PET装置以及计算方法制造方法及图纸

实施方式涉及PET装置及计算方法。能够进行使用任意半径的小的圆筒状射线源的晶体效率的计算。实施方式的PET装置具有PET检测器、取得部和计算部。PET检测器由排列有多个晶体的环被排列多个而构成。取得部取得基于从线状射线源照射的实测的伽马射线的、每个所述晶体的第一晶体效率、基于来自圆筒状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第二晶体效率、和基于来自所述线状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第三晶体效率。计算部基于所述第一晶体效率、所述第二晶体效率和所述第三晶体效率，计算第四晶体效率。

【技术实现步骤摘要】
PET装置以及计算方法相关申请的参照本申请享受2020年1月6日申请的美国专利申请号62/957590、2020年5月5日申请的美国专利申请号16/866993、以及2020年11月30日申请的日本国专利申请2020-197946的优先权的利益，这些专利申请的全部内容被引用于本申请。
本说明书以及附图所公开的实施方式涉及PET装置以及计算方法。具体而言，本公开涉及通过使用了任意半径的小的圆筒状射线源的实际数据(data)收集和标准化的组合，由此能够实现与使用了具有有限的空间扩展的射线源的情况等价的正电子发射断层摄影(PositronEmissionTomography：PET)检测器的标准化的PET装置以及计算方法。
技术介绍
本说明书中提供的背景的说明的目的在于，对本公开的上下文进行一般提示。在通过该背景的项目所说明的范围内、以及在申请时未被视为现有技术的说明的方式中，当前的指定的专利技术人的研究明确地隐含地都不作为针对本公开的现有技术来自认。正电子发射断层摄影(PET)是通过使用放射性示踪器(tracer)能够对人或动物中的生化过程(process)成像(imaging)的功能性成像设备(imagingmodality)。在PET成像中，经由注射、吸入或摄取，向应成像的患者导入示踪物质。在给药后，该物质根据其物理和生物分子特性而聚集在患者的身体的特定部位。该物质的实际的空间分布、蓄积区域的强度、以及从给药到最终的排泄的过程的动态全部是能够具有临床意义的因素。PET装置(以下，也记作PET系统(system)或PET扫描器(scanner))为了保证准确且可信赖的图像重构，能够使用几个校正。最一般且重要的校正之一是衰减校正。准确地对PET的衰减进行校正的功能特别是与单一光子放射型计算机断层摄影(SinglePhotonEmissionComputedTomography：SPECT)相比，是将最终的重构图像进行了大幅改善了的最初的发展之一。除了衰减之外，使用了其他设备(modality)的一般的校正方案(schemes)(例如散射校正、死区时间的推定)以及其他PET固有的校正(例如随机(random)校正)也被使用于定性和定量的结果的改善。PET检测器的结构及晶体(crystals)自身的固有特性，可能成为可考虑的各种类型(type)的系统性错误(error)及随机错误(randomerror)的原因。PET数据集的响应线(LinesOfResponse：LOR)的灵敏度，因包含检测器的效率的变动、成为对象的立体角以及相邻的数据要素的合计在内的各种理由而不同。与这些变动有关的信息用于更准确地重构定量上没有伪影(artefact)的图像。特别是，这些变动能够在图像重构之前或图像重构当中进行修正。归一化(normalization)(以下，也记载为标准化)是指对上述变动进行校正的过程，标准化系数是指各LOR的校正系数。标准化不充分的PET检测器有可能降低所生成的图像的诊断值。Defrise法包括重且难以调制的大型的均匀的圆筒状模体(phantom)或旋转圆筒状模体的使用。这是因为，i)Defrise法基于在圆筒状模体的中心通过的LOR与相邻的LOR的数量相同这一假定；ii)大的圆筒状模体能够具有在轴横断方向域(domain)具有晶体的倾斜的入射角的现象；iii)圆筒状模体接近实际的患者的尺寸。这样的圆筒状模体在具有更长的轴方向的视野(FieldOfView：FOV)或大的孔的PET扫描器中，处理有可能变得越发困难。因此，期望用于在任意的PET扫描器中使用的、使用了半径小且重量小的模体的方法。
技术实现思路
本说明书以及附图所公开的实施方式要解决的技术问题之一在于，能够进行使用任意半径的小的圆筒状射线源的晶体效率的计算。但是，本说明书以及附图所公开的实施方式要解决的技术问题不限于上述技术问题。也能够将与后述的实施方式所示的各结构带来的各效果对应的技术问题定位为其他技术问题。实施方式的PET装置具有PET(PositronEmissionTomography)检测器、取得部和计算部。PET(PositronEmissionTomography)检测器由排列有多个晶体的环(ring)被排列多个而构成。取得部取得基于从线状射线源照射的实测的伽马(gamma)射线的、每个所述晶体的第一晶体效率、基于来自圆筒状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第二晶体效率、和基于来自所述线状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第三晶体效率。计算部基于所述第一晶体效率、所述第二晶体效率和所述第三晶体效率，计算第四晶体效率。效果根据实施方式的PET装置，能够进行使用任意半径的小的圆筒状射线源的晶体效率的计算。附图说明图1A是一个实施方式的PET扫描器的轴横断方向剖面的概略图。图1B是表示与一个实施方式的第一晶体有关的轴方向区域中的晶体效率的标准化的图。图1C是表示与一个实施方式的第二晶体有关的轴方向区域中的晶体效率的标准化的图。图2是表示使用一个实施方式的真实线状射线源(RealLineSource：RLS)来决定晶体效率的方法的一个例子的流程图(flowchart)。图3是表示使用一个实施方式的模拟的圆筒状射线源来决定模拟的晶体效率的方法的一个例子的流程图图4是表示使用一个实施方式的模拟的线状射线源来决定模拟的晶体效率的方法的一个例子的流程图。图5是表示一个实施方式的决定第一组合晶体效率的方法的一个例子的流程图。图6是表示一个实施方式的决定第二组合晶体效率的方法的一个例子的流程图。图7A是表示使用一个实施方式的Defrise法而生成的来自圆筒状射线源的晶体效率映射(map)的图。图7B是表示使用一个实施方式的本说明书所记载的方法而生成的来自线状射线源的晶体效率映射的图。图7C是一个实施方式的图7A中标记(mark)的区域的放大图。图7D是一个实施方式的图7B中标记的区域的放大图。图8是表示一个实施方式的决定校正后的单体(single)的分布(profile)的方法的一个例子的流程图。图9A是表示一个实施方式的使用了从中心偏离的射线源的RLS单体计数(RLSsinglescount)的分布的图。图9B是表示一个实施方式的RLS单体计数的分布的曲线拟合的图。图9C是表示一个实施方式的校正后的RLS单体计数的分布的图。图10A是表示在一个实施方式的模拟的PET扫描器中配置于中心的圆筒状射线源的模拟的晶体效率映射的图。图10B是表示在一个实施方式的真实PET扫描器中配置于中心的RLS的模拟的晶体效率映射的图。图10C是表示在一个实施方式的真实PET扫描器中从中心偏离的RLS的模拟的晶体效率映射的图。图10D是表示一个实施方式的使用了本说明书所记载的方法的伴随着从中心偏离的校正的RLS的模拟的晶体效率映射的图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PET装置，具备：/nPET(Positron Emission Tomography)检测器即正电子发射断层摄影检测器，排列有多个晶体的环被排列多个而构成；/n取得部，取得基于从线状射线源照射的实测的伽玛射线的、每个所述晶体的第一晶体效率、基于来自圆筒状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第二晶体效率、以及基于来自所述线状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第三晶体效率；以及/n计算部，基于第一晶体效率、第二晶体效率和第三晶体效率，计算第四晶体效率。/n

【技术特征摘要】
20201130 JP 2020-197946;20200106 US 62/957,590;2021.一种PET装置，具备：
PET(PositronEmissionTomography)检测器即正电子发射断层摄影检测器，排列有多个晶体的环被排列多个而构成；
取得部，取得基于从线状射线源照射的实测的伽玛射线的、每个所述晶体的第一晶体效率、基于来自圆筒状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第二晶体效率、以及基于来自所述线状射线源的伽玛射线而计算出的每个所述晶体的第三晶体效率；以及
计算部，基于第一晶体效率、第二晶体效率和第三晶体效率，计算第四晶体效率。


2.根据权利要求1所述的PET装置，其中，还具备：
计数部，基于从所述线状射线源照射的实测的伽玛射线，对由各个所述晶体检测出的单体事件进行计数；以及
决定部，决定每个所述环的同时计数事件的数量，
所述取得部基于所述单体事件的数量和所述同时计数事件的数量，取得所述第一晶体效率。


3.根据权利要求2所述的PET装置，其中，
所述取得部基于所述单体事件的数量，决定所述晶体的轴横断方向的相对效率，基于所述同时计数事件的数量，决定所述晶体的轴方向的相对效率，基于所述轴方向的相对效率以及所述轴横断方向的相对效率，取得所述第一晶体效率。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的PET装置，其中，
所述取得部取得所述第二晶体效率和所述第三晶体效率，所述第二晶体效率基于设想了从所述圆筒状射线源照射的伽玛射线的模拟而计算得到，所述第三晶体效率基于设想了从所述线状射线源照射的伽玛射线的模拟而计算得到。


5.根据权利要求4所述的PET装置，其中，
所述取得部，基于在模拟的PET检测器中检测出从模拟的所述圆筒状射线源照射的伽玛射线的情况下的、由各个晶体检测出的单体事件的数量和每个环的同时计数事件的数量，取得所述第二晶体效率，基于在所述模拟的PET检测器中检测出从模拟的线状光源照射的伽玛射线的情况下的、由各个晶体检测出的单体事件的数量和每个环的同时计数事件的数量，取得所述第三晶体效率。


6.根据权利要求5所述的PET装置，其中，
所述取得部，根据基于从所述模拟的线状射线源照射的伽玛射线的所述单体事件的数量，决定所述晶体的轴横断方向的相对效率，根据基于从所述模拟的线状射线源照射的伽玛射线的所述同时计数事件的数量，决定所述晶体的轴方向的相对效率，基于所述轴方向的相对效率以及所述轴横断方向的相对效率，取得所述第三晶体效率。


7.根据权利要求2所述的PET装置，其中，
所述计数部通过对于基于从所述线状射线源照射的实测...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐文元，强翼，E·阿斯马，李晓莉，杨立，彭鹏，J·科尔特姆尔，
申请(专利权)人：佳能医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP