(57)【要約】本発明の技術は、マンモグラフィー装置ならびに関連のデバイスおよび方法と共に使用される陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）システムの様々な実施形態を説明する。複数の実施形態において、ＰＥＴシステムは、組織プラットフォームと、マンモグラフィー装置に着脱可能に連結された１つ以上のＰＥＴ検出パネルと、を含む。該パネルは、組織プラットフォームを概ね取り囲み、組織のおよそ３６０°のデータ資料を得るように構成されている。該システムは、画像再構築のためにデータ資料を出力するように構成された出力デバイスを更に含み得る。幾つかの実施形態において、該システムは、高分解能の画像、定量的画像精度、動的イメージング、および／または生検ガイダンスを提供するように構成されている。
2014534440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンモグラフィー装置と共に使用される陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）システムであって、
組織プラットフォームと；
前記マンモグラフィー装置に着脱可能に連結されていて、前記組織プラットフォームを概ね取り囲み、組織のおよそ３６０°のデータ資料を得るように構成された、１つ以上のＰＥＴ検出パネルと；
画像再構築のために前記データ資料を出力するように構成された出力デバイスと、
を含む、ＰＥＴシステム。
【請求項２】
前記ＰＥＴ検出パネルが、頂部パネルと、底部パネルと、前記頂部および底部パネルに概ね直交して配置された複数の側部パネルと、を含む、請求項１に記載のＰＥＴシステム。
【請求項３】
前記個々のパネルが、可動性であり、互いから分離可能である、請求項２に記載のＰＥＴシステム。
【請求項４】
前記パネルと互換性のある配置になるように構成された生検ガイダンスグリッドを更に含む、請求項１に記載のＰＥＴシステム。
【請求項５】
前記検出パネルが、１〜４ｍｍの空間分解能を有する再構築画像に対応してデータ資料を得るように構成されている、請求項１に記載のＰＥＴシステム。
【請求項６】
前記検出パネルが、トレーサ取込み量を示すデータ資料を得るように構成されている、請求項１に記載のＰＥＴシステム。
【請求項７】
前記出力デバイスが、前記データ資料をｘ線データと併せて出力するように構成されている、請求項１に記載のＰＥＴシステム。
【請求項８】
前記検出パネルが、データ資料を時間に応じて得るように構成されている、請求項１に記載のＰＥＴシステム。
【請求項９】
マンモグラフィー装置に取り付けるように構成された陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）デバイスであって、
上位検出パネルと；
前記上位検出パネルに向き合っていて、スキャニングのための組織を支持するように構成された下位検出パネルと；
前記上位および下位検出パネルに概ね直交した複数の側部検出パネルと、
を含み、
前記上位、下位、および側部検出パネルが、一緒になって前記組織を概ね取り囲んで配置されている、ＰＥＴデバイス。
【請求項１０】
側部検出パネルと互換性のある配置になるように構成された生検ガイダンスグリッドを更に含む、請求項９に記載のＰＥＴデバイス。
【請求項１１】
前記検出パネルの少なくとも１つが、１つ以上のハンドルを含む、請求項９に記載のＰＥＴシステム。
【請求項１２】
前記検出パネルの少なくとも１つが、前記マンモグラム装置のレールシステムに着脱可能に連結するように構成されている、請求項９に記載のＰＥＴシステム。
【請求項１３】
ＰＥＴ検出パネルをマンモグラフィー装置に着脱可能に連結すること；
組織の３６０°のデータ資料を得ること；および
前記データ資料に基づいて画像を再構築すること、
を含む、ＰＥＴを使用する方法。
【請求項１４】
前記再構築に応答して組織採取を誘導することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記組織へのトレーサ取込みを定量することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
トレーサ取込み量を前記組織の構造異常に関係づけることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記画像を再構築することが、前記データ資料をｘ線データと組み合わせることにより画像の作成を組み合わせることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記データ資料に基づいて画像を再構築することが、約１〜４ｍｍの空間分解能を有する画像を作成することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
組織の３６０°のデータ資料を得ることが、ＰＥＴ画像を時間に応じて動的に獲得することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
組織の３６０°のデータ資料を得ることが、ベースラインデータ資料を得ることを含む方法であって、
患者への処置を実行すること；および
治療後のデータ資料を得ること、
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
ｘ線マンモグラフィーデータの使用を通して前記画像の減弱を補正することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術は一般に、マンモグラフィー装置ならびに関連のデバイスおよび方法と共に使用される陽電子放出断層撮影システムを対象とする。より具体的には幾つかの実施形態は、高分解能の画像、定量的画像精度、動的イメージング、および／または生検ガイダンスを提供するシステムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
本願は、全体が参照により本明細書に組み入れられる、２０１１年１０月２４日出願の米国特許仮出願第６１／５５０，７３３号の利益を主張するものである。
【０００３】
乳癌は、女性の間では一般的な悪性腫瘍である。スクリーニングマンモグラフィーによる早期検出および処置選択の増加が、近年になり、乳癌死亡率の低下を成功させた。乳癌の検出および全身処置の両方が発展し続けるに連れて、病変の特徴づけが、適切な治療を決定するために益々重要になっている。正しい治療の選択は、処置関連の疾病率を最小限に抑えながら処置有効性を最大にすることができる。処置アプローチの強度を、腫瘍が再発する、または全身に広がる確率に適合させるには、早期乳癌、特にその攻撃性を特徴づけるための重要な要件がある。更に、腫瘍の生物学的性質を特徴づけることが、全身治療の適切な標的を同定するための支援となる。加えて、初期応答の評価は、無効になりそうな処置を同定して、代わりの処置選択を誘導することができる。
【０００４】
陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）は、進行乳癌への使用が増加しているが、乳房において比較的小さな病変として現れる早期乳癌ではそれほど有用ではなかった。これは、全身ＰＥＴスキャナにより示される空間分解能が低いことを一部の原因とする。したがって、乳癌病変のイメージングおよび特徴づけの改善が必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本明細書に組み入れられ、本発明の技術の実施形態において構成された、ＰＥＴシステムを有するマンモグラフィー装置の等軸測視図である。
【図２Ａ】該技術の実施形態による非圧迫構成で配列されたＰＥＴシステムの等軸測視図である。
【図２Ｂ】該技術の実施形態による圧迫形態で配列された図２ＡのＰＥＴシステムの等軸測視図である。
【図２Ｃ】該技術の実施形態による図２Ａおよび２ＢのＰＥＴシステムと共に使用されるよう構成された生検用グリッドの等軸測視図である。
【図３】ＰＥＴシステムを用いる方法を示すブロック図である。
【図４】ＰＥＴシステムを用いて連続イメージングを実行する方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
詳細な説明
本発明の技術は、マンモグラフィー装置ならびに関連のデバイスおよび方法と共に使用されるＰＥＴシステムの様々な実施形態を説明する。複数の実施形態において、ＰＥＴシステムは、組織プラットフォームと、マンモグラフィー装置に着脱可能に連結された１つ以上のＰＥＴ検出パネルと、を含む。該パネルは、組織プラットフォームを概ね取り囲み、組織のおよそ３６０°のデータ資料を得るように構成されている。該システムは、画像再構築のためにデータ資料を出力するように構成された出力デバイスを更に含み得る。幾つかの実施形態において、該システムは、高分解能の画像、定量的画像精度、動的イメージング、および／または生検ガイダンスを提供するように構成されている。
【０００７】
該技術の複数の実施形態の具体的詳細が、以下に図１〜４を参照しながら記載される。マンモグラフィーおよびＰＥＴに関連することの多い周知の構造およびシステムを説明する他の詳細は、該技術の様々な実施形態の説明を不必要に妨害することのないよう、以下の開示には示されていない。図に示された詳細、寸法、角度、および他の特色の多くは、単に該技術の特定の実施形態の例示である。したがって他の実施形態が、本発明の技術の主旨または範囲から逸脱することなく、他の詳細、寸法、角度、および特色を有する可能性がある。それゆえ当業者は、該技術が追加の要素を含む他の実施形態を有し得ること、または該技術が以下に図１〜４を参照しながら図示および記載された特色の複数を含まない他の実施形態を有し得ることを、理解するであろう。
【０００８】
図１は、本明細書に組み入れられ、該技術の実施形態により構成されたＰＥＴシステム１１０を有するマンモグラフィー装置１００の等軸測視図である。マンモグラフィー装置１００は、当該技術分野で公知のマンモグラフィーデバイスの任意の型であってもよく、マンモグラフィーデバイスに典型的な特色を含み得る。例えば直立型マンモグラフィー装置１００の例示的実施形態において、マンモグラフィー装置１００は、ｘ線管ハウジング１０２およびｘ線検出器プラットフォーム１０４を含む。従来の使用において、患者は、イメージングを改善するためにプラットフォーム１０４と、乳房組織をプラットフォーム１０４に対して圧迫するように構成された圧迫パドルとの間に乳房（圧迫された生理食塩水バッグ１２０により表される）を配置することができる。更なる実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、他の標準的またはトモシンセシス−マンモグラフィーデバイスと一体化させることができる。幾つかの実施形態において、ＰＥＴシステム１１０はマンモグラフィー装置１００と電気的に統合することができ、マンモグラフィー装置１００およびＰＥＴシステム１１０は、イメージングまたは他の処理のために統合されたデータ出力を提供することができる。
【０００９】
様々な実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、マンモグラフィー装置１００に着脱可能もしくは永久的に連結させることができ、またはマンモグラフィー装置１００の統合された構成要素として製造することができる。例示的実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、プラットフォーム１０４上に配置されている。幾つかの実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、散乱線除去グリッドおよび／または倍率プラットフォームを取り付けるために従来から用いられる１つ以上のレール１０５でマンモグラフィー装置に取り付けることができる。ＰＥＴシステム１１０は、既存のマンモグラフィー装置１００に合わせて作製し、従来のマンモグラフィー機器一式の設置面積内でデュアルモダリティーユニットを形成するように構成させることができる。
【００１０】
従来のＰＥＴシステムと同様に、ＰＥＴシステム１１０は、体内の機能的工程の３次元画像または写真を生成する核医学イメージング技術を利用する。システム１１０は、生物活性分子上で体内に導入される陽電子放出線核種（トレーサ）により間接的に発出される消滅光子の対を検出する。体内のトレーサ濃度の３次元画像が、その後、コンピュータ解析により構築される。幾つかの実施形態において、３次元イメージングは、同じセッションの間にマンモグラフィー装置（またはトモシンセシスなどの他のデバイス）により患者において実施されるｘ線スキャンの補助を借りて完遂される。画像化されたトレーサの濃度は、トレーサの生物学的ターゲットに関する情報を提供する。例えば放射性トレーサ１８−Ｆ−フルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）は、組織代謝活性（癌の存在の可能性を表す）についての情報を明らかにする。
【００１１】
幾つかの実施形態において、ＰＥＴについて選択される生物活性分子が、グルコースの類似体である１８−Ｆ−フルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）である。ＦＤＧおよび他のＰＥＴトレーサは、乳癌を特徴づけて処置への応答を測定するのに用いることができる。原発性腫瘍へＦＤＧの取込みは、生存および応答の予測因子となり得る。例えば以下に図４を参照しながら更に詳細に記載される通り、連続ＦＤＧ分析は、早期の治療推移を含む、全身治療への応答を測定するのに効果的となり得る。ＦＤＧ以外のトレーサを用いて、乳癌を特徴づけ、全身処置のターゲットを同定することができる。例えば１８−Ｆ−フルオロデオキシエストラジオールを用いれば、ユーザは、内分泌治療への応答および応答への早期評価を予測するエストロゲン受容体の発現および機能のインビボ評価を実施することができる。他のＰＥＴトレーサを用いて、血管形成、細胞増殖、上皮成長因子受容体−２（ＥｒｂＢ−２またはＨＥＲ−２）の発現、およびアポトーシスを評価し、乳癌の評価および特徴づけのための新規な方法を提示することができる。更なる実施形態において、他の多くの放射性トレーサは、該当する分子の組織濃度を画像化するためにＰＥＴシステム１１０により用いられ得る。小さな組織試料で実施されるインビトロアッセイとは異なり、標的物質を用いたＰＥＴイメージングは、腫瘍内の標的発現および分布のインビボ評価を可能にする。
【００１２】
トレーサの取込みを測定することにより、ＰＥＴシステム１１０は、全身治療への応答の定量的評価を提供するのに用いることができる。幾つかの実施形態において、以下に図２Ａおよび２Ｂを参照しながら更に詳細に記載される通り、完全なトモグラフィーデータサンプリングおよび定量的イメージングは、ＰＥＴ検出パネルを実質的な乳房周囲に配置することにより、圧迫された乳房に適したイメージングボリュームにおいて完遂することができる。
【００１３】
図２Ａは、該技術の実施形態による非圧迫構成で配列されたＰＥＴシステム１１０の等軸測視図である。図２Ｂは、該技術の実施形態による圧迫構成で配列されたＰＥＴシステム１１０の等軸測視図である。図２Ａおよび２Ｂを一緒に参照すると、ＰＥＴシステム１１０は、頂部検出パネル２１２と、底部検出パネル２１４と、頂部および底部パネルに概ね直交して配置された第一および第二の側部検出パネル２１６、２１８と、を含む。幾つかの実施形態において、頂部および底部パネル２１２、２１４は、２０×１５ｃｍのスキャニング寸法を有し、側部パネル２１６、２１８は、１０×１５ｃｍのスキャニング寸法を有する。これらのパネル２１２〜２１８は、集合的に２０ｃｍ×１５ｃｍ×変数分離Ｄの視野（ＦＯＶ）を形成する。パネルは、他の実施形態において他の寸法であってもよい。更なる実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、頂部、底部、および側部パネル以外の形状または構成を含む。例えば幾つかの実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、乳房を放射状に取り込むように構成された円筒形または部分的に円筒形の形状を含む。更なる実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、他の形状（例えば、正方形、クラムシェル形など）を含んで、乳房１２０の周りをおよそ３６０°（または「リング状に」）スキャンさせることができる。
【００１４】
例示的実施形態において、パネル２１２〜２１８は、シンチレーション結晶と、位置検知型光センサまたは光電子倍増管と、から構築された平坦なパネル検出器を含む。シンチレーション結晶は、所望の空間サンプリングおよびγ線吸収感度を提供するように最適化され得る。例えば該検出器は、結晶の１つ以上の層を含むことができ、その異なる層は、同一または異なる結晶長さまたは幅を含み得る。これらの結晶寸法は、個々の層内で変動してもよい。幾つかの実施形態において、頂部および底部パネル２１４、２１６中の結晶は、およそ１０〜２０ｍｍの結晶長さを有し、側部パネル中の結晶は、およそ１０、２０、３０、４０、または５０ｍｍの結晶長さを有する。幾つかの実施形態において、異なる結晶長さを選択して、イメージング感度を標準化することができる。該結晶は、オキシオルトケイ酸ルテチウムまたは他の適切な材料を含み得る。幾つかの実施形態において、固体（ケイ素）光電子倍増管が、陽電子感受性光電子倍増管の代わりに用いられる。
【００１５】
操作において、乳房１２０は、上位固定パネル２３２および下位固定パネル２３４により適所に保持され得るか、または固定され得る。上位および下位パネル２３２、２３４は、マンモグラフィー装置の一部、ＰＥＴシステム１１０の一部、または別個の構成要素の全体であってもよい。複数の実施形態において、乳房１２０は、ＰＥＴシステム１１０の操作のために圧迫する必要はなく、そのため下位パネル２３２は、比較的軽量であってもよく、患者の不快感を誘発することなく数分間（例えば、３〜５分間）適所に静置することができる。更なる実施形態において、乳房１２０は、頂部および底部パネル２１４、２１６により固定することができ、上位および下位パネル２３２、２３４は、存在しなくてもよい。以下に図３を参照しながら更に詳細に議論される通り、頂部パネル２１４は、開口構成（図２Ａ）から圧迫構成（図２Ｂ）まで降下させることができ、そこでは頂部パネル２１４は、乳房１２０に隣接するか、または上位固定パネル２３２に隣接する。パネル２１２〜２１８は、オペレータに持ち上げさせてパネルを画像のために位置に配置させるように構成されたハンドル２２４を含み得る。複数の実施形態において、ＰＥＴイメージングは、適宜、挿入または除去される、検出パネル２１２〜２１８を用いて、マンモグラフィーイメージングの前または後のいずれかに実施されるが、固定パネル２３２、２３４は、イメージングの両方のタイプで同じ位置に患者を保持することができる。固定パネル２３２、２３４は、マンモグラムとＰＥＴイメージングの間で患者の移動を阻害することができる。更なる実施形態において、ＰＥＴおよびマンモグラムイメージングは、異なる時間に実施される。例示的実施形態は、オペレータにより機械的配置のためのハンドル２２４を含むが、更なる実施形態において、パネル２１２〜２１８は、機械操作により配置することができる。幾つかの実施形態において、検出パネル２１２〜２１８のそれぞれは、使用前にマンモグラフィー装置で個別に配置することができる。更なる実施形態において、検出パネル２１２の１つ以上は、マンモグラフィー装置における配置時に一緒に連結される。
【００１６】
図２Ｃは、ＰＥＴシステム１１０で使用されるよう構成された生検用グリッド２５０の等軸測視図である。図２Ａ〜２Ｃを一緒に参照すると、幾つかの実施形態において、検出パネルの１つ以上（例えば、側部パネル２１６、２１８の一方または両方）は、生検ガイダンスグリッド２５０を含むか、またはそれと互換性がある。生検ガイダンスグリッド２５０は、イメージングの結果に基づいて生検針を誘導するために用いることができる。特定の実施形態において、例えばイメージング結果は、更なる評価のために抽出されるべき腫瘍の特定部分を示し得る。生検針は、グリッド２５０の特定の孔２５２により位置合わせおよび横断することにより、乳房１２０の厳密な位置に進入することができる。更なる実施形態において、生検グリッド２５０は、ｘ線マンモグラフィー装置と併せて用いることができる。
【００１７】
図３は、ＰＥＴシステムを用いる方法３００を示すブロック図である。方法３００は、ＰＥＴシステムをマンモグラフィーまたはトモシンセシス装置３１０に連結することを含む。先に議論された通り、ＰＥＴシステムは、既存のマンモグラフィー装置に着脱可能に連結することができ、必ずしも専用の装置を必要としない。方法３００は、ＦＤＧなどの放射性トレーサを該当する細胞（例えば、乳房細胞）に導入すること３２０を含む。トレーサは、イメージングに先立って、またはイメージングの間に患者に導入することができる。方法が３００は、患者をＰＥＴシステム内に配置させること、および乳房からリング状のＰＥＴデータを得ること３３０、を更に含む。およそ３６０°の「リング状」データを、乳房組織を取り囲む、または実質的に取り囲むＰＥＴパネルの配列から得ることができる。更なる実施形態において、部分的に「リング状の」データのみを得ることができる。更なる実施形態において、データは、時間の関数として得られ、それによりトレーサ取込みの動的「ムービー」が、作成され得る。方法３００は、患者を同じ位置に維持しながら、ＰＥＴシステムをマンモグラフィーまたはトモシンセシス装置から取り外すこと３４０を更に含み得る。方法３００は、マンモグラフィーまたはトモシンセシスのデータを得ること３５０を含み得る。更なる実施形態において、ＰＥＴおよびマンモグラフィーデータは、逆の順序で得ることができ、または１つのタイプのみのデータを、回収することができる。
【００１８】
ＰＥＴおよびマンモグラフィーまたはトモシンセシスデータは、処理システムに出力される３６０。処理システムは、ＰＥＴシステムおよび／またはマンモグラフィー装置に統合させること、または外部で連結されせること、または連通させることができる。処理システムは、トレーサの取込みの量を測定することができ、および／または有用な出力のためのＰＥＴデータを作成することができる。幾つかの実施形態において、ＰＥＴシステム１１０は、高速読取り電子装置（例えば、８００ｋｃｐｓ以上の計数率能力を有する）を利用することができる。高係数速度能を利用すれば、ＰＥＴシステム１１０は、より高い注入トレーサ量を、短いイメージング時間および／または高い画像統計で画像化することができる。
【００１９】
減弱補正を、ＰＥＴデータで実行することができる３７０。正確な減弱補正は、デュアルモダリティーＰＥＴ／マンモグラフィーシステムでは、材料が５１１ｋｅＶで水と同様に挙動すること、および乳房の配置が減弱を推定するのに用いられ得ること、という制約に依存することにより可能である。より具体的にはユーザは、マンモグラム獲得の既知の配置を利用して、既知の距離を有する平行なプレート間で乳房組織を圧迫することができる。光子吸収は、５１１ｋｅＶのＰＥＴ光子エネルギーでは、組織のタイプにより２５〜４９ｋＶｐのｘ線マンモグラフィーエネルギーで大きく変動するが、軟組織の全てが、本質的に同一の吸収が可能である。つまり５１１ｋｅＶ減弱画像は、３つの成分：圧迫された組織の輪郭、組織の一定した厚さ、および５１１ｋｅＶでの軟組織の減弱、から組み立てることができる。あるいは空間的に異なる乳房組織の減弱係数を５１１ｋｅＶで特徴づける３次元減弱マップを、ｘ線トモシンセシス法で測定することができ、これは、ＰＥＴ減弱補正に用いることができる。幾つかの実施形態において、圧迫された組織の輪郭は、マンモグラム獲得および／または減弱補正を行わずに再構築されたＰＥＴ画像から得ることができる。
【００２０】
二次補正により、１つのビーム幾何学からの幾何歪、圧迫パドルの歪、およびｘ線厚さが頂部および底部ＰＥＴ検出パネルの距離よりも小さい実施形態を補うことができる。幾つかの実施形態において、非生物学的材料、例えば移植片が存在する場合、精度の改善を、異なるエネルギー、例えば２５および４９ｋＶｐでの二連続のマンモグラム獲得を利用して実現することができる。幾つかの実施形態において、システムにおけるＰＥＴ検出器の近接性は、高い幾何学的感度をもたらすが、傾いた応答線（ＬＯＲ）ももたらし、相互作用位置（ＤＯＩ）が未知であれば視差を原因としたイベントミズポジショニングを誘発し得る。モノリシック結晶における統計に基づいたイベントポジショニングは、より薄い結晶で分解度を改善する、ＤＯＩをはじめとする高い空間分解能を提供し得る。モンテカルロシミュレーションを利用すれば、ユーザは、ＤＯＩを欠くことによる感度およびＬＯＲミスポジショニングを推定することができる。光子の感度、散乱フラクション（ＳＦ）、および視差誤差は、結晶厚さの関数として試験することができる。
【００２１】
方法３００は、補正されたＰＥＴデータを再構築して出力すること３８０を更に含む。方法３００は、位置合わせされたＰＥＴおよびマンモグラフィー画像を表示すること３９０も含み得る。ＰＥＴおよびマンモグラフィー画像は、単一出力（例えばモニター）で一緒に表示することができる。更なる実施形態において、ＰＥＴまたはマンモグラフィー画像の一方のみが、表示される。
【００２２】
ＰＥＴシステムは、高い空間分解能の画像を提供することができる。例えばＰＥＴシステム１１０は、定量的ＰＥＴイメージングを可能にする高分解能および高感度の検出器配置を利用することができる。複数の実施形態において、ＰＥＴシステムは、１〜４ｍｍの空間分解能を提供することができ、およそ５ｍｍよりも大きな対象で定量的精度を実現することができる。他の実施形態において、他の空間分解能が、実現される。出力画像／データに基づけば、更なる処置または評価試験が、実行され得る。例えば追加のイメージングを実施することができ、または生検を採取することができる（例えば、先に記載された生検ガイダンスシステムを用いて）。複数の実施形態において、生検は、ＰＥＴ検出パネルの１つ以上を除去することにより容易にすることができる。
【００２３】
図４は、ＰＥＴシステムを用いて連続イメージングを実行する方法４００を示すブロック図である。複数の実施形態において、連続イメージングは、連続スキャンにおいて獲得されたマンモグラフィーまたはトモグラフィー画像の位置合わせを比較することにより容易にすることができる。この位置合わせの情報を、その後、連続ＰＥＴ画像を位置合わせするのに用いることができる。先に議論された通り、複数のシナリオにおいて、癌の存在が確定された後にＰＥＴシステム１１０を利用して、治療、例えばネオアジュバント設定における応答を評価することができる。図４に示された通り、例えば方法４００は、癌または他の疾患をスクリーニングおよび検出すること４００を含み得る。これは、生検４２０によって癌のタイプの最終決定を行うことを含んでいてもよい。
【００２４】
幾つかの処置シナリオにおいて、処置応答を特徴づけるために既知の乳癌へのトレーサ取込みを測定することが、費用効果的となろう。「絶好の機会」は、診断の確定４３０から乳癌手術４８０および／またはアジュバント療法４９０までの時間（典型的には数週間または数ヶ月）である。患者は、処置（例えば、エストロゲン阻害療法（ｅｓｔｒｏｇｅｎ−ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ  ｔｈｅｒａｐｉｅｓ）の途中の２つ以上の時点でＦＤＧ  ＰＥＴを受けることができる。例えば治療前のスキャン４４０は、ベースラインとして働く。治療後ＰＥＴスキャン４６０は、治療経過４５０の間、またはその後のより遅い時点に実施される。これらの連続評価から、応答者と非応答者４７０の間の有意差が実証され、ネオアジュバント化学療法に応答した腫瘍で、典型的には治療前に比較して治療中期で腫瘍ＦＤＧ取込み降下を実証することが示される。したがってＰＥＴは、治療応答の早期予測因子となり得る。それゆえ連続ＰＥＴイメージングは、臨床上有用な応答分類子として働き得るだけでなく、生存改善のためのバイオマーカとしても働き得る。より具体的には、処置アプローチの強度を、腫瘍が再発または全身に広がる確率に適合させるには、早期乳癌、特にその攻撃性を特徴づけるための重要な要件がある。更に、腫瘍の生物学的性質を特徴づけることが、全身治療の適切な標的を同定するための支援となり得る。最後に、初期応答の評価は、無効になりそうな処置を同定して、代わりの処置選択を誘導することができる。
【００２５】
実施例
１．マンモグラフィー装置と共に使用される陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）システムであって、
組織プラットフォームと；
前記マンモグラフィー装置に着脱可能に連結されていて、前記組織プラットフォームを概ね取り囲み、組織のおよそ３６０°のデータ資料を得るように構成された、１つ以上のＰＥＴ検出パネルと；
画像再構築のために前記データ資料を出力するように構成された出力デバイスと、
を含む、ＰＥＴシステム。
２．前記ＰＥＴ検出パネルが、頂部パネルと、底部パネルと、前記頂部および底部パネルに概ね直交して配置された複数の側部パネルと、を含む、実施例１に記載のＰＥＴシステム。
３．前記個々のパネルが、可動性であり、互いから分離可能である、実施例２に記載のＰＥＴシステム。
４．前記パネルと互換性のある配置になるように構成された生検ガイダンスグリッドを更に含む、実施例１に記載のＰＥＴシステム。
５．前記検出パネルが、１〜４ｍｍの空間分解能を有する再構築画像に対応してデータ資料を得るように構成されている、実施例１に記載のＰＥＴシステム。
６．前記検出パネルが、トレーサ取込み量を示すデータ資料を得るように構成されている、実施例１に記載のＰＥＴシステム。
７．前記出力デバイスが、前記データ資料をｘ線データと併せて出力するように構成されている、実施例１に記載のＰＥＴシステム。
８．前記検出パネルが、データ資料を時間の関数として得るように構成されている、実施例１に記載のＰＥＴシステム。
９．マンモグラフィー装置に取り付けるように構成された陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）デバイスであって、
上位検出パネルと；
前記上位検出パネルに向き合っていて、スキャニングのための組織を支持するように構成された下位検出パネルと；
前記上位および下位検出パネルに概ね直交した複数の側部検出パネルと、
を含み、
前記上位、下位、および側部検出パネルが、一緒になって前記組織を概ね取り囲んで配置されている、ＰＥＴデバイス。
１０．側部検出パネルと互換性のある配置になるように構成された生検ガイダンスグリッドを更に含む、実施例９に記載のＰＥＴデバイス。
１１．前記検出パネルの少なくとも１つが、１つ以上のハンドルを含む、実施例９に記載のＰＥＴシステム。
１２．前記検出パネルの少なくとも１つが、前記マンモグラム装置のレールシステムに着脱可能に連結するように構成されている、実施例９に記載のＰＥＴシステム。
１３．ＰＥＴ検出パネルをマンモグラフィー装置に着脱可能に連結すること；
組織の３６０°のデータ資料を得ること；および
前記データ資料に基づいて画像を再構築すること、
を含む、ＰＥＴを使用する方法。
１４．前記再構築に応答して組織採取を誘導することを更に含む、実施例１３に記載の方法。
１５．前記組織へのトレーサ取込みを定量することを更に含む、実施例１３に記載の方法。
１６．トレーサ取込み量を前記組織の構造異常に関係づけることを更に含む、実施例１５に記載の方法。
１７．前記画像を再構築することが、前記データ資料をｘ線データと組み合わせることにより画像の作成を組み合わせることを含む、実施例１３に記載の方法。
１８．前記データ資料に基づいて画像を再構築することが、約１〜４ｍｍの空間分解能を有する画像を作成することを含む、実施例１３に記載の方法。
１９．組織の３６０°のデータ資料を得ることが、ＰＥＴ画像を時間の関数として動的に獲得することを含む、実施例１３に記載の方法。
２０．組織の３６０°のデータ資料を得ることが、ベースラインデータ資料を得ることを含む、実施例１３に記載の方法であって、
患者への処置を実行すること；および
治療後のデータ資料を得ること、
を更に含む、方法。
２１．ｘ線マンモグラフィーデータの使用を通して前記画像の減弱を補正することを更に含む、実施例１３に記載の方法。
【００２６】
本明細書に記載されたシステムおよび方法は、従来のマンモグラフィーシステムを超える複数の利点を提示する。先に言及された通り、小さな腫瘍および早期疾患へのトレーサ取込みを同定および定量するための全身スキャナの制限により、ＦＤＧを伴うＰＥＴをそのような病変に適用することは、限定されてきた。高分解能の画像を使用すれば、本明細書に開示されたＰＥＴシステムで乳癌の特性を評価することができ、効果的治療の選択を誘導すること、無効な治療を排除すること、絶対尺度を介して治療への応答を測定することが可能になる。これにより、患者の転帰を改善して、処置費用を低減することができる。
【００２７】
ＰＥＴ画像は、腫瘍（または画像のいずれかの箇所）におけるＰＥＴトレーサ注入濃度の絶対指標を表すため、本明細書に開示されたＰＥＴシステムは、定量的精度を更に提供する。本明細書に開示されたＰＥＴシステムの別の利点は、生検ガイダンスの能力である。生検ガイダンスを高分解能のＰＥＴ画像と併せて使用すれば、生検部位の精度が改善される。本明細書に開示されたＰＥＴシステムは、解剖学的イメージングの位置決めを更に含み得る。ＰＥＴ画像は、空間的に位置決めして、ｘ線画像（例えば、標準の平面状マンモグラムまたは擬似３Ｄトモシンセシス）と融合させることができる。
【００２８】
ＰＥＴシステムは、動的イメージング、または時間関数としてのＰＥＴ画像の獲得を更に含むことができ、それによりユーザは、以後の注入時点からのＰＥＴトレーサ分布の「ムービー」を作成することができる。従来のＰＥＴトレーサが注入され、画像獲得の時間にトレーサ分布の「スナップショット」が獲得されると、実務者は患者の全身分布を待たなければならない。時間の経過に伴うトレーサ分布の推移を測定し得ること（動的イメージング）に、診断利益が存在する。
【００２９】
本明細書に開示されたシステムは、小さな設置面積を有することができ、既存のマンモグラフィー装置の大掛かりな改造を必要とせずに標準的マンモグラフィー機器一式において用いることができる。更に該システムは、臨床試験の設定においてのみならず、処置の効能を評価する腫瘍研究グループ、医薬品会社などによっても有用となり得る。該システムは、更に、臨床実践において、個々の乳癌患者で治療への応答を評価して各患者の最適治療の選択を支援するのに有用となり得る。複数の実施形態において、ＰＥＴシステムは、ポータブル式およびモジュラー式であってもよい。
【００３０】
本発明の技術の具体的実施例を、例示を目的として本明細書に記載したが、本発明の技術の主旨および範囲を逸脱せずに様々な改良を施し得ることは、前述の事柄から理解されよう。例えば該技術を、乳癌イメージングを参照しながら記載したが、他の身体部分（例えば、四肢、手、または足）で使用すること、または小動物をスキャンするために使用することが可能である。該技術を利用して、関節炎または他の疾患など、癌以外の疾患を検出または評価することができる。更に特定の実施形態の文脈に記載された新しい技術の特定の態様は、他の実施形態において組み合わせられても、または排除されてもよい。更に、該技術の特定の実施形態に関連する利益を、それらの実施形態の文脈に記載したが、他の実施形態がそのような利益を呈する場合もあり、全ての実施形態が、必ずしも該技術の範囲に含まれるそのような利益を呈するとは限らない。したがって本開示および関連の技術は、本明細書に明白に図示または記載されていない他の実施形態を包含し得る。つまり本開示は、添付の特許請求の範囲以外により限定されることはない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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