特許 6132477 医用画像診断装置

(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】6132477

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】医用画像診断装置

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/161 20060101AFI20170515BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/161 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-106545(P2012-106545)

(22)【出願日】2012年5月8日

(65)【公開番号】特開2013-234882(P2013-234882A)

(43)【公開日】2013年11月21日

【審査請求日】2015年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000235

【氏名又は名称】特許業務法人 天城国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金田 明義

(72)【発明者】

【氏名】小林 仁士

(72)【発明者】

【氏名】野崎 博之

【審査官】 田邉 英治

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−０３２９９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−１６９４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０５７８１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−１６０９１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５２−０８５３７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０４−０３５４０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６１−２５９１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１９７１２７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ １／１６１− １／１６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体を載置する寝台と、
前記被検体に投与された放射性同位物質から放出される放射線をファンビーム状にコリメートするコリメータと、前記コリメートされたファンビーム状の放射線を検出する検出器とを含み、前記コリメータが、前記検出器の検出面に対して傾斜したスラントホール構造を有するとともに、前記被検体の体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、前記体軸方向の第１の位置から第２の位置に向って前記ファンビームの焦点距離が徐々に短くなるようにした放射線検出部と、
前記コリメータのスラントホールが前記体軸と直交するように、前記放射線検出部を前記被検体の体軸に対して傾斜させる角度調整部と、
前記被検体に対して前記放射線検出部の位置を設定する位置調整部と、
前記被検体が挿入される穴を有し、前記穴の周囲に前記放射線検出部を配置した架台と、
前記架台の前記穴に嵌まり、前記寝台に載置された前記被検体の頭部を収容するため第１の径を有する第１の収容部と、前記第１の収容部と連結し、前記被検体の頭部から肩に至る部分を収容するため前記第１の径よりも大きい第２の径のスペースを有する第２の収容部とを含む筒状のヘッドカバーと、
を備える医用画像診断装置。

【請求項2】

前記位置調整部は、前記放射線検出部によって前記被検体の頭部を検査する際に、前記第１の位置が小脳部付近にあり、前記第２の位置が頭頂部付近にくるように前記放射線検出部を位置決めする請求項１記載の医用画像診断装置。

【請求項3】

前記放射線検出部は、前記架台内において前記穴の周囲に回転可能に配置した請求項１記載の医用画像診断装置。

【請求項4】

前記ヘッドカバーは、前記第２の収容部の前記寝台側の端部から、前記第１の収容部の前記寝台と反対側の端部に向かって徐々に径が小さくなる請求項１記載の医用画像診断装置。

【請求項5】

前記放射線検出部で収集したファンビーム投影データを補間処理して、パラレルビームコリメータを用いて検出したときのパラレル投影データと実質的に同一なデータに変換するファン・パラレル変換部と、
前記ファン・パラレル変換部によって得たパラレルビーム投影データを基にして画像を再構成する再構成部と、を備え、
前記ファン・パラレル変換部は、前記ファンビームの焦点距離が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって徐々に短くなることに合わせて補間の処理を変える請求項１記載の医用画像診断装置。

【請求項6】

前記放射線検出部で収集したファンビーム投影データを直接法再構成により再構成像データを作成する再構成部を備え、
前記再構成部は、前記ファンビームの焦点距離が前記第１の位置から前記第２の位置に向かって徐々に短くなることに合わせて直接法再構成のアルゴリズムを変える請求項１記載の医用画像診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、頭部検査の診断精度の向上を図った医用画像診断装置に係り、例えば被検体に投与された放射性同位物質から放出される放射線（ガンマ線）を放射線検出部により検出し、検出データを基にして画像の再構成を行うＳＰＥＣＴ（Single−Photon Emission Computed Tomography）装置に関し、特にファンビームコリメータを用いて検出データを得るファンビームＳＰＥＣＴ装置に関する。或いは、Ｘ線ＣＴ装置とＳＰＥＣＴ装置とを備えた医用画像診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、患者等の被検体の頭部の検査を行うために、被検体に投与された放射性同位物質（以下ＲＩと称す）から放出される放射線（ガンマ線）をファンビーム状にコリメートし、コリメートされたファンビーム状の放射線を検出してファンビーム投影データを収集するＳＰＥＣＴ装置が利用されている。

【0003】

ＳＰＥＣＴ装置は、単一のガンマカメラを３６０度回転する方式や、複数組の放射線検出部（ガンマカメラ）を設け、所定の角度回動する方式等、各種のものがあるが、基本的には、断層面内から放出されるガンマ線を検出して特定方向について投影データを得て、ＲＩ分布像を再構成するためのデータ群を得るものである。複数組のガンマカメラを備えた頭部ＳＰＥＣＴ装置として、例えば特許文献１に記載のＳＰＥＣＴ装置、或いは東芝製の３検出器型ＧＣＡ−９３００ＡシリーズのＳＰＥＣＴ装置が知られている。

【0004】

頭部ＳＰＥＣＴ装置では、架台に被検体の頭部を挿入できる穴を備え、架台の内部の穴の周囲にはコリメータ及び検出器を含む複数のガンマカメラを備えている。また、寝台装置の天板には被検体が載置され、被検体の頭部を架台に設けた穴に出し入れできるようにしている。

【0005】

ところで、頭部を穴に挿入した際に、患者は回転するガンマカメラが見えると恐怖感を抱き、特に高齢者にとっては、目の前をすれすれにカンマカメラが回転すると恐怖感を与え、さらに患者の体動を生むことになり、検査精度の低下にもつながる。このため、穴の周囲にヘッドカバーを取り付け、被検体からガンマカメラが見えないようにし、恐怖感を軽減するようにしている。

【0006】

しかしながら、ヘッドカバーを取り付けた場合、首の短い被検体はヘッドカバーに肩が当たり、穴の奥まで頭が入らない場合がある。奥まで頭が入らない場合、例えば小脳が視野から欠け、小脳部の情報が入らないため、診断そのものに影響が出るという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平３−６７１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

発明が解決しようとする課題は、小脳も含めた頭部全体を、視野欠けを生じることなく検査可能にした医用画像診断装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態に係る医用画像診断装置は、被検体を載置する寝台と、前記被検体に投与された放射性同位物質から放出される放射線をファンビーム状にコリメートするコリメータと、前記コリメートされたファンビーム状の放射線を検出する検出器とを含み、前記コリメータが、前記検出器の検出面に対して傾斜したスラントホール構造を有するとともに、前記被検体の体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、前記体軸方向の第１の位置から第２の位置に向って前記ファンビームの焦点距離が徐々に短くなるようにした放射線検出部と、前記コリメータのスラントホールが前記体軸と直交するように、前記放射線検出部を前記被検体の体軸に対して傾斜させる角度調整部と、前記被検体に対して前記放射線検出部の位置を設定する位置調整部と、前記被検体が挿入される穴を有し、前記穴の周囲に前記放射線検出部を配置した架台と、前記架台の前記穴に嵌まり、前記寝台に載置された前記被検体の頭部を収容するため第１の径を有する第１の収容部と、前記第１の収容部と連結し、前記被検体の頭部から肩に至る部分を収容するため前記第１の径よりも大きい第２の径のスペースを有する第２の収容部とを含む筒状のヘッドカバーと、を具備する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係る医用画像診断装置を示す側面図。

【図2】一実施形態に係る医用画像診断装置を示す正面図。

【図3】一実施形態に係る医用画像診断装置内に設けられた放射線検出部の構成を示す説明図。

【図4】一実施形態における放射線検出部とヘッドカバーの構成を示す側面図。

【図5】一実施形態における放射線検出部のコリメータの構造を示す正面図。

【図6】一実施形態におけるヘッドカバーを示す斜視図。

【図7】一実施形態におけるヘッドカバーの変形例を示す側面図。

【図8】一実施形態に係る医用画像診断装置のシステム構成図。

【図9】一実施形態に係る医用画像診断装置のデータ処理の動作を示すフローチャート。

【図10】一実施形態におけるファン・パラレル変換の概念図。

【図11】一実施形態におけるファン・パラレル変換処理の一例を示す説明図。

【図12】第２の実施形態に係る医用画像診断装置を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態に係る医用画像診断装置について図面を参照して詳細に説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。

【0012】

（第1の実施形態）
図１は、一実施形態に係る医用画像診断装置であり、例えばＳＰＥＣＴ（Single−Photon Emission Computed Tomography）装置を示す側面図である。また図２はＳＰＥＣＴ装置の正面図である。尚、以下の説明では、ＳＰＥＣＴ装置を例に説明するが、ＳＰＥＣＴ装置に限らずＸ線ＣＴ装置とＳＰＥＣＴ装置とを備えたＳＰＥＣＴ／ＣＴ装置であってもよい。

【0013】

図１及び図２に示すように、医用画像診断装置（ＳＰＥＣＴ装置）１０は、架台１１、寝台１２及びコンピュータ（後述）を含む。架台１１は、寝台１２の天板１３に載せた被検体１４の頭部を挿入できる穴１５を有し、架台１１の内部には、コリメータ及び検出器を含む複数（例えば３つ）の放射線検出部（後述する）を備えている。

【0014】

寝台１２の天板１３には被検体１４が載置され、頭部を穴１５に出し入れできるようにしている。また穴１５にはヘッドカバー１６が取り付けられる。診断におけるＳＰＥＣＴ像の有効視野は、穴１５の直径Ｒと奥行Ｌによって決まり、Ｒ×Ｌである。また穴１５の底部にはヘッドレスト１７を設けている。

【0015】

図３は、架台１１内に設けられた放射線検出部の構成を示す説明図である。図３に示すように、架台１１内には、第１，第２，第３の放射線検出部（ガンマカメラ）２１，２２，２３が配置されている。ガンマカメラ２１，２２，２３は、それぞれコリメータ２１１，２２１，２３１、及び放射線（ガンマ線）を光に変換して検出する検出器であるシンチレーションカメラ２１２，２２２，２３２で構成され、穴１５の周囲に三角形を形成するように１２０度毎に配置されている。

【0016】

一般に、ＳＰＥＣＴ装置は、被検体１４から放射されるガンマ線を、方向を揃えて収集するためにファンビームコリメータやパラレルビームコリメータを使用する。例えば、診断部位が頭部のように小さい場合、頭部の有効視野を拡大して分解能を向上させるためにファンビームコリメータを使用してデータを収集する。又、診断部位が心臓等の場合、ファンビームコリメータとパラレルビームコリメータとを同時に使用してデータを収集する場合もある。

【0017】

検出器２１２，２２２，２３２は、コリメートされたファンビーム状のガンマ線を検出して複数の投影データから成るファンビーム投影データを作成する。

【0018】

ガンマカメラ２１，２２，２３は、架台１１の内部に設けた回転フレームに取り付けられ、回転フレームをモータによって駆動することで、ガンマカメラ２１，２２，２３の回動角度制御を行う。尚、ガンマカメラは３つに限らず、２個のガンマカメラを対向配置したものでもよい。

【0019】

図４は、ガンマカメラ２１，２２，２３とヘッドカバー１６の構成を示す側面図である。尚、ガンマカメラ２１，２２，２３は同じ構成を有するため、第１のガンマカメラ２１を代表として説明する。また図４では、ガンマカメラ２１が被検体１４の回りに回転して、被検体１４の上側にある状態を実線で示し、下側にある状態を点線で示している。

【0020】

ガンマカメラ２１は、被検体１４の体軸Ｘに対して角度を傾斜させるチルト機構（角度調整部）により、例えば、ガンマカメラ２１の中心部に設けた支点２４を中心にして体軸Ｘに対して傾斜することができる。またコリメータ２１１は、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有している。

【0021】

即ち、コリメータ２１１は、検出器２１２の検出面と直交する軸Ｑに対して平行孔が所定の角度αだけ傾斜したスラントホール構造を有している。また、図５に示すように、コリメータ２１１は、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有している。またファンビームの焦点距離を小脳方向に徐々に長くすることにより、トランケーション（truncation：視野欠け）を防ぐようにしている。

【0022】

図５（ａ）は穴１５の入口側（図４の第１の位置Ａ）でのコリメータ２１１のファンビーム構造を示し、図５（ｂ）は奥側（図４の第２の位置Ｂ）でのコリメータ２１１のファンビーム構造を示している。なお、図５（ａ），（ｂ）において、Ｗ１，Ｗ２はファンビームコリメータ２１１を用いたときの投影データによりＳＰＥＣＴ画像を再構成する場合の有効視野を示し、Ｆはファンビームの仮想焦点を示す。

【0023】

コリメータ２１１は、図５（ａ），（ｂ）で示すように、ファンビームの焦点距離を、体軸Ｘ方向の第１の位置（小脳部）から第２の位置（頭頂部）に向かって徐々に短くすることにより、トランケーションを防ぐことができ、高視野の頭部ファンビームＳＰＥＣＴ検査を行うことができる。尚、スラントホール構造と、仮想焦点Ｆが徐々に変化するファンビーム構造を有するコリメータ２１１を用いたガンマカメラ２１は、ヘッドカバー１６を使用しない汎用の１検出器、２検出器タイプのＳＰＥＣＴ装置にも有効である。

【0024】

図４、図５から分かるように、患者の頭頂部はガンマカメラ２１に近接し、コリメータ２１１のファンビームの焦点距離が短いので、大脳部の分解能は確保される。またコリメータ２１１のファンビーム形状は、頭頂部付近から小脳分にかけて、焦点距離が徐々に長くなっているので、小脳部付近の解像度は多少低下するが、有効視野内に収めることができる。臨床的にも大脳部の分解能が保持され、脳全体の視野がカバーされているので有効である。

【0025】

次にヘッドカバー１６の構成について説明する。ヘッドカバー１６は、図４に示すように、被検体１４の頭部Ｈが挿入される穴１５（図１）に嵌まる筒部１８を有し、筒部１８の入口部分の一部（被検体１４の肩先が当たるスペース）１９が広くなっている。図６は、ヘッドカバー１６の斜視図であり、被検体１４の頭部を収容する筒部１８と、被検体１４の頭部から肩に至る部分を収容することができるスペース１９を設けている。また筒部１８の入口部分は架台１１の外壁面に固定する鍔部２０を有しており、筒部１８を穴１５に挿入し、鍔部２０を架台１１の外壁面に固定することで架台１１と一体化する。

【0026】

また図７は、ヘッドカバー１６の変形例を示す側面図であり、筒部１８の奥方向の端部が徐々に狭くなる円錐台の形状を有している。図７のヘッドカバー１６においても、筒部１８の入口部分の一部が広くなっており、被検体１４の肩先を入れることができるスペース１９を有しており、被検体１４に対する視野を広く取ることができる。

【0027】

次に、第１の実施形態でのＳＰＥＣＴ装置１０によるデータ収集と画像処理について説明する。

【0028】

図８は、ＳＰＥＣＴ装置１０のシステム構成図である。図８において、架台１１には、放射線検出部（ガンマカメラ）２１を備えている。尚、図８では、便宜上ガンマカメラ２１のみを図示しているが、図３に示すように３つのガンマカメラ２１，２２，２３を備えたものであっても良いし、２個、又は４個以上でも良い。ガンマカメラ２１は、ファンビームコリメータ２１１と検出器２２１を含み、被検体１４に対向する面にファンビームコリメータ２１１を設けている。

【0029】

ガンマカメラ２１は、被検体１４に分布しているＲＩから放出されるガンマ線を検出するもので、被検体１４を中心として３６０度回転可能である。被検体１４の撮影時には、ガンマカメラ２１が被検体１４の回りを回転しながら、３６０度方向からガンマ線を検出する。コリメータ２１１は、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有しており、ファンビームの焦点距離が体軸Ｘ方向の第１の位置から第２の位置に向かって徐々に短くなるようにしている。

【0030】

また、ガンマカメラ２１には、ＳＰＥＣＴデータ収集部３１を接続しており、ガンマカメラ２１により取得された投影データが、ＳＰＥＣＴデータ収集部３１により収集される。ＳＰＥＣＴデータ収集部３１は、バスライン３２に接続され、バスラインには、前処理部３３、ファン・パラレル変換部３４、再構成部３５、断面変換部３６、画像表示部３７、画像保存部３９、及びシステムコントローラ３９が接続されている。

【0031】

ＳＰＥＣＴデータ収集部３１によって収集されたファンビーム投影データは、前処理部３３に送られ、撮影画像の画質を向上させる前処理を行い、前処理したデータをファン・パラレル変換部３４に送る。ファン・パラレル変換部３４は、前処理部３３により前処理されたファンビーム投影データをファン・パラレル変換してパラレルビーム投影データを作成し、パラレルビーム投影データをイメージメモリ内に書き込む。

【0032】

即ち、ファン・パラレル変換は、コリメータ２２１を用いて検出したファンビーム投影データを、パラレルビームコリメータを用いて検出したときのパラレル投影データと実質的に同一なデータに変換する。再構成部３５は、ファン・パラレル変換部３４のイメージメモリに書込まれたパラレルビーム投影データを用いて画像を再構成し、被検体におけるＲＩ濃度分布断層像を示す例えば３次元の再構成画像データを作成する。

【0033】

また再構成部３５は、ファンビーム投影データをそのまま用いて再構成する方法（直接法再構成）を採用してもよい。即ち、収集されたファンビーム投影データをそのまま取出して（必要に応じて前処理を施した後）、直接法再構成アルゴリズムにより再構成処理を行い、再構成データを得ることもできる。尚、ファン・パラレル変換及び直接法再構成は周知の技術である。

【0034】

断面変換部３６は、再構成部３５により作成された３次元の再構成画像データから断面変換した、例えばアキシャル像、サジタル像、コロナル像を作成する。画像表示部３７は、断面変換部３６により断面変換された画像をディスプレイ画面上に表示する。画像保存部３８は、再構成部３５により作成された３次元の再構成画像データや、断面変換部３６により断面変換された各画像データを保存する。

【0035】

システムコントローラ３９は、ＣＰＵ及びＲＡＭ，ＲＯＭ等を含むコンピュータであり、ＳＰＥＣＴ装置１０の各部を制御する。またシステムコントローラ３９は、ガンマカメラ２１，２２，２３のチルト機構（角度調整部）を制御して傾斜角度を変える。また寝台１２を制御して天板１３の高さを調整したり、天板１３の位置を被検体１４の体軸方向（Ｘ）に沿って移動し被検体１４に対する架台１１の位置を相対的に調整する。したがって、システムコントローラ３９は、位置調整部としても機能する。

【0036】

次に図９のフローチャートを参照して、ＳＰＥＣＴ装置１０によるデータ処理の動作の概略を説明する。図９のステップＳ１では、ＳＰＥＣＴ装置１０（又はＳＰＥＣＴ／ＣＴ装置）の天板１３に被検体１４を載置する。

【0037】

ステップＳ２は、ガンマカメラ２１の調整動作を示し、先ずコリメータ２１１を装着する。コリメータ２１１は、スラントホールの角度が異なるものを複数備えており、被検体や検査に合わせていずれか任意のものを選択して装着できるようにしている。またヘッドカバー１６を装着する。次に検出器２１２の傾き角度を設定する。即ち、穴１５に被検体１４の頭部Ｈをいれたときに、コリメータ２１１のスラントホールが被検体１４の体軸Ｘと直交する角度になるようにガンマカメラ２１の傾き角度を設定し位置決めする（図４参照）。

【0038】

次に、寝台１２の天板１３に寝かせた被検体１４（患者）の頭部Ｈをヘッドカバー１６に入れる。このとき肩先をヘッドカバー１６のスペース１９に少し入れ、患者の位置を決める。こうして患者の位置決めをした上で、ＳＰＥＣＴデータ収集部３１により、頭部ファンビームＳＰＥＣＴデータの収集を行う。

【0039】

ステップＳ３は、データ処理部での処理のステップを示す。データ処理部は、前処理部３３、ファン・パラレル変換部３４、再構成部３５及び断面変換部３６からなり、前処理したあとファン・パラレル変換を行い、パラレル変換した画像を再構成処理（パラレル再構成）する。或いはファン・パラレル変換を行うことなく、直接法により再構成しても良い。

【0040】

ファン・パラレル変換、再構成を行うには、各スライス方向のファンビームの焦点距離と回転半径が既知なので、それらを考慮したファン・パラレル変換とパラレル再構成を行なうことで処理する。もしくは直接法再構成を行なうことで処理する。

【0041】

ここで、ファン・パラレル変換とパラレル再構成について説明する。以下、ファンビームコリメータ２１１によって収集された投影データをファンビームデータと称し、パラレルビームコリメータによって収集された投影データをパラレルビームデータと称する。収集されたファンビームデータは、ファン・パラレル変換によりパラレルビームデータへ変換され、再構成を行う投影データとして使用される。
図１０は、ファン・パラレル変換の概念図であり、図１０（ａ）に示すようなファンビームデータをファン・パラレル変換して、図１０（ｂ）に示すようなパラレルビームデータを取得する。そして、再構成部３５は、パラレルビーム投影データを再構成して再構成像データを作成する。

【0042】

ファン・パラレル変換は、先ず、全スライス分、サイノグラムデータを作成する。次に、体軸方向のファンビームデータの焦点距離がスライス位置によって異なるので、スライス毎に別々の焦点距離でファン・パラレル変換を行い、サイノグラムデータから２次元投影データに並び変える。そして体軸方向（Ｘ軸）と、体軸と垂直な方向（Ｙ軸）のピクセル実長が同じになる様に、投影データを拡大する。パラレル再構成は、通常のパラレルＳＰＥＣＴ収集データの再構成法と同じである。

【0043】

図１１は、ガンマカメラ２１１を用いて収集した投影データをθ方向とＸ方向とに２次元展開したサイノグラムを示し、ファン・パラレル変換は、ファンビームサイノグラム（ａ），（ｂ）をパラレルビームサイノグラム（ｃ）に変換する。即ち、ファン・パラレル変換は、図１１（ａ）に示すように、斜めの格子状に収集されたファンビームデータｆ間のデータの補間を行って、図１１（ｃ）に示すように格子状に並んだパラレルビームデータｐに変換する。また図１１（ｂ）に示すように、斜めの格子状に収集されたファンビームデータｆ間のデータの補間を行って、図１１（ｃ）に示すように格子状に並んだパラレルビームデータｐに変換する。

【0044】

図１１（ａ）は、例えば、図５（ａ）のように焦点距離の長いコリメータ２１１で収集した投影データによるファンビームサイノグラムを示す。また、図１０（ｂ）は、図５（ｂ）のように焦点距離の短いコリメータ２１１で収集した投影データによるファンビームサイノグラムを示す。

【0045】

図４、図５で説明したように、コリメータ２１１のファンビームの焦点距離は、患者の小脳に対応する部分では長く、頭部の先端部（大脳部）に向かって徐々に短くなっているので、ファン・パラレル変換の処理（補間のし方）も、小脳部分から頭頂部にかけて徐々に変えるようにしている。

【0046】

一方、直接法再構成では、ファン・パラレル変換を用いずに、ファンビーム投影データを直接再構成して再構成像データを作成する。即ち、直接法再構成では、先ず全スライス分、サイノグラムデータを作成する。次にスライス毎に別々の焦点距離で２次元の直接法再構成を行い、体軸方向（Ｘ軸）と体軸と垂直な方向（Ｙ軸）のピクセル実長が同じになる様に、３次元の再構成データを体軸方向に補間拡大する。

【0047】

この場合も、コリメータ２１１のファンビームの焦点距離は、患者の小脳に対応する部分では長く、頭部の先端部（大脳部）に向かって徐々に短くなっているので、直接法再構成アルゴリズムを小脳部分から頭頂部にかけて徐々に変えるようにしている。

【0048】

尚、コリメータ２１１のスラントホールの傾斜を含めて、仮想焦点から検出器までの距離と、スラントホールが斜めになった分、体軸方向に画像が拡大されていることも考慮して、体軸方向（Ｘ軸）と体軸と垂直な方向（Ｙ軸）のピクセル実長が同じになる様に、補正する必要がある。

【0049】

第１の実施形態によれば、コリメータ２１１は、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、かつファンビームの焦点距離を検出器２１２と被検体との距離に応じて（例えば頭頂部から小脳方向に）徐々に長くすることにより、小脳も含めた検査が可能になり、トランケーションを防ぐことができる。またヘッドカバー１６を取り付けることにより患者の視線付近には空き空間が生じるので、パラレルコリメータで収集するよりも恐怖感は少なく、検査時の患者の負荷を軽減し、患者を安静化させることにより体動も減らせる効果がある。

【0050】

（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係る医用画像診断装置であり、放射線検出部が架台の外にある２検出器タイプのＳＰＥＣＴ装置４０を示す斜視図である。この実施形態ではヘッドカバーは不要である。

【0051】

図１２において、架台４１の回転板４２には、アーム４３，４４が設けられ、アーム４３，４４には第１，第２の放射線検出部（ガンマカメラ）４５，４６が、被検体（図示せず）を挟んで互いに検出面が対向するように支持されている。回転板４２の回転によりガンマカメラ４５，４６は被検体の周囲を回転できる。２つのガンマカメラ４５，４６のガンマ線入射側には、コリメータ４７が設けられている。尚、図１２では、ガンマカメラ４５，４６についてのみコリメータ４７を図示している。

【0052】

ガンマカメラ４５，４６は、コリメータ４７に対向してガンマ線を光に変換して検出する検出器であるシンチレーションカメラ（図示略）を設けている。またガンマカメラ４５，４６は、被検体の体軸に対して角度をチルトさせることができ、例えば、ガンマカメラ４５，４６の中心部に設けた支点４８，４９を中心にして体軸に対して傾斜することができる。またコリメータ４７は、図４で示したものと同様に体軸方向にスラントホール構造を有し、図５に示したものと同様に、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有している。

【0053】

架台４１の穴５０には、被検体を挿入可能であり、かつ頭部をガンマカメラ４５と４６の間に入れることができる。またコリメータ４７のファンビームの焦点距離を小脳方向に徐々に長くすることにより、トランケーションを防ぐようにしている。

【0054】

架台４１は被検体の体軸に沿って設けられたレール５２，５３上を移動することにより、被検体の体軸に対して平行（矢印Ｘ方向）に移動できガンマカメラの位置を調整する。またアーム４３，４４は、ガンマカメラ４５，４６が独立して被検体に対して接近及び離間できるように、上下方向（Ｙ方向）にスライド自在に回転板４２に取り付けられている。

【0055】

図１２のＳＰＥＣＴ装置４０は、ガンマカメラ４５，４６を、支点４８，４９を中心にして体軸に対してチルトさせることができる。チルトした状態の一例を点線で示している。ＳＰＥＣＴデータの収集に際しては、先ずコリメータ４７をガンマカメラ４５，４６に装着する。コリメータ４７は、スラントホールの角度が異なるものを複数備えており、被検体や検査に合わせていずれか任意のものを選択して装着できるようにしている。

【0056】

次にガンマカメラ４５，４６の検出器の傾き角度を設定する。即ち、ガンマカメラ４５，４６の間に被検体の頭部を入れたときに、コリメータ４７のスラントホールが被検体の体軸Ｘと直交する角度になるようにガンマカメラ４５，４６の傾き角度を設定する。そして被検体（患者）を寝台に寝かせて位置決めした上で、頭部ファンビームＳＰＥＣＴ収集を行う。

【0057】

収集したデータはファン・パラレル変換を行い、パラレル変換した画像を再構成処理（パラレル再構成）する。或いはファン・パラレル変換を行うことなく、直接法により再構成する。

【0058】

上述したように、ガンマカメラが架台の外にある２検出器タイプのＳＰＥＣＴ装置４０においても、コリメータが、体軸方向にスラントホール構造を有し、体軸と垂直な方向にファンビーム構造を有し、かつファンビームの焦点距離を小脳方向に徐々に長くすることにより、小脳も含めた検査が可能になり、トランケーションを防ぐことができる。尚、図１２の構成では、２つのガンマカメラを備えたＳＰＥＣＴ装置４０について説明したが、１つもしくは複数、つまり少なくとも１つのガンマカメラを備えたＳＰＥＣＴ装置であればよい。

【0059】

本発明の実施形態によれば、小脳も含めた頭部の検査が可能になり、トランケーションを防ぐ医用画像診断装置を提供することができる。

【0060】

以上、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0061】

１０，４０…医用画像診断装置（ＳＰＥＣＴ装置）
１１，４１…架台
１２…寝台
１３…天板
１４…被検体
１５…穴
１６…ヘッドカバー
１８…筒部
１９…スペース
２１，２２，２３，４５，４６…放射線検出部（ガンマカメラ）
２１１，２２１，２３１，４７…コリメータ
２１２，２２２，２３２…検出器
３１…ＳＰＥＣＴデータ収集部
３２…バスライン
３３…前処理部
３４…ファン・パラレル変換部
３５…再構成部
３６…断面変換部
３７…画像表示部
３８…画像保存部
３９…システムコントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】