JP4997877B2 - Mri−pet装置 - Google Patents
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Description
PET診断の主たる目的に癌病巣の検出とその位置同定があるが、PETで得られる初期の癌病巣は典型的には点状であり、そのため、PET単独の画像では癌病巣が臓器のどの部分であるのかを正確に判断することが難しい。
Magnetic Resonance、核磁気共鳴)現象を利用したイメージング法である。NMRイメージング法は、非電離電磁放射線(電波)と静磁場,傾斜磁場の組み合わせにより対象各種の存在密度を画像化するものである。
FDGは前述のように糖代謝の激しい癌細胞に集まるため、PETにより癌病巣を発見することが可能となる。なお、得られたデータは各ボクセルの放射線発生密度に変換され、γ線の発生位置(放射線核種が集積する位置、すなわち癌細胞の位置)が画像化される。PETに用いられる15O,13N,11C,18Fは2分から110分の短半減期の放射性同位元素である。
MRI−PET装置が検討されている。PETにより得られる機能画像とMRIにより得られる形態画像とを重ね合せることにより、PETで得られる生体の活性部位が臓器のどの位置にあるかを捕え易くする。またPET装置とMRI装置とを一体化させたMRI−PET装置により、画像の重ね合せの利便性を図ることができる。
MRIのシールドコイルによって軸上の漏れ磁場を急減させ、磁性体で十分この漏れ
磁場を遮蔽可能になる最小限の距離だけ離れた位置にPETガントリを配置する。
(2)上記の磁性体は主に漏れ磁場が半径方向に向きを変える位置に配置し、該磁性体板
は中央部に穴が開いた円盤型にして磁束を半径方向に導くようにする。軸上近傍には
磁性体は配置しない。
(3)γ線の検出器には、磁場に強い半導体検出器を使用する。
101及びPETガントリ102は連結部3で一体化される。被験者15の移動等を考慮し、MRIガントリ101及びPETガントリ102は同軸上に配置される。
Integrated Circuit)とは、特定用途向け集積回路のことである。
MRI装置から受ける磁場強度が強くなる。従って、MRI装置から漏れ出る磁力線7を効果的に吸引するため、磁気シールド6−aは、他の磁気シールド6−b,6−c,6−eよりも磁性体板の板厚を厚くする。その厚さは、例えば10mm程度とすることができる。
PETガントリにかけての磁束密度の分布を等高線で表示したものである。図4(a)は、等高線の最小値を1000G(ガウス)まで表示したものである。図4(a)から、
MRIガントリのボア中心で15000Gある磁束密度は、MRIガントリとPETガントリの中間点付近で1000Gまで急激に落ちていることがわかる。図4(b)は、等高線の最大値を1000G、最小値を20Gとし、20G間隔で表示したものである。図4(b)から、PETガントリのMRIガントリに対向する側で200G程度、反対側で
50G程度になっていることがわかる。図4(c)は、PETガントリの磁気シールド6内部の磁束密度分布である。等高線の最大値を20G、最小値を1Gとし、1G間隔で表示している。図4(c)から、γ線受光窓付近の磁束密度は20G程度あるが、ASICなどの信号処理装置が格納される部分は5G以下になることがわかる。
MRI装置からの漏れ磁場を効果的に吸引できるため、その効果が顕著となる。
MRI装置1及びPET装置2をそれぞれ小型化することができる。MRI装置1を小型化することにより、撮像空間に主磁場を生成する主コイルの内径を小さくすることができる。一般的には同じ巻線ターン数ならば、内径が小さい方ほど磁場強度を上げることができるため、主コイルの内径を小さくすることにより、MRI装置1の分解能を向上させることができる。また、コイルの線材長を短くすることができるため、高価な超電導線の使用量を削減することができる。さらにコイルの半径が小さいほど、磁気エネルギーが小さく、クエンチ時の発生エネルギー,発生電圧,電磁力が減るため、磁石に掛かるコストは大幅に低減できる。一方、PET装置を小型化することにより、周長,軸長ともに全身計測用と比べて小さくできる。従って、コストが掛かる検出器の素子数を減らすことができ、コスト低減が可能となる。さらに、被検体との距離が短くなるため、SN及び分解能を向上させることができる。
PET装置2に移動させて、被験者15の頭部をPET装置2内部の所定の場所に位置させることができる。
Claims (12)
- MRIガントリを有するMRI装置と、
PETガントリを有するPET装置とを備えたMRI−PET装置であって、
前記PETガントリは、第1端面が前記MRI装置に対向するように配置された略円筒形状のガントリであり、
前記PETガントリに磁性材が配置され、前記磁性体は、前記第1端面に配置される第1端面磁性材と、
前記第1端面と反対側の端面である第2端面に配置された第2端面磁性材と、
前記第1端面磁性材と前記第2端面磁性材とを結合するとともに、前記PETガントリ内面に沿って略円筒形状に配置された内面磁性材と、
前記第1端面磁性材と前記第2端面磁性材とを結合するとともに、前記PETガントリ外面に沿って略円筒形状に配置された外面磁性材とを備え、
前記第1端面磁性材の厚さは、前記第2端面磁性材,前記内面磁性材、及び前記外面磁性材よりも厚いことを特徴とするMRI−PET装置。 - 請求項1に記載のMRI−PET装置において、前記第1端面磁性材及び前記第2端面磁性材は、中央に被験者が通過する穴を備えることを特徴とするMRI−PET装置。
- 請求項1または2に記載のMRI−PET装置において、前記MRI装置は、前記MRI装置の撮像空間に主磁場を生成する主コイル及び前記主コイルからの漏れ磁場を低減させるためのシールドコイルを備えることを特徴とするMRI−PET装置。
- 請求項1乃至3の何れかに記載のMRI−PET装置において、前記第1端面磁性材は、前記MRI装置が発生する主たる漏れ磁束が略半径方向になる位置に配置し、前記第1端面磁性材は中央部に穴を設け、前記漏れ磁束を半径方向に導くようにしたことを特徴とするMRI−PET装置。
- MRIガントリを有するMRI装置と、
PETガントリを有するPET装置とを備えたMRI−PET装置であって、
前記PETガントリは、第1端面が前記MRI装置に対向するように配置された略円筒形状のガントリであり、
前記PETガントリに磁性材が配置され、前記磁性体は、前記第1端面に配置される第1端面磁性材と、
前記第1端面と反対側の端面である第2端面に配置された第2端面磁性材と、
前記第1端面磁性材と前記第2端面磁性材とを結合するとともに、前記PETガントリ内面に沿って略円筒形状に配置された内面磁性材と、
前記第1端面磁性材と前記第2端面磁性材とを結合するとともに、前記PETガントリ外面に沿って略円筒形状に配置された外面磁性材とを備え、
前記内面磁性材は被験者から出射されたガンマ線を受光するためのガンマ線受光窓を備え、前記ガンマ線受光窓における前記内面磁性材の厚さは、前記内面磁性材の他の部分よりも薄いことを特徴とするMRI−PET装置。 - MRIガントリを有するMRI装置と、
PETガントリを有するPET装置とを備えたMRI−PET装置であって、
前記PETガントリは、第1端面が前記MRI装置に対向するように配置された略円筒形状のガントリであり、
前記PETガントリに磁性材が配置され、前記磁性体は、前記第1端面に配置される第1端面磁性材と、
前記第1端面と反対側の端面である第2端面に配置された第2端面磁性材と、
前記第1端面磁性材と前記第2端面磁性材とを結合するとともに、前記PETガントリ内面に沿って略円筒形状に配置された内面磁性材と、
前記第1端面磁性材と前記第2端面磁性材とを結合するとともに、前記PETガントリ外面に沿って略円筒形状に配置された外面磁性材とを備え、
前記内面磁性材は被験者から出射されたガンマ線を受光するためのガンマ線受光窓である開口部を備えることを特徴とするMRI−PET装置。 - 請求項1乃至6の何れかに記載のMRI−PET装置において、前記磁性体は鉄であることを特徴とするMRI−PET装置。
- 請求項1乃至7の何れかに記載のMRI−PET装置において、前記PET装置の検出器として半導体検出器を用いることを特徴とするMRI−PET装置。
- 請求項1乃至8の何れかに記載のMRI−PET装置において、
前記MRI装置は、略円筒形状のMRIガントリを有する水平型MRI装置であり、
前記MRIガントリと前記PETガントリとが略同軸上に配置されることを特徴とするMRI−PET装置。 - MRIガントリを有するMRI装置と、
PETガントリを有するPET装置とを備えたMRI−PET装置であって、
前記PETガントリは、第1端面が前記MRI装置に対向するように配置された略円筒形状のガントリであり、
前記PETガントリに磁性材が配置され、前記磁性体は、前記第1端面に配置される第1端面磁性材を備え、
前記MRI装置は垂直磁場型の開放型MRI装置であり、
前記PET装置は頭部計測用のPET装置であるMRI−PET装置。 - 請求項10に記載のMRI−PET装置において、前記MRI装置のヨーク部分は、被験者の側部に配置されることを特徴とするMRI−PET装置。
- 請求項1乃至11の何れかに記載のMRI−PET装置において、
前記MRI装置と前記PET装置とを連結する連結部と、
被験者を保持するベッドと、
前記ベッドを前記MRIガントリ及び前記PETガントリ内に導くガイドレールとを備えることを特徴とするMRI−PET装置。
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