JP7512440B2 - 画像形成装置の状態の検出方法及びシステム - Google Patents

Description

＜関連特許出願の相互参照＞
本願は、２０２０年５月２５日に出願した、出願番号が２０２０１０４４８６９５.５であり、２０２０年５月２５日に出願した、出願番号が２０２０１０４４８６９３.６であり、２０２０年６月２９日に出願した、出願番号が２０２０１０６０４５１８.１であり、２０２０年６月２９日に出願した、出願番号が２０２０１０６０４５３１.７であり、２０２０年７月２日に出願した、出願番号が２０２０１０６２６１７５.９である中国特許出願の優先権を主張し、それらの全ての内容が参照により本願に援用される。

本願は、イメージング技術分野に関し、特に、画像形成装置の状態の検出方法及びシステムに関する。

イメージング技術は、生物学的検出、医療診断などの分野で広く使用される。陽電子放出コンピュータ断層撮影法を例にとると、陽電子放出コンピュータ断層撮影法（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ＰＥＴ）は、核医学の分野における比較的先進な臨床検査イメージング技術である。ＰＥＴイメージングでは、放射性核種が標的体内に注入されるので、標的体内の特定の物質（通常、グルコース、タンパク質、核酸、脂肪酸などの生物学的生命の代謝に必要な物質）は、短い寿命を有する放射性核種（Ｆ１８、炭素１１等）がマークされる。人体に注入された放射性核種は、崩壊の過程で陽電子を放出し、一つの陽電子は、十分の数ミリメートルから数ミリメートル移動した後に電子と遭遇して消滅して、５１１ｋｅＶのエネルギーを持ち、方向が相反する光子対を生成する。光子信号は、高感度カメラでキャプチャし、コンピュータによって散乱とランダムな情報の校正を行う。異なる陽電子に同じ分析処理を行った後、標的体内の放射性核種の蓄積を反映する三次元画像を得ることができる。それによって、診断の目的を達成する。ＰＥＴスキャンは、感度が高く、特異度が高く、安全性が高いという特徴があるので、医療分野で広く使用される。

ＰＥＴ装置によって採種されるデータの正確度とＰＥＴ画像の品質を向上させるためには、ＰＥＴ装置の状態を検出及び／又は校正する必要がある。従って、画像形成装置（ＰＥＴ画像形成装置など）の状態の検出方法及びシステムを提供する必要がある。

本明細書の一態様は、画像形成装置の状態の検出方法を提供する。画像形成装置の状態の検出方法は、画像形成装置の検出器の結晶の第一バックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記第一バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正するステップと、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップと、前記結晶の第二バックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記第二バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、前記検出器の飛行時間状態を校正するステップと、を含む。

いくつかの実施形態では、前記画像形成装置の検出器の結晶の第一バックグラウンドイベントを取得するステップは、予めに設定されたエネルギーウィンドウによって、前記検出器によって受信された前記結晶自体の放射粒子の第一バックグラウンドイベントを取得することを含み、前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正するステップは、前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、単一イベント画像を決定して、前記単一イベント画像によって、前記結晶位置ルックアップテーブルを校正することを含む。

いくつかの実施形態では、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正することを含む。

いくつかの実施形態では、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、前記結晶の第三バックグラウンドイベントを取得し、前記第三バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連して、前記第三バックグラウンドイベントが前記検出器によって受信された前記結晶自体の放射粒子のバックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベントを含み、前記第三バックグラウンドイベントに基づいて、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正することを含む。

いくつかの実施形態では、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、前記第一バックグラウンドイベント又は前記第三バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成して、前記エネルギースペクトルのピーク位置を決定して、前記エネルギースペクトルのピーク位置、及び前記ピーク位置に対応する校正されたピーク位置によって、前記画像形成装置のエネルギー校正状態を決定して、前記エネルギー校正状態によって、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正することを含む。

いくつかの実施形態では、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、前記第一バックグラウンドイベント又は前記第三バックグラウンドイベントに基づいて、前記結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク値、及び少なくとも二つの前記エネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値を決定して、少なくとも二つの前記エネルギーピーク値、及び少なくとも二つの前記エネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値によって、前記画像形成装置のエネルギースケール曲線を決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、前記検出器の飛行時間状態を校正するステップは、前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、測定飛行時間を決定して、前記測定飛行時間が反映される画像形成装置の飛行時間状態によって、前記検出器の飛行時間を校正することを含む。

いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、イベント時間スペクトルを生成して、前記イベント時間スペクトルによって、ＴＤＣ値と時間との対応関係を決定して、前記対応関係によって、前記画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに前記結晶の第四バックグラウンドイベントを取得し、前記第四バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連して、前記第四バックグラウンドイベントに基づいて、イベント時間スペクトルを生成して、前記イベント時間スペクトルによって、ＴＤＣ値と時間との対応関係を決定して、前記対応関係によって、前記画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントによって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定して、前記測定飛行時間及び前記理論飛行時間によって、前記検出器の検出器モジュールの時間同期を実行することを含む。

本明細書の一態様は、結晶位置ルックアップテーブルの校正方法を提供する。結晶位置ルックアップテーブルの校正方法は、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、前記バックグラウンドイベントによって、単一イベント画像を決定するステップと、前記単一イベント画像によって、前記画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正するステップと、を含む。

いくつかの実施形態では、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得するステップは、前記画像形成装置の検出器のエネルギーウィンドウを決定して、前記エネルギーウィンドウによって、前記検出器によって受信された前記結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベントを取得することを含む。

いくつかの実施形態では、前記エネルギーウィンドウの範囲は、前記画像形成装置の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲にある。

いくつかの実施形態では、前記バックグラウンドイベントによって、単一イベント画像を決定するステップは、前記バックグラウンドイベントによって、単一特徴的なエネルギーピークイベントを決定して、前記単一特徴的なエネルギーピークイベントによって、前記単一イベント画像を生成することを含む。

いくつかの実施形態では、前記単一特徴的なエネルギーピークイベントが前記検出器によって受信された５９７ｋｅＶの光子のイベントを含む。

いくつかの実施形態では、前記単一イベント画像によって、前記画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正するステップは、前記単一イベント画像によって、前記結晶位置ルックアップテーブルにおける前記結晶の位置ラベルが前記単一イベント画像での対応するピクセル分布を得り、前記結晶の位置ラベルが前記単一イベント画像での対応するピクセル分布によって、前記結晶位置ルックアップテーブルを校正することを含む。

いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに前記バックグラウンドイベントに基づいて、前記画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルがシフトされるかどうかを決定することを含む。

本明細書の一態様は、エネルギー校正状態の検出方法を提供する。エネルギー校正状態の検出方法は、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、前記バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成するステップと、前記エネルギースペクトルのピーク位置を決定するステップと、前記エネルギースペクトルのピーク位置、及び前記エネルギースペクトルのピーク位置が対応する校正されたピーク位置によって、エネルギー校正状態を決定するステップと、を含む。

いくつかの実施形態では、前記画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得するステップは、前記検出器のイベント採集モードを決定して、前記イベント採集モードによって、前記検出器によって受信された前記検出器の結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベントを取得することを含む。

いくつかの実施形態では、前記イベント採集モードは、単一イベントモードを含み、前記バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成するステップは、前記検出器が単一イベントモードのもとで、受信された前記バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、前記エネルギースペクトルを生成して、前記エネルギースペクトルは、全エネルギーピーク値又は単一エネルギーピーク値のうちの少なくとも一種を含むことを、含む。

いくつかの実施形態では、前記イベント採集モードは、コンプライアンスイベントモードを含み、イベントモードによって、前記検出器によって受信された前記検出器の結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベントを取得するステップは、予めに設定されたタイムウィンドウ及び／又は予めに設定されたエネルギーウィンドウによって、前記検出器が前記コンプライアンスイベントモードのもとで、受信された前記検出器の結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベントを取得することを含む。

いくつかの実施形態では、前記バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成するステップは、前記バックグラウンドイベントの粒子の到着時間に基づいて、粒子エネルギー情報を選別して、選別された粒子エネルギー情報によって、エネルギースペクトルを生成し、前記エネルギースペクトルは、単一エネルギーピーク値を含むこと、を含む。

いくつかの実施形態では、予めに設定された前記タイムウィンドウの範囲が、前記画像形成装置の臨床タイムウィンドウの閾値より小さくない。

いくつかの実施形態では、前記エネルギースペクトルのピーク位置、及び前記エネルギースペクトルのピーク位置が対応する校正されたピーク位置によって、エネルギー校正状態を決定するステップは、前記エネルギースペクトルのピーク位置と校正されたピーク位置との比率を決定して、前記比率によって、前記画像形成装置のエネルギー校正状態が異常であるかどうかを決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記エネルギースペクトルのピーク位置は、全エネルギーピークのピーク位置又は単一エネルギーピーク位置のうちの少なくとも一種を含みむ。

いくつかの実施形態では、前記校正されたピーク位置は、５１１ｋｅＶ光子のエネルギースペクトルのピーク位置に対応する。

本明細書の一態様は、エネルギースケール曲線の決定方法を提供する。エネルギースケール曲線の決定方法は、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、前記バックグラウンドイベントに基づいて、前記結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク値、及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定するステップと、少なくとも二つのエネルギーピーク値及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値によって、エネルギースケール曲線を決定するステップと、を含む。

いくつかの実施形態では、前記バックグラウンドイベントに基づいて、前記結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク値、及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定するステップは、前記バックグラウンドイベントによって、前記結晶の核種の崩壊の特徴的なエネルギーピーク値を決定して、前記核種の崩壊の特徴的なエネルギーピーク値をアナログデジタル変換し、崩壊の特徴的なエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を得って、崩壊の特徴的なエネルギーピーク値における少なくとも二つのエネルギーピーク値、及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を選択することを含む。

いくつかの実施形態では、少なくとも二つのエネルギーピーク値は、３０７ｋｅＶ及び５９７ｋｅＶのエネルギーピーク値を含み、少なくとも二つのエネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値は、３０７ｋｅＶ及び５９７ｋｅＶのエネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値を含む。

いくつかの実施形態では、少なくとも二つのエネルギーピーク値及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値によって、エネルギースケール曲線を決定するステップは、少なくとも二つのエネルギーピーク値及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値に対して、補間フィッティングを実行して、エネルギースケール曲線を決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記エネルギースケール曲線によって、前記エネルギースケール曲線の任意のエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定する。

いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに前記エネルギースケール曲線によって、５１１ｋｅＶのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定する。

いくつかの実施形態では、５１１ｋｅＶのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値によって、前記検出器によって受信された粒子のエネルギーを校正する。

本明細書の一態様は、時間同期方法を提供する。時間同期方法は、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドコンプライアンスイベントを取得するステップであって、バックグラウンドコンプライアンスイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、前記バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定するステップと、前記測定飛行時間及び前記理論飛行時間によって、前記検出器の時間同期を実行するステップと、を含む。

いくつかの実施形態では、前記バックグラウンドコンプライアンスイベント情報は、前記バックグラウンドコンプライアンスイベントにおける各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子が前記検出器に到着する到着時間及び対応する結晶位置を含み、前記バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定するステップは、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子の前記到着時間によって、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの測定飛行時間を決定して、及び各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子が対応する前記結晶位置によって、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間を決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記測定飛行時間及び前記理論飛行時間によって、前記検出器の時間同期を実行するステップは、前記測定飛行時間及び前記理論飛行時間によって、時間差を決定して、前記時間差によって、前記検出器の時間同期を実行することを含む。

いくつかの実施形態では、前記測定飛行時間及び前記理論飛行時間によって、時間差を決定するのは、前記検出器の任意の検出器モジュールのペアによって受信された複数の測定飛行時間と複数の理論飛行時間によって、複数の前記測定飛行時間と複数の前記理論飛行時間との差を決定して、複数の前記測定飛行時間と複数の前記理論飛行時間との差の平均値を時間差として決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記時間差によって、前記検出器の時間同期を実行するのは、前記時間差が一つのクロックサイクル以上であることに応答して、前記検出器の前記検出器モジュールの時間同期を実行することを含む。

いくつかの実施形態では、前記検出器の時間同期を実行するのは、前記検出器の任意の検出器モジュールのペアにおける一つの検出器モジュールのカウンタの値を調整し、調整されたカウンタの値を時間参考基準として決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記方法は、さらにカウンタが調整された任意の前記検出器モジュールのペアにおける任意の一つの検出器モジュールを基準モジュールとして決定して、前記基準モジュールに基づいて、前記検出器モジュールのペアを除く他の検出器モジュールの時間同期を実行することを含む。

本明細書の一態様は、飛行時間状態の検出方法を提供する。飛行時間状態の検出方法は、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドコンプライアンスイベントを取得するステップであって、前記バックグラウンドコンプライアンスイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定するステップと、前記測定飛行時間及び前記理論飛行時間に基づいて、前記画像形成装置の飛行時間状態を決定して、前記飛行時間状態は、前記結晶がドリフトするかどうかを反映することができるステップと、を含む。

いくつかの実施形態では、前記画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドコンプライアンスイベントを取得するステップは、前記画像形成装置のタイムウィンドウ及びエネルギーウィンドウを決定して、前記タイムウィンドウ及び前記エネルギーウィンドウに基づいて、前記検出器によって受信された前記結晶自体の放射粒子のバックグラウンドコンプライアンスイベント及びその関連情報を得ることを含む。

いくつかの実施形態では、前記タイムウィンドウの範囲が、前記画像形成装置の臨床タイムウィンドウの閾値より小さくなく、前記エネルギーウィンドウの範囲が、前記画像形成装置の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲より小さくない。

いくつかの実施形態では、前記バックグラウンドコンプライアンスイベント情報は、前記バックグラウンドコンプライアンスイベントにおける各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子が前記検出器に到着する到着時間及び対応する結晶位置を含み、前記バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定するステップは、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子の前記到着時間によって、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの測定飛行時間を決定して、及び各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子が対応する前記結晶位置によって、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間を決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記測定飛行時間及び前記理論飛行時間に基づいて、前記画像形成装置の飛行時間状態を決定するステップは、前記測定飛行時間と前記理論飛行時間との差が閾値を超えることに応答して、前記バックグラウンドコンプライアンスイベントに対応する結晶がドリフトと決定することを含む。

いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに前記バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、前記検出器の飛行時間を校正して、校正された飛行時間を得ることを含む。

いくつかの実施形態では、前記バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、前記検出器の飛行時間を校正して、校正された飛行時間を得るのは、エネルギーと時間とのマッピング関係を取得して、前記エネルギーと時間とのマッピング関係は、粒子エネルギーと飛行時間オフセットとの間の対応関係を反映して、前記エネルギーと時間とのマッピング関係によって、前記バックグラウンドコンプライアンスイベントにおける各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子のエネルギーが対応する飛行時間オフセットを決定して、前記飛行時間オフセットによって、前記検出器の飛行時間を校正して、校正された飛行時間を得ることを含む。

本明細書の一態様は、画像形成装置の状態校正装置を提供する。画像形成装置の状態校正装置は、取得モジュール及び校正モジュールを含む。前記取得モジュールは、前記画像形成装置の検出器の結晶の第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントを取得することに用いられ、前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連する。前記校正モジュールは、前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、前記結晶位置ルックアップテーブルを校正すること、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正することに用いられ、前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、前記検出器の飛行時間状態を校正することに用いられる。

本明細書の一態様は、コンピュータデバイスを提供する。コンピュータデバイスは、メモリ、プロセッサ、及び、前記メモリに記憶され前記プロセッサで実行することができるコンピュータプログラムを含む。前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行するときに、上記の方法を実行する。

本明細書の一態様は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータプログラムが記憶される。前記コンピュータプログラムは、前記プロセッサに実行される時に、上記の方法を実行する。

本願は、例示的な実施形態によってさらに説明される。例示的な実施形態は、添付の図面によって詳細に説明される。これらの実施形態は限定的なものではない。これらの実施形態では、同じ番号は同じ構造を表示する。
本願のいくつかの実施形態による例示的な画像形成装置の状態の検出方法の適用シナリオを示す図である。 本願のいくつかの実施形態によるコンピューティング装置の例示的なハードウェア及び／又はソフトウェアの概略図である。 本願のいくつかの実施形態による画像形成装置の状態校正装置の例示的なブロック図である。 本願発明のいくつかの実施形態による画像形成装置の状態の検出方法の例示的なフローチャートである。 本願のいくつかの実施形態によるＰＥＴ装置が粒子を受け取る例示的な概略図である。 本願のいくつかの実施形態による結晶位置ルックアップテーブルの校正装置の例示的なブロック図である。 本願のいくつかの実施形態による結晶位置ルックアップテーブルの校正方法の例示的なフローチャートである。 本願のいくつかの実施形態による結晶位置ルックアップテーブルの校正方法の例示的なフローチャートである。 本願のいくつかの実施形態によるエネルギー状態の検出装置の例示的なブロック図である。 本願のいくつかの実施形態によるエネルギー状態の検出方法の例示的なフローチャートである。 本願のいくつかの実施形態による単一イベントモードによって生成されるエネルギースペクトルの概略図である。 本願のいくつかの実施形態によるコンプライアンスイベントモードによって形成されたエネルギースペクトルの概略図である。 本願のいくつかの実施形態によるエネルギースケール曲線の決定装置の例示的なブロック図である。 本願のいくつかの実施形態によるエネルギースケール曲線の決定方法の例示的なフローチャートである。 本願のいくつかの実施形態による時間同期装置の例示的なブロック図である。 本願のいくつかの実施形態による時間同期方法の例示的なフローチャートである。 本願のいくつかの実施形態による検出器モジュールが光子を受け取る概略図である。 本願のいくつかの実施形態による飛行時間状態検出装置の例示的なブロック図である。 本願のいくつかの実施形態による飛行時間状態の検出方法の例示的なフローチャートである。 本願のいくつかの実施形態によるイベント時間スペクトルの例示的な概略図である。 本願のいくつかの実施形態によるＴＤＣ値と時間との間の対応関係を示す例示的な概略図である。

本願の実施形態の技術方案をより明確に説明するために、以下では、実施形態の説明に必要がある図面を簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本願のいくつかの例又は実施形態にすぎず、当業者は、創造的な努力を払わないことを前提として、これらの図面によって、本願を他の同様のシナリオにも適用することができる。文脈から明らかでない限り、又は別段の指示がない限り、図中の同じ番号は、同じ構造又は操作を代表する。

本明細書で使用される「システム」、「装置」、「ユニット」及び／又は「モジュール」は、異なるレベルの異なるコンポーネント、部品、素子、一部又はアセンブリを区別するために使用される方法であることを理解されたい。ただし、他の言葉で同じ目的を達成できる場合は、他の言葉で上記の言葉を置き換えてもよい。

本願及び特許請求の範囲に示されるように、文脈が明らかに例外を示さない限り、「一」、「一個」、「一種」及び／又は「該」という用語は、単数を指すのではなく、複数を含んでもよい。一般的に言えば、「含む」という用語は、明確に識別されたステップ及び要素を含むことを示唆するだけであり、これらのステップ及び要素は排他的なリストを構成するものではなく、方法又は装置は、他のステップ又は要素も含む場合がある。

本願でフローチャートが使用される。フローチャートは、本願の実施形態によるシステムによって実行される動作を示す。先行又は後続の操作は、必ずしも順序で実行されるとは限らないことを理解されたい。代わりに、さまざまなステップを逆の順序で、又は同時に処理することができる。同時に、これらの手順に他の操作を追加したり、これらの手順から特定の手順を削除したりできる。

ＰＥＴ装置は、陽電子の消滅によって生成される一対のガンマ光子を測定することによって、イメージングを行う。いくつかの実施形態では、ＰＥＴ装置の状態を定期的又はリアルタイムで検出及び校正することによって、ＰＥＴ装置によって採集されたデータの正確度、ＰＥＴ画像の品質などを向上させる。いくつかの実施形態では、放射性ロッド源（バケット源）を使用して、ＰＥＴ装置の状態検出を実施することができる。ただし、放射線源があるもとで、状態検出を行う場合、放射線源の存在により、使用者（医療従事者など）に一定の放射線障害を引き起こし、オペレーターが放射される放射線量を増加させ、操作方法が複雑になるので、定期的に検出しか適用できない。

本明細書の実施形態から提供される画像形成装置の状態の検出方法は、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドの固有放射性現象に基づいて、画像形成装置の状態を検出して、放射性ロッド源（バケット源）はないもとで、画像形成装置の状態を検出することができる。本実施形態の画像形成装置の状態の検出方法は、検出プロセスが簡素化され、オペレーターの放射される放射線量が削減され、放射線源の購入コストが節約され、操作方法が簡単になる。さらに、本実施形態の画像形成装置の状態の検出方法は、ＰＥＴ装置が使われなくて遊んでいる時に状態検出を実行でき、任意の使われなくて遊んでいる時に検出を実行でき、複数の検出を繰り返し実行できるので、検出の頻度を増やし、ＰＥＴ装置の異常状態を発見するのに便利である。従って、本実施形態の画像形成装置の状態の検出方法の柔軟性がより高くなる。

図１は、本願のいくつかの実施形態による例示的な画像形成装置の状態の検出方法の適用シナリオを示す図である。

図１に示すように、画像形成装置の状態の検出システム１００は、画像形成装置１１０、ネットワーク１２０、端末装置１３０、処理装置１４０及び記憶装置１５０を含む。画像形成装置の状態の検出システム１００における各々の構成要素は、ネットワーク１２０を介して互いに接続される。例えば、画像形成装置１１０と端末装置１３０とは、ネットワーク１２０を介して接続又は通信される。また、例えば、画像形成装置１１０と記憶装置１５０とは、ネットワーク１２０を介して接続又は通信される。

画像形成装置１１０は、検出領域の目標対象物体を走査し、目標対象物体の走査データを取得することに用いられる。いくつかの実施形態では、目標対象物体は、生物学的物体及び／又は非生物学的物体を含む。例えば、目標対象物体は、頭、胸、腹など又はそれらの組み合わせなどの体の特定の部分を含んでもよい。また、例えば、目標対象物体は、生命を有する又は生命を有しない有機及び／又は無機物質であってもよい。

いくつかの実施形態では、画像形成装置１１０は、疾患診断又は研究目的のための非侵襲性生物医学画像形成装置であってもよい。例えば、画像形成装置１１０は、シングルモードスキャナ及び／又はマルチモーダルスキャナを含む。シングルモードスキャナは、例えば、超音波スキャナ、Ｘ線スキャナ、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナ、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）スキャナ、超音波検査装置、陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ）スキャナ、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）スキャナ、超音波（ＵＳ）スキャナ、血管内超音波（ＩＶＵＳ）スキャナ、近赤外分光法（ＮＩＲＳ）スキャナ、遠赤外線（ＦＩＲ）スキャナなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。マルチモーダルスキャナは、例えば、Ｘ線画像－磁気共鳴画像（Ｘ線－ＭＲＩ）スキャナ、陽電子放出コンピュータ断層撮影－Ｘ線画像（ＰＥＴ－Ｘ線）スキャナ、単一光子放射断層撮影－磁気共鳴画像（ＳＰＥＣＴ－ＭＲＩ）スキャナ、陽電子放出コンピュータ断層撮影－コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ-ＣＴ）スキャナ、デジタル差分血管撮影－磁気共鳴画像（ＤＳＡ－ＭＲＩ）スキャナなどを含む。上記のスキャナは説明のみを目的としており、本願の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で使用される用語「画像化モーダル」又は「モーダル」は、目標対象物体の画像化情報を採集、生成、処理、及び／又は分析する画像化方法又は技術を広く指す。本明細書の実施形態では、画像形成装置１１０は、陽電子放出コンピュータ断層撮影（ＰＥＴ）装置であってもよい。

いくつかの実施形態では、画像形成装置１１０は、撮像及び／又は関連分析を実行するためのモジュール及び／又は部品を含む。いくつかの実施形態では、画像形成装置１１０は、補助部品及び撮像部品を含む。その中で、補助部品とは、臨床診断及び治療のニーズを満たすように設計されたさまざまな支援施設を指し、例えば、検査ベッド、診断ベッド、カテーテルベッド、撮像ベッドなど、いろいろな支持部品、吊る部品、ブレーキ部品、保持部品、グリッド、フィルタープレート、シャッター絞りなどの機械設備を含む。いくつかの実施形態では、撮像部品は、様々な形態を有する。例えば、デジタル撮像部品は、検出器、コンピュータシステム、画像処理ソフトウェアなどを含み、他の撮像部品は、蛍光スクリーン、フィルムカセット、画像増倍管、ビデオテレビなどを含む。

いくつかの実施形態では、検出器は、複数の検出器モジュールを含む。各検出器モジュールは、複数の検出器ユニットを含む。いくつかの実施形態では、各検出器モジュールは、感光性モジュール及び読み出し回路を含む。その中で、感光性モジュールは、目標対象物体に注入された放射性核種によって生成された光子信号を採集し、採集した光子信号を電気信号に変換することに用いられる。読み出し回路は、感光モジュールにおける電気信号を読み取って、画像を生成するために電気信号をデジタルデータに変換する。いくつかの実施形態では、感光性モジュールは結晶を含む。結晶（ｃｒｙｓｔａｌ）とは、多くの微視的な物質単位（原子、イオン、分子など）が一定の規則によって整然として配列された構造であり、例えば、結晶Ｓｉ（シリコン）、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ、ＨｇＩ２、ＣｄＺｎＴｅ（ＣＺＴ）などである。いくつかの実施形態では、感光性モジュールは、シンチレーション結晶で感光性基板とする。シンチレーション結晶とは、高エネルギー粒子（例えば、Ｘ線、ガンマ光子など）の衝突により、高エネルギー粒子の運動エネルギーを光エネルギーに変換し、閃光を発する結晶を指す。いくつかの実施形態では、検出器は、半導体検出器、光起電力検出器などを含むが、本明細書では、これらに限定されない。

いくつかの実施形態では、さらなる分析するために、画像形成装置１１０によって取得されたデータ（例えば、目標対象物体のスキャンデータ）は、処理装置１４０に送信されてもよい。それに加えて、又は代替として、画像形成装置１１０によって取得されたデータは、端末装置（例えば、端末装置１３０）に送信されてもよく、表示に用いられ、及び／又は記憶装置（例えば、記憶装置１５０）が記憶に用いられる。

ネットワーク１２０は、システム１００の情報及び／又はデータの交換を促進する任意の適切なネットワークを含む。いくつかの実施形態では、システム１００の少なくとも一つの構成要素（例えば、画像形成装置１１０、端末装置１３０、処理装置１４０、記憶装置１５０）は、ネットワーク１２０を介して、システムにおける少なくとも一つの他の構成要素と、情報及び／又はデータを交換することができる。例えば、処理装置１４０は、ネットワーク１２０を介して、画像形成装置１１０の検出器から、バックグラウンド単一イベント、バックグラウンドコンプライアンスイベントなどを取得することができる。ネットワーク１２０は、パブリックネットワーク（例えば、インターネット）、プライベートネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ））、有線ネットワーク、無線ネットワーク（例えば、８０２.１１ネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク）、フレームリレーネットワーク、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）、衛星ネットワーク、電話ネットワーク、ルータ、ハブ、スイッチ、光ファイバネットワーク、電気通信ネットワーク、イントラネット、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワーク、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）ネットワーク、近距離無線通信（ＮＦＣ）ネットワークなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ネットワーク１２０は、少なくとも一つのネットワークアクセスポイントを含む。例えば、ネットワーク１２０は、基地局及び／又はインターネット交換ポイントなどの有線及び／又は無線ネットワークアクセスポイントを含む。システム１００の少なくとも一つの構成要素は、アクセスポイントを介してネットワーク１２０に接続され、データ及び／又は情報を交換する。

端末装置１３０は、画像形成装置１１０、処理装置１４０及び／又は記憶装置１５０と通信し、及び／又はそれらに接続される。例えば、ユーザは、端末装置１３０を介して画像装置１１０と対話して、画像装置１１０の一つ又は複数の構成要素を制御するようになる。いくつかの実施形態では、端末装置１３０は、モバイル装置１３１、タブレットコンピュータ１３２、ラップトップコンピュータ１３３など、又はそれらの任意の組み合わせを含む。例えば、モバイル装置１３１は、モバイル制御ハンドル、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォンなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、端末装置１３０は、入力装置、出力装置などを含む。入力装置は、キーボード入力、タッチスクリーン（例えば、触覚又は触覚フィードバックを有する）入力、音声入力、視線追跡入力、ジェスチャ追跡入力、脳監視システム入力、画像入力、ビデオ入力、又は任意の他の類似の入力メカニズムを採用する。入力装置を介して受信された入力情報をさらなる処理するために、入力装置を介して受信された入力情報は、例えばバスを介して処理装置１４０に送信される。他のタイプの入力装置は、マウス、トラックボール、又はカーソル方向キーなどのカーソル制御装置を含む。いくつかの実施形態では、オペレーター（例えば、医療関係者）は、入力装置を介して、目標対象物体を走査する命令、画像形成装置１１０の状態を検出する命令などを入力する。出力装置には、ディスプレイ、スピーカ、プリンタなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。出力装置は、画像形成装置１１０によってスキャンされた目標対象物体の画像、及び／又は処理装置１４０によって決定された画像などを出力することに用いられる。いくつかの実施形態では、端末装置１３０は処理装置１４０の一部であってもよい。

処理装置１４０は、画像形成装置１１０、少なくとも一つの端末装置１３０、記憶装置１５０、又はシステム１００の他の構成要素から取得されたデータ及び／又は情報を処理することができる。例えば、処理装置１４０は、画像形成装置１１０から第一バックグラウンドイベント、第二バックグラウンドイベント、第三バックグラウンドイベント、第四バックグラウンドイベントなどを取得し、それらを分析処理して、画像形成装置１１０の状態を検出するようになる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、単一のサーバー又はサーバーのグループである。サーバーのグループは、集中型又は分散型である。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、ローカル又はリモートである。例えば、処理装置１４０は、ネットワーク１２０を介して、画像形成装置１１０、少なくとも一つの端末装置１３０及び／又は記憶装置１５０から、情報及び／又はデータを読み取る。別の例では、処理装置１４０は、画像形成装置１１０、少なくとも一つの端末装置１３０及び／又は記憶装置１５０に直接的に接続され、情報及び／又はデータを読み取る。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、クラウドプラットフォームで実現することができる。例えば、クラウドプラットフォームは、プライベートクラウドプラットフォーム、パブリッククラウドプラットフォーム、ハイブリッドクラウドプラットフォーム、コミュニティクラウドプラットフォーム、分散型クラウドプラットフォーム、インタークラウドプラットフォーム、マルチクラウドプラットフォームなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、一つ又は複数のプロセッサ（例えば、シングルチッププロセッサ又はマルチチッププロセッサ）を含む。例えば、処理装置１４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ）、画像処理装置（ＧＰＵ）、物理演算ユニット（ＰＰＵ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、コントローラ、マイクロコントローラユニット、縮小命令セッコンピュータ（ＲＩＳＣ）、マイクロプロセッサなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像装置１１０又は端末装置１３０の一部であってもよい。例えば、処理装置１４０は、画像形成装置１１０に統合されてもよく、バックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベントに基づいて、画像形成装置１１０の状態を検出することに用いられる。

記憶装置１５０は、データ、命令及び／又は任意の他の情報を記憶することができる。例えば、記憶装置１５０は、画像形成装置１１０から取得されたバックグラウンドイベント及びその関連情報などを記憶することができる。いくつかの実施形態では、記憶装置１５０は、画像形成装置１１０、少なくとも一つの端末装置１３０及び／又は処理装置１４０から取得されたデータを記憶することができる。いくつかの実施形態では、記憶装置１５０は、処理装置１４０が本明細書に記載の例示的な方法を実行又は完成することに用いられるデータ及び／又は命令を、記憶することができる。いくつかの実施形態では、記憶装置１５０は、大容量メモリ、リムーバブルメモリ、揮発性読み書きメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）など、又はそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、記憶装置１５０は、クラウドプラットフォームで実現することができる。

いくつかの実施形態では、記憶装置１５０は、ネットワーク１２０に接続されて、システム１００の少なくとも一つの他の構成要素（例えば、画像形成装置１１０、少なくとも一つの端末装置１３０、処理装置１４０）と通信する。システム１００の少なくとも一つの構成要素は、ネットワーク１２０を介して記憶装置１５０に記憶されたデータ（例えば、バックグラウンド単一イベント情報、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報、単一イベント画像など）を読み取ることができる。いくつかの実施形態では、記憶装置１５０は、処理装置１４０の一部であってもよい。

上記の説明は、例示のみを目的として提供されており、本願の範囲を限定することを意図していないことに留意されたい。当業者は、本願の内容の指導のもとで、様々な変更及び修正を行うことができる。本明細書に記載の例示的な実施形態の特徴、構造、方法及び他の特徴をさまざまな方法で組み合わせて、追加及び／又は代替の例示的な実施形態を得ることができる。例えば、記憶装置１５０は、クラウドコンピューティングプラットフォーム（例えば、パブリッククラウド、プライベートクラウド、コミュニティ及びハイブリッドクラウドなど）を含むデータの記憶装置であってもよい。しかしながら、これらの変更及び修正は、本願の範囲から逸脱するものではない。

図２は、本願のいくつかの実施形態によるコンピューティング装置の例示的なハードウェア及び／又はソフトウェアの概略図である。

図２に示すように、コンピューティング装置２００は、プロセッサ２１０、メモリ２２０、入力／出力インターフェース２３０、及び通信ポート２４０を含む。

プロセッサ２１０は、コンピューティング命令（プログラムコード）を実行し、且つ本願に記載された画像形成装置の状態の検出システム１００の機能を実行することができる。コンピューティング命令は、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、手順、モジュール、及び機能を含む（機能は、本願で説明されている特定の機能を指す）。例えば、プロセッサ２１０は、システム１００の任意のコンポーネントから取得されたバックグラウンドイベント情報を処理することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ２１０は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、画像処理装置（ＧＰＵ）、物理演算ユニット（ＰＰＵ）、マイクロコントローラユニット、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、高度なＲＩＳＣマシン（ＡＲＭ）、プログラマブルロジックデバイス、及び一つ又は複数の機能を実行できる任意の回路及びプロセッサなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。例示のみのために、図２に示すようなコンピューティング装置２００は一つのプロセッサのみを示すが、本願におけるコンピューティング装置２００は、複数のプロセッサを含んでもよい。

メモリ２２０は、システム１００の任意の他の構成要素から取得されたデータ／情報を記憶することができる。いくつかの実施形態では、メモリ２２０は、大容量メモリ、リムーバブルメモリ、揮発性読み取り及び書き込みメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）など、又はそれらの任意の組み合わせを含む。例示的な大容量メモリは、磁気ディスク、光ディスク及びソリッドステートドライブなどを含む。リムーバブルメモリは、フラッシュドライブ、フロッピーディスク、光ディスク、メモリカード、コンパクトディスク、テープなどを含む。揮発性読み取り及び書き込みメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。ＲＡＭは、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートの同期ダイナミックＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、サイリスタＲＡＭ（Ｔ－ＲＡＭ）、ゼロキャパシタンス（Ｚ－ＲＡＭ）などを含む。ＲＯＭは、マスクＲＯＭ（ＭＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＰＥＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタルバーサタイルディスクＲＯＭなどを含む。

入力／出力インターフェース２３０は、信号、データ、又は情報を入力又は出力することに用いられる。いくつかの実施形態では、入力／出力インターフェース２３０により、ユーザはシステム１００の構成要素（例えば、画像形成装置１１０）と通信することができる。いくつかの実施形態では、入力／出力インターフェース２３０は、入力装置及び出力装置を含む。例示的な入力装置は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、及びマイクロフォンの一つ又は任意の組み合わせを含む。例示的な出力装置は、ディスプレイ装置、スピーカ、プリンタ、プロジェクタなど、又はそれらの任意の組み合わせを含む。例示的なディスプレイ装置は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、曲面ディスプレイ、テレビ装置、陰極線管（ＣＲＴ）などのうちの一種又はそれらの任意の組み合わせを含む。通信ポート２４０は、データ通信のためにネットワークに接続することができる。接続は、有線接続、無線接続、又は両方の組み合わせである。有線接続は、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、電話回線など、又はそれらの任意の組み合わせを含む。無線接続は、ブルートゥース（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、ＷｉＭａｘ、ＷＬＡＮ、ＺｉｇＢｅｅ、モバイルネットワーク（例えば、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇなど）などの中の一種又はそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、通信ポート２４０は、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５などの標準化されたポートであってもよい。いくつかの実施形態では、通信ポート２４０は、特別に設計されたポートであってもよい。例えば、通信ポート２４０は、デジタル画像及び医療通信プロトコル（ＤＩＣＯＭ）によって設計される。

図３は、本願のいくつかの実施形態による画像形成装置の状態校正装置の例示的なブロック図である。

図３に示すように、いくつかの実施形態では、画像形成装置の状態校正装置３００は、取得モジュール３１０、画像生成モジュール３２０、決定モジュール３３０、及び校正モジュール３４０を含む。

取得モジュール３１０は、データ及び／又は情報を取得することに用いられる。例えば、取得モジュール３１０は、画像形成装置１１０の検出器によって受信され、結晶自体の放射粒子に関連するバックグラウンドイベント情報を取得することに用いられる。いくつかの実施形態では、取得モジュール３１０は、画像形成装置１１０の検出器の結晶のバックグラウンド単一イベント及び／又はバックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、図４に説明された第一バックグラウンドイベント、第二バックグラウンドイベント、第三バックグラウンドイベント、第四バックグラウンドイベント、第五バックグラウンドイベント及び第六バックグラウンドイベント）を取得することに用いられる。いくつかの実施形態では、取得モジュール３１０は、画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブルの異常状態に応答して、画像形成装置１１０の検出器の結晶のバックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント）の情報を取得することに用いられる。いくつかの実施形態では、取得モジュール３１０は、画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブルを校正することに応答して、画像形成装置１１０の検出器の結晶のバックグラウンドイベント（例えば、第二バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベント）の情報を取得することに用いられる。

画像生成モジュール３２０は、バックグラウンドイベントに関連する画像を生成することができる。例えば、画像生成モジュール３２０は、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント）に基づいて、単一イベント画像を生成することに用いられる。いくつかの実施形態では、画像生成モジュール３２０は、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベント）のエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成することに用いられる。いくつかの実施形態では、画像生成モジュール３２０は、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント及び／又は第二バックグラウンドイベント、又は第四バックグラウンドイベント）の情報に基づいて、イベント時間スペクトルを生成することに用いられる。いくつかの実施形態では、画像生成モジュール３２０は、例えば目標対象物体の画像などの他の関連画像を生成することもできる。本明細書ではこれに限定されない。

決定モジュール３３０は、飛行時間（ＴＯＦ、Ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ）を決定することに用いられる。いくつかの実施形態では、決定モジュール３３０は、バックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントから選択されたバックグラウンドコンプライアンスイベント、又は図４の第四バックグラウンドイベント）の情報に基づいて、測定飛行時間と理論飛行時間を計算することに用いられる。いくつかの実施形態では、決定モジュール３３０は、エネルギースペクトルによって、エネルギースペクトルのピーク位置を決定することにも用いられる。いくつかの実施形態では、決定モジュール３３０は、時間デジタル変換（ＴＤＣ、Ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ）値と時間との間の対応関係を決定することにも用いられる。

いくつかの実施形態では、決定モジュール３３０は、ピーク位置決定ユニット３３２及び時間決定ユニット３３４をさらに含む。ピーク位置決定ユニット３３２は、エネルギースペクトルのピーク位置を計算することに用いられる。時間決定ユニット３３４は、例えば、測定飛行時間、理論飛行時間などのイベント関連の時間情報を計算することに用いられる。

校正モジュール３４０は、画像形成装置の状態を校正することに用いられる。画像形成装置の状態は、そのソフトウェア及び／又はハードウェアの状態、システムデータの正確性状態などを指す。校正モジュール３４０が校正できる画像形成装置の状態は、結晶位置ルックアップテーブルの状態、エネルギースケール状態、エネルギー校正状態、検出器モジュールの間の時間同期状態、飛行時間状態、ＴＤＣスケール状態、システム障害など、又はそれらの任意の組み合わせを含む。例えば、校正モジュール３４０は、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント）の情報に基づいて、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正することに用いられる。別の例では、校正モジュール３４０は、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベント）の情報に基づいて、画像形成装置のエネルギー状態を校正することに用いられる。別の例では、校正モジュール３４０は、バックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントに基づいて、取得されたバックグラウンドコンプライアンスイベント）の情報に基づいて、画像形成装置の検出器に時間校正を実行することに用いられる。

いくつかの実施形態では、校正モジュール３４０は、ＬＵＴ校正ユニット３４２、エネルギー状態校正ユニット３４４、時間同期ユニット３４６、及び飛行時間状態校正ユニット３４８をさらに含む。

ＬＵＴ校正ユニット３４２は、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正することに用いられる。いくつかの実施形態では、ＬＵＴ校正ユニット３４２は、（例えば、結晶位置ルックアップテーブルを校正する前に）結晶位置ルックアップテーブルの状態が異常であるかどうかを判断することができる。画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルの状態が異常であるかどうかは、検出器によって検出されたイベントに対して、計算によって獲得された検出器の各結晶がイベントに対する応答位置と、結晶の実際位置とが一致するかどうかを指す。いくつかの実施形態では、結晶位置ルックアップテーブルの異常状態に応答して、ＬＵＴ校正ユニット３４２は、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント）の情報に基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正する。

エネルギー状態校正ユニット３４４は、画像形成装置のエネルギー状態を校正することに用いられる。いくつかの実施形態では、エネルギー状態校正ユニット３４４は、（例えば、エネルギー状態を校正する前に）エネルギー状態が異常であるかどうかを判断することができる。画像形成装置のエネルギー状態は、画像形成装置の各検出器チャネルが同じエネルギーを持つ粒子を受け取ったときに得られるエネルギー値のマッチング状態を指す。エネルギー状態が異常であるかどうかは、各検出器チャネルが同じエネルギーを持つ粒子を受け取って得られるエネルギー値が同じであるかどうかを指す。いくつかの実施形態では、画像形成装置のエネルギー状態が異常である場合、それに応じてエネルギースケール曲線がずれる場合がある。エネルギースケール曲線は、粒子のエネルギーを指すＡＤＣ値を実際のエネルギーにマッピングする。エネルギースケール曲線の正確度は、ＰＥＴ装置の画像解像度に関連する。ここで、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ アナログ－デジタル変換器）は、連続的に変化するアナログ信号を離散デジタル信号に変換する装置を指す。ＡＤＣ値は、アナログ－デジタル変換器のサンプリング値を指す。いくつかの実施形態では、エネルギー状態校正ユニット３４４は、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベント）の情報に基づいて、エネルギー状態を校正することができる。例えば、エネルギー状態校正ユニット３４４は、第三バックグラウンドイベント情報に基づいて、結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク値、及び少なくとも二つのエネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値を決定することができ、少なくとも二つのエネルギーピーク値と、少なくとも二つのエネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値によって、画像形成装置のエネルギースケール曲線を決定することができる。

時間同期ユニット３４６は、画像形成装置の検出器の各検出器モジュールの時間同期を実行することに用いられる。いくつかの実施形態では、時間同期ユニット３４６は、検出器モジュールの時間が同期されるかどうか（例えば、検出器モジュールの時間を校正する前又は校正する時）を判断することができる。いくつかの実施形態では、検出器モジュールの時間が同期しないことに応答して、時間同期ユニット３４６は、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報に基づいて、検出器モジュールの時間を同期させることができる。例えば、時間同期ユニット３４６は、測定飛行時間及び理論飛行時間によって、検出器の各検出器モジュールの時間を同期させることができる。

飛行時間状態校正ユニット３４８は、画像形成装置の飛行時間状態を校正することに用いられる。いくつかの実施形態では、飛行時間状態校正ユニット３４８は、（例えば、飛行時間状態を校正する前に）飛行時間状態が異常であるかどうかを判断することができる。飛行時間状態は、検出器が粒子を受け取る時間の状態を指す。飛行時間の状態が異常であるかどうかは、飛行時間がずれるかどうかを指す。いくつかの実施形態では、飛行時間状態の異常（例えば、バックグラウンドコンプライアンスイベントの測定飛行時間と理論飛行時間との差が閾値を超える）に応答して、飛行時間状態校正ユニット３４８は、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、検出器の飛行時間を校正することができる。いくつかの実施形態では、飛行時間状態校正ユニット３４８は、ＴＤＣ値と時間との対応関係によって、画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定することもできる。

画像形成装置の状態校正装置３００及びモジュールに対する上記の説明は、説明の便宜のためだけであり、本願発明を列挙された実施形態の範囲に限定することができないことに留意されたい。当業者であれば、システムの原理を理解した後、この原理から逸脱することなく、さまざまなモジュールを任意に組み合わせたり、他のモジュールと接続するサブシステムを形成したりできることが理解できる。例えば、いくつかの実施形態では、図３に示された取得モジュール３１０、画像生成モジュール３２０、決定モジュール３３０、及び校正モジュール３４０（例えば、処理装置１４０）における異なるモジュールが、上記の二つ又は二つ以上のモジュールの機能を実現できる一つのモジュールであってもよい。別の例では、各モジュールは、独自の記憶モジュールをそれぞれ持ってもよい。別の例では、各モジュールは、一つの記憶モジュールを共有してもよい。このような変形は、本願の保護範囲に属する。

図４は、本願発明のいくつかの実施形態による画像形成装置の状態の検出方法の例示的なフローチャートである。

いくつかの実施形態では、画像形成装置（ＰＥＴ装置など）の状態の検出方法４００は、画像形成装置の状態の検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）又は状態校正装置３００によって実行されてもよい。例えば、画像形成装置の状態の検出方法４００は、プログラム又は命令の形式で記憶装置（例えば、記憶装置１５０など）に記憶して、状態検出システム１００（例えば、処理装置１４０）がプログラム又は命令を実行することにより、画像形成装置の状態の検出方法４００を実現することができる。以下に示された状態検出方法４００の動作の概略図は、例示的なものである。いくつかの実施形態では、画像形成装置の状態の検出方法４００は、説明されていない一つ又は複数の追加の操作及び／又は議論されていない一つ又は複数の操作によって実現することができる。さらに、図４に示され、以下に説明される状態検出方法４００の動作の順序は、限定を意図するものではない。

ステップ４１０において、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器の結晶の第一バックグラウンドイベントを取得する。いくつかの実施形態では、ステップ４１０は取得モジュール３１０によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、画像形成装置の検出器は、複数の検出器の結晶を含み、陽電子の消滅によって生成された一対のガンマ光子は、二つの異なる検出器の結晶によって受け取られる。ガンマ光子が画像形成装置の検出器に入射すると、結晶で多数の光子が発生し、その光子が検出器に受け取られて電気信号に変換され、複数の検出器で発生した信号を重み付けすることによって、ガンマ光子の作用位置を計算することができる。ただし、検出器の実際設計とアルゴリズム自体の問題により、画像は、ピンクッション歪み又はバレル歪みが発生し、実際の計算位置がガンマ光子の実際作用位置ではない場合がある。従って、パンフィールドソースで検出器を照射する必要があり、得られたパンフィールド画像をセグメント化して各結晶の応答位置を取得し、検出器の結晶の位置ルックアップテーブル（ｌｏｏｋ－ｕｐ ｔａｂｌｅ ＬＵＴ）として使用する。実際に採集する時、計算されたガンマ光子の作用位置と結晶位置ルックアップテーブルによって、ガンマ光子と作用する結晶を判断して、結晶がシステムにある実際の物理位置をガンマ光子の作用位置として、それによってガンマ光子の入射位置を決定する。従って、結晶位置ルックアップテーブルの正確度は、ガンマ光子の入射位置の検出の正確度に関連し、ガンマ光子の入射位置の検出の正確度は、画像形成装置の画像解像度を確保することができる。ただし、結晶位置ルックアップテーブルは、不鮮明なパンフィールド画像などの理由により、偏差が発生する場合があるので、結晶位置ルックアップテーブルを校正する必要がある。いくつかの実施形態では、画像形成装置の検出器の結晶は、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ゲルマニウム酸ビスマス（ＢＧＯ）、ケイ酸ルテチウム（ＬＳＯ）、ケイ酸イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）などのシンチレーションの結晶を含む。本実施形態では、主にケイ酸イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）のシンチレーションの結晶の検出器を例として、説明を行う。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、予めに設定された時間間隔（例えば、１時間、１日、１週間、５日など）に基づいて、画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブルの状態を定期的に検出することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブルの状態をリアルタイムで（例えば、画像形成装置が使われなくて遊んでいる時）検出することができる。例えば、処理装置１４０は、画像形成装置１１０が目標対象物体をスキャンする前に、画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブルの状態が異常であるかどうかを検出することができる。

本願の明細書に記載のバックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント、第二バックグラウンドイベント、第三バックグラウンドイベント、第四バックグラウンドイベントなど）は、画像形成装置の検出器の結晶自体の放射粒子に関連する。検出器の結晶がケイ酸イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）のシンチレーションの結晶であることを例として、Ｌｕ１７６はＬＹＳＯに存在するので、ケイ酸イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）のシンチレーションの結晶には固有放射現象があり、バックグラウンド放射現象とも呼ばれる。Ｌｕ１７６が崩壊すると、β粒子とγ光子が生成され、生成されたβ粒子の飛程は短く、それらのエネルギーは主に崩壊する結晶に蓄積される。生成されたγ光子は高い透過力を持ち、崩壊する結晶で検出できるだけではないで、脱出して、他の結晶によって検出される可能性もある。検出器がβ粒子及び／又はγ光子を受け取るイベントは、バックグラウンドイベントと呼ばれる。いくつかの実施形態では、バックグラウンドイベントは、バックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベントを含む。一例として、Ｌｕ１７６の崩壊によって生成された粒子が同じ結晶でのみ検出される場合、結晶の対応する検出器が粒子を受け取るイベントは、バックグラウンド単一イベントと呼ばれる。崩壊によって生成されたγ光子が脱出して、他の結晶によって検出される場合、β粒子を受け取る結晶に対応する検出器とγ光子を受け取る結晶に対応する検出器の間の接続線は、応答線と呼ばれ、検出器がβ粒子とγ光子を受け取るイベントは、バックグラウンドコンプライアンスイベントと呼ばれる。いくつかの実施形態では、検出器が受け取られたβ粒子及び／又はγ光子のデータは、バックグラウンドイベント情報と呼ばれる。

図５に示すように、画像形成装置の検出器は、結晶アレイＡ及び結晶アレイＢを含む。結晶アレイＡでβイベントが生成され、対応する結晶アレイＢで対応するγイベントが受信される。結晶アレイＡは、光センサーとフロントエンド回路に結合され、フロントエンド回路は、βイベント情報を記録するための増幅器を含む。結晶アレイＢは、光センサー及びフロントエンド回路に結合され、フロントエンド回路は、γイベント情報を記録するための増幅器を含む。バックグラウンドコンプライアンスイベント情報は、結晶アレイＡがβイベントを受信した時間情報Ｔａと、βイベントを受信した結晶が結晶アレイＡにある位置であり、結晶アレイＢがγイベントを受信した時間情報Ｔｂと、γイベントを受信した結晶アレイＢにある位置である。ここで、位置は、検出器全体でデカルト座標系を確立することによって得られる、対応する結晶に対応する座標位置であってもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、予めに設定されたエネルギーウィンドウによって、検出器によって受信された結晶自体の放射粒子の第一バックグラウンドイベントを取得することができる。第一バックグラウンドイベントは、バックグラウンドの単一イベントであってもよい。いくつかの実施形態では、エネルギーウィンドウの範囲は、画像形成装置の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲にある。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、予めに設定されたタイムウィンドウによって、検出器によって受信された結晶自体の放射粒子の第一バックグラウンドイベントを取得することができる。エネルギーウィンドウの詳細については、図７の関連する説明を参照して、タイムウィンドウの詳細については、図１０の関連する説明を参照して、ここでは繰り返さない。

ステップ４２０において、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベントに基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正する。いくつかの実施形態では、ステップ４２０は、校正モジュール３４０（例えば、ＬＵＴ校正ユニット３４２）によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベントに基づいて、単一イベント画像を決定し、及び／又は単一イベント画像によって結晶位置ルックアップテーブルを校正することができる。結晶位置ルックアップテーブルを校正することに関する詳細については、本願の明細書の他の部分、例えば図７とその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

ステップ４３０において、処理装置１４０は、画像形成装置のエネルギー状態を校正する。いくつかの実施形態では、ステップ４３０は、校正モジュール３４０（例えば、エネルギー状態校正ユニット３４４）によって実行されてもよい。

検出器のデジタル処理部分は、入射されたγ光子を電気信号に変換し、そのエネルギー、位置、時間などの情報を取得した後、エネルギー適合性計算によって、バックグラウンドイベントが応答線にある位置を決定し、２次元又は３次元の断層撮影再構成アルゴリズムによって、目標対象物体の陽電子核種の分布を取得する。それによって、インビトロで目標対象物体の生理学的及び／又は生化学的プロセスを観測する。エネルギーフィット計算を行う場合、各検出器モジュールのエネルギー計算は、各検出器モジュールのデータよって行われる。従って、検出器が決定されると、そのさまざまな検出モジュール間のエネルギー計算は互いに独立するが、画像形成装置の検出器が使用される複数の結晶と光電変換装置との間、及び各回路の間が差異を持つ場合があるので、同じ方法を使用しても、結晶が受け取られた同じエネルギーを持つγ光子に対してエネルギー計算を行った後、各結晶によって検出されたカウントピーク値に対応するエネルギー値は、理論的なカウントピーク値に対応するエネルギー値から一定のオフセットを持つ。従って、画像形成装置のエネルギー状態を校正する必要がある。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、予めに設定された時間間隔（例えば、５時間、１０時間、３日、５日、１ヶ月など）に基づいて、画像形成装置１１０のエネルギー状態校正を定期的に実行することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置が正常に使用される時又は画像形成装置が使われなくて遊んでいる時、画像形成装置１１０のエネルギー状態校正を実行することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器モジュールが交換された後（例えば、画像形成装置の一つ又は複数の検出モジュールが故障して交換された後）に、画像形成装置のエネルギー状態校正を実行することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルの校正を実行した後に、画像形成装置のエネルギー状態校正を実行することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置のエネルギー状態の異常に応答して、画像形成装置のエネルギー状態校正を実行することができる。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置のエネルギー状態を校正することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器の結晶の第三バックグラウンドイベントを取得し、第三バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置のエネルギー状態を校正することができる。ここで、第三バックグラウンドイベントは、画像形成装置の検出器の結晶自体放の射粒子に関連する。第三バックグラウンドイベントは、画像形成装置の検出器によって受信された結晶自体の放射粒子のバックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベントを含む。例えば、イベント採集モードが単一イベントモードである場合（対応して、第一バックグラウンドイベントはバックグラウンド単一イベントである）、処理装置１４０は、まず、ステップ４２０において、バックグラウンド単一イベントに基づいて、画像形成装置１１０の検出器の結晶位置ルックアップテーブルを校正する。次に、ステップ４３０において、バックグラウンドの単一イベントに基づいて、画像形成装置１１０のエネルギー状態を校正する。ここで、単一イベントモードは、画像形成装置の検出器がバックグラウンド単一イベントを採集するときに対応するイベント採集モードを指す。別の例として、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置１１０の検出器の結晶位置ルックアップテーブルを校正した後、結晶の第三バックグラウンドイベントを取得し、第三バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置１１０のエネルギー状態を校正する。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置１１０のエネルギー状態が異常であるかどうかを判断することができる。具体的には、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成し、エネルギースペクトルのピーク位置を決定する。エネルギースペクトルのピーク位置、及びピーク位置に対応する校正されたピーク位置によって、画像形成装置のエネルギー校正状態を決定する。エネルギー校正状態の異常に応答して、画像形成装置のエネルギー状態を校正する。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置１１０のエネルギー状態が異常であるかどうかを判断せずに、画像形成装置１１０のエネルギー状態を直接に校正してもよい。いくつかの実施形態では、第三バックグラウンドイベントは、バックグラウンド単一イベントであってもよく、処理装置１４０は、バックグラウンド単一イベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成してもよい。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、予めに設定されたタイムウィンドウ及び／又は予めに設定されたエネルギーウィンドウによって、画像形成装置１１０の検出器がコンプライアンスイベントモードのもとで、受信された第三バックグラウンドイベント（即ち、第三バックグラウンドイベントはバックグラウンドコンプライアンスイベントである）の粒子の到着時間に基づいて、粒子エネルギー情報を選別して、選別された粒子エネルギー情報によって、エネルギースペクトルを生成する。いくつかの実施形態では、エネルギースペクトルは、全エネルギーピークのピーク値又は単一エネルギーピーク値のうちの少なくとも一つを含む。ここで、コンプライアンスイベントモードは、画像形成装置の検出器がバックグラウンドイベントを受信した後、コンプライアンス処理によって、バックグラウンドコンプライアンスイベントを取得するモードを指す。エネルギー状態校正に関する詳細については、本明細書の他の部分、例えば図１０～１２及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベントに基づいて、結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク、及び少なくとも二つのエネルギーピークに対応するＡＤＣ値を決定することができる。少なくとも二つのエネルギーピーク及び少なくとも二つのエネルギーピークに対応するＡＤＣ値によって、画像形成装置のエネルギースケール曲線を決定する。エネルギースケール曲線の決定に関連するより多くの内容については、本明細書の他の部分、例えば、図１４及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

ステップ４４０において、処理装置１４０は、結晶の第二バックグラウンドイベントを取得する。いくつかの実施形態では、ステップ４４０は、取得モジュール３１０によって実行されてもよい。

第二バックグラウンドイベントは、結晶自体の放射粒子に関連する。第二バックグラウンドイベントは、バックグラウンド単一イベントであってもよい。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置のエネルギー状態を校正した後に、第二バックグラウンドイベントを取得してもよいし、エネルギー状態を校正する前又は結晶位置ルックアップテーブルを校正する前に、第二バックグラウンドイベントを取得してもよい。本明細書には、限定しない。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、予めに設定されたエネルギーウィンドウによって、検出器によって受信された結晶自体の放射粒子の第二バックグラウンドイベントを取得することができる。いくつかの実施形態では、エネルギーウィンドウの範囲は、画像形成装置の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲内にある。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、予めに設定されたタイムウィンドウによって、検出器によって受信された結晶自体の放射粒子の第二バックグラウンドイベントを取得することができる。いくつかの実施形態では、タイムウィンドウの範囲は、画像形成装置の臨床タイムウィンドウの閾値範囲内にある。

ステップ４５０において、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントに基づいて、検出器の飛行時間状態を校正する。いくつかの実施形態では、ステップ４５０は、校正モジュール３４０（例えば、飛行時間状態校正ユニット３４８）によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントに基づいて、測定飛行時間を決定することができ、測定飛行時間が反映される画像形成装置の飛行時間状態によって、画像形成装置の検出器の飛行時間を校正する。具体的には、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベントと第二バックグラウンドイベントをコンプライアンスすることによって、バックグラウンドコンプライアンスイベントを取得し、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報に基づいて、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定することができる。バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、検出器の飛行時間を校正する。いくつかの実施形態では、バックグラウンドイベント情報は、バックグラウンドイベントの粒子が画像形成装置の検出器に到着する時間、及び対応する結晶位置を含む。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、飛行時間状態を校正する前に、飛行時間状態が異常であるかどうかを判断することができる。飛行時間校正の詳細については、本明細書の他の部分、例えば図１９及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントに基づいて、イベント時間スペクトルを生成することができ、イベント時間スペクトルによって、ＴＤＣ値と時間との対応関係を決定することができ、対応関係によって、画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、結晶の第四バックグラウンドイベントを取得し、第四バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定することができる。ここで、第四バックグラウンドイベントは、結晶自体の放射粒子に関連する。第四バックグラウンドイベントは、バックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベントを含む。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第四バックグラウンドイベントに基づいて、イベント時間スペクトルを生成することができ、イベント時間スペクトルによって、ＴＤＣ値と時間との対応関係を決定することができ、対応関係によって、画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定することができる。

単なる例として、処理装置１４０は、検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子のバックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第四バックグラウンドイベント）に基づいて、各ＴＤＣ値が対応するバックグラウンドイベントの数量Ｎ_ｉ即ちイベント時間スペクトルを決定することができる。ここでは、ｉがＴＤＣ値を表し、ｉ＝０、１、２…。具体的には、画像形成装置の検出器がバックグラウンドイベントを受信した後、バックグラウンドイベントの粒子が検出器に到着する到着時間を記録し、到着時間を対応する電気信号（つまり、チャネルの数量）に変換して、電気信号によって、イベント時間スペクトルを生成する。いくつかの実施形態では、採集されたバックグラウンドイベントの総数が多いほど、誤差が小さくなり、対応するＴＤＣスケール曲線の正確度が高くなる。例えば、統計誤差を減らすために、ＴＤＣ値が対応するＮ_ｉの平均値を、１０００より大きくしてもよい。さらに、処理装置１４０は、イベント時間スペクトルに基づいて、基準ＴＤＣ値及びそれに対応する参考時間を決定することができる。例えば、図２０に示すように、処理装置１４０は、ＴＤＣ値６０（即ち、図２０における縦の点線が対応する位置のチャネル値）を基準ＴＤＣ値として決定し、これをｉ_０とする。ＴＤＣ値６０は、イベント時間スペクトルの左右両側のＴＤＣ値が対応するバックグラウンドイベントの総数をほぼ等しくさせることができる。基準ＴＤＣ値が対応する時間がＴ／２であることを設定して、参考時間とする。ここで、ＴはＴＤＣのクロック周期を表す。さらに、数式Ｔ_Ｉ－１=Ｔ_Ｉ－Ｎ_Ｉ＊（Ｔ／ΣＮ_Ｉ）によって、再帰計算を行って、イベントの時間スペクトルにおける基準ＴＤＣ値の左側のＴＤＣ値と時間との対応関係を決定する。ここで、Ｉ=ｉ_０、ｉ_０－１、ｉ_０－２、…、ｉ_{ｓｔａｒｔ}。数式Ｔ_Ｉ＋１=Ｔ_Ｉ＋Ｎ_Ｉ＊（Ｔ／ΣＮ_Ｉ）によって、再帰計算を行って、イベント時間スペクトルにおける基準ＴＤＣ値の右側のＴＤＣ値と時間との対応関係を決定する。ここで、Ｉ=ｉ_０、ｉ_０＋１、ｉ_０＋２、…、ｉ_ｅｎｄ。ここで、Ｔ_Ｉ＝ｉ０＝Ｔ／２。処理装置１４０は、基準ＴＤＣ値の左側のＴＤＣ値と時間との対応関係及び右側のＴＤＣ値と時間との対応関係に基づいて、ＴＤＣ値と時間との対応関係Ｔ（ｉ）を得り、ｉ＝０、１、２…。それによって、ＴＤＣスケール曲線を得ることができる（図２１に示すように）。参考時間位置は一例に過ぎず、いくつかの代替実施形態では、他のＴＤＣ値を選択して基準ＴＤＣ値（例えば、イベント時間スペクトルにおけるＴＤＣ値が０であるＴＤＣ値）として使用してもよく、参考時間は[０、Ｔ]の任意の時間値であり、本明細書では、これに限定されない。いくつかの実施形態では、ＴＤＣスケール曲線の形式は、曲線、関数関係、ルックアップテーブルなどの形式を含み、本明細書では、これに限定されない。いくつかの実施形態では、ＴＤＣスケール曲線を得た後、処理装置１４０は、ＴＤＣスケール曲線に基づいて、ＴＤＣスケール曲線の任意のＴＤＣ値が対応する時間を決定することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、ＴＤＣスケール曲線に基づいて、ＴＤＣスケール曲線の任意のＴＤＣ値が対応する時間を決定することができ、決定された時間に基づいて、飛行時間校正又は時間同期校正などを実行することができる。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントによって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定することができ、測定飛行時間及び理論飛行時間によって、検出器の検出器モジュールの時間同期を実行することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、第四バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置の検出器の時間同期を実行することができる。例えば、第四バックグラウンドイベントは、画像形成装置１１０の検出器によって受信された結晶自体の放射粒子のバックグラウンドコンプライアンスイベントを含み、処理装置１４０は、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間と理論飛行時間とを決定することができる。測定飛行時間と理論飛行時間との差が閾値を超えることに応答して、検出器モジュールの時間同期を実行する。いくつかの実施形態では、検出器モジュールを時間同期する前に、処理装置１４０は、検出器モジュールの時間が同期されるかどうかを判断することができる。時間同期の詳細については、本明細書の他の部分、例えば図１６～１７及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、同時に採集されたバックグラウンド単一イベント（例えば、第一バックグラウンドイベント又は第二バックグラウンドイベント）に基づいて、画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブル及びエネルギー状態を校正することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、同時に採集されたバックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第三バックグラウンドイベント）に基づいて、画像形成装置１１０のエネルギー校正状態を検出及び／又は校正し、及びエネルギースケール曲線を決定することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、同時に採集されたバックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントをコンプライアンス処理することによって得られたバックグラウンドコンプライアンスイベント、第三バックグラウンドイベント又は第四バックグラウンドイベント）に基づいて、画像形成装置１１０の飛行時間状態を校正し、時間同期し、及び／又はＴＤＣスケール曲線を決定することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、バックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第三バックグラウンドイベント又は第四バックグラウンドイベント）に基づいて、画像形成装置１１０のＴＤＣスケール曲線を決定することができる。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブルが校正されることに応答して、画像形成装置のエネルギー状態校正、検出器モジュールの時間同期、及び／又は飛行時間状態校正などを実行することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置１１０のエネルギー状態が校正されることに応答して、画像形成装置の検出器モジュールの時間同期及び飛行時間状態校正を実行することができる。いくつかの実施形態では、エネルギー状態の検出及び／又は校正、エネルギースケール曲線の決定、検出器モジュールの時間同期、飛行時間状態の校正、ＴＤＣスケール曲線の決定のいずれかの一つの操作を独立して実行することができる（即ち、システム１００は、各状態検出又は校正に対して、バックグラウンドイベントの採集を個別に実行して、各々の状態検出又は校正の間で、同じバックグラウンドイベントのデータを共用しない。

画像形成装置の状態の検出方法４００に関する上記の説明は、例示及び説明にすぎず、本願の適用範囲を限定するものではないことに留意されたい。当業者であれば、本願のガイダンスのもとで、画像形成装置の状態の検出方法４００に対して様々な修正及び変更を行うことができる。例えば、処理装置１４０は、画像形成装置１１０の異常なエネルギー状態に応答して、第一バックグラウンドイベントを取得し、第一バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置１１０のエネルギー状態を校正することができる。別の例として、処理装置１４０は、画像形成装置１１０の異常な飛行時間状態に応答して、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントを取得し、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドに基づいて、画像形成装置１１０の飛行時間状態を校正することができる。ただし、そのような修正及び変更は、本願の範囲に属する。

理想的には、消滅効果γ光子を受け取る検出器の結晶アレイの物理的位置と画像にデコードされた位置との間の対応関係は、線形関係である。ただし、エンコードプロセスにおけるコンプトン散乱効果、各結晶の物理的な材料の不均一性、及び関連する電子コンポーネントの非線形応答などにより、両方の間の対応が非線形関係になる場合がある。γ光子の入射位置を正確に検出することが、画像形成装置（ＰＥＴ装置など）の画像解像度を確保することができる。従って、結晶と画像との間の対応関係を見つけるために、結晶位置ルックアップテーブルを確立して、ルックアップテーブルを通じてγ光子の正確な受け取る位置を決定することができる。

ＬＹＳＯシンチレーション結晶は、高い光出力、高速な発光減衰、高い実効原子番号、高密度、安定した物理的な特性及び化学的な特性、及びガンマ線の高い検出効率などの特徴により、画像形成装置の検出器のシンチレーション結晶として使用できる。ＬＹＳＯにおけるＬｕ１７６は、崩壊過程で、エネルギーがそれぞれ８８ｋｅＶ、２０２ｋｅＶ、３０７ｋｅＶであるγ光子と、エネルギーが０ｋｅＶ～５９７ｋｅＶであるβ粒子を放出することができる。

本明細書の実施形態は、結晶位置ルックアップテーブルの校正方法を提供する。結晶位置ルックアップテーブルの校正方法は、特定の規則的な配置を持つ結晶アレイと感光性検出器とが結合して形成される検出器モジュールに対して、放射線源のないもとで検出器の結晶のバックグラウンドの固有放射現象を利用して、一定のエネルギー範囲のバックグラウンドイベントを採集して、単一イベント画像を生成して、単一イベント画像を通じて結晶位置ルックアップテーブルを調整及び校正することができる。

図６は、本願のいくつかの実施形態による結晶位置ルックアップテーブルの校正装置の例示的なブロック図である。

図６に示すように、結晶位置ルックアップテーブルの校正装置６００は、取得モジュール６１０、画像生成モジュール６２０、及び校正モジュール６３０を含む。いくつかの実施形態では、取得モジュール６１０及び取得モジュール３１０は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよく、画像生成モジュール６２０及び画像生成モジュール３２０は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよい。校正モジュール６３０及び校正モジュール３４０におけるＬＵＴ校正ユニットは、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよい。

取得モジュール６１０は、画像形成装置の検出器によって受信された、検出器の結晶自体の放射粒子からのバックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント）を取得することに用いられる。画像生成モジュール６２０は、バックグラウンドイベントによって、単一のイベント画像を決定することに用いられる。校正モジュール６３０は、単一イベント画像によって画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正することに用いられる。結晶位置ルックアップテーブルの校正装置６００の各モジュールの詳細については、図７及び関連する説明を参照して、ここでは繰り返さない。

図７は、本願のいくつかの実施形態による結晶位置ルックアップテーブルの校正方法の例示的なフローチャートである。

いくつかの実施形態では、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルの校正方法７００は、画像形成装置の状態の検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）、画像形成装置の状態校正装置３００又は結晶位置ルックアップテーブルの校正装置６００によって実行されてもよい。例えば、結晶位置ルックアップテーブルの校正方法７００は、プログラム又は命令の形式で記憶装置（例えば、記憶装置１５０など）に記憶することができ、状態検出システム１００（例えば、処理装置１４０）がプログラム又は命令を実行する時、結晶位置ルックアップテーブルの校正方法７００を実現することができる。以下に記載される結晶位置ルックアップテーブルの校正方法７００の動作の概略図は、例示的なものである。いくつかの実施形態では、説明されていない一つ又は複数の追加の操作及び／又は討論されていない一つ又は複数の操作を利用して、このプロセスを達成することができる。また、図７に示され、以下に説明される結晶位置ルックアップテーブルの校正方法７００の動作の順序は、限定することを意図するものではない。図７に示すように、結晶位置ルックアップテーブルの校正方法７００は、以下のステップを含む。

ステップ７１０：画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得する。いくつかの実施形態では、ステップ７１０は、処理装置１４０、取得モジュール３１０、又は取得モジュール６１０によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、バックグラウンドイベントは、結晶自体の放射粒子に関連する。具体的には、検出器の結晶がＬＹＳＯシンチレーション結晶である場合、ＬＹＳＯにおけるＬｕ１７６が崩壊中に生成されたβ粒子は、崩壊しつつある検出器結晶に即座に吸収されるが、γ光子は全視野を通して反対側の結晶に到達して、対応する検出器の結晶によって吸収されることができ、検出器の結晶がβ粒子又はγ光子を受け取った後、対応する粒子到着時間又は光子到着時間、粒子エネルギー又は光子エネルギー及び対応する結晶位置というバックグラウンドイベント情報を記録できる。

いくつかの実施形態では、検出器の結晶自体の放射線粒子のバックグラウンドイベントを取得する前に、処理装置１４０は、検出器のエネルギーウィンドウを予めに設定し、予めに設定されたエネルギーウィンドウによって、検出器によって受信された、検出器の結晶自体の放射粒子からのバックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント）を取得することができる。いくつかの実施形態では、エネルギー解像度に基づいて、検出器のエネルギーウィンドウを決定することができ、エネルギー解像度が高いほど、対応するエネルギーウィンドウの値は小さくなる。いくつかの実施形態では、ＬＹＳＯバックグラウンドの固有放射現象によりよく適応するために、適切なエネルギーウィンドウを設定することによって、受け取った低エネルギーのバックグラウンド放射線粒子を除去することができる。いくつかの実施形態では、エネルギーウィンドウの範囲は、画像形成装置（例えば、ＰＥＴ装置）の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲にあってもよい。一例として、まず、ＰＥＴ装置の実際の適用プロセスで、異なる地域の異なる病院のＰＥＴ装置のエネルギーウィンドウの閾値に関する大量のデータを取得し、大量のデータの統計を通じて、ＰＥＴ装置の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲を取得することができる。予めに設定される検出器のエネルギーウィンドウの範囲は、対応するＰＥＴ装置の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲内にあってもよく、取得したバックグラウンドイベントに基づいて決定されたデータと臨床データとをマッチングさせる。いくつかの実施形態では、画像形成装置のエネルギーウィンドウが決定された後、処理装置１４０は、エネルギーウィンドウによって、バックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント）を取得してもよい。

ステップ７２０：バックグラウンドイベントによって、単一イベント画像を決定する。いくつかの実施形態では、ステップ７２０は、処理装置１４０又は画像生成モジュール３２０又は画像生成モジュール６２０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、バックグラウンドイベントによって、単一の特徴的なピークイベントを得り、単一の特徴的なピークイベントによって、単一イベント画像を生成することができる。具体的には、処理装置１４０は、バックグラウンドイベントにおける検出器がβ粒子又はγ光子を受け取った後で記録された粒子エネルギー又は光子エネルギーによって、対応するエネルギースペクトルを形成することができる。その中で、Ｌｕ１７６は、崩壊過程で、８８ｋｅＶ、２０２ｋｅＶ、３０７ｋｅＶの三種のエネルギーを持つγ光子と、０ｋｅＶ～５９７ｋｅＶのエネルギーを持つβ粒子を放出することができ、三種のγ光子とβ粒子がエネルギーの重ね合わせを生成できる。従って、いくつかの実施形態では、生成されたエネルギースペクトルにおける単一の特徴的なエネルギーピークイベントは、８８ｋｅＶの光子とβ粒子とが重ね合わせた後に形成される特徴的なエネルギーピークイベント、２０２ｋｅＶの光子とβ粒子とが重ね合わせた後に形成される特徴的なエネルギーピークイベント、３０７ｋｅＶの光子とβ粒子とが重ね合わせた後に形成される特徴的なエネルギーピークイベント、５９７ｋｅＶの特徴的なエネルギーピークイベント、及び／又は５９７ｋｅＶの光子とβ粒子が重ね合わせた後に形成される特徴的なエネルギーピークイベントなどを含む。好ましくは、本実施形態で使用される単一の特徴的なエネルギーピークイベントは、検出器によって受信された５９７ｋｅＶの光子のバックグラウンドイベントを含む。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置１１０の検出器によって受信された５９７ｋｅＶの光子の単一の特徴的なピークイベントによって、単一イベント画像を生成することができる。

理論上は、５９７ｋｅＶの光子の特徴的なエネルギーピークイベントを使用して、単一イベント画像を作成できますが、光子の散乱と電子測定によるエラーにより、実際の測定データは特定の広がりのガウス分布を持つ。従って、処理装置１４０は、単一イベント画像を作成する時、５９７ｋｅＶの光子の特徴的エネルギーピークイベント、及び５９７ｋｅＶの光子の特徴的エネルギーピークイベントの周囲の特定のエネルギー範囲の光子の特徴的エネルギーピークイベントによって、単一イベント画像を生成することができる。

ステップ７３０：単一イベント画像によって、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正する。いくつかの実施形態では、ステップ７３０は、処理装置１４０又は校正モジュール３４０又は校正モジュール６３０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、単一イベント画像によって、結晶位置ルックアップテーブルにおける結晶の位置ラベルが単一イベント画像での対応するピクセル分布を得ることができ、及び／又は、結晶の位置ラベルが単一イベント画像での対応するピクセル分布によって、結晶位置ルックアップテーブルを校正することができる。単一イベント画像は、検出器の結晶アレイによって受信された固定エネルギーの光子沈着によって形成された画像を表すことができる。例えば、図８Ａに示すように、図８Ａは、例示的な単一イベント画像であり、図８Ａに示される単一イベント画像における各輝点クラスターは、一つの検出器の結晶が画像内のマッピングされた位置を表す。検出器の各結晶は、検出器にある位置に応じて、一つの結晶位置ラベルを有する。つまり、単一イベント画像の各輝点クラスターは、一つの結晶位置ラベルを有する。従って、単一イベント画像によって、単一イベント画像における画素点の各グループ（即ち、輝点クラスター）と結晶位置ラベルとの対応関係を得ることができる。単一イベント画像における画素点の各グループと結晶位置ラベルとの対応関係によって、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正することができる。例えば、処理装置１４０は、図８Ａに示される単一イベント画像における輝点クラスターの数量及び／又は位置に基づいて、図８Ｂに示される対応する列の数量及び図８Ｃに示される対応する行の数量を決定することができ、単一イベント画像における各輝点クラスターが対応する行の数量と列の数量に基づいて、対応する結晶位置ラベルを決定し、それによって結晶位置ルックアップテーブルを校正する。

いくつかの実施形態では、画像形成装置１１０の検出器の結晶は、校正された結晶位置ルックアップテーブルによって、バックグラウンドイベントによって生成されたバックグラウンドコンプライアンスイベントを得ることができる。処理装置１４０は、バックグラウンドコンプライアンスイベントに基づいて、バックグラウンドイベントのエネルギー情報を含むコンプライアンスイベントの画像を形成し、コンプライアンスイベントの画像が画像形成装置１１０の結晶位置ルックアップテーブルを２回目校正することによって、２回目の校正した後の結晶位置ルックアップテーブルを得、２回目の校正した後の結晶位置ルックアップテーブルは、バックグラウンドコンプライアンスイベントを受信した検出器の結晶の位置を、より正確に位置決めることができる。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、バックグラウンドイベントに基づいて、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルがシフトされるかどうかを決定することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルがシフトしている（即ち、結晶位置ルックアップテーブルの状態が異常である）ことに応答して、バックグラウンドイベントに基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、単一イベント画像を取得することができ、単一イベント画像に基づいて、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正することができる。

上記の結晶位置ルックアップテーブルの校正方法を使用すると、毎日の校正操作で放射線源の使用を効果的に回避し、校正プロセスを簡素化し、患者のスキャンを行わずに画像形成装置のバックグラウンドイベントのデータを効果的に使用し、校正頻度を高め、画像形成装置が反復校正最適化を適応的に実行できるようにして、画像形成装置の性能を向上させる。

本願のいくつかの実施形態によって提供される結晶位置ルックアップテーブルの校正方法は、エネルギーウィンドウを制限することによって、低エネルギーのバックグラウンドイベントを除外することができ、検出器の単一イベントのデータを採集して、結晶のＬｕ１７６の自然崩壊によって生成される５９７ｋｅＶの光子の特徴的なピークイベントの単一イベント画像を取得する。Ｎａ-２２放射源によって得られた５１１ｋｅＶの光子の特徴的なピークイベントの単一イベント画像と比較すると、基本的に似るピークトラフ分布を示す。似る単一イベント画像に基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正し、校正された結晶位置ルックアップテーブルを使用して、画像形成装置の検出器のコンプライアンスイベントを採集して、画像形成装置のイメージング解像度を向上させることができる。

いくつかの実施形態では、校正された結晶位置ルックアップテーブルを画像形成装置に直接書き込んでもよく、後続の走査撮像で結晶位置ルックアップテーブルをさらに校正することなく、結晶位置ルックアップテーブルを直接に使用できるようになる。いくつかの実施形態では、校正された結晶位置ルックアップテーブルを記憶装置（例えば、記憶装置１５０が基本的に似るピークトラフ分布を示す）に記憶することができ、その後の走査撮像又は画像再構成中に、結晶位置ルックアップテーブルに基づいて結晶位置を校正することができるようになる。

コンポーネントの経年変化及び／又は環境の変化により、画像形成装置（ＰＥＴ装置）のエネルギーゲイン状態がドリフトし、深刻な場合には、画像の品質に影響を与える場合がある。本実施形態は、エネルギー校正状態（又はエネルギー状態）の検出方法を提供する。これは、検出器の結晶のバックグラウンドの固有放射現象を使用して、放射線源のないもとで、固定エネルギー範囲内のバックグラウンドイベントを採集し、エネルギー状態の検出を実現することができる。

図９は、本願のいくつかの実施形態によるエネルギー状態の検出装置の例示的なブロック図である。

図９に示すように、エネルギー状態検出装置９００は、取得モジュール９１０、ピーク位置決定モジュール９２０、及び状態決定モジュール９３０を含む。いくつかの実施形態では、取得モジュール９１０及び取得モジュール３１０は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよく、ピーク位置決定モジュール９２０及びピーク位置決定ユニット３３２は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよい。状態決定モジュール９３０及びエネルギー状態校正ユニット３４４は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよい。いくつかの実施形態では、取得モジュール９１０は、取得モジュール３１０及び画像生成モジュール３２０の機能を同時に有するモジュールであってもよい。

取得モジュール９１０は、画像形成装置１１０の検出器の結晶のバックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベント）及び関連情報を取得することに用いられる。いくつかの実施形態では、取得モジュール９１０は、バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを形成することができる。いくつかの実施形態では、取得モジュール９１０は、検出器のイベント採集モードを取得することに用いられる。例えば、取得モジュール９１０は、入力装置（例えば、端末装置１３０の入力装置）から検出器のイベント採集モードを取得することができる。いくつかの実施形態では、取得モジュール９１０は、イベント採集モードによって、検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベントのエネルギー情報を取得し、エネルギースペクトル生成することに用いられる。いくつかの実施形態では、取得モジュール９１０は、取得したバックグラウンドイベント及び関連情報を他のモジュール（例えば、画像生成モジュール３２０）に送信し、他のモジュールによりエネルギースペクトルを生成することができる。ピーク位置決定モジュール９２０は、エネルギースペクトルのピーク位置を決定することができる。例えば、ピーク位置決定モジュール９２０は、エネルギースペクトルによって、エネルギースペクトルの少なくとも二つのピーク位置を得ることができる。状態決定モジュール９３０は、エネルギースペクトルのピーク位置及びエネルギースペクトルのピーク位置が対応する校正されたピーク位置によって、エネルギー校正状態を決定することに用いられる。いくつかの実施形態では、エネルギー状態検出装置９００は、さらに校正モジュール（例えば、校正モジュール３４０）を含む。校正モジュールは、画像形成装置のエネルギー校正状態が異常であると判断した後、画像形成装置のエネルギー状態を校正することに用いられる。エネルギー状態検出装置９００の各モジュールの詳細については、図１０及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

図１０は、本願のいくつかの実施形態によるエネルギー状態の検出方法の例示的なフローチャートである。

いくつかの実施形態では、画像形成装置のエネルギー状態検出方法１０００は、画像形成装置の状態の検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）、エネルギー状態校正ユニット３４４、又はエネルギー状態検出装置９００によって実行されてもよい。例えば、エネルギー状態検出方法１０００は、プログラム又は命令の形式で、記憶装置（例えば、記憶装置１５０など）に記憶することができる。状態検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）がプログラム又は命令を実行する時、画像形成装置のエネルギー状態検出方法１０００を実現することができる。以下に示される画像形成装置のエネルギー状態検出方法１０００の動作の概略図は、例示的なものである。いくつかの実施形態では、説明されていない一つ又は複数の追加の操作及び／又は討論されていない一つ又は複数の操作を利用して、このプロセスを達成することができる。また、図１０に示され、以下に説明されるエネルギー状態検出方法１０００の動作の順序は、限定することを意図するものではない。図１０に示すように、エネルギー状態検出方法１０００は、以下のステップを含む。

ステップ１０１０：画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得する。いくつかの実施形態では、ステップ１０１０は、処理装置１４０又は取得モジュール３１０又は取得モジュール９１０によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベント、例えば、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベントを取得することができる。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、検出器のイベント採集モードを決定することができ、イベント採集モードによって、検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベントを取得する。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、ユーザの入力に基づいて、検出器のイベント採集モードを決定することができる。ここで、イベント採集モードは、単一イベントモードとコンプライアンスイベントモードを含む。

ステップ１０２０：バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成する。いくつかの実施形態では、ステップ１０２０は、処理装置１４０又は画像生成モジュール３２０又は取得モジュール９１０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器がβ粒子又はγ光子を受け取った後に、記録された粒子エネルギー又は光子エネルギーに基づいて、対応するエネルギースペクトルを生成することができる。エネルギースペクトルは、粒子のエネルギーと対応するバックグラウンドイベントの数量との対応関係を指し、その横軸がエネルギーであり、その縦軸がエネルギーが対応するバックグラウンドイベントの数量である。

ステップ１０３０：エネルギースペクトルのピーク位置を決定する。いくつかの実施形態では、ステップ１０３０は、処理装置１４０又はピーク位置決定ユニット３３２又はピーク位置決定モジュール９２０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、エネルギースペクトルによって、エネルギースペクトルの少なくとも二つのピーク位置を得ることができる。具体的には、エネルギースペクトルのピーク位置は、全エネルギーピークのピーク位置又は単一エネルギーピーク位置のうちの少なくとも一種を含む。全エネルギーピークのピーク位置は、三つのエネルギーのγ光子の重ね合わせによって形成される５９７ｋｅＶのエネルギーピーク位置である。単一エネルギーピーク位置は、γ光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置である。例えば、８８ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーのピーク位置、２０２ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーのピーク位置、及び／又は３０７ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーのピーク位置である。

具体的には、単一イベントモードのバックグラウンド単一イベントのエネルギー情報によって、エネルギースペクトルを形成すれば、全エネルギーピークのピーク位置と単一エネルギーピーク位置を取得することができる。エネルギースペクトルの少なくとも二つのピーク位置は、５９７ｋｅＶのエネルギーピーク位置、８８ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置、２０２ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置、及び／又は３０７ｋｅＶの光子及びβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置のうちの少なくとも二つである。コンプライアンスイベントモードのバックグラウンドコンプライアンスイベントのエネルギー情報によって、エネルギースペクトルを形成すれば、単一エネルギーピーク位置を取得することができる。エネルギースペクトルの少なくとも二つのピーク位置は、８８ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置、２０２ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置、及び／又は３０７ｋｅＶの光子及びβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置のうちの少なくとも二つである。

ステップ１０４０：エネルギースペクトルのピーク位置、及びエネルギースペクトルのピーク位置が対応する校正されたピーク位置によって、エネルギー校正状態を決定する。いくつかの実施形態では、ステップ１０４０は、処理装置１４０又はエネルギー状態校正ユニット３４４又は状態決定モジュール９３０によって、実行されてもよい。

具体的には、いくつかの実施形態では、画像形成装置のエネルギー校正状態を決定する前に、処理装置１４０は、まず、現在のエネルギースペクトルのピーク位置が対応する校正されたピーク位置を得る。校正されたピーク位置は、５１１ｋｅＶの光子によって形成されるエネルギースペクトルのピーク位置に対応する。校正されたピーク位置は、従来の画像形成装置（例えば、ＰＥＴ装置）の校正方法において、例えばＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）、Ｇｅ６８（ゲルマニウム－６８）などの放射性物質から放出される５１１ｋｅＶのγ光子によって形成されるエネルギースペクトルのピーク位置を指す。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、エネルギースペクトルのピーク位置と校正されたピーク位置との比率を計算し、比率を予めに設定された閾値と比較し、比率が予めに設定された閾値と同じでない場合、画像形成装置のエネルギー校正状態が異常であると決定する。画像形成装置のエネルギーが一定の場合、エネルギースペクトルのピーク位置と校正されたピーク位置との比率は、安定した関係である。この関係は、固定値として、又はエネルギーピーク位置が比率に関連するルックアップテーブルとして表すことができる。画像形成装置のエネルギーが変化する場合、バックグラウンドイベントのエネルギースペクトルのエネルギーピーク位置が変化し、さらにエネルギースペクトルのピーク位置と校正されたピーク位置との間の比率関係が変化する場合があるので、エネルギースペクトルのピーク位置と校正されたピーク位置の間の比率関係によって、エネルギー状態、つまりエネルギードリフトを判断することができる。より具体的には、大量のデータを予めにカウントして、現在の画像形成装置のエネルギースペクトルのピーク位置と校正されたピーク位置との間の比率関係を取得することができる。大量の比率関係データによって、対応する画像形成装置が対応する異なるピーク位置と校正されたピーク位置との間の比率閾値を取得する。実際の応用において、エネルギースペクトルのピーク位置を校正されたピーク位置と比較して比率を取得する。次に、比率が対応するエネルギースペクトルのピーク位置の比率閾値を取得する。計算された実際比率を比率閾値と比較すると、比率が対応する比率閾値と異なる場合、エネルギー状態が異常であると判断され、即ち、現在の画像形成装置は、エネルギーがドリフトする。比率が対応する比率閾値と同じ場合、エネルギー状態が正常であると判断され、即ち、現在の画像形成装置は、エネルギーがドリフトしていない。

上記の方法によれば、受動的な検出によってバックグラウンドイベントを採集し、且つ画像形成装置のエネルギー状態を検出するので、オペレーターが受ける放射線の線量を減らし、病院の使用コストを削減することができる。能動的な検出と比較して、その操作は簡単で、いつでも検出を実行できる。

いくつかの実施形態では、画像形成装置のエネルギー状態を校正するために、処理装置１４０は、画像形成装置のエネルギー校正状態の異常に応答して、画像形成装置のシステムパラメータを調整することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置のエネルギー校正状態の異常に応答して、プロンプトメッセージをユーザに送信することができる。

いくつかの実施形態では、イベント採集モードは単一イベントモードであり、処理装置１４０は、検出器によって受信されたバックグラウンド単一イベントのエネルギー情報を取得し、且つエネルギースペクトルを形成することができる。エネルギースペクトルは、全エネルギーピークのピーク値又は単一エネルギーピーク値のうちの少なくとも一種を含む。

具体的には、単一イベントモードでは、検出器によって受信されたバックグラウンド単一イベントのエネルギー情報によって形成されるエネルギースペクトルは、５９７ｋｅＶのエネルギーピーク位置、８８ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置、２０２ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置、及び／又は３０７ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーピーク位置を含む。より具体的には、単一イベントモードでは、図１１に示すように、図１１は、単一イベントモードで生成される例示的なエネルギースペクトルであり、ピーク位置は、全エネルギーピークの５９７ｋｅＶのエネルギーのピーク位置である。しかし、β粒子の重ね合わせ効果により、この位置の実際のエネルギー値は５９７ｋｅＶよりも大きく、約６３５ｋｅＶである。全エネルギーピークのピーク位置と校正されたピーク位置との比の変化によって、画像形成装置（例えば、ＰＥＴ装置）のエネルギー校正状態を決定することができる。本実施形態では、全エネルギーピークの５９７ｋｅＶのエネルギーのピーク位置を例として説明して、いくつかの代替実施形態では、８８ｋｅＶの光子とβ粒子との重ね合わせによって形成されるエネルギーのピーク位置、２０２ｋｅＶの光子とβ粒子との重ね合わせによって形成されるエネルギーのピーク位置、及び／又は３０７ｋｅＶの光子とβ粒子の重ね合わせによって形成されるエネルギーのピーク位置を取得して、エネルギー校正状態を決定することができる。本明細書では、これに限定されない。

いくつかの実施形態では、イベント採集モードはコンプライアンスイベントモードである。処理装置１４０は、予めに設定されたタイムウィンドウによって、各検出器の結晶によって受信された情報を取得することができる。情報は、粒子及び／又は光子のエネルギー情報及び粒子及び／又は光子の到着時間を含む。処理装置１４０は、光子の到着時間によって、光子のエネルギー情報を選別することができる。選別された光子のエネルギー情報によって、エネルギースペクトルを生成することができ、エネルギースペクトルは、単一のエネルギーピーク値を含む。

タイムウィンドウは、画像形成装置（例えば、ＰＥＴ装置）の感度を反映することに用いられる。好ましくは、タイムウィンドウの範囲は、画像形成装置の臨床タイムウィンドウの閾値範囲より小さくないことである。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、時間解像度によって、タイムウィンドウの範囲を決定することができる。例えば、タイムウィンドウの値は、時間解像度の値よりも大きくてもよく、例えば、時間分布曲線の１／１０値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｔｅｎｔｈ ｍａｘｉｍｕｍ ＦＷＴＭ）によって決定される。時間解像度は、既知のバックグラウンドコンプライアンスイベントで互いに向き合っている二つの検出器の対応する時間差分布の半値全幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ ＦＷＨＭ）を指す。ＬＹＳＯバックグラウンドの固有放射現象にうまく適応するために、適切なタイムウィンドウを設定してもよい。各検出器の結晶によって受け取られた粒子は、β粒子を含んでもよく、γ光子を含んでもよい。β粒子は生成した後に吸収されるため、吸収時間はＴａで表し、γ光子は視野全体を通過して反対側の検出器の結晶に到達した後、吸収されると、検出され、吸収時間はＴｂで表すため、γイベントの検出時間は、βイベントの検出時間よりも遅くなる。つまり、Ｔａ＜Ｔｂである。この原理によれば、結晶のガンマイベントを選別することができる。光子の到着時間によって、光子のエネルギー情報が選別される。つまり、ガンマイベントが選別される。次いで、選別された光子のエネルギー情報によって、エネルギースペクトルを生成することができる。図１２は、一つの実施形態において、コンプライアンスイベントモードで生成されたエネルギースペクトルである。図１２に示すように、選別されたγ光子のエネルギースペクトルのピーク値は比較的明確であり、ピーク位置が対応するエネルギーは３０７ｋｅＶであり、３０７ｋｅＶのエネルギーのピーク位置と５１１ｋｅＶの校正されたエネルギーのピーク位置の比率の変化を分析することにより、現在の画像形成装置のエネルギー状態を得ることができる。いくつかの実施形態では、８８ｋｅＶ、２０２ｋｅＶ及び／又は３０７ｋｅＶの三種のエネルギーを持つγ光子によって形成されるエネルギースペクトルのピーク位置も選択することができる。

上記のエネルギースペクトルの生成方法によれば、異なるイベントの採集モードに応じて、異なるイベント採集モードのもとのエネルギースペクトルをそれぞれ取得することができ、さらにより正確なエネルギーピーク位置を取得することができる。単一イベントモードの採集に基づいて、単一イベントの結晶のエネルギースペクトルにおける全エネルギーピークの５９７ｋｅＶの位置を直接的に検出することができるが、本発明は全エネルギーピークに限定されない。コンプライアンスイベントモードでは、３０７ｋｅＶのエネルギーのピーク位置又はその他のエネルギーのピーク位置を検出できるため、その後のエネルギー状態の決定がより正確になる。

エネルギースケールは、画像形成装置（ＰＥＴ装置）によって採集された粒子エネルギーを指すＡＤＣ値を、実際のエネルギーにマッピングする変換操作を指す。画像形成装置の検出器が光子を受け取った後、可視光の光子を励起でき、これらの光子は、光電子増倍管（ＰＭＴ）又はシリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）を介して、対応する電気信号に変換する。この電気信号は、アナログからデジタルへの変換によって、ＡＤＣ値に変換できる。既知のエネルギーと対応するＡＤＣ値をマッピングすることにより、エネルギースケールを完了し、エネルギースケール曲線を得ることができる。ここで、ＡＤＣ値は、採集された電気信号がアナログデジタル変換を実行した後で得られる値である。

本実施形態から提供されるエネルギースケール曲線の決定方法は、検出器の結晶の固有放射現象によって、ガンマ光子のバックグラウンドイベントを採集し、結晶によって得られたバックグラウンドイベントのエネルギースペクトルにおける３０７ｋｅＶ及び５９７ｋｅＶの特徴的なエネルギーピークなどの少なくとも二つの特徴的なエネルギーピークを得ることができる。少なくとも二つの特徴的なエネルギーピークによって、実際の応用における５１１ｋｅＶの特徴的なエネルギーピークに補間フィッティングを実行して、ＡＤＣ値と実際の光子エネルギーとの対応関係を得る。

図１３は、本願のいくつかの実施形態によるエネルギースケール曲線の決定装置の例示的なブロック図である。

図１３に示すように、エネルギースケール曲線の決定装置１３００は、取得モジュール１３１０、イベントスクリーニングモジュール１３２０、及び曲線決定モジュール１３３０を含む。いくつかの実施形態では、取得モジュール１３１０及び取得モジュール３１０は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよく、エネルギー状態校正ユニット３４４は、イベントスクリーニングモジュール１３２０及び曲線決定モジュール１３３０の二つのモジュールの機能を、同時持ってもよい。

取得モジュール１３１０は、検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子からのバックグラウンドイベント（例えば、第三バックグラウンドイベント）を取得することに用いられる。イベントスクリーニングモジュール１３２０は、バックグラウンドイベントを選択し、結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク値及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定することに用いられる。曲線決定モジュール１３３０は、少なくとも二つのエネルギーピーク値及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値によって、エネルギースケール曲線を決定することに用いられる。いくつかの実施形態では、エネルギースケール曲線の決定装置１３００は、抽出モジュールをさらに含む。抽出モジュールは、エネルギースケール曲線によって、エネルギースケール曲線の任意のエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定することに用いられる。いくつかの実施形態では、抽出モジュールは、エネルギースケール曲線によって、５１１ｋｅＶのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定することにも用いられる。エネルギースケール曲線の決定装置１３００の各モジュールの詳細については、図１４及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

図１４は、本願のいくつかの実施形態によるエネルギースケール曲線の決定方法の例示的なフローチャートである。

いくつかの実施形態では、画像形成装置のエネルギースケール曲線の決定方法１４００は、画像形成装置の状態の検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）、エネルギー状態校正ユニット３４４、又はエネルギースケール曲線の決定装置１３００によって実行される。例えば、エネルギースケール曲線の決定方法１４００は、プログラム又は命令の形式で、記憶装置（例えば、記憶装置１５０など）に記憶することができる。状態検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）がプログラム又は命令を実行する時、エネルギースケール曲線の決定方法１４００を実現することができる。以下に示される画像形成装置のエネルギースケール曲線の決定方法１４００の動作の概略図は、例示的なものである。いくつかの実施形態では、説明されていない一つ又は複数の追加の操作及び／又は討論されていない一つ又は複数の操作を利用して、このプロセスを達成することができる。また、図１４に示され、以下に説明されるエネルギースケール曲線の決定方法１４００の動作の順序は、限定することを意図するものではない。図１４に示すように、エネルギースケール曲線の決定方法１４００は、以下のステップを含む。

ステップ１４１０：画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得する。いくつかの実施形態では、ステップ１４１０は、処理装置１４０又は取得モジュール３１０又は取得モジュール１３１０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子に関連するバックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント又は第三バックグラウンドイベント）を取得することができる。画像形成装置が使われなくて遊んでいる時、受動的な状態のもとでのバックグラウンドイベントを採集する。バックグラウンドイベントにおけるさまざまな散乱イベントの割合が高いため、バックグラウンドエネルギースペクトルのγ特徴的なエネルギーピークの信号対雑音比を簡単に下げることができる。従って、バックグラウンドについて、理論的には、採集する時間は長いほど良いである。バックグラウンドイベントの採集時間は、０.１～２０時間の範囲であり、例えば、採集時間は３０分以上であってもよい。

いくつかの実施形態では、画像形成装置のタイムウィンドウ及びエネルギーウィンドウを予めに設定することができ、タイムウィンドウ及びエネルギーウィンドウに基づいて、バックグラウンドイベントを取得することができる。エネルギーウィンドウの詳細については、図７の関連する説明を参照して、タイムウィンドウの詳細については、図１０の関連する説明を参照して、ここでは繰り返さない。

ステップ１４２０：バックグラウンドイベントに基づいて、結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク値と、少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定する。いくつかの実施形態では、ステップ１４２０は、処理装置１４０又はイベントスクリーニングモジュール１３２０、又はエネルギー状態校正ユニット３４４によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置は、バックグラウンドイベントによって、結晶の核種のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値を決定して、核種のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値をアナログデジタル変換して、対応する特徴的なエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を得り、ガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値における少なくとも二つのエネルギーピーク値と、少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を選択する。具体的には、処理装置１４０は、バックグラウンドイベントによって、対応するエネルギースペクトルを生成することができ、エネルギースペクトルに対してエネルギースクリーニングを実行することによって、核種のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値を得ることができる。いくつかの実施形態では、核種は、検出器の結晶に存在するＬｕ１７６などの放射性核種を含む。核種Ｌｕ１７６を例として説明して、Ｌｕ１７６が対応するガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピークは、８８ｋｅＶの光子のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク、２０２ｋｅＶの光子のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク、３０７ｋｅＶの光子のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク、５９７ｋｅＶの光子のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピークピー、及び各エネルギー値が対応するガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピークを含む。取得されたガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値をアナログデジタル変換することにより、対応するガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値のＡＤＣ値を得ることができる。すべてのガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値及び対応するガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値のＡＤＣ値を得た後、その中から、ガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク及び対応するＡＤＣ値の一部を選択する。エネルギースケールのプロセスでは、より多くのガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク及びそれと対応するＡＤＣ値がキャリブレーションアウトされるほど、エネルギースケールはより正確になる。いくつかの実施形態では、好ましくは、少なくとも二つの特徴的なエネルギーピーク（例えば、０ｋｅＶ、３０７ｋｅＶ、５９７ｋｅＶなど）及び対応するγ特徴的なエネルギーピークが対応するＡＤＣ値を選択することである。

ステップ１４３０：少なくとも二つのエネルギーピーク値及び少なくとも二つのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値によって、エネルギースケール曲線を決定する。いくつかの実施形態では、ステップ１４３０は、処理装置１４０又は曲線決定モジュール１３３０又はエネルギー状態校正ユニット３４４によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、補間フィッティングによって、エネルギースケール曲線を決定することができる。具体的には、処理装置１４０は、複数のＡＤＣ値及び対応するγ特徴的なエネルギーピーク値に対して補間フィッティングを実行して、エネルギースケール曲線を得ることができる。例えば、処理装置１４０は、選択された０ｋｅＶ、３０７ｋｅＶ、及び５９７ｋｅＶの三つのγ特徴的なエネルギーピーク値及びγ特徴的なエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値によって、補間フィッティングを実行して、エネルギースケール曲線を得ることができる。エネルギースケール曲線は、すべてのエネルギー範囲をカバーでき、例えば、エネルギー範囲は０～２０００ｋｅＶである。

いくつかの実施形態では、複数のＡＤＣ値及び対応する核種のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピークによって、エネルギースケール曲線を得た後、エネルギースケール曲線によって、エネルギースケール曲線の任意のエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定することができる。つまり、エネルギースケール曲線によって、すべてのエネルギーピーク値と対応するＡＤＣ値を取得できる。実際の使用では、画像形成装置は、さまざまな薬物（さまざまな特徴的なピークを持つ核種）を使用する場合があり、それに応じて対応するエネルギーの光子を検出することができるので、すべての特徴的なエネルギーピーク値及び対応するＡＤＣ値を予めに取得する必要がある。例えば、複数のＡＤＣ値及び対応する核種のガンマ崩壊の特徴的なエネルギーピーク値によってエネルギースケール曲線が取得された後、エネルギースケール曲線によって、５１１ｋｅＶのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定することができる。いくつかの実施形態において、５１１ｋｅＶのエネルギーピーク値は、一般的に使用される放射性核種注入剤によって生成される特徴的なピークである。従って、５１１ｋｅＶのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値は、エネルギースケール曲線によって予めに得ることができる。

上記のエネルギースケール曲線の決定方法は、放射線源の使用を回避し、操作の安全性と実現可能性を改善し、患者のスキャンなしでＰＥＴ画像形成装置のバックグラウンドイベントデータを効果的に利用して、より効果的かつタイムリーに検出器のエネルギースケール曲線を更新することができる。

いくつかの実施形態では、画像形成装置の検出器の結晶のエネルギー校正方法を提供する。画像形成装置の検出器の結晶のエネルギー校正方法は、エネルギースケール曲線によって、５１１ｋｅＶのエネルギーピーク値が対応するＡＤＣ値を決定することができ、それによって検出器が受信された光子のエネルギーを校正する。検出器が受信したエネルギーをより正確に識別し、さらに画像形成装置の撮像精度を向上することができる。

画像形成装置（ＰＥＴ装置など）の検出器が陽電子消滅によって生成されたガンマ光子のペアを受け取ると、対応する検出器モジュールは、ガンマ光子が検出器の結晶に到達する時間を測定する必要がある。時間の一貫性を確保するために、検出器モジュールの時間をアラインメントする必要がある。さらに、タイムアラインメントした後、クロック非同期の問題も発生する場合がある。従って、検出器モジュールの時間を同期させる必要がある。

従来の技術では、ケーブルで時間を同期することができ、ケーブルで各検出器モジュールを接続し、ケーブルを介して各検出器モジュールに同時にパルスを送信する。検出器モジュールは、クロック同期を完了するために、パルスによってローカルクロックをゼロにリセットできる。上記の従来技術は、クロック同期状態を検出できず、ケーブルが経年劣化したり、インターフェースが緩んだりすると、クロック同期が失敗するという問題が発生する場合がある。

本願は、時間同期方法を提供する。時間同期方法は、放射源のないもとで、検出器の結晶のバックグラウンドの固有放射現象を利用して、対応するバックグラウンドイベントを採集し、バックグラウンドイベント情報に基づいて、測定飛行時間と理論飛行時間を決定する。測定飛行時間と理論飛行時間によって、検出器の検出器モジュールの時間同期を実行する。

図１５は、本願のいくつかの実施形態による時間同期装置の例示的なブロック図である。

図１５に示すように、時間同期装置１５００は、取得モジュール１５１０、時間決定モジュール１５２０、及び時間同期モジュール１５３０を含む。いくつかの実施形態では、取得モジュール１５１０及び取得モジュール３１０は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよく、時間決定モジュール１５２０及び時間決定ユニット３３４は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよい。時間同期モジュール１５３０及び時間同期ユニット３４６は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよい。

取得モジュール１５１０は、画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドコンプライアンスイベント及びその関連情報を取得することに用いられる。バックグラウンドコンプライアンスイベントは、結晶自体の放射粒子と関連する。時間決定モジュール１５２０は、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を計算することに用いられる。時間同期モジュール１５３０は、測定飛行時間及び理論飛行時間によって、検出器の時間同期を実行することに用いられる。時間同期装置１５００の各モジュールの詳細については、図１６及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

図１６は、本願のいくつかの実施形態による時間同期方法の例示的なフローチャートである。

いくつかの実施形態では、画像形成装置の時間同期方法１６００は、画像形成装置の状態の検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）又は時間同期装置１５００によって、実行されてもよい。例えば、時間同期方法１６００は、プログラム又は命令の形式で記憶装置（例えば、記憶装置１５０）に記憶されてもよく、状態検出システム１００（例えば、処理装置１４０など）がプログラム又は命令を実行すると、時間同期方法１６００を実現することができる。以下に示す時間同期方法１６００の動作の概略図は、例示的なものである。いくつかの実施形態では、説明されていない一つ又は複数の追加の操作及び／又は討論されていない一つ又は複数の操作を利用して、このプロセスを達成することができる。また、図１６に示され、以下に説明される時間同期方法１６００の動作の順序は、限定することを意図するものではない。図１６に示すように、時間同期方法１６００は、以下のステップを含む。

ステップ１６１０：画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドコンプライアンスイベントを取得する。いくつかの実施形態では、ステップ１６１０は、処理装置１４０又は取得モジュール３１０又は取得モジュール１５１０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子に関連するバックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベントに基づいて、コンプライアンス処理して得られたバックグラウンドコンプライアンスイベント、又は第三バックグラウンドイベント、又は第四バックグラウンドイベント）の情報を取得することができる。

ステップ１６２０：バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定する。いくつかの実施形態では、ステップ１６２０は、処理装置１４０、又は時間決定ユニット３３４、又は時間決定モジュール１５２０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子が検出器モジュールの結晶に検出される時間（即ち、検出器に到着する到着時間）によって、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの測定飛行時間を得ることができ、各バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子の結晶位置によって、対応する各バックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間を取得することができる。図１７は、例示的な検出器モジュールは、光子を受け取る図である。単なる例として、図１７に示すように、検出器の中の一つの検出器モジュールの一つの結晶が最初の粒子（例えば、β粒子）を受け取った時間は、Ｔ１であれば、もう一つの検出器モジュールの結晶が第二粒子（例えば、γ光子）を受け取った時間は、Ｔ２である。対応するコンプライアンスイベントの測定飛行時間は、最初の粒子を受け取った時間Ｔ１から第二粒子を受け取った時間Ｔ１を差し引くことによって取得できる。最初の粒子を受け取った検出結晶をＡとして、第二粒子を受け取った検出結晶をＢとすると、検出結晶Ａと検出結晶Ｂとの間の直線距離Ｌを得、直線距離Ｌを光速Ｃで割ると、理論飛行時間を得る。

ステップ１６３０：測定飛行時間及び理論飛行時間によって、検出器の時間同期を実行する。いくつかの実施形態では、ステップ１６３０は、処理装置１４０、又は時間同期ユニット３４６、又は時間同期モジュール１５３０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、測定飛行時間が対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間と同じでない（例えば、測定飛行時間と理論飛行時間との差異が一つの閾値を超える）ことに応答して、画像形成装置の各検出器モジュールの間の時間が同期されていないと決定することができ、測定飛行時間は、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間と同じである（例えば、測定飛行時間と理論飛行時間との差異が閾値より大きくない）ことに応答して、画像形成装置の各検出器モジュールの間の時間が同期されると決定することができる。いくつかの実施形態では、閾値は、検出器モジュールのクロック周期であってもよい。いくつかの実施形態では、画像形成装置の各検出器モジュールの間の時間が同期されていない場合、処理装置１４０は、測定飛行時間及び対応する理論飛行時間によって、画像形成装置の検出器の各検出器モジュールの時間同期を実行する。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、測定飛行時間及び理論飛行時間によって時間差を決定し、時間差によって画像形成装置の各検出器モジュールの時間同期を実行することができる。例えば、処理装置１４０は、測定飛行時間から理論飛行時間を差し引くことによって、時間差を取得することができ（又は理論飛行時間から測定飛行時間を差し引くことによって時間差を取得することができる）、時間差の絶対値によって、画像形成装置の各検出器モジュールの時間同期を実行する。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器の任意の検出器モジュールのペアによって受信された複数の測定飛行時間と複数の理論飛行時間によって、複数の測定飛行時間と複数の理論飛行時間との差を計算することができ、複数の差によって、差の平均値を計算し、平均値を時間差と決定する。具体的には、データの信頼性を確保するために、同じ検出器モジュールのペアによって、複数の測定飛行時間と複数の理論飛行時間との差を計算することができ、つまり、まず、同じ検出器モジュールのペアによって検出された複数のバックグラウンドコンプライアンスイベント情報を取得して、各々のバックグラウンドコンプライアンスイベント情報における二つの粒子が検出器モジュールの結晶に検出された時間、（即ち、二つの粒子が検出器モジュールに到着した到着時間）、及び検出されたバックグラウンドコンプライアンスイベントの検出器モジュールの結晶の位置によって、測定飛行時間と理論飛行時間を計算する。次に、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの測定飛行時間と理論飛行時間との差を計算する。複数のバックグラウンドコンプライアンスイベントの差の平均値を取ることによって、時間差を決定して、時間差によって、画像形成装置の各検出器モジュールの結晶の時間同期を実行する。この方法により、時間同期をより正確にすることができる。

いくつかの実施形態では、時間差は、一つのクロックサイクル以上である。画像形成装置の検出器の各検出器モジュールはカウンタを含み、カウンタは、対応する検出器モジュールの中のすべての検出器結晶のクロックとして、現在の時間を記録することに用いられえる。即ち、同じ検出モジュールに属する検出結晶は、同じクロックを使用する。サイクルが経過するたびに、カウンタは１ずつ増加する。クロック同期のプロセスは、カウンタアラインメントのプロセスである。各々の検出器の結晶のクロックを同期して、つまり、対応する検出器モジュールのクロックを同期する（例えば、各々の検出器モジュールのカウンタをアラインメントする）。具体的には、時間差が一つのクロックサイクル以上である場合、処理装置１４０は、検出器モジュールのペアにおける一つの検出器モジュールのカウンタ値を調整し、調整されたカウンタ値を時間参考基準として決定することができる。いくつかの実施形態では、時間差が一つのクロックサイクル未満である場合、対応するカウンタを調整する必要はない。時間差が一つのクロックサイクル以上である場合、検出モジュールのペアのカウンタの中の任意の一つの検出器モジュールのカウンタを調整する。例えば、カウンタに１を加算又は１を減算して、このカウンタを検出器モジュールのペアの他の検出器モジュールのカウンタと同じ値にさせる。調整が完了したら、検出器の結晶自体の放射線粒子のバックグラウンドコンプライアンスイベント情報を取得し続け、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、時間差を計算できる。時間差が一つのクロックサイクル未満である場合、クロック同期が完了し、時間差が一つのクロックサイクル以上である場合は、検出された時間差が一つのクロックサイクル未満になるまで、カウンタを調整し続ける。

いくつかの実施形態では、任意の検出器モジュールのペアにおける一つの検出器モジュールを基準モジュールとして、すべての検出器モジュールの間の時間差が一つのクロックサイクル未満になるまで、基準モジュールとしての検出器モジュールのペアを除く画像形成装置の他の検出器モジュールの時間同期を実行する。具体的には、クロック同期プロセスでは、まず、検出器の中の任意の検出器モジュールのペアのクロックを同期して、同期が完了した後、同期された検出器モジュールのペアの任意の検出器モジュールを基準モジュールとして、すべての検出器モジュール間の時間差が一つのクロックサイクル未満になるまで、他のすべての検出器モジュールの時間同期を、順番に実行する。

いくつかの実施形態では、画像形成装置は、制御モジュールを含む。制御モジュールは、時間差と一つのクロックサイクルとの比較結果によって、制御信号を出力することができる。時間差が一つのクロックサイクル以上である場合、制御モジュールは、クロックアライメントを達成するために、各検出器モジュールを調整するための調整信号を生成する。時間差が一つのクロックサイクル未満である場合、調整信号を生成しない。この方法では、検出器の結晶バックグラウンドの固有放射現象を利用して、検出器モジュールの間のクロックを同期し、同期状態をリアルタイムで監視する。これにより、画像形成装置の構造が簡素化され、装置の信頼性が向上して、ケーブルなどの原因によるクロック同期の失敗の問題を回避する。

画像形成装置（例えば、ＰＥＴ装置）は、ハードウェアの固有特性により、時間の変化に伴い、飛行時間の状態がドリフトする場合があり、ドリフトが深刻な場合にはイメージング品質に影響を与える。本願の実施形態は、飛行時間状態の検出方法を提供し、放射線源のないもとで、検出器の結晶のバックグラウンドの固有放射現象を利用して、バックグラウンドコンプライアンスイベントを採集し、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報に基づいて、画像形成装置の飛行時間状態を校正することで、オペレーターが受ける放射線の線量が高く、病院の費用が高く、操作が複雑であるという問題を解決できる。

図１８は、本願のいくつかの実施形態による飛行時間状態検出装置の例示的なブロック図である。

図１８に示すように、飛行時間状態検出装置１８００は、取得モジュール１８１０、飛行時間決定モジュール１８２０、及び状態決定モジュール１８３０を含む。いくつかの実施形態では、取得モジュール１８１０及び取得モジュール３１０は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよく、飛行時間決定モジュール１８２０及び時間決定ユニット３３４は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよく、状態決定モジュール１８３０及び飛行時間状態校正ユニット３４８は、同じ構造及び／又は同じ機能を有するモジュールであってもよい。

取得モジュール１８１０は、バックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第三バックグラウンドイベント又は第四バックグラウンドイベント）及び関連情報を取得することに用いられえる。いくつかの実施形態では、取得モジュール１８１０は、画像形成装置のタイムウィンドウ及びエネルギーウィンドウを決定し、タイムウィンドウ及びエネルギーウィンドウに基づいて、バックグラウンドコンプライアンスイベントを取得することもできる。飛行時間決定モジュール１８２０は、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を計算することに用いられる。状態決定モジュール１８３０は、測定飛行時間及び理論飛行時間によって、画像形成装置の飛行時間状態を決定することに用いられる。

いくつかの実施形態では、飛行時間状態検出装置１８００は、校正モジュールをさらに含む。校正モジュールは、画像形成装置の飛行時間によって校正を実行し、校正された飛行時間を得ることに用いられる。いくつかの実施形態では、校正モジュールは、エネルギーと時間とのマッピング関係を取得することにも用いられる。エネルギーと時間とのマッピング関係は、粒子エネルギーと飛行時間オフセットとの間のマッピング関係を反映する。バックグラウンドコンプライアンスイベントの中の二つの粒子のエネルギー及びエネルギーと時間とのマッピング関係によって、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの飛行時間オフセットを取得する。飛行時間オフセットによって、画像形成装置の飛行時間を校正して、校正された飛行時間を得る。

図１９は、本願のいくつかの実施形態による飛行時間状態の検出方法の例示的なフローチャートである。

いくつかの実施形態では、画像形成装置の飛行時間状態（即ち、ＴＯＦ状態）の検出方法１９００は、画像形成装置の状態の検出システム１００（例えば、処理装置１４０）又は飛行状態検出装置１８００によって、実行されてもよい。例えば、飛行時間状態の検出方法１９００は、プログラム又は命令の形式で記憶装置（例えば、記憶装置１５０）に記憶することができ、状態検出システム１００（例えば、処理装置１４０）がプログラム又は命令を実行すると、飛行時間状態の検出方法１９００を実現することができる。以下に示す飛行時間状態の検出方法１９００の動作の概略図は、例示的なものである。いくつかの実施形態では、説明されていない一つ又は複数の追加の操作及び／又は討論されていない一つ又は複数の操作を利用して、このプロセスを達成することができる。また、図１９に示され、以下に説明される飛行時間状態の検出方法１９００の動作の順序は、限定することを意図するものではない。図１９に示すように、飛行時間状態の検出方法１９００は、以下のステップを含む。

ステップ１９１０：画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドコンプライアンスイベントを取得する。いくつかの実施形態では、ステップ１９１０は、処理装置１４０、又は取得モジュール３１０、又は取得モジュール１８１０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置の検出器によって受信された検出器の結晶自体の放射粒子に関連するバックグラウンドコンプライアンスイベント（例えば、第三バックグラウンドイベント又は第四バックグラウンドイベント）を取得することができる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、画像形成装置のタイムウィンドウ及びエネルギーウィンドウを決定して、タイムウィンドウ及びエネルギーウィンドウに基づいて、検出器によって受信された結晶自体の放射粒子のバックグラウンドコンプライアンスイベント及びその関連情報を得ることができる。エネルギースケール曲線の決定装置１３００の各モジュールの詳細については、図１４及びその関連説明を参照されたいので、ここでは繰り返さない。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、二つのグループの異なるバックグラウンドイベント（例えば、第一バックグラウンドイベント及び第二バックグラウンドイベント）に基づいて、コンプライアンス処理により、バックグラウンドコンプライアンスイベントを得ることができる。

ステップ１９２０：バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、測定飛行時間及び理論飛行時間を決定する。いくつかの実施形態では、ステップ１９２０は、処理装置１４０、又は時間決定ユニット３３４、又は飛行時間決定モジュール１８２０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、バックグラウンドコンプライアンスイベントにおける二つの粒子の到着時間によって、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの測定飛行時間を得ることができる。バックグラウンドコンプライアンスイベントにおける二つの粒子の結晶位置によって、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間を得ることができる。測定飛行時間及び理論飛行時間に関する詳細については、図１６及びその関連説明を参照して、ここでは繰り返さない。

ステップ１９３０：測定飛行時間及び理論飛行時間に基づいて、画像形成装置の飛行時間状態を決定して、飛行時間状態は、検出器の結晶がドリフトするかどうかを反映することができる。いくつかの実施形態では、ステップ１９３０は、処理装置１４０、又は飛行時間状態校正ユニット、又は状態決定モジュール１８３０によって、実行されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、測定飛行時間と理論飛行時間との差を比較することができる。測定飛行時間と理論飛行時間との差が閾値を超えることに応答して、処理装置１４０は、バックグラウンドコンプライアンスイベントに対応する結晶がドリフトすること、即ち、飛行時間状態が異常であると決定することができる。具体的には、測定飛行時間が、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間と同じでない場合（例えば、測定飛行時間と理論飛行時間との差は、一つの閾値より大きい）、バックグラウンドコンプライアンスイベントが対応する検出器の結晶は、ドリフトすると決定することができる。測定飛行時間が、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの理論飛行時間と同じである場合（例えば、測定飛行時間と理論飛行時間との差が一つの閾値を超えていない場合、バックグラウンドコンプライアンスイベントが対応する検出器の結晶は、正常でドリフトしていないと見なす。理論的には、画像形成装置のＴＯＦ校正状態（例えば、ＴＯＦ状態）が正常な場合、測定飛行時間と理論飛行時間は等しくなる、つまり両者の差はゼロに近くなる。いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、各検出器の結晶のすべてのバックグラウンドコンプライアンスイベントの測定飛行時間と理論飛行時間との差を計算して、すべてのバックグラウンドコンプライアンスイベントの差の平均値又はガウスフィッティングした後の期待値が閾値を超えているかどうかに基づいて、対応する結晶がシフトするかどうかを確認できる。

いくつかの実施形態では、処理装置１４０は、飛行時間状態が異常であると判断した後、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報によって、検出器の飛行時間を校正して、校正された飛行時間を得ることができる。

具体的には、処理装置１４０は、エネルギーと時間とのマッピング関係を得ることができる。エネルギーと時間とのマッピング関係は、粒子エネルギーと飛行時間オフセットとの間の対応関係を反映することができる。バックグラウンドコンプライアンスイベントのそれぞれにおける二つの粒子のエネルギー及びエネルギーと時間とのマッピング関係によって、対応するバックグラウンドコンプライアンスイベントの飛行時間オフセットを取得することができる。飛行時間オフセットによって、検出器の飛行時間を校正して、校正された飛行時間を得ることができる。いくつかの実施形態では、バックグラウンドコンプライアンスイベント情報は、二つの粒子のエネルギーを含む。図５を参照すると、結晶アレイＡと水晶アレイＢは、それぞれ光センサーに結合され、出力信号は増幅器によって増幅され、βイベントの時間情報Ｔａとγイベントの時間情報Ｔｂが取得される。積分によって二つのイベントのエネルギー情報ＥａとＥｂを取得する。つまり、二つの粒子のエネルギーを取得する。校正を実行する前に、エネルギーと時間とのマッピング関係を予めに確立する。具体的には、飛行時間校正が完了した画像形成装置（例えば、ＰＥＴ装置）によれば、大量のバックグラウンドコンプライアンスイベントのエネルギーの異なる二つの粒子が対応する飛行時間オフセットを統計する。そして、二つの粒子のエネルギーと飛行時間オフセットとの間の対応関係、つまり、エネルギーと時間とのマッピング関係を確立する。実際の使用では、まず、予めに確立されたエネルギーと時間とのマッピング関係を取得する。次に、バックグラウンドコンプライアンスイベントの二つの粒子のエネルギーを取得する。バックグラウンドコンプライアンスイベントの二つの粒子のエネルギーを介して、エネルギーと時間とのマッピング関係を見つけ、二つの粒子のエネルギーに対応する飛行時間オフセットを決定し、飛行時間オフセットに基づいて検出器の飛行時間を校正して、校正された飛行時間を取得する。

本願の実施形態から提供される飛行時間状態の検出方法は、ＬＹＳＯバックグラウンドの固有放射現象に基づいて、異なるタイムウィンドウを通して、複数のグループのバックグラウンドコンプライアンスイベントを得ることができる。β粒子とγ粒子の異なる吸収特性によって、バックグラウンドコンプライアンスイベントの各ペアに対して校正をする。複数のグループのバックグラウンドコンプライアンスイベントを介して、すべての検出器結晶のＴＯＦ状態を測定する。そして、より正確なＴＯＦ情報を取得するために、エネルギーと時間とのマッピング関係によって、画像形成装置の飛行時間を校正する。上記の飛行時間校正法を使用することにより、校正時間を節約し、飛行時間校正の精度を向上させることができる。

なお、上記の方法（例えば、画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルの校正方法７００、エネルギー状態の検出方法１０００、エネルギースケール曲線の決定方法１４００、時間同期方法１６００、及び飛行時間状態の検出方法１９００）又は図面のフローチャート（例えば、図７、図１０、図１４、図１６、及び図１９）に示されるステップは、コンピュータ実行可能命令などのコンピュータシステムで実行できる。そして、フローチャートには論理的な順序が示されるが、場合によって、本明細書に示される又は説明される順序とは異なる順序で、示される又は説明されるステップを実行してもよい。上記の装置（例えば、結晶位置ルックアップテーブルの校正装置６００、エネルギー状態の検出装置９００、エネルギースケール曲線の決定装置１３００、時間同期装置１５００、及び飛行時間状態の検出装置１８００）の各モジュールは、機能モジュール又はプログラムモジュールであり、ソフトウェア又はハードウェアによって実現できる。ハードウェアによって実現されるモジュールにとって、上記の各々のモジュールは同じプロセッサ（例えば、処理装置１４０）に配置されてもよく、或いは、上記の各々のモジュールは、任意の組み合わせで異なるプロセッサにそれぞれ配置されてもよい。

基本的な概念は上記で説明されており、明らかに、当業者にとって、上記の詳細な開示は単なる例であり、本願に対する限定を構成するものではない。本明細書では明示的に述べていないが、当業者は、本願に対して様々な変更、改良及び修正を行うかもしれない。このような変更、改良及び修正は、本願で提案されているため、そのような変更、改良及び修正は、依然として、本願の例示的な実施形態の精神及び範囲に属する。

一方、本願は、本願の実施形態を説明するために特定の用語を使用する。例えば、「一つの実施形態」、「実施形態」、及び／又は「いくつかの実施形態」は、本願の少なくとも一つの実施形態に関連する特定の特徴、構造又は特性を指す。従って、本明細書の異なる場所で、二つ以上の言及される「実施形態」又は「一つの実施形態」又は「代替実施形態」は、必ずしも同じ実施形態を指すものではないことを強調し、留意すべきである。さらに、本願の一つ又は複数の実施形態の特定の特徴、構造又は特性を適切に組み合わせることができる。

さらに、当業者は、本願の様々な態様が、いくつかの特許可能なカテゴリ又は状況で説明することができると理解するべきである。特許可能なカテゴリ又は状況は、任意の新規かつ有用なプロセス、機械、製品、又は物質の組み合わせ、又はそれらの任意の新しいかつ有用な改良を含む。それに対応して、本願の様々な態様は、完全にハードウェアによって実行されてもよく、完全にソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）によって実行されてもよく、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実行されてもよい。上記のハードウェア又はソフトウェアは、「データブロック」、「モジュール」、「エンジン」、「ユニット」、「コンポーネント」又は「システム」と呼ばれてもよい。さらに、本願の態様は、一つ又は複数のコンピュータ可読媒体に位置するコンピュータ製品に表現される。コンピュータ製品は、コンピュータ可読プログラムコードを含む。

コンピュータ記憶媒体は、例えばベースバンドで、または搬送波の一部として、コンピュータプログラムコードを含む伝播データ信号を含む。伝播データ信号は、さまざまな表現形式を有して、電磁気的形態、光学的形態など、又は適切な組み合わせを含む。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶媒体以外の任意のコンピュータ可読媒体であってよい。コンピュータ記憶媒体は、命令実行システム、装置、又は設備に接続されることによって、通信すること、及び使用されるプログラムを伝播又は転送することを実現するようになる。コンピュータ記憶媒体に常駐するプログラムコードは、任意の適切な媒体を介して伝播することができる。任意の適切な媒体は、無線、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、ＲＦなど、又は類似媒体、又は上記のいずれかの媒体の組み合わせを含む。

本願の各部分の操作に必要なコンピュータプログラムコードは、任意の一種又は複数のプログラミング言語で記述できる。一種又は複数のプログラミング言語は、オブジェクト指向プログラミング言語、従来の手続き型プログラミング言語、動的プログラミング言語、又はその他のプログラミング言語を含む。オブジェクト指向プログラミング言語は、Ｊａｖａ、Ｓｃａｌａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｅｉｆｆｅｌ、ＪＡＤＥ、Ｅｍｅｒａｌｄ、Ｃ＋＋、Ｃ#、ＶＢ.ＮＥＴ、Ｐｙｔｈｏｎなどを含む。従来の手続き型プログラミング言語は、Ｃ言語、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｆｏｒｔｒａｎ ２００３、Ｐｅｒｌ、ＣＯＢＯＬ ２００２、ＰＨＰ、ＡＢＡＰなどを含む。動的プログラミング言語は、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ、Ｇｒｏｏｖｙなどを含む。プログラムコードは、完全にユーザのコンピュータで実行されるか、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、ユーザーのコンピュータで実行されるか、一部がユーザのコンピュータで、一部がリモートコンピュータで実行されるか、完全にリモートコンピュータ又はサーバで実行される。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの任意のネットワーク形式を介して、ユーザのコンピュータに接続し、又はインターネットなどを介して、外部コンピュータに接続し、又はクラウドコンピューティング環境にあり、又はサービスとして使用される。例えば、ソフトウェアがサービス（ＳａａＳ）である。

さらに、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、本願に記載されている処理要素及びシーケンスの順序、数字及び文字の使用、又は他の名前の使用は、本発明のプロセス及び方法の順序を限定することを意図していない。上記の開示は、現在有用であると考えられる本発明のいくつかの実施形態を様々な例によって論じているが、そのような詳細は、説明のみを目的としており、添付の特許請求の範囲は、開示された実施形態に限定されず、逆に本願の実施形態の精神及び範囲に属するすべての変更及び同等の組み合わせをカバーすることを意図することを、理解されたい。例えば、上述のシステムアセンブリは、ハードウェアデバイスによって実施されてもよいが、ソフトウェアの解決方案のみによって実施されてもよい。例えば、既存の処理デバイス又はモバイルデバイスに説明されるシステムを取り付ける。

同様に、本願で開示される表現を単純化し、それにより本発明の一つ又は複数の実施形態の理解を助けるために、上記の本願の実施形態に対する説明において、様々な特徴を一つの実施形態、図面又はその説明に組み合わされることがあることに留意されたい。ただし、この開示方法は、本願の主題が請求項に記載される特徴よりも多くの特徴を必要とすることを意味するものではない。実際、実施形態の特徴は、上記で開示された単一の実施形態のすべての特徴よりも少なくする。

いくつかの実施形態では、数字を使用して成分及び属性の数量を説明したが、実施形態を説明するために使用されているそのような数字は、ある示例において、「約」、「似る」又は「大体に」という修飾語を使用することを理解するべきである。別段の記載がない限り、「約」、「似る」又は「大体に」は、記載された数値に対して±２０％の変動が許容されることを意味する。従って、いくつかの実施形態において、明細書及び特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、近似値である。近似値は、各々の実施形態の所望の特性に応じて変化することができる。いくつかの実施形態において、数値パラメータは、指定された有効数字を考慮し、一般的な数字予約方法を使用する必要がある。それらの範囲の幅を確認するために、本願のいくつかの実施形態で使用される数値フィールド及びパラメータは概算であるにもかかわらず、具体的な実施形態では、そのような数値は実行可能な限り、できるだけ正確に設定する。

本願で引用される各特許、特許出願、特許出願公開、及び例えば、記事、本、明細書、公開、文書などの他の資料は、その全体を本明細書に組み込み、参考とする。本願の内容と一致しない、又は矛盾する出願履歴文書は除外され、本願のクレームの最も広い範囲を制限する文書（現在又は今後本願に追加される）も除外される。本願の添付資料で使用される説明、定義及び／又は用語と本願の内容とが一致しない、又は矛盾がある場合、本願で使用される説明、定義及び／又は用語に従う。

最後に、本願に記載された実施形態は、本願の実施形態を説明するためにのみ使用されることを理解されたい。他の変形も本願の範囲に属する可能がある。従って、限定ではなく例として、本願の実施形態の代替構成は、本願の教示と一致するとみなすことができる。従って、本願の実施形態は、本願で明示的に紹介及び説明された実施形態に限定されない。

１００ 画像形成装置の状態の検出システム
１１０ 画像形成装置
１２０ ネットワーク
１３０ 端末装置
１３１ モバイル装置
１３２ タブレットコンピュータ
１３３ ラップトップコンピュータ
１４０ 処理装置
１５０ 記憶装置
２００ コンピューティング装置
２１０ プロセッサ
２２０ メモリ
２３０ 入力／出力インターフェース
２４０ 通信ポート
３００ 画像形成装置の状態校正装置
３１０ 取得モジュール
３２０ 画像生成モジュール
３３０ 決定モジュール
３３２ ピーク位置決定ユニット
３３４ 時間決定ユニット
３４０ 校正モジュール
３４２ ＬＵＴ校正ユニット
３４４ エネルギー状態校正ユニット
３４６ 時間同期ユニット
３４８ 飛行時間状態校正ユニット
６００ 結晶位置ルックアップテーブルの校正装置
６１０ 取得モジュール
６２０ 画像生成モジュール
６３０ 校正モジュール
９００ エネルギー状態検出装置
９１０ 取得モジュール
９２０ ピーク位置決定モジュール
９３０ 状態決定モジュール
１３００ エネルギースケール曲線の決定装置
１３１０ 取得モジュール
１３２０ イベントスクリーニングモジュール
１３３０ 曲線決定モジュール
１５００ 時間同期装置
１５１０ 取得モジュール
１５２０ 時間決定モジュール
１５３０ 時間同期モジュール
１８００ 飛行時間状態検出装置
１８１０ 取得モジュール
１８２０ 飛行時間決定モジュール
１８３０ 状態決定モジュール

Claims (14)

1. 画像形成装置の検出器の結晶の第一バックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記第一バックグラウンドイベントは前記結晶自体の放射粒子に関連するバックグラウンド単一イベントであるステップと、
   前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正するステップと、
   前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップと、
   前記結晶の第二バックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記第二バックグラウンドイベントは前記結晶自体の放射粒子に関連するバックグラウンド単一イベントであるステップと、
   前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、前記検出器の飛行時間状態を校正するステップと、を含み、
   前記第一バックグラウンドイベントの情報と前記第二バックグラウンドイベントの情報とは異なり、前記情報は前記検出器が受け取ったβ粒子及び／又はγ光子のデータを含み、
   前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、前記検出器の飛行時間状態を校正するステップは、
   前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、測定飛行時間を決定するステップと、
   校正後の結晶位置ルックアップテーブル、前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、理論飛行時間を決定するステップと、
   前記測定飛行時間及び理論飛行時間に基づいて、前記検出器の飛行時間状態を校正するステップと、を含むことを特徴とする、画像形成装置の状態の検出方法。
2. 前記画像形成装置の検出器の結晶の第一バックグラウンドイベントを取得するステップは、
   予めに設定されたエネルギーウィンドウによって、前記検出器によって受信された前記結晶自体の放射粒子の第一バックグラウンドイベントを取得することを含み、
   前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、結晶位置ルックアップテーブルを校正するステップは、
   前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、単一イベント画像を決定して、前記単一イベント画像によって、前記結晶位置ルックアップテーブルを校正すること
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
3. 前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、
   前記第一バックグラウンドイベントに基づいて、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正すること
   を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
4. 前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、
   前記結晶の第三バックグラウンドイベントを取得し、前記第三バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連して、前記第三バックグラウンドイベントは前記検出器によって受信された前記結晶自体の放射粒子のバックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベントを含み、前記第一バックグラウンドイベントの情報、前記第二バックグラウンドイベントの情報、前記第三バックグラウンドイベントの情報はそれぞれ異なり、
   前記第三バックグラウンドイベントに基づいて、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正すること
   を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
5. 前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、
   前記第一バックグラウンドイベント又は前記第三バックグラウンドイベントのエネルギー情報に基づいて、エネルギースペクトルを生成して、
   前記エネルギースペクトルのピーク位置を決定して、
   前記エネルギースペクトルのピーク位置、及び前記ピーク位置に対応する校正されたピーク位置によって、前記画像形成装置のエネルギー校正状態を決定して、
   前記エネルギー校正状態によって、前記画像形成装置のエネルギー状態を校正すること
   を含むことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
6. 前記画像形成装置のエネルギー状態を校正するステップは、
   前記第一バックグラウンドイベント又は前記第三バックグラウンドイベントに基づいて、前記結晶の核種崩壊に関連する少なくとも二つのエネルギーピーク値、及び少なくとも二つの前記エネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値を決定して、
   少なくとも二つの前記エネルギーピーク値、及び少なくとも二つの前記エネルギーピーク値に対応するＡＤＣ値によって、前記画像形成装置のエネルギースケール曲線を決定すること
   を含むことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
7. 前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、前記検出器の飛行時間状態を校正するステップは、
   前記測定飛行時間が反映される画像形成装置の飛行時間状態によって、前記検出器の飛行時間を校正すること
   を含むことを特徴とする、請求項１～６のいずれかの一項に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
8. 前記方法は、さらに
   前記第一バックグラウンドイベント及び前記第二バックグラウンドイベントに基づいて、イベント時間スペクトルを生成して、
   前記イベント時間スペクトルによって、ＴＤＣ値と時間との対応関係を決定して、
   前記対応関係によって、前記画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定すること
   を含むことを特徴とする、請求項１～７のいずれかの一項に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
9. 前記方法は、さらに
   前記結晶の第四バックグラウンドイベントを取得し、前記第四バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連して、前記第四バックグラウンドイベントは前記検出器が受け取った前記結晶自体の放射粒子のバックグラウンド単一イベント又はバックグラウンドコンプライアンスイベントを含み、前記第一バックグラウンドイベントの情報、前記第二バックグラウンドイベントの情報、前記第三バックグラウンドイベントの情報、前記第四バックグラウンドイベントの情報はそれぞれ異なり、
   前記第四バックグラウンドイベントに基づいて、イベント時間スペクトルを生成して、
   前記イベント時間スペクトルによって、ＴＤＣ値と時間との対応関係を決定して、
   前記対応関係によって、前記画像形成装置のＴＤＣスケール曲線を決定すること
   を含むことを特徴とする、請求項４～６のいずれかの一項に記載の画像形成装置の状態の検出方法。
10. 画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得するステップであって、前記バックグラウンドイベントが前記結晶自体の放射粒子に関連するステップと、
    前記バックグラウンドイベントによって、単一イベント画像を決定するステップと、
    前記単一イベント画像によって、結晶位置ルックアップテーブルにおける前記結晶の位置ラベルが前記単一イベント画像での対応するピクセル分布を得て、
    前記結晶の位置ラベルが前記単一イベント画像での対応するピクセル分布によって、前記画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルを校正するステップと、
    を含むことを特徴とする、結晶位置ルックアップテーブルの校正方法。
11. 画像形成装置の検出器の結晶のバックグラウンドイベントを取得するステップは、
    前記画像形成装置の検出器のエネルギーウィンドウを決定し、前記エネルギーウィンドウの範囲は、前記画像形成装置の臨床エネルギーウィンドウの閾値範囲にあり、
    前記エネルギーウィンドウによって、前記検出器によって受信された前記結晶自体の放射粒子のバックグラウンドイベントを取得すること
    を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の結晶位置ルックアップテーブルの校正方法。
12. 前記バックグラウンドイベントによって、単一イベント画像を決定するステップは、
    前記バックグラウンドイベントによって、単一特徴的なエネルギーピークイベントを決定し、前記単一特徴的なエネルギーピークイベントが前記検出器によって受信された５９７ｋｅＶの光子のイベントを含み、
    前記単一特徴的なエネルギーピークイベントによって、前記単一イベント画像を生成すること
    を含むことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の結晶位置ルックアップテーブルの校正方法。
13. 前記方法は、さらに
    前記バックグラウンドイベントに基づいて、前記画像形成装置の結晶位置ルックアップテーブルがシフトされるかどうかを決定すること
    を含むことを特徴とする、請求項１０～１２のいずれかの一項に記載の結晶位置ルックアップテーブルの校正方法。
14. コンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ可読記憶媒体において、前記コンピュータプログラムは、プロセッサに実行される時に、前記請求項１～１３のいずれかの一項に記載の方法を実行することを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。