小動物用放射線断層撮影装置
【課題】一度に複数の被検体の撮影をすることができる小動物用放射線断層撮影装置を提供する。
【解決手段】本発明によれば、複数の被検体Ｍを一度に撮影できるＸ線断層撮影装置が提供できる。すなわち、実施例１の構成に係るＸ線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口５ａを有するホルダ５を備えている。この様にすることで、ホルダ５に設けられる開口５ａの個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダ５に保持できる被検体Ｍの個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高いＸ線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁５ｂが薄くなることでより鮮明な断層画像を生成することができる。
【解決手段】本発明によれば、複数の被検体Ｍを一度に撮影できるＸ線断層撮影装置が提供できる。すなわち、実施例１の構成に係るＸ線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口５ａを有するホルダ５を備えている。この様にすることで、ホルダ５に設けられる開口５ａの個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダ５に保持できる被検体Ｍの個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高いＸ線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁５ｂが薄くなることでより鮮明な断層画像を生成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研究対象として小動物の断層画像を撮影する小動物用放射線断層撮影装置に係り、特に、複数の小動物を一度に撮影することができる小動物用放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
研究対象としての小動物をイメージングする装置の一つに小動物用放射線断層撮影装置がある。この装置は、小動物の断層画像を生成することができるものであり、実験者は、この画像を参照して小動物の内部の構造を知ることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この様な小動物用放射線断層撮影装置の従来の構成について説明する。従来装置は、図１１に示す様に、開口が設けられたガントリ５１を有し、このガントリ５１の内部には、放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出する放射線検出器５４とが設けられている。放射線源５３と放射線検出器５４とは、ガントリ５１の開口を挟むように配置されており、互いの相対位置を保った状態で、開口を中心に回転することができる。この開口の内部には、被検体である小動物が配置される。
【０００４】
従来の小動物用放射線断層撮影装置の動作について説明する。従来装置により、被検体の断層画像を取得するには、まず、被検体がガントリ５１の開口に挿入される。そして、放射線源５３と放射線検出器５４とを被検体を中心に回転させながら複数回の撮影を行う。得られた透視画像の各々には、撮影方向が異なる被検体の像が写り込んでいる。これらの透視画像を組み立てると、被検体の断層画像が生成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／１４１８３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の構成によれば、次のような問題点がある。
すなわち、従来の構成によれば、一回の撮影で一体の小動物についての断層画像しか取得できず、実験の作業効率が低い。
【０００７】
生理的な実験においては小動物の個体差や測定誤差により、得られる結果に多少のバラツキがあるのが一般的である。そこで、小動物を用いた実験においては、同じ実験処理を複数の小動物について行い、結果のバラツキを考慮した実験結果を得るようにしている。従って、小動物用放射線断層撮影装置のイメージングは、複数の小動物について行うのが通常である。つまり、１つの実験をするときは、小動物の撮影が一体ずつ繰り返されることになる。
【０００８】
断層画像の撮影は、ガントリ５１内部の小動物をガントリ５１内で移動させながら行われる。その際、小動物のガントリ５１に対する移動と、複数の透視画像の取得とが交互に繰り返されて、小動物の全身における断層画像が撮影される。従って、一度撮影が始まってしまうと、次の撮影を直ちに開始することができない。このように、従来の構成では、実験操作を迅速に終了させることができない。
【０００９】
そこで、一度に複数の小動物が撮影できるような断層撮影装置があれば、実験操作の効率は、より改善することになる。また、この様な装置によれば、各被検体の撮影時間を一致させることができるので、より安定した実験結果が導き出せるようになる。
【００１０】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、一度に複数の被検体の撮影をすることができる小動物用放射線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】
【００１１】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段を結ぶ線分上にある中心点を中心に、両者を互いの位置関係を保った状態で回転させる回転手段と、放射線源と放射線検出手段との間に設置されるとともに、放射線源が回転される際の軌跡である仮想円に直交する方向に伸びた複数の開口を有する複数被検体保持用のホルダとを備え、ホルダに設けられた開口の各々は多角形形状となっており、複数の開口は、隔壁で隔離されることによりハニカム状に配列されていることを特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］本発明によれば、複数の被検体を一度に撮影できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口を有するホルダを備えている。ホルダの開口の配列をハニカム状とすることにより、各開口を隔てる隔壁を極力薄くすることができる。この様にすることで、ホルダに設けられる開口の個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダに保持できる被検体の個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高い小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁が薄くなることでホルダに吸収される放射線が少なくなるので、放射線源から照射された放射線は確実にホルダを通過して放射線検出手段に入射することになる。つまり、本発明によればより鮮明な断層画像を生成することができる。
【００１３】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダに設けられた開口の各々は、六角形の形状となっていればより望ましい。
【００１４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。開口の形状を六角形とすれば、ホルダの機械的強度はより強固なものとなる。
【００１５】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダに設けられた開口の各々に一体の被検体が挿入されればより望ましい。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。開口の各々に一体の被検体を挿入させるようにすれば、被検体を個別に隔離した状態で撮影が可能であるので、被検体が折り重なることにより被検体同士の境目が不明で診断しにくい画像が取得されるのを防止することができる。
【００１７】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダがアクリル樹脂製であればより望ましい。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダが放射線を透過しやすいアクリル樹脂で構成すれば、より鮮明な断層画像を取得できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。
【００１９】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダには、隔壁に仮想円の直交方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、ホルダを切れ目から分解すると、開口が互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されればより望ましい。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダの開口が互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されるようにホルダが分解できるようにすれば、ホルダの開口に被検体を挿入することが容易となる。
【００２１】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダを載置する天板と、天板を仮想円の直交方向に移動させる天板移動手段とを備えればより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダが載置可能で摺動自在の天板を備えるようにすれば、容易に被検体を撮影視野内に導入することができる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。
【００２３】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、放射線源、放射線検出手段に対して仮想円の直交方向から隣接するように設けられたポジトロン放出断層撮影装置を備えればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ポジトロン放出断層撮影装置を備えるようにすれば、被検体の機能的な画像と構造的な画像との両方が取得でき、撮影で取得できる情報をより多く取得することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、複数の被検体を一度に撮影できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口を有するホルダを備えている。この様にすることで、ホルダに設けられる開口の個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダに保持できる被検体の個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高い小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁が薄くなることでより鮮明な断層画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１に係るＸ線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るＸ線管およびＦＰＤの回転移動を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係るホルダを説明する平面図である。
【図４】実施例１に係るホルダを説明する斜視図である。
【図５】実施例１に係るホルダを説明する模式図である。
【図６】実施例１に係るホルダを説明する模式図である。
【図７】実施例１に係るホルダを説明する模式図である。
【図８】実施例１に係るＸ線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】実施例１に係るＸ線断層撮影装置の動作を説明する断面図である。
【図１０】実施例２に係るＸ線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図１１】従来構成の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。
【実施例１】
【００２７】
以降、本発明の実施例を説明する。実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。また、ＦＰＤは、フラット・パネル・ディテクタの略である。また、本発明のＸ線断層撮影装置は、マウスなどの小動物撮影用となっている。
【００２８】
まず、実施例１に係るＸ線断層撮影装置について説明する。Ｘ線断層撮影装置１は、図１に示す様に被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の伸びる方向に貫通した貫通孔を有するガントリ１０とを備えている。天板２は、ガントリ１０の貫通孔に挿通されており、天板２を支持する支持台２ａに対して天板２の伸びる方向（後述における仮想円ＶＣの直交方向）に進退自在に移動することができる。この天板２の移動は天板移動機構１５が行う。天板移動制御部１６は、天板移動機構１５を制御するものである。天板移動機構１５は、本発明の天板移動手段に相当する。
【００２９】
ガントリ１０の内部には、Ｘ線を照射するＸ線管３と、Ｘ線を検出するＦＰＤ４とが設けられている。Ｘ線管３から照射されたＸ線は、ガントリの貫通孔を横切るように通過して、ＦＰＤ４に到達する。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。
【００３０】
Ｘ線管制御部６は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管３を制御する目的で設けられている。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３から発せられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して検出信号を生成する。この検出信号は、画像生成部１１に送出され、そこで被検体Ｍの投影像が写り込んだ透視画像Ｐ０が生成される。断層画像生成部１２は、画像生成部１１で生成された透視画像Ｐ０を基に、被検体Ｍを任意の断層面で裁断したときの断層画像Ｐ１を生成する。
【００３１】
Ｘ線管３およびＦＰＤ４の回転について説明する。Ｘ線管３およびＦＰＤ４は、回転機構７により、天板２の伸びる方向に伸びた中心軸を中心に一体的に回転される。より具体的には、Ｘ線管３およびＦＰＤ４は、図２に示す様に互いの相対的な位置関係を保った状態で回転移動される。このとき、Ｘ線管３は、回転機構７によりＸ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分上にある中心点を中心とした仮想円ＶＣの軌跡を描きながら回転することになる。この仮想円ＶＣと直交する方向（図２における紙面貫通方向：Ｚ方向）が、天板２の延伸方向と一致する。回転機構７は、本発明の回転手段に相当する。回転制御部８は回転機構７を制御するものである。
【００３２】
天板２には、被検体Ｍを保持するためのホルダ５が載置されている。このホルダ５の構造について説明する。ホルダ５は、図３に示す様に、Ｚ方向に伸びた正六角形（立体として捕らえれば正六角柱）の形状の開口５ａを有している。この開口５ａの各々に被検体Ｍが一体ずつ挿入されることになる。図３によるとホルダ５は、六角柱状の角筒が互いの面同士を当接させながら隙間なく積み重ねられて、天板２に近い側の一段目に３個の開口５ａが、天板２に遠い側の二段目に２個の開口５ａが形成されているような形状をしている。しかし、実際には、各開口５ａを分断する隔壁５ｂは単層となっていて、ホルダ５を六角柱状の角筒に分解することはできない。このように、複数の開口５ａは隔壁５ｂで隔離されることによりハニカム状に配列されている。
【００３３】
このホルダ５は、開口５ａに被検体Ｍを挿入しやすいように分解可能な構成となっている。すなわち図４に示すように、ホルダ５の隔壁５ｂにはＺ方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、ホルダ５は、上段部材５ｄ，中段部材５ｅおよび下段部材５ｆの３部材に分解可能である。すなわち、上段部材５ｄを中段部材５ｅに対してＺ方向に摺動させると、上段部材５ｄが中段部材５ｅから分離し、中段部材５ｅを下段部材５ｆに対してＺ方向に摺動させると、中段部材５ｅが下段部材５ｆから分離する。このように、ホルダ５を分解すると、開口５ａが互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断される。
【００３４】
上段部材５ｄと中段部材５ｅとの接合部には、それぞれ互いにかみ合うレールＬ１，Ｌ２が設けられていて、このレールＬ１，Ｌ２により中段部材５ｅに対する上段部材５ｄの移動可能な方向がＺ方向のみに限定される。また、中段部材５ｅと下段部材５ｆの接合部には、それぞれ互いにかみ合うレールＬ３，Ｌ４が設けられていて、このレールＬ３，Ｌ４により下段部材５ｆに対する中段部材５ｅの移動可能な方向がＺ方向のみに限定される。この様にして、ホルダ５は、衝撃が与えられても簡単に分解されない構造となっている。そうでありながらも、実験者が各部材５ｄ，５ｅ，５ｆを摺動させると、ホルダ５は簡単に分解される。なお、レールＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、Ｚ方向に伸びているとともに、各部材５ｄ，５ｅ，５ｆがガントリ１０に挿入された状態においてガントリ１０の貫通孔を形成する内壁に隣接する両端に設けられている。つまり、ホルダ５の外側に露出した切れ目には、レールが設けられており、内側の切れ目にはレールが設けられていない。
【００３５】
このように、ホルダ５を分解できるようにしたのは、被検体Ｍを開口５ａに容易に挿入できるようにするためである。図５は、ホルダ５の開口５ａの一つを抜き出したものである。この開口５ａは、上段部材５ｄおよび中段部材５ｅにより形成されている。上段部材５ｄを中段部材５ｅに対してＺ方向にスライドさせると、図６に示すように、開口５ａは、互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断される。この凹部に被検体Ｍを容易に載置することができる。
【００３６】
被検体Ｍが載置された状態で、上段部材５ｄを中段部材５ｅに対して先程とは逆方向にスライドさせると、図７に示す様に、再び開口５ａが形成され、開口５ａには被検体Ｍが内接した状態となっている。このように、ホルダ５が分解可能となっていることにより、被検体Ｍを容易にホルダ５に収納させることができる。
【００３７】
なお、このホルダ５は、Ｘ線を容易に透過するアクリル樹脂で構成される。
【００３８】
表示部２５は、Ｘ線撮影により取得された断層画像Ｐ１を表示する目的で設けられている。操作卓２６は、実験者によるＸ線照射開始などの指示を入力させる目的で設けられている。また、主制御部２７は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２７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各制御部６，８，１６および各部１１，１２を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。記憶部２８は、撮影に用いられるパラメータ、画像処理に伴って生成される中間画像等のＸ線断層撮影装置１の制御に関するパラメータの一切を記憶する。
【００３９】
＜Ｘ線断層撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線断層撮影装置１の動作について説明する。実施例１に係るＸ線断層撮影装置１を用いて小動物の断層画像Ｐ１を取得するには、図８に示すように、まず、被検体Ｍがホルダ５に収納され（被検体収納ステップＳ１），透視画像Ｐ０の撮影が開始される（撮影開始ステップＳ２）。そして、断層画像Ｐ１が生成される（断層画像生成ステップＳ３）。以降これらの各ステップについて順を追って説明する。
【００４０】
＜被検体収納ステップＳ１＞
撮影に先立って、被検体Ｍが撮影中に移動しない様に被検体Ｍを麻酔しておく。麻酔された被検体Ｍは、図５，図６，図７で説明した要領でホルダ５の開口５ａに収納される。このとき、ホルダ５の開口５ａ１つ当たり一体の被検体Ｍが収納される。ホルダ５には、５つの開口５ａが設けられているので、ホルダ５には５体の被検体Ｍを収納することができる。複数の被検体Ｍを収納したホルダ５は天板２に載置される。
【００４１】
＜撮影開始ステップＳ２＞
実験者が操作卓２６を通じてＸ線断層撮影装置１に断層撮影開始の指示を行うと、天板２が摺動し、被検体Ｍがガントリ１０の貫通孔の内部に導入される（図１参照）。Ｘ線管制御部６は、記憶部２８に記憶されている照射時間・管電流・管電圧に従い、Ｘ線を間欠的に照射する。その間に回転機構７は、Ｘ線管３およびＦＰＤ４を回転させる。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３が照射したＸ線のうち被検体Ｍを通過してきたＸ線を検出し、このときの検出データを画像生成部１１に送出する。
【００４２】
画像生成部１１は、ＦＰＤ４から送出された検出データを画像化して、Ｘ線の強さがマッピングされた透視画像Ｐ０を生成する。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３がＸ線を照射する度に検出データを画像生成部１１に送出するので、画像生成部１１は、複数枚の透視画像Ｐ０を生成することになる。Ｘ線管３およびＦＰＤ４が回転移動されながら複数枚の透視画像Ｐ０が取得されるのであるから、透視画像Ｐ０の各々には、被検体Ｍの透視像が透視する方向を変えながら写り込んでいることになる。Ｘ線管３およびＦＰＤ４が撮影開始から一回転したところで、Ｘ線管３はＸ線の照射を終了する。
【００４３】
撮影開始後の天板２の移動について説明する。Ｘ線断層撮影装置１は、一度の撮影で被検体Ｍの一部分しか撮影できない。Ｘ線断層撮影装置１の撮影視野におけるＺ方向の幅が被検体ＭのＺ方向の幅よりも小さいからである。そこで、実施例１の構成によれば、上述のＸ線管３・ＦＰＤ４が一回転して終了する撮影を複数回行うことで、被検体Ｍの全体像について断層画像を取得するようにしている。すなわち、図９の左側が示すように、まず被検体Ｍの尾部の撮影を行った後、天板２が摺動されることにより被検体Ｍとガントリ１０の相対位置を変更し、今度は図９の中央が示すように、被検体Ｍの腹部の撮影を行う。その後、再び天板２を摺動して今度は図９の右側が示すように被検体Ｍの頭部の撮影を行う。こうして、被検体全身について透視画像Ｐ０が取得される。
【００４４】
＜断層画像生成ステップＳ３＞
透視画像Ｐ０は、断層画像生成部１２に送出される。断層画像生成部１２では、方向を変えながら撮影されることにより被検体Ｍの立体的な構造に関する情報を有している一連の透視画像Ｐ０を再構成してＺ方向を体軸とする被検体Ｍを輪切りにするような断層画像Ｐ１を生成する。この断層画像Ｐ１は、輪切りにする位置をＺ方向について変更しながら複数枚生成される。この様にして生成された断層画像Ｐ１が表示部２５に表示されて撮影は終了となる。
【００４５】
以上のように、実施例１の構成によれば、複数の被検体Ｍを一度に撮影できるＸ線断層撮影装置１が提供できる。すなわち、実施例１の構成に係るＸ線断層撮影装置１は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口５ａを有するホルダ５を備えている。ホルダ５の開口５ａの配列をハニカム状とすることにより、各開口５ａを隔てる隔壁５ｂを極力薄くすることができる。この様にすることで、ホルダ５に設けられる開口５ａの個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダ５に保持できる被検体Ｍの個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高いＸ線断層撮影装置１が提供できる。また、隔壁５ｂが薄くなることでホルダ５に吸収されるＸ線が少なくなるので、Ｘ線管３から照射されたＸ線は確実にホルダ５を通過してＦＰＤ４に入射することになる。つまり、実施例１の構成によればより鮮明な断層画像Ｐ１を生成することができる。
【００４６】
また、開口５ａの形状を六角形とすれば、ホルダ５の機械的強度はより強固なものとなる。さらに、開口５ａの各々に一体の被検体Ｍを挿入させるようにすれば、被検体Ｍを個別に隔離した状態で撮影が可能であるので、被検体Ｍが折り重なることにより被検体同士の境目が不明で診断しにくい画像が取得されるのを防止することができる。
【００４７】
また、ホルダ５がＸ線を透過しやすいアクリル樹脂で構成すれば、より鮮明な断層画像を取得できるＸ線断層撮影装置１が提供できる。さらに、ホルダ５の開口５ａが互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されるようにホルダ５が分解できるようにすれば、ホルダ５の開口５ａに被検体Ｍを挿入することが容易となる。
【実施例２】
【００４８】
続いて実施例２に係る断層撮影装置２０について説明する。実施例２に係る断層撮影装置２０は、図１０に示す様に、実施例１に係る装置構成にポジトロン放出断層撮影装置（ＰＥＴ装置）を併設したものとなっている。そこで、実施例２に係る断層撮影装置２０において、実施例１に係る装置構成と同様の部分については説明を省略する。
【００４９】
断層撮影装置２０には、ガントリ１０の他、ＰＥＴ装置１ａに係るガントリ１０ａを有している。このガントリ１０ａも、Ｚ方向に伸びた貫通孔を有しており、天板２が挿通されている。したがって、ＰＥＴ装置１ａは、Ｘ線管３・ＦＰＤ４に対してＺ方向から隣接するように設けられている。
【００５０】
ガントリ１０ａの内部にはガントリ１０ａの形状にならってリング状の検出器リング３２が設けられている。この検出器リング３２は、γ線を検出可能な検出器がリング状に配列されて構成されている。
【００５１】
同時計数部３３は、検出器リング３２から出力された検出データに同時計数処理を施す目的で設けられている。この同時計数部３３により検出器リング３２の異なる部分に同時に入射した消滅γ線対の検出頻度と検出位置とが特定される。同時計数部３３は、同時計数の結果をＰＥＴ画像生成部３４に出力する。ＰＥＴ画像生成部３４は、同時計数部３３が特定した消滅γ線対の検出頻度と検出位置とを基に、消滅γ線対の発生位置を算出し、消滅γ線対の発生強度がマッピングされたＰＥＴ画像Ｐ２を生成する。ＰＥＴ画像Ｐ２は、消滅γ線対の発生の分布を示す断層画像となっている。
【００５２】
断層撮影装置２０は、Ｘ線による断層画像Ｐ１と消滅γ線対によるＰＥＴ画像Ｐ２との両画像を一度の検査で取得できるようになっている。断層撮影装置２０を用いて両画像Ｐ１，Ｐ２を生成するには、まず、被検体Ｍに陽電子放出型の放射性薬剤が注射される。放射性薬剤は、被検体Ｍの病巣などの特定の部分に集中する性質を有している。放射性薬剤は陽電子を放出し、この陽電子は１８０度反対方向に飛び去る消滅γ線対を発生させる。したがって、被検体Ｍからは、消滅γ線対が放射されることになる。放射性薬剤の分布は被検体内で異なっているのであるから、消滅γ線対の発生の頻度は被検体Ｍの部分によって異なっていることになる。
【００５３】
放射性薬剤の注射から十分に時間が経過した後、被検体Ｍは麻酔され、ホルダ５に収納される。すなわち、図５，図６，図７で説明した要領でホルダ５の開口５ａの各々に麻酔された被検体Ｍの一体が収納される。そして、複数の被検体Ｍを収納した状態となったホルダ５は、天板２に載置される。実験者が操作卓２６を通じて断層撮影装置２０にＰＥＴ画像撮影開始の指示を行うと、天板２が摺動し、被検体Ｍがガントリ１０ａの貫通孔の内部に導入される（図１０参照）。この時点から検出器リング３２は、消滅γ線対の検出を開始し、ＰＥＴ画像生成部３４がＰＥＴ画像Ｐ２を生成する。ＰＥＴ画像Ｐ２には、被検体Ｍの部分によって異なる消滅γ線対の発生の頻度がマッピングされている。消滅γ線対の発生頻度の分布はそのまま放射線薬剤の分布なのであるから、実験者はＰＥＴ画像Ｐ２を診断することで被検体中の放射性薬剤の分布を知ることができる。なお、撮影の際に、ＰＥＴ装置１ａのＺ方向における視野範囲が被検体Ｍの全身をカバーしきれないときは、天板２をＺ方向に摺動させながらＰＥＴ画像Ｐ２の撮影をするようにしてもよい。
【００５４】
後の動作は、上述のステップＳ２以降と同様である。断層画像Ｐ１，ＰＥＴ画像Ｐ２およびこれらが重ねられた合成画像が表示部２５に表示されて撮影は終了となる。
【００５５】
以上のように、実施例２の構成によれば、複数の被検体Ｍの断層画像とＰＥＴ画像Ｐ２の両方を一度の撮影で取得できるので、実験作業の効率の優れた断層撮影装置２０が提供できる。
【００５６】
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００５７】
（１）実施例１の構成によれば、ホルダ５は、６角柱状の開口５ａを有していたが、開口５ａの形状を３角柱状、または４角柱状としてもよい。
【００５８】
（２）実施例１の構成によれば、被検体Ｍはマウスであったが、他の小動物を被検体Ｍとすることもできる。
【００５９】
（３）実施例１の構成によれば、ホルダ５は５つの開口５ａを有していたが、開口５ａの個数を撮影対象の小動物のサイズに合わせて変更させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
ＶＣ 仮想円
２ 天板
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５ ホルダ
５ａ 開口
５ｂ 隔壁
７ 回転機構（回転手段）
１５ 天板移動機構（天板移動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研究対象として小動物の断層画像を撮影する小動物用放射線断層撮影装置に係り、特に、複数の小動物を一度に撮影することができる小動物用放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
研究対象としての小動物をイメージングする装置の一つに小動物用放射線断層撮影装置がある。この装置は、小動物の断層画像を生成することができるものであり、実験者は、この画像を参照して小動物の内部の構造を知ることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この様な小動物用放射線断層撮影装置の従来の構成について説明する。従来装置は、図１１に示す様に、開口が設けられたガントリ５１を有し、このガントリ５１の内部には、放射線を照射する放射線源５３と、放射線を検出する放射線検出器５４とが設けられている。放射線源５３と放射線検出器５４とは、ガントリ５１の開口を挟むように配置されており、互いの相対位置を保った状態で、開口を中心に回転することができる。この開口の内部には、被検体である小動物が配置される。
【０００４】
従来の小動物用放射線断層撮影装置の動作について説明する。従来装置により、被検体の断層画像を取得するには、まず、被検体がガントリ５１の開口に挿入される。そして、放射線源５３と放射線検出器５４とを被検体を中心に回転させながら複数回の撮影を行う。得られた透視画像の各々には、撮影方向が異なる被検体の像が写り込んでいる。これらの透視画像を組み立てると、被検体の断層画像が生成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／１４１８３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の構成によれば、次のような問題点がある。
すなわち、従来の構成によれば、一回の撮影で一体の小動物についての断層画像しか取得できず、実験の作業効率が低い。
【０００７】
生理的な実験においては小動物の個体差や測定誤差により、得られる結果に多少のバラツキがあるのが一般的である。そこで、小動物を用いた実験においては、同じ実験処理を複数の小動物について行い、結果のバラツキを考慮した実験結果を得るようにしている。従って、小動物用放射線断層撮影装置のイメージングは、複数の小動物について行うのが通常である。つまり、１つの実験をするときは、小動物の撮影が一体ずつ繰り返されることになる。
【０００８】
断層画像の撮影は、ガントリ５１内部の小動物をガントリ５１内で移動させながら行われる。その際、小動物のガントリ５１に対する移動と、複数の透視画像の取得とが交互に繰り返されて、小動物の全身における断層画像が撮影される。従って、一度撮影が始まってしまうと、次の撮影を直ちに開始することができない。このように、従来の構成では、実験操作を迅速に終了させることができない。
【０００９】
そこで、一度に複数の小動物が撮影できるような断層撮影装置があれば、実験操作の効率は、より改善することになる。また、この様な装置によれば、各被検体の撮影時間を一致させることができるので、より安定した実験結果が導き出せるようになる。
【００１０】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、一度に複数の被検体の撮影をすることができる小動物用放射線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】
【００１１】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源と放射線検出手段を結ぶ線分上にある中心点を中心に、両者を互いの位置関係を保った状態で回転させる回転手段と、放射線源と放射線検出手段との間に設置されるとともに、放射線源が回転される際の軌跡である仮想円に直交する方向に伸びた複数の開口を有する複数被検体保持用のホルダとを備え、ホルダに設けられた開口の各々は多角形形状となっており、複数の開口は、隔壁で隔離されることによりハニカム状に配列されていることを特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］本発明によれば、複数の被検体を一度に撮影できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口を有するホルダを備えている。ホルダの開口の配列をハニカム状とすることにより、各開口を隔てる隔壁を極力薄くすることができる。この様にすることで、ホルダに設けられる開口の個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダに保持できる被検体の個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高い小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁が薄くなることでホルダに吸収される放射線が少なくなるので、放射線源から照射された放射線は確実にホルダを通過して放射線検出手段に入射することになる。つまり、本発明によればより鮮明な断層画像を生成することができる。
【００１３】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダに設けられた開口の各々は、六角形の形状となっていればより望ましい。
【００１４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。開口の形状を六角形とすれば、ホルダの機械的強度はより強固なものとなる。
【００１５】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダに設けられた開口の各々に一体の被検体が挿入されればより望ましい。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。開口の各々に一体の被検体を挿入させるようにすれば、被検体を個別に隔離した状態で撮影が可能であるので、被検体が折り重なることにより被検体同士の境目が不明で診断しにくい画像が取得されるのを防止することができる。
【００１７】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダがアクリル樹脂製であればより望ましい。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダが放射線を透過しやすいアクリル樹脂で構成すれば、より鮮明な断層画像を取得できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。
【００１９】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダには、隔壁に仮想円の直交方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、ホルダを切れ目から分解すると、開口が互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されればより望ましい。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダの開口が互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されるようにホルダが分解できるようにすれば、ホルダの開口に被検体を挿入することが容易となる。
【００２１】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、ホルダを載置する天板と、天板を仮想円の直交方向に移動させる天板移動手段とを備えればより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ホルダが載置可能で摺動自在の天板を備えるようにすれば、容易に被検体を撮影視野内に導入することができる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。
【００２３】
また、上述の小動物用放射線断層撮影装置において、放射線源、放射線検出手段に対して仮想円の直交方向から隣接するように設けられたポジトロン放出断層撮影装置を備えればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な態様を示すものとなっている。ポジトロン放出断層撮影装置を備えるようにすれば、被検体の機能的な画像と構造的な画像との両方が取得でき、撮影で取得できる情報をより多く取得することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、複数の被検体を一度に撮影できる小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。すなわち、本発明に係る小動物用放射線断層撮影装置は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口を有するホルダを備えている。この様にすることで、ホルダに設けられる開口の個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダに保持できる被検体の個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高い小動物用放射線断層撮影装置が提供できる。また、隔壁が薄くなることでより鮮明な断層画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１に係るＸ線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るＸ線管およびＦＰＤの回転移動を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係るホルダを説明する平面図である。
【図４】実施例１に係るホルダを説明する斜視図である。
【図５】実施例１に係るホルダを説明する模式図である。
【図６】実施例１に係るホルダを説明する模式図である。
【図７】実施例１に係るホルダを説明する模式図である。
【図８】実施例１に係るＸ線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】実施例１に係るＸ線断層撮影装置の動作を説明する断面図である。
【図１０】実施例２に係るＸ線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図１１】従来構成の放射線撮影装置の構成を説明する模式図である。
【実施例１】
【００２７】
以降、本発明の実施例を説明する。実施例におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。また、ＦＰＤは、フラット・パネル・ディテクタの略である。また、本発明のＸ線断層撮影装置は、マウスなどの小動物撮影用となっている。
【００２８】
まず、実施例１に係るＸ線断層撮影装置について説明する。Ｘ線断層撮影装置１は、図１に示す様に被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の伸びる方向に貫通した貫通孔を有するガントリ１０とを備えている。天板２は、ガントリ１０の貫通孔に挿通されており、天板２を支持する支持台２ａに対して天板２の伸びる方向（後述における仮想円ＶＣの直交方向）に進退自在に移動することができる。この天板２の移動は天板移動機構１５が行う。天板移動制御部１６は、天板移動機構１５を制御するものである。天板移動機構１５は、本発明の天板移動手段に相当する。
【００２９】
ガントリ１０の内部には、Ｘ線を照射するＸ線管３と、Ｘ線を検出するＦＰＤ４とが設けられている。Ｘ線管３から照射されたＸ線は、ガントリの貫通孔を横切るように通過して、ＦＰＤ４に到達する。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。
【００３０】
Ｘ線管制御部６は、所定の管電流、管電圧、パルス幅でＸ線管３を制御する目的で設けられている。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３から発せられ、被検体Ｍを透過したＸ線を検出して検出信号を生成する。この検出信号は、画像生成部１１に送出され、そこで被検体Ｍの投影像が写り込んだ透視画像Ｐ０が生成される。断層画像生成部１２は、画像生成部１１で生成された透視画像Ｐ０を基に、被検体Ｍを任意の断層面で裁断したときの断層画像Ｐ１を生成する。
【００３１】
Ｘ線管３およびＦＰＤ４の回転について説明する。Ｘ線管３およびＦＰＤ４は、回転機構７により、天板２の伸びる方向に伸びた中心軸を中心に一体的に回転される。より具体的には、Ｘ線管３およびＦＰＤ４は、図２に示す様に互いの相対的な位置関係を保った状態で回転移動される。このとき、Ｘ線管３は、回転機構７によりＸ線管３とＦＰＤ４とを結ぶ線分上にある中心点を中心とした仮想円ＶＣの軌跡を描きながら回転することになる。この仮想円ＶＣと直交する方向（図２における紙面貫通方向：Ｚ方向）が、天板２の延伸方向と一致する。回転機構７は、本発明の回転手段に相当する。回転制御部８は回転機構７を制御するものである。
【００３２】
天板２には、被検体Ｍを保持するためのホルダ５が載置されている。このホルダ５の構造について説明する。ホルダ５は、図３に示す様に、Ｚ方向に伸びた正六角形（立体として捕らえれば正六角柱）の形状の開口５ａを有している。この開口５ａの各々に被検体Ｍが一体ずつ挿入されることになる。図３によるとホルダ５は、六角柱状の角筒が互いの面同士を当接させながら隙間なく積み重ねられて、天板２に近い側の一段目に３個の開口５ａが、天板２に遠い側の二段目に２個の開口５ａが形成されているような形状をしている。しかし、実際には、各開口５ａを分断する隔壁５ｂは単層となっていて、ホルダ５を六角柱状の角筒に分解することはできない。このように、複数の開口５ａは隔壁５ｂで隔離されることによりハニカム状に配列されている。
【００３３】
このホルダ５は、開口５ａに被検体Ｍを挿入しやすいように分解可能な構成となっている。すなわち図４に示すように、ホルダ５の隔壁５ｂにはＺ方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、ホルダ５は、上段部材５ｄ，中段部材５ｅおよび下段部材５ｆの３部材に分解可能である。すなわち、上段部材５ｄを中段部材５ｅに対してＺ方向に摺動させると、上段部材５ｄが中段部材５ｅから分離し、中段部材５ｅを下段部材５ｆに対してＺ方向に摺動させると、中段部材５ｅが下段部材５ｆから分離する。このように、ホルダ５を分解すると、開口５ａが互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断される。
【００３４】
上段部材５ｄと中段部材５ｅとの接合部には、それぞれ互いにかみ合うレールＬ１，Ｌ２が設けられていて、このレールＬ１，Ｌ２により中段部材５ｅに対する上段部材５ｄの移動可能な方向がＺ方向のみに限定される。また、中段部材５ｅと下段部材５ｆの接合部には、それぞれ互いにかみ合うレールＬ３，Ｌ４が設けられていて、このレールＬ３，Ｌ４により下段部材５ｆに対する中段部材５ｅの移動可能な方向がＺ方向のみに限定される。この様にして、ホルダ５は、衝撃が与えられても簡単に分解されない構造となっている。そうでありながらも、実験者が各部材５ｄ，５ｅ，５ｆを摺動させると、ホルダ５は簡単に分解される。なお、レールＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、Ｚ方向に伸びているとともに、各部材５ｄ，５ｅ，５ｆがガントリ１０に挿入された状態においてガントリ１０の貫通孔を形成する内壁に隣接する両端に設けられている。つまり、ホルダ５の外側に露出した切れ目には、レールが設けられており、内側の切れ目にはレールが設けられていない。
【００３５】
このように、ホルダ５を分解できるようにしたのは、被検体Ｍを開口５ａに容易に挿入できるようにするためである。図５は、ホルダ５の開口５ａの一つを抜き出したものである。この開口５ａは、上段部材５ｄおよび中段部材５ｅにより形成されている。上段部材５ｄを中段部材５ｅに対してＺ方向にスライドさせると、図６に示すように、開口５ａは、互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断される。この凹部に被検体Ｍを容易に載置することができる。
【００３６】
被検体Ｍが載置された状態で、上段部材５ｄを中段部材５ｅに対して先程とは逆方向にスライドさせると、図７に示す様に、再び開口５ａが形成され、開口５ａには被検体Ｍが内接した状態となっている。このように、ホルダ５が分解可能となっていることにより、被検体Ｍを容易にホルダ５に収納させることができる。
【００３７】
なお、このホルダ５は、Ｘ線を容易に透過するアクリル樹脂で構成される。
【００３８】
表示部２５は、Ｘ線撮影により取得された断層画像Ｐ１を表示する目的で設けられている。操作卓２６は、実験者によるＸ線照射開始などの指示を入力させる目的で設けられている。また、主制御部２７は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２７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各制御部６，８，１６および各部１１，１２を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。記憶部２８は、撮影に用いられるパラメータ、画像処理に伴って生成される中間画像等のＸ線断層撮影装置１の制御に関するパラメータの一切を記憶する。
【００３９】
＜Ｘ線断層撮影装置の動作＞
次に、Ｘ線断層撮影装置１の動作について説明する。実施例１に係るＸ線断層撮影装置１を用いて小動物の断層画像Ｐ１を取得するには、図８に示すように、まず、被検体Ｍがホルダ５に収納され（被検体収納ステップＳ１），透視画像Ｐ０の撮影が開始される（撮影開始ステップＳ２）。そして、断層画像Ｐ１が生成される（断層画像生成ステップＳ３）。以降これらの各ステップについて順を追って説明する。
【００４０】
＜被検体収納ステップＳ１＞
撮影に先立って、被検体Ｍが撮影中に移動しない様に被検体Ｍを麻酔しておく。麻酔された被検体Ｍは、図５，図６，図７で説明した要領でホルダ５の開口５ａに収納される。このとき、ホルダ５の開口５ａ１つ当たり一体の被検体Ｍが収納される。ホルダ５には、５つの開口５ａが設けられているので、ホルダ５には５体の被検体Ｍを収納することができる。複数の被検体Ｍを収納したホルダ５は天板２に載置される。
【００４１】
＜撮影開始ステップＳ２＞
実験者が操作卓２６を通じてＸ線断層撮影装置１に断層撮影開始の指示を行うと、天板２が摺動し、被検体Ｍがガントリ１０の貫通孔の内部に導入される（図１参照）。Ｘ線管制御部６は、記憶部２８に記憶されている照射時間・管電流・管電圧に従い、Ｘ線を間欠的に照射する。その間に回転機構７は、Ｘ線管３およびＦＰＤ４を回転させる。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３が照射したＸ線のうち被検体Ｍを通過してきたＸ線を検出し、このときの検出データを画像生成部１１に送出する。
【００４２】
画像生成部１１は、ＦＰＤ４から送出された検出データを画像化して、Ｘ線の強さがマッピングされた透視画像Ｐ０を生成する。ＦＰＤ４は、Ｘ線管３がＸ線を照射する度に検出データを画像生成部１１に送出するので、画像生成部１１は、複数枚の透視画像Ｐ０を生成することになる。Ｘ線管３およびＦＰＤ４が回転移動されながら複数枚の透視画像Ｐ０が取得されるのであるから、透視画像Ｐ０の各々には、被検体Ｍの透視像が透視する方向を変えながら写り込んでいることになる。Ｘ線管３およびＦＰＤ４が撮影開始から一回転したところで、Ｘ線管３はＸ線の照射を終了する。
【００４３】
撮影開始後の天板２の移動について説明する。Ｘ線断層撮影装置１は、一度の撮影で被検体Ｍの一部分しか撮影できない。Ｘ線断層撮影装置１の撮影視野におけるＺ方向の幅が被検体ＭのＺ方向の幅よりも小さいからである。そこで、実施例１の構成によれば、上述のＸ線管３・ＦＰＤ４が一回転して終了する撮影を複数回行うことで、被検体Ｍの全体像について断層画像を取得するようにしている。すなわち、図９の左側が示すように、まず被検体Ｍの尾部の撮影を行った後、天板２が摺動されることにより被検体Ｍとガントリ１０の相対位置を変更し、今度は図９の中央が示すように、被検体Ｍの腹部の撮影を行う。その後、再び天板２を摺動して今度は図９の右側が示すように被検体Ｍの頭部の撮影を行う。こうして、被検体全身について透視画像Ｐ０が取得される。
【００４４】
＜断層画像生成ステップＳ３＞
透視画像Ｐ０は、断層画像生成部１２に送出される。断層画像生成部１２では、方向を変えながら撮影されることにより被検体Ｍの立体的な構造に関する情報を有している一連の透視画像Ｐ０を再構成してＺ方向を体軸とする被検体Ｍを輪切りにするような断層画像Ｐ１を生成する。この断層画像Ｐ１は、輪切りにする位置をＺ方向について変更しながら複数枚生成される。この様にして生成された断層画像Ｐ１が表示部２５に表示されて撮影は終了となる。
【００４５】
以上のように、実施例１の構成によれば、複数の被検体Ｍを一度に撮影できるＸ線断層撮影装置１が提供できる。すなわち、実施例１の構成に係るＸ線断層撮影装置１は、ハニカム状に配列されている多角形形状の開口５ａを有するホルダ５を備えている。ホルダ５の開口５ａの配列をハニカム状とすることにより、各開口５ａを隔てる隔壁５ｂを極力薄くすることができる。この様にすることで、ホルダ５に設けられる開口５ａの個数を可能な限り増加させることができる。また、ホルダ５に保持できる被検体Ｍの個数を増大させることができるので、実験の作業効率が高いＸ線断層撮影装置１が提供できる。また、隔壁５ｂが薄くなることでホルダ５に吸収されるＸ線が少なくなるので、Ｘ線管３から照射されたＸ線は確実にホルダ５を通過してＦＰＤ４に入射することになる。つまり、実施例１の構成によればより鮮明な断層画像Ｐ１を生成することができる。
【００４６】
また、開口５ａの形状を六角形とすれば、ホルダ５の機械的強度はより強固なものとなる。さらに、開口５ａの各々に一体の被検体Ｍを挿入させるようにすれば、被検体Ｍを個別に隔離した状態で撮影が可能であるので、被検体Ｍが折り重なることにより被検体同士の境目が不明で診断しにくい画像が取得されるのを防止することができる。
【００４７】
また、ホルダ５がＸ線を透過しやすいアクリル樹脂で構成すれば、より鮮明な断層画像を取得できるＸ線断層撮影装置１が提供できる。さらに、ホルダ５の開口５ａが互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されるようにホルダ５が分解できるようにすれば、ホルダ５の開口５ａに被検体Ｍを挿入することが容易となる。
【実施例２】
【００４８】
続いて実施例２に係る断層撮影装置２０について説明する。実施例２に係る断層撮影装置２０は、図１０に示す様に、実施例１に係る装置構成にポジトロン放出断層撮影装置（ＰＥＴ装置）を併設したものとなっている。そこで、実施例２に係る断層撮影装置２０において、実施例１に係る装置構成と同様の部分については説明を省略する。
【００４９】
断層撮影装置２０には、ガントリ１０の他、ＰＥＴ装置１ａに係るガントリ１０ａを有している。このガントリ１０ａも、Ｚ方向に伸びた貫通孔を有しており、天板２が挿通されている。したがって、ＰＥＴ装置１ａは、Ｘ線管３・ＦＰＤ４に対してＺ方向から隣接するように設けられている。
【００５０】
ガントリ１０ａの内部にはガントリ１０ａの形状にならってリング状の検出器リング３２が設けられている。この検出器リング３２は、γ線を検出可能な検出器がリング状に配列されて構成されている。
【００５１】
同時計数部３３は、検出器リング３２から出力された検出データに同時計数処理を施す目的で設けられている。この同時計数部３３により検出器リング３２の異なる部分に同時に入射した消滅γ線対の検出頻度と検出位置とが特定される。同時計数部３３は、同時計数の結果をＰＥＴ画像生成部３４に出力する。ＰＥＴ画像生成部３４は、同時計数部３３が特定した消滅γ線対の検出頻度と検出位置とを基に、消滅γ線対の発生位置を算出し、消滅γ線対の発生強度がマッピングされたＰＥＴ画像Ｐ２を生成する。ＰＥＴ画像Ｐ２は、消滅γ線対の発生の分布を示す断層画像となっている。
【００５２】
断層撮影装置２０は、Ｘ線による断層画像Ｐ１と消滅γ線対によるＰＥＴ画像Ｐ２との両画像を一度の検査で取得できるようになっている。断層撮影装置２０を用いて両画像Ｐ１，Ｐ２を生成するには、まず、被検体Ｍに陽電子放出型の放射性薬剤が注射される。放射性薬剤は、被検体Ｍの病巣などの特定の部分に集中する性質を有している。放射性薬剤は陽電子を放出し、この陽電子は１８０度反対方向に飛び去る消滅γ線対を発生させる。したがって、被検体Ｍからは、消滅γ線対が放射されることになる。放射性薬剤の分布は被検体内で異なっているのであるから、消滅γ線対の発生の頻度は被検体Ｍの部分によって異なっていることになる。
【００５３】
放射性薬剤の注射から十分に時間が経過した後、被検体Ｍは麻酔され、ホルダ５に収納される。すなわち、図５，図６，図７で説明した要領でホルダ５の開口５ａの各々に麻酔された被検体Ｍの一体が収納される。そして、複数の被検体Ｍを収納した状態となったホルダ５は、天板２に載置される。実験者が操作卓２６を通じて断層撮影装置２０にＰＥＴ画像撮影開始の指示を行うと、天板２が摺動し、被検体Ｍがガントリ１０ａの貫通孔の内部に導入される（図１０参照）。この時点から検出器リング３２は、消滅γ線対の検出を開始し、ＰＥＴ画像生成部３４がＰＥＴ画像Ｐ２を生成する。ＰＥＴ画像Ｐ２には、被検体Ｍの部分によって異なる消滅γ線対の発生の頻度がマッピングされている。消滅γ線対の発生頻度の分布はそのまま放射線薬剤の分布なのであるから、実験者はＰＥＴ画像Ｐ２を診断することで被検体中の放射性薬剤の分布を知ることができる。なお、撮影の際に、ＰＥＴ装置１ａのＺ方向における視野範囲が被検体Ｍの全身をカバーしきれないときは、天板２をＺ方向に摺動させながらＰＥＴ画像Ｐ２の撮影をするようにしてもよい。
【００５４】
後の動作は、上述のステップＳ２以降と同様である。断層画像Ｐ１，ＰＥＴ画像Ｐ２およびこれらが重ねられた合成画像が表示部２５に表示されて撮影は終了となる。
【００５５】
以上のように、実施例２の構成によれば、複数の被検体Ｍの断層画像とＰＥＴ画像Ｐ２の両方を一度の撮影で取得できるので、実験作業の効率の優れた断層撮影装置２０が提供できる。
【００５６】
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００５７】
（１）実施例１の構成によれば、ホルダ５は、６角柱状の開口５ａを有していたが、開口５ａの形状を３角柱状、または４角柱状としてもよい。
【００５８】
（２）実施例１の構成によれば、被検体Ｍはマウスであったが、他の小動物を被検体Ｍとすることもできる。
【００５９】
（３）実施例１の構成によれば、ホルダ５は５つの開口５ａを有していたが、開口５ａの個数を撮影対象の小動物のサイズに合わせて変更させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
ＶＣ 仮想円
２ 天板
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５ ホルダ
５ａ 開口
５ｂ 隔壁
７ 回転機構（回転手段）
１５ 天板移動機構（天板移動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、
放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段を結ぶ線分上にある中心点を中心に、両者を互いの位置関係を保った状態で回転させる回転手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段との間に設置されるとともに、前記放射線源が回転される際の軌跡である仮想円に直交する方向に伸びた複数の開口を有する複数被検体保持用のホルダとを備え、
前記ホルダに設けられた開口の各々は多角形形状となっており、複数の開口は、隔壁で隔離されることによりハニカム状に配列されていることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダに設けられた開口の各々は、六角形の形状となっていることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダに設けられた開口の各々に一体の被検体が挿入されることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダがアクリル樹脂製であることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダには、隔壁に前記仮想円の直交方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、前記ホルダを切れ目から分解すると、開口が互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダを載置する天板と、
前記天板を前記仮想円の直交方向に移動させる天板移動手段とを備えることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記放射線源、前記放射線検出手段に対して前記仮想円の直交方向から隣接するように設けられたポジトロン放出断層撮影装置を備えることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、
放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段を結ぶ線分上にある中心点を中心に、両者を互いの位置関係を保った状態で回転させる回転手段と、
前記放射線源と前記放射線検出手段との間に設置されるとともに、前記放射線源が回転される際の軌跡である仮想円に直交する方向に伸びた複数の開口を有する複数被検体保持用のホルダとを備え、
前記ホルダに設けられた開口の各々は多角形形状となっており、複数の開口は、隔壁で隔離されることによりハニカム状に配列されていることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダに設けられた開口の各々は、六角形の形状となっていることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダに設けられた開口の各々に一体の被検体が挿入されることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダがアクリル樹脂製であることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダには、隔壁に前記仮想円の直交方向に伸びた複数の切れ目が設けられており、前記ホルダを切れ目から分解すると、開口が互いに向き合った２つの樋状の凹部に分断されることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記ホルダを載置する天板と、
前記天板を前記仮想円の直交方向に移動させる天板移動手段とを備えることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の小動物用放射線断層撮影装置において、
前記放射線源、前記放射線検出手段に対して前記仮想円の直交方向から隣接するように設けられたポジトロン放出断層撮影装置を備えることを特徴とする小動物用放射線断層撮影装置。
【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２０１２−１１５５５９（Ｐ２０１２−１１５５５９Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６９４３２（Ｐ２０１０−２６９４３２）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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