在求取系统矩阵(检测概率)时，使以高斯函数表示的点扩散函数(PSF)与相对于离点状射线源的距离的放射线的计数值的轮廓相拟合来进行调整，该点状射线源照射与正电子放射性药剂相同种类的放射线，针对表示放射线所入射的入射方向的检测器的深度方向上的每一层分别调整上述PSF的距离宽度。这样，对每一层调整函数的距离宽度来求出系统矩阵(检测概率)，由此能够改善重构得到的图像的质量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在求取系统矩阵(检测概率)时，使以高斯函数表示的点扩散函数(PSF)与相对于离点状射线源的距离的放射线的计数值的轮廓相拟合来进行调整，该点状射线源照射与正电子放射性药剂相同种类的放射线，针对表示放射线所入射的入射方向的检测器的深度方向上的每一层分别调整上述PSF的距离宽度。这样，对每一层调整函数的距离宽度来求出系统矩阵(检测概率)，由此能够改善重构得到的图像的质量。【专利说明】
本专利技术涉及一种对从被投放到被检体内的正电子放射性药剂放出的放射线进行检测并生成正电子的分布图像来作为图像的正电子CT(Computed Tomography:计算机断层扫描)装置和重构方法。
技术介绍
正电子CT装置，即PET (Positron Emission Tomography:正电子发射断层扫描)装置构成为:检测由于阳电子(Position)即正电子的湮灭而产生的两道Y射线，仅当多个检测器同时检测到Y射线时(即仅在同时计数时)重构被检体的图像。在该PET装置中，在向被检体投放放射性药剂之后，随时间推移来测量对象组织中的药剂累积的过程，由此能够对各种生物体功能进行定量测量。因而，由PET装置获得的图像具有功能信息。具体地说，当以小动物(例如鼠)为例作为被检体进行说明时，向被检体的体内注入正电子(阳电子)放射性的同位素(例如150、18F、nC等)，对从它们放出的正电子与电子相结合时产生的Y射线进行检测。利用由多个Y射线检测器构成的检测器列进行该Y射线的检测。而且，利用计算机进行图像重构，来制作被检体的图像。当重构图像时，使用如下所述的方法(例如参照非专利文献1、2)。首先，将由视场(F0V:Field of View)内的三维的体素(voxel)构成的像素用Vj(j=0,l,..., J-1)表示，将第i个LOR(Line Of Response:响应线)用Li (i=0,1，...，1-1)表示。LOR是指将进行同时计数的两个检测器之间相连接的虚拟直线。在像素由三维的体素构成的情况下，LOR是将对从各体素产生并向相反方向放射的两个Y射线光子进行检测的两个检测器相连接的管(Tube)状区域。其次，在PET图像的重构中，在LOR(Li)中检测到从体素Vj产生的Y射线光子的概率au发挥重要的作用。该％被称为“系统矩阵”。关于图像重构的公式化，希望参照非专利文献1、2。使用照射与正电子放射性药剂相同种类的放射线的点状射线源来实际测量光子数(计数值)，求出相对于离点状射线源的距离的光子数的轮廓，与高斯函数等相拟合来进行调整，由此求出点扩散函数(PSF:point spread function),通过假设检测概率au与点扩散函数(以下适当略记为“PSF”)成比例，能够求出au(例如参照非专利文献3)。但是，如果直接使用通过拟合而求出的PSF，则由于重构计算中的几何学计算的误差、重构用的数据中包含的统计误差而出现过校正现象(例如在被检体的边界附近出现振荡)。已知以下内容:为了抑制该过校正现象，需要将根据实测值求出的PSF的扩散缩小固定量来求出au(例如参照非专利文献4)。具体地说，通过以改变高斯函数的半峰全宽(FWHM:full width at halfmaximum)或者色散的方式进行调整来调整PSF的距离宽度即可。在此，当用aeXp{-(X-b)2/2c2}表示高斯函数时，半峰全宽(FWHM)是作为高斯函数的极大值(峰值)的一半的整个宽度的值、用2 V (21n2).c来表示。另外，近年来，为了提高图像的空间分辨率，在PET装置中使用由三维配置的闪烁体元件构成的检测器(例如参照非专利文献5)。具体地说，在PET装置中安装能够对发生了相互作用的深度方向的位置(DOI:Depth of Interaction:反应深度)进行辨别的DOI检测器。DOI检测器是通过在放射线(在此为Y射线)的深度方向上层叠各个闪烁体元件而构成的，通过重心运算来求出发生了相互作用的深度方向和横向(与入射面平行的方向)的坐标信息。通过使用DOI检测器能够抑制视场周边部的分辨率劣化。非专利文献 I:Nakamura Tj Kudo H !Derivation and implementation ofordered—subsets algorithms for list-mode PET data,IEEE Nuclear ScienceSymposium Conference Record: 1950—1954，2005非专利文献2:T anaka E，Kudo H:Subset_dependent relaxation inblock-1terative algorithms for image reconstruction in emission tomography.1n:Phys Med Biol48，1405-1422，2003非专利文献3:Panin V.Y.et al.，“Fully3_D PET Reconstruction with systemmatrix derived from point source measurements，，，IEEE Trans, on Med.1mg., vol.25,n0.7pp.907-921，Jul.2006.非专利文献4 ；Reader et al.，“EM algorithm system modelingby image-space techniques for PETreconstruction，，，IEEE Trans, on NuclScivol.50，pp.1392-1396，2003.非专利文献5:Η.Tonamij K.Kitamuraj Μ.Satohj Τ.Tsudaj and Y.Kumazawaj “Sophisticated32 X 32 X 4-Layer DOI Detector for High Resolution PEM Scanner，” IEEEMedical Imaging Conference Record，pp.3803-3807，2007.
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，关于上述非专利文献3、4所述的au的求法，将由二维地配置的(换言之包括I层的)闪烁体元件构成的检测器作为对象。如上述非专利文献5那样，在为由三维地配置的闪烁体元件构成的DOI检测器的情况下，明确了以下内容:当求取au时，仅将作为拟合的对象的PSF的扩散缩小固定量则无法反映基于层的区别。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够改善重构得到的图像的质量的正电子CT装置和重构方法。用于解决问题的方案本专利技术为了达成这种目的，采用如下的结构。S卩，本专利技术所涉及的正电子CT装置具备:多个检测器，其对从被投放到被检体内的正电子放射性药剂放出的放射线进行检测并输出电信号；同时计数电路，其基于上述电信号检测在两个上述检测器中同时观测到放射线的情况；系统矩阵计算单元，其基于上述同时计数电路的输出计算系统矩阵；以及重构单元，其基于上述系统矩阵生成上述正电子的分布图像来作为图像，该正电子CT装置的特征在于，还具备:函数调整单元，其使以高斯函数表示的点扩本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田贤志，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：
国别省市：
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