專利名稱：放射成像設(shè)備和放射成像方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?2118014.8、申請(qǐng)日為2002年4月19日、發(fā)明名稱為“放射成像設(shè)備和放射成像方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種放射成像設(shè)備和放射成像方法，更具體地說，本發(fā)明涉及這樣的放射成像設(shè)備和放射成像方法，所述裝置和方法能夠理想地應(yīng)用于正電子發(fā)射的計(jì)算機(jī)斷層攝影(positron emissioncomputed Tomography，下文稱為“PET”)和單光子發(fā)射的計(jì)算機(jī)斷層攝影(下文稱為“SPECT”)。
放射成像是一種用于檢查醫(yī)療受檢者的身體功能和結(jié)構(gòu)的非侵入的成像技術(shù)。在使用放射的一般的放射成像方法當(dāng)中，有X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影，PET和SPECT等。X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影向受檢者輻射由X射線源發(fā)出的放射線，并根據(jù)放射線在受檢者身體內(nèi)的透射率形成身體結(jié)構(gòu)的圖像。使用輻射檢測(cè)器檢測(cè)通過身體的X射線的強(qiáng)度，使得可以計(jì)算在X射線源和輻射檢測(cè)器之間的線性衰減系數(shù)。由所述線性衰減系數(shù)，使用在IEEEE Transactions on Huclear Science NSVolume 21(1974，pp.228-229)中所述的濾波后投影方法(a filtered backprojection method)計(jì)算每個(gè)體素(voxel)的線性衰減系數(shù)，并把這個(gè)值轉(zhuǎn)換成CT值。用于X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影的輻射源通常大約80keV。
PET是一種由給予放射性藥物構(gòu)成的方法(下文稱為“PET放射性藥物”)，其中包括這樣的實(shí)體，所述實(shí)體具有集中在正電子放射物(15O，13N，11C，18F等)和受檢者的身體內(nèi)的特殊細(xì)胞上的性能，從而檢查身體內(nèi)的消耗PET放射性藥物較多的位置。在PET放射性藥物中的正電子放射物發(fā)出的一個(gè)正電子和附近的細(xì)胞的電子結(jié)合而消失，并放射出一對(duì)具有511keV的γ射線(γ射線對(duì))。這些γ射線沿著彼此相反的方向照射。使用輻射檢測(cè)器檢測(cè)所述的γ射線對(duì)使得能夠得知正電子是在哪些輻射檢測(cè)器之間發(fā)出的。檢測(cè)許多所述γ射線對(duì)，使得能夠識(shí)別消耗較多的PET放射性藥物的位置。例如，當(dāng)包括正電子放射物的PET放射性藥物使用碳水化合物作為具有在特殊細(xì)胞上集中的性能的實(shí)體而被產(chǎn)生時(shí)，這些PET放射性藥物集中在具有過渡活躍的碳水化合物代謝功能的癌細(xì)胞上。這使得能夠發(fā)現(xiàn)癌的病灶。例如使用上述的濾波后投影方法把獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成每個(gè)體素的放射密度。用于PET的15O，13N，11C，18F是具有2到110分鐘的短的半衰期的放射性同位素。
SPECT向受檢者給予包括單光子放射物的放射性藥物(下文稱為“SPECT放射性藥物”)，并使用輻射檢測(cè)器檢測(cè)由放射物發(fā)出的γ射線。由利用SPECT進(jìn)行檢查中常用的單光子放射物發(fā)出的γ射線的能量大約是幾百keV。在SPECT的情況下，輻射單γ射線，因此不能獲得其在檢測(cè)器上的入射角。因而，只通過使用準(zhǔn)直器檢測(cè)從一個(gè)特定的角度入射的γ射線來獲得角度信息。SPECT給予包括這樣的實(shí)體的SPECT放射性藥物，所述實(shí)體具有在受檢者的特定的腫瘤或分子和單光子放射物(99Tc，67Ga，201Tl等)上集中的性能，檢測(cè)由SPECT放射性藥物產(chǎn)生的γ射線，并識(shí)別消耗SPECT放射性藥物較多的位置。SPECT還例如使用濾波后投影方法把獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成每個(gè)體素的數(shù)據(jù)。SPECT還通常拍攝透射圖像。用于SPECT的99Tc，67Ga，201T1的半衰期大于用于PET的半衰期，例如為6小時(shí)到3天。
上述的一般的檢查相互獨(dú)立地進(jìn)行。使用PET和SPECT進(jìn)行檢查使得能夠得知在圖像拾取裝置內(nèi)的放射性藥物的消耗量的分布。不過，因?yàn)槿鄙訇P(guān)于和受檢者的身體位置相應(yīng)的信息，仍然不能識(shí)別病灶的詳細(xì)位置。因而，在近些年來采用PET圖像或SPECT圖像和可以識(shí)別在受檢者的身體中的位置的X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像的組合。這種放射成像設(shè)備的一個(gè)例子在JP-A-7-20245中披露了。即，這種放射成像設(shè)備使X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的圖像拾取裝置和PET裝置的圖像拾取裝置相互平行靠近地并排設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同時(shí)成像。受檢者躺在受檢者保持裝置的床上，通過床的水平運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)圖像拾取裝置內(nèi)依次移動(dòng)。由X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的圖像拾取裝置拍攝受檢者的圖像，接著由PET裝置的圖像拾取裝置拍攝。在這種情況下，因?yàn)樵趦蓚€(gè)成像操作之間的時(shí)間間隔是短的，因此受檢者幾乎不能在床上移動(dòng)，因而可以知道在PET數(shù)據(jù)和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，這兩個(gè)數(shù)據(jù)是由兩個(gè)圖像拾取裝置取得的。使用關(guān)于所述相關(guān)性的信息使PET數(shù)據(jù)和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)結(jié)合，并且用這種方式識(shí)別受檢者的病灶位置。
JP-A-9-5441公開了一種放射成像設(shè)備，其也是一張床，使X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的圖像拾取裝置緊靠著SPECT裝置的圖像拾取裝置平行地設(shè)置。使由這些圖像拾取裝置拾取的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)和SPECT數(shù)據(jù)相結(jié)合，從而識(shí)別受檢者的病灶位置。
在上述專利公開中披露的放射成像設(shè)備似乎在兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)段之間具有清楚的位置關(guān)系，但是，具有這樣的可能性，即受檢者在兩個(gè)圖像拾取裝置之間移動(dòng)。最近的PET裝置的圖像拾取裝置的分辨率大約是5mm，X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的圖像拾取裝置的分辨率大約是0.5mm。因此，如果受檢者在兩個(gè)圖像拾取裝置之間移動(dòng)，或者受檢者的角度改變，則由兩個(gè)圖像拾取裝置拾取的圖像數(shù)據(jù)段之間的相關(guān)性便成為不清楚的。結(jié)果，在把所述圖像數(shù)據(jù)段重構(gòu)成圖像之后，需要提取在不同圖像中的特征區(qū)域，由所述特征區(qū)域的位置關(guān)系求得這些圖像之間的位置關(guān)系，并在這些圖像上進(jìn)行定位。此外，由于配備有兩個(gè)圖像拾取裝置，其中每一個(gè)具有輻射檢測(cè)器等，使得這些放射成像設(shè)備具有復(fù)雜的設(shè)備配置。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于以簡單的設(shè)備配置提供一種放射成像設(shè)備，和放射成像方法。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的特征在于其具有多個(gè)輻射檢測(cè)器，用于輸出第一檢測(cè)信號(hào)，所述第一檢測(cè)信號(hào)是通過受檢者的X射線的檢測(cè)信號(hào)；和第二檢測(cè)信號(hào)，所述第二檢測(cè)信號(hào)是從受檢者發(fā)出的γ射線的檢測(cè)信號(hào)。因?yàn)槊總€(gè)輻射檢測(cè)器輸出所述第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)，所以配備有這種輻射檢測(cè)器的放射成像設(shè)備和常規(guī)的放射成像設(shè)備相比具有大為簡化的設(shè)備配置，所述常規(guī)的放射成像設(shè)備具有一種圖像拾取裝置，其具有多個(gè)輻射檢測(cè)器，用于檢測(cè)通過受檢者的X射線，還具有另一種圖像拾取裝置，其具有多個(gè)輻射檢測(cè)器，用于檢測(cè)受檢者發(fā)出的γ射線。所述放射成像設(shè)備是一種利用放射線檢查受檢者的設(shè)備。
最好是，所述放射成像設(shè)備包括一斷層圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，其根據(jù)所述第一檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生受檢者的第一斷層圖像數(shù)據(jù)，和根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生受檢者的第二斷層圖像數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生用于組合所述第一斷層圖像數(shù)據(jù)和所述第二斷層圖像數(shù)據(jù)的熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，所述圖像拾取裝置包括一輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其由多個(gè)按環(huán)形排列的用于檢測(cè)來自受檢者的輻射的輻射檢測(cè)器，利用X射線照射受檢者的X射線源以及沿著輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的圓周方向傳送X射線源的X射線源傳送裝置構(gòu)成。利用多個(gè)環(huán)形排列的多個(gè)輻射檢測(cè)器，可以檢測(cè)從受檢者發(fā)出的多個(gè)γ射線對(duì)，還檢測(cè)從沿圓周方向運(yùn)動(dòng)的所述X射線源發(fā)出的并通過受檢者的X射線。這簡化了放射成像設(shè)備的配置。
最好是，所述X射線源被置于上述的輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外部。
附圖簡述

圖1是作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的放射成像設(shè)備的透視圖；圖2是在圖1所示的實(shí)施例中的信號(hào)識(shí)別器的方塊圖；圖3表示被輸入給圖2中的波形成形裝置的γ射線圖像拾取信號(hào)的波形；圖4表示從圖2的波形成形裝置輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)的波形；圖5是由圖1的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的處理流程圖；圖6表示由輻射檢測(cè)器檢測(cè)的γ射線圖像拾取信號(hào)的能譜；
圖7表示除去γ射線圖像拾取信號(hào)的X射線圖像拾取信號(hào)的能譜；圖8表示圖1所示實(shí)施例中的信號(hào)識(shí)別器的另一個(gè)實(shí)施例；圖9A-9D表示圖8的信號(hào)識(shí)別器的操作時(shí)間圖；圖10表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的透視圖；圖11表示是圖10中信號(hào)識(shí)別器的詳細(xì)方塊圖；圖12表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的透視圖；圖13表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的縱向剖面圖；圖14表示從輻射檢測(cè)器的位置移動(dòng)的圖12所示的實(shí)施例中的準(zhǔn)直器；圖15表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的透視圖；圖16表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的縱截面圖；圖17是圖16在XVII-XVII位置的截面圖；圖18是由圖16的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的處理流程圖；圖19表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的縱截面圖；圖20表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的縱截面圖；圖21表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的縱截面圖；圖22表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的縱截面圖；圖23是圖22在XXIII-XXIII位置的截面圖；圖24表示作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備的縱截面圖；圖25是圖24在XXV-XXV位置的截面圖；以及圖26是圖24在XXVI-XXVI位置的截面圖。
實(shí)施例的詳細(xì)說明(實(shí)施例1)下面參照?qǐng)D1和圖2說明作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的放射成像設(shè)備。本實(shí)施例的放射成像設(shè)備1具有圖像拾取裝置2，受檢者保持裝置14，信號(hào)識(shí)別器19，一致檢測(cè)器26，存儲(chǔ)裝置28，計(jì)算機(jī)27和顯示裝置29。受檢者保持裝置24包括支撐15和以可沿縱向移動(dòng)的方式安裝在支撐15的頂部的床。圖像拾取裝置2包括輻射檢測(cè)器4，具有通孔部分30的殼體15，X射線源裝置8，導(dǎo)軌12和驅(qū)動(dòng)控制器17。圖像拾取裝置2沿著垂直于床16的縱向的方向安裝。輻射檢測(cè)器4是一種半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器。許多輻射檢測(cè)器4(共10000個(gè))被設(shè)置在殼體15中，它們圍繞通孔部分30排列，受檢者35被引入所述通孔中。即，沿著通孔30的周邊方向形成環(huán)形的輻射檢測(cè)器的陣列，其中設(shè)置有許多輻射檢測(cè)器4。沿通孔30的軸向即床16的縱向設(shè)置有許多環(huán)形輻射檢測(cè)器的陣列，從而形成輻射檢測(cè)器的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
構(gòu)成輻射檢測(cè)器4的半導(dǎo)體器件由碲化鎘(CdTe)，砷化鎵(GaAs)或碲化鎘鋅(CZT)等構(gòu)成。
X射線源裝置8具有X射線源9和X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10。X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10具有電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)，包括在殼體15內(nèi)的減速齒輪機(jī)構(gòu)，雖然這些在圖中未示出。動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)相連。X射線源9被連附到X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的殼體上，并朝向通孔部分30的內(nèi)部延伸。環(huán)形導(dǎo)軌12以這種方式被設(shè)置在面向殼體15的受檢者保持裝置的側(cè)壁上，使得其圍繞所述通孔部分30、X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10以這種方式被連附到導(dǎo)軌12上，使其不會(huì)掉下，并且可以沿著環(huán)形導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)。X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10具有小齒輪(未示出)，用于接收來自上述的動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力。所述小齒輪和對(duì)導(dǎo)軌12提供的齒條嚙合。
信號(hào)識(shí)別器4具有波形成形裝置20，γ射線識(shí)別器21和脈沖高度分析器38。信號(hào)識(shí)別器4通過導(dǎo)線23和輻射檢測(cè)器2相連。每個(gè)輻射檢測(cè)器4具有一個(gè)信號(hào)識(shí)別器19。導(dǎo)線23和信號(hào)識(shí)別器19的波形成形裝置20相連。γ射線識(shí)別器21和脈沖高度分析器38和波形成形裝置20相連。γ射線識(shí)別器21通過一致檢測(cè)器26和計(jì)算機(jī)27相連。一致檢測(cè)器26的數(shù)量是1，并和全部γ射線識(shí)別器21相連。也可以對(duì)幾個(gè)γ射線識(shí)別器21提供一致檢測(cè)器26。每個(gè)脈沖高度分析器38和計(jì)算機(jī)27相連。存儲(chǔ)裝置28和顯示裝置監(jiān)視器29和計(jì)算機(jī)27相連。電源25的負(fù)端通過電阻24和導(dǎo)線23相連，電源25的正端和輻射檢測(cè)器4相連。信號(hào)識(shí)別器19是一個(gè)信號(hào)處理器。所述信號(hào)處理器具有包括脈沖高度分析器38的第一信號(hào)處理器和包括波形成形裝置20以及γ射線識(shí)別器21的的第二信號(hào)處理器。
這個(gè)實(shí)施例表示進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查(使用輻射檢測(cè)器檢查從X射線源9發(fā)出的并通過受檢者的身體的X射線)和使用一圖像拾取裝置2進(jìn)行PET檢查(使用輻射檢測(cè)器檢測(cè)由PET放射性藥物引起的從受檢者35的身體內(nèi)發(fā)出的γ射線的作用)的例子。
在開始檢查之前，PET放射性藥物借助于注射裝置等被注入受檢者35的身體內(nèi)，然后，系統(tǒng)等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間，直到PET放射性藥物在體內(nèi)散布，使得可以拍攝圖像并集中在感染的部位。按照要被檢查的感染部位選擇PET放射性藥物。在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后，PET放射性藥物被集中在受檢者35的被感染的部位(例如被癌感染的部位)。經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后，使受檢者35躺在受檢者保持裝置14的床16上。
當(dāng)使用圖像拾取裝置2拍攝受檢者35的圖像時(shí)，使床16朝向圖像拾取裝置2移動(dòng)。在床16上的受檢者35和床16被引入通孔部分30中，并沿相反的方向移動(dòng)。從受檢者35體內(nèi)的感染部位發(fā)出的511keV的γ射線被引入輻射檢測(cè)器4中。另一方面，從X射線源9發(fā)出的具有某個(gè)能級(jí)的X射線通過受檢者35，然后進(jìn)入輻射檢測(cè)器4。例如X射線的能量是80keV。在X射線CT檢查期間，X射線源裝置8沿著導(dǎo)軌12圍繞受檢者35運(yùn)動(dòng)，因此，從沿圓周方向的各個(gè)位置利用X射線源9發(fā)出的X射線照射受檢者35。在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查的開始，當(dāng)X射線源裝置8沿導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器17輸出驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)信號(hào)，并閉合開關(guān)，使電源和X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的電動(dòng)機(jī)相連。借助于提供電流，電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)力通過動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被傳送給小齒輪，使得小齒輪旋轉(zhuǎn)。因?yàn)樾↓X輪和導(dǎo)軌50的齒條嚙合，所以X射線源裝置8沿圓周方向沿著導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)。X射線源9圍繞被引入通孔部分30中的受檢者運(yùn)動(dòng)。當(dāng)完成X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器17輸出驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)，并打開上述的開關(guān)。
每個(gè)輻射檢測(cè)器4檢測(cè)來自X射線源9的并通過受檢者35的身體的X射線和由PET放射性藥物引起的感染部位發(fā)出的γ射線。然后，每個(gè)輻射檢測(cè)器4輸出一個(gè)輸出信號(hào)，其包括通過人體的X射線的檢測(cè)信號(hào)(下文稱為“X射線圖像拾取信號(hào)”)和γ射線檢測(cè)信號(hào)(下文稱為“γ射線圖像拾取信號(hào)”)。所述輸出信號(hào)也是圖像拾取信號(hào)，并通過相應(yīng)的線路33被輸入到相應(yīng)的信號(hào)識(shí)別器19。電源25對(duì)輻射檢測(cè)器4提供電壓，以便啟動(dòng)輻射檢測(cè)器4。因?yàn)樘峁┑碾妷涸谳椛錂z測(cè)器4的半導(dǎo)體器件內(nèi)產(chǎn)生電場，所以入射到半導(dǎo)體器件上的X射線和γ射線便在半導(dǎo)體器件內(nèi)產(chǎn)生電荷。這些電荷作為圖像拾取信號(hào)從輻射檢測(cè)器4輸出。
下面說明信號(hào)識(shí)別器19的功能。信號(hào)識(shí)別器19具有從輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)中分離X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。即，信號(hào)識(shí)別器19是根據(jù)能量來識(shí)別由一個(gè)輻射檢測(cè)器4檢測(cè)的X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。X射線源發(fā)射X射線的時(shí)間間隔比信號(hào)識(shí)別器19的操作時(shí)間窗口Δτ要大。
信號(hào)識(shí)別器19的波形成形裝置20接收來自輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)。被輸入的γ射線圖像拾取信號(hào)在開始時(shí)突然下降，然后，以指數(shù)的速率接近于0，如圖3所示。被饋給波形成形裝置20的輸出信號(hào)的γ射線識(shí)別器21不能處理具有圖3所示波形的γ射線圖像拾取信號(hào)。因此，波形成形裝置20把具有圖3所示波形的γ射線圖像拾取信號(hào)轉(zhuǎn)換成在時(shí)間軸上呈高斯分布的波形，如圖4所示，并輸出該信號(hào)。由輻射檢測(cè)器4檢測(cè)到的X射線圖像拾取信號(hào)的波形也由波形成形裝置20形成為高斯分布并輸出。
從波形成形裝置20輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)和X射線圖像拾取信號(hào)被輸入γ射線識(shí)別器21和脈沖高度分析器38。γ射線識(shí)別器21需要處理γ射線圖像拾取信號(hào)，而脈沖高度分析器38需要需要處理X射線圖像拾取信號(hào)。因而，這個(gè)實(shí)施例采用下述特征。
如上所述，由在體內(nèi)的PET放射性藥物發(fā)出的正電子的消失而產(chǎn)生的γ射線的能量是511keV。不過，γ射線的所有能量并不總是被變?yōu)檩椛錂z測(cè)器4的半導(dǎo)體器件中的電荷。因而，γ射線識(shí)別器21使用450keV的能量，其小于511keV，作為能量設(shè)置值，并當(dāng)輸入具有等于或大于這個(gè)能量設(shè)置值(稱為第一能量設(shè)置值)的能量的預(yù)定能量的圖像拾取信號(hào)時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。即γ射線識(shí)別器是這樣一個(gè)裝置，當(dāng)輸入具有等于或大于第一能量設(shè)置值的能量的圖像拾取信號(hào)(γ射線圖像拾取信號(hào))時(shí)，其產(chǎn)生具有上述能量的脈沖信號(hào)。
當(dāng)輸入具有小于第一能量設(shè)置值的能量的由波形成形裝置20輸出的圖像拾取信號(hào)(X射線圖像拾取信號(hào))時(shí)，脈沖高度分析器38則測(cè)量圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。因?yàn)樵谶@個(gè)實(shí)施例中被照射到受檢者35上的X射線的能量是80keV，故脈沖高度分析器38計(jì)數(shù)能量為70keV(第二能量設(shè)置值)到90keV(第三能量設(shè)置值)的范圍內(nèi)的圖像拾取信號(hào)(X射線圖像拾取信號(hào))，并輸出圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。利用這個(gè)特定能量處理這種圖像拾取信號(hào)，可以大大減少脈沖高度分析器38的負(fù)擔(dān)。
如上所述，為了使γ射線識(shí)別器21和脈沖高度分析器38處理具有特定能量的圖像拾取信號(hào)，最好是提供一個(gè)濾波器，其允許在預(yù)定能量范圍內(nèi)的圖像拾取信號(hào)通過γ射線識(shí)別器21和脈沖高度分析器38的內(nèi)部(或者在γ射線識(shí)別器21和脈沖高度分析器38之前)。在γ射線識(shí)別器21內(nèi)提供第一濾波器，以允許其能量等于或大于第一能量設(shè)置值的圖像拾取信號(hào)通過，并阻止其能量小于所述設(shè)置值的圖像拾取信號(hào)通過。γ射線識(shí)別器21對(duì)于已經(jīng)通過第一濾波器的圖像拾取信號(hào)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)。在脈沖高度分析器38內(nèi)提供第二濾波器，以允許其能量在第二能量設(shè)置值到第三能量設(shè)置值的范圍內(nèi)的圖像拾取信號(hào)通過，并阻止具有在所述范圍外的能量的圖像拾取信號(hào)通過。脈沖高度分析器38計(jì)數(shù)已經(jīng)通過第二濾波器的圖像拾取信號(hào)(X射線圖像拾取信號(hào))。
使用信號(hào)識(shí)別器19本實(shí)施例可以從輻射檢測(cè)器4輸出的圖像拾取信號(hào)中分離出相應(yīng)于一個(gè)峰值計(jì)數(shù)率的γ射線圖像拾取信號(hào)和X射線圖像拾取信號(hào)。
一致檢測(cè)器26被饋給從每個(gè)信號(hào)識(shí)別器19的γ射線識(shí)別器21輸出的脈沖信號(hào)，使用這些脈沖信號(hào)進(jìn)行一致計(jì)數(shù)，并計(jì)算相應(yīng)于γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。
此外，一致檢測(cè)器26數(shù)據(jù)化這樣兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，在所述檢測(cè)點(diǎn)一對(duì)X射線被一對(duì)相應(yīng)于前述的一對(duì)γ射線的一對(duì)脈沖信號(hào)檢檢測(cè)到(一對(duì)輻射檢測(cè)器4的位置)，作為γ射線檢測(cè)的位置信息。
計(jì)算機(jī)27根據(jù)圖5中的步驟54到62的過程進(jìn)行處理。進(jìn)行這種處理的計(jì)算機(jī)27是一用于產(chǎn)生斷層圖像數(shù)據(jù)的裝置。由一致檢測(cè)器26計(jì)數(shù)的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率、從一致檢測(cè)器26輸出的檢測(cè)點(diǎn)的位置信息、和由脈沖高度分析器38輸出的X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率被輸入(步驟54)。在存儲(chǔ)裝置28中存儲(chǔ)被輸入的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率、檢測(cè)點(diǎn)的位置信息和X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率(步驟55)然后，在步驟56校正X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。這個(gè)校正下面還要詳細(xì)說明。
如上所述，被照射到受檢者35上的X射線的能量是80keV，其小于由PET放射性藥物引起的在體內(nèi)產(chǎn)生的γ射線的能量。從脈沖高度分析器38輸出的X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率包括γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率，其能量已經(jīng)在半導(dǎo)體器件內(nèi)被衰減到大約80keV。因此，真正的X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率通過進(jìn)行校正被計(jì)算，其中從X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率中除去γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。下面說明校正X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率的方法的一個(gè)例子。例如，預(yù)先測(cè)量檢測(cè)的511keV的γ射線的能譜，并使用所述被檢測(cè)的能譜的測(cè)量結(jié)果估算大約80keV的γ射線的強(qiáng)度。假定圖6所示的能譜是當(dāng)輻射檢測(cè)器2的半導(dǎo)體器件被511keV的γ射線照射時(shí)獲得的。然后，假定由某個(gè)半導(dǎo)體器件檢測(cè)由受檢者7的體內(nèi)輻射的100條γ射線。在這種情況下，在利用一相等的值乘圖6所示的所有能譜的計(jì)數(shù)率從而使在圖6的峰值部分的計(jì)數(shù)率是100之后，從X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率中減去被等乘的計(jì)數(shù)率，便獲得單個(gè)X射線圖像拾取信號(hào)的精確的計(jì)數(shù)率，如圖7所示。這個(gè)被校正的計(jì)數(shù)率被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置28中。
使用在存儲(chǔ)裝置28中存儲(chǔ)的該X射線圖像拾取信號(hào)的校正的計(jì)數(shù)率計(jì)算強(qiáng)度，并計(jì)算在受檢者35的體內(nèi)的每個(gè)體素中的X射線的衰減率(步驟57)。這個(gè)衰減率和X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置28中。
受檢者35截面的斷層攝影使用在相應(yīng)位置的X射線圖像拾取信號(hào)的衰減率被重構(gòu)(步驟58)。X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度，即使用X射線圖像拾取信號(hào)的衰減率重構(gòu)的斷層攝影，被稱為“X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像”。為了重構(gòu)X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像，使用從存儲(chǔ)裝置28中讀出的X射線圖像拾取信號(hào)的衰減率計(jì)算在X射線源9和檢測(cè)X射線的輻射檢測(cè)器4的半導(dǎo)體器件之間的衰減的身體內(nèi)的線性衰減系數(shù)。使用這個(gè)線性衰減系數(shù)，按照濾波后投影方法計(jì)算每個(gè)體素的線性衰減系數(shù)。利用每個(gè)體素的線性衰減系數(shù)的值，計(jì)算每個(gè)體素的CT值。利用這些CT值，獲得X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像數(shù)據(jù)。此X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置29中。
因?yàn)樵诟腥静课划a(chǎn)生的γ射線在其通過人體時(shí)被吸收或衰減，所以也可以由上述的衰減率數(shù)據(jù)估算這些影響，校正γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率，借以獲得更精確的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。在步驟59中，對(duì)于γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率進(jìn)行校正。下面說明一個(gè)關(guān)于γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率的校正方法的例子。首先，使用X射線圖像拾取信號(hào)的衰減率重構(gòu)受檢者7的斷層攝影，并計(jì)算在身體內(nèi)的每個(gè)位置的CT值。由所獲得的CT值估算在每個(gè)位置的物質(zhì)成分。然后，由所述物質(zhì)成分?jǐn)?shù)據(jù)估算在511keV下的每個(gè)位置上的線性衰減系數(shù)。使用所獲得的線性衰減系數(shù)數(shù)據(jù)，按照正投影方法(forwardproiection method)計(jì)算用于檢測(cè)一對(duì)γ射線的一對(duì)半導(dǎo)體器件之間的衰減的線性衰減系數(shù)。此線性衰減系數(shù)的倒數(shù)根據(jù)γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率被放大，借以校正由于體內(nèi)的衰減而帶來的數(shù)據(jù)差。
包括感染部位(例如癌的感染部位)的受檢者35截面的斷層攝影，利用在相應(yīng)的位置的γ射線圖像拾取信號(hào)的校正的計(jì)數(shù)率被重構(gòu)(步驟60)。利用γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率重構(gòu)的斷層攝影被稱為“PET圖像”。這個(gè)處理還要詳細(xì)說明。使用從存儲(chǔ)裝置28讀出的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率，計(jì)算被檢測(cè)到一對(duì)γ射線的一對(duì)輻射檢測(cè)器4(由檢測(cè)點(diǎn)的位置信息規(guī)定的)的半導(dǎo)體器件之間的衰減在人體中的線性衰減系數(shù)。使用這個(gè)線性衰減系數(shù)，按照濾波后投影方法計(jì)算每個(gè)體素的線性衰減系數(shù)。使用所計(jì)算的每個(gè)體素的線性衰減系數(shù)，計(jì)算每個(gè)體素的輻射密度。根據(jù)所述輻射密度，可以獲得PET圖像數(shù)據(jù)。這個(gè)PET圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置28中。
PET圖像數(shù)據(jù)與X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像數(shù)據(jù)熔合，從而獲得包括兩個(gè)數(shù)據(jù)段并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置28中的熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)(步驟61)。PET圖像數(shù)據(jù)和X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像數(shù)據(jù)的熔合，可以通過對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)段中的通孔部分30的中心軸被容易而精確地進(jìn)行。即，PET圖像數(shù)據(jù)和X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像數(shù)據(jù)根據(jù)由公共輻射檢測(cè)器4輸出的圖像拾取信號(hào)被產(chǎn)生，因此可以如上所述精確地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)裝置28中調(diào)出，并輸出到顯示裝置29(步驟29)，因而在監(jiān)視器32的顯示器上被顯示。在監(jiān)視器32上顯示的熔合的斷層圖像包括X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像，因此可以容易地檢查在PET圖像中的感染部位在受檢者7體內(nèi)的位置。即，因?yàn)閄射線計(jì)算機(jī)斷層圖像包括內(nèi)部器官和骨骼的圖像，故醫(yī)生可以根據(jù)內(nèi)部器官或骨骼的關(guān)系識(shí)別感染部位的位置(例如癌的感染部位)。
X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像需要多個(gè)掃描數(shù)據(jù)段，因此可以通過使用X射線源裝置17沿著導(dǎo)軌50移動(dòng)X射線源3，由輻射檢測(cè)器4計(jì)算所需的數(shù)據(jù)量。
在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)輻射檢測(cè)器4檢測(cè)通過受檢者35的身體的X射線(所謂“穿透的X射線”)和由PET放射性藥物引起的從體內(nèi)發(fā)出的γ射線。因此，常規(guī)的技術(shù)需要用于檢測(cè)穿透的X射線的圖像拾取裝置和作為圖像拾取裝置用于檢測(cè)γ射線的另一個(gè)圖像拾取裝置。本實(shí)施例容許只利用一個(gè)圖像拾取裝置2便能檢測(cè)上述穿透的X射線和γ射線，因而大大簡化了放射成像設(shè)備的配置，減少了放射成像設(shè)備的尺寸。此外，本實(shí)施例使得能夠從用于檢測(cè)穿透的X射線和γ射線的輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)中分離X射線圖象拾取信號(hào)和γ射線圖象拾取信號(hào)，使用被分離的X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度重構(gòu)包括受檢者內(nèi)部器官和骨骼的第一斷層圖像(X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像)，并使用被分離的γ射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度重構(gòu)包括受檢者的感染部位圖象的第二斷層圖像(PET圖像)。因?yàn)榈谝粩鄬訄D像數(shù)據(jù)和第二斷層圖像數(shù)據(jù)是根據(jù)檢測(cè)穿透的X射線和γ射線的輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)被重構(gòu)的，所以通過精確的對(duì)準(zhǔn)可以熔合第一斷層圖像數(shù)據(jù)和第二斷層圖像數(shù)據(jù)，并容易地獲得感染部位、內(nèi)部器官和骨骼的精確的斷層圖像(熔合的斷層圖像)。這個(gè)熔合的斷層圖像使得能夠根據(jù)內(nèi)部器官或骨骼的關(guān)系精確地識(shí)別感染部位的位置。
因?yàn)楸緦?shí)施例可以由公共的輻射檢測(cè)器4獲得用于產(chǎn)生第一斷層圖像所需的圖像拾取信號(hào)和用于產(chǎn)生第二斷層圖像所需的圖像拾取信號(hào)，故可以大大縮短檢查受檢者所需的時(shí)間(檢查時(shí)間)。換句話說，本實(shí)施例可以在短的檢查時(shí)間內(nèi)獲得用于產(chǎn)生第一斷層圖像所需的圖像拾取信號(hào)和用于產(chǎn)生第二斷層圖像所需的圖像拾取信號(hào)。本實(shí)施例不需把受檢者從檢測(cè)穿透的X射線的圖像拾取裝置移動(dòng)到檢測(cè)γ射線的另一個(gè)圖像拾取裝置，如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣，因而可以減少受檢者移動(dòng)的可能性。不需把受檢者從檢測(cè)穿透的X射線的圖像拾取裝置移動(dòng)到檢測(cè)γ射線的另一個(gè)圖像拾取裝置還能夠縮短檢查受檢者的時(shí)間。
因?yàn)楸緦?shí)施例包括被設(shè)置在引入受檢者35的通孔部分30周圍的環(huán)形的輻射檢測(cè)器4的陣列，所以可以檢測(cè)通過受檢者35的X射線和由放射性藥物引起的從受檢者35中發(fā)出的γ射線。這個(gè)效果在實(shí)施例2-12中也可以獲得，它們將在后面進(jìn)行說明。尤其是按照實(shí)施例1-3和實(shí)施例6-12，多個(gè)環(huán)形輻射檢測(cè)器陣列沿床16的縱向設(shè)置，因此增加了沿所有方向從受檢者35發(fā)出的多個(gè)γ射線對(duì)的檢測(cè)效率。
此外，用于檢查X射線圖像拾取信號(hào)以便產(chǎn)生X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像所需的時(shí)間小于用于獲得γ射線圖像拾取信號(hào)以便產(chǎn)生PET圖像所需的時(shí)間。因而，通過總是利用來自X射線源9的X射線照射受檢者并在檢查期間獲得X射線圖像拾取信號(hào)以便獲得γ射線圖像拾取信號(hào)，即使受檢者在檢查期間移動(dòng)，也可以由根據(jù)X射線圖像拾取信號(hào)獲得的連續(xù)的X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像校正由于受檢者的移動(dòng)而引起的PET圖像的偏差。
用作輻射檢測(cè)器4的半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器具有高的能量分辨率。因而，本實(shí)施例可以使用信號(hào)識(shí)別器19容易地從輻射檢測(cè)器4輸出信號(hào)中分離X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。
順便說來，在全部的檢查時(shí)間內(nèi)，不需要對(duì)受檢者進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像檢查和PET檢查。按照所需的數(shù)據(jù)的數(shù)量，可以有時(shí)只進(jìn)行PET檢查或者只進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像檢查。
(實(shí)施例2)下面說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備。雖然沒有示出，本實(shí)施例的配置使用圖8所示的信號(hào)識(shí)別器19A代替圖1的配置中的信號(hào)識(shí)別器19。信號(hào)識(shí)別器19A也可以用于代替實(shí)施例4中的信號(hào)識(shí)別器19，這在后面將要說明。信號(hào)識(shí)別器19A具有這樣一種配置，其在上述的信號(hào)識(shí)別器19上增加了轉(zhuǎn)換開關(guān)31，并由信號(hào)處理器22代替脈沖高度分析器38。信號(hào)識(shí)別器19A具有波形成形裝置20，γ射線識(shí)別器21和用于計(jì)算X射線的強(qiáng)度的信號(hào)處理器22。信號(hào)處理器22具有一個(gè)積分器(未示出)。轉(zhuǎn)換開關(guān)31包括可動(dòng)端子32和固定端子33，34。導(dǎo)線33和可動(dòng)端子32相連。波形成形裝置20和固定端子33以及γ射線識(shí)別器21相連。信號(hào)處理器22和固定端子34相連。信號(hào)識(shí)別器19A是一種信號(hào)處理器，其具有作為第一信號(hào)處理器的信號(hào)處理器22和具有波形成形裝置20和γ射線識(shí)別器21的第二信號(hào)處理器。
在圖2所示的信號(hào)處理器19的情況下，γ射線圖像拾取信號(hào)和X射線圖像拾取信號(hào)被輸入到γ射線識(shí)別器21和脈沖高度分析器38，因此不能把每個(gè)信號(hào)的量保持為一個(gè)固定的值。此外，最好也可以是，由X射線源9輻射X射線的時(shí)間間隔小于信號(hào)識(shí)別器的時(shí)間窗口Δτ，以便縮短X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查的檢查時(shí)間。為了滿足這個(gè)要求，本實(shí)施例的信號(hào)識(shí)別器19A包括轉(zhuǎn)換開關(guān)31，使得通過導(dǎo)線23發(fā)出的圖像拾取信號(hào)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)31的轉(zhuǎn)換被傳送到γ射線識(shí)別器21或者信號(hào)處理器22。在PET檢查期間，可動(dòng)端32和固定端33相連，從而進(jìn)行PET檢查。
用于連接轉(zhuǎn)換開關(guān)31的固定端33或固定端34的轉(zhuǎn)換操作根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制器17輸出的控制信號(hào)進(jìn)行。驅(qū)動(dòng)控制器17控制X射線源裝置8的運(yùn)動(dòng)，如上所述，但是同時(shí)還選擇和X射線源9相反的180度的輻射檢測(cè)器4，并使和選擇的輻射檢測(cè)器4相連的信號(hào)識(shí)別器19A的轉(zhuǎn)換開關(guān)31的可動(dòng)端32和固定端34相連。
現(xiàn)在說明上述的輻射檢測(cè)器4(和X射線源3相對(duì)呈180°)的選擇方法。在X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10中的電動(dòng)機(jī)和一個(gè)編碼器(未示出)相連。驅(qū)動(dòng)控制器17接收編碼器的檢測(cè)信號(hào)，并確定X射線源9在導(dǎo)軌12上的位置，并使用被存儲(chǔ)的每個(gè)輻射檢測(cè)器4的位置的數(shù)據(jù)選擇其位置和X射線源9相對(duì)呈180度的輻射檢測(cè)器4。因?yàn)閺腦射線源9輻射的X射線沿導(dǎo)軌12的周邊方向具有某個(gè)寬度，所以除去選擇的輻射檢測(cè)器4之外，具有多個(gè)這樣的輻射檢測(cè)器4，其沿周邊方向檢測(cè)通過受檢者35的身體的X射線。驅(qū)動(dòng)控制器17也選擇多個(gè)輻射檢測(cè)器4。因此，驅(qū)動(dòng)控制器17也使和輻射檢測(cè)器4相連的多個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)31和固定端34相連。當(dāng)由于X射線源9的運(yùn)動(dòng)而使驅(qū)動(dòng)控制器17選擇另一個(gè)輻射檢測(cè)器4時(shí)，和新選擇的輻射檢測(cè)器4相連的可動(dòng)端32和固定端34相連。和選擇的輻射檢測(cè)器4相連的可動(dòng)端32通過驅(qū)動(dòng)控制器17和固定端33相連。
在可動(dòng)端32和固定端33相連的情況下，從輻射檢測(cè)器4輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)通過波形成形裝置20被輸入到γ射線識(shí)別器21，并以和上述的放射成像設(shè)備1相同的方式被處理。從γ射線識(shí)別器21輸出的脈沖信號(hào)被輸入到一致檢測(cè)器26。從一致檢測(cè)器26輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率被輸入計(jì)算機(jī)27，并被放射成像設(shè)備1A處理，并以這種方式獲得PET圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，如后所述，在可動(dòng)端32和固定端33相連時(shí)沒有X射線被輸入到輻射檢測(cè)器4，因此，只有γ射線圖像拾取信號(hào)被輸入波形成形裝置20和γ射線識(shí)別器21。γ射線識(shí)別器21通過第一濾波器刪除對(duì)PET圖像數(shù)據(jù)有不利影響的低能的γ射線信號(hào)。因而，有可能以高的精度獲得PET圖像數(shù)據(jù)。
下面使用圖9A-9D說明從輻射檢測(cè)器4輸出的X射線圖像拾取信號(hào)的處理。因?yàn)橛蒟射線源9輻射X射線的時(shí)間間隔小于信號(hào)識(shí)別器19A的時(shí)間窗口Δτ，故在Δτ的時(shí)間間隔內(nèi)，許多X射線被輸入輻射檢測(cè)器4。另一方面，在由PET放射性藥物引起而產(chǎn)生的γ射線的情況下，如果在Δτ的時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)γ射線對(duì)，則不知道在哪些輻射檢測(cè)器4之間產(chǎn)生的γ射線。因此，該系統(tǒng)被這樣構(gòu)成，使得在時(shí)間間隔Δτ內(nèi)，在受檢者的體內(nèi)只產(chǎn)生一個(gè)平均值最大的X射線對(duì)。這可以通過調(diào)節(jié)被給予受檢者的PET放射性藥物的量為這樣一個(gè)量，使得在Δτ的時(shí)間間隔內(nèi)在身體內(nèi)只產(chǎn)生一個(gè)平均值最大的γ射線對(duì)。因?yàn)檩椛錂z測(cè)器4的數(shù)量對(duì)于一般的PET裝置具有幾千或幾萬個(gè)，故在時(shí)間間隔10Δτ等的時(shí)間間隔內(nèi)，多個(gè)γ射線進(jìn)入同一個(gè)輻射檢測(cè)器的幾率幾乎是0。因而，例如假定在10Δτ的檢查時(shí)間內(nèi)從X射線源9輻射X射線，并且在所述時(shí)間間隔內(nèi)γ射線曾經(jīng)進(jìn)入輻射檢測(cè)器4(圖9B)。則由通過人體的X射線產(chǎn)生的X射線圖像拾取信號(hào)和由γ射線產(chǎn)生的γ射線圖像拾取信號(hào)如圖9D，9C所示。結(jié)果，從輻射檢測(cè)器4輸出的圖像拾取信號(hào)似乎如圖9B所示。因此，例如通過從輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)中除去最大的信號(hào)而獲得的平均信號(hào)獲得X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度。
在可動(dòng)端32和固定端34相連時(shí)，由輻射檢測(cè)器4檢測(cè)到的X射線圖像拾取信號(hào)和極少量的γ射線圖像拾取信號(hào)被輸入到信號(hào)處理器22，并通過積分器對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行積分。圖像拾取信號(hào)的積分在可動(dòng)端32和固定端34相連時(shí)進(jìn)行，并且當(dāng)可動(dòng)端32和固定端33相連時(shí)完成所述積分。
信號(hào)處理器22把X射線圖像拾取信號(hào)的積分的值，即關(guān)于X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度的信息輸入給計(jì)算機(jī)27。在本實(shí)施例中，圖5中的步驟54的“輸入X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率”相應(yīng)于“輸入X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度”，在步驟55中的“存儲(chǔ)X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率”相應(yīng)于“存儲(chǔ)X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度”并且不進(jìn)行步驟56的處理。在步驟55中的處理之后進(jìn)行步驟57的處理。步驟57的計(jì)算處理從輸入的X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度中提取γ射線圖像拾取信號(hào)的積分值〔預(yù)定數(shù)量(1或2)γ射線圖像拾取信號(hào)的積分值〕，并利用可動(dòng)端32和固定端34相連的時(shí)間間隔平均所得的結(jié)果，借以計(jì)算X射線圖像拾取信號(hào)的平均強(qiáng)度。根據(jù)所述平均強(qiáng)度，計(jì)算每個(gè)體素的衰減率，并在步驟58獲得X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)。
使用信號(hào)識(shí)別器19A改善了固定量的γ射線圖像拾取信號(hào)和X射線圖像拾取信號(hào)的可維持性。使用信號(hào)識(shí)別器19A代替信號(hào)識(shí)別器19的本發(fā)明的放射成像設(shè)備也具有在實(shí)施例1中所述的效果。雖然本實(shí)施例不像實(shí)施例1那樣進(jìn)行從輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)中分離X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)的處理，但是本實(shí)施例可以根據(jù)從輻射檢測(cè)器4輸出的X射線圖像拾取信號(hào)產(chǎn)生X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)，并且因而可以根據(jù)γ射線圖像拾取信號(hào)獲得PET圖像數(shù)據(jù)。
(第3實(shí)施例)下面參照?qǐng)D10說明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備。這個(gè)實(shí)施例表示使用一圖像拾取裝置2A進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查的例子。這個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備1A具有通過導(dǎo)線23B和信號(hào)處理器22相連的輻射檢測(cè)器4A和通過導(dǎo)線23A和信號(hào)識(shí)別器19B相連的輻射檢測(cè)器4B。輻射檢測(cè)器4A和輻射檢測(cè)器4B是半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器，如同輻射檢測(cè)器4的情況那樣。輻射檢測(cè)器4A和輻射檢測(cè)器4B在圖像拾取裝置2A的通孔部分30的圓周方向被交替地設(shè)置。輻射檢測(cè)器4A和輻射檢測(cè)器4B并不總是被交替地設(shè)置，而是根據(jù)需要可以改變它們的排列比。信號(hào)識(shí)別器19B是一種信號(hào)處理器。
信號(hào)識(shí)別器19B具有串聯(lián)連接的波形成形裝置20和γ射線識(shí)別器21。波形成形裝置20和導(dǎo)線23A相連。
輻射檢測(cè)器4A和輻射檢測(cè)器4B和在圖1的實(shí)施例中的輻射檢測(cè)器4的情況下那樣輸出X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。和輻射檢測(cè)器4A相連的信號(hào)處理器22和在上述的信號(hào)識(shí)別器19A的信號(hào)處理器22的情況那樣輸出X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度。接收輻射檢測(cè)器4B的輸出的波形成形裝置20和γ射線識(shí)別器21進(jìn)行和信號(hào)識(shí)別器19相同的處理。γ射線識(shí)別器21根據(jù)γ射線圖像拾取信號(hào)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。
由本實(shí)施例的計(jì)算機(jī)27進(jìn)行的處理和實(shí)施例2中所述的相同。最后，獲得和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)以及PET圖像數(shù)據(jù)組合的熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)。本實(shí)施例可以獲得在實(shí)施例2中所述的效果。為了補(bǔ)償由于交替設(shè)置輻射檢測(cè)器4A和輻射檢測(cè)器4B而存在這樣的位置，在所述位置沒有檢測(cè)到γ射線(設(shè)置有輻射檢測(cè)器4A的位置)，和由于存在這樣的位置，在所述位置沒有檢測(cè)到X射線(設(shè)置有輻射檢測(cè)器4B的位置)而使PET圖像和X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像的質(zhì)量降低，例如使用電動(dòng)機(jī)使輻射檢測(cè)器4A和輻射檢測(cè)器4B沿通孔部分30的周邊方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這使得能夠仔細(xì)地沿周邊方向檢測(cè)X射線和γ射線。這可以防止PET圖像或X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像的質(zhì)量降低。
(實(shí)施例4)下面根據(jù)圖12說明作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備1B。放射成像設(shè)備1B具有X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置和SPECT裝置的功能。放射成像設(shè)備1B的圖像拾取裝置2B包括在放射成像設(shè)備1的圖像拾取裝置2內(nèi)的輻射檢測(cè)器環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)部的準(zhǔn)直器63。放射成像設(shè)備1B的其余配置和放射成像設(shè)備1相同。計(jì)數(shù)器5A和信號(hào)識(shí)別器4的各個(gè)γ射線識(shí)別器42相連。也可以對(duì)于幾個(gè)γ射線識(shí)別器21提供一個(gè)計(jì)數(shù)器64。用這種方式對(duì)每個(gè)輻射檢測(cè)器4提供一個(gè)準(zhǔn)直器63(圖12中未示出)使得它們彼此面對(duì)，并具有供X射線和γ射線通過的通孔。本實(shí)施例表示使用一個(gè)圖像拾取裝置2B進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和SPECT檢查(使用輻射檢測(cè)器檢測(cè)由SPECT放射性藥物引起的從受檢者35體內(nèi)發(fā)出的γ射線的作用)的例子。
在SPECT檢查期間，受檢者35被給予包括上述的單光子放射物的SPECT放射性藥物，并躺在床16上，由輻射檢測(cè)器4檢測(cè)由SPECT放射性藥物引起的在受檢者35的體內(nèi)產(chǎn)生的單γ射線。為了檢測(cè)從特定角度輸入的γ射線，準(zhǔn)直器63被按上述方式設(shè)置。例如，準(zhǔn)直器63使γ射線垂直于輻射檢測(cè)器4，以便輸入到輻射檢測(cè)器4中。
當(dāng)由輻射檢測(cè)器4檢測(cè)通過受檢者35的身體的X射線時(shí)，還需要沿對(duì)角線方向輸入到輻射檢測(cè)器4的X射線。如果這種X射線被準(zhǔn)直器63阻斷，則不能進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。因而，本實(shí)施例使用X射線源9產(chǎn)生高能量的X射線，使這些X射線照射到受檢者35上，從而利用輻射檢測(cè)器4檢測(cè)通過人體之后的X射線。和圖1中的實(shí)施例使用的X射線源9相比，在本實(shí)施例中的X射線源9輻射具有較高能量的X射線。
由SPECT放射性藥物引起的γ射線的能量小于由PET放射性藥物引起的γ射線的能量。由SPECT放射性藥物引起的γ射線的能量范圍為例如大約80eV-130keV。在這種情況下，準(zhǔn)直器63被這樣構(gòu)成，使得其能量大約等于或小于80eV的γ射線除去通孔之外不能通過。
從X射線源9發(fā)出的X射線被阻止具有和由SPECT放射性藥物產(chǎn)生的γ射線相同的能量并被進(jìn)一步調(diào)節(jié)使得具有能夠穿透準(zhǔn)直器63的通孔之外的部分的能量。這使得在安裝有準(zhǔn)直器63的情況下能夠進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。假定X射線的能量是300keV，γ射線的能量是100keV，并且使用鎢作為準(zhǔn)直器63的材料。在具有300keV的鎢的光子的線性衰減系數(shù)大約為6.0cm-1時(shí)，具有100keV的光子的線性衰減系數(shù)大約是83cm-1。因此，當(dāng)X射線和γ射線穿透準(zhǔn)直器10的厚度為0.5mm時(shí)，此時(shí)X射線穿透75％，而γ射線只穿透2％。結(jié)果，輻射檢測(cè)器4也輸出沿對(duì)角線方向進(jìn)入輻射檢測(cè)器4的X射線的輸出信號(hào)，而不輸出沿對(duì)角線方向輸入的由準(zhǔn)直器63阻斷的γ射線的輸出信號(hào)。
在本實(shí)施例中，每個(gè)輻射檢測(cè)器4檢測(cè)從X射線源9發(fā)出的并通過受檢者35的身體的X射線和由SPECT放射性藥物引起的從感染部位發(fā)出的γ射線，并輸出包括X射線圖像拾取信號(hào)的輸出信號(hào)(圖像拾取信號(hào))和γ射線的檢測(cè)信號(hào)(γ射線圖像拾取信號(hào))。信號(hào)識(shí)別器19從圖像拾取信號(hào)中分離X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。在本實(shí)施例中，γ射線識(shí)別器21當(dāng)被輸入其能量等于或小于第一能量設(shè)置值(例如120keV)的圖像拾取信號(hào)(γ射線圖像拾取信號(hào))時(shí)輸出脈沖信號(hào)。計(jì)數(shù)器64計(jì)數(shù)所述脈沖信號(hào)，并計(jì)算γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。脈沖高度分析器38輸出其能量范圍為從第二能量設(shè)置值(例如290keV)到第三能量設(shè)置值(例如310keV)的圖像拾取信號(hào)(X射線圖像拾取信號(hào))的計(jì)數(shù)率。γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率和X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率被輸入到計(jì)算機(jī)27并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器28中。計(jì)算機(jī)27使用這些計(jì)數(shù)率執(zhí)行圖5所示的處理。在本實(shí)施例中的步54到62，下面只說明和圖1的實(shí)施例中的不同的步驟。和圖1所示的步56進(jìn)行的校正不同，在本實(shí)施例中在步56進(jìn)行的X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率的校正使用準(zhǔn)直器63的線性衰減系數(shù)執(zhí)行。下面詳細(xì)說明這種校正。
因?yàn)樗@得的X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率包括已經(jīng)通過準(zhǔn)直器63的X射線的計(jì)數(shù)率，故這個(gè)計(jì)數(shù)率需要使用準(zhǔn)直器63的線性衰減系數(shù)被校正。例如，在準(zhǔn)直器63由鎢制成的情況下，X射線穿透準(zhǔn)直器63的厚度為1mm，根據(jù)上述的線性衰減系數(shù)，計(jì)數(shù)大約變成0.55倍。因而，可以通過由其倒數(shù)乘被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置28中的X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率來校正所述計(jì)數(shù)率。
在本實(shí)施例的步驟60中，通過使用濾波后投影方法能夠進(jìn)行SPECT圖像的重構(gòu)。SPECT圖像指的是使用在本實(shí)施例中獲得的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率重構(gòu)的受檢者35的截面的斷層圖像。在本實(shí)施例的步61中，X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像數(shù)據(jù)通過使相應(yīng)于在步58獲得的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)的圖像拾取裝置的通孔部分30的中心軸線和相應(yīng)于在步60獲得的SPECT圖像數(shù)據(jù)的圖像拾取裝置的通孔部分30的中心軸線一致，被精確地和SPECT圖像數(shù)據(jù)熔合。所獲得的熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置28中。
本實(shí)施例通過組合根據(jù)上述從輻射檢測(cè)器4輸出的兩種輸出信號(hào)獲得的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)和SPECT圖像數(shù)據(jù)，獲得熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)，并且可以獲得在圖1的實(shí)施例中產(chǎn)生的效果。在圖1的實(shí)施例的效果的說明中的“PET”圖像相應(yīng)于本實(shí)施例中的“SPECT圖像”。
在對(duì)受檢者進(jìn)行檢查的整個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)不需進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和SSPET兩種檢查。根據(jù)所需的數(shù)據(jù)量，可以具有只進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查的時(shí)間間隔。
在實(shí)施例2，3和6中使用的每個(gè)圖像拾取裝置中，也可以把準(zhǔn)直器63置于每個(gè)輻射檢測(cè)器的通孔部分30的中心側(cè)上，如本實(shí)施例中的情況那樣。具有這種準(zhǔn)直器63的每個(gè)圖像拾取裝置都可以用于SPECT檢查。
(實(shí)施例5)下面使用圖13和圖14說明按照本發(fā)明另一實(shí)施例的放射成像設(shè)備1C。和上述的放射成像設(shè)備1B一樣，放射成像設(shè)備1C具有X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置和SPECT裝置的功能。放射成像設(shè)備1C和放射成像設(shè)備1B的不同之處在于，放射成像設(shè)備1B的圖像拾取裝置2B由圖像拾取裝置2C代替。除去圖像拾取裝置2C之外，放射成像設(shè)備1C的其余的配置和放射成像設(shè)備1B的相同。圖像拾取裝置2C具有這樣的結(jié)構(gòu)，其能夠使準(zhǔn)直器63和X射線源9沿通孔部分30的軸線方向運(yùn)動(dòng)，而這種結(jié)構(gòu)在圖像拾取裝置2B中是沒有的。圖像拾取裝置2C的其余配置和圖像拾取裝置2B的相同。本實(shí)施例表示這樣一個(gè)例子，其中X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)和SPECT檢查可以使用一個(gè)圖像拾取裝置2C進(jìn)行。
準(zhǔn)直器63被安裝在多個(gè)線性的水平導(dǎo)軌(未示出)上，所述導(dǎo)軌沿著通孔部分30的軸向延伸，以這種方式被安裝在殼體15內(nèi)部，使得可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)。沿水平方向驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)直器63的準(zhǔn)直器驅(qū)動(dòng)裝置包括被安裝在殼體15中的準(zhǔn)直器存儲(chǔ)區(qū)域65中的電動(dòng)機(jī)，和所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連的小齒輪，以及被提供在準(zhǔn)直器63的周邊上的齒條，所有這些都沒有示出。齒條在準(zhǔn)直器63的周邊上以這種方式沿通孔部分30的軸線方向延伸，使得避開準(zhǔn)直器63的通孔。小齒輪和所述齒條嚙合。具有齒條的準(zhǔn)直器63借助于由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒輪沿通孔部分30的軸線方向運(yùn)動(dòng)。除去使上述的X射線源裝置8沿導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))之外，X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10包括另一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，未示出)，用于使X射線源9沿通孔部分30的軸線方向運(yùn)動(dòng)。所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)，其通過第二離合器和上述的X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的電動(dòng)機(jī)相連，以及為所述X射線源9提供的和齒條(沿著通孔部分30的軸向延伸)嚙合的和第二動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)相連的小齒輪。本實(shí)施例通過第一離合器使第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)(第一動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu))和上述的電動(dòng)機(jī)相連。
在本實(shí)施例中的準(zhǔn)直器63在進(jìn)行SPECT檢查之前利用準(zhǔn)直器驅(qū)動(dòng)裝置被移動(dòng)到輻射檢測(cè)器4的前方。此外，在開始SPECT檢查之前，準(zhǔn)直器驅(qū)動(dòng)裝置通過第一離合器釋放電動(dòng)機(jī)和第一動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)之間的連接。并通過第二離合器使電動(dòng)機(jī)和第二動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)相連，從而使X射線源9從輻射檢測(cè)器4的前方移動(dòng)到通孔部分30的外部。在這種條件下進(jìn)行SPECT檢查。在開始進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查之前，準(zhǔn)直器63由準(zhǔn)直器驅(qū)動(dòng)裝置被容納在準(zhǔn)直器存儲(chǔ)區(qū)域65中，如圖14所示。在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查開始之前，借助于由第二離合器連接的電動(dòng)機(jī)和第二動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)，通過驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)，X射線源9被引入通孔部分30中，如圖14所示。
被給予SPECT放射性藥物的受檢者躺在床16上。在SPECT檢查期間，需要使用上述的準(zhǔn)直器63識(shí)別進(jìn)入輻射檢測(cè)器4的γ射線的方向。因而，在圖13所示的條件下進(jìn)行SPECT檢查。在SPECT檢查期間，從輻射檢測(cè)器4只輸出γ射線圖像拾取信號(hào)，并且從信號(hào)識(shí)別器19的γ射線識(shí)別器21向γ射線圖像拾取信號(hào)輸出脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)被計(jì)數(shù)器64計(jì)數(shù)，并被輸入計(jì)算機(jī)27(未示出)，作為γ射線圖像拾取信號(hào)。
在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間，X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10通過第一離合器連接電動(dòng)機(jī)和第一動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)(第二離合器被釋放)，并驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使得X射線源裝置8沿導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)。通過受檢者35的身體的X射線被輻射檢測(cè)器4檢測(cè)。輻射檢測(cè)器4只輸出X射線圖像拾取信號(hào)，并且信號(hào)識(shí)別器19的脈沖高度分析器38輸出X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。這個(gè)計(jì)數(shù)率也輸入到計(jì)算機(jī)27。計(jì)算機(jī)27進(jìn)行類似于在放射成像設(shè)備1B中的計(jì)算機(jī)27的處理，通過組合SPECT圖像數(shù)據(jù)和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)獲得熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)。這種熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)被顯示在顯示裝置29上(未示出)。
在本實(shí)施例中，使用一個(gè)圖像拾取裝置2C可以檢測(cè)上述穿透的X射線和γ射線，而不需要用于兩個(gè)圖像拾取裝置的兩個(gè)輻射檢測(cè)器，因而大大簡化了放射成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
使用由輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)分離出的X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度，本實(shí)施例可以重構(gòu)在實(shí)施例1中描述的受檢者的第一斷層圖像(X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像)，并且使用被分離出的γ射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度，重構(gòu)包括受檢者感染部位圖象的第二斷層圖像(SPECT圖像)。本實(shí)施例可以進(jìn)行精確的熔合，并且容易地獲得如同實(shí)施例1的情況中的包括感染部位、內(nèi)部器官和骨骼的圖像的精確的斷層圖像。此熔合的斷層圖像使得能夠精確地識(shí)別感染部位相對(duì)于內(nèi)部器官和骨骼的位置。由于和實(shí)施例1所述的相同的原因，本實(shí)施例可以縮短受檢者的檢查時(shí)間。在SPECT檢查期間，通過設(shè)置床16的運(yùn)動(dòng)方向和在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間的床16的運(yùn)動(dòng)方向相反，可以進(jìn)一步縮短檢查時(shí)間。例如，在剛剛完成X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查之后，在使床16沿著其被引入通孔部分30中的方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查，在使床16沿著其被拉出通孔部分30中的方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查SPECT檢查。和在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查完成之后，把床從通孔部分30中拉出，然后再引入通孔部分30中進(jìn)行SPECT檢查的情況相比，這種情況縮短了檢查時(shí)間。
本實(shí)施例中的X射線源9也可以是發(fā)射比放射成像設(shè)備1B的X射線源9低的能量的X射線源，在這種情況下，系統(tǒng)變得更緊湊。因此，本實(shí)施例可以使用低能的X射線，借以減少加于病人的負(fù)擔(dān)。不過，在X射線的能量被減少到由SPECT放射性藥物引起的從人體內(nèi)發(fā)出的γ射線的能級(jí)的情況下，信號(hào)識(shí)別器19將不能識(shí)別X射線圖像拾取信號(hào)的能量和γ射線圖像拾取信號(hào)的能量。因此，例如，如果使用產(chǎn)生80keV的SPECT放射性藥物，則需要使用例如100keV的X射線。
在利用被容納在準(zhǔn)直器存儲(chǔ)區(qū)域65的準(zhǔn)直器63進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間，輻射檢測(cè)器4也檢測(cè)從體內(nèi)發(fā)出的γ射線，此時(shí)，不能獲得相對(duì)于輸入輻射檢測(cè)器4的γ射線的角度信息。如果根據(jù)這個(gè)γ射線檢測(cè)信號(hào)(γ射線圖像拾取信號(hào))獲得SPECT圖像數(shù)據(jù)，則即使X射線源發(fā)射較低能量的X射線，也不需要準(zhǔn)直器63，這使得能夠減少圖像拾取裝置1C的通孔部分30沿軸向的尺寸。這導(dǎo)致減少圖像拾取裝置2C的尺寸。為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)可以使用兩種方法。第一種方法是假定一種特定的分布條件下在準(zhǔn)直器63被容納在準(zhǔn)直器存儲(chǔ)區(qū)域65中時(shí)估算輸入到輻射檢測(cè)器4的γ射線的計(jì)數(shù)。第二種方法是利用用于檢測(cè)輻射檢測(cè)器4的γ射線的具有最長的時(shí)間間隔的時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)直器63不位于前方，作為參考時(shí)間，并調(diào)整由另一個(gè)輻射檢測(cè)器4檢測(cè)的γ射線的計(jì)數(shù)率到相應(yīng)于所述參考時(shí)間的計(jì)數(shù)率。使用第一或第二種方法，使用作為每個(gè)輻射檢測(cè)器4的輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)獲得的計(jì)數(shù)率的加權(quán)被均衡，并例如使用濾波后投影方法計(jì)算SPECT圖像數(shù)據(jù)。
(實(shí)施例6)下面使用圖15說明按照本發(fā)明另一實(shí)施例的放射成像設(shè)備1D。放射成像設(shè)備1D具有這樣的配置，其在放射成像設(shè)備1的配置上附加一個(gè)X射線源控制器18，并且放射成像設(shè)備1的信號(hào)識(shí)別器19由圖8所示的信號(hào)識(shí)別器19A代替。圖像拾取裝置2D具有這樣的配置，其中在圖像拾取裝置2上附加了X射線源控制器18。放射成像設(shè)備1D的其余配置和放射成像設(shè)備1的相同。這個(gè)實(shí)施例表示這樣一個(gè)例子，其中使用圖像拾取裝置2D進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查。
在說明本實(shí)施例的特定的檢查之前，首先說明本實(shí)施例中的放射檢查的原理。本實(shí)施例基于本發(fā)明人等所作所以下考慮。X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)根據(jù)由輻射檢測(cè)器檢測(cè)到的X射線的強(qiáng)度產(chǎn)生，其中借助于在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間內(nèi)沿特定的方向照射由X射線源發(fā)出的X射線，并重復(fù)(掃描)輻射檢測(cè)器對(duì)通過人體的X射線的檢測(cè)。為了獲得精確的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)，最好是在進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查時(shí)，在受檢者的體內(nèi)發(fā)出的γ射線不進(jìn)入檢測(cè)X射線的輻射檢測(cè)器。為此目的，根據(jù)本發(fā)明人等人的新的認(rèn)識(shí)，即，“在一個(gè)輻射檢測(cè)器中，如果X射線在受檢者上照射的時(shí)間按照入射的γ射線的量被縮短，則γ射線的影響是可以忽略的”，這個(gè)實(shí)施例旨在縮短X射線照射受檢者的時(shí)間。為了確定X射線照射的時(shí)間T，首先考慮入射到輻射檢測(cè)器上的γ射線的量。假定基于在PET檢查中給予受檢者的PET放射性藥物的體內(nèi)的放射性是N(Bq)，所產(chǎn)生的穿過人體的γ射線的速率是A，由一個(gè)輻射檢測(cè)器的立體角算出的入射速率是B，以及輻射檢測(cè)器的靈敏度是C。則由一個(gè)輻射檢測(cè)器檢測(cè)的γ射線的速率α(射線/秒)由式(1)給出。
α＝2NABC(1)在式(1)中，系數(shù)“2”指的是當(dāng)一個(gè)正電子被消滅時(shí)發(fā)射一對(duì)(2個(gè)射線)γ射線。在發(fā)射時(shí)間T內(nèi)由一個(gè)輻射檢測(cè)器檢測(cè)到的γ射線的幾率W由式(2)給出。
W＝1-exp(-Tα)(2)通過以這樣的方式確定發(fā)射時(shí)間T，使得式(2)中的W的值被減少，則在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間進(jìn)入一個(gè)輻射檢測(cè)器的γ射線的影響小到可以忽略的程度。
下面說明X射線發(fā)射時(shí)間T的一個(gè)例子。根據(jù)式(1)和(2)計(jì)算一個(gè)特定的X射線發(fā)射時(shí)間T。由在PET檢查中給予受檢者所PET放射性藥物引起的體內(nèi)的輻射強(qiáng)度最大為360MBq(N＝360MBq)的數(shù)量級(jí)，如果假定受檢者的身體是具有15cm的半徑水，則通過人體的γ射線的穿透率為0.6(A＝0.6)數(shù)量級(jí)。例如，如果在半徑為50cm的環(huán)形中設(shè)置每側(cè)5mm的輻射檢測(cè)器，則由一個(gè)輻射檢測(cè)器的立體角算出的入射速率B是8×10-6(B＝8×10-6)。此外，當(dāng)使用半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器時(shí)，輻射檢測(cè)器的檢測(cè)靈敏度C最大是0.6的數(shù)量級(jí)。由這些值可得，一個(gè)輻射檢測(cè)器的γ射線檢測(cè)速率α為2000(射線/sec)的數(shù)量級(jí)。例如，假定X射線發(fā)射時(shí)間T是1微秒。則在X射線檢測(cè)期間一個(gè)輻射檢測(cè)器檢測(cè)到γ射線的幾率W是0.003。因此，γ射線是幾乎可以忽略的。在人體中的放射劑量是360MBq或更小的情況下，如果X射線發(fā)射時(shí)間是1微秒或更小，則W＜0.003，即，檢測(cè)到γ射線的幾率為0.3％或更小，這是可以忽略的。
X射線源控制器18控制從X射線源9發(fā)射X射線的時(shí)間。X射線源9包括X射線管(未示出)。所述X射線管具有陽極、陰極、用于陰極的電流源和用于在外圓柱的內(nèi)部在陽極和陰極之間施加電壓的電壓源。陰極由鎢絲構(gòu)成。當(dāng)電流從電流源流向陰極時(shí)，則從鎢絲發(fā)射電子。這些電子被由電壓源施加于陰極和陽極之間的電壓(幾百kV)加速，并和作為靶子的陽極(W，Mo等)碰撞。電子和陽極的碰撞產(chǎn)生80keV的X射線。這些X射線從X射線源3中發(fā)出，并照射到在床16上的受檢者35上。受檢者35被給予PET放射性藥物，使得在體內(nèi)的放射劑量達(dá)到360MBq。
當(dāng)從驅(qū)動(dòng)控制器9輸出驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)時(shí)，X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10沿著導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)，如上所述，并且X射線源9也一起運(yùn)動(dòng)。X射線源9由X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10驅(qū)動(dòng)以預(yù)定的速度沿著導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)。在第一設(shè)置時(shí)間期間，X射線源控制器18關(guān)閉被提供在X射線管的陽極(或陰極)和電壓源之間的開關(guān)(下文稱為“X射線源開關(guān)”，未示出)，并且在第二設(shè)置時(shí)間期間打開所述開關(guān)，并重復(fù)這種開關(guān)控制。在第一設(shè)置時(shí)間期間，在陽極和陰極之間施加電壓，而在第二設(shè)置時(shí)間期間不施加電壓。這種控制使得能夠從X射線管發(fā)射脈沖狀的X射線。第一設(shè)置時(shí)間是發(fā)射時(shí)間T(例如1微秒)。第二設(shè)置時(shí)間是時(shí)間T0，在此期間，X射線源9在輻射檢測(cè)器4和與其相鄰的另一個(gè)輻射檢測(cè)器之間運(yùn)動(dòng)，并由X射線源9沿導(dǎo)軌12的圓周方向的運(yùn)動(dòng)速度確定。第一或第二設(shè)置時(shí)間被存儲(chǔ)在X射線源控制器18中。
下面說明按照本實(shí)施例的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置中的X射線的檢測(cè)和檢測(cè)到的X射線的信號(hào)處理。當(dāng)開始X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查時(shí)，從驅(qū)動(dòng)控制器17輸出驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)，并且X射線源9沿著導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)，如上所述。驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)被輸入到X射線源控制器18。X射線源控制器18根據(jù)輸入的驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)向X射線源9或者更具體地說向X射線管輸出X射線產(chǎn)生開始信號(hào)。X射線源開關(guān)由所述X射線產(chǎn)生開始信號(hào)閉合。在陽極和陰極之間提供電壓，因而產(chǎn)生X射線。由X射線源9產(chǎn)生的X射線以扇束的形式照射到受檢者35上，它們通過受檢者35，并進(jìn)入多個(gè)輻射檢測(cè)器4，這些輻射檢測(cè)器4的中心在這樣一個(gè)輻射檢測(cè)器4上，所述輻射檢測(cè)器4位于以通孔部分30的軸向中心為基點(diǎn)與X射線源9呈180度的位置。X射線源控制器18在第一設(shè)置時(shí)間即1微秒內(nèi)關(guān)閉X射線開關(guān)，并在接著的第二設(shè)置時(shí)間內(nèi)打開X射線開關(guān)。當(dāng)X射線源9沿周邊方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，X射線開關(guān)按照上述的時(shí)間間隔重復(fù)打開/關(guān)閉。在X射線源開關(guān)閉合時(shí)發(fā)射的X射線進(jìn)入面向上述X射線源9的每個(gè)上述的輻射檢測(cè)器4。
如實(shí)施例2中所述，收到X射線的每個(gè)輻射檢測(cè)器4發(fā)出的輸出信號(hào)被輸入到信號(hào)處理器22，因?yàn)檗D(zhuǎn)換開關(guān)31的可動(dòng)端32在驅(qū)動(dòng)控制器17的控制下和固定端34相連。信號(hào)處理器22向計(jì)算機(jī)27輸入關(guān)于X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度的信息。由PET放射性藥物引起的511keV的γ射線從受檢者35中發(fā)出，并且這些γ射線進(jìn)入輻射檢測(cè)器4。由輸入X射線的輻射檢測(cè)器4檢測(cè)到γ射線的幾率小得可以忽略，如上所述。輸入X射線的輻射檢測(cè)器4之外的輻射檢測(cè)器4檢測(cè)γ射線，并輸出γ射線圖像拾取信號(hào)。因?yàn)楹瓦@些輻射檢測(cè)器4相連的可動(dòng)端32和固定端33相連所以，γ射線圖像拾取信號(hào)被輸入到波形成形裝置20和γ射線識(shí)別器21。相應(yīng)于等于或大于從γ射線識(shí)別器21輸出的第一能量設(shè)置值的γ射線圖像拾取信號(hào)的脈沖信號(hào)被一致檢測(cè)器26計(jì)數(shù)。獲得的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率被輸入到計(jì)算機(jī)27。由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的處理和實(shí)施例2中說明的相同。不過，在實(shí)施例2中執(zhí)行的步驟57的處理中，本實(shí)施例不執(zhí)行減去γ射線圖像拾取信號(hào)的積分值的操作。通過計(jì)算機(jī)27的處理獲得熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例可以獲得實(shí)施例2中所述的效果。在本實(shí)施例中，和實(shí)施例2相比，被輸入到信號(hào)處理器22中的γ射線圖像拾取信號(hào)的數(shù)量被大大減少。因此，根據(jù)X射線圖像拾取信號(hào)，能夠獲得精確的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)。當(dāng)最后獲得的熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)在顯示裝置29上顯示時(shí)，便可以準(zhǔn)確地知道感染部位的位置。如實(shí)施例2的情況一樣，本實(shí)施例不進(jìn)行從輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)中分離X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)的處理。但是可以產(chǎn)生X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)并獲得PET圖像數(shù)據(jù)。
(實(shí)施例7)下面參照?qǐng)D16和17說明按照本發(fā)明另一實(shí)施例的放射成像設(shè)備。本實(shí)施例的放射成像設(shè)備1包括圖像拾取裝置2D，受檢者保持裝置14、信號(hào)識(shí)別器19A、一致檢測(cè)器26、計(jì)算機(jī)(例如工作站)27、存儲(chǔ)裝置28和顯示裝置29。受檢者保持裝置14包括支撐15，以可以沿縱向運(yùn)動(dòng)的方式設(shè)置在支撐15的頂部的床16。圖像拾取裝置2D被沿垂直于床16的縱向的方向設(shè)置，并且包括輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3、X射線源圓周方向傳送單元7、驅(qū)動(dòng)控制器17、X射線源控制器18和殼體(未示出)。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3包括環(huán)形保持部分5和在環(huán)形保持部分5的內(nèi)部呈環(huán)形設(shè)置的多個(gè)輻射檢測(cè)器4。在輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3的輻射檢測(cè)器4的內(nèi)部，形成有被引入床16的通孔部分30。不僅沿環(huán)形保持部分5的圓周方向設(shè)置有多個(gè)輻射檢測(cè)器4(大約總共10000個(gè))，而且沿通孔部分30的軸向設(shè)置有多個(gè)輻射檢測(cè)器4。所述輻射檢測(cè)器4是半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器，并且作為檢測(cè)部分的每邊5mm的立方體的半導(dǎo)體裝置由碲化鎘(CdTe)制成。檢測(cè)部分還可以由砷化鎵(GaAs)或碲化鎘鋅(CZT)制成。環(huán)形保持部分5被設(shè)置在支撐6的頂部。支撐6和15相互連接，并被固定到檢查室的地板上。驅(qū)動(dòng)控制器17和X射線源控制器18被設(shè)置在環(huán)形保持部分5的外表面上。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3，驅(qū)動(dòng)控制器17和X射線源控制器18被設(shè)置在殼體內(nèi)。
X射線源圓周方向傳送單元7包括X射線源裝置8和環(huán)形X射線源保持部分13。X射線源保持部分13被連附在環(huán)形保持部分5的外表面上，位于環(huán)形保持部分5的一端。環(huán)形導(dǎo)軌12被設(shè)置在X射線源保持部分13的一個(gè)端面上。導(dǎo)軌12和X射線源保持部分13圍繞著通孔部分30。X射線源裝置8包括X射線源9，X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10和軸向傳送臂11。X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10包括在殼體內(nèi)配備有第一電動(dòng)機(jī)(未示出)和減速齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連。軸向傳送臂11伸入通孔部分30中，和X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的殼體相連。X射線源9和軸向傳送臂11相連。軸向傳送臂11沿通孔部分30的軸向伸長，從而沿通孔部分30的軸向移動(dòng)X射線源9。軸向傳送臂11借助于被安裝在X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10內(nèi)的第二電動(dòng)機(jī)(未示出)的作用伸長。X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10和導(dǎo)軌12相連，使得其可以沿著導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)而不會(huì)掉下。X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10包括用于接收來自上述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的小齒輪(未示出)。所述小齒輪和導(dǎo)軌12上的齒條嚙合。
X射線源9包括公知的X射線管(未示出)。所述X射線管和實(shí)施例6中的X射線管具有相同的結(jié)構(gòu)和功能，并產(chǎn)生80keV的X射線。這些X射線從X射線源9發(fā)出。
輻射檢測(cè)器4通過導(dǎo)線23和其相應(yīng)的信號(hào)識(shí)別器19相連。對(duì)于每個(gè)輻射檢測(cè)器4提供一個(gè)具有圖8所示的結(jié)構(gòu)的信號(hào)識(shí)別器19A。信號(hào)識(shí)別器19A的γ射線識(shí)別器21通過一致檢測(cè)器26和計(jì)算機(jī)27相連。被提供的一致檢測(cè)器的數(shù)量是1，并且和γ射線識(shí)別器21相連。也可以對(duì)于幾個(gè)γ射線識(shí)別器21提供一致檢測(cè)器26。信號(hào)識(shí)別器19A的每個(gè)信號(hào)處理器和計(jì)算機(jī)27相連。存儲(chǔ)裝置28和顯示裝置29和計(jì)算機(jī)27相連。信號(hào)識(shí)別器19A是一種信號(hào)處理器。這種信號(hào)處理器具有包括信號(hào)處理器22的第一信號(hào)處理器和包括波形成形裝置20以及γ射線識(shí)別器21的第二信號(hào)處理器。
本實(shí)施例為這樣一個(gè)實(shí)例，其使用單個(gè)圖像拾取裝置2D進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查(使用輻射檢測(cè)器檢測(cè)從X射線源9發(fā)出并通過受檢者的身體的X射線的作用)和PET檢查(使用輻射檢測(cè)器檢測(cè)由PET放射性藥物引起的從受檢者體內(nèi)發(fā)出的γ射線的作用)。本實(shí)施例也基于在實(shí)施例6中說明的輻射檢測(cè)的原理。當(dāng)進(jìn)入人體的放射劑量被假定為360MBq或更低時(shí)，根據(jù)式(1)和(2)計(jì)算的特定的X射線發(fā)射時(shí)間T也可以被設(shè)置為1微秒或更少。
在進(jìn)行放射檢查之前，預(yù)先通過注射給予受檢者35以PET放射性藥物，使得進(jìn)入體內(nèi)的放射劑量是370MBq或更少。按照檢查目的選擇PET放射性藥物(癌的定位或者檢查心臟的動(dòng)脈血流等)。使用圖像拾取裝置2，通過移動(dòng)床16把受檢者引入通孔部分30中進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查，被給予了PET放射性藥物的受檢者35躺在床16上。
X射線源控制器18如實(shí)施例6那樣控制從X射線源9發(fā)射X射線的時(shí)間。當(dāng)開始X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器17輸出驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)，并閉合使電源和X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的第一電動(dòng)機(jī)相連的開關(guān)(下文稱為“第一電動(dòng)機(jī)開關(guān)”)。由于供給電流，第一電動(dòng)機(jī)開關(guān)旋轉(zhuǎn)，并通過動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將其轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送給小齒輪，因而小齒輪旋轉(zhuǎn)。因?yàn)樾↓X輪和導(dǎo)軌12的齒條嚙合，X射線源裝置8，即X射線源9便沿導(dǎo)軌沿圓周方向運(yùn)動(dòng)。X射線源以預(yù)定的速度圍繞受檢者35運(yùn)動(dòng)。當(dāng)完成X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器14輸出驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)，并斷開第一電動(dòng)機(jī)開關(guān)。這使得X射線源沿圓周方向的運(yùn)動(dòng)停止。在本實(shí)施例中，呈環(huán)形設(shè)置在圓周方向的所有的輻射檢測(cè)器4不沿圓周方向運(yùn)動(dòng)，也不沿通孔部分30的軸向運(yùn)動(dòng)。使用公知的不干涉X射線源的運(yùn)動(dòng)的技術(shù)，控制信號(hào)從不動(dòng)的X射線源控制器和驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)送給可動(dòng)的X射線源。
當(dāng)開始X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查時(shí)，從驅(qū)動(dòng)控制器17輸出的驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)被輸入X射線源控制器18。X射線源控制器18根據(jù)輸入的驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)輸出X射線產(chǎn)生信號(hào)。然后X射線源控制器18重復(fù)地輸出X射線停止信號(hào)和X射線產(chǎn)生信號(hào)。通過重復(fù)地輸出X射線停止信號(hào)和X射線產(chǎn)生信號(hào)，X射線源9在第一設(shè)置時(shí)間，即1微秒內(nèi)發(fā)送X射線，并在第二設(shè)置時(shí)間內(nèi)停止X射線的發(fā)送。在X射線源9的圓周方向運(yùn)動(dòng)期間，重復(fù)這種X射線的發(fā)送和停止。從X射線源9發(fā)出的X射線以扇束的形式照射到被引入通孔部分30中的受檢者35上。當(dāng)X射線源9沿圓周方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，床16上的受檢者35受到所有方向的X射線照射。這些X射線通過受檢者35，并由沿圓周方向設(shè)置的多個(gè)輻射檢測(cè)器4檢測(cè)，這些輻射檢測(cè)器4的中心在這樣一個(gè)輻射檢測(cè)器4上，所述輻射檢測(cè)器4位于以通孔部分30的軸向中心為基點(diǎn)與X射線源9呈180°的位置。這些輻射檢測(cè)器4輸出X射線圖像拾取信號(hào)。這些X射線圖像拾取信通過它們的各自導(dǎo)線23輸入到其各自的信號(hào)識(shí)別器19A上。為了方便，用于檢測(cè)上述的X射線的輻射檢測(cè)器4被稱為“第一輻射檢測(cè)器4”。
由PET放射性藥物引起的511keV的γ射線從被引入通孔部分30中的床16上的受檢者35發(fā)出。第一輻射檢測(cè)器4之外的輻射檢測(cè)器4檢測(cè)從受檢者35發(fā)出的γ射線，并輸出γ射線圖像拾取信號(hào)。這些γ射線圖像拾取信號(hào)通過各自導(dǎo)線輸入到其各自的信號(hào)識(shí)別器19A上。為了方便，用于檢測(cè)γ射線的輻射檢測(cè)器4被稱為“第二輻射檢測(cè)器4”。
在信號(hào)識(shí)別器19A中，從第二輻射檢測(cè)器4輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)被傳送給γ射線識(shí)別器21，且從第一輻射檢測(cè)器4輸出的X射線圖像拾取信號(hào)被傳送給信號(hào)處理器22。這些圖像拾取信號(hào)借助于信號(hào)識(shí)別器19A的轉(zhuǎn)換開關(guān)31的操作被傳送。根據(jù)從驅(qū)動(dòng)控制器17輸出的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)進(jìn)行使轉(zhuǎn)換開關(guān)31的可動(dòng)端32和固定端33相連或者和固定端34相連的操作。驅(qū)動(dòng)控制器17控制X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的傳送操作，如上所述，并與此同時(shí)選擇第一輻射檢測(cè)器4，并使和這些第一輻射檢測(cè)器4相連的信號(hào)識(shí)別器19的轉(zhuǎn)換開關(guān)31的可動(dòng)端32和固定端34相連。
下面說明選擇第一輻射檢測(cè)器4的方法。在X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10中的第一電動(dòng)機(jī)和一個(gè)編碼器(未示出)相連。驅(qū)動(dòng)控制器17接收編碼器的檢測(cè)信號(hào)，并確定X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10即X射線源9沿圓周方向的位置，并使用被存儲(chǔ)的每個(gè)輻射檢測(cè)器4的位置的數(shù)據(jù)選擇其位置和該X射線源9相對(duì)呈180°設(shè)置的輻射檢測(cè)器4。因?yàn)閺腦射線源9輻射的X射線沿導(dǎo)軌12的周邊方向具有某個(gè)寬度，所以除去選擇的輻射檢測(cè)器4之外，具有多個(gè)這樣的輻射檢測(cè)器4，其沿周邊方向檢測(cè)通過受檢者35的身體的X射線。驅(qū)動(dòng)控制器17也選擇多個(gè)輻射檢測(cè)器4。這些輻射檢測(cè)器4是第一輻射檢測(cè)器。當(dāng)X射線源9沿圓周方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一輻射檢測(cè)器4也改變。似乎第一輻射檢測(cè)器4也沿圓周方向和X射線源9一道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在X射線源9沿圓周方向運(yùn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)控制器17選擇另一個(gè)輻射檢測(cè)器4時(shí)，和成為新的第一輻射檢測(cè)器4的輻射檢測(cè)器4相連的可動(dòng)端32和固定端34相連。當(dāng)X射線源9沿圓周方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助于驅(qū)動(dòng)控制器17，使和不再是第一輻射檢測(cè)器4的輻射檢測(cè)器4相連的可動(dòng)端32和固定端31相連。
第一輻射檢測(cè)器4也可以被稱為通過轉(zhuǎn)換開關(guān)31和信號(hào)處理器22相連的輻射檢測(cè)器4。第二輻射檢測(cè)器4也可以被稱為通過轉(zhuǎn)換開關(guān)31和γ射線識(shí)別器21相連的輻射檢測(cè)器4。根據(jù)和X射線源9的位置關(guān)系，在環(huán)形保持部分5中安裝的各個(gè)輻射檢測(cè)器4有時(shí)成為第一輻射檢測(cè)器4或第二輻射檢測(cè)器4。因此，一個(gè)輻射檢測(cè)器4可以分別輸出X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。
第一輻射檢測(cè)器4在1微秒的第一設(shè)置時(shí)間內(nèi)檢測(cè)由X射線源9發(fā)出并通過受檢者35的X射線。如上所述，在1微秒的時(shí)間內(nèi)，第一輻射檢測(cè)器3檢測(cè)到從受檢者35發(fā)出的γ射線的可能性極小，因而可以忽略。由PET放射性藥物引起的在受檢者35中的體內(nèi)產(chǎn)生的許多γ射線不沿特定的方向輻射，而沿所有方向輻射。這些γ射線是成對(duì)的，并且?guī)缀跹乇舜讼喾吹姆较蜉椛?180°±0.6°)，如上所述，因而可以被輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3的第二輻射檢測(cè)器4中的任何一個(gè)檢測(cè)。
在受檢者35的感染部位的位置未被事先確定的情況下，使床16移動(dòng)，以便對(duì)受檢者35進(jìn)行全身的PET檢查。在進(jìn)行這種PET檢查時(shí)，使X射線源9沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并對(duì)進(jìn)行PET檢查的部分進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。在受檢者35的感染部位的位置事先由其它檢查被確定的情況下，床16被這樣移動(dòng)，使得感染部位的預(yù)定位置被引入通孔部分30中，并使用圖像拾取裝置2在感染部位附近進(jìn)行PET檢查和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。
下面說明當(dāng)輸入從輻射檢測(cè)器4輸出的X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)時(shí)信號(hào)識(shí)別器19A的信號(hào)處理。從第一輻射檢測(cè)器4輸出的X射線圖像拾取信號(hào)借助于上述的轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用被輸入到信號(hào)處理器22，信號(hào)處理器22使用積分器積分輸入的X射線圖像拾取信號(hào)，并輸出X射線圖像拾取信號(hào)的積分值，即關(guān)于X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度的信息。
從第二輻射檢測(cè)器4輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)31的作用被輸入波形成形裝置20。波形成形裝置20把具有上述的圖3所示的波形的γ射線圖像拾取信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有圖4所示的時(shí)間高斯分布波形的γ射線圖像拾取信號(hào)并輸出。通過消滅從PET放射性藥物發(fā)射的正電子而在人體內(nèi)產(chǎn)生的γ射線的能量是511keV，如上所述。當(dāng)收到具有等于或大于第一能量設(shè)置值450keV的圖像拾取信號(hào)時(shí)，γ射線識(shí)別器21產(chǎn)生具有預(yù)定能量的脈沖信號(hào)，如實(shí)施例1所述。γ射線識(shí)別器21可被認(rèn)為具有第一濾波器，如實(shí)施例1所述。
一致檢測(cè)器26被饋給從每個(gè)信號(hào)識(shí)別器19A的γ射線識(shí)別器21輸出的脈沖信號(hào)，使用這些脈沖信號(hào)進(jìn)行一致性計(jì)數(shù)，并計(jì)算γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率。此外，一致檢測(cè)器26存儲(chǔ)兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為γ射線檢測(cè)的位置信息，在所述兩個(gè)點(diǎn)上利用一對(duì)相應(yīng)于一對(duì)γ射線的脈沖信號(hào)檢測(cè)點(diǎn)一對(duì)γ射線(中心在通孔部分30的軸向的中心上的具有大約180°差的一對(duì)輻射檢測(cè)器4的位置)。
計(jì)算機(jī)27執(zhí)行圖18所示的步驟54A，55A，57-62的處理。執(zhí)行這種處理的計(jì)算機(jī)27是一種斷層數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置。由一致檢測(cè)器26計(jì)數(shù)的γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率、從一致檢測(cè)器26輸出的檢測(cè)點(diǎn)的位置信息以及從信號(hào)處理器22輸出的X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度被輸入(步驟54A)。γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率、檢測(cè)點(diǎn)的位置信息和已經(jīng)被輸入的X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置28中(步驟55A)。如實(shí)施例1那樣執(zhí)行步57-62的處理。在步驟57中，使用從存儲(chǔ)裝置28中提取的X射線圖像拾取信號(hào)的強(qiáng)度計(jì)算每個(gè)體素的X射線的衰減率。在顯示裝置29上顯示熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)。
順便說明，X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像需要多個(gè)掃描數(shù)據(jù)段，因此，通過使用X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10使X射線源9沿著導(dǎo)軌12運(yùn)動(dòng)，可以從輻射檢測(cè)器4獲得所需的數(shù)據(jù)量。通過X射線源9的圓周掃描，本實(shí)施例能夠獲得受檢者35的一個(gè)截面上的關(guān)于X射線圖像拾取信號(hào)的兩維的截面數(shù)據(jù)。關(guān)于在另一個(gè)截面上的X射線圖像拾取信號(hào)的兩維的截面數(shù)據(jù)，可以借助于伸長軸向傳送臂11，并沿著通孔部分30的軸向移動(dòng)X射線源9來獲得。借助于積累這些兩維的截面數(shù)據(jù)段，可以獲得三維的截面數(shù)據(jù)。通過使用這些三維的截面數(shù)據(jù)，可以獲得三維的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)。此外，通過在X射線源9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿通孔部分30的軸向連續(xù)地伸長軸向傳送臂11，可以進(jìn)行X射線的螺旋掃描。關(guān)于在另一個(gè)截面上的X射線圖像拾取信號(hào)的兩維的截面數(shù)據(jù)，也可以通過沿通孔部分30的軸向移動(dòng)床16來獲得，而不用伸長軸向傳送臂11。
本實(shí)施例可以產(chǎn)生以下的效果(1)在本實(shí)施例中，在輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3上提供的多個(gè)輻射檢測(cè)器4被設(shè)置成環(huán)形。本實(shí)施例使得被設(shè)置成環(huán)形的這些輻射檢測(cè)器4不僅能夠檢測(cè)受檢者35發(fā)出的γ射線，而且能夠檢測(cè)由沿周邊方向運(yùn)動(dòng)的X射線源9發(fā)出并通過受檢者35的X射線。因而，和需要一個(gè)圖像拾取裝置檢測(cè)穿透的X射線，另一個(gè)圖像拾取裝置檢測(cè)γ射線的常規(guī)的技術(shù)相比，本實(shí)施例只需要一個(gè)圖像拾取裝置，這簡化了能夠?qū)嵭蠿射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查的放射成像設(shè)備的配置。
(2)在本實(shí)施例中，被設(shè)置呈環(huán)形的每個(gè)輻射檢測(cè)器4輸出X射線圖像拾取信號(hào)，其是通過人體35的X射線的檢測(cè)信號(hào)(稱為“透射X射線”)，和γ射線圖像拾取信號(hào)，其是由放射性藥物引起的從人體內(nèi)發(fā)出的γ射線的檢測(cè)信號(hào)。這種配置進(jìn)一步簡化了放射成像設(shè)備的配置，并減小了放射成像設(shè)備的尺寸。
(3)本實(shí)施例可以利用X射線圖像拾取信號(hào)重構(gòu)包括受檢者35的內(nèi)部器官和骨骼的圖像的第一斷層圖像(X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像)，所述X射線圖像拾取信號(hào)是被排列成環(huán)形的輻射檢測(cè)器4的一個(gè)輸出信號(hào)，并且可以使用γ射線圖像拾取信號(hào)重構(gòu)包括受檢者35的感染部位的圖像的第二斷層圖像，所述γ射線圖像拾取信號(hào)是輻射檢測(cè)器4的另一個(gè)輸出信號(hào)。因?yàn)榈谝粩鄬訄D像數(shù)據(jù)和第二斷層圖像數(shù)據(jù)根據(jù)檢測(cè)穿透的X射線和γ射線的輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)被重構(gòu)，所以可以熔合被精確定位的第一斷層圖像數(shù)據(jù)和第二斷層圖像數(shù)據(jù)這使得能夠容易地獲得包括感染部位、內(nèi)部器官和骨骼的精確的斷層圖像(熔合的斷層圖像)。所述熔合的斷層圖像使得能夠準(zhǔn)確地知道感染部位相對(duì)于內(nèi)部器官和骨骼的位置。例如，通過對(duì)準(zhǔn)第一斷層圖像數(shù)據(jù)和其中心在圖像拾取裝置2的通孔部分30的軸向中心上的第二斷層圖像數(shù)據(jù)，可以容易地獲得含有兩種斷層圖像的圖像數(shù)據(jù)。
(4)本實(shí)施例可以由共用的輻射檢測(cè)器4獲得用于產(chǎn)生第一斷層圖像所需的圖像拾取信號(hào)和用于產(chǎn)生第二斷層圖像的圖像拾取信號(hào)，因而大大縮短了受檢者35的所需的檢查時(shí)間(檢查時(shí)間)。換句話說，本實(shí)施例可以在短的檢查時(shí)間內(nèi)獲得用于產(chǎn)生第一斷層圖像所需的圖像拾取信號(hào)和用于產(chǎn)生第二斷層圖像所需的圖像拾取信號(hào)。本實(shí)施例不需要使受檢者從用于檢測(cè)穿透的X射線的圖像拾取裝置移動(dòng)到另一個(gè)用于檢測(cè)γ射線的圖像拾取裝置，如現(xiàn)有技術(shù)那樣，因而減少了受檢者移動(dòng)的可能性。不需要使受檢者從用于檢測(cè)穿透的X射線的圖像拾取裝置移動(dòng)到另一個(gè)用于檢測(cè)γ射線的圖像拾取裝置，也可以縮短用于檢查受檢者的時(shí)間。
(5)本實(shí)施例轉(zhuǎn)動(dòng)X射線源9而不移動(dòng)輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3，即，在通孔部分30的圓周方向和軸向中的輻射檢測(cè)器4，因而，和需要移動(dòng)輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3的電動(dòng)機(jī)相比，本實(shí)施例的用于使X射線源9轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)可以具有較小的容量。這還可以減少用于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)所需的功率。
(6)因?yàn)檩斎氲叫盘?hào)處理器22即第一信號(hào)處理器的γ射線圖像拾取信號(hào)的數(shù)量被大大減少，所以可以獲得精確的第一斷層圖像數(shù)據(jù)。因而，利用通過組合第一斷層圖像數(shù)據(jù)和第二斷層圖像數(shù)據(jù)而獲得的圖像數(shù)據(jù)使得能夠精確地知道感染部位的位置。
(7)在本實(shí)施例中，X射線源9在被排列成環(huán)形的輻射檢測(cè)器4內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此環(huán)形保持部分5的直徑增加，因而可以增加在環(huán)形保持部分5中沿圓周方向設(shè)置的輻射檢測(cè)器4的數(shù)量。這使得能夠改善靈敏度和關(guān)于受檢者35的截面的分辨率。
(8)在本實(shí)施例中，因?yàn)樵谳椛錂z測(cè)器4的內(nèi)部的和X射線源9相連的軸向傳送臂11以及X射線源9的位置，有可能擋住從受檢者35發(fā)出的γ射線，從而妨礙位于其正后方的輻射檢測(cè)器4檢測(cè)到γ射線因而丟失用于產(chǎn)生PE圖像所需的檢測(cè)數(shù)據(jù)。不過，因?yàn)閄射線源9和軸向傳送臂11借助于上述的在本實(shí)施例中的X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以實(shí)際上數(shù)據(jù)的丟失不是問題。特別是，X射線源9和軸向傳送臂11的轉(zhuǎn)速大約是1秒/片，因此和用于進(jìn)行PET檢查所需的時(shí)間相比，該時(shí)間最小為幾分鐘的數(shù)量級(jí)，是足夠短的。因此，從這方面來看，實(shí)際上數(shù)據(jù)的丟失也不是問題。此外，當(dāng)不進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查時(shí)，可以從輻射檢測(cè)器4中除去關(guān)于X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查的設(shè)備并被封裝起來。例如，本實(shí)施例采用X射線源9被封裝在X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10中的結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施例8)下面使用圖19說明按照本發(fā)明另一實(shí)施例的實(shí)施例8的放射成像設(shè)備1F。放射成像設(shè)備1F利用圖像拾取裝置2F替代實(shí)施例7中的放射成像設(shè)備1E的圖像拾取裝置2E，并利用圖2所示的信號(hào)識(shí)別器19代替信號(hào)識(shí)別器19A。放射成像設(shè)備1F的其余的結(jié)構(gòu)和放射成像設(shè)備1E的結(jié)構(gòu)相同。因?yàn)榉派涑上裨O(shè)備1F具有信號(hào)識(shí)別器19，所以計(jì)算機(jī)27執(zhí)行圖5所示的處理。圖像拾取裝置2F具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中實(shí)施例7中的圖像拾取裝置2E的驅(qū)動(dòng)控制器17和X射線源控制器18分別被驅(qū)動(dòng)控制器17A和X射線源控制器18A代替。圖像拾取裝置2F的其余結(jié)構(gòu)和圖像拾取裝置2E的相同。對(duì)于每個(gè)輻射檢測(cè)器4提供一個(gè)信號(hào)識(shí)別器19。信號(hào)識(shí)別器19的脈沖高度分析器38和計(jì)算機(jī)27相連。信號(hào)識(shí)別器19的γ射線識(shí)別器21通過一致檢測(cè)器26和計(jì)算機(jī)27相連。信號(hào)識(shí)別器19A是一種信號(hào)處理器，并提供有具有脈沖高度分析器38的第一信號(hào)處理器和具有波形成形裝置20以及γ射線識(shí)別器21的第二信號(hào)處理器。驅(qū)動(dòng)控制器17A和X射線源控制器18A被安裝在環(huán)形保持部分5上。
本實(shí)施例表示一個(gè)這樣的例子，其使用一個(gè)圖像拾取裝置2F進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查。由輻射檢測(cè)器4檢測(cè)從受檢者35的感染部位發(fā)出的511keV的γ射線，受檢者被給予PET放射性藥物，并躺在床16上，同時(shí)被引入通孔部分30中。另一方面，由輻射檢測(cè)器4檢查由X射線源9發(fā)出的并通過受檢者35之后的X射線(80keV)。在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間X射線源9的轉(zhuǎn)動(dòng)操作和實(shí)施例7中相同。以和實(shí)施例1相同的方式檢測(cè)X射線和γ射線。在從X射線源9發(fā)出的X射線不能到達(dá)的位置的輻射檢測(cè)器4(例如沿通孔部分30的軸向遠(yuǎn)離X射線源9的輻射檢測(cè)器4)檢測(cè)γ射線，除非X射線源9沿軸向移動(dòng)。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制器17A以和實(shí)施例1中的驅(qū)動(dòng)控制器相同的方式輸出驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)和驅(qū)動(dòng)停止信號(hào)，用于控制X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的運(yùn)動(dòng)。不過，驅(qū)動(dòng)控制器17A不進(jìn)行由驅(qū)動(dòng)控制器17進(jìn)行的轉(zhuǎn)換開關(guān)31的轉(zhuǎn)換控制。X射線源控制器18A輸出X射線產(chǎn)生信號(hào)，用于如同實(shí)施例1中的情況那樣閉合X射線源開關(guān)，并輸出X射線停止信號(hào)，以便打開X射線源開關(guān)。不過，X射線源控制器18A不用這樣的方式進(jìn)行控制，使得只在第一設(shè)置時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生X射線，在所述第一設(shè)置時(shí)間期間入射到輻射檢測(cè)器4上的γ射線是可以忽略的，如同在實(shí)施例1中的X射線源控制器18中的情況下那樣。因而，在本實(shí)施例中，甚至檢測(cè)X射線的輻射檢測(cè)器4也檢測(cè)γ射線。因此，在使用一個(gè)圖像拾取裝置2A進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查的本實(shí)施例中，每個(gè)輻射檢測(cè)器4輸出包括X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)的輸出信號(hào)。來自輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)被輸入其各自的信號(hào)識(shí)別器19中。
信號(hào)識(shí)別器19執(zhí)行和實(shí)施例1一樣的X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)的處理。本實(shí)施例使用信號(hào)識(shí)別器19從輻射檢測(cè)器4輸出的圖像拾取信號(hào)中分離具有相對(duì)于峰值計(jì)數(shù)率的不同能級(jí)的X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。一致檢測(cè)器26使用從每個(gè)信號(hào)識(shí)別器19的每個(gè)γ射線識(shí)別器21輸出的脈沖信號(hào)同時(shí)計(jì)算關(guān)于γ射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率，并把所述計(jì)數(shù)率輸入給計(jì)算機(jī)27。脈沖高度分析器38把X射線圖像拾取信號(hào)的計(jì)數(shù)率輸出到計(jì)算機(jī)27。計(jì)算機(jī)27執(zhí)行基于圖5所示的步54-62的處理。通過組合第一斷層圖像數(shù)據(jù)和第二斷層圖像數(shù)據(jù)而獲得的熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)被在顯示裝置29上顯示。
本實(shí)施例可以提供實(shí)施例1的效果(1)到(5)，(7)和(8)。此外，本實(shí)施例還具有下述的效果(9)和(10)。
(9)本實(shí)施例利用從輻射檢測(cè)器4的輸出信號(hào)中分離X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。因而，本實(shí)施例可以使用分離分X射線圖像拾取信號(hào)容易地產(chǎn)生第一斷層圖像數(shù)據(jù)，并且使用分離的γ射線圖像拾取信號(hào)容易地產(chǎn)生第二斷層圖像數(shù)據(jù)。此外，本實(shí)施例可以如實(shí)施例1那樣容易地熔合第一斷層圖像數(shù)據(jù)和第二斷層圖像數(shù)據(jù)。
(10)使用半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器作為輻射檢測(cè)器4具有高的能量分辨率。因而，本實(shí)施例使用信號(hào)識(shí)別器19A可以從輻射檢測(cè)器4的輸出中容易地分離出X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。
(實(shí)施例9)下面使用圖20說明作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的放射成像設(shè)備1G。放射成像設(shè)備1G具有由實(shí)施例7的圖像拾取裝置2E的結(jié)構(gòu)稍微改變的圖像拾取裝置2G的結(jié)構(gòu)。即，圖像拾取裝置2G具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中圖像拾取裝置2E中的X射線源圓周方向傳送裝置7被X射線源圓周方向傳送裝置7A代替。放射成像設(shè)備1G的其余配置和放射成像設(shè)備1E的相同。X射線源圓周方向傳送裝置7A包括X射線源裝置8A和環(huán)形X射線源保持部分13。本實(shí)施例的X射線源保持部分13的配置和實(shí)施例7中的X射線源保持部分相同。X射線源裝置8A包括X射線源9和X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10，并且沒有任何的軸向傳動(dòng)臂(transfer arm)8。在本實(shí)施例中，X射線源9以這樣的方式設(shè)置，使得其面向輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3的一個(gè)端面，即，一個(gè)和另一個(gè)的端面相鄰地設(shè)置。按照上述布置的X射線源9被連附在X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的殼體上，其沿通孔部分30的軸向傾斜，使得X射線發(fā)射孔可以面向這樣的輻射檢測(cè)器4，所述輻射檢測(cè)器4在輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的輻射檢測(cè)器4和X射線源9呈反向180度設(shè)置。在本實(shí)施例中的X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的殼體比實(shí)施例7中的X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的殼體短。
如同實(shí)施例7的情況一樣，本實(shí)施例也使用單個(gè)圖像拾取裝置進(jìn)行PET檢查和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。本實(shí)施例中的PET檢查以和實(shí)施例7相同的方式通過使用第二輻射檢測(cè)器4檢測(cè)由PET放射性藥物引起的由受檢者35發(fā)出的γ射線進(jìn)行。X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查也和X射線源裝置8被轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)施例1的情況那樣通過沿著導(dǎo)軌12轉(zhuǎn)動(dòng)X射線源裝置8A進(jìn)行。在PET檢查或X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間，在床16上的受檢者35被沿軸向移動(dòng)。在本實(shí)施例中，X射線從傾斜的X射線源9沿對(duì)角線方向照射到受檢者35上，并沿對(duì)角線方向通過受檢者35的身體。這些穿過的X射線被第一輻射檢測(cè)器4檢測(cè)。在本實(shí)施例中，第一輻射檢測(cè)器4位于面向X射線源裝置8的輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3的端部。從第一輻射檢測(cè)器4輸出的X射線圖像拾取信號(hào)和從第二輻射檢測(cè)器4輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)獲得熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)的處理以和實(shí)施例7相同的方式進(jìn)行。本實(shí)施例使用X射線圖像拾取信號(hào)獲得沿對(duì)角線方向通過受檢者35的身體的X射線的X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像，因此，需要使X射線源9傾斜一個(gè)不會(huì)使X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像的精度變差的角度。
本實(shí)施例可以產(chǎn)生實(shí)施例7中(1)-(6)的效果。本實(shí)施例還可以產(chǎn)生下面的(11)-(13)的效果。
(11)因?yàn)楸緦?shí)施例中的X射線源9緊靠其中以環(huán)形設(shè)置有輻射檢測(cè)器4的輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以環(huán)形保持部分5的直徑可被減小。這減小了兩個(gè)彼此相對(duì)呈180°的輻射檢測(cè)器4之間的距離，使得能夠改善PET圖像的質(zhì)量。從受檢者35的體內(nèi)發(fā)出的一對(duì)γ射線不精確地成180°，而是180°±0.6°。當(dāng)輻射檢測(cè)器4之間的距離增加時(shí)，±0.6°影響也增加，因而在相應(yīng)于由一致檢測(cè)器26規(guī)定的一對(duì)γ射線的兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間產(chǎn)生小的偏差。當(dāng)這些輻射檢測(cè)器4之間的距離小時(shí)，±0.6°的影響也減小，使得在相應(yīng)于由一致檢測(cè)器26規(guī)定的一對(duì)γ射線的兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)比較接近真實(shí)的位置。這改善了本實(shí)施例中的PET圖像的質(zhì)量。
(12)因?yàn)楸緦?shí)施例中的X射線源9緊靠其中以環(huán)形設(shè)置有輻射檢測(cè)器4的輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以沒有物體阻礙在輻射檢測(cè)器4的前方由受檢者35發(fā)出的γ射線，如同實(shí)施例7中X射線源9和軸向傳送臂11那樣。因而，本實(shí)施例沒有實(shí)施例7的情況下的丟失數(shù)據(jù)的問題。
(13)因?yàn)檩椛錂z測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的直徑被減小，所以和實(shí)施例1相比，本實(shí)施例使得能夠進(jìn)一步減小放射成像設(shè)備的尺寸。
當(dāng)X射線源9沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過使用受檢者保持裝置14的床16使受檢者35在通孔部分30內(nèi)部連續(xù)運(yùn)動(dòng)，本實(shí)施例還可以進(jìn)行X射線螺旋掃描。
(實(shí)施例10)下面根據(jù)圖21說明作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施例10。本實(shí)施例的放射成像設(shè)備具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在放射成像設(shè)備1E中的圖像拾取裝置2E被圖像拾取裝置2H代替。放射成像設(shè)備1H的其余結(jié)構(gòu)和放射成像設(shè)備1E相同。圖像拾取裝置2H包括一對(duì)輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A和3B。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A包括環(huán)形保持部分5A和呈環(huán)形被安裝在環(huán)形保持部分5A內(nèi)部的多個(gè)輻射檢測(cè)器4，如同實(shí)施例7的情況一樣。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3B包括環(huán)形保持部分5B和呈環(huán)形被安裝在環(huán)形保持部分5B內(nèi)部的多個(gè)輻射檢測(cè)器4，如同實(shí)施例7的情況一樣。對(duì)于輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A和3B提供的輻射檢測(cè)器4和實(shí)施例7中使用的相同。對(duì)于輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A和3B提供的輻射檢測(cè)器4和其各自的信號(hào)識(shí)別器19A相連，或者更具體地說，通過導(dǎo)線23和信號(hào)識(shí)別器19A中各自的轉(zhuǎn)換開關(guān)31相連，如同實(shí)施例7的情況那樣。在輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A和3B上的輻射檢測(cè)器4內(nèi)部形成通孔部分30，床16被引入所述通孔部分30中。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A和3B被彼此相鄰地設(shè)置，使得在其間形成一個(gè)裂縫(間隙)。所述裂縫沿輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的整個(gè)圓周形成。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A被連附在支撐6A上，所述支撐6A用于把環(huán)形保持部分5A固定在地板上。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3B被連附在支撐6B上，所述支撐6B用于把環(huán)形保持部分5B固定在地板上。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A的軸向中心和輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3B的軸向中心對(duì)準(zhǔn)，并且環(huán)形保持部分5A和5B具有相同的內(nèi)徑和外徑。
此外，圖像拾取裝置2H還具有X射線源圓周方向傳送裝置7B，其包括X射線源裝置8B和環(huán)形的X射線源裝置保持部分13。X射線源圓周方向傳送裝置7B的環(huán)形的X射線源裝置保持部分13和實(shí)施例7的這些部分具有相同的形狀，并被連附在環(huán)形保持部分5A的外表面上。X射線源裝置8B包括X射線源9和X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10，沒有軸向傳送臂11。在本實(shí)施例中，X射線源9位于環(huán)形保持部分5A，5B的外部，并面向間隙36。X射線源9被連附在X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的殼體上，相對(duì)于通孔部分30的軸向以這種方式傾斜，使得X射線發(fā)射孔(emission orifice)可以面對(duì)和在輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3B的輻射檢測(cè)器4的X射線源9相對(duì)呈180°的位置的輻射檢測(cè)器4。如在實(shí)施例7的情況那樣，本實(shí)施例也使用單個(gè)圖像拾取裝置進(jìn)行PET檢查和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。本實(shí)施例的PET檢查以和實(shí)施例7相同的方式通過檢查由PET放射性藥物引起的在受檢者35體內(nèi)發(fā)出的γ射線進(jìn)行。X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查通過沿著導(dǎo)軌12圍繞受檢者35轉(zhuǎn)動(dòng)X射線源裝置8B進(jìn)行，如同實(shí)施例7的情況那樣，其中X射線源裝置8被轉(zhuǎn)動(dòng)。在PET檢查或者X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間，受檢者35沿軸向移動(dòng)，如同實(shí)施例9的情況那樣。在本實(shí)施例中，為了使X射線源裝置8B平滑地轉(zhuǎn)動(dòng)，在支撐6B和環(huán)形保持部分5A的外部的X射線源裝置保持部分13之間形成有空間37。當(dāng)X射線源裝置8B轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其通過所述空間37。在本實(shí)施例中，從傾斜的X射線源9發(fā)出的并通過間隙36的X射線沿對(duì)角線方向照射到躺在床16上的受檢者上，并沿對(duì)角線方向通過受檢者35的身體。這些通過的X射線被第一輻射檢測(cè)器4檢測(cè)。在本實(shí)施例中，第一輻射檢測(cè)器4位于面向X射線源9的輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3B的一端。因?yàn)閺腦射線源9發(fā)出的X射線具有某個(gè)寬度，所以在面向輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3B的輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A的一個(gè)端面上也具有第一輻射檢測(cè)器4。當(dāng)X射線源9如在實(shí)施例1中那樣旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一輻射檢測(cè)器4沿輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的周邊方向運(yùn)動(dòng)。
使用從第一輻射檢測(cè)器4輸出的X射線圖像拾取信號(hào)和從第二輻射檢測(cè)器4輸出的γ射線圖像拾取信號(hào)獲得熔合斷層圖像數(shù)據(jù)的處理以和實(shí)施例7相同的方式進(jìn)行。本實(shí)施例使用沿對(duì)角線方向通過受檢者身體的X射線的X射線圖像拾取信號(hào)獲得X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像，因此，需要使X射線源9傾斜一個(gè)不致使X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像的精度變差的角度。
本實(shí)施例可以產(chǎn)生實(shí)施例7的效果(1)-(6)，并且還產(chǎn)生實(shí)施例9中的效果(11)-(13)。
在本實(shí)施例中，可以向著輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3B伸長X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10，并相對(duì)于通孔部分30的軸向被這樣傾斜地連附到X射線源裝置10的殼體上，使得在X射線源9中的X射線源發(fā)射孔面向和在輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A的輻射檢測(cè)器4的X射線源9相對(duì)呈180°的輻射檢測(cè)器4。還可以把X射線源裝置保持部分13連附于環(huán)形保持部分5B，并使其這樣傾斜，使得X射線源9的X射線發(fā)射孔面向輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3A的輻射檢測(cè)器4。
(實(shí)施例11)下面根據(jù)圖22和圖23說明作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施例11的放射成像設(shè)備1I。本實(shí)施例的放射成像設(shè)備1I包括圖像拾取裝置2I，并除去圖像拾取裝置2I之外具有和放射成像設(shè)備1E相同的結(jié)構(gòu)。圖像拾取裝置2I包括輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3C和X射線源圓周方向傳送裝置7C。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3C包括位于被安裝在支撐6中的環(huán)形保持部分5C的內(nèi)表面上的多個(gè)輻射檢測(cè)器4，如實(shí)施例1的情況那樣。環(huán)形保持部分5C具有窄縫36A，其是在180°的范圍內(nèi)切開的通孔。窄縫36A位于環(huán)形保持部分5C的上半部中。在窄縫36A的部分中沒有輻射檢測(cè)器4。準(zhǔn)直器39被設(shè)置在環(huán)形保持部分5C的內(nèi)部的窄縫36A中。準(zhǔn)直器39是由鉛制成的。輻射檢測(cè)器4位于準(zhǔn)直器39的外部。
X射線源圓周方向傳送裝置7C被設(shè)置在環(huán)形支撐的外部，如同實(shí)施例10中的X射線源圓周方向傳送裝置7B那樣，并且準(zhǔn)半環(huán)X射線源裝置保持部分13A設(shè)置在環(huán)形保持部分5C的上部的外表面上。半環(huán)導(dǎo)軌12A被連附于X射線源裝置保持部分13A上。X射線源圓周方向傳送裝置7C具有包括X射線源9和X射線驅(qū)動(dòng)裝置10的X射線源裝置8C。X射線源裝置8C和X射線源裝置8B的區(qū)別僅在于X射線源9被連附于X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10上，使得X射線源9的X射線發(fā)射孔位于和通孔部分30的軸向中心垂直的方位上。
本實(shí)施例也使用單個(gè)圖像拾取裝置2I對(duì)躺在床16上的并被給予PET放射性藥物的受檢者35進(jìn)行PET檢查和X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。在PET檢查或X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查期間，受檢者35沿軸向移動(dòng)，如同實(shí)施例9的情況那樣。通過用從X射線源9發(fā)出的并經(jīng)過窄縫36A和準(zhǔn)直器39的X射線照射受檢者35進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。以和實(shí)施例4相同的方式利用通過窄縫的X射線照射受檢者35。在本實(shí)施例中的PET檢查借助于使用第二輻射檢測(cè)器4以和實(shí)施例7相同的方式檢測(cè)由受檢者35發(fā)出的γ射線進(jìn)行，并通過使用第一輻射檢測(cè)器4檢查通過受檢者35的X射線進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查。
在本實(shí)施例中，通過沿著導(dǎo)軌12A在180°的范圍內(nèi)圍繞受檢者35移動(dòng)X射線源裝置保持部分進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查，從而使用第一輻射檢測(cè)器4獲得X射線圖像拾取信號(hào)。使用所述X射線圖像拾取信號(hào)經(jīng)過計(jì)算機(jī)27的處理獲得X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查的兩維的截面數(shù)據(jù)。使用借助于沿通孔部分30的軸向并沿著X射線源9的導(dǎo)軌12A移動(dòng)受檢者35而獲得的X射線圖像拾取信號(hào)，可以產(chǎn)生另一個(gè)兩維截面數(shù)據(jù)。通過這這些兩維截面數(shù)據(jù)相互疊置，可以獲得X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像的三維截面數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)X射線源9沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連續(xù)地移動(dòng)受檢者35，也可以進(jìn)行X射線的偽螺旋掃描。不過，在本實(shí)施例中，X射線源9只能在180°范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過連續(xù)地重復(fù)X射線源9的前后運(yùn)動(dòng)，也可以進(jìn)行偽螺旋掃描。
本實(shí)施例可以產(chǎn)生實(shí)施例7的效果(1)-(6)，也可以產(chǎn)生實(shí)施例9的效果(11)到(13)。本實(shí)施例還可以產(chǎn)生下面的效果(14)和(15)。
(14)準(zhǔn)直器39的輻射屏蔽功能可阻止X射線進(jìn)入和窄縫36A相鄰的輻射檢測(cè)器4。此外，準(zhǔn)直器39把從X射線源9發(fā)出的X射線校直成扇束的形式。
(15)和當(dāng)準(zhǔn)直器被安裝在跟隨著的X射線源9上時(shí)相比，X射線源9的重量較輕，因此，當(dāng)X射線源9由X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10移動(dòng)時(shí)，施加于X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10上的載荷可被減輕。這減少了X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10的第一電動(dòng)機(jī)的功率消耗。
代替對(duì)環(huán)形保持部分5C提供準(zhǔn)直器39，準(zhǔn)直器也可以被連附于X射線源9上。所述準(zhǔn)直器抑制X射線沿通孔部分30的軸向散開，因此可以減少窄縫36A的寬度。因此，沒有X射線進(jìn)入和窄縫36A相鄰的輻射檢測(cè)器4。
在環(huán)形保持部分5C上，也可以形成多個(gè)窄縫36A，它們沿環(huán)形保持部分5C的軸向相互靠緊。在這種情況下，X射線源9位于向外離開環(huán)形保持部分5C的位置，使得從X射線源9發(fā)出的X射線可以通過窄縫36A。通過多個(gè)窄縫36A的X射線可以利用位于環(huán)形保持部分5C的軸向的不同位置的各自的第一輻射檢測(cè)器4檢測(cè)。通過沿圓周方向掃描X射線源9，這種結(jié)構(gòu)使得可以同時(shí)一致地獲得能夠產(chǎn)生X射線計(jì)算機(jī)斷層圖像的多個(gè)兩維截面數(shù)據(jù)的X射線圖像拾取信號(hào)。這使得X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查具有高的效率。
(實(shí)施例12)下面使用圖24和25說明作為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施例12的放射成像設(shè)備1J。與實(shí)施例7-11相比，其中輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)是固定的，本實(shí)施例具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)和X射線源一道轉(zhuǎn)動(dòng)。放射成像設(shè)備1J具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在放射成像設(shè)備1F中的圖像拾取裝置2F用圖像拾取裝置2J代替。放射成像設(shè)備1J的其余結(jié)構(gòu)和放射成像設(shè)備1E的相同。圖像拾取裝置2J具有環(huán)形轉(zhuǎn)子40、圓周方向驅(qū)動(dòng)裝置41、驅(qū)動(dòng)控制器17A和X射線源控制器18A。
環(huán)形轉(zhuǎn)子40具有輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3D、X射線源裝置8C和X射線源裝置保持部分48。輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3D包括輻射檢測(cè)器4和環(huán)形保持部分5D。如同實(shí)施例2的情況那樣，輻射檢測(cè)器4被固定在環(huán)形保持部分5D的內(nèi)表面上。環(huán)形保持部分5D形成一窄縫36B，其沿軸向延伸，并在圓周方向的一個(gè)位置上具有矩形的截面。在窄縫36B的部分內(nèi)不設(shè)置輻射檢測(cè)器4。X射線源裝置保持部分48沿軸向延伸并被設(shè)置在環(huán)形保持部分5D的外表面上。本實(shí)施例中的X射線源裝置8C具有和實(shí)施例11類似的結(jié)構(gòu)。X射線源裝置8C的X射線源驅(qū)動(dòng)裝置10沿著為X射線源裝置保持部分48提供的導(dǎo)軌12B運(yùn)動(dòng)。因而，X射線源9沿輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3D的軸向運(yùn)動(dòng)。
圓周方向驅(qū)動(dòng)裝置41包括基本上是環(huán)形的轉(zhuǎn)子保持部分42和驅(qū)動(dòng)單元44。轉(zhuǎn)子保持部分42被安裝在固定于地板上的支撐6C上，如圖26所示。和轉(zhuǎn)子保持部分42的支撐6C接觸的區(qū)域的一部分被切口，形成空間43，如圖26所示。驅(qū)動(dòng)單元44位于空間43內(nèi)。驅(qū)動(dòng)單元44包括電動(dòng)機(jī)45，和電動(dòng)機(jī)45的轉(zhuǎn)軸相連的減速齒輪裝置46和與減速齒輪裝置46相連的小齒輪47。電動(dòng)機(jī)45和減速齒輪裝置46被安裝在支撐6C上。轉(zhuǎn)子保持部分42包括在面向環(huán)形轉(zhuǎn)子40的一端上的基本上是圓環(huán)形的導(dǎo)槽49。支撐15還包括在面向環(huán)形轉(zhuǎn)子40的一個(gè)端面上的弧形導(dǎo)槽50。環(huán)形保持部分5D的一端被插在導(dǎo)槽49中，另一端被插在導(dǎo)槽50中。齒條(未示出)被提供在環(huán)形保持部分5D的轉(zhuǎn)子保持部分42一側(cè)的一端的外表面上。所述齒條和小齒輪47嚙合。環(huán)形轉(zhuǎn)子40被支撐15和轉(zhuǎn)子保持部分42支撐著，其中環(huán)形保持部分5D的一端被插在導(dǎo)槽49和50中。
本實(shí)施例通過轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形轉(zhuǎn)子40進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查。當(dāng)兩種檢查都進(jìn)行時(shí)，輻射檢測(cè)器4和X射線源9都沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在檢查開始，電動(dòng)機(jī)45被驅(qū)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)力通過減速齒輪裝置46傳送到小齒輪47。當(dāng)小齒輪47轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)形保持部分5D在導(dǎo)槽49和50的引導(dǎo)下轉(zhuǎn)動(dòng)。環(huán)形轉(zhuǎn)子40用這種方式轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)環(huán)形轉(zhuǎn)子40轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從X射線源9發(fā)射X射線。安裝在X射線源9上的準(zhǔn)直器(未示出)抑制X射線沿通孔部分30的軸向散開，因而沿軸向形成扇形X射線。
因?yàn)樵诒緦?shí)施例中輻射檢測(cè)器4和X射線源9都沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以檢測(cè)X射線的輻射檢測(cè)器的位置不改變，如實(shí)施例7到11的情況那樣。即，當(dāng)X射線源9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位于輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3D內(nèi)的特定位置中的多個(gè)輻射檢測(cè)器4(稱為“輻射檢測(cè)器4A”見圖25)總是檢測(cè)通過受檢者35的X射線。這些輻射檢測(cè)器4A也檢測(cè)由受檢者35發(fā)出的γ射線并輸出X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)。和輻射檢測(cè)器4A相連的信號(hào)識(shí)別器19進(jìn)行如實(shí)施例8那樣的X射線圖像拾取信號(hào)和γ射線圖像拾取信號(hào)的處理。輻射檢測(cè)器4A之外的輻射檢測(cè)器4(被稱為“輻射檢測(cè)器4B”，見圖25)檢測(cè)γ射線，而不檢測(cè)X射線。輻射檢測(cè)器4B不輸出X射線圖像拾取信號(hào)，而輸出γ射線圖像拾取信號(hào)。因而，和輻射檢測(cè)器4B相連的信號(hào)識(shí)別器19不具有用于處理X射線圖像拾取信號(hào)的脈沖高度分析器38，這使得結(jié)構(gòu)簡化。和輻射檢測(cè)器4B相連的信號(hào)識(shí)別器19處理γ射線圖像拾取信號(hào)。在本實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)27執(zhí)行圖5所示的處理，以便產(chǎn)生熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例產(chǎn)生實(shí)施例7中的效果(2)-(4)，實(shí)施例8中的效果(9)和(10)，以及實(shí)施例9中的效果(11)和(13)。本實(shí)施例還可以產(chǎn)生以下的效果(16)。在本實(shí)施例中，在實(shí)施例11中使用的準(zhǔn)直器也可以被設(shè)置在窄縫36B的出口側(cè)。這樣安裝準(zhǔn)直器可以產(chǎn)生在實(shí)施例11中獲得的效果(14)。
(16)在本實(shí)施例中，多個(gè)輻射檢測(cè)器4呈環(huán)形排列在轉(zhuǎn)動(dòng)的輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)3上。本實(shí)施例使得被設(shè)置在環(huán)形中的一些輻射檢測(cè)器4能夠檢測(cè)從自被檢查的受檢者35發(fā)出的多個(gè)γ射線對(duì)，還檢測(cè)沿圓周方向運(yùn)動(dòng)的X射線源9發(fā)出的并通過受檢者35的X射線。因而，本實(shí)施例只需要一個(gè)圖像拾取裝置，如實(shí)施例7的情況那樣，因而簡化了能夠進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查的放射成像設(shè)備。
本實(shí)施例具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中沿輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的軸向具有細(xì)長的矩形截面的窄縫36B使得X射線源9能夠沿軸向運(yùn)動(dòng)，但是本實(shí)施例不限于這種結(jié)構(gòu)，例如，也可以形成和X射線源的射線束的形狀匹配的最小的窄縫。這種結(jié)構(gòu)不需要X射線源的軸向傳送機(jī)構(gòu)(具有導(dǎo)軌12B的X射線源裝置保持部分48等)。在這種情況下，可以利用床16沿軸向移動(dòng)受檢者35。
當(dāng)扇束形狀的X射線在實(shí)施例1-12中照射時(shí)，X射線的照射不限于此。例如也可以照射錐形的X射線，以便獲得三維的熔合斷層圖像數(shù)據(jù)。雖然在實(shí)施例1-12中使用CdTe制成的半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器作為輻射檢測(cè)器4，但是也可以使用CZT和GaAs等制成的半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器。在實(shí)施例1-12中，可以使用半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器之外的閃爍器作為輻射檢測(cè)器。作為閃爍器的晶體，可以使用鉍鍺酸鹽、釓硅酸鹽或釔硅酸鹽。使用閃爍器作為輻射檢測(cè)器還進(jìn)一步減少在每個(gè)實(shí)施例中的檢查時(shí)間。在實(shí)施例1-12中，X射線源或者X射線源和輻射檢測(cè)器圍繞被試物體轉(zhuǎn)動(dòng)，但是也可以固定X射線源和輻射檢測(cè)器，而使被試物體轉(zhuǎn)動(dòng)。
在實(shí)施例1-12中，沿通孔部分30的軸向的被試物體的檢查通過移動(dòng)床16進(jìn)行。不過，所述檢查也可以在床16固定而沿軸向移動(dòng)圖像拾取裝置進(jìn)行。此外，在實(shí)施例1-12中，輻射檢測(cè)器被排列成圓柱形，但是輻射檢測(cè)器的排列不限于此。例如，可以采用各種構(gòu)型，例如通過組合其上具有輻射檢測(cè)器的6個(gè)平板可以將其設(shè)置成六面體的形狀。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，不脫離所附權(quán)利要求的范圍和本發(fā)明的構(gòu)思，上面說明的本發(fā)明的實(shí)施例可以具有許多改變和改型。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)受檢者進(jìn)行X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影檢查和PET檢查的放射成像方法，其中使用一輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)輻射檢測(cè)器，用于檢測(cè)來自所述受檢者的輻射，并被排列成環(huán)形；利用X射線照射所述受檢者的X射線源；以及X射線源傳送裝置，用于沿所述輻射檢測(cè)器環(huán)狀結(jié)構(gòu)的圓周方向傳送所述X射線源。
全文摘要
放射成像設(shè)備的圖像拾取裝置，包括圍繞殼體上供受檢者引入的通孔部分環(huán)形設(shè)置的多個(gè)輻射檢測(cè)器。帶有X射線源的X射線源裝置沿殼體上一環(huán)形導(dǎo)軌在該通孔部分外圍方向上運(yùn)動(dòng)。每個(gè)輻射檢測(cè)器輸出通過受檢者的X射線的檢測(cè)信號(hào)，和由放射藥物引起的由受檢者發(fā)出的γ射線檢測(cè)信號(hào)。一計(jì)算機(jī)根據(jù)X射線檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像數(shù)據(jù)，和根據(jù)γ射線檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生PET圖像數(shù)據(jù)，并使用兩圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生熔合的斷層圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1706345SQ200510076338
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2002年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月19日
發(fā)明者小嵨進(jìn)一, 梅垣菊男, 岡崎隆司, 雨宮健介, 北口博司, 上野雄一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所