[发明专利]核医学诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种核医学诊断装置(ECT装置)的技术，此核医学诊断装置是用于对被检测体投予放射性药剂，并同时计量由蓄积在被检测体的目标部位上的单光子(single photon)放射性同位素(radioisotope，RI)或正电子(positron)放射性同位素放出的一条γ射线或者一对γ射线，以获得目标部位的断层图像。 

背景技术

作为上述核医学诊断装置，即ECT(Emission Computed Tomography)装置，一般已知有单光子发射型计算机断层成像(Single Photon EmissionComputed Tomography，SPECT)装置和正电子发射断层显像(PositronEmission Tomography，PET)装置。 

SPECT装置是对被检测体投予包含单光子放射性同位素的放射性药剂，并利用γ射线检测器对由核素(nuclide)放出的γ射线进行检测。由利用SPECT装置进行检查时经常使用的单光子放射性同位素所放出的γ射线的能量为数百keV左右。当使用SPECT装置时，由于放出的是单一的γ射线，因此无法获得入射到γ射线检测器中的角度。因此，通过使用准直器仅对从特定角度入射的γ射线进行检测而获得角度信息。SPECT装置的检查方法如下：对被检测体投予放射性药剂，对由放射性药剂所产生的γ射线进行检测，从而指定出放射性药剂消耗得较多的部位(例如癌细胞所存在的部位)，所述放射性药剂包含具有会蓄积在特定的肿瘤或分子上的性质的物质以及单光子放射性同位素Tc-99m、Ga-67、T1-201等。所获得的数据通过滤波反投影(Filtered backprojection)等的方法而转换成各体元(voxel)的数据。SPECT装置中所使用的Tc-99m、Ga-67、T1-201的半衰期比PET装置中所使用的放射性同位素的半衰期长6小时至3天。 

另一方面，PET装置是对被检测体投予包含正电子放射性同位素的放射性药剂，并利用γ射线检测器对由核素放出的正电子所产生的湮没γ射线进行检测。理论上正电子会与附近的细胞的电子相结合而湮没，因此，由利用PET装置进行检查时使用的正电子放射性同位素所放出的正电子产生的湮没γ射线的能量固定为511keV。而且，正电子产生的湮没γ射线会放射出一对γ射线。PET装置的检查方法如下：对被检测体投予放射性药剂以及正电子放射性同位素0-15、N-13、C-11、F-18等，对由放射性药剂所产生  的γ射线进行检测，从而指定出放射性药剂消耗得较多的部位(例如，癌细胞所存在的部位，所述放射性药剂包含具有会蓄积在体内的特定细胞上的性质的物质。作为放射性药剂的一例，有氟脱氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose)(2-[F-18]fluoro-2-deoxy-D-glucose，FDG)。FDG会通过糖代谢而高度蓄积在肿瘤组织上，因此用于肿瘤部位的指定。由蓄积在特定部位上的放射性药剂中所含的正电子放出核素所放出的正电子与附近的细胞的电子相结合而湮没，并放射出具有511keV的能量的一对γ射线。这些γ射线向彼此大致完全相反的方向(180°±0.6°)而放射出。如果利用γ射线检测器来检测这一对γ射线，就可获知正电子是在连接哪两个γ射线检测器之间放出的。通过对这些多数γ射线进行检测，就可获知放射性药剂消耗得较多的部位。例如，FDG如上所述会蓄积在糖代谢激烈的癌细胞处，因此可以通过PET装置来发现癌病灶(cancer lesion)。另外，所获得的数据通过如上所示的滤波反投影方法而转换成各体元的放射线产生密度，从而有利于将γ射线的产生位置(放射线核素所蓄积的位置，即癌细胞的位置)图像化。PET装置中所使用的0-15、N-13、C-11、F-18是2分钟至110分钟的短半衰期的放射性同位素。 

而且，在利用PET装置进行检查时，正电子湮没时所产生的γ射线会在被检测体的体内衰减，因此须获取用于吸收校正的吸收校正数据，并使用该吸收校正数据来进行校正。吸收校正数据是如下所述的数据，即：例如使用Cs-137来作为外部射线源，将来自外部射线源的γ射线照射到被检测体并测定出透射强度，由此通过计算而求出γ射线在体内的衰减率的数据。使用所获得的吸收校正数据来估计γ射线在体内的衰减率，并对通过来自FDG的发射(emission)而获得的数据进行校正，由此能够获得更高精度的PET图像。