JP2013137303A

JP2013137303A - 陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及び画像処理装置

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Publication number: JP2013137303A
Application number: JP2012262782A
Authority: JP
Inventors: Manabu Teshigawara; 学勅使川原; Yasuhiro Noshi; 康弘熨斗; Takuzo Takayama; 卓三高山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: CN103126701A; US20130134314A1; CN103126701B; JP6253880B2; US9239393B2

Abstract

【課題】被検体の体動情報を簡易に取得することができる陽電子放出コンピュータ断層撮影装置を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る陽電子放出コンピュータ断層撮影装置は、検出器と、同時計数情報生成部と、体動検出部とを備える。検出器は、被検体から放出された消滅放射線を検出する。同時計数情報生成部は、検出器の出力信号から生成された計数情報のリストから、一対の消滅放射線を略同時に計数した計数情報の組を検索し、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成することで、同時計数情報の時系列リストを生成する。体動検出部は、同時計数情報の時系列リストに基づいて、被検体の体動の時間的な変化を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及び画像処理装置に関する。

従来、核医学イメージング装置として、陽電子放出コンピュータ断層撮影装置（以下、適宜「ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置」）が知られている。ＰＥＴ装置による撮影においては、陽電子放出核種で標識された放射性医薬品が被検体に投与される。すると、被検体内の生体組織に選択的に取り込まれた陽電子放出核種が陽電子を放出し、放出された陽電子は、電子と結合して消滅する。このとき、陽電子は、一対の消滅放射線（以下、適宜「消滅ガンマ線」）をほぼ反対方向に放出する。一方、ＰＥＴ装置は、被検体の周囲にリング状に配置された検出器を用いてこの消滅ガンマ線を検出し、検出結果から、同時計数情報の時系列リスト（「コインシデンス（Coincidence）リスト」とも称される）を生成する。そして、ＰＥＴ装置は、同時計数情報の時系列リストを用いて再構成を行い、ＰＥＴ画像を生成する。

ところで、ＰＥＴ装置による撮影には、被検体の呼吸と同期しながら行うものがある。この呼吸同期撮影においては、ＰＥＴ装置本体以外に、被検体の体動情報を取得するための外部装置が用いられる。外部装置とは、例えば、呼吸変位モニターである。呼吸変位モニターは、例えば、撮影中、被検体の胸部に載せられた赤外線反射マーカーに赤外線を照射し、これを反射カメラによって撮影し、マーカー像を追跡することで、呼吸変位の情報を取得する。もっとも、このような外部装置を用いる場合、外部装置の設置や調整を個別に行わなければならず、また、赤外線反射マーカーが撮影中にずれたり落ちたりするといったトラブルも発生し得るため、煩雑である。

特開２００５−１９５４０７号公報特開２００７−３２６４号公報特開２００９−１５６８５６号公報

本発明が解決しようとする課題は、被検体の体動情報を簡易に取得することができる陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及び画像処理装置を提供することである。

実施形態に係る陽電子放出コンピュータ断層撮影装置は、検出器と、同時計数情報生成部と、体動検出部とを備える。検出器は、被検体から放出された消滅放射線を検出する。同時計数情報生成部は、検出器の出力信号から生成された計数情報のリストから、一対の消滅放射線を略同時に計数した計数情報の組を検索し、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成することで、同時計数情報の時系列リストを生成する。体動検出部は、同時計数情報の時系列リストに基づいて、被検体の体動の時間的な変化を検出する。

図１は、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置の構成を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態に係る検出器モジュールを説明するための図である。図３は、第１の実施形態に係るデータ記憶部を説明するための図である。図４は、第１の実施形態における計数情報のリストを説明するための図である。図５は、第１の実施形態における同時計数情報の時系列リストを説明するための図である。図６は、第１の実施形態に係る体動検出部を説明するための図である。図７は、第１の実施形態に係る体動検出部を説明するための図である。図８は、第１の実施形態の変形例に係る体動検出部を説明するための図である。図９は、第２の実施形態に係る体動検出部を説明するための図である。

以下、実施形態に係る陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及び画像処理装置を説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、呼吸変位モニター等の外部装置を用いることなく、検出データを処理することで、被検体の体動情報を取得する。具体的には、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、同時計数情報の時系列リストに含まれる各同時計数情報から、ＴＯＦ（Time Of Flight）情報を用いて対消滅座標をそれぞれ計算し、この複数の対消滅座標に基づいて、被検体の体動の時間的な変化を検出する。

かかる体動検出は、後述する体動検出部２６等によって実現される。以下では、まず、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置１００の構成を説明し、続いて、体動検出部２６による処理を詳細に説明する。

図１は、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、架台装置１０と、コンソール装置２０とを備える。

架台装置１０は、被検体Ｐ内の陽電子から放出された一対の消滅ガンマ線を、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように配置された検出器によって検出し、検出器の出力信号から計数情報を生成し、これを収集する。図１に示すように、架台装置１０は、天板１１と、寝台１２と、寝台駆動部１３と、複数の検出器モジュール１４と、計数情報収集部１５とを備える。なお、架台装置１０は、図１に示すように、撮影口となる空洞を有する。

天板１１は、被検体Ｐが載置されるベッドであり、寝台１２の上に配置される。寝台駆動部１３は、後述する寝台制御部２３による制御の下、天板１１を移動させる。例えば、寝台駆動部１３は、天板１１を移動させることで、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させる。

検出器モジュール１４は、被検体Ｐ内の陽電子から放出された消滅ガンマ線を検出する。図１に示すように、検出器モジュール１４は、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように、複数配置される。

図２は、第１の実施形態に係る検出器モジュール１４を説明するための図である。図２に示すように、検出器モジュール１４は、フォトンカウンティング方式、アンガー型の検出器であり、シンチレータ１４１と、光電子増倍管（ＰＭＴ（Photomultiplier Tube））１４２と、ライトガイド１４３とを有する。

シンチレータ１４１は、被検体Ｐ内の陽電子から放出されて入射した消滅ガンマ線をシンチレーション光（scintillation photons、optical photons）に変換し、出力する。シンチレータ１４１は、例えば、ＬａＢｒ３（Lanthanum Bromide）、ＬＹＳＯ（Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate）、ＬＳＯ（Lutetium Oxyorthosilicate）、ＬＧＳＯ（Lutetium Gadolinium Oxyorthosilicate）等の、ＴＯＦに適するシンチレータ結晶によって形成され、図２に示すように、２次元に配列される。光電子増倍管１４２は、シンチレータ１４１から出力されたシンチレーション光を増倍して電気信号に変換する。図２に示すように、光電子増倍管１４２は、複数配置される。ライトガイド１４３は、シンチレータ１４１から出力されたシンチレーション光を光電子増倍管１４２に伝達する。ライトガイド１４３は、例えば、光透過性に優れたプラスチック素材等によって形成される。

なお、光電子増倍管１４２は、シンチレーション光を受光して光電子を発生させる光電陰極、発生した光電子を加速する電場を与える多段のダイノード、及び、電子の流れ出し口である陽極を有する。光電効果により光電陰極から放出された電子は、ダイノードに向って加速されてダイノードの表面に衝突し、複数の電子を叩き出す。この現象が多段のダイノードにわたって繰り返されることにより、なだれ的に電子数が増倍され、陽極での電子数は、約１００万にまで達する。かかる例では、光電子増倍管１４２の利得率は、１００万倍となる。また、なだれ現象を利用した増幅のため、ダイノードと陽極との間には、通常１０００ボルト以上の電圧が印加される。

このように、検出器モジュール１４は、被検体Ｐ内の陽電子から放出された消滅ガンマ線をシンチレータ１４１によってシンチレーション光に変換し、変換したシンチレーション光を光電子増倍管１４２によって電気信号に変換することで、被検体Ｐから放出された消滅ガンマ線を検出する。

図１に戻り、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４の出力信号から計数情報を生成し、生成した計数情報を、後述するデータ記憶部２４に格納する。なお、図１においては図示を省略しているが、複数の検出器モジュール１４は、複数のブロックに区分けされ、ブロック毎に計数情報収集部１５を備える。例えば、第１の実施形態においては、１検出器モジュール１４が１ブロックであるので、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４毎に備えられる。

計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４の出力信号をデジタルデータに変換し、計数情報を生成する。この計数情報には、消滅ガンマ線の検出位置、エネルギー値、及び検出時間が含まれる。例えば、計数情報収集部１５は、シンチレーション光を同じタイミングで電気信号に変換した複数の光電子増倍管１４２を特定する。そして、計数情報収集部１５は、特定した各光電子増倍管１４２の位置及び電気信号の強度を用いて重心の位置を計算し、消滅ガンマ線が入射したシンチレータ１４１の位置を示すシンチレータ番号（Ｐ）を特定する。なお、光電子増倍管１４２が位置検出型の光電子増倍管である場合には、光電子増倍管１４２が位置を特定してもよい。

また、計数情報収集部１５は、各光電子増倍管１４２から出力された電気信号の強度を積分計算することで、検出器モジュール１４に入射した消滅ガンマ線のエネルギー値（Ｅ）を特定する。また、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４によって消滅ガンマ線が検出された検出時間（Ｔ）を特定する。例えば、計数情報収集部１５は、１０^−１２秒（ピコ秒）単位の精度で検出時間（Ｔ）を特定する。なお、検出時間（Ｔ）は、絶対時刻であってもよいし、撮影開始時点からの経過時間であってもよい。このように、計数情報収集部１５は、シンチレータ番号（Ｐ）、エネルギー値（Ｅ）、及び検出時間（Ｔ）を含む計数情報を生成する。

コンソール装置２０は、操作者によるＰＥＴ装置１００の操作を受け付け、ＰＥＴ画像の撮影を制御するとともに、架台装置１０によって収集された計数情報を用いてＰＥＴ画像を再構成する。図１に示すように、コンソール装置２０は、入力部２１と、表示部２２と、寝台制御部２３と、データ記憶部２４と、同時計数情報生成部２５と、体動検出部２６と、画像再構成部２７と、システム制御部２８とを備える。なお、コンソール装置２０が備える各部は、バスを介して接続される。

入力部２１は、ＰＥＴ装置１００の操作者によって各種指示や各種設定の入力に用いられるマウスやキーボード等であり、入力された各種指示や各種設定を、システム制御部２８に転送する。例えば、入力部２１は、撮影開始指示の入力に用いられる。表示部２２は、操作者によって参照されるモニター等であり、システム制御部２８による制御の下、被検体の呼吸波形やＰＥＴ画像を表示したり、操作者から各種指示や各種設定を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。寝台制御部２３は、寝台駆動部１３を制御する。

データ記憶部２４は、ＰＥＴ装置１００において用いられる各種データを記憶する。図３は、第１の実施形態に係るデータ記憶部２４を説明するための図である。図３に示すように、データ記憶部２４は、計数情報記憶部２４ａと、同時計数情報記憶部２４ｂと、ＰＥＴ画像記憶部２４ｃとを備える。なお、データ記憶部２４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。

計数情報記憶部２４ａは、各計数情報収集部１５によって収集された計数情報のリストを記憶する。また、計数情報記憶部２４ａが記憶する計数情報のリストは、同時計数情報生成部２５による処理に用いられる。なお、計数情報記憶部２４ａが記憶する計数情報のリストは、同時計数情報生成部２５による処理に用いられた後に削除されてもよいし、所定期間記憶されていてもよい。

図４は、第１の実施形態における計数情報のリストを説明するための図である。図４に示すように、計数情報記憶部２４ａは、検出器モジュール１４を識別するモジュールＩＤに対応付けて、シンチレータ番号（Ｐ）、エネルギー値（Ｅ）、及び検出時間（Ｔ）を含む計数情報を記憶する。

同時計数情報記憶部２４ｂは、同時計数情報生成部２５によって生成された同時計数情報の時系列リストを記憶する。また、同時計数情報記憶部２４ｂが記憶する同時計数情報の時系列リストは、体動検出部２６や画像再構成部２７による処理に用いられる。なお、同時計数情報記憶部２４ｂが記憶する同時計数情報の時系列リストは、画像再構成部２７による処理に用いられた後に削除されてもよいし、所定期間記憶されていてもよい。

図５は、第１の実施形態における同時計数情報の時系列リストを説明するための図である。図５に示すように、同時計数情報記憶部２４ｂは、同時計数情報の通し番号であるコインシデンスＮｏ．に対応付けて、計数情報の組を記憶する。なお、第１の実施形態において、同時計数情報の時系列リストは、計数情報の検出時間（Ｔ）に基づき概ね時系列順に並んでいる。

ＰＥＴ画像記憶部２４ｃは、画像再構成部２７によって再構成されたＰＥＴ画像を記憶する。また、ＰＥＴ画像記憶部２４ｃが記憶するＰＥＴ画像は、システム制御部２８によって表示部２２に表示される。

図１に戻り、同時計数情報生成部２５は、計数情報収集部１５によって収集された計数情報のリストを用いて同時計数情報の時系列リストを生成する。具体的には、同時計数情報生成部２５は、計数情報記憶部２４ａに記憶された計数情報のリストから、一対の消滅ガンマ線を略同時に計数した計数情報の組を、計数情報の検出時間（Ｔ）に基づいて検索する。また、同時計数情報生成部２５は、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成し、生成した同時計数情報を、概ね時系列順に並べながら、同時計数情報記憶部２４ｂに格納する。

例えば、同時計数情報生成部２５は、操作者によって入力された同時計数情報生成条件に基づいて、同時計数情報を生成する。同時計数情報生成条件には、時間ウィンドウ幅が指定される。例えば、同時計数情報生成部２５は、時間ウィンドウ幅に基づいて、同時計数情報を生成する。

例えば、同時計数情報生成部２５は、計数情報記憶部２４ａを参照し、検出時間（Ｔ）の時間差が時間ウィンドウ幅以内にある計数情報の組を、検出器モジュール１４間で検索する。例えば、同時計数情報生成部２５は、同時計数情報生成条件を満たす組として、「Ｐ１１、Ｅ１１、Ｔ１１」と「Ｐ２２、Ｅ２２、Ｔ２２」との組を検索すると、この組を同時計数情報として生成し、同時計数情報記憶部２４ｂに格納する。なお、同時計数情報生成部２５は、時間ウィンドウ幅とともにエネルギーウィンドウ幅を用いて同時計数情報を生成してもよい。

体動検出部２６は、同時計数情報生成部２５によって生成された同時計数情報の時系列リストに基づいて、被検体Ｐの体動の時間的な変化を検出する。なお、体動検出部２６による処理については、後に詳述する。

画像再構成部２７は、ＰＥＴ画像を再構成する。具体的には、画像再構成部２７は、同時計数情報記憶部２４ｂに記憶された同時計数情報の時系列リストを読み出し、読み出した時系列リストを用いてＰＥＴ画像を再構成する。また、画像再構成部２７は、再構成したＰＥＴ画像をＰＥＴ画像記憶部２４ｃに格納する。

ここで、画像再構成部２７は、体動検出部２６によって検出された体動の時間的な変化を用いてＰＥＴ画像を再構成してもよい。例えば、画像再構成部２７は、体動検出部２６によって検出された体動の時間的な変化から被検体Ｐの呼吸周期を解析し、この呼吸周期に応じて、同時計数情報の時系列リストを複数のフェーズに分割する（例えば、１呼吸周期を６フェーズに分割する）。そして、画像再構成部２７は、各フェーズに含まれる同時計数情報を用いて、フェーズ毎にＰＥＴ画像を再構成する。各フェーズ内における被検体の体動は小さいと考えられるので、体動の影響をあまり受けない同時計数情報のみから１つのＰＥＴ画像を再構成することになり、ＰＥＴ画像の画質向上に寄与することができる。

システム制御部２８は、架台装置１０及びコンソール装置２０を制御することによって、ＰＥＴ装置１００の全体制御を行う。例えば、システム制御部２８は、ＰＥＴ装置１００における撮影を制御する。なお、上述した同時計数情報生成部２５、体動検出部２６、、画像再構成部２７、及びシステム制御部２８等の各部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路によって実現される。

（第１の実施形態における体動検出）
続いて、第１の実施形態における体動検出を説明する。上述したように、第１の実施形態に係る体動検出部２６は、同時計数情報の時系列リストに基づいて、被検体Ｐの体動の時間的な変化を検出する。具体的には、体動検出部２６は、同時計数情報の時系列リストに含まれる各同時計数情報から、ＬＯＲ（Line Of Response）上の対消滅座標をそれぞれ計算し、計算した複数の対消滅座標に基づいて、被検体Ｐの体動の時間的な変化を検出する。

図６及び図７は、第１の実施形態に係る体動検出部２６を説明するための図である。図６においては、概ね時系列順に並ぶ同時計数情報を概念的に示す。例えば、体動検出部２６は、図６に示すように、同時計数情報の時系列リストを、所定の時間区間（以下、適宜「フレーム」）毎に分割する。体動の時間的な変化として呼吸位相を求める場合、このフレームは、被検体Ｐの呼吸周期よりも短く、且つ、心周期より長いことが望ましく、例えば、１〜２秒程度である。

次に、体動検出部２６は、所定のフレーム毎に、このフレームに含まれる全ての同時計数情報それぞれからＬＯＲ上の対消滅座標をそれぞれ計算し、計算した複数の対消滅座標から、対消滅座標の平均（対消滅座標の分布の重心座標）を計算する。なお、体動検出部２６は、ＴＯＦ情報を用いて対消滅座標を計算する。すなわち、体動検出部２６は、同時計数情報に含まれる一組の計数情報から検出時間差を計算し、この検出時間差を用いて、ＬＯＲ上における陽電子の空間位置である対消滅座標を計算する。ＬＯＲは、一対の消滅ガンマ線に対応する一組の検出位置を結ぶ線である。

そして、体動検出部２６は、各フレームについて対消滅座標の重心座標を計算し、重心座標の時間的な変化を検出する。例えば、体動検出部２６は、対消滅座標の重心座標（ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標）のうち、時間的な変化が最も大きい座標軸を選択し、選択した座標軸の重心座標をプロットすることで、呼吸位相を求める。例えば、体動検出部２６は、ｚ軸の重心座標を選択し、図７に示すように、横軸を時間、縦軸をｚ軸の重心座標とするグラフに、各フレームについて計算されたｚ軸の重心座標を時間軸に沿ってプロットする。すると、図７に示すように、グラフには、被検体Ｐの呼吸波形が描かれる。なお、図７において、グラフの上部に記載された模式図は、被検体Ｐの胸部断面の模式図である。×印は、最大呼気の場合のｚ軸の重心座標と、最大吸気の場合のｚ軸の重心座標を示す。また、図７に示すグラフは、例えば、表示部２２に表示されてもよく、あるいは、内部の計算処理として行われてもよい。

なお、上述において、体動検出部２６は、対消滅座標の重心座標（ｘ座標、ｙ座標、ｚ座標）のうち、時間的な変化が最も大きい座標軸を選択したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、体動検出部２６は、時間的な変化が最も大きい方向を特定し、特定した方向に回転させた新たな座標軸を設定し、この新たな座標軸の重心座標をプロットすることで、呼吸位相を求めてもよい。

上述してきたように、第１の実施形態によれば、検出データを処理することで被検体の体動情報を取得するので、被検体の体動情報を簡易に取得することができる。また、体動情報は検出データ自体に含まれているので、必要に応じて繰り返し用いることができる。例えば、複数回の解析に用いることができる。

（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態においては、体動検出部２６が、複数の対消滅座標から、対消滅座標の平均（重心座標）を計算する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、体動検出部２６は、統計量として、対消滅座標の標準偏差を計算してもよい。

図８は、第１の実施形態の変形例に係る体動検出部を説明するための図である。体動検出部２６は、所定のフレーム毎に、このフレームに含まれる全ての同時計数情報それぞれからＬＯＲ上の対消滅座標をそれぞれ計算し、計算した複数の対消滅座標から、対消滅座標の分布の標準偏差を計算する。標準偏差は、あるフレームに含まれる複数の対消滅座標の広がりを意味する（図８において矢印を参照）。そして、体動検出部２６は、全てのフレームについて対消滅座標の標準偏差を計算し、計算した標準偏差を時間軸に沿ってプロットすることで、呼吸位相を求めればよい。例えば、体動検出部２６は、図８に示すように、横軸を時間、縦軸を標準偏差とするグラフに、各フレームについて計算されたｚ軸の標準偏差をプロットする。すると、図８に示すように、グラフには、被検体Ｐの呼吸波形が描かれる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態においては、同時計数情報の時系列リストに含まれる全ての同時計数情報を用いて体動の時間的な変化を検出する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。第２の実施形態においては、一部の同時計数情報を選択して体動の時間的な変化を検出する手法を説明する。

図９は、第２の実施形態に係る体動検出部２６を説明するための図である。図９は、検出器に取り囲まれた被検体Ｐの胸部断面の模式図であり、黒円ａは、被検体Ｐの心臓を示す。また、第２の実施形態においては、体動の時間的な変化として心位相を求める。

例えば、体動検出部２６は、同時計数情報の時系列リストから、ＬＯＲが被検体Ｐ内の心臓を通過する複数の同時計数情報のみを選択する。ここで、天板１１に載置される被検体Ｐの体勢や被検体Ｐの体型等から、心臓を通過するＬＯＲ（すなわち、検出位置の組）については、概ね予め特定することができる。そこで、体動検出部２６は、同時計数情報の時系列リストから、予め特定された検出位置の組に対応する同時計数情報のみを選択する。例えば、図９において、ａ１〜ａ４のＬＯＲが、心臓を通過するＬＯＲである。

そして、体動検出部２６は、選択した各同時計数情報からＬＯＲ上の対消滅座標をそれぞれ計算し、第１の実施形態と同様、計算した複数の対消滅座標に基づいて、被検体Ｐの体動の時間的な変化を検出する。

（第２の実施形態の変形例）
また、第２の実施形態の変形例として、例えば、体動の時間的な変化として呼吸位相を求めるが、心位相の影響を取り除く手法を説明する。第１の実施形態において、体動の時間的な変化として呼吸位相を求めることができる点を説明してきたが、放射性医薬品が心臓に集積した場合等には、体動の時間的な変化に、心位相の影響が反映されてしまうおそれがある。この場合、呼吸位相を示す呼吸波形上に、呼吸周期よりも短い周期の心位相を示す波形がノイズとしてのってしまう。

そこで、例えば、体動検出部２６は、同時計数情報の時系列リストから、ＬＯＲが被検体Ｐ内の心臓を通過しない複数の同時計数情報のみを選択する。すなわち、体動検出部２６は、同時計数情報の時系列リストから、心臓を通過するＬＯＲとして予め特定された検出位置の組に対応する同時計数情報を除き、残りの同時計数情報を選択する。例えば、図９において、ａ１〜ａ４以外のＬＯＲが、心臓を通過しないＬＯＲである。

上述してきたように、第２の実施形態によれば、一部の同時計数情報を選択して体動の時間的な変化を検出するので、特定の部位に着目して体動の時間的な変化を検出することや、あるいは、特定の部位による影響を取り除いて体動の時間的な変化を検出することができる。

（その他の実施形態）
なお、上述した実施形態において、ＰＥＴ装置１００の構成として図１を例示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、計数情報収集部１５がコンソール装置２０側に備えられていてもよいし、反対に、同時計数情報生成部２５が架台装置１０側に備えられていてもよい。また、データ記憶部２４に記憶された各種データも、架台装置１０側に備えられていても、あるいはコンソール装置２０側に備えられていてもよい。それぞれのデータがＰＥＴ装置１００に保持される期間も任意である。

また、例えば、体動検出部２６は、ＰＥＴ装置１００本体とは異なる画像処理装置に備えられてもよい。例えば、この場合、画像処理装置は、同時計数情報の時系列リストを記憶する同時計数情報記憶部と、同時計数情報の時系列リストに基づいて被検体の体動の時間的な変化を検出する体動検出部と、被検体の体動の時間的な変化を用いて、同時計数情報の時系列リストから被検体の画像を再構成する画像再構成部とを備える。なお、被検体の体動の時間的な変化は、画像の再構成以外の他の目的に用いられてもよい。この場合、画像再構成部も不要である。

以上述べた少なくとも一つの実施形態の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及び画像処理装置によれば、被検体の体動情報を簡易に取得することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ＰＥＴ装置
１４検出器モジュール
２５同時計数情報生成部
２６体動検出部
２７画像再構成部

Claims

被検体から放出された消滅放射線を検出する検出器と、
前記検出器の出力信号から生成された計数情報のリストから、一対の消滅放射線を略同時に計数した計数情報の組を検索し、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成することで、同時計数情報の時系列リストを生成する同時計数情報生成部と、
前記同時計数情報の時系列リストに基づいて、前記被検体の体動の時間的な変化を検出する体動検出部と
を備えたことを特徴とする陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
前記体動検出部は、前記同時計数情報の時系列リストに含まれる各同時計数情報から、ＬＯＲ（Line Of Response）上の対消滅座標をそれぞれ計算し、計算した複数の対消滅座標に基づいて、前記被検体の体動の時間的な変化を検出することを特徴とする請求項１に記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
前記体動検出部は、前記同時計数情報の時系列リストから、ＬＯＲが前記被検体内の所定の部位を通過する複数の同時計数情報を選択し、選択した各同時計数情報からＬＯＲ上の対消滅座標をそれぞれ計算し、計算した複数の対消滅座標に基づいて、前記被検体の体動の時間的な変化を検出することを特徴とする請求項１に記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
前記体動検出部は、前記同時計数情報の時系列リストから、ＬＯＲが前記被検体内の所定の部位を通過しない複数の同時計数情報を選択し、選択した各同時計数情報からＬＯＲ上の対消滅座標をそれぞれ計算し、計算した複数の対消滅座標に基づいて、前記被検体の体動の時間的な変化を検出することを特徴とする請求項１に記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
前記体動検出部は、所定の時間区間毎に、各時間区間に含まれる同時計数情報から計算された対消滅座標の統計量を計算し、時間区間毎に計算された統計量の時間的な変化に基づいて、前記被検体の体動の時間的な変化を検出することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
前記体動検出部は、前記統計量として、時間区間毎の平均、又は、標準偏差を計算することを特徴とする請求項５に記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
前記被検体の体動の時間的な変化を用いて、前記同時計数情報の時系列リストから前記被検体の画像を再構成する画像再構成部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
被検体から放出された一対の消滅放射線を略同時に計数した計数情報の組である同時計数情報の時系列リストを記憶する同時計数情報記憶部と、
前記同時計数情報の時系列リストに基づいて、前記被検体の体動の時間的な変化を検出する体動検出部と、
前記被検体の体動の時間的な変化を用いて、前記同時計数情報の時系列リストから前記被検体の画像を再構成する画像再構成部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。