JPH11311675A - ポジトロン放出像形成方法及び装置 - Google Patents
ポジトロン放出像形成方法及び装置Info
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- JPH11311675A JPH11311675A JP11062124A JP6212499A JPH11311675A JP H11311675 A JPH11311675 A JP H11311675A JP 11062124 A JP11062124 A JP 11062124A JP 6212499 A JP6212499 A JP 6212499A JP H11311675 A JPH11311675 A JP H11311675A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
-
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- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポジトロン放出像形成方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 像形成装置は、像形成領域を中心として
回転するように配置されている複数の検出器アセンブリ
３２ａ−ｃを含む。検出器アセンブリは、像形成領域を
中心として少なくとも２つの相対角度配向の間で調整で
きる。これらの相対角度配向は、像形成領域内の対象１
６のサイズに基づいて選択される。検出器の横方向視野
の中心は、回転の軸からオフセットさせることができ
る。ポジトロン消滅事象によって生成されたγ放射が検
出され、トモグラフィック像を生成するために使用され
る。
る。 【解決手段】 像形成装置は、像形成領域を中心として
回転するように配置されている複数の検出器アセンブリ
３２ａ−ｃを含む。検出器アセンブリは、像形成領域を
中心として少なくとも２つの相対角度配向の間で調整で
きる。これらの相対角度配向は、像形成領域内の対象１
６のサイズに基づいて選択される。検出器の横方向視野
の中心は、回転の軸からオフセットさせることができ
る。ポジトロン消滅事象によって生成されたγ放射が検
出され、トモグラフィック像を生成するために使用され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に診断用ポジト
ロン放出像形成の分野に関する。
ロン放出像形成の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子核像形成においては、99m Ｔｃまた
は 201Ｔｌのような放射性医薬品が患者の身体内に導入
される。放射性医薬品が崩壊すると、γ線が生成され
る。これらのγ線を検出し、臨床的に有用な像を構成す
るために使用する。
は 201Ｔｌのような放射性医薬品が患者の身体内に導入
される。放射性医薬品が崩壊すると、γ線が生成され
る。これらのγ線を検出し、臨床的に有用な像を構成す
るために使用する。
【０００３】ポジトロン放出トモグラフィ（ＰＥＴ）
は、 18 Ｆ・フルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）の
ようなポジトロン放出放射医薬品を患者の身体内に導入
する核医学の分野である。放出された各ポジトロンは、
消滅事象として知られるように電子と反応して１対の 5
11ｋｅＶのγ線を生成する。これらのγ線は、ほぼ 180
°離間する方向に、即ち逆方向に放出される。
は、 18 Ｆ・フルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）の
ようなポジトロン放出放射医薬品を患者の身体内に導入
する核医学の分野である。放出された各ポジトロンは、
消滅事象として知られるように電子と反応して１対の 5
11ｋｅＶのγ線を生成する。これらのγ線は、ほぼ 180
°離間する方向に、即ち逆方向に放出される。
【０００４】１対の検出器はそれぞれのγ線の位置及び
エネルギを登録し、それによって消滅事象の位置、従っ
てポジトロン源の位置に関する情報を供給する。γ線が
逆方向へ走るので、ポジトロン消滅は、検出されたγ線
を結ぶ一致線に沿って発生したと言われる。多くのこれ
らの事象を収集し、臨床的に有用な像を再構成するため
に使用する。
エネルギを登録し、それによって消滅事象の位置、従っ
てポジトロン源の位置に関する情報を供給する。γ線が
逆方向へ走るので、ポジトロン消滅は、検出されたγ線
を結ぶ一致線に沿って発生したと言われる。多くのこれ
らの事象を収集し、臨床的に有用な像を再構成するため
に使用する。
【０００５】さまざまな検出器システムがＰＥＴ像形成
に使用されてきた。１つのクラスのＰＥＴシステムは、
非回転システムと呼ぶことができる。殆どの一般的な非
回転システムは、患者の周囲の円内に配置された１つ以
上の検出器要素のリングを有している。他の非回転シス
テムは、円筒形シェル検出器システム及び六辺形マルチ
プレートシステムを含んでいる。これらの各システムで
は、検出器は、走査される対象を取り囲むか、または殆
ど完全に取り囲んでいる。あるスライス内の実質的に全
ての横方向角度における一致事象を検出することができ
るから、システムの感度は横方向スライス内の位置の間
で大きく変化することはない。
に使用されてきた。１つのクラスのＰＥＴシステムは、
非回転システムと呼ぶことができる。殆どの一般的な非
回転システムは、患者の周囲の円内に配置された１つ以
上の検出器要素のリングを有している。他の非回転シス
テムは、円筒形シェル検出器システム及び六辺形マルチ
プレートシステムを含んでいる。これらの各システムで
は、検出器は、走査される対象を取り囲むか、または殆
ど完全に取り囲んでいる。あるスライス内の実質的に全
ての横方向角度における一致事象を検出することができ
るから、システムの感度は横方向スライス内の位置の間
で大きく変化することはない。
【０００６】別のクラスのＰＥＴシステムは、回転シス
テムと呼ぶことができる。一致検出能力を有する部分リ
ングシステム、及びデュアルまたはトリプルヘッドγカ
メラシステムがこのカテゴリに入る。１つの型の部分リ
ングシステムは、ほぼ円形の回転ガントリ上に配置され
ている放射感応検出器の２つの弧を含んでいる。放射検
出器の弧は、それらの中心がほぼ直径方向に対向してお
り、若干の角度的なオフセットを有するように互いに他
方に対して固定されている。回転システムは、完全にト
モグラフィックな像を再構成するのに必要な横方向角度
をサンプルするために、対象の周囲で検出器を回転させ
る（または、その逆）のに必要なように、部分的な横方
向角度カバレッジを有している。従って、これらのシス
テムの感度は検出器視野にまたがって変化する。感度の
この変化は、一致データの処理中に斟酌される。
テムと呼ぶことができる。一致検出能力を有する部分リ
ングシステム、及びデュアルまたはトリプルヘッドγカ
メラシステムがこのカテゴリに入る。１つの型の部分リ
ングシステムは、ほぼ円形の回転ガントリ上に配置され
ている放射感応検出器の２つの弧を含んでいる。放射検
出器の弧は、それらの中心がほぼ直径方向に対向してお
り、若干の角度的なオフセットを有するように互いに他
方に対して固定されている。回転システムは、完全にト
モグラフィックな像を再構成するのに必要な横方向角度
をサンプルするために、対象の周囲で検出器を回転させ
る（または、その逆）のに必要なように、部分的な横方
向角度カバレッジを有している。従って、これらのシス
テムの感度は検出器視野にまたがって変化する。感度の
この変化は、一致データの処理中に斟酌される。
【０００７】それにも拘わらず、回転システムの特徴で
ある感度の変化は、多くの理由から望ましいものではな
い。検出器視野の横方向への広がりが限定されているの
で、大きい対象は充分にカバーされない。カウント統計
も視野にまたがって変化し、像品質の変化をもたらす。
また、視野内のいろいろな位置において入手できる比較
的少ない真のカウントを用いてランダム及び散乱カウン
トを補正することは複雑である。
ある感度の変化は、多くの理由から望ましいものではな
い。検出器視野の横方向への広がりが限定されているの
で、大きい対象は充分にカバーされない。カウント統計
も視野にまたがって変化し、像品質の変化をもたらす。
また、視野内のいろいろな位置において入手できる比較
的少ない真のカウントを用いてランダム及び散乱カウン
トを補正することは複雑である。
【０００８】
【発明の要旨】第１の面によれば、本発明は、複数の検
出器アセンブリを含む装置と共に使用する像形成方法を
提供する。各検出器アセンブリは、像形成領域に対面す
る放射感応面を含み、放射を検出した軸方向及び横方向
座標を表す出力信号を生成し、そして横方向の視野を有
している。本方法は、複数のポジトロン消滅事象のγ放
射特性を検出するステップと、検出器を回転の軸を中心
として回転させるステップとを含み、横方向視野の中心
は回転の軸からオフセットしている。上記方法は更に、
検出ステップを繰り返すステップと、ポジトロン消滅事
象を表す像を生成するステップとを含んでいる。
出器アセンブリを含む装置と共に使用する像形成方法を
提供する。各検出器アセンブリは、像形成領域に対面す
る放射感応面を含み、放射を検出した軸方向及び横方向
座標を表す出力信号を生成し、そして横方向の視野を有
している。本方法は、複数のポジトロン消滅事象のγ放
射特性を検出するステップと、検出器を回転の軸を中心
として回転させるステップとを含み、横方向視野の中心
は回転の軸からオフセットしている。上記方法は更に、
検出ステップを繰り返すステップと、ポジトロン消滅事
象を表す像を生成するステップとを含んでいる。
【０００９】より制限された面によれば、装置は、互い
に 180°対向させて配置され、横方向視野の中心が一致
する２つの検出器アセンブリを含んでいる。
に 180°対向させて配置され、横方向視野の中心が一致
する２つの検出器アセンブリを含んでいる。
【００１０】別のより制限された面によれば、各検出器
アセンブリは、二次元アレイ内に配置されている複数の
放射感応要素を含んでいる。更により制限された面によ
れば、放射感応要素は光電子増倍管である。
アセンブリは、二次元アレイ内に配置されている複数の
放射感応要素を含んでいる。更により制限された面によ
れば、放射感応要素は光電子増倍管である。
【００１１】更に別のより制限された面によれば、方法
は、検出器の横方向視野の中心と回転の軸との間のオフ
セットが所望値に到達するまで、検出器を接線方向に移
動させるステップを更に含んでいる。
は、検出器の横方向視野の中心と回転の軸との間のオフ
セットが所望値に到達するまで、検出器を接線方向に移
動させるステップを更に含んでいる。
【００１２】本発明の更に別の制限された面によれば、
装置は、３つの検出器アセンブリを含んでいる。方法
は、像形成領域内に位置する対象を像にするために必要
な軌道半径を決定するステップと、所要軌道半径に依存
して所望相対角度配向を決定するステップと、検出器ア
センブリをこの所望相対角度配向に位置決めするステッ
プとを含んでいる。
装置は、３つの検出器アセンブリを含んでいる。方法
は、像形成領域内に位置する対象を像にするために必要
な軌道半径を決定するステップと、所要軌道半径に依存
して所望相対角度配向を決定するステップと、検出器ア
センブリをこの所望相対角度配向に位置決めするステッ
プとを含んでいる。
【００１３】本発明の別の面によれば、像形成方法は、
像形成領域の周囲に配置された複数の検出器アセンブリ
を含む装置を使用する。本方法は、検査領域内の対象の
サイズを決定するステップと、対象のサイズに依存して
検出器アセンブリの相対角度配向を調整するステップ
と、複数のポジトロン消滅事象を表すγ放射を検出する
ステップと、消滅事象を表す像を生成するステップとを
含んでいる。
像形成領域の周囲に配置された複数の検出器アセンブリ
を含む装置を使用する。本方法は、検査領域内の対象の
サイズを決定するステップと、対象のサイズに依存して
検出器アセンブリの相対角度配向を調整するステップ
と、複数のポジトロン消滅事象を表すγ放射を検出する
ステップと、消滅事象を表す像を生成するステップとを
含んでいる。
【００１４】本発明のより制限された面によれば、像は
トモグラフィック像であり、方法は検出器を検査領域を
中心として回転させるステップを含んでいる。
トモグラフィック像であり、方法は検出器を検査領域を
中心として回転させるステップを含んでいる。
【００１５】別のより制限された面によれば、装置は、
３つの検出器アセンブリを含んでいる。方法は、もし対
象のサイズがあるしきい値よりも小さければ第１の相対
角度配向に、またもし対象のサイズがそのしきい値より
も大きければ第２の相対角度配向に検出器アセンブリを
位置決めするステップを含んでいる。更により制限され
た面によれば、もし対象のサイズがあるしきい値よりも
小さければ、検出器アセンブリは像形成領域の周囲に等
角度間隔で配置される。別の更により制限された面によ
れば、もし対象のサイズがそのしきい値よりも大きけれ
ば、検出器アセンブリは 90 °の角度間隔で配置され
る。
３つの検出器アセンブリを含んでいる。方法は、もし対
象のサイズがあるしきい値よりも小さければ第１の相対
角度配向に、またもし対象のサイズがそのしきい値より
も大きければ第２の相対角度配向に検出器アセンブリを
位置決めするステップを含んでいる。更により制限され
た面によれば、もし対象のサイズがあるしきい値よりも
小さければ、検出器アセンブリは像形成領域の周囲に等
角度間隔で配置される。別の更により制限された面によ
れば、もし対象のサイズがそのしきい値よりも大きけれ
ば、検出器アセンブリは 90 °の角度間隔で配置され
る。
【００１６】本発明の別の面によれば、像形成方法は、
検査領域の周囲に配置されている複数の放射検出器を含
む装置を使用する。本方法は、像形成手順に使用される
軌道半径を決定するステップと、軌道半径に依存して放
射検出器の相対角度配向を調整するステップと、複数の
ポジトロン消滅事象のγ放射特性を検出するステップ
と、放射検出器を像形成領域に対して回転させるステッ
プと、検出及び回転ステップを繰り返すステップと、ポ
ジトロン消滅事象のトモグラフィック像を生成するステ
ップとを含んでいる。
検査領域の周囲に配置されている複数の放射検出器を含
む装置を使用する。本方法は、像形成手順に使用される
軌道半径を決定するステップと、軌道半径に依存して放
射検出器の相対角度配向を調整するステップと、複数の
ポジトロン消滅事象のγ放射特性を検出するステップ
と、放射検出器を像形成領域に対して回転させるステッ
プと、検出及び回転ステップを繰り返すステップと、ポ
ジトロン消滅事象のトモグラフィック像を生成するステ
ップとを含んでいる。
【００１７】以下に本発明を遂行する方法を、例とし
て、添付図面を参照して詳細に説明する。
て、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
【実施例】図１に示す診断用像形成システムは、対象支
持具、即ちテーブル１０を含み、テーブル１０は両端に
おいて静止した垂直支持具１２に取付けられている。対
象テーブルは選択的に上下に位置決め可能であって、縦
軸１４に沿う円の中心に対象１６を心合わせする。
持具、即ちテーブル１０を含み、テーブル１０は両端に
おいて静止した垂直支持具１２に取付けられている。対
象テーブルは選択的に上下に位置決め可能であって、縦
軸１４に沿う円の中心に対象１６を心合わせする。
【００１９】外側ガントリ構造２０は、縦軸に平行に伸
びるトラック２２上に運動可能なように取付けられてい
る。これによって、外側ガントリ構造は縦軸１４に平行
に運動することができる。外側ガントリ構造２０を縦軸
に平行な経路内でトラック２２に沿って選択的に運動さ
せるために、外側ガントリ構造運動アセンブリ２４が設
けられている。図示実施例では、縦方向運動アセンブリ
は、外側ガントリ構造をトラック上に支持するための駆
動輪２６を含んでいる。電動機２８のような動力源が、
トラックと摩擦係合している輪の１つを選択的に駆動
し、外側ガントリ構造及び支持されている内側ガントリ
構造、及び検出器ヘッドをトラックに沿って駆動する。
代替として、外側ガントリを静止させ、対象支持具が縦
軸に沿って対象を運動させるように構成することができ
る。
びるトラック２２上に運動可能なように取付けられてい
る。これによって、外側ガントリ構造は縦軸１４に平行
に運動することができる。外側ガントリ構造２０を縦軸
に平行な経路内でトラック２２に沿って選択的に運動さ
せるために、外側ガントリ構造運動アセンブリ２４が設
けられている。図示実施例では、縦方向運動アセンブリ
は、外側ガントリ構造をトラック上に支持するための駆
動輪２６を含んでいる。電動機２８のような動力源が、
トラックと摩擦係合している輪の１つを選択的に駆動
し、外側ガントリ構造及び支持されている内側ガントリ
構造、及び検出器ヘッドをトラックに沿って駆動する。
代替として、外側ガントリを静止させ、対象支持具が縦
軸に沿って対象を運動させるように構成することができ
る。
【００２０】内側ガントリ構造３０は、外側ガントリ構
造２０上に回転可能なように取付けられている。第１の
カメラ、即ち放射検出器ヘッド３２ａが内側ガントリ構
造に取付けられている。第２及び第３の放射検出器ヘッ
ド３２ｂ、３２ｃが、第１のカメラヘッドに直角な内側
ガントリ構造に取付けられている。勿論、検出器は、放
射を検出するのに適する角度で互いに対向するように位
置決めすることができる。より多くの、またはより少な
い数の検出器を設けることができること、及び非平面放
射受信表面を有する検出器を使用できることも理解され
たい。一致像形成においては、少なくとも２つの検出器
が必要である。
造２０上に回転可能なように取付けられている。第１の
カメラ、即ち放射検出器ヘッド３２ａが内側ガントリ構
造に取付けられている。第２及び第３の放射検出器ヘッ
ド３２ｂ、３２ｃが、第１のカメラヘッドに直角な内側
ガントリ構造に取付けられている。勿論、検出器は、放
射を検出するのに適する角度で互いに対向するように位
置決めすることができる。より多くの、またはより少な
い数の検出器を設けることができること、及び非平面放
射受信表面を有する検出器を使用できることも理解され
たい。一致像形成においては、少なくとも２つの検出器
が必要である。
【００２１】検出器３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、遂行す
る像形成の型に依存する型の放射を検出する。ポジトロ
ン像形成では、放射はポジトロン消滅事象の 511ｋｅＶ
のγ放射特性からなる。内側ガントリ構造は、特定的に
は縦軸に沿って、対象テーブルを受入れるための中央対
象受入れ検査領域３６を限定している。検査領域３６
は、検出器ヘッドを中心軸からのどのような変位及び角
度配向にでも受入れるように拡大される。
る像形成の型に依存する型の放射を検出する。ポジトロ
ン像形成では、放射はポジトロン消滅事象の 511ｋｅＶ
のγ放射特性からなる。内側ガントリ構造は、特定的に
は縦軸に沿って、対象テーブルを受入れるための中央対
象受入れ検査領域３６を限定している。検査領域３６
は、検出器ヘッドを中心軸からのどのような変位及び角
度配向にでも受入れるように拡大される。
【００２２】各検出器は、放射受信面３８ａ、３８ｂ、
３８ｃの背後にそれぞれ配置されているシンチレーショ
ン結晶を含んでおり、これらは光電子増倍管のアレイに
よって見られるようになっている。シンチレーション結
晶は、入射放射に応答して閃光を放出する。光電子増倍
管のアレイは、この光を電気信号に変換する。リゾルバ
回路は、入射放射の各閃光及びエネルギのｘ，ｙ座標を
分解する。光電子増倍管の相対出力は、従来技術におけ
るように処理され、補正されて、各放射事象を受信した
検出器ヘッド上の縦及び横座標、及び各事象のエネルギ
を表す出力信号を生成する。各検出器の放射感応面は、
例えば横方向に 300ｍｍ伸ばすことができる。
３８ｃの背後にそれぞれ配置されているシンチレーショ
ン結晶を含んでおり、これらは光電子増倍管のアレイに
よって見られるようになっている。シンチレーション結
晶は、入射放射に応答して閃光を放出する。光電子増倍
管のアレイは、この光を電気信号に変換する。リゾルバ
回路は、入射放射の各閃光及びエネルギのｘ，ｙ座標を
分解する。光電子増倍管の相対出力は、従来技術におけ
るように処理され、補正されて、各放射事象を受信した
検出器ヘッド上の縦及び横座標、及び各事象のエネルギ
を表す出力信号を生成する。各検出器の放射感応面は、
例えば横方向に 300ｍｍ伸ばすことができる。
【００２３】図１には、検出器３２ａ、３２ｂ、３２
ｃ、及び電動機及び駆動アセンブリ５０ａ、５０ｂ、５
０ｃにリンクされているデータ収集プロセッサ７０も示
されている。データ収集プロセッサはデータ７２を収集
し、γ放射が検出器３２ａ、３２ｂ、３２ｃの２つによ
って実質的に同時に検出されたか否かを決定する一致論
理回路７４を含んでいる。詳述すれば、一致論理７４は
両検出器が、例えば 15ナノ秒程度の所定の一致時間間
隔以内にγ線を検出したか否かを決定する。もしそうで
あれば、それらの事象は一致事象に対応するものとして
捕獲される。再構成プロセッサ７８はデータを処理し、
患者内の放射医薬材の分布を表す１つ以上のトモグラフ
ィック像スライスを生成する。これらの像は、モニタ、
フィルム等のようなディスプレイデバイス８０上に人が
可読の形状で表示される。
ｃ、及び電動機及び駆動アセンブリ５０ａ、５０ｂ、５
０ｃにリンクされているデータ収集プロセッサ７０も示
されている。データ収集プロセッサはデータ７２を収集
し、γ放射が検出器３２ａ、３２ｂ、３２ｃの２つによ
って実質的に同時に検出されたか否かを決定する一致論
理回路７４を含んでいる。詳述すれば、一致論理７４は
両検出器が、例えば 15ナノ秒程度の所定の一致時間間
隔以内にγ線を検出したか否かを決定する。もしそうで
あれば、それらの事象は一致事象に対応するものとして
捕獲される。再構成プロセッサ７８はデータを処理し、
患者内の放射医薬材の分布を表す１つ以上のトモグラフ
ィック像スライスを生成する。これらの像は、モニタ、
フィルム等のようなディスプレイデバイス８０上に人が
可読の形状で表示される。
【００２４】対象からの所望配向及び距離に放射検出器
を位置決めするために、駆動アセンブリ５０ａ、５０
ｂ、５０ｃが各検出器アセンブリ３２ａ、３２ｂ、３２
ｃに組合されている。各検出器は、像形成領域に対して
接線方向に運動することも、像形成領域に向かって、ま
たはそれから遠去かるように半径方向に運動することも
できる。像形成領域を中心とする検出器３２ａ、３２
ｂ、３２ｃの相対角度配向も変化させることができる。
好ましい実施例では、放射検出器の運動は、我々のコペ
ンディング出願 9-32376に開示されている装置を使用し
て遂行される。代替として、単一の電動機及び駆動アセ
ンブリが、全ての検出器ヘッドの運動を個々に、または
ユニットとして制御する。
を位置決めするために、駆動アセンブリ５０ａ、５０
ｂ、５０ｃが各検出器アセンブリ３２ａ、３２ｂ、３２
ｃに組合されている。各検出器は、像形成領域に対して
接線方向に運動することも、像形成領域に向かって、ま
たはそれから遠去かるように半径方向に運動することも
できる。像形成領域を中心とする検出器３２ａ、３２
ｂ、３２ｃの相対角度配向も変化させることができる。
好ましい実施例では、放射検出器の運動は、我々のコペ
ンディング出願 9-32376に開示されている装置を使用し
て遂行される。代替として、単一の電動機及び駆動アセ
ンブリが、全ての検出器ヘッドの運動を個々に、または
ユニットとして制御する。
【００２５】図２に示すように、２つの検出器３２ａ、
３２ｂは、検出器が像形成領域を挟んで互いに対面す
る、即ち 180°の対向構成であるような相対角度配向で
位置決めすることができる。このような検出器構成の感
度は、横方向視野の中心においてピークになり、縁にお
いて０まで降下する。図２に一致事象１００ａ、１００
ｂによって示すように、一致事象の受入れの角度が検出
器の横方向視野内の事象の位置に依存するので、この変
化が発生するのである。
３２ｂは、検出器が像形成領域を挟んで互いに対面す
る、即ち 180°の対向構成であるような相対角度配向で
位置決めすることができる。このような検出器構成の感
度は、横方向視野の中心においてピークになり、縁にお
いて０まで降下する。図２に一致事象１００ａ、１００
ｂによって示すように、一致事象の受入れの角度が検出
器の横方向視野内の事象の位置に依存するので、この変
化が発生するのである。
【００２６】トモグラフィック収集では、内側ガントリ
部分、従って検出器は、像形成領域を中心として回転す
る。普通は、回転軸は検出器の横方向視野の中心と一致
させる。スライス内の感度の結果的な変化は、図３に示
す感度プロファイルのように図形的に示すことができ
る。走査中に検出器が像形成領域を中心として回転する
と、ある範囲の検出器角度のおいてだけ、ある与えられ
た一致線が両検出器と交差する。この一致線の感度は、
この角度範囲に比例する。その結果、感度は回転の中心
からの距離に依存する。図３から分かるように、感度プ
ロファイルは三角形の形状である。
部分、従って検出器は、像形成領域を中心として回転す
る。普通は、回転軸は検出器の横方向視野の中心と一致
させる。スライス内の感度の結果的な変化は、図３に示
す感度プロファイルのように図形的に示すことができ
る。走査中に検出器が像形成領域を中心として回転する
と、ある範囲の検出器角度のおいてだけ、ある与えられ
た一致線が両検出器と交差する。この一致線の感度は、
この角度範囲に比例する。その結果、感度は回転の中心
からの距離に依存する。図３から分かるように、感度プ
ロファイルは三角形の形状である。
【００２７】感度のこの変化は、横方向幾何学的補正に
よって斟酌することができる。再構成された像を正規化
するために、投影座標はこのプロファイルに従って再ス
ケールされる。幾何学的補正は、視野にまたがる見掛け
の感度を等化するが、視野にまたがる雑音統計を等化す
ることはできない。低感度領域におけるデータの再スケ
ール化は、そこでは実際のカウントが僅かしか収集され
ていないという事実を変化させることはない。その結
果、視野の縁付近では信号対雑音比が悪化する。従っ
て、臨床的に使用できる視野は感度低下によって制限さ
れる。
よって斟酌することができる。再構成された像を正規化
するために、投影座標はこのプロファイルに従って再ス
ケールされる。幾何学的補正は、視野にまたがる見掛け
の感度を等化するが、視野にまたがる雑音統計を等化す
ることはできない。低感度領域におけるデータの再スケ
ール化は、そこでは実際のカウントが僅かしか収集され
ていないという事実を変化させることはない。その結
果、視野の縁付近では信号対雑音比が悪化する。従っ
て、臨床的に使用できる視野は感度低下によって制限さ
れる。
【００２８】図４を参照する。検出器３２ａ、３２ｂの
感度プロファイルは、それらを横方向へ、即ち像形成領
域に対してほぼ接線方向へ移動させることによってより
均一にすることができる。破線１０４ａ、１０４ｂは、
検出器の横方向視野の中心が回転の中心１０６と一致す
る対称構成を示している。有利なことには、検出器は、
それらの横方向視野の中心が回転の軸からオフセットす
るように位置決めすることができる。このような非対称
検出器構成を、実線１０８ａ、１０８ｂによって示して
ある。
感度プロファイルは、それらを横方向へ、即ち像形成領
域に対してほぼ接線方向へ移動させることによってより
均一にすることができる。破線１０４ａ、１０４ｂは、
検出器の横方向視野の中心が回転の中心１０６と一致す
る対称構成を示している。有利なことには、検出器は、
それらの横方向視野の中心が回転の軸からオフセットす
るように位置決めすることができる。このような非対称
検出器構成を、実線１０８ａ、１０８ｂによって示して
ある。
【００２９】横方向視野の中心を回転の中心から 10 ｃ
ｍだけオフセットさせた構成の感度プロファイルを図５
に示す。図示のように、視野の中心によってトレースさ
れる円内の感度は実質的に一定である。実際には、視野
の中心におけるカウントの若干が視野の縁へ再分布され
ており、合計感度（プロファイルの下の面積）は実質的
に不変のままである。このオフセット構成は臨床的に有
用な視野を増加させ、それによって走査媒体及びより大
きいサイズの患者に付加的な柔軟性を与える。代替とし
て、比較的小さい検出器を使用することができる。更
に、関心領域を回転の中心に位置決めする精度はそれ程
重要ではない。
ｍだけオフセットさせた構成の感度プロファイルを図５
に示す。図示のように、視野の中心によってトレースさ
れる円内の感度は実質的に一定である。実際には、視野
の中心におけるカウントの若干が視野の縁へ再分布され
ており、合計感度（プロファイルの下の面積）は実質的
に不変のままである。このオフセット構成は臨床的に有
用な視野を増加させ、それによって走査媒体及びより大
きいサイズの患者に付加的な柔軟性を与える。代替とし
て、比較的小さい検出器を使用することができる。更
に、関心領域を回転の中心に位置決めする精度はそれ程
重要ではない。
【００３０】一致検出システムの総合感度及びカウント
レートは、付加的な検出器ヘッドを像形成領域の周囲に
位置決めすることによって更に改善することができ、そ
れによって像品質を改善し、走査時間を短縮することが
できる。例えば、３ヘッド一致検出システムは、３つの
２ヘッド一致システムとして理解することができる。こ
の場合、ヘッド１がヘッド２と一致し、ヘッド２がヘッ
ド３と一致し、そしてヘッド３がヘッド１と一致する。
感度プロファイルは、検出器構成及び視野内の位置の両
方の関数である。
レートは、付加的な検出器ヘッドを像形成領域の周囲に
位置決めすることによって更に改善することができ、そ
れによって像品質を改善し、走査時間を短縮することが
できる。例えば、３ヘッド一致検出システムは、３つの
２ヘッド一致システムとして理解することができる。こ
の場合、ヘッド１がヘッド２と一致し、ヘッド２がヘッ
ド３と一致し、そしてヘッド３がヘッド１と一致する。
感度プロファイルは、検出器構成及び視野内の位置の両
方の関数である。
【００３１】３ヘッドシステムの検出器構成の例を図６
ａ及び６ｂに示す。図ａは、検出器３２ａ、３２ｂ、３
２ｃが像形成領域の周囲に等角度間隔で、例えば 120°
の角度間隔で配置されている構成を示している。図６ｂ
は、検出器３２ａ、３２ｂ、３２ｃが 90 °の角度間隔
に位置決めされている構成を示している。図６ａ及び６
ｂに示す構成の感度プロファイルを、それぞれ図７ａ及
び７ｂに示す。勿論、他の検出器構成も実現することが
できる。
ａ及び６ｂに示す。図ａは、検出器３２ａ、３２ｂ、３
２ｃが像形成領域の周囲に等角度間隔で、例えば 120°
の角度間隔で配置されている構成を示している。図６ｂ
は、検出器３２ａ、３２ｂ、３２ｃが 90 °の角度間隔
に位置決めされている構成を示している。図６ａ及び６
ｂに示す構成の感度プロファイルを、それぞれ図７ａ及
び７ｂに示す。勿論、他の検出器構成も実現することが
できる。
【００３２】それ故、特定の像形成手順の要望に従って
感度プロファイルを最適化するために、検出器の構成を
調整することができる。 120°構成ではガントリは 120
°回転させるだけでよく、図７から明白なように、より
高い総合感度を有している。特に図７ａを参照する。 1
20°構成の感度は、検出器の放射感応面と回転の中心と
の間の半径方向距離、即ち軌道半径に大きく依存する。
これは、視野の中心付近において特に然りである。
感度プロファイルを最適化するために、検出器の構成を
調整することができる。 120°構成ではガントリは 120
°回転させるだけでよく、図７から明白なように、より
高い総合感度を有している。特に図７ａを参照する。 1
20°構成の感度は、検出器の放射感応面と回転の中心と
の間の半径方向距離、即ち軌道半径に大きく依存する。
これは、視野の中心付近において特に然りである。
【００３３】しかしながら、最小許容軌道半径は、像に
される対象、またはアナトミの領域のサイズによって影
響を受ける。例えば、一般的に検出器と、像にされる対
象とが物理的に接触することは望ましくない。それ故、
比較的大きい対象、またはアナトミの領域に対しては比
較的大きい軌道半径が必要になり、比較的小さい対象、
またはアナトミの領域に対しては比較的小さい軌道半径
でよい。好ましい実施例では、検出器は接線方向及び半
径方向に運動可能であり、従って検出器は図８に示すよ
うにアイリス絞りすることができることに注目された
い。従って、最小軌道半径が、検出器アセンブリの横方
向寸法によって制限されることはない。２検出器構成と
同様に、３ヘッド構成における検出器も接線方向にオフ
セットさせることができ、中央カバレッジを改善するこ
とができる。
される対象、またはアナトミの領域のサイズによって影
響を受ける。例えば、一般的に検出器と、像にされる対
象とが物理的に接触することは望ましくない。それ故、
比較的大きい対象、またはアナトミの領域に対しては比
較的大きい軌道半径が必要になり、比較的小さい対象、
またはアナトミの領域に対しては比較的小さい軌道半径
でよい。好ましい実施例では、検出器は接線方向及び半
径方向に運動可能であり、従って検出器は図８に示すよ
うにアイリス絞りすることができることに注目された
い。従って、最小軌道半径が、検出器アセンブリの横方
向寸法によって制限されることはない。２検出器構成と
同様に、３ヘッド構成における検出器も接線方向にオフ
セットさせることができ、中央カバレッジを改善するこ
とができる。
【００３４】軌道半径がより小さいと視野の中心内で高
い感度が得られるので、比較的小さい対象、またはアナ
トミの領域の走査にとっては 120°構成が特に有利であ
る。しかしながら、対象が大きくなるにつれて軌道半径
を増加させなければならず、それによって視野の中心内
の感度が低下する。従って、 120°構成はアナトミの比
較的大きい対象、または領域に対してはそれ程適してい
ない。
い感度が得られるので、比較的小さい対象、またはアナ
トミの領域の走査にとっては 120°構成が特に有利であ
る。しかしながら、対象が大きくなるにつれて軌道半径
を増加させなければならず、それによって視野の中心内
の感度が低下する。従って、 120°構成はアナトミの比
較的大きい対象、または領域に対してはそれ程適してい
ない。
【００３５】120 °構成の感度は、視野の縁付近にもピ
ークを有している。従って、 120°構成は、関心領域が
視野の中心からオフセットしているような像形成手順に
も適している。
ークを有している。従って、 120°構成は、関心領域が
視野の中心からオフセットしているような像形成手順に
も適している。
【００３６】検出器が 90 °角度間隔に位置決めされて
いる構成の感度プロファイルを、図７ｂに示す。この感
度は、比較的大きい視野にわたって実質的に均一であ
る。図７ａ及び７ｂを比較すれば分かるように、 90 °
構成の視野の中心内の感度は、120°構成の軌道半径が
比較的小さい場合には 120°構成のそれよりも小さい
が、軌道半径が比較的大きい場合には 120°構成のそれ
よりも大きい。従って、感度が実質的に等しくなる軌道
半径が存在する。
いる構成の感度プロファイルを、図７ｂに示す。この感
度は、比較的大きい視野にわたって実質的に均一であ
る。図７ａ及び７ｂを比較すれば分かるように、 90 °
構成の視野の中心内の感度は、120°構成の軌道半径が
比較的小さい場合には 120°構成のそれよりも小さい
が、軌道半径が比較的大きい場合には 120°構成のそれ
よりも大きい。従って、感度が実質的に等しくなる軌道
半径が存在する。
【００３７】この軌道半径より上では、特に関心対象内
の関心領域が視野の中心付近にある場合には、 90 °構
成がより大きい感度を提供する。従って、大きいまたは
肥満した患者、またはそれ以外に比較的大きい軌道半径
を必要とする比較的大きいアナトミの領域を像形成する
場合には 90 °角度間隔構成を有利に使用することがで
きる。代替として、より小さい対象、またはアナトミの
領域を像にするためには 120°構成を有利に使用するこ
とができる。
の関心領域が視野の中心付近にある場合には、 90 °構
成がより大きい感度を提供する。従って、大きいまたは
肥満した患者、またはそれ以外に比較的大きい軌道半径
を必要とする比較的大きいアナトミの領域を像形成する
場合には 90 °角度間隔構成を有利に使用することがで
きる。代替として、より小さい対象、またはアナトミの
領域を像にするためには 120°構成を有利に使用するこ
とができる。
【００３８】他の望ましい感度プロファイルを得るため
に、他の検出器構成を使用することもできる。例えば、
検出器を 102°構成、または 90 °／ 120°構成に位置
決めすることができる。これらの構成は 120°と 90 °
の角度間隔構成の間の感度を有している。本発明は、円
形軌道の使用に制限されるものでもない。従って、検出
器は、円形断面以外を有する患者または対象に向かっ
て、またはそれから離れるように半径方向に運動させる
ことができる。
に、他の検出器構成を使用することもできる。例えば、
検出器を 102°構成、または 90 °／ 120°構成に位置
決めすることができる。これらの構成は 120°と 90 °
の角度間隔構成の間の感度を有している。本発明は、円
形軌道の使用に制限されるものでもない。従って、検出
器は、円形断面以外を有する患者または対象に向かっ
て、またはそれから離れるように半径方向に運動させる
ことができる。
【００３９】更に、特定の型の像手順のために感度プロ
ファイルを最適化するために、または視野の所望領域内
の一致カウントを最大にするために、ヘッドを接線方向
に運動させることができる。例えば、接線方向運動は、
貧弱な感度を有する領域を補償するために使用すること
ができる。
ファイルを最適化するために、または視野の所望領域内
の一致カウントを最大にするために、ヘッドを接線方向
に運動させることができる。例えば、接線方向運動は、
貧弱な感度を有する領域を補償するために使用すること
ができる。
【００４０】以上に本発明を好ましい実施例に関して説
明した。以上の説明から変更及び代替が可能であること
は明白である。本発明はこれらの変更及び代替の全てを
特許請求の範囲内に包含することを意図するものであ
る。
明した。以上の説明から変更及び代替が可能であること
は明白である。本発明はこれらの変更及び代替の全てを
特許請求の範囲内に包含することを意図するものであ
る。
【図１】本発明によるγカメラの概要図である。
【図２】180 °対向構成の２つの検出器を示す図であ
る。
る。
【図３】図２に示す構成の感度プロファイルを示す図で
ある。
ある。
【図４】横方向視野の中心が回転の中心からオフセット
している検出器構成を示す図である。
している検出器構成を示す図である。
【図５】図４に示す構成の感度プロファイルを示す図で
ある。
ある。
【図６ａ】120 °角度間隔に配列された３検出器アセン
ブリを有するγカメラの検出器構成例を示す図である。
ブリを有するγカメラの検出器構成例を示す図である。
【図６ｂ】90°角度間隔に配列された３検出器アセンブ
リを有するγカメラの検出器構成例を示す図である。
リを有するγカメラの検出器構成例を示す図である。
【図７ａ】図６ａに示す構成の感度プロファイルであ
る。
る。
【図７ｂ】図６ｂに示す構成の感度プロファイルであ
る。
る。
【図８】３検出器アセンブリを有するγカメラの検出器
構成の付加的な例を示す図である。
構成の付加的な例を示す図である。
１０ 対象支持具（テーブル） １２ 垂直支持具 １４ 縦軸 １６ 対象 ２０ 外側ガントリ構造 ２２ トラック ２４ 外側ガントリ構造運動アセンブリ ２６ 駆動輪 ２８ 電動機 ３０ 内側ガントリ構造 ３２ カメラ（放射検出器ヘッド） ３６ 検査領域 ３８ 放射受信面 ５０ 駆動アセンブリ ７０ データ収集プロセッサ ７２ データ ７４ 一致論理回路 ７８ 再構成プロセッサ ８０ ディスプレイデバイス １００ 一致事象 １０４ 対称位置 １０６ 回転の中心 １０８ 非対称位置
Claims (14)
- 【請求項１】 複数の検出器アセンブリを含む装置を使
用する像形成方法であって、上記各検出器アセンブリ
は、像形成領域に対面している放射感応面を含み、放射
を検出した放射感応面上の軸方向及び横方向座標を表す
出力信号を生成し、そして横方向の視野を有しており、
上記方法は、 複数のポジトロン消滅事象のγ放射特性を検出するステ
ップと、 上記検出器を回転の軸を中心として回転させるステップ
と、を含み、 上記検出器の横方向視野の中心は上記回転の軸からオフ
セットされており、 上記方法は、更に、 上記検出ステップを繰り返すステップと、 上記ポジトロン消滅事象を表す像を生成するステップ
と、を含んでいることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 上記装置は、互いに 180°対向して配置
されている２検出器アセンブリを含み、上記検出器の横
方向視野の中心は一致している請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 上記各検出器アセンブリは、二次元アレ
イ内に配列されている複数の放射感応要素を含んでいる
請求項１または請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 上記放射感応要素は、光電子増倍管であ
る請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 上記検出器の横方向視野の中心と上記回
転の軸の中心との間の上記オフセットが所望値に達する
まで、上記検出器を接線方向に運動させるステップを更
に含んでいる請求項１乃至４の何れか１つに記載の方
法。 - 【請求項６】 上記装置は３検出器アセンブリを含み、
上記像形成領域内に位置する対象を像にするのに必要な
軌道半径を決定するステップと、上記必要軌道半径に依
存して、上記検出器アセンブリの所望相対角度配向を決
定するステップと、上記検出器アセンブリを上記所望相
対角度配向に位置決めするステップとを更に含んでいる
請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 もし上記必要軌道半径があるしきい値よ
りも小さければ、上記検出器アセンブリを 120°角度間
隔に位置決めするステップを含んでいる請求項６に記載
の方法。 - 【請求項８】 上記像は、トモグラフィック像である請
求項１乃至７の何れか１つに記載の方法。 - 【請求項９】 上記検査領域内の対象のサイズを決定す
るステップと、上記対象のサイズに依存して、上記検出
器アセンブリの相対角度配向を調整するステップとを更
に含んでいる請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 上記装置は、３検出器アセンブリを含
み、もし上記対象のサイズがあるしきい値よりも小さけ
れば上記検出器アセンブリを第１の相対角度配向に、ま
たもし上記対象のサイズがそのしきい値よりも大きけれ
ば第２の相対角度配向に位置決めするステップを更に含
んでいる請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 もし上記対象のサイズが上記しきい値
よりも小さければ、上記検出器アセンブリは上記像形成
領域を中心として等角度間隔に配置される請求項１０に
記載の方法。 - 【請求項１２】 上記対象は、患者のアナトミの一部分
である請求項１乃至１１の何れか１つに記載の方法。 - 【請求項１３】 上記放射感応面は、平面である請求項
１乃至１２の何れか１つに記載の方法。 - 【請求項１４】 複数の検出器アセンブリを含む像形成
用装置であって、 上記各検出器アセンブリは、像形成領域に対面している
放射感応面を含み、放射を検出した放射感応面上の軸方
向及び横方向座標を表す出力信号を生成し、そして横方
向の視野を有しており、 複数のポジトロン消滅事象のγ放射特性を検出する手段
と、 上記検出器を、ある回転の軸からオフセットしている上
記回転の軸を中心として回転させる手段と、を備えてい
ることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/017,505 US5998792A (en) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | Positron emission tomography with variable detector geometry |
| US09/017505 | 1998-02-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11311675A true JPH11311675A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=21782963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11062124A Abandoned JPH11311675A (ja) | 1998-02-02 | 1999-02-02 | ポジトロン放出像形成方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5998792A (ja) |
| EP (1) | EP0933652B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11311675A (ja) |
| AT (1) | ATE312361T1 (ja) |
| DE (1) | DE69928708T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009031306A (ja) * | 2008-09-30 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 核医学診断装置 |
| JP2013011509A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Toshiba Corp | 核医学診断装置及びｓｐｅｃｔ撮影方法 |
| WO2014033785A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 株式会社島津製作所 | 放射線断層撮影装置 |
| WO2023243364A1 (ja) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 | 放射線計測装置、放射線計測方法、放射線計測プログラム、体内組織移動方法及び非一時的記録媒体 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6175116B1 (en) * | 1997-06-02 | 2001-01-16 | Picker International, Inc. | Hybrid collimation and coincidence imager for simultaneous positron and single photon imaging |
| CA2212196A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-01 | Is2 Research Inc. | Medical diagnostic apparatus and method |
| US6242743B1 (en) * | 1998-08-11 | 2001-06-05 | Mosaic Imaging Technology, Inc. | Non-orbiting tomographic imaging system |
| US6359279B1 (en) * | 1998-12-07 | 2002-03-19 | Picker International, Inc. | Detector for nuclear imaging |
| US6628983B1 (en) * | 2000-10-25 | 2003-09-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Nuclear imaging systems and methods with feature-enhanced transmission imaging |
| JP2004533607A (ja) * | 2001-01-16 | 2004-11-04 | ボード・オブ・リージェンツ，ザ・ユニヴァーシティ・オヴ・テキサス・システム | 個々に回転可能な検出器モジュールおよび／または個々に移動可能なシールド部分を備えるｐｅｔカメラ |
| US6710349B2 (en) * | 2002-04-16 | 2004-03-23 | General Electric Company | Edge resolved dual scintillator gamma ray detection system and method |
| US7578102B2 (en) * | 2002-08-16 | 2009-08-25 | Mark Banister | Electric tile modules |
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