(57)【要約】  関心領域（ＲＯＩ）を画像化するポータブル画像化システムは、ハウジング（１２）と、ハウジング（１２）に取り付けられる放射線検出器（１６）であって、該検出器上でガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する放射線検出器（１６）と、検出器の動きを感知し、各ガンマ光子が当たる時の検出器の位置と向きを示す動きデータを出力する動きセンサ（２０）と、少なくとも１つのプロセッサ（２２、２６）であって、放射線検出器（１６）からの放射線データと、動きセンサ（２０）からの動きデータを受信し、該受信した放射線データと動きデータとから前記ＲＯＩの画像を再構築するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサ（２２、２６）とを含む。
2015514983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心領域（ＲＯＩ）を画像化するポータブル画像化システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる放射線検出器であって、該検出器上にガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する、放射線検出器と、
前記放射線検出器の動きを感知し、各ガンマ光子が当たる時の前記放射線検出器の位置と向きを示す動きデータを出力する、動きセンサと、
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と、前記動きセンサからの前記動きデータを受信し、
前記受信した放射線データと前記受信した動きデータとから前記ＲＯＩの画像を再構築する
ようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサと
を備える、システム。
【請求項２】
当該ポータブル画像化システムはガントリ不要である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
当該ポータブル画像化システムは、ハンドヘルドＰＣ又はタブレットＰＣのうちの少なくとも一方を含む、請求項１又は２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４】
前記ハウジングに取り付けられ、前記ＲＯＩの再構築された画像を表示するディスプレイを更に含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記ディスプレイ及び前記放射線検出器は、互いに前記ハウジングの反対の面上に並行に取り付けられる、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記動きデータは、当該システムが手動で配置されてその位置に保持されるように、当該ポータブル画像化システムの動きの補償と、前記ＲＯＩの異なる表示角度における角度位置放射線検出器の決定とのうちの少なくとも一方に使用される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記患者の生理学的パラメータを測定し、該生理学的パラメータを示す生理学的データを生成する、リモート医療デバイスを更に含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記生理学的データが、前記患者の動きを補償するのに使用される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記受信した放射線データと前記受信した動きデータとからの前記ＲＯＩの前記画像は、３Ｄ体積画像である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記放射線検出器は、
ガンマ光子が当たったことに応答して光フラッシュを生成する少なくとも１つのシンチレータ要素と、
前記光フラッシュに応答し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倍増管のような感光性要素のアレイと
を含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記放射線検出器は、
ガンマ光子が当たったことに応答して放射線データを生成する固体検出器のアレイ
を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
関心領域（ＲＯＩ）を画像化するポータブル画像化システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる放射線検出器であって、ガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する、放射線検出器と、
前記ハウジングの反対の面に取り付けられるディスプレイと、
前記ハウジング内に又は前記ハウジングへ取り付けられる動きセンサであって、前記ハウジングの移動を感知し、前記ハウジングの相対的な位置と向きを示す動きデータを生成する動きセンサと
を備える、システム。
【請求項１３】
前記放射線検出器からの前記放射線データと前記動きセンサからの前記動きデータとを受信し、該受信した放射線データと動きデータとから前記ＲＯＩの画像を再構築する、再構築プロセッサを更に含む、請求項１２に記載の関心領域（ＲＯＩ）を画像化するポータブル画像化システム。
【請求項１４】
関心領域（ＲＯＩ）を画像化する方法であって、
患者のＲＯＩに向けてポータブル画像化デバイスを配置するステップであって、該ポータブル画像化デバイスは、ハウジング上に配置されて、ガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する検出器と、前記検出器の動きを感知し、各ガンマ光子が当たる時の前記検出器の位置と向きを示す動きデータを出力する動きセンサとを含む、ステップと、
少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記検出器からの前記放射線データと前記動きセンサからの前記動きデータとを受信するステップと、
前記プロセッサによって、前記受信した放射線データと前記受信した動きデータとから前記ＲＯＩの画像を再構築するステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記ＲＯＩに面する複数の位置と向きの各々に前記ポータブル画像化デバイスを配置するステップ
を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記再構築された画像を、前記ポータブル画像化デバイスのディスプレイ上に表示するステップ
を更に含む、請求項１４又は１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＲＯＩに対する前記検出器の角度の向きと位置を決定するステップと、
前記角度の向きと位置を前記受信した放射線データと相関させるステップと
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記動きデータから、前記ＲＯＩの異なる表示角度における角度位置放射線検出器を決定するステップ
を更に含む、請求項１６又は１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記患者の生理学的パラメータを測定して、該生理学的パラメータを示す生理学的データを生成するステップと、
前記生理学的データを用いて前記患者の動きを補償するステップと
を更に含む、請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ポータブル画像化デバイスは手動で配置されてその位置に保持される、請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、核医療画像化に関する。本発明は、単光子放出コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ：single-photon  emission  computed  tomography）及びポジトロン放出断層撮影法（ＰＥＴ：positron  emission  tomography）とともに用いられる特定の適用を発見し、この適用との関係で説明されることになる。しかしながら、Ｘ線、超音波、光及び磁気共鳴のシナリオのような他の使用シナリオでの適用もあり、必ずしも上記の適用法に限定されない。
【背景技術】
【０００２】
ＳＰＥＣＴは、患者へ投与される放射性同位体を用いて、その患者の関心領域（ＲＯＩ：region  of  interest）を画像化する核医療画像技術である。典型的に、放射性同位体は、薬学的に有効な分子（pharmaceutically-active  molecule）と結合して、特有のタイプの細胞によって優先的に吸収される、放射性医薬品を形成する。放射性同位体は、予測可能なレート及び特性エネルギーのガンマ線の減衰を受ける。１つ又は複数の放射線検出器が、患者に隣接して配置され、放出される放射線をモニタして受信する。
【０００３】
３次元画像を得るために、放射線検出器は、患者の周りを回転するか索引付けされて、放出された放射線を複数の角度からモニタし、これにより異なる角度で放射線分布の２次元画像を複数作成する。従来的に、放射線検出器を患者の周りで支持して、動かすのにはガントリ（gantry）が用いられる。作成された２次元画像及び対応する角度を使用して、三次元画像が再構築される。従来的なＳＰＥＣＴシステムを用いることによる課題は、大きくて重く、可動性を制限する固定の高価なガントリを必要とする放射線検出器から生じる。検出器は、画像を取得するための長い時間にわたって患者の上に保持するのには重すぎるので、ガントリが用いられる。さらに、最も従来的なＳＰＥＣＴシステムは、関節アームによって支持されるか、リングガントリ上に取り付けられるが、これは、病院スタッフが単一の検出器を担架上の病床の患者に使用するのを難しくする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、数タイプのポータブル核医用検出器が利用可能であり、これらは、光電子増倍管又は固体検出器のいずれかを用いる。これらのポータブル核医用検出器は典型的に、手術中に、執刀医が腫瘍を完全に除去したかどうかを検出するのに使用される。ポータブル核医用検出器は典型的に、画像を処理して表示するコンピュータに接続される。加えて、既存のポータブル核医用検出器は、平面スライス画像を生成しない。既存のポータブル医用画像デバイスは、ガントリ又は関節アームを使用する。固体検出器技術がより進歩するにつれて、上記の技術を用いることができ、かつ従来的な核システム及び既存のポータブル核医用検出器を置換することができる、ポータブル核医用画像化デバイスに対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の問題及び他の問題を克服する新たな向上したシステムを提供する。
【０００６】
一態様によると、関心領域（ＲＯＩ：region  of  interest）を画像化するためのポータブル画像化システムが提供される。当該システムは、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられる放射線検出器であって、該検出器上でガンマ光子の当たる（ストライク）位置を示す放射線データを生成する放射線検出器と、該検出器の動きを感知し、各ガンマ光子が当たる時の検出器の位置と向きを示す動きデータを出力する、動きセンサと、上記放射線検出器からの放射線データと、上記動きセンサからの動きデータを受信し、該受信した放射線データと動きデータとからＲＯＩの３Ｄ体積画像を再構築するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサとを含む。
【０００７】
別の態様によると、関心領域（ＲＯＩ）を画像化するポータブル画像化システムが提供される。当該システムは、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられる放射線検出器であって、ガンマ光子が当たる位置を指示する放射線データを生成する、放射線検出器と、記ハウジングの反対の面に取り付けられるディスプレイと、ハウジング内に取り付けられるかハウジングへ取り付けられる動きセンサであって、ハウジングの移動を感知し、ハウジングの相対的な位置と向きを示す動きデータを生成する動きセンサとを含む。
【０００８】
別の態様によると、関心領域（ＲＯＩ）を画像化する方法が提供される。当該方法は、患者のＲＯＩに向けてポータブル画像化デバイスを配置するステップを含み、該ポータブル画像化デバイスは、ハウジング上に配置されて、ガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する検出器と、検出器の動きを感知し、各ガンマ光子が当たる時の検出器の位置と向きを示す動きデータを出力する動きセンサとを含み、当該方法はまた、少なくとも１つのプロセッサを用いて、検出器からの放射線データと動きセンサからの動きデータとを受信するステップと、プロセッサによって、受信した放射線データと動きデータとからＲＯＩの画像を再構築するステップとを含む。
【０００９】
１つの利点は、ポータブル医療画像装置が、平面のスライス画像化の目的で使用されることにある。
【００１０】
別の利点は、ポータブル医療画像デバイスがガントリ又は関節アームを用いる必要がないことにある。
【００１１】
別の利点は、ポータブル医療画像装置内における画像データの画像化、処理、再構築及び表示にある。
【００１２】
下記の詳細な説明を読み、理解すると、本発明の更なる利点が当業者に認識されるであろう。
【００１３】
本発明は、様々なコンポーネント及びコンポーネントの配置並びに様々なステップ及びステップの配置の形式をとることが可能である。図面は、単に好ましい実施形態を例示するためのものに過ぎず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本出願に係るポータブル医療画像化システムの透視図である。
【図２】本出願に係るポータブル医療画像化システムを示す図である。
【図３】本出願に係るポータブル医療画像化システムを使用して患者を画像化する方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、固定のガントリ及び回転式のガントリを必要としないポータブルの単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）画像化システムを提供する。代わりに、当該システムは、ポータブル医療画像装置１０のフレーム内に配置される検出モジュールを用いる。当該システムは、心臓、脳、甲状腺、骨、関節、靭帯、腱、筋肉、神経、腎臓及び肺等を画像化するＳＰＥＣＴのような応用に特に良く適している。画像化の間、ポータブル医療画像装置１０は、投影画像を得るための時間の間、患者の身体の関心領域（ＲＯＩ）に隣接してＲＯＩに向けて配置され、保持される。複数の角度からの投影画像が、３Ｄ体積画像へと再構築され、該３Ｄ体積画像からスライスの表面レンダリングの画像を生成することができる。
【００１６】
図１〜図２を参照すると、ＳＰＥＣＴシステムは、ポータブル医療画像装置１０を含む。ポータブル医療画像装置１０は、ポータブル操作用にサイズ形成され、ユーザが、投影画像を得るために患者の身体に対して検出器を保持するのを可能にする。ポータブル医療画像装置１０は、ノートブック型又はタブレットサイズの電子デバイスを含む。ハンドヘルドであることに関して、ポータブル医療画像装置１０はユーザの手だけで操作される。すなわちガントリ、支持、関節アームのいずれも必要とされない。ノートブック型又はタブレットサイズにすることによって、デバイスを、ユーザが行く場所のほぼどこにでも持っていくことができる（例えばユーザは、大きくてかさばる重いデバイスを運ぶことによって制限されない）。一部の実施形態において、ポータブル医療画像装置１０は、極めて持ち運びやすいものである（例えば小さなフォームファクタで小型かつ薄型で軽量である）。例として、ポータブル医療画像措置１０は、ハンドヘルドコンピュータやタブレットＰＣのような家庭用電化製品であってよい。
【００１７】
一部の実施形態において、ポータブル医療画像装置１０は、単一の機能を実行する（例えば患者の画像データを取得する）。一部の実施形態において、ポータブル医療画像装置１０は、複数の機能（例えば画像の取得と画像の処理）を実行する。別の実施形態において、ポータブル医療画像装置１０は、データ、より具体的には画像化データ、動きデータ及び／又は加速度データ等を処理する能力を有する。一部の実施形態において、ポータブル医療画像装置１０は、データを無線で及び／又は有線の経路を介して通信する能力を有する。
【００１８】
ポータブル医療画像装置１０は、該ポータブル医療画像装置１０と関連付けられる任意の適切な数のコンポーネントを少なくとも部分的に含むように構成される、ハウジング１２を含む。例えばハウジング１２は、ポータブル医療画像装置１０のための計算オペレーションを提供する様々な電子コンポーネント（集積回路チップ及び他の回路を含む）を内部に包含してサポートすることができる。集積回路チップ及び他の回路は、マイクロプロセッサ、メモリ、バッテリ、回路ボード、入力／出力（Ｉ／Ｏ）、様々なＩ／Ｏサポート回路等を含む。一実施形態において、ハウジング１２は、単一の完全なユニットを構成するように、一体的に形成される。ハウジング１２は、例えばプラスチック、金属及びセラミック等を含め、いくつもの材料で構成されることが可能である。
【００１９】
ポータブル医療画像装置１０は、様々な有線接続を通じて接続し得るが、これは限定ではないことを理解されたい。一実施形態において、電子的ポータブル医療画像装置１０は、無線通信のための機構も含む。例えば示されるように、ポータブル医療画像装置１０はアンテナを含むことがある。アンテナは、ハウジング１２の内部に配置され得る。無線通信は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＲＦ、８０２．１１等を含め、多くの異なる無線プロトコルに基づくものとすることができる。
【００２０】
ポータブル医療画像装置１０は、該ポータブル医療画像装置１０のユーザインタフェースを定義／提示するディスプレイ１４も含む。ディスプレイは、例えば取得した画像又はグラフィカルユーザインタフェースを表示するのに使用されるディスプレイ画面１４用に表示領域を提供する。一部の実施形態において、ポータブル医療画像装置１０は、該ポータブル医療画像装置１０へのユーザ入力イベントを提供するのに使用することができるユーザインタフェース（図示せず）を提供する。そのようなユーザ入力イベントを、イメージ取得又は再構築設定を変更すること、ディスプレイ画面１４に提示されるディスプレイ画面の間を選択すること等のような、いくつもの目的のために使用することができる。一実施形態において、ディスプレイ１４の表示領域は、ディスプレイ画面上に表示されているものの様々な態様の制御を助ける１つ又は複数のタッチ入力を受け取るためのタッチ感知式である。
【００２１】
一部の実施形態において、ポータブル医療画像装置１０は、該ポータブル医療画像装置１０へ及びポータブル医療画像装置１０からデータを伝送するための１つ又は複数のコネクタも含む。コネクタを使用して、画像データ、動きデータ及び／又は加速度データ、生理学的データ等、並びにオペレーティングシステム、アプリケーション等をポータブル医療画像装置１０へ及びポータブル医療画像装置１０からアップロード又はダウンロードすることができる。例えば患者の生理学的パラメータを測定し、これらの生理学的パラメータを示す生理学的データを生成する１つ又は複数のリモート医療画像デバイスを、１つ又は複数のコネクタを使用してポータブル医療画像装置１０に接続してもよい。これらのリモート医療デバイスは、ＥＣＧセンサ、血圧センサ、パルスセンサ、呼吸センサ等を含む。例えばリモート医療センサを用いて、画像取得中に見つかる心臓及び呼吸運動を測定する。当然、他のリモート医療デバイスを患者に関連付けることもでき、必ずしも上述のリモートの医療デバイスの全てを、任意の所与の時間に患者に関連付ける必要はない。リモート医療デバイスは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＲＦ、８０２．１１等を含め、多くの異なる無線プロトコルに基づく無線通信を介して、生理学的データを通信することも考えらえる。
【００２２】
画像を取得するために、ポータブル医療画像装置１０は、画像化される患者（図示せず）上に保持される。患者は、ポータブル医療画像装置１０によって画像化されるべき関心領域（ＲＯＩ）を含む。ＲＯＩの例は、これらに限られないが、心臓、脳、甲状腺、骨、関節、靭帯、腱、筋肉、神経、腎臓、肺、腫瘍及び病変等を含む。画像化の前に、ＲＯＩには、これらに限られないがＴｃ−９９ｍ、Ｉ−１３１、Ｇａ−６７、Ｉｎ−１１１等を含め、１つ又は複数の放射性同位体が投与される。一部の実施形態において、放射性同位体は放射性リガンドと結合され、特有のタイプの組織と結合するか特有のタイプの組織によって優先的に吸収される、放射性医薬品を形成する。
【００２３】
ポータブル医療画像装置１０は、後述するように、放射性イベントを検出し、ＲＯＩを画像化するための１つ又は複数の放射性検出器１６を含む。特に、ポータブル医療画像装置１０のハウジング１２に装着されたフレーム１８が、ポータブル医療画像装置１０の１つ又は複数の放射線検出器１６を支える。ＳＰＥＣＴの一実施形態において、検出器は、コリメータ、シンチレータレイヤ、ＳｉＰＭのような感光性ダイオードのアレイを含む。固体の直接ガンマ線検出器も考慮される。画像化の間、ポータブル核医用画像装置１０は典型的に、ユーザによって静的に保持される。ガントリの回転又は患者の支持の移動は必要とされない。ポータブル医療画像装置１０は典型的に、画像化中は静的なままであるので、ポータブル医療画像装置１０は、画像再構築用にＲＯＩをキャプチャするのに十分な数の放射性検出器を含む。
【００２４】
しかしながら、画像化中に、ポータブル医療画像装置１０が動く可能性もあることが考えられる。画像化中に、ポータブル医療画像装置１０が、患者に対してわずかに動く可能性がある。ポータブル医療画像装置１０の動きを把握するため、１つ又は複数の動きセンサ２０が使用される。動きセンサ２０は、加速度計又はジャイロスコープのように動き又は加速度を測定するように構成される。一実施形態において、動きセンサ２０は、測定された加速度及び／又は動きデータをポータブル医療画像装置１０に提供するためのセンサ要素と集積回路インタフェースとを含む、６軸の加速度計である。動きセンサ２０は、これらに限られないが、速度、加速度、回転及び方向を含む、様々なタイプの動きを感知して測定するように構成され得る。加速度及び／又は動きデータを使用して、画像取得中のポータブル医療画像装置１０の動きを補償し、後述されるようにＲＯＩの様々な表示角度における放射性検出器１６の位置を決定する。動きデータから、検出器の位置と方向、及び／又は入射する放射線の軌道に対する修正が決定される。ポータブルの核画像において、コリメータは、画像装置に対する入射放射線の軌道を制御する。検出器が動くと、例えば検出器が３つの直交軸等の参照フレームに対して移動又は回転等すると、ポータブル医療画像装置１０は、動きデータを使用して、各放射性イベントの軌道を定義する。１つ又は複数の動きセンサ２０を、１つ又は複数の放射性検出器１６の互いに対する位置決定を助けるのに使用することも考慮される。
【００２５】
画像化中に、放射線検出器１６は、ＲＯＩへ投与された放射性同位体によって放出されたガンマ光子を受信し、ＲＯＩ内の放射性同位体の位置を示す放射性データを生成する。一部の実施形態において、放射性検出器１６は、モジュールであって、ポータブル医療画像装置１０と同じサイズ及びエリア（例えば３２ｍｍ×３２ｍｍ）を共有する。フレーム１８に対して放射性検出器１６をセキュアにするため、放射性検出器１６を接続するいずれかのアプローチが適切である。
【００２６】
一部の実施形態において、放射性検出器１６は、ガンマ光子が当たると光フラッシュを生成する１つ又は複数のシンチレータ要素を含む。光フラッシュの位置は、ガンマ光子が当たる位置に対応する。一部の実施形態において、シンチレータ要素は画素化される。さらに、一部の実施形態において、シンチレーション要素は、放射性同位体によって放出されるガンマ光子を受信する受信面を含む。受信面がガンマ光子を受信すると、シンチレーション要素は、受信面の反対にある、シンチレーション要素の出力面（図示せず）から少なくとも部分的に光フラッシュを放出する。シンチレーション要素の例には、シンチレータ板、個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）等が含まれる。一部の実施形態において、シンチレータ要素は画素化される。
【００２７】
１つ又は複数の感光性要素は、シンチレータ要素によって生成された光フラッシュを感知して、画像装置上の位置及び光フラッシュの強度を示す放射性データを生成する。一部の実施形態において、感光性要素は画素化される。例えば感光性要素の画素は、シンチレータ要素の画素より大きい可能性があり、シンチレーションイベントを配置するのにＡｎｇｅｒロジックが使用される可能性がある。さらに、一部の実施形態において、感光性要素は、シンチレーション要素によって放出される光フラッシュを受信する受信面を含む。そのような実施形態において、感光性要素の出力面及び受信面は、光学的に空間的に相関される。感光性要素は次いで、感光性要素の受信面に当たる光フラッシュの位置を感知することによって、光フラッシュの位置を感知する。感光性要素の受信面は光学的に空間的に相関されるので、感光性要素の受信面上の位置を、シンチレータ要素の受信面上の位置に対応する出力面上の位置に相関させることができる。
【００２８】
一実施形態において、感光性要素はデジタル又はアナログのシリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）を含む。アナログのＳｉＰＭが本開示に従うものであるが、適切にデジタルのＳｉＰＭも用いられる。画素化されたシンチレータ要素は、一実施形態において、１：１でＳｉＰＭと結合される。感光性要素は、光電子増倍管、フォトダイオード、光電気トランデューサ、半導体結晶、テルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ：zinc-cadmium  telluride）要素等のような電気変換器への直接光子（別名、半導体ガンマ検出器）を用いることができる。
【００２９】
各放射性検出器１６は、方向及び角拡散を制御する１つ又は複数のコリメータを更に含み、放射性検出器の各シンチレータ要素は、該コリメータから放射線を受信することができる。言い換えると、コリメータは、シンチレータ要素が確実に公知の光線又は軌道に沿って放射線を受信できるようにする。典型的に、コリメータは、１つ又は複数の開口（opening）を含み、これは、シンチレータ要素によって受信される放射線を、これらの開口を通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、ファンビームスリットを含む。
【００３０】
ピンホール又はスラットスリットコリメータにおいて、ピンホール又はスラットスリット機能は、ピンホールカメラに類似し、放射線をシンチレータ要素又は固体の検出器アレイにフォーカスする。スラットスリットカメラにおいて、スラットは、スリットの方向における放射線の軌道の拡散又は発散を制限する。
【００３１】
一部の実施形態において、複数の感光性要素、例えば連続する６つの感光性要素は、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有する。さらに、一部の実施形態において、コリメータは、ポータブル医療画像装置１０を、異なる画像化技術に使用できるようにするために置換可能である。例えば所望の画像化技術に応じて、ＳＰＥＣＴ画像化又は平面画像化用のコリメータを用いることができる。モジュールコリメータを用いる実施形態において、コリメータは、例えば機械の締結装置又は溝連結システムを使用して放射線検出器に対してセキュアにされることが可能である。
【００３２】
放射線検出器１６が、デジタルＳｉＰＭアレイのような単一の感光性要素アレイ及びヨウ化ナトリウム結晶板のような単一のシンチレータ要素を含むことも考えられる。
【００３３】
ポータブル医療画像装置１０の画像取得プロセッサ２２は、所定の時間の間、放射線検出器１６の各々からの放射線データ及び動きセンサ２０からの情報を収集する。放射性検出器１６の各々について、放射性データは典型的に、ガンマ光子が当たるエネルギーと、ガンマ光子が当たる対応する位置を含む。一部の実施形態において、放射線検出器ごとに、データ取得プロセッサ２２は、放射線データを使用して、放射線検出器の空間的範囲にわたる放射線分布を生成する。
【００３４】
データ取得プロセッサ２２は、動きセンサ２０から受信した動きデータ及び／又は加速度データを使用して、ＲＯＩに対する各放射線検出器の角度の方向と位置を決定し、変換及び角度の方向と位置を、受信した放射線データ及び／又は放射線分布と相関させる。放射線検出器における検出器の位置と動きデータとを使用して、データ取得プロセッサ２２は、それぞれ受信した放射線イベントの軌道（並びにエネルギ）を決定する。
【００３５】
画像化の間に、ユーザは、ポータブル医療画像装置１０を、患者の周囲の他の位置に動かし、放出された放射線を複数の方向及び角度からモニタリングする。この手法において、放射線イベントは、３次元の多様な軌道に沿って受信される。ポータブル医療画像装置１０は、放射線検出器１６の各々から、選択された時間の間にこれらの位置の各々において放射線データを収集する。画像データを様々な位置に適切に対応させるため、データ取得プロセッサ２２は、一実施形態において、動きデータ及び／又は加速度データを動きセンサ２０から受信し、ｘ、ｙ及びｚ方向の動きについて角度位置マップを生成する。この角度位置マップは、例えばＲＯＩに対するポータブル医療画像装置１０の角度位置を記述する。データ取得プロセッサ２２は次いで、角度位置を、角度位置マップに基づいて、受信した放射線データ及び／又は放射線分布に相関させる。放射線データ及び／又は放射線分布は、ポータブル医療画像装置１０の画像データメモリ２４内に格納される。さらに、放射線データ及び／又は放射線分布と相関された放射線の角度位置も、画像データメモリ２４内に格納される。
【００３６】
ポータブル医療画像装置１０の再構築プロセッサ２６は、画像データメモリ２４からの多様な軌道にわたって収集されたデータを、３次元の画像表現へと処理する。一実施形態において、データ取得プロセッサ２２は、上述のように軌道を定義する。別の実施形態において、画像データメモリ２４は、検出器における位置と、各イベントを受信した時間とを格納する。動きセンサ２０は、時間に応じて動きデータを生成して保存する。再構築プロセッサ２６は次いで、動きセンサ２０からの位置及び角度の向きを、検出器上の位置と相関させて、時間情報を使用して画像再構築中の位置及び向きの変化を調整する。
【００３７】
一実施形態において、動きデータ及び／又は加速度データは、動きの距離、方向及び速さ等を含み、ｘ、ｙ及びｚ方向に沿った動きと、ｘ、ｙ及びｚ方向の周りの回転について画像データを修正するのに使用される動きマップを作成するのに使用される。別の実施形態において、再構築プロセッサ２６は、位置調整を画像データと相関させるのに使用されるイベントデータの測定位置とともにタイムスタンプも記録する。受信した生理学的データを、患者の動きに関する動きマップに対して使用することも考えられる。例えばリモート医療デバイスから受信した生理学的データを使用して、患者の呼吸周期及び／又は心拍に関して動きマップを生成してもよい。一部の実施形態において、処理は更に、放射線データから、各放射線検出器の空間的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、後の使用のために、ポータブル医療画像装置１０の再構築画像メモリ２８内に格納される。例えば３次元画像は、ポータブル医療画像装置１０によって用いられるか及び／又はディスプレイ１４上に表示されることが可能である。生成された画像データが、ポータブル医療画像装置からリモートの画像処理システムへ伝送されることも考えられる。
【００３８】
メモリ２８内の３Ｄ体積画像を処理して、ディスプレイ１４上の様々な表示のいずれかを生成する。例えば１つ又は複数のスライス画像、例えば直交スライスを表示する。一連のスライスをシネ形式（cine  format）で表示することができる。体積レンダリング、最大又は最小強度の画像、ハイブリッド画像等も考慮される。
【００３９】
詳細には説明しないが、当業者には、コリメータを除去して再構築アルゴリズムを調整することで、ポータブル医療画像装置１０を、ポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）画像化用に修正することが可能であることが認識されよう。そのようなＰＥＴ画像化用の用途は、陽子線治療中の線量測定制御を含む。ＳＰＥＣＴ画像化の伝送のために、画像は、放射線ソースとともに、また動きセンサとともに使用され得る。さらに、ポータブル医療画像装置１０は、ＳＰＥＣＴ画像化に用いられる場合であってもＰＥＴ画像化に用いられる場合であっても、双方の用途に１つの患者サポートのみを使用することによって、多様な画像化のためにコンピュータ断層撮影（ＣＴ）、体積画像化（ＸＣＴ）又は磁気共鳴（ＭＲ）と組み合わせることができる。
【００４０】
本明細書で使用されるとき、メモリは、非一時的なコンピュータ読取可能媒体；磁気ディスク又は他の磁気記憶媒体；光ディスク又は他の光記憶媒体；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）又は他の電子メモリデバイス又はチップ又は動作可能に相互接続されるチップのセット；格納済みの命令がインターネット／イントラネット又はローカルエリアネットワークを介して取り出されることがあるインターネット／又はイントラネットサーバ等、のうちの１つ又は複数を含む。さらに、本明細書で使用されるとき、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、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマグルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のうちの１つ又は複数を含み、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つ又は複数のボタン、１つ又は複数のスイッチ、１つ又は複数のトグル等を含む。
【００４１】
図３を参照すると、ＲＯＩを画像化する方法１００が提供されている。ステップ１０２において、ポータブル画像化デバイスが、患者のＲＯＩに対して配置される。ポータブル画像化デバイスは、ハウジング内に配置され、ガンマ光子の当たる（ストライクの）位置を示す放射線データを生成する、１つ又は複数の放射線検出器と、各ストライクにおける検出器の位置と向きを示す動きセンサとを含む。ステップ１０４において、少なくとも１つのプロセッサによって、放射線データ及び動きデータが、放射線検出器及び動きセンサから収集される。ステップ１０６において、ポータブルデバイスは、複数の他の位置及び／又は向きのそれぞれに対して再配置され、約１８０°にわたる関心領域から放射線を受信する。ステップ１０８において、少なくとも１つのプロセッサによって、ＲＯＩの３Ｄ体積画像が、受信した放射線データ及び動きデータから再構築される。ステップ１１０において、再構築された画像の全て又は一部のスライス画像又は他の描写が、ポータブル画像化デバイスのディスプレイ上に表示される。
【００４２】
本発明は、好ましい実施形態に関連して説明されている。前述の詳細な説明を読み、理解すると、他に対する修正及び代替がなされることがある。本発明は、そのような修正及び代替が添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内に含まれる限りにおいて、そのような修正及び代替の全てを含むように構築されることが意図されている。
【図１】
2015514983.tif 000003
【図２】
2015514983.tif 000004
【図３】
2015514983.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月1日(2014.10.1)
【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）を画像化するポータブル画像化システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる放射線検出器であって、該検出器上にガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する、放射線検出器と、
前記放射線検出器の動きを感知し、各ガンマ光子が当たる時の前記放射線検出器の位置と向きを示す動きデータを出力する、動きセンサと、
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と、前記動きセンサからの前記動きデータを受信し、
前記受信した放射線データと前記受信した動きデータとから前記ＲＯＩの画像を再構築する
ようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサと
を備える、システム。
【請求項２】
当該ポータブル画像化システムは、ガントリ不要でハンドヘルド型であり、ハンドヘルドＰＣ又はタブレットＰＣのうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
当該ポータブル画像化システムは、ハンドヘルドＰＣ又はタブレットＰＣのうちの少なくとも一方を含み、前記ハウジングに取り付けられ、前記ＲＯＩの再構築された画像を表示するディスプレイを含む、請求項１又は２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４】
前記ディスプレイ及び前記放射線検出器は、互いに前記ハウジングの反対の面上に並行に取り付けられる、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記動きデータは、当該システムが手動で配置されてその位置に保持されるように、当該ポータブル画像化システムの動きの補償と、前記ＲＯＩの異なる表示角度における角度位置放射線検出器の決定とのうちの少なくとも一方に使用される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記患者の生理学的パラメータを測定し、該生理学的パラメータを示す生理学的データを生成する、リモート医療デバイスを更に含み、前記生理学的データは、前記患者の動きを補償するのに使用される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記放射線検出器は、
ガンマ光子が当たったことに応答して光フラッシュを生成する少なくとも１つのシンチレータ要素と、
前記光フラッシュに応答し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倍増管のような感光性要素のアレイと
を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記放射線検出器は、
ガンマ光子が当たったことに応答して放射線データを生成する固体検出器のアレイ
を含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
関心領域（ＲＯＩ）を画像化するポータブル画像化システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる放射線検出器であって、ガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する、放射線検出器と、
前記ハウジングの反対の面に取り付けられるディスプレイと、
前記ハウジング内に又は前記ハウジングへ取り付けられる動きセンサであって、前記ハウジングの移動を感知し、前記ハウジングの相対的な位置と向きを示す動きデータを生成する動きセンサと
を備える、システム。
【請求項１０】
前記放射線検出器からの前記放射線データと前記動きセンサからの前記動きデータとを受信し、該受信した放射線データと動きデータとから前記ＲＯＩの画像を再構築する、再構築プロセッサを更に含む、請求項９に記載の関心領域（ＲＯＩ）を画像化するポータブル画像化システム。
【請求項１１】
関心領域（ＲＯＩ）を画像化する方法であって、
患者のＲＯＩに向けてポータブル画像化デバイスを配置するステップであって、該ポータブル画像化デバイスは、ハウジング上に配置されて、ガンマ光子が当たる位置を示す放射線データを生成する検出器と、前記検出器の動きを感知し、各ガンマ光子が当たる時の前記検出器の位置と向きを示す動きデータを出力する動きセンサとを含む、ステップと、
少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記検出器からの前記放射線データと前記動きセンサからの前記動きデータとを受信するステップと、
前記プロセッサによって、前記受信した放射線データと前記受信した動きデータとから前記ＲＯＩの画像を再構築するステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記ＲＯＩに面する複数の位置と向きの各々で前記ポータブル画像化デバイスを手動で保持するステップ
を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記再構築された画像を、前記ポータブル画像化デバイスのディスプレイ上に表示するステップ
を更に含む、請求項１１又は１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＲＯＩに対する前記検出器の角度の向きと位置を決定するステップと、
前記角度の向きと位置を前記受信した放射線データと相関させるステップと
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記患者の生理学的パラメータを測定して、該生理学的パラメータを示す生理学的データを生成するステップと、
前記生理学的データを用いて前記患者の動きを補償するステップと
を更に含む、請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2015514983.tif 000006
2015514983.tif 000007