JP7249831B2 - 医用画像診断装置および点検用画像生成方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置および点検用画像生成方法に関する。

最近、形態画像を再構成するＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置と機能画像を再構成するＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission computed Tomography）装置とを一体化した複合装置（以下、ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置という）が開発されている。

ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置によれば、被検体は１度の検査で２種類の検査を受けることができるため、被検体の負担を軽減することができる。また、ユーザは、被検体の同一部位に関する形態画像と機能画像とを同時に参照することができるため、精度の高い画像診断を行なうことが可能となる。

ところで、ＳＰＥＣＴ装置のガンマ線検出器の不調により放射性医薬品投与後に撮像不能に陥ると、被検体に無用の放射線被ばくを与えることになり医療サービスの質が低下してしまう。また、ガンマ線検出器の不良が原因でシンチグラムにアーチファクトを生じた場合、ユーザが気づかずに誤診すれば医療事故につながってしまう。このため、ガンマ線検出器の品質管理のため、ＳＰＥＣＴ装置の始業時に日常点検（以下、始業点検という）を行うことが好ましい。ＳＰＥＣＴ装置の始業点検における点検項目としては、たとえば日本核医学会の核医学診療事故防止指針に提示された、使用核種によるエネルギーピークとガンマ線検出器の異常集積、欠損の有無、均一性、回転中心ずれの画像視認などが挙げられる。

しかし、ＳＰＥＣＴ装置の始業時に毎回行われるこの種の始業点検では、始業点検用の放射線源である放射性同位元素（Radio Isotope、以下ＲＩという）の溶液が入ったバイアル瓶やシリンジを用いて行われる。このため、技師は、始業点検のたびに始業点検用の線源を設置するために立ち会う必要があり、また、始業点検のたびに線源により被ばくしてしまう。また、始業点検用の線源は、通常撮影時に被検体に投与されるＲＩと同程度の線量の線源が用いられるため、画像化に必要なカウント数が蓄積されるまでに時間がかかってしまい、３０分から時には１時間以上など長時間を要してしまうことがある。また、始業点検用の線源としてＲＩを毎回準備するため、始業点検に費用がかかってしまう。

米国特許第８０４９１７５号明細書

本発明が解決しようとする課題は、ＲＩを用いることなくガンマ線検出器の始業点検を行うことである。

実施形態に係る医用画像診断装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、ガンマ線検出器と、生成部とを備える。Ｘ線管は、Ｘ線を照射する。Ｘ線検出器は、Ｘ線管から照射されたＸ線を検出する。ガンマ線検出器は、被検体に投与された放射線源から放出されるガンマ線を検出する。生成部は、Ｘ線管から照射されたＸ線をガンマ線検出器にて検出することで画像データを生成する。

一実施形態に係るＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置の一例を示す外観図。 ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置の一構成例を示すブロック図。 Ｘ線管から照射されたＸ線をＸ線検出器が検出する場合の一例を示す説明図。 本実施形態に係る点検撮像の第１の方法の一例を示す説明図。 （ａ）は本実施形態に係る点検撮像の第２の方法の一例を示す説明図、（ｂ）は本実施形態に係る点検撮像の第２の方法の他の例を示す説明図。 点検用ＳＰＥＣＴ画像の一例を示す説明図。 （ａ）は点検撮像の第１の方法および第２の方法の第１変形例を示す説明図、（ｂ）は点検撮像の第１の方法および第２の方法の第２変形例を示す説明図。 回転中心ずれを確認するための点検撮像を説明するための図。 本実施形態に係るＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置によりＲＩを用いることなくガンマ線検出器の始業点検を行う際の手順の一例を示すフローチャート。

以下、図面を参照しながら、医用画像診断装置および点検用画像生成方法の実施形態について詳細に説明する。

なお、以下の説明では、実施形態に係る医用画像診断装置としてＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置との複合装置（ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置）を用いる場合の一例を示す。

図１は、一実施形態に係るＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０の一例を示す外観図である。また、図２は、ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０の一構成例を示すブロック図である。

ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０は、ガンマ線スキャナ装置２０、Ｘ線スキャナ装置３０、コンソール５０、および寝台装置４０を有する。ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０は、医用画像診断装置の一例である。なお、コンソール５０はガンマ線データ収集回路２４およびＸ線データ収集回路３４とデータ送受信可能に接続されていればよく、ガンマ線スキャナ装置２０およびＸ線スキャナ装置３０と同一の部屋や建屋に設けられずともよい。

図１に示すように、ガンマ線スキャナ装置２０およびＸ線スキャナ装置３０は、それぞれＳＰＥＣＴ用架台２１およびＸ線ＣＴ用架台３１を有する。ＳＰＥＣＴ用架台２１およびＸ線ＣＴ用架台３１は、天板４１が移送される円筒形状の中空部２１ａ、３１ａをそれぞれ有する。また、ＳＰＥＣＴ用架台２１は回転架台と、回転架台を回転可能に支持する固定架台とを有する。Ｘ線ＣＴ用架台３１も同様に回転架台と固定架台とを有する。

なお、図１に示すように、本実施形態では、寝台装置４０の天板４１の長手方向をｚ軸方向、ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をｘ軸方向、ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をｙ軸方向とそれぞれ定義するものとする。

ガンマ線スキャナ装置２０は、ＳＰＥＣＴ用架台２１内に、コリメータ２２と、コリメータ２２が着脱自在に設けられたガンマ線検出器２３と、ガンマ線データ収集回路２４とを有する（図２参照）。

なお、ガンマ線スキャナ装置２０は、たとえばガンマ線検出器回転型のＳＰＥＣＴ装置と同様の構成を有する。図１には、ガンマ線スキャナ装置２０が２検出器型のガンマ線検出器回転型のＳＰＥＣＴ装置に類似の構成を有する場合の一例を示したが、ガンマ線検出器は１つまたは３以上であってもよい。

コリメータ２２は、鉛やタングステンなどの放射線を透過しづらい物質により構成され、光子の入射角度を規定するための開口が設けられる。ガンマ線スキャナ装置２０の空間分解能や感度は、コリメータ２２の種類に応じて変化する。コリメータ２２の種類は、隔壁の厚さ、開口の数、視野、焦点位置などに応じて異なる。ガンマ線検出器２３に利用可能なコリメータ２２の種類としては、たとえばパラレルホールコリメータ、ファンビームコリメータ、コーンビームコリメータ、非点収差型コリメータ、ピンホールコリメータ、ダイバージングコリメータ、コンバージングコリメータ、スラントホールコリメータなど種々のものを用いることができる。

２つのガンマ線検出器２３は、ＳＰＥＣＴ用架台２１の回転架台に保持される。回転架台が所定の回転軸ｒの周り（ｚ軸周り）に回転することにより、２つのガンマ線検出器２３は一体として回転軸ｒの周りを回転する。回転架台は、固定架台に対して回転可能に支持された回転板を有する。ガンマ線検出器２３は、この回転架台の回転板に保持される。固定架台は、土台に固定された筐体で構成される。回転架台および固定架台は、たとえば架台カバーにより覆われる。回転架台、固定架台、およびこれらを覆う架台カバーの中央部分には、撮像領域を内包する中空部２１ａが設けられる。

ガンマ線検出器２３は、被検体（たとえば患者）に投与されたテクネシウムなどのＲＩ（放射性同位元素、放射線源）から放射されるガンマ線を検出する。ガンマ線検出器２３は、シンチレータ型検出器であってもよいし、半導体型検出器であってもよい。

ガンマ線検出器２３がシンチレータ型検出器である場合は、ガンマ線検出器２３は、コリメータ２２によってコリメートされたガンマ線が入射すると瞬間的な閃光を発するシンチレータと、ライトガイドと、シンチレータから射出された光を検出する２次元に配列された複数の光電子増倍管と、シンチレータ用電子回路などを有する。シンチレータは、たとえばタリウム活性化ヨウ化ナトリウムＮａＩ（Ｔｌ）により構成される。

シンチレータ用電子回路は、ガンマ線が入射する事象（イベント）が発生するごとに、複数の光電子増倍管の出力にもとづいて複数の光電子増倍管により構成される検出面内におけるガンマ線の入射位置情報（位置情報）、入射強度情報および入射時刻情報を生成しコンソール５０の処理回路５５に出力する。この位置情報は、検出面内の２次元座標の情報であってもよいし、あらかじめ検出面を複数の分割領域（１次セル）に仮想的に分割しておき（たとえば１２８×１２８個に分割しておき）、どの１次セルに入射があったかを示す情報であってもよい。

一方、ガンマ線検出器２３が半導体型検出器である場合は、ガンマ線検出器２３は、コリメータ２２によりコリメートされたガンマ線を検出するための２次元に配列された複数のガンマ線検出用半導体素子（以下、半導体素子という）と、半導体用電子回路などを有する。半導体素子は、たとえばＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ（ＣＺＴ）により構成される。

半導体用電子回路は、ガンマ線が入射する事象（イベント）が発生するごとに、半導体素子の出力にもとづいて入射位置情報、入射強度情報および入射時刻情報を生成して処理回路５５に出力する。この位置情報は、複数の半導体素子（たとえば１２８×１２８個）のうちのどの半導体素子に入射したかを示す情報である。

すなわち、ガンマ線検出器２３は、イベントごとに入射位置情報、入射強度情報および入射時刻情報を出力する。また、位置情報は、１次セルのどの位置にガンマ線が入射したかを示す情報および検出面内の２次元座標の情報の少なくとも一方である。

ガンマ線検出器２３は、処理回路５５により撮像タイミングを制御される。

ガンマ線データ収集回路２４は、たとえばプリント回路基板により構成され、処理回路５５により制御されて、２つのガンマ線検出器２３のそれぞれの出力をたとえばリストモードで収集し、収集した投影データをコンソール５０に出力する。リストモードでは、ガンマ線の検出位置情報、強度情報、ガンマ線検出器２３と被検体との相対位置を示す情報（ガンマ線検出器２３の位置や角度など）、およびガンマ線の検出時刻がガンマ線の入射イベントごとに収集される。

一方、Ｘ線スキャナ装置３０は、Ｘ線ＣＴ用架台３１内に、Ｘ線管３２と、Ｘ線可動絞り３２ａと、Ｘ線検出器３３と、Ｘ線データ収集回路３４とを有する。

Ｘ線管３２は、高電圧装置からの高電圧の印加により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射することでＸ線を発生する真空管である。

なお、Ｘ線スキャナ装置３０は、一管球型のＸ線ＣＴ装置と同様の構成であってもよいし、あるいはＸ線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置にと同様の構成であってもよい。また、Ｘ線を発生させるハードウェアはＸ線管３２に限られない。たとえば、Ｘ線管３２に代えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体の半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとを含む第５世代方式ＣＴと同様の構成を用いてＸ線を発生させることにしても構わない。

Ｘ線可動絞り３２ａは、Ｘ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。Ｘ線可動絞り３２ａは、処理回路５５に制御されてＸ線の照射範囲を変更する。

たとえば、Ｘ線可動絞り３２ａは、Ｘ線管３２から照射されたＸ線をＸ線検出器３３に指向させる位置で位置決め可能である。また、本実施形態に係るＸ線可動絞り３２ａは、Ｘ線管３２から照射されたＸ線をガンマ線検出器２３に指向させる位置で位置決め可能である。

Ｘ線検出器３３は、Ｘ線管３２から照射され、被検体を通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器３３は、Ｘ線管３２の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。また、Ｘ線検出器３３は、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に複数（たとえば３２０列など）配列された構造を有する。

また、Ｘ線検出器３３は、たとえば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータまたは２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、たとえば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）等の光センサを有する。

なお、Ｘ線検出器３３は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

Ｘ線データ収集回路（ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ））３４は、Ｘ線検出器３３の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をアナログデジタル変換（ＡＤ変換）するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。Ｘ線データ収集回路３４は、Ｘ線検出素子からデータを受けるＩＶ変換器やＡＤ変換器などの信号処理回路を備えた複数の信号処理基板（以下、ＡＤ変換基板という）により構成された変換基板群を有する。Ｘ線データ収集回路３４が生成した検出データは、コンソール５０へと転送される。

Ｘ線ＣＴ用架台３１の回転架台は、ＳＰＥＣＴ用架台２１の回転架台と同一の回転軸周りに回転する。Ｘ線ＣＴ用架台３１の回転架台は、Ｘ線管３２とＸ線検出器３３とを対向支持し、Ｘ線管３２とＸ線検出器３３とをｚ軸周りに回転させる円環状のフレームである。また、回転架台は、Ｘ線管３２とＸ線検出器３３に加えて、高電圧装置やＸ線データ収集回路３４をさらに支持する。なお、Ｘ線データ収集回路３４が生成した検出データは、回転架台に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によってＸ線ＣＴ用架台３１の固定架台に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール５０へと転送される。なお、Ｘ線ＣＴ用架台３１の回転架台から固定架台への検出データの送信方法は、光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。

寝台装置４０は、スキャン対象の被検体を載置、移動させる装置であり、天板４１を有するほか、基台と、寝台駆動装置と、支持フレームとを備える。

基台は、支持フレームを鉛直方向（ｙ方向）に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置は、被検体が載置された天板４１を天板４１の長軸方向（ｚ方向）に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレームの上面に設けられた天板４１は、被検体が載置される板である。

なお、寝台駆動装置は、天板４１に加え、支持フレームを天板４１の長軸方向（ｚ方向）に移動してもよい。また、寝台駆動装置は、寝台装置４０の基台ごと移動させてもよい。

コンソール５０は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力インターフェース５１、ディスプレイ５２、記憶回路５３、ネットワーク接続回路５４および処理回路５５を有する。なお、コンソール５０は独立して設けられずともよく、たとえばコンソール５０の構成５１－５５の一部がＳＰＥＣＴ用架台２１の前面や側面、あるいはＸ線ＣＴ用架台３１の前面や側面に分散して設けられてもよい。

入力インターフェース５１は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路５５に出力する。たとえば、ユーザは、入力インターフェース５１を介して撮像対象部位や検査で用いるＲＩを指定することができる。

ディスプレイ５２は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成される。

記憶回路５３は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これらの記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は、電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。

ネットワーク接続回路５４は、たとえば所定のプリント回路基板を有するネットワークカードなどにより構成され、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路５４は、この各種プロトコルに従って核医学診断装置１と他の機器とを接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。ここで電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線／有線の病院基幹ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。

処理回路５５は、記憶回路５３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、ＲＩを用いることなくガンマ線検出器２３の始業点検を行うための処理を実行するプロセッサである。

図２に示すように、処理回路５５のプロセッサは、点検撮像制御機能５５１、画像生成機能５５２、および回転制御機能５５３を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路５３に記憶されている。

点検撮像制御機能５５１は、ガンマ線スキャナ装置２０とＸ線スキャナ装置３０を制御し、ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０の始業点検（始業時に行われる日常点検）のための点検用画像を生成するための撮像（以下、点検撮像という）を実行させる。

画像生成機能５５２は、Ｘ線管３２から照射されたＸ線を検出したガンマ線検出器２３の出力にもとづいて画像データを生成する。たとえば点検撮像が行われると、画像生成機能５５２は、Ｘ線管３２から照射されたＸ線を検出したガンマ線検出器２３の出力にもとづいて、ガンマ線検出器２３の点検用の画像データを生成し、この画像データにもとづいてガンマ線検出器２３の点検用のＳＰＥＣＴ画像（以下、点検用ＳＰＥＣＴ画像という）を生成してディスプレイ５２に表示させる。画像生成機能５５２は、生成部の一例である。

点検用ＳＰＥＣＴ画像は、ガンマ線検出器２３の異常集積の有無判定用の画像、欠損の有無判定用の画像、均一性判定用の画像、およびガンマ線検出器２３の回転中心のずれ用の画像の少なくとも１つ画像を含む。

異常集積、欠損の確認では、ガンマ線検出器２３のＰＭＴのうち、カウントを多く見積もってしまう場所やカウントが全然入らない場所がないかが確認される。均一性の確認では、照射される放射線がガンマ線検出器２３の検出面で均一に検出できているか、ムラや意図しない輝度低下部分がないか、が確認される。たとえば、ガンマ線検出器２３が回転時にダレる、あるいはたわむ場合は、均一性が失われる。

ユーザは、点検用のＲＩを用いることなく、Ｘ線管３２から照射されたＸ線にもとづいて生成された点検用ＳＰＥＣＴ画像を確認することにより、ガンマ線検出器の異常集積、欠損の有無、均一性、回転中心ずれを目視し、ガンマ線検出器２３の始業点検を行うことができる。

また、画像生成機能５５２は、今回撮像した点検用ＳＰＥＣＴ画像を解析し、異常を検出した場合は、その旨の画像をディスプレイ５２に表示してもよい。

回転制御機能５５３は、回転中心ずれを確認するための点検撮像時に、点検撮像制御機能５５１に制御されて、Ｘ線管３２とガンマ線検出器２３とが回転軸に直交するｘｙ面内座標上で対向するよう、Ｘ線管３２の回転とガンマ線検出器２３の回転を同期させる。この回転同期については図８を用いて後述する。

図３は、Ｘ線管３２から照射されたＸ線をＸ線検出器３３が検出する場合の一例を示す説明図である。

図３に示すように、通常、Ｘ線管３２から照射されたＸ線は、Ｘ線可動絞り３２ａによってＸ線検出器３３を照射するよう照射範囲を規定される。このとき、Ｘ線の直接線束６１は、Ｘ線検出器３３を照射し、ガンマ線検出器２３には照射されない。

一方で、Ｘ線の直接線束６１がＸ線検出器３３を照射するとき、Ｘ線の散乱線は、ガンマ線検出器２３を照射すると考えられる。

そこで、本実施形態に係るＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０は、点検撮像時に、ＲＩを用いず、Ｘ線管３２から照射されるＸ線を用いて点検画像を生成する。

図４は、本実施形態に係る点検撮像の第１の方法の一例を示す説明図である。点検撮像の第１の方法は、Ｘ線の散乱線を用いて点検撮像を行う方法である。図４に示すように、Ｘ線の直接線束６１がＸ線検出器３３を照射するとき、Ｘ線の散乱線束６２は、ガンマ線検出器２３を照射する。

点検撮像制御機能５５１は、点検撮像の第１の方法において、Ｘ線管３２からＸ線可動絞り３２ａを介して直接線束６１をＸ線検出器３３に照射させる。このとき、ガンマ線検出器２３は、Ｘ線管３２から照射されたＸ線の散乱線を検出する。また、画像生成機能５５２は、散乱線にもとづくガンマ線検出器２３の出力にもとづいて点検用の画像データを生成し、この点検用の画像データにもとづいてガンマ線検出器２３の点検用ＳＰＥＣＴ画像を生成してディスプレイ５２に表示させる。

図５（ａ）は本実施形態に係る点検撮像の第２の方法の一例を示す説明図であり、（ｂ）は本実施形態に係る点検撮像の第２の方法の他の例を示す説明図である。

点検撮像の第２の方法は、Ｘ線の直接線を用いて点検撮像を行う方法である。

点検撮像制御機能５５１は、点検撮像の第２の方法において、Ｘ線管３２からＸ線可動絞り３２ａを介して直接線束６１をガンマ線検出器２３に照射させる。このとき、ガンマ線検出器２３は、Ｘ線管３２から照射されたＸ線の直接線を検出する。

ガンマ線検出器２３にとってＸ線管３２から照射されるＸ線の直接線の強度が強すぎる場合は、強度を減衰させるためのフィルタを用いることが好ましい。たとえば、線源側フィルタ３５をＸ線可動絞り３２ａの近傍に設け、線源側フィルタ３５を移動させてＸ線管３２からガンマ線検出器２３に向かう直接線の強度を減衰させるとよい（図５（ａ）参照）。

また、検出器側フィルタ２５をガンマ線検出器２３の近傍に設け、検出器側フィルタ２５によりＸ線管３２からガンマ線検出器２３に向かう直接線の強度を減衰させてもよい（図５（ｂ）参照）。検出器側フィルタ２５は、コリメータ２２の前面（図５（ｂ）参照）あるいはその近傍に設けられてもよいし、コリメータ２２に変えてガンマ線検出器２３の前面に取付けられてもよい。

また、線源側フィルタ３５および検出器側フィルタ２５は併用してもよい。こ線源側フィルタ３５および検出器側フィルタ２５は、たとえばアルミニウムなどのＸ線を減衰させる材料を加工して形成される。

点検撮像の第２の方法では、画像生成機能５５２は、直接線にもとづくガンマ線検出器２３の出力にもとづいて点検用の画像データを生成し、この点検用の画像データにもとづいてガンマ線検出器２３の点検用ＳＰＥＣＴ画像を生成してディスプレイ５２に表示させる。

図６は、点検用ＳＰＥＣＴ画像の一例を示す説明図である。ガンマ線検出器２３の検出面のうち、Ｘ線ＣＴ用架台３１に近くＸ線管３２に近い位置のほうが、Ｘ線ＣＴ用架台３１に遠い位置よりも照射されるＸ線のエネルギーが高くなる。図６では、エネルギーが高いほど色が黒くなるよう点検用ＳＰＥＣＴ画像が生成される場合の例を示した。

なお、あらかじめ、点検撮像時のＸ線管３２、Ｘ線可動絞り３２ａ、ガンマ線検出器２３などの幾何学的条件およびＸ線条件と、この幾何学的条件における点検用ＳＰＥＣＴ画像（基準画像）と、従来のＲＩを用いた点検撮像で得られたＲＩ＿ＳＰＥＣＴ画像と、を関連付けて記憶回路５３に記憶させておくとよい。この場合、画像生成機能５５２は、今回撮像した点検用ＳＰＥＣＴ画像と、この撮像と同一の幾何学的条件およびＸ線条件が関連付けられた基準画像とを、ディスプレイ５２に並列表示などして同時に表示させることができる。

図７（ａ）は点検撮像の第１の方法および第２の方法の第１変形例を示す説明図であり、（ｂ）は点検撮像の第１の方法および第２の方法の第２変形例を示す説明図である。

図４および図５にそれぞれ示した点検撮像の第１の方法および第２の方法では、図６に示すように、ガンマ線検出器２３の検出面のうち、Ｘ線ＣＴ用架台３１に近い位置と遠い位置とで照射されるＸ線のエネルギーの差が大きい。そこで、散乱線を利用する点検撮像の第１の方法を用いるか直接線を利用する点検撮像の第２の方法を用いるかによらず、ガンマ線検出器２３とコリメータ２２とを一体として回転させてＸ線管３２に向け（図７（ａ）参照）、あるいはＸ線管３２を指向するコリメータ２２を取り付け（図７（ｂ））、ガンマ線検出器２３の検出面内における照射されるＸ線のエネルギーの差を小さくしてもよい。

図４に示した点検撮像の第１の方法では、コリメータ２２によって減衰されたＸ線の散乱線がガンマ線検出器２３を照射する。この場合、検出されるピークは鋭いピークとはならずある程度幅を持ったピークが検出されることになるが、このようなブロードな幅のＸ線を検出するようウィンドウ幅およびウィンドウレベルを設定しておけば問題なく検出可能である。また、始業点検における点検用ＳＰＥＣＴ画像の生成であれば、鋭いピークを有するＸ線でなくてもよい。また、幅広い帯域を検出しているほうが、様々な検査に対応できるといえる。

一方で、直接線を利用する点検撮像の第２の方法に図７（ａ）および（ｂ）に示す第１変形例または第２変形例を適用する場合、線源側フィルタ３５および検出器側フィルタ２５の少なくとも一方に減衰されたとしても、比較的鋭いピークを有するＸ線の直接線がガンマ線検出器２３を照射する。この場合は、たとえば次の本番のＳＰＥＣＴ撮影の被検体の検査部位に応じてウィンドウ幅、ウィンドウレベルを詳細に設定しておくことで、本番のＳＰＥＣＴ撮影の事前確認を兼ねることができる。

図８は、回転中心ずれを確認するための点検撮像を説明するための図である。

回転制御機能５５３は、点検撮像制御機能５５１に制御されて、Ｘ線管３２とガンマ線検出器２３とが回転軸に直交するｘｙ面内座標上で対向するよう、Ｘ線管３２の回転とガンマ線検出器２３の回転を同期させる。画像生成機能５５２は、Ｘ線管３２とガンマ線検出器２３の同期回転中にガンマ線検出器２３が検出したＸ線にもとづいて画像データを生成する。このとき、点検撮像の第１の方法を用いてもよいし、第２の方法を用いてもよい。また、図７に例示した第１変形例または第２変形例を用いてもよい。

点検撮像制御機能５５１は、Ｘ線管３２とガンマ線検出器２３とを対向させ、ガンマ線検出器２３のダレやたわみの原因となる条件ごとに同期回転させて点検撮像を行う。画像生成機能５５２は、条件ごとに得られた画像データにもとづいて回転中心のズレを補正するデータを求め、当該データを示す画像を生成してディスプレイ５２に表示させる。ガンマ線検出器２３のダレやたわみの原因となる条件としては、たとえば回転速度などが挙げられる。また、ガンマ線検出器２３のダレやたわみを確認する場合には、所定角度ごとに静止して撮像するとよい。

次に、本実施形態に係るＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０の動作の一例について説明する。

図９は、本実施形態に係るＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０によりＲＩを用いることなくガンマ線検出器２３の始業点検を行う際の手順の一例を示すフローチャートである。図９において、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まず、ステップＳ１において、点検撮像制御機能５５１は、Ｘ線管３２からＸ線を照射させる。次に、ステップＳ２において、ガンマ線検出器２３は、Ｘ線管３２から照射されたＸ線を検出する。

次に、ステップＳ３において、画像生成機能５５２は、Ｘ線にもとづくガンマ線検出器２３の出力にもとづいて画像データを生成する。そして、ステップＳ４において、画像生成機能５５２は、画像データにもとづいて、ガンマ線検出器２３の点検用の画像（点検用ＳＰＥＣＴ画像）を生成し、ディスプレイ５２に表示する。

以上の手順により、ＲＩを用いることなくガンマ線検出器２３の始業点検を行うことができる。

本実施形態に係るＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置１０のガンマ線検出器２３は、Ｘ線スキャナ装置３０のＸ線管３２から照射されたＸ線の散乱線または直接線を検出し、検出したＸ線にもとづく画像データを生成することができる。

このため、始業点検時において、ＲＩを用いずとも、ガンマ線検出器２３にＸ線を検出させることができる。したがって、技師は、始業点検のたびにＲＩにより被ばくしてしまうことがなく極めて安全である。また、技師は、始業点検のたびに始業点検用の線源を設置するために立ち会う必要がなくなり、負担が軽くなる。また、画像化までに時間を要するＲＩに比べ、Ｘ線のほうが大幅に短時間で画像化することができるため、始業点検にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、始業点検用のＲＩを購入する必要がないため、始業点検にかかる費用を削減することができる。

また、ガンマ線検出器２３が検出したＸ線にもとづく画像データを経時的に比較することで、Ｘ線管３２の異常を検出することが可能となる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、ＲＩを用いることなくガンマ線検出器２３の始業点検を行うことができる。

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびＦＰＧＡ）等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 核医学診断装置
１０ ＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置
１１ Ｘ線管
２０ ガンマ線スキャナ装置
２１ ＳＰＥＣＴ用架台
２２ コリメータ
２３ ガンマ線検出器
２５ 検出器側フィルタ
３０ Ｘ線スキャナ装置
３１ Ｘ線ＣＴ用架台
３２ Ｘ線管
３２ａ Ｘ線可動絞り
３３ Ｘ線検出器
３５ 線源側フィルタ
５０ コンソール
５５ 処理回路
６１ 直接線束
６２ 散乱線束
５５１ 点検撮像制御機能
５５２ 画像生成機能
５５３ 回転制御機能

Claims (9)

1. Ｘ線を照射するＸ線管と、
   前記Ｘ線管から照射された前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
   被検体に投与された放射線源から放出されるガンマ線を検出するガンマ線検出器と、
   前記Ｘ線管から照射された前記Ｘ線を前記ガンマ線検出器にて検出することで画像データを生成するとともに、前記画像データにもとづいて、前記ガンマ線検出器の点検用の画像を生成する生成部と、
   を備えた医用画像診断装置。
2. 前記ガンマ線検出器は、
   前記Ｘ線管から照射された前記Ｘ線の散乱線を検出し、
   前記生成部は、
   前記散乱線にもとづく前記ガンマ線検出器の出力にもとづいて前記画像データを生成する、
   請求項１記載の医用画像診断装置。
3. 前記Ｘ線管から照射された前記Ｘ線を前記ガンマ線検出器に指向させるＸ線絞り、
   をさらに備え、
   前記ガンマ線検出器は、
   前記Ｘ線管から照射された前記Ｘ線の直接線を検出し、
   前記生成部は、
   前記直接線にもとづく前記ガンマ線検出器の出力にもとづいて前記画像データを生成する、
   請求項１記載の医用画像診断装置。
4. 前記Ｘ線絞りの近傍に設けられ、前記Ｘ線管から前記ガンマ線検出器に向かう前記直接線の強度を減衰させる線源側フィルタ、
   をさらに備えた請求項３記載の医用画像診断装置。
5. 前記ガンマ線検出器の近傍に設けられ、前記Ｘ線管から前記ガンマ線検出器に向かう前記直接線の強度を減衰させる検出器側フィルタ、
   をさらに備えた請求項３または４に記載の医用画像診断装置。
6. 前記検出器側フィルタは、
   前記ガンマ線検出器の前面に取り付けられたコリメータの前面に取り付けられる、
   請求項５記載の医用画像診断装置。
7. 前記Ｘ線管と前記ガンマ線検出器は、同一の回転軸周りに回転し、
   前記回転軸に直交する面内座標上で前記Ｘ線管と前記ガンマ線検出器とが対向するよう、前記Ｘ線管の回転と前記ガンマ線検出器の回転を同期させる回転制御部、
   をさらに備え、
   前記生成部は、
   前記Ｘ線管と前記ガンマ線検出器の同期回転中に前記ガンマ線検出器が検出した前記Ｘ線にもとづいて前記画像データを生成する、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
8. 前記ガンマ線検出器の点検用の画像は、
   前記ガンマ線検出器の異常集積の有無判定用の画像、欠損の有無判定用の画像、均一性判定用の画像、および回転中心のずれ用の画像の少なくとも１つ画像を含む、
   請求項１記載の医用画像診断装置。
9. 被検体に投与された放射線源から放出されるガンマ線を検出するガンマ線検出器の点検用の画像を生成する点検用画像生成方法であって、
   Ｘ線管から照射されたＸ線を前記ガンマ線検出器が検出するステップと、
   前記Ｘ線にもとづく前記ガンマ線検出器の出力にもとづいて、前記ガンマ線検出器の点検用の画像データを生成するステップと、
   を有する点検用画像生成方法。

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