ＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置
【課題】撮像されるＰＥＴ画像の画質を向上させることが可能なＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置を実現する。
【解決手段】実施形態のＰＥＴ装置において、第２検出部は、第１検出部の外周側に設けられ、第１検出部を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部は、第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。エネルギー値加算部は、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部は、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。画像再構成部は、同時計数情報をもとにＰＥＴ画像を再構成する。
【解決手段】実施形態のＰＥＴ装置において、第２検出部は、第１検出部の外周側に設けられ、第１検出部を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部は、第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。エネルギー値加算部は、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部は、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。画像再構成部は、同時計数情報をもとに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、ＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陽電子放出核種で標識された薬剤の被検体内での分布を示すＰＥＴ画像を生成する陽電子放出コンピュータ断層撮影（Positron Emission computed Tomography：ＰＥＴ）装置が知られている。かかるＰＥＴ装置は、一般的に、被検体を囲むように配置されるリング状のＰＥＴ検出器を備える。このＰＥＴ検出器は、例えば、ガンマ線（消滅放射線を含む）を可視光に変換するシンチレータなどを有する複数の検出器モジュールをリング状に配置することで形成される。そして、ＰＥＴ装置では、ＰＥＴ検出器の製造コストを低くすることや、例えば、ＴＯＦ（Time Of Flight）時間分解能を向上させるためには、ＰＥＴ検出器が有するシンチレータの厚さを薄くすることが求められる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５２５１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＰＥＴ装置では、ＰＥＴ検出器のシンチレータの厚さを薄くした場合に、ＰＥＴ検出器によって検出されずに通過してしまうガンマ線が生じる確率が高くなり、撮像されるＰＥＴ画像の画質が低下してしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のＰＥＴ装置は、第１検出部と、第２検出部と、計数情報収集部と、エネルギー値加算部と、同時計数情報生成部と、画像再構成部とを有する。第１検出部は、リング状に形成され、被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。第２検出部は、リング状に形成され、前記第１検出部の外周側に設けられ、前記第１検出部を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部は、前記第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。エネルギー値加算部は、前記第１計数情報に含まれる検出時間と前記第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部は、前記エネルギー値加算部により生成された補正計数情報に基づいて、前記陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。画像再構成部は、前記同時計数情報生成部により生成された同時計数情報をもとにＰＥＴ画像を再構成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施例１に係るＰＥＴ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施例１に係るＰＥＴ検出器の断面図である。
【図３】図３は、本実施例１に係る計数情報記憶部により記憶される第１計数情報の一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施例１に係る計数情報記憶部により記憶される第２計数情報の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、本実施例１に係る同時計数情報生成部により生成される同時計数情報の一例を示す図である。
【図７】図７は、本実施例１に係るＰＥＴ装置によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の他の例を示す図（１）である。
【図９】図９は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の他の例を示す図（２）である。
【図１０】図１０は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の他の例を示す図（３）である。
【図１１】図１１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施例２に係るＰＥＴ検出器の配置を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施例２に係る計算機の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、本実施例２に係る計数情報記憶部により記憶される第３計数情報の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本実施例２に係る計数情報記憶部により記憶される第４計数情報の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本実施例２に係るエネルギー値加算部により生成される第１補正計数情報の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施例２に係るエネルギー値加算部により生成される第２補正計数情報の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本実施例２に係る同時計数情報生成部により生成される同時計数情報の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本実施例２に係るＰＥＴ画像再構成部により再構成されるＰＥＴ画像の撮像領域を示す図である。
【図２０】図２０は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置によるＭＲ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、本実施例３に係るステップ・アンド・シュートを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、図面を参照して、本実施形態に係るＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置について詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、実施例１として、ＰＥＴ装置に関する実施例を説明する。図１は、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、このＰＥＴ装置１００は、架台／寝台装置１０と、コンソール装置２０とを有する。
【０００９】
架台／寝台装置１０は、被検体Ｐに投与され、被検体Ｐの生体組織に選択的に取り込まれた陽電子放出核種から放出される一対のガンマ線を所定のモニタリング期間において計数する。例えば、架台／寝台装置１０は、天板１１と、寝台１２と、寝台駆動部１３と、ＰＥＴ検出器１４及び１５と、計数情報収集部１６とを有する。なお、架台／寝台装置１０は、図１に示すように、撮影口となる空洞を有する。
【００１０】
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。
【００１１】
ＰＥＴ検出器１４は、リング状に形成され、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。ＰＥＴ検出器１５は、リング状に形成され、ＰＥＴ検出器１４の外周側に設けられる。このＰＥＴ検出器１５は、ＰＥＴ検出器１４を通過したガンマ線を検出する。これらＰＥＴ検出器１４及び１５は、例えば、複数の検出器モジュールをリング状に配置することで形成され、通常、図１における奥行き方向に多重に配設されている。
【００１２】
ここで、ＰＥＴ検出器１４及び１５を形成する各検出器モジュールは、被検体Ｐから放出されるガンマ線を検出するフォトンカウンティング（photon counting）方式の検出器である。例えば、各検出器モジュールは、シンチレータと、光電子増倍管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）とを有し、さらにライトガイドを有するものもある。シンチレータは、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（Sodium Iodide）、ＢＧＯ（Bismuth Germanate）、ＬＹＳＯ（Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate）、ＬＳＯ（Lutetium Oxyorthosilicate）、ＬＧＳＯ（Lutetium Gadolinium Oxyorthosilicate）などを２次元に配列して形成される。また、光電子増倍管は、ライトガイドを介して稠密に複数個配置され、シンチレータから出力された可視光を増倍して電気信号に変換する。ライトガイドは、光透過性に優れたプラスチック素材又はガラス素材などからなり、シンチレータから出力された可視光を光電子増倍管に伝達する。
【００１３】
なお、光電子増倍管は、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なる。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。この場合には、光電子増倍管の利得率は１００万倍となる。また、なだれ現象を利用した増幅のためにダイノードと陽極との間には、通常１０００ボルト程度の電圧が印加される。
【００１４】
すなわち、ＰＥＴ検出器１４及び１５を形成する各検出器モジュールは、ガンマ線をシンチレータにより可視光に変換し、変換した可視光を光電子増倍管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と、その検出された位置、エネルギー、タイミングを計測する。
【００１５】
なお、各ＰＥＴ検出器が有するシンチレータの厚さは、所定値以上のガンマ線の検出効率が得られるように、例えばＬＹＳＯなどでは厚さの合計が２０ｍｍ以上となるように形成される。例えば、各ＰＥＴ検出器が有するＬＹＳＯシンチレータでは、厚さの合計が２２ｍｍ程度になるように形成される。このとき、例えば、ＰＥＴ検出器１４が有するシンチレータの厚さは、７ｍｍ〜１２ｍｍ程度とするのが好適である。また、ＰＥＴ検出器１５が有するシンチレータの厚さは、１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度とするのが好適である。ただし、ＰＥＴ検出器１４のシンチレータは、ＰＥＴ検出器１５のシンチレータよりも薄いことが望ましい。
【００１６】
また、ＰＥＴ検出器１４が有するシンチレータは、ＰＥＴ検出器１５が有するシンチレータよりもリングの軸方向の幅が同じ又は小さくなるように形成される。図２は、本実施例１に係るＰＥＴ検出器１４及びＰＥＴ検出器１５の断面図である。この図２は、ＰＥＴ検出器１４が有する検出モジュールのシンチレータ１４ａと、ＰＥＴ検出器１５が有する検出モジュールのシンチレータ１５ａとを示している。
【００１７】
例えば、図２に示すように、ＰＥＴ検出器１４が有するシンチレータ１４ａは、ＰＥＴ検出器１５が有するシンチレータ１５ａよりもリングの軸方向の幅が小さくなるように形成され、図１に示すような角度で見た場合の周方向の幅も同様に小さくなるように形成される。すなわち、内側に位置するＰＥＴ検出器１４についてはシンチレータの配置面密度が高くなり、ピクセル単位が細かくなる。また、外側に位置するＰＥＴ検出器１５についてはシンチレータの配置面密度が低くなり、ピクセル単位が粗くなる。また、シンチレータ１４ａの材質とシンチレータ１５ａの材質は互いに異なるものであってもよい。
【００１８】
このように、ＰＥＴ検出器を２重に配置することで、ガンマ線の検出確率を高めることができる。そして、内側のＰＥＴ検出器についてはシンチレータを薄く、かつ幅を小さくしてピクセル単位を細かくすることで、ＰＥＴ画像の画質を高めることができる。また、外側のＰＥＴ検出器についてはピクセル単位を粗くすることで、ＰＥＴ検出器の製造コストを抑えることができる。
【００１９】
また、図２に示すように、ＰＥＴ検出器１５の軸方向の長さは、ＰＥＴ検出器１４よりも長くするのが望ましい。これにより、ＰＥＴ検出器１５によって、ＰＥＴ検出器１４内で発生したガンマ線の散乱線がより確実に検出されるようになる。
【００２０】
また、図２では、ＰＥＴ検出器１４とＰＥＴ検出器１５との間に隙間が形成されるように、それぞれのＰＥＴ検出器を配置した場合を示した。しかし、必ずしも、ＰＥＴ検出器１４とＰＥＴ検出器１５との間に隙間を設ける必要はない。この隙間を小さくする場合、例えば、外側のＰＥＴ検出器１５の厚さを保ちつつＰＥＴ検出器１５のリング径を小さくすれば、ガンマ線の検出率を維持しつつ、ＰＥＴ検出器１５に用いられるシンチレータの体積を小さくすることができるので、作製コストを減らすことができる。また、内側のＰＥＴ検出器１５のリング径を大きくすれば、被検体が配置される空間を広くすることができるので、体格の大きな被検体を診断することができるようになる。
【００２１】
なお、ＰＥＴ検出器１４及び１５が有する各検出モジュールは、ノイズ変化や経時変化などによる出力の変化に対応するため、定期的にキャリブレーションが行われる。ここでいうキャリブレーションには、例えば、エネルギー・キャリブレーションやタイム・キャリブレーションがある。エネルギー・キャリブレーションとは、各検出モジュールのゲインとオフセットを調整して揃えることである。また、タイム・キャリブレーションとは、各検出モジュールがガンマ線を検出した際に出力される時間情報の出力タイミングを検出器モジュール間で揃えることである。
【００２２】
図１の説明にもどって、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４及び１５それぞれの計数結果に基づく情報を計数情報として収集する。具体的には、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集する。また、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１５により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。そして、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４及び１５が有する検出器モジュールごとに計数情報を収集し、収集した計数情報を後述するコンソール装置２０に送信する。
【００２３】
まず、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器がライトガイドを有する場合、各検出器モジュールの計数結果から検出シンチレータの位置を収集するために、アンガー型位置計算処理を行なう。あるいは、計数情報収集部１６は、検出器モジュールの光電子増倍管が位置検出型光電子増倍管である場合には、検出シンチレータ及びその内部での発光位置の収集を位置検出型光電子増倍管で行なう。その場合、計数情報収集部１６は、シンチレータのシンチレーション光を同じ検出時間帯に電気信号に変換出力した各光電子増倍管の位置および電気信号の強度から重心の位置を演算することで、ガンマ線が入射したシンチレータの位置を示すシンチレータ番号（Ｐ）を決定する。また、計数情報収集部１６は、各光電子増倍管が出力した電気信号の強度を加算することで、検出器モジュールに入射したガンマ線の全エネルギー値（Ｅ）を決定する。また、計数情報収集部１６は、検出器モジュールがガンマ線を検出した検出時間（Ｔ）も収集する。
【００２４】
なお、検出時間（Ｔ）は、絶対時間である場合であってもよいし、ＰＥＴ画像の撮影開始時点からの相対時間であってもよい。ここで、時間は時刻でもカウンターのカウント数でもよい。いずれの場合でも、計数情報収集部１６は、検出時間（Ｔ）を、例えば、１０−１２秒（ｐｓｅｃ）単位の精度にて収集する。かかる処理により、計数情報収集部１６は、検出器モジュールを一意に特定するための「モジュールＩＤ」に対応付けた『「Ｐ：シンチレータ番号」、「Ｅ：エネルギー値」および「Ｔ：検出時間」』を計数情報として収集する。
【００２５】
コンソール装置２０は、操作者によるＰＥＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された計数情報からＰＥＴ画像を再構成する。例えば、コンソール装置２０は、入力部２１と、表示部２２と、寝台制御部２３と、計数情報記憶部２４と、エネルギー値加算部２５と、同時計数情報生成部２６と、画像再構成部２７と、データ記憶部２８と、システム制御部２９とを有する。なお、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。
【００２６】
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２９に転送する。例えば、入力部２１は、操作者からＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。
【００２７】
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２９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。
【００２８】
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。
【００２９】
計数情報記憶部２４は、計数情報収集部１６により収集された検出器モジュールごとの第１計数情報及び第２計数情報を記憶する。図３は、本実施例１に係る計数情報記憶部２４により記憶される第１計数情報の一例を示す図である。また、図４は、本実施例１に係る計数情報記憶部２４により記憶される第２計数情報の一例を示す図である。図３及び４において、「Ｐ」、「Ｅ」および「Ｔ」は、それぞれ「シンチレータ番号」、「エネルギー値」および「検出時間」を示す。
【００３０】
例えば、計数情報記憶部２４は、図３に示すように、ＰＥＴ検出器１４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ１１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第１計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１、Ｔ：Ｔ１１１」や「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部２４は、ＰＥＴ検出器１４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ１２」や「モジュールＩＤ：Ｄ１３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第１計数情報についても同様に記憶する。
【００３１】
また、例えば、計数情報記憶部２４は、図４に示すように、ＰＥＴ検出器１５が有する「モジュールＩＤ：Ｄ２１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第２計数情報として、「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」や「Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部２４は、ＰＥＴ検出器１５が有する「モジュールＩＤ：Ｄ２２」や「モジュールＩＤ：Ｄ２３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第２計数情報についても同様に記憶する。
【００３２】
図１の説明にもどって、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。
【００３３】
例えば、エネルギー値加算部２５は、操作者が入力部２１を介して入力した近傍条件に基づいて、ＰＥＴ検出器１４に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器１５を検索する。近傍条件は、例えば、シンチレーション光を検出したＰＥＴ検出器１４のシンチレータのすぐ外側にあるＰＥＴ検出器１５のシンチレータの両側２個ずつ計５個のシンチレータとする。
【００３４】
具体的には、エネルギー値加算部２５は、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅に基づいて、補正計数情報を生成する。ここでいう時間ウィンドウ幅の値としては、例えば、検出器の時間分解能（ＦＷＨＭ）である６００ｐｓｅｃなどが指定される。例えば、エネルギー値加算部２５は、図３に示した第１計数情報と図４に示した第２計数情報とを参照して、検出時間（Ｔ）の差が「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ」以内である第１計数情報と第２計数情報との組み合わせで且つ前記近傍条件を満たす組み合わせを検索する。
【００３５】
ガンマ線は、薬剤から放出された陽電子が電子と結合して対消滅する際にほぼ反対方向に放出されるので、１回のガンマ線の発生においてＰＥＴ検出器１４に含まれる２つのシンチレータと相互作用を起こすことになり、第１計数情報には２つの情報が含まれる可能性が高い。このようにして、２つの情報が含まれる場合は、その情報はほぼ１８０度対向する検出器モジュールから得られる。
【００３６】
一方、第２計数情報には、１回の対消滅により発生したガンマ線がＰＥＴ検出器１４に含まれるシンチレータを通過するときに、散乱したガンマ線の情報が含まれる確率が高くなる。このとき、６００ｐｓｅｃのウィンドウ幅の条件と近傍条件とを適用することで、第１計数情報及び第２計数情報の中から、対消滅位置から１方向へ飛行し相互作用を起こしたガンマ線のペアとなる情報を選択することができる。
【００３７】
なお、時間ウィンドウは規準クロックに基づき、ＰＥＴ検出器１４の第１計数情報の発生が観測された時点で６００ｐｓｅｃ幅の時間ウィンドウを生成するようにしてもよい。あるいは、例えば２００ｐｓｅｃ幅の時間ウィンドウが連続して生成されるようにし、第１計数情報の発生が観測された時点から下流側３つの時間ウィンドウを含む計４つの時間ウィンドウを１つの時間ウィンドウとみなすようにしてもよい。この場合、時間ウィンドウ幅は、６００ｐｓｅｃから８００ｐｓｅｃの間となる。
【００３８】
そして、エネルギー値加算部２５は、検索により得られたウィンドウごとに、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで補正計数情報を生成する。このとき、エネルギー値加算部２５は、加算した補正計数情報に基づいて、補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との比較を行い、所定エネルギー差内に含まれる補正計数情報のみを選択データとして残す。その後、エネルギー値加算部２５は、そのように抽出した補正計数情報をデータ記憶部２８に格納する。
【００３９】
図５は、本実施例１に係るエネルギー値加算部２５により生成される補正計数情報の一例を示す図である。図５に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１、Ｔ：Ｔ１１１」と図４に示した第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」との組み合わせから、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」や「Ｐ：Ｐ１１３、Ｅ：Ｅ１１３＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１３」なども生成する。
【００４０】
また、例えば、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１、Ｔ：Ｔ１５１」と第２計数情報「Ｐ２２１、Ｅ：Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ２２１」との組み合わせから、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１５２、Ｅ：Ｅ１５２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１５２」や「Ｐ：Ｐ１５３、Ｅ：Ｅ１５３＋Ｅ２２３、Ｔ：Ｔ１５３」なども生成する。
【００４１】
なお、ＰＥＴ検出器１４に含まれる１つのシンチレータを通過したガンマ線は、散乱などにより、ＰＥＴ検出器１５に含まれる複数のシンチレータによって検出される場合もある。この場合には、エネルギー加算部２５が時間ウィンドウ幅及び近傍条件に基づいて第１計数情報と第２計数情報のペアとなる組み合わせを検索した結果、１つの第１計数情報について、複数の異なる第２計数情報との組み合わせが検索されることになる。この場合には、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報に含まれるエネルギー値に各第２計数情報に含まれるエネルギー値をそれぞれ加算することで、補正計数情報を生成する。
【００４２】
例えば、第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」について、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」との組み合わせと、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」との組み合わせと、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１３、Ｅ：Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ２１３」との組み合わせが検索されたとする。この場合には、エネルギー加算部２５は、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１１＋Ｅ２１２＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１２」を生成する。
【００４３】
このように、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器１５によって検出されたガンマ線のエネルギー値が、ＰＥＴ検出器１４によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。これにより、ＰＥＴ検出器１４において検出されずに通過したガンマ線のエネルギー値を補償することができるようになる。
【００４４】
図１の説明にもどって、同時計数情報生成部２６は、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを、同時計数情報として生成する。ここで使用される時間情報はＰＥＴ検出器１４の時間情報である。ここで、ガンマ線とは、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の一対のガンマ線である。
【００４５】
具体的には、同時計数情報生成部２６は、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅とその開始時間とエネルギーウィンドウ幅とに基づいて、同時計数情報を生成する。ここでいう時間ウィンドウ幅の値としては、例えば、検出器の時間分解能と視野サイズを加味して４ｎｐｓｅｃなどが指定される。また、エネルギーウィンドウ幅の値としては、例えば、３５０ｋｅＶ〜６５０ｋｅＶが指定される。
【００４６】
例えば、同時計数情報生成部２６は、データ記憶部２８に記憶されている補正計数情報を参照して、検出時間（Ｔ）の差が「時間ウィンドウ幅：４ｎｐｓｅｃ」以内であり、かつ、エネルギー値（Ｅ）がともに「エネルギーウィンドウ幅：３５０ｋｅＶ〜６５０ｋｅＶ」にある補正計数情報の組み合わせを検索する。そして、同時計数情報生成部２６は、検索により得られた補正計数情報の組み合わせを対応付けて同時計数情報を生成する。その後、同時計数情報生成部２６は、生成した同時計数情報を被検体Ｐの投影データ（サイノグラムデータ）、又はリストモードデータとして、データ記憶部２８に格納する。
【００４７】
図６は、本実施例１に係る同時計数情報生成部２６により生成される同時計数情報の一例を示す図である。図６に示すように、例えば、同時計数情報生成部２６は、図５に示した補正計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」と「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」との組み合わせを、２つの消滅フォトンが同時計数された情報である同時計数情報として生成する。同様に、例えば、同時計数情報生成部２６は、同時計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」と「Ｐ：Ｐ１３２、Ｅ：Ｅ１３２＋Ｅ２３２、Ｔ：Ｔ１３２」との組み合わせや、「Ｐ：Ｐ１１３、Ｅ：Ｅ１１３＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１３」と「Ｐ：Ｐ１３３、Ｅ：Ｅ１３３＋Ｅ２３３、Ｔ：Ｔ１３３」との組み合わせなども生成する。
【００４８】
なお、操作者は、時間ウィンドウ幅およびエネルギーウィンドウ幅以外にも、偶発同時計数を除外するためのランダム補正や、散乱したガンマ線の計数情報が同時計数情報として生成されることを除外するための散乱補正や、各検出器モジュール間の感度の違いを補正するための感度補正や、被検体Ｐの内部で減弱されるガンマ線のエネルギー値を補正するための減弱補正などを行なうためのパラメータも同時計数情報生成条件に組み込むことができる。
【００４９】
図１の説明にもどって、画像再構成部２７は、同時計数情報生成部２６が生成した同時計数情報を投影データとしてデータ記憶部２８から読み出して、読み出した投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。また、画像再構成部２７は、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部２８に格納する。
【００５０】
システム制御部２９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２９は、寝台１２の移動や、計数情報収集部１６における計数情報の収集処理を制御する。また、システム制御部２９は、入力部２１を介して入力された操作者からの設定情報に基づいて、同時計数情報生成部２６における同時計数情報の生成処理や画像再構成部２７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２９は、データ記憶部２８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。
【００５１】
次に、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００によるＰＥＴ画像の撮像の流れについて説明する。図７は、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、ＰＥＴ装置１００は、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動した後に、入力部２１を介して操作者から撮像開始指示を受け付けると（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、以下の処理を実行する。
【００５２】
まず、計数情報収集部１６が、ＰＥＴ検出器１４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集する。また、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１５により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する（ステップＳ１０２）。
【００５３】
続いて、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に近傍条件を満たし且つ同一時間ウィンドウ内で発生した第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する（ステップＳ１０３）。
【００５４】
続いて、同時計数情報生成部２６が、エネルギー値加算部２５により生成された補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する（ステップＳ１０４）。ここで使用される時間情報はＰＥＴ検出器１４の時間情報である。
【００５５】
そして、画像再構成部２７が、同時計数情報生成部２６により生成された同時計数情報をもとにＴＯＦ技術などを用いて消滅放射線の発生位置を求め、その多数のデータの集合から投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する（ステップＳ１０５）。再構成されたＰＥＴ画像は、表示部２２に表示される。
【００５６】
上述したように、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００は、ＰＥＴ検出器１４と、ＰＥＴ検出器１５と、計数情報収集部１６と、エネルギー値加算部２５と、同時計数情報生成部２６と、画像再構成部２７とを有する。ＰＥＴ検出器１４は、リング状に形成され、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。ＰＥＴ検出器１５は、リング状に形成され、ＰＥＴ検出器１４の外周側に設けられ、ＰＥＴ検出器１４を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、ＰＥＴ検出器１５により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。エネルギー値加算部２５は、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部２６は、エネルギー値加算部２５により生成された補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。ここで使用される時間情報はＰＥＴ検出器１４の時間情報である。画像再構成部２７は、同時計数情報生成部２６により生成された同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する。すなわち、本実施例１では、内側のＰＥＴ検出器１４によってＰＥＴ画像の画質が担保され、外側のＰＥＴ検出器１５によってガンマ線の検出効率が担保される。したがって、本実施例１によれば、撮像されるＰＥＴ画像の画質を向上させることが可能になる。
【００５７】
なお、本実施例１では、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、内側のＰＥＴ検出器１４によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を外側のＰＥＴ検出器１５によって補償する場合について説明した。
【００５８】
しかしながら、例えば、ＰＥＴ検出器１４によって検出されずに通過したガンマ線が先にＰＥＴ検出器１５によって検出され、その後、ＰＥＴ検出器１５のシンチレータで反射してＰＥＴ検出器１４によって検出されることもあり得る。そこで、例えば、外側のＰＥＴ検出器１５によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を内側のＰＥＴ検出器１４によって補償するようにしてもよい。
【００５９】
この場合には、エネルギー値加算部２５は、実施例１で説明したように、内側のＰＥＴ検出器１４に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器１５を検索して、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」を生成する（図５を参照）。
【００６０】
また、エネルギー値加算部２５は、さらに、外側のＰＥＴ検出器１５に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器１４を検索して、「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」を生成する。ここで、ＰＥＴ検出器１５に対する近傍条件は、例えば、シンチレーション光を検出したＰＥＴ検出器１５のシンチレータのすぐ内側にあるＰＥＴ検出器１４のシンチレータの両側２個ずつ計５個のシンチレータとする。
【００６１】
このとき、エネルギー値加算部２５は、例えば、図３に示した第１計数情報と図４に示した第２計数情報とを参照して、検出時間（Ｔ）の差が「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ」以内である第１計数情報と第２計数情報との組み合わせであり、かつ、ＰＥＴ検出器１５に対する近傍条件を満たす組み合わせを検索する。
【００６２】
そして、エネルギー値加算部２５は、検索により得られた組み合わせごとに、第２計数情報に含まれるエネルギー値に第１計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで補正計数情報を生成する。このとき、エネルギー値加算部２５は、加算した補正計数情報に基づいて、補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との比較を行い、エネルギー値の差が所定値以内である補正計数情報のみを選択データとして残す。その後、エネルギー値加算部２５は、このように抽出した補正計数情報を「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」としてデータ記憶部２８に格納する。
【００６３】
図８は、本実施例１に係るエネルギー値加算部２５により生成される補正計数情報の他の例を示す図である。図８に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２４１、Ｅ：Ｅ２４１、Ｔ：Ｔ２４１」と第１計数情報「Ｐ：Ｐ１６１、Ｅ：Ｅ１６１、Ｔ：Ｔ１６１」との組み合わせから、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ２４１、Ｅ：Ｅ２４１＋Ｅ１６１、Ｔ：Ｔ２４１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ２５１、Ｅ：Ｅ２５１＋Ｅ１８１、Ｔ：Ｔ２５１」や「Ｐ：Ｐ２６１、Ｅ：Ｅ２６１＋Ｅ１９１、Ｔ：Ｔ２６１」なども生成する。
【００６４】
このように、エネルギー値加算部２５が、第２計数情報に含まれるエネルギー値に第１計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器１４によって検出されたガンマ線のエネルギー値がＰＥＴ検出器１５によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。これにより、ＰＥＴ検出器１５によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値をＰＥＴ検出器１４によって補償することができるようになる。
【００６５】
また、本実施例１では、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報のエネルギー値と第２計数情報のエネルギー値とを加算して得られる補正計数情報のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との比較を行って、エネルギーの差が所定値以内である補正計数情報を抽出する場合について説明した。
【００６６】
しかしながら、例えば、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみで、陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内となる場合もあり得る。このような場合には、例えば、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみを用いて、補正計数情報を生成するようにしてもよい。
【００６７】
図９及び１０は、本実施例１に係るエネルギー値加算部２５により生成される補正計数情報の他の例を示す図である。図９に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」を生成する際に、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」において、Ｅ１１２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ１１２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１３１、Ｅ：Ｅ１３１、Ｔ：Ｔ１３１」において、Ｅ１３２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ１３２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ１３１、Ｅ：Ｅ１３１、Ｔ：Ｔ１３１」を生成する。
【００６８】
また、図１０に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」を生成する際に、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２４２、Ｅ：Ｅ２４２、Ｔ：Ｔ２４２」において、Ｅ２４２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ２４２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ２４２、Ｅ：Ｅ２４２、Ｔ：Ｔ２４２」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２５２、Ｅ：Ｅ２５２、Ｔ：Ｔ２５２」において、Ｅ２５２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ２５２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ２５２、Ｅ：Ｅ２５２、Ｔ：Ｔ２５２」を生成する。
【００６９】
なお、ここで説明したように、エネルギー値加算部２５が、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」と「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」とをそれぞれ生成した場合には、同時計数情報生成部２６は、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」又は「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」のいずれか一方を参照し、検出時間（Ｔ）が所定の時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値（Ｅ）がともに所定のエネルギーウィンドウ幅以内である補正計数情報の組み合わせを検索して、同時計数情報を生成する。または、エネルギー値加算部２５は、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした同時計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」の両方を参照して、同時計数情報を生成してもよい。
【実施例２】
【００７０】
次に、実施例２として、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置の実施例を説明する。図１１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００の構成を示す図である。図１１に示すように、このＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、静磁場磁石３１、寝台３２、傾斜磁場コイル３３、傾斜磁場コイル駆動回路３４、送信用高周波コイル３５、送信部３６、受信用高周波コイル３７、受信部３８、ＭＲデータ収集部３９、ＰＥＴ検出器用電源４０、ＰＥＴ検出器４１〜４４、計数情報収集部４５、計算機４６、及びシーケンスコントローラ４７を有する。
【００７１】
静磁場磁石３１は、略円筒状のボア内に静磁場を発生させる。ここで、ボアは、静磁場磁石３１や傾斜磁場コイル３３などを収容する略円筒状の架台の内壁として形成される。寝台３２は、被検体Ｐが載せられる天板３２ａを有する。この寝台３２は、撮像時には、天板３２ａをボア内へ移動することで、被検体Ｐを静磁場内に移動する。
【００７２】
傾斜磁場コイル３３は、被検体Ｐに対して、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚ方向に直線的に変化する傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。この傾斜磁場コイル３３は、略円筒状に形成され、静磁場磁石３１の内周側に配置される。傾斜磁場コイル駆動回路３４は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、傾斜磁場コイル３３を駆動する。
【００７３】
送信用高周波コイル３５は、送信部３６から送信される高周波パルスに基づいて、静磁場内に置かれた被検体Ｐに高周波磁場を印加する。この送信用高周波コイル３５は、略円筒状に形成され、傾斜磁場コイル３３の内周側に配置される。送信部３６は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、送信用高周波コイル３５に高周波パルスを送信する。
【００７４】
受信用高周波コイル３７は、高周波磁場及び傾斜磁場の印加により被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号を検出する。例えば、受信用高周波コイル３７は、撮像対象の部位に応じて被検体Ｐの表面に配置される表面コイルである。例えば、被検体Ｐの体部が撮像される場合には、２つの受信用高周波コイル３７が被検体の上部及び下部に配置される。受信部３８は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、受信用高周波コイル３７によって検出された磁気共鳴信号を受信する。そして、受信部３８は、受信した磁気共鳴信号をＭＲデータ収集部３９に送る。
【００７５】
ＭＲデータ収集部３９は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、受信部３８から送られた磁気共鳴信号を収集する。そして、ＭＲデータ収集部３９は、収集した磁気共鳴信号を増幅及び検波した後にＡ／Ｄ変換し、計算機４６に送る。ＰＥＴ検出器用電源４０は、例えば光電子増倍管などの光検出器を駆動するための電力をＰＥＴ検出器４１〜４４に供給する。
【００７６】
ＰＥＴ検出器４１〜４４は、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を計数情報として検出する。これらＰＥＴ検出器４１〜４４は、リング状に形成され、送信用高周波コイル３５の内周側に配置される。例えば、ＰＥＴ検出器４１〜４４は、シンチレータと光検出器とを有する検出器モジュールをリング状に多数配置することで形成される。ここで、シンチレータは、例えば、ＬＹＳＯ、ＬＳＯ、ＬＧＳＯなどである。また、光検出器は、例えば、ＡＰＤ（Avalanche Photodiode）素子を有するＳｉＰＭ（Silicon Photomultiplier）などの半導体検出器である。そして、ＰＥＴ検出器４１〜４４は、検出した計数情報を計数情報収集部４５に送る。
【００７７】
ここで、ＰＥＴ検出器４１〜４４の配置について詳細に説明する。図１２は、本実施例２に係るＰＥＴ検出器４１〜４４の配置を示す図である。なお、図１２示す点４８は、静磁場の磁場中心を示している。また、図１２では、送信用高周波コイル３５については図示を省略している。
【００７８】
図１２に示すように、ＰＥＴ検出器４１〜４４は、各々ボア４９の軸方向に並ぶ検出器モジュールをボア４９と同軸の円筒面に沿って密に配設して形成され、ボア４９内に配置される。ここで、ＰＥＴ検出器４２は、ＰＥＴ検出器４１の外周側に設けられる。このＰＥＴ検出器４２は、ＰＥＴ検出器４１を通過したガンマ線を検出する。また、ＰＥＴ検出器４３は、ＰＥＴ検出器４１との間に静磁場の磁場中心を挟むように、ボア４９の軸方向に沿ってＰＥＴ検出器４１から間隔を開けて配置される。また、ＰＥＴ検出器４４は、ＰＥＴ検出器４３の外周側に設けられる。このＰＥＴ検出器４４は、ＰＥＴ検出器４３を通過したガンマ線を検出する。
【００７９】
なお、各ＰＥＴ検出器が有するシンチレータの厚さは、所定値以上のガンマ線の検出効率が得られるように、例えばＬＹＳＯなどでは厚さの合計が２０ｍｍ以上となるように形成される。例えば、各ＰＥＴ検出器が有するＬＹＳＯシンチレータでは、厚さの合計が２２ｍｍ程度になるように形成される。このとき、例えば、ＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータの厚さは、７ｍｍ〜１２ｍｍ程度とするのが好適である。また、ＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータの厚さは、１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度とするのが好適である。ただし、ＰＥＴ検出器４１及び４３のシンチレータは、ＰＥＴ検出器４２及び４４のシンチレータよりも薄いことが望ましい。
【００８０】
また、図１２に示すように、本実施例２でも、内側に配置されるＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータは、外側に配置されるＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータよりもリングの軸方向の幅が同じ又は小さくなるように形成される。
【００８１】
例えば、図１２に示すように、ＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータの各々は、ＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータよりもリングの軸方向の幅が小さくなるように形成され、図１に示すような角度で見た場合の周方向の幅も同様に小さくなるように形成される。すなわち、内側に位置するＰＥＴ検出器４１及び４３についてはシンチレータの配置面密度が高なり、ピクセル単位が細かくなる。また、外側に位置するＰＥＴ検出器４２及び４４についてはシンチレータの配置面密度が低くなり、ピクセル単位が粗くなる。また、ＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータの材質とＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータの材質は互いに異なるものであってもよい。
【００８２】
このように、ＰＥＴ検出器を２重に配置することで、ガンマ線の検出確率を高めることができる。そして、内側のＰＥＴ検出器についてはシンチレータを薄く、かつ幅を小さくしてピクセル単位を細かくすることで、ＰＥＴ画像の画質を高めることができる。また、外側のＰＥＴ検出器についてはピクセル単位を粗くすることで、ＰＥＴ検出器の製造コストを抑えることができる。
【００８３】
図１１の説明にもどって、計数情報収集部４５は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、ＰＥＴ検出器４１〜４４それぞれの計数結果に基づく情報を計数情報として収集する。この計数情報収集部４５は、実施例１における計数情報収集部１６と同様に、検出器モジュールを一意に特定するための「モジュールＩＤ」に対応付けた『「Ｐ：シンチレータ番号」、「Ｅ：エネルギー値」および「Ｔ：検出時間」』を計数情報として収集する。
【００８４】
具体的には、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４１により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集する。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４２により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４３により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集する。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集する。
【００８５】
計算機４６は、操作者から各種操作を受け付け、受け付けた操作に基づいてＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００全体を制御する。例えば、計算機４６は、ＭＲデータ収集部３９から送られた磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する。また、計算機４６は、計数情報収集部４５によって収集された計数情報に基づいて、ＰＥＴ画像を再構成する。シーケンスコントローラ４７は、撮像時に実行される各種撮像シーケンスに基づいて上記各部を制御することで、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像の撮像を実行する。
【００８６】
なお、ここでは、上記各部を１台の計算機４６が有する場合について説明した。しかし、例えば、計算機４６の負荷を考慮し、複数の計算機が上記各部を分散して有するようにしてもよい。例えば、２台の計算機を用いて、一方の計算機がＰＥＴ撮像に関する機能部を有し、他方の計算機がＭＲ撮像に関する機能部を有するようにしてもよい。
【００８７】
次に、図１１に示した計算機４６について詳細に説明する。図１３は、本実施例２に係る計算機４６の構成を示す機能ブロック図である。図１３に示すように、計算機４６は、入力部４６ａと、表示部４６ｂと、計数情報記憶部４６ｃと、エネルギー値加算部４６ｄと、同時計数情報生成部４６ｅと、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆと、ＭＲ画像再構成部４６ｇと、データ記憶部４６ｈと、システム制御部４６ｉとを有する。なお、計算機４６が有する各部は、内部バスを介して接続される。
【００８８】
入力部４６ａは、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００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４６ｉに転送する。例えば、入力部４６ａは、操作者からＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。または、入力部４６ａは、ＭＲ画像の撮像に関する撮像条件などを受け付ける。
【００８９】
表示部４６ｂ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４６ｉによる制御のもと、ＰＥＴ画像やＭＲ画像を表示したり、入力部４６ａ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。
【００９０】
計数情報記憶部４６ｃは、計数情報収集部４５により収集された検出器モジュールごとの第１計数情報、第２計数情報、第３計数情報、及び第４計数情報を記憶する。例えば、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４１が有する検出器モジュールによる計数結果から収集された第１計数情報として、図３に示した第１計数情報と同様の情報を記憶する。また、例えば、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４２が有する検出器モジュールによる計数結果から収集された第２計数情報として、図３に示した第２計数情報と同様の情報を記憶する。
【００９１】
そして、計数情報記憶部４６ｃは、さらに第３計数情報及び第４計数情報も記憶する。図１４は、本実施例２に係る計数情報記憶部４６ｃにより記憶される第３計数情報の一例を示す図である。また、図１５は、本実施例２に係る計数情報記憶部４６ｃにより記憶される第４計数情報の一例を示す図である。図１４及び１５において、「Ｐ」、「Ｅ」および「Ｔ」は、それぞれ「シンチレータ番号」、「エネルギー値」および「検出時間」を示す。
【００９２】
例えば、計数情報記憶部４６ｃは、図１４に示すように、ＰＥＴ検出器４３が有する「モジュールＩＤ：Ｄ３１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第３計数情報として、「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１、Ｔ：Ｔ３１１」や「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２、Ｔ：Ｔ３１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４３が有する「モジュールＩＤ：Ｄ３２」や「モジュールＩＤ：Ｄ３３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第３計数情報についても同様に記憶する。
【００９３】
また、例えば、計数情報記憶部４６ｃは、図１５に示すように、ＰＥＴ検出器４４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ４１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第４計数情報として、「Ｐ：Ｐ４１１、Ｅ：Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ４１１」や「Ｐ：Ｐ４１２、Ｅ：Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ４１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ４２」や「モジュールＩＤ：Ｄ４３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第４計数情報についても同様に記憶する。
【００９４】
図１３の説明にもどって、エネルギー値加算部４６ｄは、計数情報記憶部４６ｃに記憶された計数情報に基づいて、補正計数情報を生成する。このエネルギー値加算部４６ｄは、実施例１におけるエネルギー値加算部２５と同様に、操作者が入力部４６ａを介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅に基づいて、補正計数情報を生成する。
【００９５】
具体的には、エネルギー値加算部４６ｄは、同一時間ウィンドウ内に発生した第１計数情報に含まれるエネルギー値と第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成する。さらに、エネルギー値加算部４６ｄは、同一時間ウィンドウ内に発生した第３計数情報に含まれるエネルギー値と第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成する。そして、エネルギー値加算部４６ｄは、生成した各補正計数情報をデータ記憶部４６ｈに格納する。
【００９６】
具体的には、エネルギー値加算部４６ｄは、前記の如く、第１計数情報と第２計数情報との組み合わせで且つ前記近傍条件を満たす組み合わせを検索し、エネルギー値を加算して第１補正計数情報のエネルギー値を求める。また、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報と第４計数情報との組み合わせで且つ前記近傍条件を満たす組み合わせを同様に検索し、エネルギー値を加算して第２補正計数情報のエネルギー値を求める。次に、エネルギー値加算部４６ｄは、各々の加算した補正計数情報のエネルギー値に基づいて、陽電子放出核種から放出される消滅放射線のエネルギーとの比較を行い、所定エネルギー差内に含まれる補正計数情報のみを選択データとして残す。
【００９７】
図１６は、本実施例２に係るエネルギー値加算部４６ｄにより生成される第１補正計数情報の一例を示す図である。図１６に示すように、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１、Ｔ：Ｔ１１１」と図４に示した第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」との組み合わせから、第１補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第１補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」や「Ｐ：Ｐ１１３、Ｅ：Ｅ１１３＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１３」なども生成する。
【００９８】
また、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第１計数情報「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１、Ｔ：Ｔ１５１」と第２計数情報「Ｐ：Ｐ２２１、Ｅ：Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ２２１」との組み合わせから、第１補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第１補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１５２、Ｅ：Ｅ１５２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１５２」や「Ｐ：Ｐ１５３、Ｅ：Ｅ１５３＋Ｅ２２３、Ｔ：Ｔ１５３」なども生成する。
【００９９】
図１７は、本実施例２に係るエネルギー値加算部４６ｄにより生成される第２補正計数情報の一例を示す図である。図１７に示すように、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、図１４に示した第３計数情報「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１、Ｔ：Ｔ３１１」と図１５に示した第４計数情報「Ｐ４１１、Ｅ：Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ４１１」との組み合わせから、第２補正計数情報として「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１＋Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ３１１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第２補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２＋Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ３１２」や「Ｐ：Ｐ３１３、Ｅ：Ｅ３１３＋Ｅ４１３、Ｔ：Ｔ３１３」なども生成する。
【０１００】
また、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報「Ｐ：Ｐ３５１、Ｅ：Ｅ３５１、Ｔ：Ｔ３５１」と第４計数情報「Ｐ４２１、Ｅ：Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ４２１」との組み合わせから、第２補正計数情報として「Ｐ：Ｐ３５１、Ｅ：Ｅ３５１＋Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ３５１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第２補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ３５２、Ｅ：Ｅ３５２＋Ｅ４２２、Ｔ：Ｔ３５２」や「Ｐ：Ｐ３５３、Ｅ：Ｅ３５３＋Ｅ４２３、Ｔ：Ｔ３５３」なども生成する。
【０１０１】
このように、エネルギー値加算部４６ｄが、同一時間ウィンドウ内に発生した第１計数情報に含まれるエネルギー値と第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器４２によって検出されたガンマ線のエネルギー値が、ＰＥＴ検出器４１によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。また、エネルギー値加算部４６ｄが、同一時間ウィンドウ内に発生した第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器４３によって検出されたガンマ線のエネルギー値が、ＰＥＴ検出器４４によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。これにより、ＰＥＴ検出器４１及び４３において検出されずに通過したガンマ線のエネルギー値を補償することができるようになる。
【０１０２】
図１３の説明にもどって、同時計数情報生成部４６ｅは、ガンマ線を略同時に検出した補正計数情報又は計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。この同時計数情報生成部４６ｅは、実施例１における同時計数情報生成部２６と同様に、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅とその開始時間とエネルギーウィンドウ幅とに基づいて、同時計数情報を生成する。
【０１０３】
ここでは、同時計数情報生成部４６ｅは、第１補正計数情報と第２補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。
【０１０４】
さらに、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報として求めた補正計数情報について、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報の第１計数情報と第２計数情報と、第２補正計数情報の第３計数情報と第４計数情報を同時計数情報として生成する。また、同時計数情報生成部４６ｅは、時間情報として第１補正計数情報の計数情報と第２補正計数情報の計数情報の組み合わせも同時計数情報として生成する。さらに、同時計数情報生成部４６ｅは、第３計数情報と第４計数情報の一方と第１補正計数情報との組み合わせ、あるいは、第１計数情報と第２計数情報の一方と第２補正計数情報との組み合わせを同時計数情報として生成することもできる。そして、同時計数情報生成部２６は、生成した同時計数情報を被検体Ｐの投影データ（サイノグラムデータ）、又はリストモードデータとして、フラッグ付けしてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１０５】
なお、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、第１補正計数情報と第２補正計数情報のうち、いずれか一方の２つの計数情報を組み合わせたもの、さらに４つの計数情報を組み合わせたものである場合には、ノイズとなるデータがより除外されている分だけ高分解能なＰＥＴ画像が得られる情報であることを示す高分解能識別情報を同時計数情報に関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。なお、いずれの組み合わせを選択するかは、計算機４６の処理能力や処理時間により決定する。
【０１０６】
さらに、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、その同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内を通過したガンマ線に関するものであった場合には、ＭＲ画像とＰＥＴ画像とを同時に撮像可能な領域に関する情報であることを示す同時撮像識別情報を同時計数情報に関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１０７】
例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、その同時計数情報が第１補正計数情報と第４計数情報とを組み合わせたものであるか、又は、第３補正計数情報と第２計数情報とを組み合わせたものである場合には、同時撮像識別情報を同時計数情報に関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１０８】
なお、近年、一対の消滅ガンマ線の検出時間差を利用して、ガンマ線が放出された位置を正確に特定するＴＯＦ（Time Of Flight）と呼ばれる技術が知られている。そこで、例えば、同時計数情報生成部４６ｅが、同時計数情報が第１補正計数情報と第４計数情報とを組み合わせたもの、又は、第３補正計数情報と第２計数情報とを組み合わせたものであった場合に、ＴＯＦなどを利用してガンマ線が放出された位置を特定し、特定した位置がＰＥＴ検出器４１とＰＥＴ検出器４３との間に挟まれる領域内であった場合に、同時撮像識別情報を同時計数情報に関連付けるようにしてもよい。
【０１０９】
図１８は、本実施例２に係る同時計数情報生成部４６ｅにより生成される同時計数情報の一例を示す図である。図１８に示すように、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１６に示した第１補正計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」と「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に高分解能識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１０】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１７に示した第２補正計数情報「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１＋Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ３１１」と「Ｐ：Ｐ３５１、Ｅ：Ｅ３５１＋Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ３５１」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に高分解能識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１１】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１６に示した第１補正計数情報「Ｐ：Ｐ１５２、Ｅ：Ｅ１５２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１５２」と図１７に示した第２補正計数情報「Ｐ：Ｐ３５２、Ｅ：Ｅ３５２＋Ｅ４２２、Ｔ：Ｔ３５２」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に高分解能識別情報及び同時撮像識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１２】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１６に示した第１補正計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」と図１５に示した第４計数情報「Ｐ：Ｐ４１２、Ｅ：Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ４１２」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に同時撮像識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１３】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１７に示した第２補正計数情報「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２＋Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ３１２」と図４に示した第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に同時撮像識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１４】
なお、図１８では、同時計数情報、高分解能識別情報、及び同時撮像識別情報をそれぞれ対応付けて１つの情報にした場合の例を示したが、それぞれの情報は互いに関連付けられて別々のテーブルに記憶されてもよい。
【０１１５】
図１３の説明にもどって、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆは、同時計数情報生成部４６ｅが生成した同時計数情報を投影データとしてデータ記憶部４６ｈから読み出して、読み出した投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。また、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆは、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１６】
図１９は、本実施例２に係るＰＥＴ画像再構成部４６ｆにより再構成されるＰＥＴ画像の撮像領域を示す図である。図１９に示すように、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００では、ＰＥＴ検出器４１の内周面で囲まれた領域５０と、ＰＥＴ検出器４３の内周面で囲まれた領域５１とが、それぞれＰＥＴ画像のみに関する有効撮像領域となる。
【０１１７】
ここで、有効撮像領域５０に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１、Ｐ：Ｐ１２１、Ｅ：Ｅ１２１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１２１」から再構成される。また、有効撮像領域５０に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１＋Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ３１１、Ｐ：Ｐ３２１、Ｅ：Ｅ３２１＋Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ３２１」から再構成される。
【０１１８】
かかる有効撮像領域５０及び５１については、ＰＥＴ検出器４１及び４３によって細かいピクセル単位でガンマ線が検出され、かつ、ＰＥＴ検出器４１及び４３で検出されなかったガンマ線がＰＥＴ検出器４２及び４３によって補償される。したがって、有効撮像領域５０及び５１については、高分解能なＰＥＴ画像すなわち空間分解能が高く定量性の高いＰＥＴ画像が得られる。
【０１１９】
さらに、図１９に示すように、ＰＥＴ検出器４１の内周面とＰＥＴ検出器４３の内周面とを結ぶ空間の中央部に形成され、磁場中心４８を内包する領域５２が、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像可能な有効撮像領域となる。このＰＥＴ画像及びＭＲ画像に関する有効撮像領域５２は、円錐の底面を張り合わせた形状になる。
【０１２０】
ここで、有効撮像領域５２に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ１２２、Ｅ：Ｅ１２２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１２２、Ｐ：Ｐ３２２、Ｅ：Ｅ３２２＋Ｅ４２２、Ｔ：Ｔ３２２」から再構成される。
【０１２１】
この有効撮像領域５２についても、ＰＥＴ検出器４１及び４３によって細かいピクセル単位でガンマ線が検出され、かつ、ＰＥＴ検出器４１及び４３で検出されなかったガンマ線がＰＥＴ検出器４２及び４４によって補償される。したがって、有効撮像領域５２についても、空間分解能が高く定量性の高いＰＥＴ画像が得られる。
【０１２２】
また、図１９に示すように、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像に関する有効撮像領域５２の周辺に位置する領域５３についても、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像可能な有効撮像領域となる。この有効撮像領域５３は、ＰＥＴ検出器４１の磁場中心４８側端部に配置されたシンチレータとＰＥＴ検出器４４のボア４９開口部側端部に配置されたシンチレータとの組、又は、ＰＥＴ検出器４３の磁場中心４８側端部に配置されたシンチレータとＰＥＴ検出器４２のボア４９開口部側端部に配置されたシンチレータとの組によってガンマ線が略同時に検出される領域である。
【０１２３】
ここで、有効撮像領域５３に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２、Ｐ：Ｐ４１２、Ｅ：Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ４１２」、又は、「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２＋Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ３１２、Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」から再構成される。
【０１２４】
この有効撮像領域５３については、ガンマ線を検出したＰＥＴ検出器のうち一方が、内側のＰＥＴ検出器と比べてピクセル単位が粗い外側のＰＥＴ検出器となる。したがって、有効撮像領域５０〜５２よりも空間分解能が低くなるものの、有効撮像領域５３についてＰＥＴ画像が得られる。これにより、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像可能な領域を拡げることができる。
【０１２５】
図１３の説明にもどって、ＭＲ画像再構成部４６ｇは、ＭＲデータ収集部３９によって収集された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する。例えば、ＭＲ画像再構成部４６ｇは、ＭＲデータ収集部３９によって収集された磁気共鳴信号をｋ空間に配置してｋ空間データを生成する。そして、ＭＲ画像再構成部４６ｇは、生成したｋ空間データに対して後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、被検体Ｐの体内を表すＭＲ画像を生成する。
【０１２６】
データ記憶部４６ｈは、各種情報や各種プログラムなどを記憶する。例えば、データ記憶部４６ｈは、エネルギー値加算部４６ｄによって生成された各補正計数情報を記憶する。また、データ記憶部４６ｈは、同時計数情報生成部２６によって生成された同時計数情報、高分解能識別情報、及び同時撮像識別情報を記憶する。また、データ記憶部４６ｈは、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆによって再構成されたＰＥＴ画像や、ＭＲ画像再構成部４６ｇによって再構成されたＭＲ画像を記憶する。
【０１２７】
システム制御部４６ｉは、操作者からの指示に基づいて、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００が有する各部の動作を制御することによって、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００の全体制御を行う。例えば、システム制御部４６ｉは、ＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や画像補正を行なうための補正条件、ＭＲ画像の撮像に関する撮像条件などを受け付ける。そして、システム制御部４６ｉは、受け付けた各種条件に応じて、シーケンスコントローラ４７を制御する。また、システム制御部４６ｉは、データ記憶部４６ｈが記憶するＰＥＴ画像やＭＲ画像を表示部４６６に表示するよう制御する。
【０１２８】
次に、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＰＥＴ画像の撮像の流れについて説明する。図２０は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。図２０に示すように、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、被検体Ｐをボア内に移動した後に、入力部４６ａを介して操作者からＰＥＴ画像の撮像開始指示を受け付けると（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、以下の処理を実行する。
【０１２９】
まず、計数情報収集部４５が、ＰＥＴ検出器４１〜４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１〜第４計数情報として収集する（ステップＳ２０２）。
【０１３０】
続いて、エネルギー値加算部４６ｄが、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成する（ステップＳ２０３）。さらに、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報に含まれる検出時間と第３計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成する（ステップＳ２０４）。
【０１３１】
続いて、同時計数情報生成部４６ｅが、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報の組み合わせ、第２補正計数情報の組み合わせ、第１補正計数情報と第２補正計数情報との組み合わせ、第１補正計数情報と第４計数情報との組み合わせ、及び、第３補正計数情報と第２計数情報との組み合わせを同時計数情報として生成する（ステップＳ２０５）。ここで使用される時間情報は、使用されたＰＥＴ検出器４１又は４３の時間情報である。
【０１３２】
そして、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆが、同時計数情報生成部４６ｅにより生成された同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する（ステップＳ２０６）。撮像されたＰＥＴ画像は、例えば、計算機４６が有する表示部に表示される。
【０１３３】
次に、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＭＲ画像の撮像の流れについて説明する。図２１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＭＲ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。図２１に示すように、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、被検体Ｐをボア内に移動した後に、入力部４６ａを介して操作者からＰＥＴ画像の撮像開始指示を受け付けると（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、以下の処理を実行する。
【０１３４】
まず、シーケンスコントローラ４７が、傾斜磁場コイル３３、送信部３６、受信部３８、及びＭＲデータ収集部３９を制御することで、操作者によって設定された撮像シーケンスを実行して磁気共鳴信号を収集する（ステップＳ３０２）。
【０１３５】
そして、計算機４６が、収集された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する（ステップＳ３０３）。撮像されたＭＲ画像は、例えば、計算機４６が有する表示部に表示される。
【０１３６】
なお、図２０に示したＰＥＴ画像の撮像と図２１に示したＭＲ画像の撮像は、それぞれ単独で実行されてもよいし、並行して実行されてもよい。
【０１３７】
上述したように本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、静磁場磁石３１と、受信用高周波コイル３７、ＭＲ画像再構成部４６ｇと、ＰＥＴ検出器４１〜４４と、計数情報収集部４５と、エネルギー値加算部４６ｄと、同時計数情報生成部４６ｅと、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆとを有する。静磁場磁石３１は、円筒状のボア内に静磁場を発生させる。受信用高周波コイル３７は、静磁場内に置かれた被検体Ｐに高周波パルス及び傾斜磁場を印加することにより被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する。ＭＲ画像再構成部４６ｇは、受信用高周波コイル３７により検出された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する。ＰＥＴ検出器４１及び４３は、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。ＰＥＴ検出器４２及び４４は、ＰＥＴ検出器４１及び４３の外周側に設けられ、ＰＥＴ検出器４１及び４３を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４１及び４３により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、ＰＥＴ検出器４２及び４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。計数情報収集部４５は、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部４６ｅは、エネルギー値加算部４６ｄにより生成された補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。ＰＥＴ画像再構成部４６ｆは、同時計数情報生成部４６ｅにより生成された同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する。すなわち、本実施例２では、内側のＰＥＴ検出器４１及び４３によってＰＥＴ画像の空間分解能が担保され、外側のＰＥＴ検出器４２及び４４によってガンマ線の検出効率が担保される。したがって、本実施例２によれば、撮像されるＰＥＴ画像の空間分解能や定量性を向上させることが可能になる。
【０１３８】
また、本実施例２では、ＰＥＴ検出器４１及びＰＥＴ検出器４３は、静磁場の磁場中心を間に挟むようにボアの軸方向に沿って間隔を開けて配置される。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４３により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集し、ＰＥＴ検出器４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集する。また、エネルギー値加算部４６ｄは、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成し、第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成する。また、同時計数情報生成部４６ｅは、第１補正計数情報及び第２補正計数情報に基づいて、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報の組み合わせと、ガンマ線を略同時に検出した第２補正計数情報の組み合わせと、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報と第２補正計数情報との組み合わせとをそれぞれ同時計数情報として生成する。したがって、本実施例２によれば、ＭＲ画像の撮像有効領域となる磁場中心の周辺を避けて、ＰＥＴ検出器４１及び４３が配置される。したがって、本実施例２によれば、ＰＥＴ検出器の影響によるＭＲ画像の画質劣化を抑えることができる。
【０１３９】
また、本実施例２では、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４２により検出されたガンマ線の検出位置を第２計数情報としてさらに収集し、ＰＥＴ検出器４４により検出されたガンマ線の検出位置を第４計数情報としてさらに収集する。また、同時計数情報生成部４６ｅは、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報と第４計数情報との組み合わせ、及び、ガンマ線を略同時に検出した第３補正計数情報と第２計数情報との組み合わせを同時計数情報としてさらに生成する。したがって、本実施例２によれば、より広い領域でＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像することができる。
【０１４０】
また、本実施例２では、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、該同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内を通過したガンマ線に関するものであった場合には、ＭＲ画像とＰＥＴ画像とを同時に撮像可能な領域に関する情報であることを示す同時撮像識別情報をその同時計数情報に対応付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。したがって、本実施例２によれば、同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内に関するものであるか否かを容易に判別することができるようになる。これにより、例えば読影医などに対して、臨床用のＰＥＴ画像がＭＲ画像と同時に撮影されたものであるか、または、臨床用のＭＲ画像がＰＥＴ画像と同時に撮影されたものであるかを報知することができるようになる。
【０１４１】
なお、本実施例２では、エネルギー値加算部４６ｄが、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算し、第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、内側のＰＥＴ検出器４１及び４３によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を外側のＰＥＴ検出器４２及び４４によって補償する場合について説明した。
【０１４２】
しかしながら、実施例１で説明したように、例えば、外側のＰＥＴ検出器４２及び４４によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を内側のＰＥＴ検出器４１及び４３によって補償するようにしてもよい。
【０１４３】
この場合には、エネルギー値加算部４６ｄは、実施例１と同様に、内側のＰＥＴ検出器４１に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器４２を検索して、「内側のＰＥＴ検出器４１を基準とした第１補正計数情報」を生成する。また、エネルギー値加算部２５は、外側のＰＥＴ検出器４２に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器４１を検索して、「外側のＰＥＴ検出器４２を基準とした第１補正計数情報」を生成する（図８を参照）。また、同様に、エネルギー値加算部４６ｄは、「内側のＰＥＴ検出器４３を基準とした第２補正計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器４４を基準とした第２補正計数情報」を生成する。
【０１４４】
ここで、例えば、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみで、陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内となる場合には、エネルギー値加算部４６ｄは、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみを用いて、第１補正計数情報を生成するようにしてもよい（図９、図１０を参照）。同様に、第３計数情報のエネルギー値又は第４計数情報のエネルギー値の一方のみで、陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内となる場合には、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報のエネルギー値又は第４計数情報のエネルギー値の一方のみを用いて、第２補正計数情報を生成するようにしてもよい。
【０１４５】
なお、ここで説明したように、エネルギー値加算部４６ｄが、「内側のＰＥＴ検出器４１を基準とした第１補正計数情報」、「外側のＰＥＴ検出器４２を基準とした第１補正計数情報」、「内側のＰＥＴ検出器４３を基準とした第２補正計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器４４を基準とした第２補正計数情報」をそれぞれ生成した場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、「内側のＰＥＴ検出器４１を基準とした第１補正計数情報」及び「内側のＰＥＴ検出器４３を基準とした第２補正計数情報」を用いて同時計数情報を生成してもよいし、「外側のＰＥＴ検出器４２を基準とした第１補正計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器４４を基準とした第２補正計数情報」を用いて同時計数情報を生成してもよい。また、エネルギー値加算部４６ｅは、全ての補正計数情報を参照して、同時計数情報を生成してもよい。
【実施例３】
【０１４６】
次に、実施例３について説明する。実施例３では、上記実施例２で説明したＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００において、被検体Ｐが置かれた天板３２ａをボア４９内の軸方向に段階的に移動しながら撮像を繰り返す場合について説明する。このような撮像法は、ステップ・アンド・シュートと呼ばれる。
【０１４７】
図２２は、本実施例３に係るステップ・アンド・シュートを説明するための図である。本実施例３に係るステップ・アンド・シュートでは、寝台３２が、天板３２ａを移動させることで、ボア４９の軸方向に沿って被検体Ｐを移動する。また、計算機４６が、ＰＥＴ検出器４３の略中心位置、ＰＥＴ検出器４１とＰＥＴ検出器４３との間に挟まれた領域の略中心位置、ＰＥＴ検出器４１の略中心位置の順で被検体Ｐの撮像部位が段階的に移動するように、寝台３２を制御する。
【０１４８】
これにより、図２２に示すように、被検体Ｐの撮像位置に付けられた受信用高周波コイル３７が段階的に移動する。具体的には、受信用高周波コイル３７は、ボア４９の軸方向に、ＰＥＴ検出器４１の中心とＰＥＴ検出器４１の中心との間隔の半分の距離ｄだけ段階的に移動する。この結果、撮像部位は、ボア４９の軸方向に、ＰＥＴ画像のみが撮像可能な範囲５５、ＭＲＩ画像及びＰＥＴ画像を同時に撮像可能な範囲５６、及び、ＰＥＴ画像のみが撮像可能な範囲５４に順に移動することになる。
【０１４９】
そして、例えば、計算機４６は、撮像部位がＰＥＴ検出器４１の略中心位置、又は、ＰＥＴ検出器４３の略中心位置に移動した際には、ＰＥＴ画像を撮像するようにＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００を制御する。また、計算機４６は、撮像部位がＰＥＴ検出器４１とＰＥＴ検出器４３との間に挟まれた領域の略中心位置に移動した際には、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像の両方又は一方を撮像するようにＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００を制御する。これにより、撮像部位を段階的に移動しながら、ＰＥＴ画像と、ＭＲ画像及びＰＥＴ画像の両方又は一方とを順に撮像することができる。
【０１５０】
なお、上記実施例１〜３では、内側のＰＥＴ検出器により検出されたガンマ線だけでなく、外側のＰＥＴ検出器により検出されたガンマ線についても検出位置を収集する場合について説明した。しかし、例えば、外側のＰＥＴ検出器については、ガンマ線の検出位置を収集しないようにしてもよい。その場合には、ボアの軸方向に複数のシンチレータを配置する必要がなくなるので、ＰＥＴ検出器のコストをさらに低減することができる。
【０１５１】
また、上記実施例１〜３では、ＰＥＴ検出器が２重に配置される場合について説明した。しかし、ＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置の実施形態はこれに限られない。例えば、ＰＥＴ検出器は３重以上に配置されてもよい。すなわち、外側のＰＥＴ検出器の外側に、さらにＰＥＴ検出器を配置する。これにより、内側のＰＥＴ検出器で検出されなかったガンマ線をより精度よく補償することができる。
【０１５２】
また、上記実施例２及び３では、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が２組配置される場合について説明した。しかし、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置の実施形態はこれに限られない。例えば、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が、ボアの軸方向に沿って３組以上配置されてもよい。すなわち、３組以上のＰＥＴ検出器１３ａ及び１３ｂが配置された場合でも、各ＰＥＴ検出器の間に挟まれる領域において、ＰＥＴ画像とＭＲ画像とを同時に撮像することができる。
【０１５３】
また、上記実施例１では、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が１組配置される場合について説明した。しかし、ＰＥＴ装置の実施形態はこれに限られない。例えば、上記実施例２及び３で説明したＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００と同様に、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が複数組配置されてもよい。その場合には、例えば、実施例１に係るＰＥＴ装置１００が、ＰＥＴ検出器１４の軸方向に沿ってＰＥＴ検出器１４から間隔を開けて配置され、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第３のＰＥＴ検出器をさらに備える。また、ＰＥＴ装置１００は、第３のＰＥＴ検出器の外周側に設けられ、第３のＰＥＴ検出器を通過したガンマ線を検出するリング状の第４のＰＥＴ検出器をさらに備える。そして、計数情報収集部１６が、実施例２で説明した計数情報収集部４５と同様に、各ＰＥＴ検出器により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を収集する。また、エネルギー値加算部４６ｄが、実施例２で説明したエネルギー値加算部２５と同様に、内側のＰＥＴ検出器により検出されたエネルギー値に外側のＰＥＴ検出器により検出されたエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。また、同時計数情報生成部４６ｅが、実施例２で説明した同時計数情報生成部２６と同様に、ガンマ線を略同時に検出した補正計数情報及び計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。
【０１５４】
以上のように、実施例１〜３によれば、撮像されるＰＥＴ画像の画質を向上させることが可能なＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置を実現することができる。
【０１５５】
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】
【０１５６】
１００ ＰＥＴ装置
１４ ＰＥＴ検出器
１５ ＰＥＴ検出器
１６ 計数情報収集部
２５ エネルギー値加算部
２６ 同時計数情報生成部
２７ 画像再構成部
２００ ＰＥＴ−ＭＲＩ装置
３１ 静磁場磁石
３７ 受信用高周波コイル
４６ｇ ＭＲ画像再構成部
４１〜４４ ＰＥＴ検出器
４５ 計数情報収集部
４６ｄ エネルギー値加算部
４６ｅ 同時計数情報生成部
４６ｆ ＰＥＴ画像再構成部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、ＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陽電子放出核種で標識された薬剤の被検体内での分布を示すＰＥＴ画像を生成する陽電子放出コンピュータ断層撮影（Positron Emission computed Tomography：ＰＥＴ）装置が知られている。かかるＰＥＴ装置は、一般的に、被検体を囲むように配置されるリング状のＰＥＴ検出器を備える。このＰＥＴ検出器は、例えば、ガンマ線（消滅放射線を含む）を可視光に変換するシンチレータなどを有する複数の検出器モジュールをリング状に配置することで形成される。そして、ＰＥＴ装置では、ＰＥＴ検出器の製造コストを低くすることや、例えば、ＴＯＦ（Time Of Flight）時間分解能を向上させるためには、ＰＥＴ検出器が有するシンチレータの厚さを薄くすることが求められる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５２５１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＰＥＴ装置では、ＰＥＴ検出器のシンチレータの厚さを薄くした場合に、ＰＥＴ検出器によって検出されずに通過してしまうガンマ線が生じる確率が高くなり、撮像されるＰＥＴ画像の画質が低下してしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のＰＥＴ装置は、第１検出部と、第２検出部と、計数情報収集部と、エネルギー値加算部と、同時計数情報生成部と、画像再構成部とを有する。第１検出部は、リング状に形成され、被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。第２検出部は、リング状に形成され、前記第１検出部の外周側に設けられ、前記第１検出部を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部は、前記第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。エネルギー値加算部は、前記第１計数情報に含まれる検出時間と前記第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部は、前記エネルギー値加算部により生成された補正計数情報に基づいて、前記陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。画像再構成部は、前記同時計数情報生成部により生成された同時計数情報をもとにＰＥＴ画像を再構成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施例１に係るＰＥＴ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施例１に係るＰＥＴ検出器の断面図である。
【図３】図３は、本実施例１に係る計数情報記憶部により記憶される第１計数情報の一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施例１に係る計数情報記憶部により記憶される第２計数情報の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、本実施例１に係る同時計数情報生成部により生成される同時計数情報の一例を示す図である。
【図７】図７は、本実施例１に係るＰＥＴ装置によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の他の例を示す図（１）である。
【図９】図９は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の他の例を示す図（２）である。
【図１０】図１０は、本実施例１に係るエネルギー値加算部により生成される補正計数情報の他の例を示す図（３）である。
【図１１】図１１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施例２に係るＰＥＴ検出器の配置を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施例２に係る計算機の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、本実施例２に係る計数情報記憶部により記憶される第３計数情報の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本実施例２に係る計数情報記憶部により記憶される第４計数情報の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本実施例２に係るエネルギー値加算部により生成される第１補正計数情報の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施例２に係るエネルギー値加算部により生成される第２補正計数情報の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本実施例２に係る同時計数情報生成部により生成される同時計数情報の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本実施例２に係るＰＥＴ画像再構成部により再構成されるＰＥＴ画像の撮像領域を示す図である。
【図２０】図２０は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置によるＭＲ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、本実施例３に係るステップ・アンド・シュートを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、図面を参照して、本実施形態に係るＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置について詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、実施例１として、ＰＥＴ装置に関する実施例を説明する。図１は、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、このＰＥＴ装置１００は、架台／寝台装置１０と、コンソール装置２０とを有する。
【０００９】
架台／寝台装置１０は、被検体Ｐに投与され、被検体Ｐの生体組織に選択的に取り込まれた陽電子放出核種から放出される一対のガンマ線を所定のモニタリング期間において計数する。例えば、架台／寝台装置１０は、天板１１と、寝台１２と、寝台駆動部１３と、ＰＥＴ検出器１４及び１５と、計数情報収集部１６とを有する。なお、架台／寝台装置１０は、図１に示すように、撮影口となる空洞を有する。
【００１０】
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。
【００１１】
ＰＥＴ検出器１４は、リング状に形成され、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。ＰＥＴ検出器１５は、リング状に形成され、ＰＥＴ検出器１４の外周側に設けられる。このＰＥＴ検出器１５は、ＰＥＴ検出器１４を通過したガンマ線を検出する。これらＰＥＴ検出器１４及び１５は、例えば、複数の検出器モジュールをリング状に配置することで形成され、通常、図１における奥行き方向に多重に配設されている。
【００１２】
ここで、ＰＥＴ検出器１４及び１５を形成する各検出器モジュールは、被検体Ｐから放出されるガンマ線を検出するフォトンカウンティング（photon counting）方式の検出器である。例えば、各検出器モジュールは、シンチレータと、光電子増倍管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）とを有し、さらにライトガイドを有するものもある。シンチレータは、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（Sodium Iodide）、ＢＧＯ（Bismuth Germanate）、ＬＹＳＯ（Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate）、ＬＳＯ（Lutetium Oxyorthosilicate）、ＬＧＳＯ（Lutetium Gadolinium Oxyorthosilicate）などを２次元に配列して形成される。また、光電子増倍管は、ライトガイドを介して稠密に複数個配置され、シンチレータから出力された可視光を増倍して電気信号に変換する。ライトガイドは、光透過性に優れたプラスチック素材又はガラス素材などからなり、シンチレータから出力された可視光を光電子増倍管に伝達する。
【００１３】
なお、光電子増倍管は、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なる。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。この場合には、光電子増倍管の利得率は１００万倍となる。また、なだれ現象を利用した増幅のためにダイノードと陽極との間には、通常１０００ボルト程度の電圧が印加される。
【００１４】
すなわち、ＰＥＴ検出器１４及び１５を形成する各検出器モジュールは、ガンマ線をシンチレータにより可視光に変換し、変換した可視光を光電子増倍管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と、その検出された位置、エネルギー、タイミングを計測する。
【００１５】
なお、各ＰＥＴ検出器が有するシンチレータの厚さは、所定値以上のガンマ線の検出効率が得られるように、例えばＬＹＳＯなどでは厚さの合計が２０ｍｍ以上となるように形成される。例えば、各ＰＥＴ検出器が有するＬＹＳＯシンチレータでは、厚さの合計が２２ｍｍ程度になるように形成される。このとき、例えば、ＰＥＴ検出器１４が有するシンチレータの厚さは、７ｍｍ〜１２ｍｍ程度とするのが好適である。また、ＰＥＴ検出器１５が有するシンチレータの厚さは、１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度とするのが好適である。ただし、ＰＥＴ検出器１４のシンチレータは、ＰＥＴ検出器１５のシンチレータよりも薄いことが望ましい。
【００１６】
また、ＰＥＴ検出器１４が有するシンチレータは、ＰＥＴ検出器１５が有するシンチレータよりもリングの軸方向の幅が同じ又は小さくなるように形成される。図２は、本実施例１に係るＰＥＴ検出器１４及びＰＥＴ検出器１５の断面図である。この図２は、ＰＥＴ検出器１４が有する検出モジュールのシンチレータ１４ａと、ＰＥＴ検出器１５が有する検出モジュールのシンチレータ１５ａとを示している。
【００１７】
例えば、図２に示すように、ＰＥＴ検出器１４が有するシンチレータ１４ａは、ＰＥＴ検出器１５が有するシンチレータ１５ａよりもリングの軸方向の幅が小さくなるように形成され、図１に示すような角度で見た場合の周方向の幅も同様に小さくなるように形成される。すなわち、内側に位置するＰＥＴ検出器１４についてはシンチレータの配置面密度が高くなり、ピクセル単位が細かくなる。また、外側に位置するＰＥＴ検出器１５についてはシンチレータの配置面密度が低くなり、ピクセル単位が粗くなる。また、シンチレータ１４ａの材質とシンチレータ１５ａの材質は互いに異なるものであってもよい。
【００１８】
このように、ＰＥＴ検出器を２重に配置することで、ガンマ線の検出確率を高めることができる。そして、内側のＰＥＴ検出器についてはシンチレータを薄く、かつ幅を小さくしてピクセル単位を細かくすることで、ＰＥＴ画像の画質を高めることができる。また、外側のＰＥＴ検出器についてはピクセル単位を粗くすることで、ＰＥＴ検出器の製造コストを抑えることができる。
【００１９】
また、図２に示すように、ＰＥＴ検出器１５の軸方向の長さは、ＰＥＴ検出器１４よりも長くするのが望ましい。これにより、ＰＥＴ検出器１５によって、ＰＥＴ検出器１４内で発生したガンマ線の散乱線がより確実に検出されるようになる。
【００２０】
また、図２では、ＰＥＴ検出器１４とＰＥＴ検出器１５との間に隙間が形成されるように、それぞれのＰＥＴ検出器を配置した場合を示した。しかし、必ずしも、ＰＥＴ検出器１４とＰＥＴ検出器１５との間に隙間を設ける必要はない。この隙間を小さくする場合、例えば、外側のＰＥＴ検出器１５の厚さを保ちつつＰＥＴ検出器１５のリング径を小さくすれば、ガンマ線の検出率を維持しつつ、ＰＥＴ検出器１５に用いられるシンチレータの体積を小さくすることができるので、作製コストを減らすことができる。また、内側のＰＥＴ検出器１５のリング径を大きくすれば、被検体が配置される空間を広くすることができるので、体格の大きな被検体を診断することができるようになる。
【００２１】
なお、ＰＥＴ検出器１４及び１５が有する各検出モジュールは、ノイズ変化や経時変化などによる出力の変化に対応するため、定期的にキャリブレーションが行われる。ここでいうキャリブレーションには、例えば、エネルギー・キャリブレーションやタイム・キャリブレーションがある。エネルギー・キャリブレーションとは、各検出モジュールのゲインとオフセットを調整して揃えることである。また、タイム・キャリブレーションとは、各検出モジュールがガンマ線を検出した際に出力される時間情報の出力タイミングを検出器モジュール間で揃えることである。
【００２２】
図１の説明にもどって、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４及び１５それぞれの計数結果に基づく情報を計数情報として収集する。具体的には、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集する。また、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１５により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。そして、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４及び１５が有する検出器モジュールごとに計数情報を収集し、収集した計数情報を後述するコンソール装置２０に送信する。
【００２３】
まず、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器がライトガイドを有する場合、各検出器モジュールの計数結果から検出シンチレータの位置を収集するために、アンガー型位置計算処理を行なう。あるいは、計数情報収集部１６は、検出器モジュールの光電子増倍管が位置検出型光電子増倍管である場合には、検出シンチレータ及びその内部での発光位置の収集を位置検出型光電子増倍管で行なう。その場合、計数情報収集部１６は、シンチレータのシンチレーション光を同じ検出時間帯に電気信号に変換出力した各光電子増倍管の位置および電気信号の強度から重心の位置を演算することで、ガンマ線が入射したシンチレータの位置を示すシンチレータ番号（Ｐ）を決定する。また、計数情報収集部１６は、各光電子増倍管が出力した電気信号の強度を加算することで、検出器モジュールに入射したガンマ線の全エネルギー値（Ｅ）を決定する。また、計数情報収集部１６は、検出器モジュールがガンマ線を検出した検出時間（Ｔ）も収集する。
【００２４】
なお、検出時間（Ｔ）は、絶対時間である場合であってもよいし、ＰＥＴ画像の撮影開始時点からの相対時間であってもよい。ここで、時間は時刻でもカウンターのカウント数でもよい。いずれの場合でも、計数情報収集部１６は、検出時間（Ｔ）を、例えば、１０−１２秒（ｐｓｅｃ）単位の精度にて収集する。かかる処理により、計数情報収集部１６は、検出器モジュールを一意に特定するための「モジュールＩＤ」に対応付けた『「Ｐ：シンチレータ番号」、「Ｅ：エネルギー値」および「Ｔ：検出時間」』を計数情報として収集する。
【００２５】
コンソール装置２０は、操作者によるＰＥＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された計数情報からＰＥＴ画像を再構成する。例えば、コンソール装置２０は、入力部２１と、表示部２２と、寝台制御部２３と、計数情報記憶部２４と、エネルギー値加算部２５と、同時計数情報生成部２６と、画像再構成部２７と、データ記憶部２８と、システム制御部２９とを有する。なお、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。
【００２６】
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２９に転送する。例えば、入力部２１は、操作者からＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。
【００２７】
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２９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。
【００２８】
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。
【００２９】
計数情報記憶部２４は、計数情報収集部１６により収集された検出器モジュールごとの第１計数情報及び第２計数情報を記憶する。図３は、本実施例１に係る計数情報記憶部２４により記憶される第１計数情報の一例を示す図である。また、図４は、本実施例１に係る計数情報記憶部２４により記憶される第２計数情報の一例を示す図である。図３及び４において、「Ｐ」、「Ｅ」および「Ｔ」は、それぞれ「シンチレータ番号」、「エネルギー値」および「検出時間」を示す。
【００３０】
例えば、計数情報記憶部２４は、図３に示すように、ＰＥＴ検出器１４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ１１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第１計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１、Ｔ：Ｔ１１１」や「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部２４は、ＰＥＴ検出器１４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ１２」や「モジュールＩＤ：Ｄ１３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第１計数情報についても同様に記憶する。
【００３１】
また、例えば、計数情報記憶部２４は、図４に示すように、ＰＥＴ検出器１５が有する「モジュールＩＤ：Ｄ２１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第２計数情報として、「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」や「Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部２４は、ＰＥＴ検出器１５が有する「モジュールＩＤ：Ｄ２２」や「モジュールＩＤ：Ｄ２３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第２計数情報についても同様に記憶する。
【００３２】
図１の説明にもどって、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。
【００３３】
例えば、エネルギー値加算部２５は、操作者が入力部２１を介して入力した近傍条件に基づいて、ＰＥＴ検出器１４に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器１５を検索する。近傍条件は、例えば、シンチレーション光を検出したＰＥＴ検出器１４のシンチレータのすぐ外側にあるＰＥＴ検出器１５のシンチレータの両側２個ずつ計５個のシンチレータとする。
【００３４】
具体的には、エネルギー値加算部２５は、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅に基づいて、補正計数情報を生成する。ここでいう時間ウィンドウ幅の値としては、例えば、検出器の時間分解能（ＦＷＨＭ）である６００ｐｓｅｃなどが指定される。例えば、エネルギー値加算部２５は、図３に示した第１計数情報と図４に示した第２計数情報とを参照して、検出時間（Ｔ）の差が「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ」以内である第１計数情報と第２計数情報との組み合わせで且つ前記近傍条件を満たす組み合わせを検索する。
【００３５】
ガンマ線は、薬剤から放出された陽電子が電子と結合して対消滅する際にほぼ反対方向に放出されるので、１回のガンマ線の発生においてＰＥＴ検出器１４に含まれる２つのシンチレータと相互作用を起こすことになり、第１計数情報には２つの情報が含まれる可能性が高い。このようにして、２つの情報が含まれる場合は、その情報はほぼ１８０度対向する検出器モジュールから得られる。
【００３６】
一方、第２計数情報には、１回の対消滅により発生したガンマ線がＰＥＴ検出器１４に含まれるシンチレータを通過するときに、散乱したガンマ線の情報が含まれる確率が高くなる。このとき、６００ｐｓｅｃのウィンドウ幅の条件と近傍条件とを適用することで、第１計数情報及び第２計数情報の中から、対消滅位置から１方向へ飛行し相互作用を起こしたガンマ線のペアとなる情報を選択することができる。
【００３７】
なお、時間ウィンドウは規準クロックに基づき、ＰＥＴ検出器１４の第１計数情報の発生が観測された時点で６００ｐｓｅｃ幅の時間ウィンドウを生成するようにしてもよい。あるいは、例えば２００ｐｓｅｃ幅の時間ウィンドウが連続して生成されるようにし、第１計数情報の発生が観測された時点から下流側３つの時間ウィンドウを含む計４つの時間ウィンドウを１つの時間ウィンドウとみなすようにしてもよい。この場合、時間ウィンドウ幅は、６００ｐｓｅｃから８００ｐｓｅｃの間となる。
【００３８】
そして、エネルギー値加算部２５は、検索により得られたウィンドウごとに、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで補正計数情報を生成する。このとき、エネルギー値加算部２５は、加算した補正計数情報に基づいて、補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との比較を行い、所定エネルギー差内に含まれる補正計数情報のみを選択データとして残す。その後、エネルギー値加算部２５は、そのように抽出した補正計数情報をデータ記憶部２８に格納する。
【００３９】
図５は、本実施例１に係るエネルギー値加算部２５により生成される補正計数情報の一例を示す図である。図５に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１、Ｔ：Ｔ１１１」と図４に示した第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」との組み合わせから、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」や「Ｐ：Ｐ１１３、Ｅ：Ｅ１１３＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１３」なども生成する。
【００４０】
また、例えば、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１、Ｔ：Ｔ１５１」と第２計数情報「Ｐ２２１、Ｅ：Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ２２１」との組み合わせから、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１５２、Ｅ：Ｅ１５２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１５２」や「Ｐ：Ｐ１５３、Ｅ：Ｅ１５３＋Ｅ２２３、Ｔ：Ｔ１５３」なども生成する。
【００４１】
なお、ＰＥＴ検出器１４に含まれる１つのシンチレータを通過したガンマ線は、散乱などにより、ＰＥＴ検出器１５に含まれる複数のシンチレータによって検出される場合もある。この場合には、エネルギー加算部２５が時間ウィンドウ幅及び近傍条件に基づいて第１計数情報と第２計数情報のペアとなる組み合わせを検索した結果、１つの第１計数情報について、複数の異なる第２計数情報との組み合わせが検索されることになる。この場合には、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報に含まれるエネルギー値に各第２計数情報に含まれるエネルギー値をそれぞれ加算することで、補正計数情報を生成する。
【００４２】
例えば、第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」について、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」との組み合わせと、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」との組み合わせと、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１３、Ｅ：Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ２１３」との組み合わせが検索されたとする。この場合には、エネルギー加算部２５は、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１１＋Ｅ２１２＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１２」を生成する。
【００４３】
このように、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器１５によって検出されたガンマ線のエネルギー値が、ＰＥＴ検出器１４によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。これにより、ＰＥＴ検出器１４において検出されずに通過したガンマ線のエネルギー値を補償することができるようになる。
【００４４】
図１の説明にもどって、同時計数情報生成部２６は、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを、同時計数情報として生成する。ここで使用される時間情報はＰＥＴ検出器１４の時間情報である。ここで、ガンマ線とは、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の一対のガンマ線である。
【００４５】
具体的には、同時計数情報生成部２６は、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅とその開始時間とエネルギーウィンドウ幅とに基づいて、同時計数情報を生成する。ここでいう時間ウィンドウ幅の値としては、例えば、検出器の時間分解能と視野サイズを加味して４ｎｐｓｅｃなどが指定される。また、エネルギーウィンドウ幅の値としては、例えば、３５０ｋｅＶ〜６５０ｋｅＶが指定される。
【００４６】
例えば、同時計数情報生成部２６は、データ記憶部２８に記憶されている補正計数情報を参照して、検出時間（Ｔ）の差が「時間ウィンドウ幅：４ｎｐｓｅｃ」以内であり、かつ、エネルギー値（Ｅ）がともに「エネルギーウィンドウ幅：３５０ｋｅＶ〜６５０ｋｅＶ」にある補正計数情報の組み合わせを検索する。そして、同時計数情報生成部２６は、検索により得られた補正計数情報の組み合わせを対応付けて同時計数情報を生成する。その後、同時計数情報生成部２６は、生成した同時計数情報を被検体Ｐの投影データ（サイノグラムデータ）、又はリストモードデータとして、データ記憶部２８に格納する。
【００４７】
図６は、本実施例１に係る同時計数情報生成部２６により生成される同時計数情報の一例を示す図である。図６に示すように、例えば、同時計数情報生成部２６は、図５に示した補正計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」と「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」との組み合わせを、２つの消滅フォトンが同時計数された情報である同時計数情報として生成する。同様に、例えば、同時計数情報生成部２６は、同時計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」と「Ｐ：Ｐ１３２、Ｅ：Ｅ１３２＋Ｅ２３２、Ｔ：Ｔ１３２」との組み合わせや、「Ｐ：Ｐ１１３、Ｅ：Ｅ１１３＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１３」と「Ｐ：Ｐ１３３、Ｅ：Ｅ１３３＋Ｅ２３３、Ｔ：Ｔ１３３」との組み合わせなども生成する。
【００４８】
なお、操作者は、時間ウィンドウ幅およびエネルギーウィンドウ幅以外にも、偶発同時計数を除外するためのランダム補正や、散乱したガンマ線の計数情報が同時計数情報として生成されることを除外するための散乱補正や、各検出器モジュール間の感度の違いを補正するための感度補正や、被検体Ｐの内部で減弱されるガンマ線のエネルギー値を補正するための減弱補正などを行なうためのパラメータも同時計数情報生成条件に組み込むことができる。
【００４９】
図１の説明にもどって、画像再構成部２７は、同時計数情報生成部２６が生成した同時計数情報を投影データとしてデータ記憶部２８から読み出して、読み出した投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。また、画像再構成部２７は、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部２８に格納する。
【００５０】
システム制御部２９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２９は、寝台１２の移動や、計数情報収集部１６における計数情報の収集処理を制御する。また、システム制御部２９は、入力部２１を介して入力された操作者からの設定情報に基づいて、同時計数情報生成部２６における同時計数情報の生成処理や画像再構成部２７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２９は、データ記憶部２８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。
【００５１】
次に、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００によるＰＥＴ画像の撮像の流れについて説明する。図７は、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、ＰＥＴ装置１００は、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動した後に、入力部２１を介して操作者から撮像開始指示を受け付けると（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、以下の処理を実行する。
【００５２】
まず、計数情報収集部１６が、ＰＥＴ検出器１４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集する。また、計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１５により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する（ステップＳ１０２）。
【００５３】
続いて、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に近傍条件を満たし且つ同一時間ウィンドウ内で発生した第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する（ステップＳ１０３）。
【００５４】
続いて、同時計数情報生成部２６が、エネルギー値加算部２５により生成された補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する（ステップＳ１０４）。ここで使用される時間情報はＰＥＴ検出器１４の時間情報である。
【００５５】
そして、画像再構成部２７が、同時計数情報生成部２６により生成された同時計数情報をもとにＴＯＦ技術などを用いて消滅放射線の発生位置を求め、その多数のデータの集合から投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する（ステップＳ１０５）。再構成されたＰＥＴ画像は、表示部２２に表示される。
【００５６】
上述したように、本実施例１に係るＰＥＴ装置１００は、ＰＥＴ検出器１４と、ＰＥＴ検出器１５と、計数情報収集部１６と、エネルギー値加算部２５と、同時計数情報生成部２６と、画像再構成部２７とを有する。ＰＥＴ検出器１４は、リング状に形成され、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。ＰＥＴ検出器１５は、リング状に形成され、ＰＥＴ検出器１４の外周側に設けられ、ＰＥＴ検出器１４を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部１６は、ＰＥＴ検出器１４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、ＰＥＴ検出器１５により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。エネルギー値加算部２５は、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部２６は、エネルギー値加算部２５により生成された補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。ここで使用される時間情報はＰＥＴ検出器１４の時間情報である。画像再構成部２７は、同時計数情報生成部２６により生成された同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する。すなわち、本実施例１では、内側のＰＥＴ検出器１４によってＰＥＴ画像の画質が担保され、外側のＰＥＴ検出器１５によってガンマ線の検出効率が担保される。したがって、本実施例１によれば、撮像されるＰＥＴ画像の画質を向上させることが可能になる。
【００５７】
なお、本実施例１では、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、内側のＰＥＴ検出器１４によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を外側のＰＥＴ検出器１５によって補償する場合について説明した。
【００５８】
しかしながら、例えば、ＰＥＴ検出器１４によって検出されずに通過したガンマ線が先にＰＥＴ検出器１５によって検出され、その後、ＰＥＴ検出器１５のシンチレータで反射してＰＥＴ検出器１４によって検出されることもあり得る。そこで、例えば、外側のＰＥＴ検出器１５によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を内側のＰＥＴ検出器１４によって補償するようにしてもよい。
【００５９】
この場合には、エネルギー値加算部２５は、実施例１で説明したように、内側のＰＥＴ検出器１４に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器１５を検索して、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」を生成する（図５を参照）。
【００６０】
また、エネルギー値加算部２５は、さらに、外側のＰＥＴ検出器１５に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器１４を検索して、「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」を生成する。ここで、ＰＥＴ検出器１５に対する近傍条件は、例えば、シンチレーション光を検出したＰＥＴ検出器１５のシンチレータのすぐ内側にあるＰＥＴ検出器１４のシンチレータの両側２個ずつ計５個のシンチレータとする。
【００６１】
このとき、エネルギー値加算部２５は、例えば、図３に示した第１計数情報と図４に示した第２計数情報とを参照して、検出時間（Ｔ）の差が「時間ウィンドウ幅：６００ｐｓｅｃ」以内である第１計数情報と第２計数情報との組み合わせであり、かつ、ＰＥＴ検出器１５に対する近傍条件を満たす組み合わせを検索する。
【００６２】
そして、エネルギー値加算部２５は、検索により得られた組み合わせごとに、第２計数情報に含まれるエネルギー値に第１計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで補正計数情報を生成する。このとき、エネルギー値加算部２５は、加算した補正計数情報に基づいて、補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との比較を行い、エネルギー値の差が所定値以内である補正計数情報のみを選択データとして残す。その後、エネルギー値加算部２５は、このように抽出した補正計数情報を「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」としてデータ記憶部２８に格納する。
【００６３】
図８は、本実施例１に係るエネルギー値加算部２５により生成される補正計数情報の他の例を示す図である。図８に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２４１、Ｅ：Ｅ２４１、Ｔ：Ｔ２４１」と第１計数情報「Ｐ：Ｐ１６１、Ｅ：Ｅ１６１、Ｔ：Ｔ１６１」との組み合わせから、補正計数情報として「Ｐ：Ｐ２４１、Ｅ：Ｅ２４１＋Ｅ１６１、Ｔ：Ｔ２４１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ２５１、Ｅ：Ｅ２５１＋Ｅ１８１、Ｔ：Ｔ２５１」や「Ｐ：Ｐ２６１、Ｅ：Ｅ２６１＋Ｅ１９１、Ｔ：Ｔ２６１」なども生成する。
【００６４】
このように、エネルギー値加算部２５が、第２計数情報に含まれるエネルギー値に第１計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器１４によって検出されたガンマ線のエネルギー値がＰＥＴ検出器１５によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。これにより、ＰＥＴ検出器１５によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値をＰＥＴ検出器１４によって補償することができるようになる。
【００６５】
また、本実施例１では、エネルギー値加算部２５が、第１計数情報のエネルギー値と第２計数情報のエネルギー値とを加算して得られる補正計数情報のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との比較を行って、エネルギーの差が所定値以内である補正計数情報を抽出する場合について説明した。
【００６６】
しかしながら、例えば、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみで、陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内となる場合もあり得る。このような場合には、例えば、エネルギー値加算部２５は、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみを用いて、補正計数情報を生成するようにしてもよい。
【００６７】
図９及び１０は、本実施例１に係るエネルギー値加算部２５により生成される補正計数情報の他の例を示す図である。図９に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」を生成する際に、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」において、Ｅ１１２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ１１２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２、Ｔ：Ｔ１１２」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１３１、Ｅ：Ｅ１３１、Ｔ：Ｔ１３１」において、Ｅ１３２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ１３２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ１３１、Ｅ：Ｅ１３１、Ｔ：Ｔ１３１」を生成する。
【００６８】
また、図１０に示すように、例えば、エネルギー値加算部２５は、「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」を生成する際に、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２４２、Ｅ：Ｅ２４２、Ｔ：Ｔ２４２」において、Ｅ２４２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ２４２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ２４２、Ｅ：Ｅ２４２、Ｔ：Ｔ２４２」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部２５は、第２計数情報「Ｐ：Ｐ２５２、Ｅ：Ｅ２５２、Ｔ：Ｔ２５２」において、Ｅ２５２のエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内であった場合には、Ｅ２５２のエネルギー値のみを用いて、補正情報として「Ｐ：Ｐ２５２、Ｅ：Ｅ２５２、Ｔ：Ｔ２５２」を生成する。
【００６９】
なお、ここで説明したように、エネルギー値加算部２５が、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」と「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」とをそれぞれ生成した場合には、同時計数情報生成部２６は、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした補正計数情報」又は「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」のいずれか一方を参照し、検出時間（Ｔ）が所定の時間ウィンドウ幅以内であり、かつ、エネルギー値（Ｅ）がともに所定のエネルギーウィンドウ幅以内である補正計数情報の組み合わせを検索して、同時計数情報を生成する。または、エネルギー値加算部２５は、「内側のＰＥＴ検出器１４を基準とした同時計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器１５を基準とした補正計数情報」の両方を参照して、同時計数情報を生成してもよい。
【実施例２】
【００７０】
次に、実施例２として、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置の実施例を説明する。図１１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００の構成を示す図である。図１１に示すように、このＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、静磁場磁石３１、寝台３２、傾斜磁場コイル３３、傾斜磁場コイル駆動回路３４、送信用高周波コイル３５、送信部３６、受信用高周波コイル３７、受信部３８、ＭＲデータ収集部３９、ＰＥＴ検出器用電源４０、ＰＥＴ検出器４１〜４４、計数情報収集部４５、計算機４６、及びシーケンスコントローラ４７を有する。
【００７１】
静磁場磁石３１は、略円筒状のボア内に静磁場を発生させる。ここで、ボアは、静磁場磁石３１や傾斜磁場コイル３３などを収容する略円筒状の架台の内壁として形成される。寝台３２は、被検体Ｐが載せられる天板３２ａを有する。この寝台３２は、撮像時には、天板３２ａをボア内へ移動することで、被検体Ｐを静磁場内に移動する。
【００７２】
傾斜磁場コイル３３は、被検体Ｐに対して、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚ方向に直線的に変化する傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。この傾斜磁場コイル３３は、略円筒状に形成され、静磁場磁石３１の内周側に配置される。傾斜磁場コイル駆動回路３４は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、傾斜磁場コイル３３を駆動する。
【００７３】
送信用高周波コイル３５は、送信部３６から送信される高周波パルスに基づいて、静磁場内に置かれた被検体Ｐに高周波磁場を印加する。この送信用高周波コイル３５は、略円筒状に形成され、傾斜磁場コイル３３の内周側に配置される。送信部３６は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、送信用高周波コイル３５に高周波パルスを送信する。
【００７４】
受信用高周波コイル３７は、高周波磁場及び傾斜磁場の印加により被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号を検出する。例えば、受信用高周波コイル３７は、撮像対象の部位に応じて被検体Ｐの表面に配置される表面コイルである。例えば、被検体Ｐの体部が撮像される場合には、２つの受信用高周波コイル３７が被検体の上部及び下部に配置される。受信部３８は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、受信用高周波コイル３７によって検出された磁気共鳴信号を受信する。そして、受信部３８は、受信した磁気共鳴信号をＭＲデータ収集部３９に送る。
【００７５】
ＭＲデータ収集部３９は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、受信部３８から送られた磁気共鳴信号を収集する。そして、ＭＲデータ収集部３９は、収集した磁気共鳴信号を増幅及び検波した後にＡ／Ｄ変換し、計算機４６に送る。ＰＥＴ検出器用電源４０は、例えば光電子増倍管などの光検出器を駆動するための電力をＰＥＴ検出器４１〜４４に供給する。
【００７６】
ＰＥＴ検出器４１〜４４は、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を計数情報として検出する。これらＰＥＴ検出器４１〜４４は、リング状に形成され、送信用高周波コイル３５の内周側に配置される。例えば、ＰＥＴ検出器４１〜４４は、シンチレータと光検出器とを有する検出器モジュールをリング状に多数配置することで形成される。ここで、シンチレータは、例えば、ＬＹＳＯ、ＬＳＯ、ＬＧＳＯなどである。また、光検出器は、例えば、ＡＰＤ（Avalanche Photodiode）素子を有するＳｉＰＭ（Silicon Photomultiplier）などの半導体検出器である。そして、ＰＥＴ検出器４１〜４４は、検出した計数情報を計数情報収集部４５に送る。
【００７７】
ここで、ＰＥＴ検出器４１〜４４の配置について詳細に説明する。図１２は、本実施例２に係るＰＥＴ検出器４１〜４４の配置を示す図である。なお、図１２示す点４８は、静磁場の磁場中心を示している。また、図１２では、送信用高周波コイル３５については図示を省略している。
【００７８】
図１２に示すように、ＰＥＴ検出器４１〜４４は、各々ボア４９の軸方向に並ぶ検出器モジュールをボア４９と同軸の円筒面に沿って密に配設して形成され、ボア４９内に配置される。ここで、ＰＥＴ検出器４２は、ＰＥＴ検出器４１の外周側に設けられる。このＰＥＴ検出器４２は、ＰＥＴ検出器４１を通過したガンマ線を検出する。また、ＰＥＴ検出器４３は、ＰＥＴ検出器４１との間に静磁場の磁場中心を挟むように、ボア４９の軸方向に沿ってＰＥＴ検出器４１から間隔を開けて配置される。また、ＰＥＴ検出器４４は、ＰＥＴ検出器４３の外周側に設けられる。このＰＥＴ検出器４４は、ＰＥＴ検出器４３を通過したガンマ線を検出する。
【００７９】
なお、各ＰＥＴ検出器が有するシンチレータの厚さは、所定値以上のガンマ線の検出効率が得られるように、例えばＬＹＳＯなどでは厚さの合計が２０ｍｍ以上となるように形成される。例えば、各ＰＥＴ検出器が有するＬＹＳＯシンチレータでは、厚さの合計が２２ｍｍ程度になるように形成される。このとき、例えば、ＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータの厚さは、７ｍｍ〜１２ｍｍ程度とするのが好適である。また、ＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータの厚さは、１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度とするのが好適である。ただし、ＰＥＴ検出器４１及び４３のシンチレータは、ＰＥＴ検出器４２及び４４のシンチレータよりも薄いことが望ましい。
【００８０】
また、図１２に示すように、本実施例２でも、内側に配置されるＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータは、外側に配置されるＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータよりもリングの軸方向の幅が同じ又は小さくなるように形成される。
【００８１】
例えば、図１２に示すように、ＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータの各々は、ＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータよりもリングの軸方向の幅が小さくなるように形成され、図１に示すような角度で見た場合の周方向の幅も同様に小さくなるように形成される。すなわち、内側に位置するＰＥＴ検出器４１及び４３についてはシンチレータの配置面密度が高なり、ピクセル単位が細かくなる。また、外側に位置するＰＥＴ検出器４２及び４４についてはシンチレータの配置面密度が低くなり、ピクセル単位が粗くなる。また、ＰＥＴ検出器４１及び４３が有するシンチレータの材質とＰＥＴ検出器４２及び４４が有するシンチレータの材質は互いに異なるものであってもよい。
【００８２】
このように、ＰＥＴ検出器を２重に配置することで、ガンマ線の検出確率を高めることができる。そして、内側のＰＥＴ検出器についてはシンチレータを薄く、かつ幅を小さくしてピクセル単位を細かくすることで、ＰＥＴ画像の画質を高めることができる。また、外側のＰＥＴ検出器についてはピクセル単位を粗くすることで、ＰＥＴ検出器の製造コストを抑えることができる。
【００８３】
図１１の説明にもどって、計数情報収集部４５は、シーケンスコントローラ４７による制御のもと、ＰＥＴ検出器４１〜４４それぞれの計数結果に基づく情報を計数情報として収集する。この計数情報収集部４５は、実施例１における計数情報収集部１６と同様に、検出器モジュールを一意に特定するための「モジュールＩＤ」に対応付けた『「Ｐ：シンチレータ番号」、「Ｅ：エネルギー値」および「Ｔ：検出時間」』を計数情報として収集する。
【００８４】
具体的には、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４１により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集する。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４２により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４３により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集する。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集する。
【００８５】
計算機４６は、操作者から各種操作を受け付け、受け付けた操作に基づいてＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００全体を制御する。例えば、計算機４６は、ＭＲデータ収集部３９から送られた磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する。また、計算機４６は、計数情報収集部４５によって収集された計数情報に基づいて、ＰＥＴ画像を再構成する。シーケンスコントローラ４７は、撮像時に実行される各種撮像シーケンスに基づいて上記各部を制御することで、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像の撮像を実行する。
【００８６】
なお、ここでは、上記各部を１台の計算機４６が有する場合について説明した。しかし、例えば、計算機４６の負荷を考慮し、複数の計算機が上記各部を分散して有するようにしてもよい。例えば、２台の計算機を用いて、一方の計算機がＰＥＴ撮像に関する機能部を有し、他方の計算機がＭＲ撮像に関する機能部を有するようにしてもよい。
【００８７】
次に、図１１に示した計算機４６について詳細に説明する。図１３は、本実施例２に係る計算機４６の構成を示す機能ブロック図である。図１３に示すように、計算機４６は、入力部４６ａと、表示部４６ｂと、計数情報記憶部４６ｃと、エネルギー値加算部４６ｄと、同時計数情報生成部４６ｅと、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆと、ＭＲ画像再構成部４６ｇと、データ記憶部４６ｈと、システム制御部４６ｉとを有する。なお、計算機４６が有する各部は、内部バスを介して接続される。
【００８８】
入力部４６ａは、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００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４６ｉに転送する。例えば、入力部４６ａは、操作者からＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や、画像補正を行なうための補正条件などを受け付ける。または、入力部４６ａは、ＭＲ画像の撮像に関する撮像条件などを受け付ける。
【００８９】
表示部４６ｂ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４６ｉによる制御のもと、ＰＥＴ画像やＭＲ画像を表示したり、入力部４６ａ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。
【００９０】
計数情報記憶部４６ｃは、計数情報収集部４５により収集された検出器モジュールごとの第１計数情報、第２計数情報、第３計数情報、及び第４計数情報を記憶する。例えば、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４１が有する検出器モジュールによる計数結果から収集された第１計数情報として、図３に示した第１計数情報と同様の情報を記憶する。また、例えば、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４２が有する検出器モジュールによる計数結果から収集された第２計数情報として、図３に示した第２計数情報と同様の情報を記憶する。
【００９１】
そして、計数情報記憶部４６ｃは、さらに第３計数情報及び第４計数情報も記憶する。図１４は、本実施例２に係る計数情報記憶部４６ｃにより記憶される第３計数情報の一例を示す図である。また、図１５は、本実施例２に係る計数情報記憶部４６ｃにより記憶される第４計数情報の一例を示す図である。図１４及び１５において、「Ｐ」、「Ｅ」および「Ｔ」は、それぞれ「シンチレータ番号」、「エネルギー値」および「検出時間」を示す。
【００９２】
例えば、計数情報記憶部４６ｃは、図１４に示すように、ＰＥＴ検出器４３が有する「モジュールＩＤ：Ｄ３１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第３計数情報として、「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１、Ｔ：Ｔ３１１」や「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２、Ｔ：Ｔ３１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４３が有する「モジュールＩＤ：Ｄ３２」や「モジュールＩＤ：Ｄ３３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第３計数情報についても同様に記憶する。
【００９３】
また、例えば、計数情報記憶部４６ｃは、図１５に示すように、ＰＥＴ検出器４４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ４１」の検出器モジュールによる計数結果から収集された第４計数情報として、「Ｐ：Ｐ４１１、Ｅ：Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ４１１」や「Ｐ：Ｐ４１２、Ｅ：Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ４１２」などを記憶する。また、計数情報記憶部４６ｃは、ＰＥＴ検出器４４が有する「モジュールＩＤ：Ｄ４２」や「モジュールＩＤ：Ｄ４３」などの検出器モジュールによる計数結果から収集された第４計数情報についても同様に記憶する。
【００９４】
図１３の説明にもどって、エネルギー値加算部４６ｄは、計数情報記憶部４６ｃに記憶された計数情報に基づいて、補正計数情報を生成する。このエネルギー値加算部４６ｄは、実施例１におけるエネルギー値加算部２５と同様に、操作者が入力部４６ａを介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅に基づいて、補正計数情報を生成する。
【００９５】
具体的には、エネルギー値加算部４６ｄは、同一時間ウィンドウ内に発生した第１計数情報に含まれるエネルギー値と第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成する。さらに、エネルギー値加算部４６ｄは、同一時間ウィンドウ内に発生した第３計数情報に含まれるエネルギー値と第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成する。そして、エネルギー値加算部４６ｄは、生成した各補正計数情報をデータ記憶部４６ｈに格納する。
【００９６】
具体的には、エネルギー値加算部４６ｄは、前記の如く、第１計数情報と第２計数情報との組み合わせで且つ前記近傍条件を満たす組み合わせを検索し、エネルギー値を加算して第１補正計数情報のエネルギー値を求める。また、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報と第４計数情報との組み合わせで且つ前記近傍条件を満たす組み合わせを同様に検索し、エネルギー値を加算して第２補正計数情報のエネルギー値を求める。次に、エネルギー値加算部４６ｄは、各々の加算した補正計数情報のエネルギー値に基づいて、陽電子放出核種から放出される消滅放射線のエネルギーとの比較を行い、所定エネルギー差内に含まれる補正計数情報のみを選択データとして残す。
【００９７】
図１６は、本実施例２に係るエネルギー値加算部４６ｄにより生成される第１補正計数情報の一例を示す図である。図１６に示すように、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、図３に示した第１計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１、Ｔ：Ｔ１１１」と図４に示した第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１１、Ｅ：Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ２１１」との組み合わせから、第１補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第１補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」や「Ｐ：Ｐ１１３、Ｅ：Ｅ１１３＋Ｅ２１３、Ｔ：Ｔ１１３」なども生成する。
【００９８】
また、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第１計数情報「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１、Ｔ：Ｔ１５１」と第２計数情報「Ｐ：Ｐ２２１、Ｅ：Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ２２１」との組み合わせから、第１補正計数情報として「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第１補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ１５２、Ｅ：Ｅ１５２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１５２」や「Ｐ：Ｐ１５３、Ｅ：Ｅ１５３＋Ｅ２２３、Ｔ：Ｔ１５３」なども生成する。
【００９９】
図１７は、本実施例２に係るエネルギー値加算部４６ｄにより生成される第２補正計数情報の一例を示す図である。図１７に示すように、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、図１４に示した第３計数情報「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１、Ｔ：Ｔ３１１」と図１５に示した第４計数情報「Ｐ４１１、Ｅ：Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ４１１」との組み合わせから、第２補正計数情報として「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１＋Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ３１１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第２補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２＋Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ３１２」や「Ｐ：Ｐ３１３、Ｅ：Ｅ３１３＋Ｅ４１３、Ｔ：Ｔ３１３」なども生成する。
【０１００】
また、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報「Ｐ：Ｐ３５１、Ｅ：Ｅ３５１、Ｔ：Ｔ３５１」と第４計数情報「Ｐ４２１、Ｅ：Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ４２１」との組み合わせから、第２補正計数情報として「Ｐ：Ｐ３５１、Ｅ：Ｅ３５１＋Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ３５１」を生成する。同様に、例えば、エネルギー値加算部４６ｄは、第２補正計数情報として、「Ｐ：Ｐ３５２、Ｅ：Ｅ３５２＋Ｅ４２２、Ｔ：Ｔ３５２」や「Ｐ：Ｐ３５３、Ｅ：Ｅ３５３＋Ｅ４２３、Ｔ：Ｔ３５３」なども生成する。
【０１０１】
このように、エネルギー値加算部４６ｄが、同一時間ウィンドウ内に発生した第１計数情報に含まれるエネルギー値と第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器４２によって検出されたガンマ線のエネルギー値が、ＰＥＴ検出器４１によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。また、エネルギー値加算部４６ｄが、同一時間ウィンドウ内に発生した第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、ＰＥＴ検出器４３によって検出されたガンマ線のエネルギー値が、ＰＥＴ検出器４４によって検出されたガンマ線のエネルギー値に加算されることになる。これにより、ＰＥＴ検出器４１及び４３において検出されずに通過したガンマ線のエネルギー値を補償することができるようになる。
【０１０２】
図１３の説明にもどって、同時計数情報生成部４６ｅは、ガンマ線を略同時に検出した補正計数情報又は計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。この同時計数情報生成部４６ｅは、実施例１における同時計数情報生成部２６と同様に、操作者が入力部２１を介して入力した再構成条件に含まれる時間ウィンドウ幅とその開始時間とエネルギーウィンドウ幅とに基づいて、同時計数情報を生成する。
【０１０３】
ここでは、同時計数情報生成部４６ｅは、第１補正計数情報と第２補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。
【０１０４】
さらに、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報として求めた補正計数情報について、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報の第１計数情報と第２計数情報と、第２補正計数情報の第３計数情報と第４計数情報を同時計数情報として生成する。また、同時計数情報生成部４６ｅは、時間情報として第１補正計数情報の計数情報と第２補正計数情報の計数情報の組み合わせも同時計数情報として生成する。さらに、同時計数情報生成部４６ｅは、第３計数情報と第４計数情報の一方と第１補正計数情報との組み合わせ、あるいは、第１計数情報と第２計数情報の一方と第２補正計数情報との組み合わせを同時計数情報として生成することもできる。そして、同時計数情報生成部２６は、生成した同時計数情報を被検体Ｐの投影データ（サイノグラムデータ）、又はリストモードデータとして、フラッグ付けしてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１０５】
なお、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、第１補正計数情報と第２補正計数情報のうち、いずれか一方の２つの計数情報を組み合わせたもの、さらに４つの計数情報を組み合わせたものである場合には、ノイズとなるデータがより除外されている分だけ高分解能なＰＥＴ画像が得られる情報であることを示す高分解能識別情報を同時計数情報に関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。なお、いずれの組み合わせを選択するかは、計算機４６の処理能力や処理時間により決定する。
【０１０６】
さらに、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、その同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内を通過したガンマ線に関するものであった場合には、ＭＲ画像とＰＥＴ画像とを同時に撮像可能な領域に関する情報であることを示す同時撮像識別情報を同時計数情報に関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１０７】
例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、その同時計数情報が第１補正計数情報と第４計数情報とを組み合わせたものであるか、又は、第３補正計数情報と第２計数情報とを組み合わせたものである場合には、同時撮像識別情報を同時計数情報に関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１０８】
なお、近年、一対の消滅ガンマ線の検出時間差を利用して、ガンマ線が放出された位置を正確に特定するＴＯＦ（Time Of Flight）と呼ばれる技術が知られている。そこで、例えば、同時計数情報生成部４６ｅが、同時計数情報が第１補正計数情報と第４計数情報とを組み合わせたもの、又は、第３補正計数情報と第２計数情報とを組み合わせたものであった場合に、ＴＯＦなどを利用してガンマ線が放出された位置を特定し、特定した位置がＰＥＴ検出器４１とＰＥＴ検出器４３との間に挟まれる領域内であった場合に、同時撮像識別情報を同時計数情報に関連付けるようにしてもよい。
【０１０９】
図１８は、本実施例２に係る同時計数情報生成部４６ｅにより生成される同時計数情報の一例を示す図である。図１８に示すように、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１６に示した第１補正計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１」と「Ｐ：Ｐ１５１、Ｅ：Ｅ１５１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１５１」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に高分解能識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１０】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１７に示した第２補正計数情報「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１＋Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ３１１」と「Ｐ：Ｐ３５１、Ｅ：Ｅ３５１＋Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ３５１」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に高分解能識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１１】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１６に示した第１補正計数情報「Ｐ：Ｐ１５２、Ｅ：Ｅ１５２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１５２」と図１７に示した第２補正計数情報「Ｐ：Ｐ３５２、Ｅ：Ｅ３５２＋Ｅ４２２、Ｔ：Ｔ３５２」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に高分解能識別情報及び同時撮像識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１２】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１６に示した第１補正計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２」と図１５に示した第４計数情報「Ｐ：Ｐ４１２、Ｅ：Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ４１２」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に同時撮像識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１３】
また、例えば、同時計数情報生成部４６ｅは、図１７に示した第２補正計数情報「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２＋Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ３１２」と図４に示した第２計数情報「Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」との組み合わせを、同時計数情報として生成する。なお、この場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、生成した同時計数情報に同時撮像識別情報を関連付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１４】
なお、図１８では、同時計数情報、高分解能識別情報、及び同時撮像識別情報をそれぞれ対応付けて１つの情報にした場合の例を示したが、それぞれの情報は互いに関連付けられて別々のテーブルに記憶されてもよい。
【０１１５】
図１３の説明にもどって、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆは、同時計数情報生成部４６ｅが生成した同時計数情報を投影データとしてデータ記憶部４６ｈから読み出して、読み出した投影データを逆投影処理することでＰＥＴ画像を再構成する。また、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆは、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部４６ｈに格納する。
【０１１６】
図１９は、本実施例２に係るＰＥＴ画像再構成部４６ｆにより再構成されるＰＥＴ画像の撮像領域を示す図である。図１９に示すように、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００では、ＰＥＴ検出器４１の内周面で囲まれた領域５０と、ＰＥＴ検出器４３の内周面で囲まれた領域５１とが、それぞれＰＥＴ画像のみに関する有効撮像領域となる。
【０１１７】
ここで、有効撮像領域５０に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ１１１、Ｅ：Ｅ１１１＋Ｅ２１１、Ｔ：Ｔ１１１、Ｐ：Ｐ１２１、Ｅ：Ｅ１２１＋Ｅ２２１、Ｔ：Ｔ１２１」から再構成される。また、有効撮像領域５０に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ３１１、Ｅ：Ｅ３１１＋Ｅ４１１、Ｔ：Ｔ３１１、Ｐ：Ｐ３２１、Ｅ：Ｅ３２１＋Ｅ４２１、Ｔ：Ｔ３２１」から再構成される。
【０１１８】
かかる有効撮像領域５０及び５１については、ＰＥＴ検出器４１及び４３によって細かいピクセル単位でガンマ線が検出され、かつ、ＰＥＴ検出器４１及び４３で検出されなかったガンマ線がＰＥＴ検出器４２及び４３によって補償される。したがって、有効撮像領域５０及び５１については、高分解能なＰＥＴ画像すなわち空間分解能が高く定量性の高いＰＥＴ画像が得られる。
【０１１９】
さらに、図１９に示すように、ＰＥＴ検出器４１の内周面とＰＥＴ検出器４３の内周面とを結ぶ空間の中央部に形成され、磁場中心４８を内包する領域５２が、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像可能な有効撮像領域となる。このＰＥＴ画像及びＭＲ画像に関する有効撮像領域５２は、円錐の底面を張り合わせた形状になる。
【０１２０】
ここで、有効撮像領域５２に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ１２２、Ｅ：Ｅ１２２＋Ｅ２２２、Ｔ：Ｔ１２２、Ｐ：Ｐ３２２、Ｅ：Ｅ３２２＋Ｅ４２２、Ｔ：Ｔ３２２」から再構成される。
【０１２１】
この有効撮像領域５２についても、ＰＥＴ検出器４１及び４３によって細かいピクセル単位でガンマ線が検出され、かつ、ＰＥＴ検出器４１及び４３で検出されなかったガンマ線がＰＥＴ検出器４２及び４４によって補償される。したがって、有効撮像領域５２についても、空間分解能が高く定量性の高いＰＥＴ画像が得られる。
【０１２２】
また、図１９に示すように、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像に関する有効撮像領域５２の周辺に位置する領域５３についても、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像可能な有効撮像領域となる。この有効撮像領域５３は、ＰＥＴ検出器４１の磁場中心４８側端部に配置されたシンチレータとＰＥＴ検出器４４のボア４９開口部側端部に配置されたシンチレータとの組、又は、ＰＥＴ検出器４３の磁場中心４８側端部に配置されたシンチレータとＰＥＴ検出器４２のボア４９開口部側端部に配置されたシンチレータとの組によってガンマ線が略同時に検出される領域である。
【０１２３】
ここで、有効撮像領域５３に関するＰＥＴ画像は、例えば、図１８に示した同時計数情報「Ｐ：Ｐ１１２、Ｅ：Ｅ１１２＋Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ１１２、Ｐ：Ｐ４１２、Ｅ：Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ４１２」、又は、「Ｐ：Ｐ３１２、Ｅ：Ｅ３１２＋Ｅ４１２、Ｔ：Ｔ３１２、Ｐ：Ｐ２１２、Ｅ：Ｅ２１２、Ｔ：Ｔ２１２」から再構成される。
【０１２４】
この有効撮像領域５３については、ガンマ線を検出したＰＥＴ検出器のうち一方が、内側のＰＥＴ検出器と比べてピクセル単位が粗い外側のＰＥＴ検出器となる。したがって、有効撮像領域５０〜５２よりも空間分解能が低くなるものの、有効撮像領域５３についてＰＥＴ画像が得られる。これにより、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像可能な領域を拡げることができる。
【０１２５】
図１３の説明にもどって、ＭＲ画像再構成部４６ｇは、ＭＲデータ収集部３９によって収集された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する。例えば、ＭＲ画像再構成部４６ｇは、ＭＲデータ収集部３９によって収集された磁気共鳴信号をｋ空間に配置してｋ空間データを生成する。そして、ＭＲ画像再構成部４６ｇは、生成したｋ空間データに対して後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、被検体Ｐの体内を表すＭＲ画像を生成する。
【０１２６】
データ記憶部４６ｈは、各種情報や各種プログラムなどを記憶する。例えば、データ記憶部４６ｈは、エネルギー値加算部４６ｄによって生成された各補正計数情報を記憶する。また、データ記憶部４６ｈは、同時計数情報生成部２６によって生成された同時計数情報、高分解能識別情報、及び同時撮像識別情報を記憶する。また、データ記憶部４６ｈは、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆによって再構成されたＰＥＴ画像や、ＭＲ画像再構成部４６ｇによって再構成されたＭＲ画像を記憶する。
【０１２７】
システム制御部４６ｉは、操作者からの指示に基づいて、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００が有する各部の動作を制御することによって、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００の全体制御を行う。例えば、システム制御部４６ｉは、ＰＥＴ画像を再構成する際の再構成条件や画像補正を行なうための補正条件、ＭＲ画像の撮像に関する撮像条件などを受け付ける。そして、システム制御部４６ｉは、受け付けた各種条件に応じて、シーケンスコントローラ４７を制御する。また、システム制御部４６ｉは、データ記憶部４６ｈが記憶するＰＥＴ画像やＭＲ画像を表示部４６６に表示するよう制御する。
【０１２８】
次に、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＰＥＴ画像の撮像の流れについて説明する。図２０は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＰＥＴ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。図２０に示すように、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、被検体Ｐをボア内に移動した後に、入力部４６ａを介して操作者からＰＥＴ画像の撮像開始指示を受け付けると（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、以下の処理を実行する。
【０１２９】
まず、計数情報収集部４５が、ＰＥＴ検出器４１〜４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１〜第４計数情報として収集する（ステップＳ２０２）。
【０１３０】
続いて、エネルギー値加算部４６ｄが、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成する（ステップＳ２０３）。さらに、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報に含まれる検出時間と第３計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成する（ステップＳ２０４）。
【０１３１】
続いて、同時計数情報生成部４６ｅが、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報の組み合わせ、第２補正計数情報の組み合わせ、第１補正計数情報と第２補正計数情報との組み合わせ、第１補正計数情報と第４計数情報との組み合わせ、及び、第３補正計数情報と第２計数情報との組み合わせを同時計数情報として生成する（ステップＳ２０５）。ここで使用される時間情報は、使用されたＰＥＴ検出器４１又は４３の時間情報である。
【０１３２】
そして、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆが、同時計数情報生成部４６ｅにより生成された同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する（ステップＳ２０６）。撮像されたＰＥＴ画像は、例えば、計算機４６が有する表示部に表示される。
【０１３３】
次に、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＭＲ画像の撮像の流れについて説明する。図２１は、本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００によるＭＲ画像の撮像の流れを示すフローチャートである。図２１に示すように、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、被検体Ｐをボア内に移動した後に、入力部４６ａを介して操作者からＰＥＴ画像の撮像開始指示を受け付けると（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、以下の処理を実行する。
【０１３４】
まず、シーケンスコントローラ４７が、傾斜磁場コイル３３、送信部３６、受信部３８、及びＭＲデータ収集部３９を制御することで、操作者によって設定された撮像シーケンスを実行して磁気共鳴信号を収集する（ステップＳ３０２）。
【０１３５】
そして、計算機４６が、収集された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する（ステップＳ３０３）。撮像されたＭＲ画像は、例えば、計算機４６が有する表示部に表示される。
【０１３６】
なお、図２０に示したＰＥＴ画像の撮像と図２１に示したＭＲ画像の撮像は、それぞれ単独で実行されてもよいし、並行して実行されてもよい。
【０１３７】
上述したように本実施例２に係るＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００は、静磁場磁石３１と、受信用高周波コイル３７、ＭＲ画像再構成部４６ｇと、ＰＥＴ検出器４１〜４４と、計数情報収集部４５と、エネルギー値加算部４６ｄと、同時計数情報生成部４６ｅと、ＰＥＴ画像再構成部４６ｆとを有する。静磁場磁石３１は、円筒状のボア内に静磁場を発生させる。受信用高周波コイル３７は、静磁場内に置かれた被検体Ｐに高周波パルス及び傾斜磁場を印加することにより被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する。ＭＲ画像再構成部４６ｇは、受信用高周波コイル３７により検出された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する。ＰＥＴ検出器４１及び４３は、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出する。ＰＥＴ検出器４２及び４４は、ＰＥＴ検出器４１及び４３の外周側に設けられ、ＰＥＴ検出器４１及び４３を通過したガンマ線を検出する。計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４１及び４３により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、ＰＥＴ検出器４２及び４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する。計数情報収集部４５は、第１計数情報に含まれる検出時間と第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。同時計数情報生成部４６ｅは、エネルギー値加算部４６ｄにより生成された補正計数情報に基づいて、陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。ＰＥＴ画像再構成部４６ｆは、同時計数情報生成部４６ｅにより生成された同時計数情報を投影データとしてＰＥＴ画像を再構成する。すなわち、本実施例２では、内側のＰＥＴ検出器４１及び４３によってＰＥＴ画像の空間分解能が担保され、外側のＰＥＴ検出器４２及び４４によってガンマ線の検出効率が担保される。したがって、本実施例２によれば、撮像されるＰＥＴ画像の空間分解能や定量性を向上させることが可能になる。
【０１３８】
また、本実施例２では、ＰＥＴ検出器４１及びＰＥＴ検出器４３は、静磁場の磁場中心を間に挟むようにボアの軸方向に沿って間隔を開けて配置される。また、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４３により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集し、ＰＥＴ検出器４４により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集する。また、エネルギー値加算部４６ｄは、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成し、第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成する。また、同時計数情報生成部４６ｅは、第１補正計数情報及び第２補正計数情報に基づいて、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報の組み合わせと、ガンマ線を略同時に検出した第２補正計数情報の組み合わせと、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報と第２補正計数情報との組み合わせとをそれぞれ同時計数情報として生成する。したがって、本実施例２によれば、ＭＲ画像の撮像有効領域となる磁場中心の周辺を避けて、ＰＥＴ検出器４１及び４３が配置される。したがって、本実施例２によれば、ＰＥＴ検出器の影響によるＭＲ画像の画質劣化を抑えることができる。
【０１３９】
また、本実施例２では、計数情報収集部４５は、ＰＥＴ検出器４２により検出されたガンマ線の検出位置を第２計数情報としてさらに収集し、ＰＥＴ検出器４４により検出されたガンマ線の検出位置を第４計数情報としてさらに収集する。また、同時計数情報生成部４６ｅは、ガンマ線を略同時に検出した第１補正計数情報と第４計数情報との組み合わせ、及び、ガンマ線を略同時に検出した第３補正計数情報と第２計数情報との組み合わせを同時計数情報としてさらに生成する。したがって、本実施例２によれば、より広い領域でＰＥＴ画像及びＭＲ画像を同時に撮像することができる。
【０１４０】
また、本実施例２では、同時計数情報生成部４６ｅは、同時計数情報を生成する際に、該同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内を通過したガンマ線に関するものであった場合には、ＭＲ画像とＰＥＴ画像とを同時に撮像可能な領域に関する情報であることを示す同時撮像識別情報をその同時計数情報に対応付けてデータ記憶部４６ｈに格納する。したがって、本実施例２によれば、同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内に関するものであるか否かを容易に判別することができるようになる。これにより、例えば読影医などに対して、臨床用のＰＥＴ画像がＭＲ画像と同時に撮影されたものであるか、または、臨床用のＭＲ画像がＰＥＴ画像と同時に撮影されたものであるかを報知することができるようになる。
【０１４１】
なお、本実施例２では、エネルギー値加算部４６ｄが、第１計数情報に含まれるエネルギー値に第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算し、第３計数情報に含まれるエネルギー値に第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算することで、内側のＰＥＴ検出器４１及び４３によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を外側のＰＥＴ検出器４２及び４４によって補償する場合について説明した。
【０１４２】
しかしながら、実施例１で説明したように、例えば、外側のＰＥＴ検出器４２及び４４によって検出しきれなかったガンマ線のエネルギー値を内側のＰＥＴ検出器４１及び４３によって補償するようにしてもよい。
【０１４３】
この場合には、エネルギー値加算部４６ｄは、実施例１と同様に、内側のＰＥＴ検出器４１に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器４２を検索して、「内側のＰＥＴ検出器４１を基準とした第１補正計数情報」を生成する。また、エネルギー値加算部２５は、外側のＰＥＴ検出器４２に対する近傍条件を満たすＰＥＴ検出器４１を検索して、「外側のＰＥＴ検出器４２を基準とした第１補正計数情報」を生成する（図８を参照）。また、同様に、エネルギー値加算部４６ｄは、「内側のＰＥＴ検出器４３を基準とした第２補正計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器４４を基準とした第２補正計数情報」を生成する。
【０１４４】
ここで、例えば、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみで、陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内となる場合には、エネルギー値加算部４６ｄは、第１計数情報のエネルギー値又は第２計数情報のエネルギー値の一方のみを用いて、第１補正計数情報を生成するようにしてもよい（図９、図１０を参照）。同様に、第３計数情報のエネルギー値又は第４計数情報のエネルギー値の一方のみで、陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値との差が所定値以内となる場合には、エネルギー値加算部４６ｄは、第３計数情報のエネルギー値又は第４計数情報のエネルギー値の一方のみを用いて、第２補正計数情報を生成するようにしてもよい。
【０１４５】
なお、ここで説明したように、エネルギー値加算部４６ｄが、「内側のＰＥＴ検出器４１を基準とした第１補正計数情報」、「外側のＰＥＴ検出器４２を基準とした第１補正計数情報」、「内側のＰＥＴ検出器４３を基準とした第２補正計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器４４を基準とした第２補正計数情報」をそれぞれ生成した場合には、同時計数情報生成部４６ｅは、「内側のＰＥＴ検出器４１を基準とした第１補正計数情報」及び「内側のＰＥＴ検出器４３を基準とした第２補正計数情報」を用いて同時計数情報を生成してもよいし、「外側のＰＥＴ検出器４２を基準とした第１補正計数情報」及び「外側のＰＥＴ検出器４４を基準とした第２補正計数情報」を用いて同時計数情報を生成してもよい。また、エネルギー値加算部４６ｅは、全ての補正計数情報を参照して、同時計数情報を生成してもよい。
【実施例３】
【０１４６】
次に、実施例３について説明する。実施例３では、上記実施例２で説明したＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００において、被検体Ｐが置かれた天板３２ａをボア４９内の軸方向に段階的に移動しながら撮像を繰り返す場合について説明する。このような撮像法は、ステップ・アンド・シュートと呼ばれる。
【０１４７】
図２２は、本実施例３に係るステップ・アンド・シュートを説明するための図である。本実施例３に係るステップ・アンド・シュートでは、寝台３２が、天板３２ａを移動させることで、ボア４９の軸方向に沿って被検体Ｐを移動する。また、計算機４６が、ＰＥＴ検出器４３の略中心位置、ＰＥＴ検出器４１とＰＥＴ検出器４３との間に挟まれた領域の略中心位置、ＰＥＴ検出器４１の略中心位置の順で被検体Ｐの撮像部位が段階的に移動するように、寝台３２を制御する。
【０１４８】
これにより、図２２に示すように、被検体Ｐの撮像位置に付けられた受信用高周波コイル３７が段階的に移動する。具体的には、受信用高周波コイル３７は、ボア４９の軸方向に、ＰＥＴ検出器４１の中心とＰＥＴ検出器４１の中心との間隔の半分の距離ｄだけ段階的に移動する。この結果、撮像部位は、ボア４９の軸方向に、ＰＥＴ画像のみが撮像可能な範囲５５、ＭＲＩ画像及びＰＥＴ画像を同時に撮像可能な範囲５６、及び、ＰＥＴ画像のみが撮像可能な範囲５４に順に移動することになる。
【０１４９】
そして、例えば、計算機４６は、撮像部位がＰＥＴ検出器４１の略中心位置、又は、ＰＥＴ検出器４３の略中心位置に移動した際には、ＰＥＴ画像を撮像するようにＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００を制御する。また、計算機４６は、撮像部位がＰＥＴ検出器４１とＰＥＴ検出器４３との間に挟まれた領域の略中心位置に移動した際には、ＰＥＴ画像及びＭＲ画像の両方又は一方を撮像するようにＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００を制御する。これにより、撮像部位を段階的に移動しながら、ＰＥＴ画像と、ＭＲ画像及びＰＥＴ画像の両方又は一方とを順に撮像することができる。
【０１５０】
なお、上記実施例１〜３では、内側のＰＥＴ検出器により検出されたガンマ線だけでなく、外側のＰＥＴ検出器により検出されたガンマ線についても検出位置を収集する場合について説明した。しかし、例えば、外側のＰＥＴ検出器については、ガンマ線の検出位置を収集しないようにしてもよい。その場合には、ボアの軸方向に複数のシンチレータを配置する必要がなくなるので、ＰＥＴ検出器のコストをさらに低減することができる。
【０１５１】
また、上記実施例１〜３では、ＰＥＴ検出器が２重に配置される場合について説明した。しかし、ＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置の実施形態はこれに限られない。例えば、ＰＥＴ検出器は３重以上に配置されてもよい。すなわち、外側のＰＥＴ検出器の外側に、さらにＰＥＴ検出器を配置する。これにより、内側のＰＥＴ検出器で検出されなかったガンマ線をより精度よく補償することができる。
【０１５２】
また、上記実施例２及び３では、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が２組配置される場合について説明した。しかし、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置の実施形態はこれに限られない。例えば、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が、ボアの軸方向に沿って３組以上配置されてもよい。すなわち、３組以上のＰＥＴ検出器１３ａ及び１３ｂが配置された場合でも、各ＰＥＴ検出器の間に挟まれる領域において、ＰＥＴ画像とＭＲ画像とを同時に撮像することができる。
【０１５３】
また、上記実施例１では、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が１組配置される場合について説明した。しかし、ＰＥＴ装置の実施形態はこれに限られない。例えば、上記実施例２及び３で説明したＰＥＴ−ＭＲＩ装置２００と同様に、２重に配置されたＰＥＴ検出器の組が複数組配置されてもよい。その場合には、例えば、実施例１に係るＰＥＴ装置１００が、ＰＥＴ検出器１４の軸方向に沿ってＰＥＴ検出器１４から間隔を開けて配置され、被検体Ｐに投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第３のＰＥＴ検出器をさらに備える。また、ＰＥＴ装置１００は、第３のＰＥＴ検出器の外周側に設けられ、第３のＰＥＴ検出器を通過したガンマ線を検出するリング状の第４のＰＥＴ検出器をさらに備える。そして、計数情報収集部１６が、実施例２で説明した計数情報収集部４５と同様に、各ＰＥＴ検出器により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を収集する。また、エネルギー値加算部４６ｄが、実施例２で説明したエネルギー値加算部２５と同様に、内側のＰＥＴ検出器により検出されたエネルギー値に外側のＰＥＴ検出器により検出されたエネルギー値を加算して補正計数情報を生成する。また、同時計数情報生成部４６ｅが、実施例２で説明した同時計数情報生成部２６と同様に、ガンマ線を略同時に検出した補正計数情報及び計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する。
【０１５４】
以上のように、実施例１〜３によれば、撮像されるＰＥＴ画像の画質を向上させることが可能なＰＥＴ装置及びＰＥＴ−ＭＲＩ装置を実現することができる。
【０１５５】
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】
【０１５６】
１００ ＰＥＴ装置
１４ ＰＥＴ検出器
１５ ＰＥＴ検出器
１６ 計数情報収集部
２５ エネルギー値加算部
２６ 同時計数情報生成部
２７ 画像再構成部
２００ ＰＥＴ−ＭＲＩ装置
３１ 静磁場磁石
３７ 受信用高周波コイル
４６ｇ ＭＲ画像再構成部
４１〜４４ ＰＥＴ検出器
４５ 計数情報収集部
４６ｄ エネルギー値加算部
４６ｅ 同時計数情報生成部
４６ｆ ＰＥＴ画像再構成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第１検出部と、
前記第１検出部の外周側に設けられ、前記第１検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第２検出部と、
前記第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する計数情報収集部と、
前記第１計数情報に含まれる検出時間と前記第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成するエネルギー値加算部と、
前記エネルギー値加算部により生成された補正計数情報に基づいて、前記陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する同時計数情報生成部と、
前記同時計数情報生成部により生成された同時計数情報をもとにＰＥＴ画像を再構成する画像再構成部と
を備えたことを特徴とするＰＥＴ装置。
【請求項２】
前記第１検出部の軸方向に沿って前記第１検出部から間隔を開けて配置され、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第３検出部と、
前記第３検出部の外周側に設けられ、前記第３検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第４検出部とをさらに備え、
前記計数情報収集部は、前記第３検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集し、前記第４検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集し、
前記エネルギー値加算部は、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成し、前記第３計数情報に含まれるエネルギー値に前記第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成し、
前記同時計数情報生成部は、前記第１補正計数情報及び前記第２補正計数情報に基づいて、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第２補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報と前記第２補正計数情報との組み合わせとをそれぞれ同時計数情報として生成することを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴ装置。
【請求項３】
前記エネルギー加算部は、生成した補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値とを比較し、エネルギー値の差が所定値以内となる補正計数情報を選択し、
前記同時計数情報生成部は、前記エネルギー値加算部により選択された補正計数情報に基づいて、前記同時計数情報として生成することを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＥＴ装置。
【請求項４】
円筒状のボア内に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
静磁場内に置かれた被検体に高周波パルス及び傾斜磁場を印加することにより該被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する高周波コイルと、
前記高周波コイルにより検出された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成するＭＲ画像再構成部と、
被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第１検出部と、
前記第１検出部の外周側に設けられ、前記第１検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第２検出部と、
前記第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する計数情報収集部と、
前記第１計数情報に含まれる検出時間と前記第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成するエネルギー値加算部と、
前記エネルギー値加算部により生成された補正計数情報に基づいて、前記陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する同時計数情報生成部と、
前記同時計数情報生成部により生成された同時計数情報をもとにＰＥＴ画像を再構成するＰＥＴ画像再構成部と
を備えたことを特徴とするＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項５】
前記第１検出部との間に前記静磁場の磁場中心を挟むように前記ボアの軸方向に沿って前記第１検出部から間隔を開けて配置され、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第３検出部と、
前記第３検出部の外周側に設けられ、前記第３検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第４検出部とをさらに備え、
前記計数情報収集部は、前記第３検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集し、前記第４検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集し、
前記エネルギー値加算部は、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成し、前記第３計数情報に含まれるエネルギー値に前記第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成し、
前記同時計数情報生成部は、前記第１補正計数情報及び前記第２補正計数情報に基づいて、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第２補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報と前記第２補正計数情報との組み合わせとをそれぞれ同時計数情報として生成することを特徴とする請求項４に記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記計数情報収集部は、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置を前記第２計数情報としてさらに収集し、前記第４検出部により検出されたガンマ線の検出位置を前記第４計数情報としてさらに収集し、
前記同時計数情報生成部は、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報と前記第４計数情報との組み合わせ、及び、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第３補正計数情報と前記第２計数情報との組み合わせを同時計数情報としてさらに生成することを特徴とする請求項５に記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記同時計数情報生成部は、前記同時計数情報を生成する際に、該同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内を通過したガンマ線に関するものであった場合には、前記ＭＲ画像と前記ＰＥＴ画像とを同時に撮像可能な領域に関する情報であることを示す同時撮像識別情報を当該同時計数情報に対応付けて記憶部に格納することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項８】
前記ボアの軸方向に沿って前記被検体を移動する移動部と、
少なくとも、前記第１検出部又は前記第３検出部のいずれか一方の略中心と、前記第１検出器と前記第３検出部との間に挟まれた領域の略中心位置とに前記被検体の撮像部位が段階的に移動するように前記移動部を制御し、前記撮像部位が前記第１検出器又は前記第３検出器の略中心位置に移動した際には前記ＰＥＴ画像が撮像されるように制御し、前記撮像部位が前記第１検出器と前記第３検出部との間に挟まれた領域の略中心位置に移動した際には前記ＭＲ画像及び前記ＰＥＴ画像の両方又は一方が撮像されるように制御する制御部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項９】
前記エネルギー加算部は、生成した補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値とを比較し、エネルギー値の差が所定値以内となる補正計数情報を選択し、
前記同時計数情報生成部は、前記エネルギー値加算部により選択された補正計数情報に基づいて、前記同時計数情報として生成することを特徴とする請求項４〜８のいずれか一つに記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項１】
被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第１検出部と、
前記第１検出部の外周側に設けられ、前記第１検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第２検出部と、
前記第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する計数情報収集部と、
前記第１計数情報に含まれる検出時間と前記第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成するエネルギー値加算部と、
前記エネルギー値加算部により生成された補正計数情報に基づいて、前記陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する同時計数情報生成部と、
前記同時計数情報生成部により生成された同時計数情報をもとにＰＥＴ画像を再構成する画像再構成部と
を備えたことを特徴とするＰＥＴ装置。
【請求項２】
前記第１検出部の軸方向に沿って前記第１検出部から間隔を開けて配置され、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第３検出部と、
前記第３検出部の外周側に設けられ、前記第３検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第４検出部とをさらに備え、
前記計数情報収集部は、前記第３検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集し、前記第４検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集し、
前記エネルギー値加算部は、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成し、前記第３計数情報に含まれるエネルギー値に前記第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成し、
前記同時計数情報生成部は、前記第１補正計数情報及び前記第２補正計数情報に基づいて、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第２補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報と前記第２補正計数情報との組み合わせとをそれぞれ同時計数情報として生成することを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴ装置。
【請求項３】
前記エネルギー加算部は、生成した補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値とを比較し、エネルギー値の差が所定値以内となる補正計数情報を選択し、
前記同時計数情報生成部は、前記エネルギー値加算部により選択された補正計数情報に基づいて、前記同時計数情報として生成することを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＥＴ装置。
【請求項４】
円筒状のボア内に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
静磁場内に置かれた被検体に高周波パルス及び傾斜磁場を印加することにより該被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する高周波コイルと、
前記高周波コイルにより検出された磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成するＭＲ画像再構成部と、
被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第１検出部と、
前記第１検出部の外周側に設けられ、前記第１検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第２検出部と、
前記第１検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第１計数情報として収集し、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第２計数情報として収集する計数情報収集部と、
前記第１計数情報に含まれる検出時間と前記第２計数情報に含まれる検出時間とに基づいて、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して補正計数情報を生成するエネルギー値加算部と、
前記エネルギー値加算部により生成された補正計数情報に基づいて、前記陽電子放出核種から放出されたガンマ線を略同時に検出した補正計数情報の組み合わせを同時計数情報として生成する同時計数情報生成部と、
前記同時計数情報生成部により生成された同時計数情報をもとにＰＥＴ画像を再構成するＰＥＴ画像再構成部と
を備えたことを特徴とするＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項５】
前記第１検出部との間に前記静磁場の磁場中心を挟むように前記ボアの軸方向に沿って前記第１検出部から間隔を開けて配置され、前記被検体に投与された陽電子放出核種から放出されるガンマ線を検出するリング状の第３検出部と、
前記第３検出部の外周側に設けられ、前記第３検出部を通過したガンマ線を検出するリング状の第４検出部とをさらに備え、
前記計数情報収集部は、前記第３検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第３計数情報として収集し、前記第４検出部により検出されたガンマ線の検出位置、エネルギー値及び検出時間を第４計数情報として収集し、
前記エネルギー値加算部は、前記第１計数情報に含まれるエネルギー値に前記第２計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第１補正計数情報を生成し、前記第３計数情報に含まれるエネルギー値に前記第４計数情報に含まれるエネルギー値を加算して第２補正計数情報を生成し、
前記同時計数情報生成部は、前記第１補正計数情報及び前記第２補正計数情報に基づいて、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第２補正計数情報の組み合わせと、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報と前記第２補正計数情報との組み合わせとをそれぞれ同時計数情報として生成することを特徴とする請求項４に記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記計数情報収集部は、前記第２検出部により検出されたガンマ線の検出位置を前記第２計数情報としてさらに収集し、前記第４検出部により検出されたガンマ線の検出位置を前記第４計数情報としてさらに収集し、
前記同時計数情報生成部は、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第１補正計数情報と前記第４計数情報との組み合わせ、及び、前記ガンマ線を略同時に検出した前記第３補正計数情報と前記第２計数情報との組み合わせを同時計数情報としてさらに生成することを特徴とする請求項５に記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記同時計数情報生成部は、前記同時計数情報を生成する際に、該同時計数情報がＭＲ画像の有効撮像領域内を通過したガンマ線に関するものであった場合には、前記ＭＲ画像と前記ＰＥＴ画像とを同時に撮像可能な領域に関する情報であることを示す同時撮像識別情報を当該同時計数情報に対応付けて記憶部に格納することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項８】
前記ボアの軸方向に沿って前記被検体を移動する移動部と、
少なくとも、前記第１検出部又は前記第３検出部のいずれか一方の略中心と、前記第１検出器と前記第３検出部との間に挟まれた領域の略中心位置とに前記被検体の撮像部位が段階的に移動するように前記移動部を制御し、前記撮像部位が前記第１検出器又は前記第３検出器の略中心位置に移動した際には前記ＰＥＴ画像が撮像されるように制御し、前記撮像部位が前記第１検出器と前記第３検出部との間に挟まれた領域の略中心位置に移動した際には前記ＭＲ画像及び前記ＰＥＴ画像の両方又は一方が撮像されるように制御する制御部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のＰＥＴ−ＭＲＩ装置。
【請求項９】
前記エネルギー加算部は、生成した補正計数情報に含まれるエネルギー値と陽電子放出核種から放出されるガンマ線のエネルギー値とを比較し、エネルギー値の差が所定値以内となる補正計数情報を選択し、
前記同時計数情報生成部は、前記エネルギー値加算部により選択された補正計数情報に基づいて、前記同時計数情報として生成することを特徴とする請求項４〜８のいずれか一つに記載のＰＥＴ−ＭＲＩ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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−１４５４１９（Ｐ２０１２−１４５４１９Ａ）
【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２０１１−３４１３（Ｐ２０１１−３４１３）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（３０１０３２９４２）独立行政法人放射線医学総合研究所 (149)
【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８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（３０１０３２９４２）独立行政法人放射線医学総合研究所 (149)
【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）】
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