JPH0990043A - Positron ct device and its picture reconstructing method - Google Patents

Positron ct device and its picture reconstructing method

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JPH0990043A
JPH0990043A JP25104195A JP25104195A JPH0990043A JP H0990043 A JPH0990043 A JP H0990043A JP 25104195 A JP25104195 A JP 25104195A JP 25104195 A JP25104195 A JP 25104195A JP H0990043 A JPH0990043 A JP H0990043A
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positron
ring
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Shinsuke Mori
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the body movement of a subject even when the subject moves during measurement and, at the same time, to obtain an accurate reconstructed picture by performing sensitivity correction with accuracy. SOLUTION: A position CT detects photon pairs generated from a ray source 110 for correction by means of a ring 121 and acquires projection data stored in an x-y-θ-ψ memory 150 as reference sensitivity correcting data. Then the CT device measures the relative position of a subject 100 to the ring 121 and the azimuth to the subject 100 from the ring 121 by means of a body movement measuring section 123, generates the existence density distribution of the subject 100 by means of an existence density distribution generating section 190, and acquires measurement data by compensating the projection data with respect to the subject 100 for body movement. Thereafter, the CT device generate sensitivity correcting data by compensating the body movement of the subject 100, accurately correct the measurement data for sensitivity from the correcting data, and obtains an accurate reconstructed picture by means of a picture reconstructing device 160.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象物に投入
されたRI線源により発生する電子・陽電子対消滅に伴
って放出される光子対を検出することにより、その測定
対象物内の物質分布を測定するポジトロンCT装置およ
びその画像再構成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a photon pair emitted upon annihilation of an electron-positron pair generated by an RI radiation source placed in an object to be measured to detect a substance in the object to be measured. The present invention relates to a positron CT apparatus for measuring distribution and an image reconstruction method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポジトロンCT装置(Positron Emissio
n Computed-Tomography ; 以下、PETと呼ぶ)は、生
体や疾病患の研究あるいは臨床検査等に応用され、体内
に投入された陽電子放出核種(以下、RI線源と呼ぶ)
の分布を画像化し、生体機能を見るための装置である。
2. Description of the Related Art Positron Emissio
n Computed-Tomography; hereinafter referred to as PET) has been applied to the study of living organisms and diseases, clinical examinations, etc., and has been introduced into the body as a positron-emitting nuclide (hereinafter referred to as RI source).
Is a device for visualizing the distribution of the, and observing biological functions.

【0003】RI線源は、神経伝達に関与するドーパミ
ンや体内でのグルコース代謝に関係するFDG(18F−
フルオロデオキシグルコース)等の生体内物質、或い
は、例えば新規開発中の薬剤に、部分的に付加されて用
いられる。PETは、このような物質の生体内での分
布、消費量あるいは時間的変化の様子を見ることができ
る。又、PETは、脳血流量や酸素消費量などの生体の
基礎代謝を測定することもできる。
[0003] RI-ray source, FDG related to glucose metabolism in dopamine and the body that are involved in neurotransmission (18 F-
It is used by being partially added to an in-vivo substance such as fluorodeoxyglucose) or a drug under development, for example. PET makes it possible to observe the distribution, consumption, or temporal change of such a substance in a living body. PET can also measure basal metabolism of the living body such as cerebral blood flow and oxygen consumption.

【0004】このようなPETの検出部は、リング状に
配置された多数の光子検出器(これをリングと呼ぶ)か
らなり、そのリング内に、RI線源を注入あるいは吸入
された人体などの測定対象物が置かれる。測定対象物内
のRI線源から放出された陽電子は、直ちに近くの電子
と結合して、それぞれ511keVのエネルギを持つ1
対の光子(ガンマ線)が互いに反対方向に放出される。
リングによってこの1対の光子を同時計数することによ
り、電子・陽電子対消滅がどの直線上で発生したかを特
定することができる。PETは、このような同時計数情
報を蓄積して画像再構成処理を行って、RI線源の分布
画像を作成する。
The detector of such a PET is composed of a large number of photon detectors arranged in a ring shape (this is called a ring), and a human body in which an RI radiation source is injected or inhaled into the ring. An object to be measured is placed. Positrons emitted from the RI radiation source in the object to be measured are immediately combined with nearby electrons and each has an energy of 511 keV.
Paired photons (gamma rays) are emitted in opposite directions.
By simultaneously counting the pair of photons by the ring, it is possible to specify on which straight line the electron-positron pair annihilation occurs. PET accumulates such coincidence count information and performs image reconstruction processing to create a distribution image of the RI radiation source.

【0005】このようなPETによる計測に要する時間
は、RI線源の半減期に依存し、数十分ないし数時間に
及ぶ場合があり、従来、測定対象物は、この計測時間内
では位置および方位ともに固定されている必要があっ
た。このように計測時間が長時間に及ぶ場合には、測定
対象物である人体やその他の動物にとっては非常な苦痛
であり、計測時間内に測定対象物が動いて位置や方位が
変化することがある。計測中に測定対象物が少しでも動
くと正確が測定ができず、画像再構成して得られた画像
には、測定対象物の動きに起因するアーティファクトが
発生し、正確な再構成画像を得ることができなかった。
The time required for measurement by such a PET depends on the half-life of the RI radiation source and may extend to several tens of minutes to several hours. Conventionally, the object to be measured is positioned and positioned within this measurement time. Both directions had to be fixed. In this way, when the measurement time is long, it is very painful for the human body and other animals as the measurement object, and the position and orientation of the measurement object may change due to movement within the measurement time. is there. If the measurement object moves even a little during measurement, accurate measurement cannot be performed, and the image obtained by image reconstruction has an artifact due to the movement of the measurement object, and an accurate reconstructed image is obtained. I couldn't.

【0006】また、仮りに測定対象物を固定することが
できたとしても、測定対象物は麻酔状態ではなく覚醒状
態でその生理状態を測定する場合が多いので、長時間の
固定に起因するストレスの為に生理状態が変化する。こ
の変化は測定に悪影響を与え、やはり正確な測定はでき
ない。
Even if the object to be measured could be fixed, since the object to be measured often measures its physiological state in the awake state rather than the anesthesia state, stress caused by long-term fixation is Therefore, the physiological state changes. This change adversely affects the measurement, and again an accurate measurement cannot be performed.

【0007】そこで、測定対象物を固定することなく、
すなわち、測定対象物の位置および方位に関する動き
(以下、体動と言う)を容認することによって生理状態
を維持したまま測定し、そして、その測定中に体動を測
定し、この体動情報を用いて同時計数情報の補正を行う
技術が知られている(例えば、特開平2−209133
号公報、特開平4−128679号公報)。
Therefore, without fixing the measuring object,
That is, the movement related to the position and orientation of the measurement target (hereinafter referred to as body movement) is allowed to be measured while maintaining the physiological state, and the body movement is measured during the measurement, and the body movement information is obtained. There is known a technique for correcting coincidence counting information by using the technique (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-209133).
Japanese Patent Laid-Open No. 4-128679).

【0008】なお、リングの光子検出器の空間的な測定
分解能を向上させるために、リングを回転運動やウォブ
リング運動させることが行われているが、逆に測定対象
物が動くことによっても測定分解能が向上する。体動補
正技術は、この点に関しても有効である。
[0008] In order to improve the spatial measurement resolution of the photon detector of the ring, the ring is rotated or wobbled, but the measurement resolution may also be increased by moving the object to be measured. Is improved. The body movement correction technique is also effective in this respect.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記の体動補正技術を
採用することによって、測定対象物が動く場合であって
も、以前に比べれば正確な再構成画像を得ることが可能
となった。
By adopting the above-mentioned body movement correction technique, it becomes possible to obtain a more accurate reconstructed image than before even when the object to be measured moves.

【0010】一方、一般にリングを構成する多数の光子
検出器間に感度ムラがあるので、以上のように測定対象
物から発生する光子対を検出して蓄積された同時計数情
報(エミッションデータ)そのままに基づいて画像再構
成処理すると正確なRI線源分布画像を得ることができ
ない。そこで、較正用線源を用いて感度補正データ(ブ
ランクデータ)を取得し、エミッションデータをブラン
クデータで除算することによって感度補正が行われる。
On the other hand, in general, since there is unevenness in sensitivity among a large number of photon detectors forming a ring, the coincidence counting information (emission data) as it is, which is accumulated by detecting the photon pairs generated from the measurement object as described above. If the image reconstruction processing is performed based on, the accurate RI source distribution image cannot be obtained. Therefore, the sensitivity correction is performed by acquiring the sensitivity correction data (blank data) using the calibration radiation source and dividing the emission data by the blank data.

【0011】しかし、測定対象物が動く場合には、この
ように単純に感度補正を行うことは問題がある。すなわ
ち、測定対象物にとっては同一位置で発生し同一方向に
飛行する光子対であっても、測定対象物の位置と方位が
異なれば、その光子対は、異なる検出感度を有する異な
る光子検出器対で受光される。それにも拘らず、従来の
感度補正では、エミッションデータを同一のブランクデ
ータで感度補正するので、正確な感度補正はできない。
そこで、動きのある測定対象物を正確に測定するため
に、体動補正技術とともに、この場合に適した感度補正
技術が求められていた。
However, when the object to be measured moves, there is a problem in simply performing the sensitivity correction in this way. That is, even for a photon pair that occurs at the same position for the measurement object and flies in the same direction, if the position and orientation of the measurement object are different, the photon pair will have different photon detector pairs with different detection sensitivities. Is received by. Nevertheless, in the conventional sensitivity correction, since the emission data is sensitivity-corrected with the same blank data, accurate sensitivity correction cannot be performed.
Therefore, in order to accurately measure a moving measurement target, a body movement correction technique and a sensitivity correction technique suitable for this case have been demanded.

【0012】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、測定対象物が測定中に動く場合であっ
ても、その体動補正を行うとともに、精度のよい感度補
正を行って正確な再構成画像を得ることができるポジト
ロンCT装置およびその画像再構成方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even when the object to be measured moves during the measurement, the body motion is corrected and the sensitivity is corrected with high accuracy. It is an object of the present invention to provide a positron CT apparatus and an image reconstruction method therefor capable of obtaining a highly accurate reconstructed image.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に係るポジトロ
ンCT装置は、測定空間を囲んで所定軸の周囲に配列さ
れた複数の光子検出器からなるリングによって、測定空
間における電子・陽電子対消滅に伴って発生する光子対
を検出し、光子対のそれぞれの光子を検出した2つの光
子検出器を結ぶ直線について測定空間に設定した極座標
で表現した座標値に対応した番地に所定数を累積加算し
て蓄積された投影データに基づいて、電子・陽電子対消
滅の発生頻度の空間分布を測定するポジトロンCT装置
であって、(1) 電子・陽電子対消滅に伴う光子対を発生
させる較正用線源を測定空間で所定軸を中心にしてリン
グに対して相対的に回転運動させる較正用線源回転手段
と、(2) 較正用線源回転手段に対して較正用線源の回転
運動を指示し、較正用線源が回転運動している状態で、
較正用線源から発生する光子対を検出して蓄積された投
影データを基準感度補正データとして獲得する基準感度
補正データ生成手段と、(3) 測定空間に置かれた測定対
象物のリングに対する相対的な位置および方位に応じた
位置方位データを出力する位置方位測定手段と、(4) 測
定空間に較正用線源がない状態で、測定対象物から発生
する光子対を検出し、位置方位データに基づいて相対的
な位置および方位の変化を補償して測定時間中に蓄積さ
れた投影データを測定データとして獲得する測定手段
と、(5) 測定時間中に位置方位データを入力してその位
置方位データが表す相対的な位置および方位を極座標上
の座標値に写像し、測定時間中における測定対象物の極
座標上での存在密度分布を生成する存在密度分布生成手
段と、(6) 基準感度補正データを存在密度分布で加重平
均計算した結果に基づいて、感度補正データを生成する
感度補正データ生成手段と、(7) 測定データを感度補正
データに基づいて感度補正する感度補正手段と、(8) 感
度補正手段によって感度補正された測定データに基づい
て、測定対象物における電子・陽電子対消滅の発生頻度
の空間分布を算出し画像再構成を行なう画像再構成手段
と、を備えることを特徴とする。
In a positron CT apparatus according to a first aspect of the present invention, an electron-positron pair annihilation in a measurement space is performed by a ring composed of a plurality of photon detectors which surround the measurement space and are arranged around a predetermined axis. The photon pairs generated in accordance with the above are detected, and a predetermined number is cumulatively added to the address corresponding to the coordinate value expressed in polar coordinates set in the measurement space for the straight line connecting the two photon detectors that detected each photon of the photon pair. A positron CT device for measuring the spatial distribution of the occurrence frequency of electron-positron pair annihilation based on the projection data accumulated by (1) a calibration line for generating photon pairs accompanying electron-positron pair annihilation Calibration source rotating means for rotating the source relative to the ring around a predetermined axis in the measurement space, and (2) Directing the rotation movement of the calibration source to the calibration source rotating means. And calibrate In a state in which the source is rotating motion,
Reference sensitivity correction data generation means for detecting the photon pairs generated from the calibration radiation source and accumulating projection data as reference sensitivity correction data, and (3) Relative to the ring of the measurement object placed in the measurement space. Position and direction measuring means for outputting position and direction data according to the specific position and direction, and (4) detecting the photon pair generated from the measurement object in the state where there is no calibration source in the measurement space, and measuring the position and direction data. Measuring means for compensating relative position and azimuth changes based on the above, and acquiring projection data accumulated during measurement time as measurement data; and (5) inputting position and azimuth data during measurement time An abundance density distribution generation unit that maps the relative position and azimuth represented by the azimuth data to the coordinates on the polar coordinates and generates the abundance density distribution on the polar coordinates of the measurement target during the measurement time; and (6) Reference sensitivity Correction data Data, the sensitivity correction data generation means for generating sensitivity correction data based on the result of the weighted average calculation of the existence density distribution, and (7) the sensitivity correction means for correcting the sensitivity of the measurement data based on the sensitivity correction data, 8) Image reconstructing means for performing image reconstruction by calculating a spatial distribution of occurrence frequency of electron-positron pair annihilation in the measurement object based on the measurement data whose sensitivity is corrected by the sensitivity correcting means. And

【0014】本装置の作用は以下のとおりである。基準
感度補正データ生成手段によって、較正用線源回転手段
により回転させられている較正用線源から発生した光子
対がリングによって検出され蓄積された投影データが基
準感度補正データとして獲得される。位置方位測定手段
によって、測定空間に置かれた測定対象物のリングに対
する相対的な位置および方位が測定されて位置方位デー
タが出力され、測定手段によって、測定対象物について
の投影データが測定対象物の動きを補償して測定データ
として獲得されるとともに、存在密度分布生成部によっ
て、測定対象物の動き分布を表す存在密度分布が生成さ
れる。そして、感度補正データ生成手段によって測定対
象物の動きを補償した感度補正データが生成され、感度
補正手段によって測定データが正確に感度補正され、画
像再構成手段によって正確な再構成画像を得る。
The operation of this device is as follows. The reference sensitivity correction data generating means acquires the projection data accumulated by detecting and accumulating the photon pair generated from the calibration radiation source rotated by the calibration radiation source rotating means by the ring as the reference sensitivity correction data. The position and orientation measuring means measures the relative position and orientation of the measuring object placed in the measurement space with respect to the ring, and outputs the position and orientation data. The measuring means projects projection data about the measuring object into the measuring object. Is acquired as measurement data by compensating the movement of the above, and the existence density distribution representing the movement distribution of the measurement object is generated by the existence density distribution generation unit. Then, the sensitivity correction data generation means generates sensitivity correction data in which the movement of the measurement object is compensated, the sensitivity correction means corrects the sensitivity of the measurement data, and the image reconstruction means obtains an accurate reconstructed image.

【0015】請求項2に係るポジトロンCT装置では、
存在密度分布生成手段は、測定時間中の各時刻における
座標値を蓄積し、蓄積された座標値に基づいて測定時間
経過後に存在密度分布を生成する。請求項3に係るポジ
トロンCT装置では、存在密度分布生成手段は、測定時
間中の各時刻において座標値に基づいて存在密度分布を
逐次生成する。
In the positron CT apparatus according to claim 2,
The abundance density distribution generation means accumulates the coordinate values at each time during the measurement time, and generates the abundance density distribution after the elapse of the measurement time based on the accumulated coordinate values. In the positron CT apparatus according to the third aspect, the abundance density distribution generation means sequentially generates the abundance density distribution based on the coordinate values at each time during the measurement time.

【0016】請求項4に係るポジトロンCT装置の画像
再構成方法は、測定空間を囲んで所定軸の周囲に配列さ
れた複数の光子検出器からなるリングによって、測定空
間における電子・陽電子対消滅に伴って発生する光子対
を検出し、光子対のそれぞれの光子を検出した2つの光
子検出器を結ぶ直線について測定空間に設定した極座標
で表現した座標値に対応した番地に所定数を累積加算し
て蓄積された投影データに基づいて、電子・陽電子対消
滅の発生頻度の空間分布を測定するポジトロンCT装置
の画像再構成方法であって、(1) 電子・陽電子対消滅に
伴う光子対を発生させる較正用線源を測定空間で所定軸
を中心にしてリングに対して相対的に回転運動させた状
態で、較正用線源から発生する光子対を検出して蓄積さ
れた投影データを基準感度補正データとして獲得する第
1のステップと、(2) 測定空間に較正用線源がない状態
で、測定空間に置かれた測定対象物のリングに対する相
対的な位置および方位を測定し、測定対象物から発生す
る光子対を検出して相対的な位置および方位の変化を補
償して測定時間中に蓄積された投影データを測定データ
として獲得するとともに、測定時間中に相対的な位置お
よび方位を極座標上の座標値に写像し、測定時間中にお
ける測定対象物の極座標上での存在密度分布を生成する
第2のステップと、(3) 基準感度補正データを存在密度
分布で加重平均計算した結果に基づいて、感度補正デー
タを生成する第3のステップと、(4)測定データを感度
補正データに基づいて感度補正する第4のステップと、
(5) 第4のステップによって感度補正された測定データ
に基づいて、測定対象物における電子・陽電子対消滅の
発生頻度の空間分布を算出し画像再構成を行なう第5の
ステップと、を備えることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the image reconstruction method of the positron CT apparatus, the electron-positron pair annihilation in the measurement space is performed by a ring composed of a plurality of photon detectors arranged around a predetermined axis so as to surround the measurement space. The photon pair generated with it is detected, and a predetermined number is cumulatively added to the address corresponding to the coordinate value expressed in polar coordinates set in the measurement space for the straight line connecting the two photon detectors that detected each photon of the photon pair. An image reconstruction method of a positron CT device that measures the spatial distribution of the occurrence frequency of electron-positron pair annihilation based on the projection data accumulated by (1) generation of photon pairs due to electron-positron pair annihilation In the state where the calibration radiation source is rotated relative to the ring about the predetermined axis in the measurement space, the pair of photons generated from the calibration radiation source is detected and based on the accumulated projection data. The first step of acquiring as quasi-sensitivity correction data, and (2) measuring the relative position and orientation of the measurement object placed in the measurement space with respect to the ring in the absence of a calibration radiation source, The projection data accumulated during the measurement time is acquired as the measurement data by detecting the photon pair generated from the measurement object and compensating for the change in the relative position and direction, and the relative position and The second step of mapping the azimuth to the coordinate values on the polar coordinates and generating the existence density distribution of the measurement object on the polar coordinates during the measurement time, and (3) Weighted average calculation of the reference sensitivity correction data with the existence density distribution. A third step of generating sensitivity correction data based on the result, and (4) a fourth step of sensitivity correction of the measurement data based on the sensitivity correction data,
(5) Fifth step of performing image reconstruction by calculating a spatial distribution of occurrence frequency of electron-positron pair annihilation in the measurement object based on the measurement data whose sensitivity is corrected in the fourth step Is characterized by.

【0017】本方法の作用は以下のとおりである。第1
のステップにおいて、較正用線源回転手段により回転さ
せられている較正用線源から発生した光子対がリングに
よって検出され蓄積された投影データが基準感度補正デ
ータとして獲得される。第2のステップにおいて、測定
空間に置かれた測定対象物のリングに対する相対的な位
置および方位に応じた位置方位データが獲得され、測定
対象物の動き分布を表す存在密度分布が生成されるとと
もに、測定対象物についての投影データが測定対象物の
動きを補償して測定データとして獲得される。そして、
第3のステップにおいて測定対象物の動きを補償した感
度補正データが生成され、第4のステップにおいて測定
データが正確に感度補正され、第5のステップにおいて
正確な再構成画像を得る。
The operation of this method is as follows. First
In the step, the projection data accumulated by detecting the photon pairs generated from the calibration radiation source rotated by the calibration radiation source rotating means by the ring are acquired as the reference sensitivity correction data. In the second step, the position and orientation data corresponding to the relative position and orientation of the measurement target placed in the measurement space with respect to the ring are acquired, and the existence density distribution representing the motion distribution of the measurement target is generated. The projection data of the measuring object is compensated for the movement of the measuring object and acquired as the measuring data. And
Sensitivity correction data that compensates for the movement of the measurement object is generated in the third step, the sensitivity of the measurement data is accurately corrected in the fourth step, and an accurate reconstructed image is obtained in the fifth step.

【0018】請求項5に係るポジトロンCT装置の画像
再構成方法では、第2のステップは、測定時間中の各時
刻における座標値を蓄積し、蓄積された座標値に基づい
て測定時間経過後に存在密度分布を生成する。請求項6
に係るポジトロンCT装置の画像再構成方法では、第2
のステップは、測定時間中の各時刻において座標値に基
づいて存在密度分布を逐次生成する。
In the image reconstruction method of the positron CT apparatus according to claim 5, the second step is to store the coordinate values at each time during the measurement time, and to exist after the measurement time has elapsed based on the stored coordinate values. Generate a density distribution. Claim 6
In the image reconstruction method of the positron CT apparatus according to
In the step (1), the existence density distribution is sequentially generated based on the coordinate values at each time during the measurement time.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0020】実施形態の要部の説明に先立って、実施形
態が適用されるPETの構成、動作、画像再構成方法お
よび感度補正方法等について説明する。
Prior to the description of the essential parts of the embodiment, the configuration, operation, image reconstruction method, sensitivity correction method and the like of the PET to which the embodiment is applied will be described.

【0021】先ず、2D−PETの構成と動作について
説明する。図8は、2D−PETのシステム構成図であ
る。
First, the structure and operation of 2D-PET will be described. FIG. 8 is a system configuration diagram of 2D-PET.

【0022】測定空間内にある測定対象物を囲んで中心
軸の周囲にn個の光子検出器Dk(k=1,2,3,...,n )が
リング状に配置されたリングは、光子検出器Dk (k=1,
2,3,...,n )それぞれと同時計数回路30とが信号線で
接続されている。リング20の何れかの光子検出器が光
子を検出すると、その光子エネルギに応じた信号が信号
線を通じて同時計数回路30に送られ、同時計数回路3
0は、リング20のそれぞれの光子検出器から到達した
信号に基づいて、リング20の内の2つの光子検出器が
RI線源10から放出された所定の光子エネルギ(51
1keV)を有する光子対を同時検出したことを認識し
て、その時のこれら2つの光子検出器それぞれを示す検
出器識別信号(I,J)を出力する。
A ring in which n photon detectors D k (k = 1,2,3, ..., n) are arranged in a ring shape around a central axis surrounding a measurement object in the measurement space. Is the photon detector D k (k = 1,
2, 3, ..., N) and the coincidence counting circuit 30 are connected by signal lines. When any photon detector of the ring 20 detects a photon, a signal corresponding to the photon energy is sent to the coincidence counting circuit 30 through the signal line, and the coincidence counting circuit 3
0 is a predetermined photon energy (51) emitted from the RI source 10 by two photon detectors in the ring 20 based on the signals arriving from the respective photon detectors in the ring 20.
It recognizes that a photon pair having 1 keV) is detected simultaneously, and outputs a detector identification signal (I, J) indicating each of these two photon detectors at that time.

【0023】これら検出器識別信号(I,J)は、t−
θ変換部40に入力され、光子対を検出した2つの光子
検出器を結ぶ直線L1をリング20内の測定空間におけ
る極座標で表現する場合に用いられる2つの変数(t,
θ)それぞれを座標軸とするt−θ平面上の写像位置
(T,θ’)に変換される。ここで、Tは、この直線と
座標原点との間の距離であり、θ’は、この直線に座標
原点から下ろした垂線の座標系主軸に対する角度であ
る。t−θメモリ50は、この(T,θ’)に対応する
番地に記憶されている投影データに1を累積加算する。
このようにして、RI線源10で発生した1対の光子対
についての同時計数情報が、t−θメモリ50に蓄積さ
れる。
These detector identification signals (I, J) are t-
Two variables (t, t used to represent the straight line L1 that is input to the θ conversion unit 40 and connects two photon detectors that have detected photon pairs in polar coordinates in the measurement space within the ring 20)
θ) is converted into a mapping position (T, θ ′) on the t-θ plane with each coordinate axis. Here, T is the distance between this straight line and the coordinate origin, and θ ′ is the angle of the perpendicular line drawn from this coordinate straight line to the coordinate system main axis. The t-θ memory 50 cumulatively adds 1 to the projection data stored in the address corresponding to this (T, θ ′).
In this way, the coincidence counting information for the pair of photons generated in the RI radiation source 10 is stored in the t-θ memory 50.

【0024】このようにしてRI線源10で発生しリン
グ20で検出された多数の光子対の同時計数情報は、t
−θメモリ50に投影データとして蓄積される。図9
は、リングにおける光子対検出と画像再構成とを説明す
る図である。リング20内の測定空間に設定した極座標
系のθ’方向(図9の直線L1の方向)から見たRI線
源10の分布を表す画像は、この蓄積された投影データ
の内の、極座標系でθ=θ’上の各T点に対応する投影
データから画像再構成部60によって再構成され、この
再構成画像は画像表示部70で表示される。
The coincidence count information of a large number of photon pairs generated by the RI radiation source 10 and detected by the ring 20 in this manner is t
It is stored in the θ memory 50 as projection data. FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining photon pair detection and image reconstruction in a ring. The image showing the distribution of the RI radiation source 10 viewed from the θ ′ direction (direction of the straight line L1 in FIG. 9) of the polar coordinate system set in the measurement space in the ring 20 is the polar coordinate system in the accumulated projection data. Then, the image reconstruction unit 60 reconstructs from the projection data corresponding to each T point on θ = θ ′, and the reconstructed image is displayed on the image display unit 70.

【0025】しかし、測定空間で発生した全ての光子対
が検出されるのではない。図10は、リングにおける光
子対検出の説明図である。RI線源10からの光子対
は、RI線源10が存在するあらゆる位置から放出さ
れ、あらゆる方向に向かって飛行するが、その内で、リ
ング20面上で発生しリング20面に沿った方向に飛行
した光子対のみが、リング20で検出され得る。例え
ば、図9で示すように、リング20内に存在するRI線
源10から発生する光子対であっても、リング20面に
沿った方向以外の方向L2ないしL4に飛行した光子対
は検出されない。リング20面に沿った方向L1に飛行
した光子対は、何れかの光子検出器I,Jで検出され、
t−θ変換部40で(T,θ’)に変換され、t−θメ
モリ50の対応する番地の投影データに1が加算され
る。
However, not all photon pairs generated in the measurement space are detected. FIG. 10 is an explanatory diagram of photon pair detection in the ring. The photon pairs from the RI source 10 are emitted from every position where the RI source 10 exists and fly in all directions, in which the photon pairs are generated on the surface of the ring 20 and the direction along the surface of the ring 20. Only photon pairs that flew to can be detected at ring 20. For example, as shown in FIG. 9, even with a photon pair generated from the RI radiation source 10 existing in the ring 20, a photon pair flying in directions L2 to L4 other than the direction along the plane of the ring 20 is not detected. . The photon pair flying in the direction L1 along the plane of the ring 20 is detected by one of the photon detectors I and J,
It is converted to (T, θ ′) by the t-θ conversion unit 40, and 1 is added to the projection data of the corresponding address of the t-θ memory 50.

【0026】又、製作が容易であり安価であることか
ら、光子検出器がブロック型構成とされる。このタイプ
のリングでは、図11に示すように、複数のブロックB
p それぞれは、多数の光子検出器Dpqが並列配置されて
いて、これらのブロックBp がリング状に配置される
(p=1,2,3,... 、q=1,2,3,... )。このブロック型PE
Tは、単なる光子検出器の配置が異なるだけであって、
動作原理、投影データの蓄積および画像再構成等は、上
述の説明と差異がない。
The photon detector has a block structure because it is easy to manufacture and inexpensive. In this type of ring, as shown in FIG.
In each p , a large number of photon detectors D pq are arranged in parallel, and these blocks B p are arranged in a ring shape (p = 1,2,3, ..., q = 1,2,3). , ...). This block type PE
T is different only in the arrangement of photon detectors,
The operation principle, accumulation of projection data, image reconstruction, and the like are the same as those described above.

【0027】上述のPETでは、RI線源から放出され
てあらゆる方向に飛行する光子対の内、リング面に沿っ
た方向に飛行する光子対のみを検出するため、RI線源
から放出される光子対を捕捉する確率が小さく、検出感
度が低くて統計ノイズが大きいという問題がある。検出
感度を向上させるために測定対象物に多量のRI線源を
注入することも考えられるが、測定対象物が生体である
場合には限界がある。
In the above-mentioned PET, since only the photon pairs which are emitted from the RI radiation source and fly in all directions and which fly in the direction along the ring surface are detected, the photons emitted from the RI radiation source are detected. There is a problem that the probability of capturing a pair is low, the detection sensitivity is low, and the statistical noise is large. It is possible to inject a large amount of RI radiation source into the measurement target in order to improve the detection sensitivity, but there is a limit when the measurement target is a living body.

【0028】そこで、このような場合には、3次元タイ
プのPET(3D−PET)が用いられる。図12は、
3D−PETのシステム構成図であり、図13は、3D
−PETのリングの構成図である。3D−PETの多層
リング21は、前述の図9あるいは図10に示したのと
同様の光子検出器の一層リングR1 ,R2 ,....,Rm
を多層配置したものであり、RI線源10で放出され直
線L1の方向に飛行した光子対は、互いに異なる単層リ
ングRp 、Rq (p≠q)それぞれに属する2つの光子
検出器によっても同時計数され得る。多層リング21の
内の或2つの光子検出器が、RI線源10から放出され
たエネルギ511keVの光子対を同時検出すると、同
時計数回路31は、その2つの光子検出器それぞれを示
す検出器識別信号(I,J)、および、その2つの光子
検出器それぞれが属する2つの単層リング間の差信号R
D(Ring Difference )を出力する。これら検出器識別
信号(I,J)およびリング間差信号RDは、x−y−
θ−ψ変換部41に入力され、光子対を検出した2つの
光子検出器を結ぶ直線L1を多層リング21内の測定空
間における極座標で表現する場合に用いられる4つの変
数(x,y,θ,ψ)それぞれを座標軸とするx−y−
θ−ψ空間上の写像位置(x,y,θ,ψ)に変換され
る。ここで、θとψは、直線L1の方向を表し、xとy
は、直線L1に垂直な投射平面(Projection Plane)上
の直交座標系による位置を表す。x−y−θ−ψメモリ
51は、この(x,y,θ,ψ)に対応する番地に記憶
されている投影データに1を累積加算する。このように
して、RI線源10で発生した1対の光子対についての
同時計数情報が、x−y−θ−ψメモリ51に投影デー
タとして蓄積され、この投影データから画像再構成部6
1によって再構成され、この再構成画像は画像表示部7
1で表示される。
Therefore, in such a case, a three-dimensional type PET (3D-PET) is used. Figure 12
FIG. 13 is a system configuration diagram of 3D-PET, and FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a PET ring. The 3D-PET multilayer ring 21 is a single- layer ring R 1 , R 2 , ..., R m of the photon detector similar to that shown in FIG. 9 or FIG.
The photon pairs emitted from the RI radiation source 10 and flying in the direction of the straight line L1 are generated by two photon detectors belonging to different monolayer rings R p and R q (p ≠ q). Can also be counted simultaneously. When any two photon detectors in the multilayer ring 21 simultaneously detect a photon pair of energy 511 keV emitted from the RI source 10, the coincidence counting circuit 31 identifies the two photon detectors respectively. Signal (I, J) and the difference signal R between the two single layer rings to which the two photon detectors belong respectively
D (Ring Difference) is output. The detector identification signal (I, J) and the ring difference signal RD are xy-
Four variables (x, y, θ) that are input to the θ-ψ conversion unit 41 and are used to represent the straight line L1 that connects two photon detectors that have detected a photon pair in polar coordinates in the measurement space in the multilayer ring 21. , Ψ) as coordinate axes, and xy-
It is converted into a mapping position (x, y, θ, ψ) on the θ−ψ space. Here, θ and ψ represent the direction of the straight line L1, and x and y
Represents the position in a rectangular coordinate system on a projection plane (Projection Plane) perpendicular to the straight line L1. The xy- [theta]-[psi] memory 51 cumulatively adds 1 to the projection data stored in the address corresponding to this (x, y, [theta], [psi]). In this way, the coincidence count information about the pair of photons generated by the RI radiation source 10 is accumulated in the xy-θ-ψ memory 51 as projection data, and the image reconstruction unit 6 is created from this projection data.
1 and the reconstructed image is reconstructed by the image display unit 7
Displayed as 1.

【0029】以上の何れのタイプのPETにおいても、
光子検出器それぞれの検出感度は一定ではなくムラが多
いので、光子検出器の感度補正を以下のようにして行
う。すなわち、図14に示すように、リング内にRI線
源を投与された測定対象物10aを置いて計測し、同時
計数回路32とt−θ変換部42とを介して同時計数情
報を蓄積することをエミッション計測と言い、これによ
ってt−θメモリ52に蓄積されたデータをエミッショ
ンデータと言い、E(t,θ)で表す。また、これとは
別に、図15に示すように、リング内に測定対象物のな
い状態で、リング内でリング中心軸の周りに較正用のR
I線源10bを回転させ、模擬的な平行光を光子検出器
それぞれに入射させて計測(ブランク計測)を行う。こ
のようにしてt−θメモリ52に蓄積されたデータ(ブ
ランクデータB(t,θ))は、光子検出器対の検出感
度ばらつきを表す。そして、エミッションデータE
(t,θ)をブランクデータB(t,θ)で割ることに
より、感度補正を行う。
In any of the above types of PET,
Since the detection sensitivities of the photon detectors are not constant and have many irregularities, the sensitivity of the photon detectors is corrected as follows. That is, as shown in FIG. 14, the measurement object 10a to which the RI radiation source is administered is placed in the ring for measurement, and the coincidence counting information is accumulated via the coincidence counting circuit 32 and the t-θ conversion unit 42. This is called emission measurement, and the data stored in the t-θ memory 52 by this is called emission data and is represented by E (t, θ). Separately from this, as shown in FIG. 15, in the state where there is no object to be measured in the ring, an R for calibration is provided around the center axis of the ring in the ring.
The I-ray source 10b is rotated and simulated parallel light is made incident on each photon detector to perform measurement (blank measurement). The data (blank data B (t, θ)) stored in the t-θ memory 52 in this way represents the detection sensitivity variation of the photon detector pair. And the emission data E
The sensitivity correction is performed by dividing (t, θ) by the blank data B (t, θ).

【0030】さらに、測定対象物の光子吸収を以下のよ
うにして補正する。図16に示すように、リング内にエ
ミッション計測時と同じ位置にRI線源が投与されてい
ない測定対象物10cを置き、ブランク計測と同様にリ
ング内で較正用のRI線源10bを回転させて計測(ト
ランスミッション計測)し、これによってt−θメモリ
52に蓄積されたデータ(トランスミッションデータT
(t,θ))を獲得する。このトランスミッションデー
タT(t,θ)をブランクデータB(t,θ)で割れ
ば、同時計数ライン上の吸収係数が求まり、エミッショ
ンデータE(t,θ)をこの吸収係数で割ることによ
り、吸収補正ができる。なお、トランスミッション計測
では、弱いRI線源が更に測定対象物による吸収を受
け、得られる光子対検出が減少する為、統計精度は著し
く劣化する。その対策として、T(t,θ)/B(t,
θ)をフィルタ等でスムージングしておく。
Further, the photon absorption of the measurement object is corrected as follows. As shown in FIG. 16, the measurement object 10c to which the RI radiation source has not been administered is placed in the ring at the same position as during emission measurement, and the RI radiation source 10b for calibration is rotated in the ring as in the blank measurement. Data (transmission measurement), and the data accumulated in the t-θ memory 52 (transmission data T
(T, θ)) is acquired. If this transmission data T (t, θ) is divided by the blank data B (t, θ), the absorption coefficient on the coincidence counting line is obtained, and the emission data E (t, θ) is divided by this absorption coefficient to obtain the absorption. Can be corrected. In the transmission measurement, the weak RI radiation source is further absorbed by the measurement object, and the number of detected photon pairs is reduced, so that the statistical accuracy is significantly deteriorated. As a countermeasure, T (t, θ) / B (t,
θ) is smoothed with a filter or the like.

【0031】このようにして感度補正および吸収補正を
行った後の真の投影データP(t,θ)は、エミッショ
ンデータE(t,θ)、ブランクデータB(t,θ)お
よびトランスミッションデータT(t,θ)を用いて、 P=(E/B)/<T/B> … (1) で表される。ここで、記号<>は、スムージングを意味
する。3D−PETの場合も同様である。
The true projection data P (t, θ) after the sensitivity correction and the absorption correction have been performed in this way are emission data E (t, θ), blank data B (t, θ) and transmission data T. Using (t, θ), P = (E / B) / <T / B> (1) Here, the symbol <> means smoothing. The same applies to the case of 3D-PET.

【0032】本発明は、動きのある測定対象物であって
も、体動補正を行い、且つ、エミッションデータを精度
良く感度補正し、これによって正確な再構成画像を得る
ものである。
The present invention is to obtain a correct reconstructed image by correcting body movements and correcting sensitivity of emission data with high accuracy even for a moving measurement object.

【0033】次に、本実施形態の要部について説明す
る。本実施形態は、リングが静止しているブロック型3
D−PETである。図1は、本実施形態に係るPETの
システム構成図である。
Next, the main part of this embodiment will be described. This embodiment is a block type 3 in which the ring is stationary.
It is D-PET. FIG. 1 is a system configuration diagram of the PET according to the present embodiment.

【0034】本実施形態に係るPETは、(1) 光子を検
出する多数の光子検出器からなるリング121、測定対
象物100の位置・方位を測定し位置方位データを出力
する体動測定部123、および、較正用線源110を回
転させる回転手段等を備える検出部120と、(2) リン
グ121が検出した光子が電子・陽電子対消滅に伴って
発生した光子対であるか否かを判断するとともに、電子
・陽電子対消滅に伴って発生した光子対を検出した光子
検出器対を識別する同時計数回路130と、(3) 同時計
数回路130が識別した光子検出器対を結ぶ直線を極座
標で表した座標値(x,y,θ,ψ)に変換するx−y
−θ−ψ変換部140と、(4) 座標値(x,y,θ,
ψ)に対応する番地に記憶されている投影データに所定
値を累積加算するx−y−θ−ψメモリ150と、(5)
体動測定部123から出力された位置方位データを入力
し、測定対象物100の極座標上の存在密度分布を生成
する存在密度分布生成部190と、(6) x−y−θ−ψ
メモリ150に蓄積され感度補正等された投影データに
基づいて再構成画像データを生成する画像再構成装置1
60と、(7) 再構成画像データに基づいて再構成画像を
表示する画像表示部170と、(8) 以上の各部を制御す
るとともに、x−y−θ−ψメモリ150に蓄積された
投影データを読み出して所定の処理を行うコンピュータ
200と、(9)コンピュータ200が扱うデータを記憶
する記憶装置180と、を備える。
The PET according to the present embodiment is (1) a ring 121 consisting of a large number of photon detectors for detecting photons, and a body movement measuring section 123 for measuring the position / direction of the measuring object 100 and outputting position / direction data. , And (2) it is judged whether the photon detected by the ring 121 is a photon pair generated due to the annihilation of the electron-positron pair. In addition, a straight line connecting the coincidence counting circuit 130 for identifying the photon detector pair detecting the photon pair generated by the annihilation of the electron-positron pair and (3) the photon detector pair identified by the coincidence counting circuit 130 is polar coordinated. Xy converted to the coordinate value (x, y, θ, ψ) represented by
-Θ-ψ conversion unit 140, and (4) coordinate values (x, y, θ,
ψ), an xy-θ-ψ memory 150 for cumulatively adding a predetermined value to the projection data stored in the address corresponding to (5),
An abundance density distribution generation unit 190 that inputs the position and orientation data output from the body movement measurement unit 123 and generates an abundance density distribution on the polar coordinates of the measurement object 100, and (6) xy-θ-ψ
Image reconstruction device 1 for generating reconstructed image data based on projection data accumulated in the memory 150 and subjected to sensitivity correction, etc.
60, (7) the image display unit 170 that displays the reconstructed image based on the reconstructed image data, and (8) the above-mentioned units are controlled, and the projections stored in the xy-θ-ψ memory 150 are controlled. A computer 200 for reading data and performing a predetermined process, and (9) a storage device 180 for storing data handled by the computer 200 are provided.

【0035】測定空間122をその内部に含む検出部1
20のリング121には多数の光子検出器がリング状に
配列されており、これらの光子検出器は、測定対象物1
00が置かれる測定空間122の方向に受光面が向けら
れて、測定空間122で発生した光子を受光する。検出
部120は、更に体動測定部(位置方位測定手段)12
3を有しており、これによって測定空間122に置かれ
た測定対象物100の位置および方位を測定し、位置方
位データを出力する。また、検出部120には、ブラン
ク計測およびトランスミッション計測に使用される較正
用線源110およびそれを回転させる回転機構が備えら
れている。この回転機構は、例えば、較正用線源110
を支持して中心軸を中心に回転可能な支持機構、その支
持機構に回転を伝達するベルト、その回転を発生させる
モータからなり、コンピュータ200によって制御され
る。較正用線源110は、使用時(ブランク計測時およ
びトランスミッション計測時)には、リング121の中
心軸を中心としてリング121面上で回転運動し、それ
によって較正用線源110から発生する光子対のうちリ
ング121面上で飛行するものが光子検出器対で検出さ
れる。一方、使用されない時(エミッション計測時)に
は、その較正用線源110から発生する光子対が何れの
光子検出器にも到達しない位置に待避される。あるい
は、その較正用線源110が本装置から取り去られても
よい。
Detection unit 1 including measurement space 122 therein
A large number of photon detectors are arranged in a ring shape on the ring 121 of 20.
The light receiving surface is oriented in the direction of the measurement space 122 where 00 is placed to receive the photons generated in the measurement space 122. The detection unit 120 further includes a body movement measurement unit (position / direction measurement unit) 12
3 to measure the position and orientation of the measuring object 100 placed in the measurement space 122, and output position and orientation data. Further, the detection unit 120 is provided with a calibration radiation source 110 used for blank measurement and transmission measurement and a rotation mechanism for rotating the calibration radiation source 110. This rotating mechanism is, for example, a calibration radiation source 110.
The computer 200 is controlled by a support mechanism that supports and rotates about a central axis, a belt that transmits rotation to the support mechanism, and a motor that generates the rotation. During use (during blank measurement and during transmission measurement), the calibration radiation source 110 rotates on the ring 121 surface around the center axis of the ring 121, whereby the photon pair generated from the calibration radiation source 110 is generated. Those flying on the surface of the ring 121 are detected by the photon detector pair. On the other hand, when it is not used (at the time of emission measurement), the photon pair generated from the calibration radiation source 110 is retracted to a position where it does not reach any photon detector. Alternatively, the calibration source 110 may be removed from the device.

【0036】リング121の内の何れかの光子検出器が
光子を受光すると、それぞれの光子検出器と同時計数回
路130との間の信号線を通じて、その光子エネルギに
応じた信号が同時計数回路130に送られる。リング1
21のそれぞれの光子検出器から到達した信号を受け取
った同時計数回路130は、リング121の内の2つの
光子検出器が電子・陽電子対消滅に伴って発生する所定
のエネルギ(511keV)を有する光子対を同時検出
したことを認識して、その時のこれら2つの光子検出器
それぞれを示す検出器識別信号(I,J)およびリング
間差信号RDを出力する。
When one of the photon detectors in the ring 121 receives a photon, a signal corresponding to the photon energy is transmitted through the signal line between each photon detector and the coincidence counting circuit 130. Sent to. Ring 1
The coincidence counting circuit 130, which has received the signals arriving from the respective photon detectors 21 of the photons, has a photon having a predetermined energy (511 keV) generated by the annihilation of electron-positron pairs by two photon detectors of the ring 121. Recognizing that the pair has been detected simultaneously, it outputs a detector identification signal (I, J) and an inter-ring difference signal RD indicating each of these two photon detectors at that time.

【0037】これら検出器識別信号(I,J)およびリ
ング間差信号RDは、x−y−θ−ψ変換部140に入
力され、検出器識別信号(I,J)が示す光子対を検出
した2つの光子検出器を結ぶ直線をリング121内の測
定空間122に設定された極座標で表現する場合に使用
する4つの変数(x,y,θ,ψ)それぞれを座標軸と
するx−y−θ−ψ空間上の位置に写像される。このx
−y−θ−ψ変換部140は、体動測定部123から出
力された位置方位データをも入力し、測定対象物100
の体動を補償して、(x,y,θ,ψ)値を出力する。
The detector identification signal (I, J) and the inter-ring difference signal RD are input to the xy-θ-ψ conversion section 140, and the photon pair indicated by the detector identification signal (I, J) is detected. The four variables (x, y, θ, ψ) used when expressing the straight line connecting the two photon detectors described above in polar coordinates set in the measurement space 122 in the ring 121 are xy- It is mapped to a position on the θ−ψ space. This x
The -y-θ-ψ conversion unit 140 also receives the position and orientation data output from the body movement measurement unit 123, and measures
, And outputs the (x, y, θ, ψ) value.

【0038】投影データを蓄積するx−y−θ−ψメモ
リ150は、x−y−θ−ψ変換部140から出力され
た(x,y,θ,ψ)値を入力し、この(x,y,θ,
ψ)値に対応する番地に記憶されている投影データに、
所定値(例えば "1" )を累積加算する。このようにし
て、測定対象物100から発生した光子対についての多
数の同時計数情報が、x−y−θ−ψメモリ150に蓄
積されて投影データとなる。
The xy-.theta .-. Psi. Memory 150 for accumulating projection data receives the (x, y, .theta., .Psi.) Value output from the xy-.theta .-. Psi. , Y, θ,
the projection data stored in the address corresponding to the (ψ) value,
A predetermined value (for example, "1") is cumulatively added. In this way, a large number of coincidence information about the photon pairs generated from the measurement object 100 is accumulated in the xy-θ-ψ memory 150 and becomes projection data.

【0039】体動測定部123から出力された位置方位
データは、存在密度分布生成部190にも入力され、測
定対象物100の測定空間122における位置および方
位が、x−y−θ−ψ変換部140と同様にして、x−
y−θ−ψ空間上の位置に写像される。一定時間内にお
ける測定対象物100の位置方位データが、このように
x−y−θ−ψ空間上の点に次々に写像されて、その一
定時間内における測定対象物100のx−y−θ−ψ空
間上における存在密度分布が生成される。
The position and orientation data output from the body movement measuring unit 123 is also input to the existence density distribution generating unit 190, and the position and orientation of the measuring object 100 in the measurement space 122 are converted into x-y-θ-ψ. X-
It is mapped to a position on the y-θ-ψ space. The position and orientation data of the measuring object 100 within a fixed time are successively mapped to the points on the xy-θ-ψ space in this way, and the xy-θ of the measuring object 100 within the fixed time. -Abundance density distribution in ψ space is generated.

【0040】測定対象物100におけるRI線源の分布
密度の画像を再構成する画像再構成装置160は、x−
y−θ−ψメモリ150に蓄積された投影データ(エミ
ッションデータ)或いは後述する補正処理後のエミッシ
ョンデータから、リング121内の測定空間122に設
定した極座標系の所定のθψ方向から見た測定対象物1
00における光子対発生分布を表す再構成画像データを
生成し、画像表示部170は、この再構成画像データを
入力して再構成画像を表示する。
The image reconstructing device 160 for reconstructing an image of the distribution density of the RI radiation source in the measuring object 100 is x-
From the projection data (emission data) accumulated in the y-θ-ψ memory 150 or the emission data after correction processing described later, the measurement target viewed from the predetermined θψ direction of the polar coordinate system set in the measurement space 122 in the ring 121. Thing 1
Reconstructed image data representing the photon pair generation distribution at 00 is generated, and the image display unit 170 inputs the reconstructed image data and displays the reconstructed image.

【0041】以上に述べた各部は、コンピュータ200
によってバスライン210を介して統合されて制御等が
なされる。すなわち、コンピュータ200は、較正用線
源110の回転と待避を制御する。また、存在密度分布
生成部190で生成された存在密度分布関数を取得す
る。また、x−y−θ−ψメモリ150の各番地の全て
の内容を測定に先立ってゼロクリアし、各番地に蓄積さ
れた投影データを測定終了後に取得する。また、x−y
−θ−ψメモリ150から取得した投影データ(エミッ
ションデータ、ブランクデータ、トランスミッションデ
ータ)に基づいて、後述する補正処理(感度補正、吸収
補正)を行う。また、画像再構成装置160にエミッシ
ョンデータを送出し、画像再構成装置160によって生
成された再構成画像データを取得する。また、再構成画
像データを画像表示部170に送出し、再構成画像を表
示させる。
The above-mentioned respective parts are the computer 200
Are integrated via the bus line 210 and controlled. That is, the computer 200 controls the rotation and retreat of the calibration radiation source 110. Also, the abundance density distribution function generated by the abundance density distribution generation unit 190 is acquired. Further, all contents of each address of the xy-θ-ψ memory 150 are zero-cleared before the measurement, and the projection data accumulated at each address is acquired after the measurement. Also, xy
Based on the projection data (emission data, blank data, transmission data) acquired from the-?-? Memory 150, a correction process (sensitivity correction, absorption correction) described later is performed. Further, emission data is sent to the image reconstructing device 160, and reconstructed image data generated by the image reconstructing device 160 is acquired. Further, the reconstructed image data is sent to the image display unit 170 to display the reconstructed image.

【0042】コンピュータ200の各処理において扱わ
れる各データは、記憶装置180に記憶され、また、必
要時には記憶装置180から読み出される。すなわち、
記憶装置180は、エミッション計測後にx−y−θ−
ψメモリ150から読み出されたエミッションデータを
記憶するとともに、存在密度分布生成部190から読み
出された存在密度分布関数を記憶する。また、記憶装置
180は、ブランク計測で得られたブランクデータや、
トランスミッション計測で得られたトランスミッション
データをも記憶する。また、感度補正や吸収補正の計算
に際しては、記憶装置180は、エミッションデータ、
ブランクデータ、トランスミッションデータなどが読み
出され、そして、その計算の中間データや感度補正後の
エミッションデータを記憶する。また、画像再構成処理
に際しては、記憶装置180は、感度補正後のエミッシ
ョンデータが読み出され、画像再構成装置で生成された
再構成画像データを記憶する。なお、記憶装置180
は、記憶領域が複数の領域に分割されており、必要に応
じて上記各データをそれぞれ異なる領域に記憶する。記
憶装置180は、磁気ディスク、磁気テープ等であって
もよいし、或いは、コンピュータ200内にある半導体
メモリからなる主記憶装置であってもよい。
Each data handled in each process of the computer 200 is stored in the storage device 180 and read from the storage device 180 when necessary. That is,
The storage device 180 stores xy-θ- after emission measurement.
The emission data read from the ψ memory 150 is stored, and the abundance density distribution function read from the abundance density distribution generation unit 190 is stored. In addition, the storage device 180 stores blank data obtained by blank measurement,
The transmission data obtained by the transmission measurement is also stored. When calculating the sensitivity correction and the absorption correction, the storage device 180 stores the emission data,
Blank data, transmission data, etc. are read, and intermediate data of the calculation and emission data after sensitivity correction are stored. Further, in the image reconstruction process, the storage device 180 reads the emission data after the sensitivity correction and stores the reconstructed image data generated by the image reconstruction device. The storage device 180
Has a storage area divided into a plurality of areas, and stores each of the above data in different areas as necessary. The storage device 180 may be a magnetic disk, a magnetic tape, or the like, or may be a main storage device including a semiconductor memory in the computer 200.

【0043】以上に述べた各部は、それぞれ独立して動
作するのではなく、コンピュータ200の指示に従い、
互いに連係をもって動作する。すなわち、コンピュータ
200は、(1) 較正用線源110を回転させてブランク
データ(基準感度補正データ)を取得する基準感度補正
データ生成モジュール201と、(2) エミッションデー
タおよび存在密度分布関数を取得する測定モジュール2
02と、(3) 測定対象物100の体動を補償した感度補
正データを生成する感度補正データ生成モジュール20
3と、(4) エミッションデータを感度補正する感度補正
モジュール204と、(5) 画像再構成処理と画像表示を
行わせる画像再構成モジュール205と、を有し、それ
ぞれのモジュールは、対応する処理ステップにおいて、
各部の動作を統合制御等する。
The respective units described above do not operate independently of each other, but according to the instruction of the computer 200,
Work in coordination with each other. That is, the computer 200 acquires (1) a reference sensitivity correction data generation module 201 that rotates the calibration radiation source 110 to obtain blank data (reference sensitivity correction data), and (2) obtains emission data and an existing density distribution function. Measurement module 2
02, and (3) a sensitivity correction data generation module 20 for generating sensitivity correction data in which the body movement of the measurement object 100 is compensated.
3 and (4) a sensitivity correction module 204 for sensitivity correction of emission data, and (5) an image reconstruction module 205 for performing image reconstruction processing and image display. Each module has a corresponding processing. In the step
The operation of each part is integratedly controlled.

【0044】基準感度補正データ生成モジュール201
は、ブランク計測に先立ち、較正用線源110の回転を
指示し、x−y−θ−ψメモリ150のデータをゼロク
リアする。そして、ブランク計測が終了した後、x−y
−θ−ψメモリ150に蓄積された基準感度補正データ
を獲得し、その基準感度補正データを記憶装置180に
記憶させる。
Reference sensitivity correction data generation module 201
Indicates the rotation of the calibration radiation source 110 and zero-clears the data in the xy-θ-ψ memory 150 prior to the blank measurement. Then, after the blank measurement is completed, xy
The reference sensitivity correction data accumulated in the −θ−ψ memory 150 is acquired, and the reference sensitivity correction data is stored in the storage device 180.

【0045】また、エミッションデータを取得する測定
モジュール202は、エミッション計測に先立ち、較正
用線源110の停止と待避を指示し、x−y−θ−ψメ
モリ150のデータをゼロクリアする。エミッション計
測が終了した後、x−y−θ−ψメモリ150に蓄積さ
れたエミッションデータ、および、存在密度分布生成部
190で生成された存在密度分布関数を獲得し、そのエ
ミッションデータと存在密度分布関数とを記憶装置18
0に記憶させる。
Further, the measurement module 202 for acquiring emission data issues an instruction to stop and save the calibration radiation source 110 and zero-clears the data in the xy-θ-ψ memory 150 prior to emission measurement. After the emission measurement is completed, the emission data accumulated in the xy-θ-ψ memory 150 and the abundance density distribution function generated by the abundance density distribution generation unit 190 are acquired, and the emission data and the abundance density distribution are acquired. Function and storage 18
0 is stored.

【0046】また、感度補正データ生成モジュール20
3は、記憶装置180に記憶されている基準感度補正デ
ータと存在密度分布関数とを読み出し、これらのデータ
に基づいて感度補正データを生成し、その感度補正デー
タを記憶装置180に記憶させる。
Further, the sensitivity correction data generation module 20
3 reads the reference sensitivity correction data and the abundance density distribution function stored in the storage device 180, generates sensitivity correction data based on these data, and stores the sensitivity correction data in the storage device 180.

【0047】また、感度補正モジュール204は、記憶
装置180に記憶されているエミッションデータと感度
補正データとを読み出し、これらのデータに基づいてエ
ミッションデータを感度補正する。さらに、吸収補正を
行ってもよい。そして、補正されたエミッションデータ
を記憶装置180に記憶する。
Further, the sensitivity correction module 204 reads out the emission data and the sensitivity correction data stored in the storage device 180, and corrects the sensitivity of the emission data based on these data. Furthermore, absorption correction may be performed. Then, the corrected emission data is stored in the storage device 180.

【0048】また、画像再構成モジュール205は、記
憶装置180に記憶されている感度補正されたエミッシ
ョンデータを読み出し、そのデータを画像再構成装置1
60に送り、画像再構成装置160で処理されて得られ
る再構成画像データを取得し、そのデータを画像表示部
170に送って画像表示させる。
The image reconstructing module 205 also reads the sensitivity-corrected emission data stored in the storage device 180, and uses that data as the image reconstructing device 1.
60, the reconstructed image data obtained by being processed by the image reconstructing device 160 is acquired, and the data is sent to the image display unit 170 for image display.

【0049】次に、本実施形態に係るPETの検出部に
ついて詳細に説明する。図2は、本実施形態に係るPE
Tの検出部の断面図である。検出部120は、多数の光
子検出器Dからなるリング121と、測定対象物100
の位置および方位を測定する体動測定部123等を備え
る。
Next, the detector of the PET according to this embodiment will be described in detail. FIG. 2 shows the PE according to the present embodiment.
It is sectional drawing of the detection part of T. The detection unit 120 includes a ring 121 including a large number of photon detectors D and a measurement target 100.
The body movement measuring unit 123 and the like for measuring the position and azimuth of

【0050】測定空間122を内部に有するリング12
1は、ブロック型の単層リングが多層(この図では5
層)に配置された構造であり、それぞれの層は、それぞ
れ複数個の光子検出器Dからなるブロックが複数個リン
グ状に配列され、それぞれのブロックのそれぞれの光子
検出器Dは、測定対象物100が置かれる測定空間12
2の方向に受光面が向けられている。遮蔽シールド12
4は、光子対が測定空間122外に洩れるのを防ぐため
のものであり、単層リングのそれぞれを互いに隔てるも
のではない。したがって、異なる単層リング間で光子対
を検出することが可能である。
Ring 12 having measurement space 122 inside
1 is a multi-layer block type single layer ring (5 in this figure).
Layers), each layer has a plurality of blocks each composed of a plurality of photon detectors D arranged in a ring shape, and each photon detector D of each block is an object to be measured. Measurement space 12 in which 100 is placed
The light receiving surface is oriented in the direction of 2. Shield shield 12
4 is for preventing the photon pairs from leaking out of the measurement space 122, and does not separate the single-layer rings from each other. Therefore, it is possible to detect photon pairs between different monolayer rings.

【0051】測定対象物100の位置および方位を測定
する体動測定部123は、例えば、それぞれ発光素子と
受光素子とからなる光学式の測距センサ123aないし
123c、および、これらからの出力に基づいて位置方
位データを出力する体動データ処理部123dからな
る。測距センサ123aないし123cそれぞれは、リ
ング121との相対的な位置関係が固定されており、測
定対象物100の所定箇所(この図では、測定対象物1
00である人体の頭部)に設けられたマーカ101aな
いし101cそれぞれに光ビームを照射してその反射光
を受光し、これらマーカ101aないし101cそれぞ
れとの距離を測定する。3つの測距センサ123aない
し123cそれぞれから得られた距離データは、体動デ
ータ処理部123dに入力され、測定対象物100の位
置と方位とが求められる。
The body movement measuring unit 123 for measuring the position and azimuth of the measuring object 100 is based on, for example, optical distance measuring sensors 123a to 123c each including a light emitting element and a light receiving element, and outputs from these sensors. And a body movement data processing unit 123d for outputting position and orientation data. Each of the distance measuring sensors 123a to 123c has a fixed relative positional relationship with the ring 121, and is located at a predetermined position of the measuring object 100 (in this figure, the measuring object 1
Each of the markers 101a to 101c provided on the human head (00) is irradiated with a light beam to receive the reflected light, and the distances to the markers 101a to 101c are measured. The distance data obtained from each of the three distance measuring sensors 123a to 123c is input to the body movement data processing unit 123d, and the position and azimuth of the measuring object 100 are obtained.

【0052】また、体動測定部123として撮像カメラ
を用い、得られた画像を解析して測定対象物100の位
置と方位とを求めてもよい。あるいは、体動測定部12
3として、測定対象物100の所定箇所に設けられた加
速度センサも用いてもよく、この場合、加速度センサか
らの出力に基づいて、測定対象物100の位置と方位と
を求めることができる。
Alternatively, an image pickup camera may be used as the body movement measuring unit 123, and the obtained image may be analyzed to obtain the position and orientation of the measurement object 100. Alternatively, the body movement measuring unit 12
As 3, the acceleration sensor provided at a predetermined position of the measuring object 100 may be used, and in this case, the position and orientation of the measuring object 100 can be obtained based on the output from the acceleration sensor.

【0053】次に、体動測定部123による測定対象物
100の位置および方位の測定および存在密度分布生成
についてより詳細に説明する。図3は、本実施形態に係
るPETにおける体動測定の説明図である。
Next, the measurement of the position and orientation of the measuring object 100 and the generation of the existing density distribution by the body movement measuring section 123 will be described in more detail. FIG. 3 is an explanatory diagram of body movement measurement in PET according to this embodiment.

【0054】測定対象物100の位置は、リング121
内の測定空間122に設定されたX−Y−Z直交座標系
における測定対象物100中の所定点(例えば、測定対
象物100の中心点)の座標値(X,Y,Z)で表され
る。また、測定対象物100の方位は、そのX−Y−Z
直交座標系における測定対象物100の向き(Θ,Ψ)
で表される。ここで、Θは、X−Y平面上に投影された
方位のX軸からの角度であり、Ψは、X−Y平面からの
仰角である。この測定対象物100の位置および方位を
表す位置方位データ(X,Y,Z,Θ,Ψ)は、体動デ
ータ処理部123dにおいて、測距センサ123aない
し123cから出力された距離データに基づいて求めら
れる。
The position of the measuring object 100 is determined by the ring 121.
Is represented by coordinate values (X, Y, Z) of a predetermined point (for example, the center point of the measurement object 100) in the measurement object 100 in the XYZ orthogonal coordinate system set in the measurement space 122 inside. It In addition, the azimuth of the measuring object 100 is XYZ.
Orientation (Θ, Ψ) of measurement object 100 in Cartesian coordinate system
It is represented by Here, Θ is the angle of the azimuth projected on the XY plane from the X-axis, and Ψ is the elevation angle from the XY plane. The position / orientation data (X, Y, Z, Θ, Ψ) representing the position and orientation of the measuring object 100 is based on the distance data output from the distance measuring sensors 123a to 123c in the body movement data processing unit 123d. Desired.

【0055】なお、体動測定部123は、測定対象物1
00の位置および方位について基準値(例えば、測定開
始時における測定対象物100の位置および方位)から
の変位量を測定し出力してもよい。この体動測定部12
3は、エミッション計測の測定開始時刻から測定終了時
刻まで、一定時間(例えば、数m秒ないし数十m秒)間
隔で測定対象物100の位置および方位の変位量を測定
し、各時刻tk における位置方位データ(ΔXk ,ΔY
k ,ΔZk ,ΔΘk ,ΔΨk )を体動測定部123で得
る(k=0,1,...,n,... )。このように測定された測定対
象物100の位置および方位を表す位置方位データは、
x−y−θ−ψ変換部140に入力されるとともに、存
在密度分布生成部190に入力される。
The body movement measuring section 123 is used for measuring the object 1 to be measured.
For the position and orientation of 00, the displacement amount from the reference value (for example, the position and orientation of the measuring object 100 at the start of measurement) may be measured and output. This body movement measuring unit 12
3 measures the displacement amount of the position and orientation of the measuring object 100 at fixed time intervals (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) from the measurement start time to the measurement end time of the emission measurement, and each time t k. Position and orientation data (ΔX k , ΔY
k , ΔZ k , ΔΘ k , ΔΨ k ) is obtained by the body movement measuring unit 123 (k = 0,1, ..., n, ...). The position / orientation data representing the position and orientation of the measurement object 100 thus measured is
It is input to the xy- [theta]-[psi] conversion unit 140 and also to the existence density distribution generation unit 190.

【0056】各時刻tk における位置方位データ(ΔX
k ,ΔYk ,ΔZk ,ΔΘk ,ΔΨk )を入力した存在
密度分布生成部190は、x−y−θ−ψ変換部140
と同じ要領で、各位置方位データをx−y−θ−ψ空間
上の位置(Δxk ,Δyk ,Δθk ,Δψk )に写像す
る(k=0,1,...,n,... )。図4は、本実施形態に係るP
ETにおける位置方位データおよびx−y−θ−ψ空間
上の位置の図表である。このようにして、一定時間内に
おけるx−y−θ−ψ空間上の写像位置の分布を求める
ことによって、測定対象物100のx−y−θ−ψ空間
上での存在密度分布を表す存在密度分布関数Cθψ(Δ
x,Δy,Δθ,Δψ)が生成される。
Position / azimuth data (ΔX) at each time t k
k , ΔY k , ΔZ k , ΔΘ k , ΔΨ k ), the existence density distribution generation unit 190 receives the x-y-θ-ψ conversion unit 140.
In the same manner as the above, each position / azimuth data is mapped to a position (Δx k , Δy k , Δθ k , Δψ k ) in the xy-θ-ψ space (k = 0,1, ..., n, ...). FIG. 4 shows P according to the present embodiment.
6 is a chart of position and orientation data in ET and a position on an xy-θ-ψ space. In this way, by obtaining the distribution of mapping positions on the xy-θ-ψ space within a fixed time, the existence density distribution of the measurement object 100 on the xy-θ-ψ space is represented. Density distribution function Cθψ (Δ
x, Δy, Δθ, Δψ) is generated.

【0057】この存在密度分布関数Cθψ(Δx,Δ
y,Δθ,Δψ)は、測定対象物100の同一地点で発
生して同一方向に飛行した光子対がリング121で検出
されて同時計数情報がx−y−θ−ψメモリ150に蓄
積されるに際して、測定対象物100が基準位置・基準
方位(例えば、エミッション計測開始時における位置・
方位)にあるときには、同時計数情報が座標値(x,
y,θ,ψ)に対応する番地に格納されるが、測定の最
中に測定対象物100が変位(Δx,Δy,Δθ,Δ
ψ)なる位置・方位にあるときには、その同時計数情報
が座標値(x+Δx,y+Δy,θ+Δθ,ψ+Δψ)
に対応する番地に格納され、その割合が値Cθψ(Δ
x,Δy,Δθ,Δψ)であることを示すものである。
This existence density distribution function Cθψ (Δx, Δ
y, Δθ, Δψ), photon pairs generated at the same point on the measurement object 100 and flying in the same direction are detected by the ring 121, and coincidence count information is stored in the xy-θ-ψ memory 150. At this time, the measuring object 100 has a reference position and a reference azimuth (for example, a position at the start of emission measurement,
When it is in the azimuth direction, the coincidence count information indicates the coordinate value (x,
y, θ, ψ) is stored in the address, but the measurement object 100 is displaced (Δx, Δy, Δθ, Δ) during the measurement.
ψ), the coincidence count information indicates coordinate values (x + Δx, y + Δy, θ + Δθ, ψ + Δψ).
Is stored in the address corresponding to, and the ratio is stored in the value Cθψ (Δ
x, Δy, Δθ, Δψ).

【0058】なお、この存在密度分布関数Cθψは、一
般にθ値およびψ値によって、すなわち、投影方向によ
って異なる。図5は、本実施形態に係るPETにおける
測定対象物の各位置・各方位における存在密度分布の説
明図である。この図は、測定対象物(人体頭部)100
の頂部から見た図であり、La,LbおよびLcそれぞ
れの投影方向における存在密度分布関数Cθψを、それ
ぞれ、Ca,CbおよびCcとして表したものである。
なお、存在密度分布関数は実際には4変数の関数ではあ
るが、この図では簡略化して表している。この図に示す
ように、測定対象物100の体動が、或方向または或回
転方向に偏っていると、存在密度分布関数Cθψは、θ
とψによって異なる関数となる。
The existing density distribution function Cθψ generally differs depending on the θ value and the ψ value, that is, the projection direction. FIG. 5 is an explanatory diagram of the existence density distribution at each position and each direction of the measurement target in the PET according to this embodiment. This figure shows a measurement target (human head) 100.
FIG. 4 is a diagram viewed from the top of FIG. 1, in which the existing density distribution functions Cθψ in the projection directions of La, Lb, and Lc are represented as Ca, Cb, and Cc, respectively.
The existence density distribution function is actually a function of four variables, but is simplified in this figure. As shown in this figure, when the body movement of the measuring object 100 is biased in a certain direction or a certain rotation direction, the existing density distribution function Cθψ becomes θ.
And ψ are different functions.

【0059】次に、体動測定部123により測定された
測定対象物の体動を補償して感度補正データを生成し更
に感度補正する方法について説明する。尚、以下に述べ
る感度補正データ生成および感度補正それぞれは、コン
ピュータ200の感度補正データ生成モジュール203
および感度補正モジュール204それぞれによって処理
される。図6は、本実施形態に係るPETにおける感度
補正データ生成および感度補正のデータフロー図であ
る。
Next, a method for compensating the body movement of the object measured by the body movement measuring unit 123 to generate sensitivity correction data and further correcting the sensitivity will be described. Note that the sensitivity correction data generation module 203 of the computer 200 performs the sensitivity correction data generation and the sensitivity correction described below, respectively.
And sensitivity correction module 204 respectively. FIG. 6 is a data flow diagram of sensitivity correction data generation and sensitivity correction in the PET according to this embodiment.

【0060】エミッション計測中に存在密度分布生成部
190で生成された存在密度分布関数Cθψ(Δx,Δ
y,Δθ,Δψ)と、基準感度補正データ生成モジュー
ル201で求められた基準感度補正データB(x,y,
θ,ψ)とから、エミッション計測が終了した後に、測
定対象物100の体動を補償した感度補正データB1
(x,y,θ,ψ)を、
The abundance density distribution function Cθψ (Δx, Δ) generated by the abundance density distribution generation unit 190 during emission measurement.
y, Δθ, Δψ) and the reference sensitivity correction data B (x, y,
θ, ψ) and the sensitivity correction data B1 in which the body movement of the measuring object 100 is compensated after the emission measurement is completed.
(X, y, θ, ψ)

【0061】[0061]

【数1】 [Equation 1]

【0062】なる関係式で求める。ここで、4重の総和
演算Σは、測定対象物100の体動の範囲に亘って計算
する。この計算は、測定対象物100からの同一の光子
対が、測定値対象物100の体動に従って異なる光子検
出器対で検出されることがあっても、その光子対を検出
する可能性のある光子検出器対について存在密度分布C
θψで表される重みを考慮して平均化した検出感度を算
出することを意味している。
It is calculated by the following relational expression. Here, the quadruple summation operation Σ is calculated over the range of body movement of the measuring object 100. This calculation may detect the same photon pair even if the same photon pair from the measurement object 100 is detected by different photon detector pairs according to the body movement of the measurement object 100. Existence density distribution C for photon detector pairs
This means calculating the averaged detection sensitivity in consideration of the weight represented by θψ.

【0063】以上より、エミッション計測で得られたエ
ミッションデータE(x,y,θ,ψ)を、測定対象物
100の体動を補償した感度補正データB1(x,y,
θ,ψ)で感度補正することによって、感度補正後のエ
ミッションデータE1(x,y,θ,ψ)が、 E1=E/B1 … (3) で得られる。このエミッションデータE1は、測定対象
物100の体動を補正してエミッション計測するのみで
なく、測定対象物100の体動を補償したブランクデー
タB1で感度補正したものであるので、正確な感度補正
がなされ、これに基づいて画像再構成すれば正確な再構
成画像を得ることができる。
From the above, the sensitivity correction data B1 (x, y, obtained by compensating the body movement of the measurement object 100 is the emission data E (x, y, θ, ψ) obtained by the emission measurement.
By performing the sensitivity correction with θ, ψ), the emission data E1 (x, y, θ, ψ) after the sensitivity correction is obtained by E1 = E / B1 (3) This emission data E1 is not only the body movement of the measurement object 100 is corrected for emission measurement, but also the sensitivity is corrected with the blank data B1 that compensates for the body movement of the measurement object 100, so that accurate sensitivity correction is performed. If an image is reconstructed based on this, an accurate reconstructed image can be obtained.

【0064】もし、さらに吸収補正を行う場合には、エ
ミッション計測と同じ要領でトランスミッション計測を
行い、体動補償のなされたトランスミッションデータ
T、および、トランスミッション計測中の存在密度分布
関数を獲得し、これらに基づいて感度補正データB2を
(2)式の要領で算出する。そして、真の線和P1は、 P1=(E/B1)/<T/B2> … (4) なる関係式で求められる。ここで、記号<>は、スムー
ジングを意味する。
If absorption correction is further performed, transmission measurement is performed in the same manner as emission measurement, and body movement-compensated transmission data T and the existing density distribution function during transmission measurement are obtained. The sensitivity correction data B2 is calculated based on the equation (2). Then, the true line sum P1 is obtained by the relational expression P1 = (E / B1) / <T / B2> (4). Here, the symbol <> means smoothing.

【0065】次に、本実施例に係るPETの作用および
画像再構成方法について説明する。図7は、本実施形態
に係るPETにおける計測のフローチャートである。
Next, the operation of PET and the image reconstruction method according to this embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart of measurement in PET according to this embodiment.

【0066】先ず、ステップS1では、コンピュータ2
00の基準感度補正データ生成モジュール201からの
指示により、ブランク計測を行う。すなわち、リング1
21内に測定対象物100を置かないで、較正用線源1
10を中心軸を中心にしてリング121面上で回転させ
て模擬的な平行光を生成する。その状態で、その較正用
線源110から発生する光子対は、リング121を構成
する多数の光子検出器により検出され、同時計数回路1
30でエネルギ弁別され、x−y−θ−ψ変換部140
で、光子対を検出した2つの光子検出器を結ぶ直線に対
応する(x,y,θ,ψ)値に変換され、その(x,
y,θ,ψ)値に対応するx−y−θ−ψメモリ150
の番地に投影データとして蓄積される。このようにして
投影データとして蓄積された基準感度補正データB
(x,y,θ,ψ)は、基準感度補正データ生成モジュ
ール201により、読み出されて記憶装置180に記憶
される。
First, in step S1, the computer 2
Blank measurement is performed according to an instruction from the reference sensitivity correction data generation module 201 of 00. That is, ring 1
The radiation source 1 for calibration is placed without placing the measuring object 100 inside 21.
10 is rotated on the surface of the ring 121 about the central axis to generate simulated parallel light. In that state, the photon pairs generated from the calibration radiation source 110 are detected by the multiple photon detectors forming the ring 121, and the coincidence counting circuit 1
The energy is discriminated at 30, and the xy-θ-ψ conversion unit 140
Is converted into the (x, y, θ, ψ) value corresponding to the straight line connecting the two photon detectors that detected the photon pair,
y, θ, ψ) value corresponding to xy-θ-ψ memory 150
Is stored as projection data at the address. Reference sensitivity correction data B accumulated as projection data in this way
(X, y, θ, ψ) is read by the reference sensitivity correction data generation module 201 and stored in the storage device 180.

【0067】続いて、ステップS2では、コンピュータ
200の測定モジュール202からの指示により、エミ
ッション計測を行う。すなわち、較正用線源110を待
避させ、RI線源を注入された測定対象物100をリン
グ121内の測定空間122に置いて、この状態で、測
定対象物100から発生した光子対が検出されて、体動
測定部123から出力された測定対象物100の位置お
よび方位を示す位置方位データに基づいて体動補正され
て、x−y−θ−ψメモリ150に投影データが蓄積さ
れる。同時に、位置方位データは存在密度分布生成部1
90に入力されて、存在密度分布関数Cθψ(Δx,Δ
y,Δθ,Δψ)が生成される。このようにして投影デ
ータとして蓄積されたエミッションデータE(x,y,
θ,ψ)および存在密度分布関数Cθψ(Δx,Δy,
Δθ,Δψ)は、測定モジュール202により、読み出
されて記憶装置180に記憶される。
Subsequently, in step S2, emission measurement is performed according to an instruction from the measurement module 202 of the computer 200. That is, the calibration radiation source 110 is retracted, the measurement object 100 into which the RI radiation source is injected is placed in the measurement space 122 in the ring 121, and in this state, photon pairs generated from the measurement object 100 are detected. Then, the body movement is corrected based on the position / orientation data indicating the position and orientation of the measurement object 100 output from the body movement measuring unit 123, and the projection data is stored in the xy-θ-ψ memory 150. At the same time, the position and orientation data is stored in the existence density distribution generation unit 1.
90, and the existence density distribution function Cθψ (Δx, Δ
y, Δθ, Δψ) is generated. Emission data E (x, y,
θ, ψ) and the existing density distribution function Cθψ (Δx, Δy,
Δθ, Δψ) is read by the measurement module 202 and stored in the storage device 180.

【0068】もし、さらに吸収補正をも行う場合には、
トランスミッション計測を行う。すなわち、RI線源が
注入されていない測定対象物100を測定空間122に
置き、較正用線源110を回転させ、この状態で、エミ
ッション計測と同じ要領で測定し、トランスミッション
データTと存在密度分布関数とを獲得し、記憶装置18
0に記憶する。
If absorption correction is also performed,
Perform transmission measurement. That is, the measurement object 100 into which the RI radiation source is not injected is placed in the measurement space 122, the calibration radiation source 110 is rotated, and in this state, the measurement is performed in the same manner as the emission measurement, and the transmission data T and the existence density distribution are measured. Function and obtain the memory device 18
Store to 0.

【0069】なお、ブランク計測(ステップS1)、エ
ミッション計測(ステップS2)およびトランスミッシ
ョン計測は、如何なる順序で行われても構わない。
The blank measurement (step S1), the emission measurement (step S2) and the transmission measurement may be performed in any order.

【0070】以上の各計測が終了すると、続いてステッ
プS3で、これらの計測で獲得されたデータに基づい
て、感度補正データ生成を行う。感度補正データ生成に
際しては、コンピュータ200の感度補正データ生成モ
ジュール203は、記憶装置180から、エミッション
計測時の存在密度分布関数Cθψおよび基準感度補正デ
ータB(x,y,θ,ψ)を読み出して、感度補正デー
タB1(x,y,θ,ψ)を(2)式に基づいて算出す
る。
Upon completion of each of the above measurements, subsequently, in step S3, sensitivity correction data is generated based on the data obtained by these measurements. When generating the sensitivity correction data, the sensitivity correction data generation module 203 of the computer 200 reads the existing density distribution function Cθψ and the reference sensitivity correction data B (x, y, θ, ψ) at the time of emission measurement from the storage device 180. , Sensitivity correction data B1 (x, y, θ, ψ) is calculated based on the equation (2).

【0071】続いて、ステップS4で感度補正を行う。
コンピュータ200の感度補正モジュール204は、記
憶装置180から読み出したエミッションデータE
(x,y,θ,ψ)を、ステップS3で求めた感度補正
データB1(x,y,θ,ψ)で割ることにより、リン
グ121を構成する複数の光子検出器間の感度ムラを補
正し、感度補正後のエミッションデータE1(x,y,
θ,ψ)を得る。
Subsequently, sensitivity correction is performed in step S4.
The sensitivity correction module 204 of the computer 200 uses the emission data E read from the storage device 180.
(X, y, θ, ψ) is divided by the sensitivity correction data B1 (x, y, θ, ψ) obtained in step S3 to correct the sensitivity unevenness between the photon detectors forming the ring 121. Emission data E1 (x, y,
θ, ψ) is obtained.

【0072】もし、さらに吸収補正をも行う場合には、
トランスミッションデータTを、トランスミッション計
測時の存在密度分布関数に基づいて、ステップS3と同
じ要領で補正し、真の投影データP1を(4)式に基づ
いて算出する。
If absorption correction is also performed,
The transmission data T is corrected based on the existing density distribution function at the time of transmission measurement in the same manner as in step S3, and the true projection data P1 is calculated based on the equation (4).

【0073】そして、ステップS4で得られた感度補正
後のエミッションデータE1(または、真の投影データ
P1)に基づいて、ステップS5で画像再構成を行う。
すなわち、コンピュータ200の画像再構成モジュール
205は、この感度補正後のエミッションデータE1
(または、真の投影データP1)を画像再構成装置16
0に送出し、画像再構成装置160において生成された
再構成画像データを獲得し、そして、その再構成画像デ
ータを画像表示部170に送出して再構成画像を表示さ
せる。このようにすることにより、より正確な電子・陽
電子対消滅の発生頻度の空間分布を測定することができ
る。
Then, based on the emission data E1 after the sensitivity correction (or the true projection data P1) obtained in step S4, image reconstruction is performed in step S5.
That is, the image reconstruction module 205 of the computer 200 uses the emission data E1 after the sensitivity correction.
(Or the true projection data P1) to the image reconstruction device 16
0, the reconstructed image data generated in the image reconstructing device 160 is acquired, and the reconstructed image data is sent to the image display unit 170 to display the reconstructed image. By doing so, a more accurate spatial distribution of the occurrence frequency of electron-positron pair annihilation can be measured.

【0074】本発明は、上述した3D−PETに限定さ
れるものではなく、他のタイプのPETにも適用可能で
ある。
The present invention is not limited to the 3D-PET described above, but can be applied to other types of PET.

【0075】例えば、本発明は、多層のリングからなる
2D−PETや、1層リングからなる2D−PETにも
適用できる。多層のリングからなる2D−PETは、実
質的には、1層リングからなる2D−PETが複数ある
ものと同様に考えることができるので、後者について説
明する。この場合も、測定対象物が動くことは、リング
が動くことと同等であり、特に、測定対象物がリング中
心軸方向に動くことは、リングがその中心軸方向に動く
ことと同等である。したがって、測定対象物が固定され
ている場合には、その1断面しか測定できないのに対し
て、測定対象物が動く場合には、その体動の範囲内で、
多数の断面の測定が可能となる。すなわち、模擬的な3
D−PETとも言える。但し、実際にはリングが1層で
あるので、3D−PETに比べれば検出感度は低い。し
たがって、2D−PETであっても、上記実施形態と同
様にして、エミッション計測最中に測定対象物の存在密
度分布関数Cθψを存在密度分布生成部で生成するとと
もに、その体動を補償したエミッションデータEをx−
y−θ−ψメモリに蓄積し、その体動を補償した感度補
正データB1を(2)式で算出し、感度補正後のエミッ
ションデータE1を(3)式で求めて、画像再構成を行
うことができる。
For example, the present invention can be applied to 2D-PET having a multi-layered ring and 2D-PET having a single-layered ring. The 2D-PET including the multi-layered rings can be considered to be substantially the same as a plurality of 2D-PETs including the single-layered ring, and thus the latter will be described. Also in this case, the movement of the measurement object is equivalent to the movement of the ring, and in particular, the movement of the measurement object in the central axis direction of the ring is equivalent to the movement of the ring in the central axis direction. Therefore, when the measurement object is fixed, only one cross section can be measured, whereas when the measurement object moves, within the range of its body movement,
It is possible to measure many cross sections. That is, a simulated 3
It can also be said to be D-PET. However, since the ring actually has one layer, the detection sensitivity is lower than that of 3D-PET. Therefore, even in the case of 2D-PET, as in the above embodiment, the existence density distribution function Cθψ of the measurement object is generated by the existence density distribution generation unit during the emission measurement, and the emission is compensated for the body movement. Data E is x-
The sensitivity correction data B1 which is stored in the y-θ-ψ memory and compensates for the body movement is calculated by the equation (2), and the emission data E1 after the sensitivity correction is obtained by the equation (3) to perform image reconstruction. be able to.

【0076】また、リングが回転運動やウォブリング運
動などの運動を行う場合であっても、同様に適用可能で
ある。この場合、リングに固定した体動測定部によって
測定対象物の位置・方位を測定し、或いは、リングの回
転位置および測定対象物の位置・方位の双方を測定し、
これによって求められるリングと測定対象物との相対的
な動きに基づいて、上記実施形態と同様にして体動補償
と感度補正とを施した真の線和を求めることができる。
Further, even when the ring makes a motion such as a rotary motion or a wobbling motion, it is similarly applicable. In this case, the body movement measuring unit fixed to the ring measures the position / orientation of the measurement target, or both the rotational position of the ring and the position / orientation of the measurement target,
Based on the relative movement of the ring and the measurement object obtained by this, the true line sum subjected to the body movement compensation and the sensitivity correction can be obtained in the same manner as the above embodiment.

【0077】また、上記実施形態では、存在密度分布生
成部は、エミッション計測中に存在密度分布を蓄積・生
成したが、エミッション計測中には各時刻における座標
値(Δx,Δy,Δθ,Δψ)を時系列データとして蓄
積しエミッション計測終了後に存在密度分布関数Cθψ
を算出してもよい。
Further, in the above embodiment, the abundance density distribution generator accumulates / generates the abundance density distribution during emission measurement, but during emission measurement, the coordinate values (Δx, Δy, Δθ, Δψ) at each time. Is stored as time-series data, and after the emission measurement is completed, the existing density distribution function Cθψ
May be calculated.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係るポジトロンCT装置では、基準感度補正データ生成
手段によって、較正用線源回転手段により回転させられ
ている較正用線源から発生した光子対がリングによって
検出され蓄積された投影データが基準感度補正データと
して獲得される。位置方位測定手段によって、測定空間
に置かれた測定対象物のリングに対する相対的な位置お
よび方位が測定されて位置方位データが出力され、測定
手段によって測定対象物についての投影データが測定対
象物の動きを補償して測定データとして獲得されるとと
もに、存在密度分布生成手段によって測定対象物の存在
密度分布関数が生成される。そして、感度補正データ生
成手段によって存在密度分布関数に基づいて測定対象物
の動きを補償した感度補正データが生成され、感度補正
手段によって測定データが感度補正され、画像再構成手
段によって再構成画像を得る。以上のような構成とする
ことにより、測定対象物の体動を補償した測定データ
(エミッションデータ)が得られるだけでなく、体動補
償した感度補正データが得られ、測定中に測定対象物が
固定されず動く場合であっても、正確な感度補正データ
によって感度補正を行うことができ、したがって、アー
ティファクト発生のない正確な再構成画像を得ることが
できる。
As described above in detail, in the positron CT apparatus according to the present invention, the photons generated from the calibration radiation source rotated by the calibration radiation source rotating means by the reference sensitivity correction data generating means. The projection data accumulated by detecting the pair by the ring is acquired as the reference sensitivity correction data. The position and orientation measuring means measures the relative position and orientation of the measurement object placed in the measurement space with respect to the ring and outputs position and orientation data, and the measurement means outputs projection data for the measurement object of the measurement object. The abundance density distribution function of the object to be measured is generated by the abundance density distribution generation means while the motion is compensated and acquired as measurement data. Then, the sensitivity correction data generation unit generates sensitivity correction data in which the movement of the measurement object is compensated based on the existing density distribution function, the sensitivity correction unit corrects the measurement data, and the image reconstructing unit reconstructs the reconstructed image. obtain. With the above configuration, not only the measurement data (emission data) in which the body movement of the measurement object is compensated can be obtained, but also the sensitivity correction data in which the body movement is compensated can be obtained, and Even when moving without being fixed, it is possible to perform sensitivity correction with accurate sensitivity correction data, and thus it is possible to obtain an accurate reconstructed image without the occurrence of artifacts.

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

【図1】実施形態に係るPETのシステム構成図であ
る。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a PET according to an embodiment.

【図2】実施形態に係るPETの検出部の断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a detection unit of PET according to the embodiment.

【図3】実施形態に係るPETにおける体動測定の説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of body movement measurement in PET according to the embodiment.

【図4】実施形態に係るPETにおける位置方位データ
およびx−y−θ−ψ空間上の位置の図表である。
FIG. 4 is a chart of position and orientation data and a position on an xy-θ-ψ space in PET according to the embodiment.

【図5】実施形態に係るPETにおける測定対象物の各
位置・各方位における存在密度分布の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an existing density distribution at each position and each direction of the measurement target in the PET according to the embodiment.

【図6】実施形態に係るPETにおける感度補正データ
生成および感度補正のデータフロー図である。
FIG. 6 is a data flow diagram of sensitivity correction data generation and sensitivity correction in the PET according to the embodiment.

【図7】実施形態に係るPETにおける計測のフローチ
ャートである。
FIG. 7 is a flowchart of measurement in PET according to the embodiment.

【図8】2D−PETのシステム構成図である。FIG. 8 is a system configuration diagram of 2D-PET.

【図9】2D−PETのリングにおける光子対検出と画
像再構成の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of photon pair detection and image reconstruction in a 2D-PET ring.

【図10】2D−PETのリングにおける光子対検出の
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of photon pair detection in a 2D-PET ring.

【図11】ブロック型PETのリングの構成図である。FIG. 11 is a block diagram of a block PET ring.

【図12】3D−PETのシステム構成図である。FIG. 12 is a system configuration diagram of 3D-PET.

【図13】3D−PETのリングの構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a ring of 3D-PET.

【図14】エミッション計測の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of emission measurement.

【図15】ブランク計測の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of blank measurement.

【図16】トランスミッション計測の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of transmission measurement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…測定対象物、110…較正用線源、120…検
出部、121…リング、122…測定空間、123…体
動測定部、124…遮蔽シールド、130…同時計数回
路、140…x−y−θ−ψ変換部、150…x−y−
θ−ψメモリ、160…画像再構成装置、170…画像
表示部、180…記憶装置、190…存在密度分布生成
部、200…コンピュータ。
100 ... Object to be measured, 110 ... Calibration source, 120 ... Detecting section, 121 ... Ring, 122 ... Measuring space, 123 ... Body motion measuring section, 124 ... Shielding shield, 130 ... Simultaneous counting circuit, 140 ... xy -Θ-ψ conversion unit, 150 ... xy-
θ-ψ memory, 160 ... Image reconstruction device, 170 ... Image display unit, 180 ... Storage device, 190 ... Presence density distribution generation unit, 200 ... Computer.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定空間を囲んで所定軸の周囲に配列さ
れた複数の光子検出器からなるリングによって、前記測
定空間における電子・陽電子対消滅に伴って発生する光
子対を検出し、前記光子対のそれぞれの光子を検出した
2つの光子検出器を結ぶ直線について前記測定空間に設
定した極座標で表現した座標値に対応した番地に所定数
を累積加算して蓄積された投影データに基づいて、電子
・陽電子対消滅の発生頻度の空間分布を測定するポジト
ロンCT装置であって、 電子・陽電子対消滅に伴う光子対を発生させる較正用線
源を前記測定空間で前記所定軸を中心にして前記リング
に対して相対的に回転運動させる較正用線源回転手段
と、 前記較正用線源回転手段に対して前記較正用線源の回転
運動を指示し、前記較正用線源が回転運動している状態
で、前記較正用線源から発生する光子対を検出して蓄積
された前記投影データを基準感度補正データとして獲得
する基準感度補正データ生成手段と、 前記測定空間に置かれた測定対象物の前記リングに対す
る相対的な位置および方位に応じた位置方位データを出
力する位置方位測定手段と、 前記測定空間に前記較正用線源がない状態で、前記測定
対象物から発生する光子対を検出し、前記位置方位デー
タに基づいて前記相対的な位置および方位の変化を補償
して測定時間中に蓄積された前記投影データを測定デー
タとして獲得する測定手段と、 前記測定時間中に前記位置方位データを入力して前記位
置方位データが表す前記相対的な位置および方位を前記
極座標上の座標値に写像し、前記測定時間中における前
記測定対象物の前記極座標上での存在密度分布を生成す
る存在密度分布生成手段と、 前記基準感度補正データを前記存在密度分布で加重平均
計算した結果に基づいて、感度補正データを生成する感
度補正データ生成手段と、 前記測定データを前記感度補正データに基づいて感度補
正する感度補正手段と、 前記感度補正手段によって感度補正された前記測定デー
タに基づいて、前記測定対象物における電子・陽電子対
消滅の発生頻度の空間分布を算出し画像再構成を行なう
画像再構成手段と、 を備えることを特徴とするポジトロンCT装置。
1. A photon pair generated by annihilation of an electron-positron pair in the measurement space is detected by a ring composed of a plurality of photon detectors which surround the measurement space and are arranged around a predetermined axis. Based on the projection data accumulated by cumulatively adding a predetermined number to the address corresponding to the coordinate value represented by the polar coordinates set in the measurement space with respect to the straight line connecting the two photon detectors that have detected each photon of the pair, A positron CT device for measuring a spatial distribution of occurrence frequency of electron-positron pair annihilation, wherein a calibration radiation source for generating photon pairs accompanying electron-positron pair annihilation is centered on the predetermined axis in the measurement space. A calibration radiation source rotating means that rotates relative to the ring; and an instruction to rotate the calibration radiation source to the calibration radiation source rotation means such that the calibration radiation source rotates. In this state, a reference sensitivity correction data generation unit that detects the photon pairs generated from the calibration radiation source and acquires the accumulated projection data as reference sensitivity correction data, and a measurement object placed in the measurement space A position and orientation measuring means for outputting position and orientation data according to a relative position and orientation with respect to the ring, and detecting a photon pair generated from the measurement object in a state where the calibration radiation source is not present in the measurement space. A measuring means for compensating for changes in the relative position and orientation based on the position and orientation data and acquiring the projection data accumulated during the measurement time as measurement data; and the position and orientation during the measurement time. Data is input to map the relative position and azimuth represented by the position and azimuth data to coordinate values on the polar coordinates, and the measurement object is measured during the measurement time. An abundance density distribution generating means for generating an abundance density distribution on coordinates, based on the result of weighted average calculation of the reference sensitivity correction data in the abundance density distribution, a sensitivity correction data generating means for generating sensitivity correction data, Sensitivity correction means for correcting the sensitivity of the measurement data based on the sensitivity correction data; and a space of occurrence frequency of electron-positron pair annihilation in the measurement object based on the measurement data whose sensitivity is corrected by the sensitivity correction means. An positron CT apparatus comprising: an image reconstructing unit that calculates a distribution and reconstructs an image.
【請求項2】 前記存在密度分布生成手段は、前記測定
時間中の各時刻における前記座標値を蓄積し、蓄積され
た前記座標値に基づいて前記測定時間経過後に前記存在
密度分布を生成する、ことを特徴とする請求項1記載の
ポジトロンCT装置。
2. The abundance density distribution generation means accumulates the coordinate values at each time during the measurement time, and generates the abundance density distribution after the measurement time elapses based on the accumulated coordinate values. The positron CT apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記存在密度分布生成手段は、前記測定
時間中の各時刻において前記座標値に基づいて前記存在
密度分布を逐次生成する、ことを特徴とする請求項1記
載のポジトロンCT装置。
3. The positron CT apparatus according to claim 1, wherein the existing density distribution generating means sequentially generates the existing density distribution based on the coordinate values at each time in the measurement time.
【請求項4】 測定空間を囲んで所定軸の周囲に配列さ
れた複数の光子検出器からなるリングによって、前記測
定空間における電子・陽電子対消滅に伴って発生する光
子対を検出し、前記光子対のそれぞれの光子を検出した
2つの光子検出器を結ぶ直線について前記測定空間に設
定した極座標で表現した座標値に対応した番地に所定数
を累積加算して蓄積された投影データに基づいて、電子
・陽電子対消滅の発生頻度の空間分布を測定するポジト
ロンCT装置の画像再構成方法であって、 電子・陽電子対消滅に伴う光子対を発生させる較正用線
源を前記測定空間で前記所定軸を中心にして前記リング
に対して相対的に回転運動させた状態で、前記較正用線
源から発生する光子対を検出して蓄積された前記投影デ
ータを基準感度補正データとして獲得する第1のステッ
プと、 前記測定空間に前記較正用線源がない状態で、前記測定
空間に置かれた測定対象物の前記リングに対する相対的
な位置および方位を測定し、前記測定対象物から発生す
る光子対を検出して前記相対的な位置および方位の変化
を補償して測定時間中に蓄積された前記投影データを測
定データとして獲得するとともに、前記測定時間中に前
記相対的な位置および方位を前記極座標上の座標値に写
像し、前記測定時間中における前記測定対象物の前記極
座標上での存在密度分布を生成する第2のステップと、 前記基準感度補正データを前記存在密度分布で加重平均
計算した結果に基づいて、感度補正データを生成する第
3のステップと、 前記測定データを前記感度補正データに基づいて感度補
正する第4のステップと、 前記第4のステップによって感度補正された前記測定デ
ータに基づいて、前記測定対象物における電子・陽電子
対消滅の発生頻度の空間分布を算出し画像再構成を行な
う第5のステップと、 を備えることを特徴とするポジトロンCT装置の画像再
構成方法。
4. A photon pair generated by annihilation of electron-positron pairs in the measurement space is detected by a ring composed of a plurality of photon detectors arranged around a predetermined axis so as to surround the measurement space. Based on the projection data accumulated by cumulatively adding a predetermined number to the address corresponding to the coordinate value represented by the polar coordinates set in the measurement space for the straight line connecting the two photon detectors that have detected each photon of the pair, An image reconstruction method of a positron CT apparatus for measuring a spatial distribution of occurrence frequency of electron-positron pair annihilation, comprising a calibration radiation source for generating photon pairs accompanying electron-positron pair annihilation in the measurement space. In the state of rotating relative to the ring around the center, the projection data accumulated by detecting the photon pairs generated from the calibration radiation source is used as reference sensitivity correction data. The first step of obtaining, and measuring the relative position and orientation of the measurement object placed in the measurement space with respect to the ring in the absence of the calibration source in the measurement space, The projection data accumulated during the measurement time is obtained as measurement data by compensating for the change in the relative position and orientation generated by detecting the photon pair generated from the relative position and the relative position during the measurement time. A second step of mapping the azimuth and azimuth to coordinate values on the polar coordinates, and generating a density distribution of the measurement target on the polar coordinates during the measurement time; A third step of generating sensitivity correction data based on the result of the weighted average calculation in step 4, and a fourth step of correcting the sensitivity of the measurement data based on the sensitivity correction data. A fifth step of performing image reconstruction by calculating a spatial distribution of occurrence frequency of electron-positron pair annihilation in the measurement object based on the measurement data whose sensitivity is corrected in the fourth step. An image reconstructing method for a positron CT apparatus, comprising:
【請求項5】 前記第2のステップは、前記測定時間中
の各時刻における前記座標値を蓄積し、蓄積された前記
座標値に基づいて前記測定時間経過後に前記存在密度分
布を生成する、ことを特徴とする請求項4記載のポジト
ロンCT装置の画像再構成方法。
5. The second step accumulates the coordinate values at respective times during the measurement time, and generates the existence density distribution after the measurement time elapses based on the accumulated coordinate values. An image reconstructing method for a positron CT apparatus according to claim 4, wherein
【請求項6】 前記第2のステップは、前記測定時間中
の各時刻において前記座標値に基づいて前記存在密度分
布を逐次生成する、ことを特徴とする請求項4記載のポ
ジトロンCT装置の画像再構成方法。
6. The image of the positron CT apparatus according to claim 4, wherein in the second step, the existing density distribution is sequentially generated based on the coordinate values at each time in the measurement time. Reconstruction method.
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