專利名稱：核醫(yī)學(xué)診斷裝置以及透射攝像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行使用外部射線源的透射攝像的核醫(yī)學(xué)診斷裝置以及透射攝像方法。
背景技術(shù)：
作為核醫(yī)學(xué)診斷裝置，具有伽馬照相機(jī)、單光子發(fā)射斷層成像裝置(SinglePhton Emission Computed Tomography，以下記為SPECT裝置。)以及正電子發(fā)射斷層成像裝置(Positron Emission Computed Tomography，以下記為PET裝置。)等。
在使用核醫(yī)學(xué)診斷裝置的檢查中，使作為被檢測體的被檢測者服下含有具有在特定的部位聚集的性質(zhì)的物質(zhì)的放射性藥劑，通過放射線檢測器檢測由于在該部位聚集的放射性藥劑從被檢測者的病患部發(fā)射出的γ射線。從被檢測者的病患部發(fā)射出的γ射線具有特定的能量峰值(在使用PET裝置檢查時(shí)使用511KeV左右的放射性藥劑，在使用SPECT裝置檢查時(shí)使用100KeV左右的放射性藥劑。)。核醫(yī)學(xué)診斷裝置根據(jù)從檢測到γ射線的放射線檢測器輸出的檢測信號，生成包含放射性藥劑的聚集部位的圖像的斷層圖像(以下稱為功能圖像。)。將其稱為放射攝像(或者放射計(jì)測)。
在放射攝像中，具有二維攝像和三維攝像。二維攝像因?yàn)樵跈z測器與檢測器之間設(shè)置賽普特膜(scepter)進(jìn)行攝像，所以攝像裝置軸方向的檢測靈敏度均一，而且可以抑制散射線的影響。但是，由于整個(gè)攝像裝置的靈敏度較低，所以為了收集生成功能圖像所需要的數(shù)據(jù)，需要較長的時(shí)間。另一方面，不設(shè)置賽普特膜的三維攝像存在難以確保攝像裝置軸方向的檢測靈敏度均一，容易混入由散射線或隨機(jī)符合(coincidence)產(chǎn)生的噪聲等問題，但是因?yàn)檎麄€(gè)攝像裝置的檢測靈敏度較高，所以用于收集生成功能圖像所需要的數(shù)據(jù)的時(shí)間較短。近年來，要求生產(chǎn)能力的提高，使三維攝像成為主流。
從被檢測者放出的γ射線在透過被檢測者的體內(nèi)時(shí)被減弱(吸收)。在使用核醫(yī)學(xué)診斷裝置的檢查中，為了確保定量性，對在體內(nèi)的γ射線的減弱量(吸收量)進(jìn)行評價(jià)，根據(jù)該評價(jià)對放射計(jì)測中的γ射線的減弱進(jìn)行補(bǔ)償(減弱補(bǔ)償或者吸收補(bǔ)償)是重要的。把收集減弱補(bǔ)償所需要的數(shù)據(jù)(以下稱為投射數(shù)據(jù)。)的計(jì)測稱為透射攝像(或透射計(jì)測)。透射攝像使用設(shè)置在被檢測者與放射線檢測器之間的外部伽馬射線源(以下稱為外部射線源。)，透射數(shù)據(jù)的收集方法因外部射線源的種類而不同。在外部射線源中具有使用作為正電子原子核素的68Ge-68Ga(鍺68-鎵68)的棒狀射線源、使用作為單光子發(fā)射原子核素的137Cs的點(diǎn)射線源等。
68Ge-68Ga的棒狀射線源的一對具有511KeV能量的γ射線成180°地放射。在使用了棒狀射線源的透射攝像中，在從棒狀射線源放射出的一對γ射線中，使其中一方的γ射線透過被檢測者由放射線檢測器進(jìn)行檢測，使另一方的γ射線不透過被檢測者由另一放射線檢測器進(jìn)行檢測。根據(jù)檢測到γ射線的放射線檢測器輸出的各個(gè)檢測信號進(jìn)行同時(shí)計(jì)數(shù)，收集該檢測器之間的透射數(shù)據(jù)。在使用PET裝置的檢查(以下稱為PET檢查)中，采用使被檢測者服下放射性藥劑，在經(jīng)過了放射性藥劑向檢測部位聚集所需要的時(shí)間(30～60分鐘)后，連續(xù)地進(jìn)行透射攝像和放射攝像的進(jìn)樣后方法。此時(shí)，由于從68Ge-68Ga的棒狀射線源放射出的γ射線和由于在被檢測者的體內(nèi)聚集的放射性藥劑放射的γ射線的能量同為511keV，所以在透射和放射之間產(chǎn)生數(shù)據(jù)的混入，噪聲變多。此外，從棒狀射線源放射出的另一方的γ射線不透過被檢測體，直接射入設(shè)置在棒狀射線源附近位置的放射線檢測器中。因此，該放射線檢測器的計(jì)數(shù)率較高，對棒狀射線源的射線源強(qiáng)度存在限制。
另一方面，137Cs(銫137)的點(diǎn)射線源具有放射性物質(zhì)和控制γ射線的照射方向并且形成γ射線的照射區(qū)域(例如圓錐狀)的遮蔽體，放射具有662keV能量的γ射線。在使用點(diǎn)射線源的透射攝像中，使形成了照射形狀放射出的γ射線透過被檢測者，通過放射線檢測器檢測該γ射線。PET裝置根據(jù)檢測到γ射線的放射線檢測器的位置信息和外部射線源的位置信息，收集透射數(shù)據(jù)。在采用進(jìn)樣法使用137Cs的點(diǎn)射線源的情況下，因?yàn)閺狞c(diǎn)射線源放射出的γ射線和從被檢測體的體內(nèi)放射出的γ射線的能量不同，所以具有透射和放射之間的數(shù)據(jù)混入較少的優(yōu)點(diǎn)。此外，點(diǎn)射線源通過遮蔽容器和準(zhǔn)直器限定γ射線的照射范圍，γ射線不會射入設(shè)置在點(diǎn)射線源附近的放射線檢測器，所以可以提高點(diǎn)射線源的射線源強(qiáng)度，可以在短時(shí)間內(nèi)收集統(tǒng)計(jì)噪聲少的透射數(shù)據(jù)。如此，通過透射數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高，功能圖像的畫質(zhì)也提高。根據(jù)以上的觀點(diǎn)，使用點(diǎn)射線源的透射攝像已成為目前的主流。
專利文獻(xiàn)1記載了一種SPECT裝置，其具有一個(gè)外部射線源，該外部射線源具有對從外部射線源放射出的γ射線的照射區(qū)域進(jìn)行限制的屏蔽以及設(shè)置在該屏蔽開口部的沿水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的快門(shutter)。專利文獻(xiàn)1通過打開、關(guān)閉快門，對來自外部射線源的γ射線的照射開始以及照射停止進(jìn)行控制。放射線檢測器被設(shè)置在與外部射線源相向的位置，按照所支持的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)比級(step)與外部射線源一起旋轉(zhuǎn)。在使用一個(gè)外部射線源的透射攝像中，攝像裝置的可攝像范圍內(nèi)的攝像視野狹窄，此外，在伴隨移動(dòng)的透射攝像中攝像時(shí)間較長。
專利文獻(xiàn)2記載了沿?cái)z像裝置內(nèi)的床的長度方向設(shè)置了多個(gè)點(diǎn)射線源的PET裝置以及SPECT裝置。PET裝置以及SPECT裝置為了使從多個(gè)點(diǎn)射線源照射的γ射線不同時(shí)射入相同的放射線檢測器，在點(diǎn)射線源與點(diǎn)射線源之間設(shè)置了準(zhǔn)直器。在專利文獻(xiàn)2這樣的點(diǎn)射線源和準(zhǔn)直器的組合中，當(dāng)為了縮短攝像時(shí)間提高射線源強(qiáng)度時(shí)，需要增加各個(gè)準(zhǔn)直器的厚度，所以對于提高強(qiáng)度具有限制。此外，專利文獻(xiàn)2中記載的PET裝置以及SPECT裝置的檢測器被設(shè)置在環(huán)的一部分中，所以攝像裝置的斷面內(nèi)的攝像視野被限定。
專利文獻(xiàn)1特開平9-264961號公報(bào)專利文獻(xiàn)2美國專利第6,040,580號說明書發(fā)明內(nèi)容在使用一個(gè)點(diǎn)射線源的透射攝像中，床的長度方向的視野狹窄。在無法一次對全部的檢查對象范圍進(jìn)行攝像時(shí)(例如全身的癌檢查)，使攝像裝置或者床進(jìn)行移動(dòng)，使攝影范圍重疊地將檢查對象范圍分割為多個(gè)來進(jìn)行攝影，但在伴隨移動(dòng)的透射攝像中，需要取得較寬的疊加寬度，全身透射攝像需要較長時(shí)間。此外，不伴隨床移動(dòng)的腦功能檢查、心功能檢查要求不移動(dòng)攝像裝置或床，在一個(gè)攝像位置對腦或心等目標(biāo)器官進(jìn)行攝像。但是，因?yàn)辄c(diǎn)射線源的攝像范圍窄，所以難以一次拍攝檢查對象范圍(關(guān)心部位)。
本發(fā)明的目的在于，使用多個(gè)點(diǎn)射線源，從其中一個(gè)點(diǎn)射線源放出放射線來確保較寬的視野，縮短透射攝像所需要的時(shí)間。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第一特征在于，具有形成了插入床的孔部的攝像裝置和減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置；攝像裝置具有設(shè)置在孔部周圍的多個(gè)放射線檢測器、在與孔部最近的位置設(shè)置的放射線檢測器和孔部之間沿床的長度方向設(shè)置的多個(gè)γ射線發(fā)生單元；多個(gè)γ射線發(fā)生單元各自具備作為單光子發(fā)射原子核素的γ射線源，具有交互地從某一個(gè)γ射線發(fā)生單元對其外部，向孔部發(fā)出γ射線的結(jié)構(gòu)；減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置根據(jù)通過從γ射線發(fā)生單元放出的γ射線的射入從放射線檢測器輸出的檢測信號，生成減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
此外，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第二特征在于，具有形成了插入床的孔部的攝像裝置和減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置；攝像裝置具有設(shè)置在孔部周圍的多個(gè)放射線檢測器、和γ射線發(fā)生單元，該γ射線發(fā)生單元具有作為單光子發(fā)射原子核素的、在與孔部最近的位置設(shè)置的放射線檢測器和孔部之間設(shè)置的多個(gè)γ射線源，以及向孔部放出來自γ射線源的γ射線的多個(gè)放出窗口；γ射線發(fā)生單元具有從某一個(gè)放出窗口交互地放出γ射線的結(jié)構(gòu)；減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置根據(jù)通過從γ射線發(fā)生單元放出的γ射線的射入從放射線檢測器輸出的檢測信號，生成減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，可以使用點(diǎn)射線源確保視野，縮短透射攝像所需要的時(shí)間。


圖1是表示本發(fā)明一最佳實(shí)施例的PET裝置的攝像裝置的、床的長度方向的斷面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2表示了使用了點(diǎn)射線源時(shí)的斷面內(nèi)有效視野(FOV)以及軸方向有效視野(AFOV)。
圖3示意地表示了圖1所示的PET裝置的外部射線源的、射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸的軸方向的斷面結(jié)構(gòu)。
圖4示意地表示了內(nèi)嚙合齒輪、旋轉(zhuǎn)環(huán)以及射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)。
圖5示意地表示了外部射線源以及射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)。(a)是表示點(diǎn)射線源的設(shè)置位置的示意圖，(b)是表示外部射線源1a放出γ射線時(shí)的點(diǎn)射線源的設(shè)置位置的示意圖，(c)是表示外部射線源1b放出γ射線時(shí)的點(diǎn)射線源的設(shè)置位置的示意圖。
圖6是表示簡單設(shè)置了兩個(gè)點(diǎn)射線源時(shí)的FOV的示意圖。(a)是表示設(shè)置了扇角為θ的點(diǎn)射線源時(shí)的FOV的示意圖，(b)是表示FOV為最大時(shí)的點(diǎn)射線源的設(shè)置位置的示意圖。
圖7是表示圖1所示的點(diǎn)射線源的設(shè)置位置以及γ射線的放出區(qū)域的示意圖。
圖8是表示作為本發(fā)明的其它實(shí)施例的PET裝置的點(diǎn)射線源的設(shè)置位置以及γ射線的放出區(qū)域的示意圖。
圖9是比較了簡單設(shè)置了兩個(gè)點(diǎn)射線源時(shí)的攝像視野和圖1所示的使用了兩個(gè)外部射線源時(shí)的攝像視野的坐標(biāo)圖。
圖10是比較了簡單設(shè)置了三個(gè)點(diǎn)射線源時(shí)的攝像視野和本發(fā)明其它實(shí)施例的使用了三個(gè)外部射線源時(shí)的攝像視野的坐標(biāo)圖。
圖11是表示作為本實(shí)施例的一個(gè)最佳實(shí)施例的PET裝置的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖12示意地表示了圖11所示的PET裝置。
圖13是表示圖12所示的組件基板的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，使用附圖對實(shí)施例進(jìn)行說明。
(實(shí)施例1)使用附圖，對作為本發(fā)明一最佳實(shí)施例的核醫(yī)學(xué)診斷裝置進(jìn)行說明。以具有兩個(gè)外部射線源的PET裝置100為例，說明本實(shí)施例的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，上述外部射線源使用作為點(diǎn)光子發(fā)射原子核素的137Cs(銫137)。
如圖11所示，PET裝置100具有攝像裝置11、床15、數(shù)據(jù)處理裝置(數(shù)據(jù)存儲裝置)23以及顯示裝置24。如圖12所示，數(shù)據(jù)處理裝置23具有信號辨別裝置28、同時(shí)計(jì)數(shù)裝置25、斷層圖像信息生成裝置26、透射數(shù)據(jù)處理裝置(減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置)29、存儲裝置30、以及射線源位置檢測裝置33。信號辨別裝置28與同時(shí)計(jì)數(shù)裝置25以及減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29連接。同時(shí)計(jì)數(shù)裝置25與斷層圖像信息生成裝置26連接。減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29與存儲裝置30連接。存儲裝置30與斷層圖像信息生成裝置26連接。斷層圖像信息生成裝置26與顯示裝置32連接。
如圖12所示，攝像裝置11形成用于插入床15的孔部(貫通部)17，包圍該孔部17的周圍地設(shè)置多個(gè)檢測器組件12。檢測器組件12在床15的長度方向上具備多個(gè)組件基板41。如圖13所示，組件基板41具有多個(gè)放射線檢測器(半導(dǎo)體放射線檢測器)21、多個(gè)模擬ASIC40、多個(gè)數(shù)據(jù)取得IC38以及數(shù)據(jù)匯集IC39。模擬ASIC40具備多個(gè)信號處理裝置27。數(shù)據(jù)取得IC38具備多個(gè)分組數(shù)據(jù)生成裝置36以及數(shù)據(jù)匯集裝置37。多個(gè)放射線檢測器21包圍孔部17地設(shè)置在其周圍。還在床15的長度方向上設(shè)置多列放射線檢測器21。此外，沿孔部17的徑向方向設(shè)置多列放射線檢測器21。各個(gè)放射線檢測器21分別與各個(gè)信號處理裝置27相連接。即，對每個(gè)放射線檢測器21設(shè)置信號處理裝置27。各個(gè)信號處理裝置27與分組數(shù)據(jù)生成裝置36連接。多個(gè)分組數(shù)據(jù)生成裝置36與數(shù)據(jù)匯集裝置37連接。多個(gè)數(shù)據(jù)匯集裝置37與數(shù)據(jù)匯集IC39連接。數(shù)據(jù)匯集IC39與設(shè)置在數(shù)據(jù)處理裝置23中的信號辨別裝置28連接。
此外，如圖1所示，攝像裝置11具有外罩(casing)19，在其內(nèi)部具有外部射線源1a，1b、放射線遮蔽容器13以及環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)環(huán)5。包圍孔部17的周圍、且在內(nèi)側(cè)形成齒條(rack)的內(nèi)嚙合齒輪8設(shè)置在外罩19的內(nèi)部，并無法旋轉(zhuǎn)地固定在外罩19上。內(nèi)嚙合齒輪8可以在床15的長度方向上滑動(dòng)地安裝在外罩19上。在與孔部17最近的位置設(shè)置的放射線檢測器21和孔部17之間設(shè)置外部射線源1a、1b。外部射線源1a、1b沿床15的長度方向并排地設(shè)置，并由固定在旋轉(zhuǎn)環(huán)5上的射線源外殼(housing)支撐棒6支撐。射線源外殼支撐棒6在其內(nèi)部具有射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9。射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9貫通旋轉(zhuǎn)環(huán)5，在前端具有齒輪10。齒輪10被插入內(nèi)嚙合齒輪8內(nèi)，與在內(nèi)嚙合齒輪8的內(nèi)部形成的齒條嚙合(圖4)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置7被設(shè)置在外罩19內(nèi)，具有電動(dòng)機(jī)(未圖示)、動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(未圖示)以及齒輪22。動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)連結(jié)。齒輪22被安裝在動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸上。齒輪22與在旋轉(zhuǎn)環(huán)5中形成的齒條嚙合。與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置7的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的旋轉(zhuǎn)角度檢測器34以及與射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9連結(jié)的旋轉(zhuǎn)角度檢測器35分別與射線源位置檢測裝置33連接。
如圖3所示，外部射線源1a具有射線源外殼18A、透射用點(diǎn)射線源(137Cs，以下稱為點(diǎn)射線源)2a以及遮蔽體4a。點(diǎn)射線源2a以及遮蔽體4a設(shè)置在射線源外殼18A的內(nèi)部。在射線源外殼18A上形成的放射線放出窗口(放射線放出口)3a使從點(diǎn)射線源2a放射出的γ射線形成希望的形狀，將該γ射線放出到射線源外殼18A的外部。在將從點(diǎn)射線源2a放射出的γ射線向孔部17放出的位置形成放射線放出窗口3a。射線源外殼18A是放射線遮蔽體，對從放射線放出窗口3a以外的區(qū)域向外部放射的γ射線進(jìn)行遮蔽。使射線源外殼18A和射線源外殼支撐棒6一體化。遮蔽體4a在射線源外殼18A內(nèi)被固定在射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9上。點(diǎn)射線源2a設(shè)置在遮蔽體4a的表面部分上。
外部射線源1b具有射線源外殼18B、點(diǎn)射線源2b以及遮蔽體4b。點(diǎn)射線源2b以及遮蔽體4b被設(shè)置在形成了與放射線放出窗口3a相同的放射線放出窗口3b的射線源外殼18B內(nèi)。射線源外殼18B與射線源外殼18A結(jié)合。遮蔽體4b經(jīng)由設(shè)置在射線源外殼18A、18B內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸9a，被安裝在遮蔽體4a上。在遮蔽體4b的表面部分上設(shè)置的點(diǎn)射線源2b被設(shè)置在射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9的旋轉(zhuǎn)方向上與點(diǎn)射線源2a成180度的位置上。
以下，對本實(shí)施例的放射攝像以及透射攝像的方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，以被檢測者的心功能檢查為例，對采用同時(shí)進(jìn)行放射攝像和透射攝像的放射/透射同時(shí)攝像方法(ET同時(shí)攝像法)的情況進(jìn)行說明。
在進(jìn)行PET檢查之前，預(yù)先通過注射使作為被檢測體的被檢測者14服下放射性藥劑(例如18F)。被檢測者14等待被檢測者14服下的PET用藥劑在體內(nèi)擴(kuò)散，進(jìn)入作為檢查部位的心肌并聚集所需要的時(shí)間(30分鐘～60分鐘)。之后，使被檢測者14躺在床15上。
操作員對設(shè)置在操作員控制臺(未圖示)上的按鈕進(jìn)行操作，對集中控制部(未圖示)輸出檢查開始信號。當(dāng)輸入檢查開始信號時(shí)，集中控制部把與被檢測者14的檢查對象范圍有關(guān)的信息以及床移動(dòng)開始信號輸出給床移動(dòng)控制裝置(未圖示)。輸入了床移動(dòng)開始信號的床移動(dòng)控制裝置根據(jù)輸入的信息，移動(dòng)床15使作為被檢測者14的檢查對象的心臟進(jìn)入PET裝置100的γ射線檢測區(qū)域(孔部17)。此外，集中控制部將射線源設(shè)置信號輸出給前進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)。前進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)射線源設(shè)置信號，使射線源外殼1、旋轉(zhuǎn)環(huán)5、射線源外殼支撐棒6以及外部射線源1a，1b在孔部17的軸方向(床15的長度方向)上移動(dòng)。外部射線源1a，1b通過該移動(dòng)，被從放射線遮蔽容器13中取出，設(shè)置在規(guī)定位置上。在該狀態(tài)下，開始透射攝像以及放射攝像。
首先，對透射攝像進(jìn)行說明。集中控制部閉合與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置7的電動(dòng)機(jī)相連接的電源所連接的開閉裝置(未圖示)。通過電流的供給，該電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)傳遞給齒輪22。旋轉(zhuǎn)環(huán)5通過齒輪22的旋轉(zhuǎn)，在孔部17的周圍向箭頭(圖4)的方向旋轉(zhuǎn)。外部射線源1a、1b以及射線源外殼支撐棒6等通過旋轉(zhuǎn)環(huán)5旋轉(zhuǎn)，在孔部17的周圍，即被檢測者14的周圍旋轉(zhuǎn)。而且，由于旋轉(zhuǎn)環(huán)5的旋轉(zhuǎn)，與內(nèi)嚙合齒輪8的齒條嚙合的齒輪10旋轉(zhuǎn)，射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9、點(diǎn)射線源2a、2b以及遮蔽體4a、4b向圖5(b)(c)所示的箭頭方向旋轉(zhuǎn)。遮蔽體4a進(jìn)行遮蔽，以使在點(diǎn)射線源2a位于放射線放出窗口3a以外的位置時(shí)，從點(diǎn)射線源2a放出的γ射線不從放射線放出窗口3a向孔部17放出。遮蔽體4b進(jìn)行遮蔽，以使在點(diǎn)射線源2b位于放射線放出窗口3b以外的位置時(shí)，從點(diǎn)射線源2b放出的γ射線不從放射線放出窗口3b向孔部17放出。而且，如上所述，點(diǎn)射線源2a、2b被分別設(shè)置在成180度的位置上(圖5(a))，所以通過它們的旋轉(zhuǎn)，從外部射線源1a以及1b中的某一方的外部射線源放出γ射線。γ射線交互地從外部射線源1a以及1b中的某一方射出。
這些γ射線在透過被檢測者14之后，通過以連結(jié)孔部17的軸心和點(diǎn)射線源2a、2b的各個(gè)直線的延長線上的放射線檢測器21為中心，位于圓周方向上的多個(gè)放射線檢測器21進(jìn)行檢測。這些放射線檢測器21把與該γ射線的能量對應(yīng)的γ射線檢測信號(以下稱為透射信號)輸出給各個(gè)相應(yīng)的信號處理裝置27。信號處理裝置27根據(jù)從各個(gè)放射線檢測器21輸出的透射信號，生成用于確定γ射線的檢測時(shí)刻的定時(shí)信號。所生成的定時(shí)信號被發(fā)送給分組數(shù)據(jù)生成裝置36。分組數(shù)據(jù)生成裝置36根據(jù)定時(shí)信號，決定γ射線的檢測時(shí)刻(τ)，確定檢測器ID(用于判別放射線檢測器21的ID)(N)。此外，信號處理裝置27根據(jù)透射信號，生成γ射線的峰值信息，并將生成的峰值信息發(fā)送給分組數(shù)據(jù)生成裝置36。分組數(shù)據(jù)生成裝置36將峰值信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字的峰值信息(E)。分組數(shù)據(jù)生成裝置36在時(shí)刻信息(τ)、檢測器ID(N)中附加峰值信息(E)來生成分組數(shù)據(jù)(N，τ，E)。分組數(shù)據(jù)(N，τ，E)經(jīng)由數(shù)據(jù)匯集裝置37以及數(shù)據(jù)匯集裝置IC被發(fā)送給信號辨別裝置28。
然后，對放射攝像進(jìn)行說明。從插入孔部17內(nèi)的床15上的被檢測者14的體內(nèi)，因放射性藥劑產(chǎn)生的511keV的成對的γ射線向所有的方向發(fā)射。該成對的γ射線的各γ射線通過位于180°相反方向上的各個(gè)放射線檢測器21進(jìn)行檢測。從這些放射線檢測器21輸出的與該γ射線的能量對應(yīng)的各個(gè)γ射線檢測信號(以下稱為放射信號)被輸入各相應(yīng)的信號處理裝置27中。信號處理裝置27根據(jù)從各個(gè)放射線檢測器21輸出的放射信號，生成用于確定γ射線的檢測時(shí)刻的定時(shí)信號。生成的定時(shí)信號被發(fā)送給分組數(shù)據(jù)生成裝置36。分組數(shù)據(jù)生成裝置36根據(jù)定時(shí)信號，決定γ射線的檢測時(shí)刻(τ)，確定檢測器ID(用于判別放射線檢測器21的ID)(N)。此外，信號處理裝置27根據(jù)透射信號，生成γ射線的峰值信息，并將生成的峰值信息發(fā)送給分組數(shù)據(jù)生成裝置36。分組數(shù)據(jù)生成裝置36將峰值信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字的峰值信息(E)。分組數(shù)據(jù)生成裝置36在時(shí)刻信息(τ)、檢測器ID(N)中附加峰值信息(E)來生成分組數(shù)據(jù)(N，τ，E)。分組數(shù)據(jù)(N，τ，E)經(jīng)由數(shù)據(jù)匯集裝置37以及數(shù)據(jù)匯集裝置IC被發(fā)送給信號辨別裝置28。此外，將放射線檢測器21的位置信息設(shè)為第一位置信息。
信號辨別裝置28當(dāng)輸入了具有第一設(shè)定范圍的峰值信息的分組數(shù)據(jù)時(shí)，將該分組數(shù)據(jù)輸出給減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29，當(dāng)輸入了具有第二設(shè)定范圍的峰值信息的分組數(shù)據(jù)時(shí)，將該分組數(shù)據(jù)輸出給同時(shí)計(jì)數(shù)裝置25。在本實(shí)施例中，向被檢測者14照射的γ射線的能量為662keV，所以將第一設(shè)定范圍設(shè)為600keV至680keV。因放射性藥劑產(chǎn)生的γ射線的能量為511keV，所以將第二設(shè)定范圍設(shè)為450keV至530keV。即，信號辨別裝置28根據(jù)分組數(shù)據(jù)中包含的峰值信息，判斷所輸入的分組數(shù)據(jù)是因從外部射線源1a或1b放射出的γ射線產(chǎn)生的，還是因PET用藥劑放射出的γ射線產(chǎn)生的。信號辨別裝置28根據(jù)該判定結(jié)果，將該分組數(shù)據(jù)如前所述輸出給減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29或同時(shí)計(jì)數(shù)裝置25。
以下，對射線源位置檢測裝置33取得在時(shí)刻τ的外部射線源的位置信息的方法進(jìn)行說明。射線源位置檢測裝置33取得孔部17的圓周方向上的點(diǎn)射線源2a、2b的各自的位置信息(第二位置信息)，攝像裝置11的軸方向(孔部17的軸方向)上的點(diǎn)射線源2a、2b的各自的位置信息(第三位置信息)，以及求出點(diǎn)射線源2a、2b的哪一個(gè)正在照射γ射線，并取得正在放射出γ射線的外部射線源的點(diǎn)射線源的位置信息(X)。具體地說，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置7上的旋轉(zhuǎn)角度檢測器34把表示旋轉(zhuǎn)環(huán)5的旋轉(zhuǎn)角度的信號(旋轉(zhuǎn)角度檢測信號)輸出給射線源位置檢測裝置33。射線源位置檢測裝置33根據(jù)輸入的旋轉(zhuǎn)角度檢測信號，求出點(diǎn)射線源2a以及2b的各自的第二位置信息。射線源位置檢測裝置33根據(jù)通過前進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置點(diǎn)射線源2a以及2b在攝像裝置11的軸方向上的移動(dòng)量，可以求出該軸方向上的點(diǎn)射線源2a以及2b各自的第三位置信息。此外，射線源位置檢測裝置33具備未圖示的存儲裝置，該存儲裝置存儲旋轉(zhuǎn)環(huán)5的旋轉(zhuǎn)角度和齒輪10的旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，即存儲與旋轉(zhuǎn)環(huán)5的旋轉(zhuǎn)角度檢測信號對應(yīng)的射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9的旋轉(zhuǎn)角度信息。射線源位置檢測裝置33在從旋轉(zhuǎn)角度檢測器34輸入了旋轉(zhuǎn)角度信號時(shí)，讀出與該旋轉(zhuǎn)角度信息對應(yīng)的射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9的旋轉(zhuǎn)角度信息，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角度信息求出點(diǎn)射線源2a或點(diǎn)射線源2b的哪一個(gè)面向放射線放出窗口。由此，射線源位置檢測裝置33識別外部射線源1a、1b中的哪一個(gè)正在發(fā)射出γ射線。射線源位置檢測裝置33根據(jù)這些信息(第二位置信息、第三位置信息以及表示哪個(gè)外部射線源放射出了γ射線的信息)，求出正在向被檢測者14放出γ射線的點(diǎn)射線源的位置信息(N1)，并在該位置信息(N1)中附加時(shí)刻信息(t)輸出給射線源位置存儲裝置31。射線源位置存儲裝置31把從射線源位置檢測裝置33輸出的點(diǎn)射線源的位置信息(N1)以及時(shí)刻信息(t)相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲。
減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29根據(jù)從信號辨別裝置28輸入的分組數(shù)據(jù)(N，τ，E)的檢測時(shí)刻τ，從射線源位置檢測裝置33取得在檢測時(shí)刻τ的點(diǎn)射線源的位置信息。例如，射線源位置檢測裝置33在減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29請求在時(shí)刻(t1)的點(diǎn)射線源的位置信息(X1)時(shí)，將該位置信息(X1)輸出給減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29。減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29根據(jù)點(diǎn)射線源的位置信息、分組數(shù)據(jù)中包含的檢測器ID以及γ射線檢測信號的計(jì)數(shù)值，計(jì)算被檢測者14體內(nèi)的各體元的γ射線的衰減率。減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置29具有作為生成減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)的減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置的功能。該衰減率作為透射數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置30中。
當(dāng)取得了被檢測者14體內(nèi)的全部體元的衰減率時(shí)，集中控制部打開開閉裝置。之后，電動(dòng)機(jī)停止，旋轉(zhuǎn)環(huán)5的旋轉(zhuǎn)停止。集中控制部將射線源儲存信號輸出給前進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置。前進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置使外部射線源1a、1b在孔部17的軸方向上移動(dòng)，儲存到放射線遮蔽容器13中。因此，透射攝像結(jié)束。
同時(shí)計(jì)數(shù)裝置25根據(jù)從信號辨別裝置28輸入的各分組數(shù)據(jù)中包含的各個(gè)檢測時(shí)刻，進(jìn)行同時(shí)計(jì)數(shù)處理，所述各分組數(shù)據(jù)針對與所述成對的γ射線對應(yīng)的各放射信號。即，當(dāng)對于一對放射信號的各檢測時(shí)刻的差在所設(shè)定的時(shí)間窗口的范圍內(nèi)時(shí)，判斷該一對的放射信號是通過基于一個(gè)正電子的消失同時(shí)產(chǎn)生的一對γ射線產(chǎn)生的一對放射信號。同時(shí)計(jì)數(shù)裝置25通過同時(shí)計(jì)數(shù)處理，把檢測到該一對γ射線中的各γ射線的兩個(gè)檢測點(diǎn)，即一對放射線檢測器21的位置信息輸出給斷層圖像信息生成裝置26，上述同時(shí)計(jì)數(shù)處理基于與一對γ射線相對的一組分組數(shù)據(jù)。斷層圖像信息生成裝置26讀出存儲裝置30中存儲的透射數(shù)據(jù)，來進(jìn)行放射信號的計(jì)數(shù)值的減弱補(bǔ)償。根據(jù)這些補(bǔ)償后的放射信號的計(jì)數(shù)值以及檢測點(diǎn)的位置信息，斷層圖像信息生成裝置26生成斷層圖像信息。將該斷層圖像信息在顯示裝置32上進(jìn)行顯示。
使用圖7，對使用本實(shí)施例的外部射線源1a、1b進(jìn)行透射攝像時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的攝像視野進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，把通過孔部17的中心O的水平方向的坐標(biāo)軸設(shè)為x坐標(biāo)，把通過該中心O的垂直方向的坐標(biāo)軸設(shè)為y坐標(biāo)，把孔部17的軸方向的坐標(biāo)軸設(shè)為z坐標(biāo)(參照圖6)。在表示攝像視野的具有代表性的參數(shù)中具有縱斷面內(nèi)的攝像視野(以下稱為FOV。)和床15的長度方向的攝像視野(以下稱為AFOV)(圖2)。FOV的區(qū)域以及AFOV的區(qū)域越寬廣，透射攝像的攝像視野越廣。在本實(shí)施例中，把床15的長度方向上的放射線檢測器21的設(shè)置范圍設(shè)為d，把點(diǎn)射線源2a以及2b在被檢測者14的周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)為r(圖7)。點(diǎn)射線源2a以及2b的各個(gè)坐標(biāo)為(z，y)＝(zs，r)，(z，y)＝(d-z，r)，關(guān)于放射線檢測器21的設(shè)置范圍的中點(diǎn)(z坐標(biāo)為d/2的點(diǎn))對稱地設(shè)置。如此對稱地設(shè)置是為了使點(diǎn)射線源2a照射γ射線的區(qū)域以及點(diǎn)射線源2b照射的區(qū)域相等，使各自的FOV相等。
如圖7所示，點(diǎn)射線源2a在從點(diǎn)射線源2a延長的兩條直線之間的區(qū)域內(nèi)，從點(diǎn)射線源2a放出γ射線(在z軸上照射線段AD)。點(diǎn)射線源2b在從點(diǎn)射線源2b延長的兩條直線之間的區(qū)域內(nèi)放出γ射線(在z軸上照射線段EB)。z軸上的A、B點(diǎn)的坐標(biāo)為A(z，y)＝(zs/2，0)，B(z，y)＝(d-zs/2，0)。AFOV為線段AB的長度(由A點(diǎn)以及B點(diǎn)的z坐標(biāo)的差表示)，所以由(式1)表示。此外，F(xiàn)OV在床15的長度方向的被檢測者14的縱斷面上不同，最小的FOV由(式2)表示。
(1)d-zs(式1)(2)2r(11-zr/d-1)]]>(式2)作為使用多個(gè)外部射線源進(jìn)行透射攝像的方法，如圖6(a)(b)所示，還考慮在孔部17的圓周方向的一個(gè)縱平面內(nèi)設(shè)置兩個(gè)點(diǎn)射線源2a以及2b(以下稱為簡單設(shè)置)，從它們同時(shí)照射γ射線的情況。在簡單設(shè)置點(diǎn)射線源2a以及2b進(jìn)行了透射攝像時(shí)，求出可以實(shí)現(xiàn)的攝像視野，與本實(shí)施例的攝像視野進(jìn)行比較。
在將放射線檢測器21設(shè)置成環(huán)狀簡單設(shè)置點(diǎn)射線源2a、2b時(shí)，AFOV由沿床15的長度方向設(shè)置的放射線檢測器21的設(shè)置范圍決定。此外，F(xiàn)OV由從點(diǎn)射線源2a以及2b放出的γ射線的圓錐狀的扇角θ以及設(shè)置了點(diǎn)射線源20a、20b的孔部17的圓周方向的位置決定。但是，外部射線源1a，1b需要滿足以下的條件1以及2地進(jìn)行設(shè)置，由此FOV的區(qū)域受到限制。條件1為在來自點(diǎn)射線源2a的γ射線的放出范圍(以下稱為點(diǎn)射線源2a的放出范圍)內(nèi)不能設(shè)置其它的點(diǎn)射線源2b。在點(diǎn)射線源2a的照射范圍內(nèi)存在點(diǎn)射線源2b時(shí)，來自點(diǎn)射線源2a的γ射線被設(shè)置在其它的點(diǎn)射線源2b的射線源外殼18A遮擋，不能到達(dá)放射線檢測器21，無法取得該區(qū)域的透射數(shù)據(jù)。條件2為點(diǎn)射線源2a、2b不照射放射線檢測器21的同一區(qū)域。在從不同的多個(gè)點(diǎn)射線源放射出的γ射線射入同一放射線檢測器21時(shí)，無法區(qū)別檢測到的γ射線是從哪個(gè)點(diǎn)射線源照射的γ射線。根據(jù)透過被檢測者14的γ射線的能量的信息以及照射了γ射線的點(diǎn)射線源的位置信息，取得透射數(shù)據(jù)，所以在不滿足條件2時(shí)，無法取得透射數(shù)據(jù)。使用圖6(b)所示的x-y坐標(biāo)求出滿足以上兩個(gè)條件設(shè)置了點(diǎn)射線源2a、2b時(shí)的FOV的最大值。設(shè)點(diǎn)射線源2a、2b的旋轉(zhuǎn)半徑為r，從各點(diǎn)射線源照射的γ射線由于放射線放出窗口成為扇角θ的圓錐形狀。點(diǎn)射線源2a被設(shè)置在坐標(biāo)(x，y)＝(0，r)。
點(diǎn)射線源2a的放出范圍為由連結(jié)點(diǎn)射線源2a和A點(diǎn)的線段、連結(jié)點(diǎn)射線源20a和B點(diǎn)的線段以及弧AB圍成的區(qū)域。A點(diǎn)以及B點(diǎn)的坐標(biāo)為A(cos(32π-θ),sin(32π-θ)),B(cos(32π+θ),sin(32π+θ))]]>點(diǎn)射線源2b的放出范圍為由連結(jié)點(diǎn)射線源2b和C點(diǎn)的線段、連結(jié)點(diǎn)射線源20b和D點(diǎn)的線段以及弧CD圍成的區(qū)域。為了滿足條件2，需要使作為點(diǎn)射線源2b的放出范圍的弧CD與點(diǎn)射線源2b的放出范圍的弧AB不重疊地設(shè)置點(diǎn)射線源2b。在使作為點(diǎn)射線源2b的放出范圍的一端的D點(diǎn)與作為點(diǎn)射線源2a的放出范圍的一端的B點(diǎn)一致時(shí)(圖6(a))，C點(diǎn)以及D點(diǎn)的坐標(biāo)為C(cos(32π+3θ),sin(32π+3θ)),D(cos(32π+θ),sin(32π+θ))]]>通過使作為點(diǎn)射線源2b的放出范圍的一端的C點(diǎn)與點(diǎn)射線源2a的設(shè)置位置一致地設(shè)置點(diǎn)射線源2b(圖6(b))，可以滿足條件1，并且可以使點(diǎn)射線源2a以及2b的照射區(qū)域的弧AC為最大。即，在點(diǎn)射線源2a以及2b的扇角θ＝π/3時(shí)，弧AC為最大，F(xiàn)OV也為最大值。FOV由(式3)表示。FOV的最大值為r。
(3)rsinθ2]]>(式3)使用圖9，對簡單設(shè)置兩個(gè)點(diǎn)射線源2a、2b時(shí)的透射攝像的攝像視野和本實(shí)施例的攝像視野進(jìn)行比較。橫軸是把孔部17的軸方向的放射線檢測器21的設(shè)置范圍d設(shè)為1時(shí)的與孔部17的軸方向z相關(guān)的射線源位置(考慮射線源設(shè)置的對稱性，僅由一個(gè)點(diǎn)射線源的位置代表，所以z可以取到的范圍為0≤z≤0.5)?？v軸表示把可以確保的攝像視野的最大值(關(guān)于AFOV為d，關(guān)于FOV為2r)設(shè)為1時(shí)的實(shí)際可以攝像的視野的比例。AFOV因?yàn)槭褂帽緦?shí)施例的情況和簡單設(shè)置的情況相同，所以表示為AFOV(common)。關(guān)于FOV，把使用本實(shí)施例的情況表示為FOV_flash，把簡單設(shè)置的情況表示為FOV_conventional。關(guān)于FOV，將簡單設(shè)置與本實(shí)施例進(jìn)行比較時(shí)，兩者在橫軸為1/3以下的區(qū)域其縱軸的值相同。但是，當(dāng)橫軸大于1/3時(shí)，簡單設(shè)置時(shí)的縱軸為一定值(縱軸為0.5)，與此相對，本實(shí)施例的情況下的縱軸取0.5以上1.0以下的值。即，與通過簡單設(shè)置可以取得的最大FOV相比，取得1～2倍寬廣的攝像視野。具體地說，在點(diǎn)射線源的旋轉(zhuǎn)半徑r為700mm時(shí)，簡單設(shè)置的FOV最大值為350mm，但通過使用本實(shí)施例，可以確保350mm至700mm。
根據(jù)本實(shí)施例可以得到以下的效果。
(1)在本實(shí)施例中，使用多個(gè)點(diǎn)射線源，進(jìn)行控制以使從這些點(diǎn)射線源中的一個(gè)點(diǎn)射線源放出γ射線。因此，可以確保寬廣的視野，由此可以縮短透射攝像所需要的時(shí)間。透射攝像所需要的攝像時(shí)間占據(jù)PET攝像的攝像時(shí)間的三分之一，所以通過縮短透射攝像的攝像時(shí)間可以縮短每個(gè)被檢測者14進(jìn)行PET檢查所需要的時(shí)間，降低被檢測者14的負(fù)擔(dān)，此外增加一天中可以被檢查的被檢測者14的人數(shù)。
(2)在本實(shí)施例中，使用多個(gè)外部射線源，進(jìn)行控制以使從這些外部射線源中的一個(gè)外部射線源放出γ射線，所以從多個(gè)不同的外部射線源放出的γ射線不會同時(shí)射入同一放射線檢測器21。因此，可以正確地區(qū)別由放射線檢測器21檢測到的γ射線是從哪個(gè)外部射線源放出的γ射線。由此，可以正確地評價(jià)在被檢測者14的體內(nèi)的γ射線的減弱量，在放射攝像的γ射線的減弱補(bǔ)償中，可以確保高的定量性。
(3)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)為通過旋轉(zhuǎn)環(huán)5的旋轉(zhuǎn)，與內(nèi)嚙合齒輪8的齒條嚙合的齒輪10旋轉(zhuǎn)，射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9，點(diǎn)射線源2a、2b以及遮蔽體4a、4b在射線源外殼18A、18B的內(nèi)部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。即，通過使外部射線源1a，1b以及射線源外殼支撐棒6等在孔部17的周圍旋轉(zhuǎn)(以下稱為公轉(zhuǎn))的結(jié)構(gòu)，使射線源保護(hù)旋轉(zhuǎn)軸9、點(diǎn)射線源2a，2b以及遮蔽體4a，4b在射線源外殼18A，18B的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)(以下稱為自轉(zhuǎn))。因此，無需設(shè)置使點(diǎn)射線源2a，2b等自轉(zhuǎn)的其它的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以簡化外部射線源1a，1b的結(jié)構(gòu)。
(4)在本實(shí)施例中，外部射線源1a具有形成放射線放出窗口3a的射線源外殼18，點(diǎn)射線源2a以及遮蔽體4b，點(diǎn)射線源2a以及遮蔽體4a被設(shè)置在射線源外殼18A的內(nèi)部。因此，可以進(jìn)行控制，以使從點(diǎn)射線2a發(fā)射出的γ射線從放射線放出窗口3a放出，而不從其它的區(qū)域放出。
(5)在本實(shí)施例中，把點(diǎn)射線源2b設(shè)置在表面部分的遮蔽體4b經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸9a被安裝在把點(diǎn)射線源2a設(shè)置在表面部分的遮蔽體4a上，該遮蔽體4a安裝在射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9上。如此，射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9、遮蔽體4a、旋轉(zhuǎn)軸9a以及遮蔽體4b各自結(jié)合，所以通過使射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9自轉(zhuǎn)，可以同時(shí)使點(diǎn)射線源2a以及點(diǎn)射線源2b自轉(zhuǎn)。因此，無需分別設(shè)置使點(diǎn)射線源2a自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及使點(diǎn)射線源2b自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，簡化外部射線源1a，1b的結(jié)構(gòu)。
(6)在本實(shí)施例中，進(jìn)行控制，以使在遮蔽體4a的表面部分設(shè)置的點(diǎn)射線源2a以及在遮蔽體4b的表面部分設(shè)置的點(diǎn)射線源2b自轉(zhuǎn)，從某一個(gè)外部射線源放出γ射線。因此，無需在外部射線源1a以及1b設(shè)置對來自外部射線源1a以及外部射線源1b的γ射線的放出進(jìn)行控制的快門，簡化外部射線源1a以及1b的結(jié)構(gòu)。
(7)本實(shí)施例將點(diǎn)射線源2a以及點(diǎn)射線源2b分別設(shè)置在射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9的旋轉(zhuǎn)方向的不同位置上，所以可以進(jìn)行控制，以使通過使這些點(diǎn)射線源2a以及2b自轉(zhuǎn)，從外部射線源1a或外部射線源1b的某一個(gè)放出γ射線。
(8)在本實(shí)施例中，射線源位置檢測裝置33根據(jù)從旋轉(zhuǎn)角度檢測器34輸出的旋轉(zhuǎn)角度檢測信號，求出從外部射線源1a或外部射線源1b的哪一個(gè)放出γ射線。因此，無需在外部射線源設(shè)置監(jiān)視從哪個(gè)外部射線源放出γ射線的裝置，簡化外部射線源的結(jié)構(gòu)。
(9)在本實(shí)施例中，在床15的長度方向上分別設(shè)置外部射線源1a以及外部射線源1b，并且同時(shí)在孔部17的周圍進(jìn)行公轉(zhuǎn)，因此，在來自外部射線源1a的γ射線的放出范圍內(nèi)，不設(shè)置其它的外部射線源1b。因此，不產(chǎn)生以下的問題來自外部射線源1a的γ射線被設(shè)置在外部射線源1b的射線源外殼18B遮擋，不能到達(dá)放射線檢測器21，無法取得該區(qū)域的透射數(shù)據(jù)。
(10)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)為將射線源外殼支撐棒6安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)5上，通過該旋轉(zhuǎn)環(huán)5的旋轉(zhuǎn)，使外部射線源1a，1b在孔部17(被檢測者14)的周圍旋轉(zhuǎn)。因此，無需在放射線檢測器21和孔部17之間設(shè)置用于使外部射線源1a，1b公轉(zhuǎn)的軌道等。即，不產(chǎn)生以下的問題從外部射線源1a，1b放出的γ射線被軌道等遮擋，不能到達(dá)放射線檢測器21，無法取得該區(qū)域的透射數(shù)據(jù)。
(11)在本實(shí)施例中，把點(diǎn)光子發(fā)射原子核素用作點(diǎn)射線源2a，并且該點(diǎn)光子發(fā)射原子核素放出的γ射線所具有的能量與在被檢測者14的體內(nèi)聚集的放射性藥劑放出的γ射線的能量不同。因此，PET裝置100可以判別根據(jù)從點(diǎn)射線源2a放射的γ射線產(chǎn)生的γ射線檢測信號和根據(jù)從被檢測者14的體內(nèi)放射的γ射線產(chǎn)生的γ射線檢測信號，所以即使在采用進(jìn)樣后方法的情況下，透射和放射之間的數(shù)據(jù)混入也減少。
在本實(shí)施例中，設(shè)置了固定在射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9上的遮蔽體4a以及固定在旋轉(zhuǎn)軸9a上的遮蔽體4b。但是，也可以不設(shè)置遮蔽體4a以及4b，由具有遮蔽功能的材料來構(gòu)成整個(gè)射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9。在該情況下，可以得到和本實(shí)施例相同的效果。
(實(shí)施例2)使用附圖對作為本發(fā)明其它實(shí)施例的核醫(yī)學(xué)診斷裝置進(jìn)行說明。本實(shí)施例的核醫(yī)學(xué)診斷裝置以具備三個(gè)外部射線源的PET裝置為例進(jìn)行說明，所述外部射線源使用作為點(diǎn)光子發(fā)射原子核素的137Cs(銫137)。
本實(shí)施例的PET裝置100A具有在實(shí)施例1的PET裝置100中，將外部射線源1a、1b置換為外部射線源1c、1d、1e的結(jié)構(gòu)。外部射線源1c具有射線源外殼18C、透射用點(diǎn)射線源(137CS，以下稱為點(diǎn)射線源)2c以及遮蔽體4c。外部射線源1d具有射線源外殼18D、透射用點(diǎn)射線源(137CS，以下稱為點(diǎn)射線源)2d以及遮蔽體4d。設(shè)置在遮蔽體4d的表面部分的點(diǎn)射線源2d被設(shè)置在沿射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9的旋轉(zhuǎn)方向與點(diǎn)射線源2c成120度的位置上。外部射線源1e具有射線源外殼18E、透射用點(diǎn)射線源(137CS，以下稱為點(diǎn)射線源)2e以及遮蔽體4e。設(shè)置在遮蔽體4e的表面部分的點(diǎn)射線源2e被設(shè)置在沿射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9的旋轉(zhuǎn)方向與點(diǎn)射線源2d成120度的位置上。設(shè)置在遮蔽體4c的表面部分的點(diǎn)射線源2c被設(shè)置在沿射線源支撐旋轉(zhuǎn)軸9的旋轉(zhuǎn)方向與點(diǎn)射線源2e成120度的位置上。PET裝置100A的其它結(jié)構(gòu)與PET裝置100相同。本實(shí)施例也從外部射線源1c、1d、1e中的某一個(gè)外部射線源放出γ射線。
對使用本實(shí)施例的外部射線源1c、1d、1e進(jìn)行透射攝像時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的攝像視野進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，把通過孔部17的中心O的水平方向的坐標(biāo)軸設(shè)為x坐標(biāo)，把通過該中心O的垂直方向的坐標(biāo)軸設(shè)為y坐標(biāo)，把孔部17的軸方向的坐標(biāo)軸設(shè)為z坐標(biāo)。在本實(shí)施例中，把床15的長度方向上的放射線檢測器21的設(shè)置范圍設(shè)為d，把點(diǎn)射線源2c、2d、2e在被檢測者14的周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)為r(圖8)。把點(diǎn)射線源2d設(shè)置在放射線檢測器21的設(shè)置范圍的中點(diǎn)(z坐標(biāo)為d/2的點(diǎn))，點(diǎn)射線源2c、2e以點(diǎn)射線源2d為中心對稱地設(shè)置。通過如此對稱地設(shè)置，可以使點(diǎn)射線源2c照射γ射線的區(qū)域、點(diǎn)射線源2d照射γ射線的區(qū)域以及點(diǎn)射線源2e照射γ射線的區(qū)域相等，使各自的FOV相等。
如圖8所示，點(diǎn)射線源2c在從點(diǎn)射線源2c延長的兩條直線之間的區(qū)域內(nèi)從點(diǎn)射線源2c放出γ射線。點(diǎn)射線源2d在從點(diǎn)射線源2d延長的兩條直線之間的區(qū)域內(nèi)從點(diǎn)射線源2d放出γ射線。點(diǎn)射線源2e在從點(diǎn)射線源2e延長的兩條直線之間的區(qū)域內(nèi)從點(diǎn)射線源2e放出γ射線。即，點(diǎn)射線源2c、2d、2e在Z軸上的線段AB照射γ射線。Z軸上的A、B點(diǎn)的坐標(biāo)為A(zs/2，0)，B(d-zs/2，0)。AFOV為線段AB的長度，所以由(式4)表示。此外，F(xiàn)OV由d-zs表示。此外，F(xiàn)OV在床15長度方向的被檢測者14的縱斷面上不同，最小的FOV由(式5)表示。
(4)d-zs(式4)(5)2r(1+2(zs/d)3-2(zs/d))]]>(式5)在攝像裝置11內(nèi)，在孔部17的圓周方向上簡單設(shè)置三個(gè)點(diǎn)射線源2c、2d、2e，在從它們同時(shí)照射γ射線的情況下，求出可以實(shí)現(xiàn)的攝像視野，并與本實(shí)施例的攝像視野進(jìn)行比較。在滿足所述條件1以及2，簡單設(shè)置了點(diǎn)射線源2c、2d、2e時(shí)，F(xiàn)OV由與實(shí)施例1相同的(式3)表示。由此，F(xiàn)OV的最大值為r。
使用圖10，對簡單設(shè)置三個(gè)點(diǎn)射線源2c、2d、2e時(shí)的透射攝像的攝像視野和本實(shí)施例的攝像視野進(jìn)行比較。橫軸是把床15的長度方向的放射線檢測器21的設(shè)置范圍d設(shè)為1時(shí)的與該長度方向z相關(guān)的射線源位置(考慮射線源設(shè)置的對稱性，僅由一個(gè)射線源的位置代表，所以z可以取到的范圍為0≤z≤0.5)?？v軸表示把可以確保的攝像視野的最大值(關(guān)于AFOV為d，關(guān)于FOV為2r)設(shè)為1時(shí)的實(shí)際可以攝像的視野的比例。AFOV因?yàn)樵谑褂帽緦?shí)施例的情況和簡單設(shè)置的情況下相同，所以表示為AFOV(common)。關(guān)于FOV，把使用本實(shí)施例的情況表示為FOV_flash，把簡單設(shè)置的情況表示為FOV_conventional。與實(shí)施例1相同，根據(jù)本實(shí)施例，在橫軸為1/6以上的區(qū)域，與簡單設(shè)置相比可以得到1～2倍寬廣的攝像視野。
根據(jù)本實(shí)施例，可以得到實(shí)施例1中產(chǎn)生的效果(1)～(11)。
在第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例中，把點(diǎn)射線源設(shè)為137CS，但也可以是57Co(鈷57)、99mTc(锝99m)、123mTe(碲123m)、139Ce(鈰139)、153Gd(釓153)、241Am(镅241)、22Na(鈉22)中的任意一種。
在第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例中，以同時(shí)實(shí)施透射攝像和放射攝像的放射/透射同時(shí)收集法(ET同時(shí)收集法)為例進(jìn)行了說明，但也可以采用連續(xù)地進(jìn)行透射攝像和放射攝像的進(jìn)樣后法。
權(quán)利要求
1.一種核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具有形成了插入床的孔部的攝像裝置和減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置，所述攝像裝置具有設(shè)置在所述孔部周圍的多個(gè)放射線檢測器；在與所述孔部最近的位置設(shè)置的所述放射線檢測器和所述孔部之間，沿所述床的長度方向設(shè)置的多個(gè)γ射線發(fā)生單元，所述多個(gè)γ射線發(fā)生單元各自具備作為單光子發(fā)射原子核素的γ射線源，具有交互地從某一個(gè)所述γ射線發(fā)生單元對其外部，向所述孔部放出γ射線的結(jié)構(gòu)，所述減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置根據(jù)通過從所述γ射線發(fā)生單元放出的所述γ射線的射入從所述放射線檢測器輸出的檢測信號，生成減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，所述γ射線發(fā)生單元各自具有作為包圍所述γ射線源的放射線遮蔽體的外殼，所述外殼形成了把從所述γ射線源放出的所述γ射線向所述孔部放出的放出窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具有支撐所述多個(gè)外殼的支撐部件；安裝所述支撐部件，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使所述支撐部件在所述孔部的周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體；安裝所述γ射線源，在所述外殼內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使來自所述γ射線源的所述γ射線向所述孔部放出的射線源支撐部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)裝置；在內(nèi)部形成齒條的內(nèi)嚙合齒輪；設(shè)置在所述射線源支撐部件上與所述齒條嚙合，通過所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，所述各個(gè)γ射線源被設(shè)置在沿所述射線源支撐部件的旋轉(zhuǎn)方向不同的位置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具備放射線遮蔽體，其被設(shè)置在所述射線源支撐部件上，當(dāng)所述點(diǎn)射線源位于所述放出窗口以外的位置時(shí)，進(jìn)行遮蔽以使從所述點(diǎn)射線源放出的γ射線不從所述放出窗口放出。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，所述多個(gè)γ射線發(fā)生單元是具備第一所述γ射線源的第一γ射線發(fā)生單元以及具有第二所述γ射線源的第二γ射線發(fā)生單元，具備設(shè)置各自的所述γ射線源的射線源支撐部件；和使所述射線源支撐部件在所述孔部的周圍旋轉(zhuǎn)，并使其在所述外殼內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，所述第一γ射線源被設(shè)置在沿所述射線源支撐部件的旋轉(zhuǎn)方向，與所述第二γ射線源不同的位置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，將所述床的長度方向的所述放射線檢測器的設(shè)置范圍的長度設(shè)為d，沿所述床的長度方向在距離所述放射線檢測器的一端d/3至2d/3的位置設(shè)置所述第一γ射線源以及第二γ射線源。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，所述多個(gè)γ射線發(fā)生單元是具備第一所述γ射線源的第一γ射線發(fā)生單元、具有第二所述γ射線源的第二γ射線發(fā)生單元以及具有第三所述γ射線源的第三γ射線發(fā)生單元，具備設(shè)置各自的所述γ射線的射線源支撐部件；和使所述射線源支撐部件在所述孔部的周圍旋轉(zhuǎn)，并使其在所述外殼內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，將所述床的長度方向的所述放射線檢測器的設(shè)置范圍的長度設(shè)為d，沿所述床的長度方向在距離所述放射線檢測器的一端d/6至5d/6的位置設(shè)置所述第一γ射線源、所述第二γ射線源以及所述第三γ射線源。
11.一種核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具有形成了插入床的孔部的攝像裝置和減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置，所述攝像裝置具有設(shè)置在所述孔部周圍的多個(gè)放射線檢測器；和γ射線發(fā)生單元，該γ射線發(fā)生單元具有作為單光子發(fā)射原子核素的、在與孔部最近的位置設(shè)置的所述放射線檢測器和所述孔部之間設(shè)置的多個(gè)γ射線源，以及向所述孔部放出來自所述γ射線源的γ射線的多個(gè)放出窗口，所述γ射線發(fā)生單元具有從某一個(gè)所述放出窗口交互地放出所述γ射線的結(jié)構(gòu)，所述減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置根據(jù)通過從所述γ射線發(fā)生單元放出的所述γ射線的射入從所述放射線檢測器輸出的檢測信號，生成減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，所述γ射線發(fā)生單元具有包圍所述多個(gè)γ射線源，遮蔽在所述放出窗口以外的區(qū)域放出的所述γ射線的外殼。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具有多個(gè)放射線遮蔽體，當(dāng)所述多個(gè)點(diǎn)射線源分別位于所述放出窗口以外的位置時(shí)，進(jìn)行遮蔽以使從所述點(diǎn)射線源放出的所述γ射線不從所述放出窗口放出；和射線源支撐部件，安裝所述多個(gè)γ射線源，在所述外殼內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述各個(gè)γ射線源被設(shè)置在沿所述射線源支撐部件的旋轉(zhuǎn)方向不同的位置上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具有支撐所述外殼的支撐部件；安裝所述支撐部件，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使所述支撐部件在所述孔部的周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于，具有在內(nèi)部形成齒條的內(nèi)嚙合齒輪；和設(shè)置在所述射線源支撐部件上與所述齒條嚙合進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的齒輪。
全文摘要
在使用外部射線源進(jìn)行透射攝像的核醫(yī)學(xué)診斷裝置以及透射攝像方法中，以作為外部射線源使用點(diǎn)射線源確保寬闊的視野、縮短透射攝像所需要的時(shí)間為課題。具有形成了插入床的孔部的攝像裝置和減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置，攝像裝置具有設(shè)置在孔部周圍的多個(gè)放射線檢測器；和在與孔部最近的位置設(shè)置的放射線檢測器和孔部之間，沿床的長度方向設(shè)置的多個(gè)γ射線發(fā)生單元；多個(gè)γ射線發(fā)生單元各自具備作為單光子發(fā)射原子核素的γ射線源，具有交互地從某一個(gè)γ射線發(fā)生單元對其外部，向孔部發(fā)出γ射線的結(jié)構(gòu)；減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)生成裝置根據(jù)通過從γ射線發(fā)生單元放出的γ射線的射入從放射線檢測器輸出的檢測信號，生成減弱補(bǔ)償數(shù)據(jù)。由此來解決上述課題。
文檔編號A61B6/00GK1965759SQ20061014672
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者松崎和喜, 小橋啟司, 森本裕一 申請人:株式會社日立制作所