JPH10186038A - ポジトロンｅｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスクデータ収集手法によるエミッションデ
ータ・トランスミッションデータ同時収集方式におい
て、外部線源での吸収を補正してデータの定量性を高め
る。 【解決手段】 ライン線源１８と同じ吸収特性を持つラ
イン状吸収体をファントムの周囲に回転させたときＴマ
スク処理回路１４を経たアドレス信号が入力されるＴｃ
データ収集用メモリ２３と、上記の吸収体を除いてファ
ントムのみとしたときＴマスク処理回路１４を経たアド
レス信号が入力されるＴｖデータ収集用メモリ２４と、
Ｅマスク感度補正回路２７から出力されるＥｔデータに
上記Ｔｃ／Ｔｖ比を掛けた上でＴｍデータから減算して
真のトランスミッションデータＴｔを得るトランスミッ
ションデータ補正回路２６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多数の検出器を
リング型に配列したポジトロンＥＣＴ装置に関し、とく
にマスクデータ収集手法によるエミッションデータ・ト
ランスミッションデータ同時収集方式のポジトロンＥＣ
Ｔ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポジトロンＥＣＴ装置は、ポジトロン放
出性の放射性核種を用い、その消滅ガンマ線を検出して
核種の分布像を撮影するものである。たとえば人体にポ
ジトロン放出性の放射性核種で標識された薬剤を投与す
ると、特定の臓器に集積する。そのとき人体の外部に放
出されてくるガンマ線を、人体外に配置した検出器で検
出してデータを収集する。消滅ガンマ線は１８０゜反対
の方向に放出されるので、１対の検出器に同時に入射し
たことを検出し、その１対の検出器を結ぶ線上に核種が
存在していることのデータを得る。このような同時計数
によって収集したデータを所定のアルゴリズムで処理す
ることにより、所定の断面での核種の濃度分布像を再構
成する。この再構成画像は特定の臓器の診断のために用
いられる。

【０００３】被検体外部でガンマ線を検出する検出器と
してシンチレーション検出器などが用いられ、これが多
数リング型に配列される。この検出器のリング型配列の
平面に位置している核種からのガンマ線のうち上記の平
面に平行に放出されたものがリング型に配列された検出
器のどれかに入射して検出されるので、被検体のこの平
面（スライス面）でのデータが収集されることになり、
再構成画像はこのスライス面における核種の濃度分布像
ということになる。

【０００４】一方、このポジトロンＥＣＴ装置では、被
検体の内部の核種からの放射線を外部において検出する
ため、その放射線が被検体の内部で吸収されてしまうこ
との影響を受けることが避けられない。そのため、再構
成画像では被検体の中央部の濃度が異常に低いものとな
ったり、定量的な測定ができず精度が低いなどの問題が
生じる。

【０００５】そこで、被検体における吸収分布を求め
て、これによりエミッションデータにおける吸収の影響
を補正しようという考えが登場する。この吸収分布はい
わゆるトランスミッションデータを収集することにより
求められる。ここでトランスミッションデータ（透過デ
ータ）とは、被検体の内部から放射される放射線による
データであるエミッションデータ（放射データ）に対す
るもので、被検体の外部から放射され被検体を透過した
放射線によるデータをいう。

【０００６】具体的には、検出器のリング型配列の内部
に放射性薬剤の投与されていない被検体を配置するとと
もにポジトロン放出性の線源を配置し、これを検出器の
リング型配列に沿って被検体の周囲に回転させ、その回
転角度ごとに同時計数データを収集する。つぎに被検体
を検出器のリング型配列内から取り出した上で、線源を
同じように回転させながら同時計数データを収集する。
前者のデータは放射線が被検体を通ることによる吸収の
影響を受けたものであるのに対して、後者のデータには
このような影響はない。そこで、これらのデータの関係
から、吸収の影響がわかる。そこで、今度は被検体に放
射性薬剤を投与して検出器のリング型配列内に配置して
エミッションデータを収集する（このとき被検体外部の
線源は取り除かれている）。このエミッションデータを
上記の関係に応じて補正すれば、吸収の影響を除くこと
ができる。

【０００７】従来では、このように被検体についてのト
ランスミッションデータとエミッションデータは、被検
体に放射性薬剤を投与した状態と投与していない状態と
で別々に収集していたため、検査時間がかかり、被検体
（患者）を固定している時間が長くかかっていた。そこ
で、特開平４−１６８３９２号公報では、被検体に放射
性薬剤を投与した状態でトランスミッションデータとエ
ミッションデータとを同時に収集するようにして、検査
時間の短縮、患者固定時間の短縮を図っている。

【０００８】すなわち、これは、被検体の周囲に回転さ
せる外部線源の位置が容易に検出でき、その位置が分か
れば、それからの放射線によるデータがアドレス上でど
の領域に現れるかも分かることに着目したものである。
その領域をマスクしてその領域ではデータ収集しないこ
ととすれば、被検体に放射性薬剤を投与した状態で外部
線源を回転させるようにしても、エミッションデータが
得られ、また、これと同時に、一切マスクせずにデータ
収集し、このデータから上記のエミッションデータを引
けばトランスミッションデータを得ることができる、と
いうのである。

【０００９】さらに本発明者等は、このマスクデータ収
集手法によるエミッションデータ・トランスミッション
データ同時収集方式を発展させて、データの定量性を高
めた提案も行っている（特願平７−３５３６１９号）。
被検体の周囲に回転させる外部線源は放射能の高いもの
を用いるためその線源周囲に散乱線を生じ、それにより
収集したデータに大きな誤差が含まれることになる。そ
こで、エミッションデータ収集用のマスクのマスク部
（遮蔽部）の面積を、外部線源からの放射線によるデー
タが現れる領域よりは大きなものとしてその周囲に現れ
る散乱線ノイズを取り除いてエミッションデータ収集す
るとともに、トランスミッションデータ収集についても
マスクを用い、そのマスクの通過部（マスクされない領
域）を狭くし、散乱線ノイズを排除して外部線源からの
放射線によるデータのみを収集する。こうすることによ
り、外部線源の散乱線ノイズの影響をなくして、データ
の定量性を高めることができる、というのがこの提案で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マスクデータ収集手法によるエミッションデータ・トラ
ンスミッションデータ同時収集方式では、いずれにして
も、トランスミッションデータとして収集したデータ中
に含まれるエミッションデータ成分を正確に取り除くこ
とができず、定量性は完全ではない、という問題があ
る。

【００１１】すなわち、特開平４−１６８３９２号公報
では、マスクせずに収集した第１のデータからマスクし
て収集した第２のデータを減じてトランスミッションデ
ータを得ているため、マスク領域では第２のデータは無
であるから、このマスク領域では減算結果として第１の
データがそのまま残る。この残存したマスク領域での第
１のデータというのは、外部線源からの放射線がとるで
あろうアドレスでの放射線を全てカウントしたものであ
るから、この外部線源を通るものであれば被検体内部か
らの放射線もカウントしたものということになる。その
ため、このエミッションデータ成分を正確に減じなけれ
ば、精度の高いトランスミッションデータは得られな
い。

【００１２】このことは、特願平７−３５３６１９号で
も同様である。これでは、トランスミッションデータも
マスクして収集しているが、マスクされない領域に入る
データは、外部線源からの放射線によるもの以外に被検
体内部からの放射線によるものも含んでいるため、その
エミッションデータ成分を推定してこれが含まれないよ
うな値に変換している。ところが、被検体内部から放射
されて外部線源を通る放射線は、外部線源を通る際に吸
収されるため、この外部線源での吸収の影響をも考慮し
なければ、正確なトランスミッションデータを得ること
はできない。

【００１３】この発明は、上記に鑑み、マスクデータ収
集手法によってエミッションデータとトランスミッショ
ンデータとを同時収集する際に、トランスミッションデ
ータとして収集したデータに含まれるエミッションデー
タ成分を、そのエミッションデータ成分が外部線源での
吸収の影響を受けたものであることを正確に見積もった
上で、除去して正確なトランスミッションデータを得、
これによってデータの定量性を高めるよう改善した、ポ
ジトロンＥＣＴ装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるポジトロンＥＣＴ装置においては、
多数の放射線検出手段がリング型に配列された放射線検
出手段のリング型配列と、上記の多数の放射線検出手段
のうちの２つから同時に出力が生じたことを検出する同
時検出手段と、該２つの検出手段の対を、対応するアド
レス信号に変換するアドレス変換手段と、該アドレス信
号が生じたときそのアドレス信号で指定されるアドレス
においてカウントすることによりデータ収集する手段
と、上記リング型配列内に配置され、該リング型配列に
沿って回転移動させられるポジトロン放出性放射線発生
手段と、その回転位置情報を得る手段と、該回転位置情
報に応じて変化させられる、上記アドレス上のマスク領
域をマスクすることによりその領域内のアドレスではカ
ウントさせないこととして、ポジトロン放出性物質を含
む被検体が上記リング型配列内に配置されているときに
上記データ収集手段においてトランスミッションデータ
とエミッションデータとを別個に同時収集させる手段
と、上記被検体の代わりにポジトロン放出性物質を含む
ファントムを配置するとともに上記ポジトロン放出性放
射線発生手段の代わりにこれと同じ吸収特性を有する吸
収体を用い、該吸収体を回転させながら収集した該ファ
ントムからの放射線によるエミッションデータと該吸収
体を取り除いた状態で収集した該ファントムからの放射
線によるエミッションデータとの関係から放射線が上記
ポジトロン放出性放射線発生手段と透過する際に受ける
吸収に関するデータを求める手段と、上記トランスミッ
ションデータとして収集されたデータから、対応するア
ドレスのエミッションデータに上記吸収データを作用さ
せることにより補正したデータを減算してエミッション
データ成分を除いたトランスミッションデータを得る手
段と、該エミッションデータ成分を除いたトランスミッ
ションデータと被検体が上記リング型配列内に配置され
ていないときのトランスミッションデータとの関係に応
じて上記のエミッションデータの吸収補正を行う吸収補
正手段とが備えられることが特徴となっている。

【００１５】放射性薬剤の投与された被検体の周囲に線
源を回転させ、その回転位置に応じて変化するマスクを
用いて選別しながらデータ収集することにより、トラン
スミッションデータとエミッションデータとを同時収集
することができるが、この収集されたトランスミッショ
ンデータにはエミッションデータ成分が含まれている。
このエミッションデータ成分は、被検体から外部に放射
された放射線によるデータであって、基本的には、上記
のエミッションデータに対応しているが、外部線源を通
ることからこれによって吸収されたものとなっている。

【００１６】一方、上記被検体の代わりにポジトロン放
出性物質を含むファントムを配置するとともに上記外部
線源の代わりにこれと同じ吸収特性を有する吸収体を用
いる。この吸収体を回転させながら該ファントムからの
放射線によるエミッションデータを収集する。また、こ
の吸収体を取り除いた状態でもそのファントムからの放
射線によるエミッションデータを収集する。この吸収体
のある・なしのエミッションデータの間の関係から外部
線源における吸収データがアドレスごとに求められる。

【００１７】この吸収データを上記のエミッションデー
タ（同時収集したうちの一方）に作用させれば、外部線
源を通った放射線によるエミッションデータを正確に見
積もることができる。そこで、上記の収集したトランス
ミッションデータの各アドレスのデータから、対応する
アドレスの上記のエミッションデータ（同時収集したう
ちの一方）に吸収データを作用させて補正したものを減
算すれば、外部線源での吸収の影響を正確に補正したエ
ミッションデータ成分を収集したトランスミッションデ
ータから取り除くことができたことになり、正確なトラ
ンスミッションデータを得ることができる。

【００１８】そこで、このトランスミッションデータと
被検体が配置されていないときのトランスミッションデ
ータとの関係を用いることにより、エミッションデータ
における吸収補正（被検体自体での吸収の補正）を行う
ことができて、データの定量性が高められる。

【００１９】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に
かかるポジトロンＥＣＴ装置では、図１に示すように、
多数の放射線検出器１１がリング型に配列されており、
そのリング型配列１０の中に被検体（患者）３０が配置
されるようになっている。これらの検出器１１の各出力
はコインシデンス回路１２に導かれ、いずれか２つの検
出器１１に同時に放射線が入射してこれらから出力が同
時に生じたことが検出される。そして、このように同時
に２つの検出器１１から出力が生じてこれがコインシデ
ンス回路１２により検出されると、そのコインシデンス
回路１２からの出力がアドレス変換器１３に送られ、そ
の２つの検出器１１の組み合わせに応じたアドレス変換
がなされる。

【００２０】このアドレス変換は、２つの検出器１１か
ら同時に出力が生じたとき、その２つの検出器１１を結
ぶ線に関する位置情報に変換するものである。この２つ
の検出器１１を結ぶ線の位置を表す情報は、たとえば図
１に示すように、角度θと中心からの距離ｄとで表され
るものである。つまり、ある２つの検出器１１で同時に
検出信号が生じたとき、それらの検出器１１を結ぶ線を
表すθとｄよりなるアドレスへの変換がなされる。

【００２１】こうして変換されて出力されたアドレス信
号は２つのマスク処理回路１４、１５を経てそれぞれの
データ収集用のメモリ２１〜２５に送られて、各アドレ
スごとにカウントされる。すなわち、各データ収集用メ
モリ２１〜２５では、それぞれ、あるアドレス信号が入
力されるとそのアドレスに「１」を加算することによ
り、（ｄ、θ）で表わされるアドレスごとにガンマ線入
射個数を示すカウント値を集積していく。

【００２２】一方、ライン線源１８が、図では省略され
ている機構により、点線のように検出器リング型配列１
０内でこれに沿って所定の小さな角度ごとにステップ的
に回転移動させられる。このライン線源１８は、ライン
状に形成された放射線源であり、スライス面（検出器リ
ング型配列１０が含まれる平面）に直交するよう配置さ
れる（図では紙面に直角に配置される）。このライン線
源１８はポジトロン放出性の核種により形成されてい
る。

【００２３】そこで、ポジトロン放出性の核種により標
識された薬剤の投与された被検体３０を検出器１１のリ
ング型配列１０中に配置し、ライン線源１８をその周囲
に回転させるときにメモリ２１〜２５で収集されるデー
タは、マスク処理回路１４、１５での処理を考えないも
のとすると、図３のようになるはずである。なお、図３
のようにアドレス（ｄ、θ）ごとにカウント値を集積し
たデータをサイノグラムという。

【００２４】図３の（ａ）〜（ｄ）のサイノグラムは、
ライン線源１８が図２の（ａ）〜（ｄ）のようにそれぞ
れ位置している時点で収集されたものを示している。実
際には、ライン線源１８が１回転していく期間で得られ
るアドレス信号が、すべて対応するアドレスに加算され
ていくので、図３の（ａ）〜（ｄ）のようなサイノグラ
ムが個別に得られるわけではなく、これらが加算された
（重なった）ものとなる。図２の（ａ）のようにライン
線源１８が上方にあるとき、図３の（ａ）のサイノグラ
ムのように、ライン線源１８によるデータは角度０°で
中央（ｄの中心）に集中し、角度９０°で右端になり、
角度１８０°で中央に位置する。そのため、図３の
（ａ）では、ライン線源１８によるデータは曲線４２の
ようなものとなる。これに対して、被検体３０は左右方
向に偏平であるため、被検体３０内の核種からのガンマ
線によるデータは、角度０°と１８０°でｄ方向に広い
領域で、角度９０°でｄ方向に狭い領域で収集される。
そのため、被検体３０からのデータは砂目模様部分４１
のようになる。

【００２５】同様に、図２の（ｂ）のようにライン線源
１８が左方にあるときは、ライン線源１８からのデータ
は図３の（ｂ）の曲線４２の位置で収集され、図２の
（ｃ）のようにライン線源１８が下方にあるときは、ラ
イン線源１８からのデータは図３の（ｃ）の曲線４２の
位置で収集され、図２の（ｄ）のようにライン線源１８
が右方にあるときは、ライン線源１８からのデータは図
３の（ｄ）の曲線４２の位置で収集される。これに対し
て、被検体３０からのデータは、ライン線源１８がどの
ような位置にあっても、被検体３０は不変であるから、
同じような形状の砂目模様部分４１で収集される。

【００２６】そこで、ライン線源１８の位置とともに動
いていく、ライン線源１８からのデータ収集領域４２に
対応した通過部を持つマスクをマスク生成器１６から、
ライン線源１８からのデータ収集領域４２に対応した遮
蔽部（マスク部）を持つマスクをマスク生成器１７から
発生させる。マスク生成器１６は図４に示すようなマス
クを生成し、マスク生成器１７は図５のようなマスクを
生成する。このようなマスクによりマスク処理回路１
４、１５が行う処理は、特定のアドレスは通過させ、他
の特定のアドレスは遮蔽（マスク）して通過させないと
いう処理であり、ここでのマスクとは、その通過させる
アドレス部（通過部）と、遮蔽するアドレス部（遮蔽
部）とを持つものをいうこととする。図４、図５では、
砂目模様の部分が遮蔽部で、白抜き部分が通過部であ
る。

【００２７】これらのマスクをライン線源１８の位置に
対応して生成するため、ライン線源１８の位置情報がマ
スク生成器１６、１７に入力される。この位置情報は、
ライン線源１８の回転位置を読み取る回転位置読み取り
装置１９によって得られる。この回転位置読み取り装置
１９はたとえばパルスエンコーダとカウンタ等から構成
される。

【００２８】ライン線源１８が図２の（ａ）〜（ｄ）の
各位置にあるときに図４の（ａ）〜（ｄ）のようなマス
クがマスク生成器１６で生成されてその白抜き部分のみ
がマスク処理回路１４を通過させられるので、図３の領
域４２のデータのみが通過させられることになる。つま
り、ライン線源１８からの放射線によるＴｍデータ（ト
ランスミッションデータ）が取り出される。このＴｍデ
ータは、データ収集メモリ２２に送られてデータ収集が
なされる。このメモリ２２をＴｍメモリといい、マスク
生成器１６はＴマスク生成器、マスク処理回路１４はＴ
マスク処理回路ということにする。ライン線源１８が回
転し、それに伴いマスクが図４の（ａ）〜（ｄ）のよう
に変化し、１回転（３６０°）する期間にＴｍメモリ２
２の各アドレスで加算がなされることによりデータ収集
が行われる。

【００２９】他方、ライン線源１８が図２の（ａ）〜
（ｄ）の各位置にあるときに図５の（ａ）〜（ｄ）のよ
うなマスクがマスク生成器１７で生成されてその白抜き
部分のみがマスク処理回路１５を通過させられる。この
遮蔽部（砂目模様部分）は、図３の領域４２に対応して
いるが、その幅が拡大されたものとなっている。そこ
で、ライン線源１８からの放射線によるデータおよびそ
の周辺のデータが遮蔽され、それ以外の領域のデータ、
つまり被検体３０中の核種からのＥｍデータ（エミッシ
ョンデータ）のみが取り出される。このＥｍデータは、
データ収集メモリ２５に送られてデータ収集がなされ
る。このメモリ２５をＥｍメモリ、マスク生成器１７を
Ｅマスク生成器、マスク処理回路１５をＥマスク処理回
路という。Ｅｍメモリ２５では、ライン線源１８の回転
に伴い図５の（ａ）〜（ｄ）のように変化していくマス
クの通過部を通ったデータを、そのアドレスごとに加算
していく。

【００３０】ここで、図５のマスクの遮蔽部の幅が広い
ものとなっているため、Ｅｍメモリ２５ではライン線源
１８からのデータのみならず、その周辺のアドレスのデ
ータも収集されないことになる。そのため、強い放射能
を持つライン線源１８の周辺に生じる散乱線によるノイ
ズは収集されないこととなる。このように遮蔽部の幅が
広いが、この遮蔽部はライン線源１８の回転とともに図
５の（ａ）〜（ｄ）のように動いていくので、ライン線
源１８の１回転の期間内ではつねに遮蔽されてしまう領
域はなく、おおむね均等にデータ収集される。

【００３１】しかし、厳密にいうと各アドレスで均等な
効率でデータ収集されるわけではない。これは、ライン
線源１８の１回転の期間に変化する図５のマスクによっ
て遮蔽されている時間（あるいは通過部となっている時
間）が、すべてのアドレスで同一でなく、アドレスによ
って異なることに原因がある。そのため、検出器１１の
各々の対から一様に検出出力を生じさせた場合、本来な
らサイノグラムのどのアドレスでも均一なカウントとな
るはずであるが、実際にはこれらのマスクの作用でカウ
ントの高いアドレスと低いアドレスとが生じる。

【００３２】Ｅマスク感度補正回路２７は、このＥマス
クによる感度不均一性を補正するものである。補正係数
Ｃが別途アドレスごとに求められており、この補正係数
ＣをアドレスごとのＥｍに乗算することにより、Ｅマス
クによる感度不均一性が補正される。補正後のＥｍデー
タをＥｔとすると、つぎの式のようになる。 Ｅｔ＝Ｅｍ・Ｃ この補正係数Ｃは、たとえば、検出器１１のすべての対
から一様に出力を生じさせ、Ｅマスクを１回転分変化さ
せて、その期間、Ｅマスク処理回路１５で処理されたア
ドレス信号をＥｍメモリ２５で収集し、アドレスごとの
データを比較してみることにより求められる。すなわ
ち、このようにして収集したデータは本来どのアドレス
でも同じ値となるはずであるのにアドレスによって異な
った値となっているのであるから、たとえば平均値で各
アドレスの値を割った値の逆数を求めることにより補正
係数Ｃを求めることができる。あるいは、Ｅマスクの各
角度ごとのパターン（１回転分のパターン）はあらかじ
め分かっているため、コンピュータシミュレーションに
よって各アドレスのデータを求めて、補正係数Ｃを求め
るようにしてもよい。

【００３３】一方、Ｔｍメモリ２２に収集されたＴｍデ
ータには、ライン線源１８からの放射線による真のトラ
ンスミッションデータのみならず、Ｔマスク（図４）を
通った被検体３０からのエミッションデータも含まれて
いる。そして、このＴｍデータに含まれるエミッション
データ成分は、基本的にはＥｍデータと同じものと見て
よい。ＴｍデータとＥｍデータは同一対象を同一時間測
定したものであるからである。しかし、厳密にいうと、
ＥｍデータはＥマスクによってライン線源１８を通った
ものを排除したものであるのに対して、Ｔｍデータに含
まれるエミッションデータ成分はライン線源１８を通っ
てそこで吸収されて減衰したものとなっている点で違い
がある。そのため、Ｅマスク感度補正したＥｔデータを
Ｔｍデータから対応するアドレスごとに減算すると過大
に減算することになり、ライン線源１８での吸収減衰分
だけ小さくなり過ぎる。

【００３４】そこで、図６のように、ライン線源１８と
同じ吸収特性を有するライン状吸収体５１を用い、これ
をライン線源１８と同じに回転移動させる。このライン
状吸収体５１は放射能を持たず、単に放射線を吸収する
だけのもので、吸収特性がライン線源１８と同じになる
よう、ライン線源１８と同じ吸収係数を有する物質から
なり、ライン線源１８と同じ大きさ（太さ）とされてい
る。そして、Ｇａ−６０等のポジトロン放出性核種を入
れたファントム５２を被検体３０の代わりにリング型配
列１０内に配置する。この状態で、Ｔマスク生成器１６
からのＴマスクを用いて処理するＴマスク処理回路１４
を経たアドレス信号を、アドレスごとにＴｃメモリ２３
でカウントし、Ｔｃデータを収集する。

【００３５】また、図７に示すようにこのライン状吸収
体５１を取り除き、ファントム５２のみとした状態で、
同様に、Ｔマスク生成器１６からのＴマスクを用いて処
理するＴマスク処理回路１４を経たアドレス信号を、ア
ドレスごとにＴｖメモリ２４でカウントし、Ｔｖデータ
を収集する。

【００３６】このＴｃデータとＴｖデータとの比（Ｔｃ
／Ｔｖ）は、ライン状吸収体５１のある・なしのデータ
の比であるから、ファントム５２から出た放射線のライ
ン状吸収体５１での吸収減衰を表わすものとなってい
る。そこで、トランスミッションデータ補正回路２６に
おいて、つぎの演算を行ってＴｔデータを得る。 Ｔｔ＝Ｔｍ−Ｅｍ・ｋ・（Ｔｃ／Ｔｖ） ここで、ｋはＴマスクとＥマスクとの間の収集効率の比
であり、この式の右辺の第２項は、Ｔｍデータに含まれ
る真のエミッションデータ成分となる。すなわち、Ｅｍ
データは上記の通りＥマスクによる感度不均一性の影響
を受けているが、Ｔｍデータに含まれる被検体３０から
のエミッションデータもまたＴマスクによる感度不均一
性の影響を受けている（なお、Ｔｍデータに含まれる線
源１８からの放射線によるデータはＴマスクをつねに通
過するのでＴマスクの影響を受けず、Ｔマスク感度不均
一性補正の必要はない）。そこで、あらかじめ、検出器
１１のすべての対から一様に出力を生じさせ、Ｔマスク
およびＥマスクを１回転分変化させて、その期間、Ｔマ
スク処理回路１４およびＥマスク処理回路１５で処理さ
れたアドレス信号をＴｍメモリ２２やＥｍメモリ２５で
収集するか、あるいはこれと同等の処理をコンピュータ
シュミュレーションで行って、その各アドレスでのカウ
ントＴＣＤおよびＥＣＤをそれぞれ得て、ｋ＝ＴＣＤ／
ＥＣＤを各アドレスごとに求めておき、このｋをＥｍに
乗じれば、Ｅマスクを通して収集された各アドレスのカ
ウントを、Ｔマスクを通して収集した被検体３０からの
エミッションデータに変換することができる。そして、
このＥｍ・ｋに（Ｔｃ／Ｔｖ）を乗じることは、被検体
３０からの放射線のライン線源１８での吸収減衰を補正
することになる。そのため、上記の式で得られるＴｔデ
ータは、Ｔｍデータに含まれる真のエミッションデータ
成分を除去した、ライン線源１８から放射線によるデー
タのみからなる真のトランスミッションデータとなる。

【００３７】このＴｔデータは吸収算出回路２８に送ら
れて、Ｔメモリ２１から読み出されたＴデータと比較さ
れる。このＴデータは、被検体３０を配置しない状態で
ライン線源１８のみを回転させたときＴメモリ２１で収
集したデータであり、被検体３０が存在しないため、被
検体３０による吸収をまったく受けていないものであ
る。そのため、各アドレスごとに求めたそれらの比（Ｔ
ｔ／Ｔ）は、アドレス（ｄ、θ）ごとの、被検体３０に
おける吸収の割合を表わすことになる。

【００３８】吸収補正回路２９では、Ｅマスク感度補正
回路２７から得られるアドレスごとのＥｔデータに対
し、対応するアドレスの（Ｔｔ／Ｔ）比が作用させら
れ、これにより吸収の影響について補正されたエミッシ
ョンデータが得られる。このエミッションデータは画像
再構成装置３１によって画像再構成演算を受け、再構成
された画像はディスプレイ装置３２で表示され、あるい
は図示しない記録装置で記録される。

【００３９】なお、上記において、メモリ２１〜２５を
個別メモリとして表現したが、これらはいずれも単にサ
イノグラムのアドレスに対応したアドレスを持つデータ
収集用の加算メモリであれば足り、大きな容量の単一の
メモリの一部ずつを利用するよう構成することもでき
る。また、アドレスの所定領域をマスクする処理を一種
のゲート回路であるマスク処理回路１４、１５で行うと
したが、マスクされた領域に含まれるアドレスでは加算
をしなければよいのであるから、マスク生成器１６、１
７で生成されるマスクに関する情報で直接メモリを制御
するようにしてもよいし、アドレス変換器１３が、マス
クされる領域のアドレスの変換自体を行わないように構
成することもできる。後者の場合、アドレス変換器１３
を２系統設けて、それぞれにＴマスク生成器１６、Ｅマ
スク生成器１７の機能を含ませることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のポジト
ロンＥＣＴ装置によれば、被検体に放射性薬剤を投与し
た状態でその周囲にトランスミッションデータ収集用の
外部線源を回転させながら、マスクデータ収集手法によ
ってエミッションデータとトランスミッションデータと
を同時収集する際に、トランスミッションデータとして
収集したデータに含まれるエミッションデータ成分を、
そのエミッションデータ成分が外部線源での吸収の影響
を受けたものであることを正確に見積もった上で上記の
同時収集したエミッションデータから求めて、これを除
去して正確なトランスミッションデータを得、データの
定量性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるポジトロンＥＣＴ装置のブロ
ック図。

【図２】ライン線源１８の各位置を示す模式図。

【図３】ライン線源１８の各位置でのサイノグラムを示
す図。

【図４】ライン線源１８の各位置でのＴマスクを示す
図。

【図５】ライン線源１８の各位置でのＥマスクを示す
図。

【図６】ライン線源１８での吸収補正データを得るため
ファントム５２の周囲にライン状吸収体５１を回転させ
る様子を示す模式図。

【図７】ライン線源１８での吸収補正データを得るため
ファントム５２の周囲にライン状吸収体５１を配置しな
い状態を示す模式図。

【符号の説明】

１０ 検出器リング型配列 １１ 検出器 １２ コインシデンス回路 １３ アドレス変換器 １４ Ｔマスク処理回路 １５ Ｅマスク処理回路 １６ Ｔマスク生成器 １７ Ｅマスク生成器 １８ ライン線源 １９ 回転位置読み取り装置 ２１ Ｔデータ収集用メモリ ２２ Ｔｍデータ収集用メモリ ２３ Ｔｃデータ収集用メモリ ２４ Ｔｖデータ収集用メモリ ２５ Ｅｍデータ収集用メモリ ２６ トランスミッションデータ補正
回路 ２７ Ｅマスク感度補正回路 ２８ 吸収算出回路 ２９ 吸収補正回路 ３０ 被検体 ３１ 画像再構成装置 ３２ ディスプレイ装置 ４１ 被検体３０からのデータ ４２ ライン線源１８からのデータ ５１ ライン状吸収体 ５２ ファントム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の放射線検出手段がリング型に配列
   された放射線検出手段のリング型配列と、上記の多数の
   放射線検出手段のうちの２つから同時に出力が生じたこ
   とを検出する同時検出手段と、該２つの検出手段の対
   を、対応するアドレス信号に変換するアドレス変換手段
   と、該アドレス信号が生じたときそのアドレス信号で指
   定されるアドレスにおいてカウントすることによりデー
   タ収集する手段と、上記リング型配列内に配置され、該
   リング型配列に沿って回転移動させられるポジトロン放
   出性放射線発生手段と、その回転位置情報を得る手段
   と、該回転位置情報に応じて変化させられる、上記アド
   レス上のマスク領域をマスクすることによりその領域内
   のアドレスではカウントさせないこととして、ポジトロ
   ン放出性物質を含む被検体が上記リング型配列内に配置
   されているときに上記データ収集手段においてトランス
   ミッションデータとエミッションデータとを別個に同時
   収集させる手段と、上記被検体の代わりにポジトロン放
   出性物質を含むファントムを配置するとともに上記ポジ
   トロン放出性放射線発生手段の代わりにこれと同じ吸収
   特性を有する吸収体を用い、該吸収体を回転させながら
   収集した該ファントムからの放射線によるエミッション
   データと該吸収体を取り除いた状態で収集した該ファン
   トムからの放射線によるエミッションデータとの関係か
   ら放射線が上記ポジトロン放出性放射線発生手段と透過
   する際に受ける吸収に関するデータを求める手段と、上
   記トランスミッションデータとして収集されたデータか
   ら、対応するアドレスのエミッションデータに上記吸収
   データを作用させることにより補正したデータを減算し
   てエミッションデータ成分を除いたトランスミッション
   データを得る手段と、該エミッションデータ成分を除い
   たトランスミッションデータと被検体が上記リング型配
   列内に配置されていないときのトランスミッションデー
   タとの関係に応じて上記のエミッションデータの吸収補
   正を行う吸収補正手段とを備えることを特徴とするポジ
   トロンＥＣＴ装置。