特許 7073979 ポジトロンＣＴ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】

(24)【登録日】2022-05-16

(45)【発行日】2022-05-24

(54)【発明の名称】ポジトロンＣＴ装置

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/161 20060101AFI20220517BHJP

【ＦＩ】

G01T1/161 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018151592

(22)【出願日】2018-08-10

(65)【公開番号】P2020027005

(43)【公開日】2020-02-20

【審査請求日】2020-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001069

【氏名又は名称】特許業務法人京都国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100101753

【弁理士】

【氏名又は名称】大坪 隆司

(72)【発明者】

【氏名】橘 一成

【審査官】亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】実開平０４－０８７４９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－０８１３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２６２０８６（ＪＰ，Ａ）

(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】

リング状に配置された光子検出器を有するポジトロンＣＴ装置であって、
線状の放射線発生部材と、
前記光子検出器を覆い、円柱状の検査用空間を形成するカバー部材と、
前記放射線発生部材を、前記検査用空間の内部において前記カバー部材の表面に沿って旋回させる旋回機構と、
前記放射線発生部材と前記旋回機構とを着脱自在に接続する接続部材と、
外部から前記検査用空間に至る開口部を遮蔽可能な蓋部材と、
前記蓋部材が前記開口部を遮蔽しているか否かを検出するセンサと、
を備えたことを特徴とするポジトロンＣＴ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のポジトロンＣＴ装置において、
前記センサにより前記蓋部材が前記開口部を遮蔽していないことが検出されたときに、前記旋回機構による前記放射線発生部材の旋回動作を禁止する旋回禁止部をさらに備えるポジトロンＣＴ装置。

【請求項3】

リング状に配置された光子検出器を有するポジトロンＣＴ装置であって、
線状の放射線発生部材と、
前記光子検出器を覆い、円柱状の検査用空間を形成するカバー部材と、
前記放射線発生部材を、前記検査用空間の内部において前記カバー部材の表面に沿って旋回させる旋回機構と、
前記放射線発生部材と前記旋回機構とを着脱自在に接続する接続部材と、
前記接続部材が前記旋回機構と接続されているか否かを検出するセンサと、
前記センサにより前記接続部材が前記旋回機構と接続されていないことが検出されたときに、前記旋回機構による前記放射線発生部材の旋回動作を禁止する旋回禁止部と、
を備え、
前記接続部材が、前記カバー部材の表面に沿った円筒部と、前記円筒部と前記カバー部材の間において前記放射線発生部材を支持する支持部と、前記旋回機構に対して着脱自在な接続部とを有することを特徴とするポジトロンＣＴ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ポジトロンＣＴ装置（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ－Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＰＥＴ）に関する。

【背景技術】

【0002】

ポジトロンＣＴ装置においては、あらかじめ放射性薬剤を投与した被検者の検査領域を、リング状に配置された光子検出器内の空間に配置し、被検者の検査領域から放射される放射線としての対消滅光子を光子検出器により検出する。そして、その光子を検出した時刻を測定し、光子検出器における２個の検出領域での検出時刻差が一定時間以内の場合にそれを一対の対消滅光子として計数し、さらに、対消滅発生地点を、光子を検出した２個の検出領域の直線上の位置であると特定する。このようにして得たエミッションデータを蓄積し、蓄積したエミッションデータを用いて画像再構成を行なうことにより、ＰＥＴ画像を取得する。そして取得したＰＥＴ画像をモニターに表示するとともに、病院内のサーバ等に転送する。

【0003】

このようなポジトロンＣＴ装置に使用される光子検出器の検出感度は一定ではない。このため、リング状に配置された光子検出器内の空間内において校正用の線状の放射線発生部材を旋回させ、そのときの光子検出器の出力を計測することにより、検出感度を補正するようにしている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３６０４４６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなポジトロンＣＴ装置においては、従来、光子検出器の検出感度の校正時に校正用の放射線発生部が人等の障害物と衝突する危険を防止するため、光子検出器をカバー部材で覆うとともに、このカバー部材の内部、すなわち、このカバー部材により形成される円柱状の検査用空間の外側（光子検出器側）で校正用の放射線発生部を旋回させる構成が採用されている。このような構成を採用することにより、外部からアクセス可能な空間と校正用の放射線発生部の旋回量域とをカバー部材により遮断することができることから、校正用の放射線発生部が障害物と衝突することを防止することが可能となる。

【0006】

しかしながら、このような構成を採用したときには、カバー部材により形成される円柱状の検査用空間の内径が、放射線発生部材の旋回軌跡より小さくなる。このため、被検者の検査領域を配置する空間が狭くなることから、体格の大きな被検者の検査が困難となり、あるいは、被検者とカバー部材が接近して被検者に大きな圧迫感を与えるという問題が生じている。

【0007】

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、検査用空間を大きく維持しながら、光子検出器の検出感度の校正を安全に実行することが可能なポジトロンＣＴ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の発明は、リング状に配置された光子検出器を有するポジトロンＣＴ装置であって、線状の放射線発生部材と、前記光子検出器を覆い、円柱状の検査用空間を形成するカバー部材と、前記放射線発生部材を、前記検査用空間の内部において前記カバー部材の表面に沿って旋回させる旋回機構と、前記放射線発生部材と前記旋回機構とを着脱自在に接続する接続部材と、を備えたことを特徴とする。

【0009】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外部から前記検査用空間に至る開口部を遮蔽可能な蓋部材と、前記蓋部材が前記外部から前記検査用空間に至る開口部を遮蔽しているか否かを検出するセンサと、を備える。

【0010】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記センサが、前記蓋部材が前記外部から前記検査用空間に至る開口部を遮蔽していないと判定したときに、前記旋回機構による前記放射線発生部材の旋回動作を禁止する旋回禁止部を備える。

【0011】

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続部材は、前記カバー部材の表面に沿った円筒部と、前記円筒部と前記カバー部材の間において前記放射線発生部材を支持する支持部と、前記旋回機構に対して着脱自在な接続部とを有するとともに、前記接続部材が前記旋回機構と接続されているか否かを検出するセンサを備える。

【発明の効果】

【0012】

請求項１に記載の発明によれば、光子検出器の検出感度の校正時には、円柱状の検査用空間内において放射線発生部材を旋回させるとともに、検査を行うときには放射線発生部材を旋回機構から離脱させる構成であることから、検査用の空間を大きく維持しながら、光子検出器の検出感度の校正を安全に実行することが可能となる。また、被検体を光子検出器により接近させることができることから、より高精度にエミッションデータを取得することができ、精度の高いＰＥＴ画像を取得することが可能となる。

【0013】

請求項２に記載の発明によれば、センサの作用により、蓋部材により外部から検査用空間に至る開口部が遮蔽され、校正作業を実行しても安全な状態であることを容易に認識することが可能となる。

【0014】

請求項３に記載の発明によれば、蓋部材が外部から検査用空間に至る開口部を遮蔽していないときには放射線発生部材の旋回動作が禁止されることから、校正作業を安全に実行することが可能となる。

【0015】

請求項４に記載の発明によれば、センサの作用により、放射線発生部材を支持する接続部材が旋回機構と接続され、校正作業を実行し得る状態であることを容易に認識することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】この発明に係るポジトロンＣＴ装置の概要図である。

【図2】この発明に係るポジトロンＣＴ装置に使用される放射線発生部材１２の斜視図である。

【図3】この発明に係るポジトロンＣＴ装置の主要な制御系を示すブロック図である。

【図4】この発明の第２実施形態のポジトロンＣＴ装置の概要図である。

【図5】この発明の第２実施形態に係るポジトロンＣＴ装置に使用される接続部材４０および放射線発生部材１９の斜視図である。

【図6】この発明の第２実施形態に係るポジトロンＣＴ装置の主要な制御系を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るポジトロンＣＴ装置の概要図である。また、図２は、この発明に係るポジトロンＣＴ装置に使用される放射線発生部材１２の斜視図である。

【0018】

このポジトロンＣＴ装置は、例えば、あらかじめ放射性薬剤を投与した被検者の頭部を円柱状の形状を有する検査用空間１０内に配置し、被検者の頭部から放射される対消滅光子を検出することによりＰＥＴ画像を取得するものである。

【0019】

このポジトロンＣＴ装置は、放射線を検出する光子検出器１１を検査用空間１０を取り囲むようにリング状に配置した構成を有する。リング状に配置された光子検出器１１は、図１に示す実施形態においては３列配置されており、検査用空間１０は、リング状に配置された複数の光子検出器１１により取り囲まれている。複数の光子検出器１１は、カバー部材１６により覆われている。このカバー部材１６は、リング状に配置された複数の光子検出器１１の表面に沿う形状を有し、このカバー部材１６により円柱状の検査用空間１０が形成される。

【0020】

外部から円柱状の検査用空間１０に至る開口部１７の前面には、この開口部１７を遮蔽可能な蓋部材２６が配設されている。この蓋部材２６は、コネクタ２７を介して装置本体と着脱自在に連結されている。このコネクタ２７には、蓋部材２６が外部から検査用空間１０に至る開口部１７を遮蔽しているか否かを検出するための接続センサ２９（後述する図３参照）が配設されている。

【0021】

検査用空間１０における開口部１７とは逆側には、図示しない支持部材により回転可能に支持された回転円盤２１が配設されている。この回転円盤２１は、モータ２５の駆動により回転する同期プーリ２４と、同期ベルト２３を介して連結されている。このため、回転円盤２１は、モータ２５の駆動により回転する。この回転円盤２１の回転中心は、検査用空間１０の中心と一致している。そして、回転円盤２１には、放射線発生部材１２との連結部２２が配設されている。

【0022】

図２に示すように、放射線発生部材１２は、内部にポジトロンを放出する放射線源が充填された線状の棒状部１３と、ハンドル１５とを備える。棒状部１３のハンドル１５とは逆側の端部は、ネジ加工がされた雄ネジ部１４となっている。この雄ネジ部１４は、回転円盤２１に配設された連結部２２に穿設された雌ネジ部（図示せず）と螺合可能となっている。放射線発生部材１２を連結部２２に固定するときには、ハンドル１５を操作して放射線発生部材１２を棒状部１３の軸心を中心として回転させる。このため、放射線発生部材１２は、雄ネジ部１４と連結部２２の作用により、回転円盤２１に対して着脱自在に接続される。そして、この放射線発生部材１２は、回転円盤２１が矢印Ａで示すように回転すると、矢印Ｂに示すように、検査用空間１０の内部においてカバー部材１６の表面に沿って旋回する。この雄ネジ部１４と連結部２２とは、この発明における接続部材を構成する。

【0023】

図３は、この発明に係るポジトロンＣＴ装置の主要な制御系を示すブロック図である。

【0024】

このポジトロンＣＴ装置は、装置全体を制御する制御部３０を備える。この制御部３０は、ソフトウエアがインストールされたコンピュータから構成される。この制御部３０に含まれる各部の機能は、コンピュータにインストールされているソフトウエアを実行することで実現される。

【0025】

この制御部３０は、モータ２５を駆動することにより回転円盤２１および放射線発生部材１２の回転を制御する旋回制御部３１と、コネクタ２７における接続センサ２９と接続され、蓋部材２６が外部から検査用空間１０に至る開口部１７を遮蔽していないと判定したとき放射線発生部材１２の旋回動作を禁止する旋回禁止部３２と、蓋部材２６が外部から検査用空間１０に至る開口部１７を遮蔽することなく放射線発生部材１２の旋回開始操作を行ったときに警告を表示する警告表示部３３と、を備える。

【0026】

以上のような構成を有するポジトロンＣＴ装置において、ＰＥＴ画像を取得するためにＣＴ撮影を実行するときには、放射線発生部材１２は、回転円盤２１から取り外される。また、蓋部材２６も、外部から円柱状の検査用空間１０に至る開口部１７の前面から取り外される。

【0027】

一方、以上のような構成を有するポジトロンＣＴ装置において、光子検出器１１の検出感度の校正を行うときには、放射線発生部材１２におけるハンドル１５を保持し、棒状部１３の先端に形成された雄ネジ部１４を連結部２２に穿設された雌ネジ部に螺合させることにより、放射線発生部材１２を回転円盤２１に固定する。また、蓋部材２６をコネクタ２７と連結させ、外部から円柱状の検査用空間１０に至る開口部１７を蓋部材２６により遮蔽する。そして、モータ２５の駆動により回転円盤２１を回転させ、これにより放射線発生部材１２を検査用空間１０の内部においてカバー部材１６の表面に沿って旋回させる。

【0028】

この時には、外部から円柱状の検査用空間１０に至る開口部１７が蓋部材２６により遮蔽されていることから、人等の障害物と旋回する放射線発生部材１２とが衝突する危険を防止することが可能となる。また、外部から円柱状の検査用空間１０に至る開口部１７が蓋部材２６により遮蔽されていない状態において放射線発生部材１２の旋回動作を開始しようとしても、旋回禁止部３２の作用によりモータ２５の駆動が禁止される。また、警告表示部３３により図示しない表示部等に警告表示がなされるとともに、必要に応じ、警告音が発生される。

【0029】

なお、上述した実施形態においては、円柱状の検査用空間１０の一端に形成された開口部１７に対して蓋部材２６を配置しているが、検査用空間１０の両側に開口部が存在するときには、両方に蓋部材２６を配設すればよい。

【0030】

次に、この発明の他の実施形態について説明する。図４は、この発明の第２実施形態に係るポジトロンＣＴ装置の概要図である。また、図５は、この発明の第２実施形態に係るポジトロンＣＴ装置に使用される接続部材４０および放射線発生部材１９の斜視図である。さらに、図６は、この発明の第２実施形態に係るポジトロンＣＴ装置の主要な制御系を示すブロック図である。なお、図１および図３に示す実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【0031】

この第２実施形態においては、回転機構を構成する回転円盤２１に対して着脱自在な接続部材４０が、カバー部材１６の表面に沿った円筒部４１と、回転円盤２１に対して着脱自在な接続部４２と、フランジ部４３と、両端を接続部４２とフランジ部４３とに支持された筒状部材から構成され、フランジ部４３に形成された孔部４５から挿入された放射線発生部材１９を円筒部４１とカバー部材１６との間において支持する支持部４４と、を有している。

【0032】

また、装置本体の側面には、投光部４７ａと受光部４７ｂとを有し、接続部材４０における回転円盤２１に装着された接続部４２を検知することにより、接続部材４０が回転円盤２１と接続されているか否かを検出するセンサ４７が配設されている。

【0033】

この第２実施形態に係るポジトロンＣＴ装置において、ＰＥＴ画像を取得するためにＣＴ撮影を実行するときには、放射線発生部材１９を支持する接続部材４０は、回転円盤２１から取り外される。

【0034】

一方、この第２実施形態に係るポジトロンＣＴ装置において、光子検出器１１の検出感度の校正を行うときには、接続部材４０を回転円盤２１に固定する。そして、モータ２５の駆動により回転円盤２１を回転させ、これにより放射線発生部材１９を接続部材４０とともに、検査用空間１０の内部においてカバー部材１６の表面に沿って旋回させる。

【0035】

この時には、放射線発生部材１９は、接続部材４０における円筒部４１とカバー部材１６との間の領域で旋回することから、人等の障害物と旋回する放射線発生部材１９とが衝突する危険を防止することが可能となる。また、接続部材４０と回転円盤２１とが接続されていない状態において放射線発生部材１９の旋回動作を開始しようとしても、旋回禁止部３２の作用によりモータ２５の駆動が禁止される。また、警告表示部３３により図示しない表示部等に警告表示がなされるとともに、必要に応じ、警告音が発生される。

【符号の説明】

【0036】

１０ 検査用空間
１１ 光子検出器
１２ 放射線発生部材
１３ 棒状部
１４ 雄ネジ部
１５ ハンドル
１６ カバー部材
１７ 開口部
１９ 放射線発生部材
２１ 回転円盤
２２ 連結部
２３ 同期ベルト
２４ 同期プーリ
２５ モータ
２６ 蓋部材
２７ コネクタ
２９ 接続センサ
３０ 制御部
３１ 旋回制御部
３２ 旋回禁止部
３３ 警告表示部
４０ 接続部材
４１ 円筒部
４２ 接続部
４３ フランジ部
４４ 支持部
４７ センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】