CN102283665A - 核医学成像装置以及核医学成像方法 - Google Patents

核医学成像装置以及核医学成像方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种核医学成像装置以及核医学成像方法。实施例的PET装置具备具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块(14)的检测器、校正部(24)以及图像重建部(25)。校正部(24)根据在接近规定的多个检测器模块(14)的多个不同位置设置点放射线源的状态下大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块(14)的各检测时间、和该两个检测器模块之间的距离，校正用于决定该两个检测器模块(14)的各检测时间的时间信息。并且，校正部(24)校正多个检测器模块(14)的全部的时间信息。图像重建部(25)使用根据由上述校正部(24)校正过的多个检测器模块(14)的各时间信息所修正了的成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建被检体的PET图像。

Description

核医学成像装置以及核医学成像方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年6月17日提交的在先的日本专利申请No.2010-138462以及2010年6月17日提交的在先的日本专利申请No.2010-138463的优先权，上述日本专利申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及核医学成像装置以及核医学成像方法。
背景技术
以往，作为能够进行被检体的生物体组织的功能诊断的核医学成像装置，众所周知一种正电子发射CT装置(PET装置、PET：PositronEmission computed Tomography：正电子发射型电子计算机断层)。
具体情况是，在PET检查中，将以正电子放射核素标识的药剂投放至被检体内。并且，在从药剂放射的正电子与电子结合而消失时，PET装置使用由在被检体的周围配置成环(ring)状的光子计数(photon counting)方式的检测器模块组成的检测器同时计数成对γ(gamma)射线(成对湮没γ射线)，上述成对γ射线是在大致反方向发射的511keV的射线。并且，PET装置通过对同时计数的γ射线的数据(data)(同时计数信息)进行运算处理，从而进行PET图像的重建。
另外，近年来，正在不断开发一种利用成对湮没γ射线的检测时间差而正确地确定发射γ射线的位置的TOF(Time Of Flight：飞行时间)-PET装置。由于γ射线的速度为光速，因此TOF-PET装置所要求的检测时间差为数百psec(皮秒)级(order)。所以，TOF-PET装置中需要高精度地对齐用于决定各检测器模块(module)的检测时间的时间信息。
作为校正各检测器模块的时间信息的方法，一般进行使用锗(germanium)68等点放射线源的方法。在该方法中，在PET图像的FOV(Field Of View：视场)内设置点放射线源，并利用两处的检测器模块检测由点放射线源产生的成对湮没γ射线。并且，在该方法中，根据检测出成对湮没γ射线的两个检测器模块的检测时间，校正时间信息。
发明内容
然而，在上述校正方法中，检测成对湮没γ射线的两个检测器模块的组合被限定为连结点放射线源的直线状。因此，上述校正方法无法校正所有检测器模块的时间信息。
实施方式的核医学成像装置具备检测器、校正部以及图像重建部。检测器具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块。校正部根据在接近规定的多个检测器模块的各位置设置有包含正电子放射核素的点放射线源的状态下大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块的各检测时间、和该两个检测器模块之间的距离，校正用于决定该两个检测器模块各自的检测时间的时间信息，从而校正上述多个检测器模块的全部的时间信息。在对投放了由正电子放射核素所标识的物质的被检体进行摄影时，图像重建部使用成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建上述被检体的核医学图像，上述成对湮没γ射线是根据由上述校正部校正过的上述多个检测器模块各自的时间信息而修正了的射线。
在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以从说明书的描述中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内容。通过下文中详细指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的和优点。
【发明效果】
根据实施方式的核医学成像装置，能够高精度地重建使用了γ射线的检测时间差的图像。
附图说明
结合在这里并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选的实施方式，并且与上述的概要说明以及下面的对优选实施方式的详细描述一同用来说明本发明的原理。
图1为用于说明实施例1中的PET装置的结构的图。
图2为用于说明检测器模块的图。
图3为用于说明以往的校正方法的问题的图。
图4为用于说明在实施例1中设置点放射线源的位置的图。
图5为用于说明在实施例1中可检测成对湮没γ射线的检测器模块的组合的图。
图6为用于说明在实施例1中设置点放射线源的多个位置的一例的图。
图7为用于说明通过图6所示的一例而设定的可校正范围之间的检测器模块的重复的图。
图8A以及图8B为用于说明实施例1中的检测器罩(cover)具有的保持器(holder)的图。
图9为用于说明实施例1中的校正部的图。
图10为用于说明实施例1中的时间信息数据的图。
图11为用于说明实施例1中的图像重建部的图。
图12为用于说明实施例1中的PET装置的校正处理的流程图(flowchart)。
图13为用于说明实施例1中的PET装置的图像重建处理的流程图。
图14为用于说明可校正范围的变形例的图。
图15为用于说明与点放射线源的设置的实施例1的变形例的图。
图16为用于说明实施例2中使用的点放射线源的图。
图17为在实施例2中可检测成对湮没γ射线的检测器模块的组合的图。
图18为用于说明实施例2中的校正部的图。
图19为用于说明实施例2中的时间信息数据的图。
图20为用于说明实施例2中的图像重建部的图。
图21为用于说明实施例2中的PET装置的校正处理的流程图。
图22为用于说明实施例2中的PET装置的图像重建处理的流程图。
图23为用于说明实施例3中的校正部的图。
图24为用于说明实施例3中的PET装置的校正处理的流程图。
图25A以及25B为用于说明实施例2以及3使用的点放射线源的变形例的图。
具体实施方式
以下，将作为核医学成像装置的PET(Positron Emissioncomputed Tomography)装置作为实施例进行说明。
PET装置为通过同时计数从取入被投放至被检体的正电子放射核素的组织发射的一对γ射线(成对湮没γ射线)，从而进行表示出取入正电子放射核素的组织分布的PET图像的重建的装置。在此，本实施例中的PET装置为通过TOF(Time Of Flight：飞行时间)法而重建TOF-PET图像的装置，其中TOF法利用成对湮没γ射线的检测时间差而正确地确定发射γ射线的位置。
首先，使用图1对实施例1中的PET装置的结构进行说明。图1为用于说明实施例1中的PET装置的结构的图。如图1所示，实施例1的PET装置具有架台装置10和控制台(console)装置20。
架台装置10为在规定的监视(monitoring)期间对从被投放到被检体P内、且选择性地被取入到被检体P的生物体组织的正电子放射核素发射的成对湮没γ射线进行计数的装置，具有顶板11、床(couch)12、床驱动部13、检测器模块14、检测器罩15、FE电路16以及同时计数电路17。另外，如图1所示，架台装置10具有成为摄像口的空洞。
顶板11为被检体P横卧的床板，配置在床12上。床驱动部13在后述床控制部23的控制下，通过移动床12将被检体P移动至架台装置10的摄影口内。
检测器模块14对来自γ射线的光进行计数。即，检测器模块14为检测从被检体P发射的γ射线的光子计数(photon counting)方式的检测器模块，在架台装置10中，多个检测器模块14例如在被检体P的周围被配置为围成环状。另外，多个检测器模块14并不限定于配置成环状的情况，例如，也可以将排列在平板上的多个检测器模块14配置在隔着两个被检体P而相对的位置的情况。以下，有时概括多个检测器模块14而简单地记述为检测器。即，检测器具有多个检测器模块14。图2为用于说明检测器模块的图。
例如，如图2所示，检测器模块14为具有闪烁器(scintillator)141、光电倍增管142(PMT：Photomultiplier Tube)以及光波到(lightguide)143的安格型(Anger type)检测器。
如图2所示，闪烁器141二维排列多个将由被检体P发射而入射的γ射线转换为可视光的NaI、BGO等。另外，光电倍增管142为使从闪烁器141输出的可视光倍增并将其转换为电信号的装置，如图2所示，隔着光波导(light guide)143而稠密地配置多个。光波导143用于将从闪烁器141输出的可视光传递至光电倍增管142，由透光性优良的塑料(plastic)材料等构成。
另外，光电倍增管142由接受闪烁光而产生光电子的光电阴极、提供对所产生的光电子进行加速的电场的多级倍增电极以及作为电子流出口的阳极构成。通过光电效应从光电阴极发射的电子被朝向倍增电极加速而与倍增电极的表面碰撞，溢出多个电子。由于多级倍增电极都重复该现象，从而电子数雪崩似地倍增，阳极的电子数达到约100万。在该例子中，光电倍增管142的增益率为100万倍。另外，为了利用雪崩现象进行放大而通常在倍增电极与阳极之间施加600伏(volt)以上的电压。
这样，检测器模块14通过闪烁器14将γ射线转换为可视光，并通过光电倍增管142将转换后的可视光转换为电信号，从而对从被检体P发射的γ射线的数量进行计数。
返回至图1，检测器罩15为收纳由多个检测器模块14组成的检测器的罩。另外，各检测器模块14被收纳到模块罩内，检测器罩15收纳被收纳在模块罩内的各检测器模块14。
FE电路16连接在多个检测器模块14各自具有的多个光电倍增管142各自的后级，并且连接在同时计数电路17的前级(Front End)。FE电路16根据各光电倍增管142输出的电信号生成同时计数电路17的处理所使用的各种数据。
即，FE电路16进行各光电倍增管142输出的电信号的模拟(analog)波形数据的波形整形处理。具体情况是，FE电路16通过对模拟波形数据进行运算处理(积分处理以及微分处理)，从而生成波高为能量(energy)的数据。
并且，FE电路16辨别γ射线的入射位置。具体情况是，FE电路16根据以同一定时将从闪烁器141输出的可视光转换为电信号并输出的光电倍增管142的位置和能量而运算重心位置，从而决定γ射线的入射位置(闪烁器141的位置)。
并且，FE电路16根据各光电倍增管142输出的电信号的模拟波形数据，测量检测出γ射线的时间(检测时间)。例如，FE电路16将模拟波形数据中的成为预先设定的电压值阈值的时刻检测为γ射线的检测时间。
并且，FE电路16将通过上述处理而生成的数据(γ射线的检测位置、γ射线的能量值、γ射线的检测时间)作为检测器的计数信息输出给同时计数电路17。
同时计数电路17作为同时计数信息生成在从FE电路16输出的计数信息中在规定的时间范围内大致同时计数了从正电子放射核素发射的成对湮没γ射线的两个计数信息的组合。
具体情况是，同时计数电路17根据从FE电路16输出的各种数字数据(digital data)，检索(Coincidence Finding)γ射线的入射定时(检测时间)在一定时间的时间窗口范围以内(例如，2毫微(nano)秒以内)、能量都处于一定的能量窗口(window)范围内的组合。并且，同时计数电路17将检索的组合的输出结果作为大致同时计数了成对湮没γ射线的信息而生成同时计数信息(Coincidence List)。并且，同时计数电路17将同时计数信息作为PET图像重建用的投影数据发送给控制台装置20。在此，连结同时计数了成对湮没γ射线的两个检测位置的线被称为LOR(Line of Response)。另外，在本实施例中，对在架台装置10内生成同时计数信息的情况进行了说明。但是，本实施例也可适用于在控制台装置20内生成同时计数信息的情况。
控制台装置20为受理操作者对PET装置的操作，并且根据由架台装置10所收集的同时计数信息来重建PET图像(本实施例中为TOF-PET图像)的装置。
具体情况是，如图1所示，控制台装置20具有输入部21、显示部22、床控制部23、校正部24、图像重建部25、数据存储部26以及系统(system)控制部27，控制台装置20所具有的各部分经由内部总线(bus)连接。
输入部21具有PET装置的操作者输入各种指示、各种设定所使用的鼠标(mouse)、键盘(keyboard)等，将从操作者那里受理的指示、设定的信息转送到系统控制部27。
显示部22为操作者所参照的监视器(monitor)，在系统控制部27的控制下，向操作者显示PET图像或显示用于经由输入部21从操作者那里受理各种指示、各种设定等的GUI(Graphical UserInterface：图形用户界面)。
床控制部23通过控制床驱动部13，将被检体P移动至架台装置10的摄影口内。
校正部24校正用于决定检测器模块14各自的检测时间的时间信息。另外，针对校正部24，后面进行详述。
如图1所示，数据存储部26具有同时计数信息数据26a、时间信息数据26b以及图像数据26c。同时计数信息数据26a存储同时计数电路17所生成的同时计数信息。图像数据26c存储通过图像重建部25重建的PET图像。时间信息数据26b存储校正部24的处理结果。另外，针对时间信息数据26b所存储的内容，后面进行详述。
图像重建部25从同时计数信息数据26a中读出同时计数电路17所生成的同时计数信息(投影数据)，并使用例如逐次近似法，从而对所读出的投影数据重建PET图像。而且，本实施例中的图像重建部25使用同时计数信息的检测时间的时间差，重建TOF-PET图像。并且，图像重建部25将重建的PET图像存储在数据存储部26的图像数据26c中。
系统控制部27通过控制架台装置10以及控制台装置20的动作，进行PET装置的整体控制。具体情况是，系统控制部27控制床12的移动、FE电路16以及同时计数电路17的同时计数信息的收集处理。另外，系统控制部27根据经由输入部21输入的来自操作者的设定信息，控制图像重建部25的PET图像的重建处理。另外，系统控制部27进行控制，使得在显示部22上显示控制图像数据26c所存储的PET图像。
以上，针对实施例1中的PET装置的整体结构进行了说明。在这种结构下，实施例1的PET-CT装置重建上述TOF-PET图像。
在此，在重建TOF-PET图像时，由于γ射线的速度为光速，因此PET装置的各检测器模块14的时间分辨率很重要。即，在重建TOF-PET图像时，需要高精度地校正用于决定检测器模块14各自的检测时间的时间信息。
以往，为了校正时间信息，一般进行使用包含锗68等正电子放射核素的点放射线源的方法。在该方法(以下，记述为以往方法)中，在PET图像的FOV(Field Of View：视场)内设置点放射线源。例如，将点放射线源设置在摄影口的中心位置。在该状态下，同时计数电路17生成同时计数信息。如上所述，同时计数信息包含检测出成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的检测时间的信息。
以往方法通过使用检测出成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的检测时间的时间差和检测出成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的距离点放射线源设置位置的距离，校正时间信息。图3为用于说明以往校正方法的问题的图。
但是，如图3所示，在FOV内设置包含正电子放射核素的点放射线源30时，可检测成对湮没γ射线的一对(pair)检测器模块14通常被限定为连结点放射线源30的直线状的一对检测器模块14。例如，以往方法无法在图3所示的以实线圈包围的两个检测器模块14的每个、与图3所示的虚线圈包围的1个检测器模块14之间检测成对湮没γ射线。其结果，以往方法无法对齐所有检测器模块14的时间信息。
因此，在本实施例中，为了校正所有检测器模块14的时间信息，在收纳检测器的检测器罩15内在接近规定的多个检测器模块14的各位置处设置包含正电子放射核素的点放射线源30。图4为用于说明在实施例1中设置点放射线源的位置的图。
例如，如图4所示，在检测器罩15内接近检测器模块14-1地设置点放射线源30，通过接近检测器模块14-1地设置点放射线源30，使得检测器模块14-1检测出从点放射线源30发射的成对湮没γ射线的一方的γ射线的时间与点放射线源30发射成对湮没γ射线时的时间大致相同。另外，通过接近检测器模块14-1地设置点放射线源30，使得从点放射线源30发射的成对湮没γ射线的一方的γ射线大多数(例如，70％左右)入射到检测器模块14-1。另为，配置点放射线源30的接近检测器模块14的位置并不限定在检测器罩15内，也可以是检测器罩15上的情况。
并且，通过如图4所示地设置点放射线源，在本实施例中，相比在FOV内设置点放射线源30的情况，能够增加可检测成对湮没γ射线的检测器模块14的组合。图5为用于说明在实施例1中可检测成对湮没γ射线的检测器模块的组合的图。
例如，如图5所示，在实施例1中，可在检测器模块14-1与检测器模块14-17中检测从点放射线源30发射的成对湮没γ射线，并且，可在检测器模块14-1与检测器模块14-21中检测。即，在实施例1中，能够经由检测模块14-1，校正多个检测器模块14的时间信息。
在此，如上所述，在实施例1中，在接近规定的多个检测器模块14的多个不同的位置设置点放射线源30。这是因为将点放射线源30的设置位置为一处时，可进行时间信息的校正的检测器模块14的组合有限度。例如，在接近检测器模块14-1地设置点放射线源30时，在与检测器模块14-1邻接的检测器模块14中的成对湮没γ射线的检测精度由于γ射线的入射角变小而变差。即，根据点放射线源30的设置位置而时间信息的可校正范围受到限定。例如，可校正范围为通过距离接近地设置点放射线源30的检测器模块14的角度(立体角)所设定的范围。
因此，在实施例1中，以使处于根据点放射线源30的设置位置设定的可校正范围内的检测器模块的至少一个和根据点放射线源30的其他设置位置设定的可校正范围内的检测器模块重复的方式，调整点放射线源30的多个设置位置。图6为用于说明在实施例1中设置点放射线源的多个位置的一例的图。
在图6所示的一例中，在接近36个检测器模块14中的、检测器模块14-1、14-10、14-19以及14-28的各个位置(4处)设置点放射线源30。由此，在接近检测器模块14-1的位置设置点放射线源30时，可校正范围例如如图6所示为检测器模块14-14至14-24。另外，在接近检测器模块14-10的位置设置点放射线源30时，可校正范围例如如图6所示为检测器模块14-23至14-33。另外，在接近检测器模块14-19的位置设置点放射线源30时，可校正范围例如如图6所示为检测器模块14-32至14-36以及14-1至14-6。另外，在接近检测器模块14-28的位置设置点放射线源30时，可校正范围例如如图6所示为检测器模块14-5至14-13。图7为用于说明通过图6所示的一例所设定的可校正范围之间的检测器模块的重复的图。
即，在图6所示的一例中，如图7所示，在检测器模块14-1以及检测器模块14-10的各可校正范围内，检测器模块14-23以及14-24这两个重复。另外，在图6所示的一例中，如图7所示，在检测器模块14-10以及检测器模块14-19的各可校正范围内，检测器模块14-32以及14-33这两个重复。另外，在图6所示的一例中，如图7所示，在检测器模块14-19以及检测器模块14-28的各可校正范围内，检测器模块14-15以及14-6这两个重复。另外，在图6所示的一例中，如图7所示，在检测器模块14-1以及检测器模块14-28的各可校正范围内，检测器模块14-13以及14-14这两个重复。
由此，在实施例1中，可以在多个检测器模块14的所有组合内进行时间信息的校正。另外，在图3至图7中，为了便于说明，示出了检测器模块14的个数为36个的情况。但是，实际上也存在PET装置具有的检测器模块14的个数多至数百个的情况。
在此，如上所述，将点放射线源30设置在检测器罩15内。因此，为了收纳点放射线源，实施例1的检测器罩15具有例如图8A或图8B所示的保持器。图8A以及图8B为用于说明实施例1的检测器罩所具有的保持器的图。
例如，在如图6所示的一例中所说明的4处设置点放射线源30时，在检测器罩15内，如8A所示，在接近检测器模块14-1、14-10、14-19以及14-28的各个位置设置保持器151、152、153以及154。由此，能够接近地设置点放射线源30。
或者，例如图8B所示，在检测器罩15内，在接近检测器模块14(检测器模块14-1)的位置设置门扇1511。并且，在收纳检测器模块14-1的模块罩1512内设置保持器151。同样地，在接近检测器模块14-10、14-19以及14-28的各个位置设置门扇。并且，在收纳检测器模块14-10、14-19以及14-28的各个的模块罩内设置保持器152、153以及154。由此，能够更接近地设置点放射线源30。
以上，针对实施例1的点放射线源的设置方法进行了说明。在这样设置了点放射线源30的状态下，执行图1所示的校正部24的处理。即，校正部24根据大致同时计数了来自点放射线源30的成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的各检测时间、和该两个检测器模块14之间的距离，校正用于决定该两个检测器模块14各自的检测时间的时间信息。并且，校正部24校正多个检测器模块14的全部的时间信息。
具体情况是，每当在检测器罩15内的多个不同位置依次设置点放射线源30时，校正部24校正在规定时间范围内大致同时计数了来自点放射线源30的成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的时间信息。例如，PET装置的管理者在保持器151上设置点放射线源30。并且，管理者例如经由输入部21输入校正用测量开始请求。并且，系统控制部27进行控制，以执行FE电路16以及同时计数电路17的处理。另外，在进行时间信息的校正处理时，同时计数电路17也可以只将时间窗口范围作为检索条件，生成同时计数信息。即，同时计数电路17也可以在进行时间信息的校正处理时、在进行图像重建处理时变更检索条件。
如果在接近检测器模块14-1的位置设置点放射线源30时的同时计数信息被依次存储到同时计数信息数据中26a，则校正部24开始处理。图9为用于说明实施例1的校正部的图。
例如，在同时计数信息数据26a中，如图9所示地将检测器模块14-1(ID：1)在时间“T：t1”检测出的测量信息和检测器模块14-14(ID：14)在时间“T：t2”检测出的测量信息的组合作为同时计数信息存储。另外，图9所示的“P”表示γ射线的检测位置，图9所示的“E”表示γ射线的能量。
此时，校正部24使用检测器模块14-1与检测器模块14-14之间的距离(参照图9所示的D(1-14))进行校正处理。即，如图9所示地，校正部24通过对检测器模块14-1的检测时间“t1”相加“D(1-14)/c”，来计算检测器模块14-14的正确的检测时间“T2”。另外，“c”为γ射线的速度、即光速。
并且，校正部24计算“T2”与检测器模块14-14的检测时间“t2”之间的时间差。校正部24计算出的时间差成为将检测器模块14-1的时间信息为作为基准时的检测器模块14-14的时间信息的误差。因此，校正部24使用计算出的时间差，校正检测器模块14-1与检测器模块14-14的时间信息。具体情况是，校正部24将检测器模块14-1的时间信息作为相对基准值，校正检测器模块14-14的时间信息。
这样，每当将与检测器模块14-1的测量信息组合的同时计数信息存储到同时计数信息数据26a时，校正部24就进行两个检测器模块14之间的时间信息的校正。
并且，PET装置的管理者例如按照保持器152、153、154的顺序依次设置点放射线源30。由此，校正部24在4个地方分别进行时间信息的校正。即，校正部24将检测器模块14-10的时间信息作为相对基准值，校正成为与检测器模块14-10的测量信息组合的测量信息的输出源的检测器模块14的时间信息。另外，校正部24将检测器模块14-19的时间信息作为相对基准值，校正成为与检测器模块14-19的测量信息组合的测量信息的输出源的检测器模块14的时间信息。另外，校正部24将检测器模块14-28的时间信息作为相对基准值，校正成为与检测器模块14-28的测量信息组合的测量信息的输出源的检测器模块14的时间信息。
另外，校正部24例如也可以通过基于管理者的设定的系统控制部27的控制，只将包含处于可校正范围内的检测器模块14的测量信息的同时计数信息作为处理对象。或者，校正部24例如也可以通过基于管理者的设定的系统控制部27的控制，将包含可校正范围以外的检测器模块14的测量信息的同时计数信息也作为处理对象。
这样，每当在不同位置依次设置点放射线源30时，校正部24就将接近地设置点放射线源30的检测器模块14的时间信息作为相对基准值，校正各检测器模块14的时间信息。并且，当4处的点放射线源30设置位置的各校正处理结束时，校正部24校正多个检测器模块14的全部的时间信息。如上所述，在每个设置位置可校正时间信息的检测器模块14的一部分在每个设置位置重复。因此，校正部24例如将检测器模块14-1的时间信息作为绝对基准值(例如“0”)，校正检测器模块14-1以外的检测器模块14的时间信息。
例如，校正部24使用将检测器模块14-1的时间信息作为相对基准值而校正过的检测器模块14-24的时间信息和将检测器模块14-10的时间信息作为相对基准值而校正过的检测器模块14-24的时间信息之间的差，校正将“检测器模块14-10的时间信息作为相对基准值而校正过的各检测器模块14的时间信息”。同样地，校正部24将检测器模块14-1的时间信息作为绝对基准值而校正将检测器模块14-19的时间信息作为相对基准值而校正过的各检测器模块14的时间信息。同样地，校正部24也校正将检测器模块14-28的时间信息作为相对基准值而校正过的各检测器模块14的时间信息。由此，校正部24决定将检测器模块14-1的时间信息作为绝对基准值时的检测器模块14-1以外的检测器模块14的时间信息。
并且，校正部24将校正结果存储到图1所示的时间信息数据26b中。图10为用于说明实施例1的时间信息数据的图。
例如，如图10所示，作为校正部24的处理结果，在将检测器模块14-1(ID：1)的时间信息设为“0”时，时间信息数据26b将“ID：2”的检测器模块14的时间信息存储为“Δt2”。同样地，如图10所示，时间信息数据26b将“ID：3”的检测器模块14的时间信息存储为“Δt3”，将ID：4”的检测器模块14的时间信息存储为“Δt4”。
并且，当经由输入部21从操作者受理了被检体的PET图像(TOF-PET图像)的摄影请求时，系统控制部27如以下说明地控制图像重建部25，上述被检体被投放了由正电子放射核素标识的物质(例如，18F标识脱氧葡萄糖(deoxyglucose)等药剂)。
即，图像重建部25使用根据由校正部24校正过的多个检测器14各自的时间信息而修正过的成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建被检体的TOF-PET图像。图11为用于说明实施例1的图像重建部的图。
具体情况是，图像重建部25使用时间信息数据26b中存储的校正后的时间信息来修正同时计数信息数据26a中存储的同时计数信息。
例如，在图11所示的一例中，存储来自“ID：1”的检测器模块1的输出的测量信息“P：P1_1、E：E1_1、T：T1_1”和来自“ID：2”的检测器模块14输出的测量信息“P：P2_2、E：E2_2、T：T2_2”的同时计数信息。此时，图像重建部25从同时计数信息数据26a取得“DI：1”的检测器模块14的时间信息“0”和“DI：2”的检测器模块14的时间信息“Δt2”。并且，如图11所示地，图像重建部25不修正“T：T1_1”而将“T：T2_2”修正为“T：T2_2+Δt2”。
另外，在图11所示的一例中，存储来自“ID：10”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P10_2、E：E10_2、T：T10_2”和来自“ID：3”的检测器模块14输出的测量信息“P：P3_2、E：E3_2、T：T3_2”的同时计数信息。此时，图像重建部25从同时计数信息数据26a取得“ID：10”的检测器模块14的时间信息“Δt10”和“ID：3”的检测器模块14的时间信息“Δt3”。并且，如图11所示，图像重建部25将“T：T10_2”修正为“T：T10_2+Δt10”，将“T：T3_2”修正为“T：T3_2+Δt3”。
另外，在图11所示的一例中，存储来自“ID：8”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P8_3、E：E8_3、T：T8_3”和来自“ID：20”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P20_3、E：E20_3、T：T20_3”的同时计数信息。此时，图像重建部25从同时计数信息取得“ID：8”的检测器模块14的时间信息“Δt8”和“ID：20”的检测器模块14的时间信息“Δt20”。并且，如图11所示，图像重建部25将“T：T8_3”修正为“T：T8_3+Δt8”，将“T：T20_3”修正为“T：T20_3+Δt20”。
然后，图像重建部25使用修正了检测时间的同时计数信息，重建TOF-PET图像。
另外，上述针对通过图像重建部25进行同时计数信息的修正处理的情况进行了说明。但是，实施例1也可是通过校正部24或系统控制部27进行同时计数信息的修正处理的情况。或者，实施例1也可以是在处理各检测器模块14的输出数据时，将FE电路16使用时间信息数据26b而修正了各检测器模块14的检测时间的计数信息输出到同时计数电路17的情况。此时，由于通过同时计数电路17生成的同时计数信息的检测时间是根据时间信息而修正后的数据，因此图像重建部25原样地使用同时计数信息数据26a中存储的同时计数信息来进行TOF-PET图像的重建。
另外，上述针对在控制台装置20内设置校正部24的情况进行说明。但是，实施例1也可以是在架台装置10中设置校正部24的情况。在此，优选在FE电路16使用时间信息数据26b修正各检测器模块14的检测时间时，在架台装置10中设置校正部24，并且在架台装置10中还设置时间信息数据26b。无论在哪一种情况下，图像重建部25使用根据校正部24的处理结果而修正了检测时间的同时计数信息，重建TOF-PET图像。
另外，在实施例1中，通过在多个不同的位置依次设置点放射线源30来进行时间信息的校正。因此，本实施例1的PET装置也可以具备指示点放射线源30的设置位置的指针，以使管理者能够确认点放射线源30的设置位置。
另外，在实施例1中，针对在多个不同的位置依次设置点放射线源30的情况进行了说明。但是，实施例1也可以是在多个不同的位置一次设置多个点放射线源30的情况。此时，也可以校正所有检测器模块14的时间信息。其中，为了避免作为同时计数信息生成随机事件，优选在多个不同位置依次设置点放射线源30。
其次，使用图12以及图13，针对实施例1的PET装置的处理流程进行说明。图12为用于说明实施例1的PET装置的校正处理的流程图，图13为用于说明实施例1的PET装置的图像重建处理的流程图。
如图12所示，实施例1的PET装置在设置有点放射线源30的状态下，判定是否已经由输入部21从管理者那里受理了校正用测量开始请求(步骤(step)S101)。在此，在未受理校正用测量开始请求时(步骤S101为否定)，PET装置成为待机状态。
另一方面，在已受理了校正用测量开始请求时(步骤S101为肯定)，通过系统控制部27的控制，同时计数电路17使用FE电路16输出的数据，生成同时计数信息(步骤S102)。
然后，校正部24根据成为同时计数信息的输出源的两个检测器模块14的各检测时间来校正时间信息(步骤S103)。即，如图9所示，校正部24使用两个检测器模块14之间的距离，校正该两个检测器模块14的时间信息。
然后，校正部24判定是否已校正完成了可校正范围内的检测器模块14的时间信息(步骤S104)。在此，在未校正完成可校正范围内的检测器模块14的时间信息时(步骤S104为否定)，校正部24返回至步骤S103，进行使用了未处理的同时计数信息的校正处理。
另一方面，在已校正完成了可校正范围内的检测器模块14的时间信息时(步骤S104为肯定)，系统控制部27判定是否已受理了校正用测量处理结束请求(步骤S105)。在此，在未受理校正用测量处理结束请求时(步骤S105为否定)，系统控制部27返回至步骤S101，在不同的位置设置点放射线源30的状态下，判定是否已受理校正用测量开始请求。
另一方面，在已受理了校正用测量处理结束请求时(步骤S105为肯定)，校正部24校正所有检测器模块14的时间信息，并将校正后的时间信息存储到时间信息数据26b中(步骤S106)，结束处理。另外，上述时间信息的校正处理在PET装置出厂时、PET装置定期检查时由管理者来执行。
并且，实施例1的PET装置使用时间信息数据26b，进行TOF-PET图像的重建处理。即，如图13所示，实施例1的PET装置判定是否已经由输入部21从操作者那里受理了PET图像(TOF-PET图像)的摄影请求(步骤S201)。在此，在未受理摄影请求时(步骤S201为否定)，PET装置成为待机状态。
另一方面，在已受理了摄影请求时(步骤S201为肯定)，通过系统控制部27的控制，同时计数电路17使用FE电路16输出的数据生成同时计数信息(步骤S202)。
并且，图像重建部25通过系统控制部27的控制，根据校正后的时间信息修正同时计数信息的检测时间(步骤S203，参照图11)。
然后，图像重建部25根据修正了检测时间的同时计数信息，重建PET图像(TOF-PET图像)(步骤S204)，结束处理。
如上所述，在实施例1中，在检测器罩15内或者在检测器罩上在接近规定的多个检测器模块的各位置设置有包含正电子放射核素的点放射线源30的状态下，进行时间信息的校正处理。即，校正部24根据大致同时计数了来自点放射线源30的成对湮没γ射线的两个检测器模块14的各检测时间、和该两个检测器模块14之间的距离来校正用于决定该两个检测器模块14各自的检测时间的时间信息，从而校正多个检测器模块14的全部的时间信息。
并且，在对投放了正电子放射核素标识的物质的被检体进行摄影时，图像重建部25使用根据由校正部24校正过的多个检测器模块14各自的时间信息而修正过的成对湮没γ射线各自的检测时间的时间差，重建被检体的PET图像。
因此，在实施例1中，仅仅通过在检测器模块14附近设置点放射线源30，进而将设置位置设为多个，即可网罗可进行时间信息的校正的检测器模块14的组合。即，在实施例1中，可以高精度且简便地校正所有检测器模块14的时间信息。其结果是，在实施例1中，能够高精度地重建使用了γ射线的检测时间差的图像。
另外，在实施例1中，每当在检测器罩15内或者检测器罩上的多个不同位置依次设置点放射线源30，校正部24就校正大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的时间信息。因此，本实施例能够避免作为同时计数信息而生成随机时间，能够可靠地校正所有检测器模块14的时间信息。
另外，实施例1中，调整点放射线源30的设置位置，以使处于根据点放射线源30的设置位置而设定的可校正范围内的检测器模块14的至少一个与根据点放射线源30的其他设置位置而设定的其他可校正范围内的检测器模块14重复。由此，在实施例1中，不仅在各校正范围内高精度地校正时间信息，而且能够校正所有检测器模块14的时间信息。因此，在实施例1中，能够较高精度地校正所有检测器模块14的时间信息。
但是，在PET装置中，将以包围被检体P的周围的方式配置成环状的多个检测器模块14进一步地沿被检体P的体轴方向配置多列，从而能够三维地收集同时计数信息。此时，也可以通过使用设置在检测器模块14附近的点放射线源30，来校正所有检测器模块14的时间信息。即，可校正范围并不限定于如图6所说明的设定在由配置成环状的多个检测器模块14形成的面内的情况。图14为用于说明可校正范围的变形例的图。
即，如图14所示，可校正范围也可以设定为以设置在检测器模块14附近的点放射线源30为中心、沿被检体P的体轴方向的三维空间的情况。如图14所示，通过针对每个点放射线源30的设置位置设定可校正范围，即使三维地收集同时计数信息，校正部24也能够高精度校正所有检测器模块14的时间信息。
但是，在附近有设置点放射线源30的检测器模块14中，γ射线的计数率增大。当计数率增大时，在FE电路16中，在运算处理的中途依次地输入模拟波形数据。即，在FE电路16中，成为处理对象的数据堆积(pile up)，无法收集分离了来自各γ射线的光的计数结果。
因此，实施例1也可以构成为在点放射线源30和接近点放射线源30的检测器模块14之间配置重金属的情况。图15为用于说明与点放射线源的设置相关的实施例1的变形例的图。
具体情况是，在本变形例中，在设置点放射线源30的各保持器(参照图8A或图8B)的内部，如图15所示，在接近检测器模块14的位置配置由铁、铅等高密度物质构成的重金属16。例如，在本变形例中，在保持器15的内部，配置具有例如3cm左右的厚度的铁。通过配置重金属16，能够使计数率下降。在本变形例中，即使在检测器模块14附近设置点放射线源30，也能够避免“堆积(pile up)”的发生，能够有效地收集计数结果。
在实施例2中，针对使用与实施例1不同的点放射线源来校准所有检测器模块14的时间信息的情况进行说明。另外，实施例2的PET装置构成为与使用图1所说明了的实施例1的PET装置相同。
在实施例2中，为了校准所有检测器模块14的时间信息，在检测器内，在由多个检测器模块14包围的范围内的任意位置设置包含至少一部分被散射体包围的正电子放射核素的点放射线源。具体情况是，在实施例2中，设置包含周围被散射体包围的正电子放射核素的点放射线源。图16为用于说明实施例2使用的点放射线源的图。
即，如图16所示，实施例2使用的点放射线源31由包含正电子放射核素的物体31a以及覆盖物体31a的周围的散射体31b形成。例如，散射体31b为高密度金属等。能够通过调整散射体31b的厚度，来调整从点放射线源31无散射地发射的γ射线和从点放射线源31散射后发射的γ射线的比例。
用散射体31b覆盖物体31a的点放射线源31与以往使用的点放射线源(参照图3的点放射线源30)同样地，被设置在FOV内。例如，点放射线源31被设置在摄影口的中心位置。图17为用于说明在实施例2中可检测成对湮没γ射线的检测器模块的组合的图。
由于从点放射线源31发射的成对湮没γ射线通过散射体31b散射，因此如图17所示，可以通过不在LOR上的两个检测器模块14检测。另外，从点放射线源31发射的成对湮没γ射线也存在双方都无散射地被发射的情况，此时的成对湮没γ射线通过LOR上的两个检测器模块14来检测。即，在本实施例2中，通过使用以散射体31b覆盖物体31a的点放射线源31，能够在多个检测器模块14的全部的组合中进行时间信息的校正。另外，设置点放射线源31的位置在多个检测器模块14包围的范围内，可以设置在任意位置。
以上，针对实施例2的点放射线源31进行了说明。在这样地设置了点放射线源31的状态下，执行图1所示的校正部24的处理。即，实施例2的校正部24根据大致同时计数了从点放射线源31发射的成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的检测时间、该两个检测器模块14的位置以及点放射线源31的位置，校正用于决定该两个检测器模块14各自的检测时间的时间信息。由此，实施例2的校正部24校正多个检测器模块14的全部的时间信息。
具体情况是，实施例2的校正部24，对在规定的时间窗口范围内计数了来自点放射线源31的成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的时间信息进行校正。首先，实施例2的PET装置的管理者设置点放射线源31，并经由输入部21输入校正用测量开始请求。然后，系统控制部27进行控制，以执行FE电路16以及同时计数电路17的处理。例如，在进行时间信息的校正处理时，实施例2的同时计数电路17只将时间窗口范围作为检索条件，生成同时计数信息。即，同时计数电路17也可以在进行时间信息的校正处理时、和在进行图像重建处理时变更检测条件。
当通过该控制，将同时计数信息依次存储到同时计数信息数据26a中时，校正部24开始处理。图18为用于说明实施例2的校正部的图。
例如，设在同时计数信息数据26a中，如图18所示，作为同时计数信息存储“ID：2”的检测器模块14在时间“T：t1”检测出的测量信息和“ID：16”的检测器模块14在时间“T：t2”检测出的测量信息的组合。另外，图18所示的“P”表示γ射线的检测位置，图18所示的“E”表示γ射线的能量。
此时，校正部24使用“ID：2”的检测器模块14与点放射线源31之间的距离(D2)和“ID：16”的检测器模块14与点放射线源31之间的距离(D16)进行校正处理。即，如图18所示，校正部24判定“t1-t2”是否等于“(D2/c)-(D16/c)”。其中，“c”为γ射线的速度、即光速。
在此，在“t1-t2”等于“(D2/c)-(D16/c)”时，判定“ID：2”以及“ID：16”这两个检测器模块14各自的检测时间是根据正确的时间信息测量的。但是，在“t1-t2”与“(D2/c)-(D16/c)”不同时，校正部24对“ID：2”的检测器模块14的时间信息和“ID：16”的检测器模块14的时间信息进行校正。即，校正部24使用“t1-t2”与“(D2/c)-(D16/c)的差，例如将“ID：2”的检测模块14的时间信息作为相对基准值，校正“ID：16”的检测器模块14的时间信息。
这样，每当将同时信息存储到同时计数信息数据26a中时，校正部24就进行两个检测器模块14之间的时间信息的校正。
并且，校正部24例如将“ID：1”的检测器模块14的时间信息作为绝对基准值(例如“0”)，对“ID：1”的检测器模块14以外的检测器模块14的时间信息进行校正。由此，校正部24校正所有检测器模块14的时间信息。
并且，校正部24将校正结果存储到图1所示的时间信息数据26b中。图19为用于说明实施例2的时间信息数据的图。
例如，如图19所示，作为实施例2的校正部24的处理结果，在设检测器模块14-1(ID：1)的时间信息为0时，时间信息数据26b将“ID：2”的检测器模块14的时间信息存储为“Δt2”。同样地，如图7所示，时间信息数据26b将“ID：3”的检测器模块14的时间信息存储为“Δt3”，将“ID：4”的检测器模块14的时间信息“Δt4”。
并且，当从操作者经由输入部21受理了被检体的PET图像(TOF-PET图像)的摄影请求时，系统控制部27如以下说明那样地控制图像重建部25的重建处理，其中上述被检体被投放了由正电子放射核素所标示的物质(例如18F标示脱氧葡萄糖等药剂)。
即，与实施例1同样地，图像重建部25根据使用通过校正部24校正的多个检测器模块14各自的时间信息而修正过的成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建被检体的TOF-PET图像。图20为用于说明实施例2的图像重建部的图。
具体情况是，图像重建部25使用时间信息数据26b中存储的校正后的时间信息对同时计数信息数据26a中存储的同时计数信息进行修正。
例如，在图20所示的一例中，存储来自“ID：1”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P1_1、E：E1_1、T：T1_1”和来自“ID：2”的检测器模块14的输出测量信息“P：P2_2，E：E2_2，T：T2_2”的同时计数信息。此时，图像重建部25从同时计数信息数据26a中取得“ID：1”的检测器模块14的时间信息“0”和“ID：2”的检测器模块14的时间信息“Δt2”。然后，如图8所示地，图像重建部25不修正“T：T1_1”，而将“T：T2_2”修正为“T：T2_2+Δt2”。
另外，在图20所示的一例中，存储来自“ID：10”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P10_2、E：E10_2、T：T10_2”和来自“ID：3”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P3_2、E：E3_2、T：T3_2”的同时计数信息。此时，图像重建部25从同时计数信息26a中取得“ID：10”的检测器模块14的时间信息“Δt10”和“ID：3”的检测器模块14的时间信息“Δt3”。并且，如图20所示地，图像重建部25将“T：T10_2”修正为“T：T10_2+Δt10”，将“T：T3_2”修正为“T：T3_2+Δt3”。
另外，在图20所示的一例中，存储来自“ID：8”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P8_3、E：E8_3、T：T8_3”和来自“ID：20”的检测器模块14的输出的测量信息“P：P20_3、E：E20_3、T：T20_3”的同时计数信息。此时，图像重建部25从同时计数信息数据26a中取得“ID：8”的检测器模块14的时间信息“Δt8”和“ID：20”的检测器模块14的时间信息“Δt20”。并且，如图8所示地，图像重建部25将“T：T83”修正为“T：T8_3+Δt8”，将“T：T20_3”修正为“T：T20_3+t20”。
然后，图像重建部25使用修正了检测时间的同时计数信息，重建TOF-PET图像。
另外，上述对通过图像重建部25进行同时计数信息的修正处理的情况进行了说明。但是，本实施例2也可以是通过校正部24或系统控制部27进行同时计数信息的修正处理的情况。或者，本实施例2也可以是在处理各检测器模块14的输出数据时，将FE电路16使用时间信息数据26b修正了各检测器模块14的检测时间的计数信息输出到同时计数电路17的情况。此时，由于通过同时计数电路17生成的同时计数信息的检测时间是根据时间信息而修正后的数据，因此图像重建部25原样地使用同时计数信息数据26a中存储的同时计数信息进行TOF-PET图像的重建。
另外，上述对在控制台装置20中设置校正部24的情况进行说明。但是，本实施例2也可以是在架台装置10中设置校正部24的情况。在FE电路16使用时间信息数据26b对各检测器模块14的检测时间进行修正时，优选在架台装置10中设置校正部24，并且在架台装置10中设置时间信息数据26b。无论哪一种情况下，图像重建部25都使用通过校正部24的处理结果修正了检测时间的同时计数信息，重建TOF-PET图像。
接下来，使用图21以及图22对实施例2的PET装置的处理流程进行说明。图21为用于说明实施例2的PET装置的校正处理的流程图，图22为用于说明实施例2的PET装置的图像重建处理的流程图。
如图21所示，实施例2的PET装置在设置了点放射线源31的状态下，判定是否已经由输入部21从管理者者受理了校正用测量开始请求(步骤S201)。在此，在未受理校正用测量开始请求时(步骤S201为否定)，PET装置成为待机状态。
另一方面，在已受理了校正用测量开始请求时(步骤S201为肯定)，通过系统控制部27的控制，同时计数电路17使用FE电路16输出的数据，生成同时计数信息(步骤S202)。
并且，校正部24根据成为同时计数信息的输出源的两个检测器模块14各自的检测时间来校正时间信息(步骤S203)。即，如图18所示，校正部24使用两个检测器模块14各自与点放射线源31之间的距离，对该两个检测器模块14的时间信息进行校正。
然后，校正部24判定是否已在所有检测器模块14的组合中校正了时间信息(步骤S204)。在此，在未在所有检测器模块14的组合中校正时间信息时(步骤S204为否定)，校正部24返回至步骤S203，进行使用了未处理的同时计数信息的校正处理。
另一方面，已在所有检测器模块14的组合中校正了时间信息时(步骤S204为肯定)，校正部24校正所有检测器模块14的时间信息，并将校正的时间信息存储到时间信息数据26b(步骤S205)，结束处理。另外，上述时间信息的校正处理在PET装置出厂时、PET装置定期检查时，由管理者来执行。
并且，本实施例2的PET装置使用时间信息数据26b，进行TOF-PET图像的重建处理。即，如图22所示，本实施例2的PET装置判定是否已经由输入部21从操作者受理了PET图像(TOF-PET图像)的摄影请求(步骤S301)。在此，在未受理摄影请求时(步骤S301为否定)，PET装置成为待机状态。
另一方面，在已受理了摄影请求时(步骤S301为肯定)，通过系统控制部27的控制，同时计数电路17使用FE电路16输出的数据，生成同时计数信息(步骤S302)。
并且，图像重建部25通过系统控制部27的控制，根据校正过的时间信息修正同时计数信息的检测时间(步骤S303，参照图20)。
然后，图像重建部25根据修正了检测时间的同时计数信息，重建PET图像(TOF-PET图像)(步骤S304)，结束处理。
如上所述，在本实施例2中，校正部24根据在具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块14的检测器中、在多个检测器模块14所包围的范围内的任意位置设置包含周围被散射体31b包围的正电子放射核素的点放射线源31的状态下大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的检测时间、该两个检测器模块14的位置以及点放射线源31的位置，校正用于决定该两个检测器模块14的各检测时间的时间信息，从而校正多个检测器模块14的全部的时间信息。在对投放了由正电子放射核素标识的物质的被检体进行摄影时，图像重建部25使用根据由校正部24校正过的多个检测器模块14各自的时间信息而修正了的成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建被检体的TOF-PET图像。
因此，在本实施例2中，仅仅使用包含周围被散射体31b包围的正电子放射核素的点放射线源31，即可网罗可进行时间信息数据的校正的检测器模块14的组合。即，在本实施例2中，能够高精度且简便地校正所有检测器模块14的时间信息。其结果是，在本实施例2中，能够高精度地重建使用了γ射线的检测时间差的图像。
在实施例3中，使用图23对选择在时间信息校正中使用的同时计数信息的情况进行说明。图23为用于说明实施例3的校正部的图。
实施例3的PET装置构成为与实施例2相关的PET装置相同。但是，实施例3的校正部24基于根据各检测器模块14的计数结果而计算的γ射线的能量，使用大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块14各自的检测时间，校正该两个检测器模块14各自的时间信息，其中上述成对湮没γ射线为至少一方的γ射线未被散射体31b散射地发射的γ射线。即，在具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块14的检测器内、在以多个检测器模块14包围的范围内的任意位置设置包含周围被散射体31b包围的正电子放射核素的点放射线源31的状态下，实施例3的校正部24基于根据各检测器模块14的计数结果而计算出的γ射线的能量，确定大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块14，其中上述成对湮没γ射线为至少一方的γ射线未通过散射体31b散射地被发射的γ射线。并且，实施例3的校正部24根据确定的两个检测器模块14的各检测时间、该确定的两个检测器模块14的位置以及点放射线源31的位置，校正用于决定该两个检测器模块的各检测时间的时间信息。由此，实施例3的校正部24校正多个检测器模块14的全部的时间信息。
换而言之，实施例3的校正部24基于根据各检测器模块14的计数结果而计算的γ射线的能量值，选择计数了双方都无散射的成对湮没γ射线的同时计数信息和计数了一方无散射一方有散射的成对湮没γ射线的同时计数信息。由此，实施例3的校正部24从时间校正的处理对象数据中排除检测出双方都为散射射线的成对湮没γ射线的同时计数信息。
例如，将散射后的γ射线的能量设为“Es”、将散射前(无散射)的γ射线的能量设为“Ei”，将“m”设为电子的质量、将“θ”设为γ射线的散射角，将“c”设为光速，则散射后的γ射线的能量“Es”通过以下式(1)来计算。
E s = mc 2 E i mc 2 + E i ( 1 - cos θ ) · · · ( 1 )
例如，通过使用式(1)，如果设“Ei”为“511kev”，散射角为“45°”时的“Es”则为“395kev”。即，γ射线由于散射的角度而失去能量。因此，散射射线的计数结果由于能量小，所以例如在使用电压值的阈值测量检测时间时，测量精度恶化。因此，优选检测出双方都为散射射线的成对湮没γ射线的同时计数信息的检测时间不用来校正时间信息。
例如，如图23所示，在同时计数信息中，设“ID：2”的检测器模块14在时间“T：t1”检测出的测量信息的能量为“e1”，“ID：16”的检测器模块14在“T：t2”检测出的测量信息的能量为“e2”。因此，校正部24根据成为形成同时计数信息的计数信息的输出源的两个检测器模块14以及点放射线源31的位置，计算散射角为“45°”。并且，校正部24将“散射角：45°”代入式(1)，计算为“Es：365kev”。
并且，如图23所示，在“511-a＜e1＜511+a”且“395-b＜e2＜395+b”时、或者“395-b＜e1＜395+b”且“511-a＜e2＜511+a”时，校正部24使用图23所示的同时计数信息，进行“ID：2”以及“ID：16”的检测器模块14的时间信息的校正。即，校正部24确定为“ID：2”以及“ID：16”的检测器模块14大致同时计数了作为至少一方的γ射线为被散射体31b散射地发射的γ射线的成对湮没γ射线。另外，针对计算散射角大致为“0°”的同时计数信息，能量双方都为“511-a＜e1＜511+a”时，校正部24进行时间信息的校正处理。另外，图11所示的“a”以及“b”可以由PET装置的管理者任意设定。
由此，校正部24在排除了检测出双方都为散射射线的成对湮没γ射线的同时计数信息后，校正所有检测器模块14的时间信息。
其次，使用图24对本实施例3的PET装置的处理流程进行说明。图24为用于说明实施例3的PET装置的校正处理的流程图。另外，实施例3的PET装置的图像重建处理与使用图22所说明的实施例2的PET装置的图像重建处理相同，因此省略说明。
如图24所示，实施例3的PET装置判定在设置有点放射线源31的状态下，是否已经由输入部21从管理者受理了校正用测量开始请求(步骤S401)。在此，在未受理校正用测量开始请求时(步骤S401为否定)，PET装置成为待机状态。
另一方面，在已受理了校正用测量开始请求时(步骤S401为肯定)，通过系统控制部27的控制，同时计数电路17使用FE电路16输出的数据，生成同时计数信息(步骤S402)。
并且，校正部24选择通过式(1)设定的能量窗口范围内的同时计数信息(步骤S403)。即，校正部24选择计数了双方都未散射的成对湮没γ射线的同时计数信息和计数了一方未散射一方散射的成对湮没γ射线的同时计数信息。
然后，校正部24根据成为所选择的同时计数信息的输出源的两个检测器模块14的各检测时间校正时间信息(步骤S404)。
并且，校正部24判定是否在所有检测器模块14的组合中都校正了时间信息(步骤S405)。在此，当未在所有检测器模块14的组合中校正时间信息时(步骤S405为否定)，校正部24返回至步骤S403，进行使用了未处理的同时计数信息的校正处理。
另一方面，当在所有检测器模块14的组合中都已校正了时间信息时(步骤S405为肯定)，校正部24校正所有检测器模块14的时间信息，并将校正后的时间信息存储到时间信息数据26b中(步骤S406)，结束处理。
如上所述，在本实施例3中，由于排除检测出双方都为散射射线的成对湮没γ射线的同时计数信息的检测时间，校正所有检测器模块14的时间信息，因此可以更高精度地校正时间信息。其结果是，在本实施例3中，能够更高精度重建使用了γ射线的检测时间差的图像。
另外，在上述实施例2以及3中，针对通过散射体31b覆盖物体31a的整个周围而形成点放射线源31的情况进行了说明。但是，实施例2以及3使用的点放射线源31也可以通过散射体31b覆盖物体31a的一部分而形成。图25A以及图25B为用于说明实施例2以及3使用的点放射线源的变形例的图。
例如，如图25A所示，点放射线源31也可以通过散射体31b覆盖物体31a的下半部分而形成。或者，如图25B所示，点放射线源31也可以通过散射体31b覆盖物体31a的多处而形成。即，只要是通过使从点放射线源31发射的成对湮没γ射线一部分散射，能够在所有检测器模块14的组合中生成同时计数信息，则通过散射体31b覆盖物体3a的图形能够任意变更。
另外，即使使用在实施例2以及3说明过的点放射线源31，即使三维地收集同时计数信息，校正部24也可以高精度地校正所有检测器模块14的时间信息。
另外，本实施例1～3所说明的核医学成像方法能够通过在个人计算机(personal computer)、工作站(workstation)等的计算机中执行预先准备好的核医学成像程序(program)来实现。核医学成像程序可以经由因特网(internet)等网络(network)分发。另外，核医学成像程序也可以存储至硬盘(hard disk)、软盘(FD：flexible disk)、CD-ROM、MO、DVD等计算机可读存储介质，并通过由计算机从存储介质中读出来执行。
如以下说明的那样，根据实施例1～3能够高精度地重建使用了γ射线的检测时间差的图像。
针对本发明的几种实施方式进行了说明，这些实施方式是作为例子而示出的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式可以通过其他各种方式来实施，在不脱离发明的要旨范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含在发明范围或要旨内一样，包含在专利请求范围内记述的发明与其均等范围内。
还有，根据上述实施方式中公开的适宜多个的构成要素的组合，可以形成各种的发明。例如：既可以削除从实施方式中显示的全部构成要素的几个构成要素，又可以适当地组合不同实施方式内的构成要素。
本领域技术人员容易想到其它优点和变更方式。因此，本发明就其更宽的方面而言不限于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施方式。因此，在不背离由所附的权利要求书以及其等同物限定的一般发明概念的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (14)

1.一种核医学成像装置，其特征在于，包括：
检测器，具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块；
校正部，根据在接近规定的多个检测器模块的各位置设置有包含正电子放射核素的点放射线源的状态下大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块的各检测时间、和该两个检测器模块之间的距离，校正用于决定该两个检测器模块各自的检测时间的时间信息，从而校正上述多个检测器模块的全部的时间信息；以及
图像重建部，在对投放了由正电子放射核素标识的物质的被检体进行摄影时，使用成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建上述被检体的核医学图像，上述成对湮没γ射线的各检测时间是根据通过上述校正部校正过的上述多个检测器模块各自的时间信息而修正了的检测时间。
2.根据权利要求1所述的核医学成像装置，其特征在于：
每当在上述检测器的多个不同位置依次设置上述点放射线源时，上述校正部对大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块各自的时间信息进行校正。
3.根据权利要求2所述的核医学成像装置，其特征在于：
以使处于根据上述点放射线源的设置位置而设定的范围内的检测器模块的至少一个与处于根据上述点放射线源的其他设置位置而设定的范围内的检测器模块重复的方式，调整上述点放射线源的设置位置。
4.根据权利要求1所述的核医学成像装置，其特征在于，还包括：
重金属，配置在上述点放射线源和接近该点放射线源的检测器模块之间。
5.一种核医学成像装置，其特征在于，包括：
检测器，具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块；
罩，收纳上述检测器；
校正部，根据在上述罩内或上述罩上设置有配置在接近规定的多个检测器模块的各位置的包含正电子放射核素的点放射线源的状态下大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块的各检测时间和该两个检测器模块之间的距离，校正用于决定该两个检测器模块各自的检测时间的时间信息，从而校正上述多个检测器模块的全部的时间信息；以及
图像重建部，在对投放了由正电子放射核素标识的物质的被检体进行摄影时，使用成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建上述被检体的核医学图像，上述成对湮没γ射线的各检测时间是根据通过上述校正部校正过的上述多个检测器模块各自的时间信息而修正了的检测时间。
6.根据权利要求5所述的核医学成像装置，其特征在于，还包括：
保持器，设置在上述罩中，收纳上述点放射线源。
7.根据权利要求5所述的核医学成像装置，其特征在于：
每当在上述罩内或上述罩上的多个不同位置依次设置上述点放射线源时，上述校正部对大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块各自的时间信息进行校正。
8.根据权利要求7所述的核医学成像装置，其特征在于：
以使处于根据上述点放射线源的设置位置而设定的范围内的检测器模块的至少一个与处于根据上述点放射线源的其他设置位置而设定的范围内的检测器模块重复的方式，调整上述点放射线源的设置位置。
9.根据权利要求5所述的核医学成像装置，其特征在于，还包括：
重金属，配置在上述点放射线源和接近该点放射线源的检测器模块之间。
10.一种核医学成像方法，其特征在于，包括：
校正部根据在接近具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块的检测器的规定的多个检测器模块的各位置设置有包含正电子放射核素的点放射线源的状态下大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块的各检测时间、和该两个检测器模块之间的距离，校正用于决定该两个检测器模块各自的检测时间的时间信息，从而校正上述多个检测器模块的全部的时间信息；
图像重建部在对投放了由正电子放射核素标识的物质的被检体进行摄影时，使用根据通过上述校正的步骤校正过的上述多个检测器模块各自的时间信息而修正了的成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建上述被检体的核医学图像。
11.一种核医学成像装置，其特征在于，包括：
检测器，具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块；
校正部，在以上述多个检测器模块包围的范围内的任意位置设置有包含至少一部分被散射体包围的正电子放射核素的点放射线源的状态下，基于根据各检测器模块的计数结果而计算出的γ射线的能量，确定大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块，并根据该确定的两个检测器模块的各检测时间、该确定的两个检测器模块的位置以及上述点放射线源的位置，校正用于决定该两个检测器模块各自的检测时间的时间信息，从而校正上述多个检测器模块的全部的时间信息，其中上述成对湮没γ射线的至少一方的γ射线是未被上述散射体散射地发射的γ射线；以及
图像重建部，在对投放了由正电子放射核素标识的物质的被检体进行摄影时，使用成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建上述被检体的核医学图像，上述成对湮没γ射线的各检测时间是根据通过上述校正部校正过的上述多个检测器模块各自的时间信息而修正了的检测时间。
12.根据权利要求11所述的核医学成像装置，其特征在于：
上述校正部使用根据散射前的γ射线的能量和散射角而计算出散射后的γ射线的能量的关系式，确定大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块，其中上述成对湮没γ射线的至少一方的γ射线是未被上述散射体散射地发射的γ射线。
13.一种核医学成像方法，其特征在于，包括：
在具有计数来自γ射线的光的多个检测器模块的检测器内，在以上述多个检测器模块包围的范围内的任意位置设置有包含至少一部分被散射体包围的正电子放射核素的点放射线源的状态下，校正部基于根据各检测器模块的计数结果而计算出的γ射线的能量，确定大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块，并根据该确定的两个检测器模块的各检测时间、该确定的两个检测器模块的位置以及上述点放射线源的位置，校正用于决定该两个检测器模块各自的检测时间的时间信息，从而校正上述多个检测器模块的全部的时间信息，其中上述成对湮没γ射线的至少一方的γ射线是未被上述散射体散射地发射的γ射线；
在对投放了由正电子放射核素标识的物质的被检体进行摄影时，图像重建部使用成对湮没γ射线的各检测时间的时间差，重建上述被检体的核医学图像，上述成对湮没γ射线的各检测时间是根据通过上述校正的步骤校正过的上述多个检测器模块各自的时间信息而修正了的检测时间。
14.根据权利要求13所述的核医学成像方法，其特征在于：
上述校正部使用根据散射前的γ射线的能量和散射角而计算出散射后的γ射线的能量的关系式，确定大致同时计数了成对湮没γ射线的两个检测器模块，其中上述成对湮没γ射线的至少一方的γ射线是未被上述散射体散射地发射的γ射线。
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