JPH1152059A - 核像形成方法及び装置 - Google Patents
核像形成方法及び装置Info
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- JPH1152059A JPH1152059A JP10082387A JP8238798A JPH1152059A JP H1152059 A JPH1152059 A JP H1152059A JP 10082387 A JP10082387 A JP 10082387A JP 8238798 A JP8238798 A JP 8238798A JP H1152059 A JPH1152059 A JP H1152059A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
- G01T1/172—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector with coincidence circuit arrangements
Abstract
(57)【要約】
【課題】 一致像形成を使用する核医療のための核像形
成方法及び装置を提供する。 【解決手段】 一致像形成に使用するカメラは、検査領
域(12)に対して配置された検出器(10a,10b) を含む。一
致論理回路(14)は、検出器(10a,10b) により検出される
ガンマ線が指定の時間間隔内に生じるかどうかを決定す
る。もしそうであれば、検出された事象のエネルギー及
び位置が決定される。各検出器(10a,10b)に関連したエ
ネルギー弁別回路(20a,20b) は、検出された事象が指定
のエネルギー窓内に入るかどうかを決定する。リストモ
ードプロセッサ(22)は、一致事象のリストを発生する。
リバイニングプロセッサ(24)は、事象をリバイニング
し、そして重みプロセッサ(26)は、検出されたガンマ線
のエネルギーに基づいて各一致事象を重み付けする。
成方法及び装置を提供する。 【解決手段】 一致像形成に使用するカメラは、検査領
域(12)に対して配置された検出器(10a,10b) を含む。一
致論理回路(14)は、検出器(10a,10b) により検出される
ガンマ線が指定の時間間隔内に生じるかどうかを決定す
る。もしそうであれば、検出された事象のエネルギー及
び位置が決定される。各検出器(10a,10b)に関連したエ
ネルギー弁別回路(20a,20b) は、検出された事象が指定
のエネルギー窓内に入るかどうかを決定する。リストモ
ードプロセッサ(22)は、一致事象のリストを発生する。
リバイニングプロセッサ(24)は、事象をリバイニング
し、そして重みプロセッサ(26)は、検出されたガンマ線
のエネルギーに基づいて各一致事象を重み付けする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に核医療のため
の、そして特に一致像形成を使用する核像形成の分野に
係る。しかしながら、本発明は、検出された事象に重み
を指定することが必要な他の用途にも適用できることが
明らかである。
の、そして特に一致像形成を使用する核像形成の分野に
係る。しかしながら、本発明は、検出された事象に重み
を指定することが必要な他の用途にも適用できることが
明らかである。
【０００２】
【従来の技術】核像形成においては、 99mＴｃ又は 201
Ｔｌのような放射線医薬品が患者の身体に投与される。
この放射線医薬品が減衰するときに、ガンマ線が発生さ
れる。これらのガンマ線が検出され、臨床学的に有用な
像を構成するのに使用される。陽電子放出断層撮影法
（ＰＥＴ）は、核医療の一部門であり、18Ｆ−フルオロ
デオキシグルコース（ＦＤＧ）のような陽電子放出の放
射線医薬品が患者の身体に導入される。放出された各陽
電子は、消滅事象として知られている仕方で電子と反応
し、一対の５１１ｋｅＶのガンマ線を発生する。これら
のガンマ線は、約１８０°離れた方向、即ち互いに逆方
向に放出される。
Ｔｌのような放射線医薬品が患者の身体に投与される。
この放射線医薬品が減衰するときに、ガンマ線が発生さ
れる。これらのガンマ線が検出され、臨床学的に有用な
像を構成するのに使用される。陽電子放出断層撮影法
（ＰＥＴ）は、核医療の一部門であり、18Ｆ−フルオロ
デオキシグルコース（ＦＤＧ）のような陽電子放出の放
射線医薬品が患者の身体に導入される。放出された各陽
電子は、消滅事象として知られている仕方で電子と反応
し、一対の５１１ｋｅＶのガンマ線を発生する。これら
のガンマ線は、約１８０°離れた方向、即ち互いに逆方
向に放出される。
【０００３】一対の検出器が各ガンマ線の位置及びエネ
ルギーを登録し、これにより、消滅事象、ひいては、陽
電子源の位置に関する情報を与える。ガンマ線は、互い
に逆方向に進むので、陽電子消滅は、検出されたガンマ
線を結ぶ一致線に沿って発生したと言える。多数のこの
ような事象が収集され、そして臨床学的に有用な像を再
構成するのに使用される。
ルギーを登録し、これにより、消滅事象、ひいては、陽
電子源の位置に関する情報を与える。ガンマ線は、互い
に逆方向に進むので、陽電子消滅は、検出されたガンマ
線を結ぶ一致線に沿って発生したと言える。多数のこの
ような事象が収集され、そして臨床学的に有用な像を再
構成するのに使用される。
【０００４】臨床学的な陽電子消滅像形成のためのエネ
ルギースペクトルは、５１１ｋｅＶの光ピークを特徴と
する。同様に、コンプトン散乱放射線は、コンプトンの
縁と同程度に高いエネルギーを有するカウントに貢献す
る。一致像形成においては、二重エネルギー窓検出機構
が時々使用される。光ピークのまわりの窓と、コンプト
ン領域付近の窓が識別される。両方の検出器が光ピーク
窓内に時間的に同時に事象を検出した場合、又は一方の
検出器が光ピーク窓内に事象を観察し、そして他方の検
出器がコンプトン窓内に事象を同時に検出する場合に、
一致事象がカウントされる。各々の場合に、メモリ位置
が増加されて、事象及びその位置を記録し、各事象が等
しく重み付けされる。両方の検出器がコンプトン事象を
観察するところの事象は、破棄される。
ルギースペクトルは、５１１ｋｅＶの光ピークを特徴と
する。同様に、コンプトン散乱放射線は、コンプトンの
縁と同程度に高いエネルギーを有するカウントに貢献す
る。一致像形成においては、二重エネルギー窓検出機構
が時々使用される。光ピークのまわりの窓と、コンプト
ン領域付近の窓が識別される。両方の検出器が光ピーク
窓内に時間的に同時に事象を検出した場合、又は一方の
検出器が光ピーク窓内に事象を観察し、そして他方の検
出器がコンプトン窓内に事象を同時に検出する場合に、
一致事象がカウントされる。各々の場合に、メモリ位置
が増加されて、事象及びその位置を記録し、各事象が等
しく重み付けされる。両方の検出器がコンプトン事象を
観察するところの事象は、破棄される。
【０００５】又、一致像形成のための多切片リバイニン
グ(rebinning) 技術が米国特許第５，３３１，５５３号
から知られている。この技術によれば、事象の軸方向角
度に基づいて２つ以上のメモリ位置が増加される。しか
しながら、米国特許第５，３３１，５５３号は、種々の
事象を正規化し、ひいては、検出されたエネルギーに関
わりなく等しく重み付けしなければならないことを教示
している。
グ(rebinning) 技術が米国特許第５，３３１，５５３号
から知られている。この技術によれば、事象の軸方向角
度に基づいて２つ以上のメモリ位置が増加される。しか
しながら、米国特許第５，３３１，５５３号は、種々の
事象を正規化し、ひいては、検出されたエネルギーに関
わりなく等しく重み付けしなければならないことを教示
している。
【０００６】より一般的に、核像形成においては、各検
出事象に対して決定された位置座標に対応するメモリ位
置を増加することにより像の投影即ちサイノグラムが形
成される。メモリ位置は、事象エネルギーが特定のエネ
ルギー窓内にあるときに増加される。或いは又、データ
がリストモードで収集される場合には、同様の増加が後
処理で行われる。
出事象に対して決定された位置座標に対応するメモリ位
置を増加することにより像の投影即ちサイノグラムが形
成される。メモリ位置は、事象エネルギーが特定のエネ
ルギー窓内にあるときに増加される。或いは又、データ
がリストモードで収集される場合には、同様の増加が後
処理で行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これら技術の共通点
は、事象が２進形態で重み付けされ、即ち受け入れられ
るか拒絶されるかのいずれかであることである。その結
果、これら技術は、各事象により表される相対的な重要
性又は確実性を伝えることができない。例えば、コンプ
トン窓内に入る事象の位置の不確実性は、光ピーク窓内
に入る事象より大きい。この不確実性を考慮できないこ
とにより、検出事象に関する重要な情報が失われ、それ
故、得られる像の情報に使用することができない。
は、事象が２進形態で重み付けされ、即ち受け入れられ
るか拒絶されるかのいずれかであることである。その結
果、これら技術は、各事象により表される相対的な重要
性又は確実性を伝えることができない。例えば、コンプ
トン窓内に入る事象の位置の不確実性は、光ピーク窓内
に入る事象より大きい。この不確実性を考慮できないこ
とにより、検出事象に関する重要な情報が失われ、それ
故、得られる像の情報に使用することができない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によ
れば、陽電子消滅事象の特性であるガンマ線が検出さ
れ、そしてそれらのエネルギーが決定される。その決定
されたエネルギーに基づいて少なくとも３つの異なる重
みの１つが陽電子消滅事象に指定される。複数の陽電子
消滅事象に対してこれらの段階が繰り返され、そして重
み付けされた事象を表す像が形成される。
れば、陽電子消滅事象の特性であるガンマ線が検出さ
れ、そしてそれらのエネルギーが決定される。その決定
されたエネルギーに基づいて少なくとも３つの異なる重
みの１つが陽電子消滅事象に指定される。複数の陽電子
消滅事象に対してこれらの段階が繰り返され、そして重
み付けされた事象を表す像が形成される。
【０００９】本発明のより限定された特徴によれば、第
１のエネルギー窓が確立される。この第１のエネルギー
窓は、陽電子消滅により発生されたガンマ線の特徴であ
るエネルギーを含む。第１のエネルギー窓よりエネルギ
ーの低い第２のエネルギー窓が確立され、そして検出さ
れたガンマ線のエネルギーが第１及び第２の窓に対して
決定される。両方のガンマ線の決定されたエネルギーが
第１の窓内にある場合には第１の重みが事象に指定され
る。一方のガンマ線の決定されたエネルギーが第１の窓
内にありそして他方のガンマ線の決定されたエネルギー
が第２の窓内にある場合には第２の重みが事象に指定さ
れる。両方のガンマ線の決定されたエネルギーが第２の
窓内にある場合には第３の重みが事象に指定される。
１のエネルギー窓が確立される。この第１のエネルギー
窓は、陽電子消滅により発生されたガンマ線の特徴であ
るエネルギーを含む。第１のエネルギー窓よりエネルギ
ーの低い第２のエネルギー窓が確立され、そして検出さ
れたガンマ線のエネルギーが第１及び第２の窓に対して
決定される。両方のガンマ線の決定されたエネルギーが
第１の窓内にある場合には第１の重みが事象に指定され
る。一方のガンマ線の決定されたエネルギーが第１の窓
内にありそして他方のガンマ線の決定されたエネルギー
が第２の窓内にある場合には第２の重みが事象に指定さ
れる。両方のガンマ線の決定されたエネルギーが第２の
窓内にある場合には第３の重みが事象に指定される。
【００１０】本発明の更に別の限定された特徴によれ
ば、第１の重みは、第２の重みより大きく、そして第３
の重みは、ゼロである。第２のエネルギーの重みは、コ
ンプトンの縁を含む。本発明の別の限定された特徴によ
れば、検出されたガンマ線の位置が決定されそしてその
位置に基づいてメモリアドレスが発生される。メモリア
ドレスに含まれた値に重みの値が加えられる。
ば、第１の重みは、第２の重みより大きく、そして第３
の重みは、ゼロである。第２のエネルギーの重みは、コ
ンプトンの縁を含む。本発明の別の限定された特徴によ
れば、検出されたガンマ線の位置が決定されそしてその
位置に基づいてメモリアドレスが発生される。メモリア
ドレスに含まれた値に重みの値が加えられる。
【００１１】本発明の別の特徴によれば、放射性核種の
減衰により発生されるガンマ放射線が検出される。検出
事象の発生が通知され、そして事象の位置が決定され
る。決定された位置の精度を表すパラメータが測定さ
れ、そして測定されたパラメータの値に基づいて少なく
とも３つの重み値の１つが事象に指定される。複数の放
射性核種の減衰に対してこれらの段階が繰り返され、そ
して像が発生される。
減衰により発生されるガンマ放射線が検出される。検出
事象の発生が通知され、そして事象の位置が決定され
る。決定された位置の精度を表すパラメータが測定さ
れ、そして測定されたパラメータの値に基づいて少なく
とも３つの重み値の１つが事象に指定される。複数の放
射性核種の減衰に対してこれらの段階が繰り返され、そ
して像が発生される。
【００１２】本発明の限定された特徴によれば、測定さ
れるパラメータは、検出されるガンマ放射線のエネルギ
ーである。本発明の別の限定された特徴によれば、検出
される放射線は、陽電子消滅事象により発生される第１
及び第２のガンマ線を含む。本発明の更に別の特徴にお
いては、測定されるパラメータは、シンチレータの光パ
ルスの空間分布である。
れるパラメータは、検出されるガンマ放射線のエネルギ
ーである。本発明の別の限定された特徴によれば、検出
される放射線は、陽電子消滅事象により発生される第１
及び第２のガンマ線を含む。本発明の更に別の特徴にお
いては、測定されるパラメータは、シンチレータの光パ
ルスの空間分布である。
【００１３】本発明の別の特徴によれば、放射性核種の
減衰により発生されるガンマ放射線が検出される。検出
事象の発生が通知され、そして検出された放射線のエネ
ルギーが決定される。決定されたエネルギーに基づいて
少なくとも３つの重みの１つが事象に指定される。本発
明の可変重み付けを用いた核像形成の第１の効果は、得
られる像の質への事象のあり得べき貢献に関連した情報
が保持されることである。別の効果は、検出事象が像の
質へのあり得べき貢献に基づいて重み付けされることで
ある。
減衰により発生されるガンマ放射線が検出される。検出
事象の発生が通知され、そして検出された放射線のエネ
ルギーが決定される。決定されたエネルギーに基づいて
少なくとも３つの重みの１つが事象に指定される。本発
明の可変重み付けを用いた核像形成の第１の効果は、得
られる像の質への事象のあり得べき貢献に関連した情報
が保持されることである。別の効果は、検出事象が像の
質へのあり得べき貢献に基づいて重み付けされることで
ある。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による核像形成方法及び核
像形成カメラは、添付図面を参照して一例として以下に
詳細に説明する。核像形成においては、検出された事象
が、ｘ、ｙ位置及びエネルギーｚにより特徴付けされ
る。一致像形成においては、一致事象が、時間的に同時
に検出された２つの事象により特徴付けされる。多数の
このような一致事象が検出され、そして通常は、それに
より得られる投影をフィルタしそして像空間を通る線を
後方投影することにより像が再構成される。従って、像
の精度は、投影の精度に関連し、これら投影は、個々の
検出された事象の貢献を加算することにより構成され
る。
像形成カメラは、添付図面を参照して一例として以下に
詳細に説明する。核像形成においては、検出された事象
が、ｘ、ｙ位置及びエネルギーｚにより特徴付けされ
る。一致像形成においては、一致事象が、時間的に同時
に検出された２つの事象により特徴付けされる。多数の
このような一致事象が検出され、そして通常は、それに
より得られる投影をフィルタしそして像空間を通る線を
後方投影することにより像が再構成される。従って、像
の精度は、投影の精度に関連し、これら投影は、個々の
検出された事象の貢献を加算することにより構成され
る。
【００１５】しかし、検出された事象は、異なる不確実
性をしばしば有する。例えば、シンチレーションクリス
タルの光出力は、検出された放射線のエネルギーに関連
している。低エネルギー事象は、位置を計算するところ
のシンチレーション光をあまり発生しないので、測定さ
れた位置を決定できる信頼性は低い。一方、高エネルギ
ー事象は、より多くのシンチレーション光を発生し、比
較的高い信頼性で位置を決定できる。検出された事象の
精度の信頼性は、散乱の影響も受ける。この技術で良く
知られたように、散乱は、ガンマ線のエネルギーを変化
させると共に、その方向も変化させる。
性をしばしば有する。例えば、シンチレーションクリス
タルの光出力は、検出された放射線のエネルギーに関連
している。低エネルギー事象は、位置を計算するところ
のシンチレーション光をあまり発生しないので、測定さ
れた位置を決定できる信頼性は低い。一方、高エネルギ
ー事象は、より多くのシンチレーション光を発生し、比
較的高い信頼性で位置を決定できる。検出された事象の
精度の信頼性は、散乱の影響も受ける。この技術で良く
知られたように、散乱は、ガンマ線のエネルギーを変化
させると共に、その方向も変化させる。
【００１６】検出された事象は、散乱の存在及び位置に
基づいて種々の分類にグループ分けすることができる。
例えば、散乱されることなくガンマ線が検出されたとき
に、真の事象が生じる。ガンマ線は、検出される前に直
線路を進行すると仮定できるので、その基礎となる事象
の実際の位置は、比較的高い精度で分かる。散乱されな
いと、これらのガンマ線は、使用する特定の放射性医薬
品の主たる光ピークの領域のエネルギーにより特徴付け
される（ 99mＴｃの場合には約１４０ｋｅＶ、 201Ｔｌ
の場合には８０ｋｅＶ、陽電子消滅により発生されたガ
ンマ線の場合には５１１ｋｅＶ）。主たる光ピークの上
部において検出された事象は、特に散乱されるおそれが
ない。それ故、これら事象の位置は、特に高度の信頼性
で決定することができる。その結果、真の事象は、像の
質に積極的に貢献する。
基づいて種々の分類にグループ分けすることができる。
例えば、散乱されることなくガンマ線が検出されたとき
に、真の事象が生じる。ガンマ線は、検出される前に直
線路を進行すると仮定できるので、その基礎となる事象
の実際の位置は、比較的高い精度で分かる。散乱されな
いと、これらのガンマ線は、使用する特定の放射性医薬
品の主たる光ピークの領域のエネルギーにより特徴付け
される（ 99mＴｃの場合には約１４０ｋｅＶ、 201Ｔｌ
の場合には８０ｋｅＶ、陽電子消滅により発生されたガ
ンマ線の場合には５１１ｋｅＶ）。主たる光ピークの上
部において検出された事象は、特に散乱されるおそれが
ない。それ故、これら事象の位置は、特に高度の信頼性
で決定することができる。その結果、真の事象は、像の
質に積極的に貢献する。
【００１７】シンチレータ散乱事象においては、例え
ば、ガンマ線が第１の相互作用においてシンチレータ結
晶により部分的に吸収されるだけである場合には、シン
チレータ結晶内にコンプトン散乱が生じる。これらの事
象は、特定の放射性医薬品に対するコンプトンの縁のエ
ネルギー（ 99mＴｃの場合には約５０ｋｅＶ、 201Ｔｌ
の場合には１９ｋｅＶ、陽電子消滅により発生されたガ
ンマ線の場合には３４０ｋｅＶ）より低いエネルギーを
有するものとして検出される。事象が検出される位置
は、シンチレータ吸収（ひいては、散乱）が生じた位置
であるから、その基礎となる事象の位置は、比較的高い
精度で決定することができる。その結果、シンチレータ
の散乱事象は、像の質に積極的に貢献する傾向がある。
シンチレータ散乱は、ヨウ化ナトリウムＮａＩ（Ｔｌ）
シンチレーション結晶を用いるときには陽電子消滅像形
成において優勢な形態の相互作用であるが、ビスマスゲ
ルマナイトＢＧＯシンチレータが使用されるときには、
あまり一般的ではない。シンチレータ散乱は、消滅像形
成に関連した高いエネルギーにおいて特に重要となる。
ば、ガンマ線が第１の相互作用においてシンチレータ結
晶により部分的に吸収されるだけである場合には、シン
チレータ結晶内にコンプトン散乱が生じる。これらの事
象は、特定の放射性医薬品に対するコンプトンの縁のエ
ネルギー（ 99mＴｃの場合には約５０ｋｅＶ、 201Ｔｌ
の場合には１９ｋｅＶ、陽電子消滅により発生されたガ
ンマ線の場合には３４０ｋｅＶ）より低いエネルギーを
有するものとして検出される。事象が検出される位置
は、シンチレータ吸収（ひいては、散乱）が生じた位置
であるから、その基礎となる事象の位置は、比較的高い
精度で決定することができる。その結果、シンチレータ
の散乱事象は、像の質に積極的に貢献する傾向がある。
シンチレータ散乱は、ヨウ化ナトリウムＮａＩ（Ｔｌ）
シンチレーション結晶を用いるときには陽電子消滅像形
成において優勢な形態の相互作用であるが、ビスマスゲ
ルマナイトＢＧＯシンチレータが使用されるときには、
あまり一般的ではない。シンチレータ散乱は、消滅像形
成に関連した高いエネルギーにおいて特に重要となる。
【００１８】更に別の形式のシンチレータ散乱事象にお
いては、入射するガンマ線は、そのエネルギーがシンチ
レーション結晶により吸収される前に、１つ以上のコン
プトン相互作用を受ける。ガンマ線の全エネルギーが結
晶により本質的に瞬時に吸収されるので、この形式の相
互作用は、主たる光ピークの領域にエネルギーを有する
ものとして検出される。この形式の事象は、２つ以上の
相互作用（異なる位置を各々有する）により特徴付けさ
れるので、その基礎となる事象の位置は、単一のシンチ
レータ散乱相互作用の場合より若干低い精度で決定する
ことができる。それにも関わらず、この形式の散乱事象
は、像の質に積極的に貢献する傾向がある。
いては、入射するガンマ線は、そのエネルギーがシンチ
レーション結晶により吸収される前に、１つ以上のコン
プトン相互作用を受ける。ガンマ線の全エネルギーが結
晶により本質的に瞬時に吸収されるので、この形式の相
互作用は、主たる光ピークの領域にエネルギーを有する
ものとして検出される。この形式の事象は、２つ以上の
相互作用（異なる位置を各々有する）により特徴付けさ
れるので、その基礎となる事象の位置は、単一のシンチ
レータ散乱相互作用の場合より若干低い精度で決定する
ことができる。それにも関わらず、この形式の散乱事象
は、像の質に積極的に貢献する傾向がある。
【００１９】身体散乱事象においては、被検査身体内に
散乱が生じ、これにより、放出されるガンマ線の方向が
変化する。散乱事象の位置は未知でありそして方向が変
化するので、基礎となる事象の位置は、比較的低い精度
でしか決定できない。これらのガンマ線は、特定の放射
性医薬品のコンプトン領域のエネルギーを有するものと
して検出される。従って、この形式の散乱事象は、像の
質を低下する傾向がある。
散乱が生じ、これにより、放出されるガンマ線の方向が
変化する。散乱事象の位置は未知でありそして方向が変
化するので、基礎となる事象の位置は、比較的低い精度
でしか決定できない。これらのガンマ線は、特定の放射
性医薬品のコンプトン領域のエネルギーを有するものと
して検出される。従って、この形式の散乱事象は、像の
質を低下する傾向がある。
【００２０】他の形式の散乱事象も生じる。例えば、後
方散乱事象は、ガンマ線が相互作用なしにシンチレータ
を通過するときに生じ、検出器又は検出電子装置のガラ
スの裏板から後方散乱し、そして結晶を第２回目に通過
する際に吸収される。陽電子消滅像形成においては、多
数の検出される後方散乱ガンマ線は、１７０ないし２０
０ｋｅＶの範囲のエネルギーを特徴とする。
方散乱事象は、ガンマ線が相互作用なしにシンチレータ
を通過するときに生じ、検出器又は検出電子装置のガラ
スの裏板から後方散乱し、そして結晶を第２回目に通過
する際に吸収される。陽電子消滅像形成においては、多
数の検出される後方散乱ガンマ線は、１７０ないし２０
０ｋｅＶの範囲のエネルギーを特徴とする。
【００２１】一致事象も、同様に特徴付けすることがで
きる。真の一致事象においては、各検出ガンマ線が真の
事象として検出される。各ガンマ線は、同じ陽電子消滅
から生じ、そしてガンマ線は、散乱を生じることなく検
出される。従って、一致線に沿って減衰が生じるという
仮定（同一直線性の仮定）は有効であり、この事象は像
の質に積極的に貢献する。
きる。真の一致事象においては、各検出ガンマ線が真の
事象として検出される。各ガンマ線は、同じ陽電子消滅
から生じ、そしてガンマ線は、散乱を生じることなく検
出される。従って、一致線に沿って減衰が生じるという
仮定（同一直線性の仮定）は有効であり、この事象は像
の質に積極的に貢献する。
【００２２】部分的に散乱する一致事象においては、ガ
ンマ線の一方が真の事象として検出され、そしてその他
方が、シンチレータ散乱事象又は身体散乱事象のいずれ
かとして検出される。前者の場合には、同一直線性の仮
定がおそらく有効でありそしてその事象は、像の形成に
積極的に貢献する。しかしながら、後者の場合には、同
一直線性の仮定が無効であり、その事象は、像の質に対
し悪影響を及ぼす傾向がある。
ンマ線の一方が真の事象として検出され、そしてその他
方が、シンチレータ散乱事象又は身体散乱事象のいずれ
かとして検出される。前者の場合には、同一直線性の仮
定がおそらく有効でありそしてその事象は、像の形成に
積極的に貢献する。しかしながら、後者の場合には、同
一直線性の仮定が無効であり、その事象は、像の質に対
し悪影響を及ぼす傾向がある。
【００２３】二重散乱の一致事象では、両方のガンマ線
が散乱事象として検出される。いずれの事象も真の事象
として検出されないので、検出事象の少なくとも一方が
身体散乱事象から生じる可能性は、一方が真の事象であ
る場合よりも比較的高い。その結果、同一直線性の仮定
が真である可能性は低く、そして事象が像の質に積極的
に貢献する可能性も低い。
が散乱事象として検出される。いずれの事象も真の事象
として検出されないので、検出事象の少なくとも一方が
身体散乱事象から生じる可能性は、一方が真の事象であ
る場合よりも比較的高い。その結果、同一直線性の仮定
が真である可能性は低く、そして事象が像の質に積極的
に貢献する可能性も低い。
【００２４】以上の説明から明らかなように、核像形成
は、不確実性の要素を各々含む多数の個別の事象の検出
及び測定を伴う。統計学的な測定理論は、標準偏差σi
をもつ個別の測定値ｘi を次の式に基づいて合成し、平
均値（反転ｘ）及び標準偏差σの最良の推定値が次の数
１及び数２のように得られることを述べている。
は、不確実性の要素を各々含む多数の個別の事象の検出
及び測定を伴う。統計学的な測定理論は、標準偏差σi
をもつ個別の測定値ｘi を次の式に基づいて合成し、平
均値（反転ｘ）及び標準偏差σの最良の推定値が次の数
１及び数２のように得られることを述べている。
【００２５】
【数１】
【００２６】
【数２】
【００２７】従って、平均値を決定するときには、小さ
な不確実性をもつ事象が、大きな不確実性をもつ事象よ
りも大きく重み付けされる。この原理を利用して、核像
の質を最大にすることができる。
な不確実性をもつ事象が、大きな不確実性をもつ事象よ
りも大きく重み付けされる。この原理を利用して、核像
の質を最大にすることができる。
【００２８】図１を参照すれば、一致像形成に使用する
ためのガンマ線カメラは、検査領域１１の周りの対向す
る位置に配置された検出器１０ａ、１０ｂを含む。検査
領域１１は、像形成される対象物、例えば、患者１２を
受け入れるサイズにされる。患者の寝台（図示せず）又
は他の対象物支持体が、対象物１２を検査領域１１内に
支持する。各検出器１０は、ＮａＬ（Ｔｌ）シンチレー
タ結晶、光電子増倍管（ＰＭＴ）のｘ、ｙアレー、及び
処理電子装置を含む。シンチレータ結晶に当たるガンマ
線からのエネルギーは、光に変換され、この光は、１つ
以上のＰＭＴにより検出され、検出事象の信号を発生す
る。
ためのガンマ線カメラは、検査領域１１の周りの対向す
る位置に配置された検出器１０ａ、１０ｂを含む。検査
領域１１は、像形成される対象物、例えば、患者１２を
受け入れるサイズにされる。患者の寝台（図示せず）又
は他の対象物支持体が、対象物１２を検査領域１１内に
支持する。各検出器１０は、ＮａＬ（Ｔｌ）シンチレー
タ結晶、光電子増倍管（ＰＭＴ）のｘ、ｙアレー、及び
処理電子装置を含む。シンチレータ結晶に当たるガンマ
線からのエネルギーは、光に変換され、この光は、１つ
以上のＰＭＴにより検出され、検出事象の信号を発生す
る。
【００２９】一致論理回路１４は、両方の検出器１０
ａ、１０ｂによって検出された事象が同時に生じたかど
うか決定する。より詳細には、一致論理回路は、両検出
器が、例えば、１５ナノ秒程度の所定の一致時間間隔内
にガンマ線を検出したかどうか決定する。もしそうであ
れば、一致論理回路１４は、一致事象が生じたことを示
すデジタルの一致信号１６を発生する。一方、検出器１
０ａ、１０ｂが一致時間間隔より時間的に離れた事象を
検出した場合には、一致信号１６は発生されず、事象は
それ以上処理されない。
ａ、１０ｂによって検出された事象が同時に生じたかど
うか決定する。より詳細には、一致論理回路は、両検出
器が、例えば、１５ナノ秒程度の所定の一致時間間隔内
にガンマ線を検出したかどうか決定する。もしそうであ
れば、一致論理回路１４は、一致事象が生じたことを示
すデジタルの一致信号１６を発生する。一方、検出器１
０ａ、１０ｂが一致時間間隔より時間的に離れた事象を
検出した場合には、一致信号１６は発生されず、事象は
それ以上処理されない。
【００３０】各検出器１０ａ、１０ｂには、検出された
事象のエネルギーｚ及び位置ｘ、ｙの両方を決定するエ
ネルギー及び位置決定回路１８ａ、１８ｂが関連され
る。この回路１８ａ、１８ｂは、一致信号１６によりト
リガーされ、一致事象に対してのみエネルギーｚ及び位
置ｘ、ｙが決定される。各一致事象ごとに、検出器１０
ａ、１０ｂにより検出された事象に対応して、位置及び
エネルギーｘ1 、ｙ1 、ｚ1 及びｘ2 、ｙ2 、ｚ2 が発
生される。非一致事象は処理されない。
事象のエネルギーｚ及び位置ｘ、ｙの両方を決定するエ
ネルギー及び位置決定回路１８ａ、１８ｂが関連され
る。この回路１８ａ、１８ｂは、一致信号１６によりト
リガーされ、一致事象に対してのみエネルギーｚ及び位
置ｘ、ｙが決定される。各一致事象ごとに、検出器１０
ａ、１０ｂにより検出された事象に対応して、位置及び
エネルギーｘ1 、ｙ1 、ｚ1 及びｘ2 、ｙ2 、ｚ2 が発
生される。非一致事象は処理されない。
【００３１】エネルギー弁別回路２０ａ、２０ｂは、検
出された事象が、１つ以上の所定のエネルギー窓Ｗ1 、
Ｗ2 、・・・Ｗn の１つに入るかどうか決定する。検出
された事象の一方又は両方がエネルギー範囲Ｗn の１つ
から外れるような一致事象は拒絶され、その事象はそれ
以上処理されない。リストモードプロセッサ２２は、複
数の一致事象対の各々において検出された事象のエネル
ギーｚ及び位置ｘ、ｙを含むリストを発生する。リスト
モードプロセッサ２２の出力は、便利な時間、例えば、
特定の患者のデータ収集が完了した後に、更に処理する
ために、メモリに記憶されるのが好ましい。
出された事象が、１つ以上の所定のエネルギー窓Ｗ1 、
Ｗ2 、・・・Ｗn の１つに入るかどうか決定する。検出
された事象の一方又は両方がエネルギー範囲Ｗn の１つ
から外れるような一致事象は拒絶され、その事象はそれ
以上処理されない。リストモードプロセッサ２２は、複
数の一致事象対の各々において検出された事象のエネル
ギーｚ及び位置ｘ、ｙを含むリストを発生する。リスト
モードプロセッサ２２の出力は、便利な時間、例えば、
特定の患者のデータ収集が完了した後に、更に処理する
ために、メモリに記憶されるのが好ましい。
【００３２】更なる処理は、従来の像形成コンピュータ
３０により行われるのが好ましい。リバイニング(rebin
ning) プロセッサ２４は、検出された事象の位置ｘ1 、
ｙ1及びｘ2 、ｙ2 に基づいてリストモードデータを分
類する。図２を参照すれば、像形成領域１２の中心２７
のようなポイントが定義される。横座標ｘ1 及びｘ
2は、中心２７に対する横座標Ｘと、検出器１０ａ、１
０ｂの１つの表面に対する横方向角度θとを計算するの
に使用される。図３を参照すれば、リストモードデータ
は、良く知られた「単一切片リバイニング」アルゴリズ
ムを使用して軸方向にもリバイニングされる。軸方向の
位置座標ｙ1 及びｙ2 は、平均軸方向座標Ｙを計算する
のに使用され、そして軸方向角度φは、ゼロと仮定され
る。従って、各一致事象に対してリバイニングされた座
標（Ｘ、Ｙ、θ）は、検出された座標（ｘ1 、ｘ2 、ｙ
1 、ｙ2 ）に基づいて決定される。又、各リバイニング
された一致事象には、各検出事象のエネルギーを表すタ
グが関連される。このタグは、例えば、各検出事象に関
連した各エネルギー窓Ｗn である。
３０により行われるのが好ましい。リバイニング(rebin
ning) プロセッサ２４は、検出された事象の位置ｘ1 、
ｙ1及びｘ2 、ｙ2 に基づいてリストモードデータを分
類する。図２を参照すれば、像形成領域１２の中心２７
のようなポイントが定義される。横座標ｘ1 及びｘ
2は、中心２７に対する横座標Ｘと、検出器１０ａ、１
０ｂの１つの表面に対する横方向角度θとを計算するの
に使用される。図３を参照すれば、リストモードデータ
は、良く知られた「単一切片リバイニング」アルゴリズ
ムを使用して軸方向にもリバイニングされる。軸方向の
位置座標ｙ1 及びｙ2 は、平均軸方向座標Ｙを計算する
のに使用され、そして軸方向角度φは、ゼロと仮定され
る。従って、各一致事象に対してリバイニングされた座
標（Ｘ、Ｙ、θ）は、検出された座標（ｘ1 、ｘ2 、ｙ
1 、ｙ2 ）に基づいて決定される。又、各リバイニング
された一致事象には、各検出事象のエネルギーを表すタ
グが関連される。このタグは、例えば、各検出事象に関
連した各エネルギー窓Ｗn である。
【００３３】他のリバイニング技術も使用できることが
明らかである。例えば、軸方向リバイニングを、横方向
に使用されるものと同様に行い、検出された軸方向座標
ｙ1及びｙ2 を使用して、軸方向座標Ｙ及び軸方向角度
φを計算することもできる。従って、リバイニングされ
た座標（Ｘ、Ｙ、θ、φ）が各一致事象ごとに発生され
る。事象重みプロセッサ２６は、精度の信頼性に基づい
て重みを各一致事象に指定する。より詳細には、好まし
い実施形態では、重みプロセッサ２６は、個々の検出事
象のエネルギーに基づいて一致事象に重みδを指定す
る。このように、事象は、それらの位置精度の信頼性、
ひいては、像の質への考えられる貢献に対して重み付け
される。像の質におそらく積極的に貢献する事象は、そ
うでない事象よりも強く重み付けされる。
明らかである。例えば、軸方向リバイニングを、横方向
に使用されるものと同様に行い、検出された軸方向座標
ｙ1及びｙ2 を使用して、軸方向座標Ｙ及び軸方向角度
φを計算することもできる。従って、リバイニングされ
た座標（Ｘ、Ｙ、θ、φ）が各一致事象ごとに発生され
る。事象重みプロセッサ２６は、精度の信頼性に基づい
て重みを各一致事象に指定する。より詳細には、好まし
い実施形態では、重みプロセッサ２６は、個々の検出事
象のエネルギーに基づいて一致事象に重みδを指定す
る。このように、事象は、それらの位置精度の信頼性、
ひいては、像の質への考えられる貢献に対して重み付け
される。像の質におそらく積極的に貢献する事象は、そ
うでない事象よりも強く重み付けされる。
【００３４】リバイニングされた座標（Ｘ、Ｙ、θ）
は、重みδと共に、投影マトリクスメモリ２８を更新す
るのに使用される。メモリ２８は、三次元アレーとして
見ることができ、各エレメントは、横方向位置Ｘ、軸方
向位置Ｙ、及び横方向角度θに基づいて独特のアドレス
を有する。各エレメント即ちメモリ位置は、カウントＣ
（Ｘ、Ｙ、θ）を含む。各一致事象ごとに、メモリ２８
の適切な位置が、次の関係式に基づき事象の発生及び重
みを反映するように更新される。 Ｃupdated （Ｘ、Ｙ、θ）＝Ｃprevious（Ｘ、Ｙ、θ）＋δ （３）
は、重みδと共に、投影マトリクスメモリ２８を更新す
るのに使用される。メモリ２８は、三次元アレーとして
見ることができ、各エレメントは、横方向位置Ｘ、軸方
向位置Ｙ、及び横方向角度θに基づいて独特のアドレス
を有する。各エレメント即ちメモリ位置は、カウントＣ
（Ｘ、Ｙ、θ）を含む。各一致事象ごとに、メモリ２８
の適切な位置が、次の関係式に基づき事象の発生及び重
みを反映するように更新される。 Ｃupdated （Ｘ、Ｙ、θ）＝Ｃprevious（Ｘ、Ｙ、θ）＋δ （３）
【００３５】再構成プロセッサ３２は、フィルタ式後方
投影又は反復再構成のような技術を使用してメモリ２８
のデータを処理し、像形成される対象物に対応する像を
発生する。もちろん、本発明は、反復及び他の再構成技
術にも等しく適用できる。オペレータインターフェイス
３４は、像の選択された部分を人間が読める形態へと変
換するための映像プロセッサ及びモニタを含むのが好ま
しい。本発明は、上記の実施形態に限定されるものでな
いことが当業者に明らかであろう。例えば、像形成領域
１２の周りに配置された３つ以上の検出器１０を使用す
ることもでき、各一致事象は、３つ以上の検出器のうち
の２つで同時に検出されたガンマ線により特徴付けされ
る。同様に、検出器１０は、データを収集するときに患
者１２の周りを容易に回転することができ、及び／又は
患者に対して軸方向に移動することができる。ビスマス
ゲルマナイト（ＢＧＯ）のような別のシンチレータを使
用することもできる。
投影又は反復再構成のような技術を使用してメモリ２８
のデータを処理し、像形成される対象物に対応する像を
発生する。もちろん、本発明は、反復及び他の再構成技
術にも等しく適用できる。オペレータインターフェイス
３４は、像の選択された部分を人間が読める形態へと変
換するための映像プロセッサ及びモニタを含むのが好ま
しい。本発明は、上記の実施形態に限定されるものでな
いことが当業者に明らかであろう。例えば、像形成領域
１２の周りに配置された３つ以上の検出器１０を使用す
ることもでき、各一致事象は、３つ以上の検出器のうち
の２つで同時に検出されたガンマ線により特徴付けされ
る。同様に、検出器１０は、データを収集するときに患
者１２の周りを容易に回転することができ、及び／又は
患者に対して軸方向に移動することができる。ビスマス
ゲルマナイト（ＢＧＯ）のような別のシンチレータを使
用することもできる。
【００３６】又、上記した種々の機能を異なる順序で実
行することもできる。例えば、一致事象のエネルギーの
重み付けは、プロセスの種々のポイントで、例えば、リ
バイニングの前に決定されてもよい。同様に、エネルギ
ーの弁別は、拒絶される事象の重みをゼロにセットする
ことにより、事象の重みが確立された後に行うこともで
きる。又、リストモード出力を種々の段階で発生できる
ことも明らかである。或いは又、データをリアルタイム
でリバイニング、重み付け及び記憶することもできる。
行することもできる。例えば、一致事象のエネルギーの
重み付けは、プロセスの種々のポイントで、例えば、リ
バイニングの前に決定されてもよい。同様に、エネルギ
ーの弁別は、拒絶される事象の重みをゼロにセットする
ことにより、事象の重みが確立された後に行うこともで
きる。又、リストモード出力を種々の段階で発生できる
ことも明らかである。或いは又、データをリアルタイム
でリバイニング、重み付け及び記憶することもできる。
【００３７】同様に、本発明は、一致論理回路１４を必
要としないように、従来のＳＰＥＣＴ（単一光子放出計
算断層撮影）に適用することもできる。一致像形成の場
合と同様に、使用する特定の放射線医薬品のエネルギー
スペクトルに対し、例えば、光ピーク及びコンプトンの
縁の領域に、２つ以上のエネルギー窓が画成される。
又、エネルギー窓は、２つの主たる光ピークを有するＩ
−１３１のような放射性医薬品の光ピーク領域に確立さ
れてもよい。この場合、高い方のエネルギー窓に入る事
象は、低い方のエネルギー窓に入る事象よりも強く重み
付けされる。又、各検出事象は、そのエネルギーに基づ
いて重み付けされ、そして像が再構成される。
要としないように、従来のＳＰＥＣＴ（単一光子放出計
算断層撮影）に適用することもできる。一致像形成の場
合と同様に、使用する特定の放射線医薬品のエネルギー
スペクトルに対し、例えば、光ピーク及びコンプトンの
縁の領域に、２つ以上のエネルギー窓が画成される。
又、エネルギー窓は、２つの主たる光ピークを有するＩ
−１３１のような放射性医薬品の光ピーク領域に確立さ
れてもよい。この場合、高い方のエネルギー窓に入る事
象は、低い方のエネルギー窓に入る事象よりも強く重み
付けされる。又、各検出事象は、そのエネルギーに基づ
いて重み付けされ、そして像が再構成される。
【００３８】動作中に、ＦＤＧのような放射性医薬品が
患者１２の身体に導入され、そして患者は、像形成領域
１１に配置される。検出器の１つ、例えば、検出器１０
ａにより事象が検出される。他方の検出器１０ｂにより
第２の事象が検出される。陽電子消滅の特性のように、
２つの事象が時間的に一致時間間隔内に生じた場合に
は、一致論理回路１４が一致信号１６を発生する。一致
信号によりトリガーされて、エネルギーレベル及び位置
回路１８ａ、１８ｂは、各検出事象のエネルギーレベル
ｚ及びｘ、ｙ位置を決定する。
患者１２の身体に導入され、そして患者は、像形成領域
１１に配置される。検出器の１つ、例えば、検出器１０
ａにより事象が検出される。他方の検出器１０ｂにより
第２の事象が検出される。陽電子消滅の特性のように、
２つの事象が時間的に一致時間間隔内に生じた場合に
は、一致論理回路１４が一致信号１６を発生する。一致
信号によりトリガーされて、エネルギーレベル及び位置
回路１８ａ、１８ｂは、各検出事象のエネルギーレベル
ｚ及びｘ、ｙ位置を決定する。
【００３９】エネルギー弁別回路２０ａ、２０ｂは、各
検出事象が予め選択された窓内に入るかどうか決定す
る。図４を参照すれば、陽電子消滅の特性である５１１
ｋｅＶの主たる光ピークの付近にエネルギー窓が確立さ
れる。この光ピーク窓の下端は約４３０ｋｅＶに位置す
るのが好ましく、一方、その上端は、約５９０ｋｅＶに
位置するのが好ましい。同様に、約３００ｋｅＶのコン
プトン領域にエネルギー窓が位置される。このコンプト
ン窓の下端は、約２６０ｋｅＶに位置するのが好まし
く、一方、その上端は、約３４０ｋｅＶに位置するのが
好ましい。
検出事象が予め選択された窓内に入るかどうか決定す
る。図４を参照すれば、陽電子消滅の特性である５１１
ｋｅＶの主たる光ピークの付近にエネルギー窓が確立さ
れる。この光ピーク窓の下端は約４３０ｋｅＶに位置す
るのが好ましく、一方、その上端は、約５９０ｋｅＶに
位置するのが好ましい。同様に、約３００ｋｅＶのコン
プトン領域にエネルギー窓が位置される。このコンプト
ン窓の下端は、約２６０ｋｅＶに位置するのが好まし
く、一方、その上端は、約３４０ｋｅＶに位置するのが
好ましい。
【００４０】検出された事象の一方又は両方が光ピーク
窓及びコンプトン窓の両方から外れる場合には、弁別回
路２０ａ、２０ｂは、両方の事象を拒絶させる。同様
に、両事象がコンプトン窓内に入る場合にも、両事象は
拒絶される。両方の事象が光ピーク窓内に入る場合、又
は一方の事象が光ピーク窓内に入りそして他方がコンプ
トン窓内に入る場合には、各ｘ、ｙ位置及びエネルギー
ｚの値がリストモードプロセッサ２２により処理され、
そしてデータ収集が完了するまで記憶される。
窓及びコンプトン窓の両方から外れる場合には、弁別回
路２０ａ、２０ｂは、両方の事象を拒絶させる。同様
に、両事象がコンプトン窓内に入る場合にも、両事象は
拒絶される。両方の事象が光ピーク窓内に入る場合、又
は一方の事象が光ピーク窓内に入りそして他方がコンプ
トン窓内に入る場合には、各ｘ、ｙ位置及びエネルギー
ｚの値がリストモードプロセッサ２２により処理され、
そしてデータ収集が完了するまで記憶される。
【００４１】リストされた一致事象の各々は、次いで、
リバイニングプロセッサ２４によりリバイニングされ
る。次いで、一致事象には、重みプロセッサ２６により
重みが指定される。両方の検出事象が光ピークエネルギ
ー範囲内に入るような一致事象は、最も強く重み付けさ
れ、検出事象の一方が光ピーク範囲内に入りそして他方
の事象がコンプトンエネルギー範囲内に入るような一致
事象は、あまり強く重み付けされない。上記したよう
に、両方の検出事象がコンプトン範囲内に入るような一
致事象は、拒絶回路２１により拒絶され、従って、有効
重みがゼロとなる。テーブルＩは、個々の検出事象のエ
ネルギーに基づいて各形式の一致事象に適用される重み
を示す。 テーブルＩ 光ピーク／光ピーク 光ピーク／コンプトン コンプトン／コンプトン 重み ２ １ ０ この情報は、図５のグラフに示されている。
リバイニングプロセッサ２４によりリバイニングされ
る。次いで、一致事象には、重みプロセッサ２６により
重みが指定される。両方の検出事象が光ピークエネルギ
ー範囲内に入るような一致事象は、最も強く重み付けさ
れ、検出事象の一方が光ピーク範囲内に入りそして他方
の事象がコンプトンエネルギー範囲内に入るような一致
事象は、あまり強く重み付けされない。上記したよう
に、両方の検出事象がコンプトン範囲内に入るような一
致事象は、拒絶回路２１により拒絶され、従って、有効
重みがゼロとなる。テーブルＩは、個々の検出事象のエ
ネルギーに基づいて各形式の一致事象に適用される重み
を示す。 テーブルＩ 光ピーク／光ピーク 光ピーク／コンプトン コンプトン／コンプトン 重み ２ １ ０ この情報は、図５のグラフに示されている。
【００４２】整数及び非整数の両方である他の重みも考
えられ、容易に実施することができる。又、拒絶回路２
１がコンプトン／コンプトン事象を拒絶する必要もな
い。この場合、コンプトン／コンプトン一致事象には、
重みプロセッサ２６によりゼロの重み（又は所望の非ゼ
ロの重み）を与えることができる。次いで、メモリ２８
の適切な位置が更新される。座標（Ｘ、Ｙ、θ）を有
し、各検出事象が光ピーク窓内に入るような一致事象の
場合には、例えば、メモリ２８の対応位置が次のように
更新される。 Ｃupdated （Ｘ、Ｙ、θ）＝Ｃprevious（Ｘ、Ｙ、θ）＋２ （４） 座標（Ｘ、Ｙ、θ）を有し、一方の検出事象が光ピーク
窓内に入りそして他方がコンプトン窓内に入るような一
致事象の場合には、例えば、メモリ２８の対応位置が次
のように更新される。
えられ、容易に実施することができる。又、拒絶回路２
１がコンプトン／コンプトン事象を拒絶する必要もな
い。この場合、コンプトン／コンプトン一致事象には、
重みプロセッサ２６によりゼロの重み（又は所望の非ゼ
ロの重み）を与えることができる。次いで、メモリ２８
の適切な位置が更新される。座標（Ｘ、Ｙ、θ）を有
し、各検出事象が光ピーク窓内に入るような一致事象の
場合には、例えば、メモリ２８の対応位置が次のように
更新される。 Ｃupdated （Ｘ、Ｙ、θ）＝Ｃprevious（Ｘ、Ｙ、θ）＋２ （４） 座標（Ｘ、Ｙ、θ）を有し、一方の検出事象が光ピーク
窓内に入りそして他方がコンプトン窓内に入るような一
致事象の場合には、例えば、メモリ２８の対応位置が次
のように更新される。
【００４３】 Ｃupdated （Ｘ、Ｙ、θ）＝Ｃprevious（Ｘ、Ｙ、θ）＋１ （５）
【００４４】本発明は、２つのエネルギー窓に限定され
るものでないことが当業者に明らかであろう。従って、
例えば、３つ以上のエネルギー窓を使用してもよく、こ
の場合も、一致事象は、検出されたガンマ線の各々に関
連したエネルギーに基づいて重み付けされる。同様に、
検出事象のエネルギーに基づいて４つ以上の重み値を確
立することもできる。
るものでないことが当業者に明らかであろう。従って、
例えば、３つ以上のエネルギー窓を使用してもよく、こ
の場合も、一致事象は、検出されたガンマ線の各々に関
連したエネルギーに基づいて重み付けされる。同様に、
検出事象のエネルギーに基づいて４つ以上の重み値を確
立することもできる。
【００４５】又、本発明は、エネルギー以外のパラメー
タに基づいて検出事象を重み付けするようにも使用でき
る。上記したように、あるシンチレータ散乱事象は、シ
ンチレータ内の多数の相互作用を特徴とする。これら形
式の事象に応答してシンチレータにより発生された光
は、単一相互作用事象の場合よりも広い領域にわたって
分布される傾向があり、従って、大きな位置的な不確実
性を招く。例えば、単一のコンプトン相互作用の後に完
全な吸収が続く場合には、一般的に楕円形のパターンで
光を発生する傾向となり、楕円の焦点は、相互作用の場
所となる。この事象には、通常、２つの焦点間の位置が
指定される。
タに基づいて検出事象を重み付けするようにも使用でき
る。上記したように、あるシンチレータ散乱事象は、シ
ンチレータ内の多数の相互作用を特徴とする。これら形
式の事象に応答してシンチレータにより発生された光
は、単一相互作用事象の場合よりも広い領域にわたって
分布される傾向があり、従って、大きな位置的な不確実
性を招く。例えば、単一のコンプトン相互作用の後に完
全な吸収が続く場合には、一般的に楕円形のパターンで
光を発生する傾向となり、楕円の焦点は、相互作用の場
所となる。この事象には、通常、２つの焦点間の位置が
指定される。
【００４６】従って、エネルギー及び位置決定回路１８
ａ、１８ｂは、例えば、従来の第２モーメント計算を行
うことにより、シンチレーション光パルスの空間分布を
決定するように使用することもできる。次いで、事象に
は、空間分布に対して一般的に逆の重みが指定される。
従って、比較的小さな空間分布を有する光を発生する事
象は、大きな空間分布を有する事象よりも強く重み付け
される。このように、高い精度で位置を決定できる事象
は、低い精度でしか位置を決定できない事象よりも強く
重み付けされる。
ａ、１８ｂは、例えば、従来の第２モーメント計算を行
うことにより、シンチレーション光パルスの空間分布を
決定するように使用することもできる。次いで、事象に
は、空間分布に対して一般的に逆の重みが指定される。
従って、比較的小さな空間分布を有する光を発生する事
象は、大きな空間分布を有する事象よりも強く重み付け
される。このように、高い精度で位置を決定できる事象
は、低い精度でしか位置を決定できない事象よりも強く
重み付けされる。
【００４７】以上、好ましい実施形態について本発明を
説明した。上記説明から種々の変更や修正がなされ得る
ことが明らかである。本発明は、特許請求の範囲内に入
る全てのこのような変更や修正及びその等効物を包含す
るものとする。
説明した。上記説明から種々の変更や修正がなされ得る
ことが明らかである。本発明は、特許請求の範囲内に入
る全てのこのような変更や修正及びその等効物を包含す
るものとする。
【図１】本発明によるガンマ線カメラのブロック図であ
る。
る。
【図２】軸方向に見た検出器の図で、横方向リバイニン
グを示す図である。
グを示す図である。
【図３】横方向に見た検出器の図で、軸方向リバイニン
グを示す図である。
グを示す図である。
【図４】陽電子消滅により発生されるガンマ線のエネル
ギースペクトル特性を示す図である。
ギースペクトル特性を示す図である。
【図５】検出されたガンマ線のエネルギーレベルに基づ
いて検出された一致事象に適用される重み付けを示す図
である。
いて検出された一致事象に適用される重み付けを示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク エイチ ヘラー アメリカ合衆国 オハイオ州 44125 ガ ーフィールド ハイツ マックラッケン ブールヴァード 9419
Claims (14)
- 【請求項１】 陽電子消滅事象の特性であるガンマ線を
検出し；その検出されたガンマ線のエネルギーを決定
し；その決定されたエネルギーに基づいて少なくとも３
つの異なる重みの１つを陽電子消滅事象に指定し；複数
の陽電子消滅事象に対して上記の検出、決定及び指定の
段階を繰り返し；そして重み付けされた事象を表す像を
形成するという段階を備えたことを特徴とする像形成方
法。 - 【請求項２】 陽電子消滅により発生されるガンマ線の
特性であるエネルギーを含む第１のエネルギー窓を確立
し；この第１のエネルギー窓よりエネルギーの低い第２
のエネルギー窓を確立し；検出されたガンマ線のエネル
ギーを第１及び第２の窓に対して決定し；両方のガンマ
線の決定されたエネルギーが第１の窓内にある場合には
第１の重みを、一方のガンマ線の決定されたエネルギー
が第１の窓内にありそして他方のガンマ線の決定された
エネルギーが第２の窓内にある場合には第２の重みを、
そして両方のガンマ線の決定されたエネルギーが第２の
窓内にある場合には第３の重みを事象に指定するという
段階を更に備えた請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 上記第１の重みは、第２の重みより大き
い請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 上記第３の重みはゼロである請求項２又
は３に記載の方法。 - 【請求項５】 上記第２のエネルギー窓は、コンプトン
の縁を含む請求項２ないし４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 検出されたガンマ線の位置を決定し；そ
の決定された位置に基づいてメモリアドレスを発生し、
メモリアドレスは値を含み；そして指定された重みをメ
モリアドレスに含まれた値に加える段階を更に備えた請
求項１ないし５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】 検出された消滅事象のリストを形成する
段階を更に含む請求項１ないし６のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項８】 陽電子消滅事象の特性であるガンマ線を
検出するための手段(10a,10b) と、各陽電子消滅事象に
対し検出されたガンマ線のエネルギーを決定するための
手段(20a,20b) と、その決定されたエネルギーに基づい
て少なくとも３つの異なる重みの１つを各陽電子消滅事
象に指定するための手段(26)と、上記陽電子消滅事象及
びそれらの指定された重みを表す像を形成するための手
段(32)とを備えたことを特徴とするガンマ線カメラ。 - 【請求項９】 上記検出手段(10a,10b) は、検査領域の
まわりに配置された少なくとも２つのシンチレーション
検出器を備えた請求項８に記載のガンマ線カメラ。 - 【請求項１０】 上記シンチレーション検出器は、ヨウ
化ナトリウムを含む請求項９に記載のガンマ線カメラ。 - 【請求項１１】 上記検出手段(10a,10b) は、更に、上
記検出器に電気的に通信する一致検出回路(14)を備え、
この一致検出回路は、一致事象を検出した際に信号を発
生する請求項９に記載のガンマ線カメラ。 - 【請求項１２】 第１のエネルギー窓を確立するための
手段(20a,20b) と、この第１のエネルギー窓よりエネル
ギーの低い第２のエネルギー窓を確立するための手段(2
0a,20b) と、検出されたガンマ線のエネルギーを第１及
び第２のエネルギー窓に対して決定するための手段(20
a,20b) と、第１及び第２のエネルギー窓に対し上記検
出されたガンマ線のエネルギーに基づく重みを事象に指
定するための手段(26)とを更に備えた請求項８ないし１
１のいずれかに記載のガンマ線カメラ。 - 【請求項１３】 第１のエネルギー窓は、陽電子消滅の
特性であるエネルギーを含み、そして第２のエネルギー
窓は、コンプトンの縁の特性であるエネルギーを含む請
求項１２に記載のガンマ線カメラ。 - 【請求項１４】 両方の検出されたガンマ線のエネルギ
ーが第１の窓内にある場合には第１の重みを、一方の検
出されたガンマ線のエネルギーが第１の窓内にありそし
て他方の検出されたガンマ線のエネルギーが第２の窓内
にある場合には第２の重みを、そして両方の検出された
ガンマ線のエネルギーが第２の窓内にある場合には第３
の重みを事象に指定するための手段を更に備えた請求項
１３に記載のガンマ線カメラ。
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