JPS627513B2 - - Google Patents

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JPS627513B2
JPS627513B2 JP55129916A JP12991680A JPS627513B2 JP S627513 B2 JPS627513 B2 JP S627513B2 JP 55129916 A JP55129916 A JP 55129916A JP 12991680 A JP12991680 A JP 12991680A JP S627513 B2 JPS627513 B2 JP S627513B2
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Akihide Kamyama
Nobuo Kumano
Hidetomo Takase
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
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    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/037—Emission tomography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)

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  • Nuclear Medicine (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエミツシヨンCT(Emission
Computed Tomography)に関するものである。
エミツシヨンCTは、人体にRI(放射性同位元
素)を投与し、人体から放出されたγ(ガンマ)
線のの数を計数し、そのデータから断層像を再構
成することによつて人体内のRI分布を調べ、人
体組織の生理学的挙動を調べる新らしい診断手法
である。
ところで従来のエミツシヨンCTは第1図に示
すように、ガンマ線検出器1を被検体3の周囲に
回転させて各方向からのガンマ線を検出して投影
像を得るようにしているが、このとき、検出器
1,1′の検出面1aの中心軸が被検体3の体軸
と一致するように配置されているため、以下に説
明するような種々の問題が生じていた。
その1つは、被検体3の横断面の断層像を得る
場合である。即ち、被検体3の横断面のうち小さ
な部位(例えば頭部2)の断層像を得る場合と、
横断面の大きな部位(例えば体駆部3)の断層像
を得る場合とでは検出器に必要な視野の広さが異
なるため、両部位毎に検出器の大きさを変えると
か、大視野の検出器によつて小さな視野の部位の
検出を行なうという方法をとつていた。しかしな
がら、視野の大きな検出器は価格高となるばかり
でなく、走査機構も大がかりなものになり、かつ
全体の機械的寸法が増大するので収容スペース、
取扱上の問題等があつた。そこで、第2図に示す
ように小さな視野の部位を対象とする小型の検出
器4を用いて大きな部位の検出を行なう方法が得
策となるが、この場合前述のように検出器4の面
の中心が常に被検体3の体軸中心0に一致するよ
うにして検出器の回転が行なわれるため、検出器
の有効視野領域は、第2図における検出器4と
4′の視野の直交領域に内接する円形領域Yとな
り、全方向からのデータが得られないので有効な
データ処理を行なうことができず、従つて正確な
再構成画像を得ることができないという問題があ
る。
問題点の第2は被検体3の体軸方向に広がつた
領域の断層像を得る場合である。即ち、第3図に
示すように小さな視野の検出器4が被検体3の体
軸に対して平行に配置されているため、検出器4
の視野と同等の幅W1の断層像しか得られないの
で、更に広い範囲の断層像を得ようとすれば機械
的に被検体3を体軸方向に移動させるとか、或い
は検出器を移動させるとかの方法により、再び走
査を繰り返して断層像を得なければならず、同時
に広いスライス幅の断層像を得ることが難しかつ
た。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、検出器の有効視野よりも広い範囲の断層像を
得ることにより装置の小型化、低価格化及び取扱
の便利さを図ることができるエミツシヨンCTを
提供することを目的とするものである。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
第4図は本発明装置の一実施例ブロツク図であ
る。4は被検体3に対向配置された検出器(例え
ばアンガー型ガンマカメラ)であり、5は検出器
を被検体3の周囲に回転走査させると共に、検出
器自体のアーム回転、ヘツド回転、対向シフトを
行なわせる検出器走査機構であり、6は検出器4
から得られる位置信号及び収集データをデイジタ
ル信号に変換して次段のデータ処理装置7に送出
すると共に、このデータ処理装置7からの制御信
号によつてデータ収集時間等が制御されるデータ
収集インターフエイスであり、8は前記検出器走
査機構5を駆動するための走査機構駆動回路であ
り、9は前記データ処理装置7からの制御信号に
よつて走査機構駆動回路8を制御すると共に、駆
動回路の出力状態(即ち検出器4の現在位置)を
検知して、この検知信号をデータ処理装置7に送
出する走査機構駆動制御インターフエイスであ
り、10はデータ処理装置7からの出力により
RI分布像(断層像)を表示する表示装置であ
り、11はデータ処理装置7に被検体の体幅情報
等を入力するためのテレタイプライター
(TTY)を含む入力装置である。尚、前記データ
処理装置7内にはプログラムを順次実行するため
の中央処理装置(CPU)或いは後述する計算式
に基づく計算を行なう計算回路が含まれている。
また、前記データ処理装置7、走査機構駆動回路
8及び走査機構駆動制御インターフエイス9は、
本発明の駆動制御部を構成する一例である。19
は検出器コンソールであり、外部からの操作によ
つて検出器走査機構を制御してアーム回転又はヘ
ツド回転を行なわせることができるようになつて
いる。
ここで第5図を参照して前記検出器走査機構5
の主要部の構成と、走査機構駆動回路からの制御
信号との関係を説明する。アンガー型ガンマカメ
ラ4はU字状アーム12a先端に回動自在に支持
され、このU字状アーム12aは支持杆12bに
回動自在に取付けられ、この支持杆12bはリン
グ状の回転架台13の中央部に上下動自在に取付
けられている。そして、回転架台13の軸13a
の上部にはこの軸13aを矢印A方向に回転駆動
(全体回転)するモータ14が設けられており、
回転架台13の内部には前記支持杆12bを矢印
B方向に上下動(対向シフト)するためのモータ
15が設けられており、支持杆12b上にはU字
状アーム12aを矢印C方向に回転(アーム回
転)するためのモータ16が設けられており、更
にU字状アーム12aの先端には検出器4を矢印
D方向に首振回転(ヘツド回転)するためのモー
タ17が設けられており、これら各モータは走査
機構駆動回路8からの各制御信号S1〜S4によつて
それぞれ駆動されるようになつている。尚、被検
体3は前記U字状アーム12aの長手方向に沿う
状態で天板18上に横たわつている。尚、前記U
字状アーム12a及びモータ16は、前記検出器
4を被検体3の体軸と平行な軸の回りに回転させ
て傾斜させる検出器傾斜駆動機構の一例である。
また、前記支持杆12b及びモータ15は、前記
検出器4を被検体3に対して直線的に接離させる
対向シフト駆動機構の一例である。さらに、前記
回転架台13、軸13a及びモータ14は、前記
検出器4を被検体3の周囲に回転させる全体回転
駆動機構の一例である。
次に前記装置の動作の一例について説明する。
先ず横断面の断層像を得る場合の動作を第6図
を参照して説明する。尚、ここで使用される検出
器4の直径は例えば平均的な被検体の頭部2の直
径よりも僅かに大きく、かつ体幅の1/2程度のも
のを使用する。
データ収集動作を開始する前に検出器コンソー
ル19を操作してアーム回転を行なわせ、第6図
に示すように検出器4の有効視野内に被検体3の
体軸中心0と側部3aとが含まれるような角度と
なるように設定した後、検出器4を被検体3の周
囲に時計方向に向つて順次4,4′,4″となるよ
うに走査する。このようにすると最初の検出器の
位置4における有効視野と、180゜回転したとき
の検出器の位置4″における有効視野とは互いに
接することになるので被検体全体について全ての
方向から均等な投影データを得ることができ、こ
れを基準にして再構成を行なうことができるので
正確な断層像を得ることができる。即ち、このよ
うな走査方法によれば検出器の持つ有効視野より
も大きな横断面の断層像を得ることができる。こ
のため、従来の大横断面用の検出器の約半分の直
径を有する検出器を使用して被検体の頭部と体駆
部の双方の断層像を得ることができ、装置の小型
化、低価格化及び使い易さを達成できるエミツシ
ヨンCTを提供することができる。
第7図は前記走査方法を更に一歩進めて被検体
3の体幅の変化に対応して自動的にアーム回転角
度を設定して常に適正な断層像が得られるように
した手法の一例を説明するための図である。即
ち、この場合の走査手順は先ず入力装置11のタ
イプライタを利用して、被検体3の体幅W0の情
報をデータ処理装置7に入力する。この結果デー
タ処理装置7内の計算回路によつて被検体3の体
軸と検出器4との間の距離lが次式(1)によつて求
められる。
l=1.1W0 ………(1) そして、この距離lを設定すべき信号が駆動回
路制御インターフエイス9を介して走査機構駆動
回路8に送出され、これに基づいて走査機構駆動
回路8から対向シフト制御信号S2が出力され、モ
ータ15が回転し、検出器4と被検体3との間の
距離lが設定される。
次に、検出器4の有効視野が被検体3の体幅
W0の半分を含むようにするためのアーム回転角
θが次式(2)によつて求められる。
θ=arc sinR/l ………(2) (Rは検出器の有効視野の半径である。) このようなアーム回転角θの設定用信号がデー
タ処理装置7から出力され、駆動回路制御インタ
ーフエイス9を介して走査機構駆動回路8に印加
される。このため走査機構駆動回路8からアーム
回転制御信号S3が出力され、アーム回転駆動用モ
ータ16が回転し、検出器4の被検体3に対する
角度をθに設定する。
以上のようにして距離lとアーム回転角度θの
設定が終つた後は、前記第6図の場合と同様に全
体回転を行なわせて各角度毎の投影データを収集
する。即ち、データ処理装置7から全体回転指示
信号を出力し、これを駆動制御インターフエイス
10を介して走査機構駆動回路9に供給し、全体
回転制御信号S1を全体回転駆動モータ14に印加
して前述のように所定角度毎の間欠的走査を行な
う。このような方法を採用すれば被検体3の体幅
W0に応じて適切な距離lとアーム回転角θが自
動的に設定されるので、常に同一の再構成アルゴ
リズムで検出器の有効視野の2倍の断層像の再構
成を行なうことができる。
第8図は更に緻密な投影データを得るための走
査方法を説明するための図である。先ず基準位置
0゜の位置から鎖線で示す検出器が時計方向に向
つて順次4,4′,4″となるように順次走査して
各方向からの投影データを収集した後、半回転
(180゜)の位置に来たときに前記検出器のアーム
回転角を2θだけ矢印の方向に転移させた状態
(実線の検出器4)で残りの半回転を4,4′,
4″となるように順次走査して各方向からの投影
データを得る。このようにすると全ての方向から
の投影データを得ることができ、再構成の精度が
更に向上することになる。
第9図は体軸方向に広がつた領域の断層像を得
る場合の走査方法の一例を示すものである。先ず
前述の検出器コンソール19を操作してヘツド回
転用モータ17を駆動して、検出器4を全体回転
の円周上の接線方向を軸として傾斜させた状態で
第9図の実線で示すように検出器4を4′の位置
迄被検体3の周囲を回転走査する。このようにす
ると、検出器4の有効視野よりも広いスライス幅
をもつ断層像を得ることができる。更に、前述同
様に、最初の半回転を過ぎた段階でヘツド回転を
逆にして鎖線4の状態とした後、4,4′のよう
に残りの半回転を行なわせると、検出器の有効視
野の2倍の広さを有するスライス幅の断層像を得
ることができる。
以上詳述した本発明装置によれば、検出器の有
効視野よりも広い範囲の断層像を得ることができ
るので、検出器自体を小型化することができ、装
置全体の小型化及び低価格化を図ることができ、
取扱いの便利なエミツシヨンCTを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の検出器走査方法の説明図、
第2図及び第3図は従来装置における検出器の有
効視野と断層領域との関係を示す図、第4図は本
発明装置の一実施例を示すシステムブロツク図、
第5図は一実施例における検出器走査機構の構成
と走査機構駆動回路との関係を示す図、第6図は
本発明装置を用いた検出器走査の一例を説明する
ための図、第7図乃至第9図は本発明装置を用い
た検出器走査の他例を説明するための図である。 3……被検体、4……検出器、5……検出器走
査機構、6……データ収集インターフエイス、7
……データ処理装置、8……走査機構駆動回路、
9……駆動回路制御インターフエイス、10……
表示装置、11……入力装置、12a,12b…
…アーム、13……回転架台、14〜17……モ
ータ、18……天板、19……検出器コンソー
ル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被検体の体内に投与された放射性同位元素に
    基づく放射線を検出する検出器と、この検出器を
    被検体の周囲に円軌道を描いて回転させる全体回
    転駆動機構と、前記検出器を被検体に対して直線
    的に接離させる対向シフト駆動機構とを備えたエ
    ミツシヨンCTにおいて、前記検出器を被検体の
    体軸と平行な軸の回りに回転させて傾斜させる検
    出器傾斜駆動機構と、全体回転の初期位置で前記
    検出器傾斜駆動機構を駆動して前記検出器を前記
    円軌道上の接線に対して所定角度傾斜して設定
    し、この傾斜状態を維持しつつ前記全体回転駆動
    機構を駆動して前記検出器を被検体の周囲に回転
    駆動する駆動制御部とを設け、検出器の有効視野
    よりも広い再構成画像を得ることを特徴とするエ
    ミツシヨンCT。 2 駆動制御部は、検出器の有効視野径と被検体
    の体幅とに基づいて検出器の設定位置を計算し、
    この計算結果によつて前記対向シフト位置及び前
    記検出器傾斜角を設定する特許請求の範囲第1項
    記載のエミツシヨンCT。 3 検出器は全体回転の接線方向を軸としてヘツ
    ド回転可能であり、前記駆動制御部は全体回転の
    初期位置でヘツド回転角の設定を行う特許請求の
    範囲第1項又は第2項記載のエミツシヨンCT。
JP55129916A 1980-09-17 1980-09-17 Emission ct Granted JPS5753673A (en)

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US06/301,437 US4476389A (en) 1980-09-17 1981-09-11 Emission type computed tomography apparatus
CA000386076A CA1167173A (en) 1980-09-17 1981-09-16 Emission type computed tomography apparatus
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JPS5753673A JPS5753673A (en) 1982-03-30
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CA (1) CA1167173A (ja)
GB (1) GB2083970B (ja)

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