JPH0552471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、放射性核種としてポジトロン放出
性核種を用いたCT（コンピユータ・トモグラフ
イ）において散乱線による誤差を補正する方法に
関する。

(ロ) 従来の技術 ポジトロンCTの特長の１つとして吸収補正等
を精度良く実行できるので画像の定量性が高いと
いう点をあげることができる。しかし、被検体内
で散乱した放射線による同時計数（以下散乱同時
計数という）を精度良く補正する方法が現在のと
ころ確立していないため、上記の画像の定量性も
散乱同時計数による誤差を含んだものとならざる
を得ない。

図面を用いて説明すると、第６図に示すよう
に、１つの平面（ここでは紙面）上に多数の放射
線検出器１がリング型に配列されており、このリ
ング型配列の中に被検体２が置かれる。被検体２
の体内には予めポジトロン放出性核種を含む薬物
が投与されており、このポジトロンが消滅すると
きに180°方向に２本のγ線を放射する。今、点Ｐ
でポジトロンが消滅し、直線Ｂ上に２本のγ線が
180°方向に放出されたとする。すると、この２本
のγ線は直線Ｂ上に存在する２つの検出器１に同
時に入射する筈であり、もしもそうなればこの直
線Ｂ上の２個の検出器１での同時計数により直線
Ｂ上に核種が存在していたことが分る筈である。
ところが、被検体内の点Ｑで一方のγ線がコンプ
トン散乱により方向が変化し、直線Ａ上にある検
出器１に入射してしまつたとすると、直線Ａ上の
２個の検出器１で同時計数が検出されて、直線Ａ
上に核種が存在していたものとして、この直線Ａ
について１つ計数されることになつてしまう。こ
の他、２本のγ線の両方がコンプトン散乱により
方向変化する場合や一方のγ線が多重散乱により
方向変化を起す場合に同様の誤計数が生じる。

ポジトロンCTでは、一定時間の間、２個の検
出器１の種々の組合わせにおける同時計数を検出
して、それら各組の２個の検出器１を結ぶ各直線
についてその直線の上でポジトロン消滅が起きた
と判断される回数の計数を行なつてデータを得、
これら各直線に関するデータを、その直線の方向
が同じもの同士を集めて１つのプロフアイルデー
タとし、こうして各方向のプロフアイルデータを
形成し、これらのプロフアイルデータに補正フイ
ルタをかけた上で逆投影するなどの、画像再構成
アルゴリズムで処理することによつて、上記の平
面（紙面）における放射性核種の濃度分布画像を
再構成するものであるが、各データには上記のよ
うな散乱同時計数に基づく誤差が含まれることに
なり、その結果、再構成画像の定量性に誤差が含
まれる。

(ハ) 目的 この発明は、散乱同時計数による誤差を精度良
く除去し、ポジトロンCT画像の定量性を向上さ
せるポジトロンCTの補正方法を提供することを
目的とする。

(ニ) 構成 この発明によれば、ポジトロンCTにおいて、
多数の放射線検出器のリング型配列内部のいろい
ろな位置に放射線吸収体を置いて、その位置を通
る各直線上での同時計数に関するデータを求め、
このデータを用いて散乱同時計数の補正を行な
う。

(ホ) 実施例 第１図に示すように、放射線検出器１が多数リ
ング型に配列されている平面（紙面）上におい
て、γ線吸収体３をまず直線Ａ上の点３１に置
く。すると、Ａ線上の真の同時計数は、このγ線
吸収体３がγ線を完全に吸収するものであるな
ら、全く検出されない筈である。ところが、Ｂ線
上の点Ｐでポジトロン消滅し一方のγ線が点Ｑで
コンプトン散乱により方向転換させられたり、Ｃ
線上の点Ｒでポジトロン消滅し一方のγ線が点Ｓ
でコンプトン散乱により方向転換させられたりし
て、Ａ線上の２つの検出器１に同時にγ線が入射
することがあり、これにより、同時計数が検出さ
れる。つまり、Ａ線上のものとして検出される同
時計数は散乱同時計数のみと考えることができ
る。

こうして、点３１にγ線吸収体３が置かれてい
るときのサイノグラム（生データ）を得ると第２
図のようなグラフが得られる。なおこのサイノグ
ラムはプロフアイルデータの集合とも言うべきも
ので、第４図に示すように、角度θに平行な直線
上の同時計数に関するデータをその直線の位置
（ｒで表わす）毎に得、これらのデータを横方向
をｒとし縦方向を角度θとして並べたものであ
る。この第２図のサイノグラムで、曲線４１の部
分はγ線吸収体３を通る直線上でのデータであ
り、本来は零になる筈のところが散乱同時計数の
みを表わしているため、被検体２の中の核種の分
布に対応するデータを表わす他の部分に比べて、
低い値となつている。

また、第３図は、γ線吸収体３を位置３２に移
動させたときのサイノグラムを示し、曲線４２が
同様にこの位置にあるγ線吸収体３を通る直線上
での同時計数のデータを表わす。このようにγ線
吸収体３を、被検体２の周囲の種々の位置３１、
３２，３３，３４，…に置くことによつて、生デ
ータにおける散乱同時計数の分布を種々の位置で
知ることができる。この場合γ線吸収体３を細か
い間隔で移動させれば全ての生データでの散乱同
時計数を得ることができ、粗い間隔で移動させる
場合でも、主な点での散乱同時計数分布を得るこ
とができるので補間計算により全生データでの散
乱同時計数分布を求めることができる。

そして、被検体２の生データから上記の散乱同
時計数の生データを引算すれば、散乱同時計数の
影響が除去されたことになり、この引算後のデー
タを用いて画像再構成することによつて散乱同時
計数が補正された最終画像が得られる。

なお、γ線吸収体３を置いた状態で散乱同時計
数の生データを収集する場合、γ線吸収体３を置
かない状態での被検体２のみのデータ収集は別に
行なうものとして、散乱同時計数のみのデータ収
集として収集するようにしてもよいし、または、
γ線吸収体３を置いた状態で被検体２のデータ収
集を行なうとともに同時に散乱同時計数の生デー
タを収集するようにしてもよい。後者の場合、被
検体２の生データにγ線吸収体３の部分だけデー
タの欠損が生じるので、補間計算によりこの欠け
たデータを再生する必要がある。

また。上記のように被検体２のエミツシヨンデ
ータ収集の際だけでなく、被検体２の周囲にポジ
トロン放出性核種からなるリング型線源を配置し
て被検体２のトランスミツシヨンデータを収集す
ることにより吸収補正用データ収集する際であつ
ても、同様にγ線吸収体３を置き、散乱同時計数
のデータを収集することができる。

さらに、第５図のように、被検体２の周囲の各
位置に多数のγ線吸収体５１〜５８を同時に置い
て、一度に多数の散乱同時計数を測定するように
してもよい。この場合は、その後にγ線吸収体５
１〜５８を全て取り除いて被検体２のみのエミツ
シヨンデータや吸収補正用のトランスミツシヨン
データを収集する。

(ヘ) 効果 この発明によれば、散乱同時計数を実測してそ
の誤差を補正するため、散乱同時計数の影響を精
度良く除去することができ、ポジトロンCT画像
の定量性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するための
概念図、第２図および第３図はそれぞれサイノグ
ラムを示すグラフ、第４図はサイノグラムを説明
するための概念図、第５図は他の実施例を説明す
るための概念図、第６図は従来での問題を説明す
るための概念図である。 １……放射線検出器、２……被検体、３，５１
〜５８……放射線吸収体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １つの平面内において多数の放射線検出器を
   リング型に配列し、このリング型配列の内部でポ
   ジトロンが消滅するときに180°方向に放射される
   放射線が上記検出器のうちの２個に同時に入射す
   ることを利用して、この同時計数によりどの直線
   上でポジトロンが消滅したかを求めるようにし、
   上記平面内でのあらゆる直線の各々についての同
   時計数に関するデータから、画像再構成法により
   上記平面内におけるポジトロン放出性核種の濃度
   分布画像を再構成するポジトロンCTにおいて、
   上記平面内のリング型配列内部の種々の位置に放
   射線吸収体を置いて、その位置を通る各直線上で
   の同時計数に関するデータを求め、このデータを
   上記データから差し引いて散乱同時計数の補正を
   行なうことを特徴とするポジトロンCTの補正方
   法。