JPH08184598A

JPH08184598A - 脳局所解析装置

Info

Publication number: JPH08184598A
Application number: JP32697994A
Authority: JP
Inventors: Makiko Fukushima; 眞喜子福島; Masahiro Matsushita; 昌弘松下; Motoko Kawasaki; 素子川崎; Keiji Mori; 啓司森
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】煩雑な処理を要することなく、容易に、最適な
脳局所の状態を示す脳局所データを得ることのできる脳
局所解析装置を提供すること。【構成】この脳局所解析装置は、所定の時間に採取した
血液中の放射線標識物質の濃度を示す濃度データと、前
記血液の採取時間を示す時間データとを有する表データ
を生成する表データ生成部104 と、表データに基づき、
所定の回帰曲線を生成するためのパラメータの近似解を
算出する回帰曲線生成部108 と、回帰曲線に基づくグラ
フに対応するグラフデータを生成するグラフ生成部110
と、グラフおよび／または表を表示するＣＲＴ60と、Ｃ
ＲＴ60内を移動可能な指示手段を移動させ、この中の所
望の位置を指示し、情報を表データ生成部104 に与える
入力装置70とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生物体の脳組織の局所
の状態を解析する脳局所解析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射線標識を付与した物質を、生物体に
投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一
部を試料とし、この試料を、高感度Ｘ線フィルムなどの
放射線フィルムに一定時間重ね合わせることによって、
放射線フィルムを露光して、感光させ、放射線フィルム
の感光された部位に基づき、試料中における放射線標識
物質の位置情報を得るようにしたオートラジオグラフィ
測定法が知られている。このオートラジオグラフィは、
たとえば、生物体における投与物質の代謝、吸収、排泄
の経路、状態などを詳しく研究するために利用されてお
り、また、放射線標識を付与された生物体の組織および
／または生物体由来の物質を含む媒体における放射線標
識物質の位置情報を得るためにも利用されている。たと
えば、蛋白質、核酸などのような生物体由来の高分子物
質に放射線標識を付与し、その放射線標識を付与された
高分子物質、その誘導体、あるいは、その分解物などを
ゲル電気泳動などの分離操作にかけて、ゲル状支持体に
おいて分離し、そのゲル状支持体を、高感度Ｘ線フィル
ムなどの放射線フィルムに一定時間重ね合わせることに
よって、放射線フィルムを感光させ、放射線フィルムの
感光された部位から得られる放射線標識物質の位置情報
に基づき、高分子物質の分離、同定、あるいは、高分子
物質の分子量、特性の評価などをおこなう方法が開発さ
れて、一般に利用されている。さらに、オートラジオグ
ラフィは、ＤＮＡなどの核酸の塩基配列の決定にも効果
的に利用されている。

【０００３】また、このオートラジオグラフィを利用し
て、実験動物に放射線標識物質を投与し、所定時間ごと
に、その血液を採取し、採取された血液中の放射線量を
測定し、さらに、所定時間経過後に、実験動物の組織を
採取して、組織内に含まれる放射線標識物質により、放
射線フィルムを感光させ、放射線フィルムの感光された
部位から得られる放射性標識物質の位置情報を電気信号
に変換し、これに所望の信号処理を施して、その放射線
標識物質の濃度を算出し、血液中の放射線標識物質の濃
度および組織中の放射線標識物質の濃度に基づき、脳局
所血流量あるいは脳局所代謝などを測定し、解析する脳
局所解析装置が提案されている。たとえば、脳局所血流
量を測定する脳局所解析装置においては、一般に、iodo
antipyrine法に基づいて、一定量の¹⁴Ｃ−ＤＧ（デオキ
シグルコース）を所定時間にわたり持続的に投与した実
験動物から、所定時間ごとに採血した血液中の放射線標
識物質の濃度と、所定時間経過後に、実験動物を断頭し
て、採取した組織から得られた放射線標識物質の濃度と
に基づき、下記の数１に示すKetyの式にしたがって、単
位組織重量あたりの血流量Ｆ／Ｗが測定されるように構
成されている。

【０００４】

【数１】

【０００５】また、脳局所代謝を測定する脳局所解析装
置においては、deoxyglucose法に基づいて、¹⁴Ｃ−ＤＧ
（デオキシグルコース）を投与された実験動物から、所
定時間ごとに採血した血液中の放射線標識物質の量およ
びグルコースの濃度と、所定時間経過後に、実験動物を
断頭して、採取した組織から得られた放射線標識物質の
濃度とに基づき、下記の数２に示すSokoloffの式にした
がって、グルコース代謝率（ＬＣＧＵ）Ｒ_iが測定され
るように構成されている。

【０００６】

【数２】

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の脳局所解析装置は、回帰曲線Ｃ_A或いはＣ_P ^*
を求める際に、操作者が、得られた血液中の放射線標識
物質の濃度に基づいて、表を作成し、この表を参照し
て、誤った測定値などの不要な値を取り除き、不要な値
が除去された表に対応するデータを、装置に入力するこ
とにより、最適な回帰曲線を得る必要があり、煩雑であ
った。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、煩雑な処理を要することな
く、容易に、最適な脳局所の状態を示す脳局所データを
得ることのできる脳局所解析装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、放射線標識物質
により標識された実験動物の脳組織に含まれる前記放射
線標識物質の位置情報を、電気信号に変換して得た画像
データに基づいて生成されたオートラジオグラフィ画像
を用いて、前記脳組織中の所望の領域の放射線標識物質
の濃度を算出し、前記放射線標識物質の濃度と、前記実
験動物から所定の時間に採取した血液中の放射線標識物
質の濃度に基づいて算出される所定の回帰曲線とを用い
て、前記脳組織の状態を解析する脳局所解析装置であっ
て、前記所定の時間に採取した血液中の放射線標識物質
の濃度を示す濃度データと、前記血液の採取時間を示す
時間データとを有する表データを生成する表データ生成
手段と、前記表データに基づいて、前記所定の回帰曲線
を生成するためのパラメータの近似解を算出する回帰曲
線生成手段と、前記回帰曲線生成手段により生成された
回帰曲線に基づくグラフに対応するグラフデータを生成
するグラフ生成手段と、前記グラフ生成手段により生成
されたグラフデータに対応するグラフおよび／または前
記表データ生成手段により生成された表データに対応す
る表を表示する表示手段と、前記表示手段内を移動可能
な指示手段を移動させて、前記表示手段内の所望の位置
を指示し、所望の情報を前記表データ生成手段に与える
入力手段とを備え、前記入力手段により入力された情報
に基づいて、前記表データ生成手段が、前記表データを
再度生成し、生成された表データに基づいて、前記回帰
曲線生成手段が前記パラメータの近似解を算出し、前記
グラフ生成手段がグラフデータを生成するように構成さ
れたことを特徴とする脳局所解析装置により達成され
る。

【００１０】本発明の好ましい実施態様においては、脳
局所解析装置が、脳内の局所血流量を測定するように構
成されている。本発明の好ましい実施態様においては、
脳局所解析装置が、脳内の局所代謝率を測定するように
構成されている。本発明のさらに好ましい実施態様にお
いては、前記指示手段が、前記表示手段の表に含まれる
領域を指示するように構成されている。本発明のさらに
好ましい実施態様においては、前記表データ生成手段
が、前記指示手段により指示された領域に関連するデー
タを除去し、表データを再度生成するように構成されて
いる。本発明のさらに好ましい実施態様においては、前
記表示手段が、前記グラフ上に、前記表データに基づく
座標値に対応する点を表示可能であり、前記指示手段
が、前記座標値に対応する点を指示するように構成され
ている。本発明のさらに好ましい実施態様においては、
前記表データ生成手段が、前記指示手段により指示され
た点に関連するデータを除去し、表データを再度生成す
るように構成されている。

【００１１】

【発明の作用】本発明によれば、表示手段に表示された
回帰曲線に基づくグラフおよび／または表データに対応
する表を参照して、操作者が、入力手段に所定の情報を
入力し、入力された情報に応答して、表データが再度生
成されるように構成されたため、操作者が煩雑な手順を
経ることなく、適切な回帰曲線に基づくグラフを得るこ
とができ、その結果、最適な脳局所の状態を示す脳局所
データを得ることが可能となる。本発明のさらに好まし
い実施態様によれば、表に含まれる領域が操作者により
指示され、これに基づいて、表データが再度生成される
ように構成されているため、さらに、簡単な操作で、適
切な回帰曲線に基づくグラフを得ることができる。本発
明のさらに好ましい実施態様によれば、グラフ上に表示
された点が操作者により指示され、これに基づいて、表
データが再度生成されるように構成されているため、さ
らに、簡単な操作で、適切な回帰曲線に基づくグラフを
得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の好まし
い実施例につき、詳細に説明を加える。図１は、本発明
の実施例にかかる脳局所解析装置で使用するための画像
データを生成する画像読み取り装置の一例を示す略斜視
図である。本実施例においては、特公平１−６０７８４
号公報、特公平１−６０７８２号公報、特公平４−３９
５２号公報などに記載されたように、従来の放射線フィ
ルムに代えて、放射線が照射されると、放射線のエネル
ギーを吸収して蓄積し、その後に、可視光、赤外光など
の電磁波を照射すると、励起されて、照射された放射線
エネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有
する輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄
積性蛍光体シートを、放射性標識物質の位置情報を得る
ための検出材料として用いている。放射線フィルムに代
えて、このような蓄積性蛍光体シートを、検出材料とし
て用いると、露光時間を大幅に短縮することが可能とな
るとともに、輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光を光
電的に検出し、電気信号に変換することによって、試料
中の放射性標識物質の位置情報を、所定の画像処理を施
して、ＣＲＴ画面あるいは写真フイルム上に、所望のよ
うに、再生することができ、効果的である。

【００１３】この蓄積性蛍光体シート１には、後述する
ように、一定量の¹⁴Ｃ−ＤＧ（デオキシグルコース）が
投与され、所定時間経過後に断頭されて、冷却され、所
定の厚みの切片にされたマウスなどの実験動物の脳組織
（図示せず）に含まれる放射性標識物質の位置情報が、
放射線エネルギーの形で蓄積されている。画像読み取り
装置２０は、試料中の放射性標識物質の位置情報が蓄積
記録された蓄積性蛍光体シート１を、レーザ光２によ
り、走査して、励起し、輝尽光を発生させる。レーザ光
２は、レーザ光源３により発生され、フィルタ４を通過
することにより、レーザ光２による励起によって蓄積性
蛍光体シート１から発生する輝尽光の波長領域に対応す
る波長領域の部分がカットされる。次いで、レーザ光２
は、ビーム・エクスパンダ５により、そのビーム径が正
確に調整され、ガルバノミラー等の光偏向器６に入射す
る。光偏向器６によって偏向されたレーザ光２は、ｆθ
レンズ７を介して、平面反射鏡８により反射され、蓄積
性蛍光体シート１上に、一次元的に入射する。ｆθレン
ズ７は、蓄積性蛍光体シート１上を、レーザ光２により
走査するときに、つねに、均一のビーム速度で、走査が
なされることを保証するものである。

【００１４】このようなレーザ光２による走査と同期し
て、蓄積性蛍光体シート１は、図１において、矢印Ａの
方向に移動され、その全面が、レーザ光２によって走査
されるようになっている。蓄積性蛍光体シート１は、レ
ーザ光２が照射されると、蓄積記録していた放射線エネ
ルギーに比例する光量の輝尽光を発光し、発光した輝尽
光は、導光性シート９に入射する。導光性シート９は、
その受光端部が直線状をなし、蓄積性蛍光体シート１上
の走査線に対向するように近接して配置され、また、そ
の射出端部は、円環状をなし、フォトマルチプライアな
どの光電変換型の光検出器１０の受光面に接続されてい
る。この導光性シート９は、アクリル系合成樹脂などの
透明な熱可塑性樹脂シートを加工して作られており、受
光端部から入射した光が、その内面で、全反射を繰り返
しながら、射出端部を経て、光検出器１０の受光面に伝
達されるように、その形状が定められている。したがっ
て、レーザ光２の照射に応じて、蓄積性蛍光体シート１
から発光した輝尽光は、導光性シート９に入射し、その
内部で、全反射を繰り返しながら、射出端部を経て、光
検出器１０によって受光される。

【００１５】光検出器１０の受光面には、蓄積性蛍光体
シート１から発光される輝尽光の波長領域の光のみを透
過し、レーザ光２の波長領域の光をカットするフィルタ
が貼着されており、光検出器１０は、蓄積性蛍光体シー
ト１から発光された輝尽光のみを光電的に検出するよう
に構成されている。光検出器１０によって光電的に検出
された輝尽光は、電気信号に変換され、所定の増幅率を
有する増幅器１１によって、所定のレベルの電気信号に
増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２に入力される。電気信
号は、Ａ／Ｄ変換器１２において、信号変動幅に適した
スケールファクタで、ディジタル信号に変換され、ライ
ンバッファ１３に入力される。ラインバッファ１３は、
走査線１列分の画像データを一時的に記憶するものであ
り、以上のようにして、走査線１列分の画像データが記
憶されると、そのデータを、ラインバッファ１３の容量
よりもより大きな容量を有する送信バッファ１４に出力
する。送信バッファ１４は、ラインバッファ１３から出
力される走査線１列分の画像データを累積的に記憶し、
所定のデータ量を有する画像データが記憶されるごと
に、画像データを、オートラジオグラフィ画像形成装置
に出力するように構成されている。

【００１６】図２は、本発明の実施例にかかる脳局所解
析装置および画像読み取り装置のブロックダイヤグラム
である。図２において、脳局所解析装置３０は、蓄積性
蛍光体シート１に蓄積、記録され、画像読み取り装置２
０により読み取られて、ディジタル信号に変換された組
織に含まれる放射性標識物質の位置情報を含む画像デー
タを受理し、画像データに、たとえば、濃度、色調、コ
ントラストなどが適正で、観察解析特性に優れた可視画
像を再生し得るように信号処理を施すとともに、与えら
れたデータなどに基づいて、脳局所の状態を解析する信
号処理手段４０と、画像読み取り装置２０から信号処理
手段４０に入力された画像データを一時的に記憶すると
ともに、所定の処理を施した後の画像データを記憶する
画像データ記憶手段５０と、組織に含まれる放射性標識
物質の位置情報を含む画像データなどを画像として表示
するＣＲＴ６０と、操作者が信号処理手段４０に所定の
指示を与えるための入力装置７０とを備えている。信号
処理手段４０は、受信バッファ４１を備え、画像読み取
り装置２０の送信バッファ１４に、一時的に記憶された
画像データは、信号処理手段４０の受信バッファ４１に
入力されて、一時的に記憶される。この受信バッファ４
１は、送信バッファ１４と同一容量を備えている。受信
バッファ４１内に、所定のデータ量を有する画像データ
が記憶されるごとに、記憶された画像データは、画像デ
ータ記憶手段５０の画像データ一時記憶部５１に出力さ
れ、記憶される。このようにして、画像読み取り装置２
０の送信バッファ１４から信号処理手段４０の受信バッ
ファ４１に送られ、一時的に記憶された画像データは、
さらに、受信バッファ４１から、画像データ記憶手段５
０の画像データ一時記憶部５１に記憶される。このよう
な処理を繰り返すことによって、蓄積性蛍光体シート１
の全面を、レーザ光２によって走査して得られた画像デ
ータが、画像データ記憶手段５０の画像データ一時記憶
部５１に記憶される。

【００１７】また、信号処理手段４０は、画像データ一
時記憶部５１から所定の画像データを読みだし、これを
画像データ記憶部５２に記憶するなど、画像データ記憶
手段５０の読み書きを制御する制御部４２と、画像デー
タ記憶手段５０の画像データ記憶部５２に記憶された画
像データを読み出し、これに所定の処理を施すととも
に、入力装置７０からの情報に基づいて、所定の脳局所
解析を実行する解析部４３とを備えている。図３は、本
実施例にかかる解析部４３およびその周辺回路を詳細に
示したブロックダイヤグラムである。図３に示すよう
に、解析部４３は、操作者が入力装置７０を操作するこ
とにより、画像データ記憶部５２から読みだされた画像
データに所定の処理を施し、ＣＲＴ６０に表示すべき画
像の表示画像データを生成する表示画像生成部１０２
と、操作者が入力装置に入力した情報に基づいて表デー
タを生成する表データ生成部１０４と、表データ生成部
１０４により生成された表データを記憶するデータ記憶
部１０６と、表データに基づいて所定の回帰曲線に対応
するデータを生成する回帰曲線生成部１０８と、回帰曲
線に基づいたグラフに対応するグラフデータを生成する
グラフ生成部１１０と、表示画像生成部１０２により生
成された表示画像データと、グラフ生成部１１０により
生成されたグラフデータおよび表データ生成部１０４に
より生成された表データを合成する画像合成部１１２
と、画像合成部１１２により合成された画像データを展
開するウィンドウメモリ１１４とを備えている。

【００１８】図４は、本発明にかかる脳局所解析装置３
０を用いて、脳内の局所血流量を測定する脳局所血流測
定の手順を示すフローチャートであり、図５は、脳内の
局所グルコース代謝率を測定する脳局所代謝測定の手順
を示すフローチャートである。図４に示すように、本実
施例にかかる脳局所解析装置３０を使用した脳局所血流
測定は、総量１ないし２mlの¹⁴Ｃ−ＤＧを、約６０秒に
わたって、マウスなどの実験動物に注入し、その後、所
定時間ごとに、或いは、適当な時間に、動脈カテーテル
を使用して、その動脈血を採取する。採取された動脈血
は、その重量が測定され、さらに、液体シンチレーショ
ンカウンタにより、動脈血中の放射線標識物質の濃度が
測定される。測定された動脈血の重量および動脈血中の
放射線標識物質の濃度は、操作者により、脳局所解析装
置３０の入力装置７０に入力され、入力装置７０から表
データ生成部１０４に与えられる。表データ生成部１０
４は、測定された動脈血の重量および動脈血中の放射線
標識物質の濃度から、動脈血単位重量当たりの放射線標
識物質の濃度を算出し、これを、動脈中濃度データとし
て、採血された時間に対応する時間データとともに、デ
ータ記憶部１０６の所定の領域に記憶する。これら動脈
中濃度データおよびその採血時間を示す時間データによ
り表データが構成される。

【００１９】その後、実験動物を断頭し、冷却して、２
０μｍの厚みの切片を作成し、これを、蓄積性蛍光体シ
ート１に密着させ、輝尽性蛍光体を露光する。こうして
露光された蓄積性蛍光体シート１には、切片に含まれた
放射性標識物質のエネルギーが蓄積、記録されている。
蓄積性蛍光体シート１は、画像読み取り装置２０によ
り、レーザ光２によって走査され、切片に含まれる放射
性標識物質の位置情報を含む画像データが生成され、こ
れが、画像データ記憶部５２に記憶される。表示画像生
成部１０２は、操作者により入力装置７０に入力された
情報に基づいて、画像データ記憶部５２から、所定の画
像データを選択し、選択された画像データに所定の処理
を施して、これを画像合成部１１２に出力する。画像合
成部１１２に出力さた画像データは、ウィンドウメモリ
１１４に与えられ、ＣＲＴ６０の画面上には、ウィンド
ウメモリ１１４に出力された画像データに対応する画像
が表示される。操作者が、入力装置７０を用いて、ＣＲ
Ｔ６０の画面上に表示された画像から所望の領域を指定
すると、表示画像生成部１０２は、この領域に対応する
画像データを構成する画素の濃度値を算出する。この濃
度値に対応するデータは、組織内濃度データとして、採
血時間を示す時間データと対応させて、メモリ（図示せ
ず）に記憶される。

【００２０】前述したように、iodoantipyrine法によれ
ば、時間Ｔにおける脳組織内の¹⁴Ｃの濃度Ｃ_i（Ｔ）
が、数１のように表され、これは、組織内の放射線標識
物質の濃度に対応している。また、Ｃ_A＝Ｓ（１−Ｃex
p(−αt)) は、動脈血中の¹⁴Ｃの濃度であり、これは、
時間的に変化する動脈血中の放射線標識物質の濃度に対
応している。したがって、回帰曲線生成部１０８は、操
作者により、入力装置７０に与えられた情報に基づい
て、データ記憶部１０６の所定の領域から、動脈中濃度
データおよびその時間データを読みだし、これらデータ
から、回帰曲線Ｃ_Aを構成するパラメータＳ、Ｃおよび
αの近似解を求める。この近似解は、いわゆる最小二乗
法を用いて求めることができる。回帰曲線生成部１０８
により求められた回帰曲線Ｃ_Aに対応するパラメータを
有する回帰曲線データは、グラフ生成部１１０に与えら
れ、回帰曲線データに基づくグラフデータが生成され
る。このグラフデータは、表データ生成部１０４により
生成された表データとともに、画像合成部１１２に与え
られ、画像合成部１１２により、合成画像データが生成
される。このように生成された合成画像データは、ウィ
ンドウメモリ１１４の所定の領域に展開され、ＣＲＴ６
０の画面上に表示される。図６は、ＣＲＴ６０の画面上
に表示された画像を示す図である。図６に示すように、
表データ生成部１０４により生成され、データ記憶部１
０６の所定の領域に記憶された表データ、すなわち、動
脈中濃度データおよび時間データに対応する値が、画面
４００の領域４０１に表示されている。また、グラフ生
成部１１０により生成されたグラフデータに基づくグラ
フが、領域４０２に表示され、回帰曲線生成部１０８に
より求められたパラメータＳ、Ｃおよびαが、領域４０
３に表示されている。

【００２１】領域４０２には、Ｃ_A＝Ｓ（１−Ｃexp(−
αt)) に対応するグラフ４０４とともに、領域４０１に
表示された表データが、座標値としてそれぞれ、点４０
５−１ないし４０５−１０に示されている。操作者は、
領域４０２に表示されたグラフ４０４を参照して、回帰
曲線Ｃ_Aのパラメータを求めるためには不適切な点を判
断し、マウスカーソル（図示せず）を移動して、領域４
０１に表示された表から、この点に対応する表中の領域
を指定する。図６に示す例において、操作者が、点４０
５−９を、不適切な点と判断した場合には、点４０５−
９に対応する表中の領域４０６を、マウスカーソル（図
示せず）により指定する。不適切な領域が指定される
と、表データ生成部１０４は、この領域に表された値に
対応する動脈中濃度データおよび時間データを、データ
記憶部１０６から除去する。また、回帰曲線生成部１０
６は、表データ生成部１０４により、不適切なデータが
除去された後に、データ記憶部１０６から動脈中濃度デ
ータおよびその時間データを、再度読みだし、これらデ
ータから、最小二乗法を用いて、回帰曲線Ｃ_Aを構成す
るパラメータＳ、Ｃおよびαの近似解を求める。

【００２２】このように、再度求められたパラメータ
Ｓ、Ｃおよびαの解に基づいて、グラフ生成部１１０に
よりグラフデータが生成され、生成されたグラフデータ
は、表データ生成部１０４により不適切なデータが除去
された表データとともに、画像合成部１１２に与えら
れ、画像合成部１１２により、合成画像データが生成さ
れる。このように生成された合成画像データは、ウィン
ドウメモリ１１４の所定の領域に展開され、ＣＲＴ６０
の画面上に表示される。図７は、このような処理を経
て、ＣＲＴ６０の画面上に表示された画像を示す図面で
ある。図７に示すように、画面４００上の領域４０１に
は、図６の領域４０２の点４０５−９に対応する動脈血
中の放射線標識物質の濃度およびその採血時間が除去さ
れた表が表示され、また、領域４０２には、点４０５−
９に対応する動脈血中の放射線標識物質の濃度およびそ
の採血時間を除いたデータに基づいて得られたグラフが
表示され、領域４０３には、回帰曲線生成部１０８によ
り求められたパラメータＳ、Ｃおよびαが表示される。
さらに、表データ生成部１０４は、メモリ（図示せず）
の所定の領域に記憶された組織内の放射線標識物質の濃
度Ｃ_iＴに対応する組織内濃度データと、Ｃ_A＝Ｓ（１
−Ｃexp(−αt)) とに基づいて、数１に示す式から、単
位組織重量あたりの血流量であるＦ／Ｗを算出し、これ
をＣＲＴ６０の画面上に表示すべく画像合成部１１２に
出力するとともに、データ記憶部１０６の所定の領域に
記憶する。

【００２３】上述したように、操作者が、不適切と判断
したグラフ上の点に対応する表中の領域を、マウスカー
ソルによって指定することにより、この領域に表された
値に対応するデータが除去され、残りの表データに基づ
いて、再度回帰曲線が生成され、これに基づき、より適
切なグラフを生成し、表示することが可能になる。な
お、グラフ４０５上の点に対応する表中の領域の指定、
および、それに基づくデータの除去、ならびに、残りの
表データに基づくグラフの生成は、所望の回数だけ繰り
返すことができる。図５に示す脳局所代謝測定も、脳局
所血流測定とほぼ同様の手順にしたがって実行される。
図５に示すように、本実施例にかかる脳局所解析装置３
０を使用した脳局所代謝測定は、一定量の¹⁴Ｃ−ＤＧ
を、実験動物に注入し、その後、所定時間ごとに、或い
は、適当な時間に、動脈カテーテルを使用して、その動
脈血を採取する。採取された動脈血は、その重量が測定
され、さらに、液体シンチレーションカウンタにより、
動脈血中の放射線標識物質の濃度が測定される。また、
脳局所代謝測定においては、動脈血血清中のグルコース
濃度Ｃ_pを用いて、代謝率を測定するため、動脈血血清
中のグルコース濃度が、グルコースオキシダーゼ（ＧＯ
Ｄ）法を含む酵素法など、周知の方法により測定され
る。

【００２４】測定された動脈血重量および動脈血中の放
射線標識物質の濃度ならびにグルコース濃度は、操作者
により、脳局所解析装置３０の入力装置７０に入力さ
れ、入力装置７０から表データ生成部１０４に与えられ
る。表データ生成部１０４は、測定された動脈血重量お
よび動脈血中の放射線標識物質の濃度から、動脈血単位
重量当たりの放射線標識物質の濃度を算出し、これを、
動脈中濃度データとして、採血された時間を示す時間デ
ータとともに、データ記憶部１０６の所定の領域に記憶
する。また、グルコース濃度に対応するグルコース濃度
データも、表データ生成部１０４により、データ記憶部
１０６の所定の領域に記憶される。図５に示す脳局所代
謝測定においては、動脈中濃度データおよび時間データ
ならびにグルコース濃度データにより、表データが構成
される。次いで、たとえば、実験動物に¹⁴Ｃ−ＤＧを投
与してから４５分後に、実験動物を断頭し、冷却して、
２０μｍの厚みの切片を作成し、これを、蓄積性蛍光体
シート１に密着させ、輝尽性蛍光体を露光する。こうし
て露光された蓄積性蛍光体シート１には、切片に含まれ
た放射性標識物質のエネルギーが蓄積、記録されてい
る。蓄積性蛍光体シート１は、画像読み取り装置２０に
より、レーザ光２によって走査され、切片に含まれる放
射性標識物質の位置情報を含む画像データが生成され、
これが、画像データ記憶部５２に記憶される。表示画像
生成部１０２は、操作者により入力装置７０に入力され
た情報に基づいて、画像データ記憶部５２から、所定の
画像データを選択し、選択された画像データに所定の処
理を施して、これを画像合成部１１２に出力する。この
画像データはウィンドウメモリ１１４に与えられ、ＣＲ
Ｔ６０の画面上には、画像データに対応する画像が表示
される。操作者が、入力装置７０を用いて、ＣＲＴ６０
の画面上に表示された画像から所望の領域を指定する
と、表示画像生成部１０２は、この領域に対応する画像
データを構成する画素の濃度値を算出する。この濃度値
に対応するデータは、組織内濃度データとして、採血時
間を示す時間データと対応させて、メモリ（図示せず）
に記憶される。

【００２５】前述したように、deoxyglucose法によれ
ば、時間Ｔにおける脳組織内の¹⁴Ｃの濃度Ｃ_i ^*（Ｔ）
は、数２のように表され、これは、組織内の放射線標識
物質の濃度に対応している。また、Ｃ_P ^*＝ａexp(−α
t)＋ｂexp(−βt)＋ｃexp(−γt)は、¹⁴Ｃ−ＤＧの濃度
であり、これは、経時的に変化する血中の放射線標識物
質の濃度に対応している。したがって、回帰曲線生成部
１０８は、操作者により、入力装置７０に与えられた情
報に基づいて、データ記憶部１０６の所定の領域から、
動脈中濃度データおよびその時間データを読みだし、こ
れらデータから、回帰曲線Ｃ_P ^*を構成するパラメータ
ａ、ｂ、ｃ、α、βおよびγの近似解を、最小二乗法を
用いて求める。回帰曲線生成部１０８により求められた
回帰曲線Ｃ_P ^*に対応するパラメータを有する回帰曲線
データは、グラフ生成部１１０に与えられ、回帰曲線デ
ータに基づくグラフデータが生成される。このグラフデ
ータは、表データ生成部１０４により生成された表デー
タとともに、画像合成部１１２に与えられ、画像合成部
１１２により、合成画像データが生成される。このよう
に生成された合成画像データは、ウィンドウメモリ１１
４の所定の領域に展開され、ＣＲＴ６０の画面上に表示
される。図８は、ＣＲＴ６０の画面上に表示された画像
を示す図面である。図８に示すように、表データ生成部
１０４により生成され、データ記憶部１０６の所定の領
域に記憶された表データ、すなわち、動脈中濃度データ
および時間データならびにグルコース濃度データに対応
する値が、画面４００の領域５０１ならびに５０２に表
示される。また、グラフ生成部１１０により生成された
グラフデータに基づくグラフが、領域５０３に表示さ
れ、回帰曲線生成部１０８により求められたパラメータ
ａ、ｂ、ｃ、α、βおよびγが、領域５０４に表示され
る。

【００２６】領域５０３には、Ｃ_P ^*＝ａexp(−αt)＋
ｂexp(−βt)＋ｃexp(−γt)に対応するグラフ５０５と
ともに、領域４０１に表示された表データが、座標値と
して、それぞれ、点５０６−１、５０６−２・・・５０
６−１２に示されている。操作者は、領域５０３に表示
されたグラフ５０５を参照して、回帰曲線Ｃ_P ^*のパラ
メータを求めるためには不適切な点を判断し、マウスカ
ーソル（図示せず）を移動して、領域５０１に表示され
た表から、この点に対応する表中の領域を指定する。図
８に示す例において、操作者が、点５０６−１１を、不
適切な点と判断した場合には、操作者は、点５０６−１
１に対応する表中の領域５０７を、マウスカーソル（図
示せず）により指定する。不適切な領域が指定される
と、表データ生成部１０４は、この領域に表された値に
対応する動脈中濃度データおよび時間データを、データ
記憶部１０６から除去する。また、回帰曲線生成部１０
６は、表データ生成部１０４により、不適切なデータが
除去された後に、データ記憶部１０６から動脈中濃度デ
ータおよび時間データを再度読みだし、これらデータか
ら、最小二乗法を用いて、回帰曲線Ｃ _P ^*を構成するパ
ラメータａ、ｂ、ｃ、α、βおよびγの近似解を求め
る。

【００２７】このように、再度求められたパラメータ
ａ、ｂ、ｃ、α、βおよびγの解に基づいて、グラフ生
成部１１０によりグラフデータが生成され、生成された
グラフデータは、表データ生成部１０４により不適切な
データが除去された表データとともに、画像合成部１１
２に与えられ、画像合成部１１２により、合成画像デー
タが生成される。このように生成された合成画像データ
は、ウィンドウメモリ１１４の所定の領域に展開され、
ＣＲＴ６０の画面上に表示される。図９は、このような
処理を経て、ＣＲＴ６０の画面上に表示された画像を示
す図面である。図７に示すように、画面４００上の領域
５０１には、図６の領域５０３の点５０６−１１に対応
する動脈血中の放射線標識物質の濃度およびその採血時
間が除去された表が表示され、また、領域５０３には、
点５０６−１１に対応する動脈血中の放射線標識物質の
濃度およびその採血時間を除去されたデータに基づいて
得られたグラフが表示され、領域５０４には、回帰曲線
生成部１０８により求められたパラメータａ、ｂ、ｃ、
α、βおよびγが表示される。さらに、表データ生成部
１０４は、メモリ（図示せず）の所定の領域に記憶され
た組織内の放射線標識物質の濃度Ｃ_i ^*（Ｔ）に対応す
る組織内濃度データと、Ｃ_P ^*＝ａexp(−αt)＋ｂexp
(−βt)＋ｃexp(−γt)と、データ記憶部１０６の所望
の領域に記憶されたグルコース濃度データＣ_Pとに基づ
いて、数２に示す式から、ＬＣＧＵ値であるＲ_iを算出
し、これをＣＲＴ６０の画面上に表示すべく画像合成部
１１２に出力するとともに、データ記憶部１０６の所定
の領域に記憶する。

【００２８】上述したように、脳局所代謝測定をする場
合においても、不適切と判断したグラフ上の点に対応す
る表中の領域を、マウスカーソルにより指定することに
より、この領域に表された値に対応するデータが除去さ
れ、残りの表データに基づいて、再度、回帰曲線が生成
され、これに基づき、より適切なグラフを生成し、表示
することができる。なお、グラフ５０５上の点に対応す
る表中の領域の指定、および、それに基づくデータの削
除、ならびに、残りの表データに基づくグラフの生成
は、所望の回数だけ繰り返すことができる。本実施例に
よれば、表データ生成部１０４により生成され、データ
記憶部１０６の所定の領域に記憶された動脈中濃度デー
タおよび時間データなどに基づいて、所望の回帰曲線を
構成するパラメータが算出され、これに基づき生成され
たグラフがＣＲＴ６０の画面上に表示され、操作者は、
ＣＲＴ６０の画面上に表示されたグラフから不適切な値
を指定し、表データ生成部１０４が、不適切な値に対応
するデータを除去した表データを生成し、回帰曲線生成
部１０８が、不適切なデータが除去された表データに基
づき、所望の回帰曲線を構成するパラメータを算出し、
これに基づくグラフがＣＲＴ６０の画面上に表示され
る。さらに、このように、より適切な表データの値に基
づき、脳局所の状態を示す脳局所データが生成されるた
め、操作者は、煩雑な手続きを行なうことなく、最適な
脳局所の状態を示す脳局所データを得ることができる。

【００２９】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々
の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含さ
れるものであることはいうまでもない。前記実施例にお
いては、回帰曲線生成部１０８は、最小二乗法を用い
て、回帰曲線を構成するパラメータの近似解を求めた
が、たとえば、スプライン近似など他の技法を用いて、
これらパラメータの近似解を求めてもよい。また、前記
実施例においては、脳局所代謝率を測定する際に、ある
特定の時間における動脈血血清中のグルコース量Ｃ_Pに
対応するグルコース濃度データを使用して、ＬＣＧＵ値
Ｒ_iを測定したが、実験動物から、所定時間ごとに、或
いは、適当な時間に、動脈血を採取し、これらから、経
時的に変化するグルコース量Ｃ_P(t) を測定し、測定さ
れた複数のグルコース濃度データを使用して、ＬＣＧＵ
値Ｒ_iを測定することもできる。さらに、前記実施例に
おいては、ＣＲＴ６０の画面上に表示された表中におい
て、操作者が不適切と判断したグラフ上の点に対応する
領域を、マウスカーソルにより指定するように構成され
ているが、ＣＲＴ６０の画面上のグラフが表示された領
域内の点から、不適切と判断された点を、マウスカーソ
ルにより指定するように構成し、ある点が指定された場
合に、表データ生成部１０４が、この点に対応する血中
濃度データおよび時間データを、データ記憶部１０６か
ら除去するように構成してもよい。

【００３０】また、前記実施例においては、蓄積性蛍光
体シート１を用いて、試料中の放射性標識物質の位置情
報を電気信号に変換して得た画像データを、ＣＲＴ６０
の画面上に、画像として表示しているが、蓄積性蛍光体
シート１に代えて、放射線フィルムを用いて、一旦、可
視画像を形成し、この可視画像を光電的に読み取り、電
気信号に変換した画像データに対して、同様の処理をお
こなうことも可能である。さらに、本明細書において、
手段とは、必ずしも物理的手段を意味するものではな
く、各手段の機能が、ソフトウエアによって実現される
場合も包含する。また、一つの手段の機能が二以上の物
理的手段により実現されても、二以上の手段の機能が一
つの物理的手段により実現されてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、操作者が煩雑な手続き
をすることなく、容易に、最適な脳局所の状態を示すデ
ータが得られる脳局所解析装置を提供することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例にかかる脳局所解析装
置で使用するための画像データを生成する画像読み取り
装置の一例を示す略斜視図である。

【図２】図２は、本発明の実施例にかかる脳局所解析装
置および画像読み取り装置のブロックダイヤグラムであ
る。

【図３】図３は、本実施例にかかる脳局所解析装置の解
析部およびその周辺回路を詳細に示したブロックダイヤ
グラムである。

【図４】図４は、脳内の局所血流量を測定する脳局所血
流測定のフローチャートである。

【図５】図５は、脳内の局所グルコース代謝率を測定す
る脳局所代謝測定のフローチャートである。

【図６】図６は、ＣＲＴの画面上に表示された画像を示
す図面である。

【図７】図７は、所定の処理を経て、ＣＲＴの画面上に
表示された画像を示す図面である。

【図８】図８は、ＣＲＴの画面上に表示された画像を示
す図である。

【図９】図９は、所定の処理を経て、ＣＲＴの画面上に
表示された画像を示す図である。

【符号の説明】

１蓄積性蛍光体シート２レーザ光３レーザ光源４フィルタ５ビーム・エクスパンダ６光偏向器７ｆθレンズ８平面反射鏡９導光性シート１０光検出器１１増幅器１２Ａ／Ｄ変換器１３ラインバッファ２０画像読み取り装置３０脳局所解析装置４０信号処理手段４１ラインバッファ４２制御部４３解析部５０画像データ記憶手段５１画像データ一時記憶部５２画像データ記憶部６０ＣＲＴ７０入力装置１０２表示画像生成部１０４表データ生成部１０６データ記憶部１０８回帰曲線生成部１１０グラフ生成部１１２画像合成部１１４ウィンドウメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森啓司東京都港区西麻布２丁目26番30号富士写真フイルム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線標識物質により標識された実験動
物の脳組織に含まれる前記放射線標識物質の位置情報
を、電気信号に変換して得た画像データに基づいて生成
されたオートラジオグラフィ画像を用いて、前記脳組織
中の所望の領域の放射線標識物質の濃度を算出し、前記
放射線標識物質の濃度と、前記実験動物から所定の時間
に採取した血液中の放射線標識物質の濃度に基づいて算
出される所定の回帰曲線とを用いて、前記脳組織の状態
を解析する脳局所解析装置であって、前記所定の時間に採取した血液中の放射線標識物質の濃
度を示す濃度データと、前記血液の採取時間を示す時間
データとを有する表データを生成する表データ生成手段
と、前記表データに基づいて、前記所定の回帰曲線を生成す
るためのパラメータの近似解を算出する回帰曲線生成手
段と、前記回帰曲線生成手段により生成された回帰曲線に基づ
くグラフに対応するグラフデータを生成するグラフ生成
手段と、前記グラフ生成手段により生成されたグラフデータに対
応するグラフおよび／または前記表データ生成手段によ
り生成された表データに対応する表を表示する表示手段
と、前記表示手段内を移動可能な指示手段を移動させて、前
記表示手段内の所望の位置を指示し、所望の情報を前記
表データ生成手段に与える入力手段とを備え、前記入力手段により入力された情報に基づいて、前記表
データ生成手段が、前記表データを再度生成し、生成さ
れた表データに基づいて、前記回帰曲線生成手段が前記
パラメータの近似解を算出し、前記グラフ生成手段がグ
ラフデータを生成するように構成されたことを特徴とす
る脳局所解析装置。
【請求項２】前記脳局所解析装置が、脳内の局所血流
量を測定するように構成されたことを特徴とする請求項
１に記載の脳局所解析装置。
【請求項３】前記脳局所解析装置が、脳内の局所代謝
率を測定するように構成されたことを特徴とする請求項
１に記載の脳局所解析装置。
【請求項４】前記指示手段が、前記表示手段の表に含
まれる領域を指示するように構成されたことを特徴とす
る請求項１ないし３の何れか一項に記載の脳局所解析装
置。
【請求項５】前記表データ生成手段が、前記指示手段
により指示された領域に関連するデータを除去し、表デ
ータを再度生成するように構成されたことを特徴とする
請求項４に記載の脳局所解析装置。
【請求項６】前記表示手段が、前記グラフ上に、前記
表データに基づく座標値に対応する点を表示可能であ
り、前記指示手段が、前記座標値に対応する点を指示す
るように構成されたことを特徴とする請求項１ないし３
の何れか一項に記載の脳局所解析装置。
【請求項７】前記表データ生成手段が、前記指示手段
により指示された点に関連するデータを除去し、表デー
タを再度生成することを特徴とする請求項６に記載の脳
局所解析装置。