JP2010217096A - Pet装置の同時計数のタイミング補正値を求める方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準線源からPET装置の検出器リングの検出面に対し放射線を照射する(1)。PET検出器によって放射線を検出したとき、その検出時刻を、当該放射線を検出したPET検出器の識別情報とともに記録する(2)。記録情報に基づき、PET装置の視野内に位置する全てのPET検出器の対について、当該対をなすPET検出器の間に生じる検出時刻の差を算出し、PET検出器の対毎に検出時刻の差をカウントすることによってPET検出器の対毎のタイミングヒストグラムを取得する(3)。PET検出器の対毎に、タイミングヒストグラムのピーク位置を、その時間軸のスケールの単位よりも細かい単位で求めることにより、PET検出器の対毎のタイミング補正値を取得する(4)。
【選択図】図1
Description
そして、PET装置は、被検体内から互いに180°反対向きに放出される一対のγ線を同時計数し、一定時間にわたって収集した同時計数データに基づいて、被検体内におけるRI線源の分布画像(PET画像)を再構成し、ディスプレイ表示する。
この同時計数のタイミングの補正においては、検出器リングの中央開口部内に基準線源を配置して基準線源から放射線を照射し、PET検出器によって放射線を検出したとき、その検出時刻を、当該放射線を検出したPET検出器の識別情報とともに記録し、記録した情報に基づき、PET装置の視野内に位置する全てのPET検出器の対について、対をなすPET検出器の間に生じる検出時刻の差を算出し、検出時刻の差をカウントすることによってタイミングヒストグラムを取得した後、タイミングヒストグラムのピーク位置を求めることによってタイミング補正値が得られる。
ところで、γ線の入射位置は、γ線との相互作用により発光したシンチレータ結晶を識別することによって検出されるので、γ線がPET検出器の検出面に斜めに入射してシンチレータ結晶の深部で発光が生じた場合には、実際のγ線の入射位置とγ線の検出位置との間にずれが生じ、それによってPET検出器の空間分解能が低下する。
このため、従来と同じ方法で同時計数のタイミング補正を行うことができないという問題が生じていた。
また、本発明の課題は、検出器リングがDOI検出器から構成されている場合であっても、PET装置の同時計数のタイミング補正値を高精度で求めることができる方法を提供することにある。
(1)前記検出器リングの前記中央開口部内に基準線源を配置し、前記基準線源から前記検出器リングの検出面に対し放射線を照射するステップと、
(2)前記PET検出器によって前記放射線を検出したとき、その検出時刻を、当該放射線を検出したPET検出器の識別情報とともに記録するステップと、
(3)前記ステップ(2)で記録した情報に基づき、前記PET装置の視野内に位置する全ての前記PET検出器の対について、前記対をなす前記PET検出器の間に生じる検出時刻の差を算出し、前記PET検出器の対毎に前記検出時刻の差をカウントすることによって前記PET検出器の対毎のタイミングヒストグラムを取得するステップと、
(4)前記PET検出器の対毎に、前記タイミングヒストグラムのピーク位置を、前記タイミングヒストグラムの時間軸のスケールの単位よりも細かい単位で求めることにより、前記PET検出器の対毎のタイミング補正値を取得するステップと、を有することを特徴とする方法を構成したものである。
(1)前記検出器リングの前記中央開口部内に基準線源を配置し、前記基準線源から前記検出器リングの検出面に対し放射線を照射するステップと、
(2)前記PET検出器によって前記放射線を検出したとき、その検出時刻を、当該放射線を検出したPET検出器の識別情報とともに記録するステップと、
(3)前記ステップ(2)で記録した情報に基づき、前記PET装置の視野内に位置する全ての前記PET検出器の対について、前記対をなす前記PET検出器の間に生じる検出時刻の差を算出し、前記検出時刻の差をカウントすることによってタイミングヒストグラムを取得するステップと、
(4)前記タイミングヒストグラムのピーク位置を、前記タイミングヒストグラムの時間軸のスケールの単位よりも細かい単位で求めることにより、前記検出器リングのタイミング補正値を取得するステップと、を有することを特徴とする方法を構成したものである。
図3を参照して、PET装置は、複数のPET検出器モジュール2から構成された検出器リング1を備えている。そして、RI線源を含む薬剤の投与を受けた被検体4を臥位に支持した天板5が、被検体4の体軸と検出器リング1の軸とが平行になるような配置で検出器リング1の中央開口部3に配置されるとともに、検出器リング1の軸方向に沿って往復運動せしめられる。
この場合、PET検出器モジュール2中の放射線(γ線)を検出したPET検出器(シンチレータ結晶11)の特定が、前置回路6において、次のようにしてなされる。すなわち、収集された各光電子増倍管13の出力信号を用いて重心演算がなされ、得られた重心位置が9×10領域に区分けされた2次元位置マップ上に投影される。そして、2次元位置マップ上における各シンチレータ結晶11に対応する位置ルックアップテーブルが作成され、それによって、放射線(γ線)と相互作用したシンチレータ結晶11が特定される。
タイミングヒストグラムは、検出時刻の差毎に計数値がプロットされたものであるから、ヒストグラムの時間軸のスケールの単位は検出時刻の測定精度で決まる。例えば、放射線の検出時刻の測定精度(=PET装置の時間分解能)が2nsであれば、タイミングヒストグラムの時間軸の単位は2nsとなる。この場合、従来法によれば、タイミングヒストグラムのピーク位置は2ns単位で求められるので、タイミング補正精度も2nsとなる。したがって、従来法では、タイミング補正精度を上げるには、PET装置の時間分解能を上げなければならなかった。
本発明では、タイミングヒストグラムのピーク位置を、タイミングヒストグラムの時間軸のスケールの単位よりも細かい単位で求め、求めたピーク位置からタイミング補正値を算出することにより、PET装置の時間分解能は従来のままで、タイミング補正精度を上げた。
DOI検出器モジュール2’においては、上下に積み重ねられた各1個のシンチレータ結晶11’の対と、それに光結合された光電子増倍管13とから各1個のDOI検出器が形成される。
すなわち、図4(B)に示すような2層のDOI検出器の場合、1対のDOI検出器について、22=4通りのPET検出器の対が存在する。したがって、これらの4つのPET検出器の対のそれぞれについて放射線(γ線)の検出時刻の差をカウントしてタイミングヒストグラムを取得し、そのピーク位置を求めてタイミング補正値を算出する。
すなわち、時間分解能が高いほど得られるタイミング補正値の精度も上がることがわかる。このことから、本発明の方法によってタイミング補正値の精度を上げると、PET装置の時間分解能を高めたのと同等の効果が得られることがわかった。
図2に示すように、この実施例では、ステップ1〜ステップ2までは、図1の実施例と同様の構成となっている。
2 PET検出器モジュール
2’ DOI検出器モジュール
3 中央開口部
4 被検体
5 天板
6 前置回路
7 同時計数回路
8 メモリ部
9 画像再構成部
10 表示装置
11、11’ シンチレータ結晶
12、12’ シンチレータブロック
13 光電子増倍管
Claims (4)
- 複数個のPET検出器から構成された検出器リングを有し、前記検出器リングの中央開口部内に、RI線源を含む薬剤の投与を受けた被検体が配置されたとき、前記被検体の内部から180°反対向きに放出される一対の放射線を、互いに対向する前記PET検出器によって同時計数し、蓄積した同時計数情報を用いて前記被検体内におけるRI線源の分布画像を再構成するPET装置の同時計数のタイミング補正値を求める方法であって、
(1)前記検出器リングの前記中央開口部内に基準線源を配置し、前記基準線源から前記検出器リングの検出面に対し放射線を照射するステップと、
(2)前記PET検出器によって前記放射線を検出したとき、その検出時刻を、当該放射線を検出したPET検出器の識別情報とともに記録するステップと、
(3)前記ステップ(2)で記録した情報に基づき、前記PET装置の視野内に位置する全ての前記PET検出器の対について、前記対をなす前記PET検出器の間に生じる検出時刻の差を算出し、前記PET検出器の対毎に前記検出時刻の差をカウントすることによって前記PET検出器の対毎のタイミングヒストグラムを取得するステップと、
(4)前記PET検出器の対毎に、前記タイミングヒストグラムのピーク位置を、前記タイミングヒストグラムの時間軸のスケールの単位よりも細かい単位で求めることにより、前記PET検出器の対毎のタイミング補正値を取得するステップと、を有することを特徴とする方法。 - 前記PET検出器が、シンチレータ結晶の積層構造を有するDOI検出器であるとき、前記DOI検出器内に前記シンチレータ結晶の層毎に異なる前記PET検出器が形成されたものとして、前記ステップ(1)〜(4)を実行することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 複数個のPET検出器から構成された検出器リングを有し、前記検出器リングの中央開口部内に、RI線源を含む薬剤の投与を受けた被検体が配置されたとき、前記被検体の内部から180°反対向きに放出される一対の放射線を、互いに対向する前記PET検出器によって同時計数し、蓄積した同時計数情報を用いて前記被検体内におけるRI線源の分布画像を再構成するPET装置の同時計数のタイミング補正値を求める方法であって、
(1)前記検出器リングの前記中央開口部内に基準線源を配置し、前記基準線源から前記検出器リングの検出面に対し放射線を照射するステップと、
(2)前記PET検出器によって前記放射線を検出したとき、その検出時刻を、当該放射線を検出したPET検出器の識別情報とともに記録するステップと、
(3)前記ステップ(2)で記録した情報に基づき、前記PET装置の視野内に位置する全ての前記PET検出器の対について、前記対をなす前記PET検出器の間に生じる検出時刻の差を算出し、前記検出時刻の差をカウントすることによってタイミングヒストグラムを取得するステップと、
(4)前記タイミングヒストグラムのピーク位置を、前記タイミングヒストグラムの時間軸のスケールの単位よりも細かい単位で求めることにより、前記検出器リングのタイミング補正値を取得するステップと、を有することを特徴とする方法。 - 前記PET検出器が、シンチレータ結晶の積層構造を有するDOI検出器であるとき、前記DOI検出器内に前記シンチレータ結晶の層毎に異なる前記PET検出器が形成されたものとして、前記ステップ(1)〜(4)を実行することを特徴とする請求項3に記載の方法。
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