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JP2011163966A - Medical imagery diagnostic apparatus and control program for radiation dose calculation - Google Patents

Medical imagery diagnostic apparatus and control program for radiation dose calculation Download PDF

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JP2011163966A
JP2011163966A JP2010027717A JP2010027717A JP2011163966A JP 2011163966 A JP2011163966 A JP 2011163966A JP 2010027717 A JP2010027717 A JP 2010027717A JP 2010027717 A JP2010027717 A JP 2010027717A JP 2011163966 A JP2011163966 A JP 2011163966A
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radiation dose
subject
unit
dose
ray
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JP2010027717A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Yanagida
祐司 柳田
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/037Emission tomography

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To capture radiation dose in surrounding of a radioactive isotope administered subject in real time. <P>SOLUTION: When PET imaging is performed to a radioactive isotope administered subject 150, a living body dose calculating section of a dose calculating section 42 extracts out a body shape model corresponding to weight of the subject 150 among various body shape models beforehand kept in a body shape model storage section 41 and computes continuously radiation dose in the living body at the time when the radioactive isotope is distributed uniformly inside the body shape model. Then, an extracorporal dose calculating section of the total dose calculating section 42 computes extracorporal radiation dose in a predetermined domain of surrounding of the subject, based on the calculation result of the intracorporal radiation dose, whereas a distribution data generating section 43 generates the radiation dose distribution data based on the extracorporeal radiation dose computed in a plurality of domains by the extracorporal radiation dose calculating section. Finally, a displaying section 5 displays the value of extracorporal radiation dose in the predetermined domain and the radiation dose distribution data on a self-monitor. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、放射性同位元素により標識された薬剤が投与されている被検体の周囲における放射線量を推定することが可能な医用画像診断装置及び放射線量算出用制御プログラムに関する。   The present invention relates to a medical image diagnostic apparatus and a radiation dose calculation control program capable of estimating a radiation dose around a subject to which a drug labeled with a radioisotope is administered.

X線診断装置、MRI装置、X線CT装置及び核医学イメージング装置などを用いた医用画像診断は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。   Medical image diagnosis using an X-ray diagnostic apparatus, an MRI apparatus, an X-ray CT apparatus, a nuclear medicine imaging apparatus, etc. has made rapid progress along with the development of computer technology and has become indispensable in today's medical care. Yes.

上述のX線診断装置やX線CT装置は、臓器や腫瘍等の輪郭を描出することによって診断を行なう、所謂、形態診断を目的としているのに対し、核医学イメージング装置は、生体組織に選択的に取り込まれた放射性同位元素又はその標識化合物から放射されるγ線を体外から計測し、その線量分布を画像化することにより被検体に対する機能診断を可能としている。   The above-mentioned X-ray diagnostic apparatus and X-ray CT apparatus are intended for so-called morphological diagnosis in which an outline of an organ, a tumor, or the like is drawn, whereas a nuclear medicine imaging apparatus is selected as a living tissue. Γ-rays emitted from a radioactive isotope or a labeled compound that is taken in automatically are measured from outside the body, and the dose distribution is imaged to enable functional diagnosis on the subject.

核医学イメージング装置として、ガンマカメラ、シングルフォトンエミッションCT装置(SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置)、ポジトロンエミッションCT装置(PET(Positron Emission Computed Tomography)装置)等が臨床の場で使用されている。   As nuclear medicine imaging devices, gamma cameras, single photon emission CT devices (SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) devices), positron emission CT devices (PET (Positron Emission Computed Tomography) devices), etc. are used in clinical settings. .

ガンマカメラは、放射性同位元素によって標識された薬剤(以下、放射性同位元素と呼ぶ。)が投与された被検体の内部から放出されるγ線を、前記被検体に対向させて配置した平面検出器によって測定することにより、この平面検出器に投影された放射性同位元素の分布を2次元画像データ(ガンマ画像データ)として生成する装置であり、平面検出器の前面に装着されたコリメータによってγ線の入射方向を特定している。   The gamma camera is a flat detector in which γ rays emitted from the inside of a subject to which a drug labeled with a radioisotope (hereinafter referred to as a radioisotope) is administered are arranged facing the subject. Is a device that generates the distribution of the radioisotope projected onto the flat detector as two-dimensional image data (gamma image data). The collimator attached to the front surface of the flat detector detects γ rays. The incident direction is specified.

SPECT装置は、放射性同位元素が投与された被検体の周囲でガンマカメラと同様の平面検出器を移動あるいは複数の平面検出器を配置し、前記被検体に対し複数の方向から検出したγ線情報に対しX線CT装置と同様の再構成処理を行なって画像データ(SPECT画像データ)を生成している。   The SPECT apparatus moves a flat detector similar to a gamma camera around a subject to which a radioisotope is administered, or arranges a plurality of flat detectors, and detects γ-ray information detected from a plurality of directions with respect to the subject. The image data (SPECT image data) is generated by performing a reconstruction process similar to that of the X-ray CT apparatus.

一方、PET装置は、陽電子(ポジトロン)を放出する核種によって標識した放射性同位元素を被検体に投与し、この陽電子が電子と結合して消滅する際に被検体の周囲に配置したリング状の検出器によって検出される一対のγ線情報を再構成処理することにより画像データ(PET画像データ)の生成を行なっている。   The PET device, on the other hand, administers a radioisotope labeled with a nuclide that emits positrons (positrons) to the subject, and detects this ring-shaped detection around the subject when these positrons combine with the electrons and disappear. Image data (PET image data) is generated by reconstructing a pair of gamma ray information detected by the instrument.

又、近年では、X線CT装置とPET装置とが一体化された、所謂、X線CT組み合わせ型ポジトロンCT装置(PET−CT装置)も開発されている。このPET−CT装置によれば、同一被検体に対する形態診断及び機能診断を効率よく行なうことが可能となり、更に、PET撮影によって収集された投影データを再構成処理してPET画像データを生成する際、X線CT画像データの画素値に基づいて生成された減弱補正データ(減弱マップ)を用いて前記投影データを補正することにより良質なPET画像データを得ることができる(例えば、特許文献1参照。)。   In recent years, a so-called X-ray CT combined positron CT apparatus (PET-CT apparatus) in which an X-ray CT apparatus and a PET apparatus are integrated has also been developed. According to this PET-CT apparatus, it is possible to efficiently perform morphological diagnosis and functional diagnosis on the same subject, and when reconstructing projection data collected by PET imaging to generate PET image data Then, by correcting the projection data using attenuation correction data (attenuation map) generated based on the pixel values of the X-ray CT image data, good quality PET image data can be obtained (see, for example, Patent Document 1). .)

ところで、X線CT装置やX線診断装置のようなX線を放射する医用画像診断装置を用いて被検体に対する検査を行なう医師や検査師等の医療従事者(以下では、操作者と呼ぶ。)、あるいは、上述の核医学イメージング装置を用いた検査において放射性同位元素の投与によりγ線を放射する被検体に対して各種の医療行為を行なう操作者は、放射線を検出する蛍光ガラス線量計、熱ルミネッセンス線量計、フィルムバッジ等の線量計を常時着用することにより検査中に受ける被曝量の管理を行なっている(例えば、特許文献2参照。)。   By the way, a medical worker (hereinafter referred to as an operator) such as a doctor or an inspector who performs an examination on a subject using a medical image diagnostic apparatus that emits X-rays such as an X-ray CT apparatus or an X-ray diagnostic apparatus. ), Or an operator who performs various medical treatments on a subject that emits γ-rays by administration of a radioisotope in an examination using the above-described nuclear medicine imaging apparatus, a fluorescent glass dosimeter that detects radiation, The exposure dose received during the inspection is managed by always wearing a dosimeter such as a thermoluminescence dosimeter or a film badge (see, for example, Patent Document 2).

特開2009−47602号公報JP 2009-47602 A 特開2007−327864号公報JP 2007-327864 A

当該被検体に対してX線CT装置やX線診断装置を用いた検査を行なう操作者は、遮蔽された検査室の外部に置かれている操作卓等において被検体に対する指示や装置の操作を行なうため、検査中の操作者が法令によって定められた許容値以上の被曝量を受ける可能性は極めて少ない。一方、放射性同位元素が投与された被検体に対し上述の核医学イメージング装置やPET−CT装置等を用いた検査を行なう操作者は、検査室への誘導、天板への載置、検査内容の説明等の医療行為を放射線源である被検体の近傍で行なう必要があるため比較的大きな被曝量を受ける可能性を有している。   An operator who performs an examination using an X-ray CT apparatus or an X-ray diagnostic apparatus on the subject gives instructions to the subject or operates the apparatus on a console or the like placed outside the shielded examination room. Therefore, it is extremely unlikely that the operator who is inspecting will receive an exposure dose that exceeds the allowable value determined by law. On the other hand, an operator who performs an examination using the above-described nuclear medicine imaging apparatus or PET-CT apparatus on a subject to which a radioisotope has been administered is guided to the laboratory, placed on the top, Therefore, there is a possibility of receiving a relatively large exposure dose because it is necessary to perform a medical act such as the explanation in the vicinity of the subject as a radiation source.

このような場合、操作者は、放射線量の少ない領域において上述の医療行為を行なうことにより検査中に受ける被曝量を最小限に抑えなくてはならないが、従来のようなフィルムバッジ等の線量計によって得られる統計的な計数データでは検査室内の所定領域における放射線量をリアルタイムで把握することができないという問題点を有していた。   In such a case, the operator must minimize the exposure dose received during the examination by performing the above-mentioned medical practice in an area where the radiation dose is low, but a conventional dosimeter such as a film badge. The statistical count data obtained by the above method has a problem that the radiation dose in a predetermined area in the examination room cannot be grasped in real time.

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、放射性同位元素が投与された被検体の周囲における放射線量をリアルタイムで把握することが可能な医用画像診断装置及び放射線量算出用制御プログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a medical image diagnostic apparatus and radiation capable of grasping in real time a radiation dose around a subject to which a radioisotope is administered. It is to provide a control program for quantity calculation.

上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明の医用画像診断装は、放射性同位元素を投与した被検体から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて画像データを生成する医用画像診断装置において、前記被検体から放射される放射線量を推定する放射線量推定手段と、この放射線量推定手段による放射線量の推定結果を表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the medical image diagnostic apparatus according to the first aspect of the present invention detects γ-rays emitted from a subject administered with a radioisotope, and generates image data based on the detected data. The medical diagnostic imaging apparatus includes a radiation dose estimation unit that estimates a radiation dose emitted from the subject, and a display unit that displays a radiation dose estimation result by the radiation dose estimation unit. .

又、請求項11に係る本発明の放射線量算出用制御プログラムは、放射性同位元素を投与した被検体から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて画像データを生成する医用画像診断装置に対し、前記被検体の被検体情報に基づいて体形モデルを設定する体形モデル設定機能と、前記体形モデルの内部に分布した前記放射性同位元素に基づいて前記被検体の周囲における放射線量を推定する放射線量推定機能と、前記放射線量の推定結果を表示する表示機能を実行させることを特徴としている。   The radiation dose calculation control program of the present invention according to claim 11 detects a γ-ray emitted from a subject administered with a radioisotope, and generates image data based on the detected data. A body model setting function for setting a body model based on the object information of the subject for the apparatus, and estimating a radiation dose around the object based on the radioisotope distributed inside the body model And a display function for displaying the radiation dose estimation result.

本発明によれば、放射性同位元素が投与された被検体の周囲における放射線量を容易に把握することができる。このため、操作者は、放射線量の少ない領域において当該被検体に対する医療行為を行なうことが可能となり検査中に受ける被曝量を低減させることができる。   According to the present invention, it is possible to easily grasp the radiation dose around the subject to which the radioisotope is administered. For this reason, the operator can perform a medical practice on the subject in a region where the radiation dose is small, and the exposure dose received during the examination can be reduced.

本発明の実施例における医用画像診断装置の全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the overall configuration of a medical image diagnostic apparatus in an embodiment of the present invention. 同実施例の医用画像診断装置が備えるX線CT撮影部の具体的な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the specific structure of the X-ray CT imaging part with which the medical image diagnostic apparatus of the Example is provided. 同実施例の医用画像診断装置が備えるPET撮影部の具体的な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the specific structure of the PET imaging part with which the medical image diagnostic apparatus of the Example is provided. 同実施例のPET撮影部に設けられた検出器モジュールの具体的な構成を示す図。The figure which shows the specific structure of the detector module provided in the PET imaging part of the Example. 同実施例の分布データ生成部が生成する放射線量分布データの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the radiation dose distribution data which the distribution data generation part of the Example produces | generates. 同実施例の移動機構部によって移動するX線CT架台部及びPET架台部を説明するための図。The figure for demonstrating the X-ray CT frame part and PET frame part which are moved by the movement mechanism part of the Example. 同実施例における放射線量の推定手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the estimation procedure of the radiation dose in the Example. 同実施例の変形例における医用画像診断装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of the medical image diagnostic apparatus in the modification of the Example.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下に述べる本実施例の医用画像診断装置では、放射性同位元素が投与された被検体に対してPET撮影を行なう際、前記被検体の体重に対応した体形モデルを予め保管された各種体形モデルの中から抽出し、この体形モデルの内部に前記放射性同位元素が一様分布した場合の現在時刻における体内放射線量を継続的に算出する。次いで、体内放射線量の算出結果に基づいた被検体周囲の所定領域における体外放射線量の算出と複数の領域において算出された体外放射線量に基づく放射線量分布データの生成を行ない、得られた体外放射線量の値及び放射線量分布データを表示部に表示する。   In the medical image diagnostic apparatus of the present embodiment described below, when PET imaging is performed on a subject to which a radioisotope has been administered, body models corresponding to the body weight of the subject are stored in advance. The internal radiation dose at the current time when the radioisotope is uniformly distributed within the body shape model is continuously calculated. Next, calculation of the external radiation dose in a predetermined region around the subject based on the calculation result of the internal radiation dose and generation of radiation dose distribution data based on the external radiation dose calculated in a plurality of regions, and the obtained external radiation The amount value and radiation dose distribution data are displayed on the display unit.

尚、以下の実施例では、形態診断を目的としたX線CT画像データと機能診断を目的としたPET画像データを生成することが可能な医用画像診断装置について述べるが、機能診断用としてSPECT画像データやガンマ画像データ等の生成を可能とする医用画像診断装置であってもよく、又、形態診断用としてMRI画像データやX線画像データ等の生成を可能とする医用画像診断装置であってもよい。   In the following embodiments, a medical image diagnostic apparatus capable of generating X-ray CT image data for morphological diagnosis and PET image data for functional diagnosis will be described. It may be a medical image diagnostic apparatus capable of generating data, gamma image data, etc., or a medical image diagnostic apparatus capable of generating MRI image data, X-ray image data, etc. for morphological diagnosis. Also good.

(装置の構成)
本発明の実施例における医用画像診断装置の構成につき図1乃至図6を用いて説明する。尚、図1は、本実施例における医用画像診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図2及び図3は、この医用画像診断装置が備えるX線CT撮影部及びPET撮影部の具体的な構成を示すブロック図である。
(Device configuration)
The configuration of the medical image diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment. FIGS. 2 and 3 are specific examples of the X-ray CT imaging unit and the PET imaging unit included in the medical image diagnostic apparatus. It is a block diagram which shows a structure.

図1に示すように本実施例の医用画像診断装置100は、被検体150の周囲で高速回転するX線発生部11のX線管から放射され被検体150を透過したX線を投影データ生成部12のX線検出器により検出して投影データ(第1の投影データ)を生成するX線CT撮影部1と、放射性同位元素(RI)が投与された被検体150から放射される1対のγ線をその周囲に配列された検出器モジュール21により検出して投影データ(第2の投影データ)を生成するPET撮影部2と、X線CT撮影部1において生成された第1の投影データ及びPET撮影部2において生成された第2の投影データを再構成処理してX線CT画像データ及びPET画像データを生成する画像データ生成部3と、放射性同位元素が投与された被検体150から放射される放射線量の算出とこの算出結果に基づいた放射線量分布データの生成を行なう放射線量推定部4を備えている。   As shown in FIG. 1, the medical image diagnostic apparatus 100 of this embodiment generates X-rays that are emitted from the X-ray tube of the X-ray generator 11 that rotates at high speed around the subject 150 and transmitted through the subject 150. X-ray CT imaging unit 1 that generates projection data (first projection data) detected by the X-ray detector of unit 12 and a pair emitted from subject 150 to which a radioisotope (RI) is administered A PET imaging unit 2 that generates projection data (second projection data) by detecting the γ-rays of the γ-rays by a detector module 21 arranged around the γ-ray, and a first projection generated by the X-ray CT imaging unit 1 The image data generation unit 3 that reconstructs the data and the second projection data generated in the PET imaging unit 2 to generate X-ray CT image data and PET image data, and the subject 150 to which the radioisotope is administered. From And a radiation dose estimation unit 4 performs a calculation of the amount of radiation Isa generation of radiation dose distribution data based on the calculation result.

又、医用画像診断装置100は、画像データ生成部3によって生成されたX線CT画像データ及びPET画像データや放射線量推定部4において得られた検査室内の所定領域における放射線量の値及び放射線量分布データを表示する表示部5と、図示しない寝台に据え付けられ被検体150を載置する天板6と、上述のX線管やX線検出器が搭載された回転架台部を被検体150の周囲で高速回転させ、X線CT撮影部1を有するX線CT架台及びPET撮影部2を有するPET架台を被検体150の体軸方向(z軸方向)へ移動させる移動機構部7と、被検体情報の入力、X線CT撮影及びPET撮影における撮影条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部8と、医用画像診断装置100が有する上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部9を備えている。   In addition, the medical image diagnostic apparatus 100 includes the X-ray CT image data and the PET image data generated by the image data generation unit 3 and the radiation dose value and the radiation dose in a predetermined region obtained in the radiation dose estimation unit 4. The display unit 5 for displaying the distribution data, the top plate 6 placed on a bed (not shown) on which the subject 150 is placed, and the rotating gantry unit on which the above-described X-ray tube and X-ray detector are mounted are provided on the subject 150. A moving mechanism unit 7 that rotates at high speed around and moves the X-ray CT gantry having the X-ray CT imaging unit 1 and the PET gantry having the PET imaging unit 2 in the body axis direction (z-axis direction) of the subject 150; An input unit 8 for inputting specimen information, setting imaging conditions in X-ray CT imaging and PET imaging, setting image data generation conditions and image data display conditions, inputting various command signals, and the like, and a medical image diagnostic apparatus And a system controller 9 centrally controls each unit of the above-described 100.

次に、医用画像診断装置100が備える上述の各ユニットの構成と機能につき更に詳しく説明する。   Next, the configuration and function of each of the units included in the medical image diagnostic apparatus 100 will be described in more detail.

図1に示すX線CT撮影部1は、図2に示すように、X線発生部11、投影データ生成部12、回転架台部13及び固定架台部14を備え、X線発生部11は、被検体150に対してX線を照射するX線管111と、X線管111の陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器112と、X線管111から放射されたX線の被検体150に対する照射範囲を制御するX線絞り器113と、回転架台部13へ電力を供給するスリップリング114を備えている。   As shown in FIG. 2, the X-ray CT imaging unit 1 shown in FIG. 1 includes an X-ray generation unit 11, a projection data generation unit 12, a rotary gantry unit 13, and a fixed gantry unit 14. The X-ray tube 111 that irradiates the subject 150 with X-rays, the high-voltage generator 112 that generates a high voltage applied between the anode and the cathode of the X-ray tube 111, and the X-ray tube 111 An X-ray restrictor 113 that controls the irradiation range of the X-ray subject 150 and a slip ring 114 that supplies electric power to the rotary mount unit 13 are provided.

X線管111は、X線を発生する真空管であり、高電圧発生器112から供給される高電圧によって加速した電子をタングステンターゲットに衝突させてX線を放射する。一方、X線絞り器113は、X線管111と被検体150の間に設けられ、X線管111から放射されたX線を所定の撮影領域に絞り込む機能と被検体150に対するX線の照射強度分布を設定する機能を有している。例えば、X線管111から放射されたX線ビームを撮影領域に対応したコーンビーム状あるいはファンビーム状のX線ビームに成形する。   The X-ray tube 111 is a vacuum tube that generates X-rays, and emits X-rays by colliding electrons accelerated by a high voltage supplied from the high-voltage generator 112 with a tungsten target. On the other hand, the X-ray restrictor 113 is provided between the X-ray tube 111 and the subject 150 and has a function of narrowing the X-rays emitted from the X-ray tube 111 to a predetermined imaging region and X-ray irradiation to the subject 150. It has a function to set the intensity distribution. For example, the X-ray beam radiated from the X-ray tube 111 is shaped into a cone beam or fan beam X-ray beam corresponding to the imaging region.

次に、投影データ生成部12は、被検体150を透過したX線を検出するX線検出器121と、X線検出器121から出力された複数チャンネルの検出信号(投影データ)に対して電流/電圧変換とA/D変換を行なうデータ収集ユニット(以下、DAS(Data Acquisition System)ユニットと呼ぶ。)122と、DASユニット122の出力信号に対してパラレル/シリアル変換、電気/光/電気変換及びシリアル/パラレル変換を行なうデータ伝送回路123を備えている。   Next, the projection data generation unit 12 supplies an X-ray detector 121 that detects X-rays that have passed through the subject 150 and a plurality of channels of detection signals (projection data) output from the X-ray detector 121. / Voltage conversion and A / D conversion data acquisition unit (hereinafter referred to as DAS (Data Acquisition System) unit) 122, parallel / serial conversion, electrical / optical / electrical conversion for the output signal of DAS unit 122 And a data transmission circuit 123 for performing serial / parallel conversion.

投影データ生成部12のX線検出器121は、例えば、2次元配列された図示しない複数個のX線検出素子を備え、このX線検出素子の各々は、X線を光に変換するシンチレータと光を電気信号に変換するフォトダイオードによって構成されている。そして、これらのX線検出素子は、X線管111の焦点を中心とした円弧に沿って回転架台部13に取り付けられている。   The X-ray detector 121 of the projection data generation unit 12 includes, for example, a plurality of X-ray detection elements (not shown) that are two-dimensionally arranged. Each of the X-ray detection elements is a scintillator that converts X-rays into light. It is composed of a photodiode that converts light into an electrical signal. These X-ray detection elements are attached to the rotating gantry 13 along an arc centered on the focal point of the X-ray tube 111.

一方、DASユニット122は、X線検出器121から供給された投影データに対して電流/電圧変換とA/D変換を行なう。そして、データ伝送回路123は、図示しないパラレル/シリアル変換器と電気/光/電気変換器とシリアル/パラレル変換器を有し、DASユニット122から出力された投影データは、回転架台部13に取り付けられた前記パラレル/シリアル変換器において時系列的な1チャンネルの投影データに変換され、前記電気/光/電気変換器を用いた光通信により固定架台部14に取り付けられた前記シリアル/パラレル変換器に供給される。   On the other hand, the DAS unit 122 performs current / voltage conversion and A / D conversion on the projection data supplied from the X-ray detector 121. The data transmission circuit 123 includes a parallel / serial converter, an electrical / optical / electrical converter, and a serial / parallel converter (not shown). The projection data output from the DAS unit 122 is attached to the rotating gantry 13. The serial / parallel converter which is converted into time-series projection data of one channel in the parallel / serial converter and is attached to the fixed base 14 by optical communication using the electric / optical / electric converter. To be supplied.

次いで、前記シリアル/パラレル変換器において、1チャンネルの投影データは前記複数チャンネルの投影データに戻されて画像データ生成部3へ供給される。尚、このデータ伝送方法は、回転架台部13に設けられた投影データ生成部12と固定架台部14の外部に設けられた画像データ生成部3の間の信号伝送が可能であれば他の方法に替えることが可能であり、例えば、既に述べたスリップリング等のデバイスを使用しても構わない。   Next, in the serial / parallel converter, the projection data of one channel is returned to the projection data of the plurality of channels and supplied to the image data generation unit 3. This data transmission method is another method as long as signal transmission is possible between the projection data generation unit 12 provided on the rotary gantry unit 13 and the image data generation unit 3 provided outside the fixed gantry unit 14. For example, a device such as the slip ring described above may be used.

そして、X線発生部11のX線管111及びX線絞り器113と上述の投影データ生成部12のX線検出器121及びDASユニット122は、被検体150を挟むように対向して回転架台部13に装着され、移動機構部7により被検体150の体軸方向(z軸方向)に平行な軸を回転中心として高速回転する。   Then, the X-ray tube 111 and the X-ray diaphragm 113 of the X-ray generation unit 11 and the X-ray detector 121 and the DAS unit 122 of the projection data generation unit 12 face each other so as to sandwich the subject 150 therebetween. Mounted on the unit 13, the moving mechanism unit 7 rotates at a high speed around an axis parallel to the body axis direction (z-axis direction) of the subject 150.

次に、図1のPET撮影部2は、図3に示すように、被検体150の周囲において同心円状に配列され、放射性同位元素が投与された被検体150から放射される1対のγ線を検出する検出器モジュール21と、検出されたγ線とノイズとの弁別、γ線の検出時刻や検出位置の計測、同時計測された1対のγ線の検出位置に基づくγ線入射方向の算出、更には、所定期間におけるγ線のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて順次保存することによる投影データ(第2の投影データ)の生成等を行なう検出データ処理部22を有している。   Next, as shown in FIG. 3, the PET imaging unit 2 in FIG. 1 is arranged concentrically around the subject 150 and emits a pair of γ rays emitted from the subject 150 to which a radioisotope is administered. Detector module 21 for detecting γ-rays and noise, detection time and detection position of γ-rays, and detection of γ-ray incident direction based on a pair of γ-ray detection positions measured simultaneously A detection data processing unit that performs calculation, and further generates projection data (second projection data) by sequentially storing the count value of γ rays in a predetermined period corresponding to the γ ray detection position and the γ ray incident direction. 22.

複数個からなる検出器モジュール21(21−1乃至21−Nm)は、天板6に載置された被検体150の周囲において同心円状に配列され、被検体150から放射されたγ線はこれらの検出器モジュール21によって一旦可視光に変換された後電気信号(検出信号)に変換される。   A plurality of detector modules 21 (21-1 to 21-Nm) are arranged concentrically around the subject 150 placed on the top plate 6, and the γ rays emitted from the subject 150 are these. After being converted into visible light by the detector module 21, it is converted into an electric signal (detection signal).

図4は、検出器モジュール21の具体的な構成を示したものであり、検出器モジュール21−1乃至21−Nmの各々は、被検体150から放射されるγ線を検出して可視光に変換する短冊状のシンチレータ211と、シンチレータ211によって変換された可視光を電気信号に変換すると共に変換した微弱な電気信号を増幅する光電子増倍管212と、シンチレータ211から出力された可視光を光電子増倍管212へ伝達するライトガイド213を有している。   FIG. 4 shows a specific configuration of the detector module 21, and each of the detector modules 21-1 to 21 -Nm detects γ-rays radiated from the subject 150 to make visible light. A strip-shaped scintillator 211 for conversion, a photomultiplier tube 212 for converting the visible light converted by the scintillator 211 into an electrical signal and amplifying the weak electrical signal that has been converted, and the visible light output from the scintillator 211 as photoelectrons A light guide 213 that transmits to the multiplier tube 212 is provided.

シンチレータ211は、ビスマスジャーマネイド(BGO:(BiGe12))、タリウム活性化ヨウ化ナトリウム(NaI(Tl))、フッ化バリウム(BaF)等の材料が用いられ、特に、PET撮影には、単位体積当たりのγ線光電吸収率が高いビスマスジャーマネイドや応答速度の速いフッ化バリウムが好適である。 The scintillator 211 is made of a material such as bismuth germanide (BGO: (Bi 4 Ge 3 O 12 )), thallium activated sodium iodide (NaI (Tl)), barium fluoride (BaF 2 ), and in particular, PET. For imaging, bismuth germanide having a high γ-ray photoelectric absorption per unit volume and barium fluoride having a high response speed are suitable.

光電子増倍管212は、例えば、数百個からなる光子を10〜1010個の電子に増幅し、出力段である陽極にその電子を収集して電気信号に変換するものであり光電陰極と電子増倍器を備えている。光電陰極には、その波長特性がシンチレータ211の発光波長に略均しい多アルカリ物質、あるいは酸素やセシウムで活性化したバイアルカリ物質が用いられ、入射光子数に対する発生光電子数は通常20%乃至30%である。一方、電子増倍器は、2次電子放出現象に基づき、電子の伝搬経路に沿って配置された多段の電極と増幅された電子を収集する陽極とから構成されている。そして、管電圧が200V乃至300Vの場合の1段当たりの増幅率は約5倍であるため、上述の10の増幅率を得るためには10段程度の電極が設けられる。 For example, the photomultiplier tube 212 amplifies several hundred photons into 10 7 to 10 10 electrons, collects the electrons in an anode as an output stage, and converts them into an electrical signal. And an electron multiplier. For the photocathode, a multi-alkali material whose wavelength characteristic is substantially equal to the emission wavelength of the scintillator 211 or a bi-alkali material activated with oxygen or cesium is used, and the number of generated photoelectrons with respect to the number of incident photons is usually 20% to 30%. %. On the other hand, the electron multiplier is composed of multi-stage electrodes arranged along an electron propagation path and an anode for collecting amplified electrons based on the secondary electron emission phenomenon. The tube voltage for amplification factor per stage in the case of 200V to 300V is about 5-fold, 10-stage approximately electrode is provided in order to obtain a 107 amplification factor of the above.

ライトガイド213は、シンチレータ211と光電子増倍管212を光学的にカップリングするためのものであり、シンチレータ211から出力された可視光を効率よく光電子増倍管212へ伝達するために光透過性に優れたプラスチック材が用いられる。   The light guide 213 is for optically coupling the scintillator 211 and the photomultiplier tube 212, and is light transmissive in order to efficiently transmit visible light output from the scintillator 211 to the photomultiplier tube 212. Excellent plastic material is used.

図3へ戻って、PET撮影部2の検出データ処理部22は、上述の検出器モジュール21−1乃至21−Nmの各々に接続されているNmチャンネルのデータ処理ユニット221−1乃至221−Nmと、データ処理ユニット221−1乃至221−Nmから出力されるγ線の検出位置情報に基づいてγ線の入射方向を算出する入射方向算出部222と、検出信号のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて順次保存することにより投影データ(第2の投影データ)を生成する投影データ生成部223を備えている。尚、ここでは被検体150に投与された放射性同位元素Sから放射される1対のγ線が検出器モジュール21−a及び21−bによって検出される場合を想定し、これらの検出器モジュール21−a及び21−bに接続されているデータ処理ユニット221−a及び221−bのみを示している。   Returning to FIG. 3, the detection data processing unit 22 of the PET imaging unit 2 includes Nm-channel data processing units 221-1 to 221-Nm connected to each of the detector modules 21-1 to 21-Nm. An incident direction calculation unit 222 that calculates the incident direction of the γ-ray based on the detected position information of the γ-ray output from the data processing units 221-1 to 221-Nm, and the count value of the detection signal as the γ-ray detection position. And a projection data generation unit 223 that generates projection data (second projection data) by sequentially storing the corresponding γ-ray incident directions. Here, it is assumed that a pair of γ rays emitted from the radioisotope S administered to the subject 150 is detected by the detector modules 21-a and 21-b, and these detector modules 21 Only the data processing units 221-a and 221-b connected to -a and 21-b are shown.

検出データ処理部22のデータ処理ユニット221−a及び221−bは、検出器モジュール21−a及び21−bの光電子増倍管212から供給される複数チャンネルの検出信号を加算合成する信号合成部231と、信号合成部231において合成された検出信号を用いてγ線の放射に起因する検出信号とノイズとの弁別を各々の波高値に基づいて行なう信号弁別部232と、信号合成部231から出力された合成後の検出信号を矩形波に整形する波形整形部233と、矩形波のフロントエッジに基づいてγ線検出時刻を計測すると共に信号弁別部232において弁別された検出信号に対し前記γ線検出時刻の情報を付加する検出時刻計測部234を備えている。   The data processing units 221-a and 221-b of the detection data processing unit 22 add and synthesize the detection signals of a plurality of channels supplied from the photomultiplier tubes 212 of the detector modules 21-a and 21-b. 231 and a signal discriminating unit 232 for discriminating a detection signal and noise caused by γ-ray emission based on the respective peak values using the detection signal synthesized in the signal synthesizing unit 231; A waveform shaping unit 233 for shaping the output detection signal after synthesis into a rectangular wave, and a γ-ray detection time is measured based on the front edge of the rectangular wave, and the γ is detected with respect to the detection signal discriminated by the signal discrimination unit 232 A detection time measuring unit 234 for adding line detection time information is provided.

更に、データ処理ユニット221−a及び221−bは、検出器モジュール21−a及び21−bの光電子増倍管212から供給された複数チャンネルの検出信号に基づいてγ線検出位置を計測する検出位置計測部235と、検出時刻計測部234によるγ線検出時刻の情報が付加された検出信号に対し上述のγ線検出位置の情報を更に付加する検出位置設定部236を備えている。尚、データ処理ユニット221の具体的な構成とその機能については特開2007−107995号公報等において記載されているため詳細な説明は省略する。   Further, the data processing units 221-a and 221-b detect the γ-ray detection positions based on the detection signals of a plurality of channels supplied from the photomultiplier tubes 212 of the detector modules 21-a and 21-b. A position measurement unit 235 and a detection position setting unit 236 that further adds the above-described γ-ray detection position information to a detection signal to which information on the γ-ray detection time by the detection time measurement unit 234 is added. The specific configuration and function of the data processing unit 221 are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-107995 and the like, and thus detailed description thereof is omitted.

次に、検出データ処理部22の入射方向算出部222は、データ処理ユニット221−1乃至221−Nmの各々に設けられた検出位置設定部236から供給される検出信号の付帯情報であるγ線検出時刻の情報に基づき、予め設定された検出期間にて計測された検出信号(例えば、検出器モジュール12−a及び検出器モジュール12−bの各々から供給された放射性同位元素Sに基づく検出信号)を抽出する。そして、これらの検出信号に付加されているγ線検出位置の情報に基づいてγ線入射方向を算出する。   Next, the incident direction calculation unit 222 of the detection data processing unit 22 is γ-ray that is incidental information of the detection signal supplied from the detection position setting unit 236 provided in each of the data processing units 221-1 to 221-Nm. Based on detection time information, a detection signal measured in a preset detection period (for example, a detection signal based on the radioisotope S supplied from each of the detector module 12-a and the detector module 12-b) ). Then, the γ-ray incident direction is calculated based on the information of the γ-ray detection position added to these detection signals.

一方、投影データ生成部223は、図示しない記憶回路を備え、入射方向算出部222から供給される検出信号のカウント値を上述のγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて前記記憶回路に保存する。そして、例えば、検出器モジュール21−aと検出器モジュール21−bによるγ線の検出が行なわれる度に、検出信号のカウント値が前記記憶回路の対応アドレスにおいて積算される。   On the other hand, the projection data generation unit 223 includes a storage circuit (not shown) and associates the count value of the detection signal supplied from the incident direction calculation unit 222 with the above-described γ-ray detection position and γ-ray incidence direction in the storage circuit. save. For example, every time the detector module 21-a and the detector module 21-b detect γ rays, the count value of the detection signal is integrated at the corresponding address of the storage circuit.

一方、他の検出器モジュール12において1対のγ線が検出された場合、γ線検出位置とγ線入射方向を上述と同様の方法によって計測し、検出信号のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて前記記憶回路に順次保存する。即ち、投影データ生成部223の記憶回路では、複数のγ線検出位置及びγ線入射方向に対応した検出信号のカウント値が所定期間積算されて投影データが生成される。   On the other hand, when a pair of γ-rays is detected in the other detector module 12, the γ-ray detection position and the γ-ray incident direction are measured by the same method as described above, and the count value of the detection signal is determined as the γ-ray detection position and The data is sequentially stored in the storage circuit in correspondence with the γ-ray incident direction. That is, in the storage circuit of the projection data generation unit 223, the count values of detection signals corresponding to a plurality of γ-ray detection positions and γ-ray incidence directions are integrated for a predetermined period to generate projection data.

次に、図1に示した医用画像診断装置100の画像データ生成部3は、投影データ記憶部31、再構成処理部32及び減弱補正データ生成部33を備え、X線CT撮影部1及びPET撮影部2の各々において生成された投影データに基づいてX線CT画像データ及びPET画像データを生成する機能を有している。   Next, the image data generation unit 3 of the medical image diagnostic apparatus 100 illustrated in FIG. 1 includes a projection data storage unit 31, a reconstruction processing unit 32, and an attenuation correction data generation unit 33, and includes an X-ray CT imaging unit 1 and a PET. It has a function of generating X-ray CT image data and PET image data based on projection data generated in each of the imaging units 2.

画像データ生成部3の投影データ記憶部31には、X線CT撮影部1の投影データ生成部12において生成された投影データ(第1の投影データ)及びPET撮影部2の検出データ処理部22において生成された投影データ(第2の投影データ)が一旦保存される。   The projection data storage unit 31 of the image data generation unit 3 stores the projection data (first projection data) generated by the projection data generation unit 12 of the X-ray CT imaging unit 1 and the detection data processing unit 22 of the PET imaging unit 2. Projection data (second projection data) generated in is temporarily stored.

再構成処理部32は、各種の再構成処理プログラムが予め保管されているプログラム保管部と演算部(何れも図示せず)を備えている。前記演算部は、入力部8からシステム制御部9を介して供給される画像データ生成条件を受信し、この画像データ生成条件の再構成処理条件に好適な処理プログラムを前記プログラム保管部から読み出す。そして、投影データ記憶部31から読み出した第1の投影データを前記処理プログラムに基づいて再構成処理することによりX線CT画像データを生成する。   The reconstruction processing unit 32 includes a program storage unit in which various reconstruction processing programs are stored in advance and a calculation unit (none of which are shown). The arithmetic unit receives image data generation conditions supplied from the input unit 8 via the system control unit 9, and reads a processing program suitable for the reconstruction processing conditions of the image data generation conditions from the program storage unit. Then, X-ray CT image data is generated by reconstructing the first projection data read from the projection data storage unit 31 based on the processing program.

更に、再構成処理部32は、投影データ記憶部31から読み出した第2の投影データを減弱補正データ生成部33から供給される減弱補正データを用いて補正し、補正された第2の投影データに対する再構成処理を上述と同様の手順によって行ないPET画像データを生成する。   Further, the reconstruction processing unit 32 corrects the second projection data read from the projection data storage unit 31 using the attenuation correction data supplied from the attenuation correction data generation unit 33, and the corrected second projection data. Reconstruction processing is performed for the above by the same procedure as described above to generate PET image data.

一方、減弱補正データ生成部33は、図示しない補正データ記憶回路を備え、再構成処理部32によって生成されたX線CT画像データの画素値(CT値)に基づいて減弱係数を算出する。次いで、得られた減弱係数を用いて2次元の減弱補正データ(減弱マップ)を生成し、前記補正データ記憶回路に保存する。   On the other hand, the attenuation correction data generation unit 33 includes a correction data storage circuit (not shown), and calculates an attenuation coefficient based on the pixel value (CT value) of the X-ray CT image data generated by the reconstruction processing unit 32. Next, using the obtained attenuation coefficient, two-dimensional attenuation correction data (attenuation map) is generated and stored in the correction data storage circuit.

次に、放射線量推定部4は、体形モデル保管部41、線量算出部42及び分布データ生成部43を備えている。   Next, the radiation dose estimation unit 4 includes a body shape model storage unit 41, a dose calculation unit 42, and a distribution data generation unit 43.

体形モデル保管部41には、被検体の形状が回転楕円体等によって近似された各種の体形モデルが、例えば、被検体の体重をパラメータとして予め保管されている。この場合、体形モデルを示す回転楕円体の極半径及び赤道半径は、被検体の体重に基づいて決定される。   In the body model storage unit 41, various body models in which the shape of the subject is approximated by a spheroid or the like are stored in advance using, for example, the weight of the subject as a parameter. In this case, the polar radius and the equator radius of the spheroid representing the body model are determined based on the weight of the subject.

線量算出部42は、図示しない体内線量算出部と体外線量算出部を有し、前記体内線量算出部は、放射性同位元素が投与された体内局所部位の現在時刻t1における放射線量(体内放射線量)V1を次式(1)に基づいて算出する。

Figure 2011163966
The dose calculation unit 42 includes an in-vivo dose calculation unit and an extracorporeal dose calculation unit (not shown), and the in-vivo dose calculation unit is a radiation dose (in-vivo radiation dose) at a current time t1 of a local part of the body to which a radioisotope is administered. V1 is calculated based on the following equation (1).
Figure 2011163966

但し、式(1)におけるV0は被検体150に対する放射性同位元素の投与量、t0は放射性同位元素の投与時刻、τxは投与された放射性同位元素の半減期、Kは定数を示している。   However, in the formula (1), V0 represents the dose of the radioisotope to the subject 150, t0 represents the administration time of the radioisotope, τx represents the half-life of the administered radioisotope, and K represents a constant.

一方、前記体外線量算出部は、入力部8からシステム制御部9を介して供給される被検体情報を受信し、この被検体情報に含まれている被検体150の体重に対応した体形モデルを体形モデル保管部41に予め保管された各種体形モデルの中から抽出する。そして、上述の式(1)によって算出された体内放射線量V1を有する放射性同位元素が前記体形モデルの内部に一様分布していると仮定した場合の被検体周囲(即ち、体形モデルの周囲)の所定算出領域における体外放射線量を算出する。この場合、医用画像診断装置100の操作者は、体外放射線量の算出領域を任意に設定することが可能であり、例えば、被検体150に対して医療行為を行なう際に当該操作者が位置する天板6から30cmだけ離れた領域の体外放射線量が算出される。   On the other hand, the extracorporeal dose calculation unit receives subject information supplied from the input unit 8 via the system control unit 9, and calculates a body model corresponding to the weight of the subject 150 included in the subject information. Extracted from various body models stored in the body model storage unit 41 in advance. Then, when the radioisotope having the in-vivo radiation dose V1 calculated by the above equation (1) is assumed to be uniformly distributed inside the body model (ie, around the body model) Extracorporeal radiation dose in the predetermined calculation area is calculated. In this case, the operator of the medical image diagnostic apparatus 100 can arbitrarily set the calculation region of the extracorporeal radiation dose. For example, the operator is located when performing a medical action on the subject 150. The extracorporeal radiation dose in a region 30 cm away from the top 6 is calculated.

一方、分布データ生成部43は、図示しないデータ記憶回路を備え、線量算出部42の体外線量算出部によって算出された複数の算出領域における体外放射線量の算出結果は、算出領域の位置情報を付帯情報として前記データ記憶回路に順次保存される。そして、分布データ生成部43は、前記データ記憶回路から読み出した複数の算出領域における体外放射線量の算出結果と算出領域の位置情報に基づいて被検体150の周囲における2次元の放射線量分布データを生成する。   On the other hand, the distribution data generation unit 43 includes a data storage circuit (not shown), and the calculation result of the external radiation dose in the plurality of calculation regions calculated by the extracorporeal dose calculation unit of the dose calculation unit 42 includes the position information of the calculation region. Information is sequentially stored in the data storage circuit. Then, the distribution data generation unit 43 generates the two-dimensional radiation dose distribution data around the subject 150 based on the calculation results of the extracorporeal radiation dose in the plurality of calculation areas read from the data storage circuit and the position information of the calculation areas. Generate.

図5は、上述の分布データ生成部43によって生成された放射線量分布データの具体例であり、図5(a)は、線量算出部42の体外線量算出部において算出された体外放射線量の値に対応する濃淡あるいは色調を有した放射線量分布データを示している。一方、図5(b)は、前記体外線量算出部において算出された体外放射線量の値と複数の閾値とを比較することによって生成された等高線表示方式の放射線量分布データであり、図5(a)及び図5(b)は、何れの場合も、天板6に配置された被検体150の体形モデル151を中心とし、床面から所定距離(例えば、床面から1m)だけ離れた水平面における2次元の放射線量分布データを示している。   FIG. 5 is a specific example of the radiation dose distribution data generated by the distribution data generation unit 43 described above, and FIG. 5A shows the value of the extracorporeal radiation dose calculated by the extracorporeal dose calculation unit of the dose calculation unit 42. The radiation dose distribution data having the shading or color tone corresponding to is shown. On the other hand, FIG. 5B shows the radiation dose distribution data of the contour line display method generated by comparing the value of the extracorporeal radiation dose calculated by the extracorporeal dose calculation unit with a plurality of threshold values. In each case, a) and FIG. 5B are horizontal planes that are centered on the body model 151 of the subject 150 disposed on the top plate 6 and that are separated from the floor by a predetermined distance (for example, 1 m from the floor). 2 shows two-dimensional radiation dose distribution data.

再び図1へ戻って、表示部5は、図示しない表示データ生成部、変換処理部及びモニタを備えている。前記表示データ生成部は、画像データ生成部3の再構成処理部32において生成されたX線CT画像データやPET画像データを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成し、前記変換処理部は、表示データ生成部によって生成された表示データに対しD/A変換とTVフォーマット変換を行なって前記モニタに表示する。更に、前記表示データ生成部及び前記変換処理部は、放射線量推定部4の線量算出部42において算出された体外放射線量の値や分布データ生成部43によって生成された放射線量分布データに対しても同様の処理を行なって前記モニタに表示する。   Returning to FIG. 1 again, the display unit 5 includes a display data generation unit, a conversion processing unit, and a monitor (not shown). The display data generation unit generates display data by converting the X-ray CT image data or PET image data generated by the reconstruction processing unit 32 of the image data generation unit 3 into a predetermined display format, and the conversion processing unit Performs D / A conversion and TV format conversion on the display data generated by the display data generation unit and displays the display data on the monitor. Further, the display data generation unit and the conversion processing unit are configured to apply the radiation dose distribution data generated by the extracorporeal radiation dose value calculated by the dose calculation unit 42 of the radiation dose estimation unit 4 or the distribution data generation unit 43. The same processing is performed and displayed on the monitor.

次に、移動機構部7は、図示しない架台回転部、架台移動部及び機構制御部を備え、前記架台回転部は、前記機構制御部から供給される架台回転制御信号に従ってX線管111及びX線検出器121が搭載されたX線CT撮影部1の回転架台部13を被検体150の周囲にて高速回転させる。   Next, the moving mechanism unit 7 includes a gantry rotating unit, a gantry moving unit, and a mechanism control unit (not shown). The rotating gantry 13 of the X-ray CT imaging unit 1 on which the line detector 121 is mounted is rotated around the subject 150 at high speed.

前記架台移動部は、前記機構制御部から供給される架台移動制御信号に従い、X線CT撮影部1を有するX線CT架台部及びPET撮影部2を有するPET架台部を床面に設けられたガイドレールに沿って被検体150の体軸方向へ移動させる。一方、前記機構制御部は、入力部8からシステム制御部9を介して供給されるX線CT撮影開始指示信号に従って生成した架台回転制御信号を前記架台回転部へ供給し、架台移動指示信号に従って生成した架台移動制御信号を前記架台移動部へ供給する。   The gantry moving unit is provided with an X-ray CT gantry unit having an X-ray CT imaging unit 1 and a PET gantry unit having a PET imaging unit 2 on the floor according to a gantry movement control signal supplied from the mechanism control unit. The body 150 is moved in the body axis direction along the guide rail. On the other hand, the mechanism control unit supplies the gantry rotation control signal generated according to the X-ray CT imaging start instruction signal supplied from the input unit 8 via the system control unit 9 to the gantry rotation unit, and according to the gantry movement instruction signal. The generated platform movement control signal is supplied to the platform moving section.

図6は、移動機構部7の架台移動部によって移動する上述のX線CT架台部及びPET架台部を説明するための図であり、この図6に示すように検査室の床面160には被検体150を載置する天板6を有した寝台161が据え付けられ、天板6の体軸方向(z軸方向)にガイドレール162が配設されている。そして、被検体150の検査対象部位がX線CT撮影部1の撮影野あるいはPET撮影部2の撮影野に配置されるようにX線CT撮影部1を有するX線CT架台部163あるいはPET撮影部2を有するPET架台164をガイドレール162に沿って体軸方向へ移動させることにより、X線CT撮影及びPET撮影における被検体150の好適な撮影位置が決定される。   FIG. 6 is a diagram for explaining the above-described X-ray CT gantry unit and PET gantry unit that are moved by the gantry moving unit of the moving mechanism unit 7. As shown in FIG. A bed 161 having a top plate 6 on which the subject 150 is placed is installed, and a guide rail 162 is disposed in the body axis direction (z-axis direction) of the top plate 6. Then, the X-ray CT gantry unit 163 having the X-ray CT imaging unit 1 or the PET imaging so that the examination target region of the subject 150 is arranged in the imaging field of the X-ray CT imaging unit 1 or the imaging field of the PET imaging unit 2. A suitable imaging position of the subject 150 in X-ray CT imaging and PET imaging is determined by moving the PET gantry 164 having the section 2 in the body axis direction along the guide rail 162.

次に、図1の入力部8は、キーボード、選択スイッチ、マウス等の入力デバイスや表示パネルを備え、表示部5と組み合わせて用いることによりインタラクティブなインターフェースを形成している。そして、被検体情報の入力、被検体150に投与される放射性同位元素の情報(以下では、投与薬剤情報と呼ぶ。)の入力、X線CT撮影及びPET撮影における撮影条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、放射線量算出条件の設定、放射線量分布データ生成条件の設定、更には、X線CT撮影及びPET撮影における撮影位置の設定を目的とした架台移動指示信号や各々の撮影を開始するための撮影開始指示信号の入力等が上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。尚、放射性同位元素の種類、投与量V0、半減期τx及び投与時刻t1等が上述の投与薬剤情報として入力される。   Next, the input unit 8 of FIG. 1 includes an input device such as a keyboard, a selection switch, a mouse, and a display panel, and forms an interactive interface when used in combination with the display unit 5. Then, input of subject information, input of radioisotope information (hereinafter referred to as administration drug information) administered to the subject 150, imaging conditions in X-ray CT imaging and PET imaging, image data generation conditions, Setting of image data display conditions, setting of radiation dose calculation conditions, setting of radiation dose distribution data generation conditions, as well as gantry movement instruction signals for the purpose of setting imaging positions in X-ray CT imaging and PET imaging, and each imaging Input of an imaging start instruction signal for starting the image is performed using the above-described display panel and input device. The type of radioisotope, dose V0, half-life τx, administration time t1, etc. are input as the above-mentioned administration drug information.

一方、システム制御部9は、図示しないCPUと記憶回路を備え、入力部8から供給される上述の入力情報や設定情報は前記記憶回路に保存される。そして、前記CPUは、前記記憶回路から読み出したこれらの情報に基づいて医用画像診断装置100に備えられた各ユニットを統括的に制御し、X線CT撮影及びPET撮影を実行させると共に放射性同位元素が投与された被検体150から放射される放射線量の推定を実行させる。   On the other hand, the system control unit 9 includes a CPU and a storage circuit (not shown), and the above-described input information and setting information supplied from the input unit 8 are stored in the storage circuit. Then, the CPU comprehensively controls each unit provided in the medical image diagnostic apparatus 100 based on the information read from the storage circuit, and executes X-ray CT imaging and PET imaging, and isotope. The estimation of the radiation dose emitted from the subject 150 to which is administered is executed.

(放射線量の推定手順)
次に、本実施例においてX線CT撮影及びPET撮影と平行して行われる放射線量推定の手順につき図7のフローチャートに沿って説明する。
(Radiation dose estimation procedure)
Next, a radiation dose estimation procedure performed in parallel with X-ray CT imaging and PET imaging in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

被検体150に対するX線CT撮影及びPET撮影に先立ち、医用画像診断装置100の操作者は、被検体150に対し11C、13N,15O,18F等の陽電子(ポジトロン)放出核種で標識された化合物を放射性同位元素(RI)として投与する(図7のステップS1)。次いで、操作者は、入力部8において被検体情報の入力、投与薬剤情報(即ち、放射性同位元素の種類、投与量V0、投与時刻t0等)の入力、X線CT撮影及びPET撮影における撮影条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、体外放射線量の算出領域を含む放射線量算出条件の設定、放射線量分布データの位置情報を含む放射線量分布データ生成条件の設定等を行なう(図7のステップS2)。そして、これらの入力情報や設定情報は、システム制御部9の記憶回路に保存される。 Prior to X-ray CT imaging and PET imaging of the subject 150, the operator of the medical image diagnostic apparatus 100 labels the subject 150 with positron emission nuclides such as 11 C, 13 N, 15 O, and 18 F. The resulting compound is administered as a radioisotope (RI) (step S1 in FIG. 7). Next, the operator inputs subject information at the input unit 8, input of drug information (namely, radioisotope type, dose V0, administration time t0, etc.), imaging conditions in X-ray CT imaging and PET imaging. , Setting of image data generation conditions and image data display conditions, setting of radiation dose calculation conditions including an external radiation dose calculation region, setting of radiation dose distribution data generation conditions including position information of the radiation dose distribution data, etc. 7 step S2). These input information and setting information are stored in the storage circuit of the system control unit 9.

次に、操作者は、被検体150を寝台161に取り付けられた天板6に載置した後、入力部8において架台移動指示信号を入力し被検体150の診断対象部位がX線CT撮影部1の撮影野に配置されるようにX線CT架台部163をガイドレール162に沿って体軸方向へ移動させる(図7のステップS3)。そして、X線CT架台部163の移動が終了したならばX線CT撮影を開始するための撮影開始指示信号を入力部8にて入力する(図7のステップS4)。   Next, after placing the subject 150 on the top plate 6 attached to the bed 161, the operator inputs a gantry movement instruction signal at the input unit 8, and the diagnosis target region of the subject 150 is the X-ray CT imaging unit. The X-ray CT gantry 163 is moved in the body axis direction along the guide rail 162 so as to be arranged in one imaging field (step S3 in FIG. 7). When the movement of the X-ray CT gantry 163 is completed, an imaging start instruction signal for starting X-ray CT imaging is input at the input unit 8 (step S4 in FIG. 7).

この撮影開始指示信号を受信したシステム制御部9は、X線CT撮影部1に設けられた各ユニットを自己の記憶回路から読み出した撮影条件に基づいて制御し被検体150に対するX線CT撮影を行なう。そして、このとき得られた投影データ(第1の投影データ)は、回転架台部13の回転角度情報を付帯情報として画像データ生成部3の投影データ記憶部31に保存される。   Receiving this imaging start instruction signal, the system control unit 9 controls each unit provided in the X-ray CT imaging unit 1 based on the imaging conditions read from its own storage circuit, and performs X-ray CT imaging on the subject 150. Do. Then, the projection data (first projection data) obtained at this time is stored in the projection data storage unit 31 of the image data generation unit 3 using the rotation angle information of the rotary mount unit 13 as supplementary information.

一方、画像データ生成部3の再構成処理部32は、システム制御部9から供給される画像データ生成条件を受信し、この画像データ生成条件の再構成処理条件に好適な処理プログラムを自己のプログラム保管部から読み出す。次いで、投影データ記憶部31から読み出した上述の投影データを前記処理プログラムに基づいて再構成処理することによりX線CT画像データを生成し、得られたX線CT画像データを表示部5のモニタに表示する(図7のステップS5)。   On the other hand, the reconstruction processing unit 32 of the image data generation unit 3 receives the image data generation conditions supplied from the system control unit 9 and sets a processing program suitable for the reconstruction processing conditions of the image data generation conditions in its own program. Read from the storage. Next, X-ray CT image data is generated by reconstructing the projection data read from the projection data storage unit 31 based on the processing program, and the obtained X-ray CT image data is displayed on the monitor of the display unit 5. (Step S5 in FIG. 7).

一方、画像データ生成部3の減弱補正データ生成部33は、再構成処理部32において生成されたX線CT画像データの画素値(CT値)に基づいて減弱係数を算出する。次いで、得られた減弱係数を用いて2次元の減弱補正データ(減弱マップ)を生成し自己の補正データ記憶回路に保存する(図7のステップS6)。   On the other hand, the attenuation correction data generation unit 33 of the image data generation unit 3 calculates an attenuation coefficient based on the pixel value (CT value) of the X-ray CT image data generated by the reconstruction processing unit 32. Next, two-dimensional attenuation correction data (attenuation map) is generated using the obtained attenuation coefficient and stored in its own correction data storage circuit (step S6 in FIG. 7).

X線CT画像データの生成と表示が終了したならば、操作者は、ステップS3と同様の手順により被検体150の診断対象部位がPET撮影部2の撮影野に配置されるようにPET架台部164をガイドレール162に沿って体軸方向へ移動させ(図7のステップS7)、PET撮影を開始するための撮影開始指示信号を入力部8において入力する(図7のステップS8)。次いで、この撮影開始指示信号を受信したシステム制御部9は、PET撮影部2に設けられた各ユニットを自己の記憶回路から読み出した撮影条件に基づいて制御し被検体150に対するPET撮影を行なう。そして、このとき得られた投影データ(第2の投影データ)は画像データ生成部3の投影データ記憶部31に保存される。   When the generation and display of the X-ray CT image data is completed, the operator can use the PET frame unit so that the diagnosis target region of the subject 150 is arranged in the imaging field of the PET imaging unit 2 by the same procedure as Step S3. 164 is moved in the body axis direction along the guide rail 162 (step S7 in FIG. 7), and an imaging start instruction signal for starting PET imaging is input at the input unit 8 (step S8 in FIG. 7). Next, the system control unit 9 that has received this imaging start instruction signal controls each unit provided in the PET imaging unit 2 based on imaging conditions read from its own storage circuit, and performs PET imaging on the subject 150. The projection data (second projection data) obtained at this time is stored in the projection data storage unit 31 of the image data generation unit 3.

画像データ生成部3の再構成処理部32は、投影データ記憶部31から読み出した上述の投影データを減弱補正データ生成部33から供給される減弱補正データに基づいて補正する。次いで、補正後の投影データを再構成処理してPET画像データを生成し表示部5のモニタに表示する(図7のステップS9)。   The reconstruction processing unit 32 of the image data generation unit 3 corrects the above-described projection data read from the projection data storage unit 31 based on attenuation correction data supplied from the attenuation correction data generation unit 33. Next, the corrected projection data is reconstructed to generate PET image data and display it on the monitor of the display unit 5 (step S9 in FIG. 7).

一方、上述のステップS2において被検体情報の入力や投与薬剤情報の入力等が終了したならば、放射線量推定部4の線量算出部42に備えられた体内線量算出部は、システム制御部9から供給された現在時刻t1の情報と投与薬剤情報に含まれている放射性同位元素の投与量V0、半減期τx、投与時刻t0の情報を受信し、これらの情報を上述の式(1)へ代入することにより放射性同位元素が投与された所定算出領域の現在時刻t1における体内放射線量V1を算出する(図7のステップS10)。   On the other hand, when the input of the subject information, the input of the administration drug information, etc. is completed in the above step S2, the in-vivo dose calculation unit provided in the dose calculation unit 42 of the radiation dose estimation unit 4 is transferred from the system control unit 9. The information of the supplied current time t1 and the information of the radioisotope dose V0, half-life τx, and administration time t0 included in the administered drug information is received, and these information are substituted into the above formula (1). By doing so, the in-vivo radiation dose V1 at the current time t1 in the predetermined calculation area where the radioisotope is administered is calculated (step S10 in FIG. 7).

次いで、線量算出部42の体外線量算出部は、システム制御部9から供給された被検体情報を受信し、この被検体情報に含まれている被検体150の体重に対応した体形モデルを体形モデル保管部41に予め保管されている各種体形モデルの中から抽出する。そして、上述の体内放射線量V1を呈する放射性同位元素が前記体形モデルの内部に一様分布していると仮定した場合の被検体周囲の所定算出領域における体外放射線量を算出し、複数の算出領域において順次得られた体外放射線量の算出結果と前記算出領域の位置情報を分布データ生成部43のデータ記憶回路に保存する(図7のステップS11)。   Next, the extracorporeal dose calculation unit of the dose calculation unit 42 receives the subject information supplied from the system control unit 9 and converts the body model corresponding to the weight of the subject 150 included in the subject information into the body model. Extracted from various body models stored in the storage unit 41 in advance. Then, an external radiation dose in a predetermined calculation area around the subject when the radioisotope exhibiting the internal radiation dose V1 is assumed to be uniformly distributed inside the body model is calculated, and a plurality of calculation areas are calculated. The calculation result of the extracorporeal radiation dose and the position information of the calculation region obtained in step S1 are stored in the data storage circuit of the distribution data generation unit 43 (step S11 in FIG. 7).

一方、分布データ生成部43は、自己のデータ記憶回路から読み出した複数の算出領域における体外放射線量の算出結果と前記算出領域の位置情報に基づいて被検体150の周囲における2次元の放射線量分布データを生成する(図7のステップS12)。   On the other hand, the distribution data generation unit 43 generates a two-dimensional radiation dose distribution around the subject 150 based on the calculation results of the extracorporeal radiation dose in a plurality of calculation regions read from its own data storage circuit and the position information of the calculation regions. Data is generated (step S12 in FIG. 7).

そして、表示部5は、放射線量推定部4の線量算出部42において算出された所定算出領域における体外放射線量の値や分布データ生成部43によって生成された放射線量分布データに対し所定の変換処理を行なって自己のモニタに表示する(図7のステップS13)。   The display unit 5 performs a predetermined conversion process on the value of the external radiation dose in the predetermined calculation area calculated by the dose calculation unit 42 of the radiation dose estimation unit 4 and the radiation dose distribution data generated by the distribution data generation unit 43. Is displayed on its own monitor (step S13 in FIG. 7).

(変形例)
次に、本実施例の変形例につき図8を用いて説明する。
(Modification)
Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.

上述の実施例では、形態診断を目的としたX線CT画像データと機能診断を目的としたPET画像データを生成することが可能な医用画像診断装置について述べたが、本変形例では、上述のPET画像データのみを生成する医用画像診断装置について述べる。   In the above-described embodiment, a medical image diagnostic apparatus capable of generating X-ray CT image data for morphological diagnosis and PET image data for functional diagnosis has been described. A medical image diagnostic apparatus that generates only PET image data will be described.

尚、本変形例における医用画像診断装置の全体構成を示す図8のブロック図において、図1に示した医用画像診断装置100のユニットと同一の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。   In the block diagram of FIG. 8 showing the overall configuration of the medical image diagnostic apparatus according to this modification, units having the same configuration and function as the unit of the medical image diagnostic apparatus 100 shown in FIG. Detailed description is omitted.

即ち、本変形例における医用画像診断装置200は、放射性同位元素(RI)が投与された被検体150から放射される1対のγ線をその周囲に配列された検出器モジュール21により検出して投影データを生成するPET撮影部2と、PET撮影部2において生成された投影データを再構成処理してPET画像データを生成する画像データ生成部3aと、放射性同位元素が投与された被検体150から放出される放射線量の算出とこの算出結果に基づいた放射線量分布データの生成を行なう放射線量推定部4を備えている。   That is, the medical image diagnostic apparatus 200 in the present modification detects a pair of γ-rays emitted from the subject 150 to which the radioisotope (RI) is administered by the detector module 21 arranged around it. A PET imaging unit 2 that generates projection data, an image data generation unit 3a that generates PET image data by reconstructing the projection data generated in the PET imaging unit 2, and a subject 150 to which a radioisotope is administered. The radiation dose estimation part 4 which calculates the radiation dose discharge | released from and produces | generates the radiation dose distribution data based on this calculation result is provided.

又、医用画像診断装置200は、画像データ生成部3aによって生成されたPET画像データの表示や放射線量推定部4において得られた検査室内の所定領域における放射線量の値及び放射線量分布データを表示する表示部5aと、図示しない寝台に据え付けられ被検体150を載置する天板6と、PET撮影部2を有するPET架台部あるいは被検体150が載置された天板6を体軸方向(z軸方向)へ移動させる移動機構部7aと、被検体情報の入力、PET撮影における撮影条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部8aと、医用画像診断装置200が有する上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部9aを備えている。   Further, the medical image diagnostic apparatus 200 displays the PET image data generated by the image data generation unit 3a, and displays the radiation dose value and radiation dose distribution data in a predetermined region in the examination room obtained by the radiation dose estimation unit 4. A display unit 5a, a top plate 6 placed on a couch (not shown) on which the subject 150 is placed, and a PET gantry unit having the PET imaging unit 2 or the top plate 6 on which the subject 150 is placed in the body axis direction ( a moving mechanism unit 7a that moves in the z-axis direction) and an input unit that inputs subject information, sets imaging conditions in PET imaging, image data generation conditions and image data display conditions, and inputs various command signals. 8a and a system control unit 9a that comprehensively controls the above-described units of the medical image diagnostic apparatus 200.

医用画像診断装置200の画像データ生成部3aは、投影データ記憶部31a、再構成処理部32a及び減弱補正データ生成部33aを備え、PET撮影部2において生成された投影データに基づいてPET画像データを生成する機能を有している。   The image data generation unit 3a of the medical image diagnostic apparatus 200 includes a projection data storage unit 31a, a reconstruction processing unit 32a, and an attenuation correction data generation unit 33a, and PET image data based on the projection data generated in the PET imaging unit 2. It has the function to generate.

画像データ生成部3aの投影データ記憶部31aには、PET撮影部2の検出データ処理部22において生成された投影データが一旦保存される。   In the projection data storage unit 31a of the image data generation unit 3a, the projection data generated in the detection data processing unit 22 of the PET imaging unit 2 is temporarily stored.

再構成処理部32は、各種の再構成処理プログラムが予め保管されているプログラム保管部と演算部(何れも図示せず)を備えている。前記演算部は、入力部8aからシステム制御部9aを介して供給される画像データ生成条件を受信し、この画像データ生成条件の再構成処理条件に好適な処理プログラムを前記プログラム保管部から読み出す。そして、投影データ記憶部31aから読み出した前記投影データを減弱補正データ生成部32aから供給される減弱補正データを用いて補正し、補正された投影データに対し再構成処理を行なってPET画像データを生成する。   The reconstruction processing unit 32 includes a program storage unit in which various reconstruction processing programs are stored in advance and a calculation unit (none of which are shown). The arithmetic unit receives an image data generation condition supplied from the input unit 8a via the system control unit 9a, and reads a processing program suitable for the reconstruction processing condition of the image data generation condition from the program storage unit. Then, the projection data read from the projection data storage unit 31a is corrected using the attenuation correction data supplied from the attenuation correction data generation unit 32a, and the reconstructed process is performed on the corrected projection data to obtain the PET image data. Generate.

一方、減弱補正データ生成部33aは、図示しない補正データ記憶回路を備え、検査に先立って実施される外部線源による減弱補正データの収集において、PET撮影部2の検出データ処理部22から供給される検出信号に基づいて2次元の減弱補正データ(減弱マップ)を生成し、前記補正データ記憶回路に一旦保存する。   On the other hand, the attenuation correction data generation unit 33a includes a correction data storage circuit (not shown), and is supplied from the detection data processing unit 22 of the PET imaging unit 2 in the collection of attenuation correction data by an external source performed prior to the inspection. Two-dimensional attenuation correction data (attenuation map) is generated based on the detected signal, and is temporarily stored in the correction data storage circuit.

次に、表示部5aは、図示しない表示データ生成部、変換処理部及びモニタを備えている。前記表示データ生成部は、画像データ生成部3aの再構成処理部32aにおいて生成されたPET画像データを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成し、前記変換処理部は、前記表示データ生成部によって生成された表示データに対しD/A変換とTVフォーマット変換を行なって前記モニタに表示する。更に、前記表示データ生成部及び前記変換処理部は、放射線量推定部4の線量算出部42において算出された所定算出領域における体外放射線量の値や分布データ生成部43によって生成された放射線量分布データに対しても同様の処理を行なって前記モニタに表示する。   Next, the display unit 5a includes a display data generation unit, a conversion processing unit, and a monitor (not shown). The display data generation unit converts the PET image data generated in the reconstruction processing unit 32a of the image data generation unit 3a into a predetermined display format to generate display data, and the conversion processing unit generates the display data generation D / A conversion and TV format conversion are performed on the display data generated by the display unit and displayed on the monitor. Further, the display data generation unit and the conversion processing unit are configured to calculate the value of the external radiation dose in the predetermined calculation area calculated by the dose calculation unit 42 of the radiation dose estimation unit 4 or the radiation dose distribution generated by the distribution data generation unit 43. The same processing is performed on the data and displayed on the monitor.

次に、移動機構部7aは、図示しない移動機構と機構制御部を備え、前記移動機構は、前記機構制御部から供給される移動制御信号に従い、PET撮影部2を有するPET架台部あるいは被検体150を載置した天板6を体軸方向(z軸方向)へ移動させる。一方、前記機構制御部は、入力部8aからシステム制御部9aを介して供給される架台移動指示信号あるいは天板移動指示信号に従って生成した上述の移動制御信号を前記移動機構へ供給する。   Next, the moving mechanism unit 7a includes a moving mechanism and a mechanism control unit (not shown), and the moving mechanism has a PET gantry unit or subject having a PET imaging unit 2 in accordance with a movement control signal supplied from the mechanism control unit. The top plate 6 on which 150 is placed is moved in the body axis direction (z-axis direction). On the other hand, the mechanism control unit supplies the movement mechanism with the above-described movement control signal generated according to the gantry movement instruction signal or the top board movement instruction signal supplied from the input unit 8a via the system control unit 9a.

次に、入力部8aは、キーボード、選択スイッチ、マウス等の入力デバイスや表示パネルを備え、表示部5aと組み合わせて用いることによりインタラクティブなインターフェースを形成している。そして、被検体情報の入力、投与薬剤情報の入力、PET撮影における撮影条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、放射線量算出条件の設定、放射線量分布データ生成条件の設定、更には、PET撮影における撮影位置の設定を目的とした移動指示信号やPET撮影を開始するための撮影開始指示信号の入力等が上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。   Next, the input unit 8a includes an input device such as a keyboard, a selection switch, a mouse, and a display panel, and forms an interactive interface when used in combination with the display unit 5a. Then, input of subject information, input of administration drug information, imaging conditions in PET imaging, setting of image data generation conditions and image data display conditions, setting of radiation dose calculation conditions, setting of radiation dose distribution data generation conditions, and Input of a movement instruction signal for the purpose of setting an imaging position in PET imaging, an imaging start instruction signal for starting PET imaging, and the like are performed using the above-described display panel and input device.

一方、システム制御部9aは、図示しないCPUと記憶回路を備え、入力部8aから供給される上述の入力情報や設定情報は前記記憶回路に保存される。そして、前記CPUは、前記記憶回路から読み出したこれらの情報に基づいて医用画像診断装置200に備えられた各ユニットを統括的に制御し、PET撮影を実行させると共にPET撮影において被検体150から放射される放射線量の推定を実行させる。   On the other hand, the system control unit 9a includes a CPU and a storage circuit (not shown), and the above-described input information and setting information supplied from the input unit 8a are stored in the storage circuit. Then, the CPU comprehensively controls each unit provided in the medical image diagnostic apparatus 200 based on the information read from the storage circuit, executes PET imaging, and radiates from the subject 150 in PET imaging. Estimate the radiation dose to be performed.

尚、本変形例における放射線量の推定手順は、図7に示したステップS1乃至S2及びステップS10乃至S13の手順と同様であるため説明は省略する。   Note that the radiation dose estimation procedure in this modification is the same as the procedure in steps S1 to S2 and steps S10 to S13 shown in FIG.

以上述べた本発明の実施例及びその変形例によれば、放射性同位元素が投与された被検体の周囲における放射線量をリアルタイムで把握することができる。このため、操作者は、放射線量の少ない領域において当該被検体に対する医療行為を行なうことが可能となり検査中に受ける被曝量を低減させることができる。   According to the embodiments of the present invention described above and modifications thereof, the radiation dose around the subject to which the radioisotope is administered can be grasped in real time. For this reason, the operator can perform a medical practice on the subject in a region where the radiation dose is small, and the exposure dose received during the examination can be reduced.

特に、検査室の所定領域における放射線量のみならず広範囲な領域における放射線量を分布データとして得ることができるため、操作者は、放射線量の少ない領域を容易に知ることが可能となる。又、前記所定領域における放射線量の値や放射線量分布データは医用画像診断装置が備える表示部において表示されるため、操作者は、検査室内において時々刻々変化する放射線量の情報をリアルタイムで把握しながら当該被検体に対する医療行為を行なうことができる。   In particular, since not only the radiation dose in a predetermined area of the examination room but also the radiation dose in a wide area can be obtained as distribution data, the operator can easily know the area with a small radiation dose. In addition, since the radiation dose value and radiation dose distribution data in the predetermined area are displayed on the display unit of the medical image diagnostic apparatus, the operator can grasp the radiation dose information that changes every moment in the examination room in real time. However, it is possible to perform a medical practice on the subject.

更に、放射線量の算出に用いる被検体の体重情報や投与薬剤情報は、通常のPET撮影において入力されるものであるため、操作者の負担を増大させることなく被検体周囲の放射線量を推定することができる。   Furthermore, since the body weight information and administration drug information used for calculating the radiation dose are input in normal PET imaging, the radiation dose around the subject is estimated without increasing the burden on the operator. be able to.

以上、本発明の実施例及びその変形例について述べてきたが、本発明は上述の実施例及びその変形例に限定されるものではなく、更に変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、形態診断を目的としたX線CT画像データを生成する機能と機能診断を目的としたPET画像データを生成する機能を有した医用画像診断装置100について述べたが、必要な情報を入力しさえすれば、機能診断用としてSPECT画像データやガンマ画像データ等の他の核医学画像データの生成を可能とする医用画像診断装置であってもよく、又、形態診断用としてMRI画像データやX線画像データ等の生成を可能とする医用画像診断装置であってもよい。   As mentioned above, although the Example of this invention and its modification were described, this invention is not limited to the above-mentioned Example and its modification, It can change and implement further. For example, in the above-described embodiment, the medical image diagnostic apparatus 100 having the function of generating X-ray CT image data for the purpose of morphological diagnosis and the function of generating PET image data for the purpose of functional diagnosis has been described. As long as necessary information is input, it may be a medical image diagnostic apparatus capable of generating other nuclear medicine image data such as SPECT image data and gamma image data for function diagnosis, and for morphological diagnosis. A medical image diagnostic apparatus that can generate MRI image data, X-ray image data, and the like.

又、上述の変形例では、PET画像データを生成する機能を有した医用画像診断装置200について述べたが、必要な情報を入力しさえすればSPECT画像データやガンマ画像データ等の他の核医学画像データの生成を可能とする医用画像診断装置であっても構わない。   In the above-described modification, the medical image diagnostic apparatus 200 having a function of generating PET image data has been described. However, as long as necessary information is input, other nuclear medicine such as SPECT image data and gamma image data is provided. It may be a medical image diagnostic apparatus capable of generating image data.

一方、上述の実施例及びその変形例における放射線量推定部4の分布データ生成部43は、天板6に配置された被検体150の体形モデル151を中心とし、床面から所定距離だけ離れた水平面における2次元の放射線量分布データを生成する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、他の断面における2次元の放射線量分布データであってもよく、3次元の放射線量分布データであってもよい。   On the other hand, the distribution data generation unit 43 of the radiation dose estimation unit 4 in the above-described embodiment and its modification is centered on the body model 151 of the subject 150 arranged on the top board 6 and is separated from the floor by a predetermined distance. Although the case where the two-dimensional radiation dose distribution data in the horizontal plane is generated has been described, the present invention is not limited to this. For example, the two-dimensional radiation dose distribution data in another cross section may be used. It may be quantity distribution data.

又、線量算出部42において算出された所定の算出領域における体外放射線量の値や分布データ生成部43において生成された放射線量分布データを表示部5(5a)のモニタに表示する場合について述べたが、入力部8(8a)に設けられた表示パネルや別途設けられた専用の表示部において表示してもよい。この場合、体外放射線量の値あるいは放射線分布データの何れか一方のみを表示してもよく、又、これらのデータをX線CT画像データやPET画像データと共に表示してもよい。   Moreover, the case where the value of the external radiation dose in the predetermined calculation area calculated by the dose calculation unit 42 and the radiation dose distribution data generated by the distribution data generation unit 43 are displayed on the monitor of the display unit 5 (5a) has been described. However, it may be displayed on a display panel provided in the input unit 8 (8a) or a dedicated display unit provided separately. In this case, only one of the value of the external radiation dose or the radiation distribution data may be displayed, or these data may be displayed together with the X-ray CT image data and the PET image data.

更に、放射線量の算出に用いる体形モデルは、被検体情報に含まれる被検体150の体重情報に基づいて設定する場合について述べたが、年齢や身長等の他の被検体情報に基づいて設定しても構わない。又、当該被検体に対応する体形モデルの設定は、線量算出部42が体形モデル保管部41に予め保管された各種体形モデルの中から選択することによって行なう場合について述べたが、体重等の被検体情報に基づいた体形モデルの選択あるいは生成を行なう体形モデル設定部を線量算出部42と独立させて設けてもよい。   Furthermore, the body model used for calculating the radiation dose is set based on the weight information of the subject 150 included in the subject information. However, it is set based on other subject information such as age and height. It doesn't matter. The body model corresponding to the subject is set by the dose calculation unit 42 selecting from various body models stored in the body model storage unit 41 in advance. A body model setting unit that selects or generates a body model based on the specimen information may be provided independently of the dose calculation unit 42.

又、上述の実施例では、X線CT撮影及びPET撮影に際し、図6に示したようにX線CT架台部163及びPET架台部164をガイドレール162に沿って体軸方向へ移動させる場合について述べたが、被検体150が載置された天板6を体軸方向へ移動させてもよい。   In the above-described embodiment, when X-ray CT imaging and PET imaging are performed, the X-ray CT gantry 163 and the PET gantry 164 are moved in the body axis direction along the guide rail 162 as shown in FIG. As described above, the top plate 6 on which the subject 150 is placed may be moved in the body axis direction.

1…X線CT撮影部
11…X線発生部
12…投影データ生成部
2…PET撮影部
21…検出器モジュール
22…検出データ処理部
3、3a…画像データ生成部
31、31a…投影データ記憶部
32、32a…再構成処理部
33、33a…減弱補正データ生成部
4…放射線量推定部
41…体形モデル保管部
42…線量算出部
43…分布データ生成部
5、5a…表示部
6…天板
7、7a…移動機構部
8、8a…入力部
9、9a…システム制御部
100、200…医用画像診断装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray CT imaging | photography part 11 ... X-ray generation part 12 ... Projection data generation part 2 ... PET imaging part 21 ... Detector module 22 ... Detection data processing part 3, 3a ... Image data generation part 31, 31a ... Projection data storage Units 32, 32a ... reconstruction processing units 33, 33a ... attenuation correction data generation unit 4 ... radiation dose estimation unit 41 ... body shape model storage unit 42 ... dose calculation unit 43 ... distribution data generation unit 5, 5a ... display unit 6 ... sky Plate 7, 7a ... Movement mechanism unit 8, 8a ... Input unit 9, 9a ... System control unit 100, 200 ... Medical image diagnostic apparatus

Claims (11)

放射性同位元素を投与した被検体から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて画像データを生成する医用画像診断装置において、
前記被検体から放射される放射線量を推定する放射線量推定手段と、
この放射線量推定手段による放射線量の推定結果を表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする医用画像診断装置。
In a medical diagnostic imaging apparatus that detects γ rays emitted from a subject administered with a radioisotope, and generates image data based on the detection data,
A radiation dose estimating means for estimating a radiation dose emitted from the subject;
A medical image diagnostic apparatus comprising: a display unit configured to display a radiation dose estimation result by the radiation dose estimation unit.
前記放射線量推定手段は線量算出手段を備え、前記線量算出手段は、前記被検体の周囲に設定された1つあるいは複数の領域における放射線量を体外放射線量として算出することを特徴とする請求項1記載の医用画像診断装置。   The radiation dose estimation unit includes a dose calculation unit, and the dose calculation unit calculates a radiation dose in one or a plurality of regions set around the subject as an external radiation dose. The medical image diagnostic apparatus according to 1. 前記被検体に対応した体形モデルを設定する体形モデル設定手段を備え、前記線量算出手段は、前記体形モデルの内部に分布した前記放射性同位元素の投与薬剤情報に基づいて前記体外放射線量を算出することを特徴とする請求項2記載の医用画像診断装置。   Body shape setting means for setting a body model corresponding to the subject is provided, and the dose calculation means calculates the extracorporeal radiation dose based on the administration information of the radioisotope distributed in the body model. The medical image diagnostic apparatus according to claim 2. 前記線量算出手段は、前記被検体に投与された前記放射性同位元素の少なくとも投与量、投与時刻及び半減期を前記投与薬剤情報として前記体外放射線量を算出することを特徴とする請求項3記載の医用画像診断装置。   The said dose calculation means calculates the said external radiation dose by using at least the dose, the administration time and the half-life of the radioisotope administered to the subject as the administration drug information. Medical diagnostic imaging device. 前記線量算出手段は体内線量算出手段と体外線量算出手段を備え、前記体内線量算出手段は、前記体形モデルの内部に分布した前記放射性同位元素の投与薬剤情報に基づいて前記被検体の体内における体内放射線量を継続的に算出し、前記体外線量算出手段は、前記体内線量算出手段によって算出された前記体内放射線量に基づいて前記被検体の周囲における前記体外放射線量を算出することを特徴とする請求項3記載の医用画像診断装置。   The dose calculation means includes an in-vivo dose calculation means and an extracorporeal dose calculation means, and the in-vivo dose calculation means is based on the administered drug information of the radioisotope distributed inside the body model and is in the body of the subject. The radiation dose is continuously calculated, and the external dose calculation means calculates the external radiation dose around the subject based on the internal radiation dose calculated by the internal dose calculation means. The medical image diagnostic apparatus according to claim 3. 前記放射線量推定手段は分布データ生成手段を備え、前記分布データ生成手段は、前記線量算出手段が算出した前記複数の領域における体外放射線量に基づいて2次元あるいは3次元の放射線量分布データを生成することを特徴とする請求項2記載の医用画像診断装置。   The radiation dose estimation means includes distribution data generation means, and the distribution data generation means generates two-dimensional or three-dimensional radiation dose distribution data based on the extracorporeal radiation dose in the plurality of regions calculated by the dose calculation means. The medical image diagnostic apparatus according to claim 2, wherein: 前記体形モデル設定手段は、前記被検体の被検体情報に基づいて前記体形モデルを設定することを特徴とする請求項3記載の医用画像診断装置。   4. The medical image diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the body model setting unit sets the body model based on subject information of the subject. 前記体形モデル設定手段は、前記被検体情報に含まれた前記被検体の体重、身長あるいは年齢の少なくとも何れかに基づいて前記体形モデルを設定することを特徴とする請求項7記載の医用画像診断装置。   8. The medical image diagnosis according to claim 7, wherein the body model setting unit sets the body model based on at least one of a weight, a height, and an age of the subject included in the subject information. apparatus. 前記体形モデル設定手段は、前記被検体情報に基づいて予め保管された各種体形モデルの中から前記被検体に対応した体形モデルを抽出することを特徴とする請求項3記載の医用画像診断装置。   4. The medical image diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the body model setting unit extracts a body model corresponding to the subject from various body models stored in advance based on the subject information. 前記表示手段は、前記放射線量推定手段による放射線量の推定結果を前記画像データと共に表示することを特徴とする請求項1記載の医用画像診断装置。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays a radiation dose estimation result by the radiation dose estimation unit together with the image data. 放射性同位元素を投与した被検体から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて画像データを生成する医用画像診断装置に対し、
前記被検体の被検体情報に基づいて体形モデルを設定する体形モデル設定機能と、
前記体形モデルの内部に分布した前記放射性同位元素に基づいて前記被検体の周囲における放射線量を推定する放射線量推定機能と、
前記放射線量の推定結果を表示する表示機能を
実行させることを特徴とする放射線量算出用制御プログラム。
For a medical image diagnostic apparatus that detects γ-rays emitted from a subject administered with a radioisotope and generates image data based on the detection data,
A body model setting function for setting a body model based on the subject information of the subject;
A radiation dose estimation function for estimating a radiation dose around the subject based on the radioisotope distributed inside the body model;
A radiation dose calculation control program for executing a display function for displaying the radiation dose estimation result.
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