(57)【要約】【課題】体内に投与された放射線検体から放出される放射線を測定するシステム。【解決手段】本システムは、ガンマ線を可視光に変換できるシンチレーション材を有するセンサを採用することで、センサの筐体を体外に位置できる。光検出器が可視光を電気信号に変換する。この信号を増幅し、感知した放射線を測定するために処理する。放射線の測定と合わせてセンサの温度を記録することで、体外にある筐体による温度補整を可能とする。センサは、予測モデル、背景比較や変化分析などの個別のアプリケーションを実施するために必要とするデータの収集を可能にする。【選択図】図１
2014182121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽電子放出により体内で減衰する放射性検体の全身投与から被検者により放射されるガンマ線の体外検出のためのシステムであって、
前記システムは、
少なくとも１つの体外式測定用センサを具備し、前記体外式測定用センサは、センサ用筐体、シンチレーション材、光検出器、温度センサ、信号増幅器、センサ用プロセッサ、非一過性のセンサ用メモリ、およびセンサ用電源装置を有し、
前記光検出器、温度センサ、信号増幅器、センサ用プロセッサ、センサ用メモリ、およびセンサ用電源装置は、連動可能であり、
前記シンチレーション材および光検出器は、前記センサ用筐体内に配置されるとともに、前記シンチレーション材は、体内の放射性検体から一定レベルのガンマ線を受けかつ当該ガンマ線のレベルを表す光子を放射するように構成され、前記光検出器は、増加された光子を受けるとともに受けたガンマ線のレベルを表す信号データに変換するように構成されるように、前記シンチレーション材に対して配置され、
前記信号増幅器は、前記信号データを増幅するように構成され、前記センサ用メモリは、測定用センサ識別子を含み、前記測定用センサは、当該増幅された信号データ用に少なくとも１つのセンサ用出力ポートを有し、
前記システムは、
制御用プロセッサ、非一過性の制御用メモリ、制御用電源装置、およびクロックを有する測定用制御装置を具備し、
前記制御用プロセッサ、制御用メモリ、制御用電源装置、およびクロックは、連動可能であり、
前記測定用制御装置は、前記センサ用出力ポートと動作可能に係合された制御用入力ポートを有するとともに、前記測定用センサから増幅された信号データを受信するように構成され、
前記制御用メモリは、前記制御用プロセッサによって実行可能な制御用コンピュータプログラムコードを含み、前記制御用コンピュータプログラムコードは、測定用の第１モジュール、およびデータ管理用の第２モジュールを含み、
前記第１モジュールは、前記測定用センサ識別子、前記信号データ、および被検者識別子を受信するとともに、前記信号データ、センサ識別子、および測定用センサ識別子を記録ファイルフォーマットにおいて関連付けるように構成され、
前記システムは、
前記温度センサと結合された温度補正器を具備し、前記温度センサは、周辺温度を測定するように構成されるとともに、前記システムは、前記周辺温度を前記温度補正器に伝送するように構成され、前記温度補正器は、前記周辺温度と基準温度との比較に基づいて温度補正係数を生成するように構成され、前記温度補正器はさらに、前記温度補正係数を前記信号データに適用して温度補正された信号データを生成するように構成され、
前記第２モジュールは、前記第１モジュールから記録ファイルの前記信号データを受信するとともに、前記補正された信号データを所定の記録装置に送信するように構成される、システム。
【請求項２】
前記センサ用筐体は、実質的に遮光性である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサ用筐体は、前記被検者の皮膚に前記筐体を着脱可能に取り付けるために構成された接着部をさらに具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記システムは、前記測定用センサと着脱可能に係合するように構成された測定用センサ用キャリアをさらに具備し、前記測定用センサ用キャリアは、キャリア表面を画定するとともに、前記キャリア表面の一部は、前記被検者の皮膚に前記測定用センサ用キャリアを着脱可能に取り付けるように構成された接着部を具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記測定用センサ用キャリアは、前記被検者に対して前記測定用センサを着脱可能に配置調整するための少なくとも１つの配置調節機能を画定する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記センサ用筐体は、ガンマ線の遮蔽マスクをさらに具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記遮蔽マスクは、イリジウム、プラチナ、タングステン、金、パラジウム、鉛、銀、モリブデン、銅、ニッケル、青銅、真鍮、鉄、鉄鋼、亜鉛、チタニウム、およびアルミニウムを含む一群から選択される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記測定用センサはさらに、
遮光部と、
第１表面と反対側に第２表面とを有する平面を画定する基板を有するプリント回路基板アセンブリとを具備し、前記遮光部は、前記基板の第１表面上に取り付けられるとともに、周囲光から前記シンチレーション材および光検出器を遮断するように構成され、
前記シンチレーション材は、前記平面に沿って第１幅を有するとともに、前記光検出器は、前記平面に沿って第２幅を有し、
前記遮光部は、前記第１幅と等しいまたは前記第１幅よりも大きい第３幅を有する第１空洞を画定し、前記第１空洞は、前記シンチレーション材を受けるように構成され、かつ前記遮光部は、前記第２幅と等しいまたは前記第２幅よりも大きい第４幅を有する第２空洞を画定し、前記第２空洞は、前記光検出器を受けるように構成され、
前記第１および第２空洞は、連通しかつ近位関係にあり、前記シンチレーション材が前記第１空洞によって受けられ、かつ前記光検出器が前記第２空洞によって受けられた場合、前記遮光部は、前記光検出器に対して前記シンチレーション材を光学的に配置調整するとともに、前記プリント回路基板アセンブリと動作可能に係合された、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記システムは、前記センサ用電源装置と連動可能な発光器をさらに具備し、前記遮光部は、前記光検出器の近位で前記発光器を受けるように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記測定用制御装置は、ディスプレイおよびデータ入力装置をさらに具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御用コンピュータプログラムコードは、第３モジュールをさらに具備し、前記第３モジュールは、前記第２モジュールから記録ファイルの保存データを受信し、当該保存データを予測モデルに適用して当該記録ファイルに関し所定の期間にわたる予測データ値を予測結果として生成するとともに、当該予測結果を所定の記録装置に送信するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御用コンピュータプログラムコードは、第３モジュールをさらに具備し、前記第３モジュールは、前記第２モジュールから記録ファイルの保存データを受信し、当該保存データを適用して所定の期間にわたって前記補正された信号データの変化を計算するとともに、当該変化を所定の記録装置に送信するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記制御用コンピュータプログラムコードは、第３モジュールをさらに具備し、前記第３モジュールは、前記第２モジュールから記録ファイルの保存データを受信し、当該保存データを適用して所定の期間にわたって前記補正された信号データの変化を背景放射線データから計算するとともに、当該変化を所定の記録装置に送信するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記シンチレーション材は、ゲルマン酸ビスマス、ケイ酸ガドリニウムオキシオルトシリケート、セリウム活性化ルテチウムオキシオルトシリケート、セリウム活性化ルテチウムイットリウムオキシオルトシリケート、ヨウ化ナトリウム、タリウム活性化ヨウ化ナトリウム、ポリビニールトルエン、およびテルル化カドミウム亜鉛を含む一群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記筐体は、外表面を画定するとともに、前記外表面上に遮光コーティングを有する、請求項２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記システムは、
前記測定用制御装置と通信する処理ステーションをさらに具備し、前記ステーションは、ステーション用プロセッサ、非一過性のステーション用メモリ、およびステーション用電源装置を有し、前記ステーション用プロセッサ、ステーション用メモリ、およびステーション用電源装置は、連動可能であり、前記処理ステーションは、制御用出力ポートと動作可能に係合するステーション用入力ポートを有するとともに、前記測定用制御装置からデータを受信するように構成され、
前記ステーション用メモリは、前記ステーション用プロセッサによって実行可能なステーション用コンピュータプログラムコードを含み、前記ステーション用コンピュータプログラムコードは、第３モジュールを含み、前記第３モジュールは、前記第２モジュールから記録ファイルの保存データを受信し、当該保存データを予測モデルに適用して当該記録ファイルに関し所定の期間にわたって予測データ値を予測結果として生成するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記予測モデルは、分類機械学習モデルである、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記予測モデルは、教師なし集団化分析である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記予測モデルは、将来の結果を予測し、腫瘍治療の効果を予測するとともに、転移を予測するように構成された教師なし集団化分析である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記処理ステーションは、前記ステーション用プロセッサと連動可能なドッキング装置をさらに具備し、前記ドッキング装置は、前記測定用制御装置を受けるように構成され、前記ドッキング装置は、データ通信および電力交換用の測定用制御装置と係合する電気コネクタを有する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２１】
前記センサ用電源装置は、電力を生成するように構成された微小電気機械システムである、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記制御用入力ポートは、ケーブルによって前記センサ用出力ポートと動作可能に係合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記制御用入力ポートは、ワイヤレス通信によって前記センサ用出力ポートと動作可能に係合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの体外式測定用センサは、第１および第２測定用センサを具備し、前記第１測定用センサは、検査領域の近位での陽電子放出により体内で減衰する放射性検体の全身投与から被検者により放射される検査ガンマ線の体外式検出のために構成され、前記第２測定用センサは、背景領域の近位での陽電子放出により体内で減衰する放射性検体の全身投与から被検者により放射される背景ガンマ線の体外式検出のために構成され、
前記制御用コンピュータプログラムコードは、第４モジュールをさらに具備し、前記第４モジュールは、前記第１および第２測定用センサからのデータを含む、前記第２モジュールからの記録ファイルの保存データを受信するとともに、前記第１測定用センサからの信号データから前記第２測定用センサからの信号データを減算するように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの体外式測定用センサは、第１および第２測定用センサを具備し、前記第１測定用センサは、検査領域の近位での陽電子放出により体内で減衰する放射性検体の全身投与から被検者により放射される検査ガンマ線の体外式検出のために構成され、前記第２測定用センサは、背景領域の近位での陽電子放出により体内で減衰する放射性検体の全身投与から被検者により放射される背景ガンマ線の体外式検出のために構成され、
前記ステーション用コンピュータプログラムコードは、第４モジュールを含み、前記第４モジュールは、前記第１および第２測定用センサからのデータを含む、前記第２モジュールからの記録ファイルの保存データを受信するとともに、前記第１測定用センサからの信号データから前記第２測定用センサからの信号データを減算するように構成され、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２６】
前記信号データは、経時的なパルス周波数を有する複数のパルスを有するとともに、前記第１モジュールは、前記センサ用プロセッサにサンプリング周波数指示を伝送するように構成され、前記サンプリング周波数指示は、前記信号データのパルス周波数の関数である、請求項１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１モジュールは、パルス周波数の増加に伴って、サンプリング周波数増加の指示を伝送するように構成される、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
放射線の検出のための装置であって、
前記装置は、
測定用センサを具備し、前記測定用センサは、筐体、シンチレーション材、光検出器、遮光部、温度センサ、信号増幅器、センサ用プロセッサ、非一過性のセンサ用メモリ、およびセンサ用電源装置を有し、
前記光検出器、信号増幅器、センサ用プロセッサ、センサ用メモリ、およびセンサ用電源装置は、プリント回路基板アセンブリによって連動可能であり、前記プリント回路基板アセンブリは、第１表面および反対側の第２表面を有する平面を画定する基板を有し、前記遮光部は、前記基板の第１表面上に取り付けられるとともに、周囲光から前記シンチレーション材および光検出器を遮断するように構成され、
前記シンチレーション材は、前記平面に沿って第１幅を有するとともに、前記光検出器は、前記平面に沿って第２幅を有し、
前記遮光部は、前記第１幅と等しいまたは前記第１幅より大きい第３幅を有する第１空洞を画定し、前記第１空洞は、前記シンチレーション材を受けるように構成されるとともに、前記遮光部は、前記第２幅と等しいまたは前記第２幅よりも大きい第４幅を有する第２空洞を画定し、前記第２空洞は、前記光検出器を受けるように構成され、
前記シンチレーション材および光検出器は、前記遮光部内に配置されるとともに、前記シンチレーション材は、一定レベルのガンマ線を受けかつ当該ガンマ線のレベルを表す光子を放射するように構成され、前記光検出器は、増加された光子を受けるとともに受けた放射線のレベルを表す信号データに変換するように、前記シンチレーション材に対して配置され、
前記第１および第２空洞は、連通しかつ近位関係にあるとともに、前記シンチレーション材が前記第１空洞によって受けられ、かつ前記光検出器が前記第２空洞によって受けられた場合、前記遮光部は、前記光検出器に対して前記シンチレーション材を光学的に配置調整するとともに、前記プリント回路基板アセンブリと動作可能に係合され、
前記信号増幅器は、前記信号データを増幅するように構成され、前記センサ用メモリは、測定用センサ識別子を含み、前記測定用センサは、当該増幅された信号データ用に少なくとも１つのセンサ用出力ポートを有する、装置。
【請求項２９】
前記遮光部は、はんだで前記基板の第１表面に取り付けられるとともに、
前記遮光部は、銅、真鍮、青銅、鉄鋼、アルミニウム、ニッケル銀、ベリリウム銅、銀、金、およびニッケルを含む金属を含む一群から選択される、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
陽電子放出により減衰する放射性検体の全身投与から被検者により放射されるガンマ線の検出のためのシステムであって、
前記システムは、
少なくとも１つの測定用センサを具備し、前記測定用センサは、生体適合性材料の密閉されたセンサ用筐体、シンチレーション材、光検出器、信号増幅器、センサ用プロセッサ、非一過性のセンサ用メモリ、およびセンサ用電源装置を有し、
前記光検出器、信号増幅器、センサ用プロセッサ、センサ用メモリ、およびセンサ用電源装置は、連動可能であり、
前記光検出器は、活性領域を有するとともに、前記シンチレーション材は、前記活性領域と実質的に一致するように構成され、前記シンチレーション材および光検出器は、前記センサ用筐体内に配置されるとともに、前記シンチレーション材は、体内の放射性検体から一定レベルのガンマ線を受けかつ当該ガンマ線のレベルを表す光子を放射するように構成され、前記光検出器は、増加された光子を受けるとともに受けたガンマ線のレベルを表す信号データに変換するように、前記シンチレーション材に対して配置され、
前記信号増幅器は、前記信号データを増幅するように構成され、前記センサ用メモリは、測定用センサ識別子を含み、前記測定用センサは、当該増幅された信号データ用の少なくとも１つのセンサ用ワイヤレス出力ポートを有し、
前記システムは、
制御用プロセッサ、非一過性の制御用メモリ、制御用電源装置、およびクロックを有する体外式測定用制御装置を具備し、
前記制御用プロセッサ、制御用メモリ、制御用電源装置、およびクロックは、連動可能であり、
前記測定用制御装置は、前記センサ用ワイヤレス出力ポートと動作可能に係合された制御用ワイヤレス入力ポートを有するとともに、前記測定用センサから増幅された信号データを受信するように構成され、
前記制御用メモリは、前記制御用プロセッサによって実行可能な制御用コンピュータプログラムコードを含み、前記制御用コンピュータプログラムコードは、測定用の第１モジュール、データ管理用の第２モジュールを含み、
前記第１モジュールは、前記測定用センサ識別子、前記増幅された信号データ、および被検者識別子を受信するとともに、前記信号データ、センサ識別子、および測定用センサ識別子を記録ファイルフォーマットにおいて関連付けるように構成され、
前記第２モジュールは、前記第１モジュールから記録ファイルの前記増幅された信号データを受信するとともに、所定の記録装置に前記増幅された信号データを送信するように構成される、システム。
【請求項３１】
前記生体適合性材料は、ガラス、ポリエーテル・エーテル・ケトン、および超高分子量ポリエチレンを含む一群から選択される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記センサ用筐体は、外表面を画定するとともに、前記センサ用筐体は、前記センサ用筐体の外表面上に配置された固定部をさらに具備する、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記センサ用筐体は、実質的に管状であるとともに、センサ用筐体の長さを画定し、
前記センサ用ワイヤレス出力ポートは、前記センサ用筐体の長さ方向に実質的に及ぶアンテナを具備し、
前記固定部は、前記センサ用筐体の周囲の一部に対して少なくとも１つの隆起した部分を具備し、前記少なくとも１つの隆起した部分は、前記外表面上に配置されるとともに、外表面から約０.１ｍｍ〜３ｍｍの高さを有する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記制御用コンピュータプログラムコードは、第３モジュールをさらに具備し、前記第３モジュールは、前記第２モジュールから記録ファイルの保存データを受信し、当該保存データを予測モデルに適用して当該記録ファイルに関し所定の期間にわたって予測データ値を予測結果として生成するとともに、当該予測結果を所定の記録装置に送信するように構成される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３５】
前記制御用コンピュータプログラムコードは、第３モジュールをさらに具備し、前記第３モジュールは、前記第２モジュールから記録ファイルの保存データを受信し、当該保存データを適用して所定の期間にわたって前記増幅された信号データの変化を計算するとともに、当該変化を所定の記録装置に送信するように構成される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３６】
前記制御用コンピュータプログラムコードは、第３モジュールをさらに具備し、前記第３モジュールは、前記第２モジュールから記録ファイルの保存データを受信し、当該保存データを適用して所定の期間にわたって前記増幅された信号データにおける変化を背景放射線データから計算するとともに、当該変化を所定の記録装置に送信するように構成される、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３７】
前記信号データは、経時的なパルス周波数を有する複数のパルスを有するとともに、前記第１モジュールは、前記センサ用プロセッサにサンプリング周波数指示を伝送するように構成され、前記サンプリング周波数指示は、前記信号データのパルス周波数の関数である、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３８】
前記第１モジュールは、パルス周波数の増加に伴って、サンプリング周波数増加の指示を伝送するように構成される、請求項３７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体プロセスの測定と予測であり、より具体的には、局所的な放射線標識トレーサの経時的吸収の測定および生体プロセスを予測できるシステムと方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、2012年5月20日に出願した米国仮出願No. 61/653,014の内容をここに全て包含することで、その権利化を請求する。
【０００３】
腫瘍科医にとって、処方した癌治療が意図したとおりの効果を発揮しているか否かを知ることは重要でありながら、治療に対する腫瘍の反応を評価できる既存の診断方法はあまり役に立っていないのが実情である。例えば、触診は簡単で安価な方法ではあるが、皮膚に近い腫瘍に限定され、医師の記憶と記録に依存し、治療効果については残痕 (trailing) 指標であるサイズの推移しか測定できない。腫瘍サイズの縮小は、治療が腫瘍細胞を壊死させ、それらを代謝させた後にしか判らない。画像CT、MRI、X線などの画像診断法は、腫瘍が皮膚の近くでも、組織深部であっても、それらに係らずより正確ではあるが、やはり大きさの推移しか測定できない。PET/CTスキャンなどの分子画像診断法は、投与した放射性トレーサから放出された陽電子を検出し、腫瘍の先行指標および残痕 (trailing) 指標（即ち、代謝または増殖、およびサイズ）を測定する。PET/CTスキャンは治療前の癌の病期診断に日常的に使用されている。基準値および追跡PET/CTスキャンから算出される半定量的標準化吸収値（SUVs）を比較するのが現時点では最良の治療効果の指標である。しかし、支払基金は、PET/CTスキャンが高価なため、リンパ腫患者以外は治療前の病期診断用スキャンしか償還しない。そのため、腫瘍科医は、適時に、費用効果が高く、迅速に施した治療の評価をする手段がない。
【０００４】
陽電子放出形断層撮影（PET）装置を用いて、体の一部を反復撮影することで、放射線標識トレーサの吸収を画像化することが試みられている。このアプローチはダイナミックPETとして知られているが、臨床的に広く普及するには、処理速度が遅いだけではなく、高額である。
【０００５】
既存の腫瘍測定および予測システムには課題も多いが、本発明の目的は、より容易で、安価、ならびに生体プロセスの状態と変化を測定および予測できる効果的なシステムおよび方法を提供することできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、放射性標識トレーサを生体組織に容易、迅速、かつ比較的安価に投与でき、その吸収を測定する上に、放射性標識トレーサの必要量を少なく、患者の不快も軽減できるシステムである。これにより医師は、医療経済性と効率も優れた治療判断を可能にする。以下に記載する本発明のシステムの実施形態は、腫瘍の測定とその変化を予測することに関することであるが、例えば、本発明のシステムの実施形態は如何なる生体システムにおいて、そのプロセスを測定することができる。例えば、腫瘍と関係しない脳内スキャンなどにも本システムは使用できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のどの実施形態の例でも、生体内作用、例えば腫瘍、での放射性標識トレーサの吸収の実時間測定値を収集するハードウェアおよびソフトウェアシステムがある。センサは、患者または被検者に投与された放射性標識トレーサの局所的吸収を測定する。ある実施形態では、例えば、センサは、(1)腫瘍の真上、(2)肘前窩より約10cm上の右上腕、(3)肘前窩より約10cm上の左上腕、および(4)他の関心部位に設置する。
【０００８】
どの実施形態の例でも、センサによる測定は、迅速かつ反復的に実施される。本発明のシステムは、他の測定方法と比べて、正確な測定に必要な高価な放射性トレーサの量を削減し、大型のPETスキャン装置、または追跡用スキャンができる類似する装置（PET/CTスキャン装置を診断された癌の病期診断および転移の検査にも使用可能）を不要とする。既存のアプローチによる測定は腫瘍の動態を明確にする。腫瘍は、生体的差異により、健常組織と比較して放射性検体の局所的消化が異なる。本発明はこの消化量を感知し、定量化し、腫瘍科医のためにそのデータを数分以内に容易に読解できるようグラフ化する。経時的なグラフ（基準値対後続スキャン）を比較することで腫瘍パラメータの推移を示す。腫瘍内の生体パラメータの推移は治療が効いているのか否かの洞察を医師に提供できる。更に、本発明は予測アルゴリズムにより、単回の測定用スキャンから生体パラメータの変化を予測することで、期待される治療効果を知るために必要な時間を短縮する。
【０００９】
どの実施形態でも、システムは(1)1個以上の測定用センサ、(2)1台の測定制御用機器、(3)測定を実行し、データを予測することができるコンピュータソフトウェア、および(4)データベース・サーバ管理ソフトウェアから構成される。
【００１０】
実施形態の1つでは、測定用センサは、シンチレーション材、光検出器、関連する組込みソフトウェアを内蔵したプロセッサ、メモリ、プリント基板上のロジックおよび他の回路から構成される。ある実施形態では、例えば、センサの電子部品は遮光筐体に密封され、データ通信を可能とする複数の導体ケーブルが付いている。筐体の機械設計によりシンチレーション材を正確な位置に管理することができる。
【００１１】
実施形態の1つでは、測定制御用機器は、例えば、表示画面、キーパッドおよびデータ通信用接続子などから構成される。制御用機器は、関連する組込みソフトウェアを内蔵したプロセッサ、メモリ、リアルタイムクロック、印刷回路板上のロジックおよび他の回路などが付加されることがある。ある実施形態では、複数の測定用センサを接続できるように複数のデータ通信接続子が付いている。制御用機器のもう１つの実施形態の例では、コンピュータに接続できるデータ通信用接続子も付いている。
【００１２】
どの実施形態の例でも、本発明のシステムに使用する専門のコンピュータソフトウェアは、(1)測定制御機器の診断テストの実行、(2)測定制御機器からの測定データの転送および記録ファイルへの保存、(3)ユーザまたは他の情報源からの附帯検査データ（投与した放射量、患者の体重、患者の血糖値、PETスキャンデータなど）の収集、(4)データ記録ファイルからデータベース・サーバ管理ソフトウェアへの転送、などの機能がある。
【００１３】
どの実施形態の例でも、データベース・サーバ管理ソフトウェアは、コンピュータからの受信データ記録ファイルを受信し、受信データに対して単数または複数のアルゴリズムを実行できる。単純なアルゴリズムでは、これらに限定しないが、スムージングもしくはノイズ低減またはその両方、放射性減衰の補正、制御信号による振幅補正などが可能である。より複雑なアルゴリズムでは、分類決定木、ルール学習、帰納論理、ベイジアンネットワークなどの機械学習アルゴリズムができる。ユーザのためにアルゴリズムの出力からレポートを作成している間、測定データは中央データベースに保存できる。これらのレポートは腫瘍または他の生体プロセスの推定パラメータあるいは将来の推定パラメータをも示す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】システムの概要を示す図である。
【図２】システムの実施形態の一例である測定用センサを示す図である。
【図３】システムの測定用センサの実施形態を示す図である。
【図４Ａ】システムの可能なオプションを示す図である。
【図４Ｂ】システムの可能なオプションを示す図である。
【図４Ｃ】システムの可能なオプションを示す図である。
【図５Ａ】測定制御装置の実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】測定制御装置の実施形態を示す図である。
【図５Ｃ】測定制御装置の実施形態を示す図である。
【図６】システムのコンピュータプログラムコードの実施形態の一例を示す図である。
【図７】プリント回路基板および遮光体の実施形態の一例を示す図である。
【図８Ａ】遮光体の実施形態の一例を示す図である。
【図８Ｂ】遮光体の実施形態の一例を示す図である。
【図９】システムの実施形態の一例を示す図である。
【図１０Ａ】測定用センサの実施形態を示す図である。
【図１０Ｂ】測定用センサの実施形態を示す図である。
【図１１】被検者の体のどこにセンサを設置するかを示す図である。
【図１２】システム構成部品の実施形態の一例を示すフロー図である。
【図１３】システムの実施形態の一例を示す図である。
【図１４】測定用センサの実施形態の一例を示す図である。
【図１５】測定用センサの実施形態の一例を示す図である。
【図１６】測定用センサの実施形態の一例の詳細な分解図である。
【図１７】測定用センサの動作の実施形態の一例を示すフロー図である。
【図１８】測定制御機器の実施形態の一例を示す図である。
【図１９】測定制御機器の実施形態の一例を示す正面見込図である。
【図２０】測定用センサが接続された測定制御機器の実施形態の一例を示す正面見込図である。
【図２１】測定制御機器の動作の実施形態の一例を示すフロー図である。
【図２２】実施形態のコンピュータソフトウェアの動作の一例を示すフロー図である。
【図２３】システムの実施形態のデータベース管理用ソフトウェアの動作の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、生体内に投与された放射性検体から放出されたガンマ線を測定するためのシステムである。測定を反復した場合、それらは測定された放射線の経時的変化を示す。これらの反復した測定値は、データに関連するパラメータを算出するために使用できる。反復した測定値は、将来のパラメータを予測するための予測アルゴリズムの入力データとしても使用できる。
【００１６】
本システムは、放射能標識トレーサが生体プロセス、例えば腫瘍、にて吸収されるリアルタイムの測定値を収集するためのハードウェアおよびソフトウェアのシステムから構成される。通常はポジトロン放出により体内で減衰する放射性検体を全身投与された被検者から放出されたガンマ線を感知するセンサを採用している。ガンマ線を感知するセンサは、体外式または体内式機器のどちらにも使用が可能であるが、浸入性の低い設計である体外機器の方が被検者に対する安全性がある。実施形態のシステムの構成品と機能を以下に詳述する。
【００１７】
本システム10は、ガンマ線を可視光線に変換するシンチレーション材20を採用している。光検出器21はその可視光線を電気信号に変換する。この信号は増幅され、捕捉した放射能を測定するために処理される。体外式の実施形態では、センサの温度は放射線の測定時に同時記録され、そのデータは測定用制御装置または制御機器12にて記録ファイル80に記録される。この記録ファイル80は、前回の測定時の同類記録ファイルと一緒にデータパラメータ、あるいは予測モデルによる予想データパラメータの算出を実行するための入力値として使用されることがある。記録ファイル80は、被検者5から収集したデータあるいは、例えば腫瘍の部位、条件や検査時間など、その状況に対応する基準を単純に表すことが目的である。
【００１８】
図1に示すシステム10の実施様態の1例は、ポジトロン放出にて体内で減衰する放射性検体を全身投与した被検者5（非図示）から放出したガンマ線の感知を表す。本システム10は単数または複数個の測定用センサ11（または放射線を検出する機器）、一台の測定用制御機器12、一台の任意選択の処理ステーション70、および任意選択のデータベース75で構成される。通信回線7は、データ報告または他の通信網をネットワークまたはインターネット77に、用途によって有線またはワイヤレス通信にて接続する。
【００１９】
図2から、測定用センサ11は、センサ用筐体25（非図示）、シンチレーション材20、光検出器21、温度センサ36、信号増幅器33、センサ用プロセッサ22、非過渡センサ用メモリ30、およびセンサ用電源装置32から構成される。光検出器21、温度センサ36、信号増幅器33、センサ用プロセッサ22、センサ用メモリ30、およびセンサ用電源装置32は、有線、トレース回路などにより動作を相互通信できる。
【００２０】
図3の分解図が示すとおり、シンチレーション材20、および光検出器21は、用途に応じて使用できるよう、筐体25の内部に設置または配置できる。センサ用筐体25は金属（例えば、ニッケル、銅、真鍮、青銅、鉄鋼、アルミニウム、洋白、ベリリウム銅など）またはプラスチック（PE、PP、PS、PVC、ABSなど）から生成され、そのセンサ用筐体25は、シンチレーション材20および光検出器21を自然光または周囲光から保護するために遮光性を有することもできる。任意選択として、センサ用筐体25は外面を規定し、その外面を遮光コーティングで被覆することがある。センサ用筐体25は、シンチレーション材20を多湿に曝すなどの環境悪化から内部の部品を保護することもできる。センサ用筐体25はガンマ線の体外検出など関連する放射線からの遮蔽マスク38またはシールドを組込むまたは包含することがある。遮蔽マスク38はイリジウム、プラチナ、タングステン、金、パラジウム、鉛、銀、モリブデン、銅、ニッケル、青銅、鉄、鉄鋼、亜鉛、チタニウム及びアルミニウムなどから生成される。
【００２１】
使用にあたり、図4AからCに示すとおり、センサ用筐体25の実施形態では、被検者5の皮膚に筐体を着脱可能に貼付できる接着剤25Aを採用することがある。任意選択として、システム10は、測定用センサ11と適合する着脱可能な測定用センサ用キャリア35を採用することがある。測定用センサ用キャリア35は、被検者5（非図示）の皮膚に測定用センサ用キャリア35が着脱可能に貼付できる接着剤35Aをキャリア面の一部に採用することがある。任意選択として、測定用センサ用キャリア35は、被検者に対して反復整列を可能とする単数または複数の整列機能35Fを規定または採用する。例えば実施形態に示すとおり、測定用センサ用キャリア35は、被検者5の皮膚に印または打点を印すためのマーカを整列させることができる整列機能を２つ有している。反復検査を行う際、測定用センサ11が適正な位置にあることを保証するために、被検者5の皮膚にある印と整列機能35Fが整列できる位置に測定用センサ用キャリア35を設置することがある。測定機能35Fは、一時的マーキング、縁輪郭や方位マーキングができるパッドなど、用途によって多種多様なアプローチがある。
【００２２】
センサ用電源装置32、または後述する他の電源装置とは、電池、有線電力接続、変圧器、または他の種類あるいはエネルギ源による発電である。実施形態では、センサ用電源装置は、被検者5の動きまたは血圧などを用い、被検者5から発電できる電子・機械的マイクロマシンの可能性もある。
【００２３】
シンチレーション材20は、体内の放射性検体からある一定レベルのガンマ線を受信でき、そのガンマ線のレベルに準じたまたは対応した光子を放出できるよう、ガンマ線束の中に設置できる。増幅した光子を受信したガンマ線のレベルを受信し、それに準じた信号データに変換できるよう、光検出器21は、シンチレーション材20に対して並置、設置または配置される。用途によっては、光ファイバ、プリズム、反射器など、シンチレーション材20から光検出器21に直接光を配向できる機構または構造が必要と考えられる。任意選択として、図3に示すとおり、光検出器21には、ここで表現した光を感知または受容できる活性部21Aがあり、効率を改善し、背景信号または迷光の影響を低減できるよう、活性部に十分勘合するよう、シンチレーション材20を設定および形状付けすることができる。
【００２４】
放射線検出する用途によってシンチレーション材20を選択または適合できる。ガンマ線の実施形態として、シンチレーション材20は、ゲルマン酸ビスマス、ケイ酸ガドリニウムオキシオルトシリケート、セリウム活性ルテチウムオキシオルトシリケート、セリウム活性イットリウムオキシオルトシリケート、ヨウ化ナトリウム、タリウム活性化ヨウ化ナトリウム、ポリビニールトルエン、およびテルル化カドミウム亜鉛などから構成されるグループから選択できる。
【００２５】
測定用センサ11は、信号データを増幅する信号増幅器33、測定用センサ識別子16（図6）を含むセンサ用メモリ30、通信と増幅させた信号データの出力として最低でも単数のセンサ用出力ポート27などから構成される。必要とする通信モードにより、センサ用出力ポート27は、電源コンセント、コンピュータ通信（例えば、CAT-5など）、光通信、赤外線通信、ラジオ波通信などの多種多様のポートである。
【００２６】
図5A〜Cの実施形態では、システム10の制御装置または測定用制御機器12は、全てが有線、トレース回路などにより、動作を相互通信できる、制御用プロセッサ42、非渦渡制御用メモリ40、制御用電源装置52、およびクロック48から構成されている。測定用制御機器12は、センサ用出力ポート27（非図示）と連動する制御用入力ポート47を有することができ、測定用センサ11から増幅した信号データを受信することができる。連動は、多種多様の通信プロトコールの有線またはワイヤレス通信を含む。例えば、制御用入力ポート47は、ケーブル（例えば、多導体ケーブル24など）によりセンサ用出力ポート27またはワイヤレス通信と連動できる。更に、増幅された信号データに加え、運転パラメータ、貯電量、装置の作動表示または他のセンサデータなど、他のデータまたは情報を測定用センサ11と測定用制御機器12の間で通信することが望ましい場合がある。任意選択として、測定用制御機器12は、画面44およびタッチ式画面または他の入出力構造などのデータ入力機器45を含むことがある。
【００２７】
制御用メモリ40は、制御用プロセッサ42で実行可能な制御用コンピュータプログラムコード56（図6）などを有する。例えば、制御用コンピュータプログラムコード56は、測定機能を実行する第1モジュール61およびデータ管理の第2モジュール62を含む。例えば、第1モジュール61は、前回使用した測定用センサ識別子16（以下に記述）、信号データ、被検者識別子などを受信し、信号データ、センサ識別子、および測定用センサ識別子16などを記録ファイル80のフォーマットに連結することができる。第2モジュール62は第1モジュール61から記録ファイル80の信号データを受信し、希望する記憶装置に補正信号データを転送できる。当該記憶装置は、局部メモリ（例えば、センサまたは制御）、外部メモリ、遠隔コンピュータメモリ、ネットワークメモリ（有線またはワイヤレス）、またはインターネット経由でアクセスできるメモリなどがある。
【００２８】
本システム10は、温度センサ36と一体化した温度補正器50、システム10内の周囲温度を測定し、温度補正器50に周囲温度を通信できる温度センサ36を有する。これにより、温度補正器50は、基準温度と周囲温度を比較した結果に基づく温度補正指数を計算できる。下述のとおり、測定用センサ11には感温性の部品が含まれている場合がある。温度補正器50は、信号データに温度補正指数を用いて温度補正信号データを生成することもできる。体内にて感知する実施形態では温度補正は不要な場合がある。
【００２９】
任意選択として、図7〜8が示すとおり、測定用センサ11の実施形態は、内部処理された遮光体28を含むことがある。そのような実施形態では、プリント基板ユニット23Pは第1面23Aとその反対側に第2面23Bを有する基板23の場合がある。遮光体28は、シンチレーション材20および光検出器21を周囲光から遮光することができるよう、基板23の第1面23Aに取り付けることである。シンチレーション材20および光検出器21は、遮光体28により被覆または包囲される場合がある。例えば、シンチレーション材20の第1幅および光検出器21の第2幅が面に対して平行であることから、遮光体28は、第1空洞28Aにシンチレーション材20が収まり、第2空洞28Bに光検出器21が収まるよう、第1空洞28Aを第1幅以上の第3幅と第2空洞28Bを第2幅以上の第4幅と規定できる。第1空洞28Aと第2空洞28Bは連通し、シンチレーション材20を第1空洞28Aに収め、光検出器21を第2空洞28Bに収めた場合、遮光体28はシンチレーション材20と光検出器21を光学的に整列できる近位に位置させる場合がある。これらの部品を、プリント基板ユニット23Pに取り付けた場合、連動することができる。この項の目的としては「幅」という用語は、記述した収納を可能にする有効幅を意味しており、特定の断面形状を意図していない。すなわち、「幅」という用語は、記述のとおり部品の収納を許容することおよび各々の相互作用の断面形状に限られていないことを意図している。
【００３０】
そのような遮光体28は、金属（例えば、銅、真鍮、青銅、鉄、アルミニウム、ニッケル銀、ベリリウム銅、銀、金、ニッケルなど）またはプラスチック（例えば、ABS、アセタール、アクリル、フッ素系樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンなど）から選択された原材料から加工できる。任意選択として、遮光体28は、プリント基板ユニット23Pにはんだ付けまたは取り付けられるよう、単一材料にメッキまたは塗布に施すことがある。
【００３１】
遮光体28が金属もしくは金属クラッドまたはメッキしたプラスチックで加工されている場合、表面実装部品として有鉛または無鉛はんだにてプリント基板ユニット23Pに固定するか、挿入実装部品として遮光体28の一部が回路板の穴を貫通し、はんだでその穴を塞ぐ。遮光体28がプラスチック製の場合、スナップ式部品として遮光体28の一部がプリント基板ユニット23Pの穴を貫通した際にバネにより固定され、穴から抜けるのを防止する、またはスエージ式部品として遮体の一部が穴を貫通した部分を穴から抜けないように溶解またはスエージ加工する。
【００３２】
任意選択として、遮光体28には、組立時に圧の均一化またはガス抜きのため、単数または複数の貫通穴がある。それらの穴は、組立後に光を遮断できる遮体とするため、可能であれば遮光性のホイルテープなどにより覆う。
【００３３】
図7で示すとおり、遮光体28は、発光体が遮光体28の筐体内でパルス光を発生させることで光検出器21を点検できるよう、発光体31（例えば、LED、電球、半導体レーザなど）を被包する場合がある。よって、システム10は、センサ用電源装置32と連動する発光体31を含み、遮光体28が光検出器21の近位で発光体31を受信できるよう、発光体31は第1空洞28Aまたは第2空洞28B（あるいはそれらに近位する空洞）の中に配置されることがある。
【００３４】
一部の実施形態では、制御用コンピュータプログラムコード56は更に、第2モジュール62から記録ファイルの内で保存されたデータを受信できるよう構成された第3モジュール63を含むことがある。第3モジュール63は、予測結果として、当該記録ファイルにおける希望期間での予測データを生成するために、それらの保存データを予測モデルに活用したり、希望する記憶装置に当該する予測結果を通信したりすることがある。他の実施形態では、第3モジュール63は、当該記録ファイルにおける希望期間での補整通信データの推移を算出するために、それらの保存データを活用したり、希望する記憶装置に当該する予測結果を通信したりすることがある。他の実施形態では、第3モジュール63は、背景データにおける希望期間での補整通信データの推移を算出するために、それらの保存データを活用したり、希望する記憶装置に当該する予測結果を通信したりすることがある。
【００３５】
一部の実施形態では、システム10は処理ステーション70を含む場合がある。処理ステーション70は測定用制御機器12と通信するコンピュータの場合がある。処理ステーション70の実施形態は、ステーション用プロセッサ、非過渡ステーション用メモリ、ステーション用電源装置が相互連動しているステーション用プロセッサ、非過渡ステーション用メモリ、およびステーション用電源装置を含む場合がある。処理ステーション70は、制御用出力ポートと作動的に連動し、測定用制御機器12からデータを受信できるステーション用入力ポートを有する場合がある。一部の実施形態では、測定用制御機器12とステーション70の役割が統合する場合がある。
【００３６】
測定用制御機器12と同様、処理ステーション70は、ステーション用プロセッサにて実行でき、第2モジュール62から記録ファイルの保存データを受信し、予測結果として、当該記録ファイルにおける希望期間での予測データを生成するために、それらの保存データを予測モデルに活用できる第3モジュール63を含むステーション用コンピュータプログラムコード76を含む場合がある。
【００３７】
任意選択として、処理ステーション70は測定制御機器12の格納装置71を含む場合がある。格納装置71はステーション用プロセッサと連動している場合がある。格納装置71は、保持器、固定器、補充器または架台などの形態で測定制御機器を受納することができる。測定用制御機器12が格納された場合、格納装置71は、データ通信および電力交換を実行できる電気コネクタを測定用制御機器12に提供する場合がある。
【００３８】
一部の実施形態では、予測モデルは分類機械学習モデルである場合がある。他の実施形態では、予測モデルは、教師なし集団化分析である場合がある。このような教師なし集団化分析または他の予測モデルは、将来結果を予測したり、腫瘍の治療効果を予測したり、移転を予測したりすることができる。
【００３９】
一部の実施形態では、複数の測定用センサ11を用いる場合がある。例えば、システム10は、第1および第2測定用センサを有し、第1測定用センサ11は被検者に全身投与した、検査部位の近位にて陽電子放出が体内減衰する、放射性検体から放出された検査用ガンマ線を感知する。第2測定用センサは背景部位の近位にて陽電子放出が体内減衰する、放射性検体から放出された検査用ガンマ線を感知することができる。用途により、制御用コンピュータプログラムコード56またはステーション用コンピュータプログラムコード76は、第1及び第2測定用センサ11からのデータを含む第2モジュール62の記録ファイルの保存データを受信でき、第2測定用センサ11の信号データを第1測定用センサ11の信号データから減算できる第4モジュール64も含む場合がある。他の用途では、第4モジュール64は、第1及び第2測定用センサ11からのデータを含む第2モジュール62の記録ファイルの保存データを受信でき、第2測定用センサ11の信号データを第1測定用センサ11の信号データから減算できる第4モジュール64も含む場合がある。当該実施形態は、センサデータから背景放射線の減算を可能にすることができる。
【００４０】
一部の実施形態では、信号データは経時的パルス周波数の複数のパルスの場合がある。第1モジュール61は、信号データのパルス周波数の関数であるサンプリング頻度の指示をセンサ用プロセッサ22に通信するよう適合されることがある。一部の実施形態では、第1モジュール61は、パルス周波数の増大に伴い、サンプリング周波数の指示を増加するよう適合される。
【００４１】
本アプローチの一面として、当該機器は筐体25のある測定用センサ11、シンチレーション材20、光検出器21、遮光体28、温度センサ36、信号増幅器33、センサ用プロセッサ22、非過渡センサ用メモリ30、およびセンサ用電源装置32から構成されている放射線を感知するセンサまたは機器という場合がある。光検出器21、温度センサ36、信号増幅器33、センサ用プロセッサ22、センサ用メモリ30、およびセンサ用電源装置32は、プリント基板ユニット23Pを介して連動することができる場合もある。プリント基板ユニット23Pは、平面であり、第1表面23Aとその反対側に第2表面23Bを有する基板23と定義する場合がある。遮光体28は、基板23の第1表面23Aに実装できるよう適合することで、シンチレーション材20および光検出器21を周囲光から遮断できる場合もある。シンチレーション材20および光検出器21は遮光体28にて被覆または包囲される場合がある。事例として、シンチレーション材20は平面に対して第1幅が平行であり、光検出器21は平面に対して第2幅が平行であることから遮光体28は、第1空洞がシンチレーション材20を収納できるよう、第1空洞28Aの第3幅が第1幅以上であり、遮光体28は更に、第2空洞が光検出器21を収納できるよう、第2空洞28Bの第4幅が第2幅以上である場合がある。第1空洞28Aおよび第2空洞28Bは、シンチレーション材20が第1空洞28Aおよび光検出器21が第2空洞28Bに収納された場合に、遮光体28がシンチレーション材20と光検出器21を整列できるよう、連動し、隣接させる場合がある。当該部品は、プリント基板ユニット23Pに実装された場合、機能が連動する場合がある。
【００４２】
シンチレーション材20は、ガンマ線を受け、そのガンマ線の量に対応した陽電子を放出できるよう、シンチレーション材20および光検出器21は、遮光体28の中に配置されている。光検出器21は、複数の陽電子を受け、放射線の量に対応した信号データに変換できるよう、シンチレーション材20に対して配置されている。
【００４３】
上述のとおり、信号増幅器33は、信号データ、測定用センサ識別子を含むセンサ用メモリ30、増幅した信号データに対し最低でも単数のセンサ用出力ポート27を有する測定用メモリを増幅することに適合することがある。任意選択として、遮光体28は板の第1表面23Aにはんだで実装される場合がある。一部の実施形態では、遮光体28は、銅、真鍮、青銅、鉄鋼、アルミニウム、ニッケル銀、ベリリウム銅、銀、金やニッケルなどの金属類から選択される。
【００４４】
被検者から放出されたガンマ線を感知する本システム10の実施形態の一面としては、最低でも単数の測定用センサ11は、図10Aおよび10Bで示すとおり、密封できる生体適合性材料製のセンサ用筐体25、シンチレーション材20、光検出器21、信号増幅器33、センサ用プロセッサ22、非過渡センサ用メモリ30、およびセンサ用電源装置32を有する場合がある。光検出器21、信号増幅器33、センサ用プロセッサ22、センサ用メモリ30、およびセンサ用電源装置32は、有線通信、トレース回路、相互ワイヤレス通信などにより連動できる場合もある。任意選択として、センサ用筐体25の生体適合性材料は、例えば体内用の埋埴基準に適合するなどの用途に合わせ、ガラス、ポリエーテル・エーテル・ケトン、および超高分子量ポリエチレンなどに分類される材料から選択される。更なる任意選択としては、センサ用筐体25は、体外用として検査や感知するために意図する部位に固定できるよう固定具25Fを有することがある。
【００４５】
図3を参照した上述の内容と類似し、光検出器21は活性部21Aを有し、シンチレーション材20は活性部21Aと実質的に適合するよう構成できる。シンチレーション材20および光検出器21は、シンチレーション材20が体内の放射線検体から一定量のガンマ線を被曝し、そのガンマ線量に応じた陽電子を放出でき、光検出器21はシンチレーション材20に対して、そのガンマ線量に応じた複数の陽電子を受容し、それを信号データに変換できる配置されるよう、センサ用筐体25の中に配置されることがある。信号増幅器33は信号データを増幅できるよう適合される。センサ用メモリ30は、測定用センサ識別子16、それらの増幅された信号データのために、最低でも単数のセンサ用ワイヤレス出力ポート27を有する測定用センサ11を含むことがある。
【００４６】
測定用センサ11の実施形態の1例としては、制御用プロセッサ42、非過渡制御用メモリ40、制御用電源装置52、およびクロック48を有する体外式の測定用制御機器12（非図示）と連動することがある。図5Aから5Cを参照した上述の内容と類似し、制御用プロセッサ42、制御用メモリ40、制御電源装置52、およびクロック48は、有線通信、トレース回路、または他の通信方法にて連動している場合がある。測定用制御機器12は、センサ用ワイヤレス出力ポート27と動作が連結し、測定用センサ11から増幅された信号データを受信できる制御用ワイヤレス入力ポート47を有する場合がある。
【００４７】
制御用メモリ40は、制御用プロセッサ42（図6）により実行可能な制御用コンピュータプログラムコードまたはソフトウェア56を含む場合がある。当該する制御用コンピュータプログラムコードまたはソフトウェア56は、測定用に第1モジュール61、データ管理用に第2モジュール62を含むことがある。第1モジュール61は、測定用センサ識別子16、増幅された信号データ、被検者識別子を受信し、信号データ、センサ識別子16、および記録ファイル80の書式である測定用センサ識別子を関係付けることもできる。第2モジュール62は、第1モジュール61より記録ファイル80の増幅された信号データを受信し、任意の記録媒体に増幅された信号データを送信することができる場合がある。
【００４８】
任意選択として、本システム10は、センサ用筐体の外表面25Sおよびセンサ用筐体の長さ25L（図10B）を定義する実質的に円柱のセンサ用筐体25がある体内式の測定用センサ11を含むことがある。そのような実施形態の一部では、センサ用ワイヤレス出力ポート27は、センサ用筐体25の長さ25Lにほぼ沿ったアンテナと付随する送信器を有することがある。長さにほぼ沿ったとは、単純に一般的な位置またはその長さのほとんど（例として図10A）であるが、全長であったり、まっすぐなアンテナであったりする必要性はない。例えば、センサ用出力ポート27の実施形態は、図10Bで示すとおり、長さ25Lの一部に沿ったコイル状のアンテナである場合も考えられる。固定具25Fは、センサ用筐体25の円周の全てまたは一部を取り囲むことができ、最低でも1周重なっている丸鐶から構成される場合がある（キーホルダリング）。最低でも1周重なっている丸鐶または固定具25Fは、外表面25Sには配置され、センサ用筐体25が所定の位置に固定できるよう、外表面からの高さが0.1〜3.0 mmある場合がある。他の固定具25Fの実施形態は、患者または被検者5に対して移動が最小限にできる接着、隆起、突起、または小穴などの機能を有する場合がある。センサ用筐体25は、円盤、ひし形、または卵形などの一般的な形状を有することもある。
【００４９】
そのような実施形態の1例では、コンピュータプログラムコードまたはソフトウェア56は、任意選択として、更に第2モジュール62から記録ファイル80から保存データを受信し、予測結果としてその保存データを記録ファイルとして希望期間での予測データ値を算出できる予測モデルに用い、希望する記録媒体にその予測結果を送信することができる第3モジュール63を包含することがある。他の任意選択として、コンピュータプログラムコードまたはソフトウェア56は、第2モジュール62から記録ファイル80から保存データを受信し、希望期間で増幅した信号データの推移を算出し、希望する記録媒体にその推移を送信することができる第3モジュール63を包含することもある。もう１つの任意選択として、コンピュータプログラムコードまたはソフトウェア56は、第2モジュール62から記録ファイル80から保存データを受信し、希望期間における放射線の背景データに対して増幅した信号データの推移を算出し、任意の記録媒体にその推移を送信することができる第3モジュール63を包含することもある。
【００５０】
実施形態の1例では、信号データは経時的パルス周波数での複数のパルスによって構成され、そのことで第1モジュール61は、センサ用プロセッサ22に、信号データのパルス周波数の関数であるサンプリング頻度の指示を通信できる場合がある。第1モジュール61はパルス周波数の上昇に伴い、サンプル周波数の指示の通信を増加させることができる。
【００５１】
測定用センサ11などの構成品を製造するにあたっての工程の大半は、電子機器の製造では一般的工程ではあるが、次のような特定の工程を含む。例えば、ガンマ線の遮蔽マスクまたはシールド38を含む本システム10の実施形態の1例としては、このマスクまたはシールド38は、測定用センサ用筐体25に接着、成形、かしめ、ネジ留め、または他の方法にて機械的に固定される場合がある。よって、マスクまたはシールド38は、電気部品、遮光性の筐体25を製作するための筐体部品を含む他の測定用センサ11の構成品の取付板として活用される場合がある。
【００５２】
もう１つの実施形態の例では、測定用センサ11の構成品は、測定用センサ用筐体25の中に配置された後、エポキシ、シリコンや他の硬化性液体をその回りに塗付される場合もある。この方法は、光学部品らを、遮光材で包囲したまま、整列した状態で固定できる。
【００５３】
もう１つの実施形態の例では、アンテナとしてワイヤレス出力ポート27を含む測定用センサ11は、測定用センサ用筐体25の構造内に内蔵される場合がある。例えば、アンテナ線は成形品の上に配置され、その回りにプラスチックを成形することで線を封入する場合がある。この方法では、アンテナ線はアンテナ効率を最適化するため多種多様の設計でありうる。更に、この方法は、アンテナ効率を更に最適化するためにフェライト材を筐体25のアンテナ部内に設置することも可能とする。
【００５４】
追加の一面もしくは任意選択の実施形態を以下に示す。現システムは、被検者の皮膚など、体外に放射線を検知するセンサを必須ではないが有する。これらのセンサは、被検者5に投与された放射線標識トレーサの局所的吸収を計測することができる。図1に示す実施形態は、測定用センサ11は図11に示す単数または複数の部位、例えば：(1)腫瘍1の真上；(2)肘前窩より約10 cm近位の右上腕2；(3)肘前窩より約10 cm近位の左上腕3；(4)胸骨の直下の肝臓の真上または乳首の真下に設置できる。図2で示すとおり、本システム10の実施形態の1例では、例えば1)単数または複数の測定用センサ11；2)1台の測定用制御機器12；3)計測と予測値の算出などの機能を実施できるコンピュータソフトウェアまたはプログラムコード13から構成されることがある。本システム10は、適正なデータベース、データベース管理またはサーバ管理ソフトウェア14などを有するデータ用に希望する記憶装置などを包含する場合がある。
【００５５】
図14から16で示すとおり、測定用センサ11は、例えば、シンチレーション材20、光検出器21、および非過渡センサ用メモリ30、ロジックまたはセンサ用ソフトウェア26およびこれらの構成品の連動に必要な回路、任意選択としてプリント基板23Ｐなどを有するセンサ用プロセッサ22を各1個から構成することができる。例えば図17は、体外式測定用センサ11の実施形態の作動をブロック図にて示す。作動中、被検者5は放射性物質（トレーサとも称する）を全身投与される。この放射性物質が減衰する際、陽電子（高エネルギ粒子とも称する）を放出または放射する。測定用センサ11はシンチレーション材20を用いて陽電子の放出減衰によるガンマ線を受信し、放射線を光のパルス波などの光子に変換することで光検出器21にて検出する。センサ用プロセッサ22は、一定期間にて検出できた光パルス波の数などにより、光子を測定および収集することができる。例えば、一定期間内に多数の光パルス波を検出した場合、放射性物質の高濃度に相当する。放射性物質の濃度が変化することにより、追従して一定期間内の光パルス波の数が変化する。データの収集時間と光パルス波の数をグラフ化した場合、経時的な放射能濃度を視覚的に示すことができる。このグラフにより放射能濃度がどのように変化しているか示すことができる。
【００５６】
測定用センサ11には非特定の小型の内蔵式プロセッサを採用でき、センサ用プロセッサは用途に必要であり、他の回路にて外付け式がない場合、妥当な大きさの非同期式専用カウンタを含むことができる。センサ用プロセッサ22は、用途に応じて、測定用センサに内蔵か、外付けのセンサ用プロセッサ22とすることができる。センサ用プロセッサ22は、システム10の多種多様の実施形態にそれぞれ対応できるよう構成できる。例えば、FPGAまたは他のプログラムできるロジック機器は、FPGAデザインにマイクロプロセッサのサブシステムを組み込んだなどにより当該システムとして十分に妥当である。
【００５７】
これらに制限しないが、ゲルマン酸ビスマス (BGO)；ケイ酸ガドリニウムオキシオルトシリケート(GSO)；セリウム活性ルテチウムオキシオルトシリケート (LSO)；セリウム活性ルテチウムイットリウムオキシオルトシリケート (LYSO)；タリウム活性化ヨウ化ナトリウム(NaI(T1))；プラスチック製 シンチレータ（ポリビニールトルエン）；またはテルル化カドミウム亜鉛(CZT)などがシンチレーション材20である。測定用センサ11の実施形態では、異なった放射性同位体を計測できる複数のシンチレーション材20を使用することがある。測定用センサ11の他の実施形態では、光検出器21を要しないシンチレーション材20を使用することもできる。測定用センサの他の実施形態では、2次元配列の計測ができるよう、個別の検出回路を有する複数のシンチレーション材20を使用することもできる。
【００５８】
測定用センサ11の実施形態の1例では、光検出器21は、低レベルの信号を処理できるよう信号増幅器33または増幅回路を含む場合がある。他の実施形態では、測定用センサは、シンチレーション材20および光検出器21の周辺または局所温度を測定する温度センサ36とそれらの温度を連絡または通知する、対の温度補正器50を有することがある。温度補正器50は、基準温度と周辺温度の比較による温度補正係数を算出することができる。温度補正器50は、補正係数を信号データに用いて温度補正された信号データを算出するか、シンチレーション材20および光検出器21の局所温度を通知することができる。実施形態によっては、測定用センサ11は体内検出であるため、被検者の平常体温に校正されているため、温度補正を要しない場合がある。
【００５９】
本システムのもう１つの実施形態の例では、測定用センサ11は、例えば、シンチレーション材20、光検出器21、システムのセンサ部分にあるプリント基板23Pに配置された付随する信号増幅器33または増幅回路およびセンサ用プロセッサ22から構成することができる。光検出器21は、用途に応じて光ダイオードまたは光電陰極を選択でき、信号増幅器33（または、プリント基板23Pに内蔵された増幅回路など）は光電子増倍管を含むか単純に信号増幅器33のみの場合がある。その場合、他の関連回路は測定用制御機器12に含まれる。どの実施形態であれ、測定用センサ11は、マイクロマシン (MEMS)による発電能力を有する場合があるため、電池や外部電源を必要としない場合がある。MEMS発電機は、圧電性を基に被検者5の体動、体温または血圧により発電することができる。また、センサ用電源装置32は、制御機器などに接続することにより、電力供給されることもある。もう１つの実施形態の例では、測定用センサ11は、独立したセンサ用電源装置32からワイヤレス通信により電力の供給されることもある。
【００６０】
測定用センサ11の実施形態の1例では、例えば、電子機器は遮光性筐体または筐体25の中に封入され、複数の導体ケーブルによってデータ通信を可能とする。筐体25の機械的設計により、正確な位置にシンチレーション材20を配置することができる。
【００６１】
測定用センサ11の実施形態の1例では、任意選択として方位感受性を向上させるための入社する放射線の視準を可能にする遮蔽マスク38を採用することがある。遮蔽マスク38は、これらに制限されないが、次のような高密度物質：鉛、鉄鋼、鉄、アルミニウム、イリジウム、プラチナ、銅、セメント、高密度プラスチックなどからできている。遮蔽マスク38は本発明のシステムの用途に応じて、特定の放射線に対して保護するよう調整できる。
【００６２】
測定用センサ11の実施形態では、例えば、センサは、キャリア35と称する脱着・使い捨てできる保護スリーブまたはケースも含むことができる。当該スリーブまたはキャリア35は、測定用センサ11を被検者5に取り付けられるよう、接着（例えば接着材35A）できるようになっている場合がある。当該スリーブは、測定用センサ11と被検者5の間の衛生上のバリアとして使用することもできる。幾つかの実施形態では、測定用センサ11は、センサ11と被検者5を取り付けられるような接着を有する筐体25を含むこともある。
【００６３】
どの実施形態においても、測定用センサ11および測定用制御機器12は、お互いにワイヤレス通信を可能とするハードウェアおよびソフトウェアを有することがある。そのような実施形態では、ワイヤレス信号を防護するため、暗号化技法を用いることもある。
【００６４】
本発明のシステムのどの実施形態においても、測定用センサは放射線感受性を個別に校正することができる。当該校正は、センサの製造上および物理上の許容誤差による測定の不一致を校正することができる。測定用センサ11の製造上および物理的な許容誤差ならびに材料特性が個々に異なることから、同一の放射源からの入力でも各センサは同じ測定値を示さないことは周知の事実である。よって、各センサは、既知の放射源の活動から補正係数を算出することができる。その結果、システム10に使用される各測定用センサ11は、放射線感受性についてお互いに補正することができる。
【００６５】
どの実施形態においても、測定用センサ11は温度感受性を個別に校正することができる。測定用センサ11に使用されている構成部品には温度変化や温度による放射能レベルに敏感である。例えば、シンチレーションクリスタルまたは材料20、光検出器21、および光を検出するために使用する増幅器もある程度、温度に敏感であることは既知である。よって、温度感受性である部分には局所的または近位に高精度の温度センサ36を設置することがある。これにより、信号データまたは測定値に修正または補正できるよう周辺温度をデータ収集の工程中に記録することで、温度感受性である部分によって生じうる測定値の如何なる誤差も補正でき、温度補正された信号データを算出できる。温度補正係数を求めるには、測定用センサ11を安定している放射性検査源に対して作動温度範囲内で周辺温度を変動させる。これは検査用温度チェンバにて実施できる。当該検査では、既知の安定している線源からの放射能と温度データを記録する。これにより、期待される補正された信号データに対応する測定された放射能を正規化した平坦応答に調整する校正曲線を算出できる。
【００６６】
もう１つの実施形態の例では、測定用センサ11は適応的な性能および測定機能を提供することがある。例えば、腫瘍の増殖率が加速した場合、センサは自動的にこの変化に対応してサンプリング頻度を増やすことができる。
【００６７】
当該システムのどの実施形態の例でも、測定用制御機器12は、例えば、画面、キーパッド、データ通信用端子を有する手持ちで電池駆動する機器である。本発明のシステムを代替できる実施形態の例では、測定用制御機器12はデスクトップ型の外部電源駆動機器である。もう１つの実施形態の例では、測定用制御機器12またはシステム10の他の構成品は、電池駆動機器のためにクレードル形の充電ドックを有する場合がある。クレードル形の充電ドックは手持ち機器の充電を可能にしたり、手持ち機器のメモリにある測定データの転送を始動したりすることもできる。もう１つの実施形態の例では、測定用制御機器12は、電池や外部電源を要しないMEMS発電機能を有することがある。
【００６８】
システム10のどの実施形態の例でも、図20から21に示すとおり、例えば、測定用制御機器12は、制御用プロセッサ42、制御用ソフトウェア56（任意選択として内蔵ソフトウェアの場合もある）、制御用メモリ40、リアルタイムクロック48、および他の関連したロジックや回路をプリント基板に含むことがある。制御用プロセッサ42は、制御用制御機器12に内蔵されるか、外部プロセッサとして提供されるか、ステーション70と任意選択として合体することがある。制御用プロセッサ42は、システム10の実施形態の多くを満足できるよう特別に構成されている。制御用機器は、ユーザインターフェイス、データ収集、データ通信などの作業を制御する。これを実現可能なマイクロプロセッサは、小型内蔵式プロセッサやシングルボードコンピュータなど多種ある。図21は、測定用制御機器12の実施形態の作動を図解したフロー図である。システム10は、一般的にユーザの入力、センサの貼付または関連の追跡、電池残量などの作動パラメータのモニタ、および外部コンピュータなど、希望の記録媒体に測定データの転送に応答する。測定用制御機器12のある実施形態では、例えば図20で示すとおり、複数の測定用センサ11を接続できたり、希望する多種多様の記録媒体やネットワークとデータ通信できたりできるよう、複数のデータ終身用端子を有することがある。
【００６９】
測定用制御機器12の実施形態の1例では、機器は追加でネットワークの接続性および制御用コンピュータソフトウェア56の機能を組込んだ制御用ハードウェアとソフトウェアを有することがある。これにより、検査場に別のコンピュータやコンピュータソフトウェアを必要としない単独システムを構築できる。ワイヤレス通信を防護するための最新の暗号化および暗号読解方法が利用される。
【００７０】
測定用制御機器12の実施形態の1例では、バーコードに印字された関連する識別番号、補正コードなどを記録するためにバーコード読取器を含むこともある。測定用制御機器12の実施形態では、追加のデータを測定項目に加えるため、脈拍数と脈血酸素飽和度、皮膚抵抗や他の生体数値を検出できるセンサなどを追加できる。測定用制御機器12の実施形態の1例では、データ記録ファイルに写真も含められるようにデジタルカメラシステムを含む場合もある。これらの写真は、例えばセンサの詳細な設置位置のために使用できる。測定用制御機器12の実施形態では、検査中の被検者または検査自体に関連する特定の内容を使用者に通信できる機能を含む場合がある。この通信とは、これらに制限されないが、測定用センサ11の基準外の設置位置、腫瘍サイズおよび場所の通知、一般的な注釈、検査に関連する写真などを含む。
【００７１】
測定用制御機器12の実施形態の1例では、例えば、電源スイッチはリアルタイムクロック48以外、当該機器の全ての構成品の電源を一元管理することができる。クロック48は、プログラムされた日時などの消失を防ぐために持続的な予備電力を有する場合がある。電源スイッチが「入」の場合、機器の構成品に電力が供給され、マイクロプロセッサは始動し、機能点検を実施できる。制御用プロセッサ42のマイクロプロセッサは、画面44、リアルタイムクロック48などの外部周辺機器についても点検することがある。点検を実施中、測定用制御機器12の画面には、例えば、待機用メッセージを表示することもできる。次に、最低でも単数の測定用センサ11を制御用機器12に、多導体ケーブル24などの端子とケーブルを経由して接続する。測定用センサ11を接続した後、制御用機器12は接続を認識し、測定センサ11を始動させるために必要な作業を実行する。
【００７２】
測定用センサ11の実施形態の1例では、例えば、センサへの電力は測定用制御機器12を介して供給する場合がある。例えば、測定用センサ11を測定用制御機器12に接続するために勘合する末端にコネクタまたはプラグのある多導体ケーブル24を使用することがある。このケーブルを介して測定用制御機器12から測定用センサ11に電力を供給できる。センサはデータ収集前から測定用制御機器12に接続でき、データ収集の間接続を維持できる。もう１つの実施形態の例では、作動中に測定用制御機器12と接続している必要がなく、データの保存のためにケーブルを要しないよう、測定用センサ11は独自のセンサ用電源装置32および非過渡センサ用メモリ30を有することができる。ワイヤレス通信を有効にするか、測定用制御機器12にケーブルにて接続するかにより、必要な時に記録したデータを取得することができる。
【００７３】
センサ11の電源を入れると、例えば図17および21に示すよう、センサ用プロセッサ22が始動し、自己点検を開始することができる。自己点検により測定用センサ11が作動すると確認された場合、センサはセンサ用制御機器12に測定用センサ11が作動可能で、制御機器12が認識した測定用センサ11と通信するために必要なアドレスの受信が可能であることを警報することができる。それを受けて、測定用制御機器12は、測定用センサ11に固有のアドレスまたは識別子16の課題（例えば、混乱を回避するために用途に応じ、十分に個別化した固有性）を送信することができる。固有の識別子16の課題を受信後、測定用センサ11は固有のアドレスを受け入れ、コミュニケーション・バスから個別のセンサに対するコマンドをリッスンできる。測定用制御機器12は、接続しているセンサに次のコマンドの何れも送信できる：(1)センサの固有アドレスを用いた接続の確認；(2)センサのLEDの入/切；(3)センサPWN出力の設定；(4)センサEEPROMの読取・書込；(5)温度の計測もしくは (6)所定期間（例えば1秒間）の放射性パルスの計測またはその両方。特定していない他のコマンドも測定用制御機器12から送信できる。測定用制御機器12から測定用センサ11にコマンドが送信されると、センサはコマンドを実行し、必要に応じて返答する。
【００７４】
本システムのどの実施形態の例でも、単数または複数の測定用センサ11が測定用制御機器12に接続されており、センサが作動可能な場合、測定用制御機器12は、例えば機器がデータ収集を開始できるということをメッセージとして画面に表示することができる。使用者がデータ収集を開始した場合、測定用制御機器12は個別のセンサの校正データをまずはダウンロードし、校正データを制御用メモリ40もしくは希望のメモリまたは記録媒体に保存する。その後、制御機器12は、例えば各接続された測定用センサ11から、温度および放射性パルスの計測を要求できる。受信した全ての計測値は、時刻スタンプと一緒に制御用もメモリ40に記録できる。制御用メモリ40が一杯または使用者がデータ収集を終えた場合、測定用制御機器12は測定用センサ11からの計測値の受入を一旦停止することがある。使用者は制御用メモリに保存したデータをコンピュータや他の希望する記録媒体にダウンロードすることができる。
【００７５】
どの実施形態の例でも、システムに使用されるコンピュータプログラムコードは、次の機能を有する：(1)測定用制御機器12の診断テストの実行；(2)測定データを測定用制御機器から転送し、記録ファイルに保存；(3)使用者や他の情報源から検査に関連するデータ（投与した放射線量、被験者の体重、PETスキャンデータなど）を収集し、データ記録ファイルに追加；(4)データ記録ファイルをデータベース・サーバ管理用ソフトウェアに転送。如何なる実施形態において、データベース・サーバ管理用ソフトウェアは、コンピュータソフトウェアから受信データを受入、受理したデータに単数または複数のアルゴリズムを適用できる。アリゴリズムの結果を基に使用者用のレポートを作成する間、測定データは、任意選択の中央データベース75に保存することはできる。これらのレポートは腫瘍に関する推定されるパラメータまたは今後推定されるパラメータさえも示すことができる。
【００７６】
本システムの実施形態の1例では、例えば、使用者は測定用制御機器12をコンピュータと接続し、コンピュータのソフトウェアを用いて、測定用制御機器12に保存されている測定データをコンピュータに転送することができる。コンピュータソフトウェアまたはプログラムコードは制御機器12と通信し、ダウンロードできるデータの種類と容量を判断する。コンピュータソフトウェアは、投与した放射線量、被検者5の識別または番号、センサの設置位置、腫瘍の位置や種類など検査に関連した付随情報を使用者に要求できる。測定データが測定用制御機器12からコンピュータに転送されると、直ちにデータ記録ファイルが構成できる。データ記録ファイルが、一旦構成されると、データベース・サーバ、予測モデルまたはアルゴリズムシステムに転送できる。
【００７７】
どの実施形態の例でも、被験者のデータセットに対し、前処理操作ができる。例えば、投与された放射線量に準じて、全チャンネルのセッション測定値を正規化することができる。投与量は検査中に記録され、スカラに基づく測定の調整に使用する。セッションとは被検者5のセンサ位置、投与された放射性物質、データの収集・記録・転送などを含む特定のデータ記録工程を指す。右または左腕にあるトリガチャンネルの上昇始点がゼロ時間になるようセッション毎の測定値を整列することができる。トリガチャンネルとは、大量の放射線物質が通過するため、測定値の上昇が劇的かつ容易に認識できることが定かであるセンサをいう。このような明らかで急激な階段状の変化があることで、異なった時間またはセッションによる記録データセットの時間軸整列を可能とする。既定時間を前後するデータ（例えば、−120秒前のデータまたは3600秒後のデータ）は測定データから削除することができる。加えて、全チャンネルのセッション測定値は温度感受性についても正規化することができる。個別のセンサの温度補正係数を読取、放射性パルス数の測定値の修正に使用できる。
【００７８】
本システムのどの実施形態の例でも、全チャンネルのセッション測定値は、例えば、使用した放射性アイソトープの自然減衰を考慮した調整も可能である。被験者の体内で放射性アイソトープは自然減衰するため、測定データに現象関数を付加する必要がある。この自然減衰を考慮し、自然減衰に起因するデータを除去することで、データの減衰関数を含まない遭遇した放射線量にできる。
【００７９】
本システム10のどの実施形態の例でも、測定値は対照チャンネルに準じて整列することができる。対照チャンネルは再現性および安定性があるため、全チャンネルを整列することで、非制御チャンネルの差異を視認させる。
【００８０】
本システム10の実施形態の1例では、データベース・サーバおよび予測モデルが提示されている。これらは、コンピュータソフトウェアから受信したデータ記録ファイルを取り込み、この受信データを既に保存したデータと共にデータバースファイルに保存するソフトウェアを実行するハードウェアサーバとデータベース・サーバ管理ソフトウェアである。例えば、図14および15は、各々のコンピュータソフトウェアおよびデータベース・サーバ管理ソフトウェアの実施形態の1例としての作動フロー図を示す。データベース・サーバおよび予測アルゴリズムシステムまたはモデルは、検査中の腫瘍またはあるグループの腫瘍に特定されるパラメータを推定するため、この保存されたデータベースに単数または複数のアルゴリズムを適用することができる。加えて、データベース・サーバ管理ソフトウェアは、検査中の腫瘍またはあるグループの腫瘍の将来パラメータを推定するため、単数または複数のモデルまたはアルゴリズムを適用できる。データベース・サーバ管理ソフトウェアは、アルゴリズムの結果を基に、パラメータを推定もしくは予測またはその両方のパラメータを含むレポートを使用者のために作成することができる。
【００８１】
本システム10の代替の実施形態の1例では、データベース・サーバおよび予測モデルは、マルチユーザシステムとして解析と報告を可能とするサーバソフトウェアが裏方で可動するダイナミックウェブサイトから構成される。もう１つの実施形態の例では、データベース・サーバおよび予測モデルまたはアルゴリズムシステムは、アルゴリズムの出力およびレポートを解析および使用者による解釈のためにコンピュータソフトウェアに転送する機能も含む場合がある。ある１つの実施形態では、データベース・サーバおよび予測モデルは、センサデータに対してリアルタイムの通信および更新；パラメータの通知（例えば、腫瘍の進行状態など）；もしくは注意喚起のレベルまたはその両方を可能とする機能を加えて含む場合もある。
【００８２】
本システム10の代替の実施形態の1例では、データベース・サーバの制御用ソフトウェアは、これまでに取得した全ての実測値をデータベースに保管する。新たなデータ記録ファイルを取得するとそれらをデータベースに追加する。使用者は、例えば、他の検査（PETスキャン、CTスキャンなど）の結果、被検者の情報（身長、体重など）、またはその他のメモなど、それらに限られないが、他のデータ記録を追加できる。使用者は、データベース・サーバの制御用ソフトウェアを用いて、測定値をグラフ化したり、測定値を用いて多様の計算を行い、それを必要に応じてグラフ化したり、データに予測アルゴリズムを使用したりできる。予測モデルは、これらに限定されないが、(1)腫瘍に対する治療効果、(2)腫瘍に対する治療の内、どれが最も成功する可能性があるか、(3)被検者が転移性疾患を有する可能性、および/または(4)その他の予測ができる。データベース・サーバの制御用ソフトウェアは、使用者に実測値および/またはデータに基づく予測などのレポートを作成できる。レポートには、これらに限定されないが、グラフや予測の信頼限界なども含まれる。
【００８３】
本発明のシステムのどの実施形態の例でも、使用するアルゴリズムの種類は、機械学習にて使用されている分類に基づく。これらのアルゴリズムは、トレーニング用のデータセットを用いてデータのモデルを構築する。これによりアルゴリズムは、未知のデータセットが導入された際に、この新しいデータがモデルの何処に対応するかを判断する。このアプローチにより、本発明のシステムは、取得したデータセットを検査し、この取得したデータセットと同等または類似する可能性がある事例が過去にあったかを判断できる。過去に類似する事例があった場合、システムはその過去のデータの結果を基に現データの結果を予測できる。例えば、新たに取得したデータと厳格に一致する過去の事例が幾つかあれば、アルゴリズムはどの治療がこれまではもっとも効用があったかを判断できる。これにより医師は最も効用のある治療を選択することができる。もう１つの実施形態の例では、アルゴリズムは適応的な性能および測定機能を提供できる。例えば、腫瘍の増殖が加速した場合、システムはその変化に対応し、自動的にサンプル頻度を増加させることができる。
【００８４】
本システム10の実施形態の1例では、新たに取得したデータが過去のデータと一致するか否かの確認または判断の方法は、測定データに適用できる複数の数学または定量関数に基づく。例えば、曲線下面積、一部または全てのデータに対する多項式曲線適合、対の測定チャンネルからのデータの比率などの方法を用いてデータセットの一致を評価できる。
【００８５】
本開示した方法に基づき作動するための妥当なプログラム手段またはモジュールを有するコンピュータシステムは、本発明の範疇であることは専門知識に精通している者にとっては容易である。上述した目的を満足できる妥当なプログラム手段を有するように特別に設定されたコンピュータシステムは実現可能である。妥当なプログラム手段とは、本発明の方法およびシステムの工程を実行するようにコンピュータシステムに指示する全ての方法を含み、例えば、コンピュータメモリは処理ユニットおよび演算理論回路が一体化しており、システムはコンピュータメモリに保存できる機能があり、そのコンピュータメモリはデータを保存でき、処理ユニットが実行できる本発明の方法が１つ１つプログラムされた指示もプログラムできるように設定された電気回路を含む場合がある。本発明のあらゆる面は、妥当なデータ処理システムと一緒に作動する非過渡性の記録媒体などを含むコンピュータプログラム製品に含まれることもできる。現システムは、多種多様のソフトウェアの基本ソフトを含む、多種多様のプラットフォームで作動できる。本発明の異なる要素および構成品の間でも、コンピュータからの指示を実行できる適切なハードウェア、ソフトウェアおよびプログラミングを含む。
【００８６】
本発明は、その精神または本質的な特質から逸脱することなく、他の形態で具体化される場合がある。よって、本実施形態は、全ての点において実例であるが、それらに制限されず、本発明の範疇は前述の内容ではなく、申請している請求内容であるため、請求内容と同等の意味および範囲にある全ての変更はここに包含されることを意図している。
【符号の説明】
【００８７】
５  被検者
７  通信回線
１０  システム
１１  測定用センサ
１２  測定用制御機器
２５  センサ用筐体
２０  シンチレーション材
２１  光検出器
２２  センサ用プロセッサ
３３  信号増幅器
３６  温度センサ
３０  非過渡センサ用メモリ
３２  センサ用電源装置
７０  処理ステーション
７５  データベース
７７  インターネット
【図２】
2014182121.tif 000003
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図１】
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【図９】
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【外国語明細書】
2014182121000001.pdf