JP2013533963A - 用途適合性のある陽電子放射断層撮像法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
I.被検出対象の予備活性情報を得るために初期スキャンを実施する段階;
II.段階Iで得られた初期スキャンの結果に従って、検出器ブロックの性能およびレイアウト、ならびに撮像パラメータをプログラミングし、新しいシステム構造が得られるように検出器ブロックを調整し、新しいシステム構造について迅速な較正を実施する段階;
III.被検出対象の活性情報を得るために、新しいシステム構造を用いてスキャンを実施する段階;ならびに
IV.段階IIIで得られた被検出対象の活性情報を分析し、その活性情報の質が用途の要件を満たす場合、スキャンを終了し、その活性情報の質が用途の要件を満たさない場合には、検出器ブロックの性能およびレイアウト、ならびに撮像パラメータを再度プログラミングし、検出器ブロックを調整し、迅速な較正を実施し、段階IIIからIVを繰り返す段階。
a.初期スキャンによって得られた被検出対象の活性情報に従って、関心領域の位置および寸法を抽出する段階;
b.被検出対象の特徴、および撮像性能要件とともに、関心領域の位置および寸法に従って、検出器ブロックの性能およびレイアウト、ならびに撮像パラメータをプログラミングする段階;
c.プログラミングの結果に従って、新しいシステム構造が得られるように検出器ブロックを調整する段階;ならびに
d.新しいシステム構造について迅速な較正を実施する段階。
(Dewalle-Vignion AS、El Abiad A、Betrouni N、Hossein-Foucher C、Huglo D、Vermandel M、「Thresholding methods for PET imaging: A review」、Medicine Nucleaire、第34巻、第2号、119〜131頁、2010)
検出器ブロックは、被検出対象を横断方向スライスにおいて取り囲むように検出リングを形成することができ、パネルモードで配置することができる。パネルモードとは、2つ以上の検出器ブロックの検出面が同一平面上にあり、かつ隣接する2つの検出器ブロックの検出面同士が、1つの重なり合った縁部を有することを意味する。以下のレイアウトパターンが可能である。
本発明の実施形態を、図3に示すシミュレート被検出対象を例に取って以下でさらに詳細に説明する。図3では、白色領域が関心領域を表し、灰色領域が関心領域の位置する器官/組織を表し、最も暗い領域が被検出対象の横断面にある他の器官/組織を表す。
2 検出器制御モジュール
3 画像再構成モジュール
4 検出器プログラミングモジュール
Claims (24)
- 用途適合性のある陽電子放射断層撮像法であって、
I.被検出対象の予備活性情報を得るために初期スキャンを実施する段階と、
II.前記段階Iで得られた前記初期スキャンの結果に従って、検出器ブロックの性能およびレイアウト、ならびに撮像パラメータをプログラミングし、新しいシステム構造が得られるように前記検出器ブロックを調整し、前記新しいシステム構造について迅速な較正を実施する段階と、
III.前記被検出対象の活性情報を得るために、前記新しいシステム構造を用いてスキャンを実施する段階と、
IV.前記段階IIIで得られた前記被検出対象の前記活性情報を分析し、前記活性情報の質が前記用途の要件を満たす場合、前記スキャンを終了し、前記活性情報の前記質が前記用途の前記要件を満たさない場合には、前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータを再度プログラミングし、前記検出器ブロックを調整し、迅速な較正を実施し、前記段階IIIからIVを繰り返す段階と
を含む、方法。 - 前記段階Iで前記初期スキャンを実施する段階が、前記検出器ブロックを、前記被検出対象の構造特徴、撮像特徴、および撮像性能要件に従い、かつ撮像システムの前記検出器ブロックの前記性能および幾何寸法に基づいて、前記被検出対象を取り囲むレイアウトとなるようにプログラミングする段階を含む、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記取り囲むレイアウトが、規則的な幾何形状の検出リングを使用する、または不規則な凸形状の検出リングを使用する、または前記被検出対象の前記構造特徴に従って、前記被検出対象と同様の幾何形状の検出リングを使用する、請求項2に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記段階IIが、
a.前記初期スキャンによって得られた前記被検出対象の前記活性情報に従って、関心領域の位置および寸法を抽出する段階と、
b.前記被検出対象の特徴、および前記撮像性能要件とともに、前記関心領域の前記位置および前記寸法に従って、前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータをプログラミングする段階と、
c.前記プログラミングの結果に従って、前記新しいシステム構造が得られるように前記検出器ブロックを調整する段階と、
d.前記新しいシステム構造について迅速な較正を実施する段階と
を含む、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。 - 前記段階aで、前記関心領域の前記位置および前記寸法が、手動で、半自動で、または完全に自動的に抽出される、請求項4に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記段階bで、前記検出器ブロックの前記性能が、固有空間分解能、タイミング分解能、エネルギー分解能、感度、および計数率を含み、前記撮像パラメータが、検出器パラメータ、電子パラメータ、および画像再構成パラメータを含む、請求項4に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記段階bで前記検出器ブロックの前記レイアウトをプログラミングする段階が、前記検出器ブロックを、前記関心領域の前記位置および前記寸法、前記被検出対象の構造特徴および撮像特徴、ならびに前記撮像性能要件に従い、かつ撮像システムの前記検出器ブロックの前記性能および幾何寸法に基づいて、前記被検出対象を取り囲むレイアウトとなるようにプログラミングする段階を含む、請求項4に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記取り囲むレイアウトが、規則的な幾何形状の検出リングを使用する、または不規則な凸形状の検出リングを使用する、または前記被検出対象の前記構造特徴に従って、前記被検出対象と同様の幾何形状の検出リングを使用する、請求項7に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記検出器ブロックが、検出リングに等間隔で分散配置される、請求項7に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記検出器ブロックが、検出器ブロックの区画が集まって単一の群塊、または複数の群塊を成すように、検出リングに分散配置される、請求項7に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記検出器ブロックの前記複数の群塊が、前記検出リングに様々な対称パターンで分散配置される、請求項10に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記検出器ブロックの対称的な群塊が、異なる個数の前記検出器ブロックを有する、請求項11に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記対称パターンが、ある中心に対して対称であるか、またはある中心を通る直線の対称軸に対して対称であり、前記対称軸が、群塊を成す検出器モジュール、または群塊を成していない検出器モジュールと、前記中心とによって画定される軸、または2つの中心によって画定される軸である、請求項11に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記中心が、前記検出リングの中心、または前記関心領域の中心、または前記関心領域の部分領域の中心、または前記被検出対象の中心である、請求項13に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記中心が、幾何中心、または重心である、請求項14に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記対称パターンが、2つの群塊を成す検出器ブロックの基準点、または2つの群塊を成していない検出器ブロックの基準点を結ぶ線、あるいは1つの群塊を成す検出器モジュールの基準点と、1つの群塊を成していない検出器モジュールの基準点とを結ぶ線に対して対称である、請求項11に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記検出器ブロックの前記単一の群塊は、全ての前記検出器ブロックが前記関心領域付近で群塊を成すように、または前記検出器ブロックのいくつかが前記関心領域付近で群塊を成し、前記検出器ブロックの残りのものが前記検出リングの残る部分に等間隔で分散配置されるように、前記検出リングに分散配置される、請求項10に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記段階I、および前記段階IIIで前記被検出対象の前記活性情報を得る間に、CTまたはロッド線源またはアトラスによって減衰補正が実施される、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記段階IIIで前記被検出対象の前記活性情報を得る間に、前記段階Iの前記初期スキャンによって得られた前記活性情報が先取情報として使用され、または先行するシステム構造もしくは以前のあるシステム構造で得られた前記活性情報が先取情報として使用されるか、あるいは複数のシステム構造で得られた前記活性情報が組み合わせて、先取情報として使用され、次いで、前記先取情報を使用することによって、新しいレイアウトで画像再構成が実施される、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記段階IVの、前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータを再度プログラミングする段階が、前記段階Iで得られた前記初期スキャンの前記結果、または前記段階IIIを1回、もしくは複数回実施することによって得られた前記スキャンの前記結果を使用することによって、あるいは前記段階Iで得られた前記初期スキャンの前記結果と、前記段階IIIを1回、もしくは複数回実施することによって得られた前記スキャンの前記結果との両方を使用することによって実施される、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 前記被検出対象の前記活性情報の前記質が、前記段階IVで分析され、前記質が、空間分解能、感度、信号対雑音比、コントラスト、またはユーザによって定義された測定規準の1つまたは複数である、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法。
- 検出器モジュール(1)、検出器制御モジュール(2)、画像再構成モジュール(3)、および検出器プログラミングモジュール(4)を備える、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法のための陽電子放射断層撮像装置であって、
前記検出器モジュール(1)の出力が、前記検出器制御モジュール(2)に接続され、前記検出器制御モジュール(2)の出力が、前記検出器モジュール(1)と、前記画像再構成モジュール(3)とにそれぞれ接続され、前記画像再構成モジュール(3)の出力が、前記検出器プログラミングモジュール(4)に接続され、前記検出器プログラミングモジュール(4)の出力が、前記検出器制御モジュール(2)に接続され、
前記検出器モジュール(1)が、γ光子を受け取り、蓄積するように構成され、複数の独立した検出器ブロックを備え、前記検出器ブロックがそれぞれ、独立した電子システムを有し、また、前記検出器モジュール(1)が、前記検出器ブロックの情報を前記検出器制御モジュール(2)に送信するようにさらに構成され、前記検出器ブロックの前記情報が、前記検出器ブロックの性能およびレイアウト、撮像パラメータ、ならびに検出事象の情報を含み、
前記検出器制御モジュール(2)が、前記検出器プログラミングモジュール(4)から受信した、前記検出器ブロックのプログラミングされた性能およびレイアウト、ならびに撮像パラメータに従って前記検出器ブロックを制御し、前記検出器ブロックの前記情報を前記画像再構成モジュール(3)に送信するように構成され、
前記画像再構成モジュール(3)が、前記検出器制御モジュール(2)から得られた前記検出器ブロックの前記情報を処理するように構成され、
前記検出器プログラミングモジュール(4)が、前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータをプログラミングし、前記プログラミングの結果を前記検出器制御モジュール(2)に送信するように構成される、装置。 - 検出器モジュール(1)、検出器制御モジュール(2)、画像再構成モジュール(3)、および検出器プログラミングモジュール(4)を備える、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法のための陽電子放射断層撮像装置であって、
前記検出器モジュール(1)の出力が、前記検出器制御モジュール(2)と、前記画像再構成モジュール(3)とにそれぞれ接続され、前記検出器制御モジュール(2)の出力が、前記検出器モジュール(1)と、前記画像再構成モジュール(3)とにそれぞれ接続され、前記画像再構成モジュール(3)の出力が、前記検出器プログラミングモジュール(4)に接続され、前記検出器プログラミングモジュール(4)の出力が、前記検出器制御モジュール(2)に接続され、
前記検出器モジュール(1)が、γ光子を受け取り、蓄積するように構成され、複数の独立した検出器ブロックを含み、前記検出器ブロックがそれぞれ、独立した電子システムを有し、また、前記検出器モジュール(1)が、前記検出器ブロックの性能およびレイアウト、ならびに撮像パラメータを前記検出器制御モジュール(2)に送信し、検出事象の情報を前記画像再構成モジュール(3)に送信するようにさらに構成され、
前記検出器制御モジュール(2)が、前記検出器プログラミングモジュール(4)から受信した、前記検出器ブロックのプログラミングされた性能およびレイアウト、ならびに撮像パラメータに従って前記検出器ブロックを制御し、前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータを前記画像再構成モジュール(3)に送信するように構成され、
前記画像再構成モジュール(3)が、前記検出器モジュール(1)および前記検出器制御モジュール(2)から得られた前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、前記撮像パラメータ、ならびに前記検出事象の前記情報を処理するように構成され、
前記検出器プログラミングモジュール(4)が、前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータをプログラミングし、前記プログラミングの結果を前記検出器制御モジュール(2)に送信するように構成される、装置。 - 検出器モジュール(1)、検出器制御モジュール(2)、画像再構成モジュール(3)、および検出器プログラミングモジュール(4)を備える、請求項1に記載の用途適合性のある陽電子放射断層撮像法のための陽電子放射断層撮像装置であって、
前記検出器モジュール(1)の出力が、前記画像再構成モジュール(3)に接続され、前記検出器制御モジュール(2)の出力が、前記検出器モジュール(1)に接続され、前記画像再構成モジュール(3)の出力が、前記検出器プログラミングモジュール(4)に接続され、前記検出器プログラミングモジュール(4)の出力が、前記検出器制御モジュール(2)に接続され、
前記検出器モジュール(1)が、γ光子を受け取り、蓄積するように構成され、複数の独立した検出器ブロックを備え、前記検出器ブロックがそれぞれ、独立した電子システムを有し、また、前記検出器モジュール(1)が、前記検出器ブロックの情報を前記画像再構成モジュール(3)に送信するようにさらに構成され、前記検出器ブロックの前記情報が、前記検出器ブロックの性能およびレイアウト、撮像パラメータ、および検出事象の情報を含み、
前記検出器制御モジュール(2)が、前記検出器プログラミングモジュール(4)から受信した、前記検出器ブロックのプログラミングされた性能、レイアウト、および前記検出器ブロックの撮像パラメータに従って前記検出器ブロックを制御し、前記検出器ブロックの前記性能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータを前記検出器モジュール(1)に送信するように構成され、
前記画像再構成モジュール(3)が、前記検出器モジュール(1)から得られた前記検出器ブロックの前記情報を処理するように構成され、
前記検出器プログラミングモジュール(4)が、前記検出器ブロックの性前記能および前記レイアウト、ならびに前記撮像パラメータをプログラミングするように構成される、装置。
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