JP2550978B2 - ポジトロンｃｔ装置 - Google Patents
ポジトロンｃｔ装置Info
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- JP2550978B2 JP2550978B2 JP62072630A JP7263087A JP2550978B2 JP 2550978 B2 JP2550978 B2 JP 2550978B2 JP 62072630 A JP62072630 A JP 62072630A JP 7263087 A JP7263087 A JP 7263087A JP 2550978 B2 JP2550978 B2 JP 2550978B2
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- detector ring
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Description
この発明は、ポジトロン放出性核種を被検者の体内に
投与し、その分布状態を表す断層像を得るポジトロンCT
装置の改良に関する。
投与し、その分布状態を表す断層像を得るポジトロンCT
装置の改良に関する。
ポジトロンCT装置では、被検者のある断面上において
体内から周囲に放射される放射線を検出し、収集したデ
ータを画像再構成処理することによってその断面におけ
る放射性物質の分布画像を再構成するため、被検者の周
囲360゜において放射線を検出する必要があり、そのた
め、多数の放射線検出器をリング型に配置してなる検出
器リングを用いる。 このような検出器リングを用いるポジトロンCT装置に
あっては、画像の空間分解能が検出器リングを形成する
各検出器の大きさ（配列密度）により制約される。すな
わち、第５図に示すようにこの検出器リングにおける各
検出器５の円周方向の幅をＤとすると、対向する検出器
５間での同時計数により得たデータは図の実線上に放射
性物質が位置しているということを表すものであるか
ら、中心部分でD/2のサンプリング間隔ということにな
って、それ以上にサンプリング間隔を細かくできない。 そのため、サンプリング間隔をより細かくして画像の
空間分解能を向上させるため、従来より、いわゆるウォ
ブル（wobble、ゆすり運動）が行われている。これは、
検出器リングの全体を被検体に対して小さな半径の回転
運動をさせて被検体に対する各検出器の位置を相対的に
往復移動させ、その回転運動のある角度毎にサンプリン
グを行うことによりサンプリング位置を増やし、サンプ
リング間隔を細かくするというものである。
体内から周囲に放射される放射線を検出し、収集したデ
ータを画像再構成処理することによってその断面におけ
る放射性物質の分布画像を再構成するため、被検者の周
囲360゜において放射線を検出する必要があり、そのた
め、多数の放射線検出器をリング型に配置してなる検出
器リングを用いる。 このような検出器リングを用いるポジトロンCT装置に
あっては、画像の空間分解能が検出器リングを形成する
各検出器の大きさ（配列密度）により制約される。すな
わち、第５図に示すようにこの検出器リングにおける各
検出器５の円周方向の幅をＤとすると、対向する検出器
５間での同時計数により得たデータは図の実線上に放射
性物質が位置しているということを表すものであるか
ら、中心部分でD/2のサンプリング間隔ということにな
って、それ以上にサンプリング間隔を細かくできない。 そのため、サンプリング間隔をより細かくして画像の
空間分解能を向上させるため、従来より、いわゆるウォ
ブル（wobble、ゆすり運動）が行われている。これは、
検出器リングの全体を被検体に対して小さな半径の回転
運動をさせて被検体に対する各検出器の位置を相対的に
往復移動させ、その回転運動のある角度毎にサンプリン
グを行うことによりサンプリング位置を増やし、サンプ
リング間隔を細かくするというものである。
しかし、上記のようなウォブルでは、機械的に検出器
リングを運動させる機構が必要である上に記憶容量の大
きなメモリが必要となり、また、サンプリング間隔が不
均一になるのでその等間隔化のためなどに複雑な演算処
理が必要となる。 この発明は、機械的な運動機構などが不要で、しかも
複雑な演算処理の必要もなく、画像の空間分解能を高め
ることができる、ポジトロンCT装置を提供することを目
的とする。
リングを運動させる機構が必要である上に記憶容量の大
きなメモリが必要となり、また、サンプリング間隔が不
均一になるのでその等間隔化のためなどに複雑な演算処
理が必要となる。 この発明は、機械的な運動機構などが不要で、しかも
複雑な演算処理の必要もなく、画像の空間分解能を高め
ることができる、ポジトロンCT装置を提供することを目
的とする。
この発明によるポジトロンCT装置では、多数の放射線
検出器をリング型に配列してなる、複数個の積層された
検出器リングを有し、各検出器リングの検出器の円周方
向配列位置が、各検出器リング毎にずれている検出器リ
ング積層体と、該検出器リング積層体を、その積層方向
に、各検出器リング間隔の実質的に半分だけ移動させる
手段と、積層方向に移動させる前において各検出器リン
グ内で得られるデータと、積層方向に移動させた後にお
いて隣接する検出器リング間で得られるデータとを、対
応する位置の１つのスライス面に関するデータとして収
集する手段とを備えることが特徴となっている。
検出器をリング型に配列してなる、複数個の積層された
検出器リングを有し、各検出器リングの検出器の円周方
向配列位置が、各検出器リング毎にずれている検出器リ
ング積層体と、該検出器リング積層体を、その積層方向
に、各検出器リング間隔の実質的に半分だけ移動させる
手段と、積層方向に移動させる前において各検出器リン
グ内で得られるデータと、積層方向に移動させた後にお
いて隣接する検出器リング間で得られるデータとを、対
応する位置の１つのスライス面に関するデータとして収
集する手段とを備えることが特徴となっている。
ポジトロンが消滅するとき、180゜方向に２つのγ線
を放出するので、検出器リングの２つの検出器にγ線が
同時入射したことを検出すれば、その同時入射した２つ
の検出器を結ぶ線上に核種が存在していることが分か
り、放射性物質の位置に関するデータが得られる。１つ
の検出器リングによりこのデータを収集したとすれば、
データのサンプリング間隔は上に説明したようにD/2
（Ｄは検出器の円周方向の幅）である。ところが、上記
のように検出器の円周方向位置がずれた２つの検出器リ
ングを用いてデータ収集すれば、スライス面内でのサン
プリング間隔を細かくすることができる。 すなわち、１つの検出器リングにおける検出器の位置
とそれに隣接する１つの検出器リングにおける検出器の
位置とを、たとえばD/2だけ円周方向にずらしたとする
と、この２つの検出器リング間での同時計数を求めた場
合、サンプリング間隔は同じくD/2であるが、サンプリ
ング位置が一方の検出器リングだけで求めたデータに対
してD/4だけずれる。このようにして求めたデータは、
一方の検出器リングだけで求めたデータに対して、検出
器リングの積層方向（スライス厚さ方向）に、L/2（Ｌ
は検出器のスライス厚さ方向の幅）だけ異なった位置の
ものであるため、まず一方の検出器リングでデータ収集
した後、被検体に対して２つの検出器リングをスライス
厚さ方向にL/2だけ移動させて２つの検出器リング間で
の同時計数によるデータを収集する。こうすれば、この
スライス厚さ方向での位置ずれが避けられ、同一スライ
ス厚さ方向位置のスライス面に関して、サンプリング間
隔D/4の密度の高いデータを収集することができ、この
スライス面に関する画像の空間分解能を向上させること
ができる。
を放出するので、検出器リングの２つの検出器にγ線が
同時入射したことを検出すれば、その同時入射した２つ
の検出器を結ぶ線上に核種が存在していることが分か
り、放射性物質の位置に関するデータが得られる。１つ
の検出器リングによりこのデータを収集したとすれば、
データのサンプリング間隔は上に説明したようにD/2
（Ｄは検出器の円周方向の幅）である。ところが、上記
のように検出器の円周方向位置がずれた２つの検出器リ
ングを用いてデータ収集すれば、スライス面内でのサン
プリング間隔を細かくすることができる。 すなわち、１つの検出器リングにおける検出器の位置
とそれに隣接する１つの検出器リングにおける検出器の
位置とを、たとえばD/2だけ円周方向にずらしたとする
と、この２つの検出器リング間での同時計数を求めた場
合、サンプリング間隔は同じくD/2であるが、サンプリ
ング位置が一方の検出器リングだけで求めたデータに対
してD/4だけずれる。このようにして求めたデータは、
一方の検出器リングだけで求めたデータに対して、検出
器リングの積層方向（スライス厚さ方向）に、L/2（Ｌ
は検出器のスライス厚さ方向の幅）だけ異なった位置の
ものであるため、まず一方の検出器リングでデータ収集
した後、被検体に対して２つの検出器リングをスライス
厚さ方向にL/2だけ移動させて２つの検出器リング間で
の同時計数によるデータを収集する。こうすれば、この
スライス厚さ方向での位置ずれが避けられ、同一スライ
ス厚さ方向位置のスライス面に関して、サンプリング間
隔D/4の密度の高いデータを収集することができ、この
スライス面に関する画像の空間分解能を向上させること
ができる。
検出器リングが４層に積層されている実施例について
説明することにする。第１図において、４層に積層され
ている検出器リング１〜４の各々は、検出器５を多数リ
ング型に配列したものからなる。ここで、説明の便宜の
ため、検出器リング１〜４の積層方向をＺ方向、Ｚ方向
と直角な方向をＸ方向、Ｙ方向とする。すなわち、検出
器リング１〜４の各々はＸ−Ｙ平面に平行に配置されて
おり、断層像が作られるスライス面はこのＸ−Ｙ平面に
平行となり、Ｚ方向がスライス厚さ方向となる。通常、
このＺ方向が被検体の体軸方向となる。また、説明の便
宜のため、１つの検出器５の円周方向の幅をＤ、Ｚ方向
の幅をＬとする。 まず、これら４つの検出器リング１〜４のそれぞれに
属する検出器５の間での同時計数データを収集する。す
ると、この各データは第２図Ａに示すように、それぞれ
検出器リング１〜４のＺ方向位置Z1,Z2,Z3,Z4に対応し
ているスライス面に関するものとなる。 つぎに検出器リング１〜４に対して被検体を乗せたベ
ッドを移動させるか逆に検出器リング１〜４の方を移動
させて、検出器リング１〜４の被検体に対するＺ方向位
置を第２図Ａの矢印に示すようにL/2だけ動かす。する
と、位置関係は第２図Ｂのようになる。この状態のと
き、隣接する検出器リング１と２、２と３、３と４の間
で同時計数データを収集する。すると、中心位置では、
先と同じＺ方向位置Z1,Z2等でのデータが収集できる。 第２図Ａ、Ｂの各場合に得られるデータはＸ−Ｙ平面
方向ではどのようなものであるかを第３図を参照しなが
ら考えてみる。ここでは、Z1で収集されたデータに限っ
て考える。第２図Ａの場合は、Z1に関しては検出器リン
グ１でデータを得ることになるので、実線で描かれた検
出器５の間を結ぶ第３図の実線のようなものとなる。こ
れに対して、第２図Ｂの場合は、検出器リング１と２と
の間の同時計数が求められるので、実線で描かれた検出
器リング１の検出器５と点線で描かれた検出器リング２
の検出器５との間を結ぶ点線で示した方向・位置を表す
データが得られる。実線のみのデータの中心付近におけ
るサンプリング間隔はD/2となっており、また、点線の
みのデータの中心付近におけるサンプリング間隔も実線
のみの場合と同様に、D/2となっているが、サンプリン
グ位置がD/4だけずれている。これは、検出器リング１
の検出器５の位置と検出器リング２の検出器５の位置と
は、円周方向にD/2だけずれているからである。 これらのデータは上記したようにいずれもＺ方向のZ1
に位置するスライス面に関して得たものであるから、結
局、同一のスライス面に関してD/4という細かなサンプ
リング間隔のデータが得られたことになり、ナイキスト
のサンプリング定理からサンプリング間隔をD/4にした
ことにより検出器５の固有分解能D/2が実現できたこと
になる。 そしてこれらのデータはZ1に位置する１つのスライス
面に関して収集するだけでよいので、１つのスライス面
に対応するデータ収集メモリに蓄えていけばよく、メモ
リを大きくする必要はない。 第４図は検出器リング１〜４を被検体に対し、Ｚ方向
にL/4ずつ移動させて、その各々の位置でデータ収集す
る場合を示すものである。この場合は、同一検出器リン
グ内での同時計数データ（実線）も、隣接する検出器リ
ング間での同時計数データ（点線）もＺ方向にはL/4の
間隔で得られ、ある実線のデータと、これとL/2だけ離
れた点線のデータとを同一スライス面に関するデータと
して収集すれば、第３図で説明したと同じにスライス面
内ではサンプリング間隔がD/4となったデータを得るこ
とができる。したがって、スライス面内方向にサンプリ
ング間隔を細かくするとともに、スライス面に直角な方
向にもサンプリング間隔を細かくしてデータ収集するこ
とができる。そのため、Ｚ方向に平行な面、たとえば、
サジタル面、コロナル面の空間分解能の高い画像を得る
ことができるなど、３次元的に画像作成する際にサンプ
リング間隔が１つの方向で粗いことによる不都合を避け
ることができる。 なお、上記では検出器リングは円周方向に連続のもの
として説明したが、必ずしも連続でなくてもよく、ブロ
ックに分割されたようなものでもよい。
説明することにする。第１図において、４層に積層され
ている検出器リング１〜４の各々は、検出器５を多数リ
ング型に配列したものからなる。ここで、説明の便宜の
ため、検出器リング１〜４の積層方向をＺ方向、Ｚ方向
と直角な方向をＸ方向、Ｙ方向とする。すなわち、検出
器リング１〜４の各々はＸ−Ｙ平面に平行に配置されて
おり、断層像が作られるスライス面はこのＸ−Ｙ平面に
平行となり、Ｚ方向がスライス厚さ方向となる。通常、
このＺ方向が被検体の体軸方向となる。また、説明の便
宜のため、１つの検出器５の円周方向の幅をＤ、Ｚ方向
の幅をＬとする。 まず、これら４つの検出器リング１〜４のそれぞれに
属する検出器５の間での同時計数データを収集する。す
ると、この各データは第２図Ａに示すように、それぞれ
検出器リング１〜４のＺ方向位置Z1,Z2,Z3,Z4に対応し
ているスライス面に関するものとなる。 つぎに検出器リング１〜４に対して被検体を乗せたベ
ッドを移動させるか逆に検出器リング１〜４の方を移動
させて、検出器リング１〜４の被検体に対するＺ方向位
置を第２図Ａの矢印に示すようにL/2だけ動かす。する
と、位置関係は第２図Ｂのようになる。この状態のと
き、隣接する検出器リング１と２、２と３、３と４の間
で同時計数データを収集する。すると、中心位置では、
先と同じＺ方向位置Z1,Z2等でのデータが収集できる。 第２図Ａ、Ｂの各場合に得られるデータはＸ−Ｙ平面
方向ではどのようなものであるかを第３図を参照しなが
ら考えてみる。ここでは、Z1で収集されたデータに限っ
て考える。第２図Ａの場合は、Z1に関しては検出器リン
グ１でデータを得ることになるので、実線で描かれた検
出器５の間を結ぶ第３図の実線のようなものとなる。こ
れに対して、第２図Ｂの場合は、検出器リング１と２と
の間の同時計数が求められるので、実線で描かれた検出
器リング１の検出器５と点線で描かれた検出器リング２
の検出器５との間を結ぶ点線で示した方向・位置を表す
データが得られる。実線のみのデータの中心付近におけ
るサンプリング間隔はD/2となっており、また、点線の
みのデータの中心付近におけるサンプリング間隔も実線
のみの場合と同様に、D/2となっているが、サンプリン
グ位置がD/4だけずれている。これは、検出器リング１
の検出器５の位置と検出器リング２の検出器５の位置と
は、円周方向にD/2だけずれているからである。 これらのデータは上記したようにいずれもＺ方向のZ1
に位置するスライス面に関して得たものであるから、結
局、同一のスライス面に関してD/4という細かなサンプ
リング間隔のデータが得られたことになり、ナイキスト
のサンプリング定理からサンプリング間隔をD/4にした
ことにより検出器５の固有分解能D/2が実現できたこと
になる。 そしてこれらのデータはZ1に位置する１つのスライス
面に関して収集するだけでよいので、１つのスライス面
に対応するデータ収集メモリに蓄えていけばよく、メモ
リを大きくする必要はない。 第４図は検出器リング１〜４を被検体に対し、Ｚ方向
にL/4ずつ移動させて、その各々の位置でデータ収集す
る場合を示すものである。この場合は、同一検出器リン
グ内での同時計数データ（実線）も、隣接する検出器リ
ング間での同時計数データ（点線）もＺ方向にはL/4の
間隔で得られ、ある実線のデータと、これとL/2だけ離
れた点線のデータとを同一スライス面に関するデータと
して収集すれば、第３図で説明したと同じにスライス面
内ではサンプリング間隔がD/4となったデータを得るこ
とができる。したがって、スライス面内方向にサンプリ
ング間隔を細かくするとともに、スライス面に直角な方
向にもサンプリング間隔を細かくしてデータ収集するこ
とができる。そのため、Ｚ方向に平行な面、たとえば、
サジタル面、コロナル面の空間分解能の高い画像を得る
ことができるなど、３次元的に画像作成する際にサンプ
リング間隔が１つの方向で粗いことによる不都合を避け
ることができる。 なお、上記では検出器リングは円周方向に連続のもの
として説明したが、必ずしも連続でなくてもよく、ブロ
ックに分割されたようなものでもよい。
この発明のポジトロンCT装置によれば、隣接する検出
器リングにおいて各検出器の円周方向配列位置をずらす
とともに、各検出器リング間隔の実質的に半分だけ検出
器リング積層体を積層方向に移動させて各検出器リング
内で得られるデータと隣接する検出器リング間で得られ
るデータとを、対応する１つのスライス面に関するデー
タとして収集するというきわめて簡単な構成により、ス
ライス面内でのデータサンプリング間隔を細かくでき、
画像の空間分解能を高めることができる。さらに、デー
タ集収用のメモリも少なくできるとともにサンプリング
間隔が均等であるため複雑な演算処理も不要である。ま
た、スライス厚さ方向でのサンプリング間隔を細かくす
ることも容易であるから、３次元的な画像作成やサジタ
ル像やコロナル像などの作成に効果が大である。
器リングにおいて各検出器の円周方向配列位置をずらす
とともに、各検出器リング間隔の実質的に半分だけ検出
器リング積層体を積層方向に移動させて各検出器リング
内で得られるデータと隣接する検出器リング間で得られ
るデータとを、対応する１つのスライス面に関するデー
タとして収集するというきわめて簡単な構成により、ス
ライス面内でのデータサンプリング間隔を細かくでき、
画像の空間分解能を高めることができる。さらに、デー
タ集収用のメモリも少なくできるとともにサンプリング
間隔が均等であるため複雑な演算処理も不要である。ま
た、スライス厚さ方向でのサンプリング間隔を細かくす
ることも容易であるから、３次元的な画像作成やサジタ
ル像やコロナル像などの作成に効果が大である。
第１図はこの発明の一実施例の模式的な斜視図、第２図
Ａ、Ｂはスライス厚さ方向のサンプリング位置を説明す
るための模式的な断面図、第３図はスライス面内方向の
サンプリング位置を説明するための模式的な平面図、第
４図はスライス厚さ方向の移動距離を細かくした場合の
スライス厚さ方向のサンプリング位置を説明するための
模式的な断面図、第５図は従来でのスライス面内方向の
サンプリング位置を説明するための模式的な平面図であ
る。 １〜４……検出器リング、５……検出器。
Ａ、Ｂはスライス厚さ方向のサンプリング位置を説明す
るための模式的な断面図、第３図はスライス面内方向の
サンプリング位置を説明するための模式的な平面図、第
４図はスライス厚さ方向の移動距離を細かくした場合の
スライス厚さ方向のサンプリング位置を説明するための
模式的な断面図、第５図は従来でのスライス面内方向の
サンプリング位置を説明するための模式的な平面図であ
る。 １〜４……検出器リング、５……検出器。
Claims (2)
- 【請求項１】多数の放射線検出器をリング型に配列して
なる、複数個の積層された検出器リングを有し、各検出
器リングの検出器の円周方向配列位置が、各検出器リン
グ毎にずれている検出器リング積層体と、該検出器リン
グ積層体を、その積層方向に、各検出器リング間隔の実
質的に半分だけ移動させる手段と、積層方向に移動させ
る前において各検出器リング内で得られるデータと、積
層方向に移動させた後において隣接する検出器リング間
で得られるデータとを、対応する位置の１つのスライス
面に関するデータとして収集する手段とを備えることを
特徴とするポジトロンCT装置。 - 【請求項２】上記の各検出器リングの検出器の円周方向
配列位置のずれ量は各検出器の円周方向の幅の1/2であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポジト
ロンCT装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62072630A JP2550978B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | ポジトロンｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62072630A JP2550978B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | ポジトロンｃｔ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63238487A JPS63238487A (ja) | 1988-10-04 |
| JP2550978B2 true JP2550978B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=13494896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62072630A Expired - Lifetime JP2550978B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | ポジトロンｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550978B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3315513B2 (ja) * | 1994-03-15 | 2002-08-19 | 浜松ホトニクス株式会社 | ポジトロンエミッションｃｔ装置 |
| JP5218145B2 (ja) * | 2009-02-23 | 2013-06-26 | 株式会社島津製作所 | 放射線断層撮影装置 |
| US8558181B2 (en) * | 2010-10-29 | 2013-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Positron emission tomography system with hybrid detection geometries and sampling |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1117228A (en) * | 1979-08-27 | 1982-01-26 | Montreal Neurological Institute | Positron annihilation imaging device using multiple offset rings of detectors |
| US4259578A (en) * | 1979-08-27 | 1981-03-31 | Thompson Christopher J | Movable collimator for positron annihilation imaging device |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP62072630A patent/JP2550978B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63238487A (ja) | 1988-10-04 |
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