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正电子放射计算机断层摄影装置、正电子放射计算机断层摄影装置执行的方法以及程序

摘要

实施方式所涉及的正电子放射计算机断层摄影装置具备最小数导出部(170)、超过长导出部(170)、以及开始点导出部(170)。最小数导出部(170)导出是连续地进行多个扫描时的扫描数的、至少对关心区域的轴向的范围进行图像化所需的最小数。超过长导出部(170)根据扫描的最小数、关心区域的轴向的范围、以及轴向的FOV长,来导出通过多个扫描在轴向被超过地扫描的超过长。开始点导出部(170)以将超过长相等地分配给关心区域的轴向的各端部的方式,导出多个扫描所包含的最初的扫描的开始点。

著录项

  • 公开/公告号CN102753993A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-10-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN201280000656.2

  • 发明设计人 丹尼尔·加格农;

    申请日2012-01-20

  • 分类号G01T1/161(20060101);

  • 代理机构11227 北京集佳知识产权代理有限公司;

  • 代理人舒艳君;李伟

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-12-18 07:11:56

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-08-17

    专利权的转移 IPC(主分类):G01T1/161 登记生效日:20160729 变更前: 变更后: 申请日:20120120

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-04-22

    授权

    授权

  • 2012-12-19

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01T1/161 申请日:20120120

    实质审查的生效

  • 2012-10-24

    公开

    公开

说明书

技术领域

实施方式涉及正电子放射计算机断层摄影装置、由正电子放射计 算机断层摄影装置执行的方法以及程序。

背景技术

在医用成像领域中,γ(gamma)射线检测器、特别是正电子放射 断层摄影、即PET(Positron Emission Tomography)检测器的利用 正在增加。在PET成像中,放射性医药品通过注入、吸入、或者食物 摄取而被图像化的被检体取入。在投放放射性医药品之后,由于药剂 的物理以及生物体分子特性,药剂集中在人体内的特定部位。药剂的 实际的空间分布、药剂蓄积区域的浓度、以及从投放到最终排出的过 程的动态均是具有重要的临床意义的因素。在该过程中,附着于放射 性药剂的正电子放射体按照半衰期、分支比等同位体的物理性质,放 射正电子。

放射性核素放射正电子。如果放射出的正电子与电子碰撞,则发 生湮灭事件,正电子以及电子被破坏。大多数情况下,湮灭事件产生 向大致180°的相反方向放出的2条γ射线(511keV)。

PET装置检测2条γ射线,并在它们的检测位置间引出直线,即 LOR(Line-of-response),从而能够导出大概本来湮灭的位置。该过 程只识别可能发生相互作用的线,但是通过蓄积很多那样的线,并执 行断层摄影重建过程,则能够推定本来的分布。2个闪烁事件的位置 之外,当能够利用正确的定时(数百皮秒以内)时,则通过计算TOF (time-of-flight),能够进一步增加与沿着LOR的湮灭事件的推定 位置相关的信息。PET装置的时间分辨率的极限决定沿着该LOR的定 位的精度。确定本来的闪烁事件的位置时的极限决定PET装置的终极 的空间分辨率。另一方面,同位素的固有的特性(例如,正电子的能 量)也有助于(根据2条γ射线的正电子的范围以及共线性)决定特 定的药剂的空间分辨率。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:(社)日本图像医疗系统工业协会“医用图像、 放射线机器手册”名古美术印刷有限公司平成13年、P.190-191

发明内容

本发明要解决的问题在于,提供一种能够有效地进行摄影的正电 子放射计算机断层摄影装置、由正电子放射计算机断层摄影装置执行 的方法以及程序。

实施方式所涉及的正电子放射计算机断层摄影装置具备最小数导 出部、超过长导出部、以及开始点导出部。上述最小数导出部导出是 一边与相邻的扫描按照规定的比例重叠一边连续地进行多个扫描时的 扫描数的、至少对关心区域的轴向的范围进行图像化所需的最小数。 上述超过长导出部根据上述扫描的最小数、上述关心区域的轴向的范 围、以及轴向的FOV(Field Of View)长,来导出通过上述多个扫描 在轴向被超过地扫描的超过长。上述开始点导出部以上述超过长被相 等地分配给上述关心区域的轴向的各端部的方式,导出多个扫描所包 含的最初的扫描的开始点。

附图说明

图1是表示对于不同的事件的PET装置的灵敏度的图。

图2是表示覆盖1个轴向的FOV长的代表性的PET装置的轴向的 灵敏度特性的图。

图3是表示在每个扫描步骤具有50%的重叠的、多步PET扫描的 轴向的灵敏度特性的图。

图4是表示使用固定的步长进行扫描的、目标长度的过冲的图。

图5是表示使用固定的步长进行扫描的、目标长度的过冲的图。

图6是表示第1实施方式所涉及的扫描方法的图。

图7是表示通过调整重叠的比例除去了下冲以及过冲的第2实施 方式所涉及的扫描方法的图。

图8是表示初始的灵敏度特性以及额定的灵敏度特性的图。

图9A是表示第1实施方式所涉及的处理步骤的流程图。

图9B是表示第2实施方式所涉及的处理步骤的流程图。

图9C是表示第3实施方式所涉及的处理步骤的流程图。

图10是为了获得γ射线或者PET的事件信息而能够利用的、实施 方式所涉及的γ射线检测系统的概略图。

具体实施方式

以下,参照附图说明由实施方式的PET装置执行的方法、PET装 置以及程序。

必须对于多数的湮灭事件重复基于PET装置(以下,PET扫描仪) 的γ射线的检测过程。必须通过对各成像的情况进行解析来确定为了 帮助成像任务需要几个计数(即,成对的事件),但在现在的实践中, 代表性的,在长为100cm的18FDG(fluoro-deoxyglucose:氟代脱氧 葡萄糖)的检查中,规定需要积蓄数亿计数。积蓄该数量的计数所需 的时间根据药剂的注入量、PET装置的灵敏度以及计数性能来决定。

PET扫描仪通过三维模式来收集计数。这意味着能够检测从被检 体放射出、横穿2个检测器要素的各LOR。因此,例如,检测如图1 所示的那样配置的2个放射点A以及B的概率不同。由于具有湮灭事 件的2个航程,并具有最大的立体角,因此,检测位于轴线的中央部 的中间的点B的概率最大。由于点A是更小的角度,同时是位于轴向 FOV的边缘端的点,被检测的概率大概最小。该分析用于确定扫描仪 整体的灵敏度。另外,如图1的右侧所示,灵敏度具有完全开放型的 3D扫描仪的代表性的三角形形状。

作为该状况的特例,大的倾斜的入射角可能对于若干的重建算法 引起一些难题,因此,有时通过电子设计或其他的方法,通过分析来 分割最大角度。此时,代表性的三角形在与被分割的角度相关的某一 点被平坦化。

在代表性的100cmPET的检查中,由于需要PET扫描仪的多个轴向 的FOV,因此,该三角形的轴向的灵敏度特性是有用的。需要增加几 个床位。表示对于用户所要求的全长的PET扫描仪FOV。如图2所示, 由于制造出对图像的中央部分整体平坦的灵敏度,因此,通常,在步 骤间,50%的重叠是最优的。

图3示出每次扫描具有50%的重叠的相同的FOV的重复。

如果使步长一定,则大概会产生目标长度的下冲或过冲。由于关 心区域的采样不足不是选择项,因此,PET扫描仪为了覆盖全部区域 大概将采取其余的步骤。此时,图3的下部所示的过冲的区域小。实 际上,成像系统能够得到用户仅仅通过按照可能的个别的长度分步骤 而能够实现的长度。在任一方法中,PET图像的全长都将仅仅超过临 床医生所选择出的长度。

如图4所示,该影响在过冲区域明显更重要的、比较大的轴向FOV 的PET扫描仪中变得明显。如图5所示,当所需的关心区域较短时, 该影响还成比例地增大。

作为其他的途径,设计具备能够更精密地控制速度特性以及全部 扫描的长度的连续的床运动的系统。但是,连续的床运动未必能够用 于所有的系统,且确实增加了数据的收集以及重建的复杂性。

从而,如图3~图5所示,在静态调强系统中,在关心区域的外 侧将浪费大量的时间和计数。这意味着大概能够更有效地使用相同的 成像资源。

为了覆盖代表性的100cm长,以往的PET扫描仪具有16~22cm 的轴向FOV。当伴随着50%的重叠时,一般需要8~12个步骤,其结 果,成像资源的大概8~12%在关心区域的外侧被浪费。在肺部或者 头部的成像那样的其他的检查中,关心区域的范围一般长为30~ 50cm,因此,成像资源的浪费可能变为20~30%。

以下的实施方式涉及优化使用了PET扫描仪的多步(multi-step) PET成像的步长(step-size)的新的方法。

如以下说明的那样,第1实施方式所涉及的PET扫描仪具备最小 数导出部、超过长导出部、以及开始点导出部。最小数导出部导出是 一边与相邻的扫描按照规定的比例重叠一边连续地进行多个扫描时的 扫描数的、至少对关心区域的轴向的范围进行图像化所需的最小数。 超过长导出部根据扫描的最小数、关心区域的轴向的范围、以及轴向 的FOV长,导出通过多个扫描在轴向被超过地扫描的超过长。开始点 导出部以将超过长相等地分配给关心区域的轴向的各端部的方式,导 出多个扫描所包含的最初的扫描的开始点。另外,第1实施方式所涉 及的PET扫描仪还具备扫描部,通过从开始点开始最小数的扫描来进 行被检体的扫描。这些各部例如被设置于使用图10后述的CPU (Central Processing Unit)170,另外,与检测器模块等合作。

例如,在第1实施方式中,提出对具有比PET扫描仪的轴向的FOV 长大的轴向的范围的被检体的关心区域进行成像的方法。由第1实施 方式所涉及的PET扫描仪执行的方法包含:(1)确定是重叠扫描(一 边与相邻的扫描按照规定的比例重叠一边连续地进行多个扫描)所包 含的扫描数的、至少对关心区域的轴向的范围进行图像化所需的最小 数的步骤;(2)根据由(1)的步骤确定的扫描的最小数、关心区域 的轴向的范围、以及轴向的FOV长,来确定通过多个扫描在轴向被超 过地扫描的超过长(总量)的步骤;(3)以将超过长(总量)相等地 分配给被检体的轴向的各端部的方式,确定连续地进行的扫描的第1 扫描的初始开始点的步骤。在此,连续地进行的扫描所包含的各扫描 具有与PET扫描仪的轴向的FOV长相等的、相同的轴向的长度。另外, 在各扫描中,只有各扫描的轴向的长度的一定比例的部分与相邻的扫 描部分重合。

另外,如以下说明的那样,第2实施方式所涉及的PET扫描仪具 备组合导出部。组合导出部在一边与相邻的扫描重叠一边连续地进行 多个扫描,并使多个扫描整体的长度与关心区域的轴向的范围一致时, 导出扫描数和各扫描与相邻的扫描重叠的比例的组合。另外,组合导 出部以比例变得比规定的最小值大的方式,导出扫描数与比例的组合。 另外,第2实施方式所涉及的PET扫描仪还具备设定部,根据组合, 设定多个扫描所包含的各扫描的扫描时间。另外,第2实施方式所涉 及的PET扫描仪还具备扫描部,通过在所设定的扫描时间进行多个扫 描所包含的各扫描,来进行关心区域的扫描。这些各部例如设置于使 用图10后述的CPU170,另外,与检测器模块等合作。

例如,在第2实施方式中,提出对具有比PET扫描仪的轴向的FOV 长大的轴向的范围的被检体的关心区域进行成像的方法。由第2实施 方式所涉及的PET扫描仪执行的方法包含:(1)以按照所确定的数连 续地进行的重叠扫描的全长准确地与关心区域的轴向的范围相等的方 式,确定(a)是重叠扫描所包含的扫描数的、对关心区域的轴向的范 围进行图像化所需的数、和(b)与相邻的扫描部分重叠的各扫描的轴 向的长度的重叠的比例的组合的步骤;(2)根据由(1)的步骤确定 的数和所确定的重叠的比例,分别对于连续地进行的扫描设定扫描时 间的步骤。在此,连续地进行的扫描所包含的各扫描具有与PET扫描 的轴向的FOV长相等的相同的轴向的长度。

另外,如以下说明的那样,第3实施方式所涉及的PET扫描仪具 备最小数导出部、超过长导出部、以及比例导出部。最小数导出部导 出是一边按照所容许的最小的比例与相邻的扫描重叠一边连续地进行 多个扫描时的扫描数的、至少对关心区域的轴向的范围进行图像化所 需的最小数。超过长导出部根据扫描的最小数、关心区域的轴向范围、 以及轴向FOV长,导出通过多个扫描在轴向被超过地扫描的超过长。 比例导出部以超过长变为0的方式,作为与相邻的扫描重叠的比例, 导出与最小的比例不同的新的比例。另外,第3实施方式所涉及的PET 扫描仪还具备设定部,根据由新的比例求得的有效的增益E/L,来设 定多个扫描所包含的各扫描的扫描时间。E是超过长,L是关心区域的 轴向的范围。另外,第3实施方式所涉及的PET扫描仪还具备扫描部, 通过一边按照新的比例重叠一边进行最小数的扫描,来进行被检体的 扫描。这些各部例如设置于使用图10后述的CPU170,另外,与检测 器模块等合作。

例如,在第3实施方式中,提出对具有比PET扫描仪的轴向的FOV 长大的轴向的范围的被检体的关心区域进行成像的方法。由第3实施 方式所涉及的PET扫描仪执行的方法包含:(1)确定是重叠扫描所包 含的扫描数的、至少对关心区域的轴向的范围进行图像化所需的最小 数的步骤;(2)根据由(1)的步骤确定的扫描的最小数、关心区域 的轴向范围、以及轴向FOV长,确定通过多个扫描在轴向被超过地扫 描的超过长(总量)的步骤;(3)确定基于超过长(总量)以及最小 的重叠的比例的新的重叠的比例,由此,超过长(总量)的新的总量 变为零的步骤。在此,连续地进行的扫描所包含的各扫描具有与PET 扫描仪的轴向FOV长相等的、相同的轴向的长度。另外,在各扫描中, 只有各扫描的轴向的长度的一定比例的部分与相邻的扫描部分重合。

以下,说明各实施方式。

在第1实施方式中,没有进行用于使步骤数最小化的尝试或用于 优化重叠的尝试,但成像资源在关心区域上被优化。图5和图6使用 了相同的例子。例如,为了使灵敏度低的部分符合关心区域外的区域, 将图6所示的第1扫描的轴向的范围从图5所示的范围上开始移动。 另外,所谓“轴向”一般是指载置被检体的顶板的长度方向、或者载 置于顶板的被检体的体轴方向。

在第1实施方式中,扫描的开始以及结束中的没有被利用的区域 (以下,称为非利用区域)的合计变为与以前相同的大小的区域,但 在这些区域中灵敏度进一步变低。从而,如果一旦确立从一端到另一 端的扫描的长度,并至少覆盖整个区域(可能是其以上)地计算步骤 数,则PET扫描仪将从一端到另一端的扫描的轴向的范围(整个轴向 的范围)与关心区域的范围的差异分割为扫描的开始以及结束。

图9A表示第1实施方式所涉及的扫描方法的步骤。具体而言,在 步骤S 901中,假定各步骤的固定的重叠为αS(α<1)。在此,S是 PET扫描仪的轴向的FOV长,α是根据所希望的灵敏度(参照以下) 而确定的。扫描的步骤数n以扫描的距离D变得比被扫描的关心区域 的轴向的范围L大的方式,在步骤S901中选择出。即,如下。

D=S+(n-1)(1-α)S>L

另外,在步骤S902中,根据式子W=D-L,确定非利用区域(下冲 加过冲)。在步骤S903中,以下冲等于W/2的方式,另外,以过冲等 于W/2的方式,选择扫描的开始点。

在第2实施方式中,步长被调整为与成像的实际的长度一致。另 外,扫描时间以补偿步长的变化的方式进行调整。即,以较少的大的 步骤在分别比较长的时间期间进行图像化,另一方面,较多的小的步 骤在分别比较短的时间期间进行图像化的方式进行调整。图7表示步 长缩小的例子(上图)、步长伸长的例子(下图)、以及对应的灵敏 度特性(profile)。根据图7得知,通过调整步长,轴向的灵敏度整 体不再平坦。

假设轴向的长度正好是伴随着50%的重叠的2个步骤部分。当要 增加覆盖的区域时,为了与所增加的距离对应,减少重叠。伴随着扫 描的长度的增加,当根据轴向的灵敏度的阈值、或者基于用户设定的 任意的基准值时,重叠在某一点变得过小。并且,设定尽可能超过50 %的重叠,为了与该距离对应,导入第3步骤。

图9B表示第2实施方式所涉及的扫描方法的步骤。在步骤S911 中,确定被扫描的轴向的范围(L)、以及轴向的FOV长(S)。

在步骤S912中,以被扫描的距离D正好与L相等的方式,来确定 各步骤的重叠的比例(α)和扫描的步骤数(n)的组合。即,如下。

D=S+(n-1)(1-α)S=L

在第2实施方式中,α被限制为比规定的最小值大。另外,n被 限制为是整数。一般而言,在n-α空间中,存在多个解。

在第2实施方式中,根据式子W=D-L提供的非利用区域(下冲加 过冲)为零。这样,在第2实施方式中,扫描的开始点被选择为被扫 描的关心区域的开始。

在步骤S913中,n扫描所包含的各扫描的扫描时间根据所确定的 扫描数n、以及所确定的重叠的比例α来设定。一般而言,PET收集定 义为针对关心区域全部区域,蓄积某个计数的总数、或者某个计数的 密度。多步PET收集所包含的单步的扫描时间以满足该要求的方式来 选择。假设,当使用新的步长、以及新的重叠的比例双方或者一方时, 能够在每个步骤的扫描时间的调整中利用使用成像资源的整体的效 率。例如,说明图7所示的2个事例。假设所希望的额定计数密度在 每个步骤中在1分钟的扫描时间内实现。在准确地覆盖所希望的长度 的上图的事例中,由于重叠较大,因此,3个步骤大概分别需要50秒 的扫描时间。另一方面,在下图的事例中,由于重叠较小,因此,2 个步骤大概分别需要75秒的扫描时间。一般而言,重叠越小,则每个 步骤的扫描时间越长。

在第3实施方式中,步长以及扫描方法是上述的第1以及第2实 施方式的组合。使用算法来计算步骤间的重叠和图像的轴向的下冲以 及过冲的量。首先,当是额定情况时,在各步骤中存在固定的重叠αS (α<1),以及,在各端部存在非利用区域βS(β<1)。这些通过 作为PET扫描仪的轴向的FOV长的S的比来表现。L是关心区域的轴 向的范围,当按照n步骤来扫描时,以下的关系式成立。

L+2βS=S+(n-1)(1-α)S    …(1)

如果给出L以及S,则n根据适当的限制下的α以及β来计算。 例如,针对β,只容许是从一定的初始值减少的值,针对α,在容许 0.4<α<0.6的限制下,该问题能够使用各种优化的算法来解答。

图9C表示第3实施方式所涉及的扫描方法的步骤。

除去非利用区域β(β=0)以及α的最小容许值(即αmin),搜 索n以及α的优化如以下那样简单。

在步骤S 921中,如果假定α是重叠的比例的最小容许值αmin(α =αmin),则步骤数n根据式子(1),由伴随使用了向下一整数舍去 进位的round函数的除法的下面的方程式来导出。

n=round{(L-αminS)/(S-αminS)}    …(2)

在步骤S922中,作为根据最小容许值的重叠的比例执行n步骤时 的超过部分的长度(以下,称为超过长)E再次根据式子(1),如以 下那样计算。

E(αmin)=S+(n-1)(1-αmin)S-L    …(3)

在步骤S923中,在式子(3)中,假设α′=αmin+Δα,以设定E (α′)=0,没有多余的空间的方式,结果解得作为最优的重叠的比 例α′的Δα。

α′=αmin+E(αmin)/(n-1)S    …(4)

例如,当设重叠的比例为最小50%,使用轴向FOV长是20cm的 PET扫描仪,针对55cm的关心区域进行讨论时,通过式子(2)计算 的步骤数如下。

n=round{(55-(0.5)(20))/(20-(0.5)(20))}=5

然而,根据式子(3),基于n=5步骤的超过长E如下。

E=20+(5-1)(1-0.5)(20)-55=5cm

根据式子(4),正好为55cm的扫描的新的重叠的比例如下。

α′=0.5+5/(5-1)(20)=0.5625或56.25%

从而,成像资源的大约9%(5/55)用于与所希望的关心区域直 接对应。成像资源的大约9%能够用于帮助提高图像质量(在关心区 域中9%相应的计数增量),或者如用户所希望的那样将每1步骤的 扫描时间缩短9%的任一个。

当使用32cm的PET扫描仪的相同的情况下,结果为n=3,E=9cm, α′=64%,引起整体16%的更良好的成像资源的利用。

同样地,针对开始以及结束的非利用区域也能够设定附加的限制。 实际上,用户例如进行轴向的均匀性的能够容许的变动、或最小的切 片灵敏度等,整体的成像选择。根据情况,按照所设定的选择,可能 存在步骤与重叠的比例的许多组合。

参照图8,示出了综合的灵敏度特性(粗线)。灵敏度特性的所 有的所提供的点都由根据全部扫描步骤而得到的所有的数据的总和构 成。在完全的3D收集模式下,生成FOV长S的环在S/2处具有峰值的 三角形的灵敏度特性。按照重叠的比例α,所有的所提供的扫描位置 中的综合的灵敏度都是1个以上的三角形的灵敏度特性的合计。即,C (x)=T(x)+T(x-S+αS)+…,该式子中,T(x)是第1三角形,T (x-S+αS)是只有αS的部分与第1三角形部分重合的第2(移动后 的)三角形。

如上述那样,在成像协议中作为目标的特征是计数的总数(或者 计数密度)。从而,临床用户指定最小的初始灵敏度(扫描的开始以 及结束的)和最大(额定)的变动值(扫描的中央部的)。用户根据 垂直轴向的灵敏度保持关心,另一方面,系统需要将用户的灵敏度要 求转换成水平轴向的移动。很明显,最小的初始灵敏度与之前所述的 β成正比例。即,β=0.5*(初始灵敏度/额定灵敏度)。同样地,重 叠的比例α对额定灵敏度产生直接影响。在上述的第2实施方式中, 重叠的比例α是导出具有与用户所设定的额定灵敏度相等的最大值的 函数C(x)的、通过确定重叠的比例α而确定的比例。

在具有L=55cm和S=32cm的PET扫描仪的FOV长的上述例子中, 一个结果是步骤数n=3以及重叠的比例α′=64%。但是,其他的解是 步骤数n=2以及重叠的比例α′=22%,步骤数n=4步骤以及重叠的比 例α′=76%。通常,优选步骤数较少,且应该对均匀性的限制最高的 选择项进行定义。例如,当只具有重叠的比例α′=22%时,一般而言, 大概产生PET扫描仪的中央部所不能容忍的灵敏度降低。根据综合的 容许参数,将使用更复杂的优化算法。

上述的各种方法优化具有很高的价值的成像资源的利用,并提供 与被选择的关心区域相关的最高的信息。由于生成更大的轴向的FOV 长的PET扫描仪,且在越来越多的应用领域要求更少的步骤,因此, 固定的静态调强的以往的技术大概越来越不合适。

从而,上述的各种实施方式使被要求的摄影范围的外侧的被浪费 的区域最小,同时通过考虑图像质量以及扫描仪灵敏度的限度,来实 现具有高的价值的成像资源的优化利用。

图10是为了获得γ射线或者PET的事件信息而能够利用的、实施 方式所涉及的γ射线检测系统的概略图。另外,上述的各实施方式所 涉及的PET扫描仪例如包含图10所示的γ射线检测系统。如图10所 示,光电倍增管(PMT(photomultiplier tube))135以及光电倍增 管140被配置在光导(light guide)130的上方,闪烁晶体105的阵 列被配置在光导130的下方。另外,闪烁晶体125的第2阵列与闪烁 晶体105对置地配置,光导115、光电倍增管195以及光电倍增管110 被配置在第2阵列的上方。光电倍增管、光导、以及闪烁晶体形成检 测器模块,γ射线检测系统包含环状地配置的多个检测器模块。

在图10所示的γ射线检测系统中当从试验中的被检体(未图示) 放射γ射线时,2条γ射线向大约相差180°的方向放射。在闪烁晶体 105以及闪烁晶体125中,当在规定的限制时间内同时检测γ射线时, 确定闪烁事件。这样,γ射线检测系统在闪烁晶体105以及闪烁晶体 125中同时检测γ射线。仅仅为了易于理解,针对闪烁晶体105说明 γ射线检测,但如本领域的技术人员了解的那样,与闪烁晶体105相 关的说明同样也能够适用于闪烁晶体125中的γ射线检测。

光电倍增管110、光电倍增管135、光电倍增管140、以及光电倍 增管195分别与数据收集装置150连接。数据收集装置150包含构成 为处理来自各光电倍增管的信号的硬件。数据收集装置150测定γ射 线的到达时间。数据收集装置150生成对于系统时钟(未图示)将鉴 别器脉冲的时间进行编码化的2个输出(用于光电倍增管135以及光 电倍增管140的组合的输出、和用于光电倍增管110以及光电倍增管 195的组合的输出)。当是TOF型的PET扫描仪时,数据收集装置150 一般以15~25皮秒的精度生成时间标记。数据收集装置150测定各光 电倍增管的信号(来自数据收集装置150的4个输出)的振幅。

数据收集装置150的输出被供给CPU170,并进行处理。处理步骤 由对于各事件,推定来自数据收集装置150的输出的能量以及检测位 置、和来自时间标记输出的到达时间的步骤构成。CPU170通过应用大 量的修正步骤,能够提高能量、检测位置、以及到达时间的推定值的 精度。对于本领域的技术人员而言不言而喻,作为不连续逻辑门, CPU170能够通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、 FPGA(Field Programmable Gate Array)、或者其他的CPLD(Complex  Programmable Logic Device)来实现。FPGA或者CPLD的实现也可以 编码化为VHDL(Very High speed integrated circuit hardware  Description Language)、Verilog、或者其他的任意的硬件记述语 言。编码也可以直接存储于FPGA或者CPLD内的电子存储器。或者, 编码也可以存储于不同的电子存储器。另外,电子存储器也可以是ROM (Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read Only  Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only  Memory)、或者闪存等非易失性的存储器。另外,电子存储器也可以 是静态RAM(Random Access Memory)或者动态RAM等易失性的存储 器。不仅为了FPGA或者CPLD与电子存储器之间的相互作用,还为了 管理电子存储器,也可以设置微控制器或者微处理器等处理器。

或者,CPU170能够执行包含实施本说明书所记载的功能的一组计 算机可读的命令的计算机程序。在此,程序存储于任意的上述的非暂 时的电子存储器以及硬盘装置、CD(Compact Disc)、DVD(Digital  Versatile Disc)、闪存驱动器(FLASH drive)、或者其他任意的现 有的存储介质的双方或者一方中。另外,计算机可读的命令能够作为 与来自美国因特尔公司的至强处理器(注册商标)、或者来自美国的 先进微器件公司(AMD(Advanced Micro Devices,Inc.)的皓龙处 理器(注册商标)等处理器、以及微软VISTA(注册商标)、UNIX(注 册商标)、Solaris(注册商标)、LINUX(注册商标)、Apple(注册 商标)、Mac-OS(注册商标)等操作系统、以及本领域的技术人员公 知的其他的与操作系统一起动作的、面向实用的应用程序、背景程式、 或者操作系统的构成要素、或者它们的组合来提供。

如果由CPU170来进行了处理,则CPU170进行将处理后的信号保 存于电子存储装置180,以及显示于显示部145的双方或者一方。对 于本领域的技术人员而言不言而喻,电子存储装置180可以是硬盘、 CD-ROM、DVD、FLASH、RAM、ROM、或者在本领域公知的其他的电子存 储装置。显示部145也可以通过LCD(Liquid Crystal Display)、 CRT(Cathode Ray Tube)、等离子显示装置、有机发光二极管(OLED (Organic Light Emitting Diode))、发光二极管(LED(Light  Emitting Diode))、或者在本领域公知的任意的其他的显示装置来 安装。这样,本说明书所提供的电子存储装置180以及显示部145的 叙述仅仅是具体例,并没有限定本发明的范围。

图10所示的γ射线检测系统还包含与其他的外部设备以及用户 的双方或者一方连接而发挥作用的接口175。例如,接口175也可以 是USB(Universal Serial Bus)接口、PCMCIA(Personal Computer  Memory Card International Association)接口、以太网(注册商 标)接口、或者在本技术领域公知的任意的其他的接口。另外,接口 175也可以是有线的也可以是无线的,为了与用户对话,能够包含键 盘以及鼠标的双方或者一方、或者在本技术领域公知的其他的人机接 口设备。

根据以上所述的至少一实施方式的正电子放射计算机断层摄影装 置、由正电子放射计算机断层摄影装置执行的方法以及程序能够有效 地进行摄影。

虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子 而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各 种形态进行实施,在不脱离发明的要旨的范围内,能够进行各种的省 略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于发明的范围或要旨 中一样,包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

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