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JP3987141B2 - Nuclear medicine diagnostic equipment - Google Patents

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JP3987141B2
JP3987141B2 JP19619796A JP19619796A JP3987141B2 JP 3987141 B2 JP3987141 B2 JP 3987141B2 JP 19619796 A JP19619796 A JP 19619796A JP 19619796 A JP19619796 A JP 19619796A JP 3987141 B2 JP3987141 B2 JP 3987141B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線を検出し、放射性同位元素の体内分布を画像化する核医学診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
核医学診断装置は、シングルフォトン核種を用いて放射性同位元素の崩壊時の一個のガンマ線の検出を行い、この検出データに基づいて2次元的なガンマ線蓄積画像をえることを特徴としたシングルフォトンカメラと、ポジトロン核種を用いて陽電子が消滅する際に反対方向に一対のガンマ線を放出することを利用し、放出場所を特定することにより2次元的なガンマ線の蓄積画像を得ることを特徴としたボジトロンカメラとに分類される。
【0003】
また、近年、複数の角度でガンマ線を検出し、それに基づいて断層像を再構成する断層イメージングの技術(ECT(emission computed tomography)) が実用化されている。このECTは、シングルフォトンECT(SPECT)と、ポジトロンECT(PET)とに大別される。
【0004】
従来のシンチレーションはアンガー型のカメラに代表されるようにガンマ線を光に与えるシンチレータ(NaIの単結晶)の上にライトガイドを介し光電子増倍管を2次元状にちょう密に配列し、それぞれの出力信号よりガンマ線の発生場所を重み加算計算にて求めていた。このように光電変換素子として光電子増位管を使用しているために、検出器が極めて厚い楕造を有していること、ならびに光電子増倍管の最外周の部分には位置計算不能のデットスペースが生じてしまい有効視野の割には極めて面積の大きな検出器になってしなう。その周辺部や背面の鉛製シールドならぴにコリメータまで入れると非常に大きな検出器になってしまいこの検出器を収集目的に応じた設定を行なうにしても自由度に制御が加わるとともに動作の実現手段が極めて機構的に難しく、かつ検出器が数百kgと重いため、理想的な動作から機械的歪みに起因した画像劣化を生じることもあった。また有効視野端から検出器の物埋的端面までの距離が大きいこと、検出器が厚いことにより、心臓SPECT時に腕を大きく頭部側に上げてやる必要があり披検者に苦痛を与えたり頭部SPECTで小脳が入らなかったりする問題点があった。
【0005】
また、従来では、心臓のSPECTを行なう場合、非常に大きなアンガー型検出器との干渉を避けるために、被検体はデータ収集期間中、例えば10分以上、その両腕を頭部側に大きく上げ続けておく必要があり、被検体にとっては大変苦痛なものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、検出器の小形軽量化を図り、これにより収集の自由度を向上し得る核医学診断装置を提供することである。
本発明の他の目的は、心臓SPECT時に被検体に大きな苦痛を与えることなく、SPECTデータ収集が行ない得る核医学診断装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1局面は、被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線を直接的に電気信号に変換するための2次元状に配列された複数の半導体素子を有する検出器と、前記検出器の出力に基づいて前記放射性同位元素の体内分布の画像を生成する画像生成部と、前記被検体の周囲を前記検出器を回転する回転機構と、前記検出器の回転軸と、前記回転軸から前記検出器の中心に向かう半径軸とに直交する直交軸に沿って前記検出器を移動する直交軸移動機構と、前記検出器の回転軸に沿って前記検出器を移動する回転軸移動機構と、前記半径軸に沿って前記検出器を移動する半径軸移動機構と、前記半径軸周りに前記検出器を回転させる半径軸回転機構と、前記被検体の周囲を前記検出器が2周回転する回転運動と、前記検出器が前記ガンマ線の検出を所定時間継続して画像生成に必要なデータを収集する単位動作とを同期して行うことにより、前記被検体のSPECTに必要なデータを収集する際に、前記検出器の2周回転のうち1周目と2周目とで前記直交軸に関する前記検出器の位置が相違するように前記直交軸移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
本発明の第2局面は、被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線を直接的に電気信号に変換するための2次元状に配列された複数の半導体素子を有する検出器と、前記検出器の出力に基づいて前記放射性同位元素の体内分布の画像を生成する画像生成部と、前記被検体の周囲を前記検出器を回転する回転機構と、前記検出器の回転軸と、前記回転軸から前記検出器の中心に向かう半径軸とに直交する直交軸に沿って前記検出器を移動する直交軸移動機構と、前記検出器の回転軸に沿って前記検出器を移動する回転軸移動機構と、前記半径軸に沿って前記検出器を移動する半径軸移動機構と、前記半径軸周りに前記検出器を回転させる半径軸回転機構と、前記被検体の周りの前記検出器の断続的な回転運動と、前記回転軸と前記被検体内の収集対象部位の中心とがずれているとき、前記検出器が前記ガンマ線の検出を所定時間継続して画像生成に必要なデータを収集する単位動作とを同期して行うことにより、前記収集対象部位のSPECTに必要なデータを収集する際に、前記被検体の周りの各回転角度で前記収集対象部位が前記検出器の視野内に含まれるように前記各回転角度ごとに前記直交軸に関する前記検出器の位置を調整するために前記直交軸移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による核医学診断装置の一実施形態を図面を参照して説明する。なお、本発明の核医学診断装置としては、シングルフォトン核種を用いて放射性同位元素の崩壊時の一個のガンマ線の検出を行い、この検出データに基づいて2次元的なガンマ線蓄積画像を得るシングルフォトンカメラ(シンチレーションカメラ)、ボジトロン核種を用いて陽電子が消滅する際に反対方向に一対のガンマ線を放出することを利用し、放出場所を特定することにより2次元的なガンマ線の蓄積画像を得ることを特徴としたポジトロンカメラ、シングルフオトン核種からのガンマ線を被検体の周囲の複数の角度から検出し、それに基づいて断層像を再構成するシングルフォトンECT(SPECT)、ボジトロン核種からのガンマ線を被検体の周囲の複数の角度から検出し、それに基づいて断層像を再構成するポジトロンECT(PET)のいずれでもよい。ここでは、シングルフォトンカメラ(シンチレーションカメラ)とSPECTを兼用できるタイプを一例として説明する。
(第1の実施形態)
図1に本実施形態による核医学診断装置のブロック図を示す。検出器11は平行多孔型のコリメータ13と、ガンマ線を直接的に電気信号に変換する複数の半導体素子が縦横に配列された半導体素子アレイ15と、複数の半導体素子各々の出力を個々に増幅するためのプリアンプアレイ17とを有している。
【0013】
画像生成プロセッサ19は、プリアンプアレイ17の出力に基づいて、被検体に投与された放射性同位元素の体内分布をいわゆるスタティック画像として生成する。また、SPECT収集時には、画像生成プロセッサ19は、プリアンプアレイ17の出力に基づいて、被検体の断面に関する放射性同位元素の体内分布を断層像として再構成する。これら画像データはディスプレイ21に表示される。
【0014】
スタンド23は検出器11を支持する。スタンド走行機構25は、可動部コントローラ35の制御信号にしたがってスタンド23を電動で走行させることができるように構成され、また可動部コントローラ35にスタンド23の位置をフィードバックするためにロータリエンコーダ等により実現され得る位置検出機能を有している。また、スタンド走行機構25は、
検出器公転機構27は、可動部コントローラ35の制御信号にしたがって、被検体の周囲に検出器11を回転(公転)させることができるように構成され、また可動部コントローラ35に検出器11の公転角度をフィードバックするためにロータリエンコーダ等により実現され得る公転角度検出機能を有している。なお、説明の便宜上、検出器11の検出面の中心点の回転(公転)中心を原点とし、公転の回転軸をX軸、原点から検出面の中心点を通過する公転の半径方向をZ軸、XZ軸に直交するようにY軸とした移動座標系を定義する。
【0015】
検出器移動機構29は、可動部コントローラ35の制御信号にしたがつて、XYZ直交3軸各々に関して個別に比較的微小距離だけ検出器11を平行移動させることができるように構成され、また可動部コントローラ35に検出器11のXYZ直交3軸各々に関する位置をフィードバックするためにロータリエンコーダ等により実現され得る位置検出機能を有している。検出器自転機構31は、可動部コントローラ35の制御信号にしたがって、Z軸に平行な回転軸に関して検出器11を電動で回転(自転)させることができるように構成され、また可動部コントローラ35に検出器11の自転角度をフィードバックするためにロータリエンコーダ等により実現され得る自転角度検出機能を有している。
【0016】
寝台33は、被検体の体軸がZ軸に一致又は略平行になるように、被検体を例えば仰向けの状態で支持する。
可動部コントローラ35は、コンソール37を介して入力されたオペレータの命令にしたがって、スタンド走行機構25、検出器公転機構27、検出器移動機構29、検出器自転機構31を個別に制御する。また、可動部コントローラ35は、全身収集やSPECT収集時に必要とされるスタンド走行機構25、検出器公転機構27、検出器移動機構29、検出器自転機構31の相関的な動きを制御する。
【0017】
図2に図1の検出器11の外観を示す。半導体素子アレイ15は、シンチレータト光電子増倍管とを組み合わせた従来の間接的な検出手法に比べてエネルギー分解能に優れる例えば外形寸法3mm×3mm×5mmのCdZnTe等の複数の半導体素子が、縦15cm〜30cm、横20cm〜50cmの矩形に2次元的に配列されている。この矩形サイズは、検出器11の視野(縦15cm〜30cm×横20cm〜50cm)内に、心臓や頭部が入り、且つ比較的高価な半導体素子の豊潤な使用を避ける最適な大きさとして決定されている。なお、図示しないが、側面及び背面からのガンマ線の入射に伴う誤検出を避けるために、半導体素子アレイ15、プリアンプアレイ17の側面及び背面にはガンマ線不透過の鉛等のシールド層が形成されている。
【0018】
図3(a)に検出器11や寝台31やスタンド23等を含む検出器システムの正面図を示し、同図(b)に当該検出器システムの側面図を示す。スタンド25は2本の支柱39とスタンドベース41とを有する。スタンド走行機構25は、床面に施設された走行レール45に、スタンドベース41の底面に形成された凹部43が移動可能に嵌め込まれた構造、走行駆動モータ、動力伝達系とを有する。検出器公転機構27は、スタンド25の支柱39に固定された固定リング47に回転リング49が回転可能に設けられた構造と、駆動モータ51と、駆動モータ51の駆動軸に設けられた駆動ギア53とこの駆動ギア53と回転リング49とに掛け渡されたタイミングベルト55とを含む動力伝達系とを有する。
【0019】
回転リング49に固定された筒状部材57には、検出器11を支持する支持アーム59がスライド可能に挿入され、この構造によりZ軸に関して検出器11が移動でき、つまり被検体に対して検出器11が接近/離間できるようになっている(図4(b)参照)。また、図4(a)に示すように、支持アーム59の一端は検出器11の背面に形成されたXガイド溝61、Yガイド溝63にスライド可能かつ自転可能に嵌め込まれ、この構造によりXY軸に関して検出器11が移動でき、かつ自転できるようになっている。
【0020】
なお、図示しないが、検出器11と画像生成プロセッサ19との間の電気的な接続はスリップリング機構により実現されている。
次にスタティック画像の収集動作を説明する。上述したように検出器11は、頭部や心臓が入る程度の比較的小視野で構成されている。したがって、この視野に入りきらない比較的大きな対象部位を収集する場合、収集手順に工夫が必要とされる。
【0021】
図5(a)に胸部収集時の手順を示しており、この場合、可動コントローラ35に制御により、検出器11のX又はY方向の断続的な移動と、検出器11によるガンマ線の1単位の検出動作とが同期して行われる。なお、検出器11がガンマ線の検出を所定時間継続し、画像生成に必要なデータを収集する動作を””1単位の検出動作゛”と定義するものとする。まず、検出器11を(A)の位置で所定時間停止し、この間にガンマ線の検出を継続し、次に検出器11を(B)の位置に移動しこの位置で所定時間停止し、この間にガンマ線の検出を継続することにより、視野の狭さを補償することができる。このように検出器11を平行移動して1単位の検出動作を2回繰り返す収集手順を2ステップ動作として定義する。
【0022】
また、図5(b)に示すように、対象部位の形状に応じて、検出器11を自転して収集することも可能である。
また、図6に全身収集の手順を示している。全身収集は、1単位の検出動作が(1)〜(n)で表した順番で繰り返され、つまりX方向(体軸方向)に関して、検出器11を、1単位の検出動作に要する所定時間を周期として断続的に移動し、これに同期して検出器11によるガンマ線の1単位の検出動作を繰り返す。また、被検体Pの幅が検出器11の視野より長い胸部や胴体等の部分では、図5(a)に示した2ステップ動作が併用される。また、被検体Pの幅が検出器11の視野より短い頭部及び足先端部分を含む部分では、2ステップ動作を併用しない。このような手順により効率よく全身収集を行うことができる。
【0023】
なお、最接近軌道収集を考えた場合、従来のシンチレータと光電子増倍管とを組み合わせた大視野重量の検出器に比較して、本実施形態の小視野軽量の検出器11は被検体Pに25mm以上接近させることができる。このことにより分解能が向上する分だけコリメータ13の感度が向上するように設計することにより、小視野でありながら、従来より単位面積当たり3倍前後のシステム感度が得られるよう設計を行うことができる。また本実施形態の半導休素子による検出器11のエネルギー分解能が従来のシンチレータと光電子増倍管とを組み合わせた大視野の検出器より格段に優れている( 99mTcを対象として、従来の約10%のエネルギー分解能に対して、半導体素子では約5%である)ため、従来の大視野の検出器と同等の収集時間で同じカウント数の全身画像が高いコントラスト分解能で収集できる。
【0024】
次にSPECT収集動作を説明する。検出器11が一定角度毎に断続的に公転し、これに同期して検出器11による1単位の検出動作が繰り返されることにより、被検体のSPECTに必要なデータを収集することができる。このSPECT収集でも同様に、収集手順に工夫が必要とされる。
【0025】
図7に示すように、検出器11の断続的な公転運動に同期して、公転運動が停止している間にY方向に関する検出器11の往復運動(2ステップ動作)を行うことにより、検出器11の小視野を補償することができる。
【0026】
図8(a)に1周目のSPECT収集時の検出器11のY方向の位置を示し、図8(b)に2周目のSPECT収集時の検出器11のY方向の位置を示している。検出器11の小視野を補償するために、少なくとも2周のSPECT収集を行うようにしてもよい。この場合、1周目と2周目とで検出器11の視野が重複しないように、1周目と2周目とでY方向の位置を相違させる。この図8の方法は、図7に比べて、動作がシンプルであり、また検出器11をY方向に移動させる回数が少なく、この移動に要する時間分だけ収集時間を短縮することができる。断続的な公転運動に対する収集の他、連続的な公転運動に対しても対応することができる。
【0027】
図9に公転中心と心臓等の対象部位の中心とがずれている場合の収集手順を示している。このような場合、検出器11の公転運動の各角度で、対象部位が視野に入るように、公転運動の角度毎に検出器11をY方向に適当な距離だけ移動して検出器11の位置を調整する。
【0028】
もちろん、例えば図3のシステムにおいて検出器11に例えば縦25cm、横50cm程度の有効視野を有するものを採用することによりY方向の動作をすることなくSPECT像が得られる他、ホールボディー収集も従来のようなシングルスキャンで得ることができるのは言うまでもない。
【0029】
なお、本実施形態は次のように変形することが可能である。
図10(a),(b)に示すように、回転リング49を倒れ防止従動輪61で回転可能に支持し、駆動ギア53で回転リング49を直接的に回転駆動するような構成であってもよい。
【0030】
また、図11に示すように、検出器システムをスタンドベース41から載せることができるモービル台車63は、病院内で検査室や救急医療室へ移動することを可能にするのものであり、台車本体65と把手67とキャスタ−69とを有する。キャスタ−69は、移動時に下げ、設置時には上げて台車本体65を床面に固定することができるように、台車本体65の底部に上下動可能に設けられている。
【0031】
また、図12、図13に示すように、図1〜図3に示したと同様の構成の検出器システムを2系統を設けた2検出器型の核医学診断装置として構成してもよい。第1の検出器システム101-1は図1〜図3に示したと同様の第1の構成要素11-1〜59-1を有し、第2の検出器システム101-2も図1〜図3に示したと同様の第2の構成要素11-2〜59-2を有する。第2の検出器システム101-2は、180゜反転され、第1の検出器システム101-1と共通の走行レール45に設置される。
【0032】
このように検出器システムを2系統設けることにより、次のような収集動作を実現する。第1の検出器システム101-1の第1の検出器11-1と第2の検出器ンステム101-2の第2の検出器11-2との位置関係を90゜に保った状態で、被検体Pの周囲を公転することにより、両者で共同して被検体Pのいわゆる90゜SPECT収集を行うことができる。また、90°以外の角度での収集も問題なく行うことができる。また、第1の検出器11-1と第2の検出器11-2とが被検体Pを挟んで対向する位置関係を保った状態で、被検体Pの周囲を公転し、両者で共同して被検体P(7)SPECT収集を行うことにより、約半周の公転によりSPECTに必要なデータの収集を完了することができる。
【0033】
また、図14に示すように、第1の検出器11-1で被検体Pの第1の部位(例えば心臓)からのガンマ線を検出して、第1の検出器11-1の出力に基づいて画像生成プロセッサ19で第1の体内分布を生成し、第2の検出器11-2で被検体Pの第2の部位(例えば頭部)からのガンマ線を検出して第2の検出器11-2の出力に基づいて画像生成プロセッサ19第2の体内分布を生成し、このように2か所同時にスタティック収集を行うことができる。同様に、2か所同時にSPECT収集を行うことができる。また、第1の検出器11-1と第2の検出器11-2とでそれぞれの収集条件を相違させて収集することもできる。
【0034】
なお、図14に示すように、被検体Pが腕を置くためのアームレスト63を、被検体Pの体軸に対して交差する向き(例えば体軸に対して略90°の角度)に腕を安定的に支持することができるように寝台33に設け、従来できなかった心臓と頭部の同時収集時の被検休Pの負担を軽減することを達成する。また、心臓収集のみを考えても、従来は、大型のアンガー型検出器と腕とが干渉するので、腕を大きく上に上げないと、収集が不可であったが、非常に楽な姿勢で収集を行うことができる。
【0035】
以上のように本実施形態は半導休素子による小視野の検出器を用いて、以下のような効果を獲得することができる。
(1)半導体検出器のシステム感度が従来のシンチレータと光電子増倍管を組み合わせた検出器に比べて著しく高いので、心臓や頭部のSPECTの収集時間が従来の1/2以下で行なえ、しかもエネルギー分解能が良く、関心ウインド内の散乱線の混入率が小さいため画像のコントラスト分解能が高い。
(2)全身SPECT、全身収集、スタティック収集など従来可能であった収集を同等以上の収集時間で可能、しかも画像のコントラスト分解能が高い。
(3)2系統の検出器システムを考えた場合、従来は不可能であった心臓と頭部などの体軸方向に異なる2か所のSPECTあるいはスッタティックの同時収集が可能で、しかも独立条件で収集することができる。
(4)心臓の90SPECTが簡単にしかも1/2以下の時間で収集可能である。
(5)1検出器システムから2検出器システムへのアップグレードが容易に実現できる。
(6)半導体検出器の有効視野端からシールド端まで1cm以下と短いため、机にすわった状態でマンモシンチが可能である。
(7)モービル台車で別の検査室に移動可能である。
(8)2検出器システムでトランスミッションCTを簡単にしかも高画質で実現できる。
(9)全体回転リングの開口径が大きく設計でき、しかも全体的に威圧惑がないため被検者の安心感が大きい。
(10)コリメータの重量が10kg〜20kg前後と軽量化できるので、手で装着可能である。
(11)2系統の検出器システムで、半導体検出器のカウント処理能力が500kcps以上と優れている。FDG−PETのコインデンス検出にも使用可能である。
(第2の実施形態)図15に第2の実施形態による核医学診断装置の主要部の構成を示す。第2の実施形態による核医学診断装置の構成は次の点で第1の実施形態と相違する。第2の実施形態による核医学診断装置は、アンガー型検出器が採用されず、アンガー型検出器より小形で薄く軽量の2つの半導体検出器1221 ,1222 が、スタンド133からアーム1391 ,1392 を介して被検体Pを挟んで対向した状態で支持される構成が採用される。このような半導体検出器1221 ,1222 では、その薄さから、アンガー型検出器を使った心臓撮影時に要求される被検体Pは両腕を頭部側に大きく上げた負担の大きい姿勢をとる必要はなく、例えば胴体(体軸)に対して45°以上、最大でも90°までの角度θで両腕を開いた比較的楽な姿勢を可能にする。
【0036】
この姿勢をさらに楽にするために、アームレスト140が用いられる。アームレスト140は、被検体Pが両腕各々と、体軸との開き角度θを少なくとも45°以上の特定の角度に制限することができるように構成され、例えばアクリル材あるいはカーボン材で弓型に成型される。アームレスト140を天板137の任意の位置に動かないように装着し、また不使用時には天板37から取り外すことができるように、アームレスト140の中央部分にはマジックファスナー141が設けられている。
【0037】
アームレスト140の腕を置く部分142は、上方が開いた断面略U字形(又は断面略コ字形又は断面略L字形)の形状に形成され、腕がアームレスト140から外れたり、動いたり、腕が閉じてしまうことを防止し、また、特に検出器1221 ,1222 が被検体Pの周囲を回転するSPECT撮影時に腕と検出器1221 ,1222 との干渉を確実に防止できるようになっている。
【0038】
従来ではアンガー型検出器の厚み、および有効視野端からシールドの外側端面まで(デッドスペース)の距離が5cm以上と大きいことにより、両腕を大きく頭部側に上げ、アンガー型検出器を可能な限り頭部側によせる必要性があったが、半導体検出器1221 ,1222 では非常に薄型に設計することが可能でコリメータ部を含めても5cm〜10cm程度の厚さで設計できるばかりか、各半導体素子でそのまま位置の検出が可能なため、半導体素子の2次元状に配列してある面はすべて有効視野として使用可能で有効視野端からシールド外側端までの距離は実質的にほぼシールドの厚さは約5mm〜15mm程度と従来より大幅に小型化でき、したがって上述のようならきうな姿勢が可能になる。
【0039】
このように、本実施形態のアームレスト140を、半導体検出器1221 ,1222 と組合わせて用いることにより、被検体Pの苦痛を大幅に軽減し、よって収集期間中に被検体Pが体を動かすことによる画像が劣化する可能性も少なくなる。
【0040】
なお、このアームレストは図16に示すように、天板に装着する代わりに、腕を載せるレスト本体1441 ,1442 をスタンド1431 ,1432 で支持するような構成にしてもよい。
本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、検出器の小形軽量化が図られ、これにより自由度が向上できる。また、検出器の回転軸とそこから検出器の中心に向かう半径軸とに直交する直交軸に沿って検出器を移動することにより、小型の検出器で全身収集が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による核医学診断装置のブロック図。
【図2】図1の検出器の外観図。
【図3】本実施形態の検出器システムの正面図と側面図。
【図4】図1の検出器移動機構を示す図。
【図5】本実施形態による胸部、頭部、心臓の収集手順の説明図。
【図6】本実施形態による全身収集手順の説明図。
【図7】本実施形態によるSPECT収集手順の説明図。
【図8】本実施形態による他のSPECT収集手順の説明図。
【図9】本実施形態による公転中心と心臓等の対象部位の中心とがずれている場合のSPECT収集手順の説明図。
【図10】図1の検出器公転機構の他の構成例を示す図。
【図11】検出器システムを移動するためのモービル台車を示す図。
【図12】本実施形態の変形列としての2系統の検出器システムを有する核医学診断装置のブロック図。
【図13】図12のシステムの側面図。
【図14】図12のシステムによる2か所同時収集の様子を示す図。
【図15】第2の実施形態によるアームレストを示す図。
【図16】図15の変形例を示す図。
【符号の説明】
11…検出器、
13…コリメータ、
15…半導体素子アレイ、
17…プリアンプアレイ、
19…画像生成プロセッサ、
21…ディスプレイ、
23…スタンド、
25…スタンド走行機楕、
27…検出器公転機構、
29…検出器移動機構、
31…検出器自転機構、
33…寝台、
35…可動部コントローラ、
37…コンソール。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nuclear medicine diagnostic apparatus that detects gamma rays emitted from a radioisotope administered to a subject and images the in-vivo distribution of the radioisotope.
[0002]
[Prior art]
The nuclear medicine diagnostic device uses a single photon nuclide to detect one gamma ray at the time of decay of a radioisotope, and to obtain a two-dimensional gamma ray accumulation image based on this detection data. And a positron nuclide that emits a pair of gamma rays in the opposite direction when positrons annihilate, and a two-dimensional gamma ray accumulation image is obtained by specifying the emission location. It is classified as TRON camera.
[0003]
In recent years, a tomographic technique (ECT (emission computed tomography)) that detects gamma rays at a plurality of angles and reconstructs a tomographic image based on the detected gamma rays has been put into practical use. This ECT is roughly classified into single photon ECT (SPECT) and positron ECT (PET).
[0004]
In conventional scintillation, photomultiplier tubes are two-dimensionally and closely arranged on a scintillator (NaI single crystal) that gives gamma rays to light through a light guide, as represented by an Anger-type camera. The location where the gamma rays were generated was obtained from the output signal by weight addition calculation. Since the photomultiplier tube is used as the photoelectric conversion element in this way, the detector has an extremely thick ellipse, and the outermost peripheral portion of the photomultiplier tube cannot be subjected to position calculation. Space is generated, and the detector has a very large area for the effective field of view. If the lead shield on the periphery or back is inserted into the collimator, it becomes a very large detector, and even if this detector is set according to the collection purpose, control is added and the operation is realized. Since the means is extremely difficult mechanically and the detector is as heavy as several hundred kg, image degradation due to mechanical distortion may occur from an ideal operation. In addition, because the distance from the effective field edge to the embedded surface of the detector is large, and the detector is thick, it is necessary to raise the arm greatly to the head side during cardiac SPECT, which may cause pain to the examiner. There was a problem that the cerebellum did not enter in the head SPECT.
[0005]
Conventionally, when performing SPECT of the heart, in order to avoid interference with a very large anger-type detector, the subject raises both arms to the head side during the data collection period, for example, for 10 minutes or more. It was necessary to continue, and it was very painful for the subject.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a nuclear medicine diagnostic apparatus capable of reducing the size and weight of a detector and thereby improving the degree of freedom of collection.
Another object of the present invention is to provide a nuclear medicine diagnostic apparatus capable of collecting SPECT data without causing great pain to the subject during cardiac SPECT.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionFirst aspect ofIsA detector having a plurality of two-dimensionally arranged semiconductor elements for directly converting gamma rays emitted from a radioisotope administered to a subject into an electrical signal, and based on the output of the detector An image generator for generating an image of the distribution of the radioisotope in the body, a rotation mechanism for rotating the detector around the subject, a rotation axis of the detector, and a center of the detector from the rotation axis An orthogonal axis moving mechanism that moves the detector along an orthogonal axis that is orthogonal to a radial axis that is directed to, a rotational axis moving mechanism that moves the detector along the rotational axis of the detector, and the radial axis. A radial axis moving mechanism that moves the detector along the radial axis, a radial axis rotating mechanism that rotates the detector around the radial axis, a rotational motion in which the detector rotates twice around the subject, Detector detects the gamma rays When collecting data necessary for SPECT of the subject by synchronizing with a unit operation for collecting data necessary for image generation continuously for a predetermined time, one of two rotations of the detector is rotated. And a control unit that controls the orthogonal axis moving mechanism so that the positions of the detectors with respect to the orthogonal axis are different between the circumference and the second circumference.
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a detector having a plurality of two-dimensionally arranged semiconductor elements for directly converting gamma rays emitted from a radioisotope administered to a subject into an electrical signal; An image generation unit that generates an image of the in-vivo distribution of the radioisotope based on the output of the detector, a rotation mechanism that rotates the detector around the subject, a rotation axis of the detector, and the An orthogonal axis moving mechanism that moves the detector along an orthogonal axis that is orthogonal to a radial axis from the rotation axis toward the center of the detector, and a rotation axis that moves the detector along the rotation axis of the detector A moving mechanism; a radial axis moving mechanism that moves the detector along the radial axis; a radial axis rotating mechanism that rotates the detector around the radial axis; and an intermittent state of the detector around the subject. Rotational movement and the rotation axis When the center of the collection target site in the subject is deviated, the detector performs detection of the gamma rays for a predetermined time in synchronization with a unit operation for collecting data necessary for image generation, When collecting data necessary for SPECT of the collection target portion, the orthogonality is obtained at each rotation angle so that the collection target portion is included in the field of view of the detector at each rotation angle around the subject. And a controller for controlling the orthogonal axis moving mechanism to adjust the position of the detector with respect to the axis.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a nuclear medicine diagnosis apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The nuclear medicine diagnostic apparatus of the present invention uses a single photon nuclide to detect one gamma ray at the time of decay of a radioisotope and to obtain a two-dimensional gamma ray accumulation image based on this detection data. Using a camera (scintillation camera) and a positron nuclide to emit a pair of gamma rays in the opposite direction when the positron annihilates, and to obtain a two-dimensional accumulated image of gamma rays by specifying the emission location The featured positron camera, gamma rays from a single photon nuclide are detected from multiple angles around the subject, and single photon ECT (SPECT) that reconstructs a tomographic image based on the detected gamma rays from the subject. Positron ECT that detects from multiple angles around the image and reconstructs a tomogram based on it It may be any of PET). Here, a type capable of using both a single photon camera (scintillation camera) and SPECT will be described as an example.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a block diagram of the nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present embodiment. The detector 11 is a parallel porous collimator 13, a semiconductor element array 15 in which a plurality of semiconductor elements that directly convert gamma rays into electrical signals are arranged vertically and horizontally, and amplifies the output of each of the plurality of semiconductor elements individually. And a preamplifier array 17.
[0013]
Based on the output of the preamplifier array 17, the image generation processor 19 generates the in-vivo distribution of the radioisotope administered to the subject as a so-called static image. Further, at the time of SPECT acquisition, the image generation processor 19 reconstructs the in-vivo distribution of the radioisotope relating to the cross section of the subject as a tomographic image based on the output of the preamplifier array 17. These image data are displayed on the display 21.
[0014]
The stand 23 supports the detector 11. The stand travel mechanism 25 is configured so that the stand 23 can be electrically driven according to the control signal of the movable part controller 35, and is realized by a rotary encoder or the like for feeding back the position of the stand 23 to the movable part controller 35. It has a position detection function that can be performed. The stand travel mechanism 25
The detector revolution mechanism 27 is configured to be able to rotate (revolve) the detector 11 around the subject in accordance with a control signal from the movable part controller 35, and to cause the movable part controller 35 to revolutionize the detector 11. In order to feed back the angle, a revolution angle detection function that can be realized by a rotary encoder or the like is provided. For convenience of explanation, the rotation (revolution) center of the center point of the detection surface of the detector 11 is the origin, the rotation axis of revolution is the X axis, and the radial direction of revolution passing from the origin to the center point of the detection surface is the Z axis. Then, a moving coordinate system with the Y axis is defined so as to be orthogonal to the XZ axis.
[0015]
The detector moving mechanism 29 is configured to be able to translate the detector 11 by a relatively small distance individually with respect to each of the three axes XYZ orthogonal according to the control signal of the movable part controller 35, and the movable part. The controller 35 has a position detection function that can be realized by a rotary encoder or the like in order to feed back the position of the detector 11 with respect to each of the three XYZ orthogonal axes. The detector rotation mechanism 31 is configured to be able to electrically rotate (spin) the detector 11 with respect to a rotation axis parallel to the Z axis in accordance with a control signal of the movable unit controller 35, and to the movable unit controller 35. In order to feed back the rotation angle of the detector 11, it has a rotation angle detection function that can be realized by a rotary encoder or the like.
[0016]
The bed 33 supports the subject in a supine state, for example, so that the body axis of the subject coincides with or substantially parallel to the Z axis.
The movable part controller 35 individually controls the stand travel mechanism 25, the detector revolution mechanism 27, the detector movement mechanism 29, and the detector rotation mechanism 31 in accordance with an operator command input via the console 37. Further, the movable part controller 35 controls the relative movements of the stand travel mechanism 25, the detector revolution mechanism 27, the detector moving mechanism 29, and the detector rotation mechanism 31 that are required during whole body collection or SPECT collection.
[0017]
FIG. 2 shows an appearance of the detector 11 of FIG. The semiconductor element array 15 has an energy resolution superior to that of a conventional indirect detection method combined with a scintillating photomultiplier tube. For example, a plurality of semiconductor elements such as CdZnTe having an outer dimension of 3 mm × 3 mm × 5 mm are 15 cm long. It is two-dimensionally arranged in a rectangle of ˜30 cm and a width of 20 cm to 50 cm. This rectangular size is determined as an optimal size that avoids the abundant use of relatively expensive semiconductor elements that contain the heart and head in the field of view of the detector 11 (vertical 15 cm to 30 cm x horizontal 20 cm to 50 cm). Has been. Although not shown, in order to avoid erroneous detection due to the incidence of gamma rays from the side surfaces and the back surface, a shield layer such as lead that does not transmit gamma rays is formed on the side surfaces and the back surface of the semiconductor element array 15 and the preamplifier array 17. Yes.
[0018]
FIG. 3A shows a front view of a detector system including the detector 11, the bed 31, the stand 23, and the like, and FIG. 3B shows a side view of the detector system. The stand 25 includes two support columns 39 and a stand base 41. The stand travel mechanism 25 has a structure in which a recess 43 formed on the bottom surface of the stand base 41 is movably fitted to a travel rail 45 provided on the floor, a travel drive motor, and a power transmission system. The detector revolution mechanism 27 includes a structure in which a rotating ring 49 is rotatably provided on a fixed ring 47 fixed to a support column 39 of a stand 25, a driving motor 51, and a driving gear provided on a driving shaft of the driving motor 51. 53 and a power transmission system including a timing belt 55 stretched over the drive gear 53 and the rotating ring 49.
[0019]
A support arm 59 that supports the detector 11 is slidably inserted into the cylindrical member 57 fixed to the rotating ring 49. With this structure, the detector 11 can be moved with respect to the Z axis, that is, detected with respect to the subject. The container 11 can be approached / separated (see FIG. 4B). As shown in FIG. 4A, one end of the support arm 59 is slidably and rotatably fitted in an X guide groove 61 and a Y guide groove 63 formed on the back surface of the detector 11, and this structure allows XY The detector 11 can move with respect to the shaft and can rotate.
[0020]
Although not shown, the electrical connection between the detector 11 and the image generation processor 19 is realized by a slip ring mechanism.
Next, a static image collection operation will be described. As described above, the detector 11 is configured with a relatively small visual field that allows the head and the heart to enter. Therefore, when collecting a comparatively large target part that does not fit in the visual field, a device is required for the collection procedure.
[0021]
FIG. 5A shows a procedure at the time of chest collection. In this case, the movement of the detector 11 in the X or Y direction and the unit of gamma rays by the detector 11 are controlled by the movable controller 35. The detection operation is performed in synchronization. Note that an operation in which the detector 11 continues the detection of gamma rays for a predetermined time and collects data necessary for image generation is defined as “one unit detection operation.” First, the detector 11 is defined as (A ) At a position for a predetermined time, during which gamma ray detection is continued, and then the detector 11 is moved to the position (B) and stopped at this position for a predetermined time, during which gamma ray detection is continued. In this way, a collection procedure in which the detector 11 is translated and the detection operation of one unit is repeated twice is defined as a two-step operation.
[0022]
Further, as shown in FIG. 5B, it is possible to rotate and collect the detector 11 according to the shape of the target region.
FIG. 6 shows a whole body collection procedure. In whole body collection, one unit of detection operation is repeated in the order represented by (1) to (n), that is, the detector 11 is set to have a predetermined time required for one unit of detection operation in the X direction (body axis direction). It moves intermittently as a cycle, and in synchronization with this, the detection operation of one unit of gamma rays by the detector 11 is repeated. Further, the two-step operation shown in FIG. 5A is used in combination on the chest, the trunk, and the like where the width of the subject P is longer than the field of view of the detector 11. Further, the two-step operation is not used together in a portion including the head and the tip of the foot where the width of the subject P is shorter than the visual field of the detector 11. By such a procedure, whole body collection can be performed efficiently.
[0023]
When considering the closest approach trajectory collection, the small-field-weight and light-weight detector 11 of this embodiment is compared with the subject P as compared with a large-field weight detector that combines a conventional scintillator and a photomultiplier tube. It can be made to approach 25 mm or more. By designing so that the sensitivity of the collimator 13 is improved as much as the resolution is improved, the system sensitivity can be designed to be about 3 times per unit area as compared with the conventional system while having a small field of view. . In addition, the energy resolution of the detector 11 by the semi-conductive element of the present embodiment is far superior to a large-field detector that combines a conventional scintillator and a photomultiplier tube (99m(Tc is the target of about 5% energy resolution compared to the conventional energy resolution of about 10%). Therefore, the whole body image with the same count number has high contrast in the same acquisition time as the conventional large-field detector. Can be collected with resolution.
[0024]
Next, the SPECT collection operation will be described. The detector 11 revolves intermittently at a constant angle, and one unit of detection operation by the detector 11 is repeated in synchronization with this, whereby data necessary for SPECT of the subject can be collected. Similarly, the SPECT collection requires a device for the collection procedure.
[0025]
As shown in FIG. 7, in synchronization with the intermittent revolution motion of the detector 11, detection is performed by reciprocating the detector 11 in the Y direction (two-step operation) while the revolution motion is stopped. The small field of view of the vessel 11 can be compensated.
[0026]
FIG. 8A shows the position in the Y direction of the detector 11 at the time of SPECT acquisition in the first round, and FIG. 8B shows the position in the Y direction of the detector 11 at the time of SPECT acquisition in the second round. Yes. In order to compensate for the small field of view of the detector 11, at least two rounds of SPECT acquisition may be performed. In this case, the positions in the Y direction are made different between the first and second rounds so that the fields of view of the detector 11 do not overlap between the first and second rounds. The method of FIG. 8 is simpler than that of FIG. 7, and the number of times the detector 11 is moved in the Y direction is small, and the collection time can be shortened by the time required for this movement. In addition to collecting for intermittent revolving motion, it is also possible to deal with continuous revolving motion.
[0027]
FIG. 9 shows a collection procedure when the center of revolution and the center of the target part such as the heart are deviated. In such a case, the detector 11 is moved by an appropriate distance in the Y direction for each angle of the revolution movement so that the target part enters the field of view at each angle of the revolution movement of the detector 11. Adjust.
[0028]
Of course, in the system of FIG. 3, for example, the detector 11 having an effective field of view of about 25 cm long and 50 cm wide can be used to obtain a SPECT image without moving in the Y direction. Needless to say, it can be obtained by a single scan.
[0029]
The present embodiment can be modified as follows.
As shown in FIGS. 10A and 10B, the rotary ring 49 is rotatably supported by the fall-prevented driven wheel 61, and the rotary ring 49 is directly driven to rotate by the drive gear 53. Also good.
[0030]
Further, as shown in FIG. 11, a mobile carriage 63 on which the detector system can be mounted from the stand base 41 enables movement to an examination room or an emergency medical room in a hospital. 65, a handle 67, and a caster 69. The caster 69 is provided at the bottom of the carriage main body 65 so as to be vertically movable so that the caster 69 can be lowered during movement and raised during installation to fix the carriage main body 65 to the floor surface.
[0031]
As shown in FIGS. 12 and 13, a detector system having the same configuration as that shown in FIGS. 1 to 3 may be configured as a two-detector type nuclear medicine diagnostic apparatus provided with two systems. The first detector system 101-1 has the same first components 11-1 to 59-1 as shown in FIGS. 1 to 3, and the second detector system 101-2 is also shown in FIGS. 2 has the same second components 11-2 to 59-2 as shown in FIG. The second detector system 101-2 is inverted 180 ° and installed on a traveling rail 45 common to the first detector system 101-1.
[0032]
By providing two detector systems in this way, the following collection operation is realized. With the positional relationship between the first detector 11-1 of the first detector system 101-1 and the second detector 11-2 of the second detector system 101-2 maintained at 90 °, By revolving around the subject P, the so-called 90 ° SPECT collection of the subject P can be performed jointly by both parties. In addition, collection at an angle other than 90 ° can be performed without any problem. In addition, the first detector 11-1 and the second detector 11-2 are revolved around the subject P in a state where the first detector 11-1 and the second detector 11-2 are opposed to each other with the subject P interposed therebetween. By collecting the subject P (7) SPECT, the collection of data necessary for SPECT can be completed by revolution of about half a circle.
[0033]
Further, as shown in FIG. 14, the first detector 11-1 detects gamma rays from the first part (eg, heart) of the subject P, and based on the output of the first detector 11-1. The image generation processor 19 generates a first distribution in the body, and the second detector 11-2 detects gamma rays from the second part (for example, the head) of the subject P to detect the second detector 11. Based on the output of -2, the second biodistribution of the image generation processor 19 can be generated, and thus static collection can be performed at two locations simultaneously. Similarly, SPECT collection can be performed at two locations simultaneously. Further, the first detector 11-1 and the second detector 11-2 can collect data with different collection conditions.
[0034]
As shown in FIG. 14, the arm rest 63 for placing the arm on the subject P is placed in the direction intersecting the body axis of the subject P (for example, an angle of about 90 ° with respect to the body axis). The bed 33 is provided so as to be able to support it stably, and it is possible to reduce the burden of the test holiday P at the time of simultaneous collection of the heart and the head, which could not be done conventionally. Moreover, even if only the heart collection is considered, conventionally, the large anger type detector and the arm interfere with each other, so it was impossible to collect unless the arm was raised greatly. Collecting can be done.
[0035]
  As described above, this embodiment can obtain the following effects by using a small-field detector using a semi-conducting element.
(1) Since the system sensitivity of the semiconductor detector is significantly higher than that of a detector combining a conventional scintillator and a photomultiplier tube, the SPECT collection time of the heart and head can be reduced to less than half of the conventional time. The energy resolution is good and the contrast resolution of the image is high due to the low mixing rate of scattered radiation in the window of interest.
(2) Collection that has been possible in the past, such as whole body SPECT, whole body collection, and static collection, can be performed in the same or longer collection time, and the contrast resolution of the image is high.
(3) When two detector systems are considered, SPECT or Stattic can be collected simultaneously at two different locations in the body axis direction such as the heart and head, which was impossible in the past. Can be collected at.
(4) The 90 SPECT of the heart can be collected easily and in less than 1/2 time.
(5) The upgrade from the 1 detector system to the 2 detector system can be easily realized.
(6) Since it is as short as 1 cm or less from the effective visual field end of the semiconductor detector to the shield end, mammo scinching is possible while sitting on a desk.
(7) It can be moved to another examination room by a mobile cart.
(8) Transmission CT can be realized easily and with high image quality with a two-detector system.
(9) Since the opening diameter of the entire rotating ring can be designed to be large and there is no overall intimidation, the subject's sense of security is great.
(10) Since the weight of the collimator can be reduced to about 10 kg to 20 kg, it can be attached by hand.
(11) In the two-system detector system, the semiconductor detector has an excellent count processing capacity of 500 kcps or more. It can also be used for coin detection of FDG-PET.
(Second Embodiment) FIG. 15 shows the configuration of the main part of a nuclear medicine diagnostic apparatus according to a second embodiment. The configuration of the nuclear medicine diagnosis apparatus according to the second embodiment is different from that of the first embodiment in the following points. The nuclear medicine diagnostic apparatus according to the second embodiment does not employ an anger-type detector, and two semiconductor detectors 1221, 1222, which are smaller, thinner and lighter than the anger-type detector, are connected from a stand 133 via arms 1391, 1392. Thus, a configuration in which the object P is supported in a state of being opposed to each other is adopted. In such semiconductor detectors 1221, 1222, the subject P required at the time of cardiac imaging using an anger-type detector needs to take a posture with a large burden with both arms greatly raised to the head side. For example, a relatively easy posture in which both arms are opened at an angle θ of 45 ° or more and 90 ° at the maximum with respect to the trunk (body axis) is possible.
[0036]
In order to further ease this posture, an armrest 140 is used. The armrest 140 is configured so that the subject P can limit the opening angle θ between each arm and the body axis to a specific angle of at least 45 ° or more, for example, an acrylic material or a carbon material in a bow shape. Molded. A magic fastener 141 is provided at the central portion of the armrest 140 so that the armrest 140 is mounted so as not to move to an arbitrary position on the top plate 137 and can be detached from the top plate 37 when not in use.
[0037]
The arm resting portion 142 of the armrest 140 is formed in a substantially U-shaped cross section (or a substantially U-shaped cross section or a substantially L-shaped cross section) opened upward, and the arm is detached from the armrest 140, moves, or the arm is closed. In particular, it is possible to reliably prevent interference between the arm and the detectors 1221, 1222, especially during SPECT imaging in which the detectors 1221, 1222 rotate around the subject P.
[0038]
Conventionally, the thickness of the anger-type detector and the distance from the end of the effective field of view to the outer end face of the shield (dead space) are as large as 5 cm or more. As long as the head side is necessary, the semiconductor detectors 1221 and 1222 can be designed to be very thin and can be designed with a thickness of about 5 cm to 10 cm including the collimator portion. Since the position of the semiconductor element can be detected as it is, all the two-dimensionally arranged surfaces of the semiconductor element can be used as an effective field, and the distance from the effective field edge to the shield outer edge is substantially the thickness of the shield. The length can be reduced to about 5 mm to 15 mm, which is significantly smaller than the conventional one. Therefore, the posture as described above is possible.
[0039]
Thus, by using the armrest 140 of this embodiment in combination with the semiconductor detectors 1221, 1222, the pain of the subject P is greatly reduced, and thus the subject P moves the body during the collection period. The possibility of image degradation due to is reduced.
[0040]
In addition, as shown in FIG. 16, this armrest may be constructed such that the rest main bodies 1441, 1442 on which the arm is placed are supported by the stands 1431, 1432 instead of being mounted on the top plate.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications.
[0041]
【The invention's effect】
  According to the present invention, the detector can be reduced in size and weight, thereby improving the degree of freedom. Further, the whole body can be collected with a small detector by moving the detector along an orthogonal axis orthogonal to a rotation axis of the detector and a radial axis from the rotation axis toward the center of the detector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a nuclear medicine diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is an external view of the detector of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a front view and a side view of the detector system of the present embodiment.
4 is a view showing a detector moving mechanism in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a procedure for collecting a chest, a head, and a heart according to the present embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a whole body collection procedure according to the present embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a SPECT collection procedure according to the present embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of another SPECT collection procedure according to this embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a SPECT collection procedure when the center of revolution and the center of a target part such as a heart are deviated according to the present embodiment.
10 is a diagram showing another configuration example of the detector revolution mechanism of FIG. 1. FIG.
FIG. 11 shows a mobile trolley for moving the detector system.
FIG. 12 is a block diagram of a nuclear medicine diagnostic apparatus having two detector systems as a modified train of the present embodiment.
13 is a side view of the system of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a state of simultaneous collection at two locations by the system of FIG.
FIG. 15 is a diagram showing an armrest according to a second embodiment.
16 is a view showing a modification of FIG.
[Explanation of symbols]
11 ... detector,
13 ... Collimator,
15 ... Semiconductor element array,
17 ... Preamplifier array,
19 ... Image generation processor,
21 ... Display,
23 ... Stand,
25 ... Stand traveling machine Oval,
27 ... Detector revolution mechanism,
29 ... Detector moving mechanism,
31 ... Detector rotation mechanism,
33 ... Sleeper,
35 ... movable part controller,
37 ... Console.

Claims (6)

被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線を直接的に電気信号に変換するための2次元状に配列された複数の半導体素子を有する検出器と、
前記検出器の出力に基づいて前記放射性同位元素の体内分布の画像を生成する画像生成部と、
前記被検体の周囲を前記検出器を回転する回転機構と、
前記検出器の回転軸と、前記回転軸から前記検出器の中心に向かう半径軸とに直交する直交軸に沿って前記検出器を移動する直交軸移動機構と、
前記検出器の回転軸に沿って前記検出器を移動する回転軸移動機構と、
前記半径軸に沿って前記検出器を移動する半径軸移動機構と、
前記半径軸周りに前記検出器を回転させる半径軸回転機構と、
前記被検体の周囲を前記検出器が2周回転する回転運動と、前記検出器が前記ガンマ線の検出を所定時間継続して画像生成に必要なデータを収集する単位動作とを同期して行うことにより、前記被検体のSPECTに必要なデータを収集する際に、前記検出器の2周回転のうち1周目と2周目とで前記直交軸に関する前記検出器の位置が相違するように前記直交軸移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とする核医学診断装置。
A detector having a plurality of two-dimensionally arranged semiconductor elements for directly converting gamma rays emitted from a radioisotope administered to a subject into an electrical signal;
An image generation unit that generates an image of the in-vivo distribution of the radioisotope based on the output of the detector;
A rotation mechanism for rotating the detector around the subject;
An orthogonal axis moving mechanism for moving the detector along an orthogonal axis orthogonal to a rotation axis of the detector and a radial axis from the rotation axis toward the center of the detector;
A rotation axis moving mechanism for moving the detector along the rotation axis of the detector;
A radial axis moving mechanism for moving the detector along the radial axis;
A radial axis rotation mechanism for rotating the detector about the radial axis;
Synchronously performing a rotational movement in which the detector rotates twice around the subject and a unit operation in which the detector continuously detects the gamma rays for a predetermined time and collects data necessary for image generation. Thus, when collecting data necessary for SPECT of the subject, the position of the detector with respect to the orthogonal axis is different between the first and second rounds of the two rounds of rotation of the detector. radiological imaging apparatus you characterized by comprising a controller for controlling the orthogonal axis moving mechanism.
被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線を直接的に電気信号に変換するための2次元状に配列された複数の半導体素子を有する検出器と、
前記検出器の出力に基づいて前記放射性同位元素の体内分布の画像を生成する画像生成部と、
前記被検体の周囲を前記検出器を回転する回転機構と、
前記検出器の回転軸と、前記回転軸から前記検出器の中心に向かう半径軸とに直交する直交軸に沿って前記検出器を移動する直交軸移動機構と、
前記検出器の回転軸に沿って前記検出器を移動する回転軸移動機構と、
前記半径軸に沿って前記検出器を移動する半径軸移動機構と、
前記半径軸周りに前記検出器を回転させる半径軸回転機構と、
前記回転軸と前記被検体内の収集対象部位の中心とがずれているとき、前記被検体の周りの前記検出器の断続的な回転運動と、前記検出器が前記ガンマ線の検出を所定時間継続して画像生成に必要なデータを収集する単位動作とを同期して行うことにより、前記収集対象部位のSPECTに必要なデータを収集する際に、前記被検体の周りの各回転角度で前記収集対象部位が前記検出器の視野内に含まれるように前記各回転角度ごとに前記直交軸に関する前記検出器の位置を調整するために前記直交軸移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とする核医学診断装置。
A detector having a plurality of two-dimensionally arranged semiconductor elements for directly converting gamma rays emitted from a radioisotope administered to a subject into an electrical signal;
An image generation unit that generates an image of the in-vivo distribution of the radioisotope based on the output of the detector;
A rotation mechanism for rotating the detector around the subject;
An orthogonal axis moving mechanism for moving the detector along an orthogonal axis orthogonal to a rotation axis of the detector and a radial axis from the rotation axis toward the center of the detector;
A rotation axis moving mechanism for moving the detector along the rotation axis of the detector;
A radial axis moving mechanism for moving the detector along the radial axis;
A radial axis rotation mechanism for rotating the detector about the radial axis;
When the rotation axis and the center of the collection target site in the subject are deviated, intermittent rotation of the detector around the subject and the detector continues to detect the gamma ray for a predetermined time. The unit operation for collecting data necessary for image generation is performed in synchronization with each other to collect the data necessary for SPECT of the collection target site at each rotation angle around the subject. A control unit that controls the orthogonal axis moving mechanism to adjust the position of the detector with respect to the orthogonal axis at each rotation angle so that the target part is included in the field of view of the detector. nuclear medicine diagnostic apparatus shall be the feature.
前記半導体素子は、CdZnTeであることを特徴とする請求項1又は2記載の核医学診断装置。The semiconductor device, a nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, wherein the a CdZnTe. 前記被検体が腕を置くためのアームレストを有する寝台を備え、前記アームレストは前記被検体の体軸に対して交差する向きに前記腕を安定的に支持することが可能であることを特徴とする請求項1又は2記載の核医学診断装置。The subject comprises a bed having an armrest for placing an arm, and the armrest can stably support the arm in a direction intersecting with a body axis of the subject. The nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1 or 2 . 前記検出器を支持するスタンドと、前記スタンドを載置する台車とを備えることを特徴とする請求項1又は2記載の核医学診断装置。The detector stand for supporting a nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1, wherein further comprising a carriage for mounting the stand. 前記複数の半導体素子は一辺が15cm〜30cmの範囲内で他辺が20cm〜50cmの範囲内の矩形に2次元配列されることを特徴とする請求項1又は2記載の核医学診断装置。Wherein the plurality of semiconductor elements are nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, wherein the one side the other side within the 15cm~30cm are rectangular two-dimensionally arranged within a range of 20 to 50 centimeters.
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