正电子发射计算机断层摄影装置、以及通过它执行的方法

专利名称：正电子发射计算机断层摄影装置、以及通过它执行的方法
技术领域：
实施方式涉及正电子发射计算机断层摄影装置、以及通过正电子发射计算机断层摄影装置执行的方法。
背景技术：
在医用成像领域，Y射线检测器、特别是正电子发射计算机断层摄影装置，即， PET (Positron Emission Tomography)装置的利用正在增加。在基于PET装置的PET成像中，放射性医药品通过注入、吸入、或食物摄取，被取入图像化的被检体。投放放射性医药品后，根据药剂的物理以及生物分子特性，药剂积聚于被检体内的特定部位。药剂的实际的空间分布、药剂积聚区域的浓度、以及从投放到最終排出的过程的动态均为临床上具有重要性的因素。在该过程中，附着于放射性药剂上的正电子放射体根据半衰期或分支比等同位素的物理性质而放射正电子。放射性核素放射正电子。当被放射出的正电子与电子相碰撞时，发生相互湮灭事件，正电子以及电子湮灭。大多数情况下，通过相互湮灭事件产生向大致180度相反方向放射出的两条Y射线(51 IkeV)。PET装置能够通过检测大致同时检测到的两条Y射线，并在这些检测位置之间，引出直线，即LOR(Line-of-response :响应线)，从而以高概率,导出大致相互湮灭的位置。通过蓄积大量的这种L0R，并执行断层摄影重建过程，从而能够推定原来的分布。除了两个湮灭事件的位置信息以外，还能够利用正确的检测定时信息(数百皮秒以内)时，能够通过计算TOF(time-of-flight :飞行时间)来进ー步增加与沿着LOR的湮灭事件的推定位置相关的信息。通过PET装置所具有的时间分辨率的界限，决定沿着该LOR的定位的精度。另夕卜，通过决定本来的湮灭事件的位置时的界限，将能够决定PET装置的最終的空间分辨率。另ー方面，同位素的固有的特性(例如，正电子能量)也成为决定(由于直到发生两个湮灭Y射线的正电子的射程、或对两个湮灭Y射线间的角度产生影响的因素)PET装置的空间分辨率的重要原因。现有技术文献非专利文献I :W. W. Moses 著，“ Time of Flight in PET Revisited，，，IEEETransactions on Nuclear Science，Vol. 50，No. 5，pp. 1325—1330

发明内容
(发明要解决的问题)本发明要解决的问题在于，提供一种能够提高能量分辨率的正电子发射计算机断层摄影装置，以及通过正电子发射计算机断层摄影装置执行的方法。(解决问题所用的方案)实施方式涉及的正电子发射计算机断层摄影装置具备闪烁器阵列、多个光传感器、确定部、保存部、导出部。上述闪烁器阵列具有多个闪烁器。上述多个光传感器检测对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光。上述确定部根据通过上述闪烁光的扩散而由ー个或多个上述光传感器进行检测、并从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的単位来确定上述Y射线与闪烁器的相互作用事件的检测位置。上述保存部根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与上述检测位置相关联地保存于存储部。上述导出部根据与上述检测位置相关联地保存于存储部中的合计信号值与上述规定能量值，对每个上述区域的单位导出校正上述相互作用事件的能量值的校正值。(发明效果)
起到能够提高能量分辨率的效果。


图I表示Y射线检测器被来自各种放射性同位素的Y射线照射时的、非线性的SiPM(Silicon Photomultiplier :娃光电倍增管)响应的例子。图2A表示从与薄的光导连结的5X5的闪烁器阵列(或闪烁器阵列)放射出的光的分布的三个例子。在图2A所示的三个例子中，光的強度的积分值都相同，但光的扩展范围分别大不相同。图2A表示在根据所识别出的相互作用的闪烁器的一个非线性校正中不充分的情況。图2B-1表示大概在图2A所示的三个例子内的一个例子中生成的近似计算的信号水平的例子。图2B-2表示大概在图2A所示的三个例子内的一个例子中生成的近似计算的信号水平的例子。图2B-3表示大概在图2A所示的三个例子内的一个例子中生成的近似计算的信号水平的例子。如图2B-1 3所示，三个例子的任一情况下都提供511keV的能量值，但所输出的信号水平(输出信号的信号水平)在各自的情况下不同。图3是用于说明实施方式涉及的PET装置的结构的图。图4是用于说明实施方式涉及的PET装置内的中央处理装置的结构的图。图5表示根据使用了光学系统汇集处理以及4部分的光电倍增管(PMR(Photomultiplier Tube))的闪烁器阵列的读出而得到的泛源直方图(floodhistogramノ。图6表示根据使用了模拟数据汇集处理以及位置感应型雪崩光电ニ极管(avalanche photodiode)的闪烁器阵列的读出而得到的泛源直方图(flood histogram)。图7A表示通过实施方式涉及的PET装置执行的方法的步骤的流程图。图7B表示通过另ー实施方式涉及的PET装置执行的方法的步骤的流程图。图8A表示通过Y射线与闪烁器阵列相接触发生的、来自响应光的入射的光传感器的典型的脉冲。
图8B-1是变更了图8A的时间轴的图。图8B-2是表示与图8A所示的脉冲对应的能量的信息的图。图9A表示实施方式涉及的Y射线检测器的结构。图9A表示闪烁器阵列、光导、以及光传感器的位置关系。图9B表示实施方式涉及的Y射线检测器的结构。图9A表示闪烁器阵列、光导、以及光传感器的位置关系。图IOA表示泛源直方图。图IOB表不与泛源直方图对应的闪烁器ID查找表。(符号说明) 100闪烁器105闪烁器阵列130 光导135、140 光传感器300闪烁器305闪烁器阵列
330 光导335、340 光传感器
具体实施例方式以下，參照附图对实施方式涉及的PET装置、以及通过PET装置执行的方法进行说明。实施方式涉及的PET装置具备具有表示显著的非线性的光传感器的Y射线检测器。该非线性的程度依存于光传感器表面上的光子束的空间分布。实施方式涉及的PET装置为了減少所需的电子通道的数量而具备能够进行光学系统的汇集处理或模拟信号的汇集处理的Y射线检测器，并提供了ー种进行非线性的校正的改良方法。PET装置通过收集多个相互湮灭Y射线的检测事件，并基于该事件数据进行图像重建，从而生成被检体的投予药剂分布的图像。相互湮灭Y射线是通过从被投予被检体的药剂所产生的正电子与产生点附近的电子相互湮灭，从而在大约180度的方向产生的2条Y射线。在PET装置中，根据在Y射线检测器的检测元件中大致同时检测到的事件信息，根据几何学特性形成能够进行直方图化的L0R。根据该L0R，规定作为重建的对象数据的投影数据或正弦图数据。另外，通过将LOR —个个地直接地追加写入图像数据，也能够形成图像数据。从而，在PET装置中，LOR是提供投予药剂的相互湮灭位置信息的基本的要素，与该相互湮灭位置信息相关，能够得到下述的附加的信息。首先，众所周知，描绘具有PET装置的点的能力在图像重建区域整体中空间性地变化，但在中心部变得更高，向周围逐渐地降低。PSF(Point Spread Function :点扩散函数)是表现该特性的典型的函数，近年来，正被編入重建过程中。接着，PET装置能够根据TOF，S卩，相互湮灭Y射线到达检测器的时间差信息，计算在LOR上发生相互湮灭事件的点的概率分布。上述的过程(成像过程)需要多个相互湮灭事件。在目前的研究中，典型的是，在决定为了能够进行充分的成像处理而需要的相互湮灭事件的数量时，虽然必须对一个ー个的成像事例进行解析，但对典型的长度为IOOcm的FDG(fluoro-deoxyglucose :氟代脱氧葡萄糖)中的检查，需要重复数亿次。为了得到这些事件数所需的时间通过药剂的注入量以及PET装置的灵敏度与计数能力来決定。PET成像系统、即PET装 置为了检测从被检体放射出的Y射线，使用被配置在相互对置的位置上的Y射线检测器。典型地，PET装置为了检测从各角度飞来的Y射线，使用被配置成环状的Y射线检测器。从而，典型地，PET装置的扫描仪为了能够尽可能多地捕捉放射线而为大致圆筒形状，当然必须为各向同性。另外，扫描仪也可以是缺少圆环的一部分的形状，此时，也能够使Y射线检测器旋转，以捕捉缺少的角度。但是，那样的方法对PET装置的整体的灵敏度产生重大的影响。为圆筒形状时，一个面所包含的所有的Y射线响应Y射线检测器的可能性高，如果使轴方向的尺寸变大，则对捕捉放射线的灵敏度或性能极为有效。从而，最优的结构是能够检测所有的Y射线的球体结构。当然，在对人体的应用中，球状结构变得极大，且极为昂贵。从而，在现实中，Y射线检测器的轴方向的长度可变的圆筒形状是最新的PET装置的扫描仪的结构的基本。扫描仪由多个检测器模块构成，检测器模块由多个闪烁器构成。为了使PET装置的性能优良，需要配置尽可能多的闪烁器，且挡住尽可能多的Y射线并转换成光。PET装置为了重建放射性同位素的时间空间分布，必须得到所检测到的各事件的能量值(即，在闪烁器内生成的光量)、位置、以及定时的信息。大多最新PET扫描仪都由数千个个别的闪烁器构成。这些闪烁器被配置在检测器模块内，用于确定相互湮灭事件的位置。典型地，闪烁器元件具有大约4_X4_的断面。也能够是更小的尺寸或更大的尺寸，或，不是正方形的断面。闪烁器的长度或深度决定Y射线的阻止能力，典型地，是10 30mm的范围。检测器模块是扫描仪的主要的构成要素。基于PET装置的PET成像的性能依存于基于高速且高亮度的闪烁器的、从Y射线向光的转换。PET装置能够确定在检测器中发生闪烁的位置(Y射线与闪烁器发生相互作用的位置)，并对各个事件根据时间信息进行配对(也就是，结合在某个时间窗中检测到的两个检测事件)，并计算相互湮灭事件的位置。为了进行这些动作，需要非常高速的检测器(检测器以及电子设备)，也需要优异的信噪比。如果使用高质量的电子设备，则信噪比主要根据与检测过程相关的泊松分布来決定。总之，如果检测更多的光子则将提高信噪比，从而进ー步提高空间分辨率以及时间分辨率。另外，在检测过程中错过闪烁光吋，即使具有检测器的设计以及电子设备的改善也不能够进行补偿。能够对于在闪烁器内所产生的光实际地进行检测的光量的比例是适合于表示设计部件的效率的指标。因此，无论是谁想要使光的检测量最大化，大概都要使光传感器尽可能与闪烁器相接近，并且回避反射以及其他的边缘效应。如果进行这样的步骤，则Y射线检测器大概必须为闪烁器与光传感器之间的距离短、具有大的闪烁器阵列的检测器。如上述那样，PET装置并不仅仅是计数器。PET装置在检测相互湮灭事件的存在之夕卜，也需要进行相互湮灭事件的位置的识别。如果为了能够识别各相互作用的位置而最简单地设计，大概要对每个闪烁器都设计独立的光传感器以及A/D转换器。为了制约光传感器的物理大小、A/D转换器所需的电力、以及这些的成本，以削减光传感器数以及电子设备的通道数为目的，通常通过任何装置来对数据进行汇集。
数据汇集的最一般的两个方式是光学系统的汇集处理与模拟信号的汇集处理。为了使光分散到4个光电倍增管而使用光导的方式是光学系统的汇集处理的例子。通过适当地记录如何地将光分配到多个光传感器，从而对于任何的光传感器响应的组合，都能够计算与Y射线的相互作用事件的位置。另外，作为模拟信号的汇集处理的例子，存在所谓的位置感应型雪崩光电ニ极管、位置感应型SiPM。在光学系统汇集处理或模拟数据汇集处理的设计中，使用安格(anger)逻辑(重心计算)或统计方法来计算各相互作用事件的检测器框内的相对位置。在此，所谓“相对位置”是指闪烁器与Y射线发生相互作用事件的实际的位置(例如，被检体内的绝对位置)的相对位置，是通过计算Y射线入射到闪烁器的位置从而确定的“检测位置”。作为相对位置为了确定Y射线相互作用的闪烁器，通常，PET装置将作为结果得到的泛源直方图分割成闪烁器的查找表。根据泛源直方图以及查找表中的位置识别出了相互作用的闪烁器之后，对每个闪烁器进行能量值以及定时的校正。作为能量值的校正也能够进行非线性校正。通常，该校正是根据使用了多个不同的同位素(例如，511以及1275keV的22Na、662keV的137Cs,356keV的133Ba、122keV的57Co、60keV的241Am)的测量的校正，对每个闪烁都进行。另 夕卜，如后述的那样，实施方式涉及的PET装置不以闪烁器的単位，而以被分割成比闪烁器的数量多的数量的区域的単位来进行能量值的校正。图I表示Y射线检测器被来自各种的放射性同位素的Y射线进行照射时的、非线性的SiPM响应的例子。Y射线检测器包含3mmX3mmX IOmm的LYSO(Lutetium YttriumOxyorthosilicate :娃酸镥乾)晶体、以及具有3600个单元的3mmX 3mm的SiPM (滨松光子学株式会社制)。检测高能量值的Y射线时(例如，PET用511keV等)，有时在Y射线检测器内Y射线通过多个闪烁器进行康普顿(Compton)散射。由此，Y射线对于多个闪烁器赋予能量。一般而言，511keV的Y射线的超过30%与多个闪烁器发生相互作用。即使在被赋予闪烁器的总能量相同的情况下，根据相互作用的过程或相互作用的闪烁器的数量的不同，对光传感器的光的扩展有时也相当不同。例如，将对ー个闪烁器赋予511keV的能量时、与对两个相邻的闪烁器赋予合计511keV的能量时相比较得知，通过光传感器的光的扩展存在很大的差异。该光的扩展的差异在光传感器的非线性校正中成为问题。这是由于根据所检测到的光子的空间分布的不同，其非线性的程度不同。这是所谓的使用了 SiPM的情況。SiPM即硅光电倍增管(作为固体光电倍增管的SSPM(Solid-State Photomultiplier)，或者被称为GAPD或MAPD)由多个独立的雪崩光电ニ极管构成。另外，SiPM被称为“微单元(microcell)”，在盖革(Geiger)模式下动作。在盖革模式下，如果微单元检测到ー个以上的光子，则SiPM放电。放电期间所放射出的电荷根据微单元的静电容量以及动作电压来決定。所放射出的电荷不被进行放电的光子的数量所左右。例如，根据通过闪烁器内的Y射线的相互作用而发生的事件，如果光的脉冲与SiPM相接触，则多个微单元进行放电，并产生电脉冲。该电脉冲的振幅与放电的微单元的数量成比例。当光子的密度非常小时，由于多个光子与相同的微单元接触的概率非常低，因此，电脉冲的振幅相对于光子数直线地变化。由于光子的密度越増加，多个光子与相同的微单元接触的概率越増加，因此，信号的非线性变強。图2A表示从与薄的光导相连结的5X5的闪烁器阵列放射出的光的分布的三个例子。图2A表示对闪烁器阵列内赋予511keV的能量的、通过三个不同的事件中预测的光的強度的不同。在该例子中，5X 5的闪烁器阵列内的闪烁器光学地进行分离(即，这些闪烁器在各自之间具有反射材料)，并与薄的光导相结合，并进ー步与阵列状的光传感器或位置感应型光传感器相结合。图2A的格子线表示闪烁器的边界。在各自的案例中，积分的光的强度相同。在第I (左端)案例中，所有的能量被赋予中央的闪烁器，峰值的光的强度(或光子束)最高。在第2案例中，Y射线将能量的67%赋予中央的闪烁器(基于康普顿散射)，将剩余的能量的33%赋予附近的闪烁器。在第3案例(右端)中，Y射线的能量在两个闪烁器之间均匀地分布。在该案例中，作为结果得到的每个闪烁器的光的最大強度最低。如果依存于光子的密度，对该Y射线检测器的读出使用光的強度与输出变化的SiPM等的光传感器，则积分的光的強度相同，但光的扩展不同，因此，光传感器的输出在于此所示的三个案例中不同。其结果能量分辨率恶化。例如，在图2A所示的例子中，例如即使在各案例中对闪烁器赋予511keV的能量，在三个案例各自中被非线性校正的信号水平也不同(假设在各案例中应用相同的非线性校正)。这是使能量分辨率恶化的机制的代表性例子。 图2B表示通过图2A所示的三个案例生成的、近似计算的信号水平。在此，作为例子考虑两个闪烁器。根据光的扩展的不同以及SiPM的非线性，即使三个案例都对两个闪烁器赋予合计511keV的能量，在各自的案例中积分的信号水平也不同。对上述详细进行说明。例如，当Y射线入射到一个闪烁器的中央附近吋，康普顿散射的效果较小，朝向光传感器的光的扩展容易变小。另ー方面，例如，当Y射线入射到一个闪烁器的边界附近吋，康普顿散射的效果变得较大，朝向光传感器的光的扩展容易变大。在前者的情况下，由于光的扩展小，因此，被认为光子接触较少数量的微单元(作为光传感器的SiPM的微单元)，在后者的情况下，由于光的扩展大，因此，被认为光子接触比较多的数量的微单元。在此，当光子连续地与相同的微单元相接触吋，由于其硬件的限制，SiPM有时不能检测到所有的光子。另ー方面，通过微单元放电而生成的电脉冲的振幅和放电的微単元的数量成比例。即，当光子与比较少的数量的微单元相接触的前者的情况下，由于光子连续地与相同的微单元相接触的概率也变高，因此，SiPM不能检测到所有的光子的概率也变高，具有信号值变低的倾向。相反，当光子与比较多的数量的微单元相接触的后者的情况下，由于光子连续地与相同的微单元相接触的概率变低，因此，SiPM能够检测所有的光子，具有信号值变高的倾向。这样，Y射线入射到一个闪烁器内的哪ー位置会对信号值产生影响。这是由于实施方式涉及的PET装置如以下说明的那样，对于通过光传感器输出的信号值，以比闪烁器的单位细的单位，进行非线性的校正。本说明书所公开的实施方式以亚像素(sub-pixel)単位或连续地应用非线性校正(non-linearity correction)。在此,所谓亚像素单位是指被分割成比闪烁器的数量多的数量的区域的単位。如果使用光学系统汇集处理或模拟数据汇集处理，则能够根据与各个闪烁器对应的峰值相关的泛源直方图中的闪烁器与Y射线的相互作用事件的位置，得到针对多个闪烁器间的相互作用的追加信息。由于泛源直方图内发生闪烁的位置根据安格逻辑(重心计算)进行计算，因此，对两个闪烁器内赋予能量的事件配置干与两个闪烁器对应的峰值之间。对于本领域的技术人员而言不言而喻，在这些案例中所计算出的相互作用位置不一定与单一的物理位置对应，而是表示通过光传感器生成的相对信号水平的位置。另外，如果忽视来自噪音的影响，各个闪烁器的峰值之间的正确的位置根据对两个闪烁器内赋予的相対的能量来決定。非线性的变动也根据对两个闪烁器内赋予的相対的能量来決定。从而，能够通过对泛源直方图进行亚像素化，并对各亚像素区域应用不同的非线性校正，从而，进行更优的非线性校正。或者，也可以应用在各个闪烁器的峰值之间连续地变化的非线性校正。图3是用于说明实施方式涉及的PET装置的结构的图。对于本领域的技术人员而言不言而喻，图3所示的Y射线检测器系统形成PET装置或TOF型PET装置的一部分。为了简洁省略针对PET装置以及TOF型PET装置的附加的解说。另外，针对TOF型PET装置的解说在非专利文献I中，通过參照其内容整体而结合于本说明书。在图3中，非线性的光传感器135以及140被配置在光导130上，具有多个闪烁器 的闪烁器阵列105被配置在光导130之下。对于本领域的技术人员而言不言而喻，本实施方式也能够适用于使用包含SiPM或阵列状的SiPM的任意的非线性光传感器的Y射线检测器中。具有多个闪烁器的第2闪烁器阵列305与闪烁器阵列105对置,与光导330、光传感器335以及340重叠地配置。在图3中，如果从被检体(省略图示)放射出相互湮灭Y射线，则它们在相互约180度的相反方向上前迸。相互湮灭Y射线通过闪烁器100与闪烁器300大致同时被检测出。并且，在既定的限制时间内，如果通过闪烁器100与闪烁器300来检测Y射线，则确定相互作用事件110。这样，Y射线检测系统通过闪烁器100与闪烁器300同时检测出Y射线。但是，为了简略，在此只对通过闪烁器100的Y射线检测进行说明。对于本领域的技术人员而言不言而喻，针对闪烁器100的说明也同样能够适用于通过闪烁器300的Y射线检测中。返回到图3，各光传感器135、光传感器140、光传感器335、光传感器340与数据收集部350或数据收集部360连接。数据收集部350、数据收集部360通过对响应闪烁光的光传感器140、光传感器135、光传感器340、光传感器335所生成的对应波形进行积分,从而生成数字化的输出值。数据收集部350、数据收集部360包含以I千兆赫 5千兆赫的采样率动作的Σ - Δ (sigma delta)转换器等模拟数字转换器。或者，数据收集部350、数据收集部360也可以包含不以一定的采样率，而在触发中使用电压阈值来对光传感器波形进行采样的多重阈值采样器。对于本领域的技术人员不言而喻，在不脱离本实施方式的范围内，也能够包含其他的采样方法以及数据收集部。例如，也能够根据能量值与定时使用各自的其他通道。此时，典型地，在能量通道中，使用整形滤波器以及更低的采样率的模拟数字转换器。另外，定时通道典型地合计来自多个光传感器的信号。接着，将合计后的定时信号输入比较器，并通过时间数字转换器针对各事件的毎次到达都生成时间戳。如果得到输出值，则输出值被送至运算部370，并根据以下说明的方法来决定闪烁器及相互作用事件的能量水平。接着，输出值以及到达时间被存储在电子存储装置375中，并能够显示于显示器385。接ロ 380也可以用于进行运算装置370的构成以及控制的双方或一方、和对运算部370发出附加的命令的双方或一方。对于本领域的技术人员而言不言而喻，显示器385也可以是CRT(Cathode RayTube :阴极射线管)或LCD (Liquid Crystal Display :液晶显示器)等。接ロ 380可以是用于将键盘、鼠标、轨迹球、麦克风、触摸屏等与中央处理装置连接来发挥作用的既知的设备。同样地，对于本领域的技术人员而言不言而喻，电子存储装置375也可以是硬盘驱动器、⑶-ROM、DVD磁盘、闪存、或者其他的中央处理装置。另外，电子存储装置375能够从运算部370拆卸或分离，或者也可以在其上不进行安装。电子存储装置375经由网络与运算装置连接，因此，也可以设置于其他的房间或建筑物等、运算部370相关联的其他的场所。图4是用于说明实施方式涉及的PET装置内的中央处理装置的结构的图。运算部370包含处理存储于主存储器440与ROM (Read OnlyMemory :只读存储器)450的双方或一方中的数据和命令的处理部480。另外，处理部480也可以处理存储于磁盘410或⑶-R0M420的信息。示例性的处理部480可以是美国Intel公司制的Xenon处理器(注册商标)或者美国AMD公司制的Opteron处理器(注册商标)。对于本领域的人员而言不言而喻，处理装置480也可以是Pentium处理器(注册商标)或Core 2Duo处理器(注册商标)等。这样，与用于Y射线检测器的方法对应的命令也可以存储于磁盘410、⑶-R0M420、主存储器440、或者R0M450中的任ー个中。另外，运算部370为了通过接ロ与因特网或个人网络等网络连接，也可以包含美 国Intel公司制的Intel Ethernet PRO网络接ロ卡(注册■商标)等网络接ロ 475。显示器控制部430也可以是用于连接显示器385并发挥作用的美国NVIDIA公司制的NVIDIAG-Force GTX图形适配器(graphics adapter)(注册■商标)。另外,运算部370也可以包含用于将键盘295、定位设备285、或麦克风、轨迹球、操纵杆、触摸屏等其他通用接ロ连接并发挥作用的I/O接ロ 490。磁盘控制部460将磁盘410以及⑶-R0M420或DVD驱动器与总线470相互连接。磁盘410可以是硬盘驱动器或闪存驱动器。总线470也可以是将エ业标准体系结构(ISA (Industry Standard Architecture :))、扩展エ业标准体系结构(EISA (ExtendedIndustry Standard Architecture :))、视屏电子装置标准协会(VESA (Video ElectronicsStandards Association:))、外围设备相互连接(PCI (Peripheral ComponentInterconnect :))等、运算部370的所有的构成部件相互连接的总线。由于关于运算部370的构成部件的一般的功能以及功能性是周知的，因此，为了简洁省略说明。当然，也可以使用美国Freescale公司制的Freescale ColdFire、I. MX (注册■商标)、以及ARM处理器(注册商标)等，该技术领域所熟知的其他处理装置或硬件制造商以及产品。另外，示例性的运算部370也可以分别被安装在FPGA (Field Programmable GateArray :现场可编程门阵列)、特殊 ASIC(Application Specific Integrated Circuit :专用集成电路)、微控制器、PLD (Programmable Logic Device :可编程逻辑器件)、或光盘等计算机可读介质上。另外，示例性的运算部370是PC(Personal Computer :个人计算机)等计算设备的硬件平台，处理部480是IntelPentium处理器(注册■商标)等本技术领域所熟知的任意的处理装置。存储于主存储器440、R0M450、磁盘410、或⑶-R0M420中的任一个的计算机可读取的命令作为应用程序、背景程式、或操作系统的构成要素、或者它们的组合来提供，与处理部480、以及MicrosoftWindows Vista (注册■商标)、UNIX(注册■商标),Solaris (注册■商标)、Linux (注册■商标)、以及Apple Mac OS (注册■商标)等本领域的技术人员所熟知的系统联动地执行。主存储器440以及R0M450的双方或一方支持运算部370的记录以及同样的功能。因此，主存储器440可以是RAM(Random Access Memory :随机存储器)、闪存、EPROM (Electrical Iy Erasable Programmable Read Only Memory :电可擦写可编程只读存储器)存储器等。另ー方面，R0M450是PROM等只读存储器。另外，由于这样的存储器是熟知的，为了简洁省略主存储器440以及R0M450的说明。图5以及图6表示能够明确地识别闪烁器间的康普顿散射的两个泛源直方图。图5表示作为光学系统汇集处理通过使用了分割成4部分的光电倍增管的闪烁器阵列的读出而得到的泛源直方图。在图5中，36个峰值分别表示闪烁器阵列所包含的36个闪烁器。另夕卜，可以看见连接闪烁器阵列内的最近的峰值的线，位于峰值之间的位置的相互作用事件通过闪烁器阵列内进行康普顿散射的事件而产生。图6表示作为模拟数据汇集处理通过使用了位置感应型雪崩光电ニ极管的闪烁器阵列的读出而得到的泛源直方图。在图6中，64个峰值分别表示8X8的闪烁阵列所包含 的64个闪烁器。另外，位于尖锐的峰值间的相互作用事件通过闪烁器阵列内进行康普顿散射的事件而生成。在图6中，可以清晰地看到连接最近的峰值的线的图案。这是基于对最近的闪烁器对赋予能量的康普顿相互作用的結果。作为具体例，讨论图5所示的案例。在该案例中，36个由个别的闪烁器构成的6X6的闪烁器阵列使用分割成4部分的光电倍增管来进行读出。假定使不用分割成4部分的光电倍增管来读出闪烁器阵列，而使用分割成4部分的SiPM阵列来读出的案例。如果使用以往的方法，则图5的泛源直方图被分割成36个区域，各区域表示一个闪烁器。能量校正系数可能包含非线性校正，大概适用于每个闪烁器。在ー实施方式中，泛源直方图被分割成多个亚像素(例如，900个)。接着,根据校准数据(calibration date)求得不同的非线性校正，并适用于各亚像素区域。在另ー实施方式中，根据校准数据求得了用于各子区域的校正之后，导出将非线性校正作为泛源直方图内的位置的函数而连续地变化的数学函数。此时，数学函数被看作是插补校准所使用的多个区域的中心之间的方法。以下说明的实施方式涉及的PET装置具备闪烁器阵列、多个光传感器、确定部、保存部、以及导出部。闪烁器阵列具有多个闪烁器。多个光传感器检测通过规定能量值的Y射线与闪烁器相互作用而生成的闪烁光。确定部根据通过闪烁光的扩散而由ー个或多个光传感器进行检测、并从光传感器输出的信号值，以被分割成比闪烁器的数量多的数量的区域的単位来确定Y射线与闪烁器的相互作用事件的检测位置。保存部根据从光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与检测位置相关联地保存于存储部。导出部根据与检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值和规定能量值，对每个区域的单位导出校正相互作用事件的能量值的校正值。另外，在实施方式涉及的PET装置中，确定部也可以分别针对多个相互作用事件，根据从光传感器输出的信号值确定检测位置。保存部也可以分别针对多个相互作用事件导出合计信号值，并将导出的合计信号值与检测位置相关联地保存于存储部。导出部也可以根据与检测位置相关联地保存于存储部的多个合计信号值，进ー步导出每个区域的単位的平均值，井根据导出的平均值与规定能量值，对每个区域的单位导出校正相互作用事件的能量值的校正值。另外，在实施方式涉及的PET装置中，当输出信号值的光传感器为多个时，确定部也可以通过根据于各光传感器输出的信号值对各光传感器的位置进行加权平均，从而确定检测位置。另外，导出部也可以将规定能量值与合计信号值的比作为校正值针对每个区域的单位导出。另外，光传感器也可以包含至少ー个硅光电倍増管。另外，PET装置也可以是TOF 型。另外，确定部、保存部、以及导出部等各部例如被装备在使用图3进行说明了的运算部370中。另外，另ー实施方式涉及的PET装置具备闪烁器阵列、多个光传感器、确定部、以及校正部。闪烁器阵列具有多个闪烁器。多个光传感器检测通过对闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光。确定部根据通过闪烁光的扩散而由一个或多个光传感器进行检测、并从光传感器输出的信号值，以被分割成比闪烁器的数量多的数量的区域的単位来 确定Y射线的相互作用事件的检测位置。校正部根据从光传感器输出的信号值导出合计信号值，并使用导出的合计信号值与通过确定部确定的检测位置，參照校准数据，并根据与检测位置对应的校正值，来校正合计信号值。校准数据是针对每个区域的単位定义校正相互作用事件的能量值的校正值的数据。另外，在另ー实施方式涉及的PET装置中，当输出信号值的光传感器为多个时，确定部也可以通过根据由各光传感器输出的信号值对各光传感器的位置进行加权平均，来确定检测位置。另外，校正部也可以通过对合计信号值乘以校正值，来校正合计信号值。另外，PET装置也可以是TOF型。另外，确定部以及校正部等各部例如被装备在使用图3进行说明了的运算部370中。另外，另ー实施方式涉及的PET装置具备闪烁器阵列、多个光传感器、确定部、保存部、以及导出部。闪烁器阵列具有多个闪烁器。多个光传感器检测通过对闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光。确定部根据通过闪烁光的扩散而由一个或多个光传感器进行检测、并从光传感器输出的信号值，以被分割成比闪烁器的数量多的数量的区域的単位来确定Y射线的相互作用事件的检测位置。保存部根据从光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与检测位置相关联地保存于存储部。导出部根据与检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值与规定能量值，导出校正相互作用事件的能量值的校正值作为检测位置的函数连续地变化的数学函数。另外，确定部、保存部、以及导出部等各部例如被装备在使用图3进行说明了的运算部370中。另外，另ー实施方式涉及的PET装置具备闪烁器阵列、多个光传感器、确定部、保存部、以及能窗(energy window)导出部。闪烁器阵列具有多个闪烁器。多个光传感器检测通过对闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光。确定部根据通过闪烁光的扩散而由ー个或多个光传感器进行检测、并从光传感器输出的信号值，以被分割成比闪烁器的数量多的数量的区域的単位来确定Y射线的相互作用事件的检测位置。保存部根据从光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与检测位置相关联地保存于存储部。能窗导出部根据与检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值与规定能量值，对每个区域的单位导出能窗。图7A是表示通过实施方式涉及的PET装置执行的方法的步骤的流程图。图7A表示决定校正值(也被称为“校正系数”)的组的方法。该校正值用于决定通过Y射线检测器检测到的相互作用事件的能量值。另外，该Y射线检测器具有被配置在由闪烁器元件构成的闪烁器阵列上的、ー个以上的非线性光传感器。另外，该Y射线检测器使用光学系统汇集处理或模拟数据汇集处理。通过图7A所示的方法，决定用于决定正确的能量值的校正值的组，并通过决定校正值的组来校准Y射线检测器。换而言之，例如，如图I所示，图7A所示的方法的目的在干，对与相互作用事件的相对位置对应的亚像素的每个单元位置，决定通过光传感器生成、并进行积分计算的信号与相互作用事件的能量值之间的非线性关系。単元位置的数量比闪烁器阵列所包含的闪烁器的数量多。在步骤S710中，从实施方式涉及 的PET装置产生具有第I能量值(例如，511keV)的Y射线的射线源，检测器接受Y射线。该Y射线是从22Na、68Ge、或18F的放射线源产生的射线，典型地，该射线源的射线量的范围为数十微居里到数毫居里。为了得到足够高的计数率，g卩，为了在适当的时间内(数十分钟至数小吋)收集需要的数据而选择射线源的射线量。另外，由于计数率过高导致相互作用事件重合，其结果会产生重大的误差，为了避免这种情况而选择射线源的射线量。在步骤S720中，Y射线与由闪烁器元件构成的闪烁器阵列相互作用，生成闪烁光，所生成的闪烁光通过ー个以上的光传感器进行检測。实施方式涉及的数据收集部通过对每个光传感器收集从光传感器输出的信号值(任意単位)，作为以相互作用事件为契机的能量值。例如，图8A表示通过511keV的、射线接触闪烁器阵列而发生的、来自响应光的入射的光传感器的典型的脉冲。另外，图8B-1表示变更了图8A的时间轴的图，图8B-2表示与图8A所示的脉冲对应的能量的信息的图。如图8B-1所示，从脉冲的上升沿得到定时的信息，另外，通过脉冲的积分来得到能量的信息。在步骤S730中，实施方式涉及的PET装置根据从各光传感器输出的信号值，决定闪烁器事件的相对位置以及合计信号值。图9A以及图9B表示实施方式涉及的Y射线检测器的结构。另外，图9A以及图9B表示决定相互作用事件的相对位置的ー个方法。图9A以及图9B是Y射线检测器的两个图，表示闪烁器、光导、以及光传感器的位置关系。来自ー个闪烁器的闪烁光通过光导扩散到多个光传感器上。实施方式涉及的PET装置能够根据通过不同的光传感器接收的信号的比例，如下述那样计算相互作用事件的相对位置。X= ( Σ Xi Signali) / Σ Signali ... (I)y = ( Σ Yi Signali) / Σ Signali ... (2)在此,Signali是从第i个光传感器输出的信号值，Xi以及Yi是第i个光传感器的中心的位置。另外，PET装置也能够使用其他的算法来决定通过多个光传感器检测的相互作用事件的相对位置。另外，实施方式涉及的PET装置能够根据接受了相互作用事件的闪烁光的各光传感器中的信号值的合计(合计信号值)，来计算相互作用事件的能量值的总量。在ー实施方式中，相对位置作为与规定数的单元位置之一对应的位置来決定。在此，该单元(亚像素)位置的规定数比由闪烁器元件构成的闪烁器阵列中的闪烁器元件的
数量多。在步骤S740中，实施方式涉及的PET装置将与相互作用事件相关的合计信号值与在步骤S730中決定的相互作用事件的相对位置相关联地保存于存储部。
在步骤S750中，实施方式涉及的PET装置针对多个相互作用事件重复步骤S710 S740。图IOA表示泛源直方图。另外，图IOB表示与泛源直方图对应的闪烁器ID查找表。如图IOA所示，以往，表示相互作用事件的频率的泛源直方图对每个相互作用事件根据所保存的数据而生成。泛源直方图表示对每个闪烁器个别的峰值。另外，通过配置闪烁器或光传感器等，生成独特的歪曲的图案。如图IOB所示，PET装置通过对泛源直方图分割成区域，从而能够使用泛源直方图来确定被认为发生相互作用事件的闪烁器。符合相同的区域的所有的相互作用事件都被分配给相同的闪烁器。这样，生成查找表，PET装置能够将泛源直方图内的相互作用事件的相对位置转换成闪烁器的位置。 在ー实施方式中，图IOA所示的泛源直方图内的各区域再次被分割成多个单元(亚像素)。实施方式涉及的PET装置对每个亚像素决定校正相互作用事件的能量值的校正值。在步骤S760中，实施方式涉及的PET装置根据所存储的相互作用事件的数据，针对每个相对位置(亚像素的単元位置)决定与多个相互作用事件相关的合计信号值的平均值。另外，PET装置将合计信号值的平均值与用于生成相互作用事件的Y射线的第I能量值相关联地保存于存储部。在步骤S770中，实施方式涉及的PET装置根据针对每个相对位置所決定的合计信号值的平均值与第I能量值，对每个相对位置决定校正值。例如，PET装置将规定的能量值(例如，511keV)与对于亚像素的単元位置的合计信号值的平均值(任意単位)之比，设定为与该単元位置相关的校正值。在步骤S780中，实施方式涉及的PET装置也针对具有规定的能量值的其他的Y射线，重复步骤S710 S770，决定与各规定的能量值、各単元位置相对应的校正值。这样，步骤S77之后，在校准过程的最后，实施方式涉及的PET装置对各单元(亚像素)位置，例如，具有数据值{SyEj的组。在此，Si是合计信号值(任意単位)，Eii能量值(keV)。PET装置使用该数据值的组，对每个单元位置生成例如如图I所示的那样的、将信号值与校正后能量值相关联的非线性曲线。并且，PET装置能够使用在每个单元位置所生成的非线性曲线，将相互作用事件的信号值转换成能量值，井能够补偿SiPM响应的非线性。如上述那样，另ー实施方式涉及的PET装置对每个単元位置根据校准数据导出校正值之后，将作为泛源直方图内的位置的函数的、连续地变化的数学函数作为非线性校正导出。此时，数学函数被看作是插补于校准所使用的多个区域的中心彼此之间的方法。在另ー实施方式中，使用具有某种能量的Y射线的射线源，在正在进行该解析的过程中，也同时针对另一能量进行解析。此时，PET装置能够使用，康普顿边缘或后方散射峰值这样的、能够在所取得的光谱内发现既知的能量的特征点，来校准Y射线检测器的非线性响应。图7B是表示通过另ー实施方式涉及的PET装置执行的方法的步骤的流程图。如图7B所示，另ー实施方式涉及的PET装置使用通过图7A所示的方法得到的校正值，来校正相互作用事件的能量值。在步骤S715中，实施方式涉及的PET装置的检测器接受从某个射线源产生的Y射线。在步骤S725中，如果Y射线与由闪烁器元件构成的闪烁器阵列相接触，则生成闪烁光，所生成的闪烁光由ー个以上的光传感器进行检測。实施方式涉及的数据收集部对从光传感器输出的信号值(任意単位)通过每个光传感器进行收集，作为以与Y射线的相互作用事件为契机的能量值。在步骤S735中，实施方式涉及的PET装置根据从各光传感器输出的信号值，如上述那样决定与Y射线的相互作用事件的相对位置以及合计信号值。相对位置被决定为与规定数的単元位置之一对应的位置。相对位置被转换成取得校准数据的多个单元位置中的对应的単元位置。単元(亚像素)位置的规定数比由闪烁器元件构成的闪烁器阵列中的闪烁器元件的数量多。在步骤S745中，实施方式涉及的PET装置根据与相对位置对应的每个单元位置所 存储的合计信号值(在步骤S735中決定的值)、以及校准数据，计算对于相互作用事件的校正能量值。在此，校准数据是对每个单元位置的信号值与能量值的非线性关系进行定义的数据。例如，校准数据实质上是对表示信号值与能量值的关系的非线性曲线进行定义。在ー实施方式中，实施方式涉及的PET装置通过对在步骤S735中決定的合计信号值，使用非线性曲线乘以校正值，从而得到校正后的能量值。对于本领域的技术人员而言不言而喻，应用在此所述的实施方式之前，在不脱离本实施方式的范围内，也能够对信号应用附加的增益或偏移校正。比以往的系统优异的点是根据在此所述的实施方式，能够进行更优的非线性校正，能够改善能量分辨率。对于PET而言，能量分辨率的改善换而言之能够降低散射分数，最終，能够改善图像质量。另外，实施方式涉及的PET装置也具备对每个区域的单位导出能窗的能窗导出部。能窗导出部根据与检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值与规定能量值，对于每个区域的单位导出能窗。在此，PET装置也可以设置能窗，信号值只将能窗内的信号作为处理的对象。该能窗例如通过预先设定固定的上限值以及下限值等来进行运用。如上述那样，Y射线入射到一个闪烁器内的哪ー位置，会对信号值产生影响。因此，实施方式涉及的PET装置根据每个区域的単位所保存的合计信号值，例如，可以将以合计信号值为中心的规定宽度的能窗，根据每个区域的单位来決定。另外，能窗导出部也可以通过根据与检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值，生成能量分布曲线，并对生成的能量分布曲线下的从中央的面积到整体面积的规定比例进行合计，从而导出能窗。如上述那样，在ー实施方式中，提供了用于决定为了决定事件的能量而使用的校正系数的方法。通过Y射线检测器检测事件。Y射线检测器具有配置在由闪烁器元件构成的闪烁器阵列上的、至少ー个非线性光传感器。Y射线检测器使用光学系汇集处理或模拟数据汇集处理。上述的方法包含(a)生成具有第I规定的能量值的Y射线的步骤。另外，上述的方法包含(b)取得通过至少一个非线性光传感器生成的对应信号值的步骤。至少ー个非线性光传感器分别响应表示事件的发生的、一条所生成的Y射线的到达，并响应接受从由闪烁器元件构成的阵列中的至少ー个闪烁器放射出的闪烁光，生成对应信号值。另外，上述的方法包含(C)根据分别通过至少一个非线性光传感器取得的信号值，决定事件的相对位置与合计信号值的步骤。该相对位置是规定数的単元位置之一，単元位置的规定数比由闪烁器元件构成的阵列内的闪烁器元件的数量多。另外，上述的方法包含(d)将合计信号值与所決定的単元位置相关联地存储的步骤。另外，上述的方法包含(e)为了生成所存储的事件数据，对于多个事件，重复取得步骤、决定步骤、以及存储步骤的步骤。另外，上述的方法包含(f)对每个単元位置，根据所存储的事件数据，决定对于第I规定的能量值的平均合计信号值的步骤。另外，上述的方法包含(g)对每个単元位置，根据所決定的平均合计信号值与第I规定的能量值来决定校正系数的步骤。根据上述的实施方式的一方式，上述的方法还包含(I)生成具有第2规定的能量值的第2γ射线的步骤。另外，上述的方法包含(2)为了对于每个単元位置，决定与第2规定的能量值对应的第2校正系数，重复步骤(a) (g)的步骤。另外，上述的方法包含(3)对每个単元位置，将各決定的校正值与对应的规定的能量值相关联地存储的步骤。根据另一方式，上述的方法还包含对每个単元位置，根据所存储的校正系数，决定信号值与能量值的非线性关系的步骤。另外，根据另一方式，决定相对位置的上述的步骤包含为了与相对位置相对应而 决定规定数的単元位置之一的步骤。另外，根据另一方式，决定相对位置的上述的步骤包含(I)根据接受与事件对应的闪烁光的、至少ー个非线性光传感器的各自的χ-y位置，计算加权平均的步骤。平均通过接受与事件对应的闪烁光的、至少ー个非线性光传感器各自的、对应的取得的信号值来提供加权值。另外，决定相对位置的上述的步骤包含(2)通过合计至少ー个非线性光传感器的各自的、所取得的信号值，从而决定合计信号值的步骤。另外，根据另一方式，决定校正值的上述的步骤包含将每个単元位置的与第I规定的能量值对应的校正值，作为第I规定的能量值与针对单元位置決定的合计信号值之比来求得的步骤。另外，根据另一方式，至少ー个非线性光传感器包含至少ー个硅光电倍増管。在另ー实施方式中，提供了保存计算机程序的计算机可读介质，该程序通过计算机来执行。计算机决定用于决定事件的能量的校正系数。通过Y射线检测器来检测事件。Y射线检测器具有被配置在由闪烁器元件构成的闪烁器阵列上的至少ー个非线性光传感器。Y射线检测器使用光学系统汇集处理或模拟数据汇集处理。通过上述的程序，上述的计算机执行(I)接收通过至少ー个非线性光传感器生成的对应信号值的步骤。至少ー个非线性光传感器分别响应表示事件的发生的、一条所生成的Y射线的到达，并响应接受从由闪烁器元件构成的阵列中的至少ー个闪烁器放射出的闪烁光，来生成对应信号值。另外，计算机执行(2)根据分别从至少一个非线性光传感器取得的信号值，决定事件的相对位置与合计信号值的步骤。该相对位置是规定数的単元位置之一，単元位置的规定数比由闪烁器元件构成的阵列内的闪烁器元件的数量多。另外，计算机执行(3)对合计信号值与所决定的单元位置相关联地进行存储的步骤。另外，计算机执行(4)为了生成所存储的事件数据，对于多个事件，重复取得步骤、决定步骤、以及存储步骤的步骤。另外，计算机执行(5)对每个単元位置，根据所存储的事件数据，决定对于第I规定的能量值的平均合计信号值的步骤。另外，计算机执行(6)对于每个单元位置，根据所決定的平均合计信号值与第I规定的能量值来决定校正系数的步骤。在另ー实施方式中，提供了用于决定为了决定事件的能量而使用的校正系数的方法。通过Y射线检测器检测事件。Y射线检测器具有被配置在由闪烁器元件构成的闪烁器阵列上的至少ー个非线性光传感器。上述的方法包含(I)生成多条Y射线的步骤。另外，上述的方法包含(2)取得通过至少一个非线性光传感器生成的对应信号值的步骤。至少ー个非线性光传感器分别响应表示事件的发生的、一条所生成的Y射线的到达，并响应接受从由闪烁器元件构成的阵列中的至少ー个闪烁器放射出的闪烁光，来生成对应信号值。另夕卜，上述的方法包含(3)根据分别从至少一个非线性光传感器取得的信号值，决定事件的相对位置与合计信号值的步骤。该相对位置是规定数的単元位置之一，単元位置的规定数比由闪烁器元件构成的阵列内的闪烁器元件的数量多。另外，上述的方法包含(4)根据对干与所決定的相对位置相对应的単元位置的合计信号值与所存储的校准数据，计算对于事件的校正能量值的步骤。所存储的校准数据对每个单元位置的信号值与能量值的非线性关系进行定义。
在另ー实施方式中，提供保存计算机程序的计算机可读介质，该程序通过计算机来执行。计算机决定与通过被配置在由闪烁器元件构成的闪烁器阵列上的、具有至少ー个非线性光传感器的Y射线检测器而进行检测的事件相对应的校正能量值。通过上述的程序，上述的计算机执行(I)接收通过至少ー个非线性光传感器生成的对应信号值的步骤。至少ー个非线性光传感器分别响应表示事件的发生的、一条所生成的Y射线的到达，并响应接受从由闪烁器元件构成的阵列中的至少ー个闪烁器放射出的闪烁光，来生成对应信号值。另外，计算机执行(2)根据分别从至少一个非线性光传感器取得的信号值，决定事件的相对位置与合计信号值的步骤。该相对位置是规定数的単元位置之一，単元位置的规定数比由闪烁器元件构成的阵列内的闪烁器元件的数量多。另外，计算机执行(3)根据对于与所決定的相对位置对应的単元位置的合计信号值与所存储的校准数据，计算对于事件的校正能量值的步骤。所存储的校准数据对每个单元位置的信号值与能量值的非线性关系进行定义。在另ー实施方式中，提供了用于决定为了决定事件的能量而使用的校正系数的方法。通过Y射线检测器来检测事件。Y射线检测器具有被配置在由闪烁器元件构成的闪烁器阵列上的至少ー个非线性光传感器。上述的方法包含(a)生成具有第I规定的能量值的Y射线的步骤。另外，上述的方法包含(b)取得通过至少一个非线性光传感器生成的对应信号值的步骤。至少ー个非线性光传感器分别响应表示事件的发生的、一条所生成的Y射线的到达，并响应接受从由闪烁器元件构成的阵列中的至少ー个闪烁器放射出的闪烁光，来生成对应信号值。另外，上述的方法包含(C)根据分别通过至少一个非线性光传感器取得的信号值，决定事件的相对位置与合计信号值的步骤。该相对位置是规定数的単元位置之一，単元位置的规定数比由闪烁器元件构成的阵列内的闪烁器元件的数量多。另外，上述的方法包含(d)将合计信号值与所決定的単元位置相关联地进行存储的步骤。另外，上述的方法包含(e)为了生成所存储的事件数据，对于多个事件，重复取得步骤、决定步骤、以及存储步骤的步骤。另外，上述的方法包含(f)根据所存储的事件数据与第I规定的能量值，将连续地变化的数学校正函数的參数，决定为由闪烁器元件构成的阵列内的位置的函数的步骤。数学校正函数表示取得的事件的合计信号值中的空间变化。另外，该实施方式的上述的方法包含对每个事件，使用事件的所決定的数学校正函数与所決定的相对位置，来决定事件的能量的步骤。根据以上所述的至少ー个实施方式的正电子发射计算机断层摄影装置，以及通过正电子发射计算机断层摄影装置执行的方法，能够提高能量分辨率。虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子进行提示的，并不用于限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种形态进行实施。在不脱离发明 的要g的范围内，能够进行各种省略、置換、变更。这些实施方式或其变形包含于发明的范围或要g中，同样地，包含于权利要求所记载的发明及其同等的范围中。
权利要求
1.一种正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于，具备 闪烁器阵列，具有多个闪烁器； 多个光传感器，检测通过对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光；确定部，根据通过上述闪烁光的扩散而由一个或多个上述光传感器进行检测、并从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定上述Y射线与闪烁器的相互作用事件的检测位置； 保存部，根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与上述检测位置相关联地保存于存储部；以及 导出部，根据与上述检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值与上述规定能量值，对每个上述区域的单位导出校正上述相互作用事件的能量值的校正值。
2.根据权利要求I所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 上述确定部分别针对多个上述相互作用事件，根据从上述光传感器输出的信号值确定上述检测位置， 上述保存部分别针对多个上述相互作用事件，导出上述合计信号值，并将导出的合计信号值与上述检测位置相关联地保存于存储部， 上述导出部从与上述检测位置相关联地保存于存储部的多个合计信号值中，进一步导出每个上述区域的单位的平均值，并根据导出的平均值与上述规定能量值，对每个上述区域的单位导出校正上述相互作用事件的能量值的校正值。
3.根据权利要求I或2所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 当输出上述信号值的光传感器为多个时，上述确定部通过根据由各光传感器输出的信号值对各光传感器的位置进行加权平均，来确定上述检测位置。
4.根据权利要求I所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 上述导出部将上述规定能量值与上述合计信号值之比作为上述校正值，对每个上述区域的单位进行导出。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 上述光传感器包含至少一个硅光电倍增管。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 该正电子发射计算机断层摄影装置为TOF型即飞行时间型。
7.—种通过正电子发射计算机断层摄影装置执行的方法，该正电子发射计算机断层摄影装置具备Y射线检测器，该Y射线检测器具备闪烁器阵列，具有多个闪烁器；多个光传感器，检测通过对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光，该方法的特征在于，包括 收集工序，通过上述闪烁光的扩散而由一个或多个上述光传感器检测规定能量值的Y射线，并收集从上述光传感器输出的信号值； 确定工序，根据从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定上述Y射线的相互作用事件的检测位置； 保存工序，根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与上述检测位置相关联地保存于存储部； 重复工序，重复上述收集工序、上述确定工序、以及上述保存工序；平均值导出工序，根据与上述检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值，导出每个上述区域的单位的平均值；以及 校正值导出工序，根据上述平均值与上述规定能量值，对每个上述区域的单位导出校正上述相互作用事件的能量值的校正值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 还包含第2校正值导出工序，针对与作为上述规定能量值的第I能量值不同的第2能量值，重复上述生成工序、上述收集工序、上述确定工序、上述保存工序、上述重复工序、上述平均值导出工序、上述校正值导出工序，对每个上述区域的单位导出与上述第2能量值对应的校正值。
9.一种正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于，具备 闪烁器阵列，具有多个闪烁器； 多个光传感器，检测通过对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光； 确定部，根据通过上述闪烁光的扩散而由一个或多个上述光传感器进行检测、并从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定上述Y射线的相互作用事件的检测位置； 校正部，根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，使用导出的合计信号值和通过上述确定部确定的检测位置，参照对每个上述区域的单位定义校正上述相互作用事件的能量值的校正值的校准数据，并根据与上述检测位置对应的校正值，来校正上述合计信号值。
10.根据权利要求9所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 当输出上述信号值的光传感器为多个时，上述确定部通过根据由各光传感器输出的信号值对各光传感器的位置进行加权平均，来确定上述检测位置。
11.根据权利要求9或10所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 上述校正部通过对上述合计信号值乘以上述校正值，来校正上述合计信号值。
12.根据权利要求9 11中任一项所述的正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于， 所述正电子发射计算机断层摄影装置为TOF型。
13.—种通过正电子发射计算机断层摄影装置执行的方法，该正电子发射计算机断层摄影装置具备Y射线检测器，该Y射线检测器具备闪烁器阵列，具有多个闪烁器；多个光传感器，检测通过对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光，该方法的特征在于，包括 确定工序，根据通过上述闪烁光的扩散而由一个或多个上述光传感器进行检测、并从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定上述Y射线的相互作用事件的检测位置；以及 校正工序，根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，使用导出的合计信号值和通过上述确定工序确定的检测位置，并参照针对每个上述区域的单位定义校正上述相互作用事件的能量值的校正值的校准数据，根据与上述检测位置对应的校正值，来校正上述合计信号值。
14.一种正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于，具备闪烁器阵列，具有多个闪烁器； 多个光传感器，检测通过对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光；确定部，根据通过上述闪烁光的扩散而由一个或多个上述光传感器进行检测、并从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定上述Y射线的相互作用事件的检测位置； 保存部，根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与上述检测位置相关联地保存在存储部中；以及 导出部，根据与上述检测位置相关联地保存在存储部中的合计信号值与上述规定能量值，导出校正上述相互作用事件的能量值的校正值作为检测位置的函数而连续地变化的数学函数。
15.一种通过正电子发射计算机断层摄影装置执行的方法，该正电子发射计算机断层摄影装置具备Y射线检测器， 该Y射线检测器具备闪烁器阵列，具有多个闪烁器；多个光传感器，检测通过对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光，该方法的特征在于，包括 确定工序，根据通过上述闪烁光的扩散而由一个或多个上述光传感器进行检测、并从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定上述Y射线的相互作用事件的检测位置； 保存工序，根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与上述检测位置相关联地保存于存储部中；以及 导出工序，根据与上述检测位置相关联地保存在存储部中的合计信号值与上述规定能量值，导出校正上述相互作用事件的能量值的校正值作为检测位置的函数连续地变化的数学函数。
16.一种正电子发射计算机断层摄影装置，其特征在于，具备 闪烁器阵列，具有多个闪烁器； 多个光传感器，检测通过对上述闪烁器输入规定能量值的Y射线而生成的闪烁光；确定部，根据通过上述闪烁光的扩散而由一个或多个上述光传感器进行检测、并从上述光传感器输出的信号值，以被分割成比上述闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定上述Y射线的相互作用事件的检测位置； 保存部，根据从上述光传感器输出的信号值导出合计信号值，并将导出的合计信号值与上述检测位置相关联地保存于存储部中；以及 能窗导出部，根据与上述检测位置相关联地保存于存储部的合计信号值与上述规定能量值，对每个上述区域的单位导出能窗。
全文摘要
提供一种正电子发射计算机断层摄影装置，以及通过正电子发射计算机断层摄影装置执行的方法。该正电子发射计算机断层摄影装置能够提高能量分辨率。实施方式涉及的正电子发射计算机断层摄影装置具备闪烁器阵列、光传感器、确定部、保存部、导出部。确定部根据从一个或多个光传感器输出的信号值，以被分割成比闪烁器的数量多的数量的区域的单位来确定γ射线与闪烁器的相互作用事件的检测位置。保存部导出合计信号值，并将导出的合计信号值与检测位置相关联地保存于存储部中。导出部根据与检测位置相关联地保存于存储部中的合计信号值与规定能量值，对每个区域的单位导出校正能量值的校正值。
文档编号A61B6/03GK102670232SQ201210061629
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月9日 优先权日2011年3月11日
发明者K·C·布尔 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝