陽電子放射断層撮像装置
【課題】検出器の一部を抜き取って構成する場合でも、アーチファクトを低減させることができる陽電子放射断層撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ＰＥＴ装置１は、データ収集部１３は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、補間ＬＯＲデータ作成部１７は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを、確率的に算出した補間ＬＯＲデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【解決手段】ＰＥＴ装置１は、データ収集部１３は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、補間ＬＯＲデータ作成部１７は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを、確率的に算出した補間ＬＯＲデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性薬剤が投与された被検体から対消滅光子を検出して、被検体内の放射性薬剤の分布を画像化する陽電子放射断層撮像装置に係り、特に、アーチファクトを低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置ともいう：以下適宜「ＰＥＴ装置」と称する）は、放射性薬剤が投与された被検体から１８０°反対方向に放射される511KeVの対消滅光子（例えばγ線）をＰＥＴガントリ内に設けられた複数個の検出器がリング状に配置されたリング型検出器で検出する。そして、この光子の検出した時刻を測定し、２つの検出器での検出時刻差が一定時間以内の場合にそれを一対の対消滅光子として計数（同時計数）する。さらに対消滅の発生地点を、その２つの検出器の直線上に存在するものとして特定する。このように計数したデータを蓄積して再構成処理を行い、断層画像を取得している（例えば、特許文献１参照）。なお、特定の病巣に集積しやすい放射性薬剤を使用する場合、その病巣が断層画像上に高い画素値となって現れて識別することができる。
【０００３】
また、ＰＥＴ装置は、断層画像を取得するために複数個の検出器をリング状（正確には多角形）に配置している。これは断層方向に対して全ての角度に関する情報を収集し、断層画像を再構成するためである（完全投影）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４５６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、仮に検出器の故障などによって情報の一部が欠落すると、断層画像にアーチファクトが発生する問題がある。すなわち、不完全投影によるアーチファクトが発生する。そこで従来装置は、故障などにより情報の一部が欠落した検出器データを使用しないようにしたり、隣接する検出器など、近くの検出器のデータをそのまま流用したりする方法でアーチファクトを低減させている。また、基本的にこれらの手法は、検出器交換までの臨時的な処置である。
【０００６】
ところが、リング状に配置された複数個の検出器から、一部（例えば２個）の検出器を抜き取った、例えばＣ型の検出器配置の場合、決して完全投影の情報を得られることは無く、また、情報が欠損している角度が大きい。そのため、検出器データを使用しないようにしたり、近くの検出器データをそのまま流用したりして再構成しても顕著にアーチファクトが発生することになる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、検出器の一部を抜き取って構成する場合でも、アーチファクトを低減させることができる陽電子放射断層撮像装置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】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、前記抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する補間ＬＯＲデータ作成部と、前記データ収集部で収集された前記ＬＯＲデータに前記補間ＬＯＲデータ作成部で算出された前記補間ＬＯＲデータを加算処理する確率ＬＯＲ補間処理部と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、データ収集部は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、補間ＬＯＲデータ作成部は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを、確率的に算出した補間ＬＯＲデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００１０】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００１１】
また、検出部は、リング状に配置された複数個の検出器のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部内の被検体は、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部は、リング状に配置される複数個の検出器の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体が感じる圧迫感を軽減させることができる。また、検出部を構成する検出器の個数を少なくすることができるので、本装置の製造コストを低減させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置において、前記検出部のリング状に配置された複数個の検出器の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データを作成する格子状データ作成部を備え、前記補間ＬＯＲデータ作成部は、前記格子状データの各格子を通過したＬＯＲの本数と各格子の実測検出面の角度と全角度から各格子を通過するＬＯＲの推定総本数を算出し、この推定総本数と前記抜き取った検出器部分の欠損検出面の角度と全角度から補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成することが好ましい。すなわち、格子状データ作成部は、空間を格子状に分割した各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データを作成し、補間ＬＯＲデータ作成部は、格子状データの各格子を通過したＬＯＲの本数や実測検出面の角度や欠損検出面の角度などから、補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成している。それにより。欠損したＬＯＲを補間することができるので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、前記確率ＬＯＲ補間処理部で補間処理された前記抜き取った検出器部分の位置のＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、を備えることが好ましい。それにより、確率ＬＯＲ補間処理部で補間処理されたＬＯＲデータを、さらに、回転機構により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間処理を行っているので、断層画像に発生していたアーチファクトをより低減させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、前記補間ＬＯＲデータ作成部は、ＬＯＲデータを収集するごとに補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成し、前記確率ＬＯＲ補間処理部は、算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理することが好ましい。時間経過に伴って変動するデータ収集の場合に、データ収集後にまとめてＬＯＲ補間をすると、変動量によっては、アーチファクトを良好に低減できないことがある。しかしながら、確率ＬＯＲ補間処理部は、ＬＯＲデータを収集するごとに算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理するので、リアルタイムでＬＯＲ補間することができる。
【００１５】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、前記抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、回転ＬＯＲ補間処理部は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する処理を行っている。すなわち、欠損したＬＯＲデータを、実測したＬＯＲデータで補間している。それにより、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００１７】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００１８】
また、検出部は、リング状に配置された複数個の検出器のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部内の被検体は、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部は、リング状に配置される複数個の検出器の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体が感じる圧迫感を軽減させることができる。また、検出部を構成する検出器の個数を少なくすることができるので、本装置の製造コストを低減させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記補間処理の一例は、重み付け平均である。これにより、例えば、抜き取った検出器部分の位置の重み付けを“０（ゼロ）”とし、回転機構により回転させて、その抜き取った検出器部分の位置で検出して収集されたＬＯＲデータの重み付けを“２”として平均処理する。また、回転前後でＬＯＲデータが収集される場合は、収集されたＬＯＲデータの重み付けをそれぞれ“１”として平均処理する。このように重み付け平均処理することにより、良好に補間処理することができる。
【００２０】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記検出部の一例は、Ｃ型である。これにより、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光など、様々な物を通すことができ、また、本装置の製造コストを低減させることができる。さらに、乳房の画像を撮影する場合に、被検体の腋（わき）窩リンパ部の撮影を良好に行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記検出部の一例は、リング状でかつ多層に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成されていることである。例えば、複数個の検出器がリング状に配置された検出部（検出器リング）が、被検体Ｍの体軸方向に多層に構成されている場合、多層に構成された検出部の一部を抜き取って構成されていても、アーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。
【００２２】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置において、補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する画像再構成部を備えていることが好ましい。それにより、欠損したＬＯＲデータが補間されたＬＯＲデータで画像再構成が行われるので、アーチファクトが低減された断層画像を取得することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った検出器部分があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００２４】
第１の発明によれば、データ収集部は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、補間ＬＯＲデータ作成部は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを、確率的に算出した補間ＬＯＲデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００２５】
また、第２の発明によれば、回転ＬＯＲ補間処理部は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する処理を行っている。すなわち、欠損したＬＯＲデータを、実測したＬＯＲデータで補間している。それにより、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図２】図１のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す図である。
【図３】格子状データの説明に供する図である。
【図４】格子状データ作成部の動作の説明に供する図である。
【図５】補間ＬＯＲデータ作成部の動作の説明に供する図である。
【図６】実施例２に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図７】ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。
【図８】実施例３に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図９】ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。
【図１０】実施例４に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図１１】リアルタイムでＬＯＲデータを補間する補間処理の説明に供する図であり、（ａ）は、実測したＬＯＲと補間ＬＯＲを示し、（ｂ）は算出された補間ＬＯＲの本数を積算して判定する動作を示し、（ｃ）は補間ＬＯＲの加算処理を示す。
【図１２】実施例５に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図であり、（ａ）はその多層検出部を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す。
【図１３】変形例に係る検出器の配置の一例を示す図である。
【実施例１】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図であり、図２は、図１のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す図である。図３は、格子状データの説明に供する図であり、図４は、格子状データ作成部の動作の説明に供する図である。図５は、補間ＬＯＲデータ作成部の動作の説明に供する図である。
【００２８】
図１を参照する。ＰＥＴ装置１は、被検体Ｍを載置する天板２を有するベッド装置３と、開口部４を有するガントリ５とを備えている。ベッド装置３は、上下方向に天板２を昇降移動するように、また、被検体Ｍの体軸方向に沿って天板２を平行移動するように構成されている。ガントリ５は、被検体Ｍから発生したγ線を検出する検出部７を備えている。
【００２９】
検出部７は、図２に示すように、被検体Ｍの体軸を中心にリング状に配置された複数個の検出器９のうち、一部の検出器９を抜き取って構成されている（符号ｄ）。すなわち、検出部７は、Ｃ型で構成されている。検出器９は、例えば、シンチレータブロックとライトガイドと光電子増倍管とを備えた検出器ブロックで構成されている（いずれも図示しない）。シンチレータブロックは、複数個のシンチレータから構成される。放射性薬剤が投与された被検体Ｍから発生されたγ線をシンチレータブロックが光に変換し、変換された光をライトガイドが案内して、光電子増倍管が光電変換して電気信号を出力する。また、ガントリ５の開口部４は、トンネル状に開口され、さらにＣ型に配置された検出器９の抜き取った検出器部分に沿って開口するように構成される。
【００３０】
また、検出部７は、被検体Ｍの体軸方向に多層に重ねて構成されている。この多層に重ねられた検出部７を多層検出部１１とする。
【００３１】
データ収集部１３は、多層検出部１１の各検出器９から出力された電気信号（検出信号）に基づいて、１８０°反対方向に放射する２つのγ線が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲ（Line of Response）データを収集する。データ収集部１３は、例えば、アンプ、Ａ／Ｄ変換器、エネルギウィンドウ判定部および同時計数回路などで構成される（いずれも図示しない）。γ線の電気信号は、増幅されてデジタル化される。エネルギウィンドウ判定部は、増幅されてデジタル化されたγ線の電気信号が予め設定されたエネルギウィンドウ（例えば、400KeV〜600KeV）内にあるか否かを判定する。エネルギウィンドウ内と判定されたγ線のみが同時計数回路で同時計数される。同時計数回路は、γ線を検出した時刻を測定し、２つの検出器９での時刻差が予め設定された時間以内（タイムウィンドウ内）であれば、一対のγ線として同時計数する。そして、同時計数された一対のγ線は、ＬＯＲデータとして収集される。
【００３２】
ＬＯＲ補間部１５は、Ｃ型の検出部７の抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲで欠損したＬＯＲを補間する。ＬＯＲ補間部１５は、格子状データ作成部１７、補間ＬＯＲデータ作成部１９および加算処理部２１などで構成されている。なお、加算処理部２１は、本発明における確率ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００３３】
格子状データ作成部１７は、検出部７のリング状に配置された複数個の検出器９の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。すなわち、格子状データ２３は、まず、図３に示すように、多層検出部１１（複数個の検出器９）の内側の空間を３次元の格子状に分割する。この１つの格子は、ボクセル（またはピクセル）と呼ばれる。そして、図４に示すように、ＬＯＲデータが収集されると、同時計数された検出器９対を結ぶＬＯＲが通過する全ての格子に１がカウントされる。なお、図４の符号ｅで示すＬＯＲが重なった格子では、複数個のカウントとなる。実測した全てのＬＯＲデータに対して、このようなカウントが行われて格子状データ２３が作成される。
【００３４】
格子状データ２３は、ヒストグラムデータが用いられる。これにより、余計にデータを作成しなくてもよい効果がある。ヒストグラムデータは、記憶容量の都合から巨大なリストデータを圧縮したデータである。リストデータは、１つのＬＯＲデータを収集するごと（１イベントごと）のデータであり、個々のデータが時系列に並んでいる。なお、リストデータは、一度ヒストグラムデータにすると、そのプロセス上の理由から元のリストデータに戻せない。そのため、ヒストグラムデータから画像再構成する場合は、格子状データ２３から補間後のＬＯＲデータ（格子状データ）が作成される。
【００３５】
補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数（カウント数）から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する。具体的には、補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数と各格子の実測検出面の立体角と全立体角から各格子を通過するＬＯＲの推定総本数を算出し、この推定総本数と抜き取った検出器部分の欠損検出面の立体角と全立体角から補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成する。すなわち、下記の式（１）および式（２）から補間するＬＯＲの本数が算出される。
【００３６】
ある格子を通過するＬＯＲの推定総本数Ｐｍ＝ある格子のカウント数／実測検出面の立体角×全立体角 …（１）
補間するＬＯＲの本数＝Ｐｍ×補間検出面の立体角／全立体角 …（２）
【００３７】
なお、実測検出面の立体角は、多層検出部１１の複数個の検出器９のうち、一部の検出器９を抜き取った構成の実測にγ線を検出する面の立体角を示す。また、補間検出面の立体角は、抜き取った検出器部分の補間される面の立体角を示す。仮に２次元で説明すると、例えば、隣接する検出器の間に隙間がなく、リング状に配置された１２個の検出器９のうち、２個の検出器９を抜き取った構成である場合、検出器９で実測される角度は、３００°｛＝３６０°−（３０°×２個分）｝である。また、補間される角度は、２個の検出器分の角度６０°（３０°×２個分）である。なお、上述の式（１）および式（２）には、各格子に応じて異なる実測検出面の立体角や補間検出面の立体角が与えられる。
【００３８】
このように補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から、仮に、抜き取った部分の検出器９があれば測定できると推定される各格子の補間するＬＯＲの本数を算出する。式（１）および式（２）の計算は、補間するＬＯＲが通過する全ての格子に対して行われる。そして、補間するＬＯＲが通過する全ての格子の積算値が補間するＬＯＲの本数となる。この処理が全ての補間するＬＯＲに対して行われる。それにより、補間する各ＬＯＲの本数を含む補間ＬＯＲデータが作成される。
【００３９】
例えば、図５の符号ｆで示す補間するＬＯＲが通過する全ての格子が、ｆ１、ｆ２，ｆ３，…，ｆｎの場合、式（１）および式（２）で算出された各格子における補間するＬＯＲの本数が（ｆ１、ｆ２，ｆ３，…，ｆｎ）＝（ｇ１，ｇ２，ｇ３，…、ｇｎ）であるとする。そして、符号ｆで示す補間するＬＯＲの本数Ｇは、Ｇ＝（ｇ１＋ｇ２＋ｇ３＋…＋ｇｎ）と求められる。
【００４０】
加算処理部２１は、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータに補間ＬＯＲデータ作成部１９で算出された補間ＬＯＲデータを加算処理する。すなわち、加算処理部２１は、格子状データ作成部１７で作成された格子状データ２３に、補間ＬＯＲデータの補間するＬＯＲを追加して加算する。この場合、格子状データ２３の各格子を通過した補間するＬＯＲの本数をカウントすることにより加算される。なお、例えば、補間するＬＯＲの本数Ｇが２．５本の場合は、２本として加算してもよい。また、小数点以下を含んだ２．５本のままで加算するようにしてもよいし、１０倍して２５本として加算するようにしてもよい。後述する感度補正などの補正処理で、小数点以下の部分のデータを含んで補正することができる。
【００４１】
なお、例えば、格子（ボクセル）の体積が小さい場合であって、各格子のカウント数の合計が少ないとき、ＬＯＲの補間精度が低下する。この場合は、格子の体積を大きく設定する。すなわち、空間を格子状に分割した各格子は、ＬＯＲの補間精度が良好になるような大きさに、後述する入力部３５により予め設定される。
【００４２】
補正処理部２５は、例えば、トランスミッションデータを収集して行う吸収補正や感度補正など必要な補正処理を行う。画像再構成部２７は、補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する。これにより、断層画像を取得することができる。
【００４３】
また、ＰＥＴ装置１は、主制御部２９、表示部３１、メモリ部３３および入力部３５を備えている。主制御部２９は、各構成を統括的に制御する。表示部３１は、液晶表示パネルなどで構成され、画像再構成されて取得した断層画像等を表示する。メモリ部３３は、断層画像等を記憶し、ＲＯＭ（Read-only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）またはハードディスク等の記憶媒体で構成される。入力部３５は、入力設定や各種操作が行われ、キーボードやマウス等で構成される。
【００４４】
＜ＰＥＴ装置１の動作＞
次に、ＰＥＴ装置１の動作について説明する。被検体Ｍには、ポジトロン放射性同位元素（ラジオアイソトープ：ＲＩ）で標識した放射性薬剤が投与される。そして、ベッド装置３により天板２に載置された被検体Ｍがガントリ５の開口部４内の任意の位置に移動される。
【００４５】
被検体から放射されるγ線は、４π方向（全方向）に一様に放射される。多層検出部１１の各検出器９は、被検体Ｍから１８０°反対方向に放射する２つのγ線を検出し、γ線を検出した検出器９は、電気信号（検出信号）を出力する。データ収集部１３は、２つの検出器９で検出されたγ線の時刻差が予め設定された時間以内であれば、一対のγ線として同時計数する。そして、１８０°反対方向に放射する２つのγ線が検出された検出器対を結ぶＬＯＲデータを収集する。
【００４６】
データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、格子状データ作成部１７に送信される。格子状データ作成部１７は、図３および図４に示すように、空間を３次元の格子状に分割した各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。すなわち、ＬＯＲが通過した全ての格子に１をカウントして、これを実測した全てのＬＯＲデータに対して行う。
【００４７】
補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過した実測したＬＯＲの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する、補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する。例えば、図５の符号ｆで示す補間するＬＯＲの本数を算出する場合、補間するＬＯＲが通過する全ての格子（ｆ１，ｆ２，ｆ３，…、ｆｎ）の実測したＬＯＲの本数から、上述の式（１）および式（２）により、抜き取った部分の検出器９があれば確率的に測定できると推定される補間するＬＯＲの本数を算出する。補間するＬＯＲの本数は、（ｆ１，ｆ２，ｆ３，…、ｆｎ）＝（ｇ１，ｇ２，ｇ３，…、ｇｎ）と算出されたとする。補間するＬＯＲの本数Ｇは、積算した値、すなわち、Ｇ＝（ｇ１＋ｇ２＋ｇ３＋…＋ｇｎ）により算出される。これを全ての補間ＬＯＲに対して行って、補間ＬＯＲデータが作成される。このように、全ての補間ＬＯＲに対して個々に補間ＬＯＲを算出しているので正確なＬＯＲ補間処理を行うことができる。
【００４８】
加算処理部２１は、格子状データ作成部１７で作成された格子状データ２３に、補間ＬＯＲデータの補間するＬＯＲを追加して加算する。これにより、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、補間ＬＯＲデータ作成部１９で作成された補間ＬＯＲデータで補間される。そして、画像再構成部２７は、補正処理部２５を介して得られた、補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する。これにより、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されていても、抜き取った検出器部分を有するときのようなアーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。取得した断層画像は、表示部３１に表示されたり、メモリ部３３に記憶されたりする。
【００４９】
本実施例に係るＰＥＴ装置１によれば、データ収集部１３は、γ線が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、格子状データ作成部１７は、検出部７のリング状に配置された複数個の検出器９の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。そして、補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。このように格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から算出され作成された補間ＬＯＲデータで、抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲデータを補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００５０】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成された検出部９のうち、その抜き取った検出器部分があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器９の一部を抜き取って構成された検出部７を備えた本装置１を実現可能な有効なものとすることができる。
【００５１】
また、検出部７は、リング状に配置された複数個の検出器９のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板２に載置された被検体Ｍや光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部のリング内の被検体Ｍは、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部７は、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体Ｍが感じる圧迫感を軽減させることができる。また、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、ガントリの開口部（トンネル）に沿って、採血チューブなどの器具の配置させているが、抜き取った検出器部分から配置することができる。また、検出部７を構成する検出器９の個数を少なくすることができるので、本装置１の製造コストを低減させることができる。さらに、検出部７がＣ型であることにより、乳房のＰＥＴ画像を撮影する場合に、被検体の腋（わき）窩リンパ部の撮影を良好に行うことができる。
【実施例２】
【００５２】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。図６は、実施例２に係るＰＥＴ装置の概略構成図である。図７は、ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。なお、上述した実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００５３】
実施例２では、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成された検出部７において、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定される欠損したＬＯＲを、検出部７を回転させて、その抜き取った検出器部分の位置で実測したＬＯＲで補間する。
【００５４】
ＰＥＴ４０は、抜き取った検出器部分を有する、リング状に配置された複数個の検出器９の中心軸ｈを中心に検出部７を回転させる回転機構４１を備えている。中心軸ｈは、被検体Ｍの体軸方向と平行である。回転機構４１は、主制御部２９により制御される。回転機構４１は、抜き取った検出器部分の位置に、検出器９が配置されるように回転する。回転機構４１は、例えば、抜き取った検出器部分を含めてリング状に配置された複数個の検出器９が等間隔に配置される場合は、検出器９の間隔単位で回転させるようにしてもよい。
【００５５】
また、ＰＥＴ４０は、抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを補間するＬＯＲ補間部４３を備えている。ＬＯＲ補間部４３は、第１収集メモリ部４５と、第２収集メモリ部４６と、重み付け平均処理部４７とを備えている。第１収集メモリ部４５は、１回目に、予め設定された期間内に収集されたＬＯＲデータを記憶する。同様に、第２収集メモリ部４６は、２回目に収集されたＬＯＲデータを記憶する。２回目の収集は、１回目のＬＯＲデータの収集の位置から、回転機構４１により回転された位置で行われる。
【００５６】
重み付け平均処理部４７は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構４１により回転させて収集された、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う。例えば、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すような検出器９の回転位置でＬＯＲが収集されるとする。回転前後の検出器９の位置で、欠損したＬＯＲデータが無く、実測したＬＯＲデータが２つ存在する位置では、重み付けを“１”として２つの実測したＬＯＲデータを平均する。また、回転前後の検出器９の位置で、実測したＬＯＲデータが１つ存在する、欠損したＬＯＲを有する位置では、欠損したＬＯＲの重み付けを“０”として、実測したＬＯＲの重み付けを“２”として、欠損したＬＯＲと実測したＬＯＲデータを平均する。なお、図７において、重み付けを符号Ｓで示す。例えば、符号Ｐで示す位置では、重み付けＳ＝１である。また、重み付け平均処理部４７は、本発明における回転ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００５７】
＜ＰＥＴ装置４０の動作＞
次に、ＰＥＴ装置４０の動作、特にＬＯＲ補間部４３の動作について説明する。データ収集部１３は、図７（ａ）に示す１回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第１収集メモリ部４５に記憶される。ＬＯＲデータの収集は、予め設定された期間で行われる。１回目のＬＯＲデータの収集が終わると、回転機構４１により検出部７が中心軸ｈを中心に回転される。そして、データ収集部１３は、図７（ｂ）に示す２回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第２収集メモリ部４６に記憶される。２回目のＬＯＲデータの収集は、１回目の収集で抜き取った検出器部分に対応する位置の収集が行えるように回転機構４１により回転されて行われる。
【００５８】
重み付け平均処理部４７は、図７（ａ）に示す１回目のＬＯＲデータの収集と、図７（ｂ）に示す２回目のＬＯＲデータ収集との重み付け平均処理を行う。例えば、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、符号Ｐで示す位置において、ともにＬＯＲデータの収集が行われることから重み付けを“１”として平均する。また、符号Ｑで示す位置において、１回目の収集では、抜き取った検出器部分となるのでＬＯＲ収集データはなく、２回目の収集では、検出器９でＬＯＲデータの収集が行われる。そのため、１回目の重み付けを“０”として、２回目の重み付けを“２”として平均する。これにより、欠損したＬＯＲを補間する。
【００５９】
なお、ＰＥＴ装置４０は、２回のＬＯＲデータの収集を行って欠損したＬＯＲを補間しているが、３回以上のＬＯＲデータから欠損したＬＯＲを補間するようにしてもよい。
【００６０】
本実施例に係るＰＥＴ装置４０によれば、重み付け平均処理部４７は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構４１により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する処理を行っている。すなわち、抜き取った検出器部分の位置と同位置の、回転機構により回転させて収集したＬＯＲデータで補間することで、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００６１】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成された検出部７のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。これにより、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器９の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００６２】
また、検出部７は、リング状に配置された複数個の検出器９のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板２に載置された被検体Ｍや光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部のリング内の被検体Ｍは、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部９は、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体Ｍが感じる圧迫感を軽減させることができる。また、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、ガントリの開口部に沿って、採血チューブなどの器具の配置させているが、抜き取った検出器部分から配置することができる。また、検出部７を構成する検出器９の個数を少なくすることができるので、本装置１の製造コストを低減させることができる。
【実施例３】
【００６３】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。図８は、実施例３に係るＰＥＴ装置の概略構成図である。図９は、ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００６４】
実施例３では、実施例１と実施例２を組み合わせた構成で欠損したＬＯＲを補間する。
【００６５】
ＰＥＴ装置５０において、ＬＯＲ補間部５１は、１回目のＬＯＲデータ収集で用いられる、第１格子状データ作成部５３、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４および第１加算処理部５５とを備えている。また、ＬＯＲ補間部５１は、２回目のＬＯＲデータ収集で用いられる、第２格子状データ作成部５７、第２補間ＬＯＲデータ作成部５８および第２加算処理部５９とを備えている。各構成の詳細については、実施例１の格子状データ作成部１７、補間ＬＯＲデータ作成部１９および加算処理部２１の説明と重複するので省略する。
【００６６】
また、ＬＯＲ補間部５１は、抜き取った検出器部分の位置の第１加算処理部５５で補間処理されたＬＯＲデータを、回転機構４１により回転させて収集された、抜き取った検出器部分位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う重み付け平均処理部６１を備えている。なお、第１加算処理部５５および第２加算処理部５９は、本発明における確率ＬＯＲ補間処理部に相当する。また、重み付け平均処理部６１は、本発明における回転ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００６７】
＜ＰＥＴ装置５０の動作＞
次に、ＰＥＴ装置５０の動作、特にＬＯＲ補間部５１の動作について説明する。データ収集部１３は、図９（ａ）に示す１回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第１格子状データ作成部５３に送信される。ＬＯＲデータの収集は、予め設定された期間で行われる。
【００６８】
第１格子状データ作成部５３は、図３に示すように、空間が分割された３次元の格子状の各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。そして、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４は、格子状データ２３の各格子を通過した実測したＬＯＲの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する。
【００６９】
第１加算処理部５５は、格子状データ作成部１７で作成された格子状データ２３に、補間ＬＯＲデータの補間するＬＯＲを追加して加算する。これにより、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４で作成された補間ＬＯＲデータで補間される。補間処理された１回目の補間後ＬＯＲデータは、重み付け平均処理部６１に送信される。
【００７０】
１回目のＬＯＲデータの収集が終わると、回転機構４１により、検出部７が中心軸ｈを中心に回転される。そして、データ収集部１３は、図９（ｂ）に示す２回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第２格子状データ作成部５７に送信される。ＬＯＲデータの収集は、予め設定された期間で行われる。
【００７１】
第２格子状データ作成部５７、第２補間ＬＯＲデータ作成部５８および第２加算処理部５９は、第１格子状データ作成部５３、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４および第１加算処理部５５と同様の動作が実行される。これにより、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、第２補間ＬＯＲデータ作成部５８で作成された補間ＬＯＲデータで補間される。補間処理された２回目の補間後ＬＯＲデータは、重み付け平均処理部６１に送信される。
【００７２】
重み付け平均処理部６１は、図９（ａ）に示す１回目の補間後ＬＯＲデータと、図９（ｂ）に示す２回目の補間後ＬＯＲデータとの重み付け平均を行う。例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、符号Ｐで示す位置において、ともにＬＯＲデータの収集が行われ、補間するＬＯＲの対象となっていないことから、重み付けを“１”として平均する。また、符号Ｑで示す位置において、１回目の収集では、抜き取った検出器部分に当たるので、補間するＬＯＲの対象となり補間されたＬＯＲデータを有している。一方、２回目の収集では、検出器９でＬＯＲデータの収集が行われ、補間するＬＯＲの対象となっていない。そして、補間されたＬＯＲデータの信頼性を考慮して、１回目の重み付けを“０．５”として、２回目の重み付けを“１．５”として平均する。これにより、ＬＯＲデータを補間する。
【００７３】
本実施例に係るＰＥＴ装置５０によれば、第１加算処理部５５および第２加算処理部５９で補間処理されたＬＯＲデータを、さらに、回転機構４１により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行っているので、断層画像に発生していたアーチファクトをより低減させることができる。
【実施例４】
【００７４】
次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。図１０は、実施例４に係るＰＥＴ装置の概略構成図である。図１１は、リアルタイムでＬＯＲデータを補間する補間処理の説明に供する図であり、（ａ）は、実測したＬＯＲと補間ＬＯＲを示し、（ｂ）は算出された補間ＬＯＲの本数を積算して判定する動作を示し、（ｃ）は補間ＬＯＲの加算処理を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００７５】
上述の実施例１および３は、ある程度の本数のＬＯＲを含むＬＯＲデータに対して、まとめてＬＯＲデータを補間していたが、実施例４では、リアルタイムでＬＯＲを補間する。
【００７６】
ＰＥＴ装置７０のＬＯＲ補間部７１は、補間ＬＯＲデータ作成部７３、判定処理部７５および補間処理部７７を備えている。なお、判定処理部７５および補間処理部７７は本発明における確率ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００７７】
補間ＬＯＲデータ作成部７３は、１つのＬＯＲデータを収集するごとに抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成・更新する。すなわち、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、１つのＬＯＲデータ（リストデータ）ごとに補間ＬＯＲの本数を算出している。
【００７８】
データ収集部１３には、図１１（ａ）に示すように、イベントＡ、イベントＢ、イベントＣ、…、イベントＺの順番にＬＯＲデータが収集されるとする。この場合、ＬＯＲデータが収集されるごとに、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、補間ＬＯＲの本数を確率的に算出する。例えば、同時計数されたイベントＡと補間ＬＯＲ１とが、ある格子で交差する場合、その格子における実測検出面の立体角、補間検出面の立体角、および１回のイベントが収集された事実等から補間するＬＯＲの本数が算出される。なお、ある１つのＬＯＲデータが収集された時に、各格子における補間ＬＯＲの確率（本数）は、予め計算されてわかっている。そのため、変換テーブルを設けて、収集されたＬＯＲデータを補間ＬＯＲの本数に変換するようにしてもよい。
【００７９】
補間ＬＯＲデータは、図１１（ｂ）に示すように、例えば、１００本の補間ＬＯＲ（補間ＬＯＲ１、補間ＬＯＲ２、補間ＬＯＲ３、…、補間ＬＯＲ１００）があるとする。そして、１つのＬＯＲデータが収集されるごとに、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出し，確率的に算出された補間ＬＯＲの本数が積算される。このようにして補間ＬＯＲデータを作成・更新している。
【００８０】
判定処理部７５は、作成された補間ＬＯＲデータの補間ＬＯＲの本数の積算値が予め設定された値以上であるかを判定する。補間処理部７７は、補間ＬＯＲの本数の積算値が予め設定された値以上である場合に、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータに補間ＬＯＲを加算して補間処理する。すなわち、判定処理部７５は、例えば、補間ＬＯＲ１の積算された補間ＬＯＲデータの本数が、イベントＹを収集したときに１本を越える場合、補間ＬＯＲ１が１本存在するとして判定する。そして、判定処理部７５は、補間ＬＯＲ１を補間することを補間処理部７５に通知する。補間処理部７７は、判定処理部７５からの補間ＬＯＲ１を補間することの通知に基づいて、図１１（ｃ）に示すように、イベントＹとイベントＺとの間にＬＯＲを補間する。
【００８１】
＜ＰＥＴ装置７０の動作＞
次に、ＰＥＴ装置７０の動作、特にＬＯＲ補間部７１の動作について説明する。データ収集部１３は、イベントＡなどのＬＯＲデータを収集する。格子状データ作成部７３は、収集された１つのＬＯＲデータごとに、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出する。そして、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、補間する補間ＬＯＲ１〜１００が通過する各格子において、ＬＯＲデータが収集されるごとに、確率的に算出された補間ＬＯＲの本数を積算する（図１１ｂ）。
【００８２】
判定処理部７５は、補間ＬＯＲ１〜１００が通過する各格子において、確率的に算出された補間ＬＯＲの本数の積算値が予め設定された値（例えば１本）以上であるかを判定する。その積算値が１本を越える場合、判定処理部７５は、そのことを補間処理部７７に通知する。補間処理部７７は、その通知に基づいて、１本を越えた際のＬＯＲデータの後に補間ＬＯＲを１本加算する。それにより、欠損したＬＯＲを補間する。なお、判定処理部７５は、積算値が１本を越えて、そのことを補間処理部７７に通知した場合、例えば積算値から１を減算するようにしてもよい。また、再構成処理部２７は、ＬＯＲデータを収集するごとにリアルタイムで画像再構成して断層画像を取得する。
【００８３】
本実施例に係るＰＥＴ装置７０によれば、時間経過に伴って変動するデータ収集の場合に、データ収集後にまとめてＬＯＲ補間をすると、変動量によっては、アーチファクトを良好に低減できないことがある。しかしながら、判定処理部７５および補間処理部７７は、ＬＯＲデータを収集するごとに算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理するので、リアルタイムでＬＯＲ補間することができる。
【実施例５】
【００８４】
次に、図面を参照して本発明の実施例５を説明する。図１２は、実施例５に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図であり、（ａ）はその多層検出部を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００８５】
上述した実施例１では、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されたＣ型の検出部７を備えて、欠損したＬＯＲを補間していたが、この構成に限定されない。
【００８６】
すなわち、本実施例のＰＥＴ装置８０は、リング状に配置された複数個の検出器９で構成された多層の検出部（検出器リング）８１のうち、一部の検出部８１を抜き取って構成された多層検出部８３を備えている。すなわち、多層検出部８３は、被検体Ｍの体軸の垂直方向に対しては、抜き取った検出器部分が存在せず、被検体Ｍの体軸方向に多層に重ねて構成された検出部８１の一部が抜き取られた構成である。
【００８７】
なお、ＰＥＴ装置８０は、治療用放射線照射部８５を備えて、治療用放射線照射部８５から多層検出部８３の抜き取った検出部８１部分を通して被検体Ｍに放射線を照射するようにしてもよい。
【００８８】
本実施例に係るＰＥＴ装置８０によれば、複数個の検出器９がリング状に配置された検出部（検出器リング）８１が、被検体Ｍの体軸方向に多層に構成されている場合（多層検出部８３）、多層に構成された検出部８１の一部を抜き取って構成されていても、アーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。
【００８９】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００９０】
（１）上述した実施例１〜４では、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されたＣ型の検出部７を備えていたが、検出部７がＣ型の構成に限定されない。例えば、検出部は、図１３（ａ）のＯ型を２分割した構成や、図１３（ｂ）のＯ型を３分割した構成であってもよい。
【００９１】
（２）上述した実施例５では、リング状に配置された複数個の検出器９で構成された多層の検出部（検出器リング）８１のうち、一部の検出部８１を抜き取って構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、抜き取った検出部部分がＣ型の検出部や変形例（１）の検出部で構成されていてもよい。
【００９２】
（３）上述した各実施例では、検出器９は、検出器ブロックで構成されたが、この構成に限定されない。例えば、検出素子が半導体であるテルル化カドミウム（CdTe）等で構成され、γ線の入射によって生成される電荷を検出する半導体カメラであってもよい。
【００９３】
（４）上述した実施例１および３では、格子状データ作成部１７で格子状データ２３を作成し、補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から補間ＬＯＲの本数を算出している。しかしながら、図１１（ｂ）に示すように、積算された各補間ＬＯＲの本数に基づいて、まとめてＬＯＲを補間するようにしてもよい。
【００９４】
（５）上述した実施例４では、画像再構成部２７は、リストデータ（１つのＬＯＲデータ）から算出して作成された補間ＬＯＲデータをリストデータ内に挿入し、その補間されたリストデータから画像再構成して断層画像を取得している。しかしながら、図１０において、データ収集部１３と補間ＬＯＲデータ作成部７３との間に、実施例１の格子状データ作成部を設けるようにしてもよい。この場合、格子状データ作成部は、１つのＬＯＲデータを収集するごとに、格子状データ２３を作成し、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、その格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成・更新する。すなわち、１つのＬＯＲデータを収集するごとに格子状データ２３を作成してもよいし、この格子状データ２３から補間するＬＯＲを算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１，４０，５０，７０，８０ … ＰＥＴ装置
７，８１ … 検出部
９ … 検出器
１１，８３ … 多層検出部
１３ … データ収集部
１５，４３，５１，７１ … ＬＯＲ補間部
１７ … 格子状データ作成部
１９，７３ … 補間ＬＯＲデータ作成部
２１ … 加算処理部
２３ … 格子状データ
２９ … 主制御部
４１ … 回転機構
４５ … 第１収集メモリ部
４６ … 第２収集メモリ部
４７，６１ … 重み付け平均処理部
５３ … 第１格子状データ作成部
５４ … 第１補間ＬＯＲデータ作成部
５５ … 第１加算処理部
５７ … 第２格子状データ作成部
５８ … 第２補間ＬＯＲデータ作成部
５９ … 第２加算処理部
７５ … 判定処理部
７７ … 補間処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性薬剤が投与された被検体から対消滅光子を検出して、被検体内の放射性薬剤の分布を画像化する陽電子放射断層撮像装置に係り、特に、アーチファクトを低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置ともいう：以下適宜「ＰＥＴ装置」と称する）は、放射性薬剤が投与された被検体から１８０°反対方向に放射される511KeVの対消滅光子（例えばγ線）をＰＥＴガントリ内に設けられた複数個の検出器がリング状に配置されたリング型検出器で検出する。そして、この光子の検出した時刻を測定し、２つの検出器での検出時刻差が一定時間以内の場合にそれを一対の対消滅光子として計数（同時計数）する。さらに対消滅の発生地点を、その２つの検出器の直線上に存在するものとして特定する。このように計数したデータを蓄積して再構成処理を行い、断層画像を取得している（例えば、特許文献１参照）。なお、特定の病巣に集積しやすい放射性薬剤を使用する場合、その病巣が断層画像上に高い画素値となって現れて識別することができる。
【０００３】
また、ＰＥＴ装置は、断層画像を取得するために複数個の検出器をリング状（正確には多角形）に配置している。これは断層方向に対して全ての角度に関する情報を収集し、断層画像を再構成するためである（完全投影）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４５６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、仮に検出器の故障などによって情報の一部が欠落すると、断層画像にアーチファクトが発生する問題がある。すなわち、不完全投影によるアーチファクトが発生する。そこで従来装置は、故障などにより情報の一部が欠落した検出器データを使用しないようにしたり、隣接する検出器など、近くの検出器のデータをそのまま流用したりする方法でアーチファクトを低減させている。また、基本的にこれらの手法は、検出器交換までの臨時的な処置である。
【０００６】
ところが、リング状に配置された複数個の検出器から、一部（例えば２個）の検出器を抜き取った、例えばＣ型の検出器配置の場合、決して完全投影の情報を得られることは無く、また、情報が欠損している角度が大きい。そのため、検出器データを使用しないようにしたり、近くの検出器データをそのまま流用したりして再構成しても顕著にアーチファクトが発生することになる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、検出器の一部を抜き取って構成する場合でも、アーチファクトを低減させることができる陽電子放射断層撮像装置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】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、前記抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する補間ＬＯＲデータ作成部と、前記データ収集部で収集された前記ＬＯＲデータに前記補間ＬＯＲデータ作成部で算出された前記補間ＬＯＲデータを加算処理する確率ＬＯＲ補間処理部と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、データ収集部は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、補間ＬＯＲデータ作成部は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを、確率的に算出した補間ＬＯＲデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００１０】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００１１】
また、検出部は、リング状に配置された複数個の検出器のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部内の被検体は、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部は、リング状に配置される複数個の検出器の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体が感じる圧迫感を軽減させることができる。また、検出部を構成する検出器の個数を少なくすることができるので、本装置の製造コストを低減させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置において、前記検出部のリング状に配置された複数個の検出器の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データを作成する格子状データ作成部を備え、前記補間ＬＯＲデータ作成部は、前記格子状データの各格子を通過したＬＯＲの本数と各格子の実測検出面の角度と全角度から各格子を通過するＬＯＲの推定総本数を算出し、この推定総本数と前記抜き取った検出器部分の欠損検出面の角度と全角度から補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成することが好ましい。すなわち、格子状データ作成部は、空間を格子状に分割した各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データを作成し、補間ＬＯＲデータ作成部は、格子状データの各格子を通過したＬＯＲの本数や実測検出面の角度や欠損検出面の角度などから、補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成している。それにより。欠損したＬＯＲを補間することができるので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、前記確率ＬＯＲ補間処理部で補間処理された前記抜き取った検出器部分の位置のＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、を備えることが好ましい。それにより、確率ＬＯＲ補間処理部で補間処理されたＬＯＲデータを、さらに、回転機構により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間処理を行っているので、断層画像に発生していたアーチファクトをより低減させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、前記補間ＬＯＲデータ作成部は、ＬＯＲデータを収集するごとに補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成し、前記確率ＬＯＲ補間処理部は、算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理することが好ましい。時間経過に伴って変動するデータ収集の場合に、データ収集後にまとめてＬＯＲ補間をすると、変動量によっては、アーチファクトを良好に低減できないことがある。しかしながら、確率ＬＯＲ補間処理部は、ＬＯＲデータを収集するごとに算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理するので、リアルタイムでＬＯＲ補間することができる。
【００１５】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、前記抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、回転ＬＯＲ補間処理部は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する処理を行っている。すなわち、欠損したＬＯＲデータを、実測したＬＯＲデータで補間している。それにより、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００１７】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００１８】
また、検出部は、リング状に配置された複数個の検出器のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部内の被検体は、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部は、リング状に配置される複数個の検出器の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体が感じる圧迫感を軽減させることができる。また、検出部を構成する検出器の個数を少なくすることができるので、本装置の製造コストを低減させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記補間処理の一例は、重み付け平均である。これにより、例えば、抜き取った検出器部分の位置の重み付けを“０（ゼロ）”とし、回転機構により回転させて、その抜き取った検出器部分の位置で検出して収集されたＬＯＲデータの重み付けを“２”として平均処理する。また、回転前後でＬＯＲデータが収集される場合は、収集されたＬＯＲデータの重み付けをそれぞれ“１”として平均処理する。このように重み付け平均処理することにより、良好に補間処理することができる。
【００２０】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記検出部の一例は、Ｃ型である。これにより、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光など、様々な物を通すことができ、また、本装置の製造コストを低減させることができる。さらに、乳房の画像を撮影する場合に、被検体の腋（わき）窩リンパ部の撮影を良好に行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記検出部の一例は、リング状でかつ多層に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成されていることである。例えば、複数個の検出器がリング状に配置された検出部（検出器リング）が、被検体Ｍの体軸方向に多層に構成されている場合、多層に構成された検出部の一部を抜き取って構成されていても、アーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。
【００２２】
また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置において、補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する画像再構成部を備えていることが好ましい。それにより、欠損したＬＯＲデータが補間されたＬＯＲデータで画像再構成が行われるので、アーチファクトが低減された断層画像を取得することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った検出器部分があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００２４】
第１の発明によれば、データ収集部は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、補間ＬＯＲデータ作成部は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを、確率的に算出した補間ＬＯＲデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００２５】
また、第２の発明によれば、回転ＬＯＲ補間処理部は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する処理を行っている。すなわち、欠損したＬＯＲデータを、実測したＬＯＲデータで補間している。それにより、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例１に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図２】図１のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す図である。
【図３】格子状データの説明に供する図である。
【図４】格子状データ作成部の動作の説明に供する図である。
【図５】補間ＬＯＲデータ作成部の動作の説明に供する図である。
【図６】実施例２に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図７】ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。
【図８】実施例３に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図９】ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。
【図１０】実施例４に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図である。
【図１１】リアルタイムでＬＯＲデータを補間する補間処理の説明に供する図であり、（ａ）は、実測したＬＯＲと補間ＬＯＲを示し、（ｂ）は算出された補間ＬＯＲの本数を積算して判定する動作を示し、（ｃ）は補間ＬＯＲの加算処理を示す。
【図１２】実施例５に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図であり、（ａ）はその多層検出部を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す。
【図１３】変形例に係る検出器の配置の一例を示す図である。
【実施例１】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図であり、図２は、図１のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す図である。図３は、格子状データの説明に供する図であり、図４は、格子状データ作成部の動作の説明に供する図である。図５は、補間ＬＯＲデータ作成部の動作の説明に供する図である。
【００２８】
図１を参照する。ＰＥＴ装置１は、被検体Ｍを載置する天板２を有するベッド装置３と、開口部４を有するガントリ５とを備えている。ベッド装置３は、上下方向に天板２を昇降移動するように、また、被検体Ｍの体軸方向に沿って天板２を平行移動するように構成されている。ガントリ５は、被検体Ｍから発生したγ線を検出する検出部７を備えている。
【００２９】
検出部７は、図２に示すように、被検体Ｍの体軸を中心にリング状に配置された複数個の検出器９のうち、一部の検出器９を抜き取って構成されている（符号ｄ）。すなわち、検出部７は、Ｃ型で構成されている。検出器９は、例えば、シンチレータブロックとライトガイドと光電子増倍管とを備えた検出器ブロックで構成されている（いずれも図示しない）。シンチレータブロックは、複数個のシンチレータから構成される。放射性薬剤が投与された被検体Ｍから発生されたγ線をシンチレータブロックが光に変換し、変換された光をライトガイドが案内して、光電子増倍管が光電変換して電気信号を出力する。また、ガントリ５の開口部４は、トンネル状に開口され、さらにＣ型に配置された検出器９の抜き取った検出器部分に沿って開口するように構成される。
【００３０】
また、検出部７は、被検体Ｍの体軸方向に多層に重ねて構成されている。この多層に重ねられた検出部７を多層検出部１１とする。
【００３１】
データ収集部１３は、多層検出部１１の各検出器９から出力された電気信号（検出信号）に基づいて、１８０°反対方向に放射する２つのγ線が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲ（Line of Response）データを収集する。データ収集部１３は、例えば、アンプ、Ａ／Ｄ変換器、エネルギウィンドウ判定部および同時計数回路などで構成される（いずれも図示しない）。γ線の電気信号は、増幅されてデジタル化される。エネルギウィンドウ判定部は、増幅されてデジタル化されたγ線の電気信号が予め設定されたエネルギウィンドウ（例えば、400KeV〜600KeV）内にあるか否かを判定する。エネルギウィンドウ内と判定されたγ線のみが同時計数回路で同時計数される。同時計数回路は、γ線を検出した時刻を測定し、２つの検出器９での時刻差が予め設定された時間以内（タイムウィンドウ内）であれば、一対のγ線として同時計数する。そして、同時計数された一対のγ線は、ＬＯＲデータとして収集される。
【００３２】
ＬＯＲ補間部１５は、Ｃ型の検出部７の抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲで欠損したＬＯＲを補間する。ＬＯＲ補間部１５は、格子状データ作成部１７、補間ＬＯＲデータ作成部１９および加算処理部２１などで構成されている。なお、加算処理部２１は、本発明における確率ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００３３】
格子状データ作成部１７は、検出部７のリング状に配置された複数個の検出器９の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。すなわち、格子状データ２３は、まず、図３に示すように、多層検出部１１（複数個の検出器９）の内側の空間を３次元の格子状に分割する。この１つの格子は、ボクセル（またはピクセル）と呼ばれる。そして、図４に示すように、ＬＯＲデータが収集されると、同時計数された検出器９対を結ぶＬＯＲが通過する全ての格子に１がカウントされる。なお、図４の符号ｅで示すＬＯＲが重なった格子では、複数個のカウントとなる。実測した全てのＬＯＲデータに対して、このようなカウントが行われて格子状データ２３が作成される。
【００３４】
格子状データ２３は、ヒストグラムデータが用いられる。これにより、余計にデータを作成しなくてもよい効果がある。ヒストグラムデータは、記憶容量の都合から巨大なリストデータを圧縮したデータである。リストデータは、１つのＬＯＲデータを収集するごと（１イベントごと）のデータであり、個々のデータが時系列に並んでいる。なお、リストデータは、一度ヒストグラムデータにすると、そのプロセス上の理由から元のリストデータに戻せない。そのため、ヒストグラムデータから画像再構成する場合は、格子状データ２３から補間後のＬＯＲデータ（格子状データ）が作成される。
【００３５】
補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数（カウント数）から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する。具体的には、補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数と各格子の実測検出面の立体角と全立体角から各格子を通過するＬＯＲの推定総本数を算出し、この推定総本数と抜き取った検出器部分の欠損検出面の立体角と全立体角から補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成する。すなわち、下記の式（１）および式（２）から補間するＬＯＲの本数が算出される。
【００３６】
ある格子を通過するＬＯＲの推定総本数Ｐｍ＝ある格子のカウント数／実測検出面の立体角×全立体角 …（１）
補間するＬＯＲの本数＝Ｐｍ×補間検出面の立体角／全立体角 …（２）
【００３７】
なお、実測検出面の立体角は、多層検出部１１の複数個の検出器９のうち、一部の検出器９を抜き取った構成の実測にγ線を検出する面の立体角を示す。また、補間検出面の立体角は、抜き取った検出器部分の補間される面の立体角を示す。仮に２次元で説明すると、例えば、隣接する検出器の間に隙間がなく、リング状に配置された１２個の検出器９のうち、２個の検出器９を抜き取った構成である場合、検出器９で実測される角度は、３００°｛＝３６０°−（３０°×２個分）｝である。また、補間される角度は、２個の検出器分の角度６０°（３０°×２個分）である。なお、上述の式（１）および式（２）には、各格子に応じて異なる実測検出面の立体角や補間検出面の立体角が与えられる。
【００３８】
このように補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から、仮に、抜き取った部分の検出器９があれば測定できると推定される各格子の補間するＬＯＲの本数を算出する。式（１）および式（２）の計算は、補間するＬＯＲが通過する全ての格子に対して行われる。そして、補間するＬＯＲが通過する全ての格子の積算値が補間するＬＯＲの本数となる。この処理が全ての補間するＬＯＲに対して行われる。それにより、補間する各ＬＯＲの本数を含む補間ＬＯＲデータが作成される。
【００３９】
例えば、図５の符号ｆで示す補間するＬＯＲが通過する全ての格子が、ｆ１、ｆ２，ｆ３，…，ｆｎの場合、式（１）および式（２）で算出された各格子における補間するＬＯＲの本数が（ｆ１、ｆ２，ｆ３，…，ｆｎ）＝（ｇ１，ｇ２，ｇ３，…、ｇｎ）であるとする。そして、符号ｆで示す補間するＬＯＲの本数Ｇは、Ｇ＝（ｇ１＋ｇ２＋ｇ３＋…＋ｇｎ）と求められる。
【００４０】
加算処理部２１は、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータに補間ＬＯＲデータ作成部１９で算出された補間ＬＯＲデータを加算処理する。すなわち、加算処理部２１は、格子状データ作成部１７で作成された格子状データ２３に、補間ＬＯＲデータの補間するＬＯＲを追加して加算する。この場合、格子状データ２３の各格子を通過した補間するＬＯＲの本数をカウントすることにより加算される。なお、例えば、補間するＬＯＲの本数Ｇが２．５本の場合は、２本として加算してもよい。また、小数点以下を含んだ２．５本のままで加算するようにしてもよいし、１０倍して２５本として加算するようにしてもよい。後述する感度補正などの補正処理で、小数点以下の部分のデータを含んで補正することができる。
【００４１】
なお、例えば、格子（ボクセル）の体積が小さい場合であって、各格子のカウント数の合計が少ないとき、ＬＯＲの補間精度が低下する。この場合は、格子の体積を大きく設定する。すなわち、空間を格子状に分割した各格子は、ＬＯＲの補間精度が良好になるような大きさに、後述する入力部３５により予め設定される。
【００４２】
補正処理部２５は、例えば、トランスミッションデータを収集して行う吸収補正や感度補正など必要な補正処理を行う。画像再構成部２７は、補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する。これにより、断層画像を取得することができる。
【００４３】
また、ＰＥＴ装置１は、主制御部２９、表示部３１、メモリ部３３および入力部３５を備えている。主制御部２９は、各構成を統括的に制御する。表示部３１は、液晶表示パネルなどで構成され、画像再構成されて取得した断層画像等を表示する。メモリ部３３は、断層画像等を記憶し、ＲＯＭ（Read-only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）またはハードディスク等の記憶媒体で構成される。入力部３５は、入力設定や各種操作が行われ、キーボードやマウス等で構成される。
【００４４】
＜ＰＥＴ装置１の動作＞
次に、ＰＥＴ装置１の動作について説明する。被検体Ｍには、ポジトロン放射性同位元素（ラジオアイソトープ：ＲＩ）で標識した放射性薬剤が投与される。そして、ベッド装置３により天板２に載置された被検体Ｍがガントリ５の開口部４内の任意の位置に移動される。
【００４５】
被検体から放射されるγ線は、４π方向（全方向）に一様に放射される。多層検出部１１の各検出器９は、被検体Ｍから１８０°反対方向に放射する２つのγ線を検出し、γ線を検出した検出器９は、電気信号（検出信号）を出力する。データ収集部１３は、２つの検出器９で検出されたγ線の時刻差が予め設定された時間以内であれば、一対のγ線として同時計数する。そして、１８０°反対方向に放射する２つのγ線が検出された検出器対を結ぶＬＯＲデータを収集する。
【００４６】
データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、格子状データ作成部１７に送信される。格子状データ作成部１７は、図３および図４に示すように、空間を３次元の格子状に分割した各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。すなわち、ＬＯＲが通過した全ての格子に１をカウントして、これを実測した全てのＬＯＲデータに対して行う。
【００４７】
補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過した実測したＬＯＲの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する、補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する。例えば、図５の符号ｆで示す補間するＬＯＲの本数を算出する場合、補間するＬＯＲが通過する全ての格子（ｆ１，ｆ２，ｆ３，…、ｆｎ）の実測したＬＯＲの本数から、上述の式（１）および式（２）により、抜き取った部分の検出器９があれば確率的に測定できると推定される補間するＬＯＲの本数を算出する。補間するＬＯＲの本数は、（ｆ１，ｆ２，ｆ３，…、ｆｎ）＝（ｇ１，ｇ２，ｇ３，…、ｇｎ）と算出されたとする。補間するＬＯＲの本数Ｇは、積算した値、すなわち、Ｇ＝（ｇ１＋ｇ２＋ｇ３＋…＋ｇｎ）により算出される。これを全ての補間ＬＯＲに対して行って、補間ＬＯＲデータが作成される。このように、全ての補間ＬＯＲに対して個々に補間ＬＯＲを算出しているので正確なＬＯＲ補間処理を行うことができる。
【００４８】
加算処理部２１は、格子状データ作成部１７で作成された格子状データ２３に、補間ＬＯＲデータの補間するＬＯＲを追加して加算する。これにより、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、補間ＬＯＲデータ作成部１９で作成された補間ＬＯＲデータで補間される。そして、画像再構成部２７は、補正処理部２５を介して得られた、補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する。これにより、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されていても、抜き取った検出器部分を有するときのようなアーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。取得した断層画像は、表示部３１に表示されたり、メモリ部３３に記憶されたりする。
【００４９】
本実施例に係るＰＥＴ装置１によれば、データ収集部１３は、γ線が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集し、格子状データ作成部１７は、検出部７のリング状に配置された複数個の検出器９の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。そして、補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成している。このように格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から算出され作成された補間ＬＯＲデータで、抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲデータを補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００５０】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成された検出部９のうち、その抜き取った検出器部分があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器９の一部を抜き取って構成された検出部７を備えた本装置１を実現可能な有効なものとすることができる。
【００５１】
また、検出部７は、リング状に配置された複数個の検出器９のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板２に載置された被検体Ｍや光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部のリング内の被検体Ｍは、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部７は、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体Ｍが感じる圧迫感を軽減させることができる。また、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、ガントリの開口部（トンネル）に沿って、採血チューブなどの器具の配置させているが、抜き取った検出器部分から配置することができる。また、検出部７を構成する検出器９の個数を少なくすることができるので、本装置１の製造コストを低減させることができる。さらに、検出部７がＣ型であることにより、乳房のＰＥＴ画像を撮影する場合に、被検体の腋（わき）窩リンパ部の撮影を良好に行うことができる。
【実施例２】
【００５２】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。図６は、実施例２に係るＰＥＴ装置の概略構成図である。図７は、ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。なお、上述した実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００５３】
実施例２では、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成された検出部７において、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定される欠損したＬＯＲを、検出部７を回転させて、その抜き取った検出器部分の位置で実測したＬＯＲで補間する。
【００５４】
ＰＥＴ４０は、抜き取った検出器部分を有する、リング状に配置された複数個の検出器９の中心軸ｈを中心に検出部７を回転させる回転機構４１を備えている。中心軸ｈは、被検体Ｍの体軸方向と平行である。回転機構４１は、主制御部２９により制御される。回転機構４１は、抜き取った検出器部分の位置に、検出器９が配置されるように回転する。回転機構４１は、例えば、抜き取った検出器部分を含めてリング状に配置された複数個の検出器９が等間隔に配置される場合は、検出器９の間隔単位で回転させるようにしてもよい。
【００５５】
また、ＰＥＴ４０は、抜き取った検出器部分の欠損したＬＯＲを補間するＬＯＲ補間部４３を備えている。ＬＯＲ補間部４３は、第１収集メモリ部４５と、第２収集メモリ部４６と、重み付け平均処理部４７とを備えている。第１収集メモリ部４５は、１回目に、予め設定された期間内に収集されたＬＯＲデータを記憶する。同様に、第２収集メモリ部４６は、２回目に収集されたＬＯＲデータを記憶する。２回目の収集は、１回目のＬＯＲデータの収集の位置から、回転機構４１により回転された位置で行われる。
【００５６】
重み付け平均処理部４７は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構４１により回転させて収集された、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う。例えば、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すような検出器９の回転位置でＬＯＲが収集されるとする。回転前後の検出器９の位置で、欠損したＬＯＲデータが無く、実測したＬＯＲデータが２つ存在する位置では、重み付けを“１”として２つの実測したＬＯＲデータを平均する。また、回転前後の検出器９の位置で、実測したＬＯＲデータが１つ存在する、欠損したＬＯＲを有する位置では、欠損したＬＯＲの重み付けを“０”として、実測したＬＯＲの重み付けを“２”として、欠損したＬＯＲと実測したＬＯＲデータを平均する。なお、図７において、重み付けを符号Ｓで示す。例えば、符号Ｐで示す位置では、重み付けＳ＝１である。また、重み付け平均処理部４７は、本発明における回転ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００５７】
＜ＰＥＴ装置４０の動作＞
次に、ＰＥＴ装置４０の動作、特にＬＯＲ補間部４３の動作について説明する。データ収集部１３は、図７（ａ）に示す１回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第１収集メモリ部４５に記憶される。ＬＯＲデータの収集は、予め設定された期間で行われる。１回目のＬＯＲデータの収集が終わると、回転機構４１により検出部７が中心軸ｈを中心に回転される。そして、データ収集部１３は、図７（ｂ）に示す２回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第２収集メモリ部４６に記憶される。２回目のＬＯＲデータの収集は、１回目の収集で抜き取った検出器部分に対応する位置の収集が行えるように回転機構４１により回転されて行われる。
【００５８】
重み付け平均処理部４７は、図７（ａ）に示す１回目のＬＯＲデータの収集と、図７（ｂ）に示す２回目のＬＯＲデータ収集との重み付け平均処理を行う。例えば、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、符号Ｐで示す位置において、ともにＬＯＲデータの収集が行われることから重み付けを“１”として平均する。また、符号Ｑで示す位置において、１回目の収集では、抜き取った検出器部分となるのでＬＯＲ収集データはなく、２回目の収集では、検出器９でＬＯＲデータの収集が行われる。そのため、１回目の重み付けを“０”として、２回目の重み付けを“２”として平均する。これにより、欠損したＬＯＲを補間する。
【００５９】
なお、ＰＥＴ装置４０は、２回のＬＯＲデータの収集を行って欠損したＬＯＲを補間しているが、３回以上のＬＯＲデータから欠損したＬＯＲを補間するようにしてもよい。
【００６０】
本実施例に係るＰＥＴ装置４０によれば、重み付け平均処理部４７は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、回転機構４１により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する処理を行っている。すなわち、抜き取った検出器部分の位置と同位置の、回転機構により回転させて収集したＬＯＲデータで補間することで、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。
【００６１】
すなわち、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成された検出部７のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したＬＯＲデータを実測したＬＯＲデータから推定して補間することができる。これにより、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器９の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。
【００６２】
また、検出部７は、リング状に配置された複数個の検出器９のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板２に載置された被検体Ｍや光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、その検出部のリング内の被検体Ｍは、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部９は、リング状に配置した複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体Ｍが感じる圧迫感を軽減させることができる。また、複数個の検出器９が完全なリング状に配置された検出部（検出器リング）である場合、ガントリの開口部に沿って、採血チューブなどの器具の配置させているが、抜き取った検出器部分から配置することができる。また、検出部７を構成する検出器９の個数を少なくすることができるので、本装置１の製造コストを低減させることができる。
【実施例３】
【００６３】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。図８は、実施例３に係るＰＥＴ装置の概略構成図である。図９は、ＬＯＲ補間部の動作の説明に供する図であり、（ａ）は１回目のＬＯＲデータ収集を示し、（ｂ）は２回目のＬＯＲデータ収集を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００６４】
実施例３では、実施例１と実施例２を組み合わせた構成で欠損したＬＯＲを補間する。
【００６５】
ＰＥＴ装置５０において、ＬＯＲ補間部５１は、１回目のＬＯＲデータ収集で用いられる、第１格子状データ作成部５３、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４および第１加算処理部５５とを備えている。また、ＬＯＲ補間部５１は、２回目のＬＯＲデータ収集で用いられる、第２格子状データ作成部５７、第２補間ＬＯＲデータ作成部５８および第２加算処理部５９とを備えている。各構成の詳細については、実施例１の格子状データ作成部１７、補間ＬＯＲデータ作成部１９および加算処理部２１の説明と重複するので省略する。
【００６６】
また、ＬＯＲ補間部５１は、抜き取った検出器部分の位置の第１加算処理部５５で補間処理されたＬＯＲデータを、回転機構４１により回転させて収集された、抜き取った検出器部分位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う重み付け平均処理部６１を備えている。なお、第１加算処理部５５および第２加算処理部５９は、本発明における確率ＬＯＲ補間処理部に相当する。また、重み付け平均処理部６１は、本発明における回転ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００６７】
＜ＰＥＴ装置５０の動作＞
次に、ＰＥＴ装置５０の動作、特にＬＯＲ補間部５１の動作について説明する。データ収集部１３は、図９（ａ）に示す１回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第１格子状データ作成部５３に送信される。ＬＯＲデータの収集は、予め設定された期間で行われる。
【００６８】
第１格子状データ作成部５３は、図３に示すように、空間が分割された３次元の格子状の各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データ２３を作成する。そして、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４は、格子状データ２３の各格子を通過した実測したＬＯＲの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する。
【００６９】
第１加算処理部５５は、格子状データ作成部１７で作成された格子状データ２３に、補間ＬＯＲデータの補間するＬＯＲを追加して加算する。これにより、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４で作成された補間ＬＯＲデータで補間される。補間処理された１回目の補間後ＬＯＲデータは、重み付け平均処理部６１に送信される。
【００７０】
１回目のＬＯＲデータの収集が終わると、回転機構４１により、検出部７が中心軸ｈを中心に回転される。そして、データ収集部１３は、図９（ｂ）に示す２回目のＬＯＲデータを収集する。収集されたＬＯＲデータは、第２格子状データ作成部５７に送信される。ＬＯＲデータの収集は、予め設定された期間で行われる。
【００７１】
第２格子状データ作成部５７、第２補間ＬＯＲデータ作成部５８および第２加算処理部５９は、第１格子状データ作成部５３、第１補間ＬＯＲデータ作成部５４および第１加算処理部５５と同様の動作が実行される。これにより、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータは、第２補間ＬＯＲデータ作成部５８で作成された補間ＬＯＲデータで補間される。補間処理された２回目の補間後ＬＯＲデータは、重み付け平均処理部６１に送信される。
【００７２】
重み付け平均処理部６１は、図９（ａ）に示す１回目の補間後ＬＯＲデータと、図９（ｂ）に示す２回目の補間後ＬＯＲデータとの重み付け平均を行う。例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、符号Ｐで示す位置において、ともにＬＯＲデータの収集が行われ、補間するＬＯＲの対象となっていないことから、重み付けを“１”として平均する。また、符号Ｑで示す位置において、１回目の収集では、抜き取った検出器部分に当たるので、補間するＬＯＲの対象となり補間されたＬＯＲデータを有している。一方、２回目の収集では、検出器９でＬＯＲデータの収集が行われ、補間するＬＯＲの対象となっていない。そして、補間されたＬＯＲデータの信頼性を考慮して、１回目の重み付けを“０．５”として、２回目の重み付けを“１．５”として平均する。これにより、ＬＯＲデータを補間する。
【００７３】
本実施例に係るＰＥＴ装置５０によれば、第１加算処理部５５および第２加算処理部５９で補間処理されたＬＯＲデータを、さらに、回転機構４１により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行っているので、断層画像に発生していたアーチファクトをより低減させることができる。
【実施例４】
【００７４】
次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。図１０は、実施例４に係るＰＥＴ装置の概略構成図である。図１１は、リアルタイムでＬＯＲデータを補間する補間処理の説明に供する図であり、（ａ）は、実測したＬＯＲと補間ＬＯＲを示し、（ｂ）は算出された補間ＬＯＲの本数を積算して判定する動作を示し、（ｃ）は補間ＬＯＲの加算処理を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００７５】
上述の実施例１および３は、ある程度の本数のＬＯＲを含むＬＯＲデータに対して、まとめてＬＯＲデータを補間していたが、実施例４では、リアルタイムでＬＯＲを補間する。
【００７６】
ＰＥＴ装置７０のＬＯＲ補間部７１は、補間ＬＯＲデータ作成部７３、判定処理部７５および補間処理部７７を備えている。なお、判定処理部７５および補間処理部７７は本発明における確率ＬＯＲ補間処理部に相当する。
【００７７】
補間ＬＯＲデータ作成部７３は、１つのＬＯＲデータを収集するごとに抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成・更新する。すなわち、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、１つのＬＯＲデータ（リストデータ）ごとに補間ＬＯＲの本数を算出している。
【００７８】
データ収集部１３には、図１１（ａ）に示すように、イベントＡ、イベントＢ、イベントＣ、…、イベントＺの順番にＬＯＲデータが収集されるとする。この場合、ＬＯＲデータが収集されるごとに、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、補間ＬＯＲの本数を確率的に算出する。例えば、同時計数されたイベントＡと補間ＬＯＲ１とが、ある格子で交差する場合、その格子における実測検出面の立体角、補間検出面の立体角、および１回のイベントが収集された事実等から補間するＬＯＲの本数が算出される。なお、ある１つのＬＯＲデータが収集された時に、各格子における補間ＬＯＲの確率（本数）は、予め計算されてわかっている。そのため、変換テーブルを設けて、収集されたＬＯＲデータを補間ＬＯＲの本数に変換するようにしてもよい。
【００７９】
補間ＬＯＲデータは、図１１（ｂ）に示すように、例えば、１００本の補間ＬＯＲ（補間ＬＯＲ１、補間ＬＯＲ２、補間ＬＯＲ３、…、補間ＬＯＲ１００）があるとする。そして、１つのＬＯＲデータが収集されるごとに、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出し，確率的に算出された補間ＬＯＲの本数が積算される。このようにして補間ＬＯＲデータを作成・更新している。
【００８０】
判定処理部７５は、作成された補間ＬＯＲデータの補間ＬＯＲの本数の積算値が予め設定された値以上であるかを判定する。補間処理部７７は、補間ＬＯＲの本数の積算値が予め設定された値以上である場合に、データ収集部１３で収集されたＬＯＲデータに補間ＬＯＲを加算して補間処理する。すなわち、判定処理部７５は、例えば、補間ＬＯＲ１の積算された補間ＬＯＲデータの本数が、イベントＹを収集したときに１本を越える場合、補間ＬＯＲ１が１本存在するとして判定する。そして、判定処理部７５は、補間ＬＯＲ１を補間することを補間処理部７５に通知する。補間処理部７７は、判定処理部７５からの補間ＬＯＲ１を補間することの通知に基づいて、図１１（ｃ）に示すように、イベントＹとイベントＺとの間にＬＯＲを補間する。
【００８１】
＜ＰＥＴ装置７０の動作＞
次に、ＰＥＴ装置７０の動作、特にＬＯＲ補間部７１の動作について説明する。データ収集部１３は、イベントＡなどのＬＯＲデータを収集する。格子状データ作成部７３は、収集された１つのＬＯＲデータごとに、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出する。そして、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、補間する補間ＬＯＲ１〜１００が通過する各格子において、ＬＯＲデータが収集されるごとに、確率的に算出された補間ＬＯＲの本数を積算する（図１１ｂ）。
【００８２】
判定処理部７５は、補間ＬＯＲ１〜１００が通過する各格子において、確率的に算出された補間ＬＯＲの本数の積算値が予め設定された値（例えば１本）以上であるかを判定する。その積算値が１本を越える場合、判定処理部７５は、そのことを補間処理部７７に通知する。補間処理部７７は、その通知に基づいて、１本を越えた際のＬＯＲデータの後に補間ＬＯＲを１本加算する。それにより、欠損したＬＯＲを補間する。なお、判定処理部７５は、積算値が１本を越えて、そのことを補間処理部７７に通知した場合、例えば積算値から１を減算するようにしてもよい。また、再構成処理部２７は、ＬＯＲデータを収集するごとにリアルタイムで画像再構成して断層画像を取得する。
【００８３】
本実施例に係るＰＥＴ装置７０によれば、時間経過に伴って変動するデータ収集の場合に、データ収集後にまとめてＬＯＲ補間をすると、変動量によっては、アーチファクトを良好に低減できないことがある。しかしながら、判定処理部７５および補間処理部７７は、ＬＯＲデータを収集するごとに算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理するので、リアルタイムでＬＯＲ補間することができる。
【実施例５】
【００８４】
次に、図面を参照して本発明の実施例５を説明する。図１２は、実施例５に係る陽電子放射断層撮像装置（ＰＥＴ装置）の概略構成図であり、（ａ）はその多層検出部を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た検出器の配置の一例を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。
【００８５】
上述した実施例１では、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されたＣ型の検出部７を備えて、欠損したＬＯＲを補間していたが、この構成に限定されない。
【００８６】
すなわち、本実施例のＰＥＴ装置８０は、リング状に配置された複数個の検出器９で構成された多層の検出部（検出器リング）８１のうち、一部の検出部８１を抜き取って構成された多層検出部８３を備えている。すなわち、多層検出部８３は、被検体Ｍの体軸の垂直方向に対しては、抜き取った検出器部分が存在せず、被検体Ｍの体軸方向に多層に重ねて構成された検出部８１の一部が抜き取られた構成である。
【００８７】
なお、ＰＥＴ装置８０は、治療用放射線照射部８５を備えて、治療用放射線照射部８５から多層検出部８３の抜き取った検出部８１部分を通して被検体Ｍに放射線を照射するようにしてもよい。
【００８８】
本実施例に係るＰＥＴ装置８０によれば、複数個の検出器９がリング状に配置された検出部（検出器リング）８１が、被検体Ｍの体軸方向に多層に構成されている場合（多層検出部８３）、多層に構成された検出部８１の一部を抜き取って構成されていても、アーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。
【００８９】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００９０】
（１）上述した実施例１〜４では、リング状に配置された複数個の検出器９の一部を抜き取って構成されたＣ型の検出部７を備えていたが、検出部７がＣ型の構成に限定されない。例えば、検出部は、図１３（ａ）のＯ型を２分割した構成や、図１３（ｂ）のＯ型を３分割した構成であってもよい。
【００９１】
（２）上述した実施例５では、リング状に配置された複数個の検出器９で構成された多層の検出部（検出器リング）８１のうち、一部の検出部８１を抜き取って構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、抜き取った検出部部分がＣ型の検出部や変形例（１）の検出部で構成されていてもよい。
【００９２】
（３）上述した各実施例では、検出器９は、検出器ブロックで構成されたが、この構成に限定されない。例えば、検出素子が半導体であるテルル化カドミウム（CdTe）等で構成され、γ線の入射によって生成される電荷を検出する半導体カメラであってもよい。
【００９３】
（４）上述した実施例１および３では、格子状データ作成部１７で格子状データ２３を作成し、補間ＬＯＲデータ作成部１９は、格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から補間ＬＯＲの本数を算出している。しかしながら、図１１（ｂ）に示すように、積算された各補間ＬＯＲの本数に基づいて、まとめてＬＯＲを補間するようにしてもよい。
【００９４】
（５）上述した実施例４では、画像再構成部２７は、リストデータ（１つのＬＯＲデータ）から算出して作成された補間ＬＯＲデータをリストデータ内に挿入し、その補間されたリストデータから画像再構成して断層画像を取得している。しかしながら、図１０において、データ収集部１３と補間ＬＯＲデータ作成部７３との間に、実施例１の格子状データ作成部を設けるようにしてもよい。この場合、格子状データ作成部は、１つのＬＯＲデータを収集するごとに、格子状データ２３を作成し、補間ＬＯＲデータ作成部７３は、その格子状データ２３の各格子を通過したＬＯＲの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成・更新する。すなわち、１つのＬＯＲデータを収集するごとに格子状データ２３を作成してもよいし、この格子状データ２３から補間するＬＯＲを算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１，４０，５０，７０，８０ … ＰＥＴ装置
７，８１ … 検出部
９ … 検出器
１１，８３ … 多層検出部
１３ … データ収集部
１５，４３，５１，７１ … ＬＯＲ補間部
１７ … 格子状データ作成部
１９，７３ … 補間ＬＯＲデータ作成部
２１ … 加算処理部
２３ … 格子状データ
２９ … 主制御部
４１ … 回転機構
４５ … 第１収集メモリ部
４６ … 第２収集メモリ部
４７，６１ … 重み付け平均処理部
５３ … 第１格子状データ作成部
５４ … 第１補間ＬＯＲデータ作成部
５５ … 第１加算処理部
５７ … 第２格子状データ作成部
５８ … 第２補間ＬＯＲデータ作成部
５９ … 第２加算処理部
７５ … 判定処理部
７７ … 補間処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、
前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、
前記抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する補間ＬＯＲデータ作成部と、
前記データ収集部で収集された前記ＬＯＲデータに前記補間ＬＯＲデータ作成部で算出された前記補間ＬＯＲデータを加算処理する確率ＬＯＲ補間処理部と、
を備えることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部のリング状に配置された複数個の検出器の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データを作成する格子状データ作成部を備え、
前記補間ＬＯＲデータ作成部は、前記格子状データの各格子を通過したＬＯＲの本数と各格子の実測検出面の角度と全角度から各格子を通過するＬＯＲの推定総本数を算出し、この推定総本数と前記抜き取った検出器部分の欠損検出面の角度と全角度から補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成することを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、
前記確率ＬＯＲ補間処理部で補間処理された前記抜き取った検出器部分の位置のＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、
を備えることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記補間ＬＯＲデータ作成部は、ＬＯＲデータを収集するごとに補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成し、
前記確率ＬＯＲ補間処理部は、算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理することを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項５】
リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、
前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、
リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、
前記抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、
を備えることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項６】
請求項３または５に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記補間処理は、重み付け平均であることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部はＣ型であることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部は、リング状でかつ多層に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成されていることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する画像再構成部を備えていることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項１】
リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、
前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、
前記抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成する補間ＬＯＲデータ作成部と、
前記データ収集部で収集された前記ＬＯＲデータに前記補間ＬＯＲデータ作成部で算出された前記補間ＬＯＲデータを加算処理する確率ＬＯＲ補間処理部と、
を備えることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部のリング状に配置された複数個の検出器の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したＬＯＲの本数をカウントして格子状データを作成する格子状データ作成部を備え、
前記補間ＬＯＲデータ作成部は、前記格子状データの各格子を通過したＬＯＲの本数と各格子の実測検出面の角度と全角度から各格子を通過するＬＯＲの推定総本数を算出し、この推定総本数と前記抜き取った検出器部分の欠損検出面の角度と全角度から補間する補間ＬＯＲの本数を算出して補間ＬＯＲデータを作成することを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、
前記確率ＬＯＲ補間処理部で補間処理された前記抜き取った検出器部分の位置のＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、
を備えることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記補間ＬＯＲデータ作成部は、ＬＯＲデータを収集するごとに補間ＬＯＲの本数を確率的に算出して補間ＬＯＲデータを作成し、
前記確率ＬＯＲ補間処理部は、算出された補間ＬＯＲデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間ＬＯＲデータを補間処理することを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項５】
リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、
前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すＬＯＲデータを収集するデータ収集部と、
リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、
前記抜き取った検出器部分の位置の欠損したＬＯＲデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するＬＯＲデータで補間する補間処理を行う回転ＬＯＲ補間処理部と、
を備えることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項６】
請求項３または５に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記補間処理は、重み付け平均であることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部はＣ型であることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部は、リング状でかつ多層に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成されていることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
補間されたＬＯＲデータを用いて画像再構成する画像再構成部を備えていることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１４５４４６（Ｐ２０１２−１４５４４６Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０７２（Ｐ２０１１−４０７２）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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