(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガンマカメラを用いて、陽電子放出から画像を生成する方法であって、該ガンマカメラは、複数の検出器を有しており、該複数の検出器は、該ガンマカメラによって規定される軸に垂直な平面内の経路を移動可能な面を有しており、該ガンマカメラは、陽電子放出データを収集するためのものであり、該データは、該複数の検出器のうちの２つの検出器のそれぞれにおける事象の実際のロケーションおよびエネルギーと該事象が起こった時点における該経路における各検出器の実際の角位置とに関連しており、該方法は、検出器の変換された位置を記述する座標系を必要とし、該検出器の変換された位置では、該検出器の面と２つの同時事象をつなぐ線との間にあらかじめ選択された角度があり、
該方法は、
該ガンマカメラから陽電子放出データを収集する工程と、
第１のリアルタイムプロセッサにおいて、該２つの検出器のそれぞれにおける各事象の時間を比較することにより、２つの事象が同時に起こったかどうかを決定する工程と、
その後、同時事象に関連する実際のロケーションデータおよび実際のエネルギーデータを該第１のリアルタイムプロセッサから第２のリアルタイムプロセッサに送る工程と、
該第２のリアルタイムプロセッサにおいて、該第１のリアルタイムプロセッサから受け取られた実際のロケーションデータを新たな座標系についての等価的なロケーションデータに変換する工程と、該変換された位置における該検出器の該角位置を計算する工程と、その後、更なるデータを収集しながら、該等価的なロケーションおよび検出器角位置に対応するメモリロケーションにおいてカウンタを増加させることによって事象を記録する工程と
を包含する、方法。
【請求項２】
前記検出器の面上の様々な位置における該検出器のエネルギー応答に基づいて、前記実際のエネルギーデータに補正ファクターを付与することにより、補正されたエネルギーデータを生じさせる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補正されたエネルギーデータを、ある範囲の容認可能値と比較し、該補正されたエネルギーデータが選択された範囲外にある場合、該補正されたエネルギーデータを拒否する工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記カメラの較正中に決定される補正ファクターに基づいて、前記実際のロケーションデータに直線性補正ファクターを付与することにより、補正されたロケーションデータを生じさせる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記補正されたロケーションデータを、ある範囲の容認可能値と比較し、該補正されたロケーションデータが選択された範囲外にある場合、該補正されたロケーションデータを拒否する工程を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記検出器の面上の様々な位置における該検出器のエネルギー応答に基づいて、前記実際のエネルギーデータに補正ファクターを付与することにより、補正されたエネルギーデータを生じさせる工程と、その後補正されたエネルギーデータが選択された範囲外にある場合、該補正されたエネルギーデータを拒否する工程とを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記実際のエネルギーデータに補正ファクターを付与する工程が、前記各事象の時間を比較する工程の後、かつ前記変換する工程の前に実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記あらかじめ選択された角度が約９０°である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記検出器の面に対して垂直であり、かつ、前記ガンマカメラによって規定される軸を含む平面内で測定される、前記２つの同時事象をつなぐ線と該検出器の面との間の角度を、等価的な入射角として計算して記録する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
選択された範囲の等価的な入射角に対応するメモリロケーションにおいて事象を記録する工程を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記事象を記録する工程が、複数の事象を記録する工程を含み、前記等価的な入射角の容認可能値の第１の範囲と、該等価的な入射角の容認可能値の第２の範囲とを選択し、各事象を、該事象の等価的な入射角が該容認可能値の第１の範囲内にある場合、該容認可能値の第１の範囲に関連する第１のメモリロケーションに記録し、該事象の等価的な入射角が該容認可能値の第２の範囲内にある場合、該容認可能値の第２の範囲に関連する第２のメモリロケーションに該事象を同時に記録する工程をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記実際のエネルギーデータと、前記検出器の面に対して垂直であり、かつ、前記ガンマカメラによって規定される軸に対して垂直である平面内で測定される、前記２つの同時事象をつなぐ線と該検出器の面との間の角度と、該検出器の面に対して垂直であり、かつ、該ガンマカメラによって規定される軸を含む平面内で測定される、該２つの同時事象をつなぐ線と該検出器の面との間の角度とを含む群より選択される変数について受容範囲を選択する工程と、該選択された範囲の値に関連するメモリロケーションにおいて複数の事象のそれぞれを記録する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記値を選択する工程が、前記変数の少なくとも１つについて、少なくとも２つの範囲の受容値を選択し、該選択された範囲の値に関連するメモリロケーションにおいて事象を記録する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本願は、１９９５年１１月２２に出願された米国仮出願第60/007,512号による優先権を主張する。
発明の分野
以下に記載する本発明は、概して放出断層撮影に関し、より具体的には、改良された放出断層撮影画像を提供するためのリアルタイムプロセッサおよび方法に関する。
発明の背景
ＰＥＴ（陽電子放出断層撮影）に対する需要は着実に高まってきている。しかし、ＰＥＴ撮像市場の可能性は完全には実現し得ない。これは今日使用されているＰＥＴ撮像薬剤（imaging agents）が非常に短命であり、概してサイクロトロンで生産されるため（このため流通は非常に困難かつ高価になる）、およびＰＥＴ撮像システムが、システム当たり１２０〜２９０万ドルと、非常に高価であるためである。
陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）においては、放射性核種が生体である被検者の内部に投与される。崩壊する放射性核種からの陽電子は電子と接触して消滅させ、その結果、一対の消滅光子（すなわちガンマ線）が発生する。この一対の消滅光子は、消滅部位からほぼ反対（１８０°）の方向に放出され、それぞれ５１１ｋｅＶのエネルギーを有する。放出された光子の検出にはシンチレーション検出器が使用される。典型的なＰＥＴ撮像システムは、患者を完全に取り囲む。固定されたシンチレーション検出器のリングを含む。データ収集ソフトウェアが事象（event）を記録し、事象の対のどれかが陽電子の消滅から生じるガンマ線を表すかどうかを決定する。これは一致検出（coincidence detection）と呼ばれるプロセスによって部分的に行われる。一致検出では、同時に検出器のリングに達する、適切なエネルギーを有するガンマ線の対は、いずれも陽電子の消滅の結果生じるガンマ線を表すとみなされる。
今日アメリカ合衆国には、５０００ユニットを超えるシングルフォトンエミッションＣＴ（ＳＰＥＣＴ）カメラが設置された基盤が存在する。これらのＳＰＥＣＴカメラは、広範囲の薬を、さらに広範囲の病気の診断のために撮像する。ＳＰＥＣＴにおいては、検出される光子は、陽電子の消滅によってよりも、むしろ放射性核種によって直接生成される。直接放出される光子は対で発生するのではなく、概して陽電子の消滅から生じるものより低いエネルギーを有する。ＳＰＥＣＴカメラのコストは、２００，０００〜５５０，０００ドルの範囲である。ＳＰＥＣＴカメラは、患者の周りを移動し得るようにガントリーに実装される１台、２台、または３台の検出器と共に構築される。
長年、ＦＤＧなどの陽電子放出薬からの陽電子の消滅の結果生じるガンマ線から、これらの広範に入手可能なＳＰＥＣＴカメラで画像を生成することが検討されてきた。標準ＳＰＥＣＴカメラでこれを実施する１つの方法は、図１および２に示すように、検出器１２の前に鉛コリメータ１０を装備することであった。コリメータによって、所望の軌道を有する光子のみが確実に検出器に到達する。典型的には、検出器の表面に対して垂直（またはほぼ垂直）な軌道１４を有する光子が、コリメータを通過して検出器に達する光子であり、この場合、コリメータは、互いに対して平行で、かつ検出器の表面に対して垂直である孔を有する。コリメータが光子の円錐形のビームまたは扇状のビームを受け入れる、コリメータのその他の幾何学的構造もまた使用されてきた。使用されるコリメータのタイプは、カメラの感度および分解能などの動作特性に影響を及ぼし得、収集データから画像を再生するために必要なアルゴリズムに影響を与える。
各事象が検出される際、そのＸおよびＹ座標はコンピュータメモリにおけるあるロケーションを指し示し、そのロケーションにおけるメモリの内容がインクリメントされる。このメモリロケーションのアレイを投影と呼ぶ。断層撮影を通じて、患者１６の周り３６０°にわたって収集された各投影を用いて、患者内の放射分布を再生する。幾何学的構造は比較的単純である。これは、各ガンマ線の入射角はシンチレーション結晶の面に対してほぼ垂直であることが知られているからである。
ＰＥＴ撮像用にＳＰＥＣＴカメラを使用するにあたっては、鉛コリメータが必要であった。これは、これらのシステムが一致検出のために設計されていなかったためである。陽電子放出の結果放出されるガンマ線は、５１１ｋｅＶのエネルギーを有するため、コリメータは非常に厚い中隔（septa）を有していなければならない。この結果、画像分解能は非常に劣るものであった。さらに、このような鉛コリメータは非常に重いアセンブリである。多くのＳＰＥＣＴカメラはこの重量を支持できなかった。しかし、ＰＥＴシステムに比べて分解能は劣るが、ＳＰＥＣＴカメラを使用する陽電子撮像は、低コスト（２０，０００ドル未満）で既に利用可能なＳＰＥＣＴカメラにコリメータを付加できるため、多くのユーザにとって非常に魅力的であったし、依然として魅力的である。
大視野多ヘッドＳＰＥＣＴカメラが設置されている基盤は大きく、より多くのこのようなカメラの市場が存在する。陽電子消滅の結果生じるガンマ線の一致検出を実施するためにこれらのカメラを使用する可能性はいくつかの理由のため魅力的であった。第１に、（２ヘッドカメラの場合）検出器が互いに対向するため（または、３ヘッドカメラの場合はその他の公知の相対位置にある）、幾何学的構造が一致検出のために効率的である。第２に、一致検出では、「電子照準」により、分解能を低下させる鉛コリメータを取り除くことが可能になる。
従って、ＳＰＥＣＴカメラを使用するＰＥＴ撮像への別のアプローチにおいては、鉛コリメータが取り除かれ、このためガンマ線はある範囲の角度で検出器に当たり得る。一致回路を使用して、２つのガンマ線事象が各検出器において同時に生じ、よってこの２つの事象が陽電子放出および２つの対向するガンマ線への崩壊を表すことを示すかどうかが決定されてきた。この場合、コリメータが存在しない状態では、事象の対が生じ得る角度は大きな範囲にわたり（図３参照）、ＳＰＥＣＴにおいては、約０°で生じる事象の対にのみ限定される。考察の目的として、ガンマ線の検出器に対する入射角は２つの成分に分割し得る。１つは図３および４に示すカメラの軸に対して垂直な平面上で見られる、横断面入射角と呼ばれる成分であり、１つはカメラの軸を含む平面上で見られる、軸入射角と呼ばれる成分である。
ＰＥＴの用途においては、１つの検出器上の事象のＸおよびＹ座標だけでは、投影収集マトリクスにおける唯一のロケーションを指し示すのにもはや十分ではない。これは、入射角はこの情報からだけでは知り得ないという理由から真実である。しかし、各検出器上の一致事象の座標（ＸDET１，ＹDET1；ＸDET2．ＹDET2）を検出器２０と２２との間の距離と共に使用して、入射角を決定し得る。図４および５を参照されたい。このデータから断層撮影像（tomograph）を構築するための第１の工程は、位置を、横断面入射角が９０°である新しい座標系（ここでは「インデックス」座標系と呼ぶ）に変換することであった。図４においては、検出器２０および２２の位置は、光線２６が検出器に当たるとき、それぞれ０°および１８０°であると仮定する。インデックス座標系においては、検出器は、図４の想像線が示すように、それぞれ３６°および２１６°まで時計回りに回転される。（約５６°と測定された）横断面上の実際のの入射角は、インデックス座標系では９０°として示される。新たに計算されたＸindexおよびＹindex（図４および６参照）は、ＳＰＥＣＴの場合と全く同様に、投影系（projection frames）内のインデックスとして使用した。このプロセスは、再構築（rebinning）と呼ばれる。一旦データが投影系に再構築されると、断層撮影が実施され得る。
この再構築プロセスは良好に機能する。しかし、既存のＳＰＥＣＴカメラシステムはこの計算を直接行う能力を有さない。これは第１に、多検出器システムにおいては、検出器は独立した処理チャネルを有するからである。検出器は互いを認識せず、データが到達する際に比較し得ない。これを克服するために、データはリストモードで収集されてきた。これはほとんどのシステムにおいてかなり標準的な機能である。リストモード収集においては、各検出器からのＸ、Ｙ、Ｅ（エネルギー）、および検出器収集角度信号は、「リスト」フォーマットでメモリ内に捕獲される。データ収集後、ソフトウェアポストプロセスによって、事象毎に再構築計算が実行され、投影系が生成される。リストモードは、再構築のパラメータの事後変更を許すので、フレキシブルである。例えば、ガンマ線の入射角を使用して、データが画像の形成に使用されるか否かを決定し得る。広い受容角度を許すことによって、感度は向上されるが、分解能は低下する。データのリストからのポストプロセスでは、高分解能画像および高感度画像の両方を生成し得る。しかし、リスト方法には２つの大きな欠点がある。第１に、メモリおよびディスクスペースの要件が非常に高い。第２に、この再構築プロセスはソフトウェアで実行されるので、遅い（１０〜３０分）。
発明の要旨
本発明は、ＳＰＥＣＴカメラに付加し得、（時間および費用の点で）実際的なＰＥＴデータ収集および処理を可能にする、リアルタイムプロセッサを提供する。ユーザは既に熟知している方法でシステムを操作し得る。この能力の付加は、現行のＳＰＥＣＴの動作すなわち平面動作を変更しない。本発明のリアルタイムプロセッサは以下の利点を提供する：事象の有効性が早期にテストされ、更なる計算を実行する前に事象の対が完全であり、かつ一致していることが確実となる；事象の弁別（エネルギーのウインドウ付け）が迅速に実施される；２次元または３次元の角または座標の決定が迅速かつ容易に行われ得る；事象の組み立て（すなわち再構築）がより迅速に実行される；ユーザの好み（すなわち、軸入射角が決定再構築ファクターである場合、高感度、低分解能の画像であったり低感度、高分解能の画像であったりする）に基づいて、複数の再構築が行われ得る；回転の中心および検出器の重なりの補償（center of rotation and detector overlap compensation）；体全体のスキャニングの提供；幾何学的構造に起因するオンザフライ式感度補正；およびエネルギー、直線性、および均一性などの固有検出器補正が、本発明のプロセッサに取り入れられ得る。
本発明の一局面は、軸と、カメラの軸を横切る平面上の円形の経路を移動可能な１対の検出器とを有するガンマカメラから収集される陽電子放出データを処理する方法である。この方法は以下の工程を含む。第１に、２つの検出器のそれぞれにおける実際の入射角および事象のエネルギーを含む実際のロケーションに関するデータ、および事象が起こった時点における検出器の経路内の角位置に関するデータを収集する。第２に、２つの検出器のそれぞれにおける各事象の時間を比較して、２つの事象が同時に起こったかどうかを決定し、事象が同時に起こらなかった場合はデータを拒否する。次に、検出器の幾何学的構造に基づいて、補正ファクターをエネルギーデータに付与し得る。補正されたエネルギー値は、ある範囲の容認可能値と比較し得、補正エネルギー値が選択された範囲外であればデータを拒否する。最後に、実際のロケーションのデータおよび実際の入射角のデータを、等価的なインデックス検出器角位置での横断面上における垂直な入射角を表す等価的なインデックスロケーションデータに変換し、その後、インデックスロケーションデータおよびインデックス検出器角位置に対応するメモリロケーションでタリーをインクリメントすることによって、事象を記録する。
本発明の別の局面は前述の通りであり、カメラの軸を含む平面上の、選択された範囲の角位置に対応するメモリロケーションでの事象の記録を含む。
本発明の前述およびその他の特徴を以下で詳細に説明し、具体的に請求の範囲において指摘する。以下の説明および添付の図面は、本発明のある例示的な実施形態を詳細に説明するが、この実施形態は本発明の原理が使用され得る様々な方法のうちの１つを示すにすぎない。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来技術によるＳＰＥＣＴガンマカメラの略側面図であり、それぞれコリメータを備える１対の検出器の間の患者を示し、放射性核種からの一縦平面上にあるガンマ線を示す。
図２は、図１の撮像システムを矢印２−２の方向から見たときの図である。
図３は、図２と類似する図であるが、コリメータのない、ＰＥＴ撮像用に構成される検出器を示し、カメラの軸を横切る一平面上にあるガンマ線をさらに示す。
図４は、図３と類似するが、単一の一致する対のガンマ線、および光線の１つの実際の入射位置ならびに事象が起こったときの検出器の位置の座標の、光線の横断入射角が９０°であった場合に光線が検出器に当たったであろう点ならびに検出器の対応する位置の座標への変換を示す。
図５は、図４を矢印５−５の方向から見たときの図である。
図６は、図４を矢印６−６の方向から見たときの図である。
図７は、本発明を実施する際に使用される工程の順序を示すブロック図である。
発明の詳細な説明
本発明は、再構築計算およびその他のオンザフライ式計算を実行するためのリアルタイムプロセッサ、およびガンマカメラでのＰＥＴ撮像をより実際的にするための手順を提供する。多検出器ＳＰＥＣＴガンマカメラでの実際的なリアルタイムＰＥＴ一致撮像は、所定の時間ウインドウ内の、２つ（各検出器から１つ）の個別の核事象を検出し、受け取られたデータを標準ＳＰＥＣＴ画像再構成を可能にするフォーマットに変換することを含む。
前述の再構築または変換作業は、各事象の対が臨床的な用途に十分な事象スループットレートで検出されると、オンザフライ式に実行される。この変換プロセスはデジタル信号処理サブシステム（または、類似のリアルタイムプロセッサ）のチェーンによって実行され、この結果変換されたデータは、容認可能な質の画像を生成するために十分な数の事象が受け取られるまで、メモリサブシステムに格納される。データ収集が終了した後、準備された系データ（すなわち投影）が汎用コンピュータに転送され、ここで画像再構成作業が、従来のＳＰＥＣＴ処理と同様の方法で実行される。この工程の組み合わせにより、これまで利用可能であったリスト方法と比較して、画像を生成するための処理時間が大幅に消滅される。
図７は、本発明のプロセスの様々な工程を示すブロック図である。これらの工程は、ハードワイヤードシステムによって、ソフトウェアにおいて、またはこの２つの組み合わせにおいて実行し得る。以下の開示は、核撮像および核撮像に使用されるハードウェアならびにソフトウェアを熟知しているソフトウェアエンジニアまたは回路基板設計者が本発明を実施することを可能にするに足りるものである。
ブロック４０に示すように、事象データが各検出器から受け取られる。このデータは事象が生じた検出器上のロケーションを表す２つの値、ＸならびにＹ、および事象のエネルギーを表す値、Ｅを含む。各検出器は事象が生じると必ず従来の信号を送る。これらの信号はブロック４２で比較され、２つの検出器における事象が「同時」かどうかが決定される。実際には、これは一致検出器４４によって実行され、事象は、互いに１５ナノ秒以内に生じた場合、「同時」とみなされる。次いで、同時事象対のそれぞれの事象に、事象識別タグが割り当てられる。この事象識別タグは、対の各事象について同じである。システムの別の構成要素（再構築プロセッサ）は、このような事象対のそれぞれについて、ガントリーにおける検出器の実際の位置を記録する。
識別タグの付加は、２つの検出器からのデータを処理するハードウェアの応答における差に対処するために有用である。これは、本発明が、当初は互いから独立して動作するよう設計された１対の検出器を有するＳＰＥＣＴガンマカメラにおいて使用される場合、特にあてはまる。
第１のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）４６において、事象対の識別タグが比較され、同一でない場合は、その対は陽電子消滅の結果ではないとして拒否される。タイミングタグが一致する場合は、第１のＤＳＰは、ブロック４８に示すように、エネルギー補正を実行し得る。検出器のエネルギー応答は、検出器の面上の場所によって異なり得ることは周知である。同様に、検出器の較正中に導き出された補正ファクターを使用して、この非直線性を補正することも公知である。第１のＤＳＰ４６は、事象対の各事象について、補正されたエネルギー値を、使用中の放射性核種に対して正常とみなされる所定の範囲のエネルギー値と比較する。事象対のどちらかの事象の補正エネルギー値が選択された範囲（複数の範囲）外である場合、その対は放棄される。補正エネルギー値が選択された容認可能範囲内にある場合、その事象対は第２のＤＳＰ５０に送られ、第１のＤＳＰ４６は自由になって、次の一致対を処理する。
ブロック５２に示すように、第２のＤＳＰ５０は第１のＤＳＰ４６からデータを受け付け、ＸおよびＹ値に直線性補正を加える。このような空間直線性補正は従来技術において一般的であり、カメラの較正中に決定される補正ファクタに基づいて従来の方法で実行される。次いで、補正されたＸ、Ｙ、およびＥの値は、識別タグと共に第３のＤＳＰ５４に送られ、第２のＤＳＰは自由になって、次の一致対に関するデータを処理する。
第３のＤＳＰ５４は、ブロック５６に概略的に示す再構築作業を実行する。この作業は、各事象対のＸ、Ｙ、および角ガントリー位置の値を、測定値から異なる座標系における、新しい等価的な値に変換する。この新しい座標系においては、検出器はカメラの軸に沿って見られ、検出器は、入射するガンマ線が検出器の面に対して垂直に見える（この場合もカメラの軸に沿って見られる）、ガントリーの周りの角位置にあると仮定される。インデックス座標系と呼ばれるこの座標系から、検出器の平面は対応するＳＰＥＣＴガンマカメラの投影平面に対応し、一旦再構築が完了すると、断層撮影像は、従来のＳＰＥＣＴ断層撮影像がその投影から生成されるのとほとんど同じ方法で生成され得るので、有用である。
インデックス座標系は、図４に見られるように、入射するガンマ線が検出器の平面に対して垂直または垂直から数度以内の経路を有するものとなるよう、都合良く選択されるが、これは必要ではない。垂直でないガンマ線を受け付けるコリメータを用いる場合と同様、横断面上における入射角は、様々な撮像目的に合わせて選択可能であり、垂直である必要はない。非垂直横断面入射角が所望される場合は、第３のＤＳＰ５４は、容認可能な入射角をＸINDEX，ＹINDEXの関数として特定するアリゴリズムが参照用テーブルかのどちらかを含む。これは、扇状ビームまたは円錐形ビームコリメータにおいて、コリメータを貫通する孔の角度が検出器の面にわたって異なるのと全く同じである。
再構築作業においては、事象対のＸ、Ｙ、および検出器／ガントリー位置の値が使用され、事象対の各事象について、新しい値ＸINDEX、ＹINDEX、および角インデックス値が計算される。各事象のＸINDEXおよびＹINDEXは、カメラの軸に対して垂直な平面上で見たとき、光線が検出器の面に対して垂直に検出器に当たったであろうガントリーの周りの位置に検出器があった場合に、その事象が起こったであろう検出器上のロケーションを表す。（検出器のこの位置を「インデックス位置（index position）」と呼び、図４および図６に示す。）各検出器のＸINDEXおよびＹINDEX値は（検出器の互いに対する相対位置に関する幾何学的情報と共に）、陽電子が消滅された点を通る線を空間に規定する。この空間における線の配向は、２つの角度よっても規定され得る。この角度の一方は、この事象対についてのガントリーに対する検出器のインデックス位置の角度である。（図４においては、ガントリーおよび検出器のインデックス位置２１は３６°である。）軸角と呼ばれるもう一方の角度は（図６において３０で示す）、検出器がインデックス位置にあるとき、かつカメラの軸を含む、検出器の面に対して垂直な平面上で見たとき、線が検出器の面に対してなす角度である。軸角は、ＸINDEXおよびＹINDEX値、ならびに検出器の互いに対する相対位置に関する幾何学的情報から容易に計算し得る。従って、再構築作業では、各事象対について、ＸINDEXおよびＹINDEX値、軸角値、ならびに検出器ヘッドインデックス位置を反映するインデックス位置値が計算される。
一旦再構築計算が完了したら、事象対に関連するデータは、図７のブロック５８に概略的に示すように、特定の検出器ヘッドインデックス位置に関連するメモリロケーション（投影）に格納される。各投影におけるデータは、ＸINDEX、ＹINDEX、および軸角インデックス値を含む。このデータは、各投影が十分なデータを有し、断層撮影像が再構成され得るまで格納される。断層撮影再構成は軸角をフィルタとして使用して進行し得、大きな受容角度を許すことによって、感度は比較的高いが、分解能は低い断層撮影像が生成される。あるいは、断層撮影再構成は、軸角値が９０°に近い事象対のみを受け付けて実行し得、この結果得られる断層撮影像は高分解能を有するが、感度は低い。
生成される画像をフィルタリングするためにその他のパラメータを選択し得る。例えば、ユーザはエネルギーウインドウを選択し得、エネルギーが光電ピークである光子のみを受け付けたり、あるいはコンプトン散乱あるいは心臓門（cardiac gate）を利用した更なる分離の結果得られる低エネルギーを有する光子もまた受け付けたりし得る。再構築プロセスがオンザフライ式に行われるので、本発明では複数のフィルタを同時に使用することが可能であり、この結果、様々なエネルギーウインドウおよび様々な受容角度を有する画像、ならびに器官の周期の様々な段階にある画像を撮像プロセスの最初で特定し得、次いで同時に生成し得る。
本発明のリアルタイムプロセッサは３次元再構成プロセスにも拡大し得るということが予期される。再構築基準は選択されるアルゴリズムによって異なり得るが、リアルタイムプロセッサは必要に応じて再プログラミングされる。再構築プロセスに使用される再構築アルゴリズムは、リスト方法を使用する従来技術による装置において使用されるものと類似するが、本発明はアルゴリズムをオンザフライ式で、すなわち、データ収集後ではなくデータを収集しながら適用するという点が異なる。
本発明を例示的な実施形態に関して示し、説明したが、当業者が本明細書を読み、理解すれば、等価的な変更および改変が想定されることは明らかである。本発明はこのような等価的な変更および改変を含み、以下の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【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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【図７】
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