ガンマカメラ
【課題】被検体の体軸方向へ移動する検出器モジュールを体表面に精度よく接近させることにより良質な画像データを収集する。
【解決手段】被検体１５０の体軸方向における広範囲な領域から放射されたγ線を検出部２に設けられた検出器モジュール２１によって検出し、得られた検出信号に基づいて画像データを生成する際、検出器移動機構部４は、被検体１５０の体軸方向に所定間隔で配置した複数からなる前記検出器モジュール２１を体軸方向へ所定速度で移動させると共に、距離計測部が計測する検出器モジュール２１と体表面との距離計測結果に基づいて検出器モジュール２１の各々を被検体１５０の体表面方向へ移動させる。そして、体表面から所望距離Δｈに配置した検出器モジュール２１によって検出されるγ線に基づいて空間分解能及びコントラスト分解能に優れた画像データを生成する。
【解決手段】被検体１５０の体軸方向における広範囲な領域から放射されたγ線を検出部２に設けられた検出器モジュール２１によって検出し、得られた検出信号に基づいて画像データを生成する際、検出器移動機構部４は、被検体１５０の体軸方向に所定間隔で配置した複数からなる前記検出器モジュール２１を体軸方向へ所定速度で移動させると共に、距離計測部が計測する検出器モジュール２１と体表面との距離計測結果に基づいて検出器モジュール２１の各々を被検体１５０の体表面方向へ移動させる。そして、体表面から所望距離Δｈに配置した検出器モジュール２１によって検出されるγ線に基づいて空間分解能及びコントラスト分解能に優れた画像データを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性同位元素によって標識された薬剤を投与した被検体から放射されるγ線を２次元的に検出することにより、被検体内における放射性同位元素の分布を画像化するガンマカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置、ＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置及び核医学イメージング装置などを用いた医用画像診断は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。
【０００３】
上述のＸ線診断装置やＸ線ＣＴ装置は、臓器や腫瘍等の輪郭を描出することによって診断を行なう、所謂形態学診断を目的としているのに対し、核医学イメージング装置は、生体組織に選択的に取り込まれた同位元素又はその標識化合物から放射されるγ線を体外にて計測し、その線量分布を画像化することにより被検体に対する機能診断を可能としている。
【０００４】
この核医学イメージング装置として、ガンマカメラ、シングルフォトンエミッションＣＴ装置（ＳＰＥＣＴ装置）、ポジトロンエミッションＣＴ装置（ＰＥＴ装置）等が臨床の場で使用されている。
【０００５】
ガンマカメラは、被検体内から放射されるγ線を、この被検体に対向させて配置した検出部の検出器モジュールによって検出することにより、この検出器モジュールに投影された放射性同位元素の分布を２次元画像データとして収集する装置であり、検出器モジュールの前面に設けられたコリメータによってγ線の入射方向を特定している。そして、被検体の全身検査が可能なホールボディ用のガンマカメラでは、体軸方向の幅（縦幅）が約４０ｃｍ、体軸方向に直交する横幅が約５０ｃｍの有効視野幅を有する検出器モジュールを当該被検体の体軸方向へ相対的に移動させることにより画像データの収集を行なっている。この場合、検出部が搭載された架台部を固定した状態で被検者を載置した天板を体軸方向へ移動させる方法、あるいは、被検者が載置された天板を固定した状態で検出部を搭載した架台部を体軸方向へ移動させる方法の何れかによって体軸方向に広範囲な領域に対し画像データの収集が行なわれる。
【０００６】
このようなホールボディ用のガンマカメラに備えられた検出器モジュールを用いて当該被検体の体内から放射されるγ線を検出し画像データを生成する場合、検出器モジュールを被検者の体表面に接近させる程空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データを生成することができる。このため、近年のガンマカメラは、検出器モジュールと体表面との距離を計測する非接触センサを備え、検出器モジュールを被検体の体軸方向へ移動させる際に非接触センサの計測結果に基づいて前記検出器モジュールを体表面に対して自動的に近接させる機能を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２９５４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献１に記載された方法によれば、凹凸の無い体表面に対しては検出器モジュールを容易に接近させることができるため空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データの収集が可能となり、又、検出器モジュールと体表面との干渉（接触）を確実に防止することができる。
【０００９】
しかしながら、従来のガンマカメラが備える検出器モジュールの縦幅は上述のように比較的大きく、この検出器モジュールに最も近接する体表面の凸部によって検出器モジュールの体表面方向における位置が決定される。このため、額、鼻、腹部、膝、爪先等のように局所的な凸部を有する体表面に対し検出器モジュールを近接させる場合、凸部に隣接した凹部に対する近接が不可能となる。
【００１０】
又、上述した従来のガンマカメラでは、単一の検出器モジュールを体軸方向へ移動させて広範囲な画像データを収集しているため、例えば、身長が１５０ｃｍ乃至２００ｃｍの被検体を１５分乃至２０分で検査するためには１０ｃｍ／min乃至１５ｃｍ／minの速度で検出器モジュールを移動させなくてはならない。このように体軸方向に対する検出器モジュールの移動速度は高速となるため、検出器モジュールと体表面との距離を精度よく計測することが困難となり、従って、検出器モジュールを体表面に対して十分接近させることができない。
【００１１】
即ち、従来のホールボディ用のガンマカメラでは、上述の理由により空間分解能及びコントラス分解能に優れた画像データを効率よく収集することが困難であるという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の体内から放射されるγ線を検出する検出器モジュールを前記被検体の体軸方向へ移動させることによって広範囲な画像データを収集する際、検出器モジュールを前記被検体の体表面に対し確実に近接させることが可能なガンマカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のガンマカメラは、放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、前記検出器モジュールを前記被検体の体軸方向及び体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、前記検出器移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
又、請求項６に係る本発明のガンマカメラは、放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、前記検出器モジュールを前記被検体の体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、前記被検体が載置された天板を前記体軸方向へ移動させる天板移動手段と、前記検出器移動手段及び前記天板移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被検体の体内から放射されるγ線を検出する検出器モジュールを前記被検体の体軸方向へ移動させることによって広範囲な画像データを収集する際、検出器モジュールを前記被検体の体表面に対し確実に近接させることが可能となる。このため、空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データを効率よく収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例のガンマカメラが備える検出器モジュールの具体的な構成を示す図。
【図３】同実施例のガンマカメラが備える距離計測部の具体的な構成を示す図。
【図４】同実施例のガンマカメラが備える検出器移動機構部の具体的な構成を示すブロック図。
【図５】同実施例における検出器モジュールの移動を説明するための図。
【図６】同実施例における検出器モジュールの体軸方向における初期位置と移動速度を示す図。
【図７】同実施例のガンマカメラが備える移動機構駆動部の具体的な構成を示す図。
【図８】同実施例のガンマカメラが備える信号演算部の検出位置算出部及びエネルギー算出部を説明するための図。
【図９】同実施例における画像データの収集手順を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図。
【図１１】同実施例における検出器モジュールの移動方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１の実施例におけるガンマカメラは、被検体の体軸方向における広範囲な領域から放射されたγ線を検出器モジュールによって検出し、得られた検出信号に基づいて画像データを生成する際、前記被検体の体軸方向に所定間隔Δｄで配置した複数からなる検出器モジュールを体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動させると共に、検出器モジュールと体表面との距離計測結果に基づいて前記検出器モジュールの各々を体表面方向へ移動させる。そして、体表面からの距離がΔｈの位置に設定された前記検出器モジュールによって検出されるγ線に基づいて空間分解能及びコントラスト分解能に優れた画像データを生成する。
【００１９】
（装置の構成）
本発明の第１の実施例におけるガンマカメラの構成につき図１乃至図８を用いて説明する。尚、図１は、本実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図であり、図４及び図７は、このガンマカメラが備える検出器移動機構部及び移動機構駆動部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すガンマカメラ１００は、被検体１５０の体軸方向（ｙ方向）に所定間隔で配列され、放射性同位元素（ＲＩ）が投与された被検体１５０から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数個の検出器モジュールを有する検出部２と、前記検出器モジュールから被検体１５０の体表面までの距離を計測する複数個の非接触センサを有する距離計測部３と、前記検出器モジュールを体軸方向及び体表面方向（ｚ方向）へ移動させる検出器移動機構部４と、検出部２、距離計測部３及び検出器移動機構部４を被検体１５０の周囲に保持する架台部５と、被検体１５０を載置した天板６１を保持し被検体１５０の体軸方向へ移動させる寝台部６と、前記検出器モジュールを体軸方向及び体表面方向へ移動させるために検出器移動機構部４に対して駆動信号を供給する移動機構駆動部７を備え、更に、検出部２から供給される検出信号に基づいて検出部２にて検出されたγ線の検出強度（エネルギー）と検出位置を算出し、これらの算出結果に基づいて所定方向から放射されたγ線を計数する信号演算部８と、得られたγ線の計数結果と検出位置に基づいて画像データを生成する画像データ生成部１０と、生成された画像データを表示する表示部１１と、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１２と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。
【００２１】
検出部２は、被検体１５０の体軸方向に所定間隔Δｄで配列された図示しない複数個（Ｎ個）の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを備え、これらの検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎは、被検体１５０の体内から放射されたγ線を一旦可視光に変換した後電気的な検出信号に変換する。このとき、放射性同位元素（ＲＩ）が投与され天板６１に載置された被検体１５０は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの下方近傍に配置される。
【００２２】
図２は、検出器モジュール２１の具体的な構成を示したものであり、この検出器モジュール２１の前面には、ｙ方向（体軸方向）にＭａ１、ｙ方向と直交するｘ方向にＭａ２の孔を有しγ線の入射方向を限定すると共に視野範囲を規定するコリメータ２１１と、被検体１５０からコリメータ２１１を介して入射するγ線を可視光に変換するシンチレータ２１２と、ｙ方向にＭｂ１個、ｘ方向にＭｂ２個配設され前記可視光を電気的な検出信号に変換すると共に変換した微弱な検出信号を増幅する光電子増倍管２１３を有している。
【００２３】
コリメータ２１１には、ｚ軸方向に平行な孔をもつパラレルホール型や大きな臓器を縮小して画像化するためのコンバージング型、更には、小さな臓器を拡大して画像化するためのダイバージング型等がある。又、静的測定に適した高分解能コリメータや短時間の動的測定に適した高感度コリメータ等もあり、診断目的や診断対象部位等により好適なコリメータが選択される。
【００２４】
一方、シンチレータ２１２は、被検体１５０の体内に投与された放射性同位元素（ＲＩ）から放射されるγ線に基づいて数μ秒以下の持続時間を有する蛍光を発生し、通常、ビスマスジャーマネイド（ＢＧＯ：（Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２））、タリウム活性化ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ（Ｔｌ））、フッ化バリウム（ＢａＦ２）等の材料によって構成されている。
【００２５】
光電子増倍管２１３は、例えば、数百個からなる光子を１０７〜１０１０個の電子に増幅し、増倍管の出力段である陽極にその電子を収集して電気信号に変換するものであり図示しない光電陰極と電子増倍器を備えている。前記光電陰極には、その波長特性がシンチレータ２１２の発光波長に略均しい多アルカリ物質、あるいは酸素やセシウムで活性化したバイアルカリ物質が用いられる。一方、前記電子増倍器は、２次電子放出現象に基づき、電子の伝搬経路に沿って配置された多段の電極と増幅された電子を収集する陽極とから構成されている。
【００２６】
尚、図２に示した検出器モジュール２１では、説明を簡単にするためにコリメータ２１１のｙ方向に対する孔数Ｍａ１を６、ｘ方向に対する孔数Ｍａ２を８とし、光電子増倍管２１３のｙ方向に対する個数Ｍｂ１を３、ｘ方向に対する個数ＭＢ２を８とした場合について示しているがこれらに限定されない。
【００２７】
次に、図１に示した距離計測部３の具体的な構成につき図３を用いて説明する。この距離計測部３には、上述の検出器２が備えた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎに対応したＮ個の非接触センサ３１−１乃至３１−Ｎが設けられ、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの下端部（体表面側端部）と被検体１５０の体表面との距離を検出する機能を有している。図３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いた発光素子３２とフォトトランジスタ等を用いた受光素子３３によって構成される非接触センサ３１の具体例を示したものであり、発光素子３２及び受光素子３３は、対向させた状態で検出器モジュール２１の体表面側端部に取り付けられる。そして、発光素子３２から発生した光は、被検体１５０の体表面が接近する空間を介して受光素子３３に供給され、受光素子３３において電気的な受信信号に変換されて移動機構駆動部７が備える後述の近接状態判定部７２へ供給される。
【００２８】
この場合、図３に示すように検出器モジュール２１が被検体１５０の体表面に接近する際の受光素子３２における受光量を計測することにより体表面に対する検出器モジュール２１の接近が検出され、この計測結果に基づいて移動機構駆動部７を制御することにより、体表面から距離Δｈだけ離れた位置に検出器モジュール２１を配置することが可能となる。
【００２９】
次に、図１に示した検出器移動機構部４の具体的な構成につき図４のブロック図を用いて説明する。この検出器移動機構部４は、検出部２が有する上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々に対応するＮチャンネルの移動機構ユニット４１−１乃至４１−Ｎを備え、移動機構ユニット４１−１乃至４１−Ｎの各々には、体軸方向移動機構４２、体表面方向移動機構４３及び体軸方向位置検出部４４が設けられている。
【００３０】
体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎは、体軸方向に対して所定間隔Δｄで配列された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを移動機構駆動部７から供給される体軸方向移動用駆動信号に基づいて前記体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動させ、体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎは、上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを移動機構駆動部７から供給される体表面方向移動用駆動信号に基づいて体表面方向へ移動させる。一方、体軸方向位置検出部４４−１乃至４４−Ｎは、図示しないエンコーダ等の位置センサを備え、体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの位置を逐次検出する。
【００３１】
次に、被検体１５０の体表面に沿って体軸方向へ移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎにつき図５を用いて説明する。既に述べたように、体軸方向に対し所定間隔Δｄで配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎは、検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至４１−Ｎに設けられた体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎ及び体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎに接続されている。そして、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々は、移動機構駆動部７から供給される体軸方向移動用駆動信号及び体表面方向移動用駆動信号に従って体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動すると共に体表面から距離Δｈだけ離れた位置まで接近することにより、体表面に近接した状態で体軸方向へ移動することが可能となる。
【００３２】
一方、図６は、被検体１５０の体表面に沿って所定速度Ｖｏで体軸方向（ｙ方向）へ移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの初期位置を示したものであり、本実施例では、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々を、体軸方向に隣接する検出器モジュールまでの距離Δｄを移動させることによって被検体１５０の広範囲な領域に対する検査が行なわれる。従って、この検査に要する時間Ｔｘ（Ｔｘ＝Δｄ／Ｖｏ）は、単一の検出器モジュールを用いた従来のガンマカメラによる検査と比較して略１／Ｎ倍に短縮される。又、従来のガンマカメラが有する上述の検出器モジュールと比較して体軸方向の幅（縦幅）が小さい検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体軸方向に配列することにより顕著な凹凸が存在する体表面に対しても検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを接近させることが容易となり、従って、良質な検出信号を収集することが可能となる。
【００３３】
図１へ戻って、架台部５は、検出部２、距離計測部３及び検出器移動機構部４を被検体１５０の周囲に保持し、更に、これらの各ユニットを体軸方向に平行な回転軸を中心として所望の方向へ回動させる機能や被検体１５０の体表面に対して接近／離反させる機能を有している。一方、寝台部６は、その上部に体軸方向へのスライドが自在な天板６１を有し、被検体１５０が載置された天板６１を体軸方向へ移動させることにより検出部２を被検体１５０の好適な部位に設定する。
【００３４】
次に、移動機構駆動部７の具体的な構成につき図７のブロック図を用いて説明する。移動機構駆動部７は、図７に示すように体軸方向移動用駆動信号発生部７１、近接状態判定部７２及び体表面方向移動用駆動信号発生部７３を備え、体軸方向移動用駆動信号発生部７１は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度Ｖｏ及び配列間隔Δｄの情報と移動指示信号に基づいて持続時間Ｔｘ（Ｔｘ＝Δｄ／Ｖｏ）の体軸方向移動用駆動信号を生成し検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに設けられた体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎへ供給する。
【００３５】
一方、近接状態判定部７２は、距離計測部３における非接触センサ３１−１乃至３１−Ｎの受光素子３３から供給される受信信号と予め設定された閾値αとを比較し、その比較結果に基づいて被検体１５０の体表面に対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの近接状態を判定する。具体的には、前記受信信号の振幅が閾値αより大きい場合、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの先端部と体表面との距離（以下では、モジュール−体表間距離と呼ぶ。）は所定の距離Δｈより大きく、前記受信信号の振幅が閾値αより小さい場合、モジュール−体表間距離は距離Δｈより小さいと判定する。又、前記受信信号の振幅と閾値αが等しい場合、モジュール−体表間距離は距離Δｈに等しいと判定する。
【００３６】
体表面方向移動用駆動信号発生部７３は、近接状態判定部７２から供給される判定結果を受信する。そして、近接状態判定部７２によってモジュール−体表間距離は距離Δｈより大きいと判定された場合、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面方向へ接近させるための体表面方向移動用駆動信号を生成して検出器移動機構部４に設けられた体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎへ供給する。
【００３７】
一方、モジュール−体表間距離は距離Δｈに等しいと判定された場合、体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎに対する体表面方向移動用駆動信号の供給を停止することにより検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定の距離Δｈに停止させる。更に、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する移動に伴ってモジュール−体表間距離は距離Δｈより小さくなったと判定された場合、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面から離反させるための体表面方向移動用駆動信号を生成して体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎへ供給する。
【００３８】
再び図１へ戻って、信号演算部８は、上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々が備えたＭ３個（Ｍ３＝Ｍｂ１×Ｍｂ２）の光電子増倍管２１３から供給されるＭ３チャンネルの検出信号に基づいて検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎにおけるγ線の検出位置を算出する検出位置算出部８１と、前記Ｍ３チャンネルの検出信号を加算合成してγ線の検出強度（エネルギー）を算出するエネルギー算出部８２と、各々の検出位置にて検出されたγ線のエネルギーとカウント数に基づき所望の核種から放射された所定範囲のエネルギーを有するγ線のカウント数を算出するエネルギー分析部８３とを備えている。
【００３９】
次に、信号演算部８の検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２につき図８を用いて説明する。但し、図８（ａ）及び図８（ｂ）は、ｘ方向に対してＭａ２＝２１の孔を有するコリメータ２１１及びＭｂ２＝７の光電子増倍管２１３がシンチレータ２１２を介して接続された検出器モジュール２１と光電子増倍管２１３に接続された検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２を示している。
【００４０】
そして、図８（ａ）に示すように図示しない被検体１５０の体内から放射されたγ線がコリメータ２１１におけるｘ＝０の孔を介してシンチレータ２１２に入射した場合、シンチレータ２１２のｘ＝０から発生した可視光は、ｘ＝０、ｘ＝±１、ｘ＝±２の光電子増倍管２１３において電気的な検出信号に変換され信号演算部８の検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２に供給される。
【００４１】
この場合、光電子増倍管２１３から出力される検出信号の振幅はシンチレータ２１２を伝搬する可視光の伝搬長に依存し、伝搬長が長いほど振幅は小さくなる。従って、ｘ＝０の光電子増倍管２１３による検出信号の振幅をａ０、ｘ＝±１及びｘ＝±２の光電子増倍管２１３による検出信号の振幅を夫々ａ１及びａ２とすれば、ａ０＞ａ１＞ａ２となる。
【００４２】
次いで、エネルギー算出部８２は、光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を次式（１）に基づいて加算合成することによりγ線のエネルギーＳｇを算出する。
【数１】
【００４３】
一方、ｘ＝−３乃至ｘ＝３に対応した重み付け関数が、例えば、図８に示すように［−３、−２、−１，０，１，２、３］に設定された検出位置算出部８１は、
光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を次式（２）に基づいて演算処理することによりγ線の検出位置Ｘｄ（Ｘｄ＝０）を算出する。
【数２】
【００４４】
一方、図８（ｂ）に示すように被検体１５０の体内から放射されたγ線がコリメータ２１１におけるｘ＝１の孔を介してシンチレータ２１２に入射した場合、シンチレータ２１２のｘ＝１から発生した可視光は、ｘ＝−１乃至ｘ＝３の光電子増倍管２１３において電気的な検出信号に変換され信号演算部８の検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２に供給される。
【００４５】
次いで、エネルギー算出部８２は、光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を既出の式（１）に基づいて加算合成することによりγ線のエネルギーＳｇを算出し、検出位置算出部８１は、光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を次式（３）に基づいて演算処理することによりγ線の検出位置Ｘｄ（Ｘｄ＝１）を算出する。
【数３】
【００４６】
以上述べたように、隣接する複数の光電子増倍管２１３から得られた検出信号に基づいてγ線のエネルギーと検出位置を正確に算出することが可能となる。尚、上述の説明では、ｘ方向に配設された検出器モジュール２１のシンチレータ２１２及び光電子増倍管２１３を用いてｘ方向におけるγ線のエネルギー及び検出位置を算出する場合について述べたが、同様にして、体軸方向（ｙ方向）に配設されたシンチレータ２１２及び光電子増倍管２１３によって得られる検出信号に基づいてｙ方向に対するγ線のエネルギーや検出位置を算出することができる。
【００４７】
次に、図１の画像データ生成部１０は、信号演算部８のエネルギー分析部８３から供給される当該γ線のカウント数と検出位置算出部８１から供給される前記γ線の検出位置に基づいて画像データを生成する。一方、表示部１１は、図示しない表示データ生成部、データ変換部及びモニタを備え、前記表示データ生成部は、画像データ生成部１０によって生成された画像データに被検体情報等の付帯情報を付加して表示データを生成する。一方、前記データ変換部は、表示データ生成部にて生成された表示データに対し表示フォーマット変換とＤ／Ａ変換を行なって前記モニタに表示する。
【００４８】
入力部１２は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス等の入力デバイスや表示パネルを備えたインタラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの配列間隔Δｄ及び移動速度Ｖｏの設定、モジュール−体表間距離Δｈの設定、近接状態判定における閾値αの設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。
【００４９】
システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部１２から供給された入力情報や設定情報を前記記憶回路に一旦保存した後、これらの情報に基づいて上述の各ユニットを統括的に制御し、体軸方向に所定間隔Δｄで配設された複数個の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを用いて画像データの収集を行なう。
【００５０】
（画像データの収集手順）
次に、本実施例における画像データの収集手順につき図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５１】
画像データの収集に先立ってガンマカメラ１００の操作者は、被検体１５０に対し９９ｍＴｃ，６７Ｇａ等のγ線放出核種で標識された化合物を放射性同位元素（ＲＩ）として投与し（図９のステップＳ１）、投与から所定時間が経過したならば被検体１５０を寝台部６に設けられた天板６１に載置する（図９のステップＳ２）。
【００５２】
次いで、操作者は、入力部１２において被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの配列間隔Δｄ及び移動速度Ｖｏの設定、モジュール−体表間距離Δｈの設定、近接状態判定における閾値αの設定等を行なった後、検出部２を被検体１５０の検査に好適な位置へ移動する。このとき、入力部１２にて入力あるいは設定された上述の情報はシステム制御部１３の記憶回路に保存される（図９のステップＳ３）。
【００５３】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、入力部１２にて検査開始コマンドを入力し（図９のステップＳ４）、このコマンド信号がシステム制御部１３に供給されることにより画像データの収集が開始される。
【００５４】
被検体１５０に対する画像データの収集に際し、移動機構駆動部７の体軸方向移動用駆動信号発生部７１は、システム制御部１３から供給された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度Ｖｏ及び配列間隔Δｄの情報と移動指示信号に基づいて持続時間Ｔｘ（Ｔｘ＝Δｄ／Ｖｏ）の体軸方向移動用駆動信号を生成し検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに設けられた体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎへ供給する。そして、この体軸方向移動用駆動信号を受信した体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎは、検出部２に設けられた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを速度Ｖｏで体軸方向へ順次移動させる（図９のステップＳ５）。
【００５５】
同様にして、移動機構駆動部７の体表面方向移動用駆動信号発生部７３は、システム制御部１３から供給された移動指示信号に基づいて体表面方向移動用駆動信号を生成し、上述の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに設けられた体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎへ供給する。そして、この体表面方向移動用駆動信号を受信した体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎは、検出部２に設けられた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定速度で体表面方向へ移動させる（図９のステップＳ６）。
【００５６】
このとき、移動機構駆動部７の近接状態判定部７２は、距離計測部３に設けられた非接触センサ３１−１乃至３１−Ｎの受光素子３３から供給される受信信号に基づいて被検体１５０の体表面に対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの近接状態を判定する（図９のステップＳ７）。そして、モジュール−体表間距離が所望距離Δｈに等しいと判定した場合、その判定結果を受信した体表面方向移動用駆動信号発生部７３は、体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎに対する体表面方向移動用駆動信号の供給を停止することにより、体表面方向に移動している検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面から距離Δｈだけ離れた位置に停止させる（図９のステップＳ８）。
【００５７】
検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体表面方向に対する移動が停止したならば、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々は、被検体１５０から放射されたγ線を電気的な検出信号に変換する。次いで、信号演算部８の検出位置算出部８１は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎから供給された前記検出信号を演算処理してγ線の検出位置を算出し、エネルギー算出部８２は、前記検出信号を加算処理してγ線のエネルギーを算出する。そして、エネルギー分析部８３は、各々の検出位置にて検出されたγ線のエネルギーとカウント数に基づき所望の核種から検出モジュール２１−１乃至２１−Ｎに直接入射したγ線のカウント数を算出する（図９のステップＳ９）。
【００５８】
以下同様の手順により、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体軸方向へ速度Ｖｏで移動させた状態で検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体表面方向に対する移動及び停止とγ線の検出位置及びカウント数の算出を繰り返して行なう（図９のステップＳ５乃至Ｓ９）。
【００５９】
そして、体軸方向の配列間隔Δｄに対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動が終了したならば、移動機構駆動部７の体軸方向移動用駆動信号発生部７１は、システム制御部１３から供給された指示信号に従って検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに対する体軸方向移動用駆動信号の供給を停止することにより検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する移動を停止させる（図９のステップＳ１０）。一方、画像データ生成部１０は、信号演算部８から供給された当該γ線のカウント数と検出位置に基づいて画像データを生成し、表示部１１のモニタに表示する（図９のステップＳ１１）。
【実施例２】
【００６０】
次に、本発明の第２の実施例につき図１０及び図１１を用いて説明する。上述の第１の実施例では、被検体１５０の体軸方向に対し同一性能を有する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを等間隔Δｄで配列し、これら検出器モジュールの各々を前記体軸方向へ等しい速度Ｖｏで移動させるガンマカメラ１００について述べたが、以下に述べる本実施例のガンマカメラでは、被検体の体軸方向に配置した複数からなる検出器モジュールを体軸方向へ移動させて被検体の広範囲な領域から放射されるγ線を検出する際、体軸方向に対して予め設定された精査領域及び非精査領域に配置される検出器モジュールの前記体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を夫々異なるように設定することにより検査時間の短縮と精査領域における画像データの改善を実現する。
【００６１】
（装置の構成）
本発明の第２の実施例におけるガンマカメラの構成につき図１０及び図１１を用いて説明する。但し、図１０は、本実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図であり、図１１は、被検体１５０に対して設定された精査領域及び非精査領域と、これらの領域に配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を説明するための図である。尚、図１０において、図１に示したガンマカメラ１００のユニットと略同一の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。
【００６２】
即ち、図１０に示すガンマカメラ２００は、放射性同位元素（ＲＩ）が投与された被検体１５０から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数個の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎが被検体１５０の体軸方向（ｙ方向）に設けられた検出部２ａと、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎから被検体１５０の体表面までの距離を計測する複数個の非接触センサを有する距離計測部３と、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを初期位置へ移動させ、更に、これらの検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定速度で体軸方向（ｙ方向）及び体表面方向（ｚ方向）へ移動させる検出器移動機構部４ａと、検出部２ａ、距離計測部３及び検出器移動機構部４ａを被検体１５０の周囲に保持する架台部５と、被検体１５０を載置した天板６１を保持し被検体１５０の体軸方向へ移動させる寝台部６と、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを予め設定された初期位置へ移動させ、更に、これらを体軸方向及び体表面方向へ所定速度で移動させるために検出器移動機構部４ａに対して駆動信号を供給する移動機構駆動部７ａを備え、更に、検出部２ａから供給される検出信号に基づいて検出部２ａにおいて検出されたγ線の検出強度（エネルギー）と検出位置を算出し、これらの算出結果に基づいて所定方向から放射されたγ線を計数する信号演算部８と、得られたγ線のカウント数を検出モジュールの移動速度に基づいて補正するカウント数補正部９と、補正されたγ線のカウント数と検出位置の算出結果に基づいて画像データを生成する画像データ生成部１０と、生成された画像データを表示する表示部１１と、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１２aと、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。
【００６３】
検出部２ａは、被検体１５０の体軸方向に配列された図２と同様の構造を有する複数個（Ｎ個）の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを備え、被検体１５０の体内から放射されたγ線は検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎによって一旦可視光に変換された後電気的な検出信号に変換される。このとき、天板６１に載置された被検体１５０は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの下方近傍に配置され、放射性同位元素（ＲＩ）が投与された被検体１５０から放射されるγ線の検出が行なわれる。
【００６４】
検出器移動機構部４ａは、検出部２ａが有する上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々に対応するＮチャンネルの移動機構ユニットを備え、移動機構ユニットの各々には、図示しない体軸方向移動機構、体表面方向移動機構及び体軸方向位置検出部が設けられている。
【００６５】
そして、前記体軸方向移動機構は、先ず、入力部１２ａからシステム制御部１３を介して供給される精査領域及び非精査領域の情報とこれらの領域の体軸方向における検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの配列間隔の情報に基づいて移動機構駆動部７ａが供給する体軸方向移動用駆動信号に従い、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを被検体１５０の精査領域及び非精査領域に初期設定する。この場合、精査領域における検出器モジュールは間隔Δｄ１で体軸方向に配列され、非精査領域における検出器モジュールは間隔Δｄ２（Δｄ２＞Δｄ１）で体軸方向に配列される。
【００６６】
次いで、前記体軸方向移動機構は、入力部１２ａからシステム制御部１３を介して供給される精査領域及び非精査領域の体軸方向における検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度の情報に基づいて移動機構駆動部７ａが供給する体軸方向移動用駆動信号に従い、精査領域及び非精査領域に初期設定された上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定速度で体軸方向へ移動させる。
【００６７】
一方、前記体表面方向移動機構は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを移動機構駆動部７ａから供給される体表面方向移動用駆動信号に従って被検体１５０の体表面方向（ｚ方向）へ所定速度で移動させ、前記体軸方向位置検出部は、体軸方向へ移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの位置を逐次検出する。
【００６８】
次に、被検体１５０の精査領域及び非精査領域において体軸方向及び体表面方向へ移動する複数の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎにつき図１１を用いて説明する。
【００６９】
図１１（ａ）は、例えば、腫瘍の原発巣が胸部に存在する場合等においてガンマカメラ２００の操作者が検査に先立って設定する被検体１５０の精査領域及び非精査領域とこれらの領域に配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を示したものであり、既に述べたように、精査領域においてΔｄ１間隔で配置された検出器モジュールは体軸方向へ速度Ｖ１で移動し、非精査領域においてΔｄ２（ｄ２＞ｄ１）間隔で配置された検出器モジュールは体軸方向へ速度Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）で移動する。このとき、Δｄ１／Ｖ１＝Δｄ２／Ｖ２となるように夫々の領域における検出器モジュールの移動速度を設定することにより間隔Δｄ１及び間隔Δｄ２における検査を同一時間内で終了させることができ、検査効率を更に改善することができる。
【００７０】
一方、図１１（ｂ）は、被検体１５０の体表面に沿って体軸方向へ移動する精査領域及び非精査領域の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを示したものであり、図５に示した第１の実施例と同様にして、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎは、検出器移動機構部４ａの図示しない移動機構ユニットに設けられた体軸方向移動機構及び体表面方向移動機構に接続されている。そして、前記体軸方向移動機構及び体表面方向移動機構は、移動機構駆動部７ａから供給される体軸方向移動用駆動信号及び体表面方向移動用駆動信号に従い、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面から距離Δｈだけ離れた位置に接近させた状態で体軸方向へ速度Ｖ１あるいは速度Ｖ２で移動させる。
【００７１】
図１０へ戻って、移動機構駆動部７ａは、図示しない体軸方向移動用駆動信号発生部、近接状態判定部及び体表面方向移動用駆動信号発生部を備え、前記体軸方向移動用駆動信号発生部は、先ず、システム制御部１３から供給される被検体１５０の精査領域及び非精査領域とこれらの領域の体軸方向における検出器モジュールの配列間隔Δｄ１及びΔｄ２の情報に基づいて検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを夫々の領域に初期配置するための体軸方向移動用駆動信号を検出器移動機構部４ａの移動機構ユニットに設けられた体軸方向移動機構へ供給する。次いで、システム制御部１３から供給される精査領域及び非精査領域の体軸方向における検出器モジュールの移動速度Ｖ１及びＶ２の情報に基づき、上述の精査領域及び非精査領域に初期配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを速度Ｖ１及び速度Ｖ２で体軸方向へ移動させるための体軸方向移動用駆動信号を前記体軸方向移動機構へ供給する。
【００７２】
一方、前記近接状態判定部は、距離計測部３における非接触センサの受光素子から供給される受信信号と予め設定された閾値αとを比較し、この比較結果に基づいて被検体１５０の体表面に対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの近接状態を判定し、前記体表面方向移動用駆動信号発生部は、前記近接状態判定部から供給される判定結果を受信し、モジュール−体表間距離が距離Δｈと異なる場合には、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面方向へ移動させるための体表面方向移動用駆動信号を生成して検出器移動機構部４ａの体表面方向移動機構へ供給する。一方、モジュール−体表間距離が距離Δｈと等しい場合には、前記体表面方向移動機構に対する体表面方向移動用駆動信号の供給を停止する。
【００７３】
次に、カウント数補正部９は、信号演算部８のエネルギー分析部８３から供給されるγ線のカウント数をシステム制御部１３から供給される精査領域及び非精査領域の移動速度Ｖ１及び移動速度Ｖ２で正規化することによって補正する。一般に、被検体１５０から検出されるγ線のカウント数は検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度に依存し、移動速度が遅い精査領域のカウント数は移動速度が速い非精査領域のカウント数より多くなるため、本実施例のように検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度が異なる場合には移動速度による正規化が必要となる。尚、上述のカウント数補正は、画像データ生成部１０にて生成された画像データに対しソフトウェアによる後処理で実施してもよい。
【００７４】
入力部１２ａは、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス等の入力デバイスや表示パネルあるいは各種スイッチを備えたインタラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、被検体１５０に対する精査領域及び非精査領域の設定、精査領域の体軸方向に対する検出器モジュールの配列間隔Δｄ１及び移動速度Ｖ１の設定、非精査領域の体軸方向に対する検出器モジュールの配列間隔Δｄ２及び移動速度Ｖ２の設定、閾値αの設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。
【００７５】
以上述べた本発明の第１の実施例及び第２の実施例によれば、被検体の体内から放射されるγ線を検出する検出器モジュールを前記被検体の体軸方向へ移動させることによって広範囲な画像データを収集する際、検出器モジュールを前記被検体の体表面に対して所望の距離に近接させることが可能となる。このため、空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データを効率よく収集することができる。
【００７６】
即ち、上述の実施例では、従来のガンマカメラが有する検出器モジュールと比較して体軸方向の幅（縦幅）が小さい検出器モジュールを体軸方向に複数個配列しているため、顕著な凹凸が存在する体表面に対しても検出器モジュールを正確に近接させることが容易となり、従って、空間分解能及びコントラスト分解能に優れた画像データの生成を可能とする良質な検出信号を収集することができる。
【００７７】
特に、従来のガンマカメラの検査時間と等しくなるように上述の実施例における検出器モジュールの体軸方向に対する移動速度を設定した場合、各々の検出器モジュールの移動速度は略１／Ｎに減速させることが可能となるため、体表面に対して高い精度で近接させることができる。又、検出器モジュールの移動速度を遅くすることにより被検体に与える心理的負担（恐怖心）を軽減することができる。
【００７８】
一方、上述の実施例における検出器モジュールの体軸方向に対する移動速度を従来の検出器モジュールの移動速度と等しくなるように設定した場合、検査に要する時間は従来の検査時間の略１／Ｎに短縮されるため、検査効率を大幅に改善することができる。
【００７９】
更に、上述の第２の実施例によれば、被検体の精査領域に配置された検出器モジュールの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を非精査領域に配置された検出器モジュールの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度より小さく設定することにより精査領域にて収集される画像データの分解能を更に改善することが可能となり、しかも、精査領域における検査と非精査領域における検査を同時に実施することができるため検査効率は更に改善される。
【００８０】
又、第２の実施例では、移動速度によるカウント数の正規化が行なわれ、この統計的な処理によってノイズ成分等が排除されるため、移動速度が遅い精査領域においてはより良質な画像データを得ることができる。
【００８１】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の第１の実施例及び第２の実施例では、装置の初期設定において、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、精査領域及び非精査領域の設定、精査領域及び非精査領域における検出器モジュールの配列間隔及び移動速度の設定、閾値αの設定等を行なう場合について述べたが、各種検査に好適な上述の情報を含む複数の検査プロトコルをシステム制御部１３の記憶回路等に予め保管し、検査に先立って入力部１２（１２ａ）から入力される被検体情報（例えば、被検体の身長）や検査対象部位あるいは疾患名、更には、検査時間等の情報に基づいて前記複数の検査プロトコルの中から選択された検査プロトコルを用いて当該被検体の検査を実行してもよい。このような検査プロトコルの適用により装置の初期設定を短時間で行なうことが可能となる。
【００８２】
又、上述の第１の実施例及び第２の実施例では、シンチレータ２１２及び光電子増倍管２１３を備えた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎによって当該被検体１５０から放射されるγ線を検出する場合について述べたが、高純度ゲルマニューム（HPGe）、リチウムドリフト型シリコン（Si（Li））、テルルカドミウム（CdTe）等の半導体や位置検出型光電子増倍管を用いたピクセル型検出器であってもよい。ピクセル型検出器を用いることにより、検出器モジュールの周囲に設けられるデッドスペースを小さくすることができるため小型の検出器モジュールが可能となり、従って、体表面に対する検出器モジュールの近接が容易となる。
【００８３】
更に、発光素子３２及び受光素子３３を備えた非接触センサ３１を用いて検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎと体表面との距離を検出する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、静電容量計測や磁気計測、あるいは超音波計測が可能な非接触センサを用いて上述の検出を行なっても構わない。
【００８４】
一方、上述の第１の実施例では、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々に対応した体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎを設ける場合について述べたが、これらの検出器モジュールを体軸方向に対して同一速度で移動する場合には、共通の体軸方向移動機構を用いてもよく、又、天板６１を体軸方向へ移動させてもよい。これらの方法により装置の構成を簡単にすることができる。尚、天板６１を移動させる場合、体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎの代わりに天板移動機構部（図示せず）が寝台部６に設けられる。
【００８５】
又、上述の第２の実施例では、同一性能を有する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを用いて精査領域及び非精査領域の検査を行なう場合について述べたが、夫々の検査に好適な性能を有する検出器モジュールを用いてこれらの領域における検査を行なってもよい。例えば、高分解能コリメータが装着された検出器モジュールを用いて精査領域の検査を行ない、高感度コリメータが装着された検出器モジュールを用いて非精査領域の検査を行なうことによって良好な画像データを収集することができる。このとき、カウント数補正部９では、検出器モジュールのコリメータ感度と移動速度に基づいてカウント数の正規化が行なわれる。尚、第２の実施例では、被検体１５０の体軸方向を精査領域及び非精査領域からなる２種類の領域に分割する場合について述べたが、３種類以上の領域に分割しても構わない。
【符号の説明】
【００８６】
２、２ａ…検出部
２１…検出器モジュール
２１１…コリメータ
２１２…シンチレータ
２１３…光電子増倍管
３…距離計測部
３１…非接触センサ
３２…発光素子
３３…受光素子
４、４ａ…検出器移動機構部
４１…移動機構ユニット
４２…体軸方向移動機構
４３…体表面方向移動機構
４４…体軸方向位置検出部
５…架台部
６…寝台部
６１…天板
７、７ａ…移動機構駆動部
７１…体軸方向移動用駆動信号発生部
７２…近接状態判定部
７３…体表面方向移動用駆動信号発生部
８…信号演算部
８１…検出位置算出部
８２…エネルギー算出部
８３…エネルギー分析部
９…カウント数補正部
１０…画像データ生成部
１１…表示部
１２、１２ａ…入力部
１３…システム制御部
１００…ガンマカメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性同位元素によって標識された薬剤を投与した被検体から放射されるγ線を２次元的に検出することにより、被検体内における放射性同位元素の分布を画像化するガンマカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置、ＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置及び核医学イメージング装置などを用いた医用画像診断は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。
【０００３】
上述のＸ線診断装置やＸ線ＣＴ装置は、臓器や腫瘍等の輪郭を描出することによって診断を行なう、所謂形態学診断を目的としているのに対し、核医学イメージング装置は、生体組織に選択的に取り込まれた同位元素又はその標識化合物から放射されるγ線を体外にて計測し、その線量分布を画像化することにより被検体に対する機能診断を可能としている。
【０００４】
この核医学イメージング装置として、ガンマカメラ、シングルフォトンエミッションＣＴ装置（ＳＰＥＣＴ装置）、ポジトロンエミッションＣＴ装置（ＰＥＴ装置）等が臨床の場で使用されている。
【０００５】
ガンマカメラは、被検体内から放射されるγ線を、この被検体に対向させて配置した検出部の検出器モジュールによって検出することにより、この検出器モジュールに投影された放射性同位元素の分布を２次元画像データとして収集する装置であり、検出器モジュールの前面に設けられたコリメータによってγ線の入射方向を特定している。そして、被検体の全身検査が可能なホールボディ用のガンマカメラでは、体軸方向の幅（縦幅）が約４０ｃｍ、体軸方向に直交する横幅が約５０ｃｍの有効視野幅を有する検出器モジュールを当該被検体の体軸方向へ相対的に移動させることにより画像データの収集を行なっている。この場合、検出部が搭載された架台部を固定した状態で被検者を載置した天板を体軸方向へ移動させる方法、あるいは、被検者が載置された天板を固定した状態で検出部を搭載した架台部を体軸方向へ移動させる方法の何れかによって体軸方向に広範囲な領域に対し画像データの収集が行なわれる。
【０００６】
このようなホールボディ用のガンマカメラに備えられた検出器モジュールを用いて当該被検体の体内から放射されるγ線を検出し画像データを生成する場合、検出器モジュールを被検者の体表面に接近させる程空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データを生成することができる。このため、近年のガンマカメラは、検出器モジュールと体表面との距離を計測する非接触センサを備え、検出器モジュールを被検体の体軸方向へ移動させる際に非接触センサの計測結果に基づいて前記検出器モジュールを体表面に対して自動的に近接させる機能を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２９５４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献１に記載された方法によれば、凹凸の無い体表面に対しては検出器モジュールを容易に接近させることができるため空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データの収集が可能となり、又、検出器モジュールと体表面との干渉（接触）を確実に防止することができる。
【０００９】
しかしながら、従来のガンマカメラが備える検出器モジュールの縦幅は上述のように比較的大きく、この検出器モジュールに最も近接する体表面の凸部によって検出器モジュールの体表面方向における位置が決定される。このため、額、鼻、腹部、膝、爪先等のように局所的な凸部を有する体表面に対し検出器モジュールを近接させる場合、凸部に隣接した凹部に対する近接が不可能となる。
【００１０】
又、上述した従来のガンマカメラでは、単一の検出器モジュールを体軸方向へ移動させて広範囲な画像データを収集しているため、例えば、身長が１５０ｃｍ乃至２００ｃｍの被検体を１５分乃至２０分で検査するためには１０ｃｍ／min乃至１５ｃｍ／minの速度で検出器モジュールを移動させなくてはならない。このように体軸方向に対する検出器モジュールの移動速度は高速となるため、検出器モジュールと体表面との距離を精度よく計測することが困難となり、従って、検出器モジュールを体表面に対して十分接近させることができない。
【００１１】
即ち、従来のホールボディ用のガンマカメラでは、上述の理由により空間分解能及びコントラス分解能に優れた画像データを効率よく収集することが困難であるという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の体内から放射されるγ線を検出する検出器モジュールを前記被検体の体軸方向へ移動させることによって広範囲な画像データを収集する際、検出器モジュールを前記被検体の体表面に対し確実に近接させることが可能なガンマカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のガンマカメラは、放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、前記検出器モジュールを前記被検体の体軸方向及び体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、前記検出器移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
又、請求項６に係る本発明のガンマカメラは、放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、前記検出器モジュールを前記被検体の体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、前記被検体が載置された天板を前記体軸方向へ移動させる天板移動手段と、前記検出器移動手段及び前記天板移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被検体の体内から放射されるγ線を検出する検出器モジュールを前記被検体の体軸方向へ移動させることによって広範囲な画像データを収集する際、検出器モジュールを前記被検体の体表面に対し確実に近接させることが可能となる。このため、空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データを効率よく収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例のガンマカメラが備える検出器モジュールの具体的な構成を示す図。
【図３】同実施例のガンマカメラが備える距離計測部の具体的な構成を示す図。
【図４】同実施例のガンマカメラが備える検出器移動機構部の具体的な構成を示すブロック図。
【図５】同実施例における検出器モジュールの移動を説明するための図。
【図６】同実施例における検出器モジュールの体軸方向における初期位置と移動速度を示す図。
【図７】同実施例のガンマカメラが備える移動機構駆動部の具体的な構成を示す図。
【図８】同実施例のガンマカメラが備える信号演算部の検出位置算出部及びエネルギー算出部を説明するための図。
【図９】同実施例における画像データの収集手順を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図。
【図１１】同実施例における検出器モジュールの移動方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１の実施例におけるガンマカメラは、被検体の体軸方向における広範囲な領域から放射されたγ線を検出器モジュールによって検出し、得られた検出信号に基づいて画像データを生成する際、前記被検体の体軸方向に所定間隔Δｄで配置した複数からなる検出器モジュールを体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動させると共に、検出器モジュールと体表面との距離計測結果に基づいて前記検出器モジュールの各々を体表面方向へ移動させる。そして、体表面からの距離がΔｈの位置に設定された前記検出器モジュールによって検出されるγ線に基づいて空間分解能及びコントラスト分解能に優れた画像データを生成する。
【００１９】
（装置の構成）
本発明の第１の実施例におけるガンマカメラの構成につき図１乃至図８を用いて説明する。尚、図１は、本実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図であり、図４及び図７は、このガンマカメラが備える検出器移動機構部及び移動機構駆動部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すガンマカメラ１００は、被検体１５０の体軸方向（ｙ方向）に所定間隔で配列され、放射性同位元素（ＲＩ）が投与された被検体１５０から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数個の検出器モジュールを有する検出部２と、前記検出器モジュールから被検体１５０の体表面までの距離を計測する複数個の非接触センサを有する距離計測部３と、前記検出器モジュールを体軸方向及び体表面方向（ｚ方向）へ移動させる検出器移動機構部４と、検出部２、距離計測部３及び検出器移動機構部４を被検体１５０の周囲に保持する架台部５と、被検体１５０を載置した天板６１を保持し被検体１５０の体軸方向へ移動させる寝台部６と、前記検出器モジュールを体軸方向及び体表面方向へ移動させるために検出器移動機構部４に対して駆動信号を供給する移動機構駆動部７を備え、更に、検出部２から供給される検出信号に基づいて検出部２にて検出されたγ線の検出強度（エネルギー）と検出位置を算出し、これらの算出結果に基づいて所定方向から放射されたγ線を計数する信号演算部８と、得られたγ線の計数結果と検出位置に基づいて画像データを生成する画像データ生成部１０と、生成された画像データを表示する表示部１１と、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１２と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。
【００２１】
検出部２は、被検体１５０の体軸方向に所定間隔Δｄで配列された図示しない複数個（Ｎ個）の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを備え、これらの検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎは、被検体１５０の体内から放射されたγ線を一旦可視光に変換した後電気的な検出信号に変換する。このとき、放射性同位元素（ＲＩ）が投与され天板６１に載置された被検体１５０は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの下方近傍に配置される。
【００２２】
図２は、検出器モジュール２１の具体的な構成を示したものであり、この検出器モジュール２１の前面には、ｙ方向（体軸方向）にＭａ１、ｙ方向と直交するｘ方向にＭａ２の孔を有しγ線の入射方向を限定すると共に視野範囲を規定するコリメータ２１１と、被検体１５０からコリメータ２１１を介して入射するγ線を可視光に変換するシンチレータ２１２と、ｙ方向にＭｂ１個、ｘ方向にＭｂ２個配設され前記可視光を電気的な検出信号に変換すると共に変換した微弱な検出信号を増幅する光電子増倍管２１３を有している。
【００２３】
コリメータ２１１には、ｚ軸方向に平行な孔をもつパラレルホール型や大きな臓器を縮小して画像化するためのコンバージング型、更には、小さな臓器を拡大して画像化するためのダイバージング型等がある。又、静的測定に適した高分解能コリメータや短時間の動的測定に適した高感度コリメータ等もあり、診断目的や診断対象部位等により好適なコリメータが選択される。
【００２４】
一方、シンチレータ２１２は、被検体１５０の体内に投与された放射性同位元素（ＲＩ）から放射されるγ線に基づいて数μ秒以下の持続時間を有する蛍光を発生し、通常、ビスマスジャーマネイド（ＢＧＯ：（Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２））、タリウム活性化ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ（Ｔｌ））、フッ化バリウム（ＢａＦ２）等の材料によって構成されている。
【００２５】
光電子増倍管２１３は、例えば、数百個からなる光子を１０７〜１０１０個の電子に増幅し、増倍管の出力段である陽極にその電子を収集して電気信号に変換するものであり図示しない光電陰極と電子増倍器を備えている。前記光電陰極には、その波長特性がシンチレータ２１２の発光波長に略均しい多アルカリ物質、あるいは酸素やセシウムで活性化したバイアルカリ物質が用いられる。一方、前記電子増倍器は、２次電子放出現象に基づき、電子の伝搬経路に沿って配置された多段の電極と増幅された電子を収集する陽極とから構成されている。
【００２６】
尚、図２に示した検出器モジュール２１では、説明を簡単にするためにコリメータ２１１のｙ方向に対する孔数Ｍａ１を６、ｘ方向に対する孔数Ｍａ２を８とし、光電子増倍管２１３のｙ方向に対する個数Ｍｂ１を３、ｘ方向に対する個数ＭＢ２を８とした場合について示しているがこれらに限定されない。
【００２７】
次に、図１に示した距離計測部３の具体的な構成につき図３を用いて説明する。この距離計測部３には、上述の検出器２が備えた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎに対応したＮ個の非接触センサ３１−１乃至３１−Ｎが設けられ、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの下端部（体表面側端部）と被検体１５０の体表面との距離を検出する機能を有している。図３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いた発光素子３２とフォトトランジスタ等を用いた受光素子３３によって構成される非接触センサ３１の具体例を示したものであり、発光素子３２及び受光素子３３は、対向させた状態で検出器モジュール２１の体表面側端部に取り付けられる。そして、発光素子３２から発生した光は、被検体１５０の体表面が接近する空間を介して受光素子３３に供給され、受光素子３３において電気的な受信信号に変換されて移動機構駆動部７が備える後述の近接状態判定部７２へ供給される。
【００２８】
この場合、図３に示すように検出器モジュール２１が被検体１５０の体表面に接近する際の受光素子３２における受光量を計測することにより体表面に対する検出器モジュール２１の接近が検出され、この計測結果に基づいて移動機構駆動部７を制御することにより、体表面から距離Δｈだけ離れた位置に検出器モジュール２１を配置することが可能となる。
【００２９】
次に、図１に示した検出器移動機構部４の具体的な構成につき図４のブロック図を用いて説明する。この検出器移動機構部４は、検出部２が有する上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々に対応するＮチャンネルの移動機構ユニット４１−１乃至４１−Ｎを備え、移動機構ユニット４１−１乃至４１−Ｎの各々には、体軸方向移動機構４２、体表面方向移動機構４３及び体軸方向位置検出部４４が設けられている。
【００３０】
体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎは、体軸方向に対して所定間隔Δｄで配列された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを移動機構駆動部７から供給される体軸方向移動用駆動信号に基づいて前記体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動させ、体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎは、上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを移動機構駆動部７から供給される体表面方向移動用駆動信号に基づいて体表面方向へ移動させる。一方、体軸方向位置検出部４４−１乃至４４−Ｎは、図示しないエンコーダ等の位置センサを備え、体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの位置を逐次検出する。
【００３１】
次に、被検体１５０の体表面に沿って体軸方向へ移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎにつき図５を用いて説明する。既に述べたように、体軸方向に対し所定間隔Δｄで配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎは、検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至４１−Ｎに設けられた体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎ及び体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎに接続されている。そして、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々は、移動機構駆動部７から供給される体軸方向移動用駆動信号及び体表面方向移動用駆動信号に従って体軸方向へ所定速度Ｖｏで移動すると共に体表面から距離Δｈだけ離れた位置まで接近することにより、体表面に近接した状態で体軸方向へ移動することが可能となる。
【００３２】
一方、図６は、被検体１５０の体表面に沿って所定速度Ｖｏで体軸方向（ｙ方向）へ移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの初期位置を示したものであり、本実施例では、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々を、体軸方向に隣接する検出器モジュールまでの距離Δｄを移動させることによって被検体１５０の広範囲な領域に対する検査が行なわれる。従って、この検査に要する時間Ｔｘ（Ｔｘ＝Δｄ／Ｖｏ）は、単一の検出器モジュールを用いた従来のガンマカメラによる検査と比較して略１／Ｎ倍に短縮される。又、従来のガンマカメラが有する上述の検出器モジュールと比較して体軸方向の幅（縦幅）が小さい検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体軸方向に配列することにより顕著な凹凸が存在する体表面に対しても検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを接近させることが容易となり、従って、良質な検出信号を収集することが可能となる。
【００３３】
図１へ戻って、架台部５は、検出部２、距離計測部３及び検出器移動機構部４を被検体１５０の周囲に保持し、更に、これらの各ユニットを体軸方向に平行な回転軸を中心として所望の方向へ回動させる機能や被検体１５０の体表面に対して接近／離反させる機能を有している。一方、寝台部６は、その上部に体軸方向へのスライドが自在な天板６１を有し、被検体１５０が載置された天板６１を体軸方向へ移動させることにより検出部２を被検体１５０の好適な部位に設定する。
【００３４】
次に、移動機構駆動部７の具体的な構成につき図７のブロック図を用いて説明する。移動機構駆動部７は、図７に示すように体軸方向移動用駆動信号発生部７１、近接状態判定部７２及び体表面方向移動用駆動信号発生部７３を備え、体軸方向移動用駆動信号発生部７１は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度Ｖｏ及び配列間隔Δｄの情報と移動指示信号に基づいて持続時間Ｔｘ（Ｔｘ＝Δｄ／Ｖｏ）の体軸方向移動用駆動信号を生成し検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに設けられた体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎへ供給する。
【００３５】
一方、近接状態判定部７２は、距離計測部３における非接触センサ３１−１乃至３１−Ｎの受光素子３３から供給される受信信号と予め設定された閾値αとを比較し、その比較結果に基づいて被検体１５０の体表面に対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの近接状態を判定する。具体的には、前記受信信号の振幅が閾値αより大きい場合、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの先端部と体表面との距離（以下では、モジュール−体表間距離と呼ぶ。）は所定の距離Δｈより大きく、前記受信信号の振幅が閾値αより小さい場合、モジュール−体表間距離は距離Δｈより小さいと判定する。又、前記受信信号の振幅と閾値αが等しい場合、モジュール−体表間距離は距離Δｈに等しいと判定する。
【００３６】
体表面方向移動用駆動信号発生部７３は、近接状態判定部７２から供給される判定結果を受信する。そして、近接状態判定部７２によってモジュール−体表間距離は距離Δｈより大きいと判定された場合、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面方向へ接近させるための体表面方向移動用駆動信号を生成して検出器移動機構部４に設けられた体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎへ供給する。
【００３７】
一方、モジュール−体表間距離は距離Δｈに等しいと判定された場合、体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎに対する体表面方向移動用駆動信号の供給を停止することにより検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定の距離Δｈに停止させる。更に、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する移動に伴ってモジュール−体表間距離は距離Δｈより小さくなったと判定された場合、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面から離反させるための体表面方向移動用駆動信号を生成して体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎへ供給する。
【００３８】
再び図１へ戻って、信号演算部８は、上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々が備えたＭ３個（Ｍ３＝Ｍｂ１×Ｍｂ２）の光電子増倍管２１３から供給されるＭ３チャンネルの検出信号に基づいて検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎにおけるγ線の検出位置を算出する検出位置算出部８１と、前記Ｍ３チャンネルの検出信号を加算合成してγ線の検出強度（エネルギー）を算出するエネルギー算出部８２と、各々の検出位置にて検出されたγ線のエネルギーとカウント数に基づき所望の核種から放射された所定範囲のエネルギーを有するγ線のカウント数を算出するエネルギー分析部８３とを備えている。
【００３９】
次に、信号演算部８の検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２につき図８を用いて説明する。但し、図８（ａ）及び図８（ｂ）は、ｘ方向に対してＭａ２＝２１の孔を有するコリメータ２１１及びＭｂ２＝７の光電子増倍管２１３がシンチレータ２１２を介して接続された検出器モジュール２１と光電子増倍管２１３に接続された検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２を示している。
【００４０】
そして、図８（ａ）に示すように図示しない被検体１５０の体内から放射されたγ線がコリメータ２１１におけるｘ＝０の孔を介してシンチレータ２１２に入射した場合、シンチレータ２１２のｘ＝０から発生した可視光は、ｘ＝０、ｘ＝±１、ｘ＝±２の光電子増倍管２１３において電気的な検出信号に変換され信号演算部８の検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２に供給される。
【００４１】
この場合、光電子増倍管２１３から出力される検出信号の振幅はシンチレータ２１２を伝搬する可視光の伝搬長に依存し、伝搬長が長いほど振幅は小さくなる。従って、ｘ＝０の光電子増倍管２１３による検出信号の振幅をａ０、ｘ＝±１及びｘ＝±２の光電子増倍管２１３による検出信号の振幅を夫々ａ１及びａ２とすれば、ａ０＞ａ１＞ａ２となる。
【００４２】
次いで、エネルギー算出部８２は、光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を次式（１）に基づいて加算合成することによりγ線のエネルギーＳｇを算出する。
【数１】
【００４３】
一方、ｘ＝−３乃至ｘ＝３に対応した重み付け関数が、例えば、図８に示すように［−３、−２、−１，０，１，２、３］に設定された検出位置算出部８１は、
光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を次式（２）に基づいて演算処理することによりγ線の検出位置Ｘｄ（Ｘｄ＝０）を算出する。
【数２】
【００４４】
一方、図８（ｂ）に示すように被検体１５０の体内から放射されたγ線がコリメータ２１１におけるｘ＝１の孔を介してシンチレータ２１２に入射した場合、シンチレータ２１２のｘ＝１から発生した可視光は、ｘ＝−１乃至ｘ＝３の光電子増倍管２１３において電気的な検出信号に変換され信号演算部８の検出位置算出部８１及びエネルギー算出部８２に供給される。
【００４５】
次いで、エネルギー算出部８２は、光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を既出の式（１）に基づいて加算合成することによりγ線のエネルギーＳｇを算出し、検出位置算出部８１は、光電子増倍管２１３から供給される上述の検出信号を次式（３）に基づいて演算処理することによりγ線の検出位置Ｘｄ（Ｘｄ＝１）を算出する。
【数３】
【００４６】
以上述べたように、隣接する複数の光電子増倍管２１３から得られた検出信号に基づいてγ線のエネルギーと検出位置を正確に算出することが可能となる。尚、上述の説明では、ｘ方向に配設された検出器モジュール２１のシンチレータ２１２及び光電子増倍管２１３を用いてｘ方向におけるγ線のエネルギー及び検出位置を算出する場合について述べたが、同様にして、体軸方向（ｙ方向）に配設されたシンチレータ２１２及び光電子増倍管２１３によって得られる検出信号に基づいてｙ方向に対するγ線のエネルギーや検出位置を算出することができる。
【００４７】
次に、図１の画像データ生成部１０は、信号演算部８のエネルギー分析部８３から供給される当該γ線のカウント数と検出位置算出部８１から供給される前記γ線の検出位置に基づいて画像データを生成する。一方、表示部１１は、図示しない表示データ生成部、データ変換部及びモニタを備え、前記表示データ生成部は、画像データ生成部１０によって生成された画像データに被検体情報等の付帯情報を付加して表示データを生成する。一方、前記データ変換部は、表示データ生成部にて生成された表示データに対し表示フォーマット変換とＤ／Ａ変換を行なって前記モニタに表示する。
【００４８】
入力部１２は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス等の入力デバイスや表示パネルを備えたインタラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの配列間隔Δｄ及び移動速度Ｖｏの設定、モジュール−体表間距離Δｈの設定、近接状態判定における閾値αの設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。
【００４９】
システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部１２から供給された入力情報や設定情報を前記記憶回路に一旦保存した後、これらの情報に基づいて上述の各ユニットを統括的に制御し、体軸方向に所定間隔Δｄで配設された複数個の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを用いて画像データの収集を行なう。
【００５０】
（画像データの収集手順）
次に、本実施例における画像データの収集手順につき図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５１】
画像データの収集に先立ってガンマカメラ１００の操作者は、被検体１５０に対し９９ｍＴｃ，６７Ｇａ等のγ線放出核種で標識された化合物を放射性同位元素（ＲＩ）として投与し（図９のステップＳ１）、投与から所定時間が経過したならば被検体１５０を寝台部６に設けられた天板６１に載置する（図９のステップＳ２）。
【００５２】
次いで、操作者は、入力部１２において被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの配列間隔Δｄ及び移動速度Ｖｏの設定、モジュール−体表間距離Δｈの設定、近接状態判定における閾値αの設定等を行なった後、検出部２を被検体１５０の検査に好適な位置へ移動する。このとき、入力部１２にて入力あるいは設定された上述の情報はシステム制御部１３の記憶回路に保存される（図９のステップＳ３）。
【００５３】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、入力部１２にて検査開始コマンドを入力し（図９のステップＳ４）、このコマンド信号がシステム制御部１３に供給されることにより画像データの収集が開始される。
【００５４】
被検体１５０に対する画像データの収集に際し、移動機構駆動部７の体軸方向移動用駆動信号発生部７１は、システム制御部１３から供給された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度Ｖｏ及び配列間隔Δｄの情報と移動指示信号に基づいて持続時間Ｔｘ（Ｔｘ＝Δｄ／Ｖｏ）の体軸方向移動用駆動信号を生成し検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに設けられた体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎへ供給する。そして、この体軸方向移動用駆動信号を受信した体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎは、検出部２に設けられた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを速度Ｖｏで体軸方向へ順次移動させる（図９のステップＳ５）。
【００５５】
同様にして、移動機構駆動部７の体表面方向移動用駆動信号発生部７３は、システム制御部１３から供給された移動指示信号に基づいて体表面方向移動用駆動信号を生成し、上述の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに設けられた体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎへ供給する。そして、この体表面方向移動用駆動信号を受信した体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎは、検出部２に設けられた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定速度で体表面方向へ移動させる（図９のステップＳ６）。
【００５６】
このとき、移動機構駆動部７の近接状態判定部７２は、距離計測部３に設けられた非接触センサ３１−１乃至３１−Ｎの受光素子３３から供給される受信信号に基づいて被検体１５０の体表面に対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの近接状態を判定する（図９のステップＳ７）。そして、モジュール−体表間距離が所望距離Δｈに等しいと判定した場合、その判定結果を受信した体表面方向移動用駆動信号発生部７３は、体表面方向移動機構４３−１乃至４３−Ｎに対する体表面方向移動用駆動信号の供給を停止することにより、体表面方向に移動している検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面から距離Δｈだけ離れた位置に停止させる（図９のステップＳ８）。
【００５７】
検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体表面方向に対する移動が停止したならば、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々は、被検体１５０から放射されたγ線を電気的な検出信号に変換する。次いで、信号演算部８の検出位置算出部８１は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎから供給された前記検出信号を演算処理してγ線の検出位置を算出し、エネルギー算出部８２は、前記検出信号を加算処理してγ線のエネルギーを算出する。そして、エネルギー分析部８３は、各々の検出位置にて検出されたγ線のエネルギーとカウント数に基づき所望の核種から検出モジュール２１−１乃至２１−Ｎに直接入射したγ線のカウント数を算出する（図９のステップＳ９）。
【００５８】
以下同様の手順により、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体軸方向へ速度Ｖｏで移動させた状態で検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体表面方向に対する移動及び停止とγ線の検出位置及びカウント数の算出を繰り返して行なう（図９のステップＳ５乃至Ｓ９）。
【００５９】
そして、体軸方向の配列間隔Δｄに対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動が終了したならば、移動機構駆動部７の体軸方向移動用駆動信号発生部７１は、システム制御部１３から供給された指示信号に従って検出器移動機構部４の移動機構ユニット４１−１乃至Ｓ４１−Ｎに対する体軸方向移動用駆動信号の供給を停止することにより検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する移動を停止させる（図９のステップＳ１０）。一方、画像データ生成部１０は、信号演算部８から供給された当該γ線のカウント数と検出位置に基づいて画像データを生成し、表示部１１のモニタに表示する（図９のステップＳ１１）。
【実施例２】
【００６０】
次に、本発明の第２の実施例につき図１０及び図１１を用いて説明する。上述の第１の実施例では、被検体１５０の体軸方向に対し同一性能を有する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを等間隔Δｄで配列し、これら検出器モジュールの各々を前記体軸方向へ等しい速度Ｖｏで移動させるガンマカメラ１００について述べたが、以下に述べる本実施例のガンマカメラでは、被検体の体軸方向に配置した複数からなる検出器モジュールを体軸方向へ移動させて被検体の広範囲な領域から放射されるγ線を検出する際、体軸方向に対して予め設定された精査領域及び非精査領域に配置される検出器モジュールの前記体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を夫々異なるように設定することにより検査時間の短縮と精査領域における画像データの改善を実現する。
【００６１】
（装置の構成）
本発明の第２の実施例におけるガンマカメラの構成につき図１０及び図１１を用いて説明する。但し、図１０は、本実施例におけるガンマカメラの全体構成を示すブロック図であり、図１１は、被検体１５０に対して設定された精査領域及び非精査領域と、これらの領域に配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を説明するための図である。尚、図１０において、図１に示したガンマカメラ１００のユニットと略同一の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。
【００６２】
即ち、図１０に示すガンマカメラ２００は、放射性同位元素（ＲＩ）が投与された被検体１５０から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数個の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎが被検体１５０の体軸方向（ｙ方向）に設けられた検出部２ａと、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎから被検体１５０の体表面までの距離を計測する複数個の非接触センサを有する距離計測部３と、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを初期位置へ移動させ、更に、これらの検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定速度で体軸方向（ｙ方向）及び体表面方向（ｚ方向）へ移動させる検出器移動機構部４ａと、検出部２ａ、距離計測部３及び検出器移動機構部４ａを被検体１５０の周囲に保持する架台部５と、被検体１５０を載置した天板６１を保持し被検体１５０の体軸方向へ移動させる寝台部６と、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを予め設定された初期位置へ移動させ、更に、これらを体軸方向及び体表面方向へ所定速度で移動させるために検出器移動機構部４ａに対して駆動信号を供給する移動機構駆動部７ａを備え、更に、検出部２ａから供給される検出信号に基づいて検出部２ａにおいて検出されたγ線の検出強度（エネルギー）と検出位置を算出し、これらの算出結果に基づいて所定方向から放射されたγ線を計数する信号演算部８と、得られたγ線のカウント数を検出モジュールの移動速度に基づいて補正するカウント数補正部９と、補正されたγ線のカウント数と検出位置の算出結果に基づいて画像データを生成する画像データ生成部１０と、生成された画像データを表示する表示部１１と、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１２aと、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。
【００６３】
検出部２ａは、被検体１５０の体軸方向に配列された図２と同様の構造を有する複数個（Ｎ個）の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを備え、被検体１５０の体内から放射されたγ線は検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎによって一旦可視光に変換された後電気的な検出信号に変換される。このとき、天板６１に載置された被検体１５０は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの下方近傍に配置され、放射性同位元素（ＲＩ）が投与された被検体１５０から放射されるγ線の検出が行なわれる。
【００６４】
検出器移動機構部４ａは、検出部２ａが有する上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々に対応するＮチャンネルの移動機構ユニットを備え、移動機構ユニットの各々には、図示しない体軸方向移動機構、体表面方向移動機構及び体軸方向位置検出部が設けられている。
【００６５】
そして、前記体軸方向移動機構は、先ず、入力部１２ａからシステム制御部１３を介して供給される精査領域及び非精査領域の情報とこれらの領域の体軸方向における検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの配列間隔の情報に基づいて移動機構駆動部７ａが供給する体軸方向移動用駆動信号に従い、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを被検体１５０の精査領域及び非精査領域に初期設定する。この場合、精査領域における検出器モジュールは間隔Δｄ１で体軸方向に配列され、非精査領域における検出器モジュールは間隔Δｄ２（Δｄ２＞Δｄ１）で体軸方向に配列される。
【００６６】
次いで、前記体軸方向移動機構は、入力部１２ａからシステム制御部１３を介して供給される精査領域及び非精査領域の体軸方向における検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度の情報に基づいて移動機構駆動部７ａが供給する体軸方向移動用駆動信号に従い、精査領域及び非精査領域に初期設定された上述の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを所定速度で体軸方向へ移動させる。
【００６７】
一方、前記体表面方向移動機構は、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを移動機構駆動部７ａから供給される体表面方向移動用駆動信号に従って被検体１５０の体表面方向（ｚ方向）へ所定速度で移動させ、前記体軸方向位置検出部は、体軸方向へ移動する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの位置を逐次検出する。
【００６８】
次に、被検体１５０の精査領域及び非精査領域において体軸方向及び体表面方向へ移動する複数の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎにつき図１１を用いて説明する。
【００６９】
図１１（ａ）は、例えば、腫瘍の原発巣が胸部に存在する場合等においてガンマカメラ２００の操作者が検査に先立って設定する被検体１５０の精査領域及び非精査領域とこれらの領域に配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を示したものであり、既に述べたように、精査領域においてΔｄ１間隔で配置された検出器モジュールは体軸方向へ速度Ｖ１で移動し、非精査領域においてΔｄ２（ｄ２＞ｄ１）間隔で配置された検出器モジュールは体軸方向へ速度Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）で移動する。このとき、Δｄ１／Ｖ１＝Δｄ２／Ｖ２となるように夫々の領域における検出器モジュールの移動速度を設定することにより間隔Δｄ１及び間隔Δｄ２における検査を同一時間内で終了させることができ、検査効率を更に改善することができる。
【００７０】
一方、図１１（ｂ）は、被検体１５０の体表面に沿って体軸方向へ移動する精査領域及び非精査領域の検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを示したものであり、図５に示した第１の実施例と同様にして、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎは、検出器移動機構部４ａの図示しない移動機構ユニットに設けられた体軸方向移動機構及び体表面方向移動機構に接続されている。そして、前記体軸方向移動機構及び体表面方向移動機構は、移動機構駆動部７ａから供給される体軸方向移動用駆動信号及び体表面方向移動用駆動信号に従い、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面から距離Δｈだけ離れた位置に接近させた状態で体軸方向へ速度Ｖ１あるいは速度Ｖ２で移動させる。
【００７１】
図１０へ戻って、移動機構駆動部７ａは、図示しない体軸方向移動用駆動信号発生部、近接状態判定部及び体表面方向移動用駆動信号発生部を備え、前記体軸方向移動用駆動信号発生部は、先ず、システム制御部１３から供給される被検体１５０の精査領域及び非精査領域とこれらの領域の体軸方向における検出器モジュールの配列間隔Δｄ１及びΔｄ２の情報に基づいて検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを夫々の領域に初期配置するための体軸方向移動用駆動信号を検出器移動機構部４ａの移動機構ユニットに設けられた体軸方向移動機構へ供給する。次いで、システム制御部１３から供給される精査領域及び非精査領域の体軸方向における検出器モジュールの移動速度Ｖ１及びＶ２の情報に基づき、上述の精査領域及び非精査領域に初期配置された検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを速度Ｖ１及び速度Ｖ２で体軸方向へ移動させるための体軸方向移動用駆動信号を前記体軸方向移動機構へ供給する。
【００７２】
一方、前記近接状態判定部は、距離計測部３における非接触センサの受光素子から供給される受信信号と予め設定された閾値αとを比較し、この比較結果に基づいて被検体１５０の体表面に対する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの近接状態を判定し、前記体表面方向移動用駆動信号発生部は、前記近接状態判定部から供給される判定結果を受信し、モジュール−体表間距離が距離Δｈと異なる場合には、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを体表面方向へ移動させるための体表面方向移動用駆動信号を生成して検出器移動機構部４ａの体表面方向移動機構へ供給する。一方、モジュール−体表間距離が距離Δｈと等しい場合には、前記体表面方向移動機構に対する体表面方向移動用駆動信号の供給を停止する。
【００７３】
次に、カウント数補正部９は、信号演算部８のエネルギー分析部８３から供給されるγ線のカウント数をシステム制御部１３から供給される精査領域及び非精査領域の移動速度Ｖ１及び移動速度Ｖ２で正規化することによって補正する。一般に、被検体１５０から検出されるγ線のカウント数は検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度に依存し、移動速度が遅い精査領域のカウント数は移動速度が速い非精査領域のカウント数より多くなるため、本実施例のように検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの移動速度が異なる場合には移動速度による正規化が必要となる。尚、上述のカウント数補正は、画像データ生成部１０にて生成された画像データに対しソフトウェアによる後処理で実施してもよい。
【００７４】
入力部１２ａは、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス等の入力デバイスや表示パネルあるいは各種スイッチを備えたインタラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、被検体１５０に対する精査領域及び非精査領域の設定、精査領域の体軸方向に対する検出器モジュールの配列間隔Δｄ１及び移動速度Ｖ１の設定、非精査領域の体軸方向に対する検出器モジュールの配列間隔Δｄ２及び移動速度Ｖ２の設定、閾値αの設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。
【００７５】
以上述べた本発明の第１の実施例及び第２の実施例によれば、被検体の体内から放射されるγ線を検出する検出器モジュールを前記被検体の体軸方向へ移動させることによって広範囲な画像データを収集する際、検出器モジュールを前記被検体の体表面に対して所望の距離に近接させることが可能となる。このため、空間分解能やコントラスト分解能に優れた画像データを効率よく収集することができる。
【００７６】
即ち、上述の実施例では、従来のガンマカメラが有する検出器モジュールと比較して体軸方向の幅（縦幅）が小さい検出器モジュールを体軸方向に複数個配列しているため、顕著な凹凸が存在する体表面に対しても検出器モジュールを正確に近接させることが容易となり、従って、空間分解能及びコントラスト分解能に優れた画像データの生成を可能とする良質な検出信号を収集することができる。
【００７７】
特に、従来のガンマカメラの検査時間と等しくなるように上述の実施例における検出器モジュールの体軸方向に対する移動速度を設定した場合、各々の検出器モジュールの移動速度は略１／Ｎに減速させることが可能となるため、体表面に対して高い精度で近接させることができる。又、検出器モジュールの移動速度を遅くすることにより被検体に与える心理的負担（恐怖心）を軽減することができる。
【００７８】
一方、上述の実施例における検出器モジュールの体軸方向に対する移動速度を従来の検出器モジュールの移動速度と等しくなるように設定した場合、検査に要する時間は従来の検査時間の略１／Ｎに短縮されるため、検査効率を大幅に改善することができる。
【００７９】
更に、上述の第２の実施例によれば、被検体の精査領域に配置された検出器モジュールの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度を非精査領域に配置された検出器モジュールの体軸方向に対する配列間隔及び移動速度より小さく設定することにより精査領域にて収集される画像データの分解能を更に改善することが可能となり、しかも、精査領域における検査と非精査領域における検査を同時に実施することができるため検査効率は更に改善される。
【００８０】
又、第２の実施例では、移動速度によるカウント数の正規化が行なわれ、この統計的な処理によってノイズ成分等が排除されるため、移動速度が遅い精査領域においてはより良質な画像データを得ることができる。
【００８１】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の第１の実施例及び第２の実施例では、装置の初期設定において、検出信号収集条件及び画像データ生成条件の設定、精査領域及び非精査領域の設定、精査領域及び非精査領域における検出器モジュールの配列間隔及び移動速度の設定、閾値αの設定等を行なう場合について述べたが、各種検査に好適な上述の情報を含む複数の検査プロトコルをシステム制御部１３の記憶回路等に予め保管し、検査に先立って入力部１２（１２ａ）から入力される被検体情報（例えば、被検体の身長）や検査対象部位あるいは疾患名、更には、検査時間等の情報に基づいて前記複数の検査プロトコルの中から選択された検査プロトコルを用いて当該被検体の検査を実行してもよい。このような検査プロトコルの適用により装置の初期設定を短時間で行なうことが可能となる。
【００８２】
又、上述の第１の実施例及び第２の実施例では、シンチレータ２１２及び光電子増倍管２１３を備えた検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎによって当該被検体１５０から放射されるγ線を検出する場合について述べたが、高純度ゲルマニューム（HPGe）、リチウムドリフト型シリコン（Si（Li））、テルルカドミウム（CdTe）等の半導体や位置検出型光電子増倍管を用いたピクセル型検出器であってもよい。ピクセル型検出器を用いることにより、検出器モジュールの周囲に設けられるデッドスペースを小さくすることができるため小型の検出器モジュールが可能となり、従って、体表面に対する検出器モジュールの近接が容易となる。
【００８３】
更に、発光素子３２及び受光素子３３を備えた非接触センサ３１を用いて検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎと体表面との距離を検出する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、静電容量計測や磁気計測、あるいは超音波計測が可能な非接触センサを用いて上述の検出を行なっても構わない。
【００８４】
一方、上述の第１の実施例では、検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎの各々に対応した体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎを設ける場合について述べたが、これらの検出器モジュールを体軸方向に対して同一速度で移動する場合には、共通の体軸方向移動機構を用いてもよく、又、天板６１を体軸方向へ移動させてもよい。これらの方法により装置の構成を簡単にすることができる。尚、天板６１を移動させる場合、体軸方向移動機構４２−１乃至４２−Ｎの代わりに天板移動機構部（図示せず）が寝台部６に設けられる。
【００８５】
又、上述の第２の実施例では、同一性能を有する検出器モジュール２１−１乃至２１−Ｎを用いて精査領域及び非精査領域の検査を行なう場合について述べたが、夫々の検査に好適な性能を有する検出器モジュールを用いてこれらの領域における検査を行なってもよい。例えば、高分解能コリメータが装着された検出器モジュールを用いて精査領域の検査を行ない、高感度コリメータが装着された検出器モジュールを用いて非精査領域の検査を行なうことによって良好な画像データを収集することができる。このとき、カウント数補正部９では、検出器モジュールのコリメータ感度と移動速度に基づいてカウント数の正規化が行なわれる。尚、第２の実施例では、被検体１５０の体軸方向を精査領域及び非精査領域からなる２種類の領域に分割する場合について述べたが、３種類以上の領域に分割しても構わない。
【符号の説明】
【００８６】
２、２ａ…検出部
２１…検出器モジュール
２１１…コリメータ
２１２…シンチレータ
２１３…光電子増倍管
３…距離計測部
３１…非接触センサ
３２…発光素子
３３…受光素子
４、４ａ…検出器移動機構部
４１…移動機構ユニット
４２…体軸方向移動機構
４３…体表面方向移動機構
４４…体軸方向位置検出部
５…架台部
６…寝台部
６１…天板
７、７ａ…移動機構駆動部
７１…体軸方向移動用駆動信号発生部
７２…近接状態判定部
７３…体表面方向移動用駆動信号発生部
８…信号演算部
８１…検出位置算出部
８２…エネルギー算出部
８３…エネルギー分析部
９…カウント数補正部
１０…画像データ生成部
１１…表示部
１２、１２ａ…入力部
１３…システム制御部
１００…ガンマカメラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、
前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、
前記検出器モジュールを前記被検体の体軸方向及び体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、
前記検出器移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、
前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを
備えたことを特徴とするガンマカメラ。
【請求項２】
前記検出器移動手段は、前記体軸方向に対し等間隔で配置された複数からなる前記検出モジュールの各々を前記体軸方向へ同一速度で移動させ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】
前記被検体に対して精査領域及び非精査領域を設定する領域設定手段を備え、前記検出器移動手段は、前記精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し第１の速度で移動させ、前記非精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し前記第１の速度より速い第２の速度で移動させ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４】
前記検出手段は、前記精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し第１の間隔で配置し、前記非精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し前記第１の間隔より広い第２の間隔で配置することを特徴とする請求項３記載のガンマカメラ。
【請求項５】
前記精査領域に配置された検出器モジュールは高分解能コリメータを備え、前記非精査領域に配置された検出器モジュールは高感度コリメータを備えることを特徴とする請求項３記載のガンマカメラ。
【請求項６】
放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、
前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、
前記検出器モジュールを前記被検体の体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、
前記被検体が載置された天板を前記体軸方向へ移動させる天板移動手段と、
前記検出器移動手段及び前記天板移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、
前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを
備えたことを特徴とするガンマカメラ。
【請求項７】
前記検出器モジュールと前記被検体の体表面との距離を計測する距離計測手段を備え、前記移動機構駆動手段は、前記検出器モジュールを前記体表面から所定距離だけ離れた位置へ移動させるための駆動信号を前記距離計測手段の計測結果に基づいて生成することを特徴とする請求項１又は請求項６に記載したガンマカメラ。
【請求項８】
前記距離計測手段は、光計測、静電容量計測、磁気計測あるいは超音波計測の何れかが可能な非接触センサを有していることを特徴とする請求項７記載のガンマカメラ。
【請求項９】
前記検出信号に基づいてγ線の検出位置及びカウント数を算出する信号演算手段を備え、前記画像データ生成手段は、前記検出位置及び前記カウント数に基づいて前記画像データを生成することを特徴とする請求項１又は請求項６に記載したガンマカメラ。
【請求項１０】
カウント数補正手段を備え、前記カウント数補正手段は、前記検出器モジュールが有するコリメータの性能及び移動速度の少なくとも何れかに基づいて前記信号演算手段が算出した前記ガンマ線のカウント数を補正することを特徴とする請求項９記載のガンマカメラ。
【請求項１】
放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、
前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、
前記検出器モジュールを前記被検体の体軸方向及び体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、
前記検出器移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、
前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを
備えたことを特徴とするガンマカメラ。
【請求項２】
前記検出器移動手段は、前記体軸方向に対し等間隔で配置された複数からなる前記検出モジュールの各々を前記体軸方向へ同一速度で移動させ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】
前記被検体に対して精査領域及び非精査領域を設定する領域設定手段を備え、前記検出器移動手段は、前記精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し第１の速度で移動させ、前記非精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し前記第１の速度より速い第２の速度で移動させ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４】
前記検出手段は、前記精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し第１の間隔で配置し、前記非精査領域に配置された検出器モジュールを前記体軸方向に対し前記第１の間隔より広い第２の間隔で配置することを特徴とする請求項３記載のガンマカメラ。
【請求項５】
前記精査領域に配置された検出器モジュールは高分解能コリメータを備え、前記非精査領域に配置された検出器モジュールは高感度コリメータを備えることを特徴とする請求項３記載のガンマカメラ。
【請求項６】
放射性同位元素が投与された被検体から放射されるγ線を検出し、その検出結果に基づいて画像データを生成するガンマカメラにおいて、
前記被検体の体軸方向に所定間隔で配置され、前記被検体から放射されるγ線を検出して電気的な検出信号へ変換する複数の検出器モジュールを有する検出手段と、
前記検出器モジュールを前記被検体の体表面方向へ移動させる検出器移動手段と、
前記被検体が載置された天板を前記体軸方向へ移動させる天板移動手段と、
前記検出器移動手段及び前記天板移動手段に対して駆動信号を供給する移動機構駆動手段と、
前記検出信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段とを
備えたことを特徴とするガンマカメラ。
【請求項７】
前記検出器モジュールと前記被検体の体表面との距離を計測する距離計測手段を備え、前記移動機構駆動手段は、前記検出器モジュールを前記体表面から所定距離だけ離れた位置へ移動させるための駆動信号を前記距離計測手段の計測結果に基づいて生成することを特徴とする請求項１又は請求項６に記載したガンマカメラ。
【請求項８】
前記距離計測手段は、光計測、静電容量計測、磁気計測あるいは超音波計測の何れかが可能な非接触センサを有していることを特徴とする請求項７記載のガンマカメラ。
【請求項９】
前記検出信号に基づいてγ線の検出位置及びカウント数を算出する信号演算手段を備え、前記画像データ生成手段は、前記検出位置及び前記カウント数に基づいて前記画像データを生成することを特徴とする請求項１又は請求項６に記載したガンマカメラ。
【請求項１０】
カウント数補正手段を備え、前記カウント数補正手段は、前記検出器モジュールが有するコリメータの性能及び移動速度の少なくとも何れかに基づいて前記信号演算手段が算出した前記ガンマ線のカウント数を補正することを特徴とする請求項９記載のガンマカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１６４４８５（Ｐ２０１０−１６４４８５Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８０４７（Ｐ２００９−８０４７）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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