JP2007263865A - 核医学診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検体のＲＩ分布画像を十分な感度で撮影できるようにする。
【解決手段】この発明の核医学診断装置は、ＲＩ分布画像を撮影する前に、アーム部材移動機構７で第１γ線検出器１が取着された第１Ｃ字状アーム部材５と第２γ線検出器２が取着された第２Ｃ字状アーム部材６を両アーム部材５，６が近づく向きに移動させて第１，第２の両γ線検出器１，２を被検体Ｍに接近させる。また検出器角度調整機構８で第１，第２の両γ線検出器１，２の傾き角度を変化させてγ線検出姿勢にする。従って、第１，第２の両γ線検出器１，２を予め被検体Ｍに十分接近させた状態でＲＩ分布画像が撮影される。その結果、ＲＩ分布画像の撮影中、第１，第２の両γ線検出器１，２のγ線入射面１Ａ，２Ａに入射するγ線の数が増えるので、γ線の検出感度がアップし、被検体のＲＩ分布画像を十分な感度で撮影できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、被検体に投与された放射性同位元素（ＲＩ＝ラジオアイソトープ）によって放出されるγ線をγ線検出器によって検出すると共に、γ線検出器から出力されるγ線検出信号をＲＩ分布画像取得用のエミッションデータとして収集する核医学診断装置に係り、特にＲＩ分布画像を十分な感度で撮影するための技術に関する。

有用な核医学診断装置のひとつである従来のＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・トモグラフィ）装置は、図１８に示すように、被検体ｍが載置される天板９１と、天板９１が被検体ｍを載置したまま出入りする開口部（トンネル）９２Ａを中央に有する大型のガントリ９２とが配設されている。ガントリ９２には、図１９に示すリングタイプのγ線検出器９３、あるいは、図２０に示すフラットタイプのγ線検出器９４が配備されている。γ線検出器９３，９４はシンチレータとフォトマルチプライヤ（光電子増倍管）等で構成される（例えば非特許文献１, ２を参照。）。

従来のＰＥＴ装置によりＲＩ分布画像の撮影が行われる場合、被検体ｍが天板９１に載せられてガントリ９２の開口部９２Ａに進入してきた被検体ｍに投与されているＲＩによって生じる５１１ｋｅＶのエネルギーのγ線（消滅γ線）がγ線検出器９３あるいはγ線検出器９４によって検出される。γ線検出器９３やγ線検出器９４から出力されるγ線検出信号がＲＩ分布画像取得用のエミッションデータとして収集されると共に、収集されたエミッションデータに基づいて再構成処理が行われることにより断層像タイプないし平面像タイプのＲＩ分布画像が取得される。ＰＥＴ装置の場合、被検体ｍに投与された¹¹ＣなどのＲＩのポジトロンの消滅により同時に発生して反対方向へ向かって進む二つの消滅γ線が、γ線検出器９３あるいはγ線検出器９４で同時に検出された場合（γ線が同時計数された時）にエミッションデータの収集が行なわれる。

Seminars in Nuclear Medicine,vol.XXXIV,No.2,2004:87-111 J Nucl Med 2003;44:756-769

しかしながら、上記従来のＰＥＴ装置は、被検体ｍのＲＩ分布画像を十分な感度で撮影することができないという問題がある。
被検体ｍが進入するガントリ９２は開口部９２Ａの径が大きくて、γ線検出器９３あるいはγ線検出器９４は、被検体ｍから相当に離れた位置にあり、γ線検出器９３あるいはγ線検出器９４に入射するγ線の数が余り多くなくて、γ線の検出感度が不十分となるので、ＲＩ分布画像を十分な感度で撮影できないのである。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被検体のＲＩ分布画像を十分な感度で撮影することができる核医学診断装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような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に記載の発明に係る核医学診断装置は、（Ａ）被検体に投与された放射性同位元素によって生じるγ線をγ線入射面が被検体を挟んで向き合ったγ線検出姿勢で検出する第１γ線検出器および第２γ線検出器と、（Ｂ）第１γ線検出器および第２γ線検出器から出力されるγ線検出信号をＲＩ分布画像取得用のエミッションデータとして収集するエミッションデータ収集手段と、（Ｃ）エミッションデータに基づいてＲＩ分布画像を取得するＲＩ分布画像取得手段を備えた核医学診断装置において、（Ｄ）第１γ線検出器が先端に取り付けられている第１Ｃ字状アーム部材と第２γ線検出器が先端に取り付けられている第２Ｃ字状アーム部材とが平行に並んでいると共に第１γ線検出器と第２γ線検出器が被検体を間にして相対する向きで配設されている二重アーム式検出器保持手段と、（Ｅ）第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材をアームの曲がりに沿って両方向に移動させるアーム部材移動手段と、（Ｆ）第１γ線検出器および第２γ線検出器の傾き角度を変化させて第１γ線検出器および第２γ線検出器のγ線入射面が被検体を挟んで向き合っているγ線検出姿勢にする検出器角度調整手段とを備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１の発明の核医学診断装置により被検体のＲＩ分布画像を撮影する場合、第１γ線検出器と第２γ線検出器の間隔が被検体をセットするのに適当な広さでなければ、先ず第１γ線検出器が先端に取り付けられている第１Ｃ字状アーム部材と第２γ線検出器が先端に取り付けられている第２Ｃ字状アーム部材とをアーム部材移動手段によりアームの曲がりに沿って第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材が離れる向きに移動させることによって第１γ線検出器と第２γ線検出器の間隔を十分に広げてから、第１γ線検出器と第２γ線検出器の間へ撮影対象の被検体をセットする。

続いて、第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材をアーム部材移動手段によりアームの曲がりに沿って逆に第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材が近づく向きに移動させることによって第１γ線検出器と第２γ線検出器を被検体に接近させると共に、検出器角度調整手段により第１γ線検出器および第２γ線検出器の傾き角度を変化させて第１γ線検出器および第２γ線検出器のγ線入射面が被検体を挟んで向き合っているγ線検出姿勢にしてから撮影を開始する。
アーム部材移動手段による第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材の移動に伴って第１γ線検出器と第２γ線検出器の傾き角度が変化して第１γ線検出器および第２γ線検出器のγ線入射面が被検体を挟んで向き合っているγ線検出姿勢が崩れるので、検出器角度調整手段で第１γ線検出器と第２γ線検出器の傾き角度を変化させることによりγ線検出姿勢に戻すのである。

また、第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材をアーム部材移動手段によりアームの曲がりに沿って同じ方向に移動させると共に、検出器角度調整手段により第１γ線検出器および第２γ線検出器の傾き角度を変化させて第１γ線検出器および第２γ線検出器のγ線入射面が被検体を挟んで向き合っているγ線検出姿勢にすると、第１γ線検出器と第２γ線検出器が被検体の周りを回って撮影方向を変化させられる。

ＲＩ分布画像の撮影が始まると、γ線入射面が被検体を挟んで対向しているγ線検出姿勢にある第１γ線検出器と第２γ線検出器が被検体に投与された放射性同位元素によって生じるγ線を検出する。
一方、エミッションデータ収集手段は第１γ線検出器および第２γ線検出器から出力されるγ線検出信号をＲＩ分布画像取得用のエミッションデータとして収集すると共に、ＲＩ分布画像取得手段はエミッションデータ収集手段で収集されたエミッションデータに基づいてＲＩ分布画像を取得する。

すなわち、請求項１の発明の核医学診断装置の場合、ＲＩ分布画像を撮影する前に、第１γ線検出器が先端に取り付けられている第１Ｃ字状アーム部材と第２γ線検出器が先端に取り付けられている第２Ｃ字状アーム部材とをアーム部材移動手段によりアームの曲がりに沿って第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材が近づく向きに移動させることによって第１γ線検出器と第２γ線検出器を被検体に接近させられる。また検出器角度調整手段により第１γ線検出器および第２γ線検出器の傾き角度を変化させて第１γ線検出器および第２γ線検出器のγ線入射面が被検体を挟んで向き合っているγ線検出姿勢にできる。したがって、第１γ線検出器と第２γ線検出器を予め被検体に十分接近させた状態でＲＩ分布画像を撮影できる。

このように、第１γ線検出器と第２γ線検出器を予め被検体に十分接近させた状態であれば、ＲＩ分布画像の撮影中、第１γ線検出器と第２γ線検出器のγ線入射面に入射するγ線の数が増えるので、γ線の検出感度があがる。
よって、請求項１の発明の核医学診断装置によれば、被検体のＲＩ分布画像を十分な感度で撮影することができる。

また、請求項２に記載の発明は、第１γ線検出器と第２γ線検出器および二重アーム式検出器保持手段に加えて、アーム部材移動手段と検出器角度調整手段とが、（Ｇ）床を無軌道で走行する無軌道走行型台車に搭載されているものである。

［作用・効果］請求項２の発明の装置においては、無軌道走行型台車の走行により第１γ線検出器と第２γ線検出器および二重アーム式検出器保持手段に加えて、アーム部材移動手段と検出器角度調整手段とを撮影場所へ移して、被検体のＲＩ分布画像を撮影できる。

また、請求項３に記載の発明は、（Ｈ）被検体を装置の上下方向に相対的に移動させる上下移動手段を備えているものである。

［作用・効果］請求項３の発明の装置の場合、アーム部材移動手段による第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材の移動などに伴って被検体と装置の間に生じる上下方向の位置ズレを、上下移動手段により被検体を装置の上下方向に相対的に移動させることで解消できる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の核医学診断装置において、被検体に投与される放射性同位元素がポジトロン型の放射性同位元素であって、エミッションデータ収集手段が、反対方向に進む消滅γ線が第１γ線検出器と第２γ線検出器によって同時に検出された時のγ線検出信号だけをエミッションデータとして収集するものである。

［作用・効果］請求項４の発明の装置の場合、エミッションデータ収集手段が被検体に投与された放射性同位元素から放出されるポジトロンの消滅に伴って生じて反対方向に進む消滅γ線がγ線検出手段により同時に検出された時のγ線検出信号だけをエミッションデータとして収集するので、被検体に投与されているポジトロン型の放射性同位元素についてのＲＩ分布画像を撮影することができる。

この発明の核医学診断装置の場合、ＲＩ分布画像を撮影する前に、第１γ線検出器が先端に取り付けられている第１Ｃ字状アーム部材と第２γ線検出器が先端に取り付けられている第２Ｃ字状アーム部材とをアーム部材移動手段によりアームの曲がりに沿って第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材が近づく向きに移動させることによって、第１γ線検出器と第２γ線検出器を被検体に接近させられる。また検出器角度調整手段により第１γ線検出器および第２γ線検出器の傾き角度を変化させて第１γ線検出器および第２γ線検出器のγ線入射面が被検体を挟んで向き合っているγ線検出姿勢にできる。したがって、第１γ線検出器と第２γ線検出器を予め被検体に十分接近させた状態でＲＩ分布画像を撮影できる。

このように、第１γ線検出器と第２γ線検出器を予め被検体に十分接近させた状態であれば、ＲＩ分布画像の撮影中、第１γ線検出器と第２γ線検出器のγ線入射面に入射するγ線の数が増えるので、γ線の検出感度があがる。
よって、この発明の核医学診断装置によれば、被検体のＲＩ分布画像を十分な感度で撮影することができる。

この発明の核医学診断装置の実施例を説明する。図１は実施例に係る移動式のＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・トモグラフィ）装置の全体構成を示すブロック図、図２は実施例の装置を示す正面図、図３は実施例の装置を示す斜視図である。

実施例のＰＥＴ装置は、図１〜図３に示すように、被検体Ｍに投与された放射性同位元素によって生じるγ線をγ線入射面１Ａ，２Ａが被検体Ｍを挟んで向き合っているγ線検出姿勢で検出する第１γ線検出器１および第２γ線検出器２を備えている。第１γ線検出器１および第２γ線検出器２は、入射γ線を光に変換するシンチレータと、このシンチレータから放出される光を電気に変換して出力する縦横に設置されたフォトマルチプライヤからなる略フラットタイプの２次元検出器である。また第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の前側には、図１に示すように、吸収補正用のトランスミッションデータを収集する際に放射線を照射する外部放射線源３も配設されている。

また、実施例の装置は、第１γ線検出器１および第２γ線検出器２を保持する二重アーム式検出器保持機構４を備えている。二重アーム式検出器保持機構４の場合、図１ないし図２に示すように、第１γ線検出器１が先端に取り付けられている第１Ｃ字状アーム部材５と第２γ線検出器２が先端に取り付けられている第２Ｃ字状アーム部材６とが、アームの長手方向に沿って曲がりながら延びるアーム長軸５Ａ，６Ａ同士が隣り合って平行に並んでいると共に第１γ線検出器１と第２γ線検出器２が被検体Ｍを間にして相対する向きで配設されている。

さらに、実施例の装置は、第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６をアームの曲がりに沿って両方向に移動させるアーム部材移動機構７と、第１γ線検出器１および第２γ線検出器２の傾き角度を変化させて第１γ線検出器１および第２γ線検出器２のγ線入射面１Ａ，２Ａが被検体Ｍを挟んで向き合っているγ線検出姿勢にする検出器角度調整機構８を備えている。また、これに加え、実施例の装置の場合、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２、および第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６を備えた二重アーム式検出器保持機構４に加えて、アーム部材移動機構７と検出器角度調整機構８とが、床ＦＬを無軌道で走行する無軌道走行型台車９に搭載されている。

無軌道走行型台車９では、台車基体１０の上に幅広の円弧形のアーム部材取り付け台１１が内面を斜め上方に向けた状態で配備されている。このアーム部材取り付け台１１には、図４に示すように、アーム部材受け台１１の長手方向に沿って平行に続く２本のアーム係止用内溝１２，１３が形成されている。また第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６には、図５に示すように、アームの長手方向に沿って続く係止用凸条５ａ，６ａが付設されている。そして、各アーム係止用内溝１２，１３に係止用凸条５ａ，６ａを嵌入することによって、第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６がアームの長手方向に沿って摺動可能なかたちでアーム部材受け台１１に取り付けられている。なおアーム係止用内溝１２，１３の側面には、滑りローラ１２Ａ，１３Ａが幾つか配置されていて、第１Ｃ字状アーム部材５や第２Ｃ字状アーム部材６は円滑に摺動する。

一方、アーム部材移動機構７は、第１Ｃ字状アーム部材５を移動させる第１アーム部材移動機構７Ａと、第２Ｃ字状アーム部材６を移動させる第２アーム部材移動機構７Ｂとからなる。
第１アーム部材移動機構７Ａは、図４および図５（ａ）に示すように、Ｃ字状アーム部材５の一端側と他端側に両端部が固定されているベルト７ａ１に加えてアーム部材受け台１１の側に設置されたガイド用プーリ７ａ２，７ａ３と駆動用プーリ７ａ４および駆動用プーリ７ａ４を回転させる電気モータ７ａ５を有していると共に、ベルト７ａ１がガイド用プーリ７ａ２，７ａ３と駆動用プーリ７ａ４の間に掛け渡されている。したがって、電気モータ７ａ５が回るのに伴ってベルト７ａ１が移送されると同時に、Ｃ字状アーム部材５がベルト７ａ１に引かれて、矢印ＲＡで示すように、アームの曲がりに沿って移動する。Ｃ字状アーム部材５の移動方向は、電気モータ７ａ５の回転方向が変れば逆になる。

第２アーム部材移動機構７Ｂは、図４および図５（ｂ）に示すように、Ｃ字状アーム部材６の一端側と他端側に両端部が固定されているベルト７ｂ１に加えてアーム部材受け台１１の側に設置されたガイド用プーリ７ｂ２，７ｂ３と駆動用プーリ７ｂ４および駆動用プーリ７ｂ４を回転させる電気モータ７ｂ５を有していると共に、ベルト７ｂ１がガイド用プーリ７ｂ２，７ｂ３と駆動用プーリ７ｂ４の間に掛け渡されている。したがって、電気モータ７ｂ５が回るのに伴ってベルト７ｂ１が移送されると同時に、Ｃ字状アーム部材６がベルト７ｂ１に引かれて、矢印ＲＢで示すように、アームの曲がりに沿って移動する。Ｃ字状アーム部材６の移動方向は、電気モータ７ｂ５の回転方向が変れば逆になる。

他方、検出器角度調整機構８は、第１検出器角度調整機構８Ａと第２検出器角度調整機構８Ｂとからなる。第１検出器角度調整機構８Ａおよび第２検出器角度調整機構８Ｂは、第１γ線検出器１および第２γ線検出器２の各取り付け軸（図示省略）を回す電気モータ（図示省略）を有しており、電気モータが回転するのに伴って、図１の中に矢印ｒａ、ｒｂに示すように、各取り付け軸を支点にして回転して第１γ線検出器１や第２γ線検出器２の傾き角度が変化する。第１γ線検出器１や第２γ線検出器２の回転する向きは、電気モータの回転方向が変れば逆になる。つまり、アーム部材移動機構７による第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６の移動に伴って第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の傾き角度が変化して第１γ線検出器１および第２γ線検出器２のγ線入射面１Ａ，２Ａが被検体Ｍを挟んで向き合っているγ線検出姿勢が崩れるので、検出器角度調整機構８で第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の傾き角度を変化させることによりγ線検出姿勢に戻すのである。

無軌道走行型台車９は、２個の小さな前輪１４Ａと２個の大きな後輪１４Ｂの計４個の車輪が台車基体１０に配備されている四輪車であり、オペレータ（撮影技師）が背面側上部に配備されている把手１５を握って押したり引いたりすることで車輪を回して床ＦＬを走行させる手押し移動タイプである。もちろん、無軌道走行型台車９は、手押し移動タイプである必要はなく、電気モータで車輪を回して走行させる電動移動タイプであってもよい。

被検体ＭのＲＩ分布画像を撮影する場合、無軌道走行型台車９を押したり引いたりして床ＦＬの上を走行させて被検体Ｍの居場所まで移動させる。つまり、実施例の装置の場合、無軌道走行型台車９の走行により第１γ線検出器１と第２γ線検出器２および第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６ごと二重アーム式検出器保持機構４に加えて、アーム部材移動機構７と検出器角度調整機構８とを撮影場所へ移して、被検体ＭのＲＩ分布画像を撮影することができる。

そして、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の間隔が被検体Ｍをセットするのに適当な広さでなければ、先ず第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６とをアーム部材移動機構７によりアームの曲がりに沿って第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６が離れる向きに移動させることによって、図３に示すように、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の間隔を十分に広げてから、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の間へ撮影対象の被検体Ｍをセットする。

なお、実施例の装置の場合、被検体Ｍを載置している天板１６を電動で昇降させる天板昇降機構１６Ａも配備されているので、被検体Ｍと実施例の装置の間に上下方向の位置ズレがある時は、適時に天板昇降機構１６Ａを作動させて天板１６を昇降させることにより、被検体Ｍを装置の上下方向に移動させて位置ズレを解消できる。

続いて、第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６をアーム部材移動機構７により、図６および図７に示すように、アームの曲がりに沿って逆に第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６が近づく向きに移動させることによって第１γ線検出器１と第２γ線検出器２を被検体Ｍに十分接近させると共に、検出器角度調整機構８により第１γ線検出器１および第２γ線検出器２の傾き角度を変化させて第１，第２のγ線検出器１，２のγ線入射面１Ａ，２Ａが被検体Ｍを挟んで向き合っているγ線検出姿勢にして撮影を開始する。図６や図７に示すγ線検出姿勢の場合はＲＩ分布画像を前後方向から撮影することになる。

第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６および第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の移動位置および傾き角度の調整を行って、図８および図９に示すγ線検出姿勢にすれば、ＲＩ分布画像を体側方向から撮影できる。
また、図１０および図１１に示すように、被検体Ｍの側の大小に応じて、第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６および第１γ線検出器１と第２γ線検出器２の移動位置と傾き角度の調整を行えば、被検体Ｍの側の大小に見合ったγ線検出姿勢にすることもできる。

それに、第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６をアーム部材移動機構７によりアームの曲がりに沿って同じ方向に移動させると共に、検出器角度調整機構８により第１γ線検出器１および第２γ線検出器２の傾き角度を変化させて第１γ線検出器１および第２γ線検出器２のγ線入射面１Ａ，２Ａが被検体Ｍを挟んで向き合っているγ線検出姿勢にすると、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２が被検体Ｍの周りを回って撮影方向を変化させられる。

なお、アーム部材移動機構７はアーム移動制御部１７からオペレータの操作や予め設定されたプログラムに応じた移動制御データを受けながら第１Ｃ字状アーム部材５や第２Ｃ字状アーム部材６を移動させる。検出器角度調整機構８は検出器角度制御部１８からオペレータの操作や予め設定されたプログラムに応じた角度制御データを受けながら第１γ線検出器１や第２γ線検出器２の傾き角度を変化させる。天板昇降機構１６Ａは天板昇降制御部１９からオペレータの操作や予め設定されたプログラムに応じた昇降制御データを受けながら天板１６を昇降させる。

したがって、実施例の装置の場合、アーム部材移動機構７と検出器角度調整機構８および天板昇降機構１６Ａはいずれも電動方式であったが、これらは手動方式であってもよい。例えばオペレータが第１Ｃ字状アーム部材５や第２Ｃ字状アーム部材６を手で引っ張って移動させたり、第１γ線検出器１や第２γ線検出器２を手で掴んで傾き角度を変える構成でもよい。

また、実施例の装置は、図１に示すように、第１，第２の両γ線検出器１，２の後段に、エミッションデータ収集部２０とトランスミッションデータ収集部２１と吸収補正部２２とＲＩ分布画像取得部２３とが配備されている他、ＲＩ分布画像やＸ線ＣＴ画像あるいは装置の操作メニューなどを表示する表示モニタ２４や、装置の稼働に必要なデータや指令などを入力する操作部２５などが配備されている。

エミッションデータ収集部２０は、第１，第２の両γ線検出器１，２から出力されるγ線検出信号を、ＲＩ分布画像取得用のエミッションデータとして収集する。加えて、エミッションデータ収集部２０の場合、被検体Ｍに投与された放射性同位元素から放出されるポジトロンの消滅に伴って生じて反対方向に進む消滅γ線が第１，第２の両γ線検出器１，２により同時に検出された時のγ線検出信号だけをエミッションデータとして収集する。つまり、反対方向に進む消滅γ線のうちの一方のγ線が第１γ線検出器１で検出されると同時に、他方のγ線が第２γ線検出器２で検出された時のγ線検出信号だけがエミッションデータとして収集される。被検体Ｍに投与されるポジトロン型のＲＩとしては、¹¹Ｃ，¹³Ｎ，¹⁵Ｏ，¹⁸Ｆなどが挙げられる。

トランスミッションデータ収集部２１は、第１，第２の両γ線検出器１，２の前方に設置されている外部放射線源３による被検体Ｍへの放射線の照射に伴って第１，第２の両γ線検出器１，２から出力される放射線検出信号を吸収補正用のトランスミッションデータとして収集する。
吸収補正部２２は、エミッションデータ収集部２０で収集されたエミッションデータをトランスミッションデータ収集部２１で収集されたトランスミッションデータを用いて吸収補正する。

ＲＩ分布画像取得部２３は、吸収補正されたエミッションデータに基づいてＲＩ分布画像を取得する。表示モニタ２４はＲＩ分布画像取得部２３で取得されたＲＩ分布画像を画面に映し出す。
なお、主制御部２６は、コンピュータとその動作プログラムを中心に構成されており、操作部２５から入力される指令や撮影の進行状況に応じて、各部に命令やデータを送出して装置を正常に稼働させる役割を果たす。

また、実施例の装置は、図１２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置２７と組み合わせた複合システムとすることもできる。具体的には、天板１６を実施例のＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置２７とで共用し、実施例のＰＥＴ装置でＲＩ分布画像を撮影したあと、天板１６をＸ線ＣＴ装置２７のガントリに進入させてＲＩ分布画像を撮影した位置のＸ線ＣＴ画像が撮影できるＰＥＴ−ＣＴシステムの構成とすることができる。この場合、Ｘ線ＣＴ画像をエミッションの吸収補正に用いることで、外部放射線源３とトランスミッションデータ収集部２１を不要にすることができる。

以上に述べたように、実施例の装置の場合、ＲＩ分布画像を撮影する前に、第１γ線検出器１が先端に取り付けられている第１Ｃ字状アーム部材５と第２γ線検出器２が先端に取り付けられている第２Ｃ字状アーム部材６とをアーム部材移動機構７によりアームの曲がりに沿って第１Ｃ字状アーム部材５と第２Ｃ字状アーム部材６が近づく向きに移動させることによって第１γ線検出器１と第２γ線検出器２を被検体Ｍに接近させられる。また検出器角度調整機構８により第１γ線検出器１および第２γ線検出器２の傾き角度を変化させて第１γ線検出器１および第２γ線検出器２のγ線入射面１Ａ，２Ａが被検体Ｍを挟んで向き合っているγ線検出姿勢にできる。したがって、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２を予め被検体に十分接近させた状態でＲＩ分布画像を撮影できる。

このように、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２を予め被検体Ｍに十分接近させた状態であれば、ＲＩ分布画像の撮影中、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２のγ線入射面１Ａ，２Ａに入射するγ線の数が増えるので、γ線の検出感度がアップする。
よって、実施例のＰＥＴ装置によれば、被検体ＭのＲＩ分布画像を十分な感度で撮影することができる。

実施例の装置において、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２を対向させた状態で被検体の周囲を１８０度回転させ、被検体周りのエミッションデータを収集することにより、断層像を取得するように構成してもよい。例えば、図１３の（ａ）に示した「連続回転収集」は、消滅γ線の同時検出であるイベントを必要な数だけ集めるために、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２を複数回にわたり往復運動させている。この連続回転収集によると、被検体が途中で動いた場合でも、そこまでのデータを使用して画像化することができる。また、図１３の（ｂ）に示した「ステップ収集」によってデータを収集してもよい。「ステップ収集」では、第１γ線検出器１と第２γ線検出器２を一定の角度（例えば、６度）ごとに静止させながらデータを収集する。断層画像の再構成手法は周知であるが、例えば、一定角度ごとのエミッションデータ（投影データ）から断層面のサイノグラムを生成し、それをフィルタ逆投影法あるいは逐次近似法によって画像再構成することができる。

実施例の装置において、被検体と第１、第２γ線検出器１、２との距離をできるだけ短くするために、検出器間距離を変えながら被検体の周りを回転させる場合、装置の機械的原点に対する第１、第２γ線検出器１、２の位置と向きが変化しながら撮影が進行することにもなるので、以下に、装置の機械的原点に対する第１、第２γ線検出器１、２の位置と向きが変化する時の再構成アルゴリズムについて説明しておく。

第１，第２γ線検出器１，２は、図１４および図１５に示すように、微小なγ線検出素子ａ，ｂの集合体であり、両γ線検出器１，２の間に装置の機械的原点ＯＭを起点とするベクトルＶＣで規定される中心座標ＯＣを有する画像再構成領域Ｓが設定される。装置の機械的原点ＯＭから各γ線検出器１，２の中心座標ＯＡ，ＯＢに至るベクトルＶＡ，ＶＢは上述の搬送位置データと回転角度データおよび位置変動データとに基づいて求められる。γ線検出器１，２の中心座標ＷＡ，ＷＢからγ線検出素子ａ，ｂに至るベクトルＷＡ，ＷＢはγ線検出器１，２におけるγ線検出素子ａ，ｂのアドレス（座標）に基づいて求められる。

したがって、被検体Ｍから放出されたγ線が同時計数される現象（以下、適宜「イベント」と略記）が起こった場合、装置の機械的原点ＯＭからγ線を同時検出したγ線検出素子ａ，ｂに至るベクトルｕＡ，ｕＢも次の式（１）および式（２）にしたがって求められる。
ｕＡ＝ＶＡ＋ＷＡ ・・・・（１）
ｕＢ＝ＶＢ＋ＷＢ ・・・・（２）

一方、被検体Ｍから放出されたγ線が同時計数される現象（イベント）が起こった場合、γ線を検出したγ線検出素子ａ，ｂのアドレス対データ、および、γ線を検出したγ線検出素子ａ，ｂについてのベクトルｕＡ，ｕＢのアドレス対データがイベント毎にリストモード型データとして収集記憶される。
他方、リストモード型データとして収集記憶されたベクトルｕＡ，ｕＢのアドレス対データから、γ線を同時検出したγ線検出素子ａ，ｂを結ぶ直線ＬＯＲ(Line of Response)がイベント毎に求められる。ポジトロン放出種は直線ＬＯＲの上に存在する。

ベクトルｕＡはリストモード型データとして保存されたγ線検出機構３としてのγ線検出器１，２の位置および向きの情報と次の式（３）にしたがって求められる。なお、γ線検出器１，２の位置および向きのデータは変化があった時だけタグ情報として保存されるようにしてもよい。
ｕＡ＝Ｒ_X ・Ｒ_Y ・Ｒ_Z ・Ｔ・ＷＡ ・・・・（３）
但し、以下に示すように、Ｒ_X ，Ｒ_Y ，Ｒ_Z は装置の機械的原点ＯＭを原点として互いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸まわりのγ線検出器１，２の回転、ＴはＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向の位置（すなわちＶＡ）である。
また、ベクトルｕＢもベクトルｕＡの場合と同様にして求めることができる。

このように、γ線を同時検出したγ線検出素子ａ，ｂを結ぶ直線ＬＯＲ(Line of Response)がイベントごとに求められる場合については、逐次近似型のリストモード再構成アルゴリズムが適用される〔例えばJ Reader et al 1998 Phys.Med Bial.43 835-846 （非特許文献）を参照〕。このリストモード再構成アルゴリズムの画像の更新式は（４）式の通りである。（４）式の更新式が繰り返されることでＲＩ分布画像が求まる。

ここで、ｆ^k _j はｋ回目の反復における画素ｊの画素値、ａ_ijは画素ｊから出たγ線がＬＯＲｉに検出される確率、Ｍは測定されたイベントの数、Ｉは本撮像条件（検出器配置）における全ＬＯＲの数である。なお、実施例の装置に適用される画像再構成アルゴリズムで用いられる更新式は（４）式に限られるものではない。

この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。
（１）実施例の装置において、図１６や図１７に示すように、第１γ線検出器１が二つの検出器ピース１ａ，１ｂからなり、第２γ線検出器２が二つの検出器ピース２ａ，２ｂからなると共に、各検出器ピース１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂがそれぞれ傾き角度を変化させられる構成である他は実質的に実施例と同一の構成である装置を、変形例として挙げられる。変形例の装置の場合、被検体の前後方向と体側方向を一度に撮影できる。

被検体Ｍが大きい場合は、図１６に示すように、両検出器ピース１ａ，１ｂおよび両検出器ピース２ａ，２ｂの間隔が広いめのγ線検出姿勢になり、被検体Ｍが小さい場合は、図１７に示すように、両検出器ピース１ａ，１ｂおよび両検出器ピース２ａ，２ｂの間隔が狭いめのγ線検出姿勢になる。

（２）実施例の装置の場合、被検体Ｍと装置の間に上下方向の位置ズレがある時は、天板１６を昇降させることにより被検体Ｍの方を上下方向に移動させて位置ズレを解消させる構成であったが、無軌道走行型台車９の台車基体１０あるいはアーム部材受け台１１が昇降可能となっていて、被検体Ｍと装置の間に上下方向の位置ズレがある時は、台車基体１０あるいはアーム部材受け台１１を昇降させることにより装置の方を上下方向に移動させて位置ズレを解消させる構成であってもよい。

（３）実施例の装置の場合、アーム部材受け台１１が無軌道走行型台車９の台車基体１０に配備されていたが、アーム部材受け台１１が天井や床に敷設されたレールに沿って走行する基体に配備されている他は実施例と同一の構成である装置が、変形例として挙げられる。

（４）実施例の装置は、ＰＥＴ装置であったが、この発明はＳＰＥＣＴ装置などの非ポジトロン型の核医学診断装置にも適用できる。

実施例に係る移動式のＰＥＴ装置の構成を示すブロック図である。 実施例のＰＥＴ装置を示す正面図である。 実施例のＰＥＴ装置を示す斜視図である。 実施例の装置の第１，第２の両Ｃ字状アーム部材の取り付け構造を示す水平断面図である。 実施例の装置のアーム部材移動機構の構成を示す模式図である。 実施例の装置で被検体を前後方向から撮影する時の状況を示す概略図である。 実施例の装置で被検体を前後方向から撮影する時の状況を示す斜視図である。 実施例の装置で被検体を体側方向から撮影する時の状況を示す概略図である。 実施例の装置で被検体を体側方向から撮影する時の状況を示す斜視図である。 実施例の装置で大きな被検体を体側方向から撮影する時の状況を示す概略図である。 実施例の装置で小さな被検体を体側方向から撮影する時の状況を示す概略図である。 実施例のＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせた複合システムを示す斜視図である。 実施例の装置で断層像を得る場合のデータ収集法の説明図である。 実施例の装置における第１，第２の両γ線検出器と画像再構成領域の配置関係を示す模式図である。 実施例の装置における第１，第２の両γ線検出器および画像再構成領域の座標系を示すグラフである。 変形例の装置で大きな被検体を撮影する時の状況を示す概略図である。 変形例の装置で小さな被検体を撮影する時の状況を示す概略図である。 従来のＰＥＴ装置を示す正面図である。 従来のＰＥＴ装置におけるガントリの一例を示す立面図である。 従来のＰＥＴ装置におけるガントリの他の例を示す立面図である。

符号の説明

１ … 第１γ線検出器
１Ａ … （第１γ線検出器の）γ線入射面
２ … 第２γ線検出器
２Ａ … （第２γ線検出器の）γ線入射面
４ … 二重アーム式検出器保持機構（二重アーム式検出器保持手段）
５ … 第１Ｃ字状アーム部材
５Ａ … （第１Ｃ字状アーム部材の）アーム長軸
６ … 第２Ｃ字状アーム部材
６Ａ … （第２Ｃ字状アーム部材の）アーム長軸
７ … アーム部材移動機構（アーム部材移動手段）
８ … 検出器角度調整機構（検出器角度調整手段）
９ … 無軌道走行型台車
１６Ａ … 天板昇降機構（上下移動手段）
２０ … エミッションデータ収集部（エミッションデータ収集手段）
２３ … ＲＩ分布画像取得部（ＲＩ分布画像取得手段）
Ｍ … 被検体

Claims (4)

1. （Ａ）被検体に投与された放射性同位元素によって生じるγ線をγ線入射面が被検体を挟んで向き合ったγ線検出姿勢で検出する第１γ線検出器および第２γ線検出器と、（Ｂ）第１γ線検出器および第２γ線検出器から出力されるγ線検出信号をＲＩ分布画像取得用のエミッションデータとして収集するエミッションデータ収集手段と、（Ｃ）エミッションデータに基づいてＲＩ分布画像を取得するＲＩ分布画像取得手段を備えた核医学診断装置において、（Ｄ）第１γ線検出器が先端に取り付けられている第１Ｃ字状アーム部材と第２γ線検出器が先端に取り付けられている第２Ｃ字状アーム部材とが平行に並んでいると共に第１γ線検出器と第２γ線検出器が被検体を間にして相対する向きで配設されている二重アーム式検出器保持手段と、（Ｅ）第１Ｃ字状アーム部材と第２Ｃ字状アーム部材をアームの曲がりに沿って両方向に移動させるアーム部材移動手段と、（Ｆ）第１γ線検出器および第２γ線検出器の傾き角度を変化させて第１γ線検出器および第２γ線検出器のγ線入射面が被検体を挟んで向き合っているγ線検出姿勢にする検出器角度調整手段とを備えていることを特徴とする核医学診断装置。
2. 請求項１に記載の核医学診断装置において、第１γ線検出器および第２γ線検出器、および二重アーム式検出器保持手段に加えて、アーム部材移動手段と検出器角度調整手段とが、（Ｇ）床を無軌道で走行する無軌道走行型台車に搭載されている核医学診断装置。
3. 請求項１または２に記載の核医学診断装置において、（Ｈ）被検体を装置の上下方向に相対的に移動させる上下移動手段を備えている核医学診断装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の核医学診断装置において、被検体に投与される放射性同位元素がポジトロン型の放射性同位元素であって、エミッションデータ収集手段が、反対方向に進む消滅γ線が第１γ線検出器と第２γ線検出器によって同時に検出された時のγ線検出信号だけをエミッションデータとして収集する核医学診断装置。
   
   

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