(57)【要約】【課題】体幹容器内への心臓ファントムの取付構造であって、体幹容器内における心臓ファントムの位置変更を容易にすることができる心臓ファントムの取付構造を提供することを目的とする。【解決手段】人体の胸部を模した体幹容器内に心臓を模した心臓ファントム２を取り付ける取付構造であって、体幹容器３は、心臓ファントム２を収納可能な収納部３１を有し、収納部３１内には、人体の背骨の方向に延びる支柱３２と、支柱３２に対して心臓ファントム２を取り付ける固定部材３３とが設けられ、心臓ファントム２は、内部に放射性同位体を含む液体及び模擬病変部材１１を収納可能な容器６と、容器６内に液体を封入するための天板部材１２を有し、固定部材３３は、天板部材１２を背骨の方向に対して傾斜させて固定可能な傾斜保持部４２及び固定ブラケット４３を備え、支柱３２の方向に移動可能に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の胸部を模した体幹容器内に心臓を模した心臓ファントムを取り付ける取付構造であって、
前記体幹容器は、前記心臓ファントムを収納可能な収納部を有し、
前記収納部内には、人体の背骨の方向に延びる支柱と、前記支柱に対して前記心臓ファントムを取り付ける固定部材とが設けられ、
前記心臓ファントムは、内部に放射性同位体を含む液体及び模擬病変部材を収納可能な容器と、前記容器内に前記液体を封入するための天板部を有し、
前記固定部材は、前記天板部を前記支柱の方向に対して傾斜させて固定可能な傾斜保持部を備え、前記支柱の軸方向に移動可能に形成されていることを特徴とする心臓ファントムの取付構造。
【請求項２】
請求項１に記載の心臓ファントムの取付構造であって、
胃を模した胃ファントムと、肝臓を模した肝臓ファントムをさらに備え、
前記胃ファントム及び前記肝臓ファントムは、前記心臓ファントムとは別個に設けられ、それぞれ内部に放射性同位体を含む液体を収納可能に形成され、前記体幹容器に固定可能に形成されていることを特徴とする心臓ファントムの取付構造。
【請求項３】
請求項２に記載の心臓ファントムの取付構造であって、
前記胃ファントム及び前記肝臓ファントムが一体に形成されていることを特徴とする心臓ファントムの取付構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の心臓ファントムの取付構造であって、
前記支柱は、円柱状又は円筒状に形成され、
前記固定部材は、前記支柱の周囲を囲む円筒部と、前記円筒部を前記支柱に位置決めする位置決め部材とを備えていることを特徴とする心臓ファントムの取付構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の心臓ファントムの取付構造であって、
前記傾斜保持部は、前記天板部を固定するための複数の取付穴を有し、
前記天板部は、前記取付穴に対応する複数の被取付部を有し、
前記取付穴に対する前記被取付部の位置を変更した状態で前記傾斜保持部に前記天板部を固定可能に形成されていることを特徴とする心臓ファントムの取付構造。
【請求項６】
請求項５に記載の心臓ファントムの取付構造であって、
前記心臓ファントムは、少なくとも核医学画像を撮影する核医学画像撮影機器の評価を行うファントムであって、
前記取付穴に対する前記被取付部の位置を変更し、前記天板部側から見た前記模擬病変部材の位置を変更可能であることを特徴とする心臓ファントムの取付構造。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の心臓ファントムの取付構造であって、
前記心臓ファントムは、少なくともＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像を撮影するＣＴ画像撮影機器の評価を行うファントムであって、
前記心臓ファントムは、前記容器の外周面に血管を模した模擬血管が設けられ、
前記模擬血管は、前記心臓ファントムの前記天板部側から見て左右非対称に形成され、
前記取付穴に対する前記被取付部の位置を変更し、前記天板部側から見た前記模擬血管の位置を変更可能であることを特徴とする心臓ファントムの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像評価用のファントムに関し、特に心臓ファントム等を体幹容器に取り付ける際の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓核医学画像およびＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像（特に心臓血管ＣＴ）は、心血管の異常疾患に対する診断のために広く用いられている画像である。これら２つの画像は心臓の機能（主に心筋の機能）および血管の狭窄度合い（主に冠動脈）を評価するために用いられ、その後の治療方針を決める大きな役割を担っている。
【０００３】
核医学画像は体内にガンマ線を放出する医薬品を専用の検査機器で捕らえ、それを画像化することで視覚的に異常領域を同定することができる。一方のＣＴ画像はＸ線を用いて体内の臓器等を視覚化するものであり、特に心臓の血管画像は血管の狭窄や石灰化などをこちらも視覚的、数値的に評価することができる。
【０００４】
ところで、上記の検査が可能な病院施設は全国に多数あるが、検査の質を担保するため、各施設において、検査機器によって取得される画像の画質を評価することが行われている。この画質評価には、人体を模擬したファントムと呼ばれる装置が用いられる。
【０００５】
かかる医用画像評価用のファントムの一例として、特許文献１に記載されたファントムがある。特許文献１のファントムは心臓を模擬した装置である。この心臓ファントムは、先端に向けて径が小さくなる略円錐形状の外容器及び内容器を有している。外容器と内容器との聞の空間には、内容器から外容器に向かつて突出する病変部模型片が設けられている。
【０００６】
医用画像の評価に当たっては、外容器と内容器との聞の上記空間に放射性同位体を含む液体が注入される。この液体は、放射性医薬品を投与された人体の血液に対応する。液体が注入されたファントムは、医用画像を取得するためのＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮影装置に設置される。この装置により、医用画像評価用の画像としてファントムのＳＰＥＣＴ画像が取得される。
【０００７】
特許文献１のファントムにおいて、上記病変部模型片が形成された領域は、放射性同位体を含む液体が存在しない領域となる。このため、特許文献１のファントムのＳＰＥＣＴ画像においては、病変部模型片に対応する領域は、血液が全く存在しない病変部分、つまり、血管が完全に狭窄した心筋梗塞の病変部分に対応した領域となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公昭６３−１３３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のファントムにおいては、心臓ファントムを体幹容器内に設置した上で医用画像の評価を行っており、心臓ファントムは支持台によって所要の傾斜角度及び向きに設置するようになっている。
【００１０】
ここで、医用画像の評価を行うために、体幹容器内に設置された心臓ファントムを撮影機器に設置して撮影を行った場合、撮影機器の特性や体幹容器の位置、及び体幹容器と心臓ファントムとの位置関係によっては、心臓ファントムの病変部模型片が体幹容器の部品等によって隠れてしまい、画像の評価がしにくい場合がある。
【００１１】
このような場合、特許文献１に記載の装置では、心臓ファントムを支持する支持台によって、心臓ファントムの位置を変更することになる。しかしながら、特許文献１に記載の装置では、支持台は変形可能ではないため、心臓ファントムの位置を変更する場合は、支持台を取り替える必要がある。このため、特許文献１における装置では、複数の支持台を用意しておく必要があり、心臓ファントムの位置変更を行う際の作業が煩雑となり、支持台の管理も煩雑となる。
【００１２】
また、心臓ファントムは、実際の心臓と同様に体幹容器に対して傾斜させて保持する必要があり、特許文献１では支持台を用いて心臓ファントムを傾斜した状態で体幹容器内に保持している。
【００１３】
一方で、心臓ファントムを傾斜した状態で体幹容器に保持する場合、体幹容器に傾斜部を設け、その傾斜部に心臓ファントムを固定することも考えられる。しかしながら、体幹容器事態に傾斜部を設けた場合、心臓ファントムの位置変更が困難となる。また、体幹部に設けられた傾斜部によって病変部模型片が見えにくくなる場合もある。
【００１４】
また、ファントムとして、心臓ファントムのみならず、胃を模した胃ファントム及び肝臓を模した肝臓ファントムを用いて医用画像の評価を行う場合がある。これらの各ファントムは、通常別個に制作され、体幹容器内で組み合わされて使用される。
【００１５】
従って、従来においては、各ファントムの位置関係は常に同一となっているが、被験者によっては各臓器の位置関係が異なる場合もあるため、各ファントムの位置関係を調整することが望まれていた。
【００１６】
本発明は、上記不都合を解消するために、体幹容器内への心臓ファントムの取付構造であって、体幹容器内における心臓ファントムの位置変更を容易にすることができる心臓ファントムの取付構造を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、心臓ファントム、胃ファントム及び肝臓ファントムにおける各ファントムの位置調整を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の心臓ファントムの取付構造は、人体の胸部を模した体幹容器内に心臓を模した心臓ファントムを取り付ける取付構造であって、前記体幹容器は、前記心臓ファントムを収納可能な収納部を有し、前記収納部内には、人体の背骨の方向に延びる支柱と、前記支柱に対して前記心臓ファントムを取り付ける固定部材とが設けられ、前記心臓ファントムは、内部に放射性同位体を含む液体及び模擬病変部材を収納可能な容器と、前記容器内に前記液体を封入するための天板部を有し、前記固定部材は、前記天板部を前記支柱の方向に対して傾斜させて固定可能な傾斜保持部を備え、前記支柱の軸方向に移動可能に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の心臓ファントムの取付構造によれば、心臓ファントムは、傾斜保持部により天板部を支柱の方向に対して傾斜されて固定されるため、体幹容器に傾斜部を形成する場合に比べ、心臓ファントムの容器に収納されている模擬病変部材に対する影響を小さくすることができる。
【００１９】
また、体幹容器の収納部内に設けられた支柱に対して、固定部材が移動可能に固定される。このため、心臓ファントム内にある模擬病変部材が体幹容器の部品等によって隠れてしまい、画像の評価がしにくい場合は、模擬病変部材が見えるように固定部材を支柱に対して移動させればよい。従って、特許文献１に記載の従来例のように、支持台を変更する等の煩雑な作業を行う必要がない。
【００２０】
また、本発明の心臓ファントムの取付構造において、胃を模した胃ファントムと、肝臓を模した肝臓ファントムをさらに備え、前記胃ファントム及び前記肝臓ファントムは、前記心臓ファントムとは別個に設けられ、それぞれ内部に放射性同位体を含む液体を収納可能に形成され、前記体幹容器に固定可能に形成されるようにしてもよい。
【００２１】
当該構成によれば、心臓ファントムの位置を変更することにより、体幹容器に固定される胃ファントム及び肝臓ファントムと心臓ファントムとの位置関係を容易に変更することができる。一方で、胃と肝臓については多くの場合位置関係はほぼ一定であるので、これらの位置関係を調整する必要がないため、体幹容器に固定すればよい。
【００２２】
また、当該構成において、前記胃ファントム及び前記肝臓ファントムが一体に形成されていることが好ましい。胃と肝臓については多くの場合位置関係はほぼ一定であるので、これらのファントムを一体とすることで、胃ファントム及び肝臓ファントムの取り扱いが容易となる。
【００２３】
また、本発明の心臓ファントムの取付構造において、前記支柱は、円柱状又は円筒状に形成され、前記固定部材は、前記支柱の周囲を囲む円筒部と、前記円筒部を前記支柱に位置決めする位置決め部材とを備えた構成としてもよい。
【００２４】
当該構成によれば、支柱が円柱状又は円筒状であり、固定部材が支柱の周囲を囲む円筒部となっているため、心臓ファントムの位置を移動させる場合は、円筒部を支柱の軸方向に対して移動させればよい。よって、体幹容器内の心臓ファントムの位置の変更を容易に行うことができる。
【００２５】
また、本発明の心臓ファントムの取付構造において、前記傾斜保持部は、前記天板部を固定するための複数の取付穴を有し、前記天板部は、前記取付穴に対応する複数の被取付部を有し、前記取付穴に対する前記被取付部の位置を変更した状態で前記傾斜保持部に前記天板部を固定可能に形成されていてもよい。
【００２６】
当該構成によれば、心臓ファントム内にある模擬病変部材が体幹容器の部品等によって隠れてしまい、画像の評価がしにくい場合、傾斜保持部と天板部との取付状態を、傾斜部の取付穴と天板部の被取付部との位置関係を変更して、心臓ファントムを移動させることができるので、模擬病変部材が隠れる状態を解消することができる。
【００２７】
また、本発明の心臓ファントムの取付構造において、前記心臓ファントムは、少なくとも核医学画像を撮影する核医学画像撮影機器の評価を行うファントムであって、前記取付穴に対する前記被取付部の位置を変更し、前記天板部側から見た前記模擬病変部材の位置を変更可能としてもよい。
【００２８】
当該構成によれば、傾斜保持部と天板部との取付状態を、傾斜部の取付穴と天板部の被取付部との位置関係を変更することで、模擬病変部材の位置を変更できるので、模擬病変部材が隠れる事態が生じた場合であっても、容易にこのような状態を解消することができる。
【００２９】
また、本発明の心臓ファントムの取付構造において、前記心臓ファントムは、少なくともＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像を撮影するＣＴ画像撮影機器の評価を行うファントムであって、前記心臓ファントムは、前記容器の外周面に血管を模した模擬血管が設けられ、前記模擬血管は、前記心臓ファントムの前記天板部側から見て左右非対称に形成され、前記取付穴に対する前記被取付部の位置を変更し、前記天板部側から見た前記模擬血管の位置を変更可能としてもよい。
【００３０】
当該構成によれば、模擬血管が天板側から見て左右非対称になっているため、取付穴に対する被取付部の位置を変更したときは、ＣＴ画像に表れる模擬血管の形状を異なるものとすることができる。従って、ＣＴ画像で模擬血管が何らかの影響で隠れるような事態が生じた場合であっても、傾斜保持部と天板部との取付状態を変更し、容易にこのような状態を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態であるファントム（心臓ファントム）が体幹容器内に設置されている状態を示す説明図。
【図２】図１の心臓ファントムを分解した状態を示す説明図。
【図３】図２の心臓ファントムの内容器と、模擬病変部材及び基準位置部材を示す説明図。
【図４】（Ａ）は模擬病変部材の取付構造を示す図２のＩＶ−ＩＶ線断面図、（Ｂ）は凹凸のない模擬病変部材の取付構造を示す断面図。
【図５】（Ａ）は、図１の状態から心臓ファントムを取り外した状態を示す説明図、（Ｂ）は心臓ファントムを固定する固定部材を示す説明図。
【図６】（Ａ）は本実施形態のファントムの核医学画像の例を示す説明図、（Ｂ）は本実施形態のファントムのＣＴ画像の例を示す説明図、（Ｃ）は撮影機器に位置ずれのない状態のフュージョン画像の例を示す説明図、（Ｄ）は撮影機器に位置ずれのある状態のフュージョン画像の例を示す説明図。
【図７】本発明の第二の実施形態であるファントム（胃ファントム及び肝臓ファントム）の外観を示す説明図であり、（Ａ）は上面から見た説明図、（Ｂ）は底面から見た説明図。
【図８】本発明の第二実施形態であるファントム（心臓ファントム、胃ファントム及び肝臓ファントム）が体幹容器内に設置されている状態を示す一部断面図。
【図９】（Ａ）は第二本実施形態のファントムを矢印Ｆから撮影した核医学画像の例を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｔから見たＢ−Ｂ線断面の核医学画像を示す説明図、（Ｃ）は同じくＣ−Ｃ線断面の核医学画像を示す説明図、（Ｄ）は同じくＤ−Ｄ線断面の核医学画像を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態の一例である医用画像評価用のファントム１として、心臓を模した心臓ファントム２が体幹容器３内に収納されたものを例にして、図１〜図６を参照して説明する。図１は、本実施形態であるファントム１において、心臓ファントム２が体幹容器３内に設置されている状態を示す説明図であり、体幹容器３の前面部分を切り欠いた状態を示している。図２は、図１の心臓ファントム２を分解した状態を示す説明図である。
【００３３】
心臓ファントム２は、図１に示すように、全体として下方に向けて径が小さくなる大略円錐形状に形成されている。また、心臓ファントム２は、体幹容器３の収納部３１内に設けられた背骨（脊椎）に相当する支柱３２に、固定部材３３によって固定されている。心臓ファントム２は、この固定部材３３によって、支柱３２に対して所定の角度で傾斜した状態で固定可能となっている。
【００３４】
心臓ファントム２は、図２に示すように、共にアクリル樹脂等の透明な素材で形成された内容器４と外容器５とから構成される容器６を備えている。内容器４は、外容器５の内径よりも小径に形成された外径を有している。この内容器４と外容器５との間に注入空間７が形成される（図１参照）。また、外容器５の外周面には、血管を模した模擬血管９を有する血管ユニット８が取り付けられている。
【００３５】
略円錐形の内容器４の表面には、上方位置の円周方向の３か所に基準位置部材１０が取り付けられている。また、内容器４の下方の表面には、表裏の４箇所に模擬病変部材１１が設けられている。このように、容器６は、模擬病変部材１１を収納可能となっている。なお、図１においては、見やすさを考慮して背面側の２個の模擬病変部材１１の図示を省略している。
【００３６】
図１及び図２において、符号Ｓの矢印の方向は、心臓ファントム２の軸方向を示す方向であり、心臓ファントム２を用いて核医学画像撮影機器及び第２画像撮影機器（本実施形態ではＣＴ画像撮影機器）との位置関係を調整するために撮影を行う際の基準姿勢の方向を示している。
【００３７】
内容器４の上端には、円盤状の天板部材１２が設けられている。この天板部材１２は、内容器４の上端の開口部を覆っており、内部の空間に連通する内容器用開口１３と、注入空間７に連通する２箇所の注入空間用開口１４が設けられている。内容器用開口１３は、図２に示すように、第１閉塞栓１５によって閉塞されている。また、同様に、注入空間用開口１４は２個の第２閉塞栓１６によって閉塞されている。
【００３８】
また、天板部材１２の上面には、後述する固定部材３３の固定ブラケット４３に固定される固定用ボス１７（被取付部）が４個設けられている。本実施形態においては、天板部材１２と内容器４の上端部は、接着剤により固定されているが、嵌合構造により嵌合されるものであってもよく、ボルト等によって固定されるものであってもよい。
【００３９】
次に、図３及び図４を参照して、内容器４、基準位置部材１０及び模擬病変部材１１について説明する。図３は、図２の心臓ファントム２の内容器４と、模擬病変部材１１及び基準位置部材１０を分離した状態を示す説明図である。また、図４（Ａ）は模擬病変部材の取付構造を示す図２のＩＶ−ＩＶ線断面図、（Ｂ）は凹凸のない模擬病変部材の取付構造を示す断面図である。
【００４０】
図３に示すように、内容器４の上方位置の表面には、外周表面を一部平面状に切り欠く形で、基準位置部材１０を固定するための基準位置取付部１８が３箇所に形成されている。この基準位置取付部１８の中央部分には、基準位置部材１０に挿入される基準位置突出部１９が設けられており、基準位置突出部１９の表面には弾性を有するＯリング２０が取り付けられている。このように、基準位置部材１０は、内容器４に設けられた基準位置取付部１８に着脱自在となっている。
【００４１】
基準位置部材１０は、全体的に略円柱状であり、内容器４側には基準位置取付穴１０ａが設けられている。基準位置部材１０は、この基準位置取付穴１０ａに基準位置突出部１９を挿入させ、Ｏリング２０の弾性力によって基準位置突出部１９に保持されるものとなっている。なお、図３においては、内容器４の裏側にある基準位置取付部１８に基準位置部材１０が取り付けられた状態を示している。
【００４２】
この基準位置部材１０は、核医学画像撮影機器によって撮影された際に、核医学画像５０に基準位置画像５２として表示される部材である（図６（Ａ）参照）。基準位置部材１０は、この核医学画像５０と、それとは異なる他の第２撮影画像と融合させたフュージョン画像７０において、複数の撮影機器の位置ずれの有無を検証するために用いられる。
【００４３】
一方で、図３に示すように、内容器４の下方位置の表面には、円周部分を一部平面状に切り欠く形で、模擬病変部材１１を固定するための内容器側位置決め部２１が４箇所に設けられている。
【００４４】
内容器側位置決め部２１は、図３及び図４に示すように、内容器４から外容器５側に向かって突出し、外周が円形に形成された円形突出部２２を備えている。この円形突出部２２には、Ｏリング２３を装着するための溝２１ａが設けられており、この溝２１ａにＯリング２３が装着されている。
【００４５】
また、内容器側位置決め部２１は、模擬病変部材１１の一対の平面部１１ｂに対面し、模擬病変部材１１の取付角度（姿勢）を一定にするための、平行に延びる位置規制部２４（一対の壁面）が設けられている。この位置規制部２４は、内容器４の外周の円周部分を平面状に切り欠くことにより形成している。
【００４６】
模擬病変部材１１は、図３及び図４に示すように、平面視で楕円形状の合成樹脂製の部材であり、表面に櫛形の凹凸形状を有している。また、模擬病変部材１１の内容器４側の面には、円形突出部２２に係合する病変部側位置決め部である病変部側取付穴１１ａ（円形凹部）が形成されている。この病変部側取付穴１１ａは、円形突出部２２の外径よりも若干大きい内径を有している。
【００４７】
図３において奥側に配置された模擬病変部材１１ｎは、表面に凹凸形状が設けられていないタイプの模擬病変部材である。この模擬病変部材１１ｎも、模擬病変部材１１と同様に、病変部側取付穴１１ａ及び一対の平面部１１ｂを有している。
【００４８】
模擬病変部材１１を内容器４に装着する際には、内容器４の内容器側位置決め部２１に設けられた円形突出部２２に、模擬病変部材１１の裏面に設けられた病変部側取付穴１１ａを嵌め込む。このとき、病変部側取付穴１１ａが円形突出部２２に装着されたＯリング２３によって案内され、正確な位置決めがなされる。また、模擬病変部材１１の平面部１１ｂが内容器側位置決め部２１の位置規制部２４によって一定の取付角度に規制され、内容器４に取り付けられる。
【００４９】
次に、図１及び図２を参照して、外容器５及び血管ユニット８について説明する。外容器５は、内容器４を収納する略円錐状の胴部２５と、胴部２５の上端部に設けられ、天板部材１２に固定されるフランジ部２６を備えている。
【００５０】
血管ユニット８は、外容器５の外周面に固定される固定リング部２７と、固定リング部２７に先端部である上流始点９ａが固定された模擬血管９とを備えている。また、固定リング部２７には、外容器５のフランジ部２６に固定される連結部２７ａが設けられている。血管ユニット８は、固定リング部２７を外容器５の先端側から挿入し、連結部２７ａとフランジ部２６とを固定することにより、外容器５に取り付けられる。
【００５１】
模擬血管９は、ＣＴ画像撮影機器（図示省略）によって撮影された際に、血管の形状が画像としてくっきりと表れるような素材により形成されている。本実施形態においては、模擬血管９の素材として、ＣＴ画像撮影機器で撮影可能なＸ線の吸収率が高いアクリル樹脂を用いている。
【００５２】
また、本実施形態においては、模擬血管９は３箇所の上流始点９ａから下方に延びるように形成されており、その上流始点９ａがＣＴ画像６０として撮影された際に位置の特定が可能な特徴的な形状をしている。このように、本実施形態においては、模擬血管９の上流始点９ａが本発明における特徴部材となる。
【００５３】
次に、図１及び図５を参照して、本実施形態における体幹容器３及び固定部材３３について説明する。図５（Ａ）は、図１の状態から心臓ファントム２を取り外した状態を示す説明図であり、体幹容器３の前面の一部を切り欠いた状態を示している。図５（Ｂ）は、心臓ファントム２を固定する固定部材３３を示す説明図である。
【００５４】
図１に示すように、体幹容器３は、人体の胸部を模した容器であり、心臓ファントム２を収納する収納部３１と、収納部３１内に固定された支柱３２と、人体の肺を模した模擬肺部３４と、収納部３１及び模擬肺部３４を閉塞する蓋部材３５を備えている。また、支柱３２には、固定部材３３が取り付けられており、この固定部材３３によって支柱３２に対して心臓ファントム２を傾斜させた状態で固定している。
【００５５】
体幹容器３は、アクリル樹脂等の素材により形成され、平面視で角丸長方形に形成されている。収納部３１は、平面視で略三角形状に形成されている。模擬肺部３４は、平面視で半円状の容器を、収納部３１を挟んで両側に配置した形状となっている。
【００５６】
蓋部材３５には、蓋部材３５を体幹容器３の本体に固定するための固定ネジ３６が複数設けられている。また、蓋部材３５には、収納部３１と外部とを連通する連通孔３７が設けられ、この連通孔３７は体幹用閉塞栓３８が取り付けられている。
【００５７】
支柱３２は、アクリル樹脂等の素材により形成される円柱状の部材である。支柱３２は、下方部分で体幹容器３に固定されており、上方位置には上下方向に固定部材３３を位置決め固定するための位置決め穴３９が３箇所に設けられている。なお、支柱３２は円柱状である必要はなく、円筒状でもよく、平面視で多角形の柱部材又は筒状部材であってもよい。
【００５８】
固定部材３３は、図５（Ｂ）に示すように、支柱３２の周囲を囲んでその軸方向に移動可能な円筒部４０と、円筒部４０を支柱３２に位置決めする固定ピン４１（位置決め部材）を備えている。円筒部４０には、固定ピン４１が挿入される位置決め穴４０ａが設けられている。また、固定部材３３は、円筒部４０から前方に延びる略三角形状の傾斜保持部４２と、心臓ファントム２の天板部材１２を固定する固定ブラケット４３を備えている。固定ブラケット４３には、複数（本実施形態では３個）の取付穴４３ａが設けられている。
【００５９】
次に、本実施形態のファントム１を用いて、核医学画像撮影機器とＣＴ画像撮影機器（第２画像撮影機器）との位置ずれを検証する際の作動について説明する。なお、本願においては、核医学画像撮影機器及びＣＴ画像撮影機器の図示を省略する。
【００６０】
まず、本実施形態の心臓ファントム２と体幹容器３について、撮影前の準備を行う。心臓ファントム２においては、図３に示す内容器４に、基準位置部材１０及び模擬病変部材１１を装着する。基準位置部材１０は、内容器４の表面に設けられている基準位置取付部１８に取り付ける。
【００６１】
その際、基準位置部材１０の基準位置取付穴１０ａを、基準位置取付部１８に設けられている基準位置突出部１９に装着することにより行う。このとき、基準位置部材１０は、基準位置突出部１９に装着されているＯリング２０によって、正確に位置決めされると共に、抜け止めが防止される。本実施形態においては、内容器４の３箇所の基準位置取付部１８に、それぞれ基準位置部材１０を取り付ける。
【００６２】
また、模擬病変部材１１及び１１ｎを内容器４に装着する。模擬病変部材１１及び１１ｎは、内容器４に形成された４箇所の内容器側位置決め部２１のそれぞれに装着する。図３においては、模擬病変部材１１は、いずれも同一の形状のものを用いているが、核医学画像撮影機器の性能等に応じて、形状の異なるものを組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、内容器側位置決め部２１に設けられた円形突出部２２に、模擬病変部材１１及び１１ｎに設けられた病変部側取付穴１１ａを位置合わせして装着する。その際、病変部側取付穴１１ａと円形突出部２２との間には、Ｏリング２３が挟み込まれた状態となる。
【００６４】
模擬病変部材１１は、このＯリング２３を介して、円形突出部２２に対して正確に位置決めされる。また、模擬病変部材１１を内容器４側に押しつけると、模擬病変部材１１の側面が内容器側位置決め部２１に設けられた位置規制部２４によって案内され、最終的に図４のように模擬病変部材１１が内容器側位置決め部２１に位置決め固定される。模擬病変部材１１ｎも同様となる。
【００６５】
このように、内容器４に基準位置部材１０と模擬病変部材１１及び１１ｎを装着した後、内容器４を外容器５の内部に装着する。そして、外容器５のフランジ部２６と内容器４の天板部材１２とを図示しないボルト等の締結部材で固定する。これにより、内容器４の外周面、外容器５の内周面、及び天板部材１２の裏面で囲まれる注入空間７が形成される。
【００６６】
次に、外容器５に血管ユニット８を装着する。具体的には、外容器５の先端側から固定リング部２７を装着し、固定リング部２７の連結部２７ａを外容器５のフランジ部２６にビス等を用いて固定する。これにより、血管ユニット８の模擬血管９が、外容器５に対して所定の位置に確実に配置される。また、基準位置部材１０が、血管ユニット８の上流始点９ａと隣接することになる。
【００６７】
次に、注入空間用開口１４から注入空間７に、テクネチウム等の放射性同位体を含む液体を注入し、注入空間用開口１４を第２閉塞栓１６によって閉塞して封入する。また、内容器４の内部に放射性同位体を含む液体を入れる場合は、内容器用開口１３から内部に注入し、第１閉塞栓１５によって閉塞する。
【００６８】
次に、固定部材３３の固定ブラケット４３に、心臓ファントム２の天板部材１２を装着する。本実施形態では、図５（Ｂ）に示すように、固定ブラケット４３に設けられた３個の取付穴４３ａにビス等を通して、天板部材１２に設けられた固定用ボス１７にビス等をねじ込んで固定する。
【００６９】
一方で、体幹容器３については、模擬肺部３４に発泡スチロールの小球を充填するか、水等の液体を充填する。次に、収納部３１の支柱３２に心臓ファントム２を固定した固定部材３３を取り付ける。まず、支柱３２に対して、上方から固定部材３３の円筒部４０を装着し、支柱３２の３箇所に設けられている位置決め穴３９のうち、所望の位置決め穴３９と円筒部４０の位置決め穴４０ａの位置合わせを行う。
【００７０】
位置決め穴３９と位置決め穴４０ａの位置合わせができれば、ここに固定ピン４１を挿入し、固定部材３３の位置決め固定を行う。このように、本実施形態においては、心臓ファントム２は、固定部材３３によって容易に体幹容器３に位置決め固定することができる。また、固定部材３３が心臓ファントム２を支柱３２に対して傾斜させて保持しており、これにより、心臓ファントム２が基準姿勢の状態で保たれる。
【００７１】
このように、体幹容器３内に心臓ファントム２を設置した後、蓋部材３５を体幹容器３に被せて固定ネジ３６によって固定する。そして、必要に応じて、体幹容器３の収納部３１内に液体等を充填し、体幹用閉塞栓３８によって連通孔３７を閉塞する。以上の作業により、心臓ファントム２が体幹容器３内に収納された本実施形態のファントム１が形成される。
【００７２】
次に、図６を参照して、本実施形態のファントム１を用いて、核医学画像撮影機器とＣＴ画像撮影機器（第２画像撮影機器）との位置ずれを検証する際の作動について説明する。図６（Ａ）は本実施形態のファントム１の核医学画像５０の例を示す説明図、（Ｂ）は本実施形態のファントム１のＣＴ画像６０の例を示す説明図、（Ｃ）は撮影機器に位置ずれのない状態のフュージョン画像７０の例を示す説明図、（Ｄ）は撮影機器に位置ずれのある状態のフュージョン画像７０の例を示す説明図である。
【００７３】
まず、核医学画像撮影機器及びＣＴ画像撮影機器にファントム１をセットし、それぞれ撮影を行う。まず、核医学画像撮影機器において画像の撮影を行う場合は、心臓ファントム２が基準姿勢となるように体幹容器３の姿勢を調整する。また、核医学画像撮影機器によって得られる核医学画像５０の中心が内容器４の中心となるように心臓ファントム２を配置する。
【００７４】
核医学画像撮影機器にファントム１を正しくセットした状態で撮影された画像が図６（Ａ）の画像である。図６（Ａ）において、円及び径方向に延びる線は、核医学画像撮影機器によって核医学画像５０に描画されるエリア表示５１である。
【００７５】
図６（Ａ）に示すように、核医学画像５０には、基準位置部材１０が撮影されて表示される基準位置画像５２が３箇所と、模擬病変部材１１及び１１ｎが撮影されて表示される病変部画像５３が２箇所に表示されている。
【００７６】
心臓ファントム２の内容器４と外容器５の間に形成されている注入空間７には、放射性同位体を含む液体が充填されているが、基準位置部材１０及び模擬病変部材１１が設置されている箇所には放射性の液体は存在していない。この状態を核医学画像撮影装置で撮影すると、図６（Ａ）に示すように、基準位置部材１０及び模擬病変部材１１の部分が基準位置画像５２及び病変部画像５３が浮かび上がった画像となる。
【００７７】
基準位置部材１０は、心臓ファントム２において内容器４の周方向の表面に３箇所設けられているため、心臓ファントム２を基準姿勢で撮影した場合、互いに重なることなく３箇所に基準位置画像５２が表示される。
【００７８】
一方で、模擬病変部材１１は、図２等に示すように、心臓ファントム２が基本姿勢となっている状態で上下の模擬病変部材１１が重なる位置に設けられている。従って、図６（Ａ）においては、４個ある模擬病変部材１１のうち、上下に位置する模擬病変部材１１が重なって撮影されるため、病変部画像５３は２箇所に表示される。
【００７９】
また、本実施形態の心臓ファントム２では、天板部材１２側から見たときに、図６（Ａ）において左側に配置されている２箇所の基準位置画像５２と病変部画像５３が重ならないように配置されている。また、図６（Ａ）の右側に配置されている基準位置画像５２は、一部が病変部画像５３と重なっているが、基準位置画像５２の輪郭が明確となる配置となっている。
【００８０】
また、図６（Ｂ）には、本実施形態のファントム１をＣＴ画像撮影機器で撮影したＣＴ画像６０において、模擬血管９が模擬血管画像６１として写真に現れており、この模擬血管画像６１の上流始点画像６１ａが特徴画像となる。
【００８１】
これら、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示される画像を、ワークステーション等を用いて合成し、図６（Ｃ）又は（Ｄ）に示すようなフュージョン画像７０とする。図６（Ｃ）は核医学画像撮影機器とＣＴ画像撮影機器との間に位置ずれがない状態を示しており、図６（Ｄ）はこれらの撮影機器の間に位置ずれが生じている状態を示している。
【００８２】
図６（Ｃ）を参照すると、模擬血管画像６１の上流始点画像６１ａと、基準位置画像５２の位置が一致している。この位置関係は、実際の心臓ファントム２を天板部材１２の方向から見た場合の位置関係と一致している。即ち、核医学画像撮影機器で撮影した核医学画像５０と、ＣＴ画像撮影機器で撮影したＣＴ画像６０との間に位置ずれがないことがわかる。
【００８３】
一方で、図６（Ｄ）においては、模擬血管画像６１の上流始点画像６１ａと、基準位置画像５２の位置にずれが生じている。この位置ずれは、核医学画像撮影機器とＣＴ画像撮影機器との間に生じている位置ずれによって生じる。このように、本実施形態のファントム１は、核医学画像撮影機器及びＣＴ画像撮影機器との間に生じる位置ずれが検証可能である。
【００８４】
このような位置ずれが生じた場合、模擬血管画像６１の上流始点画像６１ａと、基準位置画像５２の位置に生じているずれを測定し、この両撮影機器による画像によってフュージョン画像７０を作成する際に、上記ずれを考慮して両画像の位置関係を校正する。当該校正作業により、両撮影機器の位置ずれが解消され、正しいフュージョン画像７０を得ることができる。
【００８５】
一方で、核医学画像撮影機器での撮影の際、模擬病変部材１１がファントム１の他の部材等によって見えにくい場合がある。或いは、ＣＴ画像撮影機器において、模擬血管９がファントム１の他の部材等によって見えにくい場合がある。
【００８６】
このような場合は、本実施形態の取付構造においては、以下の対応が可能となる。まずは、支柱３２に対する固定部材３３の取付位置の変更が可能となる。これは、円筒部４０或いは心臓ファントム２を保持した状態で固定ピン４１を抜き取り、円筒部４０を支柱３２に対してスライドさせて心臓ファントム２の位置を移動させる。そして、支柱３２に設けられた位置決め穴３９と位置決め穴４０ａの位置合わせを行い、位置決め穴３９及び４０ａに固定ピン４１を差し込むことにより、心臓ファントム２の移動が可能となる。
【００８７】
或いは、固定部材３３の固定ブラケット４３から心臓ファントム２の天板部材１２を取り外し、心臓ファントム２を周方向に例えば９０°回転させ、固定ブラケット４３の取付穴４３ａと天板部材１２の固定用ボス１７の位置を変更し、その状態で取付穴４３ａと固定用ボス１７をビス等で固定することにより、心臓ファントム２を移動させることができる。
【００８８】
このように、固定部材３３に対して心臓ファントム２を周方向に回転させると、心臓ファントム２の内部に設けられている模擬病変部材１１の位置が変化する。同様に、心臓ファントム２の外周面に設けられている模擬血管９の位置が変化する。
【００８９】
この模擬血管９は、図６（Ｂ）を見ると、天板部材１２側から見て形状が左右非対称となっている。従って、例えば図６（Ｂ）の状態において、模擬血管９のＣＴ画像における写りが悪いときは、上記のように心臓ファントム２を移動させて模擬血管９の配置を換えてみる。このような作業を行うことにより、ＣＴ画像撮影機器において、模擬血管９の写りがよく、機器の評価がしやすい位置を探すことが可能となる。
【００９０】
次に、第二実施形態として、心臓ファントム２に加えて、胃を模した胃ファントム１０１及び肝臓を模した肝臓ファントム１０２を有するファントム１００について、図７〜図９を参照して説明する。なお、第二実施形態において、上記第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９１】
図７は、胃ファントム１０１及び肝臓ファントム１０２が一体に形成された一体ファントム１０３を示す説明図であり、（Ａ）は上面から見た斜視図、（Ｂ）は底面から見た斜視図である。図７（Ａ）に示すように、一体ファントム１０３は、図において両者の境界線である境界部１０４の右側が胃ファントム１０１、左側が肝臓ファントム１０２となっている。
【００９２】
一体ファントム１０３は、アクリル樹脂等の透明な素材で形成されている。胃ファントム１０１及び肝臓ファントム１０２は、共に内部が空洞となっている。図７（Ｂ）に示すように、胃ファントム１０１及び肝臓ファントム１０２の底面には、それぞれ２箇所ずつ液体注入用の開口１０５が形成されている。この開口１０５は、図示しない閉塞栓によって閉塞することができる。
【００９３】
図７（Ａ）に示すように、一体ファントム１０３の表面側には、取っ手１０６が形成されている。この取っ手１０６の内部は樹脂が充填されており、内部に空間は生じていない。また、図７（Ｂ）に示すように、一体ファントム１０３の底面には、４本の足部１０７が形成されており、中央の２つの足部１０７には、体幹容器３に固定するための固定穴１０７ａが形成されている。
【００９４】
図８は、第二実施形態のファントム１００の一部断面図である。図８に示すように、第二実施形態のファントム１００は、体幹容器３内に心臓ファントム２と、胃ファントム１０１及び肝臓ファントム１０２が一体に整形された一体ファントム１０３を配置している。
【００９５】
心臓ファントム２は、体幹容器３の収納部３１内に設けられた背骨（脊椎）に相当する支柱３２に、固定部材３３によって固定されている。心臓ファントム２は、この固定部材３３によって、支柱３２に対して所定の角度で傾斜した状態で固定されている。
【００９６】
一方、一体ファントム１０３は、体幹容器３の底板３１ａに固定されている。一体ファントム１０３の固定は、その底面に設けられた固定穴１０７ａを有する足部１０７に、底板３１ａに設けられた貫通孔を介して締結部材（いずれも図示省略）を螺合することにより行われている。この一体ファントム１０３を体幹容器３内に設置する際は、作業者が取っ手１０６を持って一体ファントム１０３を持ち上げ、体幹容器３内に挿入することができるので、作業が容易となる。
【００９７】
一体ファントム１０３は、図８に示すように内部が空洞となっており、境界部１０４によって胃ファントム１０１と肝臓ファントム１０２が区切られている。胃ファントム１０１及び肝臓ファントム１０２の内部には、放射性同位体を含む液体が充填されている（図示省略）。ここで、核医学画像又はＣＴ画像において、胃ファントム１０１と肝臓ファントム１０２とを区別しやすくするために、各ファントムの内部に充填する放射性同位体の濃度を異なるようにしてもよい。
【００９８】
次に、第二実施形態のファントム１００を用いた核医学画像について、図９を参照して説明する。図９（Ａ）は第二本実施形態のファントムを図８の矢印Ｆから撮影した核医学画像の例を示す説明図である。図９（Ｂ）〜（Ｄ）は、図９（Ａ）の矢印Ｔから見たＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、及びＤ−Ｄ線断面の核医学画像を示す説明図である。なお、第二実施形態においても、フュージョン画像によって複数の撮影機器の位置ずれの有無を検証するものであるが、フュージョン画像の図示は省略する。
【００９９】
図９（Ａ）では、心臓ファントム２と、一体ファントム１０３（胃ファントム１０１及び肝臓ファントム１０２）内に充填された放射性同位体を含む液体によって、各ファントムが画像として浮かび上がっている。また、胃ファントム１０１と肝臓ファントム１０２の間には、境界部１０４が黒い影として表れている。
【０１００】
図９（Ｂ）はでは、心臓ファントム２が略リング状に画像として表れており、画像の下方には肝臓ファントム１０２及び胃ファントム１０１が画像として表れている。また、境界部１０４が黒い影として表れている。
【０１０１】
図９（Ｃ）においても、心臓ファントム２が略リング状に画像として表れており、画像の下方には肝臓ファントム１０２及び胃ファントム１０１が画像として表れており、境界部１０４が黒い影として表れている。この図９（Ｃ）では、図９（Ｂ）とは、肝臓ファントム１０２及び胃ファントム１０１の画像の大きさが異なっている。図９（Ｄ）では、心臓ファントム２の先端部近傍が小さいリング状に画像として表れており、画像の下方には胃ファントム１０１のみが画像として表れている。
【０１０２】
この第二実施形態のファントム１００では、心臓ファントム２の固定部材３３を支柱３２に対して移動させることにより、図９（Ａ）〜（Ｄ）に表れる心臓ファントム２と、胃ファントム１０１或いは肝臓ファントム１０２との間隔が変更される。これにより、様々な被験者のタイプに合致したファントム１００を構築することができるため、複数の撮影機器の位置ずれの有無を正確に検証することができる。
【０１０３】
なお、上記実施形態においては、ファントム１として、心臓を模した心臓ファントム２及び体幹容器３を例にして説明しているが、本発明におけるファントムは、これには限定されない。例えば、心臓以外に脳等の臓器の検証を行うファントムとしてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態においては、基準位置部材１０は略円柱状に形成されているが、形状としては円柱状に限らず、多角形状等の任意の形状とすることができる。また、上記実施形態では、模擬病変部材１１が表面に櫛形の凹凸形状を有しているものについて説明したが、模擬病変部材１１ｎのように凹凸形状を有さないものであってもよい。また、模擬病変部材１１の外形形状も、検証する病変部に応じて任意の形状とすることができる。
【０１０５】
また、上記第二実施形態では、胃ファントム１０１と肝臓ファントム１０２を一体とした一体ファントム１０３としているが、これに限らず、胃ファントム１０１と肝臓ファントム１０２を別個に設けてもよい。その場合、胃ファントム１０１と肝臓ファントム１０２を組み付け可能にして、体幹容器３に固定する際の取り付け作業が容易となるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１００…ファントム
２…心臓ファントム
３…体幹容器
４…内容器
５…外容器
６…容器
７…注入空間
８…血管ユニット
９…模擬血管
９ａ…上流始点
１０…基準位置部材
１１，１１ｎ…模擬病変部材
１１ａ…病変部側取付穴（円形凹部）
１１ｂ…平面部
１２…天板部材
１７…固定用ボス（被取付部）
１８…基準位置取付部
１９…基準位置突出部
２０…Ｏリング
２１…内容器側位置決め部
２２…円形突出部
２３…Ｏリング
２４…位置規制部（一対の壁面）
２５…胴部
２６…フランジ部
３１…収納部
３１ａ…底板
３２…支柱
３３…固定部材
３４…模擬肺部
３５…蓋部材
３６…固定ネジ
３７…連通孔
３８…体幹用閉塞栓
３９…位置決め穴
４０…円筒部
４０ａ…位置決め穴
４１…固定ピン（位置決め部材）
４２…傾斜保持部
４３…固定ブラケット
５０…核医学画像
５１…エリア表示
５２…基準位置画像
５３…病変部画像
６０…ＣＴ画像
６１…模擬血管画像
６１ａ…上流始点画像（特徴画像）
７０…フュージョン画像
１０１…胃ファントム
１０２…肝臓ファントム
１０３…一体ファントム
１０４…境界部
１０５…開口
１０６…取っ手
１０７…足部
１０７ａ…固定穴
【図１】
2020138016.tif 000003
【図２】
2020138016.tif 000004
【図３】
2020138016.tif 000005
【図４】
2020138016.tif 000006
【図５】
2020138016.tif 000007
【図６】
2020138016.tif 000008
【図７】
2020138016.tif 000009
【図８】
2020138016.tif 000010
【図９】
2020138016.tif 000011