▶ シーメンス メディカル ソリューションズ ユーエスエー インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-07
(54)【発明の名称】ＰＥＴ画像化中の自動的な動き補正
(51)【国際特許分類】
G01T 1/161 20060101AFI20220131BHJP
【ＦＩ】
G01T1/161 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021534308
(86)(22)【出願日】2019-07-29
(85)【翻訳文提出日】2021-08-06
(86)【国際出願番号】 US2019043855
(87)【国際公開番号】W WO2020131162
(87)【国際公開日】2020-06-25
(31)【優先権主張番号】16/222,056
(32)【優先日】2018-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】593063105
【氏名又は名称】シーメンス メディカル ソリューションズ ユーエスエー インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】110003317
【氏名又は名称】特許業務法人山口・竹本知的財産事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100075166
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 巖
(74)【代理人】
【識別番号】100133167
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100169627
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 美奈
(72)【発明者】
【氏名】ヘイデン，チャールズ
【テーマコード（参考）】
4C188
【Ｆターム（参考）】
4C188EE02
4C188FF07
4C188KK09
4C188KK15
4C188KK24
4C188KK33
4C188KK35
4C188LL10
(57)【要約】
放射性画像化の自動動き補正の方法とシステム。本方法は、画像化期間中に検出された複数の消滅イベントを含む画像化データの第１の組を受け取ることと、画像化期間についての画像化データから複数の４次元の立体的画像を生成することとを含む。４次元の立体的画像はそれぞれ標的組織を含む。複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて少なくとも１つの動き補正が決定される。４次元の立体的画像に関連する時間期間で標的組織について生成された標的追跡データを用いて、少なくとも１つの動き補正が決定される。補正された画像データは、画像化データの第１の組から生成され、補正された画像データから、画像化期間中に少なくとも１つの動き補正と標的組織を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像が生成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像化期間中に検出された複数の消滅イベントを含む画像化データの第１の組を受信することと、前記画像化期間について前記画像化データから複数の４次元の立体的画像を生成することとであって、前記４次元の立体的画像はそれぞれ標的組織を含むことと、
前記複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて少なくとも１つの動き補正を決定することであって、その際、前記４次元の立体的画像と関連する時間期間にわたって標的組織について生成された標的追跡データを用いて、前記少なくとも１つの動き補正を決定することと、
前記画像化データの第１の組と前記少なくとも１つの動き補正とから補正された画像データを生成することと、
前記補正された画像データから、前記画像化期間中に前記標的組織を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像を生成することと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて少なくとも１つの動き補正を決定する際、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つの所定の時間的大きさについて、前記標的組織を含む少なくとも１つの動的画像を生成することと、
前記動的画像中の前記標的組織の位置を識別することと、
前記動的画像中の標的臓器の位置に基づいて、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つ内の前記標的組織の位置を識別することと、
前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つ内の前記標的組織の位置に基づいて、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つについて少なくとも１つの動き補正を生成することと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記動的画像内の前記標的組織の前記位置は、前記標的組織の標的追跡を用いて識別される、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記少なくとも１つの動的画像は、前記画像化期間中に生成された画像化データの第２の組から生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項5】
前記画像化データの第１の組は、第１の画像化モダリティによって生成され、前記画像化データの第２の組は、第２の画像化モダリティによって生成される、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記画像化データの第１の組と前記少なくとも１つの動き補正とから前記補正された画像データを生成することは、前記複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて、少なくとも１つの軸平面シフト値を決定することと、
前記少なくとも１つの軸平面シフト値を用いて前記画像化データの第１の組のサブセットをシフトすることと、
前記シフトされたサブセットからサイノグラムを生成することと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記画像化データの第１の組は、リストモード・データの組を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記４次元の立体的画像と関連した時間期間は１秒である、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記標的組織は臓器である、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
第１の画像化期間中に複数の消滅イベントを含む画像化データの第１の組を生成するように構成された第１の画像化モダリティと、コンピュータと、
を含むシステムであって、前記コンピュータは、
前記画像化データの第１の組を受信することと、
前記画像化期間について前記画像化データから複数の４次元の立体的画像を生成することであって、前記４次元の立体的画像はそれぞれ標的組織を含むことと、
前記複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて少なくとも１つの動き補正を決定することであって、その際、前記４次元の立体的画像と関連する時間期間にわたって標的組織について生成された標的追跡データを用いて、前記少なくとも１つの動き補正を決定することと、
前記画像化データの第１の組と前記動きベクトルのオフセットとから補正された画像データを生成することと、
前記補正された画像データから前記画像化期間中に前記標的組織を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像を生成することと、
を行うように構成された、システム。
【請求項11】
前記コンピュータは、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つの所定の時間的大きさについて、前記標的組織を含む少なくとも１つの動的画像を生成することと、
前記動的画像中の前記標的組織の位置を識別することと、
前記動的画像中の前記標的組織の位置に基づいて、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つ内の前記標的組織の位置を識別することと、
前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つ内の前記標的組織の位置に基づいて、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つについて少なくとも１つの動き補正を生成することと、
を行うように構成された、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記動的画像中の前記標的組織の前記位置は、前記標的組織の標的追跡を用いて識別される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記第２の画像化期間中に画像化データの第２の組を生成するように構成された第２の画像化モダリティを含み、この際、前記少なくとも１つの動的画像は、前記画像化データの第２の組から生成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項14】
前記第１の画像化モダリティは、ポジトロン断層法（ＰＥＴ）の画像化モダリティである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項15】
前記コンピュータは、前記複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて少なくとも１つの軸平面シフト値を決定し、
前記軸平面シフト値を用いて前記画像データの第１の組のサブセットをシフトさせ、前記シフトされたサブセットからサイノグラムを生成する、
ように構成された、請求項１０に記載のシステム。
【請求項16】
前記コンピュータは、前記画像化データの第１の組をリストモード・データに変換するように構成された、請求項１０に記載のシステム。
【請求項17】
前記４次元の立体的画像と関連した時間期間は１秒である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項18】
コンピュータシステムを実行させるように構成された命令を記憶した、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、画像化期間中に検出された複数の消滅イベントを含む画像化データの第１の組を受信することと、
前記画像化期間について前記画像化データから複数の４次元の立体的画像を生成することであって、前記４次元の立体的画像はそれぞれ標的組織を含むことと、
前記複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて少なくとも１つの動き補正を決定することであって、その際、前記４次元の立体的画像と関連する時間期間にわたって標的組織について生成された標的追跡データを用いて、前記少なくとも１つの動き補正を決定することと、
前記画像化データの第１の組と前記少なくとも１つの動き補正とから補正された画像データを生成することと、
前記補正された画像データから、前記画像化期間中に、前記標的組織を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像を生成すること、
を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項19】
前記コンピュータシステムは、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つの所定の時間的大きさについて、前記標的組織を含む少なくとも１つの動的画像を生成することと、
前記動的画像中の前記標的組織の位置を識別することと、
前記動的画像中の前記標的組織の位置に基づいて、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つ内の前記標的組織の位置を識別することと、
前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つ内の前記標的組織の位置に基づいて、前記複数の４次元の立体的画像のうち選択された１つについて少なくとも１つの動き補正を生成すること、
を行うように命令される、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項20】
前記コンピュータシステムは、複数の４次元の立体的画像のそれぞれについての少なくとも１つの軸平面シフト値を決定することと、
前記少なくとも１つの軸平面シフト値を用いて、前記画像化データの第１の組のサブセットをシフトすることと、
前記シフトされたサブセットからサイノグラムを生成することと、
を行うように命令される、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
「関連出願の相互参照」
本出願は、２０１８年１２月１７日に出願された米国仮出願第１６／２２２，０５６号に基づく優先権を主張するものであり、上記仮特許出願の開示内容を参照により本明細書に援用するものである。
本出願は、２０１８年１２月１７日に出願された米国仮出願第１６／２２２，０５６号に基づく優先権を主張するものであり、上記仮特許出願の開示内容を参照により本明細書に援用するものである。
【0002】
本開示内容の態様は、概して、放射性画像化システムに関する。より具体的には、放射性画像化システム用の動き補正に関する。
【背景技術】
【0003】
患者の内部構造の２次元及び／又は３次元の画像を構成するために、飛行時間（ＴＯＦ：time-of-flight）方式の放射性画像化（ニュークリア・イメージング）が用いられることがあり、例えば、ＴＯＦ方式のポジトロン断層法（ＰＥＴ：positron-emission-tomography）が用いられることがある。ＴＯＦ方式のＰＥＴ (及び他のＴＯＦ方式の放射性画像化）では、一対の検出器を用いて、光子対の消滅のほぼ同時の検出を表す、符号するイベントを検出している。ＴＯＦ方式のＰＥＴシステムでは、２つの光子の検出の間の時間差（例えば、ＴＯＦ）を決定して、２つの検出器の間で生じた消滅イベントの起点を局所化している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
個々の臓器のＰＥＴ画像化では、目標となる臓器について、安静時のスキャン（走査）とストレス時のスキャンの双方またはいずれかが含まれ得る。安静時のスキャンとストレス時のスキャンの双方の最中では、臓器の周期的な動きと非周期的な動きとに起因して、画像にぼけ（かすみ）が生じたり、欠陥が生じることが起こり得る。周期的な動きには、心臓の動きや、呼吸の動き等、臓器の再発的で、予想可能な動きが含まれ得る。ストレス時のスキャンの最中にしばしば起こり得る非周期的な動きには、スキャン中の患者の動きや、１つまたは複数の筋肉の緩和（例えばクリープ）や、咳等の、予期されない、突発的及び／又は非反復的な動きが含まれ得る。現行のシステムでは、非周期的な動きによって、動きのぼけまたは位置の変化に起因して、使用に不向きな（または診断に不向きな）画像をもたらす虞がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以下、様々な実施形態では、放射性画像の自動的な動き補正用の方法が開示される。本方法は、画像化期間（撮像期間）中に検出された複数の消滅イベントを含む画像化データ（撮像データ）の第１の組を受信することと、画像化期間について画像化データから複数の４次元の立体的画像を生成することと、を含む。４次元の立体的画像のそれぞれは、標的（ターゲット）組織を含む。複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて少なくとも１つの動き補正が決定される。４次元の立体的画像と関連する時間期間にわたって標的臓器について生成された標的追跡データを用いて、少なくとも１つの動き補正が決定される。画像化データの第１の組と少なくとも１つの動き補正とから、補正された画像データが生成される。補正された画像データから、画像化期間中に標的組織を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像が生成される。
【0006】
様々な実施形態では、システムが開示される。本システムは、第１の画像化期間中に、複数の消滅イベントを含む画像化データの第１の組を生成するように構成された第１の画像化モダリティと、画像化データの第１の組を受信して、画像化期間について画像化データから複数の４次元の立体的画像を生成するように構成されたコンピュータと、を含む。４次元の立体的画像のそれぞれは、標的臓器を含む。さらに、コンピュータは、複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて、動きベクトルのオフセットを決定するように構成される。動きベクトルのオフセットは、４次元の立体的画像と関連する時間期間にわたって標的臓器について生成された標的追跡データを用いて決定される。コンピュータは、画像化データの第１の組と動きベクトルのオフセットとから補正された画像データを生成することと、補正された画像データから画像化期間中に標的臓器を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像を生成することと、を行うように構成される。
【0007】
様々な実施形態では、命令を記憶した、非一時的なコンピュータ可読媒体が開示される。本命令は、コンピュータシステムを実行させるように構成されていて、画像化期間中に検出された複数の消滅イベントを含む画像化データの第１の組を受信することと、画像化期間について画像化データから複数の４次元の立体的画像を生成することと、を含む。４次元の立体的画像は、標的臓器をそれぞれ含む。さらに、命令は、複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて動きベクトルのオフセットを決定すること（ステップ）を含む。動きベクトルのオフセットは、４次元の立体的画像と関連する時間期間にわたって標的臓器について生成された標的追跡データを用いて決定される。さらに、命令は、画像化データの第１の組と動きベクトルのオフセットとから補正された画像データを生成させることと、補正された画像データから画像化期間中に標的臓器を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像を生成させること、を含む。
【0008】
以下は、図の構成要素から明らかとなる。これら構成要素は、例示的な目的のために提供されており、必ずしも縮尺通りに描かれたものではない。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、例示的な実施形態に関する説明は、本明細書の一部を成すと考えられる添付図面を参照して、理解されることを想定している。
【0011】
本開示内容の様々な実施形態は、非周期的な動きを含むデータの組（セット）から、診断用のＰＥＴ画像を生成することに関する上記課題に対処する。幾つかの実施形態では、所定の画像化期間について画像化データから、複数の４次元の立体的画像（容積測定画像）を生成する。４次元の立体的画像のそれぞれは、標的組織を含むものとする。複数の４次元の立体的画像のそれぞれについて、動きベクトルのオフセットが決定される。動きベクトルのオフセットは、４次元の立体的画像に関連した時間期間にわたって、標的組織について生成された標的追跡データを用いて決定される。画像化データの第１の組から補正された画像化データが生成されて、補正された画像化データから、動きベクトルのオフセットと、画像化期間中の標的組織を含む少なくとも１つの静止的な再構成画像とが生成される。
【0012】
図１を参照すると、放射性画像化検出器１００の実施形態の一例が示されている。放射性画像化検出器１００は、第１のガントリ（構台）１１６ａ内に設けられた少なくとも第１のモダリティ（様相性）１１２用のスキャナを含む。第１のモダリティ１１２は、複数の検出器５０を含むが、これらは、消滅光子、ガンマ線、及び／又は他の放射性画像化イベントを検出するように構成されている。様々な実施形態では、第１のモダリティ１１２は、ＰＥＴ検出器である。患者１１７は、移動可能な患者用ベッド１１８上に横たわるが、このベッドはガントリの間を移動可能となっている。幾つかの実施形態では、放射性画像化検出器１００は、第２のガントリ１１６ｂ内に設けられた第２の画像化モダリティ１１４用のスキャナを含む。第２の画像化モダリティ１１４は、任意の適当な画像化モダリティであってもよく、例えば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、単一光子放射型コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）及び／又は他の任意の適当な画像化モダリティでもよい。
【0013】
第１モダリティ１１２からのスキャンデータ（走査データ）は、１つ又は複数のコンピュータ用データベース１４０に記憶されて、コンピュータ１３０の１つ又は複数のコンピュータ用プロセッサ１５０によって処理される。図１に示したコンピュータ１３０は、例示に過ぎず、このコンピュータ１３０は、１つ又は複数の別個の計算装置を含み得る。画像化データの組は、第１のモダリティ１１２によって提供することができ、及び／又は、別のデータの組として提供することができ、例えば、コンピュータ１３０と接続されたメモリ（記憶装置）から提供されてもよい。コンピュータ１３０は、複数の検出器５０のうちの１つから受け取った信号を処理するために、１つまたは複数の処理用の電子機器を含むことができる。
【0014】
図２Ａを参照すると、心臓等の標的臓器２０２についての複数の静止画像２００ａ～２００ｅが示されている。複数の静止画像２００ａ～２００ｅは、所定の画像化期間中に生成されるが、例えば、放射性画像化検出器１００を用いて生成される。ＰＥＴ画像化の手順の間、患者の動き、嫌がること、及び／又は生理学的反応によって、データ中に非周期的な動きがもたらされる可能性がある。非周期的な動きが存在する場合、相当なアーチファクト及び／又は動きのぼけが生じる可能性がある。例えば、複数の静止画像２００ａ～２００ｅは、画像化中の患者の非周期的な動きからもたらされる相当な動きのぼけを含む。図２Ｂに示すように、複数の静止画像２００ａ～２００ｅから生成された標的臓器２０２の極画像２０４には、非周期的な動きの結果として、相当なアーチファクト２０６ａ～２０６ｂが含まれている。非周期的な動きのため、診断に不向きな品質の静止画像２００ａ～２００ｅと極画像２０４がもたらされている。すなわち、画像２００ａ～２００ｅ、２０４は、標的臓器２０２中の欠陥または他の問題の診断には使用できない。その結果、患者に対して追加の診断画像化を行わなくてはならず、さらなる放射線と不快さに患者が曝される必要性が生じている。
【0015】
幾つかの実施形態では、非周期的な動きによってもたらされる動きのぼけ及び／又はアーチファクトを補正するために、ＰＥＴ画像化データに対して動き補正用のシステムと方法が適用される。図３を参照すると、幾つかの実施形態における、ＰＥＴ画像に対する非周期的な動きの補正の方法を示すフローチャート３００が例示されている。本方法３００は、診断画像の再構成中に、心臓等の標的臓器２０４の位置を識別して、追跡するように構成されており、非周期的な動きと関連アーチファクトの除去及び／又は最小化を可能にしている。本方法３００によって、例えば、図２Ａの静止画像２００ａ～２００ｅに関連するＰＥＴ画像データ等の、従来の診断に不向きな画像を生成させていた画像化データから、診断に向く画像を生成することを可能にする。
【0016】
ステップ３０２では、例えば、コンピュータ１３０等のシステムによって、ＰＥＴ画像化データが受信される。画像化データは、放射性画像化手順中に、第１のモダリティ１１２等の画像化モダリティによって検出された、各検出イベントに関するＰＥＴ画像データを含み得る。幾つかの実施形態では、画像化データが生成されると、リアルタイムでシステムに提供される（例えば、画像化モダリティからシステムへと直ちに提供される）。他の実施形態では、画像化期間中に画像化モダリティによって画像化データが生成されると、その後の画像生成期間中にシステムによって処理されてもよい。幾つかの実施形態では、画像データは、リストモードのフォーマットで提供される。なお、画像データは、システムによって可読可能な任意のフォーマットで提供されて、リストモードのフォーマットに変換可能なことを理解されたい。
【0017】
ステップ３０４では、リストモード・データ４０２から直接的に複数の立体的画像が生成される。例えば、図４に示すように、リストモード・データ４０２は、複数のデータ・ポイントを含み、それぞれ、第１の検出器識別子（Ａ）、第２の検出器識別子（Ｂ）、および飛行時間（ＴＯＦ）を含み、従って、｛（Ａ１、Ｂ１、ＴＯＦ１）；（Ａ２、Ｂ２、ＴＯＦ２）・・・（Ａｎ，Ｂｎ、ＴＯＦｎ）｝を含む。第１の検出器識別子（Ａ）と第２の検出器識別子（Ｂ）は、それぞれ消滅イベントを検出する検出器４０４ａ、４０４ｂに対応する。検出器識別子とＴＯＦを使用して、システム（コンピュータ１３０等）は、消滅イベントに関する位置４０６、またはボクセル（体積）を識別する。システムは、所定の診断期間にわたって、リストモード・データ４０２中の各消滅イベントを含む静止的な立体的画像を生成し、例えば、４次元の立体的画像４０８ａ、４０８ｂ（又はフレーム）を生成する。各４次元の立体的画像４０８ａ、４０８ｂは、それぞれ、空間的な３次元（ｘ、ｙ、ｚ）を含むとともに、所定の診断期間から選択された所定の時間期間に対応する時間的な次元（ｔ）とを含む。
【0018】
幾つかの実施形態では、時間的な次元ｔは、１秒の増加する間隔を含むが、より短い及び／又はより長い時間的な大きさを選択できることを理解されたい。例えば、幾つかの実施態様では、第１番目の４次元の立体的画像が、第１番目の時間（例えば、０～１秒）の間に生成され、第２番目の４次元の立体的画像が、第２番目の時間（例えば、１～２秒）の間に生成され、さらに、第ｎ番目の４次元の立体的画像が、第ｎ番目の時間（例えば、（ｎ～１）～ｎ秒）の間に生成される。幾つかの実施形態では、生成される立体的画像の総数は、時間的な次元の増分ｔ、例えば、１秒、２秒、０．５秒等、で割った総合的な画像化期間（ｔtotal）に等しい。所定の診断期間は、画像化手順の全体及び／又は画像化手順の一部を含むことができ、トレーサが標的組織に分配される前の摂取及び／又は拡散期間等の非診断的画像化を除くものとする。
【0019】
ステップ３０６では、所定の診断期間中に、標的組織の動的画像が生成される。単一の連続的な動的画像が、所定の診断期間全体で生成されるか、及び／又は、所定の診断期間の一部について複数の動的画像が生成され得る。幾つかの実施形態では、動的画像は、ＣＴ画像化モダリティ等の第２の画像化モダリティ１１４によって生成される画像化データを用いて生成される。画像化データの第２の組は、ＰＥＴ画像化データの組と同時に生成される。標的組織の位置は、１つまたは複数の既知の標的識別処理を用いて、動的画像中で識別される。例えば、様々な実施形態では、標的組織の識別は、取得用の整合フィルタと追跡用の正規化相互相関を用いて、臓器を探知してもよいが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、標的組織の中心が動的画像中で識別される。
【0020】
ステップ３０８では、選択された４次元の立体的画像４０８ａ、４０８ｂの時間的次元ｔに対応する動的画像（または動的画像の一部）から生成された標的追跡データを用いて、４次元の立体的画像４０８ａ、４０８ｂの各々について動きベクトルが生成される。例えば、幾つかの実施形態では、図５に例示するように、４次元の立体的画像４０８ｂのそれぞれ内で、標的組織４１０及び／又は標的組織４１０の中心点４１２を識別するために、動的画像からの動きと位置の情報が使用される。本実施形態は、標的組織４１０の並進的な追跡を含むように図示されて、論じられている。しかしながら、動きベクトルを生成するために、任意の種類の動きを追跡することができ、例えば、並進的、回転的、斜め（スキュー）、非剛体的変換等を使用できることが理解されたい。
【0021】
動的画像から生成された動きと位置の情報は、複数の立体的画像内の各画像に参照されて、リストモード・データの組４０２内で選択された診断期間について動きベクトルの組が生成される。図６は、リストモード・データ４０２についての動きベクトルのオフセット４１８を例示するチャート４１６である。オフセット４１８の大きさが大きいほど、対応する４次元の立体的画像４０８ｂの時間期間ｔ中の標的組織４１０の非周期的な動きが大きくなる。幾つかの実施形態では、追跡（トレーサ）分子の摂取と拡散とに対応するリストモード・データ４０２の非診断部分４２２は無視される（例えば、診断用画像化には使用されない）。ただし、摂取及び／又は拡散の期間を含む、追加の標的の追跡及び／又は診断の手順が実施可能なことを理解されたい。例えば、心臓のスキャンの初期段階では、標的臓器（すなわち標的組織）のシグネチャが変化する。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の実施形態に従って、標的組織の変化を通じた動き追跡について追跡して、動き補正を適用してもよい。
【0022】
ステップ３１０では、動きベクトルのオフセット４１８に対応する軸平面シフト（又は他の動き補正シフト）を含む補正データが、リストモード・データ４０２について生成される。幾つかの実施形態では、平面シフトは、ｚ軸等の所定の軸上での離散シフト値に対応する。図７を参照すると、リストモード・データ４０２から補正データの生成中に、リストモード・データ４０２に適用される複数の離散シフト４５２を示すチャート４５０である。例えば、幾つかの実施形態では、グループ化および再構成の間にボクセル（体積要素）の位置を補正するために、時間期間ｔ内の１つまたは複数のボクセルに対して、離散シフト値が適用されている。幾つかの実施形態では、補正されたデータは、画像化期間中の所定の診断部分４２０のみを用いて生成される。幾つかの実施形態では、補正された画像化データの生成の前に、リストモード・データ４０２の前処理を適用することができ、例えば、ランダム同時計数に関する補正、散乱光子の推定および減算、検出器のむだ時間の補正、及び／又は検出器の感度の補正等を適用してもよい。
【0023】
ステップ３１２では、補正された画像化データから１つ又は複数の再構成された静止画像が生成される。補正された画像化データからＰＥＴ診断画像を生成するための既知の方法に従って、再構成を生成することができ、例えば、フィルタ逆投影、統計的尤度に基づくアプローチ（例えば、Shepp-Vargi構成）、ベイジアン構成及び／又は補正された画像化データから静止的なＰＥＴ再構成画像を生成する任意の他の適当な方法に従ってもよい。
【0024】
幾つかの実施形態では、本方法３００によって、図２Ｂに例示したアーチファクト２０６ａ～２０６ｂ等のアーチファクトの除去をもたらして、従来の診断に不向きなリストモード・データ４０２からの診断に向く品質を有する再構成された画像の生成を可能にする。例えば、リストモード・データ４０２は、例えば、図６のボックス４４０で強調表示されるような、相当な非周期的な動きを含み得る。図８Ａを参照すると、従来の方法を使用して、リストモード・データ４０２から生成された標的組織５１０ａの複数の静止画像５０２ａ～５０２ｃが例示されている。図８Ａに例示するように、静止画像５０２ａ～５０２ｃは、相当な動きのぶれとアーチファクトを有しており、その結果、その画像が診断に不向きな品質であって、患者の診断に用いることができない。図８Ｂを参照すると、図３から図７を参照して論じてきた動き補正の方法１００を使用して、リストモード・データ４０２から生成された標的組織５１０ｂの再構成が例示されている。図８Ｂから理解できるように、動き補正を行っていないデータを用いて生成された静止画像５０２ａ～５０２ｃと比較して、各静止画像５０４ａ～５０４ｃでは、動きのぶれとアーチファクが除去及び／又は最小化されている。動き補正された静止画像５０４ａ～５０４ｃは、診断に向く品質を有しており、患者の診断に用いることができる。
【0025】
図９Ａを参照すると、同様に、例えば、ボックス５１９によって強調表示されるように、診断期間４２０ａ中に非周期的な臓器のクリープまたは動きを含むリストモードＰＥＴデータについての動きベクトルのオフセット５１８を例示するチャート５１６である。画像化期間中に、１つ又は複数の筋肉が弛緩することによって、臓器のクリープが生じている。１つ又は複数の筋肉が弛緩すると、患者の内部の臓器の位置がずれる。この動きは非周期的であり、画像化中に臓器の位置の変化に起因して再構成画像の歪みをもたらす。図９Ｂを参照すると、従来の方法を使用して、図９Ａに関連するリストモード・データからの従来の再構成によって生成された標的組織５２０ａの複数の静止画像５２２ａ～５２２ｃが例示されている。図９Ｂに例示するように、従来の再構成では、標的組織５２０ａの臓器のクリープに起因して、アーチファクトを有する静止画像が生成されていた。画像は診断に向く品質を有しているものの、画像５２２ａ～５２２ｃ内のアーチファクトによって、間違った又は欠落した診断がもたらされる虞があった。図９Ｃを参照すると、本明細書に開示される方法に従って、チャート５１６のリストモードＰＥＴデータから生成された標的組織５２０ｂの複数の静止画像５２４ａ～５２４ｃが例示されている。図９Ｃに例示するように、従来の静止画像５２２ａ～５２２ｃのアーチファクトは除去されていて、従来の静止画像５２２ａ～５２２ｃと比較して、標的組織５２０ｂの縁（エッジ）がより定義されていて、画像５２４ａ～５２４ｃの診断品質はより増加されている。
【0026】
図１０Ａと図１０Ｂを参照すると、図２Ａ及び図２Ｂのスキャンデータのそれぞれについて、本明細書に開示された動き補正方法を行った後を示す図である。図１０Ｂに例示するように、複数の動き補正された静止画像２０８ａ～２０８ｅから生成された極画像２１０には、元の極画像２０４に含まれた欠陥２０６ａ～２０６ｂのいずれも含まれていない。本明細書に開示される方法とシステムを適用することによって、伝統的に診断に不向きな画像のみを生成したデータから、診断に向く画像２０８ａ～２０８ｅ、２１０を生成することができる。
【0027】
上記装置と方法は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されない。加えて、各装置及と方法の構成要素は、独立して実装されて、本明細書に記載される他の構成要素や方法から分離されてもよい。
【0028】
以上、本実施形態の説明は、当業者が開示内容を実施可能にするために提供されている。各実施形態の様々な変更は、当業者にはすぐに明らかになるだろう。また、本明細書に定義された一般的な原理は、発明的技術を用いることなく、他の実施形態に適用されてもよい。本開示内容は、本明細書に開示された実施形態に限定されることを意図しておらず、本明細書に開示された技術思想と新規な特徴に対応する最も広い範囲に適用可能なことを意図している。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【国際調査報告】