JP2024014781A - 放射線診断装置及び計数損失補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】計数損失を補正するためのより正確な計数損失補正因子を決定すること。【解決手段】実施形態に係る放射線診断装置は、処理回路を備える。処理回路は、被検体のスキャンによって得られたスキャンデータを取得し、前記スキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウ内の第１の計数率を測定し、前記スキャンデータに基づいて、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる第２のエネルギーウィンドウ内の第２の計数率を測定し、前記第１の計数率及び前記第２の計数率に基づいて、特定の計数損失補正因子を決定し、前記スキャンデータ及び前記特定の計数損失補正因子に基づいて、画像を再構成する。【選択図】図６

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、放射線診断装置及び計数損失補正方法に関する。

具体的には、本開示は、ポジトロン放出断層撮影（Positron Emission Tomography：ＰＥＴ）診断装置などの放射線診断装置における検出器の不感時間に基づく計数損失補正方法に関する。

通常、光子検出器は、入射した光子に反応し、対応する信号を処理し、処理された信号の対応する値をデジタル化するための時間を必要とする。最初のイベントから一定の時間の間は、検出器は他のイベントを登録することができない。この時間は、検出器の不感時間となる。したがって、光子検出器を用いて高放射線源の濃度を測定する場合、このような不感時間を正確に推定して補正することが重要である。通常、不感時間は、特定の不感時間モデル（例えば、麻痺型モデル（paralyzable model）、非麻痺型モデル（non-paralyzable model）、ハイブリッドモデルなど）を用いて、測定された計数率に基づいて推定される。

例えば、麻痺型不感時間モデルを用いると、測定されるシングル計数率は、以下の式のように表される。

ここで、ｆ_detectedは、検出器によって光子が検出される計数率（計数／秒（counts per second：ｃｐｓ））であり、ｔ_deadtimeは、検出された計数ごとの検出器の不感時間である。また、再構成の間に、以下の式を用いて、測定された計数率に補正因子が適用されて、実際に検出された計数率が推定される。

ここで、Ｃ_single（ｆ_measured）は、シングル計数損失補正（Count Loss Correction：ＣＬＣ）因子であり、通常は１より大きい。式（１）に基づき、Ｃ_single（ｆ_measured）の明確な解析形式は存在しない。そのため、実際には、近似された解析形式又はルックアップテーブルが用いられる。

ＰＥＴ再構成では、光子イベントのペアが用いられるため、ペア計数損失補正（ＣＬＣ）因子が算出される必要がある。ほとんどのシステムにおいて、シングルａ及びｂを有するイベントに対するペアＣＬＣ因子は、以下の式によって与えられる。

ここで、ｆ_a及びｆ_bは、各検出器の計数率である。ペアＣＬＣ因子は、イベントごとに推定されて、再構成処理に適用されるか、又は、平均ペアＣＬＣ因子が算出されて、再構成された画像のスケーリング因子として適用される。

さらに、全体のペアＣＬＣ因子が、以下のように、システムのシングル計数率の関数として簡略化される。

複数の異なる検出器からの計数損失が相互に関連するシステムでは、ペアＣＬＣ因子の推定は、より複雑になる。

ここで、計数損失補正に一定の不感時間を用い、ファントム／患者依存性を無視すると、ファントム／患者が、不感時間の初期較正に用いられたファントム／患者と大きく異なる場合に、高い計数率で定量測定に誤差が生じる。

米国特許出願公開第２０１４／０２３３６９３号明細書 米国特許出願公開第２０１４／０２３３６９４号明細書 米国特許出願公開第２０１８／０２０３１４１号明細書 特開２０１１－１８５７１６号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、計数損失を補正するためのより正確な計数損失補正因子を決定することである。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付けることもできる。

実施形態に係る放射線診断装置は、処理回路を備える。処理回路は、被検体のスキャンによって得られたスキャンデータを取得し、前記スキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウ内の第１の計数率を測定し、前記スキャンデータに基づいて、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる第２のエネルギーウィンドウ内の第２の計数率を測定し、前記第１の計数率及び前記第２の計数率に基づいて、特定の計数損失補正因子を決定し、前記スキャンデータ及び前記特定の計数損失補正因子に基づいて、画像を再構成する。

本願は、添付の図面とともに非限定的に与えられる説明を考慮することで、より良く理解されるであろう。

図１Ａは、光子検出器の不感時間のエネルギー依存性を示す図である。 図１Ｂは、光子検出器の不感時間のエネルギー依存性を示す図である。 図２は、異なるファントムについて、測定されたエネルギースペクトルを説明する図である。 図３Ａは、異なるファントムについて、不感時間の患者／ファントム依存性によって、総シングル計数率の関数である異なるペア計数損失補正因子が必要であることを示す図である。 図３Ｂは、不感時間の患者／ファントム依存性を無視した方法を用いた場合の、異なるファントムについて、基準のファントムと比較した、総シングル計数率の関数であるＣＬＣの誤差を示す図である。 図４は、異なるファントムについて、エネルギースペクトル内の光電ウィンドウ及びフルエネルギーウィンドウを示す図である。 図５Ａは、本開示に係る方法を用いた場合の、異なるファントムについて、基準ファントムと比較した、総有効シングル計数率の関数であるＣＬＣの誤差を示す図である。 図５Ｂは、本開示に係る方法を用いた場合の、異なるファントムについて、総有効シングル計数率の関数であるペア計数損失補正因子を示す図である。 図６は、本開示に係る方法のフローチャートである。 図７は、本開示の一実施形態に係るポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）スキャナ装置を示す斜視図である。 図８は、本開示の一実施形態に係るＰＥＴスキャナ装置及び関連ハードウェアの概略図である。

本開示の一実施形態は、放射線診断装置における検出器の不感時間に基づく計数損失補正方法に関する。本方法は、放射線診断装置を用いて行われた患者のスキャンからスキャンデータを取得することと、取得されたスキャンデータから、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウで発生する第１の計数率を決定することと、取得されたスキャンデータから、第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる、第２のウィンドウで発生する第２の計数率を決定することと、決定された第１の計数率と決定された第２の計数率とに基づいて特定の計数損失補正因子を算出することと、取得されたスキャンデータと算出された特定の計数損失補正因子とに基づいて画像を再構成することとを含む。

本開示の別の実施形態は、放射線診断装置を対象とし、放射線診断装置のスキャン装置を用いて行われた患者のスキャンからスキャンデータを取得し、取得されたスキャンデータから、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウで発生する第１の計数率を決定し、取得されたスキャンデータから、第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる、第２のウィンドウで発生する第２の計数率を決定し、決定された第１の計数率と決定された第２の計数率とに基づいて特定の計数損失補正因子を算出し、取得されたスキャンデータと算出された特定の計数損失補正因子とに基づいて画像を再構成するように構成された回路を備える。

本開示のさらなる実施形態は、放射線診断装置における検出器の不感時間に基づく計数損失補正方法を対象とし、前記方法は、前記放射線診断装置内の複数の検出器の各検出器について、前記放射線診断装置を用いて行われた患者のスキャンから、前記検出器の対応する検出器スキャンデータを取得することと、前記複数の検出器の各検出器について、前記対応する検出器スキャンデータから、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウで発生する第１の検出器計数率を決定することと、前記複数の検出器の各検出器について、前記対応する検出器スキャンデータから、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる第２のウィンドウで発生する第２の検出器計数率を決定することと、前記複数の検出器の各検出器について、前記決定された検出器の第１の計数率と前記決定された検出器の第２の計数率とに基づいて、検出器計数損失補正因子を算出することと、前記複数の検出器に対応する前記算出された複数の検出器計数損失補正因子に基づいて特定の計数損失補正因子を算出することと、前記取得されたスキャンデータと前記算出された特定計数損失補正因子とに基づいて画像を再構成することとを含む。

図１Ａ及び１Ｂに示すように、通常、光子検出器の不感時間は、光子検出器で測定されるイベントのエネルギーに依存する。タイミング測定に用いられる比較器を一例とすると、信号が比較器の閾値を超えている場合、タイムオーバー閾値（Time-Over-Threshold：ＴＯＴ）内の他の信号は、新たなタイミング測定をトリガーしない。したがって、検出器の不感時間は、信号が閾値を超えている期間と相関し、この期間は、図１Ａに示すように、信号の振幅に依存するため、最初のイベントのエネルギーに依存することになる。

また、ＰＥＴスキャンでは、検出される光子のエネルギースペクトルは、検出器によって検出される際の散乱及び吸収により、スキャンされる被検体に依存する。したがって、検出器がエネルギーに依存した不感時間を有する場合、計数損失補正は、ファントム／患者に依存することになる。このファントム／患者依存性を無視すると、後述するように、系統的な誤差が発生する。

例えば、図２に、表１に示す５つの例の異なるファントムについて観測されたシングルエネルギースペクトルを示す。

このように、従来の計数損失補正のモデルを用い、ファントム／患者依存性を無視すると、ファントム／患者が、計数損失補正の較正に用いられるファントム／患者と大きく異なる場合に、高い計数率で定量測定に誤差が生じる。例えば、図３Ａは、表１の５つのファントムについて、総シングル計数率の関数であるペア計数損失補正（ＣＬＣ）因子を示す（ここでは、ＮＥＣＲ（Noise Equivalent Count Rate））ファントムを用いて較正された一般的なＣＬＣ曲線を用いる）。一方、図３Ｂは、（ＮＥＣＲファントムを基準として、）他の各ファントムについて、総シングル計数率の関数である、結果として生じるＣＬＣ誤差を示している。図３Ｂに示すように、他のファントムの画像における定量化の誤差は、１０％より大きくなる。

このことから、一実施形態では、広範囲の患者にわたってより良好な定量的精度が達成されるように、複数のカウンタを用いて、複数の異なるエネルギーウィンドウ内のシングル計数率を測定し、測定された計数率を用いて、計数損失を補正するためのより正確なＣＬＣ因子を決定する。

理想的には、検出器の平均不感時間は、以下の式で表される。

ここで、τ（Ｅ）は、エネルギーＥを有する前回の単一イベントによって生じる不感時間であり、ｆ（Ｅ）は、検出された光子のエネルギー分布である。エネルギースペクトルが測定され、かつ、エネルギーの関数である不感時間が既知であれば、平均不感時間を数値的に算出することができる。

現実には、フルエネルギースペクトルは測定されないのが普通である。しかしながら、一実施形態では、式（５）が、以下のように、より少ないエネルギーウィンドウ内で測定された計数を用いた重み付け加算によって近似される。

ここで、τ₀は、一定の不感時間であり、ｆ_iは、各エネルギーウィンドウｉ内の計数率であり、ｗ_iは、各計数率ｆ_iに適用される重みである。また、ここでは、以下の式のように、有効シングル計数率（Effective Singles Rate：ＥＳＲ）と呼ばれる新たな数量を定義している。

有効シングル計数率を構築し、それにより不感時間の算出におけるファントム／患者依存性の全てを吸収することによって、一般的なＣＬＣ曲線のＣ（ｆ_effective）を用いて、幅広いスキャン条件に対処することができる。

一実施形態では、複数の異なるエネルギーウィンドウ内の計数率が測定される。例えば、図４に示すように、ピークエネルギー（例えば、ＰＥＴの５１１ｋｅＶ）を囲む光電（photoelectric：ＰＥ）ウィンドウ、及び、エネルギースペクトルの全域にまたがるフルエネルギーウィンドウが用いられて、ＰＥ計数率ｆ_PE及び総計数率ｆ_totalが測定される。一実施形態では、これらの計数率は、全ての検出器から集計されたシステム全体の計数率であり、ＰＥＴスキャンごとに測定される。本開示と矛盾しないように、他のエネルギーウィンドウが用いられて、他の対応する計数率が決定されてもよい。

その後、以下の式のように、２つの測定された計数率の線形結合として、結合された有効シングル計数率ｆ_effectiveが算出される。

ここで、線形係数α及びβは、例えば、複数の異なるファントムを用いて計数損失補正の誤差を最小にすることによって、特定の検出器システムごとに較正される。図５Ａは、この処理の結果の一例を示しており、表１の５つの異なるファントムについて、例えば、補正されたシングル計数率の関数であるＣＬＣの残留誤差を、相違が最小になるように又は平均誤差が最小になるようにα及びβの値を最適化することによって、共同で最小化した場合の例を示している。図５Ｂは、５つの異なるファントムについて、（補正されたシングル計数率の関数である、）結果として得られたペアＣＬＣ曲線を示している。

最終的なペアＣＬＣ曲線は、全てのＣＬＣ曲線の平均とされるか、又は、中間の範囲の典型的なファントム、例えば、ＮＥＣＲファントムから導出される。本開示に記載の有効シングル計数率法は、計数損失補正が±３％以内の精度であることを保証する。

スキャンごとに、最初に、有効シングル計数率が測定され、次に、ＣＬＣ曲線に基づいてＣＬＣ因子が決定される。最後に、平均ペアＣＬＣ因子が、例えば、乗算によって、再構成された画像に適用される。

具体的に、図６は、本開示の一実施形態に係るＣＬＣ補正処理のフローチャートである。

ステップＳ６０１では、患者又は被検体のスキャンによって得られたスキャンデータが取得される。スキャンデータは、放射線診断装置（例えば、ＰＥＴスキャナ装置）内の複数の検出器について取得される。

ステップＳ６０２では、第１のエネルギーウィンドウの境界及び第２のエネルギーウィンドウの境界が設定される。例えば、図４に示すように、第１のエネルギーウィンドウは、ピークエネルギー（例えば、ＰＥＴの５１１ｋｅＶ）を囲む光電（Photoelectric：ＰＥ）ウィンドウ（フォトピークウィンドウ）とされる。また、例えば、第２のエネルギーウィンドウは、フルエネルギースペクトルとされる。

ステップＳ６０３では、取得されたスキャンデータに基づいて、第１のエネルギーウィンドウに関する第１の計数率（例えば、ＰＥ計数率ｆ_PE）と、第２のエネルギーウィンドウに関する第２の計数率（例えば、総計数率ｆ_total）とが決定される。一実施形態では、これらの計数率は、全ての検出器から集計されたシステム全体の計数率であり、ＰＥＴスキャンごとに測定される。

ステップＳ６０４では、例えば、式（８）を用いて、ＰＥ計数率ｆ_PE及び総計数率ｆ_totalの線形結合として、有効シングル計数率（ＥＳＲ）が算出される。

ここで、係数α及びβは、例えば、複数のファントムを用いた最適化処理によって予め決定され、メモリに格納される。

ステップＳ６０５では、所定のＣＬＣ関数Ｃが用いられ、当該ＣＬＣ関数に算出された有効シングル計数率が与えられることで、ＣＬＣ因子、即ちＣ（ｆ_effective）が求められる。別の実施形態では、ステップＳ６０５がスキップされ、有効シングル計数率に基づいて、ペアＣＬＣ曲線から直接ペアＣＬＣ因子が決定される。

ステップＳ６０６では、例えば、式（４）を用いて、全体のペアＣＬＣ因子が決定される。

一実施形態では、平均ペアＣＬＣ因子が算出されて、再構成された画像へのスケーリング因子として適用される。または、再構成処理において、ＬＯＲごとにペアＣＬＣ因子が適用される。

ステップＳ６０７では、決定されたペアＣＬＣ因子を用いて、計数が補正されて、画像が再構成される。

上述したように、一実施形態では、イメージングシステムにおいて総有効シングル計数率が測定及び算出され、当該総有効シングル計数率を用いて、画像の再構成のための全体のペアＣＬＣ因子が決定される。また、有効シングル計数率の算出方法が、シングル計数損失補正又はペア計数損失補正に適用される。

さらに、別の実施形態では、個々の検出器要素の計数率に基づいて、個々の検出器要素ごとにシングルＣＬＣ係数が決定されてもよい。具体的には、検出器ごとに測定されたエネルギースペクトルを用いてｆ_effectiveを決定することで、検出器のシングルＣＬＣ因子が決定されてもよい。また、有効シングル計数率及びシングルＣＬＣ因子が検出器ごとに決定され、複数の検出器が一般的なＣＬＣカーブ／ＬＵＴを共有してもよいし、又は、各検出器が独自のＣＬＣカーブ／ＬＵＴを有してもよい。この実施形態では、個々の検出器のシングルＣＬＣ因子を全て組み合わせることで、システムのシングルＣＬＣ因子又はペアＣＬＣ因子が定式化される。

また、別の実施形態では、ステップＳ６０５で用いられる所定のＣＬＣ関数Ｃが、複数の異なるエネルギーウィンドウからの計数率を直接入力すること、即ち、関数Ｃ（ｆ₁，ｆ₂，・・・）を用いることで、多次元関数又はルックアップテーブルの形態をとってもよい。ここで、例えば、ｆ₁、ｆ₂は、ｆ_PE及びｆ_totalである。

また、別の実施形態では、スキャン中に計数率が著しく変化する場合の精度を高めるために、スキャンの部分ごとに、例えば、１０秒のスキャンのうちの１秒の部分ごとに、シングルＣＬＣ因子又はペアＣＬＣ因子が決定されてもよい。

また、別の実施形態では、ファントム／患者依存性を低減するために、エネルギーウィンドウの数及び／又は範囲がさらに最適化されてもよい。一実施形態では、簡略化のために、一般的に利用可能なＰＥウィンドウ及びフルエネルギーウィンドウが選択される。この一方で、より広い応用範囲でスキャナを動作させることができるように、エネルギーウィンドウの数及び範囲の両方が最適化されてもよい。

また、別の実施形態では、シングル計数率の代わりに、計数率を反映した他の測定量、例えば、データ率、検出器電源電流、ＨＶ電流、等価の重み付けされた平均計数率などが用いられてもよい。この場合、計数損失補正方法は、取得されたスキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲に関連する第１の測定量を測定するステップと、取得されたスキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲に関連する第２の測定量、又は、第１のエネルギー範囲に関連する第１の測定量とは異なる第２の測定量を測定するステップと、測定された第１の測定量及び測定された第２の測定量に基づいて、特定の計数損失補正因子を決定するステップとを含む。

本開示の方法は、既存の方法より優れたいくつかの利点を有し、その利点は、簡単な実装で、より正確にＣＬＣ因子を決定し、濃度（患者内の放射線量の分布）の定量的測定を向上させることを含む。例えば、ＣＬＣ因子における１０％の誤差は、画像の定量化における１０％の誤差につながる。

図７及び８に、本明細書に開示された実施形態で使用可能なＰＥＴスキャナ装置を示す。ＰＥＴスキャナ装置７００は、それぞれが長方形の検出器モジュールとして構成される複数のガンマ線検出器（gamma-ray detectors：ＧＲＤ）７０１（例えば、ＧＲＤ１、ＧＲＤ２、・・・ＧＲＤＮ）を含む。一実施態様によれば、これらの検出器は、リング状に配置され、ガントリー７０４に対して円形ボア７０２を形成している。この例では、リングは、４０個のＧＲＤ７０１を含む。リングは、円形ボア７０２の所望のサイズなどの要因によって、異なる数のＧＲＤ７０１を有してもよい。ＧＲＤ７０１は、ガンマ線をシンチレーション光子（例えば、光、赤外線、及び紫外線の波長）に変換するためのシンチレータ結晶アレイを含んでおり、シンチレーション光子は、光子検出器によって検出される。各ＧＲＤ７０１は、ガンマ放射を吸収してシンチレーション光子を放出する、複数の個別の検出器結晶からなる２次元アレイを有してもよいし、モノリシックアレイ又はスラットアレイを有してもよい。シンチレーション光子は、同じくＧＲＤ７０１に配置されたＳｉＰＭ（不図示）などの機器からなる２次元アレイによって検出されてもよい。また、検出器結晶のアレイとＳｉＰＭとの間にライトガイドが配置されてもよい。

図７は、被検体ＯＢＪから放出されるガンマ線を検出するように構成されたＧＲＤを有するＰＥＴスキャナ装置の概略図を示している。ＧＲＤは、検出された各ガンマ線に対応するタイミング、位置、エネルギーを測定することができる。なお、ＰＥＴスキャナ装置の軸長に沿って任意の数のＰＥＴ検出器リングを有するように、図７に示す一つのＰＥＴ検出器リングがさらに設けられてもよい。

図８は、ＰＥＴスキャナ装置８００の構成例を示しており、ここでは、イメージングされる被検体ＯＢＪが天板８０６に戴置され、ＧＲＤモジュールＧＲＤ１～ＧＲＤＮが被検体ＯＢＪ及び天板８０６の周囲に周方向に配置されている。ＧＲＤは、ＰＥＴ検出器リングを備えてもよく、ガントリー８０４に固定的に接続された円筒ボア８０２に固定的に接続されてもよい。ガントリー８０４は、ＰＥＴスキャナ装置の多くの部品を収容する。また、ＰＥＴスキャナ装置に含まれるガントリー８０４は、円筒ボア８０２によって規定され、被検体ＯＢＪと天板８０６が通過可能な開口部を含む。そして、対消滅イベントによって被検体ＯＢＪから反対方向に放出されたガンマ線がＧＲＤによって検出され、タイミング及びエネルギーの情報を用いてガンマ線ペアの同時発生が決定される。

また、図８には、ガンマ線検出データの取得、保存、処理及び配信を行うための回路及びハードウェアも示されている。回路及びハードウェアは、プロセッサ８０７、ネットワークコントローラ８０３、メモリ８０５及びデータ取得システム（Data Acquisition System：ＤＡＳ）８０８を含む。また、ＰＥＴスキャナ装置は、ＧＲＤからの検出測定結果をＤＡＳ８０８、プロセッサ（処理回路）８０７、メモリ８０５及びネットワークコントローラ８０３にルーティングするデータチャネルを含む。データ取得システム８０８は、検出器からの検出データの取得、デジタル化及びルーティングを制御する。一実施態様では、データ取得システム８０８は、天板８０６の移動を制御する。プロセッサ８０７は、配置誤差の特定、検出データの再構成前処理、画像再構成及び画像データの再構成後処理を含む機能を実行する。

一実施形態によれば、図８のＰＥＴスキャナ装置８００のプロセッサ８０７が、本明細書に記載された方法を実行するように構成される。プロセッサ８０７は、ディスクリート論理ゲート、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）又は他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）として実装可能なＣＰＵを含んでもよい。ＦＰＧＡ又はＣＰＬＤの実装は、ＶＨＤＬ、Ｖｅｒｉｌｏｇ、又はその他のハードウェア記述言語でコード化されてもよく、そのコードはＦＰＧＡ又はＣＰＬＤ内の電子メモリに直接格納されてもよいし、別の電子メモリに格納されてもよい。さらに、メモリ８０５は、ハードディスクドライブ、ＣＤ－ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、ＦＬＡＳＨ（登録商標）ドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、又は、当技術分野で既知である他の電子記憶装置とすることができる。また、メモリ８０５は、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ（登録商標）メモリなどの不揮発性メモリであってもよい。また、メモリ８０５は、スタティックＲＡＭ又はダイナミックＲＡＭなどの揮発性であってもよいし、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサなどのプロセッサが、電子メモリを管理するとともに、ＦＰＧＡ又はＣＰＬＤとメモリとの間の相互作用を管理するために提供されてもよい。

または、プロセッサ８０７のＣＰＵは、本明細書に記載された方法を実行するコンピュータ可読命令のセットを含むコンピュータプログラムを実行することができ、このプログラムは、上述した非一時的電子メモリのいずれか、及び／又は、ハードディスクドライブ、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュドライブ又は他の既知の記憶媒体に格納される。さらに、コンピュータ可読命令は、Ｉｎｔｅｌ製のＸｅｎｏｎプロセッサ又はＡＭＤ製のＯｐｔｅｒｏｎプロセッサなどのプロセッサ、及び、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＶＩＳＴＡ、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｓｏｌａｒｉｓ、ＬＩＮＵＸ、Ａｐｐｌｅ製のＭＡＣ－ＯＳ及び当業者に知られているその他のオペレーティングシステムなどとともに実行されるユーティリティアプリケーション、バックグラウンドデーモン、オペレーティングシステムのコンポーネント又はそれらの組み合わせとして提供されてもよい。さらに、ＣＰＵは、命令を実行するように協調して並列に動作する複数のプロセッサとして実装されてもよい。また、命令は、メモリ２５に、又は、コントローラ２０３内に配置されたメモリ（図示せず）に格納されてもよい。

一実施態様では、ＰＥＴスキャナ装置は、再構成された画像等を表示するためのディスプレイを含んでもよい。ディスプレイは、ＬＣＤディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＯＬＥＤ、ＬＥＤ、又は、当技術分野で既知の他のディスプレイであり得る。

ネットワークコントローラ８０３は、Ｉｎｔｅｌ製のＩｎｔｅｌ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＲＯネットワークインターフェースカードなどであり、ＰＥＴイメージャの様々な部分の間をインターフェースする。さらに、ネットワークコントローラ８０３は、外部ネットワークとインターフェースすることができる。理解され得るように、外部ネットワークは、インターネットなどのパブリックネットワーク、ＬＡＮやＷＡＮネットワークなどのプライベートネットワーク、又は、それらの任意の組み合わせとすることができ、ＰＳＴＮ又はＩＳＤＮサブネットワークも含めることができる。外部ネットワークは、イーサネットのネットワークのような有線にすることができ、ＥＤＧＥ、３Ｇ、４Ｇワイヤレスセルラーシステムを含むセルラーネットワークなどの無線にすることもできる。また、無線ネットワークは、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、その他の既知の無線通信形態であり得る。

以下の付記により、実施形態の例をさらに提示する。

（付記１）放射線診断装置における検出器の不感時間に基づく計数損失補正の方法であって、
前記放射線診断装置を用いて行われた患者のスキャンからスキャンデータを取得することと、前記取得されたスキャンデータから、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウで発生する第１の計数率を決定することと、
前記取得されたスキャンデータから、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第のエネルギー範囲にまたがる第２のエネルギーウィンドウで発生する第２の計数率を決定することと、
前記決定された第１の計数率と前記決定された第２の計数率とに基づいて特定の計数損失補正因子を算出することと、
前記取得されたスキャンデータと前記算出された特定の計数損失補正因子とに基づいて画像を再構成することと
を含む、計数損失補正の方法。

（付記２）前記第１の計数率を決定するステップは、前記第１の計数率として、光電ウィンドウである前記第１のエネルギーウィンドウにおける、前記放射線診断装置の全ての検出器からの総計数率を決定することを含む、（付記１）に記載の方法。

（付記３）前記第２の計数率を決定するステップは、前記第２の計数率として、前記放射線診断装置のエネルギースペクトルの全域にまたがる前記第２のエネルギーウィンドウにおける前記放射線診断装置の全検出器から、総計数率を決定することを含む、（付記１）に記載の方法。

（付記４）前記算出するステップは、前記第１の計数率と前記第２の計数率の重み付けされた組み合わせとして、有効シングル計数率を算出することをさらに含む、（付記１）に記載の方法。

（付記５）前記有効シングル計数率を算出するステップは、複数のファントムについて算出される計数損失補正誤差が最小になるようにあらかじめ設定される重みを用いて前記有効シングル計数率を算出することを含む、（付記４）に記載の方法。

（付記６）前記算出するステップは、前記算出された有効シングル計数率を所定の計数損失補正関数に適用することによって、前記算出された有効シングル計数率に基づいてシングル計数損失補正因子を決定すること、をさらに含む、（付記４）に記載の方法。

（付記７）前記算出するステップは、前記特定の計数損失補正因子として、前記決定されたシングル計数損失補正因子に基づいて、ペア計数損失補正因子を決定することをさらに含む、（付記６）に記載の方法。

（付記８）放射線診断装置における検出器不感時間に基づく計数損失補正の方法であって、
前記放射線診断装置の前記複数の検出器の各検出器について、前記放射線診断装置を用いて行われた患者のスキャンから、前記検出器の対応する検出器スキャンデータを取得することと、
前記複数の検出器の各検出器について、前記対応する検出器スキャンデータから、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウで発生する第１の検出器計数率を決定することと、
前記複数の検出器の各検出器について、前記対応する検出器スキャンデータから、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる第２のエネルギーウィンドウで発生する第２の検出器計数率を決定することと、
前記複数の検出器の各検出器について、前記決定された検出器の第１の計数率と前記決定された検出器の第２の計数率とに基づいて、検出器計数損失補正因子を算出することと、
前記複数の検出器に対応する前記算出された複数の検出器計数損失補正因子に基づいて特定の計数損失補正因子を算出することと、
前記取得されたスキャンデータと前記算出された特定計数損失補正因子とに基づいて画像を再構成することと
を含む、計数損失補正の方法。

（付記９）前記各検出器の第１の検出器計数率を決定するステップは、前記第１の検出器計数率として、光電ウィンドウである前記第１のエネルギーウィンドウにおける前記検出器の総計数率を決定することを含む、（付記８）に記載の方法。

（付記１０）前記各検出器の第２の検出器計数率を決定するステップは、前記第２の検出器計数率として、前記放射線診断装置の前記エネルギースペクトルの全域にまたがる前記第２のエネルギーウィンドウにおける前記検出器の総計数率を決定することを含む、（付記８）に記載の方法。

（付記１１）前記算出するステップは、前記複数の検出器の各検出器について、前記第１の検出器計数率と前記第２の検出器計数率との重み付けされた組み合わせとして有効シングル検出器計数率を算出することをさらに含む、（付記８）に記載の方法。

（付記１２）放射線診断装置であって、
前記放射線診断装置のスキャン装置を用いて行われた患者のスキャンからスキャンデータを取得し、
前記取得されたスキャンデータから、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウで発生する第１の計数率を決定し、
前記取得されたスキャンデータから、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる、第２のエネルギーウィンドウで発生する第２の計数率を決定し、
前記決定された第１の計数率と前記決定された第２の計数率とに基づいて特定の計数損失補正因子を算出し、
前記取得されたスキャンデータと前記算出された特定の計数損失補正因子とに基づいて画像を再構成する
ように構成された回路を備える、放射線診断装置。

（付記１３）前記患者の前記スキャンを実行してスキャンデータを取得するように構成されたスキャン装置をさらに備える、（付記１２）に記載の放射線診断装置。

（付記１４）前記回路は、前記第１の計数率を決定する際に、前記第１の計数率として、光電ウィンドウである前記第１のエネルギーウィンドウにおける前記放射線診断装置の全ての検出器からの総計数率を決定するようにさらに構成される、（付記１２）に記載の放射線診断装置。

（付記１５）前記回路は、前記第２の計数率を決定する際に、前記第２の計数率として、前記放射線診断装置のエネルギースペクトルの全域にまたがる前記第２のエネルギーウィンドウにおける前記放射線診断装置の全ての検出器からの総計数率を決定するようにさらに構成される、（付記１２）に記載の放射線診断装置。

（付記１６）前記回路は、前記特定の計数損失補正因子を算出する際に、前記第１の計数率と前記第２の計数率との重み付けされた組み合わせとして有効シングル計数率を算出するようにさらに構成される、（付記１２）に記載の放射線診断装置。

（付記１７）前記回路は、前記有効シングル計数率を算出する際に、複数のファントムについて算出される計数損失補正誤差が最小になるようにあらかじめ設定される重みを用いて前記有効シングル計数率を算出するようにさらに構成される、（付記１６）に記載の放射線診断装置。

（付記１８）前記回路は、前記特定の計数損失補正因子を算出する際に、前記算出された有効シングル計数率を所定の計数損失補正関数に適用することによって、前記算出された有効シングル計数率に基づいてシングル計数損失補正因子を決定するようにさらに構成される、（付記１６）に記載の放射線診断装置。

（付記１９）前記回路は、前記特定の計数損失補正因子として、前記決定されたシングル計数損失補正因子に基づいて、ペア計数損失補正因子を決定するようにさらに構成される、（付記１８）に記載の放射線診断装置。

（付記２０）前記算出するステップは、決定された第１の計数率と決定された第２の計数率とを多次元関数又はルックアップテーブルに直接適用することによって、前記特定の計数損失補正因子を算出することをさらに含む、（付記１）に記載の方法。

（付記２１）放射線診断装置における検出器不感時間に基づく計数損失補正の方法であって、
前記放射線診断装置を用いて行われた患者のスキャンからスキャンデータを取得することと、
前記取得されたスキャンデータから、第１のエネルギー範囲に関連する第１の測定量を決定することと、
前記取得されたスキャンデータから、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲に関連する第２の測定量を決定する、又は、前記第１のエネルギー範囲に関連するが前記第１の測定量とは異なる前記第２の測定量を決定することと、
前記決定された第１の測定量と前記決定された第２の測定量とに基づいて特定の計数損失補正因子を算出することと、
前記取得されたスキャンデータと前記算出された特定の計数損失補正因子とに基づいて画像を再構成することと
を含む、計数損失補正の方法。

本開示の多くの変更及び変形が、上述する教示に照らして可能である。したがって、添付の特許請求項の範囲内において、本発明は、本明細書に具体的に記載された以外の方法で実施され得ることが理解されるであろう。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、計数損失を補正するためのより正確なＣＬＣ因子を決定することができる。

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。

８００ ＰＥＴスキャナ装置
８０７ プロセッサ

Claims (12)

1. 被検体のスキャンによって得られたスキャンデータを取得し、
   前記スキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウ内の第１の計数率を測定し、
   前記スキャンデータに基づいて、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる第２のエネルギーウィンドウ内の第２の計数率を測定し、
   前記第１の計数率及び前記第２の計数率に基づいて、特定の計数損失補正因子を決定し、
   前記スキャンデータ及び前記特定の計数損失補正因子に基づいて、画像を再構成する
   処理回路を備える、放射線診断装置。
2. 前記処理回路は、前記第１のエネルギーウィンドウを光電ウィンドウとし、前記第１の計数率として、装置が有する全ての検出器に基づく前記光電ウィンドウ内の総計数率を測定する、
   請求項１に記載の放射線診断装置。
3. 前記処理回路は、前記第２のエネルギーウィンドウをフルエネルギーウィンドウとし、前記第２の計数率として、装置が有する全ての検出器に基づく前記フルエネルギーウィンドウ内の総計数率を測定する、
   請求項１又は２に記載の放射線診断装置。
4. 前記処理回路は、前記第１の計数率と前記第２の計数率との線形結合である有効シングル計数率を算出する、
   請求項１又は２に記載の放射線診断装置。
5. 前記処理回路は、複数のファントムについて算出された計数損失補正の誤差が最小になるように予め設定された線形係数を用いて、前記有効シングル計数率を算出する、
   請求項４に記載の放射線診断装置。
6. 前記処理回路は、前記有効シングル計数率に基づいて、前記有効シングル計数率を所定の計数損失補正関数に適用することによって、シングル計数損失補正因子を決定する、
   請求項４に記載の放射線診断装置。
7. 前記処理回路は、前記シングル計数損失補正因子に基づいて、前記特定の計数損失補正因子として、ペア計数損失補正因子を決定する、
   請求項６に記載の放射線診断装置。
8. 前記処理回路は、
   複数の検出器それぞれについて、前記スキャンデータを取得し、
   前記検出器ごとに、前記スキャンデータに基づいて、前記第１のエネルギーウィンドウ内の第１の計数率を測定し、
   前記検出器ごとに、前記スキャンデータに基づいて、前記第２のエネルギー範囲にまたがる第２のエネルギーウィンドウ内の第２の計数率を測定し、
   前記検出器ごとに、前記第１の計数率及び前記第２の計数率に基づいて、検出器計数損失補正因子を決定し、
   前記検出器ごとに決定された前記検出器計数損失補正因子に基づいて、前記特定の計数損失補正因子を決定する、
   請求項１又は２に記載の放射線診断装置。
9. 前記処理回路は、前記第１の計数率及び前記第２の計数率を多次元関数又はルックアップテーブルに直接適用することによって、前記特定の計数損失補正因子を決定する、
   請求項１又は２に記載の放射線診断装置。
10. 放射線診断装置を用いて行われた被検体のスキャンによって得られたスキャンデータを取得するステップと、
    前記スキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲にまたがる第１のエネルギーウィンドウ内の第１の計数率を測定するステップと、
    前記スキャンデータに基づいて、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲にまたがる第２のエネルギーウィンドウ内の第２の計数率を測定するステップと、
    前記第１の計数率及び前記第２の計数率に基づいて、特定の計数損失補正因子を決定するステップと、
    前記スキャンデータ及び前記特定の計数損失補正因子に基づいて、画像を再構成するステップと
    を含む、計数損失補正方法。
11. 被検体のスキャンによって得られたスキャンデータを取得し、
    前記スキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲に関連する第１の測定量を測定し、
    前記スキャンデータに基づいて、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲に関連する第２の測定量、又は、第１のエネルギー範囲に関連する前記第１の測定量とは異なる第２の測定量を測定し、
    前記第１の測定量及び前記第２の測定量に基づいて、特定の計数損失補正因子を決定し、
    前記スキャンデータ及び前記特定の計数損失補正因子に基づいて、画像を再構成する
    処理回路を備える、放射線診断装置。
12. 放射線診断装置を用いて行われた被検体のスキャンによって得られたスキャンデータを取得するステップと、
    前記スキャンデータに基づいて、第１のエネルギー範囲に関連する第１の測定量を測定するステップと、
    前記スキャンデータに基づいて、前記第１のエネルギー範囲とは異なる第２のエネルギー範囲に関連する第２の測定量、又は、第１のエネルギー範囲に関連する前記第１の測定量とは異なる第２の測定量を測定するステップと、
    前記第１の測定量及び前記第２の測定量に基づいて、特定の計数損失補正因子を決定するステップと、
    前記スキャンデータ及び前記特定の計数損失補正因子に基づいて、画像を再構成するするステップと
    を含む、計数損失補正方法。

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