JP7768682B2 - Pet装置、方法及びプログラム - Google Patents

Pet装置、方法及びプログラム

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Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、PET装置、方法及びプログラムに関する。
PET(Positron Emission Tomography)装置のPET検出器は、シンチレータアレイ及び光検出器アレイを備える。シンチレータアレイは、複数のシンチレータにより構成される。光検出器アレイは、複数の光検出器(光検出素子)により構成される。ここで、例えば、光検出器アレイは、複数の光検出器として複数のPMT(Photomultiplier Tube:光電子増倍管)により構成される場合がある。このような光検出器アレイを備えるPET装置では、例えば、マルチプレクス方式が採用されている。この場合、PET検出器全体のチャネル数(総信号出力チャネル数)は、シンチレータアレイを構成する多数のシンチレータの数に比べてPMTの本数が少ないため、数百チャネル程度である。
多数のシンチレータからの蛍光が少数のPMTに入射し信号化されるため、一本のPMTから出力される信号の欠損は画像の広い範囲に無視できない影響を及ぼす。したがって、PET検出器の故障を診断(検査)するためのヘルスチェックではファントムを実撮影すれば、故障の有無は、ユーザによる画像の目視により定性的に明らかである。このため、PET検出器が故障した場合は、PET検出器の修理又は交換以外に選択肢はなく、この意味で特別な判断は必要ない。
一方、光検出器アレイが、複数の光検出器として複数のSiPM(Silicon Photomultiplier)により構成される場合がある。この場合、1つのシンチレータと1つのSiPMが光学結合している(すなわち、シンチレータとSiPMとが一対一光学結合をしている)か、又は、少数のシンチレータとSiPMとが光学接合している。このため、PET検出器全体の独立なチャネル数(信号出力チャネル数)は数万から数十万に及ぶ。この中に不良チャネルが含まれる場合、画像の画質の変化及び影響は、光検出器アレイとして複数のPMTが用いられているPET検出器の場合とは異なり、ユーザによる目視ですぐに気付くほど顕著ではなく、不良チャネルの数、PET検出器内での相対的な不良チャネルの位置に依存してバリエーションを有する。ここで、不良チャネルとは、例えば、故障している光検出器に対応するチャネルを指す。画像の均一性の変化は、滑らかに広い範囲に及ぶとは限らず、画素単位でも成分でも起こり得る。このため、ファントムを撮影することにより得られる統計ノイズが乗っている画像の目視による確認法は定量性と客観性に欠ける。すなわち、1つのシンチレータと1つのSiPMが光学結合しているか、又は、少数のシンチレータとSiPMとが光学接合している場合には、個々のチャネル不良の画質(又は画像)への影響が比較的軽微であるため、対応を判断する際の基準が明確ではない。
このため、多数の独立チャネルを有するPET検出器においては、不良チャネルによる画質への影響を定量的及び客観的に評価することが求められる。ユーザがこの評価に基づき正しく対応を判断することが、臨床においては安全性及び性能の担保の観点から重要なことであり、製造やサービスにおいては適正なコスト割り当ての観点から重要なことである。
米国特許出願公開第2018/0059267号明細書 米国特許出願公開第2009/0224164号明細書 米国特許第9606245号明細書
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、不良チャネルによる画質への影響を定量的及び客観的に評価することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。
実施形態のPET装置は、取得部と、生成部とを備える。取得部は、記憶部に記憶された第1のタイミングにおけるPET検出器の感度マップである第1の感度マップに対応する前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおいて、前記PET検出器の不良チャネルに関する情報を取得する。生成部は、前記不良チャネルに関する情報に基づいて、前記第2のタイミングにおける前記PET検出器の感度マップである第2の感度マップを生成する。
図1は、第1の実施形態に係るPET装置の構成の一例を示す図である。 図2は、第1の実施形態に係る感度マップの一例を示す図である。 図3は、第1の実施形態に係る感度マップを生成する方法の一例を説明するための図である。 図4は、第1の実施形態に係るPET装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図5は、第1の実施形態に係るステップS103において生成される感度マップの一例を示す図である。 図6は、第1の実施形態に係るステップS103において生成される感度マップの一例を示す図である。 図7は、第2の実施形態に係るPET装置が実行する評価処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図8は、第3の実施形態に係るPET装置が実行する評価処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図9は、第3の実施形態に係るPET装置がステップS301において実行する特定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図10は、第4の実施形態に係るPET装置が実行する許容不良チャネル数決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら、PET装置、方法及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係るPET装置、方法及びプログラムは、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態及び変形例にも同様に適用される。また、一つの変形例に記載した内容は、原則として実施形態及び他の変形例にも同様に適用される。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るPET装置100の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るPET装置100は、架台装置10と、コンソール装置20とを備える。PET装置100は、例えば、核医学診断装置の一例である。
架台装置10は、PET検出器101と、計数情報生成回路102と、天板103と、寝台104と、寝台駆動部105とを備える。
PET検出器101は、複数の検出器モジュールを備える。複数の検出器モジュールは、被検体P内の陽電子から放出された対消滅ガンマ線が発光体(シンチレータ)と相互作用することにより励起状態となった物質が再び基底状態に遷移する際に再放出されるシンチレーション光(蛍光)を検出することにより、放射線を検出する。複数の検出器モジュールは、被検体P内の陽電子から放出された対消滅ガンマ線の放射線のエネルギー情報を検出する。複数の検出器モジュールは、被検体Pの周囲をリング状に取り囲むように配置される。
検出器モジュールは、例えば、シンチレータアレイと、光検出器アレイと、ライトガイドとを有する。
シンチレータアレイは、2次元状に配置された複数のシンチレータを含む。シンチレータは、被検体P内の陽電子から放出されて入射された対消滅ガンマ線をシンチレーション光(scintillation photons、optical photons)に変換し、シンチレーション光を出力する。シンチレータは、例えば、LaBr3(Lanthanum Bromide)、LYSO(Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate)、LSO(Lutetium Oxyorthosilicate)、LGSO(Lutetium Gadolinium Oxyorthosilicate)等の、TOF計測およびエネルギー計測に適するシンチレータ結晶によって形成されている。
ライトガイドは、光透過性に優れたプラスチック素材等によって形成され、シンチレータから出力されたシンチレーション光を光検出器に伝達する。具体的には、ライトガイドは、シンチレーション光を後述するSiPM(Silicon Photomultiplier)に伝達する。
光検出器アレイは、2次元状に配置された複数の光検出器(光検出素子)を含む。光検出器としては、例えばSiPMが用いられる。本実施形態では、1つのシンチレータと1つのSiPMが光学結合している。すなわち、シンチレータとSiPMとが一対一光学結合をしている。この場合、1つのシンチレータと、このシンチレータに光学結合されている1つのSiPMとの組み合わせが、1つのチャネルに対応する。なお、少数のシンチレータとSiPMとが光学接合していてもよい。この場合には、少数のシンチレータと、この少数のシンチレータに光学結合されている1つのSiPMとの組み合わせが、1つのチャネルに対応する。いずれにせよ、PET検出器101全体のチャネル数(信号出力チャネル数)は数万から数十万に及ぶ。SiPMは、シンチレータにより発せられたシンチレーション光を検出し、シンチレーション光に対応する電気信号を生成し、生成された電気信号を出力信号として出力する。
PET検出器101は、検出器モジュール毎に計数情報生成回路102を備える。
計数情報生成回路102は、PET検出器101からの出力信号をデジタルデータに変換することにより、デジタルデータを計数情報として生成する。この計数情報には、対消滅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、計数情報生成回路102は、シンチレーション光を同じタイミングで電気信号に変換した複数の光検出器を特定する。そして、計数情報生成回路102は、対消滅ガンマ線が入射したシンチレータの位置(シンチレータの位置)を示すシンチレータ番号(P)を特定する。計数情報生成回路102は、対消滅ガンマ線が入射したシンチレータ位置を特定する方法として、様々な方法を用いることができる。例えば、計数情報生成回路102は、1つのシンチレータ及び1つのSiPMが対応しているため、出力が得られたSiPMに対応するシンチレータの位置を対消滅ガンマ線が入射したシンチレータ位置として特定してもよい。
また、計数情報生成回路102は、各光検出器から出力された電気信号の強度を積分計算することで、PET検出器101に入射した対消滅ガンマ線のエネルギー値(E)を特定する。また、計数情報生成回路102は、PET検出器101によって対消滅ガンマ線によるシンチレーション光が検出された検出時間(T)を特定する。なお、検出時間(T)は、絶対時刻であってもよいし、撮影開始時点からの経過時間であってもよい。このように、計数情報生成回路102は、シンチレータ番号(P)、エネルギー値(E)、及び検出時間(T)を含む計数情報を生成する。そして、計数情報生成回路102は、生成された計数情報を、コンソール装置20のメモリ130に格納する。
計数情報生成回路102は、例えば、プロセッサにより実現される。
天板103は、被検体Pが載置されるベッドであり、寝台104の上に配置される。寝台駆動部105は、処理回路106の寝台制御機能106dによる制御の下、天板103を移動させる。例えば、寝台駆動部105は、天板103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。
コンソール装置20は、ユーザによるPET装置100の操作を受け付け、PET画像データ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画像データを再構成(生成)する。図1に示すように、コンソール装置20は、処理回路106と、入力インタフェース110と、ディスプレイ120と、メモリ130とを備える。なお、処理回路106、入力インタフェース110、ディスプレイ120及びメモリ130は、バスを介して接続されている。
処理回路106は、同時計数情報生成機能106a、再構成処理機能106b、システム制御機能106c、寝台制御機能106d、取得機能106e、生成機能106f、算出機能106g、判定機能106h及び表示制御機能106iを備える。同時計数情報生成機能106a、再構成処理機能106b、システム制御機能106c、寝台制御機能106d、取得機能106e、生成機能106f、算出機能106g、判定機能106h及び表示制御機能106iの各機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ130に記憶されている。処理回路106は、各プログラムをメモリ130から読み出し、読み出された各プログラムを実行することで各プログラムに対応する各機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路106は、図1の処理回路106内に示された各機能を有することになる。なお、図1においては単一の処理回路106にて、同時計数情報生成機能106a、再構成処理機能106b、システム制御機能106c、寝台制御機能106d、取得機能106e、生成機能106f、算出機能106g、判定機能106h及び表示制御機能106iが実現されるものとして説明した。しかしながら、処理回路106が複数の独立したプロセッサにより構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
なお、再構成処理機能106bは、例えば、再構成処理部の一例である。取得機能106eは、例えば、取得部の一例である。生成機能106fは、例えば、生成部の一例である。算出機能106gは、例えば、算出部の一例である。判定機能106hは、例えば、判定部の一例である。表示制御機能106iは、例えば、表示制御部の一例である。
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(Graphical 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。プロセッサはメモリ130に保存されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することで機能を実現する。
同時計数情報生成機能106aは、メモリ130に記憶された計数情報を取得し、取得された計数情報に基づいて、同時計数情報を生成する。そして、同時計数情報生成機能106aは、生成された同時計数情報を検出時間(T)に基づき概ね時系列順に並べてメモリ130に格納する。これにより、メモリ130には、同時計数情報の時系列リストが記憶される。
再構成処理機能106bは、PET画像データを再構成する。例えば、再構成処理機能106bは、メモリ130に記憶された同時計数情報の時系列リストを取得し、取得された同時計数情報の時系列リストを用いてPET画像データを再構成する。そして、再構成処理機能106bは、再構成されたPET画像データをメモリ130に格納する。
システム制御機能106c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全体の制御を行う。例えば、システム制御機能106cは、PET装置100における撮影を制御する。
寝台制御機能106dは、寝台駆動部105を制御することにより、天板103の移動を制御する。取得機能106e、生成機能106f、算出機能106g及び判定機能106hについては後述する。
表示制御機能106iは、各種の画像及び各種の情報をディスプレイ120に表示させる。例えば、表示制御機能106iは、PET画像データに基づくPET画像をディスプレイ120に表示させる。また、表示制御機能106iは、PET装置100のユーザ(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)をディスプレイ120に表示させる。
入力インタフェース110は、ユーザからの各種指示や各種設定の入力を受け付けて、受け付けられた各種指示や各種設定を処理回路106に出力する。例えば、入力インタフェース110は、ユーザから受け付けた入力操作を電気信号へ変換し、この電気信号を処理回路106に送信する。例えば、入力インタフェース110は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び、音声入力回路等によって実現される。なお、本明細書において、入力インタフェース110は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、PET装置100とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路106へ送信する電気信号の処理回路も入力インタフェース110の例に含まれる。入力インタフェース110は、例えば、受付部の一例である。
ディスプレイ120は、処理回路106に接続されており、各種の情報及び各種の画像を表示する。例えば、ディスプレイ120は、処理回路106から送信される情報及びデータを表示用の電気信号に変換して出力する。具体例を挙げて説明すると、ディスプレイ120は、表示制御機能106iによる制御の下、PET画像データに基づくPET画像を表示したり、ユーザから各種指示や各種設定を受け付けるためのGUIを表示したりする。例えば、ディスプレイ120は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。ディスプレイ120は、表示部の一例である。
メモリ130は、PET装置100において用いられる各種データを記憶する。メモリ130は、記憶部の一例である。メモリ130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。メモリ130は、シンチレータ番号(P)、エネルギー値(E)、及び検出時間(T)が対応づけられた情報である計数情報、同時計数情報の通し番号であるコインシデンスNo.に計数情報の組が対応づけられた同時計数情報の時系列リスト、再構成されたPET画像データ等を記憶する。
また、メモリ130は、感度マップ130aを記憶する。図2は、第1の実施形態に係る感度マップ130aの一例を示す図である。感度マップ130aは、再構成される対象の領域(再構成領域)内の画素(ピクセル)毎のPET検出器101の感度を示す。画素サイズは、例えば、4mm×4mmであるが、画素サイズはこれに限られない。感度マップ130aは、PET検出器101が故障しておらず、PET検出器101の全てのチャネルが、不良チャネルではなく正常なチャネルである場合に得られる。すなわち、感度マップ130aは、PET検出器101の全てのチャネルが正常なチャネルであるタイミングにおけるPET検出器101の感度マップである。感度マップ130aは、例えば、第1の感度マップの一例である。また、PET検出器101の全てのチャネルが正常なチャネルであるタイミングは、第1のタイミングの一例である。
ここで、感度マップ130aを生成する方法の一例について説明する。感度マップ130aは、PET装置100により生成されてもよいし、PET装置100以外の装置により生成されてもよい。以下の説明では、PET装置100の生成機能106fが、感度マップ130aを生成する場合について説明する。
図3は、第1の実施形態に係る感度マップ130aを生成する方法の一例を説明するための図である。図3に示すように、生成機能106fは、複数の検出器モジュールのモデルがリング状に配置されたPET検出器101のモデル30を生成する。
図3の例では、生成機能106fは、48個の検出器モジュールのモデルがリング状に配置されたPET検出器101のモデル30を生成する。1つの検出器モジュールのモデルは、1つのシンチレータのモデルと1つのSiPMのモデルとの組み合わせ31を少なくとも1つ以上備える。例えば、モデル30が備える組み合わせ31の数及び配置と、PET検出器101が備える1つのシンチレータと1つのSiPMとの組み合わせの数及び配置とは同一であることが好ましい。例えば、モデル30が備える組み合わせ31の数は、PET検出器101が備える1つのシンチレータと1つのSiPMとの組み合わせの数と同一である数万から数十万までの間の数であることが好ましい。
しかしながら、ここでは、説明の便宜上、1つの検出器モジュールのモデルが組み合わせ31を1つのみ備えている場合について説明する。すなわち、図3に示すPET検出器101のモデル30では、組み合わせ31が、リング状に48個配置されている。この場合、PET検出器101のモデル30のチャネル数は、「48」となる。また、全てのチャネルが正常なチャネルである。48個のチャネルのそれぞれは、識別子「1」~「48」のそれぞれによって識別される。
そして、生成機能106fは、48個のチャネルの中から2つのチャネルを結ぶLOR(Line Of Response)32を、2つのチャネルの組合せ毎に、全ての組合せについて描く。図3の例では、生成機能106fは、1128((48×47)/2)本のLOR32を描く。このようにして描かれたLOR32のパターンは、LORパターンとも称される。
図3に示すように、LOR32の密度は均一ではなく、LOR32の密度が比較的疎な領域及び比較的密な領域がある。密な領域から発せられる対消滅ガンマ線は、疎な領域から発せられる対消滅ガンマ線よりも多く検出される。すなわち、疎な領域よりも密な領域のほうが、対消滅が発生する可能性が高い。
そして、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンを、画素毎にLORの密度で表した画像データに変換することにより、感度マップ130aを生成する。すなわち、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンに基づいて、画素毎にLORの密度を算出し、各画素がLORの密度を示す画像データを感度マップ130aとして生成する。すなわち、感度マップ130aは、画素毎に、LORの密度が感度として登録されたデータである。
このようにして生成された感度マップ130aは、予めメモリ130に記憶されており、再構成処理機能106bによるPET画像データの再構成処理において、チャネル(1つのシンチレータのモデルと1つのSiPMのモデルとの組み合わせ)の配置幾何による感度の非均一性を正規化するために用いられる。例えば、再構成処理機能106bは、感度マップ130aを用いて、以下の式(1)にしたがって、PET画像データを再構成する。
例えば、式(1)は、ピクセルjのピクセル値λ、感度マップSのピクセルjのピクセル値Sの逆数(1/S)を用いて、再構成の結果最終的に得られるPET画像データのピクセルjのピクセル値λk+1を求める漸化式である。式(1)は、統計的逐次近似法のML-EM(maximum likelihood-expectation maximization)法のアルゴリズムを表す式である。式(1)中の検出確率Cimはシステム行列とも呼ばれ、m番目の画素から発生した光子がi番目のLORに計数される確率を表す。yは実際の収集で得られたi番目のLORで計数された事象数、つまり実測値である。ML-EM法では、なんらかの放射能分布を初期値として仮定する。つまり、λ(k=0)を仮定する。ML-EM法では、仮定された分布に対して、i番目のLORで計数されるはずの事象数をCimと画素mの寄与の和を取ることにより算出する。ML-EM法では、算出された事象数と実測事象数(式(1)における分子が示す実測事象数)の比をLOR毎に取る。この比がすべてのLORに対して1であれば仮定した画素値は実測した事象を再現していることになる。この場合は仮定した画素値が実際の被写体の放射能分布を再現していることになる。式(1)の動作としては、感度マップSのピクセル値Sはチャネル欠損がなければ、Σijとして定義されるので、Σ以降右側の因子はSに等しくなり、k番目の画素値とk+1番目の画素値は等しくなる。つまり計算が収束したことになる。
このように、再構成処理機能106bは、感度マップ130aが示す画素毎の感度の逆数を用いて、PET画像データを再構成する。
以上、本実施形態に係るPET装置100の構成の一例について説明した。例えば、PET装置100は、病院や医院等の医療機関に設置され、医療機関に入院又は通院する患者等を被検体Pとして、PET装置100によって生成されるPET画像データを用いた各種の画像診断に利用される。本実施形態では、PET装置100は、不良チャネルによる画質(又は画像)への影響を定量的及び客観的に評価することができるように、以下に説明する各種の処理を実行する。
次に、PET装置100が実行する評価処理の一例について説明する。図4は、第1の実施形態に係るPET装置100が実行する評価処理の流れの一例を示すフローチャートである。PET装置100は、例えば、入力インタフェース110を介してユーザにより図4に示す評価処理を実行するための指示(実行指示)が処理回路106に入力された場合に、評価処理を実行する。ここで、ユーザは、例えば、PET装置100を医療機関の撮影室に据え付けた後、PET装置100の定期メンテナンス後、PET装置100の修理後、又は、PET装置100の故障時の緊急対応後等に、不良チャネルによる画質への影響が所定の品質基準(クライテリア)を満たすか否かを把握するために、入力インタフェース110を介して実行指示を処理回路106に入力する。なお、ユーザは、上述したタイミング以外にも、例えば、PET検出器101単体の受け入れ試験、PET検出器101単体の出荷前試験、PET装置100の始業前点検、PET装置100の修理の方針決定等において、不良チャネルによる画質への影響が所定の品質基準を満たすか否かを把握するために、入力インタフェース110を介して実行指示を処理回路106に入力する。
(ステップS101)
図4に示すように、ステップS101では、取得機能106eは、不良チャネルに関する情報である故障情報(不良情報)を取得する。なお、評価処理が実行されるタイミングにおいて、PET検出器101のチャネルの中に少なくとも1つの不良チャネルが発生している場合もあれば、全てのチャネルが正常なチャネルである場合もある。以下の説明では、評価処理が実行されるタイミングにおいて、PET検出器101のチャネルの中に少なくとも1つの不良チャネルが発生している場合を例に挙げて説明する。不良チャネルに関する故障情報には、例えば、不良チャネルが配置された位置及び数等が含まれる。例えば、取得機能106eは、PET検出器101が正常に稼働しているかを検査するヘルスチェックを行い、不良チャネルに関する故障情報を取得する。そして、取得機能106eは、取得された故障情報をメモリ130に格納する。このように、ステップS101では、取得機能106eは、メモリ130に記憶された感度マップ130aに対応するPET検出器101の全てのチャネルが正常なチャネルであるタイミングよりも後の不良チャネルが発生しているタイミングにおいて、PET検出器101の不良チャネルに関する故障情報を取得する。不良チャネルが発生しているタイミングは、第2のタイミングの一例である。
(ステップS102)
次に、ステップS102では、取得機能106eは、PET検出器101の全てのチャネルが正常なチャネルである場合におけるPET検出器101の感度マップである感度マップ130aをメモリ130から取得する。
(ステップS103)
次に、ステップS103では、生成機能106fは、故障情報に基づいて、不良チャネルが発生しているタイミングにおけるPET検出器101の感度マップを生成する。すなわち、ステップS103では、実際に発生した不良チャネルを考慮して、不良チャネルが反映された感度マップを生成する。ステップS103で生成される感度マップは、例えば、第2の感度マップの一例である。以下、ステップS103における処理の具体例について説明する。例えば、生成機能106fは、まず、メモリ130から故障情報を取得する。
そして、生成機能106fは、図3を参照して説明した感度マップ130aを生成する方法と同様の方法を用いて、故障情報が示す不良チャネルを考慮した感度マップを生成する。例えば、生成機能106fは、PET検出器101のモデル30の48個のチャネルの中から、故障情報により特定される不良チャネルを除いた複数の正常なチャネルを特定する。
そして、生成機能106fは、特定された複数の正常なチャネルの中から2つのチャネルを結ぶLOR32を、2つのチャネルの組合せ毎に、全ての組合せについて描く。そして、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンを、画素毎にLORの密度で表した画像データに変換することにより、感度マップを生成する。すなわち、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンに基づいて、画素毎にLORの密度をPET検出器101の感度として算出し、各画素が感度を示す画像データを感度マップとして生成する。上述したような方法により、ステップS103において、生成機能106fは、不良チャネルを考慮して、画素毎に感度が登録された感度マップを生成する。
なお、ステップS103において生成される感度マップを構成する複数の画素(ピクセル)の配置及び数は、感度マップ130aを構成する複数の画素の配置及び数と同一である。したがって、ステップS103において生成される感度マップを構成する複数の画素のそれぞれは、感度マップ130aを構成する複数の画素のそれぞれに対応する。
ここで、PET画像データを再構成する際に用いられる感度マップ130aは、予め生成され、メモリ130に保存された全てのチャネルが正常なチャネルである場合の感度マップである。このため、感度マップ130aが示す感度に対するステップS103において生成された感度マップが示す感度のずれは、不良チャネルによる感度のずれとしてステップS103において生成された感度マップに現われる。
なお、不良チャネルの数が同一でも不良チャネルの配置が異なる場合には、ステップS103において生成される感度マップが異なることがあることについて説明する。図5及び図6は、第1の実施形態に係るステップS103において生成される感度マップの一例を示す図である。
図5に示す感度マップ35は、識別子「1」が示すチャネル及び識別子「5」が示すチャネルが不良チャネルである場合にステップS103において生成された感度マップである。一方、図6に示す感度マップ35は、識別子「1」が示すチャネル及び識別子「10」が示すチャネルが不良チャネルである場合にステップS103において生成された感度マップである。図5に示す感度マップ35及び図6に示す感度マップ35を比較すると分かるように、不良チャネルの数が同一であるが不良チャネルの配置が異なる場合には、2つの感度マップ35が異なることが分かる。このように、2つの感度マップ35が異なる理由としては、図5に示す感度マップ35と図6に示す感度マップ35とでは、不良チャネルの相対位置が異なることが挙げられる。
(ステップS104)
次に、ステップS104では、算出機能106gは、感度マップ130a及びステップS103において生成された感度マップに基づいて、不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出する。以下、ステップS104における処理の具体例について説明する。例えば、算出機能106gは、ステップS103において生成された感度マップを感度マップ130aで除することにより画像データを生成する。算出機能106gにより生成される画像データを構成する複数の画素の配置及び数は、感度マップ130aを構成する複数の画素の配置及び数と同一である。また、算出機能106gにより生成される画像データを構成する複数の画素のそれぞれの画素値は、ステップS103において生成された感度マップを構成する複数の画素のそれぞれが示す感度を、感度マップ130aを構成する複数の画素のそれぞれが示す感度で除することにより得られる値である。すなわち、算出機能106gは、感度マップ130aとステップS103において生成された感度マップとの比に基づいて、画素毎に指標値を算出する。
ステップS104では、算出機能106gは、このような画像データを生成することにより、画像データを構成する複数の画素の画素値を、不良チャネルの画質への影響度に関する指標値として算出する。すなわち、算出機能106gは、不良チャネルによる感度のずれを画素毎に評価し、画素毎の評価結果を指標値として算出する。
ここで、指標値は、0以上1以下の範囲内の値である。指標値が1に近づくほど、不良チャネルの画質への影響度が小さくなる。一方、指標値が0に近づくほど、不良チャネルの画質への影響度が大きくなる。
なお、算出機能106gは、感度マップ130aとステップS103において生成された感度マップとの差に基づいて、画素毎に指標値を算出してもよい。例えば、算出機能106gは、感度マップ130aからステップS103において生成された感度マップを減ずることにより画像データを生成してもよい。この場合、算出機能106gにより生成される画像データを構成する複数の画素のそれぞれの画素値は、感度マップ130aを構成する複数の画素のそれぞれが示す感度から、ステップS103において生成された感度マップを構成する複数の画素のそれぞれが示す感度を減ずることにより得られる値である。この場合、指標値は、0以上の値である。指標値が0に近づくほど、不良チャネルの画質への影響度が小さくなる。一方、指標値が大きくなるほど、不良チャネルの画質への影響度が大きくなる。
(ステップS105)
次に、ステップS105では、判定機能106hは、指標値に基づいて、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する。以下、ステップS105における処理の具体例について説明する。例えば、PET装置100の要求仕様として、4mm×4mmの画素サイズの集積を定量性を伴って検出可能であること、及び、正しくSUV(Standardized Uptake Value)評価を行うことができることが要求される場合について説明する。
この場合、例えば、ステップS104で画素毎に算出された全ての指標値が、閾値αより大きいことがPET検出器101の必要条件として設定される。このような閾値αは、例えば、「0.9」であるが、閾値αはこれに限定されない。そこで、この場合、ステップS105では、判定機能106hは、画素毎に算出された全ての指標値が閾値αより大きいか否かを判定することにより、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する。例えば、判定機能106hは、画素毎に算出された全ての指標値が閾値αより大きいと判定した場合、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定する。判定機能106hは、画素毎に算出された全ての指標値のうち少なくとも1つの指標値が閾値α以下であると判定した場合、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定する。
判定機能106hは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定した場合(ステップS105:Yes)、ステップS106に進む。一方、判定機能106hは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定した場合(ステップS105:No)、ステップS107に進む。
(ステップS106)
ステップS106では、表示制御機能106iは、判定機能106hによる判定結果を示すメッセージ、すなわち、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすことを示すメッセージをディスプレイ120に表示させる。例えば、ステップS106では、表示制御機能106iは、かかるメッセージとして文字列「PET検出器101の感度が基準を満たします。」をディスプレイ120に表示させる。そして、表示制御機能106iは、図4に示す処理を終了する。
(ステップS107)
ステップS107では、表示制御機能106iは、判定機能106hによる判定結果を示すメッセージ、すなわち、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージをディスプレイ120に表示させる。例えば、ステップS107では、表示制御機能106iは、かかるメッセージとして文字列「PET検出器101の感度が基準を満たしません。」をディスプレイ120に表示させる。そして、表示制御機能106iは、図4に示す処理を終了する。
上述したように、ステップS106及びステップS107では、表示制御機能106iは、判定機能106hによる判定結果をディスプレイ120に表示させる。
図4に示す評価処理は、PET検出器101の不良チャネルを検査するヘルスチェックの結果を用いた幾何学的な計算のみに閉じている。また、評価処理は、PET検出器101レベルでの計算のみに閉じており、収集カウントの大小、収集カウントの大小による統計ノイズの強弱、及び、読影を行うユーザの経験等によらない。このため、第1の実施形態に係るPET装置100は、多数のチャネルを有するPET検出器101において不良チャネルが画質及び診断能に与える影響を定量的及び客観的に評価することができる。
また、PET装置100は、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすことを示すメッセージ又はPET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージをユーザに確認させることができる。そして、PET装置100は、メッセージを確認したユーザに、PET装置100に対する対応を正しく判断させることができる。この結果、ユーザは、臨床においてはPET装置100の安全性及び性能の担保を確保すること等の対応を行うことができる。また、ユーザは、製造やサービスにおいては、適正なコスト割り当てを行うことができる。
以上、第1の実施形態に係るPET装置100について説明した。第1の実施形態に係るPET装置100は、上述したように、不良チャネルによる画質(又は画像)への影響を定量的及び客観的に評価することができる。
なお、PET装置100が図4に示す評価処理を実行した後において、再構成処理機能106bは、感度マップ130aではなく、感度マップ130aよりも正確にPET検出器101のチャネルの状態が反映されたステップS103で生成された感度マップを用いて、PET画像データを再構成してもよい。例えば、再構成処理機能106bは、ステップS103で生成された感度マップに基づいて、以下の式(2)にしたがって、PET画像データを再構成してもよい。
なお、式(2)においてS´は、感度マップ130aよりも正確にPET検出器101のチャネルの状態が反映されたステップS103で生成された感度マップS´のピクセルjのピクセル値である。このように、再構成処理機能106bは、ステップS103で生成された感度マップが示す画素毎の感度の逆数を用いて、PET画像データを再構成する。これにより、再構成処理機能106bは、感度マップ130aよりも正確にPET検出器101のチャネルの状態が反映された感度マップを用いてPET画像データを再構成するので、更に精度よくPET画像データを再構成することができる。
なお、再構成処理機能106bは、ステップS105においてPET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS105:No)に、ステップS103で生成された感度マップを用いてPET画像データを再構成してもよい。このようなPET装置100が不良チャネルを有する状態での運用時には、不良チャネルを反映した再正規化により画像均一性が回復されてPET画像の読影が行いやすくなる。
(第1の実施形態の変形例)
ここで、PET装置100が、図4に示す評価処理(1回目の評価処理)を実行した後に、ユーザにより不良チャネルと正常なチャネルとが交換される場合又はユーザにより不良チャネルの位置が変更される場合がある。この場合、PET装置100は、再び、評価処理(2回目の評価処理)を実行することにより、1回目の評価処理におけるステップS103で生成された感度マップよりも感度が向上された感度マップを2回目の評価処理のステップS103において生成してもよい。そこで、このような変形例を、第1の実施形態の変形例として説明する。なお、第1の実施形態の変形例の説明では、主に、第1の実施形態と異なる点について説明し、第1の実施形態と同様の構成の説明については省略する場合がある。
第1の実施形態の変形例において、PET装置100が1回目の評価処理を実行することにより、ステップS107においてPET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージが表示された場合、ユーザは、かかるメッセージを確認する。そして、ユーザは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを把握する。
この場合、ユーザは、様々な対応を行う。例えば、ユーザは、1つ目の対応として、全てのチャネルを正常なチャネルにさせるために、不良チャネルに対応するシンチレータ及びSiPMの組合せを故障していない正常なシンチレータ及びSiPMの組合せに交換する。すなわち、ユーザは、不良チャネルを正常なチャネルに交換する。または、ユーザは、2つ目の対応として、一部のチャネルが不良チャネルのままであるが、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすように、不良チャネルに対応するシンチレータ及びSiPMの組合せの位置を他の位置に変更し、当該他の位置に配置されていた故障していない正常なシンチレータ及びSiPMの組合せの位置を変更前の不良チャネルの位置に変更する。すなわち、ユーザは、不良チャネルの位置と正常なチャネルの位置とを交換する。
そして、PET装置100は、2回目の評価処理を実行する。例えば、PET装置100は、入力インタフェース110を介してユーザから2回目の評価処理を実行する実行指示が処理回路106に入力されると、2回目の評価処理を実行する。そして、2回目の評価処理のステップS106において、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすことを示すメッセージが表示された場合、ユーザは、かかるメッセージを確認する。そして、ユーザは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすことを把握する。そして、再構成処理機能106bは、2回目の評価処理の実行後において、2回目の評価処理のステップS103で生成された感度マップを用いて、上記の式(2)にしたがって、PET画像データを再構成する。この場合、式(2)においてS´は、2回目の評価処理のステップS103で生成された感度マップS´のピクセルjのピクセル値である。ここで、2回目の評価処理のステップS103で生成された感度マップは、1回目の評価処理のステップS103で生成された感度マップよりも感度が向上された感度マップである。したがって、第1の実施形態の変形例では、画質が良好なPET画像データを再構成することができる。
また、2回目の評価処理のステップS103で生成された感度マップは、不良チャネルが不良でない正常なチャネルに変更された後のPET検出器101の感度マップである。または、2回目の評価処理のステップS103で生成された感度マップは、不良チャネルの位置が1回目の評価処理を実行するタイミングにおける不良チャネルの位置とは異なる位置に変更された後のPET検出器101の感度マップである。1回目の評価処理を実行するタイミングは、例えば、第1のタイミングの一例である。
このように、第1の実施形態の変形例では、1回目の評価処理のステップS101において、取得機能106eは、1回目の評価処理を実行するタイミングにおけるPET検出器101の不良チャネルに関する故障情報を取得する。
そして、1回目の評価処理のステップS103において、生成機能106fは、1回目の評価処理のステップS101において取得された故障情報に基づいて、不良チャネルが発生しているタイミングにおけるPET検出器101の感度マップを生成する。ここでは、1回目の評価処理のステップS103において生成された感度マップは、例えば、第1の感度マップの一例である。
そして、2回目の評価処理のステップS103において、生成機能106fは、2回目の評価処理のステップS101において取得された故障情報に基づいて、1回目の評価処理のステップS103で生成された感度マップよりも感度が向上された感度マップを生成する。ここでは、2回目の評価処理のステップS103において生成された感度マップは、例えば、第2の感度マップの一例である。
以上、第1の実施形態の変形例に係るPET装置100について説明した。第1の実施形態の変形例に係るPET装置100は、上述したように、画質が良好なPET画像データを再構成することができる。また、第1の実施形態の変形例に係るPET装置100は、第1の実施形態に係るPET装置100が実行する処理と同様の処理を行うので、第1の実施形態に係るPET装置100と同様の効果を奏する。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、PET装置100が、判定結果を表示する場合について説明した。しかしながら、PET装置100は、判定結果に加えて、ステップS104で指標値を算出する際に生成された画像データに基づく画像を表示してもよい。そこで、このような実施形態を第2の実施形態として説明する。なお、第2の実施形態の説明では、主に、第1の実施形態と異なる点について説明し、第1の実施形態と同様の構成の説明については省略する場合がある。
第2の実施形態に係るPET装置100が実行する評価処理の一例について説明する。図7は、第2の実施形態に係るPET装置100が実行する評価処理の流れの一例を示すフローチャートである。第2の実施形態において、PET装置100は、例えば、第1の実施形態と同様のタイミングで、入力インタフェース110を介してユーザにより評価処理を実行するための実行指示が処理回路106に入力された場合に、評価処理を実行する。なお、図7に示す第2の実施形態に係るステップS101~S104及びステップS105における処理は、図4に示す第1の実施形態に係るステップS101~S104及びステップS105における処理と同様の処理である。このため、第2の実施形態に係るステップS101~S104及びステップS105における処理についての説明を省略する。
ただし、第2の実施形態に係るステップS104では、算出機能106gは、指標値を算出する際に生成された画像データをメモリ130に格納する。かかる画像データは、ステップS103において生成された感度マップを感度マップ130aで除することにより得られるか、又は、感度マップ130aからステップS103において生成された感度マップを減ずることにより得られる。
(ステップS201)
そして、図7に示すように、ステップS104とステップS105との間のステップS201では、取得機能106eは、先のステップS104でメモリ130に記憶された画像データを取得する。
判定機能106hによりPET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定された場合(ステップS105:Yes)、表示制御機能106iは、ステップS202に進む。一方、判定機能106hによりPET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS105:No)、表示制御機能106iは、ステップS203に進む。
(ステップS202)
ステップS202では、表示制御機能106iは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすことを示すメッセージ、及び、ステップS201で取得された画像データに基づく画像をディスプレイ120に表示させる。そして、表示制御機能106iは、図7に示す評価処理を終了する。
(ステップS203)
ステップS203では、表示制御機能106iは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージ、及び、ステップS201で取得された画像データに基づく画像をディスプレイ120に表示させる。そして、表示制御機能106iは、図7に示す評価処理を終了する。
以上、第2の実施形態に係るPET装置100について説明した。ステップS202及びステップS203で表示される画像は、指標値の2次元分布を示す。このため、第2の実施形態に係るPET装置100は、視覚的にPET装置100のPET検出器101の状態をユーザに把握させることができる。したがって、第2の実施形態に係るPET装置100は、PET検出器101の詳細な状態をユーザに把握させることができる。また、第2の実施形態に係るPET装置100は、ユーザに十分にPET検出器101の状態を把握させることにより、ユーザが納得した状態でユーザにPET装置100の運用を行わせることができる。
また、通常、始業前点検等では、PET検出器101のエネルギー分解能及び時間分解能等のマクロな性能が確認されるが、第2の実施形態に係るPET装置100は、このようなマクロな性能だけではなく、指標値の2次元分布というミクロな性能をユーザに把握させることができる。
また、第2の実施形態に係るPET装置100は、第1の実施形態に係るPET装置100が実行する処理と同様の処理を行うので、第1の実施形態に係るPET装置100と同様の効果を奏する。
(第3の実施形態)
第1の実施形態では、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS105:No)、PET装置100が、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージを表示する場合について説明した。また、第2の実施形態では、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS105:No)、PET装置100が、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージ、及び、ステップS201で取得された画像データに基づく画像を表示する場合について説明した。しかしながら、PET装置100は、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS105:No)、PET装置100の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの配置を探し出し、探し出された不良チャネルの配置を示す情報をディスプレイ120に表示させてもよい。そこで、このような実施形態を第3の実施形態として説明する。
なお、以下、第3の実施形態に係るPET装置100として、第1の実施形態のステップS107での処理に代えて以下に説明するステップS301及びステップS302での処理を実行するPET装置100について説明する。しかしながら、第3の実施形態に係るPET装置100は、第2の実施形態のステップS203での処理に代えてステップS301及びステップS302での処理を実行してもよい。
また、第3の実施形態の説明では、主に、第1の実施形態と異なる点について説明し、第1の実施形態と同様の構成の説明については省略する場合がある。
第3の実施形態に係るPET装置100が実行する評価処理の一例について説明する。図8は、第3の実施形態に係るPET装置100が実行する評価処理の流れの一例を示すフローチャートである。第3の実施形態において、PET装置100は、例えば、第1の実施形態と同様のタイミングで、入力インタフェース110を介してユーザにより評価処理を実行するための実行指示が処理回路106に入力された場合に、評価処理を実行する。なお、図8に示す第3の実施形態に係るステップS101~S106における処理は、図4に示す第1の実施形態に係るステップS101~S106における処理と同様の処理である。このため、第3の実施形態に係るステップS101~S106における処理についての説明を省略する。
図8に示すように、第3の実施形態では、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS105:No)、処理回路106は、ステップS301へ進む。
(ステップS301)
ステップS301では、処理回路106は、PET検出器101の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの位置(配置)を特定するための特定処理を実行する。図9は、第3の実施形態に係るPET装置100がステップS301において実行する特定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(ステップS303)
図9に示すように、ステップS303において、生成機能106fは、変数Kに「1」を設定する。
(ステップS304)
次に、ステップS304において、生成機能106fは、PET検出器101のモデル30における、故障情報が示す不良チャネルの位置(配置)を変更する。例えば、生成機能106fは、不良チャネルの位置をランダムに変更する。具体的には、例えば、生成機能106fは、現在時刻の情報等からランダムに乱数を生成する。ここで、生成される複数の乱数のそれぞれと、チャネルが配置されることが可能な複数の位置のそれぞれとは、1対1で対応している。そして、生成機能106fは、生成された乱数に対応する位置を特定する。そして、生成機能106fは、特定された位置に、不良チャネルを設定する。これにより不良チャネルの位置が変更される。また、生成機能106fは、チャネルが配置されることが可能な複数の位置のうち、不良チャネルが設定されていないチャネルに正常なチャネルを設定する。このようにして、生成機能106fは、PET検出器101のモデルにおいて、不良チャネルの数を変更せずに、不良チャネルの位置を変更する。
(ステップS305)
次に、ステップS305において、生成機能106fは、不良チャネル以外の複数の正常なチャネルの中から2つのチャネルを結ぶLOR32を、2つのチャネルの組合せ毎に、全ての組合せについて描く。そして、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンを、画素毎にLORの密度で表した画像データに変換することにより、感度マップを生成する。すなわち、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンに基づいて、画素毎にLORの密度をPET検出器101の感度として算出し、各画素が感度を示す画像データを感度マップとして生成する。
このように、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS105:No)、生成機能106fは、ステップS303においてPET検出器101における不良チャネルの位置を変更し、ステップS305において不良チャネルの変更後の位置に基づいて、PET検出器101の感度マップを生成する。ステップS305において生成される感度マップは、例えば、第3の感度マップの一例である。
(ステップS306)
次に、ステップS306において、算出機能106gは、感度マップ130a及びステップS305において生成された感度マップに基づいて、不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出する。例えば、算出機能106gは、先のステップS104において画像データを生成する方法と同様の方法で、ステップS305において生成された感度マップを感度マップ130aで除することにより画像データを生成する。すなわち、算出機能106gは、感度マップ130aとステップS305において生成された感度マップとの比に基づいて、画素毎に指標値を算出する。
なお、算出機能106gは、感度マップ130aとステップS305において生成された感度マップとの差に基づいて、画素毎に指標値を算出してもよい。例えば、算出機能106gは、先のステップS104において感度マップ130aからステップS103において生成された感度マップを減ずることにより画像データを生成する方法と同様の方法で、感度マップ130aからステップS305において生成された感度マップを減ずることにより画像データを生成してもよい。
このように、ステップS306において、算出機能106gは、感度マップ130aとステップS305において生成された感度マップとに基づいて、位置が変更された不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出する。
(ステップS307)
次に、ステップS307では、判定機能106hは、指標値に基づいて、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する。例えば、判定機能106hは、先のステップS105においてPET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する方法と同様の方法で、指標値に基づいて、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する。
このように、判定機能106hは、感度マップ130aとステップS305において生成された感度マップとに基づいて算出された指標値に基づいて、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する。
PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS307:No)、生成機能106fは、ステップS308へ進む。一方、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定された場合(ステップS307:Yes)、生成機能106fは、ステップS310へ進む。
(ステップS308)
ステップS308では、生成機能106fは、変数Kの値を1つインクリメントする。
(ステップS309)
次に、ステップS309では、生成機能106fは、変数Kの値が閾値Th1以上であるか否かを判定する。閾値Th1は、繰り返されるステップS303~S308における処理の回数の上限値を定めるための正の整数の値である。本実施形態では、最大(閾値Th1-1)回、ステップS303~S308での処理が繰り返される。
変数Kの値が閾値Th1以上である場合(ステップS309:Yes)、生成機能106fは、リターンする。一方、変数Kの値が閾値Th1未満である場合(ステップS309:No)、生成機能106fは、先のステップS304に戻り、ステップS304以降の各処理を実行する。
(ステップS310)
ステップS310では、生成機能106fは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの位置(配置)を示す情報をメモリ130に格納する。例えば、生成機能106fは、直近のステップS304において変更された不良チャネルの位置を示す情報を生成し、生成された情報をメモリ130に格納する。そして、生成機能106fは、リターンする。
ここで、ステップS309において肯定判定されてリターンされた場合には、メモリ130は、PET検出器101の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの位置を示す情報を記憶しない。一方、ステップS307において肯定判定されてリターンされた場合には、メモリ130は、PET検出器101の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの位置を示す情報を記憶する。
(ステップS302)
図8の説明に戻る。メモリ130にPET検出器101の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの位置を示す情報が記憶されている場合、ステップS302において、図8に示すように、表示制御機能106iは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージ、及び、PET検出器101の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの位置を示す情報をディスプレイ120に表示させる。そして、表示制御機能106iは、図8に示す評価処理を終了する。
このように、表示制御機能106iは、判定機能106hによりPET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定された場合のPET検出器101における不良チャネルの変更後の位置を示す情報をディスプレイ120に表示させる。
一方、メモリ130にPET検出器101の感度が所定の基準を満たす場合の不良チャネルの配置を示す情報が記憶されていない場合、ステップS302において、表示制御機能106iは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないことを示すメッセージをディスプレイ120に表示させる。そして、表示制御機能106iは、図8に示す評価処理を終了する。
以上、第3の実施形態に係るPET装置100について説明した。第3の実施形態に係るPET装置100は、不良チャネルに対する対応として、画質への影響が軽減される不良チャネルの配置をユーザに把握させることができる。この結果、ユーザによる修理作業による臨床ダウンタイムを抑制することができる。
また、第3の実施形態に係るPET装置100は、第1の実施形態又は第2の実施形態に係るPET装置100が実行する処理と同様の処理を行うので、第1の実施形態又は第2の実施形態に係るPET装置100と同様の効果を奏する。
なお、PET装置100が図8に示す評価処理を実行した後において、再構成処理機能106bは、感度マップ130aではなく、判定機能106hによりPET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定された場合のステップS305で生成された感度マップを用いて、PET画像データを再構成してもよい。例えば、再構成処理機能106bは、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定された場合のステップS305で生成された感度マップに基づいて、上記の式(2)にしたがって、PET画像データを再構成してもよい。この場合、式(2)においてS´は、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定された場合のステップS305で生成された感度マップS´のピクセルjのピクセル値である。
(第4の実施形態)
ここで、上述した実施形態及び変形例において、PET装置100は、更に、PET検出器101において許容される不良チャネルの数を決定してもよい。このような許容される不良チャネルの数は、例えば、PET検出器101を受け入れる際に行われる受入れ試験等において用いられる、そこで、このような実施形態を第4の実施形態として説明する。
第4の実施形態に係るPET装置100は、上述したいずれかの実施形態又は変形例において説明した各種の処理を実行する。そして、第4の実施形態に係るPET装置100は、更に、許容不良チャネル数決定処理を実行する。第4の実施形態に係るPET装置100が実行する許容不良チャネル数決定処理の一例について説明する。図10は、第4の実施形態に係るPET装置100が実行する許容不良チャネル数決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。第4の実施形態において、PET装置100は、例えば、入力インタフェース110を介してユーザにより許容不良チャネル数決定処理を実行するための指示が処理回路106に入力された場合に、許容不良チャネル数決定処理を実行する。
(ステップS401)
図10に示すように、ステップS401では、取得機能106eは、変数n及び変数mのそれぞれに「1」を設定する。変数nは、1つの検出器モジュールのモデルにおける不良チャネルの数を示す。例えば、PET検出器101のモデル30は、48個の検出器モジュールのモデルを備える。このため、PET検出器101のモデル30は、(48×n)個の不良チャネルを有する。
(ステップS402)
次に、ステップS402では、取得機能106eは、PET検出器101の全てのチャネルが正常なチャネルである場合におけるPET検出器101の感度マップ130aをメモリ130から取得する。
(ステップS403)
次に、ステップS403において、生成機能106fは、PET検出器101のモデル30における、(48×n)個の不良チャネルのそれぞれの位置(配置)をランダムに決定する。具体的には、例えば、生成機能106fは、現在時刻の情報及び検出器モジュールを識別するための識別子等からランダムに乱数を生成する。ここで、生成される複数の乱数のそれぞれと、チャネルが配置されることが可能な複数の位置のそれぞれとは、1対1で対応している。そして、生成機能106fは、生成された乱数に対応する位置であって、(48×n)個の不良チャネルのそれぞれの位置を特定する。そして、生成機能106fは、特定された(48×n)個の不良チャネルのそれぞれの位置に、不良チャネルを設定する。これにより不良チャネルの位置が決定される。また、生成機能106fは、チャネルが配置されることが可能な複数の位置のうち、不良チャネルが設定されていない位置に正常なチャネルを設定する。このようにして、生成機能106fは、PET検出器101のモデルにおいて、不良チャネルの数を変更せずに、不良チャネルの位置を決定する。
(ステップS404)
次に、ステップS404において、生成機能106fは、不良チャネルの位置に基づいて感度マップを生成する。以下、ステップS404における処理の一例について説明する。まず、生成機能106fは、不良チャネル以外の複数の正常なチャネルの中から2つのチャネルを結ぶLOR32を、2つのチャネルの組合せ毎に、全ての組合せについて描く。そして、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンを、画素毎にLORの密度で表した画像データに変換することにより、感度マップを生成する。すなわち、生成機能106fは、モデル30の再構成領域33内のLORパターンに基づいて、画素毎にLORの密度をPET検出器101の感度として算出し、各画素が感度を示す画像データを感度マップとして生成する。
(ステップS405)
次に、ステップS405において、算出機能106gは、感度マップ130a及びステップS404において生成された感度マップに基づいて、不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出する。例えば、算出機能106gは、先のステップS104において画像データを生成する方法と同様の方法で、ステップS404において生成された感度マップを感度マップ130aで除することにより画像データを生成する。すなわち、算出機能106gは、感度マップ130aとステップS404において生成された感度マップとの比に基づいて、画素毎に指標値を算出する。
なお、算出機能106gは、感度マップ130aとステップS404において生成された感度マップとの差に基づいて、画素毎に指標値を算出してもよい。例えば、算出機能106gは、先のステップS104において感度マップ130aからステップS103において生成された感度マップを減ずることにより画像データを生成する方法と同様の方法で、感度マップ130aからステップS404において生成された感度マップを減ずることにより画像データを生成してもよい。
(ステップS406)
次に、ステップS406では、判定機能106hは、指標値に基づいて、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する。例えば、判定機能106hは、先のステップS105においてPET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する方法と同様の方法で、指標値に基づいて、PET検出器101の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する。
PET検出器101の感度が所定の基準を満たすと判定された場合(ステップS406:Yes)、生成機能106fは、ステップS408へ進む。
(ステップS408)
ステップS408では、生成機能106fは、変数mの値が閾値Th2以上であるか否かを判定する。変数mの値が閾値Th2以上である場合(ステップS408:Yes)、生成機能106fは、ステップS409に進む。一方、変数mの値が閾値Th2未満である場合(ステップS408:No)、生成機能106fは、ステップS410に進む。
(ステップS409)
ステップS409では、生成機能106fは、変数nの値を1つインクリメントし、変数mの値に「1」を設定する。そして、生成機能106fは、ステップS403に戻り、ステップS403以降の処理を実行する。
(ステップS410)
ステップS410では、生成機能106fは、変数mの値を1つインクリメントする。そして、生成機能106fは、ステップS403に戻り、ステップS403以降の処理を実行する。
したがって、変数のnの値が一定のまま、ステップS403~S406,S408~S410における処理は、最大で(Th2-1)回繰り返し行われる。
このように、ステップS403~S406,S408~S410において、第4の実施形態に係る処理回路106は、PET検出器101、又は、PET検出器101に含まれる複数の検出器モジュールにおける不良チャネルの位置を変更するとともに、不良チャネルの変更後の位置に基づいてPET検出器101の感度マップを生成することを複数回行うことにより、不良チャネルの位置が互いに異なる複数の不良チャネルの配置パターンに対応する複数の感度マップを生成する処理を、複数の不良チャネルの配置パターンのうち少なくとも1つの配置パターンにおいてPET検出器101の感度が所定の基準を満たさなくなるまで、不良チャネルの数を増加させつつ繰り返し実行する。
一方、PET検出器101の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合(ステップS406:No)、生成機能106fは、ステップS407へ進む。
(ステップS407)
ステップS407では、判定機能106hは、1つの検出器モジュールにおいて許容される不良チャネルの数を(n-1)個に決定し、PET検出器101全体において許容される不良チャネルの数を(48×(n-1))個に決定する。そして、判定機能106hは、図10に示す許容不良チャネル数決定処理を終了する。
このように、ステップS407では、第4の実施形態に係る処理回路106は、少なくとも1つの配置パターンにおいてPET検出器101の感度が所定の基準を満たさなくなる場合の不良チャネルの数に基づいて、PET検出器101又は複数の検出器モジュールのそれぞれにおいて許容される不良チャネルの数を決定する。
PET検出器101を外注し、外注先からPET検出器101を受け入れる際の受け入れ試験等において、許容不良チャネル数決定処理により決定された許容される不良チャネルの数(48×(n-1))個が用いられる。例えば、外注先から通知された1つの検出器モジュールの不良チャネルの数がn´であり、n´が(n-1)以下である場合には、ユーザは、外注先により製造されたPET検出器101を受け入れる。一方、n´が(n-1)より大きい場合には、ユーザは、外注先により製造されたPET検出器101を受け入れない。そして、ユーザは、1つの検出器モジュールの不良チャネルの数が(n-1)以下となるPET検出器101を再度外注する。
また、例えば、外注先から通知されたPET検出器101の不良チャネルの数がNであり、Nが(48×(n-1))以下である場合には、ユーザは、外注先により製造されたPET検出器101を受け入れる。一方、Nが(48×(n-1))より大きい場合には、ユーザは、外注先により製造されたPET検出器101を受け入れない。そして、ユーザは、不良チャネルの数が(48×(n-1))以下となるPET検出器101を再度外注する。
以上、第4の実施形態に係るPET装置100について説明した。第4の実施形態に係るPET装置100は、PET検出器101単体、又は、検出器モジュール単体における許容される不良チャネルの数を決定することができる。
また、第4の実施形態に係るPET装置100は、第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態又は第1の実施形態の変形例に係るPET装置100が実行する処理と同様の処理を行う。このため、第4の実施形態に係るPET装置100は、第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態又は第1の実施形態の変形例に係るPET装置100と同様の効果を奏する。
なお、ステップS106,S107,S202,S203,S302において、表示制御機能106iは、更に、ステップS103で生成された感度マップをディスプレイ120に表示させてもよい。ステップS103で生成された感度マップが示す感度は、感度マップ130aが示す感度よりも、PET検出器101の実際の状態に近い。このため、ステップS103で生成された感度マップをディスプレイ120に表示させることにより、ユーザにPET検出器101の実際の状態に近い感度を把握させることができる。また、感度マップ130aは、予めメモリ130に記憶されているため、ユーザは、所望のタイミングで感度マップ130aが示す感度の分布を把握することができる。したがって、ユーザは、感度マップ130aとステップS103で生成された感度マップとを比較することにより、感度が異なる箇所を把握することができ、ひいては、不良チャネルによる影響が及ぶ範囲を把握することができる。よって、ステップS103で生成された感度マップをディスプレイ120に表示させることにより不良チャネルによる画質への影響を定量的及び客観的に評価することができる。
また、ステップS106,S107,S202,S203,S302において、表示制御機能106iは、更に、ステップS102で取得された感度マップ130a、及び、ステップS103で生成された感度マップをディスプレイ120に対比可能なように並べて表示させてもよい。感度マップ130a及びステップS103で生成された感度マップを対比可能なように表示させることにより、ユーザに感度が異なる箇所を把握させることができ、ひいては、不良チャネルによる影響が及ぶ範囲をユーザに把握させることができる。
また、上述した実施形態又は変形例では、PET装置100が、2次元の感度マップを用いて各種の処理を行う場合について説明したが、PET装置100は、3次元の感度マップを用いて同様の処理を行ってもよい。
なお、プロセッサによって実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disk)-ROM、FD(Flexible Disk)、CD-R(Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各処理機能を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、CPUが、ROM等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、不良チャネルによる画質への影響を定量的及び客観的に評価することができる。
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。
100 PET装置
106e 取得機能
106f 生成機能

Claims (16)

  1. 記憶部に記憶された第1のタイミングにおけるPET検出器の感度マップである、画素毎にLOR(Line Of Response)の密度で表された第1の感度マップに対応する前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおいて、前記PET検出器の不良チャネルに関する情報を取得する取得部と、
    前記不良チャネルに関する情報に基づいて、前記第2のタイミングにおける前記PET検出器の感度マップである、画素毎にLORの密度で表された第2の感度マップを生成する生成部と、
    前記第1の感度マップ及び前記第2の感度マップに基づいて、前記不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出する算出部と、
    前記指標値に基づいて、前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすか否かを判定する判定部と、
    前記判定部による判定結果を表示部に表示させる表示制御部と、
    を備え、
    前記判定部により前記PET検出器の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合、前記生成部は、前記PET検出器における前記不良チャネルの位置を変更し、前記不良チャネルの変更後の位置に基づいて、前記PET検出器の感度マップである第3の感度マップを生成し、
    前記算出部は、前記第1の感度マップと前記第3の感度マップとに基づいて、位置が変更された前記不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出し、
    前記判定部は、前記第1の感度マップと前記第3の感度マップとに基づいて算出された前記指標値に基づいて、前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすか否かを判定し、
    前記表示制御部は、前記判定部により前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすと判定された場合の前記PET検出器における前記不良チャネルの変更後の位置を示す情報を前記表示部に表示させる、PET装置。
  2. 前記第2の感度マップを表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項1に記載のPET装置。
  3. 前記算出部は、前記第1の感度マップと前記第2の感度マップとの比又は差に基づいて、前記指標値を算出する、請求項に記載のPET装置。
  4. 前記第2の感度マップを前記第1の感度マップで除することにより得られる画像データに基づく画像、又は、前記第1の感度マップから前記第2の感度マップを減ずることにより得られる画像データに基づく画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える請求項1に記載のPET装置。
  5. 前記第2の感度マップに基づいて、PET画像データを再構成する再構成処理部を更に備える、請求項1~のいずれか一つに記載のPET装置。
  6. 前記判定部により前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすと判定された場合の前記第3の感度マップに基づいて、PET画像データを再構成する再構成処理部を更に備える、請求項に記載のPET装置。
  7. 前記再構成処理部は、前記第2の感度マップの逆数に基づいて前記PET画像データを再構成する、請求項に記載のPET装置。
  8. 第1のタイミングにおけるPET検出器の不良チャネルに関する情報を取得する取得部と、
    前記不良チャネルに関する情報に基づいて、前記第1のタイミングにおける前記PET検出器の感度マップである第1の感度マップを生成し、前記不良チャネルの位置が変更された前記情報に基づいて、当該第1の感度マップよりも感度が向上された第2の感度マップを生成する生成部と、
    を備える、PET装置。
  9. 前記生成部は、前記不良チャネルが不良でない正常なチャンネルに交換された後の前記PET検出器の感度マップを前記第2の感度マップとして生成する、請求項に記載のPET装置。
  10. 前記生成部は、前記不良チャネルの位置が前記第1のタイミングにおける前記不良チャネルの位置とは異なる位置に変更された後の前記PET検出器の感度マップを前記第2の感度マップとして生成する、請求項に記載のPET装置。
  11. 記憶部に記憶された第1のタイミングにおけるPET検出器の感度マップである、画素毎にLORの密度で表された第1の感度マップに対応する前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおいて、前記PET検出器の不良チャネルに関する情報を取得し、
    前記不良チャネルに関する情報に基づいて、前記第2のタイミングにおける前記PET検出器の感度マップである、画素毎にLORの密度で表された第2の感度マップを生成し、
    前記第1の感度マップ及び前記第2の感度マップに基づいて、前記不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出し、
    前記指標値に基づいて、前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすか否かを判定し、
    判定結果を表示部に表示させ、
    前記PET検出器の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合、前記PET検出器における前記不良チャネルの位置を変更し、前記不良チャネルの変更後の位置に基づいて、前記PET検出器の感度マップである第3の感度マップを生成し、
    前記第1の感度マップと前記第3の感度マップとに基づいて、位置が変更された前記不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出し、
    前記第1の感度マップと前記第3の感度マップとに基づいて算出された前記指標値に基づいて、前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすか否かを判定し、
    前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすと判定された場合の前記PET検出器における前記不良チャネルの変更後の位置を示す情報を前記表示部に表示させる、方法。
  12. 第1のタイミングにおけるPET検出器の不良チャネルに関する情報を取得し、
    前記不良チャネルに関する情報に基づいて、前記第1のタイミングにおける前記PET検出器の感度マップである第1の感度マップを生成し、
    前記不良チャネルの位置が変更された前記情報に基づいて、当該第1の感度マップよりも感度が向上した第2の感度マップを生成する方法。
  13. コンピュータが、
    PET検出器のモデル、又は、前記PET検出器のモデルに含まれる複数の検出器モジュールのモデルにおける不良チャネルの位置を変更するとともに前記不良チャネルの変更後の位置に基づいて前記PET検出器のモデルの感度マップを生成することを複数回行うことにより、前記不良チャネルの位置が互いに異なる複数の不良チャネルの配置パターンに対応する複数の感度マップを生成する処理を、前記複数の不良チャネルの配置パターンのうち少なくとも1つの配置パターンにおいて前記PET検出器のモデルの感度が所定の基準を満たさなくなるまで、前記不良チャネルの数を増加させつつ繰り返し実行し、
    前記少なくとも1つの配置パターンにおいて前記PET検出器のモデルの感度が所定の基準を満たさなくなる場合の前記不良チャネルの数に基づいて、前記PET検出器又は前記PET検出器の複数の検出器モジュールのそれぞれにおいて許容される不良チャネルの数を決定する方法。
  14. コンピュータに、
    記憶部に記憶された第1のタイミングにおけるPET検出器の感度マップである、画素毎にLORの密度で表された第1の感度マップに対応する前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングにおいて、前記PET検出器の不良チャネルに関する情報を取得し、
    前記不良チャネルに関する情報に基づいて、前記第2のタイミングにおける前記PET検出器の感度マップである、画素毎にLORの密度で表された第2の感度マップを生成し、
    前記第1の感度マップ及び前記第2の感度マップに基づいて、前記不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出し、
    前記指標値に基づいて、前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすか否かを判定し、
    判定結果を表示部に表示させ、
    前記PET検出器の感度が所定の基準を満たさないと判定された場合、前記PET検出器における前記不良チャネルの位置を変更し、前記不良チャネルの変更後の位置に基づいて、前記PET検出器の感度マップである第3の感度マップを生成し、
    前記第1の感度マップと前記第3の感度マップとに基づいて、位置が変更された前記不良チャネルの画質への影響度に関する指標値を算出し、
    前記第1の感度マップと前記第3の感度マップとに基づいて算出された前記指標値に基づいて、前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすか否かを判定し、
    前記PET検出器の感度が所定の基準を満たすと判定された場合の前記PET検出器における前記不良チャネルの変更後の位置を示す情報を前記表示部に表示させる処理を実行させるためのプログラム。
  15. コンピュータに、
    第1のタイミングにおけるPET検出器の不良チャネルに関する情報を取得し、
    前記不良チャネルに関する情報に基づいて、前記第1のタイミングにおける前記PET検出器の感度マップである第1の感度マップを生成し、
    前記不良チャネルの位置が変更された前記情報に基づいて、当該第1の感度マップよりも感度が向上した第2の感度マップを生成する処理を実行させるためのプログラム。
  16. コンピュータに、
    PET検出器のモデル、又は、前記PET検出器のモデルに含まれる複数の検出器モジュールのモデルにおける不良チャネルの位置を変更するとともに前記不良チャネルの変更後の位置に基づいて前記PET検出器のモデルの感度マップを生成することを複数回行うことにより、前記不良チャネルの位置が互いに異なる複数の不良チャネルの配置パターンに対応する複数の感度マップを生成する処理を、前記複数の不良チャネルの配置パターンのうち少なくとも1つの配置パターンにおいて前記PET検出器のモデルの感度が所定の基準を満たさなくなるまで、前記不良チャネルの数を増加させつつ繰り返し実行し、
    前記少なくとも1つの配置パターンにおいて前記PET検出器のモデルの感度が所定の基準を満たさなくなる場合の前記不良チャネルの数に基づいて、前記PET検出器又は前記PET検出器の複数の検出器モジュールのそれぞれにおいて許容される不良チャネルの数を決定する処理を実行させるためのプログラム。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004532998A (ja) 2001-06-23 2004-10-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ガンマ光線撮像用の耐障害検出器アレイ
JP2007212295A (ja) 2006-02-09 2007-08-23 Shimadzu Corp 核医学診断装置
WO2010013356A1 (ja) 2008-07-31 2010-02-04 株式会社島津製作所 放射線断層撮影装置
JP2011501200A (ja) 2007-10-30 2011-01-06 フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 陽電子射出断層撮影方法及びpetスキャナ
JP2017508979A (ja) 2014-03-28 2017-03-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 陽電子放出断層撮影においけるデッドピクセル識別
JP2020060514A (ja) 2018-10-12 2020-04-16 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置及び医用画像処理方法
JP2020534539A (ja) 2017-09-22 2020-11-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. デジタルポジトロン放出断層撮影における検出器ピクセルの性能変動への対処

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3793266B2 (ja) * 1995-10-20 2006-07-05 浜松ホトニクス株式会社 ポジトロンct装置およびその画像再構成方法
JP2001208849A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Shimadzu Corp リング型ect装置
US7956331B2 (en) 2007-10-26 2011-06-07 Zecotek Imaging Systems Pte. Ltd Scintillation detector for positron emission tomography
US9606245B1 (en) 2015-03-24 2017-03-28 The Research Foundation For The State University Of New York Autonomous gamma, X-ray, and particle detector
US9903961B1 (en) 2016-09-01 2018-02-27 FMI Medical Systems Co., Ltd. Photodetector array readout multiplexer having summing, pulse shaping, and dynamic-switching circuits
WO2019110336A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-13 Koninklijke Philips N.V. Automatic on-the-fly positron emission tomography (pet) scan planning and optimization

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004532998A (ja) 2001-06-23 2004-10-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ガンマ光線撮像用の耐障害検出器アレイ
JP2007212295A (ja) 2006-02-09 2007-08-23 Shimadzu Corp 核医学診断装置
JP2011501200A (ja) 2007-10-30 2011-01-06 フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 陽電子射出断層撮影方法及びpetスキャナ
WO2010013356A1 (ja) 2008-07-31 2010-02-04 株式会社島津製作所 放射線断層撮影装置
JP2017508979A (ja) 2014-03-28 2017-03-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 陽電子放出断層撮影においけるデッドピクセル識別
JP2020534539A (ja) 2017-09-22 2020-11-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. デジタルポジトロン放出断層撮影における検出器ピクセルの性能変動への対処
JP2020060514A (ja) 2018-10-12 2020-04-16 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置及び医用画像処理方法

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