装置の構成について説明する。実施例3に係るPET/CT装置におけるPET装置においては、実施例1,または実施例2で説明した放射線断層撮影装置(PET装置)9を用いることができる。したがって、実施例3における特徴的な部分であるCT装置について説明する。図10に示すように、CT装置8は、ガントリ45を有している。ガントリ45には、z方向に伸びた開口が設けられており、この開口に天板10が挿入されている。
A configuration of the PET / CT apparatus according to the third embodiment will be described. In the PET apparatus in the PET / CT apparatus according to the third embodiment, the radiation tomography apparatus (PET apparatus) 9 described in the first or second embodiment can be used. Therefore, a CT apparatus which is a characteristic part in the third embodiment will be described. As shown in FIG. 10, the
ガントリ45の内部には、X線を被検体に向けて照射するX線管43と、被検体を透過してきたFPD(フラット・パネル・ディテクタ)44と、X線管43とFPD44とを支持する支持体47とが備えられている。支持体47は、リング形状となっており、z軸周りに回転自在となっている。この支持体47の回転は、例えばモータのような動力発生手段と、例えば歯車のような動力伝達手段とから構成される回転機構39が実行する。また、回転制御部40は、この回転機構39を制御するものである。X線管は、本発明の放射線源に相当する。FPDは、本発明の放射線検出手段に相当し、支持体は、本発明の支持手段に相当する。回転機構は、本発明の回転手段に相当し、回転制御部は、本発明の回転制御手段に相当する。
An
CT画像生成部41は、FPD44から出力されたX線検出データを基に、被検体MのX線断層画像を生成するものである。また、重ね合わせ部42は、放射線断層撮影装置(PET装置)9から出力された被検体内の薬剤分布を示すPET画像と、上述のX線断層画像とを重ね合わせることで重合画像を生成する構成となっている。
The CT
主制御部35は、各種のプログラムを実行することにより、実施例1,実施例2に係る決定部26,およびマッピング部24,較正部25の他、回転制御部40,CT画像生成部41,重ね合わせ部42,およびX線管制御部46とを実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。
The
X線透視画像の取得方法について説明する。X線管43とFPD44とは、互いの相対位置を保った状態でz軸周りに回転する。このときX線管43は間歇的にX線を被検体Mに向けて照射し、その度ごとに、CT画像生成部41は、X線透視画像を生成する。この複数枚のX線透視画像は、CT画像生成部41において例えば、既存のバック・プロジェクション法を用いて単一の断層画像に組み立てられる。
A method for acquiring a fluoroscopic image will be described. The
次に、合成画像の生成方法について説明する。PET/CT装置にて合成画像を取得するには、被検体Mの関心部位をCT装置に導入して、そのX線断層画像を取得する。これに加えて被検体Mの関心部位を放射線断層撮影装置(PET装置)9に導入してPET画像を取得することになる。重ね合わせ部42によって両画像が重ね合わせられ、完成した合成画像は、表示部36にて表示される。これにより、薬剤分布と被検体の内部構造とを同時に認識することができるので診断に好適な断層画像が提供できる。
Next, a method for generating a composite image will be described. In order to acquire a composite image with the PET / CT apparatus, a region of interest of the subject M is introduced into the CT apparatus, and an X-ray tomographic image thereof is acquired. In addition to this, a region of interest of the subject M is introduced into a radiation tomography apparatus (PET apparatus) 9 to acquire a PET image. Both images are superimposed by the overlapping
実施例3の構成によれば、被検体Mの内部構造と、薬剤分布との両方を取得できる放射線断層撮影装置9が提供できる。PET装置は、一般的に薬剤分布に係る情報を得ることができる。しかしながら、被検体Mの臓器や組織を写しこんだ断層画像を参照しながら診断を行う必要がある場合がある。上述の構成によれば、被検体Mの内部構造と、薬剤分布との両方を取得できるので、例えば両画像を重ね合わせることで、診断に好適な合成画像を生成させることができる。 According to the configuration of the third embodiment, the radiation tomography apparatus 9 that can acquire both the internal structure of the subject M and the drug distribution can be provided. A PET device can generally obtain information relating to drug distribution. However, it may be necessary to make a diagnosis while referring to a tomographic image in which an organ or tissue of the subject M is captured. According to the above configuration, since both the internal structure of the subject M and the drug distribution can be acquired, for example, a composite image suitable for diagnosis can be generated by superimposing both images.
本発明は、上述の構成に限られず、次のような変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the above-described configuration, and can be modified as follows.
(1)上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、LYSOで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、GSO(Gd2SiO5)などのほかの材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。 (1) The scintillator crystal referred to in each of the above embodiments is composed of LYSO. However, in the present invention, the scintillator crystal is composed of other materials such as GSO (Gd 2 SiO 5 ) instead. Also good. According to this modification, it is possible to provide a method of manufacturing a radiation detector that can provide a cheaper radiation detector.
(2)上述した各実施例において、蛍光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いていもよい。 (2) In each of the embodiments described above, the fluorescence detector is composed of a photomultiplier tube, but the present invention is not limited to this. Instead of the photomultiplier tube, a photodiode, an avalanche photodiode, a semiconductor detector, or the like may be used.
(3)上述した各実施例において、天板が摺動自在となっていたが、本発明はこれに限らず、たとえば、天板は固定であり、ガントリ11が摺動する構成としてもよい。
(3) In each of the embodiments described above, the top plate is slidable. However, the present invention is not limited to this. For example, the top plate may be fixed and the
(4)上述した各実施例において、時刻情報は、検出データに関連付けられていたが、本発明はこれに限られず、関連付けを行わなくてもよい。すなわち、クロック19から時刻情報を連続的にフィルタ部20に送出させておき、検出データは、出力され次第、時刻情報とともにフィルタ部20に送出される構成としてもよい。フィルタ部20は、検出データと時刻情報とが混合されたデータ群を取得し、これを基に検出データが何時の時点で検出器リング12から出力されたものであるかを判別することができる。
(4) In each embodiment described above, the time information is associated with the detection data. However, the present invention is not limited to this, and the association may not be performed. That is, the time information may be continuously sent from the
(5)また、上述した各実施例、および上述の変形例において、クロック19をソフトウェア的に実現してもよい。すなわち、まず、規定の時間幅(例えば128ns)を決めておく。検出器リング12は、規定の時間幅の間に検出データを1つだけフィルタ部20に送出し、次の規定の時間幅の間に送出する検出データがない場合、検出データが無かったことを示すダミーデータを送出する。フィルタ部20は、ダミーデータと検出データとを(以降、単にデータという)区別することなくカウントし、データの点数を数えることで、検出データがいつ検出器リング12から出力されたものであるか知る構成になっている。なお、規定の時間幅は、設定値記憶部27に記憶される。
(5) Further, in each of the above-described embodiments and the above-described modifications, the
以上のように、本発明は、医用の放射線断層撮影装置に適している。 As described above, the present invention is suitable for a medical radiation tomography apparatus.
1 放射線検出器
9 放射線断層撮影装置
10 天板
12 検出器リング
21 蛍光強度取得部(放射線強度取得手段)
22 LOR特定部(入射位置取得手段)
23 データ記憶部(検出データ記憶手段)
24 マッピング部(断層画像生成手段)
26 決定部(決定手段)
27a サンプリング間隔記憶部(サンプリング間隔記憶手段)
27b 開始時点記憶部(開始時点記憶手段)
27c 対象時間記憶部(対象時間記憶手段)
38 入力部(入力手段)
39 回転機構(回転手段)
40 回転制御部(回転制御手段)
43 X線管(放射線源)
44 FPD(放射線検出手段)
47 支持体(支持手段)
DESCRIPTION OF
22 LOR specific part (incident position acquisition means)
23 Data storage unit (detection data storage means)
24 Mapping unit (tomographic image generating means)
26 Determination unit (determination means)
27a Sampling interval storage unit (sampling interval storage means)
27b Start time storage section (start time storage means)
27c Target time storage unit (target time storage means)
38 Input section (input means)
39 Rotating mechanism (rotating means)
40 Rotation control unit (rotation control means)
43 X-ray tube (radiation source)
44 FPD (radiation detection means)
47 Support (support means)
Claims (5)
検出データおよび、放射線がどの時点で検出されたかを示す時間情報を記憶する検出データ記憶手段と、
前記検出データ記憶部に記憶されている検出データ群の一部を読み出して放射線断層画像を生成する断層画像生成手段と、
前記断層画像生成手段に対して前記検出データ群のうち、どの検出データを前記検出データ記憶部から読み出させるかを決定する決定手段と、
ある期間中に検出器リングに検出された放射線を示す検出データを用いて放射線断層画像を作成する際に、その期間の最初を示す開始時点を記憶する開始時点記憶手段と、
その期間の長さを示す対象時間を記憶する対象時間記憶手段と、
時系列的に隣接した放射線断層画像における各々の前記開始時点の間隔を示すサンプリング間隔を記憶するサンプリング間隔記憶手段とを備え、
前記決定手段は、(A)前記時間情報を参照して前記検出データ記憶手段に記憶された検出データのうち、前記開始時点を起点として、前記対象時間内に前記検出器リングが検出した検出データを放射線断層画像を生成する際に用いられる対象データ群と認識し、
(B)前記断層画像生成手段に前記対象データ群を送出し、
(C)前記開始時点からサンプリング間隔だけ後の時点を次回の開始時点として再設定するという、(A),(B),(C)の動作を繰返すことで、前記断層画像生成手段に前記サンプリング間隔の間隔をおいて経時的に連続した像が写り込んだ一連の放射線断層画像を生成させ、
前記サンプリング間隔は、前記対象時間以下となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。 A radiation detector for detecting radiation is arranged in a ring shape, and a detector ring for outputting detection data;
Detection data storage means for storing detection data and time information indicating when radiation was detected;
A tomographic image generating means for reading out a part of the detection data group stored in the detection data storage unit and generating a radiation tomographic image;
A determination unit that determines which detection data of the detection data group is read from the detection data storage unit to the tomographic image generation unit;
Start time storage means for storing a start time indicating the beginning of the period when creating a radiation tomographic image using detection data indicating the radiation detected in the detector ring during a period;
A target time storage means for storing a target time indicating the length of the period;
Sampling interval storage means for storing a sampling interval indicating an interval of each of the start time points in radiation tomographic images adjacent in time series,
The determination means is (A) detection data stored in the detection data storage means with reference to the time information and detected by the detector ring within the target time starting from the start time. As a target data group used when generating a radiation tomographic image,
(B) sending the target data group to the tomographic image generation means;
(C) By repeating the operations (A), (B), and (C) of resetting the time point after the start time point by the sampling interval as the next start time point, the tomographic image generating unit is caused to perform the sampling. Generate a series of radiation tomographic images in which continuous images are captured over time at intervals,
The radiation tomography apparatus according to claim 1, wherein the sampling interval is equal to or shorter than the target time.
術者の指示を入力させる入力手段を更に備え、
前記対象時間記憶手段または前記サンプリング間隔記憶手段に記憶されているパラメータは、前記入力手段によって変更可能となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus according to claim 1,
It further comprises an input means for inputting an instruction of the surgeon,
The radiation tomography apparatus according to claim 1, wherein the parameter stored in the target time storage means or the sampling interval storage means can be changed by the input means.
前記決定手段は、(A),(B),(C)の動作に加えて(D1)前記対象時間記憶手段から前記対象時間を読み出すことを繰り返し、
前記決定手段に次々と読み出される前記対象時間の長さは、前記決定手段が前回読み出した対象時間の長さと同じかそれ以上となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus according to claim 1,
In addition to the operations (A), (B), and (C), the determination unit repeatedly (D1) reads the target time from the target time storage unit,
The length of the target time read one after another by the determining means is equal to or longer than the length of the target time read by the determining means last time.
検出データおよび、放射線がどの時点で検出されたかを示す時間情報を記憶する検出データ記憶手段と、
前記検出データ記憶部に記憶されている検出データ群の一部を読み出して放射線断層画像を生成する断層画像生成手段と、
前記断層画像生成手段に対して前記検出データ群のうち、どの検出データを前記検出データ記憶部から読み出させるかを決定する決定手段と、
ある期間中に検出器リングに検出された放射線を示す検出データを用いて放射線断層画像を作成する際に、その期間の最初を示す開始時点を記憶する開始時点記憶手段と、
検出データの点数を示す対象数を記憶する対象数記憶手段と、
対象時間に含まれる検出データの点数が前記対象数となるように対象時間を決定する対象時間設定値取得手段と、
時系列的に隣接した放射線断層画像における各々の前記開始時点の間隔を示すサンプリング間隔を記憶するサンプリング間隔記憶手段とを備え、
前記決定手段は、(A)前記時間情報を参照して前記検出データ記憶手段に記憶された検出データのうち、前記開始時点を起点として、前記対象時間内に前記検出器リングが検出した検出データを放射線断層画像を生成する際に用いられる対象データ群と認識し、
(B)前記断層画像生成手段に前記対象データ群を送出し、
(C)前記開始時点からサンプリング間隔だけ後の時点を次回の開始時点として再設定するという、(A),(B),(C)の動作を繰返すことで、前記断層画像生成手段に前記サンプリング間隔の間隔をおいて経時的に連続した像が写り込んだ一連の放射線断層画像を生成させ、
前記サンプリング間隔は、前記対象時間以下となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。 A radiation detector for detecting radiation is arranged in a ring shape, and a detector ring for outputting detection data;
Detection data storage means for storing detection data and time information indicating when radiation was detected;
A tomographic image generating means for reading out a part of the detection data group stored in the detection data storage unit and generating a radiation tomographic image;
A determination unit that determines which detection data of the detection data group is read from the detection data storage unit to the tomographic image generation unit;
Start time storage means for storing a start time indicating the beginning of the period when creating a radiation tomographic image using detection data indicating the radiation detected in the detector ring during a period;
Object number storage means for storing the object number indicating the score of the detection data ;
Target time setting value acquisition means for determining the target time so that the number of detection data included in the target time becomes the target number;
Sampling interval storage means for storing a sampling interval indicating an interval of each of the start time points in radiation tomographic images adjacent in time series,
The determination means is (A) detection data stored in the detection data storage means with reference to the time information and detected by the detector ring within the target time starting from the start time. As a target data group used when generating a radiation tomographic image,
(B) sending the target data group to the tomographic image generation means;
(C) By repeating the operations (A), (B), and (C) of resetting the time point after the start time point by the sampling interval as the next start time point, the tomographic image generating unit is caused to perform the sampling. Generate a series of radiation tomographic images in which continuous images are captured over time at intervals,
The radiation tomography apparatus according to claim 1, wherein the sampling interval is equal to or shorter than the target time.
前記検出器リングの中心軸方向に伸びるとともにその内部に挿入された天板を更に備えるとともに、これに加えて、
(α)前記天板に対し前記中心軸周りに回転可能な放射線源と、
(β)前記天板に対し前記中心軸周りに回転可能な放射線検出手段と、
(γ)前記放射線源と前記放射線検出手段とを支持する支持手段と、
(δ)前記支持手段を回転させる回転手段と、
(ε)前記回転手段を制御する回転制御手段を備えた画像生成装置を更に備えることを特徴とする放射線断層撮影装置。 The radiation tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising a top plate extending in the central axis direction of the detector ring and inserted therein, in addition to this,
(Α) a radiation source rotatable about the central axis with respect to the top plate;
(Β) a radiation detection means rotatable around the central axis with respect to the top plate;
(Γ) a support means for supporting the radiation source and the radiation detection means;
(Δ) rotating means for rotating the support means;
(Ε) A radiation tomography apparatus further comprising an image generation apparatus including a rotation control unit that controls the rotation unit.
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