(57)【要約】  ガントリなしの核イメージングシステム（１０）は関心領域（ＲＯＩ）（１６）を画像化する。システム（１０）は、ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する１又は複数の放射線検出器（２０）を含む。システムは、放射線検出器（２０）をＲＯＩ（１６）の固定された視野角に位置決めする再設定可能なフレーム（２２）及び少なくとも１つのプロセッサ（４４、４８）を含む。プロセッサ（４４、４８）は、放射線検出器（２０）から放射線データを受信し、受信した放射線データからＲＯＩ（１６）の画像を再構成する。
2015504515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心領域（ＲＯＩ）をイメージングするためのガントリなしの核イメージングシステムであって：
ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する１又は複数の放射線検出器と；
前記ＲＯＩの固定された視野角に前記放射線検出器を位置決めするフレームと；
少なくとも１つのプロセッサであって：
前記放射線検出器から前記放射線データを受信するように；及び
受信した前記放射線データから前記ＲＯＩの画像を再構成するように；プログラムされる、少なくとも１つのプロセッサ；を有する、
システム。
【請求項２】
前記フレームの形状が、患者の前記ＲＯＩのジオメトリに対して再設定される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記フレームは、前記放射線データが生成される前に前記患者のＲＯＩの前記ジオメトリに対して設定される複数のサブフレームを含み、前記サブフレームは枢動可能に接続されるとともに、前記設定は、前記サブフレームの位置を互いに対して調整することを含む、
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記設定はさらに、サブフレームを追加すること及び／又は取り除くことを含む、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記フレームは、前記放射線データが生成される前に、前記ＲＯＩに対して、円、楕円、及び部分的な円の１つの形状に設定される、
請求項２乃至４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記フレームは、前記フレームの形状及び前記放射線検出器の視野角を決定するためのセンサを含む、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記放射線検出器は、モジュール構造であるとともに前記フレームの間で移動可能である、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記フレームは、前記ＲＯＩの前記ジオメトリに対して設定され、前記設定は、前記フレームのタイロッドの手動調整によって及び／又はユーザ選択臨床プロトコルによる前記フレームの１又は複数のアクチュエータの作動によって達成される、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
各前記放射線検出器は：
１又は複数のシンチレータ要素あるいは１又は複数の感光素子にぶつかるガンマ光子の方向及び角度の広がりを制御するコリメータを含む、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コリメータは、ピンホールコリメータ、スラット−スリットコリメータ及び扇状ビームコリメータの１つである、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記放射線検出器の少なくとも１つは：
ガンマ光子がぶつかることに応じて閃光を発するシンチレータ要素；及び
前記閃光に応じて前記放射線データを生成する、デジタルシリコン光電子増倍管等、感光素子；を含む、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記放射線検出器の少なくとも１つは：
ガンマ光子がぶつかることに応じて前記放射線データを生成する、半導体ガンマ線検出器等、感光素子；を含む、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
関心領域（ＲＯＩ）をイメージングするための方法であって：
前記ＲＯＩのジオメトリに対してフレームを選択するステップ；
前記ＲＯＩの固定された視野角に１又は複数の放射線検出器を位置決めするために前記ＲＯＩに対して前記フレームを配置するステップであって、前記放射線検出器は、ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する、ステップ；
前記放射線検出器からの前記放射線データを少なくとも１つのプロセッサによって収集するステップ；
受信した前記放射線データから前記プロセッサによって前記ＲＯＩの画像を再構成するステップ；を有する、
方法。
【請求項１４】
前記放射線データが生成される前に、前記ＲＯＩの前記ジオメトリに対して前記選択されたフレームの形状を再設定するステップをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記フレームは複数のサブフレームを含み、前記サブフレームは枢動可能に接続され、前記再設定するステップは、前記サブフレームの位置を互いに対して調整するステップを含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記設定するステップは、前記サブフレームを追加するステップ及び／又は取り除くテップをさらに含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記フレームは、前記ＲＯＩに対して、円、楕円、及び部分的な円の１つの形状に設定される、
請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記放射線検出器を他のフレームから取り外すステップ；及び
前記放射線検出器を前記選択されたフレームに取付けるステップ；をさらに含む、
請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
各前記放射線検出器は、前記放射線データを生成する、デジタル及び／又はアナログシリコン光電子増倍管並びに／又は半導体ガンマ線検出器を含む、
請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記フレームは、前記画像の再構成に使われる前記ＲＯＩの各視野角において、前記放射線検出器の１つを保持する、
請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、概して核医学イメージングに関する。本出願は、単一光子放射型コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）と併用する特定の用途を見出すとともにその特定の参照を用いて記載される。しかし、本出願はまた、他の使用シナリオにおける用途を見出すとともに、前述の用途に必ずしも限定されないことが理解されるべきである。
【背景技術】
【０００２】
ＳＰＥＣＴは、患者の関心領域（ＲＯＩ）をイメージングするために患者に注入される放射性同位体を用いる核医学イメージング技術である。典型的には、放射性同位体は、特定の種類の組織と結合する放射性医薬品を作るように放射性リガンドと組み合わされる。放射性同位体は、予測可能な割合及び特性エネルギでガンマ線崩壊を起こす。１又は複数の放射線検出器が、放射された放射線をモニタするとともに記録するために、患者に隣接して置かれる。典型的には、放射線検出器は、アンガーカメラである。
【０００３】
アンガーカメラは、典型的には、ヨウ化ナトリウム結晶等、１又は複数の平らなシンチレーション要素の後部に貼り付けられた１又は複数の光電子増倍管を含む。シンチレーション要素は、ガンマ光子に当たるとき、閃光を発し、光電子増倍管は、閃光の位置及び強さを検出する。さらに、アンガーカメラは典型的には、そこから各シンチレータ要素が放射線を受けることができる方向及び角度の広がりを制御する１又は複数のコリメータを含む。このような放射線検出器は、放射線分布の２次元画像を提供する。
【０００４】
三次元画像を得るために、放射線検出器は、複数の角度から放射された放射線をモニタするために患者の周りを回転される又は一定の間隔で特定の動作を繰り返すように動かされ、それによって異なる角度における放射線分布の複数の二次元画像を作る。適切には、ガントリが患者の周りで放射線検出器を支持する及び動かすために用いられる。作られた二次元画像及び対応する角度を用いて、三次元画像が再構成される。
【０００５】
従来のＳＰＥＣＴシステムを用いる課題は放射線検出器から生じ、この放射線検出器は嵩張るとともに重い。放射線検出器は、可動性を制限する安定した、高価なガントリを必要とする。さらなる課題は、ＳＰＥＣＴシステムによって典型的に用いられるコリメータから生じる。典型的には、ＳＰＥＣＴシステムは、平行孔コリメータ及び／又はその変更、例えば扇状ビームコリメータ等を用いる。このようなコリメーション原理は、再構成のために必要な数の視野角を得るために回転するガントリ及び少なくとも１つの検出器、典型的には２つを必要とし、さらに可動性を制限するとともにコストを増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願は、上述の問題及びその他を克服する新しい且つ改良されたシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様によれば、核イメージングシステムは関心領域（ＲＯＩ）をイメージングする。システムは、ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する１又は複数の放射線検出器を含む。さらに、システムは、ＲＯＩの固定された視野角に放射線検出器を位置決めするフレーム及び少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、放射線検出器から放射線データを受信するとともに受信された放射線データからＲＯＩの画像を再構成する。
【０００８】
他の態様によれば、方法が関心領域（ＲＯＩ）をイメージングする。フレームが、ＲＯＩのジオメトリに対して選択され、フレームは、ＲＯＩの固定された視野角に１又は複数の放射線検出器を位置決めするためにＲＯＩに対して配置される。放射線検出器は、ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する。放射線検出器からの放射線データは少なくとも１つのプロセッサによって収集され、ＲＯＩの画像が、受信された放射線データからプロセッサによって再構成される。
【０００９】
１つの利点は、近接場の臓器に焦点を合わせたイメージングのための可動性の且つ多用途のシステムにある。
【００１０】
他の利点は、向上した空間的分解能にある。
【００１１】
他の利点は、向上したシステム感度にある。
【００１２】
他の利点は、介入中の容易な患者アクセス及びイメージングにある。
【００１３】
他の利点は、動的なイメージングにある。
【００１４】
本発明のさらなる利点は、以下の詳細な説明を読むとともに理解することにより当業者に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明は、様々な要素及び要素の構成、並びに様々なステップ及びステップの構成の形を取り得る。図面は、好適な実施形態を示す目的のみのためであり、本発明を限定すると解釈されるべきではない。
【図１】患者の脳の周りに放射線検出器を位置決めするフレームを持つガントリなしのＳＰＥＣＴシステムを示す。
【図２】図１のフレームを示す。
【図３】患者の脳の周りの図１のフレームの位置決めを示す。
【図４】患者の心臓の周りに放射線検出器を位置決めするフレームを示す。
【図５】患者の心臓の周りの図４のフレームの位置決めを示す。
【図６】設定変更可能なフレームの例を示す。
【図７】放射線検出器の１つの構造を示す
【図８】図６の放射線検出器の他の構造を示す。
【図９】図１のガントリなしのＳＰＥＣＴシステムを用いる患者をイメージングする方法のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示は、静止又は回転しているガントリを必要としない単一光子放射型コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）を提供する。その代わりとして、システムは、フレームに配置される検出器モジュールを用いる。システムは特に、心臓、脳、甲状腺、骨、関節、靱帯、腱、筋肉、神経、腎臓、肺等をイメージングする等の用途によく適している。イメージングする前に、フレームが、関心領域（ＲＯＩ）のジオメトリにしたがって選択されるとともにＲＯＩの上及び／又は周りに位置決めされる。フレームは、例えば脳及び心臓の用途等、複数の用途で共通、又は用途特有であり得る。さらに、検出器モジュール及び／又はフレームの位置は、イメージング中、適切に静止する。
【００１７】
幾つかの実施形態では、選択されたフレームは、対象用途に対して設定（変更）可能である。例えば、選択されたフレームは、脳イメージングに対して円又は楕円の形状に設定されることができる。他の形状は、楕円、部分的な円又は楕円、などを含む。再設定可能なフレームは、チェーンのように互いに枢動可能に接続される複数のサブフレームから適切に形成される。サブフレームは、典型的には、共通のサイズ及び／又は形状を共有するが、異なるサイズのサブフレームが考えられる。異なる形状は、例えば、正方形及び長方形を含む。
【００１８】
サブフレームを用いる実施形態において、フレームは、サブフレームを所望の位置に枢動させることによって設定される。次に、互いに対するサブフレームの位置は、例えば、ロック及び／又はブレーキ機構を用いて、固定される。サブフレームは、所望の位置に手動で及び／又は自動的に枢動可能に配置されることができる。自動に関して、モータ及び／又はアクチュエータ等が用いられることができる。フレームの形状はまた、サブフレームをフレームに加える及び／又は取り除くことによって調整されることができる。例えば、ＲＯＩが小さい場合、サブフレームがフレームから取り除かれることができる。他の例として、ＲＯＩが大きい場合、追加的なサブフレームがフレームに加えられることができる。
【００１９】
所望の形状を達成した後、隣接するサブフレームの角度の関係が決定される。これは手動で決定されることができるが、典型的には自動的に決定される。隣接するサブフレームの角度の関係を自動的に決定する実施形態において、レゾルバが用いられることができる。追加的に又は代替的に、フレームの電気的なトランスポンダ又は基準が用いられることができる。
【００２０】
図１−３を参照すると、ＳＰＥＣＴシステム１０は、患者１４を支持するための、患者ベッド等、患者支持部１２を含む。患者１４は、システム１０によってイメージングされることになるＲＯＩ１６を含む。ＲＯＩ１６の例は、限定されるものではないが、心臓、脳、甲状腺、骨、関節、靱帯、腱、筋肉、神経、腎臓、肺、腫瘍、病巣などを含む。イメージングの前に、ＲＯＩ１６は、１又は複数の放射性同位体を注入され、患者１４は患者支持部１２に置かれる。このような放射性同位体の例は、限定されるものではないが、Ｔｃ−９９ｍ、Ｉ−１３１、Ｇａ−６７、及びＩｎ−１１１を含む。幾つかの実施形態では、放射性同位体は、特定の種類の組織と結合する又は特定の種類の組織によって優先的に吸収される放射性医薬品を作るように放射性リガンドと組み合わせられる。
【００２１】
システム１０の１又は複数のサブフレーム１８は、後述するように、放射線イベントを検出するために及びＲＯＩ１６をイメージングするために、システム１０の１又は複数の放射線検出器２０（図２参照）を支持する。さらに、サブフレーム１８は典型的には、画像再構成を可能にするように、放射線検出器２０をＲＯＩ１６の異なる視野角に位置決めする。例えば、図示されるように、ＲＯＩ１６は、患者１４の脳であり、サブフレーム１８のフレーム２２は、放射線検出器２０を患者１４の脳の周りのリング（例えば、幅１９２ｍｍ及び長さ１０２４ｍｍ）に配置する。他の例として、図４及び５を参照すると、ＲＯＩ１６は心臓であり、サブフレーム１８の他のフレーム２４又は再設定された状態のフレーム２２が、放射線検出器２０を、患者１４の心臓の周りの部分的なリングに配置する。
【００２２】
再び図１−３を参照すると、各サブフレームは、１又は複数の用途に用いられることができる。例えば、検出器モジュールの幅広いベルトフレームは脳イメージングのために用いられることができ、より長く、より薄いベルトフレームは、全身イメージング他の目用いられることができる。幾つかの実施形態では、フレームは、１又は複数の用途のために特別に設計される。他の実施形態では、フレームは、特定の用途のために、操作される又は必要に応じて曲げられる及び／又はサイズを変更される（例えば、サブフレームを加えることによって）ことができる。
【００２３】
１つの例では、サブフレーム１８は、チェーンのように互いに枢動可能に接続される長方形要素である。サブフレーム１８が選択された場所に枢動されるとき、位置はロック又はブレーキによって固定される。レゾルバは、隣接するサブフレームの角度の関係を測ることができる。他の実施形態では、モータがサブフレーム１９の設定を決定するために制御される。他の実施形態では、サブフレーム１８は、コネクタによって、コネクタで定められる固定された角度の向きで接続される。
【００２４】
他の例では、図６に示されるように、検出器２０は、少なくとも２つの検出器を含み、サブフレーム１８は、検出器端部の一部である。検出器端部の２つの対向する側部は、最低２つの球状インデックス（ｉｎｄｅｘ）２１及び反対側の２つのマグネットレセプタ２３を有し、２つの検出器を結合することを可能にする。球状インデックス２１及びマグネットレセプタ２３は、互いに結合されるとき、角度操作及び２つの検出器の保管のために取り外しを可能にする。調整可能なタイロッド２５が、２つの検出器の角度形状を保持し、このタイロッド２５はまた取り外し可能である。タイロッド２５はまた、選択された臨床プロトコルに基づいて検出器２０の角度形状を調整するアクチュエータ２７によってモータ駆動されることができる。
【００２５】
放射線検出器２０の視野角は、良く知られた技術を用いて、ＲＯＩ１６に対するフレームの形状、位置及び向きから決定されることができる。フレームの位置及び向きは、例えば、フレームの電気的なトランスポンダ又は基準を用いることで決定されることができる、又はユーザ入力デバイスを用いてシステム１０のオペレータによって指定されることができる。
【００２６】
フレームの形状は、自動的に決定されることができる及び／又は手動で指定されることができる。前者（自動）に関しては、フレームは、フレームの形状を特定するためにデータを生成する１又は複数のセンサ２６を含むことができる。例えば、電磁トランスポンダが、フレームに（例えば、各サブフレームの間に）配置されることができる。他の例として、光ファイバが長さフレームに沿って配置されることができ、ファイバブラッグレーティング（ＦＢＧ）原理がファイバの形状、したがってフレームの形状を決定するために使用されることができる。後者（手動）に関しては、システム１０のオペレータが、ユーザ入力デバイスでフレームの形状を指定することができる。典型的には、自動的なアプローチが、操作又は曲げられることができるフレームに対して用いられる一方、手動のアプローチは典型的には、用途に対して特別に設計されるフレームに対して用いられる。
【００２７】
イメージングの前に、フレームは典型的には、ＲＯＩ１６のために選択されるとともに、フレームがＲＯＩ１６の上に及び／又はＲＯＩ１６の周りに位置決めされるように、患者支持部１２に配置される。使用中でないフレームが患者支持部１２のエプロンに格納されることが考慮される。典型的には、フレームをＲＯＩ１６の上に及び／又はＲＯＩ１６の周りに位置決めするために、フレームは患者支持部１２に取付けられる。しかし、例えば、壁、天井、スタンドなど、他の取付点が考えられる。フレームが患者支持部１２に取付けられる限りにおいて、フレームは、異なるＲＯＩのイメージングを可能にするように、患者支持部１２の周囲に沿って様々な場所に適切に取付けられることができる。幾つかの実施形態では、これは患者支持部の長さに沿ったトラックによって容易にされ、このトラックは、フレームと連動するとともにフレームが患者支持部１２の長さに沿って選択的に動くことのみを可能にする。
【００２８】
イメージングの間、サブフレーム１８及び／又は患者支持部１２は典型的には静止している。回転するガントリ又は移動する患者支持部は必要とされない。しかし、サブフレーム１８及び／又は患者支持部１２が僅かに枢動することができる及び／又はイメージング中に移動することができることが考慮される。例えば、患者は、イメージングの間、放射線検出器２０に対して横方向に及び／又は垂直に僅かに動かされることができる並びに／又は放射線検出器２０は、イメージングの間、患者支持部１２に対して横方向に及び／又は垂直に僅かに動かされることができる。サブフレーム１８は、イメージングの間、典型的には静止しているので、画像再構成のためにＲＯＩ１６の全ての視野角を捉えるように、サブフレーム１８は、十分な数の放射線検出器を支持し、放射線検出器２０は、十分な数の放射線検出器を含む。これは、ＲＯＩ１６及び画像再構成アルゴリズムに依存する。有利には、ガントリではなくフレームの使用は、幾つかの用途においてコストを削減するとともにシステム１０の可動性を向上させる。
【００２９】
放射線検出器２０は、ＲＯＩ１６に注入された放射性同位体によって放射されるガンマ光子を受け、ＲＯＩ１６内の放射性同位体の位置を示す放射線データを生成する。幾つかの実施形態では、放射線検出器２０は、モジュール構造であり、放射線検出器２０があるフレームから他のフレームに移されることを可能にするように同じサイズ及び面積（例えば、３２ｍｍ×３２ｍｍ）を共有する。例えば、放射線検出器２０は、放射線検出器２０をフレームに取付けることによって、心臓イメージングのために設計されたフレーム及び脳イメージングのために設計されたフレームに対して使用されることができる。放射線検出器２０をサブフレーム１８に固定するために、放射線検出器２０を取り外し可能に接続する任意のアプローチが適している。例えば、フレーム２０は、放射線検出器２０をスライド可能に受けるとともに放射線検出器２０を２つの側部で保持するためのトラックを含むことができる。
【００３０】
図７及び８を参照すると、幾つかの実施形態では、放射線検出器２８は、ガンマ光子に当たるとき、閃光を発する１又は複数のシンチレータ要素３０を含む。閃光の位置は、ガンマ光子が当たる位置に対応する。幾つかの実施形態では、シンチレータ要素３０は、典型的には１×４ｍｍピクセルで、ピクセル化される。さらに、幾つかの実施形態では、シンチレーション要素３０は、放射性同位体によって放射されたガンマ光子を受ける受光面３２を含む。受光面３２がガンマ光子を受けるとき、シンチレーション要素３０は、受光面３２の反対側の、シンチレーション要素３０の出力面（図示せず）からすくなくとも部分的に閃光を放射する。シンチレーション要素の例は、シンチレータプレート、別々のシンチレーション結晶（例えば、ヨウ化ナトリウム結晶）、などを含む。幾つかの実施形態では、シンチレータ要素３０はピクセル化される。
【００３１】
１又は複数の感光素子３４が、シンチレータ要素３０によって発せられる閃光を感知し、閃光の位置及び強さを示す放射線データを生成する。幾つかの実施形態では、感光素子３４は、典型的には４×４ｍｍピクセルで、ピクセル化される。特に、感光素子３４のピクセルは、典型的には、シンチレータ要素３０のピクセルより大きく、アンガーロジックがシンチレータ要素３０を位置決めするために用いられる。さらに、幾つかの実施形態では、感光素子３４は、シンチレーション要素３０によって放射された閃光を受ける受光面３６を含む。幾つかの実施形態では、出力面及び感光素子３４の受光面３６は、光学的に、空間的に関連付けられる。感光素子３４は、その結果、感光素子３４の受光面３６に当たる閃光の位置を感知することによって先行の位置を感知する。感光素子３４の受光面３６は光学的に、空間的に関連付けられているので、感光素子３４の受光面３６における位置は、出力面における位置と関連付けることができ、この位置は、シンチレータ要素３０の受光面３２における位置に対応する。
【００３２】
出力面及び感光素子３４の受光面３６を光学的に、空間的に関連付けるための任意のアプローチが考えられる。しかし、適切には、これは、感光素子３４の受光面３６を出力面に近接させて及び／又は当接させて位置決めすることによって実行される。他のアプローチは、出力面から感光素子３４の受光面３６に光を運ぶための、複数のライトパイプ等、ライトガイドの使用を含む。ライトパイプは、例えば、光ファイバを含む。アンガーアルゴリズムがシンチレーションを局所化するために使用されることができる。
【００３３】
１つの実施形態では、感光素子３４は、デジタル又はアナログシリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭｓ）を含む。アナログＳｉＰＭｓは、本開示に従うが、適切なデジタルＳｉＰＭｓが用いられる。１つの実施形態では、ピクセル化されたシンチレータ要素は、１：１でＳｉＰＭｓと結合される。感光素子３４が、光電子増倍管、フォトダイオード、光電気変換器、直接光子−電気コンバータ（別名、半導体ガンマ線検出器）、例えば、半導体の結晶、亜鉛カドミウム・テルル化物（ＣＺＴ）要素等、及び同様のものなどを用いることができることも考えられる。
【００３４】
各放射線検出器はさらに、そこからの方向及び角度の広がりを制御する１又は複数のコリメータ３８を含み、放射線検出器の各シンチレータ要素は放射線を受けることができる。言い換えると、コリメータ３８は、シンチレータ要素３０が既知の光線及び軌跡に沿った放射線を受けることを確実にする。典型的には、コリメータ３８は１又は複数の開口を含み、シンチレータ要素によって受けられる放射線を開口を通過する放射線に制限する。コリメータの例は、ピンホール、スラット−スリット及びファンビーム−スリットを含む。
【００３５】
ピンホール又はスラット−スリットコリメータでは、ピンホール又はスラット−スリットは、放射線をシンチレータ要素又は固体検出器アレイ上に焦点を合わせるためのピンホールカメラと類似して機能する。スラット−スリットカメラでは、スラット３９がスリット４１の方向における放射線軌跡の広がり又は発散を制限する。
【００３６】
幾つかの実施形態では、複数の感光素子３４、例えば、１列に６個、がスラット−スリット又はファンビーム−スリットコリメータを共用する。さらに、幾つかの実施形態では、コリメータ３８は、システム１０が異なるイメージング技術のために用いられることを可能にするためにモジュール構造である。例えば、ＳＰＥＣＴイメージング又は平面イメージングのためのコリメータが所望のイメージング技術に応じて用いられることができる。モジュール構造のコリメータを用いる実施形態では、コリメータ３８は、例えば、機械的な締結具又はインターロック溝のシステムを用いて、それぞれの放射線検出器に固定されることができる。
【００３７】
図７の実施形態では、放射線検出器２８は、デジタルＳｉＰＭアレイ等、１つの感光素子アレイ、及びヨウ化ナトリウム結晶のプレート等、１つのシンチレータ要素を含む。さらに、１つのスラット−スリットコリメータが、シンチレータ要素に当たるガンマ線光子の方向及び角度の広がりを制御するために用いられる。図８の実施形態では、放射線検出器２８は、１列に１つのシンチレータ要素及び３つの感光素子を含む。
【００３８】
再び図１−３を参照すると、システム１０のデータ取得プロセッサ４０が所定時間それぞれの放射線検出器２０から放射線データを収集する。それぞれの放射線検出器２０に関して、放射線データは、典型的には、ガンマ光子のぶつかるエネルギ及び対応するガンマ光子のぶつかる位置を含む。幾つかの実施形態では、それぞれの放射線検出器２０に関して、データ取得プロセッサ４０は、放射線検出器の空間範囲にわたる放射線の分布を生成するために放射線データを使用する。
【００３９】
データ取得プロセッサ４０はさらに、ＲＯＩ１６に対する各放射線検出器の角度位置を受信する及び／又は決定する並びに角度位置を受信した放射線データ及び／又は放射線分布と関連付ける。幾つかの実施形態では、放射線検出器の角度位置は、放射線検出器２０又はシステム１０の他の構成要素から受信される。他の実施形態では、角度位置は、上述のように、ＲＯＩ１６に対するフレームの形状、並びに位置及び向きから決定される。
【００４０】
放射線データ及び／又は放射線分布は、システム１０のイメージングメモリ４２に記憶される。さらに、放射線データ及び／又は放射線分布と関連付けられた、放射線の角度位置は、イメージングメモリ４２にさらに記憶される。システム１０の再構成プロセッサ４４は、イメージングデータメモリ４２からのデータを三次元画像表現に処理する。幾つかの実施形態では、これは、放射線データから各放射線検出器の空間範囲にわたる放射線分布を生成することを含む。画像表現は、その後の使用のためにシステム１０の再構成画像メモリ４６に記憶される。例えば、三次元画像は、ビデオプロセッサで使用されることができる及び／又はディスプレイに表示されることができる。
【００４１】
詳細には記載されていないが、当業者は、システム１０が、コリメータを取り除くとともに再構成アルゴリズムを調整することによって陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）イメージング用に変更されることができることを理解するであろう。このようなＰＥＴイメージングのための応用は、陽子線治療の間の線量測定制御を含む。さらに、システム１０は、ＳＰＥＣＴイメージングに用いられようがＰＥＴイメージングに用いられようが、いずれの用途に対しても単に１つの患者支持部を使用することによって、コンピューター断層撮影（ＣＴ）、体積イメージング（ＸＣＴ）、又は多モードイメージングのための磁気共鳴（ＭＲ）と組み合わされることができる。
【００４２】
図９を参照すると、ＲＯＩ１６をイメージングするための方法５０が提供される。適切には、方法５０は、イメージングメモリ４２及び／又は再構成画像メモリ４６等、メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令を実行する、データ取得プロセッサ４０及び／又は再構成プロセッサ４４等、少なくとも１つのプロセッサを用いて、システム１０のオペレータによって実行される。方法５０は、ＲＯＩ１６のジオメトリのためのフレームを選択するステップ５２を含む。
【００４３】
幾つかの実施形態では、フレームを選択するステップ５２の後、放射線検出器２０はフレームに取付けられる５４。例えば、放射線検出器２０は、フレームのトラックでフレームに固定される。さらに、幾つかの実施形態では、フレームに取付けられる５４放射線検出器は、最初にフレームの他の１つから取り外される５６。さらに、幾つかの実施形態では、選択されたフレームの形状は、ＲＯＩ１６のジオメトリに対して再設定される５８及び／又は放射線検出器２０のためのコリメータが画像再構成に使用されるイメージング技術に基づいて選択される６０。
【００４４】
フレームはさらに、放射線検出器２０をＲＯＩ１６の固定された視野角に位置決めするために患者１４に対して配置される６２。上述のように、放射線検出器２０は、ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する。いったんフレームが配置される６２と、放射線データが、放射線検出器２０から少なくとも１つのプロセッサによって収集され６４、ＲＯＩ１６の画像が受信された放射線データからプロセッサによって再構成される６６。
【００４５】
ここで使用されるように、メモリは、非一時的コンピュータ可読媒体；磁気ディスクもしくは他の磁気ストレージ媒体；光ディスクもしくは他の光学ストレージ媒体；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、もしくは他の電子的なメモリデバイスもしくはチップもしくは動作可能に相互接続されたチップのセット；又は、そこから記憶された命令がインターネット／イントラネットもしくはローカルエリアネットワークを通じて取得され得るインターネット／イントラネットサーバ；などの、１つ又は複数を含む。さらに、ここで使用されるように、プロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィックプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの１又は複数を含み、ユーザ入力デバイスは、マウス、キーボード、タッチスクリーンディスプレイ、１又は複数のボタン、１又は複数のスイッチ、および１又は複数のトグルなどの１又は複数のを含む。
【００４６】
本発明は好適な実施形態を参照して説明されている。上記の詳細な記載を読んで理解すると、他の改良及び変更が発生し得る。このような改良及び変更が添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限り、本発明が全てのこのような改良及び変更を含むと解釈されることが、意図される。
【図１】
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【図２】
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【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年5月23日(2014.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心領域（ＲＯＩ）をイメージングするためのガントリなしの核イメージングシステムであって：
ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する１又は複数の放射線検出器と；
前記ＲＯＩの固定された視野角に前記放射線検出器を位置決めするフレームであって、前記フレームは、前記放射線検出器を支持する枢動可能に接続されるサブフレームから形成される、フレームと；
少なくとも１つのプロセッサであって：
前記放射線検出器から前記放射線データを受信するように；及び
受信した前記放射線データから前記ＲＯＩの画像を再構成するように；プログラムされる、少なくとも１つのプロセッサ；を有し、
前記放射線検出器は、モジュール構造であるとともに前記サブフレームの間で移動可能である、
システム。
【請求項２】
前記フレームの形状が、患者の前記ＲＯＩのジオメトリに対して再設定される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記サブフレームは、前記放射線データが生成される前に前記患者のＲＯＩの前記ジオメトリに対して設定され、前記設定は、前記サブフレームの位置を互いに対して調整することを含む、
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記設定はさらに、サブフレームを追加すること及び／又は取り除くことを含む、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記フレームは、前記フレームの形状及び前記放射線検出器の視野角を決定するためのセンサを含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記フレームは、前記ＲＯＩの前記ジオメトリに対して設定され、前記設定は、前記フレームのタイロッドの手動調整によって及び／又はユーザ選択臨床プロトコルによる前記フレームの１又は複数のアクチュエータの作動によって達成される、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
各前記放射線検出器は：
１又は複数のシンチレータ要素あるいは１又は複数の感光素子にぶつかるガンマ光子の方向及び角度の広がりを制御するコリメータを含む、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記放射線検出器の少なくとも１つは：
ガンマ光子がぶつかることに応じて閃光を発するシンチレータ要素；及び
前記閃光に応じて前記放射線データを生成する、デジタルシリコン光電子増倍管等、感光素子；を含む、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記放射線検出器の少なくとも１つは：
ガンマ光子がぶつかることに応じて前記放射線データを生成する、半導体ガンマ線検出器等、感光素子；を含む、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
関心領域（ＲＯＩ）をイメージングするための方法であって：
前記ＲＯＩのジオメトリに対してフレームを選択するステップであって、前記フレームは１又は複数の放射線検出器を支持する枢動可能に接続されるサブフレームから形成される、ステップ；
前記放射線検出器を他のフレームから取り外すステップ； 
前記放射線検出器を前記選択されたフレームに取付けるステップ；
前記ＲＯＩの固定された視野角に前記放射線検出器を位置決めするために前記ＲＯＩに対して前記フレームを配置するステップであって、前記放射線検出器は、ガンマ光子がぶつかる位置を示す放射線データを生成する、ステップ；
前記放射線検出器からの前記放射線データを少なくとも１つのプロセッサによって収集するステップ；
受信した前記放射線データから前記プロセッサによって前記ＲＯＩの画像を再構成するステップ；を有する、
方法。
【請求項１１】
前記放射線データが生成される前に、前記ＲＯＩの前記ジオメトリに対して前記選択されたフレームの形状を再設定するステップをさらに含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記再設定するステップは、前記サブフレームの位置を互いに対して調整するステップを含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記設定するステップは、前記サブフレームを追加するステップ及び／又は取り除くテップをさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
各前記放射線検出器は、前記放射線データを生成する、デジタル及び／又はアナログシリコン光電子増倍管並びに／又は半導体ガンマ線検出器を含む、
請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記フレームは、前記画像の再構成に使われる前記ＲＯＩの各視野角において、前記放射線検出器の１つを保持する、
請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2015504515.tif 000012
2015504515.tif 000013