JP2005532571A - Petスキャナーの空間的解像度を増加させる方法および装置 - Google Patents
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Abstract
陽電子射出断層撮影法スキャナーの解像度を増加させる方法および装置。該方法および装置は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置くための要素および行為を含む。
Description
本出願は、2002年7月5日に出願された米国仮出願番号第60/394135、および2003年5月16日に出願された米国非仮出願に基づくものであり、かつそれらに対して優先権を主張するものであり、その内容は引用によって組み込まれる。
発明の背景
本発明は、一般に、陽電子射出断層撮影法(「PET」)スキャナーに関し、より具体的には、PETスキャニングの方法および増加されたイメージ解像度を有するPETスキャナー装置に関する。
本発明は、一般に、陽電子射出断層撮影法(「PET」)スキャナーに関し、より具体的には、PETスキャニングの方法および増加されたイメージ解像度を有するPETスキャナー装置に関する。
陽電子射出断層撮影法(「PET」)は、対象内の陽電子射出同位体の分布の三次元的断層イメージを提供するイメージング技術である。対象は、通常、生きているヒトまたは動物であり、イメージは、対象の異なる部分内の組織差異の視覚的描写を提供する。PET手順は、大抵、注入または吸引を介する対象への放射標識された追跡医薬品の導入を含む。医薬品の型は、調査下にある組織の機能によって決定される。医薬品中の放射標識された追跡元素が壊変すると、それは陽電子を生成する。各陽電子は、試料対象中の電子と合体する前に、試料対象中の周りの物質と衝突する。試料対象中の電子と各陽電子との合体は、両方の粒子を対消滅させ、一対のガンマ線フォトンを生成する。ガンマ線フォトンは、対消滅事象から反対の方向に離れていく。一対の対向するガンマ線検出器が、各々、通常5ないし50ナノ秒といった所定の時間内に、対消滅事象中に生成された2つのガンマ線フォトンのうち1つを検出し、「併発事象(coincidence event)」が記録されれば、ガンマ線フォトンを生成する対消滅事象は、2つの検出器の間の直線上にあると考えられる。
慣用的に、PETスキャナーは、1または複数のリング、あるいは2つまたはそれ以上の検出器プレートとして連続して配置されたガンマ線検出器のアレイよりなる。応答の線(「LOR」)は、各アレイの対向する検出器対の間に形成される。PETスキャナーは、各LORに沿って発生する対消滅事象を検出することによって、対象内の放射能分布情報を入手する。1またはそれ以上の検出器のリングを有する商業的に入手可能なPETスキャナーは、動物およびヒト対象をPETスキャンするのに入手可能である。動物およびヒト対象をPETスキャンするための1またはそれ以上の検出器のリングの内側の直径は、それぞれ、約20センチメートルおよび80センチメートルである。慣用的に、(複数の)リング内に配置された検出器を有するスキャナーに関して、対象は、サンプリングが最高であると、つまり現在入手可能な最良の解像度およびイメージの質を達成すると考えられる(複数の)リングに置かれる。検出器プレートを有するスキャナーに関して、検出器プレートは、対象の周りを回転して、分布の投影の完全な組を形成するために、全角度からデータを収集する。リング配置と同じ理由で、対象は、慣用的に、検出器プレートの間に置かれる。多数の対消滅事象の検出によって、コンピューターは対象内の放射標識された医薬品の分布の三次元イメージを構築することができ、これは、生きている対象の医薬品および機能の動力学に関する重要な情報を提供する。
これらの慣用的設計と共に、PETシステムのイメージ空間的解像度は、内因性の検出器空間的解像度、対消滅するガンマ線フォトンの無共直線性、および医薬品を追跡する際の放射性同位体の陽電子範囲を含む幾つかの要因によって決定される。これらの3つの要因のうち、最後の2つは、使用される放射性同位体の型によって決まり、スキャナー設計から独立している。すなわち、PETスキャナー製造者らは、検出器の内因性の空間的解像度を改善する新たな検出器を設計することによって、スキャナー空間的解像度を向上させようと試みている。これは、分子イメージングの進歩にとって非常に強力なツールとなった小動物イメージングに捧げられた非常に高い解像度のPETスキャナーに対して特に重要である。
殆どの動物PETスキャナーおよび幾つかの最新式ヒトスキャナーにつき、光検出器にカップリングさせた区別されるシンチレーション結晶は、従来可能であった最高空間的解像度を達成するのに使用されてきた。区別される結晶を使用するPETスキャナーについて、検出器内因性の空間的解像度は、結晶幅の半分以上良くはできない。リング幾何学を持つPETスキャナーにつき、検出器対は、結晶幅の半分の平均サンプリング距離にてサンプリング線を形成する。サンプリング理論のNyquist定理に基づき、1つのシステムが解明可能な最小対象(つまり、シグナルの最高周波数)は、サンプリング距離のサイズの2倍(つまり、サンプリング周波数の半分)である。検出器内因性の空間的解像度が結晶幅の半分に等しい理論的限界に近いイメージ空間的解像度を達成するために、慣用的PETスキャナーは、より短いサンプリング距離を必要とする。サンプリング解像度を増加させるために多くの試みがなされてきた。例えば、特定の設計は、検出器幅の分率だけ、検出器または対象を動かす。他の設計は、複数の停止層に区別される結晶を積み重ねる。これらの設計をもって、イメージ解像度は、検出器内因性の解像度に近づきはじめることができる。しかしながら、慣用的PETスキャナーは、使用するガンマ線検出器の型に拘わらず、検出器内因性の空間的解像度より高いイメージ解像度を達成することはできずにいた。これは、シンチレーション検出器、電離箱、半導体検出器および他の型のガンマ線検出器について当てはまる。
幾つかの技術が、検出器内因性の空間的解像度より小さい構造を解明するために、他のイメージング分野で開発されてきた。一例は、対象の「拡大された」イメージを生成するピンホールコリメータにカップリングさせたガンマカメラであり、これは検出器内因性の空間的解像度より小さい対象のイメージ解像度を可能とする。この設計の欠点は、検出能率の有意な減少である。
もう1つのイメージングデバイスの例は、フォトン源の一側面に置かれた2つの検出器を有するコンプトン(Compton)カメラである。コンプトンカメラの検出器は、1つの検出器、次いで他の検出器と相互作用するフォトンを順次に検出するように設計される。フォトンの順次検出は、コンプトンカメラが、フォトンの経路を追跡することを可能にし、複数の順次フォトン検出は、フォトン源のイメージの再構築を可能にする。本発明の装置とは対照的に、コンプトンカメラの両方の検出器は、フォトン源の一側面に配置される。この配置は、単一検出器システムより感度を増加させるが、それは解像度を犠牲にする。[これは真実だろうか?]
発明の概要
簡潔に述べれば、本発明の装置は、対象の関心のある領域の高解像度イメージを提供するためのPETスキャナーである。該スキャナーは、一定距離だけ間隔を設けられた対向する第1および第2の検出器アレイならびに第1および第2の検出器アレイの間に対象を保持するステージを含む。第1検出器アレイの検出器は、第2の検出器アレイの検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。ステージは、第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置く。該地点は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い。
簡潔に述べれば、本発明の装置は、対象の関心のある領域の高解像度イメージを提供するためのPETスキャナーである。該スキャナーは、一定距離だけ間隔を設けられた対向する第1および第2の検出器アレイならびに第1および第2の検出器アレイの間に対象を保持するステージを含む。第1検出器アレイの検出器は、第2の検出器アレイの検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。ステージは、第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置く。該地点は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い。
本発明のもう1つの態様において、該地点は第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約10センチメートル近くにあり、2つの検出器アレイの間の距離は約20センチメートルである。
本発明のもう1つの態様において、該地点は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約4センチメートル近くにあり、2つの検出器アレイの間の距離は、約80センチメートルである。
さらにもう1つの態様において、本発明は、対向する第1および第2の検出器アレイおよび第1および第2の検出器アレイの間に対象を保持するステージを含むPETスキャナーである。本発明のこの態様において、第1および第2の検出器アレイは、各々、円の弧として形成され、第1検出器の弧の半径は第2の検出器アレイの弧の半径より短い。第1検出器アレイの検出器は、第2の検出器アレイの検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。該ステージは、第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置く。該地点は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い。
さらにもう1つの態様において、本発明は、第1円形検出器アレイ、少なくとも部分的に第1検出器アレイの外側を通って延びる第2の円形検出器アレイ、および第1および第2の検出器アレイの内側に対象を保持するステージを含むスキャナーを含む。第1検出器アレイの検出器は、第2の検出器アレイの検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。
さらにもう1つの態様において、本発明は、スキャナー解像度を増加させる方法を含む。該方法は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置き、対象をスキャナーでスキャンすることを含む。
本発明のさらにもう1つの態様において、対象の関心のある領域は、第2の検出器アレイより第1検出器アレイに少なくとも1センチメートル近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に置かれ、ここに2つの検出器アレイの間の距離は20センチメートルである。
本発明のさらにもう1つの態様において、対象の関心のある領域は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約4センチメートル近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に置かれ、ここに、2つの検出器アレイの間の距離は80センチメートルである。
本発明のさらにもう1つの態様において、PETスキャニングの方法は、第1検出器の弧の半径が第2の検出器アレイの弧の半径よりも短い円の弧として各々形成される対向する第1および第2の検出器アレイを含むPETスキャナーを用いて提供される。第1検出器アレイの検出器は、第2の検出器アレイの検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。該方法は、対象の関心のある領域を、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に置き、対象をスキャナーでスキャンすることを特徴とする。
最後の態様において、本発明は、第1および第2の円形同心性検出器アレイを含む陽電子射出断層撮影法スキャナーによって提供される対象の関心のある領域のイメージの解像度を増加させる方法を含む。第1検出器アレイの検出器は、第2の検出器アレイの検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。該方法は、第1および第2の検出器アレイの内側の地点に、対象の関心のある領域を置き、対象をスキャナーでスキャンすることを特徴とする。
本発明の他の目的は、以下に、ある程度明白であり、ある程度示されるだろう。
好ましい具体例の詳細な記載
さて、図面、特に図1を参照し、陽電子射出断層撮影法(「PET」)スキャナーは、全体として、参照文字20によって指定される。スキャナー20は、対象24の関心のある領域22のイメージを提供する。スキャナー20は、それぞれ一定距離dだけ間隔を設けられた対向する第1および第2の検出器アレイ26、28およびアレイの間に対象24を保持するステージ30を含む。第1検出器アレイ26は、連続した隣接するガンマ線フォトン検出器31から形成されるが、第2の検出器アレイ28は、連続した隣接するガンマ線フォトン検出器32から形成される。第1検出器アレイ26の検出器31は、第2の検出器アレイ28の検出器32の内因性の解像度と等しいかあるいは好ましくはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。より優れた内因性の空間的解像度、言い換えれば、対象のより小さい構造を識別することが可能な解像度は、例えば、検出器31のサイズを減少させることを含む種々の既知の方法を介して達成され得る。検出器31および32は、シンチレーション結晶、電離箱、半導体物質またはガンマ線フォトンを検出する他の物質を含んでいてもよい。検出器31および32は、同じ型および同じサイズのものであってもよい。代わりに、検出器31および32は、同じ型のものではあるが、異なるサイズであってもよく、あるいは全く異なる型のものであってもよい。PETスキャニングの間、対象24は、下記のように、アレイ26および28の間に配置され、放射標識された追跡医薬品が対象に導入される。追跡医薬品中の放射性同位体が壊変すると、それらは陽電子を生成する。各陽電子は、対象中の周りの物質と衝突し、最終的には、電子と合体し対消滅して、一対のガンマ線フォトンを生成する。ガンマ線フォトンは、直線状で(例えば、線34に沿って)お互いから進む。ガンマ線フォトンが検出器31および32に衝突する時、それらは検出される。もし所定の時間内に(例えば、約5ないし約50ナノ秒以内に)、一対の検出器31および32が、各々、1つのガンマ線フォトンを検出すれば、ガンマ線フォトンは、2つの検出器の間を通って延びる直線(例えば、線34)上の対象内のある地点で生成されたと考えられる。当業者に明白になるように、連続した線40(例えば、図2で図示されるように)は、第1および第2のアレイ26および28の検出器31および32の各対の間を通って延びる。これらの線40は、「応答の線(lines of response)」と呼ばれる。
さて、図面、特に図1を参照し、陽電子射出断層撮影法(「PET」)スキャナーは、全体として、参照文字20によって指定される。スキャナー20は、対象24の関心のある領域22のイメージを提供する。スキャナー20は、それぞれ一定距離dだけ間隔を設けられた対向する第1および第2の検出器アレイ26、28およびアレイの間に対象24を保持するステージ30を含む。第1検出器アレイ26は、連続した隣接するガンマ線フォトン検出器31から形成されるが、第2の検出器アレイ28は、連続した隣接するガンマ線フォトン検出器32から形成される。第1検出器アレイ26の検出器31は、第2の検出器アレイ28の検出器32の内因性の解像度と等しいかあるいは好ましくはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。より優れた内因性の空間的解像度、言い換えれば、対象のより小さい構造を識別することが可能な解像度は、例えば、検出器31のサイズを減少させることを含む種々の既知の方法を介して達成され得る。検出器31および32は、シンチレーション結晶、電離箱、半導体物質またはガンマ線フォトンを検出する他の物質を含んでいてもよい。検出器31および32は、同じ型および同じサイズのものであってもよい。代わりに、検出器31および32は、同じ型のものではあるが、異なるサイズであってもよく、あるいは全く異なる型のものであってもよい。PETスキャニングの間、対象24は、下記のように、アレイ26および28の間に配置され、放射標識された追跡医薬品が対象に導入される。追跡医薬品中の放射性同位体が壊変すると、それらは陽電子を生成する。各陽電子は、対象中の周りの物質と衝突し、最終的には、電子と合体し対消滅して、一対のガンマ線フォトンを生成する。ガンマ線フォトンは、直線状で(例えば、線34に沿って)お互いから進む。ガンマ線フォトンが検出器31および32に衝突する時、それらは検出される。もし所定の時間内に(例えば、約5ないし約50ナノ秒以内に)、一対の検出器31および32が、各々、1つのガンマ線フォトンを検出すれば、ガンマ線フォトンは、2つの検出器の間を通って延びる直線(例えば、線34)上の対象内のある地点で生成されたと考えられる。当業者に明白になるように、連続した線40(例えば、図2で図示されるように)は、第1および第2のアレイ26および28の検出器31および32の各対の間を通って延びる。これらの線40は、「応答の線(lines of response)」と呼ばれる。
さらに図1で図示されるように、ステージ30は、検出器アレイ26および28の間に置かれ、対象の関心のある領域22が第1および第2の検出器アレイの間の特定の地点36に位置するように、対象24を保持するように設計される。本発明のいくつかの具体例において、関心のある領域22が保持される地点36は、第2の検出器アレイ28よりも、第1検出器アレイ26に少なくとも約10パーセント近い。言い換えれば、もし関心のある領域22および第2の検出器アレイ28の間の距離が100ユニットであれば、関心のある領域22および第1検出器アレイ26の間の距離は、約90ユニット以下である。より好ましくは、地点36は、第2のアレイ28よりも、第1アレイ26に約33%近い。さらにより好ましくは、地点36は、第2のアレイ28よりも、第1アレイ26に、約67%近い。さらにより好ましくは、地点36は、第2のアレイ28よりも、第1アレイ26に約80パーセント近い。好ましくは、地点36は、検出器飽和を避けるために、第2の検出器アレイ28よりも第1検出器アレイ26に約98%以下だけ近い。
さらに、動物対象をPETスキャンすることに対応する本発明のいくつかの具体例において、関心のある領域22が保持される地点36は、もしアレイ26および28の間の距離dが約20センチメートルであれば、第2の検出器アレイ28よりも、第1検出器アレイ26に、少なくとも約1センチメートル近い。ヒト対象をPETスキャンすることに対応する本発明の他の具体例において、関心のある領域22が保持される地点36は、もしアレイ26および28の間の距離dが80センチメートルであれば、第2の検出器アレイ28よりも、第1検出器アレイ26に、少なくとも約4センチメートル近い。
より好ましくは、動物対象をPETスキャンすることに対応して、もしアレイ26および28の間の距離dが約20センチメートルであれば、地点36は、第2のアレイ28よりも、第1アレイ26に約4センチメートルおよび約10センチメートルの間の距離だけ近い。ヒト対象をPETスキャンすることに関して、もしアレイ26および28の間の距離dが約80センチメートルであれば、地点36は、好ましくは、第2のアレイ28よりも、第1アレイ26に約16センチメートルおよび約40センチメートルの間の距離だけ近い。
さらにより好ましくは、動物対象をPETスキャンすることに関して、もしアレイ26および28の間の距離dが約20センチメートルであれば、地点36は、第2のアレイ28よりも、第1アレイ26に約14センチメートル近い。ヒト対象をPETスキャンすることに関して、もしアレイ26および28の間の距離dが約80センチメートルであれば、地点36は、さらにより好ましくは、第2のアレイ28よりも、第1アレイ26に約56センチメートル近い。動物対象をPETスキャンすることに関して、もしアレイ26および28の間の距離dが約20センチメートルであれば、地点36は、好ましくは、第1アレイ26に約1センチメートル以下だけ近くに位置する。ヒト対象をPETスキャンすることに関して、もしアレイ26および28の間の距離dが約80センチメートルであれば、地点36は、好ましくは、第1アレイ26に約4センチメートル以下だけ近い。
図2は、慣用的に配置される(つまり、検出アレイ26および28の間に置かれる)よりも、上記のように対象24の関心のある領域22を置くことの利点を図示する。図2で示されるように、第1および第2の検出器アレイ26および28は、お互いに対して平行に置かれる。応答の線40は、それぞれ、第1および第2の検出器アレイ26および28の個々の検出器対の間に示される。過去には、対象(示されず)は、42と呼ばれる平面上のアレイの間に置かれた。この平面42を交差する際の応答の線40の間の間隔は、アレイ26および28内の隣接する検出器の間の距離の半分に等しい。このサンプリング距離で達成可能な最良のイメージ空間的解像度は、大体、個々の検出器のサイズである。対象またはアレイ26および28を小さい距離、例えば、検出器幅の1/2または1/4動かす慣用的技術を用いて、イメージ解像度は慣用的設計の理論的限界、つまり検出器内因性の空間的解像度に近づくことが可能である。対象を、第2のアレイ28よりも第1アレイ26に近づける、例えば44と呼ばれる平面上に置き、対象をスキャンすることによって、解像度は改善される。解像度の改善は、2つの効果:改善されたサンプリングおよび拡大された投影によって示される。隣接する応答の線40の間のそれらが平面44を交差する時の間隔は、隣接する応答の線40の間のそれらが平面42を交差する時の間隔と比較して減少される。例えば、アレイ28よりもアレイ26に50%近い平面上に置かれた対象は、アレイの間に置かれた対象の2倍優れたサンプリング解像度を生じる。平面44上に置かれた対象の使用可能なイメージング領域は、平面42上に置かれた対象に対するものより小さいが、平面44上の対象24(図1のように)関心のある領域22(図1のように)は、慣用的技術と比較してより大きい拡大をもって、より遠い検出器アレイ28に投影される。例えば、アレイ28よりもアレイ26に50%近い平面上に置かれた対象は、アレイの間に置かれた対象と比較して、より遠いアレイ28にて、2倍大きい拡大を生じるだろう。すなわち、当業者に理解されるように、対象24(図1のように)の関心のある領域22(図1のように)を、第2の検出器アレイ28よりも第1検出器アレイ26に近い地点に置くことで、個々の検出器内因性の解像度よりも高い空間的解像度を持つイメージを生成することができる。
スキャナーの解像度は、対象を検出器アレイに対して相対的に動かすことによって、あるいはアレイを対象に対して相対的に動かすことによって改善することができる。当業者に理解されるように、対象またはアレイを動かすことは、効果的なサンプリングサイズを減少させる。
三次元的断層撮影法のイメージを生成するために、複数の視点からの対象の投影が必要である。複数の視点から対象の拡大された投影を得るために、検出器アレイ26および28を定常の対象24に対して回転させるか、あるいは対象24を回転させ検出器26および28を定常で保つことができる。目的は、複数の視点からのより優れたサンプリングサイズを持つ対象の拡大された投影を得ることであり、これは結果的に高空間的解像度を持つPETイメージに繋がる。
この解像度改善技術の一例は、図3Aに図示される。対象24は、定常の軸46を中心に図示され、上記のように第1検出器アレイ26および第2の検出器アレイ28の間に置かれる。図3Bは、第1検出器アレイ26および第2の検出器アレイ28を軸46に対して回転させることによって達成される装置のいくつかの連続する陽電子を示す。検出器26および28は、対象をスキャンする間連続してかあるいは不連続の段階で回転されて、複数の視点からの対象の拡大された投影を生成する。
図4は、対向する第1および第2検出器アレイ(示されず)を有する連続したリング検出器アレイ60として並べられ、図5で示されるように距離dによって分けられた弧または半分として形成された第1および第2検出器アレイを示す。弧は、第1または第2の検出器アレイを構成する。第1検出器アレイの検出器は、第2の検出器アレイの検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいは好ましくはそれ以上である内因性の空間的解像度を有する。対象24は、定常の軸46を中心に置かれ、所望の拡大効果を達成するために、第2の検出器アレイよりも第1検出器アレイに近い地点にあるリング検出器アレイ60の内側に並べられて示される。リング検出器アレイ60が、対象をスキャンする間連続してあるいは不連続の段階のいずれかで軸46に対して回転される間、対象はスキャンされる。リング検出器アレイ60が軸46に対して回転される時の装置のいくつかの連続する陽電子のうちの1つは、参照数字62aによって示される。回転の間、第1検出器アレイは、第2の検出器アレイよりも対象に近い位置に置かれる。高解像度イメージは、対象の拡大を生成する個々の検出器対からのデータのみを必要とする。すなわち、全ての個々の検出器対からの生データは、コンピューター64(図8)を用いて分析されて、複数の視点からの対象の拡大された投影に対応するデータを抽出する。
図5は、先に図4への言及をもって記載されたように、軸46を中心に置かれた対象24を持つリング検出器アレイ70を図示する。対象24は、第2の検出器アレイよりも第1検出器アレイに近い地点にあるリング検出器アレイ70の内側に並べられて、所望の拡大効果を達成する。この具体例において、対象が軸46に対して連続してあるいは不連続の段階のいずれかで回転され、リング検出器アレイ70でスキャンされる間、リング検出器アレイ70は定常のままである。軸46に対して回転される時の対象24のいくつかの連続する位置のうちの1つは、参照数字72aによって示される。回転の間、対象は、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに近い位置に置かれる。高解像度イメージは、対象の拡大を生成する個々の検出器対からのデータのみを必要とする。すなわち、全ての個々の検出器対からの生データは、コンピューター64(図10)を用いて分析されて、複数の視点からの対象の拡大された投影に対応するデータを抽出する。
図6は、図4への言及をもって先に記載したように、所望の拡大効果を達成するために、中心軸82および第2の検出器アレイよりも第1検出器アレイに近い位置にあるリング検出器アレイの内側に並べられた対象24を有するリング検出器アレイ80を図示する。この具体例において、対象24は、リング検出器アレイ80によってスキャンされる時、所定の角速度にて、軸82に対して、連続してあるいは不連続の段階のいずれかで旋回する。リング検出器アレイ80は、対象24の位置が、第2の検出器アレイよりも、第1検出器アレイに近いままであるように、対象24と同じ角速度で、軸82に対して回転する。軸82に対して旋回する時の対象24のいくつかの連続する位置のうちの1つは、参照数字84aによって示される。高解像度イメージは、対象の拡大を生成する個々の検出器対からのデータのみを必要とする。すなわち、全ての個々の検出器対からの生データは、コンピューター64(図10)を用いて分析されて、複数の視点からの対象の拡大された投影に対応するデータを抽出する。
図7Aは、第1検出器アレイ26および対向する第2の検出器アレイ28を含み、各々は異なる半径を有する半円の形態であり、各々は共通の軸90を中心に置かれる。第1検出器アレイ26の検出器は、第2の検出器アレイ28の検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。対象24は、第1検出器アレイ26および対向する検出器アレイ28の内側の軸90を中心に置かれる。応答の線40は、第2の検出器アレイ28に投影される対象のイメージが拡大され、すなわち高解像度を達成することを示す。第1検出器アレイ26および第2の検出器アレイ28が、軸90に対して回転されて、複数の視点からの対象の拡大された投影を生成する間、図7Aの設計は高解像度イメージを達成する。別法として、第1検出器アレイ26および第2の検出器アレイ28は、定常のままであってもよく、PETスキャナーを使用して、同時に複数の視点からの対象の投影を得ることもできる。別法は、全角度からの対象の拡大された投影を生成しないが、そのイメージ解像度は、それでもなお、慣用的設計に等しいかあるいはそれ以上である。定常の検出器アレイを持つこの具体例によって、いくつかのPET適用で重要である対象の動的スキャンが可能になる。
図7Bは、第1検出器アレイ26および第2の検出器アレイ28を含むPETスキャナーを示し、各々は異なる半径を有する完全円の形態であり、各々は共通の軸90を中心に置かれる。第1検出器アレイ26の検出器は、第2の検出器アレイ28の検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上の内因性の空間的解像度を有する。対象24は、第1検出器アレイ26および第2の検出器アレイ28の内側の軸90に置かれる。ガンマ線は、高エネルギーを持ち、物質を透過するため、対象24から発生するいくつかのガンマ線は、相互作用なしに内側の検出器アレイ26を通り、外側の検出器アレイ28によって検出される。すなわち、応答の線は、第1(内側の)検出器アレイ26および第2の(外側の)検出器アレイ28(40によって示される)の間、あるいは内側の検出器アレイ26(39によって示される)の対向する半分の間、および外側の検出器アレイ28(41によって示される)の対向する半分の間を通って延びる。内側の検出器アレイ26の下半分および外側の検出器アレイ28の上半分は、図7A中の設計に似ているため、図7Bに示されるスキャナーは、図7Aで示されるような2つのスキャナーが一緒に組み合わさったものと考えることができる。図7Bで示される配置には少なくとも2つの利点がある。第1に、それは動く部分を排除する。第2に、それは「慣用的PETイメージ」および「高解像度イメージ」の両方を同時に得る。応答の線39および41から収集されたデータを使用して、慣用的解像度を有するPETイメージを再構築することができるが、応答の線40からのデータは、上記のように高解像度イメージを提供することが可能である。
当業者は、本明細書中で開示される発明を、存在する、商業的に入手可能な慣用的PETスキャナーに適合させることができることを理解するだろう。
図8Aは、円状検出器アレイ48を有する一次スキャナーを含む改良されたPETスキャナーの具体例を示す。円状検出器アレイ48は、円柱状容量(円柱状の外側の境界)および平面状末端(図9A−9Cにおいて線56および58で示される)を取り囲み、約3ないし約15ミリメートルの内因性の空間的解像度を有する複数の検出器(示されず)を含む。改良は、一次PETスキャナーの円柱状境界の内側に置かれた少なくとも1つの二次PETスキャナーを含み、このイメージングデータは、コンピューター64(図10)を用いて、一次PETスキャナーのそれと混合することが可能である。二次PETスキャナーは、例えば半リングの形態で配置され、1またはそれ以上の付属検出器(示されず)を有する少なくとも1つの付属検出器アレイ50を含む。付属検出器の内因性の空間的解像度は、円形検出器アレイ48の検出器の内因性の空間的解像度に等しいかあるいはそれ以上である。付属検出器アレイ50を、対象24に近い位置に置くことが可能である。応答の線40は、付属検出器アレイ50から円形検出器アレイ48へと延び、円形検出器アレイ48に投影される対象のイメージは拡大され、すなわち高解像度を達成することを示す。図8Aの設計は、高解像度イメージを達成するが、付属検出器アレイ50は、対象24の周りを回転して、複数の視点からの対象の拡大された投影を生成する。別法として、付属検出器アレイ50は、定常のままで、二次PETスキャナーを使用して、複数の視点から同時に対象の投影を得ることが可能である。
図8Bは、少なくとも1つの円形検出器アレイ48を有する改良されたPETスキャナーを図示する。円形検出器アレイ48は、約3ないし約15mmの内因性の空間的解像度を有する複数の検出器(示されず)を含む。改良は、中でも、乳房組織のイメージングに使用することができ、複数の付属検出器アレイ52を有する二次PETスキャナーを含む。二次PETスキャナーは、付属検出器アレイ52が、一次PETスキャナーの円柱状境界の内側に置かれるように並べられる。この具体例において、付属検出器アレイ52は、ヒト乳房を受け取るように配置された隣接する弧として形成される。各弧は、複数の付属検出器(示されず)を有する。付属検出器の内因性解像度は、円形検出器アレイ48の検出器の内因性解像度に等しいかあるいはそれ以上である。応答の線40は、付属検出器アレイ52の各々から、円形検出器アレイ48へと延び、円形検出器アレイ48に投影される対象のイメージは拡大され、すなわち高解像度を達成することを示す。複数の付属検出器アレイ52は定常のままで、二次PETスキャナーを使用して、複数の視点からの対象の同時投影を得ることができる。
図8Cは、少なくとも1つの円形検出器アレイ48を有する改良されたPETスキャナーを図示する。アレイ48は、約3mmないし約15mmの内因性の空間的解像度を有する複数の検出器(示されず)を含む。改良は、一次PETスキャナーの円柱状境界の内側に置かれた二次PETスキャナーを含み、このデータは、コンピューター64(図10)を用いて、一次PETスキャナーのそれと合力される。二次PETスキャナーは、少なくとも1つの付属検出器(示されず)を有する、例えばリング検出器として配置された少なくとも1つの付属検出器アレイ54を含む。付属検出器の内因性の空間的解像度は、一次検出器アレイ48の検出器の内因性の空間的解像度と等しいかあるいはそれ以上である。図8Cの設計は、高解像度を達成するが、円形検出器アレイ48および付属検出器アレイ54は定常のままである。応答の線40は、付属検出器アレイ54から円形検出器アレイ48へと延び、円形検出器アレイ48に投影される対象のイメージは拡大され、すなわち高解像度を達成することを示す。応答の線41は、円形検出器アレイ48の対向する側面からそれへと延び、慣用的内因性の空間的解像度を持つ対象のイメージが得られることを示す。別法として、設計は、付属検出器アレイ54の付属検出器からそれへと延びる応答の線39で示されるように、高められた高解像度イメージをとらえることができる。
先に記載したように、二次検出器アレイ54は、好ましくは、一次スキャナーで形成された外側の境界の内側に置かれる。しかしながら、図9A−9Cで図示されるように、二次検出器アレイ54は、線56および58によって指定された一次スキャナーの平面状末端の間または完全に外側に置かれてもよい。応答の線は全方向に延びるため、付属検出器アレイ54および一次検出器アレイ48の間の併発事象はとらえられ、対象のイメージは、コンピューター64(図10)および標準のイメージ再構築技術を用いて再構築された。
図10は、ガントリー110に配備されたリング検出器アレイ80を含むPETスキャナー20を図示する。ステージ116を有する患者ベッド114は、台118上に滑るように据えられて示される。リング検出器アレイ80は、検出器(示されず)を含む。コンピューター64は、リング検出器アレイ80、患者ベッド114、および台118を制御するように設けられる。また、コンピューター64は、リング検出器アレイ80からデータを収集し、分析する。
本発明の装置または方法は、いくつかのモードで使用可能なPETスキャナーに多用途性を付加する。もし対象が、PETスキャナー20(示されず)の中心に置かれれば、イメージは慣用的に得ることができる。もし対象が図10で示されるように置かれれば、システムは高解像度モードにある。このモードを用いて、対象に「ズームイン」して、関心のある領域を高解像度で見ることが可能である。別法として、リング検出器アレイ80は、異なる内因性の空間的解像度を有する検出器(示されず)を有していてもよい。患者ベッド114および対象を、より高い内因性の空間的解像度を有する検出器の近くに置くことによって、高められた高解像度モードが達成される。Siemens AGから入手可能なARTまたはHR−プラススキャナー、General Electric Companyから入手可能なAdvantageスキャナー、Royal Philips Electronicsから入手可能なAllegroスキャナー、Concorde Microsystems Inc.から入手可能なマイクロPETスキャナー、および他のような現存するPETスキャナーを、図8A−Cで図示するように、本発明に従い作動するように適合させてもよい。また、将来のPETスキャナー設計は、本発明から利益を得ることもできる。
図11で図示される実験的なPETスキャナー配置は、研究所で首尾良くテストされている。結果は、図12−14に示される。
図11は、実験を実施するのに用いられるPETスキャナーを示す。PETスキャナーは、14x14シンチレーション検出器32および単一のシンチレーション検出器よりなる下部検出器「アレイ」25よりなる上部検出器アレイ28よりなっていた。シンチレーション検出器は、オキシオルトケイ酸ルテチウム(LSO)結晶で作成された。結晶は、個々に、1x1x12.5mm3に切られ、最適な光収集のため光学級に磨かれた。結晶ピッチ(つまり、隣接する結晶の間の中心対中心距離)は、光学的単離目的のために結晶の間に挿入された反射する物質を収容するように、1.15mmであった。全アレイ28を測定すると、16.1x16.1x12.5mm3であった。これらのシンチレーション結晶の後ろにある光検出器は、Hamamatsu H7546 64−チャンネル光電子増倍管であった。
上部および下部検出器アレイの間の分離は、一連のテストの間、12.5cmの総距離Dに固定された。これらの実験における陽電子放射試料27は、プラスチックケーシング中に埋められた22Na点源直径約0.6mmであった。慣用的PETスキャン方法を表す最初のテストにおいて、試料27は、1.0mmのステップサイズを持つ平面42に沿って、イメージング視野を介して進められた。上部および下部検出器アレイの間の併発事象は、各位置にて、5分間、記録された。上部検出器アレイ28上の196のシンチレーション検出器の各々は、単一のシンチレーション検出器よりなる下部検出器「アレイ」25を持つ応答の線40を形成した。もし応答の線40が試料27を通過すれば、それは対消滅事象を記録した。上部検出器アレイ28のシンチレーション検出器アレイ25と併発する個々のシンチレーション検出器32によって検出された対消滅事象の数は、図12A−12G中の表面プロットとして表された二次元ヒストグラムに分けられた。点試料27が中心の平面を通ると、検出された事象のピークは、図12A−12G中のプロットの一側面から他側面へと動いた。最初のテストにおいて、検出可能な視野の中から試料27を動かすのに7ステップ以上を要し、これは最小限8x8mm2使用可能なイメージング視野を示す。
本発明の具体例を表す第2のテストにおいて、試料27は、下部検出器「アレイ」25から総距離D(3.1cm)の1/4、および上部検出器アレイ28から総距離D(9.4cm)の3/4、平面44へ動かされた。データは収集され、図13A−13D中の表面プロットとして表された二次元ヒストグラムに分けられた。テスト1と同じ1.0mmのステップサイズで、視野の中から試料27を動かすのに4ステップしか必要とせず、これは使用可能なイメージング視野が、約4x4mm2であったことを示す。また、図13A−13Dの表面プロットは、点源の投影が、検出器アレイのずっと大きい表面領域を覆うことを図示し、これは本発明の拡大効果を示す。
本発明のもう1つの具体例を表す最終テスト(図11には示されず)において、試料27は、下部検出器「アレイ」25からの総距離D(2.5cm)の1/5、および上部検出器アレイ28からの総距離D(10cm)の4/5動かされた。データは収集され、図14A−14C中の表面プロットとして表された二次元ヒストグラムに分けられた。全視野を覆うのに3ステップのみを要し、これは約3x3mm2のなおより小さい使用可能なイメージング視野を示す。図14A−14Cの表面プロットは、点源の投影が、検出器アレイのなおより大きい表面領域を覆うことを示し、これは本発明の拡大効果を示す。
上部および下部検出器アレイ28および25の間の検出された対消滅事象カウント率は、テスト1、2および3につき、それぞれ、30cps(「カウント/秒」)、120cps、および180cpsであった。テスト1と比較して、検出効率が、テスト2および3においてそれぞれ4および6倍増加した理由は、小さい試料27分布および下部検出器「アレイ」25を作る単一のシンチレーション検出器のためであった。下部検出器「アレイ」25によって検出された全併発事象は、完全に全3つの配置内の上部検出器アレイ28の表面領域内にあった。すなわち、試料27が上部検出器アレイ28から動かされた時、上部検出器アレイに対する検出効率の減少はなかった。併発検出効率増加は、すなわち、下部検出器「アレイ」25の効率増加と同じであった。上部および下部検出器アレイの両方にてシンチレーション検出器32のずっと大きい数を有するスキャナーにつき、検出効率の改善は、テスト1の配置と比較して、テスト2および3の比較に対して約77%および144%減少されるだろう。
上記に鑑みて、本発明のいくつかの目的が達成され、他の有益な結果が得られることが理解されるだろう。
本発明の要素またはその(複数の)好ましい具体例を紹介する際、冠詞「1つの(a)」、「1つの(an)」、「その(the)」および「該(said)」は、1またはそれ以上の要素があることを意味するように意図される。用語「よりなる」、「含む」および「有する」は、包括的であるように意図され、リストされた要素以外にさらなる要素があってもよいことを意味する。
本発明の範囲から逸脱することなしに、様々な変更を上記構築に行うことができるように、上記記載に含まれた全てのものおよび付属の図面で示される全てのものは、例示的なものとして解釈されるべきであって、制限する意味で解釈されるべきではないように意図される。
Claims (103)
- 一定距離だけ間隔を設けられた第1および第2の検出器アレイを対向させることを含む陽電子射出断層撮影法スキャナーによって提供される対象の関心のある領域のイメージの解像度を増加させる方法であって:
対象の関心のある領域を、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い該第1および第2の検出器アレイの間の地点に置き;次いで
スキャナーで対象をスキャンする工程を含む該方法。 - 該地点が、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに少なくとも約33パーセント近い請求項1記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに少なくとも約67パーセント近い請求項2記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに約82パーセント近い請求項3記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに約98%以下だけ近い請求項1記載の方法。
- さらに:
該対象を、該第1および第2の検出器アレイに対して相対的に動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項1記載の方法。 - 該対象が、動かされた後に再度スキャンされる請求項6記載の方法。
- 該対象が、動かされている間、再度スキャンされる請求項6記載の方法。
- 該対象が、該第1および第2の検出器アレイに対して相対的に回転される請求項6記載の方法。
- 該対象が、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項9記載の方法。
- さらに:
該対象に対して相対的に、該第1および第2の検出器アレイの少なくとも1つを動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項1記載の方法。 - アレイを動かす工程が、軸に対して、該第1および第2の検出器アレイを回転させることを含む請求項11記載の方法。
- 該軸が、該第2のアレイよりも、第1アレイに近い請求項12記載の方法。
- 該軸が、対象の関心のある領域を通って延びる請求項13記載の方法。
- 該第1および第2のアレイが、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項12記載の方法。
- 約20センチメートル以下の間隔を設けられた第1および第2の検出器アレイを対向させることを含む陽電子射出断層撮影法スキャナーによって提供される対象の関心のある領域のイメージの解像度を増加させる方法であって:
対象の関心のある領域を、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに少なくとも約1センチメートル近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に置き;次いで
対象をスキャナーでスキャンする工程を含む該方法。 - 該地点が、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに、少なくとも約5センチメートル近い請求項16記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに、少なくとも約10センチメートル近い請求項17記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約14センチメートル近い請求項18記載の方法。
- 該地点が、該第1検出器アレイに、約1センチメートル以下だけ近い請求項16記載の方法。
- さらに:
該対象を、該第1および第2の検出器アレイに対して相対的に動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項16記載の方法。 - 該対象が、該第1および第2の検出器アレイに対して相対的に回転される請求項21記載の方法。
- 該対象が、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項22記載の方法。
- さらに:
該第1および第2の検出器アレイのうち少なくとも1つを、該対象に対して相対的に動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項16記載の方法。 - アレイを動かす工程が、該第1および第2の検出器アレイを、軸に対して回転させることを含む請求項24記載の方法。
- 該軸が、該第2のアレイよりも、第1アレイに近い請求項25記載の方法。
- 該軸が、対象の関心のある領域を通って延びる請求項26記載の方法。
- 該第1および第2のアレイが、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項25記載の方法。
- 約80センチメートル以下の間隔を設けられた第1および第2の検出器アレイを対向させることを含む陽電子射出断層撮影法スキャナーによって提供される対象の関心のある領域のイメージの解像度を増加させる方法であって:
該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに少なくとも約4センチメートル近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置き;次いで
対象をスキャナーでスキャンする工程を含む該方法。 - 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約20センチメートル近い請求項29記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約40センチメートル近い請求項30記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも該第1検出器アレイに約56センチメートル近い請求項31記載の方法。
- 該地点が、該第1検出器アレイに約4センチメートル以下だけ近い請求項29記載の方法。
- さらに:
該対象を、該第1および第2の検出器アレイに対して相対的に動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項29記載の方法。 - 該対象が、該第1および第2の検出器アレイに対して相対的に回転される請求項34記載の方法。
- 該対象が、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項35記載の方法。
- さらに:
該第1および第2の検出器アレイの少なくとも1つを、該対象に対して相対的に動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項29記載の方法。 - アレイを動かす工程が、軸に対して該第1および第2の検出器アレイを回転させることを含む請求項37記載の方法。
- 該軸が、該第2のアレイよりも第1アレイに近い請求項38記載の方法。
- 該軸が、対象の関心のある領域を通って延びる請求項39記載の方法。
- 該第1および第2のアレイが、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項38記載の方法。
- 対象の関心のある領域のイメージを提供するための陽電子射出断層撮影法スキャナーであって:
一定距離だけ間隔を設けられた対向する第1および第2の検出器アレイ;
該第1および第2の検出器アレイの間に対象を保持するためのステージ、該ステージは、第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置くように配置され;
を含み、
ここに、該地点は、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近くに位置していることを特徴とする該スキャナー。 - 該第1および第2の検出器アレイの各々が、内因性の空間的解像度を有する少なくとも1つの検出器を有し、ここに、該第1検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度が、該第2の検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度と少なくとも同程度の大きさである請求項42記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 第1検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度が、第2の検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度よりも大きい請求項43記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約33パーセント近くに位置している請求項42記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約67パーセント近くに位置している請求項43記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約82パーセント近くに位置している請求項46記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約98パーセント以下だけ近い位置にある請求項42記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 対象の関心のある領域のイメージを提供する陽電子射出断層撮影法スキャナーであって:
約20センチメートル以下の間隔を設けられた対向する第1および第2の検出器アレイ;
該第1および第2の検出器アレイの間に対象を保持するステージ、該ステージは、第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置き、該地点は、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約1センチメートル近くにあり;
を含む該スキャナー。 - 該第1および第2の検出器アレイの各々が、内因性の空間的解像度を有する少なくとも1つの検出器を有し、該第1検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度が、該第2の検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度と少なくとも同程度の大きさである請求項49記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 第1検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度が、第2の検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度よりも大きい請求項50記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約5センチメートル近くに位置している請求項47記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約10センチメートル近くに位置している請求項52記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約14センチメートル近くに位置している請求項53記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第1検出器アレイに、約1センチメートル以下だけ近い請求項49記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 対象の関心のある領域のイメージを提供する陽電子射出断層撮影法スキャナーであって:
約80センチメートル以下の間隔を設けられた対向する第1および第2の検出器アレイ;
該第1および第2の検出器アレイの間に対象を保持するためのステージ、該ステージは、第1および第2の検出器アレイの間の地点に、対象の関心のある領域を置き、該地点は、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約4センチメートル近くにあり;
を含む該スキャナー。 - 該第1および第2の検出器アレイの各々が、内因性の空間的解像度を有する少なくとも1つの検出器を有し、該第1検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度が、該第2の検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度と、少なくとも同程度の大きさである請求項52記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 第1検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度が、第2の検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度よりも大きい請求項57記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約20センチメートル近くに位置している請求項56記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約40センチメートル近くに位置している請求項59記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約56センチメートル近くに位置している請求項60記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第1検出器アレイに約40センチメートル以下だけ近い位置にある請求項56記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 対象の関心のある領域のイメージを提供する陽電子射出断層撮影法スキャナーであって:
対向する第1および第2の検出器アレイ、該第1および第2の検出器アレイの各々は円の弧として形成され、ここに第1検出器アレイの弧の半径は、第2の検出器アレイの弧の半径より短く;
該第1および第2の検出器アレイの間に対象を保持するステージ、該ステージは、第1および第2の検出器の間の地点に、対象の関心のある領域を置き、該地点は、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近くに位置している;
を含む該スキャナー。 - 該第1および第2の検出器アレイの各々が、内因性の空間的解像度を有する少なくとも1つの検出器を有し、ここに、該第1検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度が、該第2の検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度と、少なくとも同程度の大きさである請求項63記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 第1検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度が、第2の検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度よりも大きい請求項64記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該第1および第2の検出器アレイの各々が、半円として形成される請求項63記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 第1検出器アレイの弧および第2の検出器アレイの弧が、共通の軸を中心とする請求項63記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに、少なくとも約33パーセント近くにある請求項63記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに、少なくとも約67パーセント近くに位置している請求項68記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約82パーセント近くにある請求項69記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約98パーセント以下だけ近い請求項63記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 各々、第1検出器アレイの弧の円の半径が、第2の検出器アレイの弧の円の半径より短い円の弧として形成される対向する第1および第2の検出器アレイを含む陽電子射出断層撮影法スキャナーによって提供される対象の関心のある領域のイメージの解像度を増加させる方法であって、
対象の関心のある領域を、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約10パーセント近い第1および第2の検出器アレイの間の地点に置き;次いで
対象をスキャナーでスキャンする工程を含む該方法。 - 該第1および第2の検出器アレイの各々が、内因性の空間的解像度を有する少なくとも1つの検出器を有し、該第1検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度が、該第2の検出器アレイの少なくとも1つの検出器の内因性の空間的解像度と少なくとも同程度の大きさである請求項72記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 第1検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度が、第2の検出器アレイの各検出器の内因性の空間的解像度よりも大きい請求項73記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに、少なくとも約33パーセント近い請求項72記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに少なくとも約67パーセント近い請求項75記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに約82パーセント近い請求項76記載の方法。
- 該地点が、該第2の検出器アレイよりも、該第1検出器アレイに、約98パーセント以下だけ近い請求項72記載の方法。
- さらに:
該対象を、該第1および第2の検出器アレイに相対的に動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項72記載の方法。 - 該対象が、動かされた後にスキャンされる請求項79記載の方法。
- 該対象が、動かされている間、スキャンされる請求項79記載の方法。
- 該対象が、該第1および第2の検出器アレイに対して相対的に回転される請求項79記載の方法。
- 該対象が、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項82記載の方法。
- さらに:
該第1および第2の検出器アレイの少なくとも1つを、該対象に対して相対的に動かし;次いで
対象をスキャナーで再度スキャンする工程を含む請求項72記載の方法。 - アレイを動かす工程が、該第1および第2の検出器アレイを、軸に対して回転させることを含む請求項84記載の方法。
- 該軸が、該第2のアレイよりも、第1アレイに近い請求項85記載の方法。
- 該軸が、対象の関心のある領域を通って延びる請求項86記載の方法。
- 該第1および第2の検出器アレイが、約0度および約360度の間の角度にわたって回転される請求項85記載の方法。
- 対象の関心のある領域のイメージを提供する陽電子射出断層撮影法スキャナーであって:
第1の円形検出器アレイ;
該第1検出器アレイと同心性の第2の円形検出器アレイ:および
該第1および第2の検出器アレイの内側に対象を保持するステージ;
を含み、ここに、該第1検出器アレイは、該第2の検出器アレイよりも、少なくとも約10パーセント小さい該スキャナー。 - 第1検出器アレイが、該第2の検出器アレイよりも、少なくとも約33パーセント小さい請求項89記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 第1検出器アレイが、該第2の検出器アレイよりも、少なくとも約67パーセント小さい請求項90記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該ステージが、第1および第2の検出器アレイと同心性の地点に、対象の関心のある領域を置く請求項89記載の陽電子射出断層撮影法スキャナー。
- 該第1検出器アレイが、該第2の検出器アレイよりも、少なくとも約10パーセント小さい第1および第2円形同心性検出器アレイを含む陽電子射出断層撮影法スキャナーによって提供される対象の関心のある領域のイメージの解像度を増加させる方法であって:
対象の関心のある領域を、第1および第2の検出器アレイの内側の地点に置き;次いで
対象をスキャナーでスキャンする工程を含む該方法。 - 一次陽電子射出断層撮影法スキャナーが一定距離だけ間隔を設けられた対向する平面状検出器アレイを有し、各該平面状検出器アレイが内因性の空間的解像度を有する少なくとも1つの検出器を含む対象の領域のイメージを提供する一次陽電子射出断層撮影法スキャナーを有する陽電子射出断層撮影法スキャナーにおいて、二次陽電子射出断層撮影法スキャナーが、該一次スキャナー検出器の内因性の空間的解像度と少なくとも同程度大きい内因性の空間的解像度を有する少なくとも1つの付属検出器を含む付属平面状検出器アレイを含み、該二次陽電子射出断層撮影法スキャナーの該付属平面状検出器アレイが、該一次スキャナーの該対向する平面状検出器アレイによって規定される外側の境界の内側に配置されることを特徴とする対象の領域のイメージを提供するための二次陽電子射出断層撮影法スキャナーを含む改良。
- 該付属検出器が、該一次スキャナー検出器の幅よりも短い幅を有する請求項94記載の改良。
- 該付属検出器が、該一次スキャナー検出器の長さより短い長さを有する請求項95記載の改良。
- 該付属検出器が、該一次スキャナー検出器の長さよりも短い長さを有する請求項94記載の改良。
- 一次陽電子射出断層撮影法スキャナーが、外側の境界を規定する複数の検出器を含む一次検出器アレイを有し、各該検出器が内因性の空間的解像度を有する対象の領域のイメージを提供する一次陽電子射出断層撮影法スキャナーを有する陽電子射出断層撮影法スキャナーにおいて、二次陽電子射出断層撮影法スキャナーが、複数の検出器を含む付属検出器アレイを含み、該付属検出器アレイの少なくとも1つの検出器が、各該一次スキャナー検出器の内因性の空間的解像度と少なくとも同程度大きく、該付属検出器が、該一次検出器アレイの外側の境界の内側に配置される対象の領域のイメージを提供するための二次陽電子射出断層撮影法スキャナーを含む改良。
- 該付属検出器が、該一次スキャナー検出器の幅よりも短い幅を有する請求項98記載の改良。
- 該付属検出器が、該一次スキャナー検出器の長さよりも短い長さを有する請求項99記載の改良。
- 該付属検出器が、該一次スキャナー検出器の長さよりも短い長さを有する請求項98記載の改良。
- 該付属検出器アレイが、半−円柱状である請求項98記載の改良。
- 該付属検出器アレイが、円柱状である請求項98記載の改良。
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