JP2008514952A - 陽電子放出断層撮影(pet)システム - Google Patents
陽電子放出断層撮影(pet)システム Download PDFInfo
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Abstract
Description
癌の早期検出を健康管理政策の優先課題としている国々が増加している。特に重要なのは、乳癌の検出である。非常に多くの女性(女性の約9人に一人)が乳癌を発症しており、これは、全年齢の女性の癌死における第2の主原因であり、40歳〜49歳の女性の場合には、主な死亡原因となっている(L. W. Basset、Jackson V. P.による「Diagnosis of Disease of the Breast」(W. B. Saunders Company、1997年、第23章)。一方、早期の検出は非常に大きな治癒率に結び付いている(P. A. Newcomb、P. M. Lantzによる「Breast cancer research and treatment」(28(2)、97〜106頁、1993年)。
従来のX線乳房撮影法又は超音波検査法などの形態構造的な方法は、身体内部の組織の密度変化の画像を提供している。相対的に高密度の領域と癌腫瘍間における相関性の確立は、常に容易であるというわけではなく、且つ、癌が、低エネルギーのX線領域における低コントラスト構造によって特徴付けられていることも非常に多く、これが低感度に結び付いている。具体的には、これは、高密度の乳房を有する女性の40%に当て嵌まるものであり、この場合には、X線乳房撮影法は、癌の約50%を見逃すことになる。
様々な癌の診断及び段階判定のために、全身PETスキャナが臨床に使用されている。全身PETシステムと比べて、専用の部分的身体装置は、きめの細かな結晶セグメンテーションによって得られる、潜在的に良好な空間分解能を具備しており、且つ、相対的に良好な感度に結び付く、分析対象領域の相対的に厳密なカバレージが可能である。又、全身PETシステムは、その開放的な形状に起因し、身体からのバックグラウンドの影響を非常に受けやすく、この結果、ターゲット/バックグラウンド比が低下することになる。又、全身PETシステムは、高価であり、且つ、嵩張ってもいる。
(2.1 平行プレートPET装置)
過去において、いくつかの平行プレートPET装置が、特に陽電子放出乳房撮影法として提案されている。この主題に関する入門的な最初の文献の1つ(Thompson他による「Positron Emission Mammography(PEM): A Promising Technique for Detecting Breast Cancer」(IEEE Tarns. Nucl. Sci、42巻、第4号、1995年、1012)は、陽電子放出乳房撮影法に関する動機付けについて記述している。Hamamatsu R3941−5型位置感知光電子増倍管及びBGO結晶に基づいて、従来の乳房撮影ユニット内に適合するべく設計されたPEM検出器について記述している。
電子回路及びデータ取得システムは、最終画像をもたらす複雑なプロセスの一部分である。これは、人体内における放射線の相互作用によって始まり、粒子の検出と、対応した電気信号の生成を伴う物理学的プロセスが後続している。従って、電子回路システムは、検出器の電気信号のアナログ処理に対する責任を担っており、通常は、検出器のパルスを増幅し、アナログ信号をデジタル表現に変換している。トリガシステムが、検出器内における粒子相互作用の発生(イベント)を識別する責任を担っており、データ取得プロセスの段階を準備している。次いで、データ取得システムが、デジタルデータを収集し、関連する情報をオンザフライで選択する。最後に、これらのデータが、データ取得コンピュータに転送され、ここで、永久的な媒体(ハードディスク又は磁気テープ)内に保存される。保存されたデータファイルは、イベントのリスト(リストモード)と、それぞれのイベントごとに検出された粒子のレコード及びその特性(座標、時間、エネルギーなど)(或いは、画像再構築プロセスに好適なフォーマット(例えば、サイノグラム)を有する前処理済みの情報)を含んでいる。
本節においては、乳房、腋窩、頭、首、肝臓、心臓、肺、前立腺領域、及び四肢などの身体の一部分の検査に専用の完全なPET画像生成システムに関する説明を要約している。具体的には、本装置は、人体の様々な部分における様々なタイプの癌の検出及びフォローアップを意図したものである。
部分的な身体PETシステムは、・乳房、腋窩領域、脳、及びうつ伏せになった領域用に最適化された寸法を有する複数の検出プレート(検出器ヘッド)から形成されたPET検出器と、・コンピュータ又は手動による制御下においてプレートの動きを実現することにより、断層撮影画像の再構築に必要とされるいくつかの向きにおけるデータの取得を実現する電動機械手段と、・検出器ヘッド内に物理的に配置されたフロントエンド電子回路システムとクレートシステム内において検出器以外の場所に配置されたトリガ及びデータ取得システムから構成された電子回路システムと、・データ取得及び制御ソフトウェアと、・動作の際に生成されたデータの再構築、視覚化、及び分析を実現する画像再構築及び分析ソフトウェアと、から構成されている。
検出器プレートは、コンピュータの制御下においてPET軸を中心として回転可能であり、断層撮影画像の再構築に必要ないくつかの向きにおけるデータの取得を実現している。
この新しい発明による部分的な身体PETは、デジタルCT(Computer Tomography)システム又はPET画像とマージ可能な調査対象である身体の一部の画像を提供する光学画像生成システムとの容易な統合を実現する。
本発明のPETシステムの概念は、次のような革新的な側面を内蔵している。
本節においては、乳房、腋窩、頭、首、肝臓、心臓、肺、前立腺領域、及びその他の四肢などの身体の一部分の検査に専用の完全なPET画像生成システムについて記述する。この画像生成システムは、小動物のPET検査を実施するべく使用することも可能である。本システムの主要な特徴の1つは、異なる革新的な側面を組み合わせ、且つ、統合することにより、従来のシステム及び提案と比べて改善されたPET画像生成性能を提供する方法にある。
(装置構成)
部分的な身体PETシステムは、次のような幾何学的構成を具備している。
この新しい発明の部分的な身体PETは、デジタルCT(Computer Tomography)システムとの容易な統合を実現している。この概念が図2に示されている。
部分的な身体PETシステムは、PET画像とマージ可能な調査対象である身体の一部の画像を提供する光学画像生成システムと統合可能である。3D光学画像は、図2の場所(5)及び(6)に配置されたビデオカメラによって撮影されるいくつかの写真から再構築される。
必要に応じて、臨床医は、PET画像内に悪性として検出された領域の生検を行う可能性を有している。PET画像によってガイドされた定位固定バイオプシーシステムにより、最良の精度を入手可能である(PET画像上において選択された所定のポイントの座標が、針の先端を必要な位置に自動的に移動させる定位固定コントローラに伝送される)。
(光子の検出及び計測)
光子検出器は、高密度シンチレーション結晶(セリウムがドーピングされたLYSO(Lutetium Yttrium Orthosilicate))に基づいており、20×2×2mmの寸法を有している。結晶の横方向の寸法(2×2mm2)は、所望の空間分解能によって決定され、長手方向の寸法(20mm)は、必要な検出器感度によって決定される。
検出器の形状は、人体の解剖構造及び検査法の仕様によって課される限度内において、分析対象である領域の大きな立体角カバレージを目標としている。検出器の厚さ及びLYSO結晶の物理特性(密度及び組成)は、放射光子の相互作用の確率を決定し、従って、感度に対する直接的な影響を具備している。本発明者らは、10cmのプレート間距離において、視野(FOV)の中央における40cps/kBqの2光子イベント感度を実現している。
本PETシステムは、アバランシェフォトダイオード(Avalanche Photo−Diode:APD)を使用することにより、結晶光を電気信号に変換している。アバランシェフォトダイオードは、位置感知光電子増倍管と比べて、いくつかの利点(即ち、高い量子効率、良好な横方向の均一性、及び小さなチャネル間クロストーク)を具備している。又、これらによれば、非常に小型の検出器アセンブリの構築が可能であり、特に、DoI計測に使用される二重読み出し方式が可能である。APD及び関連電子回路内における光子相互作用の確率は、数パーセントと推定される。又、APDの利得は、PMの利得よりも低く、これは、低雑音前置増幅器の使用を意味している。電荷増幅器の雑音仕様は、エネルギー及び時間分解能要件に基づいた関数である。そのエネルギーをLYSO結晶内に蓄積する511keV光子の前置増幅器入力における合計電荷は、約30fc(最大値)である。約1000e-r.m.s.のENC(Equialent Noise Charge)は、511keVにおけるr.m.s.エネルギー分解能に対して2%未満だけ寄与している。この雑音レベルは、30nsの信号ピーキング時間の場合に、0.5nsのレベルの時間分解能を必要とすることを意味している。
データ取得システムの効率は、マルチイベントストレージ及びパイプライントリガ処理に基づいた革新的なアーキテクチャに起因し、入手可能なPETシステムと比べて大幅に改善されている。サンプリングADCが、デジタルデータの入力ストリームをトリガシステムに供給している。トリガアルゴリズムは、パイプラインモードにおいて実行される基礎的な動作のシーケンスに分解されている。
本発明者らの設計においては、検出器上の電子回路は、増幅器とアナログ多重化回路、並びに、アナログ/デジタルコンバーターを含んでいる。
(全般的な能力)
本明細書に記述されている部分的な身体PETシステムは、次のような全般的な臨床能力を具備している。
以下に、本発明者らは、部分的な身体PETシステムの性能パラメターを要約する。
PET画像生成システムは、それぞれが特定数の検出器モジュールを保持している2つの平行な検出器ヘッドに基づいている。構築中のプロトタイプは、1つの検出器ヘッド当たりに96個のモジュールを具備することになる。
PETシステムの基本コンポーネントは、LYSO(5%のイットリウム)結晶である。LYSO結晶は、7.4g・cm-3の密度と約27光子/keVの発光量を具備している。放射スペクトルは、430nmにピークを有しており、信号は、40nsの時定数を具備している。
PETシステムは、アバランシェフォトダイオード(APD)を使用することにより、結晶光を電気信号に変換している。4×8個のダイオードのAPDアレイは、Hamamatusu社から入手可能である(S8550)。この装置の新しいパッケージ(S8550−SPL)が、本アプリケーション用に特別に設計及び生産されている。ピクセルの有効サイズは、1.6×1.6mm2であり、計画されている結晶の横方向サイズと互換性を有している。LYSOの放射ピークにおけるこの装置の量子効率は約75%である。APDの利得は、約50であり、暗電流は2〜4nAのレベルであり、端子間容量は9pFである。
参照符号(17)によって表されている検出モジュールの概略図が図5に示されている。
フロントエンド及びデータ取得電子回路システムは、部分的な身体PETシステムの極めて重要なコンポーネントである。これらの電子回路システムの性能が、微細セグメント化された結晶によって実現される空間分解能を損なうことなしに、大きな検出感度と小さなランダムバックグラウンド雑音を実現するのに決定的な役割を果たしている。
フロントエンドシステムは、検出器モジュールとの直接的なインターフェイスを提供するフロンドエンドボード(Front−End Board:FEB)と、クロックの分配、電力の分配、バイアス電圧の調節、及び温度の監視用のサービスボードと、から構成されている。それぞれのFEBは、アプリケーションに応じて特定数の結晶モジュールに対応している(この設計においては、24個のモジュールである)。FEBは、次のものを含んでいる。
(2)1000e-未満の入力ENC
(3)1チャネル当たりに3mW未満の電力損失
(4)最大5kradの合計線量の放射線許容値
(5)30nsのピーキング時間を有する出力信号成形
(2)パルスサンプルの電荷を保存するコンデンサアレイ(24)
(3)閾値を上回るチャネルを判定するデジタルロジック(28)が後続している比較器(27)
(4)入力を2つのアナログ(23)及び2つのデジタル出力(30)に接続しているマルチプレクサ回路(29)
トリガシステム及びデータ取得(トリガ/DAQ)は、関心の対象である2光子イベントを識別し、イベントデータを永久的な媒体内に保存する責任を担っている。トリガ/DAQシステムに対する入力は、フロントエンドシステムから供給されるデジタル信号である。このデジタル化信号は、デシリアライズされ、パイプラインメモリ内に保存された状態で、トリガの判定を待つ。そのイベントが受け付けられた場合に、DAQシステムは、関連する情報を一時メモリ内において読み取り、そのトリガによって識別されているチャネルを選択し、情報をデータ取得コンピュータに転送する。
(2)チャネルのソート及びマッチング(フロントエンドデジタルラインから受信された検出器チャネル識別子のソートと、検出器プレートの2つの側部内の検出器チャネルID間におけるマッチング)
(3)ペデスタル推定(ペデスタルの演算とデータサンプルからの減算)
(4)正規化(正規化係数によるペデスタル補正済みサンプルの乗算)
(5)エネルギーの加算(フロントエンドチップに対応した4つのチャネルのパルス振幅の加算)
(6)パルス時間(パルスのピークとクロック間の位相を演算する)。
データ取得及び制御ソフトウェアによって実行されるタスクは、次の通りである。
1.取得の開始/停止/中断/再開(これは、スキャナの検出システムを制御し、且つ、これと通信するためのダイアログボックスの形態のユーザーインターフェイス及び低レベルのルーチンを含んでいる。)
1.ランダム補正(この補正は、偶発的な一致を推定し、ランダム一致トリガによってトリガされたイベントを使用することにより、それらを即発一致から減算する。)
1.スキャナとの通信(フロントエンドレジスタとの間において値を読み取り/書き込むソフトウェア)
画像の再構築及び分析ソフトウェアは、動作の際に生成されたデータの再構築、視覚化、及び分析を実現している。画像の再構築により、異なる位置において取得された多数のその投影から2次元又は3次元オブジェクトの表現を入手可能である。
Radon変換の反転に基づいたタイプの分析アルゴリズム(フィルタリングされた逆投影を使用するアルゴリズム)が広範に使用されている。この場合には、入手された投影は、オブジェクトの画像を形成するべく逆投影される前に、フーリエ空間内においてフィルタリングされている。フィルタリングされた逆投影アルゴリズムの主要な欠点の1つは、再構築の前にすべての画像補正の実行を要するという点にある。
画像視覚化ソフトウェアは、IDLシステム(Research Systems)を使用することによって実装されている。特殊な処理能力を必要とするルーチンをC++を使用して開発し、IDLとインターフェイスさせている。画像視覚化及び画像分析は、同一のソフトウェアパッケージ内に内蔵されている。
2.対話型の複数データ選択の実現(少なくとも2つのデータセット)
3.未加工のPETデータの表示(即ち、サイノグラム又はライノグラムの形態におけるデータ)
4.未加工データのスクロール
5.再構築ソフトウェアの動作に対するインターフェイスとしてのプルダウンメニューの包含
6.画像再構築パラメータのオンライン変更の実現(画像再構築アルゴリズム及びフィルタ)
7.少なくとも2つの異なるデータセットの同時観察
8.画像のズーミングの実行
9.画像のカラースケールの選択
10.親データベースからのデータの保存/取得
11.再構築されたデータのJPEG及びMPEGフォーマットにおけるエクスポート
12.再構築結果の印刷
13.同一画面上における異なる画像モードの比較(例えば、PETとX線)
2.再構築された画像の3D空間分解能の計測
3.画像及びROIからの統計情報の抽出(例えば、最大カウント数、平均、及び偏差)
4.画像の均一性の評価
5.画像に対する数値演算の実行
6.画像のスムージング
7.高摂取病変の回復係数の計算(ファントムを使用する評価検討用)
8.ROI又はROIセグメンテーションなどのその他の技法を使用する病変寸法の計算
9.画像の定量化の評価
10.SUV値の計算
この新しい発明によれば、陽電子放出乳房撮影法(Positron Emission Mammograpy:PEM)、即ち、乳癌の検出に対してPET技術を適用可能である。尚、このアプリケーションは、例示のために提供されるものであり、限定を意図したものではない。
PEMシステムは、次のような全般的な臨床要件を実装する必要がある。
検出感度(受け付けられる2光子イベントの割合)は、注入線量と検査時間を低減するべく、可能な限り高くする必要がある。PEMプレートが10cm離隔している際の視野(Field OF View:FOV)の中央における40cps/kBqの値が、この条件を満足している。
以下の説明は、添付されている非制限的な特徴の図に基づいたものである。
FDGの注入とFDGの拡散に伴う待機期間の後に、検査手順は、次の3つの部分から構成されている。
(2)データの取得
(3)画像の再構築及び分析
(5.1 検出器の概念の実験的な検証)
放射線センサの特徴を判定すると共に検出器モジュールの特性を計測するための設備を実装した。この設備は、Cremat CR−101D前置増幅器に基づいた個別のフロントエンド電子回路とマルチチャネルピーク検知ADCを有するVMEに基づいたデータ取得システムによって読み取られるHamamatsu S8550 APDマトリックスに対して両側部において光学的に結合された32個の個別の2×2×20mm3ピクセルから構成されたLYSO:Ceマトリックスから構成されている。
モンテカルロシミュレーション法を使用することにより、PEMシステムの性能の評価を得た。このシミュレーションは、イベントごとに実行されており、それぞれのイベントごとに、光子と物体の相互作用を支配している基礎的な物理プロセスを確率論的な分布に従ってシミュレートしている。結晶及び関連電子回路内の信号形成のプロセスもシミュレートしている。
Claims (20)
- 乳房、腋窩、頭、首、肝臓、心臓、肺、前立腺領域、及びその他の身体の四肢などの人体の一部分の検査に、或いは、特に、前記人体の様々な部分内の様々なタイプの癌の検出及びフォローアップに専用の陽電子放出断層撮影(PET)システムであって、特定の領域、器官、組織、人体の活動又は機能に対する陽電子エミッタによってマーキングされた特定の分子の親和性に基づいて、前記人体の様々な部分又は小動物の身体の内部の機能的な画像を生成するべく使用することも可能である、PETシステムにおいて、
・前記乳房、腋窩領域、脳、及び前立腺領域、又はその他の四肢に最適化された寸法を有する少なくとも2つの検出プレート(検出器ヘッド)と、
・手動又はコンピュータの制御下において前記プレートの動きを実現し、断層撮影画像の再構築に必要ないくつかの向きにおけるデータの収集を実現する電動機械手段と、
・前記検出器ヘッド上に物理的に配置されたフロントエンド電子回路システムと、電子クレート内において検出器外に配置されたトリガ及びデータ取得システムと、から構成された電子回路システムと、
・データ取得及び制御ソフトウェアと、
・前記検査の際に生成されたデータの再構築、視覚化、及び分析を実現する画像再構築及び分析ソフトウェアと、
を有することを特徴とするPETシステム。 - 前記検出器ヘッドのそれぞれは、両端においてアバランシェフォトダイオード(APD)アレイに結合された4×8の構成において光学的に隔離された32個の高密度シンチレーション光子検出器結晶を提供するユニットから構成された特定数の検出器モジュールであって、好ましくは、1つの検出器ヘッド当たりに96個のモジュールから構成されており、前記結晶及び前記APDアレイは、プラスチックの機械アセンブリ内において収容及び密封されており、前記結晶の横方向の寸法は、所望の空間分解能によって決定され、長手方向の寸法は、必要な検出器感度によって決定されることを特徴とする、請求項1記載のPETシステム。
- 前記結晶は、7.4g・cm-3の密度、約27光子/keVの発光量、430nmにピークを有する放射スペクトル、40nsの時定数を有する信号、及び20×2×2mmの寸法を有するLYSO結晶であり、これらの横方向の表面は、良好な分解能を有する相互作用の深さ(DoI)の計測に必要な衝突位置を共有する光の勾配を最適化するべく、わずかに研磨されていることを特徴とする、請求項1又は2記載のPETシステム。
- 前記4×8のダイオードのAPDアレイは、前記結晶光を電気信号に変換し、前記ピクセルの有効サイズは、計画された結晶の横方向サイズと互換性を有していることを特徴とする、請求項1記載のPETシステム。
- 前記ピクセルの有効サイズは、1.6×1.6mm2であり、前記LYSOの放射ピークにおける量子効率は、約75%であり、前記APDの利得は、約50であり、暗電流は、2〜4nAのレベルであり、容量は、9pFであり、前記利得は、−2.4%/℃の温度勾配を具備しており、これは、本システムが安定した熱的条件下において動作しなければならないことを意味するものである、請求項4記載のPETシステム。
- 前記結晶は、250μmのラッピングによって光学的に隔離されており、このラッピングは、前記結晶に対して支持とエンクロージャを提供することにより、挿入される前記個々の結晶の容積及び寸法を定義すると共に、前記結晶光の収集を最適化するのに必要な拡散反射表面を提供していることを特徴とする、請求項1乃至5の何れか1項に記載のPETシステム。
- 前記電動機械手段は、
・前記プレートの高さの調節を実現する垂直方向の移動と、
・前記プレートの位置の調節を実現する水平方向の移動と、
・断層撮影画像の再構築を実現する前記PET軸を中心とした前記PETプレートの回転と、
・前記回転軸が水平又は垂直位置のいずれかをとるように、2つの異なる構成における検査を実現する前記PETシステムの90°の回転と、
を実現することを特徴とする、請求項1記載のPETシステム。 - 前記電子フロントエンドシステムは、閾値を上回るチャネルのアナログ信号を識別及び多重化するデータ駆動型の同期設計に基づいており、前記トリガ及びデータ取得装置は、デジタル化されたデータストリームを受信し、前記検出器パルスの振幅及びタイミングの演算に基づいて一致トリガを印加し、且つ、前記データをデータ取得コンピュータ内に収集することを特徴とする、請求項1乃至7の何れか1項に記載のPETシステム。
- デッドタイムを極小化するべく、前記アーキテクチャは、パイプライン処理構造及びマルチイベントの能力を有するデランダマイザメモリを広範に使用しており、前記システムは、100MHzのクロック周波数において動作し、且つ、10MHzの前記検出器内における合計単一光子バックグラウンドレートにおいて、約95%の効率により、1秒当たりに百万イベントのデータ取得レートを維持可能であり、これらのパラメータは、前記電子回路及びデータ取得システムが予想アプリケーションにおいて前記PET感度の制限要因とならないように定義されていることを特徴とする、請求項1乃至8の何れか1項に記載のPETシステム。
- 前記フロントエンドシステムは、前記検出器モジュールとの直接的なインターフェイスを提供するフロントエンドボード(FEB)と、クロックの分配、電力の分配、バイアス電圧の調節、及び温度監視用のサービスボードと、から構成されており、それぞれのFEBは、前記アプリケーションに応じて、特定数の結晶モジュールに対応しており、且つ、それぞれのFEBは、
・固定レイテンシーにより、高周波数においてパイプラインモードにおいて動作する192個のチャネルを有するフロントエンド集積回路であって、この場合に、前記回路は、低雑音増幅、前記APD信号の成形、アナログパイプライン保存、パルス検出、及び出力の多重化を実行し、前記出力の多重化においては、コンプトンイベントの良好な効率を実現するチャネル識別子と共に所定の閾値を上回る2つのチャネルを選択している、フロントエンド集積回路と、
・パラレル/シリアルコンバータ及びラインドライバを後続させるアナログ/デジタルコンバータ(ADC)と、
・出力デジタル信号、制御、及びクロックライン用、低電圧及びAPDバイアス電圧の分配用、及び前記温度センサの読み取り用のコネクタと、
を含むことを特徴とする、請求項1乃至9の何れか1項に記載のPETシステム。 - 前記トリガ及び前記データ取得システムは、前記フロントエンドシステムから到来するデジタル信号を受信し、前記トリガの判定を待っている間に前記データをデシリアライズしてパイプラインメモリ内に保存し、前記トリガシステムは、デジタルアルゴリズムを使用して関心の対象である2光子イベントを識別することにより、0.5nsのレベルの2光子の一致精度を判定することになる前記光子の振幅及び検出時間をパイプラインモードにおいて演算する責任を担っており、前記イベントが受け付けられた場合に、前記データ取得システムは、一時メモリ内において関連する情報を読み取り、前記トリガによって識別されている前記チャネルを選択し、前記イベントからの前記情報を、永久的な媒体内に保存するべく、前記データ取得コンピュータに対して転送することを特徴とする、請求項1乃至10の何れか1項に記載のPETシステム。
- 前記データ取得及び制御ソフトウェアは、
(a)・取得の開始/停止/中断/再開、・取得プロトコル定義ツール、・緊急停止、・取得の際の前記スキャナの位置及び回転の開始/停止/定義、・リアルタイムにおける取得データの表示、・異なるフォーマットにおける取得データの保存、・補助データの読み取り及び保存、を含む取得及び制御タスク、
(b)・ランダム補正、・正規化補正、・デッドタイム補正、・散乱補正、・減衰補正、を含むデータ補正タスク、
(c)・前記スキャナとの通信、・診断及びエラー検出、・正規化手順、・部分的な身体PETに適合されたNEMA計測、を含む性能、診断、品質制御、及び試験タスク、
の機能を実行する手段を具備することを特徴とする、請求項1乃至10の何れか1項に記載のPETシステム。 - 前記画像再構築及び分析ソフトウェアは、前記検査において生成されたデータを再構築、視覚化、及び分析する手段を具備しており、異なる位置において取得された多数の投影からの2次元又は3次元のオブジェクト表現の取得を実現することを特徴とする、請求項1乃至12の何れか1項に記載のPETシステム。
- 前記反復画像再構築アルゴリズムは、(1)前記活動分布の画像と、(2)前記画像マトリックスfを前記予想投影活動値pを含む前記マトリックスと関連付ける、マトリックスAの形態を有する前記システムの転送関数と、(3)前記カウントの分布を表す統計的/幾何学的モデルと、(4)極大化するべき前記目標関数と、(5)前記目標関数を極大化するべく前記オブジェクトの前記活動を変更する責任を担っている前記反復的アルゴリズムと、の5つの異なるコンポーネントを使用することを特徴とする、請求項1乃至12の何れか1項に記載のPETシステム。
- 前記画像視覚化ソフトウェアは、
・バイナリーファイルとINTERFILE及びDICOMの最新バージョンを受け付け、
・対話型の複数データ選択(少なくとも2つのデータセット)を実現し、
・未加工のPETデータ(サイノグラム又はライノグラムの形態におけるデータ)を表示し、
・データをスクロールし、
・再構築ソフトウェアの動作用のインターフェイスとしてプルダウンメニューを包含し、
・前記画像再構築パラメータのオンライン変更を実現し(画像再構築アルゴリズム及びフィルタ)、
・同時に少なくとも2つの異なるデータセットを観察し、
・画像のズーミングを実行し、
・画像のカラースケールを選択し、
・親データベースとの間においてデータを保存及び取得し、
・再構築されたデータをJPEG及びMPEGフォーマットにおいてエクスポートし、
・再構築結果を印刷し、
・同一画面上において異なる画像モードを比較する、
ための手段を具備していることを特徴とする、請求項1乃至14の何れか1項に記載のPETシステム。 - 前記画像分析ソフトウェアは、
・前記画像上において興味ある領域(ROI)を選択し(幾何学的な形状又はラインプロファイルのいずれか)、
・前記再構築された画像の3D空間分解能を計測し、
・前記画像及びROIから統計的情報(例えば、最大カウント数、平均、及び偏差)を抽出し、
・画像の均一性を評価し、
・画像に対して数値演算を実行し、
・画像のスムージングを実行し、
・高摂取病変の回復係数を(ファントムを使用した評価検討のために)計算し、
・ROI又はROIセグメンテーションなどのその他の技法を使用して病変寸法を計算し、
・画像の定量化を評価し、
・SUV値を計算する、
ための手段を具備していることを特徴とする、請求項1乃至15の何れか1項に記載のPETシステム。 - 最大0.10cps/Bqという高い感度と1mmのレベルの良好な分解能、並びに、個別の光子相互作用(光電的又はコンプトン)を識別することにより、前記2つのPET光子の少なくとも1つが前記検出器内のコンプトン拡散を具備しているイベントの約75%を画像の再構築において検出及び使用する能力を特徴とする、請求項1乃至15の何れか1項に記載のPETシステム。
- デジタルコンピュータ断層(CT)システム、又は前記PET画像とマージ可能な調査対象の前記身体の一部の画像を供給する光学画像生成システム内に、統合可能であることを特徴とする、請求項1乃至17の何れか1項に記載のPETシステム。
- 特に乳癌検査の場合に、定位固定バイオプシーシステムと組み合わせることができることを特徴とする、請求項1乃至18の何れか1項に記載のPETシステム。
- 特に乳癌の検出とリンパ節浸潤(腋窩)検出用の検査の両方に適合可能であることを特徴とする、請求項1乃至19の何れか1項に記載のPETシステム。
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