JP6685302B2 - 陽電子断層撮像法のデータの処理方法および装置 - Google Patents
陽電子断層撮像法のデータの処理方法および装置 Download PDFInfo
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- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
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Description
Claims (37)
- 陽電子断層撮像法(PET)であって、
PET検出器からPETデータを得るステップであって、前記PET検出器は、検出要素のアレイを備え、前記PETデータは物体の少なくとも部分のPET測定を表す、ステップと、
前記PETデータにおいて、複数の対事象を特定するステップであって、各対事象は、前記PET検出器の第1の領域における第1の光子事象および前記PET検出器の第2の領域における第2の光子事象とを含み、
前記第1の光子事象は、第1の方位散乱角での第1の光子の散乱に起因する前記アレイの第1の検出要素へのエネルギー付与と、前記散乱された第1の光子による前記アレイの第2の検出要素への関連するエネルギー付与とを含み、
前記第2の光子事象は、第2の方位散乱角での第2の光子の散乱に起因する前記アレイの第3の検出要素へのエネルギー付与と、前記散乱された第2の光子による前記アレイの第4の検出要素への関連するエネルギー付与とを含み、前記第1の検出要素へのエネルギー付与、前記第2の検出要素へのエネルギー付与、前記第3の検出要素へのエネルギー付与、前記第4の検出要素へのエネルギー付与の位置を検出することによって前記複数の対事象を特定する、ステップと、
前記検出された位置に基づいて前記対事象の前記第1および前記第2の方位散乱角を決定するステップと、
前記対事象に対する前記第1および前記第2の方位散乱角に基づいて、前記PETデータを処理するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記対事象に対する前記方位散乱角に基づく前記PETデータの処理は、非もつれ光子対に関連する対事象の比率をもつれ光子対に関連する対事象の比率から区別するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記非もつれ光子対の少なくとも幾つかは、物体内における散乱により非もつれになった、以前はもつれていた光子対に起因する非もつれ光子対である、請求項2に記載の方法。
- 前記非もつれ光子対の少なくとも幾つかは、前記第1光子事象および前記第2の光子事象の誤ったペアリングにより、誤って対にされたものである、請求項2または3に記載の方法。
- 前記アレイは、単一層の検出要素を備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対事象に対する前記方位散乱角に基づく前記PETデータの処理は、各対事象に対して相対方位散乱角を決定するステップを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 各対事象に対して相対方位散乱角を決定するステップは、各対事象に対して、第1の方位散乱角と第2の方位散乱角との差を決定するステップを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記第1の検出要素と前記第2の検出要素との相対位置に基づいて前記第1の方位散乱角を決定するステップと、前記第3の検出要素と前記第4の検出要素との相対位置に基づいて前記第2の方位散乱角を決定するステップとをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記対事象に対する前記方位散乱角に基づく前記PETデータの処理は、相対方位散乱角の第1の範囲を有する対事象の第1のセット、および相対方位散乱角の第2の範囲を有する対事象の第2のセットを決定するステップを含む、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対事象の第1のセットから第1の画像を再構成するステップと、
前記対事象の第2のセットから第2の画像を再構成するステップと、
前記第1の画像を第1の重みで重み付けし、前記第2の画像を第2の重みで重み付けするステップと、
前記重み付けされた画像を結合するステップと、
をさらに含む、請求項9に記載された方法。 - 前記第1の重みおよび前記第2の重みの一方が1であり、前記第1の重みおよび前記第2の重みの他方が−1である、請求項10に記載の方法。
- 前記第1の範囲の値は、相対散乱角に対するカウント数のプロットがピークを有する少なくとも1つの数値範囲を含み、前記第2の範囲の値は、相対散乱角に対するカウント数のプロットが谷を有する少なくとも1つの数値範囲を含む、請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対事象に対する前記方位散乱角に基づく前記PETデータの処理は、方位散乱角、要すれば相対方位散乱角の分布を決定するステップを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対事象に対する前記方位散乱角に基づく前記PETデータの処理は、決定された分布のもつれ光子による対事象に対する理想分布との比較をさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記対事象に対する前記方位散乱角に基づく前記PETデータの処理は、事象カウントを、要すれば散乱角の決定された分布に基づいて調節するステップをさらに含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 方位散乱角の分布を決定するステップは、複数のラインオブレスポンスの各々に対して、方位散乱角の分布を決定するステップを含む、請求項13〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 事象カウントを相対散乱角の決定された分布に基づいて調節するステップは、各ラインオブレスポンスに対する事象カウントを、前記ラインオブレスポンスに対する相対方位散乱角の決定された分布に基づいて調節するステップを含む、請求項15を引用する請求項16に記載の方法。
- 前記調節された事象カウントを用いて画像を再構成するステップをさらに含む、請求項15または17に記載の方法。
- 各対事象に対して、前記第1の光子事象に対する散乱極角および前記第2の光子事象に対する散乱極角を決定するステップをさらに含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の光子事象に対する決定された散乱極角および前記第2の光子事象に対する決定された散乱極角に基づいて、対事象を選択するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記対事象の各々に対してラインオブレスポンスを決定するステップをさらに含む、請求項1〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PET検出器は、前記複数の検出要素の各々からPETデータが個別に得られるように構成されている、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PETデータは、複数のエネルギー付与の各々について、時間、エネルギー、および位置データを含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PET検出器は医療用PET検出器を含み、前記物体は人間または動物を含む、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記物体の少なくとも一部は、脳、頭、心臓、胴部、腹部、腫瘍、胸部、血流システムおよび臓器の少なくとも1つを含む、請求項1〜24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PET検出器は、産業用PET検出器を含む、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記物体の少なくとも一部は、産業用パイプ、エンジン、ギアボックスまたは多孔性物質の少なくとも一部を含む、請求項1〜24、26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の検出要素は、複数のシンチレータ要素を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の検出要素は、複数のテルル化カドミウム(CZT)検出要素を含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜29のいずれかに記載の方法を実行するように構成された、コンピュータ可読命令を含む、コンピュータプログラム製品。
- 請求項1〜29の何れかに記載の方法を実行するように構成された処理ソフトウェアをインストールすることによりPET装置を適合させる方法。
- 陽電子断層撮像(PET)装置であって、
PET検出器と同時検出器と処理ユニットとを備え、前記PET検出器は、検出要素のアレイと、前記検出要素によって放出された光を検出するように構成された複数の光検出器と前記複数の光検出器からの信号を読み出すための読み出し電子機器とを有し、
前記PET検出器は、物体の少なくとも一部のPET測定を表すPETデータを得るように構成されており、
前記同時検出器は、前記PETデータにおいて複数の対事象を特定するように構成され、各対事象は前記PET検出器の第1の領域における第1の光子事象と前記PET検出器の第2の領域における第2の光子事象とを含み、
前記第1の光子事象は、第1の方位散乱角での第1の光子の散乱による前記アレイの第1の検出要素へのエネルギー付与と、前記アレイの第2の検出要素における前記散乱された第1の光子による関連するエネルギーの付与とを含み、
前記第2の光子事象は、第2の方位散乱角での第2の光子の散乱による前記アレイの第3の検出要素へのエネルギー付与と、前記アレイの第4の検出要素における前記散乱された第2の光子による関連するエネルギーの付与とを含み、前記第1の検出要素へのエネルギー付与、前記第2の検出要素へのエネルギー付与、前記第3の検出要素へのエネルギー付与、前記第4の検出要素へのエネルギー付与の位置を検出することによって前記複数の対事象を特定し、
前記処理ユニットは、前記検出された位置に基づいて前記第1および前記第2の方位散乱角を決定し、前記対事象の前記第1および前記第2の方位散乱角に基づいて前記PETデータを処理するように構成されていることを特徴とする装置。 - 前記複数のシンチレータ要素は、複数のシンチレータ結晶を含み、要すれば、前記複数の検出要素は、セリウムドープリチウムイットリウムオルトケイ酸塩、ビスマスゲルマニウム酸化物、ガドリニウムオキシオルトケイ酸塩、ルテチウムオルトケイ酸塩、ヨウ化ナトリウム結晶の少なくとも1つを含む、請求項32に記載の装置。
- 前記検出要素はテルル化カドミウム(CZT)検出要素を含む、請求項32に記載の装置。
- 前記検出要素のアレイは複数の光検出器を備え、前記複数の光検出器は、光電子増倍管、アバランシェ発光ダイオード、シリコン光電子増倍管の少なくとも1つを有する、請求項32または33に記載の装置。
- 前記読み出し電子機器は結晶毎の読み出しを提供するように構成されている、請求項33に記載の装置。
- 同時検出器と処理ユニットとを備えるPETデータ処理装置であって、
前記同時検出器は、物体の少なくとも一部のPET測定を表すPETデータを受信し、前記PETデータにおいて複数の対事象を特定するように構成されており、各対事象は、前記PET検出器の第1の領域における第1の光子事象および前記PET検出器の第2の領域における第2の光子事象を含み、
前記第1の光子事象は、第1の方位散乱角での第1の光子の散乱に起因する前記アレイの第1の検出要素へのエネルギー付与と、前記散乱された第1の光子による前記アレイの第2の検出要素への関連するエネルギー付与とを含み、
前記第2の光子事象は、第2の方位散乱角での第2の光子の散乱に起因する前記アレイの第3の検出要素へのエネルギー付与と、前記散乱された第2の光子による前記アレイの第4の検出要素への関連するエネルギー付与とを含み、前記第1の検出要素へのエネルギー付与、前記第2の検出要素へのエネルギー付与、前記第3の検出要素へのエネルギー付与、前記第4の検出要素へのエネルギー付与の位置を検出することによって前記複数の対事象を特定し、
前記処理ユニットは、前記検出された位置に基づいて前記第1および前記第2の方位散乱角を決定し、前記対事象の前記第1および前記第2の方位散乱角に基づいて前記PETデータを処理するように構成されていることを特徴とする装置。
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