JPH1054876A

JPH1054876A - 核カメラ装置

Info

Publication number: JPH1054876A
Application number: JP9138395A
Authority: JP
Inventors: Teii Moogan Hiyuu; ティーモーガンヒュー; Jii Kuurii Guregorii; ジークーリーグレゴリー; Jii Soonton Buraisu; ジーソーントンブライス; Jii Puraamaa Suteiibun; ジープラーマースティーヴン
Original assignee: Picker International Inc
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1998-02-24
Anticipated expiration: 2017-05-28
Also published as: JP4067598B2; US5834780A; US6060712A

Abstract

(57)【要約】【課題】二以上の放射線検出器ヘッドを有する従来の
核カメラ装置の欠点を改良する。【解決手段】二以上の放射線検出器ヘッドは、患者の
回りに回転可能に、互に向かい合ってガントリーに取付
けられる。透過型放射線源組立体は少なくとも一つの検
出器の正面に取付けられる。線源アセンブリーは放射線
減衰ハウジング１１０、鉛青銅核種源ホルダ１１４及び
放射性核種源１１６を有する。放射性核種源は、核種源
ホルダの長手溝に保持される。核種源ホルダは開位置、
閉位置及びアクセス位置に回転される。線源組立体によ
って放出された透過性放射線は、検査領域を横切り、患
者によって減衰され、反対側の検出器によって検出され
る。ガンマ線カメラ装置は、対象の減衰プロファイルに
基づいて透過放射線を選択的に減衰させるフィルターを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は核カメラ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】このよ
うなカメラ装置は、画像診断(diagnostic imaging)の分
野で用いられる。このカメラ装置は、単一ヘッド又はマ
ルチヘッドのカメラを備えた単一の光子放出コンピュー
タ断層撮影法（single-photon emission computed tomo
graphy；ＳＰＥＣＴ）と関連した特定の用途を有してお
り、特にこれに関連して本発明を説明する。しかしなが
ら、本発明には他の核医学および透過型放射線画像診断
における応用も存在することを認識すべきである。これ
まで、単一の光子放出コンピュータ断層撮影法は、患者
における放射性核種の分布を研究するのに使用されてき
た。典型的には、一以上の放射性医薬が患者に注入され
る。放射性医薬は、一般には、循環系の撮像のために、
或いは、注入された放射性医薬を吸収する特定の器官を
撮像するために、患者の血流の中へ注入される。ガンマ
カメラまたはシンチレーションカメラのヘッドが、放出
された放射線をモニターして記録するために、患者の表
面に近接して配置される。単一の光子放出コンピュータ
断層撮影法では、カメラヘッドは、複数の方向からの放
出された放射線をモニターするために、患者のまわりに
回転され、又は割り出される。多くの方向からのモニタ
ーされた放射線データは、患者の中の放射性医薬の分布
を表す三次元画像に再構成される。

【０００３】ＳＰＥＣＴ画像技術の欠点は、放射線の減
衰または散乱に関して、患者が完全には均一でないこと
である。むしろ、人間の患者は、放射性医薬からの放射
線を異なった程度で吸収し又は散乱する多くの異なった
タイプの組織および骨を含んでいる。もし、ＳＰＥＣＴ
画像が、人間の胴体を通る各経路に沿った散乱または減
衰に対する放射線損失について補正されるならば、ＳＰ
ＥＣＴ画像を、より正確に作成することができる。従っ
て、透過性放射線源は、検出器ヘッドから患者とは反対
側に配置されてきた。例えば、我々の米国特許５，４７
９，０２１号に開示されているような３検出器ヘッド系
では、二つの検出器の間で且つ第三のヘッドとは反対側
に、扇形ビーム放射線源が回転ガントリーに取付けられ
ている。このような取付け構成は、当然ながら、向き合
った２検出器ヘッド系には適用できない。

【０００４】単一ヘッド系において、例えば、タンによ
る「ＳＰＥＣＴにおける、同時におこる放出及び透過の
測定のための走査線源」（Tan, A Scanning Line Sourc
efor Simultaneous Emission and Transmission Measur
ement in SPECT,J. Nuclear Med., Vol.34, No.10, Pg.
1752 （１９９３年１０月））に開示されているよう
に、走査線源(scanning line source)が、単一ヘッドの
コリメータに取り付けたフレームに取付けられる。特
に、線源の高さ；ソース組立体の有効高さを低減しなが
ら線源と第二の検出器との間の有効な遮蔽を与える必要
があること；フレームによって課される制限；透過性線
源、画像化される対象および検出器の間の相対的な距離
を調節できないことを考慮すると、この技術もまた、向
き合った２ヘッド系には適用できない。

【０００５】走査線源はまた、検出器が相互に９０°の
角度で取付けられている２ヘッド直角系においても用い
られてきた。しかしながら、このような装置では、一方
の軌道が他方の軌道を占めてしまったり、患者が視野の
中心に入らないから、本体軌道が近接していることは問
題がある。従って、向き合った検出器を有する装置で、
線源を適用するのが望ましい。向き合った検出器系にお
ける透過型撮像のための一つの技術は、向き合った検出
器の一方の側に線源を取付けることである。このアプロ
ーチにおける重大な欠点は、透過放射線の検出を可能に
するために、向き合った検出器のコリメータを変形しな
ければならず、これは患者から検出器への距離を増大さ
せることとなり、解像度および画像の質に悪影響を与え
得ることである。このような変形は、検出器の視野に対
する有害な効果を有している。

【０００６】従来の線源技術の更なる別の欠点は、該線
源から放出されたけれども患者によって減衰されない放
射線が、実質的に減衰されないまま検出器に到達するこ
とである。この「ギラギラした(shine by)」エネルギー
の高い放射線により、検出器の無関係なカウントをもた
らし、該検出器を飽和させて、画像データを不正確にす
ることになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、検査領域の回
りに配置されたガントリーと；該ガントリーに取付けら
れ、且つ前記検査領域に面した放射線感受性面を有する
第一の検出器ヘッドと；前記第一の検出器ヘッドと向か
い合って前記ガントリーに取付けられ、且つ前記検査領
域に面した放射線感受性面を有する第二の検出器ヘッド
と；前記第一の検出器ヘッドの放射線感受性面と前記検
査領域との間に移動可能に取付けられており、線源ハウ
ジング、放射性核種源、および放射性核種源を保持する
ために前記線源ハウジング内で回転可能に取付けられた
核種源ホルダを有する第一の透過型放射線源と；前記第
一の検出器ヘッドを横切って前記第一の透過型放射線源
を移動させ、それによって、前記第一の透過型放射線源
からの透過放射線で前記第二の検出器を照射するための
手段とを備えている核カメラ装置を提供する。

【０００８】前記検出器ヘッドは検査領域から放射線を
受け、受けた放射線を示すデータを発生させる。透過型
放射線源は、第一の検出器と検査領域との間で、且つ第
二検出器ヘッドから検査領域を横切って、移動可能に取
付けられる。該線源を第一の検出器の面を横切って移動
させるための手段が与えられるから、第二の検出器は、
第一の透過性放射線源からの透過放射線によって選択的
に照射される。向かい合った検出器ヘッドを、検査領域
の回りを移動できるように、ガントリーによって移動可
能に支持してもよい。本発明の他の観点によれば、放射
線源は、ハウジングと、該線源ハウジング内に取付けら
れた核種源ホルダと、該核種源ホルダによって保持され
た放射性核種源とを有している。放射性核種源を、核種
源ホルダの中心から片寄らせるのがよい。

【０００９】本発明の他の観点によれば、この装置は、
放射性核種源を開位置、閉位置およびアクセス位置に配
置するための手段を有している。第二の透過型放射線源
を設けてもよいが、この第二の透過性放射線源は、第二
の検出器ヘッドの放射線感受性面と検査領域との間で、
第一の検出器ヘッドから検査領域を横切って移動可能に
取付けられる。この装置は、第一の検出器ヘッドが透過
放射線によって選択的に照射されるように、第二の放射
線源を第二の検出器ヘッドを横切って移動させるための
手段を備えている。本発明の他の観点によれば、本発明
は、線源組立体を正しい位置に選択的に係止し、また線
源組立体を選択的に取り外すことができるように、線源
組立体を解放するための手段を備えている。

【００１０】他の観点によれば、本発明は、望ましい強
度プロファイルに従って、透過放射線の強度を変化させ
るための手段を備えている。特に、透過性放射線の強度
は、一般に、検査領域に位置している対象の減衰特性に
関連している。本発明はまた、検査領域の回りに配置さ
れたガントリーと；検査領域に面した検出器を有し、前
記ガントリーに取付けられた少なくとも１つの第一の核
カメラ検出器ヘッドと；検査領域を横切って進行して前
記第一の検出器により検出される透過放射線を放出する
ための、線源ハウジングを有する透過型放射線源組立体
と；前記線源ハウジング内に保持された放射性核種源
と；前記放射性核種源を開位置、閉位置およびアクセス
位置に回転するための手段とを備えた核カメラ装置を提
供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、実施
の形態により本発明を説明する。図１を参照すると、患
者支持体即ちテーブル１０が、両端部において、静止し
た垂直支持体１２に取付けられている。この患者テーブ
ルは、患者を長手方向軸線１４に沿ってサークルの中心
に心出しするために、選択的に上下方向に位置決め可能
である。外側ガントリー構造体２０は、長手方向軸線１
４に対して平行に延びるトラック２２の上に移動可能に
取付けられている。これにより、外側ガントリー構造体
を、長手方向軸線１４と平行に移動させることができ
る。外側ガントリー構造体２０を長手方向軸線に対して
平行な経路のレール２２に沿って選択的に移動させるた
めの外側ガントリー構造体移動手段２４が設けられてい
る。図示した実施の形態では、長手方向移動手段は、前
記外側ガントリー構造体を前記トラックの上に支持する
ための駆動車輪２６を有する。モータ２８のような動力
源が、トラックと摩擦係合している一方の車輪を選択的
に駆動し、外側ガントリー構造体及び支持されている内
側ガントリー構造体及び検出器ヘッドを、トラックに沿
って駆動する。

【００１２】変形例として、外側ガントリーを静止させ
ておき、患者を長手方向軸線に沿って移動させるように
患者支持体を構成することもできる。内側ガントリー構
造体３０は、外側ガントリー構造体２０に回転可能に取
付けられる。第一のカメラ即ち第一の検出器ヘッド３２
が、内側ガントリー構造体に移動可能に取付けられる。
第二の検出器ヘッド３４が、第一のカメラヘッドと向か
い合って、内側ガントリー構造体に移動可能に取付けら
れる。これらの検出器ヘッドは、相互に接近及び離間す
るように独立に移動可能である。内側ガントリー構造体
は、患者テーブルを受け入れ、患者に対して相対移動
（特に長手方向軸線に沿った移動）を可能にするため
の、中央部の患者受け入れアパーチャ３６を構成してい
る。このアパーチャ３６は、中心軸線からの種々の移動
および角度方向で、検出器ヘッドを受け入れるように拡
張されている。

【００１３】検出器ヘッドはコリメータ３８を有してお
り、このコリメータ３８は、受け入れた放射線を、検出
器面に対してほぼ直角に進行する放射線のみに限定す
る。この検出器ヘッドはまた、入射放射線に応答して閃
光を放出するシンチレーションクリスタル（結晶）と、
光を電気信号に変換する、並んだ光電子増倍管（ホトマ
ルチプライヤ）とを有する。レゾルバ回路は、夫々の閃
光のｘ、ｙ座標および入射放射線のエネルギーを解析す
る。図２を参照すると、透過型放射線源組立体５２が、
コリメータ３８の正面に沿って配置されている。好まし
くは、放射線源組立体５２は、長手方向軸線１４に対し
て実質的に直交する方向にコリメータ３８を横切って延
びる線源である。移動方向が図２に矢印で示されてお
り、線源組立体５２は２つの代表的な位置で示されてい
る。駆動機構によって、放射線源組立体５２は長手方向
軸線１４の方向にコリメータの正面を横切って移動され
る。透過型放射線源組立体５２はまた、シンチレーショ
ンクリスタルとコリメータ３８との間に取付けられても
よく、或いは、２以上のセクションを有するコリメータ
のセクション間に取付けられてもよい。作動中、コリメ
ータ３８および線源組立体５２はカバーの後方にあるの
で、かくして、見えないように隠されている。

【００１４】線源組立体５２は、アクメねじ駆動組立体
１００ａ及び１００ｂに連結された直流モータ１０２に
よって駆動される。この線源組立体の位置および速度
は、直流モータ１０２に組み込まれた光学式エンコーダ
および電位差計１０４を用いて検出される。この情報
は、線源組立体の位置および速度の閉ループ制御を与え
るために、ガントリープロセッサ４８によって使用され
る。ガントリープロセッサ４８、電源、モータドライバ
及び関連した電子機器が、ガントリー３０の回転部分に
取付けられている。ケーブルは、コリメータ３８上の駆
動部品に信号および電力を供給する。駆動ねじ組立体１
００ａおよび１００ｂは、駆動ブロック支持レール１０
４ａおよび１０４ｂに取付けられる。この支持レール１
０４ａおよび１０４ｂは、コリメータ３８に取付けられ
ている。タイミングベルトによって、動力は駆動ねじ組
立体１００ａからプーリー１０５ａおよび１０５ｂを介
して駆動ねじ組立体１００ｂに伝達される。リミットス
イッチ１０８ａおよび１０８ｂは、線源組立体５２の位
置の明確な表示を与え、また移動限界の端部を確立す
る。電位差計１０４は駆動ねじ１００ｂの動作の独立し
た表示を与え、これは駆動ねじ１００ａおよび１００ｂ
が同期したままであることを確かめるために用いられ
る。

【００１５】駆動ブロック１０７ａおよび１０７ｂは、
アクメねじ１００ａおよび１００ｂと係合している。放
射線源組立体５２は、線源組立体５２および駆動ブロッ
ク１０７ａおよび１０７ｂの相補的な孔に係合するピ
ン、ねじ、クリップ等のファスナーを用いて、取り外し
可能なように駆動ブロック１０７ａおよび１０７ｂに固
定されている。図３を参照すると、ベアリングブロック
１１２ａおよび１１２ｂが、駆動ブロック１０７ａおよ
び１０７ｂの各々により構成されたキャビティー内に、
摺動可能に係合されている。従って、線源組立体５２
は、コリメータ３８の面に対して直交する方向に、駆動
ブロック１０７ａおよび１０７ｂに挿入され、および駆
動ブロック１０７ａおよび１０７ｂから除去される。図
３を参照すると、放射線源組立体５２は、ハウジング１
１０と、核種源ホルダ１１４と、放射性核種源１１６
と、底部キャップ１１８と、フィルター組立体１２０
と、ベアリングブロック１１２ａおよび１１２ｂとを備
えている。

【００１６】図３は分解図であることが分かる。特に、
駆動ブロック１０７ｂは、駆動ブロック１０７ｂとベア
リングブロック１１２ｂとの間の内部係合をより明瞭に
示すために、その本来の位置から９０°回転した状態で
図３に示されていることに注目すべきである。ねじ１０
０ｂは、実際には、ねじ１００ａに対して平行である。
また、説明のために、核種源ホルダ１１４は、その開位
置および閉位置において、２度示されている。図４およ
び図５を参照すると、ハウジングは透過型放射線源コリ
メータ１５０を更に有する。この透過型コリメータ手段
１５０は、実質的に平行な一対の鉛側壁１５２を有す
る。複数の薄い隔壁１５４が、側壁１５２の間に取付け
られている。隔壁１５４は、良好な放射線遮蔽力を有
し、放射線による衝撃を受けると比較的低エネルギー
（例えば５０ｋｅＶ以下）のガンマ線を放出する材料で
構成されている。好ましくは、隔壁１５４は錫、または
錫とアンチモンの何れかの合金で構成される。錫は、約
３０ｋｅＶの特徴的エネルギーをもったガンマ線を放出
する。隔壁として適切な他の材料には、原子番号が約３
０〜７０の金属、特に錫、アンチモン、ジルコニウム、
ニオブ、モリブデン、ゲルマニウム、イットリウム、セ
リウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、
ホルミウム、エルビウム、ルテニウム、ロジウム、パラ
ジウム、銀、カドミウム、インジウム、テルル、セシウ
ム、バリウム、およびこれらの合金が含まれる。これら
のうちで、錫、アンチモン、モリブデン、ジルコニウム
およびカドミウムが、入手が容易であることから好まし
い。また、コリメータ１５２の側壁もこのような材料で
作ることができるであろう。しかしながら、多くの走査
は検出器ヘッドを可能な限り密接に隣接して配置するこ
とを要求するので、透過型放射線源およびコリメータ
は、できるだけ狭いプロファイルを有するのが好まし
い。この目的のためには、放射線源組立体をできるだけ
小さくすることを可能にする、遮蔽力の大きい鉛または
原子番号が高い他の材料が好ましい。線源からの放射線
に露出される隔壁の表面積は、側壁の表面積に比べて何
倍も大きいことに注目すべきである。７２ｋｅＶ〜８８
ｋｅＶの鉛の特性Ｘ線の放出を制限するために、側壁の
露出された内側表面を、随意に、錫または上記の他の金
属で被ってもよい。

【００１７】核種源ホルダ１１４は、好ましくは、約
７．４ｍｍ（約０．２９１インチ）の直径を有する円筒
状ロッドである。核種源ホルダ１１４は、放射線源を収
容するのに充分な長さ、幅および深さを有する長手方向
の溝１２２を有する。約２．６ｍｍ（約０．１０２イン
チ) の深さおよび約２．３ｍｍ（約０．８９インチ) の
幅が適切である。溝１２２は、ほぼ矩形の断面を有して
いる。核種源ホルダ１１４は更に、任意ではあるが、核
種源ホルダ溝１２２から約７５°だけずれている、ほぼ
矩形の長手方向の溝１２３を備えるのが好ましい。矩形
の溝１２３は錫のような放射線減衰材料を含んでおり、
該溝の深さおよび幅ならびに減衰材料は、所望の放射線
減衰を与えるように選択される。核種源ホルダ１１４は
望ましい程度の放射線減衰を与え、機械加工が比較的容
易であり、且つ充分な構造的剛性を示す材料で構成され
ている。適切な材料は、例えば、８１％〜８５％の銅
と、６．３％〜７．５％の錫と、６．０％〜８．０％の
鉛と、２．０％〜４．０％の亜鉛と、０．２％の鉄と、
０．３５％のアンチモン（Ｓｂ）と、１．０％のニッケ
ルと、０．８％の硫黄と、０．１５％の燐（Ｐ）と、
０．００５％のアルミニウムと、０．００５％のシリコ
ンとを含有する高鉛含量の錫青銅である。

【００１８】核種源ホルダ１１４の直径は、放射性核種
源保持クリップ１２４ａおよび１２４ｂを収容するため
に、放射性核種源１１６の端部近傍で小さくなってい
る。また、溝１２２の深さおよび幅は、道具を用いて放
射性核種源１１６を容易に把持することができるよう
に、放射性核種源１６の端部近傍で増大している。この
目的のために、この領域における溝１２２の断面は、核
種源ホルダ１１４の外側縁部が大きい寸法をもった、ほ
ぼ台形になっている。差し込み駆動スピンドル１２６お
よびボールベアリング組立体１２８ａが、核種源ホルダ
１１４の駆動端に固定される。ボールベアリング組立体
１２８ｂおよび係止ディスク１３０が他端に固定され
る。駆動スピンドル１２６、ベアリング１２８ａ，１２
８ｂ、および係止ディスク１３０は、核種源ホルダ１１
４の中心回りの回転軸線を構成する。

【００１９】放射性核種源１１６は円筒形ロッドであ
り、スロットの幅よりも若干小さい直径（例えば、約
２．２ｍｍ（約０．０８６インチ））を有する。溝１２
２の中に挿入されると、放射性核種源１１６は核種源ホ
ルダ１１４の周縁部または外側縁部の近傍に保持され
る。換言すれば、放射性核種源１１６は、核種源ホルダ
１１４の中心から片寄っている。また放射性核種源は、
核種源ホルダ１１４の回転軸からも実質的に片寄ってい
る。放射性核種源１１６は、例えば、Ｇｄ−１５３、Ｔ
ｃ−９９ｍ、Ｃｏ−５７等の核種を含む密封されたスチ
ール管である。底部キャップ１１８は、ハウジング１１
０に合わされ、ねじまたはクリップ等のファスナーを用
いて取り外し可能にハウジング１１０に固定されてい
る。合わされると、底部キャップ１１８およびハウジン
グ１１０は、核種源ホルダ１１４を受け入れるの円筒状
穴を構成する。底部キャップ１１８は、例えば鉛のよう
な放射線を減衰させる材料である。

【００２０】フィルタ１２０は、透過型コリメータ１５
０の出口アパーチャ１２０を横切って延び、ねじのよう
なファスナーを用いてこれに固定されている。フィルタ
１２０は、透過型コリメータの側壁１５２中の鉛から放
出される７２ｋｅＶ〜８８ｋｅＶのエネルギーのＸ線を
実質的に全て遮蔽するが、透過性線源１１６から発生す
る放射線のかなりの部分を通過させる材料で出来た内層
１２０ｂを有する。フィルタ１２０は、内層１２０ｂお
よび隔壁１５４によって放出される低エネルギー放射線
の全てを実質的に阻止する外層１２０ａを更に有する。
隔壁が錫または錫／アンチモン合金である好ましい実施
の形態では、内層１２０ｂもまた、錫または錫／アンチ
モン合金であり、外層１２０ａはアルミニウムである。
アルミニウムは３０ｋｅＶ領域のガンマ線を吸収するだ
けでなく、柔らかい錫に対して構造的強度を与える。勿
論、隔壁の構成に使用できる別の金属もまた、内層フィ
ルタのために使用することができる。

【００２１】任意的ではあるが、第一の層と同じ材料で
構成された第三のフィルタ層を、フィルタ１２０の上流
にある透過型コリメータ１５０の出口に配置するのが好
ましい。内層１２０ｂと第三の層との合計厚さは、望ま
しい減衰を与えるように調節される。ベアリングブロッ
ク組立体１１２ａおよび１１２ｂは、ねじまたはクリッ
プ等のファスナーを用いてハウジング１１０に固定され
る。これらのベアリングブロックは、ボールベアリング
組立体１２８ａ、１２８ｂを受け入れるためのアパーチ
ャを構成する。ベアリングブロック１１２ａおよび１１
２ｂは、好ましくは青銅である。ベアリングブロック組
立体１１２ａは、ばね１３２および係止ピン１３４を更
に備えている。ばね１３２は、係止ディスク１３０の方
向に向けて、係止ピンを付勢する。第一の突出部即ち部
材１３４ａが、係止ディスク１３０の半径方向の孔１３
０ａに係合する。従って、第一の位置において、係止ピ
ンは核種源ホルダが回転するのを防止する。第二の突出
部即ち部材１２４ｂは、ベアリングブロック１１２ａの
垂直方向のスロット（図示せず）を貫通する。線源組立
体５２がコリメータ組立体３８に取付けられると、第二
の部材１３４ｂは駆動ブロック１１８の溝１１１に係合
し、これによって、係止ピン１３４をばねに抗して付勢
する。この第二の位置にあるとき、第一の部材１３４ａ
はもはや、係止ディスク１３０に係合しない。従って、
係止ピン１３４は核種源ホルダ１１４の回転を妨げな
い。

【００２２】図３を更に参照すると、駆動ブロック組立
体１０７ｂは、作動ソレノイド１４０、戻しばね（図示
せず）を含む機械的リンク仕掛け機構と、回転スピンド
ル１４２と、位置センサ１４４とを更に備えている。こ
のリンク仕掛けは、該リンク仕掛け（従って核種源ホル
ダ１１４）の位置を肉眼で確認することを可能にし、更
に該リンク仕掛けを手動で位置決めすることを可能にす
るフラッグ１４５を有する。回転スピンドル１４２は、
線源組立体５２がコリメータ３８に据え付けられたとき
に、駆動スピンドル１２６のスロットに係合するための
突出部を有する。賦勢されると、ソレノイド１４０はリ
ンク仕掛け機構に係合し、該リンク仕掛け機構はソレノ
イド１４０の直線運動を回転運動に変換して、回転スピ
ンドル１４２を約７５°回転させる。かくして、核種源
ホルダ１１４は第一の位置即ち開位置に回転される。ソ
レノイドの賦勢がなくなると、戻しばねにより、シャッ
タ回転スピンドル１４２（従って核種源ホルダ１１４）
を約７５°回転させ、第二の位置即ち閉位置へ戻す。位
置センサ１４４は、核種源ホルダ１１４の実際の位置を
確認するのに用いられる。

【００２３】線源組立体５２をコリメータ３８に設置す
る前に、係止ピン１３４が係止ディスク１３０に係合す
る。図３を参照すると、係止ディスク１３０のアパーチ
ャ１３０ａと核種源ホルダの溝１２２とは約７５°だけ
偏位している。かくして、放射線源１１６は線源ハウジ
ング１１０の側部に面した位置に係止される。この閉位
置において、線源１１６により放出された放射線はハウ
ジング１１０および核種源ホルダ１１４によって吸収さ
れる。溝１２３に含まれている放射線減衰材料が、コリ
メータを通しての放射線放出に対する追加の遮蔽を提供
するように、溝１２３も、コリメータスロット１１０ａ
に対してほぼ整列される。駆動スピンドル１２６内のス
ロットと核種源ホルダ溝１２２とは、同様に約７５°だ
け偏位している。従って、閉位置においては、シャッタ
カップリング１２６のスロットは垂直である。ソレノイ
ドの賦勢がなくなると、シャッタ回転スピンドルの突出
部も、同様に垂直である。

【００２４】線源組立体５２は、ベアリングブロック１
１２ａおよび１１２ｂを駆動ブロック１０７ａおよび１
０７ｂと摺動可能に係合させることによって、コリメー
タ３８に設置される。駆動スピンドル１２６のスロット
と回転スピンドル１４２の突出部は両方とも垂直であ
り、同様にして摺動可能に係合する。係止ピン１３４の
第一のピン１３４ｂは駆動ブロック１０７ａの溝１１１
と同様に係合し、係止ピン１３４の第二のピン１３４ａ
は、もはや係止ディスク１３０とは係合しない。かくし
て、核種源ホルダ１１４は、シャッタ回転スピンドル１
４２の回転に応答して自由に回転する。ファスナー１０
９ａおよび１０９ｂは、線源組立体５２を適所に保持す
る。賦勢されると、ソレノイド１４０により、回転スピ
ンドル１４２（従って核種源ホルダ１１４）を、放射性
核種源１１６が透過型コリメータ１５０と対面する開位
置まで約７５°だけ回転させる。従って、核種源１１６
により放出された放射線は、線源組立体５２から検査領
域を通って反対側の検出器の方向に放出される。回転ス
ピンドル１４２の突出部および駆動スピンドル１２６の
スロットは、垂直方向から約７５°のところにあるの
で、核種源ホルダが開位置にある間は、線源組立体５２
を駆動ブロック１０７ａおよび１０７ｂから取り外すこ
とはできない。

【００２５】開位置にあるとき、核種源ホルダ１１４
は、放射性核種源１１６と底部キャップ１１８との間に
実質的な減衰経路を与える。従って、放射性核種源が中
央に位置する場合の核種源ホルダに比較して、核種源ホ
ルダ１１４は著しく大きな減衰経路を与える。この増大
した減衰経路の長さは、放射性核種源と、該核種源を取
り付ける検出器との間の許容可能な遮蔽を提供する一方
で、例えば線源組立体の高さの減少、核種源ホルダの直
径の減少、放射性核種源への容易なアクセス、および放
射線減衰特性の小さい材料を用いた核種源ホルダの構築
を可能にすることによって、融通性の高い設計を提供す
る。ソレノイド１４０の賦勢がなくなると、ばねによ
り、シャッタ回転スピンドル１４２（従って核種源ホル
ダ１１４）を約７５°だけ閉位置に逆方向に回転させ
る。もし、所望ならば、線源組立体５２をコリメータ３
８から再度取り外すことができる。

【００２６】放射性核種源１１６は、コリメータ３８か
ら取り外された線源組立体で置き換えられる。核種源ホ
ルダ１１４へのアクセスを可能にするために、底部キャ
ップ１１８を線源ハウジング１１０から取り外す。核種
源ホルダ１１４の回転が可能になるように、作動ピン１
３４上の第二の部材１３４ｂを押し下げ、放射性核種源
１１６がアクセス可能になるまで核種源ホルダ１１４を
回転させる。次いで、第二の部材１３４ｂを解放し、第
一の部材１３４ｂを係止ディスク１３０の第二の半径方
向アパーチャ（図示せず）に係合させる。かくして、核
種源ホルダ１１４を第三の位置、即ち核種源へのアクセ
ス位置に係止させる。核種源保持クリップ１２４ａおよ
び１２４ｂを、その中に設けられたスロットが放射性核
種源と一致するまで回転させて、放射性核種源１１６を
取り出す。新たな放射性核種源１１６を設置し、該放射
性核種源１１６が適切な位置に再度保持されるように、
保持クリップ１２４ａおよび１２４ｂを回転させる。第
一のピン１３４ａを再度押し下げ、核種源ホルダ１１４
を閉位置に手動で回転させる。第一のピン１３４ａを解
放し、核種源ホルダ１１４を閉位置に係止させる。底部
キャップ１１８を再度設置する。こうして、線源組立体
５２は再設置されることになる。

【００２７】従来のガンマ線検出器ヘッドは、二以上の
エネルギー窓または領域内の放射線を同時に画像化す
る。従来の二重エネルギーガンマ線検出器ヘッドでは、
信号は振幅に基づいて分類される。特に、エネルギー窓
または領域が構成される。各窓は検査に用いられるべき
放射性核種のフォトピークまたはエネルギースペクトル
に対応する。放射線源５２を用いるとき、注入された放
射性核種または放出性放射性核種は一つの予め選択され
たエネルギーを有し、また放射線源５２または透過性放
射線は第二の異なったエネルギーを有する。この方式に
おいて、検出器ヘッド３２および３４は、二重注入され
た放射性医薬試験の際に用いられる従来のエネルギー分
離回路を用いることによって、透過性放射線および放出
放射線のデータを分離する。位置レゾルバ（解像器）
（図示せず）は、エネルギー窓の各々の内において、シ
ンチレーションまたは放射線の発生に対応した結晶（ク
リスタル）上の位置を解析する。

【００２８】走査中、好ましい実施の形態のコリメータ
３８は、検出器の検出面に受けられる放出放射線および
透過放射線を、検出器面に対してほぼ直交する方向に進
行する放射線に限定する。検出器面に直交しない放射線
は、主にコリメータ壁によって吸収される。同時に、放
射線源組立体５２は、駆動機構によって、対向する検出
器の検出面を横切って移動する。放射線源５２からの透
過放射線はまた、その関連したコリメータ１５０によっ
て、該コリメータに対して実質的に平行な放射線のみが
患者に向けてコリメータを通過するように制限される。
従って、透過型画像を形成するのに有用でない放射線が
透過して、患者に吸収される事態は防止される。放射線
源５２からの透過放射線は患者に導入され、患者によっ
て減衰され、反対側の検出器によって受信される。反対
側の検出器によって受信された透過放射線は、透過映像
データを作成するのに用いられる。

【００２９】図１を再び参照すると、放出データおよび
透過データを再構成する技術が与えられている。勿論、
この再構成技術は、採集される放射線のタイプおよび使
用するコリメータの種類（即ち、扇状ビーム、円錐状ビ
ーム、平行ビーム）に従って変化する。患者からの放出
放射線は、検出器ヘッド３２および３４の両者によって
受信され、放出映像データが作成される。この放出デー
タは通常、患者の解剖学の吸収特性を変化させることに
よって生じた不正確さを含んでいる。ソータ６４が放出
映像データおよび透過映像データを相対的エネルギーに
基づいて分類する。このデータは映像観察メモリー６
６、特に、対応する放出データメモリー６６ｅおよび透
過データメモリー６６ｔに保存される。汚染補正６７ｅ
は、散乱よって生じる透過放射線または透過放射性核種
源の組成変化に起因する放出カウントを補正するため
に、放出データに対して適用される。

【００３０】汚染補正６７ｔは、散乱によって生じ得る
放出放射線または放出放射性核種源の組成変化に起因す
る透過カウントについて補正するために、透過データに
対して同様に適用される。再構成プロセッサ６８ｔは、
透過データを、透過画像表示またはメモリー７０に保存
される減衰因子の容量に再構成する。メモリー７０に保
存された各ボクセル値（ｖｏｘｅｌｖａｌｕｅ）は、
患者の対応する部位における組織の減衰を示す。反復再
構成アルゴリズム６８ｅは放出データを再構成し、また
減衰補正因子メモリー７０に含まれている減衰因子に基
づいて、この再構成された画像を補正する。再構成され
た画像表示は、容量性画像メモリー７４の中に保存され
る。ビデオプロセッサ７６が画像メモリー７４からのデ
ータの選択された部分を引き出して、人間が読むことが
できる対応した表示をビデオモニター７８上に形成す
る。典型的な表示は、再映像化(reprojection)、選択さ
れたスライスまたはプレーン、表面レンダリング等を含
む。

【００３１】オペレータ制御パネル７７が、放出画像表
現の選択された部分を人間が読める表示に変換するため
のビデオモニター７８を有する。選択的には、透過画像
も表示してもよい。キーボード７９により、オペレータ
が画像再構成プロセス、表示データの選択、予め選択さ
れた走査手順およびＳＰＥＣＴカメラ・ガントリーのカ
スタム操作を制御することを可能にする。即ち、オペレ
ータは、回転可能なガントリー部分３０の回転、移動検
出器ヘッド３２、３４が半径方向に検査領域３６に向か
う移動および検査領域から遠ざかる移動、患者の寝台１
０の位置決め、および線源組立体５２の位置決めを制御
することができる。検出器３２および３４の各々の間の
距離は独立に調節すればよい。特に、各検出器ヘッド３
２は、可能な限り患者に近接して設置するのが望まし
い。

【００３２】また、画像化すべき対象の寸法および減衰
特性に基づいて、線源組立体５２により放出される放射
線を制限するのが望ましい。透過源組立体５２からの放
射線は、検査領域３６を進行して対向する検出器３２ま
たは３４に衝突する。画像化すべき対象は普通は画像化
領域３６の全体を満たすことはないから、幾つかの透過
放射線は実質的な減衰を受けることなく対向する検出器
に達する。この減衰されない「ギラギラした」放射線は
検出器を飽和させるのに充分な強度を有しており、それ
によって、画像および当該装置により行われる減衰測定
は歪曲される。従って、「ギラギラした」放射線に帰す
べき検出器カウントが減少するように、好ましくは、線
源組立体によって透過された放射線の強度は好ましく
は、画像化すべき対象の減衰特性にほぼ逆比例するよう
に変化される。

【００３３】図６を参照すると、フィルタ１２０は、長
手方向のチャンネル２０２を有するアルミニウム基体を
備えている。該チャンネルの長さおよび幅は、コリメー
タ１５０の出口を覆うのに充分である。該チャンネルの
深さは、所望の減衰プロファイルに基づいて変化する。
逆に言えば、チャンネルの深さは、放出された透過放射
線が所望の強度プロファイルを有するように変化され
る。このチャンネル２０２は、放射線減衰材料、例えば
９０％の錫と１０％のアンチモンとの混合物を含有して
いる。勿論、浅いチャンネルは比較的小さい減衰を与
え、深いチャンネルは比較的大きな減衰を与える。図６
ｂを参照すると、胴体を撮像するために適用されるフィ
ルタは、胴体が顕著な減衰を与えない領域において最も
強く透過放射線を減衰させる。好ましい実施の形態にお
いて、このチャンネルは胴体の領域では、一定で且つ比
較的浅い深さを有している。このチャンネルの深さは、
胴体の縁部近傍で増大し始め、フィルターの縁部近傍で
最大にまで増大する。図６ｃは、頭部の画像化に適用さ
れるフィルタを描いている。ここでも、錫／アンチモン
層の厚さ（従って放射線減衰の量）は、画像化すべき対
象によって与えられる減衰にほぼ逆比例する。

【００３４】ここまで、線源が長手方向軸線１４に対し
て直交して配置されている装置に関して、フィルタを説
明してきた。勿論、ビーム成形フィルタは、例えば透過
線源が長手方向軸線に平行に配置されている装置および
扇形状の透過ビーム幾何学を有する装置を含む他の構成
に対しても適用可能である。このような装置に使用する
のに適したヘッドフィルタが、図６ｄに示されている。
透過性放射線の強度を、他の手段によって変化させるこ
とができる。例えば、減衰の程度は、放射線減衰材料の
組成を変化させることによって変更することができる。
変形例として、放射性核種源の活性を、所望の強度プロ
ファイルを生じるように変化させることができる。更に
別の変形例として、コリメータスロットを、透過源コリ
メータ１５０の出口に挿入された遮蔽素子または釘（ペ
ッグ）を用いてブロックしてもよい。この釘は、好まし
くは錫または鉛のような放射線減衰材料を含んでいる。
釘の間隔は、コリメータ１５０出力の有効面積が、所望
の強度プロファイルに従って変化するように変えられ
る。胴体フィルタ（トルソーフィルタ）の場合、例え
ば、釘はコリメータの末端に到達するに従って間隔が徐
々に近接する。この方法では、図６ｂ〜ｆに示したフィ
ルタによって製造されるのと同様の強度フィルタを製造
することができる。勿論、他の強度プロファイルも容易
に得ることができる。

【００３５】プロファイルの各々についてチャンネル深
さが変化するフィルタ類のファミリーが望ましい。例え
ば、該フィルター類のうちの一つにおける放射線吸収材
料の最小厚さは、放射線源からの透過放射線の約半分を
吸収する適切な厚さであればよい。該フィルター類のう
ちの他のものは、放射線の約１／４のみを吸収するよう
に、錫／アンチモン部分の更に薄い最小厚さを有するか
も知れない。他のものは、放射線の１／１０等のみを吸
収してもよいであろう。放射線源が崩壊するに伴って、
フィルタは段階的に、放射線をより少ないパーセンテー
ジで減衰するフィルタで置き換えられる。この方法にお
いて、透過線源組立体からの出力を、透過型放射線源に
おける放射性同位体の半減期の２倍または３倍に亘って
実質的に一定に維持することができる。胴体フィルタプ
ロファイルのための変化する最小厚さの例は、図６ｂ、
６ｅおよび６ｆに描かれている。

【００３６】各フィルタは、適切なフィルタの決定およ
び選択を助けるために、異なった色彩のマーキングを設
けるのが好ましい。選択されたフィルタは、フィルタプ
ロファイルに基づいて正しい減衰因子を計算できるよう
に、オペレータインターフェース７７を用いて導入され
る。適切な減衰因子が自動的に決定されるように、例え
ば電気的または光学的コード化による自動化されたフィ
ルタのコード化を実施することができる。最後に、与え
られた装置に２以上の走査線源を設置してもよいことに
注目すべきである。かくして、各検出器ヘッドが反対側
の透過源からの透過放射線を受けるように、各検出器ヘ
ッドには上記のように線源が固定される。上記実施の形
態の走査線源は、ＳＰＥＣＴまたは核カメラと共に使用
するのに適しており、特に２ヘッドのガンマ線カメラ、
ならびに向かい合っている検出器ヘッドを有する他のガ
ンマ線カメラに特に適している。上記実施の形態の一つ
の利点は、向かい合っている二重ヘッドのガンマ線カメ
ラを用いて、正確な透過放射線補正が得られることであ
る。他の利点は、放射線検出器の検出面が患者の近傍に
配置され得るように、走査線源が低いプロファイルを与
えることである。更に別の利点は、放射性核種源に対す
るアクセスが容易になることである。更に別の利点は、
線源の後方での検出器におけるスプリアスの透過放射線
カウントが低減されることである。他の利点は、透過放
射線の強度を適合させることにより、「ギラギラした」
放射線の望ましくない影響が低減されることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるガンマ線カメラ装置の斜
視図である。

【図２】図２は、本発明による検出器および走査線源の
正面図である。

【図３】図３は、本発明による走査線源の分解図であ
る。

【図４】図４は、本発明による走査線源の断面を描いた
側面図である。

【図５】図５は、本発明による透過型コリメータの頂部
斜視図である。

【図６】図６は、本発明による種々のビーム成形フィル
タを描いた図である。

【図７】図７は、本発明による放射性核種源保持クリッ
プの詳細図である。

【符号の説明】

１０テーブル１２垂直支持体１４長手方向軸線２０外側ガントリー構造体２２トラック（レール）２４外側ガントリー構造体移動手段２６駆動車輪２８モータ３０内側ガントリー構造体３２第一の検出器ヘッド３４第二の検出器ヘッド３６患者収容アパーチャ３８コリメータ４８ガントリープロセッサ５２透過型放射線源組立体１００ａ、１００ｂアクメねじ駆動組立体１０２直流モータ１０４電位差計１０４ａ、１０４ｂ駆動ブロック支持レール１０５ａ、１０５ｂプーリー１０７ａ、１０７ｂ駆動ブロック１０８ａ、１０８ｂリミットスイッチ１１０ハウジング１１２ａ、１１２ｂベアリングブロック１１４核種源ホルダ１１６放射性核種源１１８底部キャップ１２０フィルター組立体１２２長手方向の溝１２３矩形の溝１２４ａ、１２４ｂ放射性核種源保持クリップ１２６差し込み駆動スピンドル１２８ａ、１２８ｂボールベアリング組立体１３０係止ディスク１３２ばね１３４係止ピン１４０作動ソレノイド１４２回転スピンドル１４４位置センサ１４５フラッグ１５０透過型放射線源コリメータ１５２鉛側壁１５４薄い隔壁２０２長手方向のチャンネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者グレゴリージークーリーアメリカ合衆国オハイオ州 44024 チャードンクラートカドライヴ 12648 (72)発明者ブライスジーソーントンアメリカ合衆国オハイオ州 44060 コンコードホリーパークドライヴ 7352 (72)発明者スティーヴンジープラーマーアメリカ合衆国オハイオ州 44236 ハドソンイーストヘヴンドライヴ 2540

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査領域（３６）の回りに配置されたガ
ントリー（２０、３０）と；該ガントリーに取付けら
れ、且つ前記検査領域に面した放射線感受性面を有する
第一の検出器ヘッド（３２）と；前記第一の検出器ヘッ
ドと向かい合って前記ガントリーに取付けられ、且つ前
記検査領域に面した放射線感受性面を有する第二の検出
器ヘッド（３４）と；前記第一の検出器ヘッドの放射線
感受性面と前記検査領域との間に移動可能に取付けられ
ており、かつ、線源ハウジング（１１０）、放射性核種
源（１１６）および該放射性核種源を保持するために前
記線源ハウジング内で回転可能に取付けられた核種源ホ
ルダ（１１４）を有する第一の透過型放射線源（５２）
と；前記第一の検出器ヘッドを横切って前記第一の透過
型放射線源を移動させ、それによって、前記第一の透過
型放射線源からの透過放射線で前記第二の検出器を照射
するための手段と、を備えていることを特徴とする核カ
メラ装置。
【請求項２】前記核種源ホルダは回転軸線を有し、前
記放射性核種源は前記回転軸線から片寄っていることを
特徴とする、請求項１に記載の核カメラ装置。
【請求項３】前記放射性核種源は前記核種源ホルダの
中心から片寄っていることを特徴とする、請求項１に記
載の核カメラ装置。
【請求項４】前記核種源ホルダは青銅を含有している
ことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１
項に記載の核カメラ装置。
【請求項５】前記放射性核種源を開位置、閉位置およ
びアクセス位置に配置するための手段を更に備えている
ことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１
項に記載の核カメラ装置。
【請求項６】前記第二の検出器ヘッドの放射線感受性
面と前記検査領域との間で移動可能に取付けられた第二
の透過型放射線源と；該第二の透過型放射線源を前記第
二の検出器ヘッドを横切って移動させ、それによって、
前記第一の検出器ヘッドを前記第二の透過型放射線源か
らの透過放射線で選択的に照射するための手段とを更に
備えていることを特徴とする、請求項１から請求項５の
いずれか１項に記載の核カメラ装置。
【請求項７】前記第一および第二の検出器ヘッドは、
前記検査領域の回りを回転可能であることを特徴とす
る、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の核カ
メラ装置。
【請求項８】前記第一の検出器ヘッドはコリメータ
（３８）を更に備え、前記透過型放射線源は、このコリ
メータと前記検査領域との間に配置されていることを特
徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載
の核カメラ装置。
【請求項９】望ましい強度プロファイル（Ｂ−Ｆ）に
従って透過放射線の強度を変化させるための手段を更に
備えていることを特徴とする、請求項１から請求項８の
いずれか１項に記載の核カメラ装置。
【請求項１０】検査領域の回りに配置されたガントリ
ー（２０、３０）と；前記ガントリーに取付けられ、且
つ検査領域に面した検出器を有する少なくとも１つの第
一の核カメラ検出器ヘッド（３２）と；検査領域を横切
って進行して前記第一の検出器により検出される透過放
射線を放出するための、線源ハウジング（１１０）を有
する透過型放射線源組立体（５２）と；前記線源ハウジ
ング内に保持された放射性核種源（１１６）と；前記放
射性核種源を開位置、閉位置およびアクセス位置へと回
転するための手段とを備えていることを特徴とする核カ
メラ装置。
【請求項１１】前記線源組立体がその前記カントリー
に対する位置から選択的に移動可能なように、放射性核
種源の回転位置に応じて前記線源組立体の移動を阻止す
るための手段（１２６，１４２）を更に備えていること
を特徴とする、請求項１０に記載の核カメラ装置。
【請求項１２】前記第一の検出器ヘッドに向かい合っ
て前記ガントリーに取付けられ、且つ前記検査領域に面
した第二の検出器ヘッド（３４）を更に備え、前記透過
型放射線源組立体は前記第二の検出器ヘッドの放射線感
受性面と前記検査領域との間に取付けられており；また
前記線源は前記第一の検出器ヘッドに関して移動可能で
あり、それによって、前記第一の検出器は前記透過型放
射線源からの透過放射線によって選択的に照射されるこ
とを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の
核カメラ装置。
【請求項１３】前記透過型放射線源は、前記線源ハウ
ジング内に回転可能に取付けられた放射核種源ホルダ
（１１４）を更に備え、前記放射性核種源はこの核種源
ホルダの周縁近傍に保持されることを特徴とする、請求
項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の核カメラ
装置。
【請求項１４】前記核種源ホルダは前記放射性核種源
を受け入れのための長手方向の溝と、前記放射性核種源
をこの溝の中に保持するための手段（１２４ａ，１２４
ｂ）とを備えていることを特徴とする、請求項１３に記
載の核カメラ装置。
【請求項１５】前記核種源ホルダは青銅を含有してい
ることを特徴とする、請求項１０から請求項１４のいず
れか１項に記載の核カメラ装置。
【請求項１６】透過放射線の強度を、画像化すべき対
象の減衰プロファイルとはほぼ反対に変化させるための
フィルタ手段（Ｂ−Ｆ）を更に備えていることを特徴と
する、請求項１０から請求項１５のいずれか１項に記載
の核カメラ装置。