"陽子コンピュータ断層撮影pCT検出器システムであって、該システムは、撮像されるべき物体の第1の側に順番に並んだ2つの追跡検出器と、該撮像されるべき物体の反対側に順番に並んだ2つの追跡検出器と、熱量計と、コンピュータクラスタとを含み、該追跡検出器は、プラスチックシンチレーションファイバを含む、システム。前記プラスチックシンチレーションファイバは、1mmの直径を有する、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記プラスチックシンチレーションファイバは、撮像場の全領域をカバーするように、1列に充填される、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記撮像場は、27×36cmである、請求項3に記載のpCT検出器システム。前記プラスチックシンチレーションファイバは、平面内に配列され、前記追跡検出器は、少なくとも2つの積層平面を含む、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記2つの積層平面は、XおよびY方向に配向される、請求項5に記載のpCT検出器システム。前記2つの積層平面間に薄い発泡体状の材料をさらに含む、請求項6に記載のpCT検出器システム。前記プラスチックシンチレーションファイバは、正方形、円形、および六角形から成る群から選択される断面形状を有する、請求項1に記載のpCT検出器システム。2つのプラスチックシンチレーションファイバが、各SiPMに取着される、請求項1に記載のpCT検出器システム。1つのプラスチックシンチレーションファイバが、各SiPMに取着される、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記追跡検出器は、前記ファイバおよびSiPMを支持するための支持手段をさらに含む、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記プラスチックシンチレーションファイバは、PMMAポリメタクリル酸メチルの外装材とともに、ポリスチレンから作製される、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記熱量計は、波長シフティングWLSファイバに取着されるシリコン光電子増倍管SiPMを含む、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記熱量計は、シンチレータ板の積層を含み、各シンチレータ板は、1つのSiPMと、1つのWLSとを含む、請求項13に記載のpCT検出器システム。前記コンピュータクラスタは、前記追跡検出器および熱量計によって検出される前記陽子を分析するための分析手段をさらに含む、請求項1に記載のpCT検出器システム。前記分析手段は監督機コンピュータと、複数の作業機コンピュータとを含む、請求項15に記載のpCT検出器システム。前記物体を回転させるための回転ステージをさらに含み、前記追跡検出器は、封入体の内側にある、請求項1に記載のpCT検出器システム。物体を撮像する方法であって、該方法は、陽子を源から放出するステップであって、該陽子を2つの追跡検出器を通して、該物体を通しておよびその周りに、そして2つの反対側の追跡検出器を通して放出する、ステップと、熱量計によって該陽子のエネルギーを検出するステップと、該物体を撮像するステップとを含む、方法。前記放出するステップは、前記2つの追跡検出器および2つの反対側の追跡検出器において、前記陽子の位置を決定するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。前記決定するステップは、前記追跡検出器のXおよびY平面において前記陽子を測定するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。前記追跡検出器は、撮像場の全領域をカバーする1列に充填されたプラスチックシンチレーションファイバを含み、およびシリコン光電子増倍管を含む、請求項18に記載の方法。前記熱量計は、波長シフティングWLSファイバに取着されたシリコン光電子増倍管を含む、請求項21に記載の方法。前記撮像ステップは、前記追跡検出器および熱量計から取得されたデータを、メッセージパッシングインターフェースMPI規格を有する複数のコンピュータおよびグラフィック処理ユニットのクラスタ上で分析することを含む、請求項18に記載の方法。前記撮像ステップは、コンパクトメモリ表現と、3D画像空間全体を1度に解析することとを含む、請求項23に記載の方法。監督機コンピュータが、等量の陽子履歴を複数の作業機コンピュータおよび該監督機コンピュータに分配するステップと、積分電子密度IEDおよび最尤パスMLPを計算するステップと、解ベクトルを解析してコンピュータ可読メモリ上に記憶するステップと、該解ベクトルのコピーを該監督機コンピュータに送信するステップと、該作業機コンピュータと該監督機コンピュータとの該解ベクトルを組み合わせて、該組み合わされた解ベクトルをコンピュータ可読媒体上に記憶するステップと、該組み合わされた解ベクトルを試験するステップと、該組み合わされた解ベクトルが終了される場合に、前記物体の画像を生成するステップとをさらに含む、請求項23に記載の方法。前記組み合わされた解ベクトルが終了されない場合、該組み合わされた解ベクトルを前記作業機コンピュータに伝送し、該組み合わされた解ベクトルが終了されるまで、分配、計算、解析、送信、組み合わせ、試験ステップを繰り返し、そして前記物体の画像を生成する、請求項25に記載の方法。先行技術におけるpCTのための検出器は、より大型の嵩張るプラスチック製の立方体状の管Pemlerら等とともに、遥かに大容量を必要とする大型かつ嵩張る光子センサを採用しており、患者の周囲の空間が限定された陽子構台に搭載されるときに問題を呈する。Pemlerらは、放射線撮影を陽子によって行う可能性について説明しており、分析される物体の正面に、単一のX-Y平面を、その後にも、単一X-Y平面を使用した。Pemlerらはまた、真空光電子増倍管、正方形ファイバ、および組み合わせ読み出し情報を使用する。Amaldiらは、30個の薄いプラスチックシンチレータの積層による10cm×10cmの撮像領域を有する陽子飛程放射線撮影システムについて説明している。LomaLindaにおける現在のpCT検出器は、利用可能な領域9cm×9cmが限定されるシリコンウエハを使用しており、したがって、大領域27×36cmを達成するためには重複タイルの集積を必要とする。シリコンウエハから現在生成される最大サイズは10cm×10cmである。タイルは、屋根板状に重複される縁境界とともに設置され、検出器内のデッドスペース、または画像演算の際に数学的な除去を必要とする二重の層を生成する。したがって、また、デッドスペースおよびタイルの配列によって生成される二重の層を排除するpCTのための検出器に対する必要性が残留する。本発明は、撮像されるべき物体の第1の側に順番に並んだ2つの追跡2D検出器と、撮像される物体べきの反対側に順番に並んだ2つの追跡2D検出器と、熱量計とを含み、追跡検出器が、プラスチックシンチレーションファイバを含む陽子コンピュータ断層撮影pCT検出器システムを提供する。本発明はまた、陽子を、源から、2つの追跡検出器を通して、物体を通しておよび物体の周囲に、そして2つの反対側の追跡検出器を通して放出するステップと、熱量計によって陽子のエネルギーを検出するステップと、物体を撮像するステップとによって物体を撮像する方法を提供する。本発明の他の利点は、付随の図面と関連して検討されるとき、以下の発明を実施するための形態を参照することによってより理解が深まり、容易に認識されるであろう。本発明は、陽子トレース履歴から3D画像を生成するための、概して、図1に示されるpCT検出器システム10を提供する。pCT検出器システム10は、好ましくは、4つの追跡検出器12と、熱量計14と、コンピュータクラスタ図示せずとを含む。追跡検出器12は、陽子のXおよびY平面における座標を検出するために使用される。各検出器12は、2つの平面、X平面およびY平面を有し、ファイバストリップは、陽子トラックのXおよびY測定のために、適切な方向に配向される。各検出器は、その間に薄い発泡体状の材料を伴って、1つのXおよび1つのY平面を近接して設置することによって加工される。好ましくは、物体16の片側に2つ、物体16の反対側に2つと、撮像される物体16の周囲に4つの追跡検出器12が配列される。この配列は、さらに後述される。また、冗長性をもたらすために、物体16の各側に、3つ以上の追跡検出器12が存在することもできる。追跡検出器12は、1列に密接して充填され、撮像場の全領域、好ましくは、27cm×36cmまたは18cm×36cmをカバーする1mm直径の薄い円形プラスチックシンチレーションファイバ22を含む。追跡検出器12は、任意の他の好適なサイズであることができる。ファイバのコアは、好ましくは、PMMAポリメタクリル酸メチルの外装材を有するポリスチレンである。追跡検出器12はまた、陽子の位置を検出するために、適切な電子機器を含み、このデータをコンピュータクラスタに中継する。陽子撮像のためのシンチレーションファイバの使用は、先行技術において報告されているが、本発明の追跡検出器12は、従来の検出器よりも高い空間解像度およびより大きな領域カバー率をもたらし、先行技術のタイル構造を排除する。最大6メートルを、死角を伴うことなく、これらのプラスチックシンチレーションファイバ22によって、カバーすることができる。より小さい円形ファイバ22は、先行技術デバイスにおいて使用される、より大きな正方形の管に比べて、ミリメートル未満レベルまでの優れた解像度をもたらす。本発明と先行技術との間の決定的な差異の1つは、SiPMまたは、固体光電子増倍管20を使用する一方、シンチレーションファイバ22を読み出すことである。従来のデバイスは、光スペクトルの緑色領域における光の感度が不良である、嵩張る真空光電子増倍管の使用に基づいていた。先行技術は、光出力を増加させるために、厚い正方形シンチレーションファイバを使用していた。本発明の追跡検出器12は、約2倍高い光感度を有するSiPM20を使用して、より薄いファイバ22の使用を可能にする。追跡検出器12は、図1および2に示されるように、2つが、撮像されるべき物体16の第1の側に順番に並んで設置され、2つが、物体16の反対側に順番に並んで設置されるように配列される。システム10の陽子ビームを放出する走査磁石または、源18は、外側追跡検出器12のいずれかの側の熱量計14の反対側の位置に位置する。例えば、走査磁石18は、物体16の中心から240cmに位置することができ、熱量計14は、物体16の中心から65cmであることができる。内側追跡検出器12は、物体16の中心から15cmであることができ、外側追跡検出器12は、物体16の中心から30cmであることができる。他の距離も、必要に応じて使用することができる。追跡検出器12は、図3A-3Cに示されるように、先行技術に使用されるような光電管の代わりに、信号増幅のために、プラスチックシンチレーションファイバ22に取着される低コストのシリコン光電子増倍管SiPM20の使用を含む。SiPM20は、連続的カバー率を提供し、タイル構造の影響を排除する。SiPMは、光電管と対照的に、磁気によって影響を受けない。SiPMは、歴史的には、粒子検出器内で使用されてきた。SiPMは、本質的に、高速であって、事象間において約100ナノ秒の解析時間である。したがって、この設計は、従来の検出器システムよりも遥かに高いデータ取得率を可能にする。プラスチックシンチレーションファイバ22は、正方形図7に示される、円形、または六角形の断面形状を有することができる。SiPM20を伴う追跡検出器12は、2つのシンチレーションファイバ22を同時に含むことができ、代替として、1つのファイバ22を1つのSiPM20のために使用することができる。好ましくは、ファイバ22直径は、0.75mm-1mmの範囲内にある。ファイバ22は、陽子がその厚さを横断するときに光を生成するポリスチレンシンチレーションファイバであることができる。ファイバ22の2つの層は、1つの層とは対照的に、検出効率を増加させる。ファイバ22の別の直交二重層は、空間内に陽子の2D座標を有するために、含まれることができる。図3A-3Bに示されるように、追跡検出器は、SiPMのための機械的支持部24、ならびにシンチレーションファイバ22の設置のための支持としての役割を果たす、Rohacell支持部26を含むことができる。追跡検出器12を生成するために、当技術分野において周知の任意の他の支持部を使用することができる。追跡検出器12の一実施例では、27×36cm2の領域飛翔部分が、カバーされる。シンチレーションファイバ22の選定された直径が1mmである場合、270個のファイバ、270個のSiPM、および270個の電子機器のチャネルが必要とされる。これは、1投影のみXに対して該当する。2D平面は、XおよびY投影270360=630チャネルを含む。総追跡検出器12は、約630×4=2520チャネルを含む。図6Aは、本発明の追跡検出器12の側面図を示す。この検出器12において、シリコンストリップの2つの層が存在する。SiPms20に接続するシリコンセンサは、89.5mm×89.5mmであり、ストリップのピッチは、238μmおよび400μm厚である。各層のストリップは、6つのASIC64ストリップに個々に接続される。図6Bは、XおよびY座標を用いて追跡検出器12によって検出される陽子ビームの図を示す。熱量計14は、源18から放出される陽子エネルギーを検出するために使用される。直径1.2mmを有するSiPM20は、1.2mm波長シフタWLSファイバ36を通して、読み出し情報デジタルまたはアナログを提供することができる。熱量計14内で使用されるSiPM20は、追跡検出器12内で使用されるものと同一種類であることができる。熱量計14は、図8に示されるように、3mmのシンチレータ板34の積層少なくとも2つに配列することができる。この場合、チャネルの総数は、約120である。これは、以下によって達することができる。1つのシンチレータ板34は、1つのWLSファイバおよび1つのSiPMを含む。板の総数は、120である。したがって、120枚の板、120個のWLSファイバ、120個のSIPM、および電子機器の120個のチャネル120個のチャネルが存在する。熱量計14はさらに、適切な電子機器を含み、データをコンピュータクラスタに中継することができる。先行技術デバイスAmaldi、Premierでは、異なる組み合わせの読み出し情報システムが使用された。SiPMとシンチレータファイバおよびSiPMとWLSファイバの組み合わせにおける使用は、以前はなかった。Amaldiらは、熱量計読み出し情報のためにSiPMおよびWLSファイバを使用したが、ガス光電子増倍管が、追跡検出器として使用された。Premierらは、シンチレーションファイバを読み出すための真空光電子増倍管と、熱量計を読み出すための真空光電子増倍管を使用した。記載された両方の場合、標的システム名は、放射線撮影である一方、本発明は、3D断層撮影である。図4は、陽子暴露の間、物体16を保持および回転させる回転ステージ28を有するシステム10を示す。この検出器の一意的特徴は、再構築された画像内にアーチファクトを生成し得る死角または重複検出器を伴うことなく、大きい領域のカバー率を含むことである。この解決策は、シリコンストリップ検出器を使用する従来のアプローチよりも優れた信号対雑音比をもたらす。したがって、シリコン光電子増倍管に取着されたシンチレーションファイバは、背景雑音を減少させ、より鮮明な画像を制定し、撮像のための患者への線量を低減させる。これは、200万/秒の速度で陽子を記録し、撮像時間を患者撮像に対して容認可能な時間である10分未満まで短縮する初のpCT検出器である。本発明は、陽子を、源から2つの追跡検出器を通して、物体を通しておよび周囲に、そして2つの反対側の追跡検出器を通して放出するステップと、熱量計によって陽子を検出するステップと、物体を撮像するステップとによる物体を撮像する方法を提供する。より具体的には、陽子は、源18走査磁石から、2つの追跡検出器12を通して、撮像される物体16を通しておよびその周りに、そして付加的な2つの追跡検出器12を通して放出され、最後に、エネルギー検出器すなわち、熱量計14図1を通過する。十分なエネルギーの陽子は、人体を貫通することができ、追跡検出器12の入射および出射に応じて追跡することができる。陽子のXおよびY位置が測定され、追跡検出器12のそれぞれのXおよびY平面上で検出される。好ましくは、システム10は、4つの検出器またはこれらのファイバ追跡器の8つの平面を含み、各平面を通って通過するのに伴って、各陽子トラックの位置を記録する。撮像される物体16は、2つの検出器12が、画像の各側にあるように位置する。検出器12は、動作の間、物体の360度を周りを回転する。3D陽子コンピュータ断層撮影画像の生成は、メモリ内に記憶される多数の陽子履歴からのデータを必要とする。先行技術において実装された独立型汎用目的グラフィカル処理ユニットGPGPUワークステーション上で実行される従来のコンピュータプログラムは、コンピュータメモリ上の要求によって制約されていた。本明細書に説明されるアプローチは、再構築が、複数のワークステーションで同時に実行されるのと同様に、コンピュータメモリに関する要求に限定されない。検出器および熱量計から記録された結果として生じたデータは、コンピュータクラスタ上の画像再構築ソフトウェアプログラムにフィードされ、高解像度画像を照射後10分以内に形成可能にすることができる。コンピュータプログラムは、メッセージパッシングインターフェースMPI規格に照らして書かれる。MPI規格に照らしてプログラムを書くことは、単一コンピュータとは対照的に、多くのコンピュータのクラスタ上でプログラムを起動することを可能にする。プログラムは、約768個のCPUコンピュータに加えて、96個のGPUグラフィック処理ユニット上で起動されることができる。このように、多くのコンピュータの組み合わされたメモリおよび演算能力を同時に担うことが可能であって、したがって、実質的に、プログラムを起動するためにかかる時間を数桁も短縮し、プログラムが撮像することができる課題サイズ画像空間のサイズおよび画像の鮮明度によって測定されるを増加させる。したがって、熱量計14から取得されるデータは、この規格を有する複数のコンピュータのクラスタ上で分析することができる。また、コンピュータのメモリ内に画像を生成するために必要とされる情報を記憶するためのコンパクトな方法も開発された。このコンパクト設計は、問題を解決するために必要とされるメモリを数桁も削減する。独立型ワークステーション上で実行される、先行技術に実装された従来のコンピュータプログラムは、そのプログラムが必要とするコンピュータメモリの量によって制約されていた。対照的に、コンパクトメモリ表現は、コンピュータプログラムを配備し、3D画像空間全体を1度に解析することを可能にする。これは、先行技術において使用されたスライスおよびアセンブル技法と比較して、より多くの陽子のトレース履歴からの情報を使用することを可能にするので、より高い品質の画像をもたらす。本発明の新しいコンピュータプログラムは、陽子療法によって治療される癌患者のための高品質3D内部画像を生成可能である。最も着目すべきは、新しいコンピュータプログラム、具体的には、MPIの追加およびコンパクトメモリ表現の2つの新規技法は、任意の他の周知の方法よりも高速で高品質な画像を生成することが可能であって、実際、そのように高速であることによってすなわち、10分間未満、プログラムは、今日の癌の陽子治療において使用されるX線生成画像を補強またはそれに取って代わるために使用することができるだけではなく、医療ケア提供者が、そのような画像に対して新しい用途を見出し、患者に送達されるケアの品質を改善する例えば、陽子療法による患者の治療直前に、1セット以上の画像を生成し、治療計画を精緻化することができる。pCT撮像およびこの新しいコンピュータプログラムは、陽子療法によって治療される世界的癌患者すべてに対して、画像を生成するための最新技術となり、したがって、事実上の標準となり得る。コンピュータプログラムがさらに、以下の実施例1に説明されており、コードの実施例は、実施例2に示されている。概略すると、監督機コンピュータは、等量の陽子履歴を複数の作業機コンピュータおよび監督機コンピュータ自体に分配する。積分電子密度IEDおよび最尤パスMLPが、コンピュータそれぞれによって計算される。解ベクトルが解析され、コンピュータのそれぞれの中のコンピュータ可読メモリ上に記憶される。作業機コンピュータからの解ベクトルのコピーが、監督機コンピュータに送信され、組み合わされ、コンピュータ可読媒体上に記憶される。組み合わされた解ベクトルは、監督機コンピュータによって試験され、組み合わされた解ベクトルが終了したと決定される場合、画像が物体から生成される。組み合わされた解ベクトルが、終了していないと決定される場合、組み合わされた解ベクトルは、作業機コンピュータに伝送され、前述のステップはそれぞれ、組み合わされた解ベクトルが、監督機コンピュータによって、終了されたと決定され、画像が、物体から生成されるまで繰り返される。図5は、本発明の一般的プロセスの流れ図を示す。陽子検出プロセスは、最終行に示され、追跡検出器12および熱量計14からのデータは、並列プロセッサおよび前述のアルゴリズムを使用して、上から分析される。最後に、概して、CT画像のような画像が生成される。したがって、このアプローチの利点は、画像を生成するために必要とされる時間およびメモリの両方を、それぞれ、数桁も大幅に削減することである。時間および空間の両方におけるこれらの劇的な削減は、画像が生成される方法を変化させるだけではなく、また、癌療法において使用することができる方法も変化させる。本発明はさらに、以下の実験的実施例を参照することによって、詳細に説明される。これらの実施例は、例示の目的のためだけに提供され、別様に規定がない限り、限定として意図されるものではない。したがって、本発明は、以下の実施例に限定されるものといかようにも解釈されるべきではなく、むしろ、本明細書に提供される教示の結果、明白となる、あらゆる変形例を包含するものと解釈されるべきである。実施例1ブロック法のためのメモリおよびCPU数の評価2010年3月1アプローチストリング平均化法を実装するために我々が提案した解決策は、MPIとともに、一組の作業機プロセスを使用するものであって、1台の作業機が監督機として指定される。監督機は、陽子履歴を読み出し、全作業機にわたってそれを均一に分配し、それぞれのための均等な分担を保存する。履歴のその部分から、各作業機は、1回だけIEDおよびMLPを計算し、ボクセル空間全体を表すその解ベクトルを初期化するすなわち、各作業機は、解全体のうちのその独自のコピーを有する。次いで、プログラムは、以下の反復ループに入る:1.各作業機は、そのIEDおよびMLPを使用して、その解のコピーを修正する。これは、その独自の停止基準を有する反復プロセスである;2.監督機ではない各作業機は、その解のコピーを監督機に送信する;3.監督機は、全他の作業機からの解ベクトルを収集し、独自のものと組み合わせ、組み合わされた解ベクトルを試験する。組み合わされた解が、終了である場合、監督機は、全他の作業機に終了を通知する。終了ではない場合、監督機は、組み合わされた解ベクトルを全ての他の作業機にブロードキャストし、次に、監督機とともに、次の反復のためのその開始点としてそれを使用する。2入力パラメータ撮像空間および計算リソースを特徴付ける以下の入力パラメータ平面検出器パラメータPh,Pwそれぞれ、平面検出器の高さおよび幅例えば、incmPr検出器ストリップの解像度例えば、238μ撮像パラメータIa撮像陽子が発射される離散角度360°の数ボクセル空間パラメータVh,Vw、Vdそれぞれ、ボクセル空間の高さ、幅、および奥行例えば、incmVr画像の所望の解像度例えば、1mmVsMLP画像解像度オーバーサンプリング率例えば、2Vpボクセルあたりの陽子、すなわち、各ボクセルを進行する撮像陽子の数計算リソースパラメータMプロセスあたりのメモリf単精度浮動小数点を記憶するためのバイト数pポインタを記憶するためのバイト数を定義する。3メモリ制約およびプロセス数本項では、プロセスMあたりのメモリによって制約される、Hwで示す各作業機が処理することができる履歴の数を計算し、Hwおよび履歴の総数から、問題を解決するために、Pによって示されるプロセスが必要とされる数を決定する。指数および計数。計数のために必要とされる最小数のバイトを計算し、また、種々の離散化空間を指数化するための反復的必要性が見出された。したがって、表記の便宜上、これらの用語をV;ボクセル空間内のボクセル数bv;線形化されたボクセル空間を指数化するために必要とされるバイト数bphおよびbpw;それぞれ、寸法PhおよびPwを指数化するために必要とされるバイト数bIa;離散発射角度を指数化するために必要とされるバイト数のように定義した。入力。各陽子履歴は、4つの<x,y>タプル各検出器平面に対して1つ、入力および出力エネルギーEinおよびEout、および投影角度から成る11-タプルによって特徴付けられる。これらの値は、4つの<x、y>タプルそれぞれに加えて、最後の3つの値に対する3つの浮動小数のために、bphbpwバイトのストレージを必要とする。各履歴は、ファントムすなわち、空間カービングの3-D表面を決定するように処理される。このプロセスでは、ボクセル空間は、各ボクセルに対して1つの要素と、アレイによって表され、アレイの要素は、ファントムが、それぞれ、ボクセルを占有するか、または占有しない場合、設定あるいはクリアされる。最初に、アレイへのアクセス時間を短縮するために、ビットではなく、バイトによって、各ボクセルを表すことを選択した。したがって、各作業機に対して処理された入力投影履歴を記憶するために必要とされる、メモリImは、となる。IED。各陽子履歴は、浮動小数として記憶される積分電子密度IEDを計算するために使用される。各作業機に対してIEDIEDmを記憶するために必要とされるメモリは、である。MLP。各陽子履歴は、陽子が通過したそれらのボクセスを識別することによって、陽子の最尤パスMLPを計算するために使用される。略線形の軌道と仮定して、単一陽子の経路によって接触されるボクセル集合は、総ボクセル空間と比較して、非常に小さく、したがって、スパース表現が適切である。最初に、線形化されたボクセル空間内のその指数によって、ボクセルを識別することによって、陽子の経路内の各ボクセルをリスト化することを選択したすなわち、各指数値に対して、bvバイトを必要とする。陽子履歴データは、いくつかの異なる角度のそれぞれから、多くの撮像陽子を発射することによって生成された。再び、略線形の軌道と仮定して、単一の陽子が通過するであろうボクセルの上限は、ボクセル空間立方体を通る対角線ldの長さから合理的に概算することができる1すなわち、。陽子履歴は、所望の撮像解像度およびMLPオーバーサンプリング率によって決定される解像度すなわち、ステップサイズsにおいて評価されるすなわち、。陽子が通過するそれらのボクセルの識別に加え、最終画像の品質は、また、各ボクセルを通る陽子経路の弦長の評価を記録することによっても、改善することができることが示されたすなわち、接触されたそれらのボクセルを単に識別するのとは対照的である。最初に、弦長、ボクセル立方体寸法Vh,Vw,Vdの関数としての浮動小数点数、および発射角度の評価を計算することを選択する。陽子履歴が、一組の作業機プロセスにわたってどのように分割されるかに関して、何ら仮定することなく例えば、作業機は、単一発射角度、あるいは多くのまたは全部の発射角度から、全履歴を受信してもよい、それを生成した弦長および角度をその角度から発射された陽子のボクセル指数に接続する単純メモリレイアウトが、以下のように、並行して、弦長のベクトルおよび2つの付加的ベクトルを維持する。弦長-これは、各離散発射角度に対して計算された弦長を記録する、浮動小数のベクトルであるすなわち、長さ=Ia。発射角度指数-これは、各陽子履歴が発射された角度を記録する、弦長の第1のベクトルに対する整数指数のベクトルであるすなわち、長さ=Hw。ボクセル指数アレイ-これは、各陽子履歴が、陽子がその経路上で接触したボクセル指数のベクトル評価長Idをポイントする、ポインタのベクトルであるすなわち、長さ=Hw。これらの概算および単純メモリレイアウト方式に基づいて、各作業機に対するMLPボクセルおよびその弦長MLPmを記憶するために必要とされるメモリの上限概算は、となる。注記1実際は、MLP評価は、入力の空間カービング事前処理から生成された入射および出射の3-タプル<x,y,z>から開始ならびに終了するであろう。解ベクトル。解ベクトルは、浮動小数のアレイであって、その長さは、ボクセルVの数によって決定される。各作業機が、解ベクトル全体のうちのその独自のコピーを維持することに着目し、したがって、各作業機において解ベクトルVmを記憶するために必要とされるメモリは、となる。作業機あたりの履歴。監督機を含む、各作業機は、前述のメモリ構成要素のそれぞれを記憶するために十分な空間を有していなければならないが、しかしながら、入力が処理されると、そのメモは、解ベクトルのために再使用されてもよいことに着目する。不等式5を書き換えると、そのメモリMによって制約される、各作業機が処理することができる履歴の最大数Hwは、のように計算することができる。プロセスの数。ボクセルVの数およびボクセルVpあたりの陽子の数によって、合計でいくつの入力陽子履歴が存在するかが分かる。これは、そのメモリによって制約される、各作業機が処理することができる履歴の最大数Hwと組み合わせて、Pで示すいくつの作業機プロセスが、問題を解決するために必要であるかが分かる。4事例研究ここで、以下の値を使用して、HwおよびPを計算する。Ph,Pw=20cmPr=.238mmIa=180Vh,Vw,Vd=20cmVr=1mmVs=2Vp=10M=2GBf,p=4バイトそれらの値を得られた不等式6に代入する2。事例I28Hw8x106≧32x106:不等式8の書換え事例II28Hw8x106<32x106:不等式8の書換え事例IIのVm=32x106に基づいて、解を記憶するために必要とされるメモリは、入力Im=28HW8x106≒29x106を記憶するためのメモリの量より大きいため、事例IIに基づいて計算された値Hw=760,692を使用する。その値を式7に適用して、が必要であることが分かった注記2整数で記憶することができるように、値を3から4までに丸めた。付録-スプレッドシート用不等式6から、2つの以下の事例に基づいて、Hwを求める。事例IIm≧VMと仮定して、6におけるHwを求める。または、より便宜的表記を使用して表すと以下のようになる。セクション4からのパラメータを代用して、Hwを以下のように求める。事例IIIm<VMと仮定して、6におけるHwを求める。または、より便宜的表記を使用して表すと、となる。セクション4からのパラメータを10に代用して、再び、Hwを以下のように求める3。注記3整数で記憶することができるように、値を3から4までに丸めた。本願を通して、米国特許を含む種々の刊行物が、著者および年度別に、ならびに特許が番号別に参照された。刊行物の全体引用は、以下に列挙される。これらの刊行物および特許の開示は、その全体において、本発明が関わる最新技術をより完全に説明するために、参照することによって本願に組み込まれる。本発明は、例示的に説明されており、使用された専門用語は、限定ではなく、説明の用語の性質におけるものであることが意図されることを理解されたい。明らかに、本発明の多くの修正および変形例が、前述の教示に照らして可能である。したがって、添付の請求項の範囲内において、本発明は、具体的に説明される以外にも実践することができることを理解されたい。"