(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力パルスを発することにより入射放射線事象に応答する固体検出器素子のアレイを含む放射線検出器と、
前記アレイ中の欠陥のある検出器素子を検出する欠陥素子検出手段、
各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する検出器素子補正値を計算する手段、及び
前記検出器が既知の放射線源に露光されたときに各列を公称値へスケーリングする重み係数を複数の検出器素子列の夫々に対して計算する補正回路、
を含む、画像データ補正情報を決定する事象補正手段と、
前記画像データ補正情報により補正された放射線事象から画像表現を再構成する再構成プロセッサとを含む、
核撮像装置。
【請求項２】
前記欠陥素子検出手段は、
前記検出器が較正放射線源に曝されるとき各検出器素子の分光応答を予め選択された分光応答基準と比較するスペクトル分析器と、
前記予め選択された基準を満たさない分光応答を有する検出器素子からの出力パルスを抑制する読み出し電子部とを含む、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記欠陥素子検出手段は、
各素子の前記出力パルスに対するエネルギースペクトルを発生するスペクトル分析器を含み、
前記検出器素子補正値を計算する手段は、
ガンマ放射線が前記検出器上に入射しないとき、前記検出器素子を基準電圧に対して正規化する画素ずれ補正回路と、
ガンマ放射線が前記検出器上に入射するとき、前記検出器素子を電流スパイクのパルス高さに対して正規化する利得補正回路とを含む、
請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記欠陥素子検出手段は、既知の放射線源から受け取られるガンマ放射線事象を使用し、出力パルスは光電ピークに対して幅広いエネルギー範囲内で収集され、
前記補正回路は、前記既知の放射線源から受け取られるガンマ放射線事象を使用し、該放射線事象は前記収集された光電ピークに対して狭いエネルギー範囲で収集される、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項５】
前記補正回路は、前記収集された光電ピークの１０％であり前記光電ピークを中心とするエネルギー窓内で収集されるガンマ放射線事象を使用する、請求項４記載の装置。
【請求項６】
放射線に対する応答が予め選択された仕様の外である検出器素子は電子的に無効とされる、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項７】
前記放射線検出器は、テルル化亜鉛カドミウム結晶及びテルル化カドミウム結晶から選択される半導体結晶のアレイを含む、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項８】
前記放射線検出器は、複数の検出器素子の列を含み、
当該装置は、前記放射線検出器を回転させる回転部を更に含む、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項９】
検出可能な出力パルスを入射放射線事象に応じて発生し夫々が別々のチャネルを含む検出器素子の２次元アレイを含む固体放射線検出器を既知の放射線源に露光する段階と、
各検出器素子における放射線事象を検出する段階と、
欠陥のある検出器素子と欠陥のない検出器素子を識別すること、
各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する検出器素子補正値を計算すること、
前記検出器が既知の放射線源に露光されたときに各列を公称値へスケーリングする重み係数を複数の検出器素子列の夫々に対して計算すること、
によって画像データ補正情報を決定する段階と、
予め選択されたスピン軌道に従って前記検出器アレイをスピンさせる段階と、
前記検出器アレイを、撮像領域中に位置する対象の縦軸回りに回転させる段階と、
前記スピン及び回転中、画像データを発生するよう、前記対象の中に導入された放射性同位元素の核崩壊を示す放射線事象を検出する段階と、
前記画像データ補正情報に従って前記画像データを補正する段階と、
前記補正された画像データを前記撮像領域中の前記対象の画像表現へ再構成する段階とを含む、
核撮像装置の作動方法。
【請求項１０】
前記検出器素子のアレイは複数のモジュラー検出器素子サブアレイを含み、
当該方法は、
予め選択された値の範囲外の重み係数を有する１又はそれ以上の列を識別する段階と、
前記識別された１つ又はそれ以上の各列が前記予め選択された範囲内となるよう前記モジュラー検出器サブアレイを再配列する段階とを更に含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する検出器素子補正値を計算する段階と、
前記正規化されたスペクトルのエネルギー分解能に基づいて、エネルギーに従って放射線事象をスクリーニングするエネルギー窓を決める段階と、
複数の検出器素子列の夫々に対して、前記検出器が前記既知の放射線源に露光されたときに各列を公称値へスケーリングする重み係数を計算する段階と、
前記欠陥のある検出器素子によって検出される放射線事象を無視する段階とを更に含む、請求項９又は１０記載の方法。
【請求項１２】
検出器素子補正値を計算する段階は、
各検出器素子に対してオフセット値及び利得補正係数を計算する段階を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
欠陥のある検出器素子を識別する段階は、
各検出器素子によって検出される放射線事象の数が予め選択された閾値を超えるかどうかを判定する段階と、
前記予め選択されたカウント値を超えない各検出器素子を欠陥のあるものとして記録する段階と、
前記予め選択されたカウント値を超える各検出器素子についてのエネルギースペクトルを発生する段階と、
予め選択されたエネルギー分解能の度合いについて前記発生されたスペクトルを分析する段階と、
エネルギー分解能の予め選択された度合いに足りない各検出器素子を欠陥のあるものとして記録する段階とを含む、請求項９乃至１２のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
前記エネルギー窓は、収集された光電ピークを中心として、該光電ピークの１０％であるものとして決められる、請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１５】
前記検出器のアレイは更に、
前記検出器アレイに入射する前記ガンマ放射線をコリメートするよう互いに平行に配置される放射線吸収性コリメータ板を更に含む、請求項９乃至１４のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１６】
前記スピンさせる段階は、
前記検出器アレイの中心点を通って延びる軸回りに前記検出器アレイを回転させる段階を含む、請求項９乃至１５のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
前記検出器アレイはマルチチャネルのテルル化亜鉛カドミウム検出器アレイである、請求項９乃至１６のうちいずれか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［背景技術］
本発明は、核医用撮像の分野に関する。本発明は、回転１次元（１Ｄ）スラットコリメートガンマカメラ及び単光子放出コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）と共に特定的な用途があり、特にこれを参照して説明する。しかしながら、本発明はまた、他の用途や例えば陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）といった他の診断撮像モードにも適用できることが理解されるべきである。
【０００２】
核撮像法は、対象の解剖構造を撮像するために放射能の源を用いる。一般的には、患者に放射性薬剤が注入される。放射性薬剤の化合物は、予測可能な速度及び特徴エネルギーでガンマ光線崩壊を受ける放射性同位元素を含む。放出されるガンマ光線が検出される様々な走査技術がある。検出された位置及びエネルギーといった情報に基づいて、放射性薬剤の分布は体の中で見つけられ、内臓、異常等の対象の何らかの特徴の表現が再構成される。
【０００３】
従来のアンガー（Ａｎｇｅｒ）型カメラでは、検出器は光電子増倍管のアレイで見られるシンチレーション結晶を含む。ヘッドは、放射線がそれに沿って受け取られうる軌跡を制限するよう、結晶と被検体の間に配置されるコリメータを有する。一般的には、コリメータは開口又は穴のアレイを有する厚い鉛の板である。穴のうちの１つを通る軌跡に沿って進行する放射線は結晶に当たり、一方で、他の軌跡に沿って進行する放射線はコリメータに当たり吸収される。このようにして、各シンチレーションは、一般的には結晶の面に対して垂直な光線を決めるが、拡大コリメータ及び縮小コリメータもまた知られている。コリメータの厚さが厚くなればなるほど、光線の軌跡はより正確に決められるが、より多くの放射線が検出器に到達することなくコリメータで吸収されるためカウントの効率及び感度は低下される。
【０００４】
単一の大きいシンチレータ及び光電増倍管を用いるのではなく、各個々のシンチレーション結晶中のシンチレーションを感知するフォトダイオード又は他の感光性装置に夫々が関連付けられる小さいシンチレータのアレイを用いたものが提案される。他の種類の個々の固体検出器もまた提案される。
【０００５】
検出器に到達する放射線の量を高めるために、検出される放射線が光線ではなく平面を画成するよう検出器列全体に亘る一つの方向にコリメータシートを用いることが提案されている。検出器は、多くの角度で平面を収集するよう回転される。３次元画像については、検出器は対象の回りの複数の位置に配置され、回転データ収集処理が繰り返される。
【０００６】
放射線を検出するために光電効果を用いる、例えばテルル化亜鉛カドミウム（ＣＺＴ）検出器、テルル化カドミウム検出器等の半導体放射線検出器もまた知られている。即ち、受け取られた放射線光子は、ターゲット材料の原子の回りの軌道から電子を自由とする。光電効果及び電子の伝搬を助けるため、検出器材料に亘って高いバイアス電圧が印加される。電子は、電気信号として検出される。一般的には、非常によいパフォーマンスが室温ＣＺＴから期待されるが、例えば結晶の不純物、結晶の境界、電気的接触、及び他の理由により、画素に欠陥がある場合がある。
【０００７】
従来の２次元アレイでは、死んだ画素は殆ど容認されえず、例えば隣接する画素の値を代わりに使うこと、死んだ画素に隣接する画素の「平均」値を代わりに使うこと等の画像中の「穴」を防止する技術が知られている。しかしながら、かかる技術は空間解像度及び感度を低下させる。劣ったエネルギー分解能を有する画素の場合、動作のよくない画素は一般的には全く画素がない場合と比べれば悪くはないが、動作のよくない画素の存在もまた２次元アレイの性能を低下させる。
【０００８】
２次元アレイのためにＣＺＴ結晶を選択し試験する処理は、既に高価な技術に対してかなりの費用を追加し、実際は性能規準のかなりの緩和を生じさせることがある。
【０００９】
本発明は、上述の問題及び他の問題を克服する新規且つ改善された方法及び装置を提供する。
【００１０】
［発明の概要］
本発明の１つの面によれば、核撮像装置が提供される。放射線検出器は、固体検出器素子のアレイを含む。検出器素子は、出力パルスを発することにより入射放射線事象に応答する。事象補正手段は、アレイ中の欠陥のある検出器素子を検出する画素補正プロセッサ、各欠陥のない検出器素子のスペクトルを正規化する手段、及び、検出された放射線事象をアレイ中の複数の検出器素子群の間の感度の差に基づいて補正する補正回路のうちの少なくとも１つを含む。再構成プロセッサは、補正された放射線事象から画像表現を再構成する。
【００１１】
本発明の他の面によれば、診断撮像の方法が提供される。固体放射線検出器は既知の放射線源に露光される。放射線源は、入射放射線事象に応ずる検出可能な出力パルスを発生しする検出器素子の２次元アレイを含む。各検出器素子は別々のチャネルである。放射線事象は各検出器素子において検出される。画像データ補正情報は、欠陥のある検出器素子と欠陥のない検出器素子を識別すること、各欠陥のない検出器素子を正規化する検出器素子補正値を計算すること、検出器が既知の放射線源に露光されたときに各列を公称値へスケーリングする重み係数を複数の検出器素子列の夫々に対して計算することのうちの少なくとも１つによって決定される。放射性同位元素は、撮像領域中に位置する対象の中に導入される。検出器アレイは、予め選択されたスピン軌道に従ってスピンされ、対象の縦軸回りに回転される。スピン及び回転中、画像データを発生するよう放射性同位元素の核崩壊を示す放射線事象が検出される。画像データは画像データ補正情報に従って補正される。補正された画像データは撮像領域中の対象の画像表現へ再構成される。
【００１２】
本発明の１つの利点は、特にエネルギー分解能に関して改善された性能を有するガンマカメラが提供されることである。
【００１３】
他の利点は、通常は１つ又はそれ以上の不良画素の存在によって不合格品とされる検出器結晶の使用を可能とすることにより、アレイの費用が実質的に減少されることである。
【００１４】
本発明の他の利点は、空間解像度を失わせることなく、感度に関して最小の影響のみで、エネルギー分解能を改善するために死んだ画素及び欠陥のある画素がターンオフされることである。
【００１５】
本発明の更なる利益及び利点は、望ましい実施例を読み理解することにより当業者により明らかとなろう。
【００１６】
［望ましい実施例の詳細な説明］
本発明は様々な構成要素及び構成要素の配置、並びに様々な段階及び段階の配置の形をとりうる。図面は、望ましい実施例を例示するためだけのものであって、本発明を制限するものと解釈されるべきではない。
【００１７】
図１乃至図３を参照するに、対象１０の関心領域１２は、撮像領域中に配置される。望ましい実施例では、放射性薬剤１４は、対象の中に、撮像されるべき領域の近くに注入される。例えば、医師が動脈中の閉塞を見ようとする場合、同位体は閉塞よりも上流の血流に注入される。他の例として、放射性薬剤１４は循環系へ注入され、関心組織による放射性薬剤１４の選択的な吸収が監視される。
【００１８】
放射性同位体の原子核は、時間が経つにつれて崩壊する。エネルギーは、崩壊時に、放射線光子の形で、更に特定的には特徴エネルギーのγ光線の形で放出される。
【００１９】
撮像処理中に生ずるγ線の多くは、役に立たない方向へ伝搬し失われる。しかしながら、いくらかのγ光線は、望ましい実施例では薄いタングステン、鉛、又は他の高ｚの羽根又は隔壁を通過し、検出器アレイ１８に当たる。望ましい実施例では、検出器アレイ１８は、テルル化カドミウム結晶、テルル化亜鉛カドミウム（ＣＺＴ）結晶、又は他の半導体検出器といった固体検出器素子の線形アレイを含む。γ線は、検出器に当たると、多くの電子をそれらの検出器材料への結合から解放する。これらの電子は、結晶の厚さ全体に亘る印加バイアス電圧によって推進され、電気信号を形成する。
【００２０】
望ましい実施例では、線形検出器アレイは、多数の２次元検出器アレイ又はタイル２０によって定められる。コリメータ１６は、ｙ方向に延在する。撮像のため、検出器アレイ１８はコリメータの羽根を横切る方向、即ちｘ方向の１次元アレイとして扱われる。即ち、画像データを捕捉するため、１つの列の検出器２２は、それらがより高い光子カウントのための単一の細長い結晶であるかのように、全て一緒にサンプリングされる。従って、コリメータの羽根の間の各列はアクティビティ平面を定め、当業者によって知られているような面積分再構成技術を用いて再構成が行われる。
【００２１】
検出器アレイ１８は、関心領域の回りに割り出しされたガントリ３２に取り付けられたヘッド３０に取り付けられる。１つの実施例では、モータは、アレイ１８の中心を通りｚ方向に延びる中心軸３４回りに検出器アレイをスピンさせる。他の実施例では、検出器アレイは、検出器アレイ放射線受光面の中心点からずれた軸の回りに回転される。更なる実施例では、ルーロー（Ｒｅｕｌｅａｕｘ）軌道といったより複雑なスピン軌道が用いられる。対象の縦軸の回りのより複雑な回転運動もまた考えられる。
【００２２】
スピンしている間、検出器は対象１０の縦軸３６に対して平行と縦軸３６から９０°に動く。モータ制御部４０は、検出器アレイ１８に動きがある場合は、回転可能なガントリ内での検出器アレイ１８の動きとガントリ３２の回転の範囲を選択する。検出器アレイ１８のこれらの２つの動き、即ちそれ自体の軸の回りのスピン軌道と対象１０の長軸の回りのヘッド３０の回転は、検出器アレイ１８に対して、正確な３次元画像表現を再構成するための対象１０の十分な様々なビューを与える。
【００２３】
放射線事象の検出中、検出器アレイのスピン運動は、連続的であっても、段階毎（ステップ・アンド・シュート式）であっても、それらの任意の組み合わせであってもよい。検出器ヘッド３０の任意の移動、例えば対象の長軸の回りのヘッドの回転及び／又は対象の長軸に対して平行なヘッドの平行移動は同様に、連続的であっても、段階毎であっても、それらの任意の組み合わせであってもよい。
【００２４】
１つの実施例では、検出器アレイ１８はそれ自身の中心の回りにスピンし、一方、ヘッド３０は静止したままである。アレイ１８に対して垂直な平行コリメータを用いるとき、アレイ１８は１８０°スピンする。この値は、完全なビューの組を得るのに十分な最小の範囲の回転であることが理解されるべきである。アレイ１８はまた、その位置での光子カウントを増加させ、より長い持続時間に亘ってカウントを積分するために、より多くのスピン回転を行いうる。アレイ１８に対して垂直以外の向きとされた平行コリメータ１６の場合、完全なビューを得るために３６０°のスピン回転が行われる。
【００２５】
様々な他のスピン及び回転軌跡もまた考えられる。また、検出器アレイは、関心領域の周りに割り出しされた可動ガントリに静止して取り付けられ得る。また、検出器が患者に対して移動又は回転されることは必要ではなく、患者を検出器に対して動かすことにより相対的な運動が与えられてもよい。
【００２６】
本発明とともに使用されるための種類の典型的なスラット・ホール・スキャナは、上述の本願に組み込まれた同時継続中の米国特許出願に記載されるような特徴を有しうる。
【００２７】
動作上、アレイはまず画素毎に較正され、列の均一性又は感度の補正のために列毎に再び較正される。画素補正のため、アレイ１８は所望のエネルギーレベルで放出する既知の放射能フラッド（ｆｌｏｏｄ）線源に曝される。放射線事象は、各画素が別個のチャネルとして扱われるようアナログ・ディジタル変換器、マルチプレクサ等を含む読み出し電子部４２によって捕捉される。幅の広い窓（ウィンドウ）（例えば光電ピークの２００％）内の事象が検出され、図２に基本的な構成要素が図示される画素補正回路又はプロセッサ４４によって分析される。
【００２８】
画素補正プロセッサ４４は、各チャネル毎に放射線事象の数を合計するカウンタ４６を含む。十分な数のカウントは、各画素のエネルギースペクトルの正確な又は再現可能な描写を与える。典型的な実施例では、検出器アレイは、ｙ方向とｘ方向の夫々に各４×８画素を有するタイルから形成される。アレイは、ｙ方向に端から端まで延びるチップのうちの４つのタイルで構成された列から構成される。アレイは、更なるタイルを同様にしてｘ方向に延ばされ、コリメータは各列の間に配置される。望ましい実施例では、タイルで構成されたアレイは、１６×１９２画素アレイ、即ち各列に１６画素の１９２列、を与えるために４チップ×２４チップから構成される。この約３０７２画素を有する典型的な実施例では、画素の補正のために約３３００００００カウントが用いられ、これは画素当たり約１１０００カウントに対応する。
【００２９】
どの画素が「死んだ」画素であるかを判定するとき、各画素によって記録されたカウントの数が計数される。記録された放射線事象の数が或る予め選択された閾値に達しないとき、その画素は欠陥があるもの、即ち、「死んだ」ものと考えられる。例えば、閾値は、予想されるカウントの数のいくらかの割合でありえ、即ち、予想されるカウントの数の約１０乃至５０％の範囲内である。画素当たりに１１０００カウントが予想される上述の例では、望ましいスクリーニング閾値は約２０００の記録された事象であり、このスクリーニング閾値を下回る場合は画素は死んでいると考えられる。閾値のカウント数に達しない画素のアドレスは、メモリ４８にログ記録又は格納され、死んだ画素はターンオフされる。これは、多くの方法によってなされうる。望ましい実施例では、不良画素は、例えば利得補正テーブル５８中にゼロの利得補正係数を格納することによって除外される。不良画素を除去する他の方法もまた考えられる。例えば、画素は、例えば無効とすること又は不良画素をフロントエンド電子部から切り離すことによって電子的にターンオフされうる。また、識別された不良画素は、データ捕捉及び処理中の任意の後の段階において、例えば画像中の事象を終わらせるときにこれらの画素の寄与を無視することによって除外されうる。
【００３０】
少なくとも閾値の数のカウントを記録する各画素に対しては、スペクトルを発生するために、例えばマルチチャネル分析器及びパルス高さ分析器を用いて、画素及びエネルギーに従ってカウントがソートされる。スペクトルは、予め指定されたエネルギー分解能の度合いについてスペクトル分析回路５０によって調べられる。大部分の画素は、図５に示すように良いエネルギー分解能を示す。しかしながら、幾つかの画素は１つの又ははっきりしたピークを示さず、低いエネルギー分解能性質を示す画素は、やはり本発明によりターンオフされるか捨てられる。低いエネルギー分解能を有し、本発明により捨てられる典型的な画素のスペクトルを、図６乃至図９に示す。選択されたエネルギー分解能を欠く画素に対応する画素アドレスは、同様にテーブル又はデータベース４８にログ記録され、上述のように無効とされる。
【００３１】
死んだ又は低いエネルギーの画素（ここでは集合的に「不良」又は「欠陥のある」画素と称する）は使用されないため、これらは更なる補正を受けない。良い画素は、画素毎の補正スキームを用いて正規化される。事象が生じていないときオフセット補正回路により各画素に対して基準線オフセット補正値が決定され、画素に特定の値はルックアップテーブル又は他の記憶装置５４に格納される。また、利得補正回路５６を用いて各画素に対して利得補正係数も計算され、画素に特定的な利得補正係数はルックアップテーブル又は他の記憶装置５８に格納される。動作上、テーブル５４からの対応するオフセット補正値はチャネル出力信号から差し引かれ、結果として得られる差に、テーブル５８からの画素毎に適した利得補正係数が掛け合わされる。
【００３２】
スペクトルが正規化された後、エネルギー窓は、放射線源のエネルギー特性を有する光子を弁別するため、例えば散乱又はノイズ等を除外するため、正規化されたスペクトルに基づいて決められる。望ましくは、窓は光電ピークに対して予め指定されたエネルギー規準に従って決められる。特に望ましい実施例では、エネルギー窓は、光電ピークを略中心とする約１０乃至１５％の、最も望ましくは約１０％のエネルギー幅を指定することによって決められる。
【００３３】
望ましくは、画素補正較正は、多数の放射線源に対して行われ、即ち撮像に使用されるべき各放射線源に対して多数の画素補正値及びエネルギー窓定義が格納される。後の検査のために使用される放射線源に適しているように適当な値が呼び出されうる。或いは、固体システムの線形性により、１つの較正が、或る範囲のエネルギー窓に対して使用されうる。本発明は、複数の放射線トレーサ及び複数のエネルギー窓が使用される検査に特によく適している。本発明により達成可能なエネルギー分解能は、従来の核カメラによっては弁別できないエネルギーを有する複数の放射性核種を一緒に用いることを可能とする。
【００３４】
画素補正較正が完了した後、列の感度又は均一性に対するフラッド較正捕捉が行われる。この列毎の較正は、画素補正の後に行われる。即ち、欠陥のある画素がターンオフされるか、それらの寄与が他の方法で無視され、画素出力はオフセット及び利得補正係数を用いて正規化され、放射線事象は定義されたエネルギー窓を用いてスクリーニングされる。
【００３５】
検出器アレイ１８は、放射能フラット線源からの統計的にかなりの数の光子に曝され、光子の数は一回の較正から次の較正への一貫性を確実とするのに十分な数である。望ましくは、光子の数は、±１％又はそれよりも良い変化を与える数である。例えば、約３０７２画素を有する上述の典型的な実施例では、列均一性較正捕捉における光子の数は約２３００００００であり、即ち、画素毎に約７５００光子であり、１６セグメント列毎に約１２００００光子に対応する。
【００３６】
列感度較正補正中、画素事象は電子部４２によって読み出され、画素補正プロセッサ４４によって、即ち格納されたオフセット及び利得補正値を用いて補正される。事象分析器６２は、定義されたエネルギー窓内に入る放射線事象を検出し、カウンタ６４は有効な光子事象を列毎に合計する。列のカウントは、バッファ、アーカイブ、又は他のメモリ７０中に格納される。
【００３７】
フラッド補正回路６６は、数を列毎のカウントの公称の数、即ち較正に用いられる光子の数に基づいて予想されるカウントの数と比較し、各列に対する重み係数を計算する。重み係数は、各列を公称値へスケーリングし、メモリ６８に格納される。例えば、列中のカウントの数が公称値よりも１０％少ないカウントを有する場合、その列に対するカウントの数を１０％増加させる重み係数が用いられる。逆に、公称のカウントの数よりも大きいものが、例えば欠陥のある画素を有さない及び／又は１つ又はそれ以上の余分に敏感な画素を有する列といった列に対して記録されることがある。従って、カウントの数を公称値まで減少させる各列に対するスケーリングファクタは、メモリ６８中に格納される。このようにして、均一性補正は、良い画素間の感度の差によって生ずる不均一性に加えて、除外された欠陥のある画素に対する補償を行う。
【００３８】
望ましい実施例では、各列に対するカウントの数は、公称のカウント数の一定の予め選択された逸脱の範囲内であることを確実とするために更に調べられる。望ましい最大の列の感度の逸脱は、公称のカウント数の約１２％であり、公称値の約１２％以外の値が使用されうるが、画質は、より小さいカウントの逸脱と共に改善し、より大きいカウントの逸脱と共に低下する。有利には、アレイは再配置されうる４×８画素のタイルから形成されるため、許可範囲外の感度を有する列があった場合に死んだ画素を列の間により均一に分布させるようタイルは再配置される。例えば、特定の列が、カウント感度を予め選択された感度逸脱範囲（例えば公称値の１２％）を超える点まで減少させるほど多くの死んだ画素を有する場合、タイルは、その列中の死んだ画素の数を減少させるためにアレイ中で再配置されうる。再配置は、多くの方法で行われうる。例えば、除外される画素を列全体を通じてより均一に分布させるための再配置は、例えば再分配を行うためのコンピュータプロセスを用いて、又は不良画素位置の手動の検査により、不良画素の位置に基づいて決定されうる。更なる実施例では、フラッド較正事象は画素に従ってソートされ、様々な列の間の感度の不均一性を最適化する画素タイル再配置が計算される。
【００３９】
本発明について、画素毎の補正及び列感度捕捉が行われる望ましい実施例を参照して説明したが、他の実施例では、上述のように、画素補正係数を発生するため及びエネルギー窓を定めるために、１回のフラッド捕捉が行われる。次に、感度補正係数は、画素補正データを再分析することによって決定される。データは画素を正規化するよう補正され、データは定義されたエネルギー窓を用いてスクリーニングされる。
【００４０】
画素補正係数、エネルギー窓定義、及び列感度補正係数が決定された後、これらは対象を撮像するときの後の使用のために格納される。上述の較正技術をまとめたフローチャートを図４に示す。
【００４１】
撮像動作モードでは、撮像されるべき対象１０に放射性核種が注入され、撮像領域の３次元ビューを再構成するために対象１０の周りからの多数の面積分ビューが捕捉される。画素信号は、読み出し電子部４２によって捕捉され、画素補正機能４４によりオフセット及び利得について補正される。事象分析器６２は、有効な事象、即ち定義されたエネルギー窓内の事象を検出する。事象分析器はまた、デュアル又はマルチプルエネルギー調査でエネルギーにより事象をソートする。プロセッサ６４は、列ごとに有効放射線事象をソートし、収集された列データはメモリ７０の中に格納される。回転可能なガントリ３２が対象の周りの異なる角度的な位置へ回転されると、異なる角度的な向きからの複数の投射画像が収集される。乗算機能７２は、列のカウントを列補正係数７４で乗算し、結果として得られる積は補正された列カウントとしてメモリ７４中に格納される。再構成プロセッサ７６は、体積画像メモリ７８への格納のためにメモリ７４からの補正されたデータを体積画像表現へ逆投影又は他の再構成法を行う。操作者の制御下で、画像プロセッサ８０は、体積画像表現の選択された部分を取り下げ、これらをビデオモニタ又は他の人間読み取り可能なディスプレイ装置８２上に表示するのに適した形へ変換する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による核撮像装置を示す図である。
【図２】画素補正プロセッサを詳細に示すブロック図である。
【図３】本発明による検出器アレイ及びコリメータ配置を示す斜視図である。
【図４】本発明の典型的な方法を示すフローチャートである。
【図５】良いエネルギー分解能を示すＣＺＴ検出器素子又は画素のエネルギースペクトルを示す図である。
【図６】あまり良くないエネルギー分解能を示すＣＺＴ画素のエネルギースペクトルであり、本発明によりターンオフされる画素の一般的な画素エネルギー応答に対して典型的なエネルギースペクトルを示す図である。
【図７】あまり良くないエネルギー分解能を示すＣＺＴ画素のエネルギースペクトルであり、本発明によりターンオフされる画素の一般的な画素エネルギー応答に対して典型的なエネルギースペクトルを示す図である。
【図８】あまり良くないエネルギー分解能を示すＣＺＴ画素のエネルギースペクトルであり、本発明によりターンオフされる画素の一般的な画素エネルギー応答に対して典型的なエネルギースペクトルを示す図である。
【図９】あまり良くないエネルギー分解能を示すＣＺＴ画素のエネルギースペクトルであり、本発明によりターンオフされる画素の一般的な画素エネルギー応答に対して典型的なエネルギースペクトルを示す図である。
【図１】
0004401166.tif 000002
【図２】
0004401166.tif 000003
【図３】
0004401166.tif 000004
【図４】
0004401166.tif 000005
【図５】
0004401166.tif 000006
【図６】
0004401166.tif 000007
【図７】
0004401166.tif 000008
【図８】
0004401166.tif 000009
【図９】
0004401166.tif 000010