正电子发射断层摄影装置、方法以及存储介质与流程

正电子发射断层摄影装置、方法以及存储介质
1.相关申请的参照：
2.本技术享受2020年5月27日提出申请的美国专利申请号16/885，038以及2021年3月5日提出申请的日本专利申请号2021－035271的优先权的利益，在本技术中引用这些申请的全部内容。
技术领域
3.本说明书以及附图所公开的实施方式涉及正电子发射断层摄影装置、方法以及存储介质。


背景技术：

4.在对被检体(例如通过摄取或者吸入)给药了放射性医药品的状态下开始正电子发射断层摄影(positron emission tomography；pet)成像。随着时间的经过，放射性医药品利用其物理的特性以及生物体分子特性而集中在被检体(人体)的特定的场所，从而蓄积于感兴趣区域。用于取得数据的放射性医药品的从给药到排出为止的实际的空间分布、蓄积点或者蓄积区域的强度以及pet成像过程(imaging process)的动力学全部是临床上重要的要素。
5.在pet成像过程的期间，与放射性医药品结合的正电子发射体根据同位素的物理特性发射正电子。发射的正电子与成像对象或者被检体的电子碰撞，其结果，正电子与电子对湮灭，在相反方向上产生511kev的两个伽马(gamma)射线。pet装置具有用于检测所产生的伽马射线的几个pet检测器环，一般来说具有支承该几个pet检测器环的圆筒孔型的壳体。这种pet装置通常具有轴向以及径向的大小固定的fov(field of view，视场)。而且，目前，预想到检体的大小增大以及临床上的要求增大，面向市场开发孔(bore)的直径以及轴向的长度较大的pet装置。然而，在这种设计中，伴随着孔的直径以及轴向的长度变大，提高了系统的成本的pet检测器模块以及pet检测器环的数量增加，因此pet装置的成本增大。
6.若考虑到一般在pet装置中，fov(field of view)的轴向的大小是固定的，则为了在不增加pet检测器模块以及pet检测器环的数量(因而，不增加成本)的情况下增大afov(axial field of view，轴向视场)，需要增大邻接的pet检测器环间的间隙(gap)。其结果，pet检测器环的轴向的大小与pet检测器环间的间隙的合计成为系统的afov。这种afov系统虽然在特定的用途中提供适当的灵敏度，但信噪比的降低、在邻接的pet检测器环间的间隙内产生的入射事件的损失成为问题。而且，增加的afov不一定适合于所有用途。例如增加的afov虽然适合拍摄整个躯体，但有可能无法取得与肺癌特异性地相关的信息。
7.因而，如本公开文中说明那样，需要能够适应pet检测器环的位置调整的方法。
8.另外，上述的“背景技术”的说明的目的在于一般性地提出本公开文的内容。本发明人在该背景技术一栏中说明的范围内进行的研究以及申请时在本技术以外不被视为现有技术的该说明的方式，无论是明示的还是暗示的，都不能自认为是针对本发明的现有技术。


技术实现要素：

9.本说明书以及附图所公开的实施方式想要解决的课题之一在于，提高特定的感兴趣区域中的成像功能。但是，通过本说明书以及附图公开的实施方式想要解决的课题并不限定于上述课题。能够将与后述的实施方式所示的各构成的各效果对应的课题定位为其他课题。
10.实施方式的pet装置具备：多个pet检测器环，形成用于在内侧配置被检体的孔，该孔规定装置的视场fov(field of view)；以及处理部。所述多个pet检测器环能够沿轴向调整位置。所述处理部取得与pet扫描模式(scan mode)相关的信息，基于与该pet扫描模式相关的信息，将所述多个pet检测器环各自的位置从沿着所述孔的轴向的第一位置向第二位置调整。
11.发明效果：
12.根据实施方式的正电子发射断层摄影装置、方法以及存储介质，能够提高特定的感兴趣区域中的成像功能。
附图说明
13.通过与添附的附图一起参照以下的详细说明，能够更好地理解本公开文以及伴随于其的诸多优点。
14.图1a是表示短afov的pet装置中的检测器模块环的图。
15.图1b是表示长afov的pet装置中的检测器模块环的图。
16.图1c是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置中的检测器模块环的图。
17.图2是表示本公开文的例示的实施方式的pet装置的立体图。
18.图3是表示本公开文的例示的实施方式的pet装置以及相关的硬件的概略图。
19.图4是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的流程图。
20.图5是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的子进程(sub process)的流程图。
21.图6a是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的子进程的流程图。
22.图6b是用于说明本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的子进程的图。
23.图7a是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的子进程的流程图。
24.图7b是用于说明本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的子进程的图。
25.图8a是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的流程图。
26.图8b是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的流程图。
27.图9a是用于说明本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的图。
28.图9b是用于说明本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的图。
29.图9c是表示本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的流程图。
30.图10是用于说明本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的图。
31.图11是用于说明本公开文的例示的实施方式的aafov型的pet装置的方法的图。
具体实施方式
32.本实施方式涉及pet装置以及用于能够在轴向上调整的pet检测器模块环的方法。
33.根据一个实施方式，本公开文还涉及一种正电子发射断层摄影装置，其为pet装置，具备：多个伽马射线检测器环，形成供成像对象通过其中而平行移动的孔；以及处理电路，所述孔的长度定义所述正电子发射断层摄影装置的轴向的长度，所述多个伽马射线检测器环的各个伽马射线检测器环位于沿着轴向长度的第一轴向位置，所述多个伽马射线检测器环在其中包含多个伽马射线检测器模块，所述处理电路被设定为接收与成像对象的多个横截面图像建立了关联的减弱数据，并被设定为，基于所述接收到的减弱数据，决定所述多个伽马射线检测器环各自的沿着轴向长度的第二轴向位置，并被设定为，将所述多个伽马射线检测器环各自的位置从所述第一轴向位置向所述第二轴向位置调整。
34.根据一个实施方式，本公开文还涉及一种方法，其为pet装置的方法，包含如下步骤：利用处理电路，接收与成像对象的多个横截面图像建立了关联的减弱数据，该成像对象通过由多个伽马射线检测器环划分的孔而平行移动，所述多个伽马射线检测器环位于沿着孔的长度的第一轴向位置，所述孔的长度定义正电子发射断层摄影装置的轴向长度；利用所述处理电路，基于所述接收的减弱数据，决定所述多个伽马射线检测器环各自的沿着轴向长度的第二轴向位置；以及利用所述处理电路，将所述多个伽马射线检测器环各自的位置从所述第一轴向位置调整为所述第二轴向位置，所述多个伽马射线检测器环包含多个伽马射线检测器环模块。
35.根据一个实施方式，本公开文还涉及一种非易失的计算机可读存储介质，储存在由计算机执行时使该计算机执行pet装置的方法的计算机可读命令，所述方法包含如下步骤：接收与成像对象的多个横截面图像建立了关联的减弱数据，该成像对象通过由多个伽马射线检测器环划分的孔而平行移动，所述多个伽马射线检测器环位于沿着孔的长度的第一轴向位置，所述孔的长度定义正电子发射断层摄影装置的轴向长度；基于所述接收到的减弱数据，决定所述多个伽马射线检测器环各自的沿着轴向长度的第二轴向位置；以及将所述多个伽马射线检测器环各自的位置从所述第一轴向位置向所述第二轴向位置调整，所述多个伽马射线检测器环包含多个伽马射线检测器模块。
36.另外，上述段落作为一般的导入部而记载，并非用于限定申请要求保护的范围。通过结合附图参照以下的详细说明，可以最好地理解公开的实施方式与优点。
37.在本说明书整体中，提及“一个实施方式”、“特定的实施方式”、“一实施方式”、“一种安装”、“一个例子”或者相同的词语的意思是，与实施方式相关地说明的特定的特征、构造或者特性包含在本公开文的至少一个实施方式中。因而，在本说明书整体中在各处记载的这种表现并不一定全都参照相同的实施方式。而且，特定的特征、构造、或者特性可以在一个或者多个实施方式中不受限制地通过任意的适当方法组合。
38.对于人的所有核医学检查由所检测的湮灭事件的数量、成像时间以及吸收的剂量之间的权衡(trade
‑
off)限制。虽然最终的图像的信噪比(signal
‑
to
‑
noise ratio：snr)由检测的事件的数量决定，但在当前时刻，由于对给药的放射性医药品的辐射能的限制及以
较高的辐射能产生的较高概率的事件率以及死区时间(dead time)，阻碍了短时间内取得高snr图像。由此，短时间的帧的数据集(dataset)通常噪声较多，因此执行使用了示踪剂(tracer)的反应速度模型的高分辨率的动态成像检查的能力受到限制。进一步的限制为，示踪剂的注射是全身的，因此尽管放射性示踪剂存在于被检体的全身，当前的成像系统也只能将被检体的身体的极少一部分包含在fov内。在被检体的全身或者多个脏器系统中的放射性示踪剂的分布较为重要的用途中，该限制会进一步导致没有效率，难以从关心的所有组织取得动态数据。
39.通常fov被固定时，为了从关心的所有组织取得动态数据，需要使pet装置的诊视床顶板相对于pet检测器环平行移动，在后续处理中将时间不一致图像相连合，从而概算实时的示踪剂的数据。而且，例如在使用氟代脱氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose)f18(18f－fdg)进行使pet装置的诊视床顶板相对于pet检测器环平行移动而取得连续的图像的全身pet扫描的情况下，检测在从身体逃逸的同时产生的光子对的整体效率小于1％。若进行简化，则该数值可以根据如下情况导出：一般的临床用pet装置中的fov内的平均几何学的灵敏度小于5％，轴向的覆盖范围(coverage)为20cm，在任1时刻，身体的不足1/8在fov内。
40.因而，认为例如若通过使用fov与被检体的大小以及长度一致的全身pet装置来改善pet扫描的几何学的覆盖范围，则能够将灵敏度直接增大1位数以上。通过如此大幅度改善有效灵敏度，存在显著增大人类医学研究中的pet的有用性的可能性、与新的临床用途有关的可能性、提高现有的临床用途中的pet的有用性的可能性。
41.然而，为了对于所有被检体以及疾病状态实现具有有意义的诊断价值的全身pet装置，所需要的pet检测器环以及检测器元件的数量需要花费不同数量级的费用。其结果，目前进行了聚焦于用于提供接近全身pet扫描的优点的、在轴向上较长的fov(以下，称为长afov)的成本效益较高的方法的研究。在这种研究中，为了减少成本，通过在邻接的pet检测器环间设置间隙，将必要的检测器元件的数量抑制在最小限度。长afov的方法提供位置固定的pet检测器环，而且提供与在轴向上较短的fov(以下，称为短afov)的方法相同的灵敏度、空间分辨率以及对比度恢复，但另一方面，由于无法取得存在于邻接的pet检测器环间的间隙内的信息，因此导致图像的噪声增加。
42.而且，长afov不一定为所有临床用途所需。例如与使用全身pet装置的情况相同，小儿成像、或者脑成像、心脏成像那样的脏器固有的协议(protocol)有时不需要使用长afov。即使在长afov的pet装置理论上有用的情况下，如肺癌那样的整个躯体的成像或者fdg－suv(standardized uptake value)的全身测量的情况那样，还有时为了提供有用的诊断数据而无需长afov的灵敏度。
43.若参照图1a以及图1b，则以上的结果是，临床医生、放射科医生以及医院将会直面如下决定，即，决定是如图1a那样利用能够取得被检体110的较小的感兴趣区域中的高snr的数据的、固定的短afov的pet装置，还是如图1b那样利用虽然能够在长afov 109内取得被检体110的较大的感兴趣区域的数据、但伴有形成于邻接的pet检测器环101间的间隙内的数据缺失的长afov的pet装置。这里，图1a示出了短afov的pet装置使用pet检测器环101的情况下的例子，该pet检测器环101构成为以最小的pet检测器环间隔112检测伽马射线，图1b示出了长afov的pet装置使用pet检测器环101的情况下的例子，该pet检测器环101构成为以较大的pet检测器环间隔112检测伽马射线。
44.为了应对因被固定为不动的afov的pet装置而直面的上述问题，本公开文对能够“灵活(flexible)”地在轴向上适应(adaptive)的fov的pet装置进行说明。这里，图1c示出了本公开文的例示的实施方式的aafov(adaptive afov)型的pet装置系统。该pet装置提供能够根据被检体的大小、形状以及医用成像调整为配置于与诊断相关的区域的pet检测器环。如图1c所示，例如为了提供全身成像，沿与被检体110的轴向的长度对应的afov 109配置多个pet检测器环101。根据aafov型的pet装置的方法，例如pet检测器环101根据包含被检体的年龄、被检体的性别以及被检体的身高在内的被检体的特定特征、或者根据基于医用成像的被检体内的放射线的减弱而配置。如此，根据相关的被检体的重要因素，被检体110的特定的区域被设为第一距离的pet检测器环间隔112’，被检体110的其他特定的区域被设为第二距离的pet检测器环间隔112”。例如如图1c所示，在感兴趣区域包含被检体110的上呼吸道的情况下，与其相对应地，躯体上部的pet检测器环间隔112’比下肢的pet检测器环间隔112”短。另外，为了提供适当的成像条件，有时将afov调整为被检体的体长或者体长的一部分，因此在成像中，被检体的轴向的长度或者被检体的身高也可能比aafov型的pet装置的afov长。
45.以下，关于参照图1c说明的本公开文的方法，一边参照剩余的附图一边详细地进行说明。
46.根据一个实施方式，本公开文对具有能够沿轴向调整位置的pet检测器环的pet装置以及调整能够沿轴向调整位置的pet检测器环的位置的方法进行说明。在一个实施方式中，pet检测器环的位置也可以按照所指定的限制来调整。例如也可以是，由用户指定希望以较高的灵敏度取得数据的轴向的位置，与此相应地决定以及调整pet检测器环的位置。在一个实施方式中，也可以是，pet装置能够通过手动调整pet检测器环的轴向的位置。
47.在一个实施方式中，pet检测器环的位置也可以基于被检体的特征以及/或者以前的医用图像自动地调整。例如pet检测器环的位置也可以按照被检体的物理参数或者生物体认证来调整。pet检测器环的位置也可以按照安装于诊视床顶板的重量传感器、外部光学传感器、安装于架台的距离传感器等来决定。按照在本说明书中说明的方法而自动地进行这样的决定。
48.在一个实施方式中，pet检测器环的位置也可以按照被检体的图像轮廓自动地调整。例如pet检测器环的位置也可以按照通过计算机断层摄影(computed tomography：ct)扫描而获得的被检体的横截面图像来决定。pet检测器环的位置也可以基于ct掩模(mask)的大小、或者几个统计度量(metric)之中的特别是合计、中央值、最大值、合计的乘方那样的ct强度度量的指标。在其他例中，pet检测器环位置也可以按照被检体或者被检体的感兴趣区域的pet扫描来决定。例如pet检测器环位置也可以按照被检体的头盖骨的pet扫描来决定，也可以基于被检体的头盖骨的pet掩模的大小、或者几个统计度量之中的特别是合计、中央值、最大值、合计的乘方那样的被检体的头盖骨的pet强度度量的指标。在一个实施方式中，pet检测器环的位置也可以按照规定的模型来调整。例如也可以基于几个信息之中的特别是身高、体重、性别等被检体的生物体信息以及/或者被检体的诊断信息，选择pet检测器环的位置被预先定义了的模型。关于上述的方法，以下进一步详细地说明。
49.根据一个实施方式，pet检测器环的位置也可以按照被检体中的中央的感兴趣区域以及被检体中的周边的感兴趣区域来决定。例如为了在基于从中央的感兴趣区域取得的
数据重构图像时能够改善该中央的感兴趣区域内的散射的推断，也可以在周边的感兴趣区域内配置一个或者多个pet检测器环。
50.以下，参照附图进一步说明上述的内容，但此处在各图中，相同的参照编号表示相同或者对应的要素。本公开文的方法如图2以及图3所示，能够在pet装置中实施。因此，图2以及图3示出了包含分别构成为长方形的检测器模块的多个伽马射线检测器(gamma
‑
ray detector：grd)201(例如grd1、grd2
…
grdn)的pet装置200。pet装置200例如是上述的aafov型的pet装置。在一种安装中，在架台204中形成圆形的孔202的各pet检测器环包含40个grd。在其他安装中，有时也包含48个grd，为了在pet装置200形成更大的孔，使用更多的grd。在本公开文中，例如各pet检测器环能够沿aafov型的pet装置的轴向分别独立地平行移动。例如通过手动的操作以及/或者电动的操作来执行各pet检测器环的平行移动。grd包含将伽马射线转换为闪烁(scintillation)光子(光波长、红外线波长、紫外线波长等)的闪烁体(scintillator)晶体阵列，该光子由光检测器检测。各grd例如包含分别单独地吸收伽马射线而发射闪烁光子的多个检测器晶体的二维阵列。闪烁光子例如由在grd中进一步配置的光电倍增管(photomultiplier tube：pmt)的二维阵列检测。例如在检测器晶体的二维阵列与pmt的二维阵列之间配置有光导(guide)。而且，各grd也可以包含各种大小的多个pmt，各pmt也可以构成为从多个检测器晶体接收闪烁光子。各pmt例如生成表示闪烁事件产生的定时(timing)的模拟信号和产生检测事件的伽马射线的能量。而且，从一个检测器晶体发射的光子例如由多个pmt检测，基于由各pmt生成的模拟信号，例如使用安格(anger)逻辑以及晶体解码等，决定与检测事件对应的检测器晶体。另外，在晶体与光检测器一对一地对应的情况下，并非必须进行安格运算。
51.图3示出具有grd的pet装置200的概略图，该grd被配置为检测从被检体obj发射的伽马射线。grd例如测量与各伽马射线检测对应的定时、位置以及能量。在一种安装中，伽马射线检测器例如如图2以及图3所示，配置于pet检测器环。另外，图3中示出了一个pet检测器环，但实际上沿pet装置200的轴向安装有多个pet检测器环。检测器晶体例如是具有配置为二维阵列的单独的闪烁体元件的闪烁体晶体，作为闪烁体元件，可使用已知的任意的闪烁材料。pmt例如被配置为由多个pmt检测来自各闪烁体元件的光，以便能够进行闪烁事件的安格运算以及晶体解码。
52.图3示出了pet装置200的构成的一个例子。成像对象的被检体obj载置于诊视床顶板306上，grd模块grd1～grdn以包围被检体obj以及诊视床顶板306的方式沿圆周方向配置。多个grd例如包含pet检测器环，与固定地结合于架台304的圆形的孔302固定地结合。架台304例如收容有pet装置的多个要素。pet装置的架台304例如包含由装置的圆筒形的孔302规定的开放的开口部，被检体obj以及诊视床顶板306通过该开口部，由于湮灭事件而从被检体obj向相反方向发射的伽马射线由grd检测，使用定时以及能量的信息来决定伽马射线对的同时产生。
53.图3还示出了用于取得、储存、处理以及分发伽马射线检测数据的电路以及硬件。电路以及硬件包含处理器307、网络控制器303、存储器305以及数据取得系统(data acquisition system：das)308。pet成像装置还包含将来自grd的检测测量结果向das308、处理器307、存储器305以及网络控制器303传送的数据通道(data channel)。数据取得系统308例如控制来自检测器的检测数据的取得、数字化以及传送。在一种安装中，das308控制
evolution，gsm增强数据率演进)、3g以及4g无线蜂窝系统(cellular system)的蜂窝网络那种无线的网络。例如无线的网络也可以是wifi、bluetooth、或者其他已知的无线通信形式。
58.以下，一边参照剩余的附图，一边对上述的aafov型的pet装置的方法进行说明。
59.图4示出了本公开文的例示的实施方式的方法415。方法415总的来说在aafov型的pet装置中实施，使用通过ct扫描而获得的成像对象的被检体的数据，定义pet检测器环相对于被检体以及ct装置的轴向的位置。这里，ct装置以及aafov型的pet装置也可以是同一装置。如此，通过基于被检体的ct扫描使pet检测器环从第一位置向第二位置移动，能够提高特定的感兴趣区域中的成像功能。
60.具体而言，首先，在方法415的步骤420中，例如取得被检体的减弱数据。例如减弱数据是与通过ct扫描而获得的被检体的多个横截面图像分别相关的减弱计数数据(count data)。例如减弱计数数据针对通过ct扫描而获得的被检体的各横截面图像定义由沿着被检体的轴向的特定的区域吸收的能量。ct扫描例如必然是全身ct扫描。
61.接着，在方法415的子进程430中，例如基于在步骤420中取得的减弱数据，决定各pet检测器环的第二位置。也可以在用于特定的成像条件的几个适当的重要因素之中特别根据计数数量以及掩模的大小来决定第二位置。
62.接着，在方法415的步骤440中，pet检测器环的位置被从第一位置向在子进程430中决定的第二位置调整。
63.另外，在一个实施方式中，也可以基于通过pet扫描而获得的被检体的感兴趣区域的数据来实施上述的方法415。例如感兴趣区域也可以是头盖骨，在该情况下获得的数据能够通过上述的方法415以及后述的方法415，与通过ct扫描而得的减弱数据相同地进行处理。在该例子中，通过对被检体的头盖骨的实施，能够减少放射线辐射并且获得有用的信息。
64.这里，参照图5，对方法415的子进程430进行说明。首先，在子进程430的步骤531中，例如基于取得的减弱数据计算减弱度量。例如可考虑pet检测器环各自的第一位置来决定减弱度量。作为一个例子，减弱度量是邻接的pet检测器环间的减弱计数曲线下的面积。这里，减弱计数曲线表示与通过ct扫描而获得的被检体的多个横截面图像分别相关的减弱计数。另外，作为其他例，减弱度量也可以是邻接的pet检测器环间的减弱掩模的面积。这里，根据减弱计数数据决定减弱掩模，减弱掩模反映被检体或者减弱体的形状。这样，在pet检测器环的第一位置，通过比较邻接的pet检测器环间各自的减弱度量，减弱度量的值的变化变得明显。然后，在步骤535中，决定各pet检测器环的第二位置，以使在邻接的pet检测器间分别计算出的减弱度量变得均等。其结果，根据第二位置，沿着pet装置的轴向，邻接的pet检测器环间的减弱度量变得均等。
65.另外，作为一个实施方式，如参照图6a的流程图以及图6b说明那样，减弱度量也可以是减弱计数曲线624的曲线下面积(area under the curve：auc)。这里，减弱计数曲线624的auc表示被检体的规定的身体区域中的放射线的蓄积量。
66.首先，在子进程630的步骤625中，例如取得减弱计数数据作为减弱数据。例如通过在pet成像之前对于被检体进行ct扫描来决定减弱计数数据。例如减弱计数数据如图6b所示，包含减弱计数621，该减弱计数621针对通过ct扫描而获得的多个横截面图像622(由切
片(slice)编号表示)的每个横截面图像622。
67.接着，在子进程630的步骤632中，例如通过对在步骤625中取得的减弱计数数据进行处理，从而计算在第一位置邻接的pet检测器环601间的减弱计数曲线624的auc，作为减弱度量。例如通过计算位于第一位置的邻接的pet检测器环601间的减弱计数曲线624的积分而求出auc。这里，子进程630的步骤632是子进程430的步骤531的一个例子(531’)。如此，通过比较在第一位置邻接的pet检测器环601间各自的auc，能够判断系统内的不均衡。
68.然后，在子进程630的步骤635中，在pet检测器环的第一位置auc不均等的情况下，例如决定各pet检测器环的第二位置，以使邻接的pet检测器环601间各自的auc变得均等。这里，步骤635是子进程430的步骤535的一个例子(535’)。例如如图6b所示，为了遍及被检体610的afov 609地使减弱计数621标准化，决定为位于被检体610的躯体附近的pet检测器环601的位置比位于被检体610的脚附近的pet检测器环601的位置更加相互靠近。这里，afov 609包含被检体610的上端位置以及下端位置(即，afov 609由被检体610的长度部分地决定)。如此，通过根据减弱计数曲线624的auc使pet检测器环间隔612变化，使得本说明书所记载的aafov型的pet装置提供对诊断有用的全身成像。
69.这里，子进程630的步骤635例如通过数学决定来进行。图6b所示的虚线626、627表示pet检测器环601的第二位置，如图示那样，虚线626、627之间的auc反映了与通过ct扫描而获得的横截面图像622分别相关的减弱计数621。为了使邻接的pet检测器环601间的减弱计数曲线624的auc标准化，例如执行以下的算法。
70.在一个实施方式中，减弱计数曲线624例如由以下的式(1)表示。
71.y＝f(n)，n＝0，
…
，n
…
(1)
72.这里，f(n)是由关于横截面图像622的减弱计数621定义的曲线，n是横截面图像的总数。为了决定pet检测器环间隔612，需要满足以下的式(2)。
[0073][0074]
这里，m是pet检测器环的数量，x
i
与定位于第一个虚线626的pet检测器环的位置对应，x
i 1
与定位于第二个虚线627的pet检测器环的位置对应。另外，x
i
以及x
i 1
与沿被检体610的afov 609配置的任意的邻接的pet检测器环对应。通过上述的式子，例如决定pet检测器环间隔612，以使pet检测器环601位于第二位置时邻接的pet检测器环601间各自的“间隙”中的auc相等。
[0075]
另外，作为一个实施方式，参照图7a的流程图以及图7b进行说明，减弱度量也可以是沿被检体710的afov 709邻接的pet检测器环701间的被检体710的减弱掩模728的面积。
[0076]
首先，在子进程730的步骤725中，例如取得减弱计数数据作为减弱数据。例如通过在pet成像之前对于被检体进行ct扫描来决定减弱计数数据。例如减弱计数数据包含减弱计数，该减弱计数针对通过ct扫描而获得的多个横截面图像722(由切片编号表示)的每个横截面图像722。
[0077]
接着，在子进程730的步骤733中，例如通过对在步骤725中取得的减弱计数数据进行处理，从而如图7b所示，生成被检体710的减弱掩模728。例如通过基于减弱计数数据所含的减弱计数决定各横截面图像722中的被检体710的剖面形状或者掩模尺寸723而生成减弱
掩模728，减弱有效地确定pet装置内的配置有被检体的位置。如此，通过使用减弱计数数据，能够取代该减弱特性而决定被检体710的身体大小的特征。通过各横截面图像722中的被检体710的掩模尺寸723定义减弱掩模尺寸曲线774。
[0078]
接着，在子进程730的步骤734中，例如使用在步骤733中生成的减弱掩模728，计算在第一位置邻接的pet检测器环701间的减弱掩模尺寸曲线774的auc，作为减弱度量。这里，子进程730的步骤734是子进程430的步骤531的一个例子(531”)。减弱掩模尺寸曲线774的auc 729是本说明书中说明的auc的一个例子。例如通过计算位于第一位置的邻接的pet检测器环701间的减弱掩模尺寸曲线774的积分，求出auc 729。如此，通过比较在第一位置邻接的pet检测器环701间各自的auc，能够判断系统内的不均衡。如参照图7a说明那样，auc基于减弱掩模728，例如表示被检体710的剖面形状。
[0079]
然后，在子进程730的步骤735中，在aafov型的pet装置中，在pet检测器环的第一位置auc不均等的情况下，例如决定各pet检测器环的第二位置以使邻接的pet检测器环701间各自的auc变得均等。步骤735是子进程430中的步骤535的一个例子(535”)。例如如图7b所示，为了遍及被检体710的afov 709使掩模尺寸723标准化，决定为位于被检体710可能较大的被检体710的腹部附近的pet检测器环701的位置比位于被检体710的脚附近的pet检测器环701的位置更加相互靠近。这里，afov 709包含被检体710的上端位置以及下端位置(即，被检体710的长度成为afov 709的一部分)。如此，通过根据减弱掩模尺寸曲线774的auc使pet检测器环间隔712变化，使得本说明书所记载的aafov型的pet装置提供对诊断有用的全身成像。
[0080]
这里，子进程730的步骤735例如通过数学决定来进行。图7b所示的虚线726、727表示pet检测器环701的第二位置，如图示那样，虚线726、727之间的auc反映了与通过ct扫描而获得的横截面图像722分别相关的掩模尺寸723。为了使邻接的pet检测器环701间的减弱掩模尺寸曲线774的auc标准化，例如执行以下的算法。
[0081]
在一个实施方式中，减弱掩模尺寸曲线774例如由以下的式(3)表示。
[0082]
y＝f(n)，n＝0，
…
，n
…
(3)
[0083]
这里，f(n)是由关于横截面图像722的掩模尺寸723定义的曲线，n是横截面图像722的总数。为了决定pet检测器环间隔712，需要满足以下的式(4)。
[0084][0085]
这里，m是pet检测器环的数量，x
i
与定位于第一个虚线726的pet检测器环的位置对应，x
i 1
与定位于第二个虚线727的pet检测器环的位置对应。另外，x
i
以及x
i 1
与沿被检体710的afov 709配置的任意的邻接的pet检测器环701对应。通过满足上述的式子，例如决定pet检测器环间隔712，以使pet检测器环701位于第二位置时邻接的pet检测器环701间各自的“间隙”中的auc相等。
[0086]
另外，如图6a～图7b所示的本说明书所记载的方法的例示的安装是非限定性的，只不过反映了本公开文的发明的可能的安装。例如虽然分别参照图6a以及图6b和图7a以及图7b说明了使用了减弱计数以及减弱掩模尺寸的例子，但也可以考虑使用与放射线参数相关的或者不相关的其他参数。例如减弱数据也可以是统计性的减弱计数数据，在该情况下，
y＝f(n)特别是表示(1)遍及单一的检测器环的多个grd而产生的事件的合计、中央值、最大值、或者合计的乘方，或者(2)遍及预先定义的轴向的范围的多个检测器环中产生的事件的合计、中央值、最大值、或者合计的乘方。在其他例中，减弱数据也可以是减弱强度数据，减弱度量也可以基于减弱强度数据的统计度量。在该方法中，统计度量也可以特别是合计、中央值、最大值以及合计的乘方。
[0087]
另外，作为一个实施方式，在图8a中示出本公开文的例示的实施方式的方法815。方法815总的来说使用通过ct扫描而获得的成像对象的被检体的数据定义pet检测器环相对于被检体以及ct装置的轴向的位置。而且，方法815将通过ct扫描取得的数据与从参照数据库获得的多个参照数据比较，从而确定相关性较高的参照数据。这里，相关性较高的参照数据例如与为了沿aafov型的pet装置的轴向分散配置pet检测器环而使用的规定的模型建立关联。如此，通过基于被检体的ct扫描以及规定的模型使pet检测器环从第一位置向第二位置移动，能够提高特定的感兴趣区域中的成像功能。
[0088]
具体而言，首先，在方法815的步骤820中，例如取得被检体的减弱数据。例如减弱数据是与通过ct扫描而获得的被检体的多个横截面图像分别相关的减弱计数数据。例如减弱计数数据对于通过ct扫描而获得的被检体的各横截面图像，定义由沿着被检体的轴向的特定的区域吸收的能量。
[0089]
接着，在方法815的步骤882中，例如比较所取得的减弱数据与储存于参照数据库883内的参照减弱数据。例如参照减弱数据是通过以前重复的pet扫描而获得的数据，与pet检测器环的优选的分散配置建立了关联。例如以前重复的pet扫描与相同的被检体或者具有类似特性的其他被检体相关。如此，参照减弱数据与定义pet检测器环的优选的分散配置(即，第二位置)的规定的模型对应。例如通过判断所取得的减弱数据与储存于参照数据库883内的参照减弱数据之间的相关性，来进行方法815的步骤882中的比较。
[0090]
然后，若在步骤882中确定了相关性最高的参照减弱数据，则在方法815的步骤885中，例如使用与所确定的参照减弱数据建立关联的规定的模型，决定各pet检测器环的第二位置。例如通过使用考虑了特定的被检体信息的规定的模型，来进行各pet检测器环的第二位置的决定。例如规定的模型考虑了被检体的年龄、被检体的性别、被检体的体重、被检体的身高(由于与afov相关)等。而且，通过将这种信息提供给规定的模型，使得该方法能够以最小的计算负载自动地决定被检体所固有的第二位置。
[0091]
接着，在方法815的步骤840中，pet检测器环的位置从第一位置调整为在步骤885中自动地决定的第二位置。
[0092]
另外，在图8a中，基于与减弱数据相关的规定的模型决定pet检测器环的第二位置，但规定的模型也可以与特定的相关的被检体轮廓(profile)建立关联。例如在评价肺的问题的被检体中，通常要求使pet检测器环集中于躯体上部，能够一边推断这样的知识一边考虑对诊断的应用来设计用于决定pet检测器环的第二位置的规定的模型。作为其他例，除了应用于诊断以外，一般来说也可以将性别、体重以及医学状态等被检体的重要因素与特定的规定模型建立关联。例如在被检体为糖尿病的情况下，与其他糖尿病被检体比较，有时使pet检测器环集中于下肢的区域较为有益。
[0093]
而且，图8b中示出本公开文的例示的实施方式的不需要放射线数据的方法815。方法815总的来说使用被检体或者与被检体的身体相关的生物体数据，定义pet检测器环相对
于被检体以及ct装置的轴向的位置。这里，生物体数据例如包含与成像对象的被检体相关的数据中的特别是体重、身高、性别。而且，方法815为，通过将所取得的被检体的生物体数据与从参照数据库获得的多个参照生物体数据比较，确定相关性较高的参照生物体数据。这里，相关性较高的参照生物体数据例如与为了沿aafov型的pet装置的轴向分散配置pet检测器环而使用的规定的模型建立关联。如此，通过基于被检体的生物体数据以及规定的模型使pet检测器环从第一位置向第二位置移动，能够提高特定的感兴趣区域中的成像功能。
[0094]
具体而言，首先，在方法815的步骤880中，例如取得被检体的生物体数据。例如被检体的生物体数据特别是包含身高、体重、性别、bmi(body
‑
mass index，体重指数)、形状以及种族特点。
[0095]
接着，在方法815的步骤884中，例如将所取得的生物体数据与储存于参照数据库883内的参照生物体数据比较。例如参照生物体数据是以前从被检体取得的生物体数据，与pet检测器环的优选的分散配置建立关联。由此，pet检测器环的优选的分散配置与具有类似的生物体特性的其他被检体或者被检体的组相关。如此，参照生物体数据与定义pet检测器环的优选的分散配置(即，第二位置)的规定的模型对应。例如通过判断所取得的生物体数据与储存于参照数据库883内的参照生物体数据之间的相关性来进行方法815的步骤884中的比较。
[0096]
然后，若在步骤884中确定相关性最高的参照生物体数据，则在方法815的步骤886中，例如使用与所确定的参照生物体数据建立关联的规定的模型，决定各pet检测器环的第二位置。例如通过使用规定的模型来进行各pet检测器环的第二位置的决定，由此，能够自动地决定被检体所固有的第二位置。
[0097]
接着，在方法815的步骤840中，pet检测器环的位置从第一位置调整为在步骤886中自动地决定的第二位置。
[0098]
为了能够应用于规定的被检体，除了计算减弱度量以及/或者确定规定的模型之外，例如也可以按照由放射科医生或者其他临床医生指示的关注点来确定pet检测器环的第二位置。在图9a以及图9b中，在具有包含被检体910的长度的afov 909的afov型的pet装置之中示出了被检体。例如图9a所示，也可以以均等地包含被检体910的长度的方式以相等的距离或者相等的pet检测器环间隔912配置pet检测器环901。在这种情况下，也可以使用参照图4～图7b说明的方法，但也可以选择由临床医生进一步手动定义特定的感兴趣区域，并对于该感兴趣区域决定pet检测器环901的第二位置。例如图9b所示，临床医生指示关注点955作为应被决定为被检体940的感兴趣区域以及pet检测器环901的第二位置的位置。如此，例如pet检测器环901以第一间隔912’以及第二间隔912”配置。例如相对于该关注点955，将一个pet检测器环901配置于关注点955，并且以随着远离关注点955而增加邻接的pet检测器环901间的间隔的方式配置多个pet检测器环901。在一个实施方式中，例如第一间隔912’被设定为相对于关注点955成为对称的关系(镜像关系)，在后续的邻接的各pet检测器环901的间隔中也继续进行这样的设定。
[0099]
这里，一边参照图9c的流程图一边对参照图9a以及图9b的图解说明过的方法进行说明。
[0100]
首先，在方法950的步骤951中，例如取得与pet扫描的关注点相关的输入信息。该
输入信息例如由临床医生根据被检体的感兴趣区域提供。在一个实施方式中，例如以与根据被检体的长度或者高度而部分地决定的被检体的afov的关联来提供关注点。接着，在方法950的步骤952中，例如将第一pet检测器环的位置向关注点的位置调整来作为第二位置。接着，在方法950的步骤953中，将剩余的pet检测器环的位置向基于配置于关注点的pet检测器环的位置调整来作为第二位置。例如以最小的pet检测器环间隔配置在靠近关注点的位置配置的第一pet检测器环。另外，例如以比第一pet检测器环长的距离或者间隔配置在远离关注点的位置配置的第二pet检测器环。例如通过持续进行这样的配置直到得到所指定的afov，从而以相对于关注点成为对称的关系(镜像关系)的方式配置多个pet检测器环。
[0101]
另外，作为一个实施方式，例如图10所示，被检体的afov以及被检体的确定的感兴趣区域被设定为包含被检体的躯体。其结果，例如被检体1010中的中央的感兴趣区域1061包含aafov型的pet装置能够利用的pet检测器环1001的大部分。这里，例如基于通过本公开文的上述说明的整体记载的方法而部分地决定中央的感兴趣区域1061内的pet检测器环1001的第二位置。
[0102]
在一个实施方式中，例如为了更准确地重构中央的感兴趣区域1061的图像，将一个以上的pet检测器环1001调整到被检体中的周边的感兴趣区域1062’以及1062”内的第二位置。例如位于被检体1010的头盖端的周边的感兴趣区域1062’和位于被检体1010的下肢侧的周边的感兴趣区域1062”被设定在被检体1010的afov1009内。如此，能够检测在中央的感兴趣区域1061内产生并产生向中央的感兴趣区域1061的外侧移动的伽马射线的湮灭事件。进而，向中央的感兴趣区域1061的外侧移动了的伽马射线同时产生或者散射，散射的伽马射线由周边的感兴趣区域1062’以及1062”内的pet检测器环检测。如此，能够使用周边的感兴趣区域1062’、1062”内的pet检测器环中的入射事件，推断中央的感兴趣区域1061内的散射，提高图像重构。
[0103]
另外，在图10中，在周边的感兴趣区域1062’、1062”分别配置有一个pet检测器环，但中央的感兴趣区域1061的外侧的pet检测器环的数量也可以根据特定的用途以及预料的散射事件而变化。而且，周边的感兴趣区域1062’、1062”的由pet检测器环占据的距离也可以根据特定的用途以及预料的散射事件而变化。
[0104]
另外，如图11所示，本公开文的aafov型的pet装置即使在不存在以前的图像数据的情况下也能够实施。作为一个例子，在该情况下，aafov型的pet装置例如通过在轴向上以更短的fov连续地实施pet扫描，从而提供全身pet扫描。
[0105]
在一个实施方式中，例如将全身pet有益的被检体1110配置于aafov型的pet装置的诊视床顶板1106上。pet装置的诊视床顶板1106例如由pet检测器环1101包围。pet装置例如具有固定的最大的fov 1170。而且，例如诊视床顶板1106以配置有被检体1110的状态被固定。而且，为了取得被检体1110的数据，例如调整pet检测器环1101的afov 1109，取得一系列的静态调强(step and shoot)图像。例如afov(1)、afov(2)、afov(3)等包含以最小的pet检测器环间隔配置的pet检测器环1101。例如pet检测器环1101在各afov或者各图像取得序列之间一同移动。在一个实施方式中，例如pet检测器环1101为了取得全身pet扫描的数据，遍及aafov型的pet装置的固定的最大的fov 1170地从被检体1110的头部的afov(1)配置到被检体1110的脚附近的最终的afov。为了确保图像的连接，也可以使规定数量的pet检测器环1101重叠(overwrap)。例如将两个pet检测器环1101重叠。
[0106]
另外，作为一个实施方式，例如处理器307也可以进一步在多个pet检测器分别被调整到第二位置的状态下，校正使用多个pet检测器环取得的数据，以补偿在配置有多个pet检测器环的范围内的、邻接的pet检测器环间的间隔比其他范围大的范围内产生的空间分辨率的降低。
[0107]
例如处理器307输入在pet检测器环的位置被调整到第二位置的状态下取得的数据，使用输出校正后的数据的学习完毕模型来校正数据。在该情况下，例如学习完毕模型通过机器学习来构建，该机器学习将在pet检测器环的位置被调整到第二位置的状态下取得的数据和在遍及最大的fov均匀地配置有pet检测器环的状态下取得的数据作为学习用数据。这里，成为校正的对象的数据也可以是同时计数信息，也可以是根据同时计数信息重构的pet图像。
[0108]
根据这种构成，校正数据以便补偿在pet检测器环间的间隔比其他范围大的范围内产生的空间分辨率的降低，从而能够提高pet图像的图像质量。
[0109]
如上述那样，处理器307取得与pet扫描模式相关的信息，基于与该pet扫描模式相关的信息，将多个pet检测器环各自的位置从沿着孔的轴向的第一位置向第二位置调整。这里，例如与pet扫描模式相关的信息至少是与被检体的体形相关的数据。例如与被检体的体形相关的数据是上述的被检体的减弱数据。例如减弱数据是上述的减弱计数数据。或者，例如与pet扫描模式相关的信息是上述的被检体的生物体数据。或者，例如与pet扫描模式相关的信息是与上述的pet扫描的关注点相关的输入信息。
[0110]
例如处理器307基于与被检体的体形相关的数据，以使多个pet检测器环遍及被检体的体轴方向的长度地均等配置的方式决定第二位置，调整多个pet检测器环各自的位置。
[0111]
当然，如果考虑上述说明，则可以进行很多变更以及变形。因而，本发明也可以在附加的权利要求的范围内通过本说明书中除具体记载以外的方法来实施。
[0112]
根据以上说明的至少一个实施方式，能够提高特定的感兴趣区域中的成像功能。
[0113]
虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更、实施方式彼此的组合。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨中，同样包含在权利要求书所记载的发明与其等效的范围中。
[0114]
关于以上的实施方式，作为发明的一方面以及选择性的特征，公开以下的附记。
[0115]
(附记1)
[0116]
一种正电子发射断层摄影装置，具备：
[0117]
能够沿轴向调整位置的多个pet检测器环，形成用于在内侧配置被检体的孔，该孔规定装置的视场fov；以及
[0118]
处理部，取得与pet扫描模式相关的信息，基于与该pet扫描模式相关的信息，将所述多个pet检测器环各自的位置从沿着所述孔的轴向的第一位置向第二位置调整。
[0119]
(附记2)
[0120]
也可以是，所述处理部至少取得与所述被检体的体形相关的数据，作为与所述pet扫描模式相关的信息。
[0121]
(附记3)
[0122]
也可以是，所述处理部取得与所述被检体的多个横截面图像建立了关联的减弱数
据，作为与所述体形相关的信息。
[0123]
(附记4)
[0124]
也可以是，所述处理部以使所述多个pet检测器环遍及所述被检体的体轴方向的长度均等地配置的方式决定所述第二位置，从而调整所述多个pet检测器环各自的位置。
[0125]
(附记5)
[0126]
也可以是，所述处理部基于所述减弱数据，按照邻接的pet检测器环的每一对计算减弱度量，以使按照所述每一对计算出的减弱度量变得相等的方式决定所述第二位置，从而调整所述多个pet检测器环各自的位置。
[0127]
(附记6)
[0128]
也可以是，所述减弱数据包含与所述被检体的多个横截面图像分别相关的减弱计数数据。
[0129]
(附记7)
[0130]
也可以是，所述处理部基于所述减弱计数数据，计算邻接的pet检测器环间的减弱计数曲线的积分作为所述减弱度量。
[0131]
(附记8)
[0132]
也可以是，所述处理部基于所述减弱计数数据，生成所述被检体的减弱掩模，计算邻接的pet检测器环间的所述减弱掩模的面积作为所述减弱度量。
[0133]
(附记9)
[0134]
也可以是，所述处理部将所述多个pet检测器环中的至少一个pet检测器环的位置向所述被检体中的沿着所述轴向的周边的感兴趣区域内的位置调整作为所述第二位置，进而基于从所述周边的感兴趣区域取得的数据推断散射。
[0135]
(附记10)
[0136]
也可以是，还具备取得所述被检体的多个横截面图像的数据的计算机断层摄影装置。
[0137]
(附记11)
[0138]
也可以是，所述处理部进一步在所述多个pet检测器环分别被调整到所述第二位置的状态下，校正使用所述多个pet检测器环取得的数据，以补偿在配置有所述多个pet检测器环的范围内的、邻接的pet检测器环间的间隔比其他范围大的范围内产生的空间分辨率的降低。
[0139]
(附记12)
[0140]
一种控制正电子发射断层摄影装置的方法，该正电子发射断层摄影装置具有能够沿轴向调整位置的多个pet检测器环以及处理部，所述多个pet检测器环形成用于在内侧配置被检体的孔，该孔规定装置的视场fov，所述方法包含：
[0141]
由所述处理部取得与pet扫描模式相关的信息的步骤；以及
[0142]
由所述处理部基于与所述pet扫描模式相关的信息，将所述多个pet检测器环各自的位置从沿着所述孔的轴向的第一位置向第二位置调整的步骤。
[0143]
(附记13)
[0144]
一种计算机能够读取的存储介质，记录有控制正电子发射断层摄影装置的、能够由计算机执行的多个命令，该正电子发射断层摄影装置具有能够沿轴向调整位置的多个
pet检测器环以及处理部，所述多个pet检测器环形成用于在内侧配置被检体的孔，该孔规定装置的视场fov，所述多个命令使所述计算机执行：
[0145]
取得与pet扫描模式相关的信息，
[0146]
基于与所述pet扫描模式相关的信息，将所述多个pet检测器环各自的位置从沿着所述孔的轴向的第一位置向第二位置调整。