(57)【要約】個々に回転可能な検出器モジュールおよび／または個々に移動可能な検出器モジュールを備える、陽電子放射断層撮影カメラについてのシステムおよび方法が記載される。別の装置は、複数の個々に移動可能なシールド部分を備える放射線シールドを備える。サンプルの放射画像を作製しながら、サンプルの放射画像を作製し、このサンプルの透過画像を作製する工程；次いで、この透過画像を用いてこの放射画像を修正する工程を包含する方法が提供される。
2004533607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の個々に移動可能な検出器モジュールを含む検出器リングを備える、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、ここで、Ｈ／ＤＳが、Ｗ／ＤＬにほぼ等しく、ここで、Ｈが、検出ファセット短寸法であり、Ｗが、検出長ファセット寸法であり、ＤＳが、小モード検出器リング寸法であり、そしてＤＬが、大モード検出リング寸法である、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、ここで、前記検出器リングが、主軸を規定し、そして前記複数の個々の移動可能な検出器モジュールが、以下：
第１モジュール軸の周りで回転可能な、第１回転可能検出器モジュール；および
第２モジュール軸の周りで検出可能な、第２回転可能検出器モジュール、を備える、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、ここで、前記第１モジュール軸が、前記主軸に対して実質的に垂直であり、そして前記第２モジュール軸が、該主軸に対して実質的に垂直である、装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置であって、ここで、
前記第１回転可能検出器モジュールが、第１検出器大モード位置と第１検出器小モード位置との間に再位置付け可能であり、ここで、第１検出ファセット長寸法が、前記主軸に対して実質的に垂直であり、そしてここで、前記第１検出ファセット長寸法が、該主軸に対して実質的に平行であり、そして
前記第２回転可能検出器モジュールが、第２検出器大モード位置と第２検出器小モード位置との間に再位置付け可能であり、ここで、第２検出ファセット長寸法が、該主軸に対して実質的に垂直であり、そしてここで、前記第２検出ファセット長寸法が、該主軸に対して実質的に平行である、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器大モード位置にあり、そして前記第２回転可能検出器モジュールが前記第２検出器大モード位置にある場合、該第１回転可能検出器モジュールと該第２回転可能検出器モジュールとの間に実質的隙間がない、装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器小モード位置にあり、そして前記第２回転可能検出器モジュールが前記小モード位置にある場合、該第１回転可能検出器モジュールと該第２回転可能検出器モジュールとの間に実質的隙間がない、装置。
【請求項８】
請求項５に記載の装置であって、ここで、ｉ）前記第１回転可能検出器モジュールが、前記第１検出器大モード位置と前記第１検出器小モード位置との間で連続的に回転可能であり、そしてｉｉ）前記第２回転可能検出器モジュールが、前記第２検出器大モード位置と前記第２検出器小モード位置との間で連続的に回転可能である、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、ｉ）前記第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器小モード位置と前記第１検出器大モード位置との間に位置付けられる場合、およびｉｉ）前記第２回転可能検出器モジュールが、前記第２検出器小モード位置と前記第２検出器大モード位置との間に位置付けられる場合、該第１回転可能検出器モジュールと該第２回転可能検出器モジュールとの間に隙間がある、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールが、該第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器小モード位置と前記第１検出器大モード位置との間で回転する時間の間の少なくとも一部の間、前記主軸から第１回転可能検出器待機位置に半径方向に引かれる、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、ここで、前記第２回転可能検出器モジュールが、該第２回転可能検出器モジュールが前記第２検出器小モード位置と前記第２検出器大モード位置との間で回転する時間の間の少なくとも一部の間、前記主軸から第２回転可能検出器待機位置に半径方向に引かれる、装置。
【請求項１２】
請求項３に記載の装置であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールおよび前記第２回転可能検出器モジュールの両方が、前記検出器リングの主軸に関して、半径方向に置換可能である、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールおよび前記第２回転可能検出器モジュールの両方の半径方向の置換が、前記第１回転可能検出器および該第２回転可能検出器の両方の個々の回転と同時に生じ得る、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置であって、前記検出器リングに連結される、複数の個々の移動可能な検出器リングシールド部分をさらに備える、装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の装置であって、ここで、ｉ）前記検出器リングが、主軸を規定し、ｉｉ）前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの第１サブセットが、該第１サブセットの検出ファセット長寸法が該主軸に実質的に平行である小モード位置に位置付けられ得、そしてｉｉｉ）該複数の個々の移動可能検出器モジュールの第２サブセットが、該第２サブセットの検出ファセット長寸法が該主軸に実質的に垂直である大モード位置に位置付けられ得る、装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置であって、ここで、ｉ）前記検出器リングが、主軸を規定し、ｉｉ）前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの第１サブセットが、サブ小モード位置に位置付けられ得、そしてｉｉｉ）前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの第２サブセットが、待機位置に位置付けられ得、該第２サブセットが、該第１サブセットよりも、該主軸から遠くに配置される、装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置を使用する工程を包含する、陽電子放射断層撮影のための方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の装置を備える、陽電子放射断層撮影カメラ。
【請求項１９】
方法であって、以下：
複数の独立して移動可能な検出器モジュールのうちの少なくとも１つを移動する工程を包含する、検出器リングを変換する工程、を包含する、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、ここで、Ｈ／ＤＳが、Ｗ／ＤＬにほぼ等しく、ここで、Ｈが、検出ファセット短寸法であり、Ｗが、検出ファセット長寸法であり、ＤＳが、小モード検出器リング寸法であり、そしてＤＬが、大モード検出リング寸法である、方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法であって、ここで、前記検出器リングが、主軸を規定し、そして変換する工程が、第１モジュール軸の周りで第１回転可能検出器モジュールを回転させる工程、および第２モジュール軸の周りで第２回転可能検出器モジュールを回転させる工程を包含する、方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、ここで、前記第１モジュール軸が、前記主軸に対して実質的に垂直であり、そして前記第２モジュール軸が、前記主軸に対して実質的に垂直である、方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、ここで、変換する工程が、以下：
前記第１回転可能検出器モジュールを、第１検出器大モード位置と第１検出器小モード位置との間で回転させる工程であって、ここで、第１検出ファセット長寸法が、前記主軸に対して実質的に垂直であり、そしてここで、前記第１検出ファセット長寸法が、該主軸に対して実質的に平行である、工程；および
前記第２回転可能検出器モジュールを、第２検出器大モード位置と第２検出器小モード位置との間で回転させる工程であって、ここで、第２検出ファセット長寸法が、前記主軸に対して実質的に垂直であり、そしてここで、前記第２検出ファセット長寸法が、該主軸に対して実質的に平行である、工程、を包含する、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器大モード位置にあり、そして前記第２回転可能検出器モジュールが前記第２検出器大モード位置にある場合、該第１回転可能検出器モジュールと該第２回転可能検出器モジュールとの間に実質的隙間がない、方法。
【請求項２５】
請求項２３に記載の方法であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器小モード位置にあり、そして前記第２回転可能検出器モジュールが前記小モード位置にある場合、該第１回転可能検出器モジュールと該第２回転可能検出器モジュールとの間に実質的隙間がない、方法。
【請求項２６】
請求項２３に記載の方法であって、ここで、ｉ）前記第１回転可能検出器モジュールが、前記第１検出器大モード位置と前記第１検出器小モード位置との間で連続的に回転可能であり、そしてｉｉ）前記第２回転可能検出器モジュールが、前記第２検出器大モード位置と前記第２検出器小モード位置との間で連続的に回転可能である、方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、ここで、ｉ）前記第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器小モード位置と前記第１検出器大モード位置との間に位置付けられる場合、およびｉｉ）前記第２回転可能検出器モジュールが、前記第２検出器小モジュールと前記第２検出器大モード位置との間に位置付けられる場合、該第１回転可能検出器モジュールと該第２回転可能検出器モジュールとの間に隙間がある、方法。
【請求項２８】
請求項２１に記載の方法であって、ここで、前記主軸に関して前記第１回転可能検出器モジュールを半径方向に置換する工程、および該主軸に関して前記第２回転可能検出器モジュールを半径方向に置換する工程をさらに包含する、方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールが、該第１回転可能検出器モジュールが前記第１検出器小モード位置と前記第１検出器大モード位置との間で回転する時間の間の少なくとも一部の間、前記主軸から第１回転可能検出器待機位置に半径方向に引かれる、方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、ここで、前記第２回転可能検出器モジュールが、該第２回転可能検出器モジュールが前記第２検出器小モード位置と前記第２検出器大モード位置との間で回転する時間の間の少なくとも一部の間、前記主軸から第２回転可能検出器待機位置に半径方向に引かれる、方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の方法であって、ここで、前記第１回転可能検出器モジュールおよび前記第２回転可能検出器モジュールの両方の半径方向の置換が、前記第１回転可能検出器および該第２回転可能検出器の両方の個々の回転と同時に生じ得る、方法。
【請求項３２】
請求項１９に記載の方法であって、前記検出器リングに連結される、複数の個々の移動可能な検出器リングシールド部分の少なくとも１つを移動させる工程をさらに包含する、方法。
【請求項３３】
請求項２１に記載の方法であって、ここで、前記検出器リングが、主軸を規定し、そして、ｉ）第１サブセットの検出ファセット長寸法が該主軸に実質的に平行である小モード位置において、前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの該第１サブセット、およびｉｉ）第２サブセットの検出ファセット長寸法が該主軸に実質的に垂直である大モード位置において、前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの該第２サブセットを位置付ける工程をさらに包含する、方法。
【請求項３４】
請求項２１に記載の方法であって、ここで、前記検出器リングが、主軸を規定し、そして、ｉ）サブ小モード位置において、前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの第１サブセット、およびｉｉ）待機位置において前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの第２サブセットを位置付ける工程をさらに包含し、該第２サブセットが、該第１サブセットよりも、該主軸から遠くに配置される、方法。
【請求項３５】
請求項１９に記載の方法を実行するための、装置。
【請求項３６】
請求項１８に記載の方法を実行するためのプログラムを含む、電子媒体。
【請求項３７】
請求項１９に記載の方法を実行するために翻訳可能なコンピュータまたは機械読み取り可能なプログラム要素を含む、コンピュータプログラム。
【請求項３８】
請求項１９に記載の方法であって、サンプルを画像化する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３９】
請求項３８に記載の方法によって作製される画像を含む、データファイル。
【請求項４０】
コンピュータプログラムであって、該プログラムがコンピュータ上で実行される場合、複数の独立した移動可能な検出器モジュールのうちの少なくとも１つを移動させる工程を包含する、検出器リングを変換する工程を実行するために適合されたコンピュータプログラム手段を含む、コンピュータプログラム。
【請求項４１】
請求項４０に記載のコンピュータプログラムであって、ここで、Ｈ／ＤＳが、Ｗ／ＤＬにほぼ等しく、ここで、Ｈが、検出ファセット短寸法であり、Ｗが、検出長寸法であり、ＤＳが、小モード検出器リング寸法であり、そしてＤＬが、大モード検出リング寸法である、コンピュータプログラム。
【請求項４２】
コンピュータ読み取り可能な媒体に埋め込まれた、請求項４０に記載のコンピュータプログラム。
【請求項４３】
複数の個々の移動可能なシールド部分を含む放射線シールドを備える、装置。
【請求項４４】
請求項４３に記載の装置であって、ここで、前記放射線シールドが、陽電子放射断層撮影検出器リング側面シールドを備える、装置。
【請求項４５】
請求項４３に記載の装置であって、ここで、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが、前記放射線シールドによって規定される主要平面に実質的に平行な軸の周りで可逆的に旋回可能である、装置。
【請求項４６】
請求項４５に記載の装置であって、ここで、前記放射線シールドが、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが連結される、固定シールド部分を備える、装置。
【請求項４７】
請求項４６に記載の装置であって、ここで、前記固定シールドセグメントが、前記複数の個々の移動可能なシールド部分の少なくとも１つの形状に実質的に一致する裏打ち部分を備える、装置。
【請求項４８】
請求項４５に記載の装置であって、ここで、前記放射線シールドが、前記複数の個々の移動可能なシールド部分の少なくとも１つが連結される、移動可能なシールド部分を備える、装置。
【請求項４９】
請求項４８に記載の装置であって、ここで、前記移動可能なシールドセグメントが、前記複数の個々の移動可能なシールド部分の少なくとも１つ形状に実質的に一致する裏打ち部分を備える、装置。
【請求項５０】
請求項４３に記載の装置であって、ここで、前記複数の個々に移動可能なシールドのうちの少なくとも１つが、前記放射線シールドによって規定される主要平面に実質的に平行な方向に沿って、可逆的にスライド可能である、装置。
【請求項５１】
請求項５０に記載の装置であって、ここで、前記放射線シールドが、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが連結される固定シールド部分を備える、装置。
【請求項５２】
請求項５１に記載の装置であって、ここで、前記固定シールドセグメントが、前記複数の個々に移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つの形状に実質的に一致する裏打ち部分を備える、装置。
【請求項５３】
請求項５０に記載の装置であって、ここで、前記放射線シールドが、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが連結される移動可能シールド部分を備える、装置。
【請求項５４】
請求項５３に記載の装置であって、ここで、前記移動可能シールドセグメントが、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つの形状に実質的に一致する裏打ち部分を備える、装置。
【請求項５５】
請求項４３に記載の装置であって、ここで、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが、コンピュータプログラムによって伝達される信号に基づいて移動する、装置。
【請求項５６】
請求項４３に記載の装置であって、ここで、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが、手動によって可逆的に再配向され得る、装置。
【請求項５７】
請求項４３に記載の装置であって、前記放射線シールドに連結される陽電子放射断層撮影検出器リングをさらに備える、装置。
【請求項５８】
請求項５７に記載の装置であって、ここで、Ｈ／ＤＳが、Ｗ／ＤＬにほぼ等しく、ここで、Ｈが、検出ファセット短寸法であり、Ｗが、検出ファセット長寸法であり、ＤＳが、小モード検出器リング寸法であり、そしてＤＬが、大モード検出リング寸法である、装置。
【請求項５９】
請求項５７に記載の装置であって、前記陽電子放射断層撮影検出器リングに連結される別の放射線シールドをさらに備える、装置。
【請求項６０】
請求項４３に記載の装置を利用する工程を包含する、放射線を遮蔽するための方法。
【請求項６１】
請求項４３に記載の装置を備える、陽電子放射断層撮影カメラ。
【請求項６２】
方法であって、以下の工程：
複数の独立して移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つを移動する工程を包含する、陽電子放射断層撮影放射線シールドを再構成する工程を包含する、方法。
【請求項６３】
請求項６２に記載の方法であって、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが、連結される移動可能シールド部分を移動させる工程をさらに包含する、方法。
【請求項６４】
請求項６２に記載の方法であって、ここで、移動させる工程が、前記放射線シールドによって規定される主要平面に実質的に平行な軸の周りで、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つを旋回する工程を包含する、方法。
【請求項６５】
請求項６４に記載の方法であって、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが連結される移動可能なシールド部分を移動させる工程をさらに包含する、方法。
【請求項６６】
請求項６２に記載の方法であって、ここで、移動させる工程が、前記放射線シールドによって規定される主要平面に実質的に平行な方向に沿って、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つをスライドさせる工程を包含する、方法。
【請求項６７】
請求項６６に記載の方法であって、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが連結される移動可能なシールド部分を移動させる工程をさらに包含する、方法。
【請求項６８】
請求項６２に記載の方法であって、前記複数の個々の移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つが、コンピュータプログラムによって伝達される信号に基づいて移動する、方法。
【請求項６９】
請求項６２に記載の方法であって、複数の個々に移動可能な検出器モジュールのうちの少なくとも１つを移動させる工程をさらに包含する、方法。
【請求項７０】
請求項６９に記載の方法であって、ここで、Ｈ／ＤＳが、Ｗ／ＤＬにほぼ等しく、ここで、Ｈが、検出ファセット短寸法であり、Ｗが、検出ファセット長寸法であり、ＤＳが、小モード検出器リング寸法であり、そしてＤＬが、大モード検出リング寸法である、方法。
【請求項７１】
請求項６２に記載の方法を実行するための装置。
【請求項７２】
請求項５０に記載の方法を実行するためのプログラムを含む、電子媒体。
【請求項７３】
請求項６２に記載の方法を実行するために翻訳可能なコンピュータまたは機械読み取り可能なプログラム要素を含む、コンピュータプログラム。
【請求項７４】
請求項６２に記載の方法であって、サンプルを画像化する工程をさらに包含する、方法。
【請求項７５】
請求項７４に記載の方法によって作製される画像を含む、データファイル。
【請求項７６】
コンピュータプログラムであって、該プログラムがコンピュータ上で実行される場合、複数の独立した移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つを移動させる工程を包含する、放射線シールドを再構成する工程を実行するために適合されたコンピュータプログラム手段を含む、コンピュータプログラム。
【請求項７７】
コンピュータ読み取り可能な媒体に埋め込まれた、請求項７６に記載のコンピュータプログラム。
【請求項７８】
方法であって、以下の工程：
サンプルの放射画像を作製する工程；
該サンプルの放射画像を作製しながら、該サンプルの透過画像を作製する工程；次いで、
該透過画像を用いて該放射画像を修正する工程、
を包含する、方法。
【請求項７９】
請求項７８に記載の方法であって、ここで、前記放射画像が陽電子放射画像を含み、そして前記透過画像が陽電子透過画像を含む、方法。
【請求項８０】
請求項７９に記載の方法であって、前記陽電子放射画像および前記陽電子透過画像を作製する前に、ｉ）第１サブセットの検出ファセット長寸法が検出器リングの主軸に実質的に平行である小モード位置における、前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの該第１サブセット、およびｉｉ）第２サブセットの検出ファセット長寸法が該主軸に実質的に垂直である大モード位置における、前記複数の個々の移動可能検出器モジュールの該第２サブセット、を位置付ける工程をさらに包含する、方法。
【請求項８１】
請求項７８に記載の方法を実行するための、装置。
【請求項８２】
請求項７３に記載の方法を実行するためのプログラムを含む、電子媒体。
【請求項８３】
請求項７８に記載の方法を実行するために翻訳可能なコンピュータまたは機械読み取り可能なプログラム要素を含む、コンピュータプログラム。
【請求項８４】
請求項７８に記載の方法によって作製される画像を含む、データファイル。
【請求項８５】
コンピュータプログラムであって、サンプルの放射画像を作製する工程；該サンプルの該放射画像を作製しながら、該サンプルの透過画像を作製する工程；次いで、該プログラムがコンピュータ上で実行される場合、該透過画像を用いて該放射画像を修正する工程、を実行するために適合されたコンピュータプログラム手段を含む、コンピュータプログラム。
【請求項８６】
コンピュータ読み取り可能な媒体に埋め込まれた、請求項８５に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００１年１月１６日に出願され、同時係属中の米国仮特許出願番号６０／２６２，００９号（現在、係属中）に関連し、この仮出願から３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）および／または３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．１２０に基づいて、優先権を主張する。これらの全内容は、本明細書によって全ての目的のために参考として明確に援用されている。
【０００２】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、一般に、医学的および／または生物医学的な研究用画像形成の分野に関する。より詳細には、本発明の好ましい実施形態は、個々に回転可能な検出器モジュールおよび／または移動可能なシールド部分を備える陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）用のカメラに関する。従って、本発明は、変換式（ｃｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ）と呼ばれ得る型のＰＥＴカメラに関する。
【背景技術】
【０００３】
（２．関連技術の議論）
陽電子放射断層撮影法（しばしば、ＰＥＴとも呼ばれる）は、当業者に公知である。例えば、従来のＰＥＴカメラは、代表的に、多数の検出器モジュールを有する検出器リングを備える。
【０００４】
この技術に関する問題点は、画像処理される代表的なＰＥＴサンプルが、広範な種々のサイズであるということであった。ヒト患者に関して、全身スキャンは、頭部スキャンまたは胸部スキャンよりもより大きなサンプリングスペースを必要とする。より大きなサンプリングスペースは、検出器リング、および大きな半径の検出ノイズシールドを必要とする。ＰＥＴカメラの主な用途は、腫瘍の局在化の目的のために全身を画像処理するための用途である。逆に、頭部または胸部によって規定される、より小さなサンプリングスペースは、より小さな検出器リング内に収容され得る。さらに、生物医学的な研究用画像形成は、一般に、比較的小さな半径の検出器リングを用いて実施され得る。より小さな実験用動物（例えば、マウス）は、比較的小さな半径の検出器リングを用いて画像処理され得る。
【０００５】
多くのサンプルは、小さな検出器リングで画像処理され得るが、臨床的に有用な器具は、最も大きなサンプル（例えば、肥満患者の全身）を収容するために、大きな半径の検出器リングを提供するべきである。他方、小さなサンプルを画像処理する場合、大きな半径を有する検出器リングによって検出されるシグナルのレベルが、このサンプルと検出器リングとの間の増加した距離に起因して、より小さくなり、このデータにおけるノイズのレベルが、このノイズシールドの大きな半径に起因してより高くなり得る。大きな半径のシールドは、散乱した放射線のノイズを受信するために、検出器をより幅広く開口させる。従って、必要とされることは、広範な種々のサイズのサンプルが、可変の半径を有する検出器リングによって画像処理され得るアプローチである。
【０００６】
検出器リングの半径を変えるために使用される１つの技術は、検出器リングを半径方向に再配置可能な複数の検出器モジュールに細分することである（１〜３）。この技術の制限は、より大きなサンプルに適用するために検出器リングの半径の増加により、間隙が、このリングを構成する個々の検出器モジュール間で広がるということである。最適の画像処理は、完全占有済み検出器リングを用いて実施される。この設計は、小さな被験体について密集してパックされたリングを形成する一方で、大きなサンプルについて間隙を有するリングを形成する。この設計は、小さなサンプル用に最適であるが、大きなサンプル用には最適ではなく；この検出間隙は、検出器の感度を下げ、そしてこの検出間隔は、画像のアーティファクトを引き起こす。大きな間隙は、全体として、検出器リングのマクロ的な回転を必要とし、これによって完全な画像処理に必要とされる時間を増加させる。従って、さらに必要とされることは、検出器間で間隙を生じないか、または最小量の間隙のみを生じるように、検出器リングの半径を変化させ得るアプローチである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この技術に関する別の問題点は、サンプルの塊が、多くの放射された放射線を吸収するということである。従って、例えば、患者中の放射線同位体の放射画像は、制御された放射線供給源（この供給源は、代表的にサンプルの外側に配置される）の透過画像（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｉｍａｇｅ）からのデータを用いて補正されなければならない。次いで、透過画像を使用して、放射画像を補正する。この透過画像を得るために必要なことは、１つのサンプルを処理するために必要とされる総時間量を増加させることである。したがって、さらに必要とされることは、放射画像処理および透過画像処理の両方を同時に実施し得るアプローチである。
【０００８】
これまで、種々の検出器リング半径の要件、検出器リング内の間隙の回避および／または最小化の要件、ならびに上記の放射画像処理および透過画像処理の同時画像処理の要件は、十分に満たされていなかった。必要とされることは、画像処理の状況に依存して、これらの必要性に取り組む解決策である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の要旨）
本発明の最終目的は、先行技術の場合において、十分に満たされなかった、種々の検出器リング半径の要件、検出器リング内の間隙の回避および／または最小化の要件、種々の検出器リングを対応する種々の検出シールドを用いて保護することの要件、いくつかの状況においてカメラの軸範囲を増加させる要件、ならびに放射画像処理および透過画像処理の同時画像処理の要件を満たすことである。
【００１０】
本発明の１つの実施形態は、複数の個々に移動可能な検出器モジュールを備える検出器リングを含む、装置に基づく。本発明の別の実施形態は、検出器リングを変換する工程を包含する方法に基づき、この工程は、複数の個々に移動可能な検出器モジュールのうちの少なくとも１つを移動させることを含む。本発明の別の実施形態は、検出器リングを変換する工程を実施するように適合されたコンピュータプログラム手段を含むコンピュータプログラムに基づき、この工程は、このプログラムがコンピュータ上で実行される場合に、複数の個々に移動可能な検出器モジュールのうちの少なくとも１つを移動させることを含む。本発明の別の実施形態は、複数の個々に移動可能なシールド部分を含む放射線シールドを備える装置に基づく。本発明の別の実施形態は、放射線シールドを再構成する工程を包含する方法に基づき、この工程は、複数の個々に移動可能なシールド部分のうち少なくとも１つを移動させることを含む。本発明の別の実施形態は、放射線シールドを再構成する工程を実施するように適合されたコンピュータプログラム手段を含むコンピュータプログラムに基づき、この工程は、このプログラムがコンピュータ上で実行される場合に、複数の個々に移動可能なシールド部分のうちの少なくとも１つを移動させることを含む。本発明の別の実施形態は、サンプルの放射画像を作製する工程；このサンプルの放射画像を作製する間に、このサンプルの透過画像を作製する工程；次いで、この透過画像を用いて放射画像を補正する工程を包含する、方法に基づく。
【００１１】
本発明のこれらの局面および他の局面は、以下の説明および添付の図面を組み合わせて考慮される場合、よりよく評価および理解される。しかし、本発明の好ましい実施形態およびその複数の詳細な説明を示す際に、以下の説明は、例示の目的によって提供されるのであって、限定する目的ではないことが理解されるべきである。多くの変化および改変は、本発明の精神から逸脱することなく、本発明の範囲内でなされ得、そして本発明は、全てこのような改変を含む。
【００１２】
本発明を構成する利点および特徴、ならびに本発明により提供されるモデル系の構成要素および操作の明確な概念は、添付され、本発明の一部を形成する図面に例示される例示的な、従って非制限的な実施形態を参照することによって、より容易に明らかとなる。ここで同様の参照番号は、同一の要素を示す（同様の参照番号が、１つ以上の図面に出てくる場合）。この図面に例示される特徴は、必ずしも、一定の比率に拡大して描かれる必要性はないことに注意のこと。
【００１３】
（好ましい実施形態の説明）
本発明ならびにその種々の特徴および利点の詳細は、添付の図面において例示される非制限的な実施形態および以下の記載において説明される非制限的な実施形態を参照して、より十分に説明される。周知の成分および処理技術の説明は、詳細な本発明を不必要に不明瞭にしないように省略される。
【００１４】
本出願において、いくつかの刊行物が、括弧内のアラビア数字から構成される上付き文字によって参照される。これらの刊行物および他の刊行物に関する完全な引用は、本明細書の最後の特許請求の範囲の直前、参考文献の見出し部の後に見出され得る。これらの全体において、これらの全ての刊行物の開示は、明確に、本発明の背景を示し、そして当該分野の状態を例示する目的のために本明細書中で参考として援用される。
【００１５】
以下に参照される米国特許は、これらが意図される目的のために満足のいく実施形態を開示する。米国特許第５，９９８，７９２号および同第５，８２５，０３１号の全内容は、明確に、全ての目的のために本明細書中で参考として援用されている。
【００１６】
本発明の内容は、医学的画像形成および／または生物医学的な研究を含み得る。本発明の内容は、陽電子放射断層撮影法を含み得る。
【００１７】
（個々に回転可能な検出器モジュール）
本発明は、トランスアキシャル寸法および軸寸法の両方における、変換可能な領域を有する陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）カメラにおいて具体化され得る。本明細書中で使用される場合、用語「変換可能な（ｃｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ）」とは、再構成可能（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）であるとして定義され得る。このようなＰＥＴカメラは、大きなトランスアキシャル視野（例えば、全身画像形成）を有する構成（モード）から、より小さなトランスアキシャル視野（例えば、脳／胸部／小さな動物）を有するが大きな軸方向視野を有する別の構成（モード）まで変換され得る。この変換は、全身（大きなトランスアキシャル領域）および脳／胸部／動物（小さなトランスアキシャル領域）の構成（モード）の両方のためのＰＥＴ画像処理を最適化し得る。
【００１８】
本発明は、医学的および生物医学的な研究用画像形成のために使用される、変換可能な陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）カメラにおいて具体化され得る。このようなＰＥＴカメラは、完全な（完全占有済み）検出器リングを備えた専用ＰＥＴカメラであり得る。
【００１９】
現在のＰＥＴ技術の別の問題は、画像の質が、検出される２つの事象（同時）の数によって制限されることであり、これはまた、検出器リングの軸幅に依存する。従って、可能であれば、画像の質をさらに改良するために、検出器リングの軸の範囲を増加させることが、非常に所望される。従来のＰＥＴ検出器リングは、画像の質をより制限する固定された軸範囲を有する。
【００２０】
図１Ａおよび１Ｂを参照すると、検出器モジュール１１０のセットは、２つの異なるモジュールで示される。このモード間の変換は、このモジュールを個々に９０°回転させ、そしてこのモジュールを半径方向にずらすことによって、達成され得る。検出器モジュール１１０のセットは、検出器リングを含み得る。
【００２１】
図１Ａを参照すると、大きなモードは、末端から末端のより長い直線寸法を有する、検出器モジュール１１０を配置することによって規定される。この配置は、より大きな内部直径を有する検出器モードを規定する。このモードは、全身モードと呼ばれ得る。
【００２２】
図１Ｂを参照すると、小さなモードは、末端から末端のより短い直線寸法を有する、検出器モジュール１１０を配置することによって規定される。この配置は、より小さな内径およびより大きな軸範囲を有する検出器モードを規定する。このモードは、脳、胸部および／または小動物モードと呼ばれる。
【００２３】
図１Ａおよび１Ｂを参照すると、このようなＰＥＴカメラは、大きな全身ＰＥＴカメラ（すなわち、この検出器リングは、最も大きな身体の断面に外接するに十分な大きさである）から、より小さな検出器リングを有する専用の脳／胸部ＰＥＴまで変換され得、より大きな軸範囲、およびより小さなサンプルに対してより近接することに起因して、画像の質を向上する。両方のモード（大きいモードおよび小さいモード）において、検出器リングは、検出器リングの間隙がほとんどないかまたは全くないことによって、完全に占有され得る。従って、本発明は、向上された質で、全身型サンプルとより小さな脳／胸部／小動物型サンプルの両方の最適な画像処理を容易にし得る。
【００２４】
図２Ａを参照すると、検出器リング２００は、複数の検出器モジュール２１０を備え得る。検出器モジュールの各々は、複数の検出器２２０を備え得る。所定の検出器モジュール２１０の検出器２２０は、検出ファセット２３０を備え得る。検出器リング２００は、検出器リング２００の中央を通過する主軸を規定し得、そして検出器リング２００によって規定される面に対して実質的に垂直である。
【００２５】
図２Ｂを参照すると、検出器モジュール２１０の各々が、９０°回転され得ることを理解することが重量である。この方法において、この検出器リングは、モード間で変換され得る。各検出器モジュール２１０の幅Ｗは、この検出器モジュールのより長い直線寸法を規定し得る。同様に、各検出器モジュール２１０の高さＨは、このモジュールのより短い直線寸法を規定し得る。図２Ａをもう一度参照すると、全身モードにおいて、検出器モジュール２１０は、末端から末端の長い直線寸法Ｗで配置される。
【００２６】
図２Ｃを参照すると、脳／胸部／小動物モードにおいて、検出器モジュール２１０は、末端から末端のより短い直線寸法Ｈで配置される。この検出器は、より小さなサンプルに近づけられる場合、画像の質を増強する、この検出器シグナルが、より高い。モジュールの長い側部Ｗが軸寸法である場合、小さなモードの軸範囲が増加され、このモードの画像の質をさらに向上する。図２Ｃの一本の矢印は、主軸に対して少なくとも実質的に平行である、軸方向に沿った容積型を表す。
【００２７】
図２Ａ〜２Ｃを参照すると、回転を妨げる隣接する検出器モジュールのコーナーによって生じる、幾何学的な回転による制約を克服するために、検出器モジュールが、検出器リングの中央に規定される、主軸から半径方向に引き戻されるのに必要である。このモジュールは、それらの小さなモード位置とそれらの大きなモード位置との間で回転される間に、少なくとも一部の時間の間に、待機位置まで引き戻されるのに必要である。検出器モジュールが、回転の間に互いに開けられるとすぐに、この検出器モジュールは、選択されたモードの半径まで半径方向に収束され始め得る。
【００２８】
１２個の部分または検出器は、図２Ａ〜２Ｃ（部分の数は、約３〜約２０までであり得る）に示される。当然、より多くの部分が存在し得る。各モジュールが、小さな検出器２２０の２次元行列であり得る（この行列は、１００〜１０００の検出器から構成され得る）。各検出器モジュール２１０は、図２Ｂに示されるように、個々に９０°回転され得、その結果、全身モードのモジュールにおける検出器のトランスアキシャル列が、脳／胸部／動物のモードにおいて、検出器の軸列となる。検出器モジュールの回転後に、このモジュールは、異なる直径の検出器リングを再構成するために半径方向に配置され得る。全身モードにおいて、モジュールの幅が、トランスアキシャル寸法において、「Ｗ」である場合、モジュールの高さは、「Ｈ」である。小さなモードの直径「ＤＳ」の大きなモードの直径「ＤＬ」に対する比が、ほぼ、以下であり得る：
ＤＳ／ＤＬ＝Ｈ／Ｗ
大きな直径および小さな直径は、第１に、ヒトのサイズの制約に基づいて規定され得るので、ＨとＷの比が、これによって規定される。モジュールの数「Ｂ」×「Ｗ」は、円形を作製する：
Ｗ×Ｂ＝πＤＬ          または
Ｂ＝（πＤＬ）／Ｗ。
同様に、              Ｂ＝（πＤＳ）／Ｗ。
【００２９】
より正確であるために、検出器リングが、多角形であり、そして完全な円ではない：
Ｂ＝１８０°／ｔａｎ−１（Ｈ／ＤＳ）      （１）
Ｂ＝１８０°／ｔａｎ−１（Ｗ／ＤＬ）      （２）。
全身モード（すなわち、「Ｈ」）のための軸方向視野（ＡＦＯＶ）はまた、決定因子である。なぜならば、これは、カメラにより、全身腫瘍の局在化（ＰＥＴの主な使用）のために、全身を通過する全検査時間を決定するからである。「Ｂ」が整数でなければならないので、以下のとおりである：
１８０°／ｔａｎ−１（Ｈ／ＤＳ）＝整数    （３）。
大きな直径（全身モード）の軸方向視野が９〜１２ｃｍ（Ｈ）である場合、小さな直径（ＤＳ）は、４０〜５０ｃｍであり、最適な検出器モジュールの数が、１２である。この大きな直径（全身モード）の軸方向視野が１４〜１７ｃｍ（Ｈ）であり、そして同一のＤＳを有する場合、検出器モジュールの最適な数は、８である。
【００３０】
大きなモードに関して、以下：
１８０°／ｔａｎ−１（Ｗ／ＤＬ）＝整数    （４）であるので、
この等式（３）および（４）中の整数は、この設計において等しい。
【００３１】
この２つの画像処理モードの検出直径（ＤＳ，ＤＬ）は、以下の関係による検出器モジュールの断面寸法（Ｈ，Ｗ）に関連し得る：
ＤＳ／ＤＬ＝Ｈ／Ｗ。
このカメラの２つの軸方向視野は、ＨとＷに等しい。
【００３２】
例えば、移動可能な検出器モジュールは、ピニオンによって半径方向に横切られるラックの末端に取り付けられ、そしてステッピングモーターを用いて個々に回転させる。あるいは、移動可能な検出器モジュールが、個々に手動により再配置され得る。当然、モジュールが搭載された検出器リング全体は、その主軸の回りで回転され得、そして／または直線的に再配置され得る。
【００３３】
検出器モジュールの数が、過剰に少ない場合、検出器リングは、準円形形状を失い、これによって分解能を損なう。一方、検出器モジュールの数が、過剰に多い場合、検出器リングは、過度に複雑にされ、そして増加した数の部品に起因して高価となる。検出器モジュールの数が、リングを形成するために３個ほど少なくあり得るが、検出器モジュールの好ましい数は、好ましくは、約４個〜約２０個、より好ましくは、約８個〜約１６個、最も好ましくは、約１２個である。
【００３４】
（個々に移動可能な遮蔽部分）
本発明はまた、放射線シールド、好ましくは、変換可能ＰＥＴカメラのための側面シールド設計に関する。検出器リング（検出器モジュールにより形成される）は、画像化される領域の外側の領域から放射される放射線をブロックするために、遮蔽されなければならない。迷放射線は、画質を低下させる。
【００３５】
図３を参照すると、検出器リング３００が、２つの側面シールド３２０の間に配置され得る。この検出器リング３００は、複数の検出器モジュール３１０を備え得る。この側面シールド３２０の各々は、複数のシールド部分から構成され得る。
【００３６】
検出器リングの形状は、大きな直径から小さな直径へと変換可能であり、側面シールドもまた変換可能であることが好ましい。この変換可能ＰＥＴ設計は、数百ポンドの重量の異なる側面シールドシステムを、操作モードが変えられる場合にいつも交換する必要がある場合、変換可能ＰＥＴ設計には、実用的な有意性がそれほどない。理想的には、この側面シールドは、検出器リングの直径（操作モード）に従い、目的の領域の外側からの放射線ノイズをより効果的にブロックする。
【００３７】
図４Ａを参照すると、ヒト患者４００が、検出器リング４２０内に示される。この検出器リング４２０は、大モードで示される。患者４００の頭および下半身からの放射線ノイズが、この検出器リング４２０に達する前に、一対の側面シールド４１０により遮断されることが、示される。
【００３８】
図４Ｂを参照すると、検出器リング４２０が、ヒト患者４００の頭部が試験される小モードで示される。独立して移動可能なシールド部分４３０は、側面シールド４１０の１つと連結される。この独立して移動可能なシールド部分４３０は、試験を受けていない患者の身体の部分からのさらなる放射線ノイズを遮断するように働く。大モードを再変換する際に、この独立して移動可能なシールド部分４３０が、再構成され得る（例えば、側面シールド４１０の内側に引き込まれる）。
【００３９】
変換可能側面シールドシステム（ＣＳＳＳ）は、遮蔽変化（例えば、多形性遮蔽）を容易にする。この変換可能側面シールドシステムは、本明細書中で記載されるような変換可能ＰＥＴカメラ、米国特許第５，８２５，０３１号で記載されるような他の変換可能ＰＥＴ設計、および従来のＰＥＴ（固定検出器リング）設計で使用され得る。これらの全ての場合において、この変換可能側面シールドシステムは、異なるサイズの物体を画像化する場合に、放射線ノイズを最適に下げ得る。このことは、検出器リングが調節可能でないかもしれない場合でさえ、当てはまる。
【００４０】
図５Ａを参照すると、本発明の代表的な実施形態が示され、ここで、側面シールド５１０は、１２個の独立して移動可能なシールド部分Ａ〜Ｌを備える。図５Ｂを参照すると、これらの独立して移動可能なシールド部分Ａ〜Ｌの各々が、ヒンジ留めされ、鏡収容位置Ａ’〜Ｌ’から延びることが理解され得る。図５Ｃを参照すると、補完的部分Ａ’〜Ｌ’の各々は、移動可能なシールド部分が検出器リングの主軸に向かって延びる場合でさえ、鏡補完部の遮蔽機能が残るように、裏打ち部分を備え得る。
【００４１】
このシールド部分は、例えば、ヒンジを備えそして液圧式ピストンで旋回されるベアリングに取り付けられ得る。あるいは、このシールド部分は、手動で再配置され得る。さらに、このシールド部分が取り付けられるヒンジは、次いで、旋回および／または直線的に再配置され得る。従って、シールド部分の複数のサブアセンブリーのうちの１つは、Ｚ型で組み合わされ、ここで、上２つの部分が旋回し、一方、下側の部分は、検出器リングの主軸に向かってまたはこの軸から離れて半径方向に横断する。
【００４２】
このシールド部分に使用される特定の材料は、γ放射の相互作用について、大きな断面積を有さなければならない。このシールド部分の放射線吸収材料が、鉛またはタングステンであることが好ましい。
【００４３】
しかし、遮蔽のために選択される特定の材料は、これが放射線遮蔽機能を提供する限り、本発明に必須ではない。通常、本発明を実施または使用する当業者は、コストおよび利用性の経済学、最終製品の推定される適用要件、ならびに製造プロセス全体の要求に基づいて、最良の市販の材料を選択する。
【００４４】
本発明はまた、制御装置からのシグナルを変換するデータ処理方法を利用して、検出器を変換し得、そして／または遮蔽を再構成し得る。例えば、本発明は、相互連結された別個のハードウェア要素を作動させるための状態変数の情報を得るための装置と組み合わされ得る。例えば、遮蔽の位置決めは、この遮蔽が、検出器モジュールが配置されるモードに適切な構成でない限り、ＰＥＴカメラの操作を妨げるように連結され得る。
【００４５】
本発明はまた、キット中に備えられ得る。このキットは、本発明を構成する要素のいくつかまたは全てを備え得る。このキットは、本発明を組込み得る現存のシステムを改良するための現場取付けキットであり得る。このキットは、本発明を実施するためのソフトウェア／ファームウェアおよび／またはハードウェアを備え得る。このキットはまた、本発明を実施するための、使用説明書を備え得る。キットのこれらの要素、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアおよび／または使用説明書は、本発明で使用されるものと同じものであり得る。
【００４６】
本明細書中で使用する場合、用語「約」は、所定の値に少なくとも近いと定義される（例えば、好ましくは、所定の値の１０％以内、より好ましくは、１％以内、最も好ましくは、０．１％以内）。本明細書中で使用する場合、用語「実質的に」は、所定の状態に少なくとも近づいていると定義される（例えば、好ましくは、所定の状態の１０％以内、より好ましくは、１％以内、最も好ましくは、０．１％以内）。本明細書中で使用する場合、用語「連結された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」は、接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）と定義されるが、直接的である必要も、機械的である必要もない。本明細書中で使用する場合、用語「備える」または「有する」は、含むと定義される。本明細書中で使用する場合、用語「展開する」は、設計し、構築し、輸送し、設置し、そして／または作動させると定義される。本明細書中で使用する場合、用語「手段」は、ある結果を達成するためのハードウェア、ファームウェアおよび／またはソフトウェアと定義される。本明細書中で使用する場合、用語「プログラム」または成句「コンピュータプログラム」は、コンピュータシステム上での実行のために設計された一連の指示と定義される。プログラムは、サブルーチン、ファンクション、手順、オブジェクト方法、オブジェクトインプリメンテーション、実行可能アプリケーション、アップレット（ａｐｐｌｅｔ）、セルブレット（ｓｅｒｖｌｅｔ）、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリー／ダイナミックロードライブラリー、ならびに／あるいは、コンピュータシステム上での実行のために設計された一連の指示を含み得る。
【実施例】
【００４７】
本発明の特定の実施形態は、重要ないくつかの詳細な種々の特徴を例示するのに役立つ、以下の非限定的な実施例によってさらに記載される。これらの実施例は、本発明が実施され得る様式の理解を容易にして、当業者が本発明をさらに実施し得るようにすることのみが意図される。従って、これらの実施例は、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【００４８】
（実施例１）
図６Ａを参照すると、１２個の検出器が、その間に間隔を有する大モードで配置される、本発明の代表的な実施形態が示される。この大モード構成において、独立して移動可能なシールド部分は、サンプル空間の直径が最大になるように収容される。
【００４９】
図６Ｂを参照すると、検出器モジュールは、９０°独立して回転され、そして検出器リングの主軸に向かって半径方向に横断し、小モード構成をとる。この構成において、１２個の独立して移動可能なシールド部分は、検出器リングの中心に向かってヒンジ留めされている。この独立して移動可能なシールド部分の側面は、互いに対になり、検出器リングの外側の点から検出器リングの内側の点まで検出器モジュールを横切る連続遮蔽を提供することが、理解され得る。
【００５０】
図５Ａ〜５Ｃおよび６Ａ〜６Ｂを参照すると、鉛または他のシールド材料の中実環状部の代わりに、環状部は旋回し得る規則的な台形部分Ａ、Ｂ、・・・Ｌを有する。変換可能カメラが、大きな全身モードである場合（ここで、検出器リングは、より大きな直径を有する）、側面シールドの台形部分は、位置Ａ’、Ｂ’、・・・Ｌ’にあり、その結果、完全な環状のシールドが形成されて、大きな直径の検出器を遮蔽する。このカメラが、より小さいモードにある場合、このシールドの台形部分は、旋回線に沿ってひっくり返り、より小さい中実環状部を形成して、より小さい直径の検出器リングを遮蔽する。各台形部分の角度「θ」は、円上の部分の数Ｎによって決定される（θ＝１８０°−３６０°／Ｎ）／２。各台形部分の高さは、大モードおよび小モードの両方の遮蔽開口部によって決定される。この設計は、Ｎ個の移動遮蔽部分を有する。
【００５１】
（実施例２）
図７Ａを参照すると、本発明の代表的な実施形態が示され、ここで１セットの１２個の検出器モジュールが、大モードで配置される。この実施形態の側面シールド７１０は、４個の静止シールド部分を備える。この側面シールドはまた、４個のスライドシールド部分Ｑ〜Ｔを備える。この側面シールドはまた、４個のヒンジ留めされたシールド部分Ｗ〜Ｚを備える。
【００５２】
図７Ｂを参照すると、小モードにおいて、検出器モジュールは、回転され、そして検出器の主軸に向かって半径方向に横切っている。さらに、このスライドシールド部分Ｑ〜Ｔも同様に、この主軸に向かって動かされている。さらに、このヒンジ留めされたシールド部分Ｗ〜Ｚは、このスライドシールド部分Ｑ〜Ｔの間の隙間を満たすように旋回されている。このように、連続遮蔽は、これらの小モードの検出器リングの外側の点から小モードの検出器リングの内側の点まで提供される。
【００５３】
第２の変換可能シールド設計は、より少ない移動部分を有する。この設計は以下に示される。４個のスライド部分Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔは、半径方向にスライドし得る。大モードにおいて、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔは、大きな半径にスライドされて、中実環状シールドを形成する。小モードにおいて、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔは、小さな半径にスライドされて、小モードの検出器を遮蔽する。小モードにおいて、４個の小部分Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ（これらは重すぎることはない）は、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔの間の遮蔽間隙中に手動で配置されて、中空環状部を完成し得る。大モードにおいて、４個の小部分Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは、手動で取り外されるか、または４個の固定部分の上にひっくり返され得る。この第２の変換可能遮蔽設計は、第１の設計より少ない移動部分を有する。
【００５４】
この第２の設計の別の利点または用途は、大モード（全身モード）においてでさえ、スライドシールドＱ、Ｒ、Ｓ、Ｔが、他の器官から入射される迷放射線をより効果的にブロックし得るように、可能な限り患者の身体に接近してスライドされ得ることである。従来のＰＥＴ遮蔽設計（ここで、放射線シールドは、最大のサイズの患者の最も大きな断面に適応するのに充分大きい非常に大きな開口部に固定される）において、この大きな開口遮蔽は、より小さい患者を画像化するかまたは小さい身体断面を画像化するためにそれほど有効ではない。この調節可能なスライド設計により、シールドは、より小さい患者または身体断面により接近して、異なるサイズの患者または身体断面により効果的な遮蔽を提供し得る。
【００５５】
（実施例３）
図８Ａ〜８Ｂを参照すると、本発明の代表的な実施形態が示され、ここで１セットの独立して回転可能な検出器モジュール８１０が、混合モードで配置され得る。同じセットの検出器もまた、大モードまたは小モードで配置され得る。この混合モードの検出器リングの半径８２０は、対応する大モードの半径よりも小さく、かつ対応する小モードの半径よりも大きい。
【００５６】
この混合モードにおいて、全ての他の検出器８３０は、主軸に対して実質的に平行なその検出器ファセット長寸法を有する。残りの検出器８４０は、その主軸に対して実質的に垂直なその検出器ファセット長寸法を有する。
【００５７】
図８Ｂを参照すると、混合モードの有意な利点は、放射画像が生成されつつ、透過画像が生成され得ることであり、それにより患者／サンプルのスループットが生成する。この放射画像は、中央バンド８６０内に位置する検出器結晶により生成される。透過画像は、縁部バンド８５０および８７０内に位置する検出器結晶により生成される。透過源８８０（単一または同時発生源）が、縁部バンド８５０および８７０内に位置する場合、サンプルを通る透過データ（単一または同時発生データ）は、バンド８５０および８７０中の検出器により収集され得る。透過源は、適切なコリメーターおよび運動制御を有する点もしくは線、またはリングの形状を有し得る。従って、この透過源および検出器リングは、所望の透過データサンプリングを提供するように移動され得る。最終的なＰＥＴカメラ画像は、バンド８５０、８６０および８７０の全てからのデータとまとめられ得る。
【００５８】
（実施例４）
図９Ａおよび９Ｂを参照すると、本発明の代表的な実施形態が示され、ここで独立して回転可能な検出器モジュール９１０の別のセットが、交互サブ小モード構成で配置され得る。全てではない利用可能なモジュールから構成されるこのような検出器リングはまた、超小型モードを規定するといわれえる。
【００５９】
図９Ａにおいて、１２個の検出器９２０半分は、サブ小モード構成で配置されて、六角形の検出器リング空間９３０を規定する。他の半分は、待機位置に収容される。
【００６０】
図９Ｂにおいて、１２個の検出器９４０の３分の１が、交互サブ小モード構成で配置されて、正方形の検出器リング空間９５０を規定する。明らかに、図９Ａに示される六角形の検出器リングは、図９Ｂの正方形の検出器リングよりも大きなサンプル空間を提供する。
【００６１】
（本発明の実際的な適用）
技術分野において価値を有する本発明の実際的な適用は、診断目的のための患者の医療的画像化である。さらに、本発明は、生物医学的研究の画像化（例えば、研究用小動物における癌を検出するために使用されるような）との組み合わせ、または実験的処置（例えば、薬物の有効性を評価するために使用されるような）との組み合わせなどにおいて有用である。実質的に無数の本発明のための用途があり、これらの全てが、本明細書中で詳述される必要はない。
【００６２】
（本発明の利点）
本発明の一実施形態は、少なくとも以下の理由のために費用有効的かつ有益であり得る。
【００６３】
この設計は、小モードについて非常に高い検出感度を有し得る。脳の画像化について、真の同時検出感度は、（Ｗ／Ｈ）２（軸方向の視野の増加による全身モードについて）、およびより小さいリング形状に起因して、ＤＬ／ＤＳの別の因子により増加する。ＤＬ／ＤＳがＷ／Ｈと等しいため、真の同時検出感度の全体の増加は、３−Ｄ  ＰＥＴ画像化について、（Ｗ／Ｈ）３である。
【００６４】
乳房モードにおいて、患者は、乳房を下に向けてうつ伏せになる。乳房の画像化について、胸部はこの画像化モードにおいてシグナルを弱める視野にないため、因子（Ｗ／Ｈ）３に加えて、４〜６高い感度の別の因子が存在する。
【００６５】
この変換可能設計において、大モードおよび小モード両方の検出器リング中には、隙間が全くかほとんどない。前者の変換可能設計において、大モードの大きな検出器隙間があり、これはこの隙間が大きく、検出器リングの軸方向のさらなる回転が補償し得ない場合に、検出感度の減少およびいくらかの画像アーティファクトを生じ得る。この変換可能設計は、これらの画像アーティファクトおよび感度の低下を排除する。
【００６６】
軸方向の回転においてでさえ、中程度の大きな検出器隙間はなお、画像処理ステージにおいて補正される必要があるデータサンプリングの不均一性を生じる。この提案された中実リングの変換可能設計は、完全な検出器リングシステムを有する従来のＰＥＴカメラとしてほとんど完全なデータサンプリングを提供し、これは画質を改善する。しかし、従来のＰＥＴは、異なるサイズの被験体について、カメラを最適化するために、視野を変更し得ない。従って、この設計は、従来のＰＥＴのアーティファクトを有さない画像特性を保存し、同時に、検出器リングの形状を、異なるサイズの物体についての検出効率を最適化するように変更し得る。
【００６７】
身体の他の部分からの迷放射線（画像劣化ノイズ）をブロックするための調節可能な遮蔽は、患者のサイズおよび画像化される身体断面に依存して、各個の画像化手順ついて最適化され得る。これは、画像におけるノイズを低下させ、ＰＥＴカメラの検出精度または診断精度が増加する。
【００６８】
検出器モジュールの個々の移動能力により、モジュールのサブセットが検出器リングから引き出され得る。残りのモジュールは、次いで、より小さな半径の検出器リングを規定し得る。小さい半径の検出器リングは、非常に小さいサンプル（例えば、マウス）の良好な画像を可能にする。
【００６９】
本明細書中で記載される本発明の全ての開示される実施形態は、過度の実験を行うことなく、実現および実施され得る。本発明者らにより企図される本発明の実施の最良の様式は、上記に開示されるが、本発明の実施は、これらに限定されない。従って、本発明は、本明細書中に詳細に記載される以外の様式で実施され得ることが、当業者に理解される。
【００７０】
例えば、個々の構成要素は、開示される形状で形成される必要も、開示される構成で組み合わされる必要もなく、実質的に任意の形状で提供され得、そして実質的に任意の構成で組み合わされ得る。さらに、個々の構成要素は、開示される材料から製造される必要はなく、実質的に任意の適切な材料から製造され得る。さらに、本明細書中に記載される検出器モジュールは、別個のモジュールであり得るが、検出器モジュールが、それらが付随するシステムに一体化され得ることが、明らかである。さらに、全ての開示される要素および各々の開示される実施形態の特徴は、このような要素または特徴が相互排除的である場合を除いて、開示される要素および全ての他の開示される実施形態の特徴と組み合わされ得るか、またはこれと置換され得る。
【００７１】
本発明の特徴の種々の追加、改変および再構成は、本発明の基礎となる概念の精神および範囲から逸脱することなく、なされ得ることが明らかである。添付の特許請求の範囲により規定される本発明の範囲およびその等価物は、このような追加、改変および再構成を網羅することが、意図される。
【００７２】
添付の特許請求の範囲は、このような限定が、「〜のための手段」および／または「〜のための工程」との成句を使用する所定の特許請求の範囲中に明確に記載されない限り、手段プラス機能の限定を含むと意図されない。本発明の好都合な実施形態は、添付の従属項により区別される。
【００７３】
（参考文献）
１．Ｂａｓｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ａ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ  ＰＥＴ  Ｃａｍｅｒａ  Ｕｓｉｎｇ  Ｑｕａｎｄｒａｎｔ  Ｓｈａｒｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，第４６巻、４９１−４９７頁（Ｊｏｒｇｅ  Ｕｒｉｂｅ，Ｈｏｓｓａｉｎ  Ｂａｇｈａｅｉ，Ｈｏｎｇｄｉ  Ｌｉ，Ｓｈｉｇｅｒｕ  Ｙｏｋｏｙａｍａ，Ｎａｎ  Ｚｈａｎｇ，Ｊｕｎｍｉｎｇ  Ｗａｎｇ，Ｆｒａｎｋ  Ｒ．Ｄｏｂｂｓ，Ｗａｉ−Ｈｏｉ  Ｗｏｎｇ，１９９９）。
【００７４】
２．Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ  ＰＥＴ  Ｃａｍｅｒａ，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，第４３巻、１９１５−１９２０頁（Ｗ−Ｈ  Ｗｏｎｇ，Ｊ．Ｕｒｉｂｅ，Ｗ．Ｌｕ，Ｇ．Ｈｕ，Ｋ．Ｈｉｃｋｓ，１９９６）。
３．Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｉｒｃｕｌａｒ  Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓ  ｉｎ  ａ  ＰＥＴ  Ｃａｍｅｒａ  Ｂｌｏｃｋ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，第４４巻、１２６６−１２７０頁（Ｕ．Ｕｒｉｂｅ，Ｗ−Ｈ  Ｗｏｎｇ，Ｇ．Ｈｕ，Ｋ．Ｈｉｃｋｓ，Ｊ．Ｗａｎｇ，Ｈ．Ｂａｇｈａｅｉ，Ｎ．Ｚｈａｎｇ，Ｈ．Ｌｉ，Ｓ．Ｙｏｋｏｙａｍａ，１９９７）。
４．Ｍａｒｋｓ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，第１０版、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ（Ｅｕｇｅｎｅ  Ａ．Ａｖａｌｌｏｎｅら、１９９６）。
５．Ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ（Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｃ．Ｄｏｒｆら編、１９９３）。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１ＡおよびＢは、本発明の実施形態を表す、２つの異なるモードの一連の検出器モードの、高レベル概略図を例示する。
【図２】図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃは、本発明の実施形態を表す、異なるモードの検出器モジュールの斜視図を例示する。
【図３】図３は、本発明の実施形態を表す、側面シールドを備えたＰＥＴカメラ検出器リングのアセンブリの概略図を例示する。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施形態を表す、２つの異なるモードの、検出器モジュールおよびシールドのアセンブリの概略斜視図を例示する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施形態を表す、２つの異なるモードの、検出器モジュールおよびシールドのアセンブリの概略図を例示する。
【図５】図５Ａ〜Ｃは、本発明の実施形態を表す、シールド環の概略図を例示する。
【図６】図６ＡおよびＢは、本発明の実施形態を表す、２つの異なるモードの、検出器モジュールおよびシールドアセンブリの概略図を例示する。
【図７】図７Ａおよび７Ｂは、本発明の実施形態を表す、２つの異なるモードの、別の検出器およびシールドアセンブリの概略図を例示する。
【図８】図８Ａおよび８Ｂは、本発明の実施形態を表す、複合モードの一連の検出器の、高レベル概略図を例示する。
【図９】図９Ａおよび９Ｂは、本発明の実施形態を表す、２つの異なるサブ小モードの一連の検出器の、高レベル概略図を例示する。
【図１】
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【図２】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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