(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＥＴスキャナであって、
検査領域を取り囲む環状支持構造であって、前記検査領域は前記環状支持構造の軸に平行な軸方向に延在する、環状支持構造と、
前記環状支持構造に取り付けられる複数の放射線ディテクタユニットであって、各放射線ディテクタユニットは複数のシンチレータ結晶を有し、前記複数の放射線ディテクタユニットのシンチレータ結晶は前記検査領域を取り囲む環状ランクに構成される、複数の放射線ディテクタユニット
を有し、前記環状ランクの少なくとも一部は、前記複数の放射線ディテクタユニットの各々において環状ギャップにより離間されている、
ＰＥＴスキャナ。
【請求項２】
前記環状ギャップは、前記検査領域の中心において小さく、前記検査領域の軸方向の反対端に向かって徐々に大きくなる、
請求項１に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項３】
前記環状ギャップは、前記検査領域の中心において大きく、前記検査領域の軸方向の反対端に向かって徐々に小さくなる、
請求項１に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項４】
前記環状ギャップは軸の長さで一様である、
請求項１に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項５】
前記検査領域において患者を軸方向に動かすように構成された患者支持器をさらに有し、前記患者支持器はスキャン中に前記患者を前記検査領域において移動させる、
請求項１ないし４いずれか一項に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項６】
前記患者支持器の位置を決定するように構成されたセンサと、前記環状支持構造の位置を決定するように構成されたロケーションユニットとをさらに含む、請求項５に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項７】
前記環状支持構造からのラインオブレスポンスデータは、前記環状支持構造の位置の基準系から、前記患者支持器とともに移動する基準系に変換される、
請求項６に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項８】
前記環状ギャップにシールドが配置される、
請求項１に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項９】
前記環状ギャップは前記ディテクタユニットのうちの一つの軸方向長さの１／４である、
請求項１に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項１０】
前記環状ランクは、
第１の環状ランクを形成する複数の放射線ディテクタユニットの間に複数の第１の円周ギャップを含む第１の環状ランクと、
第２の環状ランクを形成する複数の放射線ディテクタユニットの間に複数の第２の円周ギャップを含む第２の環状ランクとを含み、前記複数の第１の円周ギャップのどの部分も前記複数の第２の円周ギャップの軸方向で整列しないように、前記複数の第１の円周ギャップは前記複数の第２の円周ギャップに対してずれている、
請求項１ないし９いずれか一項に記載のＰＥＴスキャナ。
【請求項１１】
請求項５に記載のＰＥＴスキャナーでＰＥＴスキャンを実行する方法であって、
少なくとも１つの環状ギャップにより離間された放射線ディテクタユニットの複数のリング中を、患者支持器で患者を移動して、ＰＥＴデータを収集するステップと、
前記ＰＥＴデータを再構成して、患者画像を生成するステップとを含む、
方法。
【請求項１２】
前記患者支持器は連続的にまたは段階的に動かされる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記患者支持器の位置を検出するステップと、
放射線ディテクタの前記複数のリングの位置を検出するステップとをさらに含む、
請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
ラインオブレスポンスデータを、前記複数のリングの基準系から、前記患者支持器とともに動く基準系に変換するステップをさらに含む、
請求項１１ないし１３いずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は診断画像化システムと方法とに関する。具体的には、陽電子放出断層撮影に応用できるが、他の画像化システムにも応用可能である。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴスキャンでは、患者は放射性医薬品の投与を受ける。この医薬品は、血液で運ばれて、目標器官や領域に集まり、放射線を放出する。核スキャン手順時に、放出された放射線がシステムにより検出され、患者内の放射性医薬品の分布画像に再構成される。画像により、循環系、および／または様々な領域や器官における放射性医薬品の相対的な吸収が分かる。例えば、がん化した腫瘍は放射性医薬品を含むグルコースを大量に吸収する。身体構造上のスキャン手順から得られる身体構造データを核スキャン手順から得られる代謝データとハイブリッド画像中に一体化することにより、医師に、被験者の身体構造における放射性同位元素分布を決定する視覚的情報を与える。
【０００３】
固体ＰＥＴディテクタは、通常、２次元ブロックあれいいに形成されディテクタダイオードのアレイに結合されたシンチレータ結晶よりなる。このアレイはプリント回路基板（ＰＣＢ）に結合され、ディテクタタイル（スタックと呼ぶこともある）を形成する。このタイルは、より大きなＰＣＢに差し込まれる（モジュール）。これは複数のタイルを有する。ディテクタタイルは多くの場合、２×２以上のタイルを有する構成にマウントされる。２次元ブロックアレイ中の結晶は、一般的には互いに隣接し、一般的には、結晶間及びモジュール間にはスペースが全くまたはほとんど無い。現在のところ結晶のコストがハードウェアコストの大部分を占める。ＰＥＴシステムがカバーできる視野（ＦＯＶ）の大きさは、使用する結晶の数により決まり、そのためＦＯＶが大きいシステムはコストが高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願は、ＦＯＶを小さくすることなく結晶数を削減する、あるいは結晶を追加することなくＦＯＶを大きくし、それでいて解像度を低下させることなく一様なサンプリングを維持することにより、これらの問題を解決することを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ＰＥＴスキャナを開示する。該ＰＥＴスキャナは、環状支持構造の軸に平行な軸方向に延在する検査領域を取り囲む環状支持構造を含む。ＰＥＴスキャナは、さらに、環状支持構造に取り付けられ、検査領域を取り囲む環状ランクを形成する複数の放射線ディテクタユニットと、前記検査領域において軸方向に患者を移動させる患者支持器とを有し、前記環状ランクの少なくとも一部は環状ギャップにより離間されている。
【０００６】
概して環状のＰＥＴ装置も開示される。該ＰＥＴ装置は、少なくともシンチレーション結晶の第１のリングを支持する第１の環状リングと、少なくともシンチレーション結晶の第２のリングを支持し、前記第１の環状支持リングに対して可動であり、結晶の前記第１と第２のリング間の離間を変化させる第２の環状支持リングと、スキャン中に前記ＰＥＴ装置において患者を移動させる患者支持部とを有する。
【０００７】
ＰＥＴスキャンを実行する方法も開示される。該方法は、ＰＥＴスキャナの患者支持器に患者を配置するステップと、少なくとも１つの環状ギャップにより離間された放射線ディテクタユニットの複数のリング中を、患者支持器で患者を移動して、ＰＥＴデータを収集するステップと、前記ＰＥＴデータを再構成して、患者画像を生成するステップとを含む。
【０００８】
一利点はコストの削減である。
【０００９】
他の一利点はＦＯＶの拡大である。
【００１０】
本発明のさらに別の利点は、以下の詳細な説明を読んで理解すれば当業者には明らかになるであろう。
【００１１】
本発明は、様々なコンポーネントとその構成、及び様々なステップとその構成の形を取る。図面は好ましい実施形態を例示することのみを目的とし、本発明を限定するものと解してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】リング間の間隔が調整可能な、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）スキャナを示す模式図である。
【図２】間隔を開けた構成のシンチレータ結晶を有するＰＥＴディテクタモジュールを示す図である。
【図３】間隔を開けた構成のフォトディテクタとシンチレータ結晶を有するタイルを示す図である。
【図４】先行技術による、ディテクタユニットリングの隣接構成を示す図である。
【図５】一様な間隔を有するディテクタユニットリングの離隔構成を示す図である。
【図６】画像化領域の中心の感度を高めた、ディテクタユニットリングの離隔構成を示す図である。
【図７】ディテクタユニットリングのペアが一様に離隔された構成を示す図である。
【図８】ディテクタユニットリングに対する患者支持器の動きを示す図である。
【図９】離隔によりＦＯＶの軸方向端に隣接したところのスキャナ感度の低下を補償するディテクタユニットリングの構成を示す図である。
【図１０】一実施形態によるＰＥＴディテクタのディテクタユニットの離隔構成を示す模式図である。
【図１１】ディテクタユニットがまばらなＰＥＴスキャナで患者をスキャンする方法を示すフローチャートである。
【図１２】結晶を除いてもスキャン画質は悪くならないことを示すために、第４ランクの結晶をすべて除いたＰＥＴスキャンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、画像化システム８は、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）画像化システム１０を含み、任意的にＣＴスキャナなどの身体構造画像化システム（図示せず）を含む。ＰＥＴスキャナ１０は、ガントリ（図示せず）内にあるディテクタユニット１４の複数のリング１２を含む。リングにより患者受け入れボア１６が確成される。画像化システム８は、さらに、患者支持器１８、患者支持器駆動ユニット２０、及び患者支持器の位置センサ２２を含む。リング１２はリングポジショナ２４（例えば、電動トラック、ウォームギア等）により可動である。リングロケーションセンサ２６は、リング１２の位置及び角度位置を、ラインオブレスポンス（ＬＯＲ）及び基準系リゾルバ３０に出力する。
【００１４】
ＰＥＴスキャンにおいて、ＰＥＴデータ取得に先立ち、被験者に、好適な陽電子放出放射性医薬品が投与される。放出される陽電子は、陽電子・電子対消滅を起こし、各対消滅イベントは反対方向に進む５１１ｋｅＶガンマ線を発生し、ラインオブレスポンス（ＬＯＲ）を確定する。患者支持器１８は、画像化する患者または被験者を検査領域１６に配置する。画像取得及び制御ユニット３２は、患者支持器駆動ユニット２０、リングポジショナ２４、及びＰＥＴリング１２を作動し、ＰＥＴラインオブレスポンスデータを取得する（任意的に、タイムオブフライト位置特定を含む）。画像取得及び制御ユニット３２は、各ディテクタユニット１４を監視して、放射性医薬品により発生するガンマ線のエネルギーを示すエネルギースパイク、例えばパルスの下を積分した面積を求める。画像取得及び制御ユニット３２は、クロックをチェックして、検出された各ガンマ線イベントを、前縁受信（ｌｅａｄｉｎｇ  ｅｄｇｅ  ｒｅｃｅｉｐｔ）の時間でタイムスタンプする。ガンマ線がディテクタに当たった時、当たったディテクタの位置、リングにおけるディテクタの位置、可動リングの位置、及び当たった時間（ｓｔｒｉｋｅ  ｔｉｍｅ）が記録される。これらの位置は、患者支持器の位置とともに、患者の座標系における各ガンマ線衝突の表示を提供する。画像取得及び制御ユニット３２は、記録されたガンマ線イベントを監視して、時間的に近いイベントとペアになっていないシングルガンマ線イベントを探し、シングルイベントを排斥するシングル処理ユニットを含む。
【００１５】
画像取得及び制御ユニット３２によりイベントペアが確認されると、ＬＯＲが確定され、リストモードイベント記憶メモリにＰＥＴラインオブレスポンスデータとして記憶される。また、ＰＥＴラインオブレスポンスデータは、タイムスタンプと、終点結晶位置とを含む。ＰＥＴラインオブレスポンスデータは、ＬＯＲ基準系リゾルバ３０に送られる。ＬＯＲ基準系リゾルバ３０は、ラインオブレスポンスを患者支持器位置及びリングと組み合わせて、基準系において患者が静止しているように、患者とともに動く基準系中に、ラインオブレスポンスを置く。ＬＯＲ基準系リゾルバ３０は、ラインオブレスポンスデータを基準系中に分解して、分解ラインオブレスポンスデータを生成する。このデータは再構成ユニット３４に送られる。ＰＥＴ再構成プロセッサ３４は、画像再構成アルゴリズムを用いて、一以上のＰＥＴ画像を生成する。例えば、ＣＴスキャナからの減衰マップがＰＥＴ再構成プロセッサにより用いられ、ＰＥＴデータから減衰補正ＰＥＴ画像表示を生成する。有利にも、最大尤度期待値最大化法（ＭＬ−ＥＭ）や順序サブセット期待値最大化法（ＯＳ−ＥＭ）などの反復再構成アルゴリズムを用いても良い。
【００１６】
データはリストモードで格納されてもよいし、サイノグラムデータとして処理してもよい。ＰＥＴラインオブレスポンスデータは、ＣＴ画像と組み合わされ、機能情報及び身体構造情報を提供する。
【００１７】
画像取得及び制御ユニット３２、ＬＯＲ基準系リゾルバ３０、及び再構成ユニット３４は、好適な電子回路、電源などと組み合わせられて動作する一以上のデジタルプロセッサまたはコントローラにより、またはデジタルプロセッサまたはコントローラの組み合わせにより、好適に実施される。再構成ユニット３４は、任意的に、例えば特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）として実施される専用再構成パイプラインハードウェアを含む。再構成ユニット３４は、分解されたラインオブレスポンスデータを組み合わせて、ディスプレイユニット３６（例えば、モニタを含むコンピュータ）に表示するため、得られた画像を画像メモリに格納する。ユーザインタフェース３８は、ディスプレイユニット３６、画像取得及び制御ユニット３２、再構成ユニット３４、リングポジショナ２４、画像メモリなどとインタフェースし、放射線科医その他のユーザがＰＥＴ画像化セッションを設定、開始、及びモニタできるようにし、放射線科医その他のユーザが得られたＰＥＴ画像を見られるようにできる。ディスプレイユニット３６はＬＣＤディスプレイなどのディスプレイを含む。ユーザインタフェース３８は、キーボード、マウス、タッチ検出スクリーンなどの一以上の入力デバイスを含んでいてもよい。
【００１８】
ディテクタユニット１４は、個々のシンチレーション結晶、シンチレーション結晶アレイ、タイル、またはモジュールにより形成されていてもよい。モジュールを離間することで機械的な困難性は最小になる。
【００１９】
図２は、シンチレーション結晶アレイ５８が下にマウントされた冷却支持プレートアセンブリ５０を含むディテクタモジュール４０を示す。一実施形態では、複数のシンチレータ結晶５２が、スペース５６と互い違いになって結晶アレイ５８を形成するランク５４（図３参照）に配置され、複数のフォトディテクタアレイ６０と光学的に結合している（図３参照）。ディテクタアレイは、冷却プレート５０にマウントされたタイルマウント６２（図３参照）にマウントされている。スペース５６は、結晶ランク５４間の結晶の幅であり、これは単一の結晶幅の大きさであり、少ない結晶で同じ視野（ＦＯＶ）を提供する。図２に示した実施形態では、モジュール４０はリング１２上の他の同一モジュールと組み合わせてもよい。他の一実施形態では、シンチレータ結晶５２は密接にパックされている。
【００２０】
ディテクタモジュール４０は、所定の結晶間隔５６を有し、より少ない結晶で同じ視野（ＦＯＶ）を提供することにより、無視できるような画質劣化で全体的なシステムコストを削減する。他の一実施形態では、後で説明するが、タイルまたはモジュールが離間している。結晶、タイル、またはモジュールを離間させることにより、従来の結晶レイアウトを有するＰＥＴスキャナと比較して、同数程度の結晶でＰＥＴ軸方向ＦＯＶをより長くでき、あるいは結晶数を削減することにより、画質を大幅に劣化させることなく低コストＰＥＴスキャナを実現できる。現在、ＰＥＴディテクタの設計において、シリコン光電子増倍管（Ｓｉ−ＰＭｓ）が光電子増倍管を置き換えつつあるが、Ｓｉ−ＰＭも高価なリソースである。Ｓｉ−ＰＭの数は結晶数に正比例し、結晶の削減によりＳｉ−ＰＭの数も減る。
【００２１】
図２の方向において、下向きは、矢印６４で示したが、スキャナ検査領域１６の中心に向いている。環状リング１２の周縁に沿って配置された要素は、環状に配置されていると呼ぶ。例えば、図１を参照して、ディテクタユニット１４は環状に配置されている。図２に示した実施形態において、各ディテクタユニット１４はディテクタモジュール４０であり、結晶ランク５４は環状の結晶リング５２を形成する。検査領域１６の中心を通る軸２８と平行に配置された要素は、軸方向であると呼ぶ。
【００２２】
間隔５６の幅は、一定であってもよいし、例えばタイルを省略することにより、または異なる冷却及び支持プレート５０を用いることにより、または冷却支持プレート５０においてトラックや異なる穴を用いることにより調整可能であってもよい。モジュール４０は、リング上での動きを許容するように、異なるマウントポイントやトラックを有しても良い。リング１２も可動である。
【００２３】
図３を参照するに、タイル６６を示す。タイル６６は、タイルマウント６２に取り付けられたフォトディテクタ６０に光学的に接続されたシンチレーション結晶アレイ５８を含む。ピン７０はタイルマウント６２を機械的に位置決めする。タイルマウント６２は、コネクタ７４のため、上面に開口７２を有する。アレイ５８は、ランク５４に配置された結晶５２を有し、間隔５６が結晶一つ分の幅だけランク５４を離間する。間隔と結晶のパターンは、同じモジュールの別のタイルでも継続され、別のモジュールのタイルでも継続され、ランク（ｒａｎｋｓ）が検査領域３２を取り巻くリングを構成する（環状リング１２に取り付けられている）。
【００２４】
図４は、先行技術による、結晶、モジュール、及びリングが離間していない、ランク８２のディテクタユニット１４の構成を示す。データ十分性理論（ｄａｔａ  ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｔｈｅｏｒｉｅｓ）に基づき、図４のディテクタユニット１４により生成されるラインオブレスポンス（ＬＯＲ）は、オーバーサンプリングされ、例えば画像再構成だけのためには冗長である。
【００２５】
ＰＥＴシステムにより利用される反復画像再構成アルゴリズム（例えば、ＭＬ−ＥＭやＯＳ−ＥＭ）は、レガシーな分析的アルゴリズムと比較して、３次元測定値のより低いレートのサンプリングには敏感ではない。そのため、所定のディテクタユニット間隔（例えば、結晶、タイル、及び／又はモジュール間隔）を有するＰＥＴシステムは、結晶及びＳｉ−ＰＭコンポーネントをよりよく利用でき、３次元ＰＥＴ測定においてもデータの冗長性が低く、基本的にコストを抑えて同じ解像度を提供する。
【００２６】
ディテクタユニット１４の間隔は、一様であってもよいし、システムのコスト、画質要件、ＦＯＶ、スキャナカバレッジの感度プロファイル、結晶／リングベースのコスト効率性の高いシステムの設計ニーズなどの要因に基づき可変であってもよい。図５は、間に環状スペース９４を有する離間したランク９２に配列されたディテクタユニット１４の一様かつ分散した構成を示す図である。一実施形態では、スペースは１つのディテクタユニット１４の幅より少し狭い。この構成により、軸方向に（患者受け入れボア１６の軸と平行に）長いＦＯＶ９６が得られ、スキャナが患者８６をより早くカバーできる。ランク９２は、検査領域１６を取り囲む結晶９０の環状リング１２の一部を形成する。
【００２７】
幾つかの実施形態では、ランク９２間のスペース９４は、ユニットのサイド結晶（ｓｉｄｅ  ｃｒｙｓｔａｌｓ）に、光子が、放射線検出面ではなくサイドから入らないようにするシールド（例えば、シールドの環状リング）を含んでいてもよい。光子が結晶のサイドに入ることによる相互作用を、光子が結晶の面に当たることにより生じる相互作用から区別できる実施形態では、シールドは不要であり、有用なデータをブロックしてしまう。光子が結晶のサイドに入ることにより生じる相互作用は、ギャップに配置されるディテクタリングにより検出されたであろうイベントを推定するのに用い得る。間隔は必ずしも一様でなくてもよい。可変ディテクタユニット間隔も想定している。図６は、ディテクタユニット１４が、幅が一定でない環状スペースで離間されている構成を示す。離間は、離間が最小である中心１０２から、ＦＯＶ１０８の端に隣接するより大きなスペース１０４、１０６まで変化する。この方式は、小さな検査エリアにおいて高い分解能が欲しく、周辺では解像度が低くてもよい時に用いられる。
【００２８】
離間は、個々の結晶５２を離間させることにより、またはディテクタユニット１４を離間させることにより、またはディテクタユニット１４が取り付けられたリング１２を離間させることにより、またはこれらの任意の組み合わせにより、実現してもよい。図１に示した実施形態では、ユーザが選択した構成を収容するためリングは可動である。リング上にディテクタユニットの複数のランク１４がある一実施形態では、ユニット間にスペースがあってもよい。例えば、図６のパターンをタイル６６にわたり続け、中心のタイルの離間がより狭く、モジュールの端にあるタイルの離間がより広い構成も企図している。一実施形態では、個々の結晶はタイル上で一定の間隔（可変でも一様でもよい）を有するが、モジュール上でのタイルの位置は、異なる穴（またはトラック上でのスライド）を用いることにより、またはタイルを省略することにより、調整可能である。モジュール４０自体は軸を回るリング上で調整可能であってもよい。
【００２９】
図７は、ディテクタリング１２がディテクタモジュール１４のランクのペア１１２で構成され、ランクのペア間に環状スペース１１４がある構成を示す。ディテクタモジュール１４のペア１１２は、タイル間にスペースがある、２つの結晶分の幅を有するタイルであってもよい。他の実施形態ではタイルの幅はもっと広くてもよく、例えば結晶８個分の幅があってもよい。他の一実施形態では、ディテクタユニット１４は、密接にパックされたタイルを含むモジュールであってもよいし、そのモジュール間にはスペースがあってもよい。他の一実施形態では、結晶は可動リング上にマウントされたランクのペア（または多数のランク）にマウントされていてもよい。
【００３０】
図５ないし図７に示した実施形態では、ギャップが十分大きく、各環状スペースの直下の、再構成された患者画像にアーティファクトを生じる領域に対する感度が低いリングを生成できる。ＰＥＴ画像化システムにおいて患者支持器を動かすと、環状スペースの下のサンプリング数の低下を補償でき、サンプリングが一様にできる。かかる一実施形態では、患者支持器により患者を動かして、患者の全領域が一様にサンプリングされるようにする。患者を動かすにつれ、タイルアレイの異なる部分が患者を画像化する。これを図８においてゴースト結晶１１６で示した。患者は、連続的に動かされても良いし、あるいは段階的にある位置から他の位置まで、幾つかの位置で少し止まって、動かされても良い。患者は、ボアを通して動かせ、例えばギャップとディテクタリングの和と同じかもしくはそれより長い距離にわたり、前後に動かしてもよい。
【００３１】
ディテクタユニット１４は、スキャナ感度を補償するように構成してもよい。スキャナはアレイの中心により高い感度を有する。中心の放出イベントは、アレイの端における放出イベントより、結晶に当たる確率が高いからである。図９は、これを補償し、一様なスキャナ感度を提供する構成を示す。画像化領域の中心に近いディテクタユニット１４は、アレイの端１２４、１２６にあるユニットより、広いギャップ１２２を有していてもよい。これにより、一般的にはあまり密にサンプリングされないＦＯＶ１２８の端におけるデータ収集が多くなる。
【００３２】
図１０は、各リング１３４中のギャップ１３０が隣接するリングとの間でずらされ、患者がボアの軸に平行な患者支持器上で動くと、ギャップ１３０が他のリングのディテクタユニット１３２により画像化される一実施形態を示す。図５ないし図９において、ディテクタユニット間のスペースがディテクタユニットの環状ランクを分離していた。図１０は、ディテクタユニット１３２のリング１３４間にスペースがあるが、環状リング内の円周ギャップ１３０も含む。言うまでもなく、円周ギャップ１３０は、例えば結晶またはタイルのサイズの順序の、より大きなギャップである。機械的許容誤差や取り付け構造による小さな開口がある場合があるが、画像の解像度には影響がなく、図１０に示す目的では無視している。図１０に示した実施形態では、ギャップは規則的であり、すなわちギャップの各ペアが円周の長さが同じ弧を確定する。１つのリング１３４のギャップ１３０のどの部分も、隣接するリングのギャップと整列（ａｌｉｇｎ）していない。より多くのリングを有する一実施形態では、隣接していないリングのギャップはオーバーラップしていてもよい。ギャップ１３０はずれているので、患者のすべてのエリアが画像化される。例えば、患者が動くにつれ、ギャップ１３０Ａはディテクタユニット１３２Ａと１３２Ｂにより画像化される。円周ギャップ１３０は、ＰＥＴ結晶リング１３４中のタイル間にあってもよい。他の一実施形態では、ＰＥＴディテクタリング上のモジュール間にギャップがあってもよい。ギャップ１３０はシールド（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）を含んでいても良い。リング１３４の位置は、リング間のスペースを変えるよう調整可能であってもよい。リング１３４は回転されてもよく、特に、ギャップ１３０の位置やサイズを変えた場合には回転されてもよい。
【００３３】
図１１は、実施形態で用いる方法例を示している。
【００３４】
本方法はステップＳ１００で始まる。
【００３５】
ステップＳ１０２において、ディテクタユニット（例えば、結晶、タイル、またはモジュール）間の間隔が調整される。一実施形態では、結晶の位置は、結晶、タイル、またはモジュールのマウントの位置により、機械的に既知である。代替的にまたは追加的に、結晶の位置は、ＰＥＴスキャナのボアに入れた点源により計算し得る。
【００３６】
ステップＳ１０４において、患者は患者支持器（例えば、ｃｏｕｃｈ）に配置される。
【００３７】
ステップＳ１０６において、放射性核種（アイソトープ）が注入される。
【００３８】
ステップＳ１０８において、スキャンが始まり、例えばリストモードで、ＰＥＴデータが収集される。ＰＥＴデータは、患者位置、ガンマ線検出時間、検出した結晶位置を含む。
【００３９】
ステップＳ１１０において、画像化領域において患者が動かされ、検出した結晶の位置が患者の座標系または患者の動きを調整するその他の座標系に変換される。
【００４０】
ステップＳ１１２において、陽電子放出イベントのペアの同時性が検出され、ペアの一部でないシングルイベントは削除され、任意的に各同時イベントペアに対してＴｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ（ＴＯＦ）が計算される。
【００４１】
ステップＳ１１４において、データが調整され、データを患者に対して静止した基準系（ｆｒａｍｅ  ｏｆ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）に配置する。
【００４２】
ステップＳ１１６において、スキャンが終了する。
【００４３】
ステップＳ１１８において、画像が再構成される。任意的に、再構成はスキャン中に始まる。再構成された３次元画像は、ジオメトリ及び結晶位置情報と、不連続サンプリングに対して敏感でない反復再構成アルゴリズムとを用いる。連続的な台の動きにより、結晶間のスペースにより生じる欠落したサンプリングデータを埋める（ｆｉｌｌ  ｉｎ）。
【００４４】
ステップＳ１２０において、本方法は終了する。
【００４５】
結晶間隔は、ＰＥＴシステムのコストを大幅に削減して、画質を大幅に損なうことなく、コスト効率のよいＰＥＴシステムを構成するように設計できる。図１２は、現在の臨床再構成と、４リングごとに１リングの結晶分離の影響をシミュレートするクリップされたデータを用いる再構成との間の比較研究を示す。人間の胴体をシミュレートするテストファントムから画像が生成された。現在のｔｉｍｅ  ｏｆ  ｆｌｉｇｈｔ  ＰＥＴ再構成を用いて作成された左側の画像１４０の、９つのデータリング（４４リングのうちのリング２，７，１２，１７，２２，２７，３２，３７及び４２）を削除して作成された右側の画像１４２との視覚的比較により分かるように。この比較から、結晶の約２０％を削減しても、画質低下は小さいことが分かる。この場合、間隔は、１結晶幅が４結晶幅のランクを分離している。他の一実施形態では、間隔は一様であり、おおざっぱに各結晶ランク間に１／４結晶幅があり、ランクは１結晶幅であってもよい。
【００４６】
間隔は、補間により理論上の結晶を生成して、再構成時にスペースを埋めなければならないほど大きくない方がよい。
【００４７】
開示のＰＥＴシステムにより、隣接する結晶、タイル、ディテクタモジュール、またはディテクタリング間に間隔ができる。画像化アプリケーションの必要性に応じて、間隔は一様であっても非一様的であってもよく、調整可能であっても予定でもよい。各結晶の正確なジオメトリックな位置は、エクスポートしても、間隔に基づき計算してもよい。連続的なまたは段階的な台の動きを用いて、結晶やモジュールの離間による不連続なサンプリングを補償してもよい。収集される３次元データは、サイノグラム（ｓｉｎｏｇｒａｍ）またはリストモードデータであってもよい。再構成された３次元画像は、ジオメトリ及び結晶位置情報と、不連続サンプリングまたは連続的な台移動を処理できる反復再構成アルゴリズムとを用いる。
【００４８】
シリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）ディテクタをシンチレーション結晶に結合したもの以外に、他のタイプのディテクタも企図している。カドミウム亜鉛テルル化物（ＣＺＴ）やその他の固体ディテクタも企図している。シンチレーション結晶アレイが光電子増倍管に結合したものも企図している。ディテクタや結晶は画素に分解されていてもよい。Ａｎｇｅｒ  Ｌｏｇｉｃを用いても良い。本システムは、ＰＥＴ／ＣＴまたはＰＥＴ／ＭＲシステムであるハイブリッドスキャニングシステムで用いてもよい。
【００４９】
本発明を好ましい実施形態を参照して説明した。明らかに、前述の詳細な説明を読んで理解することにより、修正と変更に想到することができる。本発明は、添付した請求項とその均等の範囲内に入るこのような修正及び変更はすべて含むものと解釈しなければならない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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