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醫(yī)用圖像診斷裝置以及控制方法與流程

文檔序號(hào):11407608閱讀:169來(lái)源:國(guó)知局
醫(yī)用圖像診斷裝置以及控制方法與流程
實(shí)施方式涉及醫(yī)用圖像診斷裝置以及控制方法。

背景技術(shù):
在醫(yī)用成像的領(lǐng)域中,正在增加正電子(Positron)放射斷層攝影(以下,適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“PET”)的利用。在PET成像中,放射性藥劑通過(guò)注入、吸入、或者經(jīng)口攝取而被投放給被圖像化的被檢體。在投放了放射性藥劑之后,由于物理性質(zhì)以及生物體分子的性質(zhì),藥劑集中于人體內(nèi)的特定部位。藥劑的實(shí)際空間分布、藥劑的積聚區(qū)域濃度、以及從投放到最終的排出的過(guò)程的動(dòng)態(tài)均具有重要的臨床意義。在該過(guò)程中,附著于放射性藥劑的正電子放射根據(jù)半衰期、分支比等同位體的物理性質(zhì)而放射正電子。放射性核素放射正電子。如果所放射的正電子與電子碰撞,則發(fā)生湮滅事件(annihilationevent),而破壞正電子以及電子。大多數(shù)情況下,湮滅事件產(chǎn)生向大致180度相反方向以511keV飛翔的2條γ射線(gammaray)。通過(guò)檢測(cè)2條γ射線,并在其檢測(cè)位置間引出直線,即,LOR(Line-Of-Response:同時(shí)計(jì)數(shù)線),從而能夠分割出本來(lái)湮滅的位置。該過(guò)程只識(shí)別可能發(fā)生相互作用(interaction)的線,但是通過(guò)蓄積很多那樣的線,通過(guò)斷層攝影重建過(guò)程,從而能夠推定本來(lái)的分布。除了2個(gè)閃爍事件(scintillationevent)的位置之外,如果能夠利用準(zhǔn)確定時(shí)(數(shù)百皮秒以?xún)?nèi)的),則通過(guò)計(jì)算TOF(Time-Of-Flight),還可以追加與沿著LOR的事件的推定位置相關(guān)的信息。PET掃描儀的時(shí)間分辨率的界限決定沿著該線的定位的精度。確定本來(lái)的閃爍事件的位置時(shí)的界限決定PET掃描儀的終極的空間分辨率。另一方面,同位素的固有特性(例如,正電子的能量)(根據(jù)2條γ射線的正電子范圍以及共線性)還有助于特定的藥劑的空間分辨率的決定。通過(guò)收集大量的事件,通過(guò)斷層攝影重建創(chuàng)造出推定的被檢體的圖像所需的信息。在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器元件中大致同時(shí)發(fā)生的2個(gè)檢測(cè)到的事件為了劃定投影位置或者重建的正弦圖(sinogram),形成能夠根據(jù)這些事件的幾何學(xué)性質(zhì)而直方圖化的LOR。事件還單獨(dú)地施加給圖像。從而,數(shù)據(jù)收集以及圖像重建的基本的要素是LOR。LOR是橫穿系統(tǒng)與被檢體的間隙(system-patientaperture)的線。關(guān)于事件的位置能夠得到進(jìn)一步的信息。第1,通過(guò)采樣以及重建,對(duì)點(diǎn)進(jìn)行重建或者位置確定的系統(tǒng)的能力在視野整體中并不是空間不變的,而是在中央部比較良好,但朝向周邊部逐漸降低的情況是周知的。為了對(duì)該舉動(dòng)添加特征,一般而言,使用PSF(Point-Spread-Function)。為了將PSF取入重建過(guò)程而開(kāi)發(fā)了工具。第2,使用與成對(duì)的γ射線的檢測(cè)相關(guān)的各檢測(cè)器的γ射線的到達(dá)間的飛行時(shí)間或者時(shí)間差,沿著LOR確定大概發(fā)生事件的位置。必須對(duì)大量的湮滅事件重復(fù)上述檢測(cè)過(guò)程。雖然必須對(duì)每個(gè)成像病歷進(jìn)行解析來(lái)確定為了輔助成像任務(wù)而需要幾次計(jì)數(shù)(即,成對(duì)的事件),但在當(dāng)前的慣例中,通過(guò)典型的100cm長(zhǎng)的氟代脫氧葡萄糖(FDG(Fluoro-Deoxyglucose))的檢查認(rèn)為需要積蓄數(shù)億計(jì)數(shù)。積蓄該數(shù)量的計(jì)數(shù)所需的時(shí)間由藥劑的注入量、掃描儀的靈敏度以及計(jì)數(shù)性能來(lái)決定。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:美國(guó)專(zhuān)利第6,455,856號(hào)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:美國(guó)專(zhuān)利第6,946,658號(hào)說(shuō)明書(shū)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于,提供一種能夠適當(dāng)?shù)厥占疨ET圖像數(shù)據(jù)的醫(yī)用圖像診斷裝置以及控制方法。實(shí)施方式所涉及的醫(yī)用圖像診斷裝置具備第1檢測(cè)器、第2檢測(cè)器以及數(shù)據(jù)收集部。上述第1檢測(cè)器相對(duì)于包圍被檢體的圓周的中心而被配置在第1角度的范圍內(nèi),并包含多個(gè)第1檢測(cè)器元件。上述第2檢測(cè)器在與上述第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi),在上述圓周方向以及上述圓周的半徑方向的至少一方向可動(dòng)地配置、并包含與上述第1檢測(cè)器元件不同種類(lèi)的多個(gè)第2檢測(cè)器元件。上述數(shù)據(jù)收集部從上述第1檢測(cè)器收集第1事件數(shù)據(jù),從上述第2檢測(cè)器收集第2事件數(shù)據(jù),并將該第1事件數(shù)據(jù)和該第2事件數(shù)據(jù)向進(jìn)行事件數(shù)據(jù)的處理的數(shù)據(jù)處理部發(fā)送。根據(jù)上述構(gòu)成的醫(yī)用圖像診斷裝置能夠適當(dāng)?shù)厥占疨ET圖像數(shù)據(jù)。附圖說(shuō)明圖1是表示以往的全環(huán)PET掃描儀的圖。圖2是表示一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀的結(jié)構(gòu)的圖。圖3A是表示圖2所示的實(shí)施方式的靈敏度增大的圖。圖3B是表示圖2所示的實(shí)施方式的靈敏度增大的圖。圖3C是表示圖2所示的實(shí)施方式的靈敏度增大的圖。圖4是表示兩半掃描儀的軸方向的靈敏度的圖。圖5是表示兩半掃描儀的另一實(shí)施方式的圖。圖6是表示兩半掃描儀的另一實(shí)施方式的圖。圖7是表示兩半掃描儀的另一實(shí)施方式的圖。圖8是表示兩半掃描儀的另一實(shí)施方式的圖。圖9是表示兩半掃描儀的另一實(shí)施方式的圖。圖10A是表示平坦的上部掃描儀根據(jù)應(yīng)該被掃描的對(duì)象部位來(lái)定位的實(shí)施方式的圖。圖10B是表示平坦的上部掃描儀根據(jù)應(yīng)該被掃描的對(duì)象部位來(lái)定位的實(shí)施方式的圖。圖11是表示組裝有兩半掃描儀的PET/CT(ComputedTomography)系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖。圖12A是表示以往的PET/CT系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖。圖12B是表示組裝有兩半掃描儀的PET/CT系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖。圖12C是表示組裝有兩半掃描儀的PET/CT系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖。圖13是表示通過(guò)實(shí)施方式所涉及的PET/CT系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行的控制方法的步驟的流程圖。圖14是表示一實(shí)施方式中的PET/CT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。具體實(shí)施方式以下,參照對(duì)相同或者對(duì)應(yīng)的部位添加了類(lèi)似的參照編號(hào)的附圖,說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀、醫(yī)用圖像診斷裝置、以及控制方法。一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀具備第1檢測(cè)器部(以下,適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“第1檢測(cè)器”)和第2檢測(cè)器部(以下,適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“第2檢測(cè)器”)。第1檢測(cè)器沿著包圍被檢體的圓周而設(shè)置,相對(duì)于該圓周的中心配置在第1角度的范圍內(nèi)。第2檢測(cè)器以與該圓周不同的曲率半徑來(lái)設(shè)置,被配置在與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi)。例如,第1檢測(cè)器在被檢體頂板(patientpallet,還被稱(chēng)為“床”)的周?chē)O(shè)置在圓周方向。另外,例如,第1檢測(cè)器在軸方向(例如,被檢體的體軸方向)具有一定的寬度。另外,例如,第1檢測(cè)器的橫斷方向相對(duì)于圓周的中心(即,由該第1檢測(cè)器確定的PET掃描儀的中心軸線),是180度以上不足360度的角度的范圍。另外,例如,第2檢測(cè)器與第1檢測(cè)器分離,且與第1檢測(cè)器對(duì)置設(shè)置。另外,例如,第2檢測(cè)器具有比第1檢測(cè)器的曲率半徑小的曲率半徑。另外,例如,第2檢測(cè)器的橫斷方向相對(duì)于由第1檢測(cè)器確定的PET掃描儀的中心軸線,是不足180度的角度的范圍。另外,例如,作為第2角度的范圍,第2檢測(cè)器被配置在30度以上的范圍內(nèi)。另外,例如,配置第1檢測(cè)器的第1角度的范圍、和配置第2檢測(cè)器的第2角度的范圍的合計(jì)(實(shí)質(zhì)上)不足360度。另外,例如,配置第1檢測(cè)器的第1角度的范圍、和配置第2檢測(cè)器的第2角度的范圍的合計(jì)(實(shí)質(zhì)上)也可以為360度以上。另外,例如,第2檢測(cè)器與設(shè)置第1檢測(cè)器的圓周相比較,被配置在與圓周的中心的距離近的位置。即,第2檢測(cè)器與第1檢測(cè)器相比較,更接近上述中心軸線而設(shè)置。另外,例如,第2檢測(cè)器與配置第1檢測(cè)器的圓周和中心的距離相比較,被配置在近10%以上的位置。即,第2檢測(cè)器與第1檢測(cè)器相比較,距離中心軸線接近第1檢測(cè)器的半徑的至少10%的部分而設(shè)置。另外,例如,第1檢測(cè)器包含多個(gè)第1檢測(cè)器元件,第2檢測(cè)器包含多個(gè)第2檢測(cè)器元件,第2檢測(cè)器元件的各個(gè)具有比第1檢測(cè)器元件小的檢測(cè)面(還被稱(chēng)為“表面區(qū)域”等)。另外,例如,第2檢測(cè)器也可以是平坦的。另外,例如,PET掃描儀還可以具備配置于與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi)的第3檢測(cè)器。例如,第1檢測(cè)器包含多個(gè)第1檢測(cè)器元件,第2檢測(cè)器是平坦的,且包含多個(gè)第2檢測(cè)器元件,第3檢測(cè)器是平坦的,且包含多個(gè)第3檢測(cè)器元件。另外,第2檢測(cè)器元件以及第3檢測(cè)器元件的各個(gè)具有比第1檢測(cè)器元件小的檢測(cè)面。另外,例如,第2檢測(cè)器還可以與載置被檢體的床的下方連接地配置。即,第2檢測(cè)器被設(shè)置為與床的下方接觸。另外,例如,第2檢測(cè)器也可以配置在載置被檢體的床的上方。另外,例如,第2檢測(cè)器在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向可動(dòng)。另外,例如,第1檢測(cè)器以及第2檢測(cè)器在包圍被檢體的圓周方向旋轉(zhuǎn)。即,第1檢測(cè)器以及第2檢測(cè)器也可以構(gòu)成為在床的周?chē)运械妮S向角度旋轉(zhuǎn)。另外,一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀具備第1檢測(cè)器和第2檢測(cè)器。第1檢測(cè)器相對(duì)于包圍被檢體的圓周的中心而被配置在第1角度的范圍內(nèi),并包含多個(gè)第1檢測(cè)器元件。第2檢測(cè)器在與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi),在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向可動(dòng)地配置,并包含與第1檢測(cè)器元件不同種類(lèi)的多個(gè)第2檢測(cè)器元件。在此,例如,第1檢測(cè)器元件分別包含光電倍增管(PMT(PhotomultiplierTube),第2檢測(cè)器元件分別包含與第1檢測(cè)器元件不同種類(lèi)的光傳感器。例如,第1檢測(cè)器元件分別包含具有第1厚度和第1表面區(qū)域的閃爍晶體。例如,第2檢測(cè)器元件分別包含具有與第1厚度不同的第2厚度的閃爍晶體。另外,例如,第2檢測(cè)器元件分別包含具有與第1表面區(qū)域不同的第2表面區(qū)域的閃爍晶體。另外,例如,第2檢測(cè)器元件分別包含半導(dǎo)體(solid-state)光傳感器。另外,例如,第2檢測(cè)器元件分別包含硅光電倍增管。另外,例如,第2檢測(cè)器元件分別包含APD(AvalanchePhotodiode)。即,例如,第1檢測(cè)器元件分別包含光電倍增管,第2檢測(cè)器元件的各個(gè)包含與第1檢測(cè)器元件的光電倍增管不同種類(lèi)的光傳感器。例如,第2檢測(cè)器元件的各個(gè)包含硅光電倍增管、半導(dǎo)體光傳感器、或者APD。另外,一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀具備第1檢測(cè)器和第2檢測(cè)器。第1檢測(cè)器相對(duì)于包圍被檢體的圓周的中心被配置在第1角度的范圍內(nèi),并包含多個(gè)第1檢測(cè)器元件。第2檢測(cè)器在與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi),在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向可動(dòng)地配置,并包含與第1檢測(cè)器元件不同種類(lèi)的多個(gè)第2檢測(cè)器元件。第2檢測(cè)器元件分別具有與第1檢測(cè)器元件不同的特性。例如,第2檢測(cè)器元件各自的時(shí)間分辨率、能量分辨率、以及靈敏度中的至少一個(gè)與第1檢測(cè)器元件不同。另外,一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀具備第1檢測(cè)器和第2檢測(cè)器。第1檢測(cè)器相對(duì)于包圍被檢體的圓周的中心被配置在第1角度的范圍內(nèi)。第2檢測(cè)器在與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi),在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向可動(dòng)地配置。另外,第1檢測(cè)器的能量窗與第2檢測(cè)器的能量窗不同。另外,一實(shí)施方式所涉及的醫(yī)用圖像診斷裝置具備第1檢測(cè)器、第2檢測(cè)器、以及數(shù)據(jù)收集部。第1檢測(cè)器相對(duì)于包圍被檢體的圓周的中心被配置在第1角度的范圍內(nèi),并包含多個(gè)第1檢測(cè)器元件。第2檢測(cè)器在與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi),在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向可動(dòng)地配置,并包含與第1檢測(cè)器元件不同種類(lèi)的多個(gè)第2檢測(cè)器元件。數(shù)據(jù)收集部從第1檢測(cè)器收集第1事件數(shù)據(jù),從第2檢測(cè)器收集第2事件數(shù)據(jù),并將第1事件數(shù)據(jù)和第2事件數(shù)據(jù)向進(jìn)行事件數(shù)據(jù)的處理的數(shù)據(jù)處理部發(fā)送。例如,數(shù)據(jù)處理部進(jìn)行事件數(shù)據(jù)的分析或重建。另外,一實(shí)施方式所涉及的醫(yī)用圖像診斷裝置還具備圖像取得部和控制部。圖像取得部取得被檢體的圖像。例如,圖像取得部包含對(duì)被檢體進(jìn)行掃描,而取得CT圖像數(shù)據(jù)的CT掃描儀??刂撇扛鶕?jù)圖像確定關(guān)心區(qū)域,根據(jù)所確定的關(guān)心區(qū)域,使第2檢測(cè)器在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向移動(dòng)。例如,控制部根據(jù)從CT圖像數(shù)據(jù)得到的投影數(shù)據(jù),確定關(guān)心區(qū)域的被檢體的體軸方向的范圍。另外,例如,控制部根據(jù)從CT圖像數(shù)據(jù)得到的斷面圖像,確定關(guān)心區(qū)域的位置。并且,例如,控制部根據(jù)所確定的體軸方向的范圍使載置被檢體的床在長(zhǎng)度方向移動(dòng),根據(jù)所確定的位置使第2檢測(cè)器在圓周方向以及圓周的半徑方向中的至少一方向移動(dòng)。另外,例如,控制部在移動(dòng)了床以及第2檢測(cè)器之后,對(duì)被檢體進(jìn)行基于PET的掃描,收集事件數(shù)據(jù)。另外,例如,醫(yī)用圖像診斷裝置還具備床移動(dòng)機(jī)構(gòu),上述床移動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)來(lái)自控制部的控制信號(hào)使床進(jìn)行移動(dòng)。另外,例如,醫(yī)用圖像診斷裝置還具備檢測(cè)器移動(dòng)機(jī)構(gòu),上述檢測(cè)器移動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)來(lái)自控制部的控制信號(hào)使第2檢測(cè)器進(jìn)行移動(dòng)。另外,例如,PET/CT系統(tǒng)還可以具備第3檢測(cè)器。第3檢測(cè)器在與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi),在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向可動(dòng)地配置,并包含與第1檢測(cè)器元件不同種類(lèi)的多個(gè)第3檢測(cè)器元件。此時(shí),數(shù)據(jù)收集部還從第3檢測(cè)器收集第3事件數(shù)據(jù),并將第1事件數(shù)據(jù)、第2事件數(shù)據(jù)以及第3事件數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理部發(fā)送。另外,一實(shí)施方式所涉及的控制方法是由醫(yī)用圖像診斷裝置執(zhí)行的控制方法??刂品椒◤牡?檢測(cè)器收集第1事件數(shù)據(jù),從第2檢測(cè)器收集第2事件數(shù)據(jù),并將第1事件數(shù)據(jù)和第2事件數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理部發(fā)送。第1檢測(cè)器相對(duì)于包圍被檢體的圓周的中心被配置在第1角度的范圍內(nèi),并包含多個(gè)第1檢測(cè)器元件。第2檢測(cè)器收集第1事件數(shù)據(jù),在與第1檢測(cè)器對(duì)置的第2角度的范圍內(nèi),在圓周方向(或者圓周的切線方向)以及圓周的半徑方向中的至少一方向可動(dòng)地配置,并包含與第1檢測(cè)器元件不同種類(lèi)的多個(gè)第2檢測(cè)器元件。數(shù)據(jù)處理部進(jìn)行事件數(shù)據(jù)的處理。另外,例如,控制方法取得被檢體的圖像,根據(jù)所取得的圖像確定關(guān)心區(qū)域,根據(jù)所確定的關(guān)心區(qū)域,使第2檢測(cè)器在圓周方向以及圓周的半徑方向中的至少一方向移動(dòng)。另外,一實(shí)施方式所涉及的醫(yī)用圖像診斷裝置包含對(duì)被檢體進(jìn)行掃描,取得CT圖像數(shù)據(jù)的CT掃描儀。另外,控制方法取得被檢體的CT圖像數(shù)據(jù),根據(jù)從所取得的CT圖像數(shù)據(jù)中得到的投影數(shù)據(jù),來(lái)確定關(guān)心區(qū)域的被檢體的體軸方向的范圍,根據(jù)從CT圖像數(shù)據(jù)得到的斷面圖像,確定關(guān)心區(qū)域的位置。并且,控制方法根據(jù)所確定的體軸方向的范圍使載置被檢體的床在長(zhǎng)度方向移動(dòng),根據(jù)所確定的位置使第2檢測(cè)器在圓周方向以及圓周的半徑方向中至少一方向移動(dòng)。圖1是表示以往的全環(huán)(full-ring)PET掃描儀的圖。PET成像系統(tǒng)為了檢測(cè)從被檢體放射的γ射線,使用被配置在相互對(duì)置的位置上的檢測(cè)器。為了檢測(cè)從所有的角度飛來(lái)的γ射線,一般使用檢測(cè)器環(huán)。從而,為了能夠收集盡可能多的放射線,PET掃描儀一般是大致圓筒狀,當(dāng)然,是各向同性的。為了彌補(bǔ)欠缺的角度還能夠使用部分環(huán),或者使檢測(cè)器旋轉(zhuǎn),但這些方法給掃描儀的整體的靈敏度帶來(lái)嚴(yán)酷的結(jié)果。在平面所包含的所有的γ射線有機(jī)會(huì)與檢測(cè)器發(fā)生相互作用的圓筒形的形狀中,增加軸線方向的尺寸會(huì)帶來(lái)對(duì)捕獲放射線的靈敏度,即,對(duì)能力非常有利的影響。從而,最好的構(gòu)造是有機(jī)會(huì)檢測(cè)所有的γ射線的球體構(gòu)造。當(dāng)然,為了適用于人類(lèi),球面構(gòu)造必須非常大,因此,變得非常昂貴。從而,由于檢測(cè)器的軸線區(qū)域是可變的,因此,圓筒形的形狀是現(xiàn)代的PET掃描儀的構(gòu)造的現(xiàn)實(shí)的出發(fā)點(diǎn)。如果PET掃描儀的整體的形狀變得明顯,則下一課題在于在γ射線路徑內(nèi)配置盡可能多的閃爍材料,將盡可能多的γ射線轉(zhuǎn)換成光。在該過(guò)程中需要考慮優(yōu)化的2個(gè)重要性。另一方面,為了“面內(nèi)(in-plane)”靈敏度,需要在檢測(cè)器的圓周的周?chē)O(shè)置盡可能多的晶體(晶體的厚度)。另一方面,對(duì)于所提供的晶體的厚度,檢測(cè)器圓筒的軸線長(zhǎng)確定總系統(tǒng)靈敏度。該靈敏度大致與軸線長(zhǎng)的平方(由圓筒的中央的點(diǎn)確定范圍的立體角)成比例。實(shí)際的成本的討論不可避免地成為優(yōu)化過(guò)程的一部分。晶體以及相關(guān)聯(lián)的傳感器的最優(yōu)分布形成全部系統(tǒng)成本的核心。一般而言,其最高相當(dāng)于PET成像系統(tǒng)的全部成本的三分之二。以往,圓筒形的形狀是為了PET掃描儀而選擇的構(gòu)造。如圖1所示,圓筒形的形狀在橫截面中能夠捕捉所有的事件。根據(jù)檢測(cè)器的軸線方向范圍,確定能夠?qū)⒍嗌倌菢拥钠矫孢M(jìn)行定義,和能夠利用多少傾斜平面。如圖1所示,PET掃描儀由表示檢測(cè)器元件的一系列的小的方框形成。為了簡(jiǎn)單,僅僅示出2、3打檢測(cè)器元件。實(shí)際上,為了適當(dāng)?shù)靥崛〕鲂螤钚枰獢?shù)百像素??梢哉f(shuō)即使針對(duì)軸線方向也相同。檢測(cè)器元件一般的情況是兩方向都是相同的規(guī)定的大小,也可以是兩方尺寸不同的大小。當(dāng)被檢體被載置在掃描儀被檢體頂板(床)時(shí),被檢體的橫截面表示胸部、肺、心臟、以及脊椎。另外,圖1表示從“心臟”向圓周方向以及軸線方向的雙方發(fā)出,表示由在PET掃描儀上的幾個(gè)點(diǎn)收集的正電子湮滅事件的2、3根推定的LOR。PET掃描儀的整體的尺寸以覆蓋全部人體的方式,一般而言,從直徑70cm到90cm是多樣的。軸方向的尺寸能夠進(jìn)一步變更。在以往的PET掃描儀中,存在至少15cm的軸方向的有效范圍(至少覆蓋心臟),但能夠并且希望具有更大的規(guī)模。另外,在現(xiàn)在的臨床診療中,將被檢體大致放置在PET掃描儀的中央。如果被檢體占據(jù)一般PET掃描儀直徑的50%以下,則希望將被檢體稍微低于中心來(lái)放置,在PET掃描儀開(kāi)口部?jī)?nèi)設(shè)置用于被檢體的更廣的“呼吸”空間。盡管如此,PET掃描儀的目標(biāo)在于,在軸向面以及橫截面的雙方中,從被檢者處收集盡可能多的LOR。以往的構(gòu)造對(duì)正電子湮滅事件的收集提供有效的形狀,另一方面,還規(guī)定用于制造PET掃描儀的嚴(yán)格的要求。從而,用于抑制其成本的選項(xiàng)幾乎沒(méi)有被提供過(guò)。雖然提出了增加PET掃描儀的軸方向范圍的嘗試,但沒(méi)有變更橫截面中對(duì)于完全的提取的規(guī)則。如果提供檢測(cè)器元件的非常高的相對(duì)的成本,則需要對(duì)增加PET掃描儀開(kāi)口部(即,更大的直徑)或者其軸方向范圍的所有的嘗試顯著地增加成本。為了收容需要85cm或者其以上的治療用定位(固定化)工具(與放射線治療單元一致),并減少許多被檢體存在的幽閉恐懼的壓力來(lái)改善被檢體的舒適性,希望使PET掃描儀的直徑變大。為了提高靈敏度(收集的事件的數(shù)量),另外,為了覆蓋更大的器官或者身體部分,希望延伸PET掃描儀的軸方向范圍。例如,肺整體一般的情況是最高涵蓋25~30cm,頭部以及首部至少需要30cm。從而,PET掃描儀設(shè)計(jì)者所面對(duì)的現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題在于,當(dāng)表示PET掃描儀的主要的成本的檢測(cè)器材料的量是一定時(shí),制成怎樣的形狀能夠優(yōu)化事件計(jì)數(shù)數(shù),同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)用于重建的合適的提取。并且,在以往的設(shè)計(jì)中,沒(méi)有提供變更或者優(yōu)化對(duì)被檢體的確定器官或者對(duì)象部位進(jìn)行掃描的PET掃描儀的方法,與應(yīng)該優(yōu)化的被檢體或者被檢體的部位無(wú)關(guān),所有的圖像都通過(guò)同一方法取得。圖2是表示一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀的構(gòu)造的圖。如圖2所示,一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀為了優(yōu)化正電子湮滅事件的收集而具有新的形狀。具體而言,一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀如圖2所示,具備被分割的2個(gè)檢測(cè)器,即,第1檢測(cè)器10和第2檢測(cè)器20,在圖2中省略了圖示,此外,是適當(dāng)?shù)匕刂齐娐坊蛑С形锏鹊臉?gòu)造物。第1檢測(cè)器10被配置為覆蓋包圍被檢體P的圓周中大概上半部分的范圍,第2檢測(cè)器20被配置成與第1檢測(cè)器10對(duì)置,大概覆蓋下半部分的范圍。一實(shí)施方式所涉及的PET掃描儀是兩半掃描儀(two-halfscanner)。在此,如圖2所示,PET掃描儀的下半部分(第2檢測(cè)器20)為了與被檢體P的尺寸相匹配而縮小。換而言之,第2檢測(cè)器20具有比第1檢測(cè)器10的曲率半徑小的曲率半徑。一般而言,被檢體P的尺寸是PET掃描儀的直徑(例如,在圖2中第1檢測(cè)器10的直徑)的大約一半。與圖1所示的以往的構(gòu)造相比較,被檢體頂板a的下方的空間是無(wú)用的空間,無(wú)益于被檢體P的舒適性。另外,如圖2所示,大概由圖1所示的以往的構(gòu)造收集的LOR全部依然由PET掃描儀的較小的下半部分(第2檢測(cè)器20)來(lái)收集。另外,通過(guò)檢測(cè)器環(huán)的上半部分(第1檢測(cè)器10)、和第1檢測(cè)器10以及第2檢測(cè)器20的間隙的LOR沒(méi)有橫穿被檢體P,因此,不需要在被檢體P的掃描中收集。第2,通過(guò)在第2檢測(cè)器20中使用與直徑的減少成比例地變得更小的比較小的檢測(cè)器元件,從而,在第1檢測(cè)器10與第2檢測(cè)器20之間,存在相同數(shù)量的推測(cè)的LOR。作為注意點(diǎn),是新的兩半掃描儀具有和以往的全環(huán)掃描儀相同的橫斷方向的靈敏度和相同的提取能力,另一方面,實(shí)現(xiàn)最高節(jié)約檢測(cè)器的成本的20~25%的點(diǎn)。并且,兩半掃描儀的底部的部分接近被檢體P。從而,實(shí)現(xiàn)軸方向的立體角(3D)的增加、對(duì)性能的改善或晶體的厚度的量的減少有益的靈敏度的增加、以及進(jìn)一步的成本的節(jié)約。圖3A~3C是表示圖2所示的實(shí)施方式的靈敏度增大的圖。另外,在圖3A~3C以及以下中,有時(shí)將第1檢測(cè)器10的一部分表示為“第1檢測(cè)器10′”,將第2檢測(cè)器20的一部分表示為“第2檢測(cè)器20′”。本實(shí)施方式的靈敏度的增加通過(guò)針對(duì)圖3A~3C觀察軸向面而變得明白。PET掃描儀(第1檢測(cè)器10′以及第2檢測(cè)器20′)的中央的點(diǎn)光源與以往的環(huán)相比較不會(huì)生成更多的同時(shí)發(fā)生事件(在圖3A中由正方形圖案部分示出的)。其理由是來(lái)自該點(diǎn)光源的附加的LOR偏離上部檢測(cè)器(第1檢測(cè)器10′)的范圍,因此,為了引出那樣的附加的LOR,不能使用來(lái)自更近的檢測(cè)器(第2檢測(cè)器20′)的附加的立體角(在圖3A中由水平線圖案示出的)。但是,針對(duì)其他的放射點(diǎn),如圖3B以及圖3C的垂直線圖案部分所示,靈敏度可能大量地增加。但是,在“容積靈敏度”的準(zhǔn)確的計(jì)算中,需要更復(fù)雜的模型工具。圖4是表示兩半掃描儀的軸方向的靈敏度的圖。所取得的計(jì)數(shù)的分布還明顯地受到圖2所示的兩半掃描儀的影響。在以往的中央環(huán)形狀中,射線源的軸方向的靈敏度特性是三角形。這表示隨著從PET掃描儀的軸方向的中心向FOV(FieldOfView)的端部行進(jìn),如圖4的左側(cè)所示,創(chuàng)造出同...
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