JP4933767B2 - 放射線同時計数処理方法、放射線同時計数処理プログラムおよび放射線同時計数処理記憶媒体、並びに放射線同時計数装置およびそれを用いた核医学診断装置 - Google Patents
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藤林靖久 田口正俊 天野昌治著, 「核医学イメージング装置」,初版,株式会社コロナ社, 2002年4月25日, p.121−122 W. W. Moses, "Time of Flight in PET Revisited", IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 50, pp. 1325-1330, 2003. J. E. Gillam, T. E. Beveridge, "Positron Emission Imaging Using Acquired Cone-Surfaces from Opposing Compton Cameras", Conf. Rec. NSS & MIC, M3-4
すなわち、請求項1に記載の発明は、放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程を含んだ一連の放射線同時計数処理を行う放射線同時計数処理方法であって、(b)シミュレーションを行うために、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線源からの放射線を入射して検出する動作を、入射角度を変えて繰り返して得られたシミュレーション用の出力情報を取得する出力情報取得工程と、(c)取得された前記シミュレーション用の出力情報に基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするようにパターン分けするパターン分け工程と、(A)前記被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程と、(B)前記パターン分けされたシミュレーション用の出力情報を参照して、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線を入射して検出して得られた入射角度ごとの出力情報でのパターンマッチングに基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするように分離する計数分離工程とを備えていることを特徴とするものである。
図1は、実施例に係るPET(Positron Emission Tomography)装置の側面図およびブロック図である。なお、本実施例では、核医学診断装置として、PET装置を例に採って説明する。
図3に示すように、シミュレーションを行うために同時検出の対象となる一対を構成する2つのγ線検出器31を用意して、γ線検出器31にγ線を入射して検出する動作を、入射角度を変えて繰り返すことでイベント数を増やす。
図3の一対構成においては、入射角度θが0°で一対をなす2つの検出器の両方に同時に入射されたときにγ線が散乱や偶発を起こさずに入射されたとして、そのときに得られた画像情報を真の同時計数に関する情報とする。それに対して、入射角度θがそれ以外の15°、30°または45°の場合には、γ線がコンプトン散乱によってあるいは偶発的に入射されたとして、そのときに得られた画像情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とする。このようにして、真の同時計数に関する情報と偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とを入射角度によりパターン分けして、同時計数パターンを取得する。
上述したステップS1およびS2を各々のイベント毎に行い、イベント数N(本実施例2000)に達したか否かを判定する。イベント数Nに達していない場合には、ステップS1に戻って、ステップS1およびS2を繰り返し行う。イベント数Nに達した場合には、次のステップS4に進む。
一対となるγ線検出器についてこのようにパターン分けされた同時計数パターンの数は、次元の数とイベント数とを乗算した数となる。図3では、512次元×N(2000)個の分の同時計数パターンが得られたときを図示している。図3中の行列は、N個の行および512次元の列からなり、『Anode』は画像情報を示し、『Anode』の最初の下付き添え字はイベントの数[1,2,…,N]を示す。また、図3中の行列は、『Anode』の最後の下付き添え字のうち、『det1』は一方のγ線検出器31を示し、『det2』は一方のγ線検出器31に対向した他方のγ線検出器を示す。
放射性薬剤が投与された被検体Mから発生したγ線を用いて実際の同時計数処理を行う。このγ線が図1に示すγ線検出器3に入射すると、その発光をこのγ線検出器3が検出して画像情報を出力する。なお、真の同時計数、偶発あるいは散乱の同時計数に関わらず、上述したようにγ線を同時計数するときのみ出力するようにコントローラ5は同時計数回路9を制御する。ステップT1は、この発明における(A)の同時計数工程に相当する。
ステップS1〜S4で作成された同時計数パターン用テーブル6bに記憶した画像情報を出力したのと同様に、ステップT1で同時計数された未知のγ線の画像情報を出力する。
ここで、Tは真の同時計数(true coincidence)、Rは偶発同時計数(random coincidence)、Sは散乱同時計数(scatter coincidence)をそれぞれ表す。a,b,cは比例計数で通常はa=b=c=1である。
5 … コントローラ
6a … 同時計数パターン用テーブル
6b … γ線同時計数処理プログラム
10 … 再構成部
M … 被検体
Claims (5)
- 放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程を含んだ一連の放射線同時計数処理を行う放射線同時計数処理方法であって、(b)シミュレーションを行うために、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線源からの放射線を入射して検出する動作を、入射角度を変えて繰り返して得られたシミュレーション用の出力情報を取得する出力情報取得工程と、(c)取得された前記シミュレーション用の出力情報に基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするようにパターン分けするパターン分け工程と、(A)前記被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程と、(B)前記パターン分けされたシミュレーション用の出力情報を参照して、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線を入射して検出して得られた入射角度ごとの出力情報でのパターンマッチングに基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするように分離する計数分離工程とを備えていることを特徴とする放射線同時計数処理方法。
- 放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程を含んだ一連の放射線同時計数処理をコンピュータに実行させるための放射線同時計数処理プログラムであって、(b)シミュレーションを行うために、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線源からの放射線を入射して検出する動作を、入射角度を変えて繰り返して得られたシミュレーション用の出力情報を取得する出力情報取得工程と、(c)取得された前記シミュレーション用の出力情報に基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするようにパターン分けするパターン分け工程と、(A)前記被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程と、(B)前記パターン分けされたシミュレーション用の出力情報を参照して、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線を入射して検出して得られた入射角度ごとの出力情報でのパターンマッチングに基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするように分離する計数分離工程とを含む放射線同時計数処理をコンピュータに実行させることを特徴とする放射線同時計数処理プログラム。
- 放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程を含んだ一連の放射線同時計数処理をコンピュータに実行させるための放射線同時計数処理プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な放射線同時計数処理記憶媒体であって、(b)シミュレーションを行うために、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線源からの放射線を入射して検出する動作を、入射角度を変えて繰り返して得られたシミュレーション用の出力情報を取得する出力情報取得工程と、(c)取得された前記シミュレーション用の出力情報に基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするようにパターン分けするパターン分け工程と、(A)前記被検体から発生した放射線を同時計数する同時計数工程と、(B)前記パターン分けされたシミュレーション用の出力情報を参照して、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線を入射して検出して得られた入射角度ごとの出力情報でのパターンマッチングに基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするように分離する計数分離工程とを含む放射線同時計数処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶することを特徴とする放射線同時計数処理記憶媒体。
- 放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線を同時計数する放射線同時計数装置であって、シミュレーションを行うために、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線源からの放射線を入射して検出する動作を、入射角度を変えて繰り返して得られたシミュレーション用の出力情報に基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするようにパターン分けして記憶する同時計数パターンテーブル用の記憶媒体と、(α)入射された放射線を検出する放射線検出器と、(β)同時検出の対象となる放射線検出器に放射線を入射して検出して得られた入射角度ごとの出力情報を記憶する実際の出力情報記憶手段と、(γ)同時計数パターンテーブル用の記憶媒体に記憶され、前記パターン分けされたシミュレーション用の出力情報を参照して、前記実際の出力情報記憶手段からの出力情報でのパターンマッチングに基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするように分離する演算処理を行う演算手段とを備えることを特徴とする放射線同時計数装置。
- 放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線を同時計数する放射線同時計数装置を用いた核医学診断装置であって、シミュレーションを行うために、同時検出の対象となる放射線検出器に放射線源からの放射線を入射して検出する動作を、入射角度を変えて繰り返して得られたシミュレーション用の出力情報に基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするようにパターン分けして記憶する同時計数パターンテーブル用の記憶媒体と、(α)入射された放射線を検出する放射線検出器と、(β)同時検出の対象となる放射線検出器に放射線を入射して検出して得られた入射角度ごとの出力情報を記憶する実際の出力情報記憶手段と、(γ)同時計数パターンテーブル用の記憶媒体に記憶され、前記パターン分けされたシミュレーション用の出力情報を参照して、前記実際の出力情報記憶手段からの出力情報でのパターンマッチングに基づいて、所定の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を真の同時計数に関する情報とし、それ以外の入射角度で同時に検出されたときの出力情報を偶発あるいは散乱同時計数に関する情報とするように分離する演算処理を行う演算手段と、(δ)その演算処置で分離された真の同時計数に関する情報に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを備え、その画像処理手段で得られた画像に基づいて核医学診断を行うことを特徴とする核医学診断装置。
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