核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法
【課題】核医学イメージング装置を用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位体の線量、この放射性同位体の線量測定時刻、患者の体重などの誤入力を防止することにより、常に正確な検査結果を結果画像に反映させることができる核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法を提供する。
【解決手段】放射性同位元素が投与された被検体Ｈの所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて被検体Ｈの内部における放射線同位元素の分布画像を生成する核医学イメージング装置１と、被検体Ｈに投与された線量を算出する線量計４とを有する核医学診断システム１００であって、線量計４は、患者に放射性同位体が投与された際、投与された放射性同位体の線量を測定して、この線量と投与された時刻とを示す情報を核医学イメージング装置１に送信する送信手段を備え、核医学イメージング装置１は、線量計４により送信された情報を受信する受信手段を備える。
【解決手段】放射性同位元素が投与された被検体Ｈの所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて被検体Ｈの内部における放射線同位元素の分布画像を生成する核医学イメージング装置１と、被検体Ｈに投与された線量を算出する線量計４とを有する核医学診断システム１００であって、線量計４は、患者に放射性同位体が投与された際、投与された放射性同位体の線量を測定して、この線量と投与された時刻とを示す情報を核医学イメージング装置１に送信する送信手段を備え、核医学イメージング装置１は、線量計４により送信された情報を受信する受信手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断の際に患者に放射性同位体を投与して対象部位を撮影する核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法に係り、患者に投与された放射性同位体の線量などのデータを正確に入力できる核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法に関する。
【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。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線を体外から計測し、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。
【０００３】
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）などが臨床の場で使用されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、被検体の体動に伴う投影データの生成やり直しを効率よく行うことができる核医学イメージング装置が記載されている。この核医学イメージング装置は、放射性同位元素を投与した被検体から逐次放射される１対のγ線を検出器モジュールを用いて検出し、得られた検出信号に基づいてγ線検出位置とγ線入射方向を算出し、検出信号のカウント値に基づくモニタリング用投影データをγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて生成し、そして、隣接する２つのモニタリング期間の各々において生成されたモニタリング用投影データのカウント値を比較することにより被検体の体動指数を算出し、この体動指数が閾値を超えた場合、モニタリング用投影データの生成をやり直すための警告信号を発生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
核医学診断システムを用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位元素の線量や、その線量が測定された時刻、患者の体重などを核医学診断システムに入力する必要がある。従来は、医療従事者が線量計や体重計で計測されたデータを手入力していたが、入力項目が多いために誤入力が発生してしまうおそれがあった。特にＰＥＴ装置を用いて検査する場合には、一般的に、これらの値を用いて結果画像の各画素に対して正規化した値（ＳＵＶ：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｕｐｔａｋｅ Ｖａｌｕｅ）を算出するため、誤入力による問題が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、核医学イメージング装置を用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位体の線量、この放射性同位体の線量測定時刻、患者の体重などの誤入力を防止することにより、常に正確な検査結果を結果画像に反映させることができる核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法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】
本発明に係る核医学診断システムは、放射性同位元素が投与された被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学イメージング装置と、前記被検体に投与された線量を算出する線量計とを有する核医学診断システムであって、前記線量計は、患者に放射性同位体が投与された際、投与された放射性同位体の線量を測定して、この線量と投与された時刻とを示す情報を前記核医学イメージング装置に送信する送信手段を備え、前記核医学イメージング装置は、前記線量計の送信手段により送信された情報を受信する受信手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る核医学診断システムの投与線量算出方法は、放射性同位元素を投与した被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学診断システムの投与線量算出方法であって、投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得ステップと、前記第１の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が患者に注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得ステップと、投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得ステップと、放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得ステップと、前記第１の取得ステップ乃至第４の取得ステップにより取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出ステップとを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法によると、核医学イメージング装置を用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位体の線量、この放射性同位体の線量測定時刻、患者の体重などの誤入力を防止することにより、常に正確な検査結果を結果画像に反映させることが可能となる。これにより、特に、核医学イメージング装置としてＰＥＴ装置が用いられた場合には、常に正確なＳＵＶが算出される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る核医学診断システムを示す構成図。
【図２】本発明に係る核医学診断システムの核医学イメージング装置を示す構成図。
【図３】本発明に係る核医学診断システム注射器の機能を示す構成図。
【図４】本発明に係る核医学診断システム線量計の機能を示す構成図。
【図５】投与情報を示すデータ構成図。
【図６】本発明に係る核医学診断システムが投与線量算出処理を行う際の手順を示すフローチャート。
【図７】投与前に注射器に密封された放射性同位体の線量が測定されてからその放射性同位体が患者に注入されるまでの時間、及び、その放射性同位体が患者に投与されてから再度注射器に密封された放射性同位体の線量が測定されるまでの時間を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る核医学診断システムの実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る核医学診断システム１００を示す構成図である。図１に示すように、核医学診断システム１００は、核医学イメージング装置１と、核医学イメージング装置１における診断処理を統括的に制御する制御装置２と、患者（被検体Ｈ）に薬品（放射性同位体）を投与する注射器３と、注射器３の内部に密封された放射性同位体の線量を測定したり注射器３により被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出したりする線量計４と、複数の患者情報を管理するとともに検査や治療の際の予約から検査結果までの管理を行うＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）５とを備えている。
【００１３】
核医学イメージング装置１は、例えばＰＥＴ装置であり、放射性同位元素が投与された被検体Ｈの所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて被検体Ｈの内部における放射線同位元素の分布画像を生成する装置である。以下、核医学イメージング装置１としてＰＥＴ装置を用いた場合について説明するが、これに限定されない。制御装置２は、例えば医療従事者の操作に基づいて、核医学イメージング装置１に設置された被検体Ｈの移動制御や、被検体Ｈの所定部位の撮影制御、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量や撮影により得られたデータから最適な画像を生成する画像生成制御などを行う。
【００１４】
図２は、核医学イメージング装置１を示す構成図である。核医学イメージング装置１は、図２に示すように、被検体Ｈの周囲に配置され、放射性同位元素（ＲＩ；ｒａｄｉｏｉｓｏｔｏｐｅ）を投与した前記被検体Ｈから放射される１対のγ線を検出するリング状のデータ検出部１１を備えている。
【００１５】
また、核医学イメージング装置１の制御装置２は、検出されたγ線とノイズとを弁別したりγ線の検出位置及び検出時刻を設定したりするデータ処理部１２と、同時検出された１対のγ線の検出信号を抽出し、これらのγ線検出位置に基づいてγ線入射方向を算出する入射方向算出部１３と、所定時間内のγ線のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて順次保存しモニタリングデータ及び投影データを生成する投影データ生成部１４と、隣接するモニタリング期間の各々において生成されたモニタリングデータのカウント値を比較することにより体動指数を算出する投影データモニタリング部１５を備えている。
【００１６】
さらに、制御装置２は、投影データ生成部１４により生成された投影データを再構成処理して画像データを生成する画像データ生成部１６と、生成された画像データを表示する表示部１７と、被検体Ｈが載置された天板１８から被検体Ｈの体重を取得する体重取得部１８ａと、データ検出部１１が取り付けられたガントリあるいは天板１８を被検体Ｈの体軸方向に移動する天板／ガントリ移動機構部１９と、投影データ生成条件の設定や各種コマンド信号の入力等を行なう入力部２０と、上述した各ユニットを統括的に制御するシステム制御部２１とを備えている。
【００１７】
データ検出部１１は、複数（例えばＮｍ個）の検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍがリング状に配設され、被検体Ｈから放射されたγ線はこれらの検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍによって一旦可視光に変換された後、電気信号（検出信号）に変換される。このとき、天板１８に載置された被検体Ｈは、リング状に配置された検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍの中心付近に挿入された状態で、診断部位から放射されるγ線の検出が行なわれる。
【００１８】
検出器モジュール２２は、リング状配列方向に所定個数、体軸方向に所定個数が短冊状に配設され、被検体Ｈから放射されるγ線を検出して可視光に変換するシンチレータと、リング状配列方向に所定個数、体軸方向に所定個数が配設され、シンチレータによって変換された可視光を電気信号に変換すると共に変換した微弱な電気信号を増幅する光電子増倍管と、シンチレータから出力された可視光を光電子増倍管に伝達するライトガイドを有している。
【００１９】
シンチレータは、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）等の材料が用いられ、特に、ＰＥＴ装置には、単位体積当たりのγ線光電吸収率が高いビスマスジャーマネイドや応答速度の速いフッ化バリウムが好適である。
【００２０】
光電子増倍管は、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光電陰極と電子増倍器を備えている。光電陰極には、その波長特性がシンチレータ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、入射光子数に対する発生光電子数は通常２０％乃至３０％である。一方、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。そして、管電圧が２００Ｖ乃至３００Ｖの場合の１段当たりの増幅率は約５倍であるため、上述した増幅率を得るためには１０段程度の電極が設けられる。
【００２１】
ライトガイドは、シンチレータと光電子増倍管を光学的にカップリングするためのものであり、シンチレータから出力された可視光を効率よく光電子増倍管に伝達するために光透過性に優れたプラスチック材が用いられる。
【００２２】
データ処理部１２は、検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍの各々に接続されているデータ処理ユニット２３−１乃至２３−Ｎｍを備えているが、ここでは被検体Ｈに投与された放射性同位元素から放射される１対のγ線が検出器モジュール２２−ａ及び２２−ｂによって検出される場合を想定し、これらの検出器モジュール２２−ａ及び２２−ｂに接続されているデータ処理ユニット２３−ａ及び２３−ｂのみを示している。
【００２３】
データ処理部１２のデータ処理ユニット２３−ａは、上述の検出器モジュール２２−ａが備えた所定個数の光電子増倍管から供給される所定個数のチャンネルの検出信号を加算合成する信号合成部２４と、信号合成部２４において合成された検出信号を用いてγ線の放射に起因する検出信号とノイズとの弁別を行なう波高弁別部２５と、信号合成部２４から出力された合成後の検出信号を矩形波に整形する波形整形部２６と、例えば、矩形波のフロントエッジに基づいてγ線検出時刻を計測すると共に波高弁別部２５において弁別された検出信号に対し前記γ線検出時刻を設定（付加）する検出時刻設定部２７を備えている。さらに、データ処理ユニット２３−ａは、光電子増倍管から供給された所定個数のチャンネルの検出信号に基づいて検出器モジュール２２−ａにおけるγ線検出位置を算出する検出位置算出部２８と、検出時刻設定部２７においてγ線検出時刻が設定された検出信号に対しγ線検出位置を設定（付加）する検出位置設定部２９を備えている。
【００２４】
以上、検出器モジュール２２−ｂに接続されたデータ処理ユニット２３−ｂが備えた信号合成部２４、波高弁別部２５、波形整形部２６、検出時刻設定部２７、検出位置算出部２８及び検出位置設定部２９の各ユニットも同様の構成と機能を有している。
【００２５】
次に、入射方向算出部１３は、データ処理ユニット２３−１乃至２３−Ｎｍに備えられた検出位置設定部２９の各々から供給される検出信号の付帯情報であるγ線検出時刻に基づき、予め設定された同時検出時間τ０にて計測された検出信号（例えば、検出器モジュール２２−ａ及び検査モジュール２２−ｂから供給された放射性同位元素に基づく検出信号）を抽出し、これらの検出信号に付加されているγ線検出位置の情報に基づいてγ線入射方向を算出する。
【００２６】
投影データ生成部１４は、記憶回路を備え、入射方向算出部１３から供給される検出信号のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて前記記憶回路に保存する。そして、検出器モジュール２２−ａと検出器モジュール２２−ｂによるγ線の検出が行なわれる度に、検出信号のカウント値がこの記憶回路にて積算される。
【００２７】
一方、他の検出器モジュール２２において１対のγ線が検出された場合は、γ線検出位置とγ線入射方向を上述と同様な方法によって設定し、検出信号のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて前記記憶回路に順次保存する。即ち、投影データ生成部１４における記憶回路には、複数のγ線検出位置及びγ線入射方向に対応した検出信号のカウント値がモニタリング時間の間積算されてモニタリングデータが生成される。さらに、投影データ生成部１４は、所定のデータ収集時間の間に得られた複数のモニタリングデータを合成して投影データを生成する。
【００２８】
投影データモニタリング部１５は、記憶回路と演算回路を備え、前記記憶回路には閾値が予め保管されている。又、前記演算回路は、時間的に隣接して設定された２つのモニタリング期間の各々において得られたモニタリングデータのカウント値を比較することによって被検体の体動の影響を示す体動指数を算出する。そして、投影データモニタリング部１５は、この体動指数が閾値を越えた場合には警告信号を発生するための指示信号をシステム制御部２１に供給する。この場合、投影データモニタリング部１５は、２つのモニタリングデータにおけるカウント値の差異をγ線検出位置及びγ線入射方向に対して算出し体動指数を求める。
【００２９】
画像データ生成部１６は、演算回路と記憶回路を備え、データ収集時間において投影データ生成部１４が生成した投影データを用いて画像データを生成する。即ち、演算回路は、投影データにおけるγ線検出位置やγ線入射方向の情報とカウント値に基づき、例えば、Ｘ線ＣＴ装置における再構成処理で一般に用いられている逆投影処理を行ない、更に、必要に応じて平滑化処理や補間処理等の信号処理を行なって画像データを生成する。そして、得られた画像データは前記記憶回路に一旦保存される。
【００３０】
表示部１７は、表示データ生成回路と変換回路とモニタを備え、表示データ生成回路は、画像データ生成部１６によって生成された画像データを読み出し、所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成する。そして、変換回路は、この表示データに対しＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行ない、得られた映像信号をモニタに表示する。
【００３１】
天板１８は、寝台の上面にスライド可能に取り付けられ、被検体Ｈを載置した状態でその体軸方向に所定距離移動させ、データ検出部１１を診断部位に設定する。又、天板／ガントリ移動機構部１９は、システム制御部２１から供給される制御信号に従い、天板１８あるいはデータ検出部１１を備えたガントリを所望の方向あるいは位置に移動させてデータ検出部１１を診断部位に設定する。
【００３２】
この天板１８あるいはデータ検出部１１を所定の間隔で移動させながら画像データを生成することによって被検体Ｈの広範囲な診断領域に対する検査を短時間で行なうことが可能となる。
【００３３】
モニタリングデータ及び投影データの生成では、体軸方向に垂直な１つの平面内に配列されたリング状の検出器モジュール２３−ａ乃至２３−Ｎｍを用いて１断面分の投影データを生成する場合について述べたが、データ検出部１１に設けられた検出器モジュール２３−ａ乃至２３−Ｎｍは、体軸方向に対しても所定個数のシンチレータと所定個数の光電子増倍管を備えている。このため、体軸方向に垂直な複数枚の２次元画像データあるいは３次元的な画像データ（ボリュームデータ）の生成を可能とするモニタリングデータや投影データの生成を短時間で行なうことができる。
【００３４】
天板／ガントリ移動機構部１９は、検出器モジュール２３−ａ乃至２３−Ｎｍの中心を予め設定された移動間隔で順次移動させ、これらの位置を中心とした範囲においてモニタリングデータ及び投影データの生成を行なう。このようにして被検体Ｈに対しデータ検出部１１を体軸方向に移動させることにより広範囲な診断部位における画像データを連続的に生成することが可能となる。
【００３５】
入力部２０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、データ収集時間、モニタリングデータ収集時間、データ検出部１１の体軸方向移動範囲等の投影データ生成条件の設定、被検体Ｈに対するデータ検出部１の初期位置の設定、投影データ生成の開始あるいはやり直しを行なうためのコマンド信号の入力などを行なう。
【００３６】
システム制御部２１は、ＣＰＵと記憶回路を備え、入力部２０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、画像データの生成と表示を行なう。
【００３７】
図３は、核医学診断システム１００の体温計３の機能を示すブロック図である。注射器３は、一般的な注射器と同様にシリンダの内部に薬品（放射性同位体）を密封していて、医療従事者によりピストンが押されることによりこの放射性同位体が注射針の外部（被検体Ｈ）に注入されるものであり、図３に示すように、注射器３から被検体Ｈに放射性同位体が注入されたことを検知する注入検知部３０と、現在時刻を計時する計時部３１と、線量計４に対して通信を行う通信制御部３２とを備えている。
【００３８】
注入検知部３０は、例えばシリンダの内部でピストンが移動したことを検知することにより、注射器に密封された放射性同位体が被検体Ｈに対して注入されたことを検知した際に、その旨を通信制御部３２に通知する。計時部３１は、常に現在時刻を計時していて、通信制御部３２の制御に基づいて、現在時刻を示す信号を通信制御部３２に通知する。
【００３９】
通信制御部３２は、注入検知部３０により注入が検知された際に、計時部３１から現在時刻を示す信号を取得して、この時刻を注入時刻として、線量計４に対して注入時刻を示す信号を送信する。信号を受信した線量計４は、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出する際に、この注入時刻を使用する。
【００４０】
図４は、核医学診断システム１００の線量計４の機能を示すブロック図である。線量計４は、図４に示すように、現在時刻を計時する計時部４０と、医療従事者により線量測定の指示が入力される測定指示部４１と、線量を測定する線量測定部４２と、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量に関する情報を記憶する記憶部４３と、線量計４を統括的に制御する主制御部４４と、注射器３や制御装置２やＲＩＳ５に対して通信する通信制御部４５とを備えている。
【００４１】
計時部４０は、現在時刻を計時していて、主制御部４４の制御に基づいて、現在時刻を主制御部に送信する。測定指示部４１は、医療従事者が指示を入力するための例えば測定開始ボタン等の入力手段を備え、この入力手段により指示が入力された場合、その旨を示す信号を生成して線量測定部４２に伝送する。線量測定部４２は、この信号を受信したことに基づいて線量の測定を開始する。
【００４２】
線量測定部４２は、測定指示部４１により測定が指示された旨を示す信号を受信した場合、線量計４に設置された注射器３に密封された放射性同位体の線量を計測して、計測結果を主制御部４４に送信する。例えば医療従事者は、被検体Ｈに放射性同位体を投与する前と投与した後に、線量計４に注射器３を設置して、線量計４に線量の計測を指示する。
【００４３】
記憶部４３は、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量に関する情報である投与情報５０を記憶している。投与情報５０は、オーダー番号情報５１、被検体ＨＩＤ情報５２、患者名情報５３、検査項目情報５４、各種名情報５５、線量を測定した日時や放射性同位体を被検体Ｈに注入した日時を示す日時情報５６、及び線量情報５７がそれぞれ対応付けられた情報である。
【００４４】
例えば図５によると、投与情報５０として、「ＸＸ０００１」のオーダー番号情報５１、「０００１」の患者ＩＤ情報５２、「山田太郎」の患者名情報５３、「脳」の検査項目情報５４、「１１Ｃ」の核種名情報５５、「投与前：２００９／４／１ ９：０３：１５，注入時：・・・」の日時情報５６、「・・・」の線量情報５７がそれぞれ対応付けられている。
【００４５】
主制御部４４は、線量測定部４２により測定された線量や、その測定された時刻、注射器３から受信した注入時刻に基づいて、被検体Ｈに投与された線量を算出する。
【００４６】
通信制御部４５は、注射器３から被検体Ｈに放射性同位体が注入された時刻を受信すると、この注入時刻を記憶部４３の投与情報５０に記憶させる。また、通信制御部４５は、主制御部４４が被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出した際、この被検体Ｈに投与された線量を示す信号を制御装置２またはＲＩＳ５に送信する。
【００４７】
ここで、核医学診断システム１００において、診断の際に、線量計が被検体Ｈに投与された放射性同位体（放射性同位体）の線量を計算する処理について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。以下、「ステップＳ１０１」の語句を例えば「Ｓ１０１」のように、「ステップ」の語句を省略して説明する。
【００４８】
線量計４の主制御部４４は、患者情報を取得して、記憶部に記憶させる（Ｓ１０１）。このとき主制御部４４は、例えばバーコード情報を読み取ったりＲＩＳ５から取得したりすることにより、オーダー番号、患者情報を入力する。患者情報は、患者ＩＤ情報、患者名情報、検査項目情報、核種名情報などである。
【００４９】
放射性同位体を被検体Ｈに注入する前に、線量計４に注射器３が設置されて医療従事者により例えば開始ボタンが押されるなどにより線量計測が指示されると、線量測定部４２は、注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定する。そして、主制御部４４は、計時部４０から現在時刻を取得してこれを投与前時刻とし、このときの計測結果を対応付けて投与情報５０として記憶部４３に記憶する（Ｓ１０３）。
【００５０】
主制御部４４は、注射器３から注入情報を受信したか否かを判断する（Ｓ１０５）。注射器３に密封された放射性同位体が被検体Ｈに注入されると、注射器３から注入時刻を示す注入情報が送信され、線量計４の通信制御部４５は、この注入情報を受信する。注入情報を受信していない場合（Ｓ１０５のＮｏ）は、主制御部４４は受信するまで待機する。注入情報を受信した場合（Ｓ１０５のＹｅｓ）は、主制御部４４は、受信した注入情報に含まれる注入時刻を投与情報５０の注入時刻として記憶部４３に記憶する（Ｓ１０７）。
【００５１】
そして、放射性同位体の注入後に、再び、線量計４に注射器３が設置されて医療従事者により例えば開始ボタンが押されるなどにより線量計測が指示されると、線量計測部４２は、注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定する。そして、主制御部４４は、計時部４０から現在時刻を取得してこれを投与後時刻とし、このときの計測結果を対応付けて投与情報５０として記憶部４３に記憶する（Ｓ１０９）。
【００５２】
主制御部４４は、ステップＳ１０３にて記憶した投与前情報（投与前に計測した注射器に密封された放射性同位体の線量Ｄｉｎｉ）、ステップＳ１０７にて記憶した注入情報、ステップＳ１０９にて記憶した投与後情報（投与後に計測した注射器に密封された放射性同位体の線量Ｄｒｅｓ）を用いて、下記の（１）式により、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量Ｄｐａｔを算出する（Ｓ１１１）。
［数１］
Dpat＝Dini・e-(ln2/k)xTT1 - Dres・e-(ln2/k)xTT12 …（１）
【００５３】
なお、図７に示すように、投与前に注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定してから、その放射性同位体を被検体Ｈに注入するまでの時間をＴＴ１とし、その放射性同位体を被検体Ｈに投与してから、再度注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定するまでの時間をＴＴ２とするとともに、放射性同位体の半減期をｋとする。
【００５４】
主制御部４４は、ステップＳ１１１にて算出された、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を、オーダー番号情報、患者ＩＤ情報、患者名情報、核種名情報とともに、核医学イメージング装置１の制御装置２またはＲＩＳ５に送信する（Ｓ１１３）。各種情報がＲＩＳ５に送信された場合は、これらの情報がＲＩＳ５を介して核医学イメージング装置１の制御装置２に送信される。
【００５５】
核医学イメージング装置１の制御装置２は、線量計４またはＲＩＳ５からオーダー番号情報、患者ＩＤ情報、患者名情報、核種名情報、被検体Ｈに投与された線量の情報を受信し、それを医療従事者に対して提示し、この情報に基づいて、医療従事者が検査を開始する。
【００５６】
また、核医学イメージング装置１の天板１８は体重取得部１８ａを備えていて、この体重取得部１８ａは、被検体Ｈが核医学イメージング装置１の寝台に横たわった際に被検体Ｈの体重を測定して、この測定値を示す信号を生成してシステム制御部２１に伝送する。信号を受信したシステム制御部２１は、体重の測定値を患者情報等とともに結果画像の付帯情報として保存する。
【００５７】
このようにして核医学診断システム１００は、被検体Ｈに放射性同位体が投与される際に、投与前の放射性同位体の線量、投与後の放射性同位体の線量を測定するとともに、投与前に線量を測定してから放射性同位体を被検体Ｈに注入するまでの時間、放射性同位体を被検体Ｈに注入してから投与後に線量を測定するまでの時間を計算し、これらの情報に基づいて、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出する。また、被検体Ｈが核医学イメージング装置１の寝台に横たわった際に、核医学イメージング装置１は被検体Ｈの体重を測定する。すなわち、核医学イメージング装置１は、線量計４から被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を直接取得し、被検体Ｈの体重を直接測定することにより、これらの情報の誤入力を防止でき、検査結果に正確な値を反映させることができる。
【００５８】
本発明に係る核医学診断システム１００及びこの核医学診断システム１００の投与線量算出方法によると、核医学イメージング装置１を用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位体の線量、この放射性同位体の線量測定時刻、患者の体重などの誤入力を防止することにより、常に正確な検査結果を結果画像に反映させることが可能となる。これにより、特に、核医学イメージング装置１としてＰＥＴ装置が用いられた場合には、常に正確なＳＵＶが算出される。
【００５９】
なお、実施形態として、核医学診断システムが核医学イメージング装置１の制御装置２線量計４、ＲＩＳ５をそれぞれ別個に備えている例について説明したが、これに限定されず、制御装置２とＲＩＳ５が同一の装置として形成されていても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１００…核医学診断システム，１…核医学イメージング装置，２…制御装置，３…注射器，４…線量計，５…ＲＩＳ，１１…データ検出部，１２…データ処理部，１３…入射方向算出部，１４…投影データ生成部，１５…投影データモニタリング部，１６…画像データ生成部，１７…表示部，１８…天板，１８ａ…体重取得部，１９…天板／ガントリ移動機構部，２０…入力部，２１…システム制御部，２２…検出器モジュール，２３…データ処理ユニット，２４…信号合成部，２５…波高弁別部，２６…波形整形部，２７…検出時刻設定部，２８…検出位置算出部，２９…検出位置設定部，３０…注入検知部，３１…計時部，３２…通信制御部，４０…計時部，４１…測定指示部，４２…線量測定部，４３…記憶部，４４…主制御部，４５…通信制御部，５０…投与情報。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断の際に患者に放射性同位体を投与して対象部位を撮影する核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法に係り、患者に投与された放射性同位体の線量などのデータを正確に入力できる核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法に関する。
【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。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線を体外から計測し、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。
【０００３】
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）などが臨床の場で使用されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、被検体の体動に伴う投影データの生成やり直しを効率よく行うことができる核医学イメージング装置が記載されている。この核医学イメージング装置は、放射性同位元素を投与した被検体から逐次放射される１対のγ線を検出器モジュールを用いて検出し、得られた検出信号に基づいてγ線検出位置とγ線入射方向を算出し、検出信号のカウント値に基づくモニタリング用投影データをγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて生成し、そして、隣接する２つのモニタリング期間の各々において生成されたモニタリング用投影データのカウント値を比較することにより被検体の体動指数を算出し、この体動指数が閾値を超えた場合、モニタリング用投影データの生成をやり直すための警告信号を発生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
核医学診断システムを用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位元素の線量や、その線量が測定された時刻、患者の体重などを核医学診断システムに入力する必要がある。従来は、医療従事者が線量計や体重計で計測されたデータを手入力していたが、入力項目が多いために誤入力が発生してしまうおそれがあった。特にＰＥＴ装置を用いて検査する場合には、一般的に、これらの値を用いて結果画像の各画素に対して正規化した値（ＳＵＶ：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｕｐｔａｋｅ Ｖａｌｕｅ）を算出するため、誤入力による問題が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、核医学イメージング装置を用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位体の線量、この放射性同位体の線量測定時刻、患者の体重などの誤入力を防止することにより、常に正確な検査結果を結果画像に反映させることができる核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法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】
本発明に係る核医学診断システムは、放射性同位元素が投与された被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学イメージング装置と、前記被検体に投与された線量を算出する線量計とを有する核医学診断システムであって、前記線量計は、患者に放射性同位体が投与された際、投与された放射性同位体の線量を測定して、この線量と投与された時刻とを示す情報を前記核医学イメージング装置に送信する送信手段を備え、前記核医学イメージング装置は、前記線量計の送信手段により送信された情報を受信する受信手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る核医学診断システムの投与線量算出方法は、放射性同位元素を投与した被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学診断システムの投与線量算出方法であって、投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得ステップと、前記第１の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が患者に注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得ステップと、投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得ステップと、放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得ステップと、前記第１の取得ステップ乃至第４の取得ステップにより取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出ステップとを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る核医学診断システム及びこの核医学診断システムの投与線量算出方法によると、核医学イメージング装置を用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位体の線量、この放射性同位体の線量測定時刻、患者の体重などの誤入力を防止することにより、常に正確な検査結果を結果画像に反映させることが可能となる。これにより、特に、核医学イメージング装置としてＰＥＴ装置が用いられた場合には、常に正確なＳＵＶが算出される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る核医学診断システムを示す構成図。
【図２】本発明に係る核医学診断システムの核医学イメージング装置を示す構成図。
【図３】本発明に係る核医学診断システム注射器の機能を示す構成図。
【図４】本発明に係る核医学診断システム線量計の機能を示す構成図。
【図５】投与情報を示すデータ構成図。
【図６】本発明に係る核医学診断システムが投与線量算出処理を行う際の手順を示すフローチャート。
【図７】投与前に注射器に密封された放射性同位体の線量が測定されてからその放射性同位体が患者に注入されるまでの時間、及び、その放射性同位体が患者に投与されてから再度注射器に密封された放射性同位体の線量が測定されるまでの時間を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る核医学診断システムの実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る核医学診断システム１００を示す構成図である。図１に示すように、核医学診断システム１００は、核医学イメージング装置１と、核医学イメージング装置１における診断処理を統括的に制御する制御装置２と、患者（被検体Ｈ）に薬品（放射性同位体）を投与する注射器３と、注射器３の内部に密封された放射性同位体の線量を測定したり注射器３により被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出したりする線量計４と、複数の患者情報を管理するとともに検査や治療の際の予約から検査結果までの管理を行うＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）５とを備えている。
【００１３】
核医学イメージング装置１は、例えばＰＥＴ装置であり、放射性同位元素が投与された被検体Ｈの所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて被検体Ｈの内部における放射線同位元素の分布画像を生成する装置である。以下、核医学イメージング装置１としてＰＥＴ装置を用いた場合について説明するが、これに限定されない。制御装置２は、例えば医療従事者の操作に基づいて、核医学イメージング装置１に設置された被検体Ｈの移動制御や、被検体Ｈの所定部位の撮影制御、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量や撮影により得られたデータから最適な画像を生成する画像生成制御などを行う。
【００１４】
図２は、核医学イメージング装置１を示す構成図である。核医学イメージング装置１は、図２に示すように、被検体Ｈの周囲に配置され、放射性同位元素（ＲＩ；ｒａｄｉｏｉｓｏｔｏｐｅ）を投与した前記被検体Ｈから放射される１対のγ線を検出するリング状のデータ検出部１１を備えている。
【００１５】
また、核医学イメージング装置１の制御装置２は、検出されたγ線とノイズとを弁別したりγ線の検出位置及び検出時刻を設定したりするデータ処理部１２と、同時検出された１対のγ線の検出信号を抽出し、これらのγ線検出位置に基づいてγ線入射方向を算出する入射方向算出部１３と、所定時間内のγ線のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて順次保存しモニタリングデータ及び投影データを生成する投影データ生成部１４と、隣接するモニタリング期間の各々において生成されたモニタリングデータのカウント値を比較することにより体動指数を算出する投影データモニタリング部１５を備えている。
【００１６】
さらに、制御装置２は、投影データ生成部１４により生成された投影データを再構成処理して画像データを生成する画像データ生成部１６と、生成された画像データを表示する表示部１７と、被検体Ｈが載置された天板１８から被検体Ｈの体重を取得する体重取得部１８ａと、データ検出部１１が取り付けられたガントリあるいは天板１８を被検体Ｈの体軸方向に移動する天板／ガントリ移動機構部１９と、投影データ生成条件の設定や各種コマンド信号の入力等を行なう入力部２０と、上述した各ユニットを統括的に制御するシステム制御部２１とを備えている。
【００１７】
データ検出部１１は、複数（例えばＮｍ個）の検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍがリング状に配設され、被検体Ｈから放射されたγ線はこれらの検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍによって一旦可視光に変換された後、電気信号（検出信号）に変換される。このとき、天板１８に載置された被検体Ｈは、リング状に配置された検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍの中心付近に挿入された状態で、診断部位から放射されるγ線の検出が行なわれる。
【００１８】
検出器モジュール２２は、リング状配列方向に所定個数、体軸方向に所定個数が短冊状に配設され、被検体Ｈから放射されるγ線を検出して可視光に変換するシンチレータと、リング状配列方向に所定個数、体軸方向に所定個数が配設され、シンチレータによって変換された可視光を電気信号に変換すると共に変換した微弱な電気信号を増幅する光電子増倍管と、シンチレータから出力された可視光を光電子増倍管に伝達するライトガイドを有している。
【００１９】
シンチレータは、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）等の材料が用いられ、特に、ＰＥＴ装置には、単位体積当たりのγ線光電吸収率が高いビスマスジャーマネイドや応答速度の速いフッ化バリウムが好適である。
【００２０】
光電子増倍管は、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光電陰極と電子増倍器を備えている。光電陰極には、その波長特性がシンチレータ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、入射光子数に対する発生光電子数は通常２０％乃至３０％である。一方、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。そして、管電圧が２００Ｖ乃至３００Ｖの場合の１段当たりの増幅率は約５倍であるため、上述した増幅率を得るためには１０段程度の電極が設けられる。
【００２１】
ライトガイドは、シンチレータと光電子増倍管を光学的にカップリングするためのものであり、シンチレータから出力された可視光を効率よく光電子増倍管に伝達するために光透過性に優れたプラスチック材が用いられる。
【００２２】
データ処理部１２は、検出器モジュール２２−１乃至２２−Ｎｍの各々に接続されているデータ処理ユニット２３−１乃至２３−Ｎｍを備えているが、ここでは被検体Ｈに投与された放射性同位元素から放射される１対のγ線が検出器モジュール２２−ａ及び２２−ｂによって検出される場合を想定し、これらの検出器モジュール２２−ａ及び２２−ｂに接続されているデータ処理ユニット２３−ａ及び２３−ｂのみを示している。
【００２３】
データ処理部１２のデータ処理ユニット２３−ａは、上述の検出器モジュール２２−ａが備えた所定個数の光電子増倍管から供給される所定個数のチャンネルの検出信号を加算合成する信号合成部２４と、信号合成部２４において合成された検出信号を用いてγ線の放射に起因する検出信号とノイズとの弁別を行なう波高弁別部２５と、信号合成部２４から出力された合成後の検出信号を矩形波に整形する波形整形部２６と、例えば、矩形波のフロントエッジに基づいてγ線検出時刻を計測すると共に波高弁別部２５において弁別された検出信号に対し前記γ線検出時刻を設定（付加）する検出時刻設定部２７を備えている。さらに、データ処理ユニット２３−ａは、光電子増倍管から供給された所定個数のチャンネルの検出信号に基づいて検出器モジュール２２−ａにおけるγ線検出位置を算出する検出位置算出部２８と、検出時刻設定部２７においてγ線検出時刻が設定された検出信号に対しγ線検出位置を設定（付加）する検出位置設定部２９を備えている。
【００２４】
以上、検出器モジュール２２−ｂに接続されたデータ処理ユニット２３−ｂが備えた信号合成部２４、波高弁別部２５、波形整形部２６、検出時刻設定部２７、検出位置算出部２８及び検出位置設定部２９の各ユニットも同様の構成と機能を有している。
【００２５】
次に、入射方向算出部１３は、データ処理ユニット２３−１乃至２３−Ｎｍに備えられた検出位置設定部２９の各々から供給される検出信号の付帯情報であるγ線検出時刻に基づき、予め設定された同時検出時間τ０にて計測された検出信号（例えば、検出器モジュール２２−ａ及び検査モジュール２２−ｂから供給された放射性同位元素に基づく検出信号）を抽出し、これらの検出信号に付加されているγ線検出位置の情報に基づいてγ線入射方向を算出する。
【００２６】
投影データ生成部１４は、記憶回路を備え、入射方向算出部１３から供給される検出信号のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて前記記憶回路に保存する。そして、検出器モジュール２２−ａと検出器モジュール２２−ｂによるγ線の検出が行なわれる度に、検出信号のカウント値がこの記憶回路にて積算される。
【００２７】
一方、他の検出器モジュール２２において１対のγ線が検出された場合は、γ線検出位置とγ線入射方向を上述と同様な方法によって設定し、検出信号のカウント値をγ線検出位置及びγ線入射方向に対応させて前記記憶回路に順次保存する。即ち、投影データ生成部１４における記憶回路には、複数のγ線検出位置及びγ線入射方向に対応した検出信号のカウント値がモニタリング時間の間積算されてモニタリングデータが生成される。さらに、投影データ生成部１４は、所定のデータ収集時間の間に得られた複数のモニタリングデータを合成して投影データを生成する。
【００２８】
投影データモニタリング部１５は、記憶回路と演算回路を備え、前記記憶回路には閾値が予め保管されている。又、前記演算回路は、時間的に隣接して設定された２つのモニタリング期間の各々において得られたモニタリングデータのカウント値を比較することによって被検体の体動の影響を示す体動指数を算出する。そして、投影データモニタリング部１５は、この体動指数が閾値を越えた場合には警告信号を発生するための指示信号をシステム制御部２１に供給する。この場合、投影データモニタリング部１５は、２つのモニタリングデータにおけるカウント値の差異をγ線検出位置及びγ線入射方向に対して算出し体動指数を求める。
【００２９】
画像データ生成部１６は、演算回路と記憶回路を備え、データ収集時間において投影データ生成部１４が生成した投影データを用いて画像データを生成する。即ち、演算回路は、投影データにおけるγ線検出位置やγ線入射方向の情報とカウント値に基づき、例えば、Ｘ線ＣＴ装置における再構成処理で一般に用いられている逆投影処理を行ない、更に、必要に応じて平滑化処理や補間処理等の信号処理を行なって画像データを生成する。そして、得られた画像データは前記記憶回路に一旦保存される。
【００３０】
表示部１７は、表示データ生成回路と変換回路とモニタを備え、表示データ生成回路は、画像データ生成部１６によって生成された画像データを読み出し、所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成する。そして、変換回路は、この表示データに対しＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行ない、得られた映像信号をモニタに表示する。
【００３１】
天板１８は、寝台の上面にスライド可能に取り付けられ、被検体Ｈを載置した状態でその体軸方向に所定距離移動させ、データ検出部１１を診断部位に設定する。又、天板／ガントリ移動機構部１９は、システム制御部２１から供給される制御信号に従い、天板１８あるいはデータ検出部１１を備えたガントリを所望の方向あるいは位置に移動させてデータ検出部１１を診断部位に設定する。
【００３２】
この天板１８あるいはデータ検出部１１を所定の間隔で移動させながら画像データを生成することによって被検体Ｈの広範囲な診断領域に対する検査を短時間で行なうことが可能となる。
【００３３】
モニタリングデータ及び投影データの生成では、体軸方向に垂直な１つの平面内に配列されたリング状の検出器モジュール２３−ａ乃至２３−Ｎｍを用いて１断面分の投影データを生成する場合について述べたが、データ検出部１１に設けられた検出器モジュール２３−ａ乃至２３−Ｎｍは、体軸方向に対しても所定個数のシンチレータと所定個数の光電子増倍管を備えている。このため、体軸方向に垂直な複数枚の２次元画像データあるいは３次元的な画像データ（ボリュームデータ）の生成を可能とするモニタリングデータや投影データの生成を短時間で行なうことができる。
【００３４】
天板／ガントリ移動機構部１９は、検出器モジュール２３−ａ乃至２３−Ｎｍの中心を予め設定された移動間隔で順次移動させ、これらの位置を中心とした範囲においてモニタリングデータ及び投影データの生成を行なう。このようにして被検体Ｈに対しデータ検出部１１を体軸方向に移動させることにより広範囲な診断部位における画像データを連続的に生成することが可能となる。
【００３５】
入力部２０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、データ収集時間、モニタリングデータ収集時間、データ検出部１１の体軸方向移動範囲等の投影データ生成条件の設定、被検体Ｈに対するデータ検出部１の初期位置の設定、投影データ生成の開始あるいはやり直しを行なうためのコマンド信号の入力などを行なう。
【００３６】
システム制御部２１は、ＣＰＵと記憶回路を備え、入力部２０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、画像データの生成と表示を行なう。
【００３７】
図３は、核医学診断システム１００の体温計３の機能を示すブロック図である。注射器３は、一般的な注射器と同様にシリンダの内部に薬品（放射性同位体）を密封していて、医療従事者によりピストンが押されることによりこの放射性同位体が注射針の外部（被検体Ｈ）に注入されるものであり、図３に示すように、注射器３から被検体Ｈに放射性同位体が注入されたことを検知する注入検知部３０と、現在時刻を計時する計時部３１と、線量計４に対して通信を行う通信制御部３２とを備えている。
【００３８】
注入検知部３０は、例えばシリンダの内部でピストンが移動したことを検知することにより、注射器に密封された放射性同位体が被検体Ｈに対して注入されたことを検知した際に、その旨を通信制御部３２に通知する。計時部３１は、常に現在時刻を計時していて、通信制御部３２の制御に基づいて、現在時刻を示す信号を通信制御部３２に通知する。
【００３９】
通信制御部３２は、注入検知部３０により注入が検知された際に、計時部３１から現在時刻を示す信号を取得して、この時刻を注入時刻として、線量計４に対して注入時刻を示す信号を送信する。信号を受信した線量計４は、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出する際に、この注入時刻を使用する。
【００４０】
図４は、核医学診断システム１００の線量計４の機能を示すブロック図である。線量計４は、図４に示すように、現在時刻を計時する計時部４０と、医療従事者により線量測定の指示が入力される測定指示部４１と、線量を測定する線量測定部４２と、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量に関する情報を記憶する記憶部４３と、線量計４を統括的に制御する主制御部４４と、注射器３や制御装置２やＲＩＳ５に対して通信する通信制御部４５とを備えている。
【００４１】
計時部４０は、現在時刻を計時していて、主制御部４４の制御に基づいて、現在時刻を主制御部に送信する。測定指示部４１は、医療従事者が指示を入力するための例えば測定開始ボタン等の入力手段を備え、この入力手段により指示が入力された場合、その旨を示す信号を生成して線量測定部４２に伝送する。線量測定部４２は、この信号を受信したことに基づいて線量の測定を開始する。
【００４２】
線量測定部４２は、測定指示部４１により測定が指示された旨を示す信号を受信した場合、線量計４に設置された注射器３に密封された放射性同位体の線量を計測して、計測結果を主制御部４４に送信する。例えば医療従事者は、被検体Ｈに放射性同位体を投与する前と投与した後に、線量計４に注射器３を設置して、線量計４に線量の計測を指示する。
【００４３】
記憶部４３は、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量に関する情報である投与情報５０を記憶している。投与情報５０は、オーダー番号情報５１、被検体ＨＩＤ情報５２、患者名情報５３、検査項目情報５４、各種名情報５５、線量を測定した日時や放射性同位体を被検体Ｈに注入した日時を示す日時情報５６、及び線量情報５７がそれぞれ対応付けられた情報である。
【００４４】
例えば図５によると、投与情報５０として、「ＸＸ０００１」のオーダー番号情報５１、「０００１」の患者ＩＤ情報５２、「山田太郎」の患者名情報５３、「脳」の検査項目情報５４、「１１Ｃ」の核種名情報５５、「投与前：２００９／４／１ ９：０３：１５，注入時：・・・」の日時情報５６、「・・・」の線量情報５７がそれぞれ対応付けられている。
【００４５】
主制御部４４は、線量測定部４２により測定された線量や、その測定された時刻、注射器３から受信した注入時刻に基づいて、被検体Ｈに投与された線量を算出する。
【００４６】
通信制御部４５は、注射器３から被検体Ｈに放射性同位体が注入された時刻を受信すると、この注入時刻を記憶部４３の投与情報５０に記憶させる。また、通信制御部４５は、主制御部４４が被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出した際、この被検体Ｈに投与された線量を示す信号を制御装置２またはＲＩＳ５に送信する。
【００４７】
ここで、核医学診断システム１００において、診断の際に、線量計が被検体Ｈに投与された放射性同位体（放射性同位体）の線量を計算する処理について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。以下、「ステップＳ１０１」の語句を例えば「Ｓ１０１」のように、「ステップ」の語句を省略して説明する。
【００４８】
線量計４の主制御部４４は、患者情報を取得して、記憶部に記憶させる（Ｓ１０１）。このとき主制御部４４は、例えばバーコード情報を読み取ったりＲＩＳ５から取得したりすることにより、オーダー番号、患者情報を入力する。患者情報は、患者ＩＤ情報、患者名情報、検査項目情報、核種名情報などである。
【００４９】
放射性同位体を被検体Ｈに注入する前に、線量計４に注射器３が設置されて医療従事者により例えば開始ボタンが押されるなどにより線量計測が指示されると、線量測定部４２は、注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定する。そして、主制御部４４は、計時部４０から現在時刻を取得してこれを投与前時刻とし、このときの計測結果を対応付けて投与情報５０として記憶部４３に記憶する（Ｓ１０３）。
【００５０】
主制御部４４は、注射器３から注入情報を受信したか否かを判断する（Ｓ１０５）。注射器３に密封された放射性同位体が被検体Ｈに注入されると、注射器３から注入時刻を示す注入情報が送信され、線量計４の通信制御部４５は、この注入情報を受信する。注入情報を受信していない場合（Ｓ１０５のＮｏ）は、主制御部４４は受信するまで待機する。注入情報を受信した場合（Ｓ１０５のＹｅｓ）は、主制御部４４は、受信した注入情報に含まれる注入時刻を投与情報５０の注入時刻として記憶部４３に記憶する（Ｓ１０７）。
【００５１】
そして、放射性同位体の注入後に、再び、線量計４に注射器３が設置されて医療従事者により例えば開始ボタンが押されるなどにより線量計測が指示されると、線量計測部４２は、注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定する。そして、主制御部４４は、計時部４０から現在時刻を取得してこれを投与後時刻とし、このときの計測結果を対応付けて投与情報５０として記憶部４３に記憶する（Ｓ１０９）。
【００５２】
主制御部４４は、ステップＳ１０３にて記憶した投与前情報（投与前に計測した注射器に密封された放射性同位体の線量Ｄｉｎｉ）、ステップＳ１０７にて記憶した注入情報、ステップＳ１０９にて記憶した投与後情報（投与後に計測した注射器に密封された放射性同位体の線量Ｄｒｅｓ）を用いて、下記の（１）式により、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量Ｄｐａｔを算出する（Ｓ１１１）。
［数１］
Dpat＝Dini・e-(ln2/k)xTT1 - Dres・e-(ln2/k)xTT12 …（１）
【００５３】
なお、図７に示すように、投与前に注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定してから、その放射性同位体を被検体Ｈに注入するまでの時間をＴＴ１とし、その放射性同位体を被検体Ｈに投与してから、再度注射器３に密封された放射性同位体の線量を測定するまでの時間をＴＴ２とするとともに、放射性同位体の半減期をｋとする。
【００５４】
主制御部４４は、ステップＳ１１１にて算出された、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を、オーダー番号情報、患者ＩＤ情報、患者名情報、核種名情報とともに、核医学イメージング装置１の制御装置２またはＲＩＳ５に送信する（Ｓ１１３）。各種情報がＲＩＳ５に送信された場合は、これらの情報がＲＩＳ５を介して核医学イメージング装置１の制御装置２に送信される。
【００５５】
核医学イメージング装置１の制御装置２は、線量計４またはＲＩＳ５からオーダー番号情報、患者ＩＤ情報、患者名情報、核種名情報、被検体Ｈに投与された線量の情報を受信し、それを医療従事者に対して提示し、この情報に基づいて、医療従事者が検査を開始する。
【００５６】
また、核医学イメージング装置１の天板１８は体重取得部１８ａを備えていて、この体重取得部１８ａは、被検体Ｈが核医学イメージング装置１の寝台に横たわった際に被検体Ｈの体重を測定して、この測定値を示す信号を生成してシステム制御部２１に伝送する。信号を受信したシステム制御部２１は、体重の測定値を患者情報等とともに結果画像の付帯情報として保存する。
【００５７】
このようにして核医学診断システム１００は、被検体Ｈに放射性同位体が投与される際に、投与前の放射性同位体の線量、投与後の放射性同位体の線量を測定するとともに、投与前に線量を測定してから放射性同位体を被検体Ｈに注入するまでの時間、放射性同位体を被検体Ｈに注入してから投与後に線量を測定するまでの時間を計算し、これらの情報に基づいて、被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を算出する。また、被検体Ｈが核医学イメージング装置１の寝台に横たわった際に、核医学イメージング装置１は被検体Ｈの体重を測定する。すなわち、核医学イメージング装置１は、線量計４から被検体Ｈに投与された放射性同位体の線量を直接取得し、被検体Ｈの体重を直接測定することにより、これらの情報の誤入力を防止でき、検査結果に正確な値を反映させることができる。
【００５８】
本発明に係る核医学診断システム１００及びこの核医学診断システム１００の投与線量算出方法によると、核医学イメージング装置１を用いて診断を行う際、患者に投与された放射性同位体の線量、この放射性同位体の線量測定時刻、患者の体重などの誤入力を防止することにより、常に正確な検査結果を結果画像に反映させることが可能となる。これにより、特に、核医学イメージング装置１としてＰＥＴ装置が用いられた場合には、常に正確なＳＵＶが算出される。
【００５９】
なお、実施形態として、核医学診断システムが核医学イメージング装置１の制御装置２線量計４、ＲＩＳ５をそれぞれ別個に備えている例について説明したが、これに限定されず、制御装置２とＲＩＳ５が同一の装置として形成されていても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１００…核医学診断システム，１…核医学イメージング装置，２…制御装置，３…注射器，４…線量計，５…ＲＩＳ，１１…データ検出部，１２…データ処理部，１３…入射方向算出部，１４…投影データ生成部，１５…投影データモニタリング部，１６…画像データ生成部，１７…表示部，１８…天板，１８ａ…体重取得部，１９…天板／ガントリ移動機構部，２０…入力部，２１…システム制御部，２２…検出器モジュール，２３…データ処理ユニット，２４…信号合成部，２５…波高弁別部，２６…波形整形部，２７…検出時刻設定部，２８…検出位置算出部，２９…検出位置設定部，３０…注入検知部，３１…計時部，３２…通信制御部，４０…計時部，４１…測定指示部，４２…線量測定部，４３…記憶部，４４…主制御部，４５…通信制御部，５０…投与情報。
【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の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学イメージング装置と、前記被検体に投与された線量を算出する線量計とを有する核医学診断システムであって、
前記線量計は、患者に放射性同位体が投与された際、投与された放射性同位体の線量を測定して、この線量と投与された時刻とを示す情報を前記核医学イメージング装置に送信する送信手段を備え、
前記核医学イメージング装置は、前記線量計の送信手段により送信された情報を受信する受信手段を備えることを特徴とする核医学診断システム。
【請求項２】
前記線量計は、
投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が患者に注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得手段と、
投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得手段と、
放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得手段と、
前記第１の取得手段乃至第４の取得手段により取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出手段とを備え、
前記線量計の送信手段は、前記算出手段により算出された線量を示す情報を患者に投与された放射性同位体の線量として前記核医学イメージング装置に送信することを特徴とする請求項１記載の核医学診断システム。
【請求項３】
前記線量計は、患者に対して注射器を用いて放射性同位元素が注入された際に、この注入された時刻を注射器から取得する第５の取得手段を備え、
前記線量計の第２の取得手段は、前記第１の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されてから前記第５の取得手段により取得された時刻までの時間を取得し、
前記線量計の第４の取得手段は、前記第５の取得手段により取得された時刻から前記第３の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得することを特徴とする請求項２記載の核医学診断システム。
【請求項４】
前記核医学イメージング装置は、患者が寝台に横たわった際に、この患者の体重を測定する測定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の核医学診断システム。
【請求項５】
前記線量計の送信手段は、前記算出手段により算出された線量を示す情報をＲＩＳに対して送信し、前記核医学イメージング装置の受信手段は、前記算出手段により算出された線量を示す情報を前記ＲＩＳから受信することを特徴とする請求項１または２記載の核医学診断システム。
【請求項６】
前記線量計は、患者情報を取得する第６の取得手段を備え、
前記線量計の送信手段は、線量を示す情報に併せて、前記第６の取得手段により取得された患者情報を送信することを特徴とする請求項１または２記載の核医学診断システム。
【請求項７】
放射性同位元素が投与された被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学診断システムであって、
投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が被検体Ｈに注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得手段と、
投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得手段と、
放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得手段と、
前記第１の取得手段乃至第４の取得手段により取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出手段とを備えることを特徴とする核医学診断システム。
【請求項８】
放射性同位元素を投与した被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学診断システムの投与線量算出方法であって、
投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得ステップと、
前記第１の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が患者に注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得ステップと、
投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得ステップと、
放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得ステップと、
前記第１の取得ステップ乃至第４の取得ステップにより取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出ステップとを行うことを特徴とする核医学診断システムの投与線量算出方法。
【請求項１】
放射性同位元素が投与された被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学イメージング装置と、前記被検体に投与された線量を算出する線量計とを有する核医学診断システムであって、
前記線量計は、患者に放射性同位体が投与された際、投与された放射性同位体の線量を測定して、この線量と投与された時刻とを示す情報を前記核医学イメージング装置に送信する送信手段を備え、
前記核医学イメージング装置は、前記線量計の送信手段により送信された情報を受信する受信手段を備えることを特徴とする核医学診断システム。
【請求項２】
前記線量計は、
投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が患者に注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得手段と、
投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得手段と、
放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得手段と、
前記第１の取得手段乃至第４の取得手段により取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出手段とを備え、
前記線量計の送信手段は、前記算出手段により算出された線量を示す情報を患者に投与された放射性同位体の線量として前記核医学イメージング装置に送信することを特徴とする請求項１記載の核医学診断システム。
【請求項３】
前記線量計は、患者に対して注射器を用いて放射性同位元素が注入された際に、この注入された時刻を注射器から取得する第５の取得手段を備え、
前記線量計の第２の取得手段は、前記第１の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されてから前記第５の取得手段により取得された時刻までの時間を取得し、
前記線量計の第４の取得手段は、前記第５の取得手段により取得された時刻から前記第３の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得することを特徴とする請求項２記載の核医学診断システム。
【請求項４】
前記核医学イメージング装置は、患者が寝台に横たわった際に、この患者の体重を測定する測定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の核医学診断システム。
【請求項５】
前記線量計の送信手段は、前記算出手段により算出された線量を示す情報をＲＩＳに対して送信し、前記核医学イメージング装置の受信手段は、前記算出手段により算出された線量を示す情報を前記ＲＩＳから受信することを特徴とする請求項１または２記載の核医学診断システム。
【請求項６】
前記線量計は、患者情報を取得する第６の取得手段を備え、
前記線量計の送信手段は、線量を示す情報に併せて、前記第６の取得手段により取得された患者情報を送信することを特徴とする請求項１または２記載の核医学診断システム。
【請求項７】
放射性同位元素が投与された被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学診断システムであって、
投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が被検体Ｈに注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得手段と、
投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得手段と、
放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得手段により放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得手段と、
前記第１の取得手段乃至第４の取得手段により取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出手段とを備えることを特徴とする核医学診断システム。
【請求項８】
放射性同位元素を投与した被検体の所定部位から放射されるγ線を検出し、その検出データに基づいて前記被検体内部における前記放射線同位元素の分布画像を生成する核医学診断システムの投与線量算出方法であって、
投与前の放射性同位元素の線量を取得する取得する第１の取得ステップと、
前記第１の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されてからその放射性同位元素が患者に注入されるまでの時間を取得する取得する第２の取得ステップと、
投与後の放射性同位元素の線量を取得する取得する第３の取得ステップと、
放射性同位元素が患者に注入されてから前記第３の取得ステップにて放射性同位元素の線量が取得されるまでの時間を取得する取得する第４の取得ステップと、
前記第１の取得ステップ乃至第４の取得ステップにより取得された情報に基づいて、患者に投与された放射性同位元素の線量を算出する算出ステップとを行うことを特徴とする核医学診断システムの投与線量算出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２５６１７６（Ｐ２０１０−２５６１７６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０６７９１（Ｐ２００９−１０６７９１）
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【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１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【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）】
[ Back to top ]