JP2023161476A - Ｐｅｔ装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Ｐｅｔ装置、画像処理方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】画質を向上させること。【解決手段】実施形態に係るＰＥＴ装置は、ＰＥＴ検出器と、決定部と、再構成部とを備える。ＰＥＴ検出器は、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能である。決定部は、前記ＰＥＴ検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定する。再構成部は、前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う。【選択図】図１

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、ＰＥＴ装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
ＰＥＴ装置では、通常、ガンマ線とシンチレータとの相互作用の発光位置をシンチレータピース単位で識別した収集データを画像再構成することによりＰＥＴ画像の再構成を行う。シンチレータピースは、典型的には、例えば縦及び横の長さが３－４ｍｍで、高さが２０ｍｍ程度の寸法をもつ四角柱である。
しかしながら、シンチレータピース単位でしか発光位置を特定できない場合、ＰＥＴ装置の空間分解能に原理的な限界が生じる。また、同じシンチレータピース内で生じた発光であっても、事象ごとに、実際には異なる位置で発光している。シンチレータピース単位での発光位置計測、すなわち、シンチレータ内部で事象毎に発光点の特定を行わない計測では、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）時間分解能にして数十ps程度の原理的限界をもたらす。
特開２０１９－５６７００号公報
本明細書及び図面の開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、ＰＥＴ装置において対消滅ガンマ線が入射した二つのシンチレータ内部の発光点同士を結んだＬＯＲ（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（以降、フローティングエッジＬＯＲと呼ぶ）で記録した同時計数データに対して画像の再構成を行うことである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
実施形態に係るＰＥＴ装置は、ＰＥＴ検出器と、決定部と、再構成部とを備える。ＰＥＴ検出器は、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能である。決定部は、前記ＰＥＴ検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定する。再構成部は、前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う。
図１は、実施形態に係るＰＥＴ装置の一例を示す図である。 図２は、比較例に係るＰＥＴ装置が有する検出器の一例を示した図である。 図３は、比較例に係るＰＥＴ装置が有する検出器について説明した図である。 図４は、実施形態に係るＰＥＴ装置が有する検出器について説明した図である。 図５は、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置が実行する処理の流れについて説明したフローチャートである。 図６は、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置が実行する処理について説明した図である。 図７は、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置が実行する処理について説明した図である。 図８は、第２の実施形態に係るＰＥＴ装置が実行する処理の流れについて説明したフローチャートである。 図９は、第２の実施形態に係るＰＥＴ装置が実行する処理について説明した図である。
以下、図面を参照しながら、ＰＥＴ装置の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係るＰＥＴ装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、架台装置１と、コンソール装置２とを備える。架台装置１は、ＰＥＴ検出器３と、フロントエンド回路１０２と、天板１０３と、寝台１０４と、寝台駆動部１０６とを備える。
ＰＥＴ検出器３は、被写体Ｐから放出された陽電子が物質中の電子と対消滅することにより生成された対消滅ガンマ線が発光体（シンチレータ）と相互作用することにより励起状態となった物質が再び基底状態に遷移する際に再放出される光であるシンチレーション光（蛍光）や、対消滅ガンマ線がＰＥＴ検出器３と相互作用することにより生じた荷電粒子がＰＥＴ検出器３の媒質中を進むことにより生じたチェレンコフ光などの発光を検出することにより、放射線を検出する検出器である。ＰＥＴ検出器３は、被写体Ｐ内から放出された陽電子に起因して生成された対消滅ガンマ線のエネルギー情報や、発光が起こった位置（発光位置）や時刻（検出時間）に関する情報を検出する。
ＰＥＴ検出器３は、例えば、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように配置され、モノリシック、すなわち単結晶として構成されるモノリシックシンチレータから構成される。
ここで、モノリシックシンチレータは、１つのシンチレータ結晶が区分けされずに一体化したまま使用される。当該シンチレータは、例えば、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る。
なお、シンチレータの例としては、上述の例に限られない。一例として、シンチレータとして、例えば、原子番号が大きく、チェレンコフ光子の吸収率が低いゲルマニウム酸ビスマス（Ｂｉｓｍｕｔｈ Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ Ｏｘｉｄｅ：ＢＧＯ）や、鉛ガラス（ＳｉＯ２＋ＰｂＯ）、フッ化鉛（ＰｂＦ２）、ＰＷＯ（ＰｂＷＯ４）等の鉛化合物を用いることができる。
架台装置１は、フロントエンド回路１０２により、ＰＥＴ検出器３の出力信号から計数情報を生成し、生成した計数情報を、コンソール装置２の記憶部１３０に格納する。なお、ＰＥＴ検出器３には、フロントエンド回路１０２が接続される。
フロントエンド回路１０２は、ＰＥＴ検出器３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、対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、フロントエンド回路１０２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検出素子を特定する。そして、フロントエンド回路１０２は、対消滅ガンマ線が入射したシンチレータの位置を、連続座標で特定する。
一例として、フロントエンド回路１０２は、各光検出素子から出力された電気信号の強度を積分計算することで、ＰＥＴ検出器３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、フロントエンド回路１０２は、ＰＥＴ検出器３によって消滅ガンマ線によるシンチレーション光が検出された検出時間（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、フロントエンド回路１０２は、対消滅ガンマ線が入射した位置、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。なお、フロントエンド回路１０２が消滅ガンマ線のエネルギー値（Ｅ）を特定するエネルギー計測の方法は、各光検出素子から出力された電気信号の波形を積分することにより算出する方法に限られず、例えば信号値が特定の閾値に戻るまでの時間を用いて消滅ガンマ線のエネルギー値（Ｅ）を推定するＴＯＴ（Ｔｉｍｅ ｏｖｅｒ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）の方法により行われてもよい。
また、ＰＥＴ検出器３が複数のシンチレータピースからなる通常の場合と異なり、モノリシックシンチレータが用いられているので、対消滅ガンマ線が入射したシンチレータの番号（Ｐ）を取得する通常のＰＥＴ装置とは異なり、フロントエンド回路１０２は、対消滅ガンマ線が入射した位置の連続座標値を、計数情報として取得することができる。
なお、フロントエンド回路１０２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路により実現される。フロントエンド回路１０２は、フロントエンド部の一例である。
天板１０３は、被写体Ｐが載置されるベッドであり、寝台１０４の上に配置される。寝台駆動部１０６は、処理回路１５０の制御機能１０５ｄによる制御の下、天板１０３を移動させる。例えば、寝台駆動部１０６は、天板１０３を移動させることで、被写体Ｐを架台装置１の撮影口内に移動させる。
コンソール装置２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１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２は、処理回路１５０と、入力装置１１０と、ディスプレイ１２０と、記憶部１３０とを備える。なお、コンソール装置２が備える各部は、バスを介して接続される。処理回路１５０の詳細については後述する。
入力装置１１０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、処理回路１５０に転送する。例えば、入力装置１１０は、撮影開始指示の入力に用いられる。
ディスプレイ１２０は、操作者によって参照されるモニター等であり、処理回路１５０による制御の下、被写体の呼吸波形や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。
記憶部１３０は、ＰＥＴ装置１００において用いられる各種データを記憶する。記憶部１３０は、例えば、メモリで構成され、一例として、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。記憶部１３０は、対消滅ガンマ線が入射したシンチレータの位置、エネルギー値（Ｅ）、及び検出時間（Ｔ）が対応づけられた情報である計数情報、同時計数情報の通し番号であるコインシデンスＮｏ．に計数情報の組が対応づけられた同時計数情報、再構成されたＰＥＴ画像等を記憶する。
処理回路１５０は、取得機能１５０ａ、決定機能１５０ｂ、再構成機能１５０ｃ、制御機能１５０ｄ、表示制御機能１５０ｅを有する。なお、これらの各機能については、後ほど詳しく説明する。
実施形態では、取得機能１５０ａ、決定機能１５０ｂ、再構成機能１５０ｃ、制御機能１５０ｄ、表示制御機能１５０ｅにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶部１３０へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶部１３０から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。
なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、取得機能１５０ａ、決定機能１５０ｂ、再構成機能１５０ｃ、制御機能１５０ｄ、表示制御機能１５０ｅにて行われる処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路１５０が各プログラムを実行する場合であってもよい。別の例として、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶部１３０に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
なお、図１において、取得機能１５０ａ、決定機能１５０ｂ、再構成機能１５０ｃ、制御機能１５０ｄ、表示制御機能１５０ｅは、それぞれ、取得部、決定部、再構成部、制御部、表示制御部の一例である。
処理回路１５０は、制御機能１５０ｄにより、架台装置１及びコンソール装置２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、処理回路１５０は、制御機能１５０ｄにより、ＰＥＴ装置１００における撮影を制御する。また、処理回路１０５は、制御機能１５０ｄにより、寝台駆動部１０６を制御する。
続いて、実施形態に係る背景について説明する。
図２に、実施形態に係るＰＥＴ装置１００の意義について理解するための比較例として、従来のＰＥＴ装置における標準的なＰＥＴ検出器３０の構成が示されている。ＰＥＴ検出器３０は、典型的には、シンチレータピース３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１ａ等に示されるように、複数の小さなシンチレータピースから構成される。これらのシンチレータピース３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１ａ等は、典型的には、例えば縦及び横の長さが３－４ｍｍで、高さが２０ｍｍ程度の寸法をもつ四角柱である。
ここで、ＰＥＴ装置のフロントエンド回路１０２は、対消滅ガンマ線とシンチレータとの相互作用の発光位置を、シンチレータピース単位で附番した収集データを収集することにより収集する。また、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、フロントエンド回路１０２が収集した収集データを基に画像再構成を行い、ＰＥＴ画像を生成する。例えば、フロントエンド回路１０２は、発光点５での発光をシンチレータピース３０ａでの発光データとして、発光点６での発光をシンチレータピース３１ａでの発光データとして収集する。続いて、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、シンチレータピース３０ａでの発光データと、シンチレータピース３１ａでの発光データとに基づいて、ＬＯＲ（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）４及び対消滅ガンマ線の生成位置を推定する。
しかしながら、比較例においては、フロントエンド回路１０２が、対消滅ガンマ線とシンチレータとの相互作用の発光位置を、整数座標系、すなわちシンチレータピース単位でのみでしか認識していないので、対消滅ガンマ線の生成位置の算出精度には原理的な限界がある。
この点について、図３は、図２において、発光点に係るシンチレータピースを抜き出して説明した図である。例えば、図３に示されるように、一方のガンマ線に起因する発光点５ａがシンチレータピース３０ａの比較的深い場所であり、他方のガンマ線に起因する発光点６ａがシンチレータピース３１ａの比較的浅い場所であった場合、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、位置８ａを、対消滅ガンマ線の生成位置として推定する。それに対して、一方のガンマ線に起因する発光点５ｂがシンチレータピース３０ａの比較的浅い場所であり、他方のガンマ線に起因する発光点６ｂがシンチレータピース３１ａの比較的深い場所であった場合、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、位置８ｂを、対消滅ガンマ線の生成位置として推定する。このように、シンチレータピースの大きさが有限であることに起因することにより、対消滅ガンマ線の生成位置に関して、時間分解能１０及び空間分解能１１の限界が存在する。このような時間分解能１０及び空間分解能１１の限界は、例えば、１０ｐｓ程度のＴＯＦ時間分解能、すなわち対消滅点の位置に換算すると１．５ｍｍ程度の分解能を有するＰＥＴ装置１００の開発を行う際に、障害となる。
そこで、実施形態に係るＰＥＴ装置１００においては、フロントエンド回路１０２は、整数座標系、すなわちシンチレータピース単位のデータ処理ではなく、モノリシックシンチレータを用いたＰＥＴ検出器３を用いて、実数（浮動小数点）座標系を用いたフローティングエッジＬＯＲ（ＦＥ－ＬＯＲ）法を用いたデータ収集を行う。すなわち、フローティングエッジＬＯＲにおいては、シンチレータピース単位でＬＯＲを生成するのではなく、ＰＥＴ装置において対消滅ガンマ線が入射した二つのシンチレータ内部の発光点同士を結んだＬＯＲを生成する。
図４に、フローティングエッジＬＯＲの概念図が示されている。フロントエンド回路１０２は、モノリシックシンチレータを有する検出器３等から、ガンマ線の発光点５を、実数座標系で取得する。ここで、フロントエンド回路１０２が、実数座標系で発光点を取得するとは、どのシンチレータピースで発光が起こったかという情報を取得するのではなく、発光点の実際の位置を取得することを意味する。ＰＥＴ検出器３が、モノリシックシンチレータを有することで、フロントエンド回路１０２は、このようなデータを取得することが可能になる。処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、実数座標系で取得した発光点５の位置に基づいて、ガンマ線の生成位置を推定する。このように、実数座標系で発光点のデータを取得してＬＯＲを決定する方法を、フローティングエッジ法と呼ぶ。
しかしながら、フローティングエッジＬＯＲ法を用いて発光点の連続値データを再構成するには、データ処理に工夫が必要となる。
実施形態は、このような背景に基づいたものであって、実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、後述する仮想検出器領域を決定し、当該仮想検出器領域に、実数座標系で取得された発光点のデータを所定の手続きで投影することにより、実数座標系で取得された発光点のデータを、仮想検出器領域におけるデータに変換する。当該仮想検出器領域は、例えばＰＥＴ検出器３に含まれる仮想検出器の表面の面積要素となる。
このような構成をとることで、後述するように、シンチレータピースの単位、すなわち整数座標系で取得されたデータに対する画像再構成法である既存の画像再構成法を適用することにより、フローティングエッジＬＯＲに係るデータの画像再構成を行うことができる。従って、処理回路１５０は、ノウハウ等が十分蓄積されている既存の画像再構成法を用いてフローティングエッジＬＯＲに係るデータの画像再構成を行うことができる。これにより、従来のシンチレータピース単位で表現した同時計数データに対する従来の画像再構成がもつ画像解像度の原理的限界を乗り越えることができ、高分解能ＰＥＴ装置の実現に近づくことができる。
続いて、図５～７を用いて、実施形態に係るＰＥＴ装置１００の具体的な構成について説明する。図５は、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置１００が実行する処理の流れを示したフローチャートである。また、図６は、第１の実施形態に係るＰＥＴ装置１００におけるＰＥＴ検出器３について説明した図である。第１の実施形態においては、ＰＥＴ装置１００が有するＰＥＴ検出器３が、例えばモノリシックシンチレータ等で構成されることで、ＰＥＴ検出器３は、ガンマ線の発光点のデータを、シンチレータピース単位ではなく、連続的に表現された実数座標系で取得することができる。
なお、説明を簡略化するため、図６においては、ＰＥＴ検出器３が、一つのモノリシックシンチレータにより構成される場合で説明するが、実際には、ＰＥＴ検出器３は、例えば複数のモノリシックシンチレータにより構成されてもよい。かかる場合、当該複数のモノリシックシンチレータ同士の境界部分では、データの継ぎ目が存在するが、それ以外の場所においては、依然として、ＰＥＴ検出器３は、ガンマ線の発光点のデータを、連続的に表現された実数座標系で取得することができる。従って、ＰＥＴ検出器３が複数のモノリシックシンチレータで構成される場合であっても、処理回路１５０は同様の画像再構成処理を行ってＰＥＴ画像を生成することができる。
はじめに、ステップＳ１００において、フロントエンド回路１０２は、対消滅ガンマ線によって生じるイベントの発光位置及び時刻を実数座標系で検出する。処理回路１５０は、取得機能１５０ａにより、フロントエンド回路１０２から、対消滅ガンマ線によって生じるイベントの発光位置及び時刻を取得する。一例として、処理回路１５０は、取得機能１５０ａにより、図６に示されるように、ガンマ線の発光点５及び６の位置及びそれらの発光時刻を取得する。ここで、ＰＥＴ検出器３は、モノリシックシンチレータを有する検出器であるので、図３の場合と異なりシンチレータピースの継ぎ目がなく、処理回路１５０は、取得機能１５０ａにより、ガンマ線の発光点５及び６の位置を、シンチレータピース単位ではなく、連続的に表現された実数座標系で取得する。すなわち、ＰＥＴ検出器３は、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能な検出器となる。なお、図６において、仮想検出器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ等は、ＰＥＴ検出器３におけるデータ処理のために、設定された仮想検出器であり、ＰＥＴ検出器３が物理的に複数のシンチレータピースにより構成されていることを意味するものではない。
続いて、ステップＳ１１０において、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１００で取得したガンマ線の発光位置を結ぶことにより、フローティングエッジＬＯＲ（ＦＥ－ＬＯＲ）を生成する。すなわち、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１００において取得されたガンマ線の発光点５及び６を直線で結ぶことにより、フローティングエッジＬＯＲであるＬＯＲ４を生成する。
続いて、ステップＳ１２０において、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、例えば少なくとも周方向に、複数の仮想検出器に分割する。一例として、図６に示すように、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、周方向に、仮想検出器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ等に分割する。ここで、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、分割された仮想検出器の幅を、従来のＰＥＴ装置１００におけるシンチレータピース３０ａ、３０ｂ、３０ｃ等の幅より小さくとることで、再構成される画像の空間分解能１１及び時間分解能１０を高めることができる。処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、例えば要求される再構成画像の分解能と、フロントエンド回路１０２が収集するデータのイベント数とのバランスを考慮して、仮想検出器の幅や分割数を決定し、決定された仮想検出器の幅や分割数に基づいて、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、複数の仮想検出器に分割する。
なお、仮想検出器の幅、分割数等は、撮像開始前にあらかじめ定められている場合であってもよいし、撮像開始後に、撮像開始後に、例えば撮像データに基づいて、定められてもよい。また、これらのパラメータは、必要に応じて適宜変更されるものであってもよい。一例として、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、後述のステップＳ１５０によりＰＥＴ画像を生成したのち、ステップＳ１２０における仮想検出器の分割方法を変えた方が画質が向上すると判断した場合には、処理はステップＳ１２０に戻り、仮想検出器の幅、分割数等のパラメータが再設定されてもよい。かかる場合、再設定後のパラメータに基づいて、図５に記載のステップが再び実行される。
続いて、ステップＳ１３０において、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ステップＳ１１０において取得されたイベントに係るデータが変換されて、後述の再構成処理の基礎となる領域である仮想検出器領域を決定する。具体的には、第１の実施形態においては、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ステップＳ１２０における仮想検出器の表面を表す曲面と、フローティングエッジＬＯＲとの交点を算出することにより、仮想検出器領域を決定する。例えば、図６において、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ステップＳ１２０において設定された仮想検出器の一つである仮想検出器３ａの表面を表す曲面と、フローティングエッジＬＯＲであるＬＯＲ４との交点である交点７を算出することにより、発光点５及び発光点６で特定されるイベントが属する仮想検出器を決定し仮想検出器領域を決定する。
かかる状況について、図７を用いて説明する。図７は、図６の拡大図である。図７において、仮想検出器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及び３ｅは、ステップＳ１２０においてＰＥＴ検出器３の検出器領域に対して設定された複数の仮想検出器を表す。ここで、第１の実施形態においては、仮想検出器の表面を表す面が、仮想検出器領域となる。すなわち、仮想検出器領域は、仮想検出器の表面に２次元的に広がる面積要素となる。一例として、仮想検出器の有する面のうち、ＰＥＴ検出器３のリングの中心に近い面が、仮想検出器領域となる。すなわち、被検体を囲む仮想的な局面を想定し、ＰＥＴ検出器３の被検体側の表面の領域が、例えば仮想検出器領域となる。例えば、仮想検出器３ａの表面のうち、ＰＥＴ検出器３のリングの中心に近い側の表面である２次元的に広がる面積要素が、仮想検出器３ａに対する仮想検出器領域２０ａとなる。同様に、仮想検出器領域２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、それぞれ仮想検出器３ｂ、３ｃ、３ｄに対応する仮想検出器領域となる。
ここで、ステップＳ１３０において、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ステップＳ１１０において取得されたイベントに係るデータに対して、それぞれのイベントが属する仮想検出器領域を決定する。すなわち、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ステップＳ１１０において取得されたイベントに係るデータに対して、ＰＥＴ検出器３にて検出されたイベントに基づいて規定されるフローティングエッジＬＯＲ（Ｌｉｎｅ Ｏｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）と、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定する。具体的には、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、仮想検出器の表面を表す面とフローティングエッジＬＯＲとの交点を求めることにより、ＰＥＴ検出器３にて検出されたイベントが属する仮想検出器領域を決定する。例えば、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点５に対して、仮想検出器３ａ～３ｄの表面を表す面とフローティングエッジＬＯＲであるＬＯＲ４との交点７を求めることにより、発光点５が属する仮想検出器領域を決定する。図７の場合、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点５に対して、仮想検出器３ｂの表面の、交点７が属する仮想検出器領域２０ｂを、発光点５が属する仮想検出器領域として決定する。同様に、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、図６の発光点６に対して、仮想検出器３ｆ～３ｊの表面を表す面とフローティングエッジＬＯＲであるＬＯＲ４との交点８を求めることにより、発光点６が属する仮想検出器領域を決定する。すなわち、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点６に対して、交点８が属する仮想検出器領域を、発光点６が属する仮想検出器領域として決定する。
続いて、ステップＳ１４０において、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ステップＳ１１０において取得されたイベントに係るデータに対して、発光が仮想検出器領域で起こったと仮定した場合の発光点である仮想発光点（入射点）と、発光位置でのイベントが当該仮想発光点で起こったと仮定した場合の入射時刻である仮想入射時刻を算出する。はじめに、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ステップＳ１３０で決定された交点、すなわち、仮想検出器の表面を表す面とＬＯＲとの交点を、仮想発光点として算出する。例えば、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点５に対して、仮想検出器３ｂの表面を表す面である仮想検出器領域２０ｂとＬＯＲ４との交点である交点７を、発光点５に関する発光が仮想検出器領域２０ｂで起こったと仮定した場合の発光点である仮想発光点として算出する。同様に、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点６に対して、仮想検出器３ｇの表面を表す面である仮想検出器領域とＬＯＲ４との交点８を、発光点６に対する仮想発光点として算出する。
続いて、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、イベントが仮想発光点で起こったと仮定した場合の入射時刻である仮想入射時刻を算出する。具体的には、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、実際の発光点と仮想発光点との間の距離を算出する。例えば、図７の例においては、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、実際の発光点である発光点５と、仮想発光点である交点７との間の距離を算出する。続いて、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、算出した距離を光速度で割ることにより、ある時刻に仮想発光点にあるガンマ線が実際の発光点まで到達するのに要する遅延時間を算出する。続いて、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、実際の発光点において発光が観測された時刻から、算出された遅延時間を差し引くことにより、発光点５でのイベントが仮想発光点である交点７で起こったと仮定した場合の入射時刻である仮想入射時刻を算出する。同様にして、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点６でのイベントが仮想発光点である交点８で起こったと仮定した場合の仮想入射時刻を算出する。
以上のステップにより、実数座標系で取得された発光点５及び発光点６における実際の発光が起こった時刻のデータが、仮想検出器領域である仮想発光点である交点７及び仮想発光点である交点８における仮想発光時刻におけるデータに変換された。すなわち、モノリシックシンチレータを有するＰＥＴ検出器３のフローティングエッジＬＯＲの画像再構成の問題が、ＰＥＴ検出器３の表面上に配置された、複数のシンチレータピースで構成された従来型のＰＥＴ検出器における画像再構成の問題に還元された。
ステップＳ１５０において、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１４０で算出された仮想発光点と仮想入射時刻とに基づいて、既存の画像再構成アルゴリズムを用いて、ＰＥＴ画像の再構成処理を行う。すなわち、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１３０で決定された仮想検出器領域と、ステップＳ１４０で算出された仮想発光点と仮想入射時刻とで構成される同時係数情報に基づいて、既存の画像再構成アルゴリズムを用いて、ＰＥＴ画像の再構成処理を行う。
なお、別の例として、ステップＳ１５０において、処理回路１５０は、仮想検出器領域を更に分割し、分割後の仮想検出器領域のそれぞれを、仮想的なシンチレータピースと考え、仮想発光点を離散表現して同時係数情報を収集し、収集された同時係数情報に基づいて、再構成機能１５０ｃにより、ＰＥＴ画像の再構成処理を行ってもよい。
以上のように、第１の実施形態では、ＰＥＴ装置１００は、モノリシックシンチレータを有するＰＥＴ検出器３を用いて、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置及び時刻を実数座標系で取得した上で、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を複数の仮想検出器に分割し、仮想検出器領域を決定する。続いて、ＰＥＴ装置１００は、取得された発光位置及び時刻を、仮想検出器領域における仮想発光点及び仮想入射時刻に変換する。これにより、実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、フローティングエッジＬＯＲの画像再構成を行うにあたって、従来型のＰＥＴ装置における画像再構成アルゴリズムや画像再構成方法のノウハウを利用することができ、例えば１０ｐｓＰＥＴ装置等、より高分解能なＰＥＴ装置の実現を目指すことができる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、複数の仮想検出器に周方向に分割し、２次元的な広がりを持つ仮想検出器領域を決定する場合について説明した。しかしながら、実施形態は、これに限られない。処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ＰＥＴ検出器３の領域を周方向だけでなく半径方向を含んで３次元的に複数の仮想検出器に分割してもよい。すなわち、第２の実施形態では、処理回路１５０が決定機能１５０ｂにより決定する仮想検出器領域は、３次元的な広がりを持つ体積要素となる。第２の実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、３次元的に広がる仮想体積片により複数の仮想検出器に分割されたＤＯＩ（Ｄｅｐｔｈ-Ｏｆ-Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）型の仮想検出器ＰＥＴ装置と考えることができ、ＤＯＩ型のＰＥＴ装置における画像再構成アルゴリズムを利用して、画像再構成を行うことができる。
図８に、第２の実施形態に係るＰＥＴ装置１００が実行する処理の流れについて説明したフローチャートが示されている。なお、ステップＳ１２０Ａ及びステップＳ１３０Ａ以外の処理については、第１の実施形態と共通する処理を行うので、第１の実施形態と共通する処理については、重複する部分に関する説明については省略する。
はじめに、ステップＳ１００において、フロントエンド回路１０２は、対消滅ガンマ線によって生じるイベントの発光位置及び時刻を実数座標系で検出する。続いて、ステップＳ１１０において、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１００で取得したガンマ線の発光位置を結ぶことにより、フローティングエッジＬＯＲ（ＦＥ－ＬＯＲ）を生成する。
ステップＳ１２０Ａにおいて、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、複数の仮想検出器に分割する。ここで、第１の実施形態では、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、周方向に分割する場合について説明したが、第２の実施形態では、これに加えて、ＰＥＴ検出器３のリングの半径方向、すなわち深さ方向にも、複数の仮想検出器に分割する。すなわち、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ＰＥＴ検出器３の領域を少なくとも周方向及び半径方向に複数の仮想検出器に分割する。
図９に、そのような分割の例が示されている。図９は、図６に示されるＰＥＴ検出器３の拡大図である。ここで、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、周方向に分割するとともに半径方向（図９において上下方向）にも分割し、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、仮想検出器３ａ１、３ａ２、３ａ３、３ａ４、３ｂ１、３ｂ２、３ｂ３、３ｂ４等、３次元的に小ピースに分割する。ＰＥＴ検出器３の検出器領域が３次元的に小ピースに分割されることで、ＰＥＴ装置１００における画像再構成は、ＤＯＩ型の仮想検出器ＰＥＴ装置における画像再構成と考えることができる。処理回路１５０は、ステップＳ１５０において、ＤＯＩ型の仮想検出器ＰＥＴ装置に使用される再構成アルゴリズムを用いることにより、フローティングエッジＬＯＲに関する画像再構成を行うことができる。また、分割する仮想検出器のピースを小さくすることで、再構成される空間分解能１１及び時間分解能１０を高めることができる。
続いて、ステップＳ１３０Ａにおいて、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、仮想検出器領域を決定する。ここで、第２の実施形態においては、仮想検出器領域は、３次元的に広がる体積要素であり、３次元的に分割される複数の仮想検出器のそれぞれの内部の領域が、仮想検出器領域となる。すなわち、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置がどの仮想検出器に属するかを決定することにより、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントが属する仮想検出器領域を決定する。例えば、図９において、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点５に対して、発光点５が含まれる仮想検出器３ｂ３の領域を、仮想検出器領域として決定する。同様に、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点５に対して、発光点６が含まれる仮想検出器の領域を、仮想検出器領域として決定する。
続いて、ステップＳ１４０において、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、仮想発光点及び仮想入射時刻を算出する。一例として、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、発光点に対応する仮想検出器領域に対応する仮想検出器の中心座標を、仮想発光点として算出する。また、処理回路１５０は、決定機能１５０ｂにより、仮想発光点と発光点との間の距離を算出し、算出した距離と、ステップＳ１００で収集した発光時刻とに基づいて、仮想入射時刻を算出する。
続いて、ステップＳ１５０において、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１４０で算出された仮想発光点と仮想入射時刻とに基づいて、既存の画像再構成アルゴリズムを用いて、ＰＥＴ画像の再構成処理を行う。特に、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１３０Ａで決定された仮想検出器領域と、ステップＳ１４０で算出された仮想発光点と仮想入射時刻とで構成される同時係数情報に基づいて、ＤＯＩ型のＰＥＴ装置において用いられる既存の画像再構成アルゴリズムを用いて、ＰＥＴ画像の再構成処理を行う。
以上のように、第２の実施形態では、ＰＥＴ装置１００は、ＰＥＴ検出器３の検出器領域を、３次元的に分割して処理を行う。これにより、ＤＯＩ型のＰＥＴ装置において用いられる画像再構成アルゴリズムを用いてフローティングエッジＬＯＲに関する画像再構成を行うことができる。
（その他の実施形態）
実施形態は、上述の例に限られず、その他の方法を用いて、フローティングエッジＬＯＲに関する画像再構成を行ってもよい。
第１の例として、ステップＳ１００で実数座標系で得られたデータを離散化することなく、実数座標系で得られたデータに対して直接的に再構成処理を行って、画像再構成を行ってもよい。すなわち、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１１０で得られた、対消滅点座標同士を結んだフローティングエッジＬＯＲ上で、ＴＯＦ情報により得られたガンマ線の対消滅点のプロットを行うことにより、ＰＥＴ画像の再構成を行ってもよい。
また、第２の例として、通常離散化された状態で取り扱われるシステム行列を連続値に拡張することで、フローティングエッジＬＯＲに関する画像再構成を行ってもよい。すなわち、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、対消滅点座標からフローティングエッジＬＯＲへの遷移確率が表現された、連続値に拡張されたシステム行列と、ステップＳ１００で実数座標系で得られた対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置及び時刻に関するデータとに基づいて、画像性構成を行ってもよい。
また、第３の例として、深層学習モデルを用いて、画像再構成を行ってもよい。すなわち、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、ステップＳ１１０で生成されたフローティングエッジＬＯＲとＴＯＦ情報を用いた深層学習モデルに基づいて、ＰＥＴ画像の画像再構成を行ってもよい。
なお、これらの再構成方法は、対消滅点の算出の段階までは連続値（実数値）で対消滅位置の算出を行い、最終的な画像を生成する段階で、ピクセルごとにそれらの値を丸めて最終的な画像を生成してもよい。すなわち、処理回路１５０は、再構成機能１５０ｃにより、第１及び第２の実施形態、及び上述の第１～３の例による再構成で得られた、実数座標すなわち十分小さなサイズの画素上に表現された対消滅点分布をリサンプリングすることにより、再構成画像の画素表現を求めてもよい。
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、フローティングエッジのＬＯＲに対して画像の再構成を行うことができる。
以上の実施形態に関し、発明の一側面および選択的な特徴として以下の付記を開示する。
(付記１)
本発明の一つの側面において提供されるＰＥＴ装置は、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）検出器と、決定部と、再構成部とを備える。ＰＥＴ検出器は、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能である。決定部は、前記ＰＥＴ検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定する。再構成部は、前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う。
（付記２）
前記ＰＥＴ検出器は、モノリシックシンチレータを有する検出器であってもよい。
（付記３）
前記仮想検出器領域は、面積要素であってもよい。
（付記４）
前記決定部は、前記ＰＥＴ検出器の領域を少なくとも周方向に複数の仮想検出器に分割し、
前記仮想検出器の表面を表す面と前記ＬＯＲとの交点を求めることにより、前記イベントが属する前記仮想検出器領域を決定してもよい。
（付記５）
前記決定部は、要求される再構成画像の分解能に基づいて、前記仮想検出器の幅または分割数を決定してもよい。
（付記６）
前記決定部は、ＰＥＴ画像を再構成したのち、前記仮想検出器の幅または分割数を再設定してもよい。
（付記７）
前記決定部は、前記仮想検出器の表面を表す面と前記ＬＯＲとの交点との交点を仮想発光点として算出し、
前記仮想発光点と前記発光位置とに基づいて、前記発光位置でのイベントが前記仮想発光点で起こったと仮定した場合の入射時刻である仮想入射時刻を算出してもよい。
（付記８）
前記決定部は、発光点と仮想発光点との間の距離を算出し、算出した距離を光速度で割ることにより、ある時刻に仮想発光点にあるガンマ線が実際の発光点まで到達するのに要する遅延時間を算出し、発光点において発光が観測された時刻から、算出された遅延時間を差し引くことにより、前記仮想入射時刻を算出してもよい。
（付記９）
前記決定部は、前記仮想検出器領域に、実数座標系で取得された発光点のデータを所定の手続きで投影することにより、実数座標系で取得された発光点のデータを、仮想検出器領域におけるデータに変換してもよい。
（付記１０）
前記再構成部は、前記仮想発光点と前記仮想入射時刻とに基づいて、前記再構成処理を行ってもよい。
（付記１１）
前記面は、前記仮想検出器の有する面のうち、前記ＰＥＴ検出器のリングの中心に近い位置にある面であってもよい。
（付記１２）
前記仮想検出器領域は、前記ＰＥＴ検出器の被検体側の表面の領域であってもよい。
（付記１３）
前記決定部は、前記仮想検出器領域を更に分割し、分割後の仮想検出器領域のそれぞれを、仮想的なシンチレータピースとしてもよい。
（付記１４）
前記仮想検出器領域は、体積要素であってもよい。
（付記１５）
前記決定部は、前記ＰＥＴ検出器の領域を少なくとも周方向及び半径方向に複数の仮想検出器に分割し、
前記発光位置がどの前記仮想検出器に属するかを決定することにより、前記イベントが属する前記仮想検出器領域を決定してもよい。
（付記１６）
前記再構成部は、対消滅点座標同士を結んだフローティングエッジＬＯＲ上で、ＴＯＦ情報により得られたガンマ線の対消滅点のプロットを行うことにより、ＰＥＴ画像の再構成を行ってもよい。
（付記１７）
前記再構成部は、対消滅点座標からフローティングエッジＬＯＲへの遷移確率が表現された、連続値に拡張されたシステム行列と、前記イベントの発光位置及び時刻に関するデータとに基づいて、画像性構成を行ってもよい。
（付記１８）
前記再構成部は、フローティングエッジＬＯＲとＴＯＦ情報を用いた深層学習モデルに基づいて、ＰＥＴ画像の画像再構成を行ってもよい。
（付記１９）
前記再構成部は、再構成処理により得られた対消滅点分布をリサンプリングすることにより、再構成画像の画素表現を求めてもよい。
（付記２０）
本発明の一つの側面において提供される画像処理方法は、
対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能なＰＥＴ（Positron Emission Tomography）検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定し、
前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う。
（付記２１）
本発明の一つの側面において提供されるプログラムは、
コンピュータに、対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能なＰＥＴ（Positron Emission Tomography）検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定し、
前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う、処理を実行させる。
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、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら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。
１５０ 処理回路
１５０ａ 取得機能
１５０ｂ 決定機能
１５０ｃ 再構成機能
１５０ｄ 制御機能
１５０ｅ 表示制御機能

Claims (10)

  1. 対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能なＰＥＴ（Positron Emission Tomography）検出器と、
    前記ＰＥＴ検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定する決定部と、
    前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う再構成部と、
    を備えるＰＥＴ装置。
  2. 前記ＰＥＴ検出器は、モノリシックシンチレータを有する検出器である、請求項１に記載のＰＥＴ装置。
  3. 前記仮想検出器領域は、面積要素である、請求項１に記載のＰＥＴ装置。
  4. 前記決定部は、前記ＰＥＴ検出器の領域を少なくとも周方向に複数の仮想検出器に分割し、
    前記仮想検出器の表面を表す面と前記ＬＯＲとの交点を求めることにより、前記イベントが属する前記仮想検出器領域を決定する、請求項３に記載のＰＥＴ装置。
  5. 前記決定部は、前記仮想検出器の表面を表す面と前記ＬＯＲとの交点を仮想発光点として算出し、
    前記仮想発光点と前記発光位置とに基づいて、前記発光位置でのイベントが前記仮想発光点で起こったと仮定した場合の入射時刻である仮想入射時刻を算出し、
    前記再構成部は、前記仮想発光点と前記仮想入射時刻とに基づいて、前記再構成処理を行う、請求項４に記載のＰＥＴ装置。
  6. 前記面は、前記仮想検出器の有する面のうち、前記ＰＥＴ検出器のリングの中心に近い位置にある面である、請求項４に記載のＰＥＴ装置。
  7. 前記仮想検出器領域は、体積要素である、請求項１に記載のＰＥＴ装置。
  8. 前記決定部は、前記ＰＥＴ検出器の領域を少なくとも周方向及び半径方向に複数の仮想検出器に分割し、
    前記発光位置がどの前記仮想検出器に属するかを決定することにより、前記イベントが属する前記仮想検出器領域を決定する、請求項７に記載のＰＥＴ装置。
  9. 対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能なＰＥＴ（Positron Emission Tomography）検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定し、
    前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う、
    画像処理方法。
  10. コンピュータに、
    対消滅ガンマ線の入射によって生じるイベントの発光位置を実数座標系で検出可能なＰＥＴ（Positron Emission Tomography）検出器にて検出されたイベントに基づいて規定されるＬＯＲ（Line Of Response）と、前記発光位置とに基づいて、仮想検出器領域を決定し、
    前記仮想検出器領域に基づいて、再構成処理を行う、処理を実行させるプログラム。
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