JP2022080094A - Nuclear medicine diagnosis device and nuclear medicine data processing device - Google Patents

Nuclear medicine diagnosis device and nuclear medicine data processing device Download PDF

Info

Publication number
JP2022080094A
JP2022080094A JP2020191074A JP2020191074A JP2022080094A JP 2022080094 A JP2022080094 A JP 2022080094A JP 2020191074 A JP2020191074 A JP 2020191074A JP 2020191074 A JP2020191074 A JP 2020191074A JP 2022080094 A JP2022080094 A JP 2022080094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nuclear medicine
data
collection
list mode
bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020191074A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
章吾 大野
Shogo Ono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
Priority to JP2020191074A priority Critical patent/JP2022080094A/en
Publication of JP2022080094A publication Critical patent/JP2022080094A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Nuclear Medicine (AREA)

Abstract

To determine a quantitative value related to a metabolic function based on collection in one bed.SOLUTION: A nuclear medicine diagnosis device according to an embodiment includes: an acquisition unit; a generation unit; and a calculation unit. The acquisition unit acquires the list mode data based on collection in one bed. The generation unit generates a plurality of nuclear medicine data different in the collection timing based on the list mode data. The calculation unit calculates a quantitative value related to a metabolic function based on the plurality of nuclear medicine data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書および図面に開示の実施形態は、核医学診断装置および核医学データ処理装置に関する。 The embodiments disclosed herein and in the drawings relate to a nuclear medicine diagnostic apparatus and a nuclear medicine data processing apparatus.

SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置やPET(Positron Emission Tomography)装置などの核医学診断装置は、放射性同位元素(Radio Isotope、以下RIという)を含む薬品(血流マーカ、トレーサ)が生体内の特定組織や臓器に選択的に取り込まれる性質を利用する。核医学診断装置は、生体内に分布したRIから放射されるガンマ線を、生体外に配設されたガンマ線の検出器で検出し、検出したガンマ線に基づくデータを収集し、このデータを利用して核医学画像を生成する。 Nuclear medicine diagnostic equipment such as SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) equipment and PET (Positron Emission Tomography) equipment contains chemicals (blood flow markers, tracers) containing radioisotopes (hereinafter referred to as RI) in vivo. Utilize the property of being selectively taken up by specific tissues and organs. The nuclear medicine diagnostic device detects gamma rays emitted from RI distributed in the living body with a gamma ray detector arranged outside the living body, collects data based on the detected gamma rays, and uses this data. Generate nuclear medicine images.

たとえば、F18-FDG(フルオロデオキシグルコース、以下FDGという)を用いたPET検査において主要な定量指標のひとつに、SUV(standardized uptake value)がある。SUV値は、FDGをはじめとするRI(Radio Isotope、放射性同位元素)トレーサの体内分布を定量化するために用いる指標であり、SUV値が大きければFDGの集積が相対的に強いと考えられる。しかし、FDGは悪性腫瘍のみならず活動性炎症部位や正常生理的部位にも集積する。このため、明確に腫瘍の良悪性を判別する閾値を定めることは困難である。 For example, SUV (standardized uptake value) is one of the main quantitative indexes in PET examination using F18-FDG (fluorodeoxyglucose, hereinafter referred to as FDG). The SUV value is an index used for quantifying the distribution of RI (Radio Isotope) tracers such as FDG in the body, and it is considered that the accumulation of FDG is relatively strong if the SUV value is large. However, FDG accumulates not only in malignant tumors but also in active inflammatory sites and normal physiological sites. Therefore, it is difficult to clearly determine the threshold value for determining whether the tumor is benign or malignant.

悪性腫瘍を識別するための方法として、異なるタイミングで収集された核医学データ(生データまたは核医学画像)のそれぞれのSUVを比較することで、組織の代謝機能に関する定量値を求める方法が考えられる。異なるタイミングで収集された核医学データを取得するための方法としては、遅延撮像を用いる方法や、FDG投与直後からダイナミック撮像を行う方法がある。 As a method for identifying a malignant tumor, a method of obtaining a quantitative value regarding the metabolic function of a tissue can be considered by comparing each SUV of nuclear medicine data (raw data or nuclear medicine image) collected at different timings. .. As a method for acquiring nuclear medicine data collected at different timings, there are a method using delayed imaging and a method of performing dynamic imaging immediately after FDG administration.

しかし、遅延撮像を用いる方法や、FDG投与直後からダイナミック撮像を行う方法では、検査時間が長くなってしまうため、被検体の被ばく線量が多くなってしまうほか、被検体の負担が大きいとともにユーザの負担も大きい。 However, in the method using delayed imaging and the method of performing dynamic imaging immediately after FDG administration, the examination time becomes long, so that the exposure dose of the subject increases, the burden on the subject is heavy, and the user's burden is heavy. The burden is also heavy.

特表2020-517946号公報Special Table 2020-517946

本明細書および図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、1ベッドでの収集にもとづいて代謝機能に関する定量値を求めることである。ただし、本明細書および図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the challenges to be solved by the embodiments disclosed herein and in the drawings is to determine quantitative values for metabolic function based on collection in one bed. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings are not limited to the above problems. The problem corresponding to each effect by each configuration shown in the embodiment described later can be positioned as another problem.

実施形態に係る核医学診断装置は、取得部と、生成部と、算出部とを備える。取得部は、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを取得する。生成部は、リストモードデータにもとづいて、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成する。算出部は、複数の核医学データにもとづいて代謝機能に関する定量値を算出する。 The nuclear medicine diagnostic apparatus according to the embodiment includes an acquisition unit, a generation unit, and a calculation unit. The acquisition unit acquires list mode data based on the collection in one bed. The generation unit generates a plurality of nuclear medicine data having different collection timings based on the list mode data. The calculation unit calculates quantitative values related to metabolic function based on a plurality of nuclear medicine data.

一実施形態に係る核医学診断装置を含む核医学診断システムの一構成例を示すブロック図。A block diagram showing a configuration example of a nuclear medicine diagnostic system including a nuclear medicine diagnostic device according to an embodiment. (a)は従来の遅延撮像を用いる方法を説明するための図、(b)は従来のFDG投与直後からダイナミック撮像を行う方法を説明するための図。(A) is a diagram for explaining a method using conventional delayed imaging, and (b) is a diagram for explaining a method for performing dynamic imaging immediately after conventional FDG administration. 本実施形態に係る核医学データ生成機能の動作の一例を説明するための図。The figure for demonstrating an example of the operation of the nuclear medicine data generation function which concerns on this embodiment. (a)は悪性腫瘍と正常組織のそれぞれのSUV値の時間変化と、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータの前半と後半からそれぞれ生成される第1画像および第2画像のそれぞれの収集タイミングとの関係の一例を示す説明図、(b)は悪性腫瘍と正常組織のそれぞれのSUV値の時間変化と、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータの最初の1分と最後の1分からそれぞれ生成される第1画像および第2画像のそれぞれの収集タイミングとの関係の一例を示す説明図。In (a), the time change of the SUV value of the malignant tumor and the normal tissue, and the collection timing of the first image and the second image generated from the first half and the second half of the list mode data based on the collection in one bed, respectively. An explanatory diagram showing an example of the relationship with the above, (b) shows the time variation of the SUV values of the malignant tumor and the normal tissue, and the list mode data based on the collection in one bed from the first minute and the last minute, respectively. Explanatory drawing which shows an example of the relationship with the collection timing of each of the generated 1st image and 2nd image. 処理回路により、1ベッドでの収集(ステップアンドシュートの1回の撮像)にもとづいて代謝機能に関する定量値を求める際の手順の一例を示すフローチャート。A flowchart showing an example of a procedure for obtaining a quantitative value related to metabolic function based on one-bed collection (one step-and-shoot imaging) by a processing circuit.

以下、図面を参照しながら、核医学診断装置および核医学データ処理装置の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the nuclear medicine diagnostic apparatus and the nuclear medicine data processing apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態に係る核医学診断装置は、ステップアンドシュートによる撮像にもとづくリストモードデータ収集が可能なものであればよく、SPECT装置やPET装置などを用いることができる。以下の説明では、本実施形態に係る核医学診断装置としてFDGを用いたPET検査が可能な核医学診断装置を用いる場合の例を示す。 The nuclear medicine diagnostic apparatus according to the present embodiment may be any as long as it can collect list mode data based on imaging by step-and-shoot, and a SPECT apparatus, a PET apparatus, or the like can be used. In the following description, an example of using a nuclear medicine diagnostic device capable of PET examination using FDG as the nuclear medicine diagnostic device according to the present embodiment will be shown.

図1は、一実施形態に係る核医学診断装置10を含む核医学診断システム1の一構成例を示すブロック図である。なお、核医学診断装置10は、ステップアンドシュートによる撮像にもとづくリストモードデータ収集が可能なものであればよく、SPECT装置やPET装置などを用いることができる。以下の説明では、本実施形態に係る核医学診断装置10としてFDGを用いたPET検査が可能な核医学診断装置を用いる場合の例を示す。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a nuclear medicine diagnostic system 1 including a nuclear medicine diagnostic device 10 according to an embodiment. The nuclear medicine diagnostic apparatus 10 may be any as long as it can collect list mode data based on imaging by step-and-shoot, and a SPECT apparatus, a PET apparatus, or the like can be used. In the following description, an example of using a nuclear medicine diagnostic device capable of PET examination using FDG as the nuclear medicine diagnostic device 10 according to the present embodiment will be shown.

核医学診断システム1は、核医学診断装置10および画像サーバ101を含む。 The nuclear medicine diagnostic system 1 includes a nuclear medicine diagnostic device 10 and an image server 101.

核医学診断装置10は、ガンマ線検出器11と、データ収集回路12と、核医学データ処理装置の一例としてのコンソール13とを有する。 The nuclear medicine diagnostic apparatus 10 includes a gamma ray detector 11, a data acquisition circuit 12, and a console 13 as an example of the nuclear medicine data processing apparatus.

ガンマ線検出器11は、コンソール13に制御されて被検体に取り込まれた放射性薬品から放出されたガンマ線を検出する。 The gamma ray detector 11 detects gamma rays emitted from the radioactive chemicals taken into the subject under the control of the console 13.

核医学診断装置10としてPET装置を用いる場合、ガンマ線検出器11はFDGなどの薬品に含まれて被検体に投与された放射性薬品から放射されるガンマ線を検出する検出器である。ガンマ線検出器11としては、半導体型検出器を用いてもよいし、シンチレータ型検出器を用いてもよい。 When a PET device is used as the nuclear medicine diagnostic device 10, the gamma ray detector 11 is a detector that detects gamma rays contained in a drug such as FDG and emitted from a radioactive drug administered to a subject. As the gamma ray detector 11, a semiconductor type detector may be used, or a scintillator type detector may be used.

半導体型検出器を用いてガンマ線検出器11を構成する場合は、ガンマ線検出器11は、コリメータ、コリメートされたガンマ線を検出するための2次元に配列された複数のガンマ線検出用半導体素子(以下、半導体素子という)および半導体用電子回路などを有する。半導体素子は、たとえばCdTeやCdZnTe(CZT)などにより構成される。 When the gamma ray detector 11 is configured by using a semiconductor type detector, the gamma ray detector 11 is a collimeter, and a plurality of semiconductor elements for gamma ray detection arranged in two dimensions for detecting collimated gamma rays (hereinafter referred to as “semiconductor elements”). It has a semiconductor element) and an electronic circuit for semiconductors. The semiconductor element is composed of, for example, CdTe or CdZnTe (CZT).

半導体用電子回路は、ガンマ線が入射する事象(イベント)が発生するごとに、半導体素子の出力にもとづいて位置情報および強度情報を生成しデータ収集回路12に出力する。この位置情報は、複数の半導体素子のうちのどの半導体素子に入射したかを示す情報である。 The semiconductor electronic circuit generates position information and intensity information based on the output of the semiconductor element every time an event in which gamma rays are incident occurs, and outputs the position information and the intensity information to the data acquisition circuit 12. This position information is information indicating which semiconductor element among the plurality of semiconductor elements is incident.

一方、シンチレータ型検出器を用いてガンマ線検出器11を構成する場合は、ガンマ線検出器11は、ガンマ線の入射角度を規定するためのコリメータ、コリメートされたガンマ線が入射すると瞬間的な閃光を発するシンチレータ、ライトガイド、シンチレータから射出された光を検出するための2次元に配列された複数の光電子増倍管、およびシンチレータ用電子回路などを有する。シンチレータは、たとえばタリウム活性化ヨウ化ナトリウムNaI(Tl)により構成される。 On the other hand, when the gamma ray detector 11 is configured by using a scintillator type detector, the gamma ray detector 11 is a collimeter for defining the incident angle of the gamma ray, and a scintillator that emits a momentary flash when the collimated gamma ray is incident. , A light guide, a plurality of photomultiplier tubes arranged in two dimensions for detecting the light emitted from the scintillator, an electronic circuit for the scintillator, and the like. The scintillator is composed of, for example, thallium-activated sodium iodide NaI (Tl).

シンチレータ用電子回路は、ガンマ線が入射する事象(イベント)が発生するごとに、複数の光電子増倍管の出力にもとづいて複数の光電子増倍管により構成される検出面内におけるガンマ線の入射位置情報(位置情報)および強度情報を生成しデータ収集回路12に出力する。この位置情報は、検出面内の2次元座標の情報であってもよいし、あらかじめ検出面を複数の分割領域(以下、1次セルという)に仮想的に分割しておき、どの1次セルに入射があったかを示す情報であってもよい。 In the electronic circuit for scintillator, each time an event in which gamma rays are incident occurs, information on the incident position of gamma rays in a detection surface composed of a plurality of photomultiplier tubes based on the outputs of the plurality of photomultiplier tubes. (Position information) and intensity information are generated and output to the data acquisition circuit 12. This position information may be information on two-dimensional coordinates in the detection surface, or the detection surface is virtually divided into a plurality of division areas (hereinafter referred to as primary cells) in advance, and which primary cell is used. It may be information indicating whether or not there was an incident on.

また、核医学診断装置10としてSPECT装置を用いる場合は、ガンマ線検出器11は被検者に薬品に含まれて投与されたテクネシウム-99mやタリウム-201などの放射性同位元素から放射されるガンマ線を検出する検出器である。この場合も、ガンマ線検出器11としては、半導体型検出器を用いてもよいし、シンチレータ型検出器を用いてもよく、半導体型検出器およびシンチレータ型検出器の構成は核医学診断装置10としてPET装置を用いる場合と同様である。 When a SPECT device is used as the nuclear medicine diagnostic device 10, the gamma ray detector 11 emits gamma rays emitted from radioisotopes such as technetium-99m and thallium-201, which are contained in a drug and administered to the subject. It is a detector to detect. In this case as well, the semiconductor type detector may be used or the scintillator type detector may be used as the gamma ray detector 11, and the configuration of the semiconductor type detector and the scintillator type detector is as the nuclear medicine diagnostic apparatus 10. This is the same as when a PET device is used.

すなわち、ガンマ線検出器11は、コンソール13に制御されて被検体に投与された放射性薬品から放射されたガンマ線を検出し、イベントごとに位置情報および強度情報を出力する。以下、核医学診断装置10としてPET装置を用い、FDGを用いたPET検査を行う場合の例について説明する。たとえば、被検体との位置関係を固定したままの1回の撮像(ステップアンドシュートの1回の撮像)が行われると、ガンマ線検出器11は、このステップアンドシュートの1回の撮像において被検体から放射されるガンマ線を検出する。 That is, the gamma ray detector 11 detects the gamma rays emitted from the radioactive chemicals controlled by the console 13 and administered to the subject, and outputs the position information and the intensity information for each event. Hereinafter, an example in which a PET device is used as the nuclear medicine diagnostic device 10 and a PET examination using FDG is performed will be described. For example, if one imaging (one step-and-shoot imaging) is performed while the positional relationship with the subject is fixed, the gamma-ray detector 11 will perform the one-step imaging of the subject. Detects gamma rays emitted from.

本実施形態に係る核医学診断装置10は、PET検査において、被検体の対消滅イベントに関するデータを、複数の撮像部位のそれぞれで収集することができる。具体的には、核医学診断装置10は、ステップアンドシュート方式により、被検体を、複数の撮像部位それぞれで撮像する。ステップアンドシュート方式では、核医学診断装置10は、1つの撮像部位でデータを収集した後に、天板を移動させることで天板に載置された被検体の位置を移動させ、次の撮像部位での撮像を行なう。 The nuclear medicine diagnostic apparatus 10 according to the present embodiment can collect data on a pair annihilation event of a subject at each of a plurality of imaging sites in a PET examination. Specifically, the nuclear medicine diagnostic apparatus 10 images a subject at each of a plurality of imaging sites by a step-and-shoot method. In the step-and-shoot method, the nuclear medicine diagnostic apparatus 10 collects data at one imaging site, and then moves the top plate to move the position of the subject placed on the top plate, and then moves the position of the subject placed on the top plate to the next imaging site. Take an image with.

ここで、複数の撮像部位の設定は、たとえば、X線CT(Computed Tomography)装置により撮像された被検体のスキャノグラムを参照したユーザが、核医学画像の撮像計画を設定ことで行なわれる。スキャノグラムは、X線管とX線検出器を回転可能に支持する回転フレームを固定させた状態で、X線管からX線を照射しながら被検体を体軸方向に沿って移動させることで、被検体の全身を体軸方向に沿ってスキャンした画像データである。 Here, the setting of a plurality of imaging sites is performed, for example, by a user who refers to a scanogram of a subject imaged by an X-ray CT (Computed Tomography) device and sets an imaging plan for a nuclear medicine image. The scanogram moves the subject along the body axis while irradiating X-rays from the X-ray tube with the rotating frame that rotatably supports the X-ray tube and the X-ray detector fixed. It is image data obtained by scanning the whole body of a subject along the body axis direction.

たとえば、被検体の身長が「175cm」であり、ガンマ線検出器11の幅(天板の長手方向に沿った幅)が「25cm」である場合であって全身の核医学画像を撮像する場合、ユーザは、被検体を「25cm」ごとに「12.5cm」重複させながら、全身撮像をするように設定を行う。各撮像は、ベッドポジション、あるいは、ベッドと呼ばれる。 For example, when the height of the subject is "175 cm" and the width of the gamma ray detector 11 (width along the longitudinal direction of the top plate) is "25 cm" and a whole-body nuclear medicine image is taken. The user sets the whole body image while overlapping the subject by "12.5 cm" every "25 cm". Each imaging is called a bed position, or bed.

本実施形態では、ステップアンドシュートの1回の撮像によるデータ収集を、1ベッドでの収集というものとする。1ベッドでの収集は、ガンマ線検出器11の幅に対応する被検体の領域の撮像に対応する。たとえば、複数の撮像位置で撮像(マルチベッドスキャン)を行なう場合は、1ベッドあたり、たとえば5分間にわたってデータ収集を行なう。 In the present embodiment, data collection by one step-and-shoot imaging is defined as one-bed collection. Collection in one bed corresponds to imaging of the area of the subject corresponding to the width of the gamma ray detector 11. For example, when imaging (multi-bed scanning) is performed at a plurality of imaging positions, data is collected per bed for, for example, 5 minutes.

データ収集回路12は、たとえばプリント回路基板により構成され、ガンマ線検出器11の出力をたとえばリストモードで収集し、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを出力する。リストモードでは、ガンマ線の検出位置情報、強度情報、ガンマ線検出器11と被検者との相対位置を示す情報(ガンマ線検出器11の位置や角度など)、およびガンマ線の検出時刻がガンマ線の入射イベントごとに収集される。 The data acquisition circuit 12 is composed of, for example, a printed circuit board, collects the output of the gamma ray detector 11 in, for example, a list mode, and outputs list mode data based on the collection in one bed. In the list mode, the gamma ray detection position information, intensity information, information indicating the relative position between the gamma ray detector 11 and the subject (position and angle of the gamma ray detector 11, etc.), and the gamma ray detection time are gamma ray incident events. Collected for each.

核医学データ処理装置の一例としてのコンソール13は、データ収集回路12とデータ送受信可能に接続されていればよく、データ収集回路12と同一の部屋や建屋に設けられずともよい。 The console 13 as an example of the nuclear medicine data processing device may be connected to the data acquisition circuit 12 so as to be able to transmit and receive data, and may not be provided in the same room or building as the data acquisition circuit 12.

また、以下で説明するコンソール13と同等の構成および作用を有する核医学データ処理装置は、ガンマ線検出器11およびデータ収集回路12を少なくとも有する核医学診断装置10とネットワーク100を介して接続されて、データ収集回路12から1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを取得してもよい。また、核医学データ処理装置は、ネットワーク100を介して画像サーバ101と接続されて、データ収集回路12から出力されて画像サーバ101に記憶された1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを、画像サーバ101から取得してもよい。 Further, the nuclear medicine data processing apparatus having the same configuration and operation as the console 13 described below is connected to the nuclear medicine diagnostic apparatus 10 having at least the gamma ray detector 11 and the data acquisition circuit 12 via the network 100. List mode data based on the collection in one bed may be acquired from the data collection circuit 12. Further, the nuclear medicine data processing device is connected to the image server 101 via the network 100, and the list mode data based on the collection in one bed output from the data collection circuit 12 and stored in the image server 101 is imaged. It may be acquired from the server 101.

コンソール13は、入力インターフェース21、ディスプレイ22、記憶回路23、ネットワーク接続回路24、および処理回路25を有する。 The console 13 has an input interface 21, a display 22, a storage circuit 23, a network connection circuit 24, and a processing circuit 25.

入力インターフェース21は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキー、音声入力装置などの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路25に出力する。ディスプレイ22は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成される。 The input interface 21 is composed of general input devices such as a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, a ten-key, and a voice input device, and outputs an operation input signal corresponding to the user's operation to the processing circuit 25. The display 22 is composed of a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display.

記憶回路23は、たとえば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等の、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、処理回路25が利用するプログラムや1ベッドの収集にもとづくリストモードデータなどのデータを記憶する。なお、記憶回路23の記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は、ネットワーク100を介した通信によりダウンロードされてもよいし、光ディスクなどの可搬型記憶媒体を介して記憶回路23に与えられてもよい。 The storage circuit 23 has a configuration including a recording medium readable by a processor such as a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, and the like, and is a program used by the processing circuit 25. And stores data such as list mode data based on the collection of one bed. A part or all of the program and data in the recording medium of the storage circuit 23 may be downloaded by communication via the network 100, or may be given to the storage circuit 23 via a portable storage medium such as an optical disk. You may.

ネットワーク接続回路24は、ネットワーク100の形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装する。ネットワーク接続回路24は、この各種プロトコルに従ってネットワーク100を介して他の電気機器と接続する。ネットワーク100は、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、病院基幹LAN(Local Area Network)などの無線/有線LANやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。 The network connection circuit 24 implements various information and communication protocols according to the form of the network 100. The network connection circuit 24 connects to other electric devices via the network 100 according to the various protocols. The network 100 means a general information communication network using telecommunications technology, and includes a wireless / wired LAN such as a hospital backbone LAN (Local Area Network) and an Internet network, as well as a telephone communication line network, an optical fiber communication network, and cable communication. Includes networks and satellite communications networks, etc.

核医学診断装置10は、画像サーバ101とネットワーク100を介して互いにデータ送受信可能に接続される。 The nuclear medicine diagnostic apparatus 10 is connected to each other via the image server 101 and the network 100 so as to be able to transmit and receive data.

なお、図1には、核医学診断装置10と画像サーバ101とがネットワーク100を介して接続される場合の例を示したが、ネットワーク100を介さず有線通信または赤外線通信などの無線通信により直接接続されてもよい。 Although FIG. 1 shows an example in which the nuclear medicine diagnostic apparatus 10 and the image server 101 are connected via the network 100, the nuclear medicine diagnostic device 10 and the image server 101 are directly connected by wireless communication such as wired communication or infrared communication without going through the network 100. May be connected.

処理回路25は、記憶回路23に記憶された医用情報処理プログラムを読み出して実行することにより、1ベッドでの収集(ステップアンドシュートの1回の撮像)にもとづいて代謝機能に関する定量値を求めるための処理を実行するプロセッサである。 The processing circuit 25 reads out and executes a medical information processing program stored in the storage circuit 23 to obtain a quantitative value related to the metabolic function based on one-bed collection (one step-and-shoot imaging). It is a processor that executes the processing of.

図1に示すように、処理回路25のプロセッサは、取得機能31、核医学データ生成機能32、デノイズ機能33、および定量値算出機能34を実現する。これらの各機能は、それぞれプログラムの形態で記憶回路23に記憶されている。 As shown in FIG. 1, the processor of the processing circuit 25 realizes an acquisition function 31, a nuclear medicine data generation function 32, a denoise function 33, and a quantitative value calculation function 34. Each of these functions is stored in the storage circuit 23 in the form of a program.

取得機能31は、データ収集回路12から、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを取得する。取得機能31は、ネットワーク100を介して、あらかじめ収集されて画像サーバ101に記憶されたリストモードデータを取得してもよい。取得機能31は、取得部の一例である。 The acquisition function 31 acquires list mode data based on the collection in one bed from the data acquisition circuit 12. The acquisition function 31 may acquire list mode data that has been collected in advance and stored in the image server 101 via the network 100. The acquisition function 31 is an example of an acquisition unit.

ここで、異なるタイミングで収集された核医学データを取得するための従来の2つの方法について説明する。 Here, two conventional methods for acquiring nuclear medicine data collected at different timings will be described.

図2(a)は従来の遅延撮像を用いる方法を説明するための図であり、(b)は従来のFDG投与直後からダイナミック撮像を行う方法を説明するための図である。 FIG. 2A is a diagram for explaining a method using conventional delayed imaging, and FIG. 2B is a diagram for explaining a method for performing dynamic imaging immediately after administration of conventional FDG.

一般的な撮像手順では、被検体に対してFDG投与した後に、60分程度待機してから、被検体の観察領域に対する撮像が行われる。このため、一般的な撮像手順では、1つの観察領域に対して1度の核医学データ収集しか行われない。また、この「FDG投与60分後撮像」という一般的な撮像手順は、スループットや物理学的半減期を考慮して採用されており、そもそも、正常組織と悪性腫瘍の集積比率が最も適切となり両者の識別に最適な時間であるとは言えない。 In a general imaging procedure, after FDG is administered to a subject, after waiting for about 60 minutes, imaging is performed on the observation area of the subject. For this reason, in a general imaging procedure, only one nuclear medicine data acquisition is performed for one observation area. In addition, this general imaging procedure called "imaging 60 minutes after FDG administration" is adopted in consideration of throughput and physical half-life, and in the first place, the accumulation ratio of normal tissue and malignant tumor is the most appropriate, and both It cannot be said that it is the optimum time for identification of.

異なるタイミングで収集された核医学データを取得するための方法としては、上述の通り、遅延撮像を用いる方法(図2(a)参照)や、FDG投与直後からダイナミック撮像を行う方法(図2(b)参照)が知られている。 As a method for acquiring nuclear medicine data collected at different timings, as described above, a method using delayed imaging (see FIG. 2A) and a method of performing dynamic imaging immediately after FDG administration (FIG. 2 (Fig. 2)). b) See) is known.

しかし、遅延撮像を用いる方法では、一般的な撮像手順の後、すなわち、被検体に対してFDG投与した後に60分程度待機してから被検体の観察領域に対する撮像を行った後、さらに、所定の待機時間(たとえば20~30分)の後に再度の撮像を行うことで、1つの観察領域に対して異なるタイミングで2度の核医学データ収集を行う(図2(a)参照)。このため、この方法では、複数回の撮像を行う必要があり、非常に煩雑であるとともに、検査時間が長くなってしまうために被検体の被ばく線量が多くなってしまう。また、検査時間が長いために、検査の枠を圧迫するほか、被検体の負担が大きいとともにユーザの負担も大きい。 However, in the method using delayed imaging, after a general imaging procedure, that is, after waiting for about 60 minutes after FDG administration to the subject, imaging of the observation area of the subject is performed, and then a predetermined image is further determined. By performing another imaging after the waiting time (for example, 20 to 30 minutes), nuclear medicine data is collected twice for one observation area at different timings (see FIG. 2A). Therefore, in this method, it is necessary to perform a plurality of imaging shots, which is very complicated and the examination time becomes long, so that the exposure dose of the subject increases. In addition, since the inspection time is long, the inspection frame is squeezed, and the burden on the subject is heavy and the burden on the user is also heavy.

また、FDG投与直後からダイナミック撮像を行う方法では、FDG投与直後からダイナミック撮像を開始し、当該撮像の間に天板を連続移動させて天板に載置された被検体の観察領域を一往復させることで、1つの観察領域に対して異なるタイミングで2度の核医学データ収集を行う(図2(b)参照)。このため、この方法では90分程度の長時間のダイナミック撮像が必要となってしまう。したがって、この方法でも検査時間が長くなってしまい、被検体の被ばく線量が多くなってしまうほか、検査の枠を圧迫するとともに被検体やユーザの負担も大きい。 In the method of performing dynamic imaging immediately after FDG administration, dynamic imaging is started immediately after FDG administration, and the top plate is continuously moved during the imaging to make one round trip in the observation area of the subject placed on the top plate. By doing so, nuclear medicine data is collected twice at different timings for one observation area (see FIG. 2 (b)). Therefore, this method requires a long-time dynamic imaging of about 90 minutes. Therefore, even with this method, the inspection time becomes long, the exposure dose of the subject increases, the frame of the inspection is squeezed, and the burden on the subject and the user is heavy.

そこで、本実施形態に係る処理回路25の核医学データ生成機能32は、取得機能31が取得した1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータにもとづいて、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成する。核医学データは、リストモードデータそのもの、または、リストモードにもとづく再構成処理により生成された核医学画像である。核医学データ生成機能32は、生成部の一例である。 Therefore, the nuclear medicine data generation function 32 of the processing circuit 25 according to the present embodiment generates a plurality of nuclear medicine data having different collection timings based on the list mode data acquired by the acquisition function 31 in one bed. do. The nuclear medicine data is the list mode data itself or a nuclear medicine image generated by the reconstruction process based on the list mode. The nuclear medicine data generation function 32 is an example of a generation unit.

図3は、本実施形態に係る核医学データ生成機能32の動作の一例を説明するための図である。図3に示すように、本実施形態に係る核医学診断装置10は、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータにもとづいて、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成することができる。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the operation of the nuclear medicine data generation function 32 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the nuclear medicine diagnostic apparatus 10 according to the present embodiment can generate a plurality of nuclear medicine data having different collection timings based on the list mode data based on the collection in one bed.

たとえば、核医学データ生成機能32は、取得機能31により取得された1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータから、互いに異なる収集期間に属する複数のリストモードデータを抽出することで、複数の核医学データを生成する。この場合、核医学データはリストモードデータそのもの(生データ)である。また、核医学データ生成機能32は、抽出された互いに異なる収集期間に属する複数のリストモードデータのそれぞれにもとづいて再構成処理を行うことにより、複数の核医学画像を生成してもよい。この場合、核医学データは核医学画像である。なお、互いに異なる収集期間は、互いに重複しないようにするとよい。 For example, the nuclear medicine data generation function 32 extracts a plurality of list mode data belonging to different collection periods from the list mode data based on the collection in one bed acquired by the acquisition function 31, thereby performing a plurality of nuclear medicine. Generate data. In this case, the nuclear medicine data is the list mode data itself (raw data). Further, the nuclear medicine data generation function 32 may generate a plurality of nuclear medicine images by performing a reconstruction process based on each of the extracted list mode data belonging to different collection periods. In this case, the nuclear medicine data is a nuclear medicine image. It is recommended that collection periods different from each other do not overlap with each other.

このように、核医学データ生成機能32は、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータから、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成することができる。 As described above, the nuclear medicine data generation function 32 can generate a plurality of nuclear medicine data having different collection timings from the list mode data based on the collection in one bed.

図4(a)は、悪性腫瘍と正常組織のそれぞれのSUV値の時間変化と、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータの前半と後半からそれぞれ生成される第1画像および第2画像のそれぞれの収集タイミングとの関係の一例を示す説明図であり、(b)は悪性腫瘍と正常組織のそれぞれのSUV値の時間変化と、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータの最初の1分と最後の1分からそれぞれ生成される第1画像および第2画像のそれぞれの収集タイミングとの関係の一例を示す説明図である。 FIG. 4A shows the time variation of the SUV values of the malignant tumor and the normal tissue, and the first image and the second image generated from the first half and the second half of the list mode data based on the collection in one bed, respectively. It is an explanatory diagram showing an example of the relationship with the collection timing of, and (b) shows the time change of the SUV value of each of the malignant tumor and the normal tissue, and the first minute of the list mode data based on the collection in one bed. It is explanatory drawing which shows an example of the relationship with the collection timing of each of the 1st image and the 2nd image generated from the last 1 minute respectively.

悪性腫瘍は代謝をおこなっているためエネルギー(グルコース)消費が多く、悪性腫瘍には徐々にFDGが集積していく。このため、悪性腫瘍に対応する画素のSUV値は、時間とともに上昇する。一方、正常組織は、FDGが少しずつ抜けていくか、あるいは、悪性腫瘍よりもFDGの集積が遅い。このため、SUV値の時間変化は悪性腫瘍よりも正常組織のほうが大幅に小さい。 Since malignant tumors are metabolized, they consume a lot of energy (glucose), and FDG gradually accumulates in malignant tumors. Therefore, the SUV value of the pixel corresponding to the malignant tumor increases with time. On the other hand, in normal tissues, FDG gradually disappears, or FDG accumulation is slower than that of malignant tumors. Therefore, the time change of SUV value is much smaller in normal tissue than in malignant tumor.

このため、1ベッドの収集時間(たとえば5分)においても、5分のうちの異なる収集期間にもとづいて再構成された画像は、コントラストが異なる。 Therefore, even in the collection time of one bed (for example, 5 minutes), the images reconstructed based on the different collection periods of 5 minutes have different contrasts.

すなわち、1ベッドの収集時間のうちの異なる収集期間のそれぞれに対応する核医学データ(リストモードデータそのもの、または核医学画像)を比較することにより、代謝機能に関する定量値を算出することが可能である。 That is, it is possible to calculate a quantitative value related to metabolic function by comparing the nuclear medicine data (list mode data itself or the nuclear medicine image) corresponding to each of the different collection periods in the collection time of one bed. be.

ただし、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータから、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成する場合、それぞれの核医学データのカウントが不足し統計ノイズが多くなってしまうことがある。 However, when a plurality of nuclear medicine data having different collection timings are generated from the list mode data based on the collection in one bed, the count of each nuclear medicine data may be insufficient and the statistical noise may increase.

そこで、デノイズ機能33は、収集タイミングの異なる複数の核医学データのそれぞれに対してデノイズ処理を行う。デノイズ処理を行うことにより、1ベッドでの収集にもとづいて生成される比較的短い収集時間の複数の核医学データであっても、複数の核医学データの差異を明確にすることができる。デノイズ機能33は、デノイズ部の一例である。 Therefore, the denoise function 33 performs denoise processing on each of a plurality of nuclear medicine data having different collection timings. By performing the denoising process, it is possible to clarify the difference between the plurality of nuclear medicine data even if the plurality of nuclear medicine data having a relatively short collection time generated based on the collection in one bed. The denoise function 33 is an example of a denoise unit.

デノイズ処理としては、従来各種のものが知られており、これらのうち任意のものを使用することが可能である。好ましくは、デノイズ機能33は、たとえば特開2019-211475号公報に記載のデノイズ処理を行う。この場合、デノイズ機能33は、核医学データを入力することでデノイズされた核医学データを出力する学習済みモデルに対して、核医学データ生成機能32が生成した収集タイミングの異なる複数の核医学データのそれぞれを入力することにより、デノイズされた複数の核医学データを出力するとよい。 Various types of denoise processing have been conventionally known, and any of these can be used. Preferably, the denoise function 33 performs the denoise processing described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-21147. In this case, the denoise function 33 generates a plurality of nuclear medicine data having different collection timings generated by the nuclear medicine data generation function 32 with respect to the trained model that outputs the denoised nuclear medicine data by inputting the nuclear medicine data. It is advisable to output a plurality of denoised nuclear medicine data by inputting each of the above.

このとき、学習済みモデルは、第1のノイズレベルの核医学データと、第1のノイズレベルよりも高い複数の第2のノイズレベルの核医学データとの差分を最小化するように損失関数を最適化することで構築される。この学習済みモデルを利用したデノイズ処理によれば、集積部位の集積を維持したまま周囲のノイズを除去することができるため、コントラストが維持され核医学データの定量性が担保される。 At this time, the trained model has a loss function so as to minimize the difference between the nuclear medicine data of the first noise level and the nuclear medicine data of a plurality of second noise levels higher than the first noise level. It is built by optimizing. According to the denoise processing using this trained model, the ambient noise can be removed while maintaining the accumulation of the accumulation sites, so that the contrast is maintained and the quantification of the nuclear medicine data is guaranteed.

この学習済みモデルを構築するにあたっては、具体的には、深層学習(DL、Deep Learning)ネットワークおよび畳み込みニューラルネットワーク(CNN、Convolutional Neural Network)の方法を適用して、損失関数を利用して、訓練されたDL-CNNネットワークを生成するために、停止基準が満たされるまで(たとえば、パラメータの所定閾値への収束)DL-CNNネットワークのパラメータ(たとえば、畳み込み層およびプーリング層の重みおよびバイアス)を繰り返し調整する。 In constructing this trained model, specifically, the methods of deep learning (DL, Deep Learning) network and convolutional neural network (CNN, Convolutional Neural Network) are applied, and training is performed using the loss function. Repeat the parameters of the DL-CNN network (eg, convolutional and pooling layer weights and biases) until the outage criteria are met (eg, convergence of the parameters to a given threshold) to generate the DL-CNN network. adjust.

すなわち、複数の第1のノイズレベルの核医学データに対して、損失関数を同時に最小化することにより学習を行い、かつ調整可能パラメータを繰り返し調整しながら学習を行う。損失関数は、第1のノイズレベルの核医学データとしての高品質データを現行版のDL-CNNネットワーク(第1のノイズレベルの核医学データより高いノイズレベルを持つような複数のノイズレベルの核医学データとしての低品質データが適用される)の結果と比較する。 That is, learning is performed on a plurality of first noise level nuclear medicine data by simultaneously minimizing the loss function, and learning is performed while repeatedly adjusting the adjustable parameters. The loss function combines high quality data as the first noise level nuclear medical data with multiple noise level nuclei such that the current version of the DL-CNN network has a higher noise level than the first noise level nuclear medical data. Low quality data as medical data applies)).

PETイメージングの場合、高品質データおよび低品質データは、それぞれ、高い/良い画像品質および低い/劣った画像品質をもつ核医学データである。DL-CNNネットワークは、種々の雑音レベルをもつ低品質データの種々のサンプルを利用して訓練されることにより雑音レベルが変化することに対して堅牢となる。一般的に、信号対雑音比(SNR)は、画像を再構成するときにより小さいデータセット(たとえば、より短いスキャン時間またはより少ない同時カウントをもたらすその他の要因のために)を利用するほど小さくなる。 In the case of PET imaging, the high quality data and the low quality data are nuclear medicine data with high / good image quality and low / poor image quality, respectively. The DL-CNN network becomes robust against changes in noise level by being trained using different samples of low quality data with different noise levels. In general, the signal-to-noise ratio (SNR) becomes smaller enough to utilize smaller data sets (eg, due to shorter scan times or other factors that result in less concurrency counts) when reconstructing the image. ..

核医学データとして再構成画像を利用する場合、たとえば、第1の被検体のPETスキャンからの同時カウントのすべてを使用して高品質画像を生成することができ、これにより実現可能な最高画像品質のPET画像が生成される。次に、第1の被検体のスキャンから再構成されるより低い品質の画像、155(1,1),155(1,2),…,155(1,k)が、データセット全体から選択された同時カウントのデータの種々の部分集合を利用して生成され得る。 When using reconstructed images as nuclear medicine data, high quality images can be generated using all of the simultaneous counts from the PET scan of the first subject, for example, the highest image quality achievable. PET image is generated. Next, lower quality images reconstructed from the scan of the first subject, 155 (1,1), 155 (1,2), ..., 155 (1, k) are selected from the entire dataset. It can be generated using various subsets of the simultaneous count data.

これらの低い品質画像のそれぞれは、相異なる個数のカウントに対応しており、したがって一定の範囲の雑音レベルをもつ画像を再構成することが可能となる。同様に、第2の被検体および最後の被検体までのすべてのその他の被検体のPETスキャンから生成されたデータセット全体の部分集合から、種々の雑音レベルを、低品質画像155(2,1),155(2,2),…,155(2,k)により得ることができる(すなわち、第Lの被検体については、その低品質画像は155(L,1),155(L,2),…,155(L,k)であり、また、高品質画像は153(L)である)。 Each of these low quality images corresponds to a different number of counts, thus making it possible to reconstruct an image with a range of noise levels. Similarly, low quality images 155 (2,1) from a subset of the entire dataset generated from PET scans of the second subject and all other subjects up to the last subject. ), 155 (2,2), ..., 155 (2, k) (ie, for the Lth subject, the low quality image is 155 (L, 1), 155 (L, 2). ), ..., 155 (L, k), and the high quality image is 153 (L)).

定量値算出機能34は、複数の核医学データにもとづいて代謝機能に関する定量値を算出する。たとえば、定量値算出機能34は、複数の核医学データのそれぞれについて、所定の部分領域ごとに(たとえば画素ごとに)SUV(Standardized Uptake Value)値を求め、複数の核医学データのそれぞれのSUV値を比較することで得られるSUV値の変化にもとづいて代謝機能に関する定量値を算出する(図4(a)、(b)参照)。SUV値の変化は、たとえばSUV値の差分や比によって表される。また、定量値算出機能34は、デノイズ機能33によってデノイズされた複数の核医学データにもとづいて代謝機能に関する定量値を算出するとよい。定量値算出機能34は、算出部の一例である。 The quantitative value calculation function 34 calculates a quantitative value related to the metabolic function based on a plurality of nuclear medicine data. For example, the quantitative value calculation function 34 obtains an SUV (Standardized Uptake Value) value for each predetermined subregion (for example, for each pixel) for each of a plurality of nuclear medicine data, and each SUV value of the plurality of nuclear medicine data. (See FIGS. 4A and 4B), a quantitative value relating to the metabolic function is calculated based on the change in the SUV value obtained by comparing the above. Changes in SUV values are represented, for example, by differences or ratios of SUV values. Further, the quantitative value calculation function 34 may calculate a quantitative value relating to the metabolic function based on a plurality of nuclear medicine data denoised by the denoise function 33. The quantitative value calculation function 34 is an example of a calculation unit.

図5は、処理回路25により、1ベッドでの収集(ステップアンドシュートの1回の撮像)にもとづいて代謝機能に関する定量値を求める際の手順の一例を示すフローチャートである。図5において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of a procedure for obtaining a quantitative value related to metabolic function based on one-bed collection (one step-and-shoot imaging) by the processing circuit 25. In FIG. 5, reference numerals with numbers attached to S indicate each step in the flowchart.

まず、被検体にFDGが投与され(ステップS1)、所定の時間(たとえば60分)だけ被検体を安静に待機させる。 First, FDG is administered to the subject (step S1), and the subject is allowed to stand by at rest for a predetermined time (for example, 60 minutes).

次に、ステップS3において、ステップアンドシュートによる撮像が1回行われ、取得機能31は、データ収集回路12から、1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを取得する。 Next, in step S3, imaging by step and shoot is performed once, and the acquisition function 31 acquires list mode data based on the collection in one bed from the data acquisition circuit 12.

次に、ステップS4において、核医学データ生成機能32は、取得機能31が取得した1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータにもとづいて、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成する(図4(a)、図4(b)参照)。 Next, in step S4, the nuclear medicine data generation function 32 generates a plurality of nuclear medicine data having different collection timings based on the list mode data acquired by the acquisition function 31 in one bed (FIG. 4). (A), see FIG. 4 (b)).

次に、ステップS5において、収集タイミングの異なる複数の核医学データのそれぞれに対してデノイズ処理を行う。 Next, in step S5, denoise processing is performed on each of the plurality of nuclear medicine data having different collection timings.

そして、ステップS6において、定量値算出機能34は、複数の核医学データのそれぞれについて、たとえば画素ごとにSUV(Standardized Uptake Value)値を求め、複数の核医学データのそれぞれのSUV値を比較することで得られるSUV値の変化にもとづいて、代謝機能に関する定量値を算出する。 Then, in step S6, the quantitative value calculation function 34 obtains an SUV (Standardized Uptake Value) value for each of the plurality of nuclear medicine data, for example, for each pixel, and compares the SUV values of the plurality of nuclear medicine data. A quantitative value relating to the metabolic function is calculated based on the change in the SUV value obtained in.

以上の手順により、1ベッドでの収集(ステップアンドシュートの1回の撮像)にもとづいて代謝機能に関する定量値を求めることができる。 By the above procedure, the quantitative value regarding the metabolic function can be obtained based on the collection in one bed (one step-and-shoot imaging).

本実施形態に係る処理回路25によれば、1ベッドでの収集にもとづいて、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成することができる。このため、1ベッドでの収集を行うだけで、収集タイミングの異なる複数の核医学データにもとづいて代謝機能に関する定量値を求めることができる。したがって、従来の遅延撮像を用いる方法(図2(a)参照)やFDG投与直後からダイナミック撮像を行う方法(図2(b)参照)に比べ、非常に簡便であるとともに、大幅に検査時間を短縮することができる。よって、本実施形態に係る処理回路25によれば、被検体の被ばく線量を低減させることができるとともに、被検体の負担およびユーザの負担を大きく低減することができる。 According to the processing circuit 25 according to the present embodiment, it is possible to generate a plurality of nuclear medicine data having different collection timings based on the collection in one bed. Therefore, it is possible to obtain a quantitative value regarding the metabolic function based on a plurality of nuclear medicine data having different collection timings only by collecting in one bed. Therefore, it is much simpler than the conventional method using delayed imaging (see FIG. 2 (a)) and the method of performing dynamic imaging immediately after FDG administration (see FIG. 2 (b)), and significantly reduces the examination time. Can be shortened. Therefore, according to the processing circuit 25 according to the present embodiment, the exposure dose of the subject can be reduced, and the burden on the subject and the burden on the user can be greatly reduced.

なお、上記実施形態では1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータから2つの核医学データを生成する場合の例を示したが、収集タイミングの異なる3以上の核医学データを生成してもよい。この場合、定量値算出機能34は、3以上の核医学データのSUV値の変化にもとづいて、代謝機能に関する定量値を算出するとよい。 In the above embodiment, an example of generating two nuclear medicine data from the list mode data based on the collection in one bed is shown, but three or more nuclear medicine data having different collection timings may be generated. In this case, the quantitative value calculation function 34 may calculate the quantitative value related to the metabolic function based on the change in the SUV value of the nuclear medicine data of 3 or more.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、1ベッドでの収集にもとづいて代謝機能に関する定量値を求めることができる。 According to at least one embodiment described above, quantitative values relating to metabolic function can be obtained based on collection in one bed.

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサがたとえばCPUである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。また、プロセッサがたとえばASICである場合、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、当該プログラムに相当する機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行するハードウェア処理により各種機能を実現する。あるいはまた、プロセッサは、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせて各種機能を実現することもできる。 In the above embodiment, the term "processor" refers to, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an integrated circuit for a specific application (Application Specific Integrated Circuit: ASIC). Circuits such as programmable logic devices (eg, Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)) means. When the processor is, for example, a CPU, the processor realizes various functions by reading and executing a program stored in a storage circuit. Further, when the processor is, for example, an ASIC, instead of storing the program in the storage circuit, the function corresponding to the program is directly incorporated as a logic circuit in the circuit of the processor. In this case, the processor realizes various functions by hardware processing that reads and executes a program embedded in the circuit. Alternatively, the processor can also combine software processing and hardware processing to realize various functions.

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶回路は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which a single processor of the processing circuit realizes each function has been shown, but a processing circuit is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. May be good. When a plurality of processors are provided, the storage circuit for storing the program may be provided individually for each processor, or one storage circuit collectively stores the programs corresponding to the functions of all the processors. May be good.

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

10 核医学診断装置
11 ガンマ線検出器
12 データ収集回路
13 コンソール(核医学データ処理装置)
25 処理回路
31 取得機能
32 核医学データ生成機能
33 デノイズ機能
34 定量値算出機能
10 Nuclear medicine diagnostic device 11 Gamma ray detector 12 Data acquisition circuit 13 Console (nuclear medicine data processing device)
25 Processing circuit 31 Acquisition function 32 Nuclear medicine data generation function 33 Denoise function 34 Quantitative value calculation function

Claims (8)

1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを取得する取得部と、
前記リストモードデータにもとづいて、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成する生成部と、
前記複数の核医学データにもとづいて代謝機能に関する定量値を算出する算出部と、
備えた核医学診断装置。
An acquisition unit that acquires list mode data based on collection in one bed,
A generator that generates multiple nuclear medicine data with different collection timings based on the list mode data,
A calculation unit that calculates quantitative values related to metabolic function based on the plurality of nuclear medicine data,
Equipped with nuclear medicine diagnostic equipment.
前記生成部は、
前記取得部により取得された前記リストモードデータから互いに異なる収集期間に属する複数のリストモードデータを抽出することで前記複数の核医学データを生成する、または、前記互いに異なる収集期間に属する前記複数のリストモードデータのそれぞれにもとづいて再構成処理を行うことにより前記複数の核医学データとして複数の核医学画像を生成する、
請求項1記載の核医学診断装置。
The generator is
The plurality of nuclear medicine data are generated by extracting a plurality of list mode data belonging to different collection periods from the list mode data acquired by the acquisition unit, or the plurality of data belonging to the different collection periods. By performing the reconstruction process based on each of the list mode data, a plurality of nuclear medicine images are generated as the plurality of nuclear medicine data.
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 1.
前記互いに異なる収集期間は、互いに重複しない、
請求項2記載の核医学診断装置。
The collection periods that differ from each other do not overlap with each other.
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 2.
前記算出部は、
前記複数の核医学データのそれぞれのSUV(Standardized Uptake Value)値を求め、前記複数の核医学データのそれぞれの前記SUV値を比較することで得られる前記SUV値の変化にもとづいて前記代謝機能に関する定量値を算出する、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の核医学診断装置。
The calculation unit
The metabolic function is related to the change in the SUV value obtained by obtaining the SUV (Standardized Uptake Value) value of each of the plurality of nuclear medicine data and comparing the SUV values of the plurality of nuclear medicine data. Calculate a quantitative value,
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3.
収集タイミングの異なる前記複数の核医学データのそれぞれに対してデノイズ処理を行うデノイズ部、
をさらに備え、
前記算出部は、
前記デノイズされた前記複数の核医学データにもとづいて前記代謝機能に関する定量値を算出する、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の核医学診断装置。
A denoise unit that performs denoise processing on each of the plurality of nuclear medicine data with different collection timings.
Further prepare
The calculation unit
Quantitative values for the metabolic function are calculated based on the denoised nuclear medicine data.
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記デノイズ部は、
核医学データを入力することでデノイズされた核医学データを出力する学習済みモデルに対して、前記生成部が生成した収集タイミングの異なる前記複数の核医学データのそれぞれを入力することにより前記デノイズされた前記複数の核医学データを前記算出部に出力し、
前記学習済みモデルは、
第1のノイズレベルの核医学データと、前記第1のノイズレベルよりも高い複数の第2のノイズレベルの核医学データとの差分を最小化するように損失関数を最適化することで構築される、
請求項5記載の核医学診断装置。
The denoise section is
For a trained model that outputs nuclear medicine data denoised by inputting nuclear medicine data, the denoise is performed by inputting each of the plurality of nuclear medicine data generated by the generation unit at different collection timings. The plurality of nuclear medicine data are output to the calculation unit, and the data is output to the calculation unit.
The trained model is
It is constructed by optimizing the loss function to minimize the difference between the nuclear medicine data of the first noise level and the nuclear medicine data of a plurality of second noise levels higher than the first noise level. Ru,
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to claim 5.
前記1ベッドで被検体との位置関係を固定したまま、前記被検体に投与された放射性薬品から放射されるガンマ線を検出するガンマ線検出器と、
前記ガンマ線検出器の出力をリストモードで収集し、前記1ベッドでの収集にもとづく前記リストモードデータを前記取得部に与えるデータ収集回路と、
をさらに備えた請求項1ないし6のいずれか1項に記載の核医学診断装置。
A gamma ray detector that detects gamma rays emitted from a radioactive chemical administered to the subject while fixing the positional relationship with the subject in the one bed.
A data acquisition circuit that collects the output of the gamma ray detector in the list mode and gives the list mode data based on the collection in the one bed to the acquisition unit.
The nuclear medicine diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising.
1ベッドでの収集にもとづくリストモードデータを取得する取得部と、
前記リストモードデータにもとづいて、収集タイミングの異なる複数の核医学データを生成する生成部と、
前記複数の核医学データにもとづいて代謝機能に関する定量値を算出する算出部と、
備えた核医学データ処理装置。
An acquisition unit that acquires list mode data based on collection in one bed,
A generator that generates multiple nuclear medicine data with different collection timings based on the list mode data,
A calculation unit that calculates quantitative values related to metabolic function based on the plurality of nuclear medicine data,
Equipped with nuclear medicine data processing equipment.
JP2020191074A 2020-11-17 2020-11-17 Nuclear medicine diagnosis device and nuclear medicine data processing device Pending JP2022080094A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020191074A JP2022080094A (en) 2020-11-17 2020-11-17 Nuclear medicine diagnosis device and nuclear medicine data processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020191074A JP2022080094A (en) 2020-11-17 2020-11-17 Nuclear medicine diagnosis device and nuclear medicine data processing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022080094A true JP2022080094A (en) 2022-05-27

Family

ID=81731549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020191074A Pending JP2022080094A (en) 2020-11-17 2020-11-17 Nuclear medicine diagnosis device and nuclear medicine data processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022080094A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ljungberg et al. SPECT/CT: an update on technological developments and clinical applications
US11576628B2 (en) Full dose PET image estimation from low-dose PET imaging using deep learning
CN103329168B (en) The truncation and compensation rebuild for the iteration conical beam CT of SPECT/CT system
US10371825B2 (en) Radiation detector and computer tomography apparatus including the same
US7468513B2 (en) Fast dynamic imaging protocol using a multi-head single photon emission computed tomography system
WO2017024451A1 (en) Multi-modality imaging system and method
US8467584B2 (en) Use of multifocal collimators in both organ-specific and non-specific SPECT acquisitions
JP7356278B2 (en) Medical image processing device, positron emission tomography device, medical image processing method, and medical image processing program
US10219765B2 (en) Nuclear medicine diagnostic apparatus and control method thereof
JP7254656B2 (en) Medical image processing device, medical image diagnostic device and nuclear medicine diagnostic device
JP2012011181A (en) Medical image diagnosis apparatus and image reconstruction method
CN105556507A (en) Method and system for statistical modeling of data using a quadratic likelihood functional
Soriano et al. Attenuation correction without transmission scan for the MAMMI breast PET
US7569828B2 (en) Application-driven optimization of acquisition and reconstruction of SPECT/PET projection data
JP7190330B2 (en) medical image processor
JP2020099409A (en) Medical image processing apparatus, medical image diagnostic apparatus, and medical image processing method
JP2022080094A (en) Nuclear medicine diagnosis device and nuclear medicine data processing device
JP2021189164A (en) Positron emission tomography apparatus, method, and program
Thibaudeau et al. Toward truly combined PET/CT imaging using PET detectors and photon counting CT with iterative reconstruction implementing physical detector response
JP6184075B2 (en) PET-CT apparatus and image processing apparatus
JP7209496B2 (en) nuclear medicine diagnostic equipment
US20220375086A1 (en) Medical information processing method, medical information processing apparatus, and medical image processing apparatus
JP6858594B2 (en) Nuclear medicine diagnostic equipment
Lim et al. Triangular SPECT system for brain and body organ 3-D imaging: Design concept and preliminary imaging result
WO2022096335A1 (en) System and method for nuclear medicine imaging with adaptive stopping criteria

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230904

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240419

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240507