(57)【要約】  本発明は、三次元異質ＰＥＴシステムを提供する。当該三次元異質ＰＥＴシステムは、少なくとも２つの異質検出器モジュールを含み、各異質検出器モジュールは、少なくとも２種類の水晶片を含み、水晶片が密接に配列されることにより異質検出器モジュールを形成し、ただし、異なる種類の水晶片の検出性能は、異なるレベルにあり、同じ種類の水晶片の検出性能は、同じレベルにあり、水晶片の検出性能パラメータは、エネルギ分解能、密度、寸法及び光出力量を含み、水晶片の検出性能が異なるレベルにあるとは、水晶片の検出性能パラメータのうちの一つ又は複数が異なるレベルにある。高空間分解能ＰＥＴシステムに比べ、本発明は、ＰＥＴシステム空間分解能を大きく低下させることなく、ＰＥＴシステム全体の製造コストを効果的に低下させることができる。通常空間分解能ＰＥＴシステムに比べ、本発明は、コストを大きく増加させることなく、ＰＥＴシステムの空間分解能を向上させることができ、かつ、一部の径方向における高空間分解能の撮影視野を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元異質ＰＥＴシステムであって、
少なくとも２つの異質検出器モジュールを含み、
各異質検出器モジュールは、少なくとも２種類の水晶片を含み、
前記水晶片が密接に配列されることにより前記異質検出器モジュールを形成し、
ただし、異なる種類の前記水晶片の検出性能が異なるレベルにあり、同じ種類の前記水晶片の検出性能が同じレベルにあり、
前記水晶片の検出性能パラメータは、エネルギ分解能、密度、寸法及び光出力量を含み、
前記水晶片の検出性能が異なるレベルにあるとは、前記水晶片の検出性能パラメータのうちの一つ又は複数が異なるレベルにある、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記異質検出器モジュールは、長方体形状をなす複数の第１水晶片及び長方体形状をなす複数の第２水晶片を含み、
前記第１水晶片及び前記第２水晶片が順に密接に配列されることにより長方体形状の前記異質検出器モジュールを形成し、
前記異質検出器モジュールは、前記第１水晶片及び前記第２水晶片により２つの部分に分割され、
前記異質検出器モジュールの一部分は、前記第１水晶片により構成され、
前記異質検出器モジュールの他部分は、前記第２水晶片により構成される、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記第１水晶片及び前記第２水晶片の寸法が異なり、
前記第１水晶片の寸法は、４．２５ｍｍ×４．２５ｍｍ×１０ｍｍであり、
前記第２水晶片の寸法は、２．１２５ｍｍ×２．１２５ｍｍ×１０ｍｍである、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項４】
請求項２に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記第１水晶片は、８列×１０行からなる８０個を有し、
前記第２水晶片は、１６列×２０行からなる３２０個を有する、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記異質検出器モジュールは、環状構造をなす、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項６】
請求項５に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記水晶片は、楔形状であり、
異なる種類の前記水晶片が順に密接に配列されることにより、円弧形状の前記異質検出器モジュールを形成し、
複数の前記異質検出器モジュールは、円環状の前記三次元異質ＰＥＴシステムを形成する、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項７】
請求項５に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記異質検出器モジュールを１６個含み、
前記三次元異質ＰＥＴシステムの環状構造は、その内径が２１３．６６ｍｍであり、その軸方向長さが６８ｍｍであり、
ただし、前記軸方向長さは、前記環状構造の断面方向と直交する方向の長さである、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項８】
請求項１に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記異質検出器モジュールは、２つであり、上下対応するように平行に配列されることにより平板型三次元異質ＰＥＴシステムを形成する、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項９】
請求項１に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
前記水晶片の材質は、ＬａＢｒ３、ＬＳＯ、ＬＹＳＯ、ＬｕＹＡＰ、ＢａＦ２、ＧＳＯ、ＬＦＳ、ＬｕＩ３のうちの一つ又は複数である、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載の三次元異質ＰＥＴシステムであって、
シャーシと、寸法が異なり、かつ、それぞれ前記シャーシの両サイドに相対的に分布される複数の第１ターゲット及び複数の第２ターゲットと、を有するプロテーゼを含む、
ことを特徴とする三次元異質ＰＥＴシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核医学分野の陽電子放出断層撮影システムに関し、特に三次元異質ＰＥＴシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、陽電子放出断層撮影、以下、単にＰＥＴと称する）は、大型、先端の核医学イメージング装置である。そのイメージング原理は、生物学的活性及び放射性を有するトレーサを生体内に注入し、トレーサは、異なる代謝レベルに伴い生体内に異なる分布を表し、生体内でのトレーサーの分布を画像化する。ＰＥＴは、細胞レベルにおいて、非侵襲的に、定量的に、動的に生体内の様々な器官の代謝レベル、生化学反応及び機能活性を評価することができるので、多くの疾患によって構造変化又は症状悪化が引き起こされる前に、関連する生化学的変化を検出することができる。ＰＥＴは、重篤な疾患、特に腫瘍、心臓血管疾患及び神経系疾患に対する診断、治療に非常にユニークな適用価値を有する。
【０００３】
ＰＥＴシステムの重要な性能指標の１つは、空間分解能であり、画像内の２つのターゲット間の最小寸法を区別できることを表している。空間分解能が優れるほど、画像が鮮明になる。したがって、臨床診断及び治療により多くの参考文献を提供することができる。
【０００４】
現在のＰＥＴ研究分野では、ＰＥＴ検出器の配置形態は、主に環状ＰＥＴシステム、平板ＰＥＴシステム、２次元環状異種検出器ＰＥＴシステム及び適応性ＰＥＴシステムを含む。
【０００５】
環状ＰＥＴシステムは、最も一般的かつ広く使用されるものであり、その検出器モジュールが同じ性能を有する水晶片によって構成される。均一ＰＥＴシステムでは、空間分解能の制限は、約水晶片の寸法の１／２である。そこで、環状ＰＥＴシステムの空間分解能を向上させるために、水晶片性能を向上させるもとで行うしかない。しかしながら、水晶片性能が高くなるほど、コストが大幅に増加する。例えば、同じ大きさの撮像視野を保つことを前提として、システム空間分解能の要求を満たすために、検出器モジュールが高性能の水晶片のみから構成される必要がある。これにより、ＰＥＴシステムの製造コストが増加するという問題が発生してしまう。
【０００６】
平板ＰＥＴシステムは、外形上環状ＰＥＴシステムとは全く異なり、２つの対称的なＰＥＴ検出器モジュールから構成される。平板ＰＥＴシステムは、ＰＥＴシステムの製造コストを低減させることができるが、アンダーサンプリング及び対応する不完全な情報により、ＰＥＴシステムに画像アーチファクトを生じさせ、逆に一部の位置の空間分解能を低下させる。
【０００７】
二次元環状異質検出器（異質とは、システムを構成する検出器モジュールが異なる性能の水晶片からなることを意味する）ＰＥＴシステムも環状構造であるが、環状構造の一部分の検出器モジュール及び環状構造の他部分の検出器モジュールは、それぞれ高性能の水晶片及び通常性能の水晶片（Ｊｉｎｇｊｉｎｇ  Ｌｉｕ，  ｅｔｃ．  Ａ  ＰＥＴ  ｓｙｓｔｅｍ  ｄｅｓｉｇｎ  ｂｙ  ｕｓｉｎｇ  ｍｉｘｅｄ  ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ：  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を用いる。二次元環状異質検出器ＰＥＴシステムによれば、高性能水晶片の使用をある程度低減し、コストを低減させることができるが、二次元撮影に限られる。
【０００８】
適応型ＰＥＴシステム（ＣＮ１０１８５６２３６Ａ）は、異なる検出器モジュールを用いるが、各検出器モジュールは、同じ性能、即ち、寸法、サイズ、材料、エネルギー分解能等のパラメータが全く同じの水晶片を用いる。しかしながら、このようなシステムは、特定の条件下で空間分解能の要求を満たすことができない。
【０００９】
生体のある部分を撮像する場合、ＰＥＴシステムの空間分解能に対する要求が高いが、生体の他のある部分を撮像する場合、ＰＥＴシステムの空間分解能に対する要求が高くない。ＰＥＴシステムが通常性能の水晶片のみを用いると、ＰＥＴシステムの空間分解能が要求を満たさなくなるが、ＰＥＴシステムが高性能の水晶片のみを用いると、システムコストを増加させるとともに、システムの全体性能を十分に活用することができない。例えば、マウスの脳及び心臓を撮像する場合、ＰＥＴシステムは高い空間分解能を必要とするが、マウスの膀胱を撮像する場合、ＰＥＴシステムは脳及び心臓のような高い空間分解能を必要としない。環状ＰＥＴシステム及び平板ＰＥＴシステムのいずれにも、上述した問題が生じるおそれがある。二次元環状異質検出器ＰＥＴシステム及び適応ＰＥＴシステムは、この問題をある程度解決することができる。しかしながら、両方のシステムは、環状の異質を用いており、すなわち、軸方向に同じ検出器モジュールが用いられ、各検出器モジュールが用いる水晶片は、全く同じ性能を有する。このようなシステムでは、高空間分解能の撮像視野に対する被撮像体の要求、又は径方向の高空間分解能の撮像視野範囲に対する被撮像体の要求が高い場合、上記二種類の構造の検出器システムはそれらの要求を満たすことができない。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、先行技術のＰＥＴシステムがコスト及び所定位置における高空間分解能撮影の両立を図ることができないという問題を解決するための三次元異質ＰＥＴシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
上述の技術問題を解決するために、本発明の態様によれば、少なくとも２つの異質検出器モジュールを含み、各異質検出器モジュールは、少なくとも２種類の水晶片を含み、前記水晶片が密接に配列されることにより前記異質検出器モジュールを形成し、ただし、異なる種類の前記水晶片の検出性能が異なるレベルにあり、同じ種類の前記水晶片の検出性能が同じレベルにあり、前記水晶片の検出性能パラメータは、エネルギ分解能、密度、寸法及び光出力量を含み、前記水晶片の検出性能が異なるレベルにあるとは、前記水晶片の検出性能パラメータのうちの一つ又は複数が異なるレベルにある、三次元異質ＰＥＴシステムが提供される。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記異質検出器モジュールは、長方体形状をなす複数の第１水晶片及び長方体形状をなす複数の第２水晶片を含み、前記第１水晶片及び前記第２水晶片が順に密接に配列されることにより長方体形状の前記異質検出器モジュールを形成し、前記異質検出器モジュールは、前記第１水晶片及び前記第２水晶片により２つの部分に分割され、前記異質検出器モジュールの一部分は、前記第１水晶片により構成され、前記異質検出器モジュールの他部分は、前記第２水晶片により構成される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、前記第１水晶片及び前記第２水晶片の寸法が異なり、前記第１水晶片の寸法は、４．２５ｍｍ×４．２５ｍｍ×１０ｍｍであり、前記第２水晶片の寸法は、２．１２５ｍｍ×２．１２５ｍｍ×１０ｍｍである。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、前記第１水晶片は、８列×１０行からなる８０個を有し、前記第２水晶片は、１６列×２０行からなる３２０個を有する。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、前記異質検出器モジュールは、環状構造をなす。
【００１６】
本発明の一態様によれば、前記水晶片は、楔形状であり、異なる種類の前記水晶片が順に密接に配列されることにより、円弧形状の前記異質検出器モジュールを形成し、複数の前記異質検出器モジュールは、円環状の前記三次元異質ＰＥＴシステムを形成する。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、前記異質検出器モジュールを１６個含み、前記三次元異質ＰＥＴシステムの環状構造は、その内径が２１３．６６ｍｍであり、その軸方向長さが６８ｍｍであり、ただし、前記軸方向長さは、前記環状構造の断面方向と直交する方向の長さである。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、前記異質検出器モジュールは、２つであり、上下対応するように平行に配列されることにより平板型三次元異質ＰＥＴシステムを形成する。
【００１９】
本発明の態様において、前記水晶片の材質は、ＬａＢｒ３、ＬＳＯ、ＬＹＳＯ、ＬｕＹＡＰ、ＢａＦ２、ＧＳＯ、ＬＦＳ、ＬｕＩ３のうちの一つ又は複数である。
【００２０】
本発明の態様に係る発明は、シャーシと、寸法が異なり、かつ、それぞれ前記シャーシの両サイドに相対的に分布される複数の第１ターゲット及び複数の第２ターゲットと、を有するプロテーゼを含む。
【００２１】
本発明に係る三次元異質ＰＥＴシステムは、独特の構成の方法を用いており、すなわち複数の異なる性能の水晶片を用いることにより異質検出器モジュールが形成される。撮像領域の空間分解能及び撮像視野範囲要求が満たされる場合、大きさが同じ撮像視野領域のＰＥＴシステムに対して、高性能水晶片の使用数を効果的に低減することができる。高空間分解能ＰＥＴシステムに比べ、本発明は、ＰＥＴシステム空間分解能を大きく低下させることなく、ＰＥＴシステム全体の製造コストを効果的に低下させることができる。通常空間分解能ＰＥＴシステムに比べ、本発明は、コストを大きく増加させることなく、ＰＥＴシステムの空間分解能を向上させることができ、かつ、一部の径方向における高空間分解能の撮影視野を提供することができる。これにより、本発明は、ＰＥＴ研究分野における新しい発展方向を提供する。また、三次元異質ＰＥＴシステムは、生体の異なる器官の撮像特徴に応じて、生体の配置を柔軟に調整して生体を撮像することができ、対応する領域空間分解能要求が満たされる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムの異質検出器モジュールの構造概略図である。
【図２】図１の三次元異質ＰＥＴシステムの異質検出器モジュールの概略斜視図である。
【図３】本発明の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムのプロテーゼの概略図である。
【図４】本発明の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムの使用フローである。
【図５】本発明の他の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムの異質検出器モジュールの概略斜視図である。
【図６】本発明の他の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムの異質検出器モジュールの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
具体的な実施例を参照しながら本発明を詳細に説明する。なお、下記の実施例は、本発明を説明するためのものにすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【００２４】
図１は、本発明の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムの検出器モジュールの構造概略図である。図１に示すように、三次元異質ＰＥＴシステム１は、少なくとも３つの異質検出器モジュール１０を含む。説明の便宜上、図１は、三次元異質ＰＥＴシステム１の頂部に配置される異質検出器モジュール１０のみを示している。少なくとも３つの異質検出器モジュール１０は、環状に配列され、隣り合う異質検出器モジュール１０が接触してもよく、離間してもよい。必要に応じて異質検出器モジュール１０の接触可否が決まる。図１に示すように、本発明の三次元異質ＰＥＴシステム１は、互いに接触しクローズした環状構造を形成する８つの異質検出器モジュール１０を含むことが好ましい。図１は、１つの異質検出器モジュール１０のみを示している。具体的には、環状の中心をＯ点とした三次元座標系が確立される場合、各異質検出器モジュール１０は、環状の中心点Ｏから離間するように配置される頂面と、環状の中心点Ｏに近接するように配置される底面と、を含む。隣り合う２つの異質検出器モジュール１０の底面が接触することにより、三次元異質ＰＥＴシステム１が環状構造に形成される。図１に示す実施例では、８つの異質検出器モジュール１０は、ＸＯＹ平面によって２つの均一環状構造に分割され、そのうちの一方の環状構造が高分解能検出リングであり、そのうちの他方の環状構造が通常分解能検出リングである。Ｚ軸の正方向に位置する環状構造及びＺ軸の負方向に位置する環状構造の位置は、必要に応じて変更してもよい。例えば、高分解能検出リングー通常分解能検出リングー高分解能検出リングのような環状構造が交互に配列されるように設計してもよい。
【００２５】
ここで、留意しておきたいのは、ＸＯＹ平面と平行になる如何なる断面について、三次元異質ＰＥＴシステム１の水晶片の性能は、全く同じである。すなわち、Ｚ軸方向に沿う異なるＸＯＹ平面は、三次元異質ＰＥＴシステム１を複数の環状に分割することができる。各環状において、水晶片の性能パラメータは全く同じであるが、環状間の水晶片の性能パラメータは、一種又は多種の差異を有してもよい。
【００２６】
本発明に係る三次元異質ＰＥＴシステム１の異質検出器モジュール１０は、検出性能が異なるレベルにある２種の水晶片を含み、水晶片の検出性能パラメータは、エネルギ分解能、密度、寸法及び光出力量等を含む。水晶片の検出性能は、関連指標に基づいて複数のレベルに分けられるため、本発明の水晶片の検出性能は、異なるレベルにあり、具体的には、水晶片の検出性能パラメータのうちの一種又は多種が異なるレベルにある。ここで、留意しておきたいのは、水晶片は、通常長方体形状に切り分けられるが、特定の場合に、例えば、楔形状等の他の形状に切り分けられてもよい。当業者は、必要に応じて、異なる形状の水晶片を選択することができる。
【００２７】
図２は、図１の三次元異質ＰＥＴシステム１の異質検出器モジュール１０の概略斜視図である。図２の実施例では、本発明に係る三次元異質ＰＥＴシステム１の異質検出器モジュール１０は、複数の長方体形状をなす第１水晶片１１と、第１水晶片１１の検出性能と異なるレベルにある複数の第２水晶片１２と、を含む。具体的には、ＸＯＹ平面を境界線として、Ｚ軸の正方向に沿う一部分は、検出性能が同じである複数の第１水晶片１１を含み、Ｚ軸の負方向に沿う他部分は、検出性能が同じである複数の第２水晶片１２を含む。第１水晶片１１及び第２水晶片１２が順に密接に配列されることにより長方体形状の異質検出器モジュール１０が形成される。
【００２８】
本発明の異質検出器モジュール１０に用いられる水晶体の材質は、ＬａＢｒ3、ＬＳＯ、ＬＹＳＯ、ＬｕＹＡＰ、ＢａＦ2、ＧＳＯ、ＬＦＳ、ＬｕＩ3等の多種類である。異質検出器モジュール１０は、異なる性能レベルにあるとともに寸法が異なる水晶片を用いる。寸法が異なる水晶片は、同じ材料の水晶からなってもよく、異なる材料の水晶からなってもよい。その目的は、水晶片に異なる性能レベルを取得させることであり、水晶片のパラメータを変更することにより、異なる水晶片性能レベルを取得することができる。
【００２９】
図３は、本発明の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムのプロテーゼ４０の概略図である。プロテーゼ４０は、シャーシ４１と、シャーシ４１に分布される複数の第１ターゲット４２及び複数の第２ターゲット４３と、を含む。第１ターゲット４２及び第２ターゲット４３は、寸法が異なるようにそれぞれシャーシ４１の両サイドに相対的に分布される。図３に示す実施例では、第１ターゲット４２の寸法は、第２ターゲット４３の寸法よりも大きく、かつ、第１ターゲット４２及び第２ターゲット４３は、それぞれ図の左半分部分及び図の右半分部分に分布される。ここで、留意しておきたいのは、プロテーゼ４０の形状及びターゲットの分布は、他の形状又は他の分布であってもよい。当業者は、必要に応じて適切な形状及び分布を選択することができる。
【００３０】
図４は、本発明に係る三次元異質ＰＥＴシステム１の使用フローである。図４に示すように、本発明の三次元異質ＰＥＴシステム１が使用する際に、検出器モジュールを確立するステップ５１と、三次元異質ＰＥＴシステムを構築するステップ５２と、プロテーゼを正しく配置するステップ５３と、データを取得・処理するステップ５４と、画像を再構築するステップ５５と、を含む。
【００３１】
検出器モジュールを確立するステップ５１では、図２に示される異質検出器モジュール１０を例として説明する。異質検出器モジュール１０を確立する場合、二種類の寸法の水晶片、すなわち、長方体形状の第１水晶片１１及び長方体形状の第２水晶片１２を用いている。第１水晶片１１の寸法は、４．２５ｍｍ×４．２５ｍｍ×１０ｍｍであり、第２水晶片１２の寸法は、２．１２５ｍｍ×２．１２５ｍｍ×１０ｍｍである。ここで、留意しておきたいのは、異質検出器モジュールの空間固有分解能を異ならせるために、本実施例には、同じ材質かつ異なる寸法の水晶片が用いられるが、水晶片の寸法の変更に限定されるものではなく、例えば、水晶片寸法の変更、水晶片材質の変更等の如何なる水晶片性能パラメータの変更もニーズを満たしている。特に図２に示される異質検出器モジュール１０を確立する場合、Ｚ軸の正方向に分布される異質検出器モジュール１０の一部分は、全て寸法が４．２５ｍｍ×４．２５ｍｍ×１０ｍｍである第１水晶片１１を用いるが、Ｚ軸の負方向に分布される異質検出器モジュール１０の他の部分は全て寸法が２．１２５ｍｍ×２．１２５ｍｍ×１０ｍｍである第２水晶片１２を用いる。単一の異質検出器モジュール１０には、数多くの水晶片が設けられるため、説明の便宜上、図２に示される水晶片の数は、単一の異質検出器モジュール１０のうちの実際の水晶片の数ではない。実際には、第１水晶片１１は、Ｚ軸に沿って１０列が分布されるとともに、Ｘ軸に沿って８行が分布されるので、トータル８０個を有する。第２水晶片１２は、Ｚ軸に沿って２０列が分布されるとともに、Ｘ軸に沿って１６行が分布されるので、トータル３２０個を有する。よって、単一の異質検出器モジュール１０は、寸法が比較的に大きい８０個の第１水晶片１１と、寸法が比較的に小さい３２０個の第２水晶片１２と、を含む。ここで、留意しておきたいのは、図２に示される水晶片の数は、本発明の好適実施例に過ぎず、本発明に係る第１水晶片と第２水晶片の数は、変更してもよい。如何なる水晶片の数の変更や水晶片の種類の変更も本発明の保護範囲に含まれる。
【００３２】
三次元異質ＰＥＴシステムを構築するステップ５２では、複数の異質検出器モジュール１０を用いることにより、環状、平板型、コンパクト型、等間隔型、不規則形状、又は被検出体の特徴に応じた他の形状の異質ＰＥＴシステムが形成される。１６個の異質検出器モジュール１０を用いることによりコンパクト型の三次元異質ＰＥＴシステム１が形成され、全体の三次元異質ＰＥＴシステム１は、その内径が約２１３．６６ｍｍであり、その軸方向の長さ（すなわち、図２に示されるＺ軸方向と平行になる長さ）が６８ｍｍである。
【００３３】
プロテーゼを配置するステップ５３では、三次元異質ＰＥＴシステムを正しく配置することが要求される。三次元異質ＰＥＴシステムでは、水晶片の種類数ｍに基づいて、少なくともｍ−１の平面がＸＯＹと平行になることにより、三次元異質ＰＥＴシステムをｍ−１の部分に分割し、各部分内の水晶片の検出性能パラメータが全く同じであり、異なる部分間の水晶片の検出性能が異なる。図３に示すような円板状プロテーゼでは、Ｘ軸によって画定され、Ｚ軸の正方向部分に位置するプロテーゼの第１ターゲット４２の寸法が比較的に大きく、Ｚ軸の負方向部分に位置するプロテーゼの第２ターゲット４３の寸法が比較的に小さい。このように、領域がきっちり分割されている。プロテーゼを配置するとき、寸法が小さい第２ターゲット４３が比較的に高い空間分解能の視野内に配置され、寸法が大きい第１ターゲット４２が通常の空間分解能の視野内に配置される。言い換えれば、プロテーゼを配置するとき、プロテーゼの異なるターゲットをそれぞれ三次元異質ＰＥＴの異なる撮影視野に位置させる必要がある。なお、プロテーゼを撮像する場合、プロテーゼの直径ｎ（図３参照）は、図２に示すようなＺ軸に平行な長さである異質検出器モジュールの軸方向の長さを超えてはならない。
【００３４】
データを取得・処理するステップ５４では、フロントエンドの電子システムと、データ処理及び画像再構築のコンピュータシステムとが用いられる。コンピュータシステムは、主に時間ウィンドウ及びエネルギーウィンドウの選択、時間一致、エネルギ一致、時間分解能の計算、エネルギ分解能の計算等を行う。また、本発明の電子システムは、事件の時間情報、エネルギ情報及び位置情報を取得すれば足りる。このような条件を満たす如何なる電子学設計は、全て本発明に適用される。
【００３５】
画像を再構築するステップ５５において、本発明の三次元異質ＰＥＴシステムは、複数の再構築方法を用いて画像を再構築する。ここで、複数の再構築方法は、ＭＬ−ＥＭアルゴリズム（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、ＯＳＥＭアルゴリズム（Ｏｒｄｅｒｅｄ  Ｓｕｂｓｅｔｓ  Ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、及びＦＢＰのような単純な直接逆投影アルゴリズムを含む。再構築法は、一意的なものではない。本発明の画像再構築において、ＭＬ−ＥＭアルゴリズム及びＯＳＥＭアルゴリズムは使用されることが好ましい。
【００３６】
本発明は、異質検出器モジュールを用いて三次元異質ＰＥＴシステムを形成する。ＰＥＴシステムの形状は、環状に限定されるものではない。当該異質検出器モジュールを用いることにより、平板型、コンパクト型、等間隔型、不規則形状、又は被検出体の特徴に応じた他の形状の異質ＰＥＴシステムが形成されてもよい。
【００３７】
図５は、本発明の他の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムの異質検出器モジュール２０の概略斜視図である。図５に示す実施例では、本発明に係る三次元異質ＰＥＴシステムの異質検出器モジュール２０は、長方体形状をなす複数の第１水晶片２１と、長方体形状をなす複数の第２水晶片２２と、長方体形状をなす複数の第３水晶片２３と、を含み、第１水晶片２１、第２水晶片２２及び第３水晶片２３は、それぞれ寸法が異なるとともに検出性能が異なるレベルにある。具体的には、第１水晶片２１、第２水晶片２２及び第３水晶片２３は、順に密接に配列されることにより、平板の異質検出器モジュール２０が形成される。上下２つの異質検出器モジュール２０は、上下対応するように平行に配列されることにより、平板型の異質ＰＥＴシステムを形成することができる。
【００３８】
図６は、本発明の他の好適実施例に係る三次元異質ＰＥＴシステムの異質検出器モジュール３０の概略斜視図である。図６に示す実施例では、異質検出器モジュール３０は、楔形状をなす複数の第１水晶片３１及び楔形状をなす複数の第２水晶片３２を含み、第１水晶片３１と第２水晶片３２は、それぞれ寸法が異なるとともに、検出性能が異なるレベルにある。具体的には、第１水晶片３１及び第２水晶片３２は、順に密接に配列されることにより、円弧形状の異質検出器モジュール３０が形成される。複数の異質検出器モジュール３０は、環状の異質ＰＥＴシステムを形成することができる。
【００３９】
本発明に係る三次元異質ＰＥＴシステムは、独特の構成方法、すなわち、性能の異なる様々な水晶片を用いて異質検出器モジュールを構成する。同じ構造の場合、高空間分解能ＰＥＴシステムに比べ、本発明は、ＰＥＴシステム空間分解能を大きく低下させることなく、ＰＥＴシステム全体の製造コストを効果的に低下させることができる。通常空間分解能ＰＥＴシステムに比べ、本発明は、コストを大きく増加させることなく、ＰＥＴシステムの空間分解能を向上させることができ、かつ、一部の径方向における高空間分解能の撮影視野を提供することができる。さらに、本発明は、高性能検出器モジュールを従来のＰＥＴシステムに組み合わせることにより、容易に新しい異質ＰＥＴシステムを再構築することができる。
【００４０】
なお、三次元異質ＰＥＴシステムは、生体の異なる器官の撮影特徴に基づいて、生体の配置を柔軟に調整して生体を撮影することができ、対応領域の空間分解能の要求を満たすことができる。
【００４１】
本発明は、上記実施例によって説明されたが、上記実施例は、本発明を実施するための一例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。また、特許請求の範囲に含まれる変更等は、本発明の範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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