JP4401166B2 - ガンマ光線撮像用の耐障害検出器アレイ - Google Patents
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Description
本発明は、核医用撮像の分野に関する。本発明は、回転1次元(1D)スラットコリメートガンマカメラ及び単光子放出コンピュータ断層撮影法(SPECT)と共に特定的な用途があり、特にこれを参照して説明する。しかしながら、本発明はまた、他の用途や例えば陽電子放出断層撮影法(PET)といった他の診断撮像モードにも適用できることが理解されるべきである。
本発明の1つの面によれば、核撮像装置が提供される。放射線検出器は、固体検出器素子のアレイを含む。検出器素子は、出力パルスを発することにより入射放射線事象に応答する。事象補正手段は、アレイ中の欠陥のある検出器素子を検出する画素補正プロセッサ、各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する手段、及び、検出された放射線事象をアレイ中の複数の検出器素子群の間の感度の差に基づいて補正する補正回路のうちの少なくとも1つを含む。再構成プロセッサは、補正された放射線事象から画像表現を再構成する。
本発明は様々な構成要素及び構成要素の配置、並びに様々な段階及び段階の配置の形をとりうる。図面は、望ましい実施例を例示するためだけのものであって、本発明を制限するものと解釈されるべきではない。
Claims (17)
- 出力パルスを発することにより入射放射線事象に応答する固体検出器素子のアレイを含む放射線検出器と、
前記アレイ中の欠陥のある検出器素子を検出する欠陥素子検出手段、
各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する検出器素子補正値を計算する手段、及び
前記検出器が既知の放射線源に露光されたときに各列を公称値へスケーリングする重み係数を複数の検出器素子列の夫々に対して計算する補正回路、
を含む、画像データ補正情報を決定する事象補正手段と、
前記画像データ補正情報により補正された放射線事象から画像表現を再構成する再構成プロセッサとを含む、
核撮像装置。 - 前記欠陥素子検出手段は、
前記検出器が較正放射線源に曝されるとき各検出器素子の分光応答を予め選択された分光応答基準と比較するスペクトル分析器と、
前記予め選択された基準を満たさない分光応答を有する検出器素子からの出力パルスを抑制する読み出し電子部とを含む、請求項1記載の装置。 - 前記欠陥素子検出手段は、
各素子の前記出力パルスに対するエネルギースペクトルを発生するスペクトル分析器を含み、
前記検出器素子補正値を計算する手段は、
ガンマ放射線が前記検出器上に入射しないとき、前記検出器素子を基準電圧に対して正規化する画素ずれ補正回路と、
ガンマ放射線が前記検出器上に入射するとき、前記検出器素子を電流スパイクのパルス高さに対して正規化する利得補正回路とを含む、
請求項1記載の装置。 - 前記欠陥素子検出手段は、既知の放射線源から受け取られるガンマ放射線事象を使用し、出力パルスは光電ピークに対して幅広いエネルギー範囲内で収集され、
前記補正回路は、前記既知の放射線源から受け取られるガンマ放射線事象を使用し、該放射線事象は前記収集された光電ピークに対して狭いエネルギー範囲で収集される、請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の装置。 - 前記補正回路は、前記収集された光電ピークの10%であり前記光電ピークを中心とするエネルギー窓内で収集されるガンマ放射線事象を使用する、請求項4記載の装置。
- 放射線に対する応答が予め選択された仕様の外である検出器素子は電子的に無効とされる、請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の装置。
- 前記放射線検出器は、テルル化亜鉛カドミウム結晶及びテルル化カドミウム結晶から選択される半導体結晶のアレイを含む、請求項1乃至6のうちいずれか一項記載の装置。
- 前記放射線検出器は、複数の検出器素子の列を含み、
当該装置は、前記放射線検出器を回転させる回転部を更に含む、請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の装置。 - 検出可能な出力パルスを入射放射線事象に応じて発生し夫々が別々のチャネルを含む検出器素子の2次元アレイを含む固体放射線検出器を既知の放射線源に露光する段階と、
各検出器素子における放射線事象を検出する段階と、
欠陥のある検出器素子と欠陥のない検出器素子を識別すること、
各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する検出器素子補正値を計算すること、
前記検出器が既知の放射線源に露光されたときに各列を公称値へスケーリングする重み係数を複数の検出器素子列の夫々に対して計算すること、
によって画像データ補正情報を決定する段階と、
予め選択されたスピン軌道に従って前記検出器アレイをスピンさせる段階と、
前記検出器アレイを、撮像領域中に位置する対象の縦軸回りに回転させる段階と、
前記スピン及び回転中、画像データを発生するよう、前記対象の中に導入された放射性同位元素の核崩壊を示す放射線事象を検出する段階と、
前記画像データ補正情報に従って前記画像データを補正する段階と、
前記補正された画像データを前記撮像領域中の前記対象の画像表現へ再構成する段階とを含む、
核撮像装置の作動方法。 - 前記検出器素子のアレイは複数のモジュラー検出器素子サブアレイを含み、
当該方法は、
予め選択された値の範囲外の重み係数を有する1又はそれ以上の列を識別する段階と、
前記識別された1つ又はそれ以上の各列が前記予め選択された範囲内となるよう前記モジュラー検出器サブアレイを再配列する段階とを更に含む、請求項9記載の方法。 - 各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する検出器素子補正値を計算する段階と、
前記正規化されたスペクトルのエネルギー分解能に基づいて、エネルギーに従って放射線事象をスクリーニングするエネルギー窓を決める段階と、
複数の検出器素子列の夫々に対して、前記検出器が前記既知の放射線源に露光されたときに各列を公称値へスケーリングする重み係数を計算する段階と、
前記欠陥のある検出器素子によって検出される放射線事象を無視する段階とを更に含む、請求項9又は10記載の方法。 - 検出器素子補正値を計算する段階は、
各検出器素子に対してオフセット値及び利得補正係数を計算する段階を含む、請求項11記載の方法。 - 欠陥のある検出器素子を識別する段階は、
各検出器素子によって検出される放射線事象の数が予め選択された閾値を超えるかどうかを判定する段階と、
前記予め選択されたカウント値を超えない各検出器素子を欠陥のあるものとして記録する段階と、
前記予め選択されたカウント値を超える各検出器素子についてのエネルギースペクトルを発生する段階と、
予め選択されたエネルギー分解能の度合いについて前記発生されたスペクトルを分析する段階と、
エネルギー分解能の予め選択された度合いに足りない各検出器素子を欠陥のあるものとして記録する段階とを含む、請求項9乃至12のうちいずれか一項記載の方法。 - 前記エネルギー窓は、収集された光電ピークを中心として、該光電ピークの10%であるものとして決められる、請求項11又は12記載の方法。
- 前記検出器のアレイは更に、
前記検出器アレイに入射する前記ガンマ放射線をコリメートするよう互いに平行に配置される放射線吸収性コリメータ板を更に含む、請求項9乃至14のうちいずれか一項記載の方法。 - 前記スピンさせる段階は、
前記検出器アレイの中心点を通って延びる軸回りに前記検出器アレイを回転させる段階を含む、請求項9乃至15のうちいずれか一項記載の方法。 - 前記検出器アレイはマルチチャネルのテルル化亜鉛カドミウム検出器アレイである、請求項9乃至16のうちいずれか一項記載の方法。
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