JP4695640B2 - 陽電子放出断面撮影におけるランダム同時発生を否認する方法および機器 - Google Patents
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Description
この出願は、合衆国法典35巻119条(e)の下、2004年3月19日に申請された米国仮特許出願No.60/554,347に基づく優先権を主張し、その内容は、参照として、完全に、かつすべての目的のために、ここに組み込まれている。
ガンマ線検出器は、陽電子放出断面撮影(PET:positron emission tomograph)、単光子放出断面撮影装置(SPECT:single photon emission-computed tomograph)、爆薬検出器などさまざまな機器に使用されている。これら機器のすべては、ある程度、ガンマ線の相互作用の位置を測定することができる複数の検出器に依存している。これら複数の検出器は、そのような位置測定を行いつつ検査対象物の走査を行うことができる。上記の技術での技能は良く知られているものであるため、ここでは詳細には述べない。
本発明は、PET断層撮影において、ランダム同時発生を減少または実質的に除去する、新しい方法に関するものである。図1Aおよび1Bは、従来のPET分光器の側面および底面断面図を示している。このPET分光器は、スキャン対象物Oの周囲に環状に配置された、光検出器Pのリングを備えている。これらの光子検出器は、位置感応性シンチレータ結晶検出器であってもよく、対応する光感受性装置または他のガンマ線検出器、例えば、上述した液体キセノン検出器とともに作動する。
本発明は、例示的な実施形態の詳細な記載および下記の添付の図面を参照することにより、より明確に理解されるであろう。
Claims (19)
- 第1主要検出器において、第1ガンマ線を検出する工程と、
第2主要検出器において、第2ガンマ線を検出する工程とを含み、
上記第1および第2主要検出器は、有効な主要検出器ペアであり、
上記第1および第2ガンマ線は、同時発生期間内に検出され、
さらに、上記同時発生期間内に、veto検出器アレイによって、ランダムガンマ線検出を評価する工程と、
上記veto検出器アレイが上記同時発生期間内にランダムガンマ線を検出しない時、上記主要検出器からのデータを画像メモリに送信する工程とを含む、スキャンされた物質の内部における陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。 - 上記第1および第2ガンマ線は、上記第1および第2主要検出器によって検出されるためには、基準エネルギーレベルを超えなければならない、請求項1に記載の、スキャンされた物質の内部における陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。
- 上記第1および第2ガンマ線は、上記第1および第2主要検出器によって検出されるためには、有効エネルギー範囲内のエネルギーを有していなければならない、請求項1に記載の、スキャンされた物質の内部における陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。
- 上記ランダムガンマ線は、上記veto検出器アレイによって検出されるためには、基準エネルギーレベルを超えなければならない、請求項3に記載の、スキャンされた物質の内部における陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。
- 上記検出する工程、評価する工程および送信する工程は、上記画像メモリに多数の画像データ点を蓄積するために繰り返される、請求項1に記載の、スキャンされた物質の内部における陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。
- 上記画像メモリ内の上記多数の画像データ点は、スキャンされた物質の画像を再構成するために利用される、請求項5に記載の、スキャンされた物質の内部における陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。
- 上記スキャンされた物質の内部から発生するガンマ線の大部分は、上記主要検出器または上記veto検出器アレイに到達する、請求項5に記載の、スキャンされた物質の内部における陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。
- スキャンされる物質を主要検出器アレイ内に配置する工程と、
上記主要検出器アレイの近傍にveto検出器アレイを配置する工程と、
多数の有効な主要検出器ペアにおいて、多数の同時発生ガンマ線ペアを検出する工程と、
同時発生ガンマ線ペアに対応する同時発生期間内に、上記veto検出器アレイによってランダムガンマ線検出を評価する工程と、
上記veto検出器アレイがランダムガンマ線を検出しない時、上記同時発生期間内に検出された同時発生ガンマ線ペアに対応するデータを送信する工程とを含む、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。 - 上記同時発生ガンマ線ペアに対応する送信されたデータを生成することができた多数の単一発生源に対応する位置データを計算する工程をさらに含む、請求項8に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。
- 上記多数の単一発生源に対応する上記位置データを画像メモリ内に蓄積する工程と、
上記スキャンされた物質の画像を再構成するために、上記画像メモリ内の上記位置データを利用する工程とをさらに含む、請求項9に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する方法。 - スキャンされる物質の少なくとも一部を受け入れる開口部と、
少なくとも部分的に上記開口部の周囲に配されており、多数の同時発生ガンマ線ペアの第1部分を検出する主要検出器アレイと、
上記主要検出器アレイおよび上記開口部の近傍に配置され、上記多数の同時発生ガンマ線ペアの第2部分を検出するveto検出器アレイと、
同時発生期間に検出された上記同時発生ガンマ線ペアに対応する、上記主要検出器アレイからの検出データを、上記veto検出器アレイによってランダムガンマ線が検出されない時に送信する識別論理回路とを備え、
上記スキャンされた物質の内部では、陽電子崩壊現象の結果、多数のガンマ線ペアが発生し、
上記第1部分は、単一の崩壊現象の結果生じる真のペアおよび複数の無関係な崩壊により生成された複数のランダム現象に由来する偽のペアの両方を含んでおり、
上記第2部分は、ランダム現象のペアに対応するガンマ線を主に含んでいる、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。 - 上記送信された検出データを、同時発生ガンマ線ペアのそれぞれに対して計算された発生源の位置に対応する位置データに変換する第1プロセッサと、
上記プロセッサによって生成された上記位置データを蓄積するメモリとを備える、請求項11に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。 - 上記スキャンされた物質の画像を再構成するために、上記蓄積された位置データを処理する第2プロセッサと、
上記スキャンされた物質の、上記再構成された画像を表示する表示部とを備える、請求項12に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。 - 上記主要検出器アレイは、上記開口部の周囲に、平面的な構成で配置された多数の検出器を含んでおり、
上記veto検出器アレイは、上記主要検出器アレイおよび上記開口部を取り囲むように配置されている多数の検出器を含んでいる、請求項11に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。 - 上記veto検出器アレイおよび上記主要検出器アレイの組合せは、複合検出器アレイを形成し、
上記複合検出器アレイは、上記開口部から延びる、4πステラジアン固定角範囲を規定し、
さらに、上記スキャンされる物質を上記開口部に載置するとともに、上記スキャンされる物質を上記開口部から取り除くために、上記複合検出器アレイの一部を通るようにアクセスポートが開口されている、請求項14に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。 - 上記主要検出器アレイは、4πステラジアン固定角範囲の第1固定角部分をカバーしており、
上記veto検出器アレイは、4πステラジアン固定角範囲の第2固定角部分をカバーしている、請求項15に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。 - 上記4πステラジアン固定角範囲の上記第1固定角部分と上記第2固定角部分との間には、重複する領域がない、請求項16に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。
- 上記4πステラジアン固定角範囲の上記第1固定角部分に上記第2固定角部分が重なっている、重複領域が存在する、請求項16に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。
- 上記veto検出器アレイおよび上記主要検出器アレイの組合せは、複合検出器アレイを形成し、
上記複合検出器アレイは、上記開口部から延びる、4πよりも小さいステラジアン固定角範囲を規定する、請求項16に記載の、スキャンされた物質の内部における多数の陽電子崩壊現象の位置を決定する機器。
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