專利名稱：正電子ct裝置和核醫(yī)學(xué)圖像生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)從被檢體內(nèi)的放射性同位素(radioactiveisotope)放射出的伽 馬(Y)身寸線(gamma rays)的正電子CT裝置(Positron Emission Tomography Apparatus) (PET裝置)和核醫(yī)學(xué)圖像生成方法。
背景技術(shù)：
PET裝置檢測(cè)從被檢體內(nèi)的放射性同位素放射出的伽馬(Y)射線，根據(jù)該 檢測(cè)結(jié)果生成圖像(核醫(yī)學(xué)圖像)。在使用PET裝置的檢查中，向被檢體供給作為 放射性同位素的氟代脫氧葡萄糖(f luorodexyglucose) (FDG)等正電子放射性核素 (Positronradionuclide)。作為示蹤物(tracer)使用正電子放射性核素，對(duì)被檢體內(nèi)的生 物體物質(zhì)等進(jìn)行標(biāo)識(shí)。根據(jù)放射性同位素的濃度分布取得生理學(xué)或生物化學(xué)功能而作為數(shù) 據(jù)(data)。該數(shù)據(jù)作為二維圖像數(shù)據(jù)或三維圖像數(shù)據(jù)來(lái)取得。正電子與自由電子結(jié)合而消失時(shí)，互相向相反方向放射伽馬射線。PET裝置檢測(cè) 成對(duì)的伽馬射線。PET裝置根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果假定在通過(guò)放射方向的軌跡上存在放射性同位 素。PET裝置根據(jù)該假定，重構(gòu)表示放射性同位素的濃度分布的圖像數(shù)據(jù)。由此，操作者不 使用外科裝置就可以確認(rèn)被檢體內(nèi)部的病變部位、血流量、或脂肪酸代謝量等。圖1表示PET裝置的檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)。檢測(cè)器并列配置成環(huán)狀(ring)。在該檢測(cè)器 中，伽馬射線入射的多個(gè)閃爍器(scintillator) 100并列配置在環(huán)內(nèi)周側(cè)。PET裝置根據(jù) 向2個(gè)閃爍器100在同一定時(shí)(timing)入射的成對(duì)(pair)的伽馬射線，假定在通過(guò)這些 2個(gè)閃爍器100的軌跡上存在放射性同位素。PET裝置根據(jù)該假定，生成表示被檢體P內(nèi)的 放射性同位素的濃度分布的圖像數(shù)據(jù)。PET裝置根據(jù)各閃爍器100的位置信息，連結(jié)成對(duì)的 伽馬射線入射的2個(gè)閃爍器100的位置，將連結(jié)線作為伽馬射線的放射軌跡而進(jìn)行逆投影 處理。因此，圖像的空間分辨率取決于閃爍器100的大小。將成對(duì)的伽馬射線入射的2個(gè) 閃爍器100在伽馬射線的放射方向上投影，將投影的區(qū)域作為投影帶B。從存在于投影帶B 內(nèi)的某一位置的放射性同位素放射的伽馬射線向2個(gè)閃爍器100入射時(shí)，無(wú)法確定從投影 帶B內(nèi)的哪個(gè)位置放射出了伽馬射線。因此，投影帶B的寬度決定圖像的空間分辨率。另外，為了提高檢測(cè)效率，閃爍器100通常在深度方向上具有20mm至30mm的厚 度。因此，當(dāng)伽馬射線對(duì)閃爍器100傾斜地入射時(shí)，其結(jié)果，所取得的圖像空間分辨率進(jìn)一 步降低。為了提高圖像的空間分辨率，提出了圖2所示的DOI (D印th oflnteraction 作 用深度)檢測(cè)器被配置成環(huán)狀的PET裝置(例如，日本特開(kāi)2005-090979號(hào)公報(bào)以及“D0I 測(cè)定裝 B"http://w w. nirs. go. jp/usr/medical-imaging/ja/study/jPET_D4_2006/ p87_90. pdf)。將環(huán)的半徑方向定義為深度方向。DOI檢測(cè)器具備在深度方向?qū)盈B的多個(gè)閃爍器 200。根據(jù)該P(yáng)ET裝置，由于投影帶B并不限定于輻射源的周圍，因此提高了圖像的空間分辨率。然而，DOI檢測(cè)器由于在深度方向配置了多個(gè)閃爍器200，因此花費(fèi)了成本 (cost) O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供能夠抑制成本的同時(shí)提高圖像的空間分辨率的PET裝置 和核醫(yī)學(xué)圖像生成方法。根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式提供一種正電子CT裝置，是根據(jù)從被檢體內(nèi)的放射性 同位素發(fā)射的伽馬射線的檢測(cè)結(jié)果生成圖像的正電子CT裝置，其特征在于，包括檢測(cè)器，具有將入射的上述伽馬射線變換為與上述伽馬射線的能量對(duì)應(yīng)的光量的 光的多個(gè)閃爍器，該檢測(cè)器圍繞上述被檢體并列配置成環(huán)狀；位置算出部，根據(jù)上述伽馬射線向毗鄰的多個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射而上述檢測(cè)器 檢測(cè)同時(shí)入射的上述伽馬射線的檢測(cè)結(jié)果，算出上述伽馬射線的通過(guò)位置；以及重構(gòu)部，通過(guò)將通過(guò)上述算出的上述通過(guò)位置的軌跡作為投影方向而進(jìn)行逆投影 處理，重構(gòu)上述被檢體內(nèi)的上述放射性同位素的濃度分布的上述圖像。根據(jù)該第1實(shí)施方式，伽馬射線向毗鄰的多個(gè)閃爍器同時(shí)入射時(shí)，根據(jù)檢測(cè)器的 檢測(cè)結(jié)果，算出伽馬射線的通過(guò)位置。由此，可以與DOI檢測(cè)器相比抑制成本，并且與以往 的PET裝置相比提高圖像的空間分辨率。本發(fā)明的第2實(shí)施方式的一種核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，該核醫(yī)學(xué)圖像生成方法通過(guò) 圍繞被檢體并列配置成環(huán)狀的檢測(cè)器，檢測(cè)從上述被檢體內(nèi)的放射性同位素發(fā)射的伽馬射 線，根據(jù)上述檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果生成圖像，其中上述檢測(cè)器具有將入射的上述伽馬射線變 換為與上述伽馬射線的能量對(duì)應(yīng)的光量的光的多個(gè)閃爍器，上述核醫(yī)學(xué)圖像生成方法的特征在于根據(jù)上述伽馬射線向毗鄰的多個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射而上述檢測(cè)器檢測(cè)同時(shí)入 射的上述伽馬射線的檢測(cè)結(jié)果，算出上述伽馬射線的通過(guò)位置，通過(guò)將通過(guò)上述算出的上述通過(guò)位置的軌跡作為投影方向而進(jìn)行逆投影處理，重 構(gòu)上述被檢體內(nèi)的上述放射性同位素的濃度分布的上述圖像。


圖1表示以往的PET裝置的檢測(cè)器。圖2表示DOI檢測(cè)器。圖3表示PET裝置的結(jié)構(gòu)。圖4表示PET裝置所具備的檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)。圖5表示伽馬射線向1個(gè)閃爍器入射時(shí)的檢測(cè)狀態(tài)。圖6表示伽馬射線以通過(guò)毗鄰的2個(gè)閃爍器的方式入射時(shí)的檢測(cè)狀態(tài)。圖7表示伽馬射線以通過(guò)毗鄰的2個(gè)閃爍器的方式入射時(shí)的第2檢測(cè)狀態(tài)。圖8為表示伽馬射線以通過(guò)毗鄰的3個(gè)閃爍器的方式入射時(shí)的檢測(cè)狀態(tài)。圖9表示相對(duì)于閃爍器的深度方向的伽馬射線的數(shù)量的曲線圖。圖10為表示PET裝置的動(dòng)作的一例子的流程圖(flow chart)。
圖11為表示PET裝置的動(dòng)作的一例子的流程圖。圖12表示單個(gè)(single)信息的列表(list)。
具體實(shí)施方式

參照

與本發(fā)明的實(shí)施方式相關(guān)的PET裝置以及核醫(yī)學(xué)圖像的生成方法。圖3所示的PET裝置1檢測(cè)從被檢體P內(nèi)的放射性同位素放射出的伽馬射線。PET 裝置1根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，生成被檢體P內(nèi)的圖像。作為放射性同位素，可以使用氟代脫氧葡萄糖等正電子放射性核素。從正電子放射性核素放射出的正電子與附近的自由電子結(jié)合而消失時(shí)，互相向相 反方向(180°反方向)放射511keV的伽馬射線。PET裝置1檢測(cè)該伽馬射線。PET裝置1 通過(guò)辨別在同一定時(shí)入射的伽馬射線，決定伽馬射線的入射方向。PET裝置1假定在該入射 方向的軌跡上存在放射性同位素，通過(guò)逆投影處理重構(gòu)圖像。對(duì)于入射前經(jīng)過(guò)康普頓散射 (Compton scatteting)的伽馬射線的入射方向，存在與此處的放射方向不同的情況。PET 裝置1除了入射定時(shí)(timing)以外，通過(guò)辨別具有康普頓邊界(Compton edge)以上的能 量(energy)的伽馬射線，也可以提高決定入射方向的精度。PET裝置1生成的圖像為將通過(guò)伽馬射線的入射方向的軌跡的重疊程度作為象素 值的數(shù)據(jù)。在該圖像中表示了被檢體P內(nèi)的放射性同位素的濃度分布。PET裝置1具備多個(gè)檢測(cè)器10、床20、時(shí)間戳(time stamp)部30、單個(gè)信息收集 部40、同時(shí)判定部50、能量辨別部60、位置算出部70、重合(coincidence)信息收集部80、 以及圖像重構(gòu)部90。多個(gè)檢測(cè)器10并列配置成環(huán)狀。如圖4所示，各檢測(cè)器10具備并列配置在環(huán)內(nèi) 周側(cè)的多個(gè)閃爍器11。檢測(cè)器10為象素(pixel)型檢測(cè)器。閃爍器11將入射的伽馬射線 變換為與該伽馬射線的能量對(duì)應(yīng)的光量的光。閃爍器11的面積為4mmX4mm或1. 6mmX 1. 6mm等。閃爍器11的深度方向的深度優(yōu) 選為20mm以下。IOmm以下更優(yōu)選。作為閃爍器11，對(duì)具有511keV能量的伽馬射線可以使 用檢測(cè)效率高且沒(méi)有溶解性(deliquescent)的結(jié)晶。例如，LSO(Lu2SiO5)或BGO(Bi4Ge3O12) 等作為閃爍器來(lái)使用。在各閃爍器11之間配置遮光的板狀反射器(reflector) 12。通過(guò)反 射器12，各閃爍器11被隔開(kāi)。在各閃爍器11的背面，對(duì)每個(gè)閃爍器11配置光波導(dǎo)13。并且，在各閃爍器11的 背面，隔著光波導(dǎo)13，對(duì)每個(gè)閃爍器11配置光電倍增管(photomultiplier tube) (PMT) 14。 艮口，檢測(cè)器10具備多個(gè)閃爍器11、多個(gè)光波導(dǎo)13、以及多個(gè)光電倍增管14。對(duì)每個(gè)閃爍器 11配置光波導(dǎo)13與光電倍增管14。光電倍增管14將光變換為與光量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。光 電倍增管14為位置感應(yīng)型光電倍增管(position sensitivePhotomultiplier Tube)。光 電倍增管14將閃爍器11輸出的光與光量對(duì)應(yīng)地分別變換為電信號(hào)。也可以使用位置感應(yīng) 型硅(silicon)檢測(cè)器來(lái)代替光電倍增管14。檢測(cè)器10將向閃爍器11入射的伽馬射線變換為在波長(zhǎng)420nm附近具有峰值 (peak)的光。檢測(cè)器10將該光通過(guò)光電倍增管14變換為與光量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)并加以輸 出。該電信號(hào)中包含表示伽馬射線入射的閃爍器11的位置的位置信息、和表示通過(guò)閃爍器 11變換為光的伽馬射線的能量的能量信息。能量信息表示電信號(hào)的波高(waveheight)。
在床20上載置被檢體P。被檢體P被插入到檢測(cè)器10的環(huán)的內(nèi)側(cè)。向被檢體P 預(yù)先供給放射性同位素。檢測(cè)器10環(huán)狀圍繞被檢體P，檢測(cè)從該被檢體P內(nèi)放射出的伽馬 射線。 時(shí)間戳部30具有計(jì)時(shí)器(timer)。時(shí)間戳部30標(biāo)記表示從檢測(cè)器10輸出的電信 號(hào)是何時(shí)被檢測(cè)的電信號(hào)的檢測(cè)定時(shí)信息。單個(gè)信息收集部40包含存儲(chǔ)器(memory)。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)在從伽馬射線的檢測(cè)開(kāi)始 到檢測(cè)結(jié)束期間生成的全部單個(gè)信息。單個(gè)信息為經(jīng)由模擬(analog)-數(shù)字(digital)變 換器將從檢測(cè)器10與時(shí)間戳部30輸出的電信號(hào)數(shù)字化的數(shù)據(jù)。即，單個(gè)信息包含入射的 伽馬射線的能量信息、表示伽馬射線入射的閃爍器11的位置的位置信息、以及檢測(cè)定時(shí)信 息。伽馬射線的能量信息為表示該能量的波高值e被變換為10比特(bit)等數(shù)字波高值 e的值。同時(shí)判定部50選擇檢測(cè)定時(shí)為同時(shí)的單個(gè)信息，將該選擇的單信息的組(group) 輸出到能量辨別部60。同時(shí)，檢測(cè)定時(shí)信息表示的定時(shí)時(shí)間差，例如與IOns程度以內(nèi)的情 況相一致。同時(shí)判定部50預(yù)先保持表示規(guī)定時(shí)間差的定時(shí)窗口(timing window)。同時(shí)判 定部50將處于定時(shí)窗口內(nèi)的單個(gè)信息的組輸出到能量辨別部60。在同時(shí)判定部50辨別的單個(gè)信息組中包含通過(guò)成對(duì)的伽馬射線的各自一個(gè)伽馬 射線分別向相對(duì)的2個(gè)閃爍器11入射所生成的單個(gè)信息。并且，在單個(gè)信息組中還包含通 過(guò)伽馬射線橫穿毗鄰的多個(gè)閃爍器11，在伽馬射線的軌跡L上產(chǎn)生一些光電效應(yīng)、康普頓 散射以及電子對(duì)生成而所生成的多個(gè)單個(gè)信息。能量辨別部60除了包含作為經(jīng)過(guò)在向閃爍器11入射之前所產(chǎn)生的康普頓散射的 伽馬射線的檢測(cè)結(jié)果的單個(gè)信息組，將除此以外的單個(gè)信息的組輸出到位置算出部70。能量分辨部60預(yù)先保持表示能量范圍的能量范圍信息。該能量范圍為康普頓邊 界以上、且包含511keV的范圍。在同一檢測(cè)器10中，伽馬射線只向1個(gè)閃爍器11入射時(shí)，能量辨別部60判定作 為該閃爍器11的檢測(cè)結(jié)果的單個(gè)信息所示的能量值是否包含在能量范圍信息所示的范圍 內(nèi)。在同一檢測(cè)器10中，伽馬射線向毗鄰的多個(gè)閃爍器11同時(shí)入射時(shí)，能量辨別部60 算出作為各閃爍器11的檢測(cè)結(jié)果的各單個(gè)信息所示的能量的總計(jì)。能量辨別部60判定能 量總計(jì)是否包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。因?yàn)橛稍谂彽亩鄠€(gè)閃爍器11內(nèi)產(chǎn)生的 全部光電效應(yīng)、康普頓散射以及電子對(duì)生成所產(chǎn)生的伽馬射線的能量總計(jì)只要在康普頓邊 界以上，各閃爍器11的檢測(cè)結(jié)果就不是在向檢測(cè)器10入射之前康普頓散射產(chǎn)生的結(jié)果。 在同一檢測(cè)器10中，伽馬射線向毗鄰的多個(gè)閃爍器11同時(shí)入射的情況與伽馬射線的軌跡 L橫穿多個(gè)閃爍器11的情況相一致。具體而言，能量辨別部60對(duì)毗鄰的多個(gè)閃爍器11分別總計(jì)單個(gè)信息的能量信息 所示的波高值e。能量辨別部60判定各總計(jì)是否都包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。如 果對(duì)某組的全部判定結(jié)果都包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)，則能量辨別部60將該單 個(gè)信息的組輸出到位置算出部70。位置算出部70算出互相向相反方向(180°反方向)放射的伽馬射線通過(guò)的位置。 在同一檢測(cè)器10內(nèi)，伽馬射線向毗鄰的多個(gè)閃爍器11同時(shí)入射時(shí)，位置算出部70使用這些閃爍器11的位置信息與能量信息，算出伽馬射線的通過(guò)位置。在同一檢測(cè)器10內(nèi)，伽馬 射線向毗鄰的多個(gè)閃爍器11同時(shí)入射的情況為，在同組中存在具有位置信息所示的位置 相毗鄰的關(guān)系的多個(gè)單個(gè)信息的情況。圖5至圖8表示位置算出部70的算出概念。圖5表示在同一檢測(cè)器10內(nèi)伽馬射 線只向1個(gè)閃爍器11入射的情況。圖6表示在同一檢測(cè)器10內(nèi)伽馬射線以通過(guò)毗鄰的2 個(gè)閃爍器11的方式入射的情況。圖7表示伽馬射線的入射方向與圖6中的入射方向相反 的情況。在圖7中，向各閃爍器11入射的伽馬射線的能量相同。圖8表示在同一檢測(cè)器10 內(nèi)伽馬射線以通過(guò)毗鄰的3個(gè)閃爍器11的方式入射的情況。如圖5所示，針對(duì)在同一檢測(cè)器10內(nèi)，伽馬射線只向1個(gè)閃爍器11入射的情況進(jìn) 行說(shuō)明。即，針對(duì)在同一組中不存在具有位置信息所示的位置相毗鄰的關(guān)系的單個(gè)信息的 情況進(jìn)行說(shuō)明。位置算出部70通過(guò)組合與單個(gè)信息中包含的位置信息對(duì)應(yīng)地預(yù)先保持的通過(guò)位 置信息、單個(gè)信息中包含的能量信息、和檢測(cè)定時(shí)信息，來(lái)生成新的單個(gè)信息。預(yù)先保持的 通過(guò)位置信息例如為伽馬射線入射的閃爍器11的中心坐標(biāo)。如圖6所示，針對(duì)在同一檢測(cè)器10內(nèi)伽馬射線向毗鄰的2個(gè)閃爍器11同時(shí)入射 的情況進(jìn)行說(shuō)明。即，針對(duì)在同一組中存在具有位置信息所示的位置相毗鄰的關(guān)系的2個(gè) 單個(gè)信息的情況進(jìn)行說(shuō)明。位置算出部70根據(jù)作為毗鄰的2個(gè)閃爍器11的各自的檢測(cè)結(jié)果的能量信息，算 出向毗鄰的2個(gè)閃爍器11分別入射的伽馬射線的波高值e的比率。位置算出部70在伽馬 射線以橫穿毗鄰的2個(gè)閃爍器11的方式通過(guò)時(shí)，求出各閃爍器11中的伽馬射線的通過(guò)距 離的比率與波高值e的比率一致的軌跡L。位置算出部70求出毗鄰的2個(gè)閃爍器11的邊 界與軌跡L的交點(diǎn)(分割點(diǎn))J而作為通過(guò)位置。在該實(shí)施方式中，如果沿著伽馬射線的入 射方向在各點(diǎn)上以同一概率產(chǎn)生康普頓散射的前方散射，則推定能量信息的波高值與通過(guò) 距離成比例。不論伽馬射線以怎樣的角度入射到閃爍器11都可以推定通過(guò)該通過(guò)位置。位 置算出部70根據(jù)該推定，求出交點(diǎn)(分割點(diǎn))J。位置算出部70預(yù)先保持毗鄰的2個(gè)閃爍器11的邊界上端以及邊界下端的坐標(biāo)信 息。位置算出部70算出兩能量信息所示的波高值e的比率。位置算出部70通過(guò)按照波高 值e的比率分割由邊界上端與邊界下端夾著的線段，從而求出分割點(diǎn)J的坐標(biāo)信息。位置 算出部70將分割點(diǎn)J的坐標(biāo)信息作為通過(guò)位置信息，將兩能量信息的總和作為新的能量信 息。位置算出部70通過(guò)組合通過(guò)位置信息、新的能量信息以及兩個(gè)單個(gè)信息中包含的檢測(cè) 定時(shí)信息中的任何一個(gè)，生成新的單個(gè)信息。如圖6以及圖7所示，即使伽馬射線從不同方向向毗鄰的2個(gè)閃爍器11入射，也 存在輸出的能量信息相同的情況。位置算出部70在算出分割點(diǎn)J的坐標(biāo)信息之前，使用成 對(duì)的伽馬射線中的另一伽馬射線入射的閃爍器11的位置信息，概略地辨別相對(duì)于毗鄰的2 個(gè)閃爍器11的一個(gè)伽馬射線的入射方向。
位置算出部70根據(jù)通過(guò)檢測(cè)成對(duì)的伽馬射線中的另一伽馬射線所生成的單個(gè)信 息中包含的位置信息所示的位置包含在下述區(qū)域中的哪一側(cè)的區(qū)域內(nèi)，改變分割中的比率 的應(yīng)用狀態(tài)，上述區(qū)域是由毗鄰的2個(gè)閃爍器11和與毗鄰的2個(gè)閃爍器11相對(duì)配置的閃 爍器11夾著的區(qū)域。比率的應(yīng)用狀態(tài)為從邊界上端按照a b分割還是按照b a分割。例如，位置算出部70可以通過(guò)比較與毗鄰的2個(gè)閃爍器11相對(duì)配置的閃爍器11的位置信 息所示的位置、與通過(guò)檢測(cè)成對(duì)的伽馬射線的另一伽馬射線所生成的單個(gè)信息中包含的位 置信息所示的位置的大小，來(lái)求出比率的應(yīng)用狀態(tài)。當(dāng)概略地辨別出入射方向時(shí)，位置算出部70求出以下所示的比率。位置算出部70 通過(guò)使用該比率，在深度方向分割毗鄰的2個(gè)閃爍器11的邊界，取得分割點(diǎn)J的坐標(biāo)信息。
如下所示該比率。(向配置在入射方向前側(cè)的閃爍器11的伽馬射線的能量的波高值e)(向里側(cè) 的閃爍器11入射的伽馬射線的能量的波高值e)。如圖8所示，針對(duì)在同一檢測(cè)器10內(nèi)伽馬射線向毗鄰的3個(gè)閃爍器11同時(shí)入射 的情況進(jìn)行說(shuō)明。位置算出部70根據(jù)作為毗鄰的3個(gè)閃爍器11的各自的檢測(cè)結(jié)果的能量信息，算 出向毗鄰的3個(gè)閃爍器11分別入射的伽馬射線的能量的波高值e的比率。位置算出部70 在伽馬射線以橫穿毗鄰的3個(gè)閃爍器11的方式通過(guò)時(shí)，求出各閃爍器11中的伽馬射線的 通過(guò)距離的比率與波高值e的比率一致的軌跡L。位置算出部70算出毗鄰的3個(gè)閃爍器 11的邊界與軌跡L的交點(diǎn)(分割點(diǎn))J而作為通過(guò)位置。位置算出部70預(yù)先保持毗鄰的2個(gè)閃爍器11的邊界上端以及邊界下端的坐標(biāo)信 息。位置算出部70算出3個(gè)能量信息所示的波高值e的比率。位置算出部70按照波高值 e的比率分割由邊界上端與邊界下端夾著的各線段。在各邊界上，分別求出各2個(gè)點(diǎn)的分 割點(diǎn)J，但是伽馬射線的通過(guò)位置對(duì)于每個(gè)邊界為1個(gè)部位。位置算出部70概略地判定伽 馬射線的入射方向。位置算出部70分別選擇位于入射方向前側(cè)的邊界的上端側(cè)的分割點(diǎn) J與位于入射方向里側(cè)的邊界的下端側(cè)的分割點(diǎn)J。位置算出部70將選擇的2個(gè)分割點(diǎn)定 義為伽馬射線的通過(guò)位置。另外，位置算出部70也可以將所選擇的分割點(diǎn)中的一個(gè)的分割 點(diǎn)定義為伽馬射線的通過(guò)位置。位置算出部70當(dāng)在同一組中算出伽馬射線的通過(guò)位置時(shí)，通過(guò)組合通過(guò)位置信 息、能量信息以及檢測(cè)定時(shí)信息生成重合(coincidence)信息。位置算出部70將重合信息 輸出到重合信息收集部80。重合信息為包含分別表示位于成對(duì)的伽馬射線的軌跡L上的2 個(gè)以上的通過(guò)位置的各通過(guò)位置信息、表示成對(duì)的伽馬射線的兩者能量的能量信息以及成 對(duì)的伽馬射線的檢測(cè)定時(shí)信息的數(shù)據(jù)。重合信息收集部80包含存儲(chǔ)器。重合信息收集部80存儲(chǔ)在從伽馬射線的檢測(cè)開(kāi) 始到結(jié)束的期間生成的全部的重合信息。圖像重構(gòu)部90計(jì)數(shù)(count)全部的通過(guò)位置信息相同的重合信息。圖像重構(gòu)部90 生成與計(jì)數(shù)的數(shù)和通過(guò)位置信息相關(guān)聯(lián)的投影數(shù)據(jù)。圖像重構(gòu)部90通過(guò)對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行 逆投影處理生成圖像。作為逆投影處理，應(yīng)用濾波反投影方法(Filtered Back Projection Method) OS-EM(Ordered Subset Expectation Maximization) 重構(gòu)法等即可。圖像重構(gòu)部90根據(jù)逆投影處理生成表示被檢體P內(nèi)的放射性同位素的濃 度分布的圖像。在上述例子中，位置算出部70推定出能量的波高值e與通過(guò)距離成比例，從而求 出伽馬射線的通過(guò)位置(分割點(diǎn)J)。也可以不使用該推定，而使用其他方法求出伽馬射線的通過(guò)位置。
例如，位置算出部70根據(jù)向毗鄰的多個(gè)閃爍器11入射的伽馬射線的能量與各閃 爍器11的阻止本領(lǐng)(stopping power) a，也可以求出伽馬射線的通過(guò)位置。參照?qǐng)D9，針對(duì)使用阻止本領(lǐng)a求出伽馬射線的通過(guò)位置的方法進(jìn)行說(shuō)明。作為 一個(gè)例子，如圖6所示，針對(duì)在同一檢測(cè)器10內(nèi)伽馬射線向毗鄰的2個(gè)閃爍器11同時(shí)入射 的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖9為表示相對(duì)于閃爍器11的深度方向(x方向)的伽馬射線數(shù)的曲線圖 (graph)。橫軸(x軸)表示閃爍器11的深度方向。縱軸(N)表示伽馬射線數(shù)。在圖9中，深度方向中的位置x為毗鄰的2個(gè)閃爍器11的邊界上的位置，相當(dāng)于 從邊界的上端深度為D1的位置。深度D1與深度D2的總計(jì)相當(dāng)于閃爍器11的深度方向的厚度。向閃爍器11入射的伽馬射線按照由閃爍器11的材料所決定的阻止本領(lǐng)a，沿著 閃爍器11的厚度方向逐漸減少。2個(gè)閃爍器11中的伽馬射線的能量損失通過(guò)下面的式(1)來(lái)表示。式(1)
(向第1閃爍器11入射的伽馬射線的能量)(向第2閃爍器 11入射的伽馬射線的能量)a表示由閃爍器11的材料所決定的阻止本領(lǐng)。阻止本領(lǐng)a為已知值。第1閃爍器11相當(dāng)于在圖6中配置在左側(cè)的閃爍器11。第2閃爍器11相當(dāng)于在 圖6中配置在右側(cè)的閃爍器11。上述式⑴表示第1閃爍器11中的伽馬射線的能量損失與第2閃爍器11中的伽 馬射線的能量損失的比。S卩，式⑴如圖6所示，表示伽馬射線向配置在左側(cè)的閃爍器11 (第1閃爍器11) 入射，從第1閃爍器11出來(lái)之后，向配置在右側(cè)的閃爍器11(第2閃爍器11)入射時(shí)的狀態(tài)。位置算出部70根據(jù)使用阻止本領(lǐng)a表示的式(1)與向各閃爍器11入射的伽馬 射線的能量，求出邊界上的深度方向的位置X。如上所述，單個(gè)信息中包含表示伽馬射線入射的閃爍器11的位置的位置信息與 表示伽馬射線的能量的能量信息。位置算出部70通過(guò)將單個(gè)信息中包含的位置信息與能量信息代入式(1)，求出邊 界上的深度D1的位置。更具體而言，位置算出部70通過(guò)將向第1閃爍器11入射的伽馬射線的能量、向第2閃爍器11入射的伽馬射線的能量與閃爍器11的阻止本領(lǐng)a代入式(1)，來(lái)求出邊界上 的深度D1的位置X。位置算出部70將邊界上的深度D1的位置X作為伽馬射線的通過(guò)位置。如上所述，也可以按照理論上表示的式(1)，求出伽馬射線的通過(guò)位置。通過(guò)使用 閃爍器11的阻止本領(lǐng)a能夠更正確地求出伽馬射線的通過(guò)位置。另外，即使在同一檢測(cè)器10內(nèi)伽馬射線向毗鄰的3個(gè)閃爍器11同時(shí)入射的情況， 也可以使用阻止本領(lǐng)a，來(lái)求出伽馬射線的通過(guò)位置。S卩，位置算出部70根據(jù)分別向毗鄰 的3個(gè)閃爍器11入射的伽馬射線的能量與閃爍器11的阻止本領(lǐng)a，求出伽馬射線的通過(guò) 位置。在該實(shí)施方式中，可以按照波高值e與通過(guò)距離成比例的推定，求出伽馬射線的 通過(guò)位置，也可以按照使用阻止本領(lǐng)a所示的式(1)，求出伽馬射線的通過(guò)位置。操作者也可以使用未圖示的操作部，選擇求出伽馬射線的通過(guò)位置的方法。參照?qǐng)D10以及圖11，針對(duì)PET裝置1的動(dòng)作的一個(gè)例子(核醫(yī)學(xué)圖像的生成方 法)進(jìn)行說(shuō)明。圖10表示從步驟S01到步驟S07的處理。圖11表示從步驟S08到步驟S16的處理。首先，從被檢體P內(nèi)成對(duì)的伽馬射線分別向相反方向放射，檢測(cè)器10檢測(cè)伽馬射 線(S01)。由時(shí)間戳部30標(biāo)記了檢測(cè)定時(shí)的單個(gè)信息被存儲(chǔ)到單個(gè)信息收集部40 (S02)。PET裝置當(dāng)計(jì)時(shí)一定的時(shí)間時(shí)，結(jié)束伽馬射線的檢測(cè)(S03)。或者，PET裝置也可 以當(dāng)計(jì)數(shù)了一定的計(jì)數(shù)數(shù)時(shí)，結(jié)束伽馬射線的檢測(cè)。當(dāng)伽馬射線的檢測(cè)結(jié)束時(shí)，同時(shí)判定部50從單個(gè)信息收集部40中檢索包含在時(shí) 間窗口內(nèi)的單個(gè)信息組(S04)。能量辨別部60從組中提取出位置信息表示毗鄰關(guān)系的多個(gè)單個(gè)信息。能量辨別 部60對(duì)各單個(gè)信息所示的能量進(jìn)行總計(jì)(S05)。能量辨別部60判定能量總計(jì)是否包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)(S06)。位置算出部70根據(jù)位置信息所示的毗鄰關(guān)系，將組分成為小組(S07)。位置算出 部70將組分成位置信息表示毗鄰關(guān)系的小組與位置信息所示的位置孤立的小組。位置算 出部70對(duì)每個(gè)小組算出通過(guò)位置。在只有1個(gè)單個(gè)信息屬于小組中時(shí)(S08，“否”)，位置算出部70決定與該單個(gè)信 息中包含的位置信息對(duì)應(yīng)地預(yù)先保持的坐標(biāo)信息作為伽馬射線的通過(guò)位置(S09)。在多個(gè)單個(gè)信息屬于小組中時(shí)(S08，“是”)，位置算出部70概略地決定伽馬射線 的入射方向(S10)。例如，位置算出部70將與位于這些單個(gè)信息中的任何一個(gè)中包含的位 置信息所示的位置的閃爍器11相對(duì)的閃爍器11的位置信息、與其他小組的單個(gè)信息中包 含的位置信息比較。位置算出部70通過(guò)位置信息所示的位置的大小關(guān)系，決定伽馬射線的 入射方向。位置算出部70算出屬于小組的多個(gè)單個(gè)信息所示的波高值e的比率(S11)。以下 表示波高值e的比率。(向入射方向前側(cè)的閃爍器11入射的伽馬射線的波高值e)(向里側(cè)的閃爍器11入射的伽馬射線的波高值e)。位置算出部70通過(guò)按照在S11算出的比率分割預(yù)先保持的邊界上端與邊界下 端之間的線段，算出分割點(diǎn)J的坐標(biāo)信息。位置算出部70決定分割點(diǎn)J而作為通過(guò)位置 (S12)。在小組中包含3個(gè)以上的單個(gè)信息時(shí)(S13，“是”)。位置算出部70在從入射方向 的前側(cè)的邊界向里側(cè)的邊界的方向上，從位于最淺位置的分割點(diǎn)開(kāi)始一個(gè)一個(gè)地依次選擇 位于深位置處的分割點(diǎn)。位置算出部70將所選擇的分割點(diǎn)中的某一個(gè)作為代表分割點(diǎn)。位 置算出部70決定代表分割點(diǎn)J而作為通過(guò)位置(S14)。位置算出部70當(dāng)算出通過(guò)位置時(shí)(S09、S12、S14)，生成包含通過(guò)位置信息的重合 信息(S15)。位置算出部70將重合信息存儲(chǔ)到重合信息收集部80。圖像重構(gòu)部90通過(guò)使用重合信息收集部80所記錄的重合信息進(jìn)行逆投影處理， 重構(gòu)圖像(S16)。參照?qǐng)D6-圖8以及圖12，具體說(shuō)明PET裝置1進(jìn)行的處理的具體例子。圖12表 示單個(gè)信息的列表。圖12所示的編號(hào)(number)01與編號(hào)02與編號(hào)03表示互相向相反方向(180° 反方向)放射的成對(duì)的伽馬射線被檢測(cè)的結(jié)果。編號(hào)01以及編號(hào)02的各自的單個(gè)信息， 如圖6所示，表示通過(guò)伽馬射線向毗鄰的2個(gè)閃爍器11入射所取得的結(jié)果。編號(hào)01、編號(hào) 02以及編號(hào)03的各自的單個(gè)信息包含伽馬射線的檢測(cè)定時(shí)在各單個(gè)信息中大致同時(shí)的檢 測(cè)定時(shí)信息T1。編號(hào)01的單個(gè)信息包含位置信息P1。編號(hào)02的單個(gè)信息包含位置信息 P2。位置信息P1所示的位置與位置信息P2所示的位置存在毗鄰關(guān)系。設(shè)為作為編號(hào)01的能量信息E(波高值e)與編號(hào)02的能量信息2E(波高值e) 的總計(jì)的能量信息3E包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。另外，設(shè)為編號(hào)03的能量信息 3E(波高值e)包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。此時(shí)，編號(hào)01、編號(hào)02以及編號(hào)03的各自的單個(gè)信息作為同一組被輸出到位置算 出部70。配置在編號(hào)03的位置信息P100所示的位置處的閃爍器11與配置在位置信息P2 所示的位置處的閃爍器11相比，被配置在在位置信息P1所示的位置配置的閃爍器11側(cè)。編號(hào)01的位置信息P1與編號(hào)02的位置信息P2表示毗鄰關(guān)系。因此，位置算出 部70使編號(hào)01的單個(gè)信息與編號(hào)02的單個(gè)信息包含在同一小組中。編號(hào)03的位置信息P100所示的位置與位置信息P1所示的位置以及位置信息P2 所示位置中的任何一個(gè)都不毗鄰。因此，位置算出部70使編號(hào)03的單個(gè)信息包含在其他 小組中。位置算出部70對(duì)各小組算出伽馬射線的通過(guò)位置。位置信息P100表示伽馬射線從配置在位置信息P1所示的位置處的閃爍器11側(cè) 入射的情況。因此，位置算出部70求出在深度方向按(1 2)分割閃爍器11的邊界上端 的坐標(biāo)(X1，Y1)與邊界下端坐標(biāo)(X1，Y2)之間的線段的分割點(diǎn)J(X1，Y3)。S卩，位置算出部 70運(yùn)算Y3= (2XYl+Y2)/3。另外，閃爍器11的邊界上端的坐標(biāo)(XI，Y1)與邊界下端的坐 標(biāo)(XI，Y2)根據(jù)位置信息P1與位置信息P2來(lái)規(guī)定。位置算出部70決定分割點(diǎn)J(X3,Y3) 而作為由編號(hào)01、編號(hào)02以及編號(hào)03的各自的單個(gè)信息所示的成對(duì)的伽馬射線中的一個(gè)的伽馬射線的通過(guò)位置。圖12所示的編號(hào)04、編號(hào)05與編號(hào)06表示互相向相反方向(180°反方向)放 射的成對(duì)的伽馬射線被檢測(cè)的結(jié)果。如圖7所示，編號(hào)04以及編號(hào)05的各自的單個(gè)信息 表示通過(guò)伽馬射線向毗鄰的2個(gè)閃爍器11入射而取得的結(jié)果。編號(hào)04、編號(hào)05與編號(hào)06的各自的單個(gè)信息包含伽馬射線的檢測(cè)定時(shí)在各單個(gè) 信息中大致同時(shí)的檢測(cè)定時(shí)信息T2。編號(hào)04的單個(gè)信息包含位置信息P4。編號(hào)05的單 個(gè)信息包含位置信息P5。位置信息P4所示的位置與位置信息P5所示的位置存在毗鄰關(guān)系。設(shè)為作為編號(hào)04的能量信息E(波高值e)與編號(hào)05的能量信息2E(波高值e) 的總計(jì)的能量信息3E包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。另外，設(shè)為編號(hào)06的能量信息 3E(波高值e)包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。此時(shí)，編號(hào)04、編號(hào)05與編號(hào)06的各自的單個(gè)信息作為同一組被輸出到位置算出 部70。配置在編號(hào)06的位置信息P30所示的位置處的閃爍器11與配置在位置信息P4所 示的位置處的閃爍器11相比，被配置在在位置信息P5所示的位置處配置的閃爍器11側(cè)。編號(hào)04的位置信息P4與編號(hào)05的位置信息P5表示毗鄰關(guān)系。因此，位置算出 部70使編號(hào)04的單個(gè)信息與編號(hào)05的單個(gè)信息包含在同一小組中。編號(hào)06的位置信息P30所示的位置與位置信息P4所示的位置以及位置信息P5 所示位置中的任何一個(gè)都不毗鄰。因此，位置算出部70使編號(hào)06的單個(gè)信息包含在其他 小組中。位置算出部70對(duì)各小組算出伽馬射線的通過(guò)位置。位置信息P30表示伽馬射線從配置在位置信息P5所示的位置處的閃爍器11側(cè)入 射的情況。因此，位置算出部70求出在深度方向按(2 1)分割閃爍器11的邊界上端的 坐標(biāo)(X4，Y4)與邊界下端的坐標(biāo)(X4，Y5)之間的線段的分割點(diǎn)J(X4，Y6)。S卩，位置算出部 70運(yùn)算Y6 = (Y4+2XY5)/3。另外，閃爍器11的邊界上端的坐標(biāo)(X4，Y4)與邊界下端的坐 標(biāo)(X4，Y5)根據(jù)位置信息P4與位置信息P5來(lái)規(guī)定。位置算出部70決定分割點(diǎn)J(X4，Y6) 而作為由編號(hào)04、編號(hào)05與編號(hào)06的各自的單個(gè)信息所示的伽馬射線對(duì)中的一個(gè)伽馬射 線的通過(guò)位置。圖12所示的編號(hào)07、編號(hào)08、編號(hào)09與編號(hào)10表示互相向相反方向(180°反方 向)放射的成對(duì)的伽馬射線被檢測(cè)的結(jié)果。如圖9所示，編號(hào)07、編號(hào)08、編號(hào)09的各自 的單個(gè)信息表示通過(guò)伽馬射線向毗鄰的3個(gè)閃爍器11入射而取得的結(jié)果。編號(hào)07、編號(hào) 08、編號(hào)09以及編號(hào)10的各自的單個(gè)信息包含伽馬射線的檢測(cè)定時(shí)在各單個(gè)信息中大致 同時(shí)的檢測(cè)定時(shí)信息T3。編號(hào)07的單個(gè)信息包含位置信息P7。編號(hào)08的單個(gè)信息包含 位置信息P8。編號(hào)09的單個(gè)信息包含位置信息P9。設(shè)為作為編號(hào)07的能量信息E(波高值e)、編號(hào)08的能量信息2E(波高值e)與 編號(hào)09的能量信息(0. 5E)的總計(jì)的能量信息(3. 5E)包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。 另外，設(shè)為編號(hào)10的能量信息3E(波高值e)包含在能量范圍信息所示的范圍內(nèi)。此時(shí)，編號(hào)07、編號(hào)08、編號(hào)09與編號(hào)10的各自的單個(gè)信息作為同一組被輸出到 位置算出部70。
配置在編號(hào)10的位置信息P110所示的位置處的閃爍器11與配置在位置信息P9 所示位置處的閃爍器11相比，被配置在在位置信息P7所示的位置處配置的閃爍器11側(cè)。編號(hào)07的位置信息P7、編號(hào)08的位置信息P8與編號(hào)09的位置信息P9表示毗 鄰關(guān)系。因此，位置算出部70使編號(hào)07、編號(hào)08、編號(hào)09的各自的單個(gè)信息包含在同一組 中。編號(hào)10的位置信息P110所示的位置與位置信息P7所示的位置與位置信息P9所 示的位置中的任何一個(gè)都不毗鄰。因此，位置算出部70使編號(hào)10的單個(gè)信息包含在其他 小組中。位置算出部70對(duì)各小組算出伽馬射線的通過(guò)位置。位置信息P110表示伽馬射線從配置在位置信息P7所示的位置的閃爍器11側(cè)入 射的情況。因此，位置算出部70在各自的邊界上求出在深度方向按(1:2: 0.5)分割邊 界B1與邊界B2的分割點(diǎn)J。邊界B1上端的坐標(biāo)(X7、Y7)與下端的坐標(biāo)(X7、Y8)根據(jù)位 置信息P7與位置信息P8來(lái)規(guī)定。邊界B2上端的坐標(biāo)(X9、Y9)與下端的坐標(biāo)(X9、Y10)根 據(jù)位置信息P8與位置信息P9來(lái)規(guī)定。在邊界B1與邊界B2上能夠分別存在2個(gè)分割點(diǎn)。 但是，位置信息P110表示伽馬射線從配置在位置信息P7所示位置處的閃爍器11側(cè)伽入射 的情況。因此，對(duì)于邊界B1，將上端側(cè)的分割點(diǎn)J(X7、Y11)作為分割點(diǎn)。對(duì)于邊界B2，將 下端側(cè)的分割點(diǎn)J(X9、Y12)作為分割點(diǎn)?；蛘撸部梢郧蟪龇指铧c(diǎn)J(X7、Y11)以及分割點(diǎn) J(X9、Y12)中的某一個(gè)點(diǎn)作為分割點(diǎn)。S卩，位置算出部70運(yùn)算Y11 = (2. 5XY7+Y8)/3. 5。并且，位置算出部70運(yùn)算Y12 =(0. 5XY9+3XY10)/3. 5。位置算出部70決定分割點(diǎn)J(X7、Y11)或分割點(diǎn)J(X9、Y12)而作為由編號(hào)07、編 號(hào)08以及編號(hào)09的各自的單個(gè)信息所示的伽馬射線對(duì)中的一個(gè)伽馬射線的通過(guò)位置?；?者，位置算出部70也可以決定分割點(diǎn)J(X7、Y11)以及分割點(diǎn)J(X9、Y12)這兩個(gè)點(diǎn)而作為一 個(gè)伽馬射線的通過(guò)位置。如上所述，根據(jù)伽馬射線向毗鄰的多個(gè)閃爍器11同時(shí)入射的結(jié)果，算出伽馬射線 的通過(guò)位置。由此，可以與D0I檢測(cè)器相比抑制成本，并且與以往的PET裝置相比提高圖像 的空間分辨率。另外，將閃爍器11的厚度方向的厚度設(shè)為20mm以下，優(yōu)選設(shè)為10mm以下。由此， 容易向閃爍器11的外面釋放在閃爍器11內(nèi)產(chǎn)生的康普頓散射中的后方散射。其結(jié)果，可 以進(jìn)一步使在通過(guò)放射性同位素的位置與算出的通過(guò)位置的軌跡上的各點(diǎn)上以同一概率 檢測(cè)伽馬線的假設(shè)與檢測(cè)結(jié)果相匹配。因此，提高伽馬射線的通過(guò)位置的算出精度。閃爍器11將伽馬射線變換為與能量對(duì)應(yīng)的光量的光。檢測(cè)器10具備位置感應(yīng)型 光電倍增管14。位置感應(yīng)型光電倍增管14與各閃爍器11對(duì)應(yīng)地光學(xué)結(jié)合。位置感應(yīng)型光 電倍增管14將各閃爍器11輸出的光與光量對(duì)應(yīng)地變換為電信號(hào)。由此，可以獨(dú)立地取得 各閃爍器11的輸出，提高伽馬射線的通過(guò)位置的算出精度。
權(quán)利要求
一種正電子CT裝置，是根據(jù)從被檢體內(nèi)的放射性同位素發(fā)射的伽馬射線的檢測(cè)結(jié)果生成圖像的正電子CT裝置，其特征在于，包括檢測(cè)器，具有將入射的上述伽馬射線變換為與上述伽馬射線的能量對(duì)應(yīng)的光量的光的多個(gè)閃爍器，該檢測(cè)器圍繞上述被檢體并列配置成環(huán)狀；位置算出部，根據(jù)上述伽馬射線向毗鄰的多個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射而上述檢測(cè)器檢測(cè)同時(shí)入射的上述伽馬射線的檢測(cè)結(jié)果，算出上述伽馬射線的通過(guò)位置；以及重構(gòu)部，通過(guò)將通過(guò)上述算出的上述通過(guò)位置的軌跡作為投影方向而進(jìn)行逆投影處理，重構(gòu)上述被檢體內(nèi)的上述放射性同位素的濃度分布的上述圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部在上述伽馬射線向毗鄰的2個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí) 算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率， 算出上述伽馬射線分別通過(guò)上述2個(gè)上述閃爍器內(nèi)的距離的比率與上述波高的比率 一致的上述伽馬射線的軌跡，算出上述毗鄰的上述2個(gè)閃爍器的邊界與上述軌跡的交點(diǎn)， 將上述交點(diǎn)作為上述通過(guò)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部在上述伽馬射線向毗鄰的3個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí) 算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率， 算出上述伽馬射線分別通過(guò)上述3個(gè)閃爍器內(nèi)的距離的比率與上述波高的比率一致 的上述伽馬射線的軌跡，算出上述毗鄰的3個(gè)上述閃爍器的各邊界與上述軌跡的交點(diǎn)， 將上述各邊界上的上述交點(diǎn)作為上述通過(guò)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部在上述伽馬射線向毗鄰的2個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí) 根據(jù)表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高與上述2個(gè)閃爍器的阻止 本領(lǐng)，算出上述毗鄰的上述2個(gè)閃爍器的邊界上的上述伽馬射線的上述通過(guò)位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部在上述伽馬射線向毗鄰的3個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí) 根據(jù)表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高與上述3個(gè)閃爍器的阻止 本領(lǐng)，算出上述毗鄰的上述3個(gè)閃爍器的各邊界上的上述伽馬射線的上述通過(guò)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部根據(jù)與毗鄰的上述2個(gè)閃爍器同時(shí)入射上述伽馬射線的其他閃爍器 的位置，判別向上述毗鄰的上述2個(gè)閃爍器入射的上述伽馬射線的入射方向，并且上述位置算出部根據(jù)方向與上述入射方向一致的上述伽馬射線的上述軌跡，算出上述 通過(guò)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部在上述伽馬射線向毗鄰的2個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí)算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率，算出在上述2個(gè)閃爍器的邊界上在深度方向按照上述比率分割上述閃爍器的位置而作為上述通過(guò)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部在上述伽馬射線向毗鄰的3個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí) 算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率， 分別算出作為上述3個(gè)閃爍器的各邊界上的各1點(diǎn)的、在深度方向按照上述比率分割 上述閃爍器的位置而作為上述通過(guò)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正電子CT裝置，其特征子在于上述位置算出部根據(jù)與毗鄰的上述2個(gè)閃爍器同時(shí)入射上述伽馬射線的其他閃爍器 的位置，判別向上述毗鄰的上述2個(gè)閃爍器入射的上述伽馬射線的入射方向，上述位置算出部求出表示向位于上述入射方向的前側(cè)的上述閃爍器入射的上述伽馬 射線的能量的波高、與表示向上述入射方向的里側(cè)的上述閃爍器入射的上述伽馬射線的能 量的波高的比率，并且上述位置算出部算出在上述深度方向按照上述比率分割上述閃爍器的位置而作為上 述通過(guò)位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于 上述閃爍器的深度方向的厚度為IOmm以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于 上述檢測(cè)器還具備位置感應(yīng)型的光電倍增管，上述位置感應(yīng)型的光電倍增管分別與上述各閃爍器對(duì)應(yīng)地光學(xué)結(jié)合，并將上述各閃爍 器輸出的光與光量對(duì)應(yīng)地變換為電信號(hào)；上述檢測(cè)器輸出上述電信號(hào)而作為上述檢測(cè)結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電子CT裝置，其特征在于上述位置算出部在同時(shí)向上述毗鄰的上述多個(gè)閃爍器入射的上述伽馬射線的能量的 總和相當(dāng)于康普頓邊界以上的能量時(shí)，根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果算出上述通過(guò)位置。
13.—種核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，該核醫(yī)學(xué)圖像生成方法通過(guò)圍繞被檢體并列配置成環(huán) 狀的檢測(cè)器，檢測(cè)從上述被檢體內(nèi)的放射性同位素發(fā)射的伽馬射線，根據(jù)上述檢測(cè)器的檢 測(cè)結(jié)果生成圖像，其中上述檢測(cè)器具有將入射的上述伽馬射線變換為與上述伽馬射線的能 量對(duì)應(yīng)的光量的光的多個(gè)閃爍器，上述核醫(yī)學(xué)圖像生成方法的特征在于根據(jù)上述伽馬射線向毗鄰的多個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射而上述檢測(cè)器檢測(cè)同時(shí)入射的 上述伽馬射線的檢測(cè)結(jié)果，算出上述伽馬射線的通過(guò)位置，通過(guò)將通過(guò)上述算出的上述通過(guò)位置的軌跡作為投影方向而進(jìn)行逆投影處理，重構(gòu)上 述被檢體內(nèi)的上述放射性同位素的濃度分布的上述圖像。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，其特征在于 在上述伽馬射線向毗鄰的2個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí)算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率， 算出上述伽馬射線分別通過(guò)上述2個(gè)上述閃爍器內(nèi)的距離的比率與上述波高的比率 一致的上述伽馬射線的軌跡，算出上述毗鄰的上述2個(gè)閃爍器的邊界與上述軌跡的交點(diǎn)，將上述交點(diǎn)作為上述通過(guò)位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，其特征在于 在上述伽馬射線向毗鄰的3個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí)算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率， 算出上述伽馬射線分別通過(guò)上述3個(gè)閃爍器內(nèi)的距離的比率與上述波高的比率一致 的上述伽馬射線的軌跡，算出上述毗鄰的3個(gè)上述閃爍器的各邊界與上述軌跡的交點(diǎn)， 將上述各邊界上的上述交點(diǎn)作為上述通過(guò)位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，其特征在于 在上述伽馬射線向毗鄰的2個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí)根據(jù)表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高與上述2個(gè)閃爍器的阻止 本領(lǐng)，算出上述毗鄰的上述2個(gè)閃爍器的邊界上的上述伽馬射線的上述通過(guò)位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，其特征在于 在上述伽馬射線向毗鄰的3個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí)根據(jù)表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高與上述3個(gè)閃爍器的阻止 本領(lǐng)，算出上述毗鄰的上述3個(gè)閃爍器的各邊界上的上述伽馬射線的上述通過(guò)位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，其特征在于根據(jù)與毗鄰的上述2個(gè)閃爍器同時(shí)入射上述伽馬射線的其他閃爍器的位置，判別向上 述毗鄰的上述2個(gè)閃爍器入射的上述伽馬射線的入射方向，并且根據(jù)方向與上述入射方向一致的上述伽馬射線的上述軌跡，算出上述通過(guò)位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，其特征在于 在上述伽馬射線向毗鄰的2個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí)算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率， 算出在上述2個(gè)閃爍器的邊界上在深度方向按照上述比率分割上述閃爍器的位置而 作為上述通過(guò)位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的核醫(yī)學(xué)圖像生成方法，其特征在于 在上述伽馬射線向毗鄰的3個(gè)上述閃爍器同時(shí)入射時(shí)算出表示由上述檢測(cè)器檢測(cè)的上述伽馬射線的能量的波高的比率， 分別算出作為上述3個(gè)閃爍器的各邊界上的各1點(diǎn)的、在深度方向按照上述比率分割 上述閃爍器的位置而作為上述通過(guò)位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種正電子CT裝置和核醫(yī)學(xué)圖像生成方法。伽馬(γ)射線向毗鄰的多個(gè)閃爍器同時(shí)入射時(shí)，檢測(cè)器檢測(cè)同時(shí)入射的伽馬射線。位置算出部算出表示所檢測(cè)的伽馬射線的能量的波高的比率。位置算出部求出在多個(gè)上述閃爍器內(nèi)伽馬射線分別通過(guò)的距離的比率與波高的比率一致的伽馬射線的軌跡。位置算出部求出多個(gè)閃爍器邊界與伽馬射線的軌跡的交點(diǎn)而作為伽馬射線的通過(guò)位置。重構(gòu)部將通過(guò)所算出的通過(guò)位置的軌跡作為投影方向而進(jìn)行逆投影處理。
文檔編號(hào)G01T1/161GK101862199SQ20101015813
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者勅使川原學(xué), 小森智康, 梅原隆哉, 高山卓三 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社