(57)【要約】【課題】ピンホールＳＰＥＣＴにおいて一様でかつ定量的な撮像データを収集できるようにする。【解決手段】単一光子エミッションコンピュータ断層撮影において、ピンホールコリメータを装着した位置検出型の放射線検出器を備える１台以上の検出器ブロックを、放射線検出器が常に被写体を視野に含むように、被写体を支持可能な台座の周囲に配置する。そして、検出器ブロックを台座の周りを回転面上及び回転面外にも移動して、検出器ブロックにより放射線計測データを収集し記憶装置に記録する。【選択図】図１
2004233149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を支持可能な台座と、
ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた１台以上の検出器ブロックと、
前記の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心を１点に固定しつつ、視野中心を含む回転面上に取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、
回転機構の回転を制御する制御装置と、
回転機構の回転に同期させながらその回転軸に相対的に台座を周期的に揺さぶる揺動機構と、
前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り、記憶する記憶装置と
を備える単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
被写体を支持可能な台座と、
ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた１台以上の検出器ブロックと、
前記の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心を１点に固定しつつ、視野中心を含む回転面上に取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、
回転機構の回転を制御する制御装置と、
回転機構の回転に同期させながらその回転軸に平行な方向に台座を移動させる移動機構と、
前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り、記憶する記憶装置と
を備える単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
被写体を支持可能な台座と、
ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた複数の検出器ブロックと、
前記の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心を１点に固定しつつ、視野中心を含む回転面上及び回転面外にも取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、
回転機構の回転を制御する制御装置と、
前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り記憶する記憶装置と
を備える単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
被写体を支持可能な台座と、
ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた複数の検出器ブロックと、
前記の複数の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心をずらして取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、
回転機構の回転を制御する制御装置と、
前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り記憶する記憶装置と
を備える単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
被写体を支持可能な台座と、
ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた複数の検出器ブロックと、
前記の台座を放射線検出器の視野の中心で回転する回転機構と、
この台座を放射線検出器の視野の中心で回転軸から傾斜させる機構と、
回転機構の回転を制御する制御装置と、
前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り記憶する記憶装置とを備える単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
ピンホールコリメータを装着した位置検出型の放射線検出器を備える１台以上の検出器ブロックを、放射線検出器が常に被写体を視野に含むように、被写体を支持可能な台座の周囲において、立体的に任意の位置に配置し、
検出器ブロックを台座の周りを、検出器が常に被写体を視野に含むように移動して、検出器ブロックにより放射線計測データを収集し記憶装置に記録する
単一光子エミッションコンピュータ断層撮影方法。
【請求項７】
ピンホールコリメータを装着した位置検出型の放射線検出器を備える１台以上の検出器ブロックを、放射線検出器が常に被写体を視野に含むように固定し、
台座を傾斜させつつ、回転させて、検出器ブロックにより放射線計測データを収集し記憶装置に記録する
単一光子エミッションコンピュータ断層撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一光子エミッションコンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
遺伝子治療を始めとする種々の組織再生を目的とした治療法が提案される中、組織および細胞の生理機能を、動物個体を生かした状態で３次元的かつ定量的に評価する方法の確立が望まれている。欧米では小動物専用の陽電子放射型断層撮像（ＰＥＴ）装置が開発され、ゲノム創薬やタンパク科学の分野で応用研究が行なわれている。
【０００３】
一方、これに用いるものとして、単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置（ＳＰＥＣＴ装置）と呼ばれる装置が知られている。これは、放射性アイソトープで標識された医薬品を被写体に投与し、体内分布をイメージングするものである。ＳＰＥＣＴ装置で利用する放射性薬剤の寿命は長く、他施設からの入手が可能である。また使用するコリメータの工夫によりＰＥＴよりも高い解像度を得ることができる。感度はＰＥＴに劣る（約数百分の一）が、血流量のイメージングなど多くの検査は可能であり、実際に核医学臨床診断が広く実施されているとおり、小動物の機能評価が可能になるとその応用範囲は広いと考えられる。
【０００４】
ＳＰＥＣＴ装置では、一枚の位置検出型の放射線検出器の表面にコリメータを装着し、被写体の外部に沿って回転させ、全周にわたって放射線データを収集し、回転に同期した信号を解析することで、被写体内部の放射性薬剤の分布を推定する。コリメータとしては、蜂の巣状のパラレルビームコリメータや一本の線状の焦点を有するファンビームコリメータが臨床装置には一般的である。
【０００５】
一方、単一のホールを有するコリメータすなわちピンホールコリメータを装着したＳＰＥＣＴ装置も開発が試みられており、多くの試作器が製作された。このようなピンホールＳＰＥＣＴ装置（マイクロＳＰＥＣＴ装置）では、台座（ベッド）上の被写体の近くに、ピンホールコリメータを備える位置検出型放射線検出器が設けられ、撮像時には放射線検出器が被写体の外部を回転される。被写体からの放射線はホールをとおりコーンビーム状となって放射線検出器により検出される。ピンホールコリメータを利用することにより、ホール径を小さくし、被写体に近接して撮像できるので、空間解像度を向上できる。また、ピンホールＳＰＥＣＴ装置は、その設計構造が簡単であるという利点がある。実際に１ｍｍ程度の解像度を有する試作器は製造されており、すでにラットやマウスなどの小動物の断層撮像が行なわれた実績がある。コーンビームコンピュータ断層撮影では、画像再構成に、フィルター逆投影法を拡張したＦｅｌｄｋａｍｐ法（Ｊ．  Ｏｐｔ，  Ｓｏｃ．  Ａｍ．，  Ａ１，  ６１２−６１９  （１９８４））が使われている。
【０００６】
なお、Ｉｉｄａらの論文（Ｊ．  Ｎｕｃｌ．  Ｃａｒｄｉｏｌ．  ５：  ３１３−３１  （１９９８））は、従来はＰＥＴでのみ可能であった、心筋の局所組織血流量がＳＰＥＣＴ装置でも測定可能であることを概説している。また、Ｍｅｉｋｌｅらの論文（Ｃｕｒｒ．  Ｐｈａｒｍ．  Ｄｅｓ．  ７，  １９３９−１９６０  （２００１））は、現在開発されている動物専用ＰＥＴ装置およびＳＰＥＣＴ装置のレビューを行い、さらに前臨床治験における役割を総括している。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｌ．  Ａ．  Ｆｅｌｄｋａｍｐ，  Ｌ．  Ｃ．  Ｄａｖｉｓ  ａｎｄ  Ｊ．  Ｗ．  Ｋｒｅｓｓ，  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，  Ｊ．  Ｏｐｔ，  Ｓｏｃ．  Ａｍ．，  Ａ１，  ６１２−６１９  （１９８４）
【非特許文献２】
Ｈ．  Ｉｉｄａ  ａｎｄ  Ｓ．  Ｅｂｅｒｌ，  Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｒｅｇｉｏｎａｌ  ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ  ｂｌｏｏｄ  ｆｌｏｗ  ｗｉｔｈ  ｔｈａｌｌｉｕｍ−２０１  ａｎｄ  ＳＰＥＣＴ，  Ｊ．  Ｎｕｃｌ．  Ｃａｒｄｉｏｌ．  ５，  ３１３−３１  （１９９８）
【非特許文献３】
Ｓ．  Ｍｅｉｋｌｅ，  Ｓ．  Ｅｂｅｒｌ  ａｎｄ  Ｈ．  Ｉｉｄａ，  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｐｒｅ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｔｕｄｉｅｓ，  Ｃｕｒｒ．  Ｐｈａｒｍ．  Ｄｅｓ．  ７，  １９３９−１９６０（２００１）
【非特許文献４】
Ｈ．  Ｋ．  Ｔｕｙ，  Ａｎ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｆｏｒｍｕｌａ  ｆｏｒ  ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，  ＳＩＡＭ  Ｊ．  ＡＰＰＬ．  ＭＡＴＨ．  １９８３，  ｖｏｌ．  ４３，  Ｎｏ．  ３，  ５４６−５５２
【非特許文献５】
工藤博幸、光学、２９巻、３５４頁（２０００年）（図１（ｆ））
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
高解像度のＳＰＥＣＴイメージングは、ピンホールコリメータと位置検出型ガンマカメラを組み合わせることで実現でき、すでにいくつかの論文報告がなされている。国内においても複数の医用機器メーカーが臨床装置に専用のコリメータを設計製作して小動物イメージングを実現している。しかし、これらの報告は、試作器の研究室レベルでの性能評価に留まり、病態生理あるいは医学研究に応用された例は少ない。
【０００９】
今までＳＰＥＣＴイメージングの応用研究が展開されなかった１つの理由は、得られた画像の定量的信頼性が乏しく、特に視野周辺領域において画像が歪むという問題である。従来は、画像再構成にフィルター逆投影法を拡張した方法（Ｆｅｌｄｋａｍｐ法、１９８４年）が使われてきた。パラレルビームコリメータにおける完全な画像再構成には、Ｏｒｌｏｖの条件とよばれる幾何学条件を満足すること、すなわち、任意の大円（原点を中心とする単位円）が再構成に利用されるプロジェクションの方向ベクトル（軌道）と交差することが必要である。また、ピンホールコリメータにおける完全な画像再構成には、Ｔｕｙの条件（Ｈ．  Ｋ．  Ｔｕｙ．  Ａｎ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｆｏｒｍｕｌａ  ｆｏｒ  ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．  ＳＩＡＭ  Ｊ．  ＡＰＰＬ．  ＭＡＴＨ．  １９８３，  ｖｏｌ．  ４３，  Ｎｏ．  ３，  ５４６−５５２）が提示されている。しかし、従来のピンホールＳＰＥＣＴ装置の幾何学設計では回転面以外の断面でこの前提条件が成り立たないので、ホールを含む回転面上の画像は原理的には正確に再構成できるのに対し、ホールを含まない断層面においては正確な放射能濃度が計測できないという欠点がある。また、ホールを含む回転面上の画像に不均一分解能による画像のゆがみが生じるという欠点がある。したがって、不完全データゆえに画像再構成において定量性に限界がある。これは、ひとつには画像を再構成する数学理論の限界が一因であるが、より本質的には、コーンビーム状の撮像データ収集において、数学的に理想的な収集データが撮像できていないためである。したがって、一様でかつ定量的な撮像データを提供できるピンホールＳＰＥＣＴ装置の開発が望まれている。
【００１０】
なお、似た問題としてＸ線ＣＴにおけるコーンビームの利用が挙げられる。Ｘ線ＣＴにおいてコーンビームを利用する場合、Ｘ線源から円錐状のＸ線ビームを被写体に照射して投影データを測定する。したがって、ピンホールコリメータを用いるＳＰＥＣＴ装置と同様に、データはコーンビーム状に収集される。ここで、工藤（光学、２９巻、３５４頁（２０００年））は、Ｘ線ＣＴにおいて厳密な画像再構成が可能な測定データを収集するため、すなわち、被写体と交わるすべての平面がＸ線源の軌道と交わるという条件を満足させるため、実現容易なＸ線源の軌道として、直交する２つの円軌道、円と直線の軌道、または、らせん軌道を提案している。
【００１１】
この発明の目的は、ピンホールＳＰＥＣＴにおいて一様でかつ定量的な撮像データを収集できるようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置は、被写体を支持可能な台座と、ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた１台以上の検出器ブロックと、前記の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心を１点に固定しつつ、視野中心を含む回転面上に取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、回転機構の回転を制御する制御装置と、回転機構の回転に同期させながらその回転軸に相対的に台座を周期的に揺さぶる揺動機構と、前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り、記憶する記憶装置とを備える。
【００１３】
本発明に係る第２の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置は、被写体を支持可能な台座と、ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた１台以上の検出器ブロックと、前記の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心を１点に固定しつつ、視野中心を含む回転面上に取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、回転機構の回転を制御する制御装置と、回転機構の回転に同期させながらその回転軸の方向に台座を周期的に移動させる移動機構と、前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り、記憶する記憶装置とを備える。
【００１４】
本発明に係る第３の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置は、被写体を支持可能な台座と、ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた複数の検出器ブロックと、前記の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心を１点に固定しつつ、視野中心を含む回転面上及び回転面外にも取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、回転機構の回転を制御する制御装置と、前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り記憶する記憶装置とを備える。
【００１５】
本発明に係る第４の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置は、被写体を支持可能な台座と、ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた複数の検出器ブロックと、前記の複数の検出器ブロックを、放射線検出器の視野の中心をずらして取り付け、検出器ブロックを台座の周囲で回転する回転機構と、回転機構の回転を制御する制御装置と、前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り記憶する記憶装置とを備える。
【００１６】
本発明に係る第５の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置は、被写体を支持可能な台座と、ピンホールコリメータと位置検出型放射線検出器を組み合わせた複数の検出器ブロックと、前記の台座を放射線検出器の視野の中心で回転する回転機構と、この支持台座を放射線検出器の視野の中心で回転軸から傾斜させる機構と、回転機構の回転を制御する制御装置と、前記の検出器ブロックから、検出器により検出された放射線計測データを受け取り記憶する記憶装置とを備える。
【００１７】
また、本発明に係る第１の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影方法では、ピンホールコリメータを装着した位置検出型の放射線検出器を備える１台以上の検出器ブロックを、放射線検出器が常に被写体を視野に含むように、被写体を支持可能な台座の周囲において、立体的に任意の位置に配置する。そして、検出器ブロックを台座の周りを、検出器が常に被写体を視野に含むように移動して、検出器ブロックにより放射線計測データを収集し記憶装置に記録する。
【００１８】
また、本発明に係る第２の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影方法では、ピンホールコリメータを装着した位置検出型の放射線検出器を備える１台以上の検出器ブロックを、放射線検出器が常に被写体を視野に含むように固定する。そして、台座を傾斜させつつ、回転させて、検出器ブロックにより放射線計測データを収集し記憶装置に記録する。
第１と第２の方法は、前述の第１から第５の単一光子エミッションコンピュータ断層撮影装置による撮影を含むものである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明では、ピンホールＳＰＥＣＴにおいて、検出器の配列を回転面上だけでなく異なる方向から被写体を見込む設計にすることで、または、被写体を支持する台座を検出器に対して揺動することで、一様でかつ定量的な撮像データを収集する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、図面において、同じ参照記号は同一または同等のものを示す。
ピンホールＳＰＥＣＴ装置では、被写体（被験体）を支持可能な台座の周りに、１台以上の位置検出型放射線検出器が配置され、検出器は、被写体内部で発生されピンホールコリメータのホールを通って円錐状に分布する放射線を検出する。検出器は、常に被写体を視野に含むように設置され、台座の周囲を移動される。従来のピンホールＳＰＥＣＴ装置では、検出器は１つの回転面上のみに設置されていたが、本発明では、検出器は、視野の中心を含む１つの回転面の上だけでなく、回転面の外でも放射線を検出するように配置される。本発明の検出手法は種々の構造で実現できる。後で具体的に説明するように、検出器の配列の工夫、ピンホール位置のずれ、台座の位置の揺動などが採用できる。このように、回転面からずらして放射能を検出することにより、データの完全性を保証でき、撮像データが数学的に画像再構成の構成要件を満たす。これにより、撮像データから得られる再構成画像の解像度が向上し、被写体内の放射能濃度の分布が正確に計測できるようになる。
【００２１】
図１〜図４は、第１の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置を示す。このピンホールＳＰＥＣＴ装置では、被写体は台座（ベッド）１０の上に支持される。ピンホールコリメータ１２を位置検出型放射線検出器（ＮａＩなど）１４に装着した検出ブロックが、台座１０の周りに配置される。具体的には、複数の検出ブロックがガントリー１６に取り付けられる。ガントリー１６に隣接して設けられる回転駆動装置１８が、ステッピングモータ（図示しない）を内蔵し、ガントリー１６を回転駆動する。ガントリー１６への取り付け位置を調節することにより、検出器回転径は、被写体の大きさに依存して変化される。台座１０は、台座１０に関して回転駆動装置１８と反対側に設置される支持部２０により固定される。ガントリー１６、回転駆動装置１８、支持部２０は装置の基部２２に固定される。データ収集の際にガントリー１６が回転されると、その回転に伴って検出器１４が台座１０の周りで放射線を検出する。なお、検出器１４の数は、多いほどよいが、図２に示すように、この装置では６個である。なお、図１は、図２のＡ−Ａ断面を示し、検出器は、回転面内に位置される。回転面とは、ガントリー１６の回転軸に垂直であり、視野の中心を含む面をいう。また、図３と図４は、図２のＢ−Ｂ断面とＣ−Ｃ断面を示し、回転面からそれぞれ１５°と３０°傾いた面に位置される検出器１４を示す。
【００２２】
検出ブロックの配置について説明すると、複数の検出器のそれぞれのピンホールコリメータ１０の視野中心は一致させる。すなわち、検出器１４が見込む視野の中心は常に一点に固定する。また台座１０の回転中心もこの点に一致する。こ複数の検出器１４の一部は、回転面内にはなく、その回転面の外に設置される。
【００２３】
図５は、ピンホールＳＰＥＣＴ装置の全体の構成を示す。この装置を制御するコンピュータ４０は、データ収集のための撮像制御プログラム４２と、撮像データを基に画像を再構成する画像再構成プログラム４４を備える。撮像制御プログラム４２は、撮像データ収集の開始にあたって、シーケンサ４６にパラメータを設定し、次に、データ収集の開始を指示する。これに対応して、シーケンサ４６は、シーケンス制御プログラムに従って、回転駆動装置１８などの駆動系４８及び放射能検出器１４やデータ収集回路５０の動作を制御し、それぞれの角度毎のプロジェクションデータを収集する。回転駆動装置１８は、指示に応じて、ガントリー１６の回転を行う。検出器１４が検出した位置とエネルギーのデータは、データ処理回路５０を経て、角度終了毎にメモリ５２に逐次転送・格納される。画像再構成プログラム４４は、メモリ５２に取り込まれた撮像データを用いて画像再構成を行う。
【００２４】
なお、撮像画像からの画像再構成のための既存のプログラムでは、回転中心を通る画像を基に画像を再構成している。視野中心を一致させるのは、この画像再構成プログラムを使用するためであり、必ずしもそうでなければならないということではない。一般的には、１台以上の検出器が、被写体を視野に含むように設置されていて、かつ被写体に対する位置が分かっていればよい。
【００２５】
次に、第１の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置の変形例について説明する。この変形例では、ガントリー１６の回転に同期させながらその回転軸に平行な方向に台座１０を移動させる移動機構（図示しない）を備える。移動機構としては、従来のＣＴ装置で台座の移動に使用されているものを用いればよい。この装置は、その他の点では、第１の実施の形態のＳＰＥＣＴ装置と同じであるので、説明を省略する。
【００２６】
次に、第２の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置について説明する。このピンホールＳＰＥＣＴ装置において、複数の検出器のそれぞれの視野中心は一致させるが、ホールの位置は、視野中心を含む回転面から外れたものも含む。
【００２７】
図６に示す例では、ピンホールＳＰＥＣＴ装置は、リング状の放射線検出器１４’とリング状のコリメータ１２’とを備える。検出器１４’はガントリー１６に設置される。その他の点では、第１の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置と同じである。コリメータ１２’には２つのホール１３が設けられている。１つのホール１３（図６において上側のホール）は、視野中心を含む回転面内にあるが、他方のホール１３（図７において上側のホール）は、回転面外にある。
【００２８】
また、図７に示す例では、ピンホールＳＰＥＣＴ装置は、平板状の２個の放射線検出器１４”とそれぞれに対応するコリメータ１２”とを備える。検出器１４”は、ガントリー１６に、台座に対して上下に取り付けられる。その他の点では、第１の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置と同じである。
【００２９】
次に、第３の実施の形態におけるピンホールＳＰＥＣＴ装置を説明する。このピンホールＳＰＥＣＴ装置では、検出器１４の回転に同期させつつ台座１０をその回転中心の周りに左右（あるいは上下など）に揺さぶる揺動機構２２を用いる。図８に示す装置では、台座を通る水平面内で（図８の上下方向に、破線で示すように）揺さぶられる。この揺動機構２２は、図９に示す例では、台座１０の揺動中心に対応する中心を備える円板２２ａと、その円板を所定周期で揺動する駆動モータ２２ｂとからなり、台座１０を支持する支持部２０は、円板２２ａに固定される。それぞれピンホールコリメータ１２を装着した複数（たとえば６個）の検出器１４が、回転面内に配置される。台座１０の揺動中心は、検出器１４の回転面内にあり、また各ピンホールコリメータ１２の視野中心に一致する。検出器１４の回転と台座１０の揺動とは同期される。このピンホールＳＰＥＣＴ装置は、その他の点では第１の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置と同様である。回転軸の一点を見込むように検出器１４の回転に同期させながら台座１０を揺動しつつ、撮像データを収集する。
【００３０】
前述のいずれかの撮像装置により、被写体内部の放射能濃度分布が正確に計測できる。したがって、たとえば、体内の放射性薬剤の分布が定量的に計測できるので、被写体の局所組織の生理機能を数値として評価できるような撮像システムが構築できる。これにより、放射性薬剤の体内動態の正確な計測に基づき体内の生理機能（血流量など）が正確に推定できるようになる。さらに、体内動態を数理モデルに基づいた解析により、血流量などの生理機能の画像化が可能になる。
【００３１】
次に、第４の実施の形態におけるピンホールＳＰＥＣＴ装置を説明する。このＳＰＥＣＴ装置では、検出器１４が常に被写体を視野に含むように検出器ブロックを固定し、被写体を支持する台座１０を、検出器の視野内に配置する。台座１０は傾斜させ、かつ、回転される．この状態で、検出器ブロックにより放射線計測データを収集し記憶装置に記録する。図１０に示すように、このＳＰＥＣＴ装置は、被写体を支持する台座１０を傾斜させる機構２４を設け、傾斜された台座１０が検出器１４の視野内にあるように、ピンホールコリメータ１２を装着した位置検出型の放射線検出器を備える検出器ブロックを固定する。さらに、図１０で矢印で示すように検出器１４の視野の中心で台座１０を回転する回転機構２６を設ける。この装置は、その他の点では、第１の実施の形態のＳＰＥＣＴ装置と同じであるので、説明を省略する。ただし、ガントリーの回転駆動装置１８は使用しない。傾斜されている台座１０を回転機構２６により回転させて、検出器１４により放射線計測データを収集する。
【００３２】
図１１は、ピンホールＳＰＥＣＴ装置による測定データの１例を示す。ねずみにＴｌ−２０１標識塩化タリウム（放射性薬剤）を投与して、ＳＰＥＣＴ装置の台座に載せて断層撮像を行い、心筋内の放射線濃度の時間曲線を測定した。図１１のグラフは、ＳＰＥＣＴにより得られた放射線計数値と、動脈血の計数値を示す。
【００３３】
動物専用ＳＰＥＣＴ装置の開発により、遺伝子治療などの先駆的治療法や創薬研究において客観的評価指針を与えるツールが提供できることになり、この分野の新しいマーケット創出が期待できる。昨今多くの治療法が開発されているが、治療を施した動物を生かした状態で、その生理機能の改善をモニターできる方法の開発が待たれており、多くの貢献が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置の台座近傍を示す図
【図２】検出器の配置を示す図
【図３】図１のＢ−Ｂ線の断面図
【図４】図１のＣ−Ｃ線の断面図
【図５】ピンホールＳＰＥＣＴ装置の全体の構成を示すブロック図
【図６】第２の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置の１例の台座近傍を示す図
【図７】第２の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置の他の１例の台座近傍を示す図
【図８】第３の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置の１例の台座近傍を示す図
【図９】ピンホールＳＰＥＣＴ装置の揺動機構を示す図
【図１０】第４の実施の形態のピンホールＳＰＥＣＴ装置の一部の斜視図
【図１１】ＳＰＥＣＴにより得られた放射線計数値と動脈血の計数値のグラフ
【符号の説明】
１０  台座、    １２  ピンホールコリメータ、    １４  放射線検出器、  １６  ガントリー、    １８  回転駆動装置、    ２２  揺動機構、    ２４傾斜機構、    ２６  回転機構。
【図１】
2004233149.tif 000003
【図２】
2004233149.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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