特許 5713468 ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5713468

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月7日

(54)【発明の名称】ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/161 20060101AFI20150416BHJP

   A61B 5/055 20060101ALI20150416BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/161 A

   G01T1/161 C

   A61B5/05 350

   A61B5/05 390

【請求項の数】20

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-540549(P2012-540549)

(86)(22)【出願日】2010年10月25日

(86)【国際出願番号】JP2010068810

(87)【国際公開番号】WO2012056504

(87)【国際公開日】20120503

【審査請求日】2013年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】301032942

【氏名又は名称】独立行政法人放射線医学総合研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080458

【弁理士】

【氏名又は名称】高矢 諭

(74)【代理人】

【識別番号】100076129

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 圭佑

(74)【代理人】

【識別番号】100089015

【弁理士】

【氏名又は名称】牧野 剛博

(72)【発明者】

【氏名】山谷 泰賀

(72)【発明者】

【氏名】錦戸 文彦

(72)【発明者】

【氏名】小畠 隆行

(72)【発明者】

【氏名】菅 幹生

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 一幸

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 光男

(72)【発明者】

【氏名】田中 栄一

【審査官】 南川 泰裕

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５３６６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０７９２５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−０３８４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１５５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５０００８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６００４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２３１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１２９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０９５０６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２６５８８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ １／００−７／１２

Ａ６１Ｂ ５／０５−５／０５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＭＲＩ装置の測定ポートに、ＭＲＩ用ＲＦコイルと複数のＰＥＴ検出器を備えたＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置において、
前記ＭＲＩ用ＲＦコイルが送信用コイルエレメントと受信用コイルエレメントに分離されると共に、
前記ＰＥＴ検出器が互いに間隔を空けて配設されており、前記ＭＲＩ用ＲＦコイルの送信用コイルエレメントのみが、隣り合う該ＰＥＴ検出器の間に配設されていることを特徴とするＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項2】

前記ＰＥＴ検出器が前記測定ポートの周方向に間隔を空けて配設され、前記送信用コイルエレメントのみが前記測定ポートの軸方向に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項3】

前記ＰＥＴ検出器をリング状に配設した検出器リングの複数が互いに前記測定ポートの軸方向に間隔を空けて配設され、前記送信用コイルエレメントのみが、隣り合う該検出器リング間に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項4】

前記ＭＲＩ用ＲＦコイルの受信用コイルエレメントの測定ポート内側先端が、前記ＰＥＴ検出器の測定ポート内側先端よりも測定ポート内側に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項5】

前記ＰＥＴ検出器に設けられた電波シールドの測定ポート内側先端より、前記送信用コイルエレメントの測定ポート内側先端が測定ポート内側に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項6】

前記ＰＥＴ検出器が、放射線を感知して電気信号に変える半導体検出器で構成されていることを特徴とする請求項５に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項7】

前記ＰＥＴ検出器が、放射線を感知して発光するシンチレータと、該シンチレータの発光を感知して電気信号に変える受光素子との組合せで構成されていて、該受光素子より前記シンチレータが測定ポート内側に位置することを特徴とする請求項５に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項8】

前記ＰＥＴ検出器の全体が電波シールドで覆われていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項9】

前記ＰＥＴ検出器のシンチレータ外周に該シンチレータを覆う電波シールドが無く、該シンチレータと受光素子の間に電波シールドが配設されていることを特徴とする請求項７に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項10】

前記ＰＥＴ検出器のシンチレータの測定ポート内側先端が、前記送信用コイルエレメントの測定ポート内側先端よりも測定ポート内側に位置することを特徴とする請求項９に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項11】

前記電波シールドがワイヤーメッシュ状とされていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項12】

前記電波シールドが、前記受光素子の受光面に対応する開口を有する格子板状とされていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項13】

前記格子板状の電波シールドが、反射材を兼ねるようにされていることを特徴とする請求項１２に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項14】

前記電波シールドが、前記ＰＥＴ検出器の受光素子の受光面を避けて配設されていることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項15】

前記電波シールドが、前記ＰＥＴ検出器のアレイ状受光素子の受光素子間に配置される格子線状とされていることを特徴とする請求項１４に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項16】

前記送信用コイルエレメントが板状とされ、前記測定ポートの中心から見て放射方向に幅広となるように配設されていることを特徴とする請求項２に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項17】

前記ＰＥＴ検出器のシンチレータと受光素子の間にライトガイドが設けられていることを特徴とする請求項７乃至１６のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項18】

前記ライトガイドに前記電波シールドが内包されていることを特徴とする請求項１７に記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項19】

前記ＰＥＴ検出器が、深さ方向の位置も検出可能なＤＯＩ型検出器とされていることを特徴とする請求項７乃至１８のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【請求項20】

前記ＰＥＴ検出器が、前記測定ポートの軸方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置とＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置を一体化したＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置に係り、特に、ＰＥＴ検出器を測定対象に近接させて、ＰＥＴの高感度化・高空間分解能化を図ることが可能なＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＰＥＴは、陽電子放出核種で標識した化合物を投与して、受光素子とシンチレータの組合せや、ＣｄＴｅ、ＣＺＴなどの半導体検出器で構成されたＰＥＴ検出器で得たデータを処理することで、その体内分布を断層像として画像化する方法である。Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）やＭＲＩで得られる断層像は形態情報であるのに対して、ＰＥＴ画像は生体機能情報を表す機能画像と言われ、たとえば腫瘍検出を高感度で行えるが、位置が不明確である。よって、ＰＥＴ画像に正確な位置的情報を付加するためには、位置情報を明確に得られるＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像とＰＥＴ画像を重ね合わせる必要があり、重ね合わせの精度を高め、撮影の効率化を図るために、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置を合体させたＰＥＴ／ＣＴ装置が普及している。しかし、一般的に、Ｘ線ＣＴによる被曝量はＰＥＴによる被曝量の数倍であるため、ＣＴによる被曝は無視できない。

【0003】

そこで、ＣＴ装置の代わりに、放射線に被曝することなく形態画像を取得可能なＭＲＩ装置が注目されており、ＰＥＴ画像とＭＲＩ画像の同時取得が可能なＰＥＴ／ＭＲＩ装置の研究開発が進んでいる（特許文献１、非特許文献１参照）。

【0004】

ＰＥＴ検出器は、消滅放射線の入射を受けて発光するシンチレータと、その発光を検出する受光素子で構成されており、過去にはシンチレーション光を光ファイバー等で磁場の影響が少ない場所まで引き出してから受光素子で受光する方法が検討されたが、シンチレーション光の減衰によりＰＥＴ側の性能が劣化していた。最近では、受光素子に磁場の影響の少ないＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）やガイガーモードＡＰＤ（ＳｉＰＭとも呼ばれる）を用いて、図１に例示する如く、ＰＥＴ装置の検出器ユニット（以下、ＰＥＴ検出器と称する）１０を完全にＭＲＩ装置８の静磁場中に設置する半導体受光素子方式が開発されており、小動物ＰＥＴ装置と頭部用ＰＥＴ装置で開発実績がある（非特許文献２乃至４、特許文献２乃至４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−４８９２３号公報

【特許文献2】米国特許第７６２６３９２Ｂ２号明細書

【特許文献3】米国特許ＵＳ２００８／０２８７７７２Ａ１号明細書

【特許文献4】米国特許ＵＳ２００９／０１０８２０６Ａ１号明細書

【特許文献5】特開２００９−１２１９２９号公報

【特許文献6】特開２００９−２７０９７１号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Ciprian Catana et al.“Simultaneous Acquisition of Multislice PET and MR images:Initial Results with a MR-Compatible PET Scanner” The Journal of Nuclear Medicine,Vol.47,No.12,December 2006 pp1968-1976

【非特許文献2】Schlyer D,et al.,“A Simultaneous PET/MRIscanner based on RatCAP in small animals,”IEEE Nuclear Scicnce Symposium Conference Record,Volume:5,pp:3256-3259,2007

【非特許文献3】Schlemmer HW,et al.Simultaneous MR/PET Imaging of the Human Brain:Feasibility Study.Radiology,2008:248,1028-1035.

【非特許文献4】Judenhofer MS,et al.Simultancous PET-MRI:a new approach for functional and morphological imaging.Net Med 2008;14(4):459-65.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一般に、ＰＥＴ検出器のシンチレータを測定対象に近づけるほどＰＥＴの感度が上がる他、測定対象内の陽電子放出核種から互いに逆方向に放出される一対の消滅放射線の１８０°方向からのずれである角度揺動による分解能劣化も抑制できる。しかしながら、従来のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置は、図１に例示する如く、ＭＲＩ装置８の測定ポート８Ｐ内にＰＥＴ検出器１０を配置する際、ＰＥＴ検出器１０がＭＲＩ測定に影響しないように、送受信用ＲＦコイル４２の外側にＰＥＴ検出器１０を配置していた。送受信用ＲＦコイル４２には、送信用コイルエレメントと受信用コイルエレメントを別々に設置するタイプと、送受信兼用のタイプがあるが、少なくとも送信用コイルエレメントは、均一に励起するため測定対象から遠ざける必要がある。従って、ＰＥＴ検出器１０を測定対象へ近づけるには限界があり、ＰＥＴの感度を上げられないという問題点と、角度揺動による分解能劣化を抑制できないという問題点を有していた。

【0008】

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、ＰＥＴ検出器を測定対象に近接させて、ＰＥＴの高感度化・高空間分解能化を図ることが可能なＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、ＭＲＩ装置の測定ポートに、ＭＲＩ用ＲＦコイルと複数のＰＥＴ検出器を備えたＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置において、
前記ＭＲＩ用ＲＦコイルを送信用コイルエレメントと受信用コイルエレメントに分離すると共に、
前記ＰＥＴ検出器を互いに間隔を空けて配設し、前記ＭＲＩ用ＲＦコイルの送信用コイルエレメントのみを、隣り合う該ＰＥＴ検出器の間に配設することにより、前記課題を解決したものである。

【0010】

ここで、前記ＰＥＴ検出器を前記測定ポートの周方向に間隔を空けて配設し、前記送信用コイルエレメントのみを前記測定ポートの軸方向に配設することができる。

【0012】

あるいは、前記ＰＥＴ検出器をリング状に配設した検出器リングの複数を互いに前記測定ポートの軸方向に間隔を空けて配設し、前記送信用コイルエレメントのみを、隣り合う該検出器リング間に配設することができる。

【0013】

又、前記ＭＲＩ用ＲＦコイルの受信用コイルエレメントの測定ポート内側先端を、前記ＰＥＴ検出器の測定ポート内側先端よりも測定ポート内側に位置させることができる。

【0014】

又、前記ＰＥＴ検出器に設けられた電波シールドの測定ポート内側先端より、前記送信用コイルエレメントの測定ポート内側先端が測定ポート内側にあるようにすることができる。

【0015】

又、前記ＰＥＴ検出器を、放射線を感知して電気信号に変える半導体検出器で構成することができる。

【0016】

あるいは、前記ＰＥＴ検出器を、放射線を感知して発光するシンチレータと、該シンチレータの発光を感知して電気信号に変える受光素子との組合せで構成し、該受光素子より前記シンチレータが測定ポート内側に位置するようにすることができる。

【0017】

又、前記ＰＥＴ検出器の全体が電源シールドで覆われているようにすることができる。

【0018】

又、前記ＰＥＴ検出器のシンチレータ外周に該シンチレータを覆う電波シールドが無く、該シンチレータと受光素子の間に電波シールドが配設されているようにすることができる。

【0019】

又、前記ＰＥＴ検出器のシンチレータの測定ポート内側先端が、前記送信用コイルエレメントの測定ポート内側先端よりも測定ポート内側に位置するようにすることができる。

【0020】

又、前記電波シールドを、ワイヤーメッシュ状とすることができる。

【0021】

又、前記電波シールドを、前記受光素子の受光面に対応する開口を有する格子板状とすることができる。

【0022】

又、前記格子板状の電波シールドが、反射材を兼ねるようにすることができる。

【0023】

又、前記電波シールドを、前記ＰＥＴ検出器の受光素子の受光面を避けて配設することができる。

【0024】

又、前記電波シールドを、前記ＰＥＴ検出器のアレイ状受光素子の受光素子間に配置される格子線状とすることができる。

【0025】

又、前記送信用コイルエレメントを板状とし、前記測定ポートの中心から見て放射方向に幅広となるように配設することができる。

【0026】

又、前記ＰＥＴ検出器のシンチレータと受光素子の間にライトガイドを設けることができる。

【0027】

又、前記ライトガイドに前記電波シールドを内包することができる。

【0028】

又、前記ＰＥＴ検出器を、深さ方向の位置も検出可能なＤＯＩ型検出器とすることができる。

【0029】

又、前記ＰＥＴ検出器を、前記測定ポートの軸方向に移動可能とすることができる。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、送信用コイルエレメントのみをＰＥＴ検出器間の隙間に配設したので、測定対象から遠ざけたい送信用コイルエレメントに邪魔されること無く、ＰＥＴ検出器のシンチレータを測定対象に近づけることができ、ＭＲＩの性能を犠牲にすることなく、ＰＥＴの感度を向上することが可能となる。

【0031】

特に、ＰＥＴ検出器が放射線を感知して発光するシンチレータと、該シンチレータの発光を感知して電気信号に変える受光素子との組合せで構成されていて、該受光素子より該シンチレータが測定ポート内側に位置する場合は、ＰＥＴ検出器をＭＲＩ装置の測定ポート中で使用可能とするための電波シールドを、シンチレータ外周部分を省略してシンチレータと受光素子の間に配設し、該電波シールドをＭＲＩ用ＲＦコイルの送信用コイルエレメントの測定ポート内側先端より測定ポート内側に位置させ、且つシンチレータの測定ポート内側先端が受信用コイルを超えない範囲で送信用コイルより測定ポート内側に突出するようにして、シンチレータを少しでも測定対象に近づけ、その分ＰＥＴ検出器同士の隙間も小さくして、ＭＲＩに影響を及ぼすことなく、一層の高感度化を図ることができる。

【0032】

さらに、ＰＥＴ検出器として、深さ方向の位置も検出可能なＤＯＩ（Depth of Interaction）型検出器（特許文献５、６参照）を用いれば、より分解能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】従来のＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置の一例の全体構成を示す正面図

【図2】ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置の第１参考形態におけるＰＥＴ検出器とＲＦコイルの配置を示す斜視図

【図3】第１参考形態を正面から見た横断面図

【図4】第１参考形態で用いられているＰＥＴ検出器の構成を示す縦断面図

【図5】図４に示したＰＥＴ検出器で用いられているワイヤーメッシュ状電波シールドを示す斜視図

【図6】同じくシンチレータ部分の詳細構成を示す分解斜視図

【図7】同じく受光素子部分の詳細構成を示す分解斜視図

【図8】ＰＥＴ検出器の変形例の構成を示す分解斜視図

【図9】ＰＥＴ検出器の他の変形例の構成を示す縦断面図

【図10】図９に示したＰＥＴ検出器の詳細構成を示す分解斜視図

【図11】ＰＥＴ検出器の更に他の変形例の詳細構成を示す分解斜視図

【図12】ＰＥＴ検出器の更に他の変形例の構成を示す横断面図

【図13】図１１に示すＰＥＴ検出器を備えたＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置の第２参考形態を示す横断面図

【図14】ＰＥＴ／ＭＲＩ装置の第３参考形態を示す横断面図

【図15】同じく第４参考形態を示す横断面図

【図16】同じく第５参考形態を示す横断面図

【図17】同じく第６参考形態を示す横断面図

【図18】本発明に係るＰＥＴ／ＭＲＩ装置の第１実施形態で用いられている送信用コイルエレメント、受信用コイルエレメント及びＰＥＴ検出器の配置を示す斜視図

【図19】同じく全体構成を示す横断面図

【図20】本発明に係るＰＥＴ／ＭＲＩ装置の第２実施形態を示す横断面図

【図21】ＰＥＴ／ＭＲＩ装置の第７参考形態の要部構成を示す斜視図

【図22】同じく第８参考形態の要部構成を示す斜視図

【図23】同じく縦断面図

【図24】ＰＥＴ／ＭＲＩ装置の第９参考形態の全体構成を示す斜視図

【図25】同じく第１０参考形態におけるＰＥＴ検出器リングとＲＦコイルの関係を示す縦断面図

【図26】同じくＲＦコイルの結線状態を示す斜視図

【図27】同じく各ＰＥＴ検出器リングにおけるＲＦコイルとＰＥＴ検出器の配置を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下図面を参照して、参考形態及び本発明の実施形態を詳細に説明する。

【0035】

ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置の第１参考形態は、図２（要部構成を示す斜視図）、及び図３（横断面図）に示す如く、頭部ＭＲＩ検査用のいわゆるバードケージタイプの送受信用ＲＦコイル（以下、単にＲＦコイルとも称する）４２であり、測定ポート８Ｐの軸方向に延びる棒状のケースに収納された送受信用コイルエレメント（以下、単にコイルエレメントとも称する）４４が間隔をおいて互いに平行に並設されており、一方、多数のＰＥＴ検出器１０が測定ポート８Ｐの周方向に互いに間隔が空くように配設されていて、各送受信用コイルエレメント４４が各ＰＥＴ検出器１０の間隔に収まる構成にしたものである。

【0036】

ここでは、図３に示した如く、前記ＰＥＴ検出器１０が受光素子１６とシンチレータ１２の組合せで構成されていて、受光素子１６よりシンチレータ１６が測定ポート内側に位置しており、さらに、該ＰＥＴ検出器１０を、シンチレータ１２を深さ方向（測定ポートの中心８Ｐｃから見て放射方向）に４段に分割したＤＯＩ検出器としているが、４段に限る必要はなく、またＤＯＩ型でない（すなわち段数が１である）ＰＥＴ検出器でもよい。さらに、シンチレータ１２は、必ずしも分割された小さなシンチレータの集合体を組み合わせたシンチレータブロック（アレイ型）である必要はなく、光学的不連続点や光学的不連続面を含まない一塊のシンチレータ（一体型）であってもよい。なお一般的に、ＤＯＩ検出器の段数が多いほど、分解能を高めることができる。更に、受光素子とシンチレータの組合せで構成されたシンチレーション検出器ではなく、ＣｄＴｅやＣＺＴなどの半導体検出器であっても良い。また、ここでは、一般で良く用いられているバードケージタイプのＲＦコイルとしているが、形状が類似するその他のＲＦコイルでも良い。また、測定対象もヒト頭部に限らない。

【0037】

図３において、８Ｂは、例えばＭＲＩ装置８の土台や測定対象を載せるベッドである。

【0038】

前記ＰＥＴ検出器１０は、図４に詳細に示す如く、シンチレータ１２と、該シンチレータ１２の外周を覆う、非磁性体且つ絶縁体でなり、電波をシールドしない、ケーシングを兼ねた遮光材１４と、前記シンチレータ１２の発光を受光する受光素子１６と、該受光素子１６の出力に対して増幅や演算等の処理を行うためのフロントエンド回路１８と、ＭＲＩ磁場中での使用を可能とするため、前記受光素子１６とフロントエンド回路１８の部分をシールドするための電波シールド２０と、前記シンチレータ１２と受光素子１６の間に配設された、電波はシールドするがシンチレーション光は十分に通す、図５に例示するようなワイヤーメッシュ状電波シールド２２とを備えている。前記電波シールド２２の測定ポート８Ｐ内側先端（測定ポート中心８Ｐｃ方向の先端）より、ＲＦコイル４２のコイルエレメント４４の測定ポート８Ｐ内側先端が測定ポート８Ｐ内側にあるようにするのが好ましい。

【0039】

なお、シンチレーション光を受光素子１６へなるべく多く導く目的で、遮光材１４に反射材としての機能も備えた材質を使用するか、遮光材１４とシンチレータ１２の間に反射材を挿入することができる。各反射材も、非磁性体且つ絶縁体である必要がある。

【0040】

前記シンチレータ１２は、アレイ型、一体型を問わない。このシンチレータ１２の受光素子１６と接しない外周は、図６に示す如く、遮光材１４でカバーされている。このシンチレータ１２と受光素子１６は、例えばグリース等で光学結合されている。前記電波シールド２０は、例えば銅箔とされ、接地されている。

【0041】

前記ワイヤーメッシュ状電波シールド２２は、例えば、銅製の網とすることができる。

【0042】

前記受光素子１６とシンチレータ１２の間には、図６及び図７に示す如く、受光面の間を埋めて光の無駄を防ぎ受光効率を高めるための反射材２４が配設されている。反射材２４の例としては、薄いシート状のマルチポリマーミラーや白色のパウダーなどが挙げられる。この反射材２４は省略することも可能である。

【0043】

本参考形態においては、シンチレータ１２の外周には該シンチレータ１２を覆う電波シールドを設けず、シンチレータ１２と受光素子１６の間、特に、受光素子１６とフロントエンド回路１８の部分のみを電波シールドしているので、コイルエレメント４４より測定ポート内側に電波シールドが割り込んで、ＭＲＩの感度を低下させることがない一方、シンチレータの測定ポート内側部がコイルエレメント４４より測定ポート内側に突出している分だけ、ＰＥＴ検出器の感度が高くなることが期待できる。

【0044】

なお、図４乃至図７に示すＰＥＴ検出器では、シンチレータ１２と受光素子１６の間の電波シールドとしてワイヤーメッシュ状電波シールド２２が用いられていたが、図８に示す変形例の如く、受光素子１６の受光面に対応する開口を有する格子板状の電波シールド２６を用いることも可能である。更に、格子板状電波シールド２６のシンチレータ側面（図の上面）を反射面として、反射材２４を省略することも可能である。このように電波シールドを板状とした場合には、電流が流れ易く、シールド性能が高い。

【0045】

あるいは、図９（断面図）及び図１０（分解斜視図）に示す更に他の変形例の如く、受光素子１６の受光面を避けて受光素子の隙間に配置される格子線状電波シールド２８を用いることも可能である。

【0046】

あるいは図１１に示す更に他の変形例の如く、例えば格子線状電波シールド２８とシンチレータ１２の間にライトガイド３０を挿入して、ライトガイド３０の表面近くもしくは内部に格子線状電波シールド２８を埋め込むことができる。ライトガイド３０は、シンチレータ１２と受光素子１６の間におけるシンチレーション光の伝達効率を改善したり、シンチレータ１２と受光素子１６の間の設置面積が異なる場合、その設置面積の違いを吸収したりすることができる。ライトガイド３０の材質の例としては、透明度の高いプラスチックやガラスが挙げられる。電波シールドをライトガイド３０内に埋め込む（内包する）ことにより、あるいはライトガイド３０の表面に取り付けることにより、シンチレータ１２と受光素子１６の間における光学的連続性を高めることができる。なお、ライトガイド３０を挿入するＰＥＴ検出器の電波シールドは格子線状に限定されず、図５に示したワイヤーメッシュ状電波シールド２２や図８に示した格子板状電波シールド２６であっても良い。

【0047】

なお、構造を簡単にするために、図１２に例示する変形例の如く、シンチレータ１２を含むＰＥＴ検出器１０の全体が電波シールド２０で覆われているようにすることもできる。この場合は、ＰＥＴ検出器１０の測定ポート８Ｐ内側先端が、コイルエレメント４４の測定ポート８Ｐ内側先端より突出しないようにする。

【0048】

図１１に例示したライトガイド付ＰＥＴ検出器を用いた、ＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置の第２参考形態の構成を図１３に示す。ライトガイド３０をシンチレータ１２側が大きな台形状にすることによって、受光素子１６の受光面積より大きなシンチレータ１２を接続でき、またライトガイド３０を装着した分だけシンチレータ１２を測定対象に近づけることが可能となる為、ＰＥＴの感度を高めることができる。

【0049】

さらに、図１４に示す第３参考形態の構成のように、ライトガイド３０を厚くすれば、ライトガイド３０を台形にしなくとも、シンチレータ１２同士の隙間を狭くし、かつシンチレータ１２を測定対象に近づけることが可能となる為、ＰＥＴの感度を高めることができる。

【0050】

なお、前記第１、第２、第３参考形態においては、いずれもＲＦコイル４２のコイルエレメント４４が棒状のケースに収納されていたが、図１５に示す第４参考形態のように、例えば測定ポート８Ｐの周方向に幅広の板状のケースに収納されていても良い。

【0051】

板状のコイルエレメント４４を用いる場合には、図１６に示す第５参考形態の如く、測定ポートの中心８Ｐｃから見て放射方向に幅広となるように配設することにより、ＰＥＴ検出器１０の間の隙間Ｓを減らして、ＰＥＴの感度を高めることができる。

【0052】

又、図１７に示す第６参考形態のように、ＲＦコイル４２のコイルエレメント４４をＰＥＴ検出器１０間の間隔に合わせたＶ字形状にして、ＰＥＴ検出器１０の配設密度を高めることで、ＰＥＴ及びＭＲＩの感度を高めることも可能である。

【0053】

なお、前記参考形態においては、いずれも、ＲＦコイルとして、送信用コイルエレメントと受信用コイルエレメントが一体化された送受信用ＲＦコイルが用いられていたが、図１８（要部の斜視図）及び図１９（横断面図）に示す本発明の第１実施形態のように、ＲＦコイル４２の送信用コイルエレメント４４Ｓと受信用コイルエレメント４４Ｒを分離し、送信用コイルエレメント４４Ｓを例えば棒状のケースに収納し、受信用コイルエレメント４４Ｒを例えば測定ポート８Ｐの周方向に幅広の板状のケースに収納して、送信用コイルエレメント４４ＳのみをＰＥＴ検出器１０の間に配置することも可能である。なお、ＰＥＴで計測する５１１ｋｅＶの放射線に対するコイルエレメントの吸収効果は小さいため、受信用コイルエレメント４４Ｒは、このようにＰＥＴ検出器１０の前面に置くことも出来る。

【0054】

本実施形態においては、受信用コイルエレメント４４Ｒの少なくとも測定ポート８Ｐ内側先端がＰＥＴ検出器１０の測定ポート８Ｐ内側先端よりも測定ポート８Ｐ内側に位置されるので、ＰＥＴ検出器１０によりＭＲＩの受信感度が妨害されることがない。従って、ＰＥＴ検出器１０のシンチレータ部分に電波シールドを設けた場合においても、その影響を軽減することができる。このようにシンチレータ部分にも電波シールドを設けた場合は、その電波シールドの測定ポート８Ｐ内側先端より、ＲＦコイル４２の送信用コイルエレメント４４Ｓの測定ポート８Ｐ内側先端が測定ポート８Ｐ内側にあるようにするのが好ましい。これにより、シンチレータ１２を測定対象に近づけて感度を向上することができる。

【0055】

なお、受信用コイルエレメント４４Ｒは、必ずしも第１実施形態のようにＲＦコイル４２のフレームに固定する必要は無く、図２０に示す第２実施形態のように、フレキシブルなコイル保持帯４６に設け、測定対象６の周囲に巻き付けるようにして、ＭＲＩの感度を更に向上することも可能である。

【0056】

又、ＰＥＴ検出器１０も、ＲＦコイル４２のフレームに固定する必要は無く、図２１に示す第７参考形態の如く、ＲＦコイル４２のフレーム内で摺動自在として、測定ポート８Ｐの軸方向に移動可能とし、測定対象の要求分解能などに合わせて調整できるようにすることができる。

【0057】

例えば、図２２（要部斜視図）及び図２３（測定状態を示す横断面図）に示す第８参考形態のように、測定対象６の例えば目に当たる部分のＰＥＴ検出器１０の間を空け、測定対象６の視界を遮らないようにして、測定中の不安を解消することもできる。

【0058】

なお、前記参考形態及び実施形態においては、いずれも、本発明がＭＲＩ装置の頭部用ＲＦコイルに適用され、ＰＥＴ検出器１０がＭＲＩ装置８の測定ポート８Ｐの軸と同軸に設けられていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、頭部以外にも適用可能である。

【0059】

例えば、図２４（斜視図）及び図２５（リング部分の縦断面図）に示す第９参考形態のように、所謂ハンバーガー型ＭＲＩ装置４０の縦静磁場（体軸と直交する静磁場）用に、リング状にＰＥＴ検出器１０が配設されたリング１１（ＰＥＴ検出器リングと称する）の二つが互いに間隔を空けて配設されていて、二つのＰＥＴ検出器リング１１間にマルチリング状のコイルエレメント４４を挟むことも可能である。図において、４０Ｐは測定ポートである。

【0060】

前記コイルエレメント４４の接続状態を図２６に、各ＰＥＴ検出器リング１１でコイルエレメント４４の間にＰＥＴ検出器１０を挿入した状態を図２７に示す。

【0061】

なお、前記参考形態及び実施形態のいずれにおいても、ＲＦコイルやＰＥＴ検出器リングの形状は円形に限定されない。

【産業上の利用可能性】

【0062】

ＰＥＴ検出器を測定対象に近接させて、ＰＥＴの高感度化・高空間分解能化を図ることが可能なＰＥＴ／ＭＲＩ一体型装置を提供できる。

【符号の説明】

【0063】

６…測定対象
８、４０…ＭＲＩ装置
８Ｐ、４０Ｐ…測定ポート
１０…ＰＥＴ検出器
１１…ＰＥＴ検出器リング
１２…シンチレータ
１４…遮光材
１６…受光素子
１８…フロントエンド回路
２０…電波シールド
２２…ワイヤーメッシュ状電波シールド
２４…反射材
２６…格子板状電波シールド
２８…格子線状電波シールド
３０…ライトガイド
４２…ＲＦコイル
４４…コイルエレメント
４４Ｓ…送信用コイルエレメント
４４Ｒ…受信用コイルエレメント
４６…コイル保持帯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】