JP6479431B2

JP6479431B2 - 核医学診断装置及び結晶効率補正係数の計算方法

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Publication number: JP6479431B2
Application number: JP2014235089A
Authority: JP
Inventors: ニュウシャオフォン; ウェンリー・ワン; ホンウェイ・イェ
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Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2019-03-06
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Description

本発明の実施形態は、核医学診断装置及び結晶効率補正係数の計算方法に関する。

ＰＥＴにおいて各応答線（ＬＯＲ：line of response）は、結晶効率、幾何学的形態、及び計数率に依存する検出器ブロック形態を含む多くの要因に起因して感度が異なる。ＬＯＲ感度のばらつきは、画像再構成の前に適正に補正されなければ、定量的誤差及びアーチファクトを招くことになる。

成分に基づくＰＥＴ検出器正規化手法（component-based PET detector normalization approach）が３次元的なＰＥＴ検出器効率の正規化のために試みられている。成分に基づくＰＥＴ検出器正規化手法は、幾何学的形態、結晶効率、及び検出器ブロック形態が別々に推定され補正される手法である。

例えば、成分に基づくＰＥＴ検出器正規化においては異なる計数率でデータが取得される。次に、このデータは、真の事象、すなわち即発（prompt）事象を使用してランダム事象及び散乱補正事象と共に、計数率に依存する異なる正規化係数（ＮＣ：normalization coefficient）を計算するために使用される。別法として、低い計数率でデータを収集し、高い計数率を得るまでデータを外挿しても良い。上記の２つの手法を組合せて使用される場合もある。しかし、このような技法には重大な欠点がある。

目的は、高精度の結晶効率補正係数を計算可能な核医学診断装置及び結晶効率補正係数の計算方法を提供することにある。

本実施形態に係る核医学診断装置は、患者をスキャンして遅発データを収集するＰＥＴスキャナと、前記収集された遅発データに基づいて前記ＰＥＴスキャナに含まれる検出器に関する、固有結晶効率とブロック形態効果とを含む結晶効率補正係数を計算する処理回路と、を具備し、前記処理回路は、前記遅発データに基づいてサイノグラムを生成し、前記生成されたサイノグラムから平均ファン応答線感度と平均ブロック応答線感度とを決定し、前記決定された平均ファン応答線感度と平均ブロック応答線感度とに基づいて平均検出器効率を決定し、前記決定された平均ファン応答線感度、平均ブロック応答線感度、及び前記平均検出器効率に基づいてモジュール毎に個別結晶効率を決定し、前記モジュール毎の前記決定された個別結晶効率に基づいて前記ブロック形態効果を計算し、前記計算されたブロック形態効果に基づいて固有結晶効率を計算する。

本実施形態に係る結晶効率係数を生成するための一連の処理の流れを示す図。本実施形態に係る結晶効率係数を生成するための一連の処理の流れを示す他の図。従来例に係るアルゴリズムに使用されたモジュール対を示す図。他の従来例に係るアルゴリズムに使用されたモジュール対を示す図。本実施形態に係るアルゴリズムに使用されたモジュール対を示す図。本実施形態に係る遅発窓を使用したときのモジュール放射ＦＯＶの顕著な増加を示す図。本実施形態におけるリング・アーチファクトの低減を示す図。異なる技法を比較している患者に関する再構成画像を示す図。即発リストモードデータを用いて得られたサイノグラムと、遅発（ランダム）リストモードデータだけを用いて得られたサイノグラムとの比較を示す図。本実施形態に係る核医学診断装置のシステム構成を示す図。本実施形態に係る計算装置を示すブロック図。

以下、本実施形態に係る核医学診断装置及び結晶効率補正係数の計算方法について説明する。

本実施形態に係る核医学診断装置は、後述のように、ＰＥＴスキャナと処理回路とを有するＰＥＴ装置である。ＰＥＴスキャナは、円周状に配列された複数のＰＥＴ検出器を装備する検出器リングを有する。検出器リングに含まれる複数のＰＥＴ検出器は、当該ＰＥＴ検出器の個数よりも小数の個数のモジュールに区分される。各モジュールは、空間的に連続するＰＥＴ検出により構成される。各ＰＥＴ検出器は、複数の結晶と複数の光電変換器とを有する。各結晶は、ガンマ線等の放射線を光子に変換する。光電変換器は、所定の倍率で光子を電気信号に変換する。一の電気信号が一の事象に対応する。ＰＥＴスキャナは、同時計数回路を有している。同時計数回路は、各ＰＥＴ検出器からの電気信号を即時的に入力し、繰り返し入力される電気信号を任意の時間窓に適用して、時間窓に収まる一対の事象、すなわち、対消滅事象を特定する。一対の事象を検出した二つの検出器を結ぶ線は応答線と呼ばれている。また、ＰＥＴスキャナは、画像再構成回路を有している。画像再構成回路は、応答線に関するデータに基づいて画像を再構成する。再構成された画像は、表示機器に表示される。処理回路は、後述の演算により、結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）などの結晶効率補正係数を計算する。結晶効率補正係数は、ＰＥＴ検出器に含まれる各結晶について算出される係数であり、各結晶の結晶効率のばらつきを補正するための係数である。結晶効率補正係数は、例えば、画像再構成処理において患者データに適用され、結晶効率のばらつきを計算により補正する。

本実施形態は、遅発同時計数又は単一の計数率の何れかにより収集することができるランダム事象データを用いてシステム計数率変化と関連するばらつきを補償する、結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）などの結晶効率補正係数を計算するための適応的方法を提供する。

さらに、平均検出器効率を推定するための新規の技法が、分散がより均一である推定値が得られるランダム事象データを使用することにより説明される。

本実施形態は、例えば、患者データしか利用しないことの欠陥に対処する。例えば、散乱事象及びランダム事象が多い患者データは、較正データセットから別々に取得される。患者データは、通常、データ較正の実行中に使用される正確なシステム計数率では取得されない。

従来においては、全ての真のＬＯＲに基づいて平均のＮｅ及びＮｂを推定するために、各結晶の正規化方法において真の事象だけを使用している。すなわち、正規化係数（ＮＣ）は、入射角度が限定されている光子を用いて推定されている。この結果、各結晶の位置に応じて付加的なばらつきが生じ、例えば、軸端リングに位置する結晶は、真のＬＯＲの数が少ないので、推定されたＮｅ及びＮｂの分散がより大きくなる。

さらに、較正時に生成された古い正規化係数が患者のデータ補正及び再構成に使用された場合には重大な欠点が現れる。例えば、較正時以後のＰＥＴ検出器の動作の変化が正規化にさらなる誤差を生じさせている。

加えて、以前の正規化較正手順は複雑であり、特定の位置（例えば、スキャナの中心）に特定のファントム（例えば、環状又は円筒状線源）が必要であった。データ取得において広い範囲のシステム計数率をカバーする必要があるが、これは時間がかかり、較正の効率が悪い場合がある。

さらに、平均検出器効率を推定する以前の方法では、推定に使用されたモジュール対は、別のモジュールでは均一に分布していないために、異なる分散特性で推定されている。

上記のように本実施形態では、患者のランダム対事象を使用して結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）を推定する技法について説明する。この技法には、大きな利点がある。例えば、ランダム事象は、スキャナ形状の効果、ファントム形状の効果、又はファントムによる減衰の効果を含まない。患者のランダム事象を使用することにより、Ｎｅ及びＮｂは、これらの推定がモジュール内の結晶位置と関連しないように推定することができる。この手法では、スキャナの軸縁部において、ノイズが少ない結晶が推定される。

さらに、同一の患者データが正規化較正に使用されるので、本技法は、「自己正規化」の方法で不一致システム計数率効果を最小限にする。加えて、本技法は、例えば、ａ）データ取得ＦＯＶを増大させること、ｂ）遅発窓対形成のための同時計数窓の時間幅を増大させること、及びｃ）モジュール放射ＦＯＶを増大させることによって、遅発窓対事象における計数統計情報を容易に増やすことができる。これらの動作ａ）〜ｃ）は、取得されるデータ統計情報を最適にするように事前設定される。しかし、これらの動作ａ）〜ｃ）はまた、動的に設定することもできる。これらの動作ａ）〜ｃ）は、自己正規化の目的のために遅発窓データを用いて適用される。

例えば、取得された単一光子事象を自己正規化のためにリストモード遅発窓対になるように対形成する場合、ＦＯＶ及び同時計数サイズは、デフォルトのプロトコルよりも大きく設定することができる。ＦＯＶサイズは、ＰＥＴ検出器リングのサイズにまで設定することができる。

遅発窓ランダム推定では、同時計数窓のサイズを増大させると、ランダム事象データ量が直線的に増大することになる。サイズが制限された別個のファントムが、モジュール放射ＦＯＶを少数に制限する正規化において使用される従来のシステムとは異なり、本実施形態では、モジュール放射ＦＯＶはファントムサイズと無関係であると共に、取得ＦＯＶ全体をカバーするように増大させることができる。

さらに、別々のＬＯＲによる効率が相互に関係づけられるので、従来システムで使用された算術平均ではなく、幾何平均を使用する方がより正確である。本実施形態では、幾何平均推定と算術平均推定の組合せを利用する。さらに、この組合せは、平均検出器効率の推定において、算術平均推定よりも幾何平均推定がより多く使用されるように重みづけすることもできる。

図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係る核医学診断装置により実行され、結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）の計算の典型的な流れを示すである。

ステップＳ１０において、遅発リストモードデータ１０にヒストグラム解析を施し、遅発リストモードデータに基づくサイノグラム（以下、遅発サイノグラムと呼ぶ）１２が生成される。遅発リストモードデータ１０は、ランダム事象のみに限定した遅発窓対事象を表わすリストモードデータである。リストモードデータは、計測された事象の位置及び強度を計測時刻順に配列したデータである。遅発窓は、遅発事象を計測するための時間窓である。遅発窓対事象は、遅発窓により収集された対の事象を示す。遅発窓は、即発事象を計測するための時間窓（以下、即発窓と呼ぶ）よりも微小時間だけ遅い時刻に設定される。ランダム事象には、スキャナ形状の効果、ファントム形状の効果、又はファントムによる減衰の効果が含まれない。対のランダム事象を使用することによって、得られる結晶効率係数は、応答線（ＬＯＲ）位置と無関係になる。これによりまた、スキャナの軸縁部の結晶に対し、ノイズが少ない推定が保証される。

ステップＳ１２において、平均ファンＬＯＲ感度計算及び平均ブロックＬＯＲ感度計算が遅発サイノグラム１２を使用して実行され、平均ファンＬＯＲ感度値及び平均ブロックＬＯＲ感度値１４が計算される。平均ファンＬＯＲ感度計算及び平均ブロックＬＯＲ感度計算は、それぞれ式１及び式２を用いて実行される。

ここで、Ｎ_uivjは遅発サイノグラム１２を表し、η_uivjは、検出器リングｕ内の結晶ｉと検出器リングｖ内の結晶ｊとを接続するＬＯＲの効率を表し、ε_ui及びε_vjは、リングｕ内の結晶ｉと検出器リングｖ内の結晶ｊとの個々の結晶効率を表す。各検出器リングは、各横断面（検出器リングの中心軸に直交する面）に関して空間的に連続する複数の群（モジュール）に区分される。各モジュールは、空間的に連続するＭ個の検出器を含む。検出器ｊがモジュールＡに属し、検出器ｉがモジュールＢに属すると想定した場合、ファンを構成するＬＯＲの感度の平均（以下、平均ファンＬＯＲ感度と呼ぶ）及びブロックを構成するＬＯＲの感度の平均（以下、平均ブロックＬＯＲ感度と呼ぶ）は、式１及び式２で定義することができる。具体的には、＜η＞ｕｉＡは平均ファンＬＯＲ感度を表し、＜η＞ＡＢは平均ブロックＬＯＲ感度を表わす。「ファン（fan）」という語は、横断面において、１つの検出器を一群の向かい合わせの連続する検出器と接続するＬＯＲの一群を意味する。「ブロック（block）」という語は、縦断面（検出器リングの中心軸を包含する面）において、１つの検出器を一群の向かい合わせの連続する検出器と接続するＬＯＲの一群を意味する。式１に示されるように、ファンＬＯＲは、検出器リングｕ内の結晶ｉと、検出器リングｖ内のモジュールＡの中の全ての結晶とを接続するものである。

ステップ１４において、平均ファンＬＯＲ感度及び平均ブロックＬＯＲ感度１４に修正ファンサム法（形式Ａ又は形式Ｂ）が使用され、平均検出器効率１６が計算される。ファンサムは、同じモジュールでの互いに向かい合う結晶に関するＬＯＲ効率の全ての組み合わせについての合計である。

修正３次元ファンサム法は、形式Ａ又は形式Ｂを用いて実施される。

形式Ａ

形式Ｂ

ここで、＜ε＞_Aは平均検出器効率１６を表わす。Ｔは、モジュール放射ＦＯＶを表わす。Ｓはモジュール放射ＦＯＶの極大差であり、（Ｔ−１）／２に等しい。記号「％」は、モジュール演算子を表わす。「Ａ」は１つの群（モジュール）を表し、ｐは群差指数であり、ｋは、推定において全ての群にわたってループするために使用される群指数であり、Ｇは検出器リング内の群の数である。

修正３次元ファンサム法は、従来のアルゴリズムの修正版である。この修正により得られる、従来アルゴリズムに比して大幅な改善が図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃに示されている。図２Ａは、第１の従来アルゴリズムから得られる推定のために使用されたモジュール対を示す。図２Ｂは、第２の従来アルゴリズムから得られる推定のために使用されたモジュール対を示す。最後に、図２Ｃは、本実施形態に係る修正３次元ファンサム法から得られる推定のために使用されたモジュール対を示す。図２Ｃで使用されているモジュール対がより均一に分布していることが、図２Ａ〜Ｃから明らかなはずである。一貫性のある比較を行うために、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃ各々においてＧ＝４０、Ｔ＝５、Ｓ＝２、及びＡ＝０の値が用いられた。

ステップ１６において、３次元ファンサム法から得られる平均検出器効率１６が、測定された平均ファンＬＯＲ感度と共に使用されて、結晶毎の個別結晶効率１８が生成される。具体的には、結晶毎の個別結晶効率は、以下に示される式３を用いて計算される。

ここでε_uiは、結晶毎の個別結晶効率１８を表わす。Ｔは、モジュール放射ＦＯＶを表わす。Ｓは（Ｔ−１）／２に等しい。記号「％」は、モジュール演算子を表わす。分子は測定値から得られる。分母は、修正３次元ファンサム法の形式Ａ又は形式Ｂから得られる。「Ａ」は１つの群（モジュール）を表し、「ｑ」は群差指数である。

ステップＳ１８において固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）２０が個別結晶効率１８により計算される。具体的には、ブロック形態効果（Ｎｂ）は、ステップ１８において下記の式に従い、全てのモジュールについての個別結晶効率１８の平均値にとして計算される。

ここで、Ｇは検出器リング内のモジュールの数であり、ｍは一モジュール内の結晶の効率であり、ｋはモジュールの指数である。

次に、固有結晶効率（Ｎｅ）がブロック形態効果（Ｎｂ）に基づいて計算される。具体的には、固有結晶効率は次式の通りに計算される。なおε_uiは上記の式３から推定される。

ステップＳ１２及びＳ１４は、モジュール毎に実行される。ステップＳ１６は結晶毎に実行される。

本実施形態では、固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）を推定するのに、真の事象ではなくランダム事象だけが使用される。さらに、算術平均推定ではなく幾何平
均推定が使用される。この手法により幾つかの大きな利点が得られる。

例えば、図３は、遅発窓（ランダム事象）を使用したときのモジュール放射ＦＯＶの顕著な増加を示す。図３の（ａ）に示すように、円筒形ファントムの即発窓が使用されると、モジュール放射ＦＯＶ＝３である。対照的に、図３の（ｂ）に示すように、遅発窓が使用されると、モジュール放射ＦＯＶ＝１９である。このように、ランダム事象データを使用することによって、較正に使用されるＬＯＲの数が劇的に増大される。

上述のように、本実施形態には他にも大きな利点がある。例えば、ベッド位置データ取得毎の正確なシステム計数率は、患者調査の場合では、実質的に自己正規化に合致させることができる。加えて、結晶効率推定は、ＰＥＴスキャナ内の結晶位置の影響を受けず、また古くなった正規化係数（ＮＣ）ファイルによって生じる復元誤差及びアーチファクトは、回避することができる。

加えて、本実施形態によって得られるより良い正規化は、モデルに基づいた散乱補正の精度を向上させる（例えば、適合処理において）。本方法によって得られる他の利点は、実行時較正手順が簡単であること、及び推定された検出器効率はより均一な分散を有することである。

これらの利点は、図４、図５、及び図６により説明される。

図４は、本実施形態により、画像に含まれるリング・アーチファクトが低減されることを示す。図４の（ａ）は、従来例に係る円筒画像を示す。図４の（ａ）に示すように、従来例に係る円筒画像はアーチファクト６０を含む。対照的に、図４の（ｂ）は、本実施形態に係る円筒画像を示す。本実施形態に係る円筒画像はリング・アーチファクト６０を含まない。このことはさらに、従来例に係る半径方向距離毎の平均強度を示すプロファイル６１が本実施形態に係る半径方向距離毎の平均強度を示すプロファイル６２と比較されている図４の（ｃ）に示されている。

図５は、患者に関する再構成画像を示す。図５の（ａ）は、本実施形態の技法により再構成された再構成画像を示す。図５の（ｂ）は、従来例の技法により再構成された再構成画像を示す。図５の（ｃ）は、図５の（ａ）に示す再構成画像と図５の（ｂ）に示す再構成画像との差分を示し、具体的には図５の（ａ）に示す再構成画像から図５の（ｂ）に示す再構成画像を減算している。この図は、２つの隣接するベッド位置で計数率が変化する、矢印７２で示された領域（例えば、肝臓の上部領域）において、放射能濃度の鮮明度がより良いこと、及び散乱補正がより良いことをはっきりと示す。図５の（ａ）に示す再構成画像は、膀胱領域（円７１）においてダークホール・アーチファクトが少ない。

図６は、本実施形態に係る技法の利点の別例を示す。具体的には、図６は、即発リストモードデータ８１に基づいて生成されたサイノグラムと、遅発（ランダム）リストモードデータ８２に基づいて生成されたサイノグラムとの比較を示す。図６は、即発リストモードデータ８１と遅発（ランダム）リストモードデータ８２との各々について、正規化係数８３を使用しなかった結果、従来の正規化技法８４を使用した結果、及び本実施形態の技法８５を使用した結果を比較する。図６に示すように、本実施形態に係る技法８５を遅発（ランダム）リストモードデータ８２に使用することにより、従来例に比して大幅に改善された画像が得られる。

図７は、図１Ａ及び図１Ｂに関して上で述べた計算処理を実施する、本実施形態に係る核医学診断装置のシステム構成を示す図である。

図７に示す核医学診断装置は、ＰＥＴスキャナ１、処理回路２、及び較正システム８を有する。ＰＥＴスキャナ１は、放射性同位元素が注入された被検体をスキャンし、遅発リストモードデータ１０を生成する。上述の通り、ＰＥＴスキャナ１は、円周状に配列された複数のＰＥＴ検出器を有する検出器リングを装備する。ＰＥＴスキャナ１は、複数のＰＥＴ検出器からの電気信号に基づいて、遅延窓に収まる対の事象を時系列で表す遅延リストモード１０を生成する。遅延リストモード１０は、結晶効率補正係数を計算する処理回路２へ送られる。なお、ＰＥＴスキャナ１は、即発窓に収まる対の事象を時系列で表す即発リストモードを生成することも可能である。即発リストモードに基づいて画像が再構成される。

処理回路２は、ヒストグラム部３、平均ファンＬＯＲ感度及び平均ブロックＬＯＲ感度計算部４、修正ファンサム計算部５、個別結晶効率計算部６、及び固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）計算部７を有している。

ヒストグラム部３は、上述のステップＳ１０において遅発リストモードデータ１０のヒストグラム解析を実施して遅発サイノグラム１２を生成する。

上述のステップＳ１２においてＰＥＴ遅発サイノグラム１２を使用して、平均ファンＬＯＲ感度及び平均ブロックＬＯＲ感度部４は、式１及び式２により示される平均ファンＬＯＲ感度計算及び平均ブロックＬＯＲ感度計算を実施する。平均ファンＬＯＲ感度及び平均ブロックＬＯＲ感度部４は、平均ファンＬＯＲ感度及び平均ブロックＬＯＲ感度を計算する。

修正ファンサム計算部５は、ステップＳ１４において修正ファンサム方（形式Ａ又はＢ）を適用して、平均検出器効率１６を生成する。修正ファンサム計算部５は、平均検出器効率１６を計算する。

個別結晶効率計算部６は、ステップＳ１６において平均検出器効率と平均ファンＬＯＲ感度及び平均ブロックＬＯＥ感度とに実施して、個別結晶効率１８を計算する。

固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）計算部７は、上記のステップＳ１８において、固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）２０を計算する。固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）２０に関するデータは、較正システム８に供給される。

較正システム８は、固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）２０に基づいてＰＥＴスキャナ１を較正する。

処理回路２に含まれる全ての処理部、例えば、上記の処理又はアルゴリズムを実施するヒストグラム部３、平均ファンＬＯＲ感度及びブロックＬＯＲ感度計算部４、修正ファンサヌ計算部５、固有結晶効率計算部６、固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）計算部７は、１つ又は複数のマイクロプロセッサを有するコンピュータによって、又は処理回路もしくは専門／専用回路（１つ又は複数）を使用することによって実施される。コンピュータプロセッサは、個別論理ゲートとして、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他の複合型プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）として実施することができる。ＦＰＧＡ又はＣＰＬＤの実施は、ＶＨＤＬ、ヴェリログ（Veriloig）又は他のハードウェア記述言語でコーディングすることができ、そのコードは、ＦＰＧＡ又はＣＰＬＤに直接的に格納されている、又は別個の電子メモリとしての電子メモリに格納することができる。さらに電子メモリは、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はＦＬＡＳＨメモリなどの不揮発性としてよい。電子メモリはまた、スタティックＲＡＭ又はダイナミックＲＡＭなどの揮発性でもよく、また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ため、ならびにＦＰＧＡ又はＣＰＬＤと電子メモリの間の対話を管理するために用意されてよい。

別法として、コンピュータプロセッサは、上記の持続性電子メモリやハードディスク・ドライブ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＦＬＡＳＨドライブ、もしくは他の任意の既知の記憶媒体のいずれかに格納されているプログラムである、本明細書に記載の機能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もできる。さらに、コンピュータ可読命令は、米国のＩｎｔｅｌのＸｅｎｏｎプロセッサ又は米国のＡＭＤのＯｐｔｅｒｏｎプロセッサなどのプロセッサと組み合わせて、またＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶＩＳＴＡ、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｓｏｌａｒｉｓ、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ、ＭＡＣ−ＯＳＸ、及び当業者に知られている他のオペレーティング・システムと組み合わせて実行される、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、もしくはオペレーティング・システムの構成要素、又はこれらの組合せとして用意することができる。

加えて、諸実施形態のいくつかの特徴は、コンピュータベースのシステム（図８）を使用して実施することもできる。コンピュータ１０００は、情報を伝達するためのバスＢ又は他の伝達機構と、情報を処理するための、バスＢと結合されたプロセッサ／ＣＰＵ１００４とを含む。コンピュータ１０００はまた、情報、及びプロセッサ／ＣＰＵ１００４によって実行されるべき命令を格納するための、バスＢに結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他のダイナミック記憶デバイス（例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、及びシンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））などの主メモリ／メモリ部１００３を含む。加えて、メモリ部１００３は、ＣＰＵ１００４による命令の実行中に一時的数値変数又は他の中間情報を格納するために使用することができる。コンピュータ１０００はまた、ＣＰＵ１００４用の静的情報及び命令を格納するための、バスＢに結合された読出し専用メモリ（ＲＯＭ）又は他のスタティック記憶デバイス（例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、及び電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ））をさらに含むこともできる。

コンピュータ１０００はまた、情報及び命令を格納するための１つ又は複数の記憶デバイスを制御するために、バスＢに結合された大容量記憶装置１００２及び駆動装置１００６（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク・ドライブ、読出し専用コンパクトディスク・ドライブ、リード／ライトコンパクトディスク・ドライブ、コンパクトディスク・ジュークボックス、テープドライブ、及び着脱可能光磁気ドライブ）等のディスク・コントローラを含むこともできる。記憶デバイスは、適切なデバイス・インターフェース（例えば、小型コンピュータシステム・インターフェース（ＳＣＳＩ）、統合デバイス・エレクトロニクス（ＩＤＥ）、拡張ＩＤＥ（ＥＩＤＥ）、ダイレクト・メモリ・アクセス（ＤＭＡ）、又はウルトラＤＭＡ）を使用してコンピュータ１０００に付加することができる。

コンピュータ１０００はまた、特定目的論理デバイス（例えば、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ））又は構成可能論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ）、複合型プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））を含むこともできる。

コンピュータ１０００はまた、コンピュータユーザに対し情報を表示するための陰極線管（ＣＲＴ）などの表示装置を制御するために、バスＢに結合された表示装置コントローラを含むこともできる。コンピュータシステムは、コンピュータユーザと対話するための、またプロセッサに情報を与えるための、キーボード及びポインティングデバイスなどの入力デバイスを含む。ポインティングデバイスは、例えば、方向情報及びコマンド選択をプロセッサへ伝達するための、また表示装置上のカーソル移動を制御するためのマウス、トラックボール、又はポインティングスティックでよい。加えて、プリンタにより、コンピュータシステムによって格納や生成されたデータの印刷されたリストを得ることができる。

コンピュータ１０００は、メモリ部１００３などのメモリに収容された１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを実行するＣＰＵ１００４に応答して、本発明の処理ステップの少なくとも一部分を実行する。このような命令は、大容量記憶装置１００２又は着脱可能媒体１００１などの別のコンピュータ可読媒体から、メモリユニットに読み込むことができる。多重処理構成においての１つ又は複数のプロセッサはまた、メモリ部１００３に収容された命令のシーケンスを実行するために使用することもできる。代替実施形態では、ハードワイヤード回路をソフトウェア命令の代わりに、又はそれと組み合わせて使用することができる。したがって、諸実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアのいかなる特定の組合せにも限定されない。

上述のように、コンピュータ１０００は、本実施形態の教示によりプログラムされた命令を保持するための、及びデータ構造、表、記録、又は本実施形態に係る他のデータを収容するための、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体１００１又はメモリを含む。コンピュータ可読媒体の例としては、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、もしくは他の任意の磁気ディスク、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、又はコンピュータが読み出すことができる他の任意の媒体がある。

本発明は、主処理ユニット１００４を制御するための、また本実施形態を実施するデバイス（１つ又は複数）を駆動するための、また主処理ユニット１００４が人間のユーザと対話できるようにするための、コンピュータ可読媒体のどれか１つ又は合わせたものに格納されたソフトウェアを含む。このようなソフトウェアには、それだけには限らないが、デバイスドライバ、オペレーティング・システム、開発ツール、及びアプリケーションソフトウェアが含まれてよい。このようなコンピュータ可読媒体はさらに、本発明を実施する際に実行される処理のすべて、又は一部分（処理が分散されている場合）を実行するための、本実施形態に係るコンピュータプログラム製品を含む。

本実施形態に係る媒体上のコンピュータコード要素は、それだけには限らないが、スクリプト、解釈可能プログラム、ダイナミック・リンク・ライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス及び完全な実行可能プログラムを含む、任意の解釈可能又は実行可能なコード機構とすることができる。さらに、本実施形態に係る処理の一部分は、性能、信頼性やコストを向上するために分散させることもできる。

「コンピュータ可読媒体」という用語は、本実施形態においては、命令を実行のためにＣＰＵ１００４に与えることに関与する任意の媒体を指す。コンピュータ可読媒体は、それだけには限らないが、不揮発性媒体及び揮発性媒体を含む多くの形を取り得る。不揮発性媒体には、例えば、大容量記憶装置１００２又は着脱可能記録媒体１００１などの光ディスク、磁気ディスク、及び光磁気ディスクが含まれる。揮発性媒体には、メモリ部１００３などのダイナミックメモリが含まれる。

様々な形のコンピュータ可読媒体が、１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを実行のためにＣＰＵ１００４まで搬出することに関わり得る。例えば、命令は最初に、遠隔のコンピュータの磁気ディスクによって搬送することができる。バスＢに結合された入力部でそのデータを受け取り、このデータをバスＢ上に置くことができる。バスＢはデータをメモリ部１００３まで搬送し、ＣＰＵ１００４はメモリ部１００３から命令を受け取り実行する。メモリ部１００３で受け取られた命令は、ＣＰＵ１００４による実行の前又は後に、大容量記憶装置１００２に任意選択で格納することができる。

コンピュータ１０００はまた、バスＢに結合された通信インターフェース１００５を含む。通信インターフェース１００５は、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に、又はインターフェースなどの他の通信ネットワークに接続されているネットワークに結合する２方向データ通信を可能にする。例えば、通信インターフェース１００５は、あらゆるパケット交換ＬＡＮに付属するようにネットワークインターフェースカードとすることができる。別の例として、通信インターフェース１００５は、対応するタイプの通信ラインとのデータ通信接続を行うために、非対称型加入者線デジタル伝送方式（ＡＤＳＬ）カード、統合サービスデジタル網（ＩＳＤＮ）カード又はモデムとすることができる。無線リンクもまた実施することができる。任意のこのような実施態様において、通信インターフェース１００５は、様々なタイプの情報であるデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を送信及び受信する。

ネットワークは一般に、１つ又は複数のネットワークを介して他のデータデバイスに至るデータ通信を可能にする。例えば、ネットワークは、ローカルネットワーク（例えば、ＬＡＮ）を介して、又は通信ネットワークを介して通信サービスを提供するサービスプロバイダによって作動される機器を介して、他のコンピュータとの接続を行うことができる。ローカルネットワーク及び通信ネットワークでは、例えば、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号と、その関連づけられた物理層（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなど）とを使用する。さらに、ネットワークは、携帯情報端末（ＰＤＡ）ラップトップコンピュータ、又はセルラー電話などのモバイルデバイスとの接続を行うことができる。

上の説明において、流れ図中のどのプロセス、説明又はブロックも、プロセス内で特定の論理機能又はステップを実施するための１つ又は複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、又はコードの一部分を表わすものとして理解されるべきであり、また代替実施態様が、当業者には理解されるように、関係する機能性に応じて、実質的に同時又は逆の順序を含めて、図示又は議論された順序とは不同に諸機能を実行することができる、本提案の例示的な実施形態の範囲内に含まれる。

かくして、本実施形態によれば、高精度の結晶効率補正係数を計算することが可能となる。

本発明の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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

１…ＰＥＴスキャナ、２…処理回路、３…ヒストグラム部、４…平均ファンＬＯＲ感度及び平均ブロックＬＯＲ感度計算部、５…修正ファンサム計算部、６…個別結晶効率計算部、７…及び固有結晶効率（Ｎｅ）及びブロック形態効果（Ｎｂ）計算部、８…較正システム

Claims

患者をスキャンして遅発データを収集するＰＥＴスキャナと、
前記収集された遅発データに基づいて前記ＰＥＴスキャナに含まれる検出器に関する、固有結晶効率とブロック形態効果とを含む結晶効率補正係数を計算する処理回路と、
を具備する核医学診断装置であって、
前記処理回路は、
前記遅発データに基づいてサイノグラムを生成し、
前記生成されたサイノグラムから平均ファン応答線感度と平均ブロック応答線感度とを決定し、
前記決定された平均ファン応答線感度と平均ブロック応答線感度とに基づいて平均検出器効率を決定し、
前記決定された平均ファン応答線感度、平均ブロック応答線感度、及び前記平均検出器効率に基づいてモジュール毎に個別結晶効率を決定し、
前記モジュール毎の前記決定された個別結晶効率に基づいて前記ブロック形態効果を計算し、前記計算されたブロック形態効果に基づいて固有結晶効率を計算する、
核医学診断装置。
前記処理回路は、遅発窓対消滅事象に関する計数統計情報を増やすように構成される、請求項１に記載の核医学診断装置。
前記処理回路は、患者ランダム対事象データに対応する遅発データを生成する、請求項１に記載の核医学診断装置。
ＰＥＴスキャナにより患者をスキャンして遅発データを収集する収集工程と、
処理回路により前記収集された遅発データに基づいて前記ＰＥＴスキャナに含まれる検出器に関する、固有結晶効率とブロック形態効果とを含む結晶効率補正係数を計算する計算工程と、
を具備する結晶効率補正係数の計算方法であって、
前記計算工程は、
前記遅発データに基づいてサイノグラムを生成し、
前記生成されたサイノグラムから平均ファン応答線感度と平均ブロック応答線感度とを決定し、
前記決定された平均ファン応答線感度と平均ブロック応答線感度とに基づいて平均検出器効率を決定し、
前記決定された平均ファン応答線感度、平均ブロック応答線感度、及び前記平均検出器効率に基づいてモジュール毎に個別結晶効率を決定し、
前記モジュール毎の前記決定された個別結晶効率に基づいて前記ブロック形態効果を計算し、前記計算されたブロック形態効果に基づいて固有結晶効率を計算する、
結晶効率補正係数の計算方法。