專利名稱：光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法及使用該計算方法的核醫(yī)學診斷裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及檢測X射線及丫射線等的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法 及使用該方法的核醫(yī)學診斷裝置，尤其涉及在具備多層種類不同的光子檢 測元件的光子檢測器或DOI (Depth Of Interaction,也被稱為檢測器)中， 用于計算確定光子產(chǎn)生相互作用的深度信息所使用的辨別參數(shù)的技術。
背景技術：
目前，作為具有DOI檢測器的裝置，可舉出DOI-PET (Positron Emission Tomography)裝置。該裝置首先用多個DOI檢測器組檢測從投入 有陽電子放出核種的被檢體的內(nèi)部釋放的能量為511 [keV]的湮滅光子 對(対消滅光子)。然后，當用兩個DOI檢測器在一定時間內(nèi)檢測光子時， 將它們作為一對湮滅光子對進行計數(shù)，并且特定將對消滅發(fā)生地點設定在 檢測的DOI檢測器對的直線上。通過積蓄這種同時計數(shù)信息并進行圖像的 再構成處理，做成RI (Radioisotope)分布圖像。
這樣，根據(jù)DOI檢測器的位置信息計算光源(-放射線源)的位置信 息，在根據(jù)該信息做成醫(yī)學圖像的裝置中，得到詳細的DOI檢測器的位置 信息，由此來提高醫(yī)學圖像的質(zhì)量。例如，在平面方向的位置檢測中，有 對檢測器進行細分或使用多陽極型光電子增倍管(PMT)的方法(例如參 照非專利文獻l， 2)，在深度方向的檢測中，有使用將種類不同的光子檢 測元件進行多層化后的DOI檢測器的方法(例如參照非專利文獻3、專利 文獻1~3)等。
非專禾ll文獻 1 : http : www.nirs.go.jp/use/medical-imaging/ja/study/ nextgeneration-pet2000/ninadama.html
非專禾ll文獻 2 : http : www.ricoh.co.jp/net-messensa/ACADEMIA/ J AMIT/MITVM/PET/TANAKA04/TEXT14.html
非專利文獻3: A GSO depth of interaction detector for PET: IEEETrans.Nucl.Sci.， 45: 1078-1082， 1998。
專利文獻1:日本特開2000-56023號公報； 專利文獻2:日本特開2004-245592號公報； 專利文獻3:日本特表2006-522925號公報。
但是，當使用辨別參數(shù)對所收集的DOI檢測器的輸出波形信號進行 DOI判定時，其辨別參數(shù)的精度對相互作用的深度信息的精度有較大影 響。
通常，在來自各DOI檢測器的輸出波形信號中，包含依存于構成DOI 檢測器的光子檢測元件的成分、噪聲成分和從邏輯電路或基板等產(chǎn)生的成 分等許多成分。另外，當放射線進行相互作用的比例在各光子檢測元件的 層中有數(shù)倍以上的不同時，表示相互作用的比例少的層的波形的輸出與表 示相互作用的比例多的層的波形的輸出相拖曳，有時會改變辨別參數(shù)，或 降低其計算精度。此外，即使是同種類的光子檢測元件，其輸出波形信號 中也存在個體差異(個性)，所以，需要對每一DOI檢測器確定辨別參數(shù)， 或伴隨檢測器系統(tǒng)的經(jīng)年變化，需要進行定期的辨別參數(shù)的調(diào)整。
作為這樣因種種原因而變動的辨別參數(shù)，假設將其設定為某適當?shù)闹?時，與非DOI檢測器相比較，也可看到對有關相互作用的深度信息的位置 分解能有所改善，但存在不能在其中充分獲得DOI檢測器性能這一問題。 另外，在使用這種辨別參數(shù)的核醫(yī)學診斷裝置中，存在不能得到高品質(zhì)的 RI分布圖像這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而開發(fā)的，其目的在于提供一種可以比較容易 地求出能夠充分獲得光子檢測器的性能的辨別參數(shù)的光子檢測器的辨別 參數(shù)計算方法及使用該方法的核醫(yī)學診斷裝置。
另外，本發(fā)明的另一目的在于，通過使用可以充分獲得光子檢測器的 性能的辨別參數(shù)，提供一種可以得到高品質(zhì)的RI分布圖像的核醫(yī)學診斷 裝置。
為了實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明采用如下的構成。
艮P，本發(fā)明第一方面提供一種光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，對于在光源側和其里側具備多層種類不同的光子檢測元件的光子檢測器，對其 輸出波形信號進行波形辨別，計算用于特定與光子相互作用的光子檢測元 件的辨別參數(shù)，其特征在于，具備以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象， 應用對對于能量比的計數(shù)波形進行近似的兩種擬合函數(shù)的過程；計算所述 兩擬合函數(shù)的擬合參數(shù)的過程；根據(jù)所述兩擬合參數(shù)求出達到所述兩擬合 函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)，并且計算與它們對應的兩擬合函數(shù)的能量比的 值并將其作為辨別參數(shù)的過程。
根據(jù)發(fā)明第一方面，以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用近似 對于能量比的計數(shù)波形的兩種擬合函數(shù)。然后，計算兩擬合函數(shù)的擬合參 數(shù)，根據(jù)兩擬合參數(shù)求出達到兩擬合函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)，并且計算 與所述計數(shù)對應的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其作為辨別參數(shù)。換言 之，在用各個光子檢測元件檢測光子的概率分布中，求出與從雙方的概率 分布除去1/n所得的計數(shù)對應的兩擬合函數(shù)的能量比值作為辨別參數(shù)。這 樣，無論怎樣的光子檢測元件，都可以在利用擬合函數(shù)進行擬合后，根據(jù) 擬合參數(shù)自動地計算辨別參數(shù)，所以，可以高精度地計算辨別參數(shù)。因而， 可以比較容易地求出能夠充分地獲得光子檢測器的性能的辨別參數(shù)。
本發(fā)明第二方面的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，優(yōu)選當所述兩擬 合函數(shù)的峰值中的計數(shù)的合計值不滿足規(guī)定值時，設定能量比的下限值或 上限值作為辨別參數(shù)。
根據(jù)發(fā)明第二方面，在計數(shù)不滿足規(guī)定值時，可以高精度地求出辨別 參數(shù)，所以，通過設定能量比的下限值或上限值作為辨別參數(shù)，就可以容 易地與高精度地計算出的辨別參數(shù)進行區(qū)分。
另外，能量比是用整體的能量除在某時間內(nèi)用光檢測器檢測的能量的 比值，嚴格地說，采用某下限值和某上限值之間的值。因而，通常，辨別 參數(shù)達不到上限值或下限值，所以，可以與正常計算出的辨別參數(shù)進行區(qū) 分。.
另外，本發(fā)明第三方面的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，還具備 計算出所述擬合參數(shù)后，根據(jù)所述兩擬合參數(shù)是否在事先根據(jù)試驗值求出 的規(guī)定范圍內(nèi)，判定所述兩擬合參數(shù)是否合適的過程，當判定為任一擬合 參數(shù)不合適時，設定能量比的下限值或上限值作為辨別參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明第三方面，事先進行試驗，調(diào)查擬合參數(shù)收斂在怎樣的范 圍，如果在該范圍以外，產(chǎn)生擬合參數(shù)的計算失敗或光子檢測器自身產(chǎn)生 問題等的可能性就比較高。因此，當判定為擬合參數(shù)不合適時，根據(jù)擬合 參數(shù)不可能高精度地求出辨別參數(shù)，所以，通常通過取不能得出的能量比 的下限值或上限值，就可以容易地與正常求出的辨別參數(shù)進行區(qū)分。
本發(fā)明第四方面的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，優(yōu)選在應用所述 擬合函數(shù)的過程中，以一峰值為基準，僅在包含該基準的事先根據(jù)試驗值 求出的規(guī)定范圍內(nèi)進行擬合。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，為了求出辨別參數(shù)，只要是至少兩個擬合函數(shù) 的峰值之間的數(shù)據(jù)即可，所以，事先進行試驗，設定包含任一峰值位置的 大概位置和另一峰值附近的范圍。通過設計為在該范圍以外不進行擬合， 可以減輕辨別參數(shù)的計算處理的負荷，并且可以縮短計算處理需要的時 間。
另外，本發(fā)明第五方面的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，優(yōu)選還具 備計算出所述辨別參數(shù)后，根據(jù)所述辨別參數(shù)是否在與所述兩擬合函數(shù) 的峰值對應的能量比之間，判定所述辨別參數(shù)合適與否的過程。
根據(jù)本發(fā)明第五方面，計算出所述辨別參數(shù)后，根據(jù)辨別參數(shù)是否是 相當于兩擬合函數(shù)的峰值間的值，判斷辨別參數(shù)合適與否。因而，可以容 易地判定辨別參數(shù)合適與否。
另外，本發(fā)明第六方面的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，優(yōu)選當判 定為所述辨別參數(shù)不合適時，設定能量比的上限值或下限值作為辨別參 數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明第六方面，當辨別參數(shù)不合適時，設定上限值或下限值作 為辨別參數(shù)的值，由此可以容易地與正常求出的辨別參數(shù)區(qū)分開。
另外，本發(fā)明第七方面的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，具備計 算出所述辨別參數(shù)后，以將所述光子檢測元件分割為多個而成的單個塊作 為對象，在晶體顯示部顯示所有塊的辨別參數(shù)及擬合函數(shù)的過程；選擇所 述晶體顯示部的任意塊作為特定塊的過程；在調(diào)整顯示部顯示所述特定塊 的擬合函數(shù)和辨別參數(shù)的過程；在塊顯示部顯示將所述所有塊的量的擬合 函數(shù)相加后的合成函數(shù)和所述特定塊的辨別參數(shù)的過程，另外還具備在所述全過程之后任意調(diào)整所述特定塊的辨別參數(shù)時，在所述調(diào)整顯示部及 所述塊顯示部顯示所述調(diào)整后的辨別參數(shù)，并對所述特定塊的辨別參數(shù)進 行微調(diào)的過程。
根據(jù)本發(fā)明第七方面，計算出所述辨別參數(shù)后，以將光子檢測元件分 割為多個而成的單個塊為對象，在晶體顯示部顯示所有塊的辨別參數(shù)及擬 合函數(shù)。并且，選擇晶體顯示部的任意塊作為特定塊時，在調(diào)整顯示部顯 示該特定塊的擬合函數(shù)和辨別參數(shù)。然后，在塊顯示部顯示將所有塊量的 擬合函數(shù)相加后的合成函數(shù)和特定塊的辨別參數(shù)。之后，在任意調(diào)整特定 塊的辨別參數(shù)時，在調(diào)整顯示部及塊顯示部顯示調(diào)整后的辨別參數(shù)，所以， 可以對特定塊的辨別參數(shù)在視覺上容易地進行微調(diào)。
另外，本發(fā)明第八方面提供一種核醫(yī)學診斷裝置，其特征為，具備 底座，其載置被檢體；光子檢測器，其在所述底座側和其里側具備多層種 類不同的光子檢測元件，檢測從投入被檢體的放射性核種發(fā)出的光子；辨 別參數(shù)計算裝置，其以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用對對于能 量比的計數(shù)波形進行近似的兩種擬合函數(shù)，計算所述兩擬合函數(shù)的擬合參
數(shù)，根據(jù)所述兩擬合參數(shù)，求出達到所述兩擬合函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)， 并且計算與它們對應的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其作為辨別參數(shù)；再 構成裝置，其根據(jù)所述數(shù)據(jù)及所述辨別參數(shù)對RI分布圖像進行再構成。
根據(jù)本發(fā)明第八方面，利用多層光子檢測器檢測自載置在底座上的被 檢體放射的光子，而其辨別參數(shù)是如下求出的參數(shù)。
艮口，首先，以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用近似對于能量 比的計數(shù)波形的兩種擬合函數(shù)，計算兩擬合函數(shù)的擬合參數(shù)，根據(jù)兩擬合 參數(shù)，求出達到兩擬合函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)，并且計算與該計數(shù)對應 的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其作為辨別參數(shù)。換言之，在各個檢測元 件檢測光子的概率分布中，求出與從雙方的概率分布除去1/n所得的計數(shù) 對應的兩擬合函數(shù)的能量比值并將其作為辨別參數(shù)。這樣，無論怎樣的光 子檢測元件，都可以在按照擬合函數(shù)進行擬合后，根據(jù)擬合參數(shù)自動地計 算辨別參數(shù)，所以，可以高精度地計算辨別參數(shù)。因而，可以比較容易地 求出能夠充分獲得光子檢測器的性能的辨別參數(shù)。根據(jù)這樣求出的高精度 的辨別參數(shù)和數(shù)據(jù)，再構成裝置對RI分布圖像進行再構成，所以，可以得到使用了精度高的深度位置信息的高品質(zhì)的RI分布圖像。
根據(jù)本發(fā)明的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，首先，以積蓄有輸出 波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用近似對于能量比的計數(shù)波形的兩種擬合函 數(shù)。然后，計算兩擬合函數(shù)的擬合參數(shù)，根據(jù)兩擬合參數(shù)，求出達到兩擬 合函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)，并且計算與該計數(shù)對應的兩擬合函數(shù)的能量 比的值并將其作為辨別參數(shù)。即，在用各個光子檢測元件檢測光子的概率
分布中，求出與從雙方的概率分布除去1/n所得的計數(shù)對應的兩擬合函數(shù)
的能量比值來作為辨別參數(shù)。這樣，無論怎樣的光子檢測元件，都可以在 按照擬合函數(shù)進行擬合后，根據(jù)擬合參數(shù)自動地計算辨別參數(shù)，所以，可 以高精度地計算辨別參數(shù)。因而，可以比較容易地求出能夠充分獲得光子 檢測器的性能的辨別參數(shù)。


圖1是表示實施例的陽電子CT裝置的概略構成的方塊圖2是表示光子檢測器的概略構成的縱剖面圖3是表示對于能量比的計數(shù)的直方圖之一例的曲線圖4是表示顯示裝置的顯示例的圖5是表示動作例的流程圖。
符號說明
M被檢體
1門架部
3數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)
5數(shù)據(jù)處理部
7 底座
9門架
17光子檢測器
19數(shù)據(jù)收集部
21辨別部
23位置信息計算部
25再構成部27控制部
29顯示裝置
31指示部
34辨別參數(shù)計算部
35第一光子檢測元件
37第二光子檢測元件
41光電子增倍管
k辨別參數(shù)
具體實施例方式
根據(jù)用各個光子檢測元件檢測光子的概率分布，從雙方的概率分布中 除去1/n,求出與該計數(shù)對應的兩擬合函數(shù)的能量比值來作為辨別參數(shù)。 這樣，無論怎樣的光子檢測元件，都可以在按照擬合函數(shù)進行擬合后，根 據(jù)擬合參數(shù)計算辨別參數(shù)，所以，可以高精度地計算辨別參數(shù)。由此來實 現(xiàn)可以比較容易地求出能夠充分獲得光子檢測器的性能的辨別參數(shù)這一 目的。
實施例1
下面，參照

本發(fā)明的實施例1。圖l是表示實施例的陽電子 CT裝置的概略構成的方塊圖；圖2是表示光子檢測器的概略構成的縱剖 面圖。
該陽電子CT裝置具備門架部1、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)3、數(shù)據(jù)處理部5。門 架部1具備載置投入了陽電子放出核種的被檢體M的底座77和門架9。 底座7具備升降自由的基臺ll和在基臺ll上部沿水平方向進退自由的頂 板13。
門架9在中央部具備與頂板13 —起可收容被檢體M的開口部15。在 開口部15的周圍埋設有多個檢測自被檢體M釋放的陽電子(光子)的檢 測器17 (詳細后述)。來自多個光子檢測器17的輸出被提供給數(shù)據(jù)收集系 統(tǒng)3。
數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)3具備數(shù)據(jù)收集部19、辨別部21、位置信息計算部23。 數(shù)據(jù)收集部19具備放大器、ADC (模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)、TDC (定時數(shù)字轉(zhuǎn)換器)、延遲電路及雙結果判定部(夕':/K《y卜判定部)等，收集同
時入射到一對光子檢測器17的光子的信號并將其數(shù)字化。辨別部21如后 述，根據(jù)事先設定的辨別參數(shù)(詳細后述)，以自光子檢測器17輸出并被 收集到數(shù)據(jù)收集部19的輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象進行波形辨別。特定
與光子相互作用的光子檢測器17內(nèi)的光子檢測元件。位置信息計算部23 根據(jù)輸出波形信號的數(shù)據(jù)及相互作用的深度信息(z)，求出引起光子相互 作用的位置信息(x， y， z)。
數(shù)據(jù)處理部5具備再構成部25、控制部27、顯示裝置29、指示部31、 驅(qū)動部33。再構成部25根據(jù)來自位置信息計算部23的位置信息、來自數(shù) 據(jù)收集部19的輸出波形信號的數(shù)據(jù)以及另外收集的傳輸數(shù)據(jù)等，對被檢 體M的RI分布圖像進行再構成?？刂撇?7具備辨別參數(shù)計算部34 ，進 行以下處理后述的辨別參數(shù)的自動計算處理、自動地判定所求出的辨別 參數(shù)的合適與否的自動判定處理、進行辨別參數(shù)的微調(diào)的微調(diào)處理、根據(jù) 再構成部25的數(shù)據(jù)在顯示裝置29顯示RI分布圖像的處理、根據(jù)經(jīng)由鼠 標等指示部31的指示而通過驅(qū)動部33進退驅(qū)動頂板13的處理、對數(shù)據(jù) 收集系統(tǒng)3的收集開始的指示等。
予以說明，上述的再構成部25相當于本發(fā)明中的再構成裝置，上述 的辨別參數(shù)計算部34相當于本發(fā)明中的辨別參數(shù)計算裝置。
光子檢測器17例如像圖2所示那樣構成。
艮口，光子檢測器17是將種類不同的多個光子檢測元件組合并將它們 層疊而構成的所謂的雙層DOI檢測器。具體地說，從釋放光子來的方向(底 座7側)依次具備第一光子檢測元件35及第二光子檢測元件37。在第二 光子檢測元件37側配設有光導管39，在光導管39側還配設有多個光電子 增倍管41。光電子增倍管41優(yōu)選所謂的單陽極型(乇/7乂一K型)。另 外，在第一光子檢測元件35及第二光子檢測元件37中，各檢測元件由多 個塊構成。予以說明，第一光子檢測元件35例如用LSO(镥(》于々厶)、 硅、氧化物)構成，第二光子檢測元件37例如用GSO (硅酸、釓)構成。
在此，參照圖3。圖3是表示對于能量比的計數(shù)的直方圖之一例的曲 線圖。能量比是用全體的能量除在某一時間內(nèi)用光子檢測器17檢測的能 量所得的值，嚴格地說，采用某上限值(例如256)和某下限值(例如1)之間的值。
來自光子檢測器17的輸出波形信號的數(shù)據(jù)，包含依存于檢測元件的 輸出及噪聲成分等的輸出等許多成分。在此，在積蓄有表示他們的波形的 輸出的直方圖中，各成分采用高斯分布(正態(tài)分布)。眾所周知，在如上 所述的直方圖中(例如由兩種成分構成)，應用由兩個高斯分布構成的擬 合函數(shù)時，用擬合函數(shù)可以成功地表現(xiàn)直方圖。
下面，在如上所述進行擬合后，對計算辨別參數(shù)的計算方法進行說明。 在此，為了容易地理解說明，采用圖2所示的雙層DOI檢測器(光子檢測 器17)為例進行說明。
該情況下，在積蓄有其輸出波形信號的數(shù)據(jù)的直方圖DH中，描繪了 第一檢測元件35的成分的高斯分布和第二檢測元件37的成分的高斯分 布。因此，在以下的說明中，使用兩個高斯分布計算辨別參數(shù)k。在以下 說明的辨別參數(shù)k的計算方法中的基本的考慮方法是，將兩個高斯分布同 時達到l/n (n采用實數(shù))的部分設定為辨別參數(shù)k。
在此，如以下所述，作為擬合函數(shù)，定義兩個高斯函數(shù)。予以說明， 各符號al、 a2、 bl、 b2、 cl、 c2表示各擬合函數(shù)中的擬合參數(shù)。<formula>formula see original document page 13</formula>這時，兩高斯函數(shù)的l/n寬度由下式求得。
<formula>formula see original document page 13</formula>
使用該峰值的1 / n寬度時，辨別參數(shù)k如下表示。<formula>formula see original document page 13</formula>
解上述的式子得
<formula>formula see original document page 13</formula>
如上所述，可以看出，根據(jù)擬合函數(shù)的擬合參數(shù)al、 a2、 bl、 b2、 cl、 c2可容易地求出辨別參數(shù)k。
接著，對自動計算方法和自動判定方法進行說明。辨別參數(shù)k的自動 計算需要在進行擬合時自動決定適當?shù)某跏紨M合參數(shù)。積蓄有表示波形的輸出的直方圖按照光子檢測器17的第一光子檢測元件35及第二光子檢測
元件37而不相同，但其傾向通常是相同的，所以，以某部分作為基準來
決定擬合參數(shù)。
以圖3為例，高斯函數(shù)g(x)的擬合參數(shù)a2和b2是對于能量比的計 數(shù)的直方圖中的最大計數(shù)值(峰值)和與之相對應的各輸出值(能量比)， 所以，可以容易地迸行檢索。因此，根據(jù)一高斯函數(shù)g (x)的擬合參數(shù) a2和b2，即可用下式求出另一高斯函數(shù)f (x)的擬合參數(shù)al和bl。
al=a2X0.6
bl=b2 — 30
予以說明，上述的0.6及30這樣的常數(shù)是用實際設備事先進行試驗決 定的常數(shù)。
其中，進行擬合的范圍，優(yōu)選僅限定在進行擬合時需要的區(qū)域來進行。 因此，根據(jù)所得到的擬合參數(shù)，僅對適當?shù)姆秶M行擬合。具體地說，在 圖3所示的直方圖中，以擬合參數(shù)b2的位置為基準，僅在包含該基準的、 事先根據(jù)試驗值求出的規(guī)定范圍內(nèi)進行擬合。例如以擬合參數(shù)b2為基準， 一卯 40的范圍。通過這樣限定進行擬合的范圍，可以減輕辨別參數(shù)的計 算處理中的負荷，并且可以縮短計算處理需要的時間。
另外，當擬合函數(shù)的峰值中的計數(shù)的合計值(al+a2)不滿足規(guī)定值 時，優(yōu)選設定能量比的下限值或上限值作為辨別參數(shù)。當計數(shù)不滿足規(guī)定 值時，不能高精度地求出辨別參數(shù)。因此，通過設定能量比的下限值或上 限值作為辨別參數(shù)可以容易地與高精度地計算的辨別參數(shù)進行區(qū)分。
接著，當滿足上述的條件時，對自動計算出的辨別參數(shù)k合適與否自 動地進行判定。
艮P，由于辨別參數(shù)k在擬合函數(shù)f (x)、 g (x)的峰值間，所以，辨 別參數(shù)k應當滿足下面的條件 bl《k《b2。
當不滿足上述的條件時，對自動計算出的辨別參數(shù)k例如設定上限值。 即，k=256。
另外，也可以事先使用實際設備對各擬合參數(shù)al、 a2、 bl、 b2、 cl、 c2進行試驗，調(diào)查各擬合參數(shù)al、 a2、 bl、 b2、 cl、 c2采用哪個范圍的值，根據(jù)在其范圍內(nèi)是否有各al、 a2、 bl、 b2、 cl、 c2，嚴格地判斷辨別 參數(shù)k合適與否。作為上述的范圍，例如為140<bl<160、 160<b2<200等。
如果擬合參數(shù)在該范圍以外，則產(chǎn)生擬合參數(shù)的計算失敗或光子檢測 器17自身產(chǎn)生問題等任何問題的可能性就比較高。因此，當判定為擬合 參數(shù)不合適時，根據(jù)擬合參數(shù)不可能高精度地求出辨別參數(shù)k，所以，通 常通過取不能生成的上限值(例如b356)或下限值(例如k-l)，可以容 易地與正常求出的辨別參數(shù)k進行區(qū)分。
如上所述，在控制部27的辨別參數(shù)計算部34被算出且被判別合適與 否的辨別參數(shù)k在每一檢測器塊被存儲在數(shù)據(jù)文件內(nèi)。然后，當打開該數(shù) 據(jù)文件指定檢測器塊時，在顯示裝置29顯示辨別參數(shù)k。
在此參照圖4。圖4是表示顯示裝置的顯示例的圖。
在該顯示裝置29中，主要設定三個顯示區(qū)域?！熠啵O置有晶體顯示 部43、調(diào)整顯示部45和塊顯示部47。另外，在晶體顯示部43的下方， 設有指定檢測器塊的指定區(qū)域49和辨別參數(shù)輸入部51。
晶體顯示部43是將光子檢測器17的第一光子檢測元件35和第二光 子檢測元件37分割為多個而成的單個塊為對象，用于顯示所有塊的辨別 參數(shù)k及擬合函數(shù)的區(qū)域。予以說明，如上述被判定為不合適的辨別參數(shù) k，用紅框顯示或一閃一閃地顯示，優(yōu)選以醒目的方式顯示被判斷為不合 適的辨別參數(shù)。
調(diào)整顯示部45是用于對晶體顯示部43中的任意塊中被指示部31指 示的特定塊顯示其擬合函數(shù)及辨別參數(shù)的區(qū)域。
塊顯示部47是用于顯示將晶體顯示部43中顯示的所有塊量的擬合函 數(shù)相加后的合成函數(shù)和特定塊的辨別參數(shù)的區(qū)域。
例如，以在晶體顯示部43中顯示的塊為對象，在指示部31選擇所要 求的塊，在調(diào)整顯示部45顯示該特定塊的擬合函數(shù)和辨別參數(shù)。觀察該 顯示，操作者判斷通過自動計算求出的辨別參數(shù)k合適與否，當判斷為需 要進行調(diào)整時，操作指示部31，用光標53拖動調(diào)整顯示部45所顯示的辨 別參數(shù)k，并微調(diào)為所要求的值?；蛘?，將數(shù)值直接輸入辨別參數(shù)輸入部 51，并對辨別參數(shù)k進行微調(diào)。予以說明，上述的指示部31相當于本發(fā)明中的選擇裝置及調(diào)整裝置。 如上述自動執(zhí)行計算及合適與否判定，之后，被微調(diào)后的辨別參數(shù)k 通過指示部31的指示被保存并且作為辨別部21的辨別參數(shù)k被設定。
如上所述，根據(jù)本實施例的光子檢測器17的辨別參數(shù)計算方法，首 先，以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用對對于能量比的計數(shù)波形 進行近似的兩種擬合函數(shù)。然后，計算兩擬合函數(shù)的擬合參數(shù)，根據(jù)兩擬
合參數(shù)，求出達到兩擬合函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)，并且計算與該計數(shù)對
應的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其作為辨別參數(shù)。即，在用第一光子檢
測元件35和第二光子檢測元件37檢測光子的概率分布中，求出與從雙方 的概率分布中除去1/n所得的計數(shù)對應的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其 作為辨別參數(shù)。這樣，無論是第一光子檢測元件35還是第二光子檢測元 件37，都可以在利用擬合函數(shù)進行擬合后，根據(jù)擬合參數(shù)自動地計算辨別 參數(shù)k，所以，可以高精度地計算辨別參數(shù)。因而，可以比較容易地求出 能夠充分獲得光子檢測器17的性能的辨別參數(shù)k。
接著，參照圖5對上述構成的陽電子CT裝置的動作進行說明。圖5 是表示動作例的流程圖。
步驟S1
控制部27操作各部，從規(guī)定的射線源放出放射線，在該狀態(tài)下，用 數(shù)據(jù)收集部19進行數(shù)據(jù)收集。 步驟S2、 S3
控制部27的辨別參數(shù)計算部34利用上述的計算方法使用擬合函數(shù)自 動地求出擬合參數(shù)。 步驟S4 S8
判斷擬合參數(shù)合適與否，如果合適就計算辨別參數(shù)k，如果不合適就 將上限值設定為辨別參數(shù)k。然后，在顯示裝置29顯示該辨別參數(shù)k。 步驟S9 S11
觀察顯示裝置29所顯示的辨別參數(shù)k，如果需要微調(diào)就進行微調(diào)。然 后，最終在辨別部21設定辨別參數(shù)k。 步驟S12
在將被檢體M載置于底座7上的狀態(tài)下進行拍照，利用辨別參數(shù)k對收集數(shù)據(jù)進行波形辨別而得到深度信息(Z)，并且，再構成部25根據(jù)
收集數(shù)據(jù)的位置信息(x、 y)對RI分布圖像進行再構成。該RI分布圖像 在顯示裝置29顯示。
這樣，根據(jù)使用上述辨別參數(shù)計算方法的本實施例的裝置，在辨別參 數(shù)計算部34，利用擬合函數(shù)進行擬合后，根據(jù)擬合參數(shù)自動計算辨別參數(shù) k，所以，可以高精度地計算辨別參數(shù)k。因而，可以比較容易地求出能夠 充分獲得光子檢測器17的性能的辨別參數(shù)k。根據(jù)這樣求出的高精度的辨 別參數(shù)k和數(shù)據(jù)，再構成部25對RI分布圖像進行再構成，所以，可以得 到使用精度高的深度位置信息的高品質(zhì)的RI分布圖像。本發(fā)明并不限于 上述實施方式，可以如下實施變形。
(1) 在上述的實施例中，求辨別參數(shù)k的時候使用了高斯函數(shù)作為 擬合函數(shù)，但也可以用其它函數(shù)。例如對噪聲的偏移也可以使用一次函數(shù)。
(2) 在上述的實施例中，對不合適的辨別參數(shù)設定上限值或下限值， 但也可以例如設定其以外的特定的值。
(3) 在上述的實施例中，僅在特定的范圍進行擬合，但也可以在全 范圍進行擬合。
(4) 在上述的實施例中，將一個光子檢測器17設計為單陽極型，但 例如也可以設計為多陽極型。由此，可以減少光電子增倍管41，從而可以 抑制成本。
(5) 在上述的實施例中，采用陽電子CT裝置為例進行了說明，但使 用單光子釋放核種的核醫(yī)學診斷裝置(SPECT裝置)也可以適用。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述，本發(fā)明適于進行核醫(yī)學診斷的裝置，該裝置具備光子檢測 器，用于生成基于光子相互作用的深度信息的RI分布圖像。
權利要求
1、一種光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，對于在光源側和其里側具備多層種類不同的光子檢測元件的光子檢測器，對其輸出波形信號進行波形辨別，計算用于特定與光子相互作用的光子檢測元件的辨別參數(shù)，其特征在于，具備以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用對對于能量比的計數(shù)波形進行近似的兩種擬合函數(shù)的過程；計算所述兩擬合函數(shù)的擬合參數(shù)的過程；根據(jù)所述兩擬合參數(shù)求出達到所述兩擬合函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)，并且計算與它們對應的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其作為辨別參數(shù)的過程。
2、 根據(jù)權利要求1所述的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，其特征 在于，當所述兩擬合函數(shù)的峰值中的計數(shù)的合計值不滿足規(guī)定值時，設定能 量比的下限值或上限值作為辨別參數(shù)。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，其 特征在于，還具備計算出所述擬合參數(shù)后，根據(jù)所述兩擬合參數(shù)是否在事先根據(jù)試驗值 求出的規(guī)定范圍內(nèi)，判定所述兩擬合參數(shù)是否合適的過程，當判定為任一擬合參數(shù)不合適時，設定能量比的下限值或上限值作為 辨別參數(shù)。
4、 根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方 法，其特征在于，在應用所述擬合函數(shù)的過程中，以一峰值為基準，僅在包含該基準的 事先根據(jù)試驗值求出的規(guī)定范圍內(nèi)進行擬合。
5、 根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方 法，其特征在于，還具備計算出所述辨別參數(shù)后，根據(jù)所述辨別參數(shù)是否在與所述兩擬合函數(shù) 的峰值對應的能量比之間，判定所述辨別參數(shù)合適與否的過程。
6、 根據(jù)權利要求5所述的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，其特征 在于，當判定為所述辨別參數(shù)不合適時，設定能量比的上限值或下限值作為 辨別參數(shù)。
7、 根據(jù)權利要求1~6中任一項所述的光子檢測器的辨別參數(shù)計算方 法，其特征在于，具備計算出所述辨別參數(shù)后，以將所述光子檢測元件分割為多個而成的單個塊作為對象，在晶體顯示部顯示所有塊的辨別參數(shù)及擬合函數(shù)的過程； 選擇所述晶體顯示部的任意塊作為特定塊的過程； 在調(diào)整顯示部顯示所述特定塊的擬合函數(shù)和辨別參數(shù)的過程； 在塊顯示部顯示將所述所有塊的量的擬合函數(shù)相加后的合成函數(shù)和所述特定塊的辨別參數(shù)的過程，另外還具備在所述全過程之后任意調(diào)整所述特定塊的辨別參數(shù)時，在所述調(diào)整顯示部及所述塊顯示部顯示所述調(diào)整后的辨別參數(shù)，并對所述 特定塊的辨別參數(shù)進行微調(diào)的過程。
8、 一種核醫(yī)學診斷裝置，檢測來自被檢體的光子，其特征在于，具備底座，其載置被檢體；光子檢測器，其在所述底座側和其里側具備多層種類不同的光子檢測 元件，檢測從投入被檢體的放射性核種發(fā)出的光子；辨別參數(shù)計算裝置，其以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用對 對于能量比的計數(shù)波形進行近似的兩種擬合函數(shù)，計算所述兩擬合函數(shù)的 擬合參數(shù)，根據(jù)所述兩擬合參數(shù)，求出達到所述兩擬合函數(shù)的峰值的1/n 的計數(shù)，并且計算與它們對應的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其作為辨別 參數(shù)；再構成裝置，其根據(jù)所述數(shù)據(jù)及所述辨別參數(shù)對RI分布圖像進行再 構成。
9、 根據(jù)權利要求5所述的核醫(yī)學診斷裝置，其特征在于， 所述參數(shù)計算裝置在所述兩擬合函數(shù)的峰值的計數(shù)的合計值不滿足規(guī)定值時，設定能量比的下限值或上限值作為辨別參數(shù)。
10、 根據(jù)權利要求9或0所述的核醫(yī)學診斷裝置，其特征在于， 所述參數(shù)計算裝置在計算出所述擬合參數(shù)后，根據(jù)所述兩擬合參數(shù)是否在事先根據(jù)試驗值求出的規(guī)定范圍內(nèi)，判定所述兩擬合參數(shù)合適與否， 當判定為任一擬合參數(shù)不合適時，設定能量比的下限值或上限值作為辨別 參數(shù)。
11、 根據(jù)權利要求9 10中任一項所述的核醫(yī)學診斷裝置，其特征在于，所述參數(shù)計算裝置在應用所述擬合函數(shù)時，以一峰值為基準，僅在包 含該基準的事先根據(jù)試驗值求出的規(guī)定范圍內(nèi)進行擬合。
12、 根據(jù)權利要求9 11中任一項所述的核醫(yī)學診斷裝置，其特征在于，所述參數(shù)計算裝置在計算出所述辨別參數(shù)后，根據(jù)所述辨別參數(shù)是否 在與所述兩擬合函數(shù)的峰值對應的能量比之間，判定所述辨別參數(shù)合適與 否。
13、 根據(jù)權利要求12所述的核醫(yī)學診斷裝置，其特征在于，所述參數(shù)計算裝置在判定為所述辨別參數(shù)不合適時，設定能量比的上 限值或下限值作為辨別參數(shù)。
14、 根據(jù)權利要求9 13中任一項所述的核醫(yī)學診斷裝置，其特征在于，還具備晶體顯示部，以將所述光子檢測元件分割為多個而成的單個塊作為對象，顯示所有塊的辨別參數(shù)及擬合函數(shù)；選擇裝置，選擇所述晶體顯示部中的任意塊作為特定塊；調(diào)整顯示部，顯示所述特定塊的擬合函數(shù)和辨別參數(shù)；塊顯示部，顯示將所述所有塊的量的擬合函數(shù)相加后的合成函數(shù)和所述特定塊的辨別參數(shù)；調(diào)整裝置，調(diào)整所述特定塊的辨別參數(shù)；其中，當任意調(diào)整所述特定塊的辨別參數(shù)時，在所述調(diào)整顯示部及所 述塊顯示部顯示所述調(diào)整后的辨別參數(shù)，并對所述特定塊的辨別參數(shù)進行 微調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光子檢測器的辨別參數(shù)計算方法，以積蓄有輸出波形信號的數(shù)據(jù)為對象，應用近似對于能量比的計數(shù)波形的兩種擬合函數(shù)，計算兩擬合函數(shù)的擬合參數(shù)，根據(jù)兩擬合參數(shù)求出達到兩擬合函數(shù)的峰值的1/n的計數(shù)，并且計算與該計數(shù)相對應的兩擬合函數(shù)的能量比的值并將其作為辨別參數(shù)k。這樣，無論第一光子檢測元件(35)還是第二光子檢測元件(37)，都可以在按照擬合函數(shù)進行擬合后，根據(jù)擬合參數(shù)自動地計算辨別參數(shù)k，所以，可以高精度地計算辨別參數(shù)。因而，可以比較容易地求出能夠充分獲得光子檢測器(17)的性能的辨別參數(shù)k。
文檔編號G01T1/161GK101627321SQ20078005214
公開日2010年1月13日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權日2007年4月27日
發(fā)明者大谷篤 申請人:株式會社島津制作所