JP2018506706A5

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Info

Publication number: JP2018506706A5
Application number: JP2017531475A
Authority: JP
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2035-12-14

Claims

陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）システムであって：
撮像領域から生じ且つ放射線ディテクタのディテクタ・ピクセルにより検出される反応線（ＬＯＲ）を規定する同時放射イベント対を検出するように構成される複数の放射線ディテクタ；及び
少なくとも１つのプロセッサ；
を有し、前記少なくとも１つのプロセッサは：
前記ディテクタ・ピクセルにより検出されるシングル・イベントを含むリストモード・データを、前記放射線ディテクタに取得させ；及び
一対のディテクタ・ピクセルにより規定されるＬＯＲ各々についてデッドタイム補正因子を算出する；
ように構成され、ＬＯＲ各々についての前記デッドタイム補正因子は：
前記リストモード・データから、ＬＯＲ各々について偶発率を決定すること；
決定された偶発率から、ディテクタ・ピクセル各々のシングル率を決定すること；及び
前記ディテクタ・ピクセルｉ及びｊそれぞれに対する個々のシングル率Ｓ_ｉ及びＳ_ｊに基づいて、ディテクタ・ピクセルｉ及びｊにより規定されるＬＯＲに対するライブタイム因子ＬＴ_ｉｊを算出すること；
により算出される、システム。
前記ディテクタ・ピクセル各々のシングル率を決定することが、Ｒ_ｉｊ∝Ｓ_ｉ＊Ｓ_ｊという連立方程式を解くことを含み、Ｒ_ｉｊはディテクタ・ピクセルｉ及びｊにより決定されるＬＯＲについての決定された偶発率であり；記号「∝」は比例関係を示し；Ｓ_ｉ及びＳ_ｊはそれぞれディテクタ・ピクセルｉ及びｊに対する未知のシングル率である、請求項１に記載のシステム。
Ｒ_ｉｊ∝Ｓ_ｉ＊Ｓ_ｊという前記連立方程式を解くことは、前記少なくとも１つのプロセッサが、ピクセル毎のシングル率のヒストグラム・マップを生成することを含み、前記ヒストグラム・マップはスケーリング因子を含む、請求項２に記載のシステム。
前記デッドタイム補正因子を算出することは、前記少なくとも１つのプロセッサが、ＤＴ_ｉｊ＝１／（ＬＴ_ｉｊ）を利用して、前記ライブタイム因子から前記デッドタイム補正因子を算出することを含み、ＤＴ_ｉｊはｉからｊへのＬＯＲ各々に対するデッドタイム補正因子である、請求項１に記載のシステム。
陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）スキャナにおいてディテクタ・ピクセル当たりのデッドタイム補正因子を算出するための方法であって：
ＰＥＴ放射線ディテクタを利用して、撮像領域から生じる複数の５１１ｋｅＶ放射線イベントを検出すること；及び
電子データ処理デバイスを利用して、前記ＰＥＴ放射線ディテクタの一対のディテクタ・ピクセルにより規定される反応線（ＬＯＲ）各々について、デッドタイム補正因子を算出すること；
を含み、前記デッドタイム補正因子を算出することは：
追加的な時間遅延オフセットとの一致を測定する遅延技術を利用して、検出された複数の５１１ｋｅＶ放射線イベントから、ＬＯＲ各々について測定された偶発率を決定すること；
Ｒ _ｉｊ＝２τＳ _ｉ＊Ｓ _ｊという連立方程式を解くことにより、決定された偶発率から、前記ＰＥＴ放射線ディテクタのディテクタ・ピクセル各々のシングル率を決定することであって、前記連立方程式はＬＯＲが規定される各ディテクタ対ｉ及びｊに対する連立方程式の１つの方程式を含み、Ｒ _ｉｊはディテクタ・ピクセルｉ及びｊにより決定されるＬＯＲについての決定された偶発率であり、τはコインシデンス・ウィンドウ幅であり、Ｓ _ｉ及びＳ _ｊはそれぞれディテクタ・ピクセルｉ及びｊに対する未知のシングル率である、こと；
を含む、方法。
Ｒ_ｉｊ＝２τＳ_ｉ＊Ｓ_ｊという連立方程式を解くことは、少なくとも１つのプロセッサが、ピクセル毎のシングル率のヒストグラム・マップを生成することを含み、前記ヒストグラム・マップはスケーリング因子を含む、請求項５に記載の方法。
前記デッドタイム補正因子を算出することは、ＬＴ _ｉｊ＝ｆ（Ｓ _ｉ）＊ｆ（Ｓ _ｊ）に従って、ディテクタ・ピクセルｉ及びｊそれぞれに対するシングル率Ｓ _ｉ及びＳ _ｊに基づいて、ディテクタ・ピクセルｉ及びｊにより規定されるＬＯＲについてライブタイム因子ＬＴ_ｉｊを算出することを含み、ｆ（Ｓ _ｉ）及びｆ（Ｓ _ｊ）はそれぞれシングル率Ｓ _ｉ及びＳ _ｊに対応するライブタイム因子である、請求項５に記載の方法。
前記デッドタイム補正因子を算出することは、ＤＴ _ｉｊ＝１／（ＬＴ _ｉｊ）を利用して、前記ライブタイム因子から前記デッドタイム補正因子を算出することを含み、ＤＴ _ｉｊはｉ及びｊの間のＬＯＲ各々に対するデッドタイム補正因子である、請求項７に記載の方法。
前記検出することが、撮像対象のＰＥＴ撮像データを取得することを含み、当該方法は：
前記電子データ処理デバイスを利用して、前記撮像対象のＰＥＴ画像を生成するように前記ＰＥＴ撮像データを再構築すること；及び関心領域のＳＵＶ値又はパラメトリックＳＵＶ画像を含む前記撮像対象の標準摂取値（ＳＵＶ）データを生成するように、前記ＰＥＴ画像を変換すること；
を含み、前記の再構築及び変換することは、前記ＬＯＲのデッドタイム補正因子を利用して、ディテクタのデッドタイムについて前記ＰＥＴ撮像データを補正することを含む、請求項５に記載の方法。
請求項５に記載の方法を実行するように１つ以上のプロセッサを制御するソフトウェアを担う非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）撮像システムであって：
撮像領域周辺に配置され、前記撮像領域から生じる放射線イベントを検出するように構成されるＰＥＴ放射線ディテクタ；
前記撮像領域に配置されるように構成され、陽電子−電子放射性同位体を含むキャリブレーション用のファントム；及び
１つ以上のプロセッサ；
を有し、前記１つ以上のプロセッサは：
前記ＰＥＴ放射線ディテクタを利用して、前記ファントムのリストモード・データを、時間経過による前記ファントム崩壊による放射線として取得すること；
前記リストモード・データの取得後に、取得したリストモード・データと前記ファントムの既知の放射線崩壊率とに基づいて、放射線レベル−対−シングル率のカーブを決定すること；
前記ＰＥＴ放射線ディテクタのうちの２つのディテクタ・ピクセルを結ぶ反応線（ＬＯＲ）各々に対する偶発イベント率を、前記リストモード・データから決定すること；
前記ＬＯＲの偶発イベント率に基づいて、ディテクタ・ピクセル各々に対するシングル率を決定すること；
前記ディテクタ・ピクセルｉ及びｊのシングル率に基づいて、前記ディテクタ・ピクセルｉ及びディテクタ・ピクセルｊ間のＬＯＲ各々についてのライブタイム因子を算出すること；
前記ＬＯＲについて算出されたライブタイム因子の逆数として、各ＬＯＲのデッドタイム補正因子を算出すること；及び
前記ＬＯＲについて算出された前記デッドタイム補正因子を利用して、各ＬＯＲについて前記ＰＥＴ撮像システムの５１１ｋｅＶ同時イベント対ディテクタのコインシデンス・ウィンドウ幅を調整することであって、前記コインシデンス・ウィンドウ幅は、ＤＴ _ｉｊ Δｔに従って、ピクセル対ｉ，ｊにより規定されるＬＯＲ各々について調整され、Δｔはコインシデンス・ウィンドウ幅であり、ＤＴ _ｉｊはＬＯＲに対するデッドタイム補正因子である、こと；
を行うように構成される、システム。
前記ディテクタ・ピクセル各々のシングル率を決定することが、Ｒ_ｉｊ＝２τＳ_ｉ＊Ｓ_ｊという連立方程式を解くことを含み、Ｒ_ｉｊはディテクタ・ピクセルｉ及びｊにより決定されるＬＯＲについての決定された偶発率であり；τは、前記ＰＥＴ撮像システムの５１１ｋｅＶ同時イベント・ディテクタのコインシデンス・ウィンドウ幅であり；Ｓ_ｉ及びＳ_ｊはそれぞれディテクタ・ピクセルｉ及びｊに対する未知のシングル率である、請求項１１に記載のシステム。
前記Ｒ _ｉｊ＝２τＳ _ｉ＊Ｓ _ｊという連立方程式を解くことは、前記１つ以上のプロセッサが、ディテクタ・ピクセル毎にシングル率の最小二乗最適化を実行することを含む、請求項１２に記載のシステム。
ＬＯＲ各々に対する偶発イベント率を、前記リストモード・データから決定することは、所定の時間オフセットとともに前記ＰＥＴ撮像システムの５１１ｋｅＶ同時イベント・ディテクタを利用することを含み、前記所定の時間オフセットは、電子−陽電子消滅イベントにより生成される真の５１１ｋｅＶ同時イベント対の検出を回避できる程度に充分大きい、請求項１１に記載のシステム。