JPH06186341A - Positron computer tomography system - Google Patents

Positron computer tomography system

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JPH06186341A
JPH06186341A JP34052592A JP34052592A JPH06186341A JP H06186341 A JPH06186341 A JP H06186341A JP 34052592 A JP34052592 A JP 34052592A JP 34052592 A JP34052592 A JP 34052592A JP H06186341 A JPH06186341 A JP H06186341A
Authority
JP
Japan
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detectors
center
detector
positron
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP34052592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Tanaka
栄一 田中
Hiroshi Uchida
博 内田
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06186341A publication Critical patent/JPH06186341A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a positron computer tomography system comprising small number of detectors in which effective visual view is widened while making uniform the sampling density. CONSTITUTION:In a positron computer tomography system comprising at least a pair of detectors 10a, 10b disposed oppositely with each detector comprising a plurality of gamma-ray detecting elements 11, and a stage 20 for placing a specimen in the center of visual view of the detector, a rotary drive motor for rotating one or both of the detector and the specimen stage relatively about the center of visual view is provided and the center line CL connecting the centers of the detectors disposed oppositely is spaced apart by a predetermined distance from the center of visual view.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポジトロンコンピュー
タ断層撮影装置(以下、「ポジトロンCT装置」と称す
る)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positron computed tomography apparatus (hereinafter referred to as "positron CT apparatus").

【0002】[0002]

【従来の技術】ポジトロンCT装置は、11C、13N、15
O、18F等のポジトロン放出核種を被験体に投与し、陽
電子の消滅に伴って互いに相反する方向に放出される1
対のガンマ線を利用するCT装置であり、このガンマ線
対を対向配置されたガンマ線検出素子で同時計数法によ
り検出し、被験体内の線源分布を求めるものである。
2. Description of the Related Art Positron CT systems are available for 11 C, 13 N, 15
Positron-emitting nuclides such as O and 18 F are administered to a subject, and they are emitted in opposite directions as the positron disappears.
This is a CT apparatus that uses a pair of gamma rays, and detects the gamma ray pairs in the subject by a coincidence counting method with a gamma ray detecting element that is arranged facing each other.

【0003】従来一般のポジトロンCT装置は、図10
に概略的に示すように、多数のガンマ線検出素子1がリ
ング状に配列された構成となっている。これらのガンマ
線検出素子1はいくつかのグループに分けられ、このグ
ループ毎を1つの検出器2として取り扱うこととしてい
る。そして、対向配置された特定の対の検出器2の間で
ガンマ線の同時計数が行われる。
A conventional general positron CT apparatus is shown in FIG.
As schematically shown in FIG. 1, a large number of gamma ray detecting elements 1 are arranged in a ring shape. These gamma ray detecting elements 1 are divided into several groups, and each group is treated as one detector 2. Then, simultaneous counting of gamma rays is performed between the specific pair of detectors 2 arranged facing each other.

【0004】しかし、断層イメージを構築するために必
要なデータを収集するには、必ずしも検出器2が被験体
3の周囲に全周にわたり配列される必要はなく、必要最
小限の検出器2があれば足りる。例えば、図11に示す
ように、リング状に配置された検出器のうち1対の検出
器2のみを残した構成のポジトロンCT装置であって
も、検出器2或いは被験体3を回転させることによっ
て、必要なデータを収集することは可能である。
However, in order to collect the data necessary for constructing a tomographic image, the detectors 2 do not necessarily have to be arranged around the subject 3 over the entire circumference, and the required minimum number of detectors 2 is required. There is enough. For example, as shown in FIG. 11, even in a positron CT device having a configuration in which only one pair of detectors 2 among detectors arranged in a ring are left, the detector 2 or the subject 3 can be rotated. It is possible to collect the necessary data.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したような少数の
検出器2から構成された従来のポジトロンCT装置は、
計測時間の増加は免れないものの、装置全体を簡素化
し、コストの低減を図ることが可能になるという利点が
ある。
A conventional positron CT apparatus composed of a small number of detectors 2 as described above,
Although there is an unavoidable increase in measurement time, there is an advantage that the entire device can be simplified and cost can be reduced.

【0006】しかしながら、かかるポジトロンCT装置
は、検出器2が周方向の一部のみに配置される構成のた
め、有効視野が狭いという問題がある。この有効視野は
検出器2の幅で決まるので、視野を拡大するためには検
出器2を増やさなければならないが、単に検出器2を増
やしただけでは、装置の簡素化等の利点を損なうことに
なる。
However, such a positron CT apparatus has a problem that the effective field of view is narrow because the detector 2 is arranged only in a part in the circumferential direction. Since this effective field of view is determined by the width of the detector 2, it is necessary to increase the number of detectors 2 in order to expand the field of view. However, merely increasing the number of detectors 2 will reduce advantages such as simplification of the device. become.

【0007】また、検出器2のそれぞれの中心を結ぶ中
心線CLが視野中心(この場合は検出器2の回転中心で
ある)VC上を通っているため、サンプリング密度分布
が不均一となるという問題点もある。この問題点をより
詳細に説明する前に、ポジトロンCT装置のサンプリン
グ分布状態を表す図であるシノグラム(sinogram)につ
いて説明しておく。
Further, since the center line CL connecting the respective centers of the detectors 2 passes on the center of the visual field (in this case, the center of rotation of the detectors 2) VC, the sampling density distribution becomes non-uniform. There are also problems. Before describing this problem in more detail, a sinogram, which is a diagram showing the sampling distribution state of the positron CT apparatus, will be described.

【0008】ポジトロンCT装置において取得されるデ
ータは、陽電子と電子の対消滅により相反する方向に放
出される1対のガンマ線を同時計数法で検出した時の、
そのガンマ線検出素子1の番号対である。また、図10
に明示するように、ガンマ線の線源4はガンマ線対5を
検出したガンマ線検出素子1′間を結ぶ直線上に存在す
ることになり、この直線は一般に同時計測ラインと呼ば
れている。
The data acquired by the positron CT apparatus is obtained by detecting a pair of gamma rays emitted in opposite directions due to pair annihilation of a positron and an electron by the coincidence counting method,
It is the number pair of the gamma ray detecting element 1. In addition, FIG.
As will be clearly shown in FIG. 3, the gamma ray source 4 exists on a straight line connecting the gamma ray detecting elements 1 ′ detecting the gamma ray pair 5, and this straight line is generally called a simultaneous measurement line.

【0009】同時計測ラインは投影データに置き換える
ことができる。投影データとは、同時計測ラインをその
方向毎にグループ化したものである。例えば、図12に
おいて、図の紙面の縦方向のラインのみのデータを集
め、視野中心VCと同時計測ラインとの距離Tの関数と
して頻度分布を求めると図12中に示すグラフ(a)の
ような投影データが得られる。つまり、縦方向に被験体
3内の線源4を投影したものを作ったことになる。同様
に、横方向に投影したものは、図12中に示すグラフ
(b)となる。
The simultaneous measurement line can be replaced with projection data. The projection data is a group of simultaneous measurement lines grouped according to their directions. For example, in FIG. 12, when the data of only the lines in the vertical direction on the paper surface of the drawing are collected and the frequency distribution is obtained as a function of the distance T between the visual field center VC and the simultaneous measurement line, a graph (a) shown in FIG. 12 is obtained. Projection data can be obtained. In other words, this means that the radiation source 4 in the subject 3 is projected in the vertical direction. Similarly, what is projected in the horizontal direction is the graph (b) shown in FIG.

【0010】シノグラムは、このような投影データを表
化したもので、横軸に視野中心VCと同時計測ラインと
の距離T、縦軸に投影角度θをとって表したものであ
る。
The sinogram is a representation of such projection data, in which the horizontal axis represents the distance T between the visual field center VC and the simultaneous measurement line, and the vertical axis represents the projection angle θ.

【0011】ここで、図11に示すような1対の検出器
2から成るポジトロンCT装置のシノグラムを作成して
みる。
Here, a sinogram of a positron CT apparatus including a pair of detectors 2 as shown in FIG. 11 will be created.

【0012】まず、簡単のために、各検出器2は図13
に示すように5個のガンマ線検出素子1a〜1e,1f
〜1jから成るものとする。ガンマ線検出素子1aの作
る同時計測ライン6は、1a−1f、1a−1g、1a
−1h、1a−1i、1a−1jの5本である。ライン
1a−1fについて見ると、θは0度(垂直方向を0度
とする)、Tは、隣合うガンマ線検出素子の間隔を1ピ
ッチとすると、−2ピッチとなる。また、ライン1a−
1gについては、θはプラス方向に1単位分増加した角
度で、Tは約−1.5ピッチとなる。つまり、相手素子
が右に一つずつずれていくと、θはプラス方向に1単位
分ずつ増加し、Tも−0.5ピッチ分ずつ増加する。こ
れを、シノグラム上に表すと図14の(a)のように右
下がりの5つの点で表される。
First, for the sake of simplicity, each detector 2 is shown in FIG.
5 gamma ray detecting elements 1a to 1e, 1f
˜1j. The simultaneous measurement lines 6 created by the gamma ray detecting element 1a are 1a-1f, 1a-1g, and 1a.
-1h, 1a-1i, and 1a-1j. Looking at the lines 1a-1f, θ is 0 ° (the vertical direction is 0 °), and T is −2 pitch when the interval between adjacent gamma ray detecting elements is 1 pitch. Also, line 1a-
For 1 g, θ is the angle increased by one unit in the plus direction, and T is about −1.5 pitch. That is, when the mating element shifts one by one to the right, θ increases by one unit in the plus direction and T also increases by −0.5 pitch. When this is expressed on a sinogram, it is expressed by five points that descend to the right as shown in FIG.

【0013】次に、ガンマ線検出素子1bについて見る
と、ライン1b−1fのθはマイナス方向に1単位分、
Tは−1.5ピッチとなり、以降は上と同様の挙動を示
す。これをシノグラム上で表すと、前述の5つの点の上
側に右下がりの5つの点がプロットされる。以下、同様
に全ての同時計測ラインについてプロットしていくと、
最終的には図14の(b)のような菱形のパターンとな
る。
Next, looking at the gamma ray detecting element 1b, θ of the lines 1b-1f is one unit in the minus direction,
T becomes -1.5 pitch, and thereafter the same behavior as above is exhibited. When this is expressed on a sinogram, five points in the lower right direction are plotted above the above-mentioned five points. Similarly, if you plot all the simultaneous measurement lines,
Finally, a rhombic pattern as shown in FIG.

【0014】さて、検出器2を回転させた場合、視野中
心VCと回転中心は同じであるので、各同時計数ライン
のTの値は変化せず、θのみ回転角度分だけ変化する。
従って、シノグラム上では各サンプリング点が検出器2
の回転に伴い、図14において上方或いは下方に移動す
ることとなる。
When the detector 2 is rotated, the field center VC and the center of rotation are the same, so the value of T on each coincidence counting line does not change, and only θ changes by the rotation angle.
Therefore, each sampling point is detected by the detector 2 on the sinogram.
With the rotation of No. 1, the movement moves upward or downward in FIG.

【0015】また、あるθ(ある投影方向のデータ、つ
まり、シノグラム上でのある1行)のサンプリング点を
みると、静止時にはサンプリング点の間隔はガンマ線検
出素子1のピッチであり、各θ値毎(各行毎)にサンプ
リング点が半ピッチずつシフトしている。従って、検出
器2を回転させると、各θ値のサンプリング点が隣接の
空いたサンプリング点を埋め、ガンマ線検出素子1のピ
ッチの半分の間隔でサンプリングが行われることにな
る。
Looking at the sampling points of a certain θ (data of a certain projection direction, that is, one row on the sinogram), the interval between the sampling points at the time of rest is the pitch of the gamma ray detecting element 1 and each θ value. The sampling points are shifted by half pitch for each (each row). Therefore, when the detector 2 is rotated, the sampling points of each θ value fill the adjacent empty sampling points, and sampling is performed at intervals of half the pitch of the gamma ray detecting element 1.

【0016】図15は、最終的に得られるサンプリング
分布のT方向のサンプリング密度分布を示しており、こ
の図から、サンプリング密度分布はT=0(視野中心)
を頂点とした三角形状の分布となり、視野中心でのサン
プリング密度が最大で、視野周辺にいくに従ってサンプ
リング密度が減少することが分かる。このように、従来
法による1対の検出器からなるポジトロンCT装置はサ
ンプリング密度分布が不均一であり、画像のS/N比も
あまり良くない。
FIG. 15 shows the sampling density distribution in the T direction of the finally obtained sampling distribution. From this figure, the sampling density distribution is T = 0 (center of visual field).
It can be seen that the distribution becomes triangular with vertices as the apex, the sampling density at the center of the visual field is maximum, and the sampling density decreases toward the periphery of the visual field. As described above, the positron CT apparatus including a pair of detectors according to the conventional method has a non-uniform sampling density distribution, and the S / N ratio of an image is not so good.

【0017】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、少数の検出器から構成されるポジ
トロンCT装置であって、有効視野が広く、かつ、サン
プリング密度が均一なものを提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a positron CT apparatus composed of a small number of detectors, which has a wide effective field of view and a uniform sampling density. To provide.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、互いに対向配置され、かつ、それぞれが
複数のガンマ線検出素子を並設して成る少なくとも1対
の検出器と、被験体を検出器の視野中心に配置するため
の被験体設置用ステージとを有するポジトロンコンピュ
ータ断層撮影装置において、視野中心を回転中心として
検出器と被験体設置用ステージの両方又はいずれか一方
を相対的に回転させる回転駆動手段を備えると共に、対
向配置された検出器のそれぞれの中心を結ぶ中心線と視
野中心との間を一定の距離で離隔したことを特徴として
いる。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides at least one pair of detectors which are arranged to face each other and each of which is provided with a plurality of gamma ray detecting elements arranged in parallel. In a positron computed tomography apparatus having a subject setting stage for arranging the body in the center of the field of view of the detector, the detector and the stage for setting the subject are relative to each other with the center of the field of view as the center of rotation. It is characterized in that it is provided with a rotation driving means for rotating the center of the detector and the center line connecting the centers of the detectors arranged facing each other and the center of the visual field are separated by a constant distance.

【0019】また、対向配置された検出器が複数対設け
られている場合、各対の検出器間の中心線と視野中心と
の間の距離をそれぞれ異なったものとする。
When a plurality of pairs of detectors arranged facing each other are provided, the distance between the center line and the center of the visual field between the detectors of each pair is made different.

【0020】更に、検出器間の中心線と視野中心との間
の距離を調整すべく、検出器の位置を変更する検出器位
置変更手段を設け、或いは、被験体設置用ステージの位
置を変更するステージ位置変更手段を設けるのが好適で
ある。
Further, in order to adjust the distance between the center line between the detectors and the center of the field of view, detector position changing means for changing the position of the detector is provided, or the position of the stage for setting the subject is changed. It is preferable to provide a stage position changing means for controlling the stage position.

【0021】[0021]

【作用】上述したような本発明の構成においては、各対
の検出器間の中心線が視野中心からずらされているた
め、図3に示すように、シノグラム上に表わされるサン
プリング点は中心から左右のいずれかにシフトされる。
従って、検出器或いは被験体設置用ステージを回転させ
た場合に得られるサンプリング密度分布はT方向に広が
った状態となり、有効視野が拡大されると共に、サンプ
リング密度も均一化される。
In the configuration of the present invention as described above, since the center line between the detectors of each pair is displaced from the center of the field of view, as shown in FIG. It will be shifted to the left or right.
Therefore, the sampling density distribution obtained when the detector or the stage for setting the subject is rotated is in a state of being widened in the T direction, the effective field of view is expanded, and the sampling density is made uniform.

【0022】対向配置された検出器が複数対設けられて
いる場合、各対の検出器間の中心線と視野中心との間の
距離をそれぞれ異なったものとすることで、更に有効視
野の拡大及びサンプリング密度の均一化を図ることが可
能である。また、当該距離の差を細かく設定した場合、
サンプリング密度が高くなり、装置の分解能が向上する
ことになる。
When a plurality of pairs of detectors arranged to face each other are provided, the distance between the center line of each pair of detectors and the center of the field of view is made different to further expand the effective field of view. Also, it is possible to make the sampling density uniform. In addition, when the difference in the distance is set finely,
The sampling density is increased and the resolution of the device is improved.

【0023】[0023]

【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。尚、以下の説明にのおいて、同一
又は相当部分には同一符号を付することとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts will be designated by the same reference numerals.

【0024】図1は、本発明が適用されたポジトロンC
T装置の構成を概略的に示した平面図である。この図1
において、符号10a及び10bは、それぞれ、複数
(図示実施例では5個)のガンマ線検出素子11を平行
に配置して成る検出器である。各検出器10a,10b
のガンマ線検出素子11は検出素子支持プレート12上
に固定され、検出素子支持プレート12は、ベース13
上で回転可能に設置された環状の回転プレート14の一
側の面(上面)に固定されている。また、検出器10
a,10bは、回転プレート14の中央開口部を挟む形
で、互いに対向して配置されている。より詳細には、一
方の検出器10aにおける各ガンマ線検出素子11が、
他方の検出器10bにおける対応のガンマ線検出素子1
1と同軸となるように配置されている。更に、検出器1
0a,10bのそれぞれの中心を結ぶ中心線CLは、回
転プレート14の回転中心から一定の距離が置かれてい
る。尚、この構成においては、回転プレート14の回転
中心が視野中心VCとなる。
FIG. 1 shows a positron C to which the present invention is applied.
It is a top view which showed the structure of T apparatus roughly. This Figure 1
In the figure, reference numerals 10a and 10b denote detectors each having a plurality (five in the illustrated embodiment) of gamma ray detecting elements 11 arranged in parallel. Each detector 10a, 10b
The gamma ray detecting element 11 of is fixed on the detecting element supporting plate 12, and the detecting element supporting plate 12 is
It is fixed to one surface (upper surface) of the annular rotary plate 14 rotatably installed above. In addition, the detector 10
The a and 10b are arranged to face each other with the central opening of the rotary plate 14 interposed therebetween. More specifically, each gamma ray detecting element 11 in one detector 10a is
Corresponding gamma ray detecting element 1 in the other detector 10b
It is arranged so as to be coaxial with 1. Furthermore, the detector 1
A center line CL connecting the centers of 0a and 10b is located at a constant distance from the center of rotation of the rotary plate 14. In this structure, the center of rotation of the rotating plate 14 is the visual field center VC.

【0025】図示実施例では、各検出器10a,10b
の検出素子支持プレート12は、固定用ボルト15によ
って回転プレート14に固定されるようになっている
が、回転プレート14に形成された複数のねじ穴16の
うちから適宜選択することで、検出器10a,10bの
固定位置を変更できるようになっている。各側のねじ穴
16は、回転プレート14の法線方向に沿って一定の間
隔で形成されている。尚、検出器10a,10bの固定
位置を変更した場合でも、検出器10a,10b同士の
対向関係は維持する必要がある。
In the illustrated embodiment, each detector 10a, 10b
The detection element support plate 12 is fixed to the rotary plate 14 by the fixing bolts 15. However, by appropriately selecting from the plurality of screw holes 16 formed in the rotary plate 14, the detector The fixed positions of 10a and 10b can be changed. The screw holes 16 on each side are formed at regular intervals along the normal direction of the rotary plate 14. Even when the fixed positions of the detectors 10a and 10b are changed, it is necessary to maintain the facing relationship between the detectors 10a and 10b.

【0026】回転プレート14はベルト等の伝動機構1
7を介して回転駆動用モータ18により回転駆動される
ようになっている。また、回転プレート14の回転中
心、即ち視野中心VCに被験体19が置かれるよう、回
転プレート14の中央開口部には被験体設置用ステージ
20が配置されている。
The rotating plate 14 is a transmission mechanism 1 such as a belt.
It is adapted to be rotationally driven by a rotational drive motor 18 via 7. Further, a stage 20 for placing a subject is arranged in the central opening of the rotating plate 14 so that the subject 19 is placed at the center of rotation of the rotating plate 14, that is, the center VC of the visual field.

【0027】以上のような構成において、次に、本発明
によるポジトロンCT装置の作用について説明する。
Next, the operation of the positron CT apparatus according to the present invention having the above structure will be described.

【0028】本発明のポジトロンCT装置の略図である
図2に示すように、検出器10a,10b間の中心線C
Lは回転プレート14の回転中心、即ち視野中心VCか
ら一定の距離で離隔されている。図2の(a)に示す位
置(角度0度)でのサンプリング分布を示すシノグラム
上の菱形パターンは、図3の(a)のようにT方向にお
いて中央から一方にシフトすることとなる。そして、回
転プレート14を0度から180度まで回転させた場
合、検出器10a,10bも回転し、図3の(a)の菱
形パターンが下方に移動し、その結果得られるT方向の
サンプリング密度分布は図4の(a)のようになる。
As shown in FIG. 2, which is a schematic diagram of the positron CT apparatus of the present invention, the center line C between the detectors 10a and 10b is shown.
L is separated by a fixed distance from the center of rotation of the rotating plate 14, that is, the center VC of the visual field. The rhombus pattern on the sinogram showing the sampling distribution at the position (angle 0 °) shown in FIG. 2A is shifted from the center to one side in the T direction as shown in FIG. 3A. Then, when the rotary plate 14 is rotated from 0 to 180 degrees, the detectors 10a and 10b also rotate, and the diamond pattern of FIG. 3A moves downward, resulting in the sampling density in the T direction. The distribution is as shown in FIG.

【0029】また、180度の回転後の検出器10a,
10bの状態は、図2の(b)に示すように、角度0度
の時の逆にシフトした配置となる。また、その時のシノ
グラム上の菱形パターンも、図3の(a)のパターンと
は反対側にシフトしたものとなる(図3の(b)参
照)。そして、回転プレート14を180度から360
度まで回転させた場合、その菱形パターンは同様に下方
に移動し、得られるサンプリング密度分布は図4の
(b)の如くなり、0度から180度までの分布とは逆
の方向にシフトした分布となる。従って、検出器10
a,10bを0度から360度まで回転させたときのT
方向のサンプリング密度分布は、図4の(a)と(b)
を重ね合わせた形、即ち、図4の(c)で示した台形形
状となる。この図を、検出器間の中心線CLが視野中心
VCと一致している場合に得られるサンプリング密度分
布を示す図15と比べると、有効視野が拡大し、かつ、
サンプリング密度の均一な部分が大きくなっていること
が分かる。
Further, the detector 10a after being rotated by 180 degrees,
As shown in FIG. 2B, the state of 10b is an arrangement shifted to the opposite when the angle is 0 degree. Further, the rhombic pattern on the sinogram at that time is also shifted to the side opposite to the pattern of FIG. 3A (see FIG. 3B). Then, rotate the rotary plate 14 from 180 degrees to 360 degrees.
When it is rotated up to 0 degree, the rhombus pattern similarly moves downward, and the obtained sampling density distribution is as shown in FIG. 4B, which is shifted in the opposite direction to the distribution from 0 degree to 180 degrees. Distribution. Therefore, the detector 10
T when a and 10b are rotated from 0 degree to 360 degrees
The sampling density distribution in the direction is shown in (a) and (b) of FIG.
4C, that is, the trapezoidal shape shown in FIG. Comparing this figure with FIG. 15 showing the sampling density distribution obtained when the center line CL between the detectors coincides with the visual field center VC, the effective visual field is expanded and
It can be seen that the part where the sampling density is uniform is large.

【0030】このように、検出器10a,10b間の中
心線CLを視野中心VCから一定の距離でずらすことに
より、有効視野の拡大、及び、サンプリング密度の均一
化を図ることができる。
As described above, by shifting the center line CL between the detectors 10a and 10b from the visual field center VC at a constant distance, it is possible to expand the effective visual field and make the sampling density uniform.

【0031】また、この実施例では、検出器10a,1
0bの固定位置を変更して当該距離を調整することがで
きるため、有効視野の幅を自由に変えることができ、か
つ、サンプリングを所望の密度で行うことが可能となっ
ている。
Further, in this embodiment, the detectors 10a, 1
Since the fixed position of 0b can be changed to adjust the distance, the width of the effective visual field can be freely changed, and sampling can be performed at a desired density.

【0032】上記実施例は検出器が1対のみの構成とな
っているが、図5に概略的に示すように、検出器を2対
設けても良い。この場合、一方の対の検出器10a,1
0b間の中心線CL1 と視野中心VCの間の距離t
1 が、他方の対の検出器10c,10d間の中心線CL
2 と視野中心VCの間の距離t2 と異なった大きさとさ
れる。また、図5には示していないが、検出器10a〜
10dは、図1に示すものと同様な回転プレートにより
回転可能となっている。
In the above embodiment, the detector has only one pair, but two detectors may be provided, as schematically shown in FIG. In this case, one pair of detectors 10a, 1
Distance t between the center line CL 1 between 0b and the visual field center VC
1 is the center line CL between the other pair of detectors 10c and 10d
The size is different from the distance t 2 between 2 and the visual field center VC. Although not shown in FIG. 5, the detectors 10a to 10a ...
10d can be rotated by a rotary plate similar to that shown in FIG.

【0033】このような構成においては、検出器10
a,10bによるサンプリング密度分布は図6の(a)
に示す形となり、また、検出器10c,10dによるサ
ンプリング密度分布は図6の(b)に示す形となる。最
終的には、装置全体のサンプリング密度分布は、図6の
(c)に示す如く、2対の検出器10a〜10dによる
サンプリング密度分布の和となる。この図6から分かる
ように、検出器を2対に増すことにより、検出器が1対
のみの場合に比して有効視野を拡大することができ、サ
ンプリング密度の均一な領域も広くできる。以上から、
検出器対の数を更に増せば、有効視野のより一層の拡大
及びサンプリング密度の更なる均一化を図ることができ
ることは、容易に理解されよう。
In such a configuration, the detector 10
The sampling density distribution by a and 10b is shown in FIG.
6B, and the sampling density distribution by the detectors 10c and 10d is as shown in FIG. 6B. Finally, the sampling density distribution of the entire apparatus is the sum of the sampling density distributions of the two pairs of detectors 10a to 10d, as shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, by increasing the number of detectors to two pairs, the effective field of view can be expanded and the area of uniform sampling density can be widened as compared with the case where there is only one pair of detectors. From the above,
It will be easily understood that the number of detector pairs can be further increased to further expand the effective field of view and further homogenize the sampling density.

【0034】ここで、中心線CL1 ,CL2 と視野中心
VCの間の距離t1 ,t2 の差を、隣合うガンマ線検出
素子11間のピッチの1/4とする。かかる場合、検出
器10a,10b及び検出器10c,10dにより得ら
れるサンプリング分布は、シノグラムにより表わすと、
それぞれ図7に示す白丸と黒丸の如くなり、サンプリン
グ点の分布が倍に細かくなったことになる。また、図8
は、これらの検出器10a〜10dを回転させた場合に
得られるT方向のサンプリング密度分布を示している。
図7及び図8から明らかなように、検出器10a〜10
dの位置を調整することで、サンプリング点を細かく収
集することが可能となり、きめ細かな画像が得られる。
このように、距離t1 ,t2 の差を適宜変更すること
で、サンプリング密度分布の自由度が増すこととなる。
Here, the difference between the distances t 1 and t 2 between the center lines CL 1 and CL 2 and the visual field center VC is set to 1/4 of the pitch between the adjacent gamma ray detecting elements 11. In such a case, the sampling distributions obtained by the detectors 10a and 10b and the detectors 10c and 10d are represented by a sinogram,
White circles and black circles shown in FIG. 7, respectively, are obtained, which means that the distribution of sampling points is doubled. Also, FIG.
Shows the sampling density distribution in the T direction obtained when these detectors 10a to 10d are rotated.
As is apparent from FIGS. 7 and 8, the detectors 10a-10a
By adjusting the position of d, it becomes possible to collect sampling points in detail, and a fine image can be obtained.
As described above, by appropriately changing the difference between the distances t 1 and t 2 , the degree of freedom of the sampling density distribution is increased.

【0035】尚、図1に示す1対の検出器10a,10
bのみから成るポジトロンCT装置であっても、回転プ
レート14を1回転させる毎に、検出器10a,10b
をずらすことで、サンプリング点を細かく収集すること
ができる。
The pair of detectors 10a, 10 shown in FIG.
Even if the positron CT device is composed of only b, the detectors 10a and 10b are rotated every time the rotating plate 14 is rotated once.
By shifting, sampling points can be collected in detail.

【0036】上記2つの実施例はいずれも、検出器10
a〜10dを回転プレート14により回転させる構成と
なっている。しかし、検出器10a〜10dは視野中心
VCに対して相対的に回転されれば良いので、検出器1
0a〜10dは固定し、被験体設置用ステージ20を回
転させても同様な効果が得られる。被験体設置用ステー
ジ20を回転させる構造としては種々考えられるが、図
9に示すような構成とするのが好ましい。
In both of the above two embodiments, the detector 10
It is configured to rotate a to 10d by the rotating plate 14. However, since the detectors 10a to 10d only need to be rotated relative to the visual field center VC, the detector 1
The same effect can be obtained by fixing 0a to 10d and rotating the subject setting stage 20. Although various structures are conceivable for rotating the stage 20 for installing the subject, the structure shown in FIG. 9 is preferable.

【0037】図9に示すように、被験体設置用ステージ
20は、ステージ支持プレート21に回転可能に支持さ
れており、同じくステージ支持プレート21に固定され
た回転駆動用モータ22によりベルト等の伝動機構23
を介して回転駆動される。ステージ支持プレート21は
ベース24上にボルト25により取り付けられている。
また、ベース24には、被験体設置用ステージ20を挟
むようにして、複数のガンマ線検出素子11と検出素子
支持プレート12とから成る1対の検出器10a,10
bが対向配置され固定されている。検出器10a,10
b間の中心線CLは、被験体設置用ステージ20の回転
中心に一致する視野中心VCから一定の距離をもって離
隔されている。
As shown in FIG. 9, the subject-installed stage 20 is rotatably supported by a stage support plate 21, and a rotation drive motor 22 also fixed to the stage support plate 21 transmits a belt or the like. Mechanism 23
It is rotationally driven via. The stage support plate 21 is mounted on the base 24 with bolts 25.
In addition, a pair of detectors 10a, 10a including a plurality of gamma ray detecting elements 11 and a detecting element supporting plate 12 are provided on the base 24 so as to sandwich the subject setting stage 20 therebetween.
b is arranged facing and fixed. Detectors 10a, 10
The center line CL between b is separated from the visual field center VC that coincides with the rotation center of the subject setting stage 20 with a certain distance.

【0038】このような構成において、被験体設置用ス
テージ20を回転させた場合、ステージ20上から見た
場合には、ステージ20に対して検出器10a,10b
が回転することとなる。従って、検出器10a,10b
を回転させた前述の場合と全く同じ計測データが得られ
ることになる。
In such a structure, when the stage 20 for placing a subject is rotated, when viewed from above the stage 20, the detectors 10a and 10b are attached to the stage 20.
Will rotate. Therefore, the detectors 10a and 10b
Thus, the same measurement data as in the above case in which is rotated is obtained.

【0039】この実施例では、ボルト25が通されるス
テージ支持プレート21の穴26が、検出器10a,1
0b間の中心線CLに対して直角方向に延びる長穴とな
っており、この長穴26に沿ってステージ支持プレート
21を移動させ、中心線CLと視野中心VCとの間の距
離を変更できるようになっている。この距離を調整する
ことで、有効視野の大きさ及びサンプリング密度の均一
性を変更することができることは、検出器10a,10
bを回転させる図1の構成の場合と同様である。
In this embodiment, the holes 26 of the stage support plate 21 through which the bolts 25 are inserted are the detectors 10a, 1
It is an elongated hole extending in a direction perpendicular to the center line CL between 0b, and the stage support plate 21 can be moved along the elongated hole 26 to change the distance between the center line CL and the visual field center VC. It is like this. By adjusting this distance, it is possible to change the size of the effective field of view and the uniformity of the sampling density.
This is similar to the case of the configuration of FIG. 1 in which b is rotated.

【0040】また、手動でステージ支持プレート21の
位置調整を行うこととしても良いが、この実施例では、
ステージ支持プレート21はベース24上の支持プレー
ト駆動用モータ27により、ピニオン・ラック伝動機構
28を介して移動されるようになっている。
The position of the stage support plate 21 may be manually adjusted, but in this embodiment,
The stage support plate 21 is moved by a support plate driving motor 27 on the base 24 via a pinion rack transmission mechanism 28.

【0041】上述した実施例のポジトロンCT装置は、
いずれも、回転プレート14若しくは被験体設置用ステ
ージ20の回転軸線が垂直方向に向けられた縦型である
が、回転軸線を水平方向に向けた横型のものであっても
本発明は適用可能である。
The positron CT apparatus of the above-mentioned embodiment is
In either case, the rotating plate 14 or the stage 20 for installing the subject is a vertical type in which the rotating axis is oriented in the vertical direction, but the present invention is applicable even if it is a horizontal type in which the rotating axis is oriented in the horizontal direction. is there.

【0042】また、上記の全実施例によるポジトロンC
T装置は、被験体19の断層画像が1層しか得られない
構成となっているが、同一面上にある検出器10〜10
dを回転プレート14又は被験体設置用ステージ20の
回転軸線に沿って複数積層させた構成とすれば、複数層
の断層画像が得られる。また、上記実施例のような構成
であっても、回転プレート14又は被験体設置ステージ
20を回転軸に沿って移動させることで、複数層の断層
画像を得ることが可能である。
Also, the positron C according to all the above embodiments
The T apparatus has a configuration in which a tomographic image of the subject 19 can be obtained in only one layer, but the detectors 10 to 10 located on the same plane.
If a plurality of d is laminated along the rotation axis of the rotating plate 14 or the stage 20 for placing a subject, a tomographic image of a plurality of layers can be obtained. Further, even with the configuration of the above-described embodiment, it is possible to obtain a plurality of layers of tomographic images by moving the rotating plate 14 or the subject installation stage 20 along the rotation axis.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、検
出器の数が少ない構成のポジトロンCT装置であって
も、有効視野を拡大することができる。
As described above, according to the present invention, the effective field of view can be expanded even with a positron CT apparatus having a small number of detectors.

【0044】また、サンプリング密度分布の不均一性が
改善され、画像のS/N比が向上される。
Further, the non-uniformity of the sampling density distribution is improved, and the S / N ratio of the image is improved.

【0045】更に、検出器対を2対以上とすることで、
より細かなサンプリングが可能となり、画像の分解能が
向上される。
Furthermore, by using two or more pairs of detectors,
Finer sampling is possible and the resolution of the image is improved.

【0046】検出器の位置を変更できる構成とした場合
には、所望の有効視野及びサンプリング密度分布を自由
に選択することが可能となるという効果もある。
When the position of the detector can be changed, there is an effect that a desired effective field of view and sampling density distribution can be freely selected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるポジトロンコンピュータ断層撮影
装置の一実施例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a positron computed tomography apparatus according to the present invention.

【図2】図1のポジトロンコンピュータ断層撮影装置に
おける検出器と視野中心の位置関係を示す概略説明図で
あり、(a)は初期位置、(b)は180度回転後を示
す図である。
2A and 2B are schematic explanatory views showing the positional relationship between the detector and the center of the visual field in the positron computed tomography apparatus of FIG. 1, where FIG. 2A is an initial position and FIG.

【図3】(a)及び(b)は、それぞれ、図2の(a)
及び(b)の位置において得られるサンプリング点のパ
ターンを示すシノグラムである。
3 (a) and (b) are respectively FIG. 2 (a).
3 is a sinogram showing patterns of sampling points obtained at positions (b) and (b).

【図4】(a)は検出器を0度から180度まで回転さ
せた場合に得られるサンプリング密度分布を示すグラ
フ、(b)は検出器を180度から360度まで回転さ
せた場合に得られるサンプリング密度分布を示すグラ
フ、(c)は検出器を0度から360度まで回転させた
場合に得られるサンプリング密度分布を示すグラフであ
る。
4A is a graph showing a sampling density distribution obtained when the detector is rotated from 0 to 180 degrees, and FIG. 4B is a graph obtained when the detector is rotated from 180 to 360 degrees. FIG. 3C is a graph showing a sampling density distribution obtained, and FIG. 7C is a graph showing a sampling density distribution obtained when the detector is rotated from 0 degree to 360 degrees.

【図5】本発明によるポジトロンコンピュータ断層撮影
装置の別の実施例を示す、図2と同様な概略説明図であ
る。
5 is a schematic explanatory view similar to FIG. 2, showing another embodiment of the positron computed tomography apparatus according to the present invention.

【図6】(a)は図5における一方の対の検出器により
得られるサンプリング密度分布を示すグラフ、(b)は
図5における他方の対の検出器により得られるサンプリ
ング密度分布を示すグラフ、(c)は図5の装置全体に
より得られるサンプリング密度分布を示すグラフであ
る。
6A is a graph showing a sampling density distribution obtained by one pair of detectors in FIG. 5, and FIG. 6B is a graph showing a sampling density distribution obtained by the other pair of detectors in FIG. (C) is a graph showing a sampling density distribution obtained by the entire apparatus of FIG.

【図7】図5に示すポジトロンCT装置において、一方
の対の検出器間の中心線から視野中心までの距離と、他
方の対の検出器間の中心線から視野中心まで距離との差
をガンマ線検出素子間のピッチの1/4とした場合、各
対の検出器により得られるサンプリング点の分布をそれ
ぞれ白丸と黒丸とに分けて示したシノグラムである。
FIG. 7 shows the difference between the distance from the center line between the detectors of one pair to the center of the visual field and the distance from the center line between the detectors of the other pair to the center of the visual field in the positron CT apparatus shown in FIG. When the pitch between the gamma ray detecting elements is set to 1/4, the distribution of sampling points obtained by each pair of detectors is a sinogram that is divided into white circles and black circles.

【図8】図7と同じ条件の場合に得られるT方向のサン
プリング密度分布を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a sampling density distribution in the T direction obtained under the same conditions as in FIG.

【図9】本発明によるポジトロンコンピュータ断層撮影
装置の更に別の実施例を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing still another embodiment of the positron computed tomography apparatus according to the present invention.

【図10】従来一般のポジトロンコンピュータ断層撮影
装置を示す概略説明図である。
FIG. 10 is a schematic explanatory view showing a conventional general positron computed tomography apparatus.

【図11】従来のポジトロンコンピュータ断層撮影装置
の別の例を示す概略説明図である。
FIG. 11 is a schematic explanatory view showing another example of a conventional positron computed tomography apparatus.

【図12】図10のポジトロンコンピュータ断層撮影装
置を、当該装置によれ得られる投影データと共に示す概
略説明図である。
12 is a schematic explanatory view showing the positron computed tomography apparatus of FIG. 10 together with projection data obtained by the apparatus.

【図13】1対の検出器から成る従来のポジトロンコン
ピュータ断層撮影装置における同時計測ラインを示す概
略説明図である。
FIG. 13 is a schematic explanatory view showing a simultaneous measurement line in a conventional positron computed tomography apparatus including a pair of detectors.

【図14】(a)は図13における1個のガンマ線検出
素子により得られるサンプリング点を示すシノグラム、
(b)は図13における全てのガンマ線検出素子により
得られるサンプリング点を示すシノグラムである。
14 (a) is a sinogram showing sampling points obtained by one gamma ray detecting element in FIG.
13B is a sinogram showing sampling points obtained by all the gamma ray detecting elements in FIG.

【図15】図13に示すポジトロンコンピュータ断層撮
影装置により得られるサンプリング密度分布を示すグラ
フである。
15 is a graph showing a sampling density distribution obtained by the positron computed tomography apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a,10b,10c,10d…検出器、11…ガン
マ線検出素子、12…検出素子支持プレート、14…回
転プレート、15…固定用ボルト、16…ねじ穴、18
…回転駆動用モータ、19…被験体、20…被験体設置
用ステージ、21…ステージ支持プレート、22…回転
駆動用モータ、27…支持プレート駆動用モータ。
10a, 10b, 10c, 10d ... Detector, 11 ... Gamma ray detecting element, 12 ... Detection element supporting plate, 14 ... Rotating plate, 15 ... Fixing bolt, 16 ... Screw hole, 18
... rotational drive motor, 19 ... subject, 20 ... subject installation stage, 21 ... stage support plate, 22 ... rotational drive motor, 27 ... support plate drive motor.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに対向配置され、かつ、それぞれが
複数のガンマ線検出素子を並設して成る少なくとも1対
の検出器と、被験体を前記検出器の視野中心に配置する
ための被験体設置用ステージとを有するポジトロンコン
ピュータ断層撮影装置において、前記視野中心を回転中
心として前記検出器と前記被験体設置用ステージの両方
又はいずれか一方を相対的に回転させる回転駆動手段を
備えると共に、対向配置された前記検出器のそれぞれの
中心を結ぶ中心線と前記視野中心との間を一定の距離で
離隔したことを特徴とするポジトロンコンピュータ断層
撮影装置。
1. At least one pair of detectors, which are arranged to face each other and each of which has a plurality of gamma ray detecting elements arranged side by side, and a subject for placing the subject in the center of the visual field of the detector. In a positron computed tomography apparatus having a stage for rotation, a rotation drive means for relatively rotating both or either of the detector and the stage for setting a subject with the center of the field of view as a rotation center is provided, and they are arranged facing each other. A positron computed tomography apparatus, wherein a center line connecting the respective centers of the detected detectors and a center of the visual field are separated by a constant distance.
【請求項2】 対向配置された前記検出器が複数対設け
られている場合において、各対の前記検出器間の前記中
心線と前記視野中心との間の距離がそれぞれ異なってい
ることを特徴とする請求項1記載のポジトロンコンピュ
ータ断層撮影装置。
2. When a plurality of pairs of the detectors arranged to face each other are provided, the distance between the center line and the center of the visual field between the detectors of each pair is different. The positron computed tomography apparatus according to claim 1.
【請求項3】 対向配置された前記検出器間の前記中心
線と前記視野中心との間の距離を調整すべく、前記検出
器の位置を変更する検出器位置変更手段を備えることを
特徴とする請求項1又は2記載のポジトロンコンピュー
タ断層撮影装置。
3. A detector position changing means for changing the position of the detector in order to adjust the distance between the center line and the center of the visual field between the detectors arranged opposite to each other. The positron computed tomography apparatus according to claim 1 or 2.
【請求項4】 対向配置された前記検出器間の前記中心
線と前記視野中心との間の距離を調整すべく、前記被験
体設置用ステージの位置を変更するステージ位置変更手
段を備えることを特徴とする請求項1又は2記載のポジ
トロンコンピュータ断層撮影装置。
4. A stage position changing means for changing the position of the stage for placing the subject to adjust the distance between the center line and the center of the visual field between the detectors arranged opposite to each other. The positron computed tomography apparatus according to claim 1 or 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003502766A (en) * 1999-06-23 2003-01-21 ザ、ボード、オブ、トラスティーズ、オブ、ザ、ユニバシティー、オブ、イリノイ Multi-level domain decomposition method for fast reprojection of images
KR100963844B1 (en) * 2008-03-11 2010-06-16 (주) 뉴캐어메디컬시스템 An imaging procedure preventing field of view truncation for spect system

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