JP2001194459A - Positron ct equipment - Google Patents

Positron ct equipment

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JP2001194459A
JP2001194459A JP2000005818A JP2000005818A JP2001194459A JP 2001194459 A JP2001194459 A JP 2001194459A JP 2000005818 A JP2000005818 A JP 2000005818A JP 2000005818 A JP2000005818 A JP 2000005818A JP 2001194459 A JP2001194459 A JP 2001194459A
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JP
Japan
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data
ring
detector
subject
transmission data
Prior art date
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Application number
JP2000005818A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Kitamura
圭司 北村
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively gather transmission data in a short time with a high counting rate by using an intensive external radiation source for transmission data gathering, and perform absorption correction of the emission data in real time. SOLUTION: A subject 50 to be inspected is moved with respect to a gantry 10. A ring-type detector 13 for transmission data is arranged on this side of the movement. A ring detector 11 for emission data is arranged in the rear side of the movement. After transmission data concerning a slice 52 are gathered, the slice 52 arrives at a position of the ring-type detector 11, and emission data concerning the slices 52 are gathered. While the above process is in progress, the transmission data are processed, absorption correction is obtained, and absorption correction is performed immediately after emission data gathering.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、被検体内に分布
するポジトロン放出性RI(ラジオアイソトープ)の分
布画像を撮影するポジトロンCT装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a positron CT apparatus for capturing a distribution image of positron-emitting RI (radioisotope) distributed in a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポジトロンCT装置では、被検体内のR
Iから放出されたポジトロンが消滅するときに180°
反対方向に放射する2つのガンマ線を同時計数してデー
タ(エミッションデータ)を収集し、このデータを計算
することによってRIの分布画像を求めるものである。
ガンマ線は被検体内を通って外に放射されるため、体内
で吸収される。そのため、この吸収を補正することが必
要である。この吸収補正のためのデータを得るために、
被検体外部にポジトロン放出性の線源を置き、被検体を
通ったガンマ線のデータ(トランスミッション)を収集
するようにしている。
2. Description of the Related Art In a positron CT apparatus, R
180 ° when the positron emitted from I disappears
Data (emission data) is collected by simultaneously counting two gamma rays radiating in opposite directions, and calculating this data to obtain a distribution image of RI.
Gamma rays are radiated out through the subject and are absorbed in the body. Therefore, it is necessary to correct this absorption. In order to obtain data for this absorption correction,
A positron emitting source is placed outside the subject to collect gamma ray data (transmission) passing through the subject.

【0003】従来では、エミッションデータを収集する
ための検出器を用いてトランスミッションデータを収集
しており、これらのデータを別々の時間に収集する方法
と、同時に収集する方法(特開平9ー184885)と
がとられていた。前者は、RI投与前の被検体の周囲に
線源を配置してトランスミッションデータを収集した
後、被検体にRIを投与し、上記の線源を取り除いた状
態でエミッションデータを収集するというものである。
後者は、RIの投与された被検体の周囲に線源を配置
し、トランスミッションデータの収集とエミッションデ
ータの収集と同時に行うものである。
Conventionally, transmission data is collected using a detector for collecting emission data, and a method of collecting these data at different times and a method of collecting the data at the same time (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9-184885). And had been taken. The former involves placing a radiation source around the subject before RI administration and collecting transmission data, then administering RI to the subject, and collecting emission data with the above radiation source removed. is there.
In the latter case, a radiation source is arranged around a subject to which RI has been administered, and transmission data collection and emission data collection are performed simultaneously.

【0004】検出器としては、放射線検出器をリング型
に並べたリング型検出器が用いられ、これを中心軸方向
の多層に重ねたマルチリング型検出器も用いられる。マ
ルチリング型検出器を用いる場合は、対向するすべての
リング検出器間の同時計数データを収集することにより
被検体の体軸方向に広いボリュームでの撮影つまり3次
元画像の撮影(3DポジトロンCT撮影)が可能である
が、さらに体軸方向に広いボリュームの撮影を行うには
検出器に対して被検体を相対的に移動させる。その移動
量は検出器の体軸方向視野幅とするかあるいは指定した
オーバーラップ幅を除いた幅として、その移動量ずつベ
ッドあるいは検出器側を移動させ、その各ポジションご
とにデータ収集し、独立したデータマトリクスにデータ
を格納して、各ポジションごとに画像再構成する。
As a detector, a ring-type detector in which radiation detectors are arranged in a ring-type is used, and a multi-ring-type detector in which the radiation detectors are stacked in multiple layers in the central axis direction is also used. When a multi-ring type detector is used, simultaneous counting data between all the ring detectors facing each other is collected to perform imaging of a subject in a wide volume in the body axis direction, that is, imaging of a three-dimensional image (3D positron CT imaging) ) Is possible, but in order to perform imaging of a larger volume in the body axis direction, the subject is moved relatively to the detector. Move the bed or the detector by the amount of movement as the width of the detector in the body axis direction or the width excluding the specified overlap width. The data is stored in the obtained data matrix, and the image is reconstructed for each position.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ポジトロンCT装置では問題がある。吸収補正のための
トランスミッションデータを、エミッションデータの収
集とは別の時間に収集する場合には、全体の検査時間が
増大するという問題が生じる。また、トランスミッショ
ンデータの収集とエミッションデータの収集と同時に行
えば、検査時間は短縮できるが、共通の検出器で同時に
ガンマ線を検出するため、両方のデータが互いに影響さ
れやすく、外部線源強度を高くできず、高計数率でトラ
ンスミッションデータを収集することができないという
欠点がある。さらに、同時にデータ収集しても、吸収補
正は後処理で行う必要があり、リアルタイムで補正する
ことができない。
However, the conventional positron CT apparatus has a problem. If the transmission data for absorption correction is collected at a different time from the collection of the emission data, there is a problem that the entire inspection time increases. Inspection time can be reduced if transmission data and emission data are collected at the same time.However, since gamma rays are detected simultaneously by a common detector, both data are easily affected by each other, and the external source intensity is increased. However, transmission data cannot be collected at a high counting rate. Furthermore, even if data is collected at the same time, absorption correction must be performed in post-processing, and cannot be corrected in real time.

【0006】また、従来の、マルチリング型検出器を用
いた3DポジトロンCT装置では、体軸方向に広い視野
の撮影を行う場合に、体軸方向に感度むらが生じるとい
う問題がある。マルチリング型検出器では、軸方向の感
度分布は視野の中心部ほど高く、周辺ほど低くなってお
り、そのため、各ポジションごとに再構成した画像を体
軸方向に並べただけでは、体軸方向の感度むらの影響
で、とくにサジタル像やコロナル像などの体軸に平行な
平面像での画像劣化が顕著で、診断能の低下を来たす。
これを軽減するために各ポジション間のオーバーラップ
幅を大きくすると、無駄なデータの収集が多くなり、メ
モリの利用効率が低下する。また、画像再構成に用いる
データの範囲を、少ない層数のリング型検出器からのも
のに限定すれば感度むらは少なくなるが、全体の感度が
低下し、3D収集のメリットが生かせない。
In addition, the conventional 3D positron CT apparatus using a multi-ring type detector has a problem that, when a wide field of view is photographed in the body axis direction, sensitivity unevenness occurs in the body axis direction. In a multi-ring detector, the sensitivity distribution in the axial direction is higher at the center of the field of view and lower at the periphery, so simply arranging images reconstructed for each position in the body axis direction In particular, due to the influence of the sensitivity unevenness, image deterioration is remarkable particularly in a plane image parallel to the body axis such as a sagittal image or a coronal image, resulting in a decrease in diagnostic performance.
If the overlap width between the positions is increased to reduce this, wasteful data collection increases, and the memory utilization efficiency decreases. In addition, if the range of data used for image reconstruction is limited to a range from a ring type detector having a small number of layers, sensitivity unevenness is reduced, but overall sensitivity is reduced and the advantage of 3D acquisition cannot be used.

【0007】この発明は、上記に鑑み、改善したポジト
ロンCT装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a positron CT apparatus improved in view of the above.

【0008】この発明の他の目的は、トランスミッショ
ンデータ収集のために強い外部線源を用いて高計数率で
短時間にトランスミッションデータを収集することがで
きるとともに、リアルタイムで吸収補正を行うことがで
きるように改善したポジトロンCT装置を提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to enable transmission data to be collected in a short time at a high counting rate using a strong external radiation source for transmission data collection and to perform absorption correction in real time. It is an object to provide a positron CT apparatus improved as described above.

【0009】この発明のさらに別の目的は、マルチリン
グ型検出器を用いた3DポジトロンCT撮影を、その検
出器の体軸方向視野幅よりも大きな視野について、検出
器を被検体に対して移動させながら、行う際に、体軸方
向の感度むらをなくすように改善したポジトロンCT装
置を提供することを目的とする。
Still another object of the present invention is to perform 3D positron CT imaging using a multi-ring type detector by moving the detector with respect to the subject in a field of view larger than the axial field of view of the detector. It is an object of the present invention to provide a positron CT apparatus improved so as to eliminate sensitivity unevenness in the body axis direction when performing.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるポジトロンCT装置においては、被
検体についてのエミッションデータ収集用の第1のリン
グ型検出器と、被検体についてのトランスミッションデ
ータ収集用の第2の検出器と、第2の検出器と同一平面
に配置される外部線源と、被検体を該第1、第2の検出
器に対して、被検体が第2の検出器側から第1の検出器
側へと移動するように、相対的に移動させる移動装置
と、被検体のトランスミッションデータ収集の終ったボ
リュームが移動し、そのボリュームについてのエミッシ
ョンデータ収集が行われている間に、該トランスミッシ
ョンデータを処理して同時計数線での吸収補正データを
求め、該ボリュームについてのエミッションデータの収
集終了後ただちに吸収補正を行うデータ処理装置とが備
えられていることが特徴となっている。
In order to achieve the above object, in a positron CT apparatus according to the present invention, a first ring type detector for collecting emission data of a subject and a transmission data of the subject are provided. A second detector for collection, an external radiation source arranged on the same plane as the second detector, and a method of detecting the object with respect to the first and second detectors and detecting the object with the second detection. A moving device that moves relatively so as to move from the instrument side to the first detector side, and a volume for which transmission data of the subject has been collected moves, and emission data collection for the volume is performed. During this time, the transmission data is processed to determine the absorption correction data on the coincidence line, and the absorption data is collected immediately after the collection of the emission data for the volume. It is the distinctive feature of a data processing device that performs correction is provided.

【0011】被検体は第2の検出器側から第1の検出器
側へと移動させられるので、最初に第2の検出器によ
り、トランスミッションデータ収集され、その後で被検
体の同じボリュームが第1の検出器によりエミッション
データ収集される。つまり、あるボリュームについてエ
ミッションデータ収集しているときには、そのボリュー
ムについてのトランスミッションデータ収集は終了して
おり、エミッションデータ収集中にそのボリュームにつ
いてのトランスミッションデータを処理して同時計数線
での吸収補正データを演算することが可能となる。そし
て、そのボリュームについてのエミッションデータの収
集が終わったら、ただちに上記の吸収補正データを用い
てそのエミッションデータについての吸収補正を行うこ
とができるようになり、リアルタイムでの吸収補正がで
きる。
Since the subject is moved from the second detector side to the first detector side, transmission data is first collected by the second detector, and then the same volume of the subject is stored in the first detector. Emission data is collected by the detectors. In other words, when emission data is being collected for a certain volume, transmission data collection for that volume has been completed, and during the emission data collection, the transmission data for that volume is processed and the absorption correction data on the coincidence line is collected. It becomes possible to calculate. Then, when the collection of the emission data for the volume is completed, the absorption correction for the emission data can be immediately performed using the above-described absorption correction data, and the absorption correction can be performed in real time.

【0012】また、この発明によるポジトロンCT装置
においては、リング型検出器を軸方向に多層に重ねたマ
ルチリング型検出器と、該マルチリング型検出器に対し
て被検体を、マルチリング型検出器の各リングの間隔ず
つ相対的に移動させる移動装置と、該移動の各位置にお
いて得たリング間の同時計数データを、その直前の移動
の位置におけるリング間の同時計数データと、前者の各
リングに隣接する各リング間のものとして、加算しなが
ら、データを収集するデータ収集装置とが備えられてい
てもよい。
Further, in the positron CT apparatus according to the present invention, a multi-ring type detector in which ring-type detectors are stacked in a multilayer in the axial direction, and an object is detected by the multi-ring type detector with respect to the multi-ring type detector. A moving device for relatively moving the rings at intervals of each ring of the vessel, the coincidence data between the rings obtained at each position of the movement, and the coincidence data between the rings at the position of the immediately preceding movement; A data collection device that collects data while adding data may be provided between the rings adjacent to the ring.

【0013】被検体は、マルチリング型検出器の各リン
グの間隔ずつ相対的に移動させられて、その各々のポジ
ションごとに、リング間の同時計数データが収集され
る。ある位置(第1ポジション)でリングiとリングk
との間の同時計数データが得られ、そのつぎの位置(第
2ポジション)で、リングi+1とリングk+1との間
の同時計数データが得られたとする。第1ポジションと
第2ポジションとの間の距離はマルチリング型検出器の
各リングの間隔であるから、これら、第1ポジションで
リングiとリングkとを結ぶ線と、第2ポジションでリ
ングi+1とリングk+1とを結ぶ線は、被検体に関し
ては同じ線である。そこで、移動の各ポジションにおい
て得たリング間の同時計数データを、その直前の移動の
ポジションにおけるリング間の同時計数データと、前者
の各リングに隣接する各リング間のものとして、加算し
ながら、データを収集する。これにより、体軸方向の広
い視野にわたり、均一な感度が得られ、体軸方向の感度
むらをなくすことができる。
The subject is relatively moved at intervals of each ring of the multi-ring type detector, and coincidence data between rings is collected for each position. Ring i and ring k at a certain position (first position)
And the coincidence count data between the ring i + 1 and the ring k + 1 is obtained at the next position (second position). Since the distance between the first position and the second position is the distance between the rings of the multi-ring detector, the line connecting the ring i and the ring k at the first position and the ring i + 1 at the second position The line connecting the ring and the ring k + 1 is the same line for the subject. Therefore, while adding the coincidence data between the rings obtained at each position of the movement as the coincidence data between the rings at the position of the immediately preceding movement and between the rings adjacent to each of the former rings, Collect data. Thereby, uniform sensitivity is obtained over a wide field of view in the body axis direction, and sensitivity unevenness in the body axis direction can be eliminated.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図1におい
て、円筒型のガントリ10内に、放射線検出器をリング
型に配列したリング型検出器11がその中心軸方向に多
層に重ねられている。このリング型検出器11のうち
で、被検者50が挿入される側の入口に最も近い1層分
(図では右端)を除いた多層のリング型検出器11は、
マルチリング型検出器12(図3を参照)を構成し、エ
ミッションデータ収集のために用いられる。図の右端の
リング型検出器13は、トランスミッションデータを収
集するためのものとなっている。すなわち、このリング
型検出器13の平面上にリング型のポジトロン放出性の
外部線源14が配置され、この線源14から発せられ被
検者50、つまりそのリング型検出器13の平面に位置
するスライス52、を通った放射線がリング型検出器1
3によって検出される。そして、鉛シールドによって構
成されたスライスセプタ15がこの外部線源14を挟む
ように配置されているので、この外部線源14から発せ
られた放射線は右端のトランスミッションデータ収集用
のリング型検出器13のみに入射し、他のリング型検出
器11つまりエミッションデータ収集用のマルチリング
型検出器12に入射することが防止される。また、この
スライスセプタ15によって、スライス52以外のボリ
ュームからの放射線が右端のトランスミッションデータ
収集用のリング型検出器13に入射することも阻止され
る。この外部線源14はリング型でなく点状の線源とし
てもよく、その場合は体軸51を回転中心軸として被検
者50の周囲に回転させる。このように点状線源を回転
させる場合、ポジトロン放出性の線源ではなく、シング
ルフォトン放出性の線源を用いることも可能であり、そ
の場合、リング型検出器13はシングルフォトン計数用
の検出器を用いる。そして、シングルフォトン計数用の
検出器を用いる場合は、リング型とする必要はなく一部
リング型(円弧の一部)でよく、点状線源と対向する位
置を保ちながら点状線源の回転とともに回転させる。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, a ring-shaped detector 11 in which radiation detectors are arranged in a ring shape is stacked in a multilayer in a central axis direction in a cylindrical gantry 10. Among the ring detectors 11, the multilayer ring detector 11 excluding one layer (right end in the figure) closest to the entrance on the side where the subject 50 is inserted is:
A multi-ring detector 12 (see FIG. 3) is configured and used for collecting emission data. The ring type detector 13 at the right end in the figure is for collecting transmission data. That is, a ring-shaped positron-emitting external radiation source 14 is arranged on the plane of the ring-shaped detector 13, and is emitted from the radiation source 14 and positioned on the subject 50, that is, on the plane of the ring-shaped detector 13. The radiation passing through the slice 52 that is
3 is detected. Since the slice sceptor 15 constituted by a lead shield is disposed so as to sandwich the external source 14, the radiation emitted from the external source 14 is transmitted to the right end of the ring detector 13 for transmission data collection. Only to the other ring type detector 11, that is, the multi-ring type detector 12 for collecting emission data. In addition, the slice sceptor 15 prevents radiation from a volume other than the slice 52 from being incident on the transmission data acquisition ring detector 13 at the right end. The external source 14 may be a point-shaped source instead of a ring type. In this case, the external source 14 is rotated around the subject 50 with the body axis 51 as a rotation center axis. When the point source is rotated in this way, it is possible to use a single photon emitting source instead of a positron emitting source, in which case the ring detector 13 is used for single photon counting. Use a detector. When a detector for single photon counting is used, it is not necessary to use a ring type, but a partial ring type (part of an arc) may be used. Rotate with rotation.

【0015】エミッションデータを収集するためのマル
チリング型検出器12とトランスミッションデータを収
集するためのリング型検出器13とが別位置に置かれ、
かつ上記のようにスライスセプタ15によって仕切られ
ているため、両者のデータを別個に収集することがで
き、両データが互いに影響し合うことを避けることがで
きる。そのため、外部線源14として強い放射線強度の
ものを用いて、高計数率で短時間に効率よくトランスミ
ッションデータを収集することが可能となる。
A multi-ring type detector 12 for collecting emission data and a ring type detector 13 for collecting transmission data are placed at different positions.
In addition, since the data is partitioned by the slice septa 15 as described above, both data can be separately collected, and it is possible to prevent both data from affecting each other. Therefore, it is possible to efficiently collect transmission data in a short time at a high counting rate by using an external radiation source having a high radiation intensity.

【0016】被検者50はベッド20上に載置され、ベ
ッド移動装置21によってベッド20が矢印方向(図の
左方向)に移動させられることによって、リング型検出
器11を含む円筒型ガントリ10の空洞部に右方から左
方へと挿入される。被検者50の体軸51はリング型検
出器11の中心軸に合わせられる。
The subject 50 is placed on the bed 20, and the bed 20 is moved by the bed moving device 21 in the direction of the arrow (to the left in the figure), whereby the cylindrical gantry 10 including the ring type detector 11 is moved. From the right to the left. The body axis 51 of the subject 50 is aligned with the center axis of the ring detector 11.

【0017】図2はこの実施形態の信号系統を示すもの
で、エミッションデータ用マルチリング型検出器12か
らの検出信号が同時計数データ収集装置31に入力され
る。エミッションデータ用マルチリング型検出器12
は、上で述べたように多層に重ねられたリング型検出器
11によりなり、それら各リング内での同時計数および
リング間での同時計数がなされる。
FIG. 2 shows a signal system of this embodiment. A detection signal from the emission data multi-ring type detector 12 is input to a coincidence counting data collection device 31. Multi-ring detector for emission data 12
Consists of the ring-type detectors 11 stacked as described above, and the coincidence count in each ring and the coincidence count between the rings are performed.

【0018】たとえば、マルチリング型検出器12が、
図3に示すように、5層分(第1層〜第5層)のリング
型検出器11により構成されるものとすると、その第1
層〜第5層の各層内の円周方向に並ぶ各検出器の間、お
よび各層間の検出器の間での同時計数がなされる。第1
のリング1の検出器とリング1の検出器とで同時計数さ
れた場合、リング1とリング2とで同時計数された場
合、リング1とリング3とで同時計数された場合など、
図3の検出器の間を結ぶ線で示すような組み合わせごと
に同時計数がなされる。つまり、同時計数データはリン
グ内だけでなく、リングをまたぐ検出器間で収集される
ので、その同時計数線はリングの組み合わせごとに存在
する。そこで、各同時計数線での計数が図4に示すよう
なリングの組み合わせに対応するマトリクスの各々にお
いてなされることになる。
For example, the multi-ring detector 12
As shown in FIG. 3, if it is configured by the ring-type detector 11 of five layers (first to fifth layers), the first
Simultaneous counting is performed between the detectors arranged in the circumferential direction in each of the layers to the fifth layer, and between the detectors between the layers. First
When the coincidence is counted by the detector of the ring 1 and the detector of the ring 1, the coincidence is counted by the ring 1 and the ring 2, the coincidence is counted by the ring 1 and the ring 3, etc.
Simultaneous counting is performed for each combination as indicated by the line connecting the detectors in FIG. That is, since coincidence data is collected not only within the ring but also between detectors across the ring, the coincidence line exists for each ring combination. Therefore, counting on each coincidence line is performed in each of the matrices corresponding to the ring combinations as shown in FIG.

【0019】これらのマトリクスの各々では体軸51を
横切るような平面内の位置データがサイノグラムとして
収集される。サイノグラムというのは、同時に放射線検
出した2つの検出器を結ぶ線(同時計数線)の、中心軸
からの距離と円周方向の傾き角度で表される。上記のよ
うに5リングの場合、5×5のマトリクスの各々でサイ
ノグラムデータが収集される。
In each of these matrices, position data in a plane crossing the body axis 51 is collected as a sinogram. The sinogram is represented by the distance from the center axis and the inclination angle in the circumferential direction of a line (coincidence line) connecting two detectors that have simultaneously detected radiation. As described above, in the case of five rings, sinogram data is collected in each of the 5 × 5 matrices.

【0020】ここでベッド20が静止している状態を考
えると、マルチリング型検出器12の全体の体軸方向視
野幅D(=4d)内での、体軸方向感度分布は図5に示
すように、視野の中心部ほど高く、周辺ほど低くなった
三角形状となっている。これは、図3に示すように、被
検者50内を通る、各リング間を結ぶ線の数が中心ほど
多く、端ではわずか1本となっていることからも直感的
にわかる。
Here, considering the state where the bed 20 is stationary, the sensitivity distribution in the body axis direction within the entire field width D (= 4d) in the body axis direction of the multi-ring detector 12 is shown in FIG. Thus, the shape of the triangle becomes higher toward the center of the visual field and lower toward the periphery. This can be intuitively understood from the fact that, as shown in FIG. 3, the number of lines passing through the subject 50 and connecting the rings is large toward the center and only one at the end.

【0021】ベッド20は、ベッド移動装置21によっ
て、リング型検出器11の間隔dずつ順次移動させられ
る。そのときの各々の静止位置を、第1ポジションP
1、第2ポジションP2,第3ポジションP3、…とす
ると、たとえば第1ポジションP1でリング2、4を結
ぶ線が被検者50を通る位置は、つぎの第2ポジション
P2でリング3、5を結ぶ線が被検者50を通る位置と
同じである。これは他のリングの組み合わせについても
同様である。そこで、図6に示すように、P1で収集し
たマトリクスに対して、P2で収集したマトリクスを縦
および横方向に1だけずらして加算することができる。
The bed 20 is successively moved by the bed moving device 21 at intervals d of the ring type detector 11. Each stationary position at that time is referred to as a first position P
1, the second position P2, the third position P3,..., For example, the line connecting the rings 2 and 4 at the first position P1 passes through the subject 50, and the ring 3 and 5 at the next second position P2. Is the same as the position passing through the subject 50. This is the same for other ring combinations. Therefore, as shown in FIG. 6, the matrix collected at P2 can be added to the matrix collected at P1 while being shifted by one in the vertical and horizontal directions.

【0022】一般化すれば、あるポジションPjのリン
グi、k間の同時計数データと、その一つ後のポジショ
ンPj+1のリングi+1、k+1間の同時計数データ
とは、被検者50の同じ部分のデータであるから、加算
することができる。そのため、図6で示すようにポジシ
ョンを移動させるごとに得たデータを、マトリクスをず
らしながら、順次加算していき、mのポジションについ
てこれを繰り返す。これにより、リング数をn(nは上
記では5としたが)とすると、(2n−1)×(m−
1)+n×n個のサイノグラムデータを収集することが
できる。
In general terms, the coincidence data between the rings i and k at a certain position Pj and the coincidence data between the rings i + 1 and k + 1 at a position Pj + 1 after the same are the same as those of the subject 50. , And can be added. Therefore, as shown in FIG. 6, data obtained each time the position is moved is sequentially added while shifting the matrix, and this is repeated for the m position. Thus, assuming that the number of rings is n (n is 5 in the above), (2n−1) × (m−
1) + n × n sinogram data can be collected.

【0023】これは、(m−1)×dの全移動行程をカ
バーする(m−1)+nのリング数のリング型検出器1
1が備えられていると仮定したとき、同時計数する範囲
をn個のリング内にのみ限定した場合に収集したデータ
と同じである。そして、体軸方向の感度分布は図7のよ
うに体軸方向に平坦となった台形となり、両端を除いて
均一な感度となる。このことは、図3からもわかる。つ
まり、図3でリング1、1を結ぶ線は1本だけである
(これだけでは感度は低い)が、2ポジション後では被
検者50のその部分はリング3、3を結ぶ線上にきてお
り、ここでは5本の線が通っていて、これらが加算され
る(加算後画像再構成される)のであるから、結局、ど
こでも同じ感度になる。これに対し、従来のように単に
あるポジションで収集したデータのみを用いて画像再構
成するなら、図5のような感度分布をもった画像がポジ
ションごとに得られるだけであるから、図8のようにポ
ジションごとにピークが現れる不均一な感度分布とな
る。ポジション間隔を狭くしてオーバーラップさせる幅
を広げれば感度は均一に近づくが、オーバーラップして
重ねて収集したデータは無駄になり、収集時間が無駄に
なるとともに、メモリの利用効率も落ちる。
This is a ring-type detector 1 having (m-1) + n number of rings covering the entire travel of (m-1) .times.d.
Assuming that 1 is provided, this is the same as the data collected when the range of simultaneous counting is limited to only n rings. Then, the sensitivity distribution in the body axis direction becomes a trapezoid flat in the body axis direction as shown in FIG. 7, and the sensitivity becomes uniform except for both ends. This can be seen from FIG. That is, in FIG. 3, there is only one line connecting the rings 1 and 1 (this alone has low sensitivity), but after two positions, that part of the subject 50 is on the line connecting the rings 3 and 3. In this case, five lines pass, and these are added (the image is reconstructed after the addition), so that the sensitivity is the same everywhere. On the other hand, if an image is reconstructed using only data collected at a certain position as in the related art, an image having a sensitivity distribution as shown in FIG. 5 can be obtained for each position. Thus, a non-uniform sensitivity distribution in which a peak appears at each position is obtained. If the position interval is narrowed and the width of the overlap is widened, the sensitivity approaches uniformity, but the data collected by the overlap and overlap is wasted, the collection time is wasted, and the memory use efficiency is reduced.

【0024】このようなマトリクスの位置をずらしたデ
ータの加算が、ベッド移動装置21からの移動情報に基
づき、データ収集メモリ32において行われる。他方、
トランスミッションデータ用リング型検出器13からの
検出信号が同時計数データ収集装置33に入力され、そ
れらの同時計数がなされてデータ収集メモリ34にデー
タ収集される。このデータはリング型検出器13が位置
する平面の被検者50内のスライス52についてのトラ
ンスミッションデータである。このリング型検出器13
が、エミッションデータ収集用のマルチリング型検出器
12よりも被検者50の挿入側にあるため、最初にトラ
ンスミッションデータの収集がなされた後、その位置が
移動していってエミッションデータの収集がなされる。
つまり、あるボリュームのエミッションデータを収集し
ているときには、そのボリュームについてのトランスミ
ッションデータはすでにデータ収集メモリ34に収集済
みであるから、そのエミッションデータ収集中にプロセ
ッサ35に送って該当するすべての同時計数線について
の吸収補正データを演算することができ、この吸収補正
データを吸収補正テーブルとしてテーブルメモリ36に
格納することができる。すなわち、メモリ34に格納さ
れているスライス52についてのトランスミッションデ
ータを読み出し、画像再構成してそのスライス52につ
いての吸収係数マップ(吸収係数分布画像)を得る。こ
れをベッド移動装置21からの位置情報に基づき、多数
のスライスについて行うことにより、ボリュームでの吸
収係数マップ(吸収係数の3次元分布画像)を得、さら
にこの3次元画像をフォワードプロジェクションするこ
とによって、そのボリュームでのすべての同時計数線に
ついての吸収補正データを得る。こうして、そのボリュ
ームでのすべての同時計数線についての吸収補正データ
を、吸収補正テーブルとして順次テーブルメモリ36に
格納することができる。
The addition of such data with the matrix positions shifted is performed in the data collection memory 32 based on the movement information from the bed moving device 21. On the other hand,
The detection signal from the transmission data ring-type detector 13 is input to the coincidence counting data collection device 33, where the coincidence is counted, and the data is collected in the data collection memory 34. This data is transmission data for a slice 52 in the subject 50 on the plane where the ring-type detector 13 is located. This ring type detector 13
However, since the transmission data is first collected since the multi-ring type detector 12 for collecting the emission data is closer to the insertion side of the subject 50, the position is moved and the collection of the emission data is stopped. Done.
That is, when the emission data of a certain volume is being collected, the transmission data for that volume has already been collected in the data collection memory 34. The absorption correction data for the line can be calculated, and the absorption correction data can be stored in the table memory 36 as an absorption correction table. That is, the transmission data for the slice 52 stored in the memory 34 is read out, and the image is reconstructed to obtain an absorption coefficient map (absorption coefficient distribution image) for the slice 52. By performing this for a large number of slices based on the position information from the bed moving device 21, an absorption coefficient map (a three-dimensional distribution image of the absorption coefficient) in the volume is obtained, and the three-dimensional image is forward-projected. , Obtain absorption correction data for all coincidence lines at that volume. Thus, the absorption correction data for all coincidence lines in the volume can be sequentially stored in the table memory 36 as an absorption correction table.

【0025】これにより、上記のようにマトリクスの位
置をずらしたデータの加算がデータ収集メモリ32にお
いて行われ、加算の終了したマトリクスについて、対応
する吸収補正テーブルをメモリ36から読み出して、す
べての同時計数線につきプロセッサ35がエミッション
データの吸収補正を行うことができる。このような吸収
補正が、加算の終了したマトリクスごとに順次リアルタ
イムで行われる。補正の終わったエミッションデータつ
まり全マトリクスのサイノグラムデータから3次元画像
再構成演算をプロセッサ35が行うことにより、マルチ
リング型検出器12の全体の体軸方向視野幅Dよりも体
軸方向に大きいボリュームでの3DポジトロンCT画像
を再構成することができる。
As a result, the addition of the data whose positions of the matrices are shifted as described above is performed in the data collection memory 32. For the matrix for which the addition has been completed, the corresponding absorption correction table is read out from the memory 36, and all the simultaneous correction tables are read out. The processor 35 can perform emission data absorption correction for the counting line. Such absorption correction is sequentially performed in real time for each matrix for which addition has been completed. The processor 35 performs a three-dimensional image reconstruction operation from the corrected emission data, that is, the sinogram data of the entire matrix, so that the volume in the body axis direction is larger than the whole body axis direction view width D of the multi-ring detector 12. 3D positron CT images can be reconstructed.

【0026】なお、この例では、マルチリング型検出器
とその前に位置するトランスミッションデータ用リング
型検出器とを結合しているが、一つのエミッションデー
タ用リング型検出器とトランスミッションデータ用リン
グ型検出器とを組み合わせてもよいし、あるいは、マル
チリング型検出器を用いて上記のようなマトリクスの位
置をずらした加算によりデータ収集する構成のみで、ト
ランスミッションデータ用リング型検出器を用いないと
いう構成も可能である。その他、この発明の趣旨を逸脱
しない範囲で、具体的な構成などは種々に変更できる。
In this example, the multi-ring type detector and the transmission data ring type detector located in front of the multi-ring type detector are connected. However, one emission data ring type detector and the transmission data ring type detector are combined. It may be combined with a detector, or it may be said that only a configuration in which data is collected by adding a matrix shifted as described above using a multi-ring detector, and a transmission data ring detector is not used. Configurations are also possible. In addition, the specific configuration and the like can be variously changed without departing from the spirit of the present invention.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のポジト
ロンCT装置によれば、トランスミッションデータ収集
のために強い外部線源を用いて高計数率で短時間にトラ
ンスミッションデータを収集することができるととも
に、リアルタイムで吸収補正を行うことができる。ま
た、マルチリング型検出器を用いた3DポジトロンCT
撮影を、その検出器の体軸方向視野幅よりも大きな視野
について、検出器を被検体に対して移動させながら、行
う際に、体軸方向の感度むらをなくすように改善するこ
とができる。
As described above, according to the positron CT apparatus of the present invention, transmission data can be collected in a short time at a high counting rate using a strong external radiation source for transmission data collection. , Real-time absorption correction can be performed. 3D positron CT using a multi-ring detector
When imaging is performed while moving the detector with respect to the subject in a field of view larger than the field of view in the body axis direction of the detector, the sensitivity can be improved so as to eliminate unevenness in the body axis direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態を示す模式的な側面図。FIG. 1 is a schematic side view showing an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態の信号系統を示すブロック図。FIG. 2 is an exemplary block diagram showing a signal system of the embodiment;

【図3】移動する被検者とマルチリング型検出器との位
置関係を説明する説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between a moving subject and a multi-ring detector.

【図4】一つのポジションでサイノグラムを収集するマ
トリクスを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a matrix for collecting sinograms at one position.

【図5】一つのポジションで収集したデータの体軸方向
感度分布を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing a sensitivity distribution in the body axis direction of data collected at one position.

【図6】多ポジションの各々で収集したデータを、マト
リクスをずらしなら加算していくことを説明するための
説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining that data collected at each of multiple positions is added if a matrix is shifted.

【図7】マトリクスをずらしなら加算して収集したデー
タの体軸方向感度分布を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing a sensitivity distribution in the body axis direction of data collected by adding a matrix if it is shifted.

【図8】従来の各ポジションごとに収集したデータによ
って各々画像再構成する場合の体軸方向感度分布を示す
グラフ。
FIG. 8 is a graph showing a sensitivity distribution in the body axis direction when an image is reconstructed using data collected for each position in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ガントリ 11 リング型検出器 12 マルチリング型検出器 13 トランスミッションデータ用リング型検出器 14 リング型外部線源 15 スライスセプタ 20 ベッド 21 ベッド移動装置 31 エミッション用同時計数データ収集装置 32 エミッション用データ収集メモリ 33 トランスミッション用同時計数データ収集装置 34 トランスミッション用データ収集メモリ 35 プロセッサ 36 テーブルメモリ 50 被検者 51 体軸 52 スライス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gantry 11 Ring type detector 12 Multi ring type detector 13 Ring type detector for transmission data 14 Ring type external radiation source 15 Slice septa 20 Bed 21 Bed moving device 31 Simultaneous counting data collection device for emission 32 Data collection memory for emission 33 Transmission coincidence counting data collection device 34 Transmission data collection memory 35 Processor 36 Table memory 50 Subject 51 Body axis 52 Slice

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体についてのエミッションデータ収
集用の第1のリング型検出器と、被検体についてのトラ
ンスミッションデータ収集用の第2の検出器と、第2の
検出器と同一平面に配置される外部線源と、被検体を該
第1、第2の検出器に対して、被検体が第2の検出器側
から第1の検出器側へと移動するように、相対的に移動
させる移動装置と、被検体のトランスミッションデータ
収集の終ったボリュームが移動し、そのボリュームにつ
いてのエミッションデータ収集が行われている間に、該
トランスミッションデータを処理して同時計数線での吸
収補正データを求め、該ボリュームについてのエミッシ
ョンデータの収集終了後ただちに吸収補正を行うデータ
処理装置とを備えることを特徴とするポジトロンCT装
置。
1. A first ring-shaped detector for collecting emission data of a subject, a second detector for collecting transmission data of a subject, and a plane arranged with the second detector. And moving the subject relative to the first and second detectors such that the subject moves from the second detector side to the first detector side. While the mobile device and the volume of the subject whose transmission data has been collected have been moved and the emission data has been collected for that volume, the transmission data is processed to determine the absorption correction data on the coincidence line. A positron CT apparatus comprising: a data processing device that performs absorption correction immediately after the collection of emission data for the volume is completed.
【請求項2】 リング型検出器を軸方向に多層に重ねた
マルチリング型検出器と、該マルチリング型検出器に対
して被検体を、マルチリング型検出器の各リングの間隔
ずつ相対的に移動させる移動装置と、該移動の各位置に
おいて得たリング間の同時計数データを、その直前の移
動の位置におけるリング間の同時計数データと、前者の
各リングに隣接する各リング間のものとして、加算しな
がら、データを収集するデータ収集装置とを備えること
を特徴とするポジトロンCT装置。
2. A multi-ring detector in which ring-type detectors are stacked in layers in the axial direction, and an object is positioned relative to the multi-ring detector at intervals of each ring of the multi-ring detector. And the coincidence data between the rings obtained at each position of the movement, the coincidence data between the rings at the position of the immediately preceding movement, and the data between the rings adjacent to the former. And a data collection device for collecting data while adding.
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