(57)【要約】【課題】被検体の部位毎にＸ線照射量を調整し、被検体の総Ｘ線被曝量を少なくする画像撮影システムを提供する。【解決手段】被検体内に存在する放射線発生物質から放出される放射線を検出する撮影装置と、前記被検体のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ装置と、を備えた画像撮影システムであって、前記撮影装置は、前記被検体の各部位について前記放射線を検出することにより収集した撮影データを前記Ｘ線ＣＴ装置に出力する情報出力部を備え、前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記撮影データを取得する情報取得部と、前記撮影データに基づいて、前記被検体の部位毎にＸ線照射量を規定するＸ線照射条件を設定するＸ線照射条件設定部と、前記Ｘ線照射条件に従ってＸ線を照射するＸ線照射制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図1
2006034519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に存在する放射線発生物質から放出される放射線を検出する撮影装置と、前記被検体のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ装置と、を備えた画像撮影システムであって、
前記撮影装置は、
前記被検体の各部位について前記放射線を検出することにより収集した撮影データを前記Ｘ線ＣＴ装置に出力する情報出力部を備え、
前記Ｘ線ＣＴ装置は、
前記撮影データを取得する情報取得部と、
前記撮影データに基づいて、前記被検体の部位毎にＸ線照射量を規定するＸ線照射条件を設定するＸ線照射条件設定部と、
前記Ｘ線照射条件に従ってＸ線を照射するＸ線照射制御部と、
を備えることを特徴とする画像撮影システム。
【請求項２】
前記放射線は、γ線であって、  
前記撮影装置は、前記γ線を前記被検体の断層面毎に検出するポジトロンＣＴ装置であり、
前記撮影データは、前記γ線の量を示すγ線検出データを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像撮影システム。
【請求項３】
前記Ｘ線ＣＴ装置は、スキャノグラム画像を撮影して表示するスキャノグラム処理部を更に備え、
前記Ｘ線照射条件設定部は、前記スキャノグラム画像の所定領域に相当する前記被検体の部位に照射するＸ線量を変更する修正を前記Ｘ線照射条件に対して行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像撮影システムに係り、特に、ポジトロンＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを併用する場合に、被検体のＸ線被曝量を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポジトロンＣＴ（ポジトロン・エミッション・コンピューテッド・トモグラフィ、以下「ＰＥＴ」という。）装置及びＸ線ＣＴ装置を組み合わせ、被検体を撮影する画像撮影システムがある。特許文献１には、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを並べて設置し、ＰＥＴ装置における画像構成に欠かせないγ線の吸収補正処理にＸ線ＣＴ装置が収集したＸ線データを用いるＰＥＴ・ＣＴシステムが開示されている。
【特許文献１】特開平７−２０２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のＰＥＴ・ＣＴシステムでは、Ｘ線ＣＴ装置がＸ線データを収集する際に、被検体の全体に一定量のＸ線を照射したり、また被検体の部位毎のＸ線透過率によってＸ線量を変化させたりしていた。そのため、病巣候補が存在せずに精密な検査が必要ではない部位にも、精密な検査に必要な量のＸ線が照射されていた。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被検体の部位毎にＸ線照射量を調整し、被検体の総Ｘ線被曝量を少なくする画像撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明にかかる画像撮影システムは、被検体内に存在する放射線発生物質から放出される放射線を検出する撮影装置と、前記被検体のＸ線断層撮影を行うＸ線ＣＴ装置と、を備えた画像撮影システムであって、前記撮影装置は、前記被検体の各部位について前記放射線を検出することにより収集した撮影データを前記Ｘ線ＣＴ装置に出力する情報出力部を備え、前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記撮影データを取得する情報取得部と、前記撮影データに基づいて、前記被検体の部位毎にＸ線照射量を規定するＸ線照射条件を設定するＸ線照射条件設定部と、前記Ｘ線照射条件に従ってＸ線を照射するＸ線照射制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、前記放射線は、γ線であって、前記撮影装置は、前記γ線を前記被検体の断層面毎に検出するポジトロンＣＴ装置であり、前記撮影データは、前記γ線の量を示すγ線検出データを含む。
【０００７】
また、前記Ｘ線ＣＴ装置は、スキャノグラム画像を撮影して表示するスキャノグラム処理部を更に備え、前記Ｘ線照射条件設定部は、前記スキャノグラム画像の所定領域に相当する前記被検体の部位に照射するＸ線量を変更する修正を前記Ｘ線照射条件に対して行う。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被検体の部位毎にＸ線照射量を調整し、被検体の総Ｘ線被曝量を少なくする画像撮影システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面に従って本発明に係る画像撮影システムの好ましい実施の形態について説明する。本実施の形態に係るＰＥＴ・ＣＴシステムは、本発明に係る画像撮影システムを、ＰＥＴ装置及びＸ線ＣＴ装置を組み合わせたＰＥＴ・ＣＴシステムに適用した例である。このＰＥＴ・ＣＴシステムは、Ｘ線ＣＴ装置が収集したＸ線データを利用してγ線吸収補正関数を生成し、このγ線吸収補正関数を利用してγ線検出データに対して吸収補正処理を行い、ＰＥＴ像を再構成する。このＸ線データを収集するために行うＸ線ＣＴ撮影において、被検体の部位毎にＸ線照射量を調整し、その結果、被検体の総Ｘ線被曝量を低減させることができるＰＥＴ・ＣＴシステムである。
【００１０】
図１は、本実施の形態に係るＰＥＴ・ＣＴシステム１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１のＰＥＴ・ＣＴシステム１は、Ｘ線ＣＴ装置１０と、ＰＥＴ装置２０と、Ｘ線ＣＴ装置１０及びＰＥＴ装置２０が共用する共通寝台３０と、その共通寝台３０をＺ方向に移動させる共通寝台移動装置３１と、制御装置４０と、ＰＥＴ像やＸ線ＣＴ画像等を表示するＣＲＴ装置や液晶ディスプレイ装置からなる表示装置４１とを備える。Ｘ線ＣＴ装置１０及びＰＥＴ装置２０は、図１上のＺ方向に並べて設置される。制御装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１０、ＰＥＴ装置２０、及び共通寝台移動装置３１、及び表示装置４１に接続されて、これらの各構成要素の制御を行う。
【００１１】
Ｘ線ＣＴ装置１０は、Ｘ線を照射するＸ線管１１と、Ｘ線管１１に対向する位置に備えられて被検体５０を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器１２とを備える。
【００１２】
ＰＥＴ装置２０は、被検体５０から放出されるγ線を検出するために、共通寝台３０上に載置される被検体５０の体軸位置を中心として環状に配置されたγ線検出器２２を備える。
【００１３】
次に図２に基づいて、制御装置４０について説明する。
【００１４】
制御装置４０は、ＰＥＴ装置２０の処理を行うＰＥＴ処理部６０と、Ｘ線ＣＴ装置１０の処理を行うＸ線ＣＴ処理部７０とを備える。また制御装置４０は、ＰＥＴ処理部６０及びＸ線ＣＴ処理部７０から出力されるＰＥＴ像及びＸ線ＣＴ画像を重ね合わせて合成画像を構成する画像合成部８０と、ＰＥＴ像、Ｘ線ＣＴ画像、合成画像等を表示装置４１に表示させる画像表示部８１とを備える。さらに制御装置４０は、共通寝台移動装置３１の制御を行う共通寝台制御部９０を備える。
【００１５】
ＰＥＴ処理部６０は、ＰＥＴ装置２０の制御を行うＰＥＴ装置制御部６１と、被検体５０の断層面毎にγ線検出器２２が出力したγ線検出データを収集するＰＥＴデータ収集部６２と、収集された断層面毎のγ線検出データを被検体５０の身長方向に並べかえて、身長方向のγ線分布データを生成するＰＥＴデータ演算部６３とを備える。ＰＥＴデータ演算部６３は、Ｘ線ＣＴ処理部７０に対して上記した身長方向のγ線分布データを出力する。さらに、ＰＥＴ処理部６０は、γ線検出データにγ線吸収補正処理を行ってＰＥＴ像を再構成するＰＥＴ像再構成部６４を備える。ＰＥＴ像再構成部６４は、再構成したＰＥＴ像を画像合成部８０及び画像表示部８１に出力する。
【００１６】
Ｘ線ＣＴ処理部７０は、Ｘ線照射条件を生成し、Ｘ線照射条件に基づいてＸ線照射制御を行ったり、Ｘ線ＣＴ装置１０に関する他の制御を行ったりするＸ線ＣＴ装置制御部７１と、Ｘ線検出器１２が出力したＸ線データを収集するＸ線ＣＴデータ収集部７２と、Ｘ線データに基づいてＸ線ＣＴ画像を再構成するＸ線ＣＴ画像再構成部７４とを備える。Ｘ線ＣＴデータ収集部７２は、Ｘ線データをＸ線ＣＴ画像再構成部７４及びＰＥＴ像再構成部６４に出力する。ＰＥＴ像再構成部６４は、このＸ線データを利用してγ線吸収補正関数を生成する。
【００１７】
共通寝台制御部９０は、ＰＥＴ装置制御部６１、Ｘ線ＣＴ装置制御部７１、及び共通寝台移動装置３１に共通寝台３０の位置情報を出力し、共通寝台移動装置３１を制御することにより共通寝台３０を移動させる。ＰＥＴ装置制御部６１及びＸ線ＣＴ装置制御部７１は、その位置情報を参照しながらＰＥＴ計測及びＸ線ＣＴ撮影を行う。
【００１８】
次に、図３及び図４に基づいて、ＰＥＴ・ＣＴシステム１の動作手順及びγ線量とＸ線照射量との関係を説明する。
【００１９】
図３は、ＰＥＴ・ＣＴシステム１の動作手順を示すフローチャートである。図４は、γ線分布とＸ線照射量との関係、及び逆投影後のＰＥＴ像の例を示す模式図である。
【００２０】
（ステップＳ３０１）
まず、被検体５０に放射性薬剤を投与し、共通寝台３０に載せるなどの撮影準備を行う（Ｓ３０１）。
【００２１】
（ステップＳ３０２）
次にＰＥＴ装置２０によりＰＥＴ計測を行う（Ｓ３０２）。ＰＥＴ計測では、被検体５０の各スライス位置、例えば図４−１のａ−１位置及びｂ−１位置等において、γ線検出器２２がスライス位置毎にγ線の検出を行う。共通寝台３０をγ線検出器２２の幅ずつ図４―１上のＺ方向に移動させることにより、被検体５０の全身についてγ線の検出が行える。
【００２２】
（ステップＳ３０３）
ＰＥＴデータ収集部６２は、スライス数分のγ線検出データを収集して（Ｓ３０３）、ＰＥＴデータ演算部６３に出力する。
【００２３】
（ステップＳ３０４）
ＰＥＴデータ演算部６３は、γ線検出データに基づいて、スライス毎のγ線量を演算する（Ｓ３０４）。ここでいうγ線量には、検出されたγ線総数や、γ線密度が含まれる。
【００２４】
悪性腫瘍には、体内投与された放射性薬剤が高濃度で蓄積する。そのため、γ線量の多少を計測することにより、悪性腫瘍が存在する可能性が高い部位（以下「病巣候補部位」という。）を特定することができる。図４−２は、ａ−１位置及びｂ−１位置の各位置におけるＩ方向から見たＸ方向のγ線分布状態を表したＩ矢視γ線分布図である。ａ−１位置では、γ線量が突出して多い箇所はない。一方、ｂ−１位置には、他の部位に比べてγ線量が突出して多い箇所がある。このγ線量が突出して多い箇所は、病巣候補部位と推定できる。ｂ−１位置にある病巣候補部位は、図４−１に示した被検体５０の胸部に存在する悪性腫瘍ｉが位置する部位に相当する。
【００２５】
（ステップＳ３０５）
次に、ＰＥＴデータ演算部６３は、スライス毎に演算されたγ線量の演算結果を被検体５０の身長方向に並べかえ、身長方向のγ線分布データを生成する（Ｓ３０５）。
【００２６】
（ステップＳ３０６）
次に、ステップＳ３０５で生成した身長方向のγ線分布データを、Ｘ線ＣＴ装置制御部７１に出力する（Ｓ３０６）。
【００２７】
（ステップＳ３０７）
Ｘ線ＣＴ装置制御部７１は、身長方向のγ線分布データを参照し、身長方向のどの部位に病巣候補部位があるかを演算し、被検体５０の部位毎にＸ線照射量を規定するＸ線照射条件を設定する（Ｓ３０７）。
【００２８】
具体的には、身長方向の各部位のγ線量と、予め設定された基準γ線量とを比較する。そして、各部位のγ線量が基準γ線量以上の場合には、病巣候補部位を撮影するのに十分な管電流値によりＸ線を照射するというＸ線照射条件を設定する。一方、γ線量が基準γ線量を下回る場合には、上記の管電流値よりも小さい値でＸ線を照射するというＸ線照射条件を設定する。この小さい値には、管電流値がゼロの場合も含まれる。この場合、Ｘ線は照射されない。
【００２９】
また、Ｘ線照射量条件は、上記の閾値処理を行って設定する他、例えば比例関係のように、γ線量とそのγ線量に応じたＸ線照射量を照射するよう設定してもよい。
【００３０】
図４−３は、γ線量とＸ線照射量との関係を示した模式図である。病巣候補部位（ｂ−１位置）には照射するＸ線量を多くし、病巣候補部位ではない部位（ａ−１位置）には照射するＸ線量を少なくする。
【００３１】
（ステップＳ３０８）
Ｘ線ＣＴ装置制御部７１は、上記で設定したＸ線照射条件に基づいて被検体５０にＸ線を照射し、Ｘ線ＣＴ撮影を行う（Ｓ３０８）。Ｘ線ＣＴ装置制御部７１は、共通寝台制御部９０から共通寝台３０の位置情報を取得する。その位置情報及び上記Ｘ線照射条件を参照し、病巣候補部位には、病巣候補を撮影するために必要な量のＸ線をＸ線管１１に照射させる。また、病巣候補部位ではない部位には、より少ない量のＸ線をＸ線管１１に照射させる。
【００３２】
（ステップＳ３０９）
Ｘ線検出器１２は、被検体５０のスライス位置毎にＸ線吸収量を示すＸ線データを出力する。そして、Ｘ線ＣＴデータ収集部７２は、スライス数分のＸ線データを収集し、ＰＥＴ像再構成部６４及びＸ線ＣＴ画像再構成部７４に出力する（Ｓ３０９）。
【００３３】
（ステップＳ３１０）
ＰＥＴ像再構成部６４は、Ｘ線データを使ってγ線吸収補正関数を生成し、このγ線吸収補正関数を用いてγ線検出データに対して吸収補正処理を行い、図４−４に示す逆投影後のＰＥＴ像を再構成する。またＸ線ＣＴ画像再構成部７４は、Ｘ線データを用いてＸ線ＣＴ画像を再構成する（Ｓ３１０）。図４−４のＩ矢視のＰＥＴ像のうち、ｂ−１位置に相当するＰＥＴ像には、悪性腫瘍ｉが撮影されている。
【００３４】
（ステップＳ３１１）
ＰＥＴ像再構成部６４及びＸ線ＣＴ画像再構成部７４は、構成したＰＥＴ像及びＸ線ＣＴ画像を画像合成部８０に出力する（Ｓ３１１）。
【００３５】
（ステップＳ３１２）
画像合成部８０は、ＰＥＴ像とＸ線ＣＴ画像とを重ね合わせて合成画像を生成する（Ｓ３１２）。
【００３６】
（ステップＳ３１３）
その後、画像表示部８１は、表示装置４１に合成画像を表示する（Ｓ３１３）。
【００３７】
次に図５に基づいて、他の実施の形態について説明する。図５は、Ｘ線ＣＴ装置１０がＸ線ＣＴ撮影を行う前にスキャノグラム画像を撮影し、操作者がこのスキャノグラム画像を用いてＸ線照射条件を変更する手順を示す。
【００３８】
被検体５０における血流量が多い部位（例えば脳、心臓等）や排泄器官（例えば腎臓、膀胱）では、ＰＥＴ装置２０が検出するγ線量が多くなることが知られている。そこで、γ線量が多い部位のうち、病巣候補部位と血流量が多い部位及び排泄器官の部位とを区別し、病巣候補部位にのみ所要量のＸ線照射を行う。
【００３９】
（ステップＳ５０１乃至Ｓ５０７）
具体的には、図３のステップＳ３０１からステップＳ３０７と同様の手順に従い、ＰＥＴ装置２０によりγ線検出データの収集を行い、Ｘ線照射条件を設定する（Ｓ５０１乃至Ｓ５０７）。
【００４０】
（ステップＳ５０８）
次に、Ｘ線ＣＴ装置１０により、スキャノグラム撮影を行う（Ｓ５０８）。このスキャノグラム撮影は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２を静止させた状態で、共通寝台３０のみを移動させてＸ線撮影を行い、共通寝台３０に載置した被検体５０の平面透視画像を撮影するものである。
【００４１】
（ステップＳ５０９）
そしてスキャノグラム画像に基づいて、Ｘ線照射条件のマニュアル変更を行う（Ｓ５０９）。ＰＥＴ・ＣＴシステム１は、撮影したスキャノグラム画像を表示装置４１に表示する。ＰＥＴ・ＣＴシステム１を操作する操作者は、スキャノグラム画像の表示画面を見て、脳、心臓のように血流量が多い部位や、腎臓、膀胱等の排泄器官の表示領域を指定する。そして、操作者は、それらの表示領域に相当する被検体５０の部位のＸ線照射量を低減する変更指示をＸ線ＣＴ装置制御部７１に行う。Ｘ線ＣＴ装置制御部７１は、この変更指示に従って、Ｘ線照射条件の変更処理を行う。同様に、操作者は、水晶体や生殖器などＸ線被曝の影響が大きい部位の表示領域を指定し、その表示領域に相当する部位のＸ線照射量を更に少なくする変更指示を行う。Ｘ線ＣＴ装置制御部７１は、この変更指示に従って、Ｘ線照射条件の変更処理を行う。このＸ線照射量を更に少なくする変更指示には、Ｘ線照射量をゼロにする、すなわちＸ線照射を行わないとする変更内容も含まれる。
【００４２】
（ステップＳ５１０乃至Ｓ５１５）
ステップＳ５０９で変更されたＸ線照射条件に基づいて、Ｘ線ＣＴ装置１０はＸ線ＣＴ撮影を行う（Ｓ５１０）。そして、図３のステップＳ３０９からステップＳ３１３と同様の手順により、ＰＥＴ像及びＸ線ＣＴ画像の合成画像を生成し、表示装置４１に表示する（Ｓ５１１乃至Ｓ５１５）。
【００４３】
上記実施の形態のＰＥＴ装置２０は、画像撮影装置としてγ線検出器２２が環状に配置された全周型ＰＥＴ装置２０を用いたが、全周型ＰＥＴ装置２０に代えて、対向するγ線検出器２２を一部削減したＰＥＴ装置、シングル・フォトン・エミッション・コンピューテッド・トモグラフィ（以下「ＳＰＥＣＴ」と記載する。）装置、シンチレーションカメラ等のγ線を検出する撮影装置を用いてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、ＰＥＴ装置２０と、ＰＥＴ装置２０とは別体に形成されたＸ線ＣＴ装置１０とを組み合わせて使用したが、ＰＥＴ装置２０にＸ線データを収集するためのＸ線管球を搭載した装置を形成してもよい。そして、ＰＥＴ装置２０から収集されるγ線検出データを用いて、Ｘ線管球から照射されるＸ線照射量を制御してもよい。また、ＰＥＴ装置２０、ＳＰＥＣＴ装置、又はシンチレーションカメラ等と、Ｘ線ＣＴ装置１０とを単一のユニットに収めて一体に形成された装置として構成してもよい。
また、上記実施の形態では、Ｘ線ＣＴ制御装置７１が、被検体５０のどこに病巣候補部位があるかを演算したが、この演算は、ＰＥＴデータ演算部６３が行っても良い。すなわち、ＰＥＴデータ演算部６３は、身長方向の各部位のγ線量と基準γ線量とを比較し、身長方向のどこに病巣候補部位があるかを特定する。そして、病巣候補部位の位置を特定する位置データをＸ線ＣＴ制御部７１に出力する。そして、Ｘ線ＣＴ制御部７１はこの位置データに基づいて被検体の部位毎にＸ線照射量を規定するＸ線照射条件を設定してもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、Ｘ線ＣＴ装置１０が、管電流値を増減することによって照射するＸ線量を制御したが、管電圧値を増減させたり、Ｘ線ＣＴ装置１０のスライス幅を変えたりして、Ｘ線照射量を制御させてもよい。
【００４６】
また、上記の実施の形態では、Ｘ線照射条件の設定順序として、まず、病巣候補部位に所要量のＸ線を照射するようにＸ線照射条件を設定し、病巣候補部位ではない部位やＸ線被曝の影響を受けやすい部位には、所要量よりも少ないＸ線照射量を照射するようにＸ線照射条件を変更するとしたが、被検体５０の全部位に所要量よりも少ないＸ線量を照射するというＸ線照射条件を設定しておき、病巣候補部位にのみＸ線照射量を増加させて所要量のＸ線を照射するという修正をＸ線照射条件に対して行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は本発明に係るＰＥＴ・ＣＴシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】図２は制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は本発明にかかるＰＥＴ・ＣＴシステムの動作手順を示すフローチャートである。
【図４】図４はγ線分布とＸ照射量との関係、及び逆投影後のＰＥＴ像の例を示す模式図である。
【図５】図５は本発明にかかるＰＥＴ・ＣＴシステムの他の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１…ＰＥＴ・ＣＴシステム
１０…Ｘ線ＣＴ装置
１１…Ｘ線管
１２…Ｘ線検出器
２０…ＰＥＴ装置
２２…γ線検出器
３０…共通寝台
３１…共通寝台移動装置
４０…制御装置
４１…表示装置
５０…被検体
【図１】
2006034519.tif 000003
【図２】
2006034519.tif 000004
【図３】
2006034519.tif 000005
【図４】
2006034519.tif 000006
【図５】
2006034519.tif 000007