放射線診断装置および画像再構成方法
【課題】放射線を用いて再構成される医用画像を、読影者の要望に応じて迅速に補正すること。
【解決手段】計数情報収集部１５は、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを計数情報として収集し、収集した計数情報を計数情報記憶部２４に格納する。同時計数情報生成部２５は、検出時間の差が時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値がともにエネルギーウィンドウ幅にある計数情報の組み合わせを検索して同時計数情報を生成する。画像再構成部２６は、同時計数情報を投影データとして逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。
【解決手段】計数情報収集部１５は、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを計数情報として収集し、収集した計数情報を計数情報記憶部２４に格納する。同時計数情報生成部２５は、検出時間の差が時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値がともにエネルギーウィンドウ幅にある計数情報の組み合わせを検索して同時計数情報を生成する。画像再構成部２６は、同時計数情報を投影データとして逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線診断装置および画像再構成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放射線を利用した放射線診断装置として、陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ：Positron Emission computed Tomography）装置や、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｘ線ＣＴ、ＣＴ：Computed Tomography）装置などが知られている。これら放射線診断装置は、それぞれの特性に基づく画像を提供することで、今日の医療において必要不可欠な画像診断を可能にしている。
【０００３】
ＰＥＴ装置は、核医学診断装置の１つであり、人体内組織の詳細な機能情報を画像として提供するものである。具体的には、ＰＥＴ装置は、被検体に陽電子放出核種で標識された薬剤を投与し、投与された薬剤から放出された陽電子が電子と結合して消滅する際に、ほぼ反対方向に放出する５１１ｋｅＶの一対のガンマ線を、被検体の周囲にリング状に配置されたフォトンカウンティング（photon counting）方式の検出器モジュールからなる検出器を用いて同時計数する。そして、ＰＥＴ装置は、同時計数したガンマ線のデータを演算処理することにより、投与された薬剤を取り込んだ人体組織の分布を示す画像（ＰＥＴ画像）の再構成を行なう。
【０００４】
以下、ＰＥＴ装置における同時計数処理について説明する。まず、ＰＥＴ装置においては、入射したガンマ線を可視光に変換するＮａＩやＢＧＯなどが２次元に配列されたシンチレータと、ライトガイドを介して稠密に配置された複数の光電子倍増管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）とから構成されるアンガー型の検出器モジュールがリング状に複数配置されている（例えば、非特許文献１参照）。なお、ライトガイドは、シンチレータから出力された可視光をＰＭＴに伝達するために用いられ、光透過性に優れたプラスチック素材などからなる。また、ＰＭＴは、シンチレータから出力された可視光を増倍して電気信号に変換する装置である。
【０００５】
そして、各検出器モジュールのＰＭＴと接続される同時計数回路は、各検出器モジュールの出力結果から、陽電子から放出された一対のガンマ線の入射方向を決定するための同時計数情報を生成する。具体的には、同時計数回路は、シンチレータから散乱して出力された可視光を同じタイミングで電気信号に変換出力したＰＭＴの位置および電気信号の強度に対応する入射ガンマ線のエネルギーから重心位置を演算することで、検出器モジュールにおけるガンマ線の入射位置（シンチレータの位置）を決定する。また、同時計数回路は、各ＰＭＴが出力した電気信号の強度を積分することで、検出器モジュールに対して入射したガンマ線のエネルギー値を演算する。
【０００６】
そして、同時計数回路は、検出器モジュールにおける出力結果の中から、例えば、ガンマ線の入射タイミング（時間）が一定時間の時間ウィンドウ幅（例えば、２ｎｓｅｃ）以内にあり、エネルギー値がともに一定のエネルギーウィンドウ幅（例えば、３５０ｋｅＶ〜５５０ｋｅＶ）にある組み合わせを検索（Coincidence Finding）する。そして、同時計数回路は、検索した組み合わせの出力結果を、２つの消滅フォトンを同時計数した情報であるとして同時計数情報（Coincidence List）を生成する。そして、ＰＥＴ装置は、生成された同時計数情報を投影データ（サイノグラムデータ）とし、投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。なお、同時計数回路においては、確率的に一定の比率で含まれる偶発同時計数を除外するためのランダム補正を、計数率（count/ sec）を用いて行なうこともできる。
【０００７】
一方、Ｘ線ＣＴ装置は、透過型ＣＴ装置の１つであり、人体内組織の詳細な形態的情報を提供するものである。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球および電流モード計測方式の検出器を、例えば、被検体の体軸を軸に一対で回転させて、多方向からＸ線を被検体に照射し、体内を透過した際に吸収されて減弱したＸ線の強度を各方向において測定する。そして、検出器によって得られたＸ線強度分布から生成した投影データを逆投影処理することにより、被検体内における人体内組織の形態的情報を示すＸ線ＣＴ画像を再構成する。
【０００８】
また、近年、Ｘ線ＣＴ装置においては、ＰＥＴ装置などで用いられているフォトンカウンティング方式の検出器を、従来の電流モード計測方式の検出器に代わって用いるフォトンカウンティングＣＴの開発が進められている。フォトンカウンティングＣＴでは、フォトンカウンティング方式の検出器により、被検体を透過したＸ線のエネルギー値を検出素子ごとにカウントすることで、Ｘ線が透過した被検体の人体内組織を構成する元素を推定することが可能となるスペクトラムを投影データとして収集することができ、元素レベルの違いが詳細に描出されたＸ線ＣＴ画像を生成することが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】（社）日本画像医療システム工業会編集 「医用画像・放射線機器ハンドブック」名古美術印刷株式会社 平成１３年、ｐ．１９０〜１９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のＰＥＴ装置では、ハードウェアによって構成された同時計数回路により生成された同時計数情報しか保存することができないので、時間ウィンドウ幅やエネルギーウィンドウ幅などを変化させた同時計数情報を再作成することができない。すなわち、従来のＰＥＴ装置では、同時計数でないとされた検出器モジュールからの出力結果は、破棄されてしまうので、時間ウィンドウ幅やエネルギーウィンドウ幅などを変化させたＰＥＴ画像を再構成するなど、ＰＥＴ画像を読影する読影者の要望に応じてＰＥＴ画像を画像補正するためにＰＥＴ画像の再撮影を行なう必要があった。
【００１１】
また、上記のフォトンカウンティングＣＴでも、投影データのみを保存し、フォトンカウンティング方式の検出器の計数結果を保存することが行なわれていないので、Ｘ線ＣＴ画像を読影する読影者の要望に応じて、検出器の計数結果を用いて散乱線補正などの画像補正を行なうことができない。
【００１２】
すなわち、上記した従来の技術は、放射線を用いて再構成される医用画像を、読影者の要望に応じて迅速に補正することができないという課題があった。
【００１３】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、放射線を用いて再構成される医用画像を、読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる放射線診断装置および画像再構成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の放射線診断装置は、入射した放射線に由来する光を計数するフォトンカウンティング方式の検出器と、前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶する計数情報記憶部と、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成する画像再構成部と、前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する制御部と、を備える。
【００１５】
また、請求項１１記載の画像再構成方法は、フォトンカウンティング方式の検出器が、入射した放射線に由来する光を計数し、計数情報記憶部が、前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶し、画像再構成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成し、制御部が、前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する、ことを含む。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および１１の発明によれば、放射線を用いて再構成される医用画像を、読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施例１におけるＰＥＴ装置の構成を説明するための図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施例１における検出器モジュールおよび計数情報収集部を説明するための図（１）である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施例１における検出器モジュールおよび計数情報収集部を説明するための図（２）である。
【図３】図３は、実施例１における計数情報記憶部を説明するための図である。
【図４Ａ】図４Ａは、同時計数情報生成部を説明するための図（１）である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、同時計数情報生成部を説明するための図（２）である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理を説明するためのフローチャート（１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理を説明するためのフローチャート（２）である。
【図６】図６は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。
【図７】図７は、実施例２における計数情報記憶部を説明するための図である。
【図８】図８は、実施例２における計数情報の特徴を説明するための図である。
【図９】図９は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る放射線診断装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、放射線診断装置とは、放射線を利用して医用画像を再構成する医用画像診断装置のことである。また、以下では、実施例１において、本発明をＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置に対して適用した場合について説明し、実施例２において、本発明をＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に対して適用した場合について説明する。
【実施例１】
【００１９】
ＰＥＴ装置は、被検体に投与された陽電子放出核種を取り込んだ人体組織から放出される一対のガンマ線を同時計数することで、陽電子放出核種を取り込んだ人体組織の分布を示すＰＥＴ画像の再構成を行なう装置である。そして、実施例１におけるＰＥＴ装置は、ＰＥＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となるように構成されている。
【００２０】
以下、実施例１におけるＰＥＴ装置の構成を、図１などを用いて説明する。図１は、実施例１におけるＰＥＴ装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、実施例１におけるＰＥＴ装置は、架台装置１０と、コンソール装置２０とを有する。
【００２１】
架台装置１０は、被検体Ｐに投与され、被検体Ｐの生体組織に選択的に取り込まれた陽電子放出核種から放出される一対のガンマ線を所定のモニタリング期間において計数する装置であり、天板１１と、寝台１２と、寝台駆動部１３と、検出器モジュール１４と、計数情報収集部１５とを有する。なお、架台装置１０は、図１に示すように、撮影口となる空洞を有する。
【００２２】
天板１１は、被検体Ｐが横臥するベッドであり、寝台１２の上に配置される。寝台駆動部１３は、後述する寝台制御部２３の制御のもと、寝台１２を移動することにより、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させる。
【００２３】
検出器モジュール１４は、被検体Ｐから放出されるガンマ線を検出するフォトンカウンティング（photon counting）方式の検出器であり、架台装置１０においては、複数の検出器モジュール１４が、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように配置される。
【００２４】
具体的には、検出器モジュール１４は、図２Ａに示すように、シンチレータ１４１と、光電子増倍管１４２（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）と、ライトガイド１４３とを有するアンガー型の検出器である。なお、図２Ａおよび図２Ｂは、実施例１における検出器モジュールおよび計数情報収集部を説明するための図である。
【００２５】
シンチレータ１４１は、被検体Ｐから放出されて入射したガンマ線を可視光に変換するＮａＩやＢＧＯなどが、図２Ａに示すように、２次元に配列されている。また、光電子増倍管１４２は、シンチレータ１４１から出力された可視光を増倍して電気信号に変換する装置であり、図２Ａに示すように、ライトガイド１４３を介して稠密に複数個配置されている。ライトガイド１４３は、シンチレータ１４１から出力された可視光を光電子増倍管１４２に伝達するために用いられ、光透過性に優れたプラスチック素材などからなる。
【００２６】
なお、光電子増倍管１４２は、シンチレーション光を受光し光電子を発生させる光電陰極、発生した光電子を加速する電場を与える多段のダイノード、および電子の流れ出し口である陽極から成っている。光電効果により光電陰極から放出された電子は、ダイノードに向って加速されてダイノードの表面に衝突し、複数の電子を叩き出す。この現象が多段のダイノードに渡って繰り返されることにより、なだれ的に電子数が増倍され、陽極での電子数は、約１００万にまで達する。かかる例では、光電子増倍管１４２の利得率は、１００万倍となる。また、なだれ現象を利用した増幅のためにダイノードと陽極との間には、通常１０００ボルト以上の電圧が印加される。
【００２７】
すなわち、検出器モジュール１４は、ガンマ線をシンチレータ１４１により可視光に変換し、変換した可視光を光電子増倍管１４２により電気信号に変換することで、被検体Ｐから放出されたガンマ線の数を計数する。
【００２８】
図１に戻って、計数情報収集部１５は、複数の検出器モジュール１４それぞれの計数結果に基づく情報を、計数情報として収集する。具体的には、計数情報収集部１５は、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを、検出器モジュール１４の計数結果に基づく計数情報として検出器モジュール１４ごとに収集し、収集した計数情報を、後述するコンソール装置２０に送信する。
【００２９】
まず、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４の計数結果から検出位置を収集するために、アンガー型位置計算処理を行なう。あるいは、計数情報収集部１５は、光電子増倍管１４２が位置検出型光電子増倍管である場合、検出位置の収集を位置検出型光電子増倍管で行なう。具体的には、計数情報収集部１５は、図２Ｂに示すように、シンチレータ１４１のシンチレーション光を同じタイミングで電気信号に変換出力した各光電子増倍管１４２の位置および電気信号の強度に対応するガンマ線のエネルギー値から重心の位置を演算することで、ガンマ線が入射したシンチレータの位置を示すシンチレータ番号（Ｐ）を決定する。また、計数情報収集部１５は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号の強度を積分することで、検出器モジュールに入射したカンマ線のエネルギー値（Ｅ）を決定する。また、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４がガンマ線を検出した検出時間（Ｔ）も収集する。
【００３０】
ここで、検出時間（Ｔ）は、絶対時間（時刻）である場合であってもよいし、ＰＥＴ画像の撮影開始時点からの相対時間であってもよいが、計数情報収集部１５は、検出時間（Ｔ）を、例えば、１０−１２秒（ｐｓｅｃ）単位の精度にて収集する。かかる処理により、計数情報収集部１５は、図２Ｂに示すように、検出器モジュール１４を一意に特定するための「モジュールＩＤ」に対応付けた『「Ｐ：シンチレータ番号」、「Ｅ：エネルギー値」および「Ｔ：検出時間」』を計数情報として収集する。
【００３１】
図１に戻って、コンソール装置２０は、操作者によるＰＥＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された計数情報からＰＥＴ画像を再構成する装置である。
【００３２】
具体的には、コンソール装置２０は、図１に示すように、入力部２１と、表示部２２と、寝台制御部２３と、計数情報記憶部２４と、同時計数情報生成部２５と、画像再構成部２６と、データ記憶部２７と、システム制御部２８とを有し、コンソール装置２０が有する各部は、内部バスを介して接続される。
【００３３】
入力部２１は、ＰＥＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボードなどを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部２８に転送する。例えば、入力部２１は、操作者からＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。
【００３４】
表示部２２は、操作者によって参照されるモニタであり、システム制御部２８による制御のもと、ＰＥＴ画像を操作者に表示したり、入力部２１を介して操作者から各種指示や各種設定などを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。
【００３５】
寝台制御部２３は、寝台駆動部１３を制御することで、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させる。
【００３６】
計数情報記憶部２４は、計数情報収集部１５が収集した検出器モジュール１４ごとの計数情報を記憶する。例えば、計数情報記憶部２４は、図３に示すように、「モジュールＩＤ：Ｄ１」の検出器モジュール１４による計数結果から収集された計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１、Ｅ：Ｅ１１、Ｔ：Ｔ１１」や「Ｐ：Ｐ１２、Ｅ：Ｅ１２、Ｔ：Ｔ１２」などを記憶する。なお、図３は、実施例１における計数情報記憶部を説明するための図であり、図中の「Ｐ」、「Ｅ」および「Ｔ」は、それぞれ「シンチレータ番号」、「エネルギー値」および「検出時間」を示す。
【００３７】
また、計数情報記憶部２４は、図３に示すように、「モジュールＩＤ：Ｄ２」や「モジュールＩＤ：Ｄ３」の検出器モジュール１４による計数結果から収集された計数情報についても同様に記憶する。
【００３８】
図１に戻って、同時計数情報生成部２５は、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、陽電子放出核種から放出された一対のガンマ線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索する。そして、同時計数情報生成部２５は、検索した計数情報の組み合わせを、陽電子から放出された一対のガンマ線の入射方向を決定するための同時計数情報として生成する。同時計数情報生成部２５により生成された同時計数情報は、投影データとして後述する画像再構成部２６の処理に用いられる。
【００３９】
具体的には、同時計数情報生成部２５は、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる同時計数情報生成条件に基づいて、同時計数情報を生成する。ここで、同時計数情報生成条件には、一例を挙げれば、時間ウィンドウ幅とエネルギーウィンドウ幅とが指定されている。例えば、同時計数情報生成部２５は、図４Ａに示すように、同時計数情報生成条件として操作者が指定した「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ、エネルギーウィンドウ幅：３５０ｋｅＶ〜５５０ｋｅＶ」を用いて同時計数情報を生成する。なお、図４Ａおよび図４Ｂは、同時計数情報生成部を説明するための図である。
【００４０】
すなわち、同時計数情報生成部２５は、図３に示す「モジュールＩＤ」ごとの「検出時間（Ｔ）」および「エネルギー値（Ｅ）」を参照して、検出時間の差が「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ」以内であり、かつ、エネルギー値がともに「エネルギーウィンドウ幅：３５０ｋｅＶ〜５５０ｋｅＶ」にある計数情報の組み合わせを、モジュール間で検索する。
【００４１】
これにより、同時計数情報生成部２５は、例えば、図４Ｂに示すように、「Ｐ：Ｐ１１、Ｅ：Ｅ１１、Ｔ：Ｔ１１」と「Ｐ２２、Ｅ：Ｅ２２、Ｔ：Ｔ２２」との組み合わせを、２つの消滅フォトンが同時計数された情報である同時計数情報として生成する。
【００４２】
そして、同時計数情報生成部２５は、生成した同時計数情報を被検体Ｐの投影データ（サイノグラムデータ）として、データ記憶部２７に格納する。
【００４３】
なお、操作者は、時間ウィンドウ幅およびエネルギーウィンドウ幅以外にも、偶発同時計数を除外するためのランダム補正や、散乱したガンマ線の計数情報が同時計数情報として生成されることを除外するための散乱補正や、各検出器モジュール１４間の感度の違いを補正するための感度補正や、被検体Ｐの内部で減弱されるガンマ線のエネルギー値を補正するための減弱補正などを行なうためのパラメータも同時計数情報生成条件に組み込むことができる。
【００４４】
図１に戻って、画像再構成部２６は、同時計数情報生成部２５が生成した同時計数情報を投影データとしてデータ記憶部２７から読み出して、読み出した投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。また、画像再構成部２６は、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部２７に格納する。
【００４５】
システム制御部２８は、架台装置１０およびコンソール装置２０の動作を制御することによって、ＰＥＴ装置の全体制御を行う。具体的には、システム制御部２８は、寝台１２の移動や、計数情報収集部１５における計数情報の収集処理を制御する。また、システム制御部２８は、入力部２１を介して入力された操作者からの設定情報に基づいて、同時計数情報生成部２５における同時計数情報の生成処理や画像再構成部２６におけるＰＥＴ画像の再構成処理を制御する。また、システム制御部２８は、データ記憶部２７が記憶するＰＥＴ画像を、表示部２２に表示するように制御する。
【００４６】
そして、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。例えば、システム制御部２８は、同時計数情報として採用されなかった計数情報も含めたすべての計数情報が、計数情報記憶部２４にて保持されるように制御する。あるいは、システム制御部２８は、例えば、操作者が入力部２１を介して廃棄指示を行なった計数情報以外の計数情報が、計数情報記憶部２４にて保持されるように制御する。
【００４７】
さらに、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、以下の制御処理を行なう。すなわち、システム制御部２８は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報から同時計数情報を再度生成するように同時計数情報生成部２５を制御する。そして、システム制御部２８は、同時計数情報生成部２５により再度生成された同時計数情報を用いてＰＥＴ画像を再度再構成するように画像再構成部２６を制御する。
【００４８】
例えば、システム制御部２８は、操作者からの指示に基づいて、同時計数情報生成条件の入力用ＧＵＩを表示部２２に表示させる。そして、操作者は、入力用ＧＵＩを参照して、例えば、図４Ａに示す同時計数情報生成条件を変更する。一例を挙げると、操作者は、時間ウィンドウ幅を「６００ｐｓｅｃ」から「４００ｐｓｅｃ」に変更する。変更された同時計数情報生成条件は、システム制御部２８を介して同時計数情報生成部２５に通知される。これにより、同時計数情報生成部２５は、図３に示す計数情報から、変更後の同時計数情報生成条件に合致する計数情報の組み合わせを再度検索して同時計数情報を生成する。そして、画像再構成部２６は、システム制御部２８の制御により、同時計数情報生成部２５が再度生成した同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再度再構成する。そして、画像再構成部２６により再度再構成されたＰＥＴ画像は、システム制御部２８の制御により、表示部２２にて表示される。
【００４９】
なお、システム制御部２８は、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。例えば、実施例１におけるＰＥＴ装置のメインテナンス時などに、操作者は、例えば、ＦＤ（Flexible Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）など、外部に持ち出し可能な記憶媒体へ計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を転送するための転送要求を、入力部２１を介して入力する。転送要求を受け付けたシステム制御部２８は、記憶媒体に計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。
【００５０】
次に、図５Ａおよび図５Ｂを用いて、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理の流れについて説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【００５１】
図５Ａに示すように、実施例１におけるＰＥＴ装置は、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させたのちに、操作者から入力部２１を介してＰＥＴ画像の撮影要求を受け付けると（ステップＳ１０１肯定）、計数情報収集部１５は、各検出器モジュール１４の所定のモニタリング期間における計数結果に基づく計数情報を収集する（ステップＳ１０２）。すなわち、計数情報収集部１５は、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを、検出器モジュール１４の計数結果に基づく計数情報として複数の検出器モジュール１４ごとに収集する。
【００５２】
そして、計数情報収集部１５は、収集した計数情報をコンソール装置２０の計数情報記憶部２４に格納し（ステップＳ１０３）、同時計数情報生成部２５は、計数情報における「検出時間」および「エネルギー値」を参照して、検出時間の差が時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値がともにエネルギーウィンドウ幅にある計数情報の組み合わせを検索することで、同時計数情報を生成する（ステップＳ１０４）。
【００５３】
そののち、画像再構成部２６は、同時計数情報生成部２５が生成した同時計数情報を投影データとして逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。なお、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、例えば、計数情報のすべてを、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。
【００５４】
そして、図５Ｂに示すように、実施例１におけるＰＥＴ装置は、操作者から同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けると（ステップＳ２０１肯定）、システム制御部２８の制御により、同時計数情報生成部２５は、変更後の同時計数情報生成条件を用いて、再度、同時計数情報を生成する（ステップＳ２０２）。
【００５５】
そののち、システム制御部２８の制御により、画像再構成部２６は、再度生成された同時計数情報を用いて、ＰＥＴ画像を再構成し（ステップＳ２０３）、処理を終了する。
【００５６】
なお、システム制御部２８は、操作者からの転送要求を受け付けた場合、操作者が指定した記憶媒体へ、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。
【００５７】
上述してきたように、実施例１によれば、計数情報収集部１５は、フォトンカウンティング方式の各検出器モジュール１４の所定のモニタリング期間における計数結果に基づく計数情報として、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを収集して、収集した計数情報をコンソール装置２０の計数情報記憶部２４に格納する。同時計数情報生成部２５は、例えば、計数情報における「検出時間」および「エネルギー値」を参照して、検出時間の差が時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値がともにエネルギーウィンドウ幅にある計数情報の組み合わせを検索することで、同時計数情報を生成する。画像再構成部２６は、同時計数情報生成部２５が生成した同時計数情報を投影データとして逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。そして、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。
【００５８】
したがって、従来のＰＥＴ装置では架台装置１０の内部でハードウェア構成の同時計数回路にて生成された同時計数情報しか保存することができなかったのに対し、実施例１のＰＥＴ装置では、各検出器モジュール１４における計数情報をすべてコンソール装置２０内部に保存し、同時計数情報をコンソール装置２０内部で、例えば、ソフトウェアにより生成することができる。また、実施例１のＰＥＴ装置では、ＰＥＴ画像の再構成後においても、ＰＥＴ画像の撮影中に収集された計数情報を保持することができる。
【００５９】
したがって、実施例１によれば、操作者が異なる同時計数情報生成条件にて再構成されたＰＥＴ画像を参照したい場合、同時計数情報生成部２５は、新たな同時計数情報生成条件に基づいてただちに同時計数情報を生成することができ、ＰＥＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる。
【００６０】
また、近年、一対の消滅ガンマ線の検出時間差を利用して、ガンマ線が放出された位置を正確に特定するＴＯＦ（time of flight）−ＰＥＴ装置の開発が進められている。しかし、ＴＯＦ−ＰＥＴにて要求される時間ウィンドウ幅は、数百ｐｓｅｃのオーダであり、従来のＰＥＴ装置では、検出器モジュール１４から同時計数回路への信号伝達が光速を超えられないためＴＯＦ−ＰＥＴによるＰＥＴ画像を再構成することが困難であった。
【００６１】
しかし、実施例１のＰＥＴ装置は、計数情報として検出時間をｐｓｅｃ単位の精度にて収集することができ、同時計数情報をコンソール装置２０内部で生成することができるので、検出時間差を用いたＰＥＴ画像を再構成することが可能となる。
【００６２】
また、実施例１によれば、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報から同時計数情報を再度生成するように同時計数情報生成部２５を制御する。そして、システム制御部２８は、同時計数情報生成部２５により再度生成された同時計数情報を用いてＰＥＴ画像を再度再構成するように画像再構成部２６を制御する。すなわち、実施例１におけるＰＥＴ装置は、同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合に、自動的に同時計数情報の生成およびＰＥＴ画像の再構成が再度実行されるように構成されている。したがって、実施例１によれば、ＰＥＴ画像を読影者の要望に応じてさらに迅速に補正することが可能となる。
【００６３】
また、実施例１によれば、システム制御部２８は、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。したがって、実施例１によれば、例えば、高計数率により計数情報記憶部２４の空き容量が不足して、計数情報が破棄されることを回避することが可能となる。
【実施例２】
【００６４】
実施例２では、実施例１で説明したようなフォトンカウンティング方式の検出器を有するＸ線ＣＴ装置において計数情報を保存する場合について説明する。
【００６５】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球から被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を検出器により検出することで、被検体内における人体内組織の形態的情報を示すＸ線ＣＴ画像の再構成を行なう装置である。
【００６６】
ただし、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、従来の電流モード計測方式の検出器ではなく、フォトンカウンティング方式の検出器を用いて被検体を透過したＸ線を計数することでＸ線ＣＴ画像を再構成する。そして、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ＣＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となるように構成されている。
【００６７】
以下、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を、図６などを用いて説明する。図６は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。図６に示すように、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、架台装置１００と、寝台装置２００と、コンソール装置３０とを有する。
【００６８】
架台装置１００は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を計数する装置であり、高電圧発生部１１０と、Ｘ線管球１２０と、検出器１３０と、計数情報収集部１４０と、回転フレーム１５０と、架台駆動部１６０とを有する。
【００６９】
回転フレーム１５０は、Ｘ線管球１２０と検出器１３０とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、後述する架台駆動部１６０によって被検体Ｐを中心した円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
【００７０】
Ｘ線管球１２０は、後述する高電圧発生部１１０により供給される高電圧により被検体ＰにＸ線ビームを照射する真空管であり、回転フレーム１５０の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。
【００７１】
高電圧発生部１１０は、Ｘ線管球１２０に高電圧を供給する装置であり、架台駆動部１６は、回転フレーム１５０を回転駆動させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管球１２０と検出器１３０とを旋回させる。
【００７２】
検出器１３０は、被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光を計数することで、透過Ｘ線のエネルギー値を弁別するフォトンカウンティング方式の検出器である。例えば、検出器１３０は、実施例１において図２Ａを用いて説明したような検出器モジュール１４と同様の構成のものが用いられる。
【００７３】
計数情報収集部１４０は、検出器１３０の計数結果から、Ｘ線の検出器１３０における検出位置と、Ｘ線が検出器１３０に入射した時点におけるエネルギー値とを計数情報としてＸ線管球１２０の位相（管球位相）ごとに収集し、収集した計数情報を、後述するコンソール装置３０に送信する。例えば、計数情報収集部１４０は、検出位置およびエネルギー値を、実施例１の計数情報収集部１５と同様の処理により決定する。
【００７４】
寝台装置２００は、被検体Ｐを載せる装置であり、天板２２０と、寝台駆動装置２１０とを有する。天板２２０は、被検体Ｐが載置される板であり、寝台駆動装置２１０は、天板２２０をＺ軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１５０内に移動させる。
【００７５】
コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１００によって収集された計数情報を用いてＸ線ＣＴ画像を再構成する装置であり、入力装置３１と、表示装置３２と、スキャン制御部３３と、計数情報記憶部３４と、前処理部３５と、画像再構成部３６と、画像記憶部３７と、システム制御部３８とを有する。
【００７６】
入力装置３１は、Ｘ線ＣＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボードなどを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部３８に転送する。例えば、入力装置３１は、操作者からＸ線ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。
【００７７】
表示装置３２は、操作者によって参照されるモニタであり、システム制御部３８による制御のもと、Ｘ線ＣＴ画像を操作者に表示したり、入力装置３１を介して操作者から各種指示や各種設定などを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。
【００７８】
スキャン制御部３３は、システム制御部３８のもと、高電圧発生部１１０、架台駆動部１６０、計数情報収集部１４０および寝台駆動装置２１０の動作を制御することで、架台装置１００における計数情報の収集処理を制御する。
【００７９】
計数情報記憶部３４は、計数情報収集部１４０が収集した管球位相ごとの計数情報を記憶する。例えば、計数情報記憶部３４は、図７に示すように、「管球位相：Ｘ１」における検出器１３０の計数結果から収集された計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１、Ｅ：Ｅ１１」や「Ｐ：Ｐ１２、Ｅ：Ｅ１２」などを記憶する。なお、図７は、実施例２における計数情報記憶部を説明するための図であり、図中の「Ｐ」および「Ｅ」は、それぞれ「シンチレータ番号」および「エネルギー値」を示す。
【００８０】
また、計数情報記憶部３４は、図７に示すように、「管球位相：Ｘ２」や「管球位相：Ｘ３」における検出器１３０の計数結果から収集された計数情報についても同様に記憶する。
【００８１】
ここで、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報において、シンチレータ位置ごとのエネルギー値には、異なるエネルギー値ごとのカウント数の情報が含まれている。すなわち、図８に示すように、エネルギー値ごとのカウント数をヒストグラムとして表すことで、Ｘ線が透過した被検体の人体内組織を構成する元素を推定することが可能となるエネルギーのスペクトラムを再現することができる。なお、図８は、実施例２における計数情報の特徴を説明するための図である。
【００８２】
図６に戻って、前処理部３５は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報に対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正などの補正処理とを行なうことで、投影データを生成する。なお、補正処理を行なうための補正条件は、操作者により任意に変更することができる。
【００８３】
画像再構成部３６は、前処理部３５によって計数情報から生成された投影データを逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を再構成し、再構成したＸ線ＣＴ画像を画像記憶部３７に格納する。すなわち、画像再構成部３６は、元素のスペクトラムが再現される計数情報から生成された投影データを用いることで、元素レベルの違いが詳細に描出されたＸ線ＣＴ画像を再構成する。
【００８４】
システム制御部３８は、架台装置１００、寝台装置２００およびコンソール装置３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置の全体制御を行う。具体的には、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、架台装置１００から計数情報を収集する。また、システム制御部３８は、前処理部３５、画像再構成部３６を制御することで、コンソール装置３０における画像再構成処理を制御する。また、システム制御部３８は、画像記憶部３７が記憶するＸ線ＣＴ画像を、表示装置３２に表示するように制御する。
【００８５】
そして、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部３４に保持するように制御する。
【００８６】
さらに、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、以下の制御処理を行なう。ここで、画像再構成条件とは、例えば、前処理部３５が行なう補正処理の補正条件である。すなわち、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、補正条件の変更要求を受け付けた場合、変更後の補正条件に基づいて、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報から投影データを再度生成するように前処理部３５を制御する。そして、システム制御部２８は、前処理部３５により再度生成された投影データを用いてＸ線ＣＴ画像を再度再構成するように画像再構成部３６を制御する。そして、画像再構成部３６により再度再構成されたＸ線ＣＴ画像は、システム制御部３８の制御により、表示装置３２にて表示される。
【００８７】
なお、システム制御部３８は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を格納するように制御する。
【００８８】
次に、図９を用いて、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の処理の流れについて説明する。図９は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【００８９】
図９に示すように、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、被検体Ｐを架台装置１００の回転フレーム１５０内に移動させたのちに、操作者から入力装置３１を介してＸ線ＣＴ画像の撮影要求を受け付けると（ステップＳ３０１肯定）、計数情報収集部１４０は、検出器１３０の計数結果に基づく計数情報を収集する（ステップＳ３０２）。すなわち、計数情報収集部１４０は、透過Ｘ線の検出器１３０における検出位置と、透過Ｘ線が検出器１３０に入射した時点におけるエネルギー値とを計数情報としてＸ線管球１２０の管球位相ごとに収集する。
【００９０】
そして、計数情報収集部１４０は、収集した計数情報をコンソール装置３０の計数情報記憶部３４に格納し（ステップＳ３０３）、画像再構成部２６は、前処理部３５が計数情報から生成した投影データ逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を再構成し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。
【００９１】
上述してきたように、実施例２によれば、計数情報収集部１４０は、フォトンカウンティング方式の検出器１３０の計数結果に基づく計数情報として、透過Ｘ線の検出器１３０における検出位置と、透過Ｘ線が検出器１３０に入射した時点におけるエネルギー値とをＸ線管球１２０の管球位相ごとに収集して、収集した計数情報をコンソール装置３０の計数情報記憶部３４に格納する。前処理部３５は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報に対して種々の補正処理を行なって投影データを生成し、画像再構成部３６は、前処理部３５が生成した投影データを逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を再構成する。そして、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部３４に保持するように制御する。
【００９２】
したがって、実施例２によれば、計数情報がコンソール装置３０の内部に保存されており、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後においても、Ｘ線ＣＴ画像の撮影中に収集された計数情報を保持することができる。したがって、実施例２によれば、操作者が異なる補正条件にて再構成されたＸ線ＣＴ画像を参照したい場合には、新たな補正条件に基づいてただちに前処理部３５にて投影データを再生成することができ、Ｘ線ＣＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる。
【００９３】
また、実施例２によれば、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、画像再構成条件（補正条件）の変更要求を受け付けた場合、変更後の補正条件に基づいて、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報から投影データを再度生成するように前処理部３５を制御する。そして、システム制御部２８は、前処理部３５により再度生成された投影データを用いてＸ線ＣＴ画像を再度再構成するように画像再構成部３６を制御する。すなわち、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置のシステムは、画像再構成条件である補正条件の変更要求を受け付けた場合に、自動的に投影データの生成およびＸ線ＣＴ画像の再構成が再度実行されるようにシステム構成されている。したがって、実施例２によれば、Ｘ線ＣＴ画像を読影者の要望に応じてさらに迅速に補正することが可能となる。
【００９４】
また、実施例２によれば、システム制御部３８は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を格納するように制御する。したがって、実施例２によれば、計数情報記憶部２４の空き容量が不足して、計数情報が破棄されることを回避することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、本発明に係る放射線診断装置および画像再構成方法は、放射線を利用して医用画像を再構成する場合に有用であり、特に、医用画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することに適する。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 架台装置
１１ 天板
１２ 寝台
１３ 寝台駆動部
１４ 検出器モジュール
１４１ シンチレータ
１４２ 光電子増倍管
１４３ ライトガイド
１５ 計数情報収集部
２０ コンソール装置
２１ 入力部
２２ 表示部
２３ 寝台制御部
２４ 計数情報記憶部
２５ 同時計数情報生成部
２６ 画像再構成部
２７ データ記憶部
２８ システム制御部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線診断装置および画像再構成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放射線を利用した放射線診断装置として、陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ：Positron Emission computed Tomography）装置や、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｘ線ＣＴ、ＣＴ：Computed Tomography）装置などが知られている。これら放射線診断装置は、それぞれの特性に基づく画像を提供することで、今日の医療において必要不可欠な画像診断を可能にしている。
【０００３】
ＰＥＴ装置は、核医学診断装置の１つであり、人体内組織の詳細な機能情報を画像として提供するものである。具体的には、ＰＥＴ装置は、被検体に陽電子放出核種で標識された薬剤を投与し、投与された薬剤から放出された陽電子が電子と結合して消滅する際に、ほぼ反対方向に放出する５１１ｋｅＶの一対のガンマ線を、被検体の周囲にリング状に配置されたフォトンカウンティング（photon counting）方式の検出器モジュールからなる検出器を用いて同時計数する。そして、ＰＥＴ装置は、同時計数したガンマ線のデータを演算処理することにより、投与された薬剤を取り込んだ人体組織の分布を示す画像（ＰＥＴ画像）の再構成を行なう。
【０００４】
以下、ＰＥＴ装置における同時計数処理について説明する。まず、ＰＥＴ装置においては、入射したガンマ線を可視光に変換するＮａＩやＢＧＯなどが２次元に配列されたシンチレータと、ライトガイドを介して稠密に配置された複数の光電子倍増管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）とから構成されるアンガー型の検出器モジュールがリング状に複数配置されている（例えば、非特許文献１参照）。なお、ライトガイドは、シンチレータから出力された可視光をＰＭＴに伝達するために用いられ、光透過性に優れたプラスチック素材などからなる。また、ＰＭＴは、シンチレータから出力された可視光を増倍して電気信号に変換する装置である。
【０００５】
そして、各検出器モジュールのＰＭＴと接続される同時計数回路は、各検出器モジュールの出力結果から、陽電子から放出された一対のガンマ線の入射方向を決定するための同時計数情報を生成する。具体的には、同時計数回路は、シンチレータから散乱して出力された可視光を同じタイミングで電気信号に変換出力したＰＭＴの位置および電気信号の強度に対応する入射ガンマ線のエネルギーから重心位置を演算することで、検出器モジュールにおけるガンマ線の入射位置（シンチレータの位置）を決定する。また、同時計数回路は、各ＰＭＴが出力した電気信号の強度を積分することで、検出器モジュールに対して入射したガンマ線のエネルギー値を演算する。
【０００６】
そして、同時計数回路は、検出器モジュールにおける出力結果の中から、例えば、ガンマ線の入射タイミング（時間）が一定時間の時間ウィンドウ幅（例えば、２ｎｓｅｃ）以内にあり、エネルギー値がともに一定のエネルギーウィンドウ幅（例えば、３５０ｋｅＶ〜５５０ｋｅＶ）にある組み合わせを検索（Coincidence Finding）する。そして、同時計数回路は、検索した組み合わせの出力結果を、２つの消滅フォトンを同時計数した情報であるとして同時計数情報（Coincidence List）を生成する。そして、ＰＥＴ装置は、生成された同時計数情報を投影データ（サイノグラムデータ）とし、投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。なお、同時計数回路においては、確率的に一定の比率で含まれる偶発同時計数を除外するためのランダム補正を、計数率（count/ sec）を用いて行なうこともできる。
【０００７】
一方、Ｘ線ＣＴ装置は、透過型ＣＴ装置の１つであり、人体内組織の詳細な形態的情報を提供するものである。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球および電流モード計測方式の検出器を、例えば、被検体の体軸を軸に一対で回転させて、多方向からＸ線を被検体に照射し、体内を透過した際に吸収されて減弱したＸ線の強度を各方向において測定する。そして、検出器によって得られたＸ線強度分布から生成した投影データを逆投影処理することにより、被検体内における人体内組織の形態的情報を示すＸ線ＣＴ画像を再構成する。
【０００８】
また、近年、Ｘ線ＣＴ装置においては、ＰＥＴ装置などで用いられているフォトンカウンティング方式の検出器を、従来の電流モード計測方式の検出器に代わって用いるフォトンカウンティングＣＴの開発が進められている。フォトンカウンティングＣＴでは、フォトンカウンティング方式の検出器により、被検体を透過したＸ線のエネルギー値を検出素子ごとにカウントすることで、Ｘ線が透過した被検体の人体内組織を構成する元素を推定することが可能となるスペクトラムを投影データとして収集することができ、元素レベルの違いが詳細に描出されたＸ線ＣＴ画像を生成することが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】（社）日本画像医療システム工業会編集 「医用画像・放射線機器ハンドブック」名古美術印刷株式会社 平成１３年、ｐ．１９０〜１９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のＰＥＴ装置では、ハードウェアによって構成された同時計数回路により生成された同時計数情報しか保存することができないので、時間ウィンドウ幅やエネルギーウィンドウ幅などを変化させた同時計数情報を再作成することができない。すなわち、従来のＰＥＴ装置では、同時計数でないとされた検出器モジュールからの出力結果は、破棄されてしまうので、時間ウィンドウ幅やエネルギーウィンドウ幅などを変化させたＰＥＴ画像を再構成するなど、ＰＥＴ画像を読影する読影者の要望に応じてＰＥＴ画像を画像補正するためにＰＥＴ画像の再撮影を行なう必要があった。
【００１１】
また、上記のフォトンカウンティングＣＴでも、投影データのみを保存し、フォトンカウンティング方式の検出器の計数結果を保存することが行なわれていないので、Ｘ線ＣＴ画像を読影する読影者の要望に応じて、検出器の計数結果を用いて散乱線補正などの画像補正を行なうことができない。
【００１２】
すなわち、上記した従来の技術は、放射線を用いて再構成される医用画像を、読影者の要望に応じて迅速に補正することができないという課題があった。
【００１３】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、放射線を用いて再構成される医用画像を、読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる放射線診断装置および画像再構成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の放射線診断装置は、入射した放射線に由来する光を計数するフォトンカウンティング方式の検出器と、前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶する計数情報記憶部と、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成する画像再構成部と、前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する制御部と、を備える。
【００１５】
また、請求項１１記載の画像再構成方法は、フォトンカウンティング方式の検出器が、入射した放射線に由来する光を計数し、計数情報記憶部が、前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶し、画像再構成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成し、制御部が、前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する、ことを含む。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および１１の発明によれば、放射線を用いて再構成される医用画像を、読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施例１におけるＰＥＴ装置の構成を説明するための図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施例１における検出器モジュールおよび計数情報収集部を説明するための図（１）である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施例１における検出器モジュールおよび計数情報収集部を説明するための図（２）である。
【図３】図３は、実施例１における計数情報記憶部を説明するための図である。
【図４Ａ】図４Ａは、同時計数情報生成部を説明するための図（１）である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、同時計数情報生成部を説明するための図（２）である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理を説明するためのフローチャート（１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理を説明するためのフローチャート（２）である。
【図６】図６は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。
【図７】図７は、実施例２における計数情報記憶部を説明するための図である。
【図８】図８は、実施例２における計数情報の特徴を説明するための図である。
【図９】図９は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る放射線診断装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、放射線診断装置とは、放射線を利用して医用画像を再構成する医用画像診断装置のことである。また、以下では、実施例１において、本発明をＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置に対して適用した場合について説明し、実施例２において、本発明をＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に対して適用した場合について説明する。
【実施例１】
【００１９】
ＰＥＴ装置は、被検体に投与された陽電子放出核種を取り込んだ人体組織から放出される一対のガンマ線を同時計数することで、陽電子放出核種を取り込んだ人体組織の分布を示すＰＥＴ画像の再構成を行なう装置である。そして、実施例１におけるＰＥＴ装置は、ＰＥＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となるように構成されている。
【００２０】
以下、実施例１におけるＰＥＴ装置の構成を、図１などを用いて説明する。図１は、実施例１におけるＰＥＴ装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、実施例１におけるＰＥＴ装置は、架台装置１０と、コンソール装置２０とを有する。
【００２１】
架台装置１０は、被検体Ｐに投与され、被検体Ｐの生体組織に選択的に取り込まれた陽電子放出核種から放出される一対のガンマ線を所定のモニタリング期間において計数する装置であり、天板１１と、寝台１２と、寝台駆動部１３と、検出器モジュール１４と、計数情報収集部１５とを有する。なお、架台装置１０は、図１に示すように、撮影口となる空洞を有する。
【００２２】
天板１１は、被検体Ｐが横臥するベッドであり、寝台１２の上に配置される。寝台駆動部１３は、後述する寝台制御部２３の制御のもと、寝台１２を移動することにより、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させる。
【００２３】
検出器モジュール１４は、被検体Ｐから放出されるガンマ線を検出するフォトンカウンティング（photon counting）方式の検出器であり、架台装置１０においては、複数の検出器モジュール１４が、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように配置される。
【００２４】
具体的には、検出器モジュール１４は、図２Ａに示すように、シンチレータ１４１と、光電子増倍管１４２（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）と、ライトガイド１４３とを有するアンガー型の検出器である。なお、図２Ａおよび図２Ｂは、実施例１における検出器モジュールおよび計数情報収集部を説明するための図である。
【００２５】
シンチレータ１４１は、被検体Ｐから放出されて入射したガンマ線を可視光に変換するＮａＩやＢＧＯなどが、図２Ａに示すように、２次元に配列されている。また、光電子増倍管１４２は、シンチレータ１４１から出力された可視光を増倍して電気信号に変換する装置であり、図２Ａに示すように、ライトガイド１４３を介して稠密に複数個配置されている。ライトガイド１４３は、シンチレータ１４１から出力された可視光を光電子増倍管１４２に伝達するために用いられ、光透過性に優れたプラスチック素材などからなる。
【００２６】
なお、光電子増倍管１４２は、シンチレーション光を受光し光電子を発生させる光電陰極、発生した光電子を加速する電場を与える多段のダイノード、および電子の流れ出し口である陽極から成っている。光電効果により光電陰極から放出された電子は、ダイノードに向って加速されてダイノードの表面に衝突し、複数の電子を叩き出す。この現象が多段のダイノードに渡って繰り返されることにより、なだれ的に電子数が増倍され、陽極での電子数は、約１００万にまで達する。かかる例では、光電子増倍管１４２の利得率は、１００万倍となる。また、なだれ現象を利用した増幅のためにダイノードと陽極との間には、通常１０００ボルト以上の電圧が印加される。
【００２７】
すなわち、検出器モジュール１４は、ガンマ線をシンチレータ１４１により可視光に変換し、変換した可視光を光電子増倍管１４２により電気信号に変換することで、被検体Ｐから放出されたガンマ線の数を計数する。
【００２８】
図１に戻って、計数情報収集部１５は、複数の検出器モジュール１４それぞれの計数結果に基づく情報を、計数情報として収集する。具体的には、計数情報収集部１５は、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを、検出器モジュール１４の計数結果に基づく計数情報として検出器モジュール１４ごとに収集し、収集した計数情報を、後述するコンソール装置２０に送信する。
【００２９】
まず、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４の計数結果から検出位置を収集するために、アンガー型位置計算処理を行なう。あるいは、計数情報収集部１５は、光電子増倍管１４２が位置検出型光電子増倍管である場合、検出位置の収集を位置検出型光電子増倍管で行なう。具体的には、計数情報収集部１５は、図２Ｂに示すように、シンチレータ１４１のシンチレーション光を同じタイミングで電気信号に変換出力した各光電子増倍管１４２の位置および電気信号の強度に対応するガンマ線のエネルギー値から重心の位置を演算することで、ガンマ線が入射したシンチレータの位置を示すシンチレータ番号（Ｐ）を決定する。また、計数情報収集部１５は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号の強度を積分することで、検出器モジュールに入射したカンマ線のエネルギー値（Ｅ）を決定する。また、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４がガンマ線を検出した検出時間（Ｔ）も収集する。
【００３０】
ここで、検出時間（Ｔ）は、絶対時間（時刻）である場合であってもよいし、ＰＥＴ画像の撮影開始時点からの相対時間であってもよいが、計数情報収集部１５は、検出時間（Ｔ）を、例えば、１０−１２秒（ｐｓｅｃ）単位の精度にて収集する。かかる処理により、計数情報収集部１５は、図２Ｂに示すように、検出器モジュール１４を一意に特定するための「モジュールＩＤ」に対応付けた『「Ｐ：シンチレータ番号」、「Ｅ：エネルギー値」および「Ｔ：検出時間」』を計数情報として収集する。
【００３１】
図１に戻って、コンソール装置２０は、操作者によるＰＥＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された計数情報からＰＥＴ画像を再構成する装置である。
【００３２】
具体的には、コンソール装置２０は、図１に示すように、入力部２１と、表示部２２と、寝台制御部２３と、計数情報記憶部２４と、同時計数情報生成部２５と、画像再構成部２６と、データ記憶部２７と、システム制御部２８とを有し、コンソール装置２０が有する各部は、内部バスを介して接続される。
【００３３】
入力部２１は、ＰＥＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボードなどを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部２８に転送する。例えば、入力部２１は、操作者からＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。
【００３４】
表示部２２は、操作者によって参照されるモニタであり、システム制御部２８による制御のもと、ＰＥＴ画像を操作者に表示したり、入力部２１を介して操作者から各種指示や各種設定などを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。
【００３５】
寝台制御部２３は、寝台駆動部１３を制御することで、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させる。
【００３６】
計数情報記憶部２４は、計数情報収集部１５が収集した検出器モジュール１４ごとの計数情報を記憶する。例えば、計数情報記憶部２４は、図３に示すように、「モジュールＩＤ：Ｄ１」の検出器モジュール１４による計数結果から収集された計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１、Ｅ：Ｅ１１、Ｔ：Ｔ１１」や「Ｐ：Ｐ１２、Ｅ：Ｅ１２、Ｔ：Ｔ１２」などを記憶する。なお、図３は、実施例１における計数情報記憶部を説明するための図であり、図中の「Ｐ」、「Ｅ」および「Ｔ」は、それぞれ「シンチレータ番号」、「エネルギー値」および「検出時間」を示す。
【００３７】
また、計数情報記憶部２４は、図３に示すように、「モジュールＩＤ：Ｄ２」や「モジュールＩＤ：Ｄ３」の検出器モジュール１４による計数結果から収集された計数情報についても同様に記憶する。
【００３８】
図１に戻って、同時計数情報生成部２５は、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、陽電子放出核種から放出された一対のガンマ線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索する。そして、同時計数情報生成部２５は、検索した計数情報の組み合わせを、陽電子から放出された一対のガンマ線の入射方向を決定するための同時計数情報として生成する。同時計数情報生成部２５により生成された同時計数情報は、投影データとして後述する画像再構成部２６の処理に用いられる。
【００３９】
具体的には、同時計数情報生成部２５は、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる同時計数情報生成条件に基づいて、同時計数情報を生成する。ここで、同時計数情報生成条件には、一例を挙げれば、時間ウィンドウ幅とエネルギーウィンドウ幅とが指定されている。例えば、同時計数情報生成部２５は、図４Ａに示すように、同時計数情報生成条件として操作者が指定した「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ、エネルギーウィンドウ幅：３５０ｋｅＶ〜５５０ｋｅＶ」を用いて同時計数情報を生成する。なお、図４Ａおよび図４Ｂは、同時計数情報生成部を説明するための図である。
【００４０】
すなわち、同時計数情報生成部２５は、図３に示す「モジュールＩＤ」ごとの「検出時間（Ｔ）」および「エネルギー値（Ｅ）」を参照して、検出時間の差が「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ」以内であり、かつ、エネルギー値がともに「エネルギーウィンドウ幅：３５０ｋｅＶ〜５５０ｋｅＶ」にある計数情報の組み合わせを、モジュール間で検索する。
【００４１】
これにより、同時計数情報生成部２５は、例えば、図４Ｂに示すように、「Ｐ：Ｐ１１、Ｅ：Ｅ１１、Ｔ：Ｔ１１」と「Ｐ２２、Ｅ：Ｅ２２、Ｔ：Ｔ２２」との組み合わせを、２つの消滅フォトンが同時計数された情報である同時計数情報として生成する。
【００４２】
そして、同時計数情報生成部２５は、生成した同時計数情報を被検体Ｐの投影データ（サイノグラムデータ）として、データ記憶部２７に格納する。
【００４３】
なお、操作者は、時間ウィンドウ幅およびエネルギーウィンドウ幅以外にも、偶発同時計数を除外するためのランダム補正や、散乱したガンマ線の計数情報が同時計数情報として生成されることを除外するための散乱補正や、各検出器モジュール１４間の感度の違いを補正するための感度補正や、被検体Ｐの内部で減弱されるガンマ線のエネルギー値を補正するための減弱補正などを行なうためのパラメータも同時計数情報生成条件に組み込むことができる。
【００４４】
図１に戻って、画像再構成部２６は、同時計数情報生成部２５が生成した同時計数情報を投影データとしてデータ記憶部２７から読み出して、読み出した投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。また、画像再構成部２６は、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部２７に格納する。
【００４５】
システム制御部２８は、架台装置１０およびコンソール装置２０の動作を制御することによって、ＰＥＴ装置の全体制御を行う。具体的には、システム制御部２８は、寝台１２の移動や、計数情報収集部１５における計数情報の収集処理を制御する。また、システム制御部２８は、入力部２１を介して入力された操作者からの設定情報に基づいて、同時計数情報生成部２５における同時計数情報の生成処理や画像再構成部２６におけるＰＥＴ画像の再構成処理を制御する。また、システム制御部２８は、データ記憶部２７が記憶するＰＥＴ画像を、表示部２２に表示するように制御する。
【００４６】
そして、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。例えば、システム制御部２８は、同時計数情報として採用されなかった計数情報も含めたすべての計数情報が、計数情報記憶部２４にて保持されるように制御する。あるいは、システム制御部２８は、例えば、操作者が入力部２１を介して廃棄指示を行なった計数情報以外の計数情報が、計数情報記憶部２４にて保持されるように制御する。
【００４７】
さらに、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、以下の制御処理を行なう。すなわち、システム制御部２８は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報から同時計数情報を再度生成するように同時計数情報生成部２５を制御する。そして、システム制御部２８は、同時計数情報生成部２５により再度生成された同時計数情報を用いてＰＥＴ画像を再度再構成するように画像再構成部２６を制御する。
【００４８】
例えば、システム制御部２８は、操作者からの指示に基づいて、同時計数情報生成条件の入力用ＧＵＩを表示部２２に表示させる。そして、操作者は、入力用ＧＵＩを参照して、例えば、図４Ａに示す同時計数情報生成条件を変更する。一例を挙げると、操作者は、時間ウィンドウ幅を「６００ｐｓｅｃ」から「４００ｐｓｅｃ」に変更する。変更された同時計数情報生成条件は、システム制御部２８を介して同時計数情報生成部２５に通知される。これにより、同時計数情報生成部２５は、図３に示す計数情報から、変更後の同時計数情報生成条件に合致する計数情報の組み合わせを再度検索して同時計数情報を生成する。そして、画像再構成部２６は、システム制御部２８の制御により、同時計数情報生成部２５が再度生成した同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再度再構成する。そして、画像再構成部２６により再度再構成されたＰＥＴ画像は、システム制御部２８の制御により、表示部２２にて表示される。
【００４９】
なお、システム制御部２８は、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。例えば、実施例１におけるＰＥＴ装置のメインテナンス時などに、操作者は、例えば、ＦＤ（Flexible Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）など、外部に持ち出し可能な記憶媒体へ計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を転送するための転送要求を、入力部２１を介して入力する。転送要求を受け付けたシステム制御部２８は、記憶媒体に計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。
【００５０】
次に、図５Ａおよび図５Ｂを用いて、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理の流れについて説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、実施例１におけるＰＥＴ装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【００５１】
図５Ａに示すように、実施例１におけるＰＥＴ装置は、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させたのちに、操作者から入力部２１を介してＰＥＴ画像の撮影要求を受け付けると（ステップＳ１０１肯定）、計数情報収集部１５は、各検出器モジュール１４の所定のモニタリング期間における計数結果に基づく計数情報を収集する（ステップＳ１０２）。すなわち、計数情報収集部１５は、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを、検出器モジュール１４の計数結果に基づく計数情報として複数の検出器モジュール１４ごとに収集する。
【００５２】
そして、計数情報収集部１５は、収集した計数情報をコンソール装置２０の計数情報記憶部２４に格納し（ステップＳ１０３）、同時計数情報生成部２５は、計数情報における「検出時間」および「エネルギー値」を参照して、検出時間の差が時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値がともにエネルギーウィンドウ幅にある計数情報の組み合わせを検索することで、同時計数情報を生成する（ステップＳ１０４）。
【００５３】
そののち、画像再構成部２６は、同時計数情報生成部２５が生成した同時計数情報を投影データとして逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。なお、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、例えば、計数情報のすべてを、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。
【００５４】
そして、図５Ｂに示すように、実施例１におけるＰＥＴ装置は、操作者から同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けると（ステップＳ２０１肯定）、システム制御部２８の制御により、同時計数情報生成部２５は、変更後の同時計数情報生成条件を用いて、再度、同時計数情報を生成する（ステップＳ２０２）。
【００５５】
そののち、システム制御部２８の制御により、画像再構成部２６は、再度生成された同時計数情報を用いて、ＰＥＴ画像を再構成し（ステップＳ２０３）、処理を終了する。
【００５６】
なお、システム制御部２８は、操作者からの転送要求を受け付けた場合、操作者が指定した記憶媒体へ、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。
【００５７】
上述してきたように、実施例１によれば、計数情報収集部１５は、フォトンカウンティング方式の各検出器モジュール１４の所定のモニタリング期間における計数結果に基づく計数情報として、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出位置と、ガンマ線が検出器モジュール１４に入射した時点におけるエネルギー値と、ガンマ線の検出器モジュール１４における検出時間とを収集して、収集した計数情報をコンソール装置２０の計数情報記憶部２４に格納する。同時計数情報生成部２５は、例えば、計数情報における「検出時間」および「エネルギー値」を参照して、検出時間の差が時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値がともにエネルギーウィンドウ幅にある計数情報の組み合わせを検索することで、同時計数情報を生成する。画像再構成部２６は、同時計数情報生成部２５が生成した同時計数情報を投影データとして逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。そして、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部２４に保持するように制御する。
【００５８】
したがって、従来のＰＥＴ装置では架台装置１０の内部でハードウェア構成の同時計数回路にて生成された同時計数情報しか保存することができなかったのに対し、実施例１のＰＥＴ装置では、各検出器モジュール１４における計数情報をすべてコンソール装置２０内部に保存し、同時計数情報をコンソール装置２０内部で、例えば、ソフトウェアにより生成することができる。また、実施例１のＰＥＴ装置では、ＰＥＴ画像の再構成後においても、ＰＥＴ画像の撮影中に収集された計数情報を保持することができる。
【００５９】
したがって、実施例１によれば、操作者が異なる同時計数情報生成条件にて再構成されたＰＥＴ画像を参照したい場合、同時計数情報生成部２５は、新たな同時計数情報生成条件に基づいてただちに同時計数情報を生成することができ、ＰＥＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる。
【００６０】
また、近年、一対の消滅ガンマ線の検出時間差を利用して、ガンマ線が放出された位置を正確に特定するＴＯＦ（time of flight）−ＰＥＴ装置の開発が進められている。しかし、ＴＯＦ−ＰＥＴにて要求される時間ウィンドウ幅は、数百ｐｓｅｃのオーダであり、従来のＰＥＴ装置では、検出器モジュール１４から同時計数回路への信号伝達が光速を超えられないためＴＯＦ−ＰＥＴによるＰＥＴ画像を再構成することが困難であった。
【００６１】
しかし、実施例１のＰＥＴ装置は、計数情報として検出時間をｐｓｅｃ単位の精度にて収集することができ、同時計数情報をコンソール装置２０内部で生成することができるので、検出時間差を用いたＰＥＴ画像を再構成することが可能となる。
【００６２】
また、実施例１によれば、システム制御部２８は、ＰＥＴ画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報から同時計数情報を再度生成するように同時計数情報生成部２５を制御する。そして、システム制御部２８は、同時計数情報生成部２５により再度生成された同時計数情報を用いてＰＥＴ画像を再度再構成するように画像再構成部２６を制御する。すなわち、実施例１におけるＰＥＴ装置は、同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合に、自動的に同時計数情報の生成およびＰＥＴ画像の再構成が再度実行されるように構成されている。したがって、実施例１によれば、ＰＥＴ画像を読影者の要望に応じてさらに迅速に補正することが可能となる。
【００６３】
また、実施例１によれば、システム制御部２８は、計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部２４が記憶する計数情報を格納するように制御する。したがって、実施例１によれば、例えば、高計数率により計数情報記憶部２４の空き容量が不足して、計数情報が破棄されることを回避することが可能となる。
【実施例２】
【００６４】
実施例２では、実施例１で説明したようなフォトンカウンティング方式の検出器を有するＸ線ＣＴ装置において計数情報を保存する場合について説明する。
【００６５】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球から被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を検出器により検出することで、被検体内における人体内組織の形態的情報を示すＸ線ＣＴ画像の再構成を行なう装置である。
【００６６】
ただし、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、従来の電流モード計測方式の検出器ではなく、フォトンカウンティング方式の検出器を用いて被検体を透過したＸ線を計数することでＸ線ＣＴ画像を再構成する。そして、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ＣＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となるように構成されている。
【００６７】
以下、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を、図６などを用いて説明する。図６は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の構成を説明するための図である。図６に示すように、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、架台装置１００と、寝台装置２００と、コンソール装置３０とを有する。
【００６８】
架台装置１００は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を計数する装置であり、高電圧発生部１１０と、Ｘ線管球１２０と、検出器１３０と、計数情報収集部１４０と、回転フレーム１５０と、架台駆動部１６０とを有する。
【００６９】
回転フレーム１５０は、Ｘ線管球１２０と検出器１３０とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、後述する架台駆動部１６０によって被検体Ｐを中心した円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
【００７０】
Ｘ線管球１２０は、後述する高電圧発生部１１０により供給される高電圧により被検体ＰにＸ線ビームを照射する真空管であり、回転フレーム１５０の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。
【００７１】
高電圧発生部１１０は、Ｘ線管球１２０に高電圧を供給する装置であり、架台駆動部１６は、回転フレーム１５０を回転駆動させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管球１２０と検出器１３０とを旋回させる。
【００７２】
検出器１３０は、被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光を計数することで、透過Ｘ線のエネルギー値を弁別するフォトンカウンティング方式の検出器である。例えば、検出器１３０は、実施例１において図２Ａを用いて説明したような検出器モジュール１４と同様の構成のものが用いられる。
【００７３】
計数情報収集部１４０は、検出器１３０の計数結果から、Ｘ線の検出器１３０における検出位置と、Ｘ線が検出器１３０に入射した時点におけるエネルギー値とを計数情報としてＸ線管球１２０の位相（管球位相）ごとに収集し、収集した計数情報を、後述するコンソール装置３０に送信する。例えば、計数情報収集部１４０は、検出位置およびエネルギー値を、実施例１の計数情報収集部１５と同様の処理により決定する。
【００７４】
寝台装置２００は、被検体Ｐを載せる装置であり、天板２２０と、寝台駆動装置２１０とを有する。天板２２０は、被検体Ｐが載置される板であり、寝台駆動装置２１０は、天板２２０をＺ軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１５０内に移動させる。
【００７５】
コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１００によって収集された計数情報を用いてＸ線ＣＴ画像を再構成する装置であり、入力装置３１と、表示装置３２と、スキャン制御部３３と、計数情報記憶部３４と、前処理部３５と、画像再構成部３６と、画像記憶部３７と、システム制御部３８とを有する。
【００７６】
入力装置３１は、Ｘ線ＣＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボードなどを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部３８に転送する。例えば、入力装置３１は、操作者からＸ線ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。
【００７７】
表示装置３２は、操作者によって参照されるモニタであり、システム制御部３８による制御のもと、Ｘ線ＣＴ画像を操作者に表示したり、入力装置３１を介して操作者から各種指示や各種設定などを受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。
【００７８】
スキャン制御部３３は、システム制御部３８のもと、高電圧発生部１１０、架台駆動部１６０、計数情報収集部１４０および寝台駆動装置２１０の動作を制御することで、架台装置１００における計数情報の収集処理を制御する。
【００７９】
計数情報記憶部３４は、計数情報収集部１４０が収集した管球位相ごとの計数情報を記憶する。例えば、計数情報記憶部３４は、図７に示すように、「管球位相：Ｘ１」における検出器１３０の計数結果から収集された計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１、Ｅ：Ｅ１１」や「Ｐ：Ｐ１２、Ｅ：Ｅ１２」などを記憶する。なお、図７は、実施例２における計数情報記憶部を説明するための図であり、図中の「Ｐ」および「Ｅ」は、それぞれ「シンチレータ番号」および「エネルギー値」を示す。
【００８０】
また、計数情報記憶部３４は、図７に示すように、「管球位相：Ｘ２」や「管球位相：Ｘ３」における検出器１３０の計数結果から収集された計数情報についても同様に記憶する。
【００８１】
ここで、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報において、シンチレータ位置ごとのエネルギー値には、異なるエネルギー値ごとのカウント数の情報が含まれている。すなわち、図８に示すように、エネルギー値ごとのカウント数をヒストグラムとして表すことで、Ｘ線が透過した被検体の人体内組織を構成する元素を推定することが可能となるエネルギーのスペクトラムを再現することができる。なお、図８は、実施例２における計数情報の特徴を説明するための図である。
【００８２】
図６に戻って、前処理部３５は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報に対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正などの補正処理とを行なうことで、投影データを生成する。なお、補正処理を行なうための補正条件は、操作者により任意に変更することができる。
【００８３】
画像再構成部３６は、前処理部３５によって計数情報から生成された投影データを逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を再構成し、再構成したＸ線ＣＴ画像を画像記憶部３７に格納する。すなわち、画像再構成部３６は、元素のスペクトラムが再現される計数情報から生成された投影データを用いることで、元素レベルの違いが詳細に描出されたＸ線ＣＴ画像を再構成する。
【００８４】
システム制御部３８は、架台装置１００、寝台装置２００およびコンソール装置３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置の全体制御を行う。具体的には、システム制御部３８は、スキャン制御部３３を制御することで、架台装置１００から計数情報を収集する。また、システム制御部３８は、前処理部３５、画像再構成部３６を制御することで、コンソール装置３０における画像再構成処理を制御する。また、システム制御部３８は、画像記憶部３７が記憶するＸ線ＣＴ画像を、表示装置３２に表示するように制御する。
【００８５】
そして、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部３４に保持するように制御する。
【００８６】
さらに、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、以下の制御処理を行なう。ここで、画像再構成条件とは、例えば、前処理部３５が行なう補正処理の補正条件である。すなわち、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、補正条件の変更要求を受け付けた場合、変更後の補正条件に基づいて、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報から投影データを再度生成するように前処理部３５を制御する。そして、システム制御部２８は、前処理部３５により再度生成された投影データを用いてＸ線ＣＴ画像を再度再構成するように画像再構成部３６を制御する。そして、画像再構成部３６により再度再構成されたＸ線ＣＴ画像は、システム制御部３８の制御により、表示装置３２にて表示される。
【００８７】
なお、システム制御部３８は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を格納するように制御する。
【００８８】
次に、図９を用いて、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の処理の流れについて説明する。図９は、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【００８９】
図９に示すように、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置は、被検体Ｐを架台装置１００の回転フレーム１５０内に移動させたのちに、操作者から入力装置３１を介してＸ線ＣＴ画像の撮影要求を受け付けると（ステップＳ３０１肯定）、計数情報収集部１４０は、検出器１３０の計数結果に基づく計数情報を収集する（ステップＳ３０２）。すなわち、計数情報収集部１４０は、透過Ｘ線の検出器１３０における検出位置と、透過Ｘ線が検出器１３０に入射した時点におけるエネルギー値とを計数情報としてＸ線管球１２０の管球位相ごとに収集する。
【００９０】
そして、計数情報収集部１４０は、収集した計数情報をコンソール装置３０の計数情報記憶部３４に格納し（ステップＳ３０３）、画像再構成部２６は、前処理部３５が計数情報から生成した投影データ逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を再構成し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。
【００９１】
上述してきたように、実施例２によれば、計数情報収集部１４０は、フォトンカウンティング方式の検出器１３０の計数結果に基づく計数情報として、透過Ｘ線の検出器１３０における検出位置と、透過Ｘ線が検出器１３０に入射した時点におけるエネルギー値とをＸ線管球１２０の管球位相ごとに収集して、収集した計数情報をコンソール装置３０の計数情報記憶部３４に格納する。前処理部３５は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報に対して種々の補正処理を行なって投影データを生成し、画像再構成部３６は、前処理部３５が生成した投影データを逆投影処理することでＸ線ＣＴ画像を再構成する。そして、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、計数情報のすべて、または、一部を、計数情報記憶部３４に保持するように制御する。
【００９２】
したがって、実施例２によれば、計数情報がコンソール装置３０の内部に保存されており、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後においても、Ｘ線ＣＴ画像の撮影中に収集された計数情報を保持することができる。したがって、実施例２によれば、操作者が異なる補正条件にて再構成されたＸ線ＣＴ画像を参照したい場合には、新たな補正条件に基づいてただちに前処理部３５にて投影データを再生成することができ、Ｘ線ＣＴ画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することが可能となる。
【００９３】
また、実施例２によれば、システム制御部３８は、Ｘ線ＣＴ画像の再構成後、画像再構成条件（補正条件）の変更要求を受け付けた場合、変更後の補正条件に基づいて、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報から投影データを再度生成するように前処理部３５を制御する。そして、システム制御部２８は、前処理部３５により再度生成された投影データを用いてＸ線ＣＴ画像を再度再構成するように画像再構成部３６を制御する。すなわち、実施例２におけるＸ線ＣＴ装置のシステムは、画像再構成条件である補正条件の変更要求を受け付けた場合に、自動的に投影データの生成およびＸ線ＣＴ画像の再構成が再度実行されるようにシステム構成されている。したがって、実施例２によれば、Ｘ線ＣＴ画像を読影者の要望に応じてさらに迅速に補正することが可能となる。
【００９４】
また、実施例２によれば、システム制御部３８は、計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、当該記憶媒体に計数情報記憶部３４が記憶する計数情報を格納するように制御する。したがって、実施例２によれば、計数情報記憶部２４の空き容量が不足して、計数情報が破棄されることを回避することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、本発明に係る放射線診断装置および画像再構成方法は、放射線を利用して医用画像を再構成する場合に有用であり、特に、医用画像を読影者の要望に応じて迅速に補正することに適する。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 架台装置
１１ 天板
１２ 寝台
１３ 寝台駆動部
１４ 検出器モジュール
１４１ シンチレータ
１４２ 光電子増倍管
１４３ ライトガイド
１５ 計数情報収集部
２０ コンソール装置
２１ 入力部
２２ 表示部
２３ 寝台制御部
２４ 計数情報記憶部
２５ 同時計数情報生成部
２６ 画像再構成部
２７ データ記憶部
２８ システム制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した放射線に由来する光を計数するフォトンカウンティング方式の検出器と、
前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶する計数情報記憶部と、
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成する画像再構成部と、
前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する制御部と、
を備える、放射線診断装置。
【請求項２】
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、前記制御部は、当該記憶媒体に前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を格納するように制御する、請求項１に記載の放射線診断装置。
【請求項３】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する同時計数情報生成部をさらに備える、請求項１に記載の放射線診断装置。
【請求項４】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する同時計数情報生成部をさらに備える、請求項２に記載の放射線診断装置。
【請求項５】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項３に記載の放射線診断装置。
【請求項６】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項４に記載の放射線診断装置。
【請求項７】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項１に記載の放射線診断装置。
【請求項８】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項２に記載の放射線診断装置。
【請求項９】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項７に記載の放射線診断装置。
【請求項１０】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項８に記載の放射線診断装置。
【請求項１１】
フォトンカウンティング方式の検出器が、入射した放射線に由来する光を計数し、
計数情報記憶部が、前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶し、
画像再構成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成し、
制御部が、前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する、
ことを含む、画像再構成方法。
【請求項１２】
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、前記制御部は、当該記憶媒体に前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を格納するように制御する、ことを含む、請求項１１に記載の画像再構成方法。
【請求項１３】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
同時計数情報生成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する、ことをさらに含む、請求項１１に記載の画像再構成方法。
【請求項１４】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
同時計数情報生成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する、ことをさらに含む、請求項１２に記載の画像再構成方法。
【請求項１５】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１３に記載の画像再構成方法。
【請求項１６】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１４に記載の画像再構成方法。
【請求項１７】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項１１に記載の画像再構成方法。
【請求項１８】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項１２に記載の画像再構成方法。
【請求項１９】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１７に記載の画像再構成方法。
【請求項２０】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１８に記載の画像再構成方法。
【請求項１】
入射した放射線に由来する光を計数するフォトンカウンティング方式の検出器と、
前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶する計数情報記憶部と、
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成する画像再構成部と、
前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する制御部と、
を備える、放射線診断装置。
【請求項２】
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、前記制御部は、当該記憶媒体に前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を格納するように制御する、請求項１に記載の放射線診断装置。
【請求項３】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する同時計数情報生成部をさらに備える、請求項１に記載の放射線診断装置。
【請求項４】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する同時計数情報生成部をさらに備える、請求項２に記載の放射線診断装置。
【請求項５】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項３に記載の放射線診断装置。
【請求項６】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項４に記載の放射線診断装置。
【請求項７】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項１に記載の放射線診断装置。
【請求項８】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項２に記載の放射線診断装置。
【請求項９】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項７に記載の放射線診断装置。
【請求項１０】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項８に記載の放射線診断装置。
【請求項１１】
フォトンカウンティング方式の検出器が、入射した放射線に由来する光を計数し、
計数情報記憶部が、前記検出器の計数結果に基づく計数情報を記憶し、
画像再構成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を用いて生成された投影データを逆投影処理することで医用画像を再構成し、
制御部が、前記医用画像の再構成後、前記計数情報のすべて、または、一部を、前記計数情報記憶部に保持するように制御する、
ことを含む、画像再構成方法。
【請求項１２】
前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を記憶媒体へ転送するための転送要求を受け付けた場合、前記制御部は、当該記憶媒体に前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を格納するように制御する、ことを含む、請求項１１に記載の画像再構成方法。
【請求項１３】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
同時計数情報生成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する、ことをさらに含む、請求項１１に記載の画像再構成方法。
【請求項１４】
前記検出器は、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出される放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置、前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値および前記放射線の検出時間を前記計数情報として記憶し、
同時計数情報生成部が、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報における少なくとも検出時間に基づいて、前記陽電子放出核種から放出された一対の放射線が同時に計数された計数情報の組み合わせを検索し、当該検索した計数情報の組み合わせである同時計数情報を、前記画像再構成部が用いる前記投影データとして生成する、ことをさらに含む、請求項１２に記載の画像再構成方法。
【請求項１５】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１３に記載の画像再構成方法。
【請求項１６】
前記医用画像の再構成後、同時計数情報を生成するための同時計数情報生成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の同時計数情報生成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から同時計数情報を再度生成するように前記同時計数情報生成部を制御し、前記同時計数情報生成部により再度生成された同時計数情報を用いて医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１４に記載の画像再構成方法。
【請求項１７】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項１１に記載の画像再構成方法。
【請求項１８】
前記検出器は、前記被検体を透過した放射線に由来する光を計数し、
前記計数情報記憶部は、前記放射線の前記検出器における検出位置および前記放射線が前記検出器に入射した時点におけるエネルギー値を前記計数情報として記憶し、
前記画像再構成部は、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報を前記投影データとして前記医用画像を再構成する、請求項１２に記載の画像再構成方法。
【請求項１９】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１７に記載の画像再構成方法。
【請求項２０】
前記医用画像の再構成後、画像再構成条件の変更要求を受け付けた場合、前記制御部は、変更後の画像再構成条件に基づいて、前記計数情報記憶部が記憶する前記計数情報から医用画像を再度再構成するように前記画像再構成部を制御する、請求項１８に記載の画像再構成方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８０９７９（Ｐ２０１１−８０９７９Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８６５７８（Ｐ２０１０−１８６５７８）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]