JP2017501408A - 独立して制御可能な検出器を使用する撮像システム - Google Patents

Abstract

カスタマイズ可能かつアップグレード可能な撮像システムが提供される。撮像検出器列は、対象の周りの撮像情報を受信するためにガントリ内に据え付けられる。撮像検出器列は、径方向に伸長および後退するとともに、ガントリの周りに軌道的に回転することができる。ガントリは、検出器列を部分装着することができ、検出器列は、検出器要素を部分装着することができる。システムは、部分装着に関連する据付情報に基づいて、またはスキャンタイプもしくは対象の特定情報などの他の要因に基づいて、撮像動作を自動的に調節することができる。このシステムは、単一光子放出型コンピュータトモグラフィ（ＳＰＥＣＴ）画像情報を取得するための核医学（ＮＭ）撮像システムとすることができる。【選択図】図１

Description

本明細書に開示される主題は、概して医療撮像システムに関し、特に、単一光子放出型コンピュータトモグラフィ（ＳＰＥＣＴ）撮像システムとすることができる核医学（ＮＭ）撮像システムに関する。

ＳＰＥＣＴ撮像などのＮＭ撮像では、放射線医薬品が患者の内部に投与される。典型的にガントリに据え付けられる検出器（例えばガンマカメラ）は、放射線医薬品により放出された放射線を取り込み、この情報を使用して画像が形成される。ＮＭ画像は、例えば、撮像される患者または患者の一部の、生理学上の機能を主に示す。

従来のＳＰＥＣＴ撮像システムは、単一のガントリに搭載された１つ、２つまたは３つのガンマカメラを含む。これらのシステムは、一般に、物理的に再構成可能ではない。ガンマカメラ（ヘッドとも称される）は、特定の材料から形成される。材料の選択において、撮像感度、サイズ、コストなどのトレードオフが行われなければならない。加えて、特定の視準が提供されてもよく、これは、典型的に、全身骨検査、心臓検査などの特定のスキャンタイプにスキャナの用途を限定する。よって、従来のＳＰＥＣＴ撮像システムでは、設計および／または動作特性が制限される。その上、これらの撮像システムでは、柔軟性が制限される。特定の患者ニーズおよびオペレータコストの制約に基づいてカスタマイズ可能となる、撮像システムの柔軟性に対するニーズがある。構成が変化するシステムにおいて、撮像動作を自動的に調節する撮像システムに対するニーズもある。

米国特許出願公開第２０１３／３２０２３４号明細書

ある実施形態によると、ガントリと、ガントリ内に据え付けられた複数の撮像検出器ユニットであって、複数の検出器ユニットのうちの少なくとも幾つかが、検出器ユニットのうちの１つ以上を対象に対して配置するようにガントリに対して移動可能である、複数の撮像検出器ユニットと、各検出器ユニットの独立した配置を制御するように構成されたコントローラと、を含み、コントローラが、据付情報を受信すると、少なくとも１つの検出器ユニットの配置を撮像動作のために適応的に変更する、適応撮像システムが提供される。コントローラは、据付情報および要請された撮像動作に基づく画像取得シナリオを展開し、展開された画像取得シナリオに基づいて、ガントリ内に据え付けられた少なくとも１つの検出器ユニットの物理的配置を構成し、検出器ユニットから画像情報を取得するように、構成することができる。

例示的な医療撮像システムの斜視図である。 医療撮像システムを例示する簡略化された模式的なブロック図である。 検出器列設計の詳細図である。 画像検出に対する径方向構成およびアプローチを例示する図である。 対象の特定形状を最良にスキャンするために径方向軸線の異なる箇所で移動するように制御される検出器列の図である。 例示的な医療撮像システムの患者の中央図である。 部分装着された構成に検出器列が置かれたガントリ設計の斜視図である。 仰向けに配置された対象に検出器列が位置合わせされたガントリ設計の斜視図である。 俯せに配置された対象に検出器列が位置合わせされたガントリ設計の斜視図である。 検出器列を制御するための方法のフローチャートである。 心臓用途に検出器列が位置合わせされたガントリ設計の径方向構成図である。 脳または小児科用途に検出器列が位置合わせされたガントリ設計の径方向構成図である。 脳または小児科用途に検出器列が異なるように位置合わせされたガントリ設計の径方向構成図である。 脳または小児科用途に部分装着された検出器列を伴うガントリ設計の径方向構成図である。 部分装着された構成の検出器列を制御するための方法のフローチャートである。 ステップ可能な検出器列を伴うガントリ設計の径方向構成図である。 部分装着されたステップ可能な検出器列を伴うガントリ設計の径方向構成図である。 フル装着された検出器要素を伴う検出器列の図である。 部分装着された検出器要素を伴う検出器列の図である。 部分装着された検出器要素を伴う検出器列の図である。 偶数の検出器要素のみが装着された検出器列の図である。 奇数の検出器要素のみが装着された検出器列の図である。 外側の検出器要素が移動可能な摺動タイプである、検出器要素の図である。 検出器要素が部分装着された検出器列を制御するための方法のフローチャートである。 検出器要素が部分装着された、開始配置にあるガントリシステムの径方向構成図である。 検出器要素が部分装着された、ガントリシステム内を移動する検出器列の径方向構成図である。 検出器要素が部分装着された、ガントリシステム内を移動する検出器列の径方向構成図である。

前述の概要ならびに以下の特定の実施形態の詳細な説明および特許請求の範囲は、添付の図面と併せて読まれると、より理解されるであろう。図面が例示する各種の実施形態の機能ブロック図の限りにおいて、機能ブロックは、ハードウェア回路同士の間の区分を必ずしも示すものではない。よって、例えば、機能ブロック（例えば、プロセッサ、コントローラまたはメモリ）のうちの１つ以上は、単一のハードウェア（例えば、汎用信号プロセッサまたはランダムアクセスメモリ、ハードディスクなど）または複数のハードウェアで実施されてもよい。同様に、プログラムは、スタンドアローンプログラムであってもよく、オペレーティングシステムにサブルーチンとして組み込まれてもよく、インストールされたソフトウェアパッケージ内の機能であるなどであってもよい。各種の実施形態は、図面に示される装置および手段に限定されないことを理解されたい。

本明細書では、単数形で記載され用語「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」が先行する要素またはステップは、明示的に記されない限り、複数の前記要素またはステップを除外しないものと理解されたい。さらに、「一実施形態」に対する参照は、記載した特徴も組み込む追加の実施形態の存在を除外するものと解釈されることを意図していない。また、明示的に反対に記さない限り、特定の性質を有するある要素または複数の要素を「備える「（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その性質を有しない追加的なこのような要素を含んでもよい。

各種の実施形態は、医療撮像システムを提供し、特に、搭載されている複数の異なるタイプの撮像検出器を伴うガントリを有する核医学（ＮＭ）撮像システムを提供する。例えば、ＮＭ撮像システムの各種の実施形態において、ＳＰＥＣＴ画像情報を取得する異なるタイプの検出器組合せを伴う複数の検出器を含む単一光子放出型コンピュータトモグラフィ（ＳＰＥＣＴ）撮像スキャナが提供される。各種の実施形態は、異なる材料から形成された検出器、異なる構成または配置を有する検出器、異なる視準を有する検出器などを含んでもよい。システムは、単一のアイソトープまたは複数のアイソトープ撮像を実施するように構成されてもよい。

ＳＰＥＣＴ検出器システムなどの特定のＮＭ撮像システムに関連して各種の実施形態が記述されるが、各種の実施形態は、陽電子放出型トモグラフィ（ＰＥＴ）撮像システムなどの他の撮像システムに関連して実施されてもよいことに留意されたい。加えて、撮像システムは、人以外の物体を含む様々な物体を撮像するために使用されてもよい。

図１に例示されるように、医療撮像システム１０が提供されてもよい。一実施形態において、対象１８は人間の患者とすることができる。対象１８が人間でなくてもよいことに留意されたい。対象は、各種の実施形態において、何らかの他の生物または無生物物体とすることができる。対象１８は、最も有利な撮像配置に対象を位置付けるために対象を水平方向に移動させることができるパレット１４の上に置くことができる。ベッド機構１６は、最も有利な撮像配置に対象を位置付けるためにパレット１４を垂直方向に上下させることができる。一実施形態において、ガントリ１２は円形として示される。他の実施形態において、ガントリ１２は、矩形、卵形、「Ｃ」形状、または六角形などの任意の形状であってもよい。

図２は、別の実施形態による医療撮像システム２０を示している。医療撮像システム２０は、ＳＰＥＣＴ検出器列２２ａ〜２２ｆとして構成された複数のＮＭカメラを有するように提供されてもよい。各種の実施形態は、示されるような６つの検出器列２２を有する医療撮像システム２０、または例示される検出器列２２のサイズもしくは形状に限定されないことに留意されたい。例えば、医療撮像システム２０は、異なる形状および／またはサイズを有するか、異なる材料から形成される、検出器列２２を多少含んでもよい。各種の実施形態における医療撮像システム２０は、複数の検出器列２２を有するハイブリッドＳＰＥＣＴシステムとして構成され、検出器のうちの少なくとも２つは、異なる材料から形成されるか、異なる構成もしくは配置を有するか、異なる視準を有するか、そうでなければ異なっている。検出器列は、幾つかの実施形態において検出器ユニットと呼ばれる場合がある。

動作中、患者２４などの対象は、撮像のために検出器列２２のうちの１つ以上に隣接して配置される。撮像システム２０は、次いで、患者２４に対して、または、ある例示的な実施形態において心臓２８である、着目した患者エリアに対して遠くもしくは近くに、必要に応じて検出器列２２を再調節することができる。患者２４の撮像は、検出器列２２のうちの１つ以上により実施される。検出器列２２のそれぞれによる撮像は、一斉に、同時に、または順番に実施されてもよい。

検出器列２２の配置は、検出器列２２同士の間の相対配置、検出器列２２の傾き、角度、旋回などを含めて、変化してもよい。加えて、検出器列２２のそれぞれは、それぞれに搭載または結合された対応するコリメータ２６ａ〜２６ｆを有してもよい。コリメータ２６ａ〜２６ｆも同じように異なるタイプであってもよい。１つ以上の検出器列２２は、異なるタイプ（例えば、平行ホール、ピンホール、ファンビーム、コーンビームなど）のコリメータ２６に結合されてもよい。このように、各種の実施形態において、検出器列２２は、コリメータ２６を完全に含む。

検出器列２２は、ＳＰＥＣＴ画像データを取得するように構成される、単結晶もしくは多結晶の検出器またはピクセル化された検出器またはシンチレータベースの検出器を含んでもよい。例えば、検出器列２２は、とりわけ、ＣＺＴとよく称されるテルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、およびケイ素（Ｓｉ）を含む、半導体材料など、または、とりわけ、例えば、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ゲルマニウム酸ビスマス（ＢＧＯ）、セリウムでドープされたルテチウムイットリウムオルソケイ酸塩（ＬＹＳＯ）、ガドリニウムオキシオルソケイ酸塩（ＧＳＯ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）、（ＩＩＩ）臭化ランタン（ＬａＢｒ_３）などの、異なるタイプの結晶シンチレータなどの非半導体シンチレータ材料など、異なる材料から形成された検出器要素を有してもよい。加えて適切な構成要素が提供されてもよい。例えば、検出器列２２は、光電子増倍管（ＰＭＴ）のアレイ、アバランシェ光ダイオード検出器（ＡＦＤ）などの光センサに結合されてもよい。

撮像システム２０は、検出器列２２および／またはコリメータ２６の動作を制御するように動作する検出器コントローラ３０も含むことができる。例えば、検出器コントローラ３０は、患者２４を中心に検出器列２２を回転または軌道旋回させるように検出器列２２の動作を制御してもよく、動作は、より局所的な動作もしくは動きがもたらされるように、患者２４に対して検出器を近くもしくは遠くに移動させること、検出器列２２を枢動／旋回させることも含んでもよい。検出器コントローラ３０は、加えて、検出器列２２が患者２４に対して従前よりも新しい角度となるように、ガントリボアのエッジの周りにおける検出器列２２の軌道回転を制御してもよい。検出器コントローラ３０は、任意選択的に、検出器列２２から独立してなど、コリメータ２６の動作を制御してもよい。１つ以上の検出器列２２および／またはコリメータ２６は、撮像動作中に移動してもよく、撮像動作よりも前に移動し撮像動作中に静止したままでもよく、一定の配置もしくは配向のままでもよいことに留意されたい。各種の実施形態において、検出器コントローラ３０は、検出器列２２とコリメータ２６の両方の動作を制御する単一のユニットでもよく、別個のユニットでもよく、検出器列２２の動作のみを制御する単一のユニットでもよく、コリメータ２６の動作のみを制御する単一のユニットでもよい。

撮像システム２０は、検出器列２２から受信され取得された画像情報３６から画像を生成するように構成された画像再構成モジュール３４も含む。例えば、画像再構成モジュール３４は、患者２４のＳＰＥＣＴ画像を生成するためにＮＭ画像再構成方式を使用して動作してもよく、ＳＰＥＣＴ画像は、患者の心臓２８などの着目した物体を含んでもよい。画像再構成方式は、画像情報３６を取得し画像再構成モジュール３４および／またはプロセッサ３２に送信する、検出器列２２の据付状態に基づいて決定されてもよい。

各種の実施形態に対する変形および修正が企図される。例えば、マルチヘッドシステム、すなわち、２つ以上の検出器列２２を有するシステムにおいて、各検出器列２２は、異なる材料から形成され、異なるコリメータ２６を有してもよい。このように、少なくとも１つの実施形態において、ある検出器組合せは、背骨全体など視野全体（ＦＯＶ）の情報を得るように構成されてもよい一方、別の検出器組合せは、より高品質の情報（例えば、より正確な光子計数）を提供するために、より小さな着目領域（ＲＯＩ）にフォーカスするように構成されてもよい。加えて、ある検出器組合せにより取得された情報は、撮像中の少なくとも１つの他の検出器組合せの配置、配向などを調節するために使用されてもよい。

画像再構成モジュール３４は、撮像システム２０に結合される検出器コントローラ３０および／またはプロセッサ３２に接続されてもよく、または、それらの上で実施されてもよい。任意選択的に、画像再構成モジュール３４は、検出器コントローラ３０および／またはプロセッサ３２に結合されるか据え付けられる、モジュールまたはデバイスとして実施されてもよい。各処理モジュールは、別個のハードウェアモジュールまたはソフトウェアモジュールでもよく、各種の実施形態において１つのチップまたはモジュールに組み合わせられてもよい。

プロセッサ３２および／または画像再構成モジュール３４により受信された画像情報３６は、短期間（例えば処理中）または長期間（例えば、後のオフライン読出しのために）にわたってメモリ３８に記憶されてもよい。メモリ３８は、任意のタイプのデータ記憶デバイスであってもよく、情報のデータベースを記憶してもよい。メモリ３８は、プロセッサ３２とは別個でもよく、プロセッサ３２の一部を形成してもよい。コンピュータマウス、トラックボールおよび／またはキーボードなどのユーザインターフェイス選択デバイスを含んでもよいユーザ入力３９も、ユーザ入力を受信するために提供される。ユーザ入力は、ガントリボア内の検出器列２２の配置を変更するために検出器制御信号を検出器コントローラ３０に送信するようにプロセッサ３２に指示してもよい。任意選択的に、ユーザ入力３９は、プロセッサ３２により提案とみなされてもよく、プロセッサ３２は、基準に基づいて提案を実行しないことを選択してもよい。

よって、動作中、検出器列２２からの出力は、複数の検出器／ガントリ角度からの投影データなどの画像情報３６を含んでもよく、１つ以上の画像の再構成および形成のためにプロセッサ３２および画像再構成モジュール３４に送信される。再構成された画像および他のユーザ出力は、コンピュータモニタなどのディスプレイ４０またはプリンタ出力に送信することができる。再構成された画像および他のユーザ出力は、ネットワーク４２を介してリモート演算デバイスにも送信することができる。

次に、検出器列２２および／またはコリメータ２６の異なる組合せおよび変形について記述する。各種の実施形態は、特定の検出器、コリメータ、もしくは検出器組合せに限定されず、例えば、異なるタイプもしくは設計の少なくとも２つの検出器列２２を有するなど、複数の異なるタイプの検出器列２２および／またはコリメータ２６を有する任意の撮像システムを含んでもよいことに留意されたい。加えて、検出器列２２の数および配置は、例えば、実施されるべき撮像のタイプまたは取得されるべき画像情報のタイプに基づいて、所望または必要に応じて変化してもよい。このように、各種の実施形態は、複数の検出器列２２を有する撮像システム２０を含み、検出器列２２のうちの少なくとも２つは、異なっており、患者２４（または他の物体）の撮像を実施するように構成される。

例えば、図２に例示される一実施形態において、１つの材料から形成された１つの検出器列２２ａと、異なる材料から形成された残りの検出器列２２ｂ〜２２ｌとを有する構成が提供される。例示される実施形態において、検出器列２２ａは、ＮａＩ材料から形成され、残りの検出器列２２ｂ〜２２ｌは、ＣＺＴ材料から形成される。このように、この構成において、単一のＮａＩ検出器列２２ａおよび複数のＣＺＴ検出器列２２ｂ〜２２ｌが提供される。検出器列２２ａ〜２２ｌは、同じようにまたは異なるようにサイズ決定および形状決定されてもよい。例えば、図２に例示される実施形態において、ＮａＩ検出器列２２ａは、ＣＺＴ検出器列２２ｂ〜２２ｌのそれぞれよりも大きく、もって、ＮａＩ検出器列２２ａは、患者２４の全体を撮像でき、ＣＺＴ検出器列２２ｂ〜２２ｌは、心臓２８など患者２４の一部にフォーカスするように構成されるようになっている。この実施形態において、ＣＺＴ検出器列２２ｂ〜２２ｌのうちの１つ以上は、フォーカスされた撮像をもたらすように異なる角度または異なる傾きで配置および配向されてもよい。しかし、ＣＺＴ検出器列２２ｂ〜２２ｌのうちの１つ以上は、同じように角度または傾きを付けられてもよい。図２の実施形態において、ＣＺＴ検出器列２２ｂ〜２２ｌは角度付けされ、もって、ＣＺＴ検出器列２２ｂ〜２２ｌは一緒になって、心臓２８など特定のＲＯＩの代わりに、患者２４の身体全体をフォーカスするようになっている。よって、１つ以上の検出器列２２は、撮像されるＦＯＶ全体をカバーするように配置および構成されてもよい一方、１つ以上の他の検出器は、物体内のフォーカスされたＦＯＶをカバーするように配置および構成される。

本明細書で使用されるとき、一組の検出器は、概して検出器列２２と称され、一組のコリメータは、概してコリメータ２６と称されることに留意されたい。その上、検出器列２２およびコリメータ２６についての数字指定の後の文字指定の使用は、例示を容易にするために使用されており、各種の実施形態または図面における同じ検出器列２２またはコリメータ２６を必ずしも表していない。よって、文字指定は、検出器列２２またはコリメータ２６の相対配置を表し、検出器のタイプまたは種類を必ずしも表していない。加えて、検出器列２２のサイズおよび形状は、所望または必要に応じて変化してもよい。

図２において、コリメータ２６ａ〜２６ｌは、同じでもよく、異なってもよい。例えば、コリメータ２６ａは、平行ホールコリメータなどの第１のタイプであってもよい一方、コリメータ２６ｂ〜２６ｌは、所望のまたは要求される感度または分解能に基づいて異なるタイプ（例えば、集中、分散またはピンホール）を有してもよく、コリメータ２６が結合される検出器列２２の配置および配向を有してもよい。よって、コリメータ２６は、任意のタイプであってもよい。

図３は、ある実施形態による検出器列２２のより詳細な実施を示している。列アーム４４は、ガントリに取り付いて支持をもたらし、径方向動きレール４６、径方向動きモータ４８、および検出器ヘッド５０を含む。径方向動きモータ４８は、検出器ヘッド５０を径方向動きレール４６に沿って伸長または後退させることにより検出器ヘッド５０の動作を制御する。このことは、撮像システムにカスタマイズ可能性および柔軟性をもたらす。検出器列は、検出器列が径方向に出入りするときの伸長および収縮を可能にする伸縮自在カバーを含むことができる。

検出器ヘッド５０は、スィープモータ５２、検出器要素５４、およびコリメータ５６を含む。検出器要素５４は、全体を通して議論される、撮像データを検出するためのＣＺＴモジュールまたは他の検出器要素モジュールとすることができる。スィープモータ５２は、アーム４４に対する検出器ヘッド５０の回転角度を制御する。スィープ枢動軸線５３は、検出器ヘッド５０の回転角度軸線を示す。検出器コントローラ３０は、径方向動きモータ４８およびスィープモータ５２の一方または両方に命令および制御をもたらすことができる。よって、各検出器列２２は、検出器ヘッド５０の径方向位置および傾き角度を独立して制御可能である。径方向動きモータ４８およびスィープモータ５２は、図３の実施形態に示されるような２つの別個のモータとすることができる。代わりに、２つのモータの機能は、１つのモータにより提供されてもよい。

図４Ａは、撮像システムの径方向構成を示しており、１２個の検出器列２２は、ガントリボアの内側に沿って互いに一定の角度、この例では３０度で置かれている。よって、検出器列２２は、この例では一様に分散する。各検出器列２２は、径方向軸線に沿って移動可能である。このことは、検出器列２２が撮像のために対象１８に対して近づくか遠ざかることを可能にする。図面の円は、検出器列２２の検出器ヘッド５０の位置を描写している。一実施形態のこの図において、検出器列は、それらの外側限界配置としての点線に沿って示されている。径方向の両矢印は、検出器列２２の動きの内外方向を描写している。

図４Ｂは、径方向構成を示しており、１２個の検出器列２２は、一定の角度で置かれたそれらのヘッドを有し、患者２４に近い配置となるように径方向内向きに移動されている。図４Ｂが示すように、検出器ヘッドの幾つかは、他のものよりも更に径方向軸線の中央に向かっている。このことは、様々なサイズの物体を伴う高品質な撮像結果を可能にする。

図５は、患者２４の中央部分をスキャンする、一実施形態によるＮＭ医療撮像システム６０を示しており、検出器ヘッド５０を含む検出器列２２は、部分的にのみ装着されている。図４Ａおよび図４Ｂなどのフル装着されたシステムと比べて、部分装着されたシステムは、撮像システムが対応するように構成される、検出器列２２のうちの一部の据付を含む。図５は、矢状面、冠状面、および水平面を含むスキャン平面も表示している。特定のＲＯＩまたは選択された画像スキャンのタイプに基づいて、患者の撮像には、これらの平面のエリアをフォーカスすることのみが必要とされてもよい。本明細書における幾つかの実施形態は、ＮＭ撮像システム６０などの部分装着された撮像システムを、所与の状況および据付情報の制約の下で最高の画像品質および最短のスキャン時間に適合させることに向けられる。

図６は、１２個の検出器列２２に対応できるガントリ６２を示している。ガントリ６２は、一実施形態において図２のシステムの機能の全てを含むことができる。６つの検出器列２２のみがガントリ６２内に据え付けられている。これは、例えば、システムのコストを低下させるため、メンテナンスを容易にするため、または他の理由のためである。よって、図６のシステムは、部分装着されたＮＭ撮像システムである。それは、システムが１２個の検出器列２２に対応できることをシステムの据付情報が指摘しているが、６つの検出器列２２のみが据え付けられているために、部分装着されている。検出器列を据え付けまたは取り付けることができる位置は、幾つかの実施形態において受け器位置６４と呼ばれる場合がある。図６における検出器列２２は、径方向に伸長された配置で示されている。この実施形態の検出器列２２は、非技術オペレータにより取り外すことができる。それらは、１２個の受け器位置６４のうちの１つから取り外され、ガントリ６２の周りの空いている受け器位置６４のうちの１つにスナップ留めされるか、ねじ留めされるか、クランプ留めされるか、そうでなければ取り付けられる。よって、検出器列２２は、更なるシステム構成を作り出すために取り外し可能であり取り付け可能である。このシステムは、幾つかの実施形態において、モジュラーシステムとみなすことができる。非技術オペレータは、撮像システムの据付および調節を専門的に扱わず、高度な訓練を受けていない者とすることができる。技術オペレータは、例えばフィールドエンジニアとすることができる。

据付情報は、受け器位置６４にある据付確認要素からの情報に基づいて、プロセッサ３２または検出器コントローラ３０により動的にアップデートし、一実施形態においてメモリ３８に記憶することができる。据付確認要素は、システムに据え付けられたハードウェアまたは据え付けられていないハードウェアの存在を検出する任意の種類のスイッチ、ボタン、センサ、または他のデバイスとすることができる。受け器位置６４の据付確認要素は、システムが据付情報を検出しアップデートすることができる１つの方法である。一実施形態における据付情報は、ガントリ６２に物理的に取り付けられる検出器列アーム４４に関連する。さらに、別の実施形態における据付情報は、物理的取付けと、完全に機能するアームとの両方を検出する。この実施形態において、検出器列２２がガントリ６２に取り付けられているが、径方向動きモータ４８、スィープモータ５２、および／または検出器要素５４のいずれかが動作不能である場合、据付情報は、検出器列が未据付および／または動作不能であることを指摘することができる。据付情報は、以下で更に議論されるように、特定の検出器要素５４の装着を指摘することもできる。

据付情報は、幾つかの実施形態において構成情報とも呼ばれる。これは、据付情報が、撮像システムの現在のハードウェア構成に関連する情報を与え、動的にアップデートすることができるためである。よって、据付情報は、時には構成情報と呼ばれ、顧客に配送されるときのシステムの単なる初期セットアップ情報ではなく、システムの寿命全体を通じて多くのハードウェア要因に基づいて動的にアップデートされる情報である。

図７Ａは、１２個の検出器列２２の据付および動作に対応できるガントリ６２を示している。ガントリ６２には、７つの検出器列２２のみが据え付けられている。これは、部分装着された撮像システムの例である。図７Ａの検出器列２２は、図６に示されるのと同じように径方向に伸長されるのではなく、径方向に伸長された様式で示されている。この構成は、ＲＯＩの例としての心臓が、ガントリの上端および側部の近くにある仰向けの患者にとって最良となる場合がある。検出器コントローラ３０は、据え付けられた７つの検出器列２２があり、それらの受け器位置６４において、それらがガントリ６２のボアの周りに存在することを、据付情報から特定することができる。次いで、検出器コントローラ３０は、ユーザ入力３９、またはメモリ３８もしくはネットワーク４２などの他の供給源からのテストおよび患者の情報に基づいて、検出器列２２を着目される特定の領域のための理想的な配置へボアの周りで回転させる。この理想的な配置は、撮像情報に不可欠な配置位置と呼ばれる場合もある。よって、各タイプの処置のための不可欠な撮像情報を取り込むために検出器列２２および検出器ヘッド５０を最良の配置に移動させることが重要であり、実施形態により行われる。

図７Ｂは、ガントリ６２を示しており、７つの検出器列２２は、患者に対する新たな径方向軸線を伴う配置に検出器列２２を移動させるように、検出器コントローラ３０により制御される機械によりガントリ６２の内側で軌道様式で回転されている。検出器列は、この例では患者２４である、撮像されるべき対象を中心に３６０度回転させることができる。図７Ａと図７Ｂの比較からわかるように、検出器列２２ａは、患者２４の下方の軸方向配置から患者２４の上方の軸方向配置に回転されている。検出器列２２ｇは、結果的に、この例では患者の上方から下方に移動している。図７Ｂの例は、ＲＯＩの例としての心臓がガントリの下端および側部の近くにある俯せの患者にとって最良となる場合がある。

図８は、一実施形態に関する動作方法を描写するフローチャートである。示されるようなステップは、一覧にされたような順序で必ずしも流れなくてもよく、単なる例としてこの順序で示されている。

ステップ８０において、システムは据付情報を決定する。このことは、どの動作および機能がシステムにおいて使用可能であるかを決定することを助ける。据付情報は、幾つかの実施形態において、どの受け器位置６４に検出器列２２が据え付けられており、どの受け器位置６４に検出器列２２が据え付けられていないかを指摘する、検出器列取付け状態７１を含むことができる。これは、どの程度遠くまで各検出器ユニットを径方向に伸長できるかと、どの程度の検出器ユニットの軌道的な動作を動作中に起こす必要があるかとの両方をシステムに知らせることができる。据付情報は、スィープモータ状態７２を更に含むことができる。この状態は、各検出器列２２がヘッド回転能力のためのスィープモータ５２を有するかどうか、スィープモータ５２が動作可能であるかどうか、その動きの範囲（幾つかの検出器ヘッド５０が他のものよりも更に回転するように構成される状況において）、または応答しないことを指摘することができる。据付情報は、径方向動きモータ状態７３を更に含むことができる。この状態は、各検出器列２２が径方向動きモータ４８を有するかどうか、その径方向の動き距離、径方向位置の状態、および、モータが現在動作可能であるか否かを指摘することができる。据付情報は、検出器要素構成状態７４を更に含むことができる。この状態は、検出器要素５４が据え付けられている特定の位置と、検出器要素５４を据え付けることができるが据え付けられていない特定の位置とを指摘することができる。例えば図１６〜図１７を参照。この状態は、撮像データを検出するためにどの材料が使用されているかも指摘することができる。各検出器列または検出器要素は、据え付けられた異なるシンチレータまたは半導体材料を有することができる。この検出器要素構成状態７４は、どの構造のコリメータ５６が検出器ヘッドに使用されているかも指摘することができる。上述されたように、異なるコリメータ５６を異なる検出器ヘッド５０に利用することができる。据付情報は、ガントリ回転可能性を含む他の据付要因７５を更に含むことができる。これは、ガントリの軌道の周りにガントリが検出器列を回転させることができる回転の度合（またはどれだけ多くの「ステップ」）の目印である。据付情報は、撮像システムの構成要素の単なる据付状態ではなく、撮像システムがセットアップされる余地、ユーザにより入力された要因、安全情報、およびシステム全体の据付についての他のタイプの情報などの他の据付要因７５を更に含むことができる。例えば、多くのＳＰＥＣＴシステムは、ＳＰＥＣＴ／ＣＴ（コンピュータトモグラフィ）組合せシステムに置かれ、システムは、どのＣＴセットアップが据え付けられているかに関連する情報を取得してもよい。

ステップ８２において、システムは、据付情報を、特定の撮像スキャンが何になるかということと、対象情報と比較する。撮像スキャンタイプ情報７６（ＣＴ、ＳＰＥＣＴ、ＰＥＴ、ＭＲＩなど、または使用される特定の放射線医薬品もしくは実施される健康診断のタイプに関連することができる）を考慮することができる。着目領域情報７７（心臓、脳、甲状腺など）を考慮することができる。パレットまたはベッドについての患者配置情報７８を考慮することができる。対象のサイズ、年齢、性別、体重、および他の医療特性（患者体型情報または患者医療情報または対象特定情報）は、他のユーザ入力要因７９に関連するプロセスに影響を及ぼす場合がある。撮像スキャンは、一般に、ＳＰＥＣＴデータの取得に基づくＮＭ撮像スキャンであるが、システムは、他のタイプの撮像情報のための他のスキャン装置に使用することができる。

ステップ８４において、撮像システム２０は、対象スキャン情報と比較された据付情報に基づいて最適なスキャンシナリオを展開する。例えば、スキャンが心臓スキャンであり、対象患者が小さい場合、選択されたシナリオは、アームの径方向伸長を大きく設定し、アームは、心臓に最も近いガントリの側部に向けて軌道的に移動するように推奨される。対象の角度が困難である場合、シナリオは、対象に向けてより正確に位置合わせされるように検出器ヘッド５０のうちの幾つかを回転させることを含んでもよい。

ステップ８６において、システムは、スキャンシナリオを閾値時間内に実施できるかどうかを判定する。このことは、全撮像動作時間予測値とも呼ばれる場合がある。この判定は、追加スキャンデータを得るようにシステムが再構成されるときに、撮像時間およびシステム再配置時間に基づいて、要請されたフル撮像を行うためにシステムが要する時間を考慮する。閾値は、ユーザにより設定された「許容可能な」時間、対象患者の好適な時間、行われるタイプの大半のスキャンと比較された基準化された時間、および／または安全の閾値に関連する時間に基づくことができる。全撮像動作時間予測値は、患者を調節するために要する時間、ならびに、検出器列、検出器ヘッド、および／または検出器要素を調節するために要する時間も考慮する。最適なスキャンシナリオを完了するための時間が閾値よりも長い場合、システムはステップ８８に行き、そうでなければステップ８６を続ける。

ステップ８８において、ユーザは、システムの現在の据付セットアップが、要請されたスキャンを閾値時間内に完了できないかもしれないことを通知される。いずれかの問題を軽減しまたは覆すためにユーザが取ることができるステップに関連する選択肢の一覧が、ユーザに提示されてもよい。

ステップ９０において、ユーザは、システムの据付配置／設定を変更すべきか否かを判定する。ユーザは、彼らの意図する返答をシステムに入力することができる。ユーザは、幾つかの点に関しては手動で、他の点に関してはコンピュータ制御により自動的に、システムを調節することができる。ユーザがシステムを調節し、よって据付情報を変更する場合、方法は、据付情報を再評価するためにステップ８０に戻る。時間閾値を満たすか超えることについてユーザがＯＫである場合、システムはステップ９２に進むことができる。

ステップ９２において、システムは、最適なスキャンシナリオで推奨された物理的な修正を実施する。このことは、ガントリ軌道の周りでの検出器列の軸方向配置、スキャンの軸方向半径位置（軸方向半径に沿って患者に対してどの程度遠いか近いか）、スィープモータにより制御されるような検出器ヘッド角度、および全体を通して議論される他の物理的な調節を構成することを含むことができる。

ステップ９４において、対象がシステム内にあり、画像が取得される。検出器列２２、検出器ヘッド５０、および／または検出器要素５４の複数の物理的配置が必要である場合、システムは、それらをステップ９６の撮像動作中に調節する。これは、物理的システムの動的な調節の例である。

ステップ９８において、要請された最終画像データが出力される。画像データ取得後または画像データ取得中に率先して、再構成アルゴリズムが適用されてもよい。出力先は、ディスプレイ、ネットワーク接続された演算デバイス、プリンタ、画像収集通信解析システム（ＰＡＣＳ）または他の出力位置とすることができる。

少なくとも１つの実施形態の撮像システムは、限定された据付機器を用いて開始することができるため、システムは、アップグレード可能性を提供しながらも、より低いコストの撮像を実施することができる。例えば、病院の予算が少なく、心臓スキャンのみを実施する場合、彼らは、追加コストを生じることになる追加の検出器列を含まずに、心臓用に最良の検出器列セットアップを伴うシステムを購入することができる。病院は、他のタイプのスキャンを行うこともできるが、異なるスキャンタイプを扱うための異なる画像スキャンシナリオにシステムが再調節するために長い時間待つ必要がある。このことは、追加の時間を生じ、時には、フル装着されたシステム、そうでなければカスタマイズされたシステムよりも低品質の画像を提供する場合がある。病院は、アップグレードし、より多くの検出器列、または、任意選択的な検出器ヘッドスィープ機能を伴う検出器列、または、任意選択的な検出器半径伸長機能を伴う検出器列、または複数のタイプの画像取得材料を伴う検出器列を購入し、性能向上のためにシステムに据え付けることができる。このことは、検出器要素にも当てはまる。検出器要素は、コストのドライバでもある。そのため、病院は、例えば、より少ない検出器要素計数（例えば図１６Ｂに見られる、より長いスキャン時間を伴う）を伴うものを購入し、後でアップグレードすることができる。

図９は、心臓画像をターゲットにするように特に設定された撮像システムの正面図を示している。患者１００は、この図では心臓１０４をシステムの左側にした状態で、図１のパレット１４およびベッド機構１６と同様とすることもできるベッド１０２に横たわる。この心臓用途について、遠い位置１０６は、検出器列が装着されない（空いている）ようにすることができ、または、（電気を節約するためになど）画像を受信しないように設定することができる。この場合、使用されない検出器列は、後退され患者に向けて前進されなくてもよい。このことは、システムの検出器列のうちの１つ、例えば、そのモータ、ワイヤ、アーム、または検出器要素のうちの１つが壊れているときに有益となる場合もある。システムは、現在のスキャンにおいて使用されないように、壊れた検出器列を遠い位置１０６に軌道的に移動させることができる。問題に関して、ユーザまたはオペレータに通知を送信することができ、ユーザまたはオペレータは、ローカルディスプレイまたはリモート設備の場所に居ることができる。システムは、この実施形態において、遠い位置１０６の検出器列を使用する必要がなく、これは、それらが、例えば、この例では患者の心臓１０４である対象から遠すぎ、距離が画像の分解能を低減させ、ガンマ線供給源からの減衰を加えるためである。よって、遠い位置１０６にある検出器列の画像の寄与は無視できる。

図１０は、脳、手足、または小児科の画像などの小さな対象をターゲットにするように特に設定された撮像システムの正面図である。この撮像動作において、患者エリア１０８は、全身よりも小さい。検出器列２２は、この例では、より近づくことにより最良の画像分解能を得るために、ガントリの外側限界にあるそれらの開始配置から患者エリア１０８に向けて、それらのヘッドを径方向に伸長している。この例は、フル装着された場合を示しており、ガントリ内の１２個全ての検出器列の受け器位置は、検出器列で満たされており、システムは、必ずしも理想的ではなく、これは、患者エリア１０８から最も近い距離にしようとするときにアームが衝突するためである。

図１１は、脳または小児科の画像をターゲットにするように特に設定された撮像システムの別の正面図を示している。これは、図１０と同様な状況であるが、システムは、図８または図１３のフローチャートステップに従って、据付情報（この場合、例として、１２個の検出器列を伴うフル装着されたシステムであり、径方向動きモータが全て動作中である）が、対象スキャン情報（スキャンタイプが頭−小型サイズ、または対象タイプが小児−小型サイズであるといういずれかの事実）を取り込み、最適なスキャンシナリオを展開することを決定する。この場合は、完全に伸長した幾つかの、この場合には１つ置きの検出器列１１０を、完全に伸長していない幾つかの検出器列１１２とともに含む。図１０において、検出器列が衝突するために、完全に伸長した検出器列１１０を伴う実施は可能ではない。検出器列を一様に伸長しないことによって、図１１のシナリオにおいて、このような実施が可能である。

図１２は、脳または小児科の画像をターゲットにするように特に設定された撮像システムの別の正面図を示している。このシステムにおいて、図６と同様に、検出器列の据付が可能である受け器位置の半分のみが、据え付けられた検出器列を有する。ユーザは、特定のハードウェア実施に応じて、技術的に精通しているか技術的に精通しておらず、システムにより必要とされない検出器列を取り外すことができる。顧客は、例えばコスト上の理由で、検出器列のうちの幾つかのみが据え付けられた撮像システムをサプライヤにオーダーすることができる。あるいは、顧客は、図１０または図１１のフル装着されたシステムを購入することができ、取り外し可能な検出器列のうちの幾つかは、後で取り外すことができる。このことは、システムのユーザおよびオーナーのための柔軟性およびアップグレード可能性を作り出す。特定の撮像システムのユーザが撮像動作において単純に脳撮像にフォーカスする場合、図１０または図１１のフル装着されたシステムの、関連するコストおよびメンテナンスを伴う余分な検出器列を必要としないかもしれない。

図１３は、ある実施形態におけるシステムの動作のフローチャートを示している。ステップ１３０において、システムオペレータは、脳スキャン、胸スキャン、心臓スキャン、または他の物体スキャンなどの処置タイプを指摘するユーザ入力３９を与える。

ステップ１３２において、システムは、検出器列２２、検出器ヘッド５０、および検出器要素５４をどのように配置すべきであるかについて最適なスキャン方式を作り出す。この最適なスキャン方式は、例えば、臓器タイプ、患者サイズ、所望の取得時間に基づくことができる。これらは、各々についてのユーザ入力値、またはシステム検出値とすることができる。例えば、患者サイズは、環境のクイックスキャンにより自動的に決定することができる。

ステップ１３３において、システムは、システムに据え付けられたハードウェアが最適なスキャン方式を実施できるかどうかを判定する。このことは、据付情報に基づいて現在の状況に最適なハードウェアセットアップが存在するかどうかを判定することと考えることもできる。最適な結果（据付情報が最適なスキャン配置に一致することを意味する）のために据え付けられたハードウェアの全てをシステムが有する場合、システムはステップ１３５に進む。そうでなければ、システムはステップ１３４に進む。

システムがステップ１３４に達した場合、システムは、最適なスキャン方式が実施できないことを決定するために据付情報を使用している。このことは、例えば、１つの検出器列が欠如しているので、最適な配置を実現することができず、スキャン時間が必然的に長くなることとすることができる。ステップ１３４において、システムは、据付情報および／またはスキャンタイプもしくはスキャン物体に関連する他の要因を使用し、状況を満たすように新たな適応スキャン方式を作り出すか、現在の状況に適用できる従前に保存された適応スキャン方式をメモリから読み出す。適応スキャン方式は、スキャンのための時間を加える場合があるが、より低いコストとすることができ、これは、オペレータまたは顧客が、フル装着されたシステムまたは完全に機能付加されたシステムの支払いをしなければならないためである。任意選択的に、適応スキャン方式は、欠如したまたは動作不能な検出器があるはずであった位置に動作中の検出器を持って来るために、ガントリの動きもしくは回転または両方を備えてもよい。

ステップ１３５において、システムは、対象についての撮像動作を実施する。撮像動作は、選択されたスキャン方式に適合する（最適なまたは適応的な）様式でシステムのハードウェア要素を制御することにより完了する。この制御は、非限定的に、検出器列２２を伸長もしくは後退させること、検出器ヘッド５０を異なるスキャン角度に回転させること、または対象に対する新たな径方向角度へガントリの周りで検出器列２２を軌道的に移動させること（図７Ａと図７Ｂの間の検出器列の軌道的な動作など）を含むことができる。

ステップ１３６において、システムは、画像取得シナリオに基づいて再構成アルゴリズムを適応させ、画像再構成モジュール３４を使用して、検出器要素５４について集められた撮像情報を再構成する。画像再構成プロセスまたはアルゴリズムは、選択されたスキャン方式と互換性があるように適応させることができる。このことは、システムのハードウェア制約の下で可能な最高品質の画像を作り出す。

ステップ１３８において、システムは、ユーザ、オペレータ、患者、または他の関係者に画像出力を表示する。これは、ディスプレイ４０上、または画像出力がネットワーク４２上で送信された後には一部のリモート位置とすることができる。

図１４は、軌道的な様式で検出器列を回転させるためのガントリの可能性を示している。検出器列２２は、このフル装着された例において互いに一様な角度で置かれる。ガントリの回転範囲１４６は、幾つかの実施形態において３６０度フル回転であり、他の実施形態において殆どゼロ度であり、それらの間のどこかであってもよい。再び、これは、アップグレード可能な機能であり、据付情報に関連する。ガントリは、例えば３０度の回転のみに対応するハードウェアを用いて初期に据え付けることができる。顧客は、次いで、１８０または３６０度回転の可能性をガントリに与えるために据え付けられるべき幾つかの追加モータまたはハードウェア構成要素を伴うアップグレードを購入することができる。図１４は、３０度のガントリ回転範囲１４６を伴うシステムを示している。このことは、１２個の検出器列システムが１０度毎のカバレージを与えることを可能にする。図１４は、初期配置１４０、すなわち回転ステップ１にある検出器列１４８Ａを示している。検出器列１４８Ｂおよび１４８Ｃは、それぞれ新たな軌道的な配置１４２および１４４にある、１４８Ａと同じ物理的な検出器列である。図１４は、異なる軌道的な配置１５０Ｂおよび１５０Ｃに回転された検出器列１５０Ａを更に示している。よって、システムは、全ての検出器列を対象に対する新たな径方向角度に移動させるか、システムの検出器列の全ては回転させずに特定の検出器列のみを新たな位置に移動させるように、軌道的に回転させることができる。図１４は、検出器列１４８Ａおよび１５０Ａのみが回転され、他の全ての検出器列２２が対象に対して同じ径方向角度のままである、後者の配置を示している。

図１５は、ある軌道的な様式で検出器列１５４などの検出器列を回転させるための部分装着されたガントリの可能性を示している。この例では、検出器列は、ガントリ位置に部分的にのみ装着する。６０度間隔の６つのガントリ位置は、据え付けられた検出器列を有する一方、交互する６つの位置は空いている。ガントリ回転範囲１５２は、この例では６０度であり、検出器列１５４は、各々が１０度のオフセットで設定されるスキャンの６つの「ステップ」または位置を有する。

図１６Ａは、フル装着された検出器ヘッド５０の詳細図である。図は、撮像動作中に光子または他の撮像目印を集めるための検出器材料を含む検出器要素５４を示している。図１６Ａの検出器ヘッド５０は、フル装着されているとみなされ、これは、検出器要素を据え付けることができる７つ全ての位置が、据え付けられた検出器要素５４を有するためである。検出器要素５４が据え付けられているか、空いているかどうかは、据付情報の１つのタイプとすることができる。また、各検出器要素５４に埋め込まれた材料のタイプは、据付情報の１つのタイプとすることができる。ヘッドは、任意の数の検出器要素位置を有してもよく、７つは、この特定の実施形態の単なる例である。

図１６Ｂは、部分装着された検出器ヘッド１６０の詳細図である。検出器要素５４は、空いている検出器要素位置１６２を伴って千鳥状様式で据え付けられる。この据付構成は、より低コストの検出器列２２を提供し、これは、検出器列のコストの大半が検出器要素５４に由来するためである。コリメータは、装着された検出器要素の数に対してサイズ決定されてもよい。この場合、偶数位置は空いており、奇数位置は装着されている。

図１６Ｃは、部分装着された検出器ヘッド１６４の詳細図である。検出器要素５４は、全て検出器ヘッド１６４の一方の側に向かって据え付けられる。空いている検出器要素位置１６２は、検出器ヘッド１６４の他方の側に向かっている。この据付構成は、狭い視野の撮像動作にとって良好である。狭い視野の据付構成は、脳スキャン用に据え付けられた５つの検出器要素５４（２０ｃｍカバレージ）、心臓スキャン用に据え付けられた４つの検出器要素５４（１６ｃｍカバレージ）、または甲状腺スキャン用に据え付けられた２つの検出器要素５４（８ｃｍカバレージ）など、小さな臓器のスキャンにとって良好である場合がある。例として、検出器列２２当り２つの検出器要素５４のみを含むシステムが脳スキャンを完了しようとする場合、脳スキャンを行うための時間が非常に長くなり、または画像結果が非常に悪くなる場合がある。図８のステップ８６は、このことを判定し、ステップ８８にてユーザに通知することができる。ユーザは、次いで、現在の検出器列を、検出器列当り５つの検出器要素を有する他の検出器列と交換することができる。システムは、次いで、ステップ８０において据付情報を動的にアップデートする。よって、システムは、ユーザニーズおよび撮像状況に適合するように、再構成可能かつカスタマイズ可能である。例えば、脳、甲状腺、心臓などスキャンの大半が軸方向の伸長が限られる医療設備は、それらのシステムがコストを低減させるための適切な装着を選択してもよい。装着されたヘッドの部分の幅よりも大きな軸方向ＦＯＶ、例えば、全身スキャンは、患者テーブルの軸方向の動きを用いて実現されてもよい。

図１７Ａおよび図１７Ｂは、部分装着された検出器ヘッドの詳細図を示している。図２０などのシステムにおいて、ガントリは、フル装着された検出器列２２を有し、奇数番号の検出器列は、検出器ヘッド１７０内などに、装着された奇数の検出器要素を有することができる。偶数番号の検出器列は、検出器ヘッド１７２などの、装着された偶数の検出器要素を有することができる。よって、据付情報は、ある検出器列から次の検出器列に変化することができる。

任意選択的に、検出器列内の装着された検出器要素は、２つの隣接する検出器列における検出器要素の組合せが完全な組を作り出すように、交互様式で配置される。このことは、前に偶数列であった配置に奇数列を配置し、同じ配置にある２つの列から取得されたデータを組み合わせることによって、完全なデータ組を取得することを可能にする。配置は、同一でなくてもよく、再構成の成功を可能にするように隣接するのみでもよいことに留意されたい。任意選択的に、隣接する列は、再構成の成功を可能にするために、少なくとも１つの装着された共通の要素または欠如した共通の要素を有してもよい。一般に、装着された共通の要素により作り出されるような「オーバーサンプリング」は、再構成において容易に補償され、オーバーサンプリングされた身体のスキャン部分のノイズを低減させる。装着されていない共通の要素により作り出されるようなアンダーサンプリングは、再構成において補償されてもよいが、アンダーサンプリングされた身体のスキャン部分のノイズを増加させる場合がある。しかし、身体の全ての部分が同じ精度でスキャンされる必要はなく、よって、アンダーサンプリングは、それほど重要ではない臓器に向けられる場合に容認されてもよい。

図１８は、別の実施形態の検出器ヘッド設計の詳細図を示している。検出器ヘッド１８０の検出器要素は、グリッドに配置される。特定の臓器または対象をターゲットにするとき、正面の検出器要素は、画像品質にとって最も重要であり、更に側部の検出器要素は、周辺情報のためにのみ必要である。よって、コストを節約するために、検出器ヘッドは、示されるように構成することができる。固定された検出器要素１８４を伴う中間領域は、検出器要素１８２よりも５倍良好な感度を与える。これは、摺動する検出器要素１８４が、各種箇所でデータを収集するために撮像動作中にコリメータの後方に移動するためである。この動作は、スィープモータ５２または据え付けられた追加モータなどのモータにより制御することができる。心臓などの臓器または対象は、最適なスキャンシナリオにおいて、検出器ヘッドの中央にセンタリングすることができる。このようなシステムの有効視野は、３６×２０センチメートルとすることができる。このようなシステムの品質視野は、２０×２０センチメートルとすることができる。この実施形態についての据付情報は、各検出器要素の数、位置、および動作可能性を含むことができる。検出器ヘッド１８０は、全検出器列の数が少ないシステム据付構成において非常に有用であり、これは、各検出器列が、より多くの検出情報を扱うことができるためである。この実施形態において、コリメータは、検出器ヘッド自体または個々の検出器要素に取り付けることができる。よって、移動可能な検出器要素１８２は、コリメータが空間全体のために製造されなくてもよく、コストを節約するように、取り付けられたコリメータを有することができる。

図１９は、異なる検出器要素構成を据付情報に適用可能である一実施形態のフローチャートである。点線のボックス１８５は、ステップ１８６〜１９４が図８のステップ８０において行うことができる決定タイプの例であることを指摘している。ステップ２００は、図８のステップ８２において行うことができる決定タイプの例である。そして、点線のボックス１９８は、ステップ２０２〜２０８が図８のステップ８４において行うことができる決定タイプの例であることを指摘している。

ステップ１８６において、システムは、システム全体の各種部分からのデータ（図８のステップ７１〜７５に示されるような）を収集する。このデータに基づいて、システムは、ステップ１８８においてシステムが千鳥状のセットアップを有するかどうか、ステップ１９０において摺動セットアップを有するかどうか、ステップ１９２において狭ＦＯＶセットアップを有するかどうか、またはステップ１９４においてカスタム検出器要素セットアップを有するかどうかを判定する。千鳥状セットアップは、図１７Ａおよび図１７Ｂに表示されたようなものとすることができる。摺動セットアップは、図１８に表示されたようなものとすることができる。狭ＦＯＶセットアップは、図１６Ｃに表示されたようなものとすることができる。

ステップ２００において、システムは、点線のボックスのステップ１８５により判定された検出器要素セットアップを対象スキャン情報と比較する。この情報は、スキャンの対象（すなわち心臓、甲状腺、脳、胸など）および実施されるスキャンのタイプに基づく。

点線のボックスのステップ１９８において、対象スキャン情報と比較された据付情報に基づいて撮像動作が実施される。据付情報の間に良好な適合がある場合、検出器要素に対して対応するスキャンが選択される。このことは水平線により示されている。（図２０Ａ〜図２０Ｃのように）全範囲のうちの６０度を横切る各検出器列を用いたスキャンのためのステップ２０２は、一般に、ステップ１８８において千鳥状セットアップであると判定され、それが対象スキャン情報とよく一致するときに実施される。摺動するエッジ検出器要素を含むスキャンのためのステップ２０４は、一般に、ステップ１９０において摺動セットアップであると判定され、それが対象スキャン情報とよく一致するときに実施される。据え付けられた要素を用いて検出器ヘッドのエッジにフォーカスするスキャンのステップ２０６は、一般に、ステップ１９２において狭ＦＯＶセットアップであると判定され、それが対象スキャン情報とよく一致するときに実施される。カスタムスキャンシナリオを使用するスキャンのためのステップ２０８は、一般に、据付セットアップが対象スキャン情報と一致しないか、予め定義されたいずれの配置でもないときに実施される。

図２０Ａ〜図２０Ｃは、各検出器列が全範囲にわたって６０度横切ってスキャンする、ステップ２０２の撮像動作の詳細を示している。これは、上で詳細に議論されたように図１７Ａおよび図１７Ｂのシステムにとって最良に実行することができる。奇数の検出器列は、据え付けられた奇数の検出器要素を有し、偶数の検出器列は、据え付けられた偶数の検出器要素を有する。したがって、対象のフルスキャンを得るために、システムは、全撮像動作中に各検出器列を６０度軌道的に回転させる必要がある。

図２０Ａは、ガントリ軌道回転範囲２１０が６０度であり、フル装着された検出器列２２を伴うシステムを示している。検出器アームは、システムの径方向に伸長することができる。検出器列はフル装着されているが、上で議論されたように、各検出器列の検出器要素はフル装着されていない。

図２０Ｂは、３０度のガントリ軌道回転範囲２１２をカバーする第１の３つの動作位置中の千鳥状の撮像動作を示している。

図２０Ｃは、３０度の追加のガントリ軌道回転範囲２１４をカバーする最後の３つの動作位置中の千鳥状の撮像動作を示している。よって、スキャン動作の各角度は、偶数および奇数の検出器要素によりカバーされる。撮像動作は、フル装着された検出器要素を伴うシステムよりも長くなるかもしれないが、システムは、システムの全検出器要素のうちの半分のみを有するので、より廉価となることができる。

企図されるように、各種の実施形態は、より低いコストの、アップグレード可能かつカスタマイズ可能な撮像動作用のシステムを提供する。全ての機能は、コストと取得時間とのトレードオフを伴って維持することができる。

幾つかの実施形態の構成可能かつ制御可能なシステムは、ユーザ入力により制御することができる。よって、ユーザは、システムの自動動作を覆し、ユーザインターフェイスを通じて、システムの構成要素の完全な特定の制御を行うことができる。

各種の実施形態および／または構成要素、例えば、モジュール、または内部のコンポーネントもしくはコントローラは、１つ以上のコンピュータまたはプロセッサの一部として実施されてもよい。コンピュータまたはプロセッサは、演算デバイス、入力デバイス、ディスプレイユニットおよびインターフェイス、例えば、インターネットにアクセスするためのインターフェイスを含んでもよい。コンピュータまたはプロセッサは、マイクロプロセッサを含んでもよい。マイクロプロセッサは、通信バスに接続されてもよい。コンピュータまたはプロセッサはメモリを含んでもよい。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含んでもよい。コンピュータまたはプロセッサは、ハードディスクドライブ、またはフラッシュメモリディスクドライブ、光ディスクドライブなどのリムーバブル記憶ドライブであってもよい、記憶デバイスを更に含んでもよい。記憶デバイスは、コンピュータプログラムまたは他の命令をコンピュータまたはプロセッサにロードするための他の同様な手段であってもよい。

本明細書で使用されるとき、用語「コンピュータ」または「モジュール」は、本明細書に記述される機能を実行可能な、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および任意の他の回路もしくはプロセッサを使用するシステムを含む、任意のプロセッサベースもしくはマイクロプロセッサベースのシステムを含んでもよい。上記の例は単なる例示であり、よって、いかなる意味においても用語「コンピュータ」の定義および／または意味を限定することを意図していない。

コンピュータまたはプロセッサは、入力データを処理するために、１つ以上の記憶要素に記憶された一組の命令を実行する。記憶要素は、所望または必要に応じてデータまたは他の情報を記憶してもよい。記憶要素は、情報供給源または処理マシン内の物理的メモリ要素の形態であってもよい。

命令の組は、本発明の各種の実施形態の方法およびプロセスなどの特定の動作を実施するための処理マシンとしてのコンピュータまたはプロセッサに命令する、各種のコマンドを含んでもよい。命令の組は、ソフトウェアプログラムの形態であってもよい。ソフトウェアは、システムソフトウェアまたはアプリケーションソフトウェアなどの各種の形態であってもよい。さらに、ソフトウェアは、別個のプログラムもしくはモジュールの集合、より大きなプログラム内のプログラムモジュール、またはプログラムモジュールの一部の形態であってもよい。ソフトウェアは、オブジェクト指向プログラミングの形態のモジュール式のプログラミングを含んでもよい。処理マシンによる入力データの処理は、オペレータコマンドに応答してもよく、従前の処理の結果に応答してもよく、別の処理マシンにより行われた要請に応答してもよい。

本明細書で使用されるとき、用語「ソフトウェア」および「ファームウェア」は、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含むメモリに記憶された、コンピュータによる実行のための任意のコンピュータプログラムを含んでもよい。上記のメモリの種類は、例示にすぎず、よって、コンピュータプログラムの記憶のために使用可能なメモリの種類を限定するものではない。

上記説明が例示を意図しており、限定を意図していないことを理解されたい。例えば、上述された実施形態（および／またはそれらの態様）を互いに組み合わせて使用してもよい。加えて、特定の状況または材料を本発明の各種の実施形態の教示に適応させるために、それらの範囲から逸脱せずに多くの修正を行ってもよい。本明細書に記述される材料の寸法およびタイプは、本発明の各種の実施形態のパラメータを定義することを意図しており、実施形態は、決して限定ではなく、単なる例示である。他の多くの実施形態は、上記説明を検討する際に当業者にとって明らかになるであろう。したがって、本発明の各種の実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を与える均等物の十分な範囲と共に決定されるべきである。

添付の特許請求の範囲において、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「それには（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」を用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「そこでは（ｗｈｅｒｅｉｎ）」のそれぞれの平易な英語の同義語として使用している。その上、以下の特許請求の範囲では、用語「第１の」、「第２の」および「第３の」などを単なるラベルとして使用しており、それらの対象に数値的な要件を課すことを意図していない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定事項は、ミーンズプラスファンクション形式で書かれておらず、このような特許請求の範囲の限定事項が、更なる構造を欠いた機能の文言が続く、「するための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」というフレーズを明示的に使用しない限りおよび使用するまでは、米国特許法第１１２条第６パラグラフに基づいて解釈されることを意図していない。

この明細書では、本発明の各種の実施形態をベストモードを含めて開示するために、ならびに、任意のデバイスもしくはシステムの製作および使用、組み込まれた任意の方法の実施を含めて、当業者が本発明の各種の実施形態を実践することも可能にするために例を使用している。本発明の各種の実施形態の特許可能な範囲は、特許請求の範囲により定義されており、当業者が思い付く他の例を含んでもよい。そのような他の例は、例が特許請求の範囲の文言とは相違しない構成要素を有する場合、または、例が特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない均等な構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。

１０，２０ 医療撮像システム
１２，６２ ガントリ
１４ パレット
１６ ベッド機構
１８ 対象
２２，２２ａ〜２２ｌ 検出器列、検出器ユニット
２４，１００ 患者
２６，２６ａ〜２６ｆ コリメータ
２８，１０４ 心臓
３０ 検出器コントローラ
３２ プロセッサ
３４ 画像再構成モジュール
３６ 画像情報
３８ メモリ
３９ ユーザ入力
４０ ディスプレイ
４２ ネットワーク
４４ 検出器列アーム、径方向動きアーム
４８ 径方向動きモータ
５０，１６０，１６４，１７０，１７２，１８０ 検出器ヘッド
５２ スィープモータ
５３ スィープ枢動軸線
５４，１８２，１８４ 検出器要素
５６ コリメータ
６０ ＮＭ医療撮像システム
６４ 受け器位置
７１ 検出器列取付け状態
７２ スィープモータ状態
７３ 径方向動きモータ状態
７４ 検出器要素構成状態
７５ 他の据付要因
７６ 撮像スキャンタイプ情報
７７ 着目領域情報
７８ 患者配置情報
７９ 他のユーザ入力要因
１０２ ベッド
１０６ 遠い位置
１０８ 患者エリア
１１０ 検出器列
１１２ 検出器列
１４０ 初期配置
１４２，１４４ 軌道的な配置
１４６、１５２、２１０、２１２、２１４ ガントリ回転範囲
１４８Ａ〜１４８Ｃ 検出器列
１５０Ａ〜１５０Ｃ 検出器列
１５２ ガントリ回転範囲
１５４ 検出器列
１６２ 検出器要素位置

Claims (25)

1. ガントリ（１２）と、
   前記ガントリ（１２）内に据え付けられた複数の撮像検出器ユニット（２２）であって、前記複数の検出器ユニット（２２）のうちの少なくとも１つが、前記検出器ユニット（２２）のうちの少なくとも１つを対象（１８）に対して配置するように前記ガントリ（１２）に対して移動可能である、複数の撮像検出器ユニット（２２）と、
   少なくとも１つの検出器ユニット（２２）の独立した配置を制御するように構成されたコントローラ（３０）と、を備え、
   前記コントローラ（３０）が、据付情報を受信すると、少なくとも１つの検出器ユニット（２２）の配置を撮像動作のために適応的に変更する、適応撮像システム（１０）。
2. 追加の検出器ユニット（２２）を受けるように適応された、前記ガントリ（１２）内の空いている受け器位置（６４）を更に備える、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
3. 前記複数の検出器ユニット（２２）のうちの少なくとも幾つかが、単一光子放出型コンピュータトモグラフィ（ＳＰＥＣＴ）データを取得するように構成される、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
4. 前記検出器ユニット（２２）がガンマ線検出材料を含む、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
5. 少なくとも１つの検出器ユニット（２２）が、検出器要素（５４）を備える回転可能な検出器ヘッド（５０）を備え、
   前記コントローラ（３０）が、前記据付情報の受信に基づいて、検出器ヘッド（５０）の角度を適応的に調節するように更に構成される、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
6. 各検出器ヘッド（５０）が、前記コントローラ（３０）からの命令に基づいて前記検出器ヘッド（５０）の回転角度を変化させるためのスィープモータ（５２）を更に備え、
   前記据付情報が、前記スィープモータ（５２）の現在の動作状態に関連する情報を含む、請求項５に記載の撮像システム（１０）。
7. 前記据付情報が検出器ユニット取付け状態（７１）である、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
8. 前記検出器ユニット取付け状態（７１）が、検出器ユニット（２２）が据え付けられている前記ガントリ（１２）内の受け器位置（６４）に関する情報、および検出器ユニット（２２）が据え付けられていない前記ガントリ（１２）内の受け器位置（６４）に関する情報を含む、請求項７に記載の撮像システム（１０）。
9. 前記検出器ユニット（２２）が、複数の検出器要素（５４）を備え、
   前記据付情報が検出器要素構成状態（７４）である、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
10. 前記検出器要素構成状態（７４）が、検出器ユニット（２２）内における、検出器要素（５４）が据え付けられている位置、および検出器要素（５４）を据え付けることができるが据え付けられていない位置に関連する情報を含む、請求項９に記載の撮像システム（１０）。
11. 前記検出器要素構成状態（７４）が、前記検出器要素（５４）が摺動タイプの検出器要素（５４）を含むかどうかに関連する情報を含む、請求項９に記載の撮像システム（１０）。
12. 前記検出器要素構成状態（７４）が、撮像動作中にガンマ線を取得するために使用される、前記検出器要素（５４）に埋め込まれたシンチレータ材料または半導体材料に関連する情報を含む、請求項９に記載の撮像システム（１０）。
13. 前記検出器要素構成状態（７４）がコリメータ（２６）のタイプに関連する、請求項９に記載の撮像システム（１０）。
14. 前記複数の検出器ユニット（２２）のうちの少なくとも１つが、径方向動きアーム（４４）および径方向動きモータ（４８）を含み、
    前記据付情報が、前記径方向動きモータ（４８）の現在の動作状態に関連する情報を含む、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
15. 実施されるべき撮像動作に関連するユーザ入力（３９）を更に含み、
    前記コントローラ（３０）が、前記据付情報に基づいて全撮像動作時間予測値を計算する、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
16. 前記コントローラ（３０）が、前記計算された動作時間予測値を前記撮像動作のタイプに関連する閾値と比較し、前記閾値に達した場合に、据付情報を変化させるための推奨を出力する、請求項１５に記載の撮像システム（１０）。
17. 少なくとも１つの検出器ユニット（２２）の配置が、前記対象（１８）に対する新たな径方向軸線を前記検出器ユニット（２２）に与えるために、前記ガントリ（１２）の周りの軌道的な動きで前記検出器ユニット（２２）を移動させることにより変更される、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
18. 前記コントローラ（３０）が、加えてスキャンタイプ情報（７６）または患者医療情報を受信すると、撮像動作のために少なくとも１つの検出器ユニット（２２）の配置を変更する、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
19. 前記据付情報および要請された撮像動作に基づく画像取得シナリオを展開し、
    前記展開された画像取得シナリオに基づいて、前記ガントリ（１２）内に据え付けられた少なくとも１つの検出器ユニット（２２）の物理的配置を構成し、
    前記検出器ユニット（２２）から画像情報を取得するように、前記コントローラ（３０）が更に構成される、請求項１に記載の撮像システム（１０）。
20. 非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、命令を含むコンピュータプログラムを記憶しており、前記命令が、コンピュータ（３２）により実行されると、前記コンピュータ（３２）に、
    ガントリ（１２）内に取り付けられた複数の撮像検出器ユニット（２２）に関連する据付情報を決定させ、
    前記据付情報および要請された撮像動作に基づく画像取得シナリオを展開させ、
    前記展開された画像取得シナリオに基づいて、前記ガントリ（１２）に取り付けられた少なくとも１つの検出器ユニット（２２）の物理的位置を設定させ、
    前記検出器ユニット（２２）から画像情報を取得させる、記憶媒体。
21. 前記コンピュータ（３２）が、画像取得シナリオの前記展開の実行に際して、
    計算された最短動作時間に基づいて画像取得シナリオを選択し、前記動作時間が、画像取得に関連する時間を前記対象（１８）の調節または前記検出器ユニット（２２）の調節に関連する時間に組み合わせることにより計算される、請求項２０に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
22. 前記命令が、更に前記コンピュータ（３２）に、
    前記計算された動作時間を前記撮像動作のタイプまたは患者医療情報に関連する閾値と比較させ、
    前記閾値に達した場合に、据付情報を変化させるための推奨を出力させる、請求項２１に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
23. 各検出器ユニット（２２）が、複数の検出器要素（５４）を含み、前記据付情報が、前記検出器要素（５４）の前記構成に関連する、請求項２０に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
24. 前記複数の検出器ユニット（２２）のうちの少なくとも幾つかが、単一光子放出型コンピュータトモグラフィ（ＳＰＥＣＴ）データを取得するように構成される、請求項２０に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
25. 前記命令が、更に前記コンピュータ（３２）に、
    前記画像取得シナリオに基づいて画像再構成アルゴリズムを適応させ、
    前記適応された画像再構成アルゴリズムに基づいて画像を再構成させ、
    前記再構成された画像を表示させる、請求項２０に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。