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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE102008002949 A1
Publication typeApplication
Application numberDE200810002949
Publication date22 Jan 2009
Filing date16 Jul 2008
Priority date16 Jul 2007
Also published asUS7671340, US20090022278
Publication number0810002949, 200810002949, DE 102008002949 A1, DE 102008002949A1, DE 2008/10002949 A1, DE-A1-102008002949, DE0810002949, DE102008002949 A1, DE102008002949A1, DE2008/10002949A1, DE200810002949
InventorsJames William Hugg, Floribertus P. M. Heukensfeldt Jansen, Jorge Uribe
ApplicantGeneral Electric Co.
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Verfahren und System für Kollimatoren mit einstellbarer Fokuslänge A method and system for collimators with adjustable focal length translated from German
DE 102008002949 A1
Abstract  translated from German
Die Ausführungsformen beziehen sich auf ein Bildgebungssystem (10), das eine Kollimatoranordnung (12) mit einer oder mehreren darin gebildeten Öffnungen (40) umfasst. The embodiments relate to an imaging system (10) comprising a collimator (12) having one or more apertures formed therein (40). Das Bildgebungssystem (10) umfasst ferner eine Detektoranordnung (14), die so konfiguriert ist, dass in Antwort auf Gammastrahlen (30), die durch die eine oder mehrere Öffnungen (40) durchgehen, ein oder mehrere Signale erzeugt werden. The imaging system (10) further comprises a detector arrangement (14) which is configured so that in response to gamma rays (30) pass through the one or more openings (40), one or more signals are generated. Das Bildgebungssystem (10) ist so konfiguriert, dass mindestens eine der einen oder mehreren Lochöffnungen (40) eine einstellbare Fokuslänge aufweist. The imaging system (10) is configured so that at least one of said one or more via openings (40) has an adjustable focal length. Die Ausführungsformen beziehen sich auch auf Verfahren zum Ändern der Kollimatorleistung und Verfahren zur Bildgebung eines Volumens. The embodiments also relate to methods for changing the Kollimatorleistung and method for imaging a volume.
Claims(10)  translated from German
  1. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ), umfassend: eine Kollimatoranordnung ( ), Comprising: a collimator ( 12 12 ) mit einer oder mehreren darin gebildeten Öffnungen ( ) With one or more openings formed therein ( 40 40 ); ); und eine Detektoranordnung ( and a detector array ( 14 14 ), die so eingerichtet ist, dass in Reaktion auf Gammastrahlen ( ), Which is arranged so that in response to gamma rays ( 30 30 ), die durch die eine oder mehreren Öffnungen ( ) Defined by the one or more openings ( 40 40 ) durchgehen, ein oder mehrere Signale erzeugt werden; ) Go through one or more signals; wobei das Bildgebungssystem ( wherein the imaging system ( 10 10 ) so eingerichtet ist, dass mindestens eine der einen oder mehreren Öffnungen ( ) Is set up so that at least one of the one or more orifices ( 40 40 ) eine einstellbare Fokuslänge aufweist. ) Having an adjustable focal length.
  2. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 1, wobei die Kollimatoranordnung ( ) According to claim 1, wherein the collimator ( 12 12 ) eine Vielzahl von Öffnungen ( ) Has a plurality of openings ( 40 40 ) aufweist, wobei zwei oder mehr der Vielzahl von Öffnungen ( ), Wherein two or more of the plurality of openings ( 40 40 ) eine unabhängig einstellbare Fokuslänge aufweisen. ) Have independently adjustable focal length.
  3. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 1, umfassend ein Mittel zum Einstellen der Fokuslänge der mindestens einen der einen oder mehreren Lochöffnungen ( ) According to claim 1, comprising a means for adjusting the focal length of the at least one of the one or more via openings ( 40 40 ). ).
  4. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 1, umfassend: ein Modul ( ) According to claim 1, comprising: a module ( 18 18 ), das dazu eingerichtet ist, um das eine oder die mehreren Signale zu empfangen und das eine oder die mehreren Signale zu verarbeiten, um ein oder mehrere Bilder zu erzeugen; ), Which is adapted to receive and to process one or more signals to produce one or more images the one or more signals; und einen Bildanzeigeplatz ( and an image display space ( 22 22 ), der dazu eingerichtet ist, um das eine oder die mehreren Bilder anzuzeigen. ), Which is adapted to display the one or more images.
  5. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ), umfassend: ein oder mehrere Lochdetektormodule ( ), Comprising: one or more hole detector modules ( 50 50 ), wobei jedes Lochdetektormodul ( ), Each hole detector module ( 50 50 ) aufweist: einen Kollimator ( ) Includes a collimator ( 52 52 ) mit einer oder mehreren darin gebildeten Öffnungen ( ) With one or more openings formed therein ( 40 40 ), wobei mindestens eins der Lochdetektormodule ( ), At least one of the hole detector modules ( 50 50 ) so eingerichtet ist, dass mindestens eine der einen oder mehreren Lochöffnungen ( ) Is set up so that at least one of said one or more via openings ( 40 40 ) in dem jeweiligen Lochdetektormodul ( ) In the respective hole detector module ( 50 50 ) eine einstellbare Fokuslänge aufweist; ) Having an adjustable focal length; und eine Detektoranordnung ( and a detector array ( 56 56 ), die so eingerichtet ist, dass in Reaktion auf Gammastrahlen ( ), Which is arranged so that in response to gamma rays ( 30 30 ), die durch die eine oder mehreren Öffnungen ( ) Defined by the one or more openings ( 40 40 ) durchgehen, ein oder mehrere Signale erzeugt werden. ) Go through one or more signals are generated.
  6. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 5, mit mehreren Lochdetektormodulen ( ) According to claim 5, having a plurality of detector modules hole ( 50 50 ), die um ein Volumen angeordnet sind, wobei zwei oder mehrere der Lochdetektormodule ( ), Which are arranged around a volume, wherein two or more of the detector modules hole ( 50 50 ) dazu eingerichtet sind, um eine unabhängig einstellbare Fokuslänge aufzuweisen. ) Are adapted to have an independently adjustable focal length.
  7. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 6, umfassend einen Tragarm ( ) According to claim 6, comprising a support arm ( 74 74 ), der mit jedem Lochdetektormodul ( ) Associated with each hole detector module ( 50 50 ) verbunden ist. ) Is connected.
  8. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 7, wobei mindestens eins der Lochdetektormodule ( ) According to claim 7 wherein at least one of the detector modules hole ( 50 50 ) drehbar mit dem Tragarm ( ) Rotatably connected to the support arm ( 74 74 ) verbunden ist. ) Is connected.
  9. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 6, wobei mindestens eins der Lochdetektormodule ( ) According to claim 6, wherein at least one of the detector modules hole ( 50 50 ) dazu eingerichtet ist, um eine einstellbare Ausrichtung in Bezug auf das Volumen aufzuweisen. ) Is adapted to have an adjustable orientation relative to the volume.
  10. Bildgebungssystem ( Imaging system ( 10 10 ) nach Anspruch 5, wobei jedes Lochdetektormodul ( ) According to claim 5, wherein each detector module hole ( 50 50 ) eine Vielzahl Platten ( ) A plurality plates ( 60 60 , . 64 64 ) umfasst, die den Kollimator und die Detektorplatte ( ) Which the collimator and the detector plate ( 56 56 ) verbinden. ) Connect.
Description  translated from German
  • HINTERGRUND BACKGROUND
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung bezieht sich allgemein auf nichtinvasive Bildgebung wie z. B. die Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT). The invention relates generally to non-invasive imaging such as, for. Example, the single-photon emission computed tomography (SPECT). Im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf Bildgebungssysteme, die so eingerichtet sind, dass sie eine einstellbare Fokuslänge von einer Lochöffnung in einer Kollimatoranordnung zu einer Detektoranordnung aufweisen. More particularly, the invention relates to imaging systems, and so arranged that they have an adjustable focal length by a hole opening in a collimator in a detector array.
  • [0002] [0002]
    SPECT wird für eine große Vielzahl an Bildgebungsanwendungen, wie z. B. die medizinische Bildgebung, verwendet. SPECT is medical imaging used for a wide variety of imaging applications, such as. For example. Im Wesentlichen sind SPECT-Systeme Bildgebungssysteme, die so konfiguriert sind, dass sie basierend auf dem Auftreffen von Photonen (erzeugt durch ein Kernzerfallereignis) auf einen Gammastrahlendetektor ein Bild erzeugen. Substantially SPECT systems are imaging systems that are configured so that they based on the impingement of photons (generated by a nuclear decay event) to a gamma ray detector form an image. Im Kontext von Medizin und Forschung können diese detektierten Photonen verarbeitet werden, um ein Bild von Organen oder Geweben unter der Haut zu entwerfen. In the context of medical research and these detected photons can be processed to create an image of organs or tissues under the skin.
  • [0003] [0003]
    Um ein Bild zu erzeugen, kann bzw. können eine oder mehrere Detektoranordnungen um ein Subjekt gedreht werden. To produce an image, or may one or more detector assemblies are rotated about a subject. Detektoranordnungen bestehen typischerweise aus verschiedenen Strukturen, die zusammenarbeiten, um die eingehenden Photonen zu empfangen und zu verarbeiten. Detector arrays typically consist of different structures that cooperate to receive and process the incoming photons. Zum Beispiel kann die Detektoranordnung eine Szintillatoranordnung (z. B. große Szintillatorplatten aus Natriumiodid) verwenden, um die Photonen in sichtbares Licht umzuwandeln, das von einem optischen Sensor erfasst werden kann. For example, the detector array using a scintillator (z. B. large sodium iodide scintillator plates from) to convert the photons into visible light, which can be detected by an optical sensor. Diese Szintillatoranordnung kann durch einen Lichtleiter mit mehreren Photovervielfacherröhren (PMTs) oder anderen Lichtsensoren verbunden sein, die das Licht der Szintillatoranordnung in ein elektrisches Signal umwandeln. This scintillator can be connected by an optical fiber with multiple photomultiplier tubes (PMTs) or other optical sensors that convert the light from the scintillator into an electrical signal. Neben der Szintillatoranordnung-PMT-Kombination können auch pixilierte direkte Festumwandlungsdetektoren (z. B. CZT) verwendet werden, um aus dem Auftreffen der Photonen elektrische Signale zu erzeugen. In addition to the scintillator-PMT-combination also hard pixilierte direct conversion detectors (z. B. CZT) can be used to generate electrical signals from the impact of the photons. Diese elektrischen Signale können übertragen, umgewandelt und von elektronischen Modulen in einem Datenerfassungsmodul verarbeitet werden, um das Betrachten und Handhaben durch Klinikpersonal zu vereinfachen. These electrical signals can be transmitted, are converted and processed by the electronic modules in a data acquisition module in order to facilitate viewing and handling by hospital personnel.
  • [0004] [0004]
    Typischerweise umfassen SPECT-Systeme ferner eine Kollimatoranordnung, die an der Vorderseite des Gammastrahlendetektors angebracht sein kann. SPECT systems typically further comprise a collimator assembly which can be attached to the front of the gamma ray detector. Im Wesentlichen ist die Kollimatoranordnung so gestaltet, dass die Photonen absorbiert werden, so dass nur die Photonen, die in bestimmte Richtungen wandern, auf die Detektoranordnung auftreffen. In essence, the collimator is designed such that the photons are absorbed, so that only photons traveling in a certain direction, are incident on the detector array. In bestimmten Fällen können Lochkollimatoren verwendet werden. In certain cases Lochkollimatoren can be used. Lochkollimatoren sind im Wesentlichen Kollimatoren mit einer oder mehreren darin gebildeten kleinen Lochöffnungen. Lochkollimatoren are collimators with one or more small hole formed therein openings substantially. Die durch diese Lochöffnungen durchgehenden Photonen projizieren im Wesentlichen ein invertiertes Bild der Quelle auf die Detekoranordnung. The through hole through these openings photons project essentially an inverted image of the source on the Koran Detention order.
  • [0005] [0005]
    Im Wesentlichen basieren die Auflösung und die Empfindlichkeit des Systems mindestens teilweise auf der Fokuslänge (dh dem Abstand von einer Lochöffnung zu der Detektoranordnung). In essence, the resolution and the sensitivity of the system based at least partially on the focal length (ie, the distance of a hole opening to the detector array). Zum Beispiel kann das Bild vergrößert werden, wenn der Abstand von der Quelle zu der Lochöffnung kleiner ist als die Fokuslänge von der Lochöffnung zu der Detektoranordnung. For example, the image can be enlarged when the distance from the source to the orifice opening is smaller than the focal length of the hole opening to said detector array. Gleichermaßen kann das Bild verkleinert werden, wenn der Abstand von der Quelle zu der Lochöffnung größer ist als die Fokuslänge von der Lochöffnung zu der Detektoranordnung. Similarly, the image can be reduced when the distance from the source to the hole opening is larger than the focal length of the hole opening to said detector array. Allerdings kann der Abstand zu der Quelle für jede Lochöffnung in der Kollimatoranordnung variieren. However, the distance to the source of each hole opening in the collimator vary. Als Beispiel wird, wenn eine Kollimatoranordnung mit mehreren Lochöffnungen um einen Thorax platziert wird, um ein Herz (das im Wesentlichen links anterior exzentriert ist) abzubilden, der Abstand von jeder Lochöffnung zum Herz typischerweise variieren. As an example, if a collimator is placed with several hole openings to a chest, a heart (which is off-centered left anterior essentially) mapping, the distance of each hole opening to the heart typically vary.
  • KURZBESCHREIBUNG BRIEF DESCRIPTION
  • [0006] [0006]
    Gemäß einer Ausführungsform stellt die vorliegende Technik ein Bildgebungssystem bereit. According to one embodiment, the present technique provides an imaging system. Das Bildgebungssystem umfasst eine Kollimatoranordnung mit einer oder mehreren darin gebildeten Öffnungen. The imaging system includes a collimator with one or more openings formed therein. Das Bildgebungssystem umfasst ferner eine Detektoranordnung, die so konfiguriert ist, dass in Antwort auf Gammastrahlen, die durch die eine oder mehrere Öffnungen durchgehen, ein oder mehrere Signale erzeugt werden. The imaging system further comprises a detector arrangement which is configured so that in response to gamma rays, which pass through the one or more apertures, one or more signals are generated. Das Bildgebungssystem ist so konfiguriert, dass mindestens eine der einen oder mehreren Öffnungen eine einstellbare Fokuslänge aufweist. The imaging system is configured so that at least one of the one or more openings having an adjustable focal length.
  • [0007] [0007]
    Gemäß einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegende Technik ein Bildgebungssystem bereit. According to another embodiment, the present technique provides an imaging system. Das Bildgebungssystem umfasst ein oder mehrere Lochdetektormodule. The imaging system comprises one or more hole detector modules. Jedes Lochdetektormodul umfasst einen Kollimator mit einer oder mehreren darin gebildeten Öffnung(en). Each hole detector module includes a collimator with one or more opening formed therein (s). Mindestens eins der Lochdetektormodule ist so konfiguriert, dass mindestens eine der einen oder mehreren darin gebildeten Öffnungen eine einstellbare Fokuslänge aufweist. At least one hole of the detector modules is configured so that at least one of the one or more openings formed therein having an adjustable focal length. Jedes Lochdetektormodul umfasst ferner eine Detektoranordnung, die so konfiguriert ist, dass in Antwort auf Gammastrahlen, die durch die eine oder mehreren Öffnungen durchgehen, ein oder mehrere Signale erzeugt werden. Each hole detector module further comprises a detector arrangement which is configured so that in response to gamma rays, which pass through the one or more apertures, one or more signals are generated.
  • [0008] [0008]
    Gemäß einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegende Technik ein Verfahren zum Ändern der Kollimatorleistung bereit. According to another embodiment, the present technique, a method for changing the Kollimatorleistung ready. Das Verfahren umfasst das Einstellen einer Fokuslänge zwischen einer Detektoranordnung und einer Lochöffnung in einer Kollimatoranordnung. The method includes adjusting a focal length between a detector array and a pinhole aperture in a collimator.
  • [0009] [0009]
    Gemäß einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegende Technik ein Verfahren zum Abbilden eines Volumens bereit. According to another embodiment, the present technique, a method for imaging a volume ready. Das Verfahren umfasst das Positionieren von mindestens einem Abschnitt eines Subjekts in einem Sichtfeld eines Einzelphotonen-Emissions-Computertomographiesystems. The method comprises positioning at least a portion of a subject in a field of view of a single-photon-emission computed tomography system. Das Verfahren umfasst ferner das Kollimieren von Gammastrahlen, die unter Verwendung von einem oder mehreren Lochdetektormodulen von dem Subjekt abgegeben werden. The method further comprises the collimating gamma rays which are delivered using one or more detector modules hole of the subject. Jedes Lochdetektormodul umfasst einen Kollimator mit einer oder mehreren Lochöffnungen und einer Detektoranordnung. Each hole detector module includes a collimator having one or more openings and a detector array. Das Verfahren umfasst ferner das Detektieren von Gammastrahlen, die durch die eine oder mehreren Lochöffnungen durchgehen, mit der entsprechenden Detektoranordnung. The method further comprises detecting gamma rays which pass through the one or more via openings, with the appropriate detector array. Das Verfahren umfasst ferner das Erzeugen von einem oder mehreren Signalen in Antwort auf die detektierten Gammastrahlen. The method further comprises generating one or more signals in response to the detected gamma rays. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen einer Fokuslänge für mindestens eins der Lochdetektormodule basierend auf dem einen oder den mehreren erzeugten Signalen. The method further includes adjusting a focal length for at least one of the hole detector modules based on the one or more signals generated.
  • FIGUREN FIGURES
  • [0010] [0010]
    Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden werden, wenn die nachstehende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen durchweg gleiche Teile darstellen, wobei: These and other features, aspects, and advantages of the present invention will become better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying figures in which like characters represent like parts throughout, wherein:
  • [0011] [0011]
    1 1 eine Darstellung eines beispielhaften SPECT-Systems ist, das eine Kollimatoranordnung mit einer einstellbaren Fokuslänge gemäß den Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens umfassen kann; an illustration of an exemplary SPECT system, which may include a collimator with an adjustable focal length according to the embodiments of the present method;
  • [0012] [0012]
    2 2 - 4 4 Darstellungen eines Abschnitts einer Kollimatoranordnung sind, um eine Lochöffnung gemäß den Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens darzustellen; Views of a portion of a collimator are to represent a hole opening according to the embodiments of the present method;
  • [0013] [0013]
    5 5 - 16 16 die Einstellung einer Fokuslänge zwischen einer Lochöffnung und einer Detektoranordnung gemäß den Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens darstellen; represent the setting of a focal length between a hole opening and a detector array according to embodiments of the present method;
  • [0014] [0014]
    17 17 - 18 18 Querschnittansichten eines beispielhaften Lochdetektormoduls sind, das so konfiguriert ist, dass es eine einstellbare Fokuslänge gemäß den Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens aufweist; Cross-sectional views of an exemplary detector module are perforated, which is configured so that it has an adjustable focal length according to the embodiments of the present method;
  • [0015] [0015]
    19 19 eine voraussichtliche Schnittansicht eines Lochdetektormoduls ähnlich den Modulen von a prospective cross-sectional view of a hole detector module similar to the modules of 17 17 - - 18 18 ist, um die einstellbare Fokuslänge gemäß den Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens darzustellen; is to represent the adjustable focal length according to the embodiments of the present method; und and
  • [0016] [0016]
    20 20 - 21 21 eine Vielzahl an Lochdetektormodulen ähnlich dem Lochdetektormodul von a variety of hole detector modules similar to the hole detector module 17 17 - 19 19 ist und um einen Patientenquerschnitt angeordnet ist. and is disposed about a patient's cross-section.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION
  • [0017] [0017]
    1 1 stellt ein beispielhaftes SPECT-System illustrates an exemplary SPECT system 10 10 zum Erfassen und Verarbeiten von Bilddaten gemäß den beispielhaften Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens dar. Wie dargestellt, kann das SPECT-System for capturing and processing image data in accordance with the exemplary embodiments of the present method. As illustrated, the system can SPECT 10 10 eine Kollimatoranordnung a collimator 12 12 und eine Detektoranordnung and a detector array 14 14 umfassen. . include Wie nachstehend ausführlicher erläutert wird, kann die Fokuslänge zwischen einer oder mehreren Lochöffnungen in der Kollimatoranordnung As explained more fully below, the focal length between one or more hole openings, in the collimator 12 12 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 eingestellt werden, um zum Beispiel die Auflösung und die Empfindlichkeit des Systems zu modifizieren. be adjusted, for example to modify the resolution and the sensitivity of the system. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das SPECT-System In the illustrated embodiment, the SPECT system 10 10 auch ein Steuermodul and a control module 16 16 , ein Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul An image reconstruction and processing module 18 18 , einen Bedienplatz , A workstation 20 20 und einen Bildanzeigeplatz and an image ad space 22 22 . , Jede der vorstehend erwähnten Komponenten wird in den nachstehenden Abschnitten ausführlicher erläutert. Each of the aforementioned components will be explained in the following sections in more detail.
  • [0018] [0018]
    Wie dargestellt, kann eine Subjekttragkonstruktion As illustrated, a subject support structure 24 24 (z. B. ein Tisch) in ein Sichtfeld (Eg. As a table) in a field of view 26 26 des SPECT-Systems the SPECT system 10 10 in Position bewegt werden. be moved into position. In der dargestellten Ausführungsform ist die Subjekttragkonstruktion In the illustrated embodiment, the subject support structure 24 24 so konfiguriert, dass sie ein Subjekt configured to a subject 28 28 (z. B. einen Menschen, ein kleines Tier, eine Pflanze, ein poröses Objekt etc.) in Abtastposition tragen kann. (Eg., A human, a small animal, a plant, a porous object, etc.) may be entered on scanning. Alternativ kann die Subjekttragkonstruktion Alternatively, the subject support structure 24 24 stationär sein, während das SPECT-System be stationary while the SPECT system 10 10 um das Subjekt to the subject 28 28 herum in Abtastposition bewegt werden kann. can be moved around to scanning. Fachleute werden anerkennen, dass das Subjekt Professionals will appreciate that the subject 28 28 in jeder geeigneten Abtastposition getragen werden kann. can be worn in any suitable sampling position. Zum Beispiel kann das Subjekt For example, the subject 28 28 in dem Sichtfeld in the field of view 26 26 in einer im Wesentlichen vertikalen Position, einer im Wesentlichen horizontalen Position oder jeder anderen für die gewünschte Abtastung geeigneten Position (z. B. schräg) getragen wer den. (diagonally z. B.) in a substantially vertical position, a substantially horizontal position or any other position appropriate for the desired sampling carried the who. In der SPECT-Bildgebung wird dem Subjekt In SPECT imaging is the subject 28 28 typischerweise eine Lösung injiziert, die einen radioaktiven Indikator enthält. typically injected with a solution containing a radioactive tracer. Die Lösung wird in dem gesamten Subjekt The solution is in the whole subject 28 28 verteilt und je nach verwendetem Indikator und im Falle von lebenden Subjekten, der Funktion der Organe und Gewebe, in verschiedenen Graden absorbiert. distributed and absorbed in varying degrees depending on the used indicator, and in the case of living subjects, the function of organs and tissues. Der radioaktive Indikator gibt während eines Kernzerfallereignisses elektromagnetische Strahlen (z. B. Photonen oder Gammaquanten) ab, die als Gammastrahlen bekannt sind, in The radioactive tracer is during a nuclear decay event electromagnetic radiation (eg. As photons or gamma rays), which are known as gamma rays, in 1 1 als Gammastrahlen as gamma rays 30 30 dargestellt. shown.
  • [0019] [0019]
    Wie zuvor erwähnt, umfasst das SPECT-System As mentioned above, the SPECT system comprises 10 10 eine Kollimatoranordnung a collimator 12 12 , die die Gammastrahlen That the gamma rays 30 30 , die von dem in dem Sichtfeld That of the in the field of view 26 26 positionierten Subjekt positioned subject 28 28 ausgehen, kollimiert. Clubbing, collimated. Die Kollimatoranordnung The collimator 12 12 kann zwischen der Detektoranordnung may be between the detector array 14 14 und dem Sichtfeld and the field of view 26 26 angeordnet sein und ein strahlungsabsorbierendes Material, wie z. B. Blei oder Wolfram, enthalten. be arranged and a radiation absorbing material such. as lead or tungsten containing. Im Wesentlichen ist die Kollimatoranordnung In essence, the collimator 12 12 so konfiguriert, dass sie die Richtung und die Winkeldivergenz der Gammastrahlen configured to the direction and the angular divergence of the gamma rays 30 30 begrenzt und definiert. limited and defined. Gemäß den Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens kann die Kollimatoranordnung According to the embodiments of the present method, the collimator 12 12 einen Lochkollimator mit einer oder mehreren darin gebildeten Lochöffnungen umfassen. include a hole collimator with one or more hole openings formed therein. Wie in Bezug auf die nachstehenden Figuren ausführlicher erläutert wird, kann die Fokuslänge (dh die Länge zwischen einer Lochöffnung und der Detektoranordnung As described in reference to the following figures will be explained in more detail, the focal length (ie the length between a hole-opening and the detector arrangement 14 14 ) von mindestens einer der Lochöffnungen eingestellt werden. ) Be set of at least one of the hole openings. Auf diese Weise kann die Auflösung und die Empfindlichkeit des Systems modifiziert werden, ohne die gesamte Kollimatoranordnung austauschen zu müssen. In this way, the resolution and the sensitivity of the system can be modified without having to replace the entire collimator.
  • [0020] [0020]
    Mit erneutem Bezug auf Referring again to 1 1 erstreckt sich die Kollimatoranordnung extends the collimator 12 12 mindestens teilweise um das Sichtfeld at least in part, to the field of view 26 26 . , In beispielhaften Ausführungsformen kann sich die Kollimatoranordnung In exemplary embodiments, the collimator 12 12 bis zu ungefähr 360° um das Sichtfeld up to about 360 ° around the field of view 26 26 erstrecken. extend. Zum Beispiel kann sich die Kollimatoranordnung For example, the collimator 12 12 von ungefähr 180° bis zu ungefähr 360° um das Sichtfeld of about 180 ° to about 360 ° around the field of view 26 26 erstrecken. extend. In bestimmten Ausführungsformen kann die Kollimatoranordnung In certain embodiments, the collimator 12 12 eine oder mehrere Lochkollimatoreinheiten umfassen, die um das Sichtfeld comprise one or more Lochkollimatoreinheiten that around the field of view 26 26 positioniert sind, wobei jede Lochkollimatoreinheit eine oder mehrere darin gebildete Lochöffnungen aufweist. are positioned, each comprising one or more Lochkollimatoreinheit hole openings formed therein.
  • [0021] [0021]
    Die Gammastrahlen The gamma rays 30 30 , die durch die Lochöffnungen in der Kollimatoranordnung Formed by the hole openings in the collimator 12 12 durchgehen, treffen auf die Detektoranordnung go through, strike the detector array 14 14 auf. on. Aufgrund der Kollimation der Gammastrahlen Due to the collimation of the gamma rays 30 30 durch die Kollimatoranordnung through the collimator 12 12 kann die Detektion der Gammastrahlen , the detection of gamma rays 30 30 verwendet werden, um die Antwortlinie zu bestimmen, entlang welcher jeder der Gammastrahlen be used to determine the response line along which each of the gamma rays 30 30 vor dem Auftreffen auf die Detektoranordnung before impinging on the detector arrangement 14 14 gewandert ist, was die Lokalisierung des Ursprungs eines jeden Gammastrahls zu dieser Linie ermöglicht. is moved, thus allowing localization of the origin of each gamma ray to that line. Im Wesentlichen kann die Detektoranordnung In essence, the detector array 14 14 eine Vielzahl von Detektorelementen umfassen, die konfiguriert sind, um die Gammastrahlen comprise a plurality of detector elements, which are configured to adjust the gamma rays 30 30 zu detektieren, die von dem Subjekt to detect which from the subject 28 28 in dem Sichtfeld in the field of view 26 26 ausgehen und durch eine oder mehrere Lochöffnungen der Kollimatoranordnung go out and by one or more openings of the hole collimator 12 12 durchgehen. go through. In beispielhaften Ausführungsformen erzeugt jedes Detektorelement ein elektrisches Signal in Antwort auf das Auftreffen der Gammastrahlen In exemplary embodiments, each detector element produces an electrical signal in response to the impact of the gamma rays 30 30 . ,
  • [0022] [0022]
    Wie Fachleute anerkennen werden, können die Detektorelemente der Detektoranordnung How professionals recognize the detector elements of the detector array can 14 14 jedes beliebige Material oder jede beliebige Schaltung aus einer Vielzahl an geeigneten Materialien und/oder Schaltungen umfassen, um das Auftreffen der Gammastrahlen include any material or any circuit from a variety of suitable materials and / or circuits to the impact of the gamma rays 30 30 zu detektieren. to detect. Beispiels weise können die Detektorelemente eine Vielzahl an Festdetektorelementen umfassen, die als eindimensionale oder zweidimensionale Arrays bereitgestellt sein können. Example instance, the detector elements comprise a plurality of solid detecting elements which may be provided as a one-dimensional or two-dimensional arrays. In einer anderen Ausführungsform können die Detektorelemente der Detektoranordnung In another embodiment, the detector elements of the detector array can 14 14 eine Szintillationsanordnung und PMTs oder andere Lichtsensoren umfassen. a Szintillationsanordnung and PMTs or other light sensors include.
  • [0023] [0023]
    Darüber hinaus können die Detektorelemente in der Detektoranordnung In addition, the detector elements in the detector array can 14 14 in jeder geeigneten Weise angeordnet werden. be arranged in any suitable manner. Zum Beispiel kann sich die Detektoranordnung For example, the detector array 14 14 mindestens teilweise um das Sichtfeld at least in part, to the field of view 26 26 erstrecken. extend. In bestimmten Ausführungsformen kann die Detektoranordnung In certain embodiments, the detector arrangement 14 14 modulare Detektorelemente umfassen, die um das Sichtfeld include modular detector elements to the field of view 26 26 angeordnet sind. are arranged. Alternativ kann die Detektoranordnung Alternatively, the detector array 14 14 in einem Ring angeordnet sein, der sich bis zu 360° um das Sichtfeld be arranged in a ring extending up to 360 ° around the field of view 26 26 erstreckt. extends. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen kann sich die Detektoranordnung In certain exemplary embodiments, the detector array 14 14 von ungefähr 180° bis zu ungefähr 360° um das Sichtfeld 360° erstrecken. to extend the field of view of about 180 ° to about 360 ° 360 °. Der Ring aus Detektorelementen kann flache Platten oder gekrümmte Detektoroberflächen (z. B. einen NaI-Ring) umfassen. The ring of detector elements can flat plates or curved detector surfaces include (z. B. a NaI-ring). In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Ring In an exemplary embodiment, the ring 9 9 - 10 10 Festdetektorplatten umfassen, wobei jede Detektorplatte vier Detektormodule umfasst. Hard detector plates, where each detector plate comprises four detector modules. Fachleute werden anerkennen, dass der Ring nicht kreisförmig sein muss, sondern die Detektorelemente zum Beispiel auch in einem elliptischen Ring angeordnet oder entsprechend dem Körperprofil des Subjekts Professionals will appreciate that the ring does not have to be circular, but arranged the detector elements, for example, in an elliptical ring or according to the body profile of the subject 28 28 nachgeformt werden können. can be reshaped. Des Weiteren kann in bestimmten beispielhaften Ausführungsformen die Detektoranordnung Furthermore, in certain exemplary embodiments, the detector arrangement 14 14 an ihrer Tragbasis kardanisch aufgehängt werden, z. B. so, dass willkürliche Schichtwinkel erfasst werden können. be gimbaled to its support base, for. example so that arbitrary layer angles can be detected.
  • [0024] [0024]
    Um die mehreren Antwortlinien zu erfassen, die von dem Subjekt In order to detect the plurality of response lines from the subject 28 28 in dem Sichtfeld in the field of view 26 26 während einer Abtastung ausgehen, kann die Kollimatoranordnung go out during a scan, the collimator 12 12 konfiguriert werden, um um das in dem Sichtfeld be configured in order that the field of view 26 26 positionierte Subjekt positioned subject 28 28 zu rotieren. to rotate. Gemäß beispielhafter Ausführungsformen kann die Kollimatoranordnung According to exemplary embodiments, the collimator 12 12 konfiguriert werden, um in Bezug auf die Detektoranordnung are configured with respect to the detector arrangement 14 14 zu rotieren. to rotate. Beispielsweise kann die Detektoranordnung For example, the detector arrangement 14 14 stationär sein, während die Kollimatoranordnung be stationary, while the collimator 12 12 konfiguriert sein kann, um um das Sichtfeld can be configured to the field of view 26 26 zu rotieren. to rotate. Alternativ kann die Detektoranordnung Alternatively, the detector array 14 14 rotieren, während die Kollimatoranordnung rotate while the collimator 12 12 stationär ist. is stationary. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen können sowohl die Kollimatoranordnung In certain exemplary embodiments, both the collimator can 12 12 als auch die Detektoranordnung and the detector array 14 14 konfiguriert werden, um entweder gemeinsam oder unabhängig von einander zu rotieren. be configured to either rotate together or independently. Alternativ ist, wenn ausreichend Lochöffnungen in der Kollimatoranordnung Alternatively, if sufficient hole openings in the collimator 12 12 bereitgestellt sind, eine Rotation nicht erforderlich. are provided, a rotation is not required.
  • [0025] [0025]
    Wie dargestellt, umfasst ein SPECT-System As shown, a SPECT system 10 10 ferner ein Steuermodul further comprises a control module 16 16 . , In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Steuermodul eine oder mehrere Motorsteuerungen In the illustrated embodiment, the control module comprises one or more motor controllers 32 32 und ein Datenerfassungsmodul and a data acquisition module 34 34 . , Im Wesentlichen kann die Motorsteuerung In essence, the motor control 32 32 die Rotationsgeschwindigkeit und die Position der Detektoranordnung the rotational speed and position of the detector array 14 14 , der Kollimatoranordnung , The collimator 12 12 und/oder die Position der Subjekttragkonstruktion and / or the position of the subject support structure 24 24 steuern. . control Des Weiteren können die Motorsteuerungen Furthermore, the motor control 32 32 die Ausrichtung der einzelnen Detektoren the orientation of the individual detectors 14 14 steuern, die sich unabhängig oder in Kombination mit Abschnitten der Kollimatoranordnung control, which independently or in combination with sections of the collimator 12 12 bewegen können. can move. Ferner können die Motorsteuerungen Further, the motor control 32 32 Aktuatoren betreiben, um die Trennung zwischen der Detektoranordnung Operate actuators to the separation between the detector assembly 14 14 und der Kollimatoranordnung and the collimator 12 12 zu ändern, und daher die Fokuslänge ändern. to change, and therefore change the focal length. Das Datenerfassungsmodul The data acquisition module 34 34 kann konfiguriert werden, um die Sig nale zu erhalten, die in Antwort auf das Auftreffen der Gammastrahlen can be configured to receive the signals Sig, which in response to the impact of the gamma rays 30 30 auf die Detektoranordnung on the detector arrangement 14 14 erzeugt wurden. were generated. Zum Beispiel kann das Datenerfassungsmodul For example, the data acquisition module 34 34 abgetastete elektrische Signale aus der Detektoranordnung sampled electrical signals from the detector array 14 14 empfangen und die Daten für die nachfolgende Verarbeitung durch das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul received and the data for subsequent processing by the image reconstruction and processing module 18 18 in digitale Signale umwandeln. convert to digital signals.
  • [0026] [0026]
    Fachleute werden anerkennen, dass jedes geeignete Verfahren zur Datenerfassung mit dem SPECT-System Professionals will appreciate that any suitable method of data acquisition with the SPECT system 10 10 verwendet werden kann. can be used. Beispielsweise können die für die Bildrekonstruktion erforderlichen Daten in einer Liste oder einem Framemodus erfasst werden. For example, the necessary data for image reconstruction data can be collected in a list or a frame mode. In einer beispielhaften Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens können Gammastrahlenereignisse (z. B. das Auftreffen von Gammastrahlen In an exemplary embodiment of the present process gamma ray events (eg. As can the impact of gamma rays 30 30 auf die Detektoranordnung on the detector arrangement 14 14 ), die Bewegung der Abtasteinheit ), The movement of the scanning unit 16 16 (z. B. Bewegung der Kollimatoranordnung (Z. B. motion of the collimator 12 12 , die Position der Detektoranordnung , The position of the detector array 14 14 und die Position der Subjekttragkonstruktion and the position of the subject support structure 24 24 ) und physiologische Signale (z. B. Herzschlag und Atmung) in einem Listenmodus erfasst werden. ) And physiological signals (eg. As heartbeat and respiration) are recorded in a list mode. Der Listenmodus kann für beispielhafte Ausführungsformen geeignet sein, in denen die Impulsrate relativ gering ist und viele Pixel in jeder Position der Abtasteinheit oder dem physiologischen Tor keine Impulse aufnehmen. List mode may be suitable for exemplary embodiments in which the pulse rate is relatively low and the number of pixels receive no pulses in each position of the scanning unit or the physiological target. Alternativ können Frames und physiologische Tore erfasst werden, indem die Abtasteinheit schrittweise bewegt und die Anzahl der Ereignisse in jedem Pixel während jeder Framezeit und Herz- oder Atmungszyklusphase gespeichert wird. Alternatively, frames and physiological gates can be detected by the scanning unit is moved stepwise and the number of events in each pixel during each frame time, and cardiac or respiratory cycle phase is saved. Der Framemodus kann zum Beispiel dort geeignet sein, wo die Impulsrate relativ hoch ist und die meisten Pixel Impulse in jeder Position der Abtasteinheit oder dem physiologischen Tor aufnehmen. The frame mode there may be useful, for example, where the pulse rate is relatively high and absorb most of the pixels pulses in each position of the scanning unit or the physiological target.
  • [0027] [0027]
    In der dargestellten Ausführungsform ist das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul In the illustrated embodiment, the image reconstruction and processing module 18 18 mit dem Datenerfassungsmodul with the data acquisition module 34 34 verbunden. connected. Die von dem Datenerfassungsmodul Of the data acquisition module 34 34 erfassten Signale können zur Bildrekonstruktion an das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul detected signals for image reconstruction of the image reconstruction and processing module 18 18 geliefert werden. be supplied. Das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul The image reconstruction and processing module 18 18 kann eine elektronische Schaltung umfassen, um erfasste Signale zu empfangen, und eine elektronische Schaltung, um die von dem Datenerfassungsmodul may comprise an electronic circuit for receiving detected signals, and an electronic circuit to the data acquisition module from the 34 34 empfangenen erfassten Signale aufzubereiten. prepare received signals detected. Ferner kann das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul Further, the image reconstruction and processing module 18 18 ein Verarbeiten umfassen, um die Funktionen des SPECT-Systems comprise a processing to the functions of the SPECT Systems 10 10 aufzubereiten und für die Rekonstruktion der erfassten Signale geeignete Rekonstruktionsalgorithmen zu implementieren. prepare and implement appropriate reconstruction algorithms for the reconstruction of the acquired signals. Das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul The image reconstruction and processing module 18 18 kann einen digitalen Signalprozessor, einen Speicher, eine Zentraleinheit (CPU) oder Ähnliches zum Verarbeiten der erfassten Signale umfassen. may include a digital signal processor, a memory, a central processing unit (CPU) or the like include, for processing the detected signals. Wie anerkannt werden wird, kann das Verarbeiten die Verwendung von einem oder mehreren Computern umfassen. As will be appreciated, the processing may include the use of one or more computers. Das Hinzufügen einer separaten CPU kann zusätzliche Funktionen für die Bildrekonstruktion bereitstellen, umfassend, aber nicht darauf begrenzt, Signalverarbeitung der empfangenen Daten und Übertragung der Daten an den Bedienplatz Adding a separate CPU can provide additional features for image reconstruction, including, but not limited to, signal processing of the received data and transmit the data to the operator station 20 20 und den Bildanzeigeplatz and the image display space 22 22 . , In einer Ausführungsform kann die CPU innerhalb des Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmoduls In one embodiment, the CPU may be within the image reconstruction and -verarbeitungsmoduls 18 18 begrenzt sein, während in einer anderen Ausführungsform eine CPU ein Einzelplatzgerät umfassen kann, das von dem Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul while in another embodiment, a CPU can be limited comprise a single device, the processing module of the image reconstruction and 18 18 getrennt ist. is isolated.
  • [0028] [0028]
    Das rekonstruierte Bild kann an den Bedienplatz The reconstructed image can be connected to the workstation 20 20 geliefert werden. be supplied. Der Bedienplatz The operator station 20 20 kann von einem Systembediener verwendet werden, um Steueranweisungen an einige o der alle beschriebenen Komponenten zu liefern und die verschiedenen Bedienparameter zu konfigurieren, die die Datenerfassung und Bilderzeugung unterstützen. can be used by a system operator to provide some control statements o of all the components described and to configure the various operating parameters that support the data acquisition and imaging. Ein mit dem Bedienplatz One with the operator station 20 20 verbundener Bildanzeigeplatz associated image display space 22 22 kann verwendet werden, um das rekonstruierte Bild zu betrachten. can be used to view the reconstructed image. Es sollte ferner beachtet werden, dass der Bedienplatz It should also be noted that the operator station 20 20 und der Bildanzeigeplatz and the image display space 22 22 mit anderen Ausgabegeräten verbunden werden kann, die Drucker und Standard- oder Spezialcomputermonitore umfassen können. can be connected to other output devices, which may include printers and standard or special computer monitors. Im Wesentlichen können Anzeigen, Drucker, Arbeitsplätze und ähnliche mit dem SPECT-System In essence, displays, printers, workstations and similar can with the SPECT system 10 10 gelieferten Geräte nah an den Datenerfassungskomponenten liegen oder können von diesen Komponenten entfernt sein, wie z. B. an anderer Stelle in der Institution oder dem Krankenhaus oder an einem völlig anderen Ort stehen, und über ein oder mehrere konfigurierbare Netzwerke, wie z. B. dem Internet, virtuellen privaten Netzwerken und so weiter, mit dem Bilderfassungssystem verbunden sein. supplied units are close to the data acquisition components, or may be remote from these components, such. as are elsewhere in the institution or hospital or at a completely different place, and one or more configurable networks such. B. the Internet, virtual private networks and so on, be connected to the imaging system. Beispielsweise kann der Bedienplatz For example, the operator station 20 20 und/oder das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul and / or the image reconstruction and processing module 18 18 über ein Netzwerk (in via a network (in 1 1 als Internet as Internet 38 38 dargestellt) mit einem entfernten Bildanzeigeplatz shown) to a remote image ad space 36 36 verbunden sein. be connected.
  • [0029] [0029]
    Darüber hinaus werden Fachleute anerkennen, dass jedes geeignete Verfahren zur Bildrekonstruktion mit dem SPECT-System In addition, professionals will appreciate that any suitable method for reconstructing the SPECT system 10 10 verwendet werden kann. can be used. In einer beispielhaften Ausführungsform kann iterative Rekonstruktion (z. B. ordered subsets expectation maximization, OSEM) verwendet werden. In an exemplary embodiment, iterative reconstruction (z. B. ordered subsets expectation maximization, OSEM) are used. Die iterative Rekonstruktion kann zum Beispiel dank ihrer Geschwindigkeit und der Fähigkeit, die Auflösung und das Rauschen der Rekonstruktion auszugleichen, indem die Konvergenz und die Anzahl der Iterationen variiert werden, für bestimmte Implementationen des SPECT-Systems The iterative reconstruction can compensate for example, due to their speed and ability, the resolution and the noise of the reconstruction by the convergence and the number of iterations can be varied for specific implementations of the SPECT system 10 10 geeignet sein. be suitable.
  • [0030] [0030]
    Während in der dargestellten Ausführungsform das Steuermodul While in the illustrated embodiment, the control module 16 16 (umfassend das Datenerfassungsmodul (Comprising the data acquisition module 34 34 und die Motorsteuerung and the motor controller 32 32 ) und das Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul ) And the image reconstruction and processing module 18 18 außerhalb der Detektoranordnung outside of the detector array 14 14 und des Bedienplatzes and the operator station 20 20 dargestellt sind, können in bestimmten anderen Implementationen einige dieser oder alle diese Komponenten Teil der Detektoranordnung are shown, in certain other implementations, some of these or all of these components of the detector array 14 14 , des Bedienplatzes , The operator station 20 20 und/oder anderer Komponenten des SPECT-Systems and / or other components of the system SPECT 10 10 sein. be.
  • [0031] [0031]
    Mit Bezug auf With reference to 2 2 und and 3 3 wird eine Sicht auf eine Lochöffnung A view of a hole opening 40 40 in der Kollimatoranordnung in the collimator 12 12 dargestellt. shown. Es wird lediglich ein Abschnitt der Kollimatoranordnung It is only a portion of the collimator 12 12 dargestellt, um zu zeigen, wie die Gammastrahlen durch die Lochöffnung illustrated to show how the gamma rays by the hole opening 40 40 durchgehen. go through. Wie in How to 2 2 und and 3 3 dargestellt, öffnet sich die Lochöffnung illustrated, the opening hole opens 40 40 auf beiden Seiten in Form eines Kegels: von der Innenfläche on both sides in the form of a cone, from the inner surface 42 42 zum Sichtfeld the field of view 26 26 und von der Außenfläche and from the outer surface 44 44 zur Detektoranordnung the detector array 14 14 . , Bei dieser Anordnung können die in eine Richtung schräg zur Lochöffnung With this arrangement, the obliquely in a direction toward the hole opening 40 40 wandernden Gammastrahlen durch die Kollimatoranordnung gamma rays traveling through the collimator 12 12 durchgehen. go through. Dementsprechend würden die Gammastrahlen, die durch die Lochöffnung Accordingly, the gamma rays passing through the hole opening would 40 40 durchgehen, eine kegelförmige Strahlengeometrie aufweisen, wie von den Gammastrahlen go through having a conical beam geometry as described by the gamma rays 30 30 angezeigt. displayed. Die Gammastrahlen, die nicht durch die Lochöffnung The gamma rays that do not carry the hole opening 40 40 durchgehen, würden zumindest im Wesentlichen von der Kollimatoranordnung go through, would at least substantially from the collimator 12 12 absorbiert. absorbed. In der dargestellten Ausführungsform wird die Lochöffnung In the illustrated embodiment, the hole opening 40 40 von winkelförmigen Segmenten of angular segments 46 46 der Kollimatoranordnung the collimator 12 12 definiert. defined. Fachleute werden anerkennen, dass das Variieren des Winkels der winkelförmigen Segmente Professionals will appreciate that varying the angle of the angular segments 46 46 zum Beispiel das Sichtfeld der Lochöffnung For example, the field of view of the hole opening 49 49 , den Umfang der potentiellen Überlappung der auf die Detektoranordnung , The extent of potential overlap of the detector arrangement 14 14 projizierten Lochkegelstrahlen, die Empfindlichkeit der Lochöffnung projected perforated cone beam, the sensitivity of the hole opening 40 40 und den Anteil der Gammastrahlen beeinflusst, die die Kanten der Kollimatoranordnung and influences the fraction of the gamma rays, the edges of the collimator 12 12 durchdringen, welche die Lochöffnung penetrate that hole opening the 40 40 umgeben. surrounded.
  • [0032] [0032]
    Wie in How to 2 2 dargestellt, kann die eine oder können die mehreren Lochöffnungen (wie z. B. die Lochöffnung illustrated, one or more perforated holes can (such. as the hole opening 40 40 ) in der Kollimatoranordnung ) In the collimator 12 12 eine im Wesentlichen kreisförmige Konfiguration aufweisen. have a substantially circular configuration. Allerdings sind auch andere Öffnungskonfigurationen geeignet. However, other aperture configurations are suitable. Zum Beispiel kann die Kollimatoranordnung For example, the collimator 12 12 mit Öffnungskonfigurationen konfiguriert sein, die im Wesentlichen polygonal (z. B. dreiseitig, vierseitig, fünfseitig, sechsseitig und so weiter) oder im Wesentlichen gekrümmt (z. B. elliptisch, kreisförmig und so weiter) sind. be configured with aperture configurations, the substantially polygonal (z. B. three-sided, four-sided, five-sided, six-sided, and so on) or substantially curved (z. B. elliptical, circular, and so on) are. Zum Beispiel stellt For example, provides 4 4 eine perspektivische Sicht einer Lochöffnung a perspective view of a hole opening 40 40 in der Kollimatoranordnung in the collimator 12 12 mit einer im Wesentlichen polygonalen Konfiguration und im Besonderen mit einer im Wesentlichen quadratischen Konfiguration dar. Fachleute werden anerkennen, dass die Konfiguration der Lochöffnung ausgewählt werden kann basierend auf der gewünschten Auflösung, der Empfindlichkeit, dem Sichtfeld und so weiter, umfassend die Berücksichtigung der Leistung des Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmoduls represents a substantially polygonal configuration and in particular having a substantially square configuration. Experts will appreciate that the configuration of the hole aperture can be selected based on the desired resolution, sensitivity, the field of view and so on, including the consideration of the performance of the image reconstruction and -verarbeitungsmoduls 18 18 . , Ferner werden Fachleute anerkennen, dass die Veränderung der Öffnungskonfiguration im Wesentlichen die Auflösung, die Empfindlichkeit und das Sichtfeld des SPECT-Systems Furthermore, professionals will appreciate that the change in the opening configuration is substantially the resolution, sensitivity and field of view of the SPECT system 10 10 beeinflussen wird. will affect. In bestimmten Ausführungsformen kann eine oder können mehrere der Lochöffnungen In certain embodiments, one or more of the hole openings 40 40 eine einstellbare Öffnung aufweisen, um die Auswahl verschiedener Punkte entlang der Empfindlichkeit-gegen-Auflösung-Kurve während derselben Abtastung zu ermöglichen, ohne das Subjekt aus dem Sichtfeld have an adjustable opening to allow the selection of different points along the sensitivity versus dissolution curve during the same scan, excluding the subject from the field of view 26 26 zu entfernen. remove. Außerdem kann der die Lochöffnung In addition, the hole opening 40 40 umgebende Abschnitt der Kollimatoranordnung surrounding portion of the collimator 12 12 aus demselben oder einem anderen Material hergestellt werden, wie dem für den Rest der photonenabsorbierenden Kollimatoranordnung be made of the same or a different material, such as for the rest of the collimator photonenabsorbierenden 12 12 verwendeten Material. material used.
  • [0033] [0033]
    Darüber hinaus kann bzw. können, wie in In addition, or, as shown in 3 3 dargestellt, die eine oder die mehreren Lochöffnungen (wie z. B. die Lochöffnung shown that one or more hole openings (such. as the hole opening 40 40 ) in der Kollimatoranordnung ) In the collimator 12 12 im Wesentlichen scharfe Lochöffnungskanten aufweisen. have substantially sharp edges hole opening. Wie dargestellt, definieren die winkelförmigen Abschnitte As shown, defining the angle-shaped sections 46 46 eine Lochöffnung a hole opening 40 40 mit der Konfiguration einer Messerschneide. the configuration of a knife edge. Fachleute werden anerkennen, dass die Veränderung der Öffnungskantenkonfiguration im Wesentlichen die Auflösung, die Empfindlichkeit und das Sichtfeld des SPECT-Systems Professionals will appreciate that the variation of the opening edge configuration substantially the resolution, sensitivity and field of view of the SPECT system 10 10 beeinflussen wird. will affect. In beispielhaften Ausführungsformen kann die Kollimatoranordnung In exemplary embodiments, the collimator 12 12 mit Lochöffnungskanten konfiguriert werden, die scharf (z. B. Messerschneide wie in be configured with hole opening edges sharp (z. B. knife edge as in 3 3 ) oder abgestumpft (z. B. Kielkante oder abgerundete Kante) sind. ) Or truncated (z. B. keel edge or rounded edge) are. Allerdings sind auch andere Öffnungskantenkonfigurationen geeignet. However, other opening edge configurations are suitable. Fachleute werden anerkennen, dass die Konfiguration der Lochöffnungskante ausgewählt werden kann basierend auf der gewünschten Auflösung, der Empfindlichkeit, dem Sichtfeld und so weiter, umfassend die Berücksichtigung der Leistung des Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmoduls Professionals will appreciate that the configuration of the hole opening edge can be selected based on the desired resolution, sensitivity, the field of view and so on, comprising the consideration of the performance of image reconstruction and -verarbeitungsmoduls 18 18 . ,
  • [0034] [0034]
    Mit Bezug auf With reference to 5 5 - 7 7 wird die Einstellung der Fokuslänge zwischen der Lochöffnung the adjustment of the focal length between the hole opening 40 40 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens dargestellt. according to one embodiment of the present method. In In 5 5 wird die Fokuslänge zwischen der Lochöffnung is the focal length between the hole opening 40 40 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 durch das Bezugszeichen f 1 dargestellt. represented by the reference numeral 1 f. Wie in How to 5 5 - 7 7 dargestellt, kann die Fokuslänge zwischen der Lochöffnung illustrated, the focal length between the hole opening 40 40 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 von f 1 bis f 2 vergrößert oder von f 1 bis f 3 verringert werden. of f 1 can be increased or decreased from f 1 to f 3 to f 2. Wie anerkannt werden wird, resultiert das Vergrößern (oder Verringern) der Fokuslänge im Wesentlichen in einer entsprechenden Vergrößerung (oder Verringerung) der Größe der Projektion As will be appreciated, the results Enlarge (or decrease) the focal length substantially in a corresponding increase (or decrease) the size of the projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 auf der Detektoranordnung on the detector arrangement 14 14 . , Wie in How to 5 5 dargestellt, erfolgt keine Vergrößerung des Objekts shown, there is no magnification of the object 48 48 und die Projektion and the projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 ist entgegengesetzt ausgerichtet. is oriented in opposite directions. Wie in How to 6 6 dargestellt, sollte die Fokuslänge zu einer entsprechenden Ausdehnung (Vergrößerung) der Projektion shown, the focal length to a corresponding extent (magnification) of the projection should 49 49 der Quelle führen, wenn sich die Lochöffnung lead the source when the hole opening 40 40 weiter von der Detektoranordnung further from the detector arrangement 14 14 weg bewegt. moved away. Wie in How to 7 7 dargestellt, führte die Verringerung der Fokuslänge zu einer entsprechenden Verringerung (Verkleinerung) der Projektion shown, reducing the focal length resulted in a corresponding reduction (miniaturization) of the projection 49 49 der Quelle, wenn sich die Lochöffnung the source when the hole opening 40 40 näher zur Detektoranordnung closer to the detector array 14 14 bewegt. moved. Es sollte beachtet werden, dass bei diesem Beispiel die Objektlänge zwischen der Quelle It should be noted that in this example, the object length between the source 48 48 , die die Gammastrahlen That the gamma rays 30 30 ausstrahlt, und der Detektoranordnung broadcasting, and the detector array 14 14 festgelegt und als D fixed dargestellt ist. is defined and represented as D fixed. Andere Ausführungsformen dieser Erfindung, die eine variable Objektlänge umfassen, werden nachstehend erläutert. Other embodiments of this invention comprising a variable length object will be explained below.
  • [0035] [0035]
    Wie anerkannt werden wird, können zum Einstellen der Fokuslänge die Lochöffnung As will be appreciated, can be used to adjust the focal length of the hole opening 40 40 und die Detektoranordnung and the detector array 14 14 in Bezug zueinander bewegt werden. are moved relative to each other. Zum Beispiel kann die Detektoranordnung For example, the detector arrangement 14 14 näher zur Lochöffnung closer to the hole opening 40 40 bewegt werden, um die Fokuslänge zu verringern oder umgekehrt. be moved to reduce the focal length or vice versa. Gleichermaßen kann die Detektoranordnung Similarly, the detector array 14 14 von der Lochöffnung of the hole opening 40 40 weg bewegt werden, um die Fokuslänge zu vergrößern oder umgekehrt. be moved away to increase the focal length, or vice versa. Während die vorangegangene Erläuterung die Bewegung der Detektoranordnung While the foregoing explanation, the movement of the detector arrangement 14 14 oder der Lochöffnung or the hole opening 40 40 beschreibt, um die Fokuslänge einzustellen, werden Fachleute anerkennen, dass die Bewegung von sowohl der Detektoranord nung describes to adjust the focal length, professionals will appreciate that the movement of both the voltage Detektoranord 14 14 als auch der Lochöffnung and the hole opening 40 40 zur Einstellung der Fokuslänge verwendet werden kann. can be used to adjust the focal length.
  • [0036] [0036]
    Wie zuvor erwähnt, kann die Fokuslänge zwischen einer oder mehreren Lochöffnungen in der Kollimatoranordnung As mentioned previously, the focal length between one or more via openings, in the collimator assembly 12 12 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 eingestellt werden, um zum Beispiel die Auflösung und die Empfindlichkeit des Systems zu modifizieren. be adjusted, for example to modify the resolution and the sensitivity of the system. Im Gegensatz dazu sind herkömmliche Bildgebungssysteme typischerweise so gestaltet, dass sie eine festgelegte Fokuslänge für eine spezielle Kollimatoranordnung aufweisen, wobei die Einstellung der Fokuslänge nicht ohne einen zeitaufwändigen Austausch des Kollimators durchgeführt werden kann. In contrast, conventional imaging systems are typically designed so that they have a fixed focal length for a particular collimator, wherein the adjustment of the focal length can not be performed without a time-consuming exchange of the collimator. Allerdings kann gemäß den Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens die Fokuslänge zwischen einer speziellen Kollimatoranordnung However, according to embodiments of the present method, the focal length between a special collimator 12 12 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 ohne die Notwendigkeit eines Kollimatoraustausches eingestellt werden. be adjusted without the need for a collimator exchange. In der Tat kann gemäß den beispielhaften Ausführungsformen die Fokuslänge individuell oder gesammelt für jede Lochöffnung in der Kollimatoranordnung In fact, the focal length can be individually or collectively for each hole opening in the collimator according to the exemplary embodiments 12 12 eingestellt werden. be set. In beispielhaften Ausführungsformen kann die Fokuslänge geändert werden, um für jede Lochöffnung im Wesentlichen dieselbe Bildvergrößerung (oder Verkleinerung) bereitzustellen. In exemplary embodiments, the focal length can be changed to provide for each hole opening is substantially the same image magnification (or reduction). Darüber hinaus kann in beispielhaften Ausführungsformen die Fokuslänge geändert werden, um die Verwendung der Detektorfläche für jede Lochöffnung zu maximieren. Moreover, the focal length can be changed in exemplary embodiments, to maximize the use of the detector surface for each hole opening. Wie anerkannt werden wird, sollte das Vergrößern der Fokuslänge im Wesentlichen die Systemauflösung vergrößern, wenn keine Änderung in dem Abstand zwischen der Quelle As will be appreciated, this should increase the focal length substantially increase the system resolution if no change in the distance between the source 48 48 und der Lochöffnung and the hole opening 40 40 vorliegt. present. Umgekehrt sollte das Verringern der Fokuslänge im Wesentlichen die Systemauflösung verringern, wenn keine Änderung in dem Abstand zwischen der Quelle Conversely, decreasing the focal length should substantially decrease the system resolution, if no change in the distance between the source 48 48 und der Lochöffnung and the hole opening 40 40 vorliegt. present.
  • [0037] [0037]
    8 8 - 16 16 beschreiben drei zusätzliche Beispiele zur Einstellung der Fokuslänge zwischen der Lochöffnung describe three additional examples to adjust the focal length between the hole opening 40 40 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 . , Wie in How to 8 8 - 10 10 dargestellt, kann die Fokuslänge zwischen der Lochöffnung illustrated, the focal length between the hole opening 40 40 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 14 14 von f 1 bis f 2 vergrößert oder von f 1 bis f 3 verringert werden, ohne dabei den Abstand d fixed von dem Objekt of f 1 to f 2 increased or decreased by f 1 to f 3, without the fixed distance d from the object 48 48 zu der Lochöffnung to the hole opening 40 40 zu ändern. to change. Wie vorstehend erläutert, führt das Vergrößern (oder Verringern) der Fokuslänge im Wesentlichen zu einer entsprechenden Vergrößerung (oder Verringerung) der Größe der Projektion As explained above, results in the increasing (or decreasing) the focal length substantially to a corresponding increase (or decrease) the size of the projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 auf dem Detektor on the detector 14 14 . , 8 8 stellt keine Vergrößerung des Objekts does not constitute a magnification of the object 48 48 dar und die Projektion and represents the projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 ist entgegengesetzt ausgerichtet. is oriented in opposite directions. 9 9 stellt die Projektion represents the projection 49 49 des vergrößerten Objekts the magnified object 48 48 dar (z. B. 2X), wenn sich die Detektoranordnung represents (eg. as 2X) when the detector array 14 14 von der Lochöffnung of the hole opening 40 40 weg bewegt. moved away. 10 10 stellt die minimierte Projektion represents the minimal projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 (z. B. 1/2X) in der Ebene der Detektoranordnung (Z. B. 1 / 2X) in the plane of the detector arrangement 14 14 dar, wenn sich die Detektoranordnung is when the detector array 14 14 zu der Lochöffnung to the hole opening 40 40 bewegt. moved.
  • [0038] [0038]
    In der dargestellten Ausführungsform variiert die Objektlänge von dem Objekt In the illustrated embodiment, the object length from the object varies 48 48 zu der Detektoranordnung to the detector array 14 14 , wenn die Fokuslänge eingestellt ist. When the focal length is adjusted. Wie dargestellt, nimmt die Objektlänge von D 1 zu D 2 zu, wenn die Fokuslänge f 1 zu f 2 zunimmt und nimmt die Objektlänge von D 1 zu D 3 ab, wenn die Fokuslänge von f 1 zu f 3 abnimmt. As shown, takes the object length of D 1 to D 2 to when the focal length f 1 to f 2 increases and decreases the length property of D 1 to D 3, when the focal length of f 1 to f 3 decreases. Da die Differenz zwischen der Objektlänge und der Fokuslänge nicht variiert (D 1 – f 1 = D 2 – f 2 = D 3 – f 3 ), bleibt der Abstand d fixed von dem Objekt Since the difference between the object length and the focal length does not vary (D 1 - D 2 = f 1 - f 2 = D 3 - f 3), the distance d from the object remains fixed 48 48 zu der Lochöffnung to the hole opening 40 40 unverändert. unchanged. Deshalb bleibt die Empfindlichkeit konstant, selbst wenn sich die Bildauflösung ändert. Therefore, the sensitivity remains constant even when changing the image resolution. Wie anerkannt werden wird, kann die Änderung der Bildauflösung ohne Änderung der Empfindlichkeit verwendet werden, um zum Beispiel eine interessierende Region herauszufinden und anschließend mit einer höheren Auflösung ein kleineres Merkmal in der interessierenden Region zu fokussieren. As will be appreciated, changing the image resolution can be used without change in sensitivity, for example, to identify a region of interest and then to focus at a higher resolution, a smaller feature in the region of interest. Das kann zum Beispiel beim klinischen Untersuchen von möglichen Krebsmetastasen hilfreich sein. This can be useful for example when examining potential clinical cancer metastasis.
  • [0039] [0039]
    Wie in How to 11 11 - 13 13 dargestellt, kann die Fokuslänge eingestellt werden, um die Größe des Sichtfeldes shown, the focal length can be adjusted to the size of the field of view 26 26 zu ändern. to change. In der dargestellten Ausführungsform sind drei verschiedene Sichtfeldgrößen In the illustrated embodiment, three different field sizes, 26 26 dargestellt, die drei verschiedenen Fokuslängen f 1 , f 2 und f 3 entsprechen, während die Objektlänge D fixed von der Mitte des Sichtfeldes illustrated, the three different focal lengths f 1, f 2 and f 3 correspond, while the object fixed length D of the center of the field of view 26 26 zu der Detektoranordnung to the detector array 14 14 unverändert ist. is unchanged. 11 11 stellt für eine Fokuslänge f 1 keine Vergrößerung eines Objekts in dem Sichtfeld represents a focal length f 1 no enlargement of an object in the field of view 26 26 dar. is. 12 12 stellt für eine Fokuslänge f 2 eine Vergrößerung (z. B. 2X) eines Objekts in dem Sichtfeld provides for a focal length f 2 is an enlargement (z. B. 2X) of an object in the visual field 26 26 dar. is. 13 13 stellt für eine Fokuslänge f 3 eine Verringerung (z. B. 1/2X) dar. Da die Differenz zwischen der Objektlänge und der Fokuslänge variiert, ändert sich der Abstand von der Mitte des Sichtfeldes represents a focal length f 3, a reduction (eg., 1 / 2X). Since the difference between the object length and the focal length varies, the distance from the center of the field of view changes 26 26 zu der Lochöffnung to the hole opening 40 40 , wenn die Fokuslänge eingestellt wird. When the focal length is adjusted. Wie dargestellt, nimmt der Abstand von der Mitte des Sichtfeldes As illustrated, the distance from the center of the viewing field increases 26 26 zu der Lochöffnung to the hole opening 40 40 von d 1 zu d 2 ab, wenn die Fokuslänge von f 1 zu f 2 zunimmt und nimmt der Abstand von d 1 zu d 3 zu, wenn die Fokuslänge von f 1 zu f 3 abnimmt. of d 1 to d 2 from when the focal length of f 1 to f 2 increases and increases as the distance from d 1 to d 3, when the focal length of f 1 to f 3 decreases. Dementsprechend nimmt die Empfindlichkeit zu und die Größe des Sichtfeldes Accordingly, the sensitivity increases and the size of the field of view 26 26 ab, wenn der Abstand von der Mitte des Sichtfeldes decreases as the distance from the center of the field of view 26 26 zur Lochöffnung abnimmt und nimmt die Empfindlichkeit ab und die Größe des Sichtfeldes decreases towards the hole opening and decreases the sensitivity and the size of the field of view 26 26 zu, wenn der Abstand von der Mitte des Sichtfeldes to, when the distance from the center of the field of view 26 26 zur Lochöffnung zunimmt. increases toward the hole opening. Die in The in 11 11 - 13 13 dargestellte Ausführungsform kann zum Beispiel in ein Bildgebungssystem mit einer festen Detektoranordnung illustrated embodiment, for example, in an imaging system with a fixed detector array 14 14 an einer Abtasteinrichtung eingebaut sein, die fähig ist, eine größere interessierende Region mit geringerer Auflösung und Empfindlichkeit ausfindig zu machen und anschließend mit höherer Auflösung und Empfindlichkeit eine kleinere Region fokussiert. be installed at a scanning device, which is able to make a larger region of interest with lower resolution and sensitivity locate and then focuses on a smaller area with higher resolution and sensitivity.
  • [0040] [0040]
    Wie in How to 14 14 - 16 16 dargestellt, kann die Fokuslänge eingestellt werden, um die Verwendung der Detektoranordnung shown, the focal length can be adjusted to the use of the detector arrangement 14 14 zu maximieren, wenn die Objektlänge von der Detektoranordnung to maximize when the object length of the detector array 14 14 zu dem Objekt to the object 48 48 geändert wird. is changed. Zum Beispiel kann die Fokuslänge eingestellt werden, um eine Projektion For example, the focal length can be adjusted to a projection 49 49 zu erzeugen, die die verfügbare empfindliche Fläche der Detektoranordnung to produce the sensitive area of the detector array available 14 14 maximiert. maximized. 14 14 - 16 16 stellen drei verschiedene Objektlängen D 1 , D 2 und D 3 von dem Objekt provide three different object lengths D 1, D 2 and D 3 of the object 48 48 zu der Detektoranordnung to the detector array 14 14 dar. Wie dargestellt, kann die Fokuslänge so eingestellt werden, dass sich die Projektion . As shown, the focal length can be adjusted so that the projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 so erstreckt, dass sie der verfügbaren Detektoranordnung extends so they the available detector array 14 14 entspricht. corresponds. 14 14 stellt eine Projektion provides a projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 dar, welche die Detektoranordnung für eine Fokuslänge f 1 vollständig verwendet. is that fully uses the detector array for a focal length f 1. 15 15 und and 16 16 stellen Fokuslängen f 2 und f 3 dar, die größer bzw. kleiner eingestellt wurden, so dass die Projektion represent focal lengths f 2 and f 3 that have been set to be larger or smaller, so that the projection 49 49 des Objekts of the object 48 48 die Detektoranordnung the detector array 14 14 ebenfalls vollständig verwendet. also fully used.
  • [0041] [0041]
    Vorteilhafterweise können die beispielhaften Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens verwendet werden, um während einer Untersuchung die Fokuslänge zwischen einer oder mehreren Lochöffnungen und der Detektoranordnung Advantageously, the exemplary embodiments of the present method can be used during an investigation, the focal length between one or more openings and the detector arrangement 14 14 einzustellen. adjust. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, die Fokuslänge für das in dem Bildgebungssystem For example, it may be desirable for the focal length in the imaging system 10 10 positionierte Subjekt positioned subject 28 28 individuell einzustellen. individually set. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Fokuslänge eingestellt werden, um im Wesentlichen dieselbe Bildvergrößerung (oder Verkleinerung) für jede Lochöffnung bereitzustellen. In an exemplary embodiment, the focal length can be adjusted to provide substantially the same image magnification (or reduction) for each hole opening. Zum Beispiel kann gewünscht werden, das Herz eines Subjekts abzubilden. For example, it may be desired to image the heart of a subject. Wie erkannt werden wird, wird das Herz eines Subjekts im Wesentlichen nicht in dem Sichtfeld zentriert, da es typischerweise exzentriert und anterior ist. As will be appreciated, the heart of a subject is not substantially centered in the field of view, as it is typically off-centered and anterior. Dementsprechend wird der Abstand von dem Herz des Subjekts zu jeder Lochöffnung in der Kollimatoranordnung Accordingly, the distance from the heart of the subject for each hole opening in the collimator 12 12 variieren. vary. Wenn die Fokuslänge für jede Lochöffnung gleich ist, wird das für jede Lochöffnung zu einer anderen Vergrößerung (oder Verkleinerung) führen. If the focal length is the same for each hole opening, the hole for each port to a different magnification (or reduction) will result. Es kann jedoch wünschenswert sein, das Herz für jede Lochöffnung mit der im Wesentlichen gleichen Vergrößerung (oder Verkleinerung) abzubilden. However, it may be desirable to the heart of each hole opening with substantially the same magnification (or reduction) map. Gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens kann die Fokuslänge zwischen einer oder mehreren Lochöffnungen und der Detektoranordnung According to one embodiment of the present method, the focal length may be between one or more openings and the detector arrangement 14 14 so eingestellt werden, dass das Herz für jede Lochöffnung im Wesentlichen mit der gleichen Vergrößerung (oder Verkleinerung) abgebildet wird. be adjusted so that the heart of each hole opening is substantially at the same magnification (or reduction) is mapped.
  • [0042] [0042]
    17 17 und and 18 18 stellen ein Verfahren zum Implementieren einer Lochöffnung mit einer einstellbaren Fokuslänge dar, gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens. provide a method for implementing a hole opening with an adjustable focal length is, according to an embodiment of the present method. In der beispielhaften Ausführungsform ist ein Lochdetektormodul In the exemplary embodiment, is a hole detector module 50 50 dargestellt, das einen Lochkollimator shown that a hole collimator 52 52 mit mindestens einer darin gebildeten Lochöffnung with at least one hole opening formed therein 40 40 und einer Detektorplatte and a detector plate 56 56 umfasst. includes. Wie dargestellt, können der Lochkollimator As illustrated, the aperture collimator can 52 52 und die Detektorplatte and the detector plate 56 56 durch eine faltbare Anordnung by a folding arrangement 58 58 verbunden sein. be connected. Zum Beispiel kann die faltbare Anordnung For example, the foldable arrangement 58 58 eine Blasebalganordnung sein. be a bellows arrangement. Gemäß beispielhafter Ausführungsformen kann die faltbare Anordnung According to exemplary embodiments, the foldable arrangement 58 58 konfiguriert werden, um die Fokuslänge zwischen der Lochöffnung be configured to control the focal length between the hole opening 40 40 und der Detektorplatte and the detector plate 56 56 einzustellen. adjust.
  • [0043] [0043]
    In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die faltbare Anordnung In an exemplary embodiment, the foldable assembly 58 58 eine Vielzahl Abschnitte (z. B. Platten), die faltbar sind, um die Fokuslänge zwischen der Detektorplatte a plurality of sections (eg. B. plates), which are foldable to the focal length between the detector plate 56 56 und der Lochöffnung and the hole opening 40 40 einzustellen. adjust. Wie dargestellt, kann die faltbare Anordnung As illustrated, the foldable arrangement 58 58 Deckplatten Cover plates 60 60 umfassen, von denen jede mit der Detektorplatte comprise, each with the detector plate 56 56 verbunden sein kann. may be connected. Ferner kann die faltbare Anordnung Further, the foldable arrangement 58 58 Bodenplatten Floor slabs 64 64 umfassen, von denen jede mit dem Lochkollimator comprise, each with the hole collimator 52 52 verbunden sein kann. may be connected. Die Deckenplatten The ceiling panels 60 60 und die Bodenplatten and the bottom plates 64 64 können jeweils ein gammastrahlabsorbierendes Material enthalten, um den Detektor vor den Gammastrahlen abzuschirmen, die nicht durch die Lochöffnung may each contain a gammastrahlabsorbierendes material to shield the detector from the gamma rays not through the hole opening 40 40 durchgehen. go through. Ferner sollten entweder die Deckenplatten Furthermore, should either the ceiling panels 60 60 oder die Bodenplatten or the floor panels 64 64 so konfiguriert sein, dass sie sich in die Richtung zum Ändern der Fokuslänge f 4 bewegen, um das Lochdetektormodul be configured to move in the direction to change the focal length f 4 to the hole detector module 50 50 zu falten (oder auszufahren) und somit die Einstellung der Fokuslänge durchzuführen. to fold (or extend), and thus carry out the adjustment of the focal length. Zum Beispiel können die Bodenplatten For example, the base plates can 64 64 verschiebbar mit den Deckenplatten movable with the ceiling tiles 60 60 verbunden sein, um das Lochdetektormodul in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung zu falten (oder auszufahren). be connected in order to fold the hole detector module in response to the movement direction (or extend). Wie in How to 17 17 dargestellt, weisen, wenn die faltbare Anordnung shown, show, when the foldable arrangement 50 50 vollständig ausgefahren ist, die Detektorplatte is fully extended, the detector plate 56 56 und eine Lochöffnung and a hole opening 40 40 eine maximale Fokuslänge f 4 auf. a maximum focal length f 4. Wie anerkannt werden wird, kann die Fokuslänge durch Falten der Deckenplatten As will be appreciated, the focal length can be obtained by folding the ceiling panels 60 60 und der Bodenplatten and the bottom plates 64 64 von einer maximalen Fokuslänge f 4 zu einer verringerten Fokuslänge f 5 reduziert werden, wie in be reduced by a maximum focal length f 4 to a reduced focal length f 5 as shown in 17 17 und and 18 18 dargestellt. shown.
  • [0044] [0044]
    In der in In the in 17 17 und and 18 18 dargestellten beispielhaften Ausführungsform kann die Detektorplatte illustrated exemplary embodiment, the detector plate 56 56 ein oder mehrere Festdetektorelemente umfassen, die als eindimensionale oder zweidimensionale Arrays bereitgestellt sein können. comprise one or more hard detector elements, which may be provided as a one-dimensional or two-dimensional arrays. Wie anerkannt werden wird, kann, während eine flache Detektor platte dargestellt ist, jede beliebige geeignete Detektoranordnung in dem Lochdetektormodul verwendet werden, wie z. B. eine Szintillationsanordnung und PMTs oder andere Lichtsensoren. As will be appreciated, while a flat plate detector is shown, any suitable detector array used in the hole detector module such. As a Szintillationsanordnung and PMTs or other light sensors. Wie anerkannt werden wird, können auch gekrümmte Detektoren verwendet werden. As will be appreciated, even curved detectors may be used.
  • [0045] [0045]
    Mit Bezug auf With reference to 19 19 ist eine Schnittansicht des Lochdetektormoduls is a sectional view of the hole detector module 50 50 gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens dargestellt. according to one embodiment of the present method. Im Wesentlichen kann das Lochdetektormodul In essence, the hole detector module 50 50 einen Lochkollimator a hole collimator 52 52 mit mindestens einer darin gebildeten Lochöffnung with at least one hole opening formed therein 40 40 und einer Detektorplatte and a detector plate 56 56 umfassen, wobei die Fokuslänge von der Lochöffnung include, the focal length of the hole opening 40 40 zu der Detektorplatte to the detector plate 56 56 einstellbar ist. is adjustable. Wie dargestellt, umfasst das Lochdetektormodul As shown, the hole detector module 50 50 ferner Bodenplatten further floor panels 64 64 , die mit dem Lochkollimator That the hole collimator 52 52 verbunden sind. are connected. Die Bodenplatten The floor panels 64 64 können verschiebbar mit den Deckenplatten can be moved with the ceiling tiles 60 60 verbunden sein. be connected. Wie dargestellt, können die Deckenplatten As illustrated, the ceiling panels can 60 60 mit einer Endplatte with an end plate 68 68 des Lochdetektormoduls the hole detector module 50 50 verbunden sein. be connected. Die Detektorplatte The detector plate 56 56 kann an einer Innenfläche (nicht dargestellt) der Endplatte can be on an inner surface (not shown) of the endplate 68 68 angebracht sein. be appropriate. Wie vorstehend erläutert, kann das Lochdetektormodul As explained above, the hole detector module can 50 50 so konfiguriert sein, dass die Bewegung von dem Lochkollimator be configured so that the movement of the hole collimator 52 52 oder der Detektorplatte or the detector plate 56 56 in Richtung in the direction 70 70 die Fokuslänge einstellen sollte. should adjust the focal length.
  • [0046] [0046]
    Wie anerkannt werden wird, kann ein beispielhaftes Bildgebungssystem As will be appreciated, an exemplary imaging system 10 10 eine Vielzahl von Lochdetektormodulen a variety of hole detector modules 50 50 umfassen, die zumindest teilweise um ein Subjekt angeordnet sind. include that are at least partially disposed about a subject. 20 20 stellt ein Bildgebungssystem provides an imaging system 10 10 dar, das eine Vielzahl von Lochdetektormodulen is that a variety of hole detector modules 50 50 umfasst, die zumindest teilweise um ein Subjekt (als Subjektquerschnitt comprises at least partially around a subject (as a subject cross-section 72 72 dargestellt) gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens angeordnet sind. shown) are arranged according to an embodiment of the present method. Wie nachstehend ausführli cher beschrieben wird, kann die Fokuslänge zwischen der Lochöffnung und der Detektoranordnung in jedem Lochdetektormodul As will be described in a comprehensive press cher, the focal length between the hole opening and the detector array can in each hole detector module 50 50 individuell eingestellt werden. be adjusted individually. In In 20 20 sind auch ein Tragarm are also a support arm 74 74 , eine Haltekonstruktion A supporting structure 76 76 , ein Zielorgan , A target organ 78 78 und eine Subjekttragkonstruktion and a subject supporting structure 24 24 dargestellt, wie von Fachleuten anerkannt wird. represented, as recognized by professionals. Obwohl in Although in 20 20 nicht dargestellt, kann jedes Lochdetektormodul not shown, each hole detector module 50 50 mit einer oder mehreren zusätzlichen Komponenten eines Bildgebungssystems, wie z. B. einem Steuermodul, einem Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul, einem Bedienplatz, einem Bildanzeigeplatz und/oder einem entfernten Bildanzeigeplatz, wie vorstehend mit Bezug auf on one or more additional components of an imaging system, such. as a control module, an image reconstruction and processing module, a workstation, an image display space and / or a remote image display space, as described above with reference 1 1 beschrieben, verbunden werden (z. B. über eine gedrahtete oder drahtlose Verbindung). describes connected (eg. as a gedrahtete or wireless connection).
  • [0047] [0047]
    Wie in How to 20 20 dargestellt, können die Lochdetektormodule illustrated, the hole detector modules 50 50 auf einer Ebene angeordnet werden, die im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Subjektquerschnitts be arranged on a plane that is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the subject cross-section 72 72 verläuft. runs. Wie dargestellt, können die Lochdetektormodule As shown, the hole detector modules 50 50 in einer im Wesentlichen bogenförmigen Konfiguration angeordnet werden. be arranged in a substantially arcuate configuration. In der dargestellten Ausführungsform ist jedes Lochdetektormodul In the illustrated embodiment, each detector module hole 50 50 mit einem Tragarm with a flexible arm 74 74 verbunden, der das Lochdetektormodul connected, the hole detector module, the 50 50 in einer für die Bildgebung gewünschten Position trägt. contributes in a desired position for imaging. Wie anerkannt werden wird, kann der Tragarm As will be appreciated, the support arm 74 74 jede geeignete Form und/oder Anordnung aufweisen, um die Lochdetektormodule have any suitable shape and / or arrangement to the hole detector modules 50 50 in einer für die Abtastung gewünschten Position zu tragen. to bear in a desired position for the scan. Zum Beispiel ist der Tragarm For example, the support arm 74 74 als im Wesentlichen bogenförmiger Arm dargestellt, der die Lochdetektormodule shown to be substantially arcuate arm hole detector modules 50 50 in einer im Wesentlichen horizontalen Position trägt. bears in a substantially horizontal position. In der dargestellten Ausführungsform ist der Tragarm In the illustrated embodiment, the support arm 74 74 mit der Haltekonstruktion with the support structure 76 76 verbunden. connected. Im Wesentlichen hält die Haltekonstruktion In essence, the support structure holds 76 76 den Tragarm the arm 74 74 in einer im Wesentlichen horizontalen Position. in a substantially horizontal position. Obwohl die in Although in 20 20 dargestellte Ausführungsform den Tragarm illustrated embodiment of the support arm 74 74 darstellt, der die Lochdetektormodule represents the hole detector modules 50 50 in einer im Wesentlichen horizontalen Position trägt, und die Subjekttragkonstruktion bears in a substantially horizontal position, and the subject supporting structure 24 24 , die das Subjekt in einer im Wesentlichen vertikalen Position trägt, umfasst das vorliegende Verfahren auch andere geeignete Konfigurationen. Which supports the subject in a substantially vertical position, the present method also comprises other suitable configurations. Zum Beispiel kann die Subjekttragkonstruktion For example, the subject support structure 24 24 das Subjekt in einer im Wesentlichen horizontalen oder andernfalls liegenden Position tragen, während der Tragarm the subject in a substantially horizontal or otherwise lying position wear while the arm 74 74 die Lochdetektormodule the hole detector modules 50 50 in einer Ebene tragen kann, die senkrecht oder schräg zur Längsachse des Subjekts verläuft. can carry in a plane that is perpendicular or oblique to the longitudinal axis of the subject.
  • [0048] [0048]
    Gemäß beispielhafter Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens kann die Fokuslänge zwischen einer oder mehrerer Lochöffnungen According to exemplary embodiments of the present method, the focal length can be between one or more hole openings 40 40 und der Detektoranordnung and the detector arrangement 56 56 in jedem Lochdetektormodul in each hole detector module 50 50 eingestellt werden. be set. Mit Bezug auf With reference to 21 21 wird eine Querschnittansicht der Lochdetektormodule is a cross-sectional view of the hole detector modules 50 50 und des Tragarms and the support arm 74 74 bereitgestellt, um die einstellbare Fokuslänge darzustellen. provided to illustrate the adjustable focal length. Wie in How to 21 21 dargestellt, kann jedes Lochdetektormodul illustrated, each hole detector module 50 50 mindestens eine Lochöffnung at least one hole opening 40 40 und die Detektorplatte and the detector plate 56 56 umfassen. . include Jedes Lochdetektormodul Each hole detector module 50 50 kann konfiguriert werden, um die Fokuslänge zwischen der Lochöffnung can be configured to control the focal length between the hole opening 40 40 und der Detektorplatte and the detector plate 56 56 einzustellen. adjust. Wie dargestellt, kann eines der Lochdetektormodule As shown, one of the hole detector modules 50 50 eingestellt werden, um eine Fokuslänge f 6 aufzuweisen, während auch ein anderes Lochdetektormodul be set to have a focal length f 6, while also a different hole detector module 50 50 eingestellt werden kann, um eine Fokuslänge f 7 aufzuweisen. can be set to have a focal length f 7. Die Fokuslängen der anderen Lochdetektormodule The focal lengths of the other hole detector modules 50 50 können eingestellt werden, wie für eine spezielle Anwendung gewünscht. can be adjusted as desired for a particular application. Zum Beispiel können die Fokuslängen geändert werden, um für jede Lochöffnung For example, the focal lengths can be changed for each hole opening 40 40 in den Lochdetektormodulen in the hole detector modules 50 50 im Wesentlichen dieselbe Bildvergrößerung (oder Verkleinerung) bereitzustellen. essentially the same image magnification (or reduction) provide. Des Weiteren kann die Fokuslänge geändert wer den, um für jede Lochöffnung Furthermore, changing the focal length of the who, for each hole opening 40 40 die Verwendung der Detektorfläche zu maximieren. to maximize the use of the detector surface.
  • [0049] [0049]
    In In 21 21 ist ebenfalls die Verbindung zwischen den Lochdetektormodulen is also the connection between the hole detector modules 50 50 und dem Tragarm and the support arm 74 74 dargestellt. shown. In beispielhaften Ausführungsformen können die Lochdetektormodule In exemplary embodiments, the hole detector modules 50 50 beweglich mit dem Tragarm movable with the arm 74 74 verbunden sein. be connected. Zum Beispiel kann bzw. können ein oder mehrere der Lochdetektormodule For example, or one or more of the hole detector modules 50 50 auf eine Weise mit dem Tragarm in a way with the bracket 74 74 verbunden sein, die es erlaubt, dass die Position und/oder Ausrichtung des Lochdetektormoduls be connected, which makes it possible that the position and / or orientation of the detector module hole 50 50 in Bezug auf den Patientenquerschnitt in relation to the patient cross-section 72 72 eingestellt wird. is set. In der. In the. dargestellten Ausführungsform sind die Lochdetektormodule the illustrated embodiment, the hole detector modules 50 50 drehbar mit dem Tragarm rotatably connected to the support arm 74 74 verbunden. connected. Wie dargestellt, kann jedes Lochdetektormodul As illustrated, each hole detector module 50 50 einen Verbindungsarm a linkage 80 80 umfassen, der sich durch eine entsprechende Öffnung include that extends through a corresponding opening 82 82 in dem Tragarm in the support arm 74 74 erstreckt. extends. Eine Kugel A ball 84 84 , die größer ist als die entsprechende Öffnung Which is greater than the corresponding opening 82 82 kann sich an dem Ende des Verbindungsarms may be at the end of the link 80 80 befinden, um jedes Lochdetektormodul are to each hole detector module 50 50 mit dem Tragarm with the bracket 74 74 zu verbinden. to connect. Wie anerkannt werden wird, kann eine Vielzahl anderer Verfahren geeignet sein, um die Lochdetektormodule As will be appreciated, a variety of other methods can be adapted to the hole detector modules 50 50 mit dem Tragarm with the bracket 74 74 zu verbinden. to connect.
  • [0050] [0050]
    Während die vorangegangene Erläuterung Kollimatoren mit einer einstellbaren Fokuslänge beschrieben hat, kann bzw. können ein oder mehrere der Lochdetektormodule While the foregoing discussion has described collimators with an adjustable focal length, may or may comprise one or more of the hole detector modules 50 50 so konfiguriert werden, dass sie eine einstellbare Ausrichtung in Bezug auf das Subjekt are configured so that they an adjustable orientation relative to the subject 28 28 gemäß beispielhafter Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens aufweisen. have according to exemplary embodiments of the present method. Die Ausrichtung eines jeden Lochdetektormoduls kann zum Beispiel basierend auf dem gewünschten Abschnitt des abzubildenden Subjekts The orientation of each hole detector module, for example, based on the desired portion of the subject to be imaged 28 28 eingestellt werden. be set. Das kann zum Beispiel wünschenswert sein, wenn das Herz eines Patienten in Bezug auf jedes Lochdetektormodul This may be desirable, for example, if a patient's heart with respect to each hole detector module 50 50 nicht zentriert ist. is not centered. Wie in How to 21 21 dargestellt, weist jedes der Lochdetektormodule shown, each of the hole detector modules 50 50 eine einstellbare Ausrichtung in Bezug auf den Patientenquerschnitt an adjustable orientation relative to the patient cross-section 72 72 auf. on. Dementsprechend kann die Ausrichtung eines jeden Lochdetektormoduls Accordingly, the orientation of each hole detector module 50 50 so eingestellt werden, dass das Sichtfeld (in be set so that the field of view (in 21 21 als Gammastrahlen as gamma rays 30 30 dargestellt) das Zielorgan shown), the target organ 78 78 umfasst. includes.
  • [0051] [0051]
    Obwohl hierin lediglich bestimmte Merkmale der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, werden Fachleuten viele Modifikationen und Änderungen einfallen. While only certain features of the invention herein illustrated and described, experts are many modifications and changes occur. Deshalb sollte verstanden werden, dass die angefügten Ansprüche beabsichtigen, alle diese Modifikationen und Änderungen als in den wahren Geist der Erfindung fallend, abzudecken. Therefore it should be understood that the appended claims intend to cover all such modifications and changes as in the true spirit of the invention falling.
  • [0052] [0052]
    Die Ausführungsformen beziehen sich auf ein Bildgebungssystem The embodiments relate to an imaging system 10 10 , das eine Kollimatoranordnung That a collimator 12 12 mit einer oder mehreren darin gebildeten Öffnungen with one or more openings formed therein, 40 40 umfasst. includes. Das Bildgebungssystem The imaging system 10 10 umfasst ferner eine Detektoranordnung further comprising a detector array 14 14 , die so konfiguriert ist, dass in Antwort auf Gammastrahlen That is configured so that in response to gamma rays 30 30 , die durch die eine oder mehrere Öffnungen Represented by the one or more openings 40 40 durchgehen, ein oder mehrere Signale erzeugt werden. go through one or more signals are generated. Das Bildgebungssystem The imaging system 10 10 ist so konfiguriert, dass mindestens eine der einen oder mehreren Lochöffnungen is configured so that at least one of said one or more via openings 40 40 eine einstellbare Fokuslänge aufweist. having an adjustable focal length. Die Ausführungsformen beziehen sich auch auf Verfahren zum Ändern der Kollimatorleistung und Verfahren zur Bildgebung eines Volumens. The embodiments also relate to methods for changing the Kollimatorleistung and method for imaging a volume.
  • 10 10
    SPECT-System SPECT system
    12 12
    Kollimatoranordnung Collimator
    14 14
    Detektoranordnung Detector array
    16 16
    Steuermodul Control module
    18 18
    Bildrekonstruktions- und -verarbeitungsmodul Image reconstruction and processing module
    20 20
    Bedienplatz Workstation
    22 22
    Bildanzeigeplatz Image ad space
    24 24
    Subjekttragkonstruktion Subject supporting structure
    26 26
    Sichtfeld Field of view
    28 28
    Subjekt Subject
    30 30
    Gammastrahlen Gamma rays
    32 32
    Motorsteuerung Motor control
    34 34
    Datenerfassungsmodul Data acquisition module
    36 36
    entfernter Bildanzeigeplatz distant image ad space
    38 38
    Internet Internet
    40 40
    Lochöffnung Hole opening
    42 42
    Innenfläche Palm
    44 44
    Außenfläche Outer surface
    46 46
    winkelförmige Segmente angular segments
    48 48
    Quelle Source
    50 50
    Lochdetektormodul Hole detector module
    52 52
    Lochkollimator Hole collimator
    54 54
    - -
    56 56
    Detektorplatte Detector plate
    58 58
    faltbare Anordnung foldable arrangement
    60 60
    Deckenplatten Ceiling tiles
    62 62
    - -
    64 64
    Bodenplatten Floor slabs
    66 66
    - -
    68 68
    Endplatte End plate
    70 70
    Achsrichtung Axial direction
    72 72
    Subjektquerschnitt Subject cross-section
    74 74
    Tragarm Arm
    76 76
    Haltekonstruktion Support structure
    78 78
    Zielorgan Target organ
    80 80
    Verbindungsarm Connecting
    82 82
    entsprechende Öffnung corresponding opening
    84 84
    Kugel Ball
Classifications
International ClassificationG01T7/00, G01T1/164
Cooperative ClassificationA61B6/06, A61B6/037
European ClassificationA61B6/03D, A61B6/06
Legal Events
DateCodeEventDescription
19 May 20118139Disposal/non-payment of the annual fee
19 May 2011R119Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
Effective date: 20110201