(57)【要約】【課題】  負荷分散が図られ耐障害性を向上させることができ、かつコストを軽減させる。【解決手段】  検出器と利用者端末とデータ処理装置とからなるＰＥＴ診断システムにおいて、検出器は、所定のタイミング毎に被検体から放出される放射線を検出する検出手段と、検出手段により得られる検出データに基づいてイベント情報ファイルを生成するイベント情報ファイル生成手段とを有し、データ処理装置は、イベント情報ファイルに基づいて、コインシデンス情報を生成するコインシデンス情報生成手段と、コインシデンス情報生成手段により得られるコインシデンス情報と、利用者端末により予め設定される画像再生成情報とに基づいて画像データの再生成を行う画像再生成手段とを有することにより上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体から放出される放射線を検出する検出器と、該検出器からの検出データからＰＥＴ診断用の画像データを生成するデータ処理装置と、前記検出器及び前記データ処理装置を動作させて所望する情報を取得するための利用者端末とからなるＰＥＴ診断システムにおいて、
前記検出器は、所定のタイミング毎に前記被検体から放出される放射線を検出素子により検出する検出手段と、前記検出手段により得られる検出データに基づいてイベント情報ファイルを生成するイベント情報ファイル生成手段とを有し、
前記データ処理装置は、前記イベント情報ファイルに基づいて、コインシデンス情報を生成するコインシデンス情報生成手段と、前記コインシデンス情報生成手段により得られるコインシデンス情報と、前記利用者端末により予め設定される画像再生成情報とに基づいて画像データの再生成を行う画像再生成手段とを有することを特徴とするＰＥＴ診断システム。
【請求項２】
前記イベント情報ファイル生成手段は、
前記検出データと、前記検出素子の位置情報を含む検出器情報と、前記複数の検出素子における前記放射線の検出時間を同期させるための同期情報とに基づいて前記イベント情報ファイルを生成することを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴ診断システム。
【請求項３】
前記データ処理装置は、
前記コインシデンス生成手段及び前記画像再生成手段を複数有し、夫々における負荷情報を統合して管理する管理手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＥＴ診断システム。
【請求項４】
被検体から放出される放射線を検出するための検出器において、
複数の検出素子を配列させた検出器ブロックを前記被検体に対向させて設置し、所定のタイミング毎に前記被検体から放出される放射線を検出した検出素子の識別情報及び検出時間情報から検出データを生成する検出手段と、
前記検出手段により得られる検出データと、前記検出素子の位置情報を含む検出器情報と、前記複数の検出素子における検出時間を同期させるための同期情報とに基づいて前記イベント情報ファイルを生成するイベント情報ファイル生成手段とを有することを特徴とする検出器。
【請求項５】
前記検出手段は、
前記検出器ブロック毎又は前記検出素子毎を移動させて、前記被検体から放出される放射線を検出し、
前記検出器情報は、前記複数の検出素子における素子毎の位置情報を含むことを特徴とする請求項４に記載の検出器。
【請求項６】
被検体から放出される放射線を検出する検出器からの検出データによりＰＥＴ診断用の画像データを生成するデータ処理装置において、
前記検出データと、検出器情報と、前記複数の検出素子における検出時間を同期させるための同期情報とから同時に前記放射線を検出した検出素子を抽出し、抽出した素子の識別情報、個数情報、及び時間情報からコインシデンス情報を生成するコインシデンス情報生成手段と、
前記コインシデンス情報生成手段により得られるコインシデンス情報と、予め設定される画像再生成情報とに基づいて画像データの再生成を行う画像再生成手段とを有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項７】
被検体から放出される放射線を検出する検出器からの検出データにより、データ処理装置でＰＥＴ診断用の画像データを生成させて、利用者端末に出力させるＰＥＴ診断処理をコンピュータに実行させるための利用者端末におけるＰＥＴ診断プログラムにおいて、
前記検出器により、所定のタイミング毎に前記被検体から放出される放射線を検出素子により検出させる検出処理と、前記検出処理により得られる検出データに基づいてイベント情報ファイルを生成させるイベント情報ファイル生成処理と、
前記データ処理装置により、前記イベント情報ファイルに基づいて、コインシデンス情報を生成させるコインシデンス情報生成処理と、前記コインシデンス情報生成処理により得られるコインシデンス情報と、予め設定される画像再生成情報とに基づいて画像データを再生成させる画像再生成処理とをコンピュータに実行させるためのＰＥＴ診断プログラム。
【請求項８】
前記イベント情報ファイル生成処理は、
前記検出データと、前記検出素子の位置情報を含む検出器情報と、前記複数の検出素子における検出時間を同期させるための同期情報とに基づいて前記イベント情報ファイルを生成することを特徴とする請求項７に記載のＰＥＴ診断プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴ診断システム、検出器、データ処理装置、及び利用者端末におけるＰＥＴ診断プログラムに関し、特に、利用者側の設備コストを削減し、負荷分散により耐障害性を向上させるＰＥＴ診断システム、検出器、データ処理装置、及び利用者端末におけるＰＥＴ診断プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被検体に投与された放射性同位元素（ＲＩ）の体内分布を映像化するＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置がある。ＰＥＴ装置を用いた診断方法は、まず、被検体の体内にポジトロン（陽電子）を放出する放射性同位元素で標識された検査用薬剤を、注射や吸入等により導入する。体内に導入された検査用薬剤は、代謝されたり、特定の部位に蓄積される。このとき、検査用薬剤に標識化された放射性同位元素から陽電子が放出され、放出された陽電子と周囲の電子とが結合して消滅し２本のガンマ線が反対方向に放出される。そこで、このガンマ線を検出してコンピュータで処理することにより被検体における放射性同位元素の分布画像データを取得することができ、この分布画像データにより被検体の診断を行うことができる。
【０００３】
また、従来のＰＥＴ装置における検出信号の計測手段としては、シンチレーション型検出器や半導体検出器等が存在する。特に半導体検出器は、ガンマ線を直接的に検出するため、ガンマ線から光に変換し、光から電気に変換するという２段階の変換過程を有する従来のシンチレーション型検出器よりも電気信号への変換効率が高く、しかも半導体セルでガンマ線を個別に検出することができるため、エネルギー分解能や計数能力が向上する。なお、このような放射線半導体検出器を用いた技術はすでに開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２８１７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のＰＥＴ診断システムにおいては、ＰＥＴ装置等からなる測定装置の他に画像生成装置や画像表示装置等を備えているものが多く、また画像生成装置における画像を生成するための画像生成アルゴリズム（画像生成情報）は出荷時に既に固定されている。そのため、画像生成アルゴリズムを変更する場合には、画像生成装置自体を買い換えたり、画像生成アルゴリズムの変更中に画像生成装置が使用できないといった問題が生じる。
【０００５】
また、上述したようなＰＥＴ診断システムにおける装置（ハードウェア資源）は非常に高価であるため、例えば、被検体をスキャンするスキャナ部と、スキャナ部を制御してスキャンさせた被検体の情報から医用画像を生成するホスト計算機と、生成した画像を表示する利用者用の端末とを夫々別の装置構成として、インターネット等の通信ネットワークで接続して構成される診断システムも考えられるが、この場合、スキャナ部の制御データはホスト計算機側で一元管理されるため、各利用者端末単位でのスキャン・パラメータ等の変更が困難となっている。更に、利用者端末が増加した場合のホスト計算機の負荷も大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、利用者端末とスキャナ（検出器）とを分散することで利用者側の設備コストを削減し、負荷分散により耐障害性を向上させる。また、データ処理装置により医用画像を再生成する共に画像生成アルゴリズムを容易に追加、変更等を可能にするＰＥＴ診断システム、検出器、データ処理装置、及び利用者端末におけるＰＥＴ診断プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【０００８】
請求項１に記載された発明は、被検体から放出される放射線を検出する検出器と、該検出器からの検出データからＰＥＴ診断用の画像データを生成するデータ処理装置と、前記検出器及び前記データ処理装置を動作させて所望する情報を取得するための利用者端末とからなるＰＥＴ診断システムにおいて、前記検出器は、所定のタイミング毎に前記被検体から放出される放射線を検出素子により検出する検出手段と、前記検出手段により得られる検出データに基づいてイベント情報ファイルを生成するイベント情報ファイル生成手段とを有し、前記データ処理装置は、前記イベント情報ファイルに基づいて、コインシデンス情報を生成するコインシデンス情報生成手段と、前記コインシデンス情報生成手段により得られるコインシデンス情報と、前記利用者端末により予め設定される画像再生成情報とに基づいて画像データの再生成を行う画像再生成手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、負荷分散が図られ耐障害性を向上させることができ、かつ検出器や利用者端末の設備コストを削減することができる。また、画像再生成情報として画像再生成時のアルゴリズムを設定することができるため、アルゴリズムの変更や異なるアルゴリズムでの画像データの比較等を容易に行うことができる。更に、利用者端末を検出器から分離することにより利用者端末の配備に自由度を与えることができる。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、前記イベント情報ファイル生成手段は、前記検出データと、前記検出素子の位置情報を含む検出器情報と、前記複数の検出素子における前記放射線の検出時間を同期させるための同期情報とに基づいて前記イベント情報ファイルを生成することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、検出データと、検出器情報と、同期情報からなるイベント情報ファイルに基づいてデータ処理装置で効率的に高精度な画像データを再生成することができる。また、データ処理装置への伝送は、イベント情報ファイルだけでよいため、画像データそのものを伝送するよりも伝送量を軽減させることができる。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、データ処理装置は、前記コインシデンス生成手段及び前記画像再生成手段を複数有し、夫々における負荷情報を統合して管理する管理手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、データ処理装置における負荷を分散することができる。また、管理手段により同時に複数の処理を並列させることで処理効率を向上させることができる。また、検出器や利用者端末におけるハードウェアの設備コストや処理負荷を軽減することができる。
【００１４】
請求項４に記載された発明は、被検体から放出される放射線を検出するための検出器において、複数の検出素子を配列させた検出器ブロックを前記被検体に対向させて設置し、所定のタイミング毎に前記被検体から放出される放射線を検出した検出素子の識別情報及び検出時間情報から検出データを生成する検出手段と、前記検出手段により得られる検出データと、前記検出素子の位置情報を含む検出器情報と、前記複数の検出素子における検出時間を同期させるための同期情報とに基づいて前記イベント情報ファイルを生成するイベント情報ファイル生成手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、検出データと、検出器情報と、同期情報からなるイベント情報ファイルにより、データ処理装置等で効率的に高精度な画像データを再生成することができる。また、データ処理装置等への伝送は、イベント情報ファイルだけでよいため、画像データそのものを伝送するよりも伝送量を軽減させることができる。
【００１６】
請求項５に記載された発明は、前記検出手段は、前記検出器ブロック毎又は前記検出素子毎を移動させて、前記被検体から放出される放射線を検出し、前記検出器情報は、前記複数の検出素子における素子毎の位置情報を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、前記検出器ブロック毎又は前記検出素子毎を移動させて放射線を検出し、その移動位置の情報を用いてより高精度にイベント情報ファイルを生成することができる。
【００１８】
請求項６に記載された発明は、被検体から放出される放射線を検出する検出器からの検出データによりＰＥＴ診断用の画像データを生成するデータ処理装置において、前記検出データと、検出器情報と、前記複数の検出素子における検出時間を同期させるための同期情報とから同時に前記放射線を検出した検出素子を抽出し、抽出した素子の識別情報、個数情報、及び時間情報からコインシデンス情報を生成するコインシデンス情報生成手段と、前記コインシデンス情報生成手段により得られるコインシデンス情報と、予め設定される画像再生成情報とに基づいて画像データの再生成を行う画像再生成手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、検出データと、検出器情報と、同期情報とからコインシデンス情報を容易に生成することができ、これにより、高精度な画像データを生成することができる。また、データ処理装置を設けることで、負荷分散が図られると共に検出器や画像データを利用する利用者端末の設備コストを軽減することができる。更に、画像再生成情報として画像再生成時のアルゴリズムを設定することができるため、アルゴリズムの変更や異なるアルゴリズムでの画像データの比較等を容易に行うことができる。
【００２０】
請求項７に記載された発明は、被検体から放出される放射線を検出する検出器からの検出データにより、データ処理装置でＰＥＴ診断用の画像データを生成させて、利用者端末に出力させるＰＥＴ診断処理をコンピュータに実行させるための利用者端末におけるＰＥＴ診断プログラムにおいて、前記検出器により、所定のタイミング毎に前記被検体から放出される放射線を検出素子により検出させる検出処理と、前記検出処理により得られる検出データに基づいてイベント情報ファイルを生成させるイベント情報ファイル生成処理と、前記データ処理装置により、前記イベント情報ファイルに基づいて、コインシデンス情報を生成させるコインシデンス情報生成処理と、前記コインシデンス情報生成処理により得られるコインシデンス情報と、予め設定される画像再生成情報とに基づいて画像データを再生成させる画像再生成処理とをコンピュータに実行させる。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、負荷分散が図られ耐障害性を向上させることができ、かつ検出器や利用者端末の設備コストを削減することができる。また、画像再生成情報として画像再生成時のアルゴリズムを設定することができるため、アルゴリズムの変更や異なるアルゴリズムでの画像データの比較等を容易に行うことができる。更に、プログラムを用いることで、特別な装置構成を必要とせず汎用のコンピュータ等で容易に処理を行うことができる。
【００２２】
請求項８に記載された発明は、前記イベント情報ファイル生成処理は、前記検出データと、前記検出素子の位置情報を含む検出器情報と、前記複数の検出素子における検出時間を同期させるための同期情報とに基づいて前記イベント情報ファイルを生成することを特徴とする。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、検出データと、検出器情報と、同期情報からなるイベント情報ファイルに基づいてデータ処理装置で効率的に高精度な画像データを再生成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、負荷分散が図られ耐障害性を向上させることができ、かつ検出器や利用者端末の設備コストを削減することができる。また、画像再生成情報として画像再生成時のアルゴリズムを設定することができるため、アルゴリズムの変更や異なるアルゴリズムでの画像データの比較等を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明におけるＰＥＴ診断システム、検出器、データ処理装置、及び利用者端末におけるＰＥＴ診断プログラムを好適に実施した形態について、図面を用いて説明する。
＜システム構成＞
図１は、本発明におけるＰＥＴ診断システムの一構成例である。図１に示すＰＥＴ診断システム１０は、複数の検出器１１−１〜１１−ｎ（ｎ≧２）と、複数の利用者端末１２−１〜１２−ｎと、データ処理装置１３とを有するよう構成されており、夫々がインターネット等の通信ネットワーク１４により接続されている。
【００２６】
また、各検出器１１には、ＰＥＴ装置２１と、同期装置２２と、ファイル管理部２３と、蓄積部２４と、ネットワークインタフェース部２５とを有するよう構成されている。
【００２７】
また、データ処理装置１３は、ディスパッチャ（Ｄｉｓｐａｔｃｈｅｒ）３１と、複数のコインシデンス（Ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）検出装置３２−１〜３２−ｎと、複数の画像再生成装置３３−１〜３３−ｎとを有するよう構成されている。
【００２８】
検出部１１は、被検体から検出データを取得するために、予め被検体に検査用薬剤を導入し、被検体から放出される放射線を空間的又は時間的に検出する。なお、本実施の形態では、検出手段としてＰＥＴ装置２１を用いているため、具体的には、被検体から放出される消滅ガンマ線を検出する。また、検出器１１は、その検出時間と検出器を特定するための番号及び検出器の構成情報からなるイベント情報ファイルを生成する。
【００２９】
検出器１１にあるＰＥＴ装置２１は、被検体の体内に導入された検査用薬剤から陽電子が放出され、これと周囲の電子とが結合して消滅する際に放出される消滅ガンマ線を被検体の周囲に設置される複数の検出素子により検出する。なお、検出のタイミングは同期装置２２により制御される。
【００３０】
また、ＰＥＴ装置２１は、取得した検出データ及び検出器情報をファイル管理部２３に出力する。また、同期装置２２は、複数の検出素子における放射線の検出時間を同期させるための同期情報をファイル管理部２３に出力する。
【００３１】
なお、図１では検出手段としてＰＥＴ装置２１を示しているが、本発明においてはこの限りではなく、例えば、ＳＰＥＣＴ等を使用することができる。なお、ＰＥＴ装置２１の具体的な構成については後述する。
【００３２】
ファイル管理部２３は、ＰＥＴ装置２１及び同期装置２２から得られるデータに基づいてイベント情報ファイルを生成する。また、ファイル管理部２３は、生成したイベント情報ファイルをネットワークインタフェース部２５に出力する。また、ファイル管理部２３は、生成したイベント情報ファイルとして蓄積部２４に蓄積しておき、利用者端末１２やデータ処理装置１３からの要求に応じてイベント情報ファイルをネットワークインタフェース部２５から送信する。ネットワークインタフェース部２５は、通信ネットワーク１４を介して利用者端末１２やデータ処理装置１３とデータの送受信を行う。
【００３３】
更に、ファイル管理部２３は、利用者端末１２からのアクセスに対し、必要に応じて認証処理も行う。この場合、認証に用いられるユーザＩＤやパスワード等の認証情報は、予め蓄積部２４に蓄積される。ファイル管理部２３は、認証処理時に蓄積部２４からユーザＩＤやパスワードを取得して認証処理を行う。
【００３４】
利用者端末１２は、検出器１１及びデータ処理部１３に指示を送り、処理すべきイベントと処理（コインシデンスの検出及び画像再生成）を行わせて、再生成処理された画像データを取得して、取得した画像データを表示することにより診断等を行うための端末である。ここで、利用者端末１２は、通信ネットワーク１４に接続可能で、検出器１１及びデータ処理部１３に指示を送り、診断に必要な画像情報等を検出器１１及びデータ処理部１３から取得できればよいので、例えば、汎用のパーソナルコンピュータやワークステーション等に後述するＰＥＴ診断プログラムをインストールすることにより、本発明におけるＰＥＴ診断処理を実現することができる。なお、利用者端末１２の具体的な構成については後述する。
【００３５】
データ処理装置１３は、利用者端末１２からの指示によりイベント情報ファイルを入力してコインシデンス検出及び画像再生成アルゴリズムによる画像データの再生成を行う。ディスパッチャ３１は、データ処理装置１３の負荷を軽減させるために、複数あるコインシデンス検出装置３２及び画像再生成装置３３とに処理を分散して行わせるための管理装置である。また、何れかのコインシデンス検出装置３２及び画像再生成装置３３が故障した場合に、他のコインシデンス検出装置３２及び画像再生成装置３３により、処理が中断することなく行わせることができる。
【００３６】
また、ディスパッチャ３１は、複数の画像再生成アルゴリズムが予め蓄積されており、各画像再生成装置３３−１〜３３−ｎにおける画像再生成処理に対して、利用者端末から選択された画像再生成アルゴリズムにより処理を行わせる。
【００３７】
更に、ディスパッチャ３１は、利用者端末１２からのアクセスに対し、必要に応じて認証処理も行う。この場合、認証に用いられるユーザＩＤやパスワード等の認証情報は、予めディスパッチャ３１に蓄積される。
【００３８】
コインシデンス検出装置３２は、利用者端末１２からの指示により、検出器１１からのイベント情報ファイルに基づいて、コインシデンス情報を生成する。具体的には、イベント情報ファイルから同時に消滅ガンマ線を検出した検出素子の個数情報及び位置情報等を抽出してコインシデンス情報を生成しディスパッチャ３１により設定された画像再生成処理を行う画像再生成装置３３に出力する。
【００３９】
画像再生成装置３３は、ディスパッチャ３１により設定された画像再生成アルゴリズムにしたがい、コインシデンス検出装置３２からのコインシデンス情報に基づいて、画像データを再生成する。再生成された画像データは、ディスパッチャ３１に出力され、ディスパッチャ３１は、指示された利用者端末に画像データを出力する。なお、データ処理装置１３の詳細については後述する。
【００４０】
上述したように、本発明におけるＰＥＴ診断システム１０により、負荷分散が図られ耐障害性を向上させることができ、かつ検出器や利用者端末の設備コストを削減することができる。また、画像再生成情報として画像再生成時のアルゴリズムを設定することができるため、アルゴリズムの変更や異なるアルゴリズムでの画像データの比較等を容易に行うことができる。
【００４１】
また、画像再生成のアルゴリズム等を変更する場合等においては、検出器毎に大きな変更を施すことなく、データ処理装置１３内で対応することができるため、運用コストも軽減することができる。
【００４２】
＜ＰＥＴ装置＞
ここで、本発明にて用いられるＰＥＴ装置の一例について、図を用いて説明する。図２は、本発明におけるＰＥＴ装置の一構成例を示す図である。図２に示すＰＥＴ装置２１は、複数の検出素子が配列されてなる検出器ブロック４１−１〜４１−４と、検出された信号を増幅するプリアンプ４２−１〜４２−４と、プリアンプ４２からの信号を取得して、情報処理を行う情報処理手段４３と、情報処理手段４３を制御する制御手段４４と、情報処理手段４３により情報処理した画像データを表示する画像再生手段４５と、ファイル管理部２３に検出データ及び検出器情報を出力する出力手段４６とを有するよう構成されている。
【００４３】
ここで、図２に示す検出器ブロック４１は、１段又は２段で断積み配列されており、検出器に半導体固体素子を用いることにより、装置の小型化、低価格化を実現している。
なお、半導体固体素子は、ｎ×ｍ個で配列されており、被検体側の素子の表面積は、例えば１ｍｍ×１ｍｍとする。これにより、１ｍｍ以下の空間分解能で３次元的に被検体４７中の陽電子放出放射性同位元素の詳細な分布情報を取得することができる。
【００４４】
また、検出器ブロック４１は、図２に示すように被検体４７に対向する位置に配列されており、１対の検出器ブロックを有している。ここで、ＰＥＴ装置２１は陽電子（ポジトロン）と電子が結合すると２本の消滅ガンマ線を被検体に対して反対方向に放出する。この消滅ガンマ線を図２に示すように、検出器ブロック４１を２つ対向して設置しておくことにより検出する。
【００４５】
なお、本発明では、各検出器ブロック４１−１〜４１−４が計測中にブロック毎で移動することができ、また、各検出器ブロック４１を構成する複数の素子は１素子毎に移動することができる。このときの素子の移動した位置に関する情報は、検出器情報として蓄積される。
【００４６】
ここで、夫々の検出器ブロック４１からの電気信号は、オペアンプ４２により増幅されて情報処理手段４３に出力される。情報処理手段４３は、同時に複数の検出素子で検出されたか否かを判定し同時のときのみ検出データとする。
【００４７】
また、情報処理手段４３は、取得した信号や計測状況、結果等をモニタ等からなる画像再生手段４５に出力する。また、情報処理手段４３は、予め設定された固定の画像生成アルゴリズムにより分布画像を生成し画像再生手段４５に出力することもできる。
【００４８】
また、制御手段４４は、情報処理手段４３が取得した検出データ及び検出器の構成や性能等に関する検出器情報をリアルタイム又は一定の時間毎、あるいはスキャン終了時に、出力手段４６に出力する。出力手段４６は、検出データ及び検出器情報をファイル管理部２３へ出力する。
【００４９】
次に、検出器１１に蓄積されるデータについて具体的に説明する。蓄積部２４に蓄積されるデータとしては、撮像対象の情報（対象被験者名、撮像日時等）と、撮像条件の情報（ピクセルサイズ、構成のための情報、撮像機器の情報等）、情報の種類（イベント情報、同期情報等）が蓄積される。ここで、蓄積されるデータ例について図を用いて説明する。
【００５０】
図３は、本発明における蓄積部に蓄積されるデータの一例を示す図である。なお、図３（ａ）は、検出データのデータ例を示し、図３（ｂ）は、検出器情報のデータ例を示し、図３（ｃ）は、同期情報のデータ例を示している。
【００５１】
図３（ａ）に示す検出データは、項目としては、時間情報及びチャンネル番号等からなり、具体的には、消滅ガンマ線を検出した素子を識別するチャンネル番号（素子識別情報）と、その時間情報（カウンタの値）とが蓄積される。
【００５２】
ここでの時間情報は、検出部内部のカウンタの値（４８ｂｉｔ程度、単位は４ｎＳ程度）であり同期装置２２により制御されているものである。また、図３（ａ）では、検出した素子の位置情報として、イベントが発生したチャンネルとしてチャンネル番号を蓄積している。ここで、図３（ａ）に示す例では、時間が１０００ｎｓ時点にチャンネル２５０及び７３０が同時にイベントが発生していることを示している。したがって、この２つのチャンネルで同時に消滅ガンマ線を検出したことになる。
【００５３】
また、図３（ｂ）に示す検出器情報は、項目としては、校正時間、検出素子１の校正情報、及び検出素子２の校正情報等からなる。具体的には、検出器の位置情報が蓄積される。また、検出素子１個の校正情報は、ある座標基準点からみた検出素子の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、パラメータ１、パラメータ２、・・・、のようなデータ列からなる。本発明では、図２に示した各検出器ブロック４１−１〜４１−４が計測中にブロック毎で移動したり、各検出器ブロック４１を構成する複数の素子が１素子毎に移動したりすることができるため、図３（ｂ）に示すように素子毎の移動した位置に関する座標情報が蓄積される。また、パラメータ１又はパラメータ２等のパラメータは、具体的には、検出素子のバイアス電圧や検出したとみなすための消滅ガンマ線の閾値量等、個々の検出素子の動作パラメータを示している。
【００５４】
なお、検出器１１においては、検出器ブロックが移動する場合や、被検体自体が移動する場合があるため、例えば、上述した校正情報の後に、時間毎における検出器や被検体の位置情報等が蓄積してもよい。
【００５５】
また、図３（ｃ）は、同期装置２２からの同期情報を示しており、複数のチャンネル（ＣＨ１，ＣＨ２，・・・）を有している。同期装置２２の各チャンネルは、例えば、１０ｍｓ等の定期的な間隔でサンプリングされる。また、同期装置２２の値は、例えば８ｃｈ程度のＡ／Ｄ変換器を定期的に動作させ、その値を記録する。項目としては、時間情報と、その時間におけるＡ／Ｄ変換器の各チャンネルの読取値が蓄積される。これにより、例えば被検体の肺等の測定対象の部位の動きを信号に変換することができる。
【００５６】
図３に示すようなデータからなるイベント情報ファイルを利用者端末１２からの要求に応じてネットワークインタフェース部２５から利用者端末１２やデータ処理装置１３に出力する。これにより、データ処理装置１３で効率的に画像データの再生成を行うことができる。
【００５７】
＜利用者端末＞
次に、利用者端末１２の具体的な構成について説明するが、利用者端末は、上述したように汎用のパーソナルコンピュータ等にプログラムをインストールすることにより、本発明におけるＰＥＴ診断処理を実現することができる。
＜ハードウェア構成＞
ここで、本発明における実行可能なコンピュータのハードウェア構成例について図を用いて説明する。図４は、本発明におけるＰＥＴ診断処理が実現可能な利用者端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００５８】
図４におけるコンピュータ本体には、入力装置５１と、出力装置５２と、ドライブ装置５３と、補助記憶装置５４と、メモリ装置５５と、各種制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５６と、ネットワーク接続装置５７とを有するよう構成されており、これらはシステムバスＢで相互に接続されている。
【００５９】
入力装置５１は、利用者が操作するキーボード及びマウス等のポインティングデバイスを有しており、利用者からのプログラムの実行等、各種操作信号を入力する。出力装置５２は、本発明におけるＰＥＴ診断処理を行うためのコンピュータ本体を操作するのに必要な各種ウィンドウやデータ等を表示するディスプレイを有し、ＣＰＵ５６が有する制御プログラムによりプログラムの実行経過や結果等を表示することができる。
【００６０】
ここで、本発明において、コンピュータ本体にインストールされる実行プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体５８等により提供される。プログラムを記録した記録媒体５８は、ドライブ装置５３にセット可能であり、記録媒体５８に含まれる実行プログラムが、記録媒体５８から読み出されて補助記憶装置５４にインストールされる。
【００６１】
補助記憶装置５４は、ハードディスク等のストレージ手段であり、本発明における実行プログラムや、本発明にて使用されるイベント情報、コンピュータに設けられた制御プログラム等を蓄積し必要に応じて入出力を行うことができる。
【００６２】
ＣＰＵ５６は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の制御プログラム、メモリ装置５５により読み出され格納されている実行プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等、コンピュータ全体の処理を制御して、後述するＰＥＴ診断における各処理を実現することができる。プログラムの実行中に必要な各種情報は、補助記憶装置５４から取得することができ、また格納することもできる。
【００６３】
ネットワーク接続装置５７は、通信ネットワーク等と接続することにより、実行プログラムを通信ネットワークに接続されている他の端末等から取得したり、プログラムを実行することで得られた実行結果又は本発明における実行プログラム自体を他の端末等に提供することができる。
【００６４】
上述したようなハードウェア構成により、特別な装置構成を必要とせず、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等にプログラムをインストールすることにより、後述するＰＥＴ診断処理を実現することができる。
＜データ処理装置１３＞
次に、データ処理装置１３について具体的に説明する。データ処理装置１３は、利用者端末１２からの指示によりイベント情報ファイルを入力してコインシデンス検出及び画像再生成アルゴリズムによる画像データの再生成を行う。ディスパッチャ３１は、データ処理装置１３の負荷を軽減させるために、複数あるコインシデンス検出装置３２及び画像再生成装置３３とに処理を分散して行わせるための管理装置である。
【００６５】
また、ディスパッチャ３１は、分散オブジェクトとしてＣＯＲＢＡ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｂｒｏｋｅｒ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）等からなる管理手法を使用して、特定の計算機が停止しても処理が停止しない等の処理を行うことができる。そのため、何れかのコインシデンス検出装置３２及び画像再生成装置３３が故障した場合に、他のコインシデンス検出装置３２及び画像再生成装置３３により、処理が中断することなく行わせることができる。
【００６６】
また、ディスパッチャ３１は、複数の画像再生成アルゴリズムが予め蓄積されており、各画像再生成装置３３−１〜３３−ｎにおける画像再生成処理に対して、利用者端末から選択された画像再生成アルゴリズムにより処理を行わせる。これにより、例えば、利用者側で画像再生成等のアルゴリズムを開発する場合には、開発終了後にディスパッチャ３１に登録することで、開発者を含め通信ネットワークに接続された他の利用者端末から容易に利用することができる。
【００６７】
コインシデンス検出装置３２は、利用者端末１２からの指示により、検出器１１からのイベント情報ファイルに基づいて、コインシデンス情報を生成する。具体的には、イベント情報ファイルから同時に消滅ガンマ線を検出した検出素子の個数情報及び位置情報等を抽出してコインシデンス情報を生成しディスパッチャ３１により設定された画像再生成処理を行う画像再生成装置３３に出力する。ここで、コインシデンス情報のデータ例について図を用いて説明する。
【００６８】
図５は、本発明におけるコインシデンス情報のデータの一例を示す図である。図５に示すデータ例は、図３（ａ）に示す検出データに対応するものである。データ項目としては、時間情報、同時に検出した素子の数、及び検出した素子を識別するための識別情報である検出素子番号等からなる。また、図５に示す検出素子番号は、図３（ａ）に示すチャンネル番号と同一の値が蓄積されているが、他の識別情報を蓄積してもよい。なお、検出された検出素子番号と位置情報とは、イベント情報ファイルに含まれる図３（ｂ）に示す検出器情報等により対応付けられている。このように、コインシデンス情報に基づいて、画像データを再生成することができる。
【００６９】
また、画像再生成装置３３は、ディスパッチャ３１により設定された画像再生成アルゴリズムにしたがい、コインシデンス検出装置３２からのコインシデンス情報に基づいて、画像データを再生成する。なお、本発明における画像データを再生成するための再生成アルゴリズムとしては、例えば、ある点（ｘ，ｙ）を通過するビームによって得られた投影データを元の経路上に逆に投影して、これらをあらゆる方向について単純加算することで、分布画像データを生成する単純逆投影法や、投影データＰの集合から吸収係数の分布ｆ（ｘ、ｙ）を求めるフーリエ変換法、逐次近似法、フィルタ補正逆投影法等を用いることができる。このように、種々の再生成アルゴリズムのうち予め設定されるアルゴリズムを用いて選択的に画像再生成を行うことができる。これにより、例えば同一のイベント情報ファイルから複数の画像再生成アルゴリズムにより画像データを生成し、生成された画像データの内容を比較することで、アルゴリズムの精度を評価することができる等、付加価値の高いＰＥＴ診断システムを提供することができる。
【００７０】
ここで、ディスパッチャ３１、コインシデンス検出装置３２、及び画像再生成装置３３は、同一の場所にある必要はなく、通信ネットワーク等により他の場所に設置させることもできる。
【００７１】
次に、上述のＰＥＴ診断処理の具体的な処理手順についてフローチャートを用いて説明する。
【００７２】
＜検出器への動作処理手順＞
図６は、利用者端末から検出器を動作させる手順を示す一例のフローチャートである。図６に示す検出処理手順において、まず、利用者端末１２は、複数ある検出器１１−１〜１１−ｎのうち、どの検出器を動作させるかを選択する（Ｓ０１）。次に、選択された検出器１１に対して認証処理を行う（Ｓ０２）。なお、認証処理には予め利用者端末毎にどの検出器を使用可能であるかが設定されており、認証を行うことで他の端末からの不正な使用を防止する。なお、検出器１１における認証は、上述したネットワークインタフェース部２５を介してデータ管理部２３で行う。また、認証処理は、例えばユーザＩＤ及びパスワードにより行う。このときの認証におけるユーザ情報及びパスワード等は蓄積部２４に予め管理されている。
【００７３】
次に、認証がＯＫであったかを判断し（Ｓ０３）、ＯＫである場合（Ｓ０３において、ＹＥＳ）、検出器を動作させるパラメータを設定する（Ｓ０４）。このときのパラメータは、ＰＥＴ装置２１をどのように動作させるか、どのタイミングで出力させるか、検出素子の動作内容、被検体の情報、スキャンする位置情報等である。パラメータの設定が終了後、被検体のスキャン処理を実行させる（Ｓ０５）。
【００７４】
次に、Ｓ０４にて設定された所定の処理内容が完了したかを判断する（Ｓ０６）。所定の処理内容が終了した場合（Ｓ０６において、ＹＥＳ）、それまでの検出データや検出器情報等、同期情報等のデータをファイル管理部２３に出力させ（Ｓ０７）、ファイル管理部２３にてイベント情報ファイルを生成させる（Ｓ０８）。また、所定の処理内容が終了していない場合（Ｓ０６において、ＮＯ）、所定の処理内容が終了するまで、Ｓ０５のスキャン処理を継続して行わせる。
【００７５】
また、Ｓ０３の認証においてＯＫでなかった場合（Ｓ０３において、ＮＯ）、そのまま処理を終了する。なお、認証エラーのメッセージを利用者端末に出力してもよく、更には、Ｓ０１の検出器の選択に戻ってもよい。
【００７６】
＜データ処理装置への動作処理手順＞
次に、利用者端末からデータ処理装置を動作させる手順について説明する。図７は、利用者端末からデータ処理装置を動作させる手順を示す一例のフローチャートである。
【００７７】
図７に示す処理手順において、まず、利用者端末１２は、データ処理装置１３に対して認証を行う（Ｓ１１）、これは、データ処理装置１３を不正使用させないよう端末の認証を行うためのものである。なお、データ処理装置１３において、認証処理は、ディスパッチャ３１が行う。具体的な認証としては、例えばユーザＩＤ及びパスワードにより認証を行う。
【００７８】
次に、データ処理装置１３は、認証の結果ＯＫであるかを判断し（Ｓ１２）、ＯＫであった場合（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、利用者端末１２は処理内容の設定を行う（Ｓ１３）。具体的には、どの検出器からどのイベント情報ファイルを使用して画像再生成を行うか、また画像再生成アルゴリズムの選択等の設定を行う。
【００７９】
次に、データ処理装置１３は、利用者端末１２により設定されたイベント情報ファイルを取得する（Ｓ１４）。なお、イベント情報ファイルは、データ処理装置１３が利用者端末１２により設定された検出器１１に直接アクセスして取得するか、利用者端末１２から送信されて取得する。
【００８０】
次に、ディスパッチャ３１は、管理している複数のコインシデンス検出装置３２−１〜３２−ｎ及び画像再生成装置３３−１〜３３−ｎから処理に使用するコインシデンス検出装置及び画像再生成装置を選択する（Ｓ１５）。また、ディスパッチャ３１は、選択されたコインシデンス検出装置３２にイベント情報ファイルを出力する（Ｓ１６）。
【００８１】
選択されたコインシデンス検出装置３２は、入力したイベント情報ファイルによりコインシデンスの検出（抽出）を行い（Ｓ１８）、生成されたコインシデンス情報を、ディスパッチャ３１により選択された画像再生成装置３３に出力する（Ｓ１８）。このとき、ディスパッチャ３１は、選択された画像再生成装置３３における画像再生成処理に対して利用者端末１２にて予め設定された画像再生成アルゴリズムを設定する。
【００８２】
画像再生成装置３３は、設定された再生成アルゴリズムに基づいて画像データを再生成する（Ｓ１９）。再生成した画像データはディスパッチャ３１により設定された利用者端末へ出力される。なお、Ｓ１２の認証処理において、ＯＫでなかった場合（Ｓ１２において、ＮＯ）、そのまま処理を終了する。また、認証エラーのメッセージを利用者端末に出力してもよく、更には、Ｓ１１の認証のステップに戻り、ユーザＩＤ及びパスワードを再入力させてもよい。
【００８３】
このように、利用者端末１２は、本発明におけるＰＥＴ診断プログラムに基づいて、検出器１１及びデータ処理装置１３を動作させることにより、利用者端末の画面上に、ＰＥＴ診断用の分布画像データを取得することができる。なお、上述した処理手順における設定等の処理は、実行プログラムにより利用者端末の画面上に設定画面や実行画面等を表示させ、キーボートやマウス等の入力装置を用いて利用者が設定を行うことができる。
【００８４】
上述したように本発明によれば、負荷分散が図られ耐障害性を向上させることができ、かつ検出器や利用者端末の設備コストを削減することができる。また、画像再生成情報として画像再生成時のアルゴリズムを設定することができるため、アルゴリズムの変更や異なるアルゴリズムでの画像データの比較等を容易に行うことができる。更に、利用者端末を検出器から分離することにより利用者端末の配備に自由度を与えることができる。
【００８５】
また、各構成部毎に夫々の機能を独立させて処理させることができ、共に処理を連携させることができるため、各機能部単位で性能向上及び仕様変更並びに交換等を可能とすることができる。これにより、システム全体を容易かつ柔軟に高機能化に対応させることができる。
【００８６】
なお、上述した実施の形態においては、検出器１１及び利用者端末１２は複数有するよう構成されているが、本発明においては１以上有していればよい。また、データ処理装置１３を複数有するよう構成してもよい。
【００８７】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明におけるＰＥＴ診断システムの一構成例である。
【図２】本発明におけるＰＥＴ装置の一構成例を示す図である。
【図３】本発明における蓄積部に蓄積されるデータの一例を示す図である。
【図４】本発明におけるＰＥＴ診断処理が実現可能な利用者端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】本発明におけるコインシデンス情報のデータの一例を示す図である。
【図６】利用者端末から検出器を動作させる手順を示す一例のフローチャートである。
【図７】利用者端末からデータ処理装置を動作させる手順を示す一例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１０  ＰＥＴ診断システム
１１  検出器
１２  利用者端末
１３  データ処理装置
１４  通信ネットワーク
２１  ＰＥＴ装置
２２  同期装置
２３  ファイル管理部
２４  蓄積部
２５  ネットワークインタフェース部
３１  ディスパッチャ（Ｄｉｓｐａｔｃｈｅｒ）
３２  コインシデンス（Ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）検出装置
３３  画像再生成装置
４１  検出器ブロック
４２  プリアンプ
４３  情報処理手段
４４  制御手段
４５  画像再生手段
４６  出力手段
４７  被検体
５１  入力装置
５２  出力装置
５３  ドライブ装置
５４  補助記憶装置
５５  メモリ装置
５６  ＣＰＵ
５７  ネットワーク接続装置
５８  記録媒体
【図１】
2005257335.tif 000003
【図３】
2005257335.tif 000004
【図４】
2005257335.tif 000005
【図５】
2005257335.tif 000006
【図６】
2005257335.tif 000007
【図７】
2005257335.tif 000008
【図２】
2005257335.tif 000009