(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に投与されたTl-201とTc-99mとから放射されるガンマ線を検出するためのカメラ本体と、
Tl-201のエネルギーピークである71keVを含む第１のメインエネルギーウインドウ、前記第１のメインエネルギーウインドウに高エネルギー側に隣接し、Tc-99mからのガンマ線が支配的である第２のサブエネルギーウインドウ、Tc-99mのエネルギーピークである140keV を含む第３のメインエネルギーウインドウ、前記第３のメインエネルギーウインドウに高エネルギー側に隣接し、Tl-201のエネルギーピークである167keVを含み、かつ前記第３のメインエネルギーウインドウと略同等の幅を有する第４のサブエネルギーウインドウ毎に、前記カメラ本体の出力を計数する手段と、
前記第２のサブエネルギーウインドウに対応する第２の計数値と、前記第２のサブエネルギーウインドウの幅に対する前記第１のメインエネルギーウインドウの幅の比とに基づいて、前記第１のメインエネルギーウインドウに対応する第１の計数値をクロストーク補正し、前記第４のサブエネルギーウインドウに対応する第４の計数値と、前記第４のサブエネルギーウインドウに含まれるTl-201のエネルギーピークに対する前記第３のメインエネルギーウインドウに含まれるTl-201のエネルギーピークとのガンマ線の放出率の割合とに基づいて、前記第３のメインエネルギーウインドウに対応する第３の計数値をクロストーク補正する手段と、
前記クロストーク補正された第１の計数値に基づいてTl-201の生体内分布を生成し、前記クロストーク補正された第３の計数値に基づいてTc-99mの生体内分布を生成する手段とを具備することを特徴とするガンマカメラ。
【請求項２】
前記クロストーク補正手段は、前記第２の計数値に前記比を乗算した値を前記第１の計数値から引き算することにより前記第１の計数値をクロストーク補正することを特徴とする請求項１記載のガンマカメラ。
【請求項３】
前記クロストーク補正手段は、前記第４の計数値に前記割合を乗算した値を前記第３の計数値から引き算することにより前記第３の計数値をクロストーク補正することを特徴とする請求項１記載のガンマカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Tl-201とTc-99mとを被検体に同時投与し、Tl-201とTc-99m各々の生体内分布を個別に生成するガンマカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Tl-201とTc-99mとを同時に投与する場合、互いのクロストークを除去する処理、つまりクロストーク補正が重要である。
従来のこのクロストーク補正の方法としては、次の（１）、（２）の方法が代表的である。
（１）Tl-201に対しては、そのエネルギーピークである71keV を中心に26keV の幅でメインエネルギーウインドウが設定される。また、このメインエネルギーウインドウから離間して、100keVを中心に10keV の幅でサブエネルギーウインドウが設定される。このサブエネルギーウインドウ内の計数値に定数を乗算し、この乗算値を、Tl-201のメインエネルギーウインドウに対するTc-99mのクロストーク成分（混入成分）の量として推定し、Tl-201のメインエネルギーウインドウ内の計数値から当該クロストーク成分を引き算することにより、Tl-201へのクロストーク成分を除去する補正（クロストーク補正）を行っている。Tc-99mに関するそのエネルギーピークである140keVを中心に28keV の幅で設定されるメインエネルギーウインドウに対するTl-201のクロストーク成分も同様に推定し、同様の方法でクロストーク補正が行われる。
（２）Tl-201のメインエネルギーウインドウに対するTc-99mのクロストーク成分としては、鉛でできたコリメータにより発生するＫ−Ｘ線がある。S.C.Moore らは、このメインエネルギーウインドウの他に、上記100keVを中心に10keV の幅のサブエネルギーウインドウを使って、Ｋ−Ｘ線も含むクロストーク成分を除去する補正を行っている。
しかし、いずれの方法も高い精度でクロストーク補正を行うことができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高い精度でクロストーク補正を行うことができるガンマカメラを提供することである。
【０００４】
本発明のガンマカメラは、被検体に投与されたTl-201とTc-99mとから放射されるガンマ線を検出するためのカメラ本体と、Tl-201のエネルギーピークである71keVを含む第１のメインエネルギーウインドウ、前記第１のメインエネルギーウインドウに高エネルギー側に隣接し、Tc-99mからのガンマ線が支配的である第２のサブエネルギーウインドウ、Tc-99mのエネルギーピークである140keV を含む第３のメインエネルギーウインドウ、前記第３のメインエネルギーウインドウに高エネルギー側に隣接し、Tl-201のエネルギーピークである167keVを含み、かつ前記第３のメインエネルギーウインドウと略同等の幅を有する第４のサブエネルギーウインドウ毎に、前記カメラ本体の出力を計数する手段と、前記第２のサブエネルギーウインドウに対応する第２の計数値と、前記第２のサブエネルギーウインドウの幅に対する前記第１のメインエネルギーウインドウの幅の比とに基づいて、前記第１のメインエネルギーウインドウに対応する第１の計数値をクロストーク補正し、前記第４のサブエネルギーウインドウに対応する第４の計数値と、前記第４のサブエネルギーウインドウに含まれるTl-201のエネルギーピークに対する前記第３のメインエネルギーウインドウに含まれるTl-201のエネルギーピークとのガンマ線の放出率の割合とに基づいて、前記第３のメインエネルギーウインドウに対応する第３の計数値をクロストーク補正する手段と、前記クロストーク補正された第１の計数値に基づいてTl-201の生体内分布を生成し、前記クロストーク補正された第３の計数値に基づいてTc-99mの生体内分布を生成する手段とを具備する。
【０００５】
前記クロストーク補正手段は、前記第２の計数値に前記比を乗算した値を前記第１の計数値から引き算することにより前記第１の計数値をクロストーク補正することを特徴とする。
【０００６】
前記クロストーク補正手段は、前記第４の計数値に前記割合を乗算した値を前記第３の計数値から引き算することにより前記第３の計数値をクロストーク補正することを特徴とする。
【０００８】
（作用）
Tl-201に関する第１のメインエネルギーウインドウに対応する第１の計数値は、第２のサブエネルギーウインドウに対応する第２の計数値と、第２のサブエネルギーウインドウの幅に対する第１のメインエネルギーウインドウの幅の比とに基づいてクロストーク補正される。
【０００９】
第２のサブエネルギーウインドウは、Tc-99mからのガンマ線が支配的であり、Tl-201からのガンマ線は少ないという性質がある。また、Tc-99mは、そのガンマ線のエネルギースペクトラムが、第１のメインエネルギーウインドウからそれに隣接する第２のサブエネルギーウインドウまでの間に渡って、比較的変動が少ないという性質を有している。したがって、Tl-201に関する第１のメインエネルギーウインドウに混入するTc-99mのクロストーク成分は、第２のサブエネルギーウインドウ内の第２の計数値と両ウインドウの幅の比と応じて、高精度で推定することができ、これによりTl-201の第１のメインエネルギーウインドウに対するTc-99mのクロストーク成分を高精度で除去することができる。
【００１０】
また、第４のサブエネルギーウインドウは、Tl-201からのガンマ線が支配的であり、Tc-99mからのガンマ線は少ないという性質がある。また、第３のメインエネルギーウインドウと第４のサブエネルギーウインドウとの間のTl-201からのガンマ線の放出率の割合は固有であるという性質がある。したがって、Tc-99mに関する第３のメインエネルギーウインドウに混入するTl-201のクロストーク成分は、第４のサブエネルギーウインドウ内の第４の計数値、当該放出率の割合と応じて、高精度で推定することができ、これによりTc-99mの第３のメインエネルギーウインドウに対するTl-201のクロストーク成分を高精度で除去することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるガンマカメラの一実施形態を説明する。図１に本実施形態によるガンマカメラのブロック図を示す。図２にTl-201とTc-99mそれぞれのエネルギースペクトラムを示す。
カメラ本体１は、被検体に投与されたTl-201とTc-99mの２核種から放出されるガンマ線を検出し、入射ガンマ線のエネルギー情報と入射ガンマ線の入射位置情報とを出力するために、例えばＣｄＺｎＴｅの半導体検出素子の２次元アレイ構造、又はシンチレータとライトガイドと光電子増倍管（ＰＭＴ）とが組み合わされた構造を有している。
【００１２】
カウンタユニット２は、カメラ本体１の出力（エネルギー情報と入射位置情報）に基づいて、入射位置毎に、且つ図２に示すような６種のエネルギーウインドウＡ〜Ｆ毎に入射ガンマ線を計数する。
【００１３】
Tl-201に関するメインエネルギーウインドウＢ（第１のメインエネルギーウインドウ）は、Tl-201のエネルギーピークである71keV に対して77keV を中心として22keV(34％) の幅に設定される。Tl-201に関するサブエネルギーウインドウＡは、Tl-201のメインエネルギーウインドウＢからエネルギー軸に沿って低エネルギー側に連続して、つまりTl-201のメインエネルギーウインドウＢに隣接して、5keVの幅に設定される。Tl-201に関するもう１つのサブエネルギーウインドウＣ（第２のサブエネルギーウインドウ）は、Tl-201のメインエネルギーウインドウＢから高エネルギー側に連続して、つまりTl-201のメインエネルギーウインドウＢに隣接して、5keVの幅に設定され、好ましくは 88keV乃至 93keVの範囲内に設定される。
【００１４】
Tc-99mに関するメインエネルギーウインドウＥ（第３のメインエネルギーウインドウ）は、Tc-99mのエネルギーピークである140keVを中心として28keV(20％) の幅に設定される。Tc-99mに関するサブエネルギーウインドウＤは、Tc-99mのメインエネルギーウインドウＥからエネルギー軸に沿って低エネルギー側に連続して、つまりTc-99mのメインエネルギーウインドウＥに隣接して、10keV の幅に設定される。
【００１５】
Tc-99mに関するもう１つのサブエネルギーウインドウＦ（第４のサブエネルギーウインドウ）は、Tc-99mのメインエネルギーウインドウＥから高エネルギー側に連続して、つまりTc-99mのメインエネルギーウインドウＥに隣接し、Tl-201のもう１つのエネルギーピークである167keVを含み、しかもメインエネルギーウインドウＥの幅と同等の幅になるように、30keV の幅に設定される。
【００１６】
カウンタユニット２からは、エネルギーウインドウＡ〜Ｆそれぞれに対応する計数値ＣA 〜ＣF が出力される。
ノイズ成分計算部３は、Tl-201ノイズ成分計算部４と、Tc-99mノイズ成分計算部５とを有する。ノイズ成分には、散乱成分と、クロストーク成分とが含まれる。Tl-201ノイズ成分計算部４は、Tl-201に関する３つのエネルギーウインドウＡ〜Ｃそれぞれに対応する計数値ＣA 〜ＣC を入力し、３つの計数値ＣA 〜ＣC に基づき、ＴＥＷ法(triple energy window method) にしたがって、Tl-201のメインエネルギーウインドウＢに含まれるノイズ成分（クロストーク成分＋散乱成分）Ｃs1を計算し、補正回路９に出力する。
【００１７】
ＴＥＷ法は周知の技術であり、簡単に説明すると、台形の面積公式にしたがって、
１／２×｛（ＣA ＋ＣC ）×ＷB ｝
によりノイズ成分を求めるというものである。
【００１８】
Tc-99mノイズ成分計算部５は、Tc-99mに関する３つのエネルギーウインドウＤ〜Ｆそれぞれに対応する計数値ＣD 〜ＣF を入力し、３つの計数値ＣD 〜ＣF に基づき、同様に、ＴＥＷ法にしたがって、Tc-99mのメインエネルギーウインドウＥに含まれるノイズ成分（クロストーク成分＋散乱成分）Ｃs2を計算し、補正回路９に出力する。
【００１９】
クロストーク成分計算部６は、Tl-201クロストーク成分計算部７と、Tc-99mクロストーク成分計算部８とを有する。Tl-201クロストーク成分計算部７は、Tl-201に関するサブエネルギーウインドウＣに対応する計数値ＣC を入力し、Tl-201のメインエネルギーウインドウＢに混入するTc-99mのクロストーク成分Ｃc1だけ計算し、補正回路９に出力する。
【００２０】
Tl-201のメインエネルギーウインドウＢに混入するTc-99mのクロストーク成分Ｃc1は、ＷB ，ＷC をそれぞれエネルギーウインドウＢ，Ｃの幅として、次のように計算される。
Ｃc1＝ＣC ×（ＷB ／ＷC ）
＝ＣC ×（５／２２）
サブエネルギーウインドウＣでは、Tc-99mからのガンマ線が支配的であり、Tl-201からのガンマ線は少ないという性質がある。この性質は、サブエネルギーウインドウＣを 88keV乃至 93keVの範囲内に設定することによりより顕著にすることができる。また、Tc-99mは、そのガンマ線のエネルギースペクトラムが、メインエネルギーウインドウＢからそれに隣接するサブエネルギーウインドウＣまでの間に渡って、比較的変動が少ないという性質を有している。したがって、Tl-201に関するメインエネルギーウインドウＢに混入するTc-99mのクロストーク成分は、サブエネルギーウインドウＣ内の計数値ＣC に対して、両ウインドウＢ，Ｃの幅の比と比較的対応している。これにより、Tl-201のメインエネルギーウインドウＢに混入するTc-99mのクロストーク成分Ｃc1を比較的高精度で推定することができる。
【００２１】
Tc-99mクロストーク成分計算部８は、サブエネルギーウインドウＦに対応する計数値ＣF を入力し、Tc-99mのメインエネルギーウインドウＥに混入するTl-201のクロストーク成分Ｃc2を計算し、補正回路９に出力する。
【００２２】
メインエネルギーウインドウＥに含まれるTl-201のエネルギーピーク(135keV)でのTl-201からのガンマ線の放出率と、サブエネルギーウインドウＦに含まれるTl-201のエネルギーピーク(167keV)でのTl-201からのガンマ線の放出率との割合は、“３：１１”でTl-201に固有であるので、Tc-99mのメインエネルギーウインドウＥに混入するTl-201のクロストーク成分Ｃc2は、次のように計算される。
Ｃc2＝ＣF ×（３／１１）
サブエネルギーウインドウＦは、Tl-201からのガンマ線が支配的であり、Tc-99mからのガンマ線は少ないという性質がある。また、メインエネルギーウインドウＥに含まれるTl-201のエネルギーピーク(135keV)でのTl-201からのガンマ線の放出率と、サブエネルギーウインドウＦに含まれるTl-201のエネルギーピーク(167keV)でのTl-201からのガンマ線の放出率との割合は、“３：１１”で固有であるという性質がある。したがって、Tc-99mに関するメインエネルギーウインドウＥに混入するTl-201のクロストーク成分Ｃc2は、サブエネルギーウインドウＦに対応する計数値ＣF と、当該放出率の割合と応じて、比較的高精度で推定することができる。
【００２３】
補正回路９は、カウンタユニット２から両核種のメインエネルギーウインドウＢ，Ｅそれぞれに関する計数値ＣB ，ＣE を入力し、ノイズ成分計算部３からノイズ成分Ｃs1、ノイズ成分Ｃs2を入力し、クロストーク計算部６からTc-99mのクロストーク成分Ｃc1、Tl-201のクロストーク成分Ｃc2を入力する。
【００２４】
補正回路９は、Tl-201、Tc-99mに関してそれぞれ２種類づつの生体内分布を生成することができる。第１の種類の生体内分布（第１の生体内分布）は、ノイズ成分（散乱成分とクロストーク成分との両方）を除去した生体内分布であり、第２の種類の生体内分布（第２の生体内分布）は、散乱成分を除去しないで、クロストーク成分だけを除去した生体内分布である。Tl-201に関する第１の生体内分布を、Ｉ(Tl-201)で表し、Tl-201に関する第２の生体内分布を、Ｉ(Tl-201)’で表す。同様に、Tc-99mに関する第１の生体内分布を、Ｉ(Tc-99m)で表し、Tc-99mに関する第２の生体内分布を、Ｉ(Tc-99m)’で表す。
【００２５】
補正回路９は、
ＣB −Ｃs1
により、Tl-201のメインエネルギーウインドウＢに関する計数値ＣB に対して、ノイズ補正（クロストーク成分とノイズ成分との除去）を行い、このノイズ補正をしたＣB に基づいてＩ(Tl-201)を生成する。このTl-201に関する第１の生体内分布Ｉ(Tl-201)は、ディスプレイ１０に送られ、表示される。
【００２６】
同様に、補正回路９は、
ＣE −Ｃs2
により、Tc-99mのメインエネルギーウインドウＥに関する計数値ＣE に対して、ノイズ補正（クロストーク成分とノイズ成分との除去）を行い、このノイズ補正をしたＣE に基づいて、Ｉ(Tc-99m)を生成する。このTc-99mに関する第１の生体内分布Ｉ(Tc-99m)は、ディスプレイ１０に送られ、表示される。
【００２７】
また、補正回路９は、
ＣB −Ｃc1
により、Tl-201のメインエネルギーウインドウＢに関する計数値ＣB に対して、散乱補正（散乱成分の除去）は行わず、クロストーク補正だけを行い、このクロストーク補正だけをしたＣB に基づいてＩ(Tl-201)’を生成する。このTl-201に関する第１の生体内分布Ｉ(Tl-201)’は、ディスプレイ１０に送られ、表示される。
【００２８】
同様に、補正回路９は、
ＣE −Ｃc2
により、Tc-99mのメインエネルギーウインドウＥに関する計数値ＣE に対して、散乱補正（散乱成分の除去）は行わず、クロストーク補正だけを行い、このクロストーク補正だけをしたＣE に基づいて、Ｉ(Tc-99m)’を生成する。このTc-99mに関する第１の生体内分布Ｉ(Tc-99m)’は、ディスプレイ１０に送られ、表示される。
【００２９】
このように本実施形態によれば、高精度でクロストーク成分を推定し、したがってクロストーク補正を高精度で行うことができる。
また、クロストーク成分だけを除去した生体内分布と、散乱成分とクロストーク成分との両方を除去した生体内分布との２種類を生成することができる。
さらに、サブエネルギーウインドウＣ，Ｆを、ノイズ補正（ＴＥＷ法）とクロストーク補正とで共有することができ、ノイズ補正とクロストーク補正とで別々なエネルギーウインドウが必要なく、計数処理の観点から効率的である。
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、Tl-201に関する第１のメインエネルギーウインドウに対応する第１の計数値は、第２のサブエネルギーウインドウに対応する第２の計数値と、第２のサブエネルギーウインドウの幅に対する第１のメインエネルギーウインドウの幅の比とに基づいてクロストーク補正される。
【００３１】
第２のサブエネルギーウインドウは、Tc-99mからのガンマ線が支配的であり、Tl-201からのガンマ線は少ないという性質がある。また、Tc-99mは、そのガンマ線のエネルギースペクトラムが、第１のメインエネルギーウインドウからそれに隣接する第２のサブエネルギーウインドウまでの間に渡って、比較的変動が少ないという性質を有している。したがって、Tl-201に関する第１のメインエネルギーウインドウに混入するTc-99mのクロストーク成分は、第２のサブエネルギーウインドウ内の第２の計数値と両ウインドウの幅の比と応じて、高精度で推定することができ、これによりTl-201の第１のメインエネルギーウインドウに対するTc-99mのクロストーク成分を高精度で除去することができる。
【００３２】
また、第４のサブエネルギーウインドウは、Tl-201からのガンマ線が支配的であり、Tc-99mからのガンマ線は少ないという性質がある。また、第３のメインエネルギーウインドウと第４のサブエネルギーウインドウとの間のTl-201からのガンマ線の放出率の割合は固有であるという性質がある。したがって、Tc-99mに関する第３のメインエネルギーウインドウに混入するTl-201のクロストーク成分は、第４のサブエネルギーウインドウ内の第４の計数値、当該放出率の割合と応じて、高精度で推定することができ、これによりTc-99mの第３のメインエネルギーウインドウに対するTl-201のクロストーク成分を高精度で除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるガンマカメラの構成を示すブロック図。
【図２】  Tl-201とTc-99mそれぞれのエネルギースペクトラム及びエネルギーウインドウを示す図。
【符号の説明】
１…カメラ本体、
２…カウンタユニット、
３…ノイズ成分計算部、
４…Tl-201ノイズ成分計算部、
５…Tc-99mノイズ成分計算部、
６…クロストーク成分計算分、
７…Tl-201クロストーク成分計算部、
８…Tc-99mクロストーク成分計算部、
９…補正回路、
１０…ディスプレイ。
【図１】
0004068173.tif 000002
【図２】
0004068173.tif 000003