JP2001507450A

JP2001507450A - 重心の同時計算による核位置決定のための装置および方法、ならびにガンマカメラへの応用

Info

Publication number: JP2001507450A
Application number: JP52967598A
Authority: JP
Inventors: シャピュイ，アラン; ジャニン，クロード; ノカ，アラン
Original assignee: コミッサリアタレネルジーアトミーク
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2001-06-05
Also published as: EP0950196B1; FR2757955B1; DE69720046D1; DE69720046T2; EP0950196A1; FR2757955A1; US6333503B1; WO1998029762A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、Ｎ個の光検出器内で信号を誘導する事象の位置Ｐ₀を決定するための方法および装置に関する。この方法は、ａ）各光検出器により出力される信号をデジタル化し、各光検出器により出力される信号のエネルギーを計算するステップと、ｂ）総エネルギーに対する、事象の重心のＸ値および事象重心のＹ値に対する列の寄与を列ごとに計算するステップと、ｃ）事象により誘導される総エネルギー、およびＮ個の光検出器に関して事象の重心の座標を決定するステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】重心の同時計算による核位置決定のための装置および方法、ならびにガンマカメラへの応用発明の技術分野本発明は、光検出器内で発生する、信号誘導事象の位置を決定するための装置に関し、例えば一組の光検出器に対してこの事象の位置を特定する。この位置は、光検出器を基準とした座標系において、事象の重心により特定することができる。本発明は、特に、ガンマカメラで使用される光電子増倍管が出力する信号に基づいて事象の位置を決定するために応用することができ、位置は、光電子増倍管自体に対して特定される。ガンマカメラとは、ガンマ（γ）放射線に敏感なカメラである。この種のカメラは、特に医療用の撮像に使用される。従来の技術現在、核医学で使用されるガンマカメラのほとんどは、アンガー（Anger）型カメラの原理に基づき動作する。この技術については、米国特許第3,011,057号を参照されたい。ガンマカメラは、それらが、予め患者の中に注入された放射性同位元素により標識された分子の器官内分布を表示することができるのが特徴である。既知のガンマカメラの構造および動作を、添付の図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照して以下に簡単に説明する。図１は、放射性同位元素により標識された分子を含む器官１２に向かって配置されたガンマカメラの検出ヘッド１０を示す。検出ヘッド１０は、コリメータ２０、シンチレータ結晶２２、光ガイド２４、および光ガイド２４の１つの表面をカバーするために互いに近接して配置された複数の光電子増倍管２６を備える。例えば、シンチレータはＮａＩ（Ｔ１）結晶である。コリメータ２０の機能は、検出ヘッドにほぼ垂直に到達する放射線、とりわけ器官１２により放射される放射線３０を選択することである。コリメータの選択性能が、作成される画像の解像度および鮮明度を高める。ただし、解像度は、感度を犠牲にして高められる。例えば、器官１２により放射される約１０，０００のガンマ線光子の内、１つの光子だけが実際に検出される。コリメータを通過したガンマ線光子は、シンチレータ結晶２２に到達し、そこでほぼすべてのガンマ線光子が複数の発光光子に変換される。以下、本文では、シンチレーションを引き起こすガンマ線光子の結晶との各相互作用を、事象と称する。光電子増倍管２６は、事象ごとにシンチレータから受け取られる発光光子の数に応じて電気パルスを発するように設計されている。シンチレーション事象をさらに精密に位置決定するために、光電子増倍管２６は、シンチレータ結晶２２に直接固定されるのではなく、光ガイド２４によってシンチレータ結晶から分離される。光電子増倍管は、振幅が、ガンマ線によりシンチレータ内で作り出される光の総量に比例する、言い替えるとそのエネルギーに比例する信号を発生させる。ただし、各光電子増倍管からの個々の信号は、ガンマ線がシンチレータ物質と相互作用するポイント３０から光電子増倍管までの距離にも依存する。各光電子増倍管は、受けた光束に比例した電流パルスを出力する。図１の例においては、小さいグラフＡ、Ｂ、およびＣが、相互作用ポイント３０から異なる距離に位置する光電子増倍管２６ａ、２６ｂおよび２６ｃが、異なる振幅の信号を出力することを示す。ガンマ線光子の相互作用ポイント３０の位置は、各光電子増倍管の寄与の重心の加重計算を行い、光電子増倍管のセットから生じる信号に基づいてガンマカメラで計算される。アンガー型カメラで使用される重心加重計算の原則を、添付の図２Ａおよび図２Ｂによってさらに詳細に説明する。図２Ａは、このカメラを画像表示装置に接続する、ガンマカメラ検出ヘッド１０の電気配線を示す。検出ヘッドは、複数の光電子増倍管２６を備える。図２Ｂに示すように、検出ヘッドの各光電子増倍管２６は、ＲＸ^-、ＲＸ⁺、ＲＹ^-およびＲＹ⁺と示される４つの抵抗に接続されている。これらの抵抗値は、各光電子増倍管に固有の値であり、検出ヘッド１０内の光電子増倍管の位置に依存する。各光電子増倍管内の抵抗ＲＸ^-、ＲＸ⁺、ＲＹ^-およびＲＹ⁺は、図２Ｂでは電流発生器記号により表される、前記光電子増倍管の出力５０に接続される。それらは、それぞれ図２ＡではＬＸ^-、ＬＸ⁺、ＬＹ^-、およびＬＹ⁺と示される共通収集行にも接続される。配線ＬＸ^-、ＬＸ⁺、ＬＹ^-、およびＬＹ⁺は、それぞれアナログ積算器５２Ｘ^- 、５２Ｘ⁺、５２Ｙ^-、および５２Ｙ⁺に接続され、これらの積算器を介してアナログ／デジタル変換器５４Ｘ^-、５４Ｘ⁺、５４Ｙ^-、および５４Ｙ⁺に接続される。変換器５４Ｘ^-、５４Ｘ⁺、５４Ｙ^-、および５４Ｙ⁺からの出力は、デジタル処理回路５６に供給される。配線ＬＸ^-、ＬＸ⁺、ＬＹ^-、およびＬＹ⁺はまた、エネルギーチャネルと呼ばれる１つの共通チャネルに接続される。このチャネルは、さらに積算器５７およびアナログ／デジタル変換器５８を備え、その出力は処理回路５６に供給される。図２中の装置は、以下の式（米国特許第4,672,542号）に従って相互作用の位置を計算するために使用される：Ｘ＝（Ｘ⁺−Ｘ^-）／（Ｘ⁺＋Ｘ^-）およびＹ＝（Ｙ⁺−Ｙ^-）／（Ｙ⁺＋Ｙ^-）ここでは、ＸおよびＹが結晶上での相互作用の位置の２つの直交方向に沿った座標であり、Ｘ⁺、Ｘ^-、Ｙ⁺、Ｙ^-が、それぞれ積算器５２Ｘ⁺、５２Ｘ^-，５２Ｙ⁺ 、５２Ｙ^-によって出力される加重された信号を表す。ＸおよびＹの値、つまり結晶と相互作用したガンマ線の総エネルギーＥが、デジタル処理回路５６により算出される。さらに、この値は、例えばフランス特許第2 669 439号に説明する方法で、画像を生成に使用される。相互作用位置の計算は、事象ごとに、言い替えると検出されるガンマ線光子ごとに、発生する発光光子の数および光電子数に関する統計的ポアソンゆらぎに起因する不確実性の影響を受ける。変動の標準偏差は、光子または光電子の数が増加すると減少する。この現象のため、光は、可能な限り注意深く収集されなければならない。カメラの空間解像度は、シンチレータ結晶上に配置された同じ視準の点光源に対して計算によって得られる光源位置の分布の中間高さ幅によって特徴づけられる。エネルギーが140keVであるガンマ線の解像度は、通常約３ｍｍから４ｍｍである。検出されたガンマ線光子のエネルギーは、光を受けたすべての光電子増倍管の寄与を合計することにより計算される。それは、統計的な変動の影響を受ける。カメラのエネルギー解像度は、同じソースに関する、エネルギー分布の平均値に対する計算によって得られたエネルギー分布の中間高さ幅の比率によって特徴づけられる。エネルギー解像度は、通常、エネルギーが140keVのガンマ線の場合約９％から１１％である。最後に、アンガー型ガンマカメラには、それが、非常に単純な手段による光電子増倍管信号の重心のリアルタイム計算を可能にするという利点がある。前記システムは、構成要素の数は少ない。さらに、光電子増倍管からの信号を導線に集めるために使用される抵抗は、それほど高価ではない。しかしながら、この種のカメラには、カウント率が低いという重大な欠点も存在する。カウント率とは、事象数、言い替えると、カメラが単位時間あたりに処理することができるガンマ線光子とシンチレータ間の相互作用の数である。カウント率の制限の１つは、特に、シンチレータ結晶内の別個のポイントでほぼ同時に発生する２つの事象をカメラが処理することができないという事実による。同時に、しかし幾何学的には別の場所で発生する事象は、収集配線ＬＸ^-、ＬＸ⁺、ＬＹ^-、およびＬＹ⁺に集積、区別することができない電気信号を発生させる。これらの事象は、画像作成の場合も「失われる」ことになる。カウント率の制限は、従来の医療イメージ技法に関しては重大な制約ではない。前述のように、コリメータは非常に多数のガンマ線を停止するが、実際にはわずかな数の事象だけが検出される。ただし、ガンマカメラは、カウント率の制限が許容できない制約となる他の２つの医療用画像技法においても使用される。これらの技法は、「伝達減衰の補正」および「同時ＰＥＴ(陽電子放射断層撮影法)」と呼ばれる。伝達減衰の補正技法は、医療用画像の作成中に、調べられる器官を取り囲む患者の組織に特有な減衰を考慮することから成り立つ。この減衰を決定するために、患者の体を通ってガンマカメラまでのガンマ線の伝達が測定される。これは、患者を、きわめて活性の高い外部線源とガンマカメラ検出ヘッドの間に置くことによって行う。このようにして、伝達された放射線を測定するとき、多数の事象がシンチレータ結晶内で発生する。単位時間あたりの多数の事象が発生すると、複数の事象がほぼ同時に発生する可能性が高くなる。したがって、従来のアンガー型カメラは、適していない。ＰＥＴ技法は、患者に陽電子を放射することができるＦ¹⁸のような元素を注入することから成り立つ。陽電子および電子の中性化により、511keVのエネルギーを持つ２つのガンマ線光子が互いに反対向きに放出される。ＰＥＴイメージ技法は、この現象を利用する。この技法では、使用される検出ヘッドには、コリメータは装備されていない。同時処理と呼ばれる電子情報処理は、同時に発生する事象を選択し、ガンマ線光子の軌道を計算する。したがって、検出ヘッドは、高いガンマ線束にさらされる。従来のアンガー型ガンマカメラのカウント率は、通常、この種の用途には制限されすぎている。誘導のために、ＰＥＴイメージにおいては、少なくとも毎秒１ｘ１０⁶回の事象が正常な動作に必要とされるが、アンガー型ガンマカメラは、通常、毎秒１ｘ１０⁵事象検出で動作する。前記アンガー型ガンマカメラの別の制限は、事象の重心の計算が、検出ヘッドの構造により固定され、特に各光電子増倍管ごとの抵抗ＲＸ^-、ＲＸ⁺、ＲＹ^-、ＲＹ⁺の選択により変更することはできないという事実である。同様に、エネルギー計算は、１つの共通したチャネル（エネルギーチャネル）上で光電子増倍管を配線することにより固定される。したがって、高いカウント率のガンマカメラの使用を可能にする、装置および方法が作成されることが必要とされる。発明の開示本発明の対象は、Ｎ個の光検出器に信号を誘導する事象の、Ｎ個の光検出器に対する位置Ｐ₀の決定方法であり、この方法は、ａ）各光検出器により出力される信号をデジタル化し、各光検出器が出力する信号のエネルギーを表す値Ｎ_i,jを計算するステップと、ｂ）列ｉごとに、 −光検出器のセットで事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与、を求めるステップと、ｃ）−事象により光検出器のセットに誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に関する事象の重心の座標（Ｘ₀、Ｙ₀）と、を求めるステップと、を含む。この種の方法は、デジタル化されたデータを処理することが可能であり、位置信号Ｐ₀、つまりより詳細には、Ｎ個の光検出器のセットに関して、事象の重心の１組の座標（Ｘ₀、Ｙ₀）を得ることができる。この方法は、「伝達減衰補正」および「同時ＰＥＴ」測定の場合に非常に有利な、カウント率の高いガンマカメラの動作に使用することができる。高いカウント率は、光検出器読取りの数の制限なく達成される。これは、使用される平行度および大量のパイプライン処理、言い替えると連続する単一動作による。前記のように、本発明に従った方法は、この計算を並列で実施することにより、光検出器のデジタル化された寄与の重心の計算を加速することができる。各光検出器に対応するデジタル化されたデータが記憶された後に読み取られる方法は、高いカウント率と矛盾しない事象の重心の計算を行うには十分ではない。光検出器は、直列モードで、または並列モードで読み取られてもよい。 −直列モード：光検出器は、直列バスで次々に読み取られる。 −並列モード：同じ行の複数の光検出器が、列バス上で同時に読み取られる。例えば、１００ｎｓｅｃが必要である（桁を示す非制限的な値）と仮定した場合、直列モードで毎秒３３０，０００事象という最大カウント率を示す３０の光検出器を読み取るには、３μｓｅｃが必要となる。６つの１００ｎｓｅｃの読取りステップが、６つの列バスで並列モードで実施される場合、毎秒１６０万事象を超えるカウント率に相当する、６００ｎｓｅｃ以内に３６個の光検出器が読み取られる。これには、演算によってカウント率が制限されないように、このスループットを利用できることも必要となる。これは、本発明に従った方法を使用すれば可能である。明らかに、本発明の概念において、列は行で置換することができ、計算原理は同じままとなるだろう。事象の推定位置を検出するために予備ステップを実施することが可能である。この場合、Ｎ個の光検出器の中のＮ₁個の光検出器のサブセットが、この推定位置の周辺で区切られ、これらのＮ₁個の光検出器からの信号だけが前記ステップｂおよびｃを実施するために使用される。別の態様に従って、事象の重心の座標（Ｘ₀、Ｙ₀）がＮ個の光検出器に基づいて決定された後に、ｄ）Ｐ₀と、ステップｂ）およびｃ）で使用される各光検出器の間の距離ｄ_i,jを決定するステップと、ｅ）Ｋがｄ_i,jの関数である場合に、考慮された各光検出器によって出力される信号Ｎ_i,jを加重し、加重信号値Ｎ_i,j＝Ｋ^*Ｎ_i,jを取得するステップと、を実施することができる。さらに、ｂ'）列ｉごとに、加重済み信号Ｎ’_i,jの値を使用して、 −光検出器のセットにおいて、事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を求めるステップと、ｃ'）加重済み信号Ｎ’_i,jの値を使用して、 −光検出器のセットにおいて事象により誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に基づく事象の重心の新しい座標（Ｘ’₀、Ｙ’₀）と、を求めるステップと、を実行することが可能である。したがって、取得される位置の値の精度が改善される。別の態様に従って、Ｎ個の光検出器に関する事象の重心の座標Ｐ₀（Ｘ₀、Ｙ₀ ）が決定された後に、ｄ'）Ｐ₀と、ステップｂ）およびｃ）で考慮された各光検出器の間の距離ｄ_i,j を決定するステップと、ｆ）ｄ_i,jの値ごとに、値Ｄと比較するステップと、０の場合の値Ｎ_i,j ^*ＰＤを求めるステップと、を実施することができる。したがって、総エネルギーの新しい値は、値Ｎ_i,j ^*ＰＤの関数として求めることができる。したがって、エネルギーの精度が改善される。本発明の他の対象は、前述された方法を実現するための装置である。この装置は、ａ）各光検出器により出力される信号をデジタル化し、各光検出器により出力される信号のエネルギーを表す値Ｎ_i,jを計算するための手段と、ｂ）列ｉごとに、 −光検出器のセットにおいて、事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を求める手段と、ｃ）−光検出器のセットで事象により誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に関して事象の重心の座標と、を求める手段と、を備える。図面の簡単な説明本発明の特徴および利点は、以下の説明によって明らかになる。この説明では、添付の図面を参照して、実施態様について行うが、この実施態様は決して制限的ではない。図１は、既知の型のアンガーカメラの検出ヘッドを通る断面図である。図２は、前述されたように、図１に従った検出ヘッドで光電子増倍管から発する信号を収集し、符号化するための装置を示す。図３は、光検出器のセットの相互接続を示す。図４は、本発明の実施態様に関して、光検出器のセットを読み取るための装置を示す。図５は、本発明の実施態様に関して、列演算子の構造を示す。図６は、本発明の実施態様に関して計算システムの構造を示す。図７Ａおよび図７Ｂは、関数Ｋの例である。図８は、各光検出子の加重寄与の計算でのステップを示す。図９は、本発明の別の実施態様の計算システムの構造を示す。図１０は、各光検出器の加重寄与の計算のステップ、およびエネルギーの計算で考慮される光検出器を決定するためのステップを示す。図１１は、本発明の別の実施態様の計算システムの構造を示す。図１２は、本発明の別の実施態様の列演算子の構造を示す。図１３は、本発明の別の実施態様の計算システムの構造を示す。図１４は、この光検出器からのデータの処理のための光検出器に結び付いた回路を示す。図１５Ａおよび図１５Ｂは、光検出器により出力されるアナログ信号(図１５Ａ)、および対応するデジタル化されたアナログ信号（図１５Ｂ）を示す。図１６は、事象の推定位置を決定するための装置の実施態様を示す。発明の実施態様の詳細な説明本発明は、ガンマカメラにおける光電子増倍管に関して詳細に説明する。ただし、この説明は必ずしもガンマカメラの一部ではない、あらゆる光検出器にも等しく有効である。図３は、ガンマカメラヘッドを構成する光電子増倍管６０、６０−１、６０− ２などのセットを示す。各光電子増倍管は、光電子増倍管のセットでのその位置（ｉ，ｊ）により特定される。さらに精密には、光電子増倍管の中心ｉ，ｊの２つの軸Ｘ、Ｙに沿った座標は、ＸＣ_i,jおよびＹＣ_i,jで示される。各光電子増倍管から出力される信号は、個別にデジタル化され、処理される( 積分、補正など)。各光電子増倍管は、事象が検出されたときに各光電子増倍管の寄与を記憶するために使用される記憶装置レジスタレベルを備える。これらの態様は、図１３−１４Ｂを参照して後述する。光電子増倍管ネットワークは、行および列で編成され、同じ列の光電子増倍管記憶装置レジスタからのすべての出力は、バス６２（列バス）に接続される。列バスは、１つの直列バス６４で収集される。手段６６は、他の列に無関係に各列を選択するために使用される。例えば、これらの手段６６は、読取りシーケンサ６８（図４）により制御されてもよい。光電子増倍管ネットワークが大きすぎないときには、光電子増倍管のセットが使用できる。ただし、光電子増倍管ネットワークが大きいとき(例えば、５０光電子増倍管と１００光電子増倍管の間)、最初に、図１５に関して後述される方法を使用して、事象の補正されていない位置を決定する。事象の相互作用領域を知っているという事実が、相互作用の位置およびエネルギーを計算するために使用しなければならない光電子増倍管の数を少なくする。通常は、相互作用が発生する光電子増倍管を取り巻く２つの光電子増倍管リングだけが重要な情報を記憶する。推定される位置の精度が不十分であるため、多くの場合は、厳密に必要な（例えば、多くの場合、事象あたり最高２５読取りまたは３０読取り）より大きな領域を読み取る必要がある。事象を処理するために記憶装置レジスタを読み取るのに必要な時間は、機械のカウント率（毎秒処理される事象数）に直接的な影響を及ぼす強制的な動作である。図４は、さらに精密に、本発明の実施態様の装置を図解する。読取りシーケンサ６８は、光電子増倍管ごとに記憶装置レジスタの内容を読み取る。光電子増倍管Ｎ_i,jを、列ｉおよび行ｊの記憶装置レジスタの内容にする。Ｎ_i,jは、実際には、事象に応えて光電子増倍管ｉ，ｊにより出力される信号のデジタル積分を表す。手段７０は、事象の推定位置または補正されていない位置を決定する。これらの手段はさらに詳細に後述する（図１５）。読取りシーケンサ６８は、マルチプレクサ７４による列のアドレス指定を制御する。総エネルギーに対する、重心のＸ成分（ＸＣ）に対する、および重心のＹ成分（ＹＣ）に対する各列の寄与は、マルチプレクサを通して列のアドレス指定によって、または計算シーケンサ６８を通して直接的に、計算システム７６に転送される。各推定位置の回りで使用される列および行の数は、決定の不正確さに基づいて定める。図４においては、３６（６ｘ６）光電子増倍管が使用される。一般的にはＮ個の光電子増倍管のフィールドの場合、必要とされる精度に応じてＮ₁個の光電子増倍管（Ｎ₁＜Ｎ）を使用することが必要になる。図４では、Ｎ＝１１Ｘ９およびＮ_j＝６ｘ６である。その結果、各事象に対応する推定位置（ＰＰ）があり、６つの連続行および６つの連続列に位置するＮ₁（３６）個の光電子増倍管のセットが、情報が記憶されるすべての光電子増倍管が選択されるように、各推定位置に対応させられる。読取りシーケンサ６８は、各読取りステップ（１００ｎｓｅｃごと）に、推定位置の関数として以下を供給する。 −マルチプレクサ７４にとって、それが、読み取られる列バスを計算装置７６に向けることができるために必要なコマンド、 −第６読取り時間の行ｎ＋５を読み取るまで、最初の読取り時間の間、列バス上の行ｎによって制御される記憶装置レジスタ、および第２の読取り時間の間、行ｎ＋１によって制御される記憶装置レジスタなどを提示するための行選択信号、 −列バス上に提示される光電子増倍管の中心の座標ＸＣおよびＹＣ。シーケンサは、ＥＰＲＯＭの形式で作成されてよい。メモリページは、各推定位置に対応し、計算に必要なコマンドおよび値は、このメモリページに説明される。このページは、ＥＰＲＯＭの低アドレスを起動するカウンタ７２を使用して、行単位で読み取られる。事象のＸおよびＹでのエネルギーおよび／または位置は、以下のように要約することができる。ａ）事象のエネルギーとは、推定される位置を取り巻くすべての光電子増倍管の寄与の合計である。この表現は、以下のようにも書くことができる。この場合、は、列ｉでの６つの光電子増倍管の寄与の総計であり、エネルギーＥは、６つの列で取得されるエネルギーの合計である。ｂ）事象の位置は、重心法を使用して計算される。この場合、ＸＣ_i,jは、列ｉおよび行ｊに位置する光電子増倍管の中心の座標である。この場合、ＹＣ_i,jは、列ｉおよび行ｊに位置する光電子増倍管の中心の座標である。前述されたように、私達は、以下のように書くこともできる。この場合、は、列ｉの６つの光電子増倍管の重心のＸ座標に対する寄与である。この場合、は、列ｊの６つの光電子増倍管の重心のＹ座標に対する寄与である。Ｎ₁個の光電子増倍管のセットが、６ｘ６光電子増倍管の代わりにだけ考慮される場合は、前記公式は依然として適用可能であり、合計は対応する行および列に適用される。ここでは、計算装置７６の構造を、図５および６を参照してさらに詳細に説明する。図５は、各列に接続され、それ以降列演算子と称する手段８０を示す。列光電子増倍管の値Ｎ_i,jに加えて、この装置は、例えば、読取りシーケンサ６８によって出力される、対応する光電子増倍管の中心のＸＣ_i,jおよびＹＣ_i, ，も受け取る。Ｘ座標は、ガンマカメラのフィールド内の光電子増倍管の実際の位置を考慮に入れなければならないため、必ずしも同一の列ではない。同じことは、Ｙ座標にも当てはまる。例においては、列バスからの各出力は、列演算子８０の入力に接続される。各列演算子８０は、３つの動作を、好ましくは並列で実行する。第１動作は、エネルギーに対する列の寄与を計算することから成り立つ。例えば、シーケンスの始めに初期化された後、アキュムレータ８２は、列の６つの光電子増倍管の値Ｎ_i,jを合計し、結果をレジスタ８４に記憶する（ＲＳＥｃｏｌ）。６つのレジスタ（ＲＳＥｃｏｌ１からＲＳＥｃｏｌ６）からの出力は、１つの共通バスＢＥＣＯＬ上でグループ化される。第２動作は、重心のＸ値に対する列の寄与を計算することから成り立つ。例えば、シーケンスの始めに初期化された後、掛け算器−アキュムレータ８６が、列の６つの光電子増倍管の重心のＸ値に対する寄与を合計し、結果をレジスタ８８（ＲＳＸｃｏｌ）に記憶する。６つのレジスタ（ＲＳＸｃｏｌ１からＲＳＸｃｏｌ６）の出力は、１つの共通したバスＢＸＣＯＬ上でグループ化される。第３動作は、重心のＹ値に対する列の寄与を計算することから成り立つ。例えば、初期化された後、第２掛け算器−アキュムレータ９０は、列の６つの光電子増倍管の重心のＹ値に対する寄与を合計し、結果をレジスタ９２（ＲＳＹｃｏｌ）に記憶する。６つのレジスタ（ＲＳＹｃｏｌ１からＲＳＹｃｏｌ６）からの出力は、１つの共通バスＢＹＣＯＬ上でグループ化される。６回の読取り時間の最後に、第１読取りの結果が記憶されるため、その作業を完了した６つの列演算子が、別の読取りに使用できるようになる。これらの計算動作に平行して、光電子増倍管の値Ｎ_i,jおよび座標ＸＣ_i,jおよびＹＣ_i,jが、それらが後にも使用できるように、ＦＩＦＯ型システム９４に記憶されてもよい。さらに、重心のＸ値およびＹ値のエネルギーに対する、および座標に対する寄与がグループ化される。このグループ化は、参照８０−１...、８０−６が図５を参照して前述された種類の６つの列演算子を示す図６を参照して説明する。アキュムレータ９６は、シーケンスの始めに初期化され、ＢＥＣＯＬバスを通した入力を受け取り、６つのレジスタＲＳＥｃｏｌ１からＲＳＥｃｏｌ６の合計を計算し、結果をレジスタ９８（ＥＮＥＲＧＹ）に記憶する。このレジスタの内容は、推定位置を取り囲む３６の光電子増倍管のエネルギー寄与の合計、したがって事象のエネルギーを表す。第２アキュムレータ１００は、ＢＸＣＯＬバスを通して入力を受け取り、６つのレジスタＲＳＸｃｏｌ１からＲＳＸｃｏｌ６の合計を計算し、結果をレジスタ１０２（ＲＸＮ）に記憶する。このレジスタの内容は、以下を表す。第３アキュムレータ１０４は、ＢＹＣＯＬバスを通して入力を受け取り、６つのレジスタＲＳＹｃｏｌ１からＲＳＹｃｏｌ６の合計を計算し、結果をレジスタ１０６（ＲＹＮ）に記憶する。このレジスタの内容は、以下を表す。したがって、ＲＳＥｃｏｌ１レジスタ、ＲＳＸｃｏｌレジスタおよびＲＳＹｃｏｌレジスタは、それらが列演算子により使用できるように解放され、したがって、アキュムレータは別の事象を処理するために再び使用できるようになる。最後に、事象の相互作用ポイントＰ₀のＸ₀座標およびＹ₀座標は、分割器１０８を使用して以下の２つの除算、Ｘ₀＝ＲＸＮ／ＥＮＥＲＧＹ、およびＹ₀＝ＲＹＮ／ＥＮＥＲＧＹを記憶装置レジスタ９８，１０２、１０６が解放できるように、６回より少ない読取り回数計算される。市販の（例えば、レイセオン（ＲＡＹＴＨＥＯＮ）３２１１などの）積分式パイプライン分割器は、容易にこれらの性能を達成することができ、２つの除算を連続して行う単一パッケージを使用することも可能である。したがって、事象の位置Ｐ₀が取得され、この位置のＸ₀およびＹ₀座標がレジスタ１１０（ＲＸ₀およびＲＹ₀)に記憶される。除算と同時に、エネルギーは、レジスタ９８を次の事象のために解放するよう、レジスタ９８からレジスタ１１２にパイプライン処理される。取得されたＸ₀、Ｙ₀値は、特定の精度を持つ特定の結果を提供し、状況によっては満足のいかないものである場合がある。しかしながら、結果の精度（言い替えれば、空間解像度）は、重心の「加重」計算がこの計算に加えられると、大幅に改善できることが判明した。以下では、図８から図１３を参照して、この計算を前記と互換性のある並列システムにどのように挿入するかを説明する。以下においては、前記方法を使用して取得された結果は、加重重心と対照的に、未加重重心と呼ぶ。いったん未加重重心Ｐ₀（Ｘ₀、Ｙ₀）が算出されると、各光電子増倍管の中心からＰ₀までの距離ｄ_i,jが計算でき、値Ｎ_i,jが、ｋがｄ_i,jの関数である場合に、Ｎ’_i,j＝Ｋ^*（Ｎ_i,j）となるように、Ｎ’_i,jと呼ばれる新しいＮ_i,jを計算することにより加重することができる。関数Ｋは、経験に基づいて求められ、各種の光電子増倍管および各光収集ジオメトリに対応する。一般的には、関数Ｋは、 −（それがその中心に近いときに、事象を受け取る光電子増倍管の寄与を最小限に抑えるために）小さいｄ_i,jの場合には１より小さい。 −（第１のリング光電子増倍管、言い替えると事象を受け取る光電子増倍管に最も近い光電子増倍管の寄与を増加するために）ｄ_i,jが光電子増倍管のサイズと同じ桁であるときに、１より大きい。 −（その寄与の信号／雑音比が悪化するため、相互作用位置から距離が増すにつれて、光電子増倍管の寄与を削減するために）ｄ_i,jが大きくなると、ほぼゼロである。図７Ａは、関数Ｋ（ｄ）の第１の例を示す。この第１例は、７５ｍｍの正方形の光電子増倍管に適用可能である。（５ｍｍピッチの）ｄの特定の値のＫの値は、以下の表Ｉに示される。表Ｉ図７Ｂは、関数Ｋ（ｄ）の第２例を示す。この第２例は、６０ｍｍの六角形の光電子増倍管に適用可能である。（５ｍｍピッチの）ｄの特定の値のＫの値を、以下の表ＩＩに示す。表ＩＩ実現の観点から、加重重心の計算は、Ｎ’_i,jでＮ_i,jを置き換えた後に、未加重重心の場合と同じように行われる。未加重重心計算の後には、加重計算と呼ばれる、関数Ｋを使用する加重動作が続く。前記に示した例の場合(６行および６列で定められる光電子増倍管のセットを選択する)、このタスクは、それぞれが、６回の読取り回数内で６つの寄与を処理することができる、６つの演算子により実施される。加重重心計算の単純な例は、図８に示される。未加重重心の計算に使用されたＮ_i,j、Ｘｃ_i,j、ＹＣ_i,jの値は、基準１１４（Ｎ_i,jが記憶されるメモリ９４（図５）はすでに前述した）として概略を示したＦＩＦＯメモリ内に記憶されている。計算は、列上で動作する加重演算子ごとに、以下に説明されるように、ステップ１１６−１、．．．１１６−６で編成される。−１１６−１：第１値Ｎ_i,j、および対応する光電子増倍管ＸＣ_i,jおよびＹＣ_i,jの中心の座標（ＦＩＦＯで書き込まれる第１値およびしたがって、読み取られた第１の値）を検索し、加重演算子を入力レジスタ１１８に記憶する。同時に、演算子に対する入力時での値Ｘ₀およびＹ₀は、メモリ１１９に記憶される。Ｐ₀は変更されないため、この記憶動作は、Ｎ_i,j、ＸＣ_i,jおよびＹＣ_i,jの次の５つの獲得には繰り返さない。 −１１６−２：ｄＸ＝｜ＸＣ_i,j−Ｘ₀｜および同時にｄＹ＝｜ＹＣ_i,j−Ｙ₀｜を計算し、ｄＸ、ｄＹ、Ｎ_i,j、ＸＣ_i,jおよびＹＣ_i,jをメモリ１２０、１２２、１２４に記憶する。それから、ステップ１１６−１に使用されるレジスタが解放されてから、次の光電子増倍管の値を記憶するために使用することができる。それから、次の光電子増倍管は、６番目まで、前記の光電子増倍管と同じように処理される。 −１１６−３：（ｄＸ）²＝ｄＸ^*ｄＸ、および同時に（ｄＹ）²＝ＤＹ^*ＤＹを計算し、（ｄＸ）²、（ｄＹ）²、Ｎ_i,j、ＸＣ_i,j、およびＹＣ_i,jをメモリ１２６，１２８、１３０に記憶する。それから、ステップ１１６−２出力レジスタが解放される。 −１１６−４：ｄ²＝（ｄＸ）²＋（ｄＹ）²を計算し、ｄ²、Ｎ_i,j、ＸＣ_i,j、およびＹＣ_i,jをレジスタ１３２、１３４に記憶する。それから、ステップ１１６ −３出力レジスタが解放される。 −１１６−５：関数Ｋ＝ｆ’（ｄ²）を含むＥＰＲＯＭ１３６を、ｄ²を含むレジスタを通してアドレス指定する。Ｋ＝ｆ（ｄ）が既知であるときにはＫ＝ｆ’（ｄ²）を取得することが容易であることを理解すれば、これにより、ｄ²の平方根を抽出する必要性が回避される。それから、Ｋ、Ｎ_i,j、ＸＣＮ_i,j、およびＹＣ_i,j は、レジスタ１３８および１４０に記憶されてから、ステップ１１６−４出力レジスタが解放される。 −１１６−６：Ｎ’_i,j＝Ｋ^*Ｎ_i,jを計算し、Ｎ’_i,jＪ、ＸＣ_i,j、およびＹＣ_i _,j をレジスタ１４２および１４４に記憶する。それから、ステップ１１６−５レジスタが解放される。各計算ステップが、１回の読取りステップ（通常は１００ｎｓｅｃ）の間に実施されるには十分に単純であるため、このようにして分解され、パイプライン処理された後、Ｎ’_i,jを計算することは容易である。図９は、未加重重心、およびそれから加重重心の計算を実現するための、本発明に従った計算システムを図式により示す。この計算システムは、 −未加重重心を計算するための第１計算サブシステム１４６を備える。この第１サブシステムは、エネルギーの計算値および未補正位置の座標を記憶するためにレジスタ１１０および１１２（図６を参照）を備える。 −加重を計算するための第２計算サブシステム１４８を備える。この第２サブシステムは、図８に関して前述されたタイプである。 −加重重心Ｘ₁、Ｙ₁を計算するための第３計算サブシステム１５０を備える。この第３サブシステムは、図５および図６に関係して説明される型のアーキテクチャを有する。加重重心の出力は、事象の位置の新しい座標Ｘ₁、Ｙ₁を示す。エネルギーの値は、計算が実施されているのと同時に求めることができる。事象のエネルギーおよび座標は、同じレジスタ１５２内の最終出力として得られる。加重重心を計算することにより、位置精度を高めることができる。Ｐ₀から求められた値より少ない距離にある光電子増倍管だけを使用して計算する場合、エネルギー計算の精度も高めることができる。このようにして、Ｎ₁ 光電子増倍管の間で、本質的には雑音から構成される寄与を行う光電子増倍管を排除することができる。これらの光電子増倍管の数が、位置Ｐ₀が光電子増倍管フィールドの縁に近いときにより大きくなることに注意を要する。図１０は、加重重心およびフィルタリングされたエネルギーの計算の実現を示す。図８の参照番号と同一の参照番号は、同一のまたは対応する要素を示す。ステップ１５６−１、１５６−２、１５６−３、１５６−４は、ステップ１１６−１、１１６−２、１１６−３、１１６−４と同一である。さらに、ステップ１５６−５の間に、ｄ²は値Ｄ²と比較され、この場合、Ｄは、それを越えると光電子増倍管の寄与の信号／雑音比が低すぎると考えられる、相互作用ポイントＰ₀ からの距離である。ＰＤと呼ばれる、比較の結果は、以下の値に等しい。ｄ²＞タ１３３に記憶される。ステップ１５６−６の間、値Ｎ’_i,j ^*ＰＤ（実際には、ｄ²＞Ｄ²のときには加えてレジスタ１４３内に記憶される。図１１は、未加重重心の計算、それから加重重心の計算の実現のための本発明に基づく計算システムを示す。この計算システムは、以下を含む。 −未加重重心を計算するための第１計算サブシステム１６６を含む。この第１サブシステムは、図９に示されるサブシステム１４６に類似する。それは、未補正位置の座標の計算された値を記憶するためのレジスタ１１０（図６を参照）を備える。 −加重を計算するための計算サブシステム１６８を含む。この第２サブシステムは、図１０に関して前述される型となる。それは、Ｎ’_i,j、ＸＣ_i,j、ＹＣ_i,j およびＮ_i,j ^*ＰＤも計算する。 −加重重心Ｘ₁、Ｙ₁およびエネルギーの新しい値を計算するための第３計算サブシステム１７０を含む。この第３サブシステムのアーキテクチャは、図１２および図１３に関して後述する。図１２は、列演算子１８０を表す。列光電子増倍管の値Ｎ_i,jおよびＮ_i,j ^*ＰＤに加えて、計算サブシステム１６８によって出力される対応する光電子増倍管の中心の座標ＸＣ_i,jおよびＹＣ_i,jがこの列演算子の中に入力される。各列演算子１８０は、好ましくは並列で４つの動作を実行する。第１動作は、エネルギーに対する列の寄与を計算することから成り立つ。例えば、シーケンスの始めに初期化された後、アキュムレータ１９１は、列の６つの光電子増倍管の値Ｎ_i,j ^*ＰＤを合計し、結果をレジスタ１９３（ＲＳＥＮｃｏｌ）に記憶する。６つのレジスタ（ＲＳＥＮｃｏｌ１からＲＳＥＮｃｏｌ６）からの出力は、１つの共通バスＢＥＮＣＯＬでグループ化される。第２動作は、対応する列の合計ΣＮ’_i,jを計算することから成り立つ。例えば、シーケンスの始めで初期化された後、アキュムレータ１８２は列の６つの光電子増倍管の合計ΣＮ’_i,jを取り、結果をレジスタ１８４に記憶する。第３動作は、重心のＸ値に対する列の寄与を計算することから成り立つ。例えば、シーケンスの始めで初期化された後、掛け算器−アキュムレータ１８６が、列の６つの光電子増倍管の重心のＸ値に対する寄与を合計し、結果をレジスタ１８８（ＲＳＸｃｏｌ）に記憶する。６つのレジスタ（ＲＳＸｃｏｌ１からＲＳＸｃｏｌ６）からの出力を、１つの共通のバスＢＸＣＯＬ上でグループ化する。第４の動作は、重心のＹ値に対する列の寄与を計算することから成り立つ。例えば、初期化された後、第２掛け算器−アキュムレータ１９０は、列の６つの光電子増倍管の重心のＹ値に対する寄与を合計し、結果をレジスタ１９２（ＲＳＹｃｏｌ）に記憶する。６つのレジスタ（ＲＳＹｃｏｌ１からＲＳＹｃｏｌ６）からの出力を、１つの共通のバスＢＹＣＯＬ上でグループ化する。６回の読取り時間の最後に、第１の読取りの結果が記憶されるため、その作業を完了した６つの列演算子が、別の読取りに使用できるようになる。それから、重心のＸ値およびＹ値のエネルギーに対する、および座標に対する寄与がグループ化される。このグループ化は、参照１８０−１、…１８０−６が図１２に関して前述された型の６つの列演算子を示す、図１３。を参照して説明する。アキュムレータ１９５は、シーケンスの始めに初期化され、ＢＥＮＣＯＬバスを通して入力を受け取り、６つのレジスタＲＳＥＮｃｏｌ１からＲＳＥＮｃｏｌ６の合計を計算し、結果をレジスタ１９７（ＥＮＥＲＧＹ）に記憶する。このレジスタの内容は、推定位置を取り囲む36の光電子増倍管の補正済み寄与Ｎ_i,j ^*ＰＤの合計、したがって事象のエネルギーを表す。第２アキュムレータ１９６は、シーケンスの始めに初期化され、ＢＥＣＯＬバスを通して入力を受け取り、６つのレジスタＲＳＥｃｏｌ１からＲＳＥｃｏｌ６の合計を計算し、結果をレジスタ１９８に記憶する。第３アキュムレータ２００は、ＢＸＣＯＬバスを通して入力を受け取り、６つのレジスタＲＳＸｃｏｌ１からＲＳＸｃｏｌ６の合計を計算し、結果をレジスタ２０２（ＲＸＮ）に記憶する。このレジスタの内容は、以下を表す。第４アキュムレータ２０４は、ＢＹＣＯＬバスを通して入力を受け取り、６つのレジスタＲＳＹｃｏｌ１からＲＳＹｃｏｌ６の合計を計算し、結果をレジスタ２０６（ＲＹＮ）に記憶する。このレジスタの内容は、以下を表す。次に、ＲＳＥｃｏｌレジスタ、ＲＳＸｃｏｌレジスタおよびＲＳＹｃｏｌレジスタは、それらが列演算子により使用できるように解放され、したがって、アキュムレータは、もう一度別の事象を処理するために使用できるようになる。最後に、事象の相互作用ポイントのＲＸ₁およびＲＹ₁座標は、分割器２０８を使用して２つの除算、ＲＸ₁＝ＲＸＮ／ΣＮ’_i,j、およびＲＹ₁＝ＲＹＮ／ΣＮ’_i,j をレジスタ１９８，２０２，２０６が解放できるように、６読取り時間を下回つて行うことにより訃算される。市販の（レイセオン３２１１などの）積分式パイプライン処理された分割器は、容易にこれらの性能を達成することができ、直列で２つの除算を行う単一パッケージも使用できる。したがって、事象の位置が取得され、この位置のＲＸ₁およびＲＹ₁座標がレジスタ２１０（ＲＸ₁およびＲＹ₁）内に記憶される。除算と同時に、エネルギーは、次の事象のためにレジスタ１９７を解放するために、レジスタ１９７からレジスタ２１２にパイプライン処理される。したがって、レジスタ２１０および２１２は、補正された座標の値、および事象の補正されたエネルギーの値を記憶する。前述された発明に従ったシステムの汎用バージョンには大量の電子部品が必要になるが、プログラムによって動作可能な計算手段（マイクロプロセッサやＤＳＰ）を使用するシステムと比較すると、依然として非常に競争力がある。特に、いくつかの構成においては、その構造は、大幅に簡略化される。例えば、これは、光電子増倍管の中心が、規則正しい正方形のメッシュ上にあると仮定される、正方形の光電子増倍管から構成されるガンマカメラヘッドの場合である。この場合、大部分の演算子を簡略化するピッチの概念（２つの連続する光電子増倍管の中心の間のＸとＹでの距離）が使用できる。ここでは、各光電子増倍管から出力される信号がどのようにして検出され、処理されるか、特に事象の推定位置がどのようにして計算されるかを説明する。図１４は、単一の光電子増倍管６０に接続された装置の部分である。光電子増倍管６０は、電流電圧変換器２６２に接続される。光電子増倍管により検出される事象に応えて、信号が、例えば、図１５Ａに図示される型の電流電圧変換機２６２からの出力２６４として取得される。図１５Ａのグラフの栂座標は、パルスに対応する信号の振幅を示し、横座標は時間を示す。信号の振幅および時間は、任意の目盛りで示される。ｔ₀は、光検出器により出力されるパルスの開始時刻を示し、ｔ₁は、パルスが最大を通りすぎた後に、ほぼゼロに低下する時点を示す。誘導のため、間隔ｔ₁−ｔ₀に対応する期間は、ＮａＩ（ＴＩ）結晶に結合されるガンマカメラの光電子増倍管のケースでは、約１マイクロ秒である。出力端末２６４上で存在するアナログ信号は、アナログ−デジタル変換器２６６に送られる。この変換器は、図１５Ｂに示されるようにサンプルの数ｎを採取する各信号パルスをサンプリングする。２つの連続サンプルが、ステップまたはクロックの間隔ｐ（クロックは１／ｐＨｚで動作する）だけ、分けられる。例えば、変換器は、ｎ＝１０サンプルを使用して各信号パルスをサンプリングする。したがって、１マイクロ秒信号の場合、サンプルは１００ナノ秒ごとに採取される。アナログ−デジタル変換器２６６は、約１０メガヘルツから２０メガヘルツの周波数で動作することができる「フラッシュ」型の高速変換器であるのが好ましい。アナログ−デジタル変換器２６６から出力されるデジタル信号は、デジタル加算器２６８に送られる。この加算器は、アナログ−デジタル変換器２６６によりそれに送信されるサンプルの変化する合計を取る。変化する合計は、指定数のサンプルで実施される。例えば、この所定数は、１０に等しくてもよい。各光検出器ｉ，ｊの場合、この変化する合計、または事象に応えて出力される信号のデジタル積分は、すでに前述された規模Ｎ_i,jに相当する。同時に、手段２６８により行われる総和の結果は、レジスタ２７１に記憶される。記憶装置関数は、非常に近い時間間隔での複数の事象が記憶できるように、複数のレジスタから構成されてもよい。変化する合計の値は、比較手段２７０に送られる。これらの手段は、変化する合計の値を、コンパレータ２７０の入力２７２での所定の固定されたしきい値と比較する。このコンパレータは、バイナリ信号を、比較の結果を表す出力２７４に送る(例えば、変化する合計の値が設定された基準値より小さい場合には０、および変化する合計の値が基準値より大きい場合には１)。このオーバシュートの期間を制限するために、それは、変化する合計の最大となる時を中心とした時間期間中だけ作動する。これにより、時間的に近いが、検出器フィールドでは幾何的に異なる事象が分離される。このウィンドウは、符号化された信号が、基準として、最大を通過する時間を使用することにより位置決定される。この検出は、エンコーダ出力の現在値を前記の値に比較することにより、手段２８８によって行われる。現在値が前記の値より小さいときには、コンパレータ２８８がパルスを出力する。このパルスは、オフセットレジスタ２９０に送られ、遅延ｎ₁が調整され、変化する合計の最大を中心とする時間ウィンドウを作成する。符号化された信号の最大位置に関する不正確さ（ほぼ１つのサンプリングステップ）を考慮に入れるためには、時間ウばｎ₀＝３）であり、３つの内の最小のこの選択が、同じ事象により起動される光電子増倍管の間のしきい値を超える同時信号を最小限に抑える。コンパレータ２７０からの出力で取得される信号、およびオフセットレジスタ２９０からの出力信号が、ＡＮＤゲート２９２への入力として適用され、最大を通りすぎるデジタル信号に関して、必要とされる瞬間でのその出力２９４に対するしきい値オーバシュート信号を作成する。図１６は、複数の光検出器６０、６０−１、６０−２から出力される信号を処理するための、本発明に従った装置を示す。この図では、図１０の参照番号に同一の参照番号が、類似または対応する要素を示す。この図では、図１５Ａに関して前述されたタイプのアナログ信号３００が、電流−電圧変換器２６２の出力から得られることが分かる。図１６では、基準３０２は、他の電流−電圧変換器２６２−１、２６２−２などから採取されるすべてのアナログ信号の概略を示す。これらのすべての信号は、指定された数の光検出器、例えば全光検出器などによって出力されるすべてのアナログ信号の合計である信号Ｓを出力する、アナログ加算器２９８の中に入力される。装置３０４は、信号Ｓがその最大を通過するとき、パルスＩを出力する。例えば、この装置３０４は、微分器（コンデンサ、増幅器および増幅器入力と出力の間の抵抗）を備える。この微分器からの出力は、微分器出力が０に変化するときを検出するコンパレータに入力される。パルスＩは、クロックＨによって制御されるステップｐを使用するオフセットレジスタ３０６に入力される。このレジスタからの出力３０７は、記憶装置パルスと呼ばれ、特に記憶装置レジスタ２７１を、光検出器６０に対応してトリガする。これは、各光検出器に接続された各記憶装置レジスタもトリガする。オフセットレジスタ３０６での遅延は、記憶装置信号３０７の立上り前部が、合計がレジスタ２７１の中に記憶されなければならない瞬間と同期するように調整される。例えば、光検出器６０、６０−１、６０−２...は、二次元ネットワーク内で分散されてもよい。二次元光検出器ネットワークに関して事象の推定位置（つまり補正されていない位置）を記憶するためには、光検出器内の第１座標方向と読取りアクセスメモリを接続し、光検出器ネットワークの第２座標方向と読取りアクセスメモリを接続することが有利である。このネットワークが行および列によって特定されると、１つの読取りアクセスメモリは、このようにして「行」座標を特定するために使用することができ、１つの読取りアクセスメモリは「列」座標を識別するために使用することができる。さらに詳細には、図６に図示する本発明に従った装置では、（出力がアクティブであるときに）相互作用の中心で光検出器を表す出力２９４は、以下のように使用される。 −ＯＲ回路（４０２）は、その入力の少なくとも１つがアクティブであるときに、単一列の光検出器から２９４型出力を記憶し、アクティブ信号４３２を作成する。列ごとに１つの４０２型回路がある。 −ＯＲ回路（４１２）は、その入力の少なくとも１つがアクティブであるときに、単一行の光検出器から２９４型出力を記憶し、アクティブ信号４２２を作成する。行ごとに１つの４１２型回路がある。４２２型信号は、列に関して推定位置の座標（２８０）を出力するようにプログラミングされるＰＲＯＭ２７６のアドレスである。同様に、４３２型信号は、行に関して推定位置の座標（２８１）を出力するようにプログラミングされる第２ＰＲＯＭ２７７のアドレスである。１組の値（２８０、２８１）によって表される推定位置は、すべての光検出器の寄与が、その対応するレジスタ（２７１）に記憶されるのと同時に、レジスタ３２２に記憶される。この記憶動作は、レジスタ３０６により作成される信号３０７によりトリガされる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１２月１０日（１９９８．１２．１０）【補正内容】エネルギーが１４０ｋｅＶであるガンマ光線の解像度は、通常約３ｍｍから４ｍｍである。検出されたガンマ線光子のエネルギーは、光を受けたすべての光電子増倍管の寄与の合計を取ることにより計算される。それは、統計上の変動によっても影響を受ける。カメラのエネルギー解像度には、計算されたエネルギーの分布の中間高さでの幅の、同じソースに対する分布の平均値に対する比率によって特徴づけられる。エネルギー解像度は、通常、エネルギーが１４０ｋｅＶであるガンマ光線の場合約９％から１１％である。最後に、アンガー型ガンマカメラには、それが非常に単純な手段を用いて光電子増倍管信号の重心のリアルタイム計算を可能にするという利点がある。前述されたシステムは、限られた数の構成要素を備える。さらに、光電子増倍管信号を収集行に注入するために使用される抵抗はそれほど高価ではない。アンガー型カメラに対する他に類のない改善策が提案されてきた。米国特許第Ａ−５５７６５４７号は、検出器により受け取られる総エネルギーの計算を補正し、それを使用し事象の補正位置を演繹する方法を提案する。既知の事象位置に関して、多様な検出器により捉えられるエネルギーのヒストグラムを構築することにより、補正表が作成された。これらの表は、事象の位置を補正するために使用される。特許中の説明は、特に、表を作成し、使用するこの問題を志向するものである。その結果、説明には、計算について記載はなく、情報はセンサから移送する。特に、それには、事象カウント率を高める手段については記載されていない。しかしながら、ＡＮＧＥＲカメラには、低カウント率であるという重大な欠点がある。カウント率とは、事象数、言い替えると、カメラが単位時間あたりに処理することができる、ガンマ線光子とシンチレータの間の相互作用の数である。カウント率の制限の１つは、特に、カメラが、シンチレータ結晶内の別個のポイントでほぼ同時に発生する２つの事象を処理することができないという事実による。同時では有るが、幾何学的に別個の事象は、ＬＸ^-、ＬＸ⁺、ＬＹ^-、およびＬＹ⁺収集行に集積され、もはや区別することができない電気信号を作成する。これらの事象は、イメージの形成の場合にも「失われる」。この、集積を考慮し、それを補正する問題は、欧州特許出願第０２５２５６６号に記載されている。この出願で説明される装置は、各検出器により出力される信号をデジタル化する手段を備え、各検出器からのエネルギーは、現在の事象が発生している間に発生する事象により追加されるエネルギーを考慮するための補正によって計算される。カウント率の制限は、従来の医療イメージ技法では重大な制約ではない。前述されたように、コリメータが非常に多数のガンマ光線を停止するので、実際には少数の事象だけが検出される。ただし、ガンマカメラは、カウント率の制限が許容できない制約となっている２つのそれ以外の医療イメージ技法でも使用される。これらの技法は、「伝達減衰補正」および「同時ＰＥＴ（陽電子放射断層撮影法）と呼ばれる。伝達減衰技法の補正は、医療イメージの形成中に、調べられる器官の回りにある患者の器官に固有の減衰を考慮することから成り立つ。この減衰を求めるために、ガンマ放射線の患者の体を通ってガンマカメラまでの伝達が測定される。これは、大いにアクティブな外部ソースとガンマカメラ検出ヘッドの間に患者を置くことによって実行される。したがって、伝達された放射線を測定するとき、多数の事象が、シンチレータ結晶で発生する。単位時間あたりの多数の事象は、複数の事象を有する確率も高める。１．行および列単位で行列状に配置されたＮ個の光検出器のセットを利用して、Ｘ、Ｙ座標系内で事象の位置Ｐ₀（Ｘ₀、Ｙ₀）を決定するための方法であって、ｉ番目の列、およびｊ番目の行の検出器が、座標系で特定可能であり、事象がＮ個の光検出器において信号を誘導し、各光検出器により出力される信号のサンプリング、デジタル化、およびデジタル化されたサンプルの総和を含み、ａ）デジタル化されたサンプルの変化する合計が記憶され、現在の総計が、そのサンプルが追加されるたびに記憶され、最終合計が、ｉ番目の列、およびｊ番目の行で光検出器ごとにセンサにより出力されるエネルギ−Ｎ_i,jを表すステップと、ｂ）ｉ番目の列ごとに、 −光検出器のセット内の事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を求めるステップと、ｃ）−ステップｂで計算される列ごとの寄与の総和により、光検出器のセット内での事象により誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に関して、事象の重心の座標（Ｘ₀、Ｙ₀）と、を、求めるステップとを、含むことを特徴とする方法。２．事象の推定位置の検出のための予備ステップを含む、請求項１に記載の方法。３．また、事象の推定位置の近傍のＮ個の光検出器のセットの間で、Ｎ₁個の光検出器のサブセットの範囲設定のためのステップを含み、このサブセットのＮ₁ 個の光検出器からの信号だけを、ステップｂ）およびｃ）に従って処理する、請求項２に記載の方法。１０．光検出器が、ガンマカメラの光電子増倍管である、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。１１．請求項１０に従った方法を実現する、伝達減衰の補正でのイメージング方法。１２．請求項１０に従った方法を実現する、ＰＥＴ同時イメージング方法。１３．Ｎ個の光検出器のセットに関して、事象の位置Ｐ₀を決定するための装置であって、この事象がＮ個の光検出器、各光検出器（６０）により出力される信号をデジタル化し、各光検出器により出力される信号のエネルギーを表す値Ｎ_i, _j を計算する手段（１２６，２６８）で信号を誘導し、デバイスが、ｂ）列ｉごとに、 −光検出器のセット内で事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を求める手段（８２，８６，９０）と、ｃ）−光検出器のセット内で事象により誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に関して事象の重心の座標（Ｘ₀、Ｙ₀）と、を決定する手段（９６、１００，１０４，１０８）と、を備えることを特徴とする装置。１４．事象の推定位置を検出する手段（７０）を備える、請求項１３に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ノカ，アランフランス国Ｆ―38610 ジエール，リュドゥラフォンテーヌ 42

Claims

【特許請求の範囲】１．Ｎ個の光検出器のセットに関して事象の位置Ｐ₀を求めるための方法であって、この事象がＮ個の光検出器内で信号を誘導し、ａ）各光検出器により出力される信号をデジタル化し、各光検出器によって出力される信号のエネルギーを表す値Ｎ_i,jを計算するステップと、ｂ）列ｉごとに、 −光検出器のセット内で事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を求めるステップと、ｃ）−光検出器のセット内での事象により誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に関して事象の重心の中心の座標（Ｘ₀，Ｙ₀）と、を求めるステップとを備える方法。２．事象の推定される位置の検出のための予備ステップを含む、請求項１に記載の方法。３．事象の推定位置の回りのＮ個の光検出器のセットの間でＮ₁個の光検出器のサブセットの範囲設定のためのステップを備え、このサブセットのＮ₁個の光検出器からの信号だけをステップｂ）およびｃ）に従って処理する、請求項２に記載の方法。４．事象の重心の座標（Ｘ₀、Ｙ₀）をＮ個の光検出器に関して決定した後に、ｄ）Ｐ₀と、ステップｂ）およびｃ）で信号が使用される光検出器のそれぞれの間での距離ｄ_i,jを決定するステップと、ｅ）Ｋがｄ_i,jの関数である場合に、加重信号値Ｎ’_i,j＝Ｋ^*Ｎ_i,jを取得するために信号がステップｂ）およびｃ）で使用される各光検出器により出力される信号Ｎ_i,jを加重するステップと、を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。５．関数Ｋが、 −ｄ_i,jが光検出器のサイズより小さい場合に１より小さく、 −ｄ_i,jが、光検出器のサイズより大きい桁または同じ桁である場合に１より大きく、 −ｄ_i,jが、光検出器のサイズに比較して大きい場合に、ほぼ０に等しい、請求項４に記載の方法。６．ｂ’）−光検出器のセット内の事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を、列ｉごとに、加重信号、Ｎ‘_i,jの値を使用して求めるステップと、ｃ’）光検出器のセット内の事象によって誘導される総エネルギーと、 ―Ｎ個の光検出器に関して事象の重心（Ｘ‘₀、Ｙ’₀）の中心の新しい座標と、を、加重信号Ｎ’_i,jの値を使用して求めるステップと、を含む、請求項４また５のいずれか１項に記載の方法。７．Ｎ個の光検出器に関して、事象の重心Ｐ₀の座標（Ｘ₀，Ｙ₀）を決定した後に、ｄ’）Ｐ₀と、ステップｂ）およびｃ）で使用される信号の各光検出器の間の距離ｄ_i,jを求めるステップと、ｆ）ｄ_i,jの各値に関して、値Ｄと比較するステップと、場合にＰＤ≠０である場合に、値Ｎ_i,j ^*ＰＤを求めるステップと、を含む、請求項１から６の１つに記載される方法。８．ｈ）値Ｎ_i,j ^*ＰＤの関数として、総エネルギーの新しい値を求めるステップと、を含む、請求項７に記載の方法。９．ステップｈ）に従ったエネルギーの新しい値が、ｂ")光検出器のセット内の事象により誘導される総エネルギーに対する各列の寄与を、値Ｎ_i,j ^*ＰＤの関数として求めるステップと、ｃ"）多様な列に関してｂ"）で取得される寄与を合計することによって、光検出気のセット内での事象により誘導される総エネルギーを求めるステップと、で求められる、請求項８に記載の方法。１０．光検出器が、ガンマカメラの光電子増倍管である、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。１１．請求項１０に従った方法を実現する、伝送減衰の補正でのイメージ方法。１２．請求項１０に従った方法を実現する、ＰＥＴ同時イメージ方法。１３．Ｎ個の光検出器のセットに関して事象の位置Ｐ₀を求めるための装置であって、この事象がＮ個の光検出器内で信号を誘導し、ａ）各光検出器（６０）により出力される信号をデジタル化し、各光検出器によって出力される信号のエネルギーを表す値Ｎ_i,jを計算する手段（２６６，２６８）と、ｂ）列ｉごとに、 −光検出器のセット内での事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を求める手段（８２，８６，９０）と、ｃ）−光検出器のセットで事象によって誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に関して事象の重心の座標（Ｘ₀，Ｙ₀）と、を求める手段（９６，１００，１０４，１０８）と、を備える装置。１４．さらに事象の推定位置を検出する手段（７０）を備える、請求項１３に記載の装置。１５．事象の推定位置の近傍のＮ個の光検出器のセットの間でＮ₁個の光検出器のサブセットを区切る手段（６８，７４）を備える、請求項１４に記載の装置。１６．ｄ）Ｐ₀と、信号がエネルギーおよび重心を計算するために使用される各光検出器の間の距離ｄ_i,jを決定し、ｅ）Ｋがｄ_i,jの関数である場合に加重信号値Ｎ_i,j＝Ｋ^*Ｎ_i,jを取得するために、エネルギーおよび重心を計算するために信号が使用される各光検出器により出力される信号Ｎ_i,jを加重する、ための手段（１４８）を含む、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の装置。１７．関数Ｋが、 −ｄ_i,jが光検出器のサイズ小さい場合に、１より小さく、 −ｄ_i,jが光検出器のサイズより大きい桁または同じ桁である場合に、１より大きく、 −ｄ_i,jが光検出器のサイズと比較して大きい場合に、０にほぼ等しい、請求項１６に記載の装置。１８．ｂ'）加重信号Ｎ’_i,jの値を利用する列ｉごとに、 −光検出器のセット内での事象により誘導される総エネルギーに対する列の寄与と、 −事象の重心のＸ値に対する列の寄与と、 −事象の重心のＹ値に対する列の寄与と、を決定し、ｃ'）ｂ'）で取得される寄与の値を利用して、 −光検出器のセット内の事象により誘導される総エネルギーと、 −Ｎ個の光検出器に関して事象の重心の新しい座標（Ｘ₁，Ｙ₁）と、を求める、手段（１５０）を含む、請求項１６または１７のいずれか１項に記載の装置。１９．ｄ‘）信号が重心およびエネルギーを計算するために使用される、Ｐ₀および各光検出器の間の距離ｄ_i,jを求め、ｆ）ｄ_i,jの各値を値Ｄと比較し、ｇ）信号が、重心およびエネルギーを計算するために使用される、光検出器ごと値Ｎ_i,j ^*ＰＤを求める手段を備える、請求項１３から１８のいずれか１項に記載の装置。２０．総エネルギーの新しい値を値Ｎ_i,j ^*ＰＤの関数として求める手段も備える、請求項１９に記載の装置。２１．エネルギーの新しい値を求める手段が、ｂ"）値Ｎ_i,j ^*ＰＤの関数として、光検出器のセット内での事象により誘導される総エネルギーに対する各列の寄与を決定する手段（１９１）と、ｃ"）光検出器内の事象により誘導される総エネルギーを決定する手段（１９５）と、を備える、請求項２０に記載の装置。２２．光検出器が、ガンマカメラの光電子増倍管である、請求項１１から２１のいずれか１項に記載の装置。