核醫學成像方法以及核醫學成像裝置的製作方法

2023-05-12 22:47:21

專利名稱：核醫學成像方法以及核醫學成像裝置的製作方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及核醫學成像(imaging)方法以及核醫學成像裝置。
背景技術：
正電子發射斷層攝影(Positron Emission Tomography PET)是核醫學的I個分支，將正電子放射型的放射性醫藥品導入被檢體的體內。當放射性醫藥品衰變時，生成正電子。具體而言，在通過多個正電子分別與電子反應而作為正電子的成對湮沒事件(Positionannihilation)被熟知的現象中，生成沿著同時計數線在大致相反的方向移動的同時發生 對的Y (gamma)光子。在同時計數時間內檢測的Y光子的對通常作為成對湮沒事件而通過PET掃描儀(scanner)進行記錄。在飛行時間(Time Of Flight T0F)成像中，也測定檢測同時發生對的各Y光子的同時計數間隔(interval)內的時間。飛行時間信息表示檢測到的事件的、同時計數線上的位置。為了重建或者生成掃描(scan)對象的被檢體或者被檢物的圖像，使用多個成對湮沒事件的數據(data)。圖I是表示PET成像裝置的幾何學的配置的一個例子的圖。在圖I中，示出在PET成像裝置所具有的三維檢測器(3D detector)中，放射出的正電子與測量到的同時計數線(Line Of Response L0R)的橫斷坐標(transaxial coordinate)以及軸向坐標(axialcoordinate)。橫斷坐標例如是在垂直於掃描儀的軸方向、被檢體的體軸方向的截面內設定的坐標，軸向坐標例如是在沿著掃描儀的軸方向、被檢體的體軸方向的截面內設定的坐標。坐標(χε，le, ze)或者(se, te, ze)表示所放射出的正電子「e」的圖像坐標。另外,坐標(xa,ya，za)表示檢測到作為LOR而測定出的一方的Y射線的檢測器晶體「a」的位置，另外，坐標(xb，yb，zb)表示檢測到作為LOR而測定出的另一方的Y射線的檢測器晶體「b」的位置。所測定出的LOR的投影坐標在非TOF中，能夠通過「(S，φ，ζ，Θ)，在此為ζ = (za+zb)/2」來表示。「φ」與橫斷坐標中的線段ab的斜率對應，「 Θ 」與軸向坐標中的線段ab的斜率對應。或者，所測定出的LOR的投影坐標也可以包含T0F-L0R用的附加的維「t」。「t」是與時間對應的值，例如，「ta」與在同時計數時間內「a」檢測到Y光子的時間對應，「tb」與在同時計數時間內「b」檢測到Y光子的時間對應，「t/』對應於在同時計數時間內「a」檢測到Y光子的時間與「b」檢測Y光子的時間的時間差。通過使用「t」的信息，能夠確定所測定出的LOR的投影坐標的「ζ」。在這些類型的(非T0F、T0F)的PET成像裝置中，除了在各個晶體的檢測器效率中存在偏差以外，掃描儀整體的檢測效率由幾何學的要素來決定，進而，依存於在區域中形成的立體角、從檢測器晶體到放射點的距離以及向LOR的晶體的入射角度。立體角是物體相對於「某個點」形成的三維空間中的二維的角度。在數學上，以面S為底面而形成的立體角Ω通過以下的式子(I)表示。
權利要求
1.一種核醫學成像方法,其特徵在於,包含 第I決定步驟，決定由核醫學成像裝置所具有的檢測器的一對檢測器晶體各自的位置規定的同時計數線； 定義步驟，定義與通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數線對應的放射點的陣列； 第2決定步驟，對與上述同時計數線對應的上述放射點的陣列內的每個點，決定將規定上述同時計數線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角； 生成步驟，將通過上述第2決定步驟決定的立體角進行平均，生成平均立體角； 第3決定步驟，決定依存於Y射線向上述核醫學成像裝置的上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關的位置係數； 計算步驟，通過對上述平均立體角的倒數乘以通過上述第3決定步驟決定的上述位置係數，計算對於通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數線的幾何學的修正係數。
2.根據權利要求I所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 還包含針對多個同時計數線的每一個重複上述定義步驟、上述第2決定步驟、上述生成步驟、上述第3決定步驟以及上述計算步驟的步驟。
3.根據權利要求I所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 還包含歸一化步驟，對通過使用了上述核醫學成像裝置的物體的掃描而取得的數據，應用通過上述計算步驟計算出的上述幾何學的修正係數，從而對上述數據進行歸一化。
4.根據權利要求I所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 上述放射點的陣列與放射出Y射線的點對應。
5.根據權利要求I所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 上述核醫學成像裝置是非飛行時間型PET裝置。
6.—種核醫學成像方法,其特徵在於,包含 第I決定步驟，決定由核醫學成像裝置所具有的檢測器的一對檢測器晶體各自的位置規定的同時計數線； 定義步驟，定義與通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數線對應的放射點的陣列； 第2決定步驟，對與上述同時計數線對應的上述放射點的陣列內的每個點，決定將規定上述同時計數線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角； 分割步驟，將與上述同時計數線對應的上述放射點的陣列分割成由多個放射點構成的子群; 生成步驟，對通過上述分割步驟分割出的由多個放射點構成的子群，將在子群內的各個點決定的立體角進行平均，生成平均立體角； 第3決定步驟，決定依存於Y射線向上述核醫學成像裝置的上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關的位置係數； 計算步驟，關於由上述多個放射點構成的每個子群，對上述平均立體角的倒數乘以通過上述第3決定步驟決定的上述位置係數，從而計算對於通過上述第I決定步驟決定的上述同時計數線的幾何學的修正係數。
7.根據權利要求6所述的核醫學成像方法，其特徵在於，還包含針對多個同時計數線的每一個重複上述定義步驟、上述第2決定步驟、上述分割步驟、上述生成步驟、上述第3決定步驟以及上述計算步驟的步驟。
8.根據權利要求6所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 還包含歸一化步驟，對通過使用了上述核醫學成像裝置的物體的掃描而取得的數據，應用通過上述計算步驟計算出的上述幾何學的修正係數，從而對上述數據進行歸一化。
9.根據權利要求8所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 上述歸一化步驟包含以下步驟對上述數據所包含的每個成對湮沒事件，根據該成對湮沒事件的定時以及該湮沒事件的同時計數線來選擇對應的幾何學的修正係數。
10.根據權利要求9所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 還包含確定步驟，為了確定上述成對湮沒事件所屬的子群，使用該成對湮沒事件的定時。
11.根據權利要求6所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 上述放射點的陣列與放射出Y射線的點對應。
12.根據權利要求6所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 上述核醫學成像裝置是飛行時間型PET裝置。
13.根據權利要求12所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 上述分割步驟根據上述飛行時間型PET裝置的定時解析度，將與上述同時計數線對應的上述放射點的陣列分割成由多個放射點構成的子群。
14.根據權利要求7所述的核醫學成像方法，其特徵在於， 還包含表生成步驟，對每個同時計數線，生成包含上述放射點的陣列的各個點的每一個點的立體角的表。
15.一種核醫學成像裝置，其特徵在於， 具備構成為執行計算機能夠執行的命令的處理器，以用於 決定由一對檢測器晶體各自的位置規定的同時計數線， 定義與上述同時計數線對應的放射點的陣列， 對與上述同時計數線對應的上述放射點的陣列內的每個點，決定將規定上述同時計數線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角， 將上述決定的立體角進行平均並生成平均立體角， 決定依存於Y射線向上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關的位置係數， 通過對上述平均立體角的倒數乘以上述位置係數，計算對於上述所決定的同時計數線的幾何學的修正係數。
16.根據權利要求15所述的核醫學成像裝置，其特徵在於， 還具備存儲器，相關聯地存儲上述幾何學的修正係數與上述所決定的同時計數線。
17.—種核醫學成像裝置，其特徵在於， 具備構成為執行計算機能夠執行的命令的處理器，以用於 決定由一對檢測器晶體各自的位置規定的同時計數線， 定義與上述同時計數線對應的放射點的陣列， 對與上述同時計數線對應的上述放射點的陣列內的每個點，決定將規定上述同時計數線的上述一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角， 將與上述同時計數線對應的上述放射點的陣列分割成由多個放射點構成的子群， 對由上述多個放射點構成的每個子群，將在子群內的各個點決定的立體角進行平均，生成平均立體角， 決定依存於Y射線向上述一對檢測器晶體中的透過的、與相互作用的深度方向的位置相關的位置係數， 關於由上述多個放射點構成的每個子群，對上述平均立體角的倒數乘以上述位置係數，從而計算對於上述同時計數線的幾何學的修正係數。
18.根據權利要求17所述的核醫學成像裝置，其特徵在於， 還具備存儲器，相關聯地存儲上述幾何學的修正係數與上述所決定的同時計數線。
全文摘要
本發明提供一種核醫學成像方法以及核醫學成像裝置，得到最優的圖像。實施方式的核醫學成像方法包含第1決定步驟、定義步驟、第2決定步驟、生成步驟、第3決定步驟、計算步驟。在第1決定步驟中，決定通過一對檢測器晶體各自的位置規定的同時計數線。在定義步驟中，定義與同時計數線對應的放射點的陣列。在第2決定步驟中，對與同時計數線對應的放射點的陣列內的每個點，決定將規定同時計數線的一對檢測器晶體的表面作為底面而形成的立體角。在生成步驟中，將立體角進行平均並生成平均立體角。在第3決定步驟中，決定與相互作用的深度方向的位置相關的位置係數。在計算步驟中，對平均立體角的倒數乘以位置係數，從而計算針對同時計數線的幾何學的修正係數。
文檔編號A61B6/03GK102755172SQ201210129209
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優先權日2011年4月28日
發明者王文莉, 董雲 申請人:東芝醫療系統株式會社, 株式會社東芝