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JP2013007585A - Positron emission computer tomographic imaging apparatus and x-ray ct (computed tomography) device - Google Patents

Positron emission computer tomographic imaging apparatus and x-ray ct (computed tomography) device Download PDF

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JP2013007585A JP2011138842A JP2011138842A JP2013007585A JP 2013007585 A JP2013007585 A JP 2013007585A JP 2011138842 A JP2011138842 A JP 2011138842A JP 2011138842 A JP2011138842 A JP 2011138842A JP 2013007585 A JP2013007585 A JP 2013007585A
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count rate
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detector
ray
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JP2011138842A
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Japanese (ja)
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Noriyuki Yamazaki
敬之 山崎
Kiminori Ozaki
公紀 尾崎
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
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Abstract

【課題】高計数率時にデータ量の調整を適切に行うことができる陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及びX線CT装置を提供することである。
【解決手段】実施の形態の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置は、検出器と、計数率測定部と、生成部と、制御部とを備える。検出器は、消滅放射線を検出する。計数率測定部は、前記検出器にて消滅放射線を検出するイベントの計数率を測定する。生成部は、前記検出器にて検出された消滅放射線のデータを前記イベント毎に生成する。制御部は、前記計数率が閾値を上回ると、前記消滅放射線のエネルギー値に応じて、前記データの転送を制御する。
【選択図】図6
To provide a positron emission computed tomography apparatus and an X-ray CT apparatus capable of appropriately adjusting a data amount at a high count rate.
A positron emission computed tomography apparatus according to an embodiment includes a detector, a count rate measurement unit, a generation unit, and a control unit. The detector detects annihilation radiation. The count rate measuring unit measures the count rate of events for detecting annihilation radiation by the detector. The generating unit generates annihilation radiation data detected by the detector for each event. When the count rate exceeds a threshold, the control unit controls the data transfer according to the energy value of the annihilation radiation.
[Selection] Figure 6

Description

本発明の実施形態は、陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及びX線CT装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a positron emission computed tomography apparatus and an X-ray CT apparatus.

従来、核医学イメージング装置として、陽電子放出コンピュータ断層撮影(PET(Positron Emission computed Tomography))装置が知られている。PET装置による撮影においては、陽電子放出核種で標識された化合物や放射性医薬品が被検体に投与される。投与された化合物や放射性医薬品は被検体内を移動し、陽電子放出核種が、被検体内の生体組織に取り込まれる。この陽電子放出核種が陽電子を放出し、放出された陽電子は、電子と結合して消滅する。このとき、陽電子は、一対の消滅放射線(ガンマ線、消滅ガンマ線とも称する)をほぼ反対方向に放出する。一方、PET装置は、被検体の周囲にリング状に配置された検出器を用いて消滅放射線を検出し、検出結果から同時計数情報(Coincidence List)を生成する。そして、PET装置は、生成した同時計数情報を用いて逆投影処理による再構成を行い、PET画像を生成する。   Conventionally, a positron emission computed tomography (PET) apparatus is known as a nuclear medicine imaging apparatus. In imaging by a PET apparatus, a compound labeled with a positron emitting nuclide or a radiopharmaceutical is administered to a subject. The administered compound or radiopharmaceutical moves in the subject, and the positron emitting nuclide is taken into the living tissue in the subject. This positron emitting nuclide emits positrons, and the emitted positrons combine with electrons and disappear. At this time, the positron emits a pair of annihilation radiations (also referred to as gamma rays and annihilation gamma rays) in almost opposite directions. On the other hand, the PET apparatus detects annihilation radiation using a detector arranged in a ring shape around the subject, and generates coincidence count information (Coincidence List) from the detection result. Then, the PET apparatus performs reconstruction by back projection processing using the generated coincidence information, and generates a PET image.

ところで、PET装置は、検出結果から同時計数情報を生成する過程において、検出器の出力信号に基づきデータを生成し、生成したデータを後段の処理に向けて転送する。この転送や後段の処理にはハードウェアの制限が伴うため、通常、PET装置は、データを記憶するバッファを備えることで、転送するデータ量を調整する。もっとも、消滅放射線を検出するイベントの計数率(単位時間に発生したイベントの数)が高い時(以下、高計数率時)には、適切な調整が行われないこともある。なお、フォトンカウンティング(Photon Counting)型の検出器を備えたX線CT装置においても、同様の事態が生じ得る。   Incidentally, in the process of generating coincidence counting information from the detection result, the PET apparatus generates data based on the output signal of the detector and transfers the generated data for subsequent processing. Since this transfer and subsequent processing are limited by hardware, the PET apparatus normally adjusts the amount of data to be transferred by providing a buffer for storing data. However, when the count rate of events for detecting annihilation radiation (the number of events occurring per unit time) is high (hereinafter, when the count rate is high), appropriate adjustment may not be performed. The same situation can occur in an X-ray CT apparatus provided with a photon counting type detector.

(社)日本画像医療システム工業会編集「医用画像・放射線機器ハンドブック」名古美術印刷株式会社 平成13年、P.190-191Edited by the Japan Society for Imaging and Medical Systems “Medical Image / Radiology Equipment Handbook” Nagoya Art Printing Co., Ltd. 2001, P.190-191

本発明が解決しようとする課題は、高計数率時にデータ量の調整を適切に行うことができる陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及びX線CT装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a positron emission computed tomography apparatus and an X-ray CT apparatus capable of appropriately adjusting the amount of data at a high count rate.

実施の形態の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置は、検出器と、計数率測定部と、生成部と、制御部とを備える。検出器は、消滅放射線を検出する。計数率測定部は、前記検出器にて消滅放射線を検出するイベントの計数率を測定する。生成部は、前記検出器にて検出された消滅放射線のデータを前記イベント毎に生成する。制御部は、前記計数率が閾値を上回ると、前記消滅放射線のエネルギー値に応じて、前記データの転送を制御する。   The positron emission computed tomography apparatus according to the embodiment includes a detector, a count rate measurement unit, a generation unit, and a control unit. The detector detects annihilation radiation. The count rate measuring unit measures the count rate of events for detecting annihilation radiation by the detector. The generating unit generates annihilation radiation data detected by the detector for each event. When the count rate exceeds a threshold, the control unit controls the data transfer according to the energy value of the annihilation radiation.

また、実施の形態のX線CT装置は、フォトンカウンティング型検出器と、計数率測定部と、生成部と、制御部とを備える。検出器は、X線を検出する。計数率測定部は、前記検出器にてX線を検出するイベントの計数率を測定する。生成部は、前記検出器にて検出されたX線のデータを前記イベント毎に生成する。制御部は、前記計数率が閾値を上回ると、前記X線のエネルギー値に応じて、前記データの転送を制御する。   The X-ray CT apparatus of the embodiment includes a photon counting type detector, a count rate measurement unit, a generation unit, and a control unit. The detector detects X-rays. The count rate measuring unit measures the count rate of an event for detecting X-rays by the detector. The generation unit generates X-ray data detected by the detector for each event. When the count rate exceeds a threshold, the control unit controls the data transfer according to the energy value of the X-ray.

図1は、第1の実施形態に係るPET装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the PET apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る検出器モジュールを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the detector module according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係るイベントデータ収集部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the event data collection unit according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係るイベントデータの例である。FIG. 4 is an example of event data according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係るエネルギーウィンドウを説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an energy window according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係るエネルギーウィンドウを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an energy window according to the first embodiment. 図7は、第1の実施形態に係るエネルギーウィンドウを説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an energy window according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係るイベントデータ量調整部による処理手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the event data amount adjustment unit according to the first embodiment. 図9は、第2の実施形態に係るX線CT装置の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus according to the second embodiment. 図10は、第2の実施形態に係るイベントデータ収集部の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an event data collection unit according to the second embodiment. 図11は、第2の実施形態に係る検出器とX線との関係を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between the detector and the X-ray according to the second embodiment. 図12は、第2の実施形態に係るエネルギーウィンドウを説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an energy window according to the second embodiment. 図13は、第2の実施形態に係るエネルギーウィンドウを説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an energy window according to the second embodiment.

以下、実施形態の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置及びX線CT装置を図面を参照して説明する。   Hereinafter, a positron emission computed tomography apparatus and an X-ray CT apparatus according to embodiments will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
第1の実施形態を説明する。第1の実施形態に係るPET装置100は、高計数率時、消滅放射線のエネルギー値に応じてイベントデータの転送を制御する。すなわち、単位時間に発生したイベントの数が多い時は、イベント毎に生成されるイベントデータのデータ量も多い。このため、計数率の高さを考慮せずにイベントデータの転送を行うと、例えば後段の処理のいずれかの段階でオーバーフローが発生し、イベントデータが無作為に失われるおそれがある。
(First embodiment)
A first embodiment will be described. The PET apparatus 100 according to the first embodiment controls the transfer of event data according to the energy value of annihilation radiation at the time of a high count rate. That is, when the number of events that occur per unit time is large, the amount of event data generated for each event is also large. For this reason, if event data is transferred without considering the high count rate, for example, overflow may occur at any stage in the subsequent processing, and event data may be randomly lost.

この点、第1の実施形態に係るPET装置100は、高計数率時、消滅放射線のエネルギー値に応じてイベントデータの転送を制御するので、イベントデータが無作為に失われることがない。また、エネルギー値による選別であるので、有用なイベントデータが失われるおそれが少ない。第1の実施形態に係るPET装置100は、かかる制御を、後述する検出器モジュール14が備えるDAS(Data Acquisition System)(イベントデータ収集部15に対応)にて実現する。以下、全体の構成を説明した後に、イベントデータ収集部15の構成を説明する。   In this regard, since the PET apparatus 100 according to the first embodiment controls the transfer of event data according to the energy value of the annihilation radiation at the time of a high count rate, event data is not randomly lost. In addition, since the selection is based on the energy value, there is little risk of losing useful event data. The PET apparatus 100 according to the first embodiment realizes such control by a DAS (Data Acquisition System) (corresponding to the event data collection unit 15) included in the detector module 14 described later. Hereinafter, after describing the overall configuration, the configuration of the event data collection unit 15 will be described.

図1は、第1の実施形態に係るPET装置100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るPET装置100は、架台装置10及びコンソール装置16を有する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a PET apparatus 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the PET device 100 according to the first embodiment includes a gantry device 10 and a console device 16.

図1に示すように、架台装置10は、天板11と、寝台12と、寝台駆動部13と、複数の検出器モジュール14とを有する。また、架台装置10は、撮影口となる空洞を有する。天板11は、被検体Pが横臥するベッドであり、寝台12の上に配置される。寝台駆動部13は、後述する寝台制御部23による制御の下、天板11を移動させる。例えば、寝台駆動部13は、天板11を移動させることにより、被検体Pを架台装置10の撮影口内に移動させる。   As shown in FIG. 1, the gantry device 10 includes a top board 11, a bed 12, a bed driving unit 13, and a plurality of detector modules 14. In addition, the gantry device 10 has a cavity serving as a photographing port. The top plate 11 is a bed on which the subject P lies, and is placed on the bed 12. The couch driving unit 13 moves the couchtop 11 under the control of a couch control unit 23 described later. For example, the bed driving unit 13 moves the subject P into the imaging port of the gantry device 10 by moving the top plate 11.

検出器モジュール14は、被検体Pから放出される消滅放射線を検出する。図1に示すように、検出器モジュール14は、架台装置10において、被検体Pの周囲をリング状に取り囲むように複数配置される。   The detector module 14 detects annihilation radiation emitted from the subject P. As shown in FIG. 1, a plurality of detector modules 14 are arranged in the gantry device 10 so as to surround the subject P in a ring shape.

図2は、第1の実施形態に係る検出器モジュール14を説明するための図である。検出器モジュール14は、フォトンカウンティング型かつアンガー型の検出器であり、図2に示すように、シンチレータ141と、光電子増倍管(PMT(Photomultiplier Tube))142と、ライトガイド143とを有する。なお、第1の実施形態に係る検出器モジュール14は一例に過ぎず、例えば光電子増倍管の替わりに半導体を有するものでもよい。   FIG. 2 is a diagram for explaining the detector module 14 according to the first embodiment. The detector module 14 is a photon counting type and anger type detector, and includes a scintillator 141, a photomultiplier tube (PMT (Photomultiplier Tube)) 142, and a light guide 143 as shown in FIG. 2. The detector module 14 according to the first embodiment is merely an example, and may have a semiconductor instead of a photomultiplier tube, for example.

シンチレータ141は、被検体Pから放出されて入射した消滅放射線を可視光(以下、シンチレーション光)に変換し、変換したシンチレーション光を出力する。シンチレータ141は、例えばNaI(Sodium Iodide)、BGO(Bismuth Germanate)、LYSO(Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate)、LSO(Lutetium Oxyorthosilicate)、LGSO(Lutetium Gadolinium Oxyorthosilicate)などのシンチレータ結晶によって形成され、図2に示すように、2次元に配列される。光電子増倍管142は、シンチレータ141から出力されたシンチレーション光を増倍して電気信号に変換する。図2に示すように、光電子増倍管142は、複数配置される。ライトガイド143は、シンチレータ141から出力されたシンチレーション光を光電子増倍管142に伝達する。ライトガイド143は、例えば光透過性に優れたプラスチック素材などによって形成される。   The scintillator 141 converts annihilation radiation emitted from the subject P and incident into visible light (hereinafter referred to as scintillation light), and outputs the converted scintillation light. The scintillator 141 is formed of a scintillator crystal such as NaI (Sodium Iodide), BGO (Bismuth Germanate), LYSO (Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate), LSO (Lutetium Oxyorthosilicate), LGSO (Lutetium Gadolinium Oxyorthosilicate), and the like, as shown in FIG. Arranged in two dimensions. The photomultiplier tube 142 multiplies the scintillation light output from the scintillator 141 and converts it into an electrical signal. As shown in FIG. 2, a plurality of photomultiplier tubes 142 are arranged. The light guide 143 transmits the scintillation light output from the scintillator 141 to the photomultiplier tube 142. The light guide 143 is formed of, for example, a plastic material having excellent light transmittance.

なお、光電子増倍管142は、シンチレーション光を受光し光電子を発生させる光電陰極、発生した光電子を加速する電場を与える多段のダイノード、及び、電子の流れ出し口である陽極を有する。光電効果により光電陰極から放出された電子は、ダイノードに向って加速されてダイノードの表面に衝突し、複数の電子を叩き出す。この現象が多段のダイノードに渡って繰り返されることにより、なだれ的に電子数が増倍され、陽極での電子数は、約100万にまで達する。かかる例では、光電子増倍管142の利得率は、100万倍となる。また、なだれ現象を利用した増幅のためにダイノードと陽極との間には、通常1000ボルト以上の電圧が印加される。   The photomultiplier tube 142 includes a photocathode that receives scintillation light and generates photoelectrons, a multistage dynode that provides an electric field that accelerates the generated photoelectrons, and an anode that is an outlet for electrons. Electrons emitted from the photocathode due to the photoelectric effect are accelerated toward the dynode, collide with the surface of the dynode, and knock out a plurality of electrons. By repeating this phenomenon over multiple dynodes, the number of electrons is avalancheally increased, and the number of electrons at the anode reaches about 1 million. In such an example, the gain factor of the photomultiplier tube 142 is 1 million times. In addition, a voltage of 1000 volts or more is usually applied between the dynode and the anode for amplification using the avalanche phenomenon.

このように、検出器モジュール14は、被検体Pから放出された消滅放射線をシンチレータ141によってシンチレーション光に変換し、変換したシンチレーション光を光電子増倍管142によって電気信号(以下、検出器信号)に変換することで、被検体Pから放出された消滅放射線を検出する。   Thus, the detector module 14 converts the annihilation radiation emitted from the subject P into scintillation light by the scintillator 141, and converts the converted scintillation light into an electrical signal (hereinafter referred to as detector signal) by the photomultiplier tube 142. By converting, annihilation radiation emitted from the subject P is detected.

ところで、第1の実施形態において、複数の検出器モジュール14は、複数のブロックに区分けされ、ブロック毎に、イベントデータ収集部15を有する。例えば、第1の実施形態において、1検出器モジュール14が、1ブロックである。このため、検出器モジュール14は、それぞれ、イベントデータ収集部15を有する。なお、1ブロックと検出器モジュール14との数の対応関係は任意である。また、イベントデータ収集部15については後に詳細に説明する。   By the way, in 1st Embodiment, the some detector module 14 is divided into several blocks, and has the event data collection part 15 for every block. For example, in the first embodiment, one detector module 14 is one block. For this reason, each detector module 14 has an event data collection unit 15. The correspondence relationship between the number of one block and the detector module 14 is arbitrary. The event data collection unit 15 will be described in detail later.

図1に戻り、コンソール装置16は、入力部17と、表示部18と、システム制御部19と、データ記憶部20と、同時計数情報生成部21と、画像再構成部22と、寝台制御部23とを有する。なお、コンソール装置16が有する各部は、内部バスを介して接続される。   Returning to FIG. 1, the console device 16 includes an input unit 17, a display unit 18, a system control unit 19, a data storage unit 20, a coincidence information generation unit 21, an image reconstruction unit 22, and a bed control unit. 23. Each part of the console device 16 is connected via an internal bus.

入力部17は、PET装置100の操作者によって各種指示や各種設定の入力に用いられるマウスやキーボードなどであり、入力された各種指示や各種設定を、システム制御部19に転送する。表示部18は、操作者によって参照されるモニタなどであり、システム制御部19による制御の下、PET画像を表示したり、操作者から各種指示や各種設定を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。   The input unit 17 is a mouse or a keyboard used for inputting various instructions and various settings by an operator of the PET apparatus 100, and transfers the various instructions and various settings that are input to the system control unit 19. The display unit 18 is a monitor or the like that is referred to by an operator, and displays a PET image and receives a GUI (Graphical User Interface) for receiving various instructions and settings from the operator under the control of the system control unit 19. Is displayed.

システム制御部19は、架台装置10及びコンソール装置16を制御することによって、PET装置100の全体制御を行う。例えば、システム制御部19は、PET装置100における撮影を制御する。   The system control unit 19 performs overall control of the PET apparatus 100 by controlling the gantry device 10 and the console device 16. For example, the system control unit 19 controls imaging in the PET apparatus 100.

データ記憶部20は、PET装置100において用いられる各種データを記憶する。例えば、データ記憶部20は、架台装置10から転送されたイベントデータ、同時計数情報生成部21によって生成された同時計数情報、画像再構成部22によって再構成されたPET画像などを記憶する。なお、データ記憶部20は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスクなどによって実現される。   The data storage unit 20 stores various data used in the PET apparatus 100. For example, the data storage unit 20 stores the event data transferred from the gantry device 10, the coincidence counting information generated by the coincidence counting information generation unit 21, the PET image reconstructed by the image reconstruction unit 22, and the like. The data storage unit 20 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.

同時計数情報生成部21は、イベントデータ収集部15によって収集されたイベントデータを用いて同時計数情報を生成する。具体的には、同時計数情報生成部21は、データ記憶部20に格納されたイベントデータを読み出し、陽電子から放出された一対の消滅放射線が同時に計数されたイベントデータのペアを検索する。また、同時計数情報生成部21は、検索したイベントデータのペアを同時計数情報として生成し、生成した同時計数情報をデータ記憶部20に格納する。   The coincidence counting information generating unit 21 generates coincidence counting information using the event data collected by the event data collecting unit 15. Specifically, the coincidence information generation unit 21 reads the event data stored in the data storage unit 20 and searches for a pair of event data in which a pair of annihilation radiations emitted from the positrons are simultaneously counted. The coincidence count information generation unit 21 generates the searched event data pair as coincidence count information, and stores the generated coincidence count information in the data storage unit 20.

画像再構成部22は、PET画像を再構成する。具体的には、画像再構成部22は、データ記憶部20に格納された同時計数情報を投影データとして読み出し、読み出した投影データを逆投影処理することで、PET画像を再構成する。また、画像再構成部22は、再構成したPET画像をデータ記憶部20に格納する。寝台制御部23は、寝台駆動部13を制御する。   The image reconstruction unit 22 reconstructs a PET image. Specifically, the image reconstruction unit 22 reads the coincidence counting information stored in the data storage unit 20 as projection data, and performs a back projection process on the read projection data to reconstruct a PET image. The image reconstruction unit 22 stores the reconstructed PET image in the data storage unit 20. The couch control unit 23 controls the couch driving unit 13.

なお、上述した同時計数情報生成部21、画像再構成部22、及びシステム制御部19の各部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などの電子回路によって実現される。   Each of the above-described coincidence information generation unit 21, image reconstruction unit 22, and system control unit 19 includes an integrated circuit such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA), a central processing unit (CPU). Units) and MPUs (Micro Processing Units) and other electronic circuits.

続いて、第1の実施形態に係るイベントデータ収集部15について詳細に説明する。図3は、第1の実施形態に係るイベントデータ収集部15の構成を示すブロック図である。図3に示すように、イベントデータ収集部15は、A/D(Analog/Digital)変換器15aと、バッファ15bと、計数率測定部15cと、イベントデータ量調整部15dとを有する。以下、各部の動作を説明する。   Next, the event data collection unit 15 according to the first embodiment will be described in detail. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the event data collection unit 15 according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the event data collection unit 15 includes an A / D (Analog / Digital) converter 15a, a buffer 15b, a count rate measurement unit 15c, and an event data amount adjustment unit 15d. Hereinafter, the operation of each unit will be described.

A/D変換器15aは、イベントデータ15fをイベント毎に生成する。具体的には、A/D変換器15aは、アナログデータである検出器信号15eの入力を受け付けると、デジタルデータに変換してイベントデータ15fを生成し、生成したイベントデータ15fをバッファ15bに出力する。このイベントデータ15fには、消滅放射線の検出位置(例えば検出器モジュール14の識別情報やシンチレータ141の識別情報など)、エネルギー値(例えば検出器信号15eの強度など)、及び検出時間(例えば絶対時刻、撮影開始からの経過時間など)が含まれる。   The A / D converter 15a generates event data 15f for each event. Specifically, when receiving the input of the detector signal 15e that is analog data, the A / D converter 15a converts it into digital data to generate event data 15f, and outputs the generated event data 15f to the buffer 15b. To do. The event data 15f includes an annihilation radiation detection position (for example, identification information of the detector module 14 and identification information of the scintillator 141), an energy value (for example, the intensity of the detector signal 15e), and a detection time (for example, an absolute time). , Elapsed time from the start of shooting, etc.).

図4は、第1の実施形態に係るイベントデータ15fの例である。図4に示すように、イベントデータ15fは、例えば、『モジュールID』及び『シンチレータID』(検出位置)、『エネルギー値』、及び『検出時間』の値である、『D1』、『P1』、『E1』、及び『T1』を有する。 FIG. 4 is an example of the event data 15f according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the event data 15f includes, for example, “D 1 ”, “P” which are values of “module ID” and “scintillator ID” (detection position), “energy value”, and “detection time”. 1 ”,“ E 1 ”, and“ T 1 ”.

また、A/D変換器15aは、検出器信号15eの入力を受け付けると、1つのパルス信号15gを生成し、生成したパルス信号15gを計数率測定部15cに出力する。なお、A/D変換器15aは、時間の経過とともに複数の検出器信号15eの入力を受け付けるが、入力を受け付ける毎に1つのパルス信号15gを生成する。   Further, when receiving the input of the detector signal 15e, the A / D converter 15a generates one pulse signal 15g and outputs the generated pulse signal 15g to the count rate measuring unit 15c. The A / D converter 15a accepts input of a plurality of detector signals 15e as time elapses, but generates one pulse signal 15g each time the input is accepted.

バッファ15bは、イベントデータ15fを一時的に格納する。具体的には、バッファ15bは、イベントデータ15fの入力を受け付けると、書き込み信号(図示を省略)に従ってこれを格納する。また、バッファ15bは、読み出し信号(図示を省略)に従って、格納中のイベントデータ15fを出力する。   The buffer 15b temporarily stores event data 15f. Specifically, when receiving the input of the event data 15f, the buffer 15b stores it according to a write signal (not shown). The buffer 15b outputs the stored event data 15f in accordance with a read signal (not shown).

計数率測定部15cは、イベントの計数率を測定する。具体的には、計数率測定部15cは、単位時間に入力されるパルス信号15gの数を、クロック信号(図示を省略)を用いて計数し、単位時間に発生したイベントの数を示す計数率情報15hを生成する。また、計数率測定部15cは、生成した計数率情報15hをイベントデータ量調整部15dに出力する。なお、第1の実施形態に係る計数率測定部15cは、定期的に計数率情報15hを生成し、出力するものとして説明するが、これに限られるものではない。例えば、計数率測定部15cは、高計数率時にのみ(例えば後述する第1の閾値を超えた場合にのみ)、計数率情報15hを出力する手法であってもよい。   The count rate measuring unit 15c measures the count rate of events. Specifically, the count rate measuring unit 15c counts the number of pulse signals 15g input per unit time using a clock signal (not shown), and indicates a count rate indicating the number of events that occurred during the unit time. Information 15h is generated. In addition, the count rate measuring unit 15c outputs the generated count rate information 15h to the event data amount adjusting unit 15d. Note that the count rate measurement unit 15c according to the first embodiment is described as periodically generating and outputting the count rate information 15h, but is not limited thereto. For example, the count rate measuring unit 15c may output the count rate information 15h only at a high count rate (for example, only when a first threshold described later is exceeded).

イベントデータ量調整部15dは、消滅放射線のエネルギー値に応じてイベントデータの転送を制御する。具体的には、第1の実施形態に係るイベントデータ量調整部15dは、計数率の閾値及びエネルギーウィンドウを段階的に設定する。そして、イベントデータ量調整部15dは、計数率情報15hの入力を受け付けると、計数率が閾値を上回るか否かを判定し、上回ると判定すると、イベントデータ15fを後段の処理に向けて転送するか否かを、各イベントデータ15fが有するエネルギー値に応じて制御する。この結果、後段の処理に向けて転送されるイベントデータ15fのデータ量がフレキシブルに調整される。   The event data amount adjusting unit 15d controls the transfer of event data according to the energy value of annihilation radiation. Specifically, the event data amount adjustment unit 15d according to the first embodiment sets the count rate threshold and the energy window in a stepwise manner. Then, when receiving the input of the count rate information 15h, the event data amount adjusting unit 15d determines whether or not the count rate exceeds a threshold value, and if it is determined that the count rate exceeds, transfers the event data 15f for subsequent processing. Is controlled according to the energy value of each event data 15f. As a result, the amount of event data 15f transferred for subsequent processing is flexibly adjusted.

図5〜7は、第1の実施形態に係るエネルギーウィンドウを説明するための図である。横軸は、各イベントデータ15fが有するエネルギー値を示す。縦軸は、エネルギー値毎に分類されたイベントデータ15fの数(イベント数に対応)を示す。通常、バッファ15bには、図5に示すように、様々なエネルギー値を有するイベントデータ15fが順次格納される。   FIGS. 5-7 is a figure for demonstrating the energy window which concerns on 1st Embodiment. The horizontal axis indicates the energy value of each event data 15f. The vertical axis represents the number of event data 15f classified for each energy value (corresponding to the number of events). Normally, as shown in FIG. 5, event data 15f having various energy values is sequentially stored in the buffer 15b.

第1の実施形態に係るイベントデータ量調整部15dは、計数率について、第1の閾値及び第2の閾値を設ける。第2の閾値は、第1の閾値よりも高計数率である。そして、イベントデータ量調整部15dは、「第1の閾値を下回る段階」、すなわち、計数率が相対的に低い段階では、図5に示すように、全エネルギーウィンドウを開放し、バッファ15bに格納されたイベントデータ15f全てを、選別することなく後段の処理に向けて転送する。   The event data amount adjustment unit 15d according to the first embodiment provides a first threshold value and a second threshold value for the count rate. The second threshold is a higher count rate than the first threshold. Then, the event data amount adjustment unit 15d opens the entire energy window and stores it in the buffer 15b as shown in FIG. 5 in the “step below the first threshold”, that is, the step where the count rate is relatively low. All of the event data 15f that has been sent is transferred for subsequent processing without sorting.

また、イベントデータ量調整部15dは、「第1の閾値を上回り、第2の閾値を下回る段階」、すなわち、計数率が比較的高い段階では、図6に示すように、例えばエネルギーウィンドウの下限値及び上限値を変更することでエネルギーウィンドウの開口幅を1/2に狭める。そして、イベントデータ量調整部15dは、開口幅を狭めた第1のエネルギーウィンドウ内のエネルギー値を有するイベントデータ15fのみを後段の処理に向けて転送する。一方、イベントデータ量調整部15dは、第1のエネルギーウィンドウ外のエネルギー値を有するイベントデータ15f(図6の網掛け部分)を転送せずに破棄する。   In addition, the event data amount adjustment unit 15d determines that, for example, at the stage where the count rate is higher than the first threshold and lower than the second threshold, that is, the count rate is relatively high, as shown in FIG. By changing the value and the upper limit value, the opening width of the energy window is narrowed to ½. Then, the event data amount adjusting unit 15d transfers only the event data 15f having the energy value within the first energy window with the opening width narrowed toward the subsequent processing. On the other hand, the event data amount adjusting unit 15d discards the event data 15f (shaded portion in FIG. 6) having an energy value outside the first energy window without transferring it.

また、イベントデータ量調整部15dは、「第2の閾値を上回る段階」、すなわち、計数率が相当程度に高い段階では、図7に示すように、例えばエネルギーウィンドウの下限値及び上限値を更に変更することでエネルギーウィンドウの開口幅を1/4に狭める。そして、イベントデータ量調整部15dは、開口幅を狭めた第2のエネルギーウィンドウ内のエネルギー値を有するイベントデータ15fのみを後段の処理に向けて転送する。一方、イベントデータ量調整部15dは、第2のエネルギーウィンドウ外のエネルギー値を有するイベントデータ15f(図7の網掛け部分)を転送せずに破棄する。   In addition, the event data amount adjustment unit 15d further sets the lower limit value and the upper limit value of the energy window, for example, as shown in FIG. 7 in the “stage exceeding the second threshold”, that is, the stage where the count rate is considerably high. By changing, the opening width of the energy window is reduced to ¼. Then, the event data amount adjustment unit 15d transfers only the event data 15f having the energy value within the second energy window with the opening width narrowed toward the subsequent processing. On the other hand, the event data amount adjusting unit 15d discards the event data 15f (shaded portion in FIG. 7) having an energy value outside the second energy window without transferring it.

図8は、第1の実施形態に係るイベントデータ量調整部15dによる処理手順を示すフローチャートである。図8に示すように、イベントデータ量調整部15dは、計数率情報15hの入力を受け付けると(ステップS101、Yes)、計数率情報15hが示す計数率が、第1の閾値を上回るか否かを判定する(ステップS102)。   FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure by the event data amount adjusting unit 15d according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 8, when the event data amount adjustment unit 15d receives the input of the count rate information 15h (Yes in step S101), whether or not the count rate indicated by the count rate information 15h exceeds the first threshold value. Is determined (step S102).

第1の閾値を下回る場合(ステップS102、No)、イベントデータ量調整部15dは、全エネルギーウィンドウを開放し、転送する(ステップS103)。すなわち、イベントデータ量調整部15dは、読み出し信号(図示を省略)に従ってバッファ15bに格納されたイベントデータ15fを読み出し、後段の処理に向けて転送するが、バッファ15bに格納されたイベントデータ15f全てを選別することなく転送する。   When the value is below the first threshold (No at Step S102), the event data amount adjusting unit 15d opens and transfers all energy windows (Step S103). In other words, the event data amount adjustment unit 15d reads the event data 15f stored in the buffer 15b in accordance with a read signal (not shown) and transfers it for subsequent processing, but all the event data 15f stored in the buffer 15b. Transfer without sorting.

ステップS102において第1の閾値を上回る場合(ステップS102、Yes)、イベントデータ量調整部15dは、計数率情報15hが示す計数率が、第2の閾値を上回るか否かを判定する(ステップS104)。   When exceeding the first threshold value in step S102 (step S102, Yes), the event data amount adjustment unit 15d determines whether or not the count rate indicated by the count rate information 15h exceeds the second threshold value (step S104). ).

第2の閾値を下回る場合(ステップS104、No)、イベントデータ量調整部15dは、第1のエネルギーウィンドウ(図6を参照)によりデータ量を調整し、転送する(ステップS105)。すなわち、イベントデータ量調整部15dは、バッファ15bに格納された各イベントデータ15fが有するエネルギー値を参照し、第1のエネルギーウィンドウ内であるか否かを判定する。そして、イベントデータ量調整部15dは、第1のエネルギーウィンドウ内であれば、イベントデータ15fを転送し、第1のエネルギーウィンドウ外であれば、これを転送しない。   If the value is below the second threshold (No at Step S104), the event data amount adjustment unit 15d adjusts the data amount by the first energy window (see FIG. 6) and transfers the data (Step S105). That is, the event data amount adjusting unit 15d refers to the energy value of each event data 15f stored in the buffer 15b, and determines whether or not it is within the first energy window. The event data amount adjustment unit 15d transfers the event data 15f if it is within the first energy window, and does not transfer it if it is outside the first energy window.

ステップS104において第2の閾値を上回る場合(ステップS104、Yes)、イベントデータ量調整部15dは、第2のエネルギーウィンドウ(図7を参照)によりデータ量を調整し、転送する(ステップS106)。すなわち、イベントデータ量調整部15dは、バッファ15bに格納された各イベントデータ15fが有するエネルギー値を参照し、第2のエネルギーウィンドウ内であるか否かを判定する。そして、イベントデータ量調整部15dは、第2のエネルギーウィンドウ内であれば、イベントデータ15fを転送し、第2のエネルギーウィンドウ外であれば、これを転送しない。   When exceeding a 2nd threshold value in step S104 (step S104, Yes), the event data amount adjustment part 15d adjusts a data amount with a 2nd energy window (refer FIG. 7), and transfers (step S106). That is, the event data amount adjusting unit 15d refers to the energy value of each event data 15f stored in the buffer 15b, and determines whether or not it is within the second energy window. Then, the event data amount adjustment unit 15d transfers the event data 15f if it is within the second energy window, and does not transfer it if it is outside the second energy window.

また、第1の実施形態に係るイベントデータ量調整部15dは、計数率情報15hの入力を定期的に受け付ける。このため、イベントデータ量調整部15dは、一旦エネルギーウィンドウの開口幅を狭めた後に受け付けた計数率情報15hが、例えば計数率が相対的に低い段階であることを示す場合には、再び全エネルギーウィンドウを開放する。なお、高計数率時にのみ計数率情報15hの入力を受け付ける手法の場合、例えば、イベントデータ量調整部15dは、所定時間経過後、再び全エネルギーウィンドウを開放してもよい。あるいは、イベントデータ量調整部15dは、時間の経過に応じて、第2のエネルギーウィンドウ、第1のエネルギーウィンドウ、全エネルギーウィンドウの開放、のように、順次エネルギーウィンドウを開放してもよい。   Further, the event data amount adjustment unit 15d according to the first embodiment periodically receives input of the count rate information 15h. For this reason, the event data amount adjustment unit 15d determines that the count rate information 15h received after narrowing the opening width of the energy window once indicates that the count rate is at a relatively low stage, for example, the total energy again. Open the window. In the case of a method of accepting the input of the count rate information 15h only at a high count rate, for example, the event data amount adjusting unit 15d may open the entire energy window again after a predetermined time has elapsed. Alternatively, the event data amount adjustment unit 15d may sequentially open the energy windows, such as the second energy window, the first energy window, and the total energy window, as time elapses.

また、第1の実施形態において示したエネルギーウィンドウは例示に過ぎない。例えば、複数の閾値を設けることなく1つの閾値によって運用してもよい。また、例えば、第3の閾値、第4の閾値など、更に多くの閾値を設定し、各段階のエネルギーウィンドウの開口幅を更に細かく設定してもよい。   Further, the energy window shown in the first embodiment is merely an example. For example, a single threshold value may be used without providing a plurality of threshold values. Further, for example, more threshold values such as a third threshold value and a fourth threshold value may be set, and the opening width of the energy window at each stage may be set more finely.

このようなことから、第1の実施形態によれば、高計数率時にデータ量の調整を適切に行うことができる。この結果、高計数率時にも十分な画質を担保することができる。また、第1の実施形態によれば、ペアのイベントデータの双方が転送されるように、有効かつ効率的にデータ量の調整を行うことができる。   For this reason, according to the first embodiment, the data amount can be appropriately adjusted at the time of a high count rate. As a result, sufficient image quality can be ensured even at high count rates. Further, according to the first embodiment, the data amount can be adjusted effectively and efficiently so that both of the paired event data are transferred.

この点について説明する。仮に、イベントデータが無作為に失われると、n個のイベントデータが失われた場合、ペアのイベントデータとしては2n個失われることになる。このため、画質という観点においてイベントデータを十分に有効活用することができず、アーチファクトのある画像を出力してしまうおそれがある。   This point will be described. If event data is randomly lost, if n event data is lost, 2n pairs of event data are lost. For this reason, the event data cannot be sufficiently effectively used from the viewpoint of image quality, and there is a possibility that an image with artifacts may be output.

ここで、ペアのイベントデータは、同等のエネルギー値を有するという性質がある。例を挙げると、例えば「511keV」程度のエネルギー値を有するイベントデータと、例えば「200keV」程度のエネルギー値を有するイベントデータとがある場合、後者は、例えば散乱などによって検出されたイベントデータであると考えられる。すなわち、ペアのイベントデータとして有効なイベントデータは、「511keV」程度のエネルギー値を有するイベントデータであり、例えば「200keV」程度のエネルギー値を有するイベントデータは、そもそも有効なイベントデータではないといえる。そうであるとすると、エネルギー値に応じてイベントデータを選択して後段の処理に転送する第1の実施形態によれば、有効なエネルギー値を有するペアのイベントデータの双方が転送されることになり、有効かつ効率的にデータ量の調整を行うことができる。   Here, the paired event data has a property of having an equivalent energy value. For example, when there is event data having an energy value of about “511 keV” and event data having an energy value of about “200 keV”, for example, the latter is event data detected by scattering, for example. it is conceivable that. That is, event data that is valid as paired event data is event data having an energy value of about “511 keV”, and event data having an energy value of about “200 keV” is not valid event data in the first place. . If so, according to the first embodiment in which event data is selected according to the energy value and transferred to subsequent processing, both event data of a pair having an effective energy value are transferred. Thus, the data amount can be adjusted effectively and efficiently.

(第2の実施形態)
第2の実施形態を説明する。第2の実施形態に係るX線CT装置200は、フォトンカウンティング型の検出器を備え、高計数率時、X線のエネルギー値に応じてイベントデータの転送を制御する。すなわち、単位時間に発生したイベントの数が多い時は、イベント毎に生成されるイベントデータのデータ量も多い。このため、計数率の高さを考慮せずにイベントデータの転送を行うと、例えば後段の処理のいずれかの段階でオーバーフローが発生し、イベントデータが無作為に失われるおそれがある。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described. The X-ray CT apparatus 200 according to the second embodiment includes a photon counting type detector, and controls the transfer of event data according to the energy value of the X-ray at a high count rate. That is, when the number of events that occur per unit time is large, the amount of event data generated for each event is also large. For this reason, if event data is transferred without considering the high count rate, for example, overflow may occur at any stage in the subsequent processing, and event data may be randomly lost.

この点、第2の実施形態に係るX線CT装置200は、高計数率時、X線のエネルギー値に応じてイベントデータの転送を制御するので、イベントデータが無作為に失われることがない。また、エネルギー値による選別であるので、有用なイベントデータが失われるおそれが少ない。第2の実施形態に係るX線CT装置200は、かかる制御を、後述する検出器214bが備えるDAS(イベントデータ収集部215に対応)にて実現する。   In this regard, the X-ray CT apparatus 200 according to the second embodiment controls the transfer of event data according to the X-ray energy value at a high count rate, so that event data is not randomly lost. . In addition, since the selection is based on the energy value, there is little risk of losing useful event data. The X-ray CT apparatus 200 according to the second embodiment realizes such control by a DAS (corresponding to the event data collection unit 215) provided in the detector 214b described later.

図9は、第2の実施形態に係るX線CT装置200の構成を示すブロック図である。図9に示すように、第2の実施形態に係るX線CT装置200は、架台装置210及びコンソール装置216を有する。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, the X-ray CT apparatus 200 according to the second embodiment includes a gantry device 210 and a console device 216.

図9に示すように、架台装置210は、天板211と、寝台212と、寝台駆動部213と、X線管214aと、検出器214bとを有する。また、架台装置210は、撮影口となる空洞を有する。天板211は、被検体Pが横臥するベッドであり、寝台212の上に配置される。寝台駆動部213は、後述する寝台制御部223による制御の下、天板211を移動させる。例えば、寝台駆動部213は、天板211を移動させることにより、被検体Pを架台装置210の撮影口内に移動させる。   As shown in FIG. 9, the gantry device 210 includes a top plate 211, a bed 212, a bed driving unit 213, an X-ray tube 214a, and a detector 214b. Further, the gantry device 210 has a cavity serving as a photographing port. The top plate 211 is a bed on which the subject P lies, and is disposed on the bed 212. The bed driving unit 213 moves the top plate 211 under the control of a bed control unit 223 described later. For example, the bed driving unit 213 moves the subject P into the imaging port of the gantry device 210 by moving the top plate 211.

X線管214a及び検出器214bは、円環状の回転フレームによって、被検体Pを挟んで対向するように支持され、被検体Pを中心とする円軌道上で連続回転する。X線管214aは、X線を発生し、発生したX線を被検体Pに向けて照射する。検出器214bは、被検体Pを透過したX線や、被検体Pを透過せずに直接入射したX線を検出する。   The X-ray tube 214a and the detector 214b are supported by an annular rotating frame so as to face each other with the subject P interposed therebetween, and continuously rotate on a circular orbit centering on the subject P. The X-ray tube 214a generates X-rays and irradiates the subject P with the generated X-rays. The detector 214b detects X-rays that have passed through the subject P and X-rays that have directly entered without passing through the subject P.

ここで、第2の実施形態に係る検出器214bは、フォトンカウンティング型の検出器214bである。例えば、検出器214bは、第1の実施形態において説明した検出器モジュール14と同様の検出器モジュールを、複数有する。また、第2の実施形態において、検出器214bは、複数のブロックに区分けされ、ブロック毎に、イベントデータ収集部215を有する。例えば、第2の実施形態において、1検出器モジュールが、1ブロックである。このため、検出器モジュールは、それぞれ、イベントデータ収集部215を有する。なお、1ブロックと検出器モジュールとの数の対応関係は任意である。   Here, the detector 214b according to the second embodiment is a photon counting type detector 214b. For example, the detector 214b has a plurality of detector modules similar to the detector module 14 described in the first embodiment. In the second embodiment, the detector 214b is divided into a plurality of blocks, and has an event data collection unit 215 for each block. For example, in the second embodiment, one detector module is one block. For this reason, each detector module has an event data collection unit 215. The correspondence relationship between the number of one block and the detector module is arbitrary.

図9に戻り、コンソール装置216は、入力部217と、表示部218と、システム制御部219と、データ記憶部220と、エネルギー分別部221と、画像再構成部222と、寝台制御部223とを有する。なお、コンソール装置216が有する各部は、内部バスを介して接続される。   Returning to FIG. 9, the console device 216 includes an input unit 217, a display unit 218, a system control unit 219, a data storage unit 220, an energy separation unit 221, an image reconstruction unit 222, and a bed control unit 223. Have Each unit included in the console device 216 is connected via an internal bus.

入力部217は、X線CT装置200の操作者によって各種指示や各種設定の入力に用いられるマウスやキーボードなどであり、入力された各種指示や各種設定を、システム制御部219に転送する。表示部218は、操作者によって参照されるモニタなどであり、システム制御部219による制御の下、X線画像を表示したり、操作者から各種指示や各種設定を受け付けるためのGUIを表示したりする。   The input unit 217 is a mouse or a keyboard used for inputting various instructions and various settings by the operator of the X-ray CT apparatus 200, and transfers the various instructions and various settings that are input to the system control unit 219. The display unit 218 is a monitor or the like referred to by the operator, and displays an X-ray image under the control of the system control unit 219 or displays a GUI for receiving various instructions and various settings from the operator. To do.

システム制御部219は、架台装置210及びコンソール装置216を制御することによって、X線CT装置200の全体制御を行う。例えば、システム制御部219は、X線CT装置200における撮影を制御する。   The system control unit 219 controls the X-ray CT apparatus 200 as a whole by controlling the gantry apparatus 210 and the console apparatus 216. For example, the system control unit 219 controls imaging in the X-ray CT apparatus 200.

データ記憶部220は、X線CT装置200において用いられる各種データを記憶する。例えば、データ記憶部220は、架台装置210から転送されたイベントデータ、画像再構成部222によって再構成されたX線画像などを記憶する。なお、データ記憶部220は、例えば、RAM、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスクなどによって実現される。   The data storage unit 220 stores various data used in the X-ray CT apparatus 200. For example, the data storage unit 220 stores event data transferred from the gantry device 210, an X-ray image reconstructed by the image reconstruction unit 222, and the like. Note that the data storage unit 220 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.

エネルギー分別部221は、イベントデータ収集部215によって収集されたイベントデータをエネルギー値に応じて分別する。具体的には、エネルギー分別部221は、データ記憶部220に格納されたイベントデータを読み出し、各イベントデータが有するエネルギー値を参照し、各イベントデータをエネルギー値に応じて分別する。そして、エネルギー分別部221は、エネルギー値に応じて分別したイベントデータをデータ記憶部220に格納する。   The energy separation unit 221 separates the event data collected by the event data collection unit 215 according to the energy value. Specifically, the energy sorting unit 221 reads event data stored in the data storage unit 220, refers to the energy value of each event data, and sorts each event data according to the energy value. The energy sorting unit 221 stores the event data sorted according to the energy value in the data storage unit 220.

画像再構成部222は、X線画像を再構成する。具体的には、画像再構成部222は、データ記憶部20に格納されたイベントデータ(エネルギー値に応じて分別されたイベントデータ)を投影データとして読み出し、読み出した投影データを逆投影処理することで、X線画像を再構成する。また、画像再構成部222は、再構成したX線画像をデータ記憶部220に格納する。寝台制御部223は、寝台駆動部213を制御する。   The image reconstruction unit 222 reconstructs an X-ray image. Specifically, the image reconstruction unit 222 reads the event data stored in the data storage unit 20 (event data sorted according to the energy value) as projection data, and performs a back projection process on the read projection data. Thus, the X-ray image is reconstructed. Further, the image reconstruction unit 222 stores the reconstructed X-ray image in the data storage unit 220. The bed control unit 223 controls the bed driving unit 213.

なお、上述したエネルギー分別部221、画像再構成部222、及びシステム制御部219の各部は、ASICやFPGAなどの集積回路、CPUやMPUなどの電子回路によって実現される。   Note that each of the energy sorting unit 221, the image reconstruction unit 222, and the system control unit 219 described above is realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA, or an electronic circuit such as a CPU or MPU.

続いて、第2の実施形態に係るイベントデータ収集部215について説明する。図10は、第2の実施形態に係るイベントデータ収集部215の構成を示すブロック図である。図10に示すように、イベントデータ収集部215は、A/D変換器215aと、バッファ215bと、計数率測定部215cと、イベントデータ量調整部215dとを有する。これらの各部は、それぞれ、図3を用いて説明したA/D変換器15aと、バッファ15bと、計数率測定部15cと、イベントデータ量調整部15dとに対応し、同様の機能を有する。   Next, the event data collection unit 215 according to the second embodiment will be described. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the event data collection unit 215 according to the second embodiment. As shown in FIG. 10, the event data collection unit 215 includes an A / D converter 215a, a buffer 215b, a count rate measurement unit 215c, and an event data amount adjustment unit 215d. Each of these units corresponds to the A / D converter 15a, the buffer 15b, the count rate measuring unit 15c, and the event data amount adjusting unit 15d described with reference to FIG. 3, and has the same function.

すなわち、第2の実施形態に係るイベントデータ量調整部215dは、第1の実施形態に係るイベントデータ量調整部15dと同様、X線のエネルギー値に応じてイベントデータの転送を制御する。具体的には、第2の実施形態に係るイベントデータ量調整部215dは、計数率の閾値及びエネルギーウィンドウを段階的に設定する。そして、イベントデータ量調整部215dは、計数率情報215hの入力を受け付けると、計数率が閾値を上回るか否かを判定し、上回ると判定すると、イベントデータ215fを後段の処理に向けて転送するか否かを、各イベントデータ215fが有するエネルギー値に応じて制御する。この結果、後段の処理に向けて転送されるイベントデータ215fのデータ量がフレキシブルに調整される。なお、エネルギーウィンドウは、図5〜7を用いて説明したものと同様であり、また、イベントデータ量調整部215dによる処理手順は、図8を用いて説明したイベントデータ量調整部15dによる処理手順と同様である。   In other words, the event data amount adjustment unit 215d according to the second embodiment controls the transfer of event data according to the energy value of the X-rays, similarly to the event data amount adjustment unit 15d according to the first embodiment. Specifically, the event data amount adjustment unit 215d according to the second embodiment sets the threshold value of the count rate and the energy window in stages. When the event data amount adjustment unit 215d receives the input of the count rate information 215h, the event data amount adjustment unit 215d determines whether or not the count rate exceeds the threshold value. Is controlled according to the energy value of each event data 215f. As a result, the amount of event data 215f transferred for subsequent processing is flexibly adjusted. The energy window is the same as that described with reference to FIGS. 5 to 7, and the processing procedure by the event data amount adjusting unit 215d is the processing procedure by the event data amount adjusting unit 15d described with reference to FIG. It is the same.

このようなことから、第2の実施形態によれば、高計数率時にデータ量の調整を適切に行うことができる。この結果、高計数率時にも十分な画質を担保することができる。例えば、ストリークアーチファクトを軽減することができる。   For this reason, according to the second embodiment, the data amount can be appropriately adjusted at the time of a high count rate. As a result, sufficient image quality can be ensured even at high count rates. For example, streak artifacts can be reduced.

ここで、第2の実施形態における高計数率時の意味を検討する。図11は、第2の実施形態に係る検出器とX線との関係を説明するための図である。図11に示すように、X線管214aは、被検体Pに向けてX線を照射する。X線管214aによって照射されたX線mは、被検体Pを透過せずに直接検出器214bに入射する。一方、X線管214aによって照射されたX線nは、被検体Pを透過してから検出器214bに入射する。   Here, the meaning at the time of the high count rate in the second embodiment will be examined. FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between the detector and the X-ray according to the second embodiment. As shown in FIG. 11, the X-ray tube 214 a emits X-rays toward the subject P. The X-ray m irradiated by the X-ray tube 214a is directly incident on the detector 214b without passing through the subject P. On the other hand, the X-ray n irradiated by the X-ray tube 214a passes through the subject P and then enters the detector 214b.

X線の光子数は、被検体Pを透過することで減少する。このため、X線が被検体Pを透過せずに直接検出器214bに入射する場合の方が、被検体Pを透過してから検出器214bに入射する場合よりも、その光子数は多い。すなわち、前者の場合の方が、単位時間に発生するイベントは多く、計数率は高い。また、被検体Pを透過せずに直接検出器214bに入射したX線のイベントデータは、有用性が低いイベントデータであるといえる。   The number of X-ray photons decreases as it passes through the subject P. For this reason, the number of photons in the case where X-rays directly enter the detector 214b without passing through the subject P is larger than that in the case where the X-rays enter the detector 214b after passing through the subject P. That is, in the former case, more events occur per unit time and the count rate is higher. In addition, it can be said that the event data of X-rays that are directly incident on the detector 214b without passing through the subject P are event data having low usefulness.

そうであるとすると、検出器214bに含まれる複数のブロックのうち、あるブロックにおいて高計数率時となった場合、このブロックの検出器モジュールは、被検体Pを透過しないX線を検出している可能性が高く、このブロックのイベントデータ収集部215は、有用性が低いイベントデータを収集している可能性が高い。このため、第2の実施形態においては、高計数率時となったブロックのイベントデータ収集部215が、エネルギー値に応じてデータの転送を制御し、その他のブロックのイベントデータ収集部215は、このような制御を行わない。   If this is the case, when a high count rate is reached in a certain block among a plurality of blocks included in the detector 214b, the detector module of this block detects X-rays that do not pass through the subject P. There is a high possibility that the event data collection unit 215 of this block is collecting event data with low usefulness. Therefore, in the second embodiment, the event data collection unit 215 of the block that has reached the high count rate controls the data transfer according to the energy value, and the event data collection unit 215 of the other blocks Such control is not performed.

すなわち、エネルギー値に応じてデータの転送を制御すること自体、有用性の高いイベントデータを選別しようとするものであるが、第2の実施形態においては、そもそも高計数率時となるブロックであるか否かという点でも、その選別を行っているといえる。なお、上述したように、X線管214a及び検出器214bは、被検体Pを中心とする円軌道上で連続回転するので、どのブロックにおいて高計数率時となるかといった関係も、変動すると考えられる。   That is, controlling the data transfer according to the energy value itself is intended to select highly useful event data, but in the second embodiment, it is a block at the high count rate in the first place. It can be said that the selection is also performed in terms of whether or not. As described above, since the X-ray tube 214a and the detector 214b continuously rotate on a circular orbit centered on the subject P, the relationship of which block has a high count rate is considered to vary. It is done.

なお、第2の実施形態において示したエネルギーウィンドウは例示に過ぎない。例えば、複数の閾値を設けることなく1つの閾値によって運用してもよい。また、例えば、第3の閾値、第4の閾値など、更に多くの閾値を設定し、各段階のエネルギーウィンドウの開口幅を更に細かく設定してもよい。   The energy window shown in the second embodiment is merely an example. For example, a single threshold value may be used without providing a plurality of threshold values. Further, for example, more threshold values such as a third threshold value and a fourth threshold value may be set, and the opening width of the energy window at each stage may be set more finely.

更に、図12及び13に示すようなエネルギーウィンドウを設定してもよい。図12及び13は、第2の実施形態に係るエネルギーウィンドウを説明するための図である。例えば、X線CT装置200による撮影は、ある特定のエネルギー値に着目して行われる場合がある。このような場合、例えば、計数率が比較的高い段階では、図12に示すように、エネルギーウィンドウx及びyを開放し、計数率が相当程度高い段階では、図13に示すように、エネルギーウィンドウyのみを開放するなどの設定をしてもよい。なお、この場合にも、複数の閾値を設けることなく1つの閾値によって運用してもよい。あるいは、複数のエネルギーウィンドウを設定するとともに、計数率の段階に応じて各エネルギーウィンドウの開口幅を徐々に狭めるといった運用でもよい。   Furthermore, an energy window as shown in FIGS. 12 and 13 may be set. 12 and 13 are views for explaining an energy window according to the second embodiment. For example, imaging by the X-ray CT apparatus 200 may be performed by paying attention to a specific energy value. In such a case, for example, when the counting rate is relatively high, the energy windows x and y are opened as shown in FIG. 12, and when the counting rate is considerably high, as shown in FIG. Settings such as opening only y may be made. In this case as well, the operation may be performed with one threshold without providing a plurality of thresholds. Alternatively, an operation in which a plurality of energy windows are set and the opening width of each energy window is gradually narrowed according to the count rate stage may be used.

なお、実施形態は、上述した第1及び第2の実施形態に限られるものではない。例えば、第1及び第2の実施形態においては、データ転送の制御は、検出器モジュールが有するイベントデータ収集部内において実行される処理として説明したが、これに限られるものではない。例えば、図1に示すコンソール装置16側や、図9に示すコンソール装置216側においても同様に、データ転送の課題は生じ得る。この場合には、例えば、第1の実施形態で述べた制御や、第2の実施形態で述べた制御などを、コンソール装置16やコンソール装置216において、同様に適用することができる。また、計数率の測定も、第1及び第2の実施形態に示した手法に限られない。例えば、イベントデータが格納されるバッファを監視し、単位時間に書き込まれるイベントデータの数によって計数率を測定してもよい。   The embodiment is not limited to the first and second embodiments described above. For example, in the first and second embodiments, the data transfer control has been described as processing executed in the event data collection unit included in the detector module. However, the present invention is not limited to this. For example, the problem of data transfer can also occur on the console device 16 side shown in FIG. 1 and the console device 216 side shown in FIG. In this case, for example, the control described in the first embodiment and the control described in the second embodiment can be similarly applied to the console device 16 and the console device 216. Moreover, the measurement of the count rate is not limited to the method shown in the first and second embodiments. For example, a buffer in which event data is stored may be monitored, and the count rate may be measured by the number of event data written per unit time.

以上述べた少なくとも一つの実施形態のPET装置によれば、高計数率時にデータ量の調整を適切に行うことができる。この結果、高計数率時にも十分な画質を担保することができる。   According to the PET apparatus of at least one embodiment described above, the data amount can be appropriately adjusted at a high count rate. As a result, sufficient image quality can be ensured even at high count rates.

また、以上述べた少なくとも一つの実施形態のX線CT装置によれば、高計数率時にデータ量の調整を適切に行うことができる。この結果、高計数率時にも十分な画質を担保することができる。   In addition, according to the X-ray CT apparatus of at least one embodiment described above, the data amount can be adjusted appropriately at a high count rate. As a result, sufficient image quality can be ensured even at high count rates.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.

15 イベントデータ収集部
15a A/D変換器
15b バッファ
15c 計数率測定部
15d イベントデータ量調整部
15 Event data collection unit 15a A / D converter 15b Buffer 15c Count rate measurement unit 15d Event data amount adjustment unit

Claims (4)

消滅放射線を検出する検出器と、
前記検出器にて消滅放射線を検出するイベントの計数率を測定する計数率測定部と、
前記検出器にて検出された消滅放射線のデータを前記イベント毎に生成する生成部と、
前記計数率が閾値を上回ると、前記消滅放射線のエネルギー値に応じて、前記データの転送を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。
A detector for detecting annihilation radiation;
A count rate measuring unit for measuring a count rate of an event for detecting annihilation radiation by the detector;
A generator for generating data of annihilation radiation detected by the detector for each event;
A positron emission computed tomography apparatus comprising: a control unit that controls transfer of the data according to an energy value of the annihilation radiation when the count rate exceeds a threshold value.
前記制御部は、複数の閾値を段階的に設定し、前記データの転送を許容するエネルギー値の幅が段階的に狭くなるように制御することを特徴とする請求項1に記載の陽電子放出コンピュータ断層撮影装置。   2. The positron emission computer according to claim 1, wherein the control unit sets a plurality of threshold values in a stepwise manner, and performs control so that a range of energy values that allow the data transfer is narrowed in a stepwise manner. Tomography equipment. X線を検出するフォトンカウンティング(Photon Counting)型の検出器と、
前記検出器にてX線を検出するイベントの計数率を測定する計数率測定部と、
前記検出器にて検出されたX線のデータを前記イベント毎に生成する生成部と、
前記計数率が閾値を上回ると、前記X線のエネルギー値に応じて、前記データの転送を制御する制御部と
を備えたことを特徴とするX線CT(Computed Tomography)装置。
A photon counting detector that detects X-rays;
A count rate measuring unit for measuring a count rate of events for detecting X-rays by the detector;
A generating unit that generates X-ray data detected by the detector for each event;
An X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, comprising: a control unit that controls transfer of the data according to an energy value of the X-ray when the count rate exceeds a threshold value.
前記制御部は、複数の閾値を段階的に設定し、前記データの転送を許容するエネルギー値の幅が段階的に狭くなるように制御することを特徴とする請求項3に記載のX線CT装置。   The X-ray CT according to claim 3, wherein the control unit sets a plurality of threshold values in a stepwise manner, and performs control so that a range of energy values that allow the data transfer is narrowed in a stepwise manner. apparatus.
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