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【発明の名称】 診断装置の補正用ファントム
【発明者】 【氏名】橘 一成
【要約】 【課題】取得したＰＥＴ画像とＣＴ画像の重ね合わせ精度を向上させる診断装置の補正用ファントムを提供する。

【構成】補正用ファントム３０は、円筒状の収容器３１を横転状態に保持し、その外周側の上部から下方に片持ち支持された２本の円筒状ガイド３４が並列配備されており、この円筒状ガイド３４の内部にホルダ３６に嵌合された円盤状の放射線源３５をスライド挿入し、収容器３１の内部に収容された液体Ｗの液面に浮遊して位置するように構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する収容器と、放射性同位元素を収容し、前記収容器の液体に浮遊させたとき同じ浮力を有する少なくとも２つの容器と、前記容器を所定位置で浮遊させる少なくとも２つのガイドと、を備えたことを特徴とする診断装置の補正用ファントム。
【請求項２】
液体を収容する収容器と、放射性同位元素を収容する少なくとも２つの容器と、前記容器をそれぞれ保持するとともに、保持した状態で前記収容器の液体に浮遊させたときに同じ浮力となるよう重量が調整された少なくとも２つのホルダと、前記ホルダを所定位置で浮遊させる少なくとも２つのガイドと、を備えたことを特徴とする診断装置の補正用ファントム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の診断装置の補正用ファントムにおいて、前記収容器は、円筒体であり、前記ガイドは、前記円筒体を横転させたとき、液面に直交し、各容器またはホルダの位置決めをするように構成したことを特徴とする診断装置の補正用ファントム。
【請求項４】
請求項３に記載の診断装置の補正用ファントムにおいて、前記ガイドは、一端が前記収容器の外部と連通し、他端が液体中に浸漬した円筒体であり、この円筒体を介して前記容器またはホルダを収容器に出し入れ可能に構成したことを特徴とする診断装置の補正用ファントム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、核医学診断装置とＸ線ＣＴ装置とを備えた診断装置に係り、特に、実画像を取得する前の装置のレベル補正に利用する診断装置の補正用ファントムに関する。
【背景技術】
【０００２】
診断装置は、核医学診断装置として、例えばＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置用のガントリと、Ｘ線ＣＴ装置用のガントリを備えており、これら両ガントリの両開口中心が同軸芯に位置するように並設させている。この両ガントリ開口中心に向けて天板に載置した被検体を挿入移動できるように構成されている。そして、被検体の同じ部位のＰＥＴ装置で取得したＰＥＴ画像と、Ｘ線ＣＴ装置で取得したＣＴ画像を重ね合わせて診断することが可能になっている。
【０００３】
この装置を利用して取得した両画像の重ね合わせ精度を向上させるため、画像補正する補正用ファントムを利用して両画像ごとに水平レベルを予め補正している。つまり、装置ごとに取得した補正用ファントム画像の水平レベルが、出力画面に対して水平となる回転角を補正量としてそれぞれ求めている。
【０００４】
そこで、この装置用の補正用ファントムとしては、図９の縦断面図示すような構成のものが利用されている。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置用の補正用ファントムとして機能するように、放射線の透過可能な円筒体の密封容器３１に、略半分の液体（水）Ｗを入れて構成している。また、ＰＥＴ装置用の補正用ファントムとして機能するように、密封容器が横転状態のときの液面と一致するように、放射性同位元素（ＲＩ）を容器に密封して構成した放射線源３５を、オペレータの手作業によって円筒体外周の対向位置に取り付けて構成している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３１４３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来装置に利用される補正用ファントムでは、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、従来の補正用ファントムは、放射線源の取り付け位置の決定および取り付け作業を、オペレータが目視しながら手作業で行っているので、作業が煩雑になっている。
【０００７】
また、従来の補正用ファントムを利用した場合、Ｘ線ＣＴ装置で出力したときの画像の傾き補正は容易、かつ、高精度であるが、ＰＥＴ装置で出力したときの画像の傾き補正精度が低いといった問題がある。
【０００８】
すなわち、Ｘ線ＣＴ装置の場合、ＣＴ画像に写った液面のラインが常に平行度を保っているので、出力画面枠に対する液面のラインと出力画面枠の基準ラインとから傾きを容易、かつ、高精度に求めることができる。
【０００９】
しかしながら、放射線源は、円筒体を挟んだ両外周から液面の位置をオペレータが目視し、両側の液面の位置に放射線源を手作業で取り付け固定しているので、放射線源の取り付け位置が高さ方向にばらついてしまう。したがって、液面のラインに対する放射線源同士を結ぶラインの平行度にばらつきが生じ、正確な傾きに基づく補正量を求めることができない。その結果、ＣＴ画像とＰＥＴ画像を精度よく重ね合わせることができないといった問題がある。
【００１０】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、核医学診断装置とＸ線ＣＴ装置とを備えた診断システムによって取得されるＰＥＴ画像とＣＴ画像の重ね合わせ精度を向上させることのできる診断装置の補正用ファントムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
【００１２】
すなわち、第１の発明は、液体を収容する収容器と、放射性同位元素を収容し、前記収容器の液体に浮遊させたとき同じ浮力を有する少なくとも２つの容器と、前記容器を所定位置で浮遊させる少なくとも２つのガイドとを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］この診断装置の補正用ファントムを利用すれば、放射性同位元素を収容した同じ浮力を有する少なくとも２つの容器を収容器内の液体に浮遊させることによって、各容器内の放射性同位元素同士を結ぶラインの水平レベルを保った位置を容易に設定することができる。例えば、Ｘ線ＣＴ装置によって取得したＣＴ画像の液面を基準とするラインと、ＰＥＴ装置によって取得したＰＥＴ画像に映っている放射性同位元素同士を結ぶラインとの平行度を精度よく保つことができる。したがって、両装置から出力される出力画像の傾き補正量を精度よく求めることができ、両画像を精度よく重ね合わせることができる。その結果、精度の高い診断を行うことができる。
【００１４】
また、第２の発明は、液体を収容する収容器と、放射性同位元素を収容する少なくとも２つの容器と、前記容器をそれぞれ保持するとともに、保持した状態で前記収容器の液体に浮遊させたときに同じ浮力となるよう重量が調整された少なくとも２つのホルダと、前記ホルダを所定位置で浮遊させる少なくとも２つのガイドとを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］この診断装置の補正用ファントムを利用すれば、放射性同位元素を収容した少なくとも２つの容器をホルダに保持する。このホルダは、液体に浮遊させたときに同じ浮力となるように重量が調整されているので、ホルダを収容器内の液体に浮遊させることによって、放射性同位元素同士を結ぶラインの水平レベルを容易に設定することができる。なお、ホルダは、浮遊レベルの調整が可能なので、ホルダの浮力を調節して内部に収容された放射性同位元素の位置が、液面に位置してもよいし、液面から所定高さ離れた位置となるようにしてもよい。換言すれば、ホルダによって液面に対する放射線源の高さ方向の位置を容易に調整することができる。
【００１６】
つまり、この構成により、例えば、Ｘ線ＣＴ装置によって取得したＣＴ画像の液面を基準とするラインと、ＰＥＴ装置によって取得したＰＥＴ画像に映っている放射性同位元素同士を結ぶラインとの平行度を精度よく保つことができる。したがって、両装置から出力される出力画像の傾き補正量を精度よく求めることができ、両画像を精度よく重ね合わせることができる。その結果、精度の高い診断を行うことができる。
【００１７】
なお、上記における容器およびホルダを浮遊させる「所定位置」とは、例えば、Ｘ線ＣＴ装置およびＰＥＴ装置の場合において、２つの放射性同位元素が同時に撮影できて水平レベルの検知可能な位置である。つまり、ガントリ開口内で被検体のスライス画像を取得可能な範囲であり、スライス面上に２つの放射性同位元素が同時に映り込む位置である。
【００１８】
上記構成において、本発明は、例えば次にように構成してもよい。
【００１９】
収容器は、円筒体であり、ガイドは、円筒体を横転させたとき、液面に直交し、各容器またはホルダの位置決めをするように構成することが好ましい（請求項３）。
【００２０】
この構成によれば、例えば、核医学診断装置とＸ線ＣＴ装置の両ガントリのガントリ開口平面と平行な平面上に放射性同位元素を容易に配備することができる。その結果、Ｘ線ＣＴ装置によって取得されるスライス面での液面のラインと、ＰＥＴ装置によって取得される放射性同位元素同士のラインとが同一条件で得られる。したがって、両装置によって出力される画像の重ね合わせ精度を一層に向上させることができる。
【００２１】
また、ガイドは、一端が前記収容器の外部と連通し、他端が液体中に浸漬した円筒体であり、この円筒体を介して容器またはホルダを収容器に出し入れ可能に構成することが好ましい（請求項４）。
【００２２】
この構成によれば、収容器に放射線源を容易に出し入れできるので、メンテナンスおよび放射性同位元素のみの保管が容易となる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の診断装置の補正用ファントムによれば、診断装置に補正用ファントムを利用したとき、Ｘ線ＣＴ装置で取得される出力画像の傾きと、ＰＥＴ装置で出力される画像の傾きを求める基準ラインが一致している。したがって、両装置の出力画像の傾き補正量を精度よく求めることができるので、両装置で取得した被検体の同一部位の両出力画像を精度よく重ね合わせることができる。その結果、診断精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
なお、本実施例では、核医学装置であるＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置とＸ線ＣＴ装置とから構成された医療用の診断装置とこの装置に利用する補正用ファントムを例に採って説明する。
【００２５】
図１および図２は、実施例装置の側面図、図３は、この装置に係る補正用ファントムの一部破断斜視図である。
【００２６】
本実施例装置は大別すると、図１に示すように、ＰＥＴ装置１とＸ線ＣＴ装置２とベッド３とを備えて構成されている。ＰＥＴ装置１およびＸ線ＣＴ装置２は、互いに近接して配設されている。ベッド３は、被検体Ｍを載置する天板４を備えている。また、ベッド３は、天板４を上下に昇降移動、および被検体Ｍの体軸Ｚに沿って平行移動するように構成されている。このように構成することで、天板４に載置された被検体Ｍは、ＰＥＴ装置１のガントリ１１の開口部１１ａおよびＸ線ＣＴ装置２のガントリ２１の開口部２１ａに挿入可能になっている。
【００２７】
つまり、本実施装置では、ＰＥＴ装置１で撮影した被検体Ｍの部位を、Ｘ線ＣＴ装置２で撮影することができ、両装置で取得した画像を重ね合わせて診断に利用できるようになっている。
【００２８】
また、本実施例装置は、図２に示すように、天板４の前端部にフランジ５を介して円柱部材６が着脱可能に取り付けられる。この円柱部材６は、図３に示すように、周溝７が形成されており、この周溝内に後述する補正用ファントム３０のファントム固定具３２が嵌入する。
【００２９】
補正用ファントム３０は、図３から図６に示すように、円筒状の収容器３１の内部に、例えば水などの液体Ｗが注入されている。収容器３１を構成する材料としては、放射線の透過できるものであればよい。好ましくは、内部が視認できる透明な部材であることが好ましい。例えば、アクリル樹脂やポリカーボネイトなどが挙げられる。
【００３０】
また、収容器３１は、図３に示すように、一方の円板状の側面３１ａにファントム固定具３２が取り付けられている。ファントム固定具３２は、外方に突出した馬蹄形の部材３３を有しており、天板４の前端部に取り付けた円柱部材６の外溝７に嵌合することで、天板４に固定できるようになっている。なお、天板４に取り付けた補正用ファントム３０が、Ｘ、Ｙ軸の２軸に対する傾きを調整できるように、各軸回りに円柱部材６が回転できるように構成することが好ましい。
【００３１】
また、収容器３１は、図４に示すように、横転させた状態で外周側壁３１ｂの上部から下方に片持ち状に取り付け固定された２本の円筒状ガイド３４を備えている。円筒状ガイド３４は、体軸Ｚに直交するＸ−Ｙ平面上に沿って並列に取り付けられており、上端部が外部と連通状態にあり、下端部が、液体Ｗに浸漬している。つまり、ＰＥＴ装置１およびＸ線ＣＴ装置２の両ガントリ開口平面と平行となるように、円筒状ガイド３４が外周側壁３１ｂに取り付けられている。
【００３２】
また、円筒状ガイド３４は、放射線源３５と、ホルダ３６とが一体となって内部をスライド移動可能に構成されている。放射線源３５は、透明な円盤状の容器の中心に放射性同位元素ＲＩを密閉して構成されている。
【００３３】
ホルダ３６は、円筒状ガイド３４の内径よりも小径の円柱状のものである。また、図７に示すように、その上面の直径幅で内部に切り欠いた凹部３７が形成されている。この凹部３７の底面３８は湾曲しており、嵌合される放射線源３５を受け止め支持するように構成されている。
【００３４】
また、ホルダ３６は、放射線源３５が嵌合して一体化した状態で円筒状ガイド３４に挿入したとき、放射線源３５の中心に位置する放射性同位元素ＲＩが、収容器３１に注入した液体Ｗの液面と一致するように、その比重および体積を考慮して浮力を調整している。
【００３５】
上記構成の補正用ファントム３０によれば、円筒状ガイド３４は、Ｘ−Ｙ平面上に位置するので、ＰＥＴ装置１およびＸ線ＣＴ装置２の各ガントリ１１、２１のＺ軸に沿った開口範囲で放射性同位元素ＲＩを同時に撮影できる水平レベルの検知可能な位置決めを可能とする。つまり、両装置１、２により取得するスライス画像上に２つの放射性同位元素ＲＩを同時に映り込ますことができる。
【００３６】
すなわち、補正用ファントム３０を上記診断装置に利用することにより、Ｘ線ＣＴ装置２により取得される液体Ｗのスライス画像（ＣＴ画像）に映る液面のラインと、ＰＥＴ装置１により取得されるＰＥＴ画像に映る放射線源同士（放射線同位元素同士）を結ぶラインの両画像取得条件を同じにすることができる。つまり、両装置によって出力される実画像と装置画面枠との水平レベルの偏差である傾きを同条件から求めるので、装置ごとの傾き補正量を精度よく求めることができる。その結果、被検体Ｍの同じ部位を両装置で撮影して取得した両画像の重ね合わせ精度を向上させることができる。
【００３７】
また、ホルダ３６に嵌合して一体となった放射線源３５は、円筒状ガイド３４に出し入れ可能なのでメンテナンスが容易である。さらに、放射線源３５は、ホルダ３６から着脱可能なので放射線源３５のみ取り外して容易に管理することができる。
【００３８】
この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。
【００３９】
（１）上記実施例の補正用ファントム３０は、放射線源３５をホルダ３６に嵌合して一体構成して浮力を調整していたが、ホルダ３６を利用せずに、放射性同位元素ＲＩを密閉する容器の浮力を調整してもよい。また、放射線源３５の中心に位置する放射性同位元素ＲＩの位置が、液面と一致して浮遊するように調整していたが、この形態に限定されるものではない。例えば、両円筒状ガイド３４の内部で放射性同位元素ＲＩの位置が、液面または水中での高さが同じになるように浮力を調整してもよい。
【００４０】
（２）上記実施例の補正用ファントム３０は、２個の放射線源３５がＹ軸を中心にそのＸ−Ｙ平面の左右対称に位置するように構成したが、その個数は２個に限定されず、画像補正に利用する基準ラインを得られる個数および配置であればよい。
【００４１】
例えば、図８に示すように、収容器の略中心の液面に放射性同位元素ＲＩを位置させ、中心を基準に、Ｘ軸方向の左右に各１個、および、Ｙ軸方向の上下に各１個の合計５個の放射線源３５を配備するように構成してもよい。この構成によれば、両装置の出力画像に５個の放射性同位元素ＲＩが同時に映っていなければ、Ｘ軸まわりやＹ軸まわりに装置の基準ラインが傾いていることが分かる。
【００４２】
（３）上記実施例の補正用ファントム３０は、円筒状ガイド３４の上部開口が開放状態にあるが、内部を密閉できるように開閉扉などを取り付けてもよい。また、収容器３１の内部に液体Ｗを注入したり、内部の液体を排出したりするための専用の注入・排出口を設けてもよい。
【００４３】
（４）上記実施例では医療用の診断装置であったが、この発明の装置は、工業用の装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例に係る診断装置に被検体を載置したときの概略構成を示す側面図である。
【図２】実施例に係る診断装置に補正用ファントムを取り付けたときの概略構成を示す側面図である。
【図３】補正用ファントムおよびファントム固定具の一部破断斜視図である。
【図４】補正用ファントムの縦断面図である。
【図５】補正用ファントムの平面視したときの断面図である。
【図６】補正用ファントムの側面視したときの横断面図である。
【図７】実施例装置におけるＸ線撮像機構の移動状況を示す模式図である。
【図８】ホルダと放射線源の嵌合を説明する分解斜視図である。
【図９】従来の補正用ファントムの縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ … ＰＥＴ装置
２ … ＣＴ装置
４ … 天板
１１ … ガントリ（ＰＥＴ装置用）
２１ … ガントリ（ＣＴ装置用）
３０ … 補正用ファントム
３４ … 円筒状ガイド
３５ … 放射線源
３６ … ホルダ
【出願人】 【識別番号】０００００１９９３
【氏名又は名称】株式会社島津製作所
【出願日】 平成１８年７月３日（２００６．７．３）
【代理人】 【識別番号】１０００９３０５６
【弁理士】
【氏名又は名称】杉谷 勉
【公開番号】 特開２００８−１１９２２（Ｐ２００８−１１９２２Ａ）
【公開日】 平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願番号】 特願２００６−１８３６４９（Ｐ２００６−１８３６４９）