JP6670643B2 - Ｐｅｔ装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ＰＥＴ装置に関する。

ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）の利用は、医用イメージングの分野において増加している。ＰＥＴイメージングにおいて、図１に示すように、放射性医薬品がイメージング対象の被検体Ｐ内に注射、吸入、または摂取により導入される。放射性医薬品の投与後、医薬品の物理的特性および生体分子特性により、医薬品が人体（すなわち、被検体Ｐ）の特定の位置に集中する。実際の医薬品の空間分布、医薬品が蓄積される領域の輝度、および投与から最終的に排出されるまでのプロセスの動態が、臨床的に重要となり得る全ての要因である。このプロセスの間、放射性医薬品に付着したポジトロン放出体が、半減期や分岐比等の同位元素の物理特性に従って、ポジトロン１７を放出する。

放射性核種はポジトロン１７を放出し、放出されたポジトロン１７は電子１６と衝突する際に、消滅事象が生じて、ポジトロン１７および電子１６が消滅する。ほとんどの場合、消滅事象により、略１８０度に離れて移動する５１１ｋｅＶの２つのガンマ光子が生成され、これらのガンマ光子は、ＰＥＴスキャナ２０ａのスキャナリング２１ａにおける一対の結晶１０ａによって検出される。

例えば、結晶１０ａは、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等のテルル化カドミウム系化合物半導体結晶である。この場合には、結晶１０ａは、１つのガンマ線光子が入射するごとに、１パルスの電気信号を出力する。すなわち、結晶１０ａは、入射したガンマ光子を電気信号に直接変換する直接変換型の検出器である。なお、結晶１０ａを、ＧＳＯやＬａＢｒ_３等の結晶により構成されるシンチレータとし、このシンチレータの背面に稠密に配列された複数の光電子増倍管（ＰＭＴ（Photo Multiplier Tube））を用いてガンマ光子を検出してもよい。この場合には、光電子増倍管は、ガンマ光子の入射によりシンチレータで発生した光を電気信号に変換して出力する。すなわち、シンチレータとしての結晶１０ａ及び光電子増倍管から構成される検出器は、間接変換型の検出器である。

一対の結晶１０ａの中心間に直線、すなわち同時計数線（Line-Of-Response：ＬＯＲ）を描く、または、一対の結晶１０ａの対応する角を結んで形成される多面体、すなわち同時係数管（Tube-Of-Response：ＴＯＲ）を描くことにより、元の崩壊位置と思われる位置を取得することができる。この検出プロセスは、相互作用が起こっている可能性のある線（または管）を識別するにすぎないが、これらの線（または管）を多数蓄積することにより、また断層撮影再構成プロセスを通して、元の分布を推定することができる。２つのシンチレーション事象の位置に加えて、（数百ピコ秒内の）正確なタイミングが分かれば、飛行時間（Time-Of-Flight：ＴＯＦ）の計算により、線（または管）に沿って事象位置と思われる位置についてのさらなる情報を追加することができる。

上記の検出プロセスは、多数の消滅事象について繰り返さなければならない。各イメージング事例について分析し、イメージング処理を可能にするために必要な回数（すなわち、対を成す事象）を決定しなければならないが、数億の回数を重ねる必要があるというのが、典型的な長さ１００ｃｍのフルオロデオキシグルコース（Fluoro-Deoxyglucose：ＦＤＧ）の研究での現在の運用である。この回数を蓄積するのに要する時間は、医薬品の注入投与量、ならびにＰＥＴスキャナの感度および計数能力によって決まる。

要するに、ＰＥＴ再構成プロセスにより、（既知の）ＰＥＴシステム内に記録されたデータから患者内の（未知の）同位元素の量および位置が求められる。ＰＥＴ再構成プロセスにおける基本的な課題の一つは、ボクセルから放出される光子をある一対の結晶１０ａで検出することができる確率である、検出確率を求めることである。

多くのキャリブレーションモードおよび解析モードにおいて、ＰＥＴスキャナのアイソセンタに位置する点線源が必要であり、またはＰＥＴスキャナの円柱軸に位置合わせされ、半径方向の中心に置かれた線線源が必要である。点線源または線線源等の線源の位置を決定するために、従来の方法では、長時間にわたり（数十秒から数分に及ぶ）データが収集され、画像再構成が行われる。従って、従来法では、線源の位置を収集および計算するために非常に長い時間がかかる。

特開２０１５−３０２６号公報

本発明が解決しようとする課題は、線源の位置を正確かつ迅速に決定することができるＰＥＴ装置を提供することである。

実施形態のＰＥＴ装置は、処理回路を備える。処理回路は、線源をスキャンすることによりリストモードデータを取得する。処理回路は、リストモードデータから複数の同時計数線を決定する。処理回路は、複数の同時計数線から交差する同時計数線の対を複数決定する。処理回路は、複数の交差する同時計数線の対の交点それぞれの座標を決定する。処理回路は、複数の交点の座標に基づいて、線源の位置を決定する。

図１は、検出プロセスの一例を説明するための図である。 図２は、ＰＥＴスキャナおよび１つのＬＯＲの軸横断図を示す図である。 図３は、ヒストグラムｚの生成する処理の一例を説明するための図である。 図４Ａは、ヒストグラムｘを示す図である。 図４Ｂは、ヒストグラムｙを示す図である。 図４Ｃは、ヒストグラムｚを示す図である。 図５は、ＰＥＴスキャナのジオメトリの一例を示す図である。 図６は、２つのＬＯＲを示す図である。 図７は、点線源の位置を決定するためのフローチャートを示す図である。 図８は、軸方向に沿った点を示す図である。 図９は、線線源の位置を決定するためのフローチャートを示す図である。 図１０は、本開示の実施形態を実装できるコンピュータシステムを示す図である。 図１１は、ＰＥＴ装置を説明するための図である。 図１２は、ＰＥＴ−ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。 図１３は、ＰＥＴ用架台及びＸ線ＣＴ用架台を示す図である。 図１４は、ＰＥＴ用架台の構成を示す図である。 図１５は、コンソール装置の構成を示す図である。 図１６は、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置の構成を示す図である。

以下の説明を読み、添付の図面を検討することにより、本開示をよりよく理解できる。以下の図面は単なる例示であり、本実施形態を限定するものではない。

上述したように、多くのキャリブレーションモードおよび解析モードにおいて、ＰＥＴスキャナのアイソセンタに位置する点線源が必要であり、またはＰＥＴスキャナの円柱軸に位置合わせされ、半径方向の中心に置かれた線線源が必要である。本明細書に記載の実施形態により、線源の位置を正確かつ迅速に決定することで、線源が位置合わせされているか否かをユーザーが速やかにチェックすることができる。なお、ＰＥＴスキャナの円柱軸は、単に、ＰＥＴスキャナの軸とも称される。

一実施形態において、点線源は、実質的にＰＥＴスキャナのアイソセンタに配置される。点線源は、単純な「目測」によりアイソセンタに配置することができ、ＰＥＴスキャナのアイソセンタの数センチの範囲内に点線源を配置できる。そして、ＰＥＴスキャナにより、非常に短い時間幅について対を成すリストモードデータが収集される。一実施形態において、この時間幅は１秒未満である。一実施形態において、収集時間範囲は、ミリキュリー範囲の放射能強度を持つ点線源に対して０．５秒である。

次に、対を成すリストモードデータが、スキャンから得られたリストモードデータから取得される。すなわち、線源をスキャンすることによりリストモードデータが取得される。対を成すリストモードデータは、検出された消滅事象にそれぞれ対応しているＬＯＲのリストを含む。この消滅事象は、所定の同時計数ウインドウの中で正反対の方向において２つのガンマ線がＰＥＴスキャナにより検出される事象である。上述のように、２つの検出位置（結晶位置）を結ぶ直線は、ＬＯＲと呼ばれる。図２は、ＰＥＴスキャナ２０および１つのＬＯＲ２２の軸横断図を示す図である。

スキャナリング２１における結晶の位置（結晶位置）は、結晶ＩＤ番号から（ＰＥＴスキャナ２０の固定ジオメトリの情報を用いて）直交座標へと変換される。ここで、例えば、Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・，ＡＮは、点線源２３からのＬＯＲを表すものとする。

Ａ１とＡ２の２次元（２Ｄ）の交点が、最初に計算される。交点のｘ直交位置が記録され、ｘのヒストグラムが生成され、ｙ位置が記録され、ｙのヒストグラムが生成される。

また、結晶がどのリングに対応しているかを求めるために、結晶ＩＤが復号化される。例えば、図３において、ＬＯＲはリング位置Ｐ１およびリング位置ＰＮを有する。ｚ位置が平均ｚ位置として計算される。図３に示す例の場合、平均ｚ位置は（Ｐ１＋ＰＮ）／２である。（スキャナのジオメトリから分かる）リングの幅を考えると、ｚ平均位置は、軸方向位置に変換することができる。この平均ｚ位置は記録され、ヒストグラムｚが生成される。

次に、ＬＯＲ Ａ１およびＬＯＲ Ａ２からｘ交点、ｙ交点、およびｚ交点が計算された後、ＬＯＲ Ａ１およびＬＯＲ Ａ３について、続いてＬＯＲ Ａ１およびＬＯＲ Ａ４について、というようにＡ１からＡＮまでの全てのＬＯＲの対について、同じ方法が繰り返される。ここで、Ｎは最後のＬＯＲである。

上記の計算の後、（Ａ２，Ａ３），（Ａ２，Ａ４），（Ａ２，Ａ５），・・・，（Ａ２，ＡＮ）といった対について、交点が計算される。このため、全ての可能な対の順列が（重複なく）用いられる。例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥの５つの対を成す事象がある場合、以下の表１に示す組み合わせが可能である。

次に、一連のヒストグラムデータのそれぞれについてガウス分布の当てはめが行われ、ガウス分布の平均値又は中央値に対応する位置が点線源の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を示す。ｘ＝−１０ｍｍ、ｙ＝５ｍｍ、ｚ＝３ｍｍに位置すると計算された点線源について、ｘ、ｙ、ｚのそれぞれの位置についてのヒストグラムを、それぞれ図４Ａ、４Ｂ、４Ｃに示す。当てはめられたガウス分布の平均位置が数分の１ミリメータ以内で点線源位置を示している状況を、図４Ａ〜４Ｃは示す。

この結果、交点によって示される位置の分だけ寝台すなわち患者寝台を移動させることにより、線源が正確な中心に配置されるように、寝台を繰り返し移動させることができる。例えば、寝台に載置された点線源が、所定の位置、例えば、アイソセンタの位置となるように、計算された点線源の位置に基づいて寝台が移動される。

以下の実施形態は、上述の方法をより詳細に説明する。

先に述べたように、本明細書に記載の一実施形態は、ＰＥＴスキャナ２０のアイソセンタに放射能の点線源の中心を配置する際に用いられる方法およびアルゴリズムを説明する。多くのキャリブレーション方法で、点線源をＰＥＴスキャナのアイソセンタに置く必要があり、また他の方法では、中心に置くことは望ましいが必ずしも必要ではない。積分器閾値を設定することは、点線源をアイソセンタに置く必要があるキャリブレーションの一例である。また、性能測定には、点線源をアイソセンタに置く必要があるものもある。例えば、ＰＥＴスキャナの公表されているシステム性能は、中心からずれた位置に加え、中心に空間分解能の位置を定めることが多い。

一実施形態において、方法は、ほんの少数のＰＥＴの対を成す事象を用い、点線源の大まかな位置を提供するよう設計される。

図５は、ＰＥＴスキャナ２０のジオメトリの一例を示す図である。図５は、ＰＥＴスキャナ２０の前面（患者寝台側）から見たものである。さらに図５は、プラスｘ軸、プラスｙ軸、およびプラスｚ軸を示し、アイソセンタ２４を示す。

一実施形態において、線源を配置する前述の方法は、いかなる画像データも用いず、線源位置を推定する迅速な方法として使えるようにしたものである。一実施形態において、前述の方法は、キャリブレーションプロセスの前に実行される。一実施形態において、前述の方法は、キャリブレーションプロセスの一部として実行される。

一実施形態において、エネルギー条件を備えた、少なくとも５０００のＬＯＲが収集される。１ｍＣｉの点線源がＰＥＴスキャナ２０のアイソセンタ２４にある場合、１秒未満相当のデータ収集で、上述の大まかな位置合わせプロセス用に十分なデータが得られる。一実施形態において、エネルギー条件を備えた、様々な数のＬＯＲを収集することができる。

図６は、２つのＬＯＲの元になる２つの事象（事象Ａおよび事象Ｂ）を示す図である。図６において、事象Ａは、両端がＡ（ｘ１，ｙ１）およびＡ´（ｘ２，ｙ２）にあるＬＯＲとして示され、事象Ｂは、両端がＢ（ｘ３，ｙ３）およびＢ´（ｘ４，ｙ４）にあるＬＯＲとして示されている。これら２つのＬＯＲの交点２６は、図６に示すように、ＰＥＴスキャナ２０のアイソセンタ２４から交差距離２５のところにある。

１つの方法において、エネルギー条件を備えたリストモード事象（「処理事象（EventsToProcess）」）の数は、ユーザーによって規定される。「エネルギー条件を備えた」事象とは、ユーザーによって規定されるエネルギー値を有する事象である。

ＬＯＲにおける第１の結晶についての位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を取得するために、以下のプロセスが実行される。

第１に、目視評価により接近させることができるのと同じくらい、ＰＥＴスキャナ２０のアイソセンタ２４に接近して配置された点線源を用いて、リストモードデータが収集される。

第２に、処理事象数が読み出される。一実施形態において、処理事象数がユーザーによって設定される。これを省略する場合、デフォルト値は５０００である。一実施形態において、読み出された事象は、やはりユーザーによって設定されたエネルギー閾値を持つことになる。エネルギー閾値は、１つのＬＯＲにおける結晶Ａで検出されたガンマ線のエネルギーおよび結晶Ｂで検出されたガンマ線のエネルギーが両方ともエネルギー閾値よりも大きい場合に事象が記録されるような閾値として規定される。すなわち、１つのＬＯＲにおける結晶Ａで検出されたガンマ線のエネルギーおよび結晶Ｂで検出されたガンマ線のエネルギーが両方ともエネルギー閾値よりも大きい場合に事象が記録される。エネルギー閾値がユーザーによって規定されないままであれば、デフォルト値の４００ｋｅＶが適用される。

第３に、第２のステップにおいて読み出された、条件を備えた事象毎に、結晶の直交座標が計算される。

次に、ＬＯＲの軸方向の結晶番号を用いて、軸方向の結晶位置から結晶のｚ位置が計算される。その後、ｚ位置を中心に置くため、結晶サイズの１／２が減算される。

結晶の位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を取得するため、ＬＯＲにおける他の（第２の）結晶について上記のステップが繰り返される。ＬＯＲ毎に６個の直交座標ｘ１、ｙ１、ｚ１、ｘ２、ｙ２、およびｚ２がアレイに保存される。すなわち、ＬＯＲ毎に２つ結晶の位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）及び位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２）がアレイに保存される。

次に、直交座標が計算された後、２つのＬＯＲ（ＡおよびＢ）の交点が計算される。上述の方法を用いて、各ＬＯＲと他の全てのＬＯＲとの間の交点の位置（ｘ、ｙ、ｚ）が計算される。

交点が、半径方向の点線源画像再構成領域（Point-Source Field-Of-View：ＰＳＦＯＶ）の既定円柱の内側にある場合、交点（ｘ、ｙ、ｚ）がヒストグラム化される。ＰＳＦＯＶはスキャナＦＯＶよりも狭いまたは等しい半径範囲である。初期設定として、線源を軸横断方向において中心に置く際に操作者によって生じ得る誤差よりも若干大きい推定値に、ＰＳＦＯＶが設定される。

次に、交点の座標に対するヒストグラム（例えば、ｘ、ｙ、およびｚのそれぞれに対する１次元のヒストグラム）が生成され、ヒストグラムに対してガウス分布の当てはめが実行される。すなわち、ヒストグラムを、ガウス関数にフィッテングさせる。なお、ガウス分布の平均値又は中央値に対応する位置が、線源位置である。このように、ヒストグラムをガウス分布に当てはめて、ガウス分布の平均値又は中央値に対応する位置を線源位置として計算するので、線源の位置を正確に決定することができる。

一実施形態において、上述の方法は非常に高速であるため、ユーザーまたは操作者は、ほぼリアルタイムで線源位置を通知される。このため、線源が軸方向（ｚ方向、寝台が出し入れされる方向）の位置および垂直方向（ｙ方向、寝台が上げ下げされる方向）の位置に配置されるまで、ｚ方向およびｙ方向に、寝台すなわち患者寝台を繰り返し自動的に移動させることができる。

一実施形態において、ユーザーは、ｙ−ｚの中心位置合わせの後に、ｘ方向（横方向、左右の方向）に寝台を移動させるように通知される。一実施形態において、ユーザーがこのｘ方向の移動を完了した後に、線源位置をチェックして、線源が規定の許容範囲内にあるか否かを判定することができる。

一実施形態において、ｙ−ｚの中心位置合わせの後に、コンピュータ制御のモーター駆動システムを用いて、ｘ方向（横方向、左右）に寝台を自動的に移動させることができる。

図７は、点線源の位置を決定する上述のプロセスの概要を示すフローチャートを示す図である。ステップ１００において、点線源である線源をスキャンすることによりリストモードデータが取得される。次に、ステップ１１０において、取得されたリストモードデータから複数のＬＯＲが決定される。

ステップ１１０で決定されたＬＯＲのうち、全てのＬＯＲが実際に交差する訳ではない。このため、ステップ１２０において、（ステップ１１０で決定された全てのＬＯＲから）交差するＬＯＲの対が決定される。次に、ステップ１３０において、交差するＬＯＲの対の交点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が決定される。最後に、ステップ１４０において、ステップ１３０で決定された交点の座標に基づき、点線源の位置が決定される。このように、点線源の位置を決定するプロセスでは、交点の座標についてヒストグラムが生成され、生成されたヒストグラムにガウス分布の当てはめが適用されることにより、点線源の位置が決定される。

次に、線線源の位置を決定するプロセスを詳述して、方法を説明する。なお、線線源は、ＰＥＴスキャナ２０の円柱軸に位置合わせされ、半径方向の中心に目測で置かれている。例えば、直線上の消滅点のそれぞれについて、ＬＯＲを規定する、スキャナリング２１における２つの検出点（ｘａ，ｙａ，ｚａ）および（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）がある。数秒間データが収集され、多くのＬＯＲ（数百〜数百万）が得られる。

線線源がどのように向けられているかに関係なく、任意の消滅点について、平均ｚ値を用いて相互作用のｚ位置が計算される。平均ｚ値は、以下の式（１）により計算される。

第１に、以下の表２に示す値を用いて３つ以上のデータセットが生成される。なお、表２において、「ａ」はＰＥＴスキャナ２０の軸方向ＦＯＶの１／４である。

第２に、点線源について上述したように、データセット毎に交点（ｘ，ｙ）が計算される。各データセットｍに対して、直線が通過する空間内の点（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ）がある。例えば、データセット１に対して点は（ｘｍ１，ｙｍ１，−ａ）で与えられ、データセット２に対して点は（ｘｍ２，ｙｍ２，０）で与えられ、データセット３に対して点は（ｘｍ３，ｙｍ３，＋ａ）で与えられる。

第３に、上記ステップから３つ（以上）の点を用いて、３次元の直交距離回帰分析を行ってデータ点が直線に当てはめられる。すなわち、３次元の直交回帰分析により直線の式が求められる。直線の式が求められると、直線上の任意の１つの点を選択して方向余弦を推定することにより、３軸に対する直線の傾きが求められる。なお、ここでいう３軸とは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を指す。

上述のプロセスの概要を簡潔に説明するために、図８に、軸方向ｚに沿った点ｎを示す。なお、ｎは３以上である。第１の点について、以下の式（２）に示す関係を持つ全てのＬＯＲが用いられる。

上記の場合、ｚ１およびｚ２はＬＯＲのｚ位置であり、ｎ１は固定値である。図８の例では、ｎ１＝−ａｆｏｖ／４、ｎ２＝０、ｎ３＝＋ａｆｏｖ／４である。

次に、（上述の）点線源について実行した同じ方法で、前述の点ｎの位置（ｘ，ｙ）が決定される。最後に、点ｎを通過する直線を当てはめ、この直線の傾きを決定することにより、線線源の位置が決定される。

図９は、線線源の位置を決定する上述のプロセスの概要を示すフローチャートを示す図である。ステップ２００において、線線源である線源をスキャンすることによりリストモードデータが取得される。次に、ステップ２１０において、取得されたリストモードデータから複数のＬＯＲが決定される。

ステップ２２０において、（ステップ２１０で決定された全てのＬＯＲから）交差するＬＯＲの対が決定される。次に、ステップ２３０において、交差するＬＯＲの対の交点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が決定される。最後に、ステップ２４０において、交点を直線に当てはめて、この直線の傾きを決定することにより、線線源の位置が決定される。すなわち、ステップ２４０において、ステップ２３０で決定された交点の座標に基づき、線線源の位置が決定される。

ここで、上述したように、多くのキャリブレーションモードおよび解析モードにおいて、ＰＥＴスキャナの円柱軸に位置合わせされ、半径方向の中心に置かれた線線源が必要である。すなわち、多くのキャリブレーションモードおよび解析モードにおいて、線線源のスキャンを行うＰＥＴスキャナのアイソセンタを通り、ＰＥＴスキャナの軸に平行となるような位置に線線源を置く必要がある。そこで、本実施形態では、寝台に載置された線線源が、所定の位置、例えば、ＰＥＴスキャナ２０のアイソセンタ２３を通り、ＰＥＴスキャナ２０の軸に平行となるような位置に位置するように、決定された線線源の位置に基づいて寝台が移動される。

実施形態で説明した機能／方法／プロセスのそれぞれは、１つまたは複数の処理回路（または回路機構）により実装してもよい。プロセッサが回路機構を備えるように、処理回路は、プログラムされたプロセッサ（例えば、図１０のプロセッサ１２０３）を備える。また、処理回路は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）等のデバイスと、列挙した機能を実行するよう配置された従来の回路構成要素とを備える。回路／回路機構は、ＰＥＴスキャナ装置／システムの一部であってもよく、またはＰＥＴスキャナ装置／システムと通信する、もしくはＰＥＴスキャナ装置／システムを制御する独立型の装置／デバイス／システムであってもよい。

上記のＰＥＴスキャナ装置／システムまたは独立型の装置／デバイス／システムの様々な構成要素は、コンピュータシステムまたはプログラマブル論理を用いて実装することができる。図１０は、本開示の実施形態を実装できるコンピュータシステム１２０１を示す図である。

コンピュータシステム１２０１は、磁気ハードディスク１２０７やリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、読み出し専用コンパクトディスクドライブ、読み出し／書き込み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、リムーバブル光磁気ドライブ）等、情報および命令を格納するための１つまたは複数の記憶装置を制御するためにバス１２０２に接続されたディスク制御部１２０６を備える。適切なデバイスインタフェース（例えば、小型コンピュータシステムインタフェース（Small Computer System Interface：ＳＣＳＩ）、統合デバイスエレクトロニクス（Integrated Device Electronics：ＩＤＥ）、拡張ＩＤＥ（Enhanced-IDE：Ｅ−ＩＤＥ）、直接メモリアクセス（Direct Memory Access：ＤＭＡ）、またはウルトラＤＭＡ）を用いて、記憶装置をコンピュータシステム１２０１に追加してもよい。

また、コンピュータシステム１２０１は、専用論理デバイス（例えば、ＡＳＩＣ）、また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（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））を備えてもよい。

また、コンピュータシステム１２０１は、コンピュータユーザーに情報を表示するための液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）等のディスプレイ１２１０を制御するためにバス１２０２に接続されたディスプレイ制御部１２０９を備えてもよい。コンピュータシステムは、コンピュータユーザーと対話してプロセッサ１２０３に情報を提供するためのキーボード１２１１やポインティングデバイス１２１２等の入力装置を備える。ポインティングデバイス１２１２は、方向情報および命令選択をプロセッサ１２０３に通信するための、またディスプレイ１２１０上のカーソルの動きを制御するための、例えば、マウス、トラックボール、タッチスクリーンセンサに対する指、またはポインティングスティックを備えてもよい。

プロセッサ１２０３がメインメモリ１２０４等のメモリに含まれる１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを実行することを受けて、コンピュータシステム１２０１は、本開示の処理ステップの一部または全てを実行する。そのような命令は、ハードディスク１２０７やリムーバブルメディアドライブ１２０８等の別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ１２０４に読み込まれてもよい。また、マルチプロセッシング構成の１つまたは複数のプロセッサを用いて、メインメモリ１２０４に含まれる命令のシーケンスを実行してもよい。他の実施形態において、ソフトウエア命令の代わりに、またはソフトウエア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路機構を用いてもよい。このように、実施形態は、ハードウエア回路機構とソフトウエアのいかなる特定の組み合わせにも限定されない。

上述のように、コンピュータシステム１２０１は、本開示の教示によってプログラムされた命令を保持するための、および本明細書で説明したデータ構造、テーブル、レコード等のデータを含むための、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体またはメモリを備える。コンピュータ可読媒体としては、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（Programmable Read Only Memory）（ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等の任意の磁気媒体、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory））等の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ等の穿孔パターン付き物理媒体が挙げられる。

本開示は、コンピュータシステム１２０１を制御するための、本発明を実施するための１つの装置または複数の装置を駆動するための、およびコンピュータシステム１２０１が人間のユーザーと対話できるようにするためのソフトウエアを含み、このソフトウエアは、複数のコンピュータ可読媒体のいずれか１つまたは組み合わせに格納される。そのようなソフトウエアは、限定はされないが、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、およびアプリケーションソフトウエアを含んでもよい。そのようなコンピュータ可読媒体は、本発明を実施するにあたり実行される処理の全てまたは（処理が分散される場合）一部を実行するための本開示のコンピュータプログラム製品をさらに含む。

本実施形態のコンピュータコードデバイスは、スクリプト、解釈可能なプログラム、ダイナミックリンクライブラリ（Dynamic Link Library：ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス、および完全実行可能プログラムを含むが、これらに限定されない任意の解釈可能なまたは実行可能なコードメカニズムであってもよい。また、本実施形態の処理部分は、より良好な性能や信頼性やコストのために分散されてもよい。

本明細書で用いられる用語「コンピュータ可読媒体」は、実行用のプロセッサ１２０３への命令提供に関わるあらゆる非一時的媒体を指す。コンピュータ可読媒体は、限定はされないが、不揮発性媒体または揮発性媒体を含む多くの形態をとってもよい。不揮発性媒体としては、例えば、ハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８等の、光ディスク、磁気ディスク、および光磁気ディスクが挙げられる。揮発性媒体としては、メインメモリ１２０４等のダイナミックメモリが挙げられる。一方、伝送媒体としては、バス１２０２を形成する配線を含む、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバが挙げられる。また、伝送媒体は、電波データ通信および赤外線データ通信の間に生成されるもののような、音波または光波の形態をとってもよい。

実行用のプロセッサ１２０３への１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを実行する際に、様々な形態のコンピュータ可読媒体を用いてもよい。例えば、命令を、リモートのコンピュータの磁気ディスク上に最初に保持してもよい。リモートのコンピュータは、本開示の全てまたは一部を実行するための命令をダイナミックメモリにリモートで読み込み、モデムを用い電話回線を通じて命令を送信することができる。コンピュータシステム１２０１のローカルのモデムが、電話回線でデータを受信し、バス１２０２にデータを渡してもよい。バス１２０２はデータをメインメモリ１２０４まで伝達し、そこからプロセッサ１２０３が命令を取り出して実行する。メインメモリ１２０４で受信された命令は、プロセッサ１２０３による実行の前または後のいずれかで、記憶装置１２０７または１２０８に任意に格納されてもよい。

また、コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２に接続された通信インタフェース１２１３を備える。通信インタフェース１２１３は、例えば、ローカルエリアネットワーク（Local Area Network：ＬＡＮ）１２１５との、またはインターネット等の他の通信ネットワーク１２１６に接続されたネットワークリンク１２１４との双方向データ通信の接続を可能にする。例えば、通信インタフェース１２１３は、任意のパケット交換ＬＡＮに接続するためのネットワークインタフェースカードであってもよい。他の例として、通信インタフェース１２１３は、総合サービスデジタル網（Integrated Services Digital Network：ＩＳＤＮ）カードであってもよい。また、無線リンクを実装してもよい。そのようないかなる実施様態においても、通信インタフェース１２１３は、種々の情報を示すデジタルデータストリームを伝達する電気信号、電磁気信号、または光信号を送受信する。

ネットワークリンク１２１４は、一般的に、１つまたは複数のネットワークを通じて他のデータデバイスへのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えば、ＬＡＮ）を通じて、または通信ネットワーク１２１６を通じ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操作された機器を通じて、別のコンピュータに接続を提供してもよい。ローカルネットワーク１２１４および通信ネットワーク１２１６は、例えば、デジタルデータストリームを伝達する電気信号、電磁気信号、または光信号と、関連する物理層（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバ等）とを使用する。様々なネットワークを介した信号、およびネットワークリンク１２１４上にありコンピュータシステム１２０１との間でデジタルデータをやりとりする通信インタフェース１２１３を介した信号は、ベースバンド信号、または搬送波ベース信号に組み込まれてもよい。ベースバンド信号は、デジタルデータビットの流れを表す非変調電気パルスとしてデジタルデータを搬送し、ここで、用語「ビット」は記号を意味するよう広義に解釈されるべきであり、各記号は少なくとも１つまたは複数の情報ビットを搬送する。またデジタルデータは、導電性媒体によって伝播されるかあるいは伝播媒体を介して電磁波として送信される、振幅偏移符号化信号、位相偏移符号化信号、および／または周波数偏移符号化信号等で搬送波を変調するために使用されてもよい。したがって、デジタルデータは、「配線」通信チャネルによって非変調ベースバンドデータとして送信されてもよく、および／または、搬送波を変調することによって、ベースバンドと異なる所定の周波数帯の範囲内で送信されてもよい。コンピュータシステム１２０１は、ネットワーク１２１５および１２１６、ネットワークリンク１２１４、および通信インタフェース１２１３を通じて、プログラムコードを含むデータを送受信することができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、ＬＡＮ１２１５を通じて、携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、携帯電話等の携帯機器１２１７に接続を提供してもよい。

実施形態に係るコンピュータシステム１２０１によれば、上述したように、線源の位置を正確かつ迅速に決定することができる。

また、実施形態で説明した機能／方法／プロセスのそれぞれは、核医学イメージング装置が備える１つまたは複数の処理回路（または回路機構）により実装してもよい。そこで、このような場合について、図１１を参照して説明する。なお、核医学イメージング装置としてＰＥＴ装置を例に挙げて説明する。

図１１は、実施形態に係るＰＥＴ装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、実施形態に係るＰＥＴ装置１００は、架台装置１０と、コンソール装置３０とを備える。

架台装置１０は、被検体Ｐ内で放出された陽電子が電子と結合して対消滅した際に放出された一対のガンマ線（対消滅ガンマ線）を、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように配置された検出器モジュールによって検出し、検出器モジュールの出力信号から、計数情報を生成することにより、計数情報を収集する。被検体Ｐには、例えば、陽電子放出核種で標識された放射性医薬品が投与されている。

図１１に示すように、架台装置１０は、天板１１と、寝台１２と、寝台駆動部１３と、ＰＥＴスキャナ２０と、計数情報収集部１５とを備える。

天板１１は、被検体Ｐが載置されるベッドであり、寝台１２の上に配置される。寝台駆動部１３は、後述する寝台制御部３３による制御の下、天板１１を移動させる。例えば、寝台駆動部１３は、天板１１を移動させることで、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内に移動させる。

ＰＥＴスキャナ２０は、複数の検出器モジュール１４を備える。検出器モジュール１４は、被検体Ｐ内から放出されたガンマ線を検出する。図１に示すように、検出器モジュール１４は、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように、複数配置される。検出器モジュール１４は、被検体Ｐ内から放出されたガンマ線を光に変換し、変換した光を電気信号に変換する。

計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４の出力信号から計数情報を生成し、生成した計数情報を、後述するデータ記憶部３４に格納する。計数情報収集部１５は、例えば、プロセッサにより実現される。

例えば、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４の出力信号から計数情報を生成することにより、計数情報を収集する。この計数情報には、ガンマ線の検出位置、エネルギー値、及び検出時間が含まれる。例えば、計数情報には、シンチレータ番号（Ｐ）、エネルギー値（Ｅ）、及び検出時間（Ｔ）が含まれる。なお、図１１においては図示を省略しているが、複数の検出器モジュール１４は、複数のブロックに区分けされ、ブロック毎に計数情報収集部１５を備える。例えば、１つの検出器モジュール１４が１つのブロックである場合には、計数情報収集部１５は、検出器モジュール１４毎に備えられる。

コンソール装置３０は、操作者によるＰＥＴ装置１００の操作を受け付け、ＰＥＴ画像の撮影を制御するとともに、架台装置１０によって収集された計数情報を用いてＰＥＴ画像を再構成する。図１１に示すように、コンソール装置３０は、入力部３１と、表示部３２と、寝台制御部３３と、データ記憶部３４と、同時計数情報生成部３５と、画像再構成部３６と、システム制御部３７と、決定部３８とを備える。なお、コンソール装置３０が備える各部は、バスを介して接続される。

入力部３１は、ＰＥＴ装置１００の操作者によって各種指示や各種設定の入力に用いられるマウスやキーボード等であり、入力された各種指示や各種設定を、システム制御部３７に転送する。例えば、入力部３１は、撮影開始指示の入力に用いられる。表示部３２は、操作者によって参照されるディスプレイ等であり、システム制御部３７による制御の下、ＰＥＴ画像を表示したり、操作者から各種指示や各種設定を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したりする。寝台制御部３３は、寝台駆動部１３を制御する。

データ記憶部３４は、ＰＥＴ装置１００において用いられる各種データを記憶する。データ記憶部３４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。

データ記憶部３４は、各計数情報収集部１５によって生成された計数情報のリストを記憶する。データ記憶部３４が記憶する計数情報のリストは、同時計数情報生成部３５による処理に用いられる。なお、データ記憶部３４が記憶する計数情報のリストは、同時計数情報生成部３５による処理に用いられた後に削除されてもよいし、所定期間記憶されていてもよい。

計数情報は、例えば、検出器モジュール１４を識別するモジュールＩＤに、シンチレータ番号（Ｐ）、エネルギー値（Ｅ）、及び検出時間（Ｔ）が対応付けられた情報を含む。

また、データ記憶部３４は、同時計数情報生成部３５によって生成された同時計数情報の時系列リストを上述のリストモードデータとして記憶する。また、データ記憶部３４が記憶するリストモードデータは、画像再構成部３６や決定部３８による処理に用いられる。なお、データ記憶部３４が記憶する同時計数情報の時系列リストは、画像再構成部３６や決定部３８による処理に用いられた後に削除されてもよいし、所定期間記憶されていてもよい。

リストモードデータは、例えば、同時計数情報の通し番号であるコインシデンスＮｏ．に計数情報の組（対）が対応付けられた情報を含む。なお、実施形態において、リストモードデータは、計数情報の検出時間（Ｔ）に基づき概ね時系列順に並んでいる。

また、データ記憶部３４は、画像再構成部３６によって再構成されたＰＥＴ画像を記憶する。また、データ記憶部３４が記憶するＰＥＴ画像は、システム制御部３７によって表示部３２に表示される。

同時計数情報生成部３５は、計数情報収集部１５によって生成された計数情報のリストを用いて同時計数情報の時系列リストをリストモードデータとして生成する。同時計数情報生成部３５は、例えば、プロセッサにより実現される。例えば、同時計数情報生成部３５は、データ記憶部３４に記憶された計数情報のリストから、一対のガンマ線を略同時に計数した計数情報の組（対）を、計数情報の検出時間（Ｔ）に基づいて検索する。また、同時計数情報生成部３５は、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成し、生成した同時計数情報を、概ね時系列順に並べながら、データ記憶部３４に格納することにより、リストモードデータを生成する。

例えば、同時計数情報生成部３５は、操作者によって入力された同時計数情報を生成する際の条件（同時計数情報生成条件）に基づいて、同時計数情報を生成する。同時計数情報生成条件には、時間ウィンドウ幅が指定される。例えば、同時計数情報生成部３５は、時間ウィンドウ幅に基づいて、同時計数情報を生成する。

例えば、同時計数情報生成部３５は、データ記憶部３４を参照し、検出時間（Ｔ）の時間差が時間ウィンドウ幅以内にある計数情報の組を、検出器モジュール１４間で検索する。例えば、同時計数情報生成部３５は、同時計数情報生成条件を満たす組として、「Ｐ１１、Ｅ１１、Ｔ１１」と「Ｐ２２、Ｅ２２、Ｔ２２」との組を検索すると、この組を同時計数情報として生成し、データ記憶部３４に格納する。なお、同時計数情報生成部３５は、時間ウィンドウ幅とともにエネルギーウィンドウ幅を用いて同時計数情報を生成してもよい。また、同時計数情報生成部３５は、架台装置１０内に設けられていてもよい。

画像再構成部３６は、ＰＥＴ画像を再構成する。例えば、画像再構成部３６は、データ記憶部３４に記憶されたリストモードデータを読み出し、読み出したリストモードデータを用いてＰＥＴ画像を再構成する。また、画像再構成部３６は、再構成したＰＥＴ画像をデータ記憶部３４に格納する。画像再構成部３６は、例えば、プロセッサにより実現される。

システム制御部３７は、架台装置１０及びコンソール装置２０を制御することによって、ＰＥＴ装置１００の全体制御を行う。例えば、システム制御部３７は、ＰＥＴ装置１００における撮影を制御する。システム制御部３７は、例えば、プロセッサにより実現される。

決定部３８は、上述した点線源や線線源などの線源の位置を決定する各種処理を実行する。すなわち、決定部３８は、線源をスキャンすることにより生成されたリストモードデータをデータ記憶部３４から取得する。そして、決定部３８は、取得したリストモードデータから複数の同時計数線を決定する。そして、決定部３８は、決定した複数の同時計数線から交差する同時計数線の対を決定する。そして、決定部３８は、決定した交差する同時計数線の対の交点の座標を決定する。そして、決定部３８は、決定した交点の座標に基づいて、線源の位置を決定する。決定部３８は、例えば、プロセッサにより実現される。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。なお、記憶回路１３２にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

ＰＥＴ装置１００によれば、上述した実施形態に係るコンピュータシステム１２０１と同様の処理を行うので、線源の位置を正確かつ迅速に決定することができる。

なお、上述した決定部３８が発揮する機能を他の核医学イメージング装置、例えば、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ−ＣＴ装置、ＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置が発揮することもできる。例えば、ＰＥＴ用架台（ガントリ）とＣＴ用架台とを備えるＰＥＴ−ＣＴ装置が、上述した決定部３８を備えてもよい。このようなＰＥＴ−ＣＴ装置の構成について図１２を参照して説明する。

図１２は、ＰＥＴ−ＣＴ装置１０１の構成の一例を示す図である。図１２に示すように、本実施形態に係るＰＥＴ−ＣＴ装置１０１は、ＰＥＴ用架台２００と、Ｘ線ＣＴ用架台３００と、寝台４００と、コンソール装置５００とを備える。また、図１２に示すように、寝台４００は、被検体Ｐが載置される天板４０１を有し、コンソール装置５００による制御の下、被検体ＰをＰＥＴ−ＣＴ装置１０１の撮影口内に移動させる。なお、被検体Ｐは、ＰＥＴ−ＣＴ装置１０１に含まれない。

ＰＥＴ用架台２００は、被検体Ｐの周囲にリング状に配置された検出器モジュール１４を用いて、被検体Ｐから放出された消滅ガンマ線を検出し、検出結果に基づき計数情報を生成する。

図１３は、ＰＥＴ用架台２００及びＸ線ＣＴ用架台３００を示す図であり、図１４は、ＰＥＴ用架台２００の構成を示す図である。図１３及び図１４に示すように、ＰＥＴ用架台２００においては、ＰＥＴスキャナ２０内に、Ｘ軸方向に複数の検出器モジュール１４が配置され、また、被検体Ｐの周囲に複数の検出器モジュール１４がリング状に配置される。

Ｘ線ＣＴ用架台３００は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、検出結果に基づき投影データを生成する。例えば、Ｘ線ＣＴ用架台３００は、図１３に示すように、Ｘ線を照射するＸ線管３０１と、Ｘ線管３０１により照射されたＸ線を検出するＸ線検出器３０２とを有する。被検体Ｐの体軸を中心として回転しながら、Ｘ線管３０１が被検体ＰにＸ線を照射し、Ｘ線検出器３０２が被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。そして、Ｘ線ＣＴ用架台３００は、Ｘ線検出器３０２により検出されたＸ線に対して増幅処理やＡＤ（Analog Digital）変換処理などを行い、投影データを生成する。

図１５は、コンソール装置５００の構成を示す図である。コンソール装置５００は、ＰＥＴ用架台２００により生成された計数情報を用いて同時計数情報を生成し、生成した同時計数情報の時系列リストをリストモードデータとして生成する。そして、コンソール装置５００は、リストモードデータに基づきＰＥＴ画像を再構成する。また、コンソール装置５００は、Ｘ線ＣＴ用架台３００により生成された投影データに基づきＸ線ＣＴ画像を再構成する。

また、コンソール装置５００は、リストモードデータを用いて、点線源や線線源の位置を決定する。

例えば、図１５に示すように、コンソール装置５００は、入出力部５１０と、制御部５２０とを有する。また。コンソール装置５００は、バッファ５３１と、同時計数情報記憶部５３２と、上述した計数情報収集部１５と、上述した同時計数情報生成部３５と、上述した画像再構成部３６と、上述した決定部３８とを有する。また、コンソール装置５００は、Ｘ線投影データ記憶部５４１と、Ｘ線ＣＴ画像再構成部５４２とを有する。なお、本実施形態においては、ＰＥＴ画像の再構成とＸ線ＣＴ画像の再構成とが物理的に１台のコンソール装置において行われる場合を説明するが、ＰＥＴ画像の再構成とＸ線ＣＴ画像の再構成とが別々のコンソール装置において行われてもよい。

入出力部５１０は、ＰＥＴ−ＣＴ装置１０１の利用者から各種指示を受け付け、受け付けた各種指示を制御部５２０に送信する。また、入出力部５１０は、制御部５２０から情報を受信し、受信した情報を出力する。例えば、入出力部５１０は、キーボードやマウス、マイクなどの入力部や、モニタやスピーカなどの出力部（表示部とも称する）である。

制御部５２０は、ＰＥＴ用架台２００及びＸ線ＣＴ用架台３００を制御することでＰＥＴ−ＣＴ装置１０１による撮影を制御する。また、制御部５２０は、コンソール装置５００におけるＰＥＴ画像再構成処理及びＸ線ＣＴ画像再構成処理を制御する。また、制御部５２０は、ＰＥＴ画像やＸ線ＣＴ画像などを、入出力部５１０のモニタ等に出力する。制御部５２０は、例えば、プロセッサにより実現される。

バッファ５３１は、計数情報収集部１５により格納された計数情報を記憶する。また、同時計数情報記憶部５３２は、同時計数情報生成部３５により格納されたリストモードデータを記憶する。バッファ５３１及び同時計数情報記憶部５３２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスクや光ディスクなどである。

計数情報収集部１５は、ＰＥＴ用架台２００の検出器モジュール１４の出力信号から計数情報を生成し、生成した計数情報を、バッファ５３１に格納する。なお、計数情報収集部１５は、ＰＥＴ用架台２００内に設置されてもよい。

同時計数情報生成部３５は、計数情報収集部１５により収集された計数情報を用いて同時計数情報の時系列リストをリストモードデータとして生成する。具体的には、同時計数情報生成部３５は、バッファ５３１に記憶された計数情報から、一対の消滅ガンマ線を略同時に計数した計数情報の組を、計数情報の検出時間に基づき検索する。また、同時計数情報生成部３５は、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成し、生成した同時計数情報を概ね時系列順に並べながら、同時計数情報記憶部５３２に格納することにより、リストモードデータを生成する。

画像再構成部３６は、ＰＥＴ画像を再構成する。具体的には、画像再構成部３６は、同時計数情報記憶部５３２に記憶されたリストモードデータを読み出し、読み出したリストモードデータを用いて、ＰＥＴ画像を再構成する。

決定部３８は、上述した点線源や線線源などの線源の位置を決定する各種処理を実行する。すなわち、ＰＥＴ−ＣＴ装置１０１の決定部３８は、線源をスキャンすることにより生成されたリストモードデータを同時計数情報記憶部５３２から取得して、ＰＥＴ装置１００の決定部３８と同様の処理を行う。

Ｘ線投影データ記憶部５４１は、Ｘ線ＣＴ用架台３００から送信された投影データを記憶する。Ｘ線ＣＴ画像再構成部５４２は、Ｘ線投影データ記憶部５４１が記憶する投影データを、例えば、ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法により逆投影処理することで、Ｘ線ＣＴ画像を再構成する。

ＰＥＴ−ＣＴ装置１０１によれば、上述した実施形態に係るコンピュータシステム１２０１やＰＥＴ装置１００と同様の処理を行うので、線源の位置を正確かつ迅速に決定することができる。

また、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置が、上述した決定部３８を備えてもよい。このようなＰＥＴ−ＭＲＩ装置の構成について図１６を参照して説明する。

図１６は、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置６００の構成を示す図である。図１６に示すように、このＰＥＴ−ＭＲＩ装置６００は、計数情報収集部１５、同時計数情報生成部３５、画像再構成部３６、決定部３８、寝台６０２、傾斜磁場コイル駆動回路６０４、送信部６０６、受信部６０８、ＭＲデータ収集部６０９、計算機６１０、コンソール６１１、モニタ６１２、信号線６１４、シーケンスコントローラ６１７、及びＭＲＩ用架台６２０を有する。

ＭＲＩ用架台６２０は、静磁場磁石６０１、傾斜磁場コイル６０３、送信用高周波コイル６０５、受信用高周波コイル６０７、検出器モジュール１３、及び高周波シールド６１８を有する。

静磁場磁石６０１は、略円筒状のボア内に静磁場を発生させる。ここで、ボアは、静磁場磁石６０１や傾斜磁場コイル６０３などを収容する略円筒状の架台の内壁として形成される。寝台６０２は、被検体Ｐが載せられる天板６０２ａを有する。この寝台６０２は、撮像時には、天板６０２ａをボア内へ移動することで、被検体Ｐを静磁場内に移動する。

傾斜磁場コイル６０３は、被検体Ｐに対して、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚ方向に直線的に変化する傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。この傾斜磁場コイル６０３は、略円筒状に形成され、静磁場磁石６０１の内周側に配置される。傾斜磁場コイル駆動回路６０４は、シーケンスコントローラ６１７による制御のもと、傾斜磁場コイル６０３を駆動する。

送信用高周波コイル６０５は、送信部６０６から送信される高周波パルスに基づいて、静磁場内に置かれた被検体Ｐに高周波磁場を印加する。この送信用高周波コイル６０５は、略円筒状に形成され、傾斜磁場コイル６０３の内周側に配置される。送信部６０６は、シーケンスコントローラ６１７による制御のもと、送信用高周波コイル６０５に高周波パルスを送信する。

受信用高周波コイル６０７は、高周波磁場及び傾斜磁場の印加により被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号を検出する。例えば、受信用高周波コイル６０７は、撮像対象の部位に応じて被検体Ｐの表面に配置される表面コイルである。例えば、被検体Ｐの体部が撮像される場合には、２つの受信用高周波コイル６０７が被検体の上部及び下部に配置される。受信部６０８は、シーケンスコントローラ６１７による制御のもと、受信用高周波コイル６０７によって検出された磁気共鳴信号を受信する。そして、受信部６０８は、受信した磁気共鳴信号をＭＲデータ収集部６０９に送る。

ＭＲデータ収集部６０９は、シーケンスコントローラ６１７による制御のもと、受信部６０８から送られた磁気共鳴信号を収集する。そして、ＭＲデータ収集部６０９は、収集した磁気共鳴信号を増幅及び検波した後にＡ／Ｄ変換し、計算機６１０に送る。計算機６１０は、コンソール６１１により制御され、ＭＲデータ収集部６０９から送られた磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を再構成する。そして、計算機６１０は、再構成したＭＲ画像をモニタ６１２に表示させる。

検出器モジュール１４は、被検体Ｐの周囲をリング状に取り囲むように、複数配置される。検出器モジュール１４は、被検体Ｐ内から放出されたガンマ線を光に変換し、変換した光を電気信号に変換する。そして、検出器モジュール１４は、電気信号を、信号線６１４を介して計数情報収集部１５に送る。

計数情報収集部１５は、シーケンスコントローラ６１７による制御のもと、同時計数情報を生成する。例えば、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置６００の計数情報収集部１５は、上述したＰＥＴ−ＣＴ装置１０１の計数情報収集部１５と同様に、検出器モジュール１４の出力信号から計数情報を生成する。そして、計数情報収集部１５は、バッファに、計数情報を格納する。

ＰＥＴ−ＭＲＩ装置６００の同時計数情報生成部３５は、計数情報収集部１５により生成された計数情報を用いて、上述したＰＥＴ−ＣＴ装置１０１の同時計数情報生成部３５と同様に、同時計数情報の時系列リストをリストモードデータとして生成する。具体的には、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置６００の同時計数情報生成部３５は、バッファに記憶された計数情報から、一対の消滅ガンマ線を略同時に計数した計数情報の組を、計数情報の検出時間に基づき検索する。また、同時計数情報生成部３５は、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成し、生成した同時計数情報を概ね時系列順に並べながら、バッファに格納することにより、リストモードデータを生成する。

画像再構成部３６は、計数情報収集部１５により生成されたリストモードデータを用いてＰＥＴ画像を再構成する。この画像再構成部３６によって再構成されたＰＥＴ画像は、計算機６１０に送信されてモニタ６１２に表示される。

決定部３８は、上述した点線源や線線源などの線源の位置を決定する各種処理を実行する。すなわち、ＰＥＴ−ＭＲＩ装置６００の決定部３８は、線源をスキャンすることにより生成されたリストモードデータをバッファから取得して、ＰＥＴ−ＣＴ装置１０１の決定部３８と同様の処理を行う。

シーケンスコントローラ６１７は、撮像時に実行される各種撮像シーケンス情報を計算機６１０より受け取り、上述した各部を制御する。

ＰＥＴ−ＭＲＩ装置６００によれば、上述した実施形態に係るコンピュータシステム１２０１、ＰＥＴ装置１００やＰＥＴ−ＣＴ装置１０１と同様の処理を行うので、線源の位置を正確かつ迅速に決定することができる。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、線源の位置を正確かつ迅速に決定することができる。

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同様に、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。

３８ 決定部
１００ ＰＥＴ装置

Claims (6)

1. 線源をスキャンすることにより生成されたリストモードデータを取得し、
   前記リストモードデータから複数の同時計数線を決定し、
   前記複数の同時計数線から交差する同時計数線の対を複数決定し、
   複数の前記交差する同時計数線の対の交点それぞれの座標を決定し、
   複数の前記交点の座標に基づいて、前記線源の位置を決定する処理回路
   を備える、ＰＥＴ装置。
2. 前記処理回路は、決定した交点の座標に基づいて、寝台に載置された前記線源が所定の位置となるように、当該寝台を移動させる、請求項１に記載のＰＥＴ装置。
3. 前記処理回路は、前記交点の座標についてヒストグラムを生成し、生成した前記ヒストグラムにガウス分布の当てはめを適用することにより、前記線源として点線源の位置を決定する、請求項１又は２に記載のＰＥＴ装置。
4. 前記処理回路は、決定した交点の座標に基づいて、寝台に載置された前記点線源が、前記スキャンを行うスキャナのアイソセンタの位置となるように、当該寝台を移動させる、請求項３に記載のＰＥＴ装置。
5. 前記処理回路は、前記交差する同時計数線の対についての交点を、１つの直線に当てはめて、前記直線の傾きを決定することにより前記線源の位置として線線源の位置を決定する、請求項１又は２に記載のＰＥＴ装置。
6. 前記処理回路は、寝台に載置された前記線線源が、前記スキャンを行うスキャナのアイソセンタを通り、当該線線源をスキャンするスキャナの軸に平行となるような位置に位置するように、当該寝台を移動させる、請求項５に記載のＰＥＴ装置。