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WO2011125212A1 - 近接撮影型ｐｅｔ装置およびシステム - Google Patents

近接撮影型ｐｅｔ装置およびシステム Download PDF

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WO2011125212A1
WO2011125212A1 PCT/JP2010/056402 JP2010056402W WO2011125212A1 WO 2011125212 A1 WO2011125212 A1 WO 2011125212A1 JP 2010056402 W JP2010056402 W JP 2010056402W WO 2011125212 A1 WO2011125212 A1 WO 2011125212A1
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WO
WIPO (PCT)
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pet
specific
site
pet apparatus
whole body
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2010/056402
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English (en)
French (fr)
Inventor
山谷　泰賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institutes For Quantum Science and Technology
Original Assignee
National Institutes For Quantum Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by National Institutes For Quantum Science and Technology filed Critical National Institutes For Quantum Science and Technology
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Priority to JP2012509254A priority patent/JPWO2011125212A1/ja
Priority to PCT/JP2010/056402 priority patent/WO2011125212A1/ja
Publication of WO2011125212A1 publication Critical patent/WO2011125212A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • 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)
    • 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]
    • A61B6/037—Emission tomography

Definitions

  • the present invention relates to a close-up type PET apparatus and system, and more particularly, to a close-up type PET apparatus and system capable of achieving high sensitivity by bringing a PET detector close to a specific region to be measured and imaging a wide field of view. .
  • PET is a method in which a drug labeled with a positron emitting nuclide is administered into the body, and the spatial and temporal distribution of the drug is imaged, and it is noted that it is effective for early diagnosis of systemic cancer and Alzheimer's disease. Collecting.
  • the PET apparatus is composed of a radiation detector arranged in a ring shape so as to surround a measurement object.
  • the principle of PET is as follows. A pair of 511 keV annihilation radiations, in which a positron emitted from a positron emitting nuclide due to positron decay annihilates with surrounding electrons and thereby jumps out in almost opposite directions, is measured by a pair of radiation detectors based on the principle of coincidence counting. Thereby, the nuclide existence position can be specified on one line segment (LOR) which connects a pair of radiation detectors.
  • LOR line segment
  • the resolution decreases when the radiation detector is brought closer to the measurement object and the apparatus sensitivity is increased. Therefore, the detector ring diameter is increased, and the resolution is increased at the expense of sensitivity.
  • the radiation is once converted into visible light with a scintillation crystal having a thickness of about 3 cm, and then converted into an electric signal with a light receiving element such as a photomultiplier tube. This is because the method is suitable, but if the radiation detector is brought close to the body to increase the sensitivity, the positional accuracy with respect to the annihilation radiation incident from an oblique direction is deteriorated depending on the thickness of the crystal element.
  • DOI detectors that discriminate depth-of-interaction (DOI) in the crystal in the depth direction have been developed (Patent Documents 1-8 and Non-Patent Documents 1-8). ). Furthermore, development of DOI detectors using a semiconductor light-receiving element instead of a photomultiplier tube to enhance the DOI discrimination ability is also in progress (Patent Document 9, Non-Patent Document 9). Since the DOI detector does not deteriorate the position detection accuracy even if it is close to the measurement object, both sensitivity and resolution can be improved.
  • angle fluctuation since the angle formed by a pair of annihilation radiations is slightly deviated from 180 degrees (a phenomenon called angle fluctuation), it is known that the error given to the nuclide existing position increases as the detector ring diameter increases. . Therefore, the proximity of the radiation detector contributes to reducing the influence of angular fluctuation and further improving the resolution. Smaller lesions can be detected with higher resolution, and the higher the sensitivity, the better the quantitativeness of the image.
  • the 2-layer DOI detector was put into practical use with a head-only PET apparatus “HRRT” (Non-patent Document 10).
  • the four-layer DOI detector includes a head-dedicated PET device “jPET-D4” developed by the inventors (Non-Patent Document 11), a breast cancer diagnosis-dedicated PET device (Patent Documents 10-12 and 12).
  • jPET-D4 head-dedicated PET device
  • Patent Documents 10-12 and 12 a breast cancer diagnosis-dedicated PET device
  • the radiation detector has a large photomultiplier tube, which is a light receiving element, and the entire device becomes large.
  • JP-A-6-337289 Japanese Patent Laid-Open No. 11-142523 JP 2004-132930 A JP 2004-279057 A JP 2007-93376 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-43062 JP-A-8-5746 Japanese Patent Laid-Open No. 5-126957 JP 2009-121929 A JP 2007-271252 A Japanese Patent Laid-Open No. 2007-232685 No. 2007-119594 No. 2009-133628
  • Yamaya T, Yoshida E, Obi T, et al First human brain imaging by thejPET-D4prototype with a pre-computed system matrix, IEEE Trans NuclSci, 55: 2482-2492, 2008. Masafumi Furuta, et al: Basic Evaluation of aC-Shaped Breast PET Scanner, 2009 IEEE Nuclear Science Symposium ConferenceRecord, M05-1, 2009 H. Iida, et al. “A New PET Camera for noninvasive quantitation of physiological functional parametric images.HEADTOME-V-Dual.,” Quantification of brain functionusing PET (eds.R.Myers, V.Cunningham, D.Bailey, T. Jones) p.57-61, AcademicPress, London, 1996)
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems.
  • a close-up type PET apparatus capable of increasing the sensitivity by bringing a PET detector close to a specific region to be measured and imaging a wide field of view, and
  • the problem is to provide a system.
  • the present invention has been made based on the above findings, A site-specific PET device arranged close to a specific site to be measured; A whole body PET apparatus capable of photographing the whole body of the measurement object; The above problem is solved by a close-up type PET apparatus characterized by comprising:
  • the region-specific PET apparatus can be moved relative to the whole body PET apparatus in the long axis direction of the measurement target.
  • the region-specific PET device can be inserted into the measurement port of the whole body PET device.
  • the simultaneous counting measurement between the region-specific PET devices, the simultaneous counting measurement between the whole body PET devices, and the simultaneous counting measurement using the region-specific PET device and the whole body PET device can be performed.
  • the visual field of the region-specific PET device and the visual field of the whole-body PET device can be partially overlapped.
  • part PET apparatus can be attached to the bed of a measuring object.
  • the site-specific PET apparatus can be slidable with respect to the bed to be measured.
  • the site-specific PET apparatus can be attached to and detached from the measurement target bed.
  • the site-specific PET apparatus can be attached to the measurement target bed by a belt.
  • region-specific PET apparatus can be used as a head PET apparatus.
  • the PET apparatus for each region can be a breast PET apparatus.
  • the PET apparatus for breasts can be configured such that cylindrical detectors are arranged on the left and right breasts.
  • a detector in which the PET apparatus for breasts is arranged in a rectangular tube shape may be arranged in accordance with the left and right breasts.
  • the detector can be shared in the vicinity of the contact point between the two detectors having the cylindrical or square cylindrical shape.
  • the breast PET apparatus may be a single square cylindrical detector so as to cover both breasts.
  • a PET detector can also be provided at the bottom of the breast PET apparatus.
  • the breast PET apparatus can sandwich the breast with two planar detectors.
  • the breast PET apparatus can sandwich the left and right breasts with four planar detectors.
  • the breast PET apparatus when the breast PET apparatus is embedded in a bed and the measurement object is laid on the bed in the prone position, the breast can naturally enter the visual field of the breast PET apparatus.
  • the PET apparatus for each part can be a PET apparatus for trunk.
  • part PET apparatus can be made into a DOI detector.
  • the light receiving element of the radiation detector constituting the part-specific PET apparatus and the whole body PET apparatus can be a semiconductor light receiving element, and can be used in the vicinity of the MRI or in the MRI measurement port.
  • the present invention also includes a site-specific PET detector disposed close to a specific site to be measured; A site-specific radiation position calculator that performs position calculation by the output of the site-specific PET detector and outputs single event data; Search for two single event data that becomes a pair of annihilation radiation, and output the coincidence data for each part as coincidence data, A site-specific data collection device; A part-by-part image reconstruction device that performs image reconstruction by the output of the part-specific data collection device; A whole body PET detector capable of photographing the whole body of the measurement object; A whole body radiation position calculator for performing position calculation by the output of the whole body PET detector and outputting single event data; Search for two single event data to be a pair of annihilation radiation, and output the coincidence data for the whole body, A whole body data collection device; A whole-body image reconstruction device that performs image reconstruction by the output of the whole-body data collection device; With A close-up type PET apparatus system is provided that outputs a composite image by adding together the PET images of the region-based image reconstruction apparatus and
  • a site-specific PET detector disposed in the vicinity of a specific site to be measured;
  • a site-specific radiation position calculator that performs position calculation by the output of the site-specific PET detector and outputs single event data; Search for two single event data that becomes a pair of annihilation radiation, and output the coincidence data for each part as coincidence data, A site-specific data collection device;
  • a whole body PET detector capable of photographing the whole body of the measurement object;
  • a whole body radiation position calculator for performing position calculation by the output of the whole body PET detector and outputting single event data; Search for two single event data to be a pair of annihilation radiation, and output the coincidence data for the whole body, A whole body data collection device;
  • An image reconstruction device for performing image reconstruction by output of the data collection device for each part and the data collection device for whole body;
  • a close-up type PET apparatus system is provided.
  • a site-specific PET detector disposed in the vicinity of a specific site to be measured;
  • a site-specific radiation position calculator that performs position calculation by the output of the site-specific PET detector and outputs single event data;
  • a whole body PET detector capable of photographing the whole body of the measurement object;
  • a whole body radiation position calculator for performing position calculation by the output of the whole body PET detector and outputting single event data; From the data obtained by adding the single event data of the site-specific radiation position calculator and the whole body radiation position calculator, search for two single event data to be a pair of annihilation radiation, and output as coincidence data, A data collection device;
  • An image reconstruction device that performs image reconstruction by the output of the data collection device;
  • a close-up type PET apparatus system is provided.
  • a site-specific PET detector disposed in the vicinity of a specific site to be measured; A site-specific radiation position calculator that performs position calculation by the output of the site-specific PET detector and outputs single event data; A site-specific data collection device for storing the single event data; A whole body PET detector capable of photographing the whole body of the measurement object; A whole body radiation position calculator for performing position calculation by the output of the whole body PET detector and outputting single event data; A whole body data collection device for storing the single event data; From the data obtained by adding the single event data of the data collection device for each part and the data collection device for the whole body, two single event data to be a pair of annihilation radiation are searched, and a coincidence device that outputs as coincidence data, An image reconstruction device for performing image reconstruction by the output of the coincidence device; A close-up type PET apparatus system is provided.
  • a site-specific PET detector disposed in the vicinity of a specific site to be measured;
  • a site-specific radiation position calculator that performs position calculation by the output of the site-specific PET detector and outputs single event data;
  • a whole body PET detector capable of photographing the whole body of the measurement object;
  • a whole body radiation position calculator for performing position calculation by the output of the whole body PET detector and outputting single event data;
  • a data collection device for adding and storing the two types of single event data;
  • a coincidence device that searches for two single event data to be a pair of annihilation radiation from the summed data and outputs as coincidence data,
  • An image reconstruction device for performing image reconstruction by the output of the coincidence device;
  • a close-up type PET apparatus system is provided.
  • FIG. 1A is a front view showing a first embodiment of the present invention
  • Sectional view showing typical operating side of bed Block diagram showing various components of the system
  • the figure which shows the profile of the sensitivity of PET image along the long axis of a measuring object Sectional drawing which shows the positional relationship of the PET detector for heads and the PET detector for whole bodies at the time of a measurement start
  • the perspective view which shows another form which makes PET apparatus for heads removable Exploded perspective view showing a PET device for local imaging that can be used outside the head
  • An embodiment in which the present invention is applied to a PET / MRI apparatus.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 60 denotes a conventional whole body PET apparatus having a structure similar to or similar to that.
  • the bed moving apparatus 22 moves the measurement object 10 (for example, a patient) together with the bed 20 to the patient port 62 of the whole body PET apparatus 60. By sliding and inserting, it is possible to measure a range wider than the visual field width of the built-in PET detector 214.
  • 6 is an example of a positron emitting nucleus
  • 8 is an example of annihilation radiation
  • 24 is a cushion for protecting the patient 10
  • 26 is a bed raising / lowering mechanism.
  • FIG. 1 shows an example in which the head PET device 70 is integrated with the bed 20.
  • the PET detector 212 included in the head PET device 70 is preferably a DOI detector so as to be close to the measurement target. Furthermore, the head PET device 70 needs to have an outer diameter smaller than the inner diameter of the patient port 62 so that it can be inserted into the patient port 62.
  • As candidates for compact DOI detectors there are DOI detectors (hereinafter referred to as crystal cube detectors) shown in Patent Literature 9 and Non-Patent Literature 9 that are being developed by the inventors.
  • the head PET device 70 may be fixed to the bed 20, but in FIG. 1, a guide rail 21 is provided on the bed 20 so that the head PET device 70 can slide with respect to the bed 20. Yes.
  • the head PET device 70 is removed to the left of the figure (in the direction of the dotted arrow in the figure), thereby facilitating the setup of the measurement object 10. it can.
  • FIG. 2 shows another form of the slide mechanism of the guide rail 21 and the head PET device 70.
  • the head PET device 70 is extended by extending one side of the guide rail 21 to the end of the bed 20, for example. It is removable.
  • FIG. 3 shows a typical operation example of the bed 20 in FIG.
  • the position where the visual field of the head PET detector 212 and the visual field of the whole body PET detector 214 are in contact with each other is (a) at the start of PET measurement, and the end of the measurement range (the toe of the measurement object 10 in the figure) is for the whole body.
  • the place in the field of view of the PET detector 214 is (b) the end of PET measurement.
  • start position and the end position may be reversed or reciprocating.
  • the start and end positions need not be exact.
  • the movement of the bed 20 may be continuous or a step-and-shoot method.
  • the bed 20 may be moved by an amount that covers the other region.
  • the coincidence line is slanted and is long enough to cross the measurement object. Therefore, it is affected by absorption and scattering by the measurement object. Therefore, since the coincidence counting line inclined to some extent contains a lot of noise components, it can be not measured or used in the image reconstruction calculation.
  • FIG. 4 shows the system configuration
  • FIG. 5 shows the sensitivity profile of the PET image along the long axis of the measurement target.
  • the whole-body PET detector 214 covers all fields other than the visual field covered by the head-use PET detector 212.
  • the head PET device 70 when one of the annihilation radiation is detected by the head PET detector 212, it is sent to the head radiation position calculator 74 as analog data AD, and after position calculation or digitization processing
  • the single event data SD is sent to the head coincidence counting circuit 76.
  • the head coincidence counting circuit 76 searches for two single event data SD as a pair of annihilation radiation, and sends it as coincidence data CD to the head data collecting apparatus 500H. Then, image reconstruction calculation is performed by the head image reconstruction device 400H, and a PET image IMG is output.
  • the basic configuration of the whole body PET apparatus 60 is the same as that of the head PET apparatus 70, but in order to measure a wide measurement object while moving the bed 20, the relative position between the measurement object and the whole body PET detector 214 is measured. It is necessary to associate the information with the coincidence data CD.
  • the method A shown in FIG. 4A is an example in which the head PET device 70 and the whole body PET device 60 constitute an independent system, and the last PET images are added together to form a composite image (whole body).
  • a whole body image is obtained.
  • Method C in FIG. 4 (c) and method D in FIG. 4 (d) are system configurations that enable simultaneous counting measurement between the whole body PET detector 214 and the head PET detector 212.
  • the single event data SD output from the radiation position calculators 74 and 64 are added together and sent to the common coincidence device 510.
  • the single event data SD is temporarily stored in the head data collection device 500H or the whole body data collection device 500B in each device, and then simultaneously counted by the common coincidence device 510. Search for a pair.
  • the method C is a method suitable for a system in which the region-specific PET apparatus (here, the head PET apparatus 70) and the whole body PET apparatus 60 are integrated from the beginning.
  • the method D in FIG. 4 (d) temporarily stores the single event data SD by the data collection devices 500H and 500B, and thus cannot be as online as the method C. Since the wiring of the collection device 500H and the coincidence counting device 510 can be made simple, for example, a LAN cable, it is possible to easily separate the site-specific PET device (here, the head PET device 70) from the whole body PET device 60. It becomes.
  • FIG. 6 shows the positional relationship between the head PET detector 212 and the whole body PET detector 214 at the start of measurement.
  • the position where the visual field of the head PET detector 212 and the visual field of the whole body PET detector 214 are in contact with each other is at the start of PET measurement. In the gap between the detector 212 and the whole body PET detector 214, radiation is missed.
  • the visual fields of the head PET detector 212 and the whole body PET detector 214 may be slightly overlapped.
  • the position where the head PET detector 212 is in contact with the line segment connecting the farthest detectors at both ends of the ring of the whole-body PET detector 214 (shown by broken lines in the figure) is shown at the start of PET measurement. It is said.
  • FIG. 7 shows another mode in which the head PET device 70 can be removed.
  • a belt 50 fixes the head PET device 70 to the bed 20.
  • a magic tape registered trademark
  • Reference numeral 250 denotes a signal and power supply cable
  • 252 denotes a terminal.
  • the head PET device can be easily attached to an existing unspecified bed, which is convenient.
  • the PET apparatus for local imaging is not limited to the head.
  • FIG. 8 shows a PET apparatus for local imaging that can be used outside the head.
  • the detector ring 210 is large enough to pass through the whole body, and does not have to be circular. In the figure, it is oval.
  • the bed 20 includes a base 20B including a guide rail 21, a support 20S, and a cover 20C.
  • the detector ring 210 is disposed so that a part of the ring is sandwiched between the base 20B and the cover 20C.
  • the detector ring 210 can be slid to an appropriate position covering the measurement location while the measurement object 10 is laid on the bed 20, which is convenient.
  • FIG. 9 shows that a second PET detector 80 dedicated to the breast is integrated with the bed 20, and combined with the whole body PET apparatus 60, the whole body is examined at the same time while examining the breast portion precisely.
  • the breast-specific PET detector 80 dedicated to the breast has a structure in which the breast is just inserted in a prone posture.
  • the lower part of the breast-specific PET detector 80 dedicated to the breast may be covered with a detector, but is open in the figure.
  • FIG. 9 shows that the site-specific PET apparatus 80 has entered the field of view of the whole-body PET detector 214.
  • the annihilation radiation 8B generated from a positron emitting nuclide other than the breast as shown in FIG. 6B can be measured by the whole-body PET detector 214 without being blocked by the site-specific PET detector 80. Further, for example, among the annihilation radiation generated from the positron emitting nuclide in the breast shown in 6A, the annihilation radiation that flew in a direction that cannot be detected by the site-specific PET detector 80 as shown in 8A also enters the whole-body PET detector 214. Can be measured. In this case, since it is not always necessary to perform coincidence measurement between the site-specific PET apparatus 80 and the whole-body PET detector 214, the system configuration may be any of the methods A to D shown in FIG. .
  • FIG. 10 shows a third embodiment in which a detector is also laid down below the breast-specific region-specific PET detector 80.
  • annihilation radiation 8B generated from a positron emitting nuclide other than the breast as shown in 6B can be measured simultaneously between the site-specific PET detector 80 and the whole-body PET detector 214.
  • the one shown in 8A can be simultaneously counted between the site-specific PET detector 80 and the whole-body PET detector 214.
  • the system configuration needs to be the method C or D shown in FIG.
  • FIG. 11 shows a detector arrangement of the breast-specific PET detector 80 dedicated to the breast shown in FIG. 9 or FIG.
  • FIG. 11 (a) shows a cylindrical detector arranged in accordance with the left and right breasts
  • FIG. 11 (b) is a modified version of FIG. 11 (a).
  • the detector is located near the contact point of two cylinders. It is common.
  • FIG. 11 (c) is a detector in which detectors arranged in a rectangular cylinder are arranged in accordance with the left and right breasts
  • FIG. 11 (d) is also a rectangular cylinder, but covers the left and right breasts at once. This is the arrangement.
  • FIG. 11 (e) shows a configuration in which a breast is sandwiched between two planar PET detectors
  • FIG. 11 (f) is a modification of FIG. 11 (e), which is detected in accordance with the left and right breasts.
  • separated is shown.
  • the bed 20 may be fixed and the whole body PET apparatus 60 may be slid.
  • the following is an example in which the present invention is applied to a PET / MRI apparatus.
  • an MRI apparatus 300 having a measurement port (here, a patient port) 302 and an outer diameter smaller than the inner diameter of the patient port 302 are shown.
  • the head-use PET detector 212 is fixed to the bed 20, while the whole-body PET detector 214 is movable in the horizontal direction independently of the bed 20 by the PET detector moving device 220.
  • 320 is a roller for supporting the PET detector 214 in the patient port 302, and 220 is a whole body PET detector moving device.
  • the PET visual field represented by the head visual field H + the trunk visual field B is wider than the effective measurement visual field (referred to as MRI visual field) M of the MRI apparatus 300, and the head PET detector 212 and the whole body PET detector 214 have different speeds.
  • the field of view F wider than the PET field of view can be photographed almost simultaneously with PET and MRI.
  • the head PET detector 212 and the bed 20 are integrated and slide at the speed Vb, and the trunk PET detector 214 slides at the speed Vp.
  • reference numeral 304 denotes an RF coil for the MRI apparatus 300.
  • a portion of the RF coil 304 on the patient back side may be integrated with the cushion 24.
  • Examples of the PET detectors 212 and 214 include those that operate stably even in an MRI magnetic field environment, such as those using a semiconductor light receiving element such as an APD instead of a photomultiplier tube, and the above-mentioned crystal cube detector. Can be used.
  • the RF coil 304 is installed so as to substantially cover the body axis field of view similarly to the PET field of view P.
  • the RF coil 304 has a higher signal-to-noise ratio when it is closer to the patient 10, and moreover avoids electrical noise and the like from the PET detectors 212 and 214 than the PET detectors 212 and 214.
  • Install inside (inside diameter) Since annihilation radiation easily passes through the RF coil, the influence of the presence of the RF coil 304 on the PET measurement is limited.
  • the moving speed of the bed 20 by the bed moving device 22 may be constant or may be step-and-shoot.
  • Vp (B + HM) / T (1)
  • Vb (F ⁇ M) / T (2)
  • the present invention is useful as a close-up type PET apparatus and system capable of increasing the sensitivity by bringing a PET detector close to a specific part to be measured and imaging a wide field of view.

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Abstract

　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ装置と、測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ装置とを備えることにより、測定対象の特定部位にＰＥＴ検出器を近接させて高感度化を図ると共に、広い視野を画像化できる近接撮影型ＰＥＴ装置およびシステムを提供する。

Description

近接撮影型ＰＥＴ装置およびシステム
　本発明は、近接撮影型ＰＥＴ装置及びシステムに係り、特に、測定対象の特定部位にＰＥＴ検出器を近接させて高感度化を図ると共に、広い視野を画像化できる近接撮影型ＰＥＴ装置およびシステムに関する。
　ＰＥＴは、陽電子放出核種で標識した薬剤を体内に投与し、薬剤の空間的および時間的な分布を画像化する方法であり、全身の癌やアルツハイマー病の早期診断等に有効であると注目を集めている。
　ＰＥＴ装置は、測定対象を取り囲むようにリング状に配置した放射線検出器から構成される。ＰＥＴの原理は次のとおりである。陽電子崩壊によって陽電子放出核種から放出された陽電子が周囲の電子と対消滅し、それによってほぼ正反対方向に飛び出す一対の５１１ｋｅＶの消滅放射線を、一対の放射線検出器で同時計数の原理によって測定する。これにより、核種の存在位置を、一対の放射線検出器同士を結ぶ１本の線分（ＬＯＲ）上に特定することができる。
　従来のＰＥＴ装置では、放射線検出器を測定対象に近づけて装置感度を高めようとすると分解能が低下してしまうため、検出器リング径を大きくし、感度を犠牲にして分解能を高めてきた。これは、消滅放射線を十分に検出するためには、３ｃｍ厚ほどのシンチレーション結晶で放射線をいったん可視光に変換した後、光電子増倍管などの受光素子でそれを電気信号に変換するという２段階方式が適するが、放射線検出器を体に近づけて感度を高めようとすると、結晶素子の厚みによって斜め方向から入射する消滅放射線に対する位置精度が劣化してしまうためである。
　これを解決するために、結晶内の深さ方向の相互作用位置（ｄｅｐｔｈ－ｏｆ－ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ：ＤＯＩ）を弁別するＤＯＩ検出器が開発されてきた（特許文献１-８、非特許文献１-８）。さらに、光電子増倍管の代わりに半導体受光素子を使用して、ＤＯＩ弁別能を高めたＤＯＩ検出器の開発も進んでいる（特許文献９、非特許文献９）。ＤＯＩ検出器は、測定対象に近づけても位置検出精度が劣化しないため、感度と分解能を共に高めることができる。なお、一対の消滅放射線が成す角度が１８０度から多少ずれてしまうため（角度揺動と呼ばれる現象）、検出器リング径が大きいほど核種の存在位置に与える誤差が大きくなることが知られている。よって、放射線検出器の近接化は、角度動揺による影響を低減し、分解能をさらに高めることにも貢献する。分解能が高いほどより小さい病変が検出でき、感度が高いほど、画像の定量性向上に貢献する。
　２層ＤＯＩ検出器は、頭部専用ＰＥＴ装置「ＨＲＲＴ」で実用化された（非特許文献１０）。また、４層ＤＯＩ検出器は、発明者らが開発した頭部専用ＰＥＴ装置「ｊＰＥＴ－Ｄ４」や（非特許文献１１）、乳がん診断専用ＰＥＴ装置（特許文献１０-１２、非特許文献１２）にて検討や開発の例がある。部位別装置と言っても、放射線検出器は、受光素子である光電子増倍管等がコンパクトでないため、装置全体は大きくなる。
　又、ＰＥＴ薬剤は全身に広がる一方で、部位別ＰＥＴ装置では対象部位しか測定できない。全身の測定をするためには、部位別ＰＥＴの測定前または後に、別途全身用のＰＥＴ装置で測定する必要があり、時間的効率が悪いという問題点を有していた。
特開平６－３３７２８９号公報 特開平１１－１４２５２３号公報 特開２００４－１３２９３０号公報 特開２００４－２７９０５７号公報 特開２００７－９３３７６号公報 特開２００５－４３０６２号公報 特開平８－５７４６号公報 特開平５－１２６９５７号公報 特開２００９-１２１９２９号公報 特開２００７-２７１４５２号公報 特開２００７-２３２６８５号公報 再表２００７-１１９４５９号公報 再表２００９-１３３６２８号公報
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　本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、測定対象の特定部位にＰＥＴ検出器を近接させて高感度化を図ると共に、広い視野を画像化できる近接撮影型ＰＥＴ装置およびシステムを提供することを課題とする。
　本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、
　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ装置と、
　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ装置と、
　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置により、前記課題を解決したものである。
　ここで、前記部位別ＰＥＴ装置が、前記全身用ＰＥＴ装置に対し、測定対象の長軸方向に相対的に移動できるようにすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を前記全身用ＰＥＴ装置の測定ポート内に挿入可能とすることができる。
　前記部位別ＰＥＴ装置同士による同時計数測定、前記全身用ＰＥＴ装置同士による同時計数測定、及び、前記部位別ＰＥＴ装置と全身用ＰＥＴ装置による同時計数測定を行うことができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置の視野と全身用ＰＥＴ装置の視野が一部重複するようにすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を測定対象のベッドに取付けることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を測定対象のベッドに対してスライド可能とすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を測定対象のベッドに対して着脱可能とすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置をベルトにより測定対象のベッドに取付可能とすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を頭部用ＰＥＴ装置とすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を乳房用ＰＥＴ装置とすることができる。
　又、前記乳房用ＰＥＴ装置を円筒形の検出器を左右の乳房に合わせて配置したものとすることができる。
　又、前記乳房用ＰＥＴ装置を四角形の筒状に並んだ検出器を左右の乳房に合わせて配置したものとすることができる。
　又、前記円筒形又は四角形の筒状の２つの検出器の接点付近において検出器を共通化することができる。
　又、前記乳房用ＰＥＴ装置を１つの四角形の筒状の検出器とし、両方の乳房を覆うようにすることができる。
　又、前記乳房用ＰＥＴ装置の底部にもＰＥＴ検出器を設けることができる。
　又、前記乳房用ＰＥＴ装置が２枚の平面状の検出器で乳房をはさむようすることができる。
　又、前記乳房用ＰＥＴ装置が４枚の平面状の検出器で左右の乳房をそれぞれはさむようにすることができる。
　又、前記乳房用ＰＥＴ装置をベッドに埋め込み、伏臥位で測定対象をベッド上に寝かした際に、乳房が前記乳房用ＰＥＴ装置の視野に自然に入るようにすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を体幹部用ＰＥＴ装置とすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置を構成する放射線検出器をＤＯＩ検出器とすることができる。
　又、前記部位別ＰＥＴ装置及び前記全身用ＰＥＴ装置を構成する放射線検出器の受光素子を半導体受光素子とし、ＭＲＩの近傍もしくはＭＲＩの測定ポート内で使用できるようにすることができる。
　本発明は、又、測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する部位別同時計数回路と、
　部位別データ収集装置と、
　該部位別データ収集装置の出力により画像再構成を行う部位別画像再構成装置と、
　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する全身用同時計数回路と、
　全身用データ収集装置と、
　該全身用データ収集装置の出力により画像再構成を行う全身用画像再構成装置と、
を備え、
　前記部位別画像再構成装置と全身用画像再構成装置のＰＥＴ画像を足し合わせて複合画像を出力することを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システムを提供するものである。
　又、測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する部位別同時計数回路と、
　部位別データ収集装置と、
　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する全身用同時計数回路と、
　全身用データ収集装置と、
　前記部位別データ収集装置及び全身用データ収集装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システムを提供するものである。
　又、測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
　前記部位別放射線位置演算器と全身用放射線位置演算器のシングルイベントデータを合算したデータから、消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する同時計数装置と、
　データ収集装置と、
　該データ収集装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システムを提供するものである。
　又、測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
　前記シングルイベントデータを保存する部位別データ収集装置と、
　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
　前記シングルイベントデータを保存する全身用データ収集装置と、
　前記部位別データ収集装置と全身用データ収集装置のシングルイベントデータを合算したデータから、消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する同時計数装置と、
　該同時計数装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システムを提供するものである。
　又、測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
　前記２種類のシングルイベントデータを合算して保存するデータ収集装置と、
　合算したデータから、消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する同時計数装置と、
　該同時計数装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システムを提供するものである。
　がん診断を例にとれば、特定部位を高精度に検査しながら、全身への転移有無を確認することが、一度にできるようになる。
本発明の第１実施形態を示す（ａ）正面図及び（ｂ）側面から見た断面図 ガイドレールおよび頭部用ＰＥＴ装置のスライド機構の別の形態を示す（ａ）正面図及び（ｂ）平面図 ベッドの代表的な動作側を示す断面図 システムの様々な構成側を示すブロック図 測定対象の長軸に沿ったＰＥＴ画像の感度のプロファイルを示す図 計測開始時における、頭部用ＰＥＴ検出器と全身用ＰＥＴ検出器の位置関係を示す断面図 頭部用ＰＥＴ装置を取り外し可能にする、もうひとつの形態を示す斜視図 頭部以外においても利用可能な局所撮影用のＰＥＴ装置を示す分解斜視図 本発明の第２実施形態を示す（ａ）正面図及び（ｂ）側面から見た断面図 本発明の第３実施形態を示す（ａ）正面図及び（ｂ）側面から見た断面図 第２、第３実施形態の部位別ＰＥＴ検出器の様々な例を示す平面図 ＰＥＴ／ＭＲＩ装置に本発明を応用した実施例を示す（ａ）正面図及び（ｂ）側面から見た断面図 前記実施例における検査開始から検査終了までの移動状態を示す側面図
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
　本発明の実施形態を図１に示す。図において、６０は従来の、またはそれに似た構造をもつ全身用ＰＥＴ装置であり、ベッド移動装置２２により、測定対象１０（例えば患者）をベッド２０ごと、全身用ＰＥＴ装置６０の患者ポート６２へスライドして挿入することにより、内蔵するＰＥＴ検出器２１４の視野幅よりも広い範囲を計測することができる。ここで、６は陽電子放出核の一例、８は消滅放射線の一例、２４は、患者１０を保護するためのクッション、２６は、ベッド上下機構である。
　図１は、頭部用ＰＥＴ装置７０をベッド２０と一体化させた例である。頭部用ＰＥＴ装置７０が内包するＰＥＴ検出器２１２は、測定対象に近接化させるため、ＤＯＩ検出器であることが好ましい。さらに、頭部用ＰＥＴ装置７０は、患者ポート６２に挿入できるよう、外径を患者ポート６２の内径より小さくする必要がある。コンパクトなＤＯＩ検出器の候補としては、発明者らが開発を進めている特許文献９や非特許文献９に示されたＤＯＩ検出器（以下、クリスタルキューブ検出器と称する）が挙げられる。
　頭部用ＰＥＴ装置７０は、ベッド２０に固定されてもよいが、図１では、ベッド２０上にガイドレール２１を設けて、頭部用ＰＥＴ装置７０をベッド２０に対してスライドできるようにしている。これにより、測定対象１０をベッド２０に寝かせる際に、頭部用ＰＥＴ装置７０を図の左方（図中、点線矢印の方向）に除去して、測定対象１０のセットアップを容易にすることができる。
　図２は、ガイドレール２１および頭部用ＰＥＴ装置７０のスライド機構の別の形態を示しており、ガイドレール２１の片側をベッド２０の端まで延長するなどして、頭部用ＰＥＴ装置７０を取り外し可能にしている。
　図１のベッド２０の代表的な動作例を図３に示す。図では、頭部用ＰＥＴ検出器２１２の視野と全身用ＰＥＴ検出器２１４の視野が接する位置を（ａ）ＰＥＴ計測開始時とし、測定範囲の末端（図では測定対象１０のつま先）が全身用ＰＥＴ検出器２１４の視野に入ったところを（ｂ）ＰＥＴ計測終了時としている。
　なお、開始位置と終了位置は逆でもよいし、往復移動としてもよい。開始位置と終了位置は、厳密である必要はない。
　また、ベッド２０の移動は、連続でもよいし、ステップアンドシュート方式でもよい。
　ベッド２０の移動を特定の部位が全身用ＰＥＴ検出器２１４の視野内に入ったところで停止すれば、局所（図では頭部）と全身ではなく、頭部ともうひとつの局所の２箇所を高精度に検査することもできる。これは先行例があり、秋田県脳血管研究センターでは、市販のＰＥＴ装置を２台並べて、脳と心臓の領域を同時刻にそれぞれ独立してＰＥＴ撮影する研究が行われた（非特許文献１３）。 
　もうひとつの局所が、全身用ＰＥＴ検出器２１４の視野幅よりも広い場合は、もうひとつの局所をカバーする分だけ、ベッド２０を移動すればよい。
　次に、同時計数測定について述べる。図３に示すように、少なくとも、頭部用ＰＥＴ検出器２１２同士による同時計数測定８Ｈと、全身用ＰＥＴ検出器２１４による同時計数測定８Ｂをする必要がある。さらに、特許文献１３に記載された開放型ＰＥＴ装置の方法を応用し、双方による同時計数測定８Ｘを行うようにすれば、頭部用ＰＥＴ検出器２１２と全身用ＰＥＴ検出器２１４の境界付近Ａ（後出図５参照）や間Ｂ（図１(b)）から発生した消滅放射線も逃さず検出することができる。
　現実的には、図３(b)のように、頭部用ＰＥＴ検出器２１２と全身用ＰＥＴ検出器２１４が十分に離れている状況では、同時計数線が斜めになり、測定対象を横切る長さが増えるため、測定対象による吸収や散乱の作用を受けてしまう。よって、ある程度傾斜した同時計数線は、ノイズ成分を多く含むようになってしまうため、計測しない、もしくは画像再構成演算にて使わないようにすることもできる。
　図４はシステムの構成、図５は測定対象の長軸に沿ったＰＥＴ画像の感度のプロファイルを示している。ここでは、全身用ＰＥＴ検出器２１４が、頭部用ＰＥＴ検出器２１２がカバーする視野以外を全てカバーするとしている。
　まず、図４を用いて、システムの基本構成を説明する。頭部用ＰＥＴ装置７０において、消滅放射線の一方が頭部用ＰＥＴ検出器２１２で検出されると、アナログデータＡＤとして頭部用放射線位置演算器７４へ送られ、位置演算やデジタル化処理の後、シングルイベントデータＳＤとして頭部用同時計数回路７６に送られる。頭部用同時計数回路７６では、消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータＳＤを探し、コインシデンスデータＣＤとして頭部用データ収集装置５００Ｈへ送る。そして、頭部用画像再構成装置４００Ｈにて画像再構成演算を行い、ＰＥＴ画像ＩＭＧが出力される。全身用ＰＥＴ装置６０の基本構成も、頭部用ＰＥＴ装置７０と同じであるが、ベッド２０を移動しながら広い測定対象を計測するため、測定対象と全身用ＰＥＴ検出器２１４との相対的位置情報とコインシデンスデータＣＤを関連付けておく必要がある。
　図４(a)に示す方法Ａは、頭部用ＰＥＴ装置７０と全身用ＰＥＴ装置６０が独立したシステムを構成している例であり、最後のそれぞれのＰＥＴ画像を足し合わせて複合画像（全身用ＰＥＴ装置で頭部以外の全身を測定する場合は、全身画像）を得る。
　しかし、この構成では図３で８Ｘとして示した全身用ＰＥＴ検出器２１４と頭部用ＰＥＴ検出器２１２の間での同時計数測定ができないため、図５(a)に示すように、頭部と胴体のつなぎ目において、感度の極端な低下が起きてしまう。
　図４(b)に示す方法Ｂのように、画像再構成装置４００を共通化し、頭部用データ収集装置５００Ｈおよび全身用データ収集装置５００ＢからのコインシデンスデータＣＤを合算しても、全身用ＰＥＴ検出器２１４と頭部用ＰＥＴ検出器２１２の間での同時計数測定はできない。
　図４(c)の方法Ｃおよび図４(d)の方法Ｄは、全身用ＰＥＴ検出器２１４と頭部用ＰＥＴ検出器２１２の間での同時計数測定を可能にするシステム構成である。図４(c)の方法Ｃでは、それぞれの放射線位置演算器７４、６４から出力されるシングルイベントデータＳＤを合算し、共通の同時計数装置５１０に送る。図４(d)の方法Ｄは、それぞれの装置において、シングルイベントデータＳＤを頭部用データ収集装置５００Ｈまたは全身用データ収集装置５００Ｂにて一旦保存した後、共通の同時計数装置５１０で同時計数ペアを探索する。図４(c)の方法Ｃは、同時計数装置５１０までの処理をオンラインで高速処理できる一方、図中切り離し箇所として示す頭部用放射線位置演算器７４と同時計数装置５１０の配線は複雑になるため、頭部用ＰＥＴ装置７０を取り外すのは容易でない。よって、方法Ｃは、部位別ＰＥＴ装置（ここでは頭部用ＰＥＴ装置７０）と全身用ＰＥＴ装置６０がはじめから一体化されたシステムに適した方法であるといえる。一方、図４(d)の方法Ｄは、一旦データ収集装置５００Ｈ、５００ＢでシングルイベントデータＳＤを保存するため、方法Ｃほどのオンライン性は確保できないが、図中切り離し箇所として示す頭部用データ収集装置５００Ｈと同時計数装置５１０の配線は、例えばＬＡＮケーブルなどシンプルな構成にできるため、部位別ＰＥＴ装置（ここでは頭部用ＰＥＴ装置７０）と全身用ＰＥＴ装置６０を容易に切り離すことが可能となる。
　図４(c)の方法Ｃおよび図４(d)の方法Ｄでは、全身用ＰＥＴ検出器２１４と頭部用ＰＥＴ検出器２１２の間での同時計数測定が可能になるため、図５(b)のように、頭部と胴体の境界付近における感度の低下を抑えることができる。
　計測開始時における、頭部用ＰＥＴ検出器２１２と全身用ＰＥＴ検出器２１４の位置関係を図６に示す。図６(a)では、頭部用ＰＥＴ検出器２１２の視野と全身用ＰＥＴ検出器２１４の視野が接する位置をＰＥＴ計測開始時としているが、図示する消滅放射線８のように、頭部用ＰＥＴ検出器２１２と全身用ＰＥＴ検出器２１４の隙間において、放射線を取り逃がしてしまう。
　そこで、図６(b)に例示するように、頭部用ＰＥＴ検出器２１２と全身用ＰＥＴ検出器２１４の視野を少し重複させるとよい。図６(b)では、全身用ＰＥＴ検出器２１４のリング両端の最も遠い検出器同士を結ぶ線分（図では破線で表示）に頭部用ＰＥＴ検出器２１２が接する位置を、ＰＥＴ計測開始時としている。
　頭部用ＰＥＴ装置７０を取り外し可能にする、もうひとつの形態を図７に示す。５０は、ベッド２０に頭部用ＰＥＴ装置７０を固定するベルトである。たとえば、マジックテープ（登録商標）にすれば、固定および解除を容易にすることができる。２５０は信号および電源供給ケーブル、２５２は端子である。本形態では、ベッド２０に特別な機構を必要としないため、既存の不特定のベッドに容易に頭部用ＰＥＴ装置を装着でき、便利である。
　尚、局所撮影用のＰＥＴ装置は、頭部に限らない。図８は、頭部以外においても利用可能な局所撮影用のＰＥＴ装置である。検出器リング２１０は、全身がぎりぎり通るくらいの大きさとし、円形でなくてもよい。図では楕円形としている。ベッド２０は、ガイドレール２１を含む土台２０Ｂ、支柱２０Ｓおよびカバー２０Ｃから構成され、検出器リング２１０は、リングの一部を土台２０Ｂとカバー２０Ｃの間に挟むように配置する。これによって、測定対象１０をベッド２０に寝かせたまま、計測箇所を覆う適切な位置に検出器リング２１０をスライド移動することができて、便利である。
　図９は、乳房専用の部位別ＰＥＴ検出器８０がベッド２０と一体化されており、全身用ＰＥＴ装置６０と合わせることで、乳房部分を精密に検査しながら、全身の検査も同時に行う第２実施形態を示している。乳房専用の部位別ＰＥＴ検出器８０は、うつ伏せの体勢で、乳房がちょうど入るような構造をしている。乳房専用の部位別ＰＥＴ検出器８０の下部は検出器で蓋をするようにしてもよいが、図では開放化している。図９は、ちょうど、部位別ＰＥＴ装置８０が全身用ＰＥＴ検出器２１４の視野内に入ったところを示しているが、乳房専用の部位別ＰＥＴ検出器８０の下部を開放化しておけば、たとえば６Ｂに示すような乳房以外にある陽電子放出核種から発生した消滅放射線８Ｂも、部位別ＰＥＴ検出器８０にさえぎられることなく、全身用ＰＥＴ検出器２１４にて計測可能となる。また、例えば６Ａに示す乳房内の陽電子放出核種から発生した消滅放射線のうち、８Ａに示すように、部位別ＰＥＴ検出器８０で検出できない方向に飛行した消滅放射線も、全身用ＰＥＴ検出器２１４にて計測可能となる。この場合、部位別ＰＥＴ装置８０と全身用ＰＥＴ検出器２１４の間では、必ずしも同時計数測定が必要にはならないため、システム構成としては、図４に示した方法ＡからＤのうち、いずれでもよい。
　一方図１０は、乳房専用の部位別ＰＥＴ検出器８０の下部にも検出器を敷き詰めた第３実施形態である。たとえば６Ｂに示すような乳房以外にある陽電子放出核種から発生した消滅放射線８Ｂは、部位別ＰＥＴ検出器８０と全身用ＰＥＴ検出器２１４の間で同時計数測定可能である。また、例えば６Ａに示す乳房内の陽電子放出核種から発生した消滅放射線のうち、８Ａに示すようなものも、部位別ＰＥＴ検出器８０と全身用ＰＥＴ検出器２１４の間で同時計数測定可能となる。この場合、部位別ＰＥＴ装置８０と全身用ＰＥＴ検出器２１４の間で、同時計数測定が必要になるため、システム構成としては、図４に示した方法ＣまたはＤとする必要がある。
　図１１は、図９または図１０に示した乳房専用の部位別ＰＥＴ検出器８０について、別角度から見た検出器配置を示す。図１１(a)は、円筒形の検出器を左右の乳房に合わせて配置したもの、図１１(b)は図１１(a)を変形したもので、２つの円筒の接点付近において検出器が共通化されている。図１１(c)は、四角形の筒状に並んだ検出器を左右の乳房に合わせて配置したもの、図１１(d)は、同じく四角形の筒状であるが、左右の乳房を一度に覆うようにした配置である。図１１(e)は、２枚の平面状のＰＥＴ検出器で、乳房をはさむようにする形態、図１１(f)は図１１(e)を変形し、左右の乳房それぞれに合わせて、検出器が分離している形態を示す。
　なお、ベッド２０がスライドするのではなく、ベッド２０を固定して、全身用ＰＥＴ装置６０をスライドするようしてもよい。
　以下は、ＰＥＴ／ＭＲＩ装置に、本発明を応用した実施例である。
　図１２（ａ）（正面図）及び（ｂ）（側面から見た断面図）に示す如く、測定ポート（ここでは患者ポート）３０２を有するＭＲＩ装置３００と、前記患者ポート３０２の内径より小さな外径を有する全身用ＰＥＴ検出器２１４と、全身用ＰＥＴ検出器２１４の内径より小さな外径を有する頭部用ＰＥＴ検出器２１２により構成される。頭部用ＰＥＴ検出器２１２がベッド２０に固定される一方、全身用ＰＥＴ検出器２１４は、ＰＥＴ検出器移動装置２２０によりベッド２０とは独立に水平方向に移動可能とされている。図において、３２０は患者ポート３０２内でＰＥＴ検出器２１４を支持するローラ、２２０は全身用ＰＥＴ検出器移動装置である。
　頭部視野Ｈ＋胴体視野Ｂで表されるＰＥＴ視野は、ＭＲＩ装置３００の有効測定視野（ＭＲＩ視野と称する）Ｍよりも広く、頭部用ＰＥＴ検出器２１２と全身用ＰＥＴ検出器２１４を異なる速度でスライドさせることによって、ＰＥＴ視野よりもさらに広い視野Ｆを、ＰＥＴとＭＲＩでほぼ同時撮影することを可能にした構成である。ここで、頭部用ＰＥＴ検出器２１２とベッド２０は一体化して速度Ｖｂでスライドし、胴体用ＰＥＴ検出器２１４は速度Ｖｐでスライドするとする。
　図において、３０４は、ＭＲＩ装置３００用のＲＦコイルである。ＲＦコイル３０４の患者背中側の部分は、クッション２４と一体化していても良い。
　前記ＰＥＴ検出器２１２、２１４としては、ＭＲＩの磁場環境下でも安定に動作するもの、例えば、光電子増倍管の代わりにＡＰＤ等の半導体受光素子を用いたものや、前述のクリスタルキューブ検出器を用いることができる。
　前記ＲＦコイル３０４は、ＰＥＴ視野Ｐと同様に、体軸視野をほぼカバーするように設置されている。このＲＦコイル３０４は、患者１０に近付けた方が信号のＳ／Ｎ比が高まることに加え、ＰＥＴ検出器２１２、２１４からの電気的ノイズ等を避けるためにも、ＰＥＴ検出器２１２、２１４より内側（内径内）に設置する。なお、消滅放射線はＲＦコイルを透過し易いため、ＲＦコイル３０４の存在がＰＥＴ測定に与える影響は限られる。
　なお、ベッド移動装置２２によるベッド２０の移動速度は、一定でも良いし、ステップアンドシュートでも良い。
　検査開始から検査終了までの移動状態を図１３に示す。ここで、ベッド移動速度Ｖｂ、ＰＥＴ検出器移動速度Ｖｐ共にそれぞれ一定速度と仮定し、ＭＲＩ測定時間＝ＰＥＴ測定時間＝Ｔと仮定すると、ＶｐおよびＶｂは次式で表される。
　　Ｖｐ＝（Ｂ＋Ｈ－Ｍ）／Ｔ　　　　　…（１）
　　Ｖｂ＝（Ｆ－Ｍ）／Ｔ　　　　　　　…（２）
　本発明は、測定対象の特定部位にＰＥＴ検出器を近接させて高感度化を図ると共に、広い視野を画像化できる近接撮影型ＰＥＴ装置およびシステムとして有用である。
　６…陽電子放出核種
　８…消滅放射線
　１０…患者（測定対象）
　２０…ベッド
　２１…ガイドレール
　２２…ベッド移動装置
　２６…ベッド上下機構
　５０…固定ベルト
　６０…全身用ＰＥＴ装置
　６２…全身用ＰＥＴ装置の患者ポート（測定ポート）
　６４、７４…放射線位置演算器
　６６、７６…同時計数回路
　７０…頭部用ＰＥＴ装置
　８０…乳房用ＰＥＴ装置
　２１２…頭部用ＰＥＴ検出器
　２１４…全身用ＰＥＴ検出器
　２２０…全身用ＰＥＴ検出器移動装置
　４００…画像再構成装置
　５００…データ収集装置
　５１０…同時計数装置
　Ｂ…胴体ＰＥＴ視野
　Ｈ…頭部ＰＥＴ視野

Claims (27)

  1. 　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ装置と、
    　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ装置と、
    　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置。
  2. 　前記部位別ＰＥＴ装置が、前記全身用ＰＥＴ装置に対し、測定対象の長軸方向に相対的に移動できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  3. 　前記部位別ＰＥＴ装置が前記全身用ＰＥＴ装置の測定ポート内に挿入可能とされている請求項２に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  4. 　前記部位別ＰＥＴ装置同士による同時計数測定、前記全身用ＰＥＴ装置同士による同時計数測定、及び、前記部位別ＰＥＴ装置と全身用ＰＥＴ装置による同時計数測定を行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  5. 　前記部位別ＰＥＴ装置の視野と全身用ＰＥＴ装置の視野が一部重複するようにされている請求項１乃至４のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  6. 　前記部位別ＰＥＴ装置が測定対象のベッドに取付けられている請求項１乃至５のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  7. 　前記部位別ＰＥＴ装置が測定対象のベッドに対してスライド可能とされている請求項６に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  8. 　前記部位別ＰＥＴ装置が測定対象のベッドに対して着脱可能とされている請求項６又は７に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  9. 　前記部位別ＰＥＴ装置がベルトにより測定対象のベッドに取付可能とされている請求項８に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  10. 　前記部位別ＰＥＴ装置が頭部用ＰＥＴ装置である請求項１乃至９のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  11. 　前記部位別ＰＥＴ装置が乳房用ＰＥＴ装置である請求項１乃至９のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  12. 　前記乳房用ＰＥＴ装置が円筒形の検出器を左右の乳房に合わせて配置したものである請求項１１に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  13. 　前記乳房用ＰＥＴ装置が四角形の筒状に並んだ検出器を左右の乳房に合わせて配置したものである請求項１１に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  14. 　前記円筒形又は四角形の筒状の２つの検出器の接点付近において検出器が共通化されている請求項１２又は１３に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  15. 　前記乳房用ＰＥＴ装置が１つの四角形の筒状の検出器であり、両方の乳房を覆うようにされている請求項１１に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  16. 　前記乳房用ＰＥＴ装置の底部にもＰＥＴ検出器が設けられている請求項１１乃至１５のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  17. 　前記乳房用ＰＥＴ装置が２枚の平面状の検出器で乳房をはさむようにされている請求項１１に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  18. 　前記乳房用ＰＥＴ装置が４枚の平面状の検出器で左右の乳房をそれぞれはさむようにされている請求項１１に記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  19. 　前記乳房用ＰＥＴ装置がベッドに埋め込まれており、伏臥位で測定対象をベッド上に寝かした際に、乳房が前記乳房用ＰＥＴ装置の視野に自然に入るようにされている請求項１１乃至１８のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  20. 　前記部位別ＰＥＴ装置が体幹部用ＰＥＴ装置である請求項１乃至９のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  21. 　前記部位別ＰＥＴ装置を構成する放射線検出器がＤＯＩ検出器である請求項１乃至２０のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  22. 　前記部位別ＰＥＴ装置及び前記全身用ＰＥＴ装置を構成する放射線検出器の受光素子が半導体受光素子であり、ＭＲＩの近傍もしくはＭＲＩの測定ポート内で使用できるようにした請求項１乃至２１のいずれかに記載の近接撮影型ＰＥＴ装置。
  23. 　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
    　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
    　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する部位別同時計数回路と、
    　部位別データ収集装置と、
    　該部位別データ収集装置の出力により画像再構成を行う部位別画像再構成装置と、
    　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
    　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
    　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する全身用同時計数回路と、
    　全身用データ収集装置と、
    　該全身用データ収集装置の出力により画像再構成を行う全身用画像再構成装置と、
    を備え、
    　前記部位別画像再構成装置と全身用画像再構成装置のＰＥＴ画像を足し合わせて複合画像を出力することを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システム。
  24. 　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
    　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
    　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する部位別同時計数回路と、
    　部位別データ収集装置と、
    　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
    　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
    　消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する全身用同時計数回路と、
    　全身用データ収集装置と、
    　前記部位別データ収集装置及び全身用データ収集装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
    　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システム。
  25. 　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
    　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
    　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
    　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
    　前記部位別放射線位置演算器と全身用放射線位置演算器のシングルイベントデータを合算したデータから、消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する同時計数装置と、
    　データ収集装置と、
    　該データ収集装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
    　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システム。
  26. 　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
    　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
    　前記シングルイベントデータを保存する部位別データ収集装置と、
    　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
    　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
    　前記シングルイベントデータを保存する全身用データ収集装置と、
    　前記部位別データ収集装置と全身用データ収集装置のシングルイベントデータを合算したデータから、消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する同時計数装置と、
    　該同時計数装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
    　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システム。
  27. 　測定対象の特定部位に近接して配置される部位別ＰＥＴ検出器と、
    　該部位別ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する部位別放射線位置演算器と、
    　測定対象の全身を撮影可能な全身用ＰＥＴ検出器と、
    　該全身用ＰＥＴ検出器の出力により位置演算を行ってシングルイベントデータを出力する全身用放射線位置演算器と、
    　前記２種類のシングルイベントデータを合算して保存するデータ収集装置と、
    　合算したデータから、消滅放射線のペアとなる２つのシングルイベントデータを探し、コインシデンスデータとして出力する同時計数装置と、
    　該同時計数装置の出力により画像再構成を行う画像再構成装置と、
    　を備えたことを特徴とする近接撮影型ＰＥＴ装置システム。
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