(57)【要約】【課題】被検体の肩部が確実に干渉しない、低コストで、高性能な陽電子放出型断層撮影装置を提供する。【解決手段】本発明に係る陽電子放出型断層撮影装置は、トランスミッションデータ検出リング１０と、エミッションデータ検出リング１１とを有し、トランスミッションデータ検出リング１０の内径側には、γ線点線源１３が設けられている。そして、トランスミッションデータ検出リング１０は、エミッションデータ検出リング１１よりも大きな内径と短い軸方向長さを有し、ガントリ２の被検体導入側面から見てエミッションデータ検出リング１１よりも手前側に配置されている。【選択図】図２
2009236726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口部を有する第１ガントリと、前記第１開口部と同心であり、かつ前記第１開口部よりも径の小さい第２開口部を有する第２ガントリと、前記第１開口部の少なくとも一部を囲むように設けられた第１放射線検出器群と、前記第１ガントリに設けられた前記第１開口部の外周面に沿って回転可能な放射線源と、前記第２開口部を囲むように設けられたリング状の第２放射線検出器群とを有し、前記第１ガントリと、前記第２ガントリとは、互いに隣接して設けられていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の陽電子放出型断層撮影装置において、前記第２開口部は、前記第２ガントリを貫通しないドーム形状となっていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の陽電子放出型断層撮影装置において、前記第１放射線検出器群の第１開口部軸方向に伸びる長さは、前記第２放射線検出器群の軸方向長さよりも短くなっていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の陽電子放出型断層撮影装置において、前記第２開口部の内径は、被検体の頭部が導入可能となるように設定されていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線を利用した核医学診断装置に係り、特に、頭部診断用の陽電子放出型断層撮影装置（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｃａｎｎｅｒ、以下、「ＰＥＴ装置」と呼ぶ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線を利用した核医学診断装置の中に、被検体内の陽電子放出核種で標識された放射性薬剤の分布をコンピュータ断層画像として可視化するＰＥＴ装置がある。このＰＥＴ装置は、被検体を導入させる開口部を有するガントリを備える。
【０００３】
ＰＥＴ装置で検査を行うには、まず、被検体に陽電子放出核種で標識した放射性薬剤が吸入あるいは注射投薬される。この陽電子放出核種は、被検体内でβ＋崩壊し、陽電子を発生させる。この陽電子は、直ちに被検体内の電子に衝突し、消滅するが、そのとき、互いに正反対の方向に進む一対のγ線（消滅γ線対）が生じる。ＰＥＴ装置は、この消滅γ線対を検出することで断層画像を形成する。この検出をエミッションスキャンと呼び、得られたデータをエミッションデータと呼ぶ。
【０００４】
ところで、上述の消滅γ線対の一部は、被検体内で吸収される。この吸収の強度は、被検体内で一様でない為、被検体内部のγ線をより吸収する部位では、放射性薬剤濃度が過小評価されることになる。そこで、より正確な放射性薬剤分布を得るには、予め被検体内のγ線吸収係数分布を知り、これを参照して上述のエミッションデータを補正する必要がある。具体的には、上述のエミッションスキャンの前に、γ線を被検体外部から別途照射し、そのγ線吸収係数分布を予め計測しておく。最近では薬剤投与後にエミッションスキャンと同時に行う技術も開発され利用されているが、この計測をトランスミッションスキャンと呼び、このとき照射するγ線の線源を外部線源と呼ぶ。
【０００５】
以上のようなＰＥＴ検査が有効な疾患として、たとえば、脳疾患である脳梗塞が挙げられる。この脳梗塞のＰＥＴ検査には、開口部の径を頭部に合わせた頭部検査用ＰＥＴ装置を用いたほうがコスト面、性能面で有利である。
【０００６】
従来の頭部検査用ＰＥＴ装置１００は、図８（ａ）に示すように、開口部を有するガントリ１０１と、複数のブロック状の放射線検出器をリング状に並べることにより形成される検出器リング１０２と、ガントリ１０１の開口部の外周面に沿って回転可能な外部線源１０３と、それが通過できる被検体を囲むリング状の通路１０４を有している。このようなＰＥＴ装置で被検体頭部を検査するには、外部線源１０３を用いたトランスミッションスキャンの後、図８（ｂ）に示すように、外部線源１０３を検出器リング１０２の軸方向に退避させ、線源遮蔽体１０５に収納している。これにより、外部線源１０３から照射されるγ線が、続いて行われるエミッションスキャン時に検出器リング１０２に入射しないような構成となっている。つまり、エミッションスキャンとトランスミッションスキャンは、共通の検出器リング１０２で行うように構成されている。（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１０１２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成を有する従来例には、以下のような問題点がある。
すなわち、従来のＰＥＴ装置を構成する検出器リングの内側に外部線源と、これが通過するリング状の通路を設けると、それらにより被検体と検出器リングを構成する放射線検出器とが離間してしまう。結果として、検出器リングの内径がより増大してしまうという不都合がある。そのため、検出器リングを構成する放射線検出器の個数がより多く必要となってしまい、それに伴って、ＰＥＴ装置の製造コストが上昇してしまうという問題点がある。
【０００８】
また、検出器リングの内径が増大すると、エミッションスキャンが十分に行えず、ＰＥＴ装置の性能が低下するという問題点もある。放射性薬剤の分布を検知するのに用いられる消滅γ線対は、電子と陽電子が衝突することによって生じるが、両量子は、衝突前に、各々運動エネルギーを持っている。つまり、消滅γ線対は、両量子の質量の消滅に伴うエネルギーと上述の運動エネルギーとが加算されたエネルギーを持っていることになる。したがって、本来互いに正反対となる消滅γ線対の進行方向は、両量子が有していた運動エネルギーの分だけずれてしまう。このずれ幅は、消滅γ線対の飛行距離が長くなるほど大きくなる。結果、内径の大きな検出器リングを用いてＰＥＴ検査を行うと、消滅γ線対の発生点と放射線検出器とが離間し、消滅γ線対の飛行距離が長くなってしまうので、得られる断層画像は、不鮮明なものとなる。
【０００９】
また、検出器リングの内径が増大すると、エミッションスキャン時の検出感度が低下する。検出器リングの大型化に伴い、被検体内から検出器リング両端の開口部に向けて出射するγ線が増加し、かわりに、検出器リングに入射するγ線の線量が減少するからである。これを防ぐには、検出器リングの軸方向長さを増加させるしかなく、新たなコストアップと、装置の大型化を招く。
【００１０】
さらに、装置構成が複雑になるという問題点がある。すなわち、従来の頭部検査用ＰＥＴ装置１００では、外部線源が回転可能、かつ、検出器リング１０２の軸方向に進退可能に支持されるという複雑で制御が困難な機構が必要である。なぜならば、トランスミッションスキャンの後、外部線源から生じるγ線がエミッションスキャン時に邪魔となるため、外部線源を軸方向に退避させ、線源遮蔽体に収納する必要があるからである。
【００１１】
ところで、被検体全身を導入できる被検体導入孔を有する全身検査用ＰＥＴでは、トランスミッションスキャン用の検出器リングと、エミッションスキャン用の検出器リングとが併設された構成となっているものがある。この構成を頭部用ＰＥＴに適応しようとして、検出器リングを頭部検査に好適なように縮小すると、ガントリと被検体の肩部とが干渉してしまう。つまり、ガントリの被検体導入側から見て奥側に配置された上記いずれかの検出器リングの測定が十分に行えない。それを避けるには、両検出器リングの軸方向長さを削減するしかなく、分解能、および検出感度が不十分な頭部用ＰＥＴ装置しか得られない。
【００１２】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エミッションスキャンを行う検出器リングの内径を抑制し、かつ、トランスミッションスキャンも行うことができるとともに、被検体の肩部が確実に干渉しない、低コストで、高性能な陽電子放出型断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明に係る陽電子放出型断層撮影装置は、第１開口部を有する第１ガントリと、第１開口部と同心であり、かつ第１開口部よりも径の小さい第２開口部を有する第２ガントリと、第１開口部の少なくとも一部を囲むように設けられた第１放射線検出器群と、第１ガントリに設けられた第１開口部の外周面に沿って回転可能な放射線源と、第２開口部を囲むように設けられたリング状の第２放射線検出器群とを有し、第１ガントリと、第２ガントリとは、互いに隣接して設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］請求項１に記載の発明に係る陽電子放出型断層撮影装置によれば、検査に好適なＰＥＴ装置が提供できる。本発明に係るＰＥＴ装置は、ガントリの第１ガントリに設けられた第１放射線検出器群と、第２ガントリに設けられた第２放射線検出器群とを個別に有する構成となっているので、確実にトランスミッションスキャンを行うことができるとともに、その後、直ちにエミッションスキャンを行うことが可能である。したがって、検査時間が短いものとなる。また、上記の構成によれば、第２放射線検出器群の内径側に外部線源を設ける必要がないので、この検出器リングの内径を小さくし、これを構成する放射線検出器の各々を被検体により近づけることができる。これにより、被検体内で発生する消滅γ線対の検出感度を向上させることができる。したがって、検査に必要なγ線の線量を抑制することができるので、被検体の放射線被曝を最小限に抑えることが可能となる。また、第１開口部の径は、第２開口部の径よりも大きく設定されているので、ＰＥＴ装置を操作するオペレータは、被検体を第２開口部に導入させたとしても、被検体の表情を容易に確認することができる。つまり、オペレータは、被検体の容態の変化をいち早く発見することができることになり、より安全性の高い頭部検査用ＰＥＴ装置が提供できる。
【００１５】
また、上記の構成によれば、より鮮明で診断に好適な断層画像の形成が可能となる。消滅γ線対の進行方向は、厳密には必ずしも１８０°反対方向とはならないが、本発明に係るＰＥＴ装置のエミッションスキャンを行う検出器リングの内径が小さく設定されているので、消滅γ線対の進行方向がたとえずれたとしても、消滅γ線対の飛行距離がより短いため、消滅γ線対の進行方向のずれ幅をより小さく抑えられる。したがって、上記ずれによる画質の劣化が小さくなるので、分解能が向上する。また、第２放射線検出器群のリング径が小さいので、被検体内から検出器リング両端の開口部に向けて出射するγ線が減少する。したがって、検出感度も向上することになる。以上のように、上記のような構成とすれば、高性能なＰＥＴ装置が提供できる。
【００１６】
さらに、上記の構成によれば、より安価なＰＥＴ装置が提供できる。第２放射線検出器群の内径が小さく設定されているので、この検出器リング内面の表面積が小さなものとなる。したがって、第２放射線検出器群を構成するのに必要な放射線検出器の個数が抑制される。
【００１７】
またさらに、本発明に係るＰＥＴ装置における第１開口部の径は、第２開口部の径よりも大きい。このような構成によれば、被検体を頭部からＰＥＴ装置に導入したとしても、被検体と、ＰＥＴ装置のガントリとが干渉することなく被検体をガントリの被検体導入側面から見て奥側に配置された第２放射線検出器群を用いて確実に検査することができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の陽電子放出型断層撮影装置において、第２開口部は、第２ガントリを貫通しないドーム形状となっていることを特徴とするものである。
【００１９】
［作用・効果］請求項２に記載の発明に係る陽電子放出型断層撮影装置によれば、ＰＥＴ装置の製造がより簡単となる。すなわち、第２開口部は、ガントリを貫通しないので、ガントリを形成するガントリカバー部品を組み立てて頭部検査用ＰＥＴ装置を製造しようとするときに、第２開口部となる部品と接着するガントリカバー部品は１つでよいことになる。したがって、ガントリカバーの精密な結合工程が必要とならず、容易に頭部検査用ＰＥＴ装置を製造することができる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の陽電子放出型断層撮影装置において、第１放射線検出器群の第１開口部軸方向に伸びる長さは、第２放射線検出器群の軸方向長さよりも短くなっていることを特徴とするものである。
【００２１】
［作用・効果］請求項３に記載の発明に係る陽電子放出型断層撮影装置によれば、より安価なＰＥＴ装置が提供できる。外部線源を測定するトランスミッションスキャンにおいては、患者に投与する場合とは異なり、外部線源から照射される放射線の線量は十分な強度に設定することができる。したがって、第１放射線検出器群の第１開口部軸方向に伸びる長さを第２放射線検出器群の軸方向長さよりも短くし、ベッドを移動させてスキャンしても十分なγ線を受け取ることができる。つまり、上記の構成によれば、第１放射線検出器群を構成するのに必要な放射線検出器の個数を抑制することができるので、ＰＥＴ装置はより安価なものとなる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の陽電子放出型断層撮影装置において、第２開口部の径は、被検体の頭部が導入可能となるように設定されていることを特徴とするものである。
【００２３】
［作用・効果］請求項４に記載の発明に係る陽電子放出型断層撮影装置によれば、より確実に被検体頭部を測定することができる頭部検査用ＰＥＴ装置を提供することができる。
【００２４】
なお、本明細書は、次のような陽電子放出型断層撮影装置に係る発明も開示している。
【００２５】
（１）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の陽電子放出型断層撮影装置において、前記第１開口部の内径は、被検体の肩幅以上に設定されていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【００２６】
（１）のような構成によれば、第１放射線検出器群での検査の後、第２放射線検出器群で検査を行うために被検体をＰＥＴ装置の更に深部に導入したとしても、被検体の肩部とガントリとが干渉することがない。したがって、より確実に第２放射線検出器群を用いて検査を行うことができる。
【００２７】
（２）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の陽電子放出型断層撮影装置において、前記第２開口部を囲むように設けられた前記第２放射線検出器群は、前記第２開口部の開口端に隣接させて設けられていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【００２８】
（２）のような構成によれば、検査に好適なＰＥＴ装置が提供できる。上述の構成によれば、第１放射線検出器群と、第２放射線検出器群とが互いに隣接して配置されていることになる。したがって第１放射線検出器群での検査の後、引き続き第２放射線検出器群を用いて検査を行う際、被検体の移動距離を最小限に抑えることができる。したがって、このような構成によれば、検査時間を短縮することができる。
【００２９】
（３）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の陽電子放出型断層撮影装置において、前記ガントリに設けられた第１開口部、および第２開口部のそれぞれの軸方向長さは、第１放射線検出器群の第１開口部軸方向に伸びる長さ、および、第２放射線検出器群の軸方向長さとそれぞれ略同一となっていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【００３０】
（３）のような構成によれば、より小型のＰＥＴ装置を提供できる。第１放射線検出器群の第２放射線検出器群軸方向に伸びる長さは、第２放射線検出器群のそれよりも小さいので、両検出器を包含するガントリも、それに合わせて、第１放射線検出器群に囲まれる第１開口部の深さを削減した構成とすれば、より小型なＰＥＴ装置を提供できる。
【００３１】
（４）請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の陽電子放出型断層撮影装置において、前記第１放射線検出器群は、前記第１開口部を囲むリング形状となっていることを特徴とする陽電子放出型断層撮影装置。
【００３２】
（４）のような構成によれば、第１放射線検出器群によって検査を行うときに、第１放射線検出器群を回転させる必要がない。したがって、第１放射線検出器群の配線が容易なものとなり、構造、および、制御が簡単なＰＥＴ装置を提供できる。
【発明の効果】
【００３３】
この発明に係る陽電子放出型断層撮影装置によれば、検査に好適で、より鮮明で診察に好適な断層画像が得られ、かつ、安価なＰＥＴ装置が提供できる。本発明に係るＰＥＴ装置は、第１ガントリに設けられた第１放射線検出器群と、第２ガントリに設けられた第２放射線検出器群とを個別に有する構成となっているので、確実に第１放射線検出器群で検査を行うことができるとともに、その後、直ちに第２放射線検出器群を用いて検査を行うことが可能である。したがって、全体の検査時間が短いものとなる。また、上記の構成によれば、第２放射線検出器群の内側に外部線源を設ける必要がないので、この検出器リングの内径を小さくすることができる。これにより、第２放射線検出器群の検出感度、および分解能を向上させるとともに、この検出器リングを構成するのに必要な放射線検出器の個数を抑制することができる。したがって、本発明に係るＰＥＴ装置によれば、低コストなＰＥＴ装置が提供でき、かつ、その断層画像は、より鮮明なものとなる。さらに、本発明に係るＰＥＴ装置における第１開口部の径は、第２開口部の径よりも大きく設定される。このような構成によれば、被検体を頭部からＰＥＴ装置に導入したとしても、被検体にガントリが干渉することなく、被検体の頭部を、ガントリの被検体導入側面から見て奥側に設けられた第２放射線検出器群まで確実に導入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る陽電子放出型断層撮影装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３５】
まず、実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の構成について説明する。図１は、実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の斜視図である。本実施例に係る陽電子放出型断層撮影装置１は、ガントリ２と寝台３とを備えている。ガントリ２は、寝台３の長手方向に配置されており、ガントリ２の寝台３と向き合う面には、被検体を導入させる深さＤ４の被検体導入孔４が設けられている。この被検体導入孔４は、ガントリ２を貫通せず、その最深部は、閉塞し、閉塞端面５となっている。この閉塞端面５には、被検体導入孔４を寝台３の長手方向に更に延長するように設けられた被検体頭部を導入させる頭部導入孔６が設けられている。つまり、被検体導入孔４と、頭部導入孔６とは、互いに同心で連通している。そして、この頭部導入孔６も、ガントリ２を貫通せず、その最深部で閉塞している。要するに、頭部導入孔６は、寝台３に向けて開口するドーム形状となっている。また、頭部導入孔６の深さＤ６は、被検体導入孔４の深さＤ４よりも長くなるように設定されている。このように本実施例に係るＰＥＴ装置のガントリ２は、寝台３手前側の被検体導入孔４が設けられた第１ガントリ２ａと、奥側の頭部導入孔６が設けられた第２ガントリ２ｂの二段構造となっていて、それぞれは一体的に形成されている。なお、被検体導入孔４、および頭部導入孔６は、本発明の第１開口部、および第２開口部のそれぞれに相当する。
【００３６】
ガントリ２に設けられた被検体導入孔４および、頭部導入孔６の開口端は、それぞれ円形状であり、各々の孔４，６の中心は略同一となっている。そして、被検体導入孔４の内径は、たとえば、７０ｃｍ〜８０ｃｍであり、たとえば３０ｃｍ〜３５ｃｍに設定される頭部導入孔６の径よりも大きくなるように設定されている。したがって、ガントリ２を寝台３から見たとき、ガントリ２に設けられた頭部導入孔６と、被検体導入孔４とは、互いに同心円状となっている。
【００３７】
寝台３は、支持台７と、その上部に設けられ、ガントリ２の軸方向に伸びた天板８とを有する。天板８は、支持台７に支持され、昇降自在であるとともに、ガントリ２の軸方向に摺動自在となっている。また、天板８のガントリ２と向き合う辺には、枕８ａがガントリ２に向かって天板８から突出するように設けられている。この枕８ａは、被検体を天板８に載置させたときに、被検体の頭部を支持するものである。そして、天板８の横幅Ｗ８は、ガントリ２に設けられた被検体導入孔４の径よりも小さくなるように設定されるとともに、枕８ａの横幅Ｗ８ａは、ガントリ２に設けられた頭部導入孔６の径よりも小さくなるように設定されている。さらに、枕８ａの延伸方向長さは、頭部導入孔６の深さＤ６よりも小さくなっている。したがって、天板８をガントリ２に近づける方向に摺動させたとしても、天板８、および枕８ａの端部がガントリ２に干渉しないようになっている。
【００３８】
次に、図２を参照しながら、本実施例に係る陽電子放出型断層撮影装置の内部構造を説明する。図２は、実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置を構成するガントリの一部破断斜視図である。本実施例に係るＰＥＴ装置は、図２（ａ）に示すように、２つの検出器リングを有している。具体的に、それらは、トランスミッションデータを取得するトランスミッションデータ検出リング１０と、エミッションデータを取得するエミッションデータ検出リング１１である。トランスミッションデータ検出リング１０は、図２（ａ）においては、作図の便宜上破断したのでＣ字形状となっているが、実際は、ガントリ２に設けられた被検体導入孔４外周を全方向に亘って囲むように設けられたリング形状である。そして、このトランスミッションデータ検出リング１０とエミッションデータ検出リング１１とは、ガントリ２の被検体導入側面から見て手前側と、奥側とにそれぞれ配置され、ガントリ２に固定支持されている。また、これらの検出リング１０，１１は、複数個のブロック状の放射線検出器をリング状に並べることにより形成される。なお、トランスミッションデータ検出リング１０、および、エミッションデータ検出リング１１は、本発明の第１放射線検出器群、および第２放射線検出器群のそれぞれに相当する。
【００３９】
エミッションデータ検出リング１１は、図２（ａ）に示すように、頭部導入孔６の外周を全方向に亘って囲むようなリング形状となっている。しかも、このエミッションデータ検出リング１１は、閉塞端面５と、頭部導入孔６の外壁とに密接して設けられ、ガントリ２に固定支持されている。また、このエミッションデータ検出リング１１の軸方向長さは、頭部導入孔６の深さＤ６よりも小さくなるように設定され、検査時に被検体頭部が確実にエミッションデータ検出リング１１に囲まれる構成となっている。なお、エミッションデータ検出リング１１の実際の軸方向長さは、たとえば１５ｃｍであり、たとえば３ｃｍに設定されるトランスミッションデータ検出リング１０の軸方向長さよりも長く設定される。
【００４０】
トランスミッションデータ検出リング１０の内径側には、リング状の間隙が設けられ、それがγ線点線源通路１２となっている。これも、図２（ａ）において、作図の便宜上Ｃ字形状で示す。このγ線点線源通路１２には、被検体導入孔４の外周面に沿って回転可能なγ線を生ずるγ線点線源１３が設けられている。また、γ線点線源１３は、これを収容する線源容器１４と一体的に回転する。この線源容器１４は、図示しないリング状の回転機構によって回転可能に支持される。そして、γ線点線源１３は、線源容器１４とともに、γ線点線源通路１２を通過して被検体導入孔４の外周面に沿って一周することができる。なお、このγ線点線源１３は、上述の外部線源であり、本発明における放射線源に相当する。そして、本実施例では、γ線点線源１３として、半減期が約３０年で、単光子放出型の１３７Ｃｓが使用される。
【００４１】
次に、線源容器１４について説明する。図２（ｂ）の示すように、線源容器１４は、その内部にγ線点線源１３を備えている。このγ線点線源１３からγ線が照射されるわけであるが、線源容器１４におけるガントリ２の内部側の面にはスリット１５が設けられており、γ線は、このスリット１５を通過してガントリ２の内部方向に照射されることになる。そして、このスリット１５は、線源容器１４に取り付けられた扉１６を摺動させることによって開閉自在となっている。したがって、扉１６を摺動させれば、γ線の照射とその停止とを選択することができるようになっている。ちなみに、図２（ｃ）は、線源容器１４におけるスリット１５を閉鎖させた状態を表す図である。図２（ｃ）に示すように、スリット１５が閉鎖されれば、γ線点線源１３は、線源容器１４に包囲されることになり、γ線の照射が停止される。
【００４２】
次に、トランスミッションデータ検出リング１０と、γ線点線源１３について、より詳細に説明する。図３および図４は、実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置を構成するトランスミッションデータ検出リングを説明する断面図である。図３（ａ）に示すように、枕８ａに載置された被検体頭部Ｈを囲んで、被検体導入孔４が配置され、それをさらに囲むようにリング状のγ線点線源通路１２が設けられている。そして、γ線点線源通路１２を通過するγ線点線源１３が線源容器１４と一体的に設けられている。つまり、線源容器１４は、γ線点線源１３と、γ線点線源通路１２の外周側に配置されたトランスミッションデータ検出リング１０との間に介在している。この線源容器１４は、γ線点線源１３から照射されるγ線を扇形のファンビームにコリメートする。このファンビーム１７は、図３（ｂ）に示すように、被検体導入孔４を横切るように透過し、トランスミッションデータ検出リング１０のγ線点線源１３と対向する部分に入射する。トランスミッションデータ検出リング１０は、複数の放射線検出器をリング状に並べて形成されているので、図３（ｂ）中の矢印が示す範囲に位置する放射線検出器がトランスミッションデータを取得することになる。また、図４に示すように、ファンビーム１７の体軸方向の広がりは、トランスミッションデータ検出リング１０の軸方向長さと一致するように線源容器１４によってコリメートされる。
【００４３】
次に、本実施例に係る陽電子放出型断層撮影装置の動作について説明する。図５は、実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の動作を説明する断面図である。本実施例においては、第１ガントリ２ａからなるトランスミッションデータ検出部２０と、第２ガントリ２ｂからなるエミッションデータ検出部２１が別個に設けられた構成となっている。本実施例に係るＰＥＴ装置で頭部検査を行うには、まず、放射性薬剤を予め注射投与された被検体Ｍを天板８に仰臥させ、天板８を所定の位置まで上昇させる。そして、トランスミッションデータを取得するために、被検体Ｍを載置したままガントリ２方向に天板８を摺動させる。つまり、図５（ａ）に示すように、枕８ａに支持された被検体Ｍの頭部をトランスミッションデータ検出部２０に進入させ、線源容器１４に設けられた扉１６を開くことによってファンビーム１７を被検体Ｍの頭部に照射させる。そして、被検体Ｍの頭部を透過したγ線は、被検体導入孔４の外周に設けられたトランスミッションデータ検出リング１０によって検出され、γ線の頭部透過率が計測される。そして、γ線点線源１３を被検体導入孔４の外周面に沿って回転させながら、このような検出を被検体Ｍ頭部の全周に亘って行い、これを基に被検体Ｍの頭部断面のγ線吸収係数マップを得る。そして、再度天板８を摺動させ、被検体Ｍの頭部の位置を順次変更しながら、その度ごとに上述のγ線吸収係数マップの取得を繰り返す。こうして、被検体Ｍの頭部全体のγ線吸収係数マップを得る。
【００４４】
次に、上記のようなトランスミッションデータの取得の終了後、被検体Ｍの頭部をエミッションデータ検出部２１に進入させるように天板８を再び摺動させ、エミッションデータの取得を行う。それに先立って、線源容器１４に設けられた扉１６を閉じ、ファンビーム１７の照射を中止する。そして、図５（ｂ）に示すように、被検体Ｍに予め投与されている放射性薬剤の局在部位２２から放出される消滅γ線対２３は、頭部導入孔６の外周に設けられたエミッションデータ検出リング１１によって検出される。この消滅γ線対２３の進行方向は１８０°反対方向となっており、この対を成す２つのγ線が被検体Ｍの頭部を透過して、エミッションデータ検出リング１１にそれぞれ到達する。つまり、この対を成す２つのγ線が同時にエミッションデータ検出リング１１の異なる箇所にそれぞれ入射することになる。そのため、エミッションデータ検出リング１１は、２つのγ線光子を互いに異なる２つの位置で同時刻に検出した場合のみを１カウントとして出力する構成となっている。こうして、エミッションデータ検出リング１１における２箇所のγ線を同時に検出した位置を結ぶ直線上に放射線薬剤が局在していたことがわかる。
【００４５】
エミッションデータ検出リング１１は、複数のリングで構成されており、脳全体のデータを同時に収集できるため、被検体Ｍの脳全体が視野内に入るような位置に置き、上述のエミッションデータの収集を続けることで、放射性薬剤の局在部位２２の頭部内分布を画像化するのに十分なカウント数のエミッションデータを得る。なお、被検体導入孔４の径は、被検体Ｍの肩幅よりも大きいので、被検体Ｍの肩部は、ガントリ２に干渉することがない。上述のエミッションデータの取得が終了すれば、天板８を再び摺動させ被検体Ｍをガントリ２内部から離反させた後、被検体Ｍが天板８から退去しやすいように天板８を降下させ、検査は終了となる。
【００４６】
次に、図面を参照しながら、本実施例に係る陽電子放出型断層撮影装置のデータ処理について説明する。図６は、実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の機能ブロック図である。図６に示すように、主制御部３０は、ＰＥＴ装置を構成する天板駆動部３１、γ線点線源駆動部３２、扉駆動部３３などを統括制御する。この主制御部３０は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、トランスミッションデータ導出部３４、エミッションデータ導出部３５、吸収補正部３６、および、ＰＥＴ再構成部３７を制御している。
【００４７】
本実施例では、トランスミッションデータ検出部２０で得られたトランスミッションデータ、および、エミッションデータ検出部２１で得られたエミッションデータは、トランスミッションデータ導出部３４およびエミッションデータ導出部３５のそれぞれに送り込まれるようになっている。そして、これらのデータの各々は、次に吸収補正部３６に送り込まれ、エミッションデータの吸収補正がおこなわれる。具体的には、吸収補正部３６は、被検体Ｍの頭部のγ線吸収係数分布を考慮した補正データを導出し、エミッションデータに作用させる。次に、この補正されたデータをＰＥＴ再構成部３７に送り込めば、放射線薬剤の被検体頭部内の分布を示す断層画像が得られ、表示部３８で出力される。ここでさらに、複数の断層画像を重ね合わせて、三次元画像を得る構成としてもよい。
【００４８】
最後に、本実施例に係る陽電子放出型断層撮影装置の製造方法について説明する。図７は、実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の組み立て方法を説明する断面図である。図７に示すように、ガントリ２は、ガントリ前面カバー４０、頭部導入孔部品４１、および、ガントリ背面カバー４２を組み合わせて製造される。まず、ガントリ前面カバー４０と、頭部導入孔部品４１のそれぞれに設けられたボルト挿通孔４０ａ，４１ａに、ボルトを挿通させ、ボルト先端にナットを螺合させたあと、ボルトとナットを締結することにより、頭部導入孔６は、ガントリ前面カバー４０に固定される。その後、ガントリ前面カバー４０とガントリ背面カバー４２とを結合し、ガントリ２は製造される。
【００４９】
以上のように、上述した実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置によれば、検査に好適で、より鮮明で診察に好適な断層画像が得られ、かつ、安価な頭部検査用ＰＥＴ装置が提供できる。まず、エミッションデータ検出リング１１は、頭部導入孔６に密接して設けられているので、エミッションデータ検出リング１１の内径が最小限となっている。したがって、エミッションデータ検出リング１１を構成する放射線検出器の個数が極力少ないものとなり、ＰＥＴ装置の製造コストが抑制できる。しかも、上記のような構成によれば、エミッションデータ検出リング１１の開口部が小さいものとなるので、被検体Ｍ頭部から出射する消滅γ線対２３をより多く検出することができる。また、たとえ、消滅γ線対２３の進行方向が正反対からずれたとしても、エミッションデータ検出リング１１の内径が小さいので、消滅γ線対２３の飛行距離がより短く、ずれ幅がより小さく抑えられる。
【００５０】
また、被検体導入孔４の径は、たとえば、７０ｃｍ〜８０ｃｍであり、被検体の肩幅よりも十分に大きい。したがって、被検体Ｍの頭部を頭部導入孔６に挿入した場合であっても、被検体Ｍの肩部と、閉塞端面５とが干渉することがない。つまり、上記のような構成によれば、より確実に被検体Ｍの頭部を検査できるＰＥＴ装置が提供できる。
【００５１】
さらにまた、実施例１に係るＰＥＴ装置に設けられた頭部導入孔６は、ガントリ２を貫通していない。これにより、頭部用ＰＥＴ装置の製造が簡単となる。  
【００５２】
そして、本実施例においては、半減期が約３０年と比較的長い１３７Ｃｓをγ線点線源１３として用いているので、一度ＰＥＴ装置を製造すれば、以降γ線点線源１３を交換する必要がない。また、１３７Ｃｓは、単光子放出型であるので、コリメートが容易なものとなり、余分なγ線によってＰＥＴ装置を構成する放射線検出器に無駄な負荷がかかることを抑制できるとともに、γ線量を適宜増加させることも可能となる。
【００５３】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５４】
（１）上述した実施例では、γ線点線源１３として、陽電子を放出する核種である６８Ｇｅ−６８Ｇａを用いた構成としてもよい。この場合、γ線点線源１３から照射されるγ線の有するエネルギーは、被検体内に注射投与される陽電子放出核種で標識された放射性薬剤から発する消滅γ線対２３のエネルギーと同一なものとなる。したがって、本変形例によれば、トランスミッションデータから、消滅γ線対２３の被検体内吸収をより正確に反映したγ線吸収係数マップを取得することができる。
【００５５】
（２）上述した実施例では、頭部導入孔６がガントリ２を貫通した構成としてもよい。この場合、頭部導入孔６の最深部の閉塞端を省略することができる。したがって、本変形例に従えば、ガントリ２の厚さがより抑制されたＰＥＴ装置が得られる。
【００５６】
（３）上述した実施例では、エミッションデータ検出リング１１の軸方向長さをより長くした構成としてもよい。この場合、エミッションデータ検出リング１１に入射するγ線は、更に多いものとなる。したがって、一定時間に得られる消滅γ線対のカウント数を増加させることができ、検査時間をさらに短縮するとともに、被検体の放射線被曝をさらに抑制することができる。なお、この場合、実際のエミッションデータ検出リング１１の軸方向長さは、例えば２６ｃｍに設定される。
【００５７】
（４）上述した実施例では、放射線源として、γ線点線源１３に代わって、Ｘ線線源を使用することができる。この構成では、γ線点線源１３の代わりに、たとえばＸ線を放射するＸ線球を使用することになる。つまり、本発明は、ＰＥＴ／ＣＴとして構成することもできる。これにより、Ｘ線ＣＴで得られる頭部内の形態画像と、ＰＥＴで得られる放射線薬剤分布画像を重ね合わせるような画像の形成が可能となる。また、放射線源として、Ｘ線管を使用することもできる。この場合、第１放射線検出器群は、Ｘ線管と被検体導入孔４を挟んで対向する位置に設けられ、アレイ状である。さらにこの第１放射線検出器群は、被検体導入孔４の外周に沿って回転可能となっている。そして、本変形例において、ＣＴスキャン時には、Ｘ線管と、アレイ状の第１放射線検出器群とは、互いに対向する配置を保ったまま、被検体導入孔４の外周に沿って回転するように設定される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の斜視図である。
【図２】実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置を構成するガントリの一部破断斜視図である。
【図３】実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置を構成するトランスミッションデータ検出リングを説明する断面図である。
【図４】実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置を構成するトランスミッションデータ検出リングを説明する断面図である。
【図５】実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の動作を説明する断面図である。
【図６】実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の機能ブロック図である。
【図７】実施例１に係る実施例１に係る陽電子放出型断層撮影装置の組み立て方法を説明する断面図である。
【図８】従来の頭部用ＰＥＴ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
２ａ          …  第１ガントリ
２ｂ          …  第２ガントリ
４            …  被検体導入孔（第１開口部）
６            …  頭部導入孔（第２開口部）
１０          …  トランスミッションデータ検出リング（第１放射線検出器群）
１１          …  エミッションデータ検出リング（第２放射線検出器群）
１３          …  γ線点線源（放射線源）
【図１】
2009236726.tif 000003
【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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