核医学イメージング装置および方法
【課題】ガンマ線の検出時間差を用いた画像を高精度に再構成すること。
【解決手段】実施例のＰＥＴ装置は、複数の検出器モジュール１４を有する検出器と、較正部２４と画像再構成部２５とを備える。較正部２４は、所定の複数の検出器モジュール１４に近接した複数の異なる位置に、点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４の各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正する。そして、較正部２４は、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。画像再構成部２５は、較正部２４により較正された複数の検出器モジュール１４それぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、被検体のＰＥＴ画像を再構成する。
【解決手段】実施例のＰＥＴ装置は、複数の検出器モジュール１４を有する検出器と、較正部２４と画像再構成部２５とを備える。較正部２４は、所定の複数の検出器モジュール１４に近接した複数の異なる位置に、点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４の各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正する。そして、較正部２４は、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。画像再構成部２５は、較正部２４により較正された複数の検出器モジュール１４それぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、被検体のＰＥＴ画像を再構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、核医学イメージング装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の生体組織における機能診断を行なうことができる核医学イメージング装置として、ポジトロンエミッションＣＴ装置（ＰＥＴ装置、ＰＥＴ：Positron Emission computed Tomography）が知られている。
【０００３】
具体的には、ＰＥＴ検査では、陽電子放出核種で標識された薬剤が被検体に投与される。そして、ＰＥＴ装置は、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（対消滅ガンマ線）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（同時計数情報）を演算処理することにより、ＰＥＴ画像の再構成を行なう。
【０００４】
また、近年、対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。ガンマ線の速度は光速であるため、ＴＯＦ−ＰＥＴ装置にて要求される検出時間差は、数百ｐｓｅｃのオーダである。このため、ＴＯＦ−ＰＥＴ装置では、各検出器モジュールの検出時間を決定するための時間情報を高精度に揃える必要がある。
【０００５】
各検出器モジュールの時間情報を較正する方法としては、ゲルマニウム６８などの点線源を用いる方法が一般的に行なわれている。かかる方法では、ＰＥＴ画像のＦＯＶ（Field Of View）内に点線源が設置され、点線源から発生する対消滅ガンマ線を２か所の検出器モジュールで検出する。そして、かかる方法では、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュールの検出時間により、時間情報が較正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０７９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した較正方法において、対消滅ガンマ線を検出する２つの検出器モジュールの組み合わせは、点線源を結ぶ直線状に限定される。したがって、上記した較正方法では、すべての検出器モジュールの時間情報を較正することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施の形態の核医学イメージング装置は、検出器と、較正部と、画像再構成部とを備える。検出器は、ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する。較正部は、所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正する。画像再構成部は、陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正部により較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施例に係るＰＥＴ装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、検出器モジュールを説明するための図である。
【図３】図３は、従来の較正方法の課題を説明するための図である。
【図４】図４は、本実施例にて点線源が設置される位置を説明するための図である。
【図５】図５は、本実施例にて対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュールの組み合わせを説明するための図である。
【図６】図６は、本実施例において点線源が設置される複数の位置の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、図６に示す一例により設定される較正可能範囲間の検出器モジュールの重複を説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本実施例に係る検出器カバーが有するホルダーを説明するための図（１）である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本実施例に係る検出器カバーが有するホルダーを説明するための図（２）である。
【図９】図９は、図１に示す較正部を説明するための図である。
【図１０】図１０は、時間情報データを説明するための図である。
【図１１】図１１は、画像再構成部を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本実施例に係るＰＥＴ装置の較正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、本実施例に係るＰＥＴ装置の画像再構成処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、較正可能範囲の変形例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、点線源の設置に係る変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、核医学イメージング装置であるＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置を、実施例として説明する。
【実施例】
【００１１】
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組織から放出される一対のガンマ線（対消滅ガンマ線）を同時計数することで、陽電子放出核種を取り込んだ組織の分布を示すＰＥＴ画像の再構成を行なう装置である。ここで、本実施例に係るＰＥＴ装置は、対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）法により、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する装置である。
【００１２】
まず、本実施例に係るＰＥＴ装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施例に係る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、本実施例に係るＰＥＴ装置は、架台装置１０と、コンソール装置２０とを有する。
【００１３】
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対消滅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、検出器カバー１５と、ＦＥ回路１６と、同時計数回路１７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。
【００１４】
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。
【００１５】
検出器モジュール１４は、ガンマ線に由来する光を計数する。すなわち、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）方式の検出器モジュールであり、架台装置１０においては、複数の検出器モジュール１４が、例えば、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。なお、複数の検出器モジュール１４は、リング状に配置される場合に限定されるものではなく、例えば、平板上に配列された複数の検出器モジュール１４が２つ被検体Ｐを挟んで対向する位置に配置される場合であってもよい。以下では、複数の検出器モジュール１４をまとめて、単に検出器と記載する場合がある。すなわち、検出器は、複数の検出器モジュール１４を有する。図２は、検出器モジュールを説明するための図である。
【００１６】
例えば、検出器モジュール１４は、図２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。
【００１７】
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２に示すように、２次元に複数配列されている。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２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。
【００１８】
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６００ボルト以上の電圧が印加される。
【００１９】
このように、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。
【００２０】
図１に戻って、検出器カバー１５は、複数の検出器モジュール１４からなる検出器を収納するカバーである。なお、各検出器モジュール１４は、モジュールカバーに収納されており、検出器カバー１５は、モジュールカバーに収納された各検出器モジュール１４を収納している。
【００２１】
ＦＥ回路１６は、複数の検出器モジュール１４それぞれが有する複数の光電子増倍管１４２それぞれの後段に接続され、同時計数回路１７の前段（Front End）に接続される。ＦＥ回路１６は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号から同時計数回路１７の処理に用いられる各種データを生成する。
【００２２】
すなわち、ＦＥ回路１６は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号のアナログ波形データの波形整形処理を行なう。具体的には、ＦＥ回路１６は、アナログ波形データに対して演算処理（積分処理および微分処理）を行なうことで、波高がエネルギーとなるデータを生成する。
【００２３】
そして、ＦＥ回路１６は、ガンマ線の入射位置を弁別する。具体的には、ＦＥ回路１６は、シンチレータ１４１から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光電子増倍管１４２の位置と、エネルギーとから重心位置を演算することで、ガンマ線の入射位置（シンチレータ１４１の位置）を決定する。
【００２４】
そして、ＦＥ回路１６は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号のアナログ波形データから、ガンマ線が検出された時間（検出時間）を計測する。例えば、ＦＥ回路１６は、アナログ波形データにおいて、予め設定された電圧値の閾値となった時点をガンマ線の検出時間として計測する。
【００２５】
そして、ＦＥ回路１６は、上記した処理により生成したデータ（ガンマ線の検出位置、ガンマ線のエネルギー値、ガンマ線の検出時間）を検出器の計数情報として、同時計数回路１７に出力する。
【００２６】
同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６から出力された計数情報の中で、陽電子放出核種から放出された対消滅ガンマ線を所定の時間幅内で略同時に計数した２つの計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。
【００２７】
具体的には、同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６から出力された各種デジタルデータから、ガンマ線の入射タイミング（検出時間）が一定時間の時間ウィンドウ幅以内（例えば、２ナノ秒以内）にあり、エネルギーがともに一定のエネルギーウィンドウ幅にある組み合わせを検索（Coincidence Finding）する。そして、同時計数回路１７は、検索した組み合わせの出力結果を、対消滅ガンマ線を略同時に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、同時計数回路１７は、同時計数情報をＰＥＴ画像再構成用の投影データとして、コンソール装置２０に送信する。ここで、対消滅ガンマ線を同時計数した２つの検出位置を結ぶ線は、ＬＯＲ（Line of Response）と呼ばれる。なお、本実施例では、同時係数情報が架台装置１０内で生成される場合について説明した。しかし、本実施例は、同時計数情報がコンソール装置２０内で生成される場合であっても適用可能である。
【００２８】
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同時計数情報からＰＥＴ画像（本実施例ではＴＯＦ−ＰＥＴ画像）を再構成する装置である。
【００２９】
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、較正部２４と、画像再構成部２５と、データ記憶部２６と、システム制御部２７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。
【００３０】
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２７に転送する。
【００３１】
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２７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。
【００３２】
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。
【００３３】
較正部２４は、検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正する。なお、較正部２４については、後に詳述する。
【００３４】
データ記憶部２６は、図１に示すように、同時計数情報データ２６ａと、時間情報データ２６ｂと、画像データ２６ｃとを有する。同時計数情報データ２６ａは、同時計数回路１７が生成した同時計数情報を記憶する。画像データ２６ｃは、画像再構成部２５により再構成されたＰＥＴ画像を記憶する。時間情報データ２６ｂは、較正部２４の処理結果を記憶する。なお、時間情報データ２６ｂが記憶する内容については、後に詳述する。
【００３５】
画像再構成部２５は、同時計数回路１７が生成した同時計数情報（投影データ）を同時計数情報データ２６ａから読み出して、読み出した投影データを、例えば、逐次近似法を用いることで、ＰＥＴ画像を再構成する。さらに、本実施例に係る画像再構成部２５は、同時計数情報の検出時間の時間差を用いて、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。そして、画像再構成部２５は、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部２６の画像データ２６ｃに格納する。
【００３６】
システム制御部２７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２７は、寝台１２の移動や、ＦＥ回路１６および同時計数回路１７による同時計数情報の収集処理を制御する。また、システム制御部２７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、画像再構成部２５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２７は、画像データ２６ｃ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。
【００３７】
以上、本実施例に係るＰＥＴ装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、本実施例に係るＰＥＴ−ＣＴ装置は、上述したＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。
【００３８】
ここで、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する場合は、ガンマ線の速度は光速であるため、ＰＥＴ装置の各検出器モジュール１４の時間分解能が重要となる。すなわち、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する場合は、検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を高精度に較正する必要がある。
【００３９】
従来、時間情報の較正には、ゲルマニウム６８など陽電子放出核種を含む点線源を用いる方法が一般的に行なわれている。かかる方法（以下、従来方法と記載する）では、ＰＥＴ画像のＦＯＶ（Field Of View）内に点線源が設置される。例えば、点線源は、撮影口の中心位置に設置される。かかる状態で、同時計数回路１７は、同時計数情報を生成する。同時計数情報には、上述したように、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間の情報が含まれている。
【００４０】
従来方法では、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間の時間差と、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュール１４それぞれの点線源設置位置からの距離とを用いることで、時間情報を較正する。図３は、従来の較正方法の課題を説明するための図である。
【００４１】
しかし、図３に示すように、陽電子放出核種を含む点線源３０がＦＯＶ内に設置された場合、対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュール１４のペアは、常に点線源３０を結ぶ直線状にある検出器モジュール１４のペアに限定されてしまう。例えば、従来方法では、図３に示す実線の丸で囲まれた２つの検出器モジュール１４それぞれと、図３に示す点線の丸で囲まれた１つの検出器モジュール１４との間で対消滅ガンマ線を検出することができない。その結果、従来方法では、すべての検出器モジュール１４の時間情報を揃えることはできない。
【００４２】
そこで、本実施例では、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正するために、検出器を収納する検出器カバー１５内にて所定の複数の検出器モジュール１４に近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源３０が設置される。図４は、本実施例にて点線源が設置される位置を説明するための図である。
【００４３】
例えば、図４に示すように、点線源３０は、検出器カバー１５内にて、検出器モジュール１４−１に近接して設置される。点線源３０を検出器モジュール１４−１に近接して設置することで、点線源３０から放出される対消滅ガンマ線の一方のガンマ線を検出器モジュール１４−１が検出する時間は、点線源３０の対消滅ガンマ線放出時の時間と略同時となる。また、点線源３０を検出器モジュール１４−１に近接して設置することで、点線源３０から放出される対消滅ガンマ線の一方のガンマ線の大多数（例えば、７０％程度）が検出器モジュール１４−１に入射する。なお、点線源３０が配置される検出器モジュール１４に近接した位置は、検出器カバー１５内に限定されるものでなく、検出器カバー１５上である場合であってもよい。
【００４４】
そして、図４に示すように点線源が設置されることで、本実施例では、ＦＯＶ内に点線源３０が設置される場合と比較して、対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュール１４の組み合わせを増やすことができる。図５は、本実施例にて対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュールの組み合わせを説明するための図である。
【００４５】
例えば、図５に示すように、本実施例では、点線源３０から放出される対消滅ガンマ線は、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−１７とで検出可能であり、さらに、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−２１とで検出可能である。すなわち、本実施例では、検出器モジュール１４−１を介して、複数の検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。
【００４６】
ここで、上述したように、本実施例では、点線源３０が所定の複数の検出器モジュール１４に近接した複数の異なる位置に設置される。これは、点線源３０の設置位置が一箇所である場合、時間情報の較正を行なうことが可能な検出器モジュール１４の組み合わせに限界があるからである。例えば、検出器モジュール１４−１に近接して点線源３０が設置される場合、検出器モジュール１４−１と隣接する検出器モジュール１４における対消滅ガンマ線の検出精度は、ガンマ線の入射角が小さくなるため悪くなる。すなわち、点線源３０の設置場所に応じて、時間情報の較正可能範囲は、限定される。例えば、較正可能範囲は、点線源３０が近接して設置される検出器モジュール１４からの角度（立体角）により設定される範囲である。
【００４７】
そこで、本実施例では、点線源３０の設置位置から設定される較正可能範囲内にある検出器モジュールの少なくとも一つが、点線源３０の他の設置位置から設定される較正可能範囲内にある検出器モジュールと重複するように、点線源３０の複数の設置位置が調整される。図６は、本実施例において点線源が設置される複数の位置の一例を説明するための図である。
【００４８】
図６に示す一例では、３６個の検出器モジュール１４のうち、検出器モジュール１４−１、１４−１０、１４−１９および１４−２８それぞれに近接した位置（４箇所）に点線源３０が設置される。これにより、検出器モジュール１４−１の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−１４〜１４−２４となる。また、検出器モジュール１４−１０の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−２３〜１４−３３となる。また、検出器モジュール１４−１９の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−３２〜１４−３６および１４−１〜１４−６となる。また、検出器モジュール１４−２８の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−５〜１４−１３となる。図７は、図６に示す一例により設定される較正可能範囲間の検出器モジュールの重複を説明するための図である。
【００４９】
すなわち、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１および検出器モジュール１４−１０の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−２３および１４−２４の２つが重複している。また、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１０および検出器モジュール１４−１９の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−３２および１４−３３の２つが重複している。また、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１９および検出器モジュール１４−２８の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−５および１４−６の２つが重複している。また、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１および検出器モジュール１４−２８の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−１３および１４−１４の２つが重複している。
【００５０】
これにより、本実施例では、複数の検出器モジュール１４のすべての組み合わせで、時間情報の較正を行なうことができる。なお、図３〜７では、説明の都合上、検出器モジュール１４の数が３６個の場合を示している。しかし、実際には、ＰＥＴ装置が有する検出器モジュール１４の数は、例えば、数百個と多数な場合もある。
【００５１】
ここで、点線源３０は、上述したように、検出器カバー１５内に設置される。このため、本実施例に係る検出器カバー１５は、点線源を収納するために、例えば、図８Ａまたは図８Ｂに示すホルダーを有する。図８Ａおよび図８Ｂは、本実施例に係る検出器カバーが有するホルダーを説明するための図である。
【００５２】
例えば、点線源３０が図６に示す一例で説明したように４箇所設置される場合、検出器カバー１５には、図８Ａに示すように、検出器モジュール１４−１、１４−１０、１４−１９および１４−２８それぞれに近接した位置にホルダー１５１、１５２、１５３および１５４が設けられる。これにより、点線源３０を近接して設置することができる。
【００５３】
あるいは、検出器カバー１５には、例えば、図８Ｂに示すように、検出器モジュール１４（検出器モジュール１４−１）の近接した位置に扉１５１１が設けられる。そして、検出器モジュール１４−１を収容するモジュールカバー１５１２内にホルダー１５１が設けられる。同様に、検出器モジュール１４−１０、１４−１９および１４−２８のそれぞれの近接した位置に扉が設けられる。そして、検出器モジュール１４−１０、１４−１９および１４−２８のそれぞれを収容するモジュールカバー内にホルダー１５２、１５３および１５４が設けられる。これにより、点線源３０をより近接して設置することができる。
【００５４】
以上、本実施例に係る点線源の設置法について説明した。このように点線源３０が設置された状態で、図１に示す較正部２４の処理が実行される。すなわち、較正部２４は、点線源３０からの対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４の各検出時間と、当該２つの検出器モジュール１４間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正する。そして、較正部２４は、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。
【００５５】
具体的には、較正部２４は、点線源３０が、検出器カバー１５内の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、点線源３０からの対消滅ガンマ線を所定の時間幅内で略同時に計数した２つの検出器モジュール１４それぞれの時間情報を較正する。例えば、ＰＥＴ装置の管理者は、ホルダー１５１に点線源３０を設置する。そして、管理者は、例えば、入力部２１を介して、較正用計測開始要求を入力する。そして、システム制御部２７は、ＦＥ回路１６および同時計数回路１７の処理が実行されるように制御する。なお、時間情報の較正処理を行なう場合、同時計数回路１７は、時間ウィンドウ幅のみを検索条件として、同時計数情報を生成してもよい。すなわち、同時計数回路１７は、時間情報の較正処理を行なう場合と、画像再構成処理を行なう場合とで、検索条件を変更する場合であってもよい。
【００５６】
検出器モジュール１４−１に近接した位置に点線源３０が設置された場合の同時計数情報が同時計数情報データ２６ａに順次格納されると、較正部２４は、処理を開始する。図９は、図１に示す較正部を説明するための図である。
【００５７】
例えば、同時計数情報データ２６ａに、図９に示すように、検出器モジュール１４−１（ＩＤ：１）が時間「Ｔ：ｔ１」に検出した計測情報と、検出器モジュール１４−１４（ＩＤ：１４）が時間「Ｔ：ｔ２」に検出した計測情報との組み合わせが同時計数情報として格納されたとする。なお、図９に示す「Ｐ」は、ガンマ線の検出位置を示し、図９に示す「Ｅ」は、ガンマ線のエネルギーを示す。
【００５８】
かかる場合、較正部２４は、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−１４との距離（図９に示すＤ（１−１４）を参照）を用いて較正処理を行なう。すなわち、較正部２４は、図９に示すように、検出器モジュール１４−１の検出時間「ｔ１」に「Ｄ（１−１４）／ｃ」を加算することで、検出器モジュール１４−１４の正確な検出時間「Ｔ２」を算出する。なお、「ｃ」は、ガンマ線の速度、すなわち、光速である。
【００５９】
そして、較正部２４は、「Ｔ２」と検出器モジュール１４−１４の検出時間「ｔ２」との時間差を算出する。較正部２４が算出した時間差は、検出器モジュール１４−１の時間情報を基準とした場合の、検出器モジュール１４−１４の時間情報の誤差となる。そこで、較正部２４は、算出した時間差を用いて、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−１４と時間情報を較正する。具体的には、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−１４の時間情報を較正する。
【００６０】
このように、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の計測情報と組み合わされた同時計数情報が同時計数情報データ２６ａに格納されるごとに、２つの検出器モジュール１４間の時間情報の較正を行なう。
【００６１】
そして、ＰＥＴ装置の管理者は、例えば、ホルダー１５２、１５３、１５４の順に点線源３０を順次設置する。これにより、較正部２４は、４箇所それぞれで、時間情報の較正を行なう。すなわち、較正部２４は、検出器モジュール１４−１０の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−１０の計測情報と組み合わされた計測情報の出力元となった検出器モジュール１４の時間情報を較正する。また、較正部２４は、検出器モジュール１４−１９の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−１９の計測情報と組み合わされた計測情報の出力元となった検出器モジュール１４の時間情報を較正する。また、較正部２４は、検出器モジュール１４−２８の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−２８の計測情報と組み合わされた計測情報の出力元となった検出器モジュール１４の時間情報を較正する。
【００６２】
なお、較正部２４は、例えば、管理者の設定に基づくシステム制御部２７の制御により、較正可能範囲内にある検出器モジュール１４の計測情報を含む同時計数情報のみを処理対象とする場合であってもよい。あるいは、較正部２４は、例えば、管理者の設定に基づくシステム制御部２７の制御により、較正可能範囲外の検出器モジュール１４の計測情報を含む同時計数情報も処理対象とする場合であってもよい。
【００６３】
このように、点線源３０を異なる位置に順次設置されるごとに、較正部２４は、点線源３０が近接して設置された検出器モジュール１４の時間情報を相対的基準値として、各検出器モジュール１４の時間情報を較正する。そして、較正部２４は、４箇所の点線源３０設置位置それぞれでの較正処理が終了すると、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。上述したように、設置位置ごとに時間情報が較正可能な検出器モジュール１４の一部は、設置位置ごとに重複している。そこで、較正部２４は、例えば、検出器モジュール１４−１の時間情報を絶対的基準値（例えば「０」）として、検出器モジュール１４−１以外の検出器モジュール１４の時間情報を較正する。
【００６４】
例えば、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の時間情報を相対的基準値として較正した検出器モジュール１４−２４の時間情報と、検出器モジュール１４−１０の時間情報を相対的基準値として較正した検出器モジュール１４−２４の時間情報との差を用いて、検出器モジュール１４−１０の時間情報を相対的基準値として較正した各検出器モジュール１４の時間情報を較正する。同様に、較正部２４は、検出器モジュール１４−１９の時間情報を相対的基準値として較正した各検出器モジュール１４の時間情報を、検出器モジュール１４−１の時間情報を絶対的基準値として較正する。同様に、較正部２４は、検出器モジュール１４−２８の時間情報を相対的基準値として較正した各検出器モジュール１４の時間情報についても較正する。これにより、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の時間情報を絶対的基準値とした場合の検出器モジュール１４−１以外の検出器モジュール１４の時間情報を決定する。
【００６５】
そして、較正部２４は、較正結果を図１に示す時間情報データ２６ｂに格納する。図１０は、時間情報データを説明するための図である。
【００６６】
例えば、図１０に示すように、時間情報データ２６ｂは、較正部２４の処理結果として、検出器モジュール１４−１（ＩＤ：１）の時間情報を「０」とした場合、「ＩＤ：２」の検出器モジュール１４の時間情報が「Δｔ２」であると記憶する。同様に、図１０に示すように、時間情報データ２６ｂは、「ＩＤ：３」の検出器モジュール１４の時間情報が「Δｔ３」であり、「ＩＤ：４」の検出器モジュール１４の時間情報が「Δｔ４」であると記憶する。
【００６７】
そして、システム制御部２７は、操作者から入力部２１を介して、陽電子放出核種により標識された物質（例えば、18Ｆ標識デオキシグルコースなどの薬剤）が投与された被検体のＰＥＴ画像（ＴＯＦ−ＰＥＴ画像）の撮影要求を受け付けると、画像再構成部２５の再構成処理を以下に説明するように制御する。
【００６８】
すなわち、画像再構成部２５は、較正部２４により較正された複数の検出器モジュール１４それぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、被検体のＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。図１１は、画像再構成部を説明するための図である。
【００６９】
具体的には、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａに格納された同時計数情報を、時間情報データ２６ｂに格納されている較正済みの時間情報を用いて補正する。
【００７０】
例えば、図１１に示す一例では、「ＩＤ：１」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P1_1、Ｅ：E1_1、Ｔ：T1_1」と、「ＩＤ：２」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P2_2、Ｅ：E2_2、Ｔ：T2_2」との同時計数情報が格納されている。かかる場合、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａから「ＩＤ：１」の検出器モジュール１４の時間情報「０」と、「ＩＤ：２」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ２」とを取得する。そして、画像再構成部２５は、図１１に示すように、「Ｔ：T1_1」は補正せずに、「Ｔ：T2_2」を「Ｔ：T2_2＋Δｔ２」と補正する。
【００７１】
また、図１１に示す一例では、「ＩＤ：１０」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P10_2、Ｅ：E10_2、Ｔ：T10_2」と、「ＩＤ：３」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P3_2、Ｅ：E3_2、Ｔ：T3_2」との同時計数情報が格納されている。かかる場合、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａから「ＩＤ：１０」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ１０」と、「ＩＤ：３」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ３」とを取得する。そして、画像再構成部２５は、図１１に示すように、「Ｔ：T10_2」を「Ｔ：T10_2＋Δｔ１０」と補正し、「Ｔ：T3_2」を「Ｔ：T3_2＋Δｔ３」と補正する。
【００７２】
また、図１１に示す一例では、「ＩＤ：８」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P8_3、Ｅ：E8_3、Ｔ：T8_3」と、「ＩＤ：２０」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P20_3、Ｅ：E20_3、Ｔ：T20_3」との同時計数情報が格納されている。かかる場合、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａから「ＩＤ：８」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ８」と、「ＩＤ：２０」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ２０」とを取得する。そして、画像再構成部２５は、図１１に示すように、「Ｔ：T8_3」を「Ｔ：T8_3＋Δｔ８」と補正し、「Ｔ：T20_3」を「Ｔ：T20_3＋Δｔ２０」と補正する。
【００７３】
そして、画像再構成部２５は、検出時間を補正した同時計数情報を用いて、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。
【００７４】
なお、上記では、同時計数情報の補正処理が画像再構成部２５により行なわれる場合について説明した。しかし、本実施例は、同時計数情報の補正処理が較正部２４またはシステム制御部２７により行なわれる場合であってもよい。あるいは、本実施例は、各検出器モジュール１４の出力データを処理する際に、ＦＥ回路１６が時間情報データ２６ｂを用いて各検出器モジュール１４の検出時間を補正した計数情報を同時計数回路１７に出力する場合であってもよい。かかる場合、同時計数回路１７により生成される同時計数情報の検出時間は、時間情報により補正されたデータであるので、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａに格納された同時計数情報をそのまま用いてＴＯＦ−ＰＥＴ画像の再構成を行なう。
【００７５】
また、上記では、較正部２４がコンソール装置２０に設置される場合について説明した。しかし、本実施例は、較正部２４が架台装置１０に設置される場合であってもよい。ここで、ＦＥ回路１６が時間情報データ２６ｂを用いて各検出器モジュール１４の検出時間を補正する場合、較正部２４が架台装置１０に設置されるとともに、時間情報データ２６ｂも架台装置１０に設置されることが望ましい。いずれの場合であっても、画像再構成部２５は、検出時間が較正部２４の処理結果により補正された同時計数情報を用いて、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。
【００７６】
なお、本実施例では、点線源３０を複数の異なる位置に順次設置されることで、時間情報の較正が行なわれる。このため、本実施例に係るＰＥＴ装置は、管理者が点線源３０の設置位置を確認できるように、点線源３０の設置位置を指し示すポインタを備える場合であってもよい。
【００７７】
また、本実施例では、点線源３０が複数の異なる位置に順次設置される場合について説明した。しかし、本実施例は、複数の点線源３０が複数の異なる位置に一度に設置される場合であってもよい。かかる場合でも、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。ただし、ランダムイベントが同時計数情報として生成されることを回避するためには、点線源３０が複数の異なる位置に順次設置される場合が望ましい。
【００７８】
次に、図１２および１３を用いて、本実施例に係るＰＥＴ装置の処理の流れについて説明する。図１２は、本実施例に係るＰＥＴ装置の較正処理を説明するためのフローチャートであり、図１３は、本実施例に係るＰＥＴ装置の画像再構成処理を説明するためのフローチャートである。
【００７９】
図１２に示すように、本実施例に係るＰＥＴ装置は、点線源３０が設置された状態で、管理者から入力部２１を介して、較正用計測開始要求を受け付けた否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、較正用計測開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１０１否定）、ＰＥＴ装置は、待機状態となる。
【００８０】
一方、較正用計測開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）、システム制御部２７の制御により、同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６が出力したデータを用いて、同時計数情報を生成する（ステップＳ１０２）。
【００８１】
そして、較正部２４は、同時計数情報の出力元となる２つの検出器モジュール１４の各検出時間から時間情報を較正する（ステップＳ１０３）。すなわち、較正部２４は、図９に示すように、２つの検出器モジュール１４間の距離を用いて、当該２つの検出器モジュール１４の時間情報を較正する。
【００８２】
その後、較正部２４は、較正可能範囲内の検出器モジュール１４の時間情報を較正したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、較正可能範囲内の検出器モジュール１４の時間情報を較正していない場合（ステップＳ１０４否定）、較正部２４は、ステップＳ１０３に戻って、未処理の同時計数情報を用いた較正処理を行なう。
【００８３】
一方、較正可能範囲内の検出器モジュール１４の時間情報を較正した場合（ステップＳ１０４肯定）、システム制御部２７は、較正用計測処理終了要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ここで、較正用計測処理終了要求を受け付けない場合（ステップＳ１０５否定）、システム制御部２７は、ステップＳ１０１に戻って、異なる位置に点線源３０が設置された状態で、較正用計測開始要求を受け付けたか否かを判定する。
【００８４】
一方、較正用計測処理終了要求を受け付けた場合（ステップＳ１０５肯定）、較正部２４は、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正し、較正した時間情報を時間情報データ２６ｂに格納して（ステップＳ１０６）、処理を終了する。なお、上記した時間情報の較正処理は、ＰＥＴ装置の出荷時や、ＰＥＴ装置の定期点検時に、管理者により実行される。
【００８５】
そして、時間情報データ２６ｂを用いて本実施例に係るＰＥＴ装置は、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像の再構成処理を行なう。すなわち、図１３に示すように、本実施例に係るＰＥＴ装置は、操作者から入力部２１を介して、ＰＥＴ画像（ＴＯＦ−ＰＥＴ画像）の撮影要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、撮影要求を受け付けない場合（ステップＳ２０１否定）、ＰＥＴ装置は、待機状態となる。
【００８６】
一方、撮影要求を受け付けた場合（ステップＳ２０１肯定）、システム制御部２７の制御により、同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６が出力したデータを用いて、同時計数情報を生成する（ステップＳ２０２）。
【００８７】
そして、画像再構成部２５は、システム制御部２７の制御により、同時計数情報の検出時間を較正された時間情報により補正する（ステップＳ２０３、図１１を参照）。
【００８８】
その後、画像再構成部２５は、検出時間が補正された同時計数情報に基づいて、ＰＥＴ画像（ＴＯＦ−ＰＥＴ画像）を再構成し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。
【００８９】
上述したように、本実施例では、検出器カバー１５内、または検出器カバー上にて所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源３０が設置された状態で時間情報の較正処理が行なわれる。すなわち、較正部２４は、点線源３０からの対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４の各検出時間と、当該２つの検出器モジュール１４間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。
【００９０】
そして、画像再構成部２５は、陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、較正部２４により較正された複数の検出器モジュール１４それぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、被検体のＰＥＴ画像を再構成する。
【００９１】
したがって、本実施例では、点線源３０を検出器モジュール１４の近傍に設置し、さらに、設置位置を複数とすることのみで、時間情報の較正を行なうことが可能な検出器モジュール１４の組み合わせを網羅することができる。すなわち、本実施例では、すべての検出器モジュール１４の時間情報を高精度かつ簡便に較正することができる。その結果、本実施例では、ガンマ線の検出時間差を用いた画像を高精度に再構成することが可能となる。
【００９２】
また、本実施例では、較正部２４は、点線源３０が、検出器カバー１５内、または検出器カバー上の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４それぞれの時間情報を較正する。したがって、本実施例では、ランダムイベントを同時計数情報として生成されることを回避することができ、すべての検出器モジュール１４の時間情報を確実に較正することができる。
【００９３】
また、本実施例では、点線源３０の設置位置から設定される較正可能範囲内にある検出器モジュール１４の少なくとも一つが、点線源３０の他の設置位置から設定される他の較正可能範囲内にある検出器モジュール１４と重複するように点線源３０の設置位置が調整される。これにより、本実施例では、各較正範囲内にて精度よく時間情報を較正したうえで、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。したがって、本実施例では、すべての検出器モジュール１４の時間情報をより高精度に較正することができる。
【００９４】
ところで、ＰＥＴ装置では、被検体Ｐの周囲を取り囲むようにリング状に配置された複数の検出器モジュール１４が、さらに、被検体Ｐの体軸方向に沿って複数列配置されることで、同時計数情報を３次元で収集することが行なわれている。かかる場合でも、検出器モジュール１４の近傍に設置された点線源３０を用いることで、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。すなわち、較正可能範囲は、図６で説明したように、リング状に配置された複数の検出器モジュール１４により形成される面内に設定される場合に限定されるものではない。図１４は、較正可能範囲の変形例を説明するための図である。
【００９５】
すなわち、較正可能範囲は、図１４に示すように、検出器モジュール１４の近傍に設置された点線源３０を中心として、被検体Ｐの体軸方向に沿った３次元空間として設定される場合であってもよい。図１４に示す較正可能範囲を点線源３０の設置位置ごとに設定することで、較正部２４は、同時計数情報を３次元で収集する場合であっても、すべての検出器モジュール１４の時間情報を高精度に較正することができる。
【００９６】
ところで、点線源３０が近傍に設置された検出器モジュール１４では、ガンマ線の計数率が増大する。計数率が増大すると、ＦＥ回路１６では、演算処理の途中で次々とアナログ波形データが入力される。すなわち、ＦＥ回路１６において、処理対象となるデータが積み重なる（pile up）することとなり、個々のガンマ線に由来する光を分離した計数結果を収集できないこととなる。
【００９７】
そこで、本実施例は、点線源３０と点線源３０に近接する検出器モジュール１４との間に重金属を配置するように構成する場合であってもよい。図１５は、点線源の設置に係る変形例を説明するための図である。
【００９８】
具体的には、本変形例では、点線源３０が設置される各ホルダー（図８Ａや図８Ｂを参照）の内部において、図１５に示すように、検出器モジュール１４に近接する位置に、鉄や鉛などの高密度の物質から構成される重金属１６０が配置される。例えば、本変形例では、ホルダー１５１の内部において、例えば３ｃｍ程度の厚さを有する鉄が配置される。重金属１６０を配置することで、計数率を低下させることができ、本変形例では、点線源３０を検出器モジュール１４の近傍に設置しても、「pile up」の発生を回避して、効率的に計数結果を収集することができる。
【００９９】
なお、本実施例で説明した核医学イメージング方法は、あらかじめ用意された核医学イメージングプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。核医学イメージングプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、核医学イメージングプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１００】
以下説明したとおり、本実施例によれば、ガンマ線の検出時間差を用いた画像を高精度に再構成することが可能となる。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０２】
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 検出器カバー
１６ ＦＥ回路
１７ 同時計数回路
２０ コンソール装置
２１ 入力部
２２ 表示部
２３ 寝台制御部
２４ 較正部
２５ 画像再構成部
２６ データ記憶部
２６ａ 同時計数情報データ
２６ｂ 時間情報データ
２６ｃ 画像データ
２７ システム制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、核医学イメージング装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の生体組織における機能診断を行なうことができる核医学イメージング装置として、ポジトロンエミッションＣＴ装置（ＰＥＴ装置、ＰＥＴ：Positron Emission computed Tomography）が知られている。
【０００３】
具体的には、ＰＥＴ検査では、陽電子放出核種で標識された薬剤が被検体に投与される。そして、ＰＥＴ装置は、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（対消滅ガンマ線）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（同時計数情報）を演算処理することにより、ＰＥＴ画像の再構成を行なう。
【０００４】
また、近年、対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。ガンマ線の速度は光速であるため、ＴＯＦ−ＰＥＴ装置にて要求される検出時間差は、数百ｐｓｅｃのオーダである。このため、ＴＯＦ−ＰＥＴ装置では、各検出器モジュールの検出時間を決定するための時間情報を高精度に揃える必要がある。
【０００５】
各検出器モジュールの時間情報を較正する方法としては、ゲルマニウム６８などの点線源を用いる方法が一般的に行なわれている。かかる方法では、ＰＥＴ画像のＦＯＶ（Field Of View）内に点線源が設置され、点線源から発生する対消滅ガンマ線を２か所の検出器モジュールで検出する。そして、かかる方法では、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュールの検出時間により、時間情報が較正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０７９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した較正方法において、対消滅ガンマ線を検出する２つの検出器モジュールの組み合わせは、点線源を結ぶ直線状に限定される。したがって、上記した較正方法では、すべての検出器モジュールの時間情報を較正することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施の形態の核医学イメージング装置は、検出器と、較正部と、画像再構成部とを備える。検出器は、ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する。較正部は、所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正する。画像再構成部は、陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正部により較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施例に係るＰＥＴ装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、検出器モジュールを説明するための図である。
【図３】図３は、従来の較正方法の課題を説明するための図である。
【図４】図４は、本実施例にて点線源が設置される位置を説明するための図である。
【図５】図５は、本実施例にて対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュールの組み合わせを説明するための図である。
【図６】図６は、本実施例において点線源が設置される複数の位置の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、図６に示す一例により設定される較正可能範囲間の検出器モジュールの重複を説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本実施例に係る検出器カバーが有するホルダーを説明するための図（１）である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本実施例に係る検出器カバーが有するホルダーを説明するための図（２）である。
【図９】図９は、図１に示す較正部を説明するための図である。
【図１０】図１０は、時間情報データを説明するための図である。
【図１１】図１１は、画像再構成部を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本実施例に係るＰＥＴ装置の較正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、本実施例に係るＰＥＴ装置の画像再構成処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、較正可能範囲の変形例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、点線源の設置に係る変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、核医学イメージング装置であるＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置を、実施例として説明する。
【実施例】
【００１１】
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組織から放出される一対のガンマ線（対消滅ガンマ線）を同時計数することで、陽電子放出核種を取り込んだ組織の分布を示すＰＥＴ画像の再構成を行なう装置である。ここで、本実施例に係るＰＥＴ装置は、対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）法により、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する装置である。
【００１２】
まず、本実施例に係るＰＥＴ装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施例に係る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、本実施例に係るＰＥＴ装置は、架台装置１０と、コンソール装置２０とを有する。
【００１３】
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対消滅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、検出器カバー１５と、ＦＥ回路１６と、同時計数回路１７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。
【００１４】
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。
【００１５】
検出器モジュール１４は、ガンマ線に由来する光を計数する。すなわち、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）方式の検出器モジュールであり、架台装置１０においては、複数の検出器モジュール１４が、例えば、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。なお、複数の検出器モジュール１４は、リング状に配置される場合に限定されるものではなく、例えば、平板上に配列された複数の検出器モジュール１４が２つ被検体Ｐを挟んで対向する位置に配置される場合であってもよい。以下では、複数の検出器モジュール１４をまとめて、単に検出器と記載する場合がある。すなわち、検出器は、複数の検出器モジュール１４を有する。図２は、検出器モジュールを説明するための図である。
【００１６】
例えば、検出器モジュール１４は、図２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。
【００１７】
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２に示すように、２次元に複数配列されている。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２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。
【００１８】
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６００ボルト以上の電圧が印加される。
【００１９】
このように、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。
【００２０】
図１に戻って、検出器カバー１５は、複数の検出器モジュール１４からなる検出器を収納するカバーである。なお、各検出器モジュール１４は、モジュールカバーに収納されており、検出器カバー１５は、モジュールカバーに収納された各検出器モジュール１４を収納している。
【００２１】
ＦＥ回路１６は、複数の検出器モジュール１４それぞれが有する複数の光電子増倍管１４２それぞれの後段に接続され、同時計数回路１７の前段（Front End）に接続される。ＦＥ回路１６は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号から同時計数回路１７の処理に用いられる各種データを生成する。
【００２２】
すなわち、ＦＥ回路１６は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号のアナログ波形データの波形整形処理を行なう。具体的には、ＦＥ回路１６は、アナログ波形データに対して演算処理（積分処理および微分処理）を行なうことで、波高がエネルギーとなるデータを生成する。
【００２３】
そして、ＦＥ回路１６は、ガンマ線の入射位置を弁別する。具体的には、ＦＥ回路１６は、シンチレータ１４１から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光電子増倍管１４２の位置と、エネルギーとから重心位置を演算することで、ガンマ線の入射位置（シンチレータ１４１の位置）を決定する。
【００２４】
そして、ＦＥ回路１６は、各光電子増倍管１４２が出力した電気信号のアナログ波形データから、ガンマ線が検出された時間（検出時間）を計測する。例えば、ＦＥ回路１６は、アナログ波形データにおいて、予め設定された電圧値の閾値となった時点をガンマ線の検出時間として計測する。
【００２５】
そして、ＦＥ回路１６は、上記した処理により生成したデータ（ガンマ線の検出位置、ガンマ線のエネルギー値、ガンマ線の検出時間）を検出器の計数情報として、同時計数回路１７に出力する。
【００２６】
同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６から出力された計数情報の中で、陽電子放出核種から放出された対消滅ガンマ線を所定の時間幅内で略同時に計数した２つの計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。
【００２７】
具体的には、同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６から出力された各種デジタルデータから、ガンマ線の入射タイミング（検出時間）が一定時間の時間ウィンドウ幅以内（例えば、２ナノ秒以内）にあり、エネルギーがともに一定のエネルギーウィンドウ幅にある組み合わせを検索（Coincidence Finding）する。そして、同時計数回路１７は、検索した組み合わせの出力結果を、対消滅ガンマ線を略同時に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、同時計数回路１７は、同時計数情報をＰＥＴ画像再構成用の投影データとして、コンソール装置２０に送信する。ここで、対消滅ガンマ線を同時計数した２つの検出位置を結ぶ線は、ＬＯＲ（Line of Response）と呼ばれる。なお、本実施例では、同時係数情報が架台装置１０内で生成される場合について説明した。しかし、本実施例は、同時計数情報がコンソール装置２０内で生成される場合であっても適用可能である。
【００２８】
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同時計数情報からＰＥＴ画像（本実施例ではＴＯＦ−ＰＥＴ画像）を再構成する装置である。
【００２９】
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、較正部２４と、画像再構成部２５と、データ記憶部２６と、システム制御部２７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。
【００３０】
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２７に転送する。
【００３１】
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２７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。
【００３２】
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。
【００３３】
較正部２４は、検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正する。なお、較正部２４については、後に詳述する。
【００３４】
データ記憶部２６は、図１に示すように、同時計数情報データ２６ａと、時間情報データ２６ｂと、画像データ２６ｃとを有する。同時計数情報データ２６ａは、同時計数回路１７が生成した同時計数情報を記憶する。画像データ２６ｃは、画像再構成部２５により再構成されたＰＥＴ画像を記憶する。時間情報データ２６ｂは、較正部２４の処理結果を記憶する。なお、時間情報データ２６ｂが記憶する内容については、後に詳述する。
【００３５】
画像再構成部２５は、同時計数回路１７が生成した同時計数情報（投影データ）を同時計数情報データ２６ａから読み出して、読み出した投影データを、例えば、逐次近似法を用いることで、ＰＥＴ画像を再構成する。さらに、本実施例に係る画像再構成部２５は、同時計数情報の検出時間の時間差を用いて、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。そして、画像再構成部２５は、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部２６の画像データ２６ｃに格納する。
【００３６】
システム制御部２７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２７は、寝台１２の移動や、ＦＥ回路１６および同時計数回路１７による同時計数情報の収集処理を制御する。また、システム制御部２７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、画像再構成部２５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２７は、画像データ２６ｃ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。
【００３７】
以上、本実施例に係るＰＥＴ装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、本実施例に係るＰＥＴ−ＣＴ装置は、上述したＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。
【００３８】
ここで、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する場合は、ガンマ線の速度は光速であるため、ＰＥＴ装置の各検出器モジュール１４の時間分解能が重要となる。すなわち、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する場合は、検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を高精度に較正する必要がある。
【００３９】
従来、時間情報の較正には、ゲルマニウム６８など陽電子放出核種を含む点線源を用いる方法が一般的に行なわれている。かかる方法（以下、従来方法と記載する）では、ＰＥＴ画像のＦＯＶ（Field Of View）内に点線源が設置される。例えば、点線源は、撮影口の中心位置に設置される。かかる状態で、同時計数回路１７は、同時計数情報を生成する。同時計数情報には、上述したように、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間の情報が含まれている。
【００４０】
従来方法では、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間の時間差と、対消滅ガンマ線を検出した２つの検出器モジュール１４それぞれの点線源設置位置からの距離とを用いることで、時間情報を較正する。図３は、従来の較正方法の課題を説明するための図である。
【００４１】
しかし、図３に示すように、陽電子放出核種を含む点線源３０がＦＯＶ内に設置された場合、対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュール１４のペアは、常に点線源３０を結ぶ直線状にある検出器モジュール１４のペアに限定されてしまう。例えば、従来方法では、図３に示す実線の丸で囲まれた２つの検出器モジュール１４それぞれと、図３に示す点線の丸で囲まれた１つの検出器モジュール１４との間で対消滅ガンマ線を検出することができない。その結果、従来方法では、すべての検出器モジュール１４の時間情報を揃えることはできない。
【００４２】
そこで、本実施例では、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正するために、検出器を収納する検出器カバー１５内にて所定の複数の検出器モジュール１４に近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源３０が設置される。図４は、本実施例にて点線源が設置される位置を説明するための図である。
【００４３】
例えば、図４に示すように、点線源３０は、検出器カバー１５内にて、検出器モジュール１４−１に近接して設置される。点線源３０を検出器モジュール１４−１に近接して設置することで、点線源３０から放出される対消滅ガンマ線の一方のガンマ線を検出器モジュール１４−１が検出する時間は、点線源３０の対消滅ガンマ線放出時の時間と略同時となる。また、点線源３０を検出器モジュール１４−１に近接して設置することで、点線源３０から放出される対消滅ガンマ線の一方のガンマ線の大多数（例えば、７０％程度）が検出器モジュール１４−１に入射する。なお、点線源３０が配置される検出器モジュール１４に近接した位置は、検出器カバー１５内に限定されるものでなく、検出器カバー１５上である場合であってもよい。
【００４４】
そして、図４に示すように点線源が設置されることで、本実施例では、ＦＯＶ内に点線源３０が設置される場合と比較して、対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュール１４の組み合わせを増やすことができる。図５は、本実施例にて対消滅ガンマ線を検出可能な検出器モジュールの組み合わせを説明するための図である。
【００４５】
例えば、図５に示すように、本実施例では、点線源３０から放出される対消滅ガンマ線は、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−１７とで検出可能であり、さらに、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−２１とで検出可能である。すなわち、本実施例では、検出器モジュール１４−１を介して、複数の検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。
【００４６】
ここで、上述したように、本実施例では、点線源３０が所定の複数の検出器モジュール１４に近接した複数の異なる位置に設置される。これは、点線源３０の設置位置が一箇所である場合、時間情報の較正を行なうことが可能な検出器モジュール１４の組み合わせに限界があるからである。例えば、検出器モジュール１４−１に近接して点線源３０が設置される場合、検出器モジュール１４−１と隣接する検出器モジュール１４における対消滅ガンマ線の検出精度は、ガンマ線の入射角が小さくなるため悪くなる。すなわち、点線源３０の設置場所に応じて、時間情報の較正可能範囲は、限定される。例えば、較正可能範囲は、点線源３０が近接して設置される検出器モジュール１４からの角度（立体角）により設定される範囲である。
【００４７】
そこで、本実施例では、点線源３０の設置位置から設定される較正可能範囲内にある検出器モジュールの少なくとも一つが、点線源３０の他の設置位置から設定される較正可能範囲内にある検出器モジュールと重複するように、点線源３０の複数の設置位置が調整される。図６は、本実施例において点線源が設置される複数の位置の一例を説明するための図である。
【００４８】
図６に示す一例では、３６個の検出器モジュール１４のうち、検出器モジュール１４−１、１４−１０、１４−１９および１４−２８それぞれに近接した位置（４箇所）に点線源３０が設置される。これにより、検出器モジュール１４−１の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−１４〜１４−２４となる。また、検出器モジュール１４−１０の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−２３〜１４−３３となる。また、検出器モジュール１４−１９の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−３２〜１４−３６および１４−１〜１４−６となる。また、検出器モジュール１４−２８の近接した位置に点線源３０が設置される場合、較正可能範囲は、例えば、図６に示すように、検出器モジュール１４−５〜１４−１３となる。図７は、図６に示す一例により設定される較正可能範囲間の検出器モジュールの重複を説明するための図である。
【００４９】
すなわち、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１および検出器モジュール１４−１０の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−２３および１４−２４の２つが重複している。また、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１０および検出器モジュール１４−１９の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−３２および１４−３３の２つが重複している。また、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１９および検出器モジュール１４−２８の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−５および１４−６の２つが重複している。また、図６に示す一例では、図７に示すように、検出器モジュール１４−１および検出器モジュール１４−２８の較正可能範囲それぞれで、検出器モジュール１４−１３および１４−１４の２つが重複している。
【００５０】
これにより、本実施例では、複数の検出器モジュール１４のすべての組み合わせで、時間情報の較正を行なうことができる。なお、図３〜７では、説明の都合上、検出器モジュール１４の数が３６個の場合を示している。しかし、実際には、ＰＥＴ装置が有する検出器モジュール１４の数は、例えば、数百個と多数な場合もある。
【００５１】
ここで、点線源３０は、上述したように、検出器カバー１５内に設置される。このため、本実施例に係る検出器カバー１５は、点線源を収納するために、例えば、図８Ａまたは図８Ｂに示すホルダーを有する。図８Ａおよび図８Ｂは、本実施例に係る検出器カバーが有するホルダーを説明するための図である。
【００５２】
例えば、点線源３０が図６に示す一例で説明したように４箇所設置される場合、検出器カバー１５には、図８Ａに示すように、検出器モジュール１４−１、１４−１０、１４−１９および１４−２８それぞれに近接した位置にホルダー１５１、１５２、１５３および１５４が設けられる。これにより、点線源３０を近接して設置することができる。
【００５３】
あるいは、検出器カバー１５には、例えば、図８Ｂに示すように、検出器モジュール１４（検出器モジュール１４−１）の近接した位置に扉１５１１が設けられる。そして、検出器モジュール１４−１を収容するモジュールカバー１５１２内にホルダー１５１が設けられる。同様に、検出器モジュール１４−１０、１４−１９および１４−２８のそれぞれの近接した位置に扉が設けられる。そして、検出器モジュール１４−１０、１４−１９および１４−２８のそれぞれを収容するモジュールカバー内にホルダー１５２、１５３および１５４が設けられる。これにより、点線源３０をより近接して設置することができる。
【００５４】
以上、本実施例に係る点線源の設置法について説明した。このように点線源３０が設置された状態で、図１に示す較正部２４の処理が実行される。すなわち、較正部２４は、点線源３０からの対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４の各検出時間と、当該２つの検出器モジュール１４間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正する。そして、較正部２４は、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。
【００５５】
具体的には、較正部２４は、点線源３０が、検出器カバー１５内の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、点線源３０からの対消滅ガンマ線を所定の時間幅内で略同時に計数した２つの検出器モジュール１４それぞれの時間情報を較正する。例えば、ＰＥＴ装置の管理者は、ホルダー１５１に点線源３０を設置する。そして、管理者は、例えば、入力部２１を介して、較正用計測開始要求を入力する。そして、システム制御部２７は、ＦＥ回路１６および同時計数回路１７の処理が実行されるように制御する。なお、時間情報の較正処理を行なう場合、同時計数回路１７は、時間ウィンドウ幅のみを検索条件として、同時計数情報を生成してもよい。すなわち、同時計数回路１７は、時間情報の較正処理を行なう場合と、画像再構成処理を行なう場合とで、検索条件を変更する場合であってもよい。
【００５６】
検出器モジュール１４−１に近接した位置に点線源３０が設置された場合の同時計数情報が同時計数情報データ２６ａに順次格納されると、較正部２４は、処理を開始する。図９は、図１に示す較正部を説明するための図である。
【００５７】
例えば、同時計数情報データ２６ａに、図９に示すように、検出器モジュール１４−１（ＩＤ：１）が時間「Ｔ：ｔ１」に検出した計測情報と、検出器モジュール１４−１４（ＩＤ：１４）が時間「Ｔ：ｔ２」に検出した計測情報との組み合わせが同時計数情報として格納されたとする。なお、図９に示す「Ｐ」は、ガンマ線の検出位置を示し、図９に示す「Ｅ」は、ガンマ線のエネルギーを示す。
【００５８】
かかる場合、較正部２４は、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−１４との距離（図９に示すＤ（１−１４）を参照）を用いて較正処理を行なう。すなわち、較正部２４は、図９に示すように、検出器モジュール１４−１の検出時間「ｔ１」に「Ｄ（１−１４）／ｃ」を加算することで、検出器モジュール１４−１４の正確な検出時間「Ｔ２」を算出する。なお、「ｃ」は、ガンマ線の速度、すなわち、光速である。
【００５９】
そして、較正部２４は、「Ｔ２」と検出器モジュール１４−１４の検出時間「ｔ２」との時間差を算出する。較正部２４が算出した時間差は、検出器モジュール１４−１の時間情報を基準とした場合の、検出器モジュール１４−１４の時間情報の誤差となる。そこで、較正部２４は、算出した時間差を用いて、検出器モジュール１４−１と検出器モジュール１４−１４と時間情報を較正する。具体的には、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−１４の時間情報を較正する。
【００６０】
このように、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の計測情報と組み合わされた同時計数情報が同時計数情報データ２６ａに格納されるごとに、２つの検出器モジュール１４間の時間情報の較正を行なう。
【００６１】
そして、ＰＥＴ装置の管理者は、例えば、ホルダー１５２、１５３、１５４の順に点線源３０を順次設置する。これにより、較正部２４は、４箇所それぞれで、時間情報の較正を行なう。すなわち、較正部２４は、検出器モジュール１４−１０の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−１０の計測情報と組み合わされた計測情報の出力元となった検出器モジュール１４の時間情報を較正する。また、較正部２４は、検出器モジュール１４−１９の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−１９の計測情報と組み合わされた計測情報の出力元となった検出器モジュール１４の時間情報を較正する。また、較正部２４は、検出器モジュール１４−２８の時間情報を相対的基準値として、検出器モジュール１４−２８の計測情報と組み合わされた計測情報の出力元となった検出器モジュール１４の時間情報を較正する。
【００６２】
なお、較正部２４は、例えば、管理者の設定に基づくシステム制御部２７の制御により、較正可能範囲内にある検出器モジュール１４の計測情報を含む同時計数情報のみを処理対象とする場合であってもよい。あるいは、較正部２４は、例えば、管理者の設定に基づくシステム制御部２７の制御により、較正可能範囲外の検出器モジュール１４の計測情報を含む同時計数情報も処理対象とする場合であってもよい。
【００６３】
このように、点線源３０を異なる位置に順次設置されるごとに、較正部２４は、点線源３０が近接して設置された検出器モジュール１４の時間情報を相対的基準値として、各検出器モジュール１４の時間情報を較正する。そして、較正部２４は、４箇所の点線源３０設置位置それぞれでの較正処理が終了すると、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。上述したように、設置位置ごとに時間情報が較正可能な検出器モジュール１４の一部は、設置位置ごとに重複している。そこで、較正部２４は、例えば、検出器モジュール１４−１の時間情報を絶対的基準値（例えば「０」）として、検出器モジュール１４−１以外の検出器モジュール１４の時間情報を較正する。
【００６４】
例えば、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の時間情報を相対的基準値として較正した検出器モジュール１４−２４の時間情報と、検出器モジュール１４−１０の時間情報を相対的基準値として較正した検出器モジュール１４−２４の時間情報との差を用いて、検出器モジュール１４−１０の時間情報を相対的基準値として較正した各検出器モジュール１４の時間情報を較正する。同様に、較正部２４は、検出器モジュール１４−１９の時間情報を相対的基準値として較正した各検出器モジュール１４の時間情報を、検出器モジュール１４−１の時間情報を絶対的基準値として較正する。同様に、較正部２４は、検出器モジュール１４−２８の時間情報を相対的基準値として較正した各検出器モジュール１４の時間情報についても較正する。これにより、較正部２４は、検出器モジュール１４−１の時間情報を絶対的基準値とした場合の検出器モジュール１４−１以外の検出器モジュール１４の時間情報を決定する。
【００６５】
そして、較正部２４は、較正結果を図１に示す時間情報データ２６ｂに格納する。図１０は、時間情報データを説明するための図である。
【００６６】
例えば、図１０に示すように、時間情報データ２６ｂは、較正部２４の処理結果として、検出器モジュール１４−１（ＩＤ：１）の時間情報を「０」とした場合、「ＩＤ：２」の検出器モジュール１４の時間情報が「Δｔ２」であると記憶する。同様に、図１０に示すように、時間情報データ２６ｂは、「ＩＤ：３」の検出器モジュール１４の時間情報が「Δｔ３」であり、「ＩＤ：４」の検出器モジュール１４の時間情報が「Δｔ４」であると記憶する。
【００６７】
そして、システム制御部２７は、操作者から入力部２１を介して、陽電子放出核種により標識された物質（例えば、18Ｆ標識デオキシグルコースなどの薬剤）が投与された被検体のＰＥＴ画像（ＴＯＦ−ＰＥＴ画像）の撮影要求を受け付けると、画像再構成部２５の再構成処理を以下に説明するように制御する。
【００６８】
すなわち、画像再構成部２５は、較正部２４により較正された複数の検出器モジュール１４それぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、被検体のＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。図１１は、画像再構成部を説明するための図である。
【００６９】
具体的には、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａに格納された同時計数情報を、時間情報データ２６ｂに格納されている較正済みの時間情報を用いて補正する。
【００７０】
例えば、図１１に示す一例では、「ＩＤ：１」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P1_1、Ｅ：E1_1、Ｔ：T1_1」と、「ＩＤ：２」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P2_2、Ｅ：E2_2、Ｔ：T2_2」との同時計数情報が格納されている。かかる場合、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａから「ＩＤ：１」の検出器モジュール１４の時間情報「０」と、「ＩＤ：２」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ２」とを取得する。そして、画像再構成部２５は、図１１に示すように、「Ｔ：T1_1」は補正せずに、「Ｔ：T2_2」を「Ｔ：T2_2＋Δｔ２」と補正する。
【００７１】
また、図１１に示す一例では、「ＩＤ：１０」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P10_2、Ｅ：E10_2、Ｔ：T10_2」と、「ＩＤ：３」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P3_2、Ｅ：E3_2、Ｔ：T3_2」との同時計数情報が格納されている。かかる場合、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａから「ＩＤ：１０」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ１０」と、「ＩＤ：３」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ３」とを取得する。そして、画像再構成部２５は、図１１に示すように、「Ｔ：T10_2」を「Ｔ：T10_2＋Δｔ１０」と補正し、「Ｔ：T3_2」を「Ｔ：T3_2＋Δｔ３」と補正する。
【００７２】
また、図１１に示す一例では、「ＩＤ：８」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P8_3、Ｅ：E8_3、Ｔ：T8_3」と、「ＩＤ：２０」の検出器モジュール１４の出力を由来とする計測情報「Ｐ：P20_3、Ｅ：E20_3、Ｔ：T20_3」との同時計数情報が格納されている。かかる場合、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａから「ＩＤ：８」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ８」と、「ＩＤ：２０」の検出器モジュール１４の時間情報「Δｔ２０」とを取得する。そして、画像再構成部２５は、図１１に示すように、「Ｔ：T8_3」を「Ｔ：T8_3＋Δｔ８」と補正し、「Ｔ：T20_3」を「Ｔ：T20_3＋Δｔ２０」と補正する。
【００７３】
そして、画像再構成部２５は、検出時間を補正した同時計数情報を用いて、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。
【００７４】
なお、上記では、同時計数情報の補正処理が画像再構成部２５により行なわれる場合について説明した。しかし、本実施例は、同時計数情報の補正処理が較正部２４またはシステム制御部２７により行なわれる場合であってもよい。あるいは、本実施例は、各検出器モジュール１４の出力データを処理する際に、ＦＥ回路１６が時間情報データ２６ｂを用いて各検出器モジュール１４の検出時間を補正した計数情報を同時計数回路１７に出力する場合であってもよい。かかる場合、同時計数回路１７により生成される同時計数情報の検出時間は、時間情報により補正されたデータであるので、画像再構成部２５は、同時計数情報データ２６ａに格納された同時計数情報をそのまま用いてＴＯＦ−ＰＥＴ画像の再構成を行なう。
【００７５】
また、上記では、較正部２４がコンソール装置２０に設置される場合について説明した。しかし、本実施例は、較正部２４が架台装置１０に設置される場合であってもよい。ここで、ＦＥ回路１６が時間情報データ２６ｂを用いて各検出器モジュール１４の検出時間を補正する場合、較正部２４が架台装置１０に設置されるとともに、時間情報データ２６ｂも架台装置１０に設置されることが望ましい。いずれの場合であっても、画像再構成部２５は、検出時間が較正部２４の処理結果により補正された同時計数情報を用いて、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像を再構成する。
【００７６】
なお、本実施例では、点線源３０を複数の異なる位置に順次設置されることで、時間情報の較正が行なわれる。このため、本実施例に係るＰＥＴ装置は、管理者が点線源３０の設置位置を確認できるように、点線源３０の設置位置を指し示すポインタを備える場合であってもよい。
【００７７】
また、本実施例では、点線源３０が複数の異なる位置に順次設置される場合について説明した。しかし、本実施例は、複数の点線源３０が複数の異なる位置に一度に設置される場合であってもよい。かかる場合でも、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。ただし、ランダムイベントが同時計数情報として生成されることを回避するためには、点線源３０が複数の異なる位置に順次設置される場合が望ましい。
【００７８】
次に、図１２および１３を用いて、本実施例に係るＰＥＴ装置の処理の流れについて説明する。図１２は、本実施例に係るＰＥＴ装置の較正処理を説明するためのフローチャートであり、図１３は、本実施例に係るＰＥＴ装置の画像再構成処理を説明するためのフローチャートである。
【００７９】
図１２に示すように、本実施例に係るＰＥＴ装置は、点線源３０が設置された状態で、管理者から入力部２１を介して、較正用計測開始要求を受け付けた否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、較正用計測開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１０１否定）、ＰＥＴ装置は、待機状態となる。
【００８０】
一方、較正用計測開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）、システム制御部２７の制御により、同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６が出力したデータを用いて、同時計数情報を生成する（ステップＳ１０２）。
【００８１】
そして、較正部２４は、同時計数情報の出力元となる２つの検出器モジュール１４の各検出時間から時間情報を較正する（ステップＳ１０３）。すなわち、較正部２４は、図９に示すように、２つの検出器モジュール１４間の距離を用いて、当該２つの検出器モジュール１４の時間情報を較正する。
【００８２】
その後、較正部２４は、較正可能範囲内の検出器モジュール１４の時間情報を較正したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、較正可能範囲内の検出器モジュール１４の時間情報を較正していない場合（ステップＳ１０４否定）、較正部２４は、ステップＳ１０３に戻って、未処理の同時計数情報を用いた較正処理を行なう。
【００８３】
一方、較正可能範囲内の検出器モジュール１４の時間情報を較正した場合（ステップＳ１０４肯定）、システム制御部２７は、較正用計測処理終了要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ここで、較正用計測処理終了要求を受け付けない場合（ステップＳ１０５否定）、システム制御部２７は、ステップＳ１０１に戻って、異なる位置に点線源３０が設置された状態で、較正用計測開始要求を受け付けたか否かを判定する。
【００８４】
一方、較正用計測処理終了要求を受け付けた場合（ステップＳ１０５肯定）、較正部２４は、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正し、較正した時間情報を時間情報データ２６ｂに格納して（ステップＳ１０６）、処理を終了する。なお、上記した時間情報の較正処理は、ＰＥＴ装置の出荷時や、ＰＥＴ装置の定期点検時に、管理者により実行される。
【００８５】
そして、時間情報データ２６ｂを用いて本実施例に係るＰＥＴ装置は、ＴＯＦ−ＰＥＴ画像の再構成処理を行なう。すなわち、図１３に示すように、本実施例に係るＰＥＴ装置は、操作者から入力部２１を介して、ＰＥＴ画像（ＴＯＦ−ＰＥＴ画像）の撮影要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、撮影要求を受け付けない場合（ステップＳ２０１否定）、ＰＥＴ装置は、待機状態となる。
【００８６】
一方、撮影要求を受け付けた場合（ステップＳ２０１肯定）、システム制御部２７の制御により、同時計数回路１７は、ＦＥ回路１６が出力したデータを用いて、同時計数情報を生成する（ステップＳ２０２）。
【００８７】
そして、画像再構成部２５は、システム制御部２７の制御により、同時計数情報の検出時間を較正された時間情報により補正する（ステップＳ２０３、図１１を参照）。
【００８８】
その後、画像再構成部２５は、検出時間が補正された同時計数情報に基づいて、ＰＥＴ画像（ＴＯＦ−ＰＥＴ画像）を再構成し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。
【００８９】
上述したように、本実施例では、検出器カバー１５内、または検出器カバー上にて所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源３０が設置された状態で時間情報の較正処理が行なわれる。すなわち、較正部２４は、点線源３０からの対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４の各検出時間と、当該２つの検出器モジュール１４間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュール１４それぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、複数の検出器モジュール１４すべての時間情報を較正する。
【００９０】
そして、画像再構成部２５は、陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、較正部２４により較正された複数の検出器モジュール１４それぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、被検体のＰＥＴ画像を再構成する。
【００９１】
したがって、本実施例では、点線源３０を検出器モジュール１４の近傍に設置し、さらに、設置位置を複数とすることのみで、時間情報の較正を行なうことが可能な検出器モジュール１４の組み合わせを網羅することができる。すなわち、本実施例では、すべての検出器モジュール１４の時間情報を高精度かつ簡便に較正することができる。その結果、本実施例では、ガンマ線の検出時間差を用いた画像を高精度に再構成することが可能となる。
【００９２】
また、本実施例では、較正部２４は、点線源３０が、検出器カバー１５内、または検出器カバー上の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュール１４それぞれの時間情報を較正する。したがって、本実施例では、ランダムイベントを同時計数情報として生成されることを回避することができ、すべての検出器モジュール１４の時間情報を確実に較正することができる。
【００９３】
また、本実施例では、点線源３０の設置位置から設定される較正可能範囲内にある検出器モジュール１４の少なくとも一つが、点線源３０の他の設置位置から設定される他の較正可能範囲内にある検出器モジュール１４と重複するように点線源３０の設置位置が調整される。これにより、本実施例では、各較正範囲内にて精度よく時間情報を較正したうえで、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。したがって、本実施例では、すべての検出器モジュール１４の時間情報をより高精度に較正することができる。
【００９４】
ところで、ＰＥＴ装置では、被検体Ｐの周囲を取り囲むようにリング状に配置された複数の検出器モジュール１４が、さらに、被検体Ｐの体軸方向に沿って複数列配置されることで、同時計数情報を３次元で収集することが行なわれている。かかる場合でも、検出器モジュール１４の近傍に設置された点線源３０を用いることで、すべての検出器モジュール１４の時間情報を較正することができる。すなわち、較正可能範囲は、図６で説明したように、リング状に配置された複数の検出器モジュール１４により形成される面内に設定される場合に限定されるものではない。図１４は、較正可能範囲の変形例を説明するための図である。
【００９５】
すなわち、較正可能範囲は、図１４に示すように、検出器モジュール１４の近傍に設置された点線源３０を中心として、被検体Ｐの体軸方向に沿った３次元空間として設定される場合であってもよい。図１４に示す較正可能範囲を点線源３０の設置位置ごとに設定することで、較正部２４は、同時計数情報を３次元で収集する場合であっても、すべての検出器モジュール１４の時間情報を高精度に較正することができる。
【００９６】
ところで、点線源３０が近傍に設置された検出器モジュール１４では、ガンマ線の計数率が増大する。計数率が増大すると、ＦＥ回路１６では、演算処理の途中で次々とアナログ波形データが入力される。すなわち、ＦＥ回路１６において、処理対象となるデータが積み重なる（pile up）することとなり、個々のガンマ線に由来する光を分離した計数結果を収集できないこととなる。
【００９７】
そこで、本実施例は、点線源３０と点線源３０に近接する検出器モジュール１４との間に重金属を配置するように構成する場合であってもよい。図１５は、点線源の設置に係る変形例を説明するための図である。
【００９８】
具体的には、本変形例では、点線源３０が設置される各ホルダー（図８Ａや図８Ｂを参照）の内部において、図１５に示すように、検出器モジュール１４に近接する位置に、鉄や鉛などの高密度の物質から構成される重金属１６０が配置される。例えば、本変形例では、ホルダー１５１の内部において、例えば３ｃｍ程度の厚さを有する鉄が配置される。重金属１６０を配置することで、計数率を低下させることができ、本変形例では、点線源３０を検出器モジュール１４の近傍に設置しても、「pile up」の発生を回避して、効率的に計数結果を収集することができる。
【００９９】
なお、本実施例で説明した核医学イメージング方法は、あらかじめ用意された核医学イメージングプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。核医学イメージングプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、核医学イメージングプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１００】
以下説明したとおり、本実施例によれば、ガンマ線の検出時間差を用いた画像を高精度に再構成することが可能となる。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０２】
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 検出器カバー
１６ ＦＥ回路
１７ 同時計数回路
２０ コンソール装置
２１ 入力部
２２ 表示部
２３ 寝台制御部
２４ 較正部
２５ 画像再構成部
２６ データ記憶部
２６ａ 同時計数情報データ
２６ｂ 時間情報データ
２６ｃ 画像データ
２７ システム制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する検出器と、
所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正する較正部と、
陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正部により較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する画像再構成部と、
を備える、核医学イメージング装置。
【請求項２】
前記較正部は、前記点線源が、前記検出器の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールそれぞれの時間情報を較正する、請求項１に記載の核医学イメージング装置。
【請求項３】
前記点線源の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールの少なくとも一つが、前記点線源の他の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールと重複されるように前記点線源の設置位置が調整される、請求項２に記載の核医学イメージング装置。
【請求項４】
前記点線源と当該点線源に近接する検出器モジュールとの間に配置される重金属、
を更に備える、請求項１に記載の核医学イメージング装置。
【請求項５】
ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する検出器と、
前記検出器を収納するカバーと、
前記カバー内、または前記カバー上にて所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に配置される陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正する較正部と、
陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正部により較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する画像再構成部と、
を備える、核医学イメージング装置。
【請求項６】
前記カバーに設置され、前記点線源を収納するホルダー、
を更に備える、請求項５に記載の核医学イメージング装置。
【請求項７】
前記較正部は、前記点線源が、前記カバー内、または前記カバー上の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールそれぞれの時間情報を較正する、請求項５に記載の核医学イメージング装置。
【請求項８】
前記点線源の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールの少なくとも一つが、前記点線源の他の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールと重複されるように前記点線源の設置位置が調整される、請求項７に記載の核医学イメージング装置。
【請求項９】
前記点線源と当該点線源に近接する検出器モジュールとの間に配置される重金属、
を更に備える、請求項５に記載の核医学イメージング装置。
【請求項１０】
較正部が、ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する検出器の所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正し、
画像再構成部が、陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正ステップにより較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する、
ことを含む、核医学イメージング方法。
【請求項１】
ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する検出器と、
所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正する較正部と、
陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正部により較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する画像再構成部と、
を備える、核医学イメージング装置。
【請求項２】
前記較正部は、前記点線源が、前記検出器の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールそれぞれの時間情報を較正する、請求項１に記載の核医学イメージング装置。
【請求項３】
前記点線源の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールの少なくとも一つが、前記点線源の他の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールと重複されるように前記点線源の設置位置が調整される、請求項２に記載の核医学イメージング装置。
【請求項４】
前記点線源と当該点線源に近接する検出器モジュールとの間に配置される重金属、
を更に備える、請求項１に記載の核医学イメージング装置。
【請求項５】
ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する検出器と、
前記検出器を収納するカバーと、
前記カバー内、または前記カバー上にて所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に配置される陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正する較正部と、
陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正部により較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する画像再構成部と、
を備える、核医学イメージング装置。
【請求項６】
前記カバーに設置され、前記点線源を収納するホルダー、
を更に備える、請求項５に記載の核医学イメージング装置。
【請求項７】
前記較正部は、前記点線源が、前記カバー内、または前記カバー上の異なる複数の位置に順次設置されるごとに、対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールそれぞれの時間情報を較正する、請求項５に記載の核医学イメージング装置。
【請求項８】
前記点線源の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールの少なくとも一つが、前記点線源の他の設置位置から設定される範囲内にある検出器モジュールと重複されるように前記点線源の設置位置が調整される、請求項７に記載の核医学イメージング装置。
【請求項９】
前記点線源と当該点線源に近接する検出器モジュールとの間に配置される重金属、
を更に備える、請求項５に記載の核医学イメージング装置。
【請求項１０】
較正部が、ガンマ線に由来する光を計数する複数の検出器モジュールを有する検出器の所定の複数の検出器モジュールに近接した各位置に、陽電子放出核種を含む点線源が設置された状態で対消滅ガンマ線を略同時に計数した２つの検出器モジュールの各検出時間と、当該２つの検出器モジュール間の距離とに基づいて、当該２つの検出器モジュールそれぞれの検出時間を決定するための時間情報を較正することで、前記複数の検出器モジュールすべての時間情報を較正し、
画像再構成部が、陽電子放出核種により標識された物質が投与された被検体を撮影する際、前記較正ステップにより較正された前記複数の検出器モジュールそれぞれの時間情報に基づいて補正された対消滅ガンマ線の各検出時間の時間差を用いて、前記被検体の核医学画像を再構成する、
ことを含む、核医学イメージング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２１９７６（Ｐ２０１２−２１９７６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９４６４（Ｐ２０１１−１２９４６４）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【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２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【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 ]