JP5601208B2 - Positron emission tomography system - Google Patents

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Description

本発明は、放射性薬剤が投与された被検体から対消滅光子を検出して、被検体内の放射性薬剤の分布を画像化する陽電子放射断層撮像装置に係り、特に、アーチファクトを低減する技術に関する。   The present invention relates to a positron emission tomography apparatus that detects paired annihilation photons from a subject to which a radiopharmaceutical has been administered and images the distribution of the radiopharmaceutical in the subject, and more particularly to a technique for reducing artifacts.

陽電子放射断層撮像装置(PET(Positron Emission Tomography)装置ともいう:以下適宜「PET装置」と称する)は、放射性薬剤が投与された被検体から180°反対方向に放射される511KeVの対消滅光子(例えばγ線)をPETガントリ内に設けられた複数個の検出器がリング状に配置されたリング型検出器で検出する。そして、この光子の検出した時刻を測定し、2つの検出器での検出時刻差が一定時間以内の場合にそれを一対の対消滅光子として計数(同時計数)する。さらに対消滅の発生地点を、その2つの検出器の直線上に存在するものとして特定する。このように計数したデータを蓄積して再構成処理を行い、断層画像を取得している(例えば、特許文献1参照)。なお、特定の病巣に集積しやすい放射性薬剤を使用する場合、その病巣が断層画像上に高い画素値となって現れて識別することができる。   A positron emission tomography (PET (Positron Emission Tomography) device: hereinafter also referred to as “PET device”) is a 511 KeV pair annihilation photon emitted in a 180 ° opposite direction from a subject to which a radiopharmaceutical is administered ( For example, γ rays are detected by a ring detector in which a plurality of detectors provided in the PET gantry are arranged in a ring shape. And the time which this photon detected is measured, and when the detection time difference in two detectors is less than a fixed time, it counts as a pair of annihilation photon (simultaneous counting). Further, the occurrence point of pair annihilation is specified as existing on the straight line of the two detectors. The data counted in this way is accumulated and reconstructed to obtain a tomographic image (see, for example, Patent Document 1). In addition, when using a radiopharmaceutical that easily accumulates in a specific lesion, the lesion appears as a high pixel value on the tomographic image and can be identified.

また、PET装置は、断層画像を取得するために複数個の検出器をリング状(正確には多角形)に配置している。これは断層方向に対して全ての角度に関する情報を収集し、断層画像を再構成するためである(完全投影)。   Further, in the PET apparatus, a plurality of detectors are arranged in a ring shape (more precisely, a polygon) in order to acquire a tomographic image. This is to collect information about all angles with respect to the tomographic direction and reconstruct a tomographic image (complete projection).

特開2008−245695号公報JP 2008-245695 A

しかしながら、特許文献1のように、仮に検出器の故障などによって情報の一部が欠落すると、断層画像にアーチファクトが発生する問題がある。すなわち、不完全投影によるアーチファクトが発生する。そこで従来装置は、故障などにより情報の一部が欠落した検出器データを使用しないようにしたり、隣接する検出器など、近くの検出器のデータをそのまま流用したりする方法でアーチファクトを低減させている。また、基本的にこれらの手法は、検出器交換までの臨時的な処置である。   However, as in Patent Document 1, if a part of information is lost due to a failure of a detector or the like, there is a problem that an artifact is generated in a tomographic image. That is, artifacts due to incomplete projection occur. Therefore, conventional devices reduce artifacts by avoiding the use of detector data that has lost some information due to a failure, or by using data from nearby detectors such as adjacent detectors as they are. Yes. Basically, these methods are temporary measures up to the replacement of the detector.

ところが、リング状に配置された複数個の検出器から、一部(例えば2個)の検出器を抜き取った、例えばC型の検出器配置の場合、決して完全投影の情報を得られることは無く、また、情報が欠損している角度が大きい。そのため、検出器データを使用しないようにしたり、近くの検出器データをそのまま流用したりして再構成しても顕著にアーチファクトが発生することになる。   However, in the case of, for example, a C-type detector arrangement in which some (for example, two) detectors are extracted from a plurality of detectors arranged in a ring shape, information of complete projection is never obtained. Also, the angle at which information is missing is large. Therefore, even if the reconstruction is performed without using the detector data or using the nearby detector data as it is, the artifacts are remarkably generated.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、検出器の一部を抜き取って構成する場合でも、アーチファクトを低減させることができる陽電子放射断層撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a positron emission tomography imaging apparatus capable of reducing artifacts even when a part of a detector is extracted. To do.

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すLORデータを収集するデータ収集部と、前記抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を算出して補間LORデータを作成する補間LORデータ作成部と、前記データ収集部で収集された前記LORデータに前記補間LORデータ作成部で算出された前記補間LORデータを加算処理するLOR補間処理部と、を備え、前記補間LORデータ作成部は、前記データ収集部で収集された前記LORデータに基づいて、前記複数個の検出器の内側を格子状に分割した空間の各格子を通過したLORの本数をカウントし、カウントした前記各格子を通過したLORの本数、前記各格子の実測検出面の角度、および前記各格子における、前記抜き取った検出器部分の補間検出面の角度に基づいて、各格子の補間する本数を算出し、前記補間LORデータ作成部は、前記格子状に分割した空間の各格子を通過する補間LORの各々で、算出した前記各格子の補間する本数を積算することにより、補間LORの本数を算出して前記補間LORデータを作成することを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration. That is, the positron emission tomography apparatus according to the present invention is configured by extracting a part of a plurality of detectors arranged in a ring shape, and detects pair annihilation photons emitted from a subject to which a radiopharmaceutical is administered. The number of interpolating LORs that are estimated to be collected if there is the extracted detector part, and a data collecting part that collects LOR data indicating a line connecting the detector pair in which the pair annihilation photon is detected. interpolation LOR data creation unit for creating interpolated LOR data out calculate the, LOR interpolation processing for adding processing the interpolated LOR data calculated in the LOR data collected by the data collection unit in the interpolation LOR data creation unit comprising a part, the said interpolation LOR data creation unit, based on the LOR data collected by the data collecting unit, minute inside the plurality of detectors in a grid The number of LORs that have passed through each grid in the space is counted, the number of LORs that have passed through each grid that has been counted, the angle of the measured detection surface of each grid, and the extracted detector portion in each grid The number of interpolation of each grid is calculated based on the angle of the interpolation detection surface, and the interpolation LOR data creation unit calculates each of the calculated interpolation LORs that pass through each grid of the space divided into the grid. The interpolation LOR data is created by calculating the number of interpolation LORs by accumulating the number of lattices to be interpolated .

本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、データ収集部は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すLORデータを収集し、補間LORデータ作成部は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を算出して補間LORデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したLORを算出した補間LORデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。 According to the positron emission tomography apparatus according to the present invention, the data collection unit collects LOR data indicating a line connecting the detector pair in which the pair annihilation photon is detected, and the interpolation LOR data creation unit collects the extracted detector. are creating an interpolation LOR data out calculate the number of interpolation LOR be estimated that the portion is collected, if any. Since the interpolation by the interpolation LOR data issued calculate the LOR that missing of a detector portion withdrawn, it is possible to reduce artifacts that occurred on the tomographic images.

すなわち、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したLORデータを実測したLORデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。   That is, among the detection units configured by extracting a part of a plurality of detectors arranged in a ring shape, if there was a detector of the extracted part, the missing LOR data that would have been actually measured was measured. It can be estimated and interpolated from LOR data. Therefore, artifacts occurring in the tomographic image can be reduced. Thereby, this apparatus provided with the detection part comprised by extracting a part of detector arrange | positioned at a ring shape can be made effective.

また、検出部は、リング状に配置された複数個の検出器のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器が完全なリング状に配置された検出部(検出器リング)である場合、その検出部内の被検体は、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部は、リング状に配置される複数個の検出器の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体が感じる圧迫感を軽減させることができる。また、検出部を構成する検出器の個数を少なくすることができるので、本装置の製造コストを低減させることができる。   In addition, the detection unit is a detector part extracted from a plurality of detectors arranged in a ring shape, and various objects such as a blood collection tube and other objects such as an object placed on a top plate and light Can pass through. For example, when a plurality of detectors is a detection unit (detector ring) arranged in a complete ring shape, the subject in the detection unit feels a sense of pressure. However, since the detection unit is configured by extracting a part of a plurality of detectors arranged in a ring shape, light or air can pass through the extracted detector part, The feeling of pressure can be reduced. In addition, since the number of detectors constituting the detection unit can be reduced, the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.

また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置において、前記検出部のリング状に配置された複数個の検出器の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したLORの本数をカウントして格子状データを作成する格子状データ作成部を備え、前記補間LORデータ作成部は、前記格子状データの各格子を通過したLORの本数と各格子の実測検出面の角度と全角度から各格子を通過するLORの推定総本数を算出し、この推定総本数と前記抜き取った検出器部分の補間検出面の角度と全角度から前記各格子の補間する本数を算出して補間LORデータを作成することが好ましい。すなわち、格子状データ作成部は、空間を格子状に分割した各格子を通過したLORの本数をカウントして格子状データを作成し、補間LORデータ作成部は、格子状データの各格子を通過したLORの本数や実測検出面の角度や補間検出面の角度などから、各格子の補間する本数を算出して補間LORデータを作成している。それにより。欠損したLORを補間することができるので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。 Further, in the positron emission tomography apparatus according to the present invention, the space inside the plurality of detectors arranged in a ring shape of the detection unit is divided into a lattice shape, and the number of LORs passing through each lattice is counted. Grid data creation unit for creating grid data, and the interpolation LOR data creation unit is configured to calculate each of the number of LORs that have passed through each grid of the grid data, the angle of the measurement detection surface of each grid, and the total angle. Calculate the total number of LORs that pass through the grid, create the interpolation LOR data by calculating the number of interpolated lines of each grid from the estimated total number, the angle of the interpolation detection surface of the extracted detector part, and the total angle. It is preferable to do. In other words, the grid data creation unit creates grid data by counting the number of LORs that have passed through each grid obtained by dividing the space into grids, and the interpolation LOR data creation unit passes through each grid of grid data. Interpolated LOR data is created by calculating the number of LORs to be interpolated from the number of LORs, the angle of the actual measurement detection surface, the angle of the interpolation detection surface, and the like. Thereby. Since the missing LOR can be interpolated, artifacts occurring in the tomographic image can be reduced.

また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、前記LOR補間処理部で補間処理された前記抜き取った検出器部分の位置のLORデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するLORデータで補間する補間処理を行う回転LOR補間処理部と、を備えることが好ましい。それにより、LOR補間処理部で補間処理されたLORデータを、さらに、回転機構により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するLORデータで補間処理を行っているので、断層画像に発生していたアーチファクトをより低減させることができる。 The positron emission tomography apparatus according to the present invention is interpolated by a rotation mechanism that rotates the detection unit around the central axis of a plurality of detectors arranged in a ring shape and the LOR interpolation processing unit . A rotation LOR interpolation processing unit for performing interpolation processing for interpolating LOR data of the position of the extracted detector portion with LOR data corresponding to the position of the extracted detector portion rotated and collected by the rotation mechanism; It is preferable to provide. Thereby, since the LOR data interpolated by the LOR interpolation processing unit is further rotated by the rotation mechanism and is collected by the LOR data corresponding to the position of the extracted detector portion, the tomographic image is obtained. The artifact generated in the above can be further reduced.

また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置は、前記補間LORデータ作成部は、LORデータを収集するごとに補間LORの本数を、算出した前記各格子の補間する本数を積算することにより、算出して補間LORデータを作成し、前記LOR補間処理部は、算出された補間LORデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間LORデータを補間処理することが好ましい。時間経過に伴って変動するデータ収集の場合に、データ収集後にまとめてLOR補間をすると、変動量によっては、アーチファクトを良好に低減できないことがある。しかしながら、LOR補間処理部は、LORデータを収集するごとに算出された補間LORデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間LORデータを補間処理するので、リアルタイムでLOR補間することができる。 Further, in the positron emission tomography apparatus according to the present invention, the interpolation LOR data creation unit calculates the number of interpolation LORs by accumulating the calculated number of interpolations of each grid every time LOR data is collected. Then, the interpolation LOR data is created, and the LOR interpolation processing unit preferably interpolates the interpolation LOR data when the calculated integrated value of the interpolation LOR data is equal to or greater than a preset value. In the case of data collection that fluctuates with time, if LOR interpolation is performed collectively after data collection, artifacts may not be reduced satisfactorily depending on the amount of fluctuation. However, since the LOR interpolation processing unit interpolates the interpolated LOR data when the integrated value of the interpolated LOR data calculated every time LOR data is collected is equal to or greater than a preset value, LOR interpolation can be performed in real time. it can.

また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記補間処理の一例は、重み付け平均である。これにより、例えば、抜き取った検出器部分の位置の重み付けを“0(ゼロ)”とし、回転機構により回転させて、その抜き取った検出器部分の位置で検出して収集されたLORデータの重み付けを“2”として平均処理する。また、回転前後でLORデータが収集される場合は、収集されたLORデータの重み付けをそれぞれ“1”として平均処理する。このように重み付け平均処理することにより、良好に補間処理することができる。   An example of the interpolation processing of the positron emission tomography apparatus according to the present invention is a weighted average. Thus, for example, the weight of the extracted detector portion is set to “0 (zero)”, rotated by the rotation mechanism, and the weight of the LOR data detected and collected at the position of the extracted detector portion is weighted. Average processing is performed as “2”. When LOR data is collected before and after the rotation, the weighting of the collected LOR data is averaged as “1”. By performing the weighted average processing in this way, it is possible to satisfactorily perform interpolation processing.

また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記検出部の一例は、C型である。これにより、採血チューブなどの器具や天板に載置された被検体や光など、様々な物を通すことができ、また、本装置の製造コストを低減させることができる。さらに、乳房の画像を撮影する場合に、被検体の腋(わき)窩リンパ部の撮影を良好に行うことができる。   An example of the detection unit of the positron emission tomography apparatus according to the present invention is a C-type. As a result, it is possible to pass various objects such as a blood collection tube or the like, an object placed on the top board, light, and the like, and the manufacturing cost of the apparatus can be reduced. Furthermore, when photographing breast images, it is possible to satisfactorily photograph the fistula of the subject.

また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置の前記検出部の一例は、リング状でかつ多層に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成されていることである。例えば、複数個の検出器がリング状に配置された検出部(検出器リング)が、被検体Mの体軸方向に多層に構成されている場合、多層に構成された検出部の一部を抜き取って構成されていても、アーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。   In addition, an example of the detection unit of the positron emission tomography apparatus according to the present invention is configured by extracting a part of a plurality of detectors arranged in a ring shape and in multiple layers. For example, when a detection unit (detector ring) in which a plurality of detectors are arranged in a ring shape is configured in multiple layers in the body axis direction of the subject M, a part of the detection unit configured in multiple layers is used. Even if the image is extracted, a tomographic image with reduced artifacts can be acquired.

また、本発明に係る陽電子放射断層撮像装置において、補間されたLORデータを用いて画像再構成する画像再構成部を備えていることが好ましい。それにより、欠損したLORデータが補間されたLORデータで画像再構成が行われるので、アーチファクトが低減された断層画像を取得することができる。   Moreover, the positron emission tomography apparatus according to the present invention preferably includes an image reconstruction unit that reconstructs an image using the interpolated LOR data. As a result, image reconstruction is performed using LOR data obtained by interpolating the missing LOR data, so that a tomographic image with reduced artifacts can be acquired.

本発明に係る陽電子放射断層撮像装置によれば、リング状に配置した複数個の検出器の一部を抜き取って構成された検出部のうち、その抜き取った検出器部分があれば、実測できたであろう欠損したLORデータを実測したLORデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。   According to the positron emission tomography apparatus according to the present invention, it is possible to actually measure if there is the extracted detector part among the detection parts configured by extracting a part of the plurality of detectors arranged in a ring shape. The missing LOR data, which may be, can be estimated and interpolated from the measured LOR data. Therefore, artifacts occurring in the tomographic image can be reduced. Thereby, this apparatus provided with the detection part comprised by extracting a part of detector arrange | positioned at a ring shape can be made effective.

発明によれば、データ収集部は、対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すLORデータを収集し、補間LORデータ作成部は、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を算出して補間LORデータを作成している。抜き取った検出器部分の欠損したLORを算出した補間LORデータで補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。 According to the present invention, the data collection unit collects LOR data indicating a line connecting the detector pair in which the pair annihilation photon is detected, and the interpolation LOR data creation unit collects the extracted detector part if there is one. are creating an interpolation LOR data out calculate the number of interpolation LOR to estimate that. Since the interpolation by the interpolation LOR data issued calculate the LOR that missing of a detector portion withdrawn, it is possible to reduce artifacts that occurred on the tomographic images.

実施例1に係る陽電子放射断層撮像装置(PET装置)の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a positron emission tomography apparatus (PET apparatus) according to Example 1. FIG. 図1のA方向から見た検出器の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the detector seen from the A direction of FIG. 格子状データの説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of lattice-like data. 格子状データ作成部の動作の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of operation | movement of a grid | lattice-like data preparation part. 補間LORデータ作成部の動作の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of operation | movement of the interpolation LOR data preparation part. 実施例2に係る陽電子放射断層撮像装置(PET装置)の概略構成図である。3 is a schematic configuration diagram of a positron emission tomography apparatus (PET apparatus) according to Example 2. FIG. LOR補間部の動作の説明に供する図であり、(a)は1回目のLORデータ収集を示し、(b)は2回目のLORデータ収集を示す。It is a figure where it uses for description of operation | movement of a LOR interpolation part, (a) shows the 1st LOR data collection, (b) shows the 2nd LOR data collection. 実施例3に係る陽電子放射断層撮像装置(PET装置)の概略構成図である。6 is a schematic configuration diagram of a positron emission tomography apparatus (PET apparatus) according to Example 3. FIG. LOR補間部の動作の説明に供する図であり、(a)は1回目のLORデータ収集を示し、(b)は2回目のLORデータ収集を示す。It is a figure where it uses for description of operation | movement of a LOR interpolation part, (a) shows the 1st LOR data collection, (b) shows the 2nd LOR data collection. 実施例4に係る陽電子放射断層撮像装置(PET装置)の概略構成図である。6 is a schematic configuration diagram of a positron emission tomography apparatus (PET apparatus) according to Example 4. FIG. リアルタイムでLORデータを補間する補間処理の説明に供する図であり、(a)は、実測したLORと補間LORを示し、(b)は算出された補間LORの本数を積算して判定する動作を示し、(c)は補間LORの加算処理を示す。It is a figure which uses for description of the interpolation process which interpolates LOR data in real time, (a) shows measured LOR and interpolation LOR, (b) is the operation | movement which determines by integrating | accumulating the number of the calculated interpolation LOR. (C) shows the interpolation LOR addition process. 実施例5に係る陽電子放射断層撮像装置(PET装置)の概略構成図であり、(a)はその多層検出部を示し、(b)は(a)のA方向から見た検出器の配置の一例を示す。It is a schematic block diagram of the positron emission tomography apparatus (PET apparatus) which concerns on Example 5, (a) shows the multilayer detection part, (b) is the arrangement | positioning of the detector seen from the A direction of (a). An example is shown. 変形例に係る検出器の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the detector which concerns on a modification.

以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。図1は、実施例1に係る陽電子放射断層撮像装置(PET装置)の概略構成図であり、図2は、図1のA方向から見た検出器の配置の一例を示す図である。図3は、格子状データの説明に供する図であり、図4は、格子状データ作成部の動作の説明に供する図である。図5は、補間LORデータ作成部の動作の説明に供する図である。   Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a positron emission tomography apparatus (PET apparatus) according to the first embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the arrangement of detectors as viewed from the direction A in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the grid data, and FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the grid data creation unit. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the interpolation LOR data creation unit.

図1を参照する。PET装置1は、被検体Mを載置する天板2を有するベッド装置3と、開口部4を有するガントリ5とを備えている。ベッド装置3は、上下方向に天板2を昇降移動するように、また、被検体Mの体軸方向に沿って天板2を平行移動するように構成されている。ガントリ5は、被検体Mから発生したγ線を検出する検出部7を備えている。   Please refer to FIG. The PET apparatus 1 includes a bed apparatus 3 having a top plate 2 on which a subject M is placed and a gantry 5 having an opening 4. The bed apparatus 3 is configured to move the top plate 2 up and down in the vertical direction and to move the top plate 2 in parallel along the body axis direction of the subject M. The gantry 5 includes a detection unit 7 that detects γ rays generated from the subject M.

検出部7は、図2に示すように、被検体Mの体軸を中心にリング状に配置された複数個の検出器9のうち、一部の検出器9を抜き取って構成されている(符号d)。すなわち、検出部7は、C型で構成されている。検出器9は、例えば、シンチレータブロックとライトガイドと光電子増倍管とを備えた検出器ブロックで構成されている(いずれも図示しない)。シンチレータブロックは、複数個のシンチレータから構成される。放射性薬剤が投与された被検体Mから発生されたγ線をシンチレータブロックが光に変換し、変換された光をライトガイドが案内して、光電子増倍管が光電変換して電気信号を出力する。また、ガントリ5の開口部4は、トンネル状に開口され、さらにC型に配置された検出器9の抜き取った検出器部分に沿って開口するように構成される。   As shown in FIG. 2, the detection unit 7 is configured by extracting some of the detectors 9 out of a plurality of detectors 9 arranged in a ring shape around the body axis of the subject M ( D). That is, the detection unit 7 is configured as a C type. The detector 9 is composed of, for example, a detector block including a scintillator block, a light guide, and a photomultiplier tube (all not shown). The scintillator block is composed of a plurality of scintillators. The scintillator block converts γ-rays generated from the subject M to which the radiopharmaceutical is administered into light, and the light guide guides the converted light, and the photomultiplier tube photoelectrically converts and outputs an electrical signal. . In addition, the opening 4 of the gantry 5 is configured to be opened in a tunnel shape, and to be opened along the extracted detector portion of the detector 9 arranged in a C shape.

また、検出部7は、被検体Mの体軸方向に多層に重ねて構成されている。この多層に重ねられた検出部7を多層検出部11とする。   Further, the detection unit 7 is configured to be stacked in multiple layers in the body axis direction of the subject M. The detection unit 7 stacked in multiple layers is referred to as a multilayer detection unit 11.

データ収集部13は、多層検出部11の各検出器9から出力された電気信号(検出信号)に基づいて、180°反対方向に放射する2つのγ線が検出された検出器対を結ぶ線を示すLOR(Line of Response)データを収集する。データ収集部13は、例えば、アンプ、A/D変換器、エネルギウィンドウ判定部および同時計数回路などで構成される(いずれも図示しない)。γ線の電気信号は、増幅されてデジタル化される。エネルギウィンドウ判定部は、増幅されてデジタル化されたγ線の電気信号が予め設定されたエネルギウィンドウ(例えば、400KeV〜600KeV)内にあるか否かを判定する。エネルギウィンドウ内と判定されたγ線のみが同時計数回路で同時計数される。同時計数回路は、γ線を検出した時刻を測定し、2つの検出器9での時刻差が予め設定された時間以内(タイムウィンドウ内)であれば、一対のγ線として同時計数する。そして、同時計数された一対のγ線は、LORデータとして収集される。   The data collection unit 13 is a line that connects a pair of detectors in which two γ rays radiating in the opposite directions of 180 ° are detected based on the electrical signals (detection signals) output from the detectors 9 of the multilayer detection unit 11. LOR (Line of Response) data is collected. The data collection unit 13 includes, for example, an amplifier, an A / D converter, an energy window determination unit, a coincidence circuit, and the like (all not shown). The electrical signal of γ rays is amplified and digitized. The energy window determination unit determines whether the amplified and digitized γ-ray electric signal is within a preset energy window (for example, 400 KeV to 600 KeV). Only the gamma rays determined to be within the energy window are simultaneously counted by the coincidence counting circuit. The coincidence circuit measures the time when the γ rays are detected, and simultaneously counts as a pair of γ rays if the time difference between the two detectors 9 is within a preset time (within the time window). Then, the pair of γ rays counted simultaneously is collected as LOR data.

LOR補間部15は、C型の検出部7の抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORで欠損したLORを補間する。LOR補間部15は、格子状データ作成部17、補間LORデータ作成部19および加算処理部21などで構成されている。なお、加算処理部21は、本発明における確率LOR補間処理部に相当する。   The LOR interpolation unit 15 interpolates the missing LOR in the interpolation LOR that is estimated to be collected if there is a detector portion extracted by the C-type detection unit 7. The LOR interpolation unit 15 includes a grid data creation unit 17, an interpolation LOR data creation unit 19, an addition processing unit 21, and the like. The addition processing unit 21 corresponds to the probability LOR interpolation processing unit in the present invention.

格子状データ作成部17は、検出部7のリング状に配置された複数個の検出器9の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したLORの本数をカウントして格子状データ23を作成する。すなわち、格子状データ23は、まず、図3に示すように、多層検出部11(複数個の検出器9)の内側の空間を3次元の格子状に分割する。この1つの格子は、ボクセル(またはピクセル)と呼ばれる。そして、図4に示すように、LORデータが収集されると、同時計数された検出器9対を結ぶLORが通過する全ての格子に1がカウントされる。なお、図4の符号eで示すLORが重なった格子では、複数個のカウントとなる。実測した全てのLORデータに対して、このようなカウントが行われて格子状データ23が作成される。   The grid data generation unit 17 divides the space inside the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape of the detection unit 7 into a grid pattern, and counts the number of LORs that have passed through each grid to generate grid data. 23 is created. That is, the grid data 23 first divides the space inside the multilayer detector 11 (a plurality of detectors 9) into a three-dimensional grid as shown in FIG. This one grid is called a voxel (or pixel). Then, as shown in FIG. 4, when the LOR data is collected, 1 is counted in all the lattices through which the LOR connecting the pair of detectors 9 counted simultaneously passes. In the lattice in which the LOR indicated by the symbol e in FIG. Such count is performed on all the measured LOR data, and the grid data 23 is created.

格子状データ23は、ヒストグラムデータが用いられる。これにより、余計にデータを作成しなくてもよい効果がある。ヒストグラムデータは、記憶容量の都合から巨大なリストデータを圧縮したデータである。リストデータは、1つのLORデータを収集するごと(1イベントごと)のデータであり、個々のデータが時系列に並んでいる。なお、リストデータは、一度ヒストグラムデータにすると、そのプロセス上の理由から元のリストデータに戻せない。そのため、ヒストグラムデータから画像再構成する場合は、格子状データ23から補間後のLORデータ(格子状データ)が作成される。   As the grid data 23, histogram data is used. This has the effect that it is not necessary to create extra data. Histogram data is data obtained by compressing huge list data for convenience of storage capacity. The list data is data every time one LOR data is collected (every event), and the individual data are arranged in time series. Note that once the list data is histogram data, it cannot be restored to the original list data for reasons of the process. Therefore, when reconstructing an image from histogram data, LOR data (lattice data) after interpolation is created from the grid data 23.

補間LORデータ作成部19は、格子状データ23の各格子を通過したLORの本数(カウント数)から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を確率的に算出して補間LORデータを作成する。具体的には、補間LORデータ作成部19は、格子状データ23の各格子を通過したLORの本数と各格子の実測検出面の立体角と全立体角から各格子を通過するLORの推定総本数を算出し、この推定総本数と抜き取った検出器部分の欠損検出面の立体角と全立体角から補間する補間LORの本数を算出して補間LORデータを作成する。すなわち、下記の式(1)および式(2)から補間するLORの本数が算出される。   The interpolated LOR data creation unit 19 probabilistically calculates the number of interpolated LORs that are estimated to be collected from the number of LORs (counts) that have passed through each grid of the grid-like data 23 if there are extracted detector parts. Thus, interpolation LOR data is created. Specifically, the interpolation LOR data creation unit 19 calculates the total number of LORs that pass through each grid from the number of LORs that have passed through each grid of the grid data 23, the solid angle of the measurement detection surface of each grid, and all solid angles. The number of interpolation LORs is calculated by calculating the number of lines and calculating the number of interpolation LORs to be interpolated from the estimated total number and the extracted solid angle of the defect detection surface of the detector portion and all solid angles. That is, the number of LORs to be interpolated is calculated from the following equations (1) and (2).

ある格子を通過するLORの推定総本数Pm=ある格子のカウント数/実測検出面の立体角×全立体角 …(1)
補間するLORの本数=Pm×補間検出面の立体角/全立体角 …(2)
Estimated total number of LORs passing through a certain grid Pm = count number of a certain grid / solid angle of actual detection surface × total solid angle (1)
Number of LORs to be interpolated = Pm × solid angle of interpolation detection surface / total solid angle (2)

なお、実測検出面の立体角は、多層検出部11の複数個の検出器9のうち、一部の検出器9を抜き取った構成の実測にγ線を検出する面の立体角を示す。また、補間検出面の立体角は、抜き取った検出器部分の補間される面の立体角を示す。仮に2次元で説明すると、例えば、隣接する検出器の間に隙間がなく、リング状に配置された12個の検出器9のうち、2個の検出器9を抜き取った構成である場合、検出器9で実測される角度は、300°{=360°−(30°×2個分)}である。また、補間される角度は、2個の検出器分の角度60°(30°×2個分)である。なお、上述の式(1)および式(2)には、各格子に応じて異なる実測検出面の立体角や補間検出面の立体角が与えられる。   Note that the solid angle of the measurement detection surface indicates the solid angle of the surface that detects γ rays in the measurement of a configuration in which some of the detectors 9 of the multilayer detection unit 11 are extracted. The solid angle of the interpolation detection surface indicates the solid angle of the surface to be interpolated of the extracted detector portion. To explain in two dimensions, for example, when there are no gaps between adjacent detectors and two detectors 9 out of twelve detectors 9 arranged in a ring shape are detected, The angle actually measured by the vessel 9 is 300 ° {= 360 ° − (30 ° × 2 pieces)}. Further, the angle to be interpolated is an angle of 60 ° (30 ° × 2) for two detectors. Note that the solid angle of the actually measured detection surface and the solid angle of the interpolation detection surface that are different depending on each grid are given to the above-described equations (1) and (2).

このように補間LORデータ作成部19は、格子状データ23の各格子を通過したLORの本数から、仮に、抜き取った部分の検出器9があれば測定できると推定される各格子の補間するLORの本数を算出する。式(1)および式(2)の計算は、補間するLORが通過する全ての格子に対して行われる。そして、補間するLORが通過する全ての格子の積算値が補間するLORの本数となる。この処理が全ての補間するLORに対して行われる。それにより、補間する各LORの本数を含む補間LORデータが作成される。   In this way, the interpolation LOR data creation unit 19 interpolates each grid estimated from the number of LORs that have passed through each grid of the grid-like data 23 if the extracted portion of the detector 9 can be measured. The number of is calculated. The calculations of equations (1) and (2) are performed for all the grids through which the interpolating LOR passes. The integrated value of all the lattices through which the LOR to be interpolated passes is the number of LORs to be interpolated. This process is performed for all interpolating LORs. Thereby, interpolation LOR data including the number of LORs to be interpolated is created.

例えば、図5の符号fで示す補間するLORが通過する全ての格子が、f1、f2,f3,…,fnの場合、式(1)および式(2)で算出された各格子における補間するLORの本数が(f1、f2,f3,…,fn)=(g1,g2,g3,…、gn)であるとする。そして、符号fで示す補間するLORの本数Gは、G=(g1+g2+g3+…+gn)と求められる。   For example, if all the grids through which the LOR to be interpolated indicated by the symbol f in FIG. 5 passes are f1, f2, f3,..., Fn, interpolation is performed in each grid calculated by the formulas (1) and (2). Assume that the number of LORs is (f1, f2, f3,..., Fn) = (g1, g2, g3,..., Gn). The number G of LORs to be interpolated indicated by the symbol f is obtained as G = (g1 + g2 + g3 +... + Gn).

加算処理部21は、データ収集部13で収集されたLORデータに補間LORデータ作成部19で算出された補間LORデータを加算処理する。すなわち、加算処理部21は、格子状データ作成部17で作成された格子状データ23に、補間LORデータの補間するLORを追加して加算する。この場合、格子状データ23の各格子を通過した補間するLORの本数をカウントすることにより加算される。なお、例えば、補間するLORの本数Gが2.5本の場合は、2本として加算してもよい。また、小数点以下を含んだ2.5本のままで加算するようにしてもよいし、10倍して25本として加算するようにしてもよい。後述する感度補正などの補正処理で、小数点以下の部分のデータを含んで補正することができる。   The addition processing unit 21 adds the interpolation LOR data calculated by the interpolation LOR data creation unit 19 to the LOR data collected by the data collection unit 13. That is, the addition processing unit 21 adds and adds the LOR to be interpolated by the interpolation LOR data to the lattice data 23 created by the lattice data creation unit 17. In this case, addition is performed by counting the number of LORs to be interpolated that have passed through each grid of the grid data 23. For example, when the number G of LORs to be interpolated is 2.5, two may be added. Further, the addition may be performed with 2.5 pieces including the decimal part, or may be added by multiplying by 10 to 25 pieces. Correction processing including sensitivity correction described later can be performed including data after the decimal point.

なお、例えば、格子(ボクセル)の体積が小さい場合であって、各格子のカウント数の合計が少ないとき、LORの補間精度が低下する。この場合は、格子の体積を大きく設定する。すなわち、空間を格子状に分割した各格子は、LORの補間精度が良好になるような大きさに、後述する入力部35により予め設定される。   Note that, for example, when the volume of a lattice (voxel) is small and the total number of counts of each lattice is small, the LOR interpolation accuracy decreases. In this case, the lattice volume is set large. That is, each grid obtained by dividing the space into a grid is set in advance by the input unit 35 described later so that the LOR interpolation accuracy is good.

補正処理部25は、例えば、トランスミッションデータを収集して行う吸収補正や感度補正など必要な補正処理を行う。画像再構成部27は、補間されたLORデータを用いて画像再構成する。これにより、断層画像を取得することができる。   The correction processing unit 25 performs necessary correction processing such as absorption correction and sensitivity correction performed by collecting transmission data, for example. The image reconstruction unit 27 reconstructs an image using the interpolated LOR data. Thereby, a tomographic image can be acquired.

また、PET装置1は、主制御部29、表示部31、メモリ部33および入力部35を備えている。主制御部29は、各構成を統括的に制御する。表示部31は、液晶表示パネルなどで構成され、画像再構成されて取得した断層画像等を表示する。メモリ部33は、断層画像等を記憶し、ROM(Read-only Memory)、RAM(Random-Access Memory)またはハードディスク等の記憶媒体で構成される。入力部35は、入力設定や各種操作が行われ、キーボードやマウス等で構成される。   The PET apparatus 1 includes a main control unit 29, a display unit 31, a memory unit 33, and an input unit 35. The main control unit 29 controls each component centrally. The display unit 31 is composed of a liquid crystal display panel or the like, and displays a tomographic image obtained by image reconstruction. The memory unit 33 stores tomographic images and the like, and is configured by a storage medium such as a ROM (Read-only Memory), a RAM (Random-Access Memory), or a hard disk. The input unit 35 is configured with input settings and various operations, and includes a keyboard and a mouse.

<PET装置1の動作>
次に、PET装置1の動作について説明する。被検体Mには、ポジトロン放射性同位元素(ラジオアイソトープ:RI)で標識した放射性薬剤が投与される。そして、ベッド装置3により天板2に載置された被検体Mがガントリ5の開口部4内の任意の位置に移動される。
<Operation of PET apparatus 1>
Next, the operation of the PET apparatus 1 will be described. The subject M is administered with a radiopharmaceutical labeled with a positron radioisotope (radioisotope: RI). Then, the subject M placed on the top 2 by the bed apparatus 3 is moved to an arbitrary position in the opening 4 of the gantry 5.

被検体から放射されるγ線は、4π方向(全方向)に一様に放射される。多層検出部11の各検出器9は、被検体Mから180°反対方向に放射する2つのγ線を検出し、γ線を検出した検出器9は、電気信号(検出信号)を出力する。データ収集部13は、2つの検出器9で検出されたγ線の時刻差が予め設定された時間以内であれば、一対のγ線として同時計数する。そして、180°反対方向に放射する2つのγ線が検出された検出器対を結ぶLORデータを収集する。   The γ rays emitted from the subject are emitted uniformly in the 4π direction (omnidirectional). Each detector 9 of the multilayer detector 11 detects two γ rays radiating from the subject M in the opposite direction by 180 °, and the detector 9 detecting the γ rays outputs an electrical signal (detection signal). If the time difference between the γ rays detected by the two detectors 9 is within a preset time, the data collection unit 13 simultaneously counts as a pair of γ rays. Then, LOR data connecting the detector pairs in which two γ rays radiating in the opposite direction of 180 ° are detected is collected.

データ収集部13で収集されたLORデータは、格子状データ作成部17に送信される。格子状データ作成部17は、図3および図4に示すように、空間を3次元の格子状に分割した各格子を通過したLORの本数をカウントして格子状データ23を作成する。すなわち、LORが通過した全ての格子に1をカウントして、これを実測した全てのLORデータに対して行う。   The LOR data collected by the data collection unit 13 is transmitted to the grid data creation unit 17. As shown in FIGS. 3 and 4, the grid data creation unit 17 creates grid data 23 by counting the number of LORs that have passed through each grid obtained by dividing the space into a three-dimensional grid. That is, 1 is counted for all grids through which the LOR has passed, and this is performed for all the LOR data actually measured.

補間LORデータ作成部19は、格子状データ23の各格子を通過した実測したLORの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する、補間LORの本数を確率的に算出して補間LORデータを作成する。例えば、図5の符号fで示す補間するLORの本数を算出する場合、補間するLORが通過する全ての格子(f1,f2,f3,…、fn)の実測したLORの本数から、上述の式(1)および式(2)により、抜き取った部分の検出器9があれば確率的に測定できると推定される補間するLORの本数を算出する。補間するLORの本数は、(f1,f2,f3,…、fn)=(g1,g2,g3,…、gn)と算出されたとする。補間するLORの本数Gは、積算した値、すなわち、G=(g1+g2+g3+…+gn)により算出される。これを全ての補間LORに対して行って、補間LORデータが作成される。このように、全ての補間LORに対して個々に補間LORを算出しているので正確なLOR補間処理を行うことができる。   The interpolated LOR data creation unit 19 probabilistically calculates the number of interpolated LORs that are estimated to be collected if there are extracted detector parts from the actually measured number of LORs that have passed through each grid of the grid-like data 23. Interpolating LOR data. For example, in the case of calculating the number of LORs to be interpolated indicated by the symbol f in FIG. 5, the above formula is obtained from the actually measured number of LORs of all the grids (f1, f2, f3,..., Fn) through which the LOR to be interpolated passes. From (1) and Equation (2), the number of LORs to be interpolated that is estimated to be probabilistically measurable if the extracted portion of the detector 9 is present is calculated. Assume that the number of LORs to be interpolated is calculated as (f1, f2, f3,..., Fn) = (g1, g2, g3,..., Gn). The number G of LORs to be interpolated is calculated by an integrated value, that is, G = (g1 + g2 + g3 +... + Gn). This is performed for all interpolated LORs to create interpolated LOR data. In this way, since the interpolation LOR is calculated individually for all the interpolation LORs, an accurate LOR interpolation process can be performed.

加算処理部21は、格子状データ作成部17で作成された格子状データ23に、補間LORデータの補間するLORを追加して加算する。これにより、データ収集部13で収集されたLORデータは、補間LORデータ作成部19で作成された補間LORデータで補間される。そして、画像再構成部27は、補正処理部25を介して得られた、補間されたLORデータを用いて画像再構成する。これにより、リング状に配置された複数個の検出器9の一部を抜き取って構成されていても、抜き取った検出器部分を有するときのようなアーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。取得した断層画像は、表示部31に表示されたり、メモリ部33に記憶されたりする。   The addition processing unit 21 adds the LOR for interpolation of the interpolation LOR data to the lattice data 23 created by the lattice data creation unit 17 and adds the result. As a result, the LOR data collected by the data collection unit 13 is interpolated by the interpolation LOR data created by the interpolation LOR data creation unit 19. Then, the image reconstruction unit 27 reconstructs an image using the interpolated LOR data obtained via the correction processing unit 25. As a result, even when a part of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape is extracted, a tomographic image with reduced artifacts such as when the extracted detector part is included can be acquired. it can. The acquired tomographic image is displayed on the display unit 31 or stored in the memory unit 33.

本実施例に係るPET装置1によれば、データ収集部13は、γ線が検出された検出器対を結ぶ線を示すLORデータを収集し、格子状データ作成部17は、検出部7のリング状に配置された複数個の検出器9の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したLORの本数をカウントして格子状データ23を作成する。そして、補間LORデータ作成部19は、格子状データ23の各格子を通過したLORの本数から、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間LORの本数を確率的に算出して補間LORデータを作成している。このように格子状データ23の各格子を通過したLORの本数から算出され作成された補間LORデータで、抜き取った検出器部分の欠損したLORデータを補間しているので、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。   According to the PET apparatus 1 according to the present embodiment, the data collection unit 13 collects LOR data indicating a line connecting a detector pair in which γ rays are detected, and the grid data creation unit 17 The space inside the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape is divided into a lattice shape, and the number of LORs that have passed through each lattice is counted to create lattice data 23. Then, the interpolation LOR data creation unit 19 probabilistically calculates the number of interpolation LORs that are estimated to be collected from the number of LORs that have passed through each grid of the grid-like data 23 if there is a detector of the extracted part. Interpolation LOR data is created. As described above, since the LOR data missing from the extracted detector portion is interpolated with the interpolated LOR data calculated from the number of LORs that have passed through each lattice of the lattice-like data 23, it is generated in the tomographic image. Artifacts can be reduced.

すなわち、リング状に配置した複数個の検出器9の一部を抜き取って構成された検出部9のうち、その抜き取った検出器部分があれば、実測できたであろう欠損したLORデータを実測したLORデータから推定して補間することができる。したがって、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器9の一部を抜き取って構成された検出部7を備えた本装置1を実現可能な有効なものとすることができる。   That is, among the detection units 9 configured by extracting a part of a plurality of detectors 9 arranged in a ring shape, if there is the extracted detector part, the missing LOR data that would have been actually measured can be measured. Can be estimated and interpolated from the LOR data. Therefore, artifacts occurring in the tomographic image can be reduced. Thereby, the present apparatus 1 including the detection unit 7 configured by extracting a part of the detector 9 arranged in a ring shape can be effectively realized.

また、検出部7は、リング状に配置された複数個の検出器9のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板2に載置された被検体Mや光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器9が完全なリング状に配置された検出部(検出器リング)である場合、その検出部のリング内の被検体Mは、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部7は、リング状に配置した複数個の検出器9の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体Mが感じる圧迫感を軽減させることができる。また、複数個の検出器9が完全なリング状に配置された検出部(検出器リング)である場合、ガントリの開口部(トンネル)に沿って、採血チューブなどの器具の配置させているが、抜き取った検出器部分から配置することができる。また、検出部7を構成する検出器9の個数を少なくすることができるので、本装置1の製造コストを低減させることができる。さらに、検出部7がC型であることにより、乳房のPET画像を撮影する場合に、被検体の腋(わき)窩リンパ部の撮影を良好に行うことができる。   The detection unit 7 is an extracted detector portion of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape, such as a blood collection tube or the like, an object M placed on the top plate 2, light, or the like. Various things can be passed. For example, when the plurality of detectors 9 is a detection unit (detector ring) arranged in a complete ring shape, the subject M in the ring of the detection unit feels a sense of pressure. However, since the detection unit 7 is configured by extracting a part of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape, light and air can pass through the extracted detector part, and the subject The feeling of pressure felt by M can be reduced. In addition, when a plurality of detectors 9 are detectors (detector rings) arranged in a complete ring shape, instruments such as blood collection tubes are arranged along an opening (tunnel) of the gantry. , Can be placed from the extracted detector portion. Further, since the number of detectors 9 constituting the detection unit 7 can be reduced, the manufacturing cost of the apparatus 1 can be reduced. Furthermore, when the detection unit 7 is C-type, when a PET image of a breast is imaged, it is possible to satisfactorily image the vagina and lymph regions of the subject.

次に、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。図6は、実施例2に係るPET装置の概略構成図である。図7は、LOR補間部の動作の説明に供する図であり、(a)は1回目のLORデータ収集を示し、(b)は2回目のLORデータ収集を示す。なお、上述した実施例と重複する構成については、その説明を省略する。   Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a PET apparatus according to the second embodiment. FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the operation of the LOR interpolation unit. FIG. 7A shows the first LOR data collection, and FIG. 7B shows the second LOR data collection. Note that the description of the same configuration as that of the above-described embodiment is omitted.

実施例2では、リング状に配置された複数個の検出器9の一部を抜き取って構成された検出部7において、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定される欠損したLORを、検出部7を回転させて、その抜き取った検出器部分の位置で実測したLORで補間する。   In the second embodiment, in the detection unit 7 configured by extracting a part of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape, a missing LOR that is estimated to be collected if there is an extracted detector part is obtained. Then, the detection unit 7 is rotated, and interpolation is performed with the LOR actually measured at the position of the extracted detector portion.

PET40は、抜き取った検出器部分を有する、リング状に配置された複数個の検出器9の中心軸hを中心に検出部7を回転させる回転機構41を備えている。中心軸hは、被検体Mの体軸方向と平行である。回転機構41は、主制御部29により制御される。回転機構41は、抜き取った検出器部分の位置に、検出器9が配置されるように回転する。回転機構41は、例えば、抜き取った検出器部分を含めてリング状に配置された複数個の検出器9が等間隔に配置される場合は、検出器9の間隔単位で回転させるようにしてもよい。   The PET 40 includes a rotating mechanism 41 that rotates the detection unit 7 around the central axis h of a plurality of detectors 9 that are arranged in a ring shape and that have the extracted detector portions. The central axis h is parallel to the body axis direction of the subject M. The rotation mechanism 41 is controlled by the main control unit 29. The rotation mechanism 41 rotates so that the detector 9 is arranged at the position of the extracted detector portion. For example, when a plurality of detectors 9 arranged in a ring shape including the extracted detector portions are arranged at equal intervals, the rotation mechanism 41 may be rotated in units of intervals of the detectors 9. Good.

また、PET40は、抜き取った検出器部分の欠損したLORを補間するLOR補間部43を備えている。LOR補間部43は、第1収集メモリ部45と、第2収集メモリ部46と、重み付け平均処理部47とを備えている。第1収集メモリ部45は、1回目に、予め設定された期間内に収集されたLORデータを記憶する。同様に、第2収集メモリ部46は、2回目に収集されたLORデータを記憶する。2回目の収集は、1回目のLORデータの収集の位置から、回転機構41により回転された位置で行われる。   Further, the PET 40 includes an LOR interpolation unit 43 that interpolates the missing LOR of the extracted detector portion. The LOR interpolation unit 43 includes a first collection memory unit 45, a second collection memory unit 46, and a weighted average processing unit 47. The first collection memory unit 45 stores LOR data collected within a preset period for the first time. Similarly, the second collection memory unit 46 stores the LOR data collected for the second time. The second collection is performed at a position rotated by the rotation mechanism 41 from the position of the first LOR data collection.

重み付け平均処理部47は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したLORデータを、回転機構41により回転させて収集された、抜き取った検出器部分の位置に対応するLORデータで補間する補間処理を行う。例えば、図7(a)および図7(b)に示すような検出器9の回転位置でLORが収集されるとする。回転前後の検出器9の位置で、欠損したLORデータが無く、実測したLORデータが2つ存在する位置では、重み付けを“1”として2つの実測したLORデータを平均する。また、回転前後の検出器9の位置で、実測したLORデータが1つ存在する、欠損したLORを有する位置では、欠損したLORの重み付けを“0”として、実測したLORの重み付けを“2”として、欠損したLORと実測したLORデータを平均する。なお、図7において、重み付けを符号Sで示す。例えば、符号Pで示す位置では、重み付けS=1である。また、重み付け平均処理部47は、本発明における回転LOR補間処理部に相当する。   The weighted average processing unit 47 performs an interpolation process for interpolating LOR data having a missing position of the extracted detector portion with LOR data corresponding to the position of the extracted detector portion collected by rotating the rotation mechanism 41. Do. For example, assume that LOR is collected at the rotational position of the detector 9 as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). At the position of the detector 9 before and after the rotation, where there is no missing LOR data and there are two measured LOR data, the weighting is set to “1” and the two measured LOR data are averaged. Further, at the position of the detector 9 before and after rotation, where there is one measured LOR data and where there is a missing LOR, the weight of the missing LOR is set to “0” and the measured LOR weight is set to “2”. As above, the missing LOR and the measured LOR data are averaged. In FIG. 7, the weight is indicated by a symbol S. For example, at the position indicated by the symbol P, weighting S = 1. The weighted average processing unit 47 corresponds to the rotation LOR interpolation processing unit in the present invention.

<PET装置40の動作>
次に、PET装置40の動作、特にLOR補間部43の動作について説明する。データ収集部13は、図7(a)に示す1回目のLORデータを収集する。収集されたLORデータは、第1収集メモリ部45に記憶される。LORデータの収集は、予め設定された期間で行われる。1回目のLORデータの収集が終わると、回転機構41により検出部7が中心軸hを中心に回転される。そして、データ収集部13は、図7(b)に示す2回目のLORデータを収集する。収集されたLORデータは、第2収集メモリ部46に記憶される。2回目のLORデータの収集は、1回目の収集で抜き取った検出器部分に対応する位置の収集が行えるように回転機構41により回転されて行われる。
<Operation of PET apparatus 40>
Next, the operation of the PET apparatus 40, particularly the operation of the LOR interpolation unit 43 will be described. The data collection unit 13 collects the first LOR data shown in FIG. The collected LOR data is stored in the first collection memory unit 45. Collection of LOR data is performed in a preset period. When the first collection of LOR data is completed, the detection unit 7 is rotated about the central axis h by the rotation mechanism 41. Then, the data collection unit 13 collects the second LOR data shown in FIG. The collected LOR data is stored in the second collection memory unit 46. The second LOR data collection is performed by being rotated by the rotation mechanism 41 so that the position corresponding to the detector portion extracted in the first collection can be collected.

重み付け平均処理部47は、図7(a)に示す1回目のLORデータの収集と、図7(b)に示す2回目のLORデータ収集との重み付け平均処理を行う。例えば、図7(a)および図7(b)に示すように、符号Pで示す位置において、ともにLORデータの収集が行われることから重み付けを“1”として平均する。また、符号Qで示す位置において、1回目の収集では、抜き取った検出器部分となるのでLOR収集データはなく、2回目の収集では、検出器9でLORデータの収集が行われる。そのため、1回目の重み付けを“0”として、2回目の重み付けを“2”として平均する。これにより、欠損したLORを補間する。   The weighted average processing unit 47 performs weighted average processing of the first LOR data collection shown in FIG. 7A and the second LOR data collection shown in FIG. 7B. For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, since LOR data is collected at the position indicated by the symbol P, the weighting is averaged as “1”. Further, at the position indicated by the symbol Q, there is no extracted LOR data in the first collection, and there is no LOR collection data. In the second collection, the detector 9 collects LOR data. Therefore, the first weighting is “0”, and the second weighting is “2”. Thereby, the missing LOR is interpolated.

なお、PET装置40は、2回のLORデータの収集を行って欠損したLORを補間しているが、3回以上のLORデータから欠損したLORを補間するようにしてもよい。   Note that the PET apparatus 40 interpolates the missing LOR by collecting the LOR data twice, but the missing LOR may be interpolated from the LOR data three times or more.

本実施例に係るPET装置40によれば、重み付け平均処理部47は、抜き取った検出器部分の位置の欠損したLORデータを、回転機構41により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するLORデータで補間する処理を行っている。すなわち、抜き取った検出器部分の位置と同位置の、回転機構により回転させて収集したLORデータで補間することで、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。   According to the PET apparatus 40 according to the present embodiment, the weighted average processing unit 47 is configured to rotate the rotation mechanism 41 and collect the LOR data in which the position of the extracted detector part is lost. Interpolation is performed using LOR data corresponding to. That is, by interpolating with the LOR data collected by rotating by the rotation mechanism at the same position as the extracted detector portion, artifacts occurring in the tomographic image can be reduced.

すなわち、リング状に配置した複数個の検出器9の一部を抜き取って構成された検出部7のうち、その抜き取った部分の検出器があれば、実測できたであろう欠損したLORデータを実測したLORデータから推定して補間することができる。これにより、断層画像に発生していたアーチファクトを低減させることができる。それにより、リング状に配置した検出器9の一部を抜き取って構成された検出部を備えた本装置を有効なものとすることができる。   That is, out of the detection unit 7 configured by extracting a part of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape, if there is a detector of the extracted part, the missing LOR data that would have been actually measured can be obtained. It is possible to estimate and interpolate from actually measured LOR data. As a result, artifacts occurring in the tomographic image can be reduced. Thereby, this apparatus provided with the detection part comprised by extracting a part of detector 9 arrange | positioned at ring shape can be made effective.

また、検出部7は、リング状に配置された複数個の検出器9のうちの抜き取った検出器部分で、採血チューブなどの器具や天板2に載置された被検体Mや光などの様々な物を通すことができる。例えば、複数個の検出器9が完全なリング状に配置された検出部(検出器リング)である場合、その検出部のリング内の被検体Mは、圧迫感を感じてしまう。しかしながら、検出部9は、リング状に配置した複数個の検出器9の一部を抜き取って構成されているので、その抜き取った検出器部分で、光や空気などが通すことができ、被検体Mが感じる圧迫感を軽減させることができる。また、複数個の検出器9が完全なリング状に配置された検出部(検出器リング)である場合、ガントリの開口部に沿って、採血チューブなどの器具の配置させているが、抜き取った検出器部分から配置することができる。また、検出部7を構成する検出器9の個数を少なくすることができるので、本装置1の製造コストを低減させることができる。   The detection unit 7 is an extracted detector portion of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape, such as a blood collection tube or the like, an object M placed on the top plate 2, light, or the like. Various things can be passed. For example, when the plurality of detectors 9 is a detection unit (detector ring) arranged in a complete ring shape, the subject M in the ring of the detection unit feels a sense of pressure. However, since the detection unit 9 is configured by extracting a part of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape, light and air can pass through the extracted detector part, and the subject The feeling of pressure felt by M can be reduced. In addition, when a plurality of detectors 9 are detectors (detector rings) arranged in a complete ring shape, blood sampling tubes and other instruments are arranged along the opening of the gantry. It can be arranged from the detector part. Further, since the number of detectors 9 constituting the detection unit 7 can be reduced, the manufacturing cost of the apparatus 1 can be reduced.

次に、図面を参照して本発明の実施例3を説明する。図8は、実施例3に係るPET装置の概略構成図である。図9は、LOR補間部の動作の説明に供する図であり、(a)は1回目のLORデータ収集を示し、(b)は2回目のLORデータ収集を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a PET apparatus according to the third embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the LOR interpolation unit, where (a) shows the first LOR data collection, and (b) shows the second LOR data collection. Note that the description of the same components as those in the above-described embodiments is omitted.

実施例3では、実施例1と実施例2を組み合わせた構成で欠損したLORを補間する。   In the third embodiment, the missing LOR is interpolated by the combination of the first and second embodiments.

PET装置50において、LOR補間部51は、1回目のLORデータ収集で用いられる、第1格子状データ作成部53、第1補間LORデータ作成部54および第1加算処理部55とを備えている。また、LOR補間部51は、2回目のLORデータ収集で用いられる、第2格子状データ作成部57、第2補間LORデータ作成部58および第2加算処理部59とを備えている。各構成の詳細については、実施例1の格子状データ作成部17、補間LORデータ作成部19および加算処理部21の説明と重複するので省略する。   In the PET apparatus 50, the LOR interpolation unit 51 includes a first grid data creation unit 53, a first interpolation LOR data creation unit 54, and a first addition processing unit 55 that are used in the first LOR data collection. . The LOR interpolation unit 51 includes a second grid data generation unit 57, a second interpolation LOR data generation unit 58, and a second addition processing unit 59 that are used in the second LOR data collection. Details of each configuration are omitted because they overlap with the description of the grid data creation unit 17, the interpolation LOR data creation unit 19 and the addition processing unit 21 of the first embodiment.

また、LOR補間部51は、抜き取った検出器部分の位置の第1加算処理部55で補間処理されたLORデータを、回転機構41により回転させて収集された、抜き取った検出器部分位置に対応するLORデータで補間する補間処理を行う重み付け平均処理部61を備えている。なお、第1加算処理部55および第2加算処理部59は、本発明における確率LOR補間処理部に相当する。また、重み付け平均処理部61は、本発明における回転LOR補間処理部に相当する。   Further, the LOR interpolation unit 51 corresponds to the extracted detector portion position collected by rotating the LOR data interpolated by the first addition processing unit 55 of the position of the extracted detector portion by the rotation mechanism 41. A weighted average processing unit 61 that performs an interpolation process for interpolation using LOR data. The first addition processing unit 55 and the second addition processing unit 59 correspond to the probability LOR interpolation processing unit in the present invention. Further, the weighted average processing unit 61 corresponds to a rotation LOR interpolation processing unit in the present invention.

<PET装置50の動作>
次に、PET装置50の動作、特にLOR補間部51の動作について説明する。データ収集部13は、図9(a)に示す1回目のLORデータを収集する。収集されたLORデータは、第1格子状データ作成部53に送信される。LORデータの収集は、予め設定された期間で行われる。
<Operation of PET apparatus 50>
Next, the operation of the PET apparatus 50, particularly the operation of the LOR interpolation unit 51 will be described. The data collection unit 13 collects the first LOR data shown in FIG. The collected LOR data is transmitted to the first grid data creation unit 53. Collection of LOR data is performed in a preset period.

第1格子状データ作成部53は、図3に示すように、空間が分割された3次元の格子状の各格子を通過したLORの本数をカウントして格子状データ23を作成する。そして、第1補間LORデータ作成部54は、格子状データ23の各格子を通過した実測したLORの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を確率的に算出して補間LORデータを作成する。   As shown in FIG. 3, the first grid data creation unit 53 creates the grid data 23 by counting the number of LORs that have passed through each of the three-dimensional grids in which the space is divided. Then, the first interpolation LOR data creation unit 54 probabilistically calculates the number of interpolation LORs that are estimated to be collected if there are extracted detector parts from the number of actually measured LORs that have passed through each grid of the grid data 23. To generate interpolated LOR data.

第1加算処理部55は、格子状データ作成部17で作成された格子状データ23に、補間LORデータの補間するLORを追加して加算する。これにより、データ収集部13で収集されたLORデータは、第1補間LORデータ作成部54で作成された補間LORデータで補間される。補間処理された1回目の補間後LORデータは、重み付け平均処理部61に送信される。   The first addition processing unit 55 adds and adds the LOR to be interpolated by the interpolation LOR data to the grid data 23 created by the grid data creation unit 17. As a result, the LOR data collected by the data collection unit 13 is interpolated with the interpolation LOR data created by the first interpolation LOR data creation unit 54. The first post-interpolation LOR data subjected to the interpolation process is transmitted to the weighted average processing unit 61.

1回目のLORデータの収集が終わると、回転機構41により、検出部7が中心軸hを中心に回転される。そして、データ収集部13は、図9(b)に示す2回目のLORデータを収集する。収集されたLORデータは、第2格子状データ作成部57に送信される。LORデータの収集は、予め設定された期間で行われる。   When the first collection of LOR data is completed, the detection unit 7 is rotated about the central axis h by the rotation mechanism 41. Then, the data collection unit 13 collects the second LOR data shown in FIG. The collected LOR data is transmitted to the second grid data creation unit 57. Collection of LOR data is performed in a preset period.

第2格子状データ作成部57、第2補間LORデータ作成部58および第2加算処理部59は、第1格子状データ作成部53、第1補間LORデータ作成部54および第1加算処理部55と同様の動作が実行される。これにより、データ収集部13で収集されたLORデータは、第2補間LORデータ作成部58で作成された補間LORデータで補間される。補間処理された2回目の補間後LORデータは、重み付け平均処理部61に送信される。   The second grid data creation unit 57, the second interpolation LOR data creation unit 58, and the second addition processing unit 59 are the first grid data creation unit 53, the first interpolation LOR data creation unit 54, and the first addition processing unit 55. The same operation as is executed. As a result, the LOR data collected by the data collection unit 13 is interpolated by the interpolation LOR data created by the second interpolation LOR data creation unit 58. The interpolated second post-interpolation LOR data is transmitted to the weighted average processing unit 61.

重み付け平均処理部61は、図9(a)に示す1回目の補間後LORデータと、図9(b)に示す2回目の補間後LORデータとの重み付け平均を行う。例えば、図9(a)および図9(b)に示すように、符号Pで示す位置において、ともにLORデータの収集が行われ、補間するLORの対象となっていないことから、重み付けを“1”として平均する。また、符号Qで示す位置において、1回目の収集では、抜き取った検出器部分に当たるので、補間するLORの対象となり補間されたLORデータを有している。一方、2回目の収集では、検出器9でLORデータの収集が行われ、補間するLORの対象となっていない。そして、補間されたLORデータの信頼性を考慮して、1回目の重み付けを“0.5”として、2回目の重み付けを“1.5”として平均する。これにより、LORデータを補間する。   The weighted average processing unit 61 performs the weighted average of the first post-interpolation LOR data shown in FIG. 9A and the second post-interpolation LOR data shown in FIG. 9B. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, since LOR data is collected at the position indicated by the symbol P and is not subject to LOR to be interpolated, the weight is set to “1”. Average. Further, at the position indicated by the symbol Q, the first collection corresponds to the extracted detector portion, so that it has LOR data to be interpolated as an object of LOR to be interpolated. On the other hand, in the second collection, LOR data is collected by the detector 9 and is not a target of LOR to be interpolated. Then, taking into consideration the reliability of the interpolated LOR data, the first weighting is averaged as “0.5” and the second weighting as “1.5”. Thereby, the LOR data is interpolated.

本実施例に係るPET装置50によれば、第1加算処理部55および第2加算処理部59で補間処理されたLORデータを、さらに、回転機構41により回転させて収集した、抜き取った検出器部分の位置に対応するLORデータで補間する補間処理を行っているので、断層画像に発生していたアーチファクトをより低減させることができる。   According to the PET apparatus 50 according to the present embodiment, the extracted detector which is further collected by rotating the LOR data interpolated by the first addition processing unit 55 and the second addition processing unit 59 by the rotation mechanism 41. Since interpolation processing is performed to interpolate with LOR data corresponding to the position of the portion, artifacts occurring in the tomographic image can be further reduced.

次に、図面を参照して本発明の実施例4を説明する。図10は、実施例4に係るPET装置の概略構成図である。図11は、リアルタイムでLORデータを補間する補間処理の説明に供する図であり、(a)は、実測したLORと補間LORを示し、(b)は算出された補間LORの本数を積算して判定する動作を示し、(c)は補間LORの加算処理を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。   Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a PET apparatus according to the fourth embodiment. FIG. 11 is a diagram for explaining an interpolation process for interpolating LOR data in real time. (A) shows actually measured LOR and interpolation LOR, and (b) shows the total number of calculated interpolation LORs. An operation for determination is shown, and (c) shows an interpolation LOR addition process. Note that the description of the same components as those in the above-described embodiments is omitted.

上述の実施例1および3は、ある程度の本数のLORを含むLORデータに対して、まとめてLORデータを補間していたが、実施例4では、リアルタイムでLORを補間する。   In the first and third embodiments described above, LOR data is interpolated collectively for LOR data including a certain number of LORs. However, in the fourth embodiment, LOR is interpolated in real time.

PET装置70のLOR補間部71は、補間LORデータ作成部73、判定処理部75および補間処理部77を備えている。なお、判定処理部75および補間処理部77は本発明における確率LOR補間処理部に相当する。   The LOR interpolation unit 71 of the PET apparatus 70 includes an interpolation LOR data creation unit 73, a determination processing unit 75, and an interpolation processing unit 77. The determination processing unit 75 and the interpolation processing unit 77 correspond to the probability LOR interpolation processing unit in the present invention.

補間LORデータ作成部73は、1つのLORデータを収集するごとに抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を確率的に算出して補間LORデータを作成・更新する。すなわち、補間LORデータ作成部73は、1つのLORデータ(リストデータ)ごとに補間LORの本数を算出している。   The interpolated LOR data creation unit 73 creates and updates interpolated LOR data by probabilistically calculating the number of interpolated LORs estimated to be collected if there is a detector part extracted every time one LOR data is collected. . That is, the interpolation LOR data creation unit 73 calculates the number of interpolation LORs for each piece of LOR data (list data).

データ収集部13には、図11(a)に示すように、イベントA、イベントB、イベントC、…、イベントZの順番にLORデータが収集されるとする。この場合、LORデータが収集されるごとに、補間LORデータ作成部73は、補間LORの本数を確率的に算出する。例えば、同時計数されたイベントAと補間LOR1とが、ある格子で交差する場合、その格子における実測検出面の立体角、補間検出面の立体角、および1回のイベントが収集された事実等から補間するLORの本数が算出される。なお、ある1つのLORデータが収集された時に、各格子における補間LORの確率(本数)は、予め計算されてわかっている。そのため、変換テーブルを設けて、収集されたLORデータを補間LORの本数に変換するようにしてもよい。   Assume that the data collection unit 13 collects LOR data in the order of event A, event B, event C,..., Event Z as shown in FIG. In this case, every time LOR data is collected, the interpolation LOR data creation unit 73 probabilistically calculates the number of interpolation LORs. For example, when the event A and the interpolation LOR1 that are counted simultaneously intersect at a certain grid, the solid angle of the actually detected detection plane, the solid angle of the interpolation detection plane, and the fact that one event has been collected in the grid, etc. The number of LORs to be interpolated is calculated. Note that when one piece of LOR data is collected, the probability (number) of interpolation LORs in each lattice is known in advance. For this reason, a conversion table may be provided to convert the collected LOR data into the number of interpolation LORs.

補間LORデータは、図11(b)に示すように、例えば、100本の補間LOR(補間LOR1、補間LOR2、補間LOR3、…、補間LOR100)があるとする。そして、1つのLORデータが収集されるごとに、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間LORの本数を確率的に算出し,確率的に算出された補間LORの本数が積算される。このようにして補間LORデータを作成・更新している。   As shown in FIG. 11B, the interpolation LOR data includes, for example, 100 interpolation LORs (interpolation LOR1, interpolation LOR2, interpolation LOR3,..., Interpolation LOR100). Each time one piece of LOR data is collected, the number of interpolated LORs estimated to be collected if there is a detector of the extracted part is calculated probabilistically, and the number of interpolated LORs calculated stochastically is calculated. Accumulated. In this way, the interpolation LOR data is created / updated.

判定処理部75は、作成された補間LORデータの補間LORの本数の積算値が予め設定された値以上であるかを判定する。補間処理部77は、補間LORの本数の積算値が予め設定された値以上である場合に、データ収集部13で収集されたLORデータに補間LORを加算して補間処理する。すなわち、判定処理部75は、例えば、補間LOR1の積算された補間LORデータの本数が、イベントYを収集したときに1本を越える場合、補間LOR1が1本存在するとして判定する。そして、判定処理部75は、補間LOR1を補間することを補間処理部75に通知する。補間処理部77は、判定処理部75からの補間LOR1を補間することの通知に基づいて、図11(c)に示すように、イベントYとイベントZとの間にLORを補間する。   The determination processing unit 75 determines whether the integrated value of the number of interpolation LORs of the generated interpolation LOR data is equal to or greater than a preset value. When the integrated value of the number of interpolation LORs is equal to or greater than a preset value, the interpolation processing unit 77 performs interpolation processing by adding the interpolation LOR to the LOR data collected by the data collection unit 13. That is, for example, when the number of interpolation LOR data obtained by integrating the interpolation LOR1 exceeds one when the event Y is collected, the determination processing unit 75 determines that there is one interpolation LOR1. Then, the determination processing unit 75 notifies the interpolation processing unit 75 that the interpolation LOR1 is to be interpolated. The interpolation processing unit 77 interpolates the LOR between the event Y and the event Z as shown in FIG. 11C based on the notification from the determination processing unit 75 that the interpolation LOR1 is to be interpolated.

<PET装置70の動作>
次に、PET装置70の動作、特にLOR補間部71の動作について説明する。データ収集部13は、イベントAなどのLORデータを収集する。格子状データ作成部73は、収集された1つのLORデータごとに、補間LORデータ作成部73は、抜き取った部分の検出器があれば収集されると推定する補間LORの本数を確率的に算出する。そして、補間LORデータ作成部73は、補間する補間LOR1〜100が通過する各格子において、LORデータが収集されるごとに、確率的に算出された補間LORの本数を積算する(図11b)。
<Operation of PET apparatus 70>
Next, the operation of the PET apparatus 70, particularly the operation of the LOR interpolation unit 71 will be described. The data collection unit 13 collects LOR data such as event A. For each piece of LOR data collected, the grid data creation unit 73 probabilistically calculates the number of interpolation LORs that are estimated to be collected if there are detectors of the extracted portions. To do. Then, the interpolation LOR data creation unit 73 accumulates the number of interpolation LORs calculated stochastically every time LOR data is collected in each grid through which the interpolation LORs 1 to 100 to be interpolated pass (FIG. 11 b).

判定処理部75は、補間LOR1〜100が通過する各格子において、確率的に算出された補間LORの本数の積算値が予め設定された値(例えば1本)以上であるかを判定する。その積算値が1本を越える場合、判定処理部75は、そのことを補間処理部77に通知する。補間処理部77は、その通知に基づいて、1本を越えた際のLORデータの後に補間LORを1本加算する。それにより、欠損したLORを補間する。なお、判定処理部75は、積算値が1本を越えて、そのことを補間処理部77に通知した場合、例えば積算値から1を減算するようにしてもよい。また、再構成処理部27は、LORデータを収集するごとにリアルタイムで画像再構成して断層画像を取得する。   The determination processing unit 75 determines whether the integrated value of the number of interpolation LORs calculated stochastically is a preset value (for example, one) or more in each lattice through which the interpolation LORs 1 to 100 pass. When the integrated value exceeds one, the determination processing unit 75 notifies the interpolation processing unit 77 of that. Based on the notification, the interpolation processing unit 77 adds one interpolation LOR after the LOR data when the number exceeds one. Thereby, the missing LOR is interpolated. Note that the determination processing unit 75 may subtract 1 from the integrated value, for example, when the integrated value exceeds one and notifies the interpolation processing unit 77 of that. In addition, the reconstruction processing unit 27 reconstructs an image in real time and acquires a tomographic image every time LOR data is collected.

本実施例に係るPET装置70によれば、時間経過に伴って変動するデータ収集の場合に、データ収集後にまとめてLOR補間をすると、変動量によっては、アーチファクトを良好に低減できないことがある。しかしながら、判定処理部75および補間処理部77は、LORデータを収集するごとに算出された補間LORデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間LORデータを補間処理するので、リアルタイムでLOR補間することができる。   According to the PET apparatus 70 according to the present embodiment, in the case of data collection that varies with time, if LOR interpolation is performed collectively after data collection, artifacts may not be reduced satisfactorily depending on the amount of variation. However, since the determination processing unit 75 and the interpolation processing unit 77 interpolate the interpolation LOR data when the integrated value of the interpolation LOR data calculated every time LOR data is collected is equal to or greater than a preset value, LOR interpolation can be performed.

次に、図面を参照して本発明の実施例5を説明する。図12は、実施例5に係る陽電子放射断層撮像装置(PET装置)の概略構成図であり、(a)はその多層検出部を示し、(b)は(a)のA方向から見た検出器の配置の一例を示す。なお、上述した各実施例と重複する構成については、その説明を省略する。   Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a positron emission tomography apparatus (PET apparatus) according to the fifth embodiment, where (a) shows the multilayer detection unit, and (b) is a detection seen from the A direction of (a). An example of the arrangement of the vessel is shown. Note that the description of the same components as those in the above-described embodiments is omitted.

上述した実施例1では、リング状に配置された複数個の検出器9の一部を抜き取って構成されたC型の検出部7を備えて、欠損したLORを補間していたが、この構成に限定されない。   In the first embodiment described above, the C-shaped detection unit 7 configured by extracting a part of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape is provided, and the missing LOR is interpolated. It is not limited to.

すなわち、本実施例のPET装置80は、リング状に配置された複数個の検出器9で構成された多層の検出部(検出器リング)81のうち、一部の検出部81を抜き取って構成された多層検出部83を備えている。すなわち、多層検出部83は、被検体Mの体軸の垂直方向に対しては、抜き取った検出器部分が存在せず、被検体Mの体軸方向に多層に重ねて構成された検出部81の一部が抜き取られた構成である。   That is, the PET apparatus 80 according to the present embodiment is configured by extracting a part of the detection units 81 from the multilayer detection unit (detector ring) 81 including a plurality of detectors 9 arranged in a ring shape. The multilayer detector 83 is provided. That is, the multi-layer detection unit 83 has no extracted detector portion in the direction perpendicular to the body axis of the subject M, and is a detection unit 81 configured in multiple layers in the body axis direction of the subject M. It is the structure where a part of was extracted.

なお、PET装置80は、治療用放射線照射部85を備えて、治療用放射線照射部85から多層検出部83の抜き取った検出部81部分を通して被検体Mに放射線を照射するようにしてもよい。   The PET apparatus 80 may include a therapeutic radiation irradiation unit 85 and irradiate the subject M with radiation through the detection unit 81 extracted from the therapeutic radiation irradiation unit 85 from the multilayer detection unit 83.

本実施例に係るPET装置80によれば、複数個の検出器9がリング状に配置された検出部(検出器リング)81が、被検体Mの体軸方向に多層に構成されている場合(多層検出部83)、多層に構成された検出部81の一部を抜き取って構成されていても、アーチファクトを低減させた断層画像を取得することができる。   According to the PET apparatus 80 according to the present embodiment, the detection unit (detector ring) 81 in which a plurality of detectors 9 are arranged in a ring shape is configured in multiple layers in the body axis direction of the subject M. (Multi-layer detection unit 83) Even if a part of the detection unit 81 configured in multiple layers is extracted, a tomographic image with reduced artifacts can be acquired.

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.

(1)上述した実施例1〜4では、リング状に配置された複数個の検出器9の一部を抜き取って構成されたC型の検出部7を備えていたが、検出部7がC型の構成に限定されない。例えば、検出部は、図13(a)のO型を2分割した構成や、図13(b)のO型を3分割した構成であってもよい。   (1) In the above-described first to fourth embodiments, the C-shaped detection unit 7 configured by extracting a part of the plurality of detectors 9 arranged in a ring shape is provided. It is not limited to the configuration of the mold. For example, the detection unit may have a configuration in which the O-type in FIG. 13A is divided into two or a configuration in which the O-type in FIG. 13B is divided into three.

(2)上述した実施例5では、リング状に配置された複数個の検出器9で構成された多層の検出部(検出器リング)81のうち、一部の検出部81を抜き取って構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、抜き取った検出部部分がC型の検出部や変形例(1)の検出部で構成されていてもよい。   (2) In the fifth embodiment described above, a part of the detection units 81 are extracted from the multi-layered detection unit (detector ring) 81 including a plurality of detectors 9 arranged in a ring shape. However, it is not limited to this configuration. For example, the extracted detection part may be constituted by a C-type detection part or a detection part of the modification (1).

(3)上述した各実施例では、検出器9は、検出器ブロックで構成されたが、この構成に限定されない。例えば、検出素子が半導体であるテルル化カドミウム(CdTe)等で構成され、γ線の入射によって生成される電荷を検出する半導体カメラであってもよい。   (3) In each Example mentioned above, although the detector 9 was comprised by the detector block, it is not limited to this structure. For example, it may be a semiconductor camera in which the detection element is made of cadmium telluride (CdTe) or the like, which is a semiconductor, and detects charges generated by incidence of γ rays.

(4)上述した実施例1および3では、格子状データ作成部17で格子状データ23を作成し、補間LORデータ作成部19は、格子状データ23の各格子を通過したLORの本数から補間LORの本数を算出している。しかしながら、図11(b)に示すように、積算された各補間LORの本数に基づいて、まとめてLORを補間するようにしてもよい。   (4) In the first and third embodiments described above, the grid data creation unit 17 creates the grid data 23, and the interpolation LOR data creation unit 19 interpolates from the number of LORs that have passed through each grid of the grid data 23. The number of LOR is calculated. However, as shown in FIG. 11B, the LORs may be interpolated collectively based on the number of integrated interpolation LORs.

(5)上述した実施例4では、画像再構成部27は、リストデータ(1つのLORデータ)から算出して作成された補間LORデータをリストデータ内に挿入し、その補間されたリストデータから画像再構成して断層画像を取得している。しかしながら、図10において、データ収集部13と補間LORデータ作成部73との間に、実施例1の格子状データ作成部を設けるようにしてもよい。この場合、格子状データ作成部は、1つのLORデータを収集するごとに、格子状データ23を作成し、補間LORデータ作成部73は、その格子状データ23の各格子を通過したLORの本数から、抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を確率的に算出して補間LORデータを作成・更新する。すなわち、1つのLORデータを収集するごとに格子状データ23を作成してもよいし、この格子状データ23から補間するLORを算出するようにしてもよい。   (5) In the above-described fourth embodiment, the image reconstruction unit 27 inserts interpolated LOR data created by calculation from list data (one LOR data) into the list data, and from the interpolated list data. A tomographic image is acquired by image reconstruction. However, in FIG. 10, the grid data creation unit of the first embodiment may be provided between the data collection unit 13 and the interpolation LOR data creation unit 73. In this case, the grid data creation unit creates grid data 23 every time one LOR data is collected, and the interpolation LOR data creation unit 73 determines the number of LORs that have passed through each grid of the grid data 23. From the above, the number of interpolated LORs estimated to be collected if there are extracted detector parts is calculated stochastically, and interpolated LOR data is created and updated. That is, the grid data 23 may be created every time one piece of LOR data is collected, or the LOR to be interpolated from the grid data 23 may be calculated.

1,40,50,70,80 … PET装置
7,81 … 検出部
9 … 検出器
11,83 … 多層検出部
13 … データ収集部
15,43,51,71 … LOR補間部
17 … 格子状データ作成部
19,73 … 補間LORデータ作成部
21 … 加算処理部
23 … 格子状データ
29 … 主制御部
41 … 回転機構
45 … 第1収集メモリ部
46 … 第2収集メモリ部
47,61 … 重み付け平均処理部
53 … 第1格子状データ作成部
54 … 第1補間LORデータ作成部
55 … 第1加算処理部
57 … 第2格子状データ作成部
58 … 第2補間LORデータ作成部
59 … 第2加算処理部
75 … 判定処理部
77 … 補間処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,40,50,70,80 ... PET apparatus 7,81 ... Detection part 9 ... Detector 11, 83 ... Multilayer detection part 13 ... Data collection part 15,43,51,71 ... LOR interpolation part 17 ... Lattice-like data Creation unit 19, 73 ... Interpolation LOR data creation unit 21 ... Addition processing unit 23 ... Grid-like data 29 ... Main control unit 41 ... Rotation mechanism 45 ... First collection memory unit 46 ... Second collection memory unit 47, 61 ... Weighted average Processing unit 53 ... 1st grid data creation unit 54 ... 1st interpolation LOR data creation unit 55 ... 1st addition processing unit 57 ... 2nd grid data creation unit 58 ... 2nd interpolation LOR data creation unit 59 ... 2nd addition Processing unit 75 ... Determination processing unit 77 ... Interpolation processing unit

Claims (8)

リング状に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成され、放射性薬剤が投与された被検体から放射される対消滅光子を検出する検出部と、
前記対消滅光子が検出された検出器対を結ぶ線を示すLORデータを収集するデータ収集部と、
前記抜き取った検出器部分があれば収集されると推定する補間LORの本数を算出して補間LORデータを作成する補間LORデータ作成部と、
前記データ収集部で収集された前記LORデータに前記補間LORデータ作成部で算出された前記補間LORデータを加算処理するLOR補間処理部と、
を備え
前記補間LORデータ作成部は、前記データ収集部で収集された前記LORデータに基づいて、前記複数個の検出器の内側を格子状に分割した空間の各格子を通過したLORの本数をカウントし、カウントした前記各格子を通過したLORの本数、前記各格子の実測検出面の角度、および前記各格子における、前記抜き取った検出器部分の補間検出面の角度に基づいて、各格子の補間する本数を算出し、
前記補間LORデータ作成部は、前記格子状に分割した空間の各格子を通過する補間LORの各々で、算出した前記各格子の補間する本数を積算することにより、補間LORの本数を算出して前記補間LORデータを作成すること
を特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
A detection unit configured to extract a part of a plurality of detectors arranged in a ring shape and detect pair annihilation photons emitted from a subject to which a radiopharmaceutical is administered;
A data collection unit for collecting LOR data indicating a line connecting a detector pair in which the pair annihilation photons are detected;
Interpolation LOR data creation unit for creating interpolated LOR data out calculate the number of interpolation LOR be estimated that the detectors portion withdrawn is collected if,
An LOR interpolation processing unit that adds the interpolation LOR data calculated by the interpolation LOR data creation unit to the LOR data collected by the data collection unit;
Equipped with a,
The interpolated LOR data creation unit counts the number of LORs that have passed through each grid in a space obtained by dividing the inside of the plurality of detectors into a grid based on the LOR data collected by the data collection unit. , Interpolating each grid based on the counted number of LORs passing through each grid, the angle of the measured detection surface of each grid, and the angle of the detection surface of the extracted detector portion in each grid Calculate the number,
The interpolation LOR data creation unit calculates the number of interpolation LORs by accumulating the calculated number of interpolations of each grid in each of the interpolation LORs passing through each grid of the space divided into the grid. A positron emission tomography apparatus characterized in that the interpolation LOR data is created .
請求項1に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部のリング状に配置された複数個の検出器の内側の空間を格子状に分割し、各格子を通過したLORの本数をカウントして格子状データを作成する格子状データ作成部を備え、
前記補間LORデータ作成部は、前記格子状データの各格子を通過したLORの本数と各格子の実測検出面の角度と全角度から各格子を通過するLORの推定総本数を算出し、この推定総本数と前記抜き取った検出器部分の補間検出面の角度と全角度から前記各格子の補間する本数を算出して補間LORデータを作成することを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
The positron emission tomography apparatus according to claim 1,
A grid data creation unit that creates a grid data by dividing the space inside the plurality of detectors arranged in a ring shape of the detection unit into a grid and counting the number of LORs that have passed through each grid. Prepared,
The interpolated LOR data creation unit calculates the estimated total number of LORs that pass through each grid from the number of LORs that have passed through each grid of the grid-like data, the angle of the measurement detection surface of each grid, and all angles, and this estimation A positron emission tomography apparatus, wherein interpolation LOR data is created by calculating the number of interpolation of each grid from the total number, the angle of the interpolation detection surface of the extracted detector portion, and the total angle.
請求項1または2に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
リング状に配置された複数個の検出器の中心軸を中心に前記検出部を回転させる回転機構と、
前記LOR補間処理部で補間処理された前記抜き取った検出器部分の位置のLORデータを、前記回転機構により回転させて収集された前記抜き取った検出器部分の位置に対応するLORデータで補間する補間処理を行う回転LOR補間処理部と、
を備えることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
The positron emission tomography imaging apparatus according to claim 1 or 2,
A rotation mechanism for rotating the detection unit around the central axis of a plurality of detectors arranged in a ring shape;
Interpolation that interpolates LOR data of the extracted detector portion position interpolated by the LOR interpolation processing unit with LOR data corresponding to the position of the extracted detector portion collected by rotation by the rotating mechanism. A rotational LOR interpolation processing unit for processing;
A positron emission tomography apparatus comprising:
請求項1から3のいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記補間LORデータ作成部は、LORデータを収集するごとに補間LORの本数を、算出した前記各格子の補間する本数を積算することにより、算出して補間LORデータを作成し、
前記LOR補間処理部は、算出された補間LORデータの積算値が予め設定された値以上の場合に補間LORデータを補間処理することを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
The positron emission tomography imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The interpolation LOR data creation unit calculates the number of interpolation LORs every time the LOR data is collected , and calculates the interpolation LOR data by calculating the number of interpolations of the calculated grids .
The positron emission tomography apparatus according to claim 1, wherein the LOR interpolation processing unit performs interpolation processing on the interpolation LOR data when the calculated integrated value of the interpolation LOR data is equal to or greater than a preset value.
請求項3に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記補間処理は、重み付け平均であることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
In the positron emission tomography apparatus according to claim 3,
The positron emission tomography apparatus according to claim 1, wherein the interpolation process is a weighted average.
請求項1からのいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部はC型であることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
In the positron emission tomography apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
2. The positron emission tomography apparatus according to claim 1, wherein the detection unit is a C type.
請求項1または2に記載の陽電子放射断層撮像装置において、
前記検出部は、リング状でかつ多層に配置された複数個の検出器の一部を抜き取って構成されていることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
The positron emission tomography imaging apparatus according to claim 1 or 2,
2. The positron emission tomography apparatus according to claim 1, wherein the detection unit is configured by extracting a part of a plurality of detectors arranged in a ring shape and in multiple layers.
請求項1からのいずれかに記載の陽電子放射断層撮像装置において、
補間されたLORデータを用いて画像再構成する画像再構成部を備えていることを特徴とする陽電子放射断層撮像装置。
In the positron emission tomography apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
A positron emission tomography apparatus comprising an image reconstruction unit that reconstructs an image using interpolated LOR data.
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